航道工程三维辅助疏浚设计系统的实现研究

为了能够对航道疏浚工作的设计效率和统计精度有效提升,本文引入了航道工程的三维辅助疏浚设计系统,实现了三维CAD、地质模型、数据库技术相结合,能够满足计算航道的尺度、三维建模与实时修改,还包括了估算疏浚量和投资预估,优选方案等功能。经应用本次航道工程三维辅助疏浚设计系统,结果证明了此系统在应用过程中具备的智能交互性,能够辅助航道规划设计提供决策参考。     

航道工程三维辅助疏浚设计系统的开发与应用

为提高航道工程疏浚设计的效率和工程量统计精度,在港口工程数字化智能化勘察设计集成系统(HIDAS)部分研究成果的基础上,开发了航道工程三维辅助疏浚设计系统。该系统结合三维地质模型和三维CAD技术,提供参数化智能建模、开挖工程量自动统计、批量生成开挖断面图等功能。将其应用到钦州港东航道扩建工程的疏浚设计过程中,实现了根据不同土质选择不同开挖边坡坡比、不同超深超宽参数自动生成设计断面,分航段、分土类统计开挖工程量、超深工程量、超宽工程量,分航段批量自动生成CAD格式的开挖断面图,大幅度提高了设计效率和质量。     

Civil3D在海港疏浚工程中的应用探讨

Civil3d软件包含勘测、曲面和放坡、地块布局、道路建模、管道、土方量计算等模块,可实现动态三维工程模型的即时修改,其对象之间的智能关联可使用户更轻松、更高效地探索和优化设计方案。本文通过某海港疏浚工程实例来探讨Civil3d软件在海港疏浚工程的应用,为该软件广泛应用于港口工程特别是海港工程土方计算、出图总结实现方法并提供工程案例。     

绞吸挖泥船疏浚系统三维设计研究

以某大型绞吸挖泥船为例,应用参数化软件PROE进行疏浚系统三维设计,探索三维软件设计效果。研究表明,PROE应用于绞吸挖泥船疏浚系统三维设计切实可行。PROE可以满足疏浚系统建模、装配、布置、出工程图、运动仿真和有限元分析等不同的设计需求。该研究对船舶三维设计推广有一定参考价值。     

海港进港航道设计辅助分析系统设计与实现*

为合理确定海港进港航道设计的基本尺度,建立海港进港航道设计辅助分析系统,为设计人员提供港口服务水平、船舶等待时间等信息。充分利用网络、计算机仿真等技术,实现船舶航行作业系统仿真、影响因素分析等功能,并给出系统总体结构及类结构。应用实例表明该系统能模拟船舶航行作业过程,可有效协助设计人员优化航道设计方案。     

基于管理学角度的航道疏浚风险分析与控制

目的：如何从管理学的角度认识航道疏浚的风险及如何控制风险;方法：根据疏浚工程的特点和性质,分析航道疏浚风险的主要种类、特点以及可能产生的影响;探讨如何防范、化解航道疏浚过程中可能发生的风险与危机以及如何减少所造成的损失;结果：提出控制航道疏浚风险的策略和措施;结论：对航道疏浚的风险有一个理性的分析和认识,防控风险,确保疏浚工程目标的实现,促进航道疏浚事业快速、健康发展。     

基于生态保护的内河航道生态疏浚探讨

文中深入分析了内河航道疏浚对生态影响机理,包括航道疏浚中悬浮物浓度过高对生态的破坏、疏浚土污染扩散和疏浚弃土水、陆域处理三个方面。提出内河航道生态疏浚定义、内涵和关键问题。结合西江虎跳门航段疏浚工程以及上海苏州河整治工程,探讨实现内河航道生态疏浚的途径,包括施工过程控制,污染物控制,疏浚土处理与资源化利用。     

长江口航道疏浚土利用至横沙浅滩数值模拟研究*

针对2020年后长江口深水航道疏浚土全部外抛至海洋倾倒区造成疏浚土资源浪费的问题,利用三维潮流泥沙数学模型SHIWM-3D对疏浚土综合利用至横沙浅滩进行固沙保滩的方案进行了数值模拟,综合分析横沙浅滩流态分布、泥沙输运扩散情况、疏浚土落淤效果以及对深水航道回淤的影响。结果表明：1）航道疏浚土吹泥上滩后部分泥沙直接落淤,部分泥沙则随涨落潮流扩散输运。2）横沙浅滩区域大潮期间呈现冲刷状态,小潮期间呈现淤积状态,疏浚土在浅滩总体表现为淤积。3）航道疏浚土吹泥上滩至横沙浅滩区域对深水航道的回淤影响不大。4）长江口航道疏浚土利用至横沙浅滩的方案是可行的,是解决2020年以后长江口航道疏浚土综合利用的可持续发展方向之一。     

国内外主要规范中船舶航行下沉量计算比较研究

结合我国《海港总体设计规范》和最新的国外相关规范、设计手册中有关进港航道船舶航行下沉量计算和确定的方法,对比分析了国内外各计算和确认方法的适用范围,针对限制性航道和非限制航道(疏浚挖槽航道)着重研究了计算结果的差异,特别是不同船型之间的差异,并对我国规范船舶航行下沉量计算提出调整建议。     

