中国南海荔湾区块喷射导管设计入泥深度研究

导管入泥深度的合理设计是深水喷射钻井作业成功实施的关键.通过分析中国南海荔湾区块的地质条件,总结出了中国南海荔湾区块土壤强度随深度变化的关系,结合中国南海喷射导管结构的详细数据,给出了导管承载力随时间的变化以及导管最小入泥深度随时间 的变化.计算方法与结论可为今后中国南海深水喷射钻井导管入泥深度设计提供参考.     

考虑海床变形的裸露悬跨海底管道静力分析

针对裸露悬跨海底管道,考虑线弹性海床刚度,利用梁的小挠度理论,研究管道在自重作用下的变形和内力,推导给出了未脱离海床的管道段和悬跨管道段的变形和内力公式。在跨度较大的悬跨情况下,悬跨管道段较大的向下弯曲变形可能引起海床上管道脱离海床而翘起。建立管道翘起的判定准则,对于翘起情况推导相应的计算公式,通过算例给出翘起情况下管道的变形和内力。通过计算分析发现:工程上多数悬跨是翘起情况,没有翘起的计算公式只适应于跨度较小的悬跨管道。同时翘起情况下不同海床刚度对悬跨管道无量纲内力影响不大。     

波浪作用下海床瞬态剪切破坏深度的计算分析

鉴于弹性本构模型的简便性,目前波浪作用下海床瞬态剪切破坏深度的计算一般都是基于海床的多孔弹性介质模型,这种方法不能考虑塑性单元不平衡应力的重分配,而如果将海床视为多孔理想弹塑性介质进行波浪作用下的瞬态响应分析,则可以克服上述缺陷。为此,以波浪作用下砂质、粉砂质海床瞬态响应模型为例,基于Mohr-Coulomb屈服准则,对不同海床计算参数条件下上述2种计算方法的结果进行了对比分析。结果表明,将海床视为多孔理想弹塑性介质时海床瞬态剪切破坏深度大于等于海床为多孔弹性介质时的计算结果;随着海床计算参数的变化,2种方法计算结果的变化趋势较为一致,且在砂质、粉砂质海床常见计算参数范围内,2种方法计算结果的差值在一个相对固定的范围内变化。     

自升自航式船桩靴入泥初步分析

初步分析自升自航式船桩靴的入泥过程、入泥机理和入泥深度的组成,讨论桩靴入泥深度的计算分析方法,将入泥过程看作基础埋深增大的过程,用极限承载力公式分析计算桩靴的入泥深度和适宜的地基。     

福建平海湾沉积动力特征与海床稳定性分析

结合平海湾海域规划,通过对平海湾岸滩地质地貌考察、水深测量、底质采样与分析、海域水文泥沙测验与资料分析、海域泥沙运动分析计算和新老图件对比分析等综合手段研究,结果表明:平海湾区周边无大河、溪注入,陆域和海域来沙量小,海域和沿岸泥沙活动不大.湾内水动力条件相对较弱,海底沉积物以粘土质粉砂为主,湾东北侧沿岸浅水区至湾口区的平海村近岸以较粗的砂和砂质粉砂沉积物为主.湾内岸滩总体属于基本稳定状态,但其内湾潮滩、内湾的北部和东部岸滩处于弱淤积状态,波浪输沙往湾顶岱前段净输沙量为5.37×104 m3/a,而西侧和西南岸滩处于弱的冲刷状态,山柄村向南往湾外净输沙量为1.97×104 m3/a,但总体而言,海岸蚀退的速度相当缓慢.平海湾自1970 ～2007年的37a来,在平海湾海域水深5m以浅的内湾海域呈弱的淤积趋势,淤积速率仅为0.018 m/a.     

