三峽升船機下引航道信號控制研究

南航

摘要：三峽升船機作為船舶通過三峽大壩的快速通道，布置在三峽船閘右側，其上下游引航道有一段與三峽船閘公用，共用航段內船流密度大，船舶進出引航道會讓頻繁，容易發(fā)生船舶碰撞險情。為此，三峽通航管理部門在三峽船閘和三峽升船機下游引航道交匯去設置了通行信號燈。筆者對三峽船閘及三峽升船機下引航道的通航環(huán)境進行了分析，結合船舶交通流、船舶航行的航路航法和會讓等待點等提出了三峽升船機下引航道信號控制方案。

關鍵詞：交通；通行信號；引航道；三峽升船機；控制

中圖分類號：U675.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2016）07-0059-03

三峽升船機是目前世界上最大的升船機，作為船舶通過三峽大壩的快速通道，建成以后，能一定程度緩解船舶過壩通航壓力，提高三峽河段通過能力，對促進長江經濟帶發(fā)展發(fā)揮重要作用。

隨著升船機的投入運行，區(qū)域內的通航環(huán)境也發(fā)生了重大的變化，升船機上、下游引航道大部分與三峽船閘共用，航路交叉在上下游共用引航道內同時存在，且船流密度進一步加大，通航安全隱患增加，而升船機作為快速通道，其運行效率和運行安全也是影響三峽樞紐通航的關鍵所在。因此，在“安全第一，兼顧效率”的通航調度原則下，針對三峽升船機投入運行后可能存在的通航安全風險，依據(jù)進出三峽船閘和升船機船舶的航路航法，研究信號燈布置及控制方案，對降低區(qū)域通航安全風險，保障樞紐水域通航安全具有重要意義。

1 三峽船閘及三峽升船機下引航道內的航路航法

1.1 三峽船閘下引航道航路航法

（1）三峽船閘雙線運行時，上行船舶從北線船閘通行，下行船舶從南線船閘通過；單線運行時，船舶按調度部門的指令通過；

（2）船舶在引航道內應各自靠本船右舷一側航行；

（3）引航道內船舶禁止追越或者并列行駛；

（4）船舶進人三峽船閘應按規(guī)定顯示信號，同時注意本船舶尺度，水面以上高度不超過18.0m。

1.2 三峽升船機下引航道內的航路航法

（1）通過升船機引航道的船舶應各自靠本船右舷一側行駛，禁止追越或者并列行駛。

（2）上行進升船機的船舶在進入升船機下引航道前，應在等讓區(qū)（升船機下左右通航標下方約150-200m處）等候，在確認無進出三峽船閘船舶的情況下，橫駛進入升船機下引航道，靠本船右舷一側上行，與下行出升船機的船舶互從左舷會船。

（3）船舶在升船機引航道靠船墩并排靠泊船舶總寬度不超過50m。

（4）進出升船機的船舶應避讓進出三峽船閘的船舶。

（5）進出升船機船舶應按通行信號有序進出升船機及其引航道。

（6）船舶進出升船機航道前后，應按三峽船閘引航道有關航行規(guī)定行駛。

1.3 三峽船閘及三峽升船機下引航道內的航路航法對進出升船機船舶的影響

首先，根據(jù)三峽升船機下引航道航路航法：“上行進升船機的船舶在進入升船機下引航道前，應在等讓區(qū)（升船機下左右通航標下方約150-200m處）等候，在確認無進出三峽船閘船舶的情況下，橫駛進人升船機下引航道，靠本船右舷一側上行，與下行出升船機的船舶互從左舷會船”。同時，“通過升船機引航道的船舶應各自靠本船右舷一側行駛，禁止追越或者并列行?！币虼?，對進出升船機船舶的影響主要有：①上行進升船機船舶，要尾隨上行進北線船閘船舶進入下游共用引航道，可能造成上行進升船機船舶在下游共用引航道口門等讓，影響升船機通航效率。②上行進升船機船舶在等讓區(qū)（升船機下左右通航標下方約150-200m處）等候會讓時，可能與下行出三峽船閘的船舶存在安全隱患并影響升船機通航效率。③上行進升船機船舶在橫駛進入升船機下引航道時與下行出三峽船閘的船舶存在航路交叉，如果單純依靠船舶觀察瞭望確認有無進出三峽船閘船舶，存在重大的安全隱患。④下行出升船機船舶在下行出升船機下引航道時，由于通航視距受限，又與下行出三峽船閘的船舶存在航路交叉，并且無法確認有無下行出三峽船閘船舶，也存在重大安全隱患。

其次，進出三峽船閘的同閘次的船舶具有連續(xù)，且平均每閘次有4至5艘船舶。進出升船機的船舶在主動避讓進出三峽船閘的船舶時，對進出三峽船閘的船舶的艘次可能出現(xiàn)遺漏，形成危險緊急局面，存在重大安全隱患。

2 升船機下引航道的通航環(huán)境

2.1 升船機下引航道的通航環(huán)境

升船機下引航道包括兩部分，一部分是和三峽船閘共用引航道部分（以下簡稱共用引航道），一部分是升船機專用下引航道部分（以下簡稱升船機下引航道）。

下行出升船機船舶由于通航視距受限，需在下引航道內有等讓區(qū)；在共用引航道內，由于進出三峽船閘船舶和進出三峽升船機船舶存在航路交叉，按照三峽船閘運行優(yōu)先原則，也需在共用引航道內設有等讓區(qū)。

