• 广西平陆运河№·HD7标段项目
  • 湘江长沙综合枢纽工程
  • 宁波舟山港金塘港区大浦口集装箱码头工程水工二阶段项目
  • 江西信江八字嘴航电枢纽工程
  • 深圳港盐田港区东作业区集装箱码头工程
  • 马来西亚马六甲鑫苑海上花项目
  • 钦州港大榄坪港区大榄坪南作业区9号10号泊位工程

月刊,创刊年  1976年

2025年第7期
主管单位: 中国交通建设集团有限公司
主办单位: 中交水运规划设计院有限公司
主编:吴澎
编辑、出版、发行: 《水运工程》编辑部
国际标准连续出版物号:ISSN 1002-4972 国内统一连续出版物号:CN 11-1871/U
定 价:25.00元/册
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    2025年第7期
      西部陆海新通道——平陆运河工程建设专栏
    • 万中喜,梁杨飞

      2025(7):1-9

      Abstract:

      炭质泥岩属于一种特殊软岩,其分布广泛、工程性质差,对运河工程影响较大;研究炭质泥岩工程特性和防治规律是当务之急。平陆运河马道枢纽座落在炭质泥岩地基上,勘察阶段采用钻孔取样、矿物分析、原位剪切试验、室内抗压试验等方法,施工阶段采用现场观察、地质测绘、地质素描、安全监测等方法,系统揭示了炭质泥岩工程特性和防治规律。主要研究结论:炭质泥岩成分以黏土矿物为主,炭质含量6%~40%;炭质泥岩的强度受其埋藏深度、结构构造和地下水环境影响,差异变化很大,需采取取样、原位测试、室内试验等勘察方法获得可靠数据;炭质泥岩在开挖暴露后具有易风化软化特性,其软化是内外因综合作用的结果,内因是其黏土矿物成分和水理特性,外因是开挖卸荷和干湿循环环境;炭质泥岩地基需预留保护层、严格清基验收,必要时进行承载力检测和地基处理;炭质泥岩边坡需在开挖削坡后及时进行封闭,并根据其分布和影响程度,采取适宜的加固和排水措施。

    • 陈玉梅,韩后运,吴贞平,高伊峰,陈传科,陈志全,李卓峰

      2025(7):10-17

      Abstract:

      平陆运河工程中大量使用水下模袋混凝土进行施工,水泥浆液的渗出会对环境和生态造成严重影响。工程中常用防污帘进行阻隔污染物扩散,然而,关于此类屏障的扩散动力学和有效性的研究较少。基于此,采用Fluent软件建立三维计算模型,模拟浮式防污帘对水泥浆液污染物的阻隔效果,分析不同防污帘布置方式和参数对防污效果的影响,并确定影响范围。结果表明:水下倾斜角度30°,与河道纵断面夹角20°,防污帘与污染源距离为2 m,防污帘水下深度应在4 m可取得最佳防治效果。研究可为水下模袋施工防污帘具体布置提供优化方案,以实现水泥浆液污染扩散控制效果最佳。

    • 综合
    • 周效国,赵子翔,吴 庆,石 昊,曹洪基,刘 阳

      2025(7):18-28

      Abstract:

      为了研究氯离子和裂缝耦合作用对珊瑚混凝土内钢筋锈蚀的影响,通过电化学试验对比珊瑚混凝土构件中钢筋锈蚀状态随氯盐环境中暴露时间和预制裂缝宽度的变化规律,并结合X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)试验分析氯离子和裂缝对珊瑚混凝土内部钢筋锈蚀的影响机理。结果表明:氯盐暴露时间和预制裂缝宽度的增大会导致钢筋锈蚀风险的增大;预制裂缝达到一定宽度后才会对钢筋锈蚀产生显著影响;随着预制裂缝宽度的增加,锈蚀产物由磁铁矿为主变为四方纤铁矿和赤铁矿为主,且微观形貌变得粗糙和不规则。

    • 刘二利,杨海成

      2025(7):29-35

      Abstract:

      通过长期暴露试验和工程调查,研究了表面涂层对海工混凝土结构长期防护效果,并定量评估涂层对混凝土结构服役寿命的影响。研究表明:涂层可以有效隔绝氯离子侵入,显著提高混凝土结构服役寿命,且采用环氧沥青+氯化橡胶面层的涂层体系具有更优的抗老化性能,但因实际服役结构受上部作业荷载、复杂涂装施工环境等影响,实体结构中氯离子浓度要显著大于暴露试验。实际服役环境下涂层结构随服役时间的延长,表面氯离子浓度逐渐增大,且表面氯离子浓度随服役时间符合线性函数模型(Cs=kt)。考虑涂层对混凝土表面氯离子浓度时变特性的影响,建立了采用涂层的混凝土结构耐久性寿命定量评估方法。

    • 刘春燕,李雪艳,曲恒良

      2025(7):36-42

      Abstract:

      为进一步提高透空式防波堤的消浪性能,基于板式防波堤提出一种台阶式防波堤结构,并探究其在规则波中的消浪性能。通过Fluent软件构建二维数值模型,分析不同下挡板长度、潜深及波高对台阶式防波堤透射系数、反射系数和能耗系数的影响,同时对该结构周围的流场变化进行分析。结果表明,台阶式防波堤透射系数随相对下挡板长度、相对波高及相对潜深的增大而减小;反射系数随相对下挡板长度的增大而增大,随相对波高及相对潜深的增大而减小;能耗系数随相对下挡板长度、相对波高及相对潜深的增大而增大。

    • 唐博文,汪 伟,朱海威,杨海成

      2025(7):43-50

      Abstract:

      明确钢筋锈蚀产物的微观和力学性能对理解混凝土结构的耐久性失效、建立钢筋混凝土结构的锈胀开裂模型具有重要意义。依托湛江某废弃桥梁和温州某老旧码头,开展真实海洋环境下钢筋锈蚀产物的取样和分析工作。利用X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)、扫描电镜(SEM)等微观表征手段,对钢筋锈蚀产物的化学成分、微观形貌以及体积膨胀率等微观性能进行分析;此外,通过纳米压痕试验测定钢筋锈蚀产物的弹性模量、硬度等力学特征参数。结果表明:混凝土开裂前后,钢筋锈蚀产物的主要成分均为铁的氧化物和羟基氧化物;开裂后浪溅区、开裂前浪溅区、开裂前水位变动区、开裂前水下区钢筋锈蚀产物的体积膨胀系数逐渐降低,分别为2.552 2、2.341 4、2.340 5、1.990 3;混凝土开裂前钢筋锈蚀产物的弹性模量平均值的范围在137.06~154.70 GPa,硬度平均值的范围在1.001 0~1.149 0 GPa;混凝土开裂后钢筋锈蚀产物的弹性模量平均值为125.89 GPa,硬度平均值为0.892 4 GPa。

    • 张 磊,徐 岢,韩雪健,华 厦,郭相臣

      2025(7):51-57

      Abstract:

      基于连云港淤泥质海岸存在的4处天然沙滩,对沙滩平面和剖面形态特征、潮流条件、波浪条件以及泥沙运动特征进行详细分析,以研究淤泥质海岸环境存在沙质沙滩的原因。结果表明:天然沙滩均为两端有岬角的内凹弧形地貌形态,主要来浪方向与湾口方向一致,不利于产生显著的沿岸输沙,避免沙滩沙流失;剖面具有明显转折特征,较大的前沿水深有利于减少外海波浪传播过程中的损耗,可以维持较大的滩前波浪动力条件;来浪方向中大浪要达到一定的集中度和频率,H1/10波高大于0.40 m的大浪维持在36.6%以上的沙滩才能具备较好的沙滩滩面特征;波浪是淤泥起动悬扬的主要动力因素,波流挟沙力大于背景含沙量有利于沙滩形成,且挟沙力越大沙滩宽度越大。

    • 李俊毅

      2025(7):58-67

      Abstract:

      在混凝土中掺入引气剂配制引气混凝土的措施是提高及保证混凝土结构抗冻融耐久性的重要技术措施之一。T.C.Powers提出气泡间距系数的概念,硬化混凝土气泡系统参数中气泡间距系数最为关健,我国已将直线导线法测定硬化混凝土气泡系统参数技术纳入一些行业标准。为合理准确开展相关试验检测工作,计算气泡间距系数时,以硬化混凝土中浆体含量与含气量体积百分比计的界限值4.342选择公式,并对测定方法提出改进意见,以进一步规范硬化混凝土气泡参数测定技术。

