北部湾港大型深水航道远期适应性及通航标准仿真分析

以北部湾港北海港域30万吨级深水航道工程为背景,采用智能体仿真建模方法,建立北海港域铁山进港航道船舶进出港、锚泊、航行和码头停泊作业全过程仿真模型。通过仿真定量分析港口通过能力和航道服务水平等指标,结合航道平面尺度分析,提出湾外主航道远期推荐尺度和通航标准。基于港口通过能力瓶颈分析和支航道通航标准优化仿真分析,提出主要支航道北暮航道部分航段通航标准优化建议。结果表明,湾外主航道2035年达到(10+5)万t船双向通航,2050年进一步达到(10+10)万t船双向通航的推荐通航标准;北暮航道1段通航标准由15万t船舶单向通航优化为兼顾2万t船舶双向通航,对提升港口通过能力具有较好效果。

我国边境地区“海港-互市-加工”发展模式研究

习近平总书记在第十七届中国—东盟博览会和中国—东盟商务与投资峰会开幕式中提出了“推进边民互市贸易进口商品落地加工”指示要求。按照国务院《关于边境贸易有关问题的通知》、海关总署和外经贸部《关于边民互市贸易管理办法的通知》文件要求,边境地区边民在我国陆路边境20 km以内,经政府批准的开放点或指定的集市上、在不超过规定的金额8000元/d范围内(免关税和进口环节税)进行的商品交换活动,海上互市不仅解决原来互市进口原料通道单一问题,可向东盟十国选购原料,保证原料价格优惠、货源稳定;还可通过海运大幅降低进口原料物流成本,有利于发展边民互市商品落地加工项目。以北部湾港东兴港点为例,梳理以海运方式为支撑的互市贸易和落地加工的港产联动发展需求,分析东兴市港口发展现状和建港条件,结合北部湾港空间总体布局特点,提出东兴港点的选址方案,为促进中国—东盟合作升级、打造“海港-互市-加工”三位一体的边民互市商品落地加工产业集群提供了技术参考。

透空式梳式防波堤的数值模拟和波浪透射系数的研究

基于FLUENT求解器,采用源函数造波方法建立了三维数值波浪水槽,应用不同的造波源函数生成线性波浪、二阶Stokes波浪和不规则波浪。建立了规则波浪和不规则波浪与梳式防波堤相互作用的数值模型,验证了水平波浪力折减系数和堤前反射率的数值结果;并对梳式防波堤有效减小波浪力的机理进行数值解释。对透空式梳式防波堤的透浪特性进行研究,结果表明堤后的透射波浪随翼板与前墙的距离b/L的增加呈抛物曲线形式变化;随翼板开口高度c/d的增加而线性增加;并基于数值结果给出透空式梳式防波堤波浪透射系数的经验计算公式,便于工程设计的需要。

波浪与非透空梳式防波堤作用的试验研究

对不规则波浪作用下的非透空梳式防波堤结构进行了物理模型试验研究。试验分析了非透空梳式防波堤结构表面波浪压强的分布规律及工程危险水位;为寻求消减翼板波浪压强的工程解决方案,进而对3类改进的非透空梳式防波堤结构翼板上的波浪压强分布和堤前波浪反射系数进行对比分析,最终确定工字体挡板梳式结构为工程推荐结构。

基于数值和实验方法的非透浪梳式防波堤的水动力学特性研究(英文)

采用源函数造波法建立了三维数值波浪水槽模型,模拟了不同随机种子数(NW)下的随机波浪,与目标谱对比的结果证明当NW=200时,采用文中的数值方法可以得到较好的模拟精度;建立了随机波浪对一种非透浪梳式防波堤作用的数值模型,通过数值模拟结果和实验结果的比较,验证了该数值模型的有效性。对该非透浪的梳式防波堤的水力学特性进行了实验研究,并应用上述数值方法对结构的所受冲击波浪力机理进行了分析,数值结果证明在该结构的危险水位下,由结构的翼板和胸墙下底板所构成的异型空腔结构是导致翼板上产生较大冲击压力的主要因素。在此基础上,为了消减翼板的冲击压力,提出一种改进的结构型式,最后对该改进结构的翼板上波浪力特性和波浪反射系数进行了实验研究。

