船舶对长江水域造成的污染及其防治

船舶在长江航行或停泊期间,其机舱的含油污水、生活污水、垃圾等"废物"如不经处理就将其直接排入水域,势必将造成水体的污染。针对长江船舶的流动性和防污监管难度大,管理措施不到位,船员及旅客防污意识淡薄,随意向长江丢弃生活垃圾和排放污水等现象,就船舶对长江水域造成污染的原因及其预防措施进行分析探讨,并提出防治方法与措施。     

内河航道服务区水域面积仿真分析

内河航道服务区水域面积是内河航道服务区规划设计的关键问题。考虑到船舶进入服务区和服务时间的随机性,提出了基于船舶交通流特性和服务特征的仿真模型,并将其用于分析服务区水域面积。以长三角地区典型航道服务区为例,基于AnyLogic平台进行仿真分析,结果表明,模型预测的服务区停泊船舶数量和水域面积与实际情况吻合。敏感性分析发现,服务区停泊船舶数量与航段上船舶流量、服务特征参数的均值成线性正比关系,与服务特征参数的概率分布类型关系很小。根据调查参数和回归分析,可将服务区水域面积简化为航段上船舶流量和船舶平均吨位的连续函数,有助于方便合理地估算服务区所需的水域面积。     

暴雨条件下小型水库预警模式研究

暴雨来临前,为提前预警小型水库坝前水位,充分准备防洪调度及抢险方案,基于历史降雨资料及设计资料,采用降雨-径流模型,预测不同暴雨强度条件下的坝前水位,分析水位变化对大坝的影响,最后构建气象预报-水位预警-防洪抢险三位一体的小型水库汛期安全预警模式。该模式可以解决小流域内水库安全度汛的问题。以花果山水库为例,根据该小流域内近50 a的降雨资料,预测基于灰色理论的流域内小尺度预报的2018年暴雨、设计暴雨和基于国家气象部门大尺度预报的极端暴雨等3种模式下的坝前水位,对比分析得出极端暴雨条件下会有漫坝风险,同时提出了该水库蓝色、黄色、红色三级水位预警方案以及应对不同水位预警的应急调度及抢险措施。     

湖区避风港船舶避风需求预测

湖区避风港作为重要的航运安全保障设施,与港口、航道锚地的功能存在本质区别.为合理设置湖区避风港,科学确定其建设规模,在全面分析避风港规模和设置影响因素的基础上,提出了基于航线货运量和断面船舶通过量的船舶避风需求预测方法.以避风船舶需求数量为基础,考虑安全停泊条件等因素确定避风港水域面积,据此合理确定避风港工程建设规模.作为应用实例,具体介绍了苏州太湖避风港工程的船舶避风需求预测和建设规模.     

乌江水上安全预测预警系统研发及应用

航道渠化工程的建设在提升航道通航等级的同时也给船舶航行带来了安全隐患。针对山区内河航道受上游电站无规律下泄非恒定流和流域暴雨汇流等因素导致的下游航道水位骤涨、流速激增、流态复杂等问题,研发了一套水上安全预测预警系统。基于物联网现场实时数据采集和历史水文资料,研究了航道地形和上下游监测站的水文相关关系,并建立了包含水位、流速、流量的水文数学预测模型,实现了准确、及时、有效的水文监测和预测预警。该系统在乌江涪陵段进行了验证和示范应用,结果表明系统监测数据准确、预测结果精度符合要求,对内河水域特别是山区河流的通航管控、防洪度汛和应急处置具有重要意义。     

黄浦江越江隧道深槽管段抬高对邻近水域的影响

应用所建立的黄浦江二、三维水流数学模型计算了黄浦江越江隧道深槽管段的抬高对邻近水域的影响 ,分析了工程实施后和施工过程中工程区附近水位、流场变化情况 .计算结果表明 ,工程实施后和施工过程中对防洪、船舶航行安全并无明显影响 .     

