粤港澳大湾区背景下广东省绿色航运发展分析

本文明晰了绿色航运内涵及要素组成,从航道、港口和船舶三个方面分析了广东省航运现状,指出其航运发展不足及协同绿色发展的必要性,从结构调整、技术升级和管理优化三个角度提出了粤港澳大湾区背景下广东省未来绿色航运发展的举措,成果可为广东省绿色航运发展提供参考。

内河航道横流对船舶航行的影响

为了使船舶能安全通过航道内的横流区域,利用水槽进行遥控自航船模试验,提出了内河航道横流对船舶航行横漂速度、漂角、航迹带宽度和漂距影响的经验公式,分析了Ⅳ与Ⅴ级航道横向流速的限值范围。分析结果表明:横流对船舶航行的影响程度主要与对岸航速成反比,与横流的大小及区域长度成正比,与船型大小(航道等级)成反比,同时与驾驶员的航行经验和初始船位有关;在限制航路航行方式过程中,Ⅳ与Ⅴ级航道对岸航速为2、3、4m·s-1时,可克服的一个船长内横流限值为0.48、0.58、0.70m·s-1。

向家坝水电站下游非恒定水沙特性研究

水电站日调节和泄洪引起的非恒定流改变了下游河道的天然水沙过程,将影响下游河道的防洪、航道、港口及船舶航行安全,需研究坝下非恒定流的传播规律、关注航道内比降与流速的变化以及航槽内的输沙特性,实现水电与航运协调发展.结合向家坝水电站下游滩段的物理模型试验与坝下一维数模计算的成果,开展了电站下泄非恒定流对下游水位、流量、比降、流速及输沙的影响研究.结果表明:日调节引起的坝下水位、流量变化沿程坦化,水位与流量变幅沿程减小;随着电站泄水波的行进,峰前瞬时比降和水流速度相应增大,退水时沿程水面比降与流速随谷减小,随后恢复原有的比降(流速)与流量关系;泄水波峰前最大比降随流量变率的增大而增加,与流量的变幅无关;非恒定流输沙率大于恒定流的输沙率.

长江上游和尚岩滩群航道整治研究

山区河流往往滩滩相连而成滩群,其航道整治须将滩群作为整体进行研究.长江上游和尚岩滩群由马皮包滩、和尚岩滩、二郎滩与栈桥滩等4个滩组成,在滩性分析的基础上,采用1:140的正态模型研究了滩群的整体整治方案,并从滩头降水、航道尺度(航深、航宽、航道曲率半径等)、通航水流条件的改善程度、工程量与后期维护量的大小等方面对多组方案进行了比选,提出了本滩群的整治原则与措施,同时对推荐方案的挖槽稳定性进行了试验研究.研究表明,推荐方案可以满足航道尺度与通航水流条件的要求.

潮汐河段桥墩对水流影响的数值计算与分析

潮汐河段桥墩对水流的影响可以通过二维水流数值计算进行分析。讨论了数值计算中桥墩的概化、潮汐动边界的处理等问题,并以长江口北支水道拟建大桥的数学模型计算为实例,分析了桥墩对桥区水位、流速和流场的影响特性。计算结果表明,桥墩对水位和流速影响的最明显时刻为涨落急,最明显的区域为桥墩或桥墩密集区附近,桥墩对水流的影响表现出双向特性。

石质急流滩水力特性概化试验研究

根据溪口型急流滩概化滩段的水槽试验,分析了急流滩段流速与水位的分布和沿程变化等水力特性,阐 述了滩段水力特性与地形的关系,以及影响滩情的主要因素,讨论了计算滩段水面线中确定局部阻力系数的方法.

