海洋工程发展前景

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海洋工程发展前景范文第1篇

关键词：船舶与海洋工程 教学模式 创新实践

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（c）-0181-01

新时期，我国船舶工业站在了新的历史起点上，迎来了前所未有的发展机遇，同时也面临着巨大的挑战。高等学校船舶与海洋工程专业，作为培养我国船舶与海洋工程高等技术人才的重要基地，肩负着历史的重任。按照我校船舶与海洋工程专业培养方案的安排，《船舶与海洋工程导论》是学生早期学习的重点专业基础课程，所以对于学生来说，该课程具有理论性强，概念抽象等特点，如何激发学生的学习兴趣，将学生的基础知识、专业理论及工程实践有机地结合起来，提高教学质量是进行课程改革的目的。

1 课程的内容与特点

《船舶与海洋工程导论》课程是船舶与海洋工程专业的学科基础课程之一，是学生学习和掌握船舶与海洋工程专业课程的入门课程。通过本课程的学习，使学生了解船舶与海洋工程领域的最新发展动态，并能够比较全面地了解船舶与海洋工程专业的培养目标、课程体系设置和业务培养要求，使学生能够对后续课程的学习、专业方向的确定、自主创新能力的训练等开展比较系统的规划。本课程主要是通过理论教学和实验教学环节，使学生了解和掌握船舶与海洋结构物的基本概念和基础知识，包括船舶与海洋结构物的性能、结构、设计方法和建造工艺等。

如图1所示，《船舶与海洋工程导论》课程内容丰富，知识点密集，既有较浅的理论基础，又有较强的实践性。参考现用的教材，《船舶与海洋工程导论》课程至少涉及的学科知识有物理、高等数学、工程材料、焊接技术、船舶设计原理等。教材内容所涉及的知识面非常广泛，并且大多属于实践性很强且非常具体的专业技术，由于缺少工程实践经验，使得学生的主动性和积极性受到了一定的影响。

2 课程教学模式改进建议

2.1 教学内容

将教学内容梳理、归纳，合理的继承与保留传统成熟的教学内容，及时有机地纳入新知识、新技术。利用无限的网络来丰富有限的教材，以图形、声音和视频等现代教育技术手段表现出来，有机地将本课程连接成一个整体，充分发挥学生的主观能动性，提高教学质量。同时，还应以学生为主体，鼓励学生主动思考，使学生具备分析和解决实际问题的能力，从而提高课程教学水平。

2.2 教学形式

工学结合下的课程教学改革模式，应该采取学校与用人单位紧密合作.以培养学生的全面素质、综合能力为重点。以就业为导向，利用学校和用人单位两种不同的教育资源和教育环境条件，遵循平等互利的原则和高校教育规律进行优势互补的紧密合作，采用课堂教学与生产实践有机结合的教学理念，在整个教育教学的过程中将学习与工作融会贯通，培养具有较高实践能力和创新精神的人才。

2.3 教学手段

高校应提高教师的专业素质，适当及时增减教学内容，改进教学方法和手段。采用多媒体课件、影像资料、教学实验及工程实践等多种多样的教学手段，使学生在学习了专业相关知识的同时，提高学习的主动性和积极性。对课程的主要内容采用直观、生动和形象的多媒体动画进行演示，将抽象的概念形象化，提高学生学习兴趣和教学效率；不断开发网络教学资源，利用学校公共网络平台，建立了与学生教学互动的机制，为学生提供良好的自主学习环境；充分利用综合性实验、教学案例、视频案例、教学模拟软件、淮海讲坛和企业实习等实践教学条件，培养学生的实践能力；借助专题研究和大学生科技创新项目研究等活动，培养学生的学术兴趣和研究能力。

2.4 认识实习

在课程开课前，安排学生进行专业认识实习，在实习时应关注船舶设备的结构组成、工作原理和安装顺序，以及相关设备的制造过程等，重点关注设备的焊接方式及质量，为本课程的学习奠定基础。然后通过课堂讲授，使学生掌握船舶与海洋工程的基本理论和基本知识，在金工实习和专业认识实习的基础上加强对专业知识的进一步了解，也可准备一些简单的设备模型提供给学生进行拆装，以加强对船舶结构的了解。

2.5 考核方法

在效果评价上，应摒弃以往单一闭卷考试的形式，而应采用考试与考查相结合的形式，综合评价学生的学习效果。让学生深切感受学与不学不一样，认真学与应付学不一样，实践与不实践不一样。如此会进一步促进学生对后续专业课程的投入和学习态度及方法的修正。

3 结语

结合培养方案、教学大纲要求和当前教材实际情况，教学内容、教学形式、教学手段、认识实习、考核方法等多方面改革创新与实践并举，多角度实现《船舶与海洋工程导论》课程教学模式改进。

通过本课程的学习，使学生对船舶的设计、制造和海洋工程拥有了一定的理论知识和实践经验。对于后续如《船舶结构》《船体制图》《船舶设计原理》等专业课程的理解及掌握奠定了扎实的知识基础。如此举一反三。学生可以对与船舶相关的设备及机械进行分析设计、结构制造及检测等，为将来参加工程工作打下了坚实的基础。

参考文献

[1] 高高.关于船舶及海洋工程专业基础课教学的若干思考[J].船海工程，2008（4）：153-155.

