构皮滩升船机中间渠道通航隧洞和渡槽的尺度研究

构皮滩水电站通航建筑物采用带二级中间渠道的三级垂直升船机方案,其中第一级中间渠道由单线通航隧洞、渡槽、明渠及错船段组成。采用水工物理模型和船模试验,对第一级中间渠道的航行水力条件、单线通航隧洞和渡槽的尺度进行了系列研究。结果表明,船舶航行阻力、下沉量和渠道内水位波动随着船舶航速的增大而增大,一定航速条件下,渠道内还将产生横波,对船舶航行安全影响较大,应避免;错船段和单线渠道的连接应平顺,并应注意船舶从单线渠道航行至错船段时,因阻力减小,造成航速突然增大的影响。试验提出了不同航速条件下的单线通航渠道合理尺度,优化了错船段的位置,建议单线渠道宽采用18 m,水深不小于3.0 m,船舶航速小于等于1.2 m/s。     

同步建设构皮滩水电站通航设施促进乌江综合开发利用

阐述乌江航运的重要地位和作用,全面分析缓建通航设施对经济发展造成的不利影响,呼吁同步建设通航设施,促进河流综合开发利用。     

构皮滩通航建筑物中间渠道船舶航行特性试验研究

中间渠道船舶航行特性与通航建筑物通航效率和船舶航行安全息息相关。利用牵引船模缩尺试验,研究构皮滩水电站通航建筑物中间渠道内船舶上下行过程中的航行特性,分析了不同航速下船舶的升沉特性,基于试验结果拟合了船舶在中间渠道内最大下沉量与航速、渠道水下面积、船舶舯断面水面以下部分面积以及初始水深的关系,建立了可准确预测船舶最大下沉量的无量纲公式。研究结果表明：1)相同航速下,船舶出船厢下沉量远大于进厢,船舶出厢过程是船舶下沉量的控制工况;2)中间渠道断面系数小于3.0时,断面系数变化对船舶下沉量影响较为明显,且断面系数越小对船舶下沉量影响越显著;中间渠道断面系数大于4.0后,断面系数增大对船舶下沉量的影响迅速减小。     

构皮滩水电站通航建筑物第一级升船机形式与布置

根据工程总进度安排,构皮滩水电站在2008年汛后下闸蓄水,位于水库内的第一级升船机需在蓄水前完成水下部分施工。受地形地质条件、左岸缆机平台布置、施工进度要求等因素制约,第一级升船机布置和选型极其困难。本文通过对构皮滩水电站通航建筑物第一级升船机形式选择及布置方案进行研究,从技术条件、通过能力、施工工期、经济效益等方面,对采用常规全平衡式升船机形式与下水式升船机形式两种方案进行了全面比选,研究并提出了上游下水式垂直升船机创新布置方案,有效解决了升船机建设制约工程蓄水发电的核心矛盾。     

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。     

构皮滩枢纽下游通航水流条件及改善措施

乌江构皮滩枢纽为乌江干流的控制性枢纽,对乌江航运影响巨大.该河段地形复杂,其通航建筑物下游引航道、口门区位于"S"形河道急弯左岸,受上游右岸突嘴挑流影响,加之口门区、连接段河道过流断面小,水流流速大.航道中心线与河槽深泓线夹角达到20°,设计方案下游口门区内横向流速和回流流速严重超标,水流条件不能满足通航要求.通过物理模型、船模对其碍航原因进行研究,提出采用分层透水导堤来解决引航道、口门区及连接段航道的碍航问题.     

构皮滩第一级升船机电气控制系统总体方案研究

文中针对乌江构皮滩升船机电气系统,从总体规划设计角度,提出了升船机电气设计原则,电气控制网络结构,现地I/O子站的设置,三种控制模式,系统软件与硬件实现,主要流程设计。此总体方案设计已用于乌江构皮滩升船机的电气系统。     

通航隧洞内消波设施试验研究

通航隧洞是一种常见的浅水航道,属于典型的狭窄形航道,船舶在此类受限航道中航行,船舶两侧的不对称水域、船行波以及充泄水振荡波的反射叠加,将对船体产生不对称的侧向力,增加船体控制难度。针对船舶在隧洞航行时的波动问题,本文提出了一种具有立柱和横板的消波设施,采用物理模型开展船舶试验,分析设施的消能效果,经验证该设施可有效减小波动。     

“高坝通船中间渠道和渡槽的尺度及通航条件研究”达国际先进水平

本刊从交通部西部交通建设科技项目管理中心获悉，交通部西部交通建设科技项目管理中心于2006年12月23～24日在天津召开了“高坝通航中间渠道和渡槽的尺度及通航条件研究”成果鉴定会。鉴定专家委员会的鉴定意见认为，由交通部天津水运工程科学研究所完成的该项研究，采用现场调研和国内外资料分析、物理模型试验、遥控自航船模试验、数值计算的技术路线，以龙滩通航建筑物两级垂直升船机带中间渠道和渡槽方案为依托工程，同时针对山区河Ⅳ、Ⅴ级航道的高坝通航中间渠道、渡槽和船厢尺度及通航条件进行了深入研究。该项研究技术路线正确，成果可信，总体上达到国际先进水平，其中所提出的“不同类型中间渠道和渡槽尺度的确定原则和最小断面系数”达到国际领先水平。     

