2025(1):1-8.
摘要:平陆运河是西部陆海新通道的骨干工程,也是新中国成立以来建设的第一条连通江海的大运河,其航道行洪畅通意义重大。通过搭建概化平陆运河沿线涉河建筑物的二维水动力数学模型,模拟运河航道在行洪标准工况下的水流流态、水动力轴线情况。结果表明,平陆运河航道开挖疏浚建设后水流流态、水动力轴线更有利于航道洪水排泄和航道长期运行稳定。研究成果可为平陆运河规划管理提供参考。
2025(1):9-15.
摘要:随着内河水运的快速发展,大型人工运河的研究及建设持续推进,对建设全过程的生态绿色要求也日益增加。基于平陆运河工程特点及生态环境重点问题,进行运河生态廊道的构建及布局研究,通过划分空中、水下、陆上、河岸廊道,提出动物通道、生态涵养区等生态设施节点设计,以增加运河全线不同生态斑块的连通性。通过总结平陆运河生态廊道的建设布局,以及生态节点设施布置、设计重点,为其他跨流域水系连通人工运河的生态建设提供借鉴与参考。
2025(1):16-22.
摘要:针对目前缺乏较长周期波浪作用下系泊船舶装卸作业波浪标准的问题,进行系统的分析研究。采用物理模型试验方法,针对一系列油船、LNG船和散货船船型,考虑较大波浪周期范围,开展水动力特性的模型试验,分析船舶运动量随周期的变化规律,并结合相应规范规定,提出较长周期波浪作用下船舶作业允许波高随周期变化的折减系数。研究成果可为相关研究和设计提供科学支持。
2025(1):23-28.
摘要:为了研究江苏典型淤积潮滩泥沙沉积特征,于2021年7月在洋口港开展断面调查。研究结果表明,该区域潮流为正规半日潮,涨潮流向为西南向、落潮流向为东北向。观测期间,波高随风场的增强明显变大,潮流大小主要随着潮周期变化;增强的波浪有助于水体扰动和泥沙悬浮;底部切应力主要受潮流作用,受波浪作用较小;波流联合切应力大部分时间都小于临界侵蚀应力,水体中的悬沙多倾向于沉降,滩面易淤积;悬沙总体上沿岸向南和平行向岸输送。
2025(1):29-36.
摘要:从原型构件和加速腐蚀构件中获取不同锈蚀程度的钢筋试件,借助三维激光扫描技术计算得到各锈蚀钢筋试件的残余截面积数据,并对其进行统计分析;通过Monte-Carlo抽样算法,研究构件截面钢筋锈蚀率与构件整体钢筋锈蚀率、配筋数量的关系,并对比分析这两种构件锈蚀率指标在锈蚀钢筋混凝土梁承载力评估中的性能特点。结果表明,广义极值分布模型对锈蚀钢筋残余截面积概率分布拟合效果最佳;构件截面钢筋锈蚀率与构件整体钢筋锈蚀率之比α随构件整体钢筋锈蚀率的增大和配筋数量的增加而减小;构件截面钢筋锈蚀率能更准确地预测锈蚀钢筋混凝土梁剩余承载力。
2025(1):37-43.
摘要:大窑湾港区是大连港的核心港区,其南岸已经建成规模化集装箱码头区,北岸尚未开发,是辽宁沿海港口最重要的外贸集装箱储备港口资源。严控围填海政策实施以来,集装箱码头规划建设的外部约束更为复杂。以大连港大窑湾港区北岸作业区为例,探讨资源环境约束下集装箱港口集约化规划方法,研究岸线和陆域资源优化使用,对陆域功能空间需求进行量化和精细化布置,基于模型分析和规模测算,提出岸线和陆域布置优化方案。研究表明,按照“运输需求-用地需求-平面方案”的论证过程,通过“大顺岸、连片式”的平面布置和“码头生产区+综合物流园区”的功能布局,能够有效加强需求和方案的匹配度,在保证码头通过能力发挥的同时,节约集约用海用地,实现港口与资源环境协调发展。
2025(1):44-50.
