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1、石油与天然气：海洋中可开采的油气资源占世界可开采的油气资源的一半以上。主要有石油、天然气、铁砂、锰、磷土、磷矿、硫磺、铂砂、铬砂、锡砂、金刚石、砂、砾、贝壳等。海上油气资源及开发现状本国产量无法满足国内需要我国的(能源安全问题）成为加速开发海洋石油最紧迫的原因。海洋成为我国重要的原油生产基地这些海洋结构物包括固定式平台、移动式钻井平台、海底管线、油气浮式生产系统、精确定位的深水半潜式平台及顺应式深海平台。海水淡化、制盐、提取铀、提取重氢等我们铀与重氢是原子能的重要原料海洋风力发电有两大优点，一是海洋风速比陆地风速快且持续时间长；二是海洋风力电厂不会像陆地风力电厂那样干扰附近居民的生活。其安装也
2、比较方便海洋能通常是指海洋中所特有的依附于海水的可再生自然能源，即潮汐能、潮流能、波浪能、海流能和盐差能。有的学者也把海上风能和海洋中的生物质能也列为海洋能，但它们都不是海洋中所特有的，所以我们把它们放在海洋能之外。海洋能的分类：按照能量储存形式分类：机械能、热能、物理化学能。机械能包括：潮汐能、海流能、潮流能、波浪能；热能包括：温差能物理化学能包括：盐差能除潮汐能和潮流能是月球和太阳引潮力的作用产生的以外，其它均产生于太阳辐射。在月亮和太阳引力作用下产生的地球表面海水周期性的涨落潮运动，一般统称潮汐。这种运动包含两种运动形式：一种是海水的垂直升降，也称为潮汐；一种是海水的水平流动，称为潮流。
3、海水的涨落潮运动所携带的能量也由两部分组成，前者为势能，即潮汐能；后者为动能，即潮流能。涨潮时，随着海水逐渐向岸边流动，岸边水位逐渐升高，动能变为势能；落潮时，随着海水逐渐离岸而去，岸边水位逐渐下降，势能变为动能。潮汐能的能量与潮水量和潮差成正比，或者说与流速的立方成正比。波浪是海洋表层海水在风力的作用下产生的波动，波浪中所储存的能量，称为波浪能。其能量与波高的平方和波动水面的面积成正比。波浪能是全世界被研究得最为广泛的一种海洋能。波浪能研究被称作为发明家的乐园。海流是海洋中由于海水温度、盐度的分布不均而形成的密度和压力梯度，或海面上风的作用等原因产生的海水定向流动。海流中所储存的动能，称为海
4、流能。其能量与流速的平方和流量成正比。温差是在低纬度海洋中，由于海洋表层和海洋深层吸收太阳辐射热量的不同，以及大洋环流的径向热量输送，而形成表层水温高，深层水温低的现象。以表深层海水温度差的形式所存储的热能，称为温差能。其能量与具有足够温差（通常要求不小于18）海区的暖水量和温差成正比。1981年联合国新能源和可再生能源会议确认：“海洋热能转换是所有海洋能转换系统中最重要的”。在海洋的沿岸河口地区，由流入海洋的江河淡水与海水之间的盐度差（溶液浓度差）所储存的物理化学能，称为盐差能，亦称浓差能。最引人关注的盐差能是淡水通过半透膜向海水渗透时以渗透压形态表现的势能。其能量与渗透压和淡水量（渗透水量
5、）成正比研究技术难度很大， 费用也很高， 近期难以解决。潮汐能：巨型化、综合利用。当前国外潮汐能开发的一个明显趋势就是向巨型化发展，波浪能：与其他可再生能源共同开发。与沿岸建筑物相结合。波能开发的新动向是与其他可再生能源共同开发，并开展综合利用。如波浪发电装置上加装风力发电或太阳能发电装置。波能利用的另一个发展动向是与沿岸建筑物相结合，一方面降低波浪发电站的投资成本，另一方面利用波浪发电装置的吸能作用，也减轻了波浪对海工建筑物的作用力，从而增强了建筑的稳定性。温差能：重视电站的综合利用。由于温差电站要使用大量的深层海水，在发电的同时可以利用深层冷水养殖鱼类、贝类、和藻类，灌溉种植水果蔬菜，用于
