海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測范文
時(shí)間:2023-08-28 17:04:50
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篇1
1.我國海洋環(huán)境監(jiān)測概況
1.1業(yè)務(wù)體系不斷完善
我國海洋環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)體系建設(shè)在經(jīng)歷了準(zhǔn)備時(shí)期、起步時(shí)期、發(fā)展時(shí)期和提高時(shí)期四個(gè)階段后,進(jìn)入了目前的國家與地方共同發(fā)展時(shí)期。l999年國家海洋局召開的海洋環(huán)境監(jiān)測工作會(huì)議提出了一個(gè)落實(shí),二個(gè)突破,三個(gè)加強(qiáng)和四個(gè)提高的要求,標(biāo)志著全國海洋環(huán)境監(jiān)測工作進(jìn)入了一個(gè)新的快速且健康發(fā)展時(shí)期。目前,全國省級海洋環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)已經(jīng)基本建立,并且開始陸續(xù)工作,市地級海洋環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)也在建設(shè)之中。與此同時(shí),在國家計(jì)委批準(zhǔn)的中國海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目的帶動(dòng)下,國家海洋局原有的監(jiān)測業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)的能力水平有了大幅度的提高,初步形成了四級監(jiān)測業(yè)務(wù)體系。所以,中央和地方海洋環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)的合理分工與密切的合作,在很大程度上滿足了各級政府與各級海洋行政管理部門的需求。完善合理的海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的雛形已經(jīng)初步形成。
1.2海洋環(huán)境監(jiān)測管理法規(guī)、制度開始建立
中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法明確規(guī)定由國家海洋行政主管部門負(fù)責(zé)組織海洋環(huán)境的調(diào)查、監(jiān)測、監(jiān)視,開展科學(xué)研究。國家海洋局組織制定了海洋環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證管理制度、海洋環(huán)境監(jiān)測報(bào)告制度、海洋環(huán)境監(jiān)測資料審核評價(jià)制度、海洋環(huán)境監(jiān)測資料、資料、信息管理制度等一系列海洋環(huán)境監(jiān)測管理的規(guī)章制度,經(jīng)過幾年來在國家海洋局系統(tǒng)內(nèi)的試行,取得了較好的效果,初步形成了海洋環(huán)境監(jiān)測管理法規(guī)、制度體系。
1.3業(yè)務(wù)管理不斷深化,監(jiān)測質(zhì)量與技術(shù)水平不斷提高
在多年的工作實(shí)踐中,海洋環(huán)境監(jiān)測計(jì)劃方案逐步科學(xué)化、系列化,監(jiān)測業(yè)務(wù)活動(dòng)逐步規(guī)范化、統(tǒng)一化,監(jiān)測資料信息管理逐步標(biāo)準(zhǔn)化、程序化,監(jiān)測網(wǎng)路管理逐步制度化、系統(tǒng)化,我國的海洋環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)管理已經(jīng)步入正規(guī)。特別是國家海洋局成立了海洋環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證管理小組,各分局也相應(yīng)成立了本單位的質(zhì)管小組,標(biāo)志著我國海洋環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證與控制體系已經(jīng)初步形成。多年以來,海洋環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證與控制體系一直得以有效運(yùn)作,組織實(shí)施了從現(xiàn)場調(diào)查、站位布設(shè)、樣品采集、運(yùn)送保存到實(shí)驗(yàn)室分析、資料處理、綜合評價(jià)等海洋環(huán)境監(jiān)測全過程的質(zhì)量控制,組織完成了國家海洋局4個(gè)監(jiān)測中心人員考核上崗、國家級實(shí)驗(yàn)室計(jì)量認(rèn)證、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制、實(shí)驗(yàn)室互校、海洋監(jiān)測質(zhì)量保證手冊的編制等工作,對于確保我國海洋環(huán)境監(jiān)測資料資料的精密性、準(zhǔn)確性、完整性、代表性和可比性、為海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè)與海洋環(huán)境管理提供準(zhǔn)確可靠的資料資料發(fā)揮了重要作用。
1.4監(jiān)測領(lǐng)域不斷拓展,監(jiān)測內(nèi)容逐漸豐富
