网络知识 娱乐 海洋环境数据服务助力海洋经济安全发展

海洋环境数据服务助力海洋经济安全发展

海洋环境数据服务助力海洋经济安全发展


近年来,海上风电、渔业养殖、旅游休闲、海底采矿平台等海上新经济设施层出不穷、发展迅猛,对中国船级社(CCS)的技术实力、服务水平提出了新的挑战。相较于传统的海洋结构物而言,海洋新经济设施功能多样、设计新颖,其设计、建造、运营除考虑安全、环保之外,还需考虑功能性、经济性、舒适性要求。这些结构物布设在我国沿海的各个海域,经受着海洋中风、浪、流等环境载荷的长期作用,合理选择海洋环境载荷对其安全性和经济性至关重要。


我国海域环境复杂多变,西北太平洋是全球台风强度和频率最高的海域。合理选定新经济类设施的海况设计条件是保证该类结构安全、可靠、经济可行的关键。CCS从2011年起着手对中国海域海洋环境条件进行研究和分析。经过10余年的研究,已建立完善渤海、黄海、东海、南海及东南亚海域范围内包括风、浪、流在内的长时间序列海况数据库(见图1),该数据库具有精确度高、时间跨度长、覆盖范围广的特点,为海洋工程装备、海洋新经济类设施及国内航线船舶全生命周期的海洋环境参数需求提供了完备的数据保障。


2019年,CCS与国家海洋局、山东科技大学合作,开发了具有自主知识产权的用于中国及东南亚海域的海洋环境数据查询、显示及分析计算平台《中国及东南亚海域历史海洋环境数据分析查询平台》(见图2),为我国海况数据的后处理分析提供了有效的计算工具。


海洋环境数据服务助力海洋经济安全发展

图1 CCS建立的海况数据库范围


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图2 中国及东南亚海域历史海洋环境数据分析查询平台


CCS自 2017年开展海上渔业养殖、旅游休闲设施审图、检验业务以来,先后承担了50余个渔业养殖项目、休闲旅游设施项目的审图及现场检验;相比传统的海上油气设施检验业务,新型经济设施的业务比重逐年攀升,已成为相对独立的新业务板块。新领域带来了新机遇,也带来了新的挑战。海上渔业养殖/休闲旅游设施设计使用年限一般为20-30年。按照CCS《海上渔业养殖设施检验指南》(2019)要求,该类设施设计工况包括:正常作业工况、迁移工况、沉浮工况、坐底工况、检修工况、极端作业工况和自存工况。固定式渔业养殖设施场地自存工况的环境条件重现期不小于100年,对于无人驻守或者近岸的养殖设施,可特殊考虑50年重现期。移动式渔业养殖设施自存工况设计环境条件重现期不小于50年,并假定50年一遇的风、浪、流同时出现。指南中规定,设计工况环境条件的选取,应由业主/设计者进行规定。


虽然近几年CCS渔业养殖设施体量不断增加,但仍处于不断摸索过程中,有些业主/设计者对海况恶劣程度缺乏重视。借鉴传统海洋工程的一贯做法,该类设施的设计环境条件应由设施运营海域位置的多年实测/数值模拟数据分析计算得到。海况数据的计算分析一直是业界比较关注的问题。海洋结构物在最初设计时,要保证其能承受一定的设计环境条件,最重要的一项就是设计波高。所谓设计波高,是指在一定重现期内平均出现一次的单个波高。它并不一定是在结构上产生最大荷载的那个波高,例如:结构在发生共振情况下荷载会更大,但导致其发生共振的波高可能比设计波高小,尽管如此,在结构设计时,仍将某一重现期的设计波高看成是最重要的设计环境参数。海况数据的分析需要由具有丰富经验的工程师开展,在分析过程中,海况数据库准确性、样本提取方法、模型选定、参数估计方法都会对最终结果产生影响。目前,依托已经建立的海况数据库以及数据分析查询平台,CCS已经对外提供海洋环境技术服务超过15项,为4项海洋新经济类设施提供了设计海况参数。


CCS将不断完善相关规范技术标准,不断提升相关技术服务能力,为我国海洋装备提供全生命周期、全面周到的海洋环境数据服务,为我国海洋新经济设施保驾护航。