金沙江樞紐散貨長期翻壩運(yùn)輸方案探討

劉耕，劉明維，賀林林，羅紅

(1.四川交通運(yùn)輸廳 交通勘察設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610017；2.重慶交通大學(xué) 水利水運(yùn)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400074)

金沙江樞紐散貨長期翻壩運(yùn)輸方案探討

劉耕1，劉明維2，賀林林2，羅紅1

(1.四川交通運(yùn)輸廳 交通勘察設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610017；2.重慶交通大學(xué) 水利水運(yùn)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400074)

隨著金沙江庫區(qū)形成蓄水，庫區(qū)航道條件得到明顯改善。但由于庫區(qū)通航設(shè)施建設(shè)滯后與不足，必須采取措施提高金沙江綜合通過能力。通過現(xiàn)場調(diào)研、資料搜集、類比分析及參考相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，探討了適合金沙江散貨長期翻壩運(yùn)輸?shù)目尚蟹桨?，建立起金沙江下游各樞紐區(qū)域以公路翻壩運(yùn)輸為主，皮帶翻壩運(yùn)輸為輔，公路+溜筒翻壩運(yùn)輸為補(bǔ)充的多種翻壩運(yùn)輸方式，為采用多種翻壩運(yùn)輸方案解決金沙江樞紐通航能力不足提供參考。

交通運(yùn)輸工程；金沙江；翻壩運(yùn)輸方案；公路翻壩；皮帶翻壩；溜筒

0引言

金沙江是長江干流的重要組成部分，全長3 500 km，總落差5 100 m，流域面積約50萬km2[1]。金沙江是云南、四川兩省通往川渝經(jīng)濟(jì)區(qū)、華中、華東地區(qū)以及我國長江經(jīng)濟(jì)帶最重要的內(nèi)河水路運(yùn)輸通道。金沙江流經(jīng)高山峽谷，河流險(xiǎn)灘眾多，航行條件復(fù)雜。近年來金沙江航運(yùn)發(fā)展緩慢，對整個流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)率不高，在流域綜合運(yùn)輸體系中所占運(yùn)輸量比例很小。但因其水量豐富而穩(wěn)定，河道天然水深條件良好，可分段季節(jié)性通航，這對交通不便的西南地區(qū)來說具有不可忽視的作用。特別是水電梯級開發(fā)后，庫區(qū)航運(yùn)條件明顯改善，如果解決好梯級開發(fā)中的通航關(guān)鍵技術(shù)，長江航運(yùn)能夠上延到金沙江，金沙江航運(yùn)將在流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到更加重要的作用。

加快金沙江航運(yùn)發(fā)展，符合交通運(yùn)輸部“深下游、暢中游、延上游、通支流”的長江黃金水道建設(shè)總體思路[2]。金沙江下游河段是我國的重要水電基地，自下而上規(guī)劃有向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德等4級水電樞紐。但由于在水電開發(fā)時缺乏統(tǒng)籌考慮，通航設(shè)施建設(shè)滯后或不足，由此在航運(yùn)方面出現(xiàn)了各種問題。

目前金沙江通航現(xiàn)狀及存在問題主要表現(xiàn)為：① 在建的向家壩樞紐通航建筑物為2×500 t兼顧1 000 t級單船升船機(jī)，通航設(shè)施規(guī)模較小。在目前實(shí)行翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)條件下，2013年向家壩水路運(yùn)輸翻壩貨物運(yùn)輸量已超過300萬t。由此可見，即使向家壩升船機(jī)建成，也不能滿足水路貨物運(yùn)輸過壩量的需求。② 在建的溪洛渡樞紐已達(dá)正常蓄水位，航道條件大為改善，回水里程約194 km，區(qū)域內(nèi)已經(jīng)開始新建1 000～3 000 t級大型船舶，但目前溪洛渡樞紐僅預(yù)留通航設(shè)施位置，尚未開展通航設(shè)施設(shè)計(jì)和建設(shè)工作。③ 白鶴灘、烏東德樞紐由于在前期工作中未同步研究通航設(shè)施建設(shè)問題，近期開展的航運(yùn)專題研究工作遠(yuǎn)滯后于樞紐其他專題，船舶無法通過大壩。

