江心洲型船闸通航安全问题及改善措施研究

船闸布置在江心洲上后,由于相邻建筑物的动水作用及两汊水流在洲尾的交汇,将会影响船闸的通航安全.为研究江心洲型船闸下游的船舶航行问题,探讨有效的改善措施,结合澧水艳洲枢纽、沅水桃源枢纽布置的共同特点,在物理模型基础上利用船舶模型试验分析船闸下游影响航行安全的因素,研究采取针对性措施后航行条件的改善效果.结果表明:布置隔流堤、导流墩等辅助建筑物只能解决下游靠近引航道出口部分航段的通航问题;综合采用拓宽航槽、优化航线、合理调度、优化船闸布置等措施,可有效减小船体漂移,优化航行环境,保障船舶通航安全.     

基于IWRAP模型的跨海大桥建设通航风险研究

为支撑跨海大桥建设决策,对拟建桥梁水域通航风险进行预测,采用IWRAP模型对通航风险进行量化,运用分布函数对观测桥梁水域航道/航路船舶流量进行拟合,构建风险分析模型,计算桥梁水域通航风险水平;根据设定桥梁通航标准,类比拟建桥梁水域内已建成桥梁桥区交通流分布情况,预测桥梁建成后船舶流量分布函数并计算通航风险水平,通过对比得出跨海大桥建设带来的通航风险变化。研究结果表明:运用IWRAP模型预测跨海大桥建设的通航风险较为合理。     

通航隧洞内船舶安全间距模型

为保障通航隧洞的安全高效运营,提出了一种船舶跟驰安全间距计算方法.在分析通航隧洞船舶间距影响因素的基础上,首先应用交通流及跟驰理论建立通航隧洞船舶跟驰安全间距模型,研究通航隧洞内船舶不同状态下安全间距计算方法;然后,对通航隧洞不同位置船舶安全间距进行分区研究,提出通航隧洞船舶安全间距控制模式;最后,结合乌江二线思林枢纽通航隧洞的具体资料和数据开展案例研究,并将结果与现有乌江一线构皮滩通航隧洞船舶安全间距进行比较.结果表明,通航隧洞内船舶安全距离与船舶所处位置有关,并存在较大差异.在隧洞运营管理和调度中需考虑位置特点进行分区来控制前后船舶间的安全距离.     

一种用于尾矿库干滩长度在线监测的新方法

通过分析当前常用干滩长度在线监测方法所适应的条件及其存在的问题,提出了一种可用于干滩长度在线监测的新方法——渗流反推法,其基本原理是通过在干滩面上依次布置一定数量的渗压计,以获取实时的浸润线,然后通过建立浸润线的库长-坝高坐标系,再结合库水位,通过解算浸润线与库水位方程组,计算出尾矿库的干滩长度。该方法具有适应性强,监测准确,费用低、操作与维护简单、抗雷电能力强等优点,为干滩长度在线监测新方法的探索提供了参考。     

静态膨胀剂开裂煤与瓦斯突出煤层的试验研究

为明确静态膨胀剂能否开裂煤矿采掘工作面突出煤层问题,建立水泥槽试验模型,根据水泥槽内被压实的突出煤层的膨胀孔、控制孔、孔间距、排距等参数,设置Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ等共3种试验方案,分析静态膨胀剂作用下各方案突出煤样膨胀开裂效果及影响因素。结果表明:水泥槽试验模型中突出煤样的两次膨胀均经历裂隙发育显著增加、裂隙传播和裂隙扩展贯通3个明显变化过程,钻孔间形成大量径向交叉裂隙网;钻孔直径、自由面、钻孔布置均影响静态膨胀剂对煤样的开裂效果;同一钻孔孔径试验验方案中,方案Ⅲ的开裂效果最好;随着控制孔数增加而其他参数不变时,第一次膨胀发育产生的裂隙长度随控制孔的增加而减小。     

降低地下矿深孔爆破落矿大块率的技术措施

降低深孔爆破落矿大块率是矿山凿岩中的一个重要课题。笔者对地下矿深孔爆破落矿中大块产生位置及原因进行分析;探讨在炸药单耗、孔网布置、装药结构、堵塞长度、微差间隔、起爆方式等方面对其产生影响的规律;提出地下矿深孔爆破落矿中通过优化爆破参数降低大块率的技术措施。该优化技术措施主要有:减少地质构造对深孔落矿的影响,合理确定炸药单耗的方法,使用大孔距小抵抗线落矿技术,采用多种装药结构技术,采用多排微差起爆技术,加强深孔的施工管理和加强爆破施工的现场管理。这些措施在工程实践中获得了良好的应用效果。     

