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原文传递桥区水域范围的界定研究

论文题名：	桥区水域范围的界定研究
关键词：	桥区安全水域;旋回制动;失控应急;计算模型;仿真模拟;船舶碰撞桥墩
摘要：	桥梁作为航道上一种大型通航建筑，其影响水域不仅是桥孔区域，也包括前后河段。桥梁及其影响船舶通航安全的前后河段即为通常意义上的“桥区”。船舶在桥区水域航行，不仅受到桥梁通航桥孔宽度的限制，而且由于桥梁建设会对水域原有的水流流态产生影响，从而形成紊流，这些因素都会对船舶在桥区的航行造成不利影响。但是关于通航桥区范围的界定，目前航道规划和海事管理部门对此还没有统一的标准，桥区水域的概念也无明确的定义，因此借鉴《水运技术词典》对通航桥梁安全管理的水域范围规定，本文尝试从通航的角度给出“桥区水域”的定义：桥区水域是指垂直于桥梁轴线方向上，对桥梁安全和船舶通航秩序产生影响的水域范围，即包含桥孔区域，也包括前后一定河段或海域范围。　　本文对桥区水域范围的界定分成了两大部分。第一部分针对沿通航桥孔航行的船舶，界定桥区安全水域的范围，即对通航产生影响的通航桥孔及前后一段水域范围。桥区安全水域范围的界定主要以船舶大角度转向和船舶失控漂移为基础理论，考虑风、流对船舶旋回和失控的影响，提出了旋回制动水域和失控应急水域的计算模型，并运用模拟器对桥区安全水域范围进行仿真模拟，验证前文所提出的计算模型。第二部分针对平行于桥轴线航行的船舶或在桥区附近活动的船舶，界定桥区禁航水域的范围，即为了避免事故的发生而禁止船舶平行航行或作业的水域范围。桥区禁航水域的范围的界定以失控理论为基础，计算船舶在桥区失控后可能碰撞桥墩的水域范围，并应用船撞桥概率模型分析禁航水域范围内船舶碰撞桥墩的概率。　　为了计算桥区安全水域范围，本文提出了旋回制动水域计算模型和失控应急水域计算模型，分别应用旋回方程和失控运动方程来计算水域范围，并以港珠澳大桥九州航道段为例计算分析，确定港珠澳大桥九州航道段的桥区安全水域可划分成两个等级即1000m的旋回制动水域和3000m的失控应急水域。为了确定桥区禁航水域的范围，本文以失控船舶为对象，计算失控危险水域，并应用KUNZI模型计算改水域内船舶碰撞桥墩的概率，计算结果表明港珠澳大桥九州航道段的禁航水域范围在100～800m之间，船桥碰撞概率为2×10-8～1×10-6。
作者：	喻晓
专业：	交通信息工程及控制
导师：	甘浪雄
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文