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漂流瓶靠什么力量在大海中游蕩?它的“航線”是漫無(wú)方向還是存在規(guī)律?
英國(guó)郵船“總是遲到”之謎
1737年,后來(lái)成為大科學(xué)家的本杰明?富蘭克林移民僑居地,擔(dān)任費(fèi)城副郵務(wù)長(zhǎng),1753年與人合任北美郵政總,1776年任美國(guó)郵政總長(zhǎng)。
一天,一群波士頓的商人向富蘭克林提出了抗議。他們責(zé)問(wèn):“為什么英國(guó)郵船通過(guò)大西洋要比美國(guó)郵船多用兩個(gè)星期?不是同在一個(gè)大西洋里航行嗎?”
富蘭克林也發(fā)現(xiàn),即使英國(guó)郵船重量較輕,航行速度較快,也比美國(guó)貨船到達(dá)的時(shí)間晚十幾天。他對(duì)此大惑不解。偶然的機(jī)會(huì),富蘭克林與他的表兄摩西?福爾格談及航運(yùn)一事。福爾格是捕鯨船船長(zhǎng),他說(shuō):“美國(guó)船是沿著墨西哥灣海流順流向東航行的,但返回航行卻避開(kāi)原航道,不逆流行駛;而英國(guó)船則不然?!备惶m克林明白了,同時(shí)對(duì)英國(guó)船長(zhǎng)充滿了抱怨:英國(guó)船駛向美國(guó)時(shí),為何不避開(kāi)墨西哥灣海流,卻要逆流航行?
實(shí)際上,英國(guó)的船長(zhǎng)完全不知道墨西哥灣海流。郵船如果逆海流而行,就算是順風(fēng),海流的逆勢(shì)力量仍然大于風(fēng)力:但如果順著海流行船,就好比汽車行駛在高速公路上。這就說(shuō)明了英國(guó)郵船為什么會(huì)花上那么長(zhǎng)的時(shí)間才把郵件送到美國(guó)。
富蘭克林安排把大量的漂流瓶拋進(jìn)墨西哥灣,并在瓶中留有信息反饋條:請(qǐng)發(fā)現(xiàn)此瓶者來(lái)信告知發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)和時(shí)間。一段時(shí)間后,根據(jù)許多反饋信息,富蘭克林仔細(xì)審核了墨西哥灣海流的流程,繪制了一份海流圖,并將復(fù)制件寄給了英國(guó)普利茅斯的航??偩?。他希望英國(guó)船長(zhǎng)能使用這份海圖,有效利用或避開(kāi)海流。然而,英國(guó)當(dāng)時(shí)正在向全世界出售他們的海圖,對(duì)富蘭克林寄來(lái)的海圖不屑一顧。他們覺(jué)得:一位美國(guó)的郵政局長(zhǎng)會(huì)比“大英老航?!备煜ずA?但歷史證明,富蘭克林利用漂流瓶發(fā)現(xiàn)的海流并繪制的墨西哥灣流海圖,時(shí)至今日亦無(wú)須更改。
洋流向前,指引方向
帶領(lǐng)漂流瓶和船只航行的“潛在力量”,它的真面目究竟是怎樣的?全世界廣闊的大海上還有哪些地方存在這樣強(qiáng)大的力量?
人人都知道,海水是運(yùn)動(dòng)的。大海溫柔時(shí)是層層細(xì)浪,洶涌時(shí)卻巨浪滔天。海水運(yùn)動(dòng),形式多樣,不僅有波浪,還有潮汐和洋流,其中規(guī)模最大的要數(shù)洋流。洋流又叫海流,是海洋表層的海水常年穩(wěn)定地沿著一定的方向作大規(guī)模的流動(dòng)。如同陸地上的河流,常年沿著固定的路線流動(dòng),給兩岸帶來(lái)水源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
地球上的大氣運(yùn)動(dòng)是海水運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿ΑNL(fēng)吹拂,風(fēng)吹水動(dòng)。因?yàn)榈厍蛏戏植加泻脦讉€(gè)盛行風(fēng)帶,風(fēng)向總體不變,于是海水的流向就和風(fēng)向大體一致了。我們稱這類洋流叫風(fēng)海流。
如果兩個(gè)海域的海水密度不同,而引起海水的流動(dòng),就叫密度流。
關(guān)鍵詞:高中;地理;創(chuàng)新思維;能力提高
信息化時(shí)代下,創(chuàng)新和實(shí)踐能力是一個(gè)企業(yè)、一個(gè)民族乃至一個(gè)國(guó)家的不竭動(dòng)力。在高中地理教學(xué)中,對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)是除基本地理知識(shí)之外的一個(gè)重要研究課題。創(chuàng)新教育相對(duì)于素質(zhì)教育來(lái)說(shuō),有著更高層次的要求和目標(biāo),最終都是為了學(xué)生的全面、健康發(fā)展。
一、教學(xué)方法的改進(jìn)
新時(shí)代的影響下,除了教師需要改進(jìn)教學(xué)觀念、樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí)之外,還要將這些落實(shí)到教學(xué)活動(dòng)中。
作為一個(gè)啟蒙者,教師要將自己看成是與學(xué)生同樣地位的求
知者,不斷地探索高中地理教學(xué)的新方法和新模式。在將學(xué)生需要掌握的地理知識(shí)作為課堂重點(diǎn)之外,還要注重學(xué)生的興趣和創(chuàng)新
