内河高等级航道船闸通过能力提升的优化策略研究

一、引言

内河高等级航道（三级及以上）具有运量大、成本低、能耗小、污染少的优势，是我国“公转水”“公转铁”运输结构调整的核心载体。截至2024 年底，我国内河高等级航道里程已突破 1.6 万公里，形成以长江干线、京杭大运河、珠江干线为骨干的航道网络。船闸作为内河航道连接不同水位段的关键枢纽，其通过能力是衡量航道服务能力的核心指标，直接影响船舶通行效率与物流成本。

当前，随着内河货运量持续增长，部分繁忙航道船闸通过能力已接近或超过设计上限，“船等闸”现象日益突出。在此背景下，深入研究内河高等级航道船闸通过能力的影响因素，探索科学有效的提升策略，对完善内河航运基础设施功能、支撑经济社会高质量发展具有重要现实意义。

二、内河高等级航道船闸通过能力的影响因素分析

船闸通过能力是指在一定时段内（通常为年），船闸在正常运营条件下所能通过的船舶载重吨位或船舶数量，其大小受设施、调度、船舶、管理等多因素综合影响，具体可归纳为以下四类核心因素。

( 一) 设施条件因素：通过能力的基础支撑

设施条件是决定船闸通过能力的首要因素，主要包括船闸尺度、数量、设备性能及配套设施四个方面。一是船闸尺度，包括闸室长度、宽度、门槛水深等参数，直接决定单闸次可容纳船舶的规模与数量。例如，3000 吨级船闸闸室长度通常为 200 米、宽度 23 米，单闸次可容纳 3-4 艘千吨级船舶，而 5000 吨级船闸单闸次可容纳 2 艘 5000 吨级船舶或 5-6 艘千吨级船舶，通过效率显著提升。二是船闸数量，单线船闸通过能力有限，双线或多线船闸可通过并行作业提升整体通行能力，例如京杭大运河苏北段多数船闸采用双线设计，通过能力较单线船闸提升 80%-100% 。三是设备性能，闸门、启闭机、输水系统等设备的运行速度与可靠性直接影响单闸次作业时间，老旧设备故障频发会显著降低通过能力。四是配套设施，锚地容量不足会导致船舶无法有序待闸，引航道宽度不够易引发船舶拥堵，均会间接制约船闸通过能力。

( 二) 调度管理因素：通过能力的效率杠杆

调度管理是挖掘船闸通过能力潜力的关键，不合理的调度模式会造成闸室资源浪费。一是船舶编组方式，若未根据船舶尺度、航向进行科学编组，易出现闸室“空舱率”过高的问题，例如某 3000 吨级船闸单闸次仅安排 1 艘千吨级船舶，闸室利用率不足 40% 。二是调度计划合理性，缺乏动态调整的调度计划难以适应船舶到闸高峰，导致闸室闲置与船舶积压并存。三是过闸流程优化程度，船舶登记、核验、进出闸等流程繁琐会延长单闸次作业时间，传统人工登记模式较智能登记模式单闸次多耗时10-15 分钟。

三、内河高等级航道船闸通过能力提升的优化策略

针对上述影响因素，结合内河高等级航道运营实际，需从硬件升级、调度 优化、协同管理、技术赋能四个维度构建系统化的优化策略体系。

( 一) 硬件设施升级：夯实通过能力基础

1. 船闸扩能改造与新建

对通过能力饱和的单线船闸，实施双线或多线扩建，例如长江干线芜湖船闸在原有单线基础上新建双线船闸，改造后年通过能力从 1800 万吨提升至5000 万吨。对尺度不足的船闸，进行闸室加长、加宽、浚深改造，提升单闸次容纳能力，例如京杭大运河扬州段船闸通过闸室加长改造，单闸次可多容纳 1艘千吨级船舶，通过能力提升 30% 。同时，在繁忙航道规划新建船闸，分流现有船闸压力，例如珠江干线新建贵港二线船闸，有效缓解了原有船闸的通行压力。

