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期刊信息/Journal information
海岸工程
海岸工程

马德毅

季刊

1002-3682

hagc@fio.org.cn

0532-88967804

266061

青岛市崂山区仙霞岭路6号国家海洋局第一海洋研究所

海岸工程/Journal Coastal Engineering北大核心
查看更多>>本刊是海岸工程及海岸带环境科学的综合性学术刊物。主要内容包括：港湾、海岸环境、入海河口整洽、海岸保护、港口码头、防波堤、滩涂围堤及排海工程，能源、矿藏、渔业等海带资源开发和海岸带调查研究方面的研究成果、学术论言语、调查和实验报告，海岩工程设计和施工的新方法、新工艺及其经营管理等方面的经验和专题综述，并介绍国内国外海岸工程科学的发展及最新动态。本刊重视理论联系实际，特别注重其实用性，适合从事与海岸带及其工程科学有关的科研、教学、工程技术人员和海洋开发工作者阅读。
正式出版
收录年代

    基于机器学习的CPT土类划分研究

    罗进华刘剑涛姚首龙
    251-262页
    查看更多>>摘要：近年来,国内外学者基于CPT数据建立了不少土质分类的经验公式和模型.由于地域、标准、目的等各异,在分类模型与区分的土类方面,不同学者的结论不尽相同.本文以我国南海莺歌海盆地60个钻孔CPT数据和与之毗邻的钻孔取样为研究对象,首先,结合邻近位置的钻孔,精选了 5类常见土(黏土、粉质黏土、粉土、粉砂及细砂)对应的CPT数据,并进行了解释性处理;其次,以归一化摩阻比和归一化锥尖阻力为分类指标,采用多种机器学习方法(包括随机森林、人工神经网络、决策树、贝叶斯学习、支持向量机和线性感知器等)得到了适用于我国南海莺歌海盆地的土体行为分类模型;然后,采用混淆矩阵、总体精度和Kappa系数等指标对各分类模型的分类准确性进行了评估;最后,将得到的模型应用于研究区域周边及较远海域的CPT自动分类中,并用与CPT邻近的钻孔取样对其进行检验.结果表明,本文得到的土体行为分类模型对我国南海北部海域CPT数据分类具有较高的准确率.

    CPT土类划分归一化摩阻比归一化锥尖阻力机器学习

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    基于机器学习的ICESat-2激光卫星点云去噪算法

    李杰孟文君郝皎宇董志鹏...
    263-272页
    查看更多>>摘要：ICESat-2(Ice,Cloud,and Land Elevation Satellite-2)激光卫星作为当前最先进的激光测高卫星之一,通过发射 532 nm波长的激光,能够有效获取浅海区域的水深数据,极大地推进了浅海测深技术的发展.然而,ICESat-2的原始数据常受到噪声点云的干扰,给数据的后期处理带来了不小的挑战.为提高数据处理的准确性和效率,本研究针对ICESat-2点云在水平方向上比垂直方向更为密集的特性,开发了一种基于多层感知机(Multilayer Perceptron,MLP)的去噪算法.该算法综合考虑了水平椭圆搜索区域内的点密度、点与点之间的平均距离、最近邻点间的距离(分别为 3和 5)等特征值,实现对噪声点的有效识别和去除.通过选取澳大利亚某岛礁区域的ICESat-2数据作为训练集,同时使用经过我国西沙群岛玉琢礁和东岛的数据对所提出的去噪模型进行验证.实验结果表明,本研究所提出的去噪方法正确率达到 90%以上,显著优于现有的OPTICS去噪算法以及基于置信度的去噪结果.这一成果不仅为ICESat-2数据的噪声去除提供了一种新的解决方案,也为相关领域的研究提供了可靠的数据支持.

    ICESat-2激光卫星点云去噪机器学习多层感知机

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    广西北部湾海上风电桩基局部冲刷计算与模拟研究

    汪睿程高翔白治军孙莉...
    273-284页
    查看更多>>摘要：海上风电场桩基局部冲刷是风电场设计和运维的重要研究内容,其冲刷深度和冲刷半径受海底地形、底质类型和波浪及潮流叠加作用而复杂多变.本文选取广西北部湾某拟建风电场为研究区,基于海底地形地貌、表层沉积物和周年波浪及潮流现场观测数据,对比分析各桩基局部冲刷经验公式的适用性,并选择适用于本海域底床特征的公式分析研究风电场桩基在不同海洋动力条件和风机布置方案条件下的冲刷特征.结果表明,工程海域的海床底质主要为粉砂质砂,推荐采用王汝凯公式进行局部冲刷的经验公式计算.考虑往复流对单向流的折减系数,风电场代表桩基的最大冲刷深度为 5.86～6.88 m,冲刷半径为 14.15～15.91 m.基于本工程风机基础的具体几何形态,建立了风机基础的泥沙运动和海床冲淤数学模型,对场址内 12.5、13.7及 14.0 MW三种风机布置方案开展了冲淤模拟,对比分析了 3种风机布置情况下的冲刷特征,比选给出14.0 MW风机布置方案为推荐方案.

