南京长江大桥第六孔航道布置优化研究

受桥跨布置、水流流态、船舶流量等因素影响,南京长江大桥第六孔航道航标被碰频繁,桥区航道维护和通航安全的压力较大。在现行桥区航道布置和航标配布的基础上,通过分析桥区航道河床演变与水流流速、流向条件,提出了第六孔航道布置优化方案,减少航道轴线与水流流向交角,加大设标宽度,拓宽航道上段喇叭口形态,以期改善桥区航道通航条件。     

小间距桥梁并建对内河桥区航道通航安全影响分析——以浏阳河景观桥为例

针对内河桥区航道船舶通航安全问题,以浏阳河景观桥(鹊桥)工程所在的桥区河道为例开展研究工作。研究首先基于浅水方程建立了浏阳河局部河段平面二维水流数学模型,在验证和水流条件计算的基础上,基于MMG方程建立了船舶操纵运动数学模型。研究结果表明,鹊桥的修建对所在桥区河段水流条件的影响较小,水流平顺,无不良流速及流态;所有船舶通航计算工况下,船舶均可顺利通过桥区河段,且操相对较容易,研究可为类似桥区河段的通航安全提供技术参考。     

船舶操纵运动数值模拟在桥梁通航孔布设中的应用研究*

布设于通航水域中的桥墩可能会对桥区河段通航安全产生较大影响,因此对桥位河段的通航情况及通航净空尺度展开分析研究十分必要。目前，桥梁的通航论证研究主要包括水流流速、流向、通航净空高度和和通航净空宽度，而对代表船舶通过设计通航孔时的船舶航行姿态研究甚少。在平面二维水流数学模型基础上，开发建立船舶操纵运动数学模型，通过模拟计算代表船舶通过桥区的航行姿态和航行参数，包括艏向角、舵角、漂角及航速等，结果表明可较好模拟在不同水文组合条件和不同通航孔条件下，船舶通过桥区水域的操控及航行条件。     

从通航角度论述鹅公岩大桥桥位及桥型方案方案的合理性

根据鹅公岩大桥桥区河段水工模型试验资料,分析了大桥修建前后桥位处的通航净空尺度,桥区河段上、下行水流条件及航道及尺度结果表明,鹅公岩大桥建桥后对通航影响甚小、鹅公岩大桥桥位及桥型方案是合理可行的。     

数值模拟技术在桥梁桥墩布置及跨度选择中的应用

桥区河段水沙条件复杂,桥梁桥墩布置和桥梁跨度的选择会对主航槽演变、通航条件以及项目总投资造成一定的影响。利用数值模拟技术深入分析建桥前后桥区河段水流条件,找出经济、合理的桥墩布置和桥梁跨度。分析表明：1）桥墩布置时应尽可能满足河床与航道变迁,不形成碍航和通航控制河段。2）桥梁跨度净宽应满足通航净宽和船舶通过能力等的要求。     

景洪勐泐大桥通航问题研究

根据桥位选择的基本原则,结合桥区工程概况、航道条件等方面对正交及斜交2个桥位进行比较,得出景洪勐泐大桥斜交桥位为推荐桥位。通过对斜交桥位各桥型方案的通航净空尺度、桥墩位布置等因素对通航影响等方面进行研究,确定将330 m跨钢箱拱桥桥型作为推荐桥型。最后通过水流数值模拟并结合实测资料进行分析,分析建桥后对通航水流条件的影响情况, 从而更加确定推荐方案的合理性。     

《内河通航标准》中相邻桥梁间距规定要求的探讨*

近年来,桥梁选址与《内河通航标准》5.1.2条关于相邻水上过河建筑物轴线间距要求的矛盾日益凸显。针对该问题,以襄阳—荆门高速铁路宜城汉江大桥为例,在分析桥位河段河道变化、航道维护、水流条件、船舶通航密度等建设条件的基础上,开展了船舶通航仿真模拟试验。结果表明：在满足船舶航行和桥梁安全前提下,可根据桥址河段建设条件和通航孔布置情况适当调整相邻桥梁间距要求。论证了《内河通航标准》中相邻水上过河建筑物轴线间距规定要求存在的局限性,提出了对其修订的建议。     