可見，金沙江通航設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀較為落后。隨著國家宏觀經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展和金沙江庫區(qū)航運(yùn)條件的改善，金沙江斷面貨運(yùn)通過量必將迅猛增長，這與目前金沙江通航條件落后的現(xiàn)狀互相矛盾。為解決這一矛盾，必須采取措施提高金沙江樞紐的綜合通過能力。經(jīng)驗(yàn)表明，翻壩運(yùn)輸是一種切實(shí)有效的措施[3]。翻壩運(yùn)輸作為一種航道擴(kuò)能方式，不僅可以緩解依靠船閘或升船機(jī)通過大壩的通航壓力，而且可解決樞紐未建通航設(shè)施的棘手問題。

目前最常采用的翻壩運(yùn)輸方案為公路翻壩，公路翻壩運(yùn)輸作為一種可行的貨運(yùn)組織方式，已成功應(yīng)用于三峽壩區(qū)等地方的貨運(yùn)組織中，并體現(xiàn)出了對提升貨物運(yùn)輸和改善樞紐通過能力不足等問題的有效性[4-5]。但公路翻壩運(yùn)輸費(fèi)用高、在崇山峻嶺間施工難度大，且對不同貨種翻壩可行性相差較大，如滾裝公路翻壩可行性明顯高于散貨公路翻壩。金沙江未來貨物種類多為散貨[6]，從未來的運(yùn)輸缺口和貨物種類分析可知，采用公路翻壩一種運(yùn)輸方案解決金沙江樞紐通航能力不足問題，必將導(dǎo)致運(yùn)輸方式單一、運(yùn)輸?shù)托У群蠊?/p>

為解決上述問題，筆者通過現(xiàn)場調(diào)研、資料搜集、類比分析及參考相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，探討了適合金沙江散貨長期翻壩運(yùn)輸?shù)目尚蟹绞?，以期彌補(bǔ)傳統(tǒng)散貨公路翻壩裝卸效率低和貨損貨差大等缺陷，為采用多種翻壩運(yùn)輸方案解決金沙江樞紐通航能力不足提供參考。

1翻壩運(yùn)輸方案研究必要性

1.1金沙江斷面通過量需求分析

四川省交通運(yùn)輸廳、南京水利科學(xué)研究院等單位對金沙江及其下游的4個梯級電站的航運(yùn)需求進(jìn)行了研究，形成了以下主要研究成果[6]。

1.1.1四川省交通運(yùn)輸廳報(bào)告

《四川省內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展規(guī)劃經(jīng)濟(jì)運(yùn)量預(yù)測報(bào)告(2001—2050)》提出：金沙江水運(yùn)貨運(yùn)需求預(yù)測的基礎(chǔ)是攀枝花以下實(shí)現(xiàn)全江渠化，預(yù)測金沙江水路運(yùn)量以及主要港口吞吐量如表1。

表1四川省交通運(yùn)輸廳對金沙江運(yùn)量預(yù)測Table 1Traffic volume forecast of Jinsha River made by Sichuan Transport Department

1.1.2南京水利科學(xué)研究院報(bào)告

南京水利科學(xué)研究院編制的《金沙江梯級開發(fā)航運(yùn)發(fā)展條件及關(guān)鍵技術(shù)研究報(bào)告》預(yù)測2015年、2020年、2030年金沙江下游-長江水路貨運(yùn)量分別為430，900，2 090萬t，提出金沙江下游各斷面貨運(yùn)量發(fā)展預(yù)測見表2。

表2金沙江下游各斷面貨運(yùn)量發(fā)展水平預(yù)測Table 2Forecast of the development level of traffic volume in every cross-section of Jinsha River lower reaches

