月刊，创刊年 1976年
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2025(9):1-6
Abstract:
如何科学合理地确定过河建筑物通航净空尺度，特别是工程沿线桥梁通航净空尺度标准，是高等级人工运河建设中亟待破解的普遍性和关键性问题，在项目前期对其开展多要素、多维度论证研究是十分必要的。针对平陆运河工程沿线过河建筑物通航净空尺度的标准问题，在平陆运河前期专题研究论证过程中，从航道规划、通航标准、航道性质、桥梁现状以及沟通流域船型和桥梁通航净空尺度等方面，结合设计代表船型对平陆运河工程沿线桥梁通航净空尺度进行研究。结果表明，平陆运河工程沿线桥梁采用单孔双向通航，通航孔一孔跨过通航水域，通航净高尺度不得小于18 m。研究成果可为高等级人工水道建设提供借鉴。
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2025(9):7-13
Abstract:
河海交界区相当A级航区划分的关键依据是波浪条件。采用嵌套的第三代波浪成长数学模型、波浪成长与传播联合数学模型，以实测波浪作为输入，并以实测的风继续驱动，开展平陆运河近海段钦州湾水域满足航区申报要求的长时间序列波浪数值模拟。结果表明：相对于采用模拟风场模拟的ERA5波高误差，采用实测波和风的模拟波高误差有明显改善。通过模拟产生5 a的波浪时间序列，得到了波高周期联合分布、5%保证率有义波高和波浪条件分界线，以此为主要依据的平陆运河钦州湾相当A级航区成为首个被交通运输部海事局批准的相当A级航区。
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2025(9):14-22
Abstract:
以梅山港人工岛建港为例，研究强潮流海域人工岛建港潮流泥沙动力学问题。研究表明，受人工岛阻挡影响，落潮流形成绕岛水流，设计方案码头前出现缓流区；涨潮流主要受码头桩基阻水影响，在西侧码头前沿局部出现缓流区。通过优化布置斜向码头导流，优化方案码头前落潮流态有所改善；规划方案码头连片实施后，码头前涨潮流有所改善。设计方案实施后16#~21#泊位停泊区年平均淤积厚度2.2 m，年最大淤积厚度4.3 m，停泊区和回旋水域年总淤积量385万m3，优化方案实施后年总淤积量减少约8万m3，规划方案实施后年总淤积量减少约185万m3。
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2025(9):23-29
Abstract:
针对耙吸船耙臂系统等疏浚机具操作受波浪影响问题，及其对疏浚船作业过程中波浪的快速预测要求，基于ConvLSTM神经网络模型建立了面向疏浚船作业海域的波浪快速预测模型，利用疏浚工程海域的波高、周期的数值模拟后报结果数据作为训练样本，对波浪预测网络模型进行训练。结果表明：所建立的神经网络对疏浚工程海域的波浪预测所需时间仅2~5 s，对作业海域波高分布的前向6 h的波浪预测相关度达0.956；当预测步长增大到12 h后，受训练数据不均衡影响，神经网络对波浪的预测精度明显下降至0.849。因此，模型可用于疏浚作业海域进行波浪的短时快速预测，为船舶安全操作提供依据。
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2025(9):30-37
Abstract:
设计水位是近岸水运工程中重要的水文参数，在项目早期阶段基础资料不足时，可以采用平均潮差等特征潮位估算设计水位。收集潮汐表中我国沿岸具有代表性的95个站点的水位数据，计算这些站点的设计高/低水位和特征潮位，分析设计水位和特征潮位的线性相关关系，探讨利用平均潮差、平均大潮高潮位或回归潮平均高高潮位估算工程设计水位的方法。对计算结果进行误差分析，并与规范中已有的公式进行对比，给出推荐公式。结果表明，与规范公式相比，推荐的设计高水位公式计算结果的平均误差减小5~29 cm，标准差缩小0~14 cm；设计低水位公式计算结果的平均误差减小12~20 cm，标准差缩小2~8 cm。推荐公式的计算误差和标准差更小，精度和稳定性优于规范公式，可以作为项目早期估算设计水位的依据。
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2025(9):38-46
Abstract:
内河大水位变幅区域内港口工程钢构件受到水流冲刷、泥沙冲击等作用，导致钢构件表面涂层破坏严重，涂层发生局部破坏后钢构件直接裸露在潮湿环境之中，使大水位变幅区域成为内河港口钢构件锈蚀最严重的区域，严重威胁码头结构的承载能力和使用安全。为了有效模拟并预测该区域钢构件锈蚀特征，结合内河环境作用等级开展针对内河港工钢构件的水沙冲蚀-钢材锈蚀循环交替加速劣化试验。通过分析不同冲-锈时间、不同冲蚀角度、不同循环次数下钢试件腐蚀试验数据，建立综合室内及现场数据的水工钢构件腐蚀模型。结果表明：可通过水沙冲蚀-钢材锈蚀试验模拟内河大水位变幅区域钢构件锈蚀状态；大水位变幅区域内钢构件从上到下锈蚀深度增加，循环次数越多锈蚀越严重；大水位变幅区域内钢构件正常服役年限远低于设计使用年限。
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2025(9):47-53
Abstract:
高桩码头的桩梁节点作为连接基桩和上部梁板结构的关键部位，起着传递荷载和保持结构整体稳定性的作用，对其损伤后的状态评估也是高桩码头结构安全评估中的重要一环。以某实际监测工程为依托，建立一榀排架的三维有限元模型，通过响应面法与实测数据相结合的方式实现了模型的校正。在此基础上，采用弹性模量折减法模拟不同程度的桩梁节点损伤，分析节点损伤对水平荷载传递的具体影响，并引入荷载保留率作为量化指标，为节点损伤程度的量化评估提供依据。最后，提出了一种系统化的、便捷的、可量化的节点损伤评估方法，为高桩码头的损伤检测和安全评估提供了理论依据和技术支持。
