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第一章绪论
本章通过介绍海洋资源、空间利用引出海洋开发的重要性,并简单介绍海洋工程的发展历史与海洋工程地质的产生与发展,引出海洋工程地质的主要研究对象与服务对象,并简单总结了本课程主要介绍内容。
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●1.1海洋开发的重要性
本节主要介绍海洋开发的重要性,包括海洋资源、海洋空间的利用 等方面
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●1.2海洋工程地质发展历史
本节主要介绍海洋工程发展历史、海洋工程地质的产生与发展,尤其是中国海洋工程地质学科的发展历史,并简单介绍本节课主要讲授内容。
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第二章海洋工程环境
本章主主要进行海洋工程环境的介绍。主要包括海洋工程环境的研究内容与方法;从中国领海出发介绍了风、雾、降水、海冰等海洋气象要素;从潮汐、海流、海浪三个方面展开介绍了海洋的水文要素;从泥沙运动影响因素、泥沙运动形式、泥沙特点等方面进行了海岸泥沙运动的相关知识。
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●2.1海洋工程环境的研究内容与方法
本节主要讲解的是海洋工程环境的分类、研究内容,并对比海洋环境与陆地环境的差异,以及常用的四种研究方法。
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●2.2海洋气象要素分析
本节主要介绍海洋工程环境中气象要素,围绕中国的渤海、黄淮、东海。南海,分别介绍了该处的风、雾、降水、海冰等情况
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●2.3海洋水文要素分析——潮汐与海流
本节主要介绍的是海洋水文要素中的潮汐与海流。潮汐部分包括潮汐的产生原因以及潮汐要素、潮汐类型的介绍,并特别介绍了一种特殊的现象风暴潮;潮流部分包括全球洋流和温盐环流。
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●2.4海洋水文要素分析——海浪
本节主要介绍波浪的概念以及波浪的各要素,并根据海洋工程上的应用,将波浪各要素的观测要点进行简单介绍,重点介绍了风浪、涌浪产生原因与特点,以及波浪的其他分类,内波与表面波的差异,我国南海内波发育情况、以及内波的危害等
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●2.5海岸泥沙运动与工程应用
本节主要介绍的是海岸泥沙运动的相关知识,包括影响泥沙运动的因素,泥沙运动的特点、泥沙组成等。并重点介绍了中立点、中立线的介绍。
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第三章海洋工程勘察
本章主要介绍海洋工程勘察的内容,主要包括勘察的目的及任务;海洋工程测绘中的控制测量、水下地形地貌测量;海洋工程物探的发展及相关应用设备;海洋工程监测中对海水中、沉积物中各要素的监测;海洋工程钻探的相关类别及特点;CPT等几种原位测试方法;室内试验,海底采样技术的取水、采样技术;海底管线路由勘察;最后介绍了海洋工程勘察船,和蛟龙号潜水器等国内海洋装备。
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●3.1海洋工程勘察目的及任务
本节主要介绍的是海洋工程测量、海洋岩土勘察和海洋工程环境调查三个方面,包括海洋工程勘察的主要七个任务,海洋工程勘察程序,海洋工程勘察的不同阶段的具体任务等。
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●3.2海洋工程测绘
本节主要介绍海洋测绘的概念,海洋测绘的主要内容包括:控制测量,水下地形地貌测量,水深测量,水位观测;海洋测绘在基本理论、方法、仪器、技术等方面明显不同于陆地的特点。
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●3.3海洋工程物探
海洋工程物探的发展,应用,分类,技术方法和相关设备
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●3.4海洋工程监测
本节主要介绍海洋工程监测的定义和各监测要素,沉积物监测内容,海洋综合监测装备等
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●3.5海洋工程钻探
本节介绍了海洋工程钻探的定义、特点,主要的海洋工程钻探设备,包括自升式平台、自航单体勘探船、自航双体勘探船等,海洋钻探工艺,新世纪大洋钻探拟采取的技术措施等。
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●3.6原位测试方法
本节主要介绍了静力触探试的原理、方法、特点、主要生产厂家,动力触探的原理、测量参数,扁铲侧胀试验的原理及两种方法,十字板剪切试验的原理及特点。
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●3.7海底管线路由勘察
本节介绍海底路由管线勘察方法,包括海底管线路由勘察方法、海底管线路由预选勘察、海底管线铺设后调查、海底管线路由地质评价。
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●3.8海洋采样技术
海水采样技术的关键技术与难点、底质采样技术中的拖曳式采样器、表层采样器、柱状采集器、钻孔取样等相关技术。
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●3.9室内试验介绍
本节介绍了海洋工程勘察用到的一些室内试验,包括固结试验、直剪试验、无侧限抗压强度试验、三轴压缩试验,动三轴试验、共振柱试验、物理模型试验、离心机试验等。
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●3.10海洋工程勘察船
本节主要针对中国海洋石油708深水工程勘探船进行介绍。
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●3.11蛟龙号载人潜水器
本节主要针对中国自主设计、自主集成研制的蛟龙号载人潜水器进行介绍。
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第四章海洋岩土工程
本章主要进行海洋岩土工程的介绍。主要包括海洋常见基础、海洋平台的类型、优缺点及适用范围,并且介绍了海底管道的铺设方法及热屈服控制措施;从浅基础、桩基础、系泊系统三个方面介绍海洋基础。从钻井类平台和生产类平台两个方面介绍海洋平台。从海底管道的起源、分类等引出海底管道的热屈服控制措施。
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●4.1海洋浅基础
本节主要介绍海洋浅基础的类型、优缺点、适用范围,并分析了海洋浅基础沉降的成因,以及海洋浅基础与陆地浅基础的特点。
