摘要:采用雷诺平均的Navier-Stokes方程求解不可压缩黏性流体的平均流动，引入k-ε湍流模型模拟湍流运动，利用流体体积法(VOF)追踪自由水面，建立二维数值波浪水槽，模拟研究明基床上双消浪室局部开孔沉箱的消浪特性。将数值结果与已有明基床上单消浪室开孔沉箱反射系数的试验结果对比，结果符合良好。基于数值计算结果，对明基床上双消浪室局部开孔沉箱的反射系数及其附近的流场进行分析，结果表明：反射系数Kr与相对消浪室宽度B/L呈现非线性关系，在B/L=0.15时为最小值；基床高度对反射系数的影响与各消浪室宽度和波周期相关，当前、后消浪室宽度相等(B1=B2)时，反射系数有较小值；水体在前消浪室内运动更加剧烈，且涡旋和湍动主要集中在各开孔墙两侧和消浪室外及前消浪室内自由水面处。

摘要:随着水弹性力学的发展，在海岸和近海工程中，对于弹性支撑下波浪冲击作用过程的机理研究，掌握建构筑物在波浪冲击作用下动力响应变化特征及动力响应对冲击荷载的影响规律变得十分迫切。试验研究以透空式海洋平台等为代表的建构筑物遭受波浪冲击为背景，通过模型试验研究水平板在不同刚度弹性支撑下波浪冲击作用的过程。根据冲击压力变化特点，把波浪冲击过程划分为冲击阶段、淹没阶段、脱水阶段、脱离阶段等4个不同阶段。讨论并归纳了一个波浪周期内水平板底部冲击压力变化特点，定义冲击持续时间，总结了较大压力沿板底的分布特征。为研究支撑刚度和水弹性对波浪冲击压力及结构动力响应的影响，模型共设计3组不同刚度的弹性支撑水平板，得到了支撑刚度变化对较大冲击压力幅值沿板底分布、冲击持续时间的影响规律；在时域和频域内，分别讨论了相对支撑刚度与相对加速度相互之间的变化规律以及弹性支撑刚度对振动加速度的频谱分布规律影响。

摘要:为探究人工沙坝对沙滩剖面演化的影响，在波浪水槽中开展JONSWAP随机波浪作用下，具有组合坡度的岸滩剖面动床物理模型试验。基于试验数据，分析波浪传播、横向输沙和剖面变化特征，讨论人工沙坝的安放位置、高度和中值粒径对岸滩剖面演化的影响。结果表明：沙坝顶部剧烈的波浪破碎导致基频能量大幅下降，透射系数最低降至0.4，沙坝后方出现明显的低频波浪成分，高次谐波的运动变得更加复杂，沙坝局部波浪非线性特征增强；沙坝以推移质运动为主，整体向岸输运，起到向岸补沙作用，滩面上部侵蚀、滩肩和滩面下部淤积，而无沙坝时滩面以侵蚀和离岸输沙为主；对于所考虑的试验工况，沙坝高度对于滩面的防护效果影响最显著，当沙坝顶高程与静水位持平时，单宽侵蚀量、滩肩侵蚀深度和岸线蚀退距离分别下降89%、69%和90%。

摘要:为指导和规范内河桥梁防船撞设施及助航标志配布专项设计文件的编制，从设计源头防范船撞风险，在对国内大部分水运省份进行调研、总结的基础上，结合大量工程经验，编制了《内河桥梁防船撞设施及助航标志配布专项设计文件编制指南》，适用于新建、改建、扩建和在役的跨越内河航道桥梁。结果表明：指南从设计原则、设防范围、设防代表船型、防船撞设施结构及选型、助航标志及安全标志设计等方面进行规范，提高了设计文本质量，完善了桥梁防船撞标准体系。

摘要:涌浪的发生对相应水域内的船只和码头的安全稳定有直接影响。在顺直的数字河道中，建立码头与船舶的三维数值模型，模拟滑坡涌浪作用下浮码头以及系泊船舶的运动响应过程，分析码头分别布置于同岸侧和对岸侧时的船舶运动特征与各缆绳的受力特征，总结船舶与趸船码头在涌浪作用下的动态响应规律和系泊安全情况。研究表明：遭遇0.5 m高涌浪时，两种岸别布置情形下，江轮均发生船体失稳，带动趸船码头失稳并发生系缆破断，船舶表现出的稳定特征与自由行驶状态时完全不同。相较于同岸布置，对岸布置情形下，江轮-趸船停泊系统迎浪角和岸壁反射强度更显著，进而使得各运动参数和系缆力极值也更大。

