月刊，创刊年 1976年
- 当期目录
- 往期精选 过刊浏览
-
2025(2):1-8
Abstract:
运河经济带是将航运经济与区域经济紧密结合的一种经济形态，是为服务国家“双循环”新发展格局提供航运支撑的重大举措。针对运河经济带概念界定不清、理论基础储备不足、运行逻辑不清晰、整体认识不系统等问题，提出运河经济带的内涵特征和以运河为导向的经济带体系，采用跨学科研究、定性分析和案例研究方法，总结出运河经济带规划编制的核心内容是对运河沿线区域进行综合开发，发展运河关联型产业体系，围绕运河组织生产要素和引导城乡人口集聚，形成带状国土空间布局形态。研究结果表明，运河经济带规划要在核心产业、带状空间、开放机制、绿色发展、县域经济和政企合作6个方面重点谋划，形成以运河为导向的生产力组织和国土空间布局模式。
-
周敬祥，潘海涛，陈永剑，闫 强，王宇龙，王超亮，张智森，王 帅
2025(2):9-16
Abstract:
平陆运河是西部陆海新通道的骨干工程，打造高效、智慧、绿色、韧性运河是高标准、高质量建设平陆运河的重要组成部分。通过规划智慧运河的总体架构，结合平陆运河建设及运营管理特点及需要，提出“建设管理全流程贯通协同、进度管理全周期数字孪生、质量管理全过程模拟调控、安全管理全方位预警预控、绿色管理全环节监测预警”为典型应用场景的智慧建管系统，以及“运营管理一网高效协同、运行调度一体衔接联动、航闸管养一图科学智能、安全应急一键协同联通、物流服务一站高效便捷”为典型应用场景的智慧运营系统，并从全要素立体感知、全过程数字孪生、全过程模拟推演、全方位智能服务、全技术自主可控等5个方面总结数字孪生运河的创新性技术特点，可为类似智慧港航工程建设提供借鉴。
-
2025(2):17-26
Abstract:
新式的海岸防护系统对防波堤的堤顶高程、透水生态性提出了更高要求。基于雷诺平均纳维-斯托克斯方程建立三维波浪水槽，研究淹没状态下开孔半圆形防波堤在浅水波作用下的受力表现。结果表明：淹没在水下的半圆堤堤身受到的水平力和垂向力存在相位差，结构滑移危险时刻基本对应最大向岸水平力出现时刻。随着开孔率从0%增大至25%，水下半圆堤受到的向岸和离岸方向无因次水平力峰值分别减小了27.8%和39.8%。随着波浪周期减小和淹没水深增大时，淹没式半圆堤离岸滑移受力显著增大。经验公式对于长周期、极端淹没条件下的不开孔半圆堤总力做出了保守估计，并会进一步高估壁面开孔后的水下半圆堤所受的波浪力。
-
2025(2):27-35
Abstract:
波浪是深水区高桩码头的主要环境荷载。研究波浪作用下高桩码头-海床系统的动力响应是深水港工程动力设计的基础。采用ADINA建立波浪-高桩码头-海床的三维有限元模型，获得波浪作用下桩周海床孔压、海床加速度、甲板位移和桩身动水压力时程，分析高桩码头-海床系统的动力响应特性，探讨波浪周期变化对该系统动力响应的影响。数值模拟研究表明：1)波浪作用下桩周海床孔压未发生累积效应；2)中间桩所受的动水压力显著大于边桩；3)桩周海床孔压、海床加速度、桩身动水压力的幅值沿波浪传播方向衰减，波浪周期越小，衰减效应越显著。本研究涉及的建模技术可为波浪作用下类似高桩码头数值模拟提供参考，研究成果可为高桩码头-海床系统动力设计提供支持。
-
2025(2):36-44
Abstract:
