深海环境的特点范文
时间：2023-11-02 18:02:15
导语：如何才能写好一篇深海环境的特点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
一、研究背景
深海生物圈的生物资源十分丰富，被誉为是具有巨大发展潜力的生物资源宝地。随着对深海的研究进一步深入，深海技术得到相应提高，且被广泛运用到众多领域中，产生积极的作用。例如深海航行器的强大功能能够提高海洋搜救工作的效率。深海技术是一项科技顶尖技术，关乎到海洋科学以及海洋资源开发与利用的未来发展。然而深海技术大多是出于军事需要，通常与军事力量相挂钩，因此在做深入研究时，可供参考的文献或数据资料少之又少，但是为了科学改善海洋污染的现状、有效促进海洋资源的开发与利用以及切实维护国家海洋权益，各个国家都致力于投身到深海设备的研究与开发的行列中。部分发达国家早在上世纪六十年代以及意识到深海技术的重要性，开始了对材料的深海环境腐蚀实验研究，并利用到实际深海资源的开发中，近年来，印度和挪威等国家也重视深海的研究工作，取得一定成效，但反观我国的深海研究状况，起步晚，发展速度慢是生活研究难以取得跨越性突破的重要原因。
二、深海材料
海洋产业的价值随着社会的进步日益凸显，极大程度上拉动国家经济的发展，海洋开发正在不断开拓新的发展空间，深海材料必定能够为我国的经济发展注入新的活力，成为我国最具发展潜力的新兴战略型支柱产业。深海工程装备的建设立足于高性能深海工程材料，能够大力拉动海洋深海经济的发展，有效推动海洋产业化的进程。因此，在探讨深海资源开发时，必不可少的重要研究方向是研究深海材料的防腐问题。
1.高性能钢
除了具备普通钢材加工便利、承受能力强以及价格低廉等优点外，高性能钢在吸收能量、韧性、疲劳强度等方面都有相当出色的表现。谈及用途，高性能钢是建造海洋系泊链以及海底管道的必要材料，除此之外，还可以作为制造耐压壳体的材料。
2.合金材料
铜镍合、钛合金、镍合金等是运用在深海中主要的合金材料，它们都有很强的耐腐蚀性能。其中，钛合金材料由于其耐腐蚀性极佳，因此被广泛运用到工业制造当中，在海洋产业上也发挥着关键作用，深潜器和水下机器人的制造必不可缺的重要材料就是钛合金材料。
3.复合材料
复合材料由基质材料和增强材料组成。就其优点而言，复合材料一方面强度高、质量轻，另一方面其耐湿性和耐腐蚀性较为突出，所以深海工程建设中对于复合材料的需求量相当大。
三、深海环境中的腐蚀影响因素
深海环境与海面、浅海有很大的区别，深海环境非常不理想，各腐蚀影响因子的值会根据海洋深度的增加而发生改变，进而对深海设备的腐蚀产生影响。
1.溶氧量
海水中的溶氧量是造成深海设备腐蚀的重要因素。随着海洋深度的增加，深海环境愈加恶劣，难以为绿色植物的生长提供必要的条件，因此绿色植物很难存活于深海中，导致氧的溶解量随着海洋深度的增加而减少，在深海环境下溶解氧含量的变化极其容易引发腐蚀现象。
2.温度
温度是影响到材料的腐蚀行为的直接因素，还会对其他的腐蚀因素产生一定的影响。温度升高加快了腐蚀现象的速度；而海水中氧的溶解度随着海水温度的升高而降低，有利于形成保护性钙质水垢，有利于减缓碳钢的腐蚀速度。
3.盐度
深层海水盐度基本维持在三十五度，相对稳定，海水表友味冉档停则深层盐度会上升，使大洋盐度基本保持稳定。海水盐度与深度呈正相关，但变化不明显。
4.压力
腐蚀速率与静水压力呈正相关，换言之，腐蚀速率随着静水压力的增加的增大。在压力不同的情况下，金属或合金表面生成的腐蚀产物层的特性往往影响着深海材料的腐蚀情况。在较高压力下，一些金属的氧化物就较为容易转化成水溶性氯氧化物，就会产生腐蚀现象。与此同时，离子水合程度会减弱，造成形成腐蚀层的保护特性的变化。
5.流速
流速能够通过减少金属表面氧的扩散层厚度，令金属表面的溶解氧增多，氧的去极化作用与此增强。除此之外，海水不断流动能够冲刷掉金属的腐蚀产物，从而提高腐蚀反应的速度，增强腐蚀作用。一般来说，表层海水的流速比深层海水要快，受到流速的影响，海面设备的腐蚀程度往往比深海设备的腐蚀程度要严重。
四、展望
深海地域中富有的资源是不可估量的，由于社会的发展带来陆地上资源匮乏的问题，如今众多国家高度重视海洋资源的开发与利用，寻求海洋资源的合理开采，为此也开展了一系列的深入研究。海洋资源的研究、开发与利用是一个长期的探索过程，目前也取得了一定的成效，对于减轻能源枯竭的现象产生积极影响。资源仍然是深海研究的重中之重，深海领域的发展必须依托于先进的科学设备，尤其是专门运用于深海领域的探测与使用的材料。值得注意的是，如今深海材料腐蚀的研究尚未成熟，因此，需要广泛开拓研究思路，综合各方面的因素为降低深海环境下的材料腐蚀提供有效对策。
参考文献：
[1]Jiang H， Wang H. Research survey of global deepwater materials[J].Adv. Mater. Ind.， 2013.
[2]江洪，王徽.全球深海材料研究概况[J].新材料产业，2013.