6、建筑物空调；还可利用温差电站发出的电力淡化海水，制造氢、氮、氨和甲烷，从海水中提取贵重金属，如铀、镁、锂和黄金等潮流能：在小容量示范装置试验成功的基础上，向大型化发展。潜水员自行佩戴的供气筒及呼吸器。有开放式、封闭式、半封闭式循环三种型式。海洋资源开发有关海洋中和海底下的资源和能源的开发和利用。碳氢化合物，以石油与天然气为主；固体矿物(包括砂石)，从海滩、海底或海底下开采，或从海水中提炼；生物资源，鱼类与其他海生物；能源，包括潮汐、海流、波浪、温差、盐差以及太阳能和风能的利用；水，海水淡化、海洋化学元素提取和海水直接利用等。运输货物、人、材料、能源、信息等在海面上、海洋中或海底下的运输、输送或
7、传递。主要有下列形式；船舶和各种水上、水面和水中的交通工具，包括驳船、半潜驳或半潜艇、潜艇、气垫船、水翼艇。电缆与光导纤维的电力输送和通信；管道，输送石油与天然气、泥浆和化学品。海洋结构物的用途还有微波通讯勘探与测量有关海洋资料与数据的采集、分析和显示，包括水文、潮汐和海洋学有关资料；科学勘探，探索海洋与海底资源、构成物、现象与特性。 海洋环境保护防止海洋与其边缘地区的环境恶化和有关人造装置的破坏、变坏或损失的措施海岸带是海陆交接的地带，包括浅海区域与滩涂、港湾等区域。其开发有如下特点：a资源种类多，开发密度大。b保护资源与环境的任务繁重。在海洋中按分布区域，可分为三个区带：海岸带200米等深
8、线以内的浅海区或离岸200海里以内的海区深海洋区海岸带的开发增进、利用与发展海岸和沿海水域的活动。港口与海港和航道建设；工厂、码头和仓库等设施建设，包括生产或运转用的浮动式或固定式的设施；水上游览与居住，包括游艇码头、水上娱乐场所、人工岛等；围海造田。海洋工程是一门相对较新的学科，它的未来与人类的衣食住行，保护环境、保持人类社会可持续发展密切相关。海洋工程亦称海洋技术，是一门主要研究为海洋科学调查和海洋开发提供一切手段与装备的新兴学科。海洋工程导论海洋工程可以定义为利用工程原理来分析、设计、发展和管理一些在水中环境，如海洋、湖泊、港湾和河流中运行的系统。海洋工程基础 海洋工程主要内容资源开发技
9、术主要包括：深海矿物采掘技术，包括勘察、开采、储运等；海底石油钻采技术，包括钻探、开采、储运等；海水资源利用技术，包括淡化、提炼等；渔捞技术，包括近海、远洋等；海洋养殖技术，包括动物、植物等；海洋能源利用技术，包括潮汐、波力、温差、盐度差等。装备设施技术主要包括：海洋探测装备技术，包括海洋科学的了解，探测结果的分析与利用，各种海况下的求助设备；潜水技术，包括直接（承压）、常压、遥控作业等。海洋土木建筑技术，包括港口、平台，沿海、近海、海岸、海底建筑等；海洋工程船舶技术，包括水面、半潜、潜水等。海洋工程的相关学科海岸工程、轮机工程、船舶工程、海军工程及近海工程。海岸工程一般应用工程原理于在海岸运
10、行的系统；轮机工程应用于船舶动力与机械系统；船舶工程指的是船体和推进系统的设计；近海工程应用工程原理于比海岸更深水域的近海工程系统；海军工程应用工程原理于海军系统或舰船。海洋开发系统方面 海底资源开发系统海底资源开发系统包括对海底的各种矿物进行调查、开采、运送、冶炼等多种作业。 海洋土木建筑系统 海底石油开采系统 海底石油开采系统从浅海向深海发展，由勘探到出油的过程。勘探-试钻-油田估产-采油工程建设-采油-运输-储油-炼油 海底矿物资源开发系统 潜水器的海底调查系统根据海与洋的连接情况与一些地理标志的识别，海可以分为内海、外海、边缘海、岛间海等类型。大陆架：在海面下200米深度内的广大沿岸浅
