1. 海洋工程設(shè)計(jì)手冊海洋結(jié)構(gòu)分析

海洋地理考察也太過于和一般的自然科學(xué)考察攪混在一起了,。海洋學(xué)似應(yīng)屬于一般的地球科學(xué),，跟氣象學(xué)一樣不太宜于列入地理學(xué),，因?yàn)榈乩韺W(xué)在海洋方面也必須運(yùn)用區(qū)域的觀點(diǎn),，即是說必須掌握海洋的差別性,。

海洋學(xué)不應(yīng)停留在單純地考察水本身,；因?yàn)槌懙匾酝?，海洋是地表另一種巨大的表現(xiàn)形式,，并且正如地志學(xué)的任務(wù)是在無機(jī)和有機(jī)自然界以及人類的一切現(xiàn)象的并存和共同作用之中理解各個(gè)地區(qū)一樣,，對海洋的地理考察也必須努力使之成為一種全面的考察,，把對水的考察和對位于它上面的大氣、對動(dòng)植物生活和人類生活表現(xiàn)的考察結(jié)合起來,。

除了為航行服務(wù)的航行手冊以外,，這個(gè)意義上的海洋地理學(xué)迄今還很少受到扶植。

它離開與地志學(xué)處于同等的地位還很遠(yuǎn)

2. 海洋工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析

流體是氣體和液體的總稱,。在人們的生活和生產(chǎn)活動(dòng)中隨時(shí)隨地都可遇到流體,。所以流體力學(xué)是與人類日常生活和生產(chǎn)事業(yè)密切相關(guān)的。 地球流體力學(xué)　　大氣和水是最常見的兩種流體,。大氣包圍著整個(gè)地球,，地球表面的百分之七十是水面。大氣運(yùn)動(dòng),、海水運(yùn)動(dòng)（包括波浪,、潮汐、中尺度渦旋,、環(huán)流等）乃至地球深處熔漿的流動(dòng)都是流體力學(xué)的研究內(nèi)容,，屬于地球流體力學(xué)范圍。 水動(dòng)力學(xué)

水在管道,、渠道,、江河中的運(yùn)動(dòng)從古至今都是研究的對象,。人們還利用水作功，如古老的水碓和近代高度發(fā)展的水輪機(jī),。船舶一直是人們的交通運(yùn)輸工具,，船舶在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所遇到的各種阻力，船舶穩(wěn)定性以及船體和推進(jìn)器在水中引起的空化現(xiàn)象,，一直是船舶水動(dòng)力學(xué)的研究課題,。這些研究有關(guān)水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分支學(xué)科稱為水動(dòng)力學(xué)。 氣動(dòng)力學(xué)

20世紀(jì)初世界上第一架飛機(jī)出現(xiàn)以來,，飛機(jī)和其他各種飛行器得到迅速發(fā)展,。20世紀(jì)50年代開始的航天飛行使人類的活動(dòng)范圍擴(kuò)展到其他星球和銀河系。航空航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展是同流體力學(xué)的分支學(xué)科——空氣動(dòng)力學(xué)和氣體動(dòng)力學(xué)的發(fā)展緊密相連的,。這些學(xué)科是流體力學(xué)中最活躍,、最富有成果的領(lǐng)域。 滲流力學(xué)

石油和天然氣的開采,，地下水的開發(fā)利用,，要求人們了解流體在多孔或縫隙介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)，這是流體力學(xué)分支之一滲流力學(xué)研究的主要對象,。滲流力學(xué)還涉及土壤鹽堿化的防治,，化工中的濃縮、分離和多孔過濾,，燃燒室的冷卻等技術(shù)問題,。 物理-化學(xué)流體動(dòng)力學(xué)

燃燒煤、石油,、天然氣等,，可以得到熱能來推動(dòng)機(jī)械或作其他用途。燃燒離不開氣體,。這是有化學(xué)反應(yīng)和熱能變化的流體力學(xué)問題,，是物理-化學(xué)流體動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容之一。爆炸是猛烈的瞬間能量變化和傳遞過程,，涉及氣體動(dòng)力學(xué),，從而形成了爆炸力學(xué)。 多相流體力學(xué)

沙漠遷移,、河流泥沙運(yùn)動(dòng),、管道中煤粉輸送、化工流態(tài)化床中氣體催化劑的運(yùn)動(dòng)等都涉及流體中帶有固體顆?；蛞后w中帶有氣泡等問題,。這類問題是多相流體力學(xué)研究的范圍。 等離子體動(dòng)力學(xué)和電磁流體力學(xué)