上述研究成果表明：① 金沙江流域2020年貨運(yùn)量預(yù)測值為745萬t～900萬t，貨運(yùn)量多是集中在向家壩庫區(qū)及以下地區(qū)，未來隨著上游白鶴灘、烏東德庫區(qū)航運(yùn)的發(fā)展，貨運(yùn)量必然繼續(xù)增長。② 金沙江貨運(yùn)量主要為當(dāng)?shù)爻隹诘V產(chǎn)品(主要為煤炭、磷礦等散貨)及建材等，其中以散貨貨運(yùn)量最大。

1.2貨種翻壩可行性分析

常規(guī)翻壩貨運(yùn)組織方式主要有：滾裝翻壩、集裝箱翻壩和散貨翻壩。劉巖[5]從航道、貨物種類、專用船型、翻壩公路和專用碼頭等5個方面對3種翻壩貨運(yùn)組織方式進(jìn)行了定性及定量的分析。貨種翻壩可行性結(jié)果顯示：滾裝翻壩>集裝箱翻壩>散貨翻壩，散貨翻壩可行性最低，應(yīng)直航過壩。這主要是由散貨翻壩運(yùn)輸貨物的價值量低、貨損貨差較大、碼頭裝卸效率低等原因所導(dǎo)致。

由1.1節(jié)已知，以煤礦、磷礦為主的散貨是金沙江未來主要的貨運(yùn)種類。但即便向家壩升船機(jī)建成，也不能滿足水路貨物運(yùn)輸過壩的需求，且溪洛渡、烏東德和白鶴灘樞紐尚未建成通航設(shè)施?？梢?，金沙江不具備散貨直航過壩的條件，故散貨必須翻壩；但根據(jù)貨種翻壩運(yùn)輸貨可行性分析可知，散貨不宜翻壩，二者相互矛盾。為了解決該矛盾，必須探討適合金沙江樞紐散貨的新型翻壩運(yùn)輸方案。

2翻壩運(yùn)輸方案分析

為解決金沙江樞紐通航能力不足問題，并考慮到金沙江散貨貨運(yùn)量最大的情況，筆者通過現(xiàn)場調(diào)研、資料搜集、類比分析及參考相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，提出了3種金沙江翻壩運(yùn)輸方案：公路翻壩運(yùn)輸方案、皮帶翻壩運(yùn)輸方案、公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案，并分析了各翻壩運(yùn)輸方案的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

2.1公路翻壩運(yùn)輸方案分析

2.1.1公路翻壩運(yùn)輸方案

公路翻壩運(yùn)輸方案是指貨物經(jīng)壩上(壩下)翻壩碼頭卸載，依靠岸上沿江公路運(yùn)至壩下(壩上)翻壩碼頭，繼續(xù)進(jìn)行水運(yùn)的一種航道擴(kuò)能方式。公路翻壩是一種傳統(tǒng)的翻壩運(yùn)輸方式，目前旅客及載貨滾裝車主要采用公路翻壩運(yùn)輸方式，如長江三峽壩區(qū)客貨公路翻壩運(yùn)輸[7]、紅水河龍灘煤炭公路翻壩滾裝運(yùn)輸[8]、烏江構(gòu)皮灘煤炭公路翻壩運(yùn)輸[9]等，其流程如圖1。

圖1公路翻壩運(yùn)輸方案流程Fig.1The flow diagram of road cross-dam transportation scheme

公路翻壩運(yùn)輸方案的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸線路可自行設(shè)計(jì)繞壩通過，方便靈活，可操作性強(qiáng)。缺點(diǎn)是需要修建專用轉(zhuǎn)運(yùn)道路，建設(shè)投資大、運(yùn)輸費(fèi)用高、物資損耗多、維護(hù)維修費(fèi)用高，尤其對于金沙江沿岸地區(qū)多處于高山峽谷，地形復(fù)雜，翻壩公路需翻山越嶺，修建翻壩運(yùn)輸公路技術(shù)難度和投資均較大。為節(jié)省工程投資，翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)公路應(yīng)盡量利用現(xiàn)有交通道路系統(tǒng)。但由于常規(guī)公路運(yùn)輸能力弱，當(dāng)較差的公路運(yùn)輸條件與較大的公路貨運(yùn)量形成極大的矛盾進(jìn)而導(dǎo)致沿江流域公路容量超負(fù)荷和翻壩運(yùn)輸受限時，必須翻新或新建翻壩公路。受到山區(qū)峽谷地形限制，翻壩運(yùn)輸公路路況一般較差、等級較低，常受山體滑坡、泥石流等影響。

