波浪作用下海床孔压累积过程离散元数值模拟

海床土层在波浪的循环荷载作用下会逐渐累积孔压,降低土层的稳定性,并威胁海上工程。为了研究孔隙水压力的累积机制,本文提出离散元孔隙密度流方法,并改进研发离散元分析软件MatDEM,实现了海床沉积物孔压的累积过程模拟。基于现场试验装置及土体力学参数建立离散元模型,通过对比试验和数值模拟结果发现:对海床沉积物施加波浪荷载后,表层土体中产生较高孔压,并逐渐向深层传递;在循环波浪荷载作用下,土颗粒间孔压累积范围逐渐增加;当孔压累积时间足够长时,土层中孔压收敛于所施加最大荷载与最小荷载的平均值,此时若孔压达到初始有效应力,土体将发生液化,内部土颗粒成为再悬浮沉积物;在周期性波浪荷载作用下,土颗粒液化悬浮后发生移动,浅层颗粒位移量大,土体整体表现为圆弧形移动。     

基于“三级保护”制度的大连市海岸线保护与利用空间格局

为加强大连市海岸线的保护与利用,促进沿海经济可持续发展和海洋生态文明建设,文章根据大连市海岸线(大陆岸线)的自然属性和开发利用程度,基于"三级保护"制度,分析大连市海岸线保护与利用空间格局。研究结果表明:大连市原生岸线占比较低,须采取有效措施整治修复,并适当加固和维护具有生态功能的岸线,保证自然岸线保有率约在36%;渔业岸线利用率最高,黄海以渔业、临港产业、旅游业和工业等为主,渤海以工业和渔业为主;严格保护岸线主要分布在金普新区,大连市市辖区和旅顺口区黄、渤海海岸,限制开发岸线主要分布在黄海庄河市境内和渤海长兴岛东侧海岸,优化利用岸线主要分布在黄海大连湾、大窑湾以及渤海太平湾、金州湾。未来应"一段一效"地推进海岸线保护与利用管理机制的具体落实。     

不同倒角半径柱体绕流数值模拟及水动力特性分析

为研究倒角半径变化对柱体绕流水动力特性的影响,本文使用Fluent软件,采用大涡模拟对雷诺数Re=3 900下的6种不同倒角半径的三维柱体进行了研究。在模型验证基础上,分析了由方柱渐变到圆柱过程中后方流场速度的时均特性及瞬时涡脱落变化规律,给出了不同倒角半径下的升、阻力系数值及无量纲涡脱频率St数。分析结果表明:平均阻力系数随倒角半径的增加而降低,在倒角半径为0.2D时下降速率最大,相较方柱降幅达到50%;升力系数均方根在倒角半径为0.1D~0.2D时变化最显著,减小约93%; St数随倒角半径增加而增大,在倒角半径为0.4D时可达到最大值;回流区长度随倒角半径的增加呈先增大后减小的趋势,其长度在倒角半径为0.2D时达到最大;尾涡宽度在倒角半径为0.0D最大,后随倒角半径增加逐渐下降,且当倒角半径大于0.2D以后变化不大。本文研究结果可为柱体绕流研究及相关工程应用提供参考。     

