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海洋災(zāi)害及其防治范文第1篇

關(guān)鍵詞:海洋環(huán)境污染海洋災(zāi)害海洋工程與海洋環(huán)境相互作用

隨著沿海經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，近海海域遭到越來越嚴重的污染，使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產(chǎn)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(guān)心的環(huán)境問題。海洋經(jīng)濟的發(fā)展還面臨嚴酷的海洋自然環(huán)境，海洋災(zāi)害直接影響著海洋經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)模、速度和效益，精確預(yù)報海洋災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)該采取何種防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)工程措施，也成為嚴重關(guān)注的環(huán)境問題。為了開發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源，需要在海上進行各類工程建設(shè)，在目前科技日益發(fā)展的情況下，工程建設(shè)的規(guī)模日益巨大，這些大規(guī)模的工程建設(shè)和海洋環(huán)境之間的相互作用也將是開發(fā)海洋中的一個應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問題。為了適應(yīng)我國海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展，海洋環(huán)境的日益惡化，海洋災(zāi)害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展，近海石油氣田的開發(fā)，以及海岸帶開發(fā)過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環(huán)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(huán)境特征對各類污染物作用的機理和規(guī)律研究，第二類課題是海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)研究，第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對策。

一、海洋環(huán)境特征對各類污染物的作用機理和規(guī)律研究

以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ)，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風、光、溫度、濕度）、物理因素（擴散、揮發(fā)、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(fù)雜條件下的運動及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發(fā)嚴重。因此，除了加強赤潮的監(jiān)測和預(yù)報外，也應(yīng)加強在建立赤潮生長機理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。

此項研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實驗和數(shù)學模擬研究相結(jié)合的方法來進行。由于現(xiàn)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(shù)據(jù)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(zhì)預(yù)測預(yù)報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。

用數(shù)學模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型是一個較為有效的方法。目前，在這方面國內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型，這些水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數(shù)學模型；波浪數(shù)學模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學模型。

在水流數(shù)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(yīng)顯著的區(qū)域，如排污口近區(qū)，則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外，采用坐標變換，可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學模型，這樣才能夠較好地重現(xiàn)實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數(shù)學模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型為基礎(chǔ)，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(shù)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(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學模型。

在波浪數(shù)學模型研究方面，可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組，以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā)，可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學模型。通過引入弱非線性波色散關(guān)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(yīng)。對高階Boussinesq方程的進一步研究，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(tài)的N—S方程和波能平衡方程的結(jié)合，可導(dǎo)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(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)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。可以將輻射應(yīng)力的計算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來，建立一種輻射應(yīng)力計算的新方法，用該方法可對較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進行數(shù)值模擬。

在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)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(yīng)力一通量代數(shù)全場模型，可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分數(shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報系統(tǒng)作為目標，在分析近海環(huán)境中各種物理、化學和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，針對近海海域水污染的特點，從三維湍流模型出發(fā)，在動量方程中引入表面風應(yīng)力、底部切應(yīng)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(tǒng)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(zhuǎn)化的三維預(yù)報模型，它可為環(huán)境評價、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計等提供重要的科學依據(jù)；同時對確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護策略，也具有十分重要的理論價值和應(yīng)用前景。

應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型研究方面，數(shù)學模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數(shù)學模型，其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學性和預(yù)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學模型本身來取得的，有些可以通過現(xiàn)場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數(shù)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(shè)備，現(xiàn)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)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(tǒng)，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(jié)構(gòu)，獲得流場中水質(zhì)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(shù)。

二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究

海洋災(zāi)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(zāi)害所造成的損失每年達上百億元人民幣，是世界上海洋災(zāi)害最嚴重的國家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費用很高，一旦發(fā)生破壞，將會造成重大的人員傷亡和巨額財產(chǎn)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(fā)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(shè)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(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺風數(shù)目占全球的38%，其中對我國可能造成災(zāi)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(qū)產(chǎn)生風暴潮，形成風暴潮災(zāi)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(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災(zāi)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(jié)構(gòu)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(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù)，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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)型式，冰排對錐體結(jié)構(gòu)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(shù)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(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來進行，它們各有其優(yōu)缺點，發(fā)展這兩種技術(shù)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(fā)生。強烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物（海洋平臺、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等）發(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟損失極大外，其次生災(zāi)害——火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。

近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強度都在上升，造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)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(yīng)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(fā)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(nèi)外對此都很少研究，且由于試驗條件的限制，國內(nèi)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(lǐng)域。

以下的一些研究內(nèi)容將是為解決海洋工程設(shè)施抗震措施中的關(guān)鍵技術(shù)所必需考慮的，如近海環(huán)境地震危險性分析，設(shè)計地震動參數(shù)和頻譜特性，強震海底多維地震動及其空間分布規(guī)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(zhì)影響的結(jié)構(gòu)振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯(lián)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(wěn)定性；海域中水工建筑物的性能設(shè)計和地震設(shè)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(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設(shè)計不周或設(shè)計標準偏低，施工質(zhì)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(jīng)濟的發(fā)展造成重大的影響。

因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下，對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測的新技術(shù)和新方法；結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復(fù)雜海洋環(huán)境條件下（風、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)化理論研究，設(shè)計與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計使用期限內(nèi)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(huán)境的風云變幻和災(zāi)害的可能來臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng)，如建立由近海到遠海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準備和各類應(yīng)急處理系統(tǒng)；以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為背景，進行重點研究，建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)；以及建立海岸和近海工程設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)數(shù)字信息系統(tǒng)，將海岸和近海工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人算機技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立數(shù)學物理模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過程，建成智能化的防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)。

三、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)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(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運輸外，正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發(fā)展。人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程，估計到21世紀，可能出現(xiàn)能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經(jīng)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(jīng)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(fā)利用，各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大，保證這些海上工程設(shè)施的安全運行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)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(fù)雜的地區(qū)，但同時又是經(jīng)濟活動最為發(fā)達的地區(qū)，海上工程建設(shè)如果考慮不當將會在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動態(tài)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(tài)，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(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)境造成極其嚴重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)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(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。

隨著人類對海洋資源的不斷開發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護與人類生產(chǎn)實踐活動協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題，主要內(nèi)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(huán)境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)輸運擴散規(guī)律研究；大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變；海岸演防護及開發(fā)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(tài)學、社會經(jīng)濟學及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。

隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù)，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(zhì)交換能力，人工沙灘的保護措施，灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等，都將是需要認真解決的問題。

海洋災(zāi)害及其防治范文第2篇

 

國家自然科學基金作為國家資助基礎(chǔ)研究的主渠道之一，多年來一直重視將基礎(chǔ)研究與國家經(jīng)濟建設(shè)整體目標的緊密結(jié)合，并積極促進國際合作與學術(shù)交流，先后在重大項目、重點項目和面上項目等多個層次上資助了土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，在諸多方面取得了積極的進展和成果。同時，隨著國家“科教興國”重大戰(zhàn)略的實施，國家自然科學基金也將會有更大的投入用于土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)學科前沿的研究。

 

土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究進展近年來國家自然科學基金對土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究的資助主要有以下幾個方面。

 

．1 城市與工程減災(zāi)基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵科學問題研究國家自然科學基金在城市與工程減災(zāi)前沿領(lǐng)域持續(xù)地資助了大量的基礎(chǔ)研究課題，“八五”期間由中國地震局工程力學研究所胡聿賢和謝禮立兩位院士主持收稿日期：200∞9—的重大項目“城市與工程減災(zāi)基礎(chǔ)研究”，較為集中地體現(xiàn)了我國這一領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的進展。全國近20所高等院校和科研院所、五座示范或典型城市的100多位專家學者投入了歷時4年的研究，在以下研究方面取得了積極的成果。