忻州窑煤矿5935巷道底板卸压槽防冲效果研究

运用理论分析、数值模拟与现场试验相结合的方法,对忻州窑煤矿5935巷道底板卸压槽防冲效果进行研究。依据现场实际情况,基于煤岩体静载破坏理论,选定底板卸压槽作为5935巷道的防冲技术方案。利用FLAC3D数值软件模拟5935巷道布置底板卸压槽后围岩应力、应变响应,模拟结果肯定了卸压槽的防冲作用。在现场5935巷道布置底板卸压槽的防冲试验中,实际观测巷道围岩变形量与模拟结果基本一致,声发射技术监测数据证实了底板卸压槽的防冲效果。通过底板卸压槽防冲投入分析,其经济效益相当显著。研究表明:布置底板卸压槽是忻州窑煤矿最为直接、有效的防冲手段,对"三硬"矿井冲击地压的防治工作具有一定的指导意义。     

高应力煤巷卸压孔布置方式对卸压效果影响分析

高应力是造成深部煤巷大变形的主要因素。钻孔卸压已成为高应力区围岩稳定性控制的主要方法之一。基于钻孔卸压原理,以实际工程为背景,设计了三种卸压孔布置方式,并采用数值模拟的方法对不同卸压孔布置方式的卸压效果进行计算和对比分析。结果表明:卸压孔布置方式对卸压效果影响显著,卸压孔五花布置时,卸压效果最为明显;卸压孔周围形成卸压圈,卸压圈相互叠加,卸压范围增大;巷帮布置卸压孔使巷道周边形成的应力峰值向远离巷道的围岩深部移动,五花布置卸压孔时,不仅能够使应力峰值向深部转移,而且降低了应力峰值,有效改善围岩应力环境;卸压孔产生的卸压区,为巷道围岩提供给了一定的变形补偿空间,减小了巷道变形,卸压孔五花布置时,巷道变形最小,与无卸压孔时相比,巷道实体煤帮整体变形量减小了73.9%,顶板最大沉降量减小了40%,控制变形效果明显。     

塔式起重机腹杆布置及其影响的研究

本文首先介绍了在塔机结构中常出现的桁架腹杆布置形式,通过对两种起重臂腹杆布置方案更改的分析,研究了不同腹杆布置方案变化对结构的影响,起重臂腹杆布置方案对腹杆受力影响大,影响效果与腹杆布置位置偏移量和腹杆布置顺序变化位置有着密切关系。     

内河航道整治工程鱼类栖息地保护探析

内河航道整治主要通过疏浚、水下炸礁、护坡护滩、筑坝束水导流等措施,以达到增加航道尺寸和改善通航水流条件的目的。航道整治改变了河道形态、水文条件、河床基质,对鱼类栖息地造成影响。通过介绍内河航道整治对鱼类栖息地影响的主要特征和近年来国内航道整治工程中采取的鱼类保护及生态修复措施,提出应深入研究航道整治对河流鱼类栖息地影响的评估方法,提高生态修复措施的有效性,以维护河流水生生物多样性。     

大型地下方厅多导洞施工力学效应分析

针对北京城铁 13号线东直门站地下方厅开挖跨度大、覆盖层薄、地质条件极差的施工难题 ,笔者采用三维有限元数值模型 ,模拟开挖支护施工流程 ,考虑到围岩介质的复杂特性 ,施工作业方式 ,包括分布开挖工序 ,支护结构形式和施作时机 ,以及开挖面推进过程中的空间效应 ;按形变压力理论 ,选用“连续体”计算模型 ,采用增量变弹性法和增量叠代的混合法进行计算分析 ,对多导洞开挖支护施工方案进行了计算分析 ;基本掌握了在覆土厚度小的情况下开挖大跨平顶直墙方厅时 ,周围土体的应力分布特征和变形特性 ,对于优化施工方案、修改支护参数、采取局部加固措施起到了重要作用。实践表明采用多导洞施工方案是科学合理的 ,有利地保证了周边环境和施工安全。     

三峡工程泥沙淤积对重庆港区航运安全的影响与治理措施的探讨

川江为大型山区河流,水量充沛、坡陡流急,较细泥沙不易淤积,河床主要为岩石与卵石所构成,浅滩泥沙冲淤规律为“洪淤枯冲”,年内冲、淤基本平衡。由于水流能量大,浅区短,往往以较少的工程量即可取得良好的整治效果,满足航运发展的需要。三峡工程建成后,库区水流、泥沙运动发生很大变化。在较大范围的常年库区,水深增大,水流减缓,航行条件显著改善。但在变动回水区,天然河道与水库状态交替出现,将对重庆港区航运产生严重的不利影响。本文根据三峡工程泥沙模型的试验,阐述了库尾泥沙淤积发展及其分布规律。并针对存在的问题,从泥沙治理、岸坡整治、炸礁清库等方面进行综合分析探讨,为确保重庆港区航运安全畅通提供了科学对策。     

南明河干流中下游丰水期、枯水期水质空间分布变化规律

南明河是长江流域乌江水系清水河的源头河流,发源于贵州省平坝区马场镇白泥田。南明河作为贵阳市的"母亲河",属于典型的流经城区河流。本文搜集到南明河绕城区段中下游甲秀桥、定扒桥2个断面2007年1月-2016年12月的月监测数据,选取氨氮、总磷、溶解氧、高锰酸钾指数、BOD5作为主要评价指标,并分析各指标多年丰水期、枯水期的水质空间分布变化规律,对于指导后期河道整治具有重要意义。     

