海洋環境和保護措施
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海洋環境和保護措施范文第1篇
檢查內容
海洋環境質量及環境保護；沿海城鎮污水和垃圾處理設施的建設運行；沿海企業超標排放、傾倒垃圾等違法排污；入海排污口設立及污染物排放；海岸和海洋工程等海洋環境保護；沿海開發帶（區）環境保護；沿海漁業污染防治與環境保護；海上石油開采、碼頭與船舶污染防治等情況。
任務分工
縣環保局：作為海洋環境保護執法檢查工作的牽頭部門，負責海洋環境保護執法檢查工作的組織協調，制定工作方案、分解任務、組織實施；負責海洋海岸工程及陸源污染防治工作情況的檢查，匯總分析自查結果，起草全縣的自查報告，及時向縣政府匯報執法檢查工作情況。
縣發改局：負責涉海工程及沿海開發帶（區）項目立項、建設情況的檢查。
縣財政局：負責海洋污染防治投資情況的檢查。
縣農牧水產局：負責入海農業面源污染情況、沿海漁業污染防治及環境保護情況的檢查。
縣國土局：負責海洋環境質量狀況、海岸開發利用及人工海岸狀況的調查，海洋工程環境保護等情況的檢查。
縣交通局：負責碼頭污染防治情況的檢查。
南戴河管委：負責沿海城鎮污水、垃圾處理設施運行情況及生活污水、垃圾向海域排放情況的檢查。
縣監察局：負責執法檢查工作的監督，對不作為、監管不到位的單位及人員進行責任追究。
縣旅游局：負責船舶污染及防治情況的檢查。
時間安排
（一）自查階段（2009年8月底前）?？h政府成立領導小組，組織相關部門制定自查工作方案，分解任務，按照檢查的主要內容，組織各部門認真開展海洋環境保護執法檢查自查工作，參照《海洋環境保護自查報告提綱》，形成自查報告。
（二）接受省復查階段（2009年9月1日至30日）。各相關部門按照職責，對自查中發現的海洋環境保護工作中存在的問題和不足進行認真整改，做好準備工作，接受省檢查組的檢查。
（三）接受國家核查階段（2009年10月1日至31日）。在做好自查和省復查的基礎上，進一步完善各項海洋環境保護措施，做好各項準備工作，接受國家對我縣海洋環境保護執法檢查的核查。
工作要求
（一）加強組織領導。縣政府成立以主管縣長為組長、縣政府相關部門負責同志為成員的縣海洋環境保護執法檢查工作領導小組，領導小組辦公室設在縣環保局。各相關部門都要將任務分解落實到相關科室，負責承辦具體工作。
（二）認真組織實施。各部門要根據職責分工，做好海洋環境保護執法檢查的各項工作，并對“十一五”以來本部門開展海洋環境保護的對策、措施及成果進行總結?？偨Y及本次執法檢查的結果和相關資料及時報送縣領導小組辦公室。
（三）整治環境違法行為。按照《環保法》、《海洋環境保護法》及相關法律法規要求，對發現的環境違法行為要嚴肅查處，尤其是群眾反映強烈的海洋環境污染和生態破壞問題，要作為重點予以查處，切實維護群眾權益。
（四）強化責任追究。對包庇袒護環境違法行為，在海洋環境保護方面行政不作為和監管不到位的單位及有關人員，要嚴格追究責任。
海洋環境和保護措施范文第2篇
造成海洋旅游資源污染損害因素分析
雖然在海洋旅游資源的污染損害過程中它們產生影響的程度不盡相同，但都使海洋旅游資源的美觀度和可再生性受到破壞，不利于海洋旅游的持續發展．在海洋旅游研究中，有學者采用兩層次定量評價法［4］對海洋旅游資源污染損害情況進行評價，發現產生污染損害的原因既有自然因素引起的，更多是人為造成的．新罕布什爾大學的自然資源教授安德魯•羅森堡(2008)表示，人類不能再獨立看待捕撈、沿海濕地流失或污染問題，在很多情況下，人為影響在時間和空間上相互重疊，需要全面控制人為因素的影響來保護海洋環境．由此可見，在海洋旅游資源污染損害的控制過程中，應該重視人為破壞方面的重點治理和預防［5］．海洋旅游資源污染損害影響因素，從自然和人為兩大因素剖析了造成海洋旅游資源污染損害的主要原因，自然因素在海洋旅游資源污染損害產生過程中有一定的影響，大多屬于不可抗力因素，不能阻止或控制其發生，但人為因素方面可以通過海洋旅游及相關海洋行業采取措施減少對海洋旅游資源產生的破壞，合理科學地利用海洋旅游資源．
海洋旅游資源污染損害控制的相關研究
海水污染、海灘萎縮的現象明顯加強．基于當前海洋資源的污染損害情況，學者專家在各自領域內提出角度不同的控制海洋資源污染損害的方法．針對海洋污染損害控制及預防評價的最新研究，主要從以下幾個視角進行．從海洋環境評價指體系的角度，王勇智(2010)提出海洋工程海洋環境后評價，開展一次系統的海洋工程海洋環境實際影響評價從而更有針對性提出海洋環境保護措施．在海洋環境承載力的基礎上［6］，譚映宇(2010)建立了以系統動力學模型、狀態評價模型為主的海洋資源－生態－環境承載力復合系統研究方法，實現了區域海洋資源、生態和環境承載力的分析、模擬、預測，對比和決策支持［7］．Kuji等人(1999)分析了造成海洋海水污染的原因，包括糞池、污染處理系統泄漏、陸源污染物、郵輪等．