三峡—葛洲坝间河段汛期通航水流条件研究

两坝间河段是长江中上游的咽喉河段,受两岸高山峡谷制约,汛期水流流速大、比降大,呈洪水急流滩特性,再加上受三峡电站调峰和葛洲坝电站反调节的双重影响,通航条件极其复杂,安全风险多,监管压力大,通航管理要求高。本文采用平面二维水流数学模型模拟分析了恒定流和非恒定流条件下重点滩段的水位、比降、流速等水流特性,研究成果可为两坝间适航流量研究提供技术支撑,为两坝间河段船舶航行和通航管理等提供参考。     

向家坝枢纽非恒定泄流对落锅滩河段航道通航条件的影响

电站日调节非恒定流对下游河道的影响是向家坝工程在运行时需要考虑的主要问题。通过长河段二维非恒定数学模型计算分析向家坝日调节非恒定流对落锅滩河段航道通航水流条件的影响,选取两种典型日调节工况和泄洪工况分析河段内水位、流量、流速等水力因素变化特性。结果表明,两种典型日调节工况下非恒定流传播至落锅滩水位变幅在1. 26～1. 46 m,泄洪工况下水位最大日变幅在2. 05～2. 96 m,非恒定流对河段产生了一定影响,根据目前通航标准来看,4种工况下河段内水力指标均能够达到通航水力指标。建议对坝下非恒定流特征及其对航道、港口码头的影响情况进行原型观测,积累实践经验,为进一步优化电站调度方案和下游航道维护等方面提供依据。     

向家坝日调节对中嘴码头运行的影响

为分析向家坝水电站日调节运行对下游中嘴码头通航水流条件的影响，建立1：100正态物理模型，对向家坝水电站典型日调节工况进行模拟，分析日调节非恒定流引起的中嘴码头水域流速、水位和比降等通航水力要素的变化过程，同时结合流场分布资料和自航船模试验，研究日调节对船舶航行以及进出港靠泊的影响。结果表明，电站按照拟定的水位变幅进行日调节时，码头河段水位变幅未超过电站运行调度规程允许值，水流条件满足船舶航行要求，船舶可以正常进出港靠泊作业，对码头运行影响较小。研究成果可为电站日调节调度运行提供参考。     

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。     

岷江—横江洪水顶托对向家坝水电站通航影响研究

通航为向家坝水电站功能之一。为发挥电站通航效益，明确电站适宜通航水流条件，前期通过实船试航试验初步确定电站最大通航流量不超8 500 m³/s,且最大泄洪流量不超2 200 m³/s双控标准。然而，在近年船舶通航实际调度中发现，向家坝水电站通航水流条件除受下泄流量影响以外，还受下游岷江、横江洪水顶托作用影响。通过建立向家坝—泸州一维非恒定流模型，模拟当汛期向家坝水电站依次按4 000 m³/s至8 000 m³/s各级流量恒定出库时，分别遭遇岷江、横江5～100 a一遇不同典型年洪水顶托后，向家坝水文站水位日变幅、小时变幅情况。得出当遭遇岷江50 a一遇、横江100 a一遇洪水顶托时，向家坝水文站最大水位小时变幅分别达0.55、1.19 m/h,最大水位日变幅分别达7.59、6.87 m/d;且仅当遭遇岷江、横江5～10 a一遇部分工况洪水顶托时，向家坝水文站水位满足小时变幅不超过1 m/h、日变幅不超过3 m/d双控要求，其余工况下水位变幅均超标准。研究成果可为后续向家坝水电站通航调度提供参考。     

电站下游航道设计最低通航水位推算方法

对嘉陵江下游受电站下泄非恒定流影响严重的河段的设计最低通航水位进行研究。在深入分析嘉陵江桐子壕电站2009—2010年大坝下游水位、出库流量和电站调度运行方式的基础上,采用不同时间尺度的流量资料推求电站下游航道设计最低通航流量,通过建立滩险处基本水尺与电站坝下水位相关线来推求整治滩险的设计最低通航水位。     

