海洋石油管道单点提升分析

基于管道微单元体平衡建立了海管单点提升的非线性力学模型的控制微分方程组，使用变弧长的无量纲代换将动边界问题化为固定边界的两点边值问题，利用Maple环境下编制的两点边值问题的打靶法程序得到了该问题在各个提升阶段的数值解答和在单点提升过程中管道的极限弯矩约为0.71q~(1/3)(EI)~(2/3)。

考虑海床变形的裸露悬跨海底管道静力分析

针对裸露悬跨海底管道,考虑线弹性海床刚度,利用梁的小挠度理论,研究管道在自重作用下的变形和内力,推导给出了未脱离海床的管道段和悬跨管道段的变形和内力公式。在跨度较大的悬跨情况下,悬跨管道段较大的向下弯曲变形可能引起海床上管道脱离海床而翘起。建立管道翘起的判定准则,对于翘起情况推导相应的计算公式,通过算例给出翘起情况下管道的变形和内力。通过计算分析发现：工程上多数悬跨是翘起情况,没有翘起的计算公式只适应于跨度较小的悬跨管道。同时翘起情况下不同海床刚度对悬跨管道无量纲内力影响不大。

Seasonal cycles of phytoplankton in relation to the hydrography of Monterey Bay

Annual cycles of relative abundance are described for phytoplankton species collected from Monterey Bay, California, from July 1974 to June 1976, and the population dynamics related to the annual hydrographic cycle. Neritic diatom species dominated the population during the Upwelling and Oceanic periods, with dinoflagellate species becoming numerically more important during the Davidson period. Recurrent species groups identified using Fager's regroup analysis revealed the presence of a large neritic group of overwhelming numerical importance. This group is composed of indigenous species and is present in the bay during most of the year. Conspicuous changes in the phytoplankton population occurred predominantly among species within this group. During the Davidson period, the advection of southern waters into the bay may temporarily displace the endemic species with dinoflagellates becoming numerically more important. A red tide bloom of Gonyaulax polyedra occurred during this period in 1974, which dominated the phytoplankton population for a period of six weeks. The population dynamics of two hydrographically different stations were compared. A station located over the deep waters of the submarine canyon exhibited much lower phytoplankton standing stocks than a station located over the shelf area in the south of the bay, but seasonal changes in relative abundance and species composition were similar. Physical and chemical differences observed between the two stations appear to be the result of the presence of more recently upwelled water in the canyon area, and higher biological utilization in the south of the bay. A close correlation of species diversity with the depth of the mixed layer was observed, with diversity rising with the shoaling of the thermocline. It is suggested that this may reflect the introduction of new species from below the thermocline into the mixed layer as a result of upwelling activity. It is also suggested that this may be an artifact due to sampling problems associated with internal waves. (Document contains 100 pages.)

Experimental Study of Pipeline Stability on Sandy Seabed under the Influence of Ocean Currents

Ocean-current-induced pipeline stability on sandy seabed was simulated physically in a flow flume. The process of pipeline losing onbottom stability in currents was recorded and analyzed. Experimental data show that, for a pipeline directly laid on sandy seabed, there exists a linear relationship between the dimensionless submerged weight of pipeline and Froude number, in which the current-pipe-soil coupling effects are reflected. The sand-particle size effects on pipeline onbottom stability are further discussed. The new established empirical relationship may provide a guide for the engineering practice of current-induced on-bottom stability design of a submarine pipeline.

Some aspects of the temperature, oxygen and nutrient distributions in Monterey Bay, California. Annual Report, Part 1, 1973

Seasonal variations in temperature, dissolved oxygen, and nutrients in the nearshore areas and in the canyon area of Monterey Bay, California during 1971-1972 were similar~ During upwelling periods, however, water in the nearshore areas was higher in temperature and oxygen and lower in nutrients than water in the canyon area~ This was caused by upwelled water moving north and south of the canyon into counterclockwise and clockwise flow in the northern and southern ends of the bay respectively. The water was heated by insolation and depleted of its nutrients by photosynthesis during this movement. The residence time of water in the nearshore northern and southern bay during upwelling is estimated to be 3 to 8 days, and this fits well into the above circulation pattern and average measured current velocities of 10 to 15 cm/sec~ There is sorne evidence that this circulation pattern and the estimated residence time may be also valid for on-upwelling periods. Upwelling apparently occurred in Monterey Submarine Canyon at rates of 0.4 to 2.9 m/day and was stronger in 1971 than 1972. (PDF contains 107 pages)

