水下爆破作业中对海洋生物保护措施的探讨

疏浚作业的岩石预处理中水下钻爆作业是快简、高效、经济、安全的一种施工方法,但是因为炸药爆炸引发的水下冲击波对海洋生物的破坏与影响却也是严重和长久的,文中主要探讨了在爆破过程中对鱼类的保护和最大限度的减少对鱼类的影响。     

浅谈水下碎岩施工技术在惠州港荃湾港区主航道扩建工程实践中的应用

按照传统施工工艺,对于水下岩石处理多采用"钻爆法",即对岩石进行水下钻孔、装药、爆破使其破碎,再使用抓斗船清挖爆破后松散的石渣。但是,上述岩石区域处于水产资源省级自然保护区内,依据环境保护批文及有关规定,在保护区内不得从事任何爆破作业,以避免海洋渔业资源遭受破坏。另外,岩石区域毗邻核电站及油库区,爆破施工产生的地震波还有可能对周边构筑物造成不利影响。为此,传统的水下钻孔爆破施工工艺不适合该岩石区域的处理,本文以惠州港荃湾港区主航道扩建工程为例探讨水下碎岩施工技术在实践中的应用。     

水下钻孔爆破不同起爆方式的数值模拟

以连续介质力学和动力非线性有限元理论为基础,推导了炸药、岩石和水的ALE控制方程,采用多物质的ALE算法模拟了实际工程水下岩石钻孔爆破装药中不同位置起爆时爆炸产生的应力波在岩石介质中的传播过程。模拟结果表明：无论以何种方式起爆,端部效应现象始终存在,都会影响水下钻孔爆破上部岩石破碎质量;岩石与水接触面处由于反射波作用,提高了岩石爆破质量;两点起爆效果比单点起爆好,距两端1/4处同时起爆药包的爆破效果最好。研究结果可为水下钻孔爆破工程应用和安全施工提供参考。     

提高水下钻孔爆破的若干理论与技术措施

主要立足于炸药在岩石内部爆破的基本理论和某些水下钻孔爆破工程实践效果情况,提出如何准确选定水下爆破理论计算中的参数和提高水下钻孔爆破的技术措施。     

水下爆炸气泡动态特性研究综述

据研究表明,对于舰船工程而言,水下爆炸造成的危害十分巨大,爆轰冲击波仅对舰船产生局部破坏,而气泡运动引起的脉动压力、滞后流对舰船造成总体破坏,危及舰船总纵强度,使舰船在中横剖面处断裂,且气泡坍塌形成的射流还会引起结构局部毁伤,近年来气泡和水中结构物的相互作用已成为国际上研究热点.为此,本文从水下爆炸气泡的基本现象人手,着重从理论分析、试验技术以及数值方法等方面阐述国内外该领域的研究进展及现状,回顾和讨论了水下爆炸气泡膨胀、坍塌、溃灭以及射流形成等莺要动力学行为的研究进程及关键技术.最后,在前人研究基础上提出了一些尚需进一步解决的问题,旨在为业界同行提供参考.     

水下钻孔爆破施工中的安全和质量控制

文章以南方沿海地区某码头工程水下钻孔爆破开挖岩石为例,介绍港口航道疏浚工程中水下炸礁施工技术要点,对爆破过程中采取的安全和质量控制措施及效果进行论述,以期为类似工程提供参考。     

基于ANSYS/LS-DYNA软件的水下钻孔爆破数值模拟

结合ANSYS/LS-DYNA对水下钻孔爆破进行数值模拟分析,建立水介质轴向不耦合和空气轴向不耦合单孔钻孔爆破模型,对岩石爆破破碎机理进行研究。通过数值模拟进一步验证了水介质不耦合装药结构较空气不耦合装药结构爆破的优越性,能量利用率得到较大提高,同时得到了在水介质不耦合状态下的最佳水下钻孔爆破装药结构形式。对于航道整治、港口码头建设中涉及水下炸礁工程应用具有一定的参考价值。     

