Tsunami-like solitary waves impinging and overtopping an impermeable seawall: Experiment and RANS modeling

This study investigates tsunami-like solitary waves impinging and overtopping an impermeable trapezoidal seawall on a 1:20 sloping beach. New laboratory experiments are performed for describing three typical cases: a turbulent bore rushes inland and subsequently impacts and overtops the seawall (Type 1); a wave directly collapses on the seawall and then generates overtopping flow (Type 2); and, a wave straightforwardly overtops the seawall crown and collapses behind the seawall (Type 3). A two-dimensional volume of fluid (VOF) type model called the COBRAS (COrnell BReaking And Structure) model, which is based on the Reynolds-Averaged Navier–Stokes (RANS) equations and the k–ε turbulence closure solver, is validated by experimental data and then applied to investigate wave dynamics for which laboratory data are unavailable. Additionally, a set of numerical experiments is conducted to examine the dynamic wave acting force due to waves impacting the seawall. Effects of wave nonlinearity and freeboard are elucidated. Special attention is given to a distinct vortex evolutionary behavior behind the seawall, in which the dynamic properties of entrapped air-bubbles are briefly addressed experimentally and numerically.     

长江口海域悬浮颗粒有机物的稳定氮同位素分布及其生物地球化学意义

对2006年2,5,8,11月份长江口海域表层水体中的悬浮颗粒物(SPM)进行稳定氮同位素分析,根据不同季节、不同区域内其1δ5N值的变化研究水体中氮的迁移、转化等生物地球化学过程,揭示其环境行为,从而对该海域的氮循环机制进行探索。研究发现:该海域悬浮颗粒有机物的稳定氮同位素组成(1δ5Np)分布范围较宽,在0.6‰~8.2‰之间,具有明显的时空分布特点,反映了不同程度的陆源输入和氮的生物地球化学过程的影响。口门内,表层水体中1δ5Np的变化主要受长江径流的陆源输入影响,生物地球化学作用影响较弱;最大浑浊带,水体中的悬浮颗粒有机氮受微生物的降解活动影响明显,各季节均存在不同程度的颗粒物分解作用;外海区,陆源输入减弱,悬浮颗粒物的δ15Np值主要受微藻的同化吸收作用以及一定程度的颗粒物分解作用影响。     

渤海主要渔业资源结构的演变分析

通过对现有资料的系统分析,简化了渤海生态系统食物网,并剖析了近50年来渤海主要渔业资源结构的变化特征,这对进一步阐明渤海生态系统动力学的变化特征以及研究渔业资源衰退的原因有重要的科学意义。研究表明,渤海主要鱼类可聚为4类:游泳动物食性鱼类、底栖动物食性鱼类、浮游动物食性鱼类和腐屑食性鱼类,在此基础上渤海生态系统食物网可简化为3条食物链:浮游植物→浮游动物→浮游动物食性鱼类→游泳动物食性鱼类(第一条食物链);浮游植物和碎屑→底栖动物→底栖动物食性鱼类和头足类→游泳动物食性鱼类(第二条食物链);碎屑→腐屑食性鱼类(第三条食物链)。20世纪50年代末以来,第一条食物链渔业资源已取代第二条食物链渔业资源成为最主要的渔业资源,第三条食物链渔业资源生物量百分比呈上升趋势,近年来已成为继第一条食物链渔业资源的第二大类渔业资源。渔业捕捞、渤海次级生产力结构的变化以及各渔业资源生物自身生长和繁殖特点的不同是导致渤海主要渔业资源结构变化的重要因素。     

平台钢在海洋环境中腐蚀因子的灰色关联分析

结合海洋平台实测的pH值、温度、溶解氧、盐度、生物附着等数据,通过灰色关联算法分析了海水腐蚀因子对平台钢腐蚀的影响,并按实际影响大小进行了排序。结果表明海水腐蚀因子对于A537-1钢和SM50B-ZC钢平均腐蚀速率的影响主次顺序不同。对平台钢的腐蚀规律研究及现场应用提供了可参考的依据。     

麻痹性贝毒对肝脏和肾脏氧化损伤的影响

为了探讨麻痹性贝毒(PSP)对肝脏和肾脏损伤的机制,采用膝沟藻毒素GTX-1,4对小鼠进行急性暴露,剂量为1μg/kg,时间分别为60、90、120min。结果发现,与对照组相比,肝脏染毒组中的还原型谷胱甘肽(GSH)含量没有显著变化;在肾脏中,60 min时染毒组GSH含量没有明显变化,90、120 min时GSH含量降低;两器官中抗氧化酶(GSH-Px、SOD)活性与对照组相比均无显著变化(P0.05)。从而推断,GSH参与了PSP对肾脏损害的毒性过程;肾中GSH含量有可能作为PSP早期检测的敏感指标。     

