月刊，创刊年 1976年
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2025(6):1-6
Abstract:
针对当前运河线路方案选择依赖经验、宏观论证为主的问题，以平陆运河工程为例，提出一套基于量化分析的线路比选方法，旨在提升选线的科学性与决策效率。首先，基于技术、经济、环境三大维度构建选线综合评价指标体系，涵盖线路长度、土石方量（工程难度）、征地拆迁量（协调难度）、生态敏感区影响等具体指标，并采用层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）确定各指标权重。其次，以分水岭段和六钦高速桥区段航道线路作为典型案例，通过定量对比分析不同方案的工程代价与综合效益。研究表明：指标体系与层次分析法可显著降低工程经济成本与环境影响，推荐方案在分水岭段和桥区段航道线路方案中综合投资优化比例达15%以上。研究方法可为类似运河工程提供标准化比选框架，推动线路设计从经验驱动向数据驱动转型。
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2025(6):7-12
Abstract:
青年船闸是平陆运河下游的最后一个梯级枢纽。平陆运河建成后，盐水从茅尾海上溯至青年船闸下游引航道。青年船闸具有盐淡水交汇的水环境特征。随着青年船闸的运行，盐水将入侵至青年库区。青年库区作为钦州市的生活饮用和农业灌溉水源地，盐水入侵具有不利影响，有必要对青年库区的盐水入侵情况进行研究。通过构建青年库区盐水入侵三维数值模型，研究淡水流量和青年船闸上游引航道出口控制盐度对盐水入侵距离及垂向盐度分布的影响。结果表明，盐水入侵距离随上游引航道出口盐度增加而增大，呈正幂次关系，随淡水流量的增加而减小，呈负幂次关系；垂向盐度差随引航道出口盐度增加而减小，呈负幂次关系，随淡水流量的增加而增大，呈正幂次关系。
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2025(6):13-22
Abstract:
针对新时代中国如何推进海外战略支点港口建设问题，采用理论和实证研究方法，对海外战略支点港口的内涵和意义、中国海外战略支点港口项目实施情况以及存在的问题挑战等方面进行研究，得出战略支点港口价值在于实现中国在全球经济贸易、国际产业合作及保障资源能源安全的战略需要，目前实践过程中取得了积极进展，收获了瓜达尔港、吉布提港、比雷艾夫斯港、汉班托塔港等一批不同价值功能的战略支点港口，为中国的海外战略实施积累了基础，但是存在受地缘政治和大国博弈影响大、实际控制运营的港口少、港口与产业和城市建设联动不足、中国标准应用有限等问题亟需解决。从港口价值链的宏观视角，提出以“海洋命运共同体”理念总体谋划战略支点港口布局，以港产融合或港产城联动模式和以创新投融资实施模式分类推进海外战略支点港口建设，加强中国规则和标准在境外港口应用等发展策略，为中国谋划海外战略支点港口建设部署提供科学依据和实用参考。
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2025(6):23-29
Abstract:
针对国内外广泛使用的护面扭王字块体安放方式问题，对比分析了国内外相关行业规定，发现国外行业规范均规定采用随机安放方式，而我国行业规范增加规则安放方式，具体为队列式规则安放方式。采用波浪断面物理模型试验，对三种常用的安放方式进行了抗浪稳定性试验验证，发现随机安放方式抗浪稳定性最优，其次是正反式规则安放方式，队列式规则安放方式稳定性最差。我国现行行业规范中采用扭王字块体稳定系数KD值不适用于队列式规则安放方式，采用该值会得到偏于危险的计算结果。
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2025(6):30-34
Abstract:
通过梳理总结双碳目标政策下长江航运船舶、航道、港口等低碳转型的发展情况，分析得出长江航运货运需求增长放缓、LNG等新能源货类增加，船舶推广LNG、锂电池等新能源应用，港口持续扩大岸电技术、调整能源结构等低碳发展趋势。提出完善体制机制、碳排放指标评价体系等，推广新能源常态化应用、调整能源使用结构，建设综合运输体系、优化运输结构等实施路径。研究成果可为后续长江航运碳排放监测方法研究奠定基础，为推进长江航运双碳工作提供技术支撑和决策参考。
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2025(6):35-43
Abstract:
