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三峡船闸过闸船舶吃水控制标准关键技术研究
日期:2014年08月25日 16:05:21点击数:字号:【

一、主要技术内容

专题一:三峡船闸运行方式和过闸船舶研究

对船舶进出闸速度进行观测分析,通过对三峡水库调度方式、船闸运行方式以及三峡过闸船舶的研究,结合三峡船闸吃水控制现状、三峡船闸不同运行方式下的最小槛上水深的分析计算;确定现场实船试验的槛上水深及船舶进出闸速度等条件。通过对三峡过闸船舶的调研,分析过闸船舶特性、过闸需求,研究过闸典型船舶的确定原则,提出过闸船舶吃水控制标准研究的典型船型及船型组合等。研究不同船舶吃水控制标准对三峡船闸通过能力的影响。

专题二:三峡船闸过闸船舶吃水控制标准计算方法研究

根据对三峡船闸过闸船舶的统计分析,提出三峡船闸过闸船舶典型船型;对国内外过闸船舶吃水控制标准进行比较、分析并做出综合评价;研究过闸船舶富裕水深的组成,航行下沉量、推移波主要影响因素及其计算方法;研究三峡船闸过闸船舶吃水控制标准计算方法。

专题三:三峡船闸船舶过闸实船试验研究

根据船舶航行的特点,并结合现有的测试手段,研究并提出过闸船舶下沉量的测量方法。根据三峡过闸船舶的时空分布特性,以及三峡船闸现有的运行方式,研究并提出实船试验的船舶组织与运行配合方案。根据专题一、二的研究成果,对所选定的典型船舶进行航行特性以及闸室内停泊条件的现场实船试验,并对实船试验成果进行分析。对实船试验成果进行综合分析,得出过闸船舶富裕水深与船舶航行特性、吃水及闸室初始水深、闸室水流条件等影响因素间的关系。研究并提出小富裕水深条件下改善船舶停泊条件的措施和方法。

专题四:三峡船闸过闸船舶吃水控制标准和配套措施研究

综合专题一、二、三的研究成果,研究并提出三峡过闸船舶吃水的控制标准及公布方式。研究并提出三峡船闸过闸船舶吃水控制标准配套措施和政策建议。三峡船闸过闸船舶吃水控制标准的社会效益和经济效益分析评价。

二、经济技术指标

通过本项目研究取得的主要经济技术指标如下:

1、三峡船闸在槛上水深5m时可通过的船舶控制吃水为3.9m,三峡船闸在槛上水深5.125m时可通过的船舶控制吃水为4.0m,在槛上水深5.5m时可通过的船舶控制吃水为4.3m,在槛上水深6.0m时可通过的船舶控制吃水为4.5m、实载吨位不大于5000吨。通过综合分析,不触底安全富裕量和船舶停泊条件满足运行安全要求。

2、在现有运力条件下按4.2m控制,三峡船闸单向可比原标准提高通过量2050万吨;现有运力条件下按4.24.5m分段控制,三峡船闸单向可比原标准提高通过量2160万吨;充分大型化条件下,按4.2m控制,三峡船闸单向可比原标准提高通过量3070万吨;充分大型化条件下按4.24.5m分段控制,三峡船闸单向可比原标准提高通过量3230万吨。

三、应用推广情况

依据项目研究成果,交通运输部长江航务管理局批复试行通过三峡船闸的船舶吃水控制按最小槛上水深5.5米时吃水为4.2米、最小槛上水深5.0-5.5米之间吃水4.0米控制运行。试运行的2011年,全年三峡船闸过闸船舶最大吃水按4m控制运行79天,船舶最大吃水按4.2m控制运行286天。上行通过船舶27947艘次,通过货物运量5533.57万吨;下行船舶27663艘次,通过货物运量4498.81万吨。与原设计标准比较,上行增加通过量1300万吨,下行增加通过量1057万吨。双向共计增加通过量2357万吨,增加直接航运经济效益约25.22亿元,经济效益显著。

项目研究成果推动了三峡枢纽进一步扩能,促进川江及三峡库区船型标准化工作,引导船舶合理配载,提高长江航运安全度,社会效益显著。

项目研究成果不仅提升了学科水平,而且在国内船闸运行管理中具有推广价值,将有力促进行业技术进步和内河水运事业的发展。

四、促进行业科技进步的作用

上述创新成果中,由门槛水深设计标准到适应船舶大型化的过闸船舶吃水控制新标准,是建设标准与运行标准有机结合的重大突破。过闸船舶吃水控制标准将积极促进川江及三峡库区船型标准化工作,推动三峡枢纽进一步扩能。项目研究成果在国内船闸运行管理行业中具有借鉴意义。

成果获2012年度中国航海学会科学技术奖二等奖。

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