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近几年,随着我国经济及航运业的持续发展,区域交通网络的逐步完善,船舶工业、水上工程、港口建设等不断发展壮大,与其相关的钢围堰、钢箱梁、钻井平台等大型构件及设施的数量和规格也不断增大,水上拖带业务日益频繁。我国的水上大件拖带工作虽然只有短短几十年历史,但是其发展却很迅速,规模也在逐日增大。在拖带作业的地位变得越来越重要的同时不少亟待研究的新问题也不断涌现,如内河拖带过程中风、流对拖航的影响、拖轮配备及拖带方案的选择等。 拖带作业是一项技术要求高、需多方协调配合的高难度水上作业。加之钻井平台、钢围堰等大件本身具有形状不规则、自身尺度大、质量大、拖带阻力大、不易控制等特点,这些都使水上大件拖带困难重重。除了上述被拖物自身特点外,内河拖带又不同于海上拖带,内河拖带受风、流以及航道尺度等条件影响较大,并且由于内河船舶交通流量较大、交汇复杂,这些都影响着内河大件拖带作业的安全。 因此,本文将围绕大型构件在内河拖带作业过程中遇到的实际问题,对其通航安全方面的关键技术展开研究。首先对大件拖带通航尺度进行研究,重点分析基于风漂流漂的拖带作业所需航宽,并通过计算机编程减少了计算的工作量;接着根据船舶稳性相关原理分析了大型构件的稳性;然后根据不同种类拖轮的特性以及其在操纵中的协助方式,分析了几种组合拖带方式的适用性,并提出内河大件拖航阻力计算方法;接着针对内河大件拖带的特点运用可拓学理论对内河大件拖带的通航风险进行研究,并构建了基于可拓学的内河大件拖带通航风险评价模型;最后结合内河大件拖带实例,对上述研究的问题进行了验证。通过对内河大件拖带通航安全关键技术的研究不但可以解决拖带作业所需航宽、拖航阻力计算以及拖轮配备等关键问题,还可以通过风险评价的结果提出有针对性的安全对策和控制措施,从而保障拖带作业的安全。