海上风电：创造未来的能源

未来5年,我国海上风电将进入加速发展期。根据“十二五”可再生能源规划,风电将作为可再生能源的重要新生力量继续获得大力发展,规划2015年我国海上风电装机500万千瓦,规划到2020年海上风电装机3000万千瓦。     

我国海上风电发展的主要问题及对策建议

随着陆上风电资源的大规模开发利用,海上风电作为我国高度重视的新能源产业,已进入发展的关键时期。文章从海域使用的角度分析风电用海的基本特点,研究海上风电在用海面积、规划编制、管理制度、资源环境影响等方面存在的问题,并据此提出"完善海上风电规划、创新管理制度、规范风电场选址和风机布置、加强海上风电资源环境影响评价"的海上风电发展对策建议。分析表明:风电用海具有确权用海面积小、实际占用海域面积大的特点,且风电用海具有排他性、容易造成海洋空间的破碎化;另外,目前海上风电存在规划面积和布局不合理、挤压其他行业用海空间,风电项目预可研阶段缺乏海洋管理部门的先期介入,风电建设对海洋资源环境的影响研究甚少等问题。在此基础上,提出我国海上风电发展的对策建议,以期促进中国海上风电产业平稳可持续发展。     

基于专利信息的海上风电技术趋势分析

基于德温特数据库中的专利信息,通过对比海上风电和其他海洋主要可再生能源的年专利信息,结合海上风电专利数量与碳减排压力以及年新增装机数量之间的相关性分析,对海上风电技术发展做了分析,归纳了海上风电的重点技术领域;构建了海上风电技术成熟度预测分析模型。分析结果表明,海上风电技术发展迅速,目前整体的技术成熟度已达到0.87,已从成熟期进入饱和期。浮式风电作为一种具有替代性特征的新兴技术,也得到了快速的发展,目前的技术成熟度已达到0.54,从技术成长期进入技术成熟期。     

海上大直径钢管桩打桩过程中桩周土强度弱化研究

海上大直径钢管桩打桩过程中,桩周土体受到强烈扰动而发生强度弱化,掌握桩周土体强度弱化规律对于准确预测打桩过程、保证工程安全具有重要意义。为研究土体强度弱化规律,开展了环剪试验模拟打桩对桩周土体的扰动,测试土体强度随剪切速率的变化规律,建立了描述土体强度弱化规律的拟合公式,引入到打桩分析软件中。研究结果表明：土体的强度折减程度不仅与土体本身的性质有关还受到土体的埋深和剪切速率的影响,埋深越深土体强度折减程度越低,剪切速率越高土体强度折减越高,在打桩分析中可采用这里推荐的线性折减方法来模拟不同深度处土体强度的折减规律。     

基于实测数据的海上风电结构动力响应分析

地震是危害海上风电结构作业安全的重要环境因素,目前,国内尚未公开发表真实地震响应下,海上风电结构的实测动力响应数据。分析了某地震活动区海上风电结构的实测地震响应,采用随机子空间识别方法进行风机的模态识别,阐述了风机机舱偏航将引起前后、左右两个正交方向振动的耦合,并从理论上证明了利用耦合、解耦数据识别模态参数的差异。结果表明：1）耦合与解耦信号识别的频率、阻尼比完全相同,而耦合信号识别的模态振型与偏航角有关;2）地震作用会对结构产生巨大冲击;3）非地震作用下,风机塔筒前后、左右第一阶弯曲模态为主要模态,地震作用可以激发风机的高阶模态,使得塔筒中上部而不是顶部的振动响应最大。此分析对地震活动区海上风电结构的抗震设计具有一定的参考价值。     

基于CiteSpace的“海上丝绸之路”研究知识图谱分析

随着"一带一路"倡议的提出,"海上丝绸之路"研究逐渐成为我国学术界的讨论热点。为清楚了解海上丝绸之路的研究现状与未来趋势,文章利用CiteSpace可视化文献分析工具绘制出研究热点及研究机构的知识结构图谱,考查当今研究热点问题。结果表明:目前海上丝绸之路研究机构间的合作程度较低,且主要分布于沿海地区;相关研究主要围绕国家战略、东盟国家、互联互通、文化交流、海洋经济等问题展开;在建设21世纪海上丝绸之路背景下,战略对接研究、跨区域的产业合作研究仍需重点关注。     

基于锚杆体系的重力式海上风电基础结构受力特性分析

文章以某风电场项目为背景,应用预应力锚杆对传统重力式海上风电基础结构进行优化,组成一种基于锚杆体系的重力式海上风电基础型式。采用ABAQUS软件对锚杆重力式基础结构进行受力分析,研究在正常工况和极端工况两种荷载条件下,结构的位移、应力变化情况以及地基的破坏形式。结果表明,预应力锚杆结构能够有效减小重力式海上风电基础在正常和极端受力工况下的水平位移、转角和沉降量,同时改变地基的破坏形式,有效提升结构的整体稳定性,该结构可为今后重力式海上风电基础的应用优化发展提供一定的参考。     

