枢纽双线船闸船舶航行会遇方式研究

文章以株洲航电枢纽和长沙综合枢纽为例,分析了双线船闸共用引航道和非共用引航道的布置特点以及航行区段的划分问题。采用三维水流数值模拟和船舶操纵数学模型研究手段分析了株洲航电枢纽和长沙综合枢纽坝区河段的航行条件及船舶进出闸会遇方式。在此基础上提出了双线船闸船舶安全高效的航行会遇方式及航行管理措施。     

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。     

船舶成组通过大型船闸匹配运行方式与工艺研究

针对三峡—葛洲坝梯级枢纽通航建筑物长期处于满负荷运行状态,船舶待闸数量大、时间长的问题,国家正研究推进三峡水运新通道和葛洲坝航运扩能工程,葛洲坝航运扩能工程施工期将对葛洲坝船闸通过能力造成较大影响。为了提升施工期葛洲坝船闸通过能力,开展电动智能工作船牵引船舶成组过闸研究,提出船舶成组通过葛洲坝1#、2#船闸的3种运行方案,并进行理论计算分析,从安全、效率、经济等多维度进行综合论证,得出葛洲坝1#、2#船闸双向匹配循环运行方式为较优方案,船舶成组过闸可显著提升船舶进出闸效率,提高葛洲坝航运扩能工程施工期间的通过能力。     

三峡枢纽过闸船舶安检远程核验技术应用研究

三峡枢纽过闸船舶安检工作任务重,传统登轮检查模式受多因素影响,不利于100%过闸安检工作的实施。本文综合运用信息化系统自动效验和远程电子化人工核验等方式,开展过闸船舶安检项目的远程核验技术应用分析,以"智慧安检"实现高效便捷安检,进而提高过闸安检效率和船舶顺畅过坝体验感。     

牛岐船闸通航水流条件受电站发电影响的分析研究

由于牛岐船闸和电站共用引水渠道,电站发电势必产生对船舶进出闸不利的水流条件,本文应用通过二维水流数学模型试验手段,分析研究引水渠道的水流条件对船舶进出闸安全的影响,并结合牛岐船闸复航工程实际情况,提出能较好改善引水渠道的水流条件的工程措施.     

船舶交错过闸 减少等待时间

由于发展规划的船型、船队速度较慢和不易实现，目前大量已建船闸通过规划的船型、船队不多，存在大量的中小型船舶和短期内不能淘汰的船舶，只好采取逐条船舶分散驶入闸室和排满闸室后过闸的方法。由于船舶尺度不一、数量多、进出闸航速快慢不一、船舶进闸前停泊等待的位置离闸首较远等原因，分散进出船闸必然增加船舶过闸航行和等待时间。为了加快船舶周转，建议试行船舶交错过闸方式。     

临淮岗复线船闸上游引航道船舶过闸仿真模拟试验

针对折线型引航道的新型布置方式可能存在船舶进出闸受限的问题，进行了上游引航道船舶过闸操纵仿真模拟试验。采用全任务大型船舶操纵模拟器，构建ECDIS及视景系统、建立船舶运动数学模型、模拟通航环境、建立拟建工程仿真试验模型、分析船舶操纵理论并计算。分析仿真模拟试验数据，从而验证过闸船舶的安全性和操作便利性，并对运营期船舶适航条件提出建议。试验结果表明：1）临淮岗复线船闸上游折线型引航道布置是合理的。2）将左侧警示分隔墩分布长度适当调整后可满足2 000吨级船舶过闸通航要求。3）运营期应关注气象条件，确保船舶安全通过。     

犍为枢纽施工期船闸低水通航条件研究*

岷江犍为航电枢纽工程是岷江乐宜段近期渠化的4个梯级中的第3级,对发展岷江航运和流域经济具有重要作用。为保证低水施工时段过闸船舶的安全,通过实船试验测定船闸上下引航道通航水流条件及船舶航行姿态等相关参数,分析低水期船闸通航的可行性及安全性。结果表明,船舶基本可安全进出闸,船闸灌泄水无不良流态,船舶系缆力满足要求,但船闸下游口门区斜流较大,应谨慎驾驶,必要情况下应停航。     

三峡枢纽航运扩能后续待闸锚地规划建设研究

针对三峡枢纽航运扩能后续待闸锚地建设问题,基于通过能力分析、运量预测、过闸规划船型等前期成果,通过经验公式和排队论方法分别对枢纽上下游待闸锚地所需泊位数进行分析测算,同时研究分析两坝间待闸锚地容量需求。三峡坝上、葛洲坝坝下锚地需满足96艘船舶待闸,两坝间上下行待闸锚地均需满足28艘船舶待闸。结合三峡枢纽河段锚地设置现状、未来通航交通组织需求,研究提出了待闸锚地规划建设方案,旨在为三峡枢纽航运扩能后续待闸锚地规划建设提供方案参考,更好满足船舶待闸需求,发挥枢纽航运效益。     

三峡河段通航调度需求分析

为切实掌握枢纽运输需求及船舶过闸需求变化情况,本文分析了2017-2021年度三峡枢纽及葛洲坝枢纽客货运输情况及船舶过闸情况,并结合当前管理态势分析当前三峡枢纽货物运输、船舶过闸及通航调度管理需求。为今后三峡通航调度管理模式优化研究,缓解船舶待闸压力,保障长江沿线货物运输需求提供理论支持。     

