海洋工程概论

1、 海洋工程的发展及其控制技术概述 学院: 学号： 姓名：1.概述海洋，正在吸引着越来越多的人的关注，已成为当今世界的重要话题。在人类社会面临人口膨胀、资源短缺、和环境污染的一系列问题，在陆地上的发展已经受到很大制约的今天，海洋为人类的和平发展提供了广阔的前景。21世纪将是海洋开发的世纪。这个世纪的重要标志之一是海洋工程，特别是海洋高科技工程的发展。近30年来，世界各国开始大规模开发利用海洋，已形成了近海石油、滨海旅游、海洋渔业、海洋交通运输等四大产业，海洋产业的产值也在不断大幅度上涨。所以，海洋工程涉及到国家的利益和发展，也是当前经济发达的沿海国家不断追加投资，竞相发展，力图抢占的“制高点”。21世纪，谁有能力掌握先进的海洋技术，在海洋工程上有大的发展，谁就能够控制海洋，开发利用海洋，成为海洋强国。 海洋工程亦称海洋技术，是一门主要研究为海洋科学调查和海洋开发提供一切手段与装备的新兴学科。海洋工程是一门综合性的新兴学科。其是指以开发、利用、保护、恢复海洋资源为目的，并且工程主体位于海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程。一般认为海洋工程的主要内容可分为资源开发技术与装备设施技术两大部分，

2、具体包括：围海造田、海上堤坝工程，人工岛、海上和海底物资储藏设施、跨海桥梁、海底隧道工程，海底管道、海底电（光）缆工程，海洋矿产资源勘探开发工程，盐田、海水淡化等海水综合利用工程，以及国家海洋主管部门会同国务院环境保护主管部门规定的其他海洋工程。它与军事工程、土木建筑工程、水利工程、机械工程、造船工程、航海工程、电子计算机工程、采矿工程、系统工程等工程技术学科密切相关。人类对海洋的开发利用可以追溯到很久以前。人类最初的生存空间不过是陆地上的一隅，随着人口的增加，居住地的不断扩大，逐步向海洋发展。在过去很长时期里，人们开发利用海洋主要限于“兴渔盐之利，行舟楫之便”，即进行传统的海洋渔业、盐业和海运业开发。直到后来，人们才对海洋资源进行了细致地调查。20世纪60年代以来，随着现代科学技术进步和对海洋资源的不断发现，海洋开发进入了一个新时期。回顾人类对海洋的开发历程大体上可以分为三个阶段，这三个阶段分别是岸边原始开发阶段、对海洋资源进行广泛调查阶段和近代对海洋资源进行有计划的开发阶段。第一阶段是岸边原始开发阶段。在两千多年前的战国时期，位于山东东部的齐国就已经开始生产盐了，并把海盐运销列国，

3、换取其它生产和生活必需品，大大地推动了齐国的经济发展。当时，人类已经利用涨落潮流使用定制网具捕鱼；使用涨落潮的水位升降来搬运木料、磨面和船只进出；懂得顺流航行能够节约时间和燃料等。这一阶段进行的范围还主要是近岸浅水区域。第二阶段是对海洋资源进行广泛调查阶段。15世纪以后，随着我国指南针的发明和罗盘仪的应用，以及造船技术的提高，使探险和海洋科学考察活动逐渐频繁。例如，我国的郑和的七下西洋，规模宏大，使用了探测器、罗盘、牵星板等当时世界上的先进技术，还有意大利人哥伦布横渡大西洋，葡萄牙人麦哲伦作环球航行，英国航海家库克曾进行三次世界性的科学考察航行以及其他国家进行的科学考察等都表明了世界各国已经开始对海洋环境和海洋资源进行了深入的调查。这一阶段还是处于全面认识的阶段，大规模开采还是寥寥无几。第三阶段是近代对海洋资源进行有计划的开发阶段。在这一阶段，资源开发又进入了一个新的时代。二战后，各国都需要恢复自己的经济，除去利用有限的陆地资源外，更多的人则把眼光投向了海洋，要求政府有计划地开发海洋资源。于是，从海洋中提取资源的一些先进技术，在这一阶段中陆续出现。例如，新型海水淡化，大规模开发海底石油