篇2
关键词：海工平台；钢结构；焊接质量
前言
由于世界各国对能源的依赖度越来越高，因此海底蕴藏的丰富油、气资源已成为各国主要的开采目标，并逐渐向深海水域发展。海工平台是各种海上移动式或固定式油气钻采平台的总称，是海洋石油和天然气开采领域的关键重型钢结构，承载着海洋油、气资源开发所需的总质量达数百万吨的各种设备。随着开采水域的加深，海工平台承受的海洋环境更为恶劣，其钢结构日趋大型化和专业化，更加严格的焊接质量要求成为保证平台安全生产的关键因素。因此，对海工平台钢结构的焊接质量控制流程及方案进行研究，具有重大的现实意义。
1.海工平台用钢特点及焊接常见问题
1.1用钢特点
目前对海工平台用钢的要求是：为了减轻海工平台重量、降低成本，要求海工钢的强度更高；海工平台的大型化，要求增加海工钢的厚度；深海环境温度偏低，要求增加海工钢的低温冲击韧性；深海作业面临的更多物理、化学腐蚀，要求海工钢的耐海水腐蚀性更强。另外，深海海工平台钢结构的尺寸大、焊接部位多、用钢厚等特点，也导致焊接接头更易发生焊接缺陷，进而降低韧性，这就要求海工钢具有良好的可焊性，对焊接裂纹有较低的敏感性。
1.2焊接常见问题
焊接海工平台钢结构时常见的问题有：
1.2.1海工平台使用的大厚度高强钢在焊接时拘束应力比较大，而且焊接接头冷却速度快，易形成淬硬组织。另外，海工钢都经过TMCP处理，焊接后的接头处氢极易聚集，因此易产生焊接冷裂纹。
1.2.2海工平台钢结构的重要节点都是大厚度管件相交，角接头厚度方向拘束度大。因此，在节点焊接后，当厚度方向受力时，母材在近焊缝区域可能会产生层状撕裂，母材规格越厚，层状撕裂问题就越严重。
1.2.3海工平台钢结构焊接接头的工作环境恶劣，尤其是深海中的温度极低，焊接接头非常容易产生裂纹。因此，海工平台钢结构焊接接头的低温韧性问题非常重要，但焊接接头的焊缝无法通过轧制工艺提高其强度及低温韧性，而是通过合金元素的固溶强化来实现[2]，这就可能导致焊接接头的成分不均匀，尤其是熔合线附近。
1.2.4海工平台钢结构的焊接还可能存在咬边、气孔、夹杂、未填满弧坑以及未焊透等问题。
2.焊接质量控制流程及方案
2.1焊接设备检测及钢结构检验
2.1.1焊接设备检测
在开始焊接前，设备管理人员应对焊接所需焊接设备和器材进行检测，例如电焊机、焊条（剂）烘干保温设备、热处理设备、无损理化检测设备以及外观质量检验器材等运行是否正常，设备的计量仪器仪表是否已经校验合格。
2.1.2钢结构检验
在焊接之前，质量控制人员需要依据相关的API标准和AWS标准，仔细检验钢结构自身尺寸和定位尺寸是否符合施工图纸规定。例如卷管自身的厚度、长度、直径；吊点自身的厚度、长度、宽度；支管在主管上的分布位置；平台组合梁之间的距离等。
2.2焊接过程监控
2.2.1焊工资质与环境监控
在焊接的过程中，质量控制人员必须经常对施工现场进行巡查，检查焊工资质，没有通过本项目焊工考试的焊工，不能进行其钢结构的焊接工作；如果发现焊工有任何违规焊接操作，应立即制止。另外要严格监控施工环境，对空气温度、湿度以及风力进行严格控制，督促焊工保护好待使用的焊条和焊丝等焊材，做好保温、挡风、防潮和防污损等工作。
2.2.2焊前预热
为了预防海工钢结构产生冷裂纹和层状撕裂，必须在焊接开始前对被焊工件进行全部或局部预热，以减缓接头焊后冷却速度，避免焊缝中淬硬组织的产生，降低焊缝中的扩散氢含量[3]。因此，质量控制人员在焊前需依据WPS测量坡口预热温度，测温时应注意红外线测温枪的红点位置，要避免直接打在坡口上，应打在坡口附件75mm的范围内，从而保证焊接接头能够均匀加热至WPS规定温度。
2.2.3焊后保温处理
在焊接工作完成后，如果直接让焊接接头在空气中冷却，会因冷速过快产生冷裂纹和层状撕裂现象，同时也会造成焊接接头熔合区组织与性能的不均匀性。因此，焊接后必须及时对焊接接头进行后热保温处理，使其缓慢冷却，逸出扩散氢气[4]。质量控制人员应注意监督后热保温处理在焊接完成后立即进行，还要依据WPS规定监控保温的温度和时间。
2.3焊接质量检验
焊接完成以后，质量控制人员首先要进行外观的目视检测，对产品是否符合焊接规范、技术标准和工艺进行判断，要对焊缝表面成型、变形、焊接缝隙大小等方面进行重点检查。其次要对焊接处的焊瘤、焊接渣等清理情况进行检查，确保表面光滑。
3.结束语
综上所述，在海工平台钢结构焊接过程中，质量控制人员需要充分掌握海钢焊接中缺陷产生的主要原因，严格遵守相关标准以及业主规格书中的控制方法，在实际工作中密切监控预热温度、层间温度、电流与电压、热输入量以及后热保温处理等重点参数，采用从全局着眼的前期预控、中期监控、收工检验的质量控制流程和方案，对焊接全过程严格把关，就可防患于未然，从而保障海工平台钢结构的焊接质量。
参考文献：
[1]狄国标等.海洋平台用钢的生产现状及发展趋势[J].机械工程材料，2008.8，32（8）：1-3.
[2]邹家仁.海洋工程用钢的焊接技术现状及发展[J].江苏船舶，2011.6，28 （3）：35-44.
