海洋工程学科前沿讲座.pptx
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生产力。其研发的海洋工程开发装备等是船舶工业的重要高端产品之一。
（3）为国防安全保障作出贡献
捍卫国家主权尊严、海洋权益和资源、维护领土完整。 1）南海石油被盗采 2）海上运输通道：马六甲海峡 3）南海海洋权益受到侵犯和挑战 4）祖国尚未统一
“奥德赛”号发射平台，由钻井平台改装的发射场， 研究中的美国海军移动基地(VLFS)
单点系泊
深海平台系泊
Spread mooring
二、海洋工程的前沿技术问题
(4)水下工程与技术
本研究方向主要分为潜水器、深海空间站等。
● 潜水器前沿技术
研究新概念潜水器和水下作业方法、潜水器总体和集成技术与方法、水下航行和推进 的流体动力分析和优化、潜水器特种材料和结构、深水远距离动力和信息传输、深水布放 回收技术及其关键过程机理研究、海洋环境潜水器动力学和操纵控制、水下定位、环境感 知和人工智能等。
目前人类开发的海洋资源主要包括：油气资源，空间资源，矿产资源，生 物资源，绿色能源，旅游资源等。
我国海洋战略发展的三大目标： 2020年前：逐步拓展到全部领海和经济专属区； 2030年前后，逐步拓展到西太平洋和印度洋； 2050年前后，拓展到全球公海 。
我国的大陆岸线长18000多千米，加上岛屿岸线14000千米，海岸线总 长居世界第四，大陆架面积130万平方千米，位居世界第五，200海里水 域面积200～300万平方千米，居世界第十。开发海洋已经形成了多产业 组成的海洋经济体系，海洋资源的进一步发现、开发和利用，对于我国的 长期可持续发展，具有越来越重要的战略意义。
航行速度22公里/小时。“奥德赛”的顶部甲板长131米, 宽67米,排水量3万吨;进入发射位置后,浮筒中灌入大量海水,
4500 750 350英尺
排水Leabharlann Baidu也会达到4.6万吨,可以确保发射时的稳定性。
二、海洋工程的前沿技术问题
海洋油气资源开发、海洋空间利用、船舶与海洋工程制造工程实际提
出了一系列的重大科学技术问题： （1）海洋资源开发装备 ● 新概念海洋工程结构物研究开发技术
海洋工程学科的技术支撑作用：支撑海洋开发装备的研制、开发及技术的 持续进步。 装备：深海油气资源勘探、开发、施工、运输等的海洋工程大型装备、深 海工程装备、用以资源运输、海洋空间利用和开发支持的新型船舶和浮体。
海洋工程学科的核心任务：是针对海洋资源开发、利用、保护中的重大工 程技术开展研究，解决关键科学问题，并从应用中发现规律，更深层次地 揭示海洋工程中的客观现象和规律，促进海洋工程与相关学科的发展，使 海洋工程的基础理论与关键技术在国家海洋开发的重大工程建设中发挥重 要作用。
管线和立管在钻探系统中的关键技术等。 ●海洋管线与立管所受环境载荷
海洋流和波浪对管线和立管的非线性载荷作用；水面结构物与管线和立管的耦合运动效 应；海底环境对管线和立管的非线性载荷作用；极端海洋环境条件下管线和立管所受环境 载荷分析等。 ●立管系统安装
TLP立管
墨西哥湾水下立管布置 照光处为吸油装置
二、海洋工程的前沿技术问题
●深海平台关键技术 新概念深海平台、半潜式平台、立柱式平台（SPAR）、张力腿平台
（TLP）、深海平台定位系统和立管系统、深海平台海上运输与安装关键 技术。
半潜式平台
张力腿平台
立柱式平台（SPAR）
二、海洋工程的前沿技术问题
● 浮式生产储卸油系统（FPSO）关键技术 新型FPSO、单点系泊系统、浅水FPSO系统、新型FLNG系统、新型
采油立管
二、海洋工程的前沿技术问题
(3)系泊系统 ● 单点系泊系统
单点系泊系统与立管布置形式的设计；单点系泊系统的动态运动稳定性问题；转塔位 置对单点系泊系统风标效应的影响；单点系泊系统水平回复特性的研究；单点系泊系统 水平运动慢漂阻尼的研究；
● 深海多点系泊系统
深海系泊系统阻尼、动载荷等动力响应机理；深海锚泊定位与动力定位等不同定位模 式间的配合；深海系泊系统形式的选择与布置形式；深海系泊缆组成成分与材料的确定； 深海内波、极大波等非线性海洋环境载荷对系泊系统动力响应特性的影响等。
