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[博士论文] 林杉
机械电子工程 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:在自然界中,广泛地存在着海洋深层水持续垂直向上的运动,即上升流现象。上升流的存在为海洋食物链增加了产能,产生了世界海洋的新工厂。
  受到自然界上升流现象的启示,人们想到通过放置人工系统的手段,引起海水自海底到海面流动的方法,即为海洋人工上升流技术。
  为了驱动人工上升流,国内外研发了多种相关装置,其中利用波浪能和海流能的装置较为方便和节能。但是,大部分波浪能和海流能引起人工上升流装置都存在着两个问题:一是带来的上升流效率较小,难以在大尺度上对海洋环境产生影响,也难以收回制造和布放装置的成本;二是装置在进行实地海试时往往在短时间内被严重破坏,造成实验不理想甚至实验失败。
  如何设计可靠的人工上升流引致的方案,尽可能利用海洋自然能量、不增加额外成本,并优化装置参数使之适用于海洋,是人工上升流领域的重要问题之一。
  本论文提出了一种利用海洋自身动能源源不断产生人工上升流的方法,不需要额外能源,且装置简单、成本低廉,容易大规模布放。
  本论文立足于对波浪和海流运动驱动的人工上升流理论的研究。区别于现有的各种人工上升流技术方法,以及各种波浪和海流的装置的是,本论文通过水波动力学的分析方法,将利用微振幅波的非线性特性引致水头差作为驱动力的思想应用于人工上升流工程领域,并对该人工上升流水头差进行定量的研究,为增加引致人工上升流的动力水头提供了一个新的思路。
  本论文基于微振幅波基本方程和伯努利方程进行建模,通过计算表明,在有波浪和海流的深水中,存在着能够引致上升流的动力水头差,且借助浮子式引致上升流装置,该水头差如果能够克服来自海况条件的外部阻力和来自浮子-管体系统的内部阻力,则可以作为动力引致人工上升流的产生。
  论文各章内容分述如下:
  第一章在调研查阅了国内外相关文献的基础上,论述了人工上升流技术研究的背景、目的和意义;介绍了国内外各种人工上升流技术的研究进展及取得的成果;介绍了相关的波浪和海流装置;总结了当前人工上升流技术研究方面的一些热点技术和存在的问题,以及本论文的主要研究内容。
  第二章对波浪/海流引致人工上升流理论进行了理论研究。波浪/海流引致人工上升流理论是一种基于波浪力学基础理论,以波浪和海流的运动作为动力驱动人工上升流的方法。本章改进和拓展了关于微振幅波的平均水位(mean water level)理论计算,使之应用于人工上升流。
  第三章主要讨论波浪/海流引致人工上升流技术水槽实验的过程与结果。实验分为固定装置实验和浮子装置实验两部分,以后者为主,并分成单独造流实验、单独造波实验和波流耦合实验三部分分别进行,验证了第二章理论模型在水槽中的可行性。
  第四章主要从管体的优化和浮子的优化两个角度讨论了如何选结构参数使波浪/海流引致人工上升流的效果发挥得更好,运用到的分析方法主要包括利用MATLAB实现的受力分析、利用Flow3D和Fluent进行的CFD仿真,以及参考部分水槽实验和现场实验为参考。
  第五章主要讨论浮子系统在海洋中工作时影响波浪、海流引致人工上升流效率的外部因素和内部因素,并据此预测了一些典型实际海况中的提升效率。
  第六章对本论文的研究工作及成果进行了归纳总结,并指出本论文今后进一步的工作内容与研究方向。
  本论文的主要创新点包括:
  1.系统性地研究了波浪运动产生人工上升流水头差的水动力学机制,并开展了波浪产生人工上升流装置的设计研究。
  2.通过理论证明,波浪运动引起的动力水头差在深水中存在,且通过计算和实验量化地表明,其能够被利用以作为引致人工上升流的动力。通过推算波浪和海流的耦合机制,将波浪引致人工上升流扩展到波浪和海流共同作用引致人工上升流,推算出波浪和海流的耦合机制,并用系列水槽实验验证了这种非简单线性叠加的耦合效果。
  3.对浮子系统应用于波浪/海流引致人工上升流技术进行了初步优化,对波浪/海流引致人工上升流的内外影响因素进行了分析,并结合海洋条件和系统结构,对特定海域下的引致上升流效率做出了初步预测。
[博士论文] 李彪
轮机工程 大连海事大学 2017(学位年度)
摘要:海洋波浪能被认为是最具潜力的可再生能源之一,在众多的波浪能利用技术中,多节漂浮式波浪能转换装置以其单机功率大、波能转换效率高、抗浪能力强、海况适应性好等众多优势,展现了极好的发展前景。深入研究该类型装置,对缓解我国能源紧缺、环境污染等问题具有重要的现实意义,目前,国内对该类型装置的研发还较为滞后。其中,水动力性能分析是波浪能转换装置研发的最基础工作。本研究以工程应用为背景,针对我国海况条件,采用理论分析、时域频域的机理研究、海上试验验证和数值模拟相结合的方法,对该装置的水动力性能进行了系统研究,重点分析了浮体运动和波能转换的机理问题。
  考虑装置铰接浮体间PTO(Power Take-off,能量提取系统)约束和作用力,基于多刚体动力学理论,建立了装置波浪运动的数学模型;引入浮体间运动约束方程以表示PTO系统的运动约束,从而将波浪中运动的多节浮体构成相互连接的系统并使得模型可解。应用波浪绕射理论推导了双节铰接浮体结构物在波浪中所受的波浪激励力和波浪激励力矩的解析表达式,并通过数值模拟进行了验证。
  基于多尺度理论,推导求解了多节铰接浮体在静水中和波浪中的垂荡-纵摇运动的时域近似表达式,推导过程和求解结果揭示了浮体波浪运动的响应特性和位移、速度等的运动合成机理。通过对装置PTO系统的影响分析,发现在较大范围内,装置的波浪能俘获宽度比随着PTO阻尼系数或回复弹簧弹性系数的增大而持续增大,因此,在理论上对该类装置的PTO系统进行优化是不可行的。PTO阻尼的非线性对浮体纵摇运动具有影响,波浪能俘获宽度比均随着PTO阻尼速度指数的增加而减小。
  根据浮体随波运动的周期性特征,建立了表征双节铰接浮体式装置幅频响应的四元一次复数方程组,解析分析表明,各节浮体纵摇幅值相等,在运动上相差一个相位差。通过分析浮体几何尺寸对装置的共振运动、相位差以及波能俘获的影响,提出了基于浮体共振与浮体运动相位差的浮体优化方法,求解出浮体相对于波长λ的无量纲最优尺寸分别为:最优长度LN=0.5,波浪周期T>3.0s时,最优半径RN=0.065,最优吃水DN=0.08。