    海上风电桩基局部冲刷深度风机布置方案

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    大连长海大桥不同驱动设计流速数值模拟研究

    周涛边淑华朱子晨于凯...
    285-295页
    查看更多>>摘要：设计流速是海洋工程的重要参数,驱动条件对设计流速的计算具有重要作用.目前尚无通用成熟的驱动条件的计算方法.本文以大连长海大桥工程海域实测海流为验证条件,利用数值模拟方法,构建大连长山群岛海域平面二维潮流模型,并模拟了在不同边界驱动条件下,长海大桥工程海域潮流场变化及设计流速取值,探究不同驱动条件对模拟结果的影响.计算结果表明:相较于"天文潮+不同重现期增水"驱动和"不同重现期潮差"驱动,"不同重现期潮差+相应重现期风海流"驱动计算得到的设计流速与经验的调和分析法推算结果更为接近,更具备工程参考价值.

    大连长海大桥驱动条件设计流速调和分析法数值模拟方法

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    已填海工程施工对取砂区水文动力环境影响的回顾性分析

    陈杰毛艳平于李婷严雪聪...
    296-306页
    查看更多>>摘要：曹妃甸工业区装备制造基地围海造地一期工程于 2009年开始施工,至 2010年完成围填海施工,施工采用海上取砂、吹填方式形成陆域,吹填场地标高为+4.5 m(曹妃甸最低理论潮面).由于海洋形态具有整体性、运动形式复杂以及动力过程具有连续性等特征,海洋工程的作用会改变自然条件下的海洋水文动力状态,能直接或间接地影响地形地貌与冲淤状态、物质的输运、海水质量、沉积物质量以及底栖生物的生境等环境要素,所以海洋水文动力环境影响评价分析至关重要.本文以MIKE21模型为基础,采用二维潮流基本方程,参考历年实测所在海域水文资料,对装备制造基地围海造地一期工程填海施工前后对工程取砂区的水动力环境影响进行仿真模拟,通过潮流场计算结果验证,计算工程取砂区海域的潮流场变化,得到装备制造基地围海造地一期工程完成海上取砂、吹填施工后,取砂区域流速减小,最大减幅约为0.16 m/s,而在取砂区东侧和西侧流速有增大现象,最大增幅约0.14 m/s,流速变化超过0.005 m/s的区域可控制在取砂区2.5 km范围内,对区域整体水动力条件不会产生明显影响.

    填海造地水文动力环境影响预测曹妃甸工业区

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    来流速度和土体强度对黏土质海床管道局部冲刷特性影响研究

    张美娜韩翔希翟煜齐国胜...
    307-320页
    查看更多>>摘要：本文基于SST k-ω模型、Herschel-Bulkley黏土模型和VOF两相流模型建立海底管道局部冲刷的二维CFD模型,以来流速度U和土体强度τ0 为变量参数开展数值模拟研究.通过分析管道两侧床面压力特征、冲刷坑形态、冲刷深度历时曲线、管道局部速度分布等内容,探究了不同来流速度(U)和土体强度(τ0)对海底管道局部冲刷特性影响的规律.研究结果表明:①黏土质海床环境下海底管道局部冲刷受来流速度影响显著.随着来流速度的增加,管道局部极限平衡冲刷深度与冲刷坑宽度均增大,平衡冲刷深度增幅与流速增幅的比率整体呈减缓趋势.②黏土质海床环境下海底管道局部冲刷受土体强度影响显著.随着土体强度的增大,海床渗流力减弱,管道局部极限平衡冲刷深度减小,下游沉积丘距离管道轴心越近.当土体强度大于等于300 Pa时,管道底部与海床之间的间隙较难形成.

    黏土来流速度土体强度海底管道局部冲刷

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    长岛群岛边坡稳定性分析及治理紧迫性评价

    刘昊修宗祥刘乐军李保石...
    321-335页
    查看更多>>摘要：针对长岛群岛 41处岩质与土质易失稳边坡,在开展资料收集和现场地质调查研究的基础上,分析了边坡的潜在失稳机制及影响因素,基于有限元的饱和-非饱和渗流模拟方法和有限元强度折减方法,模拟分析了目标坡体未降雨与潜在极端降雨工况下的稳定性,并分别采用非线性有限元接触算法与耦合欧拉-拉格朗日大变形方法,定量模拟了潜在岩体崩落和土质坡体滑动的动态失稳过程.分析结果表明:岩质边坡具有较好的整体稳定性,但坡面岩体松动带来的潜在崩落风险较大;土质边坡规模虽然相对较小,在极端降雨和不利裂隙情况下部分高陡边坡具有一定的失稳可能性.最后,采用模糊综合评价法分别对上述两类易失稳边坡的治理紧迫性进行了综合排序,为研究区海岛边坡后续的详细评估与治理提供一定的参考.

