适宜三峡升船机的船舶类型分析
2022-06-09
根据三峡升船机建设计划，2014年，三峡升船机将完成建设，进行调试和试运行，2015年正式投入运行。下面就适宜通过三峡升船机的船舶类型进行分析。
载运危险货物船舶通过升船机的可行性分析
1、载运危险货物船舶数量结构分析
根据载运危险货物船舶基本资料，目前过坝的载运危险货物船舶中：船舶满载排水量小于3000吨的油船有104艘，化危品船舶28艘；船舶空船排水量小于3000吨的油船有156艘，化危品船舶有86艘；过闸长度小于或等于115m，宽度小于或等于17.2m的油船有151艘，化危品船舶有70艘。船长超过115m，船宽超过17.2m的船舶有21艘。
根据载运危险货物船舶过坝实绩：2011年，吃水在2.8m及以下，过闸长度小于或等于115m，过闸宽度小于或等于17.2m的危险品船舶（包含船队）为2849艘次，日均7.9艘次；2012年，吃水在2.8m及以下，过闸长度小于或等于115m，过闸宽度小于或等于17.2m的危险品船舶（包含船队）为1948艘次，日均5.3艘次。
可以看出，目前运营的载运危险货物船舶，绝大部分符合通过升船机的平面尺度和排水量要求，且规模较大，需要占用升船机多个运行厢次。
2、过坝危险品分货种统计分析
2011年（注：2012年，持续时间较长的汛期大流量和频繁发生的风雾恶劣异常气象对危险品船舶过坝影响突出，而2011年危险品船舶过坝相对稳定，故在数据分析时选取2011年数据），一级易燃易爆类危险品上行主要是汽油、甲基苯、异丁醛等危险品货种，其中汽油约占整个运量的78%，下行主要是是汽油、甲醇、二硫化碳、乙酸乙酯、甲基苯等货种，其中汽油多为空载，甲醇约占整个运量的64.1%，二硫化碳约占整个运量的15.1%，乙酸乙酯约占整个运量的7.2%；一级非易燃易爆类上行主要是氢氧化钠、乙二胺、氢氧化钾、硝酸、苯酚等货种，其中乙二胺约占整个运量的21.7%，氢氧化钾约占整个运量的14.6%，苯酚约占整个运量的14.9%。下行主要是氢氧化钠、氢氧化钾、水合肼、硝酸锶、高锰酸钾、甲酸、一级钡化合物等货种，其中氢氧化钠约占整个运量的17.8%，氢氧化钾约占整个运量的14.2%，硝酸锶约占整个运量的12.1%。
2011年，二级危险品船舶通过三峡船闸，上行主要货种是其他二级危险品（原油）、柴油、二甲苯、沥青、煤油等货种，其中其他二级危险品约占整个运量的41.8%，柴油约占整个运量的32.8%，二甲苯约占整个运量的9.8%。下行主要货种是柴油、其他二级危险品（原油）、二甲苯等货种，其中其他二级危险品约占整个运量的76.2%，柴油约占整个运量的22.4%。
2011年，三峡船闸通过一级危险品船舶为1005艘次，货运量167.2万吨，日均2.75艘次4581.2吨；二级危险品船闸2481艘次，货运量479.9万吨，日均11.73艘次13147.4吨；即日均通过三峡葛洲坝的危险品船舶14.5艘次，货运量17728.6吨。其中一级易燃易爆类危险品船舶上行0.81艘次1334.7吨，定额吨位1671.8吨；下行0.92艘次917.5吨，定额吨位2087.8吨；合计1.73艘次2252.2吨，定额吨位3759.6吨。非易燃易爆类危险品船舶上行0.25艘次506.5吨，定额吨位829.9吨；下行0.778艘次1822.6吨，定额吨位2857.5吨；合计1.028艘次2329.1吨，定额吨位3687.4吨。
3、未来5-10年川江及三峡库区危险品发展情况
