关于船闸通过能力计算中若干问题探讨

在设计计算船闸通过能力中，为计算更趋合理、科学，本文就通过能力计算中的静、动态分析，平均载重吨位和月不平衡系数确定，开通闸的通过能力计算等问题提出见解。     

三角门船闸开通闸运行条件试验研究

文章建立了三角门船闸物理模型,通过物理模型试验研究了开通闸运行时闸室、引航道的水动力条件以及闸门启闭机的受力。在此基础上,提出了开通闸运行的判别方法,确定了该船闸宜进行开通闸运行的临界上下游水位差。研究结果表明,不同来流条件下,当上下游水位差处于-0.35~0.37 m,且不超过设计水位时,闸室和引航道主流波动较小,流速对开通闸运行影响不大,且船闸启闭机受力不超过设计值,焦港船闸可进行开通闸运用。     

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。     

焦港船闸开通闸适航水力条件研究

为提高船舶通过船闸能力,有效制订焦港船闸开通闸运行管理方案,建立整体物理模型试验针对船闸开通闸运行时引航道的水流流速流态和启闭机受力进行定量、定性分析。模型试验研究了不同水力条件下开通闸时水流的规律和启闭机受力情况,为船舶适航情况作出准确判断,改善开通闸的安全状况,可作为南通航道处各口门船闸开通闸运行的参照。     

船闸通过能力计算系数研究

一次过闸时间、日过闸次数、船舶装载系数、运量不均衡系数等是影响船闸通过能力的因素,结合广西桂平船闸多年来的实际运行情况,研究船闸通过能力计算系数的取值问题。     

葛洲坝船闸船舶同步出闸运行组织

针对日益增长的船舶过坝需求与船闸通过能力不足的问题,对葛洲坝船闸船舶出闸方式进行优化研究,提出"全同步出闸"和"半同步出闸"的船舶出闸方式。分析葛洲坝船闸船舶出闸现状、通航建筑设施布局和航道条件,得出船舶在葛洲坝船闸开展"同步出闸"的基本运行组织方案。建立"全同步出闸""半同步出闸"和"逐一出闸"3种船舶出闸方式的数学模型,计算得出结论:选取合适的方案开展同步出闸可以缩短葛洲坝船闸船舶的出闸时间。结论为后期葛洲坝船闸开展同步出闸实船试航提供理论支持。     

船闸通过能力研究综述

对国内外学者关于船闸通过能力相关的研究内容进行分类和总结,主要包括采用单位船型法的通过能力计算,基于排队论的待闸时间计算,船闸服务水平评价方法和标准的确定,基于仿真建模方法的闸室排挡、多线船闸调度、内河航运体系能力确定等内容,以及采用优化算法的复杂系统问题求解。在未来,通用的单线船闸通过能力设计理论和方法、针对特定工程的多线船闸通过能力确定和多级船闸综合通过能力确定将成为研究热点。     

基于MC计算机仿真的新夏港河船闸通过能力计算

船闸通过能力与日平均过闸次数、一次过闸吨位、年通航天数、船舶装载系数以及运量不均衡系数有关,在船闸运营过程中这些因素都存在一定的不确定性,对船闸通过能力的计算产生很大的影响。为消除不确定性因素的影响,采用基于MC法的计算机仿真研究船闸通过能力,并以新夏港河船闸年过闸货运量作为研究对象予以说明。运行结果表明,计算机仿真能够较好地应对不确定性问题,为船闸工程建设中船闸通过能力计算提供理论依据。     

基于多种排挡策略的船闸通过能力仿真研究

传统船闸通过能力的计算基于简单手工排挡得到的主观结果,不能反映船舶随机到闸的动态过程,也未体现出船闸的服务水平。为了全面反映并合理评估船舶随机到闸和船闸运行调度对通过能力的影响,开展船闸通过能力仿真研究。根据航道内船型的比例自动生成船舶随机到达过程,采用最优配比排挡策略和顺序服务排挡策略进行调度,运用两个经典的运筹学模型(二维装箱问题和背包问题)进行过闸船舶的组合和一次过闸总吨位的计算。以此理论为支撑开发了船闸通过能力仿真计算软件,可较好地弥补现有计算方法的不足。     

西江长洲水利枢纽3号和4号船闸总体设计

长洲3号、4号船闸为目前我国闸室平面尺度最大、采用相互灌泄水的省水船闸,与已建1号、2号船闸同岸并列布置。本文介绍了3号、4号船闸平面布置方案。对比了闸底长廊道侧支孔输水系统方案和单侧闸墙长廊道闸底横支廊道输水系统,给出了输水系统的推荐方案。通过物理模型试验,分析了引航道水流条件。通过对未来过闸船舶的组成进行预测,计算了不同水平年船闸的通过能力。采用计算机仿真模拟技术,对四线船闸联合调度方案进行了研究。     

基于随机排挡的船闸通过能力研究

建立船闸过闸简化模型,运用蒙特卡洛方法与二维装箱启发式算法相结合的随机仿真方法,对不同尺度船闸设计方案的通过能力进行计算,结合船闸通过能力的影响因素和定量计算结果进行分析讨论,论证和优选合理的设计方案.计算结果表明:采用船舶先到先服务策略时,同等宽度船闸的闸室利用率大致相同,一次过闸吨位指标随闸室长度扩大而增加;采用船...     

