海冰荷载设计标准的不确定性及联合概率分析

海冰荷载为寒冷海域海洋工程结构设计的控制条件.当前的工程设计中,大多以平整冰厚和海冰强度两项指标作为设计标准,但是影响平整冰厚和海冰强度的因素,诸如水温、气温、冰温、盐度、风场等,都具有很强的随机性.一般的数值模拟方法,只能给出平均状态的结果,无法表达各种随机因素影响下海冰的厚度和强度的概率特征.本文采用不确定性分析和联合概率分析的方法,研究了海冰厚度、强度设计标准的离散度(cov)以及联合概率分析法在海冰设计标准中的应用.     

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。     

海岸与海洋工程多种海洋环境动力要素联合设防标准研究

海岸与海洋工程建筑物遭受多种海洋环境动力要素（浪、流、潮和风等）的共同作用,由此引发的荷载的联合设防标准是海岸与海洋工程设计与建造的重要依据。本文分析了多种确定海洋动力要素联合设防标准的方法的研究进展,包括全概率方法、随机模拟法、降维法、正态变换法、多维理论分布法、Copula函数法等。重点阐述了近30 a取得的主要研究成果,分析了各种方法的特点和不足,从普适性多维最大熵模型法、多维复合分布法、结构响应的神经网络算法、防灾结构可靠度和环境等值线法确定不利荷载组合五个方面归纳了联合设防标准研究的前沿和热点问题,并对未来的研究重点和方向进行了展望。     

海洋环境工程地质学

海洋环境工程地质学是根据人类为协调其海洋工程活动与自然地质环境的迫切需要，在广泛的海洋工程地质和海洋环境实践的基础上提出的，论述了海洋环境工程地质学的对象，研究内容、范围、学科基本框架，以及环境质量评价，环境工程地质系统、相、效应与灾害和环境地质工程等基本问题。     

由钢铁混凝土岸线带来的思考:海洋工程环境影响后评价

近几年来,开发利用海洋资源已经成为我国国民经济的新增长点,随之而来的便是众多大型工程项目纷纷选址并落户于海岸带.众多工程项目落户于海边,主要是基于海岸带丰富的资源因素:便利的港口、方便的物流、良好的经济环境和较易排污等.然而,海洋工程的建设和运行,往往伴随着围(填)海、温排水、动植物量衰减和岸线人工化等问题.虽然海洋占地球表面的71%,从理论上来说,海洋的环境承载能力是无限的,但是通常情况下,与人类生产生活接触较为密切海域面积极为有限,主要是近岸浅水区和河口地区,其环境承载能力非常有限,受人类活动影响极大,围(填)海造陆、航道疏浚、城市和工农业发展产生的废弃物,使海岸带正经历着巨大的环境变化,引起近海海洋环境质量恶化.就目前国内的实际情况而言,海洋工程造成的实际海洋环境影响往往会突破工程动工前实施的海洋环境影响评价预测值(主要为其带来的海洋环境负面影响),造成了海洋工程正式运营期间所产生的海洋环境影响缺乏评估与监管,因此,必须引入海洋工程海洋环境影响后评价.目前,海洋环境影响后评价机制在我国尚属空白,而海洋环境影响后评价制度在国外海洋管理中已发展得较为成熟,政府规定凡是重大、典型的海洋工程一律需参加海洋环境影响后评价.海洋工程海洋环境影响后评价是在海洋工程正式运营一段时间后,通过对工程周边海域的环境质量现状展开实地调查,与工程前期实施的海洋环境影响的相关报告书中的相关预测值进行对比分析,一方面复核工程前的环境影响预测值的正确性,前期评价单位采用的预测方法和参数的合理性,一方面通过海洋环境影响后评价发现前期环境影响评价中预测有误之处或者未能预测到的实际问题,对相关企业提出整改意见,并从中吸取经验和教训,为今后类似的海洋工程的立项和建设提供一定借鉴.施行海洋工程海洋环境影响后评价工作不仅与国家提出的海洋经济可持续发展目标和建设节约型社会的要求相一致,而且2006年11月1日施行的<防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例>也明确提出海洋工程环境影响后评价.     