[2] 朴燕，王宇，臧景峰.高等教育实践性教学改革和创新探索[J].中外教育研究，2009（6）：82-83.

[3] 谢永和，王伟.地方性高校船舶与海洋工程专业人才培养模式的研究与探索[J].浙江海洋学院学报，2008（4）：457-461.

[4] 胡乃辉.浅析“十一五”船舶与海洋工程的发展前景[J].广东造船，2007（1）：13-15.

海洋工程发展前景范文第2篇

目前，正值海洋油气开发设备行业的蓬勃发展期，博迈科此时登陆A股市场，使得博迈科的竞争力达到一个新高度。11月10日，博迈科已申购完毕并且广受投资者的热捧，从此博迈科踏上资本市场新征程。

博迈科成立于1996年，是一家专注于国际市场的专业模块EPC服务公司，致力于以海洋油气工程、液化天然气工厂和矿业为主的各类模块设计和集成建造。公司产品面向全球市场，主要客户均为国内外知名客户，在国际海洋油气开发装备制造行业具有较高的知名度和一定的市场份额。

以本次公开发行股票为契机，博迈科在未来3年紧紧围绕国家大力建设海洋工程的发展战略，抓住天津滨海新区跨越式发展的历史性机遇以创新为主线，全面提升企业的核心竞争力和经营规模，实现公司自身的跨越式发展。

20年的专注

油气开发装备建造业是一个竞争充分的行业，作为国内最早从事海洋油气开发装备模块化制造的企业之一，博迈科这20年来就专注提升自身核心竞争力的技术。

在海洋油气开发领域，博迈科针对不同产品和项目需求相继开发出“大型结构物高精度称重技术”、“海洋大型结构物非滑道模块化建造技术”、“大型结构物非滑道分层建造技术”、“大型模块轴线车装船调载技术”、“模块结构总装精度控制技术”、“电气模块电缆桥架系统优化设计技术”、“大型结构物建造垫墩和称重垫墩复合设计优化技术”等一系列国际先进和国内领先的模块建造技术。

在矿业开采和天然气液化等领域，博迈科还针对项目开发了“大型矿业模块建造过程支撑优化技术”、“大型矿业模块场地运输及轨迹优化技术”、“大型LNG模块多吊车协调作业技术”等模块建造技术。多年研究和积累的模块化建造技术使公司的建造水平始终处于行业的领先地位。

20年的专注，使得博迈科成为天津滨海新区一道亮丽的风景线。其主要以海洋油气开发、矿业开采、天然气液化三大领域为发展核心，且不断延伸自身的产品线，涉及到生活楼模块、电气模块、上部油气处理模块等数十种类别，多年研究和积累的模块化建造技术使其建造水平始终处于行业的领先地位。

此外，20年的专注也让博迈科提交了一份份靓丽的成绩。在出炉不久的2016年前三季度的财报显示，博迈科前三季度的营业收入为24亿元，净利润为2亿元。此外，在过去三年（2013年～2015年）里，博迈科的营业收入分别为8亿元、12亿元和22.9亿元，净利润分别为0.8亿元、1.4亿元和2.2亿元。与此同时，博迈科预计2016年全年营业收入为26亿元～28亿元，同比增幅为13%～22%；预计净利润为2.3亿元～2.6亿元，同比增幅为4.92%～18.6%。

高端客户遍全球

博迈科的主要客户均为国际知名的油气开发公司、矿业开采公司、海洋工程项目总承包公司、工程咨询设计公司、专业油气处理工艺设计公司、电气及各种设备提供商。多样化的客户结构为公司提供了充足的订单和丰富的业绩。

主要客户分布在世界各地，包括澳大利亚、巴西、中东、北海、非洲、东南亚、南海、渤海湾和墨西哥湾等海洋油气资源丰富的地区，设计公司主要集中在汇集顶尖高端设计公司的欧美地区。主要的客户均为国际知名企业，不论是家喻户晓的“三桶油”，还是世界最大的电气工程集团之一 ABB，亦或者是2015年《财富》杂志世界500强排名第3位的荷兰皇家壳牌公司（世界主要能源和化工跨国公司之一）都位列这份高端名录其中。

高端客户拥有良好的商业信用和充裕的资金保障，不仅有利于项目进度的结算和款项的按时支付，也有利于公司的资金周转和再投入。高端客户群体基于其长期发展目标，有较为长远的投资规划，在行业经济波动情况下，仍能保持持续稳定的投资。