砂质海底管土相互作用的有限元分析

海底管线的稳定性是保证油气输送管道正常运行的关键。本文通过研制开发计算管土相互作用的有限元程序，对管土相互作用进行数值模拟，分析管道在自重和环境荷载作用下在砂质海床中的沉降发展，分析影响土体对管道的侧向阻力的各种因素，以便为管道稳定性设计提供参考。采用二维非线性有限元计算技术，计算管道在自重、静水压力和环境荷载的作用下土体的静态响应，以土的临界破坏状态作为管土系统的稳定性的极限状态，分析管道－土体这一对类似挡土结构－土体力学系统在临界状态时的相互作用。通过对计算结果的分析和有关文献试验结果的比较，证明了该程序基本上能够正确地完成关于土的非线性特征、管道自沉降的发展过程和管土系统的相互作用等数值模拟任务，从而为深入研究管土的非线性相互作用和管土相互作用对管道的在位稳定性的影响提供了思路和有力的分析工具。

A 30-Year History of Tide and Current Measurements in Elkhorn Slough, California

Elkhorn Slough was first exposed to direct tidal forcing from the waters of Monterey Bay with the construction of Moss Landing Harbor in 1946. Elkhorn Slough is located mid-way between Santa Cruz and Monterey close to the head of Monterey Submarine Canyon. It follows a 10 km circuitous path inland from its entrance at Moss Landing Harbor. Today, Elkhorn Slough is a habitat and sanctuary for a wide variety of marine mammals, fish, and seabirds. The Slough also serves as a sink and pathway for various nutrients and pollutants. These attributes are directly or indirectly affected by its circulation and physical properties. Currents, tides and physical properties of Elkhorn Slough have been observed on an irregular basis since 1970. Based on these observations, the physical characteristics of Elkhorn Slough are examined and summarized. Elkhorn Slough is an ebb-dominated estuary and, as a result, the rise and fall of the tides is asymmetric. The fact that lower low water always follows higher high water and the tidal asymmetry produces ebb currents that are stronger than flooding currents. The presence of extensive mud flats and Salicornia marsh contribute to tidal distortion. Tidal distortion also produces several shallow water constituents including the M3, M4, and M6 overtides and the 2MK3 and MK3 compound tides. Tidal elevations and currents are approximately in quadrature; thus, the tides in Elkhorn Slough have some of the characters of a standing wave system. The temperature and salinity of lower Elkhorn Slough waters reflect, to a large extent, the influence of Monterey Bay waters, whereas the temperature and salinity of the waters of the upper Slough (>5 km from the mouth) are more sensitive to local processes. During the summer, temperature and salinity are higher in the upper slough due to local heating and evaporation. Maximum tidal currents in Elkhorn Slough have increased from approximately 75 to 120 cm/s over the past 30 years. This increase in current speed is primarily due to the change in tidal prism which has increased from approximately 2.5 to 6.2 x 106 m3 between 1956 and 1993. The increase in tidal prism is the result of both 3 rapid man-made changes to the Slough, and the continuing process of tidal erosion. Because of the increase in the tidal prism, the currents in Elkhorn Slough exhibit positive feedback, a process with uncertain consequences. [PDF contains 55 pages]

Vertical Bearing Capacity of a Partially-Embedded Pipeline on Tresca Soils

Slip-line field solutions are presented for the ultimate load of submarine pipelines on a purely cohesive soil obeying Tresca yield criterion, taking into account of pipe embedment and pipe-soil contact friction. The derived bearing capacity factors for a smooth pipeline degenerate into those for the traditional strip-line footing when the embedment approaches zero. Parametric studies demonstrate that the bearing capacity factors for pipeline foundations are significantly influenced by the pipeline embedment and the pipe-soil frictional coefficient. With the increase of pipeline embedment, the bearing capacity factor Nc decreases gradually, and finally reaches the minimum value (4.0) when the embedment equals to pipeline radius. As such, if the pipeline is directly treated as a traditional strip footing, the bearing capacity factor Nc would be over evaluated. The ultimate bearing loads increase with increasing pipeline embedment and pipe-soil frictional coefficient.

南海北部沙波运移的观测与理论分析

针对南海北部海域特点建立了模拟该区域小尺度沙波运移过程的准三维力学模型.以多波束海底地貌扫描数据和水文资料为基础,预测了研究区域沙波的运移,其结果在沙脊脊沟处与实际观测一致,而在脊背上与实际观测值存在差异.分析表明,本文所提出的物理模型可以用于预测南海海域以推移质泥沙运动为主的小尺度沙波运移规律.这一结果对该区域海底管线等工程设计是很有意义的.

