月刊，创刊年 1976年
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2026(4):1-15
Abstract:
地下连续墙技术自诞生至今已超100年。我国港口工程地下连续墙技术发展近50年，采用该技术建设码头已有35年以上，码头从1.5万吨级发展到20万吨级，建成了当前世界上最大吨级的地下连续墙码头。水运工程码头的现浇地下连续墙迎水面具有全生命周期永久隐蔽性的特点，为保证其工程质量，规范其检测技术，我国首次编制了水运行业标准《水运工程地下连续墙结构检测技术规程》，明确了成槽质量、墙段混凝土质量、钢筋笼长度等指标的检测方法，提出分别采用声波反射法、声波透射法和磁测井法，其中重点规定对永久性结构的地下连续墙成槽质量和有外露面墙段混凝土质量实施100%声波透射法检测，以实现精准控制及精细管理，助力提升“中国制造-地下连续墙码头”的品牌建设。
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2026(4):16-22
Abstract:
针对平陆运河项目运营期间船行波对周边红树林湿地的影响，设计了一种兼具优良消波效果和强环境适应性的新型消波浮式结构。为探究其消浪特性，采用FLOW-3D三维数值模拟与物理模型现场试验相结合的方法，量化了新型消波结构对典型船行波的波高衰减效果，同时探究了水深、相对入水深度和结构与红树林间的最小缓冲距离对消浪效果的影响。研究结果表明：在多种相对入水深度和水深变化下，新型消波结构波高衰减率稳定维持在55%~75%；且该结构在距离红树林的不同位置上均能保持55%以上的波高衰减率；经数值模拟与物理模型试验验证，新型消波结构在内陆运河中兼具优良消浪能力与高稳定性，为缓解船行波对平陆运河沿岸红树林湿地的侵蚀提供了有效工程解决方案，对保障运河可持续运营与两岸生态安全具有重要意义。
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2026(4):23-30
Abstract:
针对目前国内外高水头省水船闸输水系统最高只能满足峰值输水流量近600 m3/s（依托平陆运河马道船闸）时船舶安全过闸的问题，研究如何进一步提高输水系统峰值流量约达1 100 m3/s（依托金沙江向家坝船闸），结合德国相关经验，采取压力室输水系统的型式，相较于平陆马道船闸的闸墙长廊道单侧进水闸底纵支廊道四区段盖板消能型式，压力室输水系统克服了等惯性输水系统“布置复杂、沿程和局部水头损失较大、牺牲输水效率”的缺点，并用数值模拟进行验证。初步研究成果表明，该输水系统能够满足船舶安全过闸的要求。随着我国西部大开发战略的持续推进，崇山峻岭间的通航建筑物水头差将超过60 m，甚至达到100 m以上，压力室输水系统将实现船舶顺利过坝的目标，下阶段还需结合物理模型试验进一步验证其可行性。
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2026(4):31-40
Abstract:
针对水下振动冲击破岩技术破岩效率的影响因素尚未明确的问题，进行不同因素对岩石的破碎效应影响效果研究。采用有限-离散元（FDEM）法和耦合的欧拉-拉格朗日（CEL）法，在ABAQUS软件中建立水下振动冲击破岩的三维数值模型，对水下振动破岩问题进行模拟，研究不同因素对岩石破碎的影响。结果表明，在岩石破裂过程中，静水压的出现会使得脆性状态的破岩过程向延性状态转变。刀头所施加静压力的增加会显著提升刀头侵入能力，但过高压力会加剧应力振荡，需要结合工程实际优化荷载组合。岩石抗压强度的增加使刀头进入岩石的难度增加。水深与刀头的侵入能力呈现明显的负相关性：浅水（5~6 m）环境下，静水压力对岩石强度的约束效应较弱，刀头能量损耗低；深水（8~9 m）条件下，刀头侵入效率下降。刀头侵入深度随刀头振动频率增加呈现增长率先增后减的特征。
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2026(4):41-51
Abstract:
针对长江疏浚土资源化利用难（含水量高、强度低、成型难），且传统气泡混合轻质土抗拉强度不足、脆性大，无法适配浮岛载体的问题，开展相关轻质化及纤维改性研究。采用正交试验，以灰砂比、泡沫体积掺量、水砂比为变量确定最优配合比，再掺入不同参数的玄武岩纤维（basalt fiber，BF）和聚丙烯纤维（polypropylene fiber，PPF），结合力学性能测试与微观分析探究改性效果。结果表明：最优配合比为灰砂比0.40、泡沫掺量10%、水砂比0.35，对应干密度0.77 g/cm3、湿密度0.84 g/cm3、28 d抗压强度最优、吸水率12.3%；BF最佳掺量0.5%（长度12 mm），劈裂抗拉强度提升18%，干缩率显著降低；PPF最优掺量0.3%（长度9 mm），28 d韧性提升30%、饱水抗压强度提高、脆性破坏几率降低，两种纤维均使界面黏结力有所提升。该材料密度与水接近，可作为漂浮景观载体，为长江疏浚土轻量化与生态化利用提供技术支撑。
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2026(4):52-59
Abstract:
结合内河港口规模和腹地相对较小、运输费用敏感度高、临港企业分布较为分散、集疏运路网基础相对薄弱等特点，针对内河港口规划实际工作中如何通过合理选址支撑区域经济产业发展、平衡公用码头集约化与企业码头预留发展之间的关系、强化多式联运衔接等现实问题，对平原水网地区小型内河港口总体规划思路和方法进行探究。提出港口规划过程中，需紧密结合地方产业发展情况强化吞吐量预测的可靠性，开展分方向内河水运经济性分析和运量预估；需强化“多规合一”衔接，尽可能实现公用作业区产业全覆盖、区域均衡，货主码头岸线留足的多港点格局；各公用作业区具体位置选址分析时，可综合考虑区位、规划、航道、产业、需求、道路等要素；应完善以港口为中心视角的综合交通和物流规划等理念。将探究方法应用于嘉兴内河港桐乡港区规划实践中，目前该规划公用作业区按期实施率已达80%以上，验证了该研究方法的实践指导价值。
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2026(4):60-71
Abstract:
针对高桩框架式码头缺乏性能化抗震评价体系的问题，以东川港格勒中心作业区码头为研究对象，开展系统的性能化抗震分析。基于OpenSees平台，建立考虑土-桩-结构相互作用的三维精细化有限元模型，输入多遇、设防和罕遇地震动进行非线性动力时程分析，获取结构在不同地震水准下的动力反应。结合国内外抗震设计规范，以上部框架层间位移角和桩顶位移为关键性能指标，提出适用于该类结构的多水准抗震性能评价体系及量化控制标准，并对结构抗震性能进行全面评估。结果表明：在多遇、设防和罕遇地震作用下，上部框架最大层间位移角分别为1/1 429、1/417和1/167，桩顶最大位移分别为0.006、0.026和0.060 m，均未超过对应性能水准限值，结构整体性能表现良好，满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防目标。
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2026(4):72-81
Abstract:
为解决装载大型钢圆筒等高重心、大迎风面积货物的驳船，在码头系泊作业时因风、浪、流耦合作用而面临的运动响应剧烈、缆绳张力过大等复杂动力学问题，开展系统的数值模拟研究。采用“频域-时域” 耦合的分析方法，基于三维势流理论，利用OrcaWave软件构建驳船的频域水动力模型，计算获得其附加质量、波浪激励力等关键参数；在OrcaFlex中建立包含驳船、钢筒货物、码头及系泊缆绳的全耦合时域动力学模型；通过对不同波浪周期与风速组合的4种典型海况进行时域模拟。结果表明：波浪周期是影响系泊系统安全的主导环境因素；长周期波浪是诱发此类重载驳船产生大幅低频运动，进而导致系泊系统出现极端张力的根本原因。
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2026(4):82-89
Abstract:
以无锡（江阴）港东江作业区规划方案为例，结合区域地形、水文、通航、行洪等要素制约条件，从作业区水陆域匹配性、通航环境影响、行洪影响、预留长远发展条件等方面提出在复杂环境下，沿江大型挖入式港池码头规划布置方案的论证比选方法，并采用二维数学模型分析挖入式港池规划方案实施对工程区域、主航道、分汊河段的水流及淤积影响。结果表明，推荐规划方案对主航道流速变化影响在0.05 m/s以内，年回淤影响比例在5%以内，对河道分流比变化影响在0.15%以内。沿江挖入式港池布置方案具有码头岸线长度长、泊位组合灵活、主航道通航影响小、行洪阻水影响小等优点；挖入式港池布置方案对水流及淤积的影响范围主要在港池口门附近，营运期需要关注港池口门的回淤情况，可采用定期扫床、监测及疏浚等措施进行维护。