水下钻爆工程综合效益的优化

针对水下钻爆工程存在成本费用差异较大的问题,过研究钻孔爆破孔、排距,装药量等钻爆参数对爆破块度、爆破浅点形成的影响,分析爆破孔排距、装药量、块度、浅点、钻机船工效、挖泥船工效、泥驳工效与成本费用的关系,提出水下钻爆施工钻孔、爆破、挖装、运输、浅点处理费用优化方案。根据不同岩石性质、构造特点,经过试爆确定爆破参数,使水下钻爆成本费用可控,从而使水下钻爆工程获得较好的综合效益。通过试爆确定爆破参数,使理论计算与实际成本数据吻合较好,从而使水下钻爆工程获得较好的综合效益。     

使用20年岸壁式钢板桩码头的腐蚀与破坏

通过对钢板桩岸壁式码头钢筋混凝土胸墙破坏情况及水下钢板桩腐蚀程度的检测,码头胸墙多处因船舶撞击而破损,混凝土保护层严重剥落,钢筋腐蚀严重;水下钢板桩无大的变形和异位现象,钢板桩平均腐蚀速度为0.039 mm/a。     

船坞工程水下抛石基床升浆止水施工技术

水下升浆混凝土施工技术大大降低了临时围堰工程造价,为岩石地基条件下建造船坞及码头工程时预制钢筋混凝土沉箱的成功和广泛应用提供了可能。结合大型船坞工程水下抛石基床临时止水施工案例,对升浆混凝土临时止水的技术特点、工法程序、施工要点及质量控制内容等进行了叙述和分析,对于升浆施工过程中可能出现的技术问题给出了指导性建议。水下升浆混凝土施工技术有自己独特的工法,具有经济、方便、快速和安全的施工特点,可在同类工程中推广应用。     

水下爆炸与舰船毁伤研究进展

水下爆炸可对舰船等水中结构造成严重毁伤,严重危及舰船的生命力和作战能力,是学术和工程界研究的难点问题之一。水下爆炸载荷包括冲击波和气泡,其对水中结构造成不同模式的毁伤。长期以来,研究人员在水下爆炸载荷及其对水中结构的毁伤方面均进行了大量的研究工作,取得了巨大进展和重要研究成果。但是由于该问题的难度和复杂性,迄今仍存在许多艰涩的力学难题有待攻克和解决。因此,从理论研究、数值模拟和实验研究等方面综述水下爆炸载荷及其对舰船毁伤的研究进展,并在此基础上提出未来需要进一步展开的研究工作,旨在为水下爆炸与舰船毁伤、水下爆炸威力等相关研究提供参考。     

水下爆炸冲击波和气泡联合作用下结构响应数值分析

结构在水下爆炸作用下会产生严重的破坏,研究水下爆炸作用下结构的响应特征和规律,并为舰船抗冲击设计提供参考。首先验证了ABAQUS软件模拟结构受水下爆炸载荷作用弹塑性响应的有效性和准确性。然后应用ABAQUS软件计算不同工况水下爆炸载荷作用下结构的动态响应。从应变、应力等角度考察了水下爆炸载荷对结构动态响应的影响。计算结果表明气泡脉动压力是结构产生鞭状响应和整体破坏的主要因素。     

一种隧洞探测型自主式水下机器人及其图像拼接方法

针对采用自主式水下机器人(AUV)巡检和拍摄输水隧洞中的裂缝时水下环境会极大地限制光视觉图像的可视范围和分辨率,单幅水下图像获得的视角范围有限的问题,提出一种基于加速稳健特征(SURF)算法的AUV水下图像拼接方法。在图像预处理阶段对水下图像进行去畸变和限制对比度自适应直方图均衡化处理,用于解决水下图像存在的畸变、对比度低和噪声严重等问题。将SURF特征点检测算法应用到水下图像配准中,并与RANSAC算法相结合,对特征点进行精确匹配。应用线性渐变融合算法实现水下图像融合,有效去除拼接缝隙,完成水下图像拼接,最终通过水池和外场试验拼接图像验证所提方法的正确性。     

一种隧洞探测型AUV及其图像拼接方法研究

裂缝是输水隧洞最普遍的缺陷和潜在威胁,AUV巡检与拍摄输水隧洞中的裂缝,通过拍摄的水下图像进行处理,以确定裂缝位置。但由于水下环境极大限制了光视觉图像可视范围与分辨率,单幅水下图像所获得的视角范围有限,所以本文提出了基于SURF算法的AUV水下图像拼接方法研究。该方法首先在图像预处理阶段对水下图像进行去畸变与限制对比度自适应直方图均衡化处理,用于解决水下图像存在的畸变、对比度低、噪声严重等问题。接着将SURF特征点检测算法应用于水下图像配准当中,并与RANSAC算法相结合对特征点进行精确匹配,然后应用线性渐变融合算法实现水下图像融合,有效去除拼接缝隙,完成水下图像拼接,最终通过水池与外场实验拼接图像来验证该方法的正确性。     