航道疏浚对复杂桥群河段通航水流条件影响的试验研究

成达万高铁涪江大桥处于复杂桥群河段,左岸紧临面积较大的湿地公园,侵入新达成铁路桥左岸80 m通航孔内,占用部分通航净宽,恶化了桥区水流条件,使桥区无法满足V级航道标准。采用二维水流数学模型和船舶操纵模拟试验对4个不同疏浚方案的整治效果进行分析。结果表明：选用方案4,在左岸湿地公园实施大范围疏浚,且对上游老达成铁路进行拆除后,桥区最大流速减少0.46 m/s,减少幅度为21.88%;最大横向流速减少0.33 m/s至0.65 m/s,减少幅度为33.67%,有效改善了桥区航道的通航水流条件,保证了过桥船舶的通航安全。     

南京长江大桥第5孔开通上行通道可行性研究

目前南京长江大桥上行通航孔通过能力不足,充分利用大桥通航桥孔、增加开通上行通航孔,对于改善桥区航段通航环境、保障大桥及船舶通航安全是十分必要的。根据南京长江大桥所处航段的航道自然条件,通过分析不同年份河床演变及水流条件,提出大桥第5孔开通上行通道的可行性及开通方案。结果表明,南京长江大桥第5孔与现通航孔跨度相同,大桥河段水深槽宽,具备开通为通航孔的基础条件。建议近期只开通第5孔为大型船舶上行通航孔,未来可根据船舶通航情况适时调整。     

岐江河大桥通航孔对船舶通过能力的限制条件研究

已建岐江河大桥位于石岐水道上,由于石岐水道为内河Ⅳ级航道,可通航300~500t级内河船舶,由于岐江河大桥通航桥孔为一跨过河,采用的是单孔双向通航。因此,需要对岐江河大桥桥区水域船舶双向通航能否安全通过进行分析,如果无法满足双向通航的要求,则需要研究岐江河大桥通航孔对船舶通过能力的限制条件进行研究,进而确保岐江河大桥桥区水域船舶的正常通航。     

非优良建桥河段通航论证

通过总结已建桥梁对通航的影响,对跨河桥梁建设的现状进行了分析,提出了影响桥区安全通航的主要因素。其中最重要的是水流情况,其次是风、水深和航道宽度及通航孔净宽。将研究结论应用于松陶铁路第二松花江特大桥的通航论证工作中,对该桥的结构、航线选择进行了论证优化,为桥梁建设提供了合理建议。     

岛礁海域桥区航道规划及通航净空尺度的确定方法

舟山群岛海域具有通航岔道及通航船型多、航线交叉、潮流流态及通航条件复杂等特点,建设桥梁所需的航道及通航净空尺度确定方法有其独特性。以鱼山大桥为例,在充分分析船舶通航数据的基础上,结合桥梁、周边围垦工程实施后的数学模型计算潮流场数据,经多方案比选和航线优化,并采用船舶模拟试验验证,确定桥梁通航等级和桥区航道规划方案,得出合理的通航净空尺度和通航孔布置方案,为桥梁设计提供重要的技术支持。     

跨海通道影响下大连湾水域规划调整方案比选

介绍了受大连湾跨海交通工程影响而开展的大连湾水域规划调整方案比选研究过程。针对大连湾内水域通航环境,分析了港口及相关产业的发展趋势,综合预测了各港区通航代表船型。以大连湾跨海交通工程北桥南隧线位方案为边界条件,根据大连湾水域条件和通航需求,通过引入“具有一定保证率的通航代表船长”的概念,合理确定了跨海通道桥梁与锚地、航道边界的安全距离。给出3种调整方案并进行比选分析,提出了工程后续实施过程中需注意的问题。     

