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通航隧道内船行波传播特性及对船舶连续通航安全影响

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为填补通航隧道船舶通航安全关键技术研究的空白,基于完全非线性Boussinesq方程的开源程序包FUNWAVE-TVD建立了直线运河中通航隧道内船行波运动的数值模型,重点分析了船舶在通航隧道中诱导生成的船首孤立波波高以及波速的时空分布规律,并讨论了船行波对船舶连续通航的安全影响.研究得到了最大船首孤立波波高ηmax与船舶吃水P、Fr、通航隧道的水深、宽度以及船型的多元非线性回归方程;基于孤立波波面方程的理论假设,对通航隧道内船首孤立波的波速进行分析,发现船首孤立波的前波面与孤立波波面方程吻合较好,以孤立波的理论波速作为船首孤立波的传播速度,给出了通航隧道内船舶连续通航时安全航距应满足的关系式.结果表明,该模型能较好地捕捉船行波在通航隧道中的传播演变过程.研究结果可为单线直线运河中通航隧道的设计提供参考和依据,并可为通航隧道船舶通航安全关键技术标准或规范的制定奠定理论基础.
Propagation characteristics of ship waves in navigation tunnel and its influence on continuous navigation safety of ship

邓斌、王孟飞、蒋昌波、伍志元

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长沙理工大学水利工程学院,长沙410114

水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室,长沙410114

洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室,长沙410114

通航隧道 船行波 通航安全 FUNWAVE-TVD

国家自然科学基金国家自然科学基金湖南省教育厅科学研究项目湖南省研究生科研创新项目

519790155183900220A007CX2018B553

2021

10.1360/TB-2020-0124

科学通报
中国科学院国家自然科学基金委员会

科学通报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.269
ISSN：0023-074X
年,卷(期)：2021.66(9)
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