桥群河段航标整体配布技术特点

根据桥群河段的定义及通航特点,提出桥群河段航标整体配布技术特点,并结合武汉桥群河段的桥梁、隧道及其他涉水设施建设格局,航道布置及航标配布现状以及通航环境等,对桥群河段的航标整体配布方案进行分析界定,为建立并完善桥群河段通航安全与海事监管提供参考。     

商合杭铁路芜湖长江大桥通航条件及水动力影响试验研究

当河道受到自然或人为因素影响而改变局部边界条件时,水流运动将会发生变化,并进一步引起河床的冲淤调整。桥梁兴建后在一定范围内会造成水动力条件改变,引起局部河床冲淤调整,对工程河段通航条件带来一定程度的影响。以商合杭铁路芜湖长江大桥的兴建为例,利用建立的物理模型,对桥址河段水流运动特性进行试验分析,模拟建桥后对工程河段水动力及通航条件的影响。结合试验对桥式方案进行优化,对方案通航条件的影响及适应性进行了分析,为桥梁设计提供参考。     

桥群河段通航环境存在的风险研究

随着内河航运经济的迅猛发展,跨越内河的桥梁建筑越来越多,尤其是同一辖区范围内的跨河桥梁陆续增加,逐渐形成桥群。桥群的存在使得它们所在河段的通航环境变得更加复杂,对桥群河段通航环境存在的风险进行识别研究能够为今后有效治理桥群存在的安全隐患、妥善解决桥梁安全和水上通航安全的矛盾奠定坚实的基础。     

数值模拟技术在桥梁桥墩布置及跨度选择中的应用

桥区河段水沙条件复杂,桥梁桥墩布置和桥梁跨度的选择会对主航槽演变、通航条件以及项目总投资造成一定的影响。利用数值模拟技术深入分析建桥前后桥区河段水流条件,找出经济、合理的桥墩布置和桥梁跨度。分析表明：1）桥墩布置时应尽可能满足河床与航道变迁,不形成碍航和通航控制河段。2）桥梁跨度净宽应满足通航净宽和船舶通过能力等的要求。     

黄河兰州城区段航道设计通航水位分析

黄河兰州城区河段受刘家峡水电站、小峡水电站等综合调节作用，河段水文条件变化复杂。为合理确定设计通航水位，根据河段水文特性及兰州站水位-流量变化关系，基于综合历时法、保证率频率法及图解适线法确定设计流量，采用曼宁公式并结合枢纽调度运行方式确定该河段下游末端相应的设计水位，建立一维数学模型对设计通航水位进行研究，得出黄河兰州城区段航道设计通航水位值。结果表明：设计最高通航流量下，工程河段为天然状态，可按3 a一遇流量与曼宁公式法推求尾门水位组合计算沿程设计最高通航水位；设计最低通航流量下，工程河段受小峡水电站回水影响，宜按90%保证率流量与小峡水电站坝前水位组合计算沿程设计最低通航水位。     

船舶操纵运动数值模拟在桥梁通航孔布设中的应用研究*

布设于通航水域中的桥墩可能会对桥区河段通航安全产生较大影响,因此对桥位河段的通航情况及通航净空尺度展开分析研究十分必要。目前,桥梁的通航论证研究主要包括水流流速、流向、通航净空高度和和通航净空宽度,而对代表船舶通过设计通航孔时的船舶航行姿态研究甚少。在平面二维水流数学模型基础上,开发建立船舶操纵运动数学模型,通过模拟计算代表船舶通过桥区的航行姿态和航行参数,包括艏向角、舵角、漂角及航速等,结果表明可较好模拟在不同水文组合条件和不同通航孔条件下,船舶通过桥区水域的操控及航行条件。     

变动回水区河段的设计最低通航水位确定

变动回水区河段设计最低通航水位确定是目前山区航道整治工程中经常遇到的问题。以广西绣江交口电站的变动回水区河段为例,分析了变动回水区的水沙特性,分别利用水位、流量样本及不同方法计算与分析本河段的设计水位,提出了变动回水区河段设计最低通航水位的确定方法。     