篇3
关键词：水下堆积体；探测技术；应用
中图分类号：B819文献标识码： A
一、利用无线电掩星探测
目前在探测中高层大气工作中，探测大气参数垂直剖面的手段主要有无线电探空气球和气象卫星、雷达等遥感技术，但它们都存在一定的缺陷。无线电探空气球是大气高精度的常规探测工具之一，因受经费和条件限制，站点间距大，且在海洋、沙漠、高山等地留下大片空白。卫星垂直探测遥感技术对大气参数的反演精度尚未完全达到实用要求，而且垂直分辨率低。雷达等其它地基遥感技术也存在空间间距大、探测参数单一，无法在海洋、沙漠等荒凉区域进行常规探测等缺陷。在国际上，掩星技术探测地球大气就是一个旨在克服以上困难的创新性课题。
GPS无线电掩星技术探测地球大气被认为是当前大气探测中最具有潜力的手段之一。它是20世纪80年代末发展起来的一门新兴学科，综合了天文学、大气科学、遥感技术、卫星动力学等各学科的研究成果，是近几年国际空间测量技术中最热门的研究方向之一。从GPS掩星反演的地球大气弯曲场、折射场、密度场和中性大气层的气压、温度、湿度剖面，以及电离层剖面是国防建设、大气科学、气象、地球灾害预报等应用部门的重要的数据。自从1995年4月3日美国发射GPS/MET计划的第一颗无线电掩星探测地球大气试验卫星MicroLabl以后，丹麦、阿根廷和德国等国分别成功发射了Orsted、SAC-C和CHAMP等卫星，美国和台湾联合制订了COSMIC计划，欧洲共同体制定了ACE计划。日本、澳大利亚等国均有相应的掩星观测计划。目前，我国也制定了自己的掩星观测用的小卫星计划。它们的主要研究课题之一就是利用GPS无线电掩星技术进行地球大气剖面反演。MicroLabl、Orsted ，SAC-C和CHAMP等卫星都已获得重要的观测结果。目前，我国台湾与美国计划联合发射的COSMIC卫星将为这一领域的研究提供更丰富的GPS掩星资料。由于掩星探测基本上在全球是均匀分布的，掩星资料是对传统气象探测手段的有力补充。
尽管这只是一项新的技术，但无线电掩星技术已在空间探测方面显示出了巨大的应用潜力。它提供全天候的全球观测，具有垂直分辨率高、准确、稳定性好和探测参量多等特点。许多先前的文章已将GPS掩星技术与其他众多探测手段进行了对比，发现由掩星技术所获得的大气数据参量与其他手段得到的数据相当一致。曾祯等利用瑞利和钠激光雷达对中层大气密度和温度廓线观测结果与掩星的比较，研究30 km以上的掩星资料，结果证实掩星反演得到的30~50 km高度范围的大气密度剖面是可靠的；从掩星观测得到的温度剖面与激光观测的基本上是一致的。
二、保障和促进海洋经济可持续发展需发展海洋探测技术与装备
（一）国家海洋大开发需要海洋装备支撑
从环渤海经济圈到长三角、珠三角、一匕部湾经济区、再到海西经济区，我国沿海地区基本土全部纳入了国家发展战略海岸带经济需要摆脱重化工的传统发展方式，提高海洋工程科技对海洋经济增长的贡献率同时，要建立全覆盖、立体化、高精度的海洋综合管控体系，完善海域管理的体制机制，加大海洋执法监察力度，整顿和规范海洋开发利用秩序，这都需要强大的海洋装备作支撑。
（二）拓展深海矿产资源
随着我国进入工业化快速发展阶段，矿产资源的消耗正以惊人速度增长我国己经成为世界上最大的矿产进口国，部分有色金属的对外依存度己超过50%，如图1所示深海大洋蕴藏着丰富的固体矿`产资源，包括海底多金属结核、富钻结壳、多金属硫化物、天然气水合物等，部分金属矿一产在海底储量是陆地上的数十倍，如图2所示，具有很好的商业开发前景随着陆地资源的日趋减少与科学技术的发展，合理勘探、开发海底矿产资源已成为未来世界经济、政治、军事竞争和实现人类深海采矿梦想的重要内容只。
（三）探测深海生物基因资源
在人类极少涉足的深海环境中蕴含有丰富的生态类群，是无可替代的生物基因资源库，是人类未来最大的天然药物和生物催化剂来源在陆地生物资源已被比较充分利用的今天，对深海生物及其基因资源的采集和研究将为生物制药、绿色化工、水污染处理、石油采收等生物工程技术的发展提供新的途径与生物材料当前，欧美发达国家拥有装备精良的深海生物调查设备，获得了大量调查资料，拟提高深海勘探的技术标准来限制其他国家采样制定代表国家利益、面向国家战略需求的深海生物及其基因资源探测与研究计划，提升我国在海洋权益中的话语权、拓展国家海洋战略发展空间迫在眉睫。
三、海洋探测技术与装备发展现状与趋势
（一）海洋传感器已完全市场化、产业化
伴随着海洋观测系统的发展，在深海环境和生态环境的长期连续观测需求下，美国、日本、加拿大和德国等国家已经研制出全海深绝对流速剖面仪及深海高精度海流计、多电极盐度传感器、快速响应温度传感器、湍流剪切传感器、多参数水质测量仪等，并已形成系列化产品同时，伴随着海洋观测平台技术的发展，与运动平台自动补偿的各类环境监测传感器也取得较大进展，目前已研制适应于自治潜水器，、遥控潜水器，、水下滑翔机和深海拖体等运动平台的温度、盐度、湍流、、营养盐、溶解氧等传感器。
（二）海洋通用技术朝着模块化、标准化、通用化方向发展
海洋通用技术作为水下探测装备的核心部件和关键技术，朝着模块化、标准化、通用化发展当前，在水密接插件方面，已经出现满足不同水深、电压、电流的电气、光纤水密接插件产品在水下导航与定位方面，IXsea公司推出了针对水面、水下3000m、水下6000m的用于水面舰船、潜艇等不同用途的多种型号水下导航产品在浮力材料方面，市场上己出现满足不同水深的、用于不同用途包括水下潜器、遥控潜器脐带缆、水下声学专用的浮力材料，在ROV作业工具方面，已出现了水下结构物清洗、切割打磨、岩石破碎、钻眼攻丝等专门作业工具水下高能量密度电池也实现了模块化，无需耐压密封舱就可以直接在水中使用。
结束语
21世纪是海洋的世纪海洋因拥有丰富的生物、矿产等资源成为经济发展的重要支点，是解决人口膨胀、资源短缺和环境恶化的重要出路海洋因巨大的水域面积和储水量成为影响全球气候、碳循环等的重要因素，是研究人类生存环境的重要对象海洋因其复杂性、独特性等特点成为人类探索未知世界的主要方向，是科学和技术创新的重要舞台海洋因其通透性和天然地理格局成为重要的国防屏障，受到世界各国的高度重视当今，开发海洋蓝色国土，拓展生存和发展空间，已上升为世界沿海各国的国家战略海洋工程与装备是进行海洋开发、控制、综合管理的基础，集中体现着国家海洋竞争力，同时海洋工程装备技术水平在一定程度上标志着国家综合国力和科技水平。
参考文献：
[1]万蓉. 我国暴雨研究中新型探测资料反演技术及其应用[J]. 气象科技进展，2014，02:24-35.