Campbell、Ritter和Marsh等人就游船活動對不同地區及海域的環境影響情況作了研究，豐富了人們對游船活動的環境污染和生態影響的認識．Monika等(2005)在從事整合海岸帶管理可持續性研究項目(ICMS)時，以菲律賓中部米沙郡群島為例，詳細探討了旅游業的成功與該項目進程可持續性之間的關系，研究結果表明，海洋旅游業水平與地區的遵從性和可進入性指標成正相關關系，而與生活質量指標和活動可持續性指標成負相關關系．［1］基于上述研究發現目前國內學者對海洋污染損害的控制研究集中在環境工程、生態、法律制度等方面，對海洋旅游資源污染損害控制研究很少關注，國外學者雖有涉及海洋旅游環境評價和管理方面，但仍缺乏科學理論的指導和有效的解決措施．
海洋環境和保護措施范文第3篇
21世紀是人類挑戰海洋的世紀。在人口增長、陸地資源利用空間日漸消減、經濟發展受自然資源約束越來越大的情況下,人類社會把目光投向占地球表面積71%的海洋是不足為奇的。海洋里已經探明的占世界總量45%的石油、天然氣資源也成為能源資源日趨緊張的人類分外眼紅的肥肉,何況浩瀚海洋里還儲藏著多少可供人類利用的資源人們都還不得而知,人們稱之為人類生存與發展的資源寶庫和地球上的最后空間。海洋經濟發展潛力巨大,90%以上的國際貿易貨運量靠海洋運輸來完成,世界海洋經濟產值平均每年以11%的速度增長,預計到2020年全球海洋經濟產值將達30000億美元。[1]世界正在形成一個向海洋要空間、要資源、要財富、要發展的激烈競爭格局?？梢灶A見,21世紀,世界性的海洋開發和海洋經濟發展將會大大提速,海洋對人類發展的作用也會越來越重要。誰在21世紀的海洋開發和發展中取得先機和優勢,誰就能夠在世界經濟社會的發展中占據制高點。正因為海洋經濟發展的作用越來越大,世界沿海各國都在充分利用自己的領海,大力進行開發。各國都針對海洋經濟開發制定了自己的宏大的規劃。日本、美國、英國等都有自己雄心勃勃的規劃。海上城市、海底城市等詞匯見諸各國的規劃之中。我國的海岸線居世界第四,海域面積遼闊,是一個海洋資源非常豐富的國家。雖然我國海洋經濟發展起步較遲,但是從20世紀90年代開始發展的速度也非常快。在2010年成為世界經濟第二大國后,大力開拓新的發展空間,加快向海域進軍的速度就不可避免了,這不僅是向大海要土地、要資源、要能源,緩解經濟發展面臨的資源環境要素制約,更重要的是通過海洋資源開發和港航物流建設,集聚全球生產要素,開拓世界新興市場,拓寬新的發展空間,培育新的經濟增長極。
這樣才能保證我國的經濟能夠持續發展。特別是由于沿海地區是我國經濟發展的主戰場,隨著沿海地區經濟發展導致的資源約束更加嚴重。土地資源的緊張和昂貴,給沿海地區的經濟發展造成了相當大的影響。如何保證中國沿海地區的發展勢頭,不僅成為中央政府必須考慮的戰略問題,也是沿海地方政府必須充分考慮的事情。2011年被稱為中國的海洋經濟元年,因為中央政府在“十二五規劃”中把海洋經濟的發展作為我國產業發展的一個部分單獨提出來了。國家“十二五規劃”指出:“科學規劃海洋經濟發展,發展海洋油氣、運輸、漁業等產業,合理開發利用海洋資源,加強漁港建設,保護海島、海岸帶和海洋生態環境?！边@是中國在五年規劃中首次把“海洋經濟”作為產業體系中的一個單獨的組成部分提出來。根據國家正在征求意見的《全國海洋經濟發展規劃》,“到2020年海洋產業增加值占國內生產總值的20%以上,并逐步形成六個到八個海洋主體功能區域板塊。”[2]現在已經獲批的海洋經濟發展區有福建海峽西岸經濟區、山東半島藍色經濟區、浙江海洋經濟發展示范區,相繼還會有廣東、廣西的開發區的獲批。各個省都已經或正在制定自己的海洋經濟發展的宏大規劃。在“十二五規劃”的目標驅動下,新一輪的海洋開發大幕已經拉開,海洋經濟發展會成為我國經濟發展的另外一個重要的戰場。與此同時,沿海各省也已經制定或正在制定自己的海洋經濟發展規劃。浙江省的《浙江省海洋經濟示范區規劃》2011年2月獲得國務院的批復,浙江省的“十二五規劃”綱要也把“充分發揮海洋資源優勢,實施海洋開發戰略,統籌海洋經濟與陸域經濟發展,構建現代海洋產業體系,加快建設全國海洋經濟發展示范區”寫入了規劃中。福建省則借助于之前的海峽西岸經濟區建設,把海洋經濟發展作為自己的發展戰略和重點。山東、遼寧、廣東等省也在眼光向海,規劃著海洋經濟發展的問題。2011年,沿海各省大大加快海洋經濟發展,推進海洋開發已是大勢所趨。
二、海洋經濟的大發展將伴生海洋環境保護的嚴重問題
