三峡库区长寿水道忠水碛左槽应急副航道开通可行性研究

针对长寿水道王家滩河段消落后期船舶积压严重、通行效率低的问题,进行忠水碛左槽应急副航道开通可行性研究。通过对王家滩河段河床演变情况及航道条件现状的分析,认为切除部分忠水碛碛翅和炸除部分牛肋巴礁石可改善忠水碛左槽柴盘子航道弯和水流条件差的现状。工程实施后,柴盘子应急副航道在当地水位151. 0～155. 0 m时维护(消落期末和汛期),航道维护尺度为3. 0 m×50 m×560 m。     

盐邵线扬州段通航分析与仿真研究

盐邵线扬州段航道条件差,运行复杂,易形成航道堵塞。分析造成航道拥堵的主要原因,提出相应对策,同时,构建多节点航运调度仿真模型,引入调度准则和评判标准,模拟研究盐邵线扬州段的船舶航行情况及调度措施效果。结果表明:盐邵线扬州段为多节点航道,盐邵船闸的通过能力为制约全线通过能力的关键;造成盐邵线航道拥堵的主要原因是同向船舶追越、异向节点交会,因此应借助过闸船舶运行调度来减少航道堵塞现象的发生;通过多节点航运调度模型,可进行盐邵线航运调度模拟和优化,尽管优化方案对船舶耗费时间减少效果不明显,但可以有效降低盐邵线的拥堵风险,后者对盐邵线调度更具指导意义。     

长江上游九龙滩航道整治方案及效果分析*

船舶吨位提高、大型港口作业区发展需要提升长江上游九龙坡—朝天门河段航道等级。为满足这一需求,通过物理模型试验研究九龙滩航道整治方案,使该河段航道尺度由Ⅲ级（2.7 m×50 m×560 m,水深×航宽×弯曲半径）提升为Ⅰ级（3.5 m×150 m×1 000 m）。分析工程实施后的效果得出：1）九龙滩滩段整治后航道尺度满足设计要求,航道条件趋近一般航道,航宽足以正常会让船舶。2）彻底解决了九龙滩滩段弯曲、狭窄、水流急的状况,水流由以前的泡漩状态改善为现在的稳流状态。3）船舶明显更易控制,通过弯道更加安全。     

碍航礁石河段最低通航水位和整治效果分析

为解决三峡库尾河段内危害大型船队安全航行的礁石碍航河段,提高三峡水库的航运效益,把重庆九龙坡以下的三峡库区河段规划为3.5 m×150 m×1 000 m的航道尺度。在三峡水库新的蓄水条件下,对拟实施的长江三峡水库变动回水区碍航礁石炸除工程河段进行设计最低通航水位校核,采用长河段一维水流数学模型研究整体炸礁方案对最低通航水位的影响,并对炸礁方案实施后的整体效果进行校核。炸礁方案实施后,除王家滩因忠水碛碛翅淤积外,最低通航水位下炸礁河段航道尺度基本能够达到规划的标准;断面水力指标组合均满足3 000吨级船舶自航上滩的临界条件。     

考虑多因素的沿海双向航道通过能力计算模型构建

为了提高沿海双向航道通过能力计算精度,考虑风、流,以及驾驶员人因分析等多因素,引入停船视距、排队论等理论,构建航道通过能力计算模型。利用停船视距优化藤井船舶领域模型,精确计算航道交通容量;根据交通容量计算结果,综合船舶到达规律、种类分布等特征,运用排队论模型求取航道通过能力。用典型双向航道和繁忙水域双向航道实例对比分析该模型与传统通过能力计算模型的计算结果。结果表明,与传统计算模型相比,在沿海双向航道环境中,该模型计算结果与航道实测数据更为贴近,误差小,有较好的实用性和精确性。     

