月刊，创刊年 1976年
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2026(7):1-8
Abstract:
针对“十五五”时期长江航运面临的复杂国内外环境，以及中国式现代化、新质生产力培育等国家战略提出的更高要求，同时围绕目前长江航运存在的问题，通过梳理分析长江航运的现状，结合“十五五”时期阶段性特征和国内外经济发展政策要求，开展形势分析并提出针对性的发展对策，得出长江航运还存在主通道卡点堵点、市场供需矛盾突出、绿色智慧转型动力不足等问题，“十五五”时期面临通道保障、经济社会循环支撑、交通强国先行示范以及创新引领行业升级等要求，需从提升基础设施能力、强化运输服务品质、提高运输组织效率、推进绿色智慧转型等方面大力发展。研究成果可推动长江航运构建现代化体系，充分发挥黄金水道枢纽作用，为交通强国建设和国内国际双循环发展格局构建提供有力支撑，助力内河航运高质量发展示范引领。
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2026(7):9-18
Abstract:
针对传统“港产城”三元分析框架在刻画航线、船运企业、信息与金融等关键要素协同机制方面的局限性，构建“港航船货信金政”七位一体协同发展分析框架，并从基础设施、运营优化与制度保障三个维度系统分析其内在联动关系。采用多案例比较方法，选取广州港、宁波舟山港与日照港作为典型案例开展实证分析。结果表明，七位一体协同机制能显著提升港口整体效率：广州港通过“湾区一港通”模式实现通关时效压缩60%；宁波舟山港依托“港口大脑”平台使船舶平均候泊时间缩短至8 h；日照港应用“智慧港口云脑”系统使口岸通关时间压缩至12 h。“七位一体”协同机制从更为多维、动态的视角拓展了传统“港产城”三元分析框架的范畴，为港口能级提升提供了更为系统的阐释框架，有助于提升中国港口在全球供应链中的竞争能力，并为“一带一路”沿线港口建设提供可借鉴的理论框架与实践参考。
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2026(7):19-26
Abstract:
针对采用传统的总体表征法在描述混合浪时忽略频谱双峰特征，导致系泊船运动响应预报失真的问题，开展了基于多波系表征法的系泊船运动响应特性研究。采用数值模拟方法，以秘鲁钱凯湾实测波浪数据为输入，通过重构3个典型混合浪波谱，系统分析了总体表征法与多波系表征法对于系泊船响应特征模拟结果的差别。结果表明：总体表征法因过度简化能量分布，在以短波为主的工况下会人为导致能量集中，致使运动响应计算值偏大；而在含有长周期涌浪的工况下，多波系表征法能够精准分离出诱发系泊船低频共振的长波组分，有效避免了低估风险。多波系表征法能更精确地捕捉混合浪对系泊系统的动力影响，建议在复杂海况工程设计中替代传统总体表征法，以提高设计安全裕度。
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2026(7):27-33
Abstract:
针对传统海岸护面块体生态功能薄弱的问题，研发出一种兼具高效防护与生态促进功能的新型生态护面块体。其创新核心在于通过结构性开槽设计，在维持工程安全与耐久性的同时，显著提升块体引导海洋生物附着与栖息的能力，实现了防护性能与生态效益的协同优化。通过基于重力相似准则的物理模型试验，评估块体的水动力稳定性。结果表明，块体的稳定系数KD值为10.0~14.6；在更为严苛的实际海洋环境（有效波高Hs=11.8 m）中，块体保持稳定，KD可大于24，表现出从模型到原型的显著性能提升。所提出的结构性开槽方案被证实有效，可为构建环境友好、韧性强的海岸防护工程提供新的技术路径与实践依据。
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2026(7):34-43
Abstract:
为了缓解人工岛背景下浅水湾海滩沙滩的侵蚀问题，充分利用现有人工岛遮蔽效果，在人工岛后方波影区南侧提出了两种模型：模型1采用“滩肩补沙+突堤+水下沙坝+离岸潜堤+沙堤”，模型2采用“滩肩补沙+突堤+人工沙坝”。采用Mepbay、XBeach以及Genesis数值模拟软件，对两种模型开展沙滩形态设计、稳定性评价以及演变预测研究，综合考虑防护长度、次生侵蚀热点等因素，选取模型1作为最优基础方案。研究发现，由于绕射波浪影响，存在次生侵蚀热点问题，需将模型1中突堤改变为近平行于岸的离岸潜堤，提出了“滩肩补沙+水下沙坝+离岸潜堤+沙堤”的优化模型。物理模型试验结果显示，优化模型相较于模型1，岸滩侵蚀速率由5 a内30 m降至1 a内近乎为0 m。研究提出的模型可为同类滨海区域的沙滩修复工程提供参考。
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2026(7):44-57
Abstract:
针对全球港口船舶系泊断缆事故频发、既有研究多聚焦单一水动力要素或依赖数值模拟而难以揭示多水文要素耦合致张力变化规律等问题，开展缆绳张力敏感因子识别与环境风险预报研究。运用正交试验设计结合极差分析与方差分析，筛选对缆绳张力变化较为敏感的环境要素；利用 MATLAB软件构建多项式响应模型，对缆绳张力与关键环境要素之间的数理关系进行拟合，进而构建环境风险预报模型。结果表明，波浪要素对缆绳张力变化的敏感度高于海流及风要素；同时揭示100 a一遇极端流速叠加最不利流向条件下，风浪联合作用对系泊缆绳最大张力的影响规律，据此构建基于临界张力阈值的预警机制，该风险预报模型预测的缆绳张力值与数值模型模拟的缆绳张力值误差不超过10%。