發展海洋經濟是國際發展的趨勢,中國也不例外。對于中國這樣的后發國家來說,在發展資源約束越來越嚴峻的情況下,向海洋要資源、要空間似乎也是必然的選擇。但是,“海島的生態環境往往獨特而脆弱。如何在開發與保護之間尋找平衡?這是海島經濟發展面臨的重大挑戰?！盵3]今年以來的康菲公司渤海污染事件使人們對海洋經濟開發帶來的環境破壞問題更加憂慮。對海洋的開發,我國其實在20世紀80年代就已經開始,只不過是非常低層次的開發,主要是港口建設、海上運輸業、海洋漁業等。到90年代,海洋旅游業、海洋化工業。海洋建筑業、海洋油氣業也發展起來。到2010年,“我國海洋生產總值已經達到3.8萬億元,占GDP比重達9.7%”[4]雖然海洋開發成績很大,但是帶來的海洋環境問題也是不可小覷的。據國家海洋局的《中國海洋發展報告(2011)》指出,在我國海洋產業大發展的同時,由于大型圍填海、過度捕撈與海水養殖和陸源排污等造成海洋生態環境風險增加?！爸袊Ｑ笊鷳B環境面臨的嚴峻形勢主要包括:近岸海洋環境污染呈立體、復合污染新趨勢,對生態系統安全、食品安全、經濟社會發展產生威脅;陸源污染物排海對海洋生態環境的影響嚴重,個別排污口及河口鄰近海域出現‘荒漠化’現象。近岸海域營養鹽結構失衡,直接影響中國海洋漁業可持續發展;近岸海域污染嚴重地區主要分布在大中城市和中國主要經濟區域鄰近海域,沿海地區經濟可持續發展受到制約?！盵5]
90年代的海洋開發就帶來了海洋環境問題,新一輪的海洋經濟發展,能否走出一條科學開發和產業轉型升級的路子來,成為許多專家和學者關注的要點。因為80年代的海洋開發規劃“無一不強調科學有序開發,但最后都是雷聲大雨點小,除了依舊在傳統產業上低層次無序競爭外,還令海洋生態受到了日益嚴重的威脅”。[2]在傳統的海洋經濟發展模式下,產生了嚴重的海洋環境污染問題,使得人們不得不重視新一輪海洋經濟發展中的環境保護問題?！叭找鎳乐氐暮Ｑ蟓h境污染讓人類面臨兩種選擇:一是繼續無限制地以消耗海洋環境、破壞環境為代價來發展海洋經濟;二是在保護海洋環境、科學使用資源下實現人類和自然的協調和可持續發展。顯然人類只能選擇后者。因此保護海洋環境、實施海洋經濟可持續發展戰略已成為全球性的重大問題?！盵6]海洋開發勢不可擋,但是如何防止海洋開發帶來的海洋污染確實一個必須充分關注的問題。人們經常會說,開發與保護并重,在文件里面,這個問題很好解決,在實際的工作中,開發容易開展,保護則很難真正落實。因為從短期來看,開發是可以賺錢的,可以增加GDP和財政收入的,而環境保護則是不能賺錢的,甚至是賠本的,也不能增加財政收入。所以,在加大海洋開發的力度的同時,必須把海洋保護的問題提出來,通過真正有效的措施保證切實做到開發與保護并重,使海洋經濟真正的實現科學發展,能夠造福于社會和人民。
三、加強對海洋經濟發展過程中的環境監管
促進海洋資源的開發和利用,加強海洋經濟發展的可持續性,必須防止造成對海洋環境的破壞,特別是海洋污染。而海洋開發必然會帶來某種污染,開發和保護并重這兩手,開發應該讓位于市場調節,讓企業按照市場規律進行開發。但是由于海洋開發具有較強的外部效應,完全依靠企業來實現開發與保護并重是不可能的,也是不現實的。保護的責任就不可避免的落到了政府的肩上,也落到了社會多元治理主體的身上。要有效的保護海洋環境,必須加強對海洋環境的科學有效的監管。世界和中國治理環境污染的實踐證明,只有嚴密科學的監管才能實現真正的有效保護,也才能達到開發與保護并重,實現海洋經濟的科學發展。有效的海洋監管必須要做好以下方面的工作。
(一)加強對海洋經濟發展的科學規劃
新一輪的海洋經濟開發應該擺脫傳統海洋開發和利用的路徑,走出一條科技支撐的、品質優良的、新興海洋產業的“藍色經濟的”路子來。要保證海洋經濟發展走藍色經濟的道路,保證做好海洋開發中的保護工作,首先必須把好海洋經濟規劃關。即沿海各省在制定海洋經濟發展規劃的時候,必須突出科技領先、低耗能、高效益、低污染的特色。國務院在批準各省海洋經濟發展規劃的時候也必須把好這個關。只有這樣才能把新一輪海洋經濟開發納入新興海洋產業領域發展的道路。海洋經濟長期以來都過于注重海洋漁業、海洋油氣業、濱海旅游和海洋交通運輸業,造成海洋產業結構性矛盾突出。同時,海洋經濟在過去不是真正的海洋經濟,而是臨港產業的發展,特別是重化工業2003年后加快向沿海布局。這些產業向沿海發展是需要的,但是如果各省的規劃都如此,則會加大產業結構性矛盾,同時也會加大環境污染的可能性。專家指出:“綜觀各省的產業規劃,雖掛名‘海洋’,實為臨港、臨海產業集群。從產業構成看,各省均以大鋼鐵、大化工等高耗能、高投入、高污染的重型產業為主?！盵2]因此各省在編制海洋經濟發展規劃的時候必須堅持科技支撐的藍色經濟的要求,堅持保護海洋環境的要求,對于那些高污染、高耗能的產業發展在規劃中要予以禁止或者限制。如果必須要發展這些產業,就必須把有效的保護海洋環境的措施也列入規劃之中。否則,新一輪的海洋經濟發展又會加大對海洋環境的污染,破壞了海洋環境。
(二)加大對海洋經濟發展項目的環保審核
