跨江大桥通航净空尺度确定方法研究

摘要

随着国民经济的快速发展，我国的交通现代化建设已经取得了重大进展。以“五纵七横”为主骨架的国道主干线交通运输网络体系已初具规模，铁路网建设也在蓬勃发展之中。与此同时，作为连接通航河流两岸交通网的跨江大桥的数量也在飞速增长，逐步使内陆的公路网及铁路网联成了一个整体，对交通运输业的发展具有重要意义。 然而，跨江大桥的建设会导致当地水域通航环境的恶化，客观上对船舶通航形成障碍，增加了船舶航行难度，甚至引起船舶与桥梁碰撞，发生船毁桥损的重大事故，给水上安全监督管理带来巨大压力。在跨江大桥数量不断增加的同时，大型内河船舶(队)及单船航行也愈来愈频繁，通航船舶流密度正逐年增大。为了最大限度地减小跨江大桥对航运业的负面影响、保障船舶在桥区的安全航行，在桥梁规划设计阶段，分析研究大桥可能对桥区通航环境造成的影响，全面掌握船舶过桥时的动态及其影响因素，合理选择、确定桥址及通航净空尺寸便显得格外重要。 本论文在现行的相关规范标准的基础上，通过对通航环境、桥区航道范围及其尺寸的界定的分析研究，建立了船舶通过桥区所需航宽的数学模型，充分考虑了双向航行的船舶上、下行通过大桥时航速不同，受水流作用的时间也不相同，导致了船舶上、下行通过大桥时船舶航迹带宽度的不同，并对桥梁通航尺度进行了实例论证。 本论文重点在建立数学模型的基础之上，结合水域环境资料，通过计算确定各类船舶(队)能否安全通过桥区、能否在桥区相互会船。为研究处在弯曲河段的桥区航道尺寸确定及通航论证提出了一种有效的方法，为优化桥墩的选址工作提供了重要参考依据，同时还为内河船舶驾驶人员在桥区航行时提供了操作方法。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究背景

1.2课题研究的目的及意义

1.3和本论文有关的国内外研究现状分析

1.4本论文研究的主要内容

第2章桥梁建设对通航环境的影响

2.1建桥对河床演变的影响

2.1.1对上游河道的影响

2.1.2对下游河道的影响

2.1.3桥墩局部冲刷

2.2桥区及桥位处通航水流条件的改变

2.2.1桥墩轴线与水流流向的夹角

2.2.2弯曲河段上修建的桥梁

2.2.3水流条件对船舶过桥的影响

2.3桥梁对通航净空的影响

2.3.1通航净空高度

2.3.2通航桥孔水深

2.3.3桥梁对通航净宽的影响

第3章桥梁建设与船舶航行安全相互影响论证

3.1桥梁建设对船舶航行安全的影响

3.1.1施工期间的影响

3.1.2营运期的影响

3.2通航安全保障措施

3.2.1做好大桥施工前监督管理工作

3.2.2施工期通航安全保障措施

3.2.3营运期航行安全保障措施

3.3通航安全对桥梁规划建设的要求

3.3.1桥梁选址的基本原则

3.3.2桥梁选址对河道、航道条件的一般要求

3.3.3目前桥梁选址存在的主要问题

3.3.4通航安全对桥梁布置的要求

第4章桥区水域范围及通航净空尺度的确定

4.1相关标准和法规对于桥区水域范围的规定

4.1.1有关通航标准的规定

4.1.2相关海事管理部门的行政规定

4.1.3标准中桥区范围总结

4.1.4标准中规定的不足

4.2桥区水域范围的界定

4.2.1船舶通过桥区水域的航法

4.2.2桥区范围界定的方法

4.3桥区通航净空尺度确定

4.3.1设计通航水位

4.3.2代表船型

4.3.3桥梁通航净空宽度

4.3.4桥梁净空高度

4.3.5桥区水深

第5章弯曲河段上桥区通航净宽的确定

5.1单船(队)通过桥区所需航宽的数学建模

5.1.1不考虑风、流影响下的航宽计算

5.1.2考虑风力影响的航宽增加量的确定

5.1.3考虑水流影响的航宽增加量的确定

5.1.4单船(队)通过桥区航迹带宽度

5.2船舶(队)通过桥区时安全宽度的确定

5.2.1船舶与桥墩之间安全宽度的确定

5.2.2船舶与船舶间安全宽度的确定

5.3双向航行时航道允许宽度的求取

第6章桥区航道允许通航宽度确定过程的实例论证

6.1确定依据

6.1.1桥区通航环境及现有航道情况

6.1.2桥区通航的船舶及船队情况

6.1.3船舶参数的选取

6.2计算结果分析论证

6.2.1对计算数据的分析

6.2.2与《内河通航标准》所提供的方法比较

6.3航线规划及安全保障措施

6.3.1航线规划

6.3.2安全保障措施

第7章结论与展望

参考文献

致 谢