中國海洋工程咨詢協(xié)會 海洋工程科學技術獎 十佳單位
本期繼續(xù)報道“海洋工程科學技術獎”和“十佳單位”。
中國科學院大連化學物理研究所
近年來,作為生物活性物質(zhì)理想的“儲庫”,微納米藥物控釋載體的研究已得到快速發(fā)展。其中,以海帶、龍蝦殼為原料的殼聚糖和以海藻酸鈉為代表的海洋多糖基微膠囊由于價廉易得、安全無毒、理化性質(zhì)穩(wěn)定好而受到推崇,但海洋多糖基微納米藥物控釋載體規(guī)?;苽涔に噯栴}尚未解決。針對這一現(xiàn)狀,課題組開展了“海洋多糖基微納米藥物控釋載體制備技術及其產(chǎn)業(yè)化”研究。本項目提供了一種微納米藥物控釋載體規(guī)?;苽浼夹g及設備,在保證微納米生物醫(yī)藥產(chǎn)品質(zhì)量均一穩(wěn)定和生物質(zhì)高活性的前提下,實現(xiàn)了包埋組織細胞或藥物的微納米藥物控釋載體連續(xù)批量生產(chǎn),是針對臨床應用微囊化細胞移植技術或藥物新制劑治療糖尿病、帕金森氏癥、腫瘤和器官替代(如人工肝臟)的迫切需求而開發(fā)的新技術。
本項目從理論分析入手,相繼攻克了原理樣機和核心設備設計中的關鍵技術問題,并以產(chǎn)業(yè)化應用為目標,配套設計了物料動力、適配器、智能控制軟件和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),研發(fā)出國內(nèi)外第一套安全性高、可操控性強和可規(guī)?;a(chǎn)的生物微膠囊制備系統(tǒng),具有自主知識產(chǎn)權(申請59項;已授權專利16項)。生產(chǎn)的微納米生物醫(yī)藥產(chǎn)品具有 粒徑可控、單分散性好、產(chǎn)量高、生物質(zhì)活性高且批次穩(wěn)定性好等特點,完全滿足臨床應用微納米生物醫(yī)藥產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量要求。目前,細胞移植、動脈栓塞和藥物新制劑治療相關疾病的臨床試驗正在進行,效果良好。
國家海洋局第二海洋研究所、中國氣象科學研究院、中國科學院大氣物理研究所、國家氣候中心
全球氣候變化對社會和經(jīng)濟發(fā)展具有重要的影響,國際 Argo計劃的組織實施為海洋和大氣科學界提供了覆蓋全球海洋的物理海洋環(huán)境要素立體觀測資料。本項目通過構建中國 Argo大洋觀測網(wǎng)這一基礎平臺,使我國首次實現(xiàn)了對深海大洋0~2000米水深內(nèi)的海水溫度和鹽度進行長期、大范圍和高分辨率實時監(jiān)測的能力;為促進Argo資料的應用,率先在國內(nèi)建立了一個能同化多種海洋觀測資料的四維變分同化系統(tǒng)(NCCGODAS),揭示了三大洋海面溫度,不僅在數(shù)值大小而且在分布形式上都與實際觀測有較好的一致性;目前,NCC-GODAS資料同化系統(tǒng)已在國家級業(yè)務中心(國家氣候中心)得到應用,利用國家氣候中心全球海氣耦合模式,通過在NCCGODAS中引入Argo資料,明顯改進了中國夏季(6-8月)降水的預測效果;研發(fā)的另一個三維變分海洋資料同化系統(tǒng)(OVALS),能夠同化Argo浮標、XBT和船舶報資料以及由衛(wèi)星高度計反演的海面高度異常資料等,也已在國家海洋環(huán)境預報中心的厄爾尼諾實時監(jiān)測分析系統(tǒng)中得到應用。
我國構建的Argo 大洋觀測網(wǎng),為長期共享全球 Argo 實時海洋觀測網(wǎng)資料打下了堅實基礎,不僅提高了我國在國際大型合作計劃中的顯示度,而且海量 Argo 資料的收集與應用也提高了我國對短期氣候預測的水平,對氣候異常防災減災、國防建設和應對全球氣候變化具有重要的意義,對我國海洋科學技術進步起到了重大的推動作用。本項目出版論文集 1本、著作 2本,另有35篇論文已在國內(nèi)外重要學術刊物上發(fā)表,其中SCI收錄20篇、CSCD收錄 15篇。
國家海洋局第二海洋研究所、山東科技大學
本項目屬海洋調(diào)查、海洋測繪和海底科學交叉領域,是項目完成單位在多波束勘測研究、數(shù)據(jù)處理和軟件研制等方面多年成果的集成。項目主要成果包括:構建了從方案設計、參數(shù)校正、海上實施、各項改正、數(shù)據(jù)處理到成果表達的完整的質(zhì)量控制與精度評估技術體系,制訂了首個多波束海底地形地貌調(diào)查國家標準,出版了我國首部多波束技術專著;突破了多波束數(shù)據(jù)特殊處理和自動成圖多項關鍵技術,包括自動濾波方法、聲線折射改正方法、多源數(shù)據(jù)綜合自動成圖技術等,滿足我國海底自動成圖國家標準要求;開展跨學科交叉研究,有效拓展數(shù)據(jù)應用服務領域。