根据重庆市经济社会2020年发展规划，以建设长寿、涪陵两个化工园区为主要载体积极发展石油、天然化工、精细化工、生物化工等产业，形成1000万吨炼油、100万吨乙烯、200万吨甲醇、400万吨化肥的生产能力，建设中国西部化工谷；依托万州、开县、云阳等工业园区发展盐气化工和天然气石油精细化工产业，把万州建成全国重要的盐气化工产业基地，预计危化品年产量307万吨。由于在运价方面水运运价（0.04-0.05元/吨公里）较铁路（0.12-0.15元/吨公里）和公路运价（为0.4-0.5元/吨公里）占有明显优势。这一规划实施后，重庆市化危品水路过坝运量，预计2015年、2020年，将分别达到830万吨、1050万吨。
据调研，西南三省及长江沿江七省二市都有危化品加工运输发展规划，目前在营运船舶中仅南京油运公司的32艘新平江型油船符合标准化要求，能够满足三峡升船机运行要求，其余近两年建造的化学品船舶存在"瘦船型、深吃水、大功率"的现象，且船舶大型化趋势明显，主要发展船型是5000吨级船舶，适宜通过升船机船舶比例会越来越少。
4、升船机通过一级易燃易爆危险品船舶的不利之处
一级易燃易爆危险品船舶通过升船机，两坝间通航安全风险增加。按照内河危险品划分标准，汽油、甲醇、乙酸乙烯酯、二硫化碳、乙酸乙酯、甲苯、乙苯、乙醇、乙酸乙烯酯、乙酸乙酯、异丁醛、水合肼、1，2-乙二胺、二甲苯类，均为可燃液体，属于第一类3类易燃液体，在其闪点温度（其闭杯试验闪点不高于60.5℃，或其开杯试验闪点不高于65.6℃）时放出易燃蒸气的液体或液体混合物，或是在溶液或悬浮液中含有固体的液体，容易引起爆炸。因危险品运输的特殊性，为确保一级易燃易爆危险品运输船舶过坝安全，做到万无一失，危险品船舶在过坝过程中，按照惯例公安、消防和船闸通航安全管理人员需到闸面进行安全监护，海事海巡艇和通航指挥中心安全监视人员需全程跟踪监护，危险品船舶在过坝过程中，闸区需实施交通管制，船闸所有消防设备设施处于热备状态。如果危险品船舶长时间在两坝间航行，两坝间通航安全风险将大大增加一级易燃易爆危险品船舶通过升船机，将增加两坝间锚泊待闸风险。三峡、葛洲坝两坝间目前只有一个鲤鱼潭危险品应急停泊锚地，停泊容量为4艘3000吨级危险品船舶，乐天溪锚地没有危险品船舶停泊区，危险品船舶要通过升船机只能到升船机靠船墩停靠，升船机靠船墩不能全部满足危险品船舶停泊要求，这样势必造成船舶在两坝间游弋，两坝间通航安全风险增加。按照交通运输部关于危险品过闸管理的154号文，危险品过闸运输应集中通过。如果安排一级易燃易爆危险品通过升船机则与危险品集中过闸的154号文相冲突。因此，载运一级易燃易爆危险货物船舶不宜通过升船机。
适宜通过升船机的船舶类型分析
升船机作为快速通道运用时，优先安排需要快速通过的特殊任务船舶，如警卫任务、军事运输、载运救灾物资等船舶。
升船机设计作为客船快速过坝使用，符合通过升船机平面尺度、吃水及排水量标准的客船，可安排从升船机通过。
此外，升船机可安排运行时限要求高、附加值高的船舶。如载运鲜活货物的船舶、集装箱快班轮（非载运危险货物）、商品汽车滚装船等。
以上类型船舶，其优先度是递减的。
因此，符合通过升船机平面尺度、吃水及排水量标准的如下类型船舶，可安排从升船机通过：
第一类：特殊任务（警卫任务、军事运输、载运救灾物资等）船舶；
第二类：客运船舶；
第三类：载运鲜活货物的船舶；
第四类：集装箱快班轮、商品汽车滚装船。
适宜通过升船机的船舶类型，占多大数量，其结构分布如何，决定了升船机的安排顺序和运行饱和程度。例如，假如符合通过升船机要求的前几类船舶数量足够升船机饱和运行，我们就不考虑安排后几类船舶。
根据前面的相关分析，通过升船机的船队或船舶最大总长度115m，最大总宽度为17.2m，最大吃水2.8m，总排水量3000吨。根据2011和2012年的过坝统计数据，我们对符合如上要求的四类船舶进行数据统计分析。为加强对比，我们分析数量结构时，对船宽按照16.2m、17.2m，吃水按照2.65m、2.8m、3.0m进行了细分。
