南堡灘海路島工程與環(huán)境動(dòng)力相互作用的理論與實(shí)踐

前言

灘海是地球表面地形最為復(fù)雜、多變的地區(qū)之一，是各種海洋動(dòng)力環(huán)境，如風(fēng)、波浪、潮汐、海流及海冰等能量集中消耗的地方，處在一個(gè)高能的海洋環(huán)境中，是工程環(huán)境災(zāi)害易發(fā)的地區(qū)。因此，在灘海地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)，必須對(duì)灘海地區(qū)的海洋環(huán)境動(dòng)力特征進(jìn)行深入的科學(xué)研究，對(duì)災(zāi)害進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，才能確保各項(xiàng)灘海工程建設(shè)安全、高效地進(jìn)行。人工島是在灘海地區(qū)的由人工建造的島式陸地，可以作為海上各種生產(chǎn)作業(yè)的場(chǎng)所，或用于建設(shè)海上公共設(shè)施等?？拷哆叺娜斯u，大多有進(jìn)海路與岸相連，離岸距離較遠(yuǎn)的人工島，有的則通過(guò)棧橋連接陸地，有的則與陸地不相連接，采用海上交通船舶進(jìn)行上下。人工島作為人類(lèi)開(kāi)發(fā)海洋的基礎(chǔ)設(shè)施，目前已在世界多個(gè)地區(qū)被廣泛應(yīng)用。在進(jìn)行海上油氣開(kāi)發(fā)建設(shè)時(shí)，人工島也是被經(jīng)常采用的海洋工程方式之一，如美國(guó)洛杉磯長(zhǎng)灘油田人工島、阿拉斯加北坡油田北極星人工島，德國(guó)米特普拉特油田人工島，在我國(guó)渤海灣的灘海油氣勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中，遼河油田、冀東油田、大港油田和勝利油田也在采用建設(shè)進(jìn)海路和人工島的方式進(jìn)行海上油氣開(kāi)發(fā)建設(shè)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。灘海路島工程由于受到風(fēng)浪、潮流、海冰及風(fēng)暴潮等多種海洋環(huán)境因素的共同影響，和陸地上建筑相比，被破壞的可能性更大。

內(nèi)容概要

　　灘海是地球表面地形最為復(fù)雜、多變的地區(qū)之一，是各種海洋動(dòng)力環(huán)境，如風(fēng)、波浪、潮汐、海流及海冰等能量集中消耗的地方，處在一個(gè)高能的海洋環(huán)境中，是工程環(huán)境災(zāi)害易發(fā)的地區(qū)。因此，在灘海地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)，必須對(duì)灘海地區(qū)的海洋環(huán)境動(dòng)力特征進(jìn)行深入的科學(xué)研究，對(duì)災(zāi)害進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，才能確保各項(xiàng)灘海工程建設(shè)安全、高效地進(jìn)行。