經(jīng)專家鑒定,本項目各創(chuàng)新點填補國內(nèi)空白,達到現(xiàn)階段國際先進水平,其中假地形綜合改正技術等部分成果達到國際領先水平。成果已廣泛應用于海軍、外交、海洋、測繪等多個部門,在多個國家海洋重大專項中發(fā)揮關鍵作用,直接服務于海洋工程環(huán)境勘測,近3年經(jīng)濟效益2.4116億元,經(jīng)濟社會效益顯著。項目獲得發(fā)明專利1項、軟件著作權5項;出版專著1本,制定國家標準1部,出版圖集1冊;發(fā)表科技論文108篇,被SCI/EI檢索59篇,獲得優(yōu)秀圖書獎1項,獲得優(yōu)秀論文獎6項。
福建省海洋預報臺、國家海洋局第三海洋研究所、山東省科學院海洋儀器儀表研究所、國家海洋技術中心、中國船舶重工集團公司第七一○研究所、武漢大學
本項目圍繞福建省海洋綜合管理、防災減災,以及國家海洋監(jiān)測高新技術發(fā)展、國防安全等需求,研發(fā)和建設了臺灣海峽及周邊海域海洋環(huán)境立體實時監(jiān)測系統(tǒng)。經(jīng)研發(fā)、改進、集成,構建了由5套大浮標、14套生態(tài)浮標、2套海床基、2套實時傳輸潛標、1套中程高頻地波雷達、1套衛(wèi)星遙感系統(tǒng)及8個岸基臺站等組成的臺灣海峽及周邊海域海洋環(huán)境立體實時監(jiān)測系統(tǒng),實時獲取臺灣海峽及周邊海域海洋環(huán)境數(shù)據(jù)。解決了海上監(jiān)測設備運行穩(wěn)定性、可靠性和安全性問題,提高中程高頻地波雷達反演精度和測量范圍,實現(xiàn)北斗衛(wèi)星海上設備數(shù)據(jù)的業(yè)務化傳輸與應用。針對臺灣海峽惡劣海況條件,實施海上布放、維護和運行,創(chuàng)新開展設備安全保障、巡航看護、數(shù)據(jù)比測、故障維修等運行管理工作,保障運行質(zhì)量,系統(tǒng)進入業(yè)務化運行。
項目采用國產(chǎn)定型的監(jiān)測設備與設施在臺灣海峽和周邊海域構建海洋環(huán)境立體監(jiān)測系統(tǒng),獲取了大量海洋環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)量達5.5T,為福建省海洋防災決策提供支持,提高了海洋災害預警報準確率和防災減災決策能力,提供給總參氣象水文局和國家海洋環(huán)境預報中心實時監(jiān)測數(shù)據(jù)達210萬組,為國家海洋觀測預報和軍事保障提供有力支持;促進了國家區(qū)域性海洋立體實時監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展,在福建省海洋防災減災、國防安全等方面發(fā)揮了積極的作用,效益顯著。項目獲得國家發(fā)明專利授權4項、實用新型專利3項及軟件著作權登記5項。
國家海洋局第一海洋研究所、中國科學院海洋研究所、北京大學
本項目的主要發(fā)現(xiàn)點包括:提出并完善了海岸帶黃土的“風成-海源成因”理論;創(chuàng)建了海岸帶黃土的地層層序、時間標尺及其古氣候演化序列;在陸架沉積中發(fā)現(xiàn)了沙漠體和風成沙丘的諸多證據(jù);提出了古陸橋斷裂、古華北湖消亡與海峽跌水形成的觀點;發(fā)現(xiàn)了我國東部沿海若干山地、丘陵和海島保存著大量典型古冰川遺跡;創(chuàng)立了我國東部沿海晚更新世以來古陸橋斷裂—海面升降—古冰川發(fā)育—陸架發(fā)生沙漠化—黃土堆積—全新世海侵的時空格局和古環(huán)境演化模式。上述重要發(fā)現(xiàn)及取得的全新認識,標志著我國海陸對比和全球氣候變化研究前進了一大步,不僅具有重要的科學價值,為氣候變化及其預測奠定基礎,而且在指導石油勘探、防避地質(zhì)災害和海岸與海底工程建設等方面也具有實際的應用價值。
項目出版的3部專著和發(fā)表的系列論文,得到同行和權威專家的認可,被廣大同行引用,引起很大反響,其中被 SCI 論文他引 334 次、被 CSCD 論文他引440次。我國著名地質(zhì)學家劉東生院士認為,這項成果“展示了我國黃土研究、陸架環(huán)境研究和沿海古冰川研究所取得的新進展”“使人們可以重溫已往的認識,也使人們在認識中國東部的地質(zhì)中,全面系統(tǒng)地認識東部,認識中國的全部。”
國家海洋局第一海洋研究所、國家海洋局東海預報中心、國家海洋局廈門海洋預報臺