2011年分类统计如下（鲜活船舶和军需物质船舶非常少，故只统计了特殊任务船舶、客船、商品车滚装船和集装箱船快班轮）：
LOA≤115m，BOA≤16.2m且H≤2.65m条件下，特殊任务船舶132艘次、客船1104艘次、商品车滚转船59艘次、集装箱船125艘次，共1420艘次。
LOA≤115m，BOA≤16.2m且H≤2.8m条件下，特殊任务船舶136艘次、客船1180艘次、商品车滚转船61艘次、集装箱船270艘次，共1647艘次。
LOA≤115m，BOA≤16.2m且H≤3.0m条件下，特殊任务船舶136艘次、客船1180艘次、商品车滚转船61艘次、集装箱船644艘次，共2021艘次。
LOA≤115m，BOA≤17.2m且H≤2.65m条件下，特殊任务船舶133艘次、客船1734艘次、商品车滚转船623艘次、集装箱船138艘次，共2628艘次。
LOA≤115m，BOA≤17.2m且H≤2.8m条件下，特殊任务船舶137艘次、客船2259艘次、商品车滚转船625艘次、集装箱船302艘次，共3323艘次。
LOA≤115m，BOA≤17.2m且H≤3.0m条件下，特殊任务船舶137艘次、客船2259艘次、商品车滚转船625艘次、集装箱船775艘次，共3796艘次。
表12011年不同过闸尺度，各类船舶过闸艘次表
2012年分类统计如下（鲜活船舶和军需物质船舶非常少，故只统计了公务类船舶、客船、商品车滚装船和集装箱船快班轮）：
LOA≤115m，BOA≤16.2m且H≤2.65m条件下，特殊任务船舶131艘次、客船492艘次、商品车滚转船20艘次、集装箱船78艘次，共721艘次。
LOA≤115m，BOA≤16.2m且H≤2.8m条件下，特殊任务船舶131艘次、客船512艘次、商品车滚转船20艘次、集装箱船167艘次，共830艘次。
LOA≤115m，BOA≤16.2m且H≤3.0m条件下，特殊任务船舶131艘次、客船512艘次、商品车滚转船20艘次、集装箱船392艘次，共1055艘次。
LOA≤115m，BOA≤17.2m且H≤2.65m条件下，特殊任务船舶134艘次、客船700艘次、商品车滚转船434艘次、集装箱船88艘次，共1356艘次。
LOA≤115m，BOA≤17.2m且H≤2.8m条件下，特殊任务船舶134艘次、客船1122艘次、商品车滚转船434艘次、集装箱船194艘次，共1884艘次。
LOA≤115m，BOA≤17.2m且H≤3.0m条件下，特殊任务船舶134艘次、客船1122艘次、商品车滚转船434艘次、集装箱船499艘次，共2189艘次。
表22012年不同过闸尺度，各类船舶过闸艘次表
从上两个统计表，我们可以分析得出：①公务类船舶几乎不受过闸船舶尺度的影响，且两年过闸量基本相等。②同一过闸船舶宽度下，客船、商品车滚转船受过闸船舶吃水影响很小，而集装箱船和其他商船受吃水影响较大，且2012年过闸量明显减少。③同一过闸船舶吃水下，集装箱船受船舶宽度影响很小，而客船、商品车滚装船和其他商船受船舶宽度影响较大，且2012年过闸量明显减少。④符合要求的特殊任务船舶、客船、集装箱船和商品车滚装船等船舶类型，过闸艘次远远未达到升船机饱和运行要求。在L≤115，BOA≤17.2m且H≤2.8m条件下，2011年平均每天不到10艘次，而2012年更是仅5.6艘次，与设计的每天运行36艘次（每厢次按1艘次计），差距非常大。
因此，为保证升船机的饱和运行，充分发挥升船机的通过能力和运行效益，除了满足过三峡升船机条件的特殊任务船舶、客船、集装箱船和商品车滚装船外，还需从普通货船中选取一部分船舶安排从升船机通过。