摘要:针对船舶靠泊码头作业允许运动量标准问题，对具有行业影响力的国际航运协会(PIANC)最新发布的2023版Criteria for Acceptable Movement of Ship at Berths进行解读分析。将新版标准推荐的各船型装卸作业的允许运动量汇总成表，便于使用，并与1995年版标准及我国现行的《海港总体设计规范》相关内容进行对比。结果表明，此新版标准更加科学、精准和严格，它明确船舶允许运动量的适用位置，忽略船舶回转和纵摇运动量的限制，液化气船、杂货船、散货船等的运动量标准减小幅度达50%，并改进了集装箱船的作业效率分级。新版标准更符合船舶实际作业情况，更具可操作性，对保证船舶安全高效作业、船舶系泊类模型试验开展及相关行业规范的制定和修订提供了重要的参考依据。

摘要:针对萨摩亚阿皮亚港防波堤工程石料缺乏、大块石施工困难、开山采石环保要求高、堤根礁盘陡变处护面结构易失稳以及项目进度失控等问题，对典型斜坡式防波堤进行创新设计，提出混凝土人工块体替代传统块石的新型斜坡堤结构，并通过三维整体物理模型试验验证防波堤结构的稳定性。试验结果表明，斜坡堤采用人工块体替代块石作为垫层、护底和压脚结构具有一定的可行性，并结合试验现象和结果提出礁盘陡变地形防波堤堤脚开槽的优化方案，可为类似斜坡堤设计提供参考。

摘要:针对高桩码头服役寿命关键控制因素识别不明确的问题，研究主要构件损伤与相关影响因素之间的关系。基于灰色关联分析与BP神经网络方法，以37座现役高桩码头为研究对象，分析其主要构件损伤程度与时间、环境和材料3类控制因素之间的关系。结果表明：在具体因素层面，使用时间、年平均降水量、年平均气温和氯离子浓度的灰色关联度值均高于0.62，表明其与构件损伤程度具有较强的相关性；在整体因素层面，环境因素对构件损伤的影响最为显著，权重占比为66%，其次为材料类因素和时间类因素，分别占比22%和12%。

摘要:针对液化石油气(LPG)码头消防系统设计工作中技术标准体系不完善、消防设施配置参数不统一等问题，结合实际工程案例，通过梳理国内外相关规范标准，综合运用数值计算、比较分析、建立量化模型等方法，重点突破消防冷却水炮设计流量优化、消防设施联动控制方法优选、炮塔高度适配性等关键技术。该研究阐明了冷却水炮设计流量与射程、覆盖面积以及风向的多元关系，提出基于火灾场景消防设施控制方式，并建立炮塔高度与船型空载时的吃水深度的动态量化关系模型。研究成果可以为液化石油气(LPG)码头消防系统标准化设计提供理论依据，有效化解行业内长期存在的设计分歧，对提升危化品码头的消防安全具有工程实践价值。

摘要:船闸灌水过程中会引起上引航道内的水位波动，形成斜向水流、回流、分离漩涡等不良流态，对船舶航行和停泊安全产生不利影响。依托白石窑枢纽工程，采用RNG k-ε紊流模型，针对双线船闸上引航道内由错峰运行引起的非恒定流问题，对不同条件下的水位、波速等水力特性进行分析。结果表明，双线船闸错峰运行会引起相应的水位波动幅度减小，在船闸灌水期内水位变化过程更为复杂；在进水口附近一定范围内出现表面漩涡，甚至出现串通漏斗漩涡，影响进水口及闸室输水条件、阀门工作状态。通过评估对船舶航行和停泊产生的不利影响得出，应避免双线船闸同时灌水，加强引航道内水流条件和进水口进流流态原型观测，根据原型观测结果，调整双线船闸灌水阀门开启方式、开启时间，并加强双线船闸联合调度，保障船舶过闸安全。研究成果可为提高船闸通过能力提供科学依据。