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2026(7):58-65
Abstract:
针对传统干散货码头设计依赖经验判断、缺乏系统性量化分析工具，进而导致码头吞吐能力、设备利用率低等问题，构建了一套基于动态垛形数据的离散事件仿真建模框架。该框架以卸车与装船两大核心流程为主线，提出由物理对象、抽象对象和逻辑对象组成的三层对象体系，实现码头要素的精细化建模。核心创新包括：设计基于B样条曲面拟合的实时堆场垛形构建算法，依据实时垛形信息动态计算取料作业时间；开发船舶止泊算法，综合评估船舶吨级、泊位水深与堆场可达性；制定“少切换流程”导向的卸车和装船流程选择策略，优先将货物卸入同排垛位以减少设备切换次数。该框架应用于年设计吞吐量900万t的煤炭码头案例，仿真结果显示：泊位利用率达54.3%，船舶平均在港时间为36.37 h，翻车机利用率31.5%，验证了框架对码头吞吐能力、设备利用率和船舶在港时间的量化评估能力，可为码头规划设计、运营优化和决策支持提供科学依据。
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2026(7):66-75
Abstract:
针对大宗干散货港口倒运车辆调度中空驶率高、响应滞后及依赖人工经验等问题，为提升作业效率、降低运营成本并实现调度智能化，构建了一种多目标双层优化调度模型。模型上层通过班组与计划绑定，优化收益均衡、高优先级任务时效和车辆等待时间；下层执行车辆分配，以就近调度、收益最大化和分配公平性为目标，引入“重去重回”策略，将同质计划重组为闭环路径以减少空驶。基于港口实际作业数据，采用Python与Gurobi进行实验验证。结果表明：计划收益权重为0.4~0.6时，系统在收益公平性、高优先级任务完成率及设备配置合理性上达成平衡；公平性权重为0.1~0.3时，可维持85%以上作业效率并实现负荷合理分配；相较于传统单计划调度，“重去重回”策略在29个实例中实现行驶路程节约30%~44%。该模型为港口倒运作业的智能化与低成本运营提供了有效优化路径。
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2026(7):76-82
Abstract:
随着码头功能需求的日益提高，许多老码头已无法满足大型船舶靠泊的要求，急需改造升级。针对老码头升级改造过程中，因码头边运营边修复导致施工场地有限、水位变化导致乘潮施工、结构需满足百年耐久性等一系列问题，介绍了一种新型的预制胸墙在老码头升级改造中的应用。采用预制与现浇胸墙相结合方案与传统纯现浇胸墙方案对比、理论计算分析以及实施工程举例等方法，得出预制与现浇胸墙相结合方案能够有效解决施工场地有限、水位变化、结构耐久性等导致的施工难题，同时能够省去混凝土浇筑海侧支模拆模和混凝土硬化等工序消耗的时间，缩短工期。研究成果可为后续类似老码头修复改造工程提供实践依据，推动码头升级改造领域的创新和发展。
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2026(7):83-88
Abstract:
鉴于装卸物料易燃、易爆、火灾时危害大、扑救困难等原因，油气化工码头较其他码头消防设计要求更高，为此国内外标准均做出了严格要求。针对国内对美标体系下的油气化工码头设计研究较少、NFPA30和ISGOTT标准的码头消防设计要求又较为宽泛等问题，依托非洲某油气化工码头工程，对比分析JTS158和美标油气化工码头配置要求异同，通过参照NFPA其他相关标准，明确了消防炮、泡沫炮、消火栓、通岸法兰、消防船接口等布置要求和参数取值，借鉴JTS158的水幕分隔作用，依据NFPA13提出了美标体系下的油气化工码头水幕设计要求，为合理确定消防水泵的流量参数，利用情景分析法获得了码头最大消防设计流量。研究成果可为美标体系下的油气化工码头消防设计提供参考依据和指导价值。
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2026(7):89-97
Abstract:
目前比较散货堆场罩棚形式多聚焦于结构安全性指标或施工工期及建设投资等初期指标，未对全生命周期建设、生产及运维等多方面进行综合比较。依托黄骅港新建散货堆场罩棚项目，基于堆场罩棚50 a设计工作年限，针对气膜结构、平板网架屋盖+防风网结构及拱形预应力桁架结构三种建筑结构形式，从设计建造、生产运营、使用维护三方面进行分项剖析和综合比较。结果表明：采用拱形预应力桁架结构形式在9种分项对比中7项占优，该结构散货堆存量大，生产运营适用性好，使用维护成本低，环保效能优，职业卫生环境友好，是着眼50 a设计工作年限全生命周期经济指标及环保效能的合理选择。比较研究中建立的分项综合比较体系及方法可为同类型堆场罩棚项目提供借鉴和参考。
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2026(7):98-103
Abstract:
针对通航设施扩能改造过程中，改造方案涉及关键指标科学量化与权重系数合理确定的两个关键问题，通过层次分析法（analytic hierarchy process,AHP）对指标进行量化分析和权重计算，构建了一套适用于通航设施扩能改造的评价方法。结合微山三线船闸扩能改造的实例，通过模糊综合评价法，对微山三线船闸扩能改造的必要性、经济可行性、技术可行性、环境影响、社会影响进行了综合分析。结果表明：通航设施扩能改造过程中，经济内部收益率、运量超过通过能力程度、生态环境影响、地形条件、地质条件5项指标权重占比之和已达到0.43，接近0.5，应作为扩能改造项目的重点关注指标。微山三线船闸扩能改造的必要性较强，在改造方案论证过程中，应重点关注技术方案的可行性和环境影响两方面问题。