摘要:系缆墩作为港口码头常见的高桩墩台结构形式,其桩位布置优化是一个复杂的非线性问题,传统基于经验的试算和调整方法在解决该问题时面临困难。本文基于经典遗传算法,建立了桩位布置优化问题的数学模型。通过对各桩基参数进行二进制编码,结合碰桩约束条件的后置处理策略,应用计算机编程语言实现了系缆墩桩位布置的遗传迭代进化。模型优化结果表明,应用经典遗传算法能够使桩位优化问题得到较好的收敛性能和优化效果,且满足工程设计可行性和实用性要求,为系缆墩桩位布置优化问题提供可靠的解决方案。
2025(1):51-55.
摘要:随着我国生态环境分区管控的强化推进,港口绿色发展已经成为必然趋势。宁波舟山港在世界一流强港建设进程中,面临的土地、水域和岸线等资源约束越来越强,亟需推进港口岸线资源的集约高效利用,进一步提升系统运输效能。为更好地服务国家战略实施和区域经济社会高质量发展,围绕“已用资源提质增效、存量资源合理引导、新增资源审慎协调”,剖析不同港口岸线资源集约高效利用模式及应用场景,秉持“绿色发展、高效利用、合理集约、协调平衡、供需适应、分类施策”的原则,提出刚弹结合精准管理、动态监管良性循环、主动作为生态优先、全生命周期落实绿色理念等面向新一轮宁波舟山港总体修订的岸线规划导向。
2025(1):56-60.
摘要:针对低顶岛式斜坡堤的堤顶高程确定方法,基于国内外现有研究成果和所依托的工程实践,探讨影响低顶岛式斜坡堤的堤顶高程设计关键因素,对强浪向分散、常浪向集中的情况提出堤顶高程宜使堤后次生波与非掩护浪向设计波浪基本相当的设计理念,并结合工程案例的物理模型试验结果进行对比分析。结果表明,所提出的设计理念合理、可行,对未来类似工程的设计具有借鉴和参考意义。
2025(1):61-66.
摘要:半直立半斜坡式防波堤凭借“一堤多用”的结构优势广泛应用于防波堤工程中。外侧斜坡式结构对风浪适应性强,对波浪有一定的遮挡效应;内侧直立式结构可兼做码头,实现系靠泊及平台作业功能。目前规范关于半直立半斜坡式防波堤的研究较少,斜坡堤的消浪效果及波浪力折减系数缺乏理论支撑。结合工程实例,通过物理模型试验进行验证,将实测波浪数据分别与规范中直墙式建筑物墙前波浪力计算值、斜坡式建筑物顶部挡浪墙波浪力计算值进行对比,分析两种计算方法得出的结论与模型试验结论之间的差异并提出不同部位波浪力折减系数取值,通过波浪力试验实测值进行结构稳定性复核验算并给出相关建议。研究成果可为类似项目提供参考。
2025(1):67-75.
摘要:针对复杂约束条件下沿江电厂专用码头与取水口共用深水岸线布置问题,以无锡(江阴)港石利港区利港电厂散货码头改建为例,结合工程区域通航、水文条件及改建项目特点,进行电厂散货码头不同布置方案的比选研究。采用数值计算与理论研究相结合,分析码头上跨取水口方案条件下,不同工况对码头前沿水动力条件的影响,结果表明:当码头采用透空结构并上跨取水口时,取水口对码头前沿水动力条件影响较小,基本不影响船舶正常靠离泊和作业,且码头与取水口共用岸线可实现沿江港口岸线的集约高效利用,为类似工程规划和设计提供参考借鉴。
2025(1):76-84.
摘要:针对剑潭双线船闸存在的平面尺度大、输水强度高,下游共用引航道宽度有限、可能存在回流、斜流等水力学问题,采用比尺1:30的物理模型,对剑潭双线船闸泄水口及下引航道通航水流条件进行模型试验研究。结果表明,剑潭双线船闸泄水口采用部分旁侧泄水形式布置是合理的;增设透空分水墙可以减弱隔流堤堤头回流强度;双线船闸同时泄水时,共用引航道内流速较大,采用错峰泄水或反向运行方式可以将流速降至规范限值以内。采取相应优化措施后,在设计最不利水头组合工况下,剑潭船闸输水系统泄水口及下引航道各项水力指标均能满足设计和规范要求。研究成果可供类似工程参考借鉴。
2025(1):85-92.