書(shū)籍目錄

第l章 南堡灘海路島工程與環(huán)境動(dòng)力特征概述1.1 南堡灘海路島工程與環(huán)境動(dòng)力相互作用研究目的與內(nèi)容1.1.1 南堡灘海路島工程與環(huán)境動(dòng)力相互作用研究主要目的1.1.2 南堡灘海路島工程與環(huán)境動(dòng)力研究?jī)?nèi)容1.2 南堡灘海路島工程概述1.2.1 1號(hào)人工端島工程1.2.2 西線(xiàn)進(jìn)海路工程1.2.3 進(jìn)海路及人工島結(jié)構(gòu)型式1.3 南堡灘?；練夂蛱卣?.3.1 氣溫1.3.2 降水1.3.3 風(fēng)1.4 南堡灘海水動(dòng)力基本特征1.4.1 潮汐1.4.2 波浪1.4.3 海流1.4.4 海冰1.4.5 海域泥沙運(yùn)動(dòng)1.5 南堡灘海工程地質(zhì)特征1.5.1 形地貌特征1.5.2 地質(zhì)概況及地震安全性1.5.3 海底地層巖土工程性質(zhì)1.6 南堡灘海區(qū)災(zāi)害性因素1.6.1 災(zāi)害性天氣因素1.6.2 災(zāi)害性地質(zhì)因素第2章 灘海環(huán)境動(dòng)力因子與路島工程相互作用機(jī)理2.1 波浪對(duì)灘海構(gòu)筑物的作用機(jī)理2.1.1 風(fēng)浪對(duì)灘海構(gòu)筑物的直接作用2.1.2 波浪作用下海底土層的弱化2.1.3 波浪作用下海底粉砂層的液化2.1.4 風(fēng)浪掀沙作用2.2 潮流與灘海構(gòu)筑物的相互作用機(jī)理2.2.1 波流共同作用下泥沙沖淤及地形地貌變遷2.2.2 潮位變動(dòng)對(duì)構(gòu)筑物穩(wěn)定性的影響2.2.3 構(gòu)筑物對(duì)潮流流向、流速的影響2.3 風(fēng)暴潮對(duì)灘海構(gòu)筑物的作用機(jī)理2.3.1 風(fēng)暴潮的成因與特點(diǎn)2.3.2 風(fēng)暴潮與灘海構(gòu)筑物的作用機(jī)理2.4 灘海災(zāi)害地質(zhì)因素與灘海構(gòu)筑物的相互作用機(jī)理2.4.1 海底不良地質(zhì)現(xiàn)象對(duì)灘海構(gòu)筑物的影響2.4.2 灘海構(gòu)筑物對(duì)海床穩(wěn)定性的影響2.5 海冰對(duì)灘海構(gòu)筑物的作用機(jī)理2.5.1 海冰與海工直立構(gòu)筑物的相互作用2.5.2 海冰對(duì)斜坡構(gòu)筑物（人工島、防波堤等）的作用機(jī)理第3章 南堡油田路島工程與灘海環(huán)境動(dòng)力的相互作用研究3.1 路島工程與灘海動(dòng)力環(huán)境相互作用研究方法3.2 潮流數(shù)學(xué)模型研究3.2.1 黃渤海平面二維潮波運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型與潮波運(yùn)動(dòng)模擬3.2.2 渤海灣整體潮流數(shù)學(xué)模型的建立及驗(yàn)證3.2.3 人工島工程局部潮流數(shù)學(xué)模型概況及驗(yàn)證3.2.4 南堡灘海路島工程建設(shè)對(duì)周邊水動(dòng)力的影響3.3 波浪、潮流整體物理模型的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證3.3.1 波浪、潮流整體物理模型的設(shè)計(jì)3.3.2 潮流驗(yàn)證3.3.3 工程建設(shè)前后水流變化的物理模型試驗(yàn)3.4 南堡灘海路島工程沖淤實(shí)測(cè)成果分析3.4.1 人工島區(qū)3.4.2 進(jìn)海路兩側(cè)3.5 南堡灘海路島工程對(duì)周邊海域海床沖淤影響3.5.1 南堡灘海路島工程建設(shè)引起的沖淤計(jì)算3.5.2 南堡灘海路島工程對(duì)周邊海域海床沖淤影響分析第4章 灘海環(huán)境動(dòng)力對(duì)路島工程影響研究4.1 工程區(qū)域海床穩(wěn)定性現(xiàn)狀評(píng)價(jià)4.1.1 評(píng)價(jià)因子的確定原則4.1.2 評(píng)價(jià)模型4.1.3 1號(hào)人工島區(qū)域海底穩(wěn)定性分區(qū)及結(jié)果評(píng)價(jià)4.2 灘海環(huán)境動(dòng)力作用下路島工程穩(wěn)定性分析方法4.2.1 分析方法的基本原理4.2.2 波浪荷載作用下路島工程穩(wěn)定性分析方法4.2.3 地震荷栽作用下路島工程穩(wěn)定性分析方法4.3 灘海環(huán)境動(dòng)力作用下路島工程穩(wěn)定性分析實(shí)例——以l號(hào)人工島工程為例4.3.1 1號(hào)人工島工程分析模型的建立4.4 