锚泊列阵的设计与研究

虽然随着海洋开发和浮水作业的需要而出现了动力定位的船舶和海上建筑，但锚泊装置作为定位用途，因其较好的经济性而广泛用于水深不大的海域的海上结构物的定位中。本文根据国内外专家对锚泊装置的研究成果，以布设了具有复杂地形地貌海域的１０ｋＷ潮流实验电站为例，探讨针对复杂海底地形的锚泊定位系统的设计方法，并给出完整的设计步骤     

平潭近岸海域浮子漂移轨迹及其数值模拟

平潭近岸海域岸线曲折,周边岛礁众多,海底地形复杂,是福建省海难事故的高发区.本研究建立了平潭近岸海域海上目标物漂移轨迹的预测系统,该系统通过风场和流场的数值模型获取海面动力环境信息,采用拉格朗日算法实现对海上目标物漂移轨迹的预测追踪.其中海流模型采用ROMS（regional ocean modeling system）模型构建,模型水平方向上最高分辨率为100m,垂向上分为16层,并考虑干湿边界,以体现复杂海岸线和水深地形.通过验证分析,潮位、流速和流向的模拟平均绝对误差分别为0.20 m、0.12 m/s和26°.通过平潭近岸2个浮子实验,结果表明,浮子漂移过程中受潮流和局地地形的影响明显,对漂移模型在平潭近岸海域的适用性进行初步验证,浮子模拟轨迹与实际漂移过程基本吻合,模拟时段内最大偏差距离为2.8km,系统可以为平潭近岸海域海上突发事故应急决策提供参考.     

埕岛油田复杂地形区地形变化趋势研究

位于1976年黄河口东侧的埕岛油田海底复杂地形区对海上石油开采、建立石油平台、铺设海底管线和电缆等造成了一定的困难和危害,通过1999年和2003年两次多波束测量资料对比,分析和研究了埕岛油田复杂地形区的地形变化趋势,为在该海域进行海上平台建设、海底管线和电缆的铺设提供决策依据。     

长江口南汇咀岸滩围垦工程潮流数值模拟研究

南汇咀岸滩地处长江河口最大浑浊带,是长江河口淤涨速度最快的岸滩,是上海市规划围垦的重点区域。目前上海在南汇咀岸滩上已实施了围垦工程,围垦工程改变了长江口南汇岸线,也改变了南汇咀的水动力条件。为了解围垦工程实施后的水动力条件的变化,本文利用Delft3D-flow建立了长江口-杭州湾垂向平均的二维水动力模型,在对现场实测资料验证良好的基础上,对南汇咀海域围垦工程前后的潮流场进行了数值模拟,就围垦工程对周边海域的影响进行了分析研究。同时,对比南汇咀围垦前后的海图,采用GIS方法分析地形变化,利用地形变化来进一步验证海域的水动力变化。结果表明:工程后,杭州湾北岸流速增强,地形冲刷加剧;南汇东滩流速减弱,地形淤涨。     

威海海上风电场海流与海冰特征分析

本文对拟建的威海海上风电场周围海域的海流和海冰特征进行了初步分析。在介绍威海海上风能开发利用情况的基础上,采用国际上较为先进的数值模型对威海附近海域的水动力情况进行了数值模拟和分析,并根据实际观测的资料对这一区域的冰情进行了回顾和分析,为海上风电场的建设及风机设计提供了必要依据。     

高集海堤打开后马銮湾开口对厦门东西海域的影响

随着厦门高集海堤打开及东西海域清淤工程实施,厦门海域边界条件和水动力环境均发生了较大变化.根据最新边界条件、地形条件和水文泥沙条件,通过数学模型研究打开马銮湾对厦门东西海域的影响.研究结果表明大潮条件下,高集海堤打开后,高集海堤处产生自西向东的净潮量为3 930亿m3,西海域的水体交换能力显著增强;进一步打开马銮湾后,增加的涨、落潮总潮量平均4 560亿m3,增加的潮量分别通过鼓浪屿断面和五通断面进出西海域和同安湾,分配比例接近1∶1.马銮湾开口可以增加东西海域水体交换能力,但东西海域水质是否改善取决于马銮湾水质情况.     

