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1、海洋工程环境1教学大纲一、课程基本信息课程名称海洋工程环境Marine Engineering Environment课程编码SPE221111020开课院部石油工程学院课程团队（未设置）学分2.0课内学时34讲授28实验6上机0实践0课外学时34适用专业海洋油气工程授课语言中文先修课程工程流体力学课程简介（必修）海洋工程环境是船舶与海洋油气工程专业的一门必修主干课。其目标是使学生通过本课程的学习熟练掌握影响海洋工程设计、施工、 营运及影响船舶航行的海洋环境条件，深入了解风、浪、潮汐、海流、海冰、海啸、风暴潮等现象的物理特征，并能够运用所学知识进行 海洋结构物荷载计算，为其他专业课的学习奠定基
2、础。The marine engineering environment is a discipline basic course of major of Marine Oil and Gas Engineering. Its object is makes students skilled master of the marine environmental conditions which effect on marine design, construction, operating and ship sailing through this course learning. The s
3、tudents should in-depth understand physical features of every phenomenon such as wind, waves, tidal, currents, sea ice, sediment, tsunami, and storm tide etc. It is also required for students able to conduct marine structure environmental load calculation by using learned knowledge. The learning of
4、this course also lays the foundation of other subsequent courses0二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：掌握影响海洋油气工程设计、施工、营运的海洋环境条件，如风、浪、潮汐、流和冰等的基 本概念和统计监测计算方法。是1.41.42M2目标2 ： 了解和掌握工程设计荷载计算的基本条件和一般流程，能够运用所学知识能够进行海洋结构 物环境载荷计算，为其他专业课的学习奠定基础。是2.22.23M3目标3：通过课程学习，了解海洋工程环境和油气工程建设的关系，理解海洋油气工程项目可能产生 的环境影响。是7. 1
5、7. 1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第一章第一章绪论海洋环境的研究内容和研究方法。/21. 11.1海洋工程与海 洋环境概述海洋资源开发、物流、勘探、环保、海岸带开发。M30.5讲授0. 5自学资料31.21.2海洋环境的研 究内容、意义和方 法海洋工程物理环境、海洋工程地质地貌环境、海洋工程生物环 境。理论分析法、现场观测法、物模实验法、数值模拟法。M30.5讲授、讨 论0.5课后作业4第二章第二章风及风载 荷风的受力、设计风速、风压的计算/52. 12.1风的描述海平面等压线图、蒲福风级表Ml0.2讲授0.2自学资料62.22
6、. 2风的受力压强梯度力、柯氏力、离心力、摩擦力Ml, M20.3讲授0.3自学资料72.32. 3风的类型季风、海陆风、台风Ml0.2讲授0.2自学资料82.42. 4风速的分布设计频率和重现期、常用最大风速分布函数、垂向分布Ml, M20.3讲授0.3自学资料92.52. 5风载荷设计风速的标准、不同高度和地貌的风速换算、风压的计算Ml, M21讲授1课后作业10第三章第三章波浪理论线性波理论、波动的叠加、波浪理论适用范围/113. 13.1波浪的要素和 分类波浪要素、波浪分类Ml1讲授1自学资料123.23.2波浪运动的基 本方程势函数、伯努利方程Ml, M21讲授1自学资料133.33
7、. 3线性波理论势函数理论解、相对深水、相对浅水、波速、水质点轨迹、波 压强、线性波浪的叠加Ml, M21讲授1课后作业143.43. 4有限振幅波理 论斯托克斯波、椭圆余弦波、孤立波、波浪理论适用范围的分析Ml1讲授1自学资料15实验1实验1行进波和 立波基本特性实验行进波和立波基本特性实验Ml2实验2撰写实验 报告163.53. 5近岸波浪传播 的变形波浪的浅水效应、波浪的折射、绕射、反射和破碎Ml2讲授2自学资料17第四章第四章随机波浪 理论海浪统计特征、设计波、海浪的统计谱型/184. 14.1随机波浪概述平稳随机过程、各态历经性Ml0.5讲授0. 5自学资料194.24.2随机波浪的
8、统 计特征上跨零点、下跨零点、波高换算系数、波浪观测项目和预报Ml0.5讲授0.5自学资料204.34. 3设计波设计波参数、遭遇概率Ml1讲授1自学资料214.44.4海浪谱谱的概念和意义、几种常用谱型：P-M谱，Jonswap谱Ml1讲授1课后作业22第五章第五章波浪载荷作用在直立柱体上的波浪力，群桩上的波浪力/235. 15.1波浪概述波浪荷载计算方法、波浪作用效应、大尺度结构物、小尺度结 构物Ml1讲授1自学资料245.25. 2小尺度结构物 上的波浪力绕流力、莫里森方程、单个柱体上波浪力、群桩上的波浪力、 海底管道的波浪力Ml1讲授1自学资料25实验2实验2波浪对海 洋结构物模型的作
9、 用力实验波浪对海洋结构物模型的作用力实验M24实验4实验设 计，撰写 实验报告265.35. 3大尺度结构物 上的波浪力粘滞效应和绕射效应、速度势叠加法、弗-克假定法Ml, M22讲授2课后作业27弟八早第八早潮汐潮汐现象、潮汐理论、潮位特征值、设计潮位的推算/286. 16.1潮汐概述潮汐现象、要素、类型Ml0.5讲授0. 5自学资料296.26. 2潮汐理论潮汐静力理论、潮汐动力理论Ml, M20.5讲授0.5自学资料306.36. 3潮位特征值设计水位和校核水位、推算方法Ml, M21讲授1课后作业31第七章第七章海流海流观测和资料分析、海流运动方程、海流的作用力，涡激自 振/327.