海洋經濟發展規劃是海洋經濟發展的總綱,需要在規劃中貫徹海洋環境保護的原則。但是,海洋經濟發展規劃的具體實施是要通過諸多的海洋產業發展的項目來實現的。所以,加強海洋經濟發展各個項目的環境保護措施的審核則是海洋環境保護的最重要的環節。海洋經濟發展項目的海洋環境評估工作直接關系到海洋環境是否能夠得到有效的保護。要嚴格根據《中華人民共和國海洋環境保護法》的要求進行開發項目的海洋環境影響評估。環境影響評價要克服“自做、自審、自批”的封閉式評估方法,評估過程要公開透明,評估過程要吸收相關的專家、公眾和環保組織成員參與。參加評估的項目的所有材料要公開,接受新聞媒體和人民群眾的監督。由于在海洋產業項目環境評估中地方政府的影響力比較大,只有依靠公開透明的、多主體參與的評估方式,才能比較有效的遏制地方政府以權力壓服環保部門通過有環境保護缺陷的環境評估報告的狀況,保證海洋產業發展的項目能夠堅守住海洋環境保護法要求的標準。當前,海洋環境影響評估審核中需要加強的是海洋環境影響評估標準的建設。要對人類活動對海洋環境影響的途徑、機制和規律進行深入細致的研究,找到各種影響因子及其相互關系,為評價海洋開發活動對環境的影響提供科學依據。
海洋環境和保護措施范文第4篇
目前，在國際層面，得到較廣泛認知的是世界自然保護聯盟(IUCN)于1988年就海洋保護區給出的較為廣泛的定義:“通過法律或其他有效的方法予以部分或全部保護的潮間帶或潮下帶的任何海區，包括其上覆水體及相關的植物、動物、歷史和文化特征”。
對于世界自然保護聯盟的定義，可以從保護方法、保護范圍、保護對象這三個維度進行解讀:
首先，在保護的方法上，世界自然保護聯盟強調法律方法或其他有效方法，對法律方法做了特別提示。在世界自然保護聯盟看來，通過法律手段建立海洋保護區是值得鼓勵的，可以為海洋保護區制度的發展提供合法性基礎。同時，法律方法不僅僅指國內立法，還應該包括國際法，這就是在國家管轄范圍以外建立海洋保護區需要與現行國際法協調的應有之義。世界自然保護聯盟的定義對法律方法的強調得到了國際社會的積極回應。世界可持續發展峰會(the WorldSummit on SustainableDevelopment，簡稱WSSD) 2002年在約翰內斯堡(Johannesburg)召開時提出“約翰內斯堡行動計劃”(the Johannesburg Plan of工mplementation)，在鼓勵國家發展海洋保護區同時強調要遵守國際法，與現行國際法一致;《保護東北大西洋海洋環境公約》(OSPAR Convention)建立的OSPAR委員會在建立包括公海水域的海洋保護區決議別指出海洋保護區與國際法的協調一致(consistent withinternational law)。
其次，在保護的范圍上，世界自然保護聯盟的概念是可以立體適用的。世界自然保護聯盟所用的語詞“任何海區”(any括潮間帶或潮下帶范圍內的海岸、水面、area)說明其構建的海洋保護區概念不僅包淺水層，世界自然保護聯盟在界定海洋保護區概念的時候，還包括這個范圍以內的海底環境。主要目的是促進各國在國家管轄范圍以內建立和發展海洋保護區。潮間帶或潮下帶在水平范圍上的延展性，使得國家在建立海洋保護區時可以基于海洋科學的考量在海區范圍的選擇上具有較大的選擇權。但與此同時，潮間帶或潮下帶也具有一定程度的模糊性，導致在公海建立海洋保護區時會存在爭議，成為世界自然保護聯盟海洋保護區定義的瑕疵。
最后，在保護的對象上，世界自然保護聯盟的界定是非常廣泛的。鑒于海洋環境和海洋生物多樣性危機得到國際社會的廣泛關注，海洋保護區的主要目標在于保護海洋環境和海洋生物，即生物指向型海洋保護區。但在實踐中，為了保護特殊的海洋地貌、歷史和文化特征等，各國也通過建立海洋保護區的方式進行保護，稱之為非生物指向型海洋保護區。例如，為了保護泰坦尼克號沉船遺址，美國和英國蕉北大西洋建立了沉船遺址保護區。
世界自然保護聯盟在世界自然環境保護領域享有重要地位，政府、政府間國際組織及非政府組織均能通過該組織進行合作，專家、科學家、學者和志愿者均可以個人名義加入該組織。世界自然保護聯盟在國際上具有廣泛的代表性，能吸納官方層面和民間層面的不同觀點;加上其給出的定義比較寬泛，在實踐中可以通過對概念的解釋將各國、國際組織建立的不同類型的海洋保護區均囊括在內，使得世界自然保護聯盟對海洋保護區的概念界定得到了國際社會較為廣泛的接受。依據世界自然保護聯盟的寬泛定義，海洋保護區不僅具有生物及生態學屬性，同樣具有歷史文化屬性以及相關聯的經濟學屬性，只要是符合其保護目標的各種類型和規模的海洋保護區都可以歸入給定義的范疇，在某種程度上可以作為一項國際標準。
(二)海洋保護區與公海保護區
在海洋法上，海洋保護區是正在發展著的新概念，與海洋保護區相關的法律制度尚處在謹慎構建中。不同國家、國際組織在實踐中建立了各種不同類型的海洋保護區，發展了多種不同的海洋保護區定義。這些數量眾多的海洋保護區位于不同的海洋區域，或是國家管轄范圍內，或是公海;適用不同的標準，或嚴格，或有名無實;采用不同的管理方式，或是單獨管理，或是聯合管理等。