博迈科也凭借自身的专业赢得客户的认可，同时也获得Conoco Phillips、Apache、MODEC、中海油、BHP Billiton、Bechtel等公司的赞誉和推荐，在行业内建立了良好的口碑，并受邀参与多个项目的投标。

目前恰逢海洋油气开发装备行业的发展的蓬勃期。在国内，国家有关部门《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》、《海洋工程装备产业创新发展战略（2011～2020）》等一系列的支持政策和规划，这对博迈科所处的行业发展有极大的推动力。

在国际方面，据Douglas-Westwood预测，2013至2017年间，全球在浮式生产领域的投资将达910亿美元，比2008至2012年翻一番，其中FPSO的投资将占到总量的80%左右。随着人们资源消耗和环境污染问题意识的不断增强，世界各国对矿业开采的要求不断加大，矿业开采领域发展前景广阔。

海洋工程发展前景范文第3篇

【关键词】土木工程 现状 发展趋势

引言

土木工程的发展现状中国的土木工程建设在近年来，发展极为迅猛，发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已，几乎整个中国成了一个大的建设工地。现代建筑技术不断朝着规模化、自动化、复杂化与多样化的方向发展，各种新的设备、新的技术以及施工工艺不断涌现，土木工程在改革开放的刺激下迅猛发展，取得了不少成就，下面将介绍一下土木工程的现状并对未来的发展前景进行展望。

1、土木工程的发展现状

1.1土木工程建设取得巨大发展成就

我国的土木工程建设从2O世纪5O年代起一直没有停过，且发展很快，尤其在近年来，发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。直到17世纪70年代生铁应用、以及随后熟铁应用于建造桥梁和房屋，形成了土木工程发展的第二次飞跃。19世纪中叶以后，出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料，其中钢筋承担拉力，混凝土承担压力，发挥了各自的优点。20世纪初以来，钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。同时，发展高新技术对土木工程提出了更高的要求与标准，比如：海洋采、炼及贮油事业的发展需要建造多功能的海洋工程，核工业的发展需要建造安全度极高的核反应堆与核电站，微观世界的研究需要建造技术要求极高的加速度工程。在土木工程的长期实践中，人们不仅在房屋建筑艺术取得了卓越的成就；而且对其他工程设施，也通过选用不同的建筑材料，配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又良好的工程。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力，大大高于钢筋混凝土结构，因而用途更为广阔。

1.2新型建筑材料的开发与应用

随着高标号的水泥大量生产，各种高强度、快硬、复合以及节能轻质的混凝土不断的进行开发研制，钢化玻璃、涂层玻璃等都在土木工程领域得到长足发展，建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用，谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势，作为土木工程领域的一个重要突破，目前已经在钢筋混凝土中的加固起到很大的作用，并且取得了非凡的成果，我国在这一领域取得了非常瞩目的成就。

1.3预应力技术的应用

我国的预应力技术经过三十几年的发展已经达到了一个新的高度，在跨度大、柱网大以及开间大的多层和高层建筑中，预应力技术得到广泛的应用。在建筑大跨度公共建筑、会议展览中心等结构中都需要预应力技术，对于各种新的建筑工程来说，预应力技术有其特有的优势。对于解决路面混凝土开裂、缩缝减少等方面，都有着非常良好的应用前景。作为海洋工程建造的重要材料，预应力混凝土具有较高的抗裂性以及较好的耐久性，在各项海洋工程中可以发挥其重要的效能。对于旧建筑的加固改造、拆除以及加层中都有着非常广泛的应用。

1.4结构设计更加完善

当前土木工程设计中风荷载以及地震荷载正在成为主要的控制因素，更高、更长和更柔韧成为结构设计的发展趋势，许多大型复杂结构体系的抗风抗震设计理念正在发生很大的转变，对于特大跨度桥梁的结构体系设计逐渐成为热点研究话题。城市地下空间是一个十分巨大而丰富的空间资源，如果得到合理开发，其节省土地资源的效果是十分明显的，另外工程实践也表明.地下空间开发在我国一些大城市特别是沿海城市条件已基本成熟，而且是现代城市开发的必然趋势。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设， 以缩短工期、提高经济效益。环境工程。其次， 由计算机技术和力学的结合产生的新的计算理论和计算手段和新材料的结合。计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。

2、土木工程未来发展趋势

2.1空间上全方位开花

目前城市化进程不断加快，人口急剧膨胀，城市规模不断扩大，用地紧张、空间拥挤、交通堵塞等问题急剧恶化，城市病越演越烈，人们的居住环境产生了许多影响，对于社会经济的进一步发展有着严重制约。因此土木工程未来的发展趋势将逐渐向高空与地下发展，生存与生活的空间亟需拓展，作为城市发展的必然产物，高层建筑在数量上与高度上也逐渐加大，特别是地下空间近年来对于城市发展的作用越来越大，相比高层空间发展，对于地下基坑的开挖深度越来越大，而其发展也有着非常大的吸引力，由于城市地下空间的开发无需支付土地费用，并且作为资源非常丰富的空间，地下空间如果能够合理的进行开发，将会对土地资源起到非常显著的节约作用。根据实践证明，地下空间开发在沿海城市的技术发展已经非常成熟，并且现代城市的发展已经越来越重视地下空间的发展。

