提高长洲枢纽现有船闸通过能力对策研究*

长洲枢纽现有船闸建成后有力地促进了西江黄金水道的运输能力,但其瓶颈效应也渐显。为缓解其堵航滞航问题,通过分析一线二线船闸的通航现状,基于改进的一次过闸平均吨位计算模式,预测了现有船闸近期(2010—2015年)的通过能力,并针对性地从船闸管理模式、船型标准化和大型化、船舶调度、工程措施等方面提出了提高长洲枢纽现有船闸通过能力的对策和建议。     

船舶大型化对船闸枢纽通过能力的影响

船舶大型化对船闸节点通过能力的增长既有利也有弊,针对船舶大型化对船闸通过能力的动态定量影响进行研究。通过建立基于现实规则的船闸数值排档模型,结合构建的大型化船舶发展趋势序列,计算得出船舶大型化后的过闸载质量、过闸船数和闸室面积利用率等船闸通过能力关键指标的变化。结果表明,船舶的大型化对过闸能力的提高并非全部为有利影响,呈现总体增长,局部跌坎下降的趋势。结合标准化的大型化能有效提高通过能力。     

葛洲坝枢纽船闸扩能工程平面尺度方案对比

船闸通过能力的计算是合理确定其平面尺度方案的前提。文章基于系统仿真理论构建单级单线船闸仿真模型,模拟船舶进出闸及船闸运行的全过程,计算葛洲坝枢纽船闸扩能工程在闸室平面尺度为280 m×40 m和400 m×40 m、多组过闸船型比例、单向或双向运行方式下的通过能力。主要结论如下:当船宽大于16.3 m的大型船占比分别为50%、60%和60%以上时,船闸通过能力随着22 m宽船舶占比增加而分别呈现增加、先增加后减小、减小的趋势;在相同运行方式和船型比例方案下,闸室平面尺度400 m×40 m方案的通过能力为280 m×40 m方案的1.24～1.32倍;在相同闸室尺度和船型比例方案下,双向运行时的通过能力是单向运行的1.32～1.43倍;葛洲坝枢纽船闸扩能工程能够匹配三峡新通道工程。研究成果为葛洲坝枢纽船闸扩能工程平面尺度确定提供技术支撑。     

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...     

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。     

三峡船闸通过能力的研究

分析三峡船闸通航现状和船闸拥堵造成的影响,预测三峡船闸通航需求及船闸实际最大通过能力,提出三峡船闸通过能力不足问题的解决办法及相应对策建议.     

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。     

长沙综合枢纽水库优化调度研究

长沙枢纽是具备城市供水、改善通航和发电等功能的综合水利设施,充分发挥其功能和效益,水库运行调度起至关重要的作用。针对长沙综合枢纽水库优化调度中存在的问题及枢纽的主要功能,建立了多目标模型,提出了3个研究方案:以发电量最大为目标的长沙综合枢纽调度模型及方案研究;以保障下游航运基流提高通航保证率为目标的调度模型及方案研究;长沙综合枢纽水库多目标调度决策模型与方案研究。运用动态规划法对目标进行求解,产生了各目标模型的最优解。研究表明,在选取走的各典型年里,模型优化调度结果比设计方案结果有较大进步。     

葫芦湾枢纽泄水闸泄流能力研究

基于相关资料,通过断面模型试验研究了葫芦湾枢纽设计中的单孔泄水闸泄流能力问题,发现枢纽原设计方案试验中,在洪水期水闸单孔泄流能力不能满足要求。通过分析该水闸泄洪时的水力特性,采取降低闸底板高程的措施有效地解决了问题,优化了泄水闸结构设计,并通过试验描绘出单孔水闸的泄流曲线,为枢纽建设提供了必要的技术支撑。     

长沙枢纽船闸下游口门区出口支流入汇段通航条件研究

长沙枢纽船闸下游引航道口门区连接段处于支流沩水入汇口。对于有支流汇入的连接段航道,其水流条件的优劣除与枢纽河段的平面形态、枢纽平面布置关系密切外,支流汇入角和汇入比往往起到控制作用。试验研究表明:保障支流入汇连接段通航安全,可采取筑堤导流和疏浚引流低水整治措施;在中、洪水期,通过加高河口导流堤高程的工程措施调整支流水流入汇角已经不经济,采取调整连接段船舶进出闸航行线路的非工程措施,可有效解决干、支不利遭遇下船舶安全会遇的问题。     

蔺家坝复线船闸闸位布置研究

蔺家坝船闸位于京杭运河苏北段的湖西航道上,为了满足货运量的增长需求,须建设复线船闸。本文对复线船闸的闸位布置进行了研究;从共用引航道宽度、复线船闸的引航道布置、施工条件、一线船闸闸室的主体结构、现场地形条件等方面,对可能的平面布置方案进行比较分析。经过综合论证,确定复线船闸与一线船闸的轴线间距为70 m。最后,为完善工程设计,对本工程提出了优化方向。     

界牌枢纽船闸引航道优化设计

针对界牌枢纽改建船闸工程上、下游引航道口门区横流超标的问题,通过调整引航道分水墙长度与挂板高程,通过水流条件试验,得到合理可行的引航道平面优化布置方案;针对下游引航道地质条件突变、原设计采用的混合式结构不再适用的问题,通过进行重力式结构与重力墩+挂板结构的经济技术比选,确定更改方案。结果表明,重力式结构的抗船舶撞击能力强且施工简单,增加投资略高,可作为推荐方案。     

飞来峡水利枢纽新建船闸平面布置方案

为适应北江千吨级航道的发展,针对飞来峡水利枢纽新建二、三线船闸的3种布置方案,从水运量、船闸布置空间、通航水流条件、对原有枢纽防洪功能影响、施工难易度、征地面积、工程投资等方面进行初步探讨。探讨结果表明, 各方案各有优缺点：左岸方案布置空间不足、施工期对电站、泄水闸、原一线船闸运行管理干扰较为严重;中线破土坝方案,工程量大、投资大右岸布置方案具有工程投资少、对防洪影响小、施工条件优良等优势,因此,推荐右岸布置方案作为建设方案。     

沙颖河航道安徽段3座船闸通过能力研究

通过对沙颍河航道安徽段3座船闸通过能力的研究,重点论述了船闸通过能力与设计船型的关系,并结合运量预测结果,提出了建设复线船闸的时机,以满足运量发展和社会经济发展的需要.     

峡江枢纽船闸平面布置及闸室结构优化

峡江枢纽位于赣江中游峡江县巴邱镇上游,船闸位于左岸。船闸布置区域为微弯河道,不利于船闸引航道布置,分水墙的设置、现场地形条件等因素直接影响引航道及口门区流速;船闸闸室原设计采用常规的分离式结构,施工覆盖层揭露后,发现地质条件变化较大,存在较大范围断层,分离式闸室结构已不适应该地质条件。通过研究引航道布置对通航水流条件的影响,提出解决措施;通过有限元分析,将部分闸室优化为非常规的整体式结构。     

长洲枢纽三线四线船闸上游航线选择研究

为配合长洲枢纽三线四线船闸工程设计,判断中江布置方案可行性和合理性,采用定床物理模型试验和遥控自航船模试验相结合的研究手段,对长洲枢纽三线四线船闸中江布置方案的上游航线的航路进行研究。通过对工程河段水流特性、汊道分流比变化的分析,找出上游航线布置存在的主要问题,结合模型试验研究3条设计航线的通航水流条件和船模航行条件,对比分析3条航路的优劣,在此基础上,提出优选航路以及上游铁路桥和公路桥通航孔增设位置方案。