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长江上游航道作为长江干线的重要组成部分,合理规划其航道尺度问题一直是被广泛关注的焦点和难点。上游航道在自然禀赋条件下的可提升潜力、航道通过能力和航道尺度与经济发展适应性等问题是航道规划决策的基础性难题,也是评估航道的输运载体功能是否得以发挥的重要路径。系统的研究这些内容对上游航道等级的选取、通过能力的确定具有重要指导作用。
目前长江上游航道在自然禀赋条件的可提升潜力、航道通过能力和航道尺度与经济发展的适应性等问题尚无系统完整的研究成果。鉴于此,本文依据长江上游三峡大坝至宜宾河段相关航运基础资料和腹地社会经济资料,开展了相关研究工作。主要工作及结论如下:
(1)基于长江上游航道核查资料,选取上游优良河段的937个断面,采用“稳定航深估算方法”对涪陵至宜宾河段航道尺度潜力进行了估算,初步推算重庆至宜宾段能达到Ⅱ级航道单船双线标准;涪陵至重庆段能达到Ⅰ级航道单船双线和单船+船队双线标准。从稳定航深估算方法原理出发,对计算方法中河相关系系数和水深修正系数的计算过程进行了简化改进,提出多级流量下的稳定航深估算方法,通过验证得到计算结论的一致性,可初步用于指导航道尺度潜力的相关计算。
(2)基于船舶交通流的内河航道通过能力计算方法,计算得到长江上游各航段双向航道理论年通过能力和设计年通过能力。通过解析长江上游典型断面船舶交通流和控制河段船舶排队通过时间分布规律,结合控制段船舶调度规则,建立了拥有一个优先级的M/M/1排队服务模型,定量估算出各控制河段排队损耗时间情况,进而计算得到各单线控制河段航道通过能力。
(3)将航道的货物输运过程概化为经济驱动货物需求产生、货物运输模式选择以及航道承载货物流通过程,以供需平衡为原则建立航道的航运需求承载力指标(WCI ),用以评价航道尺度承载航运需求水平。依据投入产出理论对长江上游各航段航运需求进行了预测,结合航道的通过能力,得到WCI。结果表明:自2020到2040年,大坝至涪陵段整体处于盈余状态,航段内丰都至涪陵段承载水平较低,WCI由1.82降至1.36;涪陵至重庆段内部分单线控制段在2030年后处于赤字状态,WCI低于平衡临界值1,应考虑提升航段内碍航河段通过能力;重庆至宜宾段整体承载力水平不高,平均WCI由1.71降低至1.26,考虑到船舶大型化趋势,建议通过工程手段改善区域航道条件,以满足船舶大型化的发展需求。
目前长江上游航道在自然禀赋条件的可提升潜力、航道通过能力和航道尺度与经济发展的适应性等问题尚无系统完整的研究成果。鉴于此,本文依据长江上游三峡大坝至宜宾河段相关航运基础资料和腹地社会经济资料,开展了相关研究工作。主要工作及结论如下:
(1)基于长江上游航道核查资料,选取上游优良河段的937个断面,采用“稳定航深估算方法”对涪陵至宜宾河段航道尺度潜力进行了估算,初步推算重庆至宜宾段能达到Ⅱ级航道单船双线标准;涪陵至重庆段能达到Ⅰ级航道单船双线和单船+船队双线标准。从稳定航深估算方法原理出发,对计算方法中河相关系系数和水深修正系数的计算过程进行了简化改进,提出多级流量下的稳定航深估算方法,通过验证得到计算结论的一致性,可初步用于指导航道尺度潜力的相关计算。
(2)基于船舶交通流的内河航道通过能力计算方法,计算得到长江上游各航段双向航道理论年通过能力和设计年通过能力。通过解析长江上游典型断面船舶交通流和控制河段船舶排队通过时间分布规律,结合控制段船舶调度规则,建立了拥有一个优先级的M/M/1排队服务模型,定量估算出各控制河段排队损耗时间情况,进而计算得到各单线控制河段航道通过能力。
(3)将航道的货物输运过程概化为经济驱动货物需求产生、货物运输模式选择以及航道承载货物流通过程,以供需平衡为原则建立航道的航运需求承载力指标(WCI ),用以评价航道尺度承载航运需求水平。依据投入产出理论对长江上游各航段航运需求进行了预测,结合航道的通过能力,得到WCI。结果表明:自2020到2040年,大坝至涪陵段整体处于盈余状态,航段内丰都至涪陵段承载水平较低,WCI由1.82降至1.36;涪陵至重庆段内部分单线控制段在2030年后处于赤字状态,WCI低于平衡临界值1,应考虑提升航段内碍航河段通过能力;重庆至宜宾段整体承载力水平不高,平均WCI由1.71降低至1.26,考虑到船舶大型化趋势,建议通过工程手段改善区域航道条件,以满足船舶大型化的发展需求。