發(fā)布時(shí)間:2023-04-03 09:51:11
序言:寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的海洋論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。

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(jì)的迅猛發(fā)展,近海海域遭到越來(lái)越嚴(yán)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(duì)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(guó),特別是象我國(guó)這樣具有相當(dāng)長(zhǎng)的海岸線和眾多海灣的國(guó)家所共同關(guān)心的環(huán)境問(wèn)題。海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還面臨嚴(yán)酷的海洋自然環(huán)境,海洋災(zāi)害直接影響著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)模、速度和效益,精確預(yù)報(bào)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(yán)重關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。為了開(kāi)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(jìn)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(kāi)發(fā)海洋中的一個(gè)應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問(wèn)題。為了適應(yīng)我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)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(kāi)發(fā),以及海岸帶開(kāi)發(fā)過(guò)程中的后效問(wèn)題的研究需要,針對(duì)我國(guó)重大海洋環(huán)境與保護(hù)問(wèn)題開(kāi)展研究是十分必要和迫切的。
在這方面,重點(diǎn)需要開(kāi)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(duì)各類污染物作用的機(jī)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(duì)策。
一、海洋環(huán)境特征
對(duì)各類污染物的作用機(jī)理和規(guī)律研究以海洋流體動(dòng)力對(duì)各類污染物遷移、擴(kuò)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(fēng)、光、溫度、濕度)、物理因素(擴(kuò)散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放)、化學(xué)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(yùn)動(dòng)及演變規(guī)律,并建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型。此外,近年來(lái),在我國(guó)沿海海域,赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此,除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)外,也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長(zhǎng)機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。
此項(xiàng)研究應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行。由于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)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(lái),因此,往往只能用它來(lái)作為對(duì)某一水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型進(jìn)行檢驗(yàn)其可行性和精度的一個(gè)實(shí)例。
用數(shù)學(xué)模擬方法來(lái)建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型是一個(gè)較為有效的方法。目前,在這方面國(guó)內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型,這些水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型大體上都基于以下幾方面的模型:水流數(shù)學(xué)模型;波浪數(shù)學(xué)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(xué)模型。
在水流數(shù)學(xué)模型研究方面,對(duì)于較大范圍的海域,通??刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W(xué)模型,對(duì)于紊動(dòng)影響不顯著的海域,可不考慮湍流影響,而對(duì)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(biāo)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(xué)模型,這樣才能夠較好地重現(xiàn)實(shí)際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域,水流數(shù)學(xué)模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型為基礎(chǔ),針對(duì)水溫和鹽度分層流的流動(dòng)特性,考慮浮力對(duì)紊動(dòng)的影響,建立用于模擬同時(shí)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(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念,分別對(duì)兩相本身的湍流輸運(yùn)規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬,建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。
在波浪數(shù)學(xué)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(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)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(duì)高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究,可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度,并提高方程的非線性精度,可以更精確的計(jì)算較深水域波浪的非線性特征。
針對(duì)帶自由表面的波浪場(chǎng)問(wèn)題,通過(guò)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(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程,用這個(gè)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(xué)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(duì)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(duì)于強(qiáng)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(jì)算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來(lái),建立一種輻射應(yīng)力計(jì)算的新方法,用該方法可對(duì)較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。
在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)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(chǎng)模型,可對(duì)非對(duì)稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問(wèn)題過(guò)分?jǐn)?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(bào)系統(tǒng)作為目標(biāo),在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,針對(duì)近海海域水污染的特點(diǎn),從三維湍流模型出發(fā),在動(dòng)量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用;在輸運(yùn)方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項(xiàng),可建立一個(gè)統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過(guò)程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)模型,它可為環(huán)境評(píng)價(jià)、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計(jì)等提供重要的科學(xué)依據(jù);同時(shí)對(duì)確定水域環(huán)境容量,從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略,也具有十分重要的理論價(jià)值和應(yīng)用前景。
應(yīng)該指出,在海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型研究方面,數(shù)學(xué)模擬無(wú)疑是一種十分有效的手段,但不論是何種數(shù)學(xué)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(xué)性和預(yù)測(cè)能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無(wú)法從數(shù)學(xué)模型本身來(lái)取得的,有些可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)來(lái)得到,但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過(guò)基本機(jī)理的研究才能得到,在這方面物理模型實(shí)驗(yàn)研究將是一個(gè)有效的手段。
能模擬海洋動(dòng)力因素的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,現(xiàn)代化的量測(cè)儀器和測(cè)試系統(tǒng)是開(kāi)展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場(chǎng)、速度場(chǎng)同步測(cè)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(chǎng)中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時(shí)間過(guò)程;并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場(chǎng)的空間及時(shí)間變化過(guò)程,可用以分析定量污染物團(tuán)在波浪及波流相互作用下擴(kuò)散的基本特征和擴(kuò)散系數(shù)。
二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報(bào)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(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。
