船模航行试验技术及在航道工程中的应用

船模航行试验是在河工模型和船模相结合基础上发展起来的试验研究方法。论述了船模航行试验的相似条件和相关技术,指出这项技术适于研究通航水流条件和工程方案的优化布置以及船舶性能、航道尺度、航道水流三者的相互关系和提高通航能力的措施等。介绍了这项技术在航道工程中的应用。     

船模航行试验开创水运工程技术新史

交通运输部天津水运工程科学研究院提出节约工程投资的技术方案,为解决桂平航运枢纽二线船闸的平面布簧和通航水流条件问题,采用了定床物理模型和遥控自航船模航行试验相结合的手段。这项技术加快了两江干线航道等级提高的建设步伐,为完善西江流域的综合运输体系,促进西江干线沿岸及西南地区的经济发展作出了贡献。     

通航船模试验方法及其在工程中的应用

通航船模航行试验的优点是实际航道实船航行试验无法比拟的,但要使模有较精确地表征实际航道实船航行试验的特性,就必须对模型试验中可能产生的误差进行分析并找出修正误差的方法。本文首先推导出船舶运动的方程和操纵性指数Ｋ′,Ｔ′,然后引入船模与实船之间的相似理论,分析指出船模与实船的操纵性由于尺度影响而不相似,即存在尺度效应,接着介绍几种尺度效应的修正方法,最后以配合水工模型的通航船模航行试验的几个实例验证     

涪江富金坝枢纽船模通航试验研究

鉴于富金坝电航工程发电厂和通航船闸及上下游引航道利用露水垭垭口布置,通航条件较为复杂,因此在初步设计阶段．通过船模试验进一步论证枢纽船闸的通航条件,检验船舶进出船闸的可靠性。根据船模试验最高安全限值的要求,结合有关水流条件和船模通航试验研究,对试验成果进行分析,提出最佳航线、驾驶方式和航行难点,并最终给出推荐方案及建议。     

涪江吴家渡电航工程船模通航试验研究

采用自航小尺度船模技术,通过水工模型对吴家渡电航工程的通航条件进行了研究。试验结果表明,当Q≤3000m3/s时,该枢纽工程的通航条件满足Ⅴ级航道通航标准。试验发现,船队的航线和驾驶方式以及枢纽的运行方式对航行安全都有很大影响。建议枢纽建成后,通过设置航标等方法确保过往船舶顺利通航。     

船模试验技术在山区河流急流滩整治研究中的应用

船模试验技术是在河工模型和船模试验基础上发展起来的,是一项综合性强、学科门类交叉的物理模型试验研究方法.本文论述了船模的基本相似条件、相似条件的简化及其尺度效应,介绍了这项技术在研究山区河流急流滩的船舶的上滩能力、滩段碍航的具体位置、成滩及消滩特性、工程方案的布置及优化等问题的应用情况.     

船舶航行数值模拟在水运工程的应用

文章回顾总结了船舶航行数值模拟在水运工程中的应用现状,讨论了不同自然条件对船舶航行的影响以及行船之间的相互影响,并介绍了船舶航行模拟软件Dynasim.为论证我国南方港口设计中某一泊位的通航安全,利用该软件模拟了多种船舶在不同风、浪、流以及船舶装载等条件下的航迹线,讨论了两船之间的追越和相遇时彼此的影响.通过具体的船舶...     

嘉陵江草街航电枢纽施工导流明渠通航船模试验研究

为了配合草街航电枢纽工程的设计和施工,论证工程布置的合理性和可行性,按照试验要求制作了船模,并对有关工程的设计布置方案进行了优化和研究。分别根据水工模型比较方案和推荐方案,进行施工导流明渠及连接段的船模通航试验研究。根据船模试验最高安全限制的要求,结合相关水流条件的船模通航试验研究,对2个布置方案冲淤前后的试验结果进行分析,比较各方案通航条件的优劣,给出了通航推荐方案及建议。     