毫無疑問，建立海洋保護區的國際實踐是紛繁復雜的，由此可以認為，過于嚴格和狹窄的界定將滿足不了實踐的需要，而過于寬泛的界定則不能很好地指導國際實踐。也就是說，一定程度的寬泛界定有其合理性，可以使實踐中己經產生的各種不同類型的保護區能夠被納入國際海洋保護區網絡，同時排除那些有名無實的保護區。鑒于此，筆者認為應當對海洋保護區進行廣義的界定，而國際自然保護聯盟的寬泛定義則具有參考性，即海洋保護區的定義應當包括保護方法、保護范圍和保護對象這三個要素。
首先，海洋保護區保護方法的基礎是法律手段或其他手段，而不論采取何種保護方法，都需要有國際法基礎，在公海建立海洋保護區更是如此;可以稱之為海洋保護區的合法性。其次，在保護范圍上，海洋保護區應當突破近海或者孤立海洋片區的限制，在宏觀上將各個海洋區域作為整體考慮;可以稱之為海洋保護區的整體性。最后，海洋保護區的保護對象是多元化的，既保護海洋環境和海洋生物多樣性，也保護在科學、美學、文化、教育等方面具有特殊利益的對象;可以稱之為海洋保護區的系統性。
基于以上分析，綜合考量海洋保護區的合法性、整體性和系統性特征，本文對海洋保護區的定義如下:
“海洋保護區是在符合國際法的基礎上，為保護海洋環境、生物多樣性、歷史和文化特征等，在特定海域施行某些保護性措施，以實現海洋生態環境可持續發展的目標”。
海洋環境和保護措施范文第5篇
關鍵詞 海洋環境污染 海洋災害 海洋工程與海洋環境相互作用
隨著沿海經濟的迅猛發展,近海海域遭到越來越嚴重的污染,使海域環境質量明顯下降,生態環境日趨惡化,并對生物資源和人體健康產生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國,特別是象我國這樣具有相當長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關心的環境問題。海洋經濟的發展還面臨嚴酷的海洋自然環境,海洋災害直接影響著海洋經濟的發展規模、速度和效益,精確預報海洋災害的發生、發展和應該采取何種防災、抗災和減災工程措施,也成為嚴重關注的環境問題。為了開發海洋中的空間、礦產、漁業、能源等物質資源,需要在海上進行各類工程建設,在目前科技日益發展的情況下,工程建設的規模日益巨大,這些大規模的工程建設和海洋環境之間的相互作用也將是開發海洋中的一個應引起特別關注的重要問題。為了適應我國海洋經濟的快速發展,海洋環境的日益惡化,海洋災害的頻發和海洋工程向大型化發展,近海石油氣田的開發,以及海岸帶開發過程中的后效問題的研究需要,針對我國重大海洋環境與保護問題開展研究是十分必要和迫切的。
在這方面,重點需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環境特征對各類污染物作用的機理和規律研究,第二類課題是海洋工程設施防災、抗災和減災研究,第三類課題是海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用吸防治措施與對策。
一、海洋環境特征對各類污染物的作用機理和規律研究
以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉化規律的研究為基礎,考慮各種自然環境因素(浪、流、風、光、溫度、濕度)、物理因素(擴散、揮發、沉降、吸附、釋放)、化學因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋復雜條件下的運動及演變規律,并建立海洋水質預測預報模型。此外,近年來,在我國沿海海域,赤潮頻發嚴重。因此,除了加強赤潮的監測和預報外,也應加強在建立赤潮生長機理和發展規律方面的研究工作。
此項研究應通過現場觀測、物理模型實驗和數學模擬研究相結合的方法來進行。由于現場觀測工作耗資巨大,且受到許多客觀條件的限制,所獲得的數據往往有許多綜合因素的共同作用,很難將其中的單因素影響分離出來,因此,往往只能用它來作為對某一水質預測預報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。
用數學模擬方法來建立海洋水質預測預報模型是一個較為有效的方法。目前,在這方面國內外已有不少水質預測預報模型,這些水質預測預報模型大體上都基于以下幾方面的模型:水流數學模型;波浪數學模型;液流相互作用模型;近海海域污染物遷移轉化數學模型。
在水流數學模型研究方面,對于較大范圍的海域,通常可采用深度平均的潮流教學模型,對于紊動影響不顯著的海域,可不考慮湍流影響,而對于湍流效應顯著的區域,如排污口近區,則應考慮湍流效應。此外,采用坐標變換,可建立一種能夠考慮復雜地形和套流效應的三維潮流數學模型,這樣才能夠較好地重現實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域,水流數學模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型為基礎,針對水溫和鹽度分層流的流動特性,考慮浮力對紊動的影響,建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k-(單流體數學模型。也可以基于多流體模型的基本概念,分別對兩相本身的湍流輸運規律以及相間相互作用規律進行模擬,建立兩相湍浮力分層流的雙流體數學模型。
