开放通闸模式的研究方案.docx
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开放通闸模式的研究方案
开放通闸模式的研究方案
关于新坝船闸实行通闸模式的研究方案
【摘要】：
本文以新坝船闸利用潮汐开放通闸模式为着眼点，从可行性、安全性、操作性等角度出发，通过采编实际数据，进行效益实例对比分析，意在对通闸模式方案进行研究，达到新坝船闸提高船舶过闸能力及降本增效的目的。
【关键词】：
潮汛通闸模式过闸能力降本增效
引言
新坝船闸为杭甬运河杭州段的收费通行船闸，建设规模为内河四级航道，通航能力500吨级，上接浦阳江，下连萧山内河。
据数据资料显示，潮汛期间，上、下游水位差高时可达1.5m左右，但由于所处的地理特点，无潮汛时，最小水位差为0。
水位差较大时，阀门设备调节闸室水位所需时间就多，船舶通过船闸所花的时间亦多，由此可见，水位差与船舶过闸时间成正比。
换言之，如果水位差小，从而采取通闸模式，那么就可以极大提高船舶过闸速度和船闸通行能力。
一、通闸条件
“通闸”广义上指的是船闸平水状态下，两扇闸门同时开启，船舶过闸不再走流程，下行过闸和上行过闸的含义仍然不变。
虽然各船闸的船舶过闸调度方法不完全相同，但先登记、然后缴纳过闸费，再调度过闸的基本程序是相同的。
一般而言，完成一个上行过闸和一个下行过闸合称为“一个流程”或“一个闸次”。
以上行过闸为例，“关下游闸门——开上游输水阀门——水位持平后自动开上游闸门——关上游输水阀门”此为一个单项流程。
当水位、水流等均达到通闸条件，就可省略相关步骤，节省时间、减少电耗、提高通行能力、增加经济效益。
二、新坝船闸具备的通闸条件
1、潮汛
浦阳江的潮汛期一般是农历初三前后三天及农历十八前后三天，以今年5月水位数据为例（详见附表1），可对比出水位变化的一般规律。
附表1：
5月份水位记录
平均水位（单位：
cm）
潮汛
水位差（单位：
cm）
5月1日
内闸
588
10
外闸
598
5月2日
内闸
586
7
外闸
579
5月3日
内闸
587
26
外闸
561
5月4日
内闸
580
16
外闸
564
5月5日
内闸
585
24
外闸
561
5月6日
内闸
584
6
外闸
578
5月7日
内闸
582
有潮汛
33
外闸
615
5月8日
内闸
580
有潮汛
30
外闸
610
5月9日
内闸
579
有潮汛
35
外闸
614
5月10日
内闸
578
有潮汛
33
外闸
611
5月11日
内闸
575
有潮汛
30
外闸
605
5月12日
内闸
580
有潮汛
29
外闸
609
5月13日
内闸
576
有潮汛
44
外闸
620
5月14日
内闸
579
有潮汛
32
外闸
607
5月15日
内闸
575
15
外闸
590
5月16日
内闸
574
11
外闸
563
5月17日
内闸
577
32
外闸
545
5月18日
内闸
576
56
外闸
520
5月19日
内闸
575
63
外闸
512
5月20日
内闸
576
65
外闸
511
5月21日
内闸
572
59
外闸
513
5月22日
内闸
569
34
外闸
535
5月23日
内闸
579
有潮汛
23
外闸
556
5月24日
内闸
579
有潮汛
10
外闸
589
5月25日
内闸
586
有潮汛
36
外闸
622
5月26日
内闸
592
有潮汛
73
外闸
665
5月27日
内闸
587
有潮汛
91
外闸
679
5月28日
内闸
588
有潮汛
99
外闸
687
5月29日
内闸
580
有潮汛
79
外闸
659
5月30日
内闸
581
有潮汛
58
外闸
639
5月31日
内闸
583
58
外闸
611
备注：
为便于说明，采用内外闸平均水位进行对比，实际操作中，可能会出现当天时间段之间水位差变化较大的现象。
依上表可见，内河与浦阳江水位值的大小不是固定不变的，在潮汛期间，浦阳江水位高于内河水位，且水位差基本在30cm以上，但是无潮汛时，内河水位高于浦阳江水位，且受雨水、风力等因素影响，水位差也出现了30cm以上的现象。
2、安全性与可行性
据相关工程专家分析，对于新坝船闸而言，水位差保持在30cm以下时，可开放通闸模式，换言之，此标准下开放通闸，具有安全保障。
从附表1我们可见，当月水位差在30cm以下的天数为11天，也就是说在这11天当中，可视具体情况每天选择适合的时间段开放通闸模式。
