海洋工程学
海洋工程学
海洋工程学是一门综合性技术科学,涉及海洋基础科学和相关技术学科,旨在开发利用海洋资源。这门学科涵盖了海洋资源开发、海洋空间利用、海洋能利用等多个方面,同时也关注海岸防护等问题。
历史与发展
“海洋工程”这一概念自20世纪60年代提出以来,随着海洋石油、天然气等矿产的开采,逐渐丰富和完善。海洋工程分为海岸工程、近海工程和深海工程,尽管这些类别之间存在交叉。海洋工程起源于服务于海岸带开发的海岸工程,历史上已有多个文明在沿海地区开展航海和港口建设。海岸工程的内容广泛,包括海岸防护、围海、海港、河口治理等多项工程。然而,“海岸工程”这一术语直到20世纪50年代才被使用。随着海洋工程水文学等相关学科的发展,海岸工程学逐渐成为一个系统的学科。近年来,随着对蛋白质和能源需求的增加,近海工程得到快速发展,特别是海上油气平台的出现。海底采矿技术和海洋潜水技术的进步,使得深海工程也成为了一个新的发展方向。
学科内容
具体内容
海洋工程学的研究对象是海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程,目的是开发、利用、保护和恢复海洋资源。具体的工程项目包括围填海、海上堤坝、人工岛、跨海桥梁、海底隧道、海洋能源开发、大型海水养殖、人工鱼礁、盐田、海水淡化等。此外,还包括海上娱乐及运动、景观开发等工程。
结构型式
海洋工程的结构形式多样,常见的有重力式、透空式和浮式结构。重力式建筑适用于海岸带及近岸浅海水域,如海堤、码头等。透空式建筑适用于软土地基的浅海,如高桩码头、浅海海上平台等。浮式结构则适用于水深较大的大陆架海域,如钻井船、浮式平台等。除了这些常见类型,还有无人深潜水器等新技术正在发展中。
工程特点
海洋工程面临的环境复杂多变,需要考虑多种动力因素的随机特性,以及海洋环境对结构物的影响。在设计和施工过程中,应充分考虑动态问题、周期性荷载、土壤不确定性等因素,并选用经济耐用的材料。同时,海洋工程的安全性和对海洋环境的影响也是关键问题。
分类
海洋工程学包含海岸工程、近海工程和深海工程三个主要类别。海岸工程历史悠久,包括海岸防护、围海、海港等多种项目。近海工程近年来发展迅速,特别是在大陆架较浅水域的海上平台建设和较深水域的浮式结构物建设。深海工程则是未来的一个发展趋势,涉及到无人深潜设备和海底采矿设施等。
产业发展
海洋工程产业是中国综合国力发展的重要组成部分。随着国际形势的变化和国际交流的频繁,海洋工程的重要性日益凸显。中国政府提出了到2015年成为中国第一海洋工程大国的目标,计划占据国际市场35%的份额。在此背景下,中国海洋工程产业面临发展机遇,同时也对人才培养提出了更高的要求。
教育教学
海洋工程学致力于培养具备现代海洋工程设计、建造、研究能力的人才。学生需要学习物理、数学、力学、船舶及海洋工程原理等基础课程和技术基础课程,如海洋结构物原理及设计、船舶原理与设计等。毕业生应具备解决问题的实验研究方法和技术手段,能够独立进行新产品开发设计、工艺设计及实施、工程管理等工作。
参考资料
海洋工程.海洋工程.2024-11-22
目录
概述
历史与发展
学科内容
具体内容
结构型式
工程特点
分类
产业发展
教育教学
参考资料