意識(shí)的激發(fā)。學(xué)校硬件設(shè)施的進(jìn)步,給教師的教學(xué)起到了一定的促進(jìn)作用,多媒體等先進(jìn)手段的利用,對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大有幫助。在課前,教師要進(jìn)行重要的課件設(shè)計(jì),巧設(shè)疑問(wèn),通過(guò)問(wèn)題的引導(dǎo),給學(xué)生的思想插上翅膀,有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。地圖的有效利用可以加深學(xué)生的理解,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。
二、鼓勵(lì)學(xué)生自主實(shí)踐、閱讀
有效的海量閱讀能夠?qū)⒔處煹闹鲗?dǎo)、學(xué)生的主體作用發(fā)揮得
淋漓盡致。學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng),需建立在主體意識(shí)和能力的基礎(chǔ)之上,之后再在自主實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性的形成和發(fā)展。課內(nèi)外的有效閱讀,能夠幫助學(xué)生獲取更多的知識(shí),幫助學(xué)生較早、較快地形成自主學(xué)習(xí)能力。但是,學(xué)生的行為習(xí)慣、意識(shí)養(yǎng)成都需要
教師予以合理的、適時(shí)的引導(dǎo),幫助學(xué)生在自主實(shí)踐中提高自身的創(chuàng)新能力和意識(shí)。學(xué)生學(xué)習(xí)的目的最終是為了運(yùn)用,實(shí)踐中能夠有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此,教師可以組織一些社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)社會(huì),拓寬學(xué)生視野,加深學(xué)生體驗(yàn),增強(qiáng)地理學(xué)科的趣味性。如,在教學(xué)《大規(guī)模的海水運(yùn)動(dòng)》中,教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)拋給學(xué)生一個(gè)問(wèn)題:教師取出盛著水的玻璃器皿,水面上放一塊塑料泡沫,代表表層一定區(qū)域內(nèi)的水體,問(wèn):怎樣可以讓這一區(qū)域內(nèi)的水體運(yùn)動(dòng)。學(xué)生的答案各不相同,有的說(shuō)吹氣,有的說(shuō)把水槽一端的水輕輕舀掉……在給予學(xué)生充分的肯定之后,隨機(jī)選取學(xué)生用大家說(shuō)的方法嘗試一下,并進(jìn)行觀察。教師順理成章地開(kāi)展《大規(guī)模海水運(yùn)動(dòng)》的教學(xué)。
三、注重學(xué)生遷移能力的培養(yǎng)
在教學(xué)中,要幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到利用他人的說(shuō)法或者意見(jiàn),能夠有效地幫助自己改正錯(cuò)誤或者缺點(diǎn),為完善或者改正提供借鑒,這樣一來(lái),同樣是促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新思維發(fā)展。這其實(shí)就是我們常說(shuō)的“舉一反三”“觸類旁通”,能夠有效幫助學(xué)生提高知識(shí)的遷移能力,調(diào)動(dòng)學(xué)生思維,有效提高創(chuàng)新思維能力。在教學(xué)過(guò)程中,可以講一些有關(guān)聯(lián)的知識(shí)內(nèi)容匯總,再將其中的不同之處予以區(qū)分,辯證地加深學(xué)生的知識(shí)記憶,以此類推,學(xué)生能夠就一類事物進(jìn)行推
理,對(duì)其他相關(guān)事物予以解答。通過(guò)不同的角度、不一樣的思維定式去思考問(wèn)題,使學(xué)生的思維變得更加靈活。由此可見(jiàn),知識(shí)的遷移也就是一次創(chuàng)新的過(guò)程,是提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力的有效方法。
創(chuàng)新意識(shí)是促進(jìn)一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族不斷發(fā)展的動(dòng)力,對(duì)國(guó)家和民族來(lái)講有著至關(guān)重要的意義。教師――作為未來(lái)國(guó)家建設(shè)者,要充分發(fā)揮我們每一位學(xué)生的創(chuàng)新潛力,激發(fā)學(xué)生最大的創(chuàng)造力。不斷探索新的教學(xué)方法和教學(xué)模式,給予學(xué)生正確的引導(dǎo),增強(qiáng)他們創(chuàng)新的勇氣和信心。
參考文獻(xiàn):
[1]楊建軍.初中地理課程教學(xué)淺析[J].青春歲月,2011(18).
