珠海电厂港区适航水深研究与应用

文章通过现场实测潮汐、潮流、含沙量、底质、水深以及浮泥密度和高低频水深等资料的对比分析,采用港池回淤泥沙流变试验和船模阻力试验等方法,对珠海电厂港池及航道的浮泥分布及适航水深重度标准值进行了分析研究。研究成果为珠海电厂港区适航水深资源的利用提供了具有实际工程应用价值的资料依据。     

连云港主航道适航水深及现场观测研究

通过分析连云港的泥沙特性以及港口淤积现状,对连云港主航道的适航水深的应用进行了研究,并结合室内的流变试验和船模阻力试验确定了适航重度值;同时利用双频测深仪、音叉密度计等仪器对连云港主航道开展了现场实船测量,分析了适航资源的分布情况以及船舶对浮泥的扰动情况,为连云港港区适航水深资源的利用提供了技术支撑。研究结果表明:连云港主航道的适航淤泥重度值为12.2 k N/m~3;主航道、港池泊位浮泥分布较为均匀,适航厚度基本在10~15 cm范围内;船舶在航行过程中对浮泥产生了一定的扰动,船体尾部出现较为明显的浑浊带。     

伶仃洋港口航道泥沙问题研究*

伶仃洋是华南具有重要航运功能的河口湾,在其东西两岸分布着广州港南沙港区、深圳港西部港区、中山港等重要港口,伶仃航道和铜鼓航道是广州港和深圳港的重要出海通道。伶仃洋港口航道的主要问题是泥沙淤积问题。基于现场实测资料分析、卫星遥感分析、泥沙水槽试验、港池淤泥密度测量与分析等手段,对伶仃洋港口航道的泥沙问题进行综合分析和研究,包括泥沙运动动力条件特征、泥沙来源与运移形式、悬沙和底质特征、港口航道泥沙淤积特征及机理、泥沙水力特性试验、浮泥及适航水深利用等,并根据伶仃洋港口航道泥沙特点提出南沙港区港口航道维护对策。     

神华黄骅港内航道及港池适航水深应用可行性研究

为了缓解神华黄骅港的疏浚压力、降低维护疏浚费用,开展神华黄骅港内航道及港池适航水深应用可行性研究。通过对内航道及港池内沉积物的密度、颗分、水力特性以及流变特性进行试验,论证应用适航水深的可行性,提出神华黄骅港内航道及港池的适航淤泥密度值,并通过对现场适航资源分布情况的调查,分析应用适航水深的重点区域和前景,为指导黄骅港区适航水深资源利用提供参考。     

长江口北槽深水浮泥的研究与应用

依据2000年7－11月的实测资料，对北槽浮泥的发育状况，固结特性和适航容重进行研究，并探讨了走航适航水深测量与适航水深图的编制。     

连云港港区浮泥研究与应用分析

浮泥的存在给淤泥质港口的水深维护工作带来巨大的困难和经济压力,本文理论及现场实测资料分析论述了连云港港区浮泥的形成原因和分布情况,同时利用搜集到的船舶进港资料对适航资源的应用情况进行了简单的统计分析,以期为连云港港区适航水深的利用提供技术支撑。     

洋山深水港区进港外航道适航浮泥重度的确定

通过对适航浮泥重度确定原理的理解,采用测定浮泥重度和黏度的方法,对洋山深水港区进港外航道多点底质取样进行测试和分析,得出该航道适航水深临界浮泥重度值取11.66 kN/m3较为适宜的结论,为指导洋山港区适航水深资源利用、通航船舶的安全性和企业的经济效益提供了具有实际工程应用价值的资料依据。     

浮泥发育时双频回声测深误差及其对适航水深监测的影响

基于Odem Echotrac MKIII双频测深仪现场测深记录和同步Stema Densitune音叉密度计现场测量结果探讨了浮泥发育时双频回声测深误差及其对适航水深监测的影响。结果表明:1)初始发育阶段非典型浮泥工况下,双频测深仪的高频数字化水深有可能包含少部分上层浮泥层厚度,而低频数字化水深则可代表硬底床位置,高低频水深差明显小于浮泥层厚度;2)发育阶段典型浮泥工况下,双频测深仪的高频数字化水深代表浮泥上层位置,而低频数字化水深则可能未到达硬底床位置,高低频水深差≤浮泥层厚度;3)固结消亡阶段浮泥工况下,双频测深仪的高频数字化水深代表浮泥上层位置,而低频数字化水深则位于靠近浮泥层上边界的密度梯度突变位置,高低频水深差明显小于浮泥层厚度;4)在浮泥固结消亡阶段以及少部分充分发育阶段,简单地采用双频回声测深仪测深结果来快速确定航道适航水深会造成实际适航水深利用程度下降。     

天津港适航水深资源的开发

适航水深资源的开发 ,即利用淤泥质港口与航道的现行水深图图载水深 (高频测深 )以下浮泥层进行通航 ,这样既可增加航深 ,又可减少港口与航道的泥沙维护疏浚量 ,降低航深的维护费用 ,改善船舶的航行条件 ,它对延长天津港深水航道及泊位的维护疏浚周期、降低天津港泥沙的维护疏浚费用具有十分重要的意义。文中首次提出了 :“适航备淤深度”的新概念 ,为全面开发天津港适航水深资源提供了理论依据。首次揭示了天津港回淤浮泥重度从 10 .5kN/m3 密实到 13.0kN/m3 (适航水深下界面浮泥重度值 )大约需 4～ 5个月时间 ,提出了天津港适航、适泊水深下界面浮泥重度可取值 13.0kN/m3 ,为制定维护疏浚方案提供了科学的依据 ,大大节省天津港的泥沙维护疏浚费用。     

