贻贝堵塞管道的防除研究

本文从三方面提供可能应用于解决管道中贻贝堵塞问题的办法: (1)砂滤法:在海水进入水管前用砂将贻贝幼虫滤去,凡颗粒小于40号筛的砂,厚度在3厘米以上,65微米的贻贝卵或幼虫即不能滤过。 (2)用三氧化二砷杀死巳附着的贻贝成体,优点是贻贝不能发觉,施毒时间短而毒效大,用浓度400—100p.p.m.时20分钟至2小时即可杀死。 (3)用漂白粉使贻贝的附着足丝溶解而将其从水管中冲出的办法,含有效氯为38.6％的漂白粉1％溶液在10分钟内即可使足丝溶解,贻贝脱落。     

高温对贻贝幼苗影响的初步探讨

中国科学院海洋研究所在1958年试验证明:不同温度对贻贝Mytilus edulis L.附着的影响是不同的;在12小时内,个体的附着力随着温度的升高而下降,个体越大,附着力下降的越早越快。这与胚胎及幼体发育要求的温度范围通常比成体严格面狭窄的规律相反,在10℃—25℃范围内,贻贝幼虫的生长发育和足丝的分泌能力都随温度的上升而加     

印度洋深海热液区贻贝足丝结构和性能特征研究

贻贝营半固着生活,依靠足丝将自己牢固地黏附在底物上.足丝的结构和性能对贻贝的正常生命活动至关重要.为研究热液区极端环境下深海贻贝足丝的结构和性能,采集了印度洋龙旂深海热液区的贻贝(Bathymodiolus marisindicus)足丝,对其力学特性、结构特征和组分进行了分析.力学性能测试发现与近海贻贝(Mytilu...     

厚壳贻贝肠道细菌的生物被膜对其幼虫和稚贝附着的影响

为研究肠道细菌在厚壳贻贝(Mytilus coruscus)幼虫和稚贝生长发育过程中的作用,本研究从成体厚壳贻贝肠道中分离出了10株细菌,通过分别形成单一细菌生物被膜,检验其对厚壳贻贝幼虫和稚贝附着的影响和生物被膜特性。实验结果发现,10株肠道细菌所形成的生物被膜均能诱导厚壳贻贝幼虫和稚贝的附着,但不同种类肠道细菌的诱导能力不同,其中Bacillus sp.4对厚壳贻贝幼虫具有高诱导活性,Phaeobacter sp.1具有低诱导活性;Phaeobacter sp.1对厚壳贻贝稚贝具有高诱导活性,Bacillus sp.4具有低诱导活性。通过比较分析 Bacillus sp.4和Phaeobacter sp.1生物被膜的生物量及胞外产物发现,肠道细菌被膜细菌密度、膜厚和胞外脂类对厚壳贻贝幼虫的附着变态无影响,而胞外蛋白和胞外多糖可以影响幼虫的附着变态;对于厚壳贻贝稚贝的附着,肠道细菌被膜细菌密度、膜厚和胞外α-多糖均能影响其诱导活性,而胞外脂类和胞外蛋白无影响。本研究成果可为提高厚壳贻贝的健康生态养殖相关技术提供相关的指导,为解析生物被膜调控厚壳贻贝附着机制和该物种生态健康养殖提供理论依据。     

贻贝足丝固化过程酶作用的初步探讨

从贻贝斧足肌中提取了多酚氧化酶和芳基硫酸酯酶,前者能作用于邻苯二酚和邻苯三酚,但不作用于对苯二酚;后者能作用于底物硝基邻苯二酚硫酸酯(P-NitrocatecholSulphate)。应用硫脲和NaHSO_3及KH_2PO_4和Na_2SO_3,均能抑制幼贝和成贝分泌足丝进行附着,抑制浓度分别是10—15mmol硫脲,2—4‰NaHSO_3;1—5mmol KH_2PO_4,1—3mmolNa_2SO_3,这种抑制作用是可逆的。本实验结果进一步证明贻贝足丝的形成过程是足丝酚蛋白的单宁化过程,同多酚氧化酶和芳基硫酸酯酶的作用有关。     