翻壩公路的選擇應(yīng)考慮公路所經(jīng)地域的生態(tài)環(huán)境，地形、地質(zhì)條件，建設(shè)用地，環(huán)境保護(hù)，工程投資，運(yùn)輸成本等因素；遵循最大限度利用具有改、擴(kuò)建條件的庫區(qū)現(xiàn)有公路原則；盡可能避免穿越城鎮(zhèn)，減少污染，降低工程造價；此外，翻壩公路選線時應(yīng)注意減少地質(zhì)災(zāi)害的影響和水土流失造成的生態(tài)影響。

2.1.2可行性分析

公路翻壩運(yùn)輸方案已在實(shí)際工程中廣泛采用，并積累了一定的工程經(jīng)驗(yàn)。包括為解決三峽壩區(qū)運(yùn)輸、紅水河斷航、烏江構(gòu)皮灘過壩問題建設(shè)或規(guī)劃的翻壩運(yùn)輸公路。三峽公路翻壩運(yùn)輸最先依賴黃柏河大橋、西陵長江大橋和三峽專用公路等設(shè)施，其中28 km長的三峽專用公路為國家準(zhǔn)一級公里。翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)一段時間后又新建了三峽翻壩運(yùn)輸江南專用公路，該專用公路起于秭歸港，止于宜昌長江大橋橋南，通過滬渝高速公路連入?yún)^(qū)域高速公路網(wǎng)，全長58.339 km。除此主要的高等級翻壩公路外，三峽壩區(qū)尚有連接宜昌和三峽壩區(qū)左、右岸的地方公路，公路等級分別有二級、三級、四級[10-11]。

紅水河翻壩運(yùn)輸?shù)哪康氖菍⒎植荚诹P水、黔西南州一帶的煤炭運(yùn)至廣東、廣西等地。翻壩方案采用連續(xù)翻壩滾裝運(yùn)輸方案。通過新建2級公路、改建公路和現(xiàn)有二級公路將壩上、下游滾裝船專用碼頭相互連接起來，構(gòu)成翻壩公路總長114 km[12]。

烏江構(gòu)皮灘水電站的翻壩公路擬定采用二級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃了起于上游的壩上港區(qū)，順接碼頭出現(xiàn)后，利用S204省道連接至壩下港區(qū)，路線全長16.91 km的翻壩公路[13]。

經(jīng)濟(jì)上，對金沙江而言水路運(yùn)輸成本最低，約為0.10元/(t·km)；鐵路運(yùn)輸成本次之，約為0.13元/(t·km)；公路運(yùn)輸成本約為0.33元/(t·km)，成本最高[14]。只有在翻壩公路可部分利用現(xiàn)有沿江公路時才能降低公路翻壩運(yùn)輸費(fèi)用，因此也只有這種情況下公路翻壩運(yùn)輸方案才是經(jīng)濟(jì)可行的。

2.2皮帶翻壩運(yùn)輸方案分析

2.2.1皮帶翻壩運(yùn)輸方案

皮帶翻壩運(yùn)輸方案是指通過在碼頭和岸上架設(shè)皮帶輸送設(shè)備，將庫區(qū)大壩前后兩個翻壩碼頭連接起來，當(dāng)貨物抵達(dá)一側(cè)翻壩碼頭時，可以直接卸載至皮帶輸送設(shè)備上，通過陸上皮帶輸送設(shè)備運(yùn)輸至另一側(cè)翻壩碼頭，繼續(xù)進(jìn)行水運(yùn)的一種航道擴(kuò)能方式。皮帶運(yùn)輸方案尤其適合散貨運(yùn)輸，對金沙江主要貨運(yùn)量為散貨的情況極為適用，其流程如圖2。