[2]杨若愚，涂建平，梁谦. 一种新型探测技术在空空导弹近炸引信领域的应用探究[J]. 航空兵器，2013，03:44-47+51.
[3]胡以华，舒嵘. 机载与星载激光探测技术及其应用[J]. 红外与激光工程，2008，S3:8-13.
篇4
胶原蛋白经酶降解后成为分子量较小的胶原蛋白肽。胶原蛋白肽的原料来源不同，其氨基酸组成的含量便不同，食用后对于人体皮肤、骨骼等的益处也有一定差异。疯牛病、口蹄疫等疾病的爆发导致人们对于牲畜胶原制品安全性有较大的疑虑，而鱼鳞中胶原蛋白寡肽与人皮肤胶原蛋白的结构相似，具有较好的兼容性，因而以鱼鳞为原料提取的胶原蛋白肽相对较好。
鱼胶原蛋白肽的品质可以根据原料来源、提取技术、口感、含量、分子量、羟脯氨酸含量（胶原蛋白特有的氨基酸）、纯度（灰分）、生产环境、造粒技术等多种因素来判断。
胶原蛋白肽是通过生物酶进行分解萃取而得的，每一个厂家用的酶和萃取技术不同，所以每家胶原蛋白的口感、纯度都有一定差异。羟脯氨酸是胶原蛋白特有的一种氨基酸。实验数据表明，羟脯氨酸与人体内的脯氨酸和甘氨酸结合，分别对皮肤和关节软骨细胞及骨骼的破骨细胞产生作用。因而，羟脯氨酸的含量高低便成为衡量胶原蛋白产品优劣的参考数值之一。
根据原料来源不同，鱼胶原蛋白肽又可分为鱼鳞、鱼皮和鱼皮鱼鳞混合三类，而鱼鳞又分为深海鱼鳞和淡水鱼鳞，鱼皮又分为深海鱼皮和淡水鱼皮。
深海鱼鳞：深海海域的水质更纯净，鱼种稀缺，所以原料价格较贵，提取的胶原蛋白肽口感清甜，溶于水中无色无味，且不含脂肪。
深海鱼皮：一般是用鳕鱼或三文鱼的鱼皮进行萃取，产量较高。鱼皮比鱼鳞的腥味更重一些，颜色微黄，且含有少量脂肪。鳕鱼鱼胶原蛋白中的羟脯氨酸含量较低。
淡水鱼鳞：一般为养殖的罗非鱼鱼鳞，产量较高，提取的胶原蛋白肽中的羟脯氨酸含量略低于深海鱼鳞，几乎无色无味，且不含脂肪。
篇5
联合国《21世纪议程》指出:“海洋是生命支持系统的基本组成部分,也是一种有助于实现可持续发展的宝贵财富”。海岸海洋仅占地球表面积的18%,其水体部分占全球海洋面积的8%,占整个海洋水体的0.5%,却拥有全球初级生产量的1/4,提供90%的世界渔获量,为60%的世界人口的栖息地,目前全世界人口超过160万的大城市中约有2/3分布于这一地区,海岸海洋与人类生存关系密切。
海岸海洋科学的兴盛与1994年正式生效的“联合国海洋法公约”密切相关,公约对沿海国的12海里领海、24海里毗连区、200海里专属经济区以及大陆架是沿海国陆地领土自然延伸原则等规定,使海洋权益及管辖范围发生巨大变化,推动了沿海国对“海洋领土”的关注,全球涉及海洋划界的有370处。基于与资源开发的需要,推动海岸与大陆架浅海逐渐成为海洋科学领域的新热点,因此海洋是由两个主要环境组成:即海岸海洋与深洋。
海岸海洋(Coastal Ocean)定义是1994年UNESCO政府间海洋委员会(IOC)在比利时列日大学召开的国际海岸海洋科技会议(1st COASTS of IOC)上正式提出,明确了海岸海洋的范围包括海岸带、大陆架、大陆坡与大陆隆,含整个海陆过渡带。会议正式出版的“The Sea”系列第十卷“Global Coastal Ocean”,成为国际海洋学界正式确定海岸海洋的里程碑。国际地理学家联合会(IGU)1996年发表“海洋地理”正式将全球海洋区分为Coastal Ocean(海岸海洋)与Deep Ocean(深海海洋)两部分。
20世纪初,经典文献将海岸定义为沿海滨分布的狭窄陆地;20世纪中期,海岸工程实践明确了现代海岸带是包括沿海陆地及水下岸坡的“两栖地带”:上界止于风暴潮、激浪作用于沿海陆地的上限,下界始于水深相当于1/3~1/2当地波长处;至90年代,形成包括海岸带、大陆架、大陆坡及大陆隆,涵盖整个海陆过渡带的海岸海洋(Coastal Ocean)。经历了20世纪两次科学认识上的飞跃,加深了对海岸海洋环境特点的认识与资源环境的利用,发展形成具有交叉学科特点的应用基础型新学科。
篇6
关键词：高技术社会经济发展
科学上的新发现及其在技术中的应用，都以人们预料不到的高速度展现出来。新技术不断突破，发明创造层出不穷。越是尖端技术，其革新的速度越快，更新换代也越加显著。新技术革命引起新的产业革命，促使世界产业迅速地朝着尖端技术化、知识密集化、高增殖价值化方向发生结构性的变化。领头的产业正在更替，以微电子、新材料和生物技术为轴心的新型产业群将成为肩负世界未来的战略产业。新技术革命不但提出了严峻的挑战，而且也提供了巨大的机会，对社会经济发展的方方面面起着重要的作用。
1.信息技术
1.1信息技术推动传统产业的技术升级
信息技术代表着当今先进生产力的发展方向，信息技术的广泛应用使信息的重要生产要素和战略资源的作用得以发挥，使人们能更高效地进行资源优化配置，从而推动传统产业不断升级，提高社会劳动生产率和社会运行效率。
1.2劳动力结构正出现巨变
随着信息资源的开发利用，人们的就业结构正从农业人口为主、工业人口为主向从事信息相关工作为主转变。以美国为例，1956年，美国的“白领”人数第一次超过“蓝领”，到1980年，美国就业比例为：农、林、渔业从业人数占总就业人数的3.38%，采矿业和建筑业占7.23%，制造业占22.09%，服务业占67.2%。这种趋势进一步发展，到1997年其农、林、渔业从业人数占总就业人数的2.63%，采矿业和建筑业占6.88%，制造业占16.08%，服务业扩大为73.34%。服务业中，除了极少部分传统服务业外，绝大多数是从事与信息处理、信息服务有关的职业。
1.3信息技术已引起传统教育方式发生着深刻变化