  综合考虑系泊系统、风、流等约束或环境载荷的影响,建立了多节铰接浮体波浪运动的CFD数值模型。分别对波浪要素、系泊系统、风、流载荷以及阵列布置对三节浮体式装置水动力性能的影响进行了数值模拟,结果表明:在线性波条件下,装置的两组PTO阻尼各自的转换功率没有明确的规律;在小波高的情况下,装置的波浪能俘获宽度比基本不变,波高较大时,俘获宽度比随着波高的增大而减小;对于本文所研究的漂浮式波浪能转换装置,水深基本不影响装置的水动力性能;装置在不规则波条件下的波浪能转换功率大约相当于线性波条件下的38%-65%,且两组PTO阻尼的转换功率较为一致;在斯托克斯二阶波条件下,装置的波浪能转换功率比在线性波条件下更大,大约为线性波条件下的110%-145%,波浪能俘获宽度比大约为线性波条件下的55%-65%。无论是在无流还是有流情况下,锚索连接于浮体2的中间位置,也即整个装置的中间时,装置可以获得最佳的俘获宽度比;连接于装置两端的锚索,当锚素质量较小时,可提升装置的波浪能转换的功率;通过对风速的影响分析,发现在黄渤海水域最常见的周期为2.5s-4.0s的波浪中,较小的风速通常会小幅降低装置的俘获宽度比,较大风速则有利于俘获宽度比的提高;装置在流中的运动和能量转换十分复杂,流主要通过两个方面对波浪能转换装置施加影响,一是波流相互作用造成装置的运动周期、幅值发生变化,该因素可通过波浪遭遇周期理论和波能流、波浪作用守恒原理进行分析。二是流的载荷作用于装置,使得装置所受的锚索张力发生变化;在对装置阵列布置的研究中,从波浪能俘获能力的角度分析,得出在波浪周期为2s、3s、4s和5s时,装置之间不受影响的最小距离约为并排布置间隔1.0λ,直线布置间隔2.25λ。
[硕士论文] 张明镛
船舶与海洋工程 集美大学 2017(学位年度)
摘要:海洋能蕴藏丰富,对其进行合理的开发利用可以缓解当前的能源危机,对建设节能环保、可持续发展型的社会意义重大。波浪能是一种存在形式不稳定的海洋能源,不但分布广且可开发性强。目前,波浪能被广泛应用于发电领域,利用其进行海水淡化的研究也越来越受到关注。我国海域面积广阔,但是淡水资源匮乏,利用波浪能进行海水淡化,不仅可以一定程度满足一些岛屿居民的用水需求,而且改变了传统用电或用油驱动的海水淡化方式,既节省了能源,又减少了对环境的污染。
  本文设计了一套阵列筏式波浪能海水淡化系统,主要包括了波浪能的采集子系统、液压能量的传递子系统以及反渗透海水淡化子系统。通过理论计算和模拟仿真分析两种形式结合对系统进行建模以确定各个子系统模型理论上的可行性。
  首先介绍了波浪能海水淡化的研究背景、意义及其在国内外的发展现状。对目前应用较多的热分离与膜分离海水淡化技术作分析比较,选用适合本系统的反渗透膜式海水淡化方法并分析了其原理及技术特点。
  其次,为将波浪能加以利用设计了阵列筏式波浪能采集装置,确定了波浪能海水淡化系统方案以及方案中各子系统的组成。用三维软件Solidworks建立了波浪能采集装置的三维模型,分析各部分的运行机理。用AQWA水动力软件建立波浪能采集装置的水动力模型并进行仿真,根据仿真结果和数据从整体结构上优化浮子的布放方式和平台的楔形角,提高波浪能的采集效率。
  最后,为液压能传递子系统中所涉及到的元件进行理论计算以及设备选型,根据元件型号,利用AMESim仿真软件对液压系统建模、模拟系统运行过程,分析其内部参数变化规律,再根据仿真结果调整、优化液压系统结构,提高波浪能的转换效率和淡水产水量。
[硕士论文] 刘森明
船舶与海洋工程 集美大学 2017(学位年度)
摘要:单点系泊系统在海岛建设、海洋开发、海洋农业生产等领域都发挥着重要的作用。为确保单点系泊系统在不同海洋环境载荷下具有高度的可靠性和良好的环境适应性,以及平台上设备的正常运行及工作人员的安全,准确模拟单点系泊系统在不同环境载荷作用下平台的运动特性显得十分重要。
  本文参考DNV海上浮式平台设计的相关规范,对系泊状态下波浪发电平台-缆索-浮筒-锚链组成的耦合系统作为一个整体在风、浪、流等海洋环境载荷下平台的稳定性进行研究,论文主要研究的内容包括以下四个方面:
  (1)基于势流理论、控制方程和边界条件建立了“波浪发电平台-缆索-浮筒-锚链-锚”相互耦合作用下的数学模型。将两个相互作用的浮体运动进行分解,再由速度势积分求出每个浮体的绕射势和辐射势,得到漂浮式波浪发电平台系泊系统总体运动方程。
  (2)应用几何非线性有限元方法对锚链系统进行动力分析。通过算例验证了该方法能正确得出系泊锚链的运动状态,同时对不同主控参数下系泊锚链的受力及位置进行分析,最后对系泊锚链的非线性动力响应进行规律总结。
  (3)运用水动力软件AQWA对规则波作用下单点系泊的漂浮式波浪发电平台与系泊浮筒相连接的系泊锚链进行耦合分析。分析了规则波况下波浪发电平台随波浪频率变化的附加质量力、辐射阻尼力和六自由度响应RAO值,以及环境载荷入射角与系泊锚链倾角的变化对发电平台运动特性的影响。将仿真结果与已有的实验数据进行验证,说明了仿真结果能在较大程度上反映实验结果,具有可行性。
  (4)分析了随机海浪、风、流等海洋环境下单点系泊的漂浮式波浪发电平台及其系泊缆索在极限海况下运动情况,分析谱峰因子对发电平台的影响,风、浪、流共线和不共线的情况下系泊锚链和平台的运动情况等。
[硕士论文] 史永康
应用数学 宁波大学 2017(学位年度)
摘要:浙江省地处我国东南沿海,东临广阔的西北太平洋,是我国海洋资源最丰富的省份之一,充分利用其所具有的海洋资源对加快浙江省海洋经济的发展具有重要意义。受季风气候和日、月引潮力的影响,浙江沿海风大浪高,潮强流急,蕴含着大量的海洋能资源,为了更好的开发和利用海洋能资源,有必要对浙江近海的潮能分布特征和传播规律进行研究。潮能通量是指自海面至海底单位宽度断面单位时间所通过的潮能。潮能通量和耗散一直是动力沉积、水交换能力和潮能开发利用研究中令人关注的问题。对浙江近海的潮能通量和耗散进行研究,不仅有利于对该区域潮能分布规律的认识,而且还为潮能的开发利用提供理论支持。