南海水下生产系统防沉板基础裙板贯入模拟试验与入泥阻力计算

防沉板基础裙板入泥阻力计算和长度设计是海洋工程水下生产系统基础设计的关键,基于南海番禺和荔湾地区水下防沉板基础裙板贯入模拟试验,验证了Lunne和Eide等建立的裙板入泥阻力经验计算方法对南海水下生产系统防沉板裙板设计的可靠性,确定了南海地区裙板入泥的端部阻力系数(0.320～0.360)和侧摩阻力系数(0.008～0.014 5),为南海水下生产系统防沉板基础裙板入泥阻力计算和裙板长度设计提供了依据,确保了南海地区水下生产系统的顺利安装。在工程地质调查时,既可以进行土壤钻孔取样并与已开展裙板贯入模拟试验的番禺和荔湾地区土壤组成和粒度对比,也可开展静力触探试验或裙板贯入模拟试验,得到裙板入泥的端部阻力系数和侧摩阻力系数。     

后挖沟深度对深海海底管道屈曲影响数值分析

鉴于海底管道的服役水深越来越深,主要采用犁式挖沟机对预铺设于海床之上的海底管道采取后挖沟的方式将海底管道埋设于海床之下,以保护其免受不必要的损伤。针对后挖沟深度H是海底挖沟机的重要设计参数,也是影响管道悬跨的重要因素的问题,对SMD(UK)犁式挖沟机展开参数优化,确保作业过程中悬跨段管道在外部静水压力作用下,海底管道不会发生屈曲破坏。采用ABAQUS软件,分别建立了作业前和作业中两种工况下的悬跨模型,分析机械手对接触部分管道的损伤,结果显示,作业中的机械手对悬跨管道的损伤更大;同时,建立了作业中不同管径下,后挖沟深度对管道损伤的安全裕量关系曲线。进一步,结合作业中不同挖沟深度下的管跨段屈曲数值模型,对处于外部静水压力作用下的悬跨管的屈曲失效展开分析,结果显示,随着后挖沟深度的加大,不同管径下的悬跨段管道局部出现塑性压溃的临界压力值不断降低;管道外径的增大,降低了同一后挖沟深度下发生屈曲失效的压力值。最后,在后挖沟深度与外部静水压力组成的区域内,建立屈曲失效临界关系曲线,并划分出工作区和压溃区,为深海管道后挖沟埋管的施工提供工程参考。     

考虑初始嵌入深度变异性的海底管道整体侧向屈曲分析

海底管道是海洋油气工程的重要组成部分,在高温高压运行状态下易发生整体屈曲,开裂破坏后造成油气泄露。海床土体对管道的侧向抗力是影响其屈曲的关键因素,而管道侧向抗力发挥与初始嵌入深度密切相关。构建了海底管道整体屈曲数值模型,对初始嵌入深度等因素进行不确定性分析,揭示了初始嵌入深度变异性对管道屈曲的影响机制。研究发现：当初始嵌入深度越大、初始缺陷越小时,管道临界屈曲轴力越大,屈曲位移越小;管道嵌入深度变异性的存在会导致管道更易屈曲,并诱发不对称的三阶屈曲或更高阶屈曲;管道嵌入深度在空间上的变异性对屈曲发生概率P（p＜pdet）存在影响,而相关性的改变对管道屈曲影响较小;管道存在屈曲模式转变界限升温,当屈曲升温大于界限升温时,管道发生跳跃型屈曲,反之则发生分岔型屈曲。     

长江口南港河段水文泥沙特性及河床演变分析

通过对１９９５、１９９６、２０００年长江口南港河段五拟建港区水域水文测验资料及历年长江口有关水文泥沙及地形资料的分析,论证了南港河优水文特性和河床演变的基本概况,文中的观点可供建港规划部门参考。     

西非过洋性渔业入渔风险评价实证分析

西非过洋性渔业是我国过洋性渔业重要组成部分,对西非过洋性渔业入渔风险的研究,有助于我国过洋性渔业健康、稳定、可持续发展.通过搜集整理西非15个国家2009-2018年近10年的风险评价指标数据,运用专家综合评价法确定指标权重,计算出15个国家近10年的入渔风险评价值,并划分预警等级.实证分析研究表明:政局稳定性、渔业合...     