 

．1．1 災(zāi)害的危險性分析與損傷評估理論研究地震、風、洪水、海潮、洪澇、滑坡、泥石流、火、燃爆、巖溶、塌陷、地基變形等各種自然災(zāi)害或人為災(zāi)害的成災(zāi)環(huán)境，成災(zāi)模式，災(zāi)害性荷載的特點和分布規(guī)律，并建立了相應(yīng)的危險性評估理論和方法，探討了災(zāi)害形成機制和傳播規(guī)律，以及它們對工程結(jié)構(gòu)和社會經(jīng)濟的影響，具體內(nèi)容為：(1)建立了確定城市極值風速的兩種危險性評估方法一組合概率法和風場函數(shù)法。(2)提出了基于地理信息系統(tǒng)(GIS)和人工智能的地震危險性分析理論，建造了地震構(gòu)造信息系統(tǒng)(SⅡS)，從而使現(xiàn)有的地震危險性分析方法和地震區(qū)劃分法無論從精度上還是效率上都有了新的突破。

 

通過實踐和理論分析，對建筑物的火災(zāi)和煙氣形成機理以及燃氣爆炸規(guī)律進行了研究，編制了建筑物煙氣控制系統(tǒng)的計算機程序和燃爆災(zāi)害預(yù)測模型。

 

．1．2城市與工程的災(zāi)害特征及抗災(zāi)分析理論研究城市與工程體系的災(zāi)害特征和抗災(zāi)分析理論，具體有：(1)研究了地下管網(wǎng)等生命線系統(tǒng)在地震作用下的反應(yīng)分析方法，提出了考慮地震動場空間相關(guān)特性和局部場地條件影響的生命線系統(tǒng)地震危險性分析方法以及管網(wǎng)破損狀態(tài)的概率分析理論，對地上生命線系統(tǒng)進行了供水系統(tǒng)的地震損失分析研究。

 

研究并提出了城市多種災(zāi)害損失的評估模型。

 

在調(diào)查分析抗震結(jié)構(gòu)造價變化的基礎(chǔ)上提出了不同重要性建筑抗震設(shè)防的最佳標準。(4)研究了城市中地震觸發(fā)滑坡、巖溶塌陷、采空區(qū)塌陷以及地震火災(zāi)和滲萬方數(shù)據(jù) 水引發(fā)滑坡等災(zāi)害鏈現(xiàn)象，并提出了相應(yīng)評估方法。

 

研究并提出包括斜拉橋等大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的抗震分析和隔震控制方法。

 

．1．3災(zāi)害荷載作用下工程結(jié)構(gòu)可靠度與優(yōu)化設(shè)計理論研究多種災(zāi)害作用下工程結(jié)構(gòu)的可靠度和優(yōu)化理論，包括：(1)研究了抗災(zāi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的特點與抗災(zāi)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)防水平，進行了抗災(zāi)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)防荷載與最優(yōu)化設(shè)防可靠度的對比分析。(2)研究并對比了高層建筑在風和地震作用下的可靠度分析結(jié)果。

 

研究并提出了結(jié)構(gòu)災(zāi)害荷載可以近似為無限粗糙荷載的設(shè)想，并給出了相應(yīng)荷載下的結(jié)構(gòu)體系可靠度計算的近似方法。(4)根據(jù)水工結(jié)構(gòu)特點，研究了壩址空間隨機地震動場模型，地震動合成方法以及在平穩(wěn)和強度非平穩(wěn)空間隨機地震動場假定下建立了計算相應(yīng)的結(jié)構(gòu)反應(yīng)和抗震可靠度方法。(5)對鐵路工程提出了滑坡、泥石流、洪水等災(zāi)害的工程預(yù)報方法，并建立了相應(yīng)的路段可靠度分析方法。

 

．1．4典型城市與重大工程綜合防災(zāi)示范研究選擇汕頭、鎮(zhèn)江、鞍山、唐山四座具有不同特色的中等城市作為防御多種災(zāi)害的典型，選擇廣州作為大城市綜合防洪典型，選擇多種自然災(zāi)害多發(fā)區(qū)的成昆線烏斯河一普雄段作為防御多種災(zāi)害的典型重大工程，綜合運用并集成了各種工程防災(zāi)的科技成果，并采用地理信息系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)、危險性分析系統(tǒng)、損失評估、應(yīng)急反應(yīng)和決策系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)等各種先進的工程防災(zāi)技術(shù)，建立了相應(yīng)的城市與重大工程的防災(zāi)減災(zāi)決策系統(tǒng)。充分發(fā)揮了高新技術(shù)在工程減災(zāi)領(lǐng)域中的優(yōu)勢，使我國大城市和重大工程防災(zāi)減災(zāi)的理論和實踐達到了一個嶄新的水平。

 

．2結(jié)構(gòu)抗震抗風振動控制研究由于本研究的前沿性和基礎(chǔ)性，我國結(jié)構(gòu)抗震抗風振動控制最近十多年的研究進展許多是在國家自然科學基金的資助下取得的，先后有近40個面上項目和若干重點項目或重大項目的子課題與此研究密切相關(guān)，研究涉及被動控制、主動控制、混合控制和半主動控制、以及智能控制的各個方面。在其它有關(guān)部門的共同支持下，我國已形成了一支陣容強大的研究隊伍，使我國成為繼美國和Et本之后，又一個對結(jié)構(gòu)控制有著深入和廣泛研究的國家。

 

．2．1結(jié)構(gòu)被動控制結(jié)構(gòu)被動控制(包括更早開始研究的基礎(chǔ)隔震)由于不需要提供外部能源、經(jīng)濟和易于工程應(yīng)用的特點，在我國得到了廣泛的研究和一定程度的應(yīng)用。控制裝置涉及金屬阻尼器、摩擦阻尼器、粘彈性阻尼器、粘滯流體阻尼器、TMD、TLD、擺式質(zhì)量阻尼器等各種耗能減振器。目前不少學者正致力于結(jié)構(gòu)控制設(shè)計方法的研究，以期為我國減振結(jié)構(gòu)的抗震抗風設(shè)計規(guī)范的制訂提供依據(jù)。經(jīng)過大量的理論分析和試驗研究，一些耗能減振裝置已開始應(yīng)用于實際工程，如上海建成的兩棟帶豎縫的剪力墻結(jié)構(gòu)、粘滯阻尼器應(yīng)用于北京火車站和北京飯店等建筑的抗震加固、以及摩擦耗能器應(yīng)用于沈陽市政府大樓的抗震加固等都是成功的工程實例。

 

我國基礎(chǔ)隔震的研究開展較早，已經(jīng)取得了理論研究、技術(shù)開發(fā)和工程應(yīng)用的豐碩成果。隔震技術(shù)主要采用橡膠墊、金屬涂料滑塊以及精選的細砂、石墨涂層和四氟乙烯板等。目前我國已建成的基礎(chǔ)隔震房屋有數(shù)十棟，隔震與耗能減振技術(shù)已被寫入新的《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范》。

 

．2．2結(jié)構(gòu)的主動控制雖然結(jié)梅的主動控制較之被動控制效果更加明顯，但由于主動控制需要輸入較多的外部能源，再加上系統(tǒng)的可靠性問題、以及更復(fù)雜和昂貴的硬件設(shè)備等原因，在我國主動控制的研究更多地集中于主動控制算法、效果仿真分析和控制裝置的試驗研究等方面。

 