關(guān)鍵詞:地理教學(xué);課堂質(zhì)量;媒介;新課改;主體性
新理念下的地理教學(xué),要讓學(xué)生真正地學(xué)好它,要求教師置身于整體的地理教學(xué)情境中,從更寬廣的社會(huì)、倫理及教育層面激發(fā)自我意識(shí)的覺(jué)醒。一方面需要不斷地改進(jìn)教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的地理思維能力和動(dòng)手實(shí)踐能力,創(chuàng)造良好的地理教學(xué)氛圍,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的積極性和主動(dòng)性。另一方面需要不斷向?qū)W生強(qiáng)調(diào)地理學(xué)科重要性的教育,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣,讓學(xué)生在輕松的氛圍中掌握住每節(jié)課的知識(shí)。
1 以課堂質(zhì)量為中心抓好課堂教學(xué)
組織好課堂教學(xué),注意信息反饋,關(guān)注全體學(xué)生,調(diào)動(dòng)學(xué)生的有意注意,使其保持相對(duì)穩(wěn)定性。同時(shí),使學(xué)生產(chǎn)生愉悅的心境,激發(fā)他們的情感,盡量使課堂語(yǔ)言簡(jiǎn)潔明,克服重復(fù)的毛病,創(chuàng)造良好的課堂氣氛,課堂提問(wèn)面向全體學(xué)生,注意引發(fā)學(xué)生學(xué)地理的興趣,課堂上講練結(jié)合。如果發(fā)現(xiàn)部分同學(xué)疲憊了,講個(gè)笑話,或者跟某個(gè)學(xué)生開(kāi)個(gè)玩笑,寧可耽誤一定的少許時(shí)間,我們也要喚醒學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
地理學(xué)科與其他學(xué)科相比,最突出的特征是大量運(yùn)用各種地圖、圖表、照片、圖片來(lái)表達(dá)地理事物的空間結(jié)構(gòu)聯(lián)系和空間的概念及其發(fā)展變化過(guò)程。進(jìn)行教學(xué)時(shí)我們要特別強(qiáng)調(diào)熟練解讀各種類型的圖,并能在圖上填繪重要地理事物的位置或分布區(qū),我經(jīng)常運(yùn)用圖互變、文圖互變、圖表互變法轉(zhuǎn)換思考問(wèn)題的角度,推導(dǎo)地理規(guī)律和原理;通過(guò)各種讀圖、填圖、繪圖、分析示意圖題型訓(xùn)練提高應(yīng)變能力和地理綜合思維能力。在平時(shí)的地理教學(xué)中,重視學(xué)生的圖文轉(zhuǎn)換、文圖轉(zhuǎn)換能力的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手畫(huà)圖的能力,在練習(xí)和考試講評(píng)中,引導(dǎo)學(xué)生從平時(shí)開(kāi)始重視答題規(guī)范,從平時(shí)開(kāi)始訓(xùn)練合理規(guī)范答題,用地理語(yǔ)言表述答案。
依據(jù)建構(gòu)主義理論,學(xué)生是學(xué)習(xí)的中心,是信息加工的主體、知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者,教師是學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)意義的幫助者、促進(jìn)者、引導(dǎo)者。貫徹以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),學(xué)生自學(xué)為主線的“三主”原則,重視學(xué)生的參與性、探究性,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生體驗(yàn)成功的快樂(lè)。因此在進(jìn)行講課的過(guò)程中我采用自主討論法、多媒體教學(xué)等多種教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合進(jìn)行授課。例如:
①以傳統(tǒng)教學(xué)法與多媒體教學(xué)法等教學(xué)手段相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生分析繪制出簡(jiǎn)圖解釋地理現(xiàn)象的成因來(lái)突破重點(diǎn)。②采用自主討論法、圖表導(dǎo)學(xué)法,進(jìn)行分組活動(dòng),通過(guò)討論完成并突破本節(jié)課的難點(diǎn)。
2 教師的提問(wèn)要結(jié)合一定的媒介來(lái)進(jìn)行
學(xué)生經(jīng)過(guò)高中階段兩個(gè)學(xué)年的地理學(xué)習(xí),基本掌握了高中地理和世界地理概述的基本內(nèi)容,初步掌握了一些學(xué)習(xí)地理的基本方法,具備了一定的識(shí)圖、讀圖能力和分析地理現(xiàn)象、地理事物的能力,對(duì)高中地理知識(shí)已經(jīng)有了初步的全面了解,掌握了高中地理的基礎(chǔ)知識(shí),具有簡(jiǎn)單的地理思維能力這為現(xiàn)階段的地理學(xué)習(xí)與復(fù)習(xí)打下了一定的基礎(chǔ)。但學(xué)生的初中地理基礎(chǔ)知識(shí)嚴(yán)重缺乏,讀圖識(shí)圖的基本方法欠缺。他們?cè)诘乩砜臻g概念方面、讀圖能力方面都有一定的局限性,這就要多針對(duì)問(wèn)題多加訓(xùn)練,把這部分知識(shí)掌握好。