  本文基于POM海洋数值模式(Princeton Ocean Model),根据实际岸线和水深,建立了浙江近海潮汐潮流数值模型,计算海域26°~32.5°N,119.5°~124.5°E,模式采用正交矩形网格,分辨率为1′,模拟了 M2、S2、K1、O1、N2、K2、P1、Q1八个分潮,利用均匀分布于浙江近海的16个验潮站资料对模拟结果进行验证,四个主要分潮 M2,S2,K1,O1的振幅绝均差和迟角绝均差分别为3.56cm和4.84°,2.74cm和6.03°,2.28cm和4.38°,2.86cm和3.9°,模拟结果与实测结果拟合较好。基于数值模拟结果,给出了浙江近海的潮汐、潮流分布特征,计算了浙江近海的潮能通量及耗散。结果表明:浙江近海的潮波以半日分潮为主,潮流以顺时针旋转为主;在深水海域动能通量比势能通量小2个数量级,在计算浅水海域的潮能通量时,动能通量不能忽略;潮能通量随时间的变化有一定的周期性,一个月内出现两次最大值和最小值;受潮波传播和水深的影响,近岸的潮能通量明显小于外海;潮能主要耗散在近岸浅水海域,在近岸的海湾和狭窄的水道内随时间变化幅度较大。
[硕士论文] 徐文阳
地理学 曲阜师范大学 2017(学位年度)
摘要:海岸带是陆地和海洋相互作用的过渡地带,岩石圈、水圈、大气圈和生物圈在此交汇,是地球系统中最具有生机和活力的区域之一。随着沿海地区城市化进程的加快,人类的社会经济生活对海岸带的依赖程度逐渐增加,加大了对海岸带的开发利用,日照海岸带的景观格局发生了明显的变化。国外的研究表明景观格局的空间变化主要表现为景观斑块的形状、面积大小和空间组合的变化,并通过景观格局指数分析不同景观类型内部结构特征和空间组合关系。也有部分专家利用景观格局指数定量反映景观格局的现状及其变化过程。
  本研究通过分析日照市海岸带景观格局时空演变特征,研究结果将对日照海岸带生态环境保护、海岸带综合管理与海岸带开发提供决策支持。
  本文基于RS、GIS技术对1991年、2003年、2015年的遥感影像进行解译分析,并根据实地考察的测量结果及实地测量分析进行了分类,应用景观格局指数、动态度、景观转移矩阵、格网化和景观梯度等方法,对日照海岸带景观格局时空演变过程进行研究。研究结果表明:
  1991-2015年日照海岸带研究区的景观类型变化显著,耕地、林地、水体的面积逐年减少,建设用地、未利用地的面积不断扩大。日照海岸带研究区内的景观格局指数表明,景观多样性指数(SHDI)和均匀度(SHEI)逐年增加,研究区内景观要素丰富度增加,有均匀分布的趋势;景观聚合指数(AI)和景观聚集度(CONTAG)逐渐降低,各景观类型在空间上趋于分散;景观形状指数逐年增加,经济的快速发展和城市化进程加快等人类活动对研究区域的干扰加强。
  运用景观转移矩阵、格网化和景观梯度对日照海岸带研究区景观类型时空演变分析结果表明,从数量、速度、结构三方面的反映景观格局变化的特征。景观格局变化的空间位置分布广泛,区域差异明显,主要集中在城市周围;耕地斑块面积逐年减少;建筑用地面积逐年增加,居民点用地增加显著;林地、水域面积缓慢减少。
[硕士论文] 严珊珊
应用经济学 集美大学 2017(学位年度)
摘要:21世纪以来,围绕海洋资源的开发逐渐成为滨海国家抢占未来世界经济发展制高点的机遇,而我国“海洋强国”战略的提出也凸显出大力发展海洋经济的决心。海洋产业集聚发展带来的集聚效益能够有效带动产业发展和区域经济,是海洋产业发展的有效模式,但也具有局限性,其发展同样受到资源环境的制约。唯有综合考虑海洋产业集聚发展与区域资源环境承载力,才能实现海洋事业的可持续发展,实现“海洋强国梦”。
  福建省作为我国的海洋大省,区位条件优越,海洋资源丰裕,具备巨大的海洋经济发展潜力。在“海洋强国梦”以及海洋生态文明建设背景下,福建省如何实现海洋产业集聚与区域资源环境协调互动发展尤为重要。
  对国内外相关研究文献进行梳理后,本文首先对涉及的相关概念进行界定,详细探讨海洋产业集聚与资源环境的耦合作用机理;其次分析了区域资源环境下福建省海洋产业集聚的现状;再次,运用灰色关联分析法对海洋产业集聚与资源环境系统的耦合作用进行实证检验;然后,引入耦合发展评判模型,进一步对两系统的耦合协调发展程度进行测定;最后,提出了提升福建省海洋产业集聚与资源环境协调发展的对策建议。本文研究结果表明:福建省海洋产业集聚系统和资源环境系统各因素间的耦合关系在中等相关关系以上,耦合协调类型处于初级协调和中级协调间徘徊,在耦合机制中整体处于中等水平,耦合关系要想向更高的耦合类型跨越,关键在于集聚结构的调整优化。今后,福建省应当通过推动海洋产业集聚升级、建设海洋生态文明等方面的措施,进一步提升两系统间的协调发展水平。
[硕士论文] 华强
核能与核技术工程 哈尔滨工程大学 2017(学位年度)
摘要:为保证船舶及浮动平台持续运作,满足工作人员生活及设备给水需要,人们一般在这些场合装备海水淡化系统。针对船舶及浮动平台运行条件,海水淡化系统须具有安全可靠,操作简单,所占空间小以及噪声较小的特点。同时,出于动力设备安全运行的考虑,其用水指标要求较高,目前一般采用反渗透配合离子交换或海水蒸馏的方法来解决高纯水的生产问题。综合考虑,高效蒸馏方法是一种很好的选择,其关键技术包括高效紧凑的蒸发技术和汽水分离技术。本文针对高效蒸馏关键技术开展研究,研发小型一体化海水淡化装置,对其进行结构和性能优化设计,降低设备体积,提高淡水水质,以期满足实际造水需求。
  本文以小型一体化海水淡化装置的设计、加工、装配以及实验为主线。通过对比分析各海水淡化方法优劣,结合海水淡化装置工作现场尺寸要求和水质要求,确定装置海水淡化系统为反渗透-正压蒸发海水淡化系统。根据设计系统,对装置关键设备蒸发器、冷凝器、汽水分离器进行热力计算和结构尺寸设计。然后搭建海水淡化装置实验系统台架,对正压(或微负压)蒸发海水淡化实验系统进行研究,实验研究各种参数对所设计海水淡化装置产水指标及整体性能的影响。
  研究结果表明,此次设计的海水淡化装置控制系统运行良好,装置的给水,淡水出水及排污能实现自动控制。在设计运行工况下,装置热效率在90%以上,造水比大于1,具有良好的能量利用率。随着蒸汽压力的增大,装置的最大淡水产量升高,在蒸汽压力为0.16MPa时,装置淡水产量为410kg/h(9.84t/d);在蒸汽压力为0.25MPa时,淡水产量为540kg/h(12.96t/d),淡水温度控制在50℃以内,满足设计造水要求。原料水浓度在370ppm以内时,所产淡水中离子浓度低于0.1ppm,所产淡水达到设备给水水质要求,说明所设计的内置二级丝网分离器具有较好的汽水分离性能。此海水淡化装置性能满足设计要求。
[硕士论文] 程朋