在波浪數學模型研究方面,可應用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數方程組,以提高求解效率。從水波發展方程出發,可導出一種用于大區域波浪變形問題的數學模型。通過引入弱非線性波色散關系,可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應。對高階Boussinesq方程的進一步研究,可使方程的色激性從入水到深水都達到很高精度,并提高方程的非線性精度,可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。
針對帶自由表面的波浪場問題,通過把能有效模擬自由面形態的N— S方程和波能平衡方程的結合,可導出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程,用這個方程可模擬規則波和不規則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數學模型,可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面,對于弱流情形,可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型;對于強流情形,可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型?？梢詫⑤椛鋺Φ挠嬎愎脚c拋物型緩坡方程中的待求變量聯系起來,建立一種輻射應力計算的新方法,用該方法可對較大區域均勻斜坡地形上的波浪輻射應力進行數值模擬。
在近海海域污染物遷移轉化數學模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二維應力一通量代數全場模型,可對非對稱潮流作用下的側向岸邊排放問題過分數值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉化的三維預報系統作為目標,在分析近海環境中各種物理、化學和生物現象的基礎上,針對近海海域水污染的特點,從三維湍流模型出發,在動量方程中引入表面風應力、底部切應力以及柯氏力的作用;在輸運方程中引入反映物理、化學、生物等作用的源、匯項,可建立一個統一考慮物理、化學和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉化的三維預報模型,它可為環境評價、水質規劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學依據;同時對確定水域環境容量,從而制定水域環境保護策略,也具有十分重要的理論價值和應用前景。
應該指出,在海洋水質預測預報模型研究方面,數學模擬無疑是一種十分有效的手段,但不論是何種數學模型,其模型中所需的必要參數和邊界條件的處理是研究水質模型的技術關鍵,直接影響到水質模型的科學性和預測能力。而這些必要的數據是無法從數學模 型本身來取得的,有些可以通過現場觀測來得到,但其中一些最基本的卷數是要通過基本機理的研究才能得到,在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。
能模擬海洋動力因素的先進實驗設備,現代化的量測儀器和測試系統是開展物理模型實驗研究的必備條件。進一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統,可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結構,獲得流場中水質點速度的空間分布和時間過程;并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程,可用以分析定量污染物團在波浪及波流相互作用下擴散的基本特征和擴散系數。
二、海洋災害的精確預報及海洋工程設施防災、抗災和減災的研究