例如在進(jìn)行“海水運(yùn)動(dòng)”這一課的教學(xué)時(shí),教師出示錢塘江大潮的圖片,提問(wèn)為什么錢塘江大潮出現(xiàn)在8月18日?從畫(huà)面可以看出潮汐對(duì)海岸工程帶來(lái)巨大影響,我們稱之為潮災(zāi)。以上介紹了這些潮汐的成因,就是為了了解潮汐的規(guī)律,并運(yùn)用規(guī)律,以預(yù)防潮汐對(duì)航海與海 岸工程建設(shè)帶來(lái)不利影響。除了波浪、潮汐等常見(jiàn)的海水運(yùn)動(dòng)方式外,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)海水還常年比較穩(wěn)定地向一定方向做大規(guī)模流動(dòng),這就是洋流。洋流流動(dòng)的方向相對(duì)穩(wěn)定,流量也相當(dāng)大,但越往深處流速越小,因此洋流主要表現(xiàn)為表層海水運(yùn)動(dòng)。海水這樣常年穩(wěn)定的大規(guī)模運(yùn)動(dòng)的最主要的動(dòng)力是什么?教師可以在黑板上板書(shū):是大氣運(yùn)動(dòng)和近地面風(fēng)帶。復(fù)氣環(huán)流模式圖,并板圖。假如圖中區(qū)域正是某一大洋,在近地面風(fēng)帶(信風(fēng)帶和西風(fēng)帶)的吹拂下海水的運(yùn)動(dòng)即是風(fēng)海流,用紅色粉筆在大氣環(huán)流模式圖上畫(huà)出南北赤道暖流、北半球西風(fēng)漂流,用藍(lán)粉筆畫(huà)出南半球西風(fēng)漂流(紅線表示暖流,藍(lán)線表示寒流)。這樣可以有效的培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)自行推理地理現(xiàn)象之間的因果聯(lián)系,培養(yǎng)地理思維能力。
3 適應(yīng)新課改,提高學(xué)生的課堂主體性地位
新教材加強(qiáng)了對(duì)地理事物和現(xiàn)象的分析過(guò)程,突出地理技能和地理方法的訓(xùn)練,有意識(shí)地為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件。強(qiáng)調(diào)開(kāi)展多種地理活動(dòng),激發(fā)學(xué)生對(duì)地理學(xué)科的濃厚興趣。使學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的過(guò)程成為探究問(wèn)題的過(guò)程,獲取技能和方法的過(guò)程,情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)的過(guò)程。教學(xué)過(guò)程中倡導(dǎo)師生互動(dòng),倡導(dǎo)學(xué)生積極參與,樂(lè)于探究,勤于動(dòng)手,有利于提高課堂教學(xué)效果。
因此,我們要在轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)模式、改變教學(xué)方法與手段等方面大膽革新。新課程注重“師生互動(dòng)”、“充分發(fā)揮學(xué)生主體作用”等教學(xué)原則,為此,在教學(xué)過(guò)程中我們力爭(zhēng)改變過(guò)去“一言堂”的局面,變學(xué)生被動(dòng)的接受為主動(dòng)的合作、探究式學(xué)習(xí),努力做到轉(zhuǎn)變自己角色與地位,由過(guò)去課堂上的權(quán)威變?yōu)閷W(xué)生共同學(xué)習(xí)的伙伴、朋友、指導(dǎo)者。在教學(xué)過(guò)程中關(guān)注每一位學(xué)生的表現(xiàn),重視每一位學(xué)生的成長(zhǎng),具體做法有:①課堂提問(wèn)、討論發(fā)言要求有記錄,一段時(shí)期內(nèi)要確保每位學(xué)生都有在課堂上充分展示自己才智的機(jī)會(huì);②組織各類活動(dòng)時(shí),要求所有學(xué)生共同參與。
如在進(jìn)行板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)教學(xué)時(shí),我鼓勵(lì)每一位學(xué)生把教科書(shū)中的《大洋板塊與大陸板塊移動(dòng)圖》制作成《大洋板塊與大陸板塊的移動(dòng)》多媒體課件,讓大洋板塊和大陸板塊以連續(xù)相向的方向移動(dòng),使大洋板塊向下府沖,大陸邊緣褶皺隆起,引發(fā)火山地震的現(xiàn)象作為學(xué)生自己的作品生動(dòng)地呈現(xiàn)在學(xué)生自己的眼前,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的發(fā)展,提高學(xué)生的課堂主體性地位。
總之,隨著我國(guó)教育改革的深入,新課程實(shí)施需要高質(zhì)量的專業(yè)化的地理教師,新一輪國(guó)家基礎(chǔ)教育課程改革對(duì)教師的素質(zhì)提出了更高的要求,這就要求地理課堂教學(xué)要進(jìn)行相應(yīng)的改革,要求教師從教育觀念、教學(xué)方式等方面做相應(yīng)的調(diào)整,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和思維方式,培養(yǎng)學(xué)生的地理意識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這就需要我們利用一切條件為教學(xué)服務(wù),把傳統(tǒng)較為死板的課堂轉(zhuǎn)化成新時(shí)代的生動(dòng)課堂。把現(xiàn)代信息技術(shù),現(xiàn)代教育理念,以及生活的點(diǎn)滴與生活的現(xiàn)實(shí)結(jié)合起來(lái),使學(xué)生學(xué)起來(lái)越快,越輕松,課堂氣氛更活躍,課堂教學(xué)更有效。