长江福姜沙水道河床演变分析

结合河段水沙和地质条件 ,对福姜沙水道进行河床演变分析 ,总结出河段演变规律 ,并对演变趋势进行了分析。福姜沙河段属平原型感潮河段 ,水流主要动力为落潮流。河段河势与两岸地质地貌条件有关 ,1910年左右才演变为现有河势。福姜沙河段演变受上、下游演变的影响 ,尤其是受上游河床演变的影响。河段内多汊并存的局面是必然的。福姜沙及双锏沙的存在与本河段地质地貌条件分不开 ,这是水流与河床长期相互作用的结果。福姜沙北汊宽浅顺直 ,不同径流情况下 ,水流动力轴线摆动范围较大。北汊主流动力轴线的南北摆动与下段沙体演变是相应的 ,且相互影响。人类的护岸工程对本河床演变有一定的控制作用 ,使本河段河势得到基本控制 ,同时特大洪水对本河段的造床影响也越来越弱。

船舶上滩的影响因素及动水特性试验

在急流滩地形概化了的试验水槽中,进行了多种水力条件下的船模上滩试验.试验结果表明,滩段的水面比降、水流速度及船舶水深吃水比是船舶上滩的主要影响因素.

船舶上滩阻力计算方法对比与分析

介绍了内河船舶上滩阻力的计算方法,利用概化急流滩模型的船模上滩的试验资料,对比分析各阻力计算方法表明,本文提出的修正的兹万科夫法能较好地计算受浅水和狭水道影响的船舶阻力,并可用于滩口下游水面为倒比降滩段的船舶阻力计算.

红水河十五滩滩性分析

根据实测及物理模型试验资料,分析了红水河十五滩滩段的水力要素变化,探讨了滩段水力要素变化及产生碍航的原因.

石质急流滩碍航水流的形成条件与碍航流态分析

分析了石质急流滩形成的原因和碍航水流时形成条件 ,较为详细地论述了急流滩的主要流态与水力特性 ,以及各种流态对船舶航行的影响。

长江口北支水道水沙特性分析

从实测资料出发,结合水流数值计算成果,对长江口北支水道的水流、泥沙和含盐度等资料进行分析,得出了北支水道的水沙特性,并分析了水沙变化与河床变化的相互关系。北支水道在1958年南通河段河势控制后,径流分流比逐年下降,并渐趋稳定于3%左右。北支水道受径流影响越来越小,主要受潮流作用。随着水沙特性的逐年变化,北支水道0m以下槽蓄容量逐年减小,并渐趋稳定,北支上段为逐年淤积最快的区域。由此反过来影响了水沙条件的进一步变化,使北支上段平均潮差增加,北支的会潮点由崇头附近下移至青龙港附近。

河口地区航槽开挖后槽内流速变化

根据河口挖槽的特点进行水槽与挖槽设计,并在宽水槽试验的基础上,通过因次和线型分析,得出顺直挖槽和斜挖槽后统一的流速计算公式,公式计算值与实测值较为接近,本文公式已用于实际航道回淤预报计算中。

长江口岸直水道鳗鱼沙心滩头部守护工程局部冲刷水槽概化试验研究——Ⅰ.水槽概化与护滩建筑物模拟设计

为维持长江口岸直水道下段目前较为有利的滩槽格局和较好的航道条件,在口岸直水道的鳗鱼沙心滩头部进行护滩守护工程,需要研究守护工程周边的最大冲刷深度,以确定边缘压石宽度与重点防护部位,给设计提供技术依据。在分析口岸直水道水流运动特性与泥沙组成特点的基础上,进行了概化水槽的模型设计,提出了采用"流带法"确定水槽边界,确定了最强水流动力、每年可能出现的最大流量、经常出现的流量等试验水力条件。对砂肋软体排、混凝土联锁块软体排、D型系混凝土块排,以及抛石压载等护滩建筑物的模拟进行了设计,为护滩带周边局部冲刷变形试验奠定了基础。