    • 港口
    • 郭家琪,彭士涛,张 红,洪宁宁,王文渊,刘雨骐

      2025(7):68-74

      Abstract:

      针对煤炭码头露天堆场内各煤堆起尘的相互影响问题,设置不同来风角度、不同风速等工况,利用数值模拟方法并结合美国环保署提出的排放系数公式,定量分析堆场内已有煤堆对临近料带上不同堆垛位置煤堆的起尘影响特点,并可视化表征不同垛位煤堆的起尘强度。结果表明,在0°、45°、90°来风角度下,最大起尘量分别为2.08、3.70、2.60 kg。0°和45°来风角度下,起尘强度最低的位置位于下风口垛位;90°来风角度下,煤堆遮蔽效应呈现对称规律。研究成果可为港口实际喷淋作业提供参考借鉴。

    • 赵桑岚,汪承志,刘 臻,谭欣扬

      2025(7):75-85

      Abstract:

      为减少维护疏浚成本、提高船舶通航效率,以盐城滨海港港区浮泥为研究对象,基于浮泥特性对滨海港浮泥适航密度开展研究。通过对港池、航道区疏浚后码头前沿浅点进行浮泥厚度分布、沉积物粒度分析、流变特性试验研究浮泥特性,而后结合浮泥黏粒含量与适航密度关系、流变特性试验、层流-紊流流态转变理论三者共同确定滨海港港区的适航浮泥密度。结果表明:滨海港港区浮泥平均厚度为1.71 m,沉积物多以黏性细颗粒为主,中值粒径多为0.006~0.008 mm,黏粒含量超过90%,符合利用适航水深的条件;确定滨海港港区适航浮泥密度标准值为1 200~1 240 kg/m3。

    • 孙治林,马铁柱,李国豪,曲军彪

      2025(7):86-92

      Abstract:

      针对黄骅港煤炭港区三、四期工程筒仓的仓顶钢结构在运营过程中存在的耐腐蚀性、密封性、整体刚度问题,进行仓顶结构优化研究。提出混凝土锥壳仓顶和改进后的钢结构仓顶两种结构方案,并对各方案的优缺点进行对比分析。对混凝土锥壳仓顶结构方案着重进行锥壳的受力分析及施工方案研究,提出目前国内直径最大的锥壳仓顶结构和贝雷架式钢桁架+中心立柱支撑体系;对改进后的钢结构仓顶方案着重进行整体刚度、防腐措施、外围护板研究,采用重防腐措施及铝镁锰板,将钢结构防腐保护年限提高至30 a以上。结果表明,两个方案均可以较好地解决存在的问题。

    • 何 军,武 政

      2025(7):93-104

      Abstract:

      鉴于液化天然气(LNG)码头在运营过程中需要消耗大量海水作为冷源,取排水工程的建设显得尤为重要。取排水活动不可避免地对工程邻近水域的流场产生影响,因此,对工程附近潮流场进行系统分析是十分必要的。以营口LNG码头工程为例,利用开源水动力数值模型FVCOM,模拟并对比分析营口LNG码头取排水工程实施前后港区内的潮流场水动力特性,重点探讨了取排水口建设对附近三维流场的影响。模拟结果表明:工程实施后取排水口附近潮流场的表层及底层流速幅值均有轻微变化,但表层最大流速变化量不超过0.05 m/s。通过对港区内典型测点处的表层横流流速进行分析,发现各特征点位的横流流速差最大不超过0.016 m/s。综上,取排水工程的实施对研究区域内潮流场水动力特性的影响范围十分有限,特别对整体潮流场的分布规律未产生显著改变。研究成果可为同类型港口工程的设计与评估提供参考。

    • 农裕菲

      2025(7):105-113

      Abstract:

      应急救援基地作为应急救援管理体系中重要的空间载体,是开展救援活动的基础。通过对国内外现有研究的梳理,发现对于服务港口的应急救援基地的规划设计研究较少,未有成熟的方法体系。依托项目案例实践,通过梳理港口危险货物种类和风险特点,明确港区应急救援的特殊性需求,从宏观布局、用地选址、功能结构、建设内容等方面提出危险货物港区应急救援基地的规划设计方法。宏观布局要结合目标对象数量,科学布局;用地选址要进行上层次规划、地理环境和限制条件等多因素比选;基地设计时要协调各功能区之间的相互关系,提高使用效率;确定建设内容时要基于港区货物和事故类型。研究成果可为编制专项规划、港区建设应急救援基地规划设计提供参考。