參考文獻(xiàn)
1 楊愛(ài)玲.地理教學(xué)中地理案例的分類與編寫[J].地理教學(xué),2005(4)
關(guān)鍵詞:溢油回收船;配置設(shè)備;收油系統(tǒng)
資助項(xiàng)目:國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BAH17F01);國(guó)家發(fā)改委2015年海洋工程裝備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)項(xiàng)目。
海上溢油就是石油在海上運(yùn)輸或開(kāi)采過(guò)程中的流失。據(jù)聯(lián)合國(guó)有關(guān)組織統(tǒng)計(jì),每年由于人類活動(dòng)而流入海洋的石油約1000萬(wàn)噸,其中海上油井井噴事故和油輪事故造成的溢油高達(dá)220萬(wàn)噸。
1 海上溢油的危害
雖然海洋對(duì)石油污染有自凈能力,但不是無(wú)限的。石油進(jìn)入海洋后造成的污染對(duì)海洋環(huán)境和海洋生物資源的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的。通常,1升石油完全氧化需要消耗40萬(wàn)升海水中溶解氧,因此,一起大規(guī)模溢油污染事故能引起大面積海域嚴(yán)重缺氧,使大量魚(yú)蝦、海鳥(niǎo)死亡,或使經(jīng)濟(jì)魚(yú)、蝦、貝類產(chǎn)生油臭味,降低海產(chǎn)品的食用價(jià)值;浮油被海浪沖到海岸,沾污海灘,造成海灘荒蕪,破壞海產(chǎn)養(yǎng)殖和鹽田生產(chǎn),污染、毀壞濱海旅游區(qū);若清理不及時(shí),還易發(fā)生爆炸和火災(zāi),釀成更嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。而其長(zhǎng)期影響導(dǎo)致的潛在危害則更加嚴(yán)重:海上油膜會(huì)大大降低海水與大氣的氧氣交換,從而降低海洋生產(chǎn)力,破壞海洋的生態(tài)平衡;石油中的毒性芳香烴化合物極易進(jìn)入水中并且停留很長(zhǎng)時(shí)間,并在生物體中長(zhǎng)期積累,最終必將危害人體健康;濫油沉降到海底后,會(huì)危及底棲生物和甲殼類動(dòng)物的正常發(fā)育。因此,一次大的溢油事故造成的影響會(huì)延續(xù)十幾年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。
由此可見(jiàn),對(duì)于海上溢油給人類帶來(lái)的危害決不能掉以輕心。要保護(hù)好海洋環(huán)境,除了加強(qiáng)海洋石油開(kāi)發(fā)活動(dòng)和海上運(yùn)輸?shù)墓芾?,減少意外溢油事故的發(fā)生外,同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)海上溢油的監(jiān)測(cè),提高對(duì)海上溢油事件的應(yīng)急反應(yīng)能力和溢油治理能力。
以下簡(jiǎn)單列舉了近年來(lái)幾個(gè)油田溢油的案例。
a.渤海灣蓬萊19-3油田溢油事件
2011年6月4日和6月17日,渤海灣蓬萊19-3油田相繼發(fā)生兩起溢油事故,先后約有700桶(115m3)石油溢出漂到海面,2600桶(416.45m3)礦物油基泥漿泄漏并沉積到海床,造成油田周邊及其西北部6200km2海域海水污染(超第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)),1600km2的沉積物污染,其中870km2海域海水受到嚴(yán)重污染,給渤海海洋生態(tài)和漁業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重影響。
b.美國(guó)墨西哥灣Deepwater Horizon石油平臺(tái)溢油事件
2010年4月20日,美國(guó)墨西哥灣Deepwater Horizon石油平臺(tái)由于油井甲烷氣體充溢立管和噴發(fā),并燃燒造成爆炸,導(dǎo)致整個(gè)平臺(tái)沉沒(méi)。事故造成11人不幸遇難,17人受傷,2億多加侖海底石油噴涌,受污染海域達(dá)1500km2,85天后才堵住漏油。專家預(yù)測(cè)徹底清污需要十年時(shí)間。此次溢油屬于深海作業(yè)事故,處理技術(shù)難度、影響規(guī)模、持續(xù)時(shí)間等均遠(yuǎn)超歷史上發(fā)生的所有溢油事故。漏油對(duì)于港灣的環(huán)境破壞,需要數(shù)十年進(jìn)行全面評(píng)估。行業(yè)專家擔(dān)心海底46億加侖的石油和天然氣儲(chǔ)備中的很大一部分會(huì)噴涌入海灣。漏油嚴(yán)重影響海灣居民的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
2 國(guó)內(nèi)、外溢油回收船的需求
專業(yè)溢油應(yīng)急船舶是國(guó)際上公認(rèn)的處理水上大規(guī)模溢油事故必不可少的關(guān)鍵設(shè)備和重要保障。可以預(yù)見(jiàn),隨著海洋油氣開(kāi)發(fā)不斷升溫,以及世界范圍內(nèi)對(duì)于海洋環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高,對(duì)溢油回收船將有越來(lái)越大的需求。