項目建立了求解強非線性自由表面流的數(shù)學模型,并將其應用于研究波浪破碎與沖擊、液體晃蕩、波浪與新型港工結構及基床間的耦合作用等諸多強非線性復雜自由表面流動問題。主要包括以下研究內(nèi)容:建立了求解非線性自由表面流的數(shù)值模型、求解多孔介質(zhì)內(nèi)的強非線性流動的耦合數(shù)學模型、求解大變形自由表面和復雜物面邊界的SPHDEM流固耦合數(shù)值模型;模擬了任意形狀三維容器遭受強迫振蕩時容器內(nèi)液體的運動特征以及液體對容器頂部的沖擊壓力特征;研究了波浪在緩坡上及直墻建筑物前的變形與破碎過程、波浪對浪濺區(qū)結構物沖擊過程;應用流-固-土三相耦合數(shù)學模型,結合數(shù)值防波堤建造技術,對波浪和水流聯(lián)合作用下結構物及其基床的水動力特性和動力響應進行了系統(tǒng)的分析和研究。
項目首次實現(xiàn)了數(shù)值模擬出周期波浪的破碎與沖擊過程和波浪場與多孔隙流場的同步耦合求解;成功地模擬出由于動力不穩(wěn)定性引起的矩形容器遭受豎向簡諧振蕩時容器內(nèi)液體表面的半頻率波動及圓柱容器遭受水平強迫振蕩時容器內(nèi)液體的旋轉(zhuǎn)運動特征。項目達到世界領先水平,提升了我國港口、海岸及近海工程學科的研究水平和國際地位。項目研究成果已被國內(nèi)外學者引用400余次,部分研究成果已在大連港大窯灣一期工程、大連港礦石轉(zhuǎn)水碼頭和新30萬噸級進口原油碼頭、勝利油田D 34B-KD 34C海底管線工程設計中得到了應用,獲得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。研究成果可推廣應用到海洋建筑物的安全、海岸侵蝕與防治、濱海灘涂資源的開發(fā)利用等。
中國科學院海洋研究所、中國石化勝利油田分公司海洋采油廠、勝利油田勝利勘察設計研究院有限公司
目前我國已有200余座石油平臺屹立海上,大量船舶及海底輸油管線、在建的多座大型跨海大橋和海運碼頭,都存在海洋腐蝕問題。海洋浪花飛濺區(qū)是海洋環(huán)境中的一個強腐蝕區(qū),鋼樁表面在干濕交替過程中,其腐蝕過程的陰極反應除氧還原反應外,還有銹層本身氧化作用,這一區(qū)為海水全浸區(qū)的5~10倍,是腐蝕最為嚴重的區(qū)域。處于海洋大氣區(qū)的鋼結構主要采用涂層防腐技術,處于海水全浸區(qū)的主要采用涂層和陰極保護技術防腐技術,但對于腐蝕最嚴重的海洋浪花飛濺區(qū)的平臺鋼結構還沒有特殊防腐措施,解決這一難題將會大大延長海洋石油平臺設施的服役壽命。
本項目研究了海洋鋼結構在浪花飛濺區(qū)惡劣腐蝕環(huán)境下具有長效防腐壽命的礦脂包覆腐蝕防護修復技術和犧牲陽極陰極保護技術,研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權的、可帶水操作的在役鋼結構礦脂包覆腐蝕防護修復技術和犧牲陽極陰極保護技術,保護壽命長、施工方便,環(huán)境友好;在勝利油田海洋平臺進行了面積達600平方米的示范工程。
大連匯新鈦設備開發(fā)有限公司
本項目以小球藻、金藻和硅藻為主要生產(chǎn)對象,完成了3種海洋微藻高效培養(yǎng)的工程化設備系統(tǒng)的構建,開發(fā)了微藻工程化生產(chǎn)設備、產(chǎn)品濃縮技術與裝備,解決了當前水產(chǎn)養(yǎng)殖苗種生產(chǎn)工業(yè)化餌料的供給問題。主要技術與性能指標達到:生產(chǎn)模式比現(xiàn)有水泥池生產(chǎn)方式節(jié)約土地70%~80%;培養(yǎng)密度為水泥池的3~5倍,培養(yǎng)周期縮短1倍;用水連續(xù)消毒設備對細菌殺滅率為100%、節(jié)能32%~70%,對原生動物殺滅率為99.9%、節(jié)能32%~70%;氣浮式微藻濃縮設備將密度濃縮30~100倍以上,減少了離心濃縮的成本;商品海洋微藻餌料的儲藏時間達到4個月以上;微藻生產(chǎn)周期可達12個月/年。
本項目通過優(yōu)化和建立養(yǎng)殖示范基地與推廣,直接提供生產(chǎn)工藝和設備,已推廣微藻培養(yǎng)設備系統(tǒng)50余套。本項目技術共獲授權發(fā)明專利5項,生產(chǎn)工藝和設備填補了國內(nèi)空白,已出口到加拿大、韓國、朝鮮,促進了海洋生物技術發(fā)展速度,具有良好的社會效益。
中國船舶重工集團公司第七○一研究所
本項目主要針對船舶工程、海洋電磁環(huán)境監(jiān)測、海洋工程裝備電磁兼容性評價的需求,開展各類船舶對復雜電磁環(huán)境適應性的研究。針對海洋電磁的強射頻和電磁脈沖環(huán)境,研制了相應的場發(fā)生裝置、校驗方法和強射頻復合電磁環(huán)境、電磁脈沖環(huán)境模擬與生成方法,構建測試系統(tǒng)。基于電磁混響室和瞬變電磁脈沖場模擬測試系統(tǒng),提出裝備敏感響應測量方法及海洋電磁環(huán)境下裝備敏感響應表征方法;提出裝備敏感效應量化預測與EM I特征數(shù)據(jù)智能診斷方法,構建海洋電磁環(huán)境與裝備性能的相關性,形成裝備抗海洋電磁環(huán)境干擾門限值確定方法。瞬變電磁脈沖場模擬測試系統(tǒng)已被用于設備輻射敏感度考核和EMP毀傷效應研究,對提高我國海洋裝備EMP承受能力具有重要意義;混響室優(yōu)化設計已用于實驗室混響室建造、設備及系統(tǒng)電磁環(huán)境適應能力評估試驗。