90年代以來(lái),我國(guó)海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣,是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費(fèi)用很高,一旦發(fā)生破壞,將會(huì)造成重大的人員傷亡和巨額財(cái)產(chǎn)損失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺(tái),1989年風(fēng)暴潮損失超6億元,1991年DB29銷管船在南海通臺(tái)風(fēng)翻沉等)。當(dāng)前我國(guó)海洋能源開(kāi)發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動(dòng)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(wèn)題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國(guó)東臨西北太平洋,每年出現(xiàn)的臺(tái)風(fēng)數(shù)目占全球的38%,其中對(duì)我國(guó)可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國(guó)登陸或接近我國(guó)沿海通過(guò)時(shí),都會(huì)在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮,形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。
在我國(guó)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(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對(duì)這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)帶來(lái)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(qiáng)大的冰壓力,而且由于冰激引起的振動(dòng)作用,也會(huì)給海洋平臺(tái)的使用和安全帶來(lái)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(jìn)行過(guò)深入的研究。對(duì)近岸大面積冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都會(huì)引起海冰的斷裂,斷裂后冰塊的尺度直接影響其對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺(tái),為了抵抗冰害,往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式,冰排對(duì)錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動(dòng)力相互作用,也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中,除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外,實(shí)驗(yàn)研究也是一個(gè)重要的手段。在實(shí)驗(yàn)研究中,模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來(lái)進(jìn)行,它們各有其優(yōu)缺點(diǎn),發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個(gè)課題。
我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家,海域中時(shí)有地震發(fā)生。強(qiáng)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(tái)、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(jì)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(qiáng)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(rèn)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(dòng)破壞機(jī)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(duì)水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機(jī)理,至今國(guó)內(nèi)外對(duì)此都很少研究,且由于試驗(yàn)條件的限制,國(guó)內(nèi)外對(duì)此方面的試驗(yàn)研究工作開(kāi)展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。
以下的一些研究?jī)?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(xiǎn)性分析,設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)和頻譜特性,強(qiáng)震海底多維地震動(dòng)及其空間分布規(guī)律,地震波傳播特性及地震動(dòng)輸入機(jī)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(dòng)破壞機(jī)理、振動(dòng)控制、地震動(dòng)時(shí)頗聯(lián)合分析模型和輸入機(jī)制、非線性動(dòng)力分析和動(dòng)力破壞試驗(yàn);核電站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平臺(tái)及地下輸油管線與地基土動(dòng)力相互作用,碼頭及護(hù)岸建筑物地震穩(wěn)定性;海域中水工建筑物的性能設(shè)計(jì)和地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等。
海上水工建筑物在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來(lái)自兩個(gè)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(xué)損傷(低溫、凍融、大氣侵蝕)等;其二是設(shè)計(jì)不周或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,施工質(zhì)量差,原材料不合格,管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(shí)間及方向上的隨機(jī)性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下,對(duì)現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評(píng)估剩余可靠度的理論;結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測(cè)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(fēng)、浪、流、冰、地震等)的可靠度和優(yōu)化理論研究,設(shè)計(jì)與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu);研究和設(shè)計(jì)使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計(jì)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(shí)掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來(lái)臨,發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報(bào)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(yuǎn)海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)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(jì)發(fā)展為背景,進(jìn)行重點(diǎn)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(jī)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(xué)物理模型,通過(guò)多媒體技術(shù),形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機(jī)理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過(guò)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(duì)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(yùn)輸外,正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機(jī)場(chǎng)、海底隧道和海底倉(cāng)儲(chǔ)的方向發(fā)展。
人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計(jì)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(jì)到21世紀(jì),可能出現(xiàn)能容納10萬(wàn)人的海上人造城市。我國(guó)澳門(mén)和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機(jī)場(chǎng)。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(zhǎng),60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機(jī)場(chǎng)。
由此可見(jiàn),隨著海洋資源與空間的開(kāi)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(yùn)行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來(lái)越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復(fù)雜的地區(qū),但同時(shí)又是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最為發(fā)達(dá)的地區(qū),海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會(huì)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(dòng)態(tài)平衡,影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì)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(duì)含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會(huì)造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對(duì)海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時(shí)處理也將會(huì)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(lái)的報(bào)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(duì)海洋資源的不斷開(kāi)發(fā)和利用,海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開(kāi)發(fā)中的環(huán)境問(wèn)題,主要內(nèi)容包括:航道、港池開(kāi)挖、疏浚引起的泥沙輸運(yùn)及其疏浚物拋放對(duì)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(duì)物質(zhì)輸運(yùn)擴(kuò)散規(guī)律研究;大型海岸工程、岸灘保護(hù)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(hù)及開(kāi)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(dòng)力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)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(jì)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(diǎn)排放漂移擴(kuò)散研究,天然海灣、人工湖及人工運(yùn)河的水質(zhì)交換能力,人工沙灘的保護(hù)措施,灘涂圍墾對(duì)水域環(huán)境的影響等,都將是需要認(rèn)真解決的問(wèn)題。
海洋生物活性物質(zhì)獲取用海
從國(guó)內(nèi)幾家從事海洋生物醫(yī)藥研究的科研院所了解到,所涉及的海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)幾乎都以養(yǎng)殖、捕撈作為產(chǎn)品原料來(lái)源,而且原料多數(shù)為常見(jiàn)、成本低廉的海洋生物及衍生物。例如,中科院海洋所以蝦、蟹殼為原料提取殼聚糖,制成海洋生物保健品,主要用來(lái)提高機(jī)體免疫力;提取水母毒素用以研究水母蜇傷;從海帶、紅藻、綠藻、褐藻中提取藻類多糖用來(lái)治療慢性腎衰;從卡拉膠藻中提取卡拉膠,主要功效是抗腫瘤。而單獨(dú)申請(qǐng)某一片海域作為原料供給的案例很少,從調(diào)研情況來(lái)看,只了解到中科院南海海洋研究所為提取海馬體內(nèi)生物活性物質(zhì)和養(yǎng)殖螺旋藻而申請(qǐng)海域。
