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。     

船闸的门槛水深（二）——船舶过闸所需的最小门槛水深

目前国内针对“船舶过闸时所需的最小门槛水深”的研究还没有形成系统性的成果。通过分析已有的研究成果,提出“船舶过闸时所需的最小门槛水深”由船舶吃水和富裕水深组成,富裕水深由船舶航行下沉量和最小安全富裕水深组成;影响船舶过闸时的航行下沉量的主要因素是船舶的阻塞系数、航行速度和水深。根据已有的研究成果的适用条件,介绍一种估算船舶过闸时的航行下沉量和极限航速的计算方法。最小安全富裕水深主要用于补偿航行下沉量估算的可能误差和枢纽运行中的推移波产生的水面波动,枢纽运行中产生的非恒定流是推移波的主要来源,一般情况下最小安全富裕水深可取30 cm,当预计推移波对门槛水深的影响比较显著时,应开展专门研究。     

非天然水深大型开敞式码头靠泊时机与乘潮水位的确定

通常乘潮水位的确定,对于码头前沿天然水深满足船舶满载吃水要求的码头是适用的,但对于大型船舶停靠水域属非天然水深大型开敞式码头则不适用。提出以适宜船舶靠离的潮流条件确定船舶靠离泊时机,以此靠泊时机为先决条件,进而确定港池水域、航道设计中所选取的乘潮水位值,并结合工程实例进行了计算、比较。该方法运用于非天然水深大型开敞式码头效果良好。     

具备开通闸条件的通航节制闸建设方案

通航节制闸运行调度原则与常规的船闸工程和水闸工程明显不同,针对其口门宽度、门槛水深、闸门形式、平面布置等关键技术问题,船闸工程和水闸工程规范尚无具体的要求。以邓楼节制闸重建工程为例,对现有的节制闸运行调度原则进行调整以满足开通闸通航的要求,同时通过实施工程补偿措施以满足原节制闸防洪水倒漾、引水灌溉、保护水质的功能。通过理论计算和对比分析等方法得知建设2孔净宽23 m、门槛水深5. 5 m的通航节制闸能够满足船舶安全通航和航道通过能力的要求,并得出"升卧式平面闸门能够适应长期低水头运行、高通航保证率要求特点"的结论。其确定运行规则、建设规模、闸门形式、布置方案的方法对类似项目的建设及船闸标准规范的完善均有借鉴意义。     

船闸门槛水深研究进展

船闸门槛水深是船闸规模确定的重要参数之一。文章介绍了国内外对于船闸(升船机)门槛水深的相关规定,总结了国内外船闸(升船机)允许通过船舶最大吃水的相关研究,分析了船闸门槛水深的构成,提出了船闸门槛水深确定的建议和计算方法。     

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。     

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。     

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。     

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。     

海港锚地最小设计水深计算方法的数学模型

针对海港锚地的最小设计水深计算方法，进行了数学模型研究。采用UNDERKEEL计算模型，研究波浪作用下的船舶竖向运动，输出可提供船舶竖向运动的幅值响应算子（RAO）。研究中将锚地水深值按照1.2～2.5倍船舶吃水（T）以步长为0.05T增量作为输入参数进行计算研究，得出不同类型和等级的船舶在不同波高和波周期影响下的触底概率。根据选取的允许触底概率得出海港锚地最小设计水深与船舶吃水的参数关系，最终给出海港锚地最小设计水深的计算公式。相关研究方法和计算公式可以为海港锚地设计项目提供参考，并可作为海港锚地相关设计规范编制的参考资料。     

盐邵船闸高水位系船设施应急改造研究

南水北调东线工程正式运行后,盐邵船闸上游长期处于高水位,闸室系船设施不能满足大型船舶高水位系缆要求。文中分析了过闸大型船舶的尺度、系缆特点,对船闸闸室结构安全进行验算,研究优化闸室高水位系船设施应急改造方案,取得了良好的使用效果。     

沙溪口坝下脱水段航道整治工程模型试验研究

针对沙溪口水电站坝下河段存在的枯水期船闸门槛水深及航道水深不足、流速大流态紊乱的碍航问题,采取筑坝、新建明渠及炸礁相结合的整治思路,调节左右汊分流比,抬高枯水期船闸出口水位,增加航道水深,调整流态,改善船舶航行条件。采用1∶50正态物理模型对航道整治方案进行试验研究,并根据设计方案存在的问题进行多方案研究分析,优化后方案船闸门槛水深、航道水深、流速及流态满足设计要求。     