目前我国正开始向海洋拓展土木工程建造，如在黄埔江外滩的拓岸工程，人工岛建造、围垦以及拓岸工程都是有共通之处的，未来将会有许多像上海这样的近海城市人工岛出现。

2.2高性能材料的广泛应用

高强性能、良好的塑性都是钢材发展的方向，目前许多先进国家都已经提高其屈服点，并且将其作为钢材的规范，对于高强度钢材的合理利用是未来土木工程发展的一个重要趋势。高性能材料的开发利用以及各种材料的特性如何充分发挥，都需要采用复合技术以及多种特殊功能的复合材料。地方材料的充分利用、天然资源的合理保护，大量使用工业废渣作为土木工程材料都是对于生态环境的一种有效保护措施。更加节能环保的生产技术被应用到建筑工程中来，各种对于人体有害的材料与颜料的使用率逐渐降低，产品可以不断的进行循环与利用，减轻污染。

2.3建筑工业化

当前环境问题是一个全球瞩目的热点问题，而土木工程与环境工程也逐渐融为一体。城市综合征、海水污染、水平线上升、沙漠化等都是与人类生存息息相关的话题，并且都与土木工程有着重要联系。当前开发资源、民用建筑等人为作用的影响都会产生大量的耕地被破坏，人均占有土地的减少，许多工程建成以后都会对环境产生重大影响，为了有效的控制土木工程对人类生存环境的干扰，建筑也机械化的进程大大加快了步伐，在重点工程建设中建筑工业化已经成为不可逆转的趋势。标准化与多样化是当前建筑产品的一个重要趋势，为了适应社会化大生产方式，采用更加专业、联合的施工组织形式，推进新技术、新材料的应用，推广新工艺的实施。

3、结束语

目前，我国在土木工程中一些领域已经处于世界的领先地位了，但在土木工程的设计、施工和理论研究方面的总体水平与发达国家相比还有一定的差距。对我国土木工程建设的发展现状.发展机遇和发展趋势的分析，可以看出我国土木工程建设在未来的实践中，将会取得更好 的发展。

参考文献：

[1]丁苗苗，王军.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J/OL].城市建设理论研究（电子版），2015（03）.

海洋工程发展前景范文第4篇

1关于深海漂浮式能源中心的设想

现有的各种可再生能源中，风能是除核能外，技术最成熟、最具开发条件和最有发展前景的发电方式，同时风能资源蕴藏量也特别巨大，远海风能储量则更多.

自20世纪90年代起，国外开始建设海上风电场.海上风电场以它独特的优势，正日益成为未来风力发电的发展方向.由于绝大部分海上风能集中于水深超过60 m的区域，所以海上风电场的建设由浅水的近海区域发展到深水的远海区域已成必然趋势，但是如果按照目前近海风电场采用各种固定在海底的贯穿桩结构（如重力基础、单桩基础或多脚架基础）的传统方法，整个风力机基础的制作成本将随着海水深度增加而急剧上升，这将会使深海风电场的建设在工程和经济两方面都变得不可行.

同时，由于漂浮式海洋工程平台造价高昂，因此在漂浮式风力机平台上集成海流和波浪发电，从而形成深海漂浮式能源中心将成为合理的选择，对此国外已有相关研究.

综上所述，深海漂浮式能源中心是深海能源开发利用必需的装备，是深海风电场和大容量波流电站应用的基本核心，也是产品技术含量高的综合集成式成套发电设备.同时，深海漂浮式能源中心相关技术是新能源技术和海洋工程两大学科领域相结合的研究课题，可在一定程度上缓解我国能源分布与需求格局存在的巨大矛盾，因此也是一种具有战略意义的新能源形式.对其深入研究对于充分利用我国广阔的海洋国土，缓解我国东部发达地区能源严重紧缺的现状，均具有重大的理论、经济和社会意义.

2现有海洋工程水池及其不足

早期的试验水池都是为了满足船舶工业的需要，水池长而且狭窄，安装有拖曳模型和自行拖车.后来为了探究船舶操纵性，开始出现圆形水池.海洋工程平台一般为无航速装置，采用固定锚泊安装，波浪和海流无特别流向.因此原有船舶水池无法满足系泊系统测试，改变波浪入射角必须重新安装模型，这样会有较强的池壁效应，不再适合海洋工程构筑物的水池试验.自20世纪70年代起，开始出现了用于近海石油开发相关试验的水池，即海洋工程水池[5].在挪威、美国、荷兰、日本、加拿大等海洋科技发达国家，海洋工程水池作为发展海洋高新技术必不可少的配套基础研究设施，由国家投资建设.代表性的海洋工程水池概况如表1所示.