3 國(guó)內(nèi)、外溢油回收船的現(xiàn)狀,設(shè)備配置情況
目前,世界主要沿海發(fā)達(dá)國(guó)家都擁有專業(yè)的溢油應(yīng)急船舶,以應(yīng)對(duì)突發(fā)性水上溢油污染事件。近年來(lái),我國(guó)的水上溢油應(yīng)急綜合能力有了顯著的提升。
一般情況下,專業(yè)溢油應(yīng)急船的應(yīng)具備的應(yīng)急功能及其裝備配備要求如下:
(1)收油系統(tǒng)及其油水儲(chǔ)存處理輔助裝置
船載收油系統(tǒng)(或稱收油機(jī))是溢油應(yīng)急船舶必備的裝備,是指根據(jù)選定的船舶類型的特點(diǎn)專門設(shè)計(jì)用來(lái)回收水面溢油、油水混合物而不改變其物理、化學(xué)特性的機(jī)械裝置。收油機(jī)的工況與船舶航行作業(yè)工況二者互為匹配是決定收油系統(tǒng)是否能夠發(fā)揮效能的關(guān)鍵,這也是目前一些溢油應(yīng)急船的主要設(shè)計(jì)缺陷。船載固定式收油機(jī)一般為動(dòng)態(tài)斜面(DIP)或帶式,這類收油機(jī)的回收能力一般較大,理論回收能力都可達(dá)到100m3/h以上,其他可臨時(shí)放置在船上使用的收油機(jī)主要有堰式、轉(zhuǎn)盤式、刷式、真空式和繩式等,這些種類的收油機(jī)不適用于固定裝置在專業(yè)溢油應(yīng)急船上。固定式收油機(jī)可選擇在船首、船單側(cè)或雙側(cè)安裝或雙體船中間安裝。
(2)溢油監(jiān)視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其裝置
目前廣泛使用的船上溢油監(jiān)視監(jiān)測(cè)裝置為雷達(dá)系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合優(yōu)良的雷達(dá)信號(hào)處理程序和高精度的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償機(jī)制,可在復(fù)雜海況下掃描雷達(dá)輻射海域,并在保持船舶航行的情況下精確鎖定極小的油區(qū),在溢油雷達(dá)顯示器上清晰地顯示出了油膜的形狀和面積,可以使用雷達(dá)測(cè)繪功能對(duì)油膜進(jìn)行跟蹤測(cè)繪和圖像保存。該裝置已在多起海上溢油事故中發(fā)揮了巨大的作用,雷達(dá)監(jiān)測(cè)功能得到了極好的驗(yàn)證。目前,我國(guó)多數(shù)的專業(yè)溢油應(yīng)急處置船上不具備雷達(dá)監(jiān)視監(jiān)測(cè)能力,成為影響溢油應(yīng)急船快速反應(yīng)和夜間作業(yè)重要因素之一。
(3)圍油欄及吊裝設(shè)備
溢油應(yīng)急船上載有的圍油欄主要是用于圍控海上溢油,以便回收和清除。一般溢油應(yīng)急船載用的是充氣式(近海也可用柔性快速布防式)圍油欄,長(zhǎng)度在400米左右,通常用2個(gè)卷繞架或集裝箱存放。橡膠充氣式圍油欄尺寸一般為1500型或2000型,遠(yuǎn)海還要大一些,布放時(shí)需臨時(shí)充氣,回收時(shí)需進(jìn)行放氣,布放回收時(shí)間長(zhǎng)、重量大、需人力多、水中阻力大,對(duì)船舶性能要求較高,但有抗拉強(qiáng)度大、圍控性好,可有效防止溢油逃逸,適用海區(qū)較深、海況較惡劣等情況。
(4)噴灑裝置
消油劑的噴灑可通過(guò)船載固定式噴灑裝置和便攜式噴灑機(jī)實(shí)現(xiàn)。消油劑噴灑系統(tǒng)要求高效、可靠、操作簡(jiǎn)單。固定設(shè)置在工作船上的噴灑臂可在短時(shí)間內(nèi)展開(kāi),擴(kuò)展噴灑寬度,其噴頭能夠在噴灑消油劑時(shí)實(shí)現(xiàn)最佳的霧滴直徑和合理的分布,可提高消油劑的有效利用率,從而節(jié)省消油劑。噴灑臂可方便地調(diào)節(jié)噴灑高度和角度,以適應(yīng)不同的現(xiàn)場(chǎng)情況。根據(jù)油膜的厚度和作業(yè)航速,適當(dāng)調(diào)節(jié)消油劑流量控制閥來(lái)控制消油劑的噴灑劑量,實(shí)現(xiàn)快速、經(jīng)濟(jì)的大面積消除水上浮油。
(5)應(yīng)急卸載泵
應(yīng)急卸載泵主要用于當(dāng)船舶發(fā)生船艙破損時(shí),需緊急卸駁艙內(nèi)存有著仍然可能溢出的油類物質(zhì),減少溢油量。另外當(dāng)在溢油事故發(fā)生初期圍控及時(shí)的情況下,水上溢油比較集中、油層比較厚,可用于直接從水面抽吸、回收溢油。卸載泵還可用來(lái)將溢油回收過(guò)程中回收到臨時(shí)儲(chǔ)油設(shè)施中(如輕便儲(chǔ)油罐、浮動(dòng)油囊等)的油輸送到油罐車。在船損有沉沒(méi)危險(xiǎn)時(shí),卸載泵可協(xié)助卸載(排水和油)調(diào)整船的平衡狀態(tài)。應(yīng)急卸載泵應(yīng)當(dāng)滿足相應(yīng)的吸程和揚(yáng)程性能要求,具有防爆、防雜質(zhì)等功能。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
在浙江省溫嶺一個(gè)普通的沿海小漁村,隱藏著一處我國(guó)最大的潮汐發(fā)電站——江廈潮汐試驗(yàn)電站。潮汐是怎么發(fā)電的?電站又為什么會(huì)建在這里呢?