海洋災害主要包括風暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。90年代以來,我國海洋災害所造成的損失每年達上百億元人民幣,是世界上海洋災害最嚴重的國家之一。海洋工程結構的投資費用很高,一旦發生破壞,將會造成重大的人員傷亡和巨額財產損失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺,1989年風暴潮損失超6億元,1991年DB29銷管船在南海通臺風翻沉等)。當前我國海洋能源開發與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設施能夠安全服役免遭破壞,面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴酷和復雜多變的環境因素。我國東臨西北太平洋,每年出現的臺風數目占全球的38%,其中對我國可能造成災害的臺風每年有7—8個。每當臺風在我國登陸或接近我國沿海通過時,都會在沿岸局部地區產生風暴潮,形成風暴潮災害。
在我國北方海域(渤海和北黃海),冬季由于受寒潮影響,沿岸地區每年都有結冰現象,結冰嚴重的年份則出現冰害。若對這些海洋災害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成,不但可給結構物以強大的冰壓力,而且由于冰激引起的振動作用,也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區溢油的遷移規律及預防和清理技術,至今尚未進行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂,斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結構物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺,為了抵抗冰害,往往建成正、倒錐體的結構型式,冰排對錐體結構的冰荷載及與其的動力相互作用,也是目前尚未解決的課題。在海冰力學的研究中,除進行理論分析和數值模擬外,實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中,模型冰可采用凍結模型冰和非凍結模型冰來進行,它們各有其優缺點,發展這兩種技術是海冰力學研究中的一個課題。
我國是一個多地震的國家,海域中時有地震發生。強烈的地震將有可能是海上工程設施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結構物(海洋平臺、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等)發生破壞,除其直接經濟損失極大外,其次生災害——火災、環境污染等的后果也不堪設想。
近年環太平洋地區地震的頻度和強度都在上升,造成重大災害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特別是抗震防災的基本原理和減震技術措施需要認真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應和振動破壞機理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明,地震及由此引發的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴重。水工建筑物的這類破壞機理,至今國內外對此都很少研究,且由于試驗條件的限制,國內外對此方面的試驗研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領域。
以下的一些研究內容將是為解決海洋工程設施抗震措施中的關鍵技術所必需考慮的,如近海環境地震危險性分析,設計地震動參數和頻譜特性,強震海底多維地震動及其空間分布規律,地震波傳播特性及地震動輸入機理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考慮周圍水介質影響的結構振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯合分析模型和輸入機制、非線性動力分析和動力破壞試驗;核電站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平臺及地下輸油管線與地基土動力相互作用,碼頭及護岸建筑物地震穩定性;海域中水工建筑物的性能設計和地震設防標準等。
海上水工建筑物在長期運行過程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來自兩個方面:其一是結構的老化、疲勞、超載、內部損傷(裂縫)、地基沉降變形以及環境的物理化學損傷(低溫、凍融、大氣侵蝕)等;其二是設計不周或設計標準偏低,施工質量差,原材料不合格,管理維護不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經濟的發展造成重大的影響。