计算机仿真技术、多媒体技术、虚拟现实技术和远程教育技术以及信息载体的多样性，使学习者可以克服时空障碍，更加主动地安排自己的学习时间和速度。特别是借助于互联网的远程教育，将开辟出通达全球的知识传播通道，实现不同地区的学习者、传授者之间的互相对话和交流，促使人类知识水平的普遍提高。
2.生物技术
现代生物科学的迅速发展使人们得以运用生物学的方法以及现代工程科学所开拓的新技术和新工艺，对生物体进行不同层次的设计、控制、改造或模拟，构成了巨大的生产能力。例如，基因拼接和重组技术为创造生物新物种和新品系提供了最有希望的手段。通过发酵工程和生化工程技术可以实现生物产品大规模商品化生产。
生物技术还可用来进行各种生物材料和非生物材料的加工，以提供新材料和新元件。新产业革命的重要方向是发展低能、节能和脱能型新产业，并寻找新的能源，以摆脱当前能源限制，人们对此也将希望寄托在生物技术上。
此外，生物技术还帮助人们更好地了解生物、了解环境，从而消除了水和空气的污染、保护生态环境、提高医疗技术、防治疾病，提高了人民健康水平等。
3.新材料技术
新材料技术是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术，被称为“发明之母”和“产业粮食”。它能够满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求；也可利用材料具有的电、磁、声、光热等效应实现某种功能，如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。
新材料在国防建设上作用重大。例如，超纯硅、砷化镓研制成功，导致大规模和超大规模集成电路的诞生，使计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在的每秒百亿次以上；航空发动机材料的工作温度每提高100℃，推力可增大24％；隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射，使敌方探测系统难以发现等。
4.新能源技术
能源是人类生存和发展的重要物质条件，但煤炭、石油、天然气等不可再生能源持续增长的大量消耗，不仅使人类面临资源枯竭的压力，同时更感到了环境问题的严重威胁。新能源技术是研究如何有效地开发、生产、保存、传递能量并通过能量形式的转换来有效利用能量的技术，一般包括太阳能技术、风能技术、地热能技术、海洋能技术、生物能技术以及核能技术等。这些技术的发展大大提高了人类利用能源的范围，丰富的新能源清洁且能永久利用的特点，不但改善了人类赖以生存的环境，也是人类可持续发展的重要保障。
5.空间技术
空间技术是探索、开发和利用宇宙空间的技术，是一门快速的、大范围的、在宏观尺度上最能发挥作用的科学技术。例如，通信卫星可以大面积覆盖地面以至全球；气象卫星可以进行全球天气预报；侦察卫星可以及时监视广大地区的军事活动等，导航卫星系统交通运输、气象、石油、海洋、森林、通信、公安、国防等部门提供高效的导航定位服务。
6.海洋技术
海洋与全球变化、海洋环境与生态的研究是人类维持自身的生存与发展，拓展生存空间，充分利用地球上这块最后的资源丰富的宝地的最为切实可行的途径。
6.1解决淡水危机
淡水资源奇缺的中东地区，数十年前就把海水淡化作为获取淡水资源的有效途径。美国正在积极建造海水淡化厂，以满足人们目前与将来对淡水的需求。全世界共有近8000座海水淡化厂，每天生产的淡水超过60亿m3。最近，俄罗斯海洋学家探测查明，世界各大洋底部也拥有极为丰富的淡水资源，其蕴藏量约占海水总量的20％。这为人类解决淡水危机展示了光明的前景。
6.2为人类的深海探测研究提供可能
深海是指深度超过6000米的海域。世界上深度超过6000米的海沟有30多处，其中的20多处位于太平洋洋底，马里亚纳海沟的深度达11000米，是迄今为止发现的最深的海域。深海探测，对于深海生态的研究和利用、深海矿物的开采以及深海地质结构的研究，均具有非常重要的意义。
篇7
半潜式平台作为一种目前深海作业常见的平台类型出现于20世纪60年代初,从出现以来其在海洋石油勘探开发中一直得到了广泛应用。其优点是:适用工作水深广,最新型的深水半潜式平台的工作水深已超过3000米，钻井深度超过12000米;同时能适应恶劣海况，抗风浪能力强,大部分半潜式平台能够抵御百年一遇的恶劣海况条件;其甲板面积大，同时由于其排水量较大所以装载量大。随着国内外油气开发向深水和超深水海域拓展，对半潜式平台的制造提出了更高的要求，由于其作业环境的特殊性对于材料、操作、动力的要求非常苛刻，对于制造过程中的焊接、精度控制等技术也是要求极高，尤其其动力定位推进装置和系泊结构由于有操作的要求必须做到非常精确。半潜式平台通常由上部甲板、立柱、浮箱，以及立柱之间或者浮箱之间的横撑构件所组成。同时平台还通过锚链、立管与海底相连。,半潜式平台经过几代的演变，外形趋向规则简单。下浮箱提主要供拖航和作业时所需的浮力，目前主要的形式有双下浮箱和环形下浮箱两种形式，浮箱内设置舱室，可装载压载水、燃油、淡水、系泊等设备。立柱连接浮箱和上部甲板。作业时,浮箱和部分立柱沉入水下，大大减小了水线面面积及波浪作用在平台上的载荷，其较大的水线面惯性矩提供了平台作业时所需的稳性。考虑到破舱稳性和经济性,立柱的数量一般为4至8个，立柱内设舱室，可装压载水和工作设备。立柱截面一般做成圆形或矩形,目前在建的半潜式平台主要采用方形截面,这样制造起来相对简单，同时能增大舱容。上层建筑主要是存放设备、同时提供人员居住场所，主要的钻井器材和材料都堆放在甲板上，甲板中间开有月池，方便平台钻井采油。上部甲板有框架型和箱型两种形式。框架型甲板由承载甲板及其余甲板组成，箱型甲板则包括具有双层底的下甲板结构、一层或多层中间甲板和一层主甲板。