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2025(9):54-59
Abstract:
高吨级浮码头撑杆消能系统普遍采用船舶撞击能量选取的橡胶护舷最大反力作为撑杆系统的设计荷载，满足工程需要，但并不经济。分析趸船被船舶撞击后的运动状态，采用趸船第1次撞击撑杆的最大撞击能量为撑杆系统的设计依据；通过研究护舷吸能、桩基吸能与护舷反力的关系，揭示桩基悬臂长度、桩基直径、护舷选型对橡胶护舷吸能量占比、护舷反力的影响。结果表明：橡胶护舷在消能系统中起主要作用，吸能量占比通常超90%；随着桩基悬臂长度增大，橡胶护舷吸能量占比减小，护舷反力也减小；随着桩基直径增大，橡胶护舷吸能量占比增大，护舷反力也增大，但影响较小；随着护舷增大，橡胶护舷吸能量占比略微减小，护舷反力明显增大。
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2025(9):60-68
Abstract:
针对无锡（江阴）港金属矿石外贸进港市场需求迫切、深水岸线资源不足、公用码头超负荷工作等问题，提出港口集团5#码头扩能改造方案。将外档泊位提升至15万吨级，内档泊位提升至5 000吨级；内港池口门处的2个泊位改造为散货泊位，新增专业散货运输系统，设计年通过能力由1 209万t提升至3 903万t。通过船舶自动识别系统分析、二维水流数学模型等方法，从通航安全和洪水影响角度验证方案可行性。结果表明，方案实施后基本不会影响航道自然条件，对长江行洪、河势的影响也较小，但会对江阴水道内其他船舶产生一定影响。经论证，采取相关安全措施后，方案可行。在不新增长江沿江岸线长度的情况下，该方案可实现外贸进口铁矿石码头的扩能改造，为类似码头的扩能升级提供参考。
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2025(9):69-75
Abstract:
高桩码头因其诸多优点，在实际工程中的应用愈加广泛。船舶系缆力是高桩码头结构设计的关键参数，JTS 167—2018《码头结构设计规范》将船舶系缆力的横向分力依照特定系数分配至排架。然而，实际工程中系缆力为包含横向、纵向和竖向的三维合力，并非单一横向水平力。以高桩板梁式码头的实际设计案例为基础，利用易工与ROBOT软件，对高桩板梁式码头排架进行二维与三维模型的船舶系缆力分配系数进行对比分析，并给出实际工程设计的建议。结果表明，拟定工况下，设计规范中的分配系数取值偏小；易工二维模型的计算方法将垂向力依照竖向力的分配系数处理以及忽视了纵向力的作用，可能低估船舶系缆力产生的影响。
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2025(9):76-83
Abstract:
西非某矿石码头项目处于内河入海口，项目位置地质为埋深较浅的高强度微风化花岗岩，岩石强度较高（单轴抗压强度约为83 MPa），岩层上覆盖厚12~20 m的软弱淤泥、黏土和砂层。在该地质条件下，在前端工程设计（FEED）中为确保桩基承载力和规避地质风险，规定引桥桩基嵌岩深度4.5 m，码头嵌岩深度8 m，码头总嵌岩长度约3 852 m，引桥总嵌岩长度约1 134 m。在高强度花岗岩中进行嵌岩施工难度大、工效低，对项目工期是巨大挑战。在工程总承包（EPC）阶段，通过施工图详细勘察、水文条件和工艺条件细化分析、打入桩在岩层顶面承载力计算的国内外规范研究、码头和引桥结构的精细化计算、方案结合的设计和检测、现场实际检测结果的论证，实现了优化或取消引桥桩基嵌岩、降低码头桩基嵌岩深度、优化码头排架间距及桩基和梁板的连接方式，从而达到降低桩基嵌岩工程量和施工难度、满足履约工期的目的，并获利近千万美元。
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2025(9):84-91
Abstract:
国内已建大型LNG码头设计船型舱容量大多在8万m3及以上，为满足装船需求，往往是在建设大型卸船泊位之外，另行建设小型装船泊位，或对现有大型卸船泊位进行改造以满足装船需求。针对建设现状，提出一种基于全船型的设计理念，使得码头能满足各等级LNG船的靠泊和作业要求，避免后期改造，同时可提高岸线资源利用率。通过对靠泊船型、平面布局、水工结构等方面的分析及研究，提出符合该理念的一种码头布置模式，工作平台采用梁板结构，其下方设置2座辅助靠船墩，并对靠船墩局部落低处理、新增系缆平台等，满足多种船型船岸匹配的要求。水工结构创新性地采用工作平台与辅助靠船墩脱离的形式，并在辅助靠船墩侧面设置辅助靠泊激光传感器及安装平台，解决了小型LNG船的靠泊问题。采用物理模型试验进行船舶稳泊安全专题论证，明确全船型的作业标准。
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2025(9):92-98
Abstract:
在实现“双碳”目标的视角下，结合能源转型大背景中新型电力系统对电网安全性和稳定性的现实需求，探索水运和港口行业多能源融合的解决方案受到了广泛的关注。通过整理相关政策和国际、国内典型案例，梳理实现港口多能源融合就地平衡的技术路径，提出项目建设智能微电网的规划建议。结合项目港口所在区域自然条件，如风光资源、地形条件，当地基础设施建设现状和规划，港口经营情况、相关航线船舶信息，选择合适的技术路径，如功耗优化工具、储能、氢能等，充分考虑港口远期发展，合理规划，探索就地平衡、源网荷储一体化的微电网方案，推进实现可观、可测、可调、可控要求。结果表明，在应用功耗优化工具并合理配置储能装置后，有望将最大功率和平均功率比值控制在3以下，节能效果达到30%以上。
