三峡船闸的运行管理水力发电第35卷第12期2009年12月文章编号:0559—9342(2009)12-0052—03三峡船闸的运行管理曹光荣,曹仲,尹利霞z(1.中国长江三峡集团公司三峡枢纽建设运行管理局,湖北宜昌443133;2.三峡水力发电厂.湖北宜昌443133)关键词:船闸;运行管理;三峡工程摘要:三峡船闸通航6年来,在运行管理,设备设施维护检修和提高通过能力等方面积累了较为丰富的经验.三峡蓄水使宜昌至重庆江段航行条件得到明显改善.促进了长江"黄金水道"巨大通航效益的发挥和沿江经济的发展. OperationandManagementofThreeGorgesNavigationLockCaoGuangrong,CaoZhong,YinLixiaf1.ThreeGorgesProjectConstruction&OperationAutho6tyofChinaThreeGorgesCo rporation.YichangHubei443133;KeyWords:navigationlock;operationandmanagement;ThreeGorgesProjeet Abstract:After6yearsoperationoftheThreeGorgesnavigationlock,richexperiencesinoper ation,management,maintenance,repairandimprovingthecapacityhavebeenaccumulated.Theimpoundingof ThreeGorgesreservoirhas markedlyimprovedthenavigationconditionsfromYichangtoChongqing,andpromotesthe navigationbenefitsofYangtze Riverknownas"goldenwaterway"andthedevelopmentofeconomyalongthetwosidesofYa ngtzeRiver.中图分类号:U641.7:TV741(263)文献标识码:B三峡船闸为双线连续五级船闸.设计总水头为113in.级间输水水头为45.2m.最大通航流量56700m3/s.设计2030年单向下水年通过能力为5000万t.是目前世界上已建成船闸中连续级数最多,总水头和级问输水水头最高的内河船闸.船闸工程于l994年4月17日开工.2003年6月16 日建成并进入试通航阶段.2004年7月8日船闸工程f135～139m水位)通过国家验收转入正式通航.2007年4月30日完成一,二闸首施工.至目前已安全通航6年多.1船闸通航情况船闸试通航前开展了如下工作:2003年5月组建运行队伍;完成金属结构和机电设备的单机单闸首联动调试,无水系统联合调试和有水系统联合调试:2003年5月21日国务院长江三峡二期工程验收委员会枢纽工程验收组完成试通航前验收:按照"建管结合,无缝交接"的原则.完成资产运行交接:分两阶段开展了船闸实船试验.2003年6月18日向社会船舶开放运行管理准备主要包括:①建立健全运行维护,安全和调度等制度.②加强设备巡检维护.建立设备技术管理网络, 以"五值三倒"方式进行日常运行维护工作.以三检(点检,例检,定检),三级(运行维护员,值班主管及副主管,技术主管)维保体系为核心,加强设备维护和预检,预修.③环境整治围WaterPowerV o1.35,No.12对船闸区域进行了全面的环境整治.委托专业公司对生产区域进行保洁,创造清洁,美观,有序的工作环境.④航道清漂. 组织大马力拖轮,清漂船和机驳船对坝前及上游引航道漂浮物进行清理.保障航道畅通.