由于海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的原料來(lái)源幾乎都取自海水養(yǎng)殖和捕撈,備擇性相對(duì)較大,對(duì)用海要求也就相對(duì)較低。從某種意義上說(shuō),能夠進(jìn)行海水養(yǎng)殖和捕撈的海域也就都能夠滿足相關(guān)海洋生物醫(yī)藥的原料供給。海洋環(huán)境因素對(duì)海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)影響主要是水體中重金屬的含量對(duì)生物資源的影響。海洋水體中重金屬含量超標(biāo),會(huì)影響海洋生物個(gè)體生長(zhǎng),從而影響到體內(nèi)生物活性物質(zhì)的生成。例如,卡拉膠藻的生長(zhǎng)會(huì)受重金屬影響,但可以在富含氮和磷的水環(huán)境中生長(zhǎng),和魚(yú)類、貝類混養(yǎng)會(huì)吸收水體中的氮、磷元素,防止水體富營(yíng)養(yǎng)化,而且釋放能夠殺死致病弧菌的物質(zhì)。但通過(guò)一定的化學(xué)方法可以將重金屬?gòu)幕钚晕镔|(zhì)中分離,從而得到含量較純的活性物質(zhì)。
海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)用海應(yīng)參考海水養(yǎng)殖、捕撈用海的管理政策,保證該海域的海洋環(huán)境質(zhì)量,要禁止圍填海等嚴(yán)重影響海洋生態(tài)環(huán)境的開(kāi)發(fā)活動(dòng),濱海城鎮(zhèn)的生活污水、垃圾處理和工業(yè)廢水處理設(shè)施建設(shè),污水排放口位置要嚴(yán)格論證,保持海洋生物物種豐富,生態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
此外,也要加強(qiáng)養(yǎng)殖用海自身廢水排放的監(jiān)督、控制和管理。某些海洋生物活性物質(zhì)在提取、合成和制備過(guò)程中會(huì)對(duì)附近海域環(huán)境造成一定程度的影響。例如,從蝦、蟹殼中提取甲殼素,其生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生污染物排入海洋。
針對(duì)此類情況,應(yīng)該要求這種生產(chǎn)過(guò)程嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的污水排放標(biāo)準(zhǔn),達(dá)標(biāo)排放,做到對(duì)海域環(huán)境影響最小。在開(kāi)發(fā)和利用海洋生物資源時(shí),要充分考慮海洋環(huán)境的承載能力,堅(jiān)持海洋生物資源可持續(xù)利用的理念。海洋生物活性物質(zhì)大多含量甚微,如果大規(guī)模提取、純化進(jìn)行商品化生產(chǎn),有可能破壞海洋生物資源的生態(tài)平衡,以至于對(duì)環(huán)境造成不可逆的惡性影響。
罕見(jiàn)基因種質(zhì)資源獲取用海
某些海洋生物活性物質(zhì)的提取和研發(fā)要應(yīng)用一些特定海洋生物的基因資源和特殊活性物質(zhì),而這些海洋生物只生存在某一特定環(huán)境下的海域,這些海域往往是海洋自然保護(hù)區(qū)或特殊海洋環(huán)境類型的海域。對(duì)于這種用海,除了應(yīng)考慮保證周邊海域海洋環(huán)境質(zhì)量,還應(yīng)該考慮與省級(jí)海洋功能區(qū)劃的結(jié)合,將該海域設(shè)定為海洋保護(hù)區(qū)或保留區(qū),海洋保護(hù)區(qū)需嚴(yán)格執(zhí)行保護(hù)區(qū)的相關(guān)管理規(guī)定,嚴(yán)格執(zhí)行Ⅰ類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
有計(jì)劃地對(duì)重要經(jīng)濟(jì)魚(yú)蝦越冬、產(chǎn)卵場(chǎng)投放人工魚(yú)礁,嚴(yán)格控制陸源污染物超標(biāo)向近海水域排放,對(duì)重要魚(yú)蝦產(chǎn)卵場(chǎng)的水質(zhì)要嚴(yán)格檢測(cè),保護(hù)魚(yú)蝦類的正常繁殖生長(zhǎng),保護(hù)該海域的特殊基因種質(zhì)資源。
海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)用海應(yīng)全面規(guī)劃、合理布局
海洋經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值低,海洋經(jīng)濟(jì)水平低下建國(guó)以來(lái),廣西的海洋經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值一直偏低,落后于其他大多數(shù)沿海省份。盡管我區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)近年來(lái)出現(xiàn)了較快的發(fā)展勢(shì)頭和速度,但是必須清醒地看到,我區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)尚處在起步階段,我區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)總量和產(chǎn)業(yè)規(guī)模還很弱小。2010年廣西區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值為570億元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于廣東省海洋經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)總值8291億元;廣西區(qū)海洋生產(chǎn)總值僅占廣西區(qū)國(guó)民生產(chǎn)總值的6%,也遠(yuǎn)落后于廣東省的18.2%。總體而言廣西海洋經(jīng)濟(jì)仍處于低度發(fā)展,經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值較低,海洋經(jīng)濟(jì)水平低下。從經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式上來(lái)看,廣西沿海地區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)仍處于粗放型開(kāi)發(fā)階段,海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例仍不合理,海洋產(chǎn)業(yè)門(mén)類仍不太齊全而且仍以低技術(shù)傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)為主,傳統(tǒng)的海洋漁業(yè)占據(jù)了海洋經(jīng)濟(jì)總值超過(guò)一半的比重,海洋科技附加值偏低。因而,廣西沿海地區(qū)要轉(zhuǎn)變海洋經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,力推海洋經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整,走一條可持續(xù)發(fā)展的海洋航路。
2廣西海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向
要真正促進(jìn)廣西沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧快速發(fā)展,充分利用我區(qū)的海洋資源優(yōu)勢(shì),發(fā)展好海洋經(jīng)濟(jì)及其依托海洋資源優(yōu)勢(shì)的臨港產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要。不僅如此,我區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)擴(kuò)大我區(qū)的對(duì)外開(kāi)放和促進(jìn)整個(gè)廣西的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也可以起到很強(qiáng)的支撐和引領(lǐng)作用。
2.1加強(qiáng)港口基建,服務(wù)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展
充分整合利用我區(qū)各港口資源,加強(qiáng)港口泊位建設(shè),疏浚深水航道,拓展港口作業(yè)區(qū)。加快建設(shè)和完善港口保安、視頻、通訊、雷達(dá)、船舶識(shí)別系統(tǒng)和基站,加快電子口岸海運(yùn)物流平臺(tái)向三個(gè)沿海港口的移植工作。完善港區(qū)鐵路輸運(yùn)系統(tǒng),完善從貨物裝船、離岸、航行、進(jìn)港到裝運(yùn)送達(dá)物主的一條龍物流體系,加快把沿海三大港口建成功能齊全、分類明確、吞吐量大、班期航線多、集疏運(yùn)快捷大中小泊位相匹配的現(xiàn)代化大港,發(fā)揮港口對(duì)海洋經(jīng)濟(jì)的引領(lǐng)作用。
2.2加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè),重視海洋環(huán)境保護(hù)
強(qiáng)化重要海洋生態(tài)功能區(qū)保護(hù)與生態(tài)修復(fù),做好海洋污染防治工作,嚴(yán)格控制近海環(huán)境污染,開(kāi)展局部受污海域治理。加強(qiáng)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)能力建設(shè),建立健全海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,積極開(kāi)展海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)能力的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),加強(qiáng)對(duì)各種海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)的環(huán)境跟蹤監(jiān)測(cè)。加強(qiáng)對(duì)海洋產(chǎn)業(yè)規(guī)劃一票否決機(jī)制建設(shè)。
2.3實(shí)施人才戰(zhàn)略,堅(jiān)持科技興海戰(zhàn)略
海洋天然氣目標(biāo)市場(chǎng)
油氣區(qū)域/油氣田目標(biāo)市場(chǎng)用途
瓊東南盆地崖城香港、海南發(fā)電、化肥
鶯歌海盆地樂(lè)東朱江三角洲地區(qū)/廣西發(fā)電、化肥、工業(yè)/民用
東方海南、廣西/廣東發(fā)電、化肥、工業(yè)/民用
珠江口盆地文昌9區(qū)珠江三角洲地區(qū)發(fā)電、工業(yè)/民用
西湖凹陷/麗水區(qū)塊平湖及周邊上海、長(zhǎng)江三角洲地區(qū)工業(yè)/民用
麗水溫州發(fā)電、工業(yè)/民用
渤海海域錦州錦西化肥、民用
渤西天津發(fā)電、工業(yè)/民用
渤中/渤南煙臺(tái)、青島/大連發(fā)電、工業(yè)/民用
目前中國(guó)海油在遼東灣北部、渤海灣西部、海南島近海、東海西湖凹陷已建立了天然氣生產(chǎn)基地。遼東灣北部JZ20—2氣田,于1992年8月投產(chǎn),目前年產(chǎn)天然氣3.8億方。渤海灣西部渤西油田群,于1998年投產(chǎn),目前年產(chǎn)天然氣1億方。海南島近海的崖13—1氣田,于1996年1月投產(chǎn),目前年產(chǎn)天然氣36億方。東海西湖凹陷的平湖氣田,于1998年11月投產(chǎn),目前年產(chǎn)天然氣4億方。
1999年,中國(guó)海油原油、天然氣產(chǎn)量全面超額完成國(guó)家計(jì)劃,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益,共生產(chǎn)原油1617萬(wàn)噸,完成國(guó)家計(jì)劃的108%,天然氣生產(chǎn)43.9億方,完成國(guó)家計(jì)劃的129%,油當(dāng)量達(dá)到2056萬(wàn)噸,全年實(shí)現(xiàn)原油銷售收入159億元,天然氣銷售收入27.03億元。中國(guó)海油全年實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)27.5億元,人均效益處于全國(guó)先進(jìn)地位。
加強(qiáng)海洋天然氣的勘探開(kāi)發(fā)是中國(guó)海油早在1998年就制定的加快海洋石油發(fā)展的“六大發(fā)展戰(zhàn)略”之一,力爭(zhēng)到2015年中國(guó)近海天然氣年產(chǎn)量達(dá)到200億方,為此,在2010年以前需新增探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量3773億方。今后15年海洋天然氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的主要區(qū)域是東海西湖凹陷、瓊東南盆地及茸歌海盆地。
