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香港潮位非一致性长期频率分析

海洋湖沼通报(中英文) 2025年

作者：华云飞陶山山中国海洋大学工程学院

在变化环境下，潮位观测资料的一致性遭到破坏，传统的水文频率分析方法不再适用。本文选用香港地区石壁站1998-2020年潮位实测数据，采用分布参数时变的GAMLSS模型对潮位序列进行非一致性频率分析；基于最优的非一致性模型，利用期望... 详细信息

在变化环境下，潮位观测资料的一致性遭到破坏，传统的水文频率分析方法不再适用。本文选用香港地区石壁站1998-2020年潮位实测数据，采用分布参数时变的GAMLSS模型对潮位序列进行非一致性频率分析；基于最优的非一致性模型，利用期望超过次数、设计年限水平、等可靠度和设计年限平均值法推求相应的潮位设计值。结果表明基于非一致性条件推求的潮位设计值可以为变化环境下海岸及海洋工程的设计与建设提供相应的参考。

关键词：非一致性频率分析 GAMLSS 设计潮位香港

基于改进瞪羚优化算法的UWSN三维定位算法

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控制与决策 2025年第1期40卷 80-86页

作者：付雷王骥广东海洋大学电子与信息工程学院广东省智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心

为解决三维空间中的水下无线传感器网络(underwater wireless sensor networks, UWSN)传统DV-Hop算法定位误差大的问题,提出一种基于改进瞪羚优化算法(improved gazelle optimization algorithm, IGOA)的UWSN三维定位算法(IGOADV-Hop).首先,通过双通信半径修正节点跳数,对锚节点间的距离误差进行加权修正;然后,在瞪羚优化算法引入Logistic映射初始化种群,增加种群多样性;接着,在开发阶段引入位置更新动态权重系数,提升节点位置计算的全局寻优能力;最后,使用IGOA替代最小二乘法进行节点三维坐标计算,并在网络中加入移动节点和水下噪声构建动态UWSN.仿真实验结果表明,与传统DV-Hop算法和其他群智能优化算法相比,所提出算法定位精度更高.

关键词：水下无线传感器网络三维定位移动节点 DV-Hop算法瞪羚优化算法 Logistic映射动态权重系数

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渤海海冰漂移及其动力影响因子数值模拟研究

中国海洋大学学报（自然科学版） 2025年第1期55卷 39-50页

作者：卫婷婷拾兵中国海洋大学工程学院山东青岛266100

渤海作为中国重要的海上枢纽,每年冬季均会发生不同程度水位的海冰灾害,严重威胁区域经济健康发展。为研究渤海海域海冰的生长消融与动态分布过程,本文综合考虑潮流、风场、气温等影响因素,建立渤海海冰三维数学模型,对比分析潮流和风... 详细信息

渤海作为中国重要的海上枢纽,每年冬季均会发生不同程度水位的海冰灾害,严重威胁区域经济健康发展。为研究渤海海域海冰的生长消融与动态分布过程,本文综合考虑潮流、风场、气温等影响因素,建立渤海海冰三维数学模型,对比分析潮流和风场协同作用,不考虑海冰运动,仅风场作用以及仅潮流作用工况下渤海海冰的运动过程。模拟结果表明:潮流的不对称性会造成海冰漂移,仅潮流作用下的海冰漂移具有明显周期性;渤海三个海湾海冰面积在1月25日—3月3日、1月12日—2月20日与1月16日—2月13日呈现明显周期性变化,对应周期为16、17和18 d;三个海湾仅有风作用时与潮流和风协同作用时的海冰面积变化趋势一致;风对海冰分布有重要影响,海冰所受主要风会对其造成同向输送;渤海海域冬季盛行偏北风,促进渤海海冰从近岸向海漂移,当风向一定时,风速变化引起不同厚度海冰的面积变化及质心位置改变;随着风速增大的加剧,东北风向对辽东湾海冰漂移影响最大,西北风向对渤海湾与莱州湾海冰漂移影响最大。本研究丰富了对渤海海冰演变机理与运动过程的科学认知,可为区域灾害防范与应对提供科技支撑。

关键词：渤海海冰风场潮流数值模拟

基于周期性穿孔悬臂梁的压电俘能器数值仿真研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2025年第1期55卷 158-165页

作者：崔新风徐思朋黄孝清牟恺宁中国海洋大学工程学院山东青岛266003

针对海洋监测等小型传感器无法长期稳定供电问题,压电俘能器提供了一种新的解决方案。本文提出了一种基于周期性穿孔梁的压电俘能器,它可以有效地将清洁能源(如波浪能)中的振动能转化为电能。本文首先建立了压电能量俘获结构的机电频响... 详细信息