浦阳江航道设计最高通航水位计算分析

浦阳江航道水位既受到上游径流洪峰流量的影响,又受到下游潮水顶托,高水位成因复杂。为加强航道和桥梁等涉航建筑物的管理,进一步提升浦阳江航道通行能力,迫切需要对浦阳江航道进行通航水位论证。根据《内河通航标准》中的各级洪水重现期的水位采用设计流量法推求设计最高通航水位的方法,通过建立二维水动力数学模型,模拟计算5 a、3 a及2 a洪水重现期工况下的沿程水位。考虑浦阳江河道状况、航道等级、水流条件和桥梁通航净空等条件,结合上下游河段设计水位、防汛特征水位、历时水位统计等资料,经综合分析,推荐浦阳江2 a洪水重现期水位作为设计最高通航水位。     

复杂桥区的桥跨方案及通航孔布置方案分析

由于大桥选址、通航环境的限制,使桥梁在通航孔跨径的选择及桥跨布置方面存在较大的困难,本文在满足同等标准、规范的前提下,结合工程河段的实际情况,通过采取航迹线观测、数模和船舶操纵模拟试验研究等方法,提出了合理可行的桥梁桥跨方案及通航孔布置方案,解决了复杂桥区的通航安全问题,可为同类桥梁的建设过程参考。     

《内河通航标准》中相邻桥梁间距规定要求的探讨*

近年来,桥梁选址与《内河通航标准》5.1.2条关于相邻水上过河建筑物轴线间距要求的矛盾日益凸显。针对该问题,以襄阳—荆门高速铁路宜城汉江大桥为例,在分析桥位河段河道变化、航道维护、水流条件、船舶通航密度等建设条件的基础上,开展了船舶通航仿真模拟试验。结果表明：在满足船舶航行和桥梁安全前提下,可根据桥址河段建设条件和通航孔布置情况适当调整相邻桥梁间距要求。论证了《内河通航标准》中相邻水上过河建筑物轴线间距规定要求存在的局限性,提出了对其修订的建议。     

山区河流复杂桥群河段通航水域研究

城区段大型山区河流受两岸城市规划、行洪、征地等多因素限制,新建跨河桥梁线路选择较为困难;此外还存在已建跨临河建筑物较多且修建年代并不一致,形成复杂的桥群河段且各桥梁的通航技术标准各异的情况。采用平面二维水流数学模型对拟建大桥所在桥群河段水动力条件、有效通航水域范围进行分析研究,同时结合船舶操纵模拟试验对拟建大桥修建后的桥墩布置情况、船舶航行通过桥群河段的安全性进行研究。结果表明,经过工程措施后,桥区河段的通航水流条件得到改善,拟建大桥船撞概率极小,桥群河段确定的通航水域是合理的。     

曹娥江大闸闸上河道建桥通航水流条件*

曹娥江大闸从2008年底开始运行,平时关闸蓄水,洪汛期开闸放水。闸上河道从“洪冲潮淤”向“单向冲刷”转换,河床发生着较大的变幅。在这种江道环境中建设桥梁最重要的一个制约因素为通航水流条件,主要为工程河段的河势情况、流速流态条件以及桥梁建设后的影响。通过建闸后多年地形分析工程河段河势现状以及趋势,并通过建立平面二维数学模型对航道内流速进行计算分析。研究可知：1）若无较大人类活动干涉,工程河段河势稳定,滩槽格局不会发生变化。2）在通航高水位下,流速流态符合通航要求,建桥对航道的影响较小。因此在此河段建设桥梁是可行的。     

黄河大河家至寺沟峡河段设计最低通航水位的推求

黄河大河家—寺沟峡河段受在建的大河家水电站和已建的寺沟峡水电站综合调节作用,河段水文条件变化复杂,要对该河段进行经济合理的整治开发必须以确定合理的设计最低通航水位为保证。结合枢纽的运行特征,建立一维数学模型对本河段设计最低通航水位进行研究,从而得到合理的设计最低通航水位。     

