刘长俭,高天航,陈正勇,吴宏宇,王 蕊,李宜军,徐 杏,魏雪莲
2022(12):1-6.
摘要:为更好分析港口运输需求发展趋势,将港口吞吐量影响因素进行结构拆解,建立吞吐量与国内生产总值、工业增加值、一二三产业增加值、投资、消费、外贸额的关系方程。同时,将吞吐量拆分为主要货类,建立煤炭吞吐量与火电发电量、原油吞吐量与原油加工量、铁矿石吞吐量与生铁产量、集装箱吞吐量与第二产业增加值等关系方程。组合应用回归分析、弹性系数等预测模型,预测2025年我国港口货物吞吐量、煤炭、原油、铁矿石和集装箱吞吐量分别为172亿、29亿、8.3亿、22亿t和3.2亿TEU。预测结论为全国水运“十四五”发展规划等提供参考。
2022(12):7-11.
摘要:2020年,我国提出构建“双循环”新发展格局。水运在经济社会发展中具有基础性、先导性、战略性、服务性作用,将在新发展阶段承担更加重要的使命。通过梳理我国水路运输发展现状、研判“十四五”期发展趋势,提出我国水运方面的发展思路和建议。重点包括:1)抓住新的发展机遇,进一步提升水运基础设施保障能力。2)提高物流服务能力和水平,增强水路运输系统韧性。3)加强区域间及城市群内部物流联系,畅通水运集疏运体系。4)完善对外航运网络,打造更加开放的国际物流供应链体系。5)充分发挥自贸港和自贸试验区探路优势,深化体制机制创新。6)加强新技术研发应用,推动水运高质量发展。
2022(12):12-16.
摘要:港口是我国市场化程度最高的交通领域,目前已逐步建立发展战略、空间规划、发展规划相结合的规划体系。特别是港口布局规划和港口总体规划,作为法定规划体系,有效指导了我国港口过去几十年的发展建设。近年来,受港口资源一体化整合、行业精准化管理导向、国土空间资源协调日益复杂等因素影响,港口空间规划面临着内容繁杂、不便管理等诸多问题,难以在全面深化改革背景下很好地体现国家意志、落实事权对应。系统梳理了港口规划的框架体系,着眼解决当前港口总体规划编制和实施中的突出问题。探索规划过程中贯彻刚性与弹性相结合的理念,提出了新时期的港口规划原则及相关对策,使港口规划在体现国家意志的同时,更好服务和响应地方政府治理和区域经济发展的实际需求,真正实现规划引导发展。
2022(12):17-24.
摘要:为了研究垂直淹没射流中各因素对泥沙冲刷效果的影响规律,利用自行设计搭建的射流冲刷试验系统,基于“半模型”理论进行试验,通过摄像机和图像处理软件得到随冲刷参数EC变化的冲坑形态,以及射流速度、靶距、喷嘴直径对冲坑尺寸的影响规律。结果表明,冲坑深度随冲刷时间的增加先迅速增大、后缓慢增大直至稳定状态,在此过程中,冲坑形状保持几何相似性;冲坑尺寸随射流速度的增加而增加,动态冲坑深度明显大于静态冲坑深度。此外,通过试验得出了使冲坑深度达到最大值的最佳射流靶距。研究结果可为射流清淤的实际工程应用提供参考。
2022(12):25-33.
摘要:三维圆柱绕流的研究主要关注仿真精度,且单圆柱尾涡结构的分析较多,对于串列三圆柱绕流特征的研究较少。使用FLUENT软件对雷诺数为2.25×106在不同间距比下串列三圆柱的湍流模型进行三维模拟。运用Gambit软件对流场进行建模,并对圆柱临近水域网格进行加密,对串列三圆柱进行三维大涡模拟(LES);取间距比L/D(L为两圆柱间的距离,D为圆柱直径)为1.0、2.0和3.0,选取三维模拟中3个不同切面高度(距离水面0、2.25和4.40 m)研究速度场、压力场和涡量场的湍流特性。结果表明:三维模拟证实了表层的涡量变化显著,在连续圆柱后存在回流区域与间距比有强相关性;同时,3个不同切面的速度场变化较小,压力场变化甚微。
2022(12):34-39.