⑤调度管理.对三峡通航交通管理系统进行了升级改造.大多数船舶可通过GPS船载终端实现远程申报过闸.船舶过闸计划由24h静态计划改为4h动态计划⑥翻坝转运..成立了翻坝转运协调领导小组,组织协调翻坝转运工作⑦成立了三峡一葛洲坝梯级枢纽调度协调领导小组.加强工程运行综合协调2003年6月18日～2009年9月30日.通过三峡大坝船闸的货运总量为3.3亿t.超过二三峡工程蓄水前葛洲坝船闸投运后22年(1981年5月～2003年6月)过闸货运量f2.1亿t) 的总和船闸通航呈现以下特点:(1)船闸保持较高的运行效率.自运行以来,船闸年平均通航率为94%～98%(完建期除外),均高于设计值(84.13%).闸室面积利用率维持在65%～76%的较高水平.三峡枢纽日均运行22.6闸次.过船164艘次.通过旅客4780人次,通过货物14.4万t收稿日期:2009—11一l1作者简介:曹光荣(1972一),男,湖北大冶人,高级工程师,主要从事通航管理工作..53奄IZ期莒兀,守:二畎舳l甲JI:l3L~.IJ目璀(2)过闸货物比例发生变化.2004年-2008年,煤炭运量虽然一直在增长.但占过闸运量的比例已由50%以上下降到了41%; 矿石,集装箱,钢材,石油和水泥等的过闸运量在稳步增长.(3)过闸船舶大型化趋势明显.2003年～2008年,500t级以下过闸船舶所占比例从50.35%下降到了16.70%:1000t和2000t级船舶比例已达6O%左右.成为过闸的主要船型与此对应.平均每闸次货运量由3140t提高到了6200t:每艘次货运量由472t提高到了970t(4)上,下行货运量比例发生了变化由2004年的下行量占总量的70%下降到了2008年的6l%(5)通过能力稳步提高.2004年-2008年,通过三峡船闸的货运量年均增长14%.受金融危机影响,2009年上半年.在运行闸次,艘次和翻坝货物均比上年同期下降16%～17%的情况下. 通过三峡船闸货运量仍然比2008年同期增长了约10%2设备设施运行情况6年来,根据运行水位的不同.三峡船闸实现了从四级运行到五级运行.再回到四级运行的转换.并经历了2008年试验性蓄水的高水位运行考验.船闸水工建筑物,金属结构与机电设备运行状况总体良好.各项运行技术参数满足设计要求;高边坡整体稳定性能良好,上,下游引航道及连接段航道的适航性能良好,船闸f含待闸锚地1工作性态正常.运行平稳(1)船闸主设备完好率保持在较高水平.设备故障率低.且呈逐年下降趋势2004年～2008年设备运行停机故障率分别为5.1%,1.34%,0.84%,0.79%和133%.设备运行停机故障经现场处理后一般未造成碍航(2)当前地形测量显示,船闸上引航道底部高程大多在积.一般每年汛末清淤一次就能满足全年通航要求(3)船闸排干检查三峡总公司先后实施了4次船闸排干检查2006年9月15日～2007年4月30Et完建期间.对船闸进行了一次全面的检查和维修.检查结果表明.未发现船闸存在影响运行安全,结构安全和设备安全的质量问题.能确保船闸的正常运行对发现的主要缺陷按设计规定进行了处理.处理结果满足设计和运行要求主要检查和处理情况有:①三峡船闸人字门自润滑轴承.船闸人字门自润滑底枢在国内是首次采用.试通航期采用液压千斤顶顶升148mm后用内窥镜进行检查.完建期则利用同步顶升系统将人字门提升10Ill后进行检查.检查情况表明.人字门底枢自润滑轴承运行正常.生产厂商建议继续定期对顶底枢自润滑轴承及其密封件加入润滑油脂,以改善其运行条件.②第一分流口分流舌.完建期分流舌表面混凝土蚀损与试运行期大体相当.对第一分流El舌板的上,下表面蚀损.采用凿除蚀损部位的表层混凝土.钻孔植筋,挂网.利用注浆泵喷射修补材料进行处理.