贻贝粘性蛋白组成、作用机理与应用

从贻贝足丝的结构和组成特征开始,全面总结了到目前为止所发现的贻贝足丝内部和表面层的结构特点以及相关重要组成蛋白的种类和理化特性,着重讨论了在贻贝足丝粘附中起重要作用的足丝斑块部分的粘性蛋白组成、结构、分布特征以及相互作用。同时,也讨论了贻贝粘附机理以及DOPA(3,4-二羟基苯丙氨酸)在实践中的重要应用,探讨了DOPA的作用及其衍生物在粘胶剂、密封剂、涂料、生物防污等领域,特别是生物医学中的应用和前景。     

金属离子和神经递质对多室草苔虫幼虫附着的影响

研究了4种离子(K 、Ca2 、Mg2 、NH4 )和五种神经递质(r-氨基丁酸,缩写为GABA、乙酰胆碱、L-多巴、多巴胺、5-羟色胺)不同浓度溶液对多室草苔虫Bugula neritina幼虫附着的影响。结果表明,10—70mmol.L-1的K 和高于10mmol.L-1的NH4 均有效地诱导幼虫附着在培养皿底部,而1—50mmol.L-1的Mg2 则明显延长幼虫的浮游时间并抑制幼虫的最终附着。Ca2 对幼虫的附着没有明显的影响。10-2mol.L-1的GABA可以诱导幼虫附着,但低于该浓度则没有明显的作用。乙酰胆碱(10-2—10-3mol.L-1)、L-多巴(10-3—10-5mol.L-1)和多巴胺(10-3—10-4mol.L-1)均诱导幼虫的附着行为,但是却不能诱导幼虫的最终附着,这可能是由于这些物质限制了幼虫的活动能力,进而降低了其在探索过程中寻找到合适基质的机率。10-3—10-5mol.L-1的5-羟色胺通过强迫幼虫维持浮游而抑制幼虫的最终附着,据此推测5-羟色胺及其衍生物应用于开发无毒型的防污漆会有良好的前景。该研究为进一步研究苔藓虫幼虫的附着机制以及开发无毒环境友好型防污物质或是人工养殖苔藓虫提供了科学依据。     

海水升温对壮实鹿角珊瑚幼虫存活和附着的影响

研究海水升温对石珊瑚幼虫存活及附着的影响有助于理解和预测海洋暖化背景下幼虫的扩散和种群补充动态.探究了海水升温(+3℃)对壮实鹿角珊瑚(Acropora robusta)幼虫存活和附着的影响.两个温度下孵育7d后幼虫的存活率均大于90%,升温对珊瑚幼虫的存活并无明显的影响;在孔水石藻(Hydrolithon onkodes)诱导下,3℃的升温使珊瑚幼虫的附着率提高了75%,同时升温改变了珊瑚幼虫的附着选择:30℃下孵育7d的幼虫中附着在塑料六孔板表面的比例是27℃条件下孵育的幼虫的13倍,然而二者中附着于珊瑚藻表面和侧面骨骼的幼虫比例相近.研究表明环境温度3℃以上7d的升温处理并不影响壮实鹿角珊瑚幼虫的存活,但会促进幼虫的附着进而缩短幼虫的浮游期,升温会限制珊瑚幼虫的扩散并对排卵型珊瑚种群间的遗传连通性产生潜在影响.     

