HY/T 047-2016 工程海冰技术规范

ICS07030

A45.

中华人民共和国海洋行业标准

HY/T047—2016

代替

HY/T047—1999

工程海冰技术规范

Thespecificationforengineeringseaicetechniques

2016-11-07发布2017-02-01实施

国家海洋局发布

HY/T047—2016

目次

前言

…………………………Ⅰ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

总则

4………………………4

工程海冰条件的确定

4.1………………4

冰荷载

4.2………………5

工程海冰及环境数据的获取

4.3………………………5

工程海冰监测系统的建立

4.4…………5

工程海冰条件的确定

5……………………5

海冰环境参数

5.1………………………5

海冰特征参数

5.2………………………6

海冰物理参数

5.3………………………8

海冰力学参数

5.4………………………11

冰荷载

6……………………13

总体要求

6.1……………13

总静冰力

6.2……………14

局部冰压力

6.3…………………………17

动冰力

6.4………………17

工程海冰及环境数据获取

7………………19

海冰环境数据

7.1………………………19

海冰特征数据

7.2………………………20

海冰物理参数数据

7.3…………………20

海冰力学参数数据

7.4…………………20

工程海冰监测系统建立

8…………………21

总体要求

8.1……………21

工程海冰监测系统建立原则

8.2………………………21

工程海冰监测内容与技术要求

8.3……………………22

海冰观测数据管理

8.4…………………22

附录资料性附录冰情等级的划分依据

A()……………23

附录资料性附录工程海冰技术资料列表

B()…………24

附录资料性附录国内有关的海冰单轴压缩强度试验结果

C()………25

附录资料性附录多腿结构的总冰力推荐计算方法

D()………………27

附录规范性附录海冰晶体结构观测方法

E()…………28

附录规范性附录海冰力学性质测定方法

F()…………30

参考文献

……………………38

HY/T047—2016

前言

本标准按照给出的规则起草

GB/T1.1—2009。

本标准代替工程海冰技术规范

HY/T047—1999《》。

本标准与相比除编辑性修改外主要技术变化如下

HY/T047—1999,:

修改了范围中本标准规定的内容见第章年版第章

———“”(1,19991);

删除了冰情与海冰划分见年版的

———“”(19995.1);

修改了海冰特征参数修订了单层平整冰厚度的计算方法见年版的

———“”,(5.2,19995.4);

修改了海冰力学设计指标确定将题目变更为海冰力学参数见年版第章

———“”,“”(5.4,19996);

修改了摩擦系数的计算方法见年版的

———“”(5.4.8,19996.9);

删除了影响冰荷载的因素见年版的

———“”(19997.1);

修改了冰荷载推荐做法将题目变更为总静冰力见年版的第章

———“”,“”(6.2,19997);

增加了限制准则见

———“”(6.2.1);

增加了平整冰的劈裂荷载见多腿结构见温度荷载见

———“”(6.2.4.4)、“”(6.2.4.5)、“”(6.2.6);

修改了局部冰压力见年版的

———“”(6.3,19997.5);

增加了动冰力见

———“”(6.4);

修改了工程海冰及环境数据的观测方法见第章年版的

———(7,19995.2);

增加了工程海冰监测系统建立一章明确了工程海冰监测系统的建立原则监测内容和技术

———“”,、

要求观测数据管理等内容见第章

、(8);

增加了冰情等级的划分依据见附录

———(A);

增加了工程海冰技术资料列表见附录

———(B);

增加了多腿结构的总冰力推荐计算方法见附录

———(D);

修改了海冰晶体结构观测方法见附录年版的附录

———(E,1999A);

修改了工程海冰力学性质测定方法见附录年版的附录

———(F,1999B)。

本标准由国家海洋局提出

。

本标准由全国海洋标准化技术委员会归口

(SAC/TC283)。

本标准起草单位国家海洋环境监测中心大连理工大学

:、。

本标准主要起草人许宁陈伟斌袁帅岳前进李志军季顺迎刘雪琴史文奇张大勇王仁树

:、、、、、、、、、。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为

:

———HY/T047—1999。

Ⅰ

HY/T047—2016

工程海冰技术规范

1范围

本标准规定了确定工程海冰条件计算冰荷载获取工程海冰及环境数据和建立工程海冰环境监测

、、

系统的原则和技术要求

。

本标准适用于渤海和黄海北部冰区涉海工程海冰条件的观测测试与推算

、。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

。,()。

海洋调查规范第部分海洋水文观测

GB/T12763.2—20072:

海滨观测规范

GB/T14914—2006

海洋学术语物理海洋学

GB/T15920—2010

海洋预报和警报发布第部分海冰预报和警报发布

GB/T19721.33:

海洋监测技术规程第部分海洋水文气象与海冰

HY/T147.6—20136:、

寒冷条件下结构和海管规划设计和建造的推荐作法

SY/T10031—2000、

3术语和定义

界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB/T15920—2010。

31海冰

.

311

..

海冰seaice

所有在海上出现的冰统称海冰除由海水直接冻结而成的冰外它还包括来源于陆地的河冰湖冰

,,、

和冰川冰

。

定义

[GB/T19721.3—2006,2.1]

312

..

固定冰fastice

沿着海岸形成并与海岸牢固地冻结在一起的冰

。

注海面变化时能随之发生升降现象

:。

定义

[GB/T15920—2010,2.6.3]

313

..

浮冰floatingice

漂浮在海面上的冰

。

定义

[GB/T15920—2010,2.6.5]

1

HY/T047—2016

32冰区

.

321

..

固定冰区fasticezone

存在沿岸冰冰脚或搁浅冰的冰区以及冰盖不能随风和流漂流的冰区

、,。

322

..

过渡冰区transitionicezone

固定冰和大块浮冰之间的冰区通常变化很大它的宽度取决于季节和年度的变化可以从数百米

,。,

变化到数千米

。

323

..

浮冰区floeicezone

在固定冰区和过渡冰区之外的冰区

。

33冰型

.

331

..

单层冰sheetice

整个冬季连续生长相对未受扰动平坦的一年平整冰也包括断裂的平整冰块

、、,。

注工程设计中常采用单层冰的设计厚度

:。

332

..

平整冰levelice

未受变形作用影响冰面平整或冰块边缘仅有少量冰瘤及其他挤压冻结痕迹的海冰

,。

定义

[GB/T15920—2010,2.6.28]

333

..

重叠冰raftedice

在动力作用下一层冰叠到另一层冰上形成的冰面较平坦的海冰

,。

定义

[GB/T15920—2010,2.6.29]

334

..

堆积冰hummockedice

任何原因形成的堆积在一起表面凹凸不平融化时外观象光滑小丘的海冰

、,,,。

定义

[GB/T15920—2010,2.6.27]

335

..

冰脊seaiceridge

碎冰在挤压作用下形成的一排具有一定长度的山脊状的堆积冰

。

注1按冻结程度又可分为两类固结冰脊是指在冰脊水线以下碎冰空隙内的水被冻结未固结冰脊是指在冰脊

::,;,

水线以下碎冰空隙内的水未被冻结

。

注2改写定义

:GB/T15920—2010,2.6.30。

34冰期

.

341

..

冰期seaiceperiod

初冰日至终冰日的时间间隔

。

注初冰日是每年初冬第一次出现海冰的日期终冰日是翌年初春海冰最后消失的日期

:。。

定义

[GB/T15920—2010,2.6.43]

2

HY/T047—2016

342

..

初冰期initialseaiceperiod

初冰日至盛冰日的时间间隔

。

注盛冰日是第一次连续天冰量等于或大于且出现厚度之间薄冰的第一日冰量是海冰覆盖

:38,15cm~30cm。

面积占整个能见海面的成数

。

343

..

盛冰期middleseaiceperiod

盛冰日至融冰日的时间间隔

。

注融冰日是最后一次连续天冰量大于或等于且出现厚度之间薄冰的最后一日

:38,15cm~30cm。

344

..

融冰期finalseaiceperiod

融冰日至终冰日的时间间隔

。

35晶体结构

.

351

..

粒状冰granularice

在扰动海面上最初生成的颗粒状晶体结构的海冰

。

352

..

屑冰frazilice

悬浮在水中的针状或薄片状细小冰晶

。

353

..

柱状冰columnarice

在相对平静条件生成的柱状晶体结构的海冰其晶体的轴都是在水平面内随机分布轴与冰

。C,A

表面垂直

。

354

..

