2025年大學(xué)《海洋科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——海洋工程技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填在題干后的括號內(nèi)）1.在海洋工程結(jié)構(gòu)物設(shè)計中，通常將波浪力簡化為等效靜力或等效動力的主要原因是（）。A.海洋環(huán)境過于復(fù)雜，無法精確計算B.為了簡化計算，便于工程應(yīng)用C.浮體本身具有慣性，可以抵消大部分動力效應(yīng)D.所有海洋工程結(jié)構(gòu)都設(shè)計成固定不動的2.下列哪種海洋工程結(jié)構(gòu)物主要依靠自身重量和基礎(chǔ)來抵抗波浪、海流等外部荷載？（）A.海上固定式平臺B.浮式生產(chǎn)儲卸油裝置（FPSO）C.海上風(fēng)電基礎(chǔ)D.水下管道3.海洋油氣開采中，用于在深海部署和回收鉆柱及井口裝置的關(guān)鍵技術(shù)是（）。A.潛水員作業(yè)技術(shù)B.水下機器人（ROV）技術(shù)C.螺旋槳推進的鉆井船技術(shù)D.深水浮式生產(chǎn)儲卸油裝置（FPSO）的安裝技術(shù)4.目前，全球范圍內(nèi)發(fā)展最快、技術(shù)最成熟的海洋可再生能源形式是（）。A.海流能B.海底熱能C.海上風(fēng)電D.海洋波浪能5.海水淡化技術(shù)中，反滲透（RO）法的主要缺點是（）。A.能耗較高B.技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備成本高C.產(chǎn)水純度不夠，含鹽量較高D.對海水預(yù)處理要求嚴(yán)格6.海洋工程結(jié)構(gòu)物進行疲勞設(shè)計的主要原因在于（）。A.長期承受循環(huán)載荷的作用B.鋼材在海洋環(huán)境中容易腐蝕C.海洋環(huán)境溫度變化劇烈D.結(jié)構(gòu)物需要承受巨大的瞬時沖擊7.適用于深海、惡劣環(huán)境下進行精細(xì)作業(yè)的海洋工程裝備是（）。A.水下航行器（AUV）B.驅(qū)動式水下機器人C.潛水員D.大型絞車船8.海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計和建造時，必須充分考慮海水腐蝕性的原因在于（）。A.海水是導(dǎo)電介質(zhì)，容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕B.海洋生物附著會加速腐蝕過程C.海水中的氯離子對金屬有強烈的腐蝕作用D.以上所有原因9.海上風(fēng)電基礎(chǔ)的主要功能不包括（）。A.固定風(fēng)電機組B.將風(fēng)電機組的載荷傳遞到海底C.吸收波浪能發(fā)電D.為海洋生物提供棲息地（此為附加功能，非主要設(shè)計功能）10.海洋工程領(lǐng)域“創(chuàng)新”的重要體現(xiàn)之一是（）。A.采用更昂貴的材料B.開發(fā)適應(yīng)更深、更惡劣環(huán)境的新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備C.延長結(jié)構(gòu)物的設(shè)計使用年限D(zhuǎn).大規(guī)模復(fù)制已有的成功工程案例二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.海洋工程結(jié)構(gòu)物通常需要考慮的主要環(huán)境荷載包括______、______、______和海流等。2.海洋油氣開采中，“井控”技術(shù)是確保鉆井作業(yè)安全的關(guān)鍵，其核心目標(biāo)是控制______和______。3.海洋可再生能源主要包括______、______、潮汐能和波浪能等。4.海水淡化技術(shù)按原理可分為______、______和結(jié)晶法等主要類型。5.深?？臻g探測和作業(yè)主要依賴______和______這兩種技術(shù)手段。6.