中交四航工程研究院有限公司

《港珠澳大桥主体工程岛隧工程外海沉管施工保障系统研究与应用》

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本课题通过研发外海深基槽沉管对接保障系统、异常波预警系统和外海超大沉管深水超低频运动监测系统，有效保障了港珠澳大桥外海复杂水动力环境下深基槽沉管沉放对接施工。主要技术创新点如下：
       （1）深基槽水流机理研究与分析创新点
通过开展大量潮流、密度同步观测，首次发现了深基槽内流速垂向时空分布的“齿轮现象”，揭示了产生齿轮现象的水动力机理，为深基槽海流预报模型的建立提供了理论依据。
       （2）外海沉管安装对接窗口预报系统创新点
基于外海深基槽水动力机理研究结果，利用径流、潮汐、海流耦合技术，运用海流临近预报技术，国际上首次开发了深基槽高分辨率三维海流数值预报系统，实现了外海深基槽全断面逐时高精度的海流预报。有效保障了外海深基槽大型沉管的精准对接。
       （3）珠江口异常波预警系统创新点
在珠江口海域首次发现了一种新型的异常波现象；研发了波面高频监测、信号快速识别技术，通过技术创新建立了工程海域异常波预警系统。实现了秒级的快速识别、波要素自动检测与提前15分钟的自动报警功能，为沉管安装提供了安全保障。
       （4）外海深水超大沉管水下超低频微幅运动监测系统创新点
首次集成了超低频加速度、角度、角速度等动态测试技术，采用惯性导航技术研发了管节姿态解算方法，形成了“外海超大沉管深水超低频运动监测系统”，振动幅值测量精度达到毫米级，保障了超大沉管的对接精度。