本項目用于檢驗各類船舶工程設計、產(chǎn)品開發(fā)等,對海洋油氣開發(fā)工程電磁安全性評價、海上平臺、裝備電磁抗擾度設計等具有應用前景,社會、經(jīng)濟效益顯著。已獲授權發(fā)明專利5項。
大連理工大學
項目針對波浪、海流和內(nèi)波等災害海洋環(huán)境與海洋工程結構物相互作用問題,首次建立了非線性波浪—平臺—系泊系統(tǒng)耦合作用的全時域非線性分析模型,首次引入源造波技術和鏡像格林函數(shù)方法,解決了深海工程中的非線性波浪模擬難題。
對于小尺度柔性構件的作用,建立了可充分考慮流體粘性、湍流效應、結構渦激振動、底質(zhì)泥沙輸運、海底邊界變化和自由水面波動的各種數(shù)值分析模型;對于立管的渦激振動,揭示了質(zhì)量比對深海大長細比立管結構渦激振動的影響作用,提出了利用既有附屬管線抑制鉆井隔水管渦激振動方法。針對波浪與大尺度彈性海洋結構的耦合分析問題,分別建立了水彈性耦合分析模型,可分析波浪與任意形狀大型彈性結構的相互作用問題,有效地降低求解難度;創(chuàng)新地從水面浮體模態(tài)分析角度出發(fā),揭示了大型彈性結構在波浪激勵下的響應機制,可廣泛應用于有關彈性結構動力響應的應力、應變預測。在內(nèi)波與海洋結構物相互作用的研究中,首次建立了內(nèi)孤立波與系泊海洋結構的耦合分析模型,解決了各種海洋平臺構件上的內(nèi)波作用力計算問題;成功實現(xiàn)了內(nèi)孤立波與深海系泊平臺系統(tǒng)作用的耦合分析,揭示了內(nèi)孤立波波形變化引起深海平臺大幅共振響應的動力機理。
本項目在災害海洋環(huán)境與系泊浮體、彈性結構和柔性構件作用的耦合分析方面的研究具有重大科學價值,為深水海洋環(huán)境下海洋平臺設計、建造和安全運營提供了科學的指導。目前已發(fā)表論文130多篇,其中SCI收錄48篇、SCI收錄他引引文69次、EI和CPCI-S收錄他引引文120次。
江南造船(集團)有限責任公司
本項目屬于海洋裝備技術領域,涉及船舶總體、船用主機、船舶電氣和專用工藝等系統(tǒng)工程技術。本船在尺度限制、滿足CSR(共同結構規(guī)范)、EEDI(能效設計指數(shù))、船舶燃油艙保護、壓載水管理、PSPC(壓載艙涂層保護性能標準)、主機Tier II排放標準等一系列節(jié)能、減排、環(huán)保方面的新要求下,研發(fā)并推出標志性的新精品船型——第六代“江南巴拿馬型”散貨船,取得的主要船型技術參數(shù)達到國際領先水平,確保本船型在國際船舶市場的絕對競爭力。
主要創(chuàng)新成果:成功采用了計算流體力學與船模試驗相結合進行線型優(yōu)化設計,提高了船舶快速性能;在新規(guī)則、規(guī)范下,對總體結構、機電設備、管系及舾裝等進行設計優(yōu)化,控制了空船重量,達到載重指標,且油耗顯著低于同類產(chǎn)品;在燃油泄漏控制、主機排放物、污水處理等方面采取了一系列有效的措施,滿足新公約對船只綠色環(huán)保要求。
第六代“江南巴拿馬型”散貨船以其環(huán)保的設計理念、低油耗和大載重量,各項指標達到當代國際先進水平,共獲得建造訂單35艘,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。本項目授權實用新型專利1項。
勝利油田勝利勘察設計研究院有限公司
該項目主要針對勝利灘淺海油田開發(fā)建設和工程難題,研制了適應勝利灘淺海油田開發(fā)的新型固定采修一體化平臺及其模塊化擴展。
主要技術內(nèi)容包括:通過平臺擴展總體布置、結構型式、整體數(shù)值模擬及其抗震研究,開發(fā)了雙側外掛多井口固定式采修一體化平臺及其擴展技術;通過水下井口基盤平臺結構選型、理論分析等研究,開發(fā)了新型水下井口基盤平臺技術,獲實用新型專利1項;新型獨樁平臺技術,針對勝利灘淺海油田粉土地基工程特性,研究了控制獨樁晃動的技術措施,提出了粉土地基獨樁P—y曲線和T—Z曲線,開發(fā)了三級變徑內(nèi)加肋新型獨樁平臺,獲得實用新型專利1項。
該項目滿足了海上油田工程需要,節(jié)省了平臺用鋼量和平臺投資,對我國灘淺海油田開發(fā)建設工程技術的發(fā)展有重要借鑒意義,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
國家海洋局第一海洋研究所