因此,發展以下的一些技術和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導致結構安全的不確定性情況下,對現役海洋工程結構進行健康診斷和評估剩余可靠度的理論;結構健康狀態及損傷檢測的新技術和新方法;結構病害治理用的新材料、新技術和新方法;海洋工程結構在多種復雜海洋環境條件下(風、浪、流、冰、地震等)的可靠度和優化理論研究,設計與建造新型抗災工程結構;研究和設計使海洋工程結構物在設計使用期限內有足夠的安全度,而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。
為了及時掌握海洋環境的風云變幻和災害的可能來臨,發展海洋環境及災害的預報技術是非常必要的。為此需要建立以下一些系統,如建立由近海到遠海的海洋環境及災害觀測網絡、預報與預警系統、沿岸防災準備和各類應急處理系統;以主要海域和海岸帶區域經濟發展為背景,進行重點研究,建立數字化的海洋環境信息系統模型與結構;以及建立海岸和近海工程設施防災減災數字信息系統,將海岸和近海工程與網絡技術人算機技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統相結合,建立數學物理模型,通過多媒體技術,形象化地描述災害成因、發生機理、傳播規律、模擬災害破壞的過程,建成智能化的防災、抗災和減災決策支持系統。
三、海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用及防治措施與對策
為了充分利用海洋空間,現代海洋空間利用除傳統的港口和海洋運輸外,正在向海上人造城市、發電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發展。人們現已在建造或設計海上生產、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結構和海底工程,估計到21世紀,可能出現能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等,日本已經于99年8月在東京灣用6塊380米長,60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。
由此可見,隨著海洋資源與空間的開發利用,各類海上工程建筑物數量不斷增多、規模日益復雜和龐大,保證這些海上工程設施的安全運行及采取海洋工程防災減災措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復雜的地區,但同時又是經濟活動最為發達的地區,海上工程建設如果考慮不當將會在一定程度上引發環境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動態平衡,影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態,破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地,若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當則會造成二次污染。海上石油生產中的溢油事故將對海洋環境造成極其嚴重的污染。日益增多的海上退役工程設施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災減災的任務是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災害帶來的報失,另一方面又要避免人為造成的海洋環境災害。
隨著人類對海洋資源的不斷開發和利用,海洋環境保護與人類生產實踐活動協調發展日顯重要。如港口開發中的環境問題,主要內容包括:航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環境的影響,深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結構的環境和生態影響;破波帶及其附近水域沿岸流對物質輸運擴散規律研究;大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環境的變遷和海岸演變;海岸演變、防護及開發利用新概念的原則與理論,如由于工程措施所引起的海岸動力學、生態學、社會經濟學及與環境關系的綜合分析與協調。
隨著沿海大、中型城市經濟建設的快速發展,城平建設中的污水深海排放技術,感潮水域污水多點排放漂移擴散研究,天然海灣、人工湖及人工運河的水質交換能力,人工沙灘的保護措施,灘涂圍墾對水域環境的影響等,都將是需要認真解決的 問題。
