内孤立波对小直径直立桩柱作用力的实验研究

内孤立波具有较大的振幅与较强的垂向剪切,能对海洋工程设施产生极大的破坏作用。本文设计实验研究了内孤立波与直立小直径桩柱的相互作用,采用粒子图像速度测量法(PIV)测量内孤立波的流速场,并采用自行设计的测力天平测量桩柱受力,测量分析了内孤立波对小直径直立桩柱产生作用力的实验值,与Morison公式计算的理论值比较。实验结果表明,第一模态内孤立波的流速方向以及作用力在桩柱的上下部分方向相反,产生很强的速度切变和扭力,对小直径直立桩柱造成破坏。通过与Morison公式计算的理论值比较,发现实验值与理论值的大小以及分布规律基本相同。     

用Morison公式试算海洋内孤立波对桩柱的作用力和力矩

根据实测流速资料采用Morison公式初步计算了海洋内孤立波对桩柱的作用力和力矩。内孤立波对桩柱的作用力与表面波的作用力是明显不同的。内孤立波的作用力几乎分布在整个深度范围；它在铅直方向不但有量值变化。也有方向改变——第一模态内波的作用力在桩柱的上、下部位作用方向相反。表面波对桩柱的作用力随深度的增大较快的衰减。且深度的改变不会使作用力的方向发生变化。计算结果表明：引起2．1m／s水平流的内孤立波对桩柱产生的总作用力约相当于300m波长、18m波高的表面波的总作用力；由于海洋内孤立波能引起很大的水平流，它对海上石油平台桩柱产生的总作用力以及相对于海面的力矩是不能忽略的。因此，在海上石油平台设计中应充分重视内孤立波的作用。     

内孤立波作用下竖直圆柱体的横向力研究

本文对内孤立波作用下圆柱体的水动力特性进行了数值研究。对不同直径、不同水深比、不同浸没深度的圆柱进行了水平方向受力分析,从多个因素出发,研究了内孤立波对水下竖直圆柱的水平作用情况。通过分析水平作用力和力矩的时程曲线,得到内孤立波行进过程中对于圆柱体的横向作用力和力矩与时间的关系。通过对比不同工况下内孤立波横向作用力幅值,得到内孤立波作用力幅值与圆柱直径、水深比以及浸没深度的关系。结果表明,内孤立波横向作用力(力矩)幅值与圆柱直径呈线性相关关系,但与水深比相关关系不明显,随着圆柱浸没深度的增加,内孤立波横向作用力幅值呈现出先增大后减小的趋势。     

南海北部陆坡内孤立波对桩柱作用力的极值推算

内孤立波的发生常伴随着大振幅波动和突发性强流,对桩柱等海中结构物产生强烈破坏作用。基于KdV方程和Morison公式,在忽略高阶模态的情况下,探讨内孤立波对桩柱的单位作用力、总作用力、剪力和弯矩的极值问题,并利用2016-07南海北部陆坡的实测资料对理论结果进行检验。结果表明:1)在内孤立波最大振幅所在的垂向剖面上,上层与下层各存在一个单位作用力极值,且二者方向相反,上层总作用力强于下层,最大剪力和弯矩分别发生于水平流速的转向层和海底;2)各水层中,沿着内孤立波的传播方向,所有作用力的数值均随时间的推移先递增后递减,存在正向或负向的最大值;3)全水层总作用力极值发生在半周期,其值与波动振幅和水平波速有关,其他作用力极值发生于最大振幅时刻之前,作用力极值与振幅和非线性波速正相关,与水平特征宽度负相关;4)单位作用力极值的时间提前量与振幅和水平特征宽度强相关,与非线性波速弱相关。     

不规则波和流对孤立桩柱共同作用力的计算

本文提出了用频谱法计算不规则波和同向水流对孤立桩柱共同作用力的方法。对计算波流力有关的统计量,如流中的波谱、速度谱、力谱和相应的均方根值等提出了计算公式。文中,用算例对系统的传递函数、力谱及波——流力的大小作了分析和比较。指出,在波——流场中建造桩柱结构物时,必须考虑波——流共同作用的动力响应.而采用谱法求不规则波和流共同作用力是较简单和适用的。     