中国南海极端风暴海况下固定式平台结构可靠性分析

基于中国南海海域风暴环境条件,研究分析南海海域固定式导管架平台结构整体性和可靠性,以及新建固定式平台结构设计准则。采用海洋环境数据后报方法,得到南海海域1972~2011共40年的风、浪、流联合数据,从中抽取风暴环境条件;利用通用荷载模型,将40年间的风暴环境数据转变成结构的荷载数据,即基底剪力或倾覆力矩;并计算得到风暴环境荷载的短期及长期分布,以及任意风暴下荷载的概率分布;根据结构可靠性模型,结合荷载的长期分布,研究基于结构暴露等级及失效概率的固定式平台结构强度储备比。根据计算,得到了不同暴露等级下中国南海平台的强度储备比,并与墨西哥湾及北海海域进行了比较,为新建平台提供设计参考。     

渤海风荷载的一种计算方法

风荷载的计算不仅直接关系到风能的开发利用,而且对海洋工程构筑物的设计标准亦有重大影响。文中以渤海为例,提出了一种风荷载的概率模型。该模型综合考虑了海上风速、风载因子(相对风速之平方)及各种风荷载参数(体形系数、高度系数、大气重度及风向)的随机变化,并分别估算了它们的概率分布类型。在此基础上根据随机变量乘积的分布导出风荷载的分布,为了便于使用,已将计算结果绘制成诺模图,故文中建议的风荷载概率模型可适用于各种类型的海上工程建筑物及不同风况的广大海域,并能直接应用于现代工程结构物的可靠性分析或与波、流、水位等其它环境荷载进一步随机组合。     

海洋工程国家重点实验室

为了适应我国海洋工程事业发展的需要,特别是海底矿藏开发以及海底石油和天然气开发的需要,国家计委决定在上海交通大学建立海洋工程重点实验室。经过六年的努力,该实验室已于1991年底建成,1992年6月通过国家验收。专家验收委员会认为:实验室新建的海洋工程水池能模拟风、浪、流等海洋环境条件并能任意改变水深,其整体装备达到国际先进水平,为我国开展船舶及海洋工程结构物在风浪流联合作用下的运动、受力等基础研究、应用基础研究、工程开发研究及人才培养提供了先进的实验条件。实验室将积极为我国的航运、船舶工业、近海石油开发和海洋工程的发展进行有关的试验研究和理论研究。     

第三届全国近海工程学术讨论会将于1986年4月在大连召开

为了交流我国近海工程在科研、设计,施工、制造和管理等方面的最新成果和经验,促进我国海洋石油开发事业发展,为四化建设服务,经中国造船工程学会近海工程学术委员会和中国海洋工程学会离岸工程专业委员会研究,决定于1986年4月下旬在大连联合召开“第三届全国近海工程学术讨论会”。会议讨论内容如下:1.海洋环境资料的收集、分析及海洋工程结构物外载荷的确定;2.各种海上平台、海洋开发特种船舶、浮式生产系统、海底工程设施的总体、型式、性能研究、设     

极端海洋环境对海洋平台疲劳寿命的影响

基于渤海和南海的海洋平台设计环境条件,分析了近年来我国近海极端海洋环境条件的发生规律及其对海洋平台疲劳设计条件的冲击。采用Miner’s线性累积疲劳损伤准则和疲劳可靠性理论,研究了极端海况引起的疲劳损伤对海洋平台疲劳寿命的影响,提出了考虑极端海洋环境条件的海洋平台疲劳设计方法。研究表明,由于近年来全球气候变换带来的极端气象条件频发,导致海洋工程结构经历传统意义上的多年一遇海洋环境条件的概率大大增加,使得现行的海洋平台疲劳设计条件偏离了实际的海洋环境条件。数值算例表明,极端海况引起的疲劳损伤在总的疲劳损伤的比例大大增加,甚至成为疲劳损伤的主要部分。因此,这些极端海况引起的疲劳损伤对结构疲劳寿命的影响不容忽略,考虑极端海洋环境条件的海洋平台疲劳设计符合近年来的灾害性海况频发的现状。     

海洋工程设计风速与波高的联合分布

选取我国渤海某处21a的风暴过程后报资料,考虑风暴发生频次的影响,提出泊松二维逻辑分布,并且将其用于海洋石油工程设计中极值风速与波高的联合概率计算,给出了计算海域的风浪设计参数,并与传统的设计标准进行了比较.计算结果表明,新的统计模式适用于受风暴影响海区的海洋工程结构设计,特别是边际油田的开发建设.     

海洋立管综合环境条件设计标准研究

首先用有限单元法推导海洋输液立管在外界环境荷载条件下的侧向振动微分方程。对渤海某海区的15次风暴过程作了抽样分析，得到以波高为主时的波高、流速序列和以流速为主时的波高、流速序列，并对其进行了Weibull、Gumbel、Lognormal等适线分析，以确定各序列的最优分布形式及相应的特征值。用重点抽样法进行随机模拟得到联合概率为百年一遇的波高的流速。针对线海固定式平台铰接的海洋输液立管，以最大应力为控制条件确定其联合设计标准，并与其它方法作了比较，得到一些有益的结论。     