浮式防波堤能够为海洋工程装备提供有效防护，满足海上设施日益增长的防护需求。使用计算流体动力学方法对带翼板浮式防波堤消浪性能进行数值模拟，分析翼板参数对防波堤消浪效果和涡量分布的影响。研究结果表明，当翼板角度过大时翼板尖端产生的漩涡强度变小，防波堤的消浪性能降低；当波高较大时，翼板角度减小使得漩涡脱落时间延长，从而提升其消浪性能；翼板长度较短会加速漩涡脱落，导致其消浪性能减弱。
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2025(6):44-54
Abstract:
高桩码头附近的泥沙淤积问题是港口建设和维护的关键所在，码头下方的群桩对其周围潮流和悬沙运动产生影响，易造成泥沙淤积。桩基的精细模拟对网格尺度要求严格，不适用于大范围水域中考虑大量群桩的模拟。采用群桩概化的方法，改进FVCOM三维水沙模型，对天津港泊位桩下泥沙淤积资料进行验证。在此基础上，分别模拟考虑群桩和不考虑群桩时天津港泊位附近的潮流场、悬沙场以及冲淤演变。模拟结果表明，改进后三维水沙模型验证结果良好；考虑群桩影响后，码头下方会形成较为明显的阻流区，影响周围流场分布和流速大小；涨急时码头前方及下方的含沙量增大为不考虑群桩时的2倍，而落急时码头下方含沙量稍有减少，泥沙淤积主要集中在码头前方。
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2025(6):55-62
Abstract:
针对三亚市南山港水体污染及治理进行深入研究分析。随着南山港运行多年，承受多重污染，港区水域面临日益严重的水体污染问题。通过实地调查和水质监测，分析污染物来源，采用MIKE21数学模型对7种不同的治理方案的污染物扩散情况进行预测分析，综合考虑水动力条件、污染物治理效果、经济性等，多方面进行深度比选，选取相对最优的海洋水环境治理方案。研究成果可为其他类似地区的港区水体污染治理提供借鉴和参考。
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2025(6):63-68
Abstract:
水上高桩墩台结构在桥梁、码头等结构建设中较为常见，施工难度较大，各类措施的成本控制是施工单位优先考虑的因素之一。依托福州港三都澳港区漳湾作业区18#~20#泊位工程，对该工程变电所平台的底模板支撑结构原设计方案进行优化并调整施工组织，在保证支撑结构承载力的同时，减少支撑钢材用量，最终在依托工程中成功浇筑变电所平台并通过验收，节约施工成本81.3万元。
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2025(6):69-75
Abstract:
长江中上游等内河码头工程，具有水位差大、水流流速快的特点。国内外暂无已经运营的内河LNG接卸码头，无相关工程经验可以借鉴。因此，为推动内河LNG航运的发展，开展内河大水位差LNG接卸码头的技术研究十分必要。通过对已有沿海LNG（液化天然气，liquefied natural gas）码头、内河油气化工码头的布置及结构形式等进行分析，结合内河大水位差LNG接卸码头的特点，提出连片式码头平面布置方式和高桩框架直立式码头结构方案，研制一种可拆卸式快速脱缆钩和自动升降导轨式激光测距仪，并将相关技术应用于实际工程，解决了大水位差条件下内河多船型组合、多层系缆以及辅助靠泊等关键技术问题，可为类似工程提供参考。
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2025(6):76-84
Abstract:
针对柔性板桩码头前墙主动土压力计算问题，采用库仑土压力理论，假设前墙的主动土压力由墙后土体在极限平衡状态下出现的滑动体产生，对滑动土体沿墙高方向取水平微分单元建立受力平衡微分方程，进而根据滑动土体滑动趋势产生的土体微元小主应力偏转拱迹线上的土体微元应力状态积分求解侧土压力系数，代入平衡微分方程得到柔性前墙上的沿墙高分布的土压力强度理论公式。在此基础上，引入板桩码头柔性墙体变位特征影响下的非极限状态土体力学参数，以求解非极限状态下的土压力强度。该方法经过与数学模型试验结果对比基本吻合，具有一定参考意义。
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宋学鹏，孙 亚，朱永英，隋 意，李永青，马 野，程知欣，尤再进
2025(6):85-94
Abstract:
我国沿海地区主要港口的高桩码头面临严重的淤积问题，导致桩基普遍受损、维护成本居高不下。基于淤泥质岸坡软土位移是造成高桩码头淤积的主要原因，采用应力片和柔性测斜仪联合测量的方法，对岸坡软土位移特征进行了长时序监测。探讨了在码头后方堆载作用下软土累积位移的变化量,以及在码头清淤周期前后软土位移速率的变化。结果表明：在堆载作用下，土层内会产生沉降，迫使土体沿水平方向位移。观测到海岸在1年内的侧向位移向海侧逐渐增大，且在码头清淤周期前后位移速率存在差异。长时序监测岸坡位移对于沿海港口工程管理至关重要。通过准确分析上述过程，有助于降低海岸侵蚀、山体滑坡和高桩码头淤积问题所带来的风险。
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2025(6):95-103
Abstract:
针对嘉陵江利泽航运枢纽鱼类洄游问题，提出应用较为广泛的竖缝式鱼道设计方案，采用三维水流数学模型，对比分析4种鱼道布置形式（改变池室宽度、竖缝宽度、改变隔板与导板的尺寸或角度）下池室水力特性。结果表明：在池室宽度3.0 m、竖缝宽度0.5 m、隔板长度2.1 m、导板长度0.7 m，且隔板与导板上游侧坡度分别为77°、45°条件下，池室主流曲率半径较大，两侧回流区强度较弱，水流流经休息室后流速较为稳定，水流衔接更加平顺，池室及休息室的水流条件符合鱼类上溯要求。研究成果可为类似鱼道工程提供参考。
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2025(6):104-113
Abstract:
为研究十美堂、陈家嘴两采区采砂对澧水尾闾、松虎航道水流影响，采用2021、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，计算采砂前后不同水文条件下航道水动力场变化。结果表明：初步采砂方案实施对澧水、松虎两航道均无不利影响，但若采砂后十美堂采区隔离带全线垮塌，枯水期澧水航道水位最大下降0.16 m，危及通航安全；优化采砂方案中，在隔离带垮塌的极端情况下，澧水航道枯水期水位降幅随采区面积缩小而明显减小，推荐采砂方案对应的枯水期水位不再降低，但两航道涨、退水过程中最大水位差分别为0.20、0.30 m，两采区附近滩地最大流速均接近1.00 m/s，可能造成滩地冲刷。洪水期采区及附近流速较大，泥沙可能被带入航道中造成淤积，建议定期对航道进行扫床，并对采区附近滩地采取工程措施守护、严防垮塌。
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2025(6):114-121
Abstract:
平陆运河沿线分布众多支流，支流泥沙进入运河淤积后影响运河的修建及通航安全。新坪水是平陆运河支流来沙防控的重要对象，为厘清该支流的输沙特点，结合原位监测与理论分析，研究不同河流水情中该支流的水沙输移特性，并基于实测数据，构建新坪水支流水流输沙率的经验预测方法。结果表明：新坪水各横断面呈现为宽浅的U形，沿程河床沙粒具有先粗化、后细化的特点；无降雨时，洪、枯季新坪水各河段的水流挟沙力大于实测输沙率，水流可能冲刷河床并向运河输运泥沙；洪季有降雨时，新坪水交汇段的水流含沙量显著增大，导致实测输沙率大于水流挟沙力而可能诱发河床淤积；新坪水支流的水流输沙率与流量显著正相关。
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2025(6):122-127
Abstract:
为落实长江经济带“共抓大保护，不搞大开发”的重要指示精神，长江干线武汉—安庆段航道整治工程探索疏浚弃土生态化综合利用，采用生态友好结构、绿色施工工艺建设生态固滩工程，降低疏浚对生态环境的影响，并促进洲滩植被恢复，提升洲滩生态功能。生态固滩工程主要包括围埝、围埝内疏浚土吹填及道路铺设、生态护滩3个部分。戴家洲生态固滩工程实施后洲滩稳定，生态绿化效果良好，实现生态与固滩协调统一，达到了工程建设目标，整治效果较好。
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2025(6):128-135
Abstract:
位于淮河入海水道的淮安东船闸周边河渠水道纵横，水利交通设施密布，建设运行环境极其复杂。船闸的闸位选址综合考虑通航条件、对淮河入海水道行洪的影响、对京杭运河通航的影响、对周边建筑物的影响、对外交通条件及征地拆迁情况，推荐船闸选址南侧闸位方案。在南侧闸位，综合考虑通航条件、通过能力、通航效率、对淮河入海水道行洪的影响、对防洪大堤的影响、施工条件、工程投资情况，推荐曲进直出平面布置方案。经船闸整体物理模型试验研究论证，推荐的船闸总体布置方案合理，上下游导航调顺段、停泊段的布置方案满足规范规定的通航水流条件要求，经优化布置上、下游侧隔流墙长度及透空率，采取对运东泄水闸前局部水域实施疏浚，淮河入海水道局部进行切滩行洪补偿工程措施后，可满足船闸自身通航水流条件要求。工程建设对苏北灌溉总渠泄洪、运东泄水闸运行、渡槽运行及运东电站发电不会产生不利影响，对淮河入海水道泄洪及地涵运行基本没有影响。