三峡—葛洲坝两坝间汛期大样本实船试验分析研究

两坝间汛期大流量下"四滩一弯一关"水流湍急、流态紊乱,通航水流条件差,船舶通航安全受到威胁。现行汛期限航管理规定基于通航管理实践而缺乏基础的数据支撑。在两坝间通航船舶现状分析的基础上,选择代表性船舶开展19艘次实船试航和98艘次随船测试的大样本实船试验。通过分析试验船舶上行过程中的主机负荷和对岸航速以及下行过程中操舵角和航迹带宽度等参数等变化,综合研究汛期大流量试验船舶的上水操纵性和下水操纵性,统计分析试验船舶单位功率载量与现行控制标准的差异,为科学管理提供技术支撑。     

电站泄流对乌江渡码头河段航行影响改善研究

为解决乌江渡水电站泄流作用下电站下游乌江渡码头进港困难问题,文章采用二维数学模型对水流进行模拟结合航行阻力分析方法,对乌江渡码头河段通航水流条件进行研究。首先对恒定流通航条件进行了分析,发现了恒定流碍航基本发生在最低通航流量。然后基于电站一些典型泄流过程,采用10 min水位变率、流速和比降分析非恒定流历时变化,研究了电站泄流传递过程对通航水流条件的影响。最后针对电站泄流引起泄水波波锋所到河段局部比降、流速快速增大,进而导致通航水流条件恶化问题,提出了"对航道进行理直、拓宽"优化航道布置形式结合"电站泄流由单次改为延时多次"调整枢纽泄流方式的改善措施,基本解决了乌江渡码头通航水流碍航问题。上述成果为改善类似碍航问题提供了参考。     

汉江福滩航道整治技术研究

受安康枢纽电站日调节的影响,坝下河段日内流量、水位变幅大;枯水流量很小,航道一年内约有20%左右的时间需要等水通航,碍航严重。对福滩滩性进行了分析,并提出了整治原则和方法,通过模型试验和工程实践取得了良好的效果。     

韩江上游(梅江、汀江)航道整治工程试验研究

韩江上游梅江蓬辣滩、汀江青溪两日调节枢纽坝下游河道,由于电站无基流下泄,只能利用发电流量通航。该河段来水来沙条件复杂,为达到V(3)航道,因而需通过定床物理模型试验进行航道整治研究。利用恒定流验证非恒定流的方法,对模型进行了验证。然后,针对特殊来流条件下碍航特点提出整治方案,研究表明工程效果良好,且长河段全线挖槽和筑坝对水位的影响很少。这一研究为类似枢纽坝下通航提供参考。     

中国沿海（散货）运价指数波动分析

对中国沿海（散货）运价指数（CBFI）进行系统介绍，根据近8年来CBFI走势，总结CBFI运行的长短期特点，并通过对CBFI的长期跟踪，提出导致CBFI波动的主要因素是国内宏观经济、国际干散货运输市场、供求关系和油价。     

水中目标回波脉冲包络起伏特征研究

水中目标散射声信号中蕴含了目标外形、结构、材质等物理属性信息,如何表征和提取这些属性信息一直是水中目标散射声信号分类与识别研究关注的焦点之一。为此,文章提出并研究了与水中目标属性信息相关联的散射声信号包络起伏特征,分析了该特征与目标外形、结构等物理属性间的内在关联及其形成机理,建立了相应的特征表征模型,并开展了理论仿真分析和模型实验验证研究。研究结果表明:体目标回波的脉冲包络起伏极值频率随入射声波的载频增加而增加,这体现了体目标的属性;Bench Mark模型的回波脉冲包络起伏频率与目标方位角密切相关,其中艏艉方向最大,正横方位最小。     

船用舱底泵系统脉动压力抑制研究

船用舱底泵系统由于设备固有特性而存在脉动压力过大的问题,从而引起系统在输送流体过程中存在较大的振动和噪声。本文针对舱底泵压力脉动机理,提出了舱底泵系统脉动压力抑制的解决方案。系统改进前后对比试验表明,系统内部脉动压力得到了显著抑制,采用的脉动消减装置具有较好的应用前景。     

大水位差框架墩式码头动力仿真分析

结合三峡库区某框架墩式码头工程,通过有限元动力仿真方法,利用非线性分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了船舶与独立墩式码头碰撞的有限元模型,模型中考虑了橡胶护弦的缓冲和吸能作用,更加真实地模拟出船-护弦-码头三者之间的相互作用.模型分析了船舶速度对墩式结构动力响应的影响.     