海水腐蚀在环境评价中的应用及意义

海水腐蚀不仅对海洋工程带来了严重的危害,同时会对海洋生态环境产生影响。在海洋工程决策和开发建设活动开始前,对海水腐蚀作出环境评价,并反馈给决策者和开发者,可以有效地调整和完善项目决策和开发活动,有助于海洋开发利用的可持续发展。文章根据多年来对环渤海海洋工程的海水腐蚀调查、海水腐蚀与海洋环境的研究,结合我国海水腐蚀在环境评价中的应用现状,论证了海水腐蚀作为海洋环境评价指标的重要性和必要性;提出了海水腐蚀在海洋环境评价中的操作步骤。     

防治海洋工程建设项目对海洋环境的污染损害法律问题研究

近年来海洋工程建设项目随着海洋经济的繁荣日益增多,在带动海洋经济发展的同时也增加了危害海洋环境的可能性,过度的海洋开发活动加重了对海洋环境的污染及生态系统的破坏程度。我国虽在立法上制定了一系列法规政策、专门条例为海洋工程污染防治保驾护航,但是目前海洋工程污染防治并未引起法学界的过多关注和深入研究。在我国海洋工程污染防治中仍然存在如下问题亟待解决：海洋工程环境影响评价制度的程序及责任设定问题、海洋工程听证制度公众参与度不足、海洋工程环境高风险领域责任保险制度不够完善、监管力度不足、公民对海洋工程污染防治知情权的缺失等。通过对以上问题进行法律分析及原因分析,对相关条例、法律及政策进行总结评析,提出解决对策。通过完善环境影响评价制度,健全听证制度相关规定,加强环境污染责任保险制度建设,提升对海洋工程污染防治的监管力度,明确公民知情权等方式来解决所提出的问题,为海洋工程污染防治提供更多的法律助推力量。     

海洋环境与灾害应急天空地遥感综合监测技术系统及应用中国科学院遥感应用研究所

2012年3月31日,首届海洋工程科学技术奖颁奖大会在北京举行,由中国科学院遥感应用研究所主持完成的"海洋环境与灾害应急天空地遥感综合监测技术系统及应用"项目荣获2011年度海洋工程科学技术奖一等奖。"海洋环境与灾害应急天空地遥感综合监测技术系统及应用"项目来源于国家海洋局和中海石油(中国)有限公司,由中国科学院遥感应用研究所、国家海洋环境监测中心、国家海洋局北海分局和中国科学院南海海洋研究所联合完成。当前,我国海洋灾害频繁发生需要开展应急监测、海洋环境污染     

海洋环境与灾害应急天空地遥感综合监测技术系统及应用 中国科学院遥感应用研究所

2012年3月31日,首届海洋工程科学技术奖颁奖大会在北京举行,由中国科学院遥感应用研究所主持完成的＂海洋环境与灾害应急天空地遥感综合监测技术系统及应用＂项目荣获2011年度海洋工程科学技术奖一等奖。＂海洋环境与灾害应急天空地遥感综合监测技术系统及应用＂项目来源于国家海洋局和中海石油（中国）有限公司,由中国科学院遥感应用研究所、国家海洋环境监测中心、国家海洋局北海分局和中国科学院南海海洋研究所联合完成。     

海洋工程及其发展前景探讨

一、定义与范围海洋工程包含两个方面的技术发展和应用。其一是发展海洋科学所需的技术;另一是勘探和开发海洋资源(包括海底上下的资源)及海洋空间利用所需的技术。因此,其内容和范围是广泛的。海洋工程是人类通过以海洋环境为对象,同时又受制于海洋环境的海洋开发的实践,而逐步形成的一门跨学科的(如土木工程、造船工程、机械工程、电讯工程等),新兴的综合     

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.     

海洋环境工程地质学的新领域——海洋土质学

海洋环境工程地质学是近年来形成的一门新兴的应用性很强的地质科学.它在海洋工程建设和海洋开发上,将起到十分重要的前导和基础作用.海洋土质学,它是海洋环境工程地质学的重要组成部分,它是用成因土质学的观点和方法去研究不同海域,不同沉积类型的海底沉积物的沉积环境、沉积特征、成分、沉积结构及物理、力学性质,从中分析探讨不同沉积类型的海底沉积物的物理、力学性质与它的形成环境、物质组成、物理化学特征、微结构特征的相关关系.这个研究不仅在理论上对研究海洋沉积物的工程地质性质的形成机理有重要意义,在实际应用上也将对各种不同类型的海洋开发和海洋工程建设提供工程地质依据.     

基于Clayton Copula函数的二维Gumbel模型及其在海洋平台设计中的应用

根据Gumbel分布和Clayton Copula函数构造出二维Gumbel Clayton Copula分布,根据渤海海域某观测站测得的1970—1993年年最大波高及风速,具体介绍该二维Gumbel模型在海洋工程设计中的使用方法。通过导管架平台基底剪力计算表明,使用该二维Gumbel模型所得的50a一遇剪力值降低了37%,对于边际油田,可以降低荷载设计标准,从而减少海洋工程的投资费用。