摘要:为研究丁坝群工程在低含沙条件下的保滩效果及其与水动力的响应关系,采用青草沙水库北堤外侧2014—2021年实测水下地形数据,定量分析丁坝群工程实施后区域的滩槽冲淤演变特点,基于MIKE21数值模型模拟丁坝群工程在2014与2021年地形条件下的水动力与正向风浪特点。结果表明:青草沙水库北堤丁坝群工程实施后,坝田滩地在2014—2021年间出现了最大厚度近10 m的淤积,滩地高程淤积至0 m附近后保持稳定、冲淤速度变缓,形成的岸坡比降在1:3~1:5;丁坝群头部无冲刷坑形成,与外侧新桥通道底高程在丁坝群实施前已达到-15 m有关;随着坝田滩地的整体淤高,近主槽侧滩面涨落潮流速均呈增大趋势,模拟条件下的高低潮位、有效波高变幅小于0.03 m,基本未受到坝田淤高的影响。丁坝群工程在低含沙条件下仍具有固沙保滩效果,可为长江口水流冲蚀堤岸的护滩带建设提供基础。
2025(1):93-101.
摘要:分汊河段内采砂易改变汊道原有分流比,进而影响航道水流条件,危及主航道通航安全。为研究沅水尾闾金石垸、太湖垸采砂对航道水流影响,采用2016、2022年实测地形与水文资料,构建平面二维水流运动数学模型,计算采砂前后不同地形和水文条件下水动力场变化。结果表明,研究河段滩槽形势稳定,采砂不会引起主航道尺度明显变化和泥沙淤积;若采砂后中汊锁坝被冲毁,中汊分流比增大7.12%以上;采砂后主航道最小水深仍大于3 m,满足通航要求,锁坝封堵使得河段进口至汊道分流口水面比降减小4‰。若采砂后锁坝被冲毁,枯水期主航道水位最大下降0.10 m;采砂前后河段流场整体变化不大,采区附近流速变小,局部流速最大偏转角小于23°,不影响采砂船进出;锁坝封堵使得洪水期中汊流速减小0.52 m/s。锁坝对稳定总体河势起控制作用,可避免中汊冲刷发展造成主航道水位陡降、尺度萎缩甚至改线,同时采区边界附近流速较大、冲刷滩地,建议对锁坝和滩地进行守护。
2025(1):102-106.
摘要:针对建设场地局限且上下游水位变幅较大时,传统的省水船闸省水池布置形式(开敞式和封闭式)均不能较好地适应设计需求的问题,进行省水池新的布置形式研究,提出组合式布置的概念,即多个省水池中的部分省水池相对另一部分省水池沿水平方向上错位设置,且多个省水池中的部分省水池相对另一部分省水池沿竖直方向上也错位设置。实践证明,采用该布置形式,既能较好地适应狭窄的场地条件、又能适应上下游较大的水位变幅,很好地满足设计需求。依托工程采用该布置形式并已进入施工建造阶段,该技术可为类似条件的省水船闸设计提供参考。
2025(1):107-112.
摘要:沙坪河与郁江交汇口的夹角较小,不利于船舶转弯航行,特别是郁江上游进出沙坪河的船舶转弯困难;此外,在交汇口航道右岸岛屿上分布着大量居民房,征地、拆迁较为困难。如何统筹兼顾航行条件与少征地、少开挖是该河段航道线路布置的难点。为使船舶在运河航道中的适航性和安全性达到良好,按照直线为主、弯道为辅的原则布置2条航道线路。经技术经济比较,选择航行安全、施工难度小、工程造价低的航道线路,并选择代表船型、建立电子航道图对该航道线路进行船舶操纵仿真试验。船模试验表明,优化设计方案的航道宽度及转弯半径均满足通航安全的要求。
2025(1):113-121.