非连续柱状冰discontinuouscolumnarice

在相对平静条件生成的柱状晶体结构的海冰

。

355

..

原生冰primaryice

在扰动水面由冰凌或雪作为晶核冻结形成的粒状冰又称型冰冰的粒径从细粒小于到

,。P。(1mm)

中粒轴随机分布

(1mm~5mm),C。

356

..

次生冰secondaryice

在温度梯度大或小的原生冰层下形成的柱状冰长轴平行生长方向粒径随深度增长而增加又称

,,。

型冰轴趋向在水平面各方向随机分布或定向分布

S。C。

357

..

层叠冰tertiaryice

粒状冰堆积排水后形成的冰或在原生冰之上由积雪饱水后或饱水积雪在排水后冻结形成的冰

;,。

又称型冰冰密度在33之间

T。0.5g/cm~0.9g/cm。

358

..

集块冰agglomerateice

各种冰径动力破碎后又固结形成的冰又称型冰粒径范围从细粒到极粗粒大于冰

,。R。(5mm),

晶形状各异

。

3

HY/T047—2016

36海冰物理参数

.

361

..

海冰孔隙率seaiceporosity

海冰内各种杂质总体积与海冰总体积之比当冰内气泡固体盐的体积远远小于盐水体积时可用

。、,

盐水体积代表海冰孔隙率

。

362

..

盐水体积brinevolume

海冰内盐水胞总体积与冰块总体积之比

。

363

..

海冰温度seaicetemperature

固定冰冰层内部的温度

。

定义

[GB/T15920—2010,2.6.42]

364

..

海水结冰温度seawaterfreezingtemperature

海水初始冰晶生成时的温度

。

365

..

海冰密度seaicedensity

单位体积海冰所包含的纯冰卤水和固体盐的总质量

、。

定义

[GB/T15920—2010,2.6.40]

366

..

海冰盐度seaicesalinity

海冰自然融化成液体后的海水盐度

。

定义

[GB/T15920—2010,2.6.41]

37

.

工程海冰engineeringseaice

为工程规划设计施工建设及运行管理提供海冰学依据主要内容包括海冰观测技术方法冰情分

、,、

析计算与预报以及海冰灾害分析与评估等

。

38

.

海冰工程seaiceengineering

建立于有冰海域的工程结构物建筑物设施与装备工程的统称

、、。

4总则

41工程海冰条件的确定

.

确定工程海冰条件是选择工程结构物所在海域的海冰环境条件海冰特征参数海冰物理参数海

、、、

冰力学参数和冰荷载的过程以便可靠和经济地执行工程预期的功能各项海冰条件的确定值应能保

,。

障工程设计达到安全水平工程海冰条件包括

。:

海冰环境条件根据影响海冰的生消运动过程的热力和动力要素确定海冰环境条件中的气象

———:,

与水文要素气象要素主要包括气温和风水文要素主要包括海水盐度海水结冰温度海流

。;、、

和水深

。

海冰特征参数根据海冰空间区域分布和时间变化确定工程所在局部海域的海冰特征结

———:(),,

合可能引发工程风险的海冰类型确定起控制作用的特征冰型作为设计冰型的依据确定特征

,,

4

HY/T047—2016

冰型的厚度范围流速流向等宏观特征

、、。

海冰物理参数海冰力学参数和冰荷载特征等取决于海冰晶体结构海冰温度海冰盐度海冰

———:、、、

密度和杂质

。

海冰力学参数根据海冰与结构物相互作用的特点确定影响结构物冰荷载的海冰力学性质

———:,,

给出各种特征冰型的力学参数这些海冰力学参数包括压缩强度弯曲强度剪切强度断裂

。、、、

韧度弹性模量泊松比海冰与不同材料的摩擦系数

、、、。

42冰荷载

.

冰荷载是有冰海域工程结构物的控制环境荷载冰荷载的形式和大小取决于结构类型海冰性质

。、

及运动状态按作用性质分类冰荷载分为静冰力和动冰力按结构分析分类冰荷载分为总冰力和局

。,;,

部冰力

。

43工程海冰及环境数据的获取

.

获取工程海冰及环境数据是观测工程结构物所处局部海域的海冰环境数据海冰特征海冰物理和

、、

力学性质等参数

。

44工程海冰监测系统的建立