综上分析，通过三峡升船机的船舶类型包括特殊任务船舶、客船、集装箱船、商品车滚装船和部分普通货船。
载运危险货物船舶通过升船机的可行性分析
1、载运危险货物船舶数量结构分析
根据载运危险货物船舶基本资料，目前过坝的载运危险货物船舶中：船舶满载排水量小于3000吨的油船有104艘，化危品船舶28艘；船舶空船排水量小于3000吨的油船有156艘，化危品船舶有86艘；过闸长度小于或等于115m，宽度小于或等于17.2m的油船有151艘，化危品船舶有70艘。船长超过115m，船宽超过17.2m的船舶有21艘。
根据载运危险货物船舶过坝实绩：2011年，吃水在2.8m及以下，过闸长度小于或等于115m，过闸宽度小于或等于17.2m的危险品船舶（包含船队）为2849艘次，日均7.9艘次；2012年，吃水在2.8m及以下，过闸长度小于或等于115m，过闸宽度小于或等于17.2m的危险品船舶（包含船队）为1948艘次，日均5.3艘次。
可以看出，目前运营的载运危险货物船舶，绝大部分符合通过升船机的平面尺度和排水量要求，且规模较大，需要占用升船机多个运行厢次。
2、过坝危险品分货种统计分析
2011年（注：2012年，持续时间较长的汛期大流量和频繁发生的风雾恶劣异常气象对危险品船舶过坝影响突出，而2011年危险品船舶过坝相对稳定，故在数据分析时选取2011年数据），一级易燃易爆类危险品上行主要是汽油、甲基苯、异丁醛等危险品货种，其中汽油约占整个运量的78%，下行主要是是汽油、甲醇、二硫化碳、乙酸乙酯、甲基苯等货种，其中汽油多为空载，甲醇约占整个运量的64.1%，二硫化碳约占整个运量的15.1%，乙酸乙酯约占整个运量的7.2%；一级非易燃易爆类上行主要是氢氧化钠、乙二胺、氢氧化钾、硝酸、苯酚等货种，其中乙二胺约占整个运量的21.7%，氢氧化钾约占整个运量的14.6%，苯酚约占整个运量的14.9%。下行主要是氢氧化钠、氢氧化钾、水合肼、硝酸锶、高锰酸钾、甲酸、一级钡化合物等货种，其中氢氧化钠约占整个运量的17.8%，氢氧化钾约占整个运量的14.2%，硝酸锶约占整个运量的12.1%。
2011年，二级危险品船舶通过三峡船闸，上行主要货种是其他二级危险品（原油）、柴油、二甲苯、沥青、煤油等货种，其中其他二级危险品约占整个运量的41.8%，柴油约占整个运量的32.8%，二甲苯约占整个运量的9.8%。下行主要货种是柴油、其他二级危险品（原油）、二甲苯等货种，其中其他二级危险品约占整个运量的76.2%，柴油约占整个运量的22.4%。
2011年，三峡船闸通过一级危险品船舶为1005艘次，货运量167.2万吨，日均2.75艘次4581.2吨；二级危险品船闸2481艘次，货运量479.9万吨，日均11.73艘次13147.4吨；即日均通过三峡葛洲坝的危险品船舶14.5艘次，货运量17728.6吨。其中一级易燃易爆类危险品船舶上行0.81艘次1334.7吨，定额吨位1671.8吨；下行0.92艘次917.5吨，定额吨位2087.8吨；合计1.73艘次2252.2吨，定额吨位3759.6吨。非易燃易爆类危险品船舶上行0.25艘次506.5吨，定额吨位829.9吨；下行0.778艘次1822.6吨，定额吨位2857.5吨；合计1.028艘次2329.1吨，定额吨位3687.4吨。
3、未来5-10年川江及三峡库区危险品发展情况