针对海洋监测等小型传感器无法长期稳定供电问题,压电俘能器提供了一种新的解决方案。本文提出了一种基于周期性穿孔梁的压电俘能器,它可以有效地将清洁能源(如波浪能)中的振动能转化为电能。本文首先建立了压电能量俘获结构的机电频响函数模型;然后在理论分析基础上,对与穿孔基底层相关的参数进行了敏感度分析;最后采用有限元方法进行了数值仿真研究。研究结果表明,基底层的厚度和填充率同峰值电压的相关度最为显著,而穿孔数与峰值电压的相关度最不显著。基底层厚度减小、填充率减小和穿孔数增多都有助于降低谐振频率,并提高峰值电压输出。仿真结果表明,与传统无孔结构相比,穿孔结构的谐振频率最大降低了22.63%,而峰值电压最大提高了61.54%。

关键词：海洋传感器自供电压电俘能器周期性穿孔悬臂梁参数敏感度谐振频率峰值电压

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基于深度学习的海洋潮流涨落电磁识别方法

海洋湖沼通报(中英文) 2025年

作者：刘兰军强嘉晨陈家林黎明吴坤宇中国海洋大学工程学院山东省海洋智能装备技术工程研究中心

潮汐是海水的一种周期性运动，铅直方向表现为潮位升降，水平方向表现为潮流涨落。潮汐产生的电磁场信号具有明显的周期性和较宽的频带，能够体现潮流涨落运动特征。海洋水下目标电磁探测需要同步观测海洋潮流信息，使用海流计等仪器观... 详细信息

潮汐是海水的一种周期性运动，铅直方向表现为潮位升降，水平方向表现为潮流涨落。潮汐产生的电磁场信号具有明显的周期性和较宽的频带，能够体现潮流涨落运动特征。海洋水下目标电磁探测需要同步观测海洋潮流信息，使用海流计等仪器观测方法存在局部观测、同步困难等问题，数值模拟、正演、反演方法需要建立准确的潮流电磁场模型。为此，本文利用海洋电磁观测数据中同时携带的潮流涨落运动产生的电磁场信息，提出了一种基于时频分析和卷积神经网络的海洋潮流涨落电磁识别方法（Ocean Tidal Fluctuation Electromagnetic Identification Method based on Time Frequency Analysis and Convolutional Neural Network， OTFEMI/TFA&CNN）。采用基于快速傅里叶变换和平滑平均周期图法的时频分析法将一维电磁时间序列信号转换成二维电磁时频图像，结合海洋潮流涨落信息获得海洋潮流涨落电磁时频图像数据集；设计了基于卷积神经网络的深度学习网络进行电磁时频图像特征提取和分类识别，深度学习网络采用112×448输入尺寸，采用5折交叉验证方法对深度学习网络进行训练评估。基于南黄海实测数据进行测试验证，测试结果表明所提出的TCFEMI/TFA&CNN方法对海洋潮流涨落具有良好的识别能力。

关键词：海洋电磁时频分析深度学习海洋潮流涨落识别卷积神经网络

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隔板和溶气环对油水分离效果影响的数值模拟

环境工程学报 2025年

作者：张成玺尹凝霞李兴振程光玮周炳华王英广东海洋大学机械工程学院中海油能源发展装备技术有限公司湛江分公司

海上油田多数平台采出液依靠现有设备进行处理很难达标排放，急需高效的水处理设备。立式旋流气浮罐的内部结构是提高含油污水处理效率的核心，为了筛选出油水分离效果较好的内部结构，采用数值模拟方法，针对罐体内部有无隔板、隔板的... 详细信息

海上油田多数平台采出液依靠现有设备进行处理很难达标排放，急需高效的水处理设备。立式旋流气浮罐的内部结构是提高含油污水处理效率的核心，为了筛选出油水分离效果较好的内部结构，采用数值模拟方法，针对罐体内部有无隔板、隔板的不同孔径、孔间距和孔的排列方式等影响因素，构建了4种不同的结构参数模型，探究其对罐体流场以及油水分离效果的影响。仿真结果表明：工况4中隔板孔的排列方式为圆形的油水分离效果最好，它比工况1中溶气环释放溶气水-带隔板情况下的底部出口（水出口）油相质量浓度减少约15.7 mg·L-1。由于气浮区即使存在微弱的旋流也会对分离效果产生较为明显的影响，而隔板有助于维持气浮区流场的稳定，因此隔板的设置与优化是提高油水分离效果的主要原因。内筒内旋式、带隔板和增加溶气环对实现含油污水高效分离起到积极作用，为立式旋流气浮罐体内部结构的优化设计提供参考。

关键词：立式旋流气浮油水分离效果数值模拟含油污水处理

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黄海北部大浪发生的随机点过程模型研究

海洋湖沼通报(中英文) 2025年

作者：郝甫奇类淑河董胜中国海洋大学数学科学学院中国海洋大学工程学院

利用随机点过程方法对30a（1988—2017年）黄海北部有效波高在2.5 m～4.0 m的大浪过程进行统计分析，得出黄海北部11月到翌年4月冷空气气旋浪和寒潮浪的统计规律，并对该时段内大浪过程的发生次数做了参数估计，利用复合极值分布计算了... 详细信息