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2025(9):99-107
Abstract:
港口粉尘污染来源包括静态起尘和动态起尘两个方面，现阶段利用计算流体力学（CFD）数值模拟研究港口静态起尘已取得丰硕成果，但在动态起尘方面的研究仍处在发展阶段，尤其是较少考虑堆取料机转速、风况等因素的影响。采用离散元法（DEM）与CFD相结合的方法研究港口起尘有很大前景。以江苏某干散货港区煤炭堆垛和WUD 400/700型号输煤斗轮机为对象，采用CFD-DEM流固耦合模拟研究斗轮机作业对动态起尘的影响。结果表明，起尘量随斗轮机转速和风速增加均呈指数增长，建议采用转速8~9 r/min作业兼顾经济与环境效益；起尘量随风向先增后减，建议在使用传统动态起尘经验公式时增加考虑风向对起尘的影响，并结合实测及试验数据对该公式进行适当修正。
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2025(9):108-113
Abstract:
为了解南槽航道治理二期工程实施对邻近九段沙保护区的影响，采用物理模型、数学模型和生物多样性影响评价模型等多种研究手段，就拟建南槽航道治理二期工程对九段沙保护区的滩涂、湿地、生物多样性等影响进行研究。结果表明，南槽航道治理二期工程工程实施有利于缓解九段沙保护区滩涂中部南沿的冲刷态势，并能增加保护区湿地资源面积约1.33 km2；南槽航道治理二期工程扩滩堤建设和航道疏浚对九段沙保护区的水生生物资源无直接不利影响，对九段沙保护区生物多样性影响程度为中低度。针对南槽航道治理二期工程造成的底栖生物的损失影响，在工程实施及后续维护过程中需要开展增殖放流活动，以弥补和丰富工程区域的生物资源。南槽航道治理二期工程对九段沙滩涂湿地影响总体较小，工程建设可行。
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2025(9):114-122
Abstract:
优化新三江船闸设计，对新三江船闸曹娥江侧局部动床开展物理模型试验研究。根据工程河段地形及工程布局，确定模型比尺，选取模型沙并验证模型相似性。试验采用系列年和典型洪水年的水沙条件，对推荐方案进行局部动床冲淤试验，研究泥沙冲淤规律及其对航道尺度和通航水流条件的影响。结果表明，优化方案在调整下引航道口门区隔流墙为弧形渐扩喇叭状后，船闸下引航道及口门区在不同流量工况下的通航水流条件显著改善；系列年试验冲淤速率随年限增长而趋缓，船闸上游河段10 a末冲淤速率差值缩至0.28万m3/(km·a)，接近冲淤平衡。研究结果可为船闸设计优化与航道整治提供依据。
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2025(9):123-131
Abstract:
峡—葛洲坝两坝间航道属山区峡谷型河段，兼具“水库+天然河道”的双重特性，在汛期水流条件急剧恶化，尤其是水田角、喜滩、狮子脑、偏脑等洪水急流滩最为突出，影响船舶航行安全。为解决三峡—葛洲坝两坝间洪水急流滩碍航问题，通过多年实测地形分析两坝间河床演变特性，以水田角急流滩为例，采用水文原型观测、实船适航试验以及理论计算等方法对其碍航特性进行分析，进而采用定床正态物理模型和遥控自航船模试验对滩险的整治方案进行优化和比选，确定了“炸礁+清渣+填槽”的整治方案。研究结果表明，整治后在3.5万m3/s流量级时，最大比降由0.75‰减小至0.2‰，上行航线表面流速由3.3~3.7 m/s减小至2.0~2.9 m/s，泡漩、回流等碍航流态显著改善，试验船舶能够自航安全上滩，达到整治目标。研究成果可为两坝间洪水急流滩航道整治设计提供技术指导与示范，也可供其他类似滩险整治研究参考。
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2025(9):132-143
Abstract:
通过Flow-3D软件建立明渠交汇水流的三维数学模型，选择RNG k-ε模型封闭控制方程，并采用有限体积法进行求解。针对9种交汇角α和5种汇流比Rq组合而成的45种工况，进行三维数值模拟，并分析不同工况下交汇区水流结构的特征。结果表明，明渠交汇区水流复杂，中水深截面横向流速最大、分布范围最广，大交汇角、低汇流比时近表面有负向流速并产生二次环流。交汇角或汇流比减小，支渠水流对主渠水流的影响降低，交汇区垂向水流不均匀性变弱。主渠横向流速最大值随交汇角增大或汇流比减小而单调增大，当60°≤α≤70°及Rq≈0.60时横向流速对交汇区水流结构影响较小。此外，通过分析垂向流速不均匀性的主要、次要区域及隔离带可以更加直观地了解交汇区水流结构。
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2025(9):144-152
Abstract:
曹娥江大闸口门船闸所在工程河段水文泥沙条件复杂，是兼具强涌潮、高含沙量、河床冲淤剧烈等特点的游荡型河段。针对高含沙量可能带来的闸下强淤积问题，通过曹娥江大闸闸下河床地形实测资料分析、冲淤现场试验、泥沙淤积计算等，总结河床冲淤规律，研究曹娥江大闸口门船闸水域河床稳定性等关键问题。根据现场冲淤试验分析，曹娥江大闸闸下115~200 m范围内在大潮淤积初期淤积速率为20.8~21.8 cm/d，采用淤积经验公式计算得到口门船闸闸下淤积幅度可达17 cm/d。对于闸下强淤积问题，提出蓄水冲沙池作为冲淤减淤方案，估算得到在蓄水冲沙池月均泄水量为813万m3的情况下可使引航道河床维持约-1.7 m高程，为今后类似船闸的防淤减淤设计及科研提供参考。
