成果潜水

『壹』 说说我国在海洋载人深潜技术方面取得的成就

有媒体报道我国自主研发的“深海载人潜水器”蛟龙 号" 海上作业范围已覆盖全球99.8%的海域，最大下潜深度7000米。这一成就代表了我国深海高科技的世界前沿。回顾历史，我国的海洋管理深潜试验始于“十一五”时期，经过几十年的发展，取得了举世瞩目的成就，成绩可圈可点。作为我国载人潜水器的总设计师，徐一南说，我国“龙”号潜水器具有先进的悬停和定位能力，可以在海底附近自由航行。龙还具有高速水上通讯功能。

『贰』 实验四 潜水模拟演示

一、实验目的

1. 熟悉与潜水有关的基本概念，理解潜水与潜水含水层的基本要素。

2. 增强对潜水补给、径流和排泄的感性认识。

3. 加深对流网、潜水流动系统概念的理解，培养综合分析问题的能力。

二、实验内容

1. 观察降雨与降雨入渗的过程。

2. 确定潜水面形状。

3. 分析地下水分水岭的移动。

4. 演示不同条件下的潜水流网。

5. 设计性实验: 利用潜水模拟演示仪进行潜水流动系统的演示。

三、实验仪器和用品

1. 潜水演示仪 (见图Ⅰ4-1) 。仪器的主要组成部分及功能如下。

1) 槽体: 内盛均质砂，模拟含水层。

2) 降雨装置: 模拟降雨，可人为控制雨量的大小及降雨的分布。

3) 模拟井: 两个完整井和两个非完整井分别装在仪器的正面 (A 剖面) 和背面(B 剖面) ，均可人为对任一井进行抽 (注) 水模拟，也可以联合抽 (注) 水。

4) 模拟集水廊道: 可人为控制集水廊道的排水。

5) 测压点: 与测压板上的测压管连通，可以测定任一测压点的测压水头; 与示踪剂注入瓶连通可以演示流线。

6) 测压板。

7) 示踪剂注入瓶。

8) 稳水箱 (用于稳定模拟河水位) 。

9) 蠕动泵 (用于模拟抽水) 。

2. 示踪剂。选用红墨水演示流线。

3. 直尺 (长度 50 cm) 和计算器等。

图Ⅰ4-1 潜水演示仪装置实体图

四、实验步骤

1. 熟悉潜水演示仪的结构及功能

潜水演示仪装置实体图如图Ⅰ4-1 所示。

2. 降雨入渗与地表径流的演示

打开降雨开关，人为调节降雨强度。保持两河较低水位排水。认真观察降雨与降雨入渗过程，地表径流产生情况。分析讨论:

1) 降雨强度与入渗、地表径流的关系。

2) 地形与地表径流的关系。

3. 观测有入渗条件的潜水面形状

如图Ⅰ4-2 所示，潜水含水层中，等势线上各点的水头都相等，即 B、C、D 各点测压水位分别与潜水面上 M、N、O 各点的测压水位相等。由此，可以按以下步骤确定潜水面的形状。

1) 给予中等强度降雨，保持两河以相等低水位排水，待水位稳定后，测定井水位和河水位，并按比例表示在图Ⅰ4-3 上。

2) 在河与分水岭之间选择 3 ～ 5 个测压点，注入示踪剂，观察流线特征，分析流网分布规律，在图Ⅰ4-3 上画出流线和等势线。

3) 选择 3 ～ 5 个测压点与测压管连接 (注意连接时不要进气) ，测定测压点测压水位，按比例表示在图Ⅰ4-3 上。自各测压点测压水位顶点作水平线与各测压点所在的等势线 (各交点均在潜水位线上) 相交。结合井水位和河水位以及各平行线与等势线的交点，在图Ⅰ4-3 上描绘潜水位线。

图Ⅰ 4-2 潜水含水层中等势线任一点水头示意图(测压管涂黑部分为对应点的测压高度)