土木工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:浅层气是海洋环境中重要的工程地质灾害之一,在我国的黄渤海、东海和南海片区均有一定程度的分布,尤以东海近海片区分布最为典型。随着我国海洋经济开发以及对能源需求的持续增长,一些工程建设将不可避免会在潜存浅层气的海域范围内展开。深入研究海床含气沉积物的声学响应特性,进一步完善海洋含气沉积物的探测技术和识别理论,对于海洋环境下相关基础设施建设、能源和资源开采以及防灾减灾工程具有重要的意义。
  声学探测是海底沉积物无损探测的主要手段。本文以我国东海杭州湾海床含气砂质沉积物为研究对象,开展CT扫描实验,获取气泡尺寸分布,依据气泡共振规律,选取适宜的激振频率,开展声学响应特性实验研究,并与Anderson-Hampton模型对比,提出改进的声速模型。主要研究内容如下:
  第一,改造完善实验设备,基于GDS应力路径三轴仪,增加弯曲-伸展元测试系统、带有高精度低量程差压传感器的双压力室系统,并配合自主研制高压溶气饱和仪,成功实现了含气砂质沉积物的试样制备和声学实验测试。
  第二,为了解含气砂质沉积物中气泡的赋存状态与尺寸分布规律,自行设计加工了可用于含气砂CT扫描的装置,利用225kV-3D-micro-CT进行扫描,借助VGStudio MAX软件处理扫描图像,获得了含气砂质沉积物中的气泡赋存形态和尺寸大小分布;利用Log-logistic概率密度描述气泡尺寸分布规律,同时根据Log-logistic概率密度函数中参数属性,预测了含气砂质沉积物中孔隙率和含气量变化时,气泡尺寸分布规律。
  第三,基于气泡尺寸分布规律,得到气泡共振频率的范围,研究低于气泡共振频率下,含气砂质沉积物的声学响应,并结合室内三轴砂样尺寸大小,确定室内声学测试激振频率范围;选取适宜的激振频率,开展声学实验,获取了含气砂质沉积物的幅值和声速参数。
  最后,重点介绍Anderson-Hampton模型的适用性与局限,并与实验实测数据对比,阐述了模型预测与实测结果差异性产生的原因。依据含气量与压缩波速关系,提出了改进的含气砂质沉积物声速响应模型;针对该模型参数,进行灵敏度分析,检验了模型的适用性。
[硕士论文] 胡珊
船舶与海洋工程 集美大学 2017(学位年度)
摘要:本文以已经成功海试的漂浮式波浪能发电平台为研究基础,利用水动力学分析软件AQWA对漂浮式波浪能发电平台的采能装置进行数值模拟优化研究,在实验室造波水槽中搭建模型实验台进行实验优化分析,及探索了船艏角度和浮子质量对浮子采能效率的影响,并设计了一种漂浮式波浪能发电平台的变质量浮子系统及其控制方法。研究的主要内容包含以下几个部分:
  (1)介绍几种浮子式波浪能发电装置及其波浪能采集效率研究进展,并指出目前漂浮式波浪能采集装置优化研究存在的各种问题。
  (2)利用微幅波理论以及水动力学分析软件AQWA对该漂浮式波浪能发电平台进行数值模拟优化研究。得到了不同浮子间距、浮子摆放方式和浮子臂长度等情况下的浮子采集波浪能的效率。将数值模拟优化前后的模型图和采能效率进行了对比及分析,最后结果表明:1m的浮子间距优于0.25m的浮子间距,浮子垂直摆放方式优于水平摆放方式,浮予臂长短交错排布方式优于浮子臂长一致的排布方式。
  (3)在实验室造波水槽中搭建模型实验台进行实验优化研究。在相同波况下进行小组对比实验,得到了不同浮子间距、浮子个数、浮子摆放方式和浮子臂长度等情况下的浮子采能功率。将实验优化前后的模型图和采能功率进行了对比分析,结果发现:浮子垂直摆放优于浮子水平摆放,浮子臂长短交错排布优于浮子臂长一致的排布方式,这与数值仿真结果吻合。
  (4)探索了相同波况下,不同浮子的采能效率及不同船艏楔形角和不同浮子质量情况下的各浮子采能效率。结果发现:a、沿波浪的传递方向,各浮子的采能效率依次减小,并且减小的幅度逐渐增加。b、在该平台和波况下,浮子质量较小,采能效率会较高。但具体的质量选取需要根据实际情况来定。c、浮子采能效率随着船艏楔形角的增大而增大。但是船艏楔形角不宜太大,影响平台自对浪效果。
  (5)设计了一种漂浮式波浪能发电平台变质量浮子系统及其控制方法,实现了质量可变技术在波浪能发电装置中采能部分的新应用,增加了波浪能的利用率。
[硕士论文] 曹德凯
海洋地质 国家海洋局第一海洋研究所 2017(学位年度)
摘要:本文以东太平洋CC区和东马里亚纳海盆的多金属结核为研究对象,从结核上下表层,不同区域结核和同一结核内部三个角度进行对比,依托结核表层壳层的地球化学、矿物学等特征,研究在现代海洋环境下,不同结核之间及同一结核表层间的异同点,研究多金属结核形成、元素分布的主要控制因素。
  在研究中使用X射线衍射(XRD)、等离子质谱(ICP-MS)、等离子光谱仪(ICP-OES)与电子探针(EPMA)等仪器进行研究样品的分析测试;研究内容包括多金属结核表层样品矿物学与元素地球化学特征分析,元素相关性分析,以及结核特征差异的控制因素研究。获得成果如下:
  1.完成多金属结核表层元素含量测试与矿物鉴定,上下表层差异主要体现为Fe、Co、Al、∑REY等元素以及δCe值等表现为上高下低,Mn、Cu、Ni、Zn、Rb等元素以及Mn/Fe表现为下高上低;研究区对比,CC区Mn、Cu、Ni、Mn/Fe值以及稀土元素明显高于东马里亚纳海盆区,而Fe、Co、Al、P、δCe值值以及大多数微量元素相对较低;矿物学方面,鉴定结核主要结晶矿物相为水羟锰矿和1nm锰矿相,并且结核表层中水羟锰矿表现为上高下低,而1nm锰矿含量则与之相反。不同研究区内,东马里亚纳海盆结核中的水羟锰矿含量要高于CC区,而1nm锰矿含量低于CC区。
  2.多金属结核内部元素Fe、Mn随上下部分形成差异分布,但特征并不明显。Cu、Ni在边界致密区含量相对较高,Co分布均匀。整体来看,结核内部元素的分布具有一定周期性旋回,但未呈现与外表层相同的上下差异规律。
  3.根据稀土元素Ce异常分别与YSN/HoSN和Nd的比值判定研究对象均为水成型结核,其形成是多种因素共同作用的结果,并不仅是由某一种因素造成,结核内不同的微观结构元素含量差异明显,除受到结构特点影响外,主要受到其中矿物相的控制。