摘要:针对堤前水位高于堤顶时极端波浪溢流造成的海堤堤顶下冲水流问题,基于波浪溢流大型水槽试验中测得的堤顶流速时间序列开展研究,并提出波浪溢流过程中不同角度下冲水流的发生概率和平均流速的经验公式。结果表明,下冲水流的流速通常大于同一位置的流速均值,下冲水流的发生概率随其角度增大而明显减小,下冲水流的平均流速随其角度的增大而略有减小,但当出水高度趋近于0时,不同角度下冲水流的平均流速均会显著增大。
2022(12):40-47.
摘要:涌浪会增加进出港船舶操纵难度和航行风险,研究港域波浪尤其是涌浪的传播对船舶操纵有重要意义。基于非结构三角网格构建波流耦合数学模型,研究董家口港海域涌浪传播特性及波生流产生的规律。结果表明:涌浪从外海传至董家口港附近有效波高衰减过半,且波高初始值越大,衰减越剧烈;ESE方向的涌浪更难衰减,这是大浪多发生在该方向的原因;涌浪波高越大波生流越大,低潮时波生流大于高潮时;船舶工作区内波生流一般在0.1 m/s以内,为潮流最大流速的5%~7%;董家口港区的涌浪主要通过波浪对船体的直接作用影响船舶运动,波生流对船舶的作用较小,一般可忽略不计。
2022(12):48-54.
摘要:以长江下游疏浚砂为原材料,制备了4种不同疏浚砂掺量的混凝土试件,对疏浚砂混凝土试件的压剪复合性能进行研究。1)进行了5种不同轴压比下的压剪复合试验。试验结果表明:疏浚砂混凝土的压剪界面摩擦系数在疏浚砂含量较高时会下降,而试件内部黏聚力则随疏浚砂含量的增加而增加;同时试件压剪峰值位移随疏浚砂含量的增加呈现先增大后减小的趋势。2)对试件破坏界面进行SEM形貌分析,研究疏浚砂影响试件性能的微观机制。3)结合试验结果和已有文献研究,提出了基于八面体空间应力和基于Ottosen模型的破坏准则,并给出了准则方程中的拟合参数。试验数据与拟合结果吻合程度良好。
2022(12):55-61.
摘要:针对一种空心四面块体促淤堤断面开展阻力特性的试验研究,并与传统抛石加护面块体促淤堤试验结果进行了对比。结果表明:1)当水流雷诺数较小、可以形成促淤堤的非淹没状态时,在同一水流雷诺数条件下,空心四面块体促淤堤断面阻力系数可以用2段折线表达,折线的拐点基本对应于促淤堤的临界淹没状态,随着水流雷诺数增大,2段折线的斜率逐渐趋同;2)当水流雷诺数较大、无法形成促淤堤的非淹没状态时,在同一水流雷诺数条件下,空心四面块体促淤堤断面阻力系数可以用单一直线表达;3)提出可用于计算空心四面块体促淤堤断面阻力系数的方法,该方法也适应于一般透水堤。
2022(12):62-67.
摘要:三维波浪整体物理模型试验已广泛运用于防波堤工程实践中。三维整体物模试验较传统的波浪断面物理模型而言,对于波浪与结构物的作用有着更加完备的刻画。三维随机波浪整体物理模型试验可量化波浪的浅水变形、折绕射、越浪量及海工结构物三维稳定性。以越南茶荣沿海港口防波堤工程为例,利用134.3三维整体波浪物理模型,针对不同波向及重现期波浪条件下防波堤堤头、堤身三维稳定性与防波堤越浪量进行测试研究。试验结果表明:1)防波堤头堤石为5 t、主干为3.5 t时结构布置可靠稳定。2)仅在极端高水位和设计高水位部分组次发生少量越浪或者溅浪。
2022(12):68-71.
