月刊，创刊年 1976年
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2025(11):1-6
Abstract:
防波堤护面块体稳定质量是防波堤设计中重点关注的问题。针对斜坡堤护面块体的抗浪稳定性，介绍了行业经典案例——70年代葡萄牙Sines港深水防波堤设计和风暴破坏情况，对国内外规范斜坡堤护面块体稳定质量计算方法进行比较分析。采用Hudson公式对Sines港防波堤扭工字护面块体稳定情况进行复核，结果显示该防波堤设计采用的扭工字块体质量过低。比较中外规范计算结果得出，在深水条件（H/d＜0.3）下，中国规范计算稳定质量的安全富余度高于欧洲ROM规范，在浅水条件（H/d≥0.3）下，结果相反。研究成果可为更好地理解和使用国内外规范提供参考。
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2025(11):7-12
Abstract:
钢圆筒结构避免了地基开挖，且无需抛石，可快速成岛，与传统的水工结构相比，优势明显，具有广阔的应用前景。随着工程向远海的推进，插入比已成为影响钢圆筒结构稳定性的重要因素，现有的规范和计算方法逐渐不能满足工程的需要，因此亟需对该问题进行深入研究。通过离心模型试验，对插入比对钢圆筒结构稳定性影响进行研究。结果表明：筒顶水平位移随波浪荷载的增加而增大，初始阶段近似呈线性增大关系，达到极限荷载后，筒顶水平位移急剧增大，曲线表现为陡降型；钢圆筒失稳破坏主要表现为倾覆破坏，破坏时海侧泥面出现环状裂纹，陆侧泥面出现放射状裂纹；钢圆筒极限荷载和筒顶水平位移与泥面以上筒身高度之比S/H=1.5%时荷载都随着插入比的增加而增大，近似呈线性关系；钢圆筒极限荷载与插入比关系可近似表示为y=19 427x+6 268.3，S/H=1.5%时荷载与插入比关系可近似表示为y=2 072.6x+6 100.7。
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2025(11):13-18
Abstract:
针对含泥量对人工块体性能影响规律问题，以疏浚土替代普通砂石料制备人工块体，基于半干法压制成型进行不同含泥量（98%、62%、52%、28%、18%、13.3%、5.3%和1.3%）对块体力学性能的影响试验研究，以及压制强度、成型水分及养护条件对疏浚土块体性能影响研究。结果表明，含泥量13.3%~98.0%的范围内，试件强度随着含泥量的增加先增大后减小，在52%含泥量时达到最大强度，其28 d抗压强度和劈裂抗拉强度分别为65.5和7.13 MPa；在一定范围内提高压制强度对提高试件强度的效果明显，含水率为13 %时试件强度最大；温度和湿度对试件强度有较大影响，标准养护较之定期洒水、自然养护试件强度高。含泥量52%的疏浚土试件标准养护和定期洒水养护的软化系数分别达0.94和0.92，具有良好的抗水侵蚀特性。研究成果可为淤泥、粉土、粉砂等不同类型疏浚土制备人工块体提供参考和借鉴。
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2025(11):19-28
Abstract:
人工补沙目前被认为是一种较为理想的砂质岸滩防护方式，对生态环境影响小，但存在补沙流失率高、重补周期短等问题。对亚龙湾西段砂质岸滩防护设计进行研究，针对工程海域波流作用显著、岸滩侵蚀强度大、景观要求高、生态环保要求严的特点，分析岸滩侵蚀原因，归纳不同方法的流失量、流失率、重补周期等关键指标，探讨不同方法对不同场景的适用性，结合模型试验研究，创造性地提出生态护岸、干滩补沙、近岸补沙、水下拦沙坝相结合的“四位一体”岸滩生态防护模式，预期5 a流失率降低20%以上，重补周期延长近1倍。
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2025(11):29-38
Abstract:
堤脚结构是斜坡式防波堤的重要组成部分，通常采用天然块石。对于缺乏天然块石的港口工程建设区域，需要采用混凝土人工块体代替天然块石作为斜坡堤的堤脚。以某海外港口防波堤工程为例，通过防波堤波浪整体物理模型试验，研究涌浪及复杂地形条件下斜坡式防波堤堤脚人工块体方案的稳定性，并对斜坡堤堤脚进行优化，重点分析和研究涌浪及复杂地形条件下波浪对防波堤各部位的作用特征及斜坡堤堤脚稳定性的提升方法。研究结果表明，涌浪及复杂地形条件下，波浪产生的破波水流对斜坡堤堤头圆弧段内侧及堤根段作用强烈，原方案堤脚8 m3带槽方块在设计波浪作用下失稳；通过礁盘开槽、堤脚人工块体安放在礁盘开槽内可提升堤根段堤脚人工块体的稳定性；将堤身段和堤头段堤脚带槽方块加大至12 m3，但是由于带槽方块之间缺少咬合、对破波水流冲击作用的抵抗能力弱，堤身段和堤头段背浪侧（135°~180°）堤脚块体在设计波浪作用下仍失稳；优化方案的堤身和堤头段堤脚采用具有勾联性的人工块体，且其下方块石垫层可增强堤脚人工块体的稳定性，堤身段的12 m3?Xbloc块体和堤头段背浪侧（135°~180°）堤脚的16 m3?Xbloc块体在设计波浪作用下稳定。
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2025(11):39-46
Abstract:
当波浪以小于特定角度入射至直墙时，会发生波浪马赫反射现象，直墙附近除入射波与反射波外，还会产生沿墙传播的Stem波。其在传播过程中波能迅速增加，严重威胁结构物稳定性。目前针对规则波作用下Stem波波型结构演化规律的研究较为匮乏，尤其是临界入射角、波高和波宽的定量分析尚未系统开展。基于Boussinesq模型，通过数值模拟系统研究Stem波波型结构的临界入射角以及入射波高和入射角对其波高和波宽的影响。结果表明：Stem波波型结构的临界入射角在13°~14°之间。当入射角较小时，Stem波沿墙传播时波高和波宽单调递增，波高随入射波高的增大而减小，波宽变化则相反；当入射角较大时，Stem波的波高先增大再减小随后趋于稳定值，波宽随入射角的增大而减小，且对入射波高的依赖性降低。
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2025(11):47-51
Abstract:
为准确反映内部钢筋锈蚀作用下混凝土结构从开裂至破坏不连续过程的真实裂缝形态，以钢筋混凝土试件电化学加速锈蚀内部钢筋为对象，采用钢筋-锈蚀产物-混凝土共同作用模型，研究内部钢筋锈蚀作用下钢筋混凝土结构开裂破坏行为，并揭示内部钢筋锈蚀量对钢筋混凝土结构内部真实裂缝形态影响。结果表明：所采用的钢筋-锈蚀产物-混凝土共同作用模型可以反映内部钢筋锈蚀作用下钢筋混凝土结构开裂行为，内部钢筋锈蚀作用下钢筋混凝土试件随内部钢筋锈蚀量增加出现表面及内部裂缝，且裂缝发展初期的宽度增加量大于发展后期，原因在于裂缝发展过程中钢筋锈蚀产物渗入钢筋混凝土试件内部裂缝减缓了钢筋混凝土试件内部钢筋锈蚀作用引起的膨胀压力。
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2025(11):52-59
Abstract:
为厘清嵌入梁单元和实体单元建立的桩土耦合有限元模型的异同，以北非某深厚软土地基上的高桩码头为例，详细对比研究了两种模型的规模、计算效率、整体位移、桩体变形、负摩阻、内力等设计关键要素。研究结果表明:嵌入梁单元桩的计算效率是实体单元桩的3.5倍；在计算结果方面，两者均能较好地模拟软土地基码头岸坡的整体变形、桩基受到的负摩阻、变形及竖向受力情况，其中最大变形差异控制在5%以内；然而由于嵌入梁单元通过在土体中设置弹性区简化模拟桩基水平受力特性，难以考虑桩间土体“流动效应”，导致其桩基弯矩极值达到实体单元桩的1.5倍。在码头岸坡桩土耦合分析中，建议在方案初期通过嵌入梁单元进行快速评估和方案比选，在方案实施阶段通过实体单元精细化分析，以提升方案的经济性。
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2025(11):60-66
Abstract:
针对海上油气公共管廊高桩引桥结构设计，结合工程实例，对不同的高桩引桥结构进行结构设计，通过空间模型计算分析、造价分析及方案比选，研究不同排架间距、桩基形式、引桥上部结构、管架结构对引桥结构造价的影响。研究结果表明：增大排架间距可以降低桩基工程费用，但排架间距增大使上部结构造价增大，综合分析排架间距18 m比9 m引桥造价降低2.43%，造价降低不明显；大管桩比灌注桩引桥结构造价降低10.79万元/m，具有较大的造价优势；钢结构管架比混凝土管架造价增加32%，采用混凝土管架的公共管廊造价比采用钢结构管架降低3.12%，造价降低不明显。对于类似工程，可优先选择大管桩等打入桩；管架结构形式和排架间距对造价影响不明显，可对比分析后综合确定方案。
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2025(11):67-72
Abstract:
平陆运河将在2026年底建设完成，江海直达船将可以直达南宁港。由于南宁港在规划上并未对江海直达业务的作业区进行划分，为使南宁港更好地开展江海直达运输业务，针对适合开展该业务的作业区进行选址研究。通过对江海直达船行驶限制条件的调查，对经济性、周边产业和配套基础设施等方面研究筛选出一个初步的通航范围，再从江海直达运输的便利性、经济性以及多式联运适应性等方面进行深入分析，提出南宁港江海直达作业区选址在平塘、八联联营厂和新兴3个作业区。八联联营厂、新兴作业区主要服务东部产业新城为主，兼顾上游的水水转运；平塘作业区主要服务上下游的水水转运以及后方园区货物的江海直达运输。根据运量预测，提出在2027及2035年两个阶段各作业区不同类型泊位的建设数量。
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2025(11):73-78
Abstract:
为系统优化左江山秀船闸扩能工程与下游梯级枢纽的门槛水深匹配性，提出基于连续梯级水位分析的门槛水深设计方法。通过分析西江干线多年水文实测数据，构建了包含水位历时、门槛水深响应关系的多维度分析模型。研究表明：1）老口库区航道水深提升具有显著非线性特征，可通过相对较小代价即能将航道提升至5 000吨级；2）西江干线丰水期门槛水深7.29 m与山秀原设计丰水期门槛水深6.31 m存在0.98 m动态差值，形成“丰水期通航瓶颈效应”。建议将门槛水深由5.80 m增至6.50 m，以匹配下游枢纽门槛水深，避免通航瓶颈。研究成果可为类似枢纽群门槛水深协同设计提供可量化的技术路径。
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2025(11):79-86
Abstract:
针对长距离通航隧洞限制性航道小断面系数、隧洞互通连接、船舶航行要素等影响隧洞通过能力提升的技术难题，以构皮滩通航隧洞为研究对象，采用资料分析、技术调研、水工物理模型及自航船模试验相结合的技术手段，开展长距离通航隧洞内水流条件及船舶安全航行控制技术研究，揭示通航隧洞尺度与船行波、船舶航行阻力、下沉量及船舶操纵性等相关要素的规律，提出适用于乌江1 000吨级航道的隧洞尺度确定原则及主要设计参数，并给出不同隧洞断面尺度船舶最大安全航速。结果表明，相同主断面尺度隧洞，通过隧洞互通，船舶操纵性得到明显提升，60 m间距连通，船舶最大安全航速可提升15%左右。
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2025(11):87-94
Abstract:
双线船闸共用引航道灌泄水时，引航道内由于水面流量变化大易形成非恒定流，水流流态复杂，严重影响船闸正常运行和通航效率。以白石窑双线船闸为工程背景，采用RNG k-ε紊流模型，针对双线船闸在共用上引航道时产生的非恒定流问题，对双线船闸在共用上引航道灌水时不同运行组合情况下引航道与船闸进水口处的流速、流态分布和水位波动等水力特性进行分析。结果表明：灌水期间引航道进水口处流速和水位波动最为显著，并在进水口附近形成局部漩涡；双线船闸同时运行时，进水口处水流条件更为复杂，甚至出现小范围立轴漩涡，对输水条件及阀门运行产生显著影响。通过分析上引航道非恒定流规律，评估其对船舶航行和停泊产生的不利影响，可为工程实际运行提供参考。
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2025(11):95-102
Abstract:
拟建淮安东船闸位于京杭运河淮安枢纽下游，布置在淮河入海水道南侧枯水河槽上，船闸上游紧邻苏北灌溉总渠和运东分水闸，受灌溉总渠行洪影响，引航道及口门区横流不满足规范要求，需布置隔流堤。采用数值模拟的手段，对船闸上游隔流堤结构、长度、透空率及疏浚措施等对通航水流条件影响规律进行研究。结果表明：灌溉总渠行洪时，最大横流位于隔流堤堤头，随着上游隔流堤长度缩短，隔流堤堤头最大横流强度减弱，超标范围基本不变；透空后横流强度随隔流堤长度缩短变化不明显，超标范围显著增大；采用导流墩+墩板式隔流堤组合结构形式、增大隔流堤透空率均能有效降低堤头横流；辅以运东闸前疏浚措施后，能有效减少进入口门区水流，改善通航水流条件。研究成果可为类似船闸隔流堤设计提供技术支撑。
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2025(11):103-109
Abstract:
船闸止水材料老化导致结构缝渗透问题已久，位于感潮河段的某运河最末一级船闸由于受外海咸水入侵的影响以及闸室频繁灌卸水作用，加上强紫外光线的照射，导致船闸结构缝止水带易老化。为避免上述问题，选用高性能橡胶作为止水材料，但用于描述该材料在复杂服役环境下力学行为演变的本构模型参数尚未可知。为此，开展了船闸止水材料在紫外老化与咸水高频干湿交替环境下的加速劣化试验以及单轴拉伸试验，研究普通、OMEGA、GB、超高性能止水带这4类橡胶止水带在该环境下的应力-应变关系曲线随时间的演变规律。结果表明：随着时间的增加，4类止水材料的应力-应变关系曲线呈衰减的趋势。通过回归拟合不同橡胶材料力学本构参数的散点值，得到不同老化时间下止水材料应力与伸长率的时变关系，实现了对Mooney-Rivlin 2参数模型的改进，最终结合试验加速比，由试验环境换算得出自然老化环境下4类止水材料的力学本构参数，为类似环境中船闸的设计和维护提供了参考。
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2025(11):110-117
Abstract:
拱桥沟滩为向家坝库尾消落期溪口卵石枯水浅滩及中洪水急险滩，佛滩为窄槽型中洪水急险滩，两处滩险距离较近，通航环境较为复杂。依据长江、金沙江多年来船舶上滩能力的相关研究资料，拟合得到消滩综合判数E的允许值。依据滩险碍航特征，拱桥沟滩采取清障增加航道尺度并增加泄水面积、佛滩清除进口凸出礁石以平顺水流的整治措施。采取实船适航试验与数学模型相结合的方法对航道工程的整治效果进行分析与评价。数学模型计算结果表明，整治后消落期6 000 m3/s流量时拱桥沟滩、佛滩E值由整治前的0.60、0.71 m减小为0.48、0.62 m，挑流有所减缓；实船适航工况下试验船舶能安全通过工程河段，说明已实施航道工程达到设计要求的整治效果。综合考虑溪洛渡坝下附近河段的通航条件，建议该工程河段消落期禁航流量为7 000 m3/s。
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2025(11):118-124
Abstract:
针对组合式通航建筑物船闸集中泄水引发的中间渠道非恒定波流问题，拟通过改变船闸泄水口数量，改善中间渠道船舶航行条件。以1 000吨级船闸与长1 400 m、宽20 m、水深4 m的中间渠道组合而成的建筑物为研究对象，采用三维水流数值模拟方法，探究船闸泄水口数量对中间渠道水力特性影响规律。结果表明，相较于集中式布置，采用分散式泄水口布局可显著改善渠道内波流条件。具体而言，当泄水口数量由单点集中增加至8个对称分散式时，停泊区最大水面比降降幅达74.3%，最大流速降幅达55.0%；但当集中出水口平均分散超过6个后，波流条件改善幅度趋缓，渠道内停泊区最大水面比降与最大流速降幅不足5%。研究成果可为类似工程的中间渠道设计提供理论依据和技术参考。
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2025(11):125-134
Abstract:
针对凤凰颈排灌站下游出口斜向汇入船闸下游口外连接段，其调度运行方式对通航水流条件产生不利影响。通过整体定床物理模型试验，系统研究了凤凰颈强排泵站在不同调度运行方式下对船闸下游口外连接段通航水流条件的影响规律。试验结果表明：在西河侧向长江排水的自排工况下，水流斜向汇入船闸下游连接段，导致交汇区最大横向流速达0.48 m/s，对连接段通航水流条件影响较大；相比之下，在长江侧向西河引水的机引工况下，横向流速仅为0.28 m/s，影响程度较小。研究进一步发现，长江侧水位越低，排灌站出流对连接段通航水流条件的影响越显著。以自排工况为最不利工况，研究提出泵站引排水渠与连接段之间增设透空导流墙的工程优化方案，试验表明该措施可有效将横向流速控制在0.30 m/s以内。
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2025(11):135-144
Abstract:
为了分析在低浓度盐水条件下的河口船闸在不同进气压强和闸室盐度条件下的气幕防咸效果，基于CFD软件的VOF多相流模型和Realizable k-ε湍流模型建立船闸气幕防咸二维模型，对河口船闸不同进气压强和盐度下的气幕防咸过程进行了三相流模拟。模拟结果表明：船闸气幕防咸效果与气泡帷幕的进气压强有关，当水位为8 m，闸室盐度为2.5‰时，存在最佳进气压强使得船闸气幕防咸效果达到最优；当进气压强越接近最佳进气压强时，盐淡水交换率越低，气幕防咸系数越大，气幕防咸效果越好；最佳进气压强的大小与闸室盐度有关，闸室盐度越大，气幕最佳进气压强越大。当闸室盐度增加时，应及时提高进气压强以达到合理的阻咸效果。
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2025(11):145-151
Abstract:
百龙滩改建船闸尺度提升较大，限于下游山区峡谷弯曲型河道条件，船闸平面布置难度极大。采用180整体水工物理模型，研究下游引航道口门区的通航水流条件，并提出通航条件的改善措施。结果表明：电站、溢流坝下泄水流交汇后，因隔流堤束窄导致河道纵向持续收缩，水流归于窄深河槽且动力持续增强，隔流堤后河道突扩，引航道口门区形成较大横流和回流等不良流态，通航条件较差。通过高陡边坡开挖拓宽河道、隔流堤开孔透水以及设置透水桩等工程措施，可显著降低主流与口门区的相对流速梯度，有效改善横流超标及回流等不良流态问题，显著提升通航条件。
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2025(11):152-157
Abstract:
针对下伏溶洞地质条件引发的在役船闸结构安全隐患问题，以连江界滩枢纽船闸上闸首为对象，通过三维有限元建模与多场景分析，量化溶洞对结构力学行为的影响，并提出针对性加固方案。采用ANSYS软件构建三维精细化模型，选用Drucker-Prager弹塑性模型模拟岩土地基，结合SOLID65单元模拟混凝土与浆砌石材料特性，并引入接触单元模拟闸首与地基的相互作用。计算结果表明，基底溶洞引发应力重分布，左闸墩拉应力集中是主要安全隐患，建议采用压力灌浆填充溶洞并结合碳纤维布或钢衬板补强受拉区。提出的“三维有限元-现场监测”闭环评估方法为岩溶区船闸安全评估提供了量化分析框架，其建模方法、加固策略及监测阈值设定可为同类工程提供参考，对延长服役寿命和保障通航安全具有实践价值。
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2025(11):158-165
Abstract:
兴隆枢纽二线船闸建设等级为Ⅱ级，船闸有效尺度300 m×34 m×5.6 m，最大设计水头13.73 m，属中水头大型船闸，一次最大输水体量达15.5万m3，采用闸墙长廊道侧支孔分散输水系统，对于如此输水规模采用闸墙长廊道侧支孔输水系统目前工程实例较少，需认真研究该输水系统能否确保此输水规模下船舶安全过闸以及过闸效率的问题。借助该工程实例，采用三维水动力数学模型对闸墙长廊道侧支孔输水系统水力特性、廊道压力、闸室停泊条件进行研究，结果表明：兴隆二线船闸采用闸墙长廊道侧支孔输水系统切实可行，各项输水水力特征指标均满足设计和规范要求，闸室输水时水流条件满足船舶安全通行需要，输水时间可以控制在设计所要求的12 min范围内。
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2025(11):166-174
Abstract:
新沂河是沂沭泗水系下游人工开挖排洪通道，承接骆马湖洪水，受控嶂山闸，下泄水流涨水快、流量大、历时长。宿连航道规划等级二级，在沭阳县境内出柴沂河后长距离横穿新沂河，穿越区滩泓交错、支流入汇、设施众多，新沂河行洪水流在航道区形成强劲横流，严重制约宿连航道通航历时和通航安全。现状条件下难以在设计要求20 a一遇水位对应流量下通航，降低最大通航流量辅以航道整治措施改善通航水流条件。在大范围地形测量和洪水期现场水文测验的基础上，建立交汇区水流数学模型，分析日均保证率流量和河道边界条件，建议采用沭阳水文站99%保证率流量作为最大通航流量。通过数学模型计算，提出对应的航道整治方案，研究成果可为工程设计和运行提供依据，也可为类似工程提供参考。
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2025(11):175-182
Abstract:
针对绿色低碳船闸评价指标体系存在系统性与完善性不足的问题，结合船闸工程的特定属性，以资源节约集约利用、能源结构优化、能效提升、环境与生态保护、智慧运营管理以及创新发展为构建目标，通过运用层次分析法、目标分解法、趋势分析法和PDCA循环法等研究方法，系统性地提出船闸工程全生命周期内的绿色低碳关键要素，并构建相应的评价指标体系。同时，还提出指标权重赋值方法、评分方法和评价方法。该指标体系包括总体性指标、资源利用与节约、能源结构与能效、环境与生态保护、运营管理、创新发展等6个一级指标和30个二级指标。其中，“创新发展”作为加分项指标，其余为常规项指标。该指标体系采用定量与定性相结合的方式，既体现了船闸工程的特定属性，又具备系统性、科学性、可操作性、前瞻性和开放性，可为国内外重大水运工程的绿色低碳建设提供指导和借鉴。
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2025(11):183-189
Abstract:
深入探讨大数据技术在航道数字孪生系统中的应用，重点研究航道大数据治理技术与多维挖掘算法，通过构建航道数据资源仓库、设计高效索引技术，并结合多维挖掘算法，提出一套创新的航道大数据治理方案，有效地解决了数据分散、检索效率低等问题，提升航道数据资源的可检索性、可获取性和可利用性。同时，通过在长江中游航道示范段构建数字孪生场景、开展船舶交通流分析以及桥区通航指引展示等应用实践，验证了该技术的实际效果与应用潜力，并进一步提出大数据与数字孪生技术在未来现代化航道中的发展前景，为航道智慧化转型提供系统性方案。
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2025(11):190-196
Abstract:
针对内河枢纽航道表面碍航流态实时在线监测技术难题，进行了融合深度学习与多模态数据增强的智能识别系统设计研究，旨在突破传统测量技术无法实时在线监测的瓶颈，提升通航安全保障能力。研究设计了包含图像采集和预处理、目标检测与识别、流速计算和流态分类、数据可视化等模块的表面流态智能识别系统，并提出3项核心算法：基于深度学习的大尺度粒子图像测速算法，通过LSPIV计算流体速度场，并用BP神经网络优化计算结果，使测量相对误差降低至3.48%；基于YOLO-BP网络的多阶段风险感知算法，结合YOLOv5目标检测与BP神经网络分类，实现流态碍航风险动态评估，准确率达98.34%；面向反光、雨雾等干扰的特殊工况数据增强算法，采用小波分析、稀疏编码与暗通道理论，有效提升了图像识别质量。通过长江三峡—葛洲坝枢纽河段实测验证，系统单点监测范围约400 m×500 m，支持7×24 h连续运行，可为内河枢纽航道提供高精度、全天候的流态监测技术支撑，对推动智能航运技术发展具有借鉴意义。
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2025(11):197-201
Abstract:
针对传统砂船量方方式主要依赖人工，存在精度不足和效率低下的问题，提出一种基于深度学习的砂船量方算法。采用三维点云技术结合PointNet++深度学习网络，实现对砂船内部砂体点云的自动分类与精确分割。开发人工智能（AI）砂船量方系统，通过构建PointNet++模型，对采集的点云数据进行语义分割，计算砂石体积。结果表明：在某海外吹填工程中应用本系统，将单艘船舶的量方内业处理时间由传统手工的60 min缩短至不到10 min，显著提高了效率；砂舱区域自动识别分类精度提升至95%以上，测量误差率降低至2%。该AI砂船量方方法能够提升砂船载砂量计算的效率和准确性，并降低人员现场作业风险，满足现代海洋工程对施工计量的智能化要求，具有良好的工程应用价值。
