导语

  

内容提要

  

    本书针对海洋工程遭遇的物理环境及其引起的载荷、海洋油气工程作业时水下生产系统及管柱中面临的流动保障问题，阐述外在物理环境的成因、变化规律与载荷计算，以及内部砂、蜡、水合物、严重段塞流等流动安全问题的起因与危害。
    本书可作为海洋油气工程、船舶与海洋工程、海洋工程与技术等海洋工程技术类专业的高年级本科生、研究生课程教材，以及从事此类专业相关应用领域的工程技术人员的教学参考书，也可供从事海洋工程装备结构设计与安全运营、深水流动保障技术研究的科技人员参考。

第1章  绪论
  1.1  海洋概况
    1.1.1  海水基本的物化性质
    1.1.2  海洋资源、能源及开发
    1.1.3  我国海域
  1.2  海洋工程概况
    1.2.1  海洋工程建筑物类型
    1.2.2  海洋平台
  1.3  海洋工程构筑物的外部环境
    1.3.1  常规海洋物理环境
    1.3.2  海底地形特征
  1.4  海洋工程构筑物的内部流动环境
  1.5  海洋工程环境与安全保障的研究内容
    1.5.1  海洋工程环境与载荷的主要内容
    1.5.2  流动保障的主要内容
    1.5.3  分析方法
  思考题与习题
第2章  海风及海风载荷
  2.1  大气物理环境
    2.1.1  大气状态
    2.1.2  气压形势图及气压场
  2.2  风的成因
    2.2.1  形成风的直接原因
    2.2.2  热力环流
  2.3  大气运动方程
    2.3.1  科里奥利加速度
    2.3.2  运动方程
  2.4  风的类型
    2.4.1  地转风
    2.4.2  梯度风
    2.4.3  海面风
    2.4.4  台风
  2.5  风的描述
    2.5.1  风向
    2.5.2  风级
  2.6  风速计算
    2.6.1  地转风速计算
    2.6.2  梯度风速计算
    2.6.3  海面风速计算
  2.7  风载荷的计算
    2.7.1  风压力及风作用力
    2.7.2  规范中的风载荷计算
    2.7.3  风作用力的动态特性
  思考题与习题
第3章  波浪与波浪载荷
  3.1  海浪的分类及基本要素
    3.1.1  海浪类型
    3.1.2  波浪要素
  3.2  液体表面波基本方程
    3.2.1  流体动力学基本方程
    3.2.2  液体表面波的基本方程
  3.3  常见波浪理论
    3.3.1  微幅波（线性波）理论
    3.3.2  斯托克斯波浪理论
    3.3.3  椭圆余弦波理论
    3.3.4  孤立波理论
    3.3.5  几种常见波浪理论的适用范围
  3.4  随机波浪理论
    3.4.1  随机变量的统计特征值
    3.4.2  海浪的描述
    3.4.3  随机波浪的统计特征
    3.4.4  海浪的长期分布规律
    3.4.5  设计波
    3.4.6  随机过程海浪的谱分析
  3.5  近岸波浪传播的变形
    3.5.1  浅水影响
    3.5.2  波浪的折射
    3.5.3  波浪的绕射
    3.5.4  波浪的反射
    3.5.5  波浪的破碎
  3.6  结构物上的波浪力
    3.6.1  小尺度结构物上的波浪力
    3.6.2  大尺度结构物上的波浪力
  思考题与习题
第4章  海洋潮汐
  4.1  潮汐现象及潮汐成因
    4.1.1  影响潮汐的天文因素
    4.1.2  潮汐成因
    4.1.3  潮汐类型
    4.1.4  潮汐要素
    4.1.5  潮汐不等现象
  4.2  引潮力的计算
    4.2.1  引潮力
    4.2.2  引潮力势函数
    4.2.3  潮高表达式
  4.3  潮汐动力理论
  4.4  潮流及潮流运动方程
    4.4.1  潮流
    4.4.2  潮流运动方程
  4.5  风暴潮
    4.5.1  风暴的成因及特点
    4.5.2  风暴潮的运动方程
  4.6  设计水位
    4.6.1  设计水位的确定
    4.6.2  校核水位的确定
  思考题与习题
第5章  海流与海流载荷
  5.1  海流成因及分类
    5.1.1  海流的成因
    5.1.2  海流的分类
  5.2  海流运动的受力分析
    5.2.1  重力
    5.2.2  压强梯度力
    5.2.3  科里奥利力
    5.2.4  切应力
