辽东湾海洋工程可靠性设计的海冰参数选取

海冰参数的合理取值是海洋工程海冰灾害风险评估的重要内容。利用1950—2018年的冰情等级(5个等级)数据,进行了1950—2018、1950—1990、1991—2018三种情景下的回归分析,确定了不同时期的冰情等级概率分布密度函数。利用鲅鱼圈雷达观测站2002—2017年的海冰现场实测资料,分别对鲅鱼圈附近海域一般冰厚、最大冰厚、最小冰厚进行概率分布拟合。基于上述概率分布结果,给出不同冰情等级的重现期,进而对海冰作业条件给出的设计参考值进行评价。结果表明:1990年以后2级、3级冰情重现期相对1990年之前变小,4级、5级冰情重现期相对1990年之前变大,规范给出重现期范围已不能代表辽东湾冬季海冰情况。本研究成果可为辽东湾海洋工程可靠性设计提供重要数据支撑。     

海堤生态化建设适宜性评价研究及应用

适宜性评价是开展海堤生态化建设的基础和前提。针对缺少海堤生态化建设适宜性评价指标体系和方法的问题,本研究遵循系统性、代表性和可度量性原则,运用层次分析法从海堤灾害防御能力和海堤周边生态环境两个方面构建评价指标体系;结合德尔菲法确定指标权重;建立指标量化处理标准;引入海堤灾害防御能力指数SDI和海堤周边生态环境指数SEI并进行等级划分;建立防御-生态互斥矩阵,将海堤生态化建设适宜性划分为优先建设、适度建设和维持现状;最后将指标体系应用于平潭岛裕藩海堤,对其灾害防御能力和周边生态环境进行评价。研究结果表明：裕藩海堤灾害防御能力差,海堤周边生态环境一般,属于优先建设类型;构建的指标体系可用于海堤生态化建设适宜性评价。     

黄河三角洲沿岸海浪风暴潮耦合作用漫堤风险评估研究

海浪、风暴潮是重要的海洋灾害因子,过去人们主要对这些灾害因子本身进行研究,而对它们作用的承灾体研究甚少。实际上,只有它们作用的承灾体遭到破坏,才产生海洋灾害。本研究的目的就是要针对海浪风暴潮漫堤灾害,提出漫堤灾害的风险评估标准及风险评估方法和程式,为沿海防灾减灾提供科学依据。针对黄河三角洲示范区,根据漫堤程度,提出了漫堤灾害风险等级标准,并基于建立的海浪和风暴潮潮汐数值模式及长期预测结果,提出了风险评估方法和程式步骤。对黄河三角洲近岸海域主要堤段进行了多年一遇和典型台风过程漫堤灾害的风险评估。得到的结果是:该区沿岸海堤在风暴潮水位下一般都不能发生水位漫堤现象,只有加上波浪作用时,才会出现海水漫堤;当发生五十年一遇的风暴潮、浪时,多数的海堤的风暴潮、浪漫堤灾害风险在3—4级,即有效波高的浪已爬上或接近爬到堤顶;9216和9711号台风所产生的风暴潮、浪灾害约为150—200年一遇的情况。从实际情况看,本研究中提出的漫堤风险评估标准、评估方法是可行的,评估结果为有效防减海浪风暴潮漫堤灾害造成的损失提供了参考。     

福建沿海浪潮耦合漫堤风险评估:以台风天兔为例

漫堤是天文潮、风暴潮与海浪等物理要素作用于海堤后海水翻越海堤的物理过程。本文利用天文潮-风暴潮-台风浪耦合模式(ADCIRC+SWAN)、基于非结构三角形网格和高分辨率地理数据(海堤位置和高程、岸线和水深等)构建福建沿海精细化漫堤风险等级评估系统。该系统在近岸网格分辨率最高达50m,可精确刻画福建沿海复杂地形。利用模拟的水位与海浪参数,采用波浪爬高公式计算得到各海堤堤前波浪爬高。按照总水位与波浪爬高之和与海堤高程的对比,将漫堤风险分为五个等级。对2013年的超强台风天兔过程进行后报检验。结果显示,该系统计算的漫堤情况与灾后调查的漫堤实况基本一致,结果准确,说明本研究中采用的漫堤风险评估标准和方法是可行的。在此基础上,设计了4种不同的台风强度等级,对福建沿海206条海堤进行了漫堤风险等级评估,探究台风强度对漫堤风险的影响。结果表明:波浪爬高对漫堤风险的影响高于单纯的风暴潮增水;风暴潮增水随台风强度的增强增量较小,对于漫堤的风险影响较小;福建沿海波浪爬高普遍较高,随着台风强度的增强,波浪爬高会显著增加漫堤的风险等级,且应重视台风浪对海堤造成的冲击所导致的溃堤灾害。本研究可为沿海防灾减灾提供科学依据。     