③反弧门顶止水.改进顶止水压板和压紧螺栓.将现场拼接止水改为无节型整段式止水橡皮改进后.止水损坏频率大为降低.④闸室预留冲淤孔盖板和进人孔盖板.对所有预留冲淤钢盖板全部采用压梁加固将分块混凝土进人孔盖板全部更换为整体钢盖板.⑤北线船闸人字门防腐处理检查发现北线一～六闸首人字门门叶长期淹没水面以下区域存在防腐涂层鼓泡和局部脱落现象按照设计要求,对三峡水库蓄水175m后人字门将被长期淹没在水面以下的部位进行了处理(4)设备维修与改造.在船闸运行过程中.安排进行了一些设备维修与更新改造,主要有:①反弧门缸旁管路改造.由于管路老化及运行磨损.反弧门液压启闭机出现缸旁管路漏油和下腔高压软管爆裂现象.因此对所有缸旁管路和阀组进行了更新改造.②人字门水幕消防金属软管改造.船闸原有人字门上消防软管与闸墙上消防管是通过波纹金属软管连接的由于人字门长期运转易造成金属软管的挤压损坏.经反复试验研究.采取将软管连接方式改造为硬管连结,在转动部位增设回转节的方式.较好地解决了这一问题.③人字门活塞杆拉伤处理针对出现的中北五和中南三人字门活塞杆下部表面拉伤现象.进行了油缸活塞杆更换将人字门油缸整体式压盖更换为剖分式压盖.并将压盖内孑L直径由4,340.5r/l/1]调整为~b342.0mm.将钢质剖分压盖更换为铜质剖分压盖.④船闸高边坡排水系统扫孔.船闸高边坡山体排水系统是降低地下水位,改善高边坡稳定的有效措施之一设计要求定期对排水孔进行检查.保证排水孑L畅通2006年安排对船闸山体排水孔进行了全面检查和扫孔此外.还开展了闸面沟盖板改造,平板检修门及吊杆改造等.保障了设备设施的安全稳定运行3提高船闸通过能力的措施研究f1)156m水位下船闸四级运行研究原初步设计在初期通航运行期.三峡船闸对应的运行水位为152.4～156.0m 时.需利用事故检修门作为』临时工作门参加工作.采用五级运行而事故检修门起落一个周期耗时达40～50min,远大于人字门启闭时间.将严重影响船闸通航效率通过研究及现场原型测试表明:在库水位152.4～156.0m条件下,通过采用阀门间歇开启的运行方式.可较大地减弱第一分流口空化现象.有效地改善船闸输水系统性能及阀门工作条件.完建期船闸可以安全地采用后四级运行(2)一闸室待闸实船试验研究.船舶从上游靠船墩移至一闸室待闸将减少待闸距离约1000Il1.可以有效地缩短进闸时间通过采取优化二闸首阀门运行方式和优化调度,在确保安全的前提下.使一闸室能够安全实现全闸室待闸.通过采取以上措施.提高了单线船闸的通过能力.完建期单线船闸Et均货运量达到10.3万t(其中.下行为6.2万d),比2005年双线运行时的日均货运量9万t提高了14%.超过国家发展改革委确定的"完建期船闸的实际通过能力为单向下行l600万a"的目标.(3)实现船闸设计通过能力的措施研究.研究表明:按照三峡船闸闸室的结构参数和运行要求.以大型化,标准化和系列化的自航船的最佳组合为过闸单元.理论计算三峡船闸单向通过能力可达l亿t.超过原设计能力.船闸通过能力可以满足长江航运较长时期持续增长的发展需求./J\/J殳巳ZUU-W-]Z卜弓4三峡通航效益==峡船闸通航6年多来,实现了"安全,平稳,有序,畅通"的通航日标.促进了长江"黄金水道"巨大航运效益的发挥.主要表现在:(1)宜昌至重庆江段航行条件得到明显改善三峡工程建设前.官昌至重庆江段水位落差120m,有滩险I39处.单行控制河段46处.重载货轮需牵引段25处.三峡工程蓄水后.淹没了所有滩险,单航段和牵引段,航道平均扩宽至11O0 I13.有半年以上时间库区航道能满足万吨级船队通航的要求. 航道变得更加安全通航流量标准也由原来的45000m3/s提高到正常运行期的56700m3/s蓄水水位达175Ill后.