摘要:曹娥江出海船闸作为连通内河-外海的枢纽节点，河段水文条件复杂、河势复杂多变、建筑物密集，船闸运行受强潮影响，口门及引航道横流、回流易超标，船闸平面布置方案对改善水流条件尤为关键。基于钱塘江的实测地形数据，建立二维潮流数学模型，对3种不同布置形式的船闸设计方案进行比选。结果表明，引航道出口布置在曹娥江大闸出口两侧连接线内的方案1较优，其对周边水域包括曹娥江大闸、嘉绍大桥、工程岸段的近岸深槽流速及流态影响较小。该方案的通航水流条件较优，引航道及口门区通航保证率较高，为推荐方案。运用半经验半理论公式对推荐方案的河床冲淤影响进行计算，结果表明其影响基本可控制在曹娥江口门区域内。

摘要:为避免地震中结构缝止水碰撞破坏，引发漏水危及槽内船只人员安全，已开发出一种替代结构缝止水受力的新型拉压双向限位装置，提出基于能力保护的设计方法并以有限元分析完成初步校验。对此装置进行静力拉伸试验，通过试验结合有限元分析进一步验证其设计思想及方法得以实现且安全。在此基础上进行极限承载力与弹性上界(屈服点)的分析。结果表明，极限承载力由少板侧的接触面局部应力达到材料抗拉强度导致的材料破坏决定，但是不影响弹性上界的确定、销轴弯曲变形对装置整体变形的控制作用及其对板的保护作用；装置弹性上界由整体变形量曲线控制，此新型拉压装置基于能力保护的设计方法安全系数为1.73。

摘要:长江中下游地区的窝崩现象对沿岸防洪安全构成了重大威胁。通过实测资料分析法, 阐述了长江中下游窝崩的时空分布规律及形成特点。结果表明：1)三峡工程后大规模窝崩的发生比例显著增加，窝塘长度达300 m以上的大尺度窝崩比例由工程运用前(1973—2002年)的21%增加至工程后的36%。2)窝崩现象主要发生于汛期及汛后，空间上集中于主流顶冲或贴岸段(如弯道凹岸和江心洲洲头)。3)长江中下游窝崩的形成受近岸水流动力、河床边界条件和土体特性等多因素影响，大尺度窝崩现象的形成过程首先从局部河段河势改变开始，形成近岸深槽；然后深槽面积逐渐增大，最深点持续冲深，且向河岸侧持续移动，直至深槽楔入河岸，近岸边坡陡峭，在近岸水流的持续作用下，引发河岸崩塌。研究成果可为长江中下游的防洪减灾与河道治理提供科学依据和技术支撑。

摘要:赣江尾闾主支枢纽工程是改善赣江水运的核心工程。为评估枢纽下游电排站排涝对通航水流条件的影响，建立二维水动力数学模型，选取枯季(500~5 000 m3/s)、洪季(5 500 m3/s)不同上游来流工况，模拟分析排涝前后的流场演变特征。结果表明：丰产电排站排涝对引航道流场的影响较大，导致回流区个数增加、单区尺寸减小；联圩电排站排涝的影响主要局限于排涝通道沿岸，对引航道流场影响较小；电排站排涝引起的流速变化较小，最大变幅约0.10 m/s，影响范围约200~350 m，且随外洲流量的增大影响范围减小；水流漫滩后，排涝对河道水动力的影响明显减弱；排涝对航道通航水流条件影响有限，不会产生明显不利影响。研究结果可为赣江尾闾主支枢纽下游航道通航安全提供支撑。

摘要:采用水工整体物理模型试验的方法，研究兴隆枢纽2 000吨级二线船闸引航道口门区及连接段通航水流条件，以及二线船闸建设对一线船闸通航水流条件的影响。为解决二线船闸建设对一线船闸的影响，通过多组试验提出延长并加高一、二线船闸间下游隔流堤，同时在一线船闸隔流堤端部增加导流墩的优化方案，并对优化方案进行进一步试验研究。结果表明，二线船闸通航水流条件较好，但二线船闸建设由于下游引航道开挖吸流效应对一线船闸下游口门区横向流速增加较大；优化方案的工程措施改善一线船闸下游口门区水流条件，实施优化方案后除Q=820 m3/s外的各级流量下游口门区最大横向流速相对于优化方案前均有所减小。