研究的控制算法主要有最優(yōu)控制算法、瞬時最優(yōu)控制算法、智能控制算法(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等)、極點配置算法、自適應(yīng)控制算法等。對主動控制裝置研究較多的是主動控制調(diào)諧質(zhì)量控制系統(tǒng)、主動錨索控制系統(tǒng)、主動支撐系統(tǒng)等，其中哈爾濱建筑大學成功進行的結(jié)構(gòu)主動控制試驗的整套系統(tǒng)的設(shè)計、生產(chǎn)和調(diào)試均是自行完成的。

 

中國國家自然科學基金委員會和美國國家科學基金會共同資助中美合作項目“南京電視塔風振控制”的研究，是由中方東南大學等單位和美方數(shù)所高校單位合作進行的。他們采用AMD系統(tǒng)對南京電視塔的風振實施主動控制。它的完成不僅使南京電視塔成為國內(nèi)第一個實施主動控制的建筑，在國內(nèi)乃至國際學術(shù)界具有重要影響，同時也將為結(jié)構(gòu)控制的研究提供合適的試驗場所，目前南京電視塔風振控制工程正處于緊張的現(xiàn)場調(diào)試階段。

 

我國在混合控制方面進行了有特色的研究，提出的混合控制系統(tǒng)有AMD和rILD組合的混合控制系統(tǒng)、AND和HDS組成的混合控制系統(tǒng)等，并對混合控制系統(tǒng)的性能及對結(jié)構(gòu)的抗風抗震進行了大量的試驗研究。

 

由于半主動控制所具有的經(jīng)濟、有效、可靠等特點，其研究受到國內(nèi)學者的極大關(guān)注。已從事的工作包括半主動控制的變剛度、變阻尼的系統(tǒng)裝置、理論分析和試驗研究等。

 

．2．3結(jié)構(gòu)振動的智能控制結(jié)構(gòu)振動的智能控制是國際振動控制研究的前沿領(lǐng)域。由智能材料制成的智能可調(diào)阻尼器和智能材料驅(qū)動器構(gòu)造簡單、調(diào)節(jié)驅(qū)動容易、能耗小、反應(yīng)迅速、幾乎無時滯，在結(jié)構(gòu)主動控制、半主動控制、被動控制中有廣闊的應(yīng)用前景。適合于土木工程振動控制的智能材料有電流變液、磁液變液、壓電材料、磁致伸縮材料、形狀記憶合金等。

 

我國結(jié)構(gòu)振動智能控制的研究也已起步，落后于世界先進水平研究的時間并不長。目前在此方面做的工作有：研制出了出力30kN的磁流變阻尼器，提出了壓電陶瓷智能摩擦阻尼器支撐及其對框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的半主動控制方法，分析了壓電陶瓷智能力矩控制器對框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的主動控制效果；制作出了兩相電(磁)流變阻尼器，并研究了對高聳塔架結(jié)構(gòu)風振反應(yīng)的半主動控制的方法；制作了形狀記憶合金耗能阻尼器，進行了對結(jié)構(gòu)振動反應(yīng)控制的試驗，等等。

 

．3大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的抗震抗風及設(shè)計理論研究隨著我國超高層建筑、超大跨度橋梁和大跨空間結(jié)構(gòu)等大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大量興建，結(jié)構(gòu)設(shè)計呈現(xiàn)出更高、更長、更柔的發(fā)展趨勢，許多情況下風荷載和地震作用已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制因素。因此，大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系抗震抗風相關(guān)的科學問題及新的設(shè)計理論的研究得到我國廣大學者的廣泛關(guān)注。“九五”期間由國家自然科學基金委員會與國家建設(shè)部、國家地震局和中國海洋石油渤海公司聯(lián)合資助了國家自然科學基金重大項目“大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵科學問題及設(shè)計理論研究”，由同濟大學項海帆院士和哈爾濱建筑大學王光遠院士共同主持，研究內(nèi)容包括：

 

．3。1設(shè)計地震動及災(zāi)害性風荷載的作用機理地震波的多維多點輸入，近場強震和地震波的長周期分量對結(jié)構(gòu)的作用，城市邊界層中風特性的觀測分析和數(shù)值模擬，建筑風洞模擬實驗的基本問題和關(guān)鍵模擬技術(shù)，土木工程結(jié)構(gòu)的數(shù)值風洞。

 

。3．2超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的抗震與抗風超高層建筑結(jié)構(gòu)體系及相關(guān)力學問題，抗震設(shè)計理論，復(fù)雜單體及群體建筑的風振理論，超高層建筑基于位移的抗震設(shè)計。

 

．3．3特大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)體系及抗風抗震特大跨度橋梁體系、特殊結(jié)構(gòu)形式及空間非線性力學問題，氣動參數(shù)識別、風振及控制理論，考慮樁一土相互作用的高橋墩和塔墩抗震分析理論。

 

．3．4大跨空間結(jié)構(gòu)新體系及關(guān)鍵理論新型預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)構(gòu)體系及其形態(tài)分析理論，大型柔性屋蓋結(jié)構(gòu)的風振反應(yīng)及抗風設(shè)計，大跨網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震性能和穩(wěn)定性能。

 

．3．5大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的現(xiàn)代設(shè)計理論基于可靠度的多目標復(fù)雜結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法，結(jié)構(gòu)選型及工程結(jié)構(gòu)形態(tài)全面優(yōu)化的實用方法，結(jié)構(gòu)振動控制的設(shè)計理論與方法，基于性態(tài)的抗震設(shè)防標準與設(shè)計理論另外，項目還包括了復(fù)雜環(huán)境下海洋平臺結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容的研究，有海洋環(huán)境隨機載荷及其組合，海洋平臺結(jié)構(gòu)可靠度與壽命評估，結(jié)構(gòu)冰致振動機理及控制，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。

 

土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究的發(fā)展趨勢為了推動學科交叉和遴選國家自然科學基金“十五”優(yōu)先資助領(lǐng)域，國家自然科學基金委員會于年底召開了“重大工程災(zāi)害與防治”為主題的前沿科學研討會。來自土木、水利、礦業(yè)、材料、力學、地球科學、信息、管理等學科的60多位專家學者，從科學發(fā)展和國家需求與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度，對“重大工程災(zāi)害與防治”這一主題的如下關(guān)鍵科學問題進行了研討和論證，并建議在“十五”期間給予優(yōu)先資助。這些科學問題基本體現(xiàn)了土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究的發(fā)展前沿，也是有關(guān)專家學者結(jié)合中國國情對這一領(lǐng)域科學研究發(fā)展趨勢的展望。

 

．1 大型結(jié)構(gòu)和生命線工程災(zāi)害響應(yīng)與控制針對災(zāi)害作用的空間分布性和動力作用特性，研究大型結(jié)構(gòu)和生命線工程及其周邊介質(zhì)相互作用的非線性時空災(zāi)害響應(yīng)，研究其性態(tài)設(shè)計、控制和優(yōu)化的理論和方法。

 

．1．1災(zāi)害場及其動力作用研究地震和風災(zāi)等危險性分析、空間分布場、衰減規(guī)律及對結(jié)構(gòu)和工程系統(tǒng)的動力作用，為復(fù)雜的災(zāi)害響應(yīng)分析提供合理的災(zāi)害作用模型。

 

．1．2大型結(jié)構(gòu)非線性災(zāi)害響應(yīng)進行建筑、橋梁、水工、海工等大型結(jié)構(gòu)材料、構(gòu)件和體系的災(zāi)害模擬試驗，揭示其極端條件下的動力失效、破壞和倒塌機理；研究大型結(jié)構(gòu)及與周邊介質(zhì)相互作用的材料、幾何及其耦合非線性災(zāi)害響應(yīng)分析和計算理論；研究新型高性能的抗災(zāi)結(jié)構(gòu)體系。

 