路島工程施工期和工后穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)4.4.1 路島工程穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)概述4.4.2 l號(hào)人工島工程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布置4.4.3 施工期監(jiān)測(cè)成果分析4.4.4 施工結(jié)束后監(jiān)測(cè)成果分析4.4.5 現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)成果第5章 南堡灘海路島工程應(yīng)用實(shí)踐5.1 路島工程結(jié)構(gòu)型式5.1.1 人工島的共同點(diǎn)及結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)5.1.2 南堡油田路島工程環(huán)境特點(diǎn)5.1.3 路島工程圍堤結(jié)構(gòu)型式比選5.1.4 袋裝砂筑堤工藝在南堡油田路島工程建設(shè)中的應(yīng)用5.1.5 南堡油田路島建設(shè)模式在1號(hào)人工島工程中的合理應(yīng)用5.2 路島工程防護(hù)技術(shù)應(yīng)用5.2.1 南堡灘海人工島護(hù)島潛堤技術(shù)應(yīng)用5.2.2 南堡灘海路島工程護(hù)底技術(shù)應(yīng)用第6章 綜合概括與建議6.1 理論概括6.2 實(shí)踐成果6.3 問(wèn)題與建議參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（3）在保證工程安全的前提下如何需要工程建設(shè)的成本。減少工程建設(shè)成本就需要合理規(guī)劃，精心設(shè)計(jì)，科學(xué)施工。任何工程除了確保安全以外，都有降低成本，使用方便等問(wèn)題。例如要建造人工島，就有把島建得多高，即島的地面高程問(wèn)題。如果島地面高程太低，就很不安全，大浪、風(fēng)暴潮等惡劣海洋環(huán)境下，會(huì)被海水淹沒(méi)出現(xiàn)安全事故，但如果光考慮安全問(wèn)題，把島建得太高不但成本增加，而且人員從船只上下島等使用會(huì)很不方便。這樣就需要研究出一個(gè)最佳高度，即合理方案。如何得到最佳高度？這就要有工程所在的灘海水位的多年統(tǒng)計(jì)資料，不但要考慮天文潮位、風(fēng)暴潮增減水位等潮位因素，而且還要考慮浪高及工程建成后的越浪量等問(wèn)題。綜合考慮各種因素之后才能確定合理的島的地面高程。再如合理規(guī)劃的問(wèn)題。灘海海水深度有深有淺，要在滿(mǎn)足石油勘探開(kāi)發(fā)需要的前提下，盡量把島建在水深比較淺、海流比較小、比較避浪的地方，這就要求將灘海的海洋環(huán)境動(dòng)力研究清楚，才能既滿(mǎn)足石油開(kāi)發(fā)的需要，又要盡量建在海洋環(huán)境動(dòng)力能量較小的海域。（4）要滿(mǎn)足灘海石油工程對(duì)工程周?chē)臑┖－h(huán)境破壞作用研究的需要。灘海石油工程的建設(shè)或多或少都會(huì)對(duì)周?chē)臑┖－h(huán)境造成不同程度的影響，如rb于灘海工程的建設(shè)，造成周?chē)Ｑ蟪绷鲌?chǎng)及浪場(chǎng)的改變，這樣就會(huì)令灘海能量場(chǎng)改變，進(jìn)而改變海底泥沙的運(yùn)移的方向和強(qiáng)度，從而造成周邊海底的快速侵蝕或淤積。灘海是海洋生命茂盛的地方，水深、海流、水中含沙量等的快速改變，將導(dǎo)致海洋生命無(wú)法適應(yīng)環(huán)境而大量死亡，造成環(huán)境災(zāi)害。如何避免這樣的災(zāi)難發(fā)生，如何使灘海工程建設(shè)盡可能少影響灘海環(huán)境，也是灘海環(huán)境動(dòng)力與工程相互作用要研究的重要課題之一。1.1.2 南堡灘海路島工程與環(huán)境動(dòng)力研究?jī)?nèi)容灘海環(huán)境動(dòng)力與灘海石油工程相互作用的研究?jī)?nèi)容主要包括兩個(gè)方面。一是南堡灘海環(huán)境動(dòng)力特征的研究；二是為適應(yīng)南堡灘海環(huán)境動(dòng)力的灘海路島工程技術(shù)的研究。（1）南堡灘海環(huán)境動(dòng)力特征的研究。

編輯推薦

《南堡灘海路島工程與環(huán)境動(dòng)力相互作用的理論與實(shí)踐》由海洋出版社出版。

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