摘要:针对限制性运河航道主尺度设计缺乏明确标准的问题，以平陆运河马道枢纽上游航道为研究对象，开展航道主尺度参数的论证研究。基于2035和2050年货运量预测及5 000吨级散货船为代表船型，采用航道断面系数法、航行下沉量计算及航迹带宽度模型，系统确定了航道设计航速、最小水深、最小宽度及弯曲半径等核心参数。提出航道断面尺度为80 m（宽）×6.3 m（深），弯曲半径为360 m，可保障船舶以11.96 km/h航速安全通行。该宽浅型断面设计在满足通航安全与经济性的同时，显著降低岩石开挖工程量，提升航道适应远期升级的灵活性。

摘要:船舶在受限水域中航行时，由于水深较浅、水面较窄，水流结构十分复杂。基于粒子图像测速系统(PIV)水槽试验，研究受限水域船体周围的紊动特性，探讨纵向紊动强度Tux、雷诺应力τ、紊动能k的分布特征以及随断面系数的变化规律。结果表明：船首中剖面的纵向紊动强度Tux和紊动能 k 均受船体边壁影响，最大值集中在水槽底部及船底附近，雷诺应力τ最大值出现在水槽近底处，在船首水面及船底附近为负值；船前区Tux和k从水槽底部向水面递减，τ 沿垂向先增大后减小；船尾回流区形成长椭圆形 Tux和 k 高值区及τ的负值区并向下游扩散。随断面系数增大，Tux、τ 和 k 的高值范围及τ的负值范围均减小，k的拐点位置上移；增大断面系数可显著减弱船体对水流的挤压效应，减小水流受船体形状的影响，湍流动量传递与交换作用减弱，局部高强度紊动降低，增加流场稳定性。

摘要:对2018和2019年长江口南、北槽固定垂线测验中的悬沙粒径资料进行研究，分析南、北槽悬沙粒径在时间和空间的分布特征及其原因，探寻长江口悬沙粒径及其组成在径流、潮汐等不同水文条件下的变化规律。结果表明，长江口悬沙粒径在0.007 0~0.016 8 mm，枯季较洪季大、大潮较小潮大、落潮期略粗于涨潮期；垂向上为上层水体悬沙粒径细、下层水体悬沙粒径粗、中间水体介于两者之间的特征；北槽悬沙粒径较南槽略粗；南、北槽悬沙属细颗粒泥沙范畴，中值粒径小于0.016 mm的细粉砂、极细粉砂和黏土的占比在70%左右，中值粒径小于0.005 mm的泥沙占比在30%左右，中值粒径大于0.062 mm的泥沙占比在7%左右。

摘要:黄浦江河口建设挡潮闸是保障上海城市防洪潮安全的重大水利工程，工程建设必须适应航运发展的综合需求。为了保证航道畅通和航行安全，从减少通航条件影响的角度开展工程选址研究。基于工程的重要性及特点，采用通航安全风险图谱分析法，对闸区船舶通航进行事故分析、风险因子识别以及风险因素分析，选取河势稳定、水深条件、水流条件、船舶航路、通航密度、对周边规划的影响、对重要涉水设施的影响、施工条件共8大选址关键影响因素进行闸址比选。结果表明，闸北电厂闸址对航道通航条件的影响相对较小，从通航角度推荐其作为下阶段的重点研究闸址。研究成果可为项目立项决策及下阶段工程方案的深化研究提供技术参考。

摘要:《南京港总体规划(2024—2035年)》明确南京港的定位和发展方向，港口规模化、集约化与进出港船舶大型化已成必然趋势，对长江航道通过能力提出更高层次的要求。基于港口布局规划与不同货类到港船型尺度预测，以及国家和行业标准规定的长江干线通航代表船型尺度，论证规划期限内南京长江大桥以上南京港区河段的代表船型与航道通航尺度需求目标值，并对航道通过能力的适应性进行研究。结果表明：现状航道通航尺度与航道整治工程建设标准无法完全满足《南京港总体规划(2024—2035年)》需求，进而提出航道通航尺度优化对策。

