基于国内外规范计算兼具航道功能狭长港池宽度设计

合理确定港池水域布置对狭长港池类港口升级改造项目成本控制和保障后期安全运营至关重要。根据欧美规范与中国规范关于兼有航道功能的狭长港池宽度设计影响因素与取值方法的对比分析,归纳不同规范的差异性与适用性,提出了中国规范设计时应增加考虑的因素,并给出了海外类似工程的设计建议。通过典型工程实例对设计计算加以说明,并结合船舶操纵模拟试验对狭长港池设计方案合理性加以论证和优化,对海外港池水域尺度的确定及拓宽国内海港工程港池尺度设计思路具有借鉴意义。

钦州自动化码头江海联运挖入式港池设计

钦州自动化码头投产近两年,系统、设备运行稳定,作业效率稳步提升。平陆运河的建设正加速推进,预计于2026年建成通航,通航后钦州自动化码头挖入式港池将成为集装箱江海联运的衔接枢纽。根据多因素动态系数法,预测得到平陆运河开通后集装箱吞吐量的增长量,结合钦州自动化码头挖入式港池的建设条件,最大限度释放码头岸线能力。通过分析钦州自动化码头运营过程中的数据和结果,针对挖入式港池服务的船舶特点,在装卸工艺模式、岸桥设备选型、码头平面布局等方面进行研究,提出有针对性的多种实施方案,并通过多维度的对比提出综合分析意见,确保挖入式港池泊位与主泊位的作业衔接顺畅,兼顾未来自动化码头建成后的整体运营,为同类集装箱码头建设提供参考。

东非某港改扩建工程狭窄港池布置特点

以东非某港改扩建工程为例,阐述狭窄港池中水域平面尺度的设计方法,包括兼顾航行通道功能的港池宽度、回旋水域直径、口门宽度等。对国内外相关规范关于水域平面尺度的计算方法进行对比研究,结合经验确定水域平面尺度的初步设计方案,并开展船舶操纵模拟试验对设计方案的合理性进行验证。结果表明,本工程的水域尺度布置合理,能够满足船舶通航及靠离泊要求,并有效减少疏浚量、控制工程投资。

简析大铲湾码头港池的疏浚清淤施工

在港池航道疏浚工程中,由于受到港区水域水流泥沙输移的影响,常常发生施工期回淤现象。随着浚深不断增加,平均淤积强度逐渐增大,给工程项目的进度和质量管理带来了巨大挑战。本文以深圳港大铲湾码头港池疏浚清淤工程遇到严重回淤问题为研究基础,通过对泥沙淤积规律的深入分析,有针对性地优化了耙吸船施工工艺,调整了船舶施工参数等措施,明显提高了耙吸船在疏浚清淤项目中的效率。

环抱式港池水体交换与改善措施研究

环抱式港池既有防浪挡沙的优势,也有港区内外水体交换不畅的不足。以规划中的连云港港徐圩港区为例,利用对流扩散模型,模拟计算潮流作用下环抱式港池水体半交换周期,研究探讨改善港池水质的工程措施及其效果。研究结果表明:水动力条件是影响港池水体半交换周期的主要因素,包括作用的潮型和港池位置;工程措施的效果取决于其对水动力条件的改善程度和水体交换量的大小。

湛江湾填海工程对海床冲淤的影响预测

建立了湛江湾泥沙数学模型,模拟了湛江湾海床冲淤演变,模拟结果表明,湛江湾海床较为稳定,年冲淤强度小,模拟冲淤分布与历史海图资料得出的长期演变趋势符合。模型用于湛江湾围填工程对海床冲淤变化的影响预测,结果表明工程后海床冲淤强度没有明显的改变。另外,优选了围填方案,估计了港池的淤积强度。

挖入式港池水体交换能力研究

港池水域面积较大的单口门挖入式港池不利于港池水体与外界的交换,连通河涌是解决港池水体交换方式之一。本文以广州港南沙港区挖入式港池为例,通过潮流运动的数值模拟和河涌断面潮量的计算,探讨了连通河涌的位置和开通方式,有效地起到了港池与外界水体交换的作用。

