Mitigation of Ice-Induced Vibrations for Offshore Platforms Using Tuned Mass Damper

The problems of ice-induced vibration have been noticed and concerned since the 1960s, but it has not been well resolved. One reason is that the dynamic interaction between ice and structure is so complicated that practical ice force model has not been developed. The recent full-scale tests conducted on jacket platforms in the Bohai Sea presented that ice could cause intense vibrations which endanger the facilities on the deck and make discomfort for the crew. In this paper, the strategy of mitigation of ice-induced offshore structure vibration is discussed. Based on field observations and understanding of the interaction between ice and structure, the absorption mitigation method to suppress ice-induced vibration is presented. The numerical simulations were conducted for a simplified model of platform attached with a Tuned Mass Danlper （TMD） under ice force function and ice force time history. The simulation results show that TMD can fa- vorably reduce ice-induced vibrations, therefore, it can be considered to be an alternative approach to utilize. Finally, the application possibilities of utilizing TMDs on other miniature offshore structures in ice-covered areas of marginal oil fields are discussed.     

珠江河口界面特征与河口管理理念

河口是河流系统与海洋系统之间的界面,它首先是河流与海洋之间的物质界面。河流水体与海洋水体间最大的物质差异是盐分,因此,采用盐度作为河口界面的界定标准,将河口界面界定为盐度为0.5~30的由冲淡水控制的河口中心区域。在此基础上应用界面理论,分析了河口的渗透性和防御性及其动力、沉积、生物与地貌响应。借鉴Gilbert三角洲的动力分类方法,将河口界面按动力结构分为径流优势型、潮汐优势型、波浪优势型及其过渡类型。每一种河口界面又可细分为动力、沉积、地貌及生态等次一级界面。在珠江三角洲地区,磨刀门、蕉门河口等径流优势型河口界面主要承担泄洪任务,而虎门、崖门等潮汐优势型河口界面在纳潮能力上更有优势,其间通过河道支汊相互沟通和联系,形成了珠江河口界面的多层次结构。河口界面动力的复杂性,构成了河口界面形态和功能的复杂性。这些功能包括开发利用功能、生态功能、防洪功能和社会服务功能。河口管理的最高目标是河口的永续健康、结构和功能彼此协调,保持河口界面结构和功能的完整性。河口界面的复杂性对河口管理提出了更高的要求,要注重河口管理内容的综合性、问题的复杂性和管理效应的长周期性。针对珠江河口生境退化、海岸侵蚀、污染严重、咸潮活动加剧和口门淤积造成排水不畅等诸多问题,以及河口无序开发利用、管理体制混乱、公众参与少的管理现状,结合珠江河口界面整体、动态、彼此联系的特点,提出珠江河口管理"科学、和谐、安全和预警"的管理理念,由行政管理转变为服务管理,切实做好珠江河口管理工作。     

无控制点条件下SPOT5卫星影像海上目标定位技术

对于海上目标的遥感影像定位,由于控制点获取的困难性严重影响了其发展与应用。研究了SPOT5卫星HRS立体像对的成像原理,通过一系列坐标系变换,构建了一种无需地面控制点的直接对地绝对定位模型。试验表明,在没有控制点的条件下利用SPOT5遥感影像进行定位,平面定位精度和高程定位精度均可以达到优于70m的水平,这对于海上目标定位具有很好的实用价值。     

温度、氮浓度和氮磷比对长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)吸收氮速率的影响

分别在室内培养箱、海滨室外跑道池和不同自然海区,通过一次性和半连续添加营养、以及检测海区水质和藻体生长的方法,研究了不同氮浓度、温度和氮磷比条件下,长心卡帕藻氮吸收速率的变化和氮吸收速率随时间变化,以及栽培该藻的环境生态贡献。小型实验、中试放大和海区规模栽培结果表明:(1)在10—50μmol/L范围内,该藻吸收氮速率随氮浓度增加而增大;(2)当氮浓度一定时,氮磷比在1—50范围内对该藻吸收氮速率没有产生显著影响(P>0.05);(3)温度对该藻吸收氮速率有显著影响(P<0.05),其中温度在28℃时氮的吸收速率最高;(4)尽管一次性添加营养实验中长心卡帕藻吸收氮速率随时间变化表现出先快后慢的趋势,但是进一步的半连续添加营养实验证实,导致吸收速率下降系底物氮浓度限制,而不是藻本身吸收能力下降,结果还显示卡帕藻具有连续吸收同化无机氮能力;在自然光温度变化和不受底物浓度限制条件下,该藻藻体去除无机氮效率最大维持在0.3μmol/(gFW·h);(5)海南陵水黎安海湾水质数据显示,栽培该藻去除海水富营养化和净化水质作用显著,其去除海水富营养化的年贡献为33t氮素。     

