论文总字数：25250字

摘 要

目前我国使用的最小航道宽度设计方法只考虑了风、流、船岸间距和危险品等因素，许多因素并没有考虑在内，比如助航浮标系统误差、船舶定位误差和船舶偏转修正后偏离航线距离等因素。且我国航道宽度设计规范较多，其中长江干线航道宽度设计需要进行验证和优化。

本文首先阐述我国和西班牙、美国、英国最小航道宽度设计方法，对比分析国内外航道宽度设计规范，然后利用经验总结的方法分析影响航道宽度设计的因素，比如岸壁效应、船速、船舶间相互作用、航迹带宽度等。其次，解决为什么考虑岸壁效应和目前我国学者研究岸壁效应的现状，阐述研究岸壁效应的实验过程和结果，对比分析其优缺点。最后，采取合适的实验方法研究岸壁效应，优化航道宽度的设计规范。

关键词：长江干线；最小宽度；影响因素；岸壁效应

Abstract

At present, the minimum channel width design method used in our country only considers wind, current, ship-bank distance and dangerous goods, and other factors are not considered, such as the error of buoy system, positioning error and the deviate distance after ship deflection correction. There are many design codes for channel width in China, among which the design of the channel width of the Yangtze River main line needs to be verified and optimized.

This paper first describes the design methods of the minimum channel width in China, Spain, the United States and the United Kingdom, compares and analyzes the design specifications of the channel width at home and abroad, and then analyzes the factors affecting the channel width design by using the methods of experience summary, such as the bank effect, ship speed, ship to ship interaction, track band width, etc. Secondly, to solve why to consider the bank effect and the current situation of the research on the bank effect in our country, this paper expounds the experimental process and results of the research on the bank effect , and analyzes its advantages and disadvantages. Finally, a more scientific and reliable experimental method is selected to study the bank effect and optimize the design specification of channel width.

Key Words：Yangtze River Channel；the minimum width；factors；ship-bank interaction

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.2本文主要工作 1

第2章 国外最小航道宽度设计现状 2

2.1国外航道宽度设计现状分析 2

2.1.1西班牙航道宽度设计方法 2

2.1.2美国航道宽度设计方法 3

2.1.3英国航道宽度设计方法 4

2.2航道宽度设计方法对比分析 5

2.3航道宽度设计总结 5

第3章 我国航道宽度基本情况 7

3.1长江干线航道尺度 7

3.2船舶最小航道宽度设计 8

第4章 影响因素综合分析 12

4.1岸壁效应 12

4.2船速 13

4.3船舶间相互作用 15

4.4航迹带宽度 16

4.5人为因素 17

4.6风流条件 18

4.7附加安全宽度 18

第5章 岸壁效应影响分析 20

5.1 岸壁效应研究现状 20

5.2 优缺点比较 21

5.3 岸壁效应深入分析 24

第6章 长江干线最小航道宽度设计总结 26

6.1结论 26

6.1.1 考虑因素 26

6.1.2 岸壁效应研究结论 27

6.2 建议与期望 27

参考文献 28

致 谢 30

第1章 绪论

1.1研究背景与意义

中国自己营运的内河航运起源于上世纪七十年代，其中最为出名的招商局是我国第一家航运公司。内河航运是中国航运业中不可或缺的部分，上世纪50年代，内河航运刚开始起步，到80年代，我国内河航运市场已初见功效。截至到1988年，长江干线上已经建设5个万吨级的深水港口，港口吞吐量已经达到了1.2亿吨， 船型不断转变，吨位不断增加，“长江经济带”是继长三角，珠三角，环渤海当前的我国第四个经济带，是党和国家长久发展的重要举措。

目前我国所使用的最小航道宽度设计方法还不准确，且相关因素并没有考虑到位。其中我国只考虑了风、流和船岸间距等影响，有诸多因素并没有考虑在内，比如定位误差、导航误差等，航迹带宽度相关参数沿用上世纪的版本，没有足够的论证，这就会造成现阶段我国最小航道宽度设计有误差。在船舶吨位和标准不断变化的同时，我们应该重新设计船舶航行所需的最小航道宽度。比如我国北方的曹妃甸港口进港航道采用单线航道，航道宽度是固定的，在保证安全的情况下，尽量通过操舵，控制船岸最小安全距离，船舶间最小安全距离等来减少船舶所需航道。

在充分利用航道资源的同时，仔细评估风流影响、舵的误差、人为因素、船舶与河岸的作用、船舶与船舶之间的相互作用等因素。在干线航道上少用舵，认真分析相关仪表盘数据，减少偏航角，优化船舶所需的航道宽度，在保障安全和经济的情况下，最大化的利用干线航道，优化设计船舶所需的最小航道宽度，促进长江干线航道的充分使用，减少浪费，发展货运周转量，促成沿岸经济的开展。最小航道宽度方法设计较为合理的情况下，可以将此方法推广到我国其他内河航道，进一步延伸到沿海航行甚至是大洋航行。同时也可以作为重要国际航道的通航船舶最小所需航道宽度的借鉴资料，发展全球航运经济事业。

1.2本文主要工作

通过对现阶段我国最小航道宽度设计方法进行统计，利用经验总结法结合相关数据进行分析。结合我国各港口的进出港最小船舶航道宽度设计方法，用定量分析方法根据国外先进的最小航道设计方法，综合剖析其设计的办法和实践效果。根据我国的实际情况，考虑国内外最小航道设计过程中的影响因素，利用比较分析的方法对各因素进行综合分析， 对岸壁效应进行深入探讨，根据实验数据对结果进行分析，提出新的航道宽度计算公式。

第2章 国外最小航道宽度设计现状

2.1国外航道宽度设计现状分析

各国设计的最小航道宽度设计方法，大都是采取计算法和经验数据。但对于我国而言，《海港总体设计规范》所规定的最小航道宽度设计办法有一定的落后性^[1]，在航迹带宽度思考上，中国标准综合考虑风流的影响，结合流速，风速和漂移倍数，计算航迹带宽度。接下来借助定量分析的方法，研究各国的设计理念，总结影响因素，进行分析研究。

Shao-jun MA^[2]等人利用概率快速仿真模型方法研究最小航宽度设计，概率快速仿真模型能够深入了解不同条件下的航道宽度，通过利用RTS实时模拟器、FTS快速时间仿真模拟、PFTS概率快速时间仿真模型相结合，引入时间间隔、方向舵的使用和位置估计误差等。结合自动舵进行研究，利用正态分布等数学方法与真实模型进行验证，人为要素是影响航道宽度的最主要的因素，而航道宽度在低速航行时比中速要小，但概率性快速仿真实验只考虑了时间间隔、舵阈值、舵误差、位置阈值，后一步还需继续改进，可以更深层次的考虑发动机设置、前后距离和起点等其他因素，得到更精确的数据。

2.1.1西班牙航道宽度设计方法

西班牙主要根据ROM3.1-99^[3]给出了航道宽度的确定性设计方法和半概率设计方法，利用船舶模拟操纵器和现场观测概率设计方法进行了操作，并对实验结果进行了分析。相反，确定性设计方法是一种利用船舶相关参数的实验方法，基本上考虑了相关因素。但在实际的模拟操作过程中，一些实验中不能模拟的因素也要考虑进去^[4]。B_t是航道总宽度；B_n是航道通航宽度；B_r是综合考虑航道两侧影响因素的富裕宽度。

B_t=B_n B_r

请支付后下载全文，论文总字数：25250字