三、新坝船闸开放通闸模式的操作要点
（一）操作流程
1、由班长填写通闸申请，内容包括潮汛情况、水位差、待闸船舶数量以及上、下行通闸时间；
2、根据核对情况及船舶停泊的先后顺序，按照排定计划合理编排船舶待闸次序；
3、提前半小时告知海事部门及预告船户按序准备；
4、双向闸门提起到位后，可安排船舶依次过闸；
5、结束通闸时也要提前半小时告知海事部门及船户。
（二）人员安排
1、上行通闸时，下调度员根据排定的进闸计划，按停顺序预报船名，通知船舶准备过闸，同时提醒船舶严禁抢档，注意过闸安全；下分调员在下游引航道指挥船舶有序进闸；上调度员在闸室维护船舶过闸秩序；上分调员维护上游引航道船舶待闸秩序，并指挥上行的船舶有序出闸。
2、下行通闸时，上调度员根据排定的进闸计划，按停顺序预报船名，通知船舶准备过闸，同时提醒船舶严禁抢档，注意过闸安全；上分调员在下游引航道指挥船舶有序进闸；下调度员在闸室维护船舶过闸秩序；下分调员维护上游引航道船舶待闸秩序，并指挥下行的船舶有序出闸。
3、通闸启动前，除登记、收费岗位人员外，其他所有岗位人员到现场核对船舶情况并进行有效调度；
4、班长负责通闸全程控制，同时查看、记录违规现象。
（三）系统设置
建议调度系统加入通闸模式的设定，当上游与闸内或下游与闸内水位差在30cm以下时，发出水位平信号，装置输出接点，实现开启上游或下游闸门动作。
当上下游水位差在30cm以下时，发出通闸运行信号，上下游闸门都处于全开状态，程序运行只控制信号灯状态，有效控制船舶进出。
四、新坝船闸开放通闸模式效益实例分析
1、对用电量的分析
附表2统计的是今年3月6日—16日的用电情况，共统计11天，平均每天用电量为688.90度，每天运量为25193.72吨，平均每吨用电成本0.027度，即每度电可运36.57吨。
据统计，当水位差在30cm以下时，运行一个闸次（即一个流程）需用40分钟，每个闸次需用电32.8度，2小时可运行3个闸次，共需用电98.4度，但如果平均每天开放2小时通闸，即可节约用电98.4度，以工业用电1.0元/度计算，每天可节约成本约100元，一年可节约开支约3.5万元。
附表2：
3月6日-16日用电量统计表
日期
闸门关闭时间
抄表数
实际度数（度）
当天运量（吨）
3月5日
19:
05
712.17
3月6日
18:
50
713.43
756
25970
3月7日
18:
00
714.54
666
22353
3月8日
18:
35
715.7
696
25508
3月9日
18:
33
716.73
618
28576
3月10日
18:
43
717.71
588
28047
3月11日
19:
10
718.94
738
29342
3月12日
18:
43
720.24
780
19972
3月13日
18:
50
721.65
846
24840
3月14日
17:
00
722.77
672
21822
3月15日
18:
10
723.79
612
23506
3月16日
18:
10
724.8
606
27195
合计：
7578
277131
备注：
1、实际度数=（当天抄表数-昨天抄表数）*600。
2、期间运行时间为08：
00--19：
00，共11小时，夜间照明设施均未满负荷开启。
2、对过闸量的分析
以6月1日的过闸量及闸次为例，数据记录当天的过闸量为43394.75吨，共运行闸次39次，平均每闸次运量为1112.68吨。
按照2小时运行3个闸次计算，开放通闸前，2小时可实现运量3338.05吨，开放通闸后，预计通行效率将提升6.5倍，也就是可实现运量21697.37吨，以目前0.7元/吨的过闸费标准计算，2小时即可实现收益1.5万余元。
3、对拖轮船队的分析
拖轮船队过一次船闸需反复牵引，如开放通闸基本可实现一次性安全通过，对船户来说，做到了“节本提效增收”；对船闸来说，提高了通行效率，降低安全事故发生率。
结束语
上文对潮汛以及通闸条件的进行了阐述，并从安全性、可行性和可操作性角度出发，论证了新坝船闸具备实行通闸模式的条件，为了便于数据统计分析，文中所采编的潮汛数据，在实际运行过程中，还应考虑雨水、风向等因素以及枯水期、汛期水位等变化。
同时，新坝船闸正式收费营运刚刚起步，对于开放通闸模式尚处于研究阶段，真正实行还需要当地行业管理部门的大力配合与支持，更需要经过时间和实践的检验。
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