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2025(6):136-143
Abstract:
百龙滩水电站位于急弯河段，周边建筑物密集，受河势、地形及周边建筑物等诸多因素的限制，船闸改扩建的总体布置条件复杂。从通航水流条件、对周边建筑物影响、施工条件和工程投资等方面对闸位和船闸总体平面布置进行多方案比选，确定最优的总体布置方案。结合物理模型试验研究，采用适当减小航道弯曲半径、停泊段折线形布置的方案，解决了引航道布置空间受限问题，并通过增设丁坝、布置透水隔墙、河道局部扩挖等工程措施，有效改善了口门区通航水流条件，为弯曲河段、狭窄空间的船闸改扩建工程提供参考。
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2025(6):144-152
Abstract:
龙头山枢纽二线船闸所处河段处于微弯河段，下游受龙头山矶头影响，整体水流条件较复杂。通过对比靠近一线船闸布置和靠近赣东大堤布置的优缺点确定船闸的闸位，采用下闸首断面分析确定二线船闸与一线船闸轴线间距，通过物理模型试验提出相应的优化措施。结果表明，闸位靠近一线船闸布置，二线船闸和一线船闸轴线间距为100 m；改建、扩建上下游隔流墙和疏挖下游右岸滩地等措施可改善一线船闸通航条件和优化二线船闸的平面布置。
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2025(6):153-157
Abstract:
某Ⅲ级船闸输水系统平板阀门闭门时发生卡阻，导致吊杆折断，采用动力学原理和有限单元法对阀门吊杆屈曲失效原因进行分析。在船闸输水阀门闭门卡阻工况下，输水阀门-吊杆-启闭机形成平面四连杆机构，在共线死点位置易使吊杆受压发生屈曲破坏。通过线性屈曲特征值计算和非线性后屈曲分析得出吊杆临界屈曲载荷为80 kN，低于液压启闭机超压报警值。屈曲模态显示，吊杆受压失稳后发生大变形导致局部材料屈服后发生塑性形变直至断裂，使得吊杆折断。吊杆临界屈曲载荷对铰接处单耳板的材料板厚敏感度较高，增加板厚或采用双耳板结构可显著提高结构抵抗屈曲失稳的能力。研究成果可为同类结构的设计提供参考。
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2025(6):158-166
Abstract:
针对急弯航道碍航流态通航安全风险问题，为理清不同种类典型碍航流态的发生规律，基于已知的客观条件对未来可能发生的典型碍航流态进行预报，对不同流态特征进行重点归纳和梳理，并进行了急弯航道表面流态特征预测方法研究。采用基于CNN-GRU-BP组合神经网络的预测方法，并与实测值和传统数值方法进行了对比验证。结果表明：组合网络预报方法对航道表面流态特征具备较好的预测性能，能够实时、精确、有针对性地得到在输入的非线性影响因素下不同流态的特征值，对实际航道的通航安全管控提供了数据支持，为防范化解相关通航安全风险提供了技术支撑。
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2025(6):167-176
Abstract:
随着智慧航道建设的发展，流速监测在水文信息的精准获取和实时管理中扮演着重要角色。针对复杂水域环境的流速监测研究相对缺乏的问题，提出并采用阵列式雷达测流系统，在长江的某水域现场进行阵列式雷达测流试验，验证其在复杂水域条件下的监测效果。该系统利用P频段雷达，通过折线阵列数字波束形成技术和布拉格散射原理，实现对水流流速的非接触实时监测，通过模糊聚类算法筛选各通道的多普勒特征，并将其数据与声学多普勒流速剖面仪（ADCP）同步测流数据进行对比。结果表明，阵列式雷达测流系统在复杂水域环境下的测流效果优异，为智慧航道背景下的流速监测提供了一种高效、可靠的技术手段。剔除船舶上行的不利影响后，雷达波表面流场数据准确性较高，试验观测点基于雷达波获取的流速与ADCP同步测流数据相比的偏差总体不大于7.00%。
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2025(6):177-185
Abstract:
针对在地质条件较差、海况条件较差甚至恶劣的区域进行港口建设的工程问题，采用面向对象法对施工实体进行知识提取，创建高桩码头施工知识图谱框架体系。通过三元组对高桩码头施工知识进行关键信息的表示，采用图卷积网络实体对齐方法按照预制构件、施工工艺和质量控制要求知识图谱等3个层级进行知识融合。采用施工因素相似计算方法计算具体工程条件下目标数据与知识图谱内典型工艺条件数据的编辑距离，确定整体施工工艺流程，通过约束规则决策树对施工本体进行生产资源、技术标准、安全风险、综合评价等方面的约束，明确具体工艺环节中的关键施工参数，优化施工工艺的逻辑路线。采用虚幻引擎平台创建高桩码头海上施工推演系统，通过设计蓝图脚本程序实现了不同建造条件下打桩工艺的智能规划及停桩条件的智能决策。
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2025(6):186-193
Abstract:
针对现有耙吸式挖泥船装舱控制过程人员依赖性强和效率低下的问题，融合优先经验回放（PER）和随机网络蒸馏（RND）技术，提出一种基于优先回放和随机网络蒸馏柔性动作评价(PRND-SAC)的强化学习控制算法，通过设计相应的状态空间、动作空间和奖励函数，将PRND-SAC控制器与传统的SAC控制器进行对比，并基于全过程装舱阶段仿真环境将PRND-SAC控制器与实际疏浚数据进行对比试验。结果表明，设计的控制器能够快速且稳定地收敛；与传统的SAC控制器相比，所提出的PRND-SAC控制器不仅有效提高了控制过程的稳定性，还显著提升了装舱效率。
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2025(6):194-202
Abstract:
为解决在船舶靠泊荷载的量测时传统的接触性感知仪器存在影响船舶靠泊、难以维护，以及激光测距和声波传感器等非接触性方法易受光照和现场环境的局限性等问题，提出一种基于数字图像量测的沿海码头靠泊荷载感知方法。依托浙江省宁波舟山港某码头工程，通过利用橡胶护舷的变形前后两幅图像中的散斑图案进行运算，计算出橡胶护舷的变形位移，再根据已知的橡胶护舷规格和变形位移数据得到撞击能量和护舷反力，进而推算船舶靠泊荷载。结合现场试验结果表明：与常用应变片测量相比，该方法的误差低于10%；通过现场实际应用，验证了该方法感知靠泊荷载的有效性。
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2025(6):203-210
Abstract:
长江三峡—葛洲坝水利枢纽两坝间石牌弯道的河床地形复杂，流量变化巨大，表面碍航流态具有变化多，分布广的特点，对往来船只的通航造成了安全隐患。但现有的流场测量技术存在测量范围有限、受环境影响较大，实时性不足等问题，无法满足复杂航道表面流场测量的需求。针对上述问题，进行了表面流场实时孪生方法研究，采用LSPIV技术结合多视角摄像头的方法，构建急弯航道环境下的表面流场实时孪生系统；并在石牌弯道水域进行现场对比测试，得到了表面水域的流场孪生数据。结果表明：该方法能够实时、准确地还原实际航道表面的水流状态，与无人机雷达测速设备测量值吻合度较好，为枢纽通航安全提供了技术支撑。
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2025(6):211-216
Abstract:
坦桑尼亚地区当地存在大量的珊瑚土，其材料强度加州承载比值C可达80%以上、压实度可达98%以上，但遇水后极易软化，C值迅速降低至约30%。依托某改扩建项目，针对其干燥强度高、遇水软化后强度显著降低的问题，对原设计联锁块铺面结构方案进行优化，利用珊瑚土作基层（底基层）材料替代传统的水泥稳定类或粒料类基层（底基层）材料，并提出全包封底基层铺面结构设计，采用有限元计算理论建模分析、室内试验研究及现场典型试验进行验证。结果表明，全包封沥青泡水后多数C值在70%~85%，有效地改善了基层回填料的水稳性，且混凝土板内力小于设计采用的C28/35混凝土面层设计抗拉强度和抗剪强度，满足使用要求，大大降低工程造价。研究成果可为类似项目提供参考。
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2025(6):217-222
Abstract:
以落在硬黏土夹砂持力层的800 mm PHC桩为研究对象，采用GRLWEAP打桩分析软件研究土体阻力计算方法、土体恢复系数、桩端闭塞系数对沉桩贯入度的影响。根据分析结果，土体长期状态的静阻力可按照美国API规范计算。对标贯击数小于30击的黏土层恢复系数取1.5~2.0，对标贯击数大于30击的黏土层恢复系数取1.0，对中密至密实的砂土层恢复系数取1.20~1.12。桩端闭塞系数根据桩基进入持力层的深度取0.5~1.0。按照该方法计算出的沉桩贯入度与实际沉桩记录较为接近，相关计算参数和分析结果可为类似工程提供参考。
