小型海洋观测平台温差发电技术研究与验证

针对小型自主式海洋剖面观测平台电能供给问题,开展了海水温差能发电技术研究工作;设计了温差能-电能转换系统技术方案,研制了试验样机;建立了仿真分析模型,对样机的热能转换和发电性能进行了分析;最终对样机进行了模拟环境下的试验验证。试验结果表明样机在12℃的环境中能够完成低温相变,在25~28℃的环境中能够完成高温相变,发电机输出功率达130 W,达到了设计要求,设计的系统能够有效地吸收、转换海水热能,并产生电能。     

日本新建万米深潜器——“海沟”号

正在入水的“海沟”号日本海洋科学技术中心最近新开发研制的万米无人深海底探查系统——“海沟”号,已进入海上试验阶段。1993年5月27日开始在纪伊水道进行首次海上试验,6月10日又进行了第二次试验。原计划93年7月下旬     

《世界海洋地缘环境图集》设计研究

将海洋地缘环境表达和地图集研制相结合,探讨了海洋地缘环境图集的设计相关问题。明确了海洋地缘环境图集的概念和设计原则。结合《世界海洋地缘环境图集》的研制工作,围绕图集元数据设计、图组构成及结构编排,介绍了图集的总体设计工作;通过建立地缘要素三级分级指标,构建了图集的专题内容体系;以典型地缘要素及其表达方法为例,介绍了图集的表达方法和实践,可为今后海洋地缘环境图集的设计编制提供借鉴和参考。     

深海资料浮标传感器

国家七·五攻关项目深海资料浮标投放于4000m水深、台风常经过的路径上。海况和工作环境恶劣,因此对海洋资料浮标用传感器的研制提出更高的要求。各种传感器必须适应恶劣的环境;具有长期稳定工作的性能;各传感器功耗要低;具有防腐和防生物附着的能力;水文和气象传感器应具有良好的水密性能和气密性能。除风速风向传感器是采用美国R.M.Young公司05103型风速仪外,研制了水温、气温传感器、波浪传感器、气压传感器、海流传感器。浮标方位传感器、浮标倾斜传感器。下面就各传感器的工作原理和特点、技术指标、环境试验和现场使用情况进行简要…     

基于后处理载波相位差分GPS技术的验潮浮标

GPS验潮原理已经发展成熟。按照潮汐测量工作的自动化、高精度的要求,根据海洋浮标的实际工作环境和海洋浮标设计经验,利用嵌入式技术和系统集成技术研制了浮标数据采集器,利用机械设计技术设计了浮标体,并进行了精度验证试验和应用试验,采用GAMIT软件处理浮标数据。试验结果表明,该GPS浮标的瞬时海面高测量精度和潮汐测量精度均满足精度要求,可以应用于海洋潮汐测量工作。     

潜水器在海洋水下作业中的应用

潜水器可分为载人潜水器和无人遥控潜水器两种,载人潜水器又可分为调压进出式潜水器和单人常压潜水服(器)。据1981年有关资料,全世界共有各种潜水器541具,其中载人潜水器131具,无人遥控潜水器410具。这些潜水器的大部分为美、英、日、法等国家所拥有,其中美国约占60％。我国的潜水器目前还处在研制和实潜试验阶段,1986年12月,我国自行研制的“海人一号”无人遥控潜水器,通过了海上水深199m的实潜试验,其功能和控制水平接近世界先进水平。1988年4月,我国进行了     

水下电接插件研制中的试验设计问题

试验是水下电接插件研制过程中必不可少的重要环节。本文分析探讨了水下电接插件研制的试验设计准则、试验目的、 试验项目设置及内容,试验要求与检验标准第一系列有关问题。然后,提出了对水下电接插件试验设计的一些基本考虑与认识。     

深海管道钢的腐蚀疲劳裂纹扩展特性试验研究

采用侧壁开槽型CT试样,分别在空气和3.5%NaCl溶液中进行腐蚀疲劳裂纹扩展试验,研究海底管道用钢X65在海水腐蚀环境下的腐蚀疲劳裂纹扩展特性。为保证试样既能满足腐蚀疲劳试验机的夹具要求,又可控制裂纹沿直线方向扩展,采用侧壁开槽技术对CT试样进行改进;利用有限元软件ABAQUS,建立三维模型,验证了对于侧壁开槽型CT试样,可以采用ASTM标准推荐的应力强度因子表达式对改进后CT试样开展数值计算。利用YYF-50腐蚀疲劳试验装置开展试验,试验结果表明:和惰性环境相比,腐蚀环境不仅会加速X65钢的裂纹扩展速率,还会降低腐蚀疲劳体系下裂纹扩展的门槛值;在腐蚀体系下存在裂纹扩展的稳定阶段,可采用Paris公式对其腐蚀疲劳裂纹扩展速率进行预测。     