河口地区的潮汐不对称性影响着近岸物质运输和地貌演变。基于Delft 3D FM二维水动力模型，模拟了伶仃洋在1 970 s、2 010 s和2016年治导线岸线条件下的潮汐运动。通过非稳态调和分析和偏度计算方法，量化了该海域潮汐不对称性对于岸线变化的响应，并通过分析不同分潮组合的贡献，探讨潮汐不对称变化的机制。研究结果表明：伶仃洋的大小潮涨落潮的潮高不对称性不同，岸线向海推进会增强潮汐不对称性的涨潮优势。岸线向海推进会增大浅水文分潮的潮汐振幅，减小天文分潮的潮汐振幅，同时加快潮波传播速度。天文分潮组合对潮汐不对称性的贡献向上游逐渐减弱，而浅水分潮组合的贡献则逐渐增强。
-
2025(2):45-50
Abstract:
为了准确评估锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力，以3根原型构件锈蚀钢筋混凝土梁为研究对象，进行承载力试验及仿真分析，并提出可修正规范方法的锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力简化计算方法。采用该方法，可以根据现场检测得到的锈蚀钢筋混凝土梁构件某一根或几根钢筋截面损失率换算得到同一截面处所有钢筋的平均截面损失率，用于计算锈蚀钢筋强度利用系数，并解决了钢筋截面损失率大于10%时承载力计算不准确的问题。
-
2025(2):51-62
Abstract:
为保证内河框架直立式码头长期运营安全，开展针对该结构服役性能的监测检测工作尤为重要。传感器的布设位置及方案将会直接影响码头监测结果的精度与可靠性，故应考虑将监测传感器布设在结构的受荷敏感区域内。然而，由于内河框架直立式码头结构形式复杂、荷载工况组合数量庞大，在最不利荷载组合下码头结构受荷敏感区的位置及分布目前尚不清楚。依托某内河大型枢纽港，建立框架直立式码头结构段三维数值仿真模型，通过编译码头结构重要构件最不利荷载工况组合算法，获得各构件的最不利荷载组合情况。在此基础上，结合有限元数值仿真计算方法，探明最不利荷载组合下码头各构件的受荷响应点分布规律与敏感区范围。结果表明，复杂组合荷载作用下，框架直立式码头钢构件的受荷敏感性较混凝土构件更大；钢构件受荷敏感区主要分布在前排钢靠船构件高、低水位的衔接处与悬臂端。研究成果在一定程度上解决了框架直立式码头结构监测测点冗杂、无效等问题，为内河枢纽港码头结构的监测传感器布设提供了理论依据。
-
2025(2):63-71
Abstract:
针对海港船舶因防风撤离码头导致在港时间增加的问题，进行海船在风流作用下码头系泊应急标准研究。以《海港总体设计规范》、《港口工程荷载规范》和码头系缆及防撞设施的设计标准为基础，采用受力因素分析方法、风流荷载耦合计算方法确定海港船舶在码头防风应急的标准；以我国沿海某煤码头为例进行分析，得出设计代表船型根据该标准在风流耦合条件下能够安全系泊及撤离的结果。结论是：3.5万吨级散货船在9级风时应该撤离码头、5.0万吨级散货船在8级风时应该撤离码头。研究成果有助于解决船舶因防风撤离码头而导致船舶在港时间增加的问题，可为海港船舶码头防风应急标准和防风应急预案的确定提供支持。
-
2025(2):72-80
Abstract:
以北江左岸某码头工程为例，采用有限体积法分别建立北江韶关（二）水文站—濛浬水电站长约37.0 km河段的一维水动力模型及工程上下游长约4.6 km河段的二维水动力模型，定量研究不同建设方案下河道行洪水位、流速分布、蓄洪容积的差异。结果表明：当洪水频率在50 a一遇至10 a一遇时，码头工程各方案下河道水位壅高值不超过0.02 m；水流流速和流态变化主要位于码头上游100 m至下游260 m的局部河段，不同方案下河道高流速区域变化较小，主槽动力轴线在工程前后不会发生重大调整；同时在港池清淤疏浚作用下工程后该河段实际蓄洪容积增加。最终从行洪安全及码头货物安全角度考虑，方案2为推荐方案，相关研究方法可为类似码头建设提供科学借鉴。