  4.综合探讨结核品位的控制因素,在南极底流、表层初级生产力等因素的影响下,溶解氧含量以及溶液离子浓度一方面直接控制结核上下表层矿物分布,另一方面也影响矿物在结核中的分布,而矿物的差异又进一步控制着其中元素的分布,所以多金属结核成矿品位受到南极底流、表层初级生产力和环境参数直接和间接两方面控制。
[硕士论文] 陈鹏
人文地理学 宁波大学 2017(学位年度)
摘要:20世纪80年代开始,全球各国对海洋的关注度上升,海洋经济迅速发展。1978年后,中国海洋经济也进入快速发展阶段,海洋经济在国家和地方经济中的地位越来越重要。浙江省作为中国海洋资源大省,海洋经济相对发达,但省内各地间的海洋经济发展不均衡。这既和各地海洋经济的发展条件有关,又和各地海洋产业发展惯性等因素密切相关。要提升浙江海洋经济发展质量,就必须通过优化海洋产业结构与布局以塑造海洋经济发展新动能和区域新态势。为此,构建了“海洋产业发展条件评估—海洋产业结构与布局趋势诊断—涉海企业集聚态势分析”研究主线,系统分析浙江滨海地区海洋产业发展的条件、构成与布局、企业集聚,揭示浙江滨海地区海洋产业的发展态势,甄别海洋产业发展中存在的问题,进而提出海洋经济发展质量升级路径,以期为浙江海洋经济可持续发展提供决策参考。
  本文首先遴选涵盖海洋自然资源、海洋科教资源、海洋产业竞争力、海洋环境承载力和保护力等4个方面的27项具体指标,采用熵值法综合评价浙江滨海地区海洋产业发展条件,识别海洋产业发展的条件差异;其次,基于信用浙江网获取的两万多家浙江滨海地区涉海企业数据,采用核密度估计、缓冲区等分析法从中观和微观两个层面分析浙江滨海地区海洋产业的结构、空间特征、集聚趋势等,甄别浙江滨海地区海洋产业的发展问题。研究发现:
  (1)浙江滨海地区海洋产业发展条件各不相同,舟山市、宁波市的海洋产业发展条件相对较好,形成海洋产业发展条件高质量地区;台州市、温州市形成海洋产业发展条件中等质量地区,嘉兴市则形成海洋产业发展条件低质量地区。舟山市海洋产业发展条件优越性集中表现在海洋自然资源、海洋环境承载力与保护、海洋科教资源等方面;宁波市海洋产业发展条件在海洋科教资源、海洋环境承载力与保护力方面优势较为显著;而嘉兴市海洋产业发展条件在海洋自然资源、海洋环境承载力和保护力、海洋科教资源与海洋产业等方面均较弱。
  (2)企业视角浙江省海洋产业的行业构成与布局存在显著区域差异。①从企业数量规模来看,海洋交通运输、海洋船舶制造、涉海设备制造、海洋产品零售、涉海服务行业的企业数量均在1000家以上;从就业者数量来看,海洋交通运输、涉海服务、海洋船舶制造、涉海设备制造、海洋旅游等类型企业吸纳的就业人数较多,均接近或高于3万人。②浙江滨海各市的涉海企业数量差异显著,杭州市、宁波市、舟山市的涉海企业总计17501家,占浙江滨海地区涉海企业总数的71.19%;滨海各市海洋产业的企业数量构成,总体以海洋交通运输、涉海服务、海洋船舶制造、海洋旅游为主,但是存在市际分异。第一梯队中,杭州市海洋交通运输、涉海服务、海洋产品零售、海洋旅游位居前四;宁波市海洋交通运输、涉海设备制造、海洋产品零售、涉海金融服务位居前四;舟山市海洋船舶制造、海洋产品零售、海洋交通运输、涉海设备制造位居前四。第二梯队中,台州市海洋产业企业数前三是海洋船舶制造、涉海设备制造、海洋交通运输;温州市海洋产业企业数前三是海洋渔业、海洋交通运输、涉海服务企业;绍兴市海洋产业企业数前三是海洋交通运输、涉海服务、涉海设备制造。第三梯队的嘉兴市,海洋产业企业数前三是海洋交通运输、涉海服务、海洋产品零售。
  (3)浙江滨海地区涉海企业呈现显著的空间集聚分布态势,主要集中在杭州市区、舟山市区、宁波市区,且有较显著的趋向港口、岸线和工业园区的布局指向性。①涉海企业在工业园区、港口、海岸线附近的空间分布数量多于其他地区。缓冲区分析表明距离海岸线2.5km的范围内有涉海企业8127家,占浙江滨海地区涉海企业总数的34.51%,随后以2.5km等距集聚的涉海企业数量分别为2143家、2338家、570家,占浙江滨海地区涉海企业的比重分别为9.10%、5.67%、2.42%。可见,涉海企业主要分布在距离海岸线5km的范围内。②以浙江滨海地区的国家级和省级92工业园区为中心,以2.5km等距缓冲区分析中发现集聚在0-2.5km、2.5-5km、5-7.5km、7.5-10km的涉海企业数量分别为4431家、5356家、3847家、1957家,分别占浙江滨海地区涉海企业比重的18.82%、22.74%、16.34%、8.31%。即在离工业园区5km的范围涉海企业数量较多,此后随着距离的增加涉海企业数量开始减少。③以浙江滨海地区各市主体海港为中心,以2.5km等距缓冲区分析发现集聚在0-2.5km、2.5-5km、5-7.5km、7.5-10km的涉海企业数量分别为3183家、3806家、3986家、1951家,分别占浙江滨海地区涉海企业数的13.52%、16.16%、16.93%、8.28%,结果显示在距离港口7.5km的范围内涉海企业的数量较多。
[硕士论文] 高睿
人文地理学 辽宁师范大学 2017(学位年度)
摘要:地球总面积的71%以上被海洋覆盖,海洋内蕴含的大量能源能为人类的发生发展提供极大的物质保障,导致人类将寻求自我发展的目光不约而同的由陆地转向海洋,海洋经济的发展已经成为带动国家及区域经济发展的支柱产业。从世界角度来观察,海洋经济发展良好的地区往往其地区经济综合实力较强。然而,我国海洋产业带动国民经济发展的同时也不可避免的受到自然灾害、人类过度开采、海洋产业管理体系薄弱等因素的存在,导致我国海洋产业发展受到阻碍。
  文章通过对大量的脆弱性相关理论进行文献梳理,并且对国内外相关产业脆弱性研究作出评述,由系统脆弱性角度入手对海洋产业脆弱性的内涵进行深入剖析,在建立基于系统敏感性与应对能力的脆弱性指标体系基础上,运用熵值法、TOPSIS法及障碍度评价公式对中国11个沿海省市2006-2013年这段时间内海洋产业脆弱性的时间与空间演变特征及其主要障碍因素进行研究分析。结果表明:①海洋产业系统的敏感性与应对能力共同决定该系统脆弱性大小;②各沿海省市海洋产业脆弱性时空差异非常明显:长江三角洲及环渤海等产业密集程度较高的发达地区其海洋产业脆弱性较低、应对能力较高,产业密集程度低的地区应对能力低、脆弱性较高;③通过对2006-2013年中国各沿海省市海洋产业系统脆弱时空演化图进行分析,可将其脆弱性演化趋势归为三类,即脆弱性较平稳型(河北、天津、山东、江苏、广东、广西、海南);脆弱性平稳型(福建、上海)和脆弱性降低型(辽宁、浙江)。④障碍度评价公式可知,海洋产业结构优化程度、海洋产业科技含量、海洋从业人员素质及海洋环境的保护是影响各省市海洋产业脆弱性的主要因素,且脆弱性越高的省市受上述因素影响程度越明显。⑤基于上文研究结果,文章最后由宏观国家、社会及产业自身发展三个层面出发,提出了相应的优化建议。国家层面,创建和完善相关海洋法律政策,加大发展海洋产业的资金投入力度。社会方面,应加强海洋人才方面的培养,同时需注意海洋产业基础设施的建设,增强海洋产业自身应对能力。产业自身发展方面,应不断做好产业结构的优化与升级,同时还需要不断地引进相关人才及先进技术来以此来提升产业自身抵御外界干扰的能力,降低系统脆弱性。
