海洋工程基础

1. 海洋如何划分？是依据什么划分的？海洋如何划分？是依据什么划分的？答：海洋可划分为洋（大洋） 、海、海湾及海峡。洋是海洋的主要组成部分，海与海湾、海峡是海洋的附属组成部分。划分依据是各自的海洋要素特点、海底地貌及形态特征。2. 我国近海海洋资源有哪些？我国近海海洋资源有哪些？答：我国近海及其管辖海域的海洋资源丰富，包括在近海岸和浅海大陆架上的石油资源；在近海岸和浅海大陆架上的天然气；高产量的海盐；海洋生物资源；拥有多金属结核矿区等。3. 风载荷是海洋工程结构物的重要设计控制载荷，对结构物进行抗风设计风载荷是海洋工程结构物的重要设计控制载荷，对结构物进行抗风设计是结构安全的重要保证。请以船舶为例说明。是结构安全的重要保证。请以船舶为例说明。答：风是大气显示能量的一种方式，风速越大，其作用越强。对船舶来说，风的作用会使它发生横摇和纵倾，过大的风倾力矩将会使船舶失去稳性而翻沉。有些细长结构如桅杆等在强风风力的直接作用下会发生较大变形和大幅度振动，甚至失稳断裂而遭到破坏。此外，海洋在风的作用下还会产生海浪和海流，两者也是造成船舶破坏的的主要载荷，设计中必须考虑的环境载荷因素。4. 何谓波浪折射？何谓波浪折射？答：波浪自深水向岸边传播进入浅水后，由于水下地形影响，等深线往往与波峰线不平行，在平面上波浪传播方向发生偏转并引起波高的变化，这种近岸波浪传播变形现象称为波浪折射。5. 简述浅海近岸的海浪特性。简述浅海近岸的海浪特性。答：波浪传播至浅海近岸，由于水深、海底摩擦、地形、障碍物等环境因素变化的影响，使得波浪的传播发生变形，出现波长变短、波速变慢、波向转折、波高增大、波浪破碎等特性变化，在岸壁斜坡、结构物前的波浪将发生反射与绕射等现象。6. 何谓海啸？简述为何海啸会形成滔天巨浪？何谓海啸？简述为何海啸会形成滔天巨浪？答：海啸是一种灾难性的海浪，通常由震源在海底下 50 千米以内、里氏震级 6.5 以上的海底地震引起。水下或沿岸山崩或火山爆发也可能引起海啸。海浪的破坏力是逐渐积聚起来的。 当海浪以 500 公里时速向四周推进，越接近海岸线，海浪同逐渐走高的海床间摩擦也越来越大，推进速度不断减小。其后果是海浪波长缩短、浪高增加，只需要 10 分钟就可以形成高达 30 米的滔天巨浪，这便是人们看到的海啸。 7. 为何我国沿海地区少有发生地震海啸？简述理由。为何我国沿海地区少有发生地震海啸？简述理由。答：这是因为：一是由于我国近海海区有宽广的大陆架，水深较浅，不利于地震海啸的形成与传播。二是源于我国近海海域内侧、外侧分布着众多岛屿和群岛，它们构成一道天然海上屏障，抵消海啸波的作用影响。所以我国沿海地区少有发生地震海啸。8. 波浪对结构物的作用力与什么因素有关？波浪对结构物的作用力与什么因素有关？答：答：波浪对结构物的作用力与所处海域的水深、波浪波高、波浪周期等有关。还与结构物的结构形式、布置、截面形状有关。 9.9. 海浪对海洋工程结构物的影响表现为哪几个方面？海浪对海洋工程结构物的影响表现为哪几个方面？答：答：海浪对海洋工程结构物的影响表现为三个方面：1)巨浪的破坏；2) 结构物与波浪共振，造成毁坏；3)海浪常年累月的长时间作用使结构物损坏。10.简述热带气旋和洋流对地球所具有的重要意义。简述热带气旋和洋流对地球所具有的重要意义。答：太阳是地球的热源。在热带，地球吸收太阳的能量后远比放射出去的多，这些能量大多储存在热带海洋中，因而热带海洋海水温度高。相对的，纬度较高的地方，地球吸收太阳的能量后远比放射出去的少。如果维持这种状态不变，热带地区将越来越热，高纬度地区则越来越冷。因此，有必要将热带的盈余能量传输到高纬度，以保持地球上能量的收支平衡。这个输送能量的任务在海洋中主要靠洋流输送来完成，而在大气中靠气流输送来完成。气流输送的方式有多种，热带气旋的活动是其中一种很重要的方式。11.简述潮汐的基本要素和潮汐的类型。简述潮汐的基本要素和潮汐的类型。答：潮汐的基本要素：太阴日、满潮、枯潮、历时、停潮、潮差。潮汐的类型：半日潮、全日潮、混合潮。12.流经各海区的海流相互连接就形成大洋环流，热盐环流是发生流经各海区的海流相互连接就形成大洋环流，热盐环流是发生在大洋上表层以下的环流，简述热盐环流形成原因。在大洋上表层以下的环流，简述热盐环流形成原因。答：海面的受热和失热，海水的蒸发和降水，大陆的径流，海冰的结冰与融化等因素影响着海水盐度的分布变化，从而使海水密度发生变化，因而产生的密度梯度力推动着海洋环流的运动，形成热盐环流。 13.如何使海洋工程结构物减小或消除还流作用力引起的涡激振动如何使海洋工程结构物减小或消除还流作用力引起的涡激振动的危害？的危害？答：一般采取两方面的措施减小或消除涡激振动的危害。1.对构件进行刚性加固，或增大尺度提高其刚度，改变构件的自振频率，避免它与漩涡发放频率相接近。