Study on Pure IL VIV of A Free Spanning Pipeline Under General Boundary Conditions

Pipeline spans may occur due to natural seabed irregularities or local scour of bed sediment. The pure in-line (IL) vortex-induced vibrations (VIV) analysis of the free spans is an important subject for design of pipeline in uneven seabed. The main objective of this paper is to analyze the characteristics of pure IL VIV of a free spanning pipeline under general boundary conditions. An IL wake oscillator model which can describe the coupling of pipeline structure and fluctuating drag is introduced and employed. The coupled partial differential equations of structure and wake are transformed into a set of ordinary differential equations using two-mode Galerkin method. Some case studies are presented and thoroughly discussed in order to investigate the effects of internal fluid, axial force and boundary conditions on the pure IL VIV.     

春季长江口外海底层鱼类群聚特征及其与环境因子的关系

为了研究春季长江口外海底层鱼类群聚特征及其与环境因子的关系,我们根据2015年5月长江口外海底层鱼类的调查资料,使用聚类分析(Cluster)、非参数多维标度排序(NMDS)、相似性分析(ANOSIM)、相似性百分比分析(SIMPER)以及典型对应分析(CCA)等方法对资料进行分析。本研究共记录底层鱼类58种,其中鲈形目种类数最多(21种),鲽形目次之。六丝钝尾虾虎鱼(Amblychaeturichthys hexanema)是优势种。底层鱼类可以划分为3个群组—近海组、南部中间组和南部远海组,不同群组的物种组成差异显著。南部中间组和南部远海组的物种多为东海外海种类,这可能是近岸黑潮底层分支影响的结果。物种数、Margalef丰富度、Shannon-Wiener多样性和Pielou均匀度从近海到与远海呈逐渐增加的趋势。CCA分析表明深度是显著影响底层鱼类的环境因子。短鳄齿鱼(Champsodon snyderi)、丝鳍(Repomucenus virgis)、多棘腔吻鳕(Coelorinchus multispinulosus)等东海外海种类与深度呈正相关,而优势种六丝钝尾虾虎鱼受环境因子影响较小。     

雨生红球藻细胞形态转换和藻落形成差异研究

基于雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)培养过程中游动细胞和不动细胞的形态差异与转换,对比研究了两种细胞类型在离心收集与藻落形成效率上的差异。结果表明,雨生红球藻SCCAP K-0084在BYA培养基中培养4~6 d和9~12 d分别以绿色游动细胞与绿色不动细胞为主;早期游动细胞离心收集需要更高的离心力,但500~1 000 g离心5 min可以在不影响细胞存活率的情况下有效收获所有类型细胞;相比于传统直接涂布法,双层琼脂平板法可有效提高平板藻落形成效率,且游动细胞藻落形成效率比不动细胞藻落形成效率更高。TAP培养基由于藻落形成效率较低并不适合于雨生红球藻平板培养与筛选,自养型培养基虽然具有较好的藻落形成效率但是藻落形成速度较慢,相比而言,BYA培养基藻落形成效率较高且生长速度快,更适合用于雨生红球藻细胞的后期平板培养与筛选过程。     

唐山市海岸带用地结构及其生态系统服务价值的时空变化研究

文章对唐山市沿海地区1991—2015年土地利用和结构变化及其生态系统服务价值进行核算分析和量化评估。结果表明:1991—2015年唐山市海岸带主要地物类型涉及耕地、公路用地、河流水面、建设用地、坑塘水面、盐田、填海用地和裸地,其中坑塘水面占地最多,海岸带开发利用总面积不断增大,用地类型有所转化且向海域扩张,新增用地主要来自围填海且以填海造地为主;海岸带生态系统服务价值呈逐年下降的趋势,以2006—2010年变化最为明显,主要原因为海水面积减少。在充分认识填海造地活动双面性的基础上,建议慎重开展填海造地,集约节约利用海洋空间资源,合理科学规划填海区域,提高海洋资源利用效率。     

S-101与S-57分类编码对比分析(二):属性

地理要素的分类编码是人类认知地理信息世界的成果,也是人类对地理信息世界再认知的入口和关键。在海洋地理信息领域,S-101数据标准即将替代现行S-57 ENC标准,分类编码方案也将会相应改变。先对S-57到S-101的属性变化内容进行整体描述,再从地理要素属性、元要素属性、图示表达属性三方面内容,对新旧两套分类编码中的属性内容进行对比分析,为涉海人员消化吸收新标准提供一定的参考。     