[硕士论文] 胡伟
产业经济学 辽宁师范大学 2017(学位年度)
摘要:海洋生态经济系统可持续发展是实现我国可持续发展的重要组成部分,是我国生态文明建设的必然要求。我国海洋经济在发展过程中过度开发海洋自然资源,严重影响了海洋生态经济系统的平衡,造成环境污染、资源枯竭等问题,制约我国海洋经济系统的可持续发展。本文研究中国海洋生态经济系统可持续发展旨在更深刻的认识海洋生态经济系统,为海洋自然资源的高效利用和海洋生态环境保护提供指导。
  本文以生态经济学、海洋经济学、能值理论为指导,从能值分析和效率分析两个方面对中国海洋生态经济系统的可持续发展水平进行综合评价。本文首先通过能值分析从能值密度、能值货币比率、能值产出率、能值生态承载力、环境负载率5个方面对中国海洋生态经济系统可持续发展水平进行评价。其次,在能值分析的基础上运用SBM模型和Malmquist模型分析中国海洋生态经济系统发展效率及其运行情况。最后,运用能值可持续发展指数分析中国海洋生态经济系统可持续发展水平,利用耦合协调度模型分析能值可持续发展指数与海洋生态经济系统发展效率的耦合协调关系。
  通过研究本文得出以下重要结论:(1)沿海各省市的能值密度等级与沿海各省市的海洋经济发展水平基本一致。能值货币比率以上海为界,南高北低。中国海洋生态经济系统的能值产出率以较低能值产出率结构为主。中国海洋生态经济系统的生态承载力以较低承载力和低承载力为主。环境负载率高的地区与我国海洋经济发达地区高度耦合。(2)中国海洋生态经济系统处于欠发达阶段,局部地区的低生态承载力和高环境负载率阻碍了区域海洋经济的可持续发展。(3)中国海洋生态经济系统处于低效率运转状态,但海洋生态经济系统发展效率整体呈上升趋势,技术进步是推动海洋生态经济系统效率提高的主导因素。(4)中国海洋生态经济系统发展效率与其可持续发展水平的耦合协调度较低,二者耦合协调经历了不协调、低度耦合协调、中度耦合协调、高度耦合协调四个阶段。
[硕士论文] 段林林
动力工程及工程热物理 内蒙古工业大学 2017(学位年度)
摘要:海水和苦咸水淡化为解决淡水资源短缺问题提供了行之有效的方法,由于水平管降膜蒸发具有小温差换热、较低的蒸发温度、较高的传热系数等诸多优点,从而得到了广泛的应用。研究水平管降膜蒸发技术,可为设计生产更加高效的水平管降膜蒸发器提供重要的技术依据和理论基础。
  本文利用高速摄像的实验方法研究了四种布液器孔间距在不同喷淋密度和管形下的管间流型和柱状流的降膜波长;采用激光诱导荧光技术研究了开孔参数为单孔和三孔时液膜在管表面的铺展分布。结果表明:同一个管形的孔间距小时,流型转变Re数小;光管的滴-滴柱、滴柱-柱流型转变Re数小于螺旋翅片管的转变Re数,两管形的柱-柱帘流型转变Re数相似。同一管形的液柱波长随Re数的增大而降低;波长随孔间距的增大而增大;Re数一定时螺旋翅片管的波长小于光管的波长。在一定的Re数范围内,液膜轴向铺展存在极限。单孔下随Re数增大,液膜在管表面顶端和底部的轴向铺展长度差值减小。三孔下两液柱中心距随时间呈周期性变动,Re=302时两液柱中心距较Re=172时大。最厚液膜在两液柱中心位置略微左右移动,出现在中心位置的几率为30%。
  利用VOF方法模拟了水平管外液体的降膜流动,研究了单孔和三孔时液膜在管壁的铺展规律。随着接触角从10°增大到60°,水在管表面各周向角的轴向铺展长度减小,达到铺展长度最短时对应的周向角越小,液膜铺展长度稳定的周向区域增大,相应周向角的液膜厚度增大,即液膜厚度与铺展长度呈相反的分布。随着入口速度的增大,同一周向角的铺展长度呈增大的趋势,且增大的幅度较小。管径32mm的液膜厚度大于管径19mm和25mm的液膜厚度,管径32mm的液膜铺展长度较另两管径的铺展长度短。三孔下周向角90°时XZ平面的液膜厚度分布,出现两个波峰和三个波谷,波峰位于两孔之间,波谷位于液体入口处,在液膜铺展的两侧边缘处液膜厚度突起。当液体入口速度小,液膜轴向铺展长度较短,液膜厚度波动较小,波峰和波谷的差值小。
[硕士论文] 李进
生物学 汕头大学 2017(学位年度)
摘要:近年来我国近海海域浒苔大量爆发,对沿海的旅游业、养殖业、海洋生态环境等行业造成严重的威胁。浒苔中多糖含量高达50%以上,且浒苔短期内可形成可观的生物量,是一种亟待开发的资源生物;而通过微生物可实现浒苔多糖的高值化利用。本论文在获得一株浒苔多糖高效利用菌株Vibrio sp.H11的基础上,对其水解浒苔多糖进行条件优化,并探讨丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum B3)发酵利用浒苔及浒苔多糖酶解产物产生物气体和生物溶剂;同时采用转录组测序、RT-qPCR验证及基因克隆与重组表达等手段探寻浒苔多糖特异性水解酶,主要结果如下:
  经Vibrio sp.H11的培养条件优化,发现在浒苔多糖(Enteromorpha polysaccharides,EP)浓度为20g/L,胰蛋白胨浓度为5g/L,温度为30℃,pH为8.71时,H11菌株发酵胞外粗酶液的酶活力最高可达8.43U/mL,明显高于优化前。当酶活力为8U/mL时,H11胞外粗酶液与1%的EP溶液反应1h其水解率为4.92%。结果表明H11胞外粗酶液即可水解EP,这将有助简化水解酶的分离纯化及鉴定,并促进浒苔多糖及其寡糖的高值化利用。