4、、天然气和其它固体矿产资源，开始建造潮汐发电站，从单纯的捕捞海洋生物向增殖方向发展，利用海洋空间兴建海上机场、海底隧道、海上工厂、海底军事基地等，形成了一些新兴的海洋开发产业。2.国外发展现状欧美一些国家不仅是海洋工程的先行者，还是海洋工程的引领者。 例如，在海洋石油工程装置方面。1887年HL威廉斯在加利福尼亚州海边完成了第一口井，拉开世界近海石油工业的序幕起，至今已经历了一百多年，已研制了多种多样的海洋石油工程装置以及特种工程船舶。在载人潜水器方面，日本继1989年建成深海6500 米载人潜水器“SHINKAI6500”以后，于1993年又建成了世界上第一艘潜深10000米的无人潜水器，用于深海矿产资源和海洋生物资源的调查研究。在超大型浮式海洋结构的研究方面。日本于1999年8月4 日在神奈川县横须贺港海面上建成个海上浮动机场。美国Weidlinger设计院曾为纽约4号机场设计了FLAIR海上机场方案，面积达6平方公里。在海底军事基地方面。目前，世界上海底军事基地最多的国家是美国。美国从上世纪60年代就开始制定一系列建立海底军事基地计划，并逐个完成了“海底威慑计划”、“深潜系统计划

5、”、“海床计划”、“深海技术计划”等等。3.国内发展现状全球海洋工程装备市场需求正在复苏，从全球能源需求、供给及油价走势等因素来看，海工装备市场前景可期。未来全球钻井平台、生产平台和海洋工程船等海工装备的需求市场广阔，着眼于巨大的市场空间，中国近几年加快了海洋工程产业发展步伐。首先我国在载人潜水器的的开发取得了不错的成果。由于载人潜水器不仅在海洋资源勘探开发，而且在水下作业乃至军事方面都有着无人潜水器不可替代的作用，因此世界上许多发达的海洋国家均投人大量人力、物力和财力开发载人潜水器。我国无论从海洋开发角度出发，还是从接近和赶超世界先进水平出发，都有必要进行载人潜水器的研制。尽管载人潜水器因其所处的作业环境和作业功能的特殊要求决定了它在材料、结构、动力、推进、控制、信息采集和传输、水声、生命支持系统等方面都包含诸多高新技术内容，但我国在“十五”期间，在“863”计划中开展深度载人潜水器的研究，某些项目已经达到国际水平，潜深600米的“7 1 03”深潜救生艇是我国第一艘载人潜水器，还有300米工作水深的“QSZII型双功能单人常压潜水装具系统”。其次在海底管线检测与维修教术方面。我国海

6、底电缆的铺设已有几十年的历史，第一条国际通讯电缆于1976年完成，1993年成功研制出MG一1型海缆埋设犁，并于同年成功完成中日光缆的埋设任务。而且目前我国已有石油天然气管线超过2000公里。然后在超大型浮式生产系统方面。海上浮式生产系统不仅应用于海上边际油田的开发，而且也用于大型海上油田。其作业水深也逐步由浅水向深水发展，然而还有不少技术问题有待解决。在我国，对超大型浮体结构的研究工作几近空白，但这并不是说我国的科学工作者对这方面的国际发展趋势和动态缺乏了解，而是对在我国进行超大型浮体结构的应用前景及研制的必要性和战略意义缺乏认识，在研究经费上缺乏支撑。最后在海底军事基地方面。海洋空间利用的一个重要方面就是海底军事基地的建造，其中包括海底导弹和卫星发射基地、反潜基地、作战指挥中心和水下武器试验场等等。我国虽然在小型载人潜水器和无人遥控潜水器等方面已开展了一系列研究，并取得了相关的科研成果，但以军事为目的，能在复杂的水下环境下隐蔽工作，并能完成多种作战功能的海底军事基地的研究仍处于空白。然而，作为海洋空间利用的个重要方面，海底军事基地的开发将会提到议事日程，它不仅能提高我国军事力量和军

