港口改造建设项目的关键技术应用

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摘 要：港口连接水路交通，在交通运输网中有着不可替代的作用，港口与贸易、工业之间的关系错综复杂而被各个国家看做区域经济的增长点，港口建设也成为重点发展项目，很多高新技术也被应用到港口的改造建设中。

关键词：港口：经济：技术：建设改造：

中图分类号： U65 文献标识码： A 文章编号：

一、港口勘测技术应用

在现有 GPS 水上测量、定位、导航系统 的基础上, 进一步开发、完善和推广使用 GPS全球定位技术, 提高测量精度, 缩短周期, 以适应港区测量、水深测绘、施工船舶定位及导航的需要。 继续开发和推广水上物探、水上静力触探、取原状土和原位测试等野外地质勘察技术, 同时要解决滩地钻探设备和工艺, 以及改进水上试桩方法。 在改进土工勘察工艺的同时、要积极采用和配备先进的测深仪、全站仪、动三轴仪等必要的技术设备, 并应用计算机进行试验数据自动化采集和处理, 以提高勘察工作的效率和精度。

二、 港口设计新技术的应用

沿海港口的总体规划应与广西宏观经济发展相适应, 对单项港口工程, 需加强与总体规划间的协调, 加强与航行、装卸、储存能力的协调。注意新建港口相应设施的配备, 加强对装卸工艺和平面布置的研究, 特别是大宗散货、集装箱、客货滚装等装卸工艺和设备选型。另外还需注意与港区公路、铁路运输能力的协调, 以提高港口的综合经济效益。着重加强对深水筑港技术的研究, 目前广西沿海尚无 10万吨级以上的深水泊位, 今后深水筑港的主要技术包括: 开敞式码头的总体布置与使用条件、环境荷载设计标准、泊稳条件与船舶荷载、码头结构型式和设计理论、护舷结构型式、快速脱缆及装卸工艺等。推广应用并不断完善大直径薄壁圆筒、新型桩基、消浪方块、连锁钢管桩、单点及多点系泊设施等新结构型式, 并努力创建新的结构型式。加强软基加固技术、防波堤工程技术以及钢筋混凝土防腐蚀技术的研究, 同时使港口配套工程如港口通信导航、专业码头消防控制系统和火灾监测报警系统的设计水平上一个新台阶。进一步提高工程设计的理论研究水平, 掌握领会基于可靠度理论的极限状态设计法, 开展空间设计技术、动力分析、不规则波以及数学、物理复合模型的研究工作。在计算机应用方面, 我区的沿海港口设计工作已基本甩掉图板, 今后需继续做好港口工程CAD 技术的开发和应用工作, 积极研究、完善软件的种类和功能。并建立技术与管理信息网络, 提高计算机管理水平。

三、施工技术应用

结合我区实际, 在总结已有结构型式施工经验的基础上, 进一步研究推广大直径薄壁圆筒的施工技术和配套的施工设备。研究和开发深水开敞式码头、深水防波堤和深水检测技术, 加强对耐海水筑港材料的研究, 提高深水筑港技术水平。为适应水上振冲、挤密砂桩、碎石桩以及水下爆炸挤淤、爆破夯实技术的推广应用, 需加强相应施工机具的研制。推广、配备混凝土无损检验和水下监控测试仪器以及中、高频试验用振动台的研制。开展远距离定位和深水测深技术及其设备的研究, 在淤泥质港口要逐步采用多频率回声测深仪。做到施工工艺的开发与机械、电气、计算机技术、自动控制、材料检测等技术紧密结合。在大力引进国内大型施工队伍的同时, 着眼提高广西区内水运工程施工队伍的技术和装备水平。

数学模型可视化技术的应用

将欧拉场转换为拉格朗日场，即取一定的空间计算域, 计算出网点( 即固定空间点) 上的流速、潮位、盐度、含沙量等物理量 不同时刻, 由于各网点上的流体质点是不同的, 所以在数学模型计算时仅考虑固定空间上各物理量的变化,忽略各流体质点的运动，因此, 二维潮流、盐度和含沙量等物理量均是针对欧拉场的，如果将数学模型的计算结果动态显示在屏幕上, 即把各流体质点沿着各自的运动轨迹动态显示出来, 就必须研究各个流体质点在不同时刻的流速等各物理量的变化, 其手段就是使用拉格朗日表示法。所以, 将欧拉场中计算出的物理量转换到拉格朗日场就成为数学模型可视化的关键。为将流场显示清楚, 在整个计算域中, 只考虑初始时刻无数流体质点流到各网节点上的各流体质点的运动 。

