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1绪论1

1.1开展桥梁防船撞预控技术研究的意义1

1.2国内外相关研究现状4

2苏通大桥建设环境7

2.1桥梁建设工程概况7

2.1.1建设地点和桥址方案8

2.1.2桥梁建设规模、结构形式、技术标准10

2.2通航环境10

2.2.1水文环境10

2.2.2气象环境13

2.2.3航道条件14

2.3桥区船舶交通流量16

2.3.1桥区船舶流量观测16

2.3.2船舶流量分析17

2.3.3船舶流量预测18

2.3.4桥区船舶通航能力19

2.4大桥建设对船舶通航环境的影响20

2.4.1施工期对船舶通航环境的影响21

2.4.2营运期对船舶通航环境的影响21

3苏通大桥施工期船撞风险评估与对策22

3.1风险理论概述23

3.1.1风险概念23

3.1.2工程风险25

3.1.3风险管理28

3.1.4风险评估29

3.1.5风险控制33

3.2灾害性风险源35

3.2.1施工环境概述35

3.2.2水情风险源36

3.2.3气象风险源37

3.2.4船撞风险源39

3.3水情风险评估40

3.3.1风险识别40

3.3.2风险估计41

3.3.3风险控制42

3.4气象风险评估43

3.4.1风险识别43

3.4.2风险估计47

3.4.3风险控制49

3.5船撞风险评估49

3.5.1评估对象49

3.5.2分析模式50

3.5.3系统评价52

3.6风险对策58

3.7风险导则65

3.7.1概述65

3.7.2导则66

4通航船舶对桥梁的影响研究72

4.1船舶失控飘移运动的基本条件72

4.1.1船舶失控漂移分析计算中代表船型的确定72

4.1.2代表船型相关参数73

4.1.3船舶通航环境条件确定74

4.1.4失控时的航速确定74

4.1.5计算河长的确定75

4.1.6研究工况的确定75

4.2船舶不采取抛锚措施的失控漂移状态75

4.2.1冲程、冲时的计算77

4.2.2漂移量的计算78

4.3船舶采取抛锚措施后的失控漂移状态79

4.3.1惯性减速阶段81

4.3.2落锚阶段81

4.3.3拖锚淌航阶段82

4.3.4船舶绕锚位移动阶段83

4.3.5采取抛锚措施后的总漂移量83

4.4船舶过桥中失控后的运动状态分析84

4.4.1分析方法84

4.4.2不同环境条件下船舶失控后的运动状态85

4.5危险失控区域86

4.5.1危险失控区域的确定方法86

4.5.2船舶失控后不采取抛锚措施时的危险失控区域87

4.5.3船舶失控后采取抛锚措施时的危险失控区域95

4.6撞桥概率统计与分析97

4.6.1长江干线桥区海损事故调查统计及撞桥概率分析97

4.6.2失控船舶碰撞桥墩概率的计算99

5施工期水情预报预警技术研究104

5.1施工期水情预报方案104

5.1.1预报项目、对象和预见期104

5.1.2正常情况下水情预报105

5.1.3正常情况下施工水情预报方案112

5.1.4台风暴潮实时预报方案113

5.2水情预报信息自动采集系统120

5.2.1系统的组成120

5.2.2自动采集系统设计123

5.2.3无线电通信线路设计124

5.2.4数据处理系统设计124

5.3施工期水情预报系统125

5.3.1系统简介125

5.3.2风浪预报129

5.3.3潮位预报129

5.3.4流速预报131

6施工期桥区气象环境监测及预报预警技术研究135

6.1桥区气象条件对施工的影响135

6.2桥区气象环境监测数据采集系统138

6.2.1自主研制的桥区气象环境监测站监测仪器及特点138

6.2.2数据采集系统构成与功能138

6.3桥区自动气象站监测数据及预警信息的传输系统141

6.3.1桥区远程自动气象站观测数据传输的特点及传输方案的比选141

6.3.2GPRS的数据传输技术方案143

6.3.3信息传输系统设计144

6.4桥区气象环境预报预警模式146

6.4.1桥区江面大风的预报预警模式146

6.4.2桥位区春秋季雾的客观预报模式149

6.4.3桥位区降水短期预报模式150

6.4.4桥区湿度预报模式151

6.4.5江面强对流天气的12小时预警152

6.4.6短时（3～6小时）与临近（0.5～3小时）外推预报153

6.5桥区气象预报预警业务流程153

6.6桥区气象环境监测与预警软件155

6.6.1软件系统功能155

6.6.2软件系统结构及运行流程图156

7桥梁防船撞预控信息系统构架162

7.1苏通大桥防船撞信息系统建设的必要性162

7.2苏通大桥防船撞信息系统建设目标164

7.3基于信息技术的桥墩防撞系统设计要求165

7.4苏通大桥防船撞信息系统功能166

7.4.1防船撞预控流程166

7.4.2系统功能167

7.5大桥防船撞监控信息系统平台169

7.5.1系统构成169

7.5.2信息采集与处理171

7.5.3数据库设计174

7.5.4系统运行环境176

7.5.5面向用户的应用平台177

7.6苏通大桥防船撞信息系统建设布局177

7.6.1系统架构177

7.6.2组织结构180

7.6.3管理运作模式180

8施工期灾害性风险防御与应急研究182

8.1指导思想182

8.2目的与工作原则183

8.2.1目的183

8.2.2工作原则183

8.3组织机构及工作职责184

8.3.1安全应急指挥部184

8.3.2领导小组185

8.3.3现场指挥组185

8.4应急流程186

8.5应急资源调查187

8.5.1应急船舶187

8.5.2应急飞机192

8.6施工期船舶通航安全维护方案192

8.6.1施工标段划分与施工进度计划192

8.6.2施工期通航船舶应禁航的环境条件196

8.6.3施工阶段的划分197

8.6.4各施工阶段通航水域范围198

8.6.5施工期通航安全维护原则200

8.6.6施工期第一阶段通航安全维护方案202

8.6.7施工期第二阶段通航安全维护方案205

8.7苏通大桥施工期水上安全应急预案211

8.7.1船舶通航安全应急预案211

8.7.2施工作业应急救援预案212

8.7.3应急培训及演习213

8.8施工期应急警示标志与信号213

8.8.1施工水域警示标志213

8.8.2施工船舶应显示的号灯号型214

8.8.3应急信号216

8.9苏通大桥施工期避险案例218

8.9.1船队险情218

8.9.2散货船失控219

8.9.3船撞桥墩事故219

8.9.4统计分析220

参考文献222