4. 观测地下水分水岭的偏移

给予中等强度均匀降雨，保持两河以相等低水位排水，观察地下水分水岭的位置。

抬高一侧河水位，即抬高一侧的稳水箱，观察地下水分水岭向什么方向移动。试分析为什么分水岭会发生移动，能否稳定; 停止降雨，地下水分水岭又将如何变化。认真观察停止降雨后地下水分水岭的变化过程。

5. 选择性实验内容

分组选择人为活动影响下，地下水与河水的补给和排泄关系的变化演示。

基本实验条件: 给予中等强度降雨，保持两河以相等较高水位排水，使地下水位处于稳定的初始状态，选择 3 ～5 个测压点注入红色示踪剂。具体演示内容如下。

1) 集水廊道排水: 打开集水廊道开关进行排水。观察流线变化特征，分析集水廊道排水对地下水与河水的补给和排泄关系的影响。

2) 完整井抽 (注) 水: 恢复初始状态。将蠕动泵水管分别插入两个完整井内，进行同流量或不同流量的抽水。观察地下水分水岭的变化及流线形态。

3) 非完整井抽水: 恢复初始状态。将蠕动泵水管分别插入两个完整井内，通过开关控制两个非完整井的等降深抽水。在适当的测压点上注入示踪剂，观察流线形态并在图Ⅰ4-4 上描绘地下水流线。分析讨论: 两个非完整井的等降深抽水时，各井的抽水量是否相等。

五、实验成果

1. 根据上述实验步骤 3 在图Ⅰ4-3 上绘制剖面的流网图。

2. 根据实验步骤 5 中非完整井抽水的演示，在图Ⅰ4-4 上示意性画出两个非完整井的等降深抽水时的流网图。

3. 思考: 对于河间地块潜水含水层，当河水位不等时，地下水分水岭偏向哪一侧。试分析其原因。

4. 对选做实验结果进行描述。

六、设计性实验 (供参考)

1. 对于河间地块潜水含水层，在不均匀降雨条件下流网与 流 动 系统 特征 如 何变化。

2. 对于河间地块潜水含水层，在中等强度均匀降雨条件下，一个水井以不同强度抽水，地下水流会发生哪些变化。

3. 对于河间地块潜水含水层 (实验用潜水演示仪) ，在什么条件下可以形成多级流动系统。试设计实验方案并进行演示。

图Ⅰ4-3 潜水模拟演示 (A 剖面)

图Ⅰ4-4 潜水模拟演示 (B 剖面)

『叁』 什么是饱和潜水

饱和潜水的原理

饱和潜水的优点在于提高潜水作业效率，潜水者可在较大深度下进行长时间的有效作业。因此，受到世界各国的普遍重视。自本世纪50年代后期提出饱和潜水以来经过30多年来的发展，现已由实验室和海上现场实验进展至实际应用，成为一种重要的潜水方式。

自饱和潜水的概念确立以后，传统的、常规的潜水方式就被对应地称为非饱和潜水。

当潜水员呼吸压缩气体潜水，在一定深度处停留，在一定范围内停留时间越长，呼吸气中惰性气体在体内的溶解量越多，所需减压时间也相应增加，当机体达到完全饱和时，所需减压时间当然是很长的，从理论上来说，所需的减压时间不再增加。如果创造一定的条件，使潜水员得以长期停留在水下（或高气压下）几天乃至几十天，待预定作业任务完成后，一次减压出水。这样，水底作业时间大大延长，即潜水员可在大深度下进行长时间的有效作业。而减压时间不再增加，潜水作业效率就相应提高，这就是饱和潜水的原理。1957年起，Bond进行名为"创世纪"的一系列实验，首先予以证实。
海洋开发、海洋科学研究和水下军事设施的建造，要求潜水员能在水下尤其是在较大深度的水下长时间、高效率地工作，饱和潜水较能适应这种要求，具有这方面的优越性。

