提高三峡船闸通过能力的若干措施研究

三峡水库蓄水通航以来,通过三峡坝区货运量持续增长,通过能力已趋于饱和,而且船舶大型化发展迅速,目前通过船舶大约一半吃水大于原设计标准。科学合理地挖掘船闸的富余水深,增加过闸船舶吃水、提高船闸的通过量是当前需要解决的重要问题。采取理论研究与实船测试验证的方法,对三峡船闸的运行方式和过闸船舶、船舶吃水控制标准计算方法、船舶过闸实船试验、过闸船舶吃水控制标准等进行了系统的研究,取得了多项创新成果。     

过闸船舶吃水控制标准对三峡船闸通过量的影响

针对三峡船闸运行以来,过闸货运量快速增长,过闸船舶大型化趋势明显的问题,建立三峡船闸通过量与过闸船舶吃水控制标准关系数学模型,并以2010年过闸船舶数据为基础,测算不同吃水控制标准条件下的船闸通过量,提出利用三峡河段丰富的水资源优势,合理挖掘船舶吃水深度潜力,充分发挥过闸船舶的装载能力,进而有效提高三峡船闸通过量的建议。     

三峡船闸允许过闸船舶最大吃水的确定

针对三峡船闸过闸需求增加和船舶大型化发展对允许过闸船舶的最大吃水需求的问题,在相关管理规范基础上结合模型研究,分析三峡船闸门槛水深、船舶航行下沉量及安全富余水深要求,以三峡船闸门槛水深5.125 m、5.5 m和6 m为参考,分别确定该水深期间允许过闸船舶的最大吃水,为对外发布吃水控制标准提供依据,对过闸船舶配载发挥指导和参考作用。     

三峡船闸船舶吃水研究

将三峡过闸船舶的吃水和载货量视作一组离散的数据,对船舶最大吃水、定额吨和实载吨等3个变量之间的关系进行拟合分析,提出运用插值方法确定实际过闸船舶的最优吃水。对连续观测的三峡船闸2014年的22 065艘次下行过闸船舶的数据进行预处理,构建船闸门槛水深与允许过闸船舶最大吃水的计算模型。运用数理统计对8个区间的变量值进行聚类分布。运用MATLAB中分段线性、边界条件为Latrange和二阶导数的三次样条插值运算方法对样本数据进行拟合。结果表明:以二阶导数为边界条件的三次样条插值可解决该问题,当允许过闸船舶的吃水控制在3.92~4.38 m时,过闸船舶装载率为最佳。     

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。     

三峡船闸浮式系缆桩系泊安全性分析及实船试验

采用经验公式、理论分析、结合实船测试验证的方法对三峡船闸浮式系缆桩系泊安全性进行分析,得出浮式系缆桩改造前后安全过闸所能适应的船舶吨级范围,并对三峡船闸浮式系缆桩实际系泊操作提出有益建议。     

三峡船闸(139m水位)一闸室船舶待闸研究

通过优化三峡船闸输水阀门运行参数,满足了船舶在一闸室待闸的停泊条件;组织代表船型进行实船试验,形成了连续调度快速安全的调度工艺,取得了在139m水位条件下,三峡船闸下行通航效率提高15%的效果。     

关于大长宽比船型对三峡船闸过闸效率影响的研究

随着长江经济不断发展,过闸船舶积压待闸现象呈现出常态化趋势。为进一步提高三峡船闸通过能力,充分利用三峡船闸闸室面积,长江三峡通航管理局在三峡船闸和葛洲坝船闸开展了为期三个月的"大长宽比船型"成组过闸测试。本文通过对大长宽比船型通过三峡船闸时的移泊时间、出闸时间、闸次间隔时间以及过闸历时等数据的整理和分析,研究了其对通航效率的影响。     

三峡船闸一次过闸平均吨位初探

通过三峡船闸的一次过闸平均载重吨位是计算船闸通过能力关键参数之一。在船闸实际运行的情况较为复杂,在此根据三峡船闸运行情况、过闸船舶发展规律以及长江航运发展趋势进行一次过闸吨位的初步研究。     

提高三峡船闸通过能力之措施

为充分发掘和提高三峡船闸的通过能力,以适应不断增长的过闸需求,对三峡船闸通过能力的主要指标现状和主要制约因素进行分析,提出船舶编队过闸、客船分流、引导船舶合理大型化及优化船舶过闸组合等应对措施,就船闸未来可能出现的通过能力不足提供合理化建议。     

川江及三峡库区化学品标准船设计

为了提高三峡船闸的通过能力、保障船舶航行安全、减少船舶污染、保护库区环境和通航设施安全,并调整运力结构,提高内河运输竞争力,展开化学品船船型标准化工作,介绍1 000 t、2 000 t标准化学品船的主要设计技术,该船型使用效果良好。     