舟山小干大桥通航研究

舟山市普陀区小干大桥连接舟山本岛与小干岛,跨越沈家门西港区。沈家门港是我国著名的渔港,为渔船避风、补给、水产集散,客货运输的综合性港口。沈家门西港区航道由小干岛、马峙岛与舟山本岛所围成,两岸码头众多,航行船舶的组成较为复杂。在分析舟山小干大桥所在的沈家门西港区海道条件、航道条件、港口情况的基础上,从通航的角度,对拟建的舟山小干大桥选址进行分析、对通航净宽进行计算,并结合桥区航道条件,论证通航净空尺度。     

苏通大桥桥区主通航孔船舶定线制方案研究

运用船舶运动理论，计算在各种不利条件下，船舶通过苏通大桥桥区水域时所需的航道宽度，论证主桥孔通航净宽的取值及从大桥主通航孔上下行航路设置方案中选择方案4是符合安全要求的。     

构皮滩升船机中间渠道通航隧洞和渡槽的尺度研究

构皮滩水电站通航建筑物采用带二级中间渠道的三级垂直升船机方案,其中第一级中间渠道由单线通航隧洞、渡槽、明渠及错船段组成。采用水工物理模型和船模试验,对第一级中间渠道的航行水力条件、单线通航隧洞和渡槽的尺度进行了系列研究。结果表明,船舶航行阻力、下沉量和渠道内水位波动随着船舶航速的增大而增大,一定航速条件下,渠道内还将产生横波,对船舶航行安全影响较大,应避免;错船段和单线渠道的连接应平顺,并应注意船舶从单线渠道航行至错船段时,因阻力减小,造成航速突然增大的影响。试验提出了不同航速条件下的单线通航渠道合理尺度,优化了错船段的位置,建议单线渠道宽采用18 m,水深不小于3.0 m,船舶航速小于等于1.2 m/s。     

基于桥区水流数值模拟的桥墩对通航影响分析

建桥后桥墩会干扰桥区水流的流动,进而对桥区通航产生不利影响。为了保证桥区通航安全,有必要了解建桥前后桥区水流的变化情况。数值模拟方法是桥梁设计阶段分析建桥前后桥区水流变化及其对通航影响的一种有效方法。以长江河口地区为例,通过桥区水流数值模拟分析建桥对通航的影响。首先建立了长江河口段的江阴至青龙港(北支)、杨林(南支)河段的二维有限元水动力数学模型,并用实测的潮位和流速资料对模型进行了验证;随后以苏通大桥为例建立桥墩模型进行数值模拟,从建桥前后流速和流向的变化两方面分析了建桥对通航的影响,并计算了通航影响宽度。算例结果表明所采用的数值模拟方法及其软件具有工程实用性,可用于分析建桥对通航的影响。     

龙滩枢纽下游桥区航道整治研究

龙滩大桥桥区主槽两岸石质边滩岸线极不规则,中枯水主槽狭窄,航道尺度不足;同时受地形影响,龙滩枢纽下泄流量较大时,桥区水流湍急、流态紊乱,大桥主通航孔前主流与桥轴线夹角很大,碍航严重。资料分析和平面二维水流数学模型研究表明,通过新辟航槽、开槽分流、调直航线,可以解决桥区航线弯曲、横向流速过大及不良流态问题,为类似桥区航道整治提供参考。     

富绥公路桥桥址河段演变规律及通航条件研究

以实测水文、泥沙及地形资料为依据,针对该河段河床宽浅、洲滩及支汊众多,河床覆盖层较厚,河床可动性较大,拟建桥址河段均存在航槽摆动等特点,利用河床演变分析及物理模型试验等手段,研究了富绥松花江公路大桥3个桥址河段河床演变规律及通航条件,提出满足通航要求的推荐桥址,为富绥松花江公路大桥桥址选择提供科学依据。