上海国际航运中心洋山深水港工程泥沙问题研究综述

洋山深水港海区水深、流大、含沙量高、水流流态紊乱,泥沙淤积问题是建港中的关键问题。文章总结了1998年以来在洋山深水港泥沙方面的研究工作,介绍了研究中采用的手段和方法,归纳总结了洋山深水港区泥沙研究的科研成果及创新点,并对研究成果的科学性作出评述。研究认为,洋山港海域泥沙运动形态以悬移质为主,潮流对泥沙具有起悬和搬运双重作用,水流强弱是港口建成后水深维护的关键;一、二期工程方案封堵小洋山—镬盖塘—小岩礁汊道,建设顺岸式码头,不宜采用挖入式港池方案;北港区规划方案以汊道方案较为稳妥;远景规划方案可采用单通道的南北双汊道规划方案;并基于平衡含沙量理论,提出了海床冲淤演变预测公式和顺岸式港池淤积预报公式。

基于Boussinesq波浪模型的港池波浪数值模拟与泊稳分析

基于Boussinesq方程的MIKE21-BW模型,建立等水深、双突堤式的波浪数值港池,采用不同的波浪入射方向和双突堤口门宽度,分别对波浪经双突堤后的绕射情况进行模拟。根据《港口与航道水文规范》中的计算参数和突堤绕射系数结果,对BW模型进行率定和验证,结果表明二者吻合度较好,可以较好地描述港池的泊稳状况。在此基础上,利用MIKE21-BW模型对秦皇岛某港口防波堤工程的不同布局方案进行模拟计算和泊位稳定性分析,提出了工程设计方案建议。

潮汐河口挖入式港池水体交换研究

以珠江口南沙港区挖入式港池为例,通过数学模型模拟了港池的水体交换状况,模拟结果表明港池尾部水体交换率最低。利用港池内外存在潮位差的关系,通过人工水渠的方式有效提高了港池尾部水体的交换速率,有效解决了挖入式港池水体交换缓慢的问题。

海港港池和回旋水域平面尺度研究

在分析港池和回旋水域平面尺度主要影响因素的基础上,对国内、外相关规范关于港池和回旋水域平面尺度的计算方法进行对比研究,并通过典型工程实例加以说明,对海外港口工程水域尺度的确定及拓宽国内海港工程水域尺度设计思路具有借鉴意义。

港池泊稳的能量平衡方程数值模拟

对基于能量平衡方程的多向随机波浪传播数学模型进行改进,通过模拟不同防波堤绕射引起的港池泊稳,验证模型的合理性和有效性。利用非线性弥散关系提高模型计算浅水变形的精度;采用二次逆风差分格式离散控制方程,避免了加入绕射项引起的数值耗散;并将文氏谱加入模型中,使其更加适合中国海域的工程应用。应用改进后模型绘制的双突堤和岛式防波堤绕射系数图与我国《海港水文规范》图进行了对比。对比结果十分接近,可以较好地描述港池的泊稳状况,为综合计算波浪在近岸的浅水变形、折射、绕射、反射和能量耗散等作用奠定了基础。

单向航道散货港口船舶调度优化

为提高单向航道散货港口的泊位利用率,研究多港池的散货港口船舶调度优化问题。考虑船舶间需保持安全航行距离、进出港时段交替条件和成簇进出港规则等现实约束,以进港船舶总等待时间最小为目标,构建了混合整数线性规划模型。基于问题的特点,设计了启发式规则与模拟退火算法相结合的混合算法进行求解。在数值实验中分别将该算法的结果同下界值和两种现实调度方案对比。结果表明,运用混合算法求解的结果与下界值的平均相对偏差为5. 28%,较两种现实调度方案的目标值优化率提升显著,且平均泊位优化率分别为6. 74%和4. 71%,验证了方案及算法的有效性。