2立柱式平台的发展
20世纪80年代以来，立柱式平台被开始应用于开发深海油气资源的各项工程中，承担了勘测、钻探、采油等一系列工作，它的出现被很多海洋工程企业视为未来海洋平台发展的方向。立柱式平台属于漂浮式平台的类型，应用于海洋石油开发的时间已经超过30年了，但在早期，其一直是作为辅助系统，例如浮标、海上科研站、海上通信中转站以及海上装卸和储藏中心等结构物来使用。1987年，EdwardE.Horton设计了一种专用于深海钻探和采油工作的Spar平台，被公认为现代立柱式平台的鼻祖。1996年，Oryx能源公司委托J.RayMcDermott公司在美国墨西哥湾水深588m的Neptune油田成功建造安装了世界上第一座立柱式生产平台，标志着立柱式平台开始正式应用于海上油气生产领域，在接下来的十几年时间里，立柱式平台得到了广泛的应用，其平台形式也得到了不断的改进，由第一代ClassicSpar平台，发展为第二代TrussSpar，以及第三代CellSpar平台。虽然不同形式的立柱式平台各有特点，但总的来说，现代立柱式平台的主体结构均为垂直于水面的柱体，主体为封闭式结构，用来提供平台所需的浮力，平台的底部需要进行压载，使平台的重心低于浮心，从而保证平台的稳性，对风浪的抵抗能力比较强。在操作过程中，平台的各向运动均能够通过压载得到很好的控制，因此此类型平台的作业范围比较广，作业水深范围也比较广，比较适合深海采油作业，一般来说，立柱式平台自身并无动力，需要通过拖轮进行拖曳移动。
3未来的发展方向
海洋工程结构物作为目前人类获取海洋石油的主要方式将来必将有更加快速的发展，其主要的发展方向主要集中在深海，由于深海的石油储量非常巨大，加上其他海洋资源的开发，未来浮式钻井平台将会大规模的使用，如目前的半潜式平台、张力腿平台、立柱式平台都会在以后的海洋石油开采中得到广泛的应用。
4结语
篇8
在需要保护的舷窗上覆盖一层二氧化锡SnO2薄膜，作为透明的电极来使用。将这一透明的电极以一定的电势极化，便可以通过将海水中所含的氯离子氧化，产生爪维尔水，或称次氯酸水(HCIO)。法国国家科学研究中心的研究小组优化了二氧化锡薄膜的组成成份(通过高温喷雾热解形成镀层)，以取得很好的导电性能和数月的使用寿命。该装置还包括一个反电极和一个参考电极。法国海洋应用研究所将这一原理应用于深海探测摄像机的舷窗，三个电极便设在舷窗的正面。到目前为止，在各种不同地点进行的试验表明，这种阳极保护装置可以使舷窗的透明性保持3到5个月。
这种装置对环境的影响非常小，所以也就倍受关注。这种工艺在防止污染的过程中，只在需要保护的舷窗上产生少量的次氯酸水。
另外，这种技术也通过与法国国家科学研究中心和巴黎第六大学共同创办的维尔弗朗施(villefranche)海洋学研究试验室合作，正应用于ANTARES研究项目当中。ANTARES研究项目是探测和研究地中海的特高能中微子的一个项目。研究人员正在测试这种方法对设在地中海2600米深处拍摄浮游植物的高分辨率摄像机舷窗的清洁作用。
采用这种技术时，对有源保护设施所需要的能源如何管理，是非常重要的一点。研究人员对各种不同长短的极化周期(从十分钟到几个小时)成功地进行了试验。
篇9
小猪鱿鱼
这是一只可爱的小猪?还是一只可爱的兔子?都不是，它其实是栖息在数千米深海之下的一种奇特的鱿鱼。
2006年7月中旬，在英国南开普敦市召开的第11届国际深海生物研讨会上，科学家们首次披露了这种新发现的可爱鱿鱼。由于这种鱿鱼在水中总喜欢“倒立着”游泳，看上去便极其“卡通”――活像一头小猪，或者一只兔子。
会“走路”的章鱼
你能用脚来伪装自己，同时悄悄溜掉吗?深海章鱼就可以――它能用六条腿来伪装自己，同时用剩下的两条在海床上行走，安然无恙地逃离危险或者轻轻松松地捕获到猎物。这是人类首次发现，章鱼竟然还拥有这样的“杰出”本领。
美国加州大学伯克利分校Christine Huffard教授领导的研究小组发现，有两种深海章鱼会伪装自己：一种生活在澳大利亚的深海，一种生活在印度尼西亚深海。
澳大利亚深海中的章鱼会扬起它的6条手臂，而臂上众多的肉质突刺使它看上去俨然像一株“海藻”。但这株海藻可是会移动的哦，别忘了它还有两条手臂，可以用来“走路”。这也了人们此前的认识――两足动物需要坚硬的骨骼以及和骨骼连在一起的发达肌肉才能行走。这种小巧的深海章鱼，仅凭它的两条柔韧的手臂就能在海底行走自如――它能以每秒14厘米的速度步行，远比它用8只爪子游动的速度快得多。
另一种印度尼西亚深海章鱼的伪装策略则大相径庭。它喜欢在行走的时候，用六条手臂把自己紧紧包裹起来，呈一个球状，看起来俨然像一个随波逐流的椰子壳。
“这种伪装非常管用，很容易让其他动物对它们视而不见，或者放松警惕。”Huffard教授说，“目前我还没有听说别的动物也拥有类似的本领。这再一次表明，我们对这些深海动物的了解，可谓少之又少。”
“护卵”乌贼
科学家们在深海海域还发现了一种随身携带着孵卵囊的乌贼。这是人类知道的第一种会“护卵”的乌贼。 通常，乌贼繁殖后代只是简单地把卵产在海床上，然后便弃之不顾，任其自生自灭。而美国罗德岛大学的生物学家Brad Seibel教授却发现，这种乌贼有着护卵的习惯。起初，Seibel教授和同事们从深海中捕捞到了这种乌贼，同时还得到了它们破碎的卵囊。于是他们猜测，这种乌贼可能会“孵蛋”。通过和其他科研机构的合作，他们通过搭载在潜水机器人上的数码照相机，终于拍摄到了这种乌贼将卵囊抱在怀里的情形。