基于船模的木京扩建船闸通航水流条件试验研究

针对木京枢纽扩建船闸通航条件较为复杂的问题,对其上、下游引航道推荐方案的通航安全性进行试验论证研究。在水工模型试验的基础上,利用自航小尺度船模技术,观测分析船闸上、下游引航道在不同流量下的舵角、航速等通航参数。结果表明,在Q≥3 900 m~3/s时,上、下游引航道均有通航参数超过相应限值,难以保障通航安全。上、下游引航道的航行难点分别在于横流较大的转弯段和导墙末端,且均表现为进闸难度大于出闸难度。综合试验成果进行定量和定性分析,提出船闸最高限制通航流量为3 000 m~3/s,为工程优化设计及后期运行提供了科学可靠的数据基础。     

通航隧洞船舶航行阻力试验研究

为进一步了解船舶在通航隧洞中航行阻力的变化规律,针对大型船舶提出航行阻力估算公式,建立物理模型开展船模试验对公式进行验证与分析。结果表明：阻力实测值与公式拟合程度较高,验证效果良好;隧洞水域横截面积的变化对航行阻力扰动更大,航行阻力对隧洞水域横截面积的敏感性高于航速;航行阻力与航速的二次方成正比,随着通航断面系数的增大而减小。     

小波分析在船舶导航传感器中的应用

论述小波变换的数学理论和方法。根据小波变换的多分辨率分析方法，重点分析小波变换在导航系统中的作用；利用Daubechies小波函数，采用阈值去噪法，可在低信噪比的情况下较准确地估计导航传感器的原始信号；分别针对多普勒系统和北斗双星定位系统，借助小波变换对其接收信号进行了离线仿真研究。仿真分析表明，应用小波变换的分层技术抽取特征参数效果明显，去噪效果亦较为理想。     

弯道河段航电枢纽通航技术研究——以湘江大源渡航电枢纽为例

以湘江大源渡航电枢纽通航技术研究的成功经验为基础,论述弯道河段航电枢纽平面布置原则、导流堤结构型式优化,以及船闸引航道泥沙淤积特点和减淤措施。     

基于船舶回转试验建立横摇响应型数学模型

为了建立船舶横摇响应型数学模型,在"育鲲"轮上进行了船舶回转试验.在试验数据处理分析的基础上,结合理论讨论,提出了横摇响应型数学模型的结构,并给出了"育鲲"轮的横摇响应型数学模型.该模型简单,便于分析.     

一字型防波堤口门通航水流条件的试验研究

对两防波堤一字型口门布置 ,根据不同的水深、流速、流向与口门宽度的变化和遥控自航船模的航行情况 ,得到相应的口门通航水流条件的研究成果。     

基于AIS数据的船舶航行安全评价模型构建

针对现有船舶海上航行安全度求解复杂、参考因素权重确定困难等方面的不足,研究影响评价模型准确性的数据来源、模型构建方法等问题,提出一种基于关系型数据库的船舶重要指标筛选方法和数据库构建及检索设计方案。构建基于模糊数学方法、层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)和专家评价法的船舶碰撞危险度(Collision Risk Index, CRI)求解模型,并根据实船自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据对船舶航行安全评价数学模型和构建的数据库进行验证。结果表明,基于AIS数据的船舶航行安全评价数据库具有较好的可靠性和易用性。船舶航行安全评价模型计算结果可信,符合专家经验及《国际海上避碰规则》要求,可为船舶海上航行安全评价提供技术和理论支持。     

船舶水压场畸变试验

舰船航行时在其下方附近产生水压场。这种水压场无法消除，也极难人工模拟。水压水雷就是根据航行舰船的水压场特性而引爆的。从舰船的安全防护角度考虑，可在船体底部加装某种附体，使舰船原有水压场发生改变，从而避免引爆水压水雷。对在船底加装翼板、回转体等附体所造成的舰船水压场畸变进行了试验研究和数值计算。在拖曳水池中进行了船模水压场测量，比较了加装附体前后舰船水压场的特性，据此分析了采用舰船水压场畸变方法防御水压水雷的可行性。比较了加装翼板和回转体的防水压水雷效果。分析了在实船下加装翼板防水压水雷的可能性。     

三峡枢纽泄洪、船闸输水及电站调峰对通航条件的影响

回顾了三峡枢纽通航水流条件的研究工作,介绍了研究的进展和取得的成绩,指出了存在的问题和努力的方向。