海冰項目培訓

1、海冰培訓知識主要內容一、海冰簡介二、海冰基礎知識三、海冰監(jiān)測內容和設備四、海冰資料分析五、沿岸冰調查2 一、海冰簡介3一、海冰簡介 海冰指直接由海水凍結而成的咸水冰，除由海水直接凍結而成的冰外，它還包括來源一陸地的河冰、糊冰和冰川冰等。河冰及湖冰。咸水冰是固體冰和鹵水（包括一些鹽類結晶體）等組成的混合物，其鹽度比海水低210，物理性質（如密度、比熱、溶解熱，蒸發(fā)潛熱、熱傳導性及膨脹性）不同于淡水冰。4一、海冰簡介遼東灣冰情概況每年12月初即大雪時油礦觀測到零星碎冰飄過，隨后遼東灣遭遇頻頻寒潮襲擊，溫度持續(xù)降低，碎冰初生冰橫生，海冰邊緣線開始逐步包圍JZ9-3海域，初生冰、冰皮大量形成并開始包圍

2、整個海域，從此每天都能見到5成以上海冰。冬至即每年十二月下旬，隨著溫度的持續(xù)走低，冰型逐漸從初生冰、冰皮轉為尼羅冰為主間并夾雜少量岸冰，冰厚不大于10cm。每年1月中上旬開始進入小寒時伴隨著大范圍冷空氣的到來，油礦進入盛冰期，主要為灰冰、灰白冰為主，一般冰厚在15cm，最大可達50cm。在潮汐和風的作用下，海冰漂移會對油礦產生較大的撞擊，平臺振感強烈。且岸冰隨著大潮和北風的共同作用下向JZ9-3海域漂浮，對平臺的安全產生極大的威脅。大寒前后冰情最為嚴重。春節(jié)前后冰情發(fā)展趨勢較為平穩(wěn)，主要以灰冰、灰白冰為主，冰厚15-30cm。春節(jié)之后寒潮頻率下降，溫度緩慢回升，冰情開始有所減弱。每年的2月中下

3、旬隨著氣溫進一步逐步回升，偏南、偏北向風交替平凡，開始進入融冰期，冰邊緣線急劇收縮，海上浮冰融化變薄，岸冰失去一坨，厚度在5-40cm之間。之后溫度持續(xù)回升，進入3月份海面浮冰進一步消融直至消失。5 二、海冰基礎知識6二、海冰基礎知識海冰類型海冰發(fā)展周期年度海冰等級劃分及預測7二、海冰基礎知識海冰類型按冰厚分為 初生冰 厚度小于5cm 冰皮 厚度小于5cm 尼羅冰(蓮葉冰） 厚度小于5-10cm 灰冰 厚度小于10-15cm 灰白冰 厚度小于15-30cm按形態(tài)分為破碎冰、平整冰、重疊冰、堆積冰。8二、海冰基礎知識海冰類型9初生冰：是由海水直接凍結或由雪落入低溫海水中生成，呈針狀、包片狀、糊狀

4、和綿狀。冰皮：冰厚5cm左右，由平靜海面直接凍結而成或由初生冰凍結而成，能隨波或風起伏。二、海冰基礎知識海冰類型10尼羅冰：冰厚小于10cm，是有彈性的薄冰，受風浪作用能產生“指狀”重迭現(xiàn)象。二、海冰基礎知識海冰類型11蓮葉冰：冰厚小于10cm，直徑為30300cm的圓形冰塊，周邊有碰撞形成的隆起。二、海冰基礎知識海冰類型12灰冰：由冰皮、尼羅冰以及蓮葉冰混合凍結而成。表面平坦?jié)駶櫍喑苫疑?，受擠壓時多發(fā)生重疊。二、海冰基礎知識海冰類型13灰白冰：冰厚為1530 cm，由灰冰繼續(xù)發(fā)展成蓮葉冰，皮冰以及灰冰混合凍結而成，表面比較粗糙，成灰白色。二、海冰基礎知識海冰類型14重疊冰：各種冰因擠壓重疊

5、在一起。二、海冰基礎知識海冰類型！危險冰類型冰厚在8cm以上平整連續(xù)的海冰平整的尼羅冰、灰冰.15 安全 危險二、海冰基礎知識海冰類型16 危險 安全 岸冰二、海冰基礎知識海冰發(fā)展周期初冰期 (12月見冰1月上旬)（大雪、冬至、小寒）盛冰期 (1月中旬2月中旬）（小寒、大寒、立春）融冰期（2月中旬3月上旬）（雨水、驚蟄）17二、海冰基礎知識海冰發(fā)展周期初冰期 (注:以JZ9-3平臺為例,各個平臺振動情況略有不同） 一般每年12月下旬至1月中旬。（大雪、冬至、小寒）氣溫：平均氣溫約為 -4 -9。冰情： 12月中下旬，JZ9-3平臺觀測到浮冰；初冰期以碎冰和尼羅冰為主，厚度一般不大于10cm。振