在海邊,人們可以看到有時(shí)海水上漲,淹沒(méi)大片的海灘;到了一定時(shí)間,海水又慢慢退回去。一天之內(nèi),海水一般漲落兩次。這種海水有規(guī)律的周期性漲落現(xiàn)象稱作潮汐。人們把白天發(fā)生的海水漲落現(xiàn)象稱為潮,夜晚發(fā)生的海水漲落現(xiàn)象稱為汐。
那么到底是什么力量在支配著大自然的這種神奇變化?為什么會(huì)有漲潮與落潮呢?原來(lái),太陽(yáng)和月亮對(duì)地球表面海水都有引力,地球也在轉(zhuǎn),海水也受到離心力的作用,這兩個(gè)力的合力叫引潮力。因此,是引潮力吸引海水運(yùn)動(dòng)。
在宇宙中,地球始終圍著太陽(yáng)轉(zhuǎn),月亮始終圍著地球轉(zhuǎn)。地球上的海水受到太陽(yáng)、月球的引力以及地球自轉(zhuǎn)離心力的影響,隨著每天太陽(yáng)的升起、落下以及月亮的更替,海水也被每天兩次地拉起又拉回。
然而,大自然的這種規(guī)律性的潮汐現(xiàn)象并不是永遠(yuǎn)一致的。
當(dāng)太陽(yáng)、月亮、地球三者形成直角的時(shí)候,引潮力最小,就是小潮。而到了農(nóng)歷每月初一,太陽(yáng)、月亮、地球三者在一條直線上,到了農(nóng)歷每月十五,地球轉(zhuǎn)到中間,太陽(yáng)、月亮、地球還是在一條直線上,這時(shí)引潮力最大,就產(chǎn)生了海水大規(guī)模漲落的景象,也就是大潮。
每年的農(nóng)歷八月十五前后,會(huì)有成千上萬(wàn)的人們從四面八方慕名來(lái)到杭州灣錢塘江口,為的就是要親眼目睹錢塘江大潮。當(dāng)潮水來(lái)時(shí),聲如雷鳴,排山倒海,猶如萬(wàn)馬奔騰,蔚為壯觀。為什么錢塘江的潮汐現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生如此壯觀的滔天巨浪呢?我國(guó)的科學(xué)家經(jīng)過(guò)多年研究和調(diào)查發(fā)現(xiàn),錢塘江涌潮之所以產(chǎn)生如此巨大的能量,跟它所處的地理位置有很大的關(guān)系。從地圖上我們可以清楚地看出,杭州灣獨(dú)特的喇叭口地形,越往內(nèi)陸越小,隨著人海口變窄,潮水的能量就會(huì)越聚越多,最后形成氣勢(shì)磅礴的錢塘江大潮。
江廈潮汐試驗(yàn)電站所在的樂(lè)清灣,和杭州灣有類似的地形。天然形成的樂(lè)清灣會(huì)讓寬闊的海面一下子變窄,這也就是選在這里建潮汐電站的原因之一。
一些國(guó)家很早就已經(jīng)在利用有利的地形修建潮汐電站。1967年,世界上第一座大型潮汐電站——朗斯潮汐電站在法國(guó)投入運(yùn)行,裝機(jī)容量是24萬(wàn)千瓦;1984年投入運(yùn)行的加拿大安納波利斯潮汐電站,裝機(jī)容量是2萬(wàn)千瓦;2011年,韓國(guó)建成世界上最大的潮汐發(fā)電站,裝機(jī)容量達(dá)到25.4萬(wàn)千瓦。那么,我國(guó)的潮汐電站又是什么時(shí)候起步的?它又為什么修建在浙江呢?主要因?yàn)檎憬瓫](méi)有什么大的煤礦,也沒(méi)有油田,而潮汐資源則相對(duì)比較豐富。
我國(guó)常規(guī)的發(fā)電方式主要是煤或石油作為動(dòng)力的火電站或是在河道上修建的水電站為主。然而,浙江省經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速但常規(guī)能源卻很匱乏。于是人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到,潮汐不需要開(kāi)采地球上有限的能源,隨著大海每天規(guī)律地潮漲潮落,就能為人類帶來(lái)電能。
我國(guó)擁有1.8萬(wàn)千米長(zhǎng)的海岸線,潮汐資源豐富,沿海的浙江和福建兩省就占全國(guó)潮汐資源的90%以上。因此在沿海地區(qū)的人們很早就建有小型潮汐發(fā)電站,但發(fā)電量小,只是小范圍供電,不成規(guī)模。到了上個(gè)世紀(jì)80年代,中國(guó)最大的潮汐發(fā)電站_江廈潮汐電站落成,總裝機(jī)容量3900千瓦。它同時(shí)也成為世界第4大潮汐發(fā)電站。目前,江廈潮汐電站已經(jīng)并入國(guó)家電網(wǎng),向千家萬(wàn)戶輸電。每年有720萬(wàn)度電來(lái)自江廈潮汐電站,這么多的電量究競(jìng)是怎么產(chǎn)生的呢?