电厂港池与航道工程泥沙淤积计算研究

淤泥质海岸的黏性泥沙淤积是影响我国沿海地区许多火电厂和核电厂取水安全的重要因素之一。以我国广东台山电厂为例,研究淤泥质海岸的半封闭型港池和航道的黏性泥沙淤积问题。基于理论和物理过程探讨了电厂半封闭型港池和航道的泥沙淤积,并提出了一种电厂半封闭型港池的淤积计算方法,尤其是分情况考虑了不同的电厂取水流量对港池淤积计算的影响。同时在此基础上,还计算了台山电厂港池和航道的泥沙淤积情况,计算结果表明:淤泥质海岸的电厂港池和航道一般以逐年淤积为主;不同的电厂取排水流量对港池淤积影响较大,而对航道则几乎没有影响;港池的淤积强度和淤积量随着电厂取排水流量的增加呈现出递增趋势。结果在定性上反应了这类淤泥质海岸电厂港池和航道的泥沙淤积规律,文中的计算方法也能为类似淤泥质海岸工程应用中的黏性泥沙淤积计算提供一定的参考。

上海国际航运中心洋山深水港工程泥沙问题研究综述

洋山深水港海区水深、流大、含沙量高、水流流态紊乱,泥沙淤积问题是建港中的关键问题。文中总结了1998年以来在洋山深水港泥沙方面的研究工作,介绍了研究中采用的手段和方法,归纳总结了洋山深水港区泥沙研究的科研成果及其创新点,并对研究成果的科学性作出评述。研究认为,洋山港海域泥沙运动形态以悬移质为主,潮流对泥沙具有起悬和搬运双重作用,水流强弱是港口建成后维护要求水深的关键;一、二期工程方案封堵小洋山—镬盖塘一小岩礁汊道,建设顺岸式码头,不易采用挖入式港池方案;北港区规划方案以汊道方案较为稳妥;远景规划方案可采用单通道的南北双汊道规划方案;并基于平衡含沙量理论,提出了海床冲淤演变预测公式和顺岸式港池淤积预报公式。

基于数值水槽的半封闭港池水体交换能力研究

通过数值水槽研究了半封闭式港池水体交换问题,研究表明,当防波堤为实堤时,港池口门垂直于主流运动方向时,港池内水体交换能力较强。当考虑透水防波堤时,在平行主流方向的防波堤上增加透水堤,有利于提升港池内外水体交换效率。将数值水槽的研究成果应用于福建某渔港建设,成果得到了较好的检验。

某护岸结构破坏原因分析及修复设计

通过物理模型试验,研究某护岸前部开挖港池对护岸稳定的影响。结果表明:港池开挖前后,6 t扭王字块体和胸墙均失稳,胸墙后部冲刷严重,堤脚附近波高增减幅度约2%,胸墙后越浪量增减幅度约9%。开挖港池后护底块石轻微变形,但不是引起护岸破坏的直接原因。护岸破坏的直接原因是胸墙顶高程偏低,越浪水体在胸墙后产生较大冲刷坑,引起胸墙失稳,从而导致护岸结构破坏。综合考虑护岸、码头和取水口头部的关系,得出了护岸修复断面图,经过物理模型试验的验证,修复断面安全可靠,并已应用于工程实践。

非天然水深大型开敞式码头靠泊时机与乘潮水位的确定

通常乘潮水位的确定,对于码头前沿天然水深满足船舶满载吃水要求的码头是适用的,但对于大型船舶停靠水域属非天然水深大型开敞式码头则不适用。提出以适宜船舶靠离的潮流条件确定船舶靠离泊时机,以此靠泊时机为先决条件,进而确定港池水域、航道设计中所选取的乘潮水位值,并结合工程实例进行了计算、比较。该方法运用于非天然水深大型开敞式码头效果良好。

内河挖入式港池轴线布置对回流泥沙淤积的影响

结合挖入式港池水槽试验和现场调查结果,论述港池轴线布置对港池回流泥沙淤积厚度和总淤积量的影响,分析了产生这种影响的原因,并对挖入式港池设计时合理确定港池轴线提出了建议。

基于AHP-FCE的园区企业污水治理绩效水平研究

结合殷村港流域工业园区企业废水治理的实际情况,建立了企业污水治理绩效评价指标体系,运用层次分析法确定了各指标的权重,运用模糊综合评判理论建立了企业污水治理绩效评价模型,并将该模型应用于工业园区某企业污水治理绩效水平的综合评价。结果表明,模糊综合评价方法可操作性强,可在园区企业污水治理绩效水平综合评价中应用。