复杂水域桥梁通航净空尺度研究

跨河桥梁属于永久性跨河建筑物,投资大、使用年限长,其通航净空尺度设置不合理不仅会限制其所跨越航道航运功能的发挥甚至成为碍航建筑物,同时也会危及通过桥区水域船舶的通航安全及桥梁自身安全。本文基于江苏省S353省道跨京杭运河大桥工程实际,对复杂水域桥梁通航净空尺度进行了研究,为复杂水域桥梁通航净空尺度的确定提供参考。     

桥梁通航净空尺度复核方法的探讨

在所有涉航建筑物中,桥梁对航道的影响是最大的。随着社会经济的发展,桥梁数量增多,航道两岸环境及水文条件的改变,造成河床发生演变,区间年份洪水位也随之发生变化。因此,因建造年代不同而导致上下游桥梁最高通航水位不衔接现象也随之发生,为做好航道维护管理工作和保障船舶航行安全,则需对桥梁通航净空尺度进行复核。本文结合佛山航道事务中心辖区规划一至七级航道桥梁通航净空尺度复核工作的实施,对桥梁通航净空尺度复核方法进行阐述。     

山区航道跨河桥梁通航净空尺度研究

我国内河高等级航道普遍存在大量现有桥梁通航净空不足的问题,如何科学合理地确定分步改造标准,是高等级航道建设中亟待破解的普遍性、关键性技术问题。以广东省北江、东江航道为例,对现有跨河桥梁净空尺度进行复核计算,结合代表船型预测提出船舶航行对桥梁的净空尺度要求,并对航道设计最高通航水位洪水标准的适应性进行分析。研究提出在北江、东江千吨级航道建设中,桥梁净空尺度满足净高不小于8.3 m（最高通航水位的洪水重现期2 a）、双向通航孔净宽不小于86 m或单向通航孔净宽不小于44 m的跨河桥梁可暂缓改建。在此基础上,综合考虑其他航道建设经验,提出适应国内千吨级山区航道桥梁改建标准的建议,研究结论可为内河高等级航道建设提供借鉴。     

广西地区主要通航河流跨河建筑物通航净空尺度及技术标准研究

为获得广西地区Ⅴ-Ⅲ级航道提升到Ⅰ级航道后,跨河建筑物最优通航净空,在系统调查、统计和分析广西内河规划为Ⅰ级Ⅱ级航道的跨河桥梁通航净空尺度的基础上,结合广西沿江城市规划布局、河流特性以及现有桥梁等条件限制,提出广西Ⅰ级Ⅱ级航道跨河桥梁通航净高尺度论证应遵循的原则;随后通过对现有船型、通航规定和河流水文特征分析,提出了满足船舶安全通过的Ⅰ级Ⅱ级航道跨河桥梁通航净高尺度标准。进而探讨了跨河桥梁通航净空高度的合理性及其相关防护措施。     

沪苏湖铁路工程桥梁对北横港航道通航条件的影响

为了研究沪苏湖铁路工程桥梁对北横港航道通航条件的影响,从工程选址符合性、桥梁通航净空尺度、桥梁通航孔和墩柱布置方案、工程对航道通航条件和通航安全的影响等方面进行分析。结果表明:桥梁选址、桥梁通航净空尺度、桥梁通航孔和桥梁墩柱布置方案均满足规范要求;桥梁建设对桥区航段的水流、航道冲淤变化有一定影响,对航道维护和导助航设施、航道整治建筑物、通航安全设施等影响较小。     

跨河桥梁通航净空尺度的确定和验算方法

本文强调了跨河桥梁通航净空尺度的确定对航道通航环境及航运经济发展的重要影响,并通过阐释跨河桥梁通航净空尺度的定义,结合实际工作经验,以跨河拱桥为介绍典型,提出了该型桥梁通航净高的计算方法,并应用于实际工作中进行验算,进而来评定桥梁通航净高是否达标。     

瓯江下游船型尺度最大化研究

为提高瓯江航道效率,增加货运量,文中整理了瓯江中下游流域航运开发工程实施后瓯江下游的航道要素,并根据相关规范和标准分析了航道宽度、通航水位和桥梁净空尺度对船舶型值的限制,给出了通航瓯江下游3000吨级货船的主尺度。     

桥梁通航净空尺度探讨

着重讨论桥梁通航净空尺度，桥位等与航道通航的关系，为跨航道桥梁的通航净空设计和桥址选择提供参考。     

桥梁通航孔通航净宽设计分析

新建桥梁工程跨越有通航要求的内河及其航道,拟建桥梁均应设置通航孔,并满足一定的通净空尺度要求。通航净空有两个参数,一是通航净宽,另一参数为通航净高。在桥梁通航尺度的设计中,确定桥梁通航净宽值往往较为复杂,且受到桥墩紊流宽度的影响,桥梁设计人员为了保证船舶航行安全,通常将桥梁跨度加大,这样既增加了结构设计的难度,又增加了工程的投资。本文基于工程实际,结合国内相关规范,分析计算某拟建桥梁的通航孔通航净宽。     