刺身養(yǎng)殖是近年來發(fā)展的特色產(chǎn)業(yè),但養(yǎng)殖過程中病害造成極大損失。本項目在研究中確認了仿刺參皮膚潰爛和圍口部腫脹流行病的病毒和細菌性病原;利用酶組織化學技術定位了仿刺參體內(nèi)的免疫酶;篩選出有效的刺參免疫促進劑;揭示了刺參吐臟再生的組織特征,發(fā)現(xiàn)了與再生有關的基因;篩選出養(yǎng)殖刺參主要病原的拮抗菌。
本項目有重要發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新,為刺參養(yǎng)殖疾病的診斷和防控提供了依據(jù),具有重要的科學價值和潛在的使用意義,生態(tài)和社會效益十分顯著。上述成果總體水平達到國際先進,項目獲得授權專利3項、發(fā)表論文11篇。2007-2010年,在即墨市恒生源刺參養(yǎng)殖場實施了排氮-直管納米增養(yǎng)技術和環(huán)境調(diào)控防病技術,取得了良好的效果,增加經(jīng)濟效益360萬元。
浙江海洋學院、大連理工大學、嵊泗縣海洋科技開發(fā)服務中心、溫州市漁業(yè)技術推廣站、嵊泗縣東海貽貝科技創(chuàng)新服務有限公司
離岸深水養(yǎng)殖引起廣泛關注,貝藻類養(yǎng)殖對控制近岸水域富營養(yǎng)化和全球二氧化碳溫室效應發(fā)揮著重要作用。本項目針對我國東海區(qū)域貝藻筏式養(yǎng)殖技術落后現(xiàn)狀,集成材料、養(yǎng)殖、生物等高新技術,創(chuàng)制出東海海域-15米以深開放海域生態(tài)化筏式養(yǎng)殖工程技術,形成了東海離岸深水區(qū)域貝藻養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)帶。初步構建了筏式養(yǎng)殖工程技術理論體系和工程設計,研發(fā)了機械化配套設備、養(yǎng)殖新種類、養(yǎng)殖模式,形成了生態(tài)化筏式養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈技術體系。已獲授權發(fā)明專利4項、實用新型專利13項,制訂了3項標準與技術規(guī)范,發(fā)表學術論文50篇,其中SCI收錄與一級期刊論文11篇。
本項目形成了具有自主知識產(chǎn)權的生態(tài)化筏式養(yǎng)殖工程技術體系,填補了我國在該領域的空白,拓展了淺海筏式養(yǎng)殖的空間。通過技術推廣、培訓、服務,使淺海筏式養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。2008-2010年新增苗種繁育15.67億粒、貝類養(yǎng)殖214200噸、藻類養(yǎng)殖66741噸,新增產(chǎn)值63954萬元,新增利潤17953萬元,經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益顯著。
國家海洋局第三海洋研究所
該項目以在“雪龍”號破冰船上建立的綜合觀測平臺為基礎,構建了完整的“大氣—海洋—沉積物”綜合立體觀測體系,利用科考獲得的北冰洋碳體系數(shù)據(jù),對北冰洋、白令海及西北冰洋CO2體系及其相關參數(shù)進行分析,獲得了北冰洋碳循環(huán)在全球氣候變化認知上的突破。研究發(fā)現(xiàn)白令海入流水攜帶高營養(yǎng)鹽進入北冰洋,對北冰洋的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,這種影響將使北極對全球變暖具有重要的反饋潛能。
2008年中美合作的北冰洋考察,首次報道了海冰融化的加拿大海盆區(qū)海表pCO2的高精度觀測結果,發(fā)現(xiàn)海表pCO2在這十幾年中迅速增大,其升高速率大于大氣pCO2的升高速率。分析結果表明,大氣CO2迅速侵入海表、混合層阻止?!獨釩O2的進一步交換、低生物吸收與海表升溫過程共同導致加拿大海盆海冰融化后的海表高CO2分壓。隨著海冰的進一步融化,北冰洋作為大氣CO2匯的能力將進一步增強。
國家海洋局第一海洋研究所、中國科學院聲學研究所、中國船舶重工集團公司第七一五研究所
本項目進行在淺海海洋環(huán)境的高分辨率工程多道地震、超寬頻海底剖面儀、淺水高分辨率側身側掃聲納等儀器設備的研發(fā)與改進,各項工程地質(zhì)環(huán)境探測技術指標如下:高分辨率工程多道地震探測技術,采用小能量電火花震源、高靈敏度接收數(shù)據(jù)技術,獲得探測深度120米、分辨率0.3米的高分辨率地震探測剖面;超寬頻海底剖面儀,研制超寬頻換能器和線性調(diào)頻技術,開發(fā)出穿透深度大于50米、分辨率達到0.075米的淺層探測系統(tǒng);淺水高分辨率測深側掃聲納系統(tǒng),研究獲得的淺水高分辨率測深側掃聲納系統(tǒng)的技術指標為分辨率5×10厘米,側掃覆蓋寬度2×400米,水深覆蓋寬度深水2×300米(淺水10~12倍水深),最小監(jiān)測高度達10厘米。
