海洋环境条件联合设计标准

随着海洋开发事业的进展,海洋环境设计标准的选定,已成为决定工程结构安全、造价及合理形式的最主要因素之一.基于海洋环境条件的复杂性、多变性及随机性,惯用的海洋工程设计标准无法考虑多种环境条件联合出现的概率,往往过高地估计环境条件设计标准,造成不必要的浪费.本文以实测和后报资料为基础,按照多维联合概率理论,应用随机模拟技术,研究了作用在海洋工程结构物上的风、浪、流联合荷载及相应的联合概率水平问题,提出了可供工程实践采用的环境荷载联合设计标准.     

海洋工程污染分类研究

给出海洋工程的概念和定义,对海洋工程污染的分类和研究现状进行了讨论。从海洋工程污染的工程特征要素、污染特征要素、程度要素和管理要素进行了分类研究,认为海洋工程污染的分类,可按其工程特征要素,对其进行离海岸的远近、离海底的高度、使用材质、移动与否等分类;可按其工程污染要素,对其进行化学污染、物理污染、生物损害、地质损害与污染等分类;可按其工程污染影响的深度特征要素,对其进行重度影响、中度影响和轻度影响分类;可按其工程污染的管理角度,对其进行海洋工程和海岸工程的分类。     

第十届全国海岸工程学术讨论会会议通知

由海洋工程学会、海洋湖沼学会海岸河口分会、丹东港务局、丹东海洋工程分会联合主办的第十届全国海岸工程学术讨论会 ,将于 2 0 0 1年 1 0月中上旬在辽宁省丹东市举行。本届学术会议将邀请国内著名专家介绍海洋工程方面的最新进展和发展动向 ,组织我国从事河口、海岸、海洋工程等领域的学者和工程技术人员交流最新研究成果。欢迎全国各地的同行踊跃投稿和参会。征文内容 :河口海岸演变及航道整治 ;海岸动力、海岸泥沙、港口淤积及海涂围垦 ;港口波浪及防浪建筑物 ;港址选择、总平面设计、施工技术及环境工程 ;海岸建筑物的新结构、新材料及…     

地震与波浪联合作用下海洋平台动力特性分析

主要针对地震与波浪联合作用下空间导管架式海洋平台结构的动力响应特性进行研究。以春晓平台结构为例,利用ANSYS程序进行了动力响应的数值计算,分析中考虑了地震设防烈度、风浪条件及场地土类型等因素对结构响应的影响,并与地震单独作用下的结构响应进行了对比。分析结果表明,抗震设防烈度较低、中等及较大风浪条件下对海洋平台结构进行抗震分析时有必要考虑地震与波浪的联合作用。     

相位解析有旋数值模拟在近海近岸非静压海浪荷载计算和风险分布评估上的应用

区域尺度精细化水动力数值模拟是解决大量工程、地质、环境等问题的重要手段。水动力荷载的直接冲击是近海近岸结构物、设施破坏的主要动力因素。本文章旨在介绍Boussinesq-GreenNaghdi有旋非静压水动力模型及其在区域尺度灾害性海浪的非静压水动力荷载分析和风险分布评价上的应用。这套模型利用了Boussinesq量纲和Green-Naghdi加权积分的结构。速度和压力被用多项式假设来表达和非线性重排法的应用,有效地提高了模型性能,避免了无旋假设的使用,更好地模拟计算了右旋流速和非静态压力场等复杂水动力参数。模拟重现美国和菲律宾沿海台风浪过程,深入分析非静压海浪荷载作用机理,计算海浪荷载的时空分布,与巨石迁移和结构物损坏的调查数据进行对比验证,构建海浪荷载与区域结构物破坏程度分布的相关性,量化各项影响要素如流速、浪高、结构物特征等的风险权重,通过回归分析法推导基于多影响要素的区域海浪风险参数化定量评价方法。为非静压相位解析有旋水动力理论和海浪灾害机理的科学探索提供原创性基础。为沿海人类活动、区域规划、工程设计、防灾减灾等提供科学指导。     

港口及海岸工程防灾理论体系的研发及其应用

本文介绍了中国自主研发的复合极值分布理论和多维复合极值理论30多年来在国内外的引用和应用,特别是2005年Katrina和2012年Sandy飓风对新奥尔良市和新泽西州及纽约周边带来的灾难性破坏,以及2013年菲特台风诱发上海超警戒水位,都验证了1982及2006年使用上述理论预测结果的正确性。本文就该理论在海洋,海岸、港口等工程防灾设防标准中的应用,对国内外有关规范的防灾标准进行了风险评估和建议。     