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●4.2海洋桩基础
本节主要介绍海洋桩基础的类型,并详细介绍了海洋桩基础的设计方法,包括海洋单桩基础的分析理论及计算方法,以及海洋桩基础的安装理论。
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●4.3系泊基础
本节主要介绍系泊系统的类型,优缺点及适用范围,由此引出系泊系统的系泊方式。除此之外本节还介绍了系泊链的材料和常见锚的类型及特点。
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●4.4海洋平台
本节主要介绍海洋钻井类平台的类型,优缺点及适用范围,并介绍了各钻井类平台的安装过程,总结了各钻井类平台的特点。
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●4.5海底管道
本节主要介绍海底管线的起源,分类及铺设方法,并介绍了海底管道热屈服的原因以及相应的热屈服控制措施。
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●4.6蓝鲸1号超深水双钻塔半潜式钻井平台
本节主要介绍的可代表世界海洋钻井平台设计建造最高水平的“蓝鲸1号超深水双钻塔半潜式钻井平台
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●4.7天鲲号
本节针对中国自主建设并建造的亚洲最大、最先进的绞吸挖泥船“天鲲号”进行介绍。
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第五章海洋地质灾害
本章主要介绍海洋地质灾害的分类,主要包括自然成因和人为成因,重点介绍自然成因中的构造活动、(重力斜坡作用、侵蚀——堆积作用、海洋动力作用和(特殊地质体等五类;后两节介绍了海洋地质灾害的调查方法和评价内容。
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●5.1海洋地质灾害类型及工程危害
介绍海洋地质灾害的分类,构造活动的特点及其引发的海啸,斜坡重力作用的定义及海底滑坡相关特点,浊流的定义及工程危害。侵蚀-堆积作用引发的海洋工程地质灾害,潮汐能、波浪能、洋流能等海洋动力作用引起的海洋工程地质灾害,主要包括海平面上升、海岸侵蚀加剧、风暴潮等。特殊地质体等地质灾害及由人类活动而导致的一系列海洋地质灾害。
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●5.2典型海洋灾害地质调查
"几种常见的海洋灾害的调查方法,包括海底浅层气的定义、成因、特点;海床液化失稳的诱发因素和勘察判别,海流冲刷的研究及勘察方法;海底滑坡的稳定性分析方法。
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●5.3海洋工程地质评价
海洋工程地质评价相关因素,包括海洋工程勘察与设计的匹配性、地层参数试验方法与取值方法、海洋基础具体计算方法和测试方法 、地层岩土分类、工程地质评价指标体系、区域性岩土特征、工程建设阶段的主要任务 、区域稳定性与海洋灾害地质
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第六章区域海洋工程地质
本章主要介绍了世界上代表性区域的土体类型、工程地质特征以及我国典型海洋区域的海洋工程地质环境,包括地理位置、地形地貌、表层沉积物、地质概况、灾害地质因素等。
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●6.1世界代表性海域典型土体类型及特征
本节主要介绍了世界代表性海域土体类型及工程地质特征,主要包括墨西哥湾、西非近海海域、澳大利亚西部海域以及东南亚沿海四个海域。
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●6.2我国海域海洋地质环境--南海
本节主要介绍了南海海域的工程地质环境。从南海的地理位置、地形地貌、表层沉积物、地质概况以及灾害地质因素5个方面展开详细介绍。
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●6.3我国海域海洋地质环境--东海
本节主要介绍了东海海域的工程地质环境。从东海的地貌特征、表层沉积物、地质构造、工程地质层以及海底不稳定因素等几个方面展开详细介绍。
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●6.4我国海域海洋地质环境--黄河三角洲
本节主要介绍了黄河三角洲区域的工程地质环境。从沉积作用、代表性沉积物、风暴潮、滑坡、地形地貌、灾害地质等几个方面展开详细介绍。
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●6.5珊瑚砂工程特性
本节主要介绍了珊瑚砂工程地质特性。从珊瑚砂的形成、颗粒组成、物理性质、力学性质、等几个方面展开详细介绍。
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第七章工程案例
本章主要通过多个工程案例,将之前介绍的有关知识进行整合。分别从浅基础设计,DIG模型,港珠澳跨海大桥、深水渔场以及海底沉积物孔压监测进行了详细的论述。
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●7.1海底浅基础设计
本节通过海洋浅基础的设计将之前介绍知识整合起来。首先简单介绍国际上几个著名海上油气工程,并引出海底管线的结构,尤其是基础结构,从而展开基础结构设计的过程、要点等。
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●7.2勘察数据整合案例
本节主要介绍的是DIG建模过程以及实际的两个工程应用。通过整合地学、气象、环境信息至一模型中,获取DIG,从而进行海洋工程的设计、定位、安装过程等模拟。
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●7.3港珠澳跨海大桥
本节主要介绍备受世界瞩目,并且也是世界上最长、投资最多、难度最大的港珠澳跨海大桥的相关知识。
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●7.4深海渔场
本节主要介绍的一种新兴的海洋工程形式——海洋牧场的相关知识。
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●7.5原位孔压监测
本节主要介绍海底超孔压产生的原因以及监测超孔压的意义、实现方式、发展进程。
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第八章海洋工程地质展望
本章对海洋工程地质的未来发展方向进行了展望。
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●8.1海洋工程地质展望
本节主要从海洋沉积物工程特性、海洋地质灾害防灾减灾、海洋工程地质勘察技术和数据分析三个方面对海洋工程地质的未来发展进行了展望。