三峡库尾乌江河口—涪陵白涛段航道大型船舶适航条件分析

三峡成库后乌江河口—涪陵白涛河段成为三峡库尾常年库区,通航条件得到较大改善,超航道标准的大型船舶进入乌江日趋增多,通航安全隐患凸显。针对船长130 m的大型船舶在清溪场水位160 m以上时研究河段的适航条件开展研究。结果表明：在清溪场水位160~175 m且乌江武隆来流量小于2 000 m3/s时,研究河段的航深、航宽和弯曲半径满足大型船舶通航尺度,但三门子、龙船沱、小溪口和新崩子4处为受限河段,渝怀铁路桥和三门子为禁止会船河段,跨临河建筑物满足大型船舶通航净空尺度要求。提出研究河段调整航标、桥梁设置防撞设施和安全警示标志等通航安全保障措施。     

AASHTO概率模型在船桥碰撞风险评估中的应用

近年来随着航道等级的提升,设计通航船舶尺度增大,要求的通航净空尺度增加,桥区通航水域条件发生显著变化。桥梁存在船撞风险,需对船撞桥梁风险实施评估、为实施防撞设施工程提供依据。国内外因船舶撞击而导致桥梁垮塌或严重破坏的事故逐渐增多,平均每年就有一座大型桥梁因为船舶撞击而遭受严重破坏甚至倒塌。北江航道乌石至三水河口航段经整治由Ⅳ级提升为Ⅲ级后,桥梁存在船撞风险。以船撞桥概率模型(AASHTO)为研究方法,分析了整治河段清远北江二桥参数对船撞桥概率的影响,计算了船舶撞击桥梁各涉水桥墩的年撞击概率,确定了存在较大船撞风险的桥梁与涉水桥墩,建立了船撞桥损伤概率模型,分析桥梁各部位抗撞能力、桥梁各部位船舶撞击力及各部位的年撞击频率,得出通航孔桥墩的年撞击倒塌频率。     

山区桥群河段桥梁间距与净跨关系研究*

桥群的形成增加了碍航程度,给船舶的正常航行及通航安全带来较大影响。基于概化弯道桥群河道条件,采用船舶操纵运动数值模拟方法,拟定出了概化弯道桥群河段上的桥间距与桥梁净跨间的内在关系。同时考虑实际的河道条件,给出了桥群河段桥间距与桥梁净跨耦合关系的一般形式。利用上述研究成果,分别以四川沱江邓家坝和重庆长江菜园坝桥群河段为例,分析研究了拟建邓家坝大桥桥址与桥跨布设方案的可行性,评估了菜园坝桥群河段的通航环境     

枢纽下游复线桥通航研究

项目上游临近枢纽,下游有已建桥梁,通过对枢纽施工期和完建后的河段分析,提出了枢纽下游复线桥的通航布置要求,研究了复杂水流条件及通航条件影响。     

弯曲分汊河段桥区通航水流条件及通航孔调整净宽分析*

建设于弯道、分汊的通航环境复杂河段的老旧桥梁在部分水情下海事安全风险较高。为研究调整通航孔对提高此类老旧桥梁通航安全性的作用,以赣江丰城公路大桥为例,建立全长14.7 km的二维水流数学模型,对下游龙头山航电枢纽运行前后洪、中、枯各级流量下河道水流特性、桥孔内和桥区通航水流条件进行计算与分析,并按照规范方法论证桥梁净宽尺度及其调整的可行性。研究成果可为类似弯曲分汊河段老旧桥梁通航环境改善提供借鉴。     

跨河桥梁通航的论证方法

在通航河流，尤其是在桥区地形、水流条件复杂河段处进行桥梁建设前，必须对河床演变、桥位、净空尺度、通航条件和安全保障等因素进行论证。结合相关规范，提出了确定桥梁通航论证的方法。     

黄冈公铁两用长江大桥桥位选择及孔跨布置

通过对黄冈桥桥区河段的河床稳定性、航道稳定性以及航道条件进行分析,对2个桥位进行综合比较,确定推荐桥位。根据黄冈桥所处河段的特性,以适应桥区航道条件,最大限度降低对通航船舶航行及安全为主要因素进行孔跨布置,并对桥梁的孔跨布置进行合理性分析,使黄冈桥的桥式方案能够满足桥区船舶通航要求。