．1．3結(jié)構(gòu)災(zāi)害性態(tài)設(shè)計與控制研究結(jié)構(gòu)多級災(zāi)害設(shè)防水準、性態(tài)水準和性態(tài)目標，建立結(jié)構(gòu)災(zāi)害響應(yīng)與性態(tài)的關(guān)系、以及結(jié)構(gòu)災(zāi)害性態(tài)設(shè)計和控制設(shè)計的理論和方法；研究新型減振控制裝置以及高性能、大出力、低能耗的智能驅(qū)動減振裝萬方數(shù)據(jù) 置；研究大型結(jié)構(gòu)災(zāi)害響應(yīng)控制的有效措施和技術(shù)、以及智能控制集成系統(tǒng)。

 

．1．4生命線工程空間災(zāi)害響應(yīng)與性態(tài)優(yōu)化生命線工程是維系城市與區(qū)域經(jīng)濟功能的基礎(chǔ)工程設(shè)施系統(tǒng)(如城市供水、供氣系統(tǒng)、道路交通系統(tǒng)、區(qū)域電力系統(tǒng)等)，其災(zāi)害破壞可導(dǎo)致城市和區(qū)域經(jīng)濟與社會功能的癱瘓。此領(lǐng)域重點研究城市生命線工程系統(tǒng)的空間地震響應(yīng)分析；大規(guī)模工程網(wǎng)絡(luò)抗震可靠性的高效分析方法；區(qū)域電力工程系統(tǒng)的風災(zāi)易損性分析；城市生命線工程和大型工程網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)害性態(tài)優(yōu)化與設(shè)計。

 

．2巖土工程災(zāi)害與環(huán)境損傷防治針對巖土體介質(zhì)的多相、非均質(zhì)、各向異性的復(fù)雜環(huán)境特點以及大規(guī)模地下開挖工程和今后大規(guī)模地下空間利用的誘變?yōu)暮铜h(huán)境損傷，重點研究工程與災(zāi)害的相互作用、災(zāi)變行為以及防災(zāi)減災(zāi)方法和新技術(shù)。

 

．2．1 囫-氣一液多相介質(zhì)耦合作用與災(zāi)變動力學研究天然巖(土)體孔隙裂隙介質(zhì)中液氣多相流的耦合作用下，穩(wěn)定與非穩(wěn)定變形、破壞與狀態(tài)變化及轉(zhuǎn)化機理、條件與規(guī)律；固一液一氣耦合作用及致災(zāi)的突變動力學數(shù)學模型，為工程災(zāi)害的控制提供有效路徑與方法。

 

．2．2高應(yīng)力深部地下工程的誘變?yōu)暮εc防治高應(yīng)力大采深條件下開挖巖體動力學特征及與圍巖變形破壞、頂板災(zāi)害、瓦斯突出、巖爆的關(guān)系；采動巖體結(jié)構(gòu)與地下承壓水運移關(guān)系及深部開采的突水機理。

 

．2．3大型地下工程的環(huán)境損傷與控制重點研究大型地下開挖工程和城市地下空間利用所引起的地表沉陷和控制，地下含水層和地表水的破壞機理及保護措施。

 

．2．4重大工程的邊坡災(zāi)害防治與預(yù)警結(jié)合重大工程研究水位大幅度變化條件下的邊坡穩(wěn)定性、災(zāi)變機理、風險評估與防治決策支持體系，基于3S技術(shù)的邊坡災(zāi)害預(yù)報系統(tǒng)及綜合防治技術(shù)。

 

．2．5重大工程地基失效與防治針對巖、土等天然材料的特點，研究巖體和原位土的靜、動力學性能；土體的液化和液化后大變形；建立巖體構(gòu)造面的連續(xù)～非連續(xù)介質(zhì)數(shù)值模擬模型，研究地基在地震等災(zāi)害作用下的失穩(wěn)、殘余變形及其與結(jié)構(gòu)的相互作用，以及各種地基加固措施的機理與加固效果的定量評價。

 

．3重大工程災(zāi)變行為與健康診斷針對復(fù)雜災(zāi)變因素的耦合作用，研究重大工程的損傷積累和災(zāi)變行為的演化規(guī)律及其檢測、監(jiān)測與防治的先講技術(shù)。

 

．3．1 重大工程損傷積累與災(zāi)變行為考慮疲勞效應(yīng)、環(huán)境腐蝕和材料老化等災(zāi)變因素的耦合作用。研究重大工程損傷積累與災(zāi)變行為的演化規(guī)律及其與抗災(zāi)能力衰減的關(guān)系，受損結(jié)構(gòu)隨機建模與分析及災(zāi)變預(yù)測。

 

．3．2重大工程檢測與健康診斷研究重大工程檢測與探測的先進技術(shù)及損傷評定與健康診斷方法；大型結(jié)構(gòu)動力模態(tài)指紋分析；復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動力復(fù)合反演理論；非線性損傷變量及其識別；損傷尺度譜與損傷定位；受損結(jié)構(gòu)的健康診斷與性態(tài)分析。

 

。3．3重大工程的智能監(jiān)測研究大型結(jié)構(gòu)、生命線工程與巖土災(zāi)變體系的智能傳感元件優(yōu)化設(shè)置及粘貼與埋設(shè)技術(shù)，信號轉(zhuǎn)換接口、海量數(shù)據(jù)的遠距離傳輸技術(shù)和智能處理方法，研究在線損傷識另叭模型修正、健康診斷、安全評定與預(yù)警系統(tǒng)。

 

．3．4重大工程的安全評定與災(zāi)變防治研究重大工程安全評定的災(zāi)害風險分析、確定性的體系安全評定方法和體系可靠度評定方法及其目標水平，研究重大工程災(zāi)變控制的方法與技術(shù)以及抗災(zāi)加固的先進材料、裝置與技術(shù)。

 

．4數(shù)字減災(zāi)工程與系統(tǒng)針對城市和重大工程災(zāi)害的復(fù)雜性和大規(guī)模分布性，利用現(xiàn)代的數(shù)字模擬和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，研究再現(xiàn)災(zāi)害過程、破壞特征、災(zāi)害分布和虛擬減災(zāi)策略與減災(zāi)效果的數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)。

 

．4．1 災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與管理系統(tǒng)科學劃分災(zāi)害種類和級別，系統(tǒng)收集和整理重大災(zāi)害成因、傳播和破壞特征的歷史資料，開發(fā)多媒體的災(zāi)害空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

 

。4．2數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)集成技術(shù)研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)災(zāi)害破壞和城市災(zāi)害數(shù)字建模、數(shù)字災(zāi)害試驗過程模擬、仿真和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的集成技術(shù)，為數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

 

．4．3重大工程的數(shù)字災(zāi)害仿真系統(tǒng)基于重大工程災(zāi)害分析的精細模型和方法，研究模擬災(zāi)害工程、再現(xiàn)災(zāi)害破壞的數(shù)字試驗裝備，重點研究數(shù)字風災(zāi)試驗和數(shù)字地震災(zāi)害試驗的裝備，研究數(shù)字災(zāi)害試驗再現(xiàn)災(zāi)害過程和分布的方法、技術(shù)和示范系統(tǒng)。

 

．4．4城市數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)基于城市災(zāi)害評價的宏觀模型，研究城市數(shù)字災(zāi)害過程、災(zāi)害分布、減災(zāi)效果的模擬試驗裝備，針對典型城市的歷史災(zāi)害，建立城市數(shù)字減災(zāi)示范系統(tǒng)。

 