摘要:防波堤是码头掩护的重要屏障,其较高的投资往往成为工程可研阶段方案决策的关键因素。针对粤东某码头的防波堤优化,在收集附近外海波浪实测资料的基础上,结合波浪数值模拟成果,建立外海测波点与码头前沿的波要素转换关系,得到不同方案所对应的可作业时间,为防波堤建设方案的决策提供可靠的数据支撑。结果表明,同方向的外海入射波浪具有基本一致的波浪转换系数,利用该特性能够简化可作业时间的统计工作,提高方案比选效率。
2022(12):72-76.
摘要:目前规范给出的靠船墩间距取值建议相对简单,当靠泊船型跨度较大时,容易出现下限船型靠泊困难甚至不能靠泊的情况。针对大型蝶形布置油码头靠船墩间距取值问题,通过中外相关规范、指南的对比及与靠泊相关的实船数据统计,结合具体工程对靠船墩间距的影响因素及靠船墩间距上限值进行分析。结果表明,靠船墩布置时应考虑油船压载时的船舶平行体长度、集管中心偏心导致的艏艉平行体长度差等,并将其作为靠船墩间距上限值计算的控制因子。
2022(12):77-83.
摘要:基于2010—2018年长江口12.5 m深水航道回淤、水文、泥沙、地形资料,对航道回淤变化及影响因素进行分析。结果表明:1)长江口12.5 m深水航道常态回淤量大,年际间存在波动,多年平均年常态回淤量约为6 500万m3,2012年后总体呈减小趋势,目前基本稳定在5 000万m3,年回淤强度约1.3 m/a;2)回淤量与回淤强度具有明显的时空分布特征,即洪枯季分布不均、航道中段回淤集中;3)影响航道回淤时空分布的因素主要包括洪枯季泥沙来源和输沙强度、水沙盐结构和泥沙落淤条件、北槽中段水沙盐结构及滩槽泥沙交换能力等。对于北槽中段航道而言,主要受南导堤越堤泥沙影响较大。4)年际回淤变化总体呈减小趋势,其中南港—圆圆沙航道与滩槽高差的缩小和上游底沙输沙量的减少有关;北槽航道则是由于南坝田挡沙堤加高工程的实施有效改善了北槽内水沙环境,其实测减淤幅度为17.6%。
2022(12):84-91.
摘要: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。
2022(12):92-97.
摘要:为研究逆流沉排过程中软体排受力特性,基于排布只能承受拉应力的力学特性和几何非线性变形特点,采用非线性壳单元Shell181模拟排布,建立软体排沉排非线性有限元模型,与悬链线理论计算结果对比,验证了模型的准确性。分析现有研究中简化混凝土块的建模方法对计算结果的影响,利用验证后的模型对改进施工工艺后的张家洲洲头逆流沉排过程开展非线性有限元数值模拟。结果表明,沉排时排垫最大拉力出现在两侧1 m范围内,排垫两侧4 m长度的横向加筋带能有效降低撕排风险;排布和加筋带的抗拉安全系数均大于2,排体位移较小,施工方案安全有效。
2022(12):98-105.
摘要:京杭运河沟通钱塘江八堡船闸出口位于七堡弯道强潮河段,水流泥沙条件极其复杂。为满足通航要求,需要采取综合整治措施。针对河势变化、航槽水深、通航水流条件、闸下引航道泥沙淤积、出口通航保证率等问题,采用河床演变分析、潮流泥沙数学模型计算、物理模型试验、船模及实船航行试验等综合方法和手段进行深入研究,验证了船闸出口河段岸滩综合整治方案。结果表明:通过清理残坝、缩短丁坝长度以及增建导航堤等工程措施,促使航道主槽靠近船闸出口,显著提高口门区通航保证率,闸下引航道和口门区泥沙淤积量在可控范围。
2022(12):106-113.
摘要: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。
2022(12):114-119.