摘要:长江上游宜宾至重庆河段是长江黄金航道的重要组成部分,在自然因素和人为因素的综合作用下,该河段近期水沙情势发生了一定变化。基于长江朱沱站、寸滩站(简称“两站”)1956—2020年的径流量和悬移质输沙量原型观测资料,分析长江宜宾至重庆河段的水沙趋势性、突变性和周期性变化特征,结果表明:1)朱沱站径流量呈上升趋势,寸滩站径流量呈下降趋势,但均不显著;两站输沙量均呈异常显著下降趋势。2)两站径流量和输沙量均出现突变特征,径流量突变发生在1960—1969年,2000年以来也存在径流量突变情况;而输沙量的突变主要发生在2000年至今。3)朱沱站径流量在28 a的时间尺度下周期震荡最剧烈,径流变化的平均周期约为19 a,相当于经历了3.5个丰水期和枯水期的转换;输沙量在93 a时间尺度下,呈现出明显的周期性,径流变化的平均周期约为57 a;寸滩站径流量序列中,14、28、47 a时间尺度下,周期性变化较明显,寸滩站输沙量变化的主周期约为93 a。
2025(1):122-128.
摘要:八堡双线船闸为京杭运河沟通钱塘江第二通道的关键性节点工程,其上下游引航道均采用共用引航道的布置形式。为保障双线船闸运行时的船舶过闸安全,通过实船试验及水力学观测对引航道水流条件及船舶停泊条件等参数进行测量,并对船闸通航安全进行分析。结果表明:引航道水面波动在-0.29~0.38 m,不会导致船舶擦底现象发生;双线船闸同时充泄水时,引航道内的最大流速为0.44 m/s,船闸人字门处最大瞬时反向水头为0.143 m,船舶最大系缆力为5.74 kN,均满足规范要求;船闸单线运行时,对另一侧船闸的船舶进出闸不造成影响。
2025(1):129-135.
摘要:针对临淮岗复线船闸上游采用直线引航道布置方案征地面积大、开挖量大的问题,提出分离式引航道布置方案和优化过闸效率后的折线形引航道方案。针对上下游引航道水流条件复杂的问题,采用物理模型试验对引航道设计方案进行优化和验证,试验表明:原设计方案上、下游引航道横向水流速度超标,下游引航道回流较为严重;上、下游横向水流主要受引航道宽度控制,加宽引航道宽度至65 m可有效改善横向水流条件。针对下游水流条件局部不满足要求的问题,采用船模操纵仿真试验验证所需航行宽度,经验证平槽泄水水位下城西湖退水闸流量小于300 m3/s,最低通航水位下城西湖退水闸流量小于100 m3/s时,满足规范水流条件的引航道宽度45 m,超过船舶安全通航所需通航宽度。
2025(1):136-144.
摘要:针对桃源枢纽船闸存在的碍航问题,以沅水桃源枢纽二线船闸建设工程为项目依托,采用二维动力学数值模拟方法对桃源枢纽—周文庙水文站河段通航水流条件进行研究。基于对多工况水深、水位、流速等参数的分析,进而研究枢纽与坝下航道的通航水流条件和碍航滩段,并根据滩险问题提出挖槽疏浚等航道整治措施。结果表明:在现有地形条件下工况1(Q=217 m3/s)和工况2(Q=380 m3/s)在距桃源枢纽0~20 km河段和80~95 km河段碍航问题突出,当流量大于工况3(1 233 m3/s)时满足Ⅲ级航道尺度要求。经数学模型验证,对碍航滩段进行拟定的挖槽疏浚等措施能够有效改善航道的通航水流条件。
2025(1):145-153.