长江三峡两坝间泄洪期船舶上水过滩能力研究

三峡-葛洲坝两坝间河段是川江船舶航行最困难的航段之一。研究在该航段航行的3种船型在泄洪期安全上水过滩的通航能力,分析计算相关船型在各种流量流速条件下安全上水过滩应具备的对水航速和对岸航速,总结出两坝间河段最危险的航段,为船舶安全上水过滩和有关部门制定船舶安全通行的政策和限制政策提供依据。     

乌江思林和沙沱升船机船舶超吃水可行性研究

针对乌江思林、沙沱两座升船机船舶1.6 m吃水控制标准导致载货量偏低的实际问题,开展超吃水船舶进出升船机船厢系统性的实船试验,论证船舶吃水标准提升的可行性。结果表明,船舶出厢为控制性工况,2.0 m吃水船舶正常出厢实测最大下沉量16.46 cm,富余水深大于30 cm;基于实船试验数据改进的下沉量预测公式,将船舶实际下沉量预测精度提高1倍以上;按目前2座升船机运行水位协调机制,上下游水位变化在10 cm以内,船舶最大吃水提升至2.0 m是可行的。建议在运行中按照1.8~2.0 m吃水逐步放宽控制标准。     

三峡枢纽船闸水域船舶安全航速最小能见度分析

针对三峡枢纽因能见度不良严重影响过闸效率的难题,通过实船测试等原型观测手段,分析阵雾条件下过闸船舶单向控制性通航操纵特点,并实测制动冲程数据,借鉴同类船舶测试应用的经验公式,计算代表性船舶的制动冲程。从偏安全角度,分析三峡枢纽船闸水域规定的安全航速对应的最小能见度。结果表明,阵雾条件下200 m的能见度,能够满足船闸水域控制性通航要求,为进一步提高三峡枢纽通过能力提供参考。     

三峡船闸一闸室待闸船舶进闸时机选择

在对靠船墩待闸船舶和靠泊浮式导航墙船舶进入一闸室进闸时间详细分析的基础上,提出了采用浮式导舷墙这种靠泊方式和一闸室待闸船舶向二闸移泊时,靠船墩待闸船舶同时进入一闸室待闸两种方案,同时介绍了方案的应用情况.     

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.     

三峡库区定线制航路改革与航道建设探讨

介绍实行船舶定线制航路改革的内涵、作用和方法,总结长江干线已实施船舶定线制改革的经验,深入分析川江和三峡库区的航道条件和通航船舶类型等特点,校核航道尺度,探讨三峡库区实施定线制航路改革的方法和航标等配套设施的布设方式,可作为今后规划建设川江航道的参考.     

Allision risk analysis of offshore petroleum installations on the Norwegian Continental Shelf—an empirical study of vessel traffic patterns

The Norwegian Petroleum Safety Authority (PSA) requires offshore petroleum operators on the Norwegian Continental Shelf (NCS) to perform risk assessments of impacts (allisions) between passing ships and offshore installations. These risk assessments provide a basis for defining the allision accidental load that the installation shall be designed for. Even though the risk of allision is small, the potential consequences can be catastrophic. In a worst-case scenario, an allision may result in the total loss of an installation. The ageing industry standard allision risk model, COLLIDE, calculates the risk of impacts between passing (non-field-related) ships and installations based on Automatic Identification System (AIS) data. Both the COLLIDE risk model and a new Bayesian allision risk model currently under development are highly sensitive to variations in vessels’ passing distances, especially close proximity passings. Allision risk assessments are typically performed during the design and development phase of an installation, which means that historical AIS data are used “as is”, disregarding future changes to the traffic pattern when the new installation is placed on a location. This article presents an empirical study of one of the most important variables used to calculate the risk of allision from passing vessels, namely passing distance. The study shows that merchant vessels alter course to achieve a safe passing distance to new surface offshore petroleum installations. This indicates that the results of current allision risk assessments are overly conservative.     

提高三峡船闸过闸效率的通航组织模式

通过研究分析影响过闸效率的变量与不变量,总结出待闸船舶进入闸室的移泊时间作为变量的内在规律性,即进闸移泊时间的差异性是由闸室外待闸级数的多少决定的。论证了将现行五级船闸运行两级停泊待闸改变为五级运行五级待闸通航组织模式的必要性,以及在三峡枢纽原设计通航设施基础上增建必要工程措施的可行性。为三峡通航管理机构适时开展待闸与过闸无缝衔接的通航组织工作、大幅提高三峡枢纽过闸运量(在2017年水平年基础上约提高1200万t)、服务长江经济带发展提供参考性依据。