紫贻贝体尺性状和体质量性状对足丝性状的影响分析

为研究紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)体尺性状和体质量性状对足丝性状的影响,作者选取山东省青岛市即墨养殖区的紫贻贝为研究对象,分别测量壳长、壳宽、壳高等3个体尺性状,全湿质量、软体质量2个体质量性状以及足丝直径和足丝茎直径2个足丝性状,通过相关性分析、多元回归分析和通径分析等方法分别研究了体尺性状和体质量性状对足丝性状的影响。结果显示:所有性状间相关系数为0.678～0.892,性状间相关性达到极显著水平(P<0.01);多元回归和通径分析结果显示,壳高和全湿质量分别对足丝性状的影响最大,壳高对足丝性状通径系数分别为0.515和0.508,全湿质量对足丝性状分别为0.417和0.520;建立了体尺性状、体质量性状对足丝直径和足丝茎直径的回归方程。     

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)足丝蛋白mcofp3和mcofp6的cDNA克隆及序列分析

通过设计特异性引物,采用PCR扩增的方法对厚壳贻贝足腺细胞cDNA文库进行筛选,共克隆得到14条厚壳贻贝mcofp3的cDNA序列和8条mcofp6的cDNA序列,并对其基因序列及推导的氨基酸序列进行了序列比对和变异位点初步分析。结果表明,14条mcofp3cDNA序列分属于厚壳贻贝mcofp3家族的两个亚家族,其成熟肽序列变异相对活跃;而8条mcofp6 cDNA序列并无明显的亚家族划分,序列相对保守。本次实验所获得的mcofp cDNA序列初步显示了厚壳贻贝足丝蛋白家族基因的分子多样性,为将来深入了解厚壳贻贝足丝蛋白的分子多样性机制以及在此基础上开发相关的新型生物黏附剂奠定了基础。     

水下沙丘形态演化的数值模拟实验

水下沙丘在海洋、湖泊、河流等浅水砂质沉积区广泛分布。基于过程的数值实验方法探讨了沙丘形态演化问题,试图解释在沙丘形成过程中各因素的作用及它们之间的关系。模拟中考虑了以下的变量:水深、沉积物粒度、沉积层厚度以及台风作用。模拟结果显示,沙丘的空间分布控制了空间流场的参数k₂,沙丘波高受水深、沉积物粒度以及沉积层厚度等因素的影响,沉积层厚度决定了沙丘的形态是否饱满。在台风作用中,沙丘波峰的沉积物被侵蚀,高程降低,波高渐小;台风作用后,沉积物被重新输运至波峰,沙丘高度逐渐恢复。因此,沙丘的高度取决于台风作用的时间以及2次台风作用之间的间隔。沙丘形态和尺度在台风作用前后变化较小,但沙丘演化的速度却有所提高。根据台湾浅滩和北海南部地貌系统数据的验证,模拟具有较好的效果。     

水下沙丘形态演化的数值模拟实验

水下沙丘在海洋、湖泊、河流等浅水砂质沉积区广泛分布。基于过程的数值实验方法探讨了沙丘形态演化问题,试图解释在沙丘形成过程中各因素的作用及它们之间的关系。模拟中考虑了以下的变量:水深、沉积物粒度、沉积层厚度以及台风作用。模拟结果显示,沙丘的空间分布控制了空间流场的参数k₂,沙丘波高受水深、沉积物粒度以及沉积层厚度等因素的影响,沉积层厚度决定了沙丘的形态是否饱满。在台风作用中,沙丘波峰的沉积物被侵蚀,高程降低,波高渐小;台风作用后,沉积物被重新输运至波峰,沙丘高度逐渐恢复。因此,沙丘的高度取决于台风作用的时间以及2次台风作用之间的间隔。沙丘形态和尺度在台风作用前后变化较小,但沙丘演化的速度却有所提高。根据台湾浅滩和北海南部地貌系统数据的验证,模拟具有较好的效果。     

航道区碎石层对霍尔锚落锚条件下海底管道防护效果研究

航道中船舶抛锚作业使海底管道可能受意外撞击,造成管道局部损伤甚至失效,进而对油气生产安全和生态环境等造成重大危害。采用碎石层防护是航道区等海域海底管道最常用的防护手段。首先基于大比尺落锚模型试验,观测了霍尔锚下落贯入碎石的3个阶段及其贯入过程中管道的应力应变状态。通过建立光滑粒子流体动力学法（SPH）和有限元法（FEM）耦合的数值模型,针对实际不同吨位通航船舶常用的霍尔锚,研究了其贯入碎石层深度及埋设管道受力和凹陷变形规律。最后分析了不同锚质量、碎石层形状和厚度等因素下埋设管道的响应规律。结果表明：采用暗埋式碎石防护层有利于撞击能量吸收,能更好地防护海底管道受损;且采用3 m以上碎石防护层能有效保护海底管道抵抗各类实际常见霍尔锚的撞击损伤。     