2.2 升船機下引航道的通航環(huán)境對進出升船機船舶的影響

升船機下引航道內（包括共用引航道），船舶進出頻率高，且呈批次通行（整閘或幾閘船舶同時進出），船流相對密集，航路情況較為復雜。

在現(xiàn)有通航條件下，下引航道內，上行進入升船機的船舶，需先沿下游共用引航道北岸一側航行，過西陵長江大橋后沿升船機下游引航道與下游共用引航道交匯處過河，進入升船機下游引航道，此時與出三峽船閘下行的船舶存在航路交叉，嚴重影響通航安全。下行出升船機的船舶，沿下游專用引航道航經交匯處時，讓清出三峽船閘下行船舶后進人下游共用引航道，但是通視條件受中隔島阻礙，與出三峽船閘下行船舶不能互見，也存在重大安全隱患。綜上所述，在交匯處口門區(qū)，極易發(fā)生船舶碰撞事故。

3 三峽升船機下引航道信號燈控制方案研究

鑒于升船機下引航道內的通航環(huán)境和航路航法對進出升船機船舶的影響，在升船機下引航道內設置通行信號燈，確保區(qū)域內的通航安全是勢在必行。

3.1 信號燈的位置及型式選擇

信號布置原則：通行信號布置既要對下游進出升船機的船舶能進行有效控制，又不能對正常進出三峽船閘的船舶有所干擾。

基于上述原則，邀請業(yè)內的航運專家、航運企業(yè)的代表和三峽局內管理部門的代表，經實地反復踏勘、廣泛調研和征求意見的基礎上，確保進出升船機下引航道的船舶，能無障礙觀察通行信號燈，研究確定在升船機下游隔流堤處和西陵長江大橋下游共布設2套交通通行信號燈及控制設備。其中，升船機下游隔流堤處布設的交通通航信號燈為雙面通行信號燈（以下簡稱“專用通行信號標”），作為指示性標志，對進、出升船機下引航道的船舶進行交通指示；西陵長江大橋下游布設的交通通行信號燈作為提示性標志，結合引航到特點，研究決定提示性通行信號為“Y”通行信號燈（以下簡稱“異形信號燈”），對升船機和三峽船閘共用引航道內的船舶給予交通流控制提醒。交通通航信號燈布設位置詳見圖2。

3.2 信號顯示方式

在下引航道內設置升船機專用控制信號，主要目的是引導進出升船機的船舶，進行必要的等讓。上行進升船機專用引航道的船舶和下行出升船機專用引航道的船舶，可根據(jù)信號，待下行出三峽船閘船舶全部經過交匯處后再行上（下）行，以避免碰撞危險。

專用通行信號燈等為雙面信號燈，上游面對升船機專用引航道，下游面對升船機和三峽船閘下游共用引航道；異形信號燈的（“Y”）一角指向三峽船閘下引航道，另一角指向升船機下引航道。

雙面信號燈的上游面和下游面可以同時為綠燈或紅燈，也可以同時分別為綠燈（紅燈）和（綠燈）紅燈；異形信號燈指向升船機下游引航道的信號燈和雙面信號燈下游面同步；異形信號燈指向三峽船閘下引航道方向的信號燈正常情況下顯示綠色，在三峽船閘全部停航時可顯示紅色。

3.3 信號控制流程

根據(jù)信號布設原則和信號顯示方式，可確定信號燈控制流程圖3所示。

3.4 信號控制方案

信號控制的依據(jù)是南線船閘是否開門放下行船舶。當南線船閘六門開始開終時，隔流堤上雙面指示性信號燈顯示紅燈，禁止進出升船機的引航道的船舶通行，同時，西陵長江大橋下左岸的“Y”異形提示信號燈指向升船機引航道的一側也顯示紅燈提示。當南線船閘下行船舶全部通過交匯水域時，隔流堤上雙面指示性信號燈顯示綠燈，進出升船機的船舶可以通行，同時，西陵長江大橋下左岸的“Y”異形信號燈指向升船機引航道的一側也顯示綠燈提示。而“Y”異形信號燈指向三峽船閘一側正常情況下為常綠。

另外，信號燈在三峽船閘停航、升船機停航和升船機單向運行時也可以對該水域的船舶交通流進行控制。升船機和三峽船閘的通航狀態(tài)共有四種組合，但不同狀態(tài)下的燈光信號對船舶交通流的控制共有30種，綜合燈光顯示模式只有六種，如表1所示。

由表1所示，當升船機和三峽船閘均正常運行時，信號燈的控制是模式1和模式2，當升船機的運行方式發(fā)生變化和三峽船閘的運行發(fā)生變化時，均可以通過通過信號予以及時控制。

4 結束語

通過合理的通行信號燈的布置和信號控制方案，可以實現(xiàn)對下游進出升船機船舶的進行有效控制。能有效保證三峽大壩下游進出升船機和三峽船閘的船舶在下游引航道區(qū)域內的航行安全，保障三峽船閘、升船機運行的均衡有序和飽滿運行，發(fā)揮三峽水利樞紐最大通航效益。