提高海洋工程結(jié)構(gòu)物抗腐蝕性能的常用方法包括______、______和采用耐腐蝕材料等。7.海洋工程結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)形式根據(jù)水深、地質(zhì)條件等可分為______基礎(chǔ)和______基礎(chǔ)。三、名詞解釋（每題3分，共15分）1.浮式生產(chǎn)儲卸油裝置（FPSO）2.水下機器人（ROV）3.海上風(fēng)電基礎(chǔ)4.海水反滲透淡化技術(shù)5.海洋工程結(jié)構(gòu)物的疲勞破壞四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述海上固定式平臺的主要類型及其適用環(huán)境。2.簡述海洋工程結(jié)構(gòu)物進行防腐蝕設(shè)計的主要措施。3.簡述海上風(fēng)電裝機容量快速增長的主要原因。4.簡述水下機器人（ROV）在海洋工程中的應(yīng)用領(lǐng)域。五、論述題（10分）結(jié)合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢，論述海洋工程領(lǐng)域在技術(shù)創(chuàng)新方面面臨的主要挑戰(zhàn)以及可能的創(chuàng)新方向。六、案例分析題（20分）某海域水深約1500米，計劃建設(shè)一個海上油氣生產(chǎn)平臺。該區(qū)域冬季盛行偏北風(fēng)，波浪較大，海水鹽度較高。請分析在此環(huán)境下建設(shè)該平臺可能面臨的主要工程挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)對措施建議。試卷答案一、選擇題1.B解析：簡化計算是海洋工程結(jié)構(gòu)物設(shè)計中應(yīng)用等效原理的主要目的，以便于工程實踐中的分析和設(shè)計。2.A解析：固定式平臺依靠自身重量和基礎(chǔ)與地基相互作用來抵抗外部荷載，保持位置穩(wěn)定。3.D解析：深水浮式生產(chǎn)儲卸油裝置（FPSO）的安裝，特別是其鉆井模塊的部署和回收，是深水作業(yè)的核心技術(shù)挑戰(zhàn)。4.C解析：海上風(fēng)電因其技術(shù)成熟度高、發(fā)電效率相對穩(wěn)定、資源分布較廣等原因，是目前全球發(fā)展最快、最成熟的海洋可再生能源形式。5.A解析：反滲透（RO）法雖然效率高、產(chǎn)水質(zhì)量好，但其能耗相對較高，是主要的缺點之一。6.A解析：海洋工程結(jié)構(gòu)物長期承受波浪、海流等產(chǎn)生的循環(huán)載荷，容易發(fā)生疲勞破壞，因此需要進行專門的疲勞設(shè)計。7.C解析：潛水員受限于氣瓶供氣和生理極限，難以在深海長時間精細(xì)作業(yè)；AUV和ROV雖能深海作業(yè)，但AUV更偏向于大范圍巡檢和采樣，驅(qū)動式ROV（通常指載人或小型遙控潛水器）更適合精細(xì)、近距離的人工作業(yè)。8.D解析：海水是導(dǎo)電介質(zhì)，含氯離子，且海洋生物附著，這些因素共同作用，對金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕和生物腐蝕。9.C解析：吸收波浪能發(fā)電是波浪能發(fā)電裝置的功能，不是海上風(fēng)電基礎(chǔ)的主要功能。海上風(fēng)電基礎(chǔ)的主要功能是支撐風(fēng)電機組并將其載荷傳遞到海底。10.B解析：海洋工程領(lǐng)域的創(chuàng)新體現(xiàn)在開發(fā)適應(yīng)更深、更惡劣環(huán)境的新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備，以滿足資源開發(fā)的需求。二、填空題1.波浪海流潮汐2.燃?xì)庖后w3.海上風(fēng)電海洋波浪能4.蒸發(fā)法反滲透法5.潛水器水下機器人（ROV/AUV）6.防腐蝕涂層陰極保護7.坐標(biāo)式沉箱式三、名詞解釋1.浮式生產(chǎn)儲卸油裝置（FPSO）：一種大型海上移動式結(jié)構(gòu)，用于在海上開采的石油和天然氣進行初步處理、儲存和外輸。