2000年是中國(guó)海油資產(chǎn)重組、機(jī)制改革后的第一年,也是海洋石油開(kāi)發(fā)的第一個(gè)“海洋天然氣年”,在“海洋天然氣年”中,中國(guó)海油將會(huì)有一系列的重大舉措推動(dòng)和加快海洋天然氣的勘探開(kāi)發(fā)。一是經(jīng)過(guò)近三年的籌建,海洋石油化學(xué)公司已于近日正式成立,這標(biāo)志著位于茸歌海盆地的東方氣田的開(kāi)發(fā)進(jìn)入了到計(jì)時(shí),預(yù)計(jì)到2004年?yáng)|方氣田每年將向海南提供天然氣16億方,用于化肥工業(yè)和發(fā)電。隨著科技投入的增加和鉆探技術(shù)的提高,鶯歌海大氣區(qū)不斷有新的發(fā)現(xiàn),東方和樂(lè)東氣田的聯(lián)合開(kāi)發(fā)將實(shí)現(xiàn)向海南、廣西或廣東提供天然氣34億方。二是位于渤海灣中部和南部的渤南油氣田群也將在近期全面啟動(dòng),預(yù)計(jì)在三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)向出東膠東半島供氣。三是配合國(guó)家“西氣東輸”工程,優(yōu)先開(kāi)發(fā)東海天然氣的戰(zhàn)略部署,加快東海天然氣的勘探開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)東海天然氣是“海洋天然氣年”的重頭戲,中國(guó)海油決定要把東海天然氣的勘探作為今年的工作重點(diǎn),加大投入,加大勘探工作量,爭(zhēng)取盡快獲得重要發(fā)現(xiàn)。
學(xué)生在學(xué)習(xí)地理時(shí),能夠意識(shí)得到,因?yàn)闅v史的變化,我國(guó)多次的地殼變動(dòng)使我國(guó)的地形結(jié)構(gòu)反復(fù)改變。比如巖土層、粉土層、粘土層都意味著他們承載著過(guò)去的歷史變遷。然而,海洋是怎樣形成的?以高中地理教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“海底地形與成因”為例,教師可以引導(dǎo)學(xué)生去思考中國(guó)地圖上我國(guó)四大海洋的外觀變化。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)我國(guó)的海洋變化為由北向南的海域顏色由深變淺。同時(shí)南海的海底平均深度也是四大海域中數(shù)值最高的,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考是什么原因?qū)е挛覈?guó)的海洋環(huán)境變成這樣的?教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察海洋邊緣有大陸架、大陸坡、海溝、海盆、海嶺的區(qū)別,它們就像陸地中的高山、平地、河流的區(qū)別。即使同樣是海,海底也不是平坦的。學(xué)生仔細(xì)觀察海域,會(huì)了解到現(xiàn)在我們所處的陸地可能曾是海洋,現(xiàn)在被稱為海洋的地方也許在幾百萬(wàn)甚至更久以前是陸地。滄海桑田就是這樣形成的。學(xué)生通過(guò)對(duì)海洋的歷史變遷能了解到海洋也與人們生活緊緊相連,它是人們生活和人類歷史中不可或缺的一部分,他們就會(huì)以海洋意識(shí)著手探索我國(guó)幾千年來(lái)的地理變遷。
二、讓學(xué)生認(rèn)識(shí)海洋中存在的自然資源
人們?cè)谌粘I钪谐3?huì)享用各種海產(chǎn)品,比如海帶、海苔、海鹽等食物,學(xué)生雖然能了解到海洋中物產(chǎn)很豐富,然而如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí),學(xué)生很難了解到海洋的寶藏。高中地理教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“海洋礦產(chǎn)資源及其開(kāi)發(fā)”一課時(shí),可以引導(dǎo)學(xué)生了解我國(guó)海底的石油和天然氣的分布。人類歷史已經(jīng)存在了五千年,五千年的歲月里人類已經(jīng)使用了大量的自然資源,這些自然資源需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能再生。我國(guó)陸地上的煤礦、石油、天然氣資源已呈現(xiàn)枯竭的情況。然而由于科學(xué)不夠發(fā)達(dá),海洋資源卻是人們沒(méi)有完全開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域,經(jīng)過(guò)初步探測(cè)就可以知道中國(guó)近海地區(qū)蘊(yùn)藏有天然氣的盆地已有7個(gè),它約有70萬(wàn)平方公里,那么在海洋更深處還有多少寶藏呢?學(xué)生能意識(shí)到海洋中存在的大量自然資源,內(nèi)心就會(huì)產(chǎn)生探索欲望,他們會(huì)愿意學(xué)好地理知識(shí),探索更多自然資源寶藏。
三、讓學(xué)生了解海洋中的生態(tài)環(huán)境
依然有些人抱著僥幸的心理,認(rèn)為自己多制造一點(diǎn)點(diǎn)污染也無(wú)關(guān)緊要,反正自己有生之年也不會(huì)沒(méi)有賴以生存的資源,許多學(xué)生也受到這些觀點(diǎn)的影響,環(huán)保意識(shí)淡薄,高中地理教師要引導(dǎo)學(xué)生從海洋意識(shí)為切入點(diǎn)讓學(xué)生了解到我國(guó)環(huán)境污染的嚴(yán)重性。比如,高中地理教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“海洋污染與生態(tài)破壞”時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生了解由于環(huán)境受到污染,我們地殼表面年年都在升溫,北冰洋陳年的積雪開(kāi)始融化,海洋面積繼續(xù)擴(kuò)大,人們可生存的空間縮小。由于環(huán)境惡化,我國(guó)部分海域出現(xiàn)赤潮現(xiàn)象,它給予人類一個(gè)警示。2011年我國(guó)渤海灣出現(xiàn)嚴(yán)重溢油事件,450噸重油漂入渤海,給海洋造成極嚴(yán)重的污染。認(rèn)識(shí)到污染的嚴(yán)重性,學(xué)生在日常生活中就會(huì)注意保護(hù)環(huán)境,并愿意學(xué)習(xí)相關(guān)的科學(xué)知識(shí)保護(hù)海洋的環(huán)境。
四、讓學(xué)生知道海洋中存在的領(lǐng)土紛爭(zhēng)
談到海洋這個(gè)名詞,有些學(xué)生曾聽(tīng)到過(guò)一些相關(guān)的話題。比如歸屬的話題是近年來(lái)一直被各國(guó)爭(zhēng)議的話題。位屬于我國(guó)東海,它距溫州市358千米、福州市388千米、基隆市188千米,面積約有43838平方公里,海域面積為17.4萬(wàn)平方公里。日本人認(rèn)為屬于他們是由于近代我國(guó)國(guó)窮民弱,1972年,美國(guó)占領(lǐng)琉球并撤離琉球時(shí),將交給日本管理,因此日本人不承認(rèn)我國(guó)在上的。雖然我國(guó)一再申明日本在光緒年間就承認(rèn)屬于我國(guó)的領(lǐng)土,我國(guó)雖然有派駐兵駐守,然而這個(gè)歷史問(wèn)題依然未解決。學(xué)生能了解到海洋上的領(lǐng)土之爭(zhēng),就會(huì)意識(shí)到自己必須投身到國(guó)家的建設(shè)中,讓我國(guó)成為一個(gè)不可任人欺侮的強(qiáng)國(guó)。
運(yùn)用IIS建立虛擬目錄和站點(diǎn)信息,運(yùn)用Dream-weaver編輯網(wǎng)頁(yè)信息和進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行環(huán)境是Access2007。(1)安裝IIS并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。在Win-dows2007系統(tǒng)中,打開(kāi)Internet信息服務(wù)以及萬(wàn)維網(wǎng)服務(wù)中的asp、asp.net服務(wù)。在IIS中,設(shè)置好網(wǎng)站的根目錄和虛擬目錄,啟用asp選項(xiàng)父路徑和“將錯(cuò)誤發(fā)送到瀏覽器”,以方便調(diào)試。(2)利用Dreamweaver搭建本地站點(diǎn),其目的是建立本地文件與Dreamweaver的聯(lián)系,以便通過(guò)Dre-amweaver來(lái)管理站點(diǎn)文件。由于需要連接數(shù)據(jù)庫(kù),所以需要?jiǎng)?chuàng)建的是動(dòng)態(tài)站點(diǎn),利用站點(diǎn)窗口可以對(duì)本地的文件、文件夾進(jìn)行創(chuàng)建、復(fù)制、移動(dòng)和刪除等基本操作,也可以對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行重新規(guī)劃和布局。
2海洋觀測(cè)儀器管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1功能模塊劃分依據(jù)海洋觀測(cè)儀器管理系統(tǒng)的需求,將系統(tǒng)分為用戶信息、管理員信息、儀器類別、儀器詳細(xì)信息、儀器借用計(jì)劃以及儀器的維護(hù)5個(gè)對(duì)象。設(shè)計(jì)了5個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)體來(lái)表示這5個(gè)對(duì)象,相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。在確定了海洋觀測(cè)儀器管理系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路之后,還需要進(jìn)一步形成相互關(guān)聯(lián)的各模塊。海洋觀測(cè)儀器管理系統(tǒng)主要包括前臺(tái)和后臺(tái)2個(gè)模塊:前臺(tái)模塊主要由用戶操作,后臺(tái)模塊由管理員操作,每個(gè)模塊都包含幾個(gè)子模塊(見(jiàn)圖1)。2.2數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)在使用MicrosoftAccess創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)之前,須先確定數(shù)據(jù)庫(kù)存放路徑,然后確定文件名稱。(2)數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)分析可知,需要?jiǎng)?chuàng)建儀器類別、儀器詳細(xì)信息、借用計(jì)劃信息、儀器維護(hù)記錄信息、用戶信息和管理員信息等6個(gè)數(shù)據(jù)表。每個(gè)數(shù)據(jù)表都必須有主鍵,查詢、刪除操作很容易通過(guò)主鍵實(shí)現(xiàn)。需要注意的是,Adminpurview字段存儲(chǔ)的是管理員的管理權(quán)限信息,取值范圍是0、1、2、4、8。其中:0代表?yè)碛兴袡?quán)限;1代表維護(hù)儀器信息的權(quán)限;2代表維護(hù)用戶檔案的權(quán)限;4代表維護(hù)借用計(jì)劃的權(quán)限;8代表維護(hù)儀器類別的權(quán)限。使用這幾個(gè)值的原因是,它們代表的二進(jìn)制數(shù)能夠方便與多種權(quán)限的組合及判斷。2.3海洋觀測(cè)儀器管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)用戶可以在前臺(tái)操作進(jìn)行頁(yè)面顯示,包括用戶登錄頁(yè)面、登錄驗(yàn)證頁(yè)面、注銷登錄頁(yè)面、注冊(cè)申請(qǐng)頁(yè)面、接受注冊(cè)申請(qǐng)頁(yè)面、修改個(gè)人信息頁(yè)面、修改密碼頁(yè)面、儀器詳細(xì)信息查看頁(yè)面以及儀器維護(hù)頁(yè)面。管理員后臺(tái)管理模塊需要實(shí)現(xiàn)的功能比較多,可以分為主頁(yè)面、登錄/注銷、管理員管理、儀器信息管理、用戶檔案管理、儀器借用計(jì)劃信息管理、儀器維護(hù)信息管理等幾大部分。后臺(tái)主頁(yè)面也是一個(gè)框架,它由主框架頁(yè)、左側(cè)頁(yè)面和主頁(yè)面組成。為保證海洋觀測(cè)儀器管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息的安全性,需要進(jìn)行登錄驗(yàn)證,驗(yàn)證通過(guò)后才可以進(jìn)入系統(tǒng),所以要有登錄、注銷模塊。對(duì)管理員的管理包括添加管理員、刪除管理員、更改管理員權(quán)限、修改管理員的基本信息等。儀器信息管理部分實(shí)現(xiàn)的功能包括儀器類別的添加、刪除和修改等。儀器詳細(xì)信息管理部分、用戶檔案管理頁(yè)面、儀器借用計(jì)劃管理頁(yè)面、儀器維護(hù)計(jì)劃頁(yè)面也均有添加、修改和刪除功能。
3海洋觀測(cè)儀器管理系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)