摘要:在国家区域协调与交通体系完善背景下，湘桂运河开发意义重大。全方位剖析其建设必要性，涵盖优化内河航运、促进区域协同、降物流成本、利用水资源、带动沿线开发等方面，凸显其交通战略地位。采用选线分段穷举法，遵循带动腹地发展、协调规划、减少环境影响等原则，在湘江上游萍岛—西江区间遴选组合线路，形成多方案。经对各线路航道条件、货运量、生态、投资等指标系统计算与综合评估，确定线路1为最优。线路1具有越岭段短、用水补给优、运行效率高、工程代价小等优点。同时，明确桂江支流富群河作为主要支线航道的战略价值。

摘要:国内某五线船闸工程各船闸闸室尺度、运行参数差异较大，锚地数量多且功能各异，靠近锚地和船闸的水域船舶航线交织，在此条件下分析比选五线船闸运行规则缺少合适方法。从船舶进出闸优先级规则和过闸排档规则两个维度对五线船闸运行规则进行分析，在多线船闸仿真模型基础上，提出考虑船舶航行并引入航道网络初始化算法、航道航行判断算法的仿真建模方法。结果表明：与“进闸船舶优先”规则相比，采用“出闸船舶优先”规则通过能力高出约20%，采用“1号闸限过宽度12 m以上船舶，2号闸限过宽度15 m以下船舶，3、4、5号闸限过宽度10 m以上船舶”略优于其他排档规则。

摘要:随着船舶大型化的发展，船舶撞击桥梁、港口已成为航道通航安全的主要威胁之一，而现有的防护设施仍以被动型防护为主，智能性有所欠缺。为减小船-桥碰撞、船-港口碰撞风险，以“主动预警、主动防护、主动决策”为研发核心，融合船舶航行异常识别、磁探测、柔性气囊拦阻等关键技术，提出了一种适用于桥梁、港口等水中构筑物的柔性屏障主动船舶拦阻系统，对其系统组成、系统功能、关键技术特点、推广及效益进行阐述。经分析，该系统可作为有效的智能防船碰撞措施，具备施工方便环保、景观影响小、环境适应性强、控制智能、使用耐久、造价较低的特点，可为重点桥梁、重点港口等的安全设计及航道通航安全风险管控提供基础理论依据和技术参考。

摘要:长江口近岸水域普遍分布较厚的软弱黏性土层，其工程特性对重大工程的建设产生直接影响。孔压静力触探试验（piezocone penetration test, CPTU）为有效的原位测试手段，通过解译测试数据，可实现土类判别、土层划分、土体参数获取等目的。由于土体具有变异性、区域性等特点，建立工程场区CPTU指标与土性的关系公式是非常必要的。依托长江口近岸水域某整治工程，开展了海床式静力触探试验以及室内土工试验，建立了经优化修正的锥尖阻力qt1与土体重力密度γ 的关系公式；采用室内固剪快剪、直剪快剪、三轴UU指标，标定得到了适用于长江口黏性土的CPTU圆锥经验系数Nkt的范围值与总平均值。在缺少场地标定结果及土工试验成果时，采用场区标定得到的Nkt、qt1与γ的关系公式，可以较好地解译场区黏性土的不排水抗剪强度，并为长江口沿海水域物理性质相近的黏性土提供一定的解译依据。

摘要:针对港口工程软土地基中桩基沉降计算精度不足的问题，通过对比分析JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》与上海市地方标准DGJ 08-11—2018《地基基础设计标准》中明德林法（Mindlin）应力影响系数的差异，提出一种适用于软土地基桩基沉降的精确计算方法。通过理论推导分析，提出一种兼顾桩径与水平距离影响的明德林法改进模型，解决了传统查表法参数单一、计算繁琐的问题。结果表明，桩径对桩端附近区域（计算深度z≤3 m）的应力影响系数误差为3%~10%，但计算深度超过3 m后误差降至1%以内；当相邻桩至计算桩轴线的水平距离ρ≥2 m时，上海市地方标准与国标数值积分法的计算误差小于1%。该方法提高了桩基沉降计算的精度，可为采用刚性桩方案处理港口工程陆域堆场软土地基提供有效支撑，并为编写桩基沉降电算程序提供借鉴和参考。