摘要:针对龙潭水电站引航道区域不利水流影响船舶进出安全问题,为改善上、下游引航道及口门区的流速,进行了优化上、下游引航道导航墙延长方案的研究。建立龙潭水电站船闸整改物理模型,研究运行过程中的各个典型工况。得出结论:1)上游河道来流量大于1 100 m3/s、闸门全开泄洪时,上游引航道口门区水流条件仍不能满足规范要求。2)下游引航道将主导航墙由透水改为不透水后,引航道及口门区水流条件可满足规范要求的结果。
2022(12):120-127.
摘要:以澜沧江Ⅳ级航道建设工程曼厅大沙坝无名洲整治方案为依托,阐述了滩险概况及碍航特征。针对采砂对弯道浅滩河段航道条件和航道整治的影响,从水位、流速、比降、消滩指标等方面分析了采砂前后航道条件和原推荐方案预期效果的变化,认为采砂对疏浚航槽的稳定和船舶自航上滩均会带来不利。提出了通过调整整治建筑物守护滩槽、束水攻沙、调整水面和比降分布等措施,以达到改善航道上滩水力条件和维持疏浚后航槽稳定的目的。得出结论:1)采砂对浅滩河段航道条件和航道整治均会造成不利影响。2)为保障航道条件和航道整治效果,需要调整整治建筑布置形式,解决新出现的碍航问题。
2022(12):128-133.
摘要:在历史演变分析的基础上,重点研究近年来长江北支进口段滩槽时空变化、成因和影响机制。利用数学模型,对进口段规划整治方案效果进行模拟研究。结果表明:受上游来水来沙条件变化、周边整治工程实施等综合影响,长江北支进口段拦门沙经历了舌状沙体→崇头暗沙→崇头沙的发展变化,北支进口入流条件恶化;沙体两侧深槽则呈现“十年河东、十年河西”交替变化的态势,目前主槽位于崇明侧,其走向与南支主流交角已达105°,主流流路极度弯曲。在北支中下段规划整治工程已实施的情况下,进口段的治理已成为北支兴衰的关键;北支进口段规划疏浚工程实施后,进口段流路有所归顺,北支分流比增加0.1%,工程实施有利于河势稳定,可达到治理目的。
2022(12):134-139.
摘要:为降低长江口深水航道常态回淤量,分先期工程和完善工程两阶段实施长江口深水航道减淤工程南坝田挡沙堤加高工程。利用北槽深水航道减淤工程实施前后的实测数据,综合分析了工程实施前后水沙通量、含沙量、流场、周边河势、航道减淤等方面的变化情况。结果表明:1)先期工程实施后,南导堤涨潮越堤水沙显著减少,北槽含沙量明显降低,航道南侧横向水沙输移得到有效抑制,工程实际减少常态回淤量约17.4%;2)完善工程实施后,南导堤涨潮越堤水沙基本阻断,北槽中下段含沙量也有所减小,北槽潮流方向更加归顺,常态回淤量降幅约5.6%;3)工程达到了预期的航道减淤目标,工程治理方案合理,航道减淤效果符合预期。
2022(12):140-145.
摘要:长洲水利枢纽过闸货运量已跃居世界天然航道首位。然而坝下枯水位持续降落引起一、二线船闸通航保证率大幅下降,制约枢纽的整体通过能力。基于实测水文资料和模型试验成果,分析一、二线船闸通过能力变化。结果表明:枢纽运行以来,水位降落引起一、二线船闸可通航船舶吨级总体呈下降趋势,原设计船型分别为2 000、1 000吨级,至2019年一、二线船闸在设计流量(外江1 090 m3/s)下仅能通过500、100吨级;贵梧3 000吨级航道整治工程实施后,西江运行中的国标船型和西江船型得以顺利过闸(一、二线船闸)所需的外江最小下泄流量分别为1 875、2 470 m3/s。优化上游库群联合调度提升枯季下泄流量,优化不同泄流条件下一、二线船闸的组合调度,深度释放船闸的利用率,是现状全面提升长洲枢纽整体通过能力的重要途径。
2022(12):146-151.
