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。     

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。     

大窑湾防波堤口门通航条件研究

根据模型试验结果 ,描述了口门宽度、防波堤堤身结构型式以及水深与口门通航条件的关系 ,分析了影响港口口门通航条件的主要因素 ,并根据自航船模的试验情况初步提出了船舶进出口门的流速限值。     

北槽导堤口门流压异常的航行风险分析

正0引言北槽深水航道是进出上海港及长江的水上咽喉要地,随着船舶趋向大型化,进出北槽船舶的航行风险与日俱增,尤其在北槽导堤口门附近时有重载船舶因流压异常导致突然偏向或无法保向,近乎失控,船舶存在被迫掉头、触碰灯浮、冲出航道搁浅、碰撞他船等风险。2016年夏季曾发生十多起类似险情,     

唐山港丰南10万吨级航道工程设计

唐山港丰南10万吨级航道工程是在2万吨级航道基础上进行扩建。本航道所在水域,水流条件复杂,口门航行条件较差,航道设计难度大。通过对乘潮历时的分析及乘潮水位的选取,确定航道主尺度,提出合理的航道布置方案,结合船模试验进一步优化航道设计方案,并根据潮流数模试验,确定船舶通航窗口期。经论证,推荐平面方案1的布置形式,10万吨级船舶乘潮通过口门时,为高平潮时刻,口门流速较小,水流流态平稳,是最佳的通航时机,有利于船舶通航安全。大型船舶通过口门受横流影响较大或口门流态复杂时,乘潮航道应综合考虑高潮位与大横流的同步关系。     

新工程条件下天津港区水流及潮汐特征值变化预测分析

采用二维潮流数学模型,对天津港北港池开通和导堤延伸方案实施后港内流场及港区潮汐特征值变化进行了研究。结果表明,工程方案的实施对港内潮汐特征值影响较小;导堤延伸形成的新港区口门处存在环流,环流范围大、持续时间长,容易在口门内区域形成泥沙淤积;港内其他部分基本呈往复流,流速较小;港内清水线位置外移至东突堤附近,西港区和北港池由于水体泥沙含量较低,泥沙淤积较轻;北航道与西航道交叉处在涨潮转落潮的一段时间内形成环流,有可能在此处形成泥沙淤积。     

马来西亚Pahang河口概念性整治方案研究

根据以往国内外一些主要潮汐河口深水航道的整治经验,通过马来西亚Pahang河口海域实测水文、泥沙及水深测量等现场实测资料分析,确定了Pahang河口的整治原则,即整治与疏浚相结合、采用工程措施束水攻沙及因势利导;根据整治原则,提出了Pahang河口概念性方案工程布置,即对南北河口分别进行双导堤整治,口门宽度与现有河口口门宽度一致,堤头设在波浪破碎点以外500 m,导堤采用高水堤,与现有口门沙洲高程一致,可达到防浪、防沙及束水攻沙、维持水深并保证通航的要求。     

船舶失控漂移模型在防波堤水域的应用研究

建立防波堤水域船舶失控漂移模型,设定防波堤工程所在海域的自然条件、防波堤口门有效宽度、进出港口船舶尺度等参数。通过设定船舶在防波堤口门外失控点至防波堤口门的距离,计算船舶在偏航、风、流共同作用下从失控点开始至防波堤口门的横向漂移量,根据计算结果来判断船舶是否有与防波堤发生碰撞的危险性。     

引航道枯水期船舶通航问题分析及对策

通过对谏壁船闸上游引航道口门段在枯水期经常出现船舶搁浅、沉船事故,造成引航道堵塞,影响了进出引航道船舶的航行安全,进行分析并提出对策。     

雅口枢纽上游隔流堤布置技术研究

合理确定隔流堤布置参数可以有效改善枢纽敞泄时的通航水流条件。以雅口航运枢纽为例,采用模型试验研究了船闸上游口门区水流条件与隔流堤堤身长度的关系,和堤头线型对其附近连接段通航水流条件的影响。结果表明:随着隔流堤长度的增加口门区最大横向流速先减小后增大,存在最优隔流堤长度以改善口门区通航水流条件;堤头采用等弦长但弧长不同的曲线线型时,堤头附近连接段通航水流条件随曲线弧长的减小逐渐转差,但相应的口门区通航水流条件逐渐转好。     

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。     

灌河口水动力条件对口门整治工程响应分析

为研究灌河口各整治工程实施后对河口纳潮量、潮位、流速的影响并提出最优的灌河口整治方案,首先分析了灌河口的自然条件;然后构建二维水流数学模型,根据实测资料对模型进行验证;最后利用数学模型对各整治方案实施前后的水力特性变化进行分析。口门整治工程实施后结果表明:仅导堤工程的实施对河口纳潮量影响较大,应配合航道疏浚工程来缓解其带来的影响;导堤工程和航道工程同时实施后,双导堤内水流进一步归顺,流速有所增大,对维持航道水深较有利。     