摘要:针对沅水下游存在高等级航道瓶颈,桃源枢纽一线船闸通过能力不足的问题,拟在桃源枢纽扩建二线船闸。建立1:100整体定床物理模型,对船闸左、右岸的设计方案进行比选和优化,并对引航道及口门区的通航水流条件采取一系列改善措施。结果表明:左岸新建船闸方案通航流量基本能达到10 a一遇洪水流量,但需要拆除重建3孔泄洪闸,对枢纽主体结构、左汊行洪能力、河床稳定影响大,还需要拆除一线船闸左侧导航堤和导流堤,导致大幅降低一线船闸通航保证率;通过对右岸船闸方案采用减小上游开挖深度、在上游连接段布置潜坝、优化隔水墙长度、扩展航槽宽度的方案,可大幅改善引航道及口门区的通航水流条件,满足通航要求。
2025(1):154-157.
摘要:针对三峡升船机引航道水位快速波动条件下,船厢对接位置选择不合理影响升船机安全高效运行的问题,本文开展了三峡升船机应对水位波动的船厢对接方案优化,研究提出设置过厢船舶临时靠泊区和船厢对接位置判断方法,实现了船厢与航道快速准确对接。总结三峡升船机船厢对接优化方案,现场验证前后受水位波动影响情况的变化。结果表明:对比原方案,方案优化后能够提升升船机船厢对接位置合理性和准确性,并有效减少航道水位波动对升船机运行的影响,为建设在自然河流上的升船机安全高效运行提供了一种更为行之有效的船厢对接方法。
2025(1):158-163.
摘要:针对内河通航水域认定工作中存在的管理边界模糊、认定原则不一、通航标准空白等问题,结合平原河网地区地域及水域特点,通过梳理法律法规、技术标准、各地已发布的通航水域管理文件,以满足使用需求和保护通航资源为原则,提出将航道、现状有运营码头的河道、现状有货船通航的河道、地理区位重要且对现有航道网络能起到补充支持的河道、拟开发水上游览经营活动的水域、目前无通航需求但仍具备一定通航能力的河道等6类水域认定为通航水域;现状通航条件较差且无规划使用需求的水域以及城市园林水域不宜认定为通航水域。另外,本着适度合理的原则,提出河道、湖泊等通航水域上的通航标准。研究成果可为通航水域管理工作提供理论支撑和技术参考。
2025(1):164-170.
摘要:输水系统是船闸的核心,其设计方案直接影响船闸通过能力,是船闸设计的关键参数。针对微山三线船闸输水规模较大、水力指标和输水效率要求较高的问题,通过比尺1:30的物理模型试验,对各工况及船闸输水系统布置方案下的水力特性、船舶泊稳条件及输水系统的消力设施等进行研究。结果表明,进水口取消进水格栅,采用消涡板,从技术和经济上优化了船闸设计;出水口消能工布置和下游引航道辅导航墙线型优化使得水流条件得到明显改善。优化方案输水系统布置在闸门开启方式下,各项水力指标均满足设计和规范要求,输水系统整体设计是合理可行的。
2025(1):171-176.
摘要:柳江Ⅱ级航道作为西南水运出海北线通道的重要组成部分,但运力不足。根据整治河段自然资源分布、社会经济发展与工业布局现状及规划、航运发展前景对建设柳江Ⅱ级航道进行可行性研究。建立柳江Ⅱ级航道设计标准和设计原则,依据通航率和航道等级,提出一种计算航道尺寸的方法,并基于柳江Ⅱ级航道工程设计最低通航水位和河段分期水位-流量计算柳江Ⅱ级航道流量,根据Ⅱ级航道弯曲半径的要求及使用和维护的便利性,提出滩段航道线路方案,实现全长173 km的2 000吨级Ⅱ级航道建设,根据运量预测2025、2035、2050年货运量分别为2 670万、4 810万、6 500万t。
2025(1):177-184.
摘要:膨胀土边坡在干湿交替的环境下,边坡土体会发生明显的涨缩和强度衰减的现象,从而容易引发边坡滑坡与滑移事故。因此,快速、准确地获取土体参数对处治修复膨胀土边坡具有重要意义。以某航道整治工程为背景,基于室内土工试验参数,以现场实际布设测斜管所测不同深度下的水平位移为评价指标,利用正交试验对膨胀土边坡的土体参数进行敏感性分析,通过最小二乘支持向量机构建膨胀土边坡土体参数反演模型,并对该反演模型进行验证,获得反演后的土体参数,再将反演后的土体参数对膨胀土边坡处治修复进行最不利工况的正演计算,对膨胀土边坡的变形进行预测分析。结果表明,基于最小二乘支持向量机构建的反演模型可以实现对现场施工进行动态设计以及对施工期内的边坡变形进行预测。
2025(1):185-192.