圖2皮帶翻壩運(yùn)輸方案流程Fig.2The flow diagram of belt conveyor cross-dam transportation scheme

皮帶翻壩運(yùn)輸方案較公路翻壩運(yùn)輸方案具有投資少、運(yùn)輸費(fèi)用低、裝卸效率高、機(jī)械化、自動化程度高，勞動強(qiáng)度低、布置安裝簡單方便、維護(hù)維修費(fèi)用低、對復(fù)雜地形條件適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。翻壩專用船型即自卸船能夠獨(dú)立地進(jìn)行卸貨作業(yè)，對翻壩碼頭裝卸設(shè)備要求低，不需要依賴于翻壩公路，可以大大降低對碼頭卸貨設(shè)備和翻壩公路的建設(shè)投資，提高航運(yùn)經(jīng)濟(jì)性。其最大的缺點(diǎn)為：目前皮帶翻壩運(yùn)輸方案尚未在實(shí)際翻壩工程中采用，缺乏工程經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)參數(shù)。此外，皮帶翻壩運(yùn)輸方案初期設(shè)備一次性投入費(fèi)用較高，輸送系統(tǒng)中的一個單元(設(shè)備)發(fā)生故障會導(dǎo)致全線停機(jī)。

2.2.2可行性分析

皮帶翻壩運(yùn)輸方案尚未在實(shí)際翻壩工程中采用，但是皮帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)作為松散物料的主要輸送方式，已廣泛應(yīng)用于煤炭、礦石、火電、水泥、港口、水電、隧道等行業(yè)[15]。皮帶機(jī)運(yùn)輸連續(xù)出渣系統(tǒng)具有運(yùn)距長、運(yùn)量大、速度快、無污染、TBM利用率高等特點(diǎn)，滿足長大隧道快速施工的要求，已成為了隧道出渣系統(tǒng)的重要發(fā)展方向[16]。龍灘水電站碾壓混凝土重力壩施工中采用每條混凝土供料線的平均輸送能力為300 m3/h[17]；德國露天煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)大型帶式輸送機(jī)運(yùn)量高達(dá)37 500 t/h，帶速達(dá)7.4 m/s[18]。

皮帶輸送機(jī)主要由輸送帶機(jī)架、輸送帶、驅(qū)動與制動系統(tǒng)、張緊系統(tǒng)、控制與保護(hù)系統(tǒng)及供電系統(tǒng)等構(gòu)成。向家壩砂石長距離皮帶機(jī)系統(tǒng)由5條長距離皮帶機(jī)順次搭接構(gòu)成，總長31.067 km，南起綏江太平料場，北至水富馬延坡制砂場，共穿越隧道9條，總高差為負(fù)446.2 m，設(shè)計(jì)運(yùn)量3 000 t/h，由于地形復(fù)雜，其帶形和控制復(fù)雜程度及距離總長為目前國內(nèi)皮帶機(jī)系統(tǒng)之最[19]。

若皮帶翻壩運(yùn)輸方案采用自卸船作為專用船型，自卸船由于自身攜帶卸貨設(shè)備，對碼頭機(jī)械化程度要求不高，與岸上的帶式輸送機(jī)結(jié)合后，可實(shí)現(xiàn)船到船的直接運(yùn)輸，省去了一定的人工成本且不需要依托公路設(shè)施，裝卸效率較高，卸貨時間短。雖然岸上皮帶輸送機(jī)的帶速要小于公路運(yùn)輸?shù)能囁?，但皮帶輸送對地形線路的適應(yīng)性更強(qiáng)，其可通過在高度和水平面上設(shè)置轉(zhuǎn)彎以避開建筑物、穿越自然障礙，十分靈活方便[20-21]。對于相同的起始點(diǎn)碼頭，岸上皮帶輸送較公路運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)距小很多。由此，皮帶翻壩運(yùn)輸方案時間較短。