非均衡湍流边界层脉动压力测试研究

通过建立非均衡湍流边界层脉动压力测试技术及可提供较高测试信噪比的低噪声风洞试验装置,采用表面贴装式硅微传声器线列阵,测量获得了不同压力梯度模型的湍流边界层脉动压力特性,压力梯度模型表面湍流边界层脉动压力低频平台区幅值增加3-5 dB;回归得到了非均衡湍流边界层流脉动压力频谱与Strauhal数及Re数和压力梯度相关的拟合模型,具有一定的适用性;压力梯度对湍流边界层脉动压力频率—波数谱的影响主要集中在300 Hz以下的低频段,传输波数附近峰脊区谱级增加3-5 dB。     

波浪作用下的直立圆柱阵列水动力波动特性研究

文章建立了基于特殊函数展开的半解析法数值模型,对单排有限长直立圆柱阵列的水动力问题进行了研究,发现其水动力曲线中激振力尖峰左侧存在明显的波动现象,忽视这一特征将影响结构疲劳分析的可靠性。研究结果表明,水动力曲线中的波动特性与直径-柱间距之比a/d无关,而与圆柱总数N、圆柱位置K及入射波的入射角度β有关。并针对入射角度β=0的情况,推导了水动力曲线波动区域相邻波峰间波数间距的预测公式,建立了波峰间距与圆柱总数和圆柱位置的关系。     

凝水泵出口压力波动问题机理研究

针对某凝给水系统部分工况下出现的凝水泵出口压力波动问题开展相关研究工作,通过调研系统实际运行参数,采用数值仿真和理论计算进行分析,推导系统汽蚀余量特性方程,获取系统参数对凝水泵运行情况边界条件的影响,进而获取导致凝水泵出口压力波动的原因,并提出相应的控制措施。     

基于Fluent的输液管路压力波动仿真

流体压力波动是管道系统产生异常振动与噪声的主要根源之一。为了研究输液管道不同工况下的压力波动特性,利用计算流体动力学软件Fluent,对其内部流场进行三维非定常数值模拟,并分析在不同转速和背压工况下管路不同位置的压力波动特性。通过数值分析发现:管内流体的压力波动主要是由泵的周期性吸排作用引起,而且随着输液泵转速的增加而增加;管道不同位置的压力波动大小不同,在弯管密集处压力波动相对较大。最后利用实验验证了仿真模型的有效性。本文对于管路设计和振动治理有一定指导作用。     

人民币汇率波动对船舶工业的影响--与中船重工经济研究中心季建伟博士一席谈

11月5日，《中国船检》记者在北京造船工程学会召开的“统筹发展船舶工业学术交流会”上，遇到了管理学博士季建伟 ，就人民币升值与我国船舶业的关系问题向他作了一番请教。     

水位波动对三峡升船机运行的影响

三峡升船机水位波动受电站调峰、船闸泄水等因素影响,变化非常复杂,下闸首水位变率可达0.9 m/h。三峡升船机运行期间,水位波动导致的停机故障占比约29%,经常影响升船机运行安全。通过收集升船机运行停机故障数据并展开分析,研究水位波动对升船机运行的影响,并从运行对接前期、船厢与闸首对接期间、开船厢门期间、船厢与航道连通期间4个阶段提出水位监测应对建议。在易受水位波动影响的敏感环节应提前做好水位趋势预判,掌握水位波动规律,及时采取相应措施避免三峡升船机发生停机故障。