软体排与扭双工字透水框架结构潜堤下游联合护底试验研究

为充分利用软体排与扭双工字透水框架的各自结构护底优势、减少工程投资,通过水槽试验研究了潜堤下游两者联合护底的水动力特性、防护效果及适用部位、布置方式等关键技术问题。结果表明坝脚附近出现下沉水流、堤坝后存在横轴环流;框架群可有效减缓水平向滩面水流,但无法消减越堤的竖向水流,框架不能直接抛投于堤脚或坝脚处,应抛投于软体排的下排边;排边框架抛投宽度以20 m左右(5 m搭接)为宜,框架抛投密度以2个m2时效果最佳;成果可为工程设计提供技术参考。

航道整治建筑物及防护结构模拟技术研究

航道整治建筑物及防护结构的模型试验中,往往采取一些简化方式进行模拟,由此对试验结果的影响目前尚无定论,试验规程也无相应的技术要求指导试验中防护结构物的模拟。基于相似理论提出了整治建筑物及防护结构模型的相似条件与设计方法。在可调密度易成型复合材料研发的基础上,提出了小比尺防护结构的模拟技术。通过水槽试验研究了软体排联接方式与几何相似偏离对软体排模拟的影响。结果表明小比尺的软体排与框架宜采用密度可调、形状可重塑的复合材料进行模拟;D型软体排的压载块与排布系结简化为粘结方式时,对排体的稳定性与变形特征没有影响;混凝土联锁块软体排采用粘结方式对排体的稳定性无影响,对变形相似初期有一定影响,后期无明显影响;在保证压载块质量相似而放弃几何相似时,将影响排体的临界失稳底流速与失稳模式。研究结果可为防护结构的模拟提供技术参考,也为相关试验规程的修订提供技术支撑。

长江口岸直水道鳗鱼沙心滩头部守护工程局部冲刷水槽概化试验研究——Ⅱ:局部冲刷试验研究

长江口岸直水道下段鳗鱼沙心滩头部护滩守护工程长达2.2 km,宽为0.58 km,采用缩小的完整护滩与两侧局部护滩进行试验,得到不同水流条件下护滩工程的冲刷坑深度与位置。研究了护滩工程边沿有无压载与排体抛石压载不同间距的影响,提出了边缘压石加宽与重点防护部位,为设计提供了技术依据,并为相关研究与设计提供参考。

变动回水区河段的设计最低通航水位确定

变动回水区河段设计最低通航水位确定是目前山区航道整治工程中经常遇到的问题。以广西绣江交口电站的变动回水区河段为例,分析了变动回水区的水沙特性,分别利用水位、流量样本及不同方法计算与分析本河段的设计水位,提出了变动回水区河段设计最低通航水位的确定方法。

鱼嘴工程的研究及其在航道整治中的应用

鱼嘴工程是水利、水运工程建设中应用较广的整治建筑物形式之一。分析介绍了鱼嘴工程在航道整治中的作用、主要布置形式,总结了鱼嘴对航道水流、泥沙影响的研究成果,分析了鱼嘴水毁的原因及特征,提出了有待进一步研究的问题。

电站日调节非恒定流对航道整治效果的影响

我国大部分河流的中上游相继修建了水电枢纽,在恒定流条件下进行的航道整治方案能否适应电站运行后的水流条件变化,这是坝下航道整治必须回答的问题.通过向家坝电站下游近坝段和尚岩滩群航道整治物理模型试验与同比尺船模试验,研究了电站日调节非恒定泄流对坝下航道设计水位、航道流速、消滩与船舶航行情况进行了研究.结果表明:向家坝电站瞬时下泄流量不小于设计最小通航流量,日调节期间坝下各滩险的航道水深满足要求;电站日调节的涨水流速一般稍大于落水期同流量下的流速,并使得航道最大流速稍有增加;电站日调节将引起个别滩段、部分时段的消滩水力指标不能满足要求;电站日调节时船舶上下行的操舵范围与漂角、对岸航速极值范围较恒定流时增大、且涨水期间的操舵范围大于落水期间.