根据重庆市经济社会2020年发展规划，以建设长寿、涪陵两个化工园区为主要载体积极发展石油、天然化工、精细化工、生物化工等产业，形成1000万吨炼油、100万吨乙烯、200万吨甲醇、400万吨化肥的生产能力，建设中国西部化工谷；依托万州、开县、云阳等工业园区发展盐气化工和天然气石油精细化工产业，把万州建成全国重要的盐气化工产业基地，预计危化品年产量307万吨。由于在运价方面水运运价（0.04-0.05元/吨公里）较铁路（0.12-0.15元/吨公里）和公路运价（为0.4-0.5元/吨公里）占有明显优势。这一规划实施后，重庆市化危品水路过坝运量，预计2015年、2020年，将分别达到830万吨、1050万吨。
据调研，西南三省及长江沿江七省二市都有危化品加工运输发展规划，目前在营运船舶中仅南京油运公司的32艘新平江型油船符合标准化要求，能够满足三峡升船机运行要求，其余近两年建造的化学品船舶存在"瘦船型、深吃水、大功率"的现象，且船舶大型化趋势明显，主要发展船型是5000吨级船舶，适宜通过升船机船舶比例会越来越少。
4、升船机通过一级易燃易爆危险品船舶的不利之处
一级易燃易爆危险品船舶通过升船机，两坝间通航安全风险增加。按照内河危险品划分标准，汽油、甲醇、乙酸乙烯酯、二硫化碳、乙酸乙酯、甲苯、乙苯、乙醇、乙酸乙烯酯、乙酸乙酯、异丁醛、水合肼、1，2-乙二胺、二甲苯类，均为可燃液体，属于第一类3类易燃液体，在其闪点温度（其闭杯试验闪点不高于60.5℃，或其开杯试验闪点不高于65.6℃）时放出易燃蒸气的液体或液体混合物，或是在溶液或悬浮液中含有固体的液体，容易引起爆炸。因危险品运输的特殊性，为确保一级易燃易爆危险品运输船舶过坝安全，做到万无一失，危险品船舶在过坝过程中，按照惯例公安、消防和船闸通航安全管理人员需到闸面进行安全监护，海事海巡艇和通航指挥中心安全监视人员需全程跟踪监护，危险品船舶在过坝过程中，闸区需实施交通管制，船闸所有消防设备设施处于热备状态。如果危险品船舶长时间在两坝间航行，两坝间通航安全风险将大大增加一级易燃易爆危险品船舶通过升船机，将增加两坝间锚泊待闸风险。三峡、葛洲坝两坝间目前只有一个鲤鱼潭危险品应急停泊锚地，停泊容量为4艘3000吨级危险品船舶，乐天溪锚地没有危险品船舶停泊区，危险品船舶要通过升船机只能到升船机靠船墩停靠，升船机靠船墩不能全部满足危险品船舶停泊要求，这样势必造成船舶在两坝间游弋，两坝间通航安全风险增加。按照交通运输部关于危险品过闸管理的154号文，危险品过闸运输应集中通过。如果安排一级易燃易爆危险品通过升船机则与危险品集中过闸的154号文相冲突。因此，载运一级易燃易爆危险货物船舶不宜通过升船机。
适宜通过升船机的船舶类型分析
升船机作为快速通道运用时，优先安排需要快速通过的特殊任务船舶，如警卫任务、军事运输、载运救灾物资等船舶。
升船机设计作为客船快速过坝使用，符合通过升船机平面尺度、吃水及排水量标准的客船，可安排从升船机通过。
此外，升船机可安排运行时限要求高、附加值高的船舶。如载运鲜活货物的船舶、集装箱快班轮（非载运危险货物）、商品汽车滚装船等。
以上类型船舶，其优先度是递减的。
因此，符合通过升船机平面尺度、吃水及排水量标准的如下类型船舶，可安排从升船机通过：
第一类：特殊任务（警卫任务、军事运输、载运救灾物资等）船舶；
第二类：客运船舶；
第三类：载运鲜活货物的船舶；
第四类：集装箱快班轮、商品汽车滚装船。
适宜通过升船机的船舶类型，占多大数量，其结构分布如何，决定了升船机的安排顺序和运行饱和程度。例如，假如符合通过升船机要求的前几类船舶数量足够升船机饱和运行，我们就不考虑安排后几类船舶。
根据前面的相关分析，通过升船机的船队或船舶最大总长度115m，最大总宽度为17.2m，最大吃水2.8m，总排水量3000吨。根据2011和2012年的过坝统计数据，我们对符合如上要求的四类船舶进行数据统计分析。为加强对比，我们分析数量结构时，对船宽按照16.2m、17.2m，吃水按照2.65m、2.8m、3.0m进行了细分。