目前,我國海洋環(huán)境監(jiān)測的覆蓋海區(qū)已近300萬km2,包括濱海區(qū)、近岸海域、近海海域和遠(yuǎn)海海域。為沿海城市海洋傾廢區(qū)的選劃與管理,大中型港口疏浚物海上傾倒區(qū)選劃,沿海電廠海上傾倒區(qū)選劃及海洋自然保護(hù)區(qū)的規(guī)劃等海洋環(huán)境管理方面,提供了大量的基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)。同時(shí),海洋環(huán)境監(jiān)測所獲得的大量資料、資料,在沿海經(jīng)濟(jì)建設(shè)和海洋開發(fā)利用中發(fā)揮了重要作用。
近幾年來,海洋環(huán)境監(jiān)測工作獲得了重大發(fā)展。在大幅度調(diào)整充實(shí)趨勢性監(jiān)測站位,不一斷完善包括水質(zhì)質(zhì)量監(jiān)測、沉積物質(zhì)量監(jiān)測、生物質(zhì)量監(jiān)測、放射性監(jiān)測、大氣監(jiān)測等監(jiān)測介質(zhì)在內(nèi)的全海域海洋環(huán)境質(zhì)量趨勢性監(jiān)測工作的基礎(chǔ)上,全面開展了陸源排污監(jiān)督監(jiān)測、江河入海污染物總量及河口區(qū)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、海洋工程跟蹤監(jiān)測等監(jiān)督性監(jiān)測,增養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測、海水浴場監(jiān)測、海洋自然保護(hù)區(qū)監(jiān)測、傾倒區(qū)監(jiān)測等海洋功能區(qū)監(jiān)測,海洋生態(tài)監(jiān)測,海洋污染事故應(yīng)急監(jiān)測等不同目標(biāo)、不同服務(wù)物件、不同層次的全方位的海洋環(huán)境監(jiān)測工作,極大地豐富了海洋環(huán)境監(jiān)測的工作領(lǐng)域與工作內(nèi)容。
2.我國海洋環(huán)境監(jiān)測所面臨的新形勢
2.1海洋環(huán)境面臨的壓力與日俱增
當(dāng)前,我國海洋環(huán)境的總體狀況主要表現(xiàn)為沿岸海區(qū)環(huán)境質(zhì)量逐年退化,近海污染范圍持續(xù)擴(kuò)大,營養(yǎng)鹽和有機(jī)污染呈快速上升趨勢,突發(fā)性污損事件頻率加大,海洋生態(tài)破壞加劇。究其原因,海洋環(huán)境的壓力來自于以下幾個(gè)方面:我國尤其是沿海地區(qū)近年來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,排放到海洋的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活污染物逐年增多,通過不同途徑入海的各類污染物質(zhì)已達(dá)1500萬t/a:海洋經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展所帶來的自身污染:圍海造地、灘涂開墾、海洋工程等其他人類活動(dòng)對海洋生態(tài)的破壞等。十五和2010年前后將是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,人口繼續(xù)增長,生活質(zhì)量提高,城市化進(jìn)程加快,海洋開發(fā)全面展開,新的經(jīng)濟(jì)熱點(diǎn)不斷涌現(xiàn),我國海洋環(huán)境正面臨比以往任何時(shí)期更大的壓力。
2.2國家環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)對海洋環(huán)境監(jiān)測提出了更高的要求
國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展,九五計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中明確提出力爭使環(huán)境污染和生態(tài)破壞加劇的趨勢得到基本控制,部分城市和地區(qū)環(huán)境質(zhì)量有所改善,國家環(huán)境保護(hù)九五計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)也要求基本控制近岸海域污染和生態(tài)破壞的發(fā)展趨勢,使部分污染嚴(yán)重的重點(diǎn)河口、海灣、港區(qū)環(huán)境質(zhì)量有所改善。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),不僅必須不斷加強(qiáng)海洋環(huán)境保護(hù)和執(zhí)法管理的力度,而且有必要在一些嚴(yán)重污染海域?qū)嵤┉h(huán)境整治工程,海洋環(huán)境監(jiān)測的任務(wù)將更加艱巨。
2.3海洋環(huán)境監(jiān)督管理的深化賦予了海洋環(huán)境監(jiān)測新的任務(wù)
新修訂的海洋環(huán)境保護(hù)法增加了海洋生態(tài)保護(hù)一章,隨著對海洋環(huán)境的監(jiān)督管理由以往單一的污染防治向?qū)Q笊鷳B(tài)的監(jiān)督管理的深化,開展非污染要素對海洋環(huán)境影響監(jiān)測、開展海洋生態(tài)監(jiān)測等一些新的任務(wù)已經(jīng)成為當(dāng)前海洋環(huán)境監(jiān)測工作亟待解決的重要課題。
2.4海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè)對海洋環(huán)境監(jiān)測的需求日趨加大