计算域中流体质点分布，初始时刻将各网节点上的流体质点作为显示对象这一决择, 可以简化对初始布点的计算, 又能使全流场显示点较为均匀，但在数学模型计算中还会出现这样一个问题, 即开边界上的流体既有可能会向计算域内流动, 也可能会向域外流动。在向计算域内流动时, 开边界网节点上的流体质点逐渐向里流动, 随着时间推移, 流体质点离开边界会越来越远。由于计算域外没有网节点, 所以不会有其它的流体质点流进来, 由此造成一部分区域在一定时间内没有流体质点显示, 从而影响到屏幕显示效果，解决这一问题的措施是, 在流体质点向域内流动时, 每隔一定时间人为地在开边界上加上显示点, 使该区域内不断地有显示点补充进来，相反, 在开边界上当流体向外流动时,必然会跑出计算域。又由于域外无计算点, 会使显示点都停留在开边界附近, 并会出现显示点越积越多情况。因此, 程序中又加上判断功能, 让流出域外的显示点都从屏幕上消失。经此处理, 可使整个显示过程更加形象、逼真 。

可视化系统的演播开发的可视化系统的播放程序。播放程序设计过程采用面向对象技术, 即通过事件来驱动图象的播放。这里“事件”是指控制图象( 画面) 播放的消息, 将对象的出现、消失、开始和结束等某些运动都作为事件, 同时也将系统演播中可能出现的清屏、屏幕渐大/ 渐小、音乐启/ 止等也视为事件。播放过程实际上是对象被动地接受事件控制, 将所有事件按出现的先后顺序进行排序, 而形成一张事件表。 系统的时钟每向前推进一个单位, 就先扫描事件表, 以判断是否有新事件发生。若有, 则对相应对象进行操作修改当前帧对象管理表( 当前帧对象管理表将当前帧的所有对象按其绘图次序由深至浅排成一个对象索引双向链表) , 根据对象管理表, 依从头至尾的顺序逐个计算出每个运动对象的各点坐标、深度、颜色等变量值, 并在后台形成图象。当所有对象在“后台”形成之后, 再切换到前台显示, 这样就构成了一帧画面的动态形成过程。在开发演播程序时, 切实做到使图形与变量动态地图形对象中各构件的坐标变量反映的是图形中构件的形状和大小, 当它们发生变化时, 将产生构件放大、缩小、变形、旋转等动画效果, 使可视化系统更加形象逼真 .利用面向对象技术和多媒体技术研制成功的港口建设工程数字模型的动态可视化系统已通过交通部专家鉴定。

预警管理技术的应用

预警管理的基本原理是，预警管理人员依照预警目标确定不同预警监测指标，确定预警监测指标的标准，并用这些标准对预警管理对象实施控制，信息通道是这个控制系统的反馈机制，通过预警机构或人员获得的监测信息，将预警管理人员对预警指标的实际状况反馈回去，为预警管理人员实施预控对策提供参照的依据。管理人员将反馈回来的实际效果信息与预警目标加以比较之后，根据两者的差距，纠正标准、改善措施，重新开始新一轮的预警控制过程，通过这样一轮一轮连续不断地调整、控制，预警管理中的预先控制得以实现，最终使企业的实际状况逼近计划预警目标，从而始终使管理对象始终处于安全状态之中从预警的逻辑上来讲，一般包括这样几个阶段:明确警义、寻找警源、分析警兆并预报警度。这里明确警义是大前提，是预警研究的基础;而寻找警源、分析警兆是通过对警情的因素分析及定量分析来找到风险根源并察觉风险苗头;预报警度则是预警目标所在。

结束语：这些先进技术的应用在港口改造建设中发挥了巨大作用，为港口改造建设提供了更加可靠的科学保障。提高了港口的管理水平、检测能力。大大改善了港口与贸易、工业之间的关系，提高了效率。

参考文献：

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2董京春, 武立新 . 电脑动画制作技术及范例 . 北京: 学苑出版社, 1994

3江前良.国际OBT方式理论与实务.北京:中国对外经济贸易出版社，1996.