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工程海冰环境原位监测与研究

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冰川冻土 1995年第S1期17卷 119-123页

作者：隋吉学孔祥鹏国家海洋环境监测中心大连116023 辽河油田滩海勘探开发公司盘锦124010

本文阐述了工程海冰学的概念,论述了工程海冰与海洋工程的关系,介绍了工程海冰环境原位监测研究的工作内容,并给出了1994～1995年度冬季开展的盖州滩海区工程海冰环境原位监测与研究课题的研究内容及工作框图。

关键词：工程海冰原位监测海冰荷载

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北极工程海冰力学参数推算方法的比较研究——以东北航道海域为例

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海洋湖沼通报 2021年第6期43卷 6-11页

作者：段成林董胜王智峰中国海洋大学工程学院山东青岛266100

对国际油气行业规范ISO 19906《Petroleum and natural gas industries-Arctic offshore structures》和我国冰区应用的HY/T 047-2016《工程海冰规范》进行了对比,分析了两种规范对压缩强度、弯曲强度、剪切强度和弹性模量等海冰力学参... 详细信息

对国际油气行业规范ISO 19906《Petroleum and natural gas industries-Arctic offshore structures》和我国冰区应用的HY/T 047-2016《工程海冰规范》进行了对比,分析了两种规范对压缩强度、弯曲强度、剪切强度和弹性模量等海冰力学参数的推算方法,并以北极东北航道为典型海域,给出和比较了基于两种规范的力学参数推算结果。研究发现:两种规范规定的力学参数均与卤水体积、冰温和冰厚等条件紧密相关,但推算方法存在较大差异;在冬季东北航道中间航线上,ISO 19906的压缩强度推算值约是HY/T 047-2016的2倍,而ISO 19906的弹性模量和剪切强度推算值分别略偏大和略偏小,两种规范的弯曲强度推算值较为一致。ISO 19906规定的剪切强度推算公式存在疑问,需进一步的论证或修正。该研究可为我国北极冰区结构设计及规范制订提供参考。

关键词：工程海冰力学参数东北航道 HY/T 047-2016 ISO 19906

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渤海和黄海北部工程设计冰厚变化趋势分析

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哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 659-664页

作者：王安良赵倩隋俊鹏唐茂宁王慧刘煜国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014

针对渤海和黄海北部沿岸风电、光伏和核电等新兴能源中的工程海冰设计问题,本文研究了重现期冰厚及其在大气候背景下的变化趋势。本文分析72 a冰级时间序列表明渤海和黄海北部总体冰情等级呈明显下降趋势;在此影响下,基于20 a渤海和黄... 详细信息

针对渤海和黄海北部沿岸风电、光伏和核电等新兴能源中的工程海冰设计问题,本文研究了重现期冰厚及其在大气候背景下的变化趋势。本文分析72 a冰级时间序列表明渤海和黄海北部总体冰情等级呈明显下降趋势;在此影响下,基于20 a渤海和黄海北部海冰多源观测数据和精细化海冰数值预报资料,研究发现不同重现期冰厚较之前海冰区划值存在不同程度的降低。此外,不同场址设计冰厚受当地海洋环境条件影响较大,单一参考海冰区划值可能存在较大误差。研究表明:针对特定作业地点的工程设计冰厚,需要有针对性地开展精细化评估并考虑大气候背景变化的影响,才能为相关工程海冰参数设计提供更加可靠的依据。

关键词：渤海黄海北部工程海冰冰情设计厚度变化趋势重现期海冰区划

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基于冰力学性质的中国海域冰区烈度区划

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海洋通报 2024年

作者：段成林董祥科王智峰海军研究院国家海洋环境监测中心中国海洋大学工程学院

工程海冰是威胁我国渤海和黄海北部海上油气装备结构安全的重要致灾因子，但现行标准Q/HSn 3000-2002《中国海海冰条件及应用规定》中超半数冰区的烈度等级区划与实际冰强度并不一致。针对该问题，本文提出了以工程海冰力学性质为关键... 详细信息

工程海冰是威胁我国渤海和黄海北部海上油气装备结构安全的重要致灾因子，但现行标准Q/HSn 3000-2002《中国海海冰条件及应用规定》中超半数冰区的烈度等级区划与实际冰强度并不一致。针对该问题，本文提出了以工程海冰力学性质为关键因素的冰区烈度区划标准和分布。采用50年一遇海冰强度作为抗冰设计依据，基于相关分析、主成分分析、正态分析和谱系聚类等多元统计理论，对21个冰区进行定量研究，最终选用离差平方和法作为烈度等级区划参考标准，并给出了以5烈度等级和7烈度等级为典型代表的适用于工程实践的多级别区划空间分布。本文提出的冰工程烈度区划，均不存在实际海冰强度与区划标准不一致问题，可为海冰防灾减灾和冰区标准修正提供一定参考。

关键词：中国海工程海冰力学性质多元统计聚类区划

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冰与海洋结构相互作用问题的分析及模拟

冰与海洋结构相互作用问题的分析及模拟

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作者：张亚伟大连理工大学

学位级别：硕士

北极冰川出现季节性消融,北极航道也即将开通,这使得大规模开发极区油气资源成为可能。随着极区工程活动规模化发展,海冰灾害频发,海冰与结构物相互作用的问题日益突出。为了更好地开发海洋,研究冰与海洋结构相互作用问题对于极区资源... 详细信息

北极冰川出现季节性消融,北极航道也即将开通,这使得大规模开发极区油气资源成为可能。随着极区工程活动规模化发展,海冰灾害频发,海冰与结构物相互作用的问题日益突出。为了更好地开发海洋,研究冰与海洋结构相互作用问题对于极区资源开发意义重大。长期以来,各国学者利用理论分析、数值模拟、模型试验、原型测量等全方位研究手段,对海冰问题开展了深入系统的研究工作。近年来,数值模拟方法在工程海冰应用中得到了较大发展。依托离散元方法建立的模型可以很好地描述冰与海洋工程结构物相互作用过程中的破坏模式,并揭示海冰破坏模式与结构冰载荷之间的关系。本文采用工程海冰的离散元方法模拟了冰与海洋结构的相互作用,开展了海冰离散元分析计算等工作,研究了不同类型海洋结构和海冰相互作用时产生的冰荷载以及海冰堆积问题。研究内容主要包括以下两个方面:(1)对核电取水口结构前的浮冰堆积问题进行了离散元模拟。分析了海冰的速度、密集度及冰量三个参数对结构前海冰堆积过程的影响,从而对海冰最大堆积高度进行合理预判,降低了工程结构因浮冰堆积造成的危害,为海洋结构的合理设计和安全运行提供了参考。(2)对平整冰与海洋锥体结构的相互作用过程进行了模拟。首先将结构冰载荷和海冰破坏模式与汉堡模型试验数据进行对比,验证了数值模拟方法的可靠性。然后分析了海冰速度、锥体水线处直径和锥体角度对结构冰荷载的影响规律。最后,对海冰与海洋结构相互作用的离散元分析工作进行了总结,并对本文后续工作的研究进行了展望。

关键词：工程海冰海洋结构离散元冰荷载海冰堆积

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