两坝间航道与三峡水运新通道通过能力匹配研究

为研究三峡水运新通道建成后两坝间航道与枢纽通过能力能否匹配，首先，文章通过航道通航条件和现状分析确定两坝间航道通过能力瓶颈为石牌弯道，据此提出两坝间航道与枢纽通过能力匹配的等价问题。然后基于时空消耗法，考虑新通道建成后两坝间船舶交通流特征、交通组织和船闸调度运行方式等因素影响，构建石牌弯道通过能力计算模型，并对模型中船舶领域、船舶航速等关键参数进行标定。最后运用构建的模型，结合三峡水运新通道建议书，分析两坝间航道与枢纽通过能力匹配性。结果表明，在正常“2上2下”的船闸运行方式下，两坝间石牌弯道最小通过能力为296艘次/日，大于或约等于两坝枢纽通过能力263.4艘次/日和296.8艘次/日，两坝间航道与枢纽通过能力能匹配；但当船舶交通流不均衡，两坝枢纽采取“3上1下”方式运行时，汛期两坝间最小航道通过能力仅为260艘次/日，将可能出现无法满足两坝枢纽运行需求的情况，建议通过加强两坝间智能调度和增加通航配套设施建设等措施予以解决。     

长江中游下临江坪至陈二口河段航道尺度提升可能性探析

长江中游下临江坪以上相邻河段最小航道维护水深为4.5 m,长江中游城陵矶以下相邻河段最小航道维护水深为4.2 m(试运行),而处于两河段之间的宜昌下临江坪—城陵矶河段最小航道维护水深不足4.0 m,呈现出典型的"两头深、中间浅"的格局,致使船舶在中、长距离运输时,装载能力难以充分发挥。为不断提高航道服务质量,满足宜昌、枝城等港口、船舶运输单位和沿江厂矿企业对航运的要求,对近坝河段水位、流量、航道特点、航道尺度核查等数据进行综合分析,提出提升下临江坪至陈二口河段航道维护尺度至4.5 m×150 m的可行性。     

急弯河段通航水流条件与航道宽度关系研究

急弯河段水流流态复杂,船舶过弯所需的航道宽度要远大于直线段航道宽度,也大于一般的弯区河段航道宽度。根据汉江下游马口滩急弯河段船模航行试验成果,总结分析了船舶在弯道段航行时占用的航宽与水流的关系,表明船舶以大致相同的航速上、下航行通过弯道时,上行时占用的航宽比下行时要小的多。流速或流向角越大,船舶的航迹带宽度越大,占用的航宽也越大。在此基础上建立了马口滩急弯河段航宽计算公式。     

基于ARENA的沿海港口航道通过能力仿真研究

港口航道通过能力能够表征航道疏导水路交通的能力,对港口航道通过能力进行系统研究,有助于解决航道中船舶因素和设施条件的不足,提高船舶进出港效率。本文构建船舶航行作业系统,将船舶、锚地、航道、泊位组建系统,研究船舶到达率、船舶占用泊位时间、船舶平均等待时间等度量航道服务水平指标的变化趋势。基于ROCKWELL ARENA物流仿真平台,对日照石臼港航道服务过程仿真建模,船舶到达泊位时间间隔越小时,泊位利用率越高,AWT/AST保持在0.3左右,为港口潜力发掘与优化调度提供一定的理论支持。     

日调节非恒定流对筲箕背河段航道水流条件的影响

选取典型工况通过非恒定数学模型计算分析滩段水位、流量、流速、比降等因素变化特性,得到日调节对筲箕背河段水流条件的影响。结果显示,2种日调节工况下非恒定流传播至筲箕背河段水位变幅在1.01~1.37 m,非恒定流对下游航道水流条件和对研究河段内的控制河段及航道维护设施等产生一定的影响,并且日变幅4.5 m较日变幅3.0 m工况对航道水流条件等影响更大。分析结果为优化枢纽航运调度方案和航道维护措施提供支撑。     

提升尹公洲段航道通过能力的探讨

针对长江尹公洲航段通航环境复杂、通过能力趋于饱和、船舶事故多发的问题,运用数据分析的方法,分析船舶交通流特征和水文气象条件影响,指出尹公洲航段面临的关键问题。通过分析焦北滩南汊河槽历史演变和实地调研,提出将焦北滩南汊建设成内河Ⅲ级航道的设想和规划,以及需要采取的工程技术措施。通过分析新航道开通对尹公洲航段通航环境的影响,得出开通焦北滩南汊航道可改善尹公洲航段通航条件、提升通过能力、降低安全风险的结论。进而分析新开航道后的安全、经济、环保效益及其他优势,最后建议针对开通焦北滩南汊航道开展更深入的研究。     