我国海岸工程技术展望

从海岸动力监测体系、河口海岸侵蚀及防护、海岸工程深水和离岸趋势、极端条件下海岸工程结构安全、岛礁工程开发技术、海岸管理与数字海岸、亲水工程、海洋能技术利用开发和海岸工程研究等九个方面对我国海岸工程中面临的问题,以及国外相关工程技术进展情况进行了分析,并指出我国未来海岸工程领域需要加以关注的重点问题和发展趋势。     

潍坊沿海波浪和风暴潮特征研究

本文首先利用高精度海面风场,基于潍坊近岸的水深地形数据,运行SWAN海浪模式得到了-15m等深线3个特征点的波浪参数,利用P-Ⅲ型极值分布推算得到了潍坊外海点不同方位波浪要素的重现期;分析了潍坊近海平均的4个季节的有效波高、波向及平均周期的分布特征。基于ADCIRC水动力模式,对1994-2013年连续20年的风暴过程进行模拟分析,得到每个风暴过程最大水位以及最大风暴增水,并分别用GUMBEL方法和P-III方法推算了不同重现期的水位和风暴增水。本文可以为潍坊沿海波浪和风暴潮特征研究提供参考,为海洋工程建设以及海岸建筑设计等提供科学依据。     

孤立桩柱上不规则波浪力的计算

随着海洋石油,海上航运等事业的发展,海洋工程迅速增多。这些建筑物的设计外荷载常以波浪力为主,因此,正确确定波浪力对海洋工程具有重大意义,很早就引起人们的注意和研究。自然界的海浪汹涌澎湃,变化多端,是一随机过程,它对建筑物的作用也比较复杂。近十几年,由于海工建筑物向深海发展和大型结构的采用,其低阶自震频率很可能落入海浪显著部分的频率范围,此时结构物对不规则波的动力反响对结构应力分析等具有重大影响,促使对不规则波浪力的研究有较大进展。     

设计波浪选取中的不确定性分析

近年来,国内外在海洋及海岸工程可靠度研究方面取得了很大进展,我国交通部主持进行的“统一设计标准”研究,也取得了不少成就.作为可靠度分析的一个重要组成部分--外荷的不确定性分析,已愈渐引起科技界及工程界的重视.由于波浪为海洋工程的主要外荷之一,因此,其不确定性更具有重要意义.目前国外不少学者对此进行了研究,并认为在对桩柱结构产生水动力荷载的九种影响因素中(即波高、波周期、海流、桩柱直径、海洋生物生长率、桩柱糙率以及波力计算中的两个参数C_d、C_m等),设计波高的不确定性约占上述九种因素所造成的总不确定性的55%-67%.因此,可以看出,对设计波浪预报的不确定性分析在海洋工程可靠度研究中是至关重要的.     

我国滨海核电站防护工程设计标准研究

面对全球极端气候频发的趋势,国内外核电站海岸防护工程普遍采用"可能最大台风暴潮"、"设计基准洪水"等具有含混性的规定作为确定防灾设计标准的依据,其内涵的各种不确定性因素必然会对防灾决策带来重大的致灾隐患。按照国务院核电站安全规划(2011-2020)提出的"必须按照全球最高安全要求",全面开展滨海核电站防护工程设计标准研究己势在必行。使用多维复合极值分布理论及双层嵌套多目标联合概率模式,将核电站水文与气象的研究标准合二为一,对IAEA及我国滨海核电站防护工程设计标准进行了风险评估,供有关部门参考。     

海平面上升对华南沿海工程设计波要素的影响

根据近代华南沿海海平面上升情况，分析了海平面上升对海洋工程和海岸工程设计波要素的可能影响。     

用地球化学方法确定海岸带堆积地形的物质来源

海岸带泥沙运动及其迁移规律的研究是海岸动力地貌学中一个最重要的研究方向,而确定海岸带堆积地形的物质来源则是其中不可忽视的一环。为此,在研究海岸堆积地形时,通常采用三种方法：海岸动力学方法、地貌学方法和岩石学方法。这些方法的单独或联合运用均已获得了极为可贵的成果。     

韩国海岸港口工程概况

简要介绍了韩国海岸和海洋环境、港口发展、海岸和港口工程的有关机构和团体，并综述其近年来海岸动力方面研究的课题和成果。内容包括海洋动力因素、海岸波浪观测和设计波浪的确定、波浪的传播变形、不规则波理论、非线性波和波浪破碎、波浪与建筑物相互作用、泥沙运动、海岸演变和环境影响分析等方面。     