象山港大桥辅助通航孔通航净空尺度和技术要求论证

通过平面二维潮流数学模型和规范公式计算,对象山港大桥建设后桥区水流变化和海床演变及大桥辅助通航孔通航净空尺度进行了分析论证,结果表明:在象山港大桥主通航孔南北两侧各设2个辅助通航孔,通航1 000 t级及以下船舶,3个设计方案的通航净空尺度和水流条件均满足通航要求,通航航线可沿袭工程前的习惯航法。     

AASHTO概率模型在船桥碰撞风险评估中的应用

近年来随着航道等级的提升,设计通航船舶尺度增大,要求的通航净空尺度增加,桥区通航水域条件发生显著变化。桥梁存在船撞风险,需对船撞桥梁风险实施评估、为实施防撞设施工程提供依据。国内外因船舶撞击而导致桥梁垮塌或严重破坏的事故逐渐增多,平均每年就有一座大型桥梁因为船舶撞击而遭受严重破坏甚至倒塌。北江航道乌石至三水河口航段经整治由Ⅳ级提升为Ⅲ级后,桥梁存在船撞风险。以船撞桥概率模型(AASHTO)为研究方法,分析了整治河段清远北江二桥参数对船撞桥概率的影响,计算了船舶撞击桥梁各涉水桥墩的年撞击概率,确定了存在较大船撞风险的桥梁与涉水桥墩,建立了船撞桥损伤概率模型,分析桥梁各部位抗撞能力、桥梁各部位船舶撞击力及各部位的年撞击频率,得出通航孔桥墩的年撞击倒塌频率。     

平原河网地区内河航道设计最高通航水位取值

设计最高通航水位取值直接影响跨航道桥梁改建方案。针对平原河网地区跨航道桥梁改建实施难度大的问题,进行桥梁改建案例、典型水位曲线特点、船舶过桥现状、撞桥事故统计数据、内河航道导助航及管理手段的发展等方面的研究,探讨降低设计最高通航水位取值的可能性,并提出按通航保证率进行设计最高通航水位取值,并辅以完善的交通管理系统的方案。该方案可作为导助航体系完善、管理水平较高的平原河网地区设计最高通航水位取值参考。     

桥梁通航安全影响论证中的常见问题及其处理方法

在桥梁通航安全影响论证中,桥梁选址、通航净空尺度及桥跨布置是最重要的论证内容。在桥梁通航安全影响论证时,经常因对引用的标准产生理解偏差,从而得出不同的论证结论。根据多年参与桥梁通航论证研究报告编写、审查以及编制相关技术标准和规定的体会,对目前桥梁通航安全影响论证中常见的安全距离计算、设计最高通航水位确定、桥梁通航净空宽度的确定以及通航孔的桥跨及桥墩布置等问题进行了分析,并在解读现行技术标准的基础上,结合实际案例,提出了相应的处理方法。其基本原则为:既遵守国家有关技术标准和规定,又不生搬硬套。在满足代表船型的船舶或船队通航安全的前提下,需要根据桥梁跨越航道的具体情况具体对待。     

航道边线与桥墩之间安全距离的研究

合理地确定通航桥梁的最小净空宽度,保证船队航行和桥梁安全,是桥梁建设和航道建设均应重视的问题。文章提出了计算通航桥孔宽度的计算公式。当桥梁轴线的法线方向与水流方向的偏角超过5°时,通航桥孔净空宽度应在一般航道宽度的基础上增加考虑水流产生的船舶横向漂移,并在桥墩和航道边线之间留有足够的安全距离。利用PIV技术,获得桥墩周围流场的准确信息,从水流紊动的角度,提出了安全距离的确定方法。     

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。     

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。     

涪江富金坝枢纽船模通航试验研究

鉴于富金坝电航工程发电厂和通航船闸及上下游引航道利用露水垭垭口布置，通航条件较为复杂，因此在初步设计阶段．通过船模试验进一步论证枢纽船闸的通航条件，检验船舶进出船闸的可靠性。根据船模试验最高安全限值的要求，结合有关水流条件和船模通航试验研究，对试验成果进行分析，提出最佳航线、驾驶方式和航行难点，并最终给出推荐方案及建议。     

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。     

沙溪口水电站船闸下引航道口门区通航水流条件研究

船闸引航道口门区水流条件的好坏直接关系到船舶进出船闸的安全。针对沙溪口水电站船闸引航道口门区水流条件差、水深不足、横流较大等问题,建立电站河段整体物理模型,并结合船模航行试验,对船闸下引航道口门区通航水流条件进行试验研究,并提出优化工程方案。优化方案2试验表明:通过筑坝、新建明渠和底部透空式隔流堤工程,下引航道口门区通航水流条件得到明显改善,通航水流条件基本满足规范要求。船模航行试验验证船舶可以安全平稳地通过口门区,且船舶操纵参数均在要求范围以内。