珠江三角洲快速客船内河航道开发研究

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1、珠江三角洲快速客船内河航道开发研究广东省航道勘测设计科研所谢凌峰程健河海大学唐洪武摘要根据原型观测和模型试验成果，分析快速双体客船船行波的各要素随航速及航道断面参数的变化关系，和船舶的升沉.纵倾伴流场随航速及航道断面参数的变化关系；建立若手经验计算式；提出了适应珠江三角洲快速双体船航行的内河航道断面的技术参数，尖键词快速双体客船船行波升沉纵倾伴流场内河航道ABSTRACTBasedontheresultofprototypemeasurementandmode1test,analysisiscarriedoultcthere

2、latbnshipbetweeneverykeyelanentofshipwavecausedbyhigh-speedcatarnaran(suchasship'sliftandfall,trmandwakefield)andthespeedofaship&theparameterofchannelgeometry,andanumberofexperiencecalculalionfo1mulasarederivedThetechni2calparametersforthecross・sectbnsofinlandwater

3、wayadaptablefornavigatbnofhigh-spccdcatamaranofthePearlRiverDeltaarcgiven.珠江三角洲快速客运的发展改善了当地交通条件和投资环境、取得良好的经济和社会效益，但少数狭窄河道及水深较小的的航段，由于天然水流冲刷，目前堤围标准低.并伴有各种类型大吨位船和快速船兴波影响L航道如何适应快速船的航行？所以进行了划江三角洲快速客船内河航道开发的研究工作。快速客船内河航道开发，国内外尚无系统的研究成果，本课题采用现场观测和模型试验相结合的方法，通过分析研究快速双体客船船

4、行波的波要素及伴流与航速和航道尺度的关系，并建立若干经验计算式,从而拟出了珠江三角洲快速客船内河航道的技术标准，根据船舶的高速性能.运输效率指标筍适性技术管理、对航道的要求，以及船矗的适航能力和目前珠江三角洲引进的快速客船情况，选择以螺旋桨推进的"太平号"利以喷水推进的“南桂号〃为代表船型进行研究1现场观测11观测断面的选择和观测内容选择宽窄及护坡型式不同的容奇、小榄、横门口，莺歌咀四个较典型的断面进行观测，航道断面特征值列于表lo观测的内容主要包括航行波的波高.波周服波压、岸边附近的流速流囤含沙量以及航速航距等。12现场观

5、测的主要成果(1)快速双体船船行波的波高及衰减现场观测到的快速船航速较大，其水深佛汝德数兔主要集中在1.4〜22之间，属超临界航速区:实测岸边坡脚处的最大波高Q最大波高平均值为0149m;各断面平均航距处的换算波高随水深佛汝德数F“的增加基本保持不变；快速双体船产生的船行波在向岸边传播过程中的衰减规律是好的L(2)快速双体船船行波的波向角和波速快速双体船船行波波峰线与岸边线的夹角与航速有关，航速越快，波向角越小，平均为13°,最大为1715°,最小为1012°,船行波的波速可表达为：C=Vs•sinA(3)快速双体船船行波对

6、岸坡及水流的影响实测船行波对岸坡的作用力：最大波压为12135kNJfi1平均最大波压：容奇为6151kN小榄为3163kN横门为3152kNJfi2。船行波引起岸坡坡脚处的伴流.最大瞬时流速值达110m点各航次伴流最大瞬时值的平均数为0165m工每航次平均伴流值大于0143mJ^的作用时间在3s左右，大于0122m.菸的作用时间在10s左右，当快速客船经过时,引起岸坡附近水流的含沙量变化:容奇来船前为0101k"',来船后为0109k"';横门来船前为01058ka/)来船后为01184kgk7fi；(4)快速双体客船在

7、弯道中行卿J逊观则快速双体客船在小榄.莺歌咀弯道航行,弯道弯曲半径平均为38Qn,其航速为正常表1断项容奇小榄横门口莺歌咀河面宽(m)220200350150平均水深(hi)60808090平均流速(m/)014401570154岸坡类型浆砌石直立式斜坡式(1:6)半直立斜坡左岸:直立右岸:斜坡航行状态加减速过程控制航速全速航行控制航速观测航次17153211Fkp=1.256•航速的70%~75%。2快速船模及航道相矢物模试验11高性能自航船模和航道相关物模制作与普通船模相比，快速双体客船船模除要求有几何、重力和动力相似外

8、，还要求能遥控自航.最高航速要达到31~40kn,船核比尺为34为达到上述要求模型壳体材料采用重量轻、强度高且经久耐用的玻璃钢L动力采用重量轻，容量大的葆裕电池和高性談直流电机航道模型比尺与船模比尺一致、几何比尺为30,实验水池尺寸长x宽x深为60nx121x016m。12主要测试设备(1