基于db7小波的活体浮游植物荧光识别分析技术研究

通过小波变换可对信号的不同频率成分进行分解,为弱信号特征提取提供了有效途径。通过db7小波对分属7个门32个属的43种浮游植物的三维荧光光谱进行分析,后经Bayes判别分析选择小波分解后的第三层尺度分量作为最佳荧光识别特征谱,并通过系统聚类法将最佳特征谱在不同的条件下聚类进而得到门、属上的标准谱库。基于此,运用多元线性回归辅以非负最小二乘法建立浮游植物三维荧光光谱识别技术。利用该技术对4128个单种浮游植物样品和636个混合浮游植物样品进行识别分析。单种浮游植物样品在属水平上的识别正确率为75%,门水平上的识别正确率为95%;浮游植物混合样品中的优势种在属水平上的识别正确率为83%,门水平上的识别正确率为91%。结果表明:该技术可以实现对浮游植物的快速准确识别。     

长蛸胚胎发育过程中可溶性蛋白含量及组成变化

利用显微镜观察长蛸Octopus variabilis Sasaki胚胎的发育过程,并采用生物化学方法对长蛸胚胎发育过程中可溶性蛋白的含量及组成变化进行分析和研究。结果显示,可溶性蛋白含量及组成变化与其胚胎发育的过程密切相关。在胚胎发育过程中,可溶性蛋白的含量呈先上升后下降的趋势。随着胚胎发育的进行,可溶性蛋白的组成由高分子质量向低分子质量的蛋白转化,相对分子质量为37kDa的谱带从黑珠期起缺失,相对分子质量为47 kDa的新谱带在器官形成期时出现,黑珠期和胚胎逆转期新谱带的表达量增加,相对分子质量为44.5 kDa的新谱带在黑珠期时出现,相对分子质量为41 kDa的新谱带在胚胎逆转期时出现。可溶性蛋白含量及组成的这些特征变化,可作为胚胎发育早期营养代谢的指标,指导人工育苗生产,提高胚胎孵化率。     

聚合物驱组合段塞分注实验研究

萨尔图油田南二区东部140号断层以东地区葡11—4油层,以多段多韵律和正韵律沉积为主,平均孔隙度30．0％,平均空气渗透率1980×10^-3μm2。水驱结束时该油层平均含水92％,采出程度39．5％。计划对该区块实施聚合物驱开采。以往经验认为,组合段塞调整注聚技术能够有效改善流度控制作用。然而对组合注入情况下如何进一步提高驱油效果、注入井分注时机、层段注入强度对开发效果有何影响却很少探讨。通过室内驱油实验,在聚驱的组合段塞注入不同时机（水驱空白阶段、含水下降阶段、含水稳定阶段、含水回升阶段）下调整注入强度实施分注以及在含水回升分注基础上进一步调整注入强度,同时对比不分注实验,评价各方案驱油效果。实验表明：不实施分注时聚驱采收率在水驱基础上提高了19．07个百分点,而组合段塞注入时实施分注均能够在不分注基础上进一步提高驱油效果;空白水驱时实施分注采收率提高幅度最大,为26．55个百分点;随着分注时机的滞后采收率提高幅度增加值依次递减,分注时机越早越好。     

斜带石斑鱼胰蛋白酶原和淀粉酶全长cDNA的克隆与序列分析

采用RT-PCR及RACE法从斜带石斑鱼Epinephelus coioides肝胰脏克隆得到胰蛋白酶原(trypsinogen,TRY)与淀粉酶(amylase,AMY)基因cDNA全序列.斜带石斑鱼肝胰脏TRY基因cDNA全长911 bp,其中5非翻译区(5'-UTR)为55bp,3'-UTR为127bp,开放阅读框(ORF)为729bp,编码242个氨基酸,包含所有丝氨酸蛋白酶中共有的高度保守的催化活性中心.序列一致性分析发现,斜带石斑鱼与牙鲆Paralichthys olivaceus、金头鲷Sparus aurata、鳎Solea senegalensis、石鲽Pleuronectes bicoloratus的TRY序列相似性高达86.8%-89.70%,与人Homo sapiens小鼠Mus musculus、斑马鱼Danio rerio的TRY相似性较低为59.9%-64.5%.斜带石斑鱼AMY基因cDNA全长1657bp,其中5'-UTR为41bp,3'-UTR为77 bp,ORF为1539bp,编码512个氨基酸,包含与哺乳动物α-AMY二级结构相似的8个α旋和8个β折叠.序列一致性分析发现,斜带石斑鱼与澳洲肺鱼Neoceratodus forsteri、美洲拟鲽Limanda americanus、大西洋鲑Salmo salar、斑马鱼AMY基因序列相似性高达82.4%-91.8%,与人、小鼠、鸡G.Gallus的AMY基因相似性较低为70.1%-72.3%.斜带石斑鱼TRY和AMY基因cDNA全序列的成功克隆为进一步研究其表达调控机理及研发有效提高其表达水平的饲料添加剂奠定基础.     

地震反演技术在西江油田中的应用

地震反演综合应用了测井资料在垂向上的分辨力和地震资料在横向上的连续性以及所包含的丰富的岩性和物性信息,把界面性的地震数据转换成岩层性的测井数据,使其能与钻井、测井直接对比,并以岩层为单元进行地质解释,研究储层特征的空间变化,描述储层的分布特征,为勘探开发提供重要依据。在西江24-3油田的应用中对比各种反演方法的适用性,举例介绍了针对复杂地质情况时反演应用的关键技术环节。根据工区的已知钻井等地质资料,利用反演波阻抗数据体对工区进行了研究,并对储层进行预测。