3.1管理員信息管理進(jìn)入管理員登錄界面,管理員需要輸入用戶名和密碼,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將賬號(hào)、密碼同數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄對(duì)象進(jìn)行依次比對(duì),只有提交的用戶名和密碼與數(shù)據(jù)庫(kù)中同一條記錄中的用戶名和密碼完全相同時(shí),才允許進(jìn)入后臺(tái)管理員管理界面。進(jìn)入管理員管理界面后可以進(jìn)行操作員信息的添加、修改。進(jìn)行操作時(shí)需要再次驗(yàn)證其權(quán)限。系統(tǒng)的管理員擁有所有的管理權(quán)限,可以修改管理員和操作員的相關(guān)信息。3.2用戶信息管理用戶信息管理分為管理員管理部分和用戶操作部分。只有管理員能進(jìn)入后臺(tái)管理部分,進(jìn)行用戶的添加、用戶信息的修改和刪除操作。管理員還可以對(duì)已經(jīng)提交注冊(cè)申請(qǐng)的新用戶進(jìn)行審批等操作。當(dāng)管理員進(jìn)入此模塊時(shí),系統(tǒng)首先判斷當(dāng)前登錄的管理員是否具有管理用戶信息的權(quán)限。為了保證系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息的安全性,只有超級(jí)管理員和擁有此模塊權(quán)限的管理員才能進(jìn)行此模塊的操作。前臺(tái)由用戶操作管理的部分只可以修改當(dāng)前用戶的信息。在進(jìn)入前臺(tái)用戶主頁(yè)面后,單擊“新用戶注冊(cè)”按鈕,即可在新用戶注冊(cè)界面進(jìn)行注冊(cè)。在提交注冊(cè)信息后,還需要由管理員審查、批準(zhǔn)后才能成為注冊(cè)用戶。用戶登錄后只可以修改自己的登錄密碼或者基本信息。3.3儀器類別管理管理員登錄后臺(tái)管理系統(tǒng)后,可以進(jìn)入儀器類別管理界面(見(jiàn)圖2)。海洋觀測(cè)儀器的類別主要分為實(shí)驗(yàn)室觀測(cè)儀器和外海觀測(cè)儀器兩類。在選擇儀器類別后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成儀器類別ID,直接點(diǎn)擊“更新”就可以實(shí)現(xiàn)儀器類別的添加操作。進(jìn)行修改和刪除儀器的類別時(shí),在行數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的操作選項(xiàng)中選擇“修改”或“刪除”后,此儀器類別信息會(huì)出現(xiàn)在“添加/修改儀器類別”表格內(nèi),修改名稱后點(diǎn)擊“更新”按鈕,即可完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的修改操作。單擊“刪除”按鈕即可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)行信息的刪除。3.4儀器詳細(xì)信息管理儀器詳細(xì)信息管理分為后臺(tái)管理和前臺(tái)查詢兩部分。在后臺(tái)儀器詳細(xì)信息管理界面,分頁(yè)顯示了所有錄入過(guò)的儀器的詳細(xì)信息,如圖3所示。管理員可以添加儀器詳細(xì)信息(見(jiàn)圖4),也可以刪除、修改儀器的詳細(xì)信息。普通用戶登錄后只能查看相關(guān)信息,沒(méi)有修改權(quán)限。3.5儀器借用計(jì)劃管理在儀器借用計(jì)劃管理界面,分頁(yè)顯示了所有的儀器借用計(jì)劃(見(jiàn)圖5)。管理員登錄后可以維護(hù)借用計(jì)劃,進(jìn)行借用計(jì)劃的審批、修改和刪除。普通用戶可以提交、查看借用計(jì)劃,借用計(jì)劃的添加如圖6所示。3.6儀器維護(hù)信息管理管理員登錄后可以進(jìn)行儀器維護(hù)記錄的添加、修改以及刪除,而普通用戶登錄后只能進(jìn)行查詢。3.7系統(tǒng)測(cè)試與系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后要進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試,以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行改進(jìn),使用的過(guò)程中也可以修改和完善。測(cè)試后上傳到服務(wù)器并開(kāi)通互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站,用戶可以通過(guò)域名訪問(wèn)該網(wǎng)站。
4結(jié)束語(yǔ)
2012年5月國(guó)家工信部、發(fā)改委等5部門(mén)聯(lián)合的《中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,要求到2015年我國(guó)海洋工程裝備制造業(yè)年銷售收入將達(dá)2000億元以上。根據(jù)山東省出臺(tái)的海洋工程裝備制造業(yè)指導(dǎo)意見(jiàn),到2015年要實(shí)現(xiàn)1500億元的工業(yè)總產(chǎn)值,意味著未來(lái)山東省海洋工程裝備制造業(yè)總量可占全國(guó)七成左右,從而帶動(dòng)新一輪海洋工程裝備投資熱潮。2011年1月,國(guó)務(wù)院批復(fù)《山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》,標(biāo)志著同志對(duì)山東藍(lán)色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的指示已正式上升為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,為山東藍(lán)色經(jīng)濟(jì)帶海洋經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略發(fā)展迎來(lái)了第一次千載難逢的歷史機(jī)遇。這也是“十二五”開(kāi)局之年第一個(gè)獲批的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,也是我國(guó)第一個(gè)以海洋經(jīng)濟(jì)為主題的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。國(guó)家對(duì)海洋經(jīng)濟(jì)的高度重視,激發(fā)了半島發(fā)展藍(lán)色產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的。根據(jù)規(guī)劃,山東省政府明確提出要將半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)建成具有較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、具有世界先進(jìn)水平的海洋科技教育核心區(qū)、國(guó)家海洋經(jīng)濟(jì)改革開(kāi)放先行區(qū)和全國(guó)重要的海洋生態(tài)文明示范區(qū)。目標(biāo)定為:到2015年,山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)體系基本建立,綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力顯著增強(qiáng),海洋科技自主創(chuàng)新能力大幅提升,海陸生態(tài)環(huán)境質(zhì)量明顯改善,海洋經(jīng)濟(jì)對(duì)外開(kāi)放格局不斷完善,率先達(dá)到全面建設(shè)小康社會(huì)的總體要求;到2020年,建成海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人與自然和諧的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)。煙臺(tái)市“十二五”規(guī)劃指出,要把海洋裝備制造業(yè)作為優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略方向,突破關(guān)鍵技術(shù),優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高集成化、高端化、集聚化發(fā)展水平。到2015年,計(jì)劃把煙臺(tái)海洋工程裝備制造能力提升到100萬(wàn)t,船舶產(chǎn)量將達(dá)到550萬(wàn)載重噸,海洋裝備制造業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入將達(dá)到1000億元。其主攻目標(biāo)有3個(gè):①優(yōu)先發(fā)展特種船舶,突破發(fā)展冷藏集裝箱船、高檔游艇、公務(wù)船、LNG(液化天然氣)船、遠(yuǎn)洋漁船、化學(xué)品船、大型重型運(yùn)輸船等產(chǎn)品;②大力發(fā)展海洋工程裝備,發(fā)展自升式和半潛式鉆井平臺(tái)、浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油裝置、多功能供應(yīng)船、大型起重鋪管船、深水系泊系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)壓載系統(tǒng)等特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品;③開(kāi)發(fā)高端配套產(chǎn)品,提高舾裝件、鋁板、管材等產(chǎn)品規(guī)模和技術(shù)水平,建設(shè)船舶中間產(chǎn)品生產(chǎn)中心和船用大宗材料加工配送中心,開(kāi)發(fā)生產(chǎn)甲板機(jī)械、艙室設(shè)備、船用空調(diào)、通信導(dǎo)航和自動(dòng)控制、海上油氣開(kāi)采裝備等高附加值產(chǎn)品,培育發(fā)展海洋測(cè)繪、海洋物探等精密儀器設(shè)備制造業(yè)。國(guó)家、省、市對(duì)海洋工程事業(yè)的相繼支持,為我國(guó)進(jìn)軍海洋事業(yè),爭(zhēng)取海洋資源創(chuàng)造了條件,也為煙臺(tái)海洋工程產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展來(lái)帶了千載難逢的機(jī)遇。煙臺(tái)市各級(jí)人民政府和相關(guān)機(jī)關(guān)以及海工企事業(yè)單位一定要抓住歷史賦予的機(jī)遇,推進(jìn)海洋工程事業(yè)跨越式戰(zhàn)略發(fā)展。
2煙臺(tái)海洋工程產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)
2.1良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)煙臺(tái)的海洋工程興于20世紀(jì)90年代,經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展壯大,煙臺(tái)已在海洋牧場(chǎng)、海洋核電、臨海工程建設(shè)、海上風(fēng)力發(fā)電、大型船舶建設(shè)基地、特種船舶建造、海洋石油天然氣裝備制造業(yè)等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條和產(chǎn)業(yè)區(qū),培育了多個(gè)區(qū)域大型龍頭企業(yè)。像煙臺(tái)中集來(lái)福士不僅在煙臺(tái)引領(lǐng)了400多家企業(yè),公司憑著自身的戰(zhàn)略性市場(chǎng)發(fā)展規(guī)劃與積累,在國(guó)內(nèi)海洋工程技術(shù)上一直處于領(lǐng)先地位,為半島建設(shè)一流的海洋工程服務(wù)平臺(tái),加快發(fā)展產(chǎn)業(yè)集群奠定了優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)。
2.2強(qiáng)大的研發(fā)能力目前煙臺(tái)有中科院煙臺(tái)海岸帶研究所、煙臺(tái)大學(xué)海洋學(xué)院、煙臺(tái)海洋工程研究院、山東省水產(chǎn)研究所等一大批科研單位,周邊有青島從事海洋研究的科研機(jī)構(gòu)中國(guó)海洋大學(xué)、中科院青島生物能源與過(guò)程研究所、中科院海洋所等為煙臺(tái)海洋工程的發(fā)展提供了強(qiáng)大的科技支撐。半島地區(qū)擁有國(guó)內(nèi)最早從事海洋工程研究的煙臺(tái)中集船工有限公司,是國(guó)內(nèi)唯一一個(gè)同時(shí)擁有半潛平臺(tái)、自升平臺(tái)及海工特種船舶三大系列產(chǎn)品線的海工企業(yè),也是國(guó)內(nèi)最大的海洋工程設(shè)計(jì)與制造企業(yè)之一,擁有一批高學(xué)歷、高素質(zhì)的海洋工程專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì),擁有世界一流的海工建造設(shè)施,擁有大型船塢、大型起重設(shè)施以及先進(jìn)的駁船下水模式,形成了海洋工程項(xiàng)目總裝建造的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。從中集來(lái)福士分離出來(lái)的國(guó)內(nèi)唯一的海洋工程研究,被國(guó)家能源局授予“國(guó)家能源海洋石油鉆井平臺(tái)研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心”。