老龄自升式平台极限承载能力与体系可靠性分析

通过海洋平台桩-土非线性弹簧模型的研究,结合桩基荷载-位移数据计算程序的编制,为工程实际应用提供简便可靠的方法。对某自升式钻井平台在完好状态和受损状态下的极限承载能力作了对比研究,通过逐级增加载荷的方法,基于精确计算模型对平台结构进行非线性分析,具体依据载荷类型、载荷作用力方向等,得到12种计算工况,研究老龄平台在受损状态下对强度储备的影响,并评估其安全状况。考虑外界荷载的随机性和不确定性,基于极限承载能力分析,采用等效荷载法,运用JC法进行平台体系可靠性计算,分析完好平台与老龄平台的结构体系可靠性,并作对比研究。     

24个泥蚶EST-SSR标记的开发与分析

利用3000条泥蚶(Tegillarca granosa)单拷贝序列,筛选到132条含有SSR候选位点序列,成功设计引物50条。群体多态性检测结果显示,24个SSR位点为多态性,各位点的等位基因介于2~5个,平均等位基因数3.5个;观测杂合度Ho、期望杂合度He、多态信息含量PIC范围分别为0.000~0.591、0.045~0.727、0.043~0.696;多态位点中有11个高度多态、4个中度多态、9个低度多态;进行哈迪-温伯格平衡检测后,用Bonferroni correction法进行校正,结果有17个位点显著偏离平衡。     

钢悬链线立管与海床土体接触问题的ANSYS有限元分析

钢悬链线立管(SCR)与海床土体的接触问题对立管的疲劳寿命影响很大.运用ANSYS有限元软件中的接触单元模拟SCR与海床接触处的相互作用,考虑海床土体的非线性,建立SCR与海床系统有限元模型,并同已有的等价梁-弹簧模型进行了比较和验证.运用该模型进行计算分析,探讨了管道重量、土体模型和摩擦系数等对管道入土深度和弯矩的影响,为进一步研究SCR与海床的相互作用提供参考.     

深水管道抗压承载力海上试验设想与分析

截至目前,国内外少有成功开展深水管道抗压承载力海上试验的案例,而海上试验对于验证室内压力舱模拟试验结果可靠性是非常必要的。对深水管道屈曲压溃及屈曲传播海上试验进行了设想和分析,并设计了试验流程。考虑到室内压力舱的加载特性,屈曲传播试验会受到若干因素影响,结合数值模拟,考虑屈曲传播海上试验中可能出现的各种加载条件对管道屈曲传播压力的影响进行了研究。数值模拟的结果与室内压力舱试验的结果之间存在一定差异,对该现象存在的原因进行了分析。还对试验中可能存在的问题及需要注意的关键难点提出了解决方案。     

海洋磁力仪拖体入水深度试验与分析

拖体入水深度是水下拖曳作业的主要参数,其取决于拖体自身重量、拖缆长度和船速。通过G882TVG海洋磁力仪阵列的拖曳试验,分析了船速、配重、拖缆长度的相互关系,导出拖体入水深度计算模型,对类似设备的拖曳参数确定具有借鉴意义。     

我国海底电缆管道管理问题分析与对策建议

海底电缆管道是一种重要的海底基础设施,对我国社会经济发展发挥着重要的保障作用,但管理问题日益突出。文章从我国海底电缆管道的发展特点入手,着重分析了我国海底电缆管道管理存在的法规制度不健全、保护主体责任不明确、安全隐患问题突出、信息共享机制不畅4个主要问题,在此基础上,提出健全海底电缆管道管理法规、完善海底电缆管道政策制度、建立海底电缆管道动态监管体系、开展海底电缆管道普查等建议,以期为我国海底电缆管道管理提供参考依据。     