7、事威慑力量，而且也会带来其他配套科学、技术的发展，其价值是不可估量的。4.国内外情况对比 随着我国综合实力的快速发展，我国在海洋工程方面取得了不错的成绩，与欧美发达国家的差距在逐渐减小。然而国外某些国家在海洋工程方面的认识明显强于我国。我国海洋工程上面的科技整体上和发达国家相差十年左右。首先，海洋深测核心器件自主程度低，探测装备体系不全、可靠性差，大型观测基础设施建设落后，深海能力差距大。其次高端海洋运载装备设计能力弱，新一代产品关键技术研发落后，关键配套依赖进口，整体上尚未改变跟仿发展模式。然后深水能源勘探程度低、深水工程技术和重大装备自主研制程度低、核心装备依赖进口，天然气水合物勘探试采技术落后。最后海陆关联工程法杖的协调性、系统性不强，各层次、各领域工程发展不平衡，支撑陆海统筹发展能力不足。但是国外的海洋探测工程技术已发展到了一个新时期，他们的国家海洋探测装备产业链已基本建立，像挪威在南极磷虾渔业快速发展，美国加强深海石油和天然气的开采，韩国建立潮汐发电站和风力发电站，日本建设人工鱼礁和海洋牧场等等，国外海洋发展的态势，对我国的海洋发展提供了众多的提示。例如，强化全民意识，提升海

8、洋在国家发展战略中的地位，加强海洋科技创新，提升海洋资源开发能力和加强资源环境保护，保障海洋经济可持续发展。5.自己的见解及自我发展规划2 1世纪人类将全面步人海洋经济时代，海洋开发和利用需要先进的海洋工程技术和各种海洋工程结构物的支撑。中国正面临着一个重大的技术变革、发展时期，要发挥中国的后发优势、把握这一时期的重大技术流国海洋工程界向、跟上世界海洋工程的技术发展。海洋工程结构物高技术和高附加值的特点对造船企业来说既是挑战又具有很大的吸引力。为此，建议国内大型造船企业在未来发展中应将大型海洋工程结构物作为其纲领性产品之一，并关注海洋工程技术的发展，有计划、有步骤地与有关高校、院所合作开展有关的研究，形成一定的技术储备和海洋工程结构物建造能力，为造船工业的发展，为海洋资源的开发、利用和保卫蓝色国土作出新的贡献。 我个人作为具有海洋船舶特色学校的一员，我知道我能做的就是自我努力，不断地发展和提高自己。大学学习与中学的学习不同。大学的学习过程包括授课、自习、作业、考试、实验、研究报告、毕业设计等等，更加具有丰富性与实践性，不再像中学阶段一味地做卷子。因此我认为掌握一个良好的学习方法尤为重要

9、。首先，应该对每节课堂的教学内容进行预习，了解一下大致内容，以便上课时紧跟老师思路。课下认真完成作业，并进行及时地复习，并通过大量的练习来巩固所学的知识，没学完一章都应该回头进行知识梳理，总结与归纳。这样，才会使知识更加深刻地记在脑子里。到学习专业课程的时候更是积极学习，多与老师沟通交流。广泛阅读与教材相关书籍，增强自己的专业学习能力，提高自己对本专业先进知识的认识水平，开阔自己的视野。另外，我觉得实验课尤为重要，在以后的工作中动手操作不可或缺。学校设置了实验课，重在培养我们的动手操作能力，我们应当珍惜每次的实验操作机会，认真做好每一次实验。只要采用正确的学习方法，不断地发展和提高自己，我相信大学毕业后一定会看到一个优秀的自己。另外，大学毕业后，我想攻读硕士研究生，提高自己的专业能力和水平。如果有机会，我更想出国留学攻读博士生，看看国外现在做得怎么样。总之，为了我的目标，我将不懈奋斗。学业完成后，我想从事船舶行业的工作，我国这方面的技术水平并没有达到欧美发达国家的水平，而且我国目前在船舶方面缺少人手，我想能为国家贡献一份我的力量。最后，无论我走到哪个阶段，我终将严格要求自己，勤奋刻苦，拼搏奋斗，以最优异的成绩来回报母校，回报祖国！

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