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2025(6):223-229
Abstract:
为提供潇湘船闸主体工程干施工条件，需在上游填筑横向围堰，与右岸宋家洲和潇湘西路形成主基坑施工围堰，涉及组合围堰的渗流以及防渗分析问题，其中上游横向围堰和宋家洲纵向围堰衔接处易受到宋家洲东北侧湘江干流导致的地下水渗流影响。该工程中的渗流问题所涉及的多为饱和-非饱和土，需要综合考虑水在饱和-非饱和土体内的渗流。基于饱和-非饱和理论，针对潇湘船闸工程围堰结构形式和岩层分布特点，使用GeoStudio软件对上游横向围堰与右岸宋家洲组合围堰进行三维建模，并对数值模拟计算结果从孔隙水压力、水头和渗流矢量等角度进行渗流以及防渗分析。
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2025(6):230-236
Abstract:
：为了探寻无人机激光雷达在长江口水域滩涂地形测量的应用效果，在探究无人机激光雷达测量原理的基础上，在长江口水域不同区域开展无人机激光雷达实地测量。通过数据计算及对比分析发现，测量数据受滩涂植被覆盖影响较大，植被覆盖造成滩涂泥面线判读困难。选取秋冬寒冷时节开展无人机激光雷达测量有利于提高数据的精度；对于常年植被覆盖较好的区域，建议采取多次飞行测量的方式，提高有效数据量。此外，在进行无人机激光雷达数据测量时，应同步开展GNSS-RTK等传统手段测量，以验证数据准确性，并结合无人机摄影数据判别各类地物要素。
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2025(6):237-242
Abstract:
在梁板式高桩工程中，如因环境受限导致预制构件不能采用起重船吊装，则需要修建桥面宽、承载能力大的临时栈桥，并利用大型履带吊进行构件吊装。但临时栈桥的高标准设计会导致施工成本大量增加，造成亏损。围绕吊装设备在不同高程行走、分区域流水作业的思路，开发一种步履式吊装机及配套技术，可实现预制构件的全方位吊装。该吊装机可在桩帽上行走，避免了建造高标准临时栈桥的难题。该吊装技术经工程实践应用，具有安全、高效、经济、环保等优势。
2025年第6期
西部陆海新通道——平陆运河工程建设专栏
综合
港口
航道及通航建筑物
信息技术
地基与基础
施工
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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):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):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):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):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):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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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):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):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):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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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):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):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):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):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。
