三峡工程二期两坝船舶统一调度的初期实践

摘要：三峡工程～葛洲坝两坝过往船舶的统一调度，是促进三峡工程建设的一种船舶调度运行方式。通过1998、1999年两坝统一调度运作系统的构建、运作及初步实践表明，统一调度的重点时段在汛期，确立联合运行方式是前提，编制作业计划与现场跟踪是关键，及时疏通洪峰与冲沙后的待闸船舶事关重大，船舶过坝优化调度辅助系统的建设与完善迫在眉睫。实施统一调度两年来，船舶待闸时间明显缩短，闸室利用率稳中有升，通航安全目标得以确保，总体效果良好。

关键词：三峡二期工程 船舶调度 联合运行方式 闸室利用率

　　1998年三峡工程进入为时6年的二期施工期。从工程建设方面看，它以实现左岸电站首批机组发电和两线五级连续船闸通航为目标，工程施工强度高，工程量大，工期紧，金属结构安装调试任务重，是工程建设中一个非常关键的时期。从通航管理方面看，它既不同于原葛洲坝一坝通航，也不同于三峡永久通航设施建成后的两坝通航，是一个非常特殊的时期。能不能确保葛洲坝工程与三峡工程坝区通航的安全，关系到长江上游航运及鄂西和重庆地区国民经济的发展。为服务三峡工程建设，服务航运企业，采用了两坝船舶统一调度的办法，确保安全畅通。本文着重对1998、1999年两坝统一调度的实践进行介绍和分析，以期探索规律，为2003年以后的永久通航积累经验。

l 两坝船舶统一调度的提出

1.1 三峡工程二期两坝的航运通道及其基本特点

　　葛洲坝工程建有两条航道及三座单级船闸，三峡工程二期提供了导流明渠与临时船闸与两坝间的38km中间河段，构成了船舶在二期工程时两坝的航运通道，其有关技术指标见表1，其基本特点如下：

　　(1)不同流量下，两坝通航设施的运用状态具有复杂性。

　　以设计最大通航流量为例：葛洲坝船闸是60000m³/s，三峡临时船闸为45000m³/s，而明渠则在20000m³/s以上实行禁航或限航。因此在60000m³/s≥Q≥45000m³/s时，通过三峡坝区的客轮实行应急转运，货运暂时中断或只能过葛洲坝。在45000&>Q&>1500m³/s时，则需采取适应不同流量段的限航措施，扩大明渠通过能力，缓解临时船闸压力，并要根据不同船舶特性，实行闸渠分流。

　　(2)两坝通航设施对航运的制约具有时段性 两坝的通航畅通，在汛期主要受三峡闸渠通道的制约；而在非汛期，则主要决定于葛洲坝通道状况。航道淤积规律表明，汛期三峡临时上下引航道淤积量大，疏浚任务重；在枯水期，葛洲坝大、三江航道的疏浚则是重点。

　　(3)汛期通航的“瓶颈”在三峡 三峡航运通道的限制条件多，能力不匹配，给船舶连续通过带来困难。临时船闸及其上下引航道和导流明渠，毕竟是工程施工期间的临时设施，其通航设备的完善性、可靠性与葛洲坝枢纽相比有一定的差距，比如:临时船闸不具备通过危险品(特别是一级危险品)的条件，使汛期入川危品运输受阻，每次洪峰过后，大量船舶急待疏通．此时三峡通道的“瓶颈”现象非常突出。

1.2 三峡河段航运市场现状

　　(1)低谷徘徊竞争激烈 葛洲坝船闸历年通过量见图1。

　　(2)船舶流向不均 从提高船闸运用效率角度，希望上下行船舶在任何时段都基本均等，但目前状况并非如此。造成船舶流向不均因素有三。其一，船舶运营固有的周期因素。目前下行的大宗货物目的港基本相同(南京、江阴一带)，尽管各航线的运营期不同，但常出现在宜昌过坝河段的重叠，产生周期性单向船流激增现象。其二，汛期过坝的“瓶颈”因素。洪峰后疏通的积压船舶，会在一定时间后形成一个集中的船流不均现象，每年重复2～3个循环。其三，其它因素。上下行通过量不均匀，多年来下行客运量占总量55%左右，下行货运量最高曾达81%，近年来一直处在65%左右。另外，客运和农副产品类的季节性、区域性影响，气候影响等。