衡量潜水作业效率一般都用公式：

水下作业时间
潜水作业效率= －－－－－－－－－－－－－－×100%
水下作业时间+减压时间

按照这一公式进行计算，可以明显地看出饱和潜水作业效率比常规潜水作业效率高，在非饱和潜水，当深度大、停留时间长的时候，潜水作业效率更低，而饱和潜水则相反。

应当指出，对饱和潜水和非饱和潜水两者均不能偏重或偏废，而是应当根据具体潜水作业的深度，所需作业总时数，经济价值以及潜水员和设备等主客观条件，来决定采取那一种潜水方式。例如有人认为：如果潜水深度超过120m，所需作业总时数超过30h；或潜水深度虽然较浅，而所需作业总时程超过两星期，采用饱和潜水是最经济的。

在饱和潜水条件下，潜水员离开居住舱到水中某一深度进行潜水作业，然后返回居住舱，这种方式的潜水称为巡回潜水（excursion diving）（简称"巡潜"）。

巡回潜水分为三种类型：从饱和深度出发向较浅深度的巡回潜水称向上巡潜，与饱和潜水深度相等的巡回潜水称水平巡潜；从饱和深度出发向较大深度的巡回潜水称向下巡潜。向上巡潜实质上是在一定深度内的减压，所以绝对不能超过规定的界限，否则将有发生减压病的危险。水平巡潜，压力无变化。向下巡潜，是增加潜水作业深度，意义较大。

潜水员下潜到比饱和深度更深的地方，并逗留相当长时间，然后可不须按特定减压步骤而安全地回到饱和深度，这种向下巡回潜水称为不减压巡回潜水。不减压巡回潜水的深度-时程极限，比之从水面出发作同样深度-时程的通常的不减压潜水，范围要宽得多，这就更进一步提高了潜水作业效率和在更大深度下进行有效作业的可能性，具有很高的实用价值，这是巡回潜水的一个引人注目的优点，目前实施的巡回潜水，一般都是不减压巡回潜水。

不减压巡回潜水的原理，可以用关于惰性气体在体内的饱和、脱饱和及过饱和的规律来解释，在水下不同深度处，机体各类组织允许的最大惰性气体张力是不同的：深度越大，允许最大惰性气体张力越大。显然，要是从饱和深度出发下潜到一定深度，然后回到饱和深度，比之从水面出发下潜同等深度，然后回到水面，其允许惰性气体张力要大得多。因此，巡回潜水允许不减压的深度-时程极限值比通常的不减压潜水要大得多。

当巡回潜水的深度-时程超过规定的极限时，必须进行减压，不然也会发生减压病。

根据饱和深度、呼吸介质、氧分压、安全系数（或M值）、所举的理论组织等条件，可求得向下和向上巡回潜水的深度-时程极限值。为了使用上的方便。已有专门计算出的"巡回深度-时程极限表"或"巡潜深度极限表"（在规定的深度范围内，巡潜次数和时程可不受限制）。巡回潜水的时间通常有两种划法，一种指从离开饱和深度开始直至回到饱和深度为止这段时间，另一种指从离开饱和深度开始到开始离开巡潜深度上升为止这段时间。实际运用则按所使用的不减压巡潜水深度-时程极限表的规定掌握。

『肆』 中国的潜水系统有哪些成果你们知道吗

提到我国研制的潜水器，读者们肯定会立即想到“蛟龙号”。“蛟龙”号目前是中国第一个深海载人潜水器，2012年6月，“蛟龙”号在马里亚纳海沟下潜至7062米。但是除了“蛟龙号”外，还有哪些潜水器大家知道吗？

“海龙2号”高约3．8米，长宽均为1．8米左右，能最大提取250公斤的物品，是中国目前仅有的能在3500米水深、海底高温和复杂地形的特殊环境下开展海洋调查和作业的最高精技术装备。“海龙2号”除了下探深度出众外，还在国际上首次采用了一些自主研发的先进技术，包括虚拟控制系统和动力定位系统。

