三峽庫區(qū)躉船系泊仿真計算研究.pdf

1、近些年來，隨著三峽庫區(qū)175m蓄水，三峽庫區(qū)航道條件逐漸改善，船舶的噸位越來越大型化，船舶航速不斷提高，三峽庫區(qū)航運(yùn)業(yè)越來越繁榮。三峽庫區(qū)的枯水期和洪水期的水位落差達(dá)30米，使得躉船的系纜或錨鏈長度、受力各不同，躉船系泊難度越來越大。近幾年洪水期躉船碼頭斷纜事故頻發(fā)，因此岸邊系泊躉船纜繩或者錨鏈的拉力不足。通過對重慶港的餐飲躉船碼頭的了解，目前纜繩直徑及數(shù)量的選擇是以專家的經(jīng)驗作參考。以建立三峽庫區(qū)躉船系泊計算模型目的，致力于減少或杜絕

2、因纜繩受力估算不夠而造成的斷纜或走錨事故，使躉船系泊設(shè)備的配備更加科學(xué)合理。
　　通過采集相關(guān)航道數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，運(yùn)用采集的信息對三峽庫區(qū)的干流及主要支流進(jìn)行航道特征分析。通過分析躉船系泊安全控制因素，分別建立風(fēng)、浪、流的計算模型。根據(jù)風(fēng)壓力的計算模型，仿真分析出風(fēng)壓力產(chǎn)生橫向系泊力明顯大于縱向系泊力。根據(jù)三峽庫區(qū)的航道寬度一定，躉船系泊在航道一側(cè)，提出波浪對躉船系泊安全的影響不可忽略，從而建立過往船舶產(chǎn)生船行波對躉船系泊的計算模

3、型。運(yùn)用采集數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真:波浪高度隨船速的增加迅速增大，波浪系泊力的大小與波高成正比;波浪系泊力達(dá)到最大值所需要的波浪周期與系靠躉船的固有周期相關(guān)，比躉船的固有周期稍長;而波浪系泊力最大值的大小與波浪周期大小無關(guān)，只與躉船尺寸有關(guān)。將山區(qū)河流洪水期漂浮物的影響考慮到水流力的計算模型中，對水流力的模型進(jìn)行仿真分析，得出水流力產(chǎn)生的縱向分力遠(yuǎn)大于橫向分力。
　　通過對三峽庫區(qū)中躉船碼頭風(fēng)、浪、流荷載的研究，建立三峽庫區(qū)躉船碼頭系泊力標(biāo)

4、準(zhǔn)值的計算模型。采集極端天氣下相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行仿真分析得出纜繩或錨鏈水平投影與船首夾角的邊界條件，并分析出各方向上系纜的最優(yōu)布置。對餐飲躉船進(jìn)行仿真計算得出:風(fēng)壓力產(chǎn)生的橫向分力大于浪壓力產(chǎn)生的橫向分力，水流力產(chǎn)生的橫向分力最小;水流力產(chǎn)生的縱向分力最大，其次是風(fēng)壓力產(chǎn)生的縱向分力，浪壓力產(chǎn)生的縱向分力最小。各錨鏈及纜繩標(biāo)準(zhǔn)值的受力大小順序為:首開錨＞領(lǐng)水錨＞尾開錨＞首纜＞尾纜＞首橫纜＞尾橫纜＞尾錨。運(yùn)用實例對模型進(jìn)行驗證，得出模型的有效