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2026(4):90-96
Abstract:
针对海外港口建设项目风险因素复杂、风险辨析与管理困难的问题，开展了风险识别、风险等级评估、风险趋势分析和风险相关性研究。采用工程统计信息提取方法和定量分析方法，从73个海外港口建设项目中提取了24个风险事件，计算得到每个风险事件的发生概率、处理成本和工期延误，并绘制发展趋势图。应用条件概率计算和回归分析法，判断风险事件的相关性，得到3个风险链。研究结果表明，极端高温、潮汐变化、业主变更、进口受限和沉箱出运安装为高风险事件。自2017年以来，自然风险和社会环境风险的发生概率呈现上升趋势，极端高温风险的处理成本明显提高，业主风险和社会风险造成的工期延误显著增加。中方的项目管理人员可以采用完善合同细节、加强前期规划讨论、配合设计制定材料代换方案等方法，控制风险链中的头部节点，遏制风险的扩散和传播。
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2026(4):97-105
Abstract:
浮式防波堤广泛应用于海岸工程中，对海浪具有有效的衰减作用。针对海上光伏电场面对的长周期大波幅海浪环境，采用在浮箱底面加装斜翼板以及双浮箱浮式防波堤两种措施，对浮箱浮式防波堤进行优化设计。根据比例缩小试验得到的不规则波条件下的波高时域响应信号，计算波浪的透射系数，对比分析不同结构浮式防波堤的消浪能力，并进一步测量锚链受力以及浮箱的运动情况。结果表明，两种措施均可降低波浪透射系数，提升结构的消浪性能，斜翼板入水长度每增长0.5 m，透射系数降低约15%。选取试验中局部最优解，设计底面加装斜翼板的双浮箱浮式防波堤，此结构锚链受力更小，对浮箱纵荡、垂荡、纵摇运动的抑制效果明显，是工程设计中行之有效的一种思路。
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2026(4):106-112
Abstract:
针对广州南沙四期自动化码头所采用的固定边交互模式作业能力不足，在分析堆场装卸系统和堆场平面布局对外集卡交互能力影响的基础上，提出工艺优化与布局创新协同解决方案。通过细分交互区功能，重构作业逻辑，优化定点作业与装卸衔接的工艺流程，提出多个交互区拓展设计方案，选择基于单悬臂轨道吊的U形路径端部交互区堆场布局，用以实现作业环节的高效衔接和码头资源合理再分配利用。采用仿真模型对优化方案进行验证，结果显示交互区对外集卡的作业能力提高102.00%，显著突破固定边交互平行布局自动化码头的效率限制。工艺与布局的协同优化能够在低成本条件下实现外集卡效率倍数级提升，不仅为南沙四期提供了升级路径，也可为同类码头的自动化改造与新建设计提供参考。
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2026(4):113-120
Abstract:
针对危化品码头防波堤在长期运行中存在的沉降、位移、冲刷及坍塌隐患等问题，开展基于多源数据集成的综合监测研究，并在江苏某液化天然气项目防波堤进行了两年工程应用。通过布设25个全球导航卫星系统监测点开展毫米级沉降与位移监测，利用多波束与侧扫声呐融合技术获取并处理水下地形数据，生成高精度三维地形图；结合无人机影像与高清摄像头监控，对防波堤表面滑移、坍塌进行判别，通过云平台集成各类监测数据，实现多维度数据的实时采集、实时监测与综合分析。结果表明：多源数据集成与综合分析技术显著提升了防波堤监测的精度与时效性，实现了从单点、低频人工监测向多维度、自动化、智能化监测的转变，为危化品码头防波堤的安全管控提供了可靠的技术支撑，对类似港口设施的安全运行与风险管理具有推广价值。
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2026(4):121-127
Abstract:
常见的导标设计是对应航道中心线布置前后导标，采用航道中心标和航道两侧配布的灯浮标一起引导船舶安全进出港，然而北方港区每年冬季进入冰冻期后，在大量浮冰作用下可能造成浮动标志损坏或移位，对于航道中心导标效能较弱的航段航行安全存在隐患，此外仅靠航道中心导标在会船时对于船舶双向通航的助航效能也比较有限。针对这些问题，可以通过设置多组导标的方式来满足不同的引航需求，但是现行的导标设计规范主要针对航道中心标的参数要求，对于多组导标的设计缺乏实践指导意义。黄骅港煤炭港区进港航道满足7万吨级船舶双向通航，其导标设计对于北方港区多组导标设计具有典型的参考意义，通过项目实例多组导标设计中各项参数的取值过程，说明主要需要考虑的因素，提出多组导标横向间距的取值方法以及边导标的设计原则，总结北方港区冰期通航的环境特点，分析多组导标设置的适用场景，最后形成国内北方港区导标设计的主要技术要点，为类似项目以及行业标准的修订提供借鉴和参考。
