长洲枢纽一、二线船闸通过能力变化及航运潜能释放*

长洲水利枢纽过闸货运量已跃居世界天然航道首位。然而坝下枯水位持续降落引起一、二线船闸通航保证率大幅下降,制约枢纽的整体通过能力。基于实测水文资料和模型试验成果,分析一、二线船闸通过能力变化。结果表明：枢纽运行以来,水位降落引起一、二线船闸可通航船舶吨级总体呈下降趋势,原设计船型分别为2 000、1 000吨级,至2019年一、二线船闸在设计流量（外江1 090 m3/s）下仅能通过500、100吨级;贵梧3 000吨级航道整治工程实施后,西江运行中的国标船型和西江船型得以顺利过闸（一、二线船闸）所需的外江最小下泄流量分别为1 875、2 470 m3/s。优化上游库群联合调度提升枯季下泄流量,优化不同泄流条件下一、二线船闸的组合调度,深度释放船闸的利用率,是现状全面提升长洲枢纽整体通过能力的重要途径。     

长沙枢纽船闸运行初期的通过能力研究

长沙枢纽为湘江航运的咽喉,交通繁忙,船闸运行压力大。通过分析湘江长沙枢纽河段通航环境,根据船闸调度方案,建立了船舶过闸交通仿真模型,模拟分析了在不同工况、不同调度方案组合情况下长沙枢纽双线船闸近期的运行状态及通过能力。     

长洲枢纽三线四线船闸上游航线选择研究

为配合长洲枢纽三线四线船闸工程设计,判断中江布置方案可行性和合理性,采用定床物理模型试验和遥控自航船模试验相结合的研究手段,对长洲枢纽三线四线船闸中江布置方案的上游航线的航路进行研究。通过对工程河段水流特性、汊道分流比变化的分析,找出上游航线布置存在的主要问题,结合模型试验研究3条设计航线的通航水流条件和船模航行条件,对比分析3条航路的优劣,在此基础上,提出优选航路以及上游铁路桥和公路桥通航孔增设位置方案。     

长洲枢纽既有船闸和扩建船闸的通过能力分析

目前长洲水利枢纽共有4线船闸,2021年下行量达1.19亿t,船闸运行接近饱和。为研究新建船闸建设方案,需结合过闸运量预测,分析既有船闸和新建船闸的通过能力。根据过闸船舶统计数据和发展变化的规律,预测2030年过闸船舶的组成、各吨级船舶的平均载重吨和装载系数。采用离散事件系统仿真方法,模拟船舶随机到闸和排档过程,考虑多线船闸不同的调度规则,构建了船闸群的系统仿真模型。结果表明：按船舶随机到达顺序依次过闸的规则,船闸总体通过能力相对较优;五线船闸选新闸址建设,且闸室平面尺度宜为340 m×34 m。     

提高三峡船闸综合通过能力对策研究

提高三峡船闸通过能力是解决长江航运问题的根本途径。文章从一次过闸平均载重吨位、日运行闸次、船舶装载系数、运量不均衡系数等方面对三峡船闸2009年的运行状况进行了研究分析，在此基础上剖析了三峡船闸运行中存在的主要问题，结合长江中上游航运发展需求量预测，从近期和远期两个方面提出了提高三峡船闸综合通过能力的有效措施。     

三峡工程五级船闸通过能力初步分析和提高枢纽综合通过能力的对策

通过对三峡船闸通过能力的设计参数和实际参数的比较,分析存在差异的原因;在对日均运行闸次、待闸船舶数量进行量化测算和分析的基础上,对工程措施和交通管理数个方面提出相应的对策和建议。     

长洲枢纽双线船闸堵船原因分析及对策

文章阐述了长洲双线船闸运行3 a来的堵船滞航现象,对其主要原因进行了分析。同时提出了具体措施,包括航道整治及相关配套工程建设,扩建三线四线船闸,建立高效的协调机制,联合调度枢纽水库,协调发电、调水和压咸补淡调水等各方利益。     

长洲枢纽四线船闸交通组织规则研究

并列多线船闸的交通组织对于保障船舶的安全、快捷过闸具有重要意义,也是闸区交通管理的重要内容。针对长洲枢纽四线船闸的通航环境特点,分析了并列多线船闸的运行机制和闸区交通组织特点,研究了长洲枢纽并列四线船闸的交通组织原则及规则,并提出了相应的保障措施。研究成果可给内河多线船闸的运行管理提供参考依据。     

长洲四线并列船闸运行方式对下游引航道水流条件的影响

长洲水利枢纽通航建筑物采用四线并列船闸布置,其引航道水流条件受船闸布置及充泄水影响而十分复杂。采用物理模型试验与数学模型计算相结合的手段,对长洲船闸不同下游水位下船闸泄水对引航道水流条件的影响进行研究,针对存在的水力学问题,结合长洲船闸的特点提出目前最为便捷有效的非工程措施——优化船闸运行方式,并最终确定了船闸运行的控制下游水位及相应的运行方式,为船闸设计与运行管理提供了依据。     

三峡船闸通过能力分析

采用结构化和对比方法,基于三峡船闸运行统计数据,测算了今后5年三峡船闸通过能力,对提高通过能力措施的可行性进行了分析,指出继续通过船舶大型化提高船闸通过能力的潜力有限,三峡船闸通过能力将逐渐饱和,难以满足快速增长的过坝运输需求.建议优化标准船型系列,同时尽快开展新建通航设施的研究论证.     