2.水下機器人（ROV）：一種無人遙控潛水器，通過電纜與水面支持船連接，用于深海觀測、取樣、安裝和維修等水下作業(yè)。3.海上風(fēng)電基礎(chǔ)：用于固定海上風(fēng)力發(fā)電機組并將其載荷傳遞到海底結(jié)構(gòu)或地基上的支撐結(jié)構(gòu)。4.海水反滲透淡化技術(shù)：一種利用半透膜在外加壓力下，使海水中的鹽分和水分離，從而獲得淡水的新型海水淡化技術(shù)。5.海洋工程結(jié)構(gòu)物的疲勞破壞：結(jié)構(gòu)物在低于材料強度極限的循環(huán)載荷作用下，經(jīng)過一定時間后發(fā)生斷裂或過度變形的破壞現(xiàn)象。四、簡答題1.簡述海上固定式平臺的主要類型及其適用環(huán)境。答：主要類型包括：導(dǎo)管架平臺、固定式重力式平臺、棧橋平臺。導(dǎo)管架平臺適用于水深較淺（通常小于100-150米）的海域；固定式重力式平臺依靠自身巨大的重量和基礎(chǔ)來抵抗波浪力，適用于水深較大、波浪較猛或地質(zhì)條件較好的海域；棧橋平臺適用于水深較大且海底地質(zhì)條件較差，無法使用導(dǎo)管架或重力式平臺的情況。2.簡述海洋工程結(jié)構(gòu)物進行防腐蝕設(shè)計的主要措施。答：主要措施包括：采用耐腐蝕材料（如不銹鋼、玻璃鋼等）；表面防護涂層（如環(huán)氧涂層、氟碳涂層等）；陰極保護（外加電流陰極保護法和犧牲陽極陰極保護法）；采用電化學(xué)保護技術(shù)；設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)形式以減少應(yīng)力集中；定期進行檢測和維護。3.簡述海上風(fēng)電裝機容量快速增長的主要原因。答：主要原因包括：全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和應(yīng)對氣候變化的需求；海上風(fēng)能資源豐富且穩(wěn)定；海上風(fēng)電技術(shù)不斷成熟，成本持續(xù)下降；政府政策支持（如補貼、規(guī)劃等）；產(chǎn)業(yè)鏈的完善和規(guī)?；?yīng)。4.簡述水下機器人（ROV）在海洋工程中的應(yīng)用領(lǐng)域。答：ROV在海洋工程中應(yīng)用廣泛，主要包括：海洋地質(zhì)調(diào)查和勘探；管道、電纜和水下設(shè)施的檢查、檢測和維護；海洋工程結(jié)構(gòu)物（如平臺、風(fēng)電基礎(chǔ)）的安裝和修復(fù)；海底取樣和實驗；水下科考等。五、論述題結(jié)合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢，論述海洋工程領(lǐng)域在技術(shù)創(chuàng)新方面面臨的主要挑戰(zhàn)以及可能的創(chuàng)新方向。答：當(dāng)前海洋工程領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新面臨的主要挑戰(zhàn)包括：①深海（超深海）環(huán)境極端條件下的工程技術(shù)挑戰(zhàn)，如高壓、大腐蝕性、強流、惡劣海況等；②海洋資源勘探開發(fā)向更遠(yuǎn)、更深、更復(fù)雜區(qū)域的拓展需求；③對海洋環(huán)境影響的最小化和可持續(xù)發(fā)展的要求；④技術(shù)集成和智能化水平的要求不斷提高；⑤高昂的研發(fā)和工程成本壓力?？赡艿膭?chuàng)新方向包括：①新型深海結(jié)構(gòu)物設(shè)計與制造技術(shù)，如浮式結(jié)構(gòu)物的新型概念、模塊化建造、新材料應(yīng)用等；②深海能源開發(fā)技術(shù)，如可燃冰、深海油氣、海洋溫差能等；③海洋可再生能源技術(shù)的提升與并網(wǎng)，如高效波浪能、海流能裝置，以及海上風(fēng)電的深遠(yuǎn)海部署技術(shù)；④深海探測與作業(yè)裝備的智能化、無人化，如高級別自主ROV/AUV、深海潛水器等；⑤海洋工程環(huán)境友好型技術(shù)和生態(tài)保護技術(shù)，如結(jié)構(gòu)物防腐蝕與防附著新方法、深海生態(tài)調(diào)查與影響評估技術(shù)等；⑥海洋大數(shù)據(jù)、人工智能在海洋工程設(shè)計、監(jiān)測、運維中的應(yīng)用；⑦海洋空間資源綜合利用的新技術(shù)。