搭建起了世界先進(jìn)的3D產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件和ERP管理軟件平臺(tái),通過(guò)自主開(kāi)發(fā)、優(yōu)化和改進(jìn),形成了特色鮮明、技術(shù)工藝領(lǐng)先的設(shè)計(jì)方法,中心是以船舶、海洋工程裝備(平臺(tái))為主,集研發(fā)與設(shè)計(jì)為一體的綜合性研發(fā)設(shè)計(jì)中心?;诙鄧?guó)籍的國(guó)際化研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),采用最先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)成果,研發(fā)設(shè)計(jì)中心目前已具備半潛式平臺(tái)、自升式平臺(tái)、常規(guī)和特種船型的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(含總體與性能設(shè)計(jì)及計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析、系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)與分析)、詳細(xì)設(shè)計(jì)與施工工藝的設(shè)計(jì)能力,年設(shè)計(jì)能力多達(dá)4~6個(gè)半潛式平臺(tái)或自升式鉆井平臺(tái)或特種船。技術(shù)能力涵蓋穩(wěn)性、總體強(qiáng)度、總體疲勞、水動(dòng)力、振動(dòng)及噪音、高壓管路、系泊等的計(jì)算分析,總體、結(jié)構(gòu)、電氣、管路、舾裝、空調(diào)通風(fēng)等的原理、放樣、施工設(shè)計(jì)。公司在多年的經(jīng)營(yíng)探索中儲(chǔ)備了雄厚的技術(shù)和積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),可為海洋工程服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)提供強(qiáng)大的研發(fā)能力。為打造半島海洋工程產(chǎn)業(yè)集群,輻射多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈共同發(fā)展,加快海洋工程研究院建設(shè)的步伐,在煙臺(tái)市政府的支持下,公司正積極與中科院力學(xué)研究所、上海交通大學(xué)、武漢大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)進(jìn)行交流,爭(zhēng)取以公司的海洋工程研究為合作點(diǎn),實(shí)現(xiàn)聯(lián)合共建,或是以此為依托在煙臺(tái)建立李家春海洋工程院士工作站。積極爭(zhēng)取國(guó)內(nèi)海洋工程高端人才和海外歸國(guó)華僑,為建設(shè)半島海洋工程服務(wù)平臺(tái)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.3市場(chǎng)的殘酷競(jìng)爭(zhēng)2009年我國(guó)海洋生產(chǎn)總值已經(jīng)占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的10%,“十二五”期間預(yù)計(jì)這一比例將有望提高5個(gè)百分點(diǎn)達(dá)到15%。未來(lái)10年我國(guó)海洋油氣產(chǎn)量將以20%的速度遞增,海洋工程裝備具有廣闊的市場(chǎng)前景。但是也給國(guó)內(nèi)的海洋工程企業(yè)帶了激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。在海洋工程整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中,海洋裝備制造業(yè)成為當(dāng)先拉動(dòng)藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的重要力量,主要包括鉆采設(shè)備零件、海洋工程設(shè)備和油井建造,其中受益排在第一位的將是高端的海洋工程裝備制造,主要包括鉆井平臺(tái)、浮式生產(chǎn)系統(tǒng)、工程船舶、水下工程等相關(guān)裝備。目前國(guó)內(nèi)外,海洋工程裝備制造主要在中國(guó)、韓國(guó)、新加坡、美國(guó)、挪威等國(guó),在國(guó)內(nèi)市場(chǎng),大連重工、外高橋造船、中遠(yuǎn)船務(wù)、煙臺(tái)來(lái)福士在世界海工市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中都占有一席之地。來(lái)福士被中集船工收購(gòu)之后,由獨(dú)資企業(yè)轉(zhuǎn)變成了純國(guó)有企業(yè),在國(guó)家的大力扶持和培育下,已成為中國(guó)最大、全球第三大半潛式海洋工程裝備建造商,其制造實(shí)力處于國(guó)際一流水平。但是這并不等于煙臺(tái)市的海洋工程產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)就處于優(yōu)勢(shì),為了儲(chǔ)備持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的創(chuàng)新技術(shù)力量,國(guó)內(nèi)大型海工企業(yè)都在創(chuàng)新思維,千方百計(jì)地提高自己的創(chuàng)新和應(yīng)對(duì)不良風(fēng)險(xiǎn)的能力。許多企業(yè)加快了研企合作、中外合作等,提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。煙臺(tái)市的企業(yè)在這些工作上相比已被落在了后面,企業(yè)的消極創(chuàng)新、政府的政策性鼓勵(lì)欠缺都有可能在幾年后使煙臺(tái)市目前在海工方面具有的優(yōu)勢(shì)悄然褪色。近幾年青島北船重工、大連重工等在海洋工程上異軍突起,建造能力連年提升,2012年大連重工在海洋石油半潛式鉆進(jìn)平臺(tái)建設(shè)上取得了國(guó)家863計(jì)劃支撐,擊敗了煙臺(tái)市勢(shì)力雄厚的中集來(lái)福士,為煙臺(tái)市海工企業(yè)轉(zhuǎn)變思維、重視科技創(chuàng)新能力、提高市場(chǎng)科技競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)敲響了警鐘。南通中遠(yuǎn)船務(wù)從2012年9月到2013年8月先后不到1年的時(shí)間為墨西哥建造了“高德1號(hào)”和“高德2號(hào)”兩座半潛式海洋生活平臺(tái),展現(xiàn)了大型海工產(chǎn)品應(yīng)用廣闊性、領(lǐng)域多樣性,也說(shuō)明海洋工程產(chǎn)品不一定就要應(yīng)用于海洋資源的開(kāi)采,可以延伸到更多的領(lǐng)域。海洋工程可以拓展到人類生活更多的領(lǐng)域,海洋工程企業(yè)有更廣闊的發(fā)展空間。
3煙臺(tái)海洋工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議
3.1以超前戰(zhàn)略思維,建立獨(dú)立的海工創(chuàng)新實(shí)體從中集來(lái)福士的發(fā)展歷史看,發(fā)展海洋工程產(chǎn)業(yè)需要長(zhǎng)期的積累和大量的實(shí)踐探索,企業(yè)和政府必須要有超前的思維,盡快在企業(yè)的基礎(chǔ)上建立獨(dú)立的海工創(chuàng)新實(shí)體,實(shí)現(xiàn)實(shí)踐科研一體化的海工科研機(jī)構(gòu)。中集來(lái)福士的成功來(lái)源于企業(yè)一批具有30多年建造經(jīng)驗(yàn)的國(guó)際海工人才的不懈奮斗,公司擁有的國(guó)際化海工專家隊(duì)伍,對(duì)海工產(chǎn)業(yè)有著較為深刻的理解,對(duì)海工產(chǎn)業(yè)培育周期長(zhǎng)、資金投入大等現(xiàn)實(shí)情況有較充分的思想準(zhǔn)備,并抵御了國(guó)內(nèi)船舶產(chǎn)業(yè)投資見(jiàn)效快、利潤(rùn)高、配套成熟的誘惑,堅(jiān)持走海工發(fā)展的道路,在國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)無(wú)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、無(wú)經(jīng)驗(yàn)可循的現(xiàn)實(shí)情況下,通過(guò)15年的艱難探索,結(jié)合國(guó)內(nèi)船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展特色,率先為國(guó)內(nèi)海工產(chǎn)業(yè)建立了一種獨(dú)特的發(fā)展模式,推動(dòng)了國(guó)內(nèi)海工產(chǎn)業(yè)的快速成長(zhǎng)。但是今天,煙臺(tái)市海工企業(yè)的這一切已經(jīng)不能滿足當(dāng)前國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)的需求,必須再次發(fā)揮超前思維,立足當(dāng)前國(guó)內(nèi)外激烈競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境,加快建立新的創(chuàng)新和引領(lǐng)動(dòng)力。建設(shè)好、利用好煙臺(tái)的海洋工程研究院,必將給煙臺(tái)的海洋工程產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
3.2鼓勵(lì)企業(yè)結(jié)合海工特點(diǎn),尋求模式創(chuàng)新煙臺(tái)市的海洋工程產(chǎn)業(yè)雖然在國(guó)際上占有一席之地,但是與新加坡、韓國(guó)等國(guó)外企業(yè)還是有一定的差距,所以要根據(jù)我國(guó)海工產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn),抓住國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整和半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)的機(jī)遇,鼓勵(lì)企業(yè)盡快縮短與新加坡、韓國(guó)的差距,同時(shí)基于對(duì)海工行業(yè)的深刻理解,致力于企業(yè)建造模式創(chuàng)新的發(fā)展思路。要形成企業(yè)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),同時(shí)要緊跟國(guó)內(nèi)外發(fā)展方向,加快發(fā)展深海石油鉆井平臺(tái)等海洋油氣裝備建設(shè),加速培育專用設(shè)備制造及相關(guān)配套產(chǎn)業(yè),努力打造具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的海洋工程裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈,同時(shí)根據(jù)企業(yè)情況實(shí)施拓展產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域。
3.3依托區(qū)位優(yōu)勢(shì)企業(yè),發(fā)展海工產(chǎn)業(yè)集群海洋工程產(chǎn)業(yè)是一個(gè)復(fù)雜的大型產(chǎn)業(yè)鏈條,作為海洋工程發(fā)展的新興區(qū)域,煙臺(tái)的產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)相比長(zhǎng)三角、珠三角而言還有很大差距。煙臺(tái)市應(yīng)抓住擁有國(guó)內(nèi)一流的大型海工建設(shè)基地,充分利用上下游產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn),推動(dòng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群建設(shè),不僅要讓中集來(lái)福士、大宇造船、杰瑞石油這樣的龍頭企業(yè)實(shí)現(xiàn)自我發(fā)展,還應(yīng)通過(guò)技術(shù)外包、勞務(wù)外包、設(shè)備材料采購(gòu)等多種形式,引領(lǐng)和帶動(dòng)煙臺(tái)本地及周邊地區(qū)許多配套企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。同時(shí)也要加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外其他地區(qū)的大型國(guó)際公司、區(qū)域龍口企業(yè)合作,以吸引他們?cè)跓熍_(tái)本地注冊(cè)分公司,推動(dòng)煙臺(tái)海洋工程產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展,為山東及煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出直接貢獻(xiàn)。
3.4鼓勵(lì)企業(yè)自主創(chuàng)新與國(guó)際合作同步進(jìn)行雖然我國(guó)海洋工程事業(yè)發(fā)展已經(jīng)有了30多個(gè)年頭,而且海洋工程產(chǎn)業(yè)在未來(lái)向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)不變,但是海洋工程發(fā)源于國(guó)外,特別是歐、美地區(qū),他們?nèi)匀挥兄^對(duì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。從目前來(lái)看,整個(gè)海工裝備全球化分工協(xié)作模式仍將長(zhǎng)期持續(xù),包括全球頂尖的海工設(shè)計(jì)公司,最知名的鉆井、動(dòng)力設(shè)備供應(yīng)商,都來(lái)自海工產(chǎn)業(yè)成熟的歐、美地區(qū)。所以要想趕上歐、美企業(yè),擠占國(guó)際市場(chǎng),煙臺(tái)市企業(yè)要充分認(rèn)識(shí)到自主創(chuàng)新和加強(qiáng)國(guó)際合作的重要性,在逐步完善自己的創(chuàng)新體系的同時(shí),主動(dòng)爭(zhēng)取與歐、美海工公司建立戰(zhàn)略合作關(guān)系,合作進(jìn)行船型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),共同優(yōu)化平臺(tái)設(shè)備的適用性等。通過(guò)國(guó)際合作,爭(zhēng)取利用全球海工資源,打造海工核心競(jìng)爭(zhēng)力。
