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