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长江干线航道船行波及波能时空分布特征研究OA

Research on the characteristics of ship wakes and spatiotemporal distribution of wave energy of middle reaches of Yangtze River

中文摘要英文摘要

针对内河航道通航船舶船行波与径流相耦合,对航道护岸、堤坝等基础设施产生冲刷侵蚀作用等问题,本文提出了一种融合船舶自动识别系统信息的船行波及波能时空特征分析方法,结合船行波波高计算与船舶航向探讨了长江中游界牌河段船行波时空特征及河岸累计波能分布.研究结果表明:约65%通航船舶的船长集中在50~100 m范围内,船舶吃水(D)一般为3~6 m;船舶航速较小(FL<0.4),枯水期最大波高Hm≥0.05 m数据占比(55.11%)大于洪水期(48.21%),船行波最大波高约0.6 m;洪水期界牌河段通航船舶兴波的拍岸次数和河岸累计波能明显大于枯水期;船行波主要作用于江心洲右侧护岸、螺山下游左侧区段、螺山至南门洲右侧岸线,最大累积波能可达380 kJ/m.本文研究结果可为航道基础设施的规划建设、运行与养护提供技术参照,构建韧性的水路交通基础设施体系.

The ship-induced wakes coupled with river runoff would result in erosions of waterway infrastructures(e.g.,banks and embankment).The features of vessel traffic flows have been explored through automatic identification system(AIS)data in Jiepai reach of Yangtze River,China.By adopting the empirical ship wakes formula,the characteristics of ship wake heights and wave energy are discussed.The results show that approximately 65%of the ships'lengths fall in a range of 50~100 m,the vessel draft(D)generally ranges from 3~6 m,and the ship speed is generally low(FL<0.4).The wake height records larger than 0.05 m account for 55.11%in dry season,which is higher than that of flood season(48.21%).The maximum wake height is about 0.6 m in flood season.The number of ship wake shocks and accumulated wave energy in the flood season are greater than those of dry season.The ship wakes generally act on the right bank of Ji-angxinzhou,the lower left section of Luoshan,and the right shoreline from Luoshan to Nanmenzhou.The maximum cumu-lative wave energy could reach 380 kJ/m.The present study provides a guidance for the planning,construction and mainte-nance of waterway infrastructure,contributing to the resilient waterway transportation system.

孙辉;蒋仲廉;陈世俊;余珍;陈思锦

武汉理工大学 水路交通控制全国重点实验室,湖北 武汉 430063||武汉理工大学 国家水运安全工程技术研究中心,湖北 武汉 430063武汉理工大学 水路交通控制全国重点实验室,湖北 武汉 430063||武汉理工大学 国家水运安全工程技术研究中心,湖北 武汉 430063武汉理工大学 水路交通控制全国重点实验室,湖北 武汉 430063||武汉理工大学 国家水运安全工程技术研究中心,湖北 武汉 430063||浙江省交通运输科学研究院,浙江 杭州 310023长江航道规划设计研究院,湖北 武汉 430040武汉理工大学 水路交通控制全国重点实验室,湖北 武汉 430063||武汉理工大学 国家水运安全工程技术研究中心,湖北 武汉 430063

交通工程

船行波弗劳德数最大波高波能分布船舶自动识别系统数据时空特征航道养护长江中游河段

ship wakesFroude numbermaximum wave heightwave energy distributionautomatic identifica-tion system dataspatio-temporal characteristicswaterway maintenancemiddle reaches of Yangtze River

《哈尔滨工程大学学报》 2026 (3)

586-594,9

国家自然科学基金项目(52071250,51709220).

10.11990/jheu.202404037

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