6、動：JZ9-3平臺GCP平臺平均振動加速度在20gal，峰值在35gal；B平臺平均振動加速度在25gal，峰值在40gal；東區(qū)吸力錨平臺平均振動加速度在45gal，峰值在70gal；A平臺平均振動加速度在10gal，峰值在20gal。18二、海冰基礎知識海冰發(fā)展周期盛冰期 (注:以JZ9-3平臺為例,各個平臺振動情況略有不同）每年1月中旬開始，（重冰年可能提前）至2月中旬。（小寒、大寒、立春）氣溫：JZ9-3海域平均氣溫約 -18 -7。冰情：冷空氣活動頻繁，渤海氣溫出現(xiàn)較大幅度下降，一方面前期岸邊生成的較厚冰塊開始南下，另一方面各類海冰開始凍結加厚，主要以尼羅冰、灰冰和灰白冰為主，厚度在

7、5-30cm之間。振動：JZ9-3平臺GCP平臺平均振動加速度在25gal，峰值在70gal。B平臺平均振動加速度在70gal，峰值在180gal；東區(qū)吸力錨平臺平均振動加速度在50gal，峰值在100gal；A平臺平均振動加速度在15gal，峰值在40gal。19二、海冰基礎知識海冰發(fā)展周期融冰期 (注:以JZ9-3平臺為例,各個平臺振動情況略有不同） 每年2月中旬開始，（重冰年延后）至海冰全部消失。（雨水、驚蟄）氣溫：JZ9-3海域平均氣溫約 -6 2。冰情：隨著氣溫逐步回升，偏南、偏北向風交替平凡，開始進入融冰期，冰邊緣線急劇收縮，岸冰失去依托隨北風漂至，厚度在5-40cm之間。振動：J

8、Z9-3平臺GCP平臺平均振動加速度在15gal，峰值在20gal。B平臺平均振動加速度在25gal，峰值在70gal；東區(qū)吸力錨平臺平均振動加速度在20gal，峰值在60gal；A平臺平均振動加速度在8gal，峰值在15gal。20二、海冰基礎知識年度等級劃分21冰情等級遼東灣渤海灣萊州灣黃海北部冰厚，cm范圍n mile冰厚，cm范圍n mile冰厚，cm范圍n mile冰厚，cm范圍n mile一般最大一般最大一般最大一般最大輕年15303510205102051020125408065357035408030二、海冰基礎知識年度等級預測 國家海洋環(huán)境預報中心年度海冰災害預測商討會于10

9、月份召開2011-2012年度冬季海冰預測研討會。北方海區(qū)冬季氣溫變化受多種區(qū)域氣候因素綜合影響，海冰預測機制較為復雜。國家海洋環(huán)境預報中心分別從氣候、國內冰情、極地冰情、氣象等方面進行了綜合預測，進一步明確今年冬季我國北部海區(qū)的海冰冰情變化趨勢， 根據(jù)各個與會單位提供的資料和意見，預測本年度冬季渤海及黃海北部冰清趨勢為常年略偏重（3.0-3.5級） 遼東各油礦區(qū)根據(jù)預報和往年實際情況做好冬季防冰抗病準備工作。22三、海冰監(jiān)測內容和設備23三、海冰監(jiān)測內容和設備海冰監(jiān)測內容海冰冰情數(shù)值預報衛(wèi)星遙感海冰監(jiān)測平臺振動監(jiān)測JZ9-3雷達監(jiān)測海冰及原油外輸技術服務24三、海冰監(jiān)測內容和設備數(shù)值預報25

10、 以海冰動力-熱力學模式為基礎，通過計算機的數(shù)值模擬而進行的預報，可獲得1、3、5天海冰短期預報。三、海冰監(jiān)測內容和設備衛(wèi)星遙感海冰監(jiān)測26 利用美國NOAA16、NOAA17、NOAA18極軌氣象衛(wèi)星、EOS/MODIS衛(wèi)星和我國的風云1號、3號極軌氣象衛(wèi)星，監(jiān)測海冰動態(tài)信息，掌握渤海海域海冰生成、發(fā)展和消融規(guī)律。提供現(xiàn)時海冰分布資料。三、海冰監(jiān)測內容和設備平臺振動監(jiān)測27 振動測量主要是進行平臺冰激平臺振動響應監(jiān)測工作，對平臺冰情進行預警并提出相應的措施和解決的辦法。三、海冰監(jiān)測內容和設備雷達監(jiān)測海冰28 現(xiàn)場實時雷達流冰監(jiān)測、預報技術服務系統(tǒng)，能夠全天候、快速、連續(xù)、準確提供現(xiàn)場流冰動態(tài)