2. 配套设施完善

扩建锚地容量，采用“水上锚地 + 岸边待泊区”结合模式，满足船舶有序待闸需求，例如长江干线武汉段新建 3 处大型水上锚地，新增待泊能力 200 艘次。拓宽引航道与口门区，优化通航水流条件，减少船舶进出闸拥堵，例如淮河蚌埠船闸通过引航道拓宽改造，船舶进出闸时间缩短 10 分钟 / 艘次。升级船闸设备，采用高速启闭闸门、智能输水系统等先进设备，缩短单闸次作业时间，例如某船闸通过闸门启闭机改造，闸门开关时间从8 分钟缩短至5 分钟。

( 二) 协同管理强化：提升通过能力协同效应

1. 区域船闸协同调度

构建区域船闸协同调度平台，整合多船闸运行数据、船舶动态信息，实现“一船一计划、多闸联动”，例如长江中游荆江河段通过协同调度平台，统筹 5 座船闸的调度计划，引导船舶合理选择船闸，区域内船舶平均待闸时间减

少 40% 。建立船闸与航道协同管理机制，及时发布航道施工、水位变化等信息，引导船舶错峰通行，避免因航道问题影响船闸通过效率。

2. 船舶标准化推广

加大内河船舶标准化政策支持力度，通过补贴、限制非标准化船舶进入高等级航道等措施，提高标准化船舶占比。例如，江苏省对淘汰非标准化船舶、购置标准化船舶的企业给予每艘 20-50 万元补贴，推动京杭大运河苏北段标准化船舶占比从 50% 提升至 85% ，闸室利用率显著提高。同时，规范船舶过闸操作，开展船员技能培训，减少因操作不当导致的船闸延误。

( 三) 先进技术赋能：提升通过能力智能化水平

1. 智能化监测与调度系统建设

部署智能感知设备，通过毫米波雷达、高清视频监控、AIS 系统等，实时监测船舶动态、船闸设备状态及水文环境，为调度决策提供数据支撑。开发智能调度算法，采用遗传算法、粒子群优化算法等，自动生成最优编组与调度方案，例如某船闸通过智能算法优化，单闸次编组时间从 10 分钟缩短至 3 分钟，闸室利用率提升 15% 。

2. 数字化服务平台搭建

构建“船闸 - 船舶 - 管理部门”一体化数字化服务平台，提供过闸预约、调度通知、缴费结算、应急预警等全流程服务。例如，长江航运集团开发的“长江 e 过闸”平台，实现船舶过闸“一网通办”，用户覆盖率达 95% 以上，单船过闸办理时间减少 30% 。同时，利用大数据分析预测船舶到闸流量，提前调配调度资源，应对通行高峰。

四、结论与保障措施

( 一) 研究结论

内河高等级航道船闸通过能力受设施条件、调度管理、船舶特性、外部环境等多因素影响，提升通过能力需采取硬件升级、调度优化、协同管理、技术赋能相结合的综合策略。硬件升级是基础，通过船闸扩能与配套完善夯实能力支撑；调度优化是关键，通过科学编组与流程简化挖掘效率潜力；协同管理是保障，通过区域联动与船舶标准化提升协同效应；技术赋能是动力，通过智能化与数字化提升管理水平。实践表明，这些策略可有效突破船闸通行瓶颈，提升内河航运效率。

( 二) 保障措施

为确保优化策略落地见效，需从政策、资金、人才三个方面提供保障：一是加强政策支持，由交通运输部门出台船闸扩能改造、船舶标准化的专项政策，明确补贴标准与实施路径；二是拓宽资金渠道，采用“政府投资 + 社会资本 + 专项债”多元融资模式，保障船闸改造与技术升级资金需求；三是培养专业人才，联合高校与企业开展调度管理、智能技术应用等领域的人才培训，提升从业人员专业能力。

未来，随着内河航运需求的持续增长，需进一步深化船闸通过能力提升研究，结合 5G、北斗导航、人工智能等新技术的发展，探索更高效、智能的优化路径，推动内河高等级航道船闸从“满足通行”向“优质服务”转型，为构建现代综合交通运输体系提供有力支撑。

参考文献：

[1] 周建兵 . 浅谈预警管理在建筑工程施工安全管理中的应用 [J]. 价效益值工程，2023,39(5):133-134.

[2] 李柏彦 . 航道工程施工总承包造价管理分析山 [J]. 求贤，2022(04):148-149.

[3] 郑宇蕾 . 论港口与航道工程施工全过程的造价管理 [J]. 珠江水运，2022(03):108-110.