結(jié)語當今世界已進入一個科學技術(shù)飛速發(fā)展的時期，不同學科的相互交叉、不同領(lǐng)域的相互滲透是現(xiàn)代基礎(chǔ)科學研究的顯著特征之一。土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)是一個跨學科的前沿研究領(lǐng)域，不僅涉及土木與防災(zāi)等工程學科以及材料、信息、地學等自然科學的眾多學科，還涉及社會科學、經(jīng)濟學的多個方面。特別是高新技術(shù)的飛速發(fā)展，為土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)提供了新的方法和手段，同時也不斷開拓出新的研究方向和新的課題。

 

我國在減災(zāi)研究方面有長期的工作積累和一支頗有實力的研究隊伍。今后的研究應(yīng)注重相關(guān)學科的交叉與融合，加強減災(zāi)基礎(chǔ)研究與重大工程的結(jié)合，促進國際間的交流與合作。在國家自然科學基金委員會和國家有關(guān)部門的共同支持下，使土木工程減災(zāi)基礎(chǔ)研究走在世界前列，在國家建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮更加積極的作用。

海洋災(zāi)害及其防治范文第3篇

鄭丙輝，中國環(huán)境科學研究院副院長、研究員、博士生導(dǎo)師。主要從事流域水環(huán)境管理理論與技術(shù)方法研究。負責編制“地表水環(huán)境質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范”、“全國湖泊水庫富營養(yǎng)化標準”等環(huán)境保護標準專項，負責“長江口及毗鄰海域環(huán)境狀況調(diào)查”和“長江口及毗鄰海域碧海行動計劃”等環(huán)境保護部專項項目(課題)。

他認為，從本質(zhì)上看，人類應(yīng)該減少能源消耗，降低石油資源的開采、加工和使用量，這樣既節(jié)約了資源，又能起到保護環(huán)境的作用。在海域進行石油開采應(yīng)考慮開采活動對海洋生物、海洋水體、大氣和地質(zhì)等各方面的影響。同時，應(yīng)進一步完善海上油氣開發(fā)工程環(huán)境影響評價制度，切實加強污染事故或自然災(zāi)害造成的生態(tài)環(huán)境風險評價。

石油泄漏污染頻發(fā)的原因

航運、開采過程、自然因素等造成石油泄漏污染頻發(fā)

石油污染海洋的重大事件在以前也曾發(fā)生過，那么，造成海上石油泄漏污染事件頻發(fā)的原因是什么?通常如何處置?這次墨西哥灣重大石油泄漏污染事件又有哪些不同?

鄭丙輝：目前，海上石油開采活動日益頻繁，海上石油運輸也日趨活躍，世界上曾多次發(fā)生石油泄漏污染海洋的事件，對地區(qū)海洋生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的影響。造成海上石油泄漏污染事件頻發(fā)的原因有多種：

一是海上航運因素導(dǎo)致海上石油泄漏。主要是船舶與石油設(shè)施相互撞擊，包括船與海洋石油設(shè)施相撞，或油輪與海洋其他船舶、海洋設(shè)施相撞所造成的海上溢油。如1989年3月24且在美國阿拉斯加州附近海域觸礁的油輪“埃克森?瓦爾迪茨”號，造成3.4萬噸原油流入威廉王子灣。我國渤海海域2005年發(fā)生了兩起石油泄漏事故。2005年底發(fā)生的長島溢油事故，是“大慶91”號油輪運載珠江口番禺油田石油至錦州途中因艙裂導(dǎo)致溢油，溢油主要影響到長島及秦皇島附近海域。

二是海上石油開采過程中鉆塔或者油井因爆炸或其他原因沉入海底，造成大量石油泄漏。如1977年挪威北海油田突發(fā)爆炸，導(dǎo)致油井保險設(shè)施沉入海底，而此次墨西哥灣的“深水地平線”石油平臺爆炸事故也屬于此類事件。

三是自然因素造成的海上石油溢油事故。如1974年密西西比河口附近的兩座石油鉆塔顛覆造成的石油溢油事故，起因是由于颶風導(dǎo)致海底滑坡，進而導(dǎo)致鉆塔顛覆，石油外溢。

此外，還有其他因素導(dǎo)致的是有泄漏污染。如2005年發(fā)生的渤海埕島溢油事故是中石化埕島油田因盜竊分子打孔盜油導(dǎo)致輸油管道溢油。

海上發(fā)生石油泄漏事故后，應(yīng)及時采取必要措施進行污染防治。首先，各部門應(yīng)緊密配合，及時響應(yīng)，快速、及時地對泄漏點進行堵漏處理，防止石油繼續(xù)泄漏。針對泄漏的石油主要采取以下幾種治理措施：一是使用石油擴散劑使石油迅速向海水擴散，減少石油的聚集；二是利用吸油物質(zhì)和設(shè)施吸收泄漏的石油；三是利用圍欄將污染區(qū)域與其他海區(qū)隔離，防止污染帶繼續(xù)擴大；四是當海面上石油層較厚時，采用引燃的方式將海面石油燃燒去除，但由于燃燒石油會造成大氣污染，許多專家不建議用此辦法。針對此次墨西哥灣的石油泄漏事件，一些專家也指出，通過在墨西哥灣水域打一口減壓井也是能夠遏制原油泄漏的一項可行措施，但這將需要較長的時間才能實現(xiàn)。

此次墨西哥灣“深水地平線”石油平臺的爆炸泄漏情況現(xiàn)在還未得到完全遏制，原油泄漏的速度遠遠超過美國政府最初的預(yù)期，造成的災(zāi)情比當初預(yù)計的要嚴重得多。目前此次石油泄漏事件已經(jīng)演變成了美國歷史上最嚴重的石油污染大災(zāi)難。

首先是漏油點接連出現(xiàn)，大量石油從裂縫處涌出，堵漏工作難度加大。當局稱要想順利徹底封堵石油泄漏點，需要3～4周的時間。其次是石油泄漏點靠近海岸，距離美國路易斯安那州威尼斯東南僅約82公里，沿岸生態(tài)破壞嚴重。泄漏的石油污染了墨西哥灣內(nèi)的自然保護區(qū)和野生動物棲息地，目前已出現(xiàn)大量的海洋生物死亡，現(xiàn)場慘不忍睹。第三，石油泄漏速度非常快。如果漏油不能得到有效緩解，幾周內(nèi)泄漏的石油將超過美國油輪“埃克森?瓦爾迪茨”號事件的泄漏量。如果能夠在短期內(nèi)堵住泄漏點，徹底清理也需要數(shù)年才能完成，造成的經(jīng)濟、生態(tài)損失難以計數(shù)。因此，此次事件已成為美國海洋污染的巨大災(zāi)難。

如何減少石油開發(fā)可能帶來的環(huán)境污染問題

加大監(jiān)督力度、落實安全生產(chǎn)、做好應(yīng)急預(yù)案

此次泄油事件仍在繼續(xù)惡化，以致美國漁業(yè)部門擔心海洋生物會因污染大面積死亡，漁民生計可能毀于一旦；商務(wù)和交通部門擔心，石油泄漏事件可能會影響商業(yè)交通；旅游部門擔心，旅游者不會光顧受到石油污染的海灘；環(huán)境保護組織則擔心，石油泄漏可能影響墨西哥灣地區(qū)數(shù)目眾多的鳥類、珊瑚和哺乳動物等。美國總統(tǒng)奧巴馬說：“我們面臨巨大并可能是前所未有的環(huán)境災(zāi)害。”由此可見，此次污染事件可能帶來巨大的環(huán)境和經(jīng)濟損失。您認為，應(yīng)該如何減少石油開發(fā)可能帶來的環(huán)境污染問題?