表1国外海洋工程水池概况[6]

Tab.1

Overview of foreign ocean basins

上述水池虽然可进行深海漂浮式风力机乃至深海漂浮式能源中心的水动力学试验，但因它们主要面向海上钻井平台等复杂深海结构的研究，故试验费用高且针对性不强.

目前没有可直接用于海上漂浮式能源中心的专用海洋水池，表2给出了类似的关于海上漂浮式风力机的试验技术参数.

表2漂浮式风力机模型试验技术参数[7]

Tab.2

Technical specifications of floating wind turbine hydrodynamic experiments

由表2可见，模型缩尺比在1∶20到1∶150不等，估计随着风力机和其它波流发电装置的发电功率的增大，未来的模型缩尺比将会超过1∶150.因此，小模型水池试验的研究将会是未来风力机水池试验的一个重要挑战.

针对深海漂浮式能源中心水动力试验这一背景，本文参照已有的研究和相应的国家标准[8]，提出了一种新型的风浪流联合试验装置，并对该装置的各子系统部件和测量控制系统进行了详细的探讨.

3风浪流联合试验装置及其控制系统

3.1风浪流联合试验装置

风浪流联合试验装置主要用来模拟深海漂浮式风力机的工作状态，如模拟海上的风、浪、流等[9]，因此，可将其分为四个部分，即：水深调节系统、造波-消波系统、造流系统和造风系统，如图1所示.

图1风浪流联合试验装置示意图

Fig.1

Schematic diagram of the test equipment

3.1.1水深调节系统

水深是指海洋静水面至海底的垂直距离，通常称为海洋平台的工作水深.该装置为了满足不同水深的模拟要求，为2 m深的深水池配备4 m深的假底.假底由混凝土浮箱连接组合而成.在假底下部安装多根钢缆，通过安装在池边的多个空压卷扬机装置调节钢缆长度来实现假底的上下移动，从而达到调节水深的目的.对于一般水池试验，模型缩尺比通常为1∶50～1∶70，水池模拟海水深度可达300～420 m；若采用小尺度模型试验，模型缩尺比最小可至1∶150，水池模拟海水深度最大为900 m，均满足深海漂浮式风力机的要求[10].同时，可在假底加装振动装置，用于模拟海底地震.

3.1.2造波-消波系统

水池内尺寸为15 m×2.5 m×3 m（水深2～2.5 m），整个造波-消波的过程都在水池内完成，具体可分为造波系统和消波设施两部分.

（1） 造波系统

海洋工 程水池造波系统的核心装置是造波机.我国在造波方面的研究工作从20世纪50年代起步，最初使用的造波装置主要是简单的电气装置.到70年代中期，开始逐渐采用模拟信号控制.随着科技的发展，如今已完全采用计算机进行造波控制.目前，主要的造波机类型可分为摇板式、推板式、冲箱式、空气式以及多单元（也称蛇形）造波机.该试验装置拟采用简单可靠的摇板式造波机.

摇板式造波机的主体部分是一框架式板块结构，其下缘与固定支座采用铰接的连接方式.在驱动机构带动下，造波板绕支座上的铰接点作往复摆动，使板面前方的水抬高或下降，在水面上形成波浪.调节或控制摇板的摆幅和周期（频率），可产生不同波高和波长的波浪.摇板式造波机结构简单，质量较小.采用液压传动机构，既可调频又能调幅，用于制造不规则波，比较方便.

（2） 消波设施

消波设施的原理是通过消波构造装置击碎或破坏波浪形状从而达到消除波能和减少回波的效果.试验水池的消波设施主要有消波器和消波滩（岸）两大类，有网格式和筒阵式等形式.消波器的特点是体积较小，可方便拆卸，但消波效果一般；消波滩体积大，消波效果较好，但需要占用较大的水池空间，建造成本相应较高.国内外大多数水池均采用消波滩形式.本文试验装置亦采用这种消波方式[11].常见的消波滩是抛物线形斜面消波滩，其斜面坡度大小直接影响消波效果，坡度越平缓，反射回波越少，但占用的平面尺寸较大，因此，可在满足消波效果的基础上把坡度取得适当陡一些，使消波滩下缘延伸到水中一定深度即可终止，如图1所示.

消波滩的消波过程是一个复杂的非线性过程，无法通过数学手段解决.荷兰水池的消波滩是通过在高速水池中针对不同坡度、不同吃水深度、不同表面阻尼系数和不同长度进行试验而最终确定形成的.即使如此，也很难保证达到100%的消波效果，而且它也无法解决水池侧壁和模型的反射回波问题[12].