為貫徹開發(fā)與保護(hù)并舉的國家環(huán)境保護(hù)基本政策,海洋漁業(yè)、海鹽業(yè)、海洋制造業(yè)、海洋油氣業(yè)、海濱砂礦業(yè)、海洋運(yùn)輸業(yè)、濱海旅游業(yè)、海洋服務(wù)業(yè)等各項(xiàng)海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,無論是在項(xiàng)目可行性研究論證與環(huán)境影響評價(jià)階段、項(xiàng)目建設(shè)階段還是在后評估階段、項(xiàng)目運(yùn)營階段,都需要海洋環(huán)境監(jiān)測為其提供強(qiáng)有力的環(huán)境技術(shù)服務(wù)。有些海洋產(chǎn)業(yè)如海水增養(yǎng)殖業(yè)甚至其生產(chǎn)過程自身都離不開海洋環(huán)境監(jiān)測所提供的海洋環(huán)境資料資料。
2.5海洋環(huán)境監(jiān)測工作必須為公眾服務(wù)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化事業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高,社會(huì)公眾的環(huán)境意識空前提高,人們對生產(chǎn)、生活、休閑娛樂空間的環(huán)境質(zhì)量日趨關(guān)注。為人民群眾的身心健康和活動(dòng)安全提供環(huán)境信息服務(wù)、滿足人民群眾的環(huán)境信息知情權(quán),已經(jīng)成為各級監(jiān)測業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)的一項(xiàng)重要任務(wù)。因此,要求海洋環(huán)境監(jiān)測工作必須走出政府的小圈子,走向社會(huì)大舞臺(tái)。
2.6為維護(hù)國家海洋權(quán)益,要求盡快將監(jiān)測拓展到全部管轄海域
海洋的全球流動(dòng)性和國際社會(huì)對中國海洋環(huán)境問題的關(guān)注,使我國的海洋環(huán)境監(jiān)測工作面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。一些國家將海洋污染問題的關(guān)注點(diǎn)放在中國,特別是我國周邊的一些國家??茖W(xué)的監(jiān)測和評價(jià)結(jié)果將保障我國在復(fù)雜的國際政治和環(huán)境外交中處于有利位置。
3.海洋環(huán)境監(jiān)測對海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響
3.1海洋環(huán)境監(jiān)測是監(jiān)督管理海洋環(huán)境的重要手段,是海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要前提。通過監(jiān)測,一方面可以對海水的污染度進(jìn)行有效的控制,為海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ),比如對海域中污染物的種類數(shù)量和濃度,污染物在海洋環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行掌握,提出防治污染的技術(shù)和措施予以及時(shí)的控制和治理,為海洋養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好的水土環(huán)境。
另一方面利用檢測所獲得的資料和資料,對沿海的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和開發(fā)起到了非常重要的作用。濰坊市三北開發(fā)規(guī)劃的制定,南海鶯歌海油氣開發(fā),廣東大亞灣核電站建設(shè),遼河灘海油氣勘探開發(fā)工程建設(shè),香港策略性污水排放工程環(huán)境評價(jià)等都不同程度地使用了海洋環(huán)境監(jiān)測獲得的信息資料。這些信息資料在沿海省市海洋功能區(qū)劃、海洋開發(fā)規(guī)劃以及灘涂開發(fā)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、防災(zāi)減災(zāi)、海上溢油事故索賠等方面也得到大量應(yīng)用,對海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展影響深遠(yuǎn)。
總之,雖然我國的海洋檢測系統(tǒng)有了很大的發(fā)展,但是隨著科技的進(jìn)步,其中的不足也逐漸的顯露出來,所以要求我們在實(shí)際的工作中對海洋環(huán)境檢測的工作要不斷的繼續(xù),并且不斷的提高檢測的水平。同時(shí)海洋環(huán)境檢測對海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的意義也是重大的,只有擁有了良好的海洋環(huán)境,海洋經(jīng)濟(jì)才有發(fā)展可談,所以海洋環(huán)境檢測勢在必行。
篇2
關(guān)鍵詞:河北??;海洋經(jīng)濟(jì);預(yù)測
中圖分類號:F061.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1673-291X(2008)04-0125-03
1 引言
研究表明,海洋經(jīng)濟(jì)與陸地經(jīng)濟(jì)相互依存,互動(dòng)發(fā)展,共同推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。一方面,區(qū)域經(jīng)濟(jì)為海洋經(jīng)濟(jì)提供資源、勞動(dòng)力、技術(shù)、資金、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和環(huán)境等發(fā)展要素的支撐;另一方面,海洋經(jīng)濟(jì)以其巨大的乘數(shù)效應(yīng),沿海產(chǎn)業(yè)集群的聚集效應(yīng),沿海工業(yè)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的示范效應(yīng),從而優(yōu)化區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化,極大地帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。
