海洋工程指的是应用海洋基础科学和有关技术学科开发利用海洋所形成的一门新兴的综合技术科学,也指开发利用海洋的各种建筑物或其他工程设施和技术措施。那么海洋工程发展趋势会是如何呢?
世界海洋工程与科技发展所呈现的海洋开发技术和设备不断进步,并推动海洋资源全面开发利用,海洋能源开发利用己成为各海洋国家发展的重要支柱,而海洋生物资源开发一直是世界各国竞争热点,海洋污染控制和防范也受到国际社会的高度关注,海陆关联工程与技术在现代海洋开发中发挥着越来越重要的作用。
海洋工程发展趋势一、海洋环境立体综合观测、预报与信息智能服务系统得到广泛应用
海洋立体观测网建设是未来海洋科技发展的关键之一。目前海洋监测领域关注的热点和前沿问题包括:卫星遥感海洋环境观测的多参数、宽范围、实时化、立体化;传感器及探测装备的小型化、智能化、标准化、产业化;海洋组网观测的全球化、层次化、综合化与智慧化。各国纷纷研发海洋观测技术集成和服务系统,以“星–空–海,水面–水中–海底智能组网”为代表的海洋环境立体观测网络得到广泛关注。美国的综合海洋观测系统(IOOS)、欧洲的海洋观测与预报服务系统(MyOcean)、全球海洋实时观测计划(GOOS),以及全球综合地球观测系统(GEOSS)等的实施,为全球和区域尺度的长期观测、监测与信息网络的建设提供了可能。长远来看,面向海洋活动需求,以海洋信息服务为中心,多平台组成的自适应海洋环境立体观测网络仍然是海洋环境立体监测的主要发展方向。
海洋工程发展趋势二、海洋资源勘查与开发走向多样化、精准化、安全化,并向深远海发展
海底资源勘查与开发已上升为世界海洋强国的国家战略。国际海底资源勘查与开发技术总体上正朝着多样化、精确化、高效率、宽范围、大深度的目标发展,已初步形成深海固体矿产资源的开发能力,同时需要考虑采矿的环境效应。2013年,日本在南海海槽进行了水合物试开采,为最终实现商业性开发进行了有益探索;2014年,欧盟启动了大型深海采矿项目(Blue Mining),旨在瞄准6 000 m水深的多金属结核和硫化物资源的三维勘探和开发;2015年,时代电气SMD公司(Specialist Machine Developments Limited)宣布研制出世界上第一套商业深海采矿设备。
海洋工程发展趋势三、海水资源和海洋能高效综合利用技术发展方兴未艾
为实现对海水和海洋能资源的高效利用,必须解决的首要问题是降低能耗和成本,提高海水和海洋能资源开发利用的经济性。一些国家正在大力开展膜法水处理技术重大科技计划项目研究,希望在海水淡化核心技术方面取得突破性的进展,在保障本国水资源安全的同时,获得海水淡化市场较高的占有率。在海洋能开发方面,潮汐能和近海风电已实现商业化应用,潮流能、波浪能、深远海风电已开始尝试规模化应用,温差能、盐差能等正从实验室走向海洋实况测试。总体来说,国际海洋能工程科技仍需解决高效率、高可靠性、高稳定性、易维护和低成本等技术问题。
海洋工程发展趋势四、海洋开发装备向智能化、集成化和深远化方向迈进
海洋开发装备向智能化、集成化、深远化发展。在智能化方面,随着互联网、大数据、智能控制、人工智能等技术的发展,海洋资源开发装备的智能化程度不断提升。水下环境恶劣,智能水下机器人日益成为海洋开发的重要工具,未来智能水下机器人将以更智能的信息处理方式进行运动控制和规划决策。在集成化方面,国际知名企业纷纷开展海洋开发装备的系统集成技术研究,提供整体的解决方案。此外,随着海洋开发走向深远海,海洋装备需要具备深远化作业能力,美国、日本等越来越多的国家将研制可在万米水深作业的潜水器装备。