3.1.3造流系统

每个海洋工程水池都要配备造流系统.该系统的造流能力是决定海洋工程水池先进性的重要方面.目前常用的造流系统有池内循环、假底循环与池外循环三种形式[9].在该试验装置中由于需要模拟深海海流，需要将漩涡、回流等扰动消除在水池外，以保证试验区域流场的均匀度和湍流强度等特性满足模型试验要求，故而选用池外循环[13].其工作循环为：水流由水池外大功率水泵驱动后，经过管路和进水廊道进入水池，再经过水池对面的出水廊道返回到管路中，形成一个完整的循环过程.在深水池外的进水和出水廊道内，设置有多种整流设备，以使高速水流进行整流后进入水池，因而具有较为均匀的流速分布，且水流的湍流强度也能满足试验要求.

3.1.4造风系统

风是影响海洋工程的重要环境因素之一.在对深海漂浮式风力机的工作过程模拟中，造风系统是必不可少的.该系统包括变频风机、整流器、风速仪以及计算机数据采集和控制系统.风机悬挂在一个可旋转的吊架上，可使风向与浪向成任意夹角.整流器放置在风机前方，目的是使流至风力机的风是均匀的.通过风速仪与测控系统可调节风速大小，模拟不同风速下风力机工作状态.

3.2测控系统及其主要仪器

测控系统是该试验装置最重要的部分.对于深海漂浮式风力机水池试验，主要目的为测量某固定风速、流速以及波浪条件下的风力机浮台的响应特性.因此，需要配备风速测控系统、流速测控系统、浪高仪、非接触式光学六自由度测量仪器以及其它仪器.

3.2.1风速测控系统

该系统用于调整、控制风速.其作用原理为：首先选定试验所需模拟风速的大小，然后通过风扇造风，并在整流器后放置风速仪，测量入流风速，最后根据实测结果调整造流风扇的变频器，使风速始终稳定在要求的范围内[14].风速测量拟采用AR846型风速测量仪.该仪器与计算机直接连接记录反射时间过程.风速仪量程范围为0.3～45 m·s-1，解析度为0.001，测试相对误差小于3%.

3.2.2流速测控系统

该系统用于调整、控制海流速度.其作用原理与风速测控系统基本相同，即：首先选定试验所需模拟海流的速度大小，然后通过流速仪测量海水的平均流速，最后根据实测结果调整造流水泵的功率，使流速始终稳定在要求值.流速仪拟采用挪威Nortek公司生产的ADV超声波三维流速仪.该仪器流速测量范围为0.005 ～1.0 m·s-1，它在水中含有足够微小粒子的条件下测试相对误差小于1%，足以保证测量所需大小与精度.

3.2.3波浪测量仪器

为了确定波浪条件，需要已知波浪的波谱、浪高和频率.由造波机可得到波谱，而浪高和频率则需要通过波浪测量仪器得到.波浪测量拟采用DS30型浪高水位测量系统.采集仪内置模/数转换器，巡回采集各通道数据，单点采样时间间隔为0.001 5 s （约666 Hz ）.该系统可同步测量多点波面过程并进行数据分析，每次试验前进行标定，标定线性度均大于0.999.为了测量频率，并考虑到浮台对波浪的影响，需要多个浪高仪，最多时需要12个.

3.2.4光学六自由度测量仪器

该仪器是本文试验装置中最为重要的测量仪器.该仪器主要利用图像处理和立体视觉技术对试验平台进行非接触式测量，实时得到平台的六自由度，即纵荡、横荡、垂荡、纵摇、横摇及首摇的运动轨迹，且对浮体的移动没有任何影响.根据其测量结果可对浮台进行RAO频域分析.本文试验拟采用HU型船运动量（六分量）测量系统，它由采集仪、2台摄像机和船标组成.船标上安装有4个红灯、2个蓝灯，固定于平台上.1号摄像机安放于平台的正上方，观测4个红灯的移动变化.由软件计算出平台的纵荡、横荡、纵摇、横摇和首摇5个分量.2号摄像机安放在平台尾部延长线上，观测2个蓝灯的移动变化，计算出平台的升沉.

传感器的量程是可变的，可通过调节摄像机的变焦来改变量程.因为6个灯的空间尺寸是固定不变的，因此量程改变无需标定.

3.3其它仪器

3.3.1系泊拉力测量系统

系泊拉力的测量拟采用2008型缆力测量系统（32通道）.该系统通过USB接口与计算机相连，采样时间最小间隔为0.001 s （1 000 Hz ），采用LA2型拉力传感器测量系泊拉力.该系统可同步测量多组缆绳拉力.LA2型拉力传感器是应变式的，使用350 Ω应变计，组成全桥电路，具有良好的温度特性.LA2型拉力传感器的量程为19.6 N （2 kg ）.

3.3. 2波高测量系统

目的在于提供一种能快速、多点检测波高，并对采集的信号进行实时分析控制的波高测量系统.波高测量系统包括若干波高传感器、与各波高传感器对应的检出电路、放大电路、A/D转换电路、稳压电源和计算机；波高传感器的信号输入到检出电路，经放大电路、A/D转换电路输入计算机.