在翻壩運(yùn)輸質(zhì)量上，由于專用船舶可以實(shí)現(xiàn)岸上皮帶輸送系統(tǒng)的完全對接，且岸上皮帶輸送機(jī)可實(shí)現(xiàn)封閉式運(yùn)輸，故皮帶翻壩運(yùn)輸方案的貨損貨差較小，翻壩運(yùn)輸質(zhì)量較高。當(dāng)貨物運(yùn)輸距離超過3 km時，選擇皮帶機(jī)輸送系統(tǒng)這一方式，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都較其他運(yùn)輸方式更具有優(yōu)勢[22-23]。金沙江任意兩個翻壩碼頭之間的距離都遠(yuǎn)大于3 km，則在運(yùn)輸方式上，相較于公路運(yùn)輸，帶式輸送機(jī)的單位運(yùn)輸成本更低。

綜上所述，皮帶翻壩運(yùn)輸方案無論在技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都是可行的。

2.3公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案分析

2.3.1公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案

公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案是指采用公路翻壩運(yùn)輸方案在崇山峻嶺間或懸崖峭壁處修建公路難度過大，或由于修建公路繞行距離遠(yuǎn)而導(dǎo)致投資過大、效率過低時，借助溜筒設(shè)備進(jìn)行翻山過崖，然后再次采用公路翻壩運(yùn)輸方式將貨物運(yùn)至另一側(cè)翻壩碼頭，繼續(xù)進(jìn)行水運(yùn)的一種混合翻壩運(yùn)輸?shù)暮降罃U(kuò)能方式，其流程如圖3。

圖3公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案流程Fig.3The flow diagram of road + chute tube cross-dam transportation scheme

公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案即保留了公路翻壩運(yùn)輸可自行設(shè)計(jì)繞壩通過、方便靈活、可操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，又避免了在復(fù)雜地形，如在崇山峻嶺間或懸崖峭壁處修建公路技術(shù)難度過大、成本過高的缺點(diǎn)。其最大的缺點(diǎn)為：公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案尚未在實(shí)際翻壩工程中采用，缺乏工程經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)參數(shù)。

2.3.2可行性分析

溜筒一種是安裝在裝船機(jī)臂架頭部用于給船舶裝載散料的設(shè)備，其設(shè)計(jì)需適應(yīng)不同水位、不同船型以及船舶空載到滿載吃水的變化，其作用為防止裝船作業(yè)過程中貨物損失、防塵和平艙，裝船機(jī)上溜筒的尺寸范圍一般為幾米到十幾米[24]。另一種是指在水工建筑物施工過程中運(yùn)輸混凝土的設(shè)備，由于無驅(qū)動設(shè)備，主要利用混凝土的自重進(jìn)行垂直運(yùn)輸，其長度范圍一般由幾十米至數(shù)百米[25]。

在裝船機(jī)設(shè)備中，根據(jù)船型和噸位的不同，溜筒可以分為直溜筒和帶拋料彎頭的溜筒。安裝在裝船機(jī)上的溜筒尺寸較小，主要目的為防損、防塵，對散貨的運(yùn)輸不起主要作用[26-27]。