　　(3)积极调整蓄而待发 面对三峡河段航运市场现状，着眼于永久通航后的发展，各船舶公司港航企业，都在作积极的调整。目前两种趋势已初见端倪：一是货运船的大型化、自动化，逐步实现了江海对接。800～1600t级的自航机驳、集装箱船、滚装船等，以其运输的机动性、灵活性和经济性，在川江航运中已占有一定比例。如长航重庆轮总的“长海号”，武汉轮总的“江龙号”，民生公司的“秀山号”等。二是客运快速化、舒适化，大力发展涉外旅游。近年来，高速船在长途客运市场站稳了脚跟，并呈发展壮大趋势。仅宜昌上游就有四家共27条高速水翼船在宜渝、宜万航线上营运，时速可达60～70km，基本不受水流条件影响，每艇核定120座。良好的性能、快睫的服务及丰厚的收益，使之倍受青睐。

1.3 两坝船舶统一调度的提出

　　为了充分发挥两坝通航设施的最大功能，尽力满足航运企业需要，适应航运市场的发展，而且确保三峡二期工程顺利推进，优化船舶过坝调度管理的问题被提到了议事日程。两坝船舶实行统一调度，是优化调度管理的重要内容。它不仅是二期通航的调度原则，而且对永久通航设施投运后的两坝航运调度有着重要意义。

　　1998年4月，我局呈报的《三峡工程二期通航调度规程》经交通部长江航务管理局批准实施。该规程明确规定：“船舶通过长江庙河到中水门59km水域，实行‘统一调度、统一指挥、联合运行’的原则，采取‘一次申报、统一计划、统一实施’的调度程序。这是确保安全畅通，促进三峡工程建设的一种船舶调度运作方式。

　　两坝统一调度涵盖的水域，西起三峡工程上游庙河，东至葛洲坝下游中水门。在二期工程6年内，它不仅应用于Q&<45000m³/s时两坝“四闸一渠”的联合运行，而且还应用于45000&<Q&<60000m³/s时葛洲坝船闸与三峡应急转运的运行方式。它所追求的目标是最大限度地避免或减少港航企业的经济损失，提高安全畅通的社会效益。主要考核指标表现为船舶待闸时间、闸室利用率、通航安全等。

2 两年来的实践

2.1 构建运作系统

　　1998年初，构建两坝统一调度的运作系统开始实施。按照交通部[97]603号文件精神，我局组建了由“一组两室”为骨架的统一调度组织机构，即总调度室。“一组”是指计划统计组。它负责受理过坝船舶的计划申报，按统一计划原则编制和发布昼夜调度作业计划，根据执行的反馈情况定时作出调整，统计实绩作出分析，上报有关报表。“两室”是指葛洲坝和三峡两个基层调度室。前者负责中水门至莲沱河段的现场调度组织，后者则负责莲沦至庙河河段的现场调度组织。两个调度室执行计划组编制的统一作业计划，实施船舶过坝调度指挥与调整，协调枢纽防汛工作，协助或管理7个信号台、3个登记站和8个不同功用的锚地工作。(见图2)

　　两年的实践表明，构建这个运用系统的任务已基本完成。

2.2 重点抓好汛期调度

　　两年来我们一直把两坝统一调度的重点放在汛期，即Q&>15000m³/s的时段。

2.2.1 制定四闸一渠联合运行方式

　　在航运通道固有的设计条件下，以确保安全为前提，最大限度地发挥通航能力，制定出不同流程段的四闸渠联合运行方式，并使之成为汛期两坝统一调度的主要依据。经过与航运企业多次共同研究实验与修改，我们制定了汛期(15000～60000m³/s)两坝运行方式，详见表2。这个分为8个流量段且各不相同的运行方式，以扩大明渠通过能力为重点，建立在实船试航以及交通部批准的《关于三峡工程明渠汛期限航流量暂定规定》的基础上。由于采取了船检部门颁发明渠适航证书、绞滩助推等措施，把明渠限航流量从原15000m³/s开始提高到25000m³/s，把禁航流量从原20000m³/s提高到50000m³/s。大大缓解了临时船闸的压力，为闸渠分流提供了条件。当Q&>45000m³/s时，三峡过坝客轮实施应急转运，可与葛洲坝船闸相衔接。1999年汛期通航执行情况表明，效果比1998年明显增强。

2.2.2 做好计划编制与现场调整

　　昼夜作业计划的编制与实时调整的总原则是统一计划、统一指挥，确保便捷安全有序。应该说编制作业计划(当日18:OO至次日18:OO)是根据船舶的登录申报，实时现场调整是依据作业计划。但常常出现不少无计划船舶要求通过的情况。我们的措施是：每日8:30由计统组根据两坝前昼夜船舶动态，对作业计划进行一次性集中调整，10:00将调整计划下达执行。对调整计划外可能出现的无计划船舶，其中的旅游船和客轮，两个调度室有权进行实时调整，安排通过。未申报计划的公务船、警卫任务船、抢险救灾等类船舶，核准后可随时调整通过；其它船舶的调整，原则上按规定程序申报。同时，我们还建立了无计划船舶调整的公示制度。