我国自主研发的6000米无人无缆深海潜器“潜龙一号”随船出海，创造了多项应用新纪录，试验性应用获得成功。科考期间，随船出海的“潜龙一号”共完成9个潜次下潜，其中有3次在海底执行了超过24小时的探测任务，累计海底作业时间达104小时，完成声学探测101千米、光学探测55千米，创造了多项应用新纪录，标志着该设备向实用化装备迈出了坚实的一步。

2016年1月10日，我国自主研发的4500米级自主水下机器人--"潜龙二号"，在西南印度洋成功下潜至1600米指定位置，在复杂的海底环境下自主航行作业，获得了这个区域的精细海底地形地貌图，实现了它在洋中脊海底的首次勘探。

2017年2月5日，“海龙二号”无人有缆潜水器和“潜龙一号”无人无缆潜水器正式入驻位于青岛的中国国家深海基地管理中心，加上此前已入驻这里的“蛟龙”号载人潜水器，中国深海“三龙”聚首，将在未来航次中协同作业，互为补充，共同探索深海奥秘。

“三龙”是我国深海技术发展的标志和里程碑，体现了我国深海技术装备发展的总体水平。“三龙”都曾多次潜入深海，并创造了深海科考奇迹。这些深潜器是未来深海开发的关键核心装备，将成为我国开展深海资源勘查和深海前沿科学研究的重要利器，大幅提升我国国际海域资源勘查的效率和精准度，助力我国深海科学研究走向国际前沿，提高我国在国际海域的话语权。

美媒称，中国船舶重工集团公司表示正在研发能够抵达地球任何大洋洋底的载人潜水器。俄罗斯军事专家瓦西里卡申赞扬中国“力争在潜水器制造方面占据领头羊的位置”。小编对咱们中国以后的潜水器制造必定会更上一层楼也深信不疑。

『伍』 蛟龙号载人潜水器的获得成果

自2011年深海潜水器技术与装备重大项目实施以来，“蛟龙”号载人深潜器成功完成5000-7000米海试并投入试验性应用，研制成功4500米深海作业系统以及突破4500米载人球壳关键技术等一系列重要研究成果。
2014年~2015年“蛟龙”号试验性应用航次第一航段在西北太平洋采薇海山区和马尔库斯—威克海山区开展了10次下潜作业，精确定位取样，取得各种生物样品116个，富钴结壳样品21块、99.2公斤，多金属结核样品24.32公斤，岩石样品22块、107.7公斤，沉积物样品26管，海水样品共1232升……
“蛟龙”号试验性应用科考队在本航段中全面、超额地完成了预定的任务。通过第一航段的调查研究，航次现场取得了4个方面的成果和认识：
一是基本查明了采薇海山矿区资源与生物状况，勘察成果突出。“蛟龙”号在采薇海山完成了8次下潜，结合中国大洋第31航次的5次下潜，通过点、线、面相结合的解剖调查，已基本摸清富钴结壳矿区资源分布状况，基本掌握生物多样性分布规律和矿区环境状况。
二是“蛟龙”号性能稳定，优势明显。“蛟龙”号共计完成10次无故障下潜作业，每次下潜平均水中时间达9小时53分钟，系统稳定，取得了大量高质量的视频和照片，开展了配套设备试验，包括微型遥控潜水器试验、海底土工力学测定试验、超短基线测试等，使“蛟龙”号在复杂地形下开展定点作业、精细调查的独特技术优势得到进一步发挥。
三是以国家深海基地管理中心人员为主力的操作维护团队迅速成长。潜水器维护维修队伍、布放回收操作队伍、潜航员学员得到锻炼，一批新人迅速成长，为“蛟龙”号业务化运行奠定了基础。
四是实现了多任务、多目标的综合效益。开展了探空气球观测、下潜人员实时生理心理状态监测、《深潜》纪录片的拍摄。各家媒体和作家协会开展了海洋知识、海洋意识的普及和宣传。
除此之外，“蛟龙”号还在相邻海域开展了下潜作业，为开展不同海区的资源、环境状况对比研究提供了第一手资料。