将改善主航道660km(2)促进了长江货运量的快速增长.三峡船闸的安全,高效,稳定运行,促进了过闸船舶向大型化,标准化和系列化方向发展2008年.通过三峡船闸的1000t级以上船舶比例已达60%左右.平均每闸次货运量和每艘次货运量均较2003年提高了一倍2008年三峡枢纽年通过货运量已达到6847 万t.大大超过三峡一葛洲坝水利枢纽通航历史(1981年～2003年)上的最好纪录(J800万t).是葛洲坝水利枢纽多年f1981年～2003年1平均货运总量的7.1倍.(3)库区航运成本明显降低.促进了地区经济发展蓄水后.峡库区船舶拖带能力大幅提高.如原来拖带1500t驳船的194lkW拖轮,提高到能拖带6000～10000t级船队.船舶运输成本较以前降低约35%～37%据统计.目前重庆地区水运运价约为0.033元/(t?km.经济运输距离在1000km以上;铁路运价为0.16元/(t?km),经济运输距离为600km;公路运输成本为0.48元/(t?km),经济运输距离只有50km航运运输的经济优势明显(4)改善了枯水期下游航道航运条件葛洲坝以下的长江中游航道浅滩多.往往因航深不足而阻碍船舶航行三峡水库水位上升至156m后.枯水期调节流量可达4000rn以上蓄水至175m水位后.枯水期调节流量可达5860m3/s左右枯水期凋节流量的增加.可提高枯水期中游航道水深.有利于船舶航行2006年～2009年的3个枯水期.三峡累计向下游补水115亿m,.葛洲坝下游三江航道平均增加水深0.32-0.4m(5)提高了船舶运输的安全性.三峡水库蓄水后.库区长江干线f三峡坝址至反水碛1通航条件得到了根本性改善.水上交通安全形势明显好转.据统计.蓄水后.平均每年发生水上交通事故的件数是蓄水前的1/3.大交通事故件数是蓄水前的1/17.沉船数是蓄水前的1/3,死亡失踪人数是蓄水前的l,4.5结语三峡船闸通航以来.每天通过的货物价值约3亿元.促进了长江"黄金水道"巨大航运效益的发挥和沿江经济的发展.总体来看.j峡区段航运量的跨越式增长,主要与三峡和葛洲坝水利枢纽的综合开发带来中上游航运条件的极大改善.以及我国国民经济持续快速发展带来的东,西部物流增长有着十分密切的关系.关于船闸通过能力.总体来看,在过闸运量充裕的情况下.是一个随着河道运量增加.相应船型船队向大型化,标准化发展.船舶过闸驾引技术的熟练.船闸运行调度管理手段提高和经验积累等协调增长的过程船舶大型化,标准化和系列化是提高船闸通过能力的关键因素,应成为今后提高船闸通过能力的主要手段和运力调整的方向.S止.喜.址.S止—善.也—毒.喜—喜.址.喜.址——止—止.址—喜屯—址址—喜.喜l上—喜l上.驰—,l皂—址(上接第47页)桩号:0+45图41号引水洞开挖断面埋件的平面位置和高程进行控制.使其达到安装精度要求.测量方法的要点是:①安装控制点以观测墩的形式进入主厂房的安装现场.不仅厂房中心线附近有控制点.在上下游两侧的门i_『可内也要有安装控制点.②安装控制点要经常进行复测,加密.保持其现势性.③安装控制点必须埋设强制对—喜l上.址—JI.址J-.址.喜t—.址一,"'--,I_.|n{～'.'.l{'●j—r'='L214L●..,-=.●-I预建段E弯段斜直段F弯段F水平段上水平段渐变段图51号引水隧洞施工测量偏差展点中基座.不可架脚架4结语三峡集团公司测量中心作为业主测量权威机构.根据现场具体条件合理布没,恢复,迁建或加密控制网点;并及时向各施工,监理等单位发布检测成果.为地下电站工程施工的顺利进行和建构筑物及金属埋件的精度控制创造了条件. 对主厂房顶拱及边墙,尾水隧洞引水隧洞的体形控制方法.经实践证明是可行的.。