10、 17.1海流概述海流的成因、海流的分类Ml, M30.2讲授0.2自学资料337.27.2海流观测和资观测方法和仪器、潮流和余流的分离Ml, M30.5讲授0.5自学资料料分析347.37.3海流运动方程风海流、艾克曼螺旋、海流速度分布Ml0.5讲授0. 5自学资料357.47. 4作用在结构物 上的海流载荷海流作用力、波流联合作用力Ml, M20.3讲授0.3自学资料367.57. 5流致涡激振动卡门涡街、斯特哈尔数、涡激振动Ml, M20.5讲授0. 5课后作业37第八章第八章海冰与冰 载荷海冰的物理力学特性、海冰对建筑物的作用/388. 18.1海冰概述海冰的组成和结构、海冰分类、海冰
11、的力学特性、我国冰期和 冰情Ml, M31讲授1自学资料398.28. 2海冰的观测海冰观测内容、冰情图Ml, M30.5讲授0. 5自学资料408.38. 3海冰载荷的计 算海冰载荷的主要形式和影响因素、规范中冰力的计算Ml, M20.5讲授0.5课后作业41第九章第九章地震、海 啸与风暴潮地震波及其特征、地震力的计算，海啸描述与传播，风暴潮的 推算/429. 19.1地震成因及地 震波特性地震成因及分布、地震波类型及特征Ml0.5讲授0.5自学资料439.29. 2地震力计算地震力的计算，载荷组合计算方法Ml0.5讲授0. 5自学资料449.39.3海啸海啸描述与传播、海啸的浅水变形Ml,
12、 M30.5讲授0.5自学资料459.49.4风暴潮风暴潮的形成过程、风暴潮的推算Ml, M30.5讲授0. 5自学资料46第十章海洋环境保护污染源评价，海洋环境影响评价/4710. 110.1海洋环境标 准环境标准体系、污染源评价M31讲授1自学资料4810.210. 2海洋环境评 价海洋环境质量评价、海洋工程环境影响评价M31讲授1自学资料四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1、每周布置2道题目。25%2、成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3、考核学生对每章基本知识的掌握和应用能力，以及综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。2实验1、本课
13、程6个学时实验，共二次实验。2、成绩采用百分制，根据实验设计情况、实验完成情况以及实验结果汇报情况综合进行评价。15%3雨课堂1、随堂测试听课理解掌握情况，题型主要有选择和填空（简单计算）。2、根据课堂表现和题目设定的总分值和测试结果评分。20%4期末考试1、闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2、主要考核学生对课程基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有判断、 选择题、简答题、计算题等。40%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业20%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确；B-独立
14、思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确； c-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确； D_作业抄袭，未能按时完成，作图小规范，解题思路混乱2Ml实验20%A-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，正确分析实 验数据，从技术角度优选解决方案扶得有效结论。B-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述比较清楚，正确分 析实验数据，从技术角度优选解决方案获得比较有效的结论。C-实验过程中认真完成实验要求，不能得到正确的实验结果，实验报
15、告格式正确，步骤叙述清楚，没有正 确分析实验数据，但是结合理论分析可以从技术角度优选解决方案抉得有效的结论。D-实验过程中不能完成实验要求，不能得到正确的实验结果，不能从技术角度优选解决方案抉得有效的结 论。或数据分析过程存在问题。E-发生安全事故3Ml雨课堂30%按课堂表现和题目得分情况综合统计实际分数。4Ml平时作业30%（见试卷评分标准）5M2平时作业30%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确；B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确； c-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较
16、完整、格式比较合理、答案准确； D作业抄袭，未能按时完成，作图小规范，解题思路混乱6M2实验30%A-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，正确分析实 验数据，从技术角度优选解决方案茨得有效结论。B-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述比较清楚，正确分 析实验数据，从技术角度优选解决方案获得比较后效的结论。C-实验过程中认真完成实验要求，不能得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，没有正 确分析实验数据，但是结合理论分析可以从技术角度优选解决方案获得有效的结论。D-实验过程中不能完成实验要求，不能得到正
17、确的实验结果，不能从技术角度优选解决方案获得有效的结 论。或数据分析过程存在问题。E-发生安全事故。7M2期末考试40%（见试卷评分标准）8M3平时作业50%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确；B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确；C-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确； D_作业抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱。9M3雨课堂50%按课堂表现和题目得分情况综合统计实际分数。评分等级说明：A, B, C, D, E = 90-100, 8
18、0-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1海洋工程环境，陈建民，石油工业出版社，2016, ISBN:9787518310296. （*主教材）2图书1波浪对海上建筑物的作用，李玉成，海洋出版社，2002.3图书1海洋工程波浪力学，王树青，中国海洋大学出版社，2012.七、实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实验类型上机1行进波和立波基本特性实验海洋环境实验室工科楼B1433-52专业必做综合性否2浪对海洋结构物模型的作用力实验海洋环境实验室工科楼B1433-54专业必做设计性否