松花江大顶子山航电枢纽坝下冲刷深度及水位降落研究

利用长河段一维数学模型,预报了大顶子山航电枢纽在运行不同时期后的冲刷深度及水位降落情况。结合近坝段河床防护措施,确定了大顶子山枢纽下游最低通航流量、相应的下游最低通航水位、枢纽船闸的门槛最小水深以及船闸下闸首底槛的高程。     

省水船闸在高坝通航中的应用

采用带省水池船闸降低阀门工作水头是解决高水头船闸技术难题的一种尝试。依托乌江银盘36.5 m高水头枢纽工程提出了带两级省水池的船闸方案,整体水力学模型实验结果表明,通过合理拟定阀门开启方式和控制省水池水位变幅,将总水头降低一半左右和减少船舶每次过闸耗水量45%以上的设想是可行的,并且闸室的灌泄水时间、船舶系缆力等技术指标均满足规范和设计要求。     

从《内河通航标准》看某些特殊限制性航道水深的确定

通过对国家标准《内河通航标准》(GB50139-2004)[3]的分析和计算,找出了影响航道水深的主要因素,根据特殊限制性航道———中间渠道和渡槽的运行特点,推求出它们水深的计算方法和结果。航道水深由船舶吃水和富裕水深组成,富裕水深中考虑了船体下沉量、通航建筑物运行引起的水位变幅、船行波以及触底安全富裕量。并参照《内河通航标准》给出了航道的弯曲半径,形成了完整的特殊限制性航道尺度系列。     

兴建蚌埠复线船闸刻不容缓

一、淮河蚌埠船闸的现状 现在的淮河蚌埠闸是在1959年初由国家投资在淮河中游蚌埠市建造的,包括拦水坝和船闸一座,闸室总长105米,宽15.4米,门槛水深1.9米,是根据当时水运物资流通情况和船舶载重能力等方面因素而设计建造的与500吨级船舶配套的船闸.     

新型布置方式在某双线船闸中的应用

以某船闸设计为例,在考虑水位、高程、地质条件及闸首机械设备等设计条件的基础上,提出错位式双线布置和并列式双线布置两种方案,比较分析两种方案的优缺点,得出错位式双线布置设计方案更为可行。在此方案的基础上,对船闸结构稳定性及强度进行计算,结果表明各项稳定指标满足规范要求,且计算得到不同工况条件下最大正弯矩值和最小负弯矩值,为类似工程提供借鉴。     

向家坝升船机船舶吃水控制标准原型观测分析及应用实践*

向家坝升船机投入试通航后,由于金沙江下游河段实际航行的1 000吨级船舶与升船机设计过机船舶主尺度匹配性差,船舶过机装载率较低。为进一步提高升船机通过能力及船舶运输经济效益,开展船舶过机吃水原型观测分析,逐步放开船舶过机吃水控制标准非常必要。通过大量过机船舶不同吃水、航速的进出厢试验原型观测,对影响过机船舶吃水控制标准的航道水位变幅、船厢水深变化,进出船厢航速、下沉量等因素进行系统的分析研究。结果表明,向家坝升船机过机船舶吃水提升至2.4 m,依然有30 cm以上的防触底安全富余量,满足船舶安全过机要求。     

民生航运租赁：开创“集合造船”新模式

2010年，国内某造船厂先后收到来自一位船东的多份订单，该船东要求造船厂建造11条同一船型且设计完全相同的船舶。一个客户订购11条船，每条船近245元人民币，如此大手笔实属罕见。这种浅吃水型船舶能够在完全满足沿海及进长江下游航道水深要求的情况下，让载重吨位比现有船舶增加30％。     

渔港海船闸通过能力的计算方法

船闸通过能力是确定船闸规模的重要因素。渔港海船闸大都处于复杂潮位条件下,合理的计算船闸的通过能力变得极为重要。基于船舶通航安全所需水深和潮汐情况,建立某潮水位累积频率下的实际潮位计算模型,同时将通过能力计算分为平潮期和非平潮期。其中对非平潮期通过能力的计算方法进行修正,考虑船舶在闸室内的移泊时间,同时引入"单元船舶(队)"概念,简化船型的选取和组合,使得一个闸次过闸船舶数的确定更方便、准确。平潮期通过能力计算基于船舶通航水深和潮汐特征,采取一定的船闸营运组织模式,考虑船闸营运组织模式对船舶通航的影响,同时考虑船闸的服务水平的影响,使计算结果更为合理。