多智能体仿真在LNG码头选址及港口规划中的应用

液化天然气(LNG)船舶进出港进行的严格交通管制会影响港口的运营,因此在港口规划阶段须审慎决策LNG码头选址及布局问题。应用自主开发的《基于多智能体信息交互的港口运营系统仿真软件(简称:APSS)V1.0》,建立可模拟涵盖LNG船舶通航影响机制的港口运营系统仿真模型;以实际工程为例,系统探讨LNG船舶通航对近、远期港口运营影响问题的思路和方法;结合水域通航环境特点提出远期优化措施。研究结果可辅助港口规划制定。

透空式梳式防波堤冲击压力特性及危险水位研究

梳式防波堤是一种新型海岸防护结构,其中透空式梳式防波堤结构在节省工程材料、减小结构受力和促进水体交换等方面具有良好的应用前景。根据近年来对一种非透空梳式防波堤结构的研究发现,在中低水位条件下,由于梳式结构翼板和胸墙构成的异型空腔的存在,结构翼板可能会产生较大冲击压力,翼板设计参数的不同会对梳式防波堤的波浪力特性产生重要影响。本文以已有研究成果为基础,重点研究了中低水位条件下透空式梳式防波堤的波浪力特性及冲击压力特性;结合空腔内流速、涡旋等流场分析,探讨了结构受冲击压力机理;分析提出了在一定波高范围内的工程危险水位,可为相关防波堤设计工作提供参考。

基于层次分析法的汕头港内陆港选址研究

汕头港是我国沿海主要港口,也是粤东地区唯一的主要港口。通过分析汕头港发展现状和腹地经济产业发展特点,提出汕头港未来布局建设内陆港的意义。在此基础上,选取广东、福建、江西和湖南共19个地级市作为汕头港内陆港选址的候选城市,构建了候选城市涉及地理交通、经济基础和成本因素三大要素的多层次指标体系。利用层次分析法(AHP)对内陆港选址进行初探,并提出相应选址和发展建议。

环渤海地区港口LNG运输特点及泊位合理通过能力研究

基于对环渤海地区天然气消费现状和供应格局的分析,指出环渤海地区海运进口液化天然气(LNG)在冬季需求集中、LNG泊位淡旺季利用不均衡等运输特点。根据区域LNG运输特点和现状泊位利用率情况,进一步分淡、旺季对LNG泊位利用率进行了细化研究。结合沿海LNG船型发展现状及发展趋势,对LNG泊位通过能力计算参数进行设计。在此基础上测算出近中期环渤海地区LNG接收站泊位通过能力达500万~550万t较为合理,并提出未来泊位能力挖潜方向。研究结论可对区域LNG相关港口规划和设计工作提供参考依据。

连云港港主航道远期适应性及通航标准

以连云港港主航道工程为实例,综合航道与规划港口岸线资源的长远匹配性,对远期航道的适应性及通航标准进行分析。基于ANYLOGIC多智能体仿真建模平台,采用面向对象的建模方法,建立涵盖船舶进出港、锚地、航道和码头生产等环节组织实施全过程的连云港主航道水域港口运营系统仿真模型。综合远期港口通过能力、航道服务水平以及航道宽度合理性3方面分析,提出远期航道通航标准。

我国沿海港口液化天然气码头建设运营现状研究

沿海进口液化天然气(LNG)目前在我国天然气供应体系中发挥了非常重要的作用。通过分析我国沿海及分区域LNG码头建设现状、到港LNG船型、船舶密度和码头利用现状,得出结论:受消费需求不均衡、配套设施能力有限等多方面因素影响,部分LNG码头能力尚未充分释放,局部地区LNG码头淡旺季利用不均衡。根据各区域到港LNG船型结构、船舶密度的分布规律,分淡、旺季对各区域LNG泊位利用率进行测算,提出了沿海分区域平均泊位利用率和局部地区高峰季泊位利用率参数。在此基础上,结合LNG码头运营和船舶监管特点,指出沿海LNG码头运营存在的问题并提出建议。研究结论可为区域LNG码头相关港口规划和设计提供参考。

环渤海地区LNG码头布局关键问题和选址研究

通过系统分析环渤海地区天然气运输及储备体系发展和建设特点,提出该区域LNG码头布局关键问题。首次提出环渤海地区LNG码头布局应将冬季4个月需求指标作为码头能力供给的主要依据,并提出区域LNG泊位布局规模等指标。在此基础上,围绕“十四五”期环渤海地区天然气供应迫切需要,提出区域LNG码头布局和选址思路,结合港址条件推荐重点发展的港址。