西江桂平二线船闸水力特性原型观测与实船试验

由于船闸存在原模缩尺效应,且桂平二线船闸规模巨大并采用了新型消能措施,为了解其输水特性,保障船闸高效安全运行,通过现场观测与实船试验等手段,对桂平二线船闸输水水力特性、船舶停泊条件及桂平双线船闸间相互影响等进行了详细的观测与分析。结果表明:现有运行方式和推荐运行方式下,二线船闸各项水力指标均能基本满足规范和设计要求,但二线船闸泄水对一线船闸闸门有一定影响,并须重视超灌泄对闸室船舶停泊安全的影响。     

中间渠道船舶航行阻力计算方法与试验

中间渠道作为特殊限制性航道,船舶航行阻力是其尺度确定的关键参数。针对现有船舶航行阻力计算方法,分析其适用性,选取考虑了航道宽度和吃水比等因素的俞中奇公式作为中间渠道船舶阻力的参考计算公式,设计中间渠道船舶航行阻力试验方案,并开展3 000吨级散货船模航行试验,根据试验结果对俞中奇公式进行修正,利用Flow3D模拟船舶在不同断面系数下中间渠道中航行并提取阻力,验证修正公式的准确性。结果表明,修正后的经验公式计算结果与数模对比,最大误差不超过16.89%。该公式具有较高的计算精度,对中间渠道设计具有重要的参考价值。     

百色升船机中间渠道内船舶航速与渠道尺度分析及航行条件试验

百色水利枢纽通航建筑物采用带中间渠道的2级垂直升船机方案,第一级升船机设计最大提升高度为25.2 m,第二级升船机设计最大提升高度为88.8 m,中间渠道总长约2.2 km,渠道内双向过船。通过对升船机运转方式的分析和船舶过闸时间的计算,为保障升船机的通过能力,中间渠道中船舶的平均航速应大于1.5 m/s,综合物理模型试验结果,建议百色中间渠道内的船舶航速取2.0~2.5 m/s。     

基于bim的航道改造对船舶通航能力影响建模

针对当前采用的航道改造对船舶通航能力影响模型精确度不高,无法准确描述航道改造对船舶通航能力影响问题,提出一种基于bim的航道改造对船舶通航能力影响建模方法,通过计算航道弯曲半径,及船舶安全通过的最小弯曲半径,分析航道弯曲半径与船长关系,计算船舶能够顺利通过的弯曲航道宽度,通过分析交通事故数与航道曲率之间的关系,利用最小平方法确定交通事故数与航道曲率之间关系误差,从而建立航道曲率与相对事故量模型。在此基础上,建立航道水深和航道宽度的计算公式,计算了顺直河道单线航行和双线航行航道宽度,确定了顺直河道长宽比与船长的关系,并计算船舶安全通过弯曲河道所需最小航宽,并对其中参数进行计算,综合二者对船舶通航能力影响,建立航道改造对船舶通航能力影响建模。实验证明,所提方法能够准确描述弯曲河流和航道尺寸与船舶通航能力之间关系。     

中间渠道交汇区尺度及船舶航行方式研究*

利用自航船模试验,研究两级单线航道中间渠道供船舶交汇错船的交汇区尺度及船舶航行方式。试验表明,中间渠道交汇区通过斜导墙缩窄分别与上、下游通航建筑物连接,过渡段长度大于2倍船长是合理的。参考相关标准和设计规范确定交汇区宽度和船舶航行方式,确保一线船舶停泊另一线船舶以正常航速航行能在交汇区顺利进行交汇,以提高通航建筑物通过能力和船舶航行安全性。     

舰船综合导航系统试航试验数据动态加密方法

传统的舰船综合导航系统试航试验数据动态加密方法信息保留完整度低,加密时间长。为了解决上述问题,研究一种新的舰船综合导航系统试航试验数据动态加密方法,通过映射产生器、序列生成器、发生器来构建非线性组合混沌流密码,设定对比要素,使用分层处理确定信息,同时设定数据保护方案管理者、数据服务端、数据客户端来保护舰船综合导航系统试航试验数据信息。利用对比实验验证方法的有效性,结果表明,研究的舰船综合导航系统试航试验数据动态加密方法能够在短时间内实现精准加密,并且能够相对完整地保留信息。     

智能船舶航行功能测试验证的方法体系

智能船舶航行技术发展的核心在于构建从辅助决策到自主驾控的完整软硬件系统,实现人工驾驶到智能驾驶的演化,而核心技术的突破与软硬件系统的研发离不开完善的测试验证体系和健全的规范标准.对目前国内外智能船舶测试场现状进行综述,对以性能、能效、信息、智能为对象的智能船舶航行功能测试构想进行解析,最终提出以虚拟仿真为初试、模型测试...     

智能船舶航行功能测试验证的方法体系

  目的  智能航行控制系统作为智能船舶的大脑和中枢,其控制性能的好坏直接决定船舶航行的安全性和经济性,因此需要对船舶智能航行控制系统进行验证。面向智能船舶智能航行控制系统的验证问题,提出一种通用型验证平台——变稳船。  方法  首先,基于模型跟随原理提出一种变稳船系统架构,分析智能船舶三自由度上的运动特性,然后根据三自由度变稳目标定义位置变稳误差,采用滑模控制技术设计变稳控制器,最后,在Matlab软件中进行仿真验证。  结果  结果显示,提出的变稳控制方法能够有效跟踪模拟待模拟船,实现变稳性能。  结论  所做研究可为智能航行控制系统的验证提供新的思路。