海底管线维护中底床表层稳定粗化层的构建

以东方岸外海域为例,计算了极端天气下不同水深条件构建稳定粗化层抛石颗粒的临界粒径;分析了影响粗化层稳定的不同因素,并对人工抛石构建粗化层提出建议。结果显示,在东方岸外30m和60 m水深处,沉积物的中值泥沙粒径至少为30.33 mm和3.99 mm,才能抵御极端浪流的冲刷,且抛石层的厚度应至少为80.9mm和10.8mm,抛石层至少覆盖原始床沙的70%。粗化层的稳定性受颗粒隐蔽暴露效应、砂组分百分比、粗化层颗粒级配、覆盖厚度及覆盖百分比的共同影响,而抛石构建稳定粗化层的实质是对抛石粒径的合理选取及对细粒组分百分比的有效控制。另外,抛石级配的合理选择应受到重视,在施工过程中则需保证覆盖百分数和粗化层的覆盖厚度。粗细混合投放或者分层投放有利于更好地构建稳定粗化层。以上述方法构建稳定粗化层可为海底管道工程设施的维护提供有效支持。     

Penetration response of spudcans in layered sands

The behaviour of spudcan foundations during the installation and preloading in two-layer sand sediments was investigated through large deformation finite element (LDFE) analyses. The LDFE analyses were carried out using the coupled Eulerian-Lagrangian approach, modifying Mohr-Coulomb soil model to capture hardening and subsequent softening effects of sand. Parametric analyses were undertaken varying the top layer thickness, relative density of sand and spudcan diameter. Both loose to medium dense-over-dense and dense-over-loose to medium dense sand deposits were explored. The results showed that, for the investigated relatively thin top layer thickness of ≤ 5 m, spudcan behaviour was dictated by the bottom sand layer with a minimal influence of the top layer. For assessing the penetration resistance profile in two-layer sands, the performance of the ISO, SNAME, InSafeJIP, and other existing theoretical design methods were evaluated.     

Mobile sand deposits and shoreface sediment dynamics in the inner German Bight (North Sea)

This paper presents a conceptual model for the net bedload transport regime on the shoreface of the German Bight. The model is based on the spatial distribution of the surficial sediment cover (North Sea sands) which is identical to the uppermost layer in the seismic recordings. Sediment thickness was measured using very high resolution seismic profiling (chirp sonar) and vibrocoring. The three-dimensional sediment distribution was estimated using geostatistical methods (cokriging). The results demonstrate a longshore sand distribution with three distinct zones. In Zone 1 (0–10 m water depth) the sediments attain their maximum thickness of 10±2.5 m. Between 10 and 15 m water depth a relatively thin sand layer of 0.4–1.5 m is observed within Zone 2. The seaward adjacent Zone 3 (15–20 m water depth) is characterized by an averaged sand thickness of 2–3 m with local maxima of 5–6 m. Further offshore, the sand layer decreases to about 1–2 m thickness. The net bedload transport directions inferred from this sediment zonation comprise a longshore sediment bypassing in Zone 1 which results in a substantial sediment supply to the innermost part of the German Bight due to bedload convergence. Shore-normal bedload transport shifts sand to and fro across the coastal profile although the net directional transport is seawards. This results in sediment depletion between the 10 and 15 m-isobaths (Zone 2) and an adjacent sediment accumulation in deeper waters (Zone 3).     