长江中游微弯河段码头对航道的影响分析

微弯河段存在着螺旋流及横比降,水力特性相对复杂,在微弯河段修建码头对航道的影响势必与顺直河段不同。以微弯河段处的左岭卸煤码头为例,通过对数模结果及实测资料的分析,发现该工程的兴建对附近水位、流速影响较小,工程前后流速变化等值线横纵向延展长度相当;工程的建设对附近水域河床演变与船舶航线影响较小,但对附近航标的功能发挥有一定影响并需对航标进行优化配置。     

引水渠道动态水位预警机制研究及应用

在安全监测工作中,及时发现和预警水工建筑物的数据异常及工程缺陷是确保水电站安全运行的重要措施之一。针对长距离引水渠道的沿线水位监测和预警,提出了引水渠道动态水位预警机制。引水渠道动态水位预警机制是指选择渠道重点渠段安装动态水位预警系统(水位计、RTU、摄像头、GPRS模块、预警终端、显示终端),获取实时动态水位数据,为自动报警提供可靠的数据支撑;以预警后工程运行管理人员采取应急措施所需要的响应时间为依据,计算渠道实时水位增长速率作为报警条件,对渠道水位进行实时监测和预警;同时补充高水位预警,当水位缓慢增长超出预警值时及时发布报警通知。引水渠道动态水位预警机制整体上为引水式水电站长距离输水安全提供保障。     

黄浦江越江隧道深槽管段抬高对邻近水域的影响

应用所建立的黄浦江二、三维水流数学模型计算了黄浦江越江隧道深槽管段的抬高对邻近水域的影响，分析了工程实施后和施工过程中工程区附近水位、流场变化情况。计算结果表明，工程实施后和施工过程中对防洪、船舶航行安全并无明显影响。     

滑坡涌浪影响下船舶安全锚泊范围试验研究

由于水库蓄水水位的变化,库区时常发生山体滑坡,滑坡涌浪作用于锚泊船舶时可能会使船舶的锚链拉断,造成较大灾害。为研究滑坡涌浪传播特性和降低涌浪对船舶造成的损害,通过岩体滑坡涌浪概化模型试验,并基于多元线性回归分析方法,得到了首浪高度、涌浪高度衰减系数和最大锚链拉力的经验公式,进而推导出静水中船舶安全锚泊限制范围的计算公式。上述公式的确定,可为制定滑坡地点附近锚泊船舶的安全避险措施和预测滑坡涌浪产生的破坏范围提供依据。      

三峡库区滑坡涌浪作用下船舶锚链拉力试验研究

长江是我国最重要的内河航道, 号称“黄金航道”,航道内船舶数量众多,因装卸货物等原因处于锚泊状态的船只十分常见。三峡工程蓄水后,库区滑坡频发,滑坡产生的涌浪很可能使船舶锚链发生断裂,造成巨大的人身伤害和财产损失。目前主要采用理论分析和经验分析的方法对船舶锚链及受力进行研究,物理模型试验的研究分析较少,因而在设计锚链拉力时可能会与实际情况有较大出入。通过岩体滑坡涌浪物理模型试验研究不同工况滑坡体情况下位于滑坡附近河道弯道段和直道段船舶锚链拉力的变化情况,得到涌浪传播过程中船舶首尾锚链拉力的变化规律,分析得到不同波高、周期及水深情况下船舶锚链拉力的变化规律,运用多元回归分析得到最大锚链拉力的经验计算式。研究结果可为三峡库区船舶安全管理提供相应参考。     

彭水升船机超大型下沉式平板门安装技术研究

彭水500t级垂直升船机下闸首工作大门为带卧倒小门的下沉式平板门,是升船机下游的挡水设备,过船时船厢通过其与下游水域对接,可适应下游15.6m的通航水位变化。本文介绍了此套设备结构形式及主要特点、大件运输吊装具体实施方法,同时对此套设备的安装技术进行了详细总结,旨在为同类型闸门安装提供实际经验。     

严寒地区水位变化区域护坡维修技术研究

坝坡破坏最严重的部位多发生在水位变化区。辽宁省地处严寒地区,经分析认为,土石坝迎水坡处于水位变化区,由于冰推力、冻胀作用,冰层融化时风浪形成动冰撞击等因素,造成了上游护坡局部或大面积破坏。经大量的现场试验．提出了适合北方地区土坝水位变化区的六种复合型护坡结构。     

船舶进出闸室对系缆力的影响

船舶进、出闸室时,船行波在闸室内引起较大水面波动,造成闸室内系缆船舶的系缆力增大,影响闸室内的船舶停泊安全;大型船舶进、出闸室时,产生的船形波作用更强,对系缆船舶的系缆力影响更大。通过1∶36.3三峡船闸的物理模型和相同比尺5 000 t级典型大型船舶模型,采用系列物理模型试验,对船舶进出船闸时闸室内系缆船舶的系缆力进行了研究。研究结果表明,闸室内有系缆船舶时,船舶进、出闸的航行速度对系缆船舶的系缆力影响很大,进、出闸速度越快,其系缆力也越大。三峡船闸中,当水深5.5 m,闸室内有系缆船舶,大型船舶偏航进、出闸室时,为保证船舶停泊安全,航行船舶的进、出闸速度宜小于0.5 m/s。     