海洋工程学科的战略地位体现在三个方面：
（1）支撑海洋油气资源开发、维护国家能源安全
我国拥有300万平方公里海疆，油气资源十分丰富。其中南海探明的 油气资源大约为400亿吨。
我国深海技术落后，与国外差距很大，不具备深海装备的研究制造安装 能力。
（2）为船舶工业提供关键技术支持 海洋工程科学研究的成果最终将通过船舶工业转化为具体的大型装备和
● 深海空间站
研究深海空间站顶层设计与总体优化技术、深海空间站超大潜深结构技术、深海空间 站水动力性能优化与综合预报技术、深海空间站潜器搭载与收放技术、深海空间站站载系 统等。
三、海洋工程学科的前沿学术问题
1、极限海洋环境及其与结构物相互作用研究 在海洋运输和海洋开发工程中，极限海洋环境把握十分重要。该方
学科前沿讲座
一、海洋工程学科的战略地位
海洋面积大约占地球表面积的70％，水量约占地球上总水量的97%左 右，蕴藏丰富的资源，具有重要的战略价值。面对目前世界人口急剧膨胀、 陆地资源日益枯竭、环境不断恶化这三大问题，人类把未来发展的希望寄 托于尚未得到充分开发的海洋。世界各国纷纷将开发海洋、发展海洋经济 和海洋产业作为国家发展的重要战略举措，并把21世纪称为海洋资源开 发的新世纪。
FDPSO系统、FPSO/FLNG柔性连接输油系统关键技术。 ● 深海装备的海上安装技术
海上运输或拖航、平台主体安装、平台上部模块安装、深海系泊系统安 装、立管系统安装、水下生产系统安装关键技术等。
TLP与FPSO联合生产系统
Spar湿拖运输
二、海洋工程的前沿技术问题
（2）海洋管线与立管
●海洋管线与立管设计技术 海洋管线、立管的设计技术；海洋管线和立管在油气生产输送系统中的关键技术；海洋
新概念海洋平台开发；边际油田开发技术；新型特种海上工作船研制关键技术；天然 气水合物勘探开发技术；海上风能、波浪能、潮汐能、温差能等新型海洋能源利用技术 与装备；海水、矿产、生物等海洋资源利用技术与装备开发；超大型浮式海洋结构物、 超大型储油装置等。
五万吨级渤海友谊号FPSO
波浪发电装置
图 半潜式风电基础
（3）为国防安全保障作出贡献
捍卫国家主权尊严、海洋权益和资源、维护领土完整。 1）南海石油被盗采 2）海上运输通道：马六甲海峡 3）南海海洋权益受到侵犯和挑战 4）祖国尚未统一
“奥德赛”号发射平台，由钻井平台改装的发射场， 研究中的美国海军移动基地(VLFS)
单点系泊
深海平台系泊
Spread mooring
二、海洋工程的前沿技术问题
(4)水下工程与技术
本研究方向主要分为潜水器、深海空间站等。
● 潜水器前沿技术
研究新概念潜水器和水下作业方法、潜水器总体和集成技术与方法、水下航行和推进 的流体动力分析和优化、潜水器特种材料和结构、深水远距离动力和信息传输、深水布放 回收技术及其关键过程机理研究、海洋环境潜水器动力学和操纵控制、水下定位、环境感 知和人工智能等。
目前人类开发的海洋资源主要包括：油气资源，空间资源，矿产资源，生 物资源，绿色能源，旅游资源等。
我国海洋战略发展的三大目标： 2020年前：逐步拓展到全部领海和经济专属区； 2030年前后，逐步拓展到西太平洋和印度洋； 2050年前后，拓展到全球公海 。
我国的大陆岸线长18000多千米，加上岛屿岸线14000千米，海岸线总 长居世界第四，大陆架面积130万平方千米，位居世界第五，200海里水 域面积200～300万平方千米，居世界第十。开发海洋已经形成了多产业 组成的海洋经济体系，海洋资源的进一步发现、开发和利用，对于我国的 长期可持续发展，具有越来越重要的战略意义。
航行速度22公里/小时。“奥德赛”的顶部甲板长131米, 宽67米,排水量3万吨;进入发射位置后,浮筒中灌入大量海水,
4500 750 350英尺
排水Leabharlann Baidu也会达到4.6万吨,可以确保发射时的稳定性。
二、海洋工程的前沿技术问题
海洋油气资源开发、海洋空间利用、船舶与海洋工程制造工程实际提
出了一系列的重大科学技术问题： （1）海洋资源开发装备 ● 新概念海洋工程结构物研究开发技术
