锦州湾沉积物重金属污染特征及基于三角模糊数的生态风险评价

在锦州湾海域采集了20个表层沉积物样品, 测定Pb、Cr、Zn、Cu、As、Hg等6种重金属含量。数据分析表明Hg变差系数最大, 存在较重的污染。区域分布特征分析表明, 除了重金属Cr外, 其他五种重金属元素在沉积物中的含量均具有明显的由近岸向远岸逐渐降低的趋势, 说明陆源输入可能是锦州湾重金属污染的主要原因。通过聚类分析, 将研究海域分成三个区域, 采用三角模糊数处理和表征重金属含量, 对其进行生态风险评价(取可信度A=0.90), 结果表明重金属污染顺序是: Hg>Zn>Cu>Pb>As>Cr, 其中Hg和Zn在三个区都达到高污染程度。由于Hg极高的生物毒性, 使得该海域的生态风险都达到了极高的水平。     

大连沿海排污口及邻近水域细菌动态分析

于2011年3月、5月、8月和10月对大连沿海10个排污口及部分排污口的邻近水域分别采集水样, 对样本进行细菌总数3M试纸计数、2216E培养基和TCBS培养基培养并菌落计数, 对不同菌株进行16S rRNA基因克隆测序, 鉴定种属, 对细菌时间、空间的动态分布与群落结构及细菌分布与生态因子的相关性进行了分析。结果表明, 不同的排污口之间细菌总数差别很大, 数量在(1.6—500.0)×104cfu/mL之间; 排污口与其邻近水域差异明显, 排污口、邻近5m、100m和500m距离的细菌总数全年平均分别为77.94×104、 34.00×104、 4.520×104和0.448×104 cfu/mL。不同季节之间, 远距离水样季节性差异较大, 而排污口间季节性差异相对较小。在群落构成上, 假交替单胞菌属、肠杆菌科、假单胞菌属、弧菌属和希瓦氏菌属为优势菌属, 检出率较高, 数量较大。细菌分布与多种生态因子具有不同程度的相关。     

模糊多属性决策法在海底电缆路由方案比选中的应用

海底电缆预选路由方案的比选需要参考多种指标,这些指标包含定量和定性两种,但各指标间的不可公度性,给路由方案的选择提出挑战。文章提出了一种基于离差思想和模糊向量投影的多属性决策法。首先引入三角模糊数,将定性指标合理量化,构建决策矩阵,规范化后运用离差思想求解各指标权重,然后计算各方案在正理想方案和负理想方案上的投影,最后求出相对贴近度,依据其大小比选出最佳方案。     

三维弹性侧壁液舱内液体晃动波面的实验研究

通过物理模型实验,对弹性侧壁液舱和刚性液舱内液体晃荡问题进行了研究。由于流固耦合的影响,弹性侧壁液舱内液体晃荡的最低阶固有频率稍小于同尺寸的刚性液舱内液体晃荡的最低阶固有频率。液舱模型处于纵向简谐激励作用下,其中激励频率在最低阶固有频率附近。实验分析两种相对液深比h/L=0.167和h/L=0.333,在二阶模态的次共振和一阶模态的共振状况下,对弹性侧壁液舱与刚性液舱内不同测点的波面、振幅谱和晃动波高进行对比分析。结果表明:在浅液深(h/L=0.167)一阶共振下,流固耦合对波面形态的影响比较明显,弹性侧壁液舱内测点晃动波高明显大于刚性液舱内对应测点波高;而在一般液深(h/L=0.333)一阶共振下,水弹性效应减弱,弹性侧壁液舱与刚性液舱内对应测点处波高差异较小。     

The effect of the wave-induced mixing on the upper ocean temperature in a climate model

The significant underestimation of sea surface temperature （SST） and the temperature in the upper ocean is one of common problems in present climate models. The influence of the wave-induced mixing on SST and the temperature in the upper ocean was examined based on a global climate model. The results from the model coupled with wave-induced mixing showed a significant improvement in the simulation of SST and the temperature in the upper ocean compared with those of the original model without wave effects. Although there has still a cold bias, the new simulation is much closer to the climatology, especially in the northern ocean and tropical ocean. This study indicates that some important physical processes in the accurate simulation of the ocean may be ignored in present climate models, and the wave-induced mixing is one of those factors. Thus, the wave-induced mixing （ or the effect of surface waves） should be incorporated properly into climate models in order to simulate or forecast the ocean, then climate system, more accurately.     