鄭丙輝：要減少石油開發(fā)可能帶來的環(huán)境污染問題，應(yīng)從以下幾方面人手：

首先，加大海洋石油開發(fā)的主管部門以及當?shù)卣畬κ烷_采公司的監(jiān)督力度，確保各項安全生產(chǎn)措施能夠嚴格落實到位，消除能夠誘發(fā)突發(fā)污染災(zāi)害事件的隱患。

其次，石油開采公司應(yīng)大力加強安全生產(chǎn)措施的落實，通過自檢、自查，減少正常生產(chǎn)造成的石油泄漏，排除安全隱患，嚴防突發(fā)石油泄漏污染事故的發(fā)生。

第三，做好污染事故應(yīng)對的應(yīng)急預(yù)案，并開展全面演練。一旦安全事故發(fā)生，各單位、各部門必須密切配合、及時應(yīng)對，采取一切必要措施，嚴防石油泄漏污染區(qū)域擴大，消除污染海域的石油污染，將突發(fā)石油泄漏污染事件對海洋環(huán)境的破壞降到最低。

此次事件帶給石油企業(yè)的警示

石油企業(yè)應(yīng)在保障安全生產(chǎn)的環(huán)節(jié)上敲響警鐘

英國石油公司將承擔全部污染帶來的損失費用。據(jù)分析，總共至少要花費140億美元。對于BP公司來說，這無疑是一筆巨大的損失。這次事件將帶給全世界包括中國在內(nèi)的石油企業(yè)怎樣的警示?

鄭丙輝：大家知道，石油本身具有易燃、易爆、有毒、有害的特點，石油開發(fā)和石油加工行業(yè)更是高環(huán)境風險的行業(yè)。

因此，全世界的石油企業(yè)應(yīng)在保障安全生產(chǎn)的環(huán)節(jié)上敲響警鐘，尤其是技術(shù)水平相對落后的發(fā)展中國家，安全事故的發(fā)生率更是居高不下，更應(yīng)該在生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)杜絕危險情況發(fā)生，防患于未然，減少突發(fā)事件的發(fā)生。政府更應(yīng)該引以為戒，加大監(jiān)督管理力度，保障石油

企業(yè)的安全運行。各單位、各部門在事故發(fā)生后更應(yīng)該及時、迅速做出響應(yīng)，采取一切必要的措施進行防治，把石油泄漏造成的損失減小到最低。

海域開采石油應(yīng)該考慮的環(huán)境因素

考慮開采活動對海洋生物、海洋水體、大氣、地質(zhì)等各方面因素的影響，完善海上油氣開發(fā)工程環(huán)境影響評價制度，切實加強污染事故或自然災(zāi)害造成的生態(tài)環(huán)境風險評價

這一事故讓美國一些重要人士重新思考環(huán)保與能源的平衡關(guān)系。5月3日，加利福尼亞州州長施瓦辛格就突然改變其政治立場，他表示英國石油公司的漏油事故讓他轉(zhuǎn)向反對擴張在加州沿岸開采石油的計劃。白宮方面也已經(jīng)承認這個事故可能會迫使奧巴馬總統(tǒng)重新考慮是否要開放更多海域開采石油的計劃。海域開采石油應(yīng)該考慮哪些環(huán)境因素?

鄭丙輝：從本質(zhì)上看，人類應(yīng)該減少能源消耗，降低石油資源開采、加工和使用量，實現(xiàn)既節(jié)約資源，又保護環(huán)境的目標。

如果必須在海域進行石油開采，則應(yīng)考慮開采活動對海洋生物、海洋水體、大氣、地質(zhì)等各方面因素的影響。從管理政策上進一步完善海上油氣開發(fā)工程環(huán)境影響評價制度，切實加強污染事故或自然災(zāi)害造成的生態(tài)環(huán)境風險評價。

正常的石油開采業(yè)也會造成部分石油及油氣泄漏，會對開采平臺周圍的生態(tài)環(huán)境造成危害，泄漏的油氣還會污染石油平臺周圍的大氣環(huán)境。如果石油平臺處于洋流區(qū)，泄漏的石油還會隨著海流漂移到其他海域。因此，海域石油開采應(yīng)該綜合權(quán)衡各種環(huán)境因素，確保安全生產(chǎn)，嚴防石油泄漏事故發(fā)生，減輕對石油平臺周圍生態(tài)環(huán)境的破壞，將海上石油開采活動對生態(tài)環(huán)境的影響降到最低。從管理政策上，要進一步完善國家污染物排放標準體系，提高海域油氣開采的環(huán)境管理能力，對于正常生產(chǎn)排放的油氣也應(yīng)該實施嚴格的總量控制管理。

政府和企業(yè)應(yīng)當擔負怎樣的責任

政府和企業(yè)應(yīng)該扮演好自己的角色，相互配合，協(xié)同作戰(zhàn)

由于此次漏油事件發(fā)生早期，美國聯(lián)邦政府同意讓英國石油公司著手處理漏油問題，坐視其自行善后，導(dǎo)致輿論對美國政府的這種監(jiān)督方式產(chǎn)生質(zhì)疑。對于突發(fā)的海洋污染事件，政府和企業(yè)應(yīng)當擔負怎樣的責任?

鄭丙輝：美國墨西哥灣發(fā)生如此嚴重的石油泄漏事件，而且至今不能有效地遏制石油的泄漏和浮油的擴散，更加表明美國政府對此類行業(yè)缺乏有效監(jiān)控及其治理措施的不足。另外，美國政府遲遲未參與石油泄漏事件的防治，直至爆炸發(fā)生一周后才全面介入，也表現(xiàn)出政府在此次重大突發(fā)海洋污染事件中反應(yīng)的滯后。

對于此類突發(fā)的海洋污染事件，政府和企業(yè)應(yīng)該扮演好自己的角色，相互配合，協(xié)同作戰(zhàn)，共同應(yīng)對此類污染事件。對于發(fā)生海洋污染事件的企業(yè)，應(yīng)該迅速調(diào)查海洋污染事件發(fā)生的原因，及時通報事件進展，給其他協(xié)同防治單位提供救援所需的一切資料和信息，確保迅速、及時、有效地開展救援和防治工作。對于政府當局，制訂防治此類突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)本著先救災(zāi)、后追責的原則，一旦發(fā)生，迅速響應(yīng)，及時制訂防治方案，調(diào)動一切力量，全力投入搶險救災(zāi)，確保將突發(fā)海洋污染事件的影響降到最低，而不能先追究責任，后開展救災(zāi)工作，本末倒羞，不但耽誤了搶險救災(zāi)的最佳時機，而且也加重了不必要的環(huán)境污染。

許多環(huán)境突發(fā)事故由安全生產(chǎn)事故引發(fā)

應(yīng)將環(huán)境安全作為安全生產(chǎn)的重要組成部分，減少環(huán)境突發(fā)事件的發(fā)生

海洋災(zāi)害及其防治范文第4篇

【關(guān)鍵詞】：海洋；經(jīng)濟發(fā)展；環(huán)境保護

中圖分類號：X2文獻標識碼：A文章編號：1997-0668（2008）061023-04

隨著沿海經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，近海海域遭到越來越嚴重的污染，使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產(chǎn)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(guān)心的環(huán)境問題。海洋經(jīng)濟的發(fā)展還面臨嚴酷的海洋自然環(huán)境，海洋災(zāi)害直接影響著海洋經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)模、速度和效益，精確預(yù)報海洋災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)該采取何種防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)工程措施，也成為嚴重關(guān)注的環(huán)境問題。為了開發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源，需要在海上進行各類工程建設(shè)，在目前科技日益發(fā)展的情況下，工程建設(shè)的規(guī)模日益巨大，這些大規(guī)模的工程建設(shè)和海洋環(huán)境之間的相互作用也將是開發(fā)海洋中的一個應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問題。為了適應(yīng)我國海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展，海洋環(huán)境的日益惡化，海洋災(zāi)害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展，近海石油氣田的開發(fā)，以及海岸帶開發(fā)過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環(huán)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(huán)境特征對各類污染物作用的機理和規(guī)律研究，第二類課題是海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)研究，第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對策。

