探索大型集装箱船进出港航道宽度模拟试验研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文大型集装箱船进出港航道宽度模拟试验研究姓名：陈伟申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：严庆新20100501武汉理’T：大学硕十学位论文摘要随着世界贸易的发展，船舶的大型化、专业化和高速化发展的趋势非常明显，这使得船舶在进出港航道时对其通航条件及通航尺度提出了更高的设计要求。同时，港口工程建设具有投资大、技术要求高、经济影响大等特点，港口工程建成之后，对其进行改建、扩建均需要巨大投入。因此，为了保证港口工程对国家经济建设发挥最大的作用，保证船舶安全进港作业，需要在充分考虑港口工程所在地的风、流、浪、雾和地质情况等自然条件，以及船舶特性和操

2、船特点的基础上，对港口工程建设进行合理论证，以确定进港航道的尺度。目前，航道尺度的计算方法，大致分为两种基本的研究方法：一是理论和统计计算；二是船舶试验，船舶试验又包括实船试验、船模试验和计算机模拟试验。本论文，从理论上分析了国内外现行的关于航道设计规范中有关计算方式的差别，这些规范包括：我国现行的《海港总平面设计规范》(JTJ211．99)、PIANC《进港航道设计导则》、美国EMlllO．2．1613(Hy出aulicDesi印ofDe印DraRNa_vigation)、美国ASCENO．107(ShipCh锄nelDesi印andOperation)以及加拿大航道设计参

3、数规范。本论文选取150，000DwT集装箱船为代表船型，采用船舶航行模拟试验的方法，研究影响代表船型进港航行航迹带宽度的因素，探讨这些影响因素与代表船型进港航行航迹带宽度之间的关系。本论文对代表船型进行了800多组次模拟试验，获取代表船型在不同的风、流条件下的航迹带宽度试验值，以及代表船型在进港航行过程中的关键数据。试验工况的选取按照风、流的设定情况进行分类，包括3种车速(DeadSlowAhead、SlowAhead、HalfAhead)、7种风压角(0000、0300、0600、0900、1200、1500、1800)、5种风速(7．911洮、10．7IIl／s、13．

4、8m／S、17．9IIl／s、20．1n洮)、5种相关波浪高度(1．0m、1．5m、2．Om、2．5m、3．Om)、7种流压角(ooOo、0300、0600、0900、1200、1500、1800)、8种流速(O．25n以、O．5IIl／s、0．75m／s、1．OIIl／s、1．25lIl／s、1．5IIl／s、1．75州s、2．OIIl／s)情况的模拟试验。模拟试验表格中，记录了代表船型进港航行模拟试验的航迹带宽度、船速、压舵角、风压偏角、流压偏角等关键数武汉理]：人学硕七学位论文据。通过分析以上关键数据之间的关系，论文提出了代表船型在风、流以及波浪作用下进港航行的基本规律

5、。同时，本论文探索性的提出大型集装箱船进出港航行所需航道宽度的计算方法。本论文关于大型集装箱船进出港单线与双线航道宽度计算方法的研究成果，可以对港口规划和设计工作提供一定的参考：同时，本论文研究成果还可为《海港总平面设计规范》(JTJ211．99)相关条文的修订提供技术支撑。关键词：航道宽度航迹带宽度风压偏角流压偏角船舶航行模拟试验H武汉理：f：大学硕十学位论文AbstractTIle慨dof1鹕e—scale，professional锄dhi曲一speed咖psiscleaurwiththedcvelopmentofwoddint删ional仃ade，whichmal(eS

6、meportcharmelahigherdesi盟requirementsespeciallyiIlmeconditionsofitsnaVigationaIldnavigationstalldards．Asweknow；tlleportconstmctionsneedalargeinVestment、llightecmcalrequirementsa11dith嬲K曲-impaCtonmedomeSticeconomy．A1so，itwillbeag．eatinVeStmentt0rebuildorchangetheportwhenitiscompleted．Therefo

7、re，itis、)I，or吐lymakingcomprehensiVeconsiderationonmeportp啊ectt0e11sureitbigpromotionfornationaleconomic．Itisnecessaryt0mal(ethecha眦elsafe南rsllips，lmdertllewind，now，waVeS，fog，andothernaturalconditions．Atpresellt，廿1ech锄elwidmiscalculatedby似omemods：①．theory