探地雷达在水下考古中的机遇与挑战

伴随着我国水下文化遗产专项调查的全面开展,水下考古正面临着一个重要的发展契机。水下摄影、声学及磁法等是水下考古的主要探测方法。然而,对于淹埋在水下地层内的文物遗存,侧扫声呐及多波束难以发挥出其优势;而浅水域的多次波现象也严重制约了浅剖仪对深埋目标的辨识;同样,基于磁性异常的探测方法也因体积效应而难以分辨小尺度目标。因此,迫切要求有更高分辨力及更高适应能力的探测方法来为考古学者提供精准的水下文物空间分布信息。本文从水下考古探测方法的发展与现状入手,通过对水域雷达探测案例的整理,以上林湖后司岙水域水下考古为切入点,引入利用探地雷达开展水下考古探测的思想,结合实际应用,剖析探地雷达在水下考古领域中的机遇与挑战。     

水下滑翔机QFT鲁棒控制器设计

水下滑翔机以其低功耗、低成本和低噪声等优势在海洋科研、环境监测、资源探测和军事侦察等领域具有广阔的应用前景,由于水下滑翔机长时间、大范围在水下作业,受海洋波浪影响严重,因此要求其具有优良的抗干扰能力。本文首先对水下滑翔机俯仰回路多阶水动力模型进行Pade'降阶,随后针对降阶后的模型设计了QFT鲁棒控制器,系统仿真结果表明在该控制器作用下,系统鲁棒性较强。     

G323公路原澜沧江大桥爆破拆除

因澜沧江上修建水电站,需将G323公路原澜沧大桥爆破拆除。通过对该桥梁周围环境及自身结构特点进行分析,制定了钻孔爆破和水下裸露药包爆破相结合的爆破拆除施工方案。采用深孔爆破将两个主桥墩上部拆除,切断主拱和副拱、桥台的联系。采用浅孔爆破破碎拱顶承力位置,使其失去承载能力。利用水下裸露药包爆破两岸主拱脚和主桥墩的连接点,对拱肋支承部位的混凝土进行破碎,使其完全失去支承能力。爆破后大桥顺利坍塌,未对新桥、公路、周围建构筑物产生不良影响,为类似爆破施工提供了参考。     

水下滑翔机QFT鲁棒控制器设计

水下滑翔机以其低功耗、低成本和低噪声等优势在海洋科研、环境监测、资源探测和军事侦察等领域具有广阔的应用前景,由于水下滑翔机长时间、大范围在水下作业,受海洋波浪影响严重,因此要求其具有优良的抗干扰能力.本文首先对水下滑翔机俯仰回路多阶水动力模型进行Pade'降阶,随后针对降阶后的模型设计了QFT鲁棒控制器,系统仿真结果表明在该控制器作用下,系统鲁棒性较强.     

韩国船级社(KR)发布新版《水下噪声指南》

近日,韩国船级社(KR)发布了新版《水下噪声指南》(简称:《指南》).KR 表示,《指南》要求船舶在停靠敏感区域时产生的水下噪声必须符合标准.KR 将增加水下噪声的船级符号,以支持船舶行业设计更为环保的船舶. 船舶的水下噪声会破坏海洋生态系统,随着船舶规模的增大及航速的提高,这一问题也变得愈发严重.因此,国际海事组织(...     

柴油机水下排气海水倒灌现象的理论分析

柴油机水下排气时存在海水由排气管倒灌入柴油机进而导致柴油机严重损坏的风险。通过分析管内气液两相逆向流动特性和国内外相关研究成果,指出水下排气管内海水倒流的物理机制,并给出了基于Wallis无因次气相速度的水下排气管海水倒流判断准则。进而以某柴油机排气参数为基础,计算分析了排气管管径、排气口水位深度及排气温度等因素对管内倒流界限气速的影响,所得结果对水下排气柴油机防止海水倒灌具有指导意义。