南海北部陆架和陆坡区小型底栖动物群落的比较研究

为了解南海北部陆架与陆坡区小型底栖动物的群落特征,以及影响群落特征的环境因素,2015年6月对南海北部海域(19.3°—21.4°N, 112.4°—115.1°E)7个站位的小型底栖动物及环境因子进行了采样,并对陆架和陆坡区小型底栖动物群落的丰度、生物量、类群组成和群落结构进行比较。结果表明,在陆架站位,小型底栖动物由13个类群组成,平均丰度为(132±130)ind./10cm2,平均生物量为(169±79)μgdwt/10cm2;在陆坡站位由8个类群组成,平均丰度为(33±14)ind./10cm2,平均生物量为(56±35)μgdwt/10cm2。单因素方差分析结果表明,陆坡区小型底栖动物的总丰度和总生物量以及线虫和多毛类的丰度均显著低于陆架区,但优势类群的相对丰度组成没有显著不同,海洋线虫占总丰度的83%,其次为多毛类和桡足类,分别占7%和3%。环境因子的主成分分析(Principal ComponentsAnalysis,PCA)将陆架和陆坡站位沿第一主分量轴分开,小型底栖生物丰度和生物量与沉积物叶绿素a和脱镁叶绿酸含量以及底层水温呈最大正相关,与水深呈负相关;聚类(Cluster)和排序(non-metric Multidimensional Scaling, MDS),以相似性系数65%将7个站位划分为2组,与按照水深划分的陆架和陆坡组基本吻合;单因素相似性分析(one-way ANOSIM)显示陆架和陆坡区小型底栖动物群落结构差异显著;生物-环境分析(Biota-Environment,BIOENV)表明影响群落结构的最佳环境因子组合为叶绿素a和底层水温。综上可知,随水深增加的食物减少和底层水温的下降是限制南海北部研究海域小型底栖动物丰度和生物量及影响群落组成和结构的主要因素。     

南极菲尔德斯半岛潮间带小型底栖动物初步研究

极地是唯一未被人类活动大量影响的地区,而关于南极潮间带底栖动物的报道很不充分。为评估小型底栖动物的类群组成和分布格局,于2013年1—2月中国第29次南极科学考察期间,对南极南设德兰群岛乔治王岛的菲尔德斯半岛20个潮间带站位的小型底栖动物进行了定量调查及其与环境因子的相关性分析,以期为揭示人类活动和气候变化对南极潮间带小型底栖动物的影响提供参考资料。结果表明,小型底栖动物平均丰度为256.8 ind.·(10 cm~2)~(-1),平均生物量为370.5μg·(10 cm~2)~(-1)。共鉴定出9个小型底栖动物类群,包括自由生活海洋线虫、桡足类、寡毛类、介形类、双壳类、腹足类、涡虫、海螨和其他类。在丰度方面,海洋线虫占绝对优势,为82.7%。在生物量方面,寡毛类占绝对优势,为41.7%,其次为海洋线虫,占22.9%。CLUSTER聚类分析结果表明,小型底栖动物类群组成分组主要与底质类型有关。相关性分析结果表明,小型底栖动物及海洋线虫的丰度和生物量与沉积物有机质和脱镁叶绿酸含量显著相关。     

基于MALDI-TOF MS快速鉴定弧菌的数据库的扩展和应用

近年来由海洋细菌导致的感染越来越常见,弧菌是海洋细菌中最常见的细菌之一。目前,对弧菌缺乏快速有效的鉴定。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪（Matrix-assisted laser desorption ionization–time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS）已成为快速鉴别细菌强有力的工具。然而,它的准确性取决于数据库中的菌株数量。本研究中,我们利用MALDI-TOF MS对弧菌数据库进行了扩展和应用。我们将74株弧菌纳入了新的数据库,构建了基于RpoB序列的进化树（邻接法和最大似然比法）,并针对扩展后数据库和扩展前数据库进行了聚类分析。我们利用30株弧菌,对扩展后数据库进行了评价,并进行了主成分分析。本研究中,我们创建了一个新的数据库,促进了弧菌的快速准确鉴定。MSP(main spectrum profile)和PCA（Principal Component Analysis）分析为追踪弧菌感染的来源和发生率提供了理论支持。此外,特征峰和差异峰的发现对弧菌的鉴定也有帮助。     