经过观测，Seibel教授发现，每个雌性乌贼携带的卵的数目大约为400-600个，它们栖息的海水深度最浅为1500米，最深处达2500米。护卵时，它们用两只触须紧紧抓住卵囊，另外6只则不停地挥动，将海水不断鼓进卵囊内，以便给小乌贼们增加供氧量。
以前，人们都认为，乌贼在产完卵后是不可能带上卵的，因为产完卵后它们会变得非常虚弱，很多乌贼甚至在产后很快就死去。但是这种护卵乌贼却与众不同。
至于这种乌贼护卵的原因，Seibel教授认为这也许和来自浅海的天敌有关。“因为相对浅海生物而言，这些深海柄息者是静止不动的，这使得它们很容易成为从浅海潜到深海中觅食的鲸和海豹的攻击目标。而将后代护在身边，无疑将使它们的成长更加安全。”Seibel教授解释说。
“逃难”的海百合
到上世纪。科学家们一直都认为有茎的海百合不能像其他无茎的海百合纲动物如海羊齿那样到处移动。但科学家们现在通过深海录像发现，通过根部固定在深海海床上生长的海百合，在遇到捕食者时也能够爬离原来的位置，避开灭顶之灾。
海百合的顶部长有一圈羽毛状的触手，下面连着一条50厘米长的茎，看上去就像一朵生长在海底花园里的百合花。但海百合并不是植物，而是一种生活在海底的棘皮动物，与海星、海参、海胆是近亲。最新的录像显示，它还有着一套先进的躲避危险的办法。录像是在大巴哈马岛附近430米深的海底拍摄到的。画面中首次显示出，一只海百合正在用自己的触手在海床上缓慢的爬行，后面还拖着一条受损的茎。
这段录像是由美国密歇根大学的Tomasz Baulmiller教授从10年前拍摄的胶片文档中发现的。现在，从Baulmiller教授拍摄的其他胶片和照片上可以看出，海百合会将自己身边的海水搅浑，以避开潜伏身后海床上的海胆的注意。众所周知，这些海胆会将海百合的“花盘”(触手)蚕食掉。
Baulmiller教授说：“这和蜥蝎断尾的策略如出一辙。海百合只是将茎部的末端留了下来。海胆的注意力会被这一小段所吸引，而海百合则可以借此机会爬离猎手。”Baulmiller教授又补充说，“海百合的爬行速度惊人，最高能达到每秒3到4厘米――比此前认为的速度要快上百倍。要是和海胆赛跑的话，海百合很可能会赢。”
深海“花穗”
这是一种栖息在北冰洋深海之下的管水母目动物，和水母有一定的血缘关系。它能利用生物电在漆黑的深海中发出橘黄色的冷光。中间橘黄色的绳索上吊串着的一个个钟形物，这其实是一个一个独立的“胃”；而位于绳索底端的橘黄色“火焰”，则是管水母的捕喷触须。每个独立的胃都会利用捕食触须自行觅食――触须看不出有什么大动作，就已经给不幸游过的小鱼小虾以致命一“蛰”，然后将其直接送进某个相连的胃里。
在强劲的海流中，用一条绳索串起一个个小铃铛，宛如一束“花穗”的管水母，要想自由地定位、游动似乎是件十分困难的事情。但是它在这方面却有着突出的天赋――绳索上的每个铃铛都会有韵律、有秩序地作波浪状起伏，因此无论海流的强度和方向怎样，管水母们在深海都能进退自如、游刃有余。
这种奇特的动物也是在第11届国际深海生物研讨会上首次被披露的。
深海珊瑚
不只是热带浅海中有珊瑚，从挪威到新西兰，在最深达6000米的深海海底都有珊瑚礁。深海珊瑚分布很广，世界上几乎所有海域都有，但令人悲伤的是，拖网捕捞已经损害了部分珊瑚群。
有位科学家在爱尔兰海域1000米以下的深海中拍摄到几只模样奇特、张牙舞爪的龙虾在一株美丽的珊瑚上弹跳，旁边几棵海葵优雅地时卷时舒。以前，深海珊瑚的状况往往要好于浅水珊瑚，这是因为如果没有专门的潜水设备的帮助，人们很难接近它们。但随着渔业向深海领域的入侵，尤其是拖网的使用，已经使深海珊瑚的生存开始受到破坏。
科学家们表示，和浅海珊瑚一样，深海珊瑚群为深海鱼群提供了生活环境，对于维持海洋生态平衡起着极其重要的作用。深海珊瑚的保护应该引起人们的重视。
“大红袍”水母
这种水母是在美国加利福尼亚海岸的深海水域中发现的，直径达到一米。由于周身通红，科学家们给它起了个昵称――“大红袍”。发现它的美国和日本科学家认为，这种奇怪的动物，足以独立成为一个新亚种。
除了巨大的体形和独特的颜色之外，这种水母还拥有一个更突出的特点――完全没有触须。我们知道，不管何种水母，一般都拥有成千上万根带毒的触须，但是，“大红袍”却没有，它只有四到七条肉质的手臂，并利用它来猎取食物。
“大红袍”生活在650米到1500米的深海里，科学家用深海数码摄像机拍摄下了它的身影。尽管1993年科学家们就第一次发现了它，但直到现在科学家们才确信，它的确是一个新的物种，并将它正式分类。科学家跟踪调查这种神秘动物已经长达10余年，但是他们仍认为在“大红袍”身上还存在着许多未解之谜。它以什么为食?它的天敌是谁?它怎样进行繁殖?虽然科学家已找到了它的栖息地，但对于它在生态系统中所扮演的角色，我们还知之甚少。
篇10
关键词：井下采矿技术；发展趋势；填充技术；矿产资源；煤矿开采 文献标识码：A
中图分类号：TD823 文章编号：1009-2374（2015）11-0158-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.11.078
从某种意义上来说，我国可谓是一个煤炭资源强国，全国多处储存着丰富的煤炭资源，被看成是社会发展的基础资源。而关于煤矿资源的开采，早在古代就已经开展，并于长期实践中形成了众多采矿技术。然而，因井下采矿本身就有着极为复杂的作业环境，大大加大了采矿的难度，基于此，目前我国虽已形成了一些比较完善的开采技术与工艺，但仍需在实际开采情况的基础上，不断对其技术进行革新完善，以确保井下作业的安全与有效。