内孤立波对不同水深竖直圆柱体水平作用力分析

采用理论研究和试验研究相结合的方法,对两层流体中内孤立波对不同水深竖直圆柱体水平作用力进行了分析。采用重力塌陷法进行内孤立波造波试验,通过PIV(Particle Image Velocimetry)技术获取内孤立波波剖面的时间序列,利用测力系统对竖直圆柱体在内孤立波作用下的受力进行测量。通过内孤立波波剖面试验分析,选取合适的内孤立波理论并对竖直圆柱体所受内孤立波作用力进行计算,将计算结果与试验结果进行汇总分析。结果表明:上层流体中圆柱体所受内孤立波最大水平作用力明显大于下层流体中各段圆柱体,且方向相反;随着内孤立波振幅的增大,各段圆柱体所受内孤立波最大水平作用力也相应地增大;密度跃层处圆柱体所受水平作用力具有相较于其他位置处更为复杂的变化趋势;选用合适的内孤立波理论进行计算能够较好的模拟竖直圆柱体的实际水平受力。     

内孤立波与Spar型浮式风机平台耦合作用研究

针对内孤立波与系泊浮式平台的耦合作用问题,本文以单立柱Spar型浮式风机平台为研究对象,研究了平台在内孤立波作用下的耦合运动特性。利用重叠网格技术及自编耦合动力程序,以计算流体动力学求解Navier-Stokes流体控制方程,建立了Spar型浮式风机平台与内孤立波(Internal solitary waves, ISWs)流固耦合作用数值模型。通过系列数值模拟,研究了Spar型浮式风机平台在内孤立波作用下的水平动态载荷和纵荡、横荡规律。研究表明,内孤立波对Spar平台会产生较显著的水平作用力,并产生大幅的水平位移;在水深一定时,同一流体分层比下,随着内孤立波振幅提高,纵荡运动幅值增大;当振幅一定时,随着流体分层比的增大,纵荡幅值减小;通过调整系泊系统,发现非线性系泊系统下平台纵荡幅值要大于线性系泊系统下的情况,即线性系泊系统会低估纵荡运动幅值。     

内孤立波作用下Spar平台的运动响应

建立了内孤立波作用下Spar平台运动响应的时域数值模型,并利用这一模型计算了内孤立波作用下Spar平台的运动响应。其中根据K-dv方程解出内孤立波的波面及水质点速度表达式,应用Morison公式求出内孤立波对Spar平台的水平作用力;由伯努力方程求解压强,通过在平台底面积分求出内孤立波对Spar平台的垂向作用力;在悬链线理论的基础上,分析锚链对平台的作用力,采用四阶Runge-Kutta方法求解运动方程。数值结果表明,当内孤立波不断接近海洋平台时,Spar平台受到的作用力随之增大,海洋平台会产生远大于表面波作用下的水平位移,从而证实了内孤立波是影响海洋平台稳定的重要因素,在海洋平台的设计和评估中内孤立波的作用是不可忽略的。     

波浪和水流对孤立桩柱共同作用力的计算

当波与流同向共存时,作用在孤立桩柱上的力将显著增加.例如,作用在某石油码头桩柱上的波-流力.将比无流时的波力增加2-3倍,可见,在海洋工程荷载计算中,必须正确考虑流的影响.     

内孤立波波-波相互作用的数值模拟

基于弱二维的KP方程，并结合南中国海东沙群岛附近内孤立波的观测资料，模拟了内孤立波的波-波相互倌用0数值结果较好的反应了内孤立波的二维特征，同时体现两个内孤立波波-波相互作用的非线性特征，即两波相交处相速随振幅的增大而变大。相比于一维的KdV方程，KP在内孤立波的仿真反演方面具有更大的优势。     

海底热液活动研究综述

本文简要介绍海底热液活动的研究历史以及目前的研究状况，同时谈了作者对海底热液活动研究的一些认识。     

藻酸双酯钠(PSS)遗传毒理学效应的初步研究

本研究是用紫露草微核技术检测新药藻酸双酯钠(PSS)的遗传毒理学效应。实验结果表明,PSS没有遗传毒性,却有保护染色体免受损伤的作用。其表现是使汞离子所产生的微核率明显下降。因而为扩大PSS的临床应用范围和使用安全提供了实验依据。     

南海北缘东部盆地油气资源研究

南海北缘东部的珠江口盆地及台西南盆地蕴藏着十分丰富的油气资源，根据区域构造背景、盆地发育分布的特点及中、新生代的油气地质条件，结合含油气构造、油气田、油气井的分布规律，利用油气资源评价的理论、方法，对区内的油气资源进行了综合研究，并按照油气资源状况划分出油气富集区、油气潜力区、油气远景区，在此基础上，再进一步划分出4条油气富集带、11条油气潜力带、8条油气远景带，充分显示了该区石油、天然气的分布规律和油气地质特点，为商业性的勘探开发和理论研究奠定了基础。     