  在上述基础之上,分别将浒苔粉末及浒苔多糖经H11胞外粗酶液处理,所获水解产物用于Clostridium acetobutylicum B3菌株发酵。发现与未经H11胞外粗酶液处理的对照相比,当浒苔粉末含量为5%时,可多产28.43mL的生物气体和1.05g/L的生物溶剂。而当浒苔多糖含量为5%时,可多产35.35mL的生物气体和0.46g/L的生物溶剂。结果显示,浒苔粉末或浒苔多糖经H11菌株胞外粗酶液水解处理后更有利于B3菌株产生物气体和生物溶剂;而其中,处理后的浒苔多糖比浒苔粉末效果更佳,更具产生物燃料的价值。这同时也证实H11菌株胞外粗酶液对浒苔多糖的水解作用及水解产物的应用潜力。
  除对Vibrio sp.H11菌株进行胞外酶研究以外,还分别以果糖和EP为碳源,进行H11菌株发酵,经转录组测序,发现胞内与浒苔多糖水解相关的主要通路有淀粉和蔗糖代谢通路,果糖和甘露糖代谢通路以及半乳糖代谢通路等。而主要的水解酶是糖苷水解酶(GH)家族和糖基转移酶(GT)家族。GH家族有23个基因,其中GH13家族数量最多,而GT家族有4个基因。并且,采用RT-qPCR的手段证实其中的β-1,4纤维二糖水解酶、ɑ-淀粉酶和支链淀粉酶在浒苔多糖的诱导下明显上调。结果有助诠释H11菌株水解浒苔多糖的机理,并可作为关键水解酶而应用于浒苔多糖开发利用研究。
  进一步地,对菌株H11中的淀粉酶Amy3615成功进行了原核表达,发现重组蛋白最适反应温度为30℃,最适pH范围较宽从pH6.0至pH9.0。而酶学特性分析表明,Amy3615对Fe3+、Co2+、Cu2+等金属离子较为敏感,在低浓度时就对其酶活力有很强的抑制作用。常见的表面活性剂及有机试剂中没有明显促进Amy3615酶活力的试剂。酶解功能实验发现,Amy3615与浒苔多糖反应4h,其水解率为3.7%左右。这表明该重组酶对浒苔多糖具有水解作用,可用于浒苔多糖及其水解产物的综合利用。
  总之,Vibrio sp.H11中具有高效水解浒苔多糖的水解酶系,可通过上述的方法获得。浒苔多糖具有很好的生物燃料价值,可作为新一代生物质燃料的原材料。
[博士论文] 滕录葆
流体力学 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:海洋中蕴藏着巨大能量的可再生清洁能源,包括海流能、波浪能、风能、海水盐度差能、海洋热能等等。拍动翼海流能采集系统是受水生动物运动能力启发而提出的一种新的海流能采集方法。与传统的用于采集海流能的叶轮机相比,拍动翼海流能采集系统具有易于在潜水中布置、能充分利用空间、对水生动物更加友好、对通航影响较小等特点。根据目前拍动翼能量采集系统的研究现状,本文考虑翼与周围流体之间的流固耦合,对拍动翼海流能采集系统进行了系统研究。首先,本文确定了系统最优的(f*,θ0)参数空间,其中f*为拍动频率,θ0为转角幅值;评估了非正弦转动提高拍动翼海流能采集系统能量采集性能的效果;研究了惯性和阻尼对非正弦拍动翼海流能采集系统的影响;另外,本文还研究了由翼尖效应和三维不稳定性引起的三维效应。最后本文基于全主动运动模型研究了自由面对拍动翼海流能采集系统的影响。
  首先,在关于非正弦转动对拍动翼海流能采集系统影响的研究中,本文确定了正弦转动下使系统取得最高能量采集效率的参数组合为θ0=75°,f*=0.16,取得的最高能量采集效率为32%。然后,本文通过增加控制翼转动轨迹的参数β的值使翼的转动轨迹由正弦转动转变为方波型转动,研究了非正弦转动的影响。本文研究发现,当系统以最优参数组合运行时,非正弦转动提高其能量采集性能的作用非常有限,系统能量采集效率的上限并没有提高。对于小转角幅值的工况,本文得到了与前人一致的结论,采用非正弦转动确实可以提高系统的能量采集效率。但当转角幅值及拍动频率都取最优值的时候,非正弦转动对系统能量采集效率的影响是负面的。根据本文的研究结果,采用简单的方波型非正弦转动方式不能提高半主动拍动翼海流能采集系统的能量采集效率上限。
  第二,在关于惯性和阻尼对半主动拍动翼海流能采集系统影响的研究中,本文首先在质量比r=1时进行了参数化研究,确定了系统运行的最佳运动参数,取得的最高能量采集效率为η=34%。然后在最优运动参数下进行了r=0.125到r=100的计算。本文发现,半主动系统的能量采集效率随着水翼与其排开的流体的质量之比r的增加而单调下降。对r<10的工况,系统的输出功率随质量比的变化较小,一直保持在较高的水平,因此,从输出功率的角度来讲,此时惯性的影响可以忽略不计。半主动拍动翼海流能采集系统的转动与平动之间的相位差具有自适应性,在该部分的研究中取得的转动与平动最优相位差为φ≈82°。此时,水翼运动与周围涡的发展具有良好的同步性。本文关于阻尼对拍动翼海流能采集系统影响的研究发现,系统的能量采集效率随着阻尼的增加先上升后下降,存在使系统的能量采集效率最高的最优阻尼c*≈0.5-0.7。该结论与线性理论分析的结果有差别。这是因为线性理论仅适用于雷诺数无限大的情况,并且没有考虑前缘涡的影响。
  第三,在三维效应对系统能量采集性能影响的研究中,本文选取有限展长的水翼及展向设为周期性边界条件的工况进行研究。根据本文的计算,对于有限翼展的工况,系统的能量采集效率随展弦比的减小而降低。不同拍动频率的工况对翼展的敏感程度不同,大。因此,系统的最优拍动频率随展弦比增大而增大。另外,本文发现,三维效应包含两方面因素:翼尖效应和流场的三维不稳定性。本文基于全主动模型,运用Floquet稳定性分析,研究了雷诺数对三维不稳定性的影响,确定了尾流转捩的临界雷诺数。三维直接数值模拟取得了与Floquet稳定性分析一致的结果。
  最后,关于自由面对拍动翼海流能采集系统影响的研究,本文首先根据系统的实际工作状况选取三个傅汝德数研究了浸没深度的影响。研究发现,当水翼浸没深度与弦长之比较小的时候(d/c<8),自由面对系统能量采集效率的影响比较显著,此时系统的能量采集效率随着浸没深度的减小而迅速升高。本文还对傅汝德数的影响进行了研究。当Fr<1.2时可以不考虑傅汝德数的影响,在此傅汝德数范围内系统的能量采集效率表现出很好的稳定性。但是,当傅汝德数进一步增大的时候,极端傅汝德数会使系统的能量采集效率降低。
[硕士论文] 朱菲菲
人文地理学 宁波大学 2017(学位年度)
摘要:中国自上世纪70年代起,海洋经济逐渐兴起,在国民经济中的地位也愈发重要。海岛和沿海地区在改革开放后快速发展工业化和城市化,但出现了一系列问题,如海洋产业产值低下、产业结构雷同、资源配置混乱等,导致生态环境破坏、承载能力降低、经济发展受阻。