基于RMF技术的远洋船舶定量风险评估方法研究

在远洋船舶运输中，设备失效是导致各类事故的一个重要因素。文中引人RMF技术，将其应用到远洋船队的定量风险评估中，以及时查找并消除设备方面的事故隐患。首先找出潜在的风险事件及相关风险因素，然后运用模糊综合评判方法和事故损失综合评估理论对设备风险事件的模糊概率和损失程度后果进行量化，最后依据风险评价结果对需要控制的风险源给出控制措施。实例分析亦表明，运用RMF技术能对远洋船舶的各类设备及属具实施科学的风险管理。     

基于重点抽样法的固定式平台结构风险评价研究

在建立海上油气设施的风险分析系统时,对由台风引发的极端海况造成的结构失效进行风险评估是1个十分重要的问题。为了建立实用可靠的风险评价方法,本文使用基于重点抽样法的随机模拟技术,对渤海海域CB12-C井组平台结构进行了全概率法失效概率计算,并在此基础上进行了平台结构的风险评价。该方法是1种适用于固定式海洋平台的定量风险评价方法,充分考虑了平台结构风险分析过程中各种不确定性的影响,极大提高了定量风险评价结果的可靠性。     

重现期高潮位在广西全日潮岸段警戒潮位核定等应用中的局限性分析

对广西沿海各验潮站重现期高潮位进行了计算,通过分析传统重现期高潮位计算方法发现该局限性主要为广西全日潮潮汐性质下天文潮与风暴增水叠加概率过低和广西沿海堤防标准普遍偏低所致。根据不同岸线类型,结合海堤实际防御能力、海洋灾害承灾体和风险区划,提出适用于广西的红色警戒潮位核定新方法,对其它全日潮岸段警戒潮位核定和防潮应急管理等提供新的思路。     

定量风险评估在码头项目中的应用

定量风险评估是风险评估发展的主要趋势。文中结合作者在码头工程项目质量管理方面的研究,以码头营运时期存在的各种风险为例,对码头的运营过程进行深入分析,从码头风险事故识别、分析以及风险管理、应急预案等方面对现役的码头进行风险评价。首先找出潜在的风险事件及相关风险因素,然后对风险事件的模糊概率和损失程度后果进行量化,最后依据风险评价结果对需要控制的风险事件给出控制措施。     

东海油气资源区海底稳定性评价研究

海洋灾害地质因素是影响海洋开发活动安全的重要因素。通过提取东海油气资源区的地球物理和工程地质资料中的灾害地质因素和对东海油气资源区灾害地质环境的充分研究,以灾害地质因素为评价因子,应用GIS技术,采用加权统计模型对研究区的海底稳定性进行分区定量评价。利用评价结果,确定了东海油气资源区基于地貌类型区划的海底稳定性级别。     

基于模糊Petri网络的FPSO单点多管缆干涉风险评估

FPSO单点系泊系统水下管缆众多,受环境等因素影响,管缆容易发生拉伸、扭转、弯曲和碰撞,引发干涉现象,危及工程安全.针对FPSO单点多管缆干涉风险,提出了基于模糊Petri网络的风险评估方法.首先,辨识风险因素来构建风险评估指标体系,并转化为模糊Petri网模型;其次,采用层次分析法确定风险因素的常权重,并引入模糊置信结构来提高专家主观评价的准确性;然后,将变权理论与模糊推理算法相结合来迭代求解库所可信度和状态矩阵;最后,以南海某内转塔式FPSO为例进行了风险评估.结果表明:该FPSO的风险评估等级为中等,环境与设备因素是影响管缆干涉的主要因素.通过风险排序结果对综合评估值较高的风险指标提出了风险控制措施,可有效降低管缆干涉风险发生的概率与危害.     

System Analysis of Disaster Prevention Design Criteria for Coastal and Estuarine Cities

—In China,estuarine and coastal cities are mostly regional economic development centers.Thedisasters by combined effect of upper reach flood,storm surge and typhoon waves are primary obstaclesto the economic development of such cities.Thus the risk analysis and system analysis of flood-stormsurge-wave disaster,economic loss and flood-storm surge control measures play a very important role inthe sustainable development of coastal cities.There are three types of coastal cities for consideration.Thefirst type of city is like Tianjin.The most significant damage is from the upper reach flood.The effect ofstorm surge is negligible,because in the estuary of the Haihe River,tidal locks are built.The Grey MarkovModel(GMM)is used to forecast the flood peak level.GMM combines the Grey system and the Markovtheory into a high-precision model.The predicted flood peak levels are close to the measured data.A syn-thetic model is established for economic assessment,risk analysis and flood-control benefit estimation.Asa n     

基于非对称Archimedean Copula的三变量风浪重现水平分析

采用非对称Archimedean Copula函数与Kendall分布函数分析极端波况下的波高、周期和风速三变量联合概率分布与风险率及其设计分位数,为海岸海洋工程设计和风险评估提供参考依据。以粤东汕尾海域的实测风浪数据为例,使用非对称Gumbel-Hougaard Copula函数计算三变量风浪联合分布的"或"重现期、"且"重现期和二次重现期及其最可能的风浪设计值。主要结论如下:对比不同设计风浪重现期显示,"或"重现期的风险率偏高,"且"重现期的风险率偏低,二次重现期更准确地反映了特定设计频率情况下三变量风浪的风险率;按目前有关规范设计要求的单变量风浪要素设计值已经达到安全标准,按三变量"或"重现期和三变量同频率设计值推算的风浪设计值偏高,以最大可能概率推算的三变量风浪要素的二次重现期设计值可为相关工程安全与风险管理提供新的选择。     