3.3.3摄像机

主要用于模型试验过程中的摄像.

4试验装置功能

该试验装置可模拟深海条件下的风、浪、流，从而进行风力机浮台响应特性的测量与系泊拉力特性的研究，也可进行浮台倾覆试验.对于某些海上作业平台等简单对象，也可进行一些模拟分析.

4.1不同载荷条件下海洋平台响应与系泊拉力特性

可采用不同类型浮台结构（如单柱平台、驳船平台、Spar平台等）测量平台的六自由度响应特性以及系泊的拉力特性；也可调整工况，测量在风流、风浪、浪流乃至静水影响下，浮台的六自由度响应特性与系泊拉力特性；还可测量在极限工况，如百年一遇的海况下，浮台的六自由度响应特性与系泊拉力特性[12].

4.2海洋平台大载荷倾覆试验和破仓试验

在一定条件下，对平台模型逐渐加大风速，可测出随着风速的增加浮台动态响应的变化.通过不断加大风速，最终可得到浮台所能承受的最大风速，即倾覆风速.也可将平台部分舱体注水，研究平台的破仓水动力特性.

4.3深海漂浮式能源中心的性能试验

该试验系统可模拟深海条件下，进行不同形式风力机、振荡水柱波力发电机和海流发电机的性能试验；也可模拟单一或叠加极端载荷条件下，进行深海漂浮式能源中心的整机动力学特性试验.

4.4其它水动力学试验

由于试验装置可调节试验水深、模拟海底地震，故可进行变水深平台水动力或系泊特性试验，以及海底地震的平台水动力或系泊特性试验.

5结论

本文提出了一种新型简单实用的风浪流联合试验装置，并详细阐述了其结构组成及测控系统与测量仪器，同时介绍了该装置所能进行的各种试验项目.该试验系统可用于模拟深海条件下的风、浪、流，从而进行风力机浮台响应特性的测量与系泊拉力特性的研究；用于测量不同载荷条件下海洋平台响应与系泊拉力特性；可进行海洋平台大载荷倾覆试验和破仓试验；可模拟深海条件下，单一或叠加极端载荷条件时深海漂浮式能源中心的整机动力学特性；也可进行变水深平台水动力或系泊特性试验以及海底地震的平台水动力或系泊特性试验.该试验装置对于深海漂浮式能源中心的研究具有非常重要的作用.

参考文献：

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[12]杨志国.国内外水池造波设备及造波技术的发展现状[J].黑龙江科技信息，2003（9）：99-99.

海洋工程发展前景范文第5篇

1. 1选址

选址，是灯桩建设的首要环节。为满足助航导航功能的需要，灯桩一般建设在偏僻的航道岸边和礁石上，但选址也必须照顾工程施工的可能性，若施工太困难，造价过高，那么再理想的地点都是不现实的。此外还要考虑便于灯桩建成后的维护管理，因为灯桩建设的施工过程是短暂的，而建成后的维护管理是长久的，因此要尽量使建成的灯桩管理方便，维护费用合理，因此必须考虑灯桩的防腐情况、交通情况、维护所需设备等。

1.2建筑设计

灯桩属于构筑物类，一般说，它的体量与房屋建筑相比小得多，但是由于灯桩大多孤独地立于场区的突出之处，非常显眼。因此灯桩虽小却可成为一个城市或一个区域（海区）的标志建筑。从这一点上说，它的外观最好是一个“艺术品”，但它与一般的雕塑艺术又不尽相同，它必需满足构筑物的功能需要，满足有关的规范要求，不能随心所欲，一定程度上限制了外形的创造空间，这可以说是灯桩建筑设计之难点。

1.3结构设计

众所周知，结构设计主要是保证构筑物的强度、刚度和使用寿命，并兼顾经济合理性。

位于陆地上的灯桩，其结构设计是比较简单的，可以按常规的设计方法进行结构设计，但在海中建设的灯桩，其结构设计就比较复杂，除要同陆上灯桩一样考虑抗地震、台风外，还要考虑水流、波浪等载荷，尤其是基础设计，往往依赖于海洋工程手段，但由于工程量小从经济上又很难完整地执行海洋工程的一套，这是个很大的难题，笔者认为最好的办法恐怕还是尽量从选址上做到“靠水而不沾水”。

1.4施工

对施工有利的建设地点，自然是路通，有淡水，有交流电等，这是最理想的地点，但由于灯桩的特殊性，往往难以做到，往往需要建设在孤岛上或者海中的礁石上或者潮间带上，材料、设备搬运特别困难，又没有淡水，没有交流电，而且常受台风等天气影响，可作业时间受限。