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2025(9):153-161
Abstract:
当前，高坝通航中采用的中间渠道和串通各大水系的运河渠道设计尚无统一标准，船舶在渠道内的航行与开敞水域相比具有显著差异。以内河I级航道3 000吨级散货船代表船型为研究对象，采用三维流固耦合数值模拟与循环水槽船模阻力试验验证相结合的方法，研究静水条件下，船舶于2倍船宽渠道内，h/T（水深吃水比）=1.2、1.3、1.5、2.0、2.5，航速从1.0~3.0 m/s，步长0.5 m/s组合工况下，浅水效应对船舶航行参数的影响。研究结果表明：当h/T＜1.5倍，航速＞2.0 m/s时，船舶首尾水位差显著增加，水面比降增大，纵向受力明显增大，造成船舶航行总阻力增大。此外，随着航速增加，造成船周流速增大，船周水位和静水压力降低，船尾静水压力低于船首区域，船舶下沉和纵倾程度加剧，最终导致船舶总阻力进一步增大。研究成果可为中间渠道或运河渠道水深设计及船舶安全航速确定提供重要参考。
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2025(9):162-173
Abstract:
为解决桃源枢纽碍航、堵船等问题，消除安全隐患，主动适应沅水水运大通道的发展要求，拟在桃源枢纽右岸新建二线船闸。该二线船闸属于改扩建工程，其布置不仅需要满足船舶通航需求，还需统筹考虑行洪能力、对既有建筑物的影响、征地拆迁等因素，技术难度远高于新建工程。针对右岸场地新建二线船闸平面布置方案，采用1100整体定床物理模型研究4种方案下的引航道口门区通航水流条件、河道行洪能力等，确定修改方案4为推荐方案。试验结果表明，减小隔水墙长度并结合河床疏挖措施，能够有效增加河道行洪能力，减小工程实施后的水位壅高；调整航槽与水流方向一致并辅以拓宽浚深的措施，能够避免引航道口门区横向跌流，减小口门区回流强度；通过增设航槽短潜坝，可在不影响河道行洪能力的前提下，减小流向引航道的流量，从而减弱口门区回流强度。研究成果可为类似工程提供参考。
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2025(9):174-180
Abstract:
2015年《中华人民共和国航道法》颁布实施，标志着我国水运建设发展进入系统治理、依法保护的新阶段。以长江口航道为例，系统梳理总结近年来航道规划建设进展和依法治理实践经验，并结合新的形势和要求探讨未来一段时间航道发展展望。航道依法治理实践表明：法治保障下长江口“一主两辅一支”航道体系加快完善，12.5 m深水航道常年保持安全畅通和稳定运行，南槽航道通航条件明显改善，航道资源保护扎实有力，也促进了长江口河势稳定、滩涂整治和河口生态环境保护等综合治理。同时，提出下一步推动长江口航道依法治理的对策与展望：1）加速推进航道体系建设；2）加快提升12.5 m深水航道安全韧性；3）加大航道支持系统保障力度；4）加紧促进航道数智化绿色化转型发展；5）加强航道保护和协同治理。研究成果有助于强化航道依法治理意识，推动提升长江口航道体系建设质量和河口综合整治水平，可为我国水运基础设施高水平保护和治理提供有益参考。
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2025(9):181-189
Abstract:
人工鱼礁布放过程中与河床发生碰撞会造成一定程度的礁体结构损坏及沉降淤积。基于LS-DYNA软件，研究静水条件下三棱柱人工鱼礁布放过程中的动力学响应，分析不同入水角度（0°、30°、45°和60°）和河床底质（黏土、沙砾土和基岩）下人工鱼礁的终端稳定速度、碰撞冲击力、应力及河床沉降变形，并进行理论分析以验证数值模拟结果。研究结果表明：随着入水角度的增加，人工鱼礁终端稳定速度和碰撞冲击力呈先降低后增加的趋势，0°时的稳定速度和冲击力分别为45°时的1.36倍和2倍。碰撞冲击力随河床底质强度的增加而增加，基岩底质的冲击力是黏土底质的5~8倍。人工鱼礁最大Mises应力与河床沉降变形呈负相关，底质越硬，沉降变形越小，应力越大。基岩和沙砾土区域的有效可用体积减少率较低，而黏土底质有效可用体积减少率最大可达37.41%。研究结果可为实际工程中人工鱼礁的布放选址及投放姿态提供理论依据。
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2025(9):190-196
Abstract:
运河连通航道衔接两端水系，通过人工开挖开辟新航道，兼具限制性航道与非限制性航道的特点，其航道等级确定受运输需求分析、船型和营运组织、技术经济比较等多因素影响。针对运河连通航道等级提出了一种论证方法，首先基于通航保证率和运河通达性定义运河航道等级，确立不同等级航道比选方案；然后开展运输组织分析，结合运量预测及航道规划方案开展两端航道适应性、运输经济性、工程经济性、航道开发的长远发展适应性等定量及定性分析，综合确定运河连通航道推荐等级。通过论证，湘桂运河建议采用二级航道标准，中、洪水期可通航3 000吨级船舶，为水系连通航道相关工程的规划研究提供参考。
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2025(9):197-204
Abstract:
为解决鱼道内鱼类迁徙效率低的问题，通过数值模拟分析不同墩柱截面形状对水力特性和鱼类迁徙潜力的影响。采用6种墩柱形状，包括传统的矩形墩柱和5种改进的流线形墩柱，对比分析其对鱼道主槽内流速分布和鱼类迁徙效率方面的影响。研究结果表明，流线形墩柱能显著减少鱼道内的漂浮碎屑堆积，降低水流阻力，从而优化主槽流速，特别是在K1形状的墩柱设计下，主槽的最大流速有效降低，使得绝大多数目标鱼种的迁徙成功率提升至97%。相比之下，传统矩形墩柱的设计导致主槽流速较高，鱼类迁徙效率较低，迁徙成功率远低于改进后的设计。在城市区域，流线形设计的鱼道能够在有限的空间和资源条件下，发挥更好的生态作用，为城市河流生态修复和生物多样性保护提供技术支持。