基于 k-means 聚类与泰森去丛聚的 代表性地下水位计算方法

在总结前人常用的区域水位变化值计算方法的基础上,结合 k-means 聚类分析、泰森多边形去丛聚和水均 衡法等方法,提出一种基于群井多年连续观测水位数据和储变量数据求解代表性地下水位的新方法,并在数值模 拟算例与实例研究区分别进行了计算和验证。结果表明：在算例中使用本方法得到的代表性地下水位结果与传 统水均衡法计算结果相比准确度可达 90.5%;在实例计算中使用定兴县 8 口井连续 5 年水位数据和储变量数据计 算得到定兴县 2019 年代表性地下水位变化值为 0.16?m,相较水均衡法计算结果新方法的准确度达到 93.3%,算例 与实例结果均较为准确,计算结果可用于代表性地下水位变化值快速、科学表征,在实际工作中能够有效简化代 表性地下水位变化的计算工作并为结果提供科学依据。     

基于 BP 神经网络的调水工程调蓄水位预测模型

在调水工程中,如果泵站站前水位过低,会危及泵站安全,如果水位过高,会危及周边安全,因此探寻调水工程中河渠湖库水位变化显得尤为重要。以南水北调东线山东段南四湖为研究区域,寻求不同起调水位、出入流量、泵站开启时间差的调水方案下泵前水位变化规律。先利用耦合模型对不同的调水方案进行数值模拟,然后选取23组调水方案及其数值模拟所得的泵前水位作为样本训练BP神经网络,建立BP神经网络调蓄水位预测模型并进行验证,最后利用预测模型对不同调水方案进行泵前水位预测。结果表明,BP神经网络预测模型具有很强的预测能力,预测模型结果与耦合模型结果泵前水位基本吻合,水深相对误差小于9.15%,而模型计算效率提升96.67%。     

济宁市截污导流工程蓄水区设计方案选择

济宁市截污导流工程是南水北调东线山东截污导流工程唯一利用采煤塌陷区的工程,地质条件复杂,在沉陷的地质基础上,保证蓄水区不对周边产生危害,使工程安全,设计反复多次.最后选择低于地面水位蓄水,抽排死水位,调水前腾空库容,调水期中水进入蓄水区,使污染物零排放,较好地解决了当地治污问题.     

广州石牌东商业大厦基坑支护工程监测分析

结合基坑特点及周边环境,对石牌东商业大厦基坑工程制定了有针对性的监测方案。通过使用测斜仪、水准仪、频率接收仪等对基坑深层水平位移、周边水位变化、支撑轴力、周边建筑沉降等项目进行了跟踪监测,取得了丰富的监测数据。监测结果表明,在基坑开挖到一定深度设置一道支撑能有效控制基坑壁的变形,避免"弓"形位移曲线的出现,监测成果为施工期间进行设计优化和合理组织施工提供了可靠的信息,从而确保了基坑工程的施工质量以及施工期间周边建筑的安全。     

三峡船闸下游引航道通航条件研究

三峡船闸末级闸室泄水和大坝泄洪引起下游引航道水位波动,水流往复运移。这种非恒定流影响船舶在引航道安全航行和停泊。通过物理模型试验介绍了船闸下游引航道非恒定水流特性和通航水流条件,并提出了改善通航水流条件的有效措施。     

荷载-水化耦合下红层泥岩的变形特性

红层泥岩是一种常见的软岩,广泛分布于我国的西南、西北、华中及华南地区。水对红层泥岩的力学特性影响显著,由于降雨因素的影响,红层泥岩地区的边坡频频爆发崩塌、滑坡等工程事故。为模拟红层泥岩地区经历极端干燥天气后突降暴雨,即红层泥岩在不同荷载水平作用下从干燥状态到饱和状态水化作用的全过程,研究红层泥岩在不同荷载水平作用下遇水水化后的变形和强度特征,设计了一个简单试验装置和试验方案,实现了对红层泥岩在荷载-水化耦合作用下的变形特性研究。试验结果表明:①红层泥岩的水化作用明显,红层泥岩的饱和单轴抗压强度远低于干燥岩样的单轴抗压强度,考虑荷载作用下的干燥红层泥岩水化破坏应力水平又远低于泥岩的饱和强度;②破坏是一个渐变的过程,在某一应力水平作用下岩石的变形经历了一个从缓慢增长到急剧增长的过程,但岩样的破坏具有突然性,泥岩破坏后呈泥状。成果可为红层泥岩地区的工程稳定性研究提供一定的参考。