1 井下采矿技术的特点
因井下采矿需面临特殊作业环境，故不同作业中均有着各自所特有的开采技术。比如，长壁开采技术，虽然属于一种适用性比较广泛的技术类型，且有着较好的安全性，但其却无法应用于金属矿层开采作业，而更多地应用于煤炭资源开采中，效率更高，因金属矿同煤炭矿层相比，其厚度、存储量与分布的深度均有所不同，故可以说，该项技术其实也有着专项性的特征。
同时，井下开采作业在安全性方面也有着极高的要求，故实际开采中需投入大量的人力、财力与物力，以确保人员的安全。比如在进入矿井之前，采矿人员必须做好充足准备，并配套好相关防护设备，而后在正式作业之前，还需由相关人员进井对其各项施工设施进行检查，以此来确保开采的有序进行，最大限度避免安全事故的发生。此外，同露天开采相比较，井下开采，其所涉及的因素更多，也更复杂，安全系数也更低，故为获得有力的安全保障与高额经济效益，必须对其开采技术进行不断革新与完善，通过技术的不断创新与人才的积极引进，来从整体上为企业占据有利市场地位奠定坚实的基础。
2 井下采矿技术的应用与发展趋势
2.1 井下填充技术
在井下开采作业中，先后出现并应用了“干式填充技术、分级尾砂胶结技术与砂石水泥胶结技术”等，然而伴随时代的进步与发展，上述这些开采技术俨然已经无法迎合当前，乃至今后井下开采作业的发展规模与需求，基于此，众多先进开采技术陆续出现，并被广泛应用于实际开采作业中。比如“泵压输送充填采矿技术、膏体泵送充填技术”等充填井下采矿技术的出现与发展，就使得充填采矿法日渐成为今后采矿作业中最为多见且技术比较成熟的一种采矿技术。
从1970年英国研发出“高水固结重填井下采矿技术”以来，该技术就被广泛应用于世界各角落，其研究者们纷纷对其展开更深入的研究，并取得了一定成果，然而，在该技术的价格与所用材料性能两方面仍存在着一些争议，从而为该技术的进一步普及发展造成一定影响。但是，现如今，紧随时代脚步，传统填充技术俨然已经朝着走向了高浓度与高尾砂，以此来最大限度减少胶结材料的投入使用，而这些，无论是在改善井下作业环境方面，还是在降低生产的成本方面，都发挥着极大的作用，特别是实现了对环境破坏与污染的最低化，并引领着填充技术朝着更加大型化与机械化的方向发展。同时，就胶结填充技术而言，其已从分级砂尾式填充方式发展成为了高浓度与全砂尾式且无需脱水与浓缩的填充开采技术，而就回采技术而言，也已经从提高分层高度转变成了大孔落矿，并且实现了矿场在结构参数上的优化设计，基本实现了机械化开采，甚至是在一些比较大型的矿场中，更是对填充系统实施了升级处理，使之同现代化的计算机技术有机结合在一起，进而逐步实现由半自动动化朝着全自动化的进一步转变发展。
2.2 深部开采技术
众所周知，随着人们对矿产资源需求的日益增加与开采力度的加大，资源储量必将越来越少，而这时，深部开采技术的发展与应用，在满足人们对矿产资源日益增长的需求上，还需为企业带来更多经济效益，进而推动我国矿产行业的进一步发展与转型。然而，现阶段，我国在深部开采技术方面，仍处在发展初期，加之该技术本身所具备的不确定性、复杂性与特殊性，更是使得实际开采过程中极易出现这样或那些的问题。比如，在深井开采作业中，极易受到矿震或是地压的强大冲击，严重时甚至会出现爆炸等安全事故。面对如此形势，在今后矿井开采发展中，必须加大对深部开采技术的大力重视与革新研究，以此来推动我国矿产行业的进一步发展，最终实现矿产企业的整体升级。
2.3 深海采矿技术
就深海采矿技术而言，其多在深海金属矿开采中被广泛应用，即将大量金属资源自海底深部提取并运往海面，并实现对船舶动力的有效定位与各环境的动态监控，故该技术的应用核心就是形成一套满足海底开采作业的智能化采矿设备与技术，以实现采矿作业的高效安全发展。现如今，深海采矿技术的发展与应用，为我国金属矿业的发展奠定了有力的基础，但是，在实际应用中，该技术仍存在一些缺陷，需要技术人员进一步更新突破。
3 井下采矿事业的发展趋势
3.1 设备大型化
就井下采矿的设备而言，为迎合当前我国采矿行业中井下作业规模化的发展需求，今后采矿设备必将朝着更加大型化的方向发展。比如，目前在作业穿孔爆破中使用的设备，应该以逐步提升其工作效率为其发展目标，而钻进机械设施应以逐步实现规模化为其发展目标等，因为只有这样，才能在各设备的综合利用基础上迎合今后井下采矿作业对设备在自动化与高效化等方面的要求。
3.2 技术智能化
在采矿技术方面，伴随现阶段智能化技术的逐步发展，必须逐渐强化井下定位技术与自动化技术以及信息通讯技术与其的有机结合，从而通过实现调度优化技术、卫星定位技术与数据通讯技术同采矿调度系统间的有机联合，来更好地推动井下采矿作业朝着无人化方向发展。
3.3 工艺绿色化
紧随低碳化与绿色化采矿工作的发展与应用，今后我国井下采矿作业必将朝着更加高效、绿色与环保的方向发展，进而从整体上提升采矿技术水平，优化采矿工艺程序。比如，在今后的井下采矿作业中，在综合应用煤炭地下气化与煤瓦斯共采等技术的基础上，最大限度减少采矿作业的贫化率水平，从整体上确保采矿作业的安全有效性。
4 结语
总而言之，井下开采作业，属于一项极具系统性与复杂性的工程类型，在追求高产高效益的同时，还要求相关企业能够具体结合开采区域地质结构与矿区的条件，来灵活选用相应的开采技术，同时秉着技术、效益与成本与设计优化配置的原则，引领开采技术朝着更加机械化、自动化与安全化的方向发展。
参考文献
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