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2026(4):128-134
Abstract:
针对板桩-重力式复合码头加固改造中存在的复杂地层、既有结构敏感性及狭窄施工空间等难题，开展了静压植桩技术应用研究。采用压桩力分解分析、设备选型对比和施工工艺优化等方法，建立了适应“结构保护+复杂地层+空间受限”3重约束条件的钢板桩静压施工体系。结果表明：在穿越不同构造物及地基条件时，GIKEN SCU-600M静压机结合螺旋钻杆分阶段钻掘技术，可有效降低桩端阻力，将压桩力控制在150~350 kN之间，实现稳定贯入；该施工体系建立后，施工效率提升约31%，单桩平均施工时间由3.23 h缩短至2.22 h；定位精度达±3 mm，垂直度误差控制在1%以内。静压植桩技术在复杂条件下可实现低扰动、高精度和高可靠性，尤其适用于结构保护要求高的港口改造工程。研究成果在港口结构物加固中具备可复制性和推广价值，为类似工程提供了可量化的参考依据。
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2026(4):135-142
Abstract:
针对阳江闸坡渔港在安全应急管理中存在的监测手段落后、应急响应缓慢、协同联动不足、决策缺乏科学支撑等突出问题，构建了一套基于数字孪生技术的智慧应急指挥系统。系统以数字孪生五维模型为理论框架，融合物联网、BIM+GIS、大数据与人工智能等技术，形成了“感-知-析-策-控”的智能管理闭环。实践表明，与传统的应急管理模式相比，该系统成功将静态的“人、船、港、场”应急预案转化为动态可视、可管、可回溯的数字方案，在台风应急场景中，渔船召回响应时间从2 h缩短至40 min，效率提升65%，验证了该系统能有效推动渔港应急管理模式从“被动响应、经验决策”向“主动预警、科学调控”变革，为我国智慧渔港建设提供了可复制的技术路径与实践范本。
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2026(4):143-148
Abstract:
针对传统浮吊在煤炭、矿石等重散货水上过驳作业中存在的效率低、污染重、安全隐患突出等问题，为贯彻落实“长江大保护”战略要求，研究探索一种新型过驳技术方案。通过对比分析现有过驳模式与船型特点，结合连续式装卸设备的技术进展，提出砂石过驳宜采用自卸船方案。对于煤炭和矿石类货物，则创新构建了以链斗式卸船机、装船机和趸船平台为核心的集成系统，并设计了两种技术方案：方案1为“链斗式卸船机+带式输送机+固定装船机”的分体式布局；方案2为卸船与装船功能高度集成的链斗式装卸一体机。结果表明：两种过驳方案均能实现2 000 t/h的作业效率，较传统浮吊过驳（500 t/h）提升300%，并可实现作业过程零撒漏、零扬尘。其中，方案2因设备高度集成，在能耗与环保方面表现更优。该研究为重散货水上过驳作业的绿色、高效转型提供了创新性的技术路径。
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2026(4):149-158
Abstract:
长江上游航道急险滩众多，通航安全问题突出，通航船舶对航道水流要素的监测与服务需求迫切，但缺乏适宜监测技术的应用实践。选取多种水流监测技术进行适应性分析，开展无人机雷达测流和无人机水面成像测流与传统测流方式进行现场比测试验，并提出智能应用思路。结果表明：无人机雷达测流方案可同步测量流速和水位，流速精度高于96%，水位误差在0.1 m以内，测流精度较高，适用于急滩水流要素监测；无人机成像测流方案能够较好地反映平面流场，更适用于不良流态险滩水流要素监测；通过研发智能服务系统，利用现场监测水流数据和数学模型计算数据融合应用，可为船舶航运提供及时、准确和更全面的水流信息支持。
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2026(4):159-166
Abstract:
针对我国内河航道扩能升级中碍航闸坝船闸改扩建面临的技术难题，以澧水艳洲枢纽船闸改造工程为研究对象，系统开展了枢纽总体布置优化、非掩护引航道布置、最末梯级最低通航水位确定、电站船闸结构共用布置创新、高性能材料应用以及狭窄河床施工导流等关键技术研究。通过水工模型试验、实测水文数据分析等方法，提出将原Z字形坝线调整为一字型的新型枢纽布置方案，使通航流量由原7 000 m3/s提升至2 a一遇洪水标准8 910 m3/s；创新采用船闸与电站厂房共用结构，节约宽度20 m；在泄水闸消力池内桥墩结构中应用超高性能混凝土，其抗磨蚀性能达普通混凝土的3倍；在船闸工程中应用预制混凝土套箱围堰与帷幕灌浆相结合的分期导流工艺，成功克服狭窄河床高渗透卵石垫层施工难题。结论表明，该工程实现了通航安全、枢纽运行和防洪调度、生态环保等多目标协同，为类似碍航闸坝船闸改扩建工程提供了可量化、可推广的技术路径与工程范例。
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2026(4):167-175
Abstract:
针对长江口南槽航道治理二期工程实施效果及影响，采用数学模型进行预测分析。结果表明：工程后护滩导流堤南侧及拦门沙主槽落急流速显著增大，为打通拦门沙浅段、保障8 m主航道贯通提供了关键动力支撑。导流堤工程使北侧江亚北槽潮动力减弱，形成掩护区，有效稳定了南槽航道及九段沙湿地的河势边界。工程实施后，拦门沙段河势趋于稳定，主槽动力增强、冲刷发展，深泓稳定，进一步提升了航道稳定性与建设维护条件。试验验证了“护滩、稳槽、导流、挡沙”治理思路的正确性与可行性。工程对周边涉水工程、北槽深水航道影响甚微，对南港、南槽沿岸及主要水文设施、防汛闸口基本无影响。
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2026(4):176-184
Abstract:
平陆运河旧州江交汇段兼具大入汇角、大汇流比和较大落差等典型特征，支流突发洪水时易导致流态紊乱和横向流速超标，严重威胁通航安全。采用150比例物理模型系统开展试验，设置设计方案及3个优化方案，分析水流速度分布、横向流速、泥沙淤积分布及水面波动。结果表明，设计方案最大横向流速达0.49 m/s，明显超出规范限值；优化方案I虽降低至0.44 m/s，但仍存在超标区；优化方案Ⅱ能有效控制横向流速，但缓坡区泥沙淤积严重；优化方案Ⅲ在确保横向流速满足规范的同时，使泥沙集中沉积于沉砂池内，并营造了更多的适宜鱼类栖息的缓流区。多级消力池与陡坡联合布置可兼顾通航安全、泥沙管理与生态保护，提出的“通航–泥沙–生态”协同治理思路可为类似山区交汇河段治理方案提供参考。
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2026(4):185-192
Abstract:
水运建筑物桩基础与地基土的力学性质差异较大，桩-土界面的接触关系是开展水运建筑物受力变形数值计算时常需考虑的关键问题。针对桩-土界面接触问题，利用自主研发的大型多功能桩-土界面剪切仪，开展了不同法相应力和桩身材料条件下接触面摩擦特性试验研究。试验结果表明，界面剪切应力随着剪切位移增加增长到峰值后趋于稳定，该峰值与法向应力呈正比，并与桩身材料的粗糙度相关。基于接触力学，建立考虑界面土体无损伤状态和损伤状态的桩-土界面摩擦系数计算模型，模型计算值与接触面摩擦试验数据误差小于5%，可准确反映桩-土接触面摩擦特性。将该模型应用于某船闸闸室PHC桩承载特性和结构受力变形分析，单桩荷载-位移关系和整体结构位移计算结果均与现场载荷试验结果及监测数据相符，模型将有助于提升水运建筑物受力变形分析的准确性。
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2026(4):193-199
Abstract:
水工建筑物的抗倾覆稳定计算是工程设计中的核心问题，然而规范对稳定、倾覆力矩的划分不明确导致采用不同甚至同一规范进行抗倾覆稳定计算的结果缺乏唯一性。针对现行规范存在的稳定、倾覆力矩划分不明确问题，通过分析《建筑基坑支护技术规程》《公路路基设计规范》《船闸水工建筑物设计规范》及《水工挡土墙设计规范》中抗倾覆公式的争议点，提出以基底应力分析为核心的理论框架。研究表明，抗倾覆稳定性本质可归结为基底拉应力控制问题，通过材料力学方法分析基底应力受压面积分布推导出对应的稳定力矩（竖向荷载力矩）与倾覆力矩（水平荷载力矩）的临界比值，该比值即基底应力分布状态的间接表征，验证了《水工挡土墙设计规范》公式的合理性。研究成果为统一抗倾覆稳定计算标准提供了理论依据，并建议将基底应力验算作为抗倾覆稳定的判据。
