弯曲河段通过大型船舶能力预报研究*
2012-12-01刘明俊
武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2012年2期
黄 寅 刘明俊
(武汉理工大学航运学院 武汉 430063)
0 引 言
航道通过能力是反映航道适航程度的一项重要的性能指标,是编制航运规划的重要依据,是决定整个水运交通系统发展的基础.因此,为了使航道资源得到更有效的利用,使航道内船舶,特别是大型船舶航行更安全,同时为了便于海事部门及航道管理机构进行船舶安全航行管理与组织,合理掌握航道信息,科学制定航道建设、维护和发展规划,便于航运公司等生产部门对船舶进行合理调度,因此,开展弯曲河段通过大型船舶的能力研究十分必要.
1 船舶通过弯曲河段所需航道宽度建模计算
在弯曲河段,由于弯道环流的作用,会形成不同强度的扫弯水,使航经弯道的船舶运动变得较为复杂.建模时对船舶过弯曲河段做如下假设:(1)把弯道近似看成一个圆环,流线、航迹线的边沿中心线均看成同心圆弧;(2)船舶转心沿着与航迹一致的圆形轨迹运动;(3)船舶运动是定常的,即船速、流速以及漂角均与时间无关.建模时,首先确定船舶在无风、无流影响情况下通过弯曲河段时所需的航道宽度B1,船舶在受流影响时产生的流致漂移量BL,船舶在受风影响时产生的风致漂移量BF.根据叠加原理,建立船舶在风流影响下过弯曲河段所需的航道宽度[1-2].
1.1 船舶无风无流情况下过弯曲河段所需航道宽度
图1为无风、无流影响情况下,船舶过弯曲河段所需航道宽度示意图,图中OA =R2+b/2,R2=R cosβ;R1=船舶在无风无流的情况下通过弯曲河段所占航道宽度B的可用下式来计算1……p>
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