2.想办法改变构件后的尾流场，破坏尾流场漩涡的规律性泄放，达到避免涡激振动发生的目的。14.海冰对海洋工程结构物的作用力大小取决于什么？海冰对海洋工程结构物的作用力大小取决于什么？答: 海冰作用力的大小取决于以下三个方面。1. 海洋工程结构物的尺度、结构形式、结构刚度和质量的分布，以及迎冰面的形状和接触情况；2.海冰的类型、几何尺度、冰速、冰向，海冰的物理力学性质；3. 海冰的破坏形式。15.简述冰载荷的形式种类，并指出主要形式。简述冰载荷的形式种类，并指出主要形式。答：冰载荷的形式有以下五种：1. 冰原包围。整个海面处于冰层覆盖状态，在潮流和风的作用下，大面积冰原呈整体移动，挤压平台。如果平台能够承受，冰原被桩腿切入或割裂。这种载荷呈现周期性，并伴随着振动。在大面积冰原破碎前，平台受到的挤压力大。2. 流冰（浮冰） 。自由漂浮流动的冰块，冲击平台产生的冲击力。3. 冰层膨胀。冬季气温急剧变化的情况下，整体冰盖层由于温度变化引起的冰体膨胀（冰密度变化）而产生的对平台的挤压的膨胀力。4. 附连冰的拖曳力。平台四周海冰因温度下降而结成一体附连在平台上，冰体由于潮流和风力作用而移动产生对平台的拖曳力。由于水位的波动还会产生垂直的作用力（附连冰的重力和浮力） 。5. 流冰期冰块对平台的摩擦作用力。其中，冰原包围和流冰浮冰两种冰载荷为主要形式。16.何谓风暴潮？何谓风暴潮？答：风暴潮是一种灾害性的自然现象。由于剧烈的大气扰动，如强风和气压骤变（通常指台风和温带气旋等灾害性天气系统）导致海水异常升降，使受其影响的海区的潮位大大地超过平常潮位的现象。风暴潮根据风暴的性质，通常分为由台风引起的台风风暴潮和由温带气旋引起的温带风暴潮两大类。17 简述台风风暴潮的特点。简述台风风暴潮的特点。答：台风风暴潮，多见于夏秋季节。其特点是：来势猛、速度快、强度大、破坏力强。凡是有台风影响的海洋国家、沿海地区均有台风风暴潮发生。18 请简述自升式平台的组成以及它是如何作业的。请简述自升式平台的组成以及它是如何作业的。答：自升式平台主要由平台主体和桩腿组成，此外，配套有升降装置。其中平台主体，是驳船一样的浮体。升降装置采用电动或液压马达驱动，在小型的自升式钻井平台上也采用气动系统或链条系统的升降装置。平台拖航至井位后，先放桩腿下降着底并插入海底一定深度，提升主体，使之沿桩腿上升到离海面一定的高度，以避开波浪对平台主体底部的冲击。钻完井，平台离开井位时，先将主体下降到水面，利用浮力对主体的支持把桩腿从海底拔出、升起，然后移到新的井位。19 简述海沟是怎样形成的。简述海沟是怎样形成的。答：这是地球板块运动的结果。大洋板块与大陆板块相互挤压，密度较大的大洋板块斜着俯冲进大陆板块下方，两者接触的地方就形成了一道长长地“V”字形深沟；与此同时，大陆板块被“顶”了起来，形成一串与海沟平行的岛弧，它就像海沟的影子一样，海沟走到哪儿它就跟到哪儿。20.简述绞吸式挖泥船由哪几个系统组成。简述绞吸式挖泥船由哪几个系统组成。答：由四个系统组成：（1） 吸排系统: 从绞刀架前端吸泥头开始到船尾排出口并和船外排泥系统一起，称为绞吸式挖泥船的吸排系统。 （2） 绞刀传动系统：绞刀是绞吸式挖泥船的切削工具，刀呈螺旋片状，一般是 3 6 片。 （3）定位横移系统： 绞刀每次切削厚度约为四分之一绞刀直径，每次切削宽度约为三分之二绞刀直径。4绞刀架: 绞刀架是绞吸式挖泥船的主要构架。 21.请简述半潜式平台的组成及其特点。请简述半潜式平台的组成及其特点。答：半潜式平台外形与坐底式平台相似，也由下层浮体(下船体)、上层甲板和中间立柱三部分组成，但是下层浮体不坐底，能升降。工作时，向下船体注水，使其下潜至一定深度，上层甲板处于水上安全高度。作业结束时，将下船体中的压舱水排出，平台上升，即可拖航。平台水线面积小，波浪影响小，稳定性好、工作水深大，新发展的动力定位技术用于半潜式平台后，工作水深可达 900-1200 米。半潜式与自升式钻井平台相比，优点是工作水深大，移动灵活；缺点是投资大，维持费用高，需有一套复杂的水下器具，有效使用率低于自升式钻井平台。22.简述海洋开发战略的意义和作用。简述海洋开发战略的意义和作用。答海洋是人类社会可持续发展的宝贵财富和最后空间，海洋也是能源、矿物、食物和淡水的战略资源基地，海洋开发战略的意义深远、作用重大。海水液体矿山海底金属矿藏蕴藏丰富海洋能源巨大的能源库我国的地理位置陆海兼具我国海洋安全形势十分严峻人们居住环境的改变向海过渡23.请简述斜坡堤与直墙堤各有哪些优缺点。请简述斜坡堤与直墙堤各有哪些优缺点。答：斜坡堤优点：消浪性能好，对地基沉陷变形适应性强，施工简便。缺点：施工土方量大，占地面积大。直墙堤优点：施工土方量小，占地面积小。缺点：墙身地基应力集中，易沉陷；承受水波压力大，易被淘刷而损坏，维护难度大。