浅谈RESON SeaBat T20-P多波束在内河航道的应用

随着国家的发展,内河航道的管理与养护越来越重要。本文通过RESON SeaBat T20-P多波束系统在航道观测、航道疏浚、航道整治建筑物案例上的应用,分析得出多波束系统能更好地促进航道的发展,实现时间成本和人员成本的优化。     

湛江东海岛近岸潮流场数值模拟

将Smagorinsky亚网格模型引入ADCIRC潮流模型求解涡粘性系数,使模型在模拟近岸潮流方面更加合理。为进一步揭示中海油气开发利用公司广东沥青项目码头工程海域的潮流变化,利用改进的ADCIRC模型对湛江东海岛海域潮流场进行了合理地模拟和分析。结果表明该工程港池和进港支航道的开挖对湛江主航道影响很小。工程建设只改变了工程区海域的局部流态,并且新开挖航道的水动力条件有助于船舶顺流进港。     

枢纽船闸引航道口门区三维水流数值模拟应用研究*

基于平面曲线坐标系、垂向σ坐标系建立了三维水流数学模型。采用控制体积法离散基本方程、交错网格以避免压力的振荡、动水压力校正法进行数值求解。分别采用经典急弯河段水槽试验资料、土谷塘物理模型试验资料对模型进行了验证。验证结果表明,模型能较好地反映弯曲河段三维水流结构特征和船闸引航道口门区的通航水流条件,可为枢纽船闸工程的平面布置方案论证提供技术支撑。     

乌江思林枢纽二线1000吨级通航建筑物整体水工物理模型试验研究

乌江思林枢纽已建与Ⅳ级航道相适应的通航建筑物不能满足按Ⅲ级航道规划的年过坝货运量要求,拟建思林二线通航建筑物。针对拟建的通航建筑物设计方案引航道口门区及连接段通航水流条件较差的问题,进行正态物理模型研究。采用水流试验、流场实时测量与自航遥控船模相结合的方法,研究不同工况条件下通航建筑物上、下游引航道口门区及连接段通航水流条件和船模操控,通过方案优化比选,得出口门区最优方案布置和适航流量,结论是口门区最优方案为本文修改方案3布置形式,口门区最大通航流量建议采用1 793.8 m³/s,解决了该通航建筑物口门区通航的关键性问题。     

徐圩港区防波堤口门布置对航道横流影响研究*

环抱式防波堤突出于海岸,其口门航道横流可能影响船舶进出。针对徐圩港区环抱式防波堤口门不同布置方案,运用二维潮流数学模型,计算各方案的航道横流。研究结果表明：涨潮期间的航道最大横流大于落潮,涨潮横流起控制作用;各方案最大横流均出现在口门（或堤头）附近水域,出现时刻在高潮位前后;最大横流与口门宽度、口门布置形式有关;口门设置双导堤后,最大横流位置外移至堤头附近水域,向口门逐渐减小,这对口门附近水域船舶的航行是有利的。     

天津港防波堤延伸工程口门方案研究

根据发展的需要,天津港拟在原25万t航道北侧增加一条10万t级航道。由于航道宽度增加,设计口门宽度由900 m增加到1550 m,在现场实测资料分析的基础上,利用潮流、泥沙数学模型对口门拓宽后口门附近流场以及航道淤积情况进行了研究,建立波浪数学模型,对南疆码头附近泊稳以及波峰面高程进行了研究,主要结论是与原900 m时相比,口门拓宽后口门附近流态基本没有发生变化,航道淤强略有增加,但幅度不大,而口门拓宽后30万t油码头处波高有所增大,不能满足设计要求,将北防波堤向海延伸500 m后,30万t油码头处波高可以满足设计要求。     

弧线导航墙改善船闸引航道口门区水流状态试验

对弯曲河道船闸下游的引航道设计形式进行试验研究,提出引航道采用弧线型设计较之直线型设计能有效减小口门区横向流速、纵向流速,改善水流状态.并讨论了弧形导航墙张角的大小和弧度的大小对下游口门区水流状态的影响.     

平直海岸填筑式港口布置水流条件研究

以绥中新港码头方案论证为例,针对平直海岸的水流特点,通过平面二维潮流数学模型对填筑式的突堤码头实施后的水流进行模拟计算,从港池、航道平面流态、码头和航道横流及工程建设对周边水域的影响等角度对码头工程实施的水流条件进行分析。分析认为,平直海岸码头前沿不宜突出岸线太多,相邻港池口门宜尽量布置在同一水平线上以避免口门附近出现复杂流态和减少相互影响;应尽量采用栈桥码头布置较大吨位泊位,可以减小围填工程对周边水流的影响。     

导流墩改善船闸引航道口门区水流条件试验研究

对顺直河段船闸下游引航道口门区在无、有导流墩情况下的水流条件进行了概化试验研究,认为导流墩是削弱口门区回流、减小横向流速的有效工程措施。     

沙溪口水电站船闸下引航道口门区通航水流条件研究

船闸引航道口门区水流条件的好坏直接关系到船舶进出船闸的安全。针对沙溪口水电站船闸引航道口门区水流条件差、水深不足、横流较大等问题,建立电站河段整体物理模型,并结合船模航行试验,对船闸下引航道口门区通航水流条件进行试验研究,并提出优化工程方案。优化方案2试验表明:通过筑坝、新建明渠和底部透空式隔流堤工程,下引航道口门区通航水流条件得到明显改善,通航水流条件基本满足规范要求。船模航行试验验证船舶可以安全平稳地通过口门区,且船舶操纵参数均在要求范围以内。