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研究生:王得根
研究生(外文):WANG TE-KEN
論文名稱:資料浮標之錨繫系統設計及布放技術提昇
論文名稱(外文):Mooring Systems Design and Deployment Technology Improvement on Data Buoy
指導教授:莊士賢莊士賢引用關係張國棟張國棟引用關係
指導教授(外文):Laurence Zsu-Hsin ChuangCHANG KUO-TUNG
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄海洋科技大學
系所名稱:海洋環境工程研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:94
中文關鍵詞:資料浮標錨繫系統布放技術
外文關鍵詞:data buoymooring systemdeployment technology
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資料浮標具有相對的可靠性與耐久性,而且布放位置不受水深限制,是在海上觀測海氣象特性時最普遍被採用的觀測方式,因此成為世界各國海洋環境立體監測與海洋災害預報的重要組成部分。它具有全天候、長期、連續、與定點進行直接觀測的特色,至今仍是其他海洋監測手段所無法替代。
本研究之目的主要是將現行適用於淺海之資料浮標的錨繫系統和布放技術,依設置水深及作業條件進行設計變更和技術改良,使浮標能在更惡劣的海域環境進行正常觀測作業;並且對歷年來曾經發生過的浮標漂移典型案例進行深入探討,以進一步改善錨繫系統的穩定性。
錨繫系統的設計型式與組成、以及布放技術主要依據水深不同而有很大差異,因此本研究先介紹成功大學近海水文中心(COMC)運用在近岸海域的傳統資料浮標錨繫方式,然後據此進行錨繫系統改良與設計,使原有資料浮標可以在深海大洋的嚴苛環境中持續觀測。接著討論如何將近岸浮標的傳統沉箱式錨繫載具布放方式改良為可回收錨繫載具布放方式,有效避免資料浮標未到布放點即沉沒或翻覆的問題,也解決了過去作業費時且成本高之難題。然後進一步以布放於大洋的深海資料浮標布放技術作為探討重點。最後針對歷年來曾經發生過的浮標錨繫系統失常案例進行深入檢討,以進一步改善錨繫系統的作業強度,避免浮標漂移的發生。
Data buoy is the most common tool to observer ocean meteorology, as it has advantages of good reliability, durability, and no constraint on water depth. In addition, data buoy is the major key component in either oceanic environmental monitoring network or marine disaster predication system due to its abilities of all-weather, long-term continuous, and on-site monitoring, which make it impossible to be replaced by other marine monitoring alternatives. The objective of this study is to improve the buoy mooring design and deployment technology of data buoy according to water depth and location circumstances.
The conventional COMC data buoy was designed for near coastal use. To be deployed in deep ocean and be operating functionally at such stringent environment, buoy body was modified and a new buoy mooring system was designed in this study to secure data buoy against severe sea conditions.
Since the mooring system in coastal ocean is quite different from the one in deep ocean, the corresponding disparate deployment technologies were then discussed. A caisson-type floating vehicle, connected to data buoy and towed by a fishing boat, was developed to carry the heavy mooring system, including anchor and mooring chains, out into nearshore area. To deploy data buoy in deep water, the available operational vessels were evaluated and a step-by-step procedures was proposed.
Finally, several typical drifting buoy cases were discussed and their consequent solutions were provided.
摘 要 i
Abstract ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
符號說明 x
第一章 緒論 1
1-1 研究動機及目的 2
1-2 文獻回顧 3
1-3 研究流程 6
1-4 本文組織 7
第二章 浮標系統介紹 8
2-1 浮標分類 8
2-2 COMC資料浮標系統 14
2-3 COMC資料浮標體性能 18
第三章 資料浮標錨繫技術提昇 23
3-1 傳統資料浮標錨繫系統介紹 23
3-1-1 近岸錨繫系統設計 24
3-1-2 錨繫系統受力分析 26
3-2 深海資料浮標錨繫系統設計 31
3-2-1 浮標殼體改良 33
3-2-2 浮標錨繫系統設計 35
第四章 資料浮標布放技術提昇 45
4-1 近岸資料浮標布放技術改良 45
4-1-1 錨繫系統之載具設計 46
4-1-2 近岸浮標布放作業改良 51
4-2 深海資料浮標布放技術建立 53
4-2-1 浮標布放工作船之選擇 53
4-2-2 深海資料浮標現場布放 55
第五章 資料浮標錨繫失常實例探討與改善 60
5-1 新竹浮標錨繫失常案例 60
5-2 蘇澳浮標錨繫失常案例 70
5-3 七股浮標錨繫失常案例 78
5-4 台東深海浮標錨繫失常案例 82
第六章 結論與建議 91
6-1 結論 91
6-2 建議 92
參考文獻 94
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