乘潮水位下的船舶通航窗口期和候潮时间探讨

针对乘潮水位下船舶候潮的实际问题,依据我国近岸不同潮汐类型站点的潮汐表逐时数据,采用统计学方法,研究保证率为90%的2 h高潮乘潮水位下的连续可通航窗口期和船舶候潮时间,并从水位历时曲线、日高潮不等及平均海平面的周年变化等角度分析全日潮向半日潮变化时通航窗口期和候潮时间产生差异的原因,探讨乘潮时间和乘潮保证率对候潮时间的影响程度。结果表明,从全日潮向半日潮,通航窗口期逐渐缩短,船舶候潮时间逐渐延长;乘潮保证率对候潮时间的影响更明显。

北极西北航道船舶通航风险分析

北极海冰的融化使得北极西北航道通航成为可能,有必要探讨北极西北航道的安全通航风险控制问题。针对北极西北航道冰情和复杂通航环境下的船舶通航窗口期,本研究采用时间维度上的过程风险评估方法,构建了基于系统动力学的北极西北航道通航风险评估模型,结合北极西北航道6条航线的场景条件,通过2015—2021年7年间风、雾、浪、海冰的月平均变化的数据分析,进行北极西北航道船舶通航过程风险仿真,提出了北极西北航道船舶通航窗口期。仿真结果表明:北极西北航道全年可通航的时间窗口为8月下旬至9月上旬,而选择阿蒙森湾—威尔士亲王海峡—巴罗海峡—巴芬湾和阿蒙森湾—维多利亚海峡—皮尔海峡—巴芬湾两条航线的船舶通航风险相对较低,从发展上看,随着海冰快速融化北极西北航道具有较高的通航潜力。

日高潮不等海域乘潮水位的计算方法比较

依据我国近岸4个代表性站点的潮汐表逐时数据,分别选取所有高潮(方法1)和每日一个高潮(方法2)计算不同保证率的乘潮水位,分析两种方法对工程的影响。结果表明:方法2使乘潮水位抬高,节省工程费用,但可缩短高潮时的通航窗口期,增加船舶候潮时间,给项目运营带来不便。这种影响对正规半日潮不明显,对其余潮型明显,其中对不正规全日潮影响最大。在不正规半日潮和日潮港区的工程应用中,可根据工程投资和来船频率,对两种方法充分论证后,综合选取合适的乘潮水位,既能满足工程应用又能节省工程费用。

复杂环境条件下的航道通过能力研究

针对国外某河口港区吞吐量日益增长、乘潮窗口期有限、通航需求较高和通航环境复杂的矛盾,采用仿真试验方法进行航道通过能力分析。结合已建航道通航底高程和乘高潮水位分布反推不同船型在不同航向的乘潮窗口期;基于SIMIO软件建立包括码头、内锚地、航道、过驳船舶、外海过驳平台和浮吊,且考虑潮汐、潮流对船舶航行影响的仿真模型,通过试验验证包括航道在内的“港口-航运-过驳”系统能够完成的目标吞吐量,分析其通过能力。研究结果为该港区近期生产调度、远期扩建规划提供了重要依据,也可为类似工程提供参考。

唐山港丰南10万吨级航道工程设计

唐山港丰南10万吨级航道工程是在2万吨级航道基础上进行扩建。本航道所在水域,水流条件复杂,口门航行条件较差,航道设计难度大。通过对乘潮历时的分析及乘潮水位的选取,确定航道主尺度,提出合理的航道布置方案,结合船模试验进一步优化航道设计方案,并根据潮流数模试验,确定船舶通航窗口期。经论证,推荐平面方案1的布置形式,10万吨级船舶乘潮通过口门时,为高平潮时刻,口门流速较小,水流流态平稳,是最佳的通航时机,有利于船舶通航安全。大型船舶通过口门受横流影响较大或口门流态复杂时,乘潮航道应综合考虑高潮位与大横流的同步关系。

宁波-舟山港蛇移门40万t航道工程设计

蛇移门航道位于宁波-舟山港北部海域,采用世界最大的矿石船作为设计船型,是我国第一条设计建成并投入运营的40万t航道。受周边岛礁和港口布局等限制,航道水流条件复杂,船舶航行及靠泊条件差,所在海域为舟山通航条件最为复杂的水域之一,航道设计难度大。经综合分析航道特点及难点,提出合理的船舶交通流组织和通航方式,结合船模试验进一步优化航道设计方案,经理论计算和实船通航分析确定船舶通航窗口期,并给出试运行期实时潮流监测方案。