河北省是我國沿海省份之一,是首都北京和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)的門戶,擁有豐富的海洋資源,為發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)提供了重要的資源條件。然而,河北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平卻處于我國沿海地帶的“經(jīng)濟(jì)低谷”地段,究其原因,其中重要一點(diǎn)就是沒能充分發(fā)揮沿海省份的優(yōu)勢,海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后,對全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展缺乏帶動(dòng)力。因此,對河北省海洋經(jīng)濟(jì)對全省的帶動(dòng)力進(jìn)行定量分析與預(yù)測,有助于河北省對自身合理定位,尋找差距,解放思想,增強(qiáng)沿海大省意識,對于大力發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì),增強(qiáng)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力,早日實(shí)現(xiàn)“沿海經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展強(qiáng)省”的宏偉目標(biāo)具有重要意義。
2 河北省海洋經(jīng)濟(jì)與全省經(jīng)濟(jì)相關(guān)性分析
2.1 河北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平
由表1分析可以看出,2005年河北省GDP為10 116.6億元,居全國第6位,但是,人均GDP只有14 814元,在全國排在第11位,在11個(gè)沿海省份中僅高于廣西和海南,排在倒數(shù)第三位,在環(huán)渤海各沿海省份中排在倒數(shù)第一,僅相當(dāng)于天津市人均GDP的40%。由以上分析可以看出,河北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r在全國的地位是東部的區(qū)位、中部的水平。
2.2 河北省海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平
由表1所示,2005年沿海各省市主要海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)可以看出, 2005年河北省主要海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值只有366億元,僅高于廣西和海南,居倒數(shù)第三位。這說明河北省經(jīng)濟(jì)很大程度上還局限于陸域經(jīng)濟(jì),海洋資源尚未得有效利用,海洋經(jīng)濟(jì)規(guī)模偏小,效益水平明顯偏低。
2.3河北省海洋經(jīng)濟(jì)與全省經(jīng)濟(jì)相關(guān)度分析
由表1可以看出,2005年河北省人均GDP只有14 814元,在沿海11個(gè)省區(qū)相比,只高于廣西和海南,居倒數(shù)第三位。而2005年河北省主要海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值只有366億元,也僅高于廣西和海南,居倒數(shù)第三位。這說明海洋經(jīng)濟(jì)對區(qū)域經(jīng)濟(jì)具有一定帶動(dòng)作用。河北省海洋經(jīng)濟(jì)與全省經(jīng)濟(jì)的相關(guān)度,我們用1995―2005年河北省海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值和全省GDP的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析。
根據(jù)表2中的歷史數(shù)據(jù),運(yùn)用SPSS軟件進(jìn)行相關(guān)分析可知:海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值與全省GDP間的相關(guān)系數(shù)為0.981,二者在顯著水平a=0.01水平下顯著相關(guān)。這說明海洋經(jīng)濟(jì)與全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān),河北省在沿海省份中發(fā)展相對落后,與海洋經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、帶動(dòng)力弱有一定關(guān)系。
3 海洋經(jīng)濟(jì)對全省社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響預(yù)測
3.1 河北省海洋經(jīng)濟(jì)預(yù)測
3.1.1 預(yù)測方法及模型
