图3-23 打击杆1/2轴截面模型1—绿色虚线 2—红色虚线结构优化后，轴销的有限元模型如图3-24所示。图3-24 结构优化后轴销的有限元模型轴销结构优化后，合分闸过程中其应力应变最大的前10个节点信息如图3-25所示，可见16242号节点在0.0272s时刻，受到的最大冲击应力为645.79MPa，材料的最大应变为0.004。图3-27 结构优化后，轴销的寿命分布云图a）A3钢 b）调质45钢 c）调质40Cr图3-28 结构优化前后的轴销寿命对比......
2025-09-29
航运行业的补偿措施优化策略
【摘要】：按照三峡工程初步设计的要求，三峡工程建成后万吨级船队将通航至重庆九龙坡港，相应航道等级为Ⅰ级。
上游建库后，重庆河段长江干流段在水库运用100年内不会产生碍航现象，但支流河段金沙碛仍可能导致碍航现象。优化调度和正常调度相比，金沙碛碍航时间略有提前，但淤积量差别不大。为了进一步确定优化调度引起的航运损失，采用二维泥沙数学模型计算了由于优化调度增加的碍航淤积量，从工程安全角度出发，采用60系列，并考虑了上游建库的影响。
11.6.2.1 碍航淤积量定义及确定方法
“碍航”，是对影响航行的各种活动和行为的总称。碍航淤积量，是指当泥沙淤积在航槽中，造成了航道水深或航宽的不足，使得航道达不到此设计航道条件时，相应的这部分泥沙淤积量称之为碍航淤积量。碍航淤积量只是河段泥沙淤积总量的一部分，如果泥沙淤积在边滩或其他航槽以外的部位，对航运未造成影响的，不能将之算入碍航淤积量。
航运效益是水库综合效益的一部分，也是关系到三峡工程成败的重要方面。重庆河段现在航道条件为Ⅲ级，其航道尺度长江干流段基本达到了2.9m (航深)×60m (航宽)×750m (弯曲半径)，嘉陵江段基本达到了1.5m×40m×400m。按照三峡工程初步设计的要求，三峡工程建成后万吨级船队将通航至重庆九龙坡港，相应航道等级为Ⅰ级。根据《内河通航标准》(GB50139—2004)，考虑到成库后低水位出现时间主要在消落期，受壅水影响较小，相应航道水深取为3.5m，其航道尺度为3.5m×130m×1000m (长江三峡工程论证航运专家组，1988)。
根据已有研究和本节计算结果，重庆河段的淤积随着三峡水库运用时间的增长而逐渐发展，其淤积主要分布在边滩、回流区、部分支汊、弯道凸岸及发生倒槽的主槽内，并不是全部都对航运产生不利影响，只有淤积在航槽及码头前沿的泥沙才是需要着重考虑的，并且这部分泥沙淤积只有发展到一定程度才会碍航。确定碍航淤积量的方法如下:
(1)首先根据航道图，在重庆河段计算地形图上确定航槽尺寸，包括位置、航宽、弯曲半径等。
(2)通过二维数学模型计算重庆河段淤积分布及过程，并在每个计算时间步长结束后，判断航槽、码头前沿水深及航宽是否满足设定的航道尺度。
(3)如果满足，则进行下一时间步长计算。
(4)如果不满足，则通过疏浚的方法开挖航槽，一旦水深不满足3.5m 要求，开挖至航深4.5m，修改地形后，转入下一时间步长计算。
(5)完成计算时段，统计开挖的泥沙淤积总量，即为碍航淤积量。(https://www.chuimin.cn)
11.6.2.2 优化调度时航运补偿分析
由于上游建库后，优化调度情况下，重庆长江干流河段在水库运用100年内不会发生碍航现象，因此，碍航淤积量的计算集中在支流嘉陵江的金沙碛段。碍航淤积量的计算考虑了两种方式:
(1)对碍航淤积量采用疏浚的方法。完全通过疏浚手段来解决重庆河段的碍航淤积问题。
(2)对碍航淤积量采用整治工程结合疏浚的方法。对金沙碛河段的整治这里采用其中较有代表性的方案，即长江科学院提出的第二套整治方案。
通过二维数学模型计算分别给出了上述两种方式的不同优化方案相比正常调度情况下的金沙碛河段碍航淤积量增加量。
对完全采用疏浚和整治工程结合疏浚两种方式而言，后者的碍航淤积增加量较小。优化方案1情况下，水库运用100年末，重庆河段两者碍航淤积增加量差值为956万m3。
单纯采用疏浚方式，重庆金沙碛河段从17年起即需要进行航道疏浚，在不同时段内的疏浚增加量均较有整治工程的情况大，费用也较高。
疏浚方式和整治工程结合疏浚方式相比，虽然后者先期投入较大，但后者增加的综合费用较前者为小，经济上更为合理。而且，从对航运的影响来看，整治工程一旦修建完成后可长期发挥效益，减少了疏浚的次数和数量，比完全采用疏浚措施来处理优化调度增加的碍航问题对航运更有利。因此，后一种方案作为优化调度后改善碍航问题的处理措施具有更大优势。
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