为减少灯桩施工的这个难点，最好的办法还是尽量采用轻质材料，采用工厂生产的组件，以减少运输量，减少现场施工工作量，缩短施工周期。

2.材料选择在灯桩建设中起着关键作用2. 1建筑设计方面

回顾灯桩的发展，不同材料的选用，在灯桩的建筑设计上，会影响灯桩的造型和外观艺术效果。

早期用的砖石，由于其可塑性小，所以砖石结构灯桩的造型必然壮实而单调；及至钢筋混凝土结构，它的可塑性提高了，所以钢筋混凝土结构灯桩可以设计成任何造型，但现存的基本上仍是实体的。待到钢结构的采用，才设计成具有一定的通透感的外型。

八十年代，广东曾用过玻璃钢建造灯桩，优点是可设计成各种壳体，外形多样化。可是由于所用材料的固化剂含苯有毒，现场施工又很难作保护措施，对施工工人有害，即使在工厂制造也大多靠手工，难以机械化，发展前景有限。

超高分子量聚乙烯与玻璃钢虽同为高分子材料，但它的主要优点是可以在工厂制造在现场组装，因而不存在玻璃钢的缺点。而工业用铝合金，更可在工厂制造现场组装，又由于铝合金可以在现场焊接，更具灵活性。

超高分子量聚乙烯与工业用铝合金，这二种新材料，表面闪闪发光，光彩夺目，都有极好的视觉效果。因之外形的可塑性极好，所以，新材料的应用，必能激发建筑设计师的艺术灵感，为灯桩的外形设计开辟新的天地。

2.2结构设计方面

不同材料的力学性能不同，必然影响它们的结构设计。新材料力学性能与Q235-A钢力学性能对照如下表：

从表中可见，超高分子量材料的优势在自重轻，强度虽低一些，但只要合理的设计是可以满足需要的。而铝合金，特别是5000系列的铝镁合金，性能与钢差之不大。在此，我们必需改变一说到铝就想到“软”的老概念，对民用铝的确如此，但对工业铝则完全不同。因此用新材料建造的灯桩完全有可能比钢结构更轻巧耐用且便于维护管理。

2.3使用寿命方面

砖石结构灯桩、钢筋混凝土灯桩、钢结构灯桩和玻璃钢结构灯桩的使用寿命，在良好的维护保养的情况下，设计使用寿命一般在50年以上，这已被许许多多的工程实例所证实。至于现时，玻璃钢灯桩不再采用的原因，不在于寿命问题，而是由于玻璃钢是半透光的，制作又是手工涂刷树脂难以均匀，因此从内部向外看疙疙瘩瘩斑斑驳驳很不美观，加上含笨固化剂的毒性，不受欢迎。

目前超高分子量聚乙烯和铝合金材料的老化试验都表明寿命都可达到50年。从灯桩的使用实践说，超高分子量聚乙烯灯桩近几年虽已在使用，但年份有限难以对寿命作评价。铝合金用作灯桩还没有实例，但这种5000系列的铝合金特别是其中的5A05、5A02有很好的防腐性。已广泛应用于船舶、舰艇、汽车和飞机板焊接件、需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等等领域，可以相信它的使用寿命是不成问题的。而船用铝合金的水密门窗我们在灯塔、导标上已采用多年，效果甚好，可作间接佐证。

3.新材料用于灯桩建设的优点

综上所述，新材料用于灯桩建设的优点可归纳为：自重轻、耐腐蚀、免维护、寿命长、标准化程度高（这二种新材料都有标准化的平板与管材，都可在工厂预制）、现场搬运方便、施工便利、工期短等。

值得指出的是，新材料的采用有利于发展绿色经济。

钢筋混凝土离不开现场“湿”作业，在海边缺淡水之地不仅供水困难，而且污染水环境，寿命结束后的残弃物又无法循环利用，不利于环境保护，我们必须拼弃那种反正在荒野，些小污染无所谓的旧观念。环境是一个整体，必须从点滴把关，而新材料灯桩建设时干净，寿终后可再利用。此外，新材料的采用也符合创新拉动经济的新经济政策。

4.经济性讨论

超高分子量聚乙烯灯桩价格比较划算，例如CML806-6000型灯桩每座20.9万元（每米约3.5万元）。

5000系列铝合金板材价格约40元＼公斤，建造一座直径1000毫米、壁厚20毫米、高10米的灯桩的铝合金用量约3.0吨，铝合金材料的费用约12.00万元，据了解专业铝合金加工生产厂，全部加工制作成灯桩也可控制在20.00万元左右，这是可以接受的。

5.新材料灯桩设计中的一些特殊问题5. 1上部结构与基础的联接问题

新材料灯桩的基础仍是用传统的混凝土基础为好。

对于铝合金灯桩，由于目前钢与铝尚不能直接互焊，因此基础的顶面应预埋钢板一块，灯桩的底部应有铝合金板一块，二者用螺栓连接。一般说不同材料间会有电化腐蚀，但由于灯桩交接处所在环境是干环境，这种电化腐蚀是很小的，为进一步避免这种可能出现的腐蚀，可在二者界面间涂以油漆或其它合适的防护物料作隔绝层。