    • 航道及通航建筑物
    • 刘本芹,李中华

      2025(7):114-120

      Abstract:

      通航枢纽受清水下泄、河道采砂、航道疏浚等因素影响,会出现枯水期下游水位经常低于船闸设计最低通航水位的现象,将导致船闸门槛水深和输水廊道淹没水深均小于设计值、最大水头超过设计水头等问题,影响船闸运行。针对某已建枢纽的这一问题,系统分析近两年坝下水位变化特性及过坝船型特征资料,计算超设计标准低水位条件下的船舶航行下沉量和富余水深,通过数学模型研究初始水深减小、运行水头增大后的船闸充泄水水力特性,分析输水系统水力学条件、阀门工作条件和闸室船舶停泊条件。在此基础上,提出基于下游水位变化的输水阀门开启方式,可优化船闸输水水力指标,改善闸室船舶停泊条件;提出小淹没水深下的阀门系统工程改善措施及过闸船舶吃水控制参数,以减小下游水位降低带来的影响,保障船闸运行。

    • 赵志舟,张 倩,姚志豪,王雨婷

      2025(7):121-127

      Abstract:

      马台河口滩河段位于澜沧江糯扎渡水库变动回水区,河段上游虎跳石滩为礁石窄浅险滩、下游马台河口滩为消落期溪口浅急险滩,航道整治工程实施前消落期流量较大时马台河口滩消滩综合判数E值达到允许值的2~3倍,航道整治的难度较大。为解决此问题,通过河工物理模型开展下游马台河口滩方案优化试验,在满足整治目标的同时尽量减小工程引起的上游水位跌落。推荐方案对马台河口滩采取挖槽增加航槽尺度并扩大泄水面积、配合滩下深沱填槽壅水的措施;上游虎跳石滩通过清障增加航道尺度,马台河口滩河段的通航条件得到显著改善。在糯扎渡坝前水位较低、大朝山下泄流量较大的工况下,马台河口滩过滩阻力仍较大,试验进一步分析了提高坝前运行水位对推荐方案通航条件的影响,得出适当提高坝前水位可满足船舶过滩要求。

    • 王勤振,张瑶兰,钱黎辉

      2025(7):128-134

      Abstract:

      以浙赣运河常山江至省界段两梯级布置双线船闸为例,开展船闸节水及集约用水保障方案研究。船闸节水推荐双线船闸互灌互泄省水方式,通过两梯级双线船闸用水需求分析,理论省水率可达50%。综合考虑运河生态用水、航运用水需求,结合沿线水资源量、水资源分布情况及地形地貌等因素,对供水水源地进行研究分析,提出域内新建水库、域内泵站提水、域外建库引水3种用水保障方案。根据各用水保障方案的建设内容和工程投资,经技术经济比选,船闸用水保障方案推荐域内泵站提水方案。

    • 王晨芷,王平义,张皓锋

      2025(7):135-142

      Abstract:

      针对长江上游航运需求量大但滩险众多导致水深不足的问题,进行了长江上游泸州段航道最小通航水深的研究。采用综合历时曲线法和保证率频率法得出该河段设计最小通航流量为3 396 m3/s;采用数值模型对冰盘碛、螃蟹碛、瓦窑滩3个水道进行模拟,以5个典型滩险断面的水深为依据建立了滩险与通航流量的响应关系,得出该河段典型滩险断面航宽110 m时对应的最小通航水深为3.39 m,满足II级航道的水深航宽标准,研究结果可为长江上游泸州段后期的航道建设规划提供支撑,助力泸州段高等级航道建设。

    • 王志鹏,吴凌波,范红霞,邓 伟,胡 鹏

      2025(7):143-149

      Abstract:

      已建赣江龙头山枢纽位于弯道段,右岸一线船闸上下游引航道位于主流区,受枢纽运行和施工不完善影响,通航水流条件较为恶劣。拟在一线船闸右侧新建二线船闸,综合考虑对一线船闸的完善,提出降低现有隔流墙透空率并延长、增建一线船闸导航墙与靠船墩、新建下游护岸和辅以疏浚等措施,统筹优化二线船闸布置方案。采用整体物理模型试验的技术手段,在厂坝联合调度典型工况下验证两座船闸通航水流条件。结果表明,采用新型结构将隔流墙透空率降低至20%以内,同时泄水闸尽可能采用均匀开启方式,尤其是2 a一遇流量泄洪时,靠近船闸的20#~24#闸孔只能局开,可将一线船闸最大通航流量自5 000 m3/s提高至5 a一遇的15 100 m3/s,同时二线船闸最大通航流量也可达到5 a一遇。

    • 刘丽玲

      2025(7):150-157

      Abstract:

      闽江通海航道二期整治工程和闽江口拦门沙航道增深工程分别已竣工26 a和16 a,其间上游径流来水来沙条件发生了巨大变化,口外海滨滩槽分布格局改变较大,且已发生个别航段频发通航船舶险情及淤积等一系列问题。河口区航道受径流、潮流及波浪等多重因素影响,处于不断的冲淤动态变化之中,整治难度大。依据近16 a维护测图及相关资料,总结目前闽江通海航道存在问题,分析其原因,得出为确保船舶通航安全对闽江通海航道进一步治理是必要的;同时,提出调整局部航段航线、口外抛筑袋装沙连锁块固滩拦沙等进一步治理方案,并提出如发现倒鱼嘴坝及潜坝有局部冲垮,可不必维护和恢复等建议。 关键词:闽江;通海航道;整治工程;来水来沙;分流比;治理方案

    • 信息技术
    • 宋成果

      2025(7):158-164

      Abstract:

      虚拟航标应用对挖掘内河航道通航水深、降低维护成本、提升助航效能意义重大。针对长江干线航道虚拟航标应用中在适用范围、设置方法、显示符号3个方面存在不明确、不统一的问题,按照遵循现行国家标准、兼顾国际标准和应用实际的总体思路,提出适用长江干线航道的虚拟航标强化、替代、新增3类应用场景,圆形与实体航标符号组合、实虚线区分合成与虚拟、文字区分发布载体的显示方式,以及AIS发布的常态虚拟航标要在电子航道图同步发布的应用模式,初步建立长江干线虚拟航标应用模式,并基于数字航道与电子航道图进行示范应用。研究成果可为内河虚拟航标标准化应用提供借鉴。

    • 郭娅婷,陈钦阳,卢俊璋

      2025(7):165-171

      Abstract:

      针对长江干线数字航道生产业务系统中无人机无人船数据融合与智慧应用深度不够的问题,采用数据高效传输、多源数据融合技术和关键航道要素目标识别和动态行为检测分析技术,开展无人机无人船在数字航道中数据融合与智慧应用的研究。基于无人机无人船数据完成航道要素智能感知与识别分析模块研发,以及与数字航道对接的无人机无人船辅助决策模块及智能数据终端研发,扩展数字航道辅助决策功能,提高辅助决策的智能性,建立无人化航道巡查探测智慧应用模式,实现了长江航道无人机无人船数据应用系统集成及智慧应用。

    • 陈东红,汪承志,李元淏,王逸飞,赵桑岚,刘 臻,冯冬颖

      2025(7):172-181

      Abstract:

      过去基于深度学习的检测器性能较差,尺度变化、背景变化和视觉遮挡降低了原始图像定位的准确性。为此,提出一种改进的YOLOv5s+DeepSORT模型,以提高对码头环境的适应性。为增强多尺度加载对象的鲁棒性,将多尺度卷积嵌入YOLOv5s,同时增加高效金字塔分割注意网络(EPSA),实现了更强大的特征融合多尺度表示,模型平均精度(mAP)从90.05%提高至90.90%。通过分布式排序损失优化原始分类损失函数,减轻了加载对象内部不成比例和码头图像序列中背景变化的影响,提高多目标跟踪精度(MOTA)4.8%。在自建数据集上的实验显示,平均准确率为90.9%,检测准确率为92.2%。

    • 地基与基础
    • 武坤鹏,温雨眠,朱明星,温友鹏

      2025(7):182-191

      Abstract:

      针对基坑工程采用数值分析方法变形计算误差大、准确度低的问题,结合已有监测数据提出了基于GWO-SVR的地层参数反演分析方法,可实现较为精确的基坑变形计算,尤其适用于出现较大变形的基坑。在此基础上研究了相邻对拉锚索基坑开挖过程中出现大变形的原因,对两种不同的变形控制处置措施开展了对比计算,并通过实测数据分析了处置措施的有效性。对拉锚索基坑间距选取对于基坑稳定性及支护结构受力有较大的影响,采用数值分析方法,提出了不同基坑间距条件下基坑支护桩变形与内力、锚索力以及桩间土压力的变化规律,可实现对拉锚索基坑在不同间距条件下支护结构的差异化设计,为对拉锚索基坑的选型与计算分析提供参考。

    • 张兴明,尹长权,时富禄

      2025(7):192-197

      Abstract:

      不同工程对于工后沉降的要求不同。依托实际工程,结合软基处理过程中遇到的卸载标准理解不一致的问题,采用双曲线法、三点法、Asaoka法分别进行推算分析。结果表明:以固结度为主、沉降速率为辅的卸载标准较为合理;推算固结度时三点法预测结果较大,取点时选取曲线平缓段时间间隔25 d为宜;双曲线法预测结果较小,但人为影响大,拟合时需要对前期数据和异常数据进行剔除;Asaoka法选取5~10 d间隔为宜,与实测结果较吻合。实际工程中,需要结合多种方法和实际观测数据,综合判断软土固结度,以提升预测的准确性和可靠性。

    • 王德咏,刘志军,胡君龙,谢 尧

      2025(7):198-206

      Abstract:

      近年来,我国共建“一带一路”倡议与沙特“2030愿景”深入对接,越来越多中国企业参与到沙特基础设施建设中。针对沙特地区地质情况复杂、地基基础控制标准高的特点,结合我国企业近年来在沙特地区参与的项目实践,归纳并分析沙特阿拉伯王国(简称“沙特”)的地质与特殊岩土情况,并依此提出疏浚可挖性综合评价方法和疏浚吹填料细粒含量精细化控制流程,归纳了振冲密实法和强夯法对大面积砂性地基处理的适用性,以及珊瑚礁砂地基处理的方法;提出基于原位测试技术的地基处理检测验收方法,以期为我国企业参与沙特地区的工程建设提供技术支撑。

    • 施工
    • 陈霓锐,阿比尔的,谭 松,刘明维,陈昌斌,韩亚峰

      2025(7):207-214

      Abstract:

      重锤冲击凿岩是解决生态受限条件下水下清礁任务的常用方法,为提高无临空面礁石的破碎效率,提出钻孔联合冲击锤的水下冲击锤凿岩技术。通过水下钻孔-冲击锤破礁现场试验,考虑冲击锤在水中运动的水阻力效应和缆绳拉阻效应,建立钻孔影响下的冲击锤碰撞侵彻模型,结合钻孔-冲击锤破礁的3DEC数值仿真,分析钻孔作用下冲击锤重复冲击礁石的损伤演化规律。结果表明,钻孔对提高水下冲击锤侵彻深度的影响不明显,但10 m以下低落距时可明显提高礁石的破碎深度和宽度,清礁工效可提升183%;冲击锤落距和钻孔深度是重锤破礁效率的主要控制因素。钻孔-冲击锤联合作用下5次冲击后的破碎体积约为第1次的103.24倍。钻孔和多次冲击均能有效提高冲击锤清礁的效率,且钻孔还能进一步提升多次冲击下的冲击锤破礁效率。研究成果可为水下环保清礁的参数设计和现场施工提供借鉴。

    • 卢玉敏,高 林,许建武

      2025(7):215-220

      Abstract:

      针对海洋工程中新建工程施工对已有海底管缆的破坏风险等问题,以跨越海底管道的引桥工程施工为例,围绕现场施工过程中对海底管道的保护,系统阐述和分析了跨越管道工程的施工关键思路和技术应用。结论表明:海底管道的水下探摸仍然是确定管道位置的最直接和有效的方式,探摸前应对管道资料进行充分分析,并采取安全的表面清淤工艺;确定管道位置后,施工前应在海上设置准确清晰的管道标记和船舶行驶路标,做到海底管道和海上交通的可视化;综合考虑多种作业工况的预抛固定锚可大大减小船舶抛锚的风险,多层次的施工安全监测也是保障管道安全的重要措施。