三峡工程对四湖地区水情影响研究

本文根据三峡工程对长江龙口站水位影响的预测结果，通过对立龙口站与四湖地区水位站，以及与龙口地区地下水位的相关关系，进而研究三峡工程对四湖地区水情的影响。     

论地壳构造运动

地壳构造运动的基本问题,是探讨它的动力原因和运动方式。本文将整个地球看成是由本体(指不包括表面液态水的地球主体部分)及水体(指大洋液态水)两个独立的组成部分相结合构成的。整个地球(包括本体及水体在内)具有总质心。而本体及水体两部分都分别具有各自的质心,本文中称它们为“次级质心”。根据空间质点系质心原有的运动状态不能随意改变的原理,我们提出一种看法,认为地球总质心的原有运动状态是不能任意改变的,而地壳构造运动的基本动力是由地球本体及大洋水体两部分的次级质心复位运动所产生的,并因此而决定了地壳的运动方式。这一看法不一定成熟,它能否更合理地解释地壳构造运动的复杂现象问题,现提出来供大家讨论。     

海水养殖对近岸海域环境影响的研究进展

本文综述了近几年国内外关于海水养殖对环境的影响及其相应的防治对策的研究进展,并提出加强管理是实现海水养殖业的可持续发展的关键。海水养殖对海域环境的影响主要包括:污染物的排放、养殖水体富营养化、野生鱼类资源的破坏、自然种群的基因污染以及对重要栖息地的破坏等。随着研究的深入,人们已经提出和采取了多种多样的防治措施,但解决问题的关键不是限制养殖业的发展,而是优化养殖业的管理。     

STUDIES ON THE INTESTINAL CILIATES FROM ECHINODERMS ON THE COAST OF CHINA

This paper is a general survey of the intestinal ciliates infesting various species of echinoderms that are found along the coast of China. The work began in 1957 and ended in 1961.     

中国沿岸棘皮动物肠内纤毛虫类及其地理分布

迄目前为止,太平洋西岸所发见的棘皮动物肠内纤毛虫总计不下25种,而在我国沿岸则有17种,其中生于海参类沙鸡子肠内的Metopus phyllopharius Tchang和M.ellipsoidis Tchang两新种,现在仅知它们只产于海南岛;Cyclidium amoyensis Nie仅见于厦门地区,而Biggaria polynucleatum(Nie)则似局限于我国暖海。 Ensodiscus borealis(Hentschel)是名符其实的限于北方的世界性分布种,它向南分布的界线是上村三男感到兴趣的问题,在我国沿岸现在可以大致肯定在嵊泗列岛附近是它们的南边境界线,不会越过厦门以南,其他邻近的种如上文所讲,也大致相似。 我们在厦门以南的东山发现了Entorhipidium triangularis Poljansky,这超出了所认为典型北方种的看法。 Strobilidium rapulum Yagiu和Cryptochilidium ozakii Yagiu两者分布的情形和数量的稀少都是很相似的。     

鲍鱼养殖笼上污损生物的初步研究

海产贝类在笼内放养一定时间后，近海的一些动物就在养殖笼壁上定居下来，成为污损生物。这些生物在笼壁上占据一定空间 ,在那里运动、摄食、呼吸和排泄等 ,对贝类的生命活动造成一定的影响。郝允碧等１９９０年指出扇贝养殖笼上有多种污损动物和植物 ;郑东强等１９９０年指出珍珠贝养殖笼上的污损生物主要是海鞘等 ;曹善茂也研究了扇贝养殖笼上的污损生物 ［１］;王建军等１９９６年进行过网箱养殖场污损生物的研究。笼养鲍鱼正在我国沿海一带兴起，但尚未见有关其笼上的污损生物方面的研究报道。本文对这类污损生物的组成和数量进行了初步…     

甲壳低聚糖的研究近况

甲壳质是节肢动物如虾、蟹和昆虫等外壳的重要成分,也是一些低等植物如真菌类的重要成分。据估计,自然界中每年甲壳质的生物合成量约为１０９～１０１０ｔ,它是地球上仅次于纤维素的第２大类再生有机资源。甲壳质的化学结构为Ｂ－（１,４）－２一乙酰氨基－Ｄ－葡萄糖的直链聚合物［１］,其部分或全部脱乙酸基的产物称为甲壳胺,它们是天然多糖中少见的带正电荷的高分子物质［２］。随着甲壳质／甲壳胺研究的深入,人们发现甲壳胺／甲壳质的降解产物——甲壳低聚糖,其性质得到改变,具有独特的更具魅力的生理活性和功能性质［１,３］…