基于多要素比选的连云港港LNG接收站码头选址

基于多智能体仿真建模方法建立连云港港LNG码头选址涉及相关港区船舶进出港全过程仿真模型,对拟选址的LNG码头船舶进出可能产生的远期通航影响进行定量评估,并与已有选址相关研究结论进行对比;综合分析航道条件、选址与后方城市距离、通航影响等多要素,提出在现行通航规则和港口规划条件下的连云港港LNG码头推荐港址。本研究所采用的方法和结论可为区域LNG码头布局规划提供技术支撑。

琼州海峡客滚港口运输特点及布局研究

琼州海峡客滚运输通道是进出海南岛人员、车辆运输的重要通道,是海南自由贸易港建设的重要支撑。通过系统分析琼州海峡客滚运输特点及港口资源特征,得出区域客滚港口布局关键问题,提出琼州海峡客滚码头布局应将旺季车辆运输需求作为码头能力供给的主要依据。在此基础上,根据海南自由贸易港建设总体要求和保障进出岛旅客、车辆运输需要,提出区域客滚港口布局思路和推荐港址。

基于聚类分析法的海南省港口发展阶段特征和布局发展研究

沿海港口历来是海南省生活生产物资进出岛的重要通道,是海南自由贸易港建设的重要组成部分。本文重点以海南省本岛沿海港口为研究对象,构建了涵盖港口发展基础、腹地经济产业基础和经济发展潜力等三大要素的多层次指标体系,采用聚类分析法对全省港口发展分类和层次特点进行研究,提出海南省沿海港口发展阶段特征;在此基础上,立足服务多向开发的海南自由贸易港发展建设,提出港口发展与布局优化的方向与建议。

多智能体航道通航标准仿真技术

以往对港口生产作业状况的分析均集中于基于船舶流的航道通过能力研究。将港口生产运营视为随机的服务系统,考虑通航环境的各种随机因素对航道通过能力的影响,并兼顾航道与泊位、锚地的匹配性。研究运用多智能体仿真技术,基于Anylogic仿真软件平台,分析船舶进出港全部流程的逻辑结构,建立模拟港口生产运营系统的仿真模型,科学、客观地反映港口的实际生产运营情况,可为港口规划布局和航道项目建设提供技术支撑和决策依据。

基于多智能体仿真的LNG船舶进出港通航影响的评价指标研究

针对液化天然气(LNG)船舶通航影响问题,探索定量评估方法,采用多智能体仿真技术,并基于仿真建模平台,建立一套完整的评价指标。以嘉兴港LNG工程为例,本文提出的仿真模型利用智能体相互联系、实时交互的特点,对港口运营系统所涉及的各项要素进行模块化开发,能够科学、有效地模拟港口实际运作情况,定量得出LNG船舶对港口运营带来的影响。综合各指标分析后,认为嘉兴港LNG工程对其港口运营影响较小。

变水深对畸形波及其时频能量谱的影响

使用VOF(volume of fluid)方法实现了变化水深条件下畸形波的数值模拟,使用小波分析方法计算模拟结果的时频能量谱,发现变化水深可以加强波浪的非线性相互作用,使转化到高频端的能量更多,产生了不对称程度更大的畸形波。

我国沿海大型原油码头布局及能力适应性分析

我国原油对外依存度高,俄乌冲突以来能源安全问题引起国家高度重视。沿海大型原油码头在国家原油供应保障体系中具有重要作用。在梳理我国原油供需和外贸原油运输情况的基础上,分析沿海大型原油码头布局和能力适应性,提出大型原油码头总体适应我国石化产业发展及原油储备需求,但各区域不平衡特点突出,其中辽宁沿海能力充分;山东沿海能力偏紧;津冀沿海、长三角、东南沿海、西南沿海能力适度超前。结合原油供需形势变化和“十四五”期大型原油码头项目情况,判断未来沿海大型原油码头能力保障充分。

基于偏最小二乘法的集装箱吞吐量预测模型研究

利用偏最小二乘法(PLS)能够克服样本个数比变量维度少的特点和消除变量多重共线性的优点对港口集装箱吞吐量进行建模预测,该方法适用于历史数据较少的港口。并以黄骅港为例,通过SPSS软件对港口集装箱吞吐量进行建模预测并给出2025年集装箱吞吐量预测值。结果表明,偏最小二乘法能够有效的消除影响因素的多重共线性,具有良好的预测精度,可为今后的港口集装箱吞吐量预测提供参考。