湘江土谷塘航电枢纽工程船舶进出闸方式研究

结合枢纽整体水工物理模型试验、船模试验结果,针对"曲进直出"和"直进曲出"两种方案,从口门区通航条件、船舶过闸效率、枢纽湘江大桥的跨径布置、预留二线船闸的施工影响和对枢纽泄流能力的影响等方面对土谷塘航电枢纽工程船舶进出闸方式进行了对比分析,为最终确定船舶进出闸方式提供了依据。     

引航道与河流主航道的夹角对通航条件影响试验

分析总结了山区河流通航建筑物引航道与河流主航道夹角形成的因素。通过概化物理模型和船模航行试验,研究了船闸布置在弯道凸岸以及引航道与河道斜交布置2种条件下,引航道与河流主航道不同夹角时,口门区和连接段的通航条件。试验表明,当船闸布置在弯道凸岸附近,河道流速为1.5～2.0 m/s时,转弯夹角宜小于20°;当引航道与河道斜向布置,河道流速为1.5 m/s时,夹角宜小于等于25°,当河道流速为2.0～2.5 m/s时,夹角宜小于等于20°。     

百色升船机中间渠道内船舶航速与渠道尺度分析及航行条件试验

百色水利枢纽通航建筑物采用带中间渠道的2级垂直升船机方案,第一级升船机设计最大提升高度为25.2 m,第二级升船机设计最大提升高度为88.8 m,中间渠道总长约2.2 km,渠道内双向过船。通过对升船机运转方式的分析和船舶过闸时间的计算,为保障升船机的通过能力,中间渠道中船舶的平均航速应大于1.5 m/s,综合物理模型试验结果,建议百色中间渠道内的船舶航速取2.0~2.5 m/s。     

船型标准化率对三峡船闸实际通过能力的影响

推进船型标准化是提高三峡船闸实际通过能力的有效途径之一。为定量研究船型标准化程度对船闸实际通过能力的提升效果,在研究三峡库区船舶过闸流程的基础上采用系统仿真方法构建三峡库区船舶过闸仿真模型,模拟不同船型标准化率下三峡船闸的实际通过能力。仿真试验结果表明:仿真模型可以真实地反映三峡库区船舶过闸情况;船型标准化率达到90%以上时,标准船型对提升船闸运行效率的优势凸显。相比于对船闸实际通过能力的提升,船型标准化率的提高对船舶过闸服务质量的改善更为显著。     

基于MC计算机仿真的新夏港河船闸通过能力计算

船闸通过能力与日平均过闸次数、一次过闸吨位、年通航天数、船舶装载系数以及运量不均衡系数有关,在船闸运营过程中这些因素都存在一定的不确定性,对船闸通过能力的计算产生很大的影响。为消除不确定性因素的影响,采用基于MC法的计算机仿真研究船闸通过能力,并以新夏港河船闸年过闸货运量作为研究对象予以说明。运行结果表明,计算机仿真能够较好地应对不确定性问题,为船闸工程建设中船闸通过能力计算提供理论依据。     

限制性航道船周回流速度与船体下沉研究

通过船舶在限制性航道(宽32 m,水深2.5 m)的航行试验,研究了500 t和300 t船队航行时的船周回流速度与船体下沉。试验表明,船周回流和船体下沉与航速、航行方式和断面系数等因素有关,其中交错航行时的船尾下沉量是渠道水深设计的控制条件。     

黄浦江航道弯道水域通航措施研究

在对上海黄浦江典型弯道水域通航环境现状分析的基础上,通过选取经常在黄浦江航行的不同尺度代表船型,在不同的吃水、风力和水流条件下弯道航行的船模试验.研究船舶通过弯道的时间规律和在弯道会遇概率,以及船舶通过弯道时航迹宽度和实际占用航道情况.为驾引人员在过弯操作、港航单位在调配船舶和海事部门在通航管理等方面提供帮助.     

长洲枢纽三线四线船闸平面布置研究

为保证西江黄金水道的畅通,提高长洲枢纽的通过能力,拟在长洲枢纽一线、二线船闸基础上增建三线、四线船闸。受枢纽河段地形条件的影响,三线四线船闸仅有长洲岛右缘和外江右侧台地可供布置。为判别两处位置的优劣,采用定床整体水工物理模型试验和遥控自航船模试验相结合的研究手段,对两处位置船闸布置通航条件进行了研究,分析了工程河段水流特性,研究了船闸上下游引航道口门区和连接段航道通航水流条件和船舶航行条件,确定三线、四线船闸合理可行的工程布置方案。