工程海冰灾害风险评估与防范

本书重点介绍工程海冰灾害机理（含核电冷源海冰堵塞风险），典型工程海冰灾害风险评估方法（固定式导管架平台和核电冷源取水堵塞风险评估），工程海冰风险监管关键技术和应用（基于承灾体全生命周期的风险评估、工程海冰灾害风险排查和监测信息体系）。相关研究成果已经应用于为冰区重大工程的海冰监测与安全保障服务，为我国北方海域环境安全提供技术支撑。

1绪论 1
1.1海冰 2
1.2渤海冰情 2
1.2.1渤海结冰的环境条件 2
1.2.2渤海冰情概况及变化 4
1.2.3冰情变化 5
1.3海冰灾害及工程承灾体 7
1.3.1海冰灾害 7
1.3.2海冰灾害承灾体 8
1.3.3渤海石油平台 9
1.3.4冰区滨海核电工程 9
1.4研究背景 11
1.5研究方法 13
1.5.1海冰灾害风险评估研究方法 13
1.5.2工程海冰灾害风险防范策略 16
参考文献 17
2工程海冰灾害主要理论 22
2.1工程海冰灾害主要风险模式及诱因 22
2.1.1工程海冰灾害风险模式 22
2.1.2工程海冰灾害风险诱因 24
2.2工程海冰灾害成灾机理 25
2.2.1极值冰力 25
2.2.2交变冰力 27
2.2.3海冰堆积 30
2.2.4冻胀力 33
2.2.5海冰灾害风险源及风险模式小结 34
2.3典型工程的海冰灾害风险模式 35
2.4小结 35
参考文献 36
3基于海冰灾害理论的固定式导管架平台风险评估方法 38
3.1概述 38
3.2技术流程 39
3.3海冰灾害风险指标体系 40
3.3.1危险性指标 40
3.3.2脆弱性指标 41
3.3.3抗灾能力指标 44
3.4风险评估方法 45
3.4.1整体风险评估法 45
3.4.2分模式风险评估法(多指标综合风险评估模型) 46
3.4.3评价计算方法与分级标准 47
3.5实例分析 47
3.5.1参数说明 47
3.5.2海冰灾害风险评估分析 48
3.5.3分析结果 50
3.6小结 51
参考文献 52
4基于海冰动力堆积模拟的核电冷源取水堵塞风险评估 53
4.1概述 53
4.2分析流程 54
4.3数值模拟计算工况 55
4.3.1扩展圆盘单元模型 56
4.3.2计算工况 57
4.4计算分析 60
4.4.1堆积高度 60
4.4.2取水口堵塞预警阈值 62
4.5小结 64
参考文献 65
5基于承灾体全生命周期的风险评估方法 66
5.1基于承灾体全生命周期的海冰灾害致险原因分析 66
5.1.1海洋工程全生命周期与海冰灾害风险存在情况 66
5.1.2基于承灾体全生命周期的海冰灾害致险原因分类 67
5.2风险评估指标体系的构建 68
5.2.1构建原则 68
5.2.2指标层次结构 69
5.3风险评估指标的量化 69
5.3.1评估指标的量化方法 69
5.3.2评估指标的量化过程 70
5.3.3相对风险分值R 77
5.4风险评估方法的案例分析 78
5.4.1某核电工程海冰灾害风险量化分析 78
5.4.2某老龄三腿导管架油气平台海冰灾害风险量化分析 81
5.4.3某新建独腿导管架油气平台海冰灾害风险量化分析 85
5.5小结 88
参考文献 88
6海洋工程海冰灾害风险排查和监测信息体系 90
6.1海洋工程海冰灾害风险排查 90
6.1.1风险排查原则 90
6.1.2风险排查技术程序 91
6.1.3风险排查内容 92
6.1.4工程整体风险等级判定 94
6.1.5工程整改措施建议 95
6.1.6小结 95
6.2海冰灾害风险监测信息体系 96
6.2.1海冰灾害风险监测系统基本结构 96
6.2.2渤海石油平台的海冰灾害风险监测系统及应用 97
6.2.3小结 102
参考文献 102
附录 104
附录1典型海域冰情概述 104
附录2典型冰区海域主要工程结构物类型 106
附录3可能发生的海冰灾害案例分析 111
附录4《中国海洋灾害公报》中海冰对石油平台的影响说明 122
附录5碎冰动力堆积的数值模拟方法 124