虾峙门水道及其附近水域航行注意事项

虾峙门航道位于舟山东南方,是船舶进出宁波-舟山港的重要通道。每年进出该水道的大小船舶约4.8万艘次。2016年度,宁波引航站共引领船舶27,800艘次,其中绝大部分外轮是在虾峙门航道进出。由此可见,虾峙门航道及其附近水域航行注意事项航行安全是宁波舟山港引航工作各个环节中的重中之重。笔者通过自己在虾峙门航道及其附近水域航行的多年引航经历,提出相关注意事项及应对方法。     

基于动量守恒定律的船闸口门区船舶安全通航条件研究

现行规范是以船闸引航道口门区通航水流条件作为船舶能否安全进出口门区的判别标准。通过调查研究,船舶进出船闸是否安全仅考虑口门区通航水流条件是不全面的,还应考虑船舶在该区域本身的运动特征。基于动量守恒定律并考虑水流对船舶的作用,分析船舶为维持安全所形成的航行运动特征,并通过通航水流条件和船舶航行条件的模型试验,对比研究两者的关系,提出了基于动量守恒定律的口门区船舶安全通航条件判定方法。结果表明,采用水流条件试验结果求得的口门区船舶安全通航最小临界速度判定船舶通航的安全性是合理可行的。     

导流墩改善口门区水流条件机理研究

船闸引航道口门区是船舶进出船闸的＂咽喉＂,受特殊边界条件的影响,该区域内产生有斜流、横流及回流等不良流态,对船舶安全航行造成很大影响。文中从理论上分析了口门区内不良流态对船舶航行的影响关系及导流墩削弱口门区内斜流和回流、改善通航水流条件的机理。结果表明,导流墩或导流墩与其他工程措施的结合应用是改善口门区水流条件的有效工程措施。     

河口导堤工程对入海河流纳潮的影响及敏感性分析

以灌河口整治工程为例,采用大范围二维水动力数学模型,从定性、定量两方面分别研究了航道单纯疏浚工程及布置单、双导堤工程(结合疏浚)对潮汐动力为主河口地区入海河流纳潮量的影响,并就导堤高程对纳潮影响进行了探讨。研究结果表明,灌河口航道单纯疏浚工程会增加灌河纳潮量,增设单导堤后纳潮量将会进一步增加,而双导堤工程后,灌河的纳潮量既有可能增加也有可能减少,主要取决于导堤高程。就导堤高程对于灌河纳潮量的影响来说,东导堤高程位于低潮位及涨急附近潮位时最为敏感,而西导堤各级高程都较为敏感。方案比较显示,只要堤顶高程控制合理,灌河口双导堤工程实施以后可以保持灌河纳潮量基本不变。     

上海罗泾港区二期水中转港池口门宽度模拟试验研究

港池口门宽度取决于进出口船舶大小、船舶操纵性能以及风浪流等对船舶航行的影响程度。文中针对罗泾港区港池布置方案、设计代表船型、风浪流条件,运用船舶操纵模拟器进行模拟试验研究。通过大量的模拟试验,分析了风浪流对船舶操纵的影响,确定了港池口门的合理宽度为300 m。经码头建成以来船舶进出和靠泊检验,证明目前港池口门宽度是合适的。     

弯曲河段下游引航道口门区通航水流条件研究

弯曲河段船闸下游引航道既受弯道水流的制约,又受河床变宽产生的弯曲水流的影响,口门区附近回流与斜向流强度大、范围广,水流条件差,难以满足船舶安全通行要求。依据流体力学原理和水流运动规律,结合弯道河段河势变化特征,提出在引航道外侧的口门区附近设置挑流墩和采用实体与透空导航墙相结合的工程措施,并通过模型试验的验证,证明本方法能够较好地调整水流流向、构建缓流水域,从根本上消除弯曲河道中船闸下引航道口门区的斜向流和回流,改善通航水流条件,确保船舶安全过闸。     

青山枢纽船闸上游口门区通航水流条件优化试验研究

针对澧水青山枢纽在上游口门区受到弯曲水流、分汊河道地形、口门区水流断面的突扩和缩小及流量等水流问题,采用定床物理模型试验方法对上游口门区水流条件的改善及影响因素进行研究,并提出改善水流条件的优化措施。结果表明,在上游口门区原设计方案及改善方案1条件下不能满足通航水流条件;根据方案2的布置,在上游口门区无错口地布置3个导流墩,且对右汊河道进行疏浚至43.0 m时,能够较好地改善上游口门区的水流条件,且船闸口门区在设计通航水位下的水流条件均能满足船舶安全通航的要求。     

大连太平湾港区人工湖工程水体交换数值模拟研究

通过水动力及水体交换数学模型试验,模拟了大连太平湾港区人工湖工程实施后的流场特征及水体交换能力。研究结果表明,湖内水体流动仅靠纳潮,流速整体均较低,大潮平均在0.2 m/s以内。湖区内流速分布呈口门附近略高,末端接近静水的趋势。口门拦水潜堤高程越高,湖内流速越低。湖区口门附近交换率较高,末端交换率很低。太平湖不建潜堤条件下,月交换率可达86%左右。如拦水潜堤顶高程抬升,则月水体交换率降低,当潜堤高程为85基面上+1.0 m时,月交换率仅为29%,拦水潜堤的高程决定了水体交换能力的量级。