摘要:针对急弯下游布设的上游引航道口门区通航水流条件复杂等问题,依托某航电工程通航水力学模型试验,对比分析不同流量和不同隔流堤与导流墙夹角条件下的上游口门区的流场分布,探究隔流堤与导流墙夹角和上游引航道口门区水流条件之间的关系。结果表明,隔流堤可以有效减小上游引航道内与主航道中存在的流速梯度,减小主流对口门区水流的挤压和摩擦,进而减小口门区横流和回流流速,消除不利于通航的流态。隔流堤与导流墙之间夹角存在阈值,当小于该值时,纵向流速和横向流速均随着夹角的增大而减小;进一步增大则会导致部分主流流入,恶化口门区流态。
2022(12):152-157.
摘要:针对山区河流航电枢纽区域有限的诱集鱼条件,采用二维水流数值模拟方法,对嘉陵江利泽工程鱼道入口附近的水流条件进行研究。对比分析了5种布置方案下的鱼道进口水流流场。结果表明:鱼道进口靠岸侧布置导墙、靠主河道侧布置反弧堤头加导流墩的组合形式,可显著改善鱼道进口水流条件。对于该工程而言,直导墙长度设计为6 m,然后以圆弧(R=18 m)与岸坡相接;反弧堤头成45度角斜切;在斜切边壁外布置2个尺寸均为1.2 m×0.8 m的导流墩,布置间隔为1.2 m。
2022(12):158-163.
摘要:山区冲积性河流滩槽明显,连续弯道间易形成中枯水期碍航的浅、急滩。针对此类滩段整治中简单疏浚可能引起水流归槽而恶化的问题,以岷江新开河滩段Ⅲ级航道工程为例,建立全长约10 km的河工定床模型,对研究河段的河床演变规律与碍航特征、工程前水流特性和航道整治设计方案及优化措施的效果等进行分析,归纳总结出中枯水碍航浅急滩的整治思路和方案。结果表明,方案实施后航道纵向流速在3.5 m/s以下、水面比降小于2.45‰,满足航道治理要求。
2022(12):164-169.
摘要:水流冲刷作用下整治建筑物护面块体的稳定性计算是内河航道整治工程设计的重要组成部分。随着国内设计企业参与海外工程越来越多,设计人员掌握国内外工程中常用的不同标准和计算方法尤为重要。介绍了国外工程中常用的Pilarczyk方法、英国水力研究院推荐的Escarameia and May方法、美国标准Maynord方法以及国内《航道工程设计规范》和《堤防工程设计规范》中的设计方法。通过对比,总结梳理各种计算方法的差异性,并通过工程实例进一步验证。结果表明,中国规范操作相对简单,但考虑的影响因素较少;国外常用方法考虑更为全面,适用范围更广,但计算过程相对复杂。
2022(12):170-175.
摘要:蕲春水道航道整治工程是长江干线武汉—安庆6m水深航道项目的先期工程。近年来,蕲春水道的河床演变特点导致弯道进口处容易出浅,且随着李家洲边滩头部串沟和右槽迅速发展,航道条件有恶化的趋势。为遏制该水道的不利发展,2017年开始实施航道整治工程。完工后,根据工程前后的实测资料,多角度分析了河道和航道条件的变化情况。结果表明:整治工程实施后,守护了李家洲边滩,改善浅区水流动力,稳定了关键部位的高滩岸线,初步遏制了航道条件的不利变化趋势,达到建设目标,工程效果较好。
2022(12):176-180.
摘要:岷江老木孔航电枢纽初步设计设定的初期蓄水位为358 m,客观分析其不足。利用多目标决策原理,对施工期围堰挡水试通航、初期发电的蓄水位进行优化研究,提出一种系统的简化算法。简化算法获得的研究结论为:1)优化的蓄水位比初步设计降低7.28 m(初期1台机组发电)、提前发电工期21.6 d,相对效益显著。2)能发挥降低二期二段围堰运行风险、节约建设总工期等诸多溢出效应。3)还扩展获得了初期2台机组发电时的最优蓄水位等成果。
2022(12):181-184.