研發(fā)一套集地形地貌、海底底質(zhì)數(shù)據(jù)為一體的信息管理、發(fā)布、綜合成圖顯示系統(tǒng),初步形成了我國海洋工程地質(zhì)環(huán)境探測技術系列,能夠為渤海油氣資源的勘探、海底光纜鋪設等海洋工程規(guī)劃設計提供技術服務。目前取得發(fā)明專利1項,授權的其他知識產(chǎn)權4項。
重慶齒輪箱有限責任公司、重慶大學
我國海洋工程船舶主動力系統(tǒng)長期依賴進口,但齒輪箱仍難以達到高可靠性苛刻要求。本項目在國內(nèi)率先突破了海洋工程多功能船用離合齒輪箱的關鍵技術,擁有授權發(fā)明專利4項、實用新型專利11項。項目發(fā)明了帶PTO的雙機并車離合船用齒輪箱和雙輸入多輸出并車離合船用齒輪箱,滿足多種功率匹配的新型結構,研發(fā)了高速、低發(fā)熱摩擦離合器的新型油路結構和減振降噪方法,發(fā)明了焊接結構滲碳淬火齒輪的加工工藝,研發(fā)了大型薄壁齒圈淬火變形控制模具及多點協(xié)調(diào)變形控制新技術,有效地抑制了薄壁大齒圈滲碳淬火的不規(guī)則變形,成功地解決了高精度滲碳淬火齒圈及大型薄壁箱體的制造難題。
項目研發(fā)了多種齒輪箱壓力集成閥以及初級潤滑油和次級工作油組合模式的船用離合齒輪箱液壓油路系統(tǒng),提出了多工況下油路系統(tǒng)壓力和流量匹配技術以及調(diào)壓閥芯曲線和阻尼孔優(yōu)化技術,有效地減小了離合器接排沖擊,確保潤滑油溫度和壓力穩(wěn)定,實現(xiàn)多離合器切換及并車運行的操縱平穩(wěn)性要求。
應用上述技術研制了12種規(guī)格、功率2000~12000千瓦、中心距750~4200毫米、螺旋槳推力450~1500千牛的多功能離合船用齒輪箱,滿足中國船級社檢測技術指標,性能達到國際同類產(chǎn)品先進水平,應用于中海油、浙江振宇船業(yè)有限公司等10余家企業(yè)的船舶主動力系統(tǒng),累計銷售450臺、創(chuàng)造產(chǎn)值7.5億元。海洋工程多功能離合船用齒輪箱的成功應用,打破了國外技術壟斷,降低了動力系統(tǒng)成本,推動了我國海洋工程船舶的發(fā)展。
哈爾濱工程大學、國家海洋局第一海洋研究所
本項目屬于海洋工程新技術、裝備制造和海洋勘察領域,主要創(chuàng)新技術包括:多波束寬覆蓋地形地貌聯(lián)測技術、多子陣波束域高分辨地形地貌探測方法、海底隧道效應測深技術、多波束測深聲吶邊緣波束聲線折射技術和多波束海底底質(zhì)聲學分類與識別技術。項目首次研制出國產(chǎn)三代共12臺套淺水多波束測深聲吶產(chǎn)品,填補國內(nèi)淺水多波束測深聲吶空白,促進了我國海洋測繪新技術、新裝備的發(fā)展。已授權5項發(fā)明專利和3項軟件著作權,并已發(fā)表文章121篇,其中被SCI和EI檢索60多篇。
目前,三代產(chǎn)品累計銷售12臺,銷售額累計1369萬元;同時三代產(chǎn)品先后被中船重工集團第726所、第710所,沈陽遼海裝備有限責任公司,青島海洋工程勘察設計研究院,黑龍江省測繪局等多家單位應用,累計節(jié)支3935萬元;預計未來5年直接經(jīng)濟效益和間接經(jīng)濟將達數(shù)十億元。
中海石油研究中心
浮托安裝是海洋工程的一項新技術,起源于國外,替代了起重船作業(yè),由于載運量大且組塊連接調(diào)試時間短,目前已是海洋工程建設的重要技術手段。中國海油引進組塊浮托安裝技術,經(jīng)再創(chuàng)新加快了海上平臺建設速度,已成為中國海油工程建設的關鍵技術之一,已獲3項授權發(fā)明專利。
創(chuàng)新設計了駁船改裝方案,采用船身切窄船尾加寬的思路,提升了駁船運載安裝能力約1萬噸,使該駁船最大浮托重量達3.5萬噸,解決了依靠國內(nèi)船舶資源實現(xiàn)3.2萬噸(組塊重2.7萬噸)浮托安裝的重大技術問題。2007年完成了亞洲最重的旅大項目生產(chǎn)儲油平臺的浮托安裝設計。
首次在南海190米深海域設計了定位系泊系統(tǒng)和完成南海惡劣海況下的組塊浮托安裝對接設計,創(chuàng)新設計了雙排對接緩沖裝置(LMU)、變截面橡膠護舷、新型對接單元器(DSU)等,滿足了該海域的使用要求。已獲3項授權發(fā)明專利。
國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所、天津渤?;ぜ瘓F規(guī)劃設計院