天海达工程建设对附近海域水环境影响预测分析

运用三维海洋模型FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model),采用有限体积计算方法,引入了"干、湿"判断,建立了天海达工程附近海域的三维潮流和泥沙输移模型,预测分析了天海达工程建设后对附近海域水动力和地形冲淤的影响。结果表明工程建设后对其西侧潮流影响较大,东侧与南侧影响较小,且随着距离的增加,影响程度减小,在距离工程1200 m以外海域流速相对变化值大约在8%以内;工程建设前后,静风条件下,工程附近海域地形变化趋势基本一致,但由于岸线的改变,工程东西两侧500m范围内近岸海域淤积程度增大,淤积增大幅度范围为0.05～0.1 cm/a。     

围海工程前后瓯飞滩冲淤变化特征及动力机制分析

围海工程拓展出陆地空间的同时对工程海域地形变化产生较大的影响。本文以温州瑞安东部瓯飞滩海域为研究区,通过GIS处理水下地形资料,构建Delft3D数学模型,分析围海工程引起的瓯飞滩地形冲淤变化特征及其动力机制。研究表明,工程实施后研究区海域涨潮占优特性有所增强,近岸海域整体保持淤积态势,淤积速率略有增加;局部区域受影响较大,如围堤凸区附近受挑流作用表现为缓慢冲刷,而在围堤凹处受阻流效应影响表现为快速淤涨。研究对瓯飞滩及类似淤泥质海岸的开发利用与保护有重要的参考价值。     

中国近海石油开发区环境条件参数区划

从海洋结构物设计、评定及海上油气勘探开发作业的角度，结合我国海洋环境要素观测和研究的情况，研究了我国近海石油开发区海洋环境条件的参数区别。分析了狭义的环境要素对海上结构物设计及海上生产的影响，探讨了海洋环境条件区划参数及其特征量、区域环境条件应包括的环境要素参数及特征量。初步对渤海海域的海水条件进行了区划。     

南海上层海洋次中尺度过程空间差异和季节变化特征

南海是西太平洋最大的边缘海, 由于受季风影响显著以及北部海域的黑潮入侵, 其动力环境复杂多变, 次中尺度过程丰富, 且在空间上和时间上存在多变性。文章基于高分辨率数值模式的结果, 通过对次中尺度动力参数的分析, 对比讨论了南海北部、中部、西部和南部海域4个典型子区域上层海洋次中尺度过程的空间差异、季节变化、影响深度、影响因素等问题。研究发现各区域季节性变化特征和机制有所不同: 北部海域受冬季风和黑潮入侵影响, 冬季次中尺度的混合层不稳定较强; 中部海域同样表现为“冬强夏弱”; 西部海域受夏季风影响显著, 夏季次中尺度过程更为活跃; 而南部海域主要受岛屿地形影响较大, 容易产生地形尾涡, 季节性特征不明显。统计分析表明, 次中尺度过程往往表现出强正相对涡度与高应变特征, 在表层更容易出现负位涡, 流体稳定性较差。此外, 文章从能量学角度对次中尺度过程的主要能量来源、控制因素等进行了讨论。     

埕岛海上石油平台周边海底管道与电缆的探测技术研究

海上石油平台周边海底管缆密集,管线状废弃物多,且有相互交叉现象,常有管道与电缆分辨不清或将管线状废弃物误判成海底管缆等情况发生。这严重影响了生产运行和作业平台就位的安全,给指挥作业平台插桩、就位、船舶抛锚带来了很多困难和安全隐患。在埕岛油田平台附近海底管道电缆探测技术研究中,利用目前世界上已有的、对海底管缆探测较为有效的各种仪器设备和方法手段,进行了试点研究,从中寻求适合埕岛油田海区海底管道、电缆位置和埋设状况探测的最佳方法和手段。通过试点研究,对探测海底管道和电缆的各种仪器的探测性能、探测方法、探测过程中应注意的事项以及存在的问题进行了较全面的介绍。     

海洋油气开发项目用海范围界定关键问题及对策研究

文章对海洋油气开发项目用海范围界定过程中出现的问题进行了梳理,发现海上石油平台用海范围界定时出现的主要问题有平台外缘线归整尺度不统一、改扩建部分申请用海的要求不明确、水下生产系统用海缺少界定依据等;海底电缆管道用海范围界定时出现的主要问题有宗海内部单元划分不利于管理、交越和重叠处用海处理方式不统一、管缆间距过大形成的封...     