摘要:针对福姜沙水道深水航道维护特性问题,采用航道演变、水沙运动基本理论和实测维护量资料分析相结合的研究手段,重点研究福姜沙水道近期航道维护量分布及其响应变化特征。研究表明,在多年自然演变和人工治理工程控制作用下,福姜沙水道已形成福中、福北和福南3条靠疏浚维护的航道并存的态势。上游径流量与航道内疏浚浅区回淤量总体呈良好的正相关关系,航槽疏浚区呈现洪季回淤快、枯季回淤慢的特点。建议下阶段加强福北水道减淤措施研究。
2022(12):185-190.
摘要:冲积河流行进过程中受到阻力时,河道的水力参数、形状参数将产生一系列变化以建立河流的相对平衡态,适应不同的水沙条件,由此产生了不同的河型。根据达西公式,运用试验法和量纲分析法得出无量纲的河道纵向、横向稳定指标;并基于阻力规律,通过引入河型参数和公式变形,提出采用综合稳定指标作为河型判定参数。通过天然河流资料的数据分析可知,所提出的河型参数可通过若干河流水力参数区分不同河型。
2022(12):191-195.
摘要:针对某大型单级船闸人字门启闭机开式齿轮传统人工润滑效率低、消耗大等问题,对船闸的人字门启闭机运行特点、润滑方式、润滑成膜效果等进行系统分析,结合自动润滑方式比选研究结果,设计出一种开式齿轮外置油轮式自动润滑系统。实际应用结果表明,开式齿轮自动润滑系统能可靠实现人字门启闭机开式齿轮自动润滑和精准定量供油,从而改善人字门启闭机开齿润滑效果,提高设备使用寿命。
2022(12):196-203.
摘要:为了提高内河船闸调度水平、缓解船闸堵航情况,以我国内河水运梯级开发中最为广泛的单级单线船闸为研究对象,运用Arena仿真平台构建了船闸通航仿真模型,以汉江兴隆船闸为例,对单级单线船闸船舶过闸问题进行仿真。在此基础上,为了评价相关要素对船舶待闸时间的影响,开展了大量单因素和多因素影响下船舶过闸敏感性试验。采用数据拟合方法研究了单因素作用下船舶待闸时间变化规律和预测模型,采用BP神经网络构建双因素作用下的船舶待闸时间预测模型。检验表明船舶待闸时间预测模型具有较好的预测精度。结合过闸预约制和预测模型提出了船闸优化调度策略,可为管理部门开展船闸科学调度提供有效的参考方法。
2022(12):204-209.
摘要:针对汉江某航电枢纽土石围堰汛期导截流的问题,采用数值模拟方法对工程方案进行优化,研究戗堤进占过程的水力特性以及截流对岸坡的冲刷影响,合理确定水下抛石料粒径。结果表明:1)通过对比实测数据,验证了该数值模拟方法的可靠性。2)成功预测了一期围堰挡水能力,预测水位精度高达0.5 m。3)二期上游围堰采用双向立堵法,减少了截流对岸坡的冲刷。同时预测的龙口流速及抛石粒径能够满足施工要求,为施工组织设计提供了科学依据。研究成果已成功运用于该项目实际施工中,并保证了该工程汛期一次实现成功截流。
2022(12):210-214.
摘要:以A港区某散装水泥码头物流系统为研究对象,基于离散事件动态系统理论,建立实现散装水泥码头物流功能的逻辑模型。针对码头最大装船能力与水平运输能力不匹配的问题,通过对码头筒仓数量和容量、船舶等待时间、泊位利用率、码头通过能力等的分析,给出不同策略组合的水泥筒仓选型方案。梳理码头装卸系统中各子系统的逻辑关系,采用仿真分析技术,确定建设投资合理的筒仓配置,从而提高水泥码头的出运能力和水泥厂总体效益。研究成果可为散装水泥码头出运能力优化提供重要依据,亦可为此类散货码头装卸系统筒仓数量和容量的选取提供参考。
2022(12):215-220.