　　为减少船舶过坝申报程序的多环节，减轻锚地压力，我们在坚持遵循过两坝只需一次申报的同时，试行了部分船舶直接向我局总调度室申报的措施。

　　明渠扩大通过能力后，汛期有很多大型客轮直接通过。1999年我们将明渠调度纳入了作业计划。规定 Q≥15000m³/s时，与临时船闸同步编制计划；明渠上下段的信号台，根据调度室计划揭示信号台实施船舶控制；为方便船舶保证航运安全，二峡调度室可根据船舶请求，将明渠计划内不适航的船舶调至临时船闸通过。

2.2.3 注重洪峰或冲砂后船舶的疏通

　　当洪峰过境以及葛洲坝三江航道冲砂时，因两坝短期断航，会造成大量船舶在两坝上下积压。洪峰持续时间越长，积压越严重。1998年8次洪峰，仅茅坪一处就积压了近300艘船舶，长达40多天。1999年第2次洪峰期间，两坝上下积压141艘。停航情况见表3。洪峰过后或冲砂结束后，安全及时、连续有序地疏通积压船舶，也是对两坝统一调度效能的检验。

　　在两坝间长江主航道上设乐天溪、青色背、平善坝等待闸锚地，但他们不具备长期靠泊和集结大量船舶的能力。因此，在每次预报洪峰来临之前，两个调度室加强现场控制，防止船舶在两坝间滞留，以避免洪峰过境时船舶走锚失控，造成对葛洲坝工程的威胁，也为峰后疏通提供空间。洪峰后的疏通主要压力在三峡坝段。我们遵循先客轮后货轮，以抵达时序为先后的原则，安排计划有序通过。疏通的重点是下行船舶，及时安排具有适航条件的客货轮通过明渠，小型客轮与货轮船队通过临时船闸。

　　葛洲坝三江每年的汛末冲砂，一般选在25000m³/s时段，每次持续时间约15小时左右。1998、1999年均安排了3次汛末冲砂。三江冲砂造成一坝断航，结束后疏通的压力主要在葛洲坝。为避免曾出现过的大量船舶涌入两坝间水域待闸的局面，我们发挥两坝统一调度的功能，严格控制茅坪登记站对下行发船以及黄柏河锚地对船舶的放行。合理利用两坝间锚地，实行客轮分批待闸措施，以实现及时连续疏通的目的。在冲砂结束前，三峡调度室分批调发部分下行客轮于平善坝待闸。货轮及船队则主要控制于茅坪待令。在冲沙结束l小时后，再开始放行黄柏河锚地的上行中小型船舶。这样就减轻了现场维护强度，使复航秩序井然。

2.2.4 协同维护水上安全秩序

　　在两坝航道的控制河段，如明渠、临时船闸上下引航道、三江上引航道、黄柏河与三江交汇水域等处，明确规定了不同流量时船舶会对禁止性规则。而这些规则的执行，一方面赖于船舶自行遵守，另一方面，编制调度作业计划时予以充分考虑。在对过坝船舶违章处理的程序中，统一调度系统接受运行船闸报告的船舶违章信息，并在立即做出现场计划调整的同时，提请港监或公安行政执法人员进行处理。在洪峰或冲砂结束后的疏通时段，从统一调试各环节上着力控制，减少违章现象的发生。临时船闸上下引航道疏浚任务很重，1998年核定的疏浚量为84.17万m³，其中下引航道共清淤4次；1999年核定疏浚量为94万m³，其中下引航道从7月4日至9月26日几乎未停止清淤。引航道清淤一般采用分槽施工，以保证边通航边疏浚。统一调度系统随时保持与疏浚、水文等部门的联系。掌握航深航宽变化情况，采用控制船舶吃水等方式合理调度，防止船舶搁浅等事故的发生。汛期应急转运，客轮云集茅坪，洪水汹涌，旅客上下，安全管理难度较大，统一调试系统特别注意对两个方面的把握：一是管理规定和囤船安全性能，监督并协调各码头的安全靠泊，制止一囤多泊现象。启动时采用应急转运先运作，临时船闸后关闭，同步运作4小时的程序；关闭时，则采用临时船闸先开通，应急转运后关闭，同步运作一段时间的程序，关闭命令待临时船闸开通准备就绪后再及时通告。