A numerical model for predicting the jump of lift force on an oscillating cylinder

The fluid force coefficients on a transversely oscillating cylinder are calculated by applying two- dimensional large eddy simulation method. Considering the ‘‘jump’’ phenomenon of the amplitude of lift coefficient is harmful to the security of the submarine slender structures, the characteristics of this ‘‘jump’’ are dissertated concretely. By comparing with experiment results, we establish a numerical model for predicting the jump of lift force on an oscillating cylinder, providing consultation for revising the hydrodynamic parameters and checking the fatigue life scale design of submarine slender cylindrical structures.

Proposta de metodologia de projeto de sistemas de disposição oceânica de esgotos sanitários, em localidades de pequeno porte.

O presente trabalho tem por objetivo disponibilizar metodologia para o projeto de tratamento de esgoto sanitário através de disposição oceânica com utilização de emissário submarino, para localidades de pequeno porte. Também apresenta metodologia simplificada para obtenção de alguns dados oceanográficos necessários, na perspectiva de atender aos administradores dessas pequenas prefeituras envolvidas nas questões de atendimento de sua população quanto aos serviços de tratamento dos esgotos sanitários. Esses municípios, por serem pequenos e em país em desenvolvimento, carecem de recursos financeiros para as soluções convencionais de tratamento de esgotos sanitários. O trabalho contém uma revisão da bibliografia técnica relativa ao processo objeto deste estudo, não só referente ao projeto hidráulico como também à estabilidade física da tubulação do emissário assentada no leito do mar. Julgou-se necessário a realização, deste trabalho depois que se verificou que a implantação de emissários submarinos com diâmetros até da ordem de 300 mm, em geral tem seus custos inferiores aos dos sistemas convencionais.

Lipídios como indicadores de processos biogeoquímicos em sedimentos da margem continental do Estado do Rio de Janeiro

Este estudo constitui parte do Projeto Habitats Heterogeneidade Ambiental da Bacia de Campos coordenado pelo CENPES/Petrobras, um projeto multidisciplinar de caracterização ambiental que considera as diferentes feições e habitats da margem continental do sudeste brasileiro. O objetivo desta tese foi investigar os processos relacionados com a origem, o transporte e o acúmulo de matéria orgânica (MO) em sedimentos da margem continental da Bacia de Campos (RJ). Para isso, foram determinados a composição elementar da matéria orgânica (carbono e nitrogênio) por combustão a seco e os lipídios (esteróis, álcoois e ácidos graxos) por CG-MS e CG-DIC. Foram analisadas 215 amostras de sedimento superficial (0-2 cm de profundidade), coletadas em duas amostragens (períodos seco e chuvoso de 2008/2009), distribuídas sobre 12 isóbatas (de 25 a 3000 m) ao longo de 9 transectos de norte a sul da bacia. Além disto, foram ainda consideradas as isóbatas de 400 a 1900 m em dois cânions submarinos no norte da bacia (Almirante Câmara e Grussaí). Com base nos resultados obtidos, a MO sedimentar na plataforma e talude da bacia revelou-se essencialmente autóctone, derivada de produtores primários e secundários. Com isto, a MO contém uma fração reativa significativa e, portanto, é potencialmente biodisponível para os organismos bentônicos. No entanto, foram observados gradientes espaciais significativos na qualidade e na quantidade da MO sedimentar. Na plataforma continental (25 m a 150 m de profundidade) as concentrações de lipídios foram intermediárias e houve predomínio de MO sedimentar lábil. Exceções foram as áreas influenciadas por ressurgência costeira e/ou intrusão sub-superficial (próximo à Cabo Frio, Cabo de São Tomé e no limite norte da bacia), onde as concentrações foram altas. No talude superior e médio (400 a 1300 m) as concentrações de MO foram notadamente mais elevadas, mas com maior influência de processos bacterianos de alteração de sua composição original. E no talude inferior (1900 a 3000 m) as concentrações de MO estiveram muito baixas e apenas os lipídios mais resistentes à degradação bacteriana foram encontrados em concentrações mensuráveis. Isto sugeriu a exportação de materiais da plataforma ao longo do gradiente batimétrico, possivelmente decorrente da ação de meandros e vórtices da Corrente do Brasil e das correntes de fundo atuantes na região. Além disto, por ser lábil e biodisponível, a MO no sedimento apresenta uma fração biodisponível que pode ter uma influência na ecologia das comunidades bentônicas, particularmente aquelas localizadas no talude superior. Os cânions Grussaí e Almirante Câmara se revelaram regiões de acúmulo de MO e importantes no transporte da MO com valor nutritivo para comunidades bentônicas do talude médio e inferior.