用于太阳紫外辐射测量传感器的设计

介绍了太阳紫外辐射的测量原理,为了提高入射光学系统的余弦响应特性而设计的余弦漫射器,以及等效辐射平面位置的计算方法。设计了适用于海滨浴场等场所的太阳紫外线辐射传感器的光学系统结构,研制了试验样机,开展了相应的试验,并对试验结果进行了分析。     

An experimental study on microscopic characteristics of gas-bearing sediments under different gas reservoir pressures

Gas-bearing sediments are widely distributed in five continents all over the world. Most of the gases exist in the soil skeleton in the form of discrete large bubbles. The existence of gas-phase may increase or decrease the strength of the soil skeleton. So far, bubbles’ structural morphology and evolution characteristics in soil skeleton lack research, and the influence of different gas reservoir pressures on bubbles are still unclear. The micro characteristics of bubbles in the same sediment sample were studied using an industrial CT scanning test system to solve these problems. Using the image processing software, the micro variation characteristics of gas-bearing sediments in gas reservoir pressure change are obtained. The results show that the number and volume of bubbles in different equivalent radius ranges will change regularly under different gas reservoir pressure. With the increase of gas reservoir pressure, the number and volume of tiny bubbles decrease. In contrast, the number and volume of large bubbles increase, and the gas content in different positions increases and occupies a dominant position, driving the reduction of pore water and soil skeleton movement.     

前板可旋转的双垂板结构水动力特性的理论研究

振荡水柱波能转换装置的最大转换效率往往受到腔内水柱共振机制的直接影响。通过对装置的基本结构进行简化,提出了一种前墙可绕固定轴旋转的双垂板式结构系统,旨在通过前墙的旋转运动进一步加剧水柱的振荡,从而对腔内水柱的共振机制进行调节和控制。基于线性波理论,采用匹配特征函数展开法对波浪与双垂板结构的相互作用进行理论研究,针对流场在结构物尖角附近的奇异性特征,将公共界面上的速度分布基于切比雪夫多项式近似展开,并应用区域间的速度与压力连续条件进行求解。通过分析结构的几何参数对反射透射系数、平均波面高程、前墙旋转振幅以及前墙与水面间相位差的影响,深究其共振机理,为振荡水柱波能转换装置的效率优化机制提供理论依据。结果表明,在所研究的波浪频率范围内,前墙的自由旋转运动会加剧板间的平均波面高程,应用于波浪能转换装置中能进一步拓宽高效频率带宽。     

双浮板液舱晃荡特性的数值研究

基于黏性流理论,采用动网格技术和6自由度模型,以及动量源方法,建立了双浮板液舱晃荡的数值模型。分别采用3种不同空间步长的网格离散计算区域,进行了网格收敛性验证。通过光滑液舱晃荡的模型试验和解析得到的爬高最大值,验证了数值模型的精确性。在载液率为50%,激励幅值为2 mm条件下,对双浮板液舱晃荡进行了数值计算,与光滑液舱相比,双浮板液舱晃荡的最大爬高明显减小。通过一个激励周期内双浮板液舱晃荡的波面显示发现,液舱晃荡模式由光滑液舱的驻波模式变为U管模式,晃荡模式的改变起到了明显地抑制液舱晃荡的效果。     

三维多组分泥沙数值模型在胶州湾的应用

基于环境流体动力学模型(Environmental Fluid Dynamics Computer Code EFDC)水动力和泥沙模块,把底床泥沙分为1个黏性组分和4个非黏性组分,建立起一个多组分泥沙三维胶州湾数学模型。模型很好地反演了胶州湾三维水动力场和悬沙浓度场。结果表明,在潮流作用下,胶州湾水体中悬沙浓度较小,以黏性组分(<0.063 mm)为主。悬浮起来的黏性组分泥沙随着潮流的涨落,在湾内外作长距离往复运动。可悬浮的非黏性泥沙(0.063~0.25 mm)基本上集中在湾外水体底层,表现为局部悬移,就近落淤。胶州湾总体上冲淤变化幅度较小。内湾以冲刷为主,局部淤积;外湾基本上呈淤积状态;湾外冲淤形式较为复杂。