等離子體是自由電子,、帶等量正電荷的離子以及中性粒子的集合體,。等離子體在磁場作用下有特殊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,。研究等離子體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科稱為等離子體動(dòng)力學(xué)和電磁流體力學(xué)（見電流體動(dòng)力學(xué)，磁流體力學(xué)）,。它們在受控?zé)岷朔磻?yīng),、磁流體發(fā)電、宇宙氣體運(yùn)動(dòng)（見宇宙氣體動(dòng)力學(xué)）等方面有廣泛的應(yīng)用,。 環(huán)境流體力學(xué)

風(fēng)對建筑物,、橋梁、電纜等的作用使它們承受載荷和激發(fā)振動(dòng),；廢氣和廢水的排放造成環(huán)境污染,；河床沖刷遷移和海岸遭受侵蝕；研究這些流體本身的運(yùn)動(dòng)及其同人類,、動(dòng)植物間的相互作用的學(xué)科稱為環(huán)境流體力學(xué)（其中包括環(huán)境空氣動(dòng)力學(xué),、建筑空氣動(dòng)力學(xué)）,。這是一門涉及經(jīng)典流體力學(xué),、氣象學(xué)、海洋學(xué)和水力學(xué),、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)等的新興邊緣學(xué)科,。 生物流變學(xué)

生物流變學(xué)研究人體或其他動(dòng)植物中有關(guān)的流體力學(xué)問題,，例如血液在血管中的流動(dòng),，心、肺,、腎中的生理流體運(yùn)動(dòng)（見循環(huán)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué),、呼吸系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)）和植物中營養(yǎng)液的輸送（見植物體內(nèi)的流動(dòng)）。此外,，還研究鳥類在空中的飛翔（見鳥和昆蟲的飛行）,，動(dòng)物（如海豚）在水中的游動(dòng)，等等,。 因此,，流體力學(xué)既包含自然科學(xué)的基礎(chǔ)理論，又涉及工程技術(shù)科學(xué)方面的應(yīng)用,。以上主要是從研究對象的角度來說明流體力學(xué)的內(nèi)容和分支,。此外，如從流體作用力的角度,，則可分為流體靜力學(xué),、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)；從對不同“力學(xué)模型”的研究來分,，則有理想流體動(dòng)力學(xué),、粘性流體動(dòng)力學(xué),、不可壓縮流體動(dòng)力學(xué)、可壓縮流體動(dòng)力學(xué)和非牛頓流體力學(xué)等,。

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3. 海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)與制造

船舶與海洋工程是一級學(xué)科,，船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造是二級學(xué)科。

兩者是隸屬關(guān)系,，船舶與海洋工程學(xué)科包含了船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造,、船舶建造工藝等二級學(xué)科。按照目前的專業(yè)設(shè)置,，本科招生只有船舶與海洋工程專業(yè),，本科階段的第三年（即大三）時(shí)要選擇方向,，即在船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造,、船舶建造工藝等二級學(xué)科中選擇一個(gè)。本人是船舶與海洋工程專業(yè)本科在讀學(xué)生,，即將大三了，今年9月前后就要選擇專業(yè)方向,。

4. 海洋工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

船舶與海洋工程，既不屬于航海技術(shù),，也不屬于輪機(jī)工程,。而航海技術(shù)、輪機(jī)工程屬于交通運(yùn)輸類學(xué)科,。

（一）船舶與海洋工程與航海技術(shù),、輪機(jī)工程的專業(yè)歸類不同。在大學(xué)專業(yè)目錄中,，船舶與海洋工程是屬于海洋工程類學(xué)科,，而航海技術(shù),、輪機(jī)工程屬于交通運(yùn)輸類學(xué)科,。

（二）船舶與海洋工程與航海技術(shù)、輪機(jī)工程的專業(yè)雖有一定聯(lián)系,，即都與船舶相關(guān)，但各自側(cè)重不同,，導(dǎo)致三者的學(xué)科屬性有本質(zhì)差別,。船舶與海洋工程專業(yè)研究船舶輪機(jī)的工作原理、船舶的設(shè)計(jì)方法的學(xué)科,，輪機(jī)工程專業(yè)則側(cè)重于輪機(jī)操縱,，而航?？茖W(xué)技術(shù)側(cè)重于研究船舶如何在一條理想的航線上，從某一地點(diǎn)安全而經(jīng)濟(jì)地航行到另一地點(diǎn),。也就是說,，船舶與海洋工程專業(yè)有設(shè)計(jì)、制造的特征,，而航海技術(shù)和輪機(jī)工程是研究如何科學(xué)進(jìn)行航行和海洋運(yùn)輸?shù)摹?/p>