4結(jié)束語(yǔ)
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(jì)的迅猛發(fā)展,近海海域遭到越來(lái)越嚴(yán)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(duì)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(guó),特別是象我國(guó)這樣具有相當(dāng)長(zhǎng)的海岸線和眾多海灣的國(guó)家所共同關(guān)心的環(huán)境問(wèn)題。海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還面臨嚴(yán)酷的海洋自然環(huán)境,海洋災(zāi)害直接影響著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)模、速度和效益,精確預(yù)報(bào)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(yán)重關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。為了開(kāi)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(jìn)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(kāi)發(fā)海洋中的一個(gè)應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問(wèn)題。為了適應(yīng)我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)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(kāi)發(fā),以及海岸帶開(kāi)發(fā)過(guò)程中的后效問(wèn)題的研究需要,針對(duì)我國(guó)重大海洋環(huán)境與保護(hù)問(wèn)題開(kāi)展研究是十分必要和迫切的。
在這方面,重點(diǎn)需要開(kāi)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(duì)各類污染物作用的機(jī)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(duì)策。
一、海洋環(huán)境特征
對(duì)各類污染物的作用機(jī)理和規(guī)律研究以海洋流體動(dòng)力對(duì)各類污染物遷移、擴(kuò)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(fēng)、光、溫度、濕度)、物理因素(擴(kuò)散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放)、化學(xué)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(yùn)動(dòng)及演變規(guī)律,并建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型。此外,近年來(lái),在我國(guó)沿海海域,赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此,除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)外,也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長(zhǎng)機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。
此項(xiàng)研究應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行。由于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)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(lái),因此,往往只能用它來(lái)作為對(duì)某一水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型進(jìn)行檢驗(yàn)其可行性和精度的一個(gè)實(shí)例。
用數(shù)學(xué)模擬方法來(lái)建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型是一個(gè)較為有效的方法。目前,在這方面國(guó)內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型,這些水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型大體上都基于以下幾方面的模型:水流數(shù)學(xué)模型;波浪數(shù)學(xué)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(xué)模型。
在水流數(shù)學(xué)模型研究方面,對(duì)于較大范圍的海域,通??刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W(xué)模型,對(duì)于紊動(dòng)影響不顯著的海域,可不考慮湍流影響,而對(duì)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(biāo)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(xué)模型,這樣才能夠較好地重現(xiàn)實(shí)際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域,水流數(shù)學(xué)模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型為基礎(chǔ),針對(duì)水溫和鹽度分層流的流動(dòng)特性,考慮浮力對(duì)紊動(dòng)的影響,建立用于模擬同時(shí)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(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念,分別對(duì)兩相本身的湍流輸運(yùn)規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬,建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。
在波浪數(shù)學(xué)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(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)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(duì)高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究,可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度,并提高方程的非線性精度,可以更精確的計(jì)算較深水域波浪的非線性特征。
針對(duì)帶自由表面的波浪場(chǎng)問(wèn)題,通過(guò)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(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程,用這個(gè)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(xué)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(duì)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(duì)于強(qiáng)流情形,可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型??梢詫⑤椛鋺?yīng)力的計(jì)算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來(lái),建立一種輻射應(yīng)力計(jì)算的新方法,用該方法可對(duì)較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。
在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)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(chǎng)模型,可對(duì)非對(duì)稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問(wèn)題過(guò)分?jǐn)?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(bào)系統(tǒng)作為目標(biāo),在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,針對(duì)近海海域水污染的特點(diǎn),從三維湍流模型出發(fā),在動(dòng)量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用;在輸運(yùn)方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項(xiàng),可建立一個(gè)統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過(guò)程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)模型,它可為環(huán)境評(píng)價(jià)、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計(jì)等提供重要的科學(xué)依據(jù);同時(shí)對(duì)確定水域環(huán)境容量,從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略,也具有十分重要的理論價(jià)值和應(yīng)用前景。
應(yīng)該指出,在海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型研究方面,數(shù)學(xué)模擬無(wú)疑是一種十分有效的手段,但不論是何種數(shù)學(xué)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(xué)性和預(yù)測(cè)能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無(wú)法從數(shù)學(xué)模型本身來(lái)取得的,有些可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)來(lái)得到,但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過(guò)基本機(jī)理的研究才能得到,在這方面物理模型實(shí)驗(yàn)研究將是一個(gè)有效的手段。
能模擬海洋動(dòng)力因素的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,現(xiàn)代化的量測(cè)儀器和測(cè)試系統(tǒng)是開(kāi)展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場(chǎng)、速度場(chǎng)同步測(cè)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(chǎng)中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時(shí)間過(guò)程;并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場(chǎng)的空間及時(shí)間變化過(guò)程,可用以分析定量污染物團(tuán)在波浪及波流相互作用下擴(kuò)散的基本特征和擴(kuò)散系數(shù)。
二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報(bào)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(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。