深埋地铁防排烟设计研究

地铁深埋敷设减少了对路面交通、高层建筑的影响，减少了房屋拆迁量，改善区间施工条件，但同时也对地铁站点的通风、排烟设计的安全性提出了更高的要求。文章结合广州市地铁6号线线路深埋敷设条件，对多层结构深埋车站的通风排烟系统设计进行了探讨，同时采用火灾动力学模型分别对深埋车站站台火灾、列车火灾进行了数值模拟，进而验证了防排烟设计的有效性。研究表明，深埋车站排烟系统的设计方案可以在扶梯开口处形成至少1．5m／s的向下流速；发生站台行李火灾和车站列车火灾时，排烟系统可以有效地控制烟气不向站厅蔓延，确保火灾时的站台层以上区域为无烟区和安全区；疏散楼梯间可保持微正压和无烟气进入；深埋车站排烟系统可以保证火灾时的人员可用安全疏散时间ASET大于6分钟。文章结论可为国内外类似深埋车站排烟系统提供参考。     

吊拖船队通过限制性顺直航段安全限制因素研究

为了保障吊拖船队通过顺直航道的航行安全,充分考虑吊拖船队的柔性结构特征和航道条件,深入研究限制性航道顺直航段航道特点,运用船舶操纵与引航理论,建立以吊拖船队为研究对象的顺直航段航道宽度计算模型,从而确定针对航道宽度的吊拖船队通过顺直航段的安全限制因素,运用实船试验数据和现有航道维护尺度对建立的公式进行验算。提出了符合我国运河航道条件和吊拖船队航行特点的运河限制性航道顺直航段航道宽度计算公式,以期为保障吊拖船队在顺直航道安全航行提供理论支撑,弥补我国运河以吊拖船队为主要船型的航道技术尺度计算方面的不足。     

提速条件下小唐河大桥运营性能的安全性评价

针对提速后的小唐河大桥,运用动力检测方法,对其梁跨中的动挠度、横向振幅、横向及竖向加速度、振动频率,梁端横向振幅,墩顶横向振幅、加速度、振动频率,桥墩基础顶(承台顶)横向振幅等进行了测量。根据测量的结果对其进行安全性评价,评价结果表明:提速条件下各跨梁体的最大横向振幅均不满足规范的要求,墩顶、桥墩横向振幅值较大,承台顶的横向振幅也偏大,梁墩体系横向自振频率低,而各墩墩顶和梁体跨中的横向加速度值、梁体跨中竖向振动加速度值仍能满足规范的要求;梁跨具有足够的竖向刚度。根据评价的结果对小唐河大桥的加固提出了建议。     

一种利用AIS数据计算受限水域内航标安全距离的方法

AIS数据详细记录了特定水域的船舶位置、船首向和尺寸等数据,可用于计算受限水域内航标安全距离。按一定标准网格化目标航标附近水域,统计周围航行的他船船体出现在每一个网格中的频数,形成他船航迹的网格频数图。按长度尺寸分类,将同类他船航迹网格频数图叠加,形成特定类型船舶的航迹网格频数图。按频数大小填充颜色,可清晰地显示航标附近他船安全通行状态下与航标保持的距离。实验选取上海港航标附近水域海量AIS数据,获取了60~79m,80~99m,100~129m,130~159m船舶航迹形成的网格频数图,结果显示,四类船舶距航标的安全距离随着他船长度的增大而增加,分别为50m,70m,110m,150m。     

桥梁工程区气象安全保障系统的研究

根据国内大型桥梁建设工程区对气象安全保障的特殊要求及目前常规气象监测与预报预警的现状 ,笔者提出桥梁工程区气象环境监测、预报预警、安全保障建设的整体思路和技术框架 ,并据此研制成功一个基于通用分组无线业务 (GPRS) ,由工程区数据采集、分析及预报制作、信息传输、应急措施 4部分组成的桥梁工程区气象安全保障系统。该系统克服了以往桥梁施工气象安全保障中的缺陷 ,满足了建设部门随时随地掌握工程区当前和未来气象环境及其他安全保障对工程区气象基础数据的需求。系统应用于苏通长江公路大桥施工期的气象安全保障中 ,已取得明显实效 ,为该大桥建设规避气象灾害 ,降低不利天气条件影响 ,保障施工安全及施工计划安排提供了决策依据。     

液化天然气燃料动力船舶定量风险分析

近年来航运耗油产生的CO2排放量很大,发展液化天然气替代原有船舶动力成为需要。在中国天然气开发应用较晚,试点改造船舶存在安全隐患。分析了危险事件的一般导致原因,确定危害影响因子对改造船舶的设计和操作有指导作用。基于个人风险,分析了各类事故发生概率,选择了合适的后果模型,考察了长江气象条件,以芜湖某试点改造船进行了定量风险计算,得到了个人风险等值线,确定船体距离河道两边高敏感或特殊高密度场所不应小于20m,指出改用天然气作为船舶燃料后满足安全推荐标准要求。