本項目是我國《海水綜合利用標準發(fā)展計劃》項目,是我國海水循環(huán)冷卻技術領域的首部國家標準。該標準突破《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范(GB 50050-2007)》水質(zhì)禁區(qū),針對海水自身特性及海水循環(huán)冷卻系統(tǒng)在設計、運行等方面兼收并蓄的不同行業(yè)對循環(huán)冷卻技術的要求,以及國外同類技術的先進經(jīng)驗編制發(fā)布,規(guī)定了海水循環(huán)冷卻水處理中海水補充、循環(huán)冷卻水處理、檢測監(jiān)測與控制等的設計要求與方法,適用于以海水作為補充水的海水循環(huán)冷卻水處理設計。
我國海水循環(huán)冷卻技術經(jīng)過“八五”“九五”“十五”“十一五”科技攻關,已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化應用階段?!逗Kh(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》(GB/T 23248-2009)是我國海水利用標準體系的重要標準之一,該標準填補了國內(nèi)空白。
浙江省水利河口研究院、余姚市水利局、蕭山區(qū)農(nóng)機水利局、紹興縣水利水電局
錢塘江是世界著名的強潮河口,潮強流急、涌潮洶猛、最大潮差8.93米。當前錢塘江河口的治理重點和難點下移到尖山河段,由于潮強、水深、流急、沖淤幅度大及主槽巨幅擺動,治江圍涂工程實施難度很大,需要對治江圍涂工程中的關鍵技術進行研究,以降低工程風險,節(jié)省工程投資。本項目主要研究拋壩促淤、壩頭保護和龍口保護。通過研究,揭示了強潮河口拋壩促淤的機理,探明了促進圍區(qū)淤積的合適回流強度,提出了不同水動力條件下拋壩方案的實施原則,得出了強潮河口深水岸段丁壩和順壩的優(yōu)化組合方案,以及強潮河口細粉砂底質(zhì)壩頭沖刷坑平面形態(tài)隨壩長和行近流速變化的定量關系;提出中潮位以上的高灘采用土工布護底,低灘采用土工布沙墊護底或船拋護底,深水區(qū)采用砂肋軟體排護底,并得到軟體排臨界壓載厚度的半經(jīng)驗公式;研究了龍口寬度與龍口水力因子之間的量化關系以及龍口保護工程措施。
項目出版論文7篇,獲得軟件著作權1項。成果已成功應用于錢塘江南岸險段的蕭山、紹興及余姚等地治江圍涂工程實踐,整個南岸險段預計可節(jié)約工程投資10多億元。同時,該項研究成果還可應用于具有類似潮汐動力和河床底質(zhì)條件的浙江沿海地區(qū)灘涂圍墾工程。
國家海洋信息中心
本項目對溢油應急體系建設與溢油污染預測預警關鍵技術進行攻關,為海上溢油應急快速反應、指揮決策和控制處理提供技術支持。自主研發(fā)渤海海域溢油漂移軌跡動態(tài)快速預報模型和溢油漂移軌跡及歸宿模型;基于GIS平臺的環(huán)境敏感資源信息管理系統(tǒng),包括溢油敏感資源與溢油應急資源數(shù)據(jù)庫。項目實現(xiàn)北方海區(qū)溢油海洋環(huán)境預報系統(tǒng)與O ILM AP溢油模型集成,為實現(xiàn)中國北方海區(qū)溢油污染事故的快速預報和敏感資源的快速預警,以及為北方海區(qū)溢油應急工作提供強有力的技術支撐,提高了北方海區(qū)重大溢油污染事故的應急反應決策能力和預警能力。
項目獲得軟件著作權3項。在大連新港“7.16”爆炸事故應急過程中,利用該系統(tǒng)進行了溢油漂移趨勢預測,預測結果準確,為整個應急工作提供了有力的預測預警支持。項目成果的實施與推廣將有效提高我國北方海區(qū)乃至整個中國海區(qū)海上溢油污染事故的快速反應能力與整體技術水平。
大連海事大學、遼寧師范大學
本項目深入分析淡化海水成為北方沿海“第二水源”的可能性,最重要的是建立客觀估算淡化海水成本的指標體。淡水邊際成本分析以區(qū)域現(xiàn)有供水能力為基礎,分析每新增單位供水能力的增量成本,系統(tǒng)比較長距離引水與淡化海水綜合效益,借助環(huán)境經(jīng)濟學的分析方法建立了包括經(jīng)濟成本、環(huán)境效益、社會影響等三個方面評價內(nèi)容的指標體系;研究海水淡化產(chǎn)業(yè)化的機制,根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟學的原理建立海水淡化的產(chǎn)業(yè)化體系思路,海水淡化與相關產(chǎn)業(yè)組合降低成本;嘗試電力工業(yè)-海水淡化等組合模式,利用余熱降低成本,減輕對海洋的熱污染;根據(jù)海水淡化產(chǎn)業(yè)化機制的特殊要求,在深入調(diào)研和綜合比較的基礎上,經(jīng)過反復論證提出包括七個方面的22款對策建議,具有較強的可操作性。
中國船舶重工集團公司第七一○研究所
