长江大型人工水道未来发展船型研究

发布时间：2020-08-27 14:30

【摘要】：长江是我国东西向水运大动脉,其航道存在的“中梗阻”问题,大大制约着大型化船舶的发展,中游大型人工水道的建设呼之欲出。拟建的长江人工水道位于湖北枝城至|0洲湾区域,线路全长约230km,其将成为长江发展船型新的通航环境条件之一。待建的长江人工水道与通行船型之间存在着相互协调、相互适应的关系,开展两者协同下的长江大型人工水道未来发展船型研究具有十分重要的意义。采用现有方法进行船型论证时,主要针对既定通航设施,遵循现行相关技术标准,大多从船舶单方面适应航道等通航设施的现状与发展规划情况出发,分析航道等通航设施对船型发展的限制,以作为船型论证的边界,而较少系统研究航道与船舶之间的相互影响关系。为此,本文基于理论分析结合数值模拟的方法,研究人工水道-通行船型相互协调下船型论证的思路与方法,并建立综合评价指标体系,重点分析人工水道尺度与船型参数间的相关性,构建关键相关性模型,最终推荐出与长江人工水道尺度协调匹配的发展船型尺度。论文研究成果可为长江人工水道建设和发展船型设计提供支撑,同时为同类研究提供新的思路。本文首先阐述论文研究目的和意义,分析国内外研究现状,明确研究方向;根据发展船型的通航环境条件,遵循相关标准,初步拟定待建人工水道尺度范围及发展船型主尺度的限制条件;其次,分析现有船型论证方法的不适用之处,采用人工水道-通行船型相互协调的理念,提出改进的船型论证思路和方法;确立关键相关性模型建模思想,建立综合评价指标体系;随后,采用计算流体力学手段,数值模拟研究多种工况下的船舶阻力及兴波情况,结合计算结果和相关成果,建立海军系数、船舶下沉量和岸壁波高等关键相关性模型;最后,集成研究成果开展长江大型人工水道未来发展船型的综合论证分析,提出人工水道-通行船舶相互协调下各吨级较优船型尺度及对应的水道尺度,验证所提出的改进后的船型论证思路与方法的可行有效性。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U692.6
【图文】：

人工水道,横截面,航道水深,船舶吃水

图 2-7 人工水道横截面（1）人工水道深度 h根据航道规划情况可知，人工水道深度最小为 4.5m。同时由《内河航道计规范》[39]可知，航道水深范围可根据式(2-1)确定：H ≥ γT(2-式中，H 为航道水深（m）；T 为船舶吃水（m）；γ 为系数，可根据航道断面系数选取，对于长江大型人工水道该值取为 1.3~1.6。此外，根据《内河通航标准》[38]，人工水道航道水深可根据式(2-2)确定：H = T + ΔH (2-式中，H 为航道水深（m）；T 为船舶吃水（m）；

思路,船型,水道,人工水道

现有船型论证思路

流程图,人工水道,参数相关性,船型

型本身并不直接对对方产生影响，水道、流体、通行船型，三者任意是只有将其看作一个整体时才会出关系才有的特征的系统，即复杂系有三种不同的方法可以用于模型建中，演绎法适用于具备系统具体信录和试验资料的情况；演绎-归纳法型基本信息，并使用归纳法辨识模型参数的相关性一方面可以借鉴船面因人工水道尺度待定而需要进一。因此，选用演绎-归纳法建立模

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