5. 海洋設(shè)計(jì)概念

也許大海給貝殼的定義是珍珠,，換言之，珍珠就是貝殼存在的意義之所在,，沒有珍珠的孕育，貝殼也就沒有這般的熠熠生輝,，這般的令人流連忘返,！

6. 海洋設(shè)計(jì)思路

潛艇雖然也在海洋中航行,但它的形狀卻和一般的船舶不同。它那鈍鈍的頭部,圓滾滾的身軀就像一個(gè)水滴,。你知道為什么潛艇要做成這個(gè)樣子嗎?潛艇與水面艦船最大的區(qū)別,在于它要經(jīng)常在水下航行,所以,在設(shè)計(jì)潛艇的時(shí)候,如何克服水的阻力,提高潛艇的航行速度,是設(shè)計(jì)人員首先要考慮的,。

在潛艇剛誕生的時(shí)候,外形也類似于水面上的艦船,但這種造型有一個(gè)很大的缺點(diǎn),就是潛艇在水下的航速最多只能達(dá)刻十幾節(jié)。

設(shè)計(jì)人員根據(jù)流線型阻力小的原理,把潛艇的外形改成了類似水滴的形狀現(xiàn)代水滴狀潛艇則充分顯示了它水下航行的優(yōu)勢,。

光滑的外形,較小的阻力,使它最高航速達(dá)到30節(jié)以上,能與高速水面艦艇達(dá)到同步航行作戰(zhàn)水平,。

因此,現(xiàn)代所有最先進(jìn)的高速潛艇,沒有不采用水滴狀外形的當(dāng)然,潛艇的形狀只是類似于水滴,實(shí)際要細(xì)長一些,。

7. 海洋工程構(gòu)筑物類型包括

以海洋水體為正常棲居環(huán)境的一切微生物,。但由于學(xué)科傳統(tǒng)及研究方法的不同,本文不介紹單細(xì)胞藻類,而只討論細(xì)菌、真菌及噬菌體等狹義微生物學(xué)的對象,。

海洋細(xì)菌是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié),。作為分解者它促進(jìn)了物質(zhì)循環(huán);在海洋沉積成巖及海底成油成氣過程中，都起了重要作用,。

還有一小部分化能自養(yǎng)菌則是深海生物群落中的生產(chǎn)者,。

海洋細(xì)菌可以污損水工構(gòu)筑物，在特定條件下其代謝產(chǎn)物如氨及硫化氫也可毒化養(yǎng)殖環(huán)境,，從而造成養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失,。

但海洋微生物的頡頏作用可以消滅陸源致病菌，它的巨大分解潛能幾乎可以凈化各種類型的污染,，它還可能提供新抗生素以及其他生物資源,，因而隨著研究技術(shù)的進(jìn)展，海洋微生物日益受到重視,?！咎匦浴?與陸地相比，海洋環(huán)境以高鹽,、高壓,、低溫和稀營養(yǎng)為特征,。

海洋微生物長期適應(yīng)復(fù)雜的海洋環(huán)境而生存，因而有其獨(dú)具的特性,。

嗜鹽性 海洋微生物最普遍的特點(diǎn),。真正的海洋微生物的生長必需海水。海水中富含各種無機(jī)鹽類和微量元素,。

鈉為海洋微生物生長與代謝所必需此外,鉀,、鎂、鈣,、磷,、硫或其他微量元素也是某些海洋微生物生長所必需的。

嗜冷性 大約90%海洋環(huán)境的溫度都在5℃以下,絕大多數(shù)海洋微生物的生長要求較低的溫度,，一般溫度超過37℃就停止生長或死亡,。

那些能在 0℃生長或其最適生長溫度低于20℃的微生物稱為嗜冷微生物。

嗜冷菌主要分布于極地,、深?；蚋呔暥鹊暮Ｓ蛑小Ｆ浼?xì)胞膜構(gòu)造具有適應(yīng)低溫的特點(diǎn),。那種嚴(yán)格依賴低溫才能生存的嗜冷菌對熱反應(yīng)極為敏感,，即使中溫就足以阻礙其生長與代謝。

嗜壓性 海洋中靜水壓力因水深而異,，水深每增加10米,靜水壓力遞增1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,。海洋最深處的靜水壓力可超過1000大氣壓。深海水域是一個(gè)廣闊的生態(tài)系統(tǒng),約56%以上的海洋環(huán)境處在100~1100大氣壓的壓力之中,，嗜壓性是深海微生物獨(dú)有的特性,。來源于淺海的微生物一般只能忍耐較低的壓力，而深海的嗜壓細(xì)菌則具有在高壓環(huán)境下生長的能力,，能在高壓環(huán)境中保持其酶系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。