2011年分类统计如下（鲜活船舶和军需物质船舶非常少，故只统计了特殊任务船舶、客船、商品车滚装船和集装箱船快班轮）：
LOA≤115m，BOA≤16.2m且H≤2.65m条件下，特殊任务船舶132艘次、客船1104艘次、商品车滚转船59艘次、集装箱船125艘次，共1420艘次。
LOA≤115m，BOA≤16.2m且H≤2.8m条件下，特殊任务船舶136艘次、客船1180艘次、商品车滚转船61艘次、集装箱船270艘次，共1647艘次。
LOA≤115m，BOA≤16.2m且H≤3.0m条件下，特殊任务船舶136艘次、客船1180艘次、商品车滚转船61艘次、集装箱船644艘次，共2021艘次。
LOA≤115m，BOA≤17.2m且H≤2.65m条件下，特殊任务船舶133艘次、客船1734艘次、商品车滚转船623艘次、集装箱船138艘次，共2628艘次。
LOA≤115m，BOA≤17.2m且H≤2.8m条件下，特殊任务船舶137艘次、客船2259艘次、商品车滚转船625艘次、集装箱船302艘次，共3323艘次。
LOA≤115m，BOA≤17.2m且H≤3.0m条件下，特殊任务船舶137艘次、客船2259艘次、商品车滚转船625艘次、集装箱船775艘次，共3796艘次。
表12011年不同过闸尺度，各类船舶过闸艘次表
2012年分类统计如下（鲜活船舶和军需物质船舶非常少，故只统计了公务类船舶、客船、商品车滚装船和集装箱船快班轮）：
LOA≤115m，BOA≤16.2m且H≤2.65m条件下，特殊任务船舶131艘次、客船492艘次、商品车滚转船20艘次、集装箱船78艘次，共721艘次。
LOA≤115m，BOA≤16.2m且H≤2.8m条件下，特殊任务船舶131艘次、客船512艘次、商品车滚转船20艘次、集装箱船167艘次，共830艘次。
LOA≤115m，BOA≤16.2m且H≤3.0m条件下，特殊任务船舶131艘次、客船512艘次、商品车滚转船20艘次、集装箱船392艘次，共1055艘次。
LOA≤115m，BOA≤17.2m且H≤2.65m条件下，特殊任务船舶134艘次、客船700艘次、商品车滚转船434艘次、集装箱船88艘次，共1356艘次。
LOA≤115m，BOA≤17.2m且H≤2.8m条件下，特殊任务船舶134艘次、客船1122艘次、商品车滚转船434艘次、集装箱船194艘次，共1884艘次。
LOA≤115m，BOA≤17.2m且H≤3.0m条件下，特殊任务船舶134艘次、客船1122艘次、商品车滚转船434艘次、集装箱船499艘次，共2189艘次。
表22012年不同过闸尺度，各类船舶过闸艘次表
从上两个统计表，我们可以分析得出：①公务类船舶几乎不受过闸船舶尺度的影响，且两年过闸量基本相等。②同一过闸船舶宽度下，客船、商品车滚转船受过闸船舶吃水影响很小，而集装箱船和其他商船受吃水影响较大，且2012年过闸量明显减少。③同一过闸船舶吃水下，集装箱船受船舶宽度影响很小，而客船、商品车滚装船和其他商船受船舶宽度影响较大，且2012年过闸量明显减少。④符合要求的特殊任务船舶、客船、集装箱船和商品车滚装船等船舶类型，过闸艘次远远未达到升船机饱和运行要求。在L≤115，BOA≤17.2m且H≤2.8m条件下，2011年平均每天不到10艘次，而2012年更是仅5.6艘次，与设计的每天运行36艘次（每厢次按1艘次计），差距非常大。
因此，为保证升船机的饱和运行，充分发挥升船机的通过能力和运行效益，除了满足过三峡升船机条件的特殊任务船舶、客船、集装箱船和商品车滚装船外，还需从普通货船中选取一部分船舶安排从升船机通过。
综上分析，通过三峡升船机的船舶类型包括特殊任务船舶、客船、集装箱船、商品车滚装船和部分普通货船。