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1 绪论1

1.1 概述1

1.1.1 西江高等级航道通航标准问题2

1.1.2 多线船闸联合调度问题2

1.1.3 长洲枢纽坝下3000t级航道建设技术问题2

1.1.4 百色升船机中间渠道通航条件问题3

1.1.5 大藤峡枢纽下游非衔接段航道等级提升问题3

1.2 国内外研究概况4

1.2.1 通航标准研究4

1.2.2 梯级枢纽多线船闸联合调度技术研究5

1.2.3 枢纽下游河床演变及航道整治研究现状6

1.2.4 中间渠道和渡槽工程研究概况8

2 西江航运干线高等级航道通航标准研究10

2.1 西江航运干线航道现状条件分析10

2.1.1 航道现状10

2.1.2 桥梁现状12

2.1.3 船型尺度19

2.1.4 船闸尺度19

2.2 西江航运干线跨河桥梁通航净空尺度技术标准20

2.2.1 现有跨河桥梁通航净空尺度适航标准20

2.2.2 新建跨河桥梁通航净空尺度标准23

2.3 西江航运干线航道尺度研究27

2.3.1 航道尺度计算及选取28

2.3.2 不同航段达到Ⅰ级航道尺度的可能性分析28

2.4 西江航运干线航道通航标准研究29

2.4.1 代表船型尺度标准29

2.4.2 跨河桥梁通航净空尺度建议标准值29

2.4.3 枯水期航道尺度建议标准值29

2.4.4 洪水期航行水流条件限制指标建议标准值30

2.4.5 船闸有效尺度建议标准值30

2.5 本章小结30

3 基于多梯级、多线船闸联合调度技术提升长洲枢纽船闸通航能力研究32

3.1 通航船闸调度技术现状研究32

3.1.1 多梯级船闸调度技术现状32

3.1.2 船闸排档技术现状33

3.1.3 船闸调度系统建设现状研究33

3.1.4 船舶动态信息采集技术应用现状研究33

3.1.5 现阶段研究成果存在的问题及对本章内容的支撑34

3.2 多梯级、多线船闸航段调度规则研究34

3.2.1 多梯级、多线船闸总体调度原则34

3.2.2 多梯级、多线船闸调度方法35

3.3 长洲枢纽多线船闸综合排档调度技术研究37

3.3.1 长洲枢纽航运形式分析37

3.3.2 长洲枢纽通航调度存在的主要问题39

3.3.3 长洲枢纽多线调度原则39

3.3.4 长洲多线船闸综合调度算法39

3.3.5 单闸闸室自动排布算法47

3.4 基于AIS的船舶过闸信息采集与综合应用技术研究49

3.4.1 AIS技术概述49

3.4.2 AIS系统内河主要应用场景分析50

3.4.3 基于AIS的西江船舶动态监控应用50

3.5 多梯级、多线船闸智能联合调度平台建设研究52

3.5.1 平台总体目标52

3.5.2 平台软、硬件架构52

3.5.3 平台功能设计52

3.5.4 平台测试55

3.6 本章小结56

4 长洲枢纽日调节、压咸调度和下游河床下切对航运影响及航道治理措施研究57

4.1 长洲枢纽下游Ⅱ级航道整治效果分析57

4.2 长洲枢纽日调节、压咸调度的下游水力因素变化规律分析58

4.2.1 长洲枢纽压咸调度期典型日调节下游水力因素变化规律58

4.2.2 长洲枢纽非压咸调度期日调节波传播过程分析61

4.2.3 小结61

4.3 多重因素影响下的长洲枢纽坝下河床下切对航运的影响研究62

4.3.1 多重因素影响下长洲枢纽运行对航运的影响62

4.3.2 水位下降对研究河段设计水位的影响63

4.3.3 水位下降规律研究65

4.3.4 小结65

4.4 长洲枢纽坝下3000t级航道整治设计方案研究66

4.4.1 长洲枢纽下游河段航道整治参数确定66

4.4.2 长洲枢纽至界首段航道整治方案66

4.4.3 三滩河段整治方案70

4.4.4 坝下60km河段航道整治工程实施一年后水深72

4.4.5 小结72

4.5 减缓坝下河段水位降落的3000t级航道整治方案研究75

4.5.1 长洲枢纽至界首段航道整治工程措施研究75

4.5.2 长洲枢纽至界首段减缓水位降落非工程措施研究81

4.5.3 小结84

4.6 本章小结84

5 百色枢纽升船机中间渠道通航关键技术研究86

5.1 研究手段86

5.1.1 定床物理模型86

5.1.2 船模88

5.1.3 三维水流数学模型89

5.2 百色升船机中间渠道船舶航行条件研究89

5.2.1 升船机通过能力及中间渠道航速计算分析89

5.2.2 船行波90

5.2.3 船舶下沉量试验91

5.2.4 回流流速试验92

5.2.5 阻力试验93

5.2.6 船舶（队）航态试验93

5.2.7 百色中间渠道航速的选取94

5.2.8 百色中间渠道合理尺度的分析95

5.2.9 小结95

5.3 中间渠道经济断面尺度研究95

5.4 中间渠道双线航行的参考尺度及其确定原则研究96

5.4.1 中间渠道尺度分析96

5.4.2 中间渠道双线航行的参考尺度97

5.4.3 确定中间渠道尺度的原则98

5.5 百色枢纽升船机下游引航道口门区通航水流条件问题研究98

5.5.1 设计方案试验98

5.5.2 修改方案试验99

5.6 本章小结100

6 大藤峡枢纽下游水位未衔接段航道整治技术研究101

6.1 研究手段101

6.1.1 货运量预测的依据和方法101

6.1.2 定床物理模型102

6.1.3 遥控自航船模102

6.2 大藤峡枢纽过闸货运量分析102

6.2.1 运量预测成果102

6.2.2 船闸通过能力分析104

6.2.3 船闸建设规模107

6.3 大藤峡下游河段滩险特性和水流特性分析107

6.3.1 滩险概况及滩性分析107

6.3.2 枢纽建设后河段水流特性分析108

6.4 大藤峡最小设计流量与下游航道尺度关系研究109

6.4.1 对水位的影响109

6.4.2 各航道尺度下水深条件110

6.4.3 航道尺度与航槽流速关系110

6.4.4 航道尺度与口门区水位关系111

6.5 大藤峡坝下航道整治方案研究111

6.5.1 Ⅱ级航道整治方案试验112

6.5.2 Ⅰ级航道方案研究122

6.5.3 整治技术125

6.6 大藤峡不利泄水条件应对措施研究127

6.6.1 Ⅱ级航道不利泄流试验127

6.6.2 Ⅰ级航道枢纽不利泄流试验129

6.7 本章小结131

7 结束语133

7.1 主要研究结论133

7.1.1 西江航运干线高等级航道通航标准研究133

7.1.2 基于多梯级多线船闸联合调度技术提升长洲枢纽船闸通航能力研究133

7.1.3 长洲枢纽日调节、压咸调度和下游河床下切对航运影响及航道治理措施研究133

7.1.4 百色枢纽升船机中间渠道通航关键技术研究134

7.1.5 大藤峡枢纽下游水位未衔接段航道整治技术研究135

7.2 建议135

参考文献137