清洁疏浚物对2种海洋微藻种间竞争的影响

采用实验生态学方法,研究了不同起始密度下悬浮清洁疏浚物对中肋骨条藻Skeletonema costatum和赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo生长的影响。研究结果表明,在实验室单培养条件下,清洁疏浚物培养液中,起始密度不同,微藻生长状况明显不同。起始密度为0.2×10⁴ cells·mL^-1时,进入指数生长期和静止期的时间延长,但生长所达到的最大细胞密度较高;起始密度为0.8×10⁴ cells·mL^-1时,进入指数生长期和静止期的时间缩短,但生长所达到的种群最大密度较低。混合培养条件下,清洁疏浚物培养液中,起始密度不同,导致了微藻种间竞争关系的变化,中肋骨条藻与赤潮异弯藻具有明显的种间竞争,赤潮异弯藻是竞争的优胜者,中肋骨条藻受到赤潮异弯藻的抑制,整个实验周期内细胞密度下降都非常明显,细胞密度明显低于单培养时的细胞密度,而赤潮异弯藻细胞密度并没有明显的减少。在3种不同质量浓度组清洁疏浚物培养液中,质量浓度最高的1 000 mg·L^-1培养液中藻细胞密度显著低于100 和500 mg·L^-1质量浓度组,而100 mg·L^-1培养液中藻细胞密度最高,说明清洁疏浚物质量浓度越高,对海洋微藻抑制影响越为明显,质量浓度越低,影响越小。     

微焦X射线扫描成像技术在岩石物性特征研究的现状

微焦X射线扫描成像技术是在微米—纳米级尺度上对储层岩石物性特征的重构及透视表征,是目前国际范围内较为先进的储层定性定量研究技术。在系统文献资料研究基础上,对微焦X射线扫描成像技术的原理及研究主要内容进行归纳总结,指出该技术是为研究岩石基质及赋存于不同岩石孔隙空间之中的流体而开发建立的不断成熟起来的油气储层定性定量研究技术。可以实现岩石整体、岩石骨架和孔隙三维重构,能够以透视岩心成像的方式直观清晰地观察分析岩石内部三维孔隙空间的分布、大小及其连通性。通过阈值分割,可对孔隙三维组构、孔隙网络中流体流动、天然气水合物生成与分解等特征进行建模分析,达到四维研究的水平。分析探讨了原理及前人研究实例,对其在油气和天然气水合物实际勘探开发运用中的现状及前景做出展望。     

水下土体剪切界面摩擦力试验研究

基于在自行改进设计的水下土体剪切界面摩擦力测定装置进行的室内试验结果,对不同粒组、含水率及剪切速率条件下土体剪切界面抗剪强度和摩擦力进行了研究。试验结果表明,不同土体间剪切界面抗剪强度和摩擦力与土体颗粒粒组、含水率相关性表现不同。随着含水率的增加,粉砂抗剪强度和摩擦力呈增加趋势,细砂、中砂抗剪强度和摩擦力受含水率变化影响较小。土体颗粒粒组不同,抗剪强度和摩擦力有明显差异,表现在粉砂大于细砂和中砂,小于黏粒含量较高的粉土,细砂和中砂的差别较小。试验条件下得到的粉砂、细砂、中砂土体与粉质土底床间的水下剪切界面摩擦力值在0.2~1.0 kPa区间,并结合海洋地质实例说明界面摩擦力的应用。     

南海海盆扩张机制的动力学模拟

南海处于印度-澳大利亚、欧亚和太平洋三大板块汇聚中心,地理位置独特,地质作用复杂,经历了拉张、张裂到海底扩张的演化过程,是水平拉张和地幔上涌共同作用下的被动扩张结构。以南海中央海盆的地质构造为背景建立二维有限元模型,对具有先存薄弱带情况下岩石圈在水平拉张力和上涌力共同作用下的减薄扩张情况进行动力学模拟。计算结果表明:(1)岩石圈在受到拉张作用时,薄弱带和断层的存在会使该区域发生应力集中,优先减薄破坏;(2)岩石圈在单纯的拉张力条件下很难发生破坏,如果同时施加一个较小地幔上涌力反而能引起较大的变形,说明地幔上涌力在海盆扩张中起着重要的作用;(3)由于下地壳的流变性,下地壳比上地壳发生了更大程度的减薄,而且下地壳的流变特性比薄弱带的存在更有助于海盆的扩张。     

关于理论最低潮面定义算法的修订

在结合相关研究成果基础上,对理论最低潮面定义算法中的长周期改正与浅水改正部分进行了修订。由中国沿岸86个验潮站,利用最低天文潮面对修订算法作了检验和分析,结果表明:修订算法与最低天文潮面的差异大部分在2cm内,两者具有最低潮意义一致性;在个别浅水分潮较大的河口站,浅水改正不能充分组合出最低潮位,建议该类型站计算理论最低潮面时,应与最低天文潮面作对比。最后,分析了分潮数对最低潮面的影响,结果表明:分潮越多,组合出的最低潮面不一定越低,13个分潮是合适的选择。