长洲水利枢纽四线船闸引航道通航水流条件数值模拟

长洲水利枢纽3、4线船闸拟并列建于现有1、2线船闸右侧,并共用引航道。采用平面二维水流数学模型,对四线船闸充泄水时的上、下游引航道和口门区通航水流条件进行了计算分析。结果表明:引航道内纵向流速、口门区横流以及船闸闸前的惯性水头超标是影响船闸安全运行的主要因素;上游3、4线船闸充水,对1、2线船闸的影响不大,但下游3、4线船闸泄水,对1、2线船闸的影响较大;1、2线船闸充泄水对3、4线船闸影响不大;多数正常运行工况下,3、4线船闸不能同时充泄水,在上游正常蓄水位20.6 m、下游设计最低通航水位3.32 m条件下,3、4线船闸需采用相互输水方式运行。     

船闸设计通过能力的不确定性分析

船闸规划通过能力是确定船闸建设规模和标准的重要依据。由于在船闸规划阶段对船型、船闸上下游水位差以及货物流量、流向等3个关键参数选用与实际情况通常存在较大的偏差,导致预测结果出现严重的偏离,存在较大的不确定性,从而影响到船闸规模和布局论证的准确性。以江苏某船闸实际运行数据为例,运用船闸设计规范推荐的通过能力计算方法,对船闸上述3个参数在规划设计和实际运行两个不同阶段的差异进行分析对比,并对停泊条件做了符合性验算。结果表明:船闸设计参数对船闸通过能力分析结论影响巨大,按规范推荐船型和水位组合计算的船闸通过能力结果严重偏保守。在船闸规划设计阶段应该对船型及水位组合做进一步分析论证,才能提高船闸通过能力规划的准确性。     

船闸通过能力研究综述

对国内外学者关于船闸通过能力相关的研究内容进行分类和总结,主要包括采用单位船型法的通过能力计算,基于排队论的待闸时间计算,船闸服务水平评价方法和标准的确定,基于仿真建模方法的闸室排挡、多线船闸调度、内河航运体系能力确定等内容,以及采用优化算法的复杂系统问题求解。在未来,通用的单线船闸通过能力设计理论和方法、针对特定工程的多线船闸通过能力确定和多级船闸综合通过能力确定将成为研究热点。     

百色水利枢纽通航设施工程省水船闸选型方案

广西百色水利枢纽通航设施工程率先采用“省水船闸+升船机+辅助船闸”组合式通航建筑物总体布置方案,其省水船闸带两级独立梯形断面省水池,省水率可达55%。介绍百色水利枢纽通航设施工程通航建筑物形式选择,阐述采用“省水船闸+升船机+辅助船闸”组合方案后,船闸下泄水流进入中间渠道后引起的升船机上游水位波动情况,以及全平衡式升船机在对接过程中对于水位变化的要求。为解决水位波动对升船机安全运行的影响问题,提出非省水船闸+泄水外排方案与省水船闸方案,并对两方案进行技术经济对比分析,最终确定采用省水船闸方案。     

乌江银盘船闸枯水期实船试航研究*

为检验新建银盘船闸枯水期通航条件,对船闸的通航设施、下游引航道以及实船试航进行了同步观测。结果表明,引航道口门区水流条件基本满足船闸规范要求,但通航设施设计存在缺陷,导致过闸时间偏长。试验还发现,由于电站尾水直冲下引航道口门区域,汛期水流条件不容乐观。在提出复核阀门开启方式等措施的同时,建议选择适当的乌江洪水流量进行观测试验。     

省水船闸在高坝通航中的应用

采用带省水池船闸降低阀门工作水头是解决高水头船闸技术难题的一种尝试。依托乌江银盘36.5 m高水头枢纽工程提出了带两级省水池的船闸方案,整体水力学模型实验结果表明,通过合理拟定阀门开启方式和控制省水池水位变幅,将总水头降低一半左右和减少船舶每次过闸耗水量45%以上的设想是可行的,并且闸室的灌泄水时间、船舶系缆力等技术指标均满足规范和设计要求。     

某大型单级船闸运行保障能力评价

针对如何科学评价船闸运行保障能力,进行船闸运行保障的评价体系研究.围绕船闸运行保障能力评价,从管理机制、设备管理、通航保障、通航服务等核心因素展开,采用层次分析法、德尔菲法等方法,采取定性分析与定量计算相结合的研究手段,综合确定各评价指标及权重,建立船闸运行保障能力综合评价方法,并将该方法运用在国内某大型单级船闸,得出...