2004～2005年冬季南堡-曹妃甸海域海冰监测报告

南堡-曹妃甸海域是渤海湾冰情严重海域之一。本文根据海上平台、陆地测点、航空监测、船舶调查及卫星遥感等有关海冰监测资料及相邻海域有关海冰监测资料,给出了该海域本年度冰期、冰型、冰厚、结冰范围、浮冰最大外缘线及海冰时空分布变化等状况,综合分析得出,本年度该海域的冰情状况接近于正常年份。     

辽东湾锥体平台结构疲劳冰荷载的蒙特卡洛模拟

利用辽东湾JZ20-2海域的海冰现场监测和数值推算资料,确定了海冰的厚度、速度和弯曲强度等海冰参数的概率分布特征;通过构造锥体结构动冰力函数,对该海域锥体平台结构的疲劳冰荷载进行了蒙特卡洛模拟.统计结果表明冰力幅值和冰力周期均符合对数正态分布.为更加合理地确定锥体平台结构的疲劳冰荷载,对冰力幅值和周期进行了联合概率分析.研究成果可用于辽东湾JZ20-2海域锥体平台结构的可靠性设计和疲劳寿命评估。     

渤海导管架平台的冰激振动响应分析

为研究渤海海域海冰撞击导管架海洋平台的冰振响应,基于锥体冰力函数,本文建立了渤海海域的冰力作用模型。采用ANSYS有限元软件对导管架平台与海冰的相互作用进行数值模拟,开展了海冰作用下抗冰平台的静力分析及平台动力响应分析。通过与静力分析结果对比,验证了动冰力对结构响应的动力放大效应。在此基础上通过改变冰厚、冰速等海冰参数,研究了不同冰力作用周期下导管架平台的冰振响应。研究表明,海冰厚度及海冰流动速度是影响平台动力响应的主要因素,为导管架平台结构的动力优化设计提供了研究基础。     

基于集约理念的海上风电用海面积控制指标研究

近年来我国沿海地区海上新能源用海、油气用海、交通运输用海等需求显著提高,对海洋空间资源的刚性需求急剧增加,供需矛盾日益紧张。尤其是海上风电用海,受国家宏观战略影响,呈现跨越式发展,装机容量跃居世界第一。大规模海上风电建设对海洋空间资源配置提出更高的要求,如何既保障海上风电用海需求,又协调海上风电与其他行业的用海矛盾,成为亟待解决的重要问题。树立自然资源集约利用理念能够良好解决上述问题,集约利用理念既是全面提高海洋空间资源利用效率的内在要求以及协调保护与利用显著矛盾的需要,更是协调保护与发展关系的关键。基于此,文章系统分析现有海上风电场外缘边线包络海域面积、确权海域面积等数据,采用集约化的空间资源开发理念,从项目选址与海缆路由、风电场设计与技术要求、用海范围及确权面积控制等方面完善海上风电用海面积控制指标体系,以期提高海上风电项目用海集约水平。     

福建省近海海底麻坑的地貌特征及其与海洋工程的联动效应

为科学开发利用海洋资源、防范海底地质灾害和保护生态环境,文章梳理福建省近海海底麻坑的类型和成因,并分析海洋工程与灾害性地貌的联动效应。研究结果表明:受板块挤压和海平面波动等的影响,福建省近海海底地形和沉积环境复杂多变,流体活动形成的海底麻坑主要包括单元麻坑、圆形麻坑、拉长形麻坑、链状麻坑和复合麻坑5种类型,在北部泥质区、南部砂质区、河口区和海湾区有不同分布,其成因主要包括海相生物气、生物气和海陆生物混合热解气;应高度重视海洋工程与海底麻坑等灾害性地貌的联动效应,避免发生海底地质灾害和破坏海洋生态环境。     

天津近海海底地质灾害类型及声学特征

作者利用浅地层剖面资料研究了天津近海海域存在的主要海底地质灾害。研究发现:浅层气、埋藏三角洲前缘、水下潮流沙脊、陡坎、沙波等地质灾害发育。浅层气主要分布在研究区北部海域的近岸附近,南部海域远离海岸浅层气逐渐增多;埋藏三角洲前缘分布区北至涧河口,南至南港工业区东部海域;水下沙脊分布于北部海域5 m~7 m水深的近岸带,地层内部前积斜层理发育;沙波区延伸长度约3 km,整体上在天津海域分布较少;海底表层陡坎出现在天津港及以南海域,其成因主要是航道两侧边缘陡坎或因吹填而抽走的泥沙造成的,近岸及远海地区均有分布。     

埕岛油田海区海底地形变化及预防措施

综合在胜利石油管理局埕岛油田海区多年来工程测绘与地质勘察资料 ,对埕岛油田海区地形地貌特征及其变化与发育趋势进行了论述 ,同时讨论了埕岛油田海上工程中需要重视的问题以及有关的工程防护问题。