洋山深水港区进港外航道台风期适航水深研究*

为了减小航道维护的工程量,减少台风期所造成的损失,开展洋山深水港区进港外航道台风期适航水深研究。通过对航道及其附近浅滩底质及浮泥样品的密度、盐度、颗分分析,并进行航道沉积物的沉降特性试验、流变特性试验以及泥沙起动试验等内容的研究,提出洋山港区航道的适航密度,并应用SILAS走航式适航水深测量系统成功获得了适航水深测量成果,在淤泥质港口的水深维护应用中具有较好的推广价值。     

连云港港适航淤泥重度取值研究

适航淤泥重度的取值是港口适航资源与适航水深应用技术的关键。以连云港港为例,通过对连云港港底质淤泥进行现场采样分析,分别开展了淤泥流变性试验、船舶模型阻力试验与层流-紊流流态转换理论分析,对于适航资源应用最重要的参数——适航淤泥重度的取值进行分析总结,得出连云港港适航淤泥重度的取值结果,并提出了取值建议。     

淤泥质港口航道适航密度确定方法的改进

根据浮泥层中船舶航行时船体边壁带动附近浮泥作剪切流动的物理过程与浮泥在缓坡上的重力流之间的相似性,提出以船体边壁附近浮泥层流态转换条件来定义适航密度,以避免现行方法的不确定性,并提出了相应的计算方法。计算表明,适航密度与航行速度和浮泥层厚度有关。在通常航速和0.5~1.5 m浮泥层厚度条件下连云港航道的适航密度约为1.25~1.35g/cm~3。     

淤泥质港口航道适航密度确定方法的改进

根据浮泥层中船舶航行时船体边壁带动附近浮泥作剪切流动的物理过程与浮泥在缓坡上的重力流之间的相似性,提出以船体边壁附近浮泥层流态转换条件来定义适航密度,以避免现行方法的不确定性,并提出了相应的计算方法.计算表明,适航密度与航行速度和浮泥层厚度有关.在通常航速和0.5~1.5 m浮泥层厚度条件下连云港航道的适航密度约为1.25~1.35 g/cm3.     

国华台电煤港适航水深应用研究

国华台电港口存在严重的泥沙回淤现象,并在台风入侵期间容易产生船舶碍航的骤淤现象,对国华台电港口运煤船舶的正常航行及靠泊带来较大影响。研究表明,国华台电港口泥沙回淤层容重较小,密实过程较慢,自下而上容重呈逐渐降低的分布规律。利用回淤层中一部分容重小于某标准值的淤泥层厚度作为水深使用,而不影响船舶通航与靠泊的安全,以减少航道、港池的维护疏浚工程量,提高泊位使用率。从而解决了骤淤情况下船舶及时进港问题。     

淤泥质港泥沙研究技术创新与实践

文章基于天科院多年来在淤泥质港口工程实践中,所开发出的一些具有创新性的研究成果进行了综合概述。利用现场实测提出了利用风力推算水体含沙量的计算公式;根据细颗粒泥沙的特性研试了中子活化示踪沙技术;在浮泥运动特性的基础上开发了适航水深新技术;依据港口航道实测淤积规律,建立了一系列泥沙回淤计算公式。各项研究成果在各类港口工程的长期实践中得到验证,并结合港口发展形式对泥沙研究的趋势做了展望。     

适航水深在连云港港口的初步应用

根据连云港港口回淤的现状，概述适航水深在连云港港口应用的必要性，通过适航水深的研究及初步应用，进一步提出适泊水深的观点。同时，为保证适航水深在连云港港口安全合理地应用，初步拟定《连云港港口适航水深应用执行程序》。     

走航式适航水深测量误差来源及准确度检测

走航式适航水深测量是目前港口工程测量提出的新课题,对其测量精度的评定和准确度的检验尤为重要。从两个方面论述了适航水深测量误差来源及消除或削弱方法,给出了精度估算公式,并进行了测量精度估算,给出了适航水深测量的检测方法。     

The impact of muddy bottoms in ports

Ports are drivers of regional and of countries’ economic development. Most ports are built close to coastlines, where waters are shallower and tend to suffer from deposit sedimentation processes, which reduce depths in operational areas. In presence of shallow waters and sedimentation, ports must decide whether to dredge or not, where both decisions have significant impacts on ports’ annual incomes. Nevertheless, there are seabeds, namely muddy bottoms, in which vessels can navigate with a safety degree. This paper aims at investigating the extent to which the theoretical knowledge of vessel’s control in muddy waters is valid at a certain nautical bottom, as defined by the Permanent International Association of Navigation Congresses (since 2009 the World Association for Waterborne Transport Infrastructure but the acronym stays PIANC) and its impact on port economics. To achieve the proposed objective, an email survey was sent to worldwide pilots that manoeuvre ships in muddy waters. The survey validated the theoretical knowledge, showed that navigation in muddy waters is possible, that it can contribute to reduce ports’ operational costs, and that the subject can be rather controversial.