    海岛边坡边坡稳定性降雨滑坡危害性模糊评价

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    一种复杂分层土中的重力锚斜拉承载力计算方法

    徐健葛晓春祝周杰杨丰玮...
    336-348页
    查看更多>>摘要：重力锚是一种适用于近海浅水的海洋锚固基础,因施工简便、维护成本低而受青睐.现行设计规范针对单一土层多采用半解析半经验方法,对复杂分层土则建议用有限元法校核.本研究针对某漂浮式光伏场地的实际分层土地质条件,利用有限元分析探究了方形重力式锚在拉拔荷载与自重组合作用下的承载机理,并采用承载力破坏包络面方法分别对竖向-水平、竖向-弯矩及水平-弯矩荷载空间的承载性能进行了量化分析,通过具体设计案例详细说明了如何利用所得承载力包络面,考虑系泊点位置与拉拔角度进行承载力校核.研究表明,分层土条件下重力锚组合荷载之间存在显著的耦合作用,且在不同荷载主导的破坏模式下,承载力的变化趋势具有不同特点.本文提出的重力式锚的承载力计算方法,可为海上系泊锚固基础的设计与优化提供技术支撑.

    重力式锚破坏包络线斜拔荷载承载力破坏机理

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    海洋生态修复碳汇开发机制、路径和建议

    宋莎莎安伟张庆范赵建平...
    349-359页
    查看更多>>摘要：全球气候变化背景下,国家"双碳"目标与绿色低碳转型对海洋碳汇发展提出了明确需求.海洋生态修复是最具有可操作性的重要生态增汇途径.为指导海洋生态修复碳汇开发有的放矢开展,本文对中国近海主要海洋生态修复碳汇资源进行了分析,明确碳汇资源的分布特征;提出了基于海洋生态修复的海洋碳汇项目开发可以依据的开发机制,分析了基于核证碳标准(Verified Carbon Standard,VCS)机制、国家核证自愿减排(Chinese Certified Emission Reduction,CCER)机制、地方碳普惠机制和行业团体标准规范进行海洋碳汇开发的适用性.开展海洋生态修复碳汇开发可根据生态修复项目实际情况、碳汇应用场景等,综合评估确定开发机制.在此基础上,基于海洋碳汇方法学现状及增汇技术发展潜力,提出主要的海洋生态修复碳汇协同开发路径:近岸生态系统保护修复增汇、海洋贝藻类增殖放流增汇,基于生态修复的海洋碳汇开发可通过与生态系统保护修复实施单位深入合作、在项目用海生态修复补偿中设计兼顾增汇效益的方案等形式开展.提出了海洋生态修复碳汇协同发展建议,从切实发挥科技支撑作用、联合优势资源降低开发成本、深入挖掘应用场景、推动典型项目开发等方面积极开辟海洋生态修复碳汇协同开发之路.

    生态修复海洋碳汇开发机制开发路径

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    基于NbS的海岛生态保护修复思考

    黄珊张志卫郭斌孙永根...
    360-372页
    查看更多>>摘要：海岛生态系统由于其生态脆弱性以及重要的环境、经济和人文价值,近年来受到人们的广泛关注,随着气候变化和不合理的人类活动,其结构和功能受到了严重干扰.实施海岛生态保护修复是改善海岛生态的重要方式.基于自然的解决方案(Nature-Based Solutions,NbS)是一种应对生态和环境挑战时的创新性策略,在生态保护修复中正在发挥重要作用.本文综述了NbS在海岛生态保护修复方面的最新研究进展,总结了NbS的特点不仅在于通过模拟自然生态系统的生态功能,还能够提高生物多样性,有效改善海岛生态系统的稳定性和持续性.阐述了NbS的概念和原则,强调了其与传统基础设施的区别,并分析了在海岛环境中应用的优势;评价了NbS在海岛生态保护修复案例的实际效果,发现NbS不仅能够提高生态系统的抗灾能力,还能促进当地社区的可持续发展;指出了NbS在海岛生态系统中的潜在挑战和限制主要包括技术创新、资源投入和社会参与等方面.最后提出建议,建议加强跨尺度与多系统协同管理和国际合作以推广实施NbS,建立多元融资机制和科学的修复技术标准以及跨学科融合和多方参与,实现NbS在海岛生态保护修复中更多的应用,为构建健康、持续的海岛生态系统贡献力量.

    海岛生态系统生态保护修复基于自然的解决方案

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