實時傳輸潛標是集多學科的海洋調(diào)查測量高新技術設備,能長期、隱蔽地對海洋動力參數(shù)和環(huán)境要素進行實時立體綜合監(jiān)測。實時傳輸潛標系統(tǒng)由流線型主浮體系統(tǒng)、多套水面衛(wèi)星通信浮標系統(tǒng)、錨泊系留回收系統(tǒng)、控制中心及岸站接收系統(tǒng)等組成,最大布放水深4000米;可搭載ADCP(多普勒剖面海流觀測儀)、溫鹽流等測量儀器,進行海洋環(huán)境要素長期、多層面的同步監(jiān)測;在鋼纜索上配置有海洋測量儀器,可以觀測水下1000米的溫鹽剖面數(shù)據(jù)。本實時傳輸潛標集成了潛標、浮標的技術優(yōu)勢,既具有系統(tǒng)集成度高、系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)豐富、觀測點隱蔽、不易遭受破壞的特點,又具有觀測數(shù)據(jù)連續(xù)性、時效性強和數(shù)據(jù)傳輸快捷的特點,上述特點使實時傳輸潛標具備了進行海洋災害預報和軍事預警的能力。
實時傳輸潛標目前已形成具備完善的檢測檢驗標準(HY/T 092《海洋實時傳輸潛標系統(tǒng)》)的商業(yè)化產(chǎn)品,已應用到“印尼爪哇(Java)沿岸上升流的潛標觀測”“臺灣海峽及周邊海域海洋動力環(huán)境實時立體監(jiān)測系統(tǒng)”“南海深水區(qū)海洋動力環(huán)境立體監(jiān)測”和國家防災減災專項建設“602”專項。
大連海事大學、北京航空航天大學
本項目針對國家和區(qū)域溢油應急反應體系構建的緊迫需求,攻克了海上溢油遙感識別與監(jiān)測技術,成功解決了海上溢油識別與監(jiān)測的全方位覆蓋、全天候運行和快速反應三大關鍵難題。開展了航天遙感、航空遙感、航海雷達海上溢油監(jiān)測、識別與分析技術研究,開發(fā)出多源航天遙感溢油監(jiān)測系統(tǒng),研制了機載激光激發(fā)熒光、多光譜掃描儀和便攜式遠程紅外溢油探測傳感器,建立了多傳感器的航空遙感監(jiān)測系統(tǒng),研發(fā)了航海雷達溢油監(jiān)測軟硬件系統(tǒng),構建了航天遙感、航空遙感和船基遙感立體監(jiān)測系統(tǒng)。
多源航天遙感溢油監(jiān)測系統(tǒng)建立了波譜范圍在350~2500納米、厚度范圍在10~2000微米內(nèi)的8種主要運輸油品光譜庫,空間多尺度分辨率覆蓋0.5~1000米,時間分辨率達到0.5~1天,應急反應時間達到2~6小時。機載激光熒光傳感器能快速識別油種,準確率達100%。機載多光譜成像儀獲取油污面積和厚度信息。便攜式紅外成像設備監(jiān)測距離達6海里。航海雷達溢油監(jiān)測系統(tǒng)小目標探測距離可達7~8海里。已獲得6項發(fā)明專利和2項軟件著作權。在大連“7.16”新港溢油事故中發(fā)揮了關鍵作用,經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著。
國家海洋環(huán)境預報中心、國家衛(wèi)星海洋應用中心、國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心、國家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測中心、大連海事大學
本項目采用“油粒子”模型,通過改進模型中垂向運動模擬方法,考慮海流、海浪、浮力以及湍流對溢油的垂向分布作用,將溢油數(shù)值預報模型同三維海流預報系統(tǒng)、海面風場預報系統(tǒng)相銜接,實現(xiàn)了三維溢油漂移擴散運動的模擬,建立了渤海三維溢油應急預報系統(tǒng)和中國海二維海上溢油應急預報系統(tǒng),在我國創(chuàng)新實現(xiàn)了三維溢油漂移擴散數(shù)值預報的業(yè)務化應用。研制了便攜式機載海上溢油遙感監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)可在線識別溢油、在線計算污染面積、在線識別厚的油膜;建立了溢油遙感檢測系統(tǒng),自動生成溢油提取信息;建立了溢油快速預評估指標體系、生態(tài)敏感數(shù)據(jù)庫和溢油損害快速預評估模式,開發(fā)了海洋溢油污損預評估軟件。
目前該系統(tǒng)可對海洋平臺瞬時或連續(xù)溢油、海面航行油輪連續(xù)溢油、海底沉船連續(xù)溢油、海底輸油管道連續(xù)溢油、根據(jù)衛(wèi)星資料顯示油膜形狀和油膜位置等多種不同溢油源類型進行數(shù)值預報。本項目取得了1項發(fā)明專利,在國家海洋環(huán)境預報中心、國家衛(wèi)星海洋應用中心、中國海監(jiān)總隊等單位都已得到業(yè)務化應用。