基于强潮流的中外航道宽度设计标准比较研究

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近年来我国经济不断发展,国内外物资流通日益频繁,促使航运业蓬勃发展。港口作为货物内外贸主要节点,对沿海经济具有重要贡献。航道是沿海港口的重要组成部分,其通航宽度直接影响着港口通过能力,进而成为影响港口经济的关键因素。科学地确定航道通航宽度是提高港口作业效率、保证船舶通航安全、提升港口经济发展的重要保障。近年来随着港口建设的突飞猛进及船舶大型化趋势的不断发展,港址的选择逐渐向深水区发展。深水区具有浪大流急的特点,使设计与施工困难,较强的横流会使船舶操控难度增加,降低通航安全,因此对航道通航宽度提出了更高的要求,然而为节约疏浚成本、满足大型船舶进港需求,国内外已有众多港口将港址选在受强潮流(横流大于1.0m/s)影响较大的自然条件下。我国现行规范JTS165-2013《海港总体设计规范》中在横流流速超过1.0m/s的情况下,并没有具体规定船舶漂移倍数及风、流压偏角的具体取值,一定程度上并不适合强潮流港区的航道通航宽度设计。本文以我国《海港总体设计规范》、美国PIANC《进港航道设计导则》及日本《港湾の施设の技术上の基准·同解说》为研究对象,选取散货船、集装箱船、油船为研究船型,以横流、航速、船舶吨级为主要影响因素,分别计算出不同国家规范对应的航道通航宽度值,运用Origin软件进行分析,总结出国内外计算方法之间的差异,分析导致差异的因素,并提出强潮流影响下航道通航宽度计算的相关建议。本文同时分析了不同因素(如横流、航速、吨级等)对各国规范关于航道通航宽度设计的影响程度,总结出多种因素影响下各国规范航道通航宽度计算值的大小排序,并得出单一因素变化对不同计算方法的影响,为我国规范在航道通航宽度设计方面的完善提供建议,为相关部门提供科学依据,为未来强潮流港区港口建设提供决策依据,进而使航运业得到长远发展。
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