-
2025(2):81-88
Abstract:
在自动化码头海侧装卸、水平运输、堆场装卸、陆侧集疏运四大系统中，堆场装卸系统差异性最大。中国港口行业在堆场布局方面持续创新，在“垂直布局+端头交互”模式和“水平布局+道闸控制”模式的基础上，创新设计并应用转接模式和“垂直布局+U形通道”模式。通过对已投产不同堆场模式自动化码头数据收集，从安全性、土地利用率、作业效率、自动化程度、单箱能耗等关键指标上，研究分析不同堆场布局的特点，探索建立自动化码头堆场布局综合评价体系，全面、客观地评估不同布局模式，为自动化码头的建设和运营提供决策依据。并对当前正在规划的自动化码头堆场布局进行了分析。研究结果对新建自动化码头堆场布局规划设计和传统码头的自动化升级改造具有参考价值。
-
2025(2):89-93
Abstract:
直墙式码头前沿护底结构的设置是确保码头主体结构整体安全稳定性的重要措施之一，墙前波浪底流和船舶螺旋桨射流扰动冲刷作用是护底结构设计考虑的两大主要因素。目前，我国现行水运工程设计规范对墙前波浪底流冲刷的护底结构设计思路与方法较为全面，但对于船舶螺旋桨射流引起的冲刷计算及护底结构设计缺少明确的计算方法。对比分析国内外规范关于直墙式码头前沿护底结构设计方面的差异，结合工程实例进行了验算，并与实际检测情况进行对比，说明了滚装码头船舶螺旋桨射流冲刷对基床破坏的严重性及护底结构设计的重要性，以供相关规范标准修订参考。
-
2025(2):94-100
Abstract:
为推进黄浦江岸线高效集约利用，游船码头和轮渡码头的岸线整合逐步成为发展趋势，但两种码头在功能和服务对象上有着显著差异，共用泊位存在诸多难点。以徐汇客运码头为例，针对总平面布置、交通流线、趸船干舷高差等难点问题提出解决方案。通过对比分析两种码头的运营方式、设计船型、使用要求等，提出共用泊位、错峰运营的管理模式；水域平面采用连续趸船布置及增加非水平受力钢引桥等方式使得交通流线灵活布置以满足不同乘客需求；陆域平面对功能分区进行整合，虽用地狭小、布置紧凑，但功能明确、流线清晰；提出液压装置调节措施解决了趸船干舷高差问题。通过游船和轮渡泊位共用的方式，可使黄浦江客运码头岸线和土地资源实现高度集约化。
-
2025(2):101-109
Abstract:
回水顶托现象普遍存在于世界各大河湖之中，常导致河流上游河段壅水，易在丰水期引发洪涝灾害，威胁河流两岸人民群众的生命财产安全。受顶托河道水流运动复杂、影响因素较多，研究其水流运动特征随各影响因素的变化规律，对流域防洪、港口航道开发及河湖综合治理具有重要意义。从受顶托河流水流运动基本特征及其影响因素、河道水流运动特征对顶托的响应规律、河道水流受顶托程度表征方法等方面，对当前该领域国内外研究成果进行总结，对存在的不足与研究趋势进行分析，提出尚需深入研究的重点方向，以期为受顶托影响下的河道水流运动特征及其综合治理研究提供参考。
-
2025(2):110-118
Abstract:
近年来，随航运经济飞速发展，长江流域内航道整治工程频繁，虽然航道整治工程能改善水流条件，但也对鱼类栖息地有一定影响。为探究不同航道整治工程对鱼类生境影响，以长江上游洛碛河段为例，采用数值模拟方法，从生态与水力学角度对比分析洛碛段航道整治工程前后四大家鱼的鱼类生境适宜性变化情况。结果表明：航道整治工程后，鱼类栖息地非常适宜区间的面积占比最多增长了1.21%，不适宜区间的面积占比最多降低了1.85%，并且上洛碛副槽随水位和流量增加，会产生适宜生存的栖息地环境。