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2026(7):104-112
Abstract:
针对空间受限条件下尺度差异显著的双线船闸共用引航道所引发的复杂水力学问题，依托剑潭航运枢纽双线船闸工程，采用几何比尺为130的整体物理模型开展系统研究。结果表明，闸室宽度对船舶停泊条件具有控制作用，窄闸室在单边充水时因射流冲击剧烈导致横向系缆力易超出规范限值，而宽闸室则为水流扩散提供了充足空间；双线船闸同时充泄水时的水流叠加效应，对上、下游引航道停泊段水流条件有显著影响。采用不小于阀门开启时间的错峰调度的优化措施，可将上、下游引航道停泊段水位变幅有效控制在20 cm以内，系缆力也满足规范要求。
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2026(7):113-119
Abstract:
中西部地区很多水利枢纽的设计水头超过100 m，以当前的技术水平，单级船闸已无法承担这些枢纽的通航功能。针对提升单级船闸设计水头的重大技术难题，依托金沙江向家坝枢纽，对100米级船闸进行研究。根据枢纽地形和地质等实际情况，按照规范要求和相关模型试验结果，完成总平面布置，并初步拟定水级的划分及省水池相关参数、灌泄水时的峰值流量、闸室内的消能设施等；采用有限元数值计算对水工结构的稳定、强度、位移和地基承载力进行求解。结果表明：100米级巨型省水船闸方案总平面布置合理；输水系统具备可行性；在控制工况下结构是稳定的，地基应力小于基岩承载力，地震时结构变形在允许范围内、应力在剔除局部奇异点之后能通过配筋实现，总体而言水工结构是可实施的；单级船闸通航水头从40米级突破到100米级在总平面布置、输水系统和水工结构等方面具备可行性。
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2026(7):120-128
Abstract:
船闸等水工建筑物结构缝防渗漏是关系结构安全运行的重要问题，涂敷聚脲表层止水是近年来结构缝渗漏防治的有效方法之一。针对平覆型聚脲涂层结构缝止水防护体系，通过结构缝试件张开变形试验，研究表层聚脲止水的变形以及聚脲与混凝土的粘接性能，分析试件破坏模式、荷载-变形行为、应变分布规律及界面粘接特性。结果表明，所有试件都表现为聚脲涂层拉伸破坏，没有发生界面开裂和脱粘破坏；相对湿度、粘接长度对聚脲表层止水的变形和峰值粘接应力影响较小，而随着聚脲厚度增大，变形和峰值粘接应力相应提高；粘接区聚脲涂层变形主要集中在加载端部40 mm范围内，50~100 mm粘接长度即可保障界面粘接可靠。
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2026(7):129-135
Abstract:
针对京杭运河淮安四线船闸下游引航道布置空间受限，船闸左侧淮安引江闸向北调水的水流穿过引航道造成横向流速超标难以满足规范的问题，进行了隔流堤布置优化研究。采用水工物理模型试验的方法，建立淮安船闸下游比尺为160的整体物理模型，开展通航水流条件试验。结果表明，四线船闸和二线船闸停泊段采用独立墩式结构时，水流易穿过停泊段造成横流流速超标，在二线船闸靠船段中段100 m、四线船闸中下段250 m增设底部高程渐变透空插板形成透空隔流堤，具有阻水隔流、缓慢分散水流的效果。经多组方案比选试验，透空率为40%时引航道横流流速降低至规范限值0.15 m/s。提出的底部渐变透空隔流结构可有效解决引航道及口门区横流超标难题，为复杂条件下高等级船闸建设和运行提供借鉴。
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2026(7):136-143
Abstract:
针对受空间限制的渭沱改扩建船闸引航道宽度不足、弯段水流条件复杂及泄水口局部流速过高等问题，开展了船闸输水系统水力特性的优化研究。通过建立比尺为130的水力学物理模型，系统评估闸墙长廊道侧支孔分散输水系统的适用性，并提出关键的改进措施。成果表明：采用提前0.5 m水头、关阀时间为2 min的操作方式，可有效解决闸室水位惯性超高降问题；消能明沟宽度的调整对船舶停泊条件改善有限，但不可完全取消；将出水口优化为“顶侧联合出水”格栅式消能室结构，可显著提高闸室泄流均匀度；该次输水系统布置合理，优化措施有效提升了下引航道复杂边界条件下船闸的水力性能。研究成果为类似受空间制约的船闸工程设计提供了可借鉴的解决方案和技术依据。
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2026(7):144-149
Abstract:
针对内河限制性航道等级提升后原护岸结构不满足相关标准要求的情况，研究现状桩基加固护岸升级改造形式。结合既有桩基受力性能、挡墙墙身整体性等情况，提出一种利用既有桩基与新建桩基形成“T形”组合桩结构再次加固护岸的方法，通过在老挡墙后方间断设置基桩，将原单排桩受力体系转化为间隔的“门架”体系，优化桩基受力、减小桩基变形，满足结构要求。针对典型工程，利用PLAXIS 3D有限元软件对再次加固护岸结构桩前土体开挖过程进行数值模拟，分析桩基变形、内力等特点。计算结果表明：再次加固护岸结构安全系数提升约21%，既有桩基桩身弯矩分布更为均匀，弯矩峰值减少约23%，桩顶位移减少约58%，满足相关标准要求。同时，再次加固护岸不占用航道水域、不新增用地，具有较好的可行性与适宜性，可为类似航道升级工程提供参考。
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2026(7):150-158