2.3 加速船舶过坝优化调度辅助决策系统的建设

　　1996年初，长航局正式向科研所下达了“船舶过坝优化调度辅助决策系统”的研究委托书，同时向交通部提出了课题立项申请。同年投资构建一个开发平台，年底通过了《概要设计报告》。1997年，设计单位围绕网络设计和软件开发展开工作，并先后提出了该系统的《详细设计》和《系统调试与实施技术报告》。年底，交通部主持审查通过了该项目阶段成果，正式批准了该项目科研合同。1998年底坝河口局域网和葛洲坝局域网安装调试基本完成，两个局域网用我局光纤连通。初步完成了单闸过坝尺度优先应用软件的修改。1999年上半年，根据两坝统一调度实际要求，在调度人员参与下，系统的硬件支持平台进一步调整。10月，对硬软件设备工程进行了中间交验。总调度室与科研单位签署了应用软件拓展与网络调试补充合同，葛洲坝局域网进入试运行阶段。

　　概要设计明确该系统的总目标是：①建议广域网络，连接分散于两坝的统一调度系统的各站点，支持调度信息及时畅通的传递。②开发信息处理软件，规范调度作业流程，调度信息录入网络可多级共享，以提高工作效率。③优化闸室排档技术，最大限度的提高闸室利用率。现已初步形成的计算机广域网由坝河口局域网(包括计统组、三峡调度室、茅坪登记室、乐天溪登记站)、葛洲坝局域网(包括葛洲坝调度室、值班组、中水门登记站)以及系统软件两部分构成。

　　两坝统一调度的实际运作给该系统提出了新的要求。1999年我们在合同范围内，与设计和承建单位一道，努力完善这个系统。现在两个局域网都具备了建立调度作业计划的功能。应用软件的修改和完善，重点放在作业计划自动生成方面，预计明年上半年，葛洲坝子网可基本实现计划编制、现场调度、统计分析及信息共享等功能，进而在下半年实现两子网联网运行，促其成为两坝统一调度运作系统的辅助手段。决定优化调度辅助决策系统成败和应用效果的是应用软件的开发水平。要开发出真正实用于两坝船舶申报登录、计划编制、多闸室排档、图形显示、现场调度、信息查询、调度统计等程序软件，需攻克的技术难点较多。争取在二期通航期间逐步完善该系统，为永船通航时两坝统一调度服务。

3 初步成效

　　实施两坝统一调度两年来，尽管还存在许多需进一步解决和深化的问题，但总体收效是明显的，总趋势是发展提高的。这可以从三个主要指标体现出来。

3.1 船舶待闸时间明显缩短

　　船舶待闸时间体现调度管理绩效，是衡量两坝统一调度实际效果的外显性指标。

　　表4是选择每年典型的三个时段(汛期末9月、非汛期5月、枯水春运期2月)，按船舶分类统计，求出的各类船舶的平均待闸时间，可以看出，三类船舶平均待闸时间呈下降趋势，1999年较1998年，客轮以及一类、二类船舶的平均待闸时间分别缩短了24.7%、34.1%、14.4%。

3.2 闸室利用率稳中有升

　　相对船舶待闸时间而言，闸室利用率是重要的内隐性指标。科学合理的调度，既要缩短待闸时间，又要提高闸室利用率，两者相互统一又相互制约。

　　表5列出了两年l至11月同期比较值。应该指出的是：1999年较之1998年，货运客运通过量以及闸次数均上升3.15%～5.2%，而四座船闸的闸室利用率都稳中有升。

3.3 通航安全得到确保

　　两坝统一调度，为我局59km辖区通航安全提供了有力支持。两年来船舶航行安全局面得到有效控制，形势日趋稳定。汛期实施多种措施，加大违章船舶处理力度，枯水期实行夜间不安排小型单机驳过问等办法，使船舶违章大幅度下降。1999年10月至11月，出现连续两个月无违章船舶的喜人状况。两年来，从未出现由于调度工作失误造成的通航安全责任事故。我们以1998年汛期“顺通218”轮翻沉为警钟，1999年全力配合港监公安部门，及时组织海事救助。6月30日夜间，我局应急转运现场工作人员组织固定走锚的“货21010”驳船，避免了可能发生的重大事故。7月15日凌晨，成功救助了在罗汉面水域沉没的“龙宝87号”轮，救起落水人员9名。同日对从青滩水域翻沉漂至我局辖区的“四川15号”拖驳，紧急动员组织施救，在明渠下游代石水域将其拦截并拢岸固定。1999年辖区通航安全目标得以全部实现。