海洋工程基础

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1、第一章1、海洋工程是一门相对较新的学科，它的米来与人类利用自然能源和海底矿藏资源、提供食物來源、提供娱乐休闲活动、运输货物与人员、提供人类居住和安置设施的可替代空间，以及更好地了解海洋的作用过程和进一步发展工程概念，以保护陆地免受各种海洋气象条件侵扰，是紧密相关的。海洋工程可以定义为利用工程原理来分析、设计、发展和管理一些在水中环境，如海洋、湖泊、港湾和河流中运行的系统。还有其他相关学科，如海岸工程、轮机工程、船舶工程、海军工程及近海工程也研究在海洋环境中运行的系统。海岸工程一般应用工程原理于在海岸运

2、行的系统；轮机工程应用于船舶动力与机械系统；船舶工程指的是船体和推进系统的设计；而近海工程应用工程原理于比海岸更深水域的近海工程系统。应用工程原理于海军系统或舰船常称为海军工程。2、拥有海洋工程及相关学科的美国以外的主要高等学校学校名称学位领域学位类型大连理工大学海洋工程本科，研究生上海交通大学船舶与海洋工程本科，研宂生天津大学近海工程、海岸工程研究生3、海洋工程学科一直到20世纪60年代末和70年代初才出现于一些大学内，海洋工程教育相对来说是很新的领域。探索水下环境、发展近海石油及天然气工业、海岸保

3、护和港口的扩展推动了海洋工程的发展4、1950年，美国为了保护海岸线成立了侵蚀海岸委员会，主要行动是填沙护滩。在20世纪60年代，港口、码头和游艇港迅速发展。为发展港口和疏浚航道底部的沉积物，美国陆军工程兵团首先致力于疏浚及疏浚物处理方面的研宄。1987年美国陆军工程兵团发起了“疏浚研究项目”5、近海工程领域的发展趋势与近海工业的发展趋势一致6、遥控潜水器（ROV）是一种无人水T系统，通常包拈1套推进系统，闭路电视及机械或电动-液压操作臂。潜水器通过脐带巾水而船舶控制，阁像和数据也通过脐带传送到水而船

4、舶。第一个闻名于世的ROV是美国海军的CURV,它于1966年回收了西班牙海岸外869m（2851ft）水屮的1枚氢弹。随着近海工业向深海发展，为对付较恶劣的气候如北海，ROV的发展更为迅速。现有的ROV超过1000个，其尺寸小如篮球，大至大卡车，有些可工作于海洋的最深处。这些潜水器可分为系缆式（自由游动）、被拖动式、依赖底部式、依赖结构式、无缆式（自主式）和浞合式（MTS1984）。ROV—般用于近海工业、军事用途及科学研究。1985年9月，WoodsHole海洋研究院的一个科学家小组，利用一个被拖

5、动式ROVArgo&Jason号，找到并拍摄了1912年沉于大丙洋的Titanic号客邮船。自主式ROV是最新发展起來的，可通过预编程序控制完成特定任务而无耑脐带。遥控潜水器前途光明，对于海洋工程师来说，它是一个应用广泛的可贵工具。第二章1、潮汐分为半日潮、日潮和混合潮。一个半日潮在一个潮汐日中有2次高潮，2次低潮；一个全口潮在一个潮汐口中有1次高潮，1次低潮；混合潮是半日潮、日潮的混合，它由众多不均衡的高水位和低水位组成，在一个潮汐円通常发生2次高潮，2次低潮。2、海洋工程师在设计中必须考虑到建筑物

6、能够抵挡波浪冲击而不会损坏3、用于推导线性波理论的主要假设有①流体具有均匀性且不可压缩②不计科氏力①流体无粘性②不计表面张力③流动无旋④底部水平、静止且不可渗透⑤波浪为二维（长波峰）⑥波浪不受其他水流运动的影响⑦表面压力为常数⑧波幅相对波长、水深为小量4、当波峰的轨道速度与波速相等时，波浪变得不稳定，并开始破碎5、在温带和北极地区，考虑冰对海滨和海岸设施的影响是十分重要的。表示冰特征的重要参数有厚度、浓度、持久度和不同的力学特征等。冰与建筑相互作用力产生的后果有：水平刺穿，水平撞坏，竖向顶起，冰蚀和冻

7、结-融化破坏6、冰有很多种类型，包括固定冰、大块浮冰、平整冰、冰岛和海中的冰山。在北极，近岸的冰层称为固定冰，它在秋季和冬季时迅速形成，厚度可达2m（7ft）。通常固定冰在夏季融化后离开近岸，此时就没有冰覆盖在近岸上了。固定冰是与海岸冻结在一起的，比较稳定。大块浮冰比同定冰更靠近海洋，且从不与海洋冻结在一起。固定冰表面光滑，也称平整冰。冰岛和冰山是淡水冰，它们最初是冰，从冰架或冰川上崩裂下來，滚进海里，和运动的浮冰相结合。7、对海水来讲，结冰温度取决于它的盐度。在最大密度时结冰结冰温度是盐度的函数8、

8、近海结构物的使用可追溯到20世纪50年代，在世界上许多大陆架区域，它被用于近海石油资源的探测和开采。它首先在墨西哥湾使用，随后用于墨西哥和巴西的近海水域。20世界60年代，人们开始在北海极其恶劣的环境下安装这些结构物。海底管道把油和天然气输送到海岸，是另一种设计和安装的向陆地输送能源的近海结构物。9、近海汕井开采1根套管（立管）从钻井平台一直延伸到海底，人们将钻杆从套管屮放下去。钻杆由钻头、钻挺和钻管等组成，典型的钻管是钢质的，长9.lm（30ft）,重