船闸混凝土抗裂性能试验研究及开裂风险评估

针对船闸大体积混凝土容易发生开裂的问题,通过室内试验研究不同配合比混凝土的热力学及变形性能,并基于多场耦合模型对廊道结构混凝土进行开裂风险评估计算。研究结果表明：掺入抗裂剂减小混凝土干燥收缩且自生体积变形初期产生较大膨胀,显著提升混凝土体积稳定性和抗裂性能;抗裂剂可降低船闸廊道结构混凝土最大开裂风险系数40%以上,控制廊道混凝土各部位开裂风险在0.7以下,大大降低了结构混凝土开裂风险。     

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。     

长洲枢纽既有船闸和扩建船闸的通过能力分析

目前长洲水利枢纽共有4线船闸,2021年下行量达1.19亿t,船闸运行接近饱和。为研究新建船闸建设方案,需结合过闸运量预测,分析既有船闸和新建船闸的通过能力。根据过闸船舶统计数据和发展变化的规律,预测2030年过闸船舶的组成、各吨级船舶的平均载重吨和装载系数。采用离散事件系统仿真方法,模拟船舶随机到闸和排档过程,考虑多线船闸不同的调度规则,构建了船闸群的系统仿真模型。结果表明：按船舶随机到达顺序依次过闸的规则,船闸总体通过能力相对较优;五线船闸选新闸址建设,且闸室平面尺度宜为340 m×34 m。     

船闸输水阀门运行工艺现场测试优化

通过高水头船闸输水阀门运行工艺优化,改善闸室内船舶停泊条件及输水廊道阀门段水流条件,这是解决过闸船舶大型化导致系缆力超过设计值等问题的重要技术方法。结合某大型船闸输水阀门运行实例,通过动水关(开)阀开度调整、动水关阀剩余水头等不同工况的输水阀门运行工艺,开展水力学现场测试,选定充泄水时间、惯性超高(降)均满足设计及规范要求的充泄水阀门优化运行工艺。现场测试表明：采用推荐的输水阀门运行工艺,可有效地改善闸室内船舶停泊及输水廊道水力学条件,双边充水时船舶最大系缆力比现状工况降低近39.3%,人字门开启时船舶最大系缆力比现状工况降低近59%。     

基于低碳理念的船闸闸室结构选型

针对船闸闸室结构形式对碳排放的影响问题,建立船闸建设期的碳排放计算模型,计算并分析其在建筑材料生产、运输和施工3个阶段的碳排放量。得出结论：闸室结构选型时宜优选钢筋混凝土结构,墙体较高且两侧均有回填时优选整体式结构并优选低碳混凝土材料。     

石墨烯锌粉涂料在船闸钢结构防腐中的应用

针对船闸钢结构防腐重涂修复难、影响船闸检修工期等问题,深入分析船闸钢结构腐蚀的机理和需求,全面了解行业前沿的技术、材料和工艺,详细介绍石墨烯锌粉涂料在船闸钢结构防腐中的应用。通过案例运用、比较分析,从多方面对石墨烯锌粉涂料和传统防腐体系进行对比,得出石墨烯锌粉涂料较环氧富锌涂料性能有较大提高;石墨烯锌粉涂料与热喷锌防腐性能相当,但更加便捷、环保。通过典型防腐方案的全寿命经济效益对比得出,石墨烯锌粉涂料环保性好、实施方便、全生命周期成本低,是一种值得推广的船闸钢结构防腐材料。     

基于数字孪生的船闸信息管理方法

针对当前船闸在运维管理过程中存在实时性与直观性不足的问题,建立一种新的基于数字孪生的船闸信息管理方法。运用BIM技术与WebGL技术,提出船闸三维数字信息化场景构建方法。通过分析船闸多源化异构数据实体关系,构建船闸多源异构数据库。基于建立的三维模型场景与多源异构数据库,制定一种三维虚拟仿真场景与多源异构数据库相互调用机制,基于B/S架构,研发基于数字孪生体的船闸BIM数字档案管理平台,实现船闸全景漫游、空间网格管理、档案信息查看、实时仿真互动等功能,为船闸运维管理的数字化、网络化与智能化提供技术支持,提升船闸管理水平。     

基于BP神经网络的船闸基坑变形预测方法

船闸基坑开挖改变了地层中的原始应力状态,造成临近地面及临近建筑物产生变形。对基坑临近地面及建筑物变形进行预测,以选择经济合理的支护措施尤为重要。依托实际船闸基坑工程,考虑粘聚力、内摩擦角、弹性模量、基坑深度、放坡坡率以及地下水因素共同作用,采用有限元软件Midas GTS/NX对各因素通过正交设计后的基坑施工工艺组合开展了数值模拟,得到了不同组合下基坑临近地面不同位置处的变形特征。基于BP神经网络理论,建立了滨海地区船闸基坑无支护情况下开挖时临近地面变形的三层结构(7-7-1)神经网络预测模型。利用得到的179组基坑沉降数据对模型进行训练,21组数据对模型进行验证。结果表明,模型能够很好地对滨海地区基坑临近地面沉降进行预测。该方法可为类似工程支护措施设计提供参考。     

BIM技术在临淮岗复线船闸施工进度管理中的应用

传统的基建施工进度管理,主要存在3大问题,一是部分施工设计存在的问题很难在前期二维施工图中被发现,而是在施工过程中才被发现,影响施工进度;二是施工计划不周密,且变更频繁,无法满足项目施工进度管理的实际需要;三是施工进度信息反馈不及时,管理者很难把握工程进度,难以实现项目进度目标管理。因此,临淮岗复线船闸项目采用建筑信息化模型技术（BIM）。对BIM技术在船闸工程中的进度管理应用展开研究,以期实现项目施工进度管理过程的精细化、信息化、可视化和数字化。     

考虑调水不均匀性的船闸开通闸通过能力计算方法

调水工程船闸开通闸时机与调水时间分配具有较强的关联性。鉴于目前暂无针对船闸开通闸通过能力计算的成熟方法,文章基于船闸开通闸通航特点,考虑调水时间分配的不均匀性,采用理论分析方法推导了含调水不均匀系数的船闸开通闸通过能力计算公式。应用该方法计算了江淮运河起点工程派河口船闸开通闸通过能力。计算结果表明,综合采用调水期套闸和非调水期开通闸的运行方式,船闸设计水平年的通过能力可较单纯的套闸方式提高2倍左右,船闸运力不足问题可以通过开通闸快速过船方式得以缓解。通过与其他已有研究成果比较,该计算方法更适用于具备开通闸条件的调水工程船闸通过能力预测。