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《武汉理工大学》 2004年
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北仑—武钢进江矿石江海直达驳运输方式的研究

李俊敏  
【摘要】:江海直达运输是河运与海运的相互渗透与延伸。目前,江海直达运输采用独立的船型,已发展成为新型的运输方式,江海直达驳运输方式是其中之一。 由于经济发展与采用水运技术的不同,各国航运部门对江海直达驳运输方式的实施方式也不相同。尤其在江海直达驳运输的组织工艺方面,各国航运部门有各自的一套方法,没有普遍意义。因此,对江海直达驳运输方式的研究尚处于发展之中。 随着以上海为龙头的长江流域经济快速发展,导致沿江各大型企业集团对大宗原料的需求不断增加,长江流域与沿海地区的物资交流也日益广泛。就沿江钢铁生产企业而言,大量的进口铁矿石沿长江水路上行运抵各个内河终点港。由于现行的矿石运输采用多程中转运输方式,货主需要承担货损、货差和港口装卸费用,导致铁矿石的成本增加,同时也增加了沿江的环境污染,货主迫切需要减少中转环节。同时由于在长江中下游现已逐步形成了“水泥建材工业走廊”,水泥熟料沿长江水路下行出海,与铁矿石的进江运输形成了对流的新格局。 鉴于目前的运输现状与新的运量发展规划,本文对北仑—武钢的进江矿石江海直达驳运输方式开展技术经济研究。 论文的研究工作包括以下几个方面: 1.通过对现行进江矿石运输方式的分析以及国内外江海直达驳运输方式的研究综述,提出了北仑—武钢航线的进江矿石江海直达驳运输方式。该方式将海上顶推技术与先进的内河顶推技术集成。其实施的技术路线是:(1)在北仑—上海航线,采用海上顶推船组;(2)在上海—武钢航线,采用内河先进的成组编队技术,将江海驳成组编队或与现行内河船队混编。 2.由于对有关江海直达驳顶推船组(队)的相关技术、经济等方面的性能参数研究在国内几乎处于空白。因此,针对提出的江海驳直达运输方式,进行了生产性营运的实船试验。内容包括:(1) 海上顶推船组的有关技术、经济参数测试;(2) 江段成组编队的江海驳专队与混编船队的有关技术、经济参数测试。通过实船试验,检验了该运输方式的技术、经济可行性;提出 武汉理工大学博士学位论文 了需要深入研究的课题,为开发大吨位的江海直达驳顶推船队奠定基础。 3.为适应海上顶推船组的需要,江海驳具有凹槽尾型。船模试验表明: 凹槽尾的存在使江海驳的阻力大大增加,导致常规的船舶阻力计算方法难以 适应江海驳的阻力计算,进而影响到江海驳顶推船组(队)的阻力估算。为 此,本文分别对江海驳、江海驳顶推船组(队)的阻力开展预报与优化凹槽 尾型的研究。内容包括:(l)江海驳的剩余阻力估算;提出阻力性能较优的 江海驳凹槽长度区间以及江海驳的阻力预报方法;(2)确定阻力性能优良的 凹槽长度区间与凹槽尾型;(3)顶推船组(队)的阻力预报方法。 4.海上顶推船组的关键技术之一是联接装置的设计,而联接力的大小 是联接装置设计的主要依据。已有的相关研究表明,波浪联接力是联接力的 主体。因此,本文根据销式海上顶推船组的联接方式,将联接装置的波浪联 接力预报作为研究对象,内容包括:(l)提出对波浪联接力产生影响的主要 因素以及波浪联接力的非线性预报技术;(2)通过对北仑一上海航线的海况 分析,针对经过初步方案优化论证的大吨位江海直达驳顶推船组的波浪联接 力进行预报、并对主要影响因素进行敏感性分析;(3)根据推、驳船在波浪 中的运动约束关系,利用成熟的切片理论建立波浪联接力的理论计算模型。 5.由于江海直达驳运输方式的研究源于实际的生产课题,因此,其经济 性成为各方关注的焦点。鉴于运输方案的评价指标较多且相互难以统一,本 文将多目标优化的DEA(数据包络分析)理论与模型合理地应用于北仑一 武钢进江矿石江海直达驳顶推专队的技术经济论证并提出技术经济性相对 较优的营运方案,可供航运部门作为决策参考。 6.随着进江矿石与出海水泥熟料运输格局的逐步形成,开发大吨位江海 直达驳顶推船组是时势所趋。鉴于实现江海直达驳运输方式的营运模式有多 种,本文根据北仑一武钢航线新增矿石、水泥熟料的运输发展规划,针对适 合现阶段以及未来发展要求的三种长江航段的营运组织模式,即:(1)新江 海驳十新江推;(2)新江海驳+I日江推;(3)新江海驳+现行的内河顶推船队; 开展技术经济计算与敏感性分析,研究的结果可供航运部门作为决策参考。 关键词:运输方式江海直达驳推驳船组(队)阻力预报 波浪联接力预报技术经济论证
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:U695.2

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