『陆』 我国的载人潜水器主要是什么

我国的载人潜水器主要是“蛟龙”号和“奋斗者”号。

我国于 20 世纪 80 年代就开展了载人潜水器的相关研究工作，并于 1986 年研制成功了首艘载人潜水器——“7103”救生艇。该救生艇的研制成功，填补了我国深潜技术的空白，是一项重大的科研成果。

该潜水器长 15 m，重 35 t，下潜深度 300 m，航速 4 节 ，是当时我国最先进的救援型载人潜水器。1996 年，根据海试与应用经验，对该潜水器进行了大修及升级改装，为其配置了四自由度动力定位系统和集中控制与显示系统。

之后，针对军方水雷打捞需求，中船重工 750 实验场先后装备了我国自行研制的Ⅰ型载人潜水器、Ⅱ型载人潜水器，两者均在水下打捞与作业中发挥了巨大作用。

在前期潜水器研制技术和经验基础上，为推动中国深海运载技术发展，加快建成海洋强国。在国家“863 计划”重大专项支持下，中船重工集团公司七〇二所、中国科学院声学研究所和中国科学院沈阳自动化研究所等约 100 家国内科研机构与企业联合攻关，开始了 7000 m 级载人潜水器的自行设计、自主集成研制工作，攻克了中国在深海技术领域的一系列技术难关。

2012 年 6 月，“蛟龙”号在马里亚纳海沟创造了 7062 m 的中国载人深潜纪录，也打破了现代载人潜水器——日本“深海 6500”号保持了长达 23 年的作业型深海载人潜水器的世界下潜纪录。

2013 年起，“蛟龙”号正式进入试验性应用阶段，取得了举世瞩目的成果：先后在中国南海、东太平洋多金属结核勘探区、西太平洋海山结壳勘探区、西南印度洋脊多金属硫化物勘探区、西北印度洋脊多金属硫化物调查区、西太平洋雅浦海沟区、西太平洋马里亚纳海沟区七大海区进行科考作业任务；在海试任务过程中，其优异的技术指标和性能得到了良好的验证。

截至 2018 年 11 月，“蛟龙”号已成功下潜 158 次：主要在各种复杂海底执行海洋地质、海洋地球物理、海洋地球化学和海洋生物等科学考察，并获得了海量高精度定位调查数据和高质量的珍贵地质与生物样品，极大地推动了我国深海相关领域的科学研究。

其中，“蛟龙”号成熟的布放回收作业模式、成套的安全保障制度体系及一大批专业的潜航员与技术、后勤保障队伍，推动着中国载人深潜事业的快速发展。

2020 年 11月10日，“奋斗者”号成功下潜 10909 m，创造了我国载人深潜的新纪录，这标志着我国在大深度载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号配备有高清摄像机及水下电动观测云台、高分辨率测深侧扫声呐、组合导航系统、高速水声通信系统和作业机械手，采用了安全稳定、动力强劲的能源系统，拥有先进的控制系统和定位系统，以及耐压的载人球舱和固体浮力材料。

“奋斗者”号核心部件技术的国产化率达到了 96.5%，具备了全海深进入、科考和作业的能力，2020 年 11 月 19 日起其正式转入试验性应用阶段。“奋斗者”号全海深载人潜水器已于 2021 年 3 月正式交付中国科学院深海科学与工程研究所。

以上内容参考：网络-载人潜水器

『柒』 抚仙湖水下考古，专家用了什么高科技取得了辉煌的成果

抚仙湖是我国拥有最大蓄水量的湖泊，也是云南省重要的休闲度假之地，游人们除了观赏其美丽的风景之外，更是想探秘一下其水下拥有的诸多神秘传说。近年来，考古队曾经对抚仙湖进行了探测与发掘，终于找到了一座水下的神秘古城。为了能够对抚仙湖进行彻底的探索，考古专家们还特意采用了三种高科技装备，它们究竟是什么？