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2026(4):200-205
Abstract:
为探究强降雨对透水船闸闸室横向渗流特性的影响，采用ANSYS热分析模块建立透水船闸闸室二维数学模型，考虑船闸通航的灌泄水运行情况，对无降雨与多等级降雨工况下透水船闸闸室渗透特性进行研究。结果表明：无降雨工况下，闸室稳定运行后的观测点渗透压力水头呈稳定的周期性变化，距闸室较远的观测点水头振幅与渗透坡降均较小；当降雨强度较小时，闸室渗透特性无明显变化；当发生强降雨时，除受闸室水位控制的观测点外，其余观测点的渗透压力水头均显著上升，渗透压力水头离差的增大与衰减滞后于降雨历程，闸墙墙后观测点渗透特性变化较大，渗透压力水头离差达2.36 m，最大渗透坡降之比达2.33。强降雨对透水船闸闸室渗透特性的影响较大且具有滞后性，闸墙墙后土体渗流特性受强降雨的影响更大。
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2026(4):206-213
Abstract:
针对黄浦江龙华嘴弯道有限空间下弯道航道水流流态恶劣、回淤较大的问题，开展龙华嘴弯道演变分析与治理方案布置的研究。采用多年实测数据对比、三维数学模型、船舶模拟等技术方法，提出龙华嘴弯道疏浚切滩，同时抛填筑底凹岸深槽的航道治理方案，模型结果显示方案治理效果良好，方案实施后弯段的通航条件改善主要指标为：1）事故易发生弯段500 m范围内水流过弯转向角减小5.8°；2）落潮最大横流减小30%；3）凸岸回淤减小约35%。船模结果显示，方案实施后明显降低了操船人员对船舶过弯控制的强度和频度。研究结论表明：在狭窄弯道采用“疏浚切滩+抛填筑底”相结合的治理方案，能够有效改善弯道流态,减少凸岸回淤。该航道治理方式应用于黄浦江，其研究结果可为后续黄浦江航道条件优化及类似航道的治理提供有价值的参考和借鉴。
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2026(4):214-219
Abstract:
针对船闸控制系统高可靠性的需求，对冗余技术在湖南水运建设项目-船闸工程的应用进行了深入研究。采用多层次冗余设计，在控制层部署双PLC（programmable logic controller，可编程逻辑控制器）热备架构，通过专用同步模块实现周期级数据镜像，消除单点故障；网络层构建物理隔离的双光纤环网，通信丢包率降为零；数据层采用双工程节点服务器热备，构建了覆盖控制层、网络层、数据层的全栈容错体系。结合工程实际案例，进行实用性分析和对比。结果表明：多层次冗余设计可以显著提高系统的容错能力，实现了船闸控制系统全年可用率99.99%，保障“黄金水道”零非计划停航。相关经验和方法可为类似项目提供参考，根据现场实际需求，采取动态冗余调节机制，实现部分设备冗余，以达到“高可靠-低成本-强适应”的效果。
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2026(4):220-227
Abstract:
针对重型绞吸船挖岩工况中，泥泵输送高浓度大颗粒岩混合物时叶轮几何参数制约输送性能、堵泵风险较高的问题，以“天鲲号”水下及舱内泥泵叶轮为对象开展研究。应用叶轮参数与介质特性间的关系公式，结合数值模拟分析流场与外特性，辅以模型泵试验验证的方法，探究叶轮出口加宽与叶型优化的作用。对优化前后的叶轮扬程、功率与效率进行分析，重新确定水下、舱内泥泵叶轮转速。结果表明，叶轮出口宽度增加10%且叶型优化后，过流通径提升超5%、过流体积增加超15%，大颗粒通过能力显著增强；采用优化后叶轮的全船功率负荷满足绞刀、冲水泵与泥泵等大功率设备同时施工的要求。该优化方案为泥泵叶轮设计提供参数与技术路径，也为同类设备在复杂固液工况下的性能提升提供借鉴。
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2026(4):228-235
Abstract:
水运工程大型预制混凝土桶式基础多个仓室共用同一顶板、仓室间相互耦合、调平施工难度大。基础倾角过大将引起阻力增大，甚至导致无法沉贯到位，因此在基础沉贯过程中需不断进行调平控制。现有调平控制依赖人工操作，存在被动调平响应滞后、安装效率低等问题。为此，基于大型多仓桶式基础结构特点开展自动沉贯技术研究，提出姿态为主-压力为辅的控制模式，将15仓桶式基础划分为8个象限、9种状态，并基于比例-积分-微分（proportional-integral-derivative，PID）方法，构建根据基础倾角调整比例阀开度从而控制抽水流量和仓内压力的控制算法，编制自动调平控制程序。工程应用效果表明，自动沉贯技术可将大型多仓桶式基础沉贯速率提升至1.5 m/h，施工时长由原人工控制的16~18 h缩短至12 h，效率提高约30%；施工中监测点高差始终控制在0.15 m以内，有效提升控制精度，保障了沉贯安装的平稳与安全。
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2026(4):236-244
Abstract:
深中通道项目东人工岛作为隧道与广深沿江高速桥梁的大型互通的基础，其位置位于已建沿江高速桥梁的正下方。沿江高速共有41个桥墩位于岛内，受到人工岛填筑施工影响。为保证沿江高速的正常运营，在施工过程和人工岛完工后桥墩墩顶水平位移控制和竖向位移控制值均要求控制在5 mm以内。针对人工岛建设面临的桥梁变形控制难点，人工岛设计方案中采取了加强岛壁结构基础、设置桥墩隔离保护桩、分区回填及地基处理、合理控制回填高差等关键措施，采用岩土领域通用有限元分析软件midas GTS NX-2017，分析人工岛填土过程和岛壁结构施工过程对桥台变形的影响，并对桥梁沉降和位移进行了实时监测以指导施工，最终顺利在沿江高速桥下形成东人工岛，保证了深中通道的顺利建成和沿江高速的正常运营，对其他工程建设具有一定借鉴意义。
2026年第4期
西部陆海新通道——平陆运河工程建设专栏
结构与设施
综合
港口
航道及通航建筑物
施工
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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):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):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):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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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):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):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):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):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):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):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):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):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):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):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):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):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):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):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。
