Reliability of mooring lines and piles for a permanently manned vessel in a tropical cyclone environment     

《Applied Ocean Research》2019

The factors of safety for stationkeeping systems in current standards (ISO, API) are not derived or validated using reliability analyses. As the oil and gas exploration and production is breaking new boundaries, deploying new floating systems and moving into regions with harsher environments, it is of paramount importance to understand what level of reliability these new marine structures are achieving. This paper presents a reliability analysis of the mooring system of a Floating LNG (FLNG) vessel permanently moored and permanently manned offshore North West Australia in a tropical cyclone environment. The reliability analysis addresses both the mooring chain and the pile foundation. The analysis accounts for the long term characteristics of the environment, including the short term variability, in response to a given sea state and the variability and uncertainty in strength of the mooring chain and the pile. The stationkeeping system was analysed using detailed time domain simulations, capturing system non-linearities and low frequency oscillations as well as wave frequency responses and, thereby, reducing modelling uncertainties to a minimum.It is found that for the conditions modelled, neither the chain nor the pile meet a target reliability of 10⁻⁴/annum using the factors of safety commonly used in design following current ISO and API standards. New factors of safety are proposed to achieve this target reliability. For the pile design, one complicating factor is that current design standards do not explicitly define the exceedance probability that should be associated with the characteristic value of the undrained shear strength to be used in the design. It is demonstrated that the required factor of safety is crucially dependent on the definition of this characteristic value and on the level and the type of uncertainty in the soil strength profile. A recommendation is made regarding the definition of this characteristic value and the associated factor of safety. Furthermore, it is found that designing the mooring system to an environmental condition with a return period of 10,000 yr (as an Abnormal Limit State event), and setting the factor of safety to unity, meets the target reliability of 10⁻⁴/annum for the pile, if the characteristic undrained shear strength is a lower bound, defined in this paper by the 10th percentile value. For the chain however, this target reliability is not achieved.  相似文献   

太行山南端浅层速度结构成像和隐伏断裂探测   总被引：1，自引：0，他引：1  

徐增波  刘保金  姬计法  鄷少英  袁洪克  谭雅丽  王宏伟 《大地测量与地球动力学》2019,39(1):88-92

利用太行山南端的深地震反射剖面数据，运用初至波层析成像方法反演得到该区域的浅层P波速度结构和基底面展布形态，发现剖面浅部的P波速度变化与沉积盖层厚度和断裂分布有着较好的对应关系。利用跨断裂完成的浅层地震反射剖面，对区域内2条第四纪隐伏活动断裂进行高分辨率成像。结果表明，汤西断裂为东倾的正断层，控制汤阴地堑的西边界，活动年代为中更新世；汤东断裂为西倾的正断层，是汤阴地堑的主控边界断裂，活动年代为晚更新世。  相似文献   

A Holistic Approach to Upwelling and Downwelling along the South-West Coast of India     

Phiros Shah  R. Sajeev  K. J. Thara  Grinson George  Muhammad Shafeeque  S. Akash 《Marine Geodesy》2019,42(1):64-84

An attempt has been made to develop a holistic understanding of upwelling and downwelling along the south-west coast of India. The main objective was to elucidate the roles of different forcings involved in the vertical motion along this coast. The south-west coast of India was characterized by upwelling during the south-west monsoon (May to September) and by downwelling during the north-east monsoon and winter (November to February). The average vertical velocity calculated along the south-west coast from the vertical shift of the 26?°C isotherm is 0.57?m/day during upwelling and 0.698?m/day during downwelling. It was concluded that upwelling along the south-west coast of India is driven by offshore Ekman transport due to the alongshore wind, Ekman pumping, horizontal divergence of currents and by the propagation of coastally trapped waves. Whereas downwelling along the coast is driven only by convergence of currents and the propagation of coastally trapped Kelvin waves. Along the west coast of India, the downwelling-favorable Kelvin waves come from the equator and upwelling-favorable waves come from the Gulf of Mannar region.  相似文献   