Práticas e representações sociais do trabalho em equipe na Marinha do Brasil

A presente dissertação teve como objetivo investigar as representações sociais do trabalho em equipe na Marinha do Brasil. A fundamentação teórica do trabalho foi proporcionada pela perspectiva psicossocial das representações sociais de S. Moscovici, com ênfase sobre a abordagem estrutural complementar devida a J-C. Abric. Quanto à parte empírica, aplicou-se numa etapa exploratória a técnica do grupo focal. Numa etapa seguinte, aplicou-se conjuntamente um questionário com perguntas abertas e fechadas e uma técnica de evocação livre a cento e trinta e nove militares, pertencentes aos círculos de Suboficiais e Sargentos, de Oficiais Intermediários e Subalternos e de Oficiais Superiores, oriundos da Força de Superfície e da Força de Submarinos. Os resultados revelaram a presença de diferentes representações sociais do trabalho em equipe entre Oficiais e Praças, e também entre as Forças Operativas pesquisadas. Foi evidenciado que, pelo fato da liderança ser o conteúdo central das representações sociais de equipe na MB, existe uma resistência por parte de todos os grupos pesquisados em formar equipes mais autônomas, apesar de as condutas de lideranças estarem voltadas para o incentivo de opiniões e valorização das participações dos integrantes da equipe.

As relações entre habilidades sociais e estresse ocupacional em submarinistas na Marinha do Brasil

O trabalho em um submarino submete os profissionais a diversas situações geradoras de estresse. É necessário, portanto, que o militar seja capaz de lidar com os estressores presentes de forma a não comprometer seu desempenho profissional, sua saúde e bem-estar. Diversas pesquisas sugerem que as deficiências em habilidades sociais também podem contribuir para o desenvolvimento do estresse. Este estudo buscou identificar as possíveis relações entre habilidades sociais e estresse em submarinistas na Marinha do Brasil. A amostra constituiu-se de 106 militares do sexo masculino, trabalhando em submarinos. Os seguintes instrumentos foram utilizados: (1) Ficha para obtenção de dados demográficos; (2) Inventário de Habilidades Sociais (IHS); (3) Inventário de Empatia (I.E.); e (4) Inventário de Sintomas de Stress para Adultos de Lipp (ISSL). Os dados foram analisados utilizando o Teste-t de Student, o Qui-quadrado e a Correlação de Pearson. Os resultados indicam que os submarinistas apresentaram repertório elaborado de habilidades sociais (assertividade e empatia), além de incidência de estresse compatível com a população em geral. Verificou-se também que não foram identificadas diferenças importantes em habilidades sociais (assertivas e empáticas) nos indivíduos com e sem estresse. Por outro lado, o fato de apresentar deficiências em habilidades sociais (assertivas e empáticas) parece não estar relacionado a maiores níveis de estresse, assim como um bom repertório de habilidades sociais parece não estar relacionado a menores níveis de estresse. Conclui-se, portanto, que as habilidades sociais (assertividade e empatia) parecem não apresentar um papel relevante para o desencadeamento do estresse nos submarinistas. Os resultados aqui obtidos, embora contrariem a literatura, são de grande utilidade na medida em que instigam a realização de novas pesquisas, visando obter melhor compreensão acerca das relações entre estresse e habilidades sociais, especialmente em contextos de trabalho extremos, como o de um submarino.

An ecological characterization of Salt River Bay National Historical Park and Ecological Preserve, U.S. Virgin Islands

Salt River Bay National Historical Park and Ecological Preserve (hereafter, SARI or the park) was created in 1992 to preserve, protect, and interpret nationally significant natural, historical, and cultural resources (United States Congress 1992). The diverse ecosystem within it includes a large mangrove forest, a submarine canyon, coral reefs, seagrass beds, coastal forests, and many other natural and developed landscape elements. These ecosystem components are, in turn, utilized by a great diversity of flora and fauna. A comprehensive spatial inventory of these ecosystems is required for successful management. To meet this need, the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Biogeography Program, in consultation with the National Park Service (NPS) and the Government of the Virgin Islands Department of Planning and Natural Resources (VIDPNR), conducted an ecological characterization. The characterization consists of three complementary components: a text report, digital habitat maps, and a collection of historical aerial photographs. This ecological characterization provides managers with a suite of tools that, when coupled with the excellent pre-existing body of work on SARI resources, enables improved research and monitoring activities within the park (see Appendix F for a list of data products).