在水工建筑物混凝土運(yùn)輸中，由于溜筒(溜槽)無驅(qū)動設(shè)備，主要依靠自重完成對混凝土的垂直運(yùn)輸。目前，主要采用的有溜槽、鋼管溜筒、負(fù)壓溜槽、軟管溜筒等，其中軟管溜筒為垂直布置，其余為斜面布置。研究表明：在混凝土下行速度v≈10 m/s時，軟管溜筒中負(fù)壓作用開始明顯，v=13～15 m/s時，負(fù)壓對混凝土產(chǎn)生很大的阻力。林金良等[28]通過對軟管溜筒在三峽沖沙閘施工中的應(yīng)用，將固定式軟管溜筒系統(tǒng)與普通的鋼管溜筒系統(tǒng)相比，介紹了軟管溜筒系統(tǒng)具有柔軟可伸縮性和負(fù)壓阻尼的特點(diǎn)，指出軟管溜筒是一種具有應(yīng)用前景的新型混凝土運(yùn)輸手段，并指出軟管溜筒安裝中盡量垂直，嚴(yán)禁安裝后出現(xiàn)大的轉(zhuǎn)折，溜槽的搭設(shè)坡度大于60°，防止坡度過小使混凝土溜放不暢。百色水利樞紐大壩碾壓混凝土運(yùn)輸采用深槽高速皮帶機(jī)輔以負(fù)壓真空溜筒的入倉方式進(jìn)行大壩混凝土施工，溜筒長度達(dá)240 m[29]。冶勒水電站中鋼管溜筒在壓力管道長斜井回填混凝土澆筑中成功被運(yùn)用，其中上長斜井井深237 m[30]。

相較之下，裝船機(jī)設(shè)備上溜筒對運(yùn)輸不起主要作用，其使用經(jīng)驗(yàn)對采用溜筒翻壩運(yùn)輸方面提供參考價值不大，水工建筑物混凝土施工中溜筒的使用經(jīng)驗(yàn)更為采用溜筒翻壩運(yùn)輸方案所需要，但兩者都可為翻壩中溜筒防損、防塵、防撞擊提供參考。采用溜筒進(jìn)行翻壩運(yùn)輸?shù)膯栴}主要有溜筒磨損大、更換頻率高，垂直距離大時散貨直接沖擊力大，環(huán)保防塵等問題。為了限制混凝土下行的終端速度，減小直接沖擊力，傾斜布置的鋼管溜筒和溜槽主要依靠混凝土下行過程中自重與載體間產(chǎn)生的摩擦力，垂直布置的軟管溜筒依靠的是混凝土在軟管中下行過程中產(chǎn)生負(fù)壓與管外靜止空氣形成的壓差，而使軟管壓縮管內(nèi)下行的混凝土受阻，負(fù)壓溜槽依靠的是上面兩種特性[31]。針對防塵、除塵，可配備不同溜筒裝置，一種為用于塊狀物料，顆粒較大，揚(yáng)塵較少的普通直溜筒，一種為用于粉狀物料等顆粒較小物料的可伸縮溜筒，可通過增長溜筒長度，縮短物料暴露空氣中的時間。上海振華重工為澳大利亞GPA設(shè)計(jì)了一臺環(huán)保型裝船機(jī)，其中裝船機(jī)上采用了干式除塵、噴淋除塵、封閉控塵等一系列防塵措施，取得了良好的抑塵效果，可為類似項(xiàng)目除塵設(shè)計(jì)提供借鑒參考[32-33]。

經(jīng)濟(jì)上，公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案中溜筒依靠自重進(jìn)行運(yùn)輸，無驅(qū)動設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，可采用溜筒運(yùn)輸方式翻山過崖，其工程造價必將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于公路翻壩運(yùn)輸方式。

綜上所述，利用溜筒翻山過崖的公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案無論在技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都是可行的。

3翻壩運(yùn)輸方案適應(yīng)性分析

貨物流向適應(yīng)性分析：金沙江流域貨物出口時，均可采用公路翻壩運(yùn)輸方案、皮帶翻壩運(yùn)輸方案和公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案。貨物進(jìn)口時，因溜筒依靠自重進(jìn)行運(yùn)輸，無驅(qū)動設(shè)備，故不可采用公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案，其他兩種方案可以滿足要求。已知金沙江貨運(yùn)量主要為出口當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)品及建材等，故3種運(yùn)輸方式均可適當(dāng)考慮[34-35]。