抚仙湖水下的考古发现，不仅是我国水下考古领域的一次杰出行动，同时也印证了古代滇地曾有人类在此聚居的传说。通过高科技的实际作用，考古人员们也意识到了考古与科技相结合的优势，原本可能成为谜团的水下古城，在科技的探测之下变得一览无余，这无疑是一项巨大的进步。
在此之后的水下考古过程中，抚仙湖水下考古将会成为众多水下考古行动的参考教材，为考古领域的发展做出了巨大的贡献。
我要说的是，我们要感谢考古，它为我们展现了一个完全不同的水下世界，而高科技的力量，也改变了我们的固有认知，更为考古学家的水下考古提供更加宽广的道路。

『捌』 游泳眼镜是谁在什么时候发明的，发明前人是如何潜水的

泳镜的发明时间，要看你判定什么样的泳镜为泳镜。

日常使用内的，必须是在橡胶的发明使用之容后了，具体实物考证不清。

以前就是睁眼憋气潜水，人眼在一段适应后事可以在水中包括海水中睁眼的，史前文明就有贝壳类、珍珠的实物，就是人类短期潜水后的成果。

目前人类的无设备潜水记录：

1. 【环球网综合报道】据美国猎奇网站“odditycentral.com”10月24日报道，2012年以屏息潜水20分10秒打破吉尼斯水下屏息世界记录的丹麦自由潜水爱好者斯蒂格·赛文林森，在40岁的今天又再次发起挑战，并以屏息潜水22分钟的成绩打破了自己创造的世界记录。

2. 一个法国小伙子 吉翁·奈里 徒手潜水深度105米 2006年9月6日，在法国尼斯，已经连续两次打破徒手潜水世界纪录的吉翁·奈瑞再次向人类的极限发起了挑战。与常见的潜水方式不同的是，奈瑞不借助任何重量装备，完全依靠自身力量下潜和上浮，同时也不配备呼吸器，而是依靠屏气在海里作长时间停留。
   
   

『玖』 中国近年来有哪些潜水艇潜水成功

我国自主研发的“蛟龙号”载人潜水器和潜水艇一样，是通过改变自身重力来实现上浮和下潜的，2012年6月30日，“蛟龙号”成功挑战7000米深度．

『拾』 我国潜水艇的成就

蛟龙号潜水艇是一艘由中华人民共和国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，也是863计划中的一个重大研究专项，设计深度为7000米。2010年5月至7月，蛟龙号在南中国海中进行了多次下潜任务，最大下潜深度达到了3759米。2011年7月26日，蛟龙号载人潜水器到达深度5057米。2012年6月27日，到达7062.68米。2015年3月17日，蛟龙号正式靠泊母港在国家深海基地36°20′05.49″N 120°43′54.41″E。

蛟龙号长8.2米、宽3.0米、高3.4米，在空气中的重量不超过22吨，不包括乘员重量的情况下，有效负载220公斤，设计潜水深度为7,000米，可承载一名潜航员和两名科学家共三人，可探索占世界海洋面积99.8%的海域，不过距离地球海洋已知的最深处马里亚纳海沟底部的10,911米仍有相当距离。

该项目始自2002年，被中华人民共和国科技部列入863计划重大专项。其研制工作共有包括中国科学院沈阳自动化研究所在内的约100家科研机构和企业参加。蛟龙号的总设计师是中国深潜技术专家徐芑南。

2012年6月12日，中船重工702研究所副所长，2002年起担任“蛟龙”号载人潜水器的第一副总设计师、总体与集成子项目负责人崔维成，在接受记者采访时说，“最终，我们要做出1万1千米级的载人潜水器，在海洋最深处的海底自由航行、作业，这样，中国就真正成为载人深潜发达国家。”