-
2025(2):119-126
Abstract:
当船闸与通航隧洞相连并直接从隧洞取水时，隧洞内将产生十分显著的非恒定水流，对船舶的安全航行影响较大。针对此种布置情况，提出船闸隧洞式引航道的概念，并依托贵州清水江白市水电站枢纽新建船闸工程，采用136正态整体水工模型与遥控自航船模相结合的技术手段，对多种断面尺度的隧洞式引航道在船闸灌泄水时的通航水流条件以及船舶航行参数进行试验研究，提出安全、经济的通航隧洞断面尺度及隧洞内船舶航行参数。结果表明，隧洞内船舶安全通航以水流流速不大于0.5 m/s、水位波动不大于0.5 m、船舶舵角不超过25°为判别标准；白市船闸通航隧洞推荐净宽为22 m。
-
2025(2):127-134
Abstract:
在双线船闸共用引航道工程背景下，船闸泄水时引航道内易产生非恒定流，造成引航道内流场紊乱，严重影响引航道内船舶航行和停泊安全。以木京船闸为例，基于RNG k-ε紊流模型，对引航道通航水力特性开展数值模拟研究，针对一线船闸泄水时对二线船闸及引航道内非恒定流通航条件进行分析。结果表明，一线船闸双边同时泄水时，引航道内流速不满足船舶航行和停靠要求，且在二线船闸隔流堤前沿形成回流及斜、横流，进而影响船舶进出二线船闸的安全；采用推荐的旁侧泄水方式后，引航道内水流流态得到改善，通航水流条件满足安全通航要求。研究成果可为双线船闸泄水方式提供解决思路。
-
2025(2):135-141
Abstract:
针对某船闸因受河道地形条件、总体布置等多种不同因素的限制，上游引航道斜穿河道主流且交角较大，通航水流横向流速较高的问题，采用数值模拟和水工模型试验相结合的方法，分析提出航线调整、凸案切滩等改善上游引航道通航水流条件的优化调整方案，对上游引航道通航水流条件进行研究。结果表明：上述措施能有效改善上游引航道通航水流条件，口门区横向流速超过0.30 m/s的流速值和测点数量比优先前大幅降低（约33%）和减少（约69%）。研究成果可为类似工程提供借鉴和参考。
-
2025(2):142-149
Abstract:
芒旦滩河段是怒江中下游连续出现3个分汊的碍航滩险河段，水流条件复杂。为研究芒旦滩连续分汊河段碍航特性，通过平面二维水动力数学模型，计算中枯水期不同流量对各汊道分流比、水面比降、水深条件和流速分布的影响。计算结果表明，芒旦滩连续分汊河段天然条件下的碍航特性为水面比降大、水深不足与水流湍急，且汊道组合R1-L2-L3水流条件优于汊道组合R1-R2-L3，建议开发汊道组合R1-L2-L3作为航道。研究成果可为芒旦滩整治以及类似的连续分汊河段航道开发提供技术支撑和理论参考。
-
2025(2):150-156
Abstract:
针对黑沙洲水道分汊多、流量大且长江下游感潮河段水流复杂的综合特点，对水文观测资料进行分析和总结。结合航道整治二期工程建设的现场实践工作，对水文观测中的表面流速流向测量、比降观测、水文断面测量等进行深入研究，依托现代新设备和新技术，优化布设水文断面和水尺位置，高效组织实施，提高工作效能，获取完整详实的水文观测数据。该方法有效解决了长江下游感潮河段水文观测中存在的问题，为工程设计、施工及相关专题研究提供了可靠的基础资料。研究成果可为类似工程提供借鉴。
-
2025(2):157-163
Abstract:
黄浦江河道条件复杂，弯道众多，而陆家嘴弯道是黄浦江所有弯道中弯曲度最大、转弯半径最小的弯道。随着黄浦江通航的船舶数量快速的增长，近年来陆家嘴弯段近凸岸侧边滩淤积对过往船舶安全航行有一定影响。该段两岸为观景平台，是上海市的城市会客厅，一旦出现船舶安全事故，影响非常恶劣。为此，通过对黄浦江陆家嘴弯道水文泥沙特征及历史河势变化、船舶通航特征、周边限制条件等进行详细分析，提出了陆家嘴的航道布置和治理措施。结果表明，通过对陆家嘴浦东侧凸岸浅滩进行切滩加宽可以解决弯道通航水域狭窄的问题，能够改善弯道船舶通航环境。
-
2025(2):164-171
Abstract:
三峡工程175 m蓄水运行后，长江上游九龙坡—朝天门河段航道尺度不满足规划要求，消落期泥沙上冲下淤、冲刷不及时等造成航道出浅碍航。为提高工程河段航道尺度、遏制航道条件的不利发展，于2016—2020年对该河段进行航道整治。工程完工后通过定期观测，对整治效果进行分析。结果表明：工程河段河势稳定，航道尺度大幅提升，遏制了不利发展趋势，航道条件得到有效改善，实现了航道整治目标。
-
2025(2):172-177
Abstract:
针对三峡水库变动回水区虾子梁滩段航道在枯水期面临的弯、窄、急、险等碍航问题，进行养护疏浚工程的研究与实践。通过收集大量历史实测资料，对比分析多年等深线、冲淤变化等情况，得出该滩段整体表现为缓慢持续淤积的趋势，结合该河段的航道条件和水情特点，对施工设备及施工水位进行比选，制定合理的养护疏浚方案。工程实施结果表明，养护疏浚工程改善了航道条件，拓宽可通航水域，减小船舶操作难度，有效保障了航道畅通和通航安全。
-
2025(2):178-183
Abstract:
高桩结构是一种港口海岸码头广泛应用的结构形式，其在波浪作用下的结构动力响应是保证码头稳定运行的关键因素。使用ABAQUS软件建立码头三维模型、STAR-CCM+软件建立波浪水槽，采用k-ε湍流模型和流体体积(VOF)运动界面追踪方法模拟波浪，实现码头群桩结构和波浪之间双向耦合的模拟。由于桩距与桩直径的比值大于4，不需要考虑桩间相互影响，对比模型试验误差低于5%精度可以满足要求。结果表明，码头群桩在波高为0.3、0.4、0.5 m下的最大受力和位移均能满足规范要求，桩顶处位移最大为0.66 mm；最大应力产生在群桩前排桩底，为152.4 kPa，桩底区域混凝土易发生失稳破坏，实际工程中应格外关注。
-
2025(2):184-190
Abstract:
冲刷防护是码头桩基设计维护中需要面临的重要问题之一。探索固化渣土用于桩基冲刷防护的可行性，即利用工程建设渣土添加适宜的固化剂形成固化土，通过适宜方式对桥墩冲刷区进行覆盖，增强床面的抗冲性能，从而起到防护作用。针对不同的固化土配方，对其流动性、抗剪强度以及抗冲刷情况进行物理模型试验以及数值模拟研究。试验结果表明，固化土塌落直径随着水土比的增加而增加，并且固化土的流动性随时间降低较快；固化土的抗剪强度随时间而缓慢提高，灰土比提高，固化土强度亦会随之提高；固化土整体对水流冲刷侵蚀抵抗效果较好，可用作新型的冲刷防护材料；在水下环境中，固化土的强度也会随时间不断增加，耐久性能良好。
-
2025(2):191-196
Abstract:
基于多波束测深系统监测滨海港物流园护岸外侧海域的短期冲淤变化。研究发现，护岸拐角处外侧海域存在一个呈东西走向的冲刷坑，长约570 m，宽约110 m，其边缘已至护岸底部，存在严重的安全隐患。通过对2023年5月—11月期间的监测数据分析，发现冲刷坑边缘持续侵蚀，且未见减缓趋势，研究结果为后续护岸工程提供了准确的数据支撑。多波束测深系统能够准确识别护岸水下地形的时空变化，为类似护岸变形监测提供了有效参考。
-