基于正交匹配追踪的声层析方法   总被引：2，自引：0，他引：2  

李倩倩  史娟  李整林  罗宇  阳凡林  张凯 《海洋学报(英文版)》2019,38(11):149-157

声速剖面的变化会对声传播产生较大的影响，经验正交函数模型经常用来实现对声速剖面数据的简化描述。然而在内波、湍流等海水不均匀性存在时，这种正则化操作会造成声速重构精度的大幅降低。本文利用字典学习生成声速剖面的非正交原子，在稀疏编码时采用正交匹配追踪（OMP，Orthogonal Matching Pursuit）算法，更新字典则使用KSVD （Kernel Singular Value Decomposition）的字典更新算法。由于字典学习不需要强制使用正交条件，对于训练数据更加灵活，从而可以使用少数的原子组合达到更高的重构精度。利用一次浅海声学实验多次测量的声速剖面研究了海水声速剖面的经验正交函数表示和字典学习，研究表明：相比于正交函数表示，学习字典可以利用少数原子（甚至一个原子）更好的解释声速剖面扰动。字典学习可以提高声速剖面的稀疏性，从而提高声速剖面的反演精度。  相似文献   

海上风电升压站平台高程确定标准的合理性研究     

潘晓春 《海洋技术学报》2019,38(6):83-88

为保证海上风电升压电站建设的经济合理与安全可靠,合理确定海上风电升压电站平台高程十分必要。文中从波浪与潮位的遭遇组合、最大波高取值与现行相关标准的比较、最大波峰高度计算的合理性等方面,全面分析了确定海上风电升压站平台高程各组成项取值标准的合理性,研究认为现行标准明显偏高。建议海上升压站平台底部高程按"100年一遇极端高水位+重现期50年波列累积频率1%的最大波峰高度+安全超高"确定。结合工程实例计算分析,按本文建议可使海上升压站平台高程明显降低,从而节省工程造价,还可减轻升压站工程对周边风机的遮蔽影响,以达到多发电量的效果。  相似文献   

基于改进的向后-向前选择法粗差定位与估值算法     

柴双武  杨晓琴 《大地测量与地球动力学》2019,39(5):538-543

对传统的向后-向前选择法粗差定位方法进行改进，即在原有基础上加入对平差模型的整体检验，计算统计量的相关系数，通过对偏相关系数的检验来定位统计量相关的粗差观测值。通过模拟粗差算例证明，该算法能够准确定位多维粗差，有效改善粗差定位转移的现象，且粗差估值结果比较可靠。  相似文献   

中国主要入海河口咸潮入侵变化特征     

李文善  左常圣  王慧  董军兴  高通  潘嵩  金波文 《海洋通报》2019,38(6):650-655

长江口、钱塘江口和珠江口是受咸潮影响较为严重的区域。本文利用全国沿海海平面变化影响调查、沿海水文观测等数据,分析了近十年长江口、珠江口和钱塘江口咸潮入侵的变化特征及影响。分析结果表明:(1) 2009-2018年,长江口咸潮入侵次数和持续时间均呈减少趋势,该时段长江口共监测到约48次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年5月,其中3月和11月入侵次数较多,分别为12次和7次。(2)钱塘江口咸潮入侵过程受沿海季节性海平面影响显著,12月至翌年3月为钱塘江口季节性低海平面期,4-7月上旬径流量较大,上述两个时期钱塘江口受咸潮入侵的影响均较小,7月下旬至11月上旬,钱塘江口处于季节性高海平面期,是咸潮影响的集中时段。(3) 2009-2018年,珠江口共监测到约57次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年3-4月,其中1月、2月和10月咸潮入侵次数较多,均超过10次,2015年至今咸潮持续时间明显增加。(4)咸潮入侵次数和持续时间与基础海面和径流量等密切相关,咸潮入侵影响三大河口沿线水厂供水以及工农业生产取水,给沿岸城市的居民生活、工农业生产和渔业养殖等造成一定不利影响。  相似文献   