基于关键要素分布特征的长江口及其邻近海域分区研究

利用主成分分析法(PCAM)和梯度法,对1999-2006年长江口及邻近海域的常规水质监测数据进行了研究,确定了影响该海域环境的关键要素,分析了关键要素在表层海域的分布特征,比较了基于不同关键要素得到的过渡区的差异性.结果表明:(1)影响长江口及邻近海域环境的关键要素为硝酸盐氮(NO3-N)、盐度(S)和悬浮物(Z).(2)NO3-N和S要素的分布特征均为舌状平行等值线由长江口内、杭州湾内向外海延伸,在延伸过程中,NO3-N质量浓度不断降低,而S不断升高;Z要素的分布特征为舌状平行等值线由杭州湾向东北海域延伸,在延伸过程中,其质量浓度不断降低.(3)基于NO3-N和S要素确定的过渡区差异较小,过渡区位置和分布特征表明该区受长江河口径流、潮流的动力作用及其物质输运作用的影响显著;基于Z要素确定的过渡区较NO3-N(或S)要素差异较大,其过渡区的位置和分布特征表明该区可能受大型海洋工程的影响.由3种关键要素确定的过渡区的差异性表明,在根据不同的监测目标和管理需求进行海洋环境监测时,需要结合海区特征对监测方案设计进行优化.     

汕头近岸区的台风波浪(一)实测记录的分析

作者选择了汕头近岸区某测点的台风（包括热带风暴和强热带风暴，下同）波浪从下列三个方面进行分析研究：（一）实测记录的分析；（二）后报台风波浪及其基本特征；（三）各种重现期台风波浪要素的确定。力图为该近岸区海岸工程设计中必须考虑的水动力参数提供依据。本文，着重分析了实测台风波浪能量的分布，给出台风过程波浪能量随频率和方向的变化；波浪能量的集中程度以及台风过程测点出现波高最大值时波浪能量随频率和方向的分布等。从实测资料的分析揭示台风波浪能量的结构。     

涠洲岛海域年极值风浪联合设计参数估计

将涠洲岛海洋站1961～1989年极值波高与风速的长期观测资料作为统计样本，基于二维皮尔逊Ⅲ型联合分布，估计了年极值有效波高与风速的联合出现概率。以导管架平台基底剪力计算为例，给出了相应的荷载设计组合，与单因素频率分析法相比，联合概率分布法所得百年一遇剪力值约降低18％，条件分布法所得百年一遇剪力值约降低12％。结果表明，考虑环境条件之间的相关性，可以合理降低荷载设计标准，从而减小海洋工程投资费用。     

辽东湾东岸砂质海岸的地貌特征

根据辽东湾东岸12段砂质海岸的实测剖面、表层沉积物粒度以及收集的水文资料,对其海岸类型、海岸动力环境等特征进行了研究,并运用Dean参数Ω探讨了研究区砂质海岸的动力地貌特征。结果表明:研究区砂质海岸发育岬湾型和沙坝-潟湖型两种海岸类型,并受浪控型、过渡型及潮控型三种海岸动力影响。辽东湾东岸砂质海岸动力地貌特征根据Dean参数Ω可划分为消散型与过渡型两种,两者在辽东湾东岸相间分布。     

基于Copula函数的波高与周期长期联合分布

基于二元copula函数构建波高与相应波周期的长期联合分布。以粤东汕尾海域最大波高与相应平均周期为研究实例,经分析获得以下结果:(1)经拟合优度检验优选的年最大波高与相应周期的边缘分布分别为皮尔逊三型分布和广义极值分布,二者之间的较优连接函数为Archimedean类的Gumbel-Hougaard copula函数;(2)同频率条件下年最大波高和相应周期联合概率分布的设计要素值高于单变量的设计值,其中波高设计值的差异略大于周期设计值;(3)同现重现期和联合重现期的设计值可作为海岸海洋工程建设中的设计波高和相应周期的上限和下限;(4)条件概率1表明,同频率下的年最大波高和相应周期的遭遇概率很高,其组合概率可作为工程建筑物损毁风险率。     

张屯嘴—丁家嘴沿岸现代沉积和水动力研究

黄岛东部海岸狭长,张屯嘴—丁家嘴沿岸岸线曲折、沉积现象丰富,为典型的现代海岸和海湾沉积,包括基岩海岸、砂砾质海岸、海湾、人工堤坝海岸等多种类型。通过对研究区域现代沉积背景和海岸带的研究,从沉积物样品粒度分析入手,研究了海岸带不同沉积区的现代沉积物质来源、近岸和区域水动力条件。认为受基岩出露差异、胶州湾涨落潮和区域构造背景的影响,区域上由北向南沉积物粒度整体变细,张屯嘴至鱼鸣嘴一带海岸受多种水动力条件影响,唐岛湾内水动力较为单一。