研究嗜壓微生物的生理特性必需借助高壓培養(yǎng)器來維持特定的壓力。

那種嚴(yán)格依賴高壓而存活的深海嗜壓細(xì)菌,，由于研究手段的限制迄今尚難于獲得純培養(yǎng)菌株,。

根據(jù)自動(dòng)接種培養(yǎng)裝置在深海實(shí)地實(shí)驗(yàn)獲得的微生物生理活動(dòng)資料判斷，在深海底部微生物分解各種有機(jī)物質(zhì)的過程是相當(dāng)緩慢的,。

低營養(yǎng)性 海水中營養(yǎng)物質(zhì)比較稀薄,，部分海洋細(xì)菌要求在營養(yǎng)貧乏的培養(yǎng)基上生長。

在一般營養(yǎng)較豐富的培養(yǎng)基上,，有的細(xì)菌于第一次形成菌落后即迅速死亡,，有的則根本不能形成菌落。

這類海洋細(xì)菌在形成菌落過程中因其自身代謝產(chǎn)物積聚過甚而中毒致死。

這種現(xiàn)象說明常規(guī)的平板法并不是一種最理想的分離海洋微生物方法,。

趨化性與附著生長 海水中的營養(yǎng)物質(zhì)雖然稀薄,，但海洋環(huán)境中各種固體表面或不同性質(zhì)的界面上吸附積聚著較豐富的營養(yǎng)物。

絕大多數(shù)海洋細(xì)菌都具有運(yùn)動(dòng)能力,。其中某些細(xì)菌還具有沿著某種化合物濃度梯度移動(dòng)的能力,，這一特點(diǎn)稱為趨化性。

某些專門附著于海洋植物體表而生長的細(xì)菌稱為植物附生細(xì)菌,。海洋微生物附著在海洋中生物和非生物固體的表面,，形成薄膜，為其他生物的附著造成條件,，從而形成特定的附著生物區(qū)系,。

多形性 在顯微鏡下觀察細(xì)菌形態(tài)時(shí)，有時(shí)在同一株細(xì)菌純培養(yǎng)中可以同時(shí)觀察到多種形態(tài),如球形橢圓形,、大小長短不一的桿狀或各種不規(guī)則形態(tài)的細(xì)胞,。