摘要:随着“一带一路”中岛礁吹填工程的建设，珊瑚礁砂地基处理问题越来越受到工程界的关注。碎石桩作为砂土地基中的一种有效处理方式，主要有振冲碎石桩和振管碎石桩两种施工工艺。依托沙特红海某岛礁地基处理项目，开展振冲和振管碎石桩典型试验区，阐述了其对土体的加固原理，从静力触探试验(cone penetration test，CPT)、平板载荷试验（plate load test，PLT）和区域载荷试验（zone load test，ZLT）检测分析入手，运用Settle 3软件进行沉降计算，并且对比两者的施工工艺、施工效率和加固效果。结果表明：10%和12.5%置换率均可满足承载力、沉降以及抗液化设计需求；同种置换率条件下，振管碎石桩对于土体加固效果优于振冲碎石桩，但其工效低于振冲碎石桩。试验结果可为类似珊瑚礁砂地基处理方法选择提供一定的参考。

摘要:针对海洋工程中水下爆破施工对已建海底管道的破坏风险等问题，以紧邻海底管道的码头港池疏浚炸礁为例，围绕水下爆破过程中对海底管道的保护，系统阐述和分析紧邻海底管道的水下爆破施工关键思路和技术应用。结果表明，相比水下裸露爆破方法，水下钻孔爆破是更兼顾爆破效率、耗材和保护周边结构物的施工方法；在爆破施工中，炸药量是控制管道振动速度的核心，需要根据管道安全允许振动速度计算出炸药量和安全距离的关系，并结合施工设备和材料，设计不同爆破距离的安全起爆网络；通过设置减振孔和减振沟，可以进一步减弱水下爆破引起的振动传递，降低管道的振动破坏风险；振动监测可以及时观察和收集管道在水下爆破过程中的振动状态，为调整施工方法或分析管道安全提供参考，施工后的管内完整性检测则是确保管道在后续生产中安全使用的重要方法。

摘要:针对疏浚工程测量实时潮位获取难、测深数据处理时效性低、水深成果与疏浚系统不能直传直用而影响对疏浚施工指导的及时性等问题，采用理论研究、模型验证和现场测试方法，进行基于北斗云潮位的实时潮位接收与处理、多源测深数据自动滤波、自动质检、自组网多链路通信等研究，提出疏浚工程中测深数据的高效自动化处理技术。多个项目实测结果表明，测深数据自动化处理成果精度与人工处理相当，自动处理效率大大提升。对于一天外业工作量，单波束测深数据处理5 min内完成，效率提升94%；多波束测深数据处理60 min内完成，效率提升87%。通过测深数据实时处理和实时质量控制、测深成果实时生成及与挖泥船疏浚控制系统之间的实时传输，实现了疏浚过程中水下地形的即测即得，可为提高疏浚施工作业效率和智能化水平提供技术支撑。

摘要:针对王家滩航道整治工程中，扭王字块在大水深、复杂流动条件下实现精细化沉放的难题，开展扭王字块组吊装下沉过程受力及运动特性的研究。采用三维数值模拟方法，结合现场实际操作条件，构建扭王字块组吊装沉放的仿真模型，系统剖析风速、流速、沉放速度和下沉深度等因素对漂移距离、吊索张力和艏摇角等关键参数影响的变化规律。结果表明：流速对漂移距离的影响显著，随着流速的增大，漂移距离呈先增大、后减小、再增大的趋势，最大漂移距离为3.5 m；扭王字块组因自身结构具有非对称性，导致下沉受力不均匀和下沉过程不断绕Z轴旋转，流速和沉放速度对这一过程的影响明显；沉放速度增大使得入水砰击荷载增大，导致吊索张力产生剧烈波动，严重影响吊装系统的稳定性。研究成果可提升扭王字块在大水深条件下的沉放精度，切实保障施工安全性，为同类航道整治工程提供技术参考与理论支撑。

摘要:面层混凝土裂缝是高桩码头施工的质量通病，不仅影响工程的外观质量，还会降低结构耐久性，因此需要研究码头面层裂缝成因，并采取针对性的控制措施。介绍东非某高桩梁板码头的结构设计、施工工艺和试验段施工面层混凝土裂缝情况，通过模拟计算混凝土结构收缩应力和现场调查，分析裂缝产生原因为失水导致的干燥收缩和养护不良导致的塑性收缩。从优化原材料质量、优化混凝土配合比、完善施工工艺等方面提出控制措施，在后续典型施工中面层混凝土数量减少98%、裂缝最大宽度减少60%，控制效果良好。