单位文秘网 2021-07-19 08:09:56 点击: 次
信息进行分析和研究,并得出船舶领域模型。此模型外形为椭圆形,本船处于椭圆圆心,椭圆长轴为本船中心线方向,短轴为本船正横方向。船舶领域一般尺寸的具体数值为椭圆长轴是本船船长的7倍,短轴为本船正横距的3倍。在现实船舶追越局面中,由于水域较宽,认为本船可能会被追越船碰撞的船舶领域可以放大,其椭圆长轴一般为8倍船长,短轴为3.2倍正横距。当船舶航行到如港口内部或狭窄水道等需要慢行的水域时,船舶领域取值为椭圆长轴为船长的6倍,短轴为正横距的1.6倍。
Goodwin通过对藤井的船舶领域模型进行研究与分析,创立了适用于宽阔水域的船舶领域模型(见图2)。Goodwin认为,船舶领域模型应是不对称的几何图形,藤井的船舶领域模型存在一定的问题,因而基于船舶号灯显示范围,重新划分船舶领域,按照号灯显示范围以扇形区域进行布置。
无论是藤井船舶领域模型还是Goodwin船舶领域模型,均是在分析大量数据的基础上得出的,对船舶安全航行具有指导意义。在确定内河船间间距及船岸间距时,也可以参考船舶领域理论,将船舶横向领域的最大范围作为船间间距及船岸间距的参考量。
2 弯道流致漂移量的确定方法
天然彎曲航道存在弯道环流,这种环流正是引起船舶横向漂移的重要因素。在确定航道宽度时,应考虑弯道环流引起的船舶横向漂移量,这样有利于船舶通航安全。弯道环流与普通横流的不同之处在于:弯道环流的面流流向凹岸,随着水深的增加,环流流速逐渐减小;当水深到达某一深度时,环流开始反向(从凹岸流向凸岸),流速逐渐加大。弯道环流的这一特性,决定了其对吃水不同的船舶产生不同的横向漂移量。
弯道环流流速表达式为
vr=4.8v (y 0.44 y1.268 0.307)(6)
式中:vr为弯道环流流速;v为弯道纵向流速;h为弯道水深;y为相对水深(相对水深的水深起点为河底,y=z/h);r为弯道曲率。
因为弯道横流与底流流向相反,设船舶吃水为d,则作用于船体上的平均弯道环流流速vd为
式(8)表明,作用在船体上的平均弯道环流流速由弯道曲率、平均纵向流速、弯道水深和船舶吃水共同确定。将式(8)应用到顺直航道船舶流致漂移量计算公式中,即可得弯道船舶流致漂移量。
3 船桥间距的确定方法
内河桥区航道往往也是事故多发地段。对于桥区航道而言,桥墩与航道边界浮标之间的间距也是航道宽度设计时的重要考虑因素。内河航道建桥后,由于桥墩的存在,水流结构变得复杂,船舶航行安全隐患也随之增加。由桥墩附近的水流结构(见图3)可以看出,桥墩紊流漩涡区是船舶通航应回避的区域[3];因此,也有人认为桥区航道应布置在桥墩紊流漩涡区外,也可以说,桥墩紊流漩涡区的横向最大范围应是船桥之间应保持的最小距离。关于桥墩紊流漩涡区范围的相关研究较多,可选用适当的经验计算模型确定。计算确定的桥墩紊流漩涡区范围完全可应用到桥区航道宽度设计中。
4 结 语
内河航道宽度布置涉及船舶的通航安全。对于内河航道宽度而言,最关键的是如何确定船间间距、船岸间距、弯道流致漂移量及船桥间距,这些参数与多种影响因素相关,难以单纯从定量角度确定。本文结合船舶操纵特性,从概率论和船舶领域理论两个角度提出了确定船间间距和船岸间距的方法,从水动力学角度提出了弯道流致漂移量和船桥间距确定方法。
参考文献:
[1] 刘明俊,艾万政,程志友.苏通大桥桥区水域船舶通航能力研究[J].船海工程,2006(4):80-82.
[2] 刘明俊,吕习道.船舶过弯道所需航宽建模[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2006(1):178-179.
[3] 庄元,刘祖源.桥墩紊流宽度的试验研究[J].中国航海,2007(4):5-9.
(责任编辑:单位文秘网) )地址:https://www.kgf8887.com/show-250-66511-1.html
版权声明:
本站由单位文秘网原创策划制作,欢迎订阅或转载,但请注明出处。违者必究。单位文秘网独家运营 版权所有 未经许可不得转载使用