长江航道局“十三五”科技发展展望*

梳理长江航道“十三五”科技发展面临的形势与需求,制定长江航道“十三五”科技发展指导思想与原则,预测科技发展方向与任务,提出长江航道科技组织管理与重大科技研发项目建议,为长江航道“十三五”科技发展规划制定提供基础。     

利用长江在航营运船舶终端数据的测深技术方案*

航道水深是表征航道条件、开展航道维护决策、指导船舶航行最重要的航道尺度指标。针对日益增长的航道条件动态监测、航道信息服务需求,在现有航道水深测量、航道水位改正的基础上,充分利用长江电子航道图船舶终端系统的功能,探讨在航营运船舶采集的水深数据的接入、传输、存储、处理、可视化与运用等技术问题。基于长江电子航道图船舶终端,提出了利用在航营运船舶终端数据的测深技术方案,并就技术方案的实施给出了建议。该方案的实施有助于提升航道水深的监测能力、拓展航道水深信息来源、降低航道水深信息采集成本、提高航道水深信息服务的时效性。     

混凝土铰链排护坡式海堤波压力试验研究

结合苏北滨海海域实际海堤防护工程,通过波浪断面物理模型试验,对柔性混凝土铰链排和刚性混凝土槽型块两种护坡形式分别展开各海堤断面中消浪平台及以上堤身结构在规则波及不规则波作用下的波压力研究,并比较分析两者之间的差异。试验结果表明,铰链排护坡对消减波能的效果要优于槽型块护坡,更有利于海堤的安全性和稳定性。同时根据波压力分析结果对混凝土铰链排护坡式海堤提出了相应的优化加固措施。     

基于云模型的我国VTS绩效评价研究

研究我国VTS绩效评价问题,基于"4E"(经济性、效率性、有效性、公平性)理论,建立了完整的VTS绩效评价体系,并基于云模型对我国VTS绩效进行评价。评价结果显示:我国VTS在增加交通流和提升海事部门社会形象方面发挥很大作用;VTS的内部组织效率要明显高于外部监管服务的效率;VTS绩效中效率性、效果性和公平性指标评价结果要明显好于经济性指标;在云模型的应用过程中,定性指标比定量指标具有更大的随机性和模糊性。评价结果证明VTS绩效评价指标体系和云模型是有效的。     

基于生命周期的轻型商用货车轻量化碳排放研究

以某轻型商用货车为研究对象,根据生命周期理论构建以汽车生产过程中的原材料获取、生产运输、零部件制 造和车辆装配阶段为边界的碳排放量计算模型,探讨了轻量化措施中所涉及材料的生命周期碳排放差异,对比分析了该 车轻量化前后的碳排放量。结果表明,替代材料铝合金、镁合金、碳纤维增强塑料的生命周期碳 （CO2 ） 排放量显著高 于被替代材料钢和铸造铁,分别为 6.23 kg/kg （锻造铝合金）、6.92 kg/kg （铸造铝合金）、14.76 kg/kg （车用镁合金）、 20.2 kg/kg （车用碳纤维增强塑料）、2.85 kg/kg （普通钢）、0.67 kg/kg （不锈钢） 和0.81 kg/kg （铸造铁）;轻量化后的动 力总成系统、传动系统、底盘和车身部分的碳 （CO2 ） 排放量分别增加了0.57%、525.51%、11.57%和33.29%,车辆生命 周期碳 （CO2 ） 排放量增加了 36.22%;钢和铝生命周期碳 （CO2 ） 排放量的降低对于轻量化前后车体部分的减碳效果均 较明显。     

地铁工程事故案例库建立与风险评估研究

收集20多年来国内地铁工程施工累计的2 000余项事故案例及对应的经济损失数据,建立迄今地铁工程建设领域数量最多的事故案例数据库,且可持续进行数据的更新。利用事故案例及经济损失数据库,建立定量化的风险等级标准和事故统计分析、预测、风险估计计算模型,从而可根据工程所在的区域、工法、作业类型等条件,定量化估计发生某种类型事故的概率、经济损失和风险水平,有效地解决了地铁工程项目定量化安全风险评估和工程保险行业确定风险损失率的难题。研发基于工程事故案例的定量化安全风险评估系统,可按地区、城市、线路、工法、事故类型等条件查询发生某类事故的情况资料、发生的频率、经济损失等信息,实现统计分析、推演预测和定量风险估计等功能,并在全国20多个在建地铁城市的工程安全风险评估和保险项目中得到应用。     

基坑工程定位系统与BIM模型共建技术

城市轨道交通工程建设施工安全管理要求高,越来越多的先进技术手段被用于施工现场安全管理,其中,BIM建模和人员定位系统在明挖基坑工程中广泛应用。然而,将基于UWB(超宽带)定位技术的人员二维空间定位数据叠加到三维模型中时,由于维度不同,数据无法实现三维匹配。为解决数据匹配问题,依托北京地铁12号线北岗子站基坑工程,通过将基坑土方模型进行分层建模,并创建人员模型X方向自变量与Z方向因变量的关系式,土方模型随施工进度逐层挖除,人员模型Z坐标与土方模型动态吻合,实现人员定位与BIM模型的三维共建,从而实现定位数据在BIM模型上的融合展示。通过实际工程对三维共建技术进行应用与验证,为其他类似工程三维共建提供实例参考。     

绞吸船串联接力泵船超长排距施工优化

针对南通港小庙洪上延航道工程一阶段施工项目的超长排距工况条件,通过对船舶和管线的泥浆扬程、输送阻力损失等水力特性进行分析,验证"新海鲛"与"航绞接1号"采用"2泵+2泵"串联施工工艺能保证此次超长排距施工需求,并推导"航绞接1号"的最佳施工位置,解决绞吸船多级泥泵串联后局部排出压力过高的问题,并将工艺测算结果和优化措施...     

大型耙吸挖泥船外海取砂装舱施工工艺优化

针对厦门机场二期工程大型耙吸挖泥船外海取砂工效提升的目标,通过分析不同采砂区装舱溢流土质特性和现有取砂工艺问题,总结导致不同采砂区取砂装舱施工效率降低的主要原因,提出针对不同土质特性的外海取砂装舱施工优化工艺,并经实船测试和应用。结果表明,不同土质的取砂装舱工艺存在差异,对于易沉积、溢流损失小的土质条件,提升舱内平整度能够有效增加装舱土方量;对于难沉积、溢流损失大的土质条件,提升挖泥能力是提高取砂装舱效率的重要手段。     

规则波作用下方形排柱附近水流特性数值模拟

为研究规则波作用下方形排柱附近流动特性,基于计算流体力学软件FLOW-3D,运用质量源造波方法,离散RNG k-ε方程控制下的雷诺时均Navier-Stokes方程建立无反射三维数值波浪水槽.与物理模型试验结果对比,建立的数值模型性能良好.运用数值计算结果,分析排柱周围自由表面三维运动特征和方形排柱周围速度场与涡量场分...