基于层次分析法的海堤防御能力评估模型

海堤是保护我国近海生命和生产安全的重要屏障，海堤的防御能力的评估具有重要的实际应用意义。本研究考虑海堤对海水入侵的防御内在属性，从堤身材质、护面块体、底基地质、防浪配置和堤顶高程这五个指标因子建立海堤防御评估指标体系，采用层次分析方法，得到各指标因子的指标权重值，构建了海堤防御能力评估模型。对江苏、山东沿海海堤进行了灾害实例分析评估。结果表明，对海堤的防御能力评估结果与其在海洋动力灾害过程期间的实际防御表现基本一致。     

国内设施种植气象灾害研究进展

设施种植的主要气象灾害有低温（冷冻害）、寡照、风灾、雪灾及其复合灾害等,从国内设施种植气象灾害指标、灾害监测预警、灾害风险及灾害影响等方面对前人研究成果和进展进行归纳总结。灾害指标的研究所采用的方法主要是人工控制试验或对历年实际发生的灾害样本进行分析总结;灾害监测预警方法一般是用设施内小气候或设施外气象条件作为灾害指标,将灾害指标植入计算机系统,对灾害进行监测预警;风险评估多是从灾害的危险性角度去研究,确定灾害的风险概率、风险指数等;灾害影响的研究多集中在对作物生理生态反应等方面。同时从设施种植气象灾害研究存在的薄弱环节出发,提出设施种植气象灾害指标、灾害监测预警评估方法及灾害的影响等方面仍是今后一段时间研究的重点和热点。     

生态海堤的发展历程与展望

海堤在防范海洋灾害,保障生命财产安全的同时,也造成了滨海湿地丧失或破碎化,生物多样性降低,消纳潮功能减弱,水质净化能力减弱等问题。生态海堤是满足海洋灾害防护要求、模拟滨海生态系统结构和生态过程,具有生态功能和美学价值的复合生态系统,具备抵御风暴潮涨水、抵御海浪侵蚀、防止水土流失、维护生物多样性和改善水质等功能,主要包括离岸防护、海向浅滩、海堤堤身三个系统。演替理论、边缘效应理论、中度干扰假说、生态位理论等生态学基础理论为生态海堤建设提供了理论依据。生态海堤建设应遵循防护优先、注重生态、因地制宜、自我维持的原则,通过减缓坡度、恢复植被或生境、增加微生境和提高表面粗糙程度等手段实现。生态海堤的关键技术主要包括设计技术、材料技术、系统集成技术和全过程管理技术。针对生态海堤建设存在的问题,下一步应加强基础研究和关键技术研发,开展生态海堤建设区划,建立标准体系,构建修复物种种质资源库,创新产业化发展模式。     

基于加权贝叶斯网络的海洋灾害风险评估

全球气候变化背景下,海洋灾害的群发性、难以预见性和灾害链效应日显突出,造成的损失逐年上升,开展海洋灾害的风险评估工作至关重要。针对海洋灾害评估中的不确定问题,本文首先基于风险理论剖析了海洋灾害风险的不确定性特征,构建了灾害评估指标体系;然后基于贝叶斯网络模型,提出针对不确定性灾害评估的风险贝叶斯网络,进而基于主客观定权,构建了加权贝叶斯网络评估模型;最后对我国沿海地区海洋灾害开展评估研究。实验表明,该评估模型有效实现海洋灾害的风险评估,具有实际可操作性。     

基于加权贝叶斯网络的海洋灾害评估与管理

在全球气候变化背景下,海洋灾害的群发性、难以预见性和灾害链效应日显突出,带来的损失逐年上升,开展海洋灾害评估对于海洋经济建设、资源开发和工程建设具有重要的现实意义。文章首先基于风险理论剖析了海洋灾害风险的不确定性特征,构建了灾害评估指标体系;然后基于贝叶斯网络模型,提出了处理不确定性灾害评估的风险贝叶斯网络,进而基于主客观定权,构建了加权贝叶斯网络评估模型;最后对我国沿海地区海洋灾害开展评估研究。实验表明,该评估模型实现了海洋灾害的风险评估,具有一定的科学性和可行性。     

基于风险的海底管道安全评估方法研究

海底管道系统技术复杂、安全性要求高、环境多变,从设计阶段开始一直到生产运行的全过程,始终存在各种风险。考虑到海底管道的这一特点,风险评估方法应该既要考虑理论分析又要重视工程经验的多方面、多层次的综合性评估方法。论文从分析海底管道失效因素入手,重点研究了海底管道风险评估的流程及风险等级的划分方法,为海底管道完整性管理提供了一种实用的评估方法,同时结合工程实例对一运行中的海底管道进行了风险评估。