基于均一化观测序列的成山头海表温度气候变化特征分析

文中利用加拿大环境部气候研究中心研发的惩罚最大t检验方法,选取均一的邻近气象站为参考站,结合元数据信息,对1960-2017年成山头海洋站海表温度序列进行了均一性检验与订正。利用订正后的海表温度序列对成山头海温气候变化特征进行分析。结果表明,订正前后年平均海表温度趋势发生了明显改变,表现出海温上升趋势较订正前加强的特征,增暖趋势由订正前的0.04℃/10 a上升到0.15℃/10 a,其中最暖的5个年份多发生在1980年以后,分别为1973年、1989年、2002年、2007年和2017年。海表温度总体呈显著上升趋势和明显的年代际波动,20世纪60年代至80年代末为偏冷阶段,之后开始增暖,20世纪90年代至今为偏暖阶段。1960-2017年,成山头的海温突变点在1987年,是一次增暖性突变,与中国大陆的气温突变特征和气温变化阶段性特征非常一致。     

水下航行体垂直出筒时水锤压力分析与研究

对航行体离筒后海水倒灌后形成的水锤效应进行了研究。 通过数据分析,描述了发射筒内产生的水锤压力现象,分析了水锤压力产生的机理,采用 CFD 分析方法对海水涌入发射筒后的流场特性和载荷特性进行了数值模拟计算;建立了水锤压力峰值估算模型,计算了航行体离筒速度和离筒时筒内压力的变化对发射筒底部压力的影响,得到不同工况条件下水锤效应的变化规律。     

海洋环境对猎雷声呐探测识别的影响及对策建议

猎雷是各海军强国重点发展方向,猎雷作战中首要的就是探测识别水雷。从传播损失、混响、 目标强度以及海流、潮汐等多个方面分析了海洋环境对猎雷声呐探测识别的影响,并从猎雷作战角度提出了有关参数设置、作战方式、数据处理等对策建议,可为部队探测识别水雷等目标提供有效参考。     

胶州湾沉积物中石油降解菌的降解能力及多样性研究

2013年青岛输油管道爆炸,大量石油污染了附近海岸。课题组采集了污染的沉积物样品,以原油为唯一碳源和能源,富集了四个石油降解菌群。生物多样性和群落分析表明,Luteibacter、Parvibaculum 和属于食烷菌科的一个属是降解菌群的主要优势菌,都属于变形菌门。从石油降解菌群中分离筛选,获得了9株具有不同16S rRNA基因序列的降解菌,分别属于8个属。重量法测定降解菌的石油降解率,其中5株的石油降解率大于30%。GC-MS分析结果表明,石油降解菌多倾向于降解烷烃,对多环芳烃的降解能力较差,其中5株细菌的烷烃降解率较大,仅1株菌D2对多环芳烃的降解率较大,其降解率在34.9%到77.5%。通过对高通量数据的分析,表明食烷菌属是菌群A和菌群E的主要降解菌群,其中筛选获得的菌株E4可能是菌群E的一株优势降解菌。本研究所筛选菌株证明了其石油降解潜力,为油污染海滩生物修复提供了菌株资源。     

福建东山岛地质灾害特征与成因初探

海岛是海上陆地国土和人类开发海洋的远涉基地及前进支点。海岛大幅度地快速增长的开发活动与工程建设使脆弱的海岛生态环境正遭受到严重威胁。东山岛是福建第二大岛,近10年随着水产养殖与育苗、风电建设、环岛公路和房地产开发等海岛利用和开发强度的加大,海岛地质灾害及潜在风险陡增。基于现场调查和遥感影像解译,分析东山岛赋存的地质灾害类型及其分布,初步探究了主要地质灾害的诱因,为更有效地保护和可持续性开发东山岛,制定合理长效规划、防灾与减灾对策提供准确依据,并为福建及周边基岩岛的地质灾害调查与防治提供实测数据参考。