北半球热带中太平洋与印度洋海表温度梯度对夏季西北太平洋热带气旋生成频数变化的影响     

方珂  余锦华 《热带海洋学报》2019,38(5):42-51

基于1951—2018年哈德里中心海温资料、美国气象环境预报中心和美国国家大气研究中心再分析资料和第四代欧洲中心汉堡模式, 针对1994年、2018年等西北太平洋热带气旋(TC)生成异常多的年份, 研究了引起TC增加的海表温度异常(SSTA)模态及其影响机制。结果表明, 北半球热带中太平洋增暖与印度洋变冷是夏季西北太平洋TC生成频数增加的主要原因, 北大西洋负三极型式SSTA促使TC生成的进一步增加。热带中太平洋增暖与印度洋冷却在菲律宾以东激发出西风异常和气旋性环流异常。北大西洋负三极型式SSTA在我国南海、菲律宾至东南沿岸激发出气旋性环流异常。前者在西北太平洋中部, 后者在南海产生有利于TC生成的局地环境。1994年和2018年夏季热带中太平洋出现暖SSTA、印度洋为冷SSTA、北大西洋呈现负三极型式SSTA, 西北太平洋TC生成频数极端增多。近30年来, 当出现热带中太平洋增暖和印度洋冷却时, 北大西洋表现出比1989年以前更强的负三极型式SSTA, 使西北太平洋TC生成频数和北半球热带印度洋-太平洋SSTA梯度的线性相关更显著。  相似文献   

宇宙线的超新星遗迹起源     

张轶然  刘四明 《天文学报》2019,60(5):63-84

宇宙线的起源是高能天体物理的核心问题之一.一直以来,超新星爆发被认为是能谱膝区以下宇宙线的主要来源.多波段观测表明,超新星遗迹有能力加速带电粒子至亚PeV (10~(15)eV)能量.扩散激波加速被认为是最有效的天体高能粒子加速机制之一,而超新星遗迹的大尺度激波正好为这一机制提供平台.近年来,一系列较高精度的地面和空间实验极大地推动了对宇宙线以及超新星遗迹的研究.新的观测事实挑战着传统的扩散激波加速模型以及其在银河系宇宙线超新星遗迹起源学说上的应用,深化了人们对宇宙高能现象的认识.结合超新星遗迹辐射能谱的时间演化特性,构建的时间依赖的超新星遗迹粒子加速模型,不仅能够解释200 GV附近宇宙线的能谱反常,还自然地形成能谱膝区,甚至可以将超新星遗迹粒子加速对宇宙线能谱的贡献延伸至踝区.该模型预期超新星遗迹中粒子的输运行为表现为湍流扩散,这需要未来的观测以及与粒子输运相关的等离子体数值模拟工作来进一步验证.  相似文献   

番红砗磲外套膜色素提取条件优化及成分分析     

付正祎  刘二田  顾志峰  石耀华  王爱民  吴川良  刘春胜 《海洋科学》2019,43(6):71-77

以番红砗磲(Tridacna crocea)为实验对象,通过单因素对比实验对其外套膜色素的提取条件进行了优化,并利用薄层层析色谱法对色素组成进行了初步分析。结果表明:丙酮和乙醇为适宜的番红砗磲外套膜色素提取剂;使用丙酮为提取剂时,浸提时间为4 h,提取温度为25℃,料液比为1︰40。使用乙醇为提取剂时,浸提时间为4 h,提取温度为30℃,料液比为1︰200;利用薄层色谱法分离外套膜颜色为蓝色和红棕色的番红砗磲外套膜色素后发现,蓝色番红砗磲外套膜色素由9种色素组分构成,红棕色个体番红砗磲外套膜色素由10种色素组分构成。  相似文献