中国数字海洋的总体技术系统框架

提出了中国数字海洋的总体技术框架。讨论了建设中国数字海洋所要解决的一些问题：（1）基础软件平台的选择，当前应先用WebGIS，今后进一步发展方向应是Object WebGIS；（2）讨论数字地球中海洋和陆地的不同；（3）为了解决互操作问题，数字海洋的核心GIS要采用OpenGIS规范和将要建立的国家信息系统标准；（4）使用移动Agent,Web mining,Data mining技术；（5）提出Metadata的体系结构；等等。     

三次样条函数在海洋水文资料整理中的应用

本文引入三次样条函数插值法,并尝试用于海洋资料处理。根据渤海及北黄海部分海洋站的历史资料进行了试验。用SHARP—PC—1211袖珍计算机进行计算,并将资料处理的结果与传统的过程曲线法订正值作了比较。结果表明,二者之间的误差不大,而样条函数拟合更好。作者认为三次样条函数插值法是可行的,在处理海洋资料时间序列中是有效的。在有温跃层的地方,如何应用,本文也给出了必要的说明。     

海洋光合细菌对五种活性染料的脱色研究

实验研究了不同条件下海洋光合细菌的混合菌种对五种活性染料的脱色效果。结果表明,海洋光合细菌耐盐性较好,对五种染料都有很好的脱色效果。温度对各类染料影响不同,但五种染料都在30~35℃时达到最佳脱色效果。菌种适应的PH值范围广,驯化后活性增强。在100mg/L的浓度下,染料X-3B对细菌生长没有明显的抑制作用。     

印度洋东部延绳钓渔业渔获组成的初步研究

分析1997年6月至1999年5月期间中国水产总公司金枪鱼船队在印度洋东部赤道水域作业的有关数据。结果显示，渔获物以大眼金枪鱼、黄鳍金枪鱼为主，二者分别占渔获物总重量的60．00％和20．88％，以及渔获物总尾数的41．39％、11．51％。渔获组成具有明显的逐月变化。     

Stokes漂流近似公式对海洋表层流场估算的影响

本文采用波浪订正的Ekman模型,研究分析了三种Stokes漂流近似公式(单波公式、e指数公式、Phillips谱近似公式)对海洋表层流场估算的影响。海表总流场由海表面高度(SSH)数据计算的地转流和海浪模式WAVEWATCH Ⅲ输出结果计算的非地转流组成,并采用拉格朗日浮标观测数据对计算结果进行了验证。研究表明,随着Stokes漂流近似公式精度的提高,其计算的拉格朗日流速更接近于谱积分公式的计算结果,更贴近拉格朗日浮标观测数据。与谱积分公式计算的海表拉格朗日流速相比,单波公式的平均相对偏差为0.0834,e指数公式的平均相对偏差为0.0392,Phillips谱近似公式的平均相对偏差为0.0101,说明Phillips谱近似公式在不同风速下均能对谱积分公式有良好的近似效果。在低风速条件下,由Stokes漂流近似公式精度引起的海洋表层流场估算误差可以忽略不计,但随着风速增加,由近似公式精度引起的偏差逐渐变大,此时应该选择Phillips谱近似公式计算Stokes漂流,来减小误差。     

基于再分析数据的南大洋区域Ekman流时空分布规律研究

南大洋Ekman输运是全球大气-海洋耦合气候系统的重要组成部分,对该区域Ekman动力过程的研究极为重要.首先基于实测数据和文献资料,对GEKCO2 (Geostrophic and Ekman Current Observatory 2)产品提供的Ekman流数据进行了评估,验证了数据的有效性;并结合CCMP(cro...     

赤道海洋波动弱非线性动力学系统浅析

通过对连续层化条件下赤道海洋波动及相关环流特征尺度和物理量的尺度分析,全面分析了赤道海洋波动及其相关环流所属动力学系统的性质。分析结果表明,该系统为以参数ε为表征的弱非线性动力学系统,在此基础上建立了适合描述赤道波非线性效应的动力学模型。     

我国海上第一座10万吨级浮船坞分析

介绍了１０万吨级钢持浮船坞的总体性能，主尺度的造反和建造方案，并对可进坞船舶进行分析。     

海洋沉积粘土矿物与全球变化研究的探讨

本文对我国粘土矿物的科研成果进行了初步综述，概述了海洋沉积粘土矿物在全球变化研究中的作用，探讨了海洋沉积粘土矿物的古环境，古气候指示意义。     

北太平洋涡旋对基于细尺度参数化的海洋内部混合的影响

基于Vector Geometry方法对2016—2018年的高度计资料进行涡旋识别,并使用细尺度参数化方法和Argo数据计算了涡旋附近的海洋内部扩散率,分析了北太平洋的涡旋对海洋内部混合的影响。结果显示,研究区域在涡旋影响下的平均扩散率比无涡旋影响下的值大6%,并且气旋涡增强了600—1200m深度的混合,对600—900m深度的混合影响最大,可达18%;反气旋涡明显增强了300—900m深度的混合,但对900—1200m深度的混合没有明显影响。随着与涡旋中心距离的增大,涡旋外围混合扩散率缓慢减小,涡旋内部混合扩散率变化不明显,此结果与2014年3—10月在24°—36°N、132°—152°E区域的一个个例分析结果一致。此外,随着涡旋强度的增大,海洋内部混合明显增强。统计结果表明,在研究区域, 90%的扩散率值在10^-5.5—10^-4m²/s范围内。