Abstract:
涪江渭沱枢纽位于山区河流急弯河段，针对其扩建船闸上引航道及口门区因受弯道水流及动静水的共同影响导致出现较强斜向水流的问题，采用物理模型及船模试验方法，对上引航道及口门区进行不同布置方案的通航条件研究，提出改善其通航水流条件的工程措施。结果表明，受上游弯道水流的影响，设计方案船闸上引航道及口门区内流速较大，各级通航流量下水流条件均不能满足船舶安全进出船闸；通过增设隔流墙与潜丁坝、开挖引航道对岸河道底高程、平移船闸及调整船闸轴线角度等工程措施，最终修改方案在流量Q≤5 000 m3/s情况下上引航道及口门区各流速指标基本符合规范要求；结合船模试验结果，船舶在流量Q≤5 000 m3/s情况下能够通过上引航道顺利进出船闸。
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2026(7):159-165
Abstract:
针对海洋疏浚作业中数据源分散、信号断联致定位缺失、人工判断带来的合规风险及工程量核算滞后等问题，开展了主从协同数据融合、电子围栏导航及动态工程量核算等关键技术的研究，采用“感知-传输-服务-应用”四层架构，集成船舶监控、自动识别系统、视频、地理空间以及水文气象等多源数据，开发出全流程智能管理系统，通过主从协同机制达成定位数据的连续输出，利用双层电子围栏与优化射线法实现区域的毫秒级判断，基于舱容利用率模型实现工程量的每日自动核算，某大型疏浚工程应用表明：系统处理182.69万条数据，支撑27条船舶实现零事故、零违规作业，核算周期从按月核算缩短至每日核算，区域判断响应缩短至0.3 s内，该研究为海洋疏浚企业数字化转型提供了可落地的技术方案，对提升行业安全规范水平与施工效率具有实践价值。
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2026(7):166-172
Abstract:
针对陆域实景三维模型与水下地形点云因尺度、纹理差异及几何拓扑不连续导致融合时交界区易产生几何缝隙与接缝色彩失真等问题，开展了水陆一体化实景三维数据融合技术研究，采用一种融合多尺度几何无缝处理与面基元泊松匀色的方法，通过边界检测与自适应网格化技术，消除水陆接边区域的几何裂隙，降低色差突变。在示范应用验证中，解决了接边区域的几何不完备问题，在保持源影像梯度结构特征的同时实现接缝区颜色分布的连续优化与平滑，构建了几何连续、纹理协调自然过渡的水陆一体化实景三维模型。研究表明，该融合策略可用于复杂航道环境下多源水陆实景三维数据的高质量融合，为实景三维中国在智慧航道的精细化建设与应用提供可靠的技术支撑。
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2026(7):173-180
Abstract:
针对深层复合地基中桶式基础与土体界面存在多组软弱破坏面、破坏机理不明确及失稳模式复杂的问题，采用有限元强度折减法，结合现场实测数据与土工原位试验结果对数值模型进行验证，并系统分析了砂桩面积置换率、下桶贯入深度及下桶分仓设置等参数对基础稳定性的影响。计算结果表明：下桶底部破坏面形态并非如规范假定的水平滑动面，而是向桶仓内部侵入的曲面；下桶底部进入砂桩复合地基的深度对整体稳定性具有显著影响，当其贯入深度达1 m时，安全系数较未贯入工况提升约1倍，此时稳定性达到最优；砂桩置换率的增加可提高安全系数，但超过35%后增幅趋于平缓，表明35%为最优置换率；分仓宽度的减小有助于提升稳定性，当宽度降至13.3 m时安全系数增长减缓，10.0 m为最优分仓设置。该研究揭示了桶式基础曲面破坏机制，并为关键参数优化提供了理论依据。
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2026(7):181-189
Abstract:
沿海地区港口码头等建设工程中由吹填造陆工艺形成的地基土绝大多数是粗细粒共存、粒径级配不连续的砂-黏土混合物，具有含水率高、孔隙比大和孔隙水盐浓度较高等特点。软土地基变形规律与压缩特性密切相关，但目前关于含砂量对含盐软黏土压缩特性的影响研究却鲜有报道。针对该问题，设计不同砂含量和孔隙水盐浓度的砂-黏土混合物，对其进行一维固结试验和数值分析，研究含砂量对含盐软黏土压缩特性的影响及其细观机制。研究结果表明，盐分和砂的存在均使软黏土的压缩性减小，固结应力达到400 kPa左右时压缩曲线突变，数值分析结果显示此时出现条状应力带，说明含砂软黏土体中形成砂骨架。砂骨架形成前，孔隙水盐分通过促进黏土颗粒团粒化影响压缩性，形成后则由砂骨架承担了砂-黏土混合物的主要荷载，从而影响压缩性。这一研究揭示了盐分和砂颗粒对软黏土压缩行为的影响机制。
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2026(7):190-197
Abstract:
针对现有研究多集中于水泥加固土抗硫酸盐侵蚀性能，而对新型固化剂材料加固土关注不足的问题，进行了两种材料加固土的抗侵蚀性能对比试验研究。采用不同硫酸盐浓度与两种侵蚀方式，对不同侵蚀龄期下两种加固土进行了系统测试，通过观察表观形貌、测定无侧限抗压强度、计算耐蚀系数，并结合扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）微观结构分析，综合揭示了其性能演变规律与侵蚀破坏机制。结果表明：低浓度硫酸盐（≤3 000 mg/L）对两者影响较小，性能降幅均小于20%；而高浓度（≥8 000 mg/L）侵蚀下，水泥土迅速劣化，并随龄期加剧，无侧限抗压强度最大下降100%，耐蚀系数最低降至0。相比之下，固化土的抗侵蚀性能更优，其在半浸泡长期作用下耐蚀系数最低仅为 0.49。固化土抗侵蚀性能整体优于水泥土，主要原因是固化土内部铝相水化产物含量较低，有效抑制了后期膨胀性产物二次钙矾石的生成。
