贫数据条件下海底电缆故障概率评估方法*

为解决贫数据引起海底电缆失效概率评估的不确定性影响,实施有效的海底电缆故障风险管理,提出1种耦合模糊集理论、层次贝叶斯分析（HBA）和贝叶斯网络的海底电缆失效概率评估方法,识别海底电缆失效致因因素,梳理各因素之间的关联关系,并采用贝叶斯网络(BN)构建海底电缆失效模型;根据数据源特点将电缆失效因素分为数据完全缺失和具有稀少的先兆数据,采用模糊集理论(FST)计算完全没有可用数据的失效致因发生概率,通过HBA估计有稀少数据失效致因的发生概率;以失效致因发生概率为输入,通过贝叶斯网络实现海底电缆失效概率的动态评估。研究结果表明:FST-HBA-BN方法可以解决基本风险因素的数据稀缺问题,量化评估海底电缆失效概率,研究结果可为贫数据条件下的电缆失效风险管理提供支撑。     

基于地球化学特性的海州湾海洋牧场沉积物重金属研究

海洋牧场是一种新的可持续的生产方式,对中国海洋经济的转型具有重要作用.本文根据海底构筑物的密集程度与投放时间把海州湾海洋牧场划分为3个区(外侧区、内测区、中心区),对表层沉积物的温度(T)、酸碱度(p H)、氧化还原电位(Eh)、表面积平均粒径(D[3,2])、总有机碳(TOC)这5种地球化学指标进行原位调查,采用改进的BCR方法对重金属Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd进行连续提取.结果表明,沉积物Eh的横向分布受到了海底构筑物的影响,TOC在11.7~13.5 g·kg-1之间,与p H呈显著负相关;Cu、Zn、Ni、Cr以原生相为主要赋存形态,Pb、Cd以次生相的铁锰氧化物结合态(F2)为主要赋存形态,并受Eh控制;相关性及聚类分析表明,Cr、Cu、Ni、Zn为天然源,Cd、Pb存在明显的人为来源;Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd的可交换及碳酸盐结合态(F1)与TOC显著相关,Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd铁锰氧化物结合态(F2)、Cr、Ni、Cu、Zn的残渣态(F4)都与沉积物粒度显著相关,不同形态的Cd受多环境因子控制;海洋牧场中心区和外侧区沉积物中重金属总量、次生相含量均较内侧区和对照区要低.由于海底构筑物和水动力学的差异性,海洋牧场内侧区细颗粒与有机质对沉积物重金属Cr、Ni、Cu、Zn次生相的富集、吸附作用要大于颗粒再悬浮的释放作用,而在中心区、外侧区细颗粒和有机质影响较小;沉积物富集系数显示Cd出现了富集现象.     

海水养殖业对海底环境的影响

采取综合分析的方法对公开发表的41篇文章中的数据进行分析处理,引用了120多个生物学和地球化学指标进行分析,对同一指标也采用不同的分析方法.对所有可能的成对指标进行综合分析,结果显示很多变量间呈显著正相关或负相关,反映出这些因子影响海底有机物的富集.逐步回归分析结果显示,大多数生物学变量和地球化学变量与渔场的深度和/或...     

基于FMEA和模糊理论的海底管道建造期质量风险分析

为有效控制海底管道建造期间质量风险,采用基于模糊理论的故障模式及影响分析(FMEA)法分析海底管道在此期间众多的质量风险因素。该方法是在传统FMEA方法基础上,结合专家经验和知识确定模糊语言术语集和模糊数,对各风险因素进行模糊评价,根据各风险因素的模糊风险优先度数值(FRPN)进行风险排序,确定涂敷涂层期间需重点关注的风险因素。结果表明:涂层耐阴极剥离、管道腐蚀余量、混凝土抗压强度、密度、涂层张力等性能不满足设计要求是海底管道在涂敷涂层期间质量控制的关键因素。     

基于参考应力法的海底腐蚀管道剩余强度评价

在役海底管道所处海洋环境恶劣,管道发生腐蚀后剩余强度降低。为了更加准确地计算管道的剩余强度,基于ANSYS非线性有限元模拟,采用参考应力法,研究了参考应力分别为(SMYS+SMTS)/2,1.1SMYS,SMYS+69,0.8SMTS,0.9SMTS,SMTS的海底管道剩余强度,将结果与爆破实验数据作对比,提出了参考应力和流变应力取值的推荐算法。研究结果表明,在海底腐蚀管道剩余强度有限元分析中,对于X46,X60和X80管道,建议分别使用(SMYS+SMTS)/2,0.9SMTS和SMTS作为参考应力;推荐使用(SMYS+SMTS)/2, SMYS+69和 1.1SMYS三者中的最大值作为流变应力。     

海底土层地震液化破坏研究综述

地震液化可引起海底倾斜土层的失稳和变形,影响海洋工程结构的使用和安全。通过海底液化的震害实例,分析了海底土层液化震害的特点,对地震液化和液化后土层侧移的研究方法进行了简要介绍和评述,指出了目前海底地震液化及侧移破坏研究存在的不足和亟待解决的问题。     

胜利埕岛油田海底管线防悬空技术控讨与应用

海底管线悬空是安全生产、环境保护的重大隐患.在对海底管线悬空原因分析的基础上,介绍了抛填砂袋法、挠性软管跨接法、水下支撑固定法、水工布法及仿生海草技术等方法的应用、特点.实践表明,仿生海草技术根治了滩海海底管道悬空问题,获得了较好的社会效益和经济效益.     

环境恶化加剧海啸威胁

发生在东南亚的海底地震引发的巨大海啸已经导致了数万人丧生，更多的人无家可归。这是本世纪初全球最恐怖的自然灾害。虽然我们承认大自然的力量是可怕的。但科学家也指出，环境的恶化加剧了海啸对人类的威胁。全球变暖、污染和对珊瑚礁的破坏使得海岸缺乏抵御龙卷风暴和海啸的良性生态环境，沿海的居民在灾害面前显得特别的软弱无力。     

大连-烟台海底光缆路由区硫化物分布规律及成因探讨

通过对大连.烟台海底光缆路由区海底土中的硫化物含量分布规律的研究,发现路由区表层海底土中硫化物含量最高为47.1×10-6,分布在路由的北端;最低含量在检出限以下(即＜0.5×10-6),分布在路由的中部和南部的大部分区域.1.0～1.5 m层海底土中硫化物含量均在检出线以下.说明表层海底土中硫化物的含量远大于1.0～1.5 m层海底土中硫化物含量.对其原因进行分析,发现该海底土中硫化物含量的分布规律主要受海底土类型和水动力特征的影响和制约.     

海底天然气管道单孔泄漏冲击波的数值模拟研究

海底天然气管道泄漏瞬间产生巨大的冲击波,可能会造成水下冲击爆炸。基于VOF多相流模型和组分传输模型,建立了海底天然气管道单孔泄漏扩散的数值模型,对海底天然气管道单孔泄漏气体扩散规律及其冲击波的形成过程进行数值模拟计算与分析,并在此基础上,通过正交试验,选取泄漏速率、泄漏孔径和海水流速3个影响因素,对监测点处气体泄漏冲击波的动态压力进行多因素耦合分析。结果表明:气体泄漏冲击波的形成过程可分为起始阶段、冲击阶段和衰减阶段三个阶段;泄漏孔径、泄漏速率和海水流速对单孔气体冲击波动态压力的影响程度依次减弱。