一、海洋環(huán)境特征

對各類污染物的作用機理和規(guī)律研究以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ)，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風、光、溫度、濕度）、物理因素（擴散、揮發(fā)、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(fù)雜條件下的運動及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發(fā)嚴重。因此，除了加強赤潮的監(jiān)測和預(yù)報外，也應(yīng)加強在建立赤潮生長機理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。

此項研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實驗和數(shù)學模擬研究相結(jié)合的方法來進行。由于現(xiàn)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(shù)據(jù)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(zhì)預(yù)測預(yù)報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。

用數(shù)學模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型是一個較為有效的方法。目前，在這方面國內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型，這些水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數(shù)學模型；波浪數(shù)學模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學模型。

在水流數(shù)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(yīng)顯著的區(qū)域，如排污口近區(qū)，則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外，采用坐標變換，可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學模型，這樣才能夠較好地重現(xiàn)實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數(shù)學模型可以以N－S方程和通用的k－單流體數(shù)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(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學模型。

在波浪數(shù)學模型研究方面，可應(yīng)用BI―CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組，以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā)，可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學模型。通過引入弱非線性波色散關(guān)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(yīng)。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(tài)的N― S方程和波能平衡方程的結(jié)合，可導(dǎo)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(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)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。可以將輻射應(yīng)力的計算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來，建立一種輻射應(yīng)力計算的新方法，用該方法可對較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進行數(shù)值模擬。

在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)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(yīng)力一通量代數(shù)全場模型，可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分數(shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報系統(tǒng)作為目標，在分析近海環(huán)境中各種物理、化學和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，針對近海海域水污染的特點，從三維湍流模型出發(fā)，在動量方程中引入表面風應(yīng)力、底部切應(yīng)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(tǒng)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(zhuǎn)化的三維預(yù)報模型，它可為環(huán)境評價、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計等提供重要的科學依據(jù)；同時對確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護策略，也具有十分重要的理論價值和應(yīng)用前景。

應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報模型研究方面，數(shù)學模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數(shù)學模型，其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學性和預(yù)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學模型本身來取得的，有些可以通過現(xiàn)場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數(shù)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(shè)備，現(xiàn)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)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(tǒng)，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(jié)構(gòu)，獲得流場中水質(zhì)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(shù)。

二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究

海洋災(zāi)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(zāi)害所造成的損失每年達上百億元人民幣，是世界上海洋災(zāi)害最嚴重的國家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費用很高，一旦發(fā)生破壞，將會造成重大的人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失。當前我國海洋能源開發(fā)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(shè)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(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺風數(shù)目占全球的38%，其中對我國可能造成災(zāi)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(qū)產(chǎn)生風暴潮，形成風暴潮災(zāi)害。

在我國北方海域，冬季由于受寒潮影響，沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災(zāi)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(jié)構(gòu)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(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù)，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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)型式，冰排對錐體結(jié)構(gòu)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(shù)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(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來進行，它們各有其優(yōu)缺點，發(fā)展這兩種技術(shù)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(fā)生。強烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物發(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟損失極大外，其次生災(zāi)害――火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。

近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強度都在上升，造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)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(yīng)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(fā)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(nèi)外對此都很少研究，且由于試驗條件的限制，國內(nèi)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(lǐng)域。

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(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設(shè)計不周或設(shè)計標準偏低，施工質(zhì)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(jīng)濟的發(fā)展造成重大的影響。

因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下，對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測的新技術(shù)和新方法；結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復(fù)雜海洋環(huán)境條件下（風、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)化理論研究，設(shè)計與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計使用期限內(nèi)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(huán)境的風云變幻和災(zāi)害的可能來臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng)，如建立由近海到遠海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準備和各類應(yīng)急處理系統(tǒng)；以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為背景，進行重點研究，建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)；以及建立海岸和近海工程設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)數(shù)字信息系統(tǒng)，將海岸和近海工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人算機技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立數(shù)學物理模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過程，建成智能化的防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)。

三、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用及防治措施

為了充分利用海洋空間，現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運輸外，正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發(fā)展。

人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程，估計到21世紀，可能出現(xiàn)能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經(jīng)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(jīng)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(fā)利用，各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大，保證這些海上工程設(shè)施的安全運行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)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(fù)雜的地區(qū)，但同時又是經(jīng)濟活動最為發(fā)達的地區(qū)，海上工程建設(shè)如果考慮不當將會在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動態(tài)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(tài)，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(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)境造成極其嚴重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)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(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。

隨著人類對海洋資源的不斷開發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護與人類生產(chǎn)實踐活動協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題，主要內(nèi)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(huán)境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)輸運擴散規(guī)律研究；大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護及開發(fā)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(tài)學、社會經(jīng)濟學及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。

隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù)，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(zhì)交換能力，人工沙灘的保護措施，灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等，都將是需要認真解決的問題。

海洋災(zāi)害及其防治范文第5篇

海洋環(huán)境科研要為提高海洋環(huán)境管理和宏觀決策、實現(xiàn)碧海行動計劃目標和實現(xiàn)經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。其任務(wù)是：進行基礎(chǔ)理論研究，探索污染物在海洋環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化的規(guī)律，為制定海洋環(huán)境保護法規(guī)、標準和控制海洋污染提供科學依據(jù)，為應(yīng)用技術(shù)開發(fā)提出理論依據(jù)和方法；進行應(yīng)用技術(shù)研究，在改善經(jīng)濟結(jié)構(gòu)過程中，尋求對污染實行源頭和全過程控制的最佳模式和高效、低耗污染防治方法；開展海洋環(huán)境綜合性、預(yù)測性研究，從發(fā)展戰(zhàn)略上，進行人口、資源、發(fā)展與環(huán)境的關(guān)系研究，為制定海洋環(huán)境保護規(guī)劃和海洋經(jīng)濟和海洋環(huán)境的宏觀決策，提供科學依據(jù)。

實施碧海行動計劃的技術(shù)支持涉及的內(nèi)容包括環(huán)境監(jiān)控的軟件建設(shè)、污染治理及生態(tài)恢復(fù)工程的實用技術(shù)和設(shè)備的篩選、重大環(huán)境問題的研究等。其核心是利用高新技術(shù)的力量使碧海行動計劃順利實施，采取科學有效的措施改善及恢復(fù)海域的生態(tài)環(huán)境。

第一節(jié)*-*年的技術(shù)支持行動計劃

一、海洋環(huán)境監(jiān)測能力建設(shè)計劃

（一）監(jiān)測站位方案

根據(jù)國家海洋監(jiān)測規(guī)范（GB17378-1998）和《*省近岸海域監(jiān)測站位布設(shè)原則》的要求，*省沿海7市地共設(shè)立101個監(jiān)測點位，覆蓋各個環(huán)境功能區(qū)，基本能夠控制和反應(yīng)*近海環(huán)境質(zhì)量狀況。*省環(huán)境監(jiān)測中心站將著眼于*近海環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測，結(jié)合近岸海域環(huán)境功能區(qū)劃和確定的污染治理重點區(qū)、生態(tài)保護區(qū)和敏感區(qū)，本著內(nèi)密外疏的原則，合理布設(shè)和優(yōu)化*近岸海域環(huán)境監(jiān)測點位。

（二）監(jiān)測能力建設(shè)