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2026(7):198-203
Abstract:
针对中风化泥岩地层中钢管灌注组合桩的荷载传递机理和承载性能研究缺乏的问题，基于秘鲁某码头工程，通过组合桩的轴向抗压静载试验，对组合桩在中风化泥岩地层中的承载性能进行研究。结果表明：1）组合桩的单桩轴向抗压极限承载力的理论计算值不小于23 000 kN，与试验桩最大轴向抗压承载力18 000 kN相比，安全系数不小于1.28。2）中风化泥岩在钢管桩内的桩侧摩阻力发挥值不小于258.10 kPa，在灌注桩内的桩侧摩阻力和桩端阻力发挥值分别不小于270.45和1 845.65 kPa。3）不同荷载作用下，桩身轴力随入土深度增大而衰减，钢管段内衰减幅度小，灌注段内衰减幅度大；试验荷载小于14 000 kN时，桩端阻力趋近于0 kN，大于14 000 kN时，桩端阻力逐渐发挥。4）桩土相对位移大于14.37 mm时，中风化泥岩桩侧摩阻力增长速率降低，但仍未达到峰值。研究成果可为类似地质条件的工程提供参考依据。
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2026(7):204-210
Abstract:
作为一种新型结构，插入式大直径钢圆筒在国内的应用仍处于起步阶段，亟需对大直径钢圆筒基础在超厚软土地基下的适用性及稳定性进行深入研究。采用数值模拟计算方法开展钢圆筒结构在不同水深条件下、不同入土深度、不同地质条件下稳定性研究。结果表明：当转动中心深度小于埋深时，大直径钢圆筒的力学机制主要表现为转动倾覆，此为深插式结构，当转动中心深度大于埋深时，大直径钢圆筒的力学机制包括了转动倾覆及水平滑移，此为浅插式结构；钢圆筒破坏模式与尺寸、埋深、荷载大小以及土性参数等均有关；在超厚软土地质条件下，钢圆筒结构仍可适用，钢圆筒S/H（S为钢圆筒的筒顶水平位移，H为泥面以上筒身高度）为1.5%时荷载值随着插入比、土体黏聚力、土体内摩擦角、回填深度的增加而增大，随着荷载高度的增加而减小。
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2026(7):211-216
Abstract:
清淤装备性能的优劣对悬河的治理效果具有决定性的影响。为了探究某悬河治理清淤装备高压冲水系统的性能，采用数值模拟方法对悬河治理清淤装备高压冲水系统管路及喷嘴的流场进行研究。结果表明，原型高压冲水管路及喷嘴的结构布置不合理，各喷嘴的最大出口速度与最小出口速度相差3.86 m/s，9号喷嘴出口速度的相对值达到17.35%，各喷嘴的出口速度分布极为不均。对此，有针对性地提出拖耙高压冲水系统的结构优化方案并进行数值验证，优化后的拖耙高压冲水系统的各喷嘴出口速度十分均匀，最大出口速度与最小出口速度仅相差0.33 m/s，各喷嘴出口速度的相对值均在1.10%以内，拖耙高压冲水系统的整体流场得以明显改善。研究成果可为悬河治理清淤装备的设计提供参考。
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2026(7):217-223
Abstract:
针对某对拉板桩结构人工岛靠泊体滑移问题，构建三维有限元模型，采用“南水”双屈服面弹塑性本构模型，系统模拟不同施工加载过程、水位条件及使用荷载下的结构响应，揭示其滑移力学机制并提出相应处置方案。结果表明，滑移主要源于淤泥质粉质黏土地基承载力不足以及施工期间填筑与抛石不同步引起的侧向土压力失衡。在设计低水位工况下，东南侧挡墙拉应力峰值达到1.60 MPa，虽未超出材料强度，但对长期耐久性构成潜在威胁；设计荷载非滑移主导因素，对结构响应的增幅远小于填筑和水位变化的影响。提出的补抛反压治理措施，通过增强土体承载力和侧向约束，使极端低水位工况下的抗滑安全系数提升至1.050，满足规范的稳定性要求。
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2026(7):224-232
Abstract:
大型耙吸船在深厚软基区域实施回填时易出现层厚波动大、条带间覆盖不连续等问题。针对此工程需求，依托菲律宾帕赛回填工程的高精度RTK-GNSS航迹与多期多波束测深成果，构建分层走抛回填质量数据库，采用平均厚度、单位面积厚度、厚度变异系数和覆盖宽度等统计指标，系统分析泥门开度、船速与冲水量对回填厚度与均匀性的耦合影响，并归纳施工参数滚动调整原则。结果表明：在泥门开度30%～50%、船速1.2～1.8 kn、冲水量约2 000 m3/h的控制窗口内，单层厚度稳定在0.45～0.60 m，总厚度实测范围为1.88～2.14 m，厚度变异系数普遍小于0.12，最终施工面高程偏差控制在设计值±0.15 m以内。研究明确了关键施工参数与回填厚度控制指标之间的定量关系，提出适用于深厚软基区域耙吸船分层走抛回填的参数优化区间与现场调控方法，可为同类型工程的工艺选型和施工质量评价提供技术依据。
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2026(7):233-239
Abstract:
针对某外海基础设施项目超深入土大直径钢圆筒结构，对振动下沉施工阶段的激振荷载、安装后不利结构状态波浪荷载作用下结构疲劳损伤特性进行分析。通过长持时连续激振方式进行试验筒振沉阶段性能试验，测试验证结构-设备系统极端工况的力学性能；提出E2型疲劳曲线和参数取值方法，疲劳分析结果与实际试验吻合良好。提出采用间歇连续激振输入方式的振沉施工工艺，实现基于力反馈的精准振沉输入调控，可有效降低总激振时间和疲劳损伤，使得振沉期间结构疲劳安全度达到接近2.0。根据规则波和非规则波条件波浪模型试验数据，得到不利计算工况波浪致钢圆筒结构疲劳损伤因子小于0.1，其中不规则波小于规则波情况，且波浪作用在总损伤因子中占比相对较小。
2026年第7期
“十五五”水运发展规划与政策
综合
港口
航道及通航建筑物
信息技术
地基与基础
施工
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2025(2):27-35
Abstract:
波浪是深水区高桩码头的主要环境荷载。研究波浪作用下高桩码头-海床系统的动力响应是深水港工程动力设计的基础。采用ADINA建立波浪-高桩码头-海床的三维有限元模型，获得波浪作用下桩周海床孔压、海床加速度、甲板位移和桩身动水压力时程，分析高桩码头-海床系统的动力响应特性，探讨波浪周期变化对该系统动力响应的影响。数值模拟研究表明：1)波浪作用下桩周海床孔压未发生累积效应；2)中间桩所受的动水压力显著大于边桩；3)桩周海床孔压、海床加速度、桩身动水压力的幅值沿波浪传播方向衰减，波浪周期越小，衰减效应越显著。本研究涉及的建模技术可为波浪作用下类似高桩码头数值模拟提供参考，研究成果可为高桩码头-海床系统动力设计提供支持。
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周敬祥，潘海涛，陈永剑，闫 强，王宇龙，王超亮，张智森，王 帅
2025(2):9-16
Abstract:
平陆运河是西部陆海新通道的骨干工程，打造高效、智慧、绿色、韧性运河是高标准、高质量建设平陆运河的重要组成部分。通过规划智慧运河的总体架构，结合平陆运河建设及运营管理特点及需要，提出“建设管理全流程贯通协同、进度管理全周期数字孪生、质量管理全过程模拟调控、安全管理全方位预警预控、绿色管理全环节监测预警”为典型应用场景的智慧建管系统，以及“运营管理一网高效协同、运行调度一体衔接联动、航闸管养一图科学智能、安全应急一键协同联通、物流服务一站高效便捷”为典型应用场景的智慧运营系统，并从全要素立体感知、全过程数字孪生、全过程模拟推演、全方位智能服务、全技术自主可控等5个方面总结数字孪生运河的创新性技术特点，可为类似智慧港航工程建设提供借鉴。
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2025(2):157-163
Abstract:
黄浦江河道条件复杂，弯道众多，而陆家嘴弯道是黄浦江所有弯道中弯曲度最大、转弯半径最小的弯道。随着黄浦江通航的船舶数量快速的增长，近年来陆家嘴弯段近凸岸侧边滩淤积对过往船舶安全航行有一定影响。该段两岸为观景平台，是上海市的城市会客厅，一旦出现船舶安全事故，影响非常恶劣。为此，通过对黄浦江陆家嘴弯道水文泥沙特征及历史河势变化、船舶通航特征、周边限制条件等进行详细分析，提出了陆家嘴的航道布置和治理措施。结果表明，通过对陆家嘴浦东侧凸岸浅滩进行切滩加宽可以解决弯道通航水域狭窄的问题，能够改善弯道船舶通航环境。
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2025(2):51-62
Abstract:
为保证内河框架直立式码头长期运营安全，开展针对该结构服役性能的监测检测工作尤为重要。传感器的布设位置及方案将会直接影响码头监测结果的精度与可靠性，故应考虑将监测传感器布设在结构的受荷敏感区域内。然而，由于内河框架直立式码头结构形式复杂、荷载工况组合数量庞大，在最不利荷载组合下码头结构受荷敏感区的位置及分布目前尚不清楚。依托某内河大型枢纽港，建立框架直立式码头结构段三维数值仿真模型，通过编译码头结构重要构件最不利荷载工况组合算法，获得各构件的最不利荷载组合情况。在此基础上，结合有限元数值仿真计算方法，探明最不利荷载组合下码头各构件的受荷响应点分布规律与敏感区范围。结果表明，复杂组合荷载作用下，框架直立式码头钢构件的受荷敏感性较混凝土构件更大；钢构件受荷敏感区主要分布在前排钢靠船构件高、低水位的衔接处与悬臂端。研究成果在一定程度上解决了框架直立式码头结构监测测点冗杂、无效等问题，为内河枢纽港码头结构的监测传感器布设提供了理论依据。
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2025(2):36-44
Abstract:
河口地区的潮汐不对称性影响着近岸物质运输和地貌演变。基于Delft 3D FM二维水动力模型，模拟了伶仃洋在1 970 s、2 010 s和2016年治导线岸线条件下的潮汐运动。通过非稳态调和分析和偏度计算方法，量化了该海域潮汐不对称性对于岸线变化的响应，并通过分析不同分潮组合的贡献，探讨潮汐不对称变化的机制。研究结果表明：伶仃洋的大小潮涨落潮的潮高不对称性不同，岸线向海推进会增强潮汐不对称性的涨潮优势。岸线向海推进会增大浅水文分潮的潮汐振幅，减小天文分潮的潮汐振幅，同时加快潮波传播速度。天文分潮组合对潮汐不对称性的贡献向上游逐渐减弱，而浅水分潮组合的贡献则逐渐增强。
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2025(2):184-190
Abstract:
冲刷防护是码头桩基设计维护中需要面临的重要问题之一。探索固化渣土用于桩基冲刷防护的可行性，即利用工程建设渣土添加适宜的固化剂形成固化土，通过适宜方式对桥墩冲刷区进行覆盖，增强床面的抗冲性能，从而起到防护作用。针对不同的固化土配方，对其流动性、抗剪强度以及抗冲刷情况进行物理模型试验以及数值模拟研究。试验结果表明，固化土塌落直径随着水土比的增加而增加，并且固化土的流动性随时间降低较快；固化土的抗剪强度随时间而缓慢提高，灰土比提高，固化土强度亦会随之提高；固化土整体对水流冲刷侵蚀抵抗效果较好，可用作新型的冲刷防护材料；在水下环境中，固化土的强度也会随时间不断增加，耐久性能良好。
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2025(2):72-80
Abstract:
以北江左岸某码头工程为例，采用有限体积法分别建立北江韶关（二）水文站—濛浬水电站长约37.0 km河段的一维水动力模型及工程上下游长约4.6 km河段的二维水动力模型，定量研究不同建设方案下河道行洪水位、流速分布、蓄洪容积的差异。结果表明：当洪水频率在50 a一遇至10 a一遇时，码头工程各方案下河道水位壅高值不超过0.02 m；水流流速和流态变化主要位于码头上游100 m至下游260 m的局部河段，不同方案下河道高流速区域变化较小，主槽动力轴线在工程前后不会发生重大调整；同时在港池清淤疏浚作用下工程后该河段实际蓄洪容积增加。最终从行洪安全及码头货物安全角度考虑，方案2为推荐方案，相关研究方法可为类似码头建设提供科学借鉴。
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2025(2):17-26
Abstract:
新式的海岸防护系统对防波堤的堤顶高程、透水生态性提出了更高要求。基于雷诺平均纳维-斯托克斯方程建立三维波浪水槽，研究淹没状态下开孔半圆形防波堤在浅水波作用下的受力表现。结果表明：淹没在水下的半圆堤堤身受到的水平力和垂向力存在相位差，结构滑移危险时刻基本对应最大向岸水平力出现时刻。随着开孔率从0%增大至25%，水下半圆堤受到的向岸和离岸方向无因次水平力峰值分别减小了27.8%和39.8%。随着波浪周期减小和淹没水深增大时，淹没式半圆堤离岸滑移受力显著增大。经验公式对于长周期、极端淹没条件下的不开孔半圆堤总力做出了保守估计，并会进一步高估壁面开孔后的水下半圆堤所受的波浪力。
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2025(2):110-118
Abstract:
近年来，随航运经济飞速发展，长江流域内航道整治工程频繁，虽然航道整治工程能改善水流条件，但也对鱼类栖息地有一定影响。为探究不同航道整治工程对鱼类生境影响，以长江上游洛碛河段为例，采用数值模拟方法，从生态与水力学角度对比分析洛碛段航道整治工程前后四大家鱼的鱼类生境适宜性变化情况。结果表明：航道整治工程后，鱼类栖息地非常适宜区间的面积占比最多增长了1.21%，不适宜区间的面积占比最多降低了1.85%，并且上洛碛副槽随水位和流量增加，会产生适宜生存的栖息地环境。
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2025(2):1-8
Abstract:
运河经济带是将航运经济与区域经济紧密结合的一种经济形态，是为服务国家“双循环”新发展格局提供航运支撑的重大举措。针对运河经济带概念界定不清、理论基础储备不足、运行逻辑不清晰、整体认识不系统等问题，提出运河经济带的内涵特征和以运河为导向的经济带体系，采用跨学科研究、定性分析和案例研究方法，总结出运河经济带规划编制的核心内容是对运河沿线区域进行综合开发，发展运河关联型产业体系，围绕运河组织生产要素和引导城乡人口集聚，形成带状国土空间布局形态。研究结果表明，运河经济带规划要在核心产业、带状空间、开放机制、绿色发展、县域经济和政企合作6个方面重点谋划，形成以运河为导向的生产力组织和国土空间布局模式。
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2025(2):164-171
Abstract:
三峡工程175 m蓄水运行后，长江上游九龙坡—朝天门河段航道尺度不满足规划要求，消落期泥沙上冲下淤、冲刷不及时等造成航道出浅碍航。为提高工程河段航道尺度、遏制航道条件的不利发展，于2016—2020年对该河段进行航道整治。工程完工后通过定期观测，对整治效果进行分析。结果表明：工程河段河势稳定，航道尺度大幅提升，遏制了不利发展趋势，航道条件得到有效改善，实现了航道整治目标。
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2025(2):81-88
Abstract:
在自动化码头海侧装卸、水平运输、堆场装卸、陆侧集疏运四大系统中，堆场装卸系统差异性最大。中国港口行业在堆场布局方面持续创新，在“垂直布局+端头交互”模式和“水平布局+道闸控制”模式的基础上，创新设计并应用转接模式和“垂直布局+U形通道”模式。通过对已投产不同堆场模式自动化码头数据收集，从安全性、土地利用率、作业效率、自动化程度、单箱能耗等关键指标上，研究分析不同堆场布局的特点，探索建立自动化码头堆场布局综合评价体系，全面、客观地评估不同布局模式，为自动化码头的建设和运营提供决策依据。并对当前正在规划的自动化码头堆场布局进行了分析。研究结果对新建自动化码头堆场布局规划设计和传统码头的自动化升级改造具有参考价值。
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2025(2):127-134
Abstract:
在双线船闸共用引航道工程背景下，船闸泄水时引航道内易产生非恒定流，造成引航道内流场紊乱，严重影响引航道内船舶航行和停泊安全。以木京船闸为例，基于RNG k-ε紊流模型，对引航道通航水力特性开展数值模拟研究，针对一线船闸泄水时对二线船闸及引航道内非恒定流通航条件进行分析。结果表明，一线船闸双边同时泄水时，引航道内流速不满足船舶航行和停靠要求，且在二线船闸隔流堤前沿形成回流及斜、横流，进而影响船舶进出二线船闸的安全；采用推荐的旁侧泄水方式后，引航道内水流流态得到改善，通航水流条件满足安全通航要求。研究成果可为双线船闸泄水方式提供解决思路。
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2025(2):172-177
Abstract:
针对三峡水库变动回水区虾子梁滩段航道在枯水期面临的弯、窄、急、险等碍航问题，进行养护疏浚工程的研究与实践。通过收集大量历史实测资料，对比分析多年等深线、冲淤变化等情况，得出该滩段整体表现为缓慢持续淤积的趋势，结合该河段的航道条件和水情特点，对施工设备及施工水位进行比选，制定合理的养护疏浚方案。工程实施结果表明，养护疏浚工程改善了航道条件，拓宽可通航水域，减小船舶操作难度，有效保障了航道畅通和通航安全。
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2025(2):142-149
Abstract:
芒旦滩河段是怒江中下游连续出现3个分汊的碍航滩险河段，水流条件复杂。为研究芒旦滩连续分汊河段碍航特性，通过平面二维水动力数学模型，计算中枯水期不同流量对各汊道分流比、水面比降、水深条件和流速分布的影响。计算结果表明，芒旦滩连续分汊河段天然条件下的碍航特性为水面比降大、水深不足与水流湍急，且汊道组合R1-L2-L3水流条件优于汊道组合R1-R2-L3，建议开发汊道组合R1-L2-L3作为航道。研究成果可为芒旦滩整治以及类似的连续分汊河段航道开发提供技术支撑和理论参考。
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2025(2):45-50
Abstract:
为了准确评估锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力，以3根原型构件锈蚀钢筋混凝土梁为研究对象，进行承载力试验及仿真分析，并提出可修正规范方法的锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力简化计算方法。采用该方法，可以根据现场检测得到的锈蚀钢筋混凝土梁构件某一根或几根钢筋截面损失率换算得到同一截面处所有钢筋的平均截面损失率，用于计算锈蚀钢筋强度利用系数，并解决了钢筋截面损失率大于10%时承载力计算不准确的问题。
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2025(2):150-156
Abstract:
针对黑沙洲水道分汊多、流量大且长江下游感潮河段水流复杂的综合特点，对水文观测资料进行分析和总结。结合航道整治二期工程建设的现场实践工作，对水文观测中的表面流速流向测量、比降观测、水文断面测量等进行深入研究，依托现代新设备和新技术，优化布设水文断面和水尺位置，高效组织实施，提高工作效能，获取完整详实的水文观测数据。该方法有效解决了长江下游感潮河段水文观测中存在的问题，为工程设计、施工及相关专题研究提供了可靠的基础资料。研究成果可为类似工程提供借鉴。
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2025(2):178-183
Abstract:
高桩结构是一种港口海岸码头广泛应用的结构形式，其在波浪作用下的结构动力响应是保证码头稳定运行的关键因素。使用ABAQUS软件建立码头三维模型、STAR-CCM+软件建立波浪水槽，采用k-ε湍流模型和流体体积(VOF)运动界面追踪方法模拟波浪，实现码头群桩结构和波浪之间双向耦合的模拟。由于桩距与桩直径的比值大于4，不需要考虑桩间相互影响，对比模型试验误差低于5%精度可以满足要求。结果表明，码头群桩在波高为0.3、0.4、0.5 m下的最大受力和位移均能满足规范要求，桩顶处位移最大为0.66 mm；最大应力产生在群桩前排桩底，为152.4 kPa，桩底区域混凝土易发生失稳破坏，实际工程中应格外关注。
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2025(2):197-202
Abstract:
珊瑚礁砂因其易破碎、高压缩性等异于常规砂土的特殊工程性质，冲击动力沉桩过程中易引起桩侧珊瑚礁砂颗粒破碎、剪缩等复杂变化，造成沉桩过程发生溜桩现象。溜桩未经预料且溜桩距离过长，不仅增加沉桩控制难度，且施工风险高，因此亟需一种预测深厚珊瑚砂地层打入桩溜桩深度的分析方法，用于指导沉桩控制，从而降低施工风险。依托实际工程，开展深厚珊瑚礁砂地层打入桩高应变试桩，分析溜桩状态下珊瑚礁砂的土阻力取值，提出并验证珊瑚礁砂地层打入桩溜桩深度预测方法，同时提出降低溜桩风险的沉桩控制方法，并应用于现场602根打入桩的施工溜桩风险预测及沉桩控制，得出珊瑚礁砂地层打入桩溜桩规律。
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2025(2):191-196
Abstract:
基于多波束测深系统监测滨海港物流园护岸外侧海域的短期冲淤变化。研究发现，护岸拐角处外侧海域存在一个呈东西走向的冲刷坑，长约570 m，宽约110 m，其边缘已至护岸底部，存在严重的安全隐患。通过对2023年5月—11月期间的监测数据分析，发现冲刷坑边缘持续侵蚀，且未见减缓趋势，研究结果为后续护岸工程提供了准确的数据支撑。多波束测深系统能够准确识别护岸水下地形的时空变化，为类似护岸变形监测提供了有效参考。