六、案例分析題某海域水深約1500米，計劃建設(shè)一個海上油氣生產(chǎn)平臺。該區(qū)域冬季盛行偏北風(fēng)，波浪較大，海水鹽度較高。請分析在此環(huán)境下建設(shè)該平臺可能面臨的主要工程挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)對措施建議。答：在此環(huán)境下建設(shè)海上油氣生產(chǎn)平臺面臨的主要工程挑戰(zhàn)包括：1.深水環(huán)境挑戰(zhàn)：水深1500米對結(jié)構(gòu)物的設(shè)計、建造、安裝和維護提出了極高的要求，結(jié)構(gòu)尺寸大、重量重，對基礎(chǔ)形式和安裝船舶能力要求高。2.惡劣海洋環(huán)境挑戰(zhàn)：冬季盛行偏北風(fēng)且波浪較大，意味著結(jié)構(gòu)物需要承受巨大的風(fēng)載荷和波浪力，對結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗震性能要求極高。3.高鹽度海水腐蝕挑戰(zhàn)：海水鹽度高，腐蝕性更強，對平臺的結(jié)構(gòu)材料（特別是鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)）提出了嚴(yán)峻的防腐蝕要求，需要采用高效的防腐蝕措施。4.地質(zhì)條件不確定性：深水區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜且不確定性較高，準(zhǔn)確進行地質(zhì)勘察、選擇合適的基礎(chǔ)形式至關(guān)重要。5.施工安裝難度大：在深水、惡劣海況下進行平臺的安裝和模塊吊裝作業(yè)風(fēng)險高、難度大，技術(shù)要求苛刻。6.環(huán)境影響要求高：深水環(huán)境對海洋生態(tài)較為敏感，平臺建設(shè)和運營期間需嚴(yán)格遵守環(huán)保法規(guī)，盡量減少對環(huán)境的影響。相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)對措施建議：1.結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析：采用先進的結(jié)構(gòu)分析軟件進行精細(xì)化計算，考慮風(fēng)、浪、流等多重環(huán)境載荷的耦合作用；優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式，提高結(jié)構(gòu)自身的強度、剛度和穩(wěn)定性；必要時進行抗震設(shè)計；選用高強度、高韌性、耐腐蝕的鋼材或其他新型材料。2.基礎(chǔ)形式選擇：根據(jù)詳細(xì)的地質(zhì)勘察結(jié)果，選擇合適的基礎(chǔ)形式。對于1500米水深，可能考慮重力式基礎(chǔ)（如大型混凝土沉箱）、樁基基礎(chǔ)（如大直徑導(dǎo)管架或單樁基礎(chǔ)，需評估樁端承載力和側(cè)摩阻力），或浮式基礎(chǔ)（如張力腿平臺TLP或Spar平臺，適用于水深較大、風(fēng)浪較小的區(qū)域，需進行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟比較）。3.防腐蝕技術(shù)：采用高性能的防腐蝕涂層體系（如環(huán)氧底漆+云母氧化鐵中間漆+氟碳面漆）；結(jié)合陰極保護技術(shù)（如外加電流陰極保護或犧牲陽極保護）；優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計減少陰極區(qū)域；定期進行檢測和修復(fù)。4.深水安裝技術(shù)：采用適用于深水的重型安裝船舶（如起重船、自升式平臺）；利用先進的