港口泊位改造工程水域通航安全评估方法研究

论文摘要

国际贸易总运量中的2／3以上,我国进出口货运总量的90%都是利用海上运输完成的。随着全球经济和世界贸易的高速增长,海运业也得到了持续快速发展。同时,船舶也向大型化、快速化、专业化方向发展,港口也向专业化、智能化、深水大型化方向发展,这对港口泊位及航道的要求越来越高。随着海运业的发展和船舶的大型化,很多港口泊位已不能满足运输生产需要,港口建设速度缓慢、航道水深普遍不足、缺少大型深水专业码头等,这些都限制了大型船舶进出港口,阻碍了港口经济的发展。因此,对港口泊位进行改造成为众多港口城市经济发展的迫切需要。港口泊位改造工程的建设,一方面提高了港口的吞吐能力,满足了经济发展的需求,另一方面则使得原有的水域通航条件发生改变,给水上交通安全带来了新的影响。因此,必须对港口泊位改造工程进行通航安全评估,以确保工程的安全性和有效性。本文对现有的港口泊位改造工程水域通航安全评估研究方法进行分析和研究,指出每种方法的优越性和缺陷。同时,阐述了船舶操纵模拟方法的可行性和科学性,在现行的相关规范标准的基础上,运用这个方法进行通航安全评估研究。并以湛江港300#泊位结构加固改造工程为实例进行验证。本论文重点是在现行的相关规范标准的基础上,对船舶回旋水域、航道宽度、航道深度等通航安全要素进行研究,利用船舶操纵模拟器进行大量模拟试验,并对试验结果进行分析,得出结论,并提出合理建议和措施。为今后港口泊位改造工程水域通航安全评估提供了重要参考依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 研究的主要内容和方法
• 1.4 论文结构
• 第2章 港口泊位改造工程水域通航安全评估方法综述
• 2.1 通航安全评估的要求和主要依据
• 2.2 国内外研究和发展状况
• 2.3 国内外常用的评估方法
• 2.3.1 实船观测方法
• 2.3.2 实船试验方法
• 2.3.3 船模试验方法
• 2.3.4 变态船模试验方法
• 2.3.5 理论计算和查阅设计规范资料方法
• 2.3.6 理论和统计计算方法
• 2.3.7 实船试验结合船舶模拟研究
• 2.3.8 船舶操纵模拟方法
• 2.4 船舶综合安全评估方法的发展
• 第3章 船舶操纵模拟方法的可行性和科学性
• 3.1 发展状况
• 3.1.1 国外发展状况
• 3.1.2 国内发展状况
• 3.2 船舶操纵模拟方法的可行性和科学性
• 3.2.1 模拟工程水域环境与实际水域环境的一致性
• 3.2.2 模型船与实际船舶的操纵性能具有相似性
• 3.2.3 模型船采用了完整的船舶运动仿真数学模型
• 3.2.4 模拟操船的方案与实际船舶航行、靠离等操纵方案基本一致
• 3.3 船舶操纵模拟方法的优越性
• 3.3.1 安全性和经济性
• 3.3.2 全面性和可重复性
• 3.3.3 优化方案
• 3.4 船舶操纵模拟方法的局限性
• 3.5 小结
• 第4章 船舶操纵模拟方法研究
• 4.1 模拟试验的准备
• 4.1.1 船舶操纵模拟器的选择
• 4.1.2 船舶运动数学模型的建立
• 4.1.3 模拟船型的选择和检验
• 4.1.4 自然条件和工程状况资料
• 4.1.5 通航环境现状及影响分析
• 4.1.6 电子海图的制作
• 4.1.7 外界环境的模拟
• 4.2 设计试验方案
• 4.3 船舶操纵模拟试验研究
• 4.3.1 回旋水域的研究
• 4.3.2 航道轴线的研究
• 4.3.3 航道宽度的研究
• 4.3.4 船舶模拟方法确定航道宽度
• 4.3.5 航道深度的研究
• 4.4 试验结果分析和结论
• 第5章 通航安全评估实例论证
• 5.1 拟改造工程概况
• 5.1.1 基本状况
• 5.1.2 工程水域通航环境及安全保障现状
• 5.2 模拟研究准备工作
• 5.2.1 模拟器的选择
• 5.2.2 代表船型的选择和检验
• 5.2.3 制作电子海图
• 5.2.4 外界环境条件设定
• 5.3 模拟研究
• 5.3.1 回旋水域的检验
• 5.3.2 航道轴线的确定
• 5.3.3 航道宽度的确定
• 5.3.4 航道深度的研究
• 5.4 分析和结论
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.1.1 总论
• 6.1.2 局限性
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间公开发表的学术论文
• 致谢
• 研究生履历