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2025(9):205-211
Abstract:
水利枢纽建设导致河流连通性受损，威胁水生生物生存，鱼道是恢复河流生态连通性的重要手段，主要分为工程型鱼道和仿生态鱼道。通过对比分析两类鱼道的基本形式，从建筑材料、构造特征、环境适应性、水流流态及过鱼效果等方面揭示其表观差异，并基于国内外案例数据，定量研究关键设计参数（坡度、提升高度、水深、宽度、宽深比、流速）的差异；结合伊泰普水利枢纽案例，总结仿生态鱼道关键参数取值范围。结果表明：仿生态鱼道以天然材料为主，构造粗糙，水流多样性强，适用于多鱼类洄游，其底坡缓于120，提升高度多低于10 m，宽深比大于4，水深较浅（多小于1 m）；工程型鱼道以钢筋混凝土为材料，结构规则，适用于特定鱼类，坡度多大于120，提升高度10~60 m，宽深比小于2。
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2025(9):212-221
Abstract:
：为探究降雨入渗对边坡多场特征的影响，选取实际工程边坡建立模型，并结合区内实际降雨工况，利用Geo Studio有限元软件的SEEP/W、SIGMA/W、SLOPE/W功能模块，在降雨强度189.3 mm/d、持续时间24 h的条件下，针对未处理的原始边坡、全面化学加固的边坡、坡脚局部墩式加固的边坡以及等距离布孔加固的边坡，进行渗透行为、位移变化趋势以及稳定性的分析评估。结果表明：伴随着雨水的连续浸润，坡面的上层土壤先行实现饱和，从而构成临时性的饱和区域，该区域的饱和界线逐步内向扩展；同时，鉴于粉土层具有较高的渗透率，因此在降雨影响下，原始边坡的稳定性指标迅速下降。在各类改良边坡措施中，全面布设式的改良措施对于拦截雨水效果尤为显著。经过全面评估，这种全面布设式的固坡方法在抗渗透性能上尤为突出，而针对坡脚的定点墩式固坡方案则在确保边坡稳定性和经济成本上占据优势，可为实际工程中的边坡稳定性分析提供参考。
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2025(9):222-232
Abstract:
针对深厚软土区、大水深条件下进行港口扩建工程时新建码头桩基位于斜坡堤内且临近既有码头结构带来的不利影响进行研究。依托马来西亚沙巴港扩建工程，选取典型不利断面，采用Plaxis软件建立精细有限元模型，重点研究斜坡堤施工对桩基的影响机制及优化控制措施。通过对比两种主要施工方案发现，桩基施工时机对新建码头桩基影响至关重要，选择在斜坡堤填筑完成并经历一定固结后再进行桩基施工能显著降低桩基的弯矩和水平位移，同时研究斜坡堤填筑时施工间歇期的影响，通过对比，确认45 d间歇期为较优的时间，能够较好地平衡工期和减少对桩基的不利影响。对临近既有码头的基槽开挖方案研究表明，控制基槽开挖深度（8 m）可以平衡好基槽自身稳定性和对既有结构的影响；通过控制桩基施工时间、施工间歇期、基槽开挖深度，可以有效地保障新建与既有桩基的安全，并控制工程成本。
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2025(9):233-237
Abstract:
现行行业规范中存在嵌岩桩抗拔极限承载力计算方法无法应用于嵌岩深度小于3倍桩径的情况。在浅覆盖坚硬岩层地质条件下，利用使用期不承担抗拔荷载的工程桩进行轴向抗拔静载荷试验，嵌岩深度分别为2.55倍桩径和2倍桩径。试验中对嵌岩桩采用内外护筒工艺，将上覆抛石基床及强风化熔结凝灰岩层隔离，使试验中的荷载全部传递至中风化熔结凝灰岩层，确保嵌岩桩的抗拔承载力全部由嵌岩桩的嵌岩段提供。试验结果表明，当岩层为中风化坚硬岩，嵌岩深度小于3倍桩径时，可应用现行行业规范公式对嵌岩桩极限承载力进行计算。2根试验桩的极限承载力不小于现行行业规范中极限承载力计算值的90%。
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2025(9):238-245
Abstract:
选取涡河航道船闸改建工程下游隔流堤的典型断面，基于COMSOL Multiphysics的固体力学接口以及多孔介质与地下水流接口对隔流堤模型进行流-固耦合分析，探究不同水位高度条件下隔流堤的应力、水头压力和稳定性的影响。结果表明：在流-固耦合作用下，隔流堤的最大Mises应力出现在粉砂层和粉质黏土层与钢板桩的交接处，最大Mises应力值为19.20 MPa；隔流堤的水头压力随着水位的上升不断增大，水位为8 m时最大水头压力出现在钢板桩1左下方的粉土层a上，水头压力为24.88 m；隔流堤的应变和位移随水位升高不断增大，当水位上升为8 m时，隔流堤的最大位移达到253.90 mm，堤顶土体向钢板桩2的桩后一侧滑移了1.20 mm，此时的最大体积弹性应变和等效偏应变分别为9.16%和11.03%。通过仿真模型验证了钢板桩的渗流阻隔效果，预测了隔流堤随水位上升出现的滑移位置和水位，为涡河航道船闸改建工程的顺利开展提供了参考依据。
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2025(9):246-254
Abstract:
针对超大直径钢圆筒振沉施工装备受制于外国企业的现状，解决重大工程建设关键难题。依托宁波舟山某重点水工项目建设工程，联合国产液压振动锤领头企业，进行了国产12锤联动大型液压振动锤的研发，通过液压、机械、电气系统的三同步成功实现了多锤联动。在该系统的研制过程中，通过在制造基地进行单锤、双锤、12锤组联动测试，初步验证了其联动性能。联动测试通过后，选择依托项目T2试验筒进行振沉全过程监测，通过在大圆筒上安装动态应变计、加速度传感器等监测设备，全程监测了大圆筒振沉时的动力行为，并对大圆筒振沉时的振幅、应变特性进行了分析，提出新的工作振幅动态计算方法，可以实现对工作振幅的全过程预测。研究成果对于多锤联动国产化替代、超大直径钢圆筒振沉可打性分析均有一定的指导意义。
2025年第9期
西部陆海新通道——平陆运河工程建设专栏
综合
港口
航道及通航建筑物
地基与基础
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2025(2):1-8
Abstract:
运河经济带是将航运经济与区域经济紧密结合的一种经济形态，是为服务国家“双循环”新发展格局提供航运支撑的重大举措。针对运河经济带概念界定不清、理论基础储备不足、运行逻辑不清晰、整体认识不系统等问题，提出运河经济带的内涵特征和以运河为导向的经济带体系，采用跨学科研究、定性分析和案例研究方法，总结出运河经济带规划编制的核心内容是对运河沿线区域进行综合开发，发展运河关联型产业体系，围绕运河组织生产要素和引导城乡人口集聚，形成带状国土空间布局形态。研究结果表明，运河经济带规划要在核心产业、带状空间、开放机制、绿色发展、县域经济和政企合作6个方面重点谋划，形成以运河为导向的生产力组织和国土空间布局模式。
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2025(2):110-118
Abstract:
近年来，随航运经济飞速发展，长江流域内航道整治工程频繁，虽然航道整治工程能改善水流条件，但也对鱼类栖息地有一定影响。为探究不同航道整治工程对鱼类生境影响，以长江上游洛碛河段为例，采用数值模拟方法，从生态与水力学角度对比分析洛碛段航道整治工程前后四大家鱼的鱼类生境适宜性变化情况。结果表明：航道整治工程后，鱼类栖息地非常适宜区间的面积占比最多增长了1.21%，不适宜区间的面积占比最多降低了1.85%，并且上洛碛副槽随水位和流量增加，会产生适宜生存的栖息地环境。
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2025(2):184-190
Abstract:
冲刷防护是码头桩基设计维护中需要面临的重要问题之一。探索固化渣土用于桩基冲刷防护的可行性，即利用工程建设渣土添加适宜的固化剂形成固化土，通过适宜方式对桥墩冲刷区进行覆盖，增强床面的抗冲性能，从而起到防护作用。针对不同的固化土配方，对其流动性、抗剪强度以及抗冲刷情况进行物理模型试验以及数值模拟研究。试验结果表明，固化土塌落直径随着水土比的增加而增加，并且固化土的流动性随时间降低较快；固化土的抗剪强度随时间而缓慢提高，灰土比提高，固化土强度亦会随之提高；固化土整体对水流冲刷侵蚀抵抗效果较好，可用作新型的冲刷防护材料；在水下环境中，固化土的强度也会随时间不断增加，耐久性能良好。
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2025(2):27-35
Abstract:
波浪是深水区高桩码头的主要环境荷载。研究波浪作用下高桩码头-海床系统的动力响应是深水港工程动力设计的基础。采用ADINA建立波浪-高桩码头-海床的三维有限元模型，获得波浪作用下桩周海床孔压、海床加速度、甲板位移和桩身动水压力时程，分析高桩码头-海床系统的动力响应特性，探讨波浪周期变化对该系统动力响应的影响。数值模拟研究表明：1)波浪作用下桩周海床孔压未发生累积效应；2)中间桩所受的动水压力显著大于边桩；3)桩周海床孔压、海床加速度、桩身动水压力的幅值沿波浪传播方向衰减，波浪周期越小，衰减效应越显著。本研究涉及的建模技术可为波浪作用下类似高桩码头数值模拟提供参考，研究成果可为高桩码头-海床系统动力设计提供支持。
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2025(2):17-26
Abstract:
新式的海岸防护系统对防波堤的堤顶高程、透水生态性提出了更高要求。基于雷诺平均纳维-斯托克斯方程建立三维波浪水槽，研究淹没状态下开孔半圆形防波堤在浅水波作用下的受力表现。结果表明：淹没在水下的半圆堤堤身受到的水平力和垂向力存在相位差，结构滑移危险时刻基本对应最大向岸水平力出现时刻。随着开孔率从0%增大至25%，水下半圆堤受到的向岸和离岸方向无因次水平力峰值分别减小了27.8%和39.8%。随着波浪周期减小和淹没水深增大时，淹没式半圆堤离岸滑移受力显著增大。经验公式对于长周期、极端淹没条件下的不开孔半圆堤总力做出了保守估计，并会进一步高估壁面开孔后的水下半圆堤所受的波浪力。
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2025(2):164-171
Abstract:
三峡工程175 m蓄水运行后，长江上游九龙坡—朝天门河段航道尺度不满足规划要求，消落期泥沙上冲下淤、冲刷不及时等造成航道出浅碍航。为提高工程河段航道尺度、遏制航道条件的不利发展，于2016—2020年对该河段进行航道整治。工程完工后通过定期观测，对整治效果进行分析。结果表明：工程河段河势稳定，航道尺度大幅提升，遏制了不利发展趋势，航道条件得到有效改善，实现了航道整治目标。
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2025(2):157-163
Abstract:
黄浦江河道条件复杂，弯道众多，而陆家嘴弯道是黄浦江所有弯道中弯曲度最大、转弯半径最小的弯道。随着黄浦江通航的船舶数量快速的增长，近年来陆家嘴弯段近凸岸侧边滩淤积对过往船舶安全航行有一定影响。该段两岸为观景平台，是上海市的城市会客厅，一旦出现船舶安全事故，影响非常恶劣。为此，通过对黄浦江陆家嘴弯道水文泥沙特征及历史河势变化、船舶通航特征、周边限制条件等进行详细分析，提出了陆家嘴的航道布置和治理措施。结果表明，通过对陆家嘴浦东侧凸岸浅滩进行切滩加宽可以解决弯道通航水域狭窄的问题，能够改善弯道船舶通航环境。
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2025(2):197-202
Abstract:
珊瑚礁砂因其易破碎、高压缩性等异于常规砂土的特殊工程性质，冲击动力沉桩过程中易引起桩侧珊瑚礁砂颗粒破碎、剪缩等复杂变化，造成沉桩过程发生溜桩现象。溜桩未经预料且溜桩距离过长，不仅增加沉桩控制难度，且施工风险高，因此亟需一种预测深厚珊瑚砂地层打入桩溜桩深度的分析方法，用于指导沉桩控制，从而降低施工风险。依托实际工程，开展深厚珊瑚礁砂地层打入桩高应变试桩，分析溜桩状态下珊瑚礁砂的土阻力取值，提出并验证珊瑚礁砂地层打入桩溜桩深度预测方法，同时提出降低溜桩风险的沉桩控制方法，并应用于现场602根打入桩的施工溜桩风险预测及沉桩控制，得出珊瑚礁砂地层打入桩溜桩规律。
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2025(2):45-50
Abstract:
为了准确评估锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力，以3根原型构件锈蚀钢筋混凝土梁为研究对象，进行承载力试验及仿真分析，并提出可修正规范方法的锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力简化计算方法。采用该方法，可以根据现场检测得到的锈蚀钢筋混凝土梁构件某一根或几根钢筋截面损失率换算得到同一截面处所有钢筋的平均截面损失率，用于计算锈蚀钢筋强度利用系数，并解决了钢筋截面损失率大于10%时承载力计算不准确的问题。
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2025(2):150-156
Abstract:
针对黑沙洲水道分汊多、流量大且长江下游感潮河段水流复杂的综合特点，对水文观测资料进行分析和总结。结合航道整治二期工程建设的现场实践工作，对水文观测中的表面流速流向测量、比降观测、水文断面测量等进行深入研究，依托现代新设备和新技术，优化布设水文断面和水尺位置，高效组织实施，提高工作效能，获取完整详实的水文观测数据。该方法有效解决了长江下游感潮河段水文观测中存在的问题，为工程设计、施工及相关专题研究提供了可靠的基础资料。研究成果可为类似工程提供借鉴。
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2025(2):72-80
Abstract:
以北江左岸某码头工程为例，采用有限体积法分别建立北江韶关（二）水文站—濛浬水电站长约37.0 km河段的一维水动力模型及工程上下游长约4.6 km河段的二维水动力模型，定量研究不同建设方案下河道行洪水位、流速分布、蓄洪容积的差异。结果表明：当洪水频率在50 a一遇至10 a一遇时，码头工程各方案下河道水位壅高值不超过0.02 m；水流流速和流态变化主要位于码头上游100 m至下游260 m的局部河段，不同方案下河道高流速区域变化较小，主槽动力轴线在工程前后不会发生重大调整；同时在港池清淤疏浚作用下工程后该河段实际蓄洪容积增加。最终从行洪安全及码头货物安全角度考虑，方案2为推荐方案，相关研究方法可为类似码头建设提供科学借鉴。
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2025(2):172-177
Abstract:
针对三峡水库变动回水区虾子梁滩段航道在枯水期面临的弯、窄、急、险等碍航问题，进行养护疏浚工程的研究与实践。通过收集大量历史实测资料，对比分析多年等深线、冲淤变化等情况，得出该滩段整体表现为缓慢持续淤积的趋势，结合该河段的航道条件和水情特点，对施工设备及施工水位进行比选，制定合理的养护疏浚方案。工程实施结果表明，养护疏浚工程改善了航道条件，拓宽可通航水域，减小船舶操作难度，有效保障了航道畅通和通航安全。
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2025(2):142-149
Abstract:
芒旦滩河段是怒江中下游连续出现3个分汊的碍航滩险河段，水流条件复杂。为研究芒旦滩连续分汊河段碍航特性，通过平面二维水动力数学模型，计算中枯水期不同流量对各汊道分流比、水面比降、水深条件和流速分布的影响。计算结果表明，芒旦滩连续分汊河段天然条件下的碍航特性为水面比降大、水深不足与水流湍急，且汊道组合R1-L2-L3水流条件优于汊道组合R1-R2-L3，建议开发汊道组合R1-L2-L3作为航道。研究成果可为芒旦滩整治以及类似的连续分汊河段航道开发提供技术支撑和理论参考。
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周敬祥，潘海涛，陈永剑，闫 强，王宇龙，王超亮，张智森，王 帅
2025(2):9-16
Abstract:
平陆运河是西部陆海新通道的骨干工程，打造高效、智慧、绿色、韧性运河是高标准、高质量建设平陆运河的重要组成部分。通过规划智慧运河的总体架构，结合平陆运河建设及运营管理特点及需要，提出“建设管理全流程贯通协同、进度管理全周期数字孪生、质量管理全过程模拟调控、安全管理全方位预警预控、绿色管理全环节监测预警”为典型应用场景的智慧建管系统，以及“运营管理一网高效协同、运行调度一体衔接联动、航闸管养一图科学智能、安全应急一键协同联通、物流服务一站高效便捷”为典型应用场景的智慧运营系统，并从全要素立体感知、全过程数字孪生、全过程模拟推演、全方位智能服务、全技术自主可控等5个方面总结数字孪生运河的创新性技术特点，可为类似智慧港航工程建设提供借鉴。
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2025(2):81-88
Abstract:
在自动化码头海侧装卸、水平运输、堆场装卸、陆侧集疏运四大系统中，堆场装卸系统差异性最大。中国港口行业在堆场布局方面持续创新，在“垂直布局+端头交互”模式和“水平布局+道闸控制”模式的基础上，创新设计并应用转接模式和“垂直布局+U形通道”模式。通过对已投产不同堆场模式自动化码头数据收集，从安全性、土地利用率、作业效率、自动化程度、单箱能耗等关键指标上，研究分析不同堆场布局的特点，探索建立自动化码头堆场布局综合评价体系，全面、客观地评估不同布局模式，为自动化码头的建设和运营提供决策依据。并对当前正在规划的自动化码头堆场布局进行了分析。研究结果对新建自动化码头堆场布局规划设计和传统码头的自动化升级改造具有参考价值。
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2025(2):127-134
Abstract:
在双线船闸共用引航道工程背景下，船闸泄水时引航道内易产生非恒定流，造成引航道内流场紊乱，严重影响引航道内船舶航行和停泊安全。以木京船闸为例，基于RNG k-ε紊流模型，对引航道通航水力特性开展数值模拟研究，针对一线船闸泄水时对二线船闸及引航道内非恒定流通航条件进行分析。结果表明，一线船闸双边同时泄水时，引航道内流速不满足船舶航行和停靠要求，且在二线船闸隔流堤前沿形成回流及斜、横流，进而影响船舶进出二线船闸的安全；采用推荐的旁侧泄水方式后，引航道内水流流态得到改善，通航水流条件满足安全通航要求。研究成果可为双线船闸泄水方式提供解决思路。
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2025(2):178-183
Abstract:
高桩结构是一种港口海岸码头广泛应用的结构形式，其在波浪作用下的结构动力响应是保证码头稳定运行的关键因素。使用ABAQUS软件建立码头三维模型、STAR-CCM+软件建立波浪水槽，采用k-ε湍流模型和流体体积(VOF)运动界面追踪方法模拟波浪，实现码头群桩结构和波浪之间双向耦合的模拟。由于桩距与桩直径的比值大于4，不需要考虑桩间相互影响，对比模型试验误差低于5%精度可以满足要求。结果表明，码头群桩在波高为0.3、0.4、0.5 m下的最大受力和位移均能满足规范要求，桩顶处位移最大为0.66 mm；最大应力产生在群桩前排桩底，为152.4 kPa，桩底区域混凝土易发生失稳破坏，实际工程中应格外关注。
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2025(2):51-62
Abstract:
为保证内河框架直立式码头长期运营安全，开展针对该结构服役性能的监测检测工作尤为重要。传感器的布设位置及方案将会直接影响码头监测结果的精度与可靠性，故应考虑将监测传感器布设在结构的受荷敏感区域内。然而，由于内河框架直立式码头结构形式复杂、荷载工况组合数量庞大，在最不利荷载组合下码头结构受荷敏感区的位置及分布目前尚不清楚。依托某内河大型枢纽港，建立框架直立式码头结构段三维数值仿真模型，通过编译码头结构重要构件最不利荷载工况组合算法，获得各构件的最不利荷载组合情况。在此基础上，结合有限元数值仿真计算方法，探明最不利荷载组合下码头各构件的受荷响应点分布规律与敏感区范围。结果表明，复杂组合荷载作用下，框架直立式码头钢构件的受荷敏感性较混凝土构件更大；钢构件受荷敏感区主要分布在前排钢靠船构件高、低水位的衔接处与悬臂端。研究成果在一定程度上解决了框架直立式码头结构监测测点冗杂、无效等问题，为内河枢纽港码头结构的监测传感器布设提供了理论依据。
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2025(2):36-44
Abstract:
河口地区的潮汐不对称性影响着近岸物质运输和地貌演变。基于Delft 3D FM二维水动力模型，模拟了伶仃洋在1 970 s、2 010 s和2016年治导线岸线条件下的潮汐运动。通过非稳态调和分析和偏度计算方法，量化了该海域潮汐不对称性对于岸线变化的响应，并通过分析不同分潮组合的贡献，探讨潮汐不对称变化的机制。研究结果表明：伶仃洋的大小潮涨落潮的潮高不对称性不同，岸线向海推进会增强潮汐不对称性的涨潮优势。岸线向海推进会增大浅水文分潮的潮汐振幅，减小天文分潮的潮汐振幅，同时加快潮波传播速度。天文分潮组合对潮汐不对称性的贡献向上游逐渐减弱，而浅水分潮组合的贡献则逐渐增强。
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2025(2):191-196
Abstract:
基于多波束测深系统监测滨海港物流园护岸外侧海域的短期冲淤变化。研究发现，护岸拐角处外侧海域存在一个呈东西走向的冲刷坑，长约570 m，宽约110 m，其边缘已至护岸底部，存在严重的安全隐患。通过对2023年5月—11月期间的监测数据分析，发现冲刷坑边缘持续侵蚀，且未见减缓趋势，研究结果为后续护岸工程提供了准确的数据支撑。多波束测深系统能够准确识别护岸水下地形的时空变化，为类似护岸变形监测提供了有效参考。