黄河三角洲潮滩高浓度悬浮沉积物的控制因素

黄河口潮滩以其悬浮沉积物浓度高而闻名。但是,目前对其高浓度悬浮沉积物的控制因素和来源的了解尚不清晰。因此,本文基于黄河口潮滩上为期7天的水动力(水深,波高和水流速度)和悬浮沉积物浓度观测,对黄河口潮滩不同海况下悬浮沉积物的控制因素和来源进行分析。数据显示,在大部分时间里,黄河口潮滩处于1级海况下(波高小于0.1m),SSC的变化范围为0.1-3.5 g/L,潮流的沉积物输运为悬浮沉积物的主要来源。但是,当水动力作用增强并且导致海底发生大规模侵蚀时,再悬浮沉积物成为了悬浮沉积物的主要来源,水体中的悬浮沉积物浓度可达到17.3 g/L。我们发现悬浮泥沙通量主要受平流输运的控制,而波浪引起的切应力也可通过影响悬浮泥沙浓度影响悬浮泥沙通量的变化。在观测期间, 1级海况下,流致再悬浮沉积物浓度(RSC)大于波致RSC。与此相反,在2级海况下,波致RSC大于流致RSC,例如,在观测期间出现的单个波浪事件导致6小时内海床被侵蚀了11.8 cm。该研究揭示了河控河流三角洲潮滩附近高悬浮沉积物浓度的不同控制因素,并有助于我们更好地了解三角洲的沉积和侵蚀机制。     

湖光岩玛珥湖沉积记录的近250年重金属元素污染历史

以湖光岩玛珥湖为研究对象,在放射性核素137Cs和210Pb精确定年的基础上,分析了沉积岩心柱中重金属元素V、Ni、Cu、Zn、Pb的垂直变化特征,探讨了近250年来湖泊沉积物重金属的污染历史,并利用富集系数法和地质累积指数法评价了重金属的污染程度。结果表明:1880年前,各元素含量基本保持稳定;1880—1920年,Ni、Cu、Zn、Pb含量增加可能与这一时期工业发展及战争有关;20世纪20年代Pb含量突然增加反映了全球含铅汽油的使用;Zn元素含量在1950年增加及20世纪70年代后期的明显增大,分别与新中国建立后工业的发展及中国改革开放后工业活动的显著增加相一致;1975—1990年,Pb含量的增加很可能与1978年改革后开放工业和交通发展有关;表层V、Zn、Pb元素含量的减少可能与80年代后环保事业的发展有关。V、Ni、Cu、Zn受人类活动影响较小,基本上属于无污染或轻微污染状态,Pb在20世纪20年代前为无污染或轻微污染,20年代后为中等程度的污染。     

南海沉积物图解法和矩值法粒度参数计算及对比

粒度参数是海洋沉积物的基本特征,其计算方法的选择导致粒度参数的差异成为制约沉积物粒度数据同化的主要因素之一.基于传统图解法的基本原理,发展了分段低次线性插值方法用于图解法的粒度参数快速计算,使用该方法和矩法分别计算了南海172个表层沉积物粒级参数,并对2种不同方法计算的结果进行相关性验证.结果表明:2种方法得到的平均粒径、分选系数、偏态和峰态分别呈显著相关,且相关性依次降低.通过与前人的研究结果对比,发现2种方法计算的平均粒径和分选系数相关性较为稳定,基本不受沉积物类型的影响;而偏态和峰态值与沉积物物质组成密切相关,物质组成单一稳定,则相关性较高,反之表现为不相关.因此,在资料整合同化处理过程中应充分考虑2种参数计算结果的差异.     

调大“双保”宣传的声音——广西第19个全国“土地日”宣传活动集锦

编者按:在全国上下齐心协力"保经济增长,保耕地红线",促进经济平稳较快发展的新形势下,2009年6月25日,我们迎来了第19个全国"土地日".在纪念全国"土地日"活动期间,广西各级国土资源部门紧紧围绕"保障科学发展,保护耕地红线"的主题开展了丰富多彩的宣传活动,调大"双保"宣传的声音.宣传活动贴近生活、贴近群众,因此赢得了群众的广泛关注及积极参与,收到了良好的社会效果.