90年代以來(lái),我國(guó)海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣,是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費(fèi)用很高,一旦發(fā)生破壞,將會(huì)造成重大的人員傷亡和巨額財(cái)產(chǎn)損失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺(tái),1989年風(fēng)暴潮損失超6億元,1991年DB29銷管船在南海通臺(tái)風(fēng)翻沉等)。當(dāng)前我國(guó)海洋能源開(kāi)發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動(dòng)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(wèn)題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國(guó)東臨西北太平洋,每年出現(xiàn)的臺(tái)風(fēng)數(shù)目占全球的38%,其中對(duì)我國(guó)可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國(guó)登陸或接近我國(guó)沿海通過(guò)時(shí),都會(huì)在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮,形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。
在我國(guó)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(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對(duì)這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)帶來(lái)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(qiáng)大的冰壓力,而且由于冰激引起的振動(dòng)作用,也會(huì)給海洋平臺(tái)的使用和安全帶來(lái)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(jìn)行過(guò)深入的研究。對(duì)近岸大面積冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都會(huì)引起海冰的斷裂,斷裂后冰塊的尺度直接影響其對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺(tái),為了抵抗冰害,往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式,冰排對(duì)錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動(dòng)力相互作用,也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中,除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外,實(shí)驗(yàn)研究也是一個(gè)重要的手段。在實(shí)驗(yàn)研究中,模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來(lái)進(jìn)行,它們各有其優(yōu)缺點(diǎn),發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個(gè)課題。
我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家,海域中時(shí)有地震發(fā)生。強(qiáng)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(tái)、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(jì)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(qiáng)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(rèn)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(dòng)破壞機(jī)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(duì)水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機(jī)理,至今國(guó)內(nèi)外對(duì)此都很少研究,且由于試驗(yàn)條件的限制,國(guó)內(nèi)外對(duì)此方面的試驗(yàn)研究工作開(kāi)展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。
以下的一些研究?jī)?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(xiǎn)性分析,設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)和頻譜特性,強(qiáng)震海底多維地震動(dòng)及其空間分布規(guī)律,地震波傳播特性及地震動(dòng)輸入機(jī)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(dòng)破壞機(jī)理、振動(dòng)控制、地震動(dòng)時(shí)頗聯(lián)合分析模型和輸入機(jī)制、非線性動(dòng)力分析和動(dòng)力破壞試驗(yàn);核電站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平臺(tái)及地下輸油管線與地基土動(dòng)力相互作用,碼頭及護(hù)岸建筑物地震穩(wěn)定性;海域中水工建筑物的性能設(shè)計(jì)和地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等。
海上水工建筑物在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來(lái)自兩個(gè)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(xué)損傷(低溫、凍融、大氣侵蝕)等;其二是設(shè)計(jì)不周或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,施工質(zhì)量差,原材料不合格,管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(shí)間及方向上的隨機(jī)性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下,對(duì)現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評(píng)估剩余可靠度的理論;結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測(cè)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(fēng)、浪、流、冰、地震等)的可靠度和優(yōu)化理論研究,設(shè)計(jì)與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu);研究和設(shè)計(jì)使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計(jì)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(shí)掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來(lái)臨,發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報(bào)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(yuǎn)海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)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(jì)發(fā)展為背景,進(jìn)行重點(diǎn)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(jī)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(xué)物理模型,通過(guò)多媒體技術(shù),形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機(jī)理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過(guò)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(duì)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(yùn)輸外,正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機(jī)場(chǎng)、海底隧道和海底倉(cāng)儲(chǔ)的方向發(fā)展。
人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計(jì)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(jì)到21世紀(jì),可能出現(xiàn)能容納10萬(wàn)人的海上人造城市。我國(guó)澳門(mén)和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機(jī)場(chǎng)。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(zhǎng),60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機(jī)場(chǎng)。
由此可見(jiàn),隨著海洋資源與空間的開(kāi)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(yùn)行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來(lái)越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復(fù)雜的地區(qū),但同時(shí)又是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最為發(fā)達(dá)的地區(qū),海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會(huì)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(dòng)態(tài)平衡,影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì)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(duì)含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會(huì)造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對(duì)海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時(shí)處理也將會(huì)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(lái)的報(bào)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(duì)海洋資源的不斷開(kāi)發(fā)和利用,海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開(kāi)發(fā)中的環(huán)境問(wèn)題,主要內(nèi)容包括:航道、港池開(kāi)挖、疏浚引起的泥沙輸運(yùn)及其疏浚物拋放對(duì)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(duì)物質(zhì)輸運(yùn)擴(kuò)散規(guī)律研究;大型海岸工程、岸灘保護(hù)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(hù)及開(kāi)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(dòng)力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)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(jì)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(diǎn)排放漂移擴(kuò)散研究,天然海灣、人工湖及人工運(yùn)河的水質(zhì)交換能力,人工沙灘的保護(hù)措施,灘涂圍墾對(duì)水域環(huán)境的影響等,都將是需要認(rèn)真解決的問(wèn)題。