利用随机点过程方法对30a（1988—2017年）黄海北部有效波高在2.5 m～4.0 m的大浪过程进行统计分析，得出黄海北部11月到翌年4月冷空气气旋浪和寒潮浪的统计规律，并对该时段内大浪过程的发生次数做了参数估计，利用复合极值分布计算了该时段内100a一遇和50a一遇波高重现值。结果表明，黄海北部11月到翌年4月的有效波高在2.5 ～4.0 m的大浪过程为齐次泊松过程，100a一遇极值波高约8.0 m，研究结果可以为黄海北部地区海浪灾害的研究和海上建筑物的工程设计提供参考。

关键词：黄海大浪过程随机点过程 BDS检验重现值

2017—2019年莱州湾陆源污染物入海通量研究

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海洋湖沼通报(中英文) 2025年

作者：王鑫胡泓隋修国缪丰锴王秀海中国海洋大学环境科学与工程学院

为了解莱州湾水质污染状况，实现陆源污染物总量控制、入海河流污染全面治理，保护莱州湾水环境，对入莱州湾的9条主要河流、河口海岸带及直排海口3类污染源的4种典型污染物2017—2019年的入海通量进行了估算。研究结果表明，化学需氧量... 详细信息

为了解莱州湾水质污染状况，实现陆源污染物总量控制、入海河流污染全面治理，保护莱州湾水环境，对入莱州湾的9条主要河流、河口海岸带及直排海口3类污染源的4种典型污染物2017—2019年的入海通量进行了估算。研究结果表明，化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）和石油类的年平均入海通量分别为32.64×104t/a、11.45×104t/a、2 140 t/a和442.1 t/a；河流是莱州湾陆源污染物的最主要来源，以2018年为例，4种污染物入海通量占比均超过90%；莱州湾污染物的最大河流输入源为黄河，其次小清河污染物入海通量占比最高，其4种污染物入海通量占剩余8条河流污染物总通量的34.3%、50.8%、47.7%和38.9%；降水量是影响陆源污染物入海通量的关键因素，TN则是目前莱州湾的首要陆源污染物。

关键词：莱州湾陆源污染入海通量总氮总磷

基于16S rRNA技术与代谢组学探究枳椇果梗多糖对酒精暴露小鼠肠损伤的改善作用

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食品科学 2025年第3期46卷 110-118页

作者：张玉超朱思洁刘良禹王建云张佳欣苏泽雄陈江燕刘旭东茅台学院酿酒工程系贵州仁怀564507 茅台学院食品科学与工程系贵州仁怀564507 中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛266071

为探究枳椇果梗多糖(Hovenia dulcis fruit pedicel polysaccharides,HDPs)对酒精暴露小鼠肠道损伤的改善作用,采用16S rRNA高通量测序技术和代谢组学分析方法,研究HDPs对酒精暴露小鼠肠道微生物群和代谢谱的影响。同时,通过酶联免疫吸... 详细信息

为探究枳椇果梗多糖(Hovenia dulcis fruit pedicel polysaccharides,HDPs)对酒精暴露小鼠肠道损伤的改善作用,采用16S rRNA高通量测序技术和代谢组学分析方法,研究HDPs对酒精暴露小鼠肠道微生物群和代谢谱的影响。同时,通过酶联免疫吸附试验、免疫组化、实时定量聚合酶链式反应和Western blot等方法,检测肠道炎症因子、紧密连接蛋白、胆汁酸代谢相关基因和蛋白的表达变化。研究结果表明,HDPs能显著降低酒精诱导的肠道促炎因子白细胞介素-4、干扰素-γ和肿瘤坏死因子α的水平,减少内毒素脂多糖和脂多糖结合蛋白的水平,提高α-淀粉酶活力,上调紧密连接蛋白Claudin-1从而改善肠道屏障功能。16S rRNA测序结果显示,与灌胃114μL/20 g mb酒精的小鼠相比,HDPs能增加小鼠肠道菌群中乳杆菌属(Lactobacillus)的相对丰度,改善酒精暴露所致肠道微生物群多样性和结构紊乱。代谢组学分析发现,HDPs能够调节胆汁酸代谢,降低酒精暴露小鼠肠道中胆汁酸(特别是牛磺胆酸、鹅脱氧胆酸)的水平。此外,HDPs还能抑制酒精暴露小鼠肠道中顶端钠依赖性胆酸转运体mRNA和蛋白水平的表达,减少胆汁酸的重吸收,从而减轻酒精对肠道的负面影响。综上,HDPs可通过调节肠道菌群和胆汁酸代谢,改善肠道屏障功能,对酒精性肠损伤具有潜在的改善作用,本研究结果可为HDPs在功能性食品中应用提供新的视角和理论依据。

关键词：枳椇果梗多糖酒精性肠损伤肠道菌群胆汁酸代谢改善作用

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