2025(2):197-202
Abstract:
珊瑚礁砂因其易破碎、高压缩性等异于常规砂土的特殊工程性质，冲击动力沉桩过程中易引起桩侧珊瑚礁砂颗粒破碎、剪缩等复杂变化，造成沉桩过程发生溜桩现象。溜桩未经预料且溜桩距离过长，不仅增加沉桩控制难度，且施工风险高，因此亟需一种预测深厚珊瑚砂地层打入桩溜桩深度的分析方法，用于指导沉桩控制，从而降低施工风险。依托实际工程，开展深厚珊瑚礁砂地层打入桩高应变试桩，分析溜桩状态下珊瑚礁砂的土阻力取值，提出并验证珊瑚礁砂地层打入桩溜桩深度预测方法，同时提出降低溜桩风险的沉桩控制方法，并应用于现场602根打入桩的施工溜桩风险预测及沉桩控制，得出珊瑚礁砂地层打入桩溜桩规律。
-
2025(2):203-210
Abstract:
为了研究绞吸式挖泥船绞刀以不同转速和横移速度工作时其流场分布及颗粒运动轨迹，本文对某型绞刀的挖掘过程进行单向的流体-固粒耦合数值模拟。使用欧拉描述求解的流场，使用拉格朗日描述对土颗粒进行追踪，得到该绞刀相应工况下的流场分布规律和颗粒运动轨迹。结果表明：当转速30 r/min和横移速度0.50 m/s时，绞刀流场最稳定，颗粒吸入效率更高。本文的研究在理解绞刀工作原理、优化切削效果等方面具有一定参考价值，可以为绞吸式挖泥船绞刀优化施工及未来推广提供参考，从而在实际应用中更好地满足工程需求。
-
2025(2):211-217
Abstract:
远海大型港区建设过程中施工现场情况复杂、工程船舶数量众多，施工船只大范围实时监管困难。基于建筑信息模型（BIM）+地理信息系统（GIS）技术融合船舶自动识别系统（AIS）的船舶实时定位数据，实现工程地理信息三维可视化实时展示以及船舶动态跟踪与安全预警，依托某大型远海港口工程进行二/三维数据展示与空间分析、船舶实时监控预警等业务探索和验证。结果表明，BIM+GIS多源数据融合在船机监测方面的应用可提高施工现场船机实时监管能力，并为项目管理提供决策依据。
-
2025(2):218-224
Abstract:
针对某大型耙吸挖泥船高压冲水泵在轻载吃水、大流量冲舱工况下必需汽蚀余量过高问题，通过对叶轮进行改型优化，在保持原水力性能的条件下降低临界汽蚀余量，实现汽蚀性能优化。采用CFD技术对优化前后的高压冲水泵外特性及汽蚀性能进行数值模拟，对比优化前后大流量冲舱工况的关键性能参数，并分析优化前后的空化流场。结果表明，通过叶轮吸口尺寸放大及叶片改型优化，4种施工工况的水力性能满足设计要求，大流量冲舱工况下的临界汽蚀余量由10.47 m下降至6.03 m，有效提高了高压冲水泵的汽蚀性能。
-
2025(2):225-231
Abstract:
受制于地形地貌、地质条件、结构施工以及地基防渗等因素，我国中东部地区内河船闸施工条件复杂，而此复杂条件下改建船闸高陡边坡支护技术研究成果较少。依托湖南省首个在建27 m高水头差洪江枢纽改建船闸工程，针对复杂环境下船闸施工面临的高边坡施工稳定性难题，提出“框格梁+预应力锚索”组合支护技术，并通过坡面沉降变形、锚索内力现场测试手段分析高边坡安全稳定性，评价该防护技术应用效果。研究结果表明：现场采用该支护技术后，船闸高边坡坡面沉降变形日均最大值为0.34 mm/d，累计沉降最大值8.3 mm，远小于日均3 mm/d、累计沉降值20 mm的报警值；“框格梁+预应力锚索”组合支护结构主要承受拉力作用且数值较小，最大拉力小于1 000 kN的设计限值，船闸高边坡支护结构设计布局合理，抑制边坡楔形体滑移效果良好，高边坡处于安全稳定状态。研究成果可为类似工程提供借鉴。