摘要:袋装砂以工期快、造价低、适应性强的特点得到广泛应用。但对袋装砂液化问题的研究较少,尤其是高烈度地区,袋装砂无法像普通吹填砂一样进行密实处理,在强震作用下,袋装砂棱体的液化变形成为不可忽略的因素,液化问题已经成为袋装砂棱体在海外强震国家和地区推广应用的制约。本文采用FLAC 3D对袋装砂堤在强震作用下的场地液化度、加速度等动力响应进行深入分析,并提出了降低液化的措施。对袋装砂棱体结构在东南亚市场推广应用起到借鉴作用。
2025(1):193-198.
摘要:针对20世纪建设的大量码头因长期运营于恶劣环境而产生的钢筋混凝土劣化问题,依托宁波舟山港二期码头加固修复工程,设计不同的玄武岩纤维制品进行针对性加固修复,包括采用双层玄武岩纤维布(300~380 g/m2)结合粘接胶对面板进行加固、植入玄武岩纤维筋结合钢套筒支模灌注C40水下不分散混凝土进行加大截面法加固、掺入玄武岩纤维网格结合混凝土进行面层控裂加固等,结合施工工艺流程实现了将玄武岩纤维布、筋、网格在老码头中的综合应用,并对施工后约2年的应用效果进行评估。结果表明,玄武岩纤维布未出现鼓包、剥离等现象,玄武岩纤维网格、筋复合混凝土结构未产生有害裂缝,总体外观质量良好。
2025(1):199-204.
摘要:本文主要介绍了一种适用于耙吸挖泥船疏浚施工的新型施工工艺,即动态分层定深施工工艺。首先采用敏感性因素分析法对影响疏浚工程扫浅时间的各个因素进行重要性排序,然后逐个分析每个因素对平整度影响的机理,最后根据分析结果构建动态分层定深计算公式,计算得出分阶段施工的不同定深深度。整个工艺通过加强对施工过程中平整度的阶段控制,从而降低乃至消除后期扫浅时间,减少前期抢工程量造成的垄沟,最终减少施工工期,提高项目收益。通过在洋山四期基建项目中的应用,体现出该施工工艺的可行性和优势。
2025(1):205-208.
摘要:航道工程清礁施工中,如清礁区域内附近存在临近建筑物,则需要考虑施工对临近建筑物的影响。在西部陆海新通道(平陆)运河航道工程建设中,为避免清礁时对既有临近建筑物产生不利影响,工程利用高频破碎锤的循环冲击作用对礁石进行破碎,更加高效、环保。针对高频破碎锤在清礁敏感区域的适用性问题,基于3DEC建立高频破碎锤清礁数值模拟计算模型,开展高频振动冲击下岩体内的动力响应规律研究,提出施工中使用HB3600破碎锤清礁时的适用范围。结果表明,HB3600破碎锤适用于抗压强度30 MPa以内的岩石,超过此范围后破岩效率下降;破碎锤冲击作用下,岩体内部产生的应力随着与锤尖距离的增大而逐渐减小,其中竖向应力在0.95 m范围内影响较大,横向应力在半径0.5 m范围内影响较大。
2025(1):209-212.
摘要:在浇筑排水沟等混凝土薄壁结构时,由于模板下料口较窄,需要连续浇筑的薄壁结构较长,内部钢筋较密等限制条件,导致混凝土浇筑的速度缓慢,下料浪费情况严重。结合某码头堆场工程研发薄壁构件浇筑辅助装置,具有下料顺畅、连续施工、装置造价低且可重复利用的优点,在进行排水沟壁混凝土浇筑时,克服了传统排水沟浇筑方式效率低、混凝土浪费多等弊端,使排水沟浇筑施工效率提升了50%。
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