简讯

1982年3月24—26日,中国科学院海洋研究所召开了由该所地质室研制的CH-1型重力活塞取样管与XD-1型箱式取样器鉴定会。来自各地15个单位和部门的28位代表出席了会议。代表们听取了仪器研制和海上试验报告,参加了海上现场试验。代表们一致认为:两项仪器的样机研制是成功的;重力活塞取样管     

海底管道掏空与波浪力变化关系试验

鉴于海底油气管道在海洋能源开发中的特殊意义,前人开展了大量管道安全试验研究,特别注重不同底床、不同波浪条件、不同埋置深度等方面的组合试验,本次试验针对危害管道安全的掏空和悬跨开展了波浪水槽试验,探讨黄河三角洲为主的粉土海床上掏空与管道受力关系,弥补这方面研究的不足,结果表明,海底管道受力变化与掏空过程密切相关。连续试验过程表明,海底管道与海床土、波浪水体之间存在密切关系。海底管道在波浪作用下冲刷掏空经历了3个演变阶段:泥沙起动阶段、水流隧道发育阶段、快速掏空阶段和冲刷平衡阶段。水流隧道伴随的管涌对冲刷掏空起重要作用。伴随冲刷掏空,管道波浪力出现规律性转化,从正向作用逐渐过渡到负向作用,也可以分出4个演化阶段:冲刷初始阶段,管道波浪力以正向为主,管道表现为正向力作用下的振动;隧道发育阶段,管道受到的作用力主要是波峰上举力和波谷下拉力,表现为上下振动;管道悬空阶段,波峰负向作用力和波谷正向力交替出现,管道在波浪作用下表现为前后振动;冲刷平衡阶段,管道主要在负向作用力下振动。     

深水锚泊定位半潜式钻井平台性能数值与试验研究

近年来,深水半潜平台已成为海洋工程领域研究的热点。分别通过模型试验和数值模拟的方法,对不同水深和浪向条件下作业的深水半潜平台的运动以及系泊系统的受力进行全面分析。在此基础上,进一步研究平台在深水作业时的运动和动力特性,以及水深和环境海况的变化对平台运动和系泊系统受力的影响规律。同时,对比完整系泊系统的情况,对一根系泊缆破断的极端状态下平台的特性开展研究,获得运动和系泊系统受力的变化规律。对比发现试验和数值的结果能较好地相互吻合,且均能满足相应的安全度要求,保证平台实际作业时的可靠性,为深水半潜平台设计中的安全极限计算提供一定的依据。     

一种海水痕量元素CTD采集收放用敷塑纤维通讯缆的设计及检测试验

痕量元素及其同位素采集、预处理和分析在海洋研究中具有重要的作用,对于认识全球环境变迁具有重要的价值。但其浓度在这些过程中易受沾污。本文结合海水痕量元素CTD现场采集工作环境,工作拉力等特殊要求,先后跟缆绳设计、生产制造厂家进行缆绳相关技术讨论、确定缆绳各项技术指标。设计敷塑纤维通讯缆,并委托缆绳生产厂家加工出样缆两条。通过对样缆进行静态拉力试验验证缆绳自身工作拉力,并通过成分分析、浸出试验验证最大化减少缆绳对于海中溶解态痕量金属的沾污。该研究结果可提高采样过程的可靠性,保证数据的准确率。     

定点连续海洋环境及气象资料的均一性研究

目前国内外针对高空和地面气象资料的均一性研究基本成熟,海洋环境资料方面的研究应用亦应得到充分重视。开展多种均一性检验与订正方法联合使用的多模式检验系统研究,将使研究结果更加合理和科学,也可为沿海气候变化研究提供准确的第一手资料。文章在简述非均一性产生原理和均一性检验方法分类的基础上,较为详细地介绍几种常用的均一性检验方法的具体过程和优缺点;基于探空气象资料、地面气象资料和海洋环境资料等3个方面综述不同均一性检验方法的应用研究现状和进展。     