船行波对双船系靠LNG泊位系泊稳定性的影响

双船系靠LNG泊位对系泊稳定性要求高,而目前尚无船行波对双船系靠泊稳定性影响的定量分析方法。结合工程实例,以Flory-Remery单船系泊船行波荷载计算方法为基础,结合双船系靠泊位的特点予以修正,利用数值分析软件定量分析船行波过程对双船系靠泊位系泊稳定性的动态影响。结果表明,典型系泊条件下,双船系靠泊位系泊倒缆受力及纵移运动量受船行波影响最大,当船行波与系泊船间距50 m时系泊稳定性不满足要求;当船行波与系泊船间距100 m时系泊稳定性满足要求;当船行波与系泊船间距150 m时系泊稳定性基本不受船行波影响。     

船型标准化率对三峡船闸实际通过能力的影响

推进船型标准化是提高三峡船闸实际通过能力的有效途径之一。为定量研究船型标准化程度对船闸实际通过能力的提升效果,在研究三峡库区船舶过闸流程的基础上采用系统仿真方法构建三峡库区船舶过闸仿真模型,模拟不同船型标准化率下三峡船闸的实际通过能力。仿真试验结果表明:仿真模型可以真实地反映三峡库区船舶过闸情况;船型标准化率达到90%以上时,标准船型对提升船闸运行效率的优势凸显。相比于对船闸实际通过能力的提升,船型标准化率的提高对船舶过闸服务质量的改善更为显著。     

限制性航道船周回流速度与船体下沉研究

通过船舶在限制性航道(宽32 m,水深2.5 m)的航行试验,研究了500 t和300 t船队航行时的船周回流速度与船体下沉。试验表明,船周回流和船体下沉与航速、航行方式和断面系数等因素有关,其中交错航行时的船尾下沉量是渠道水深设计的控制条件。     

船舶进出承船厢水力特性试验

采用遥控自航船模和牵引船模相结合的方法,对船队进出船厢的水力特性进行了试验。成果表明:船队进出厢的航行阻力和下沉量取决于船厢断面系数和进出厢的速度。断面系数减小,航速增加,阻力和下沉量增大;出厢的阻力和艉沉均大于进厢;结合国内的部分研究成果以及国内外的工程实践,初步提出了承船厢尺度的确定原则。     

嘉陵江沙溪枢纽引航道船模通航预报试验研究

沙溪电航枢纽工程是一个以发电和航运为主,兼有灌溉、旅游等综合开发利用的水利水电枢纽工程。为了研究论证工程布置的合理性和可行性,对有关工程设计的布置方案进行研究和优化,确保船舶顺利过坝,特进行通航船模试验研究。根据船模试验最高安全限值的要求,通过对试验结果的分析,给出推荐方案以及建议。     

叠船整机运输与滚装工艺在电厂码头的应用

针对发运码头与用户码头高差过大导致无法选择合适船型进行卸船机整机运输与滚装上岸的难题,选择驳船与半潜船相结合的方式,以“叠船”方案进行卸船机整机滚装上岸。合理确定卸船机运输及上岸船型、现场施工方法及工艺要点等,并对过桥梁进行有限元分析。结果表明,过桥梁的应力和挠度满足使用要求;“叠船”方案实现卸船机整机海上运输及滚装上岸流程的规范化与安全化。     

龙滩升船机中间渠道通航条件试验

通过对龙滩水电枢纽两级升船机中间渠道内航行条件的水工模型试验研究,结果表明:中间渠道内船舶(队)单向航行速度小于2.0 m/s时,船行波、航行阻力和船体下沉量均不大;中间渠道直线段宽为32 m时,宜采用航、停的会让方式,航速应<1.5 m/s,而船舶宜停泊在右航线上;船舶(队)转弯时的航迹带要宽,因此不应有转弯段等航速会船。     

下水式升船机船厢底缘形式研究*

通过比尺为1:20的船厢出入水过程概化物理模型,对下水式升船机船厢主体底缘形式进行系统研究,探讨不同底缘形式的船厢对出入水过程船厢池水面波动、吸附力、拍击力及附加水动力荷载的影响。研究表明：船厢底缘角度的增大可有效降低船厢出水吸附力与入水拍击力,同时考虑到船厢底缘角度的增大会引起船厢质量的增加,提出船厢底缘较优角度为4°。     

考虑船舶影响的升船机结构动力特性

运用ANSYS有限元软件建立了包含塔柱、承船厢、水体、船舶、提升系统等构件的大型垂直升船机整体模型,计算分析了升船机结构的动力特性。计算结果表明:横荡、扭转、纵荡是承船厢结构低阶主要振型。厢内有船会降低承船厢系统的自振频率,其有船与无船工况下横荡自振频率分别为0. 130 9 Hz和0. 280 5 Hz;升船机整体结构低阶特征振型主要包括整体系统的横向摆动、绕竖向的扭转、纵向摆动。承船厢内有无船舶计算得到的同种振型下升船机整体结构的自振频率相差很小,表明船舶对升船机整体结构自振特性的影响不大;承船厢位置的升高会使得升船机整体结构的自振频率降低;承船厢位置的变化对升船机低阶振型影响较大,对高阶振型的影响较小。     

船舶操纵运动仿真中船舶碰岸检测研究

建立船舶操纵运动数学模型,计算确定相邻的岸线线段和船舶轮廓线线段之间的凹凸关系,提出船舶操纵运动仿真中船舶碰岸检测算法,并对检测到的碰岸情况进行时间步长调整。编制了计算程序,对于船舶轮廓线端点位于岸线内侧和岸线端点位于船舶内部两种船舶碰岸情况进行了碰岸检测仿真试验,试验结果良好,很好地避免了在船舶操纵运动仿真中出现船舶冲上码头或者岸滩的现象。