11、分布信息。通過雷達監(jiān)測海冰，為外輸作業(yè)安全保障，防御、減輕流冰造成的災害。三、海冰監(jiān)測內容和設備海冰監(jiān)測設備氣象觀測系統(tǒng)視頻監(jiān)視系統(tǒng)振動監(jiān)測系統(tǒng)雷達冰厚監(jiān)測系統(tǒng) 29三、海冰監(jiān)測內容和設備30視頻振動氣象雷達 設備布防示意圖雷達和氣象站布放位置位于平臺最上端且較為空曠處；振動設備主要安裝在平臺主結構和上部結構（包括管線、設備）進行振動監(jiān)測；視頻設備安裝在平臺側端方便采集冰況三、海冰監(jiān)測內容和設備氣象觀測系統(tǒng)31 氣象要素觀測內容包括：風速、風向、氣溫、氣壓和濕度等信息。所測量數(shù)據(jù)由計算機采集存儲。三、海冰監(jiān)測內容和設備視頻監(jiān)視系統(tǒng)32海冰視屏監(jiān)視系統(tǒng)可以實現(xiàn)多攝像機視頻源瀏覽，電腦控制端畫面分

12、割自由控制，系統(tǒng)錄像、拍攝，全屏顯示功能，實時監(jiān)控海冰情況。三、海冰監(jiān)測內容和設備振動監(jiān)測系統(tǒng)33 振動測量系統(tǒng)由振動測量傳感器、放大器、采集器與計算機構成。各平臺振動數(shù)據(jù)經過采集器采集通過網(wǎng)絡傳輸?shù)街髌脚_計算機，經過計算生成振動圖形。（成果見27頁）三、海冰監(jiān)測內容和設備雷達冰厚監(jiān)測系統(tǒng)34 雷達監(jiān)測系統(tǒng)主要由雷達、圖象分析儀、計算機等設備構成，同時結合現(xiàn)場小區(qū)域預報技術服務，保障油輪靠泊作業(yè)的安全。圖為航 海雷達（FURUNO-1832）進行現(xiàn)場實時海冰監(jiān)測工作。（成果圖見28頁） 四、海冰資料分析35四、海冰資料分析破冰情況統(tǒng)計振動曲線分析衛(wèi)星監(jiān)測海冰遙感圖分析油輪外輸建議現(xiàn)場數(shù)據(jù)報表及

13、各個作業(yè)區(qū)數(shù)據(jù)聯(lián)動管理36四、海冰資料分析冰厚冰流速破冰對照表37一般冰厚（cm）冰流速（cm/s）冰類型處理方法備注小于8小于40所有一般情況無需破冰一般冰厚指海面上看到的海冰中大多數(shù)海冰的厚度大于8小于40大面積平整冰視情況考慮破冰大于8大于40大面積平整冰需要破冰大于10流動連續(xù)平整灰冰、灰白冰需要破冰四、海冰資料分析冰厚冰流速破冰對照表38冰振加速度效值（gal）人員感受處理方法小于11基本舒適無需破冰11-35明顯不舒適特殊平臺可考慮破冰（A平臺，B平臺）35-70影響工作效率需要破冰大于70影響身體健康必須破冰人員感受及處理表（平臺水平振動，頻率在1-2Hz，等效持續(xù)振動時間4小時

14、）四、海冰資料分析振動曲線分析39 振動測量主要是進行平臺冰激平臺振動響應監(jiān)測工作，對平臺冰情進行預警并提出相應的措施和解決的辦法。 安全 危險四、海冰資料分析振動曲線分析4040冰與直立結構作用擠壓破壞。四、海冰資料分析振動曲線分析4141較嚴重冰情（厚冰厚，快冰速）下，結構振動愈為強烈；水線（冰面）處樁腿的構造復雜應，增大冰與結構的振動響應。四、海冰資料分析振動曲線分析4242意外沖擊荷載下的瞬態(tài)強振偶發(fā)事件的意外荷載（撞擊，吊裝等）在滿足結構靜容量的前提下，對結構和上部設備不會造成太大威脅。四、海冰資料分析衛(wèi)星遙感圖海冰分析4343根據(jù)圖像信息及氣象情況對海冰發(fā)展趨勢和嚴重程度做出預判 冰緣線由北向南逐步推進四、海冰資料分析油輪外輸建議44四、海冰資料分析作業(yè)區(qū)數(shù)據(jù)聯(lián)動管理現(xiàn)場協(xié)調管理工作現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄處理現(xiàn)場設備檢查維護現(xiàn)場資料傳遞數(shù)據(jù)統(tǒng)計及處理注：具體現(xiàn)場工作每個平臺不同45四、海冰資料分析現(xiàn)場報表46四、海冰資料分析作業(yè)區(qū)數(shù)據(jù)聯(lián)動管理47五、沿岸冰調查48五、沿岸冰調查49作用于冰區(qū)油田