11、海区域，在曲线上表现为大陆双曲线的延续部分，而在地壳结构上是用于大陆地壳的一部分，是大陆架。大陆坡：深度在200米至4000米左右的一段，曲线陡峭，是大陆坡大陆裙：在大陆坡脚下呈倾斜渐缓的线段是大陆裙。这一线段，在有些海区里并不存在。大洋盆地;深度在6000米呈平坦的线段是大洋盆地。深海海沟：6000米以下称为深海沟大洋盆地与深海沟都属于洋底。陆高海深曲线和地壳高程频率曲线右侧曲线为地壳高程频率曲线，其上有两个峰：一是出现在海平面以上，高度为0至200米的区间；另一出现在海平面以下，深度为4000至5000米的区间都表示两个高度在地壳上占有最大的面积百分比，亦即在陆高海深曲线上表示陆地与洋底的
12、两个较为平坦的区域。图中I是表示结构简单的，加大西洋型；2是表示结构复杂的，如太平洋型。在图1中，大陆架、大陆坡和大陆裙三部分组成大陆台阶，其外面就是大洋底。在图2中，比这类结构复杂的过渡带，除了大陆台阶外，还带有一系列的边缘海盆，海盆外缘被围以弧形列岛的岛孤，以及岛弧脚下的深海沟等，其外面才是大洋底。在这一类过渡带中火山与地层活动相当活跃。过渡带的许多盆地都是油气储藏的有利地区。海水的物理性质温度 海水的温度一般都随深度的增加而减少。在表层附近的温度减少比深层快。 典型表层的温度，其同温状态的厚度可达数十米，一般称该层为混合层。海面风能使该层海水泥合，接近同温状态。 其下为温度骤变区，称为温
13、跃层。该层的温度随季节而异。夏季随表层水温而变暖，冬季则变冷。在温跃层的海水温度随深度的变化较缓慢，接近等温状态。 在大洋中较深处的海水温度多数低于2.3。海洋表层温度的升高是由太阳的辐射、大气的热传导、水蒸气的凝结造成的。而冷却是由海洋表层向大气的回辐射、海洋向大气的热传导、蒸发造成的。盐度 海水中溶解固体物质的总量称为海水的盐度。 盐度的大小等于每千克海水中所含全部固体的克数。 海水的平均盐度为35g，通常写作35。 近年来对盐度的测量，多数已改用测量海水的电导率与温度。电导率的最大精确度约为0.0001，温度的精确度可达o.oo03。海水的盐度大多在3.30一370之间。 表层海水的盐度
14、主要取决于蒸发与降水量之差。其他因素有结冰(由于海水结冰留下盐分，使盐度增加)，大陆河流注入、海冰融化等。密度 海水的密度取决于海水的压力、温度和盐度，随盐度与压力(或水泥)的增加、温度的下降而增大。因此密度大的水总是较冷的、较深的和盐度较大的水。 若仅考虑海水的温度与盐度的变化，则所有大洋中的海水密度都在1.020-1.030(克厘米3)之间变化。 由于重力与浮力的作用，密度较大的水有下沉，而密度较小的水有上升到海面的趋势。风的特征主要是风向与风速。国际上通用的浦福风级表将风速分为13个风级。风速可达100一200米/秒的龙卷风等，由于不是经常发生的，影响范围也小，没有列入表中。风载荷按照A
15、BS规范计算。风力压强计算式如下： 风力计算注意问题 由圆柱组成的结构（钻井机架、吊臂、桁架式桩腿等），所有圆柱的投影必须计入。（即，不考虑遮蔽效应） 船舶拖航工况（迁航工况）由于船体倾斜而暴露出的面积（例如甲板以下船体部分）需要计入受风面积中。计算时采用对应的形状系数。 群集式的甲板室可以用总投影面积替代各个部分投影面积之和，此时的形状系数取1.1。 桁架式结构（钻井机架、吊臂、桁架式桩腿等），可以采用前后两侧满实投影面积的30%，或前侧满实投影面积的60%代替原由各圆柱构件叠加起来的总面积。 平面结构按照上市计算得到的风压为垂直平面的压力，在求沿风向的风压力时需要进行分解。 风力计算时，吊臂选取最危险的情况。即以最大面积迎风，面积中心在可能的情况下取最高点。 可以考虑遮蔽效应。 波浪是由各种作用力(如风、风暴、地震、太阳、月球等的作用力)引起的波动现象。 其复原力是表面张力、重力和地转偏向力(科里奥利力)图中是的浪能量按周期的分布与引起波浪的主要力。 在波浪成长