1．不斷完善沿海市、縣兩級海域監(jiān)測體系，全面開展全省近岸海域水質(zhì)、沉積物和海洋生物等有關(guān)項目的監(jiān)測分析工作。

2．隨著海水水質(zhì)監(jiān)測工作的開展，有計劃地培養(yǎng)海洋環(huán)境監(jiān)測專業(yè)人員，及具備相應(yīng)技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)監(jiān)督能力的人員。

二、建立*近岸海域環(huán)境管理信息系統(tǒng)

為了合理利用海洋資源，保護海洋環(huán)境質(zhì)量，提高海岸和海洋工程環(huán)境影響評價的質(zhì)量和工作效率，*省環(huán)保局于1997年1月下達了《*近岸海域環(huán)境管理信息系統(tǒng)》課題，由*省環(huán)保局和*海洋大學共同承擔，建立了《*省近岸海域環(huán)境管理信息系統(tǒng)》。“信息系統(tǒng)”作為一種現(xiàn)代化手段，將使環(huán)境管理部門及時了解*近岸海域環(huán)境質(zhì)量狀況、變化趨勢、現(xiàn)存和潛在的環(huán)境問題等，有助于科學管理和正確決策。“*近岸海域環(huán)境管理信息系統(tǒng)”包括環(huán)境基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、環(huán)境基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)值模型庫系統(tǒng)，有助于*海洋環(huán)保工作總體工作水平的提高。應(yīng)進一步完善改進“信息系統(tǒng)”，使其更便于操作，更具實用性。

三、篩選支持示范工程的實用技術(shù)和設(shè)備

以推廣啤酒廢水處理技術(shù)為重點，篩選并推廣化工、制藥、染料等行業(yè)廢水處理技術(shù)和設(shè)備。

由于海洋污染主要是T-N、T-P污染，*省擬推廣以下實用技術(shù)和設(shè)備。

（一）氮肥企業(yè)的稀氨水回收

1、生產(chǎn)尿素但無碳氨生產(chǎn)裝置的企業(yè)

采用深度水解技術(shù)，將尿素解吸殘液水解為NH3和CO2，與稀氨水一起經(jīng)解吸塔解吸出NH3和CO2，用于尿素生產(chǎn)。

2、具有碳氨生產(chǎn)裝置的企業(yè)

將各車間、工段產(chǎn)生的稀氨水（含氨2-3%），集中于氨回收罐，經(jīng)處理，塔頂氣冷凝后得到含氨>20%的濃氨水，用于生產(chǎn)碳酸氫銨。

3、硝酸銨及硫酸銨生產(chǎn)企業(yè)

采用膜分離技術(shù)，將NH3從稀氨水中分離出來，用稀硝酸或稀硫酸吸收后，用于生產(chǎn)。NH3脫出率可達99%。

（二）推廣磷肥行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)，廢水不外排

（三）城市污水處理廠采用高效脫氮、脫磷工藝技術(shù)

四、建設(shè)海洋環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)與赤潮災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)

充分利用“十五”期間的海洋環(huán)境保護科研成果，以環(huán)保和海洋部門為主，基本建成海上溢油與赤潮災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)。

在萊州灣、膠州灣等赤潮高發(fā)地區(qū)設(shè)置海洋水質(zhì)與赤潮觀測站，增加監(jiān)視次數(shù)，在赤潮發(fā)生期間，進行赤潮跟蹤監(jiān)測。建立環(huán)境要素數(shù)據(jù)庫，建立赤潮發(fā)生次數(shù)、赤潮生物種類、赤潮發(fā)生面積和持續(xù)時間、藻毒素分布等數(shù)據(jù)庫。適時開展赤潮預(yù)測預(yù)報研究，建立環(huán)境狀況與赤潮災(zāi)害發(fā)生模型，進行環(huán)境狀況與赤潮災(zāi)害發(fā)生變化趨勢的預(yù)報預(yù)測。

五、建立包含氮、磷等非保守物質(zhì)的水質(zhì)預(yù)測模型，開展水質(zhì)預(yù)測(氮、磷)和估算容量總量

建立海域水質(zhì)模型是一項研究污染物遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律和進行污染物控制以及保護海域水質(zhì)的重要手段。通過水質(zhì)模型，定量計算水體的負荷量與水質(zhì)的關(guān)系，可以對污染源進行有效的控制。“十五”期間，水質(zhì)模型的研究要在保守物質(zhì)的輸運擴散模型研究的基礎(chǔ)上，以氮、磷等非保守物質(zhì)為研究對象，在膠州灣、萊州灣等重點海域開展生態(tài)動力學模型（富營養(yǎng)化模型）研究；開展非點源污染物通量研究，建立入海污染物與海域水質(zhì)的輸入響應(yīng)模型，為實現(xiàn)氮、磷的容量總量控制提供科學依據(jù)。

六、面源(地表、地下徑流)和河口污染控制技術(shù)研究

面源污染控制由農(nóng)業(yè)部門和環(huán)保科研部門共同承擔，主要研究農(nóng)業(yè)中使用的化肥、農(nóng)藥等未利用部分在地表水、地下水中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及最終入海量，為海域環(huán)境管理提供依據(jù)。

入海河口污染控制技術(shù)由水利部門和環(huán)境科研、設(shè)計部門共同承擔，主要研究在保證河口的水利作用條件下，河水及底泥的入海污染控制技術(shù)。

七、養(yǎng)殖自身污染控制技術(shù)研究

建立完善養(yǎng)殖系統(tǒng)自身污染的監(jiān)測體系。重點開展自養(yǎng)（貝藻）與異養(yǎng)（魚蝦）復(fù)合養(yǎng)殖系統(tǒng)的研究，水產(chǎn)廢棄物的綜合利用研究（包括水產(chǎn)廢棄物在養(yǎng)殖動物飼料中的應(yīng)用及水產(chǎn)廢棄物中生物活性物質(zhì)的提取等），養(yǎng)殖餌料改良、提高餌料利用率研究，養(yǎng)殖廢水處理、養(yǎng)殖場底泥消化處理研究等。

第二節(jié)*-2015年的技術(shù)支持行動計劃

一、海域受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程研究

建立近海海域環(huán)境污染損失估算與分配模型，進行地區(qū)環(huán)境污染、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)研究。在已有研究成果及其應(yīng)用效果總結(jié)的基礎(chǔ)上，通過實驗室內(nèi)模擬試驗和海域小規(guī)模試驗研究，提出并研究設(shè)計受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程建設(shè)體系，工程建設(shè)內(nèi)容，工程投資及工程建成后效益評估預(yù)測方法。

二、大氣沉降控制工程研究

在已有研究成果基礎(chǔ)上，研究大氣沉降污染發(fā)生、遷移、沉降、污染機理和規(guī)律，通過對國內(nèi)外已有大氣沉降污染研究成果的收集與分析，篩選控制大氣沉降污染的技術(shù)和方法。通過對這些技術(shù)、方法的試驗研究及結(jié)果分析，提出并設(shè)計控制海域大氣沉降污染的工程。研究陸源污染產(chǎn)生的SO2、NOx、TSP等的污染防治和及其在大氣中的遷移、轉(zhuǎn)化、沉降規(guī)律，以及最終入海量，找出大氣沉降與海水污染的相關(guān)性，提供大氣污染沉降入海的防治措施、投資估算和預(yù)測評估工程建成的環(huán)境效益及經(jīng)濟效益分析。

三、面源和河口污染控制工程研究

在*省近岸海域幾條主要入海河流的入海口之前建立城市污水處理廠，并進行提高氮、磷去除效果的工藝和管理技術(shù)的研究，有效削減市政污水中氮和磷對海域的污染影響，對近岸海域水質(zhì)的改善將發(fā)揮重要作用。