摘要:针对大规模航道地形绘制效率低等问题,通过离散航道水深数据构建地形三角网格,借鉴LOD思想对网格进行疏密控制与显示。采用一种基于Delaunay三角网的方法构建航道地形,利用alpha-shapes边界提取方法对Delaunay三角网进行优化;提出利用网格划分法控制网格的疏密,通过比较克里金插值模型的拟合效果选择适合的变异模型,解决水深点采样不足、场景绘制效率低等问题。应用结果表明,上述方法可用于大规模航道地形的实时绘制。
2022(12):221-224.
摘要:耙吸挖泥船施工区域轨迹密集,有明确的抛泥区和挖泥区,但轨迹密度不同,传统的轨迹识别技术对于其施工行为模式识别困难,难以有效应用。针对该问题,提出一种无监督的耙吸挖泥船施工行为识别框架。首先,基于卡尔曼滤波算法解决轨迹跳变问题,提升轨迹数据的质量;然后,基于HDBSCAN算法同时识别出密度不同的挖泥和抛泥轨迹,解决了传统DBSCAN算法在类间密度不均衡的情况下参数设置困难的问题;最后,基于航向因素建立高斯混合模型GMM可进一步识别出运泥轨迹和返回轨迹。结果表明,上述方法能够快速、有效地实现耙吸船施工轨迹的精准识别。
2022(12):225-231.
摘要:港口地基土多为非饱和土,不同基质吸力下的土体强度特性各异,难以准确预测。以福建某港口地基工程非饱和粉质黏土为研究对象,开展土-水特征曲线(SWCC)试验、饱和及非饱和三轴压缩试验。依据土水特征曲线中AB段近线性特征,假设体积含水量与基质吸力对数值lg(ua-uw)线性相关,以A、B点数据作为已知条件,建立lg(ua-uw)与相对饱和度Se的联系,基于Vanapalli强度预测模型,构建新的非饱和土强度预测模型,并给出参数求解方法。引用相关文献中非饱和有机质粉土和膨胀土试验数据,利用新建预测模型对3种非饱和土的强度进行预测,并与传统预测方法进行对比。结果表明,新建预测模型的强度辨识效果较好,对非饱和粉质黏土、有机质黏土和膨胀土的强度预测具有一定的可行性和适用性。
2022(12):232-238.
摘要:针对沙特阿拉伯Tusdeer港口珊瑚礁软土,结合区域地质特征,分析软土的形成原因,并根据室内试验、原位十字板试验等结果确定其工程性质。结果表明:珊瑚礁软土的形成具有区域性特征,平缓、呈锯齿状的泻湖浅盆地貌利于细颗粒的沉积,软土的分布往往不连续且规模相对较小,软土的钙质含量较高但存在区域性差异;珊瑚礁软土中粉粒含量为56%~79%,其工程性质与一般滨海、河湖软土存在较大差异;珊瑚礁软土黏聚力为2~5 kPa,低于滨海、三角洲软土,内摩擦角22°~31°,高于滨海、三角洲一般软土;在深度2~5 m,珊瑚礁软土原位十字板强度20 kPa左右,灵敏度为1.5,属于低灵敏软土;珊瑚礁软土为工程性质不良的土体,对工程具有危害性,应充分考虑珊瑚礁场地钙质软土存在的可能性及影响,慎重评价珊瑚礁工程场地的复杂程度。
2022(12):239-244.
摘要:针对扶壁式高大坞墙水平位移、模板施工工效低、混凝土施工质量差等问题,以东方项目船坞工程中的现浇混凝土扶壁式坞墙结构为研究对象,采用有限元分析的方法进行坞墙偏移量模拟计算,并设置5 mm施工预偏量,依据《建筑施工模板安全技术规范》进行高大可拼装整体式木模板的设计,采取电加热丝加热老混凝土减少新老混凝土不同步收缩、增加浇筑点等措施,满足了坞墙廊道顶部龙门吊轨道安装误差不大于5 mm的精度要求,节省了坞墙结构的施工工期60余天,减少了混凝土约束裂缝以及蜂窝麻面、缝隙夹层等质量通病的产生,对类似高大坞墙结构施工项目有一定的借鉴意义。
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