基于Bibexcel和Pajek的海洋生态环境保护领域科学计量与知识图谱分析

利用文献处理工具Bibexcel和网络分析工具Pajek对SCIE和SSCI文献数据库1990—2020年全球海洋生态环境保护文献数据进行统计与可视化分析,以期揭示该领域的科研产出情况、领域知识基础、研究热点分布及前瞻发展态势。研究结果表明:海洋生态环境保护领域文献产出近30年来持续增长;美国、澳大利亚、加拿大、法国等国家在该领域内有着较强的科研竞争力和学术影响力,其中美国处于研究合作核心地位,美国加利福尼亚大学、法国国家科研中心等机构为主要发文机构;海洋生态环境保护研究的热点方向主要为海洋生态环境修复与管控、气候变化、生态系统服务、海洋保护区等;该领域研究学科交融趋势明显,研究者应充分借鉴、吸收其他学科理念和方法,加强海洋生态环境与气候变化、人为活动及生态物种等因素的制衡与协同。     

海岸线的溢油环境敏感性评价研究进展

海域溢油环境敏感性评价工作是溢油应急规划的基础,有利于溢油事故的应急处理。本文对海岸线的溢油环境敏感型的主要评价方法和选取的评价指标进行了总结;在溢油环境敏感性评价中采用的方法主要包含指数法、层次分析法、德尔菲法、模糊综合评价法等;在研究中,各类方法具有不同特点,多为各种方法同时使用。目前,国内外研究中选取的各类指标可总结归为物理指标、生物指标、社会-经济指标三大类,并且针对部分指标选取的理论依据进行了论述。探讨了较为系统化的评价指标体系的构建。综述了海岸线溢油环境敏感性评价的国内外的主要研究进展。最后指出当前溢油环境敏感性评价中存在的不足,如评价体系系统性差、评价指标科学性低及评价过程主观性强等,而加强学科交叉的同时对目前研究中不足深入研究将是后续的研究重点。     

An Improved Time Domain Approach for Analysis of Floating Bridges Based on Dynamic Finite Element Method and State-Space Model

The floating bridge bears the dead weight and live load with buoyancy, and has wide application prospect in deep-water transportation infrastructure. The structural analysis of floating bridge is challenging due to the complicated fluid-solid coupling effects of wind and wave. In this research, a novel time domain approach combining dynamic finite element method and state-space model (SSM) is established for the refined analysis of floating bridges. The dynamic coupled effects induced by wave excitation load, radiation load and buffeting load are carefully simulated. High-precision fitted SSMs for pontoons are established to enhance the calculation efficiency of hydrodynamic radiation forces in time domain. The dispersion relation is also introduced in the analysis model to appropriately consider the phase differences of wave loads on pontoons. The proposed approach is then employed to simulate the dynamic responses of a scaled floating bridge model which has been tested under real wind and wave loads in laboratory. The numerical results are found to agree well with the test data regarding the structural responses of floating bridge under the considered environmental conditions. The proposed time domain approach is considered to be accurate and effective in simulating the structural behaviors of floating bridge under typical environmental conditions.

     

我国近岸围填海环境影响评价研究进展

围填海是缓解沿海地区土地资源紧缺的重要途径。进入21世纪以来,我国掀起了新一轮大规模的围填海热潮,随后关于围填海造成的负面影响受到越来越多的关注。近岸围填海作为最常见的一种围填海工程,其环境影响评价的理论体系和技术方法至今尚不系统。本研究从单一环境影响和综合环境影响两方面对近岸围填海环境影响评价的最新研究方法与成果进行归纳总结,在单一环境影响评价方面重点研究了水动力与沉积环境影响评价以及污染物运移影响评价,在综合环境影响评价研究方面重点研究了综合效益评价、适宜性评价、承载力评价、脆弱性评价等方法,以期为海洋管理部门的围填海开发与管理提供参考。     

奥帆基地水工结构物模试验的概率特性研究

为确保第29届北京奥运会青岛帆船比赛顺利进行,针对奥帆基地波浪断面模型试验结果,引入多维联合概率分析理论,并应用随机模拟技术,进行结构浮托力和越浪量计算,进而给出可靠度及风险分析结果,新方法考虑到多种极端海洋环境条件对结构物的综合作用,给模型试验赋予了联合概率特征,结果更加科学合理。