  鉴于此以定海区为例,结合2000-2014年的经济和遥感影像数据,采用诅咒程度和阻尼系数模型,测度全区及其街道/镇的约束程度;结合海洋企业数据,利用 ArcGIS和 GeoDa软件,分析2000-2004年、2005-2009年和2010-2014年的海洋企业及其用地的时空耦合;结合自然、经济和海洋企业现状,采用LandUSEM模型评价土地适宜性;最后结合海洋经济、企业发展基础和规划政策等数据,利用地理加权回归方法量化驱动因子,并提出3种产业发展模式。
  (1)2000-2014年,定海区土地资源的数量与承载力,均对产业发展产生约束作用,呈显著的空间异质性:1)第一产业用地的约束程度低、范围小,50%为无土地资源诅咒区,第二三产业用地的约束程度更强、范围更广、转变速度更快,60%为土地资源诅咒边缘区。2)全区土地承载能力属中偏下水平,呈小幅下降趋势,岑港街道承载力(1.09)最强、变幅最大。3)强土地约束型和高土地约束型居多,但变幅稍小。
  (2)定海区海洋企业及其用地存在紧密的时空耦合联系:1)海洋企业及其用地均集聚于距南部海岸线1.5km地区,并与距离成反比,其中海洋服务业规模小、集聚显著;2)集聚规模以城区为中心,分别向东南和西北方向延伸,形成条带状的南部沿岸产业集聚带,并有增强趋势;3)1.5km×1.5km格网中,海洋制造业和运输业等服务业为高集聚-强建设类型,多集中在经济发达的临城街道等地区;海洋运输、销售和金融等服务业为低集聚-弱建设类型,集中在金塘和岑港街道等西北地区;高集聚-弱建设和低集聚-强建设类型较少且较为混合。
  (3)土地适宜性约束下,定海区海洋产业分层次、分地区发展:1)非常适宜地区规模较小、分布分散,海拔低于30m、坡度小于15?、非地质灾害易发区、距最近交通线0.5km内、距岸线1.5km之内的低丘缓坡地区,优先发展效益较高的海洋产业;2)比较适宜和中等适宜地区分布范围广,发展潜力大,适宜于工业园区的建设和各类海洋产业的发展;3)不适宜地区为山地丘陵地带,以保护生态林为主,不适宜二三产业发展。
  (4)规划政策加强约束作用,经济和产业发展有助于削弱约束作用:1)过度规划滩涂围垦和建设用地的规模将加剧约束作用,且自西向东逐渐减弱,金塘镇最强;2)临港工业岸线、海洋企业数量和工业区规模,能吸引具有高新技术产业的集聚,带动周边基础设施的发展。最终,提出以现代港口物流业、船舶修造产业为驱动的产业规划驱动型,依托大型重化能源项目和工业园区投资的投资拉动型,以及均衡驱动型3种模式。
[硕士论文] 邹进
动力工程 大连海事大学 2017(学位年度)
摘要:本文研究了一种多节漂浮式波浪能发电装置浮体的水动力学特性,重点考虑在适合渤海相关海域的短周期、小波高的波浪情况下,通过模拟仿真的方法分析浮体的几何形状(长方体、圆柱体、椭柱体、胶囊体)对装置运动和能量响应的影响。在一阶线性波的基础上,给出造波函数,通过CFD软件建立不同周期和波高的波浪,计算了各形状浮体的转动惯量,对各形状单浮体进行模拟仿真,分析不同周期,波高下的垂荡,纵摇运动规律,以及受力情况。推导出装置纵摇-垂荡运动控制方程,考虑PTO阻尼,利用时域分析的方法对双浮体装置进行一阶线性波下的运动响应仿真,得到了不同几何形状浮体在波浪中所受的波浪力、垂荡位移、纵摇角位移随时间变化曲线,并重点分析波浪周期,波高,吃水对各形状浮体装置相对纵摇运动的影响。基于三节浮体的俘能装置模型,通过考虑铰接约束和液压缸阻尼通过数值模拟分析了各形状浮体纵摇角的变化规律,并推导了三浮体装置俘获功率的计算公式,在定PTO阻尼下,研究了波浪周期、波高、吃水参数对装置俘能功率的影响,并比较了各形状浮体的抗浪性。其数值结果显示;在典型波浪周期下各形状浮体装置功率均是先增加后减小,胶囊体具有最大的功率,随着波高增加,胶囊体增加幅度最大,圆柱体具有最好的抗浪性。
[硕士论文] 王嵩
区域经济学 辽宁师范大学 2017(学位年度)
摘要:地球表面近3/4是海洋,世界上4/5的国家是沿海国,2/3以上的人口生活在临近海洋的地区。工业革命以来,陆地的资源不断枯竭、能源和空间的压力持续增大以及与海洋开发相关的科学技术的迅猛发展,人们把目光聚集到了孕育生命起点的海洋,海洋也扮演了越来越重要的角色。作为是我国经济社会发展前沿地区,沿海各省(市、区)凭借30多年积累的经济和技术实力,纷纷向海洋进军,然而经济发展的同时也带来了生态的破坏,同时受生态破坏和人口密集双重干扰的沿海社会发展也遭遇了瓶颈。化解资源环境瓶颈制约,增加可持续发展能力就要求我们必须提高可持续发展效率,而可持续发展效率就是经济、社会和生态效率的全面协调提升。
  首先,本文对国内外的研究进行梳理,分析国内外对于经济、社会和生态的相关研究,结果发现大量文献的研究对象是单个系统,或者两个系统之间的联系,而忽略了经济、社会和生态作为一个整体的复合系统进行研究。因此本文基于系统论的内涵和特点,进行复合系统内涵与特点的探讨,并归纳分析了海洋复合系统的内涵及其特征情况。根据海洋复合系统的内部经济、社会、生态子系统相互作用、相互渗透、相互依托的特点,构建了海洋复合系统环形结构,并借鉴投入产出原则进行了相应的指标选取。
  其次,本文分析传统DEA的不足,结合非径向、非角度的SBM模型,以及可以比较相对有效水平的超效率模型,构建两阶段超效率SBM的网络DEA模型。应用此模型,本文将海洋复合系统的环形模型拆解为可以计算的链式结构,以人类发展指数、环境保护投资、环境保护人数、经济和社会两个方向的海洋生态服务价值为数据,计算了海洋复合系统的各效率情况,并对其进行分析。我们发现社会-生态-经济效率大多呈现上升趋势,生态-社会-经济效率,社会-经济-生态效率表现平稳,各沿海省市的经济-生态-社会效率各异,生态-经济-社会,经济-社会-生态效率大多呈现下降趋势。
  再次,本文通过网络DEA模型对于中间“黑箱”内效率的测度,结合各个海洋复合系统效率及其各阶段效率的现实情况,我们发现整体效率与第一阶段效率的变化趋势接近,数值受两个阶段效率共同影响。因此对海洋复合系统进行整体效率的计算有助于更为准确的了解海洋复合系统的运行情况。
  最后,根据海洋复合系统各效率及其各阶段效率的实际情况,本文分别从经济效率、社会效率和生态效率为角度,提出了相关的政策建议。
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