這種多形現(xiàn)象在海洋革蘭氏陰性桿菌中表現(xiàn)尤為普遍。

這種特性看來是微生物長期適應(yīng)復(fù)雜海洋環(huán)境的產(chǎn)物,。

發(fā)光性 在海洋細(xì)菌中只有少數(shù)幾個(gè)屬表現(xiàn)發(fā)光特性,。

發(fā)光細(xì)菌通常可從海水或魚產(chǎn)品上分離到,。

細(xì)菌發(fā)光現(xiàn)象對理化因子反應(yīng)敏感,，因此有人試圖利用發(fā)光細(xì)菌為檢驗(yàn)水域污染狀況的指示菌?！痉植肌?海洋細(xì)菌分布廣,、數(shù)量多，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中起著特殊的作用,。海洋中細(xì)菌數(shù)量分布的規(guī)律是:近海區(qū)的細(xì)菌密度較大洋大,，內(nèi)灣與河口內(nèi)密度尤大;表層水和水底泥界面處細(xì)菌密度較深層水大，一般底泥中較海水中大;不同類型的底質(zhì)間細(xì)菌密度差異懸殊,，一般泥土中高于沙土。大洋海水中細(xì)菌密度較小,，每毫升海水中有時(shí)分離不出1個(gè)細(xì)菌菌落,因此必須采用薄膜過濾法:將一定體積的海水樣品用孔徑0.2微米的薄膜過濾,，使樣品中的細(xì)菌聚集在薄膜上，再采用直接顯微計(jì)數(shù)法或培養(yǎng)法計(jì)數(shù),。大洋海水中細(xì)菌密度一般為每40毫升幾個(gè)至幾十個(gè),。在海洋調(diào)查時(shí)常發(fā)現(xiàn)某一水層中細(xì)菌數(shù)量劇增，這種微區(qū)分布現(xiàn)象主要決定于海水中有機(jī)物質(zhì)的分布狀況,。一般在赤潮之后往往伴隨著細(xì)菌數(shù)量增長的高峰,。有人試圖利用微生物分布狀況來指示不同水團(tuán)或溫躍層界面處有機(jī)物質(zhì)積聚的特點(diǎn)，進(jìn)而分析水團(tuán)來源或轉(zhuǎn)移的規(guī)律。 海水中的細(xì)菌以革蘭氏陰性桿菌占優(yōu)勢,，常見的有假單胞菌屬等10余個(gè)屬,。相反，海底沉積土中則以革蘭氏陽性細(xì)菌偏多,。芽胞桿菌屬是大陸架沉積土中最常見的屬,。 海洋真菌多集中分布于近岸海域的各種基底上，按其棲住對象可分為寄生于動(dòng)植物,、附著生長于藻類和棲住于木質(zhì)或其他海洋基底上等類群,。某些真菌是熱帶紅樹林上的特殊菌群。某些藻類與菌類之間存在著密切的營養(yǎng)供需關(guān)系,，稱為藻菌半共生關(guān)系,。 大洋海水中酵母菌密度為每升 5~10個(gè)。近岸海水中可達(dá)每升幾百至幾千個(gè),。海洋酵母菌主要分布于新鮮或腐爛的海洋動(dòng)植物體上,，海洋中的酵母菌多數(shù)來源于陸地，只有少數(shù)種被認(rèn)為是海洋種,。海洋中酵母菌的數(shù)量分布僅次于海洋細(xì)菌,。 在海洋環(huán)境中的作用。海洋堪稱為世界上最龐大的恒化器,，能承受巨大的沖擊(如污染)而仍保持其生命力和生產(chǎn)力;微生物在其中是不可缺少的活躍因素,。自人類開發(fā)利用海洋以來，競爭性的捕撈和航?；顒?dòng),、大工業(yè)興起帶來的污染以及海洋養(yǎng)殖場的無限擴(kuò)大，使海洋生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡遭受嚴(yán)重破壞,。海洋微生物以其敏感的適應(yīng)能力和快速的繁殖速度在發(fā)生變化的新環(huán)境中迅速形成異常環(huán)境微生物區(qū)系,，積極參與氧化還原活動(dòng)，調(diào)整與促進(jìn)新動(dòng)態(tài)平衡的形成與發(fā)展,。從暫時(shí)或局部的效果來看,，其活動(dòng)結(jié)果可能是利與弊兼有，但從長遠(yuǎn)或全局的效果來看,，微生物的活動(dòng)始終是海洋生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過程中最積極的一環(huán),。 海洋中的微生物多數(shù)是分解者，但有一部分是生產(chǎn)者,，因而具有雙重的重要性,。實(shí)際上，微生物參與海洋物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化的全過程,。海洋中分解有機(jī)物質(zhì)的代表性菌群是:分解有機(jī)含氮化合物者有分解明膠,、魚蛋白,、蛋白胨、多肽,、氨基酸,、含硫蛋白質(zhì)以及尿素等的微生物;利用碳水化合物類者有主要利用各種糖類、淀粉,、纖維素,、瓊脂、褐藻酸,、幾丁質(zhì)以及木質(zhì)素等的微生物,。此外，還有降解烴類化合物以及利用芬香化合物如酚等的微生物,。海洋微生物分解有機(jī)物質(zhì)的終極產(chǎn)物如氨,、供主要?dú)浜拖抵校骋换蜃责B(yǎng)微生物,，,、浮游動(dòng)物以及底棲動(dòng)物等提供直接的營養(yǎng)源。這在食物鏈上有助于初級或高層次的生物生產(chǎn),。在深海底部,，硫細(xì)菌實(shí)際上負(fù)擔(dān)了全部初級生產(chǎn)。 在海洋動(dòng)植物體表或動(dòng)物消化道內(nèi)往往形成特異的微生物區(qū)系,，如弧菌等是海洋動(dòng)物消化道中常見的細(xì)菌,，分解幾丁質(zhì)的微生物往往是肉食性海洋動(dòng)物消化道中微生物區(qū)系的成員。真菌,、酵母和利用各種多糖類的細(xì)菌常是某些海藻體上的優(yōu)勢菌群,。微生物代謝的中間產(chǎn)物如抗生素、維生素,、氨基酸或毒素等是促進(jìn)或限制某些海洋生物生存與生長的因素,。某些浮游生物與微生物之間存在著相互依存的營養(yǎng)關(guān)系。如細(xì)菌為浮游植物提供維生素等營養(yǎng)物質(zhì),，浮游植物分泌乙醇酸等物質(zhì)作為某些細(xì)菌的能源與碳源,。 由于海洋微生物富變異性，故能參與降解各種海洋污染物或毒物,，這有助于海水的自凈化和保持海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn) 定,。