  5.3  风海流
    5.3.1  艾克曼无限深海漂流理论
    5.3.2  浅海风海流
    5.3.3  风海流的体积运输
  5.4  地转流
  5.5  大洋环流
    5.5.1  风生环流
    5.5.2  热盐环流
  5.6  海流载荷的计算
    5.6.1  单一海流载荷
    5.6.2  波流联合载荷
  思考题与习题
第6章  涡激振动
  6.1  涡激振动机理
    6.1.1  绕流及边界层
    6.1.2  边界层分离及旋涡脱落
    6.1.3  绕流形成的流体作用力
    6.1.4  涡激振动的产生
  6.2  涡激振动抑制
    6.2.1  调整自身结构参数
    6.2.2  改变边界层分离点
    6.2.3  抑制尾涡的发展
    6.2.4  典型的涡激振动抑制装置
    6.2.5  抑制装置的分类
  思考题与习题
第7章  海冰与冰载荷
  7.1  海冰的形成、分类及其特性
    7.1.1  海冰的形成
    7.1.2  海冰的分类
    7.1.3  海冰的特性
  7.2  海冰载荷的计算
    7.2.1  海冰载荷的主要形式及影响因素
    7.2.2  作用在构筑物上的冰载荷
  思考题与习题
第8章  地震与海啸
  8.1  地震
    8.1.1  地震的成因及分布
    8.1.2  地震波及其特性
    8.1.3  地震力的计算
    8.1.4  载荷组合计算方法
  8.2  海啸
    8.2.1  海啸的形成与分布
    8.2.2  海啸的传播
  思考题与习题
第9章  流动冲蚀
  9.1  颗粒运动方程
  9.2  冲蚀模型
  9.3  冲蚀研究现状
    9.3.1  冲蚀实验研究现状
    9.3.2  冲蚀模拟研究现状
  思考题与习题
第10章  蜡与沥青质沉积
  10.1  蜡沉积
    10.1.1  蜡沉积机理
    10.1.2  蜡沉积过程
    10.1.3  蜡沉积的影响因素
    10.1.4  多相混输管道蜡沉积
    10.1.5  蜡沉积预测模型
  10.2  沥青质沉积
    10.2.1  沥青质沉积机理
    10.2.2  沥青质沉积过程
    10.2.3  沥青质沉积模型
  10.3  蜡与沥青质沉积的消除
    10.3.1  蜡沉积消除
    10.3.2  沥青质沉积消除
  思考题与习题
第11章  天然气水合物冻堵
  11.1  天然气水合物的特性
  11.2  深水开发中水合物的形成原因
    11.2.1  水合物生成的影响因素
    11.2.2  水合物形成的物理过程
  11.3  天然气水合物防治
  11.4  可燃冰的开采及风险
    11.4.1  可燃冰的开采方式
    11.4.2  可燃冰的开采风险
  思考题与习题
第12章  内壁结垢
  12.1  垢形成理论
    12.1.1  不相容论
    12.1.2  热力学条件变化论
    12.1.3  吸附论（结晶动力学理论）
  12.2  垢的分类
    12.2.1  按形成机理分类
    12.2.2  按垢的成分分类
    12.2.3  按结垢部位分类
  12.3  影响结垢的因素
    12.3.1  原油性质
    12.3.2  换热器
    12.3.3  离子强度
    12.3.4  温度
    12.3.5  压力
    12.3.6  流速
    12.3.7  pH
  12.4  垢的防控及消除
    12.4.1  控制结垢的一般方法
    12.4.2  油田防垢工艺
    12.4.3  除垢
  思考题与习题
第13章  严重段塞流
  13.1  严重段塞流的形成机理
  13.2  严重段塞流数学模型
  13.3  严重段塞流的消除方法
    13.3.1  控制方法总述
    13.3.2  工程中常见的严重段塞流抑制方法
  思考题与习题
第14章  海洋溢漏油
  14.1  溢油对海洋环境的污染损害
    14.1.1  溢油对海洋环境的影响
    14.1.2  溢油对海洋生物的危害
    14.1.3  溢油对渔业的影响
    14.1.4  溢油对人体健康的影响
    14.1.5  溢油造成的能源浪费和经济损失
    14.1.6  我国最近发生的溢油事故
  14.2  溢油的清除与回收
    14.2.1  物理修复法
    14.2.2  化学处理法
    14.2.3  生物治理技术
  思考题与习题
参考文献