    • 郭天润,陶诚忠,张海杰,范怀斌

      2025(7):221-226

      Abstract:

      平陆运河大范围土石方运输调配问题在建设项目中,不仅涉及大量的土方开挖、运输和处置,还受许多因素的制约,如地形地貌、交通条件、环境保护要求、施工时间窗口、成本预算等。根据工程实际,通过采用系统论和优化理论构建线性规划模型定义决策变量。明确决策的关键变量,如不同地点的土石方开挖量、运输量、消纳量等。根据工程目标构建目标函数,最小化运输成本、处理成本、时间成本等。利用线性规划求解器对模型进行求解,得到最优的土石方调配方案。在施工过程中,实时收集土石方开挖、运输、消纳的实际数据,迭代反馈与优化。将实测数据与模型预测结果进行对比,分析差异原因,对模型假设与实际情况不符或未考虑到的因素进行优化调整。根据反馈调整模型参数或约束条件,并根据优化后的模型结果,调整施工计划、资源配置,以提高效率和降低成本。该调配模型在运河航道工程中的成功应用,具有重要的理论意义和工程实践价值。

    • 刘 亮

      2025(7):227-231

      Abstract:

      在沿海浅水区地形测量中,传统船载声学水深测量方式存在搁浅触礁风险高、作业效率低以及安全性差等问题,同时水深遥感反演和双介质摄影测量方式实施过程繁琐且精度不足。采用无人机低空摄影测量技术,并创新性地融合在航潮位校正模型,提出一种新的沿海浅水区地形测量方法,并在实际工程中成功应用。结果表明,该方法有效避免传统测量方法的风险和限制,显著提高作业效率和安全性。该方法的在航潮位校正模型较好消除了潮位误差的影响,提升浅水区水底地形测量的精度。研究成果不仅为沿海浅水区地形测量提供一种新的、高效且精确的方法,同时也为相关领域的实践应用提供新的技术思路和方向。

    • 林明臻

      2025(7):232-236

      Abstract:

      针对大型疏浚吹填工程中DN850管道浆体输送距离远、能耗高等问题,采用现场试验的方法,以厦门机场大小嶝造地工程为依托,研究输送细砂含淤泥土质工况下管道加气技术的节能效果。试验结果表明,加气技术适用于大口径管道和细沙含淤泥土质,可减少DN850管道浆体输送阻力约5%,增加吹填排距约5%,减少吹填施工平均油耗约3.84%。现场试验证明绞吸挖泥船排泥管输送节能技术可减少泥泵开启数量和输送阻力,且设备投入成本低,为绞吸挖泥船节能减排提供了新技术支撑。

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    • 刘晓斌,吴晓磊,吴 澎

      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。

    • 解立波,苏 雷,王建峰,王远欣,毕建巍,凌贤长

      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。

    • 程立星,顾 勇,梁 鑫,郝宇驰

      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。

    • 付旭辉,龚慧玲,何京霖,唐荣岭,张 波

      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。

    • 谢宇轩,王广生,鱼 童,管大为

      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。

    • 何艳军

      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。

    • 刘 璐,施友仁,卢晓东,曹慧江

      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。

    • 苏世定,徐 雄,张 博,吕述晖

      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。

    • 江木春,江午浩

      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。

    • 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。

    • 朱政涛,江青蓉,黄 东,李海彬,陈鑫池

      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。

    • 刘梅梅,应宗权,李嘉民,赵 娟,梁梓豪

      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。

    • 刘明维,张斯琪,吴林键,李惠酒原,狄宇涛,代 川

      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。

    • 王召兵,郭婷婷,周昔东,胡瑞昌,袁 浩

      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。

    • 刘作飞,朱彬华,樊书刚

      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。

    • 上官弋非,何进朝,谢 峰,袁 浩,赵 江

      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。

    • 耿卫宁,宋海涛

      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。

    • 张其一,孟祥飞,陈 凯,郭东起

      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。

    • 尧红成,徐龑文,张 蔚,季小梅,黄黎明,王晓光,吴 尧

      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。

    • 孟祥勇,薛国栋,曹豹杰,高瑞超,孟宪阔,王洪伟,刘仕星

      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。