貨種適應(yīng)性分析：金沙江貨運(yùn)種類主要為當(dāng)?shù)爻隹诘V產(chǎn)品(主要為煤炭、磷礦等散貨)及建材等，以散貨貨運(yùn)量最大[36]。其中，散貨均可采用公路翻壩運(yùn)輸方案、皮帶翻壩運(yùn)輸方案和公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案進(jìn)行運(yùn)輸。但若需運(yùn)輸建材等件雜貨只能采用公路翻壩運(yùn)輸方案和皮帶翻壩運(yùn)輸方案，無法采用公路+溜筒翻壩運(yùn)輸方案。

已知公路翻壩運(yùn)輸方案的公路線路可自行設(shè)計(jì)繞壩通過，方便靈活，可操作性強(qiáng)。但通過對比分析知，金沙江流域公路運(yùn)輸成本最高，翻壩公路由于服務(wù)對象和既定政策使得公路線路選擇等局限性大，技術(shù)難度高，投資更大。尤其在崇山峻嶺間或懸崖峭壁處等不適宜修建盤山公路的山區(qū)，修建公路可能需要繞行十幾公里甚至更多，由此造成工程投資成非線性增長，且可能技術(shù)上不可行。

4結(jié)語

為解決金沙江樞紐通航能力不足及金沙江大量散貨必須翻壩與散貨翻壩可行性低互為矛盾等問題。筆者在研究常規(guī)公路翻壩運(yùn)輸方案的前提下，提出了適合金沙江散貨翻壩運(yùn)輸?shù)男滤悸泛托峦緩健?/p>

通過現(xiàn)場調(diào)研、搜集資料、類比分析和參考相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，筆者探討了適合金沙江散貨翻壩運(yùn)輸?shù)姆桨?。并試圖建立金沙江中下游各樞紐區(qū)域以公路翻壩運(yùn)輸為主，皮帶翻壩運(yùn)輸為輔，公路+溜筒翻壩運(yùn)輸為補(bǔ)充的多種翻壩運(yùn)輸方式，為采用多種翻壩運(yùn)輸方案解決金沙江樞紐通航能力不足提供參考。

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(責(zé)任編輯：劉韜)

Discussion on Long-Time Cross-Dam Transportation Schemes of theBulk Cargo for Jinsha River

LIU Geng1，LIU Mingwei2，HE Linlin2，LUO Hong1

(1.Sichuan Communication Survey & Design Institute，Department of Transportation of Sichuan Province，Chengdu 610017，Sichuan，P.R.China; 2.Hydrology & Waterway Engineering Key Laboratory of the Ministry of Education，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，P.R.China)

With the formation of water storage in Jinsha River reservoir area，the channel condition of the reservoir area has been obviously improved.However，because of the hysteresis and insufficiency of the construction of navigation facilities，some measures must be done to increase the integrated throughput capacity for Jinsha River.The feasible schemes of long-time cross-dam transportation of the bulk cargo for Jinsha River were discussed by means of field investigation，data collection and analogy analysis as well as referring to the relevant engineering experiences.Various cross-dam transportation schemes of the hub areas at Jinsha River downstream were proposed，where the road cross-dam was principal，the belt conveyor cross-dam was auxiliary，and the road + chute tube cross-dam was supplementary.The research provides some references to solve the insufficiency of integrated throughput capacity of Jinsha River by various cross-dam transportation schemes.

traffic and transportation engineering; Jinsha River; cross-dam transportation schemes; road cross-dam; belt conveyor cross-dam; chute tube

U692.3+2

A

1674-0696(2017)10-083-08

2016-04-14；

2016-07-08

劉耕(1971—)，女，四川南江人，高級工程師，主要從事水運(yùn)工程設(shè)計(jì)和研究工作。E-mail：414806018@qq.com。

賀林林(1983—)，女，黑龍江齊齊哈爾人，講師，博士，主要從事港口海岸、近海工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法、土與結(jié)構(gòu)方面的研究。E-mail：helinl@126.com。

10.3969/j.issn.1674-0696.2017.10.14