海洋工程学科的技术支撑作用：支撑海洋开发装备的研制、开发及技术的 持续进步。 装备：深海油气资源勘探、开发、施工、运输等的海洋工程大型装备、深 海工程装备、用以资源运输、海洋空间利用和开发支持的新型船舶和浮体。
海洋工程学科的核心任务：是针对海洋资源开发、利用、保护中的重大工 程技术开展研究，解决关键科学问题，并从应用中发现规律，更深层次地 揭示海洋工程中的客观现象和规律，促进海洋工程与相关学科的发展，使 海洋工程的基础理论与关键技术在国家海洋开发的重大工程建设中发挥重 要作用。
管线和立管在钻探系统中的关键技术等。 ●海洋管线与立管所受环境载荷
海洋流和波浪对管线和立管的非线性载荷作用；水面结构物与管线和立管的耦合运动效 应；海底环境对管线和立管的非线性载荷作用；极端海洋环境条件下管线和立管所受环境 载荷分析等。 ●立管系统安装
TLP立管
墨西哥湾水下立管布置 照光处为吸油装置
二、海洋工程的前沿技术问题
●深海平台关键技术 新概念深海平台、半潜式平台、立柱式平台（SPAR）、张力腿平台
（TLP）、深海平台定位系统和立管系统、深海平台海上运输与安装关键 技术。
半潜式平台
张力腿平台
立柱式平台（SPAR）
二、海洋工程的前沿技术问题
● 浮式生产储卸油系统（FPSO）关键技术 新型FPSO、单点系泊系统、浅水FPSO系统、新型FLNG系统、新型
采油立管
二、海洋工程的前沿技术问题
(3)系泊系统 ● 单点系泊系统
单点系泊系统与立管布置形式的设计；单点系泊系统的动态运动稳定性问题；转塔位 置对单点系泊系统风标效应的影响；单点系泊系统水平回复特性的研究；单点系泊系统 水平运动慢漂阻尼的研究；
● 深海多点系泊系统
深海系泊系统阻尼、动载荷等动力响应机理；深海锚泊定位与动力定位等不同定位模 式间的配合；深海系泊系统形式的选择与布置形式；深海系泊缆组成成分与材料的确定； 深海内波、极大波等非线性海洋环境载荷对系泊系统动力响应特性的影响等。
海洋工程学科的战略地位体现在三个方面：
（1）支撑海洋油气资源开发、维护国家能源安全
我国拥有300万平方公里海疆，油气资源十分丰富。其中南海探明的 油气资源大约为400亿吨。
我国深海技术落后，与国外差距很大，不具备深海装备的研究制造安装 能力。
（2）为船舶工业提供关键技术支持 海洋工程科学研究的成果最终将通过船舶工业转化为具体的大型装备和
● 深海空间站
研究深海空间站顶层设计与总体优化技术、深海空间站超大潜深结构技术、深海空间 站水动力性能优化与综合预报技术、深海空间站潜器搭载与收放技术、深海空间站站载系 统等。
三、海洋工程学科的前沿学术问题
1、极限海洋环境及其与结构物相互作用研究 在海洋运输和海洋开发工程中，极限海洋环境把握十分重要。该方
学科前沿讲座
一、海洋工程学科的战略地位
海洋面积大约占地球表面积的70％，水量约占地球上总水量的97%左 右，蕴藏丰富的资源，具有重要的战略价值。面对目前世界人口急剧膨胀、 陆地资源日益枯竭、环境不断恶化这三大问题，人类把未来发展的希望寄 托于尚未得到充分开发的海洋。世界各国纷纷将开发海洋、发展海洋经济 和海洋产业作为国家发展的重要战略举措，并把21世纪称为海洋资源开 发的新世纪。
FDPSO系统、FPSO/FLNG柔性连接输油系统关键技术。 ● 深海装备的海上安装技术
海上运输或拖航、平台主体安装、平台上部模块安装、深海系泊系统安 装、立管系统安装、水下生产系统安装关键技术等。
TLP与FPSO联合生产系统
Spar湿拖运输
二、海洋工程的前沿技术问题
（2）海洋管线与立管
●海洋管线与立管设计技术 海洋管线、立管的设计技术；海洋管线和立管在油气生产输送系统中的关键技术；海洋
新概念海洋平台开发；边际油田开发技术；新型特种海上工作船研制关键技术；天然 气水合物勘探开发技术；海上风能、波浪能、潮汐能、温差能等新型海洋能源利用技术 与装备；海水、矿产、生物等海洋资源利用技术与装备开发；超大型浮式海洋结构物、 超大型储油装置等。
五万吨级渤海友谊号FPSO
波浪发电装置
图 半潜式风电基础