海洋浅层土质剪切波速与深度的关系分析

剪切波速是工程场地地震安全性评价最重要的参数之一。应用测试的大量海洋浅层土质的剪切波速数据,利用最小二乘法通过三种模型探讨了不同土质类型的剪切波速与深度的关系,给出了不同土质类型的剪切波速与深度拟合最佳的统计公式。并与《构筑物抗震设计规范》的推荐公式在某一海域工程场地的测试结果进行对比分析,结果表明:本文所建立的统计公式对剪切波速的预测效果明显好于规范所推荐的统计公式。所推荐的海洋不同土质类型的剪切波速与深度间的统计公式,可供无波速测试的海洋工程场地使用。     

基于观测资料的海浪与混合层深度相关性分析

从观测数据角度出发,考察海浪与上层海洋混合层深度的变化关系。采用卫星高度计和三套温度观测数据,利用改进的混合层深度提取方法,获得海洋混合层深度。简要分析了多年月平均的有效波高和混合层深度的空间分布特征及时间变化规律,并进一步分析了它们的相关性。二者直接相关性分析的结果表明,在南北半球的中纬度地区二者的相关系数较大,而赤道地区较小。滤除年周期的气候态月平均场后,计算的距平相关系数在赤道区域较小;但在太平洋东部、南部和南印度洋存在一个大值区。此外,进一步研究了有效波高和混合层深度年际距平的相关系数,其空间分布特征与二者的距平相关系数的分布特征类似。为探究混合层深度的影响因素,同时也分析了风场与混合层深度的相关系数。综合上述结果,海浪和上层海洋的混合层深度之间存在着一定的相关性,海浪过程是风输入能量向次表层海洋传播的一个重要途径。     

胶莱运河南北入海口地貌遥感解译与分析

根据胶州湾附近2001、1994、1988和1979年的TM影像及莱州湾附近2002年ETM、2000年ETM和1984年TM等遥感影像数据,分析了胶莱运河南北入海口附近的地貌变化特征。结果表明,在北胶莱河河口及其西侧岸滩和大沽河河口及其西侧岸滩地区受人类活动影响(如人工养殖、防洪堤坝等)岸线变化显著,而北胶莱河河口东岸和大沽河河口东岸地区岸线无明显变化。结合前人的研究成果,还分析了胶莱人工运河开通后可能对环境造成的影响。     

辽东湾入海河流水质时空变化与污染物来源分析

基于辽东湾入海河流120个监测断面（含16个入海断面）的水质数据,采用主成分分析−多元线性回归模型等方法,研究其有机物、营养盐和重金属等的污染特征和入海通量,并分析其可能来源。结果表明,水质超标指标主要是高锰酸盐指数（COD_Mn）、氨氮（AN）浓度、总磷（TP）浓度和总氮（TN）浓度,其他指标符合I类地表水水质标准。TN/TP比值较高,严重偏离Redfield比值,陆源高含量氮和低含量磷的输入是造成渤海海水TN/TP升高的主要因素。非汛期的溶解氧（DO）浓度、电导率（EC）、AN浓度和TN浓度显著高于汛期,而非汛期的pH、浊度、COD_Mn和TP浓度显著低于汛期。2021年河口有机物和营养盐浓度受河流穿行农业区等因素的影响,重金属浓度则与域内工业企业分布有关。TN、TP、化学需氧量（COD）、AN和石油类年入海通量分别为3.63 × 10⁴ t、1 608.5 t、14.8 ×10⁴ t、3 086.6 t和221.9 t,Hg、Cd、Pb、As和Cr⁶⁺分别为0.264 t、0.253 t、1.978 t、20.434 t和31.651 t。研究区主要的污染源按照其贡献大小依次为生活污水和工业废水、水动力条件等水文因素所致的污染源、水−气界面物质交换及二次转化源和农田地表径流与交通运输产生的非点源。