平陆运河船闸通过能力研究

船闸通过能力是平陆运河开发的核心问题之一。基于货运量和过闸船型预测结果,分析影响船闸通过能力的因素;采用计算机模拟技术,建立船舶进闸的排队仿真模型,得出一次过闸平均吨位、一次过闸船舶数及闸室利用率3个关键参数,据此分析并比较合理尺度下大、小船闸分工运行和双线船闸随机运行两种模式的船闸通过能力;并在大、小船闸分工运行模式下,对小闸通过能力与船舶载货量进行闭合调整。结果表明,平陆运河须同时建设双线船闸,当1000吨级船舶艘次比较大时,大、小船闸分工运行模式的船闸通过能力更大,且远期部分1000吨级船舶须从大闸通过才能使小闸通过能力满足运输需求。     

京杭运河台儿庄三线船闸通过能力及闸室尺度

船闸通过能力的确定应充分考虑货运量及船舶发展要求,以避免成为制约内河航运发展的瓶颈。通过对台儿庄船闸过闸货运量增长和船型现状及发展趋势的分析与预测,基于计算机模拟技术,获得设计水平年船闸一次过闸平均吨位和平均船舶艘次以及闸室利用率,分别计算京杭运河拟建台儿庄三线船闸采用不同闸室尺度时的通过能力,并复核已建船闸的通过能力,最后通过分析货运量预测值、船型发展及船闸节水等条件,选择科学、合理的船闸闸室尺度。     

三峡船闸实际通过能力的一个动态模型*

为更好地掌握三峡船闸通航潜力,采用结构化和动态化的方法,建立了三峡船闸实际通过能力的动态化模型,描述货船载重吨、闸次、艘次、闸室面积利用率等参数与船闸通过能力的动态关系,计算2011—2030年三峡船闸实际通过能力,预计2015年后船闸通过能力将逐步饱和,船闸挖潜空间有限,建议抓紧优化标准船型系列,同时尽快开展新建通航设施的研究论证。     

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。     

船闸闸墙长廊道侧支孔水力特性

船闸闸墙长廊道侧支孔充水具有不均匀性,影响闸室停泊条件。通过建立CFD数学模型,并经物模验证,研究闸墙长廊道侧支孔充水的水力特性及其对闸室自由水面运动的作用。结果表明,充水初期与后期的支孔流量分配规律相反,充水不均匀造成闸室水面长波运动。     

船闸服务水平与船舶待闸时间

在船闸服务水平研究中，服务水平系数是进行船闸通过能力设计的主要依据，而船舶的平均待闸时间则更受服务对象和管理部门的关注。由于缺乏船舶待闸时间的实测资料。直接根据待闸时间来划分船闸服务水平等级暂时无法实现。文章重点探讨了船闸服务水平系数与船舶平均待闸时间之间的内在联系，并建立其相互转化的关系式。从而将两者有机地联系在一起。最后，根据苏北运河施桥船闸的实测资料对文中所提方法进行了验证。结果令人满意。     

嘉陵江沙溪船闸输水系统布置研究

根据《船闸输水系统设计规范》的规定和嘉陵江沙溪船闸的特点,确定输水系统型式采用闸墙长廊道侧支孔输水系统。通过分析船闸闸墙长廊道侧支孔输水系统的特点及其发展概况,总结了国内部分采用闸墙长廊道侧支孔输水系统的船闸特征尺寸,采用水力计算及对比分析的方法,确定了阀门处廊道断面尺寸,提出了具体的输水系统布置,确定了流量系数及输水阀门开启方式。采用船闸输水过程数学模型计算了闸室输水水力特性。研究成果表明,输水系统布置是合理的,提出的输水系统布置及各部位尺寸适合沙溪船闸的具体条件,各输水水力特征值满足规范和设计要求,能够达到预期的设计目标。这种闸墙长廊道侧支孔输水布置是一种适用于具有重力式闸墙结构的中水头船闸性能较优的输水系统型式。     

船闸开通闸运行与门缝输水研究进展

船闸三角闸门可双向挡水和动水启闭,具有开通闸运行和门缝输水的突出优势,能够显著提高船闸的运行效率。针对内河水运高质量发展要求和多座新建船闸开通闸运行技术需求,系统总结了三角闸门船闸开通闸和门缝输水实际应用及相关研究进展,阐述了影响其应用的主要影响因素。在分析目前存在主要问题的基础上,提出应将运行经验与相关技术指标观测研究相结合,构建开通闸和门缝输水运行的基础理论与规范标准,为其广泛应用提供科学依据。