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2025(11):202-211
Abstract:
针对桩基结构中不同串列与并排间距比对流场特性的影响尚不明晰的问题，采用粒子图像测速（PIV）技术，在亚临界雷诺数条件下，开展矩形布置九桩群结构流场的物理模型试验，系统研究串列间距比（X*）与并排间距比（Y*）在1.5、2.5、4.0布置下的桩群流场特性变化规律。结果表明，随着串列间距比的增加，桩后附着涡逐渐展开并趋向卷起脱离；而并排间距比的增加则显著降低桩群内部漩涡数量，逐渐减弱排与排之间剪切层的相互作用。流动形态随串列间距比增大呈现由（R，R）型向（R，J）型再至（J，J）型的演化趋势，且较小的并排间距延缓了剪切层卷起。近桩区均存在明显回流现象，小间距比条件能有效抑制回流长度。此外，小间距比能降低群桩结构内流场紊动强度，抑制流体动量交换。
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2025(11):212-224
Abstract:
蠕变会使地基土体强度参数发生改变，为定量分析蠕变作用对重力式码头承载可靠度的影响，基于海洋原状土三轴蠕变试验结果，建立了土体强度参数均值及变异系数时变模型。采用随机有限元法研究蠕变作用下重力式码头承载时变可靠度，并分析土体强度参数变异系数及相关距离对承载可靠度的影响，提出了考虑地基土体蠕变作用的抗力分项系数的调整系数。研究结果表明：蠕变作用下，土体黏聚力均值下降但变异系数增加，内摩擦角均值下降且变异系数减小。当采用恒定的抗力分项系数时，码头承载可靠度下降，需对抗力分项系数进行调整以维持相同安全水平。抗力分项系数的调整系数大小与地基土体参数初始变异系数、相关距离及规定安全等级有关，总体表现为随着初始抗力分项系数的增加而降低。
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2025(11):225-232
Abstract:
针对沿海高地下水位区深基坑开挖引发的土体渗透破坏及其导致的基坑失稳问题，开展基于数值模拟方法的基坑井点降水影响因素研究。依托八堡船闸基坑工程，建立基坑降水数值模型，分析止水帷幕的深度和渗透系数、降水井的深度和布置方式对基坑孔隙水压力和地表沉降的影响规律。结果表明：增大止水帷幕深度能降低基坑土体的孔隙水压力和地表沉降量；降低止水帷幕的渗透系数能有效阻隔地下水向基坑内渗漏，使地表沉降量减小；随着降水井深度的增加，基坑孔隙水压力逐渐减小，地表沉降量不断增大；当地表与基坑的距离逐渐增大，地面沉降呈先下降后上升的趋势；降水井的数量越多，基坑孔隙水压力越小，地表沉降量逐渐减小，采用降水井坑内3个-坑外1个的布置方式使得地表沉降量最小。
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2025(11):233-237
Abstract:
对于物理特性较差的软弱土层地基，上部挡墙常面临抗滑和地基承载力不足的问题。传统预制桩和灌注桩方案经常面临工程周边房屋安全、居民噪音投诉、造孔泥浆外排的环保压力等情况，且难以满足工期和造价要求。针对上述问题，分别从挡墙结构抗滑和地基承载力两方面进行分析。加筋土中的土工格栅可以全部或部分承受土水平力，劲性复合桩可以提高地基承载力。在软土地基挡墙设计中，提出土工格栅加筋土和劲性复合桩联合防护的新思路，并进行完整的设计计算分析。结果表明，两者结合既能满足挡墙抗滑稳定性要求，又可保证地基承载力要求。土工格栅和劲性复合桩联合方案既便于施工又能节省工程投资。研究成果对软土地基挡墙设计和施工具有借鉴意义。
2025年第11期
综合
港口
航道及通航建筑物
信息技术
地基与基础
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