在樂(lè)清灣,人工修建的大壩將樂(lè)清灣分為外海和內(nèi)海。將近1千米的大壩只是發(fā)電站蓄水的一部分,大壩的一端留有1個(gè)開(kāi)口,進(jìn)出海水。發(fā)電廠房就建在這個(gè)位置,這里的海水流速就會(huì)更快。在漲潮時(shí),湍急的海水就滾滾地往內(nèi)海進(jìn)水,堤岸壁上的黑色印跡就是最近這幾天到達(dá)的位置高度。
在海平面以下幾十米深的發(fā)電機(jī)房,電廠的負(fù)責(zé)人說(shuō),潮差1.2米就可以開(kāi)始發(fā)電,達(dá)到3米,達(dá)到實(shí)際的滿負(fù)荷。但是現(xiàn)在庫(kù)容有點(diǎn)減少,機(jī)組增加,原來(lái)5臺(tái)機(jī),現(xiàn)在6臺(tái)機(jī)了,把發(fā)電潮差相對(duì)提高,一般提高到1.8米開(kāi)始發(fā)電,這樣發(fā)電時(shí)間短一點(diǎn),但是效率更高一些。
潮差指的是潮漲與潮落之間的落差。潮差越大,發(fā)電量就越多。據(jù)專家測(cè)算,樂(lè)清灣最大潮差可以達(dá)到8米,平均潮差5米,潮汐資源十分可觀。那么,潮汐發(fā)電是如何把潮差變?yōu)殡娔艿哪?平時(shí)水閘是關(guān)閉的,當(dāng)潮水來(lái)時(shí),外海一側(cè)水位升高,形成勢(shì)能。當(dāng)水位升高到1.2米時(shí),開(kāi)閘放水,海水推動(dòng)水輪機(jī)工作流向內(nèi)海,水位下降,勢(shì)能經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化,通過(guò)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
發(fā)電廠房里,6臺(tái)巨大的水輪機(jī)都在開(kāi)足馬力。漲潮時(shí)的巨大水流都要經(jīng)過(guò)水輪機(jī)流進(jìn)內(nèi)庫(kù),雖然看不到里面,但僅憑轟鳴的聲音也能感受到波輪和潮水的激烈碰撞。伴隨著水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),它也將湍急的海水變成照亮千家萬(wàn)戶的電能。
其實(shí),生活在沿海的漁民很早就知道利用大海的潮汐變化來(lái)掌握出海打魚(yú)的時(shí)間。當(dāng)然現(xiàn)在已經(jīng)有了更科學(xué)的手段。每天,工作人員會(huì)根據(jù)水文信息繪制出的潮位變化圖來(lái)確定發(fā)電的時(shí)間,當(dāng)潮位漲到最高點(diǎn)時(shí),這時(shí)候,發(fā)電機(jī)開(kāi)始發(fā)電。
江廈潮汐電站有一個(gè)獨(dú)特的地方。每天漲潮的時(shí)候開(kāi)始發(fā)電,同時(shí),退潮時(shí)也可以發(fā)電。也就是說(shuō)在1天24小時(shí)里,潮水要經(jīng)過(guò)兩次漲落,電站可以發(fā)電4次,這被稱作單庫(kù)雙向發(fā)電。我們知道,漲潮時(shí)的潮水來(lái)勢(shì)洶洶,可是退潮時(shí)海水就變得平靜多了。那么,江廈潮汐電站是怎么做到退潮時(shí)也能發(fā)電呢?事實(shí)上,退潮時(shí),同樣是等內(nèi)庫(kù)的水高于海面的水時(shí),落差達(dá)到1.2米,開(kāi)閘發(fā)電。發(fā)電機(jī)是怎樣做到雙向都能發(fā)電的呢?原來(lái),秘密就隱藏在這水輪機(jī)里。當(dāng)正向發(fā)電結(jié)束之后,水輪機(jī)的輪片方向還可反方向旋轉(zhuǎn),這就實(shí)現(xiàn)了單庫(kù)雙向發(fā)電。
可人們不禁疑惑:杭州灣遠(yuǎn)比樂(lè)清灣寬廣,而且據(jù)調(diào)查,杭州灣的潮差更是達(dá)到了8.9米,成為我國(guó)的最大潮差,那么錢塘江為什么沒(méi)有建潮汐電站呢?事實(shí)上,早在1958年,國(guó)家就已經(jīng)注意到了杭州灣的潮汐資源,如果在杭州灣發(fā)展潮汐電站,發(fā)電量將非常可觀。但是,杭州灣的喇叭口地形雖然符合建潮汐電站的條件,但是杭州灣的潮水流速快,泥沙含量多,海水推動(dòng)水輪機(jī)進(jìn)入內(nèi)海的時(shí)候,流速會(huì)變小,發(fā)電量就會(huì)減少。大量的淤泥會(huì)堆積在內(nèi)庫(kù),影響發(fā)電量。