日照近岸海域晚更新世以来地层结构及沉积环境演化

根据在日照近岸海域施工的地质钻孔和浅地层剖面测量资料,对比南黄海已有钻孔成果,系统地开展日照近岸海域晚更新世以来地层结构特征识别和沉积环境演化重建。结果表明:日照近岸海域沉积地层中见含有有孔虫化石的第二海相层,形成年代介于34.3~41.4 cal.ka B.P.,对应MIS3的暖湿阶段,该层位可能与古三角洲有关。沉积层从上往下分别为:滨海相细砂混杂泥质沉积层(命名为DU1沉积单元);河流-河口相粉砂质黏土夹粗砂、粉砂层(DU2沉积单元);浅海相粉砂质黏土夹粗砂层(DU3沉积单元);河流-湖泊相粗砂夹黏土层(DU4沉积单元)。晚更新世以来日照东部南黄海海域主要经历了2~3次显著的海侵和海退,各区域因条件不同表现有所差异:日照近岸浅水区主要表现为两次海侵和海退,东部深水区主要表现为三次海侵和海退,由于地势高低和侵蚀破坏等原因,总体表现为从离岸深水区域向近岸浅水区域海相地层厚度逐渐减少的趋势,部分地层出现尖灭消失。     

长江南京段末次盛冰期以来的古河谷沉积

末次冰期盛冰期海平面大幅度下降,长江发育古深槽。根据沉积物的颗粒状况,南京段古河谷的充填可以分为3期明显的由粗到细的沉积韵律:末次盛冰期深切古河谷,河床窄陡,沉积物颗粒粗,为卵砾石到中砂、粗砂;冰后期河床较宽,沉积物为砾石、粗砂到中砂、细砂;全新世,河流进一步展宽,沉积物为粗砂、中砂到细砂、粉砂,细砂沉积厚度很大。全新世中期河床有数次左右摆动,两侧形成了细砂—砂质黏土互层的沉积。根据不同时期沉积物的颗粒级配情况,推算出各时期河流的起动流速和平均流速,验证不同时期的沉积环境,认为剖面的深切河槽是局部深切的结果。各期河床形态和沉积物的特征,反映了末次盛冰期、冰后期、全新世的气候变化和环境演变。     

正演技术在地震解释中的应用

地震解释中,标定、地震解释属性提取时时窗的选取、断裂解释都存在一些主观的不确定性。针对这些问题,模拟实际地震资料的视主频和频宽,采用雷克正子波,进行了正演研究。研究表明：剖面上厚层泥岩／厚层砂岩组合方式、砂层的顶界正对着波峰,这时要获得更多砂岩的信息,提取属性选择时窗应该在波峰下取时窗;大套泥岩中的5m砂和10na砂提取属性选择时窗应该在波峰以下取时窗;大套泥中的15m砂岩、20m砂岩和25m砂岩应以波峰对称来开时窗;剖面上厚层砂岩／厚层泥岩组合方式,泥层的顶界将会正对波谷,此可作为标定时的第二标志层;大断面下往往会出现近断面相位上提、远断面下拉,从而造成断裂假象;煤层（低速）横向相变或突变,将会在相变处或突变处造成断裂解释误区。这些认识应用效果良好。     

新型平台桩靴在“砂-黏”地层中穿刺的数值模拟研究

开发了一种新型平台桩靴,可通过活动板转动实现自升式平台不同阶段桩靴受力面积的灵活变化。基于大变形有限元方法,模拟新型桩靴基础在“砂-黏”地层中的贯入过程,分析了活动板转角、砂层厚度比、摩擦角和黏土层不排水抗剪强度对新型桩靴贯入阻力的影响,并与普通桩靴的贯入响应比较。数值分析中,上覆砂土和下层黏土分别采用摩尔库伦模型和修正Tresca模型进行模拟。结果表明：新型桩靴穿刺时,土层参数对峰值阻力的影响规律与普通桩靴相同,但其峰值阻力随活动板转角的变化而变化,无法直接使用具有等效面积普通桩靴的穿刺预测方法。考虑各项关键影响因素,结合穿刺破坏时的地基破坏模式,基于数值模拟结果提出了适用于新型桩靴的贯入阻力预测公式。