根據(jù)對趨勢分析法、回歸分析法、指數(shù)平滑法等常用統(tǒng)計(jì)分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍的比較,決定采用趨勢分析法對河北省海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值進(jìn)行預(yù)測。以表2中海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值數(shù)據(jù)為因變量Y,以產(chǎn)值數(shù)據(jù)的時(shí)間序號為自變量t,使用SPSS軟件進(jìn)行趨勢擬合(其中多項(xiàng)式趨勢模型取二次,對數(shù)擬和模型以對應(yīng)年分為自變量)。根據(jù)擬合分析結(jié)果,比較各預(yù)測模型可以看出,二項(xiàng)式預(yù)測模型的復(fù)可決系數(shù)最大,為0.982,說明該模型對海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值和時(shí)間序列自變量的擬合程度最佳,故決定選擇二項(xiàng)式預(yù)測模型對海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值進(jìn)行趨勢預(yù)測。
建立模型Yt=96.808-34.807t+5.094t2
根據(jù)此模型對海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值進(jìn)行擬合,并對擬和值與實(shí)際值進(jìn)行相關(guān)分析,可以看出,擬合值與實(shí)際值的相關(guān)系數(shù)為0.996,最大殘差為-26.83525。二者在顯著水平a=0.001下顯著相關(guān),擬合很好。
3.1.2海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值預(yù)測
利用該模型對河北省海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值進(jìn)行擬合預(yù)測,得到2007―2015年預(yù)測值,如表3。
3.2河北省海洋經(jīng)濟(jì)影響預(yù)測
由于海洋產(chǎn)業(yè)之間以及海洋產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)之間復(fù)雜的關(guān)聯(lián)性,海洋經(jīng)濟(jì)對區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響是一個(gè)非常復(fù)雜的問題,這里只從對地區(qū)生產(chǎn)總值和增加就業(yè)兩個(gè)方面的影響加以探討。
3.2.1根據(jù)海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值進(jìn)行測算
由前面分析可知,海洋產(chǎn)業(yè)與全省經(jīng)濟(jì)密切相關(guān),因此,對海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值和全省GDP的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,建立數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而進(jìn)行全省GDP的預(yù)測。
首先,以各年份的海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值x為自變量,全省GDP產(chǎn)值y為因變量進(jìn)行回歸分析,通過對各函數(shù)模型進(jìn)行分析比較,可以看出二者之間存在著顯著的線性相關(guān),從而建立預(yù)測模型:Y=3815.226+18.626x。預(yù)測值與實(shí)際值相關(guān)系數(shù)為0.997,二者在顯著水平a=0.01下顯著相關(guān),擬合很好。將表3中的海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值預(yù)測值代入公式,得到全省GDP的預(yù)測值(見表5)。
由歷年海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值和海洋產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)的數(shù)據(jù)分析可知,二者之間并無明顯的線性相關(guān)關(guān)系,這受生產(chǎn)效率和工資水平等多種因素的影響,因此依據(jù)最近年份2004年的海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值和從業(yè)人數(shù)的比率進(jìn)行海洋產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)的預(yù)測。由數(shù)據(jù)可知,2004年,每萬元海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值可提供0.131個(gè)就業(yè)崗位,由此測算出各年份海洋產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)(見表5)。
3.2.2根據(jù)港口吞吐量進(jìn)行預(yù)測
河北省海洋經(jīng)濟(jì)的主要模式是“港口+臨港產(chǎn)業(yè)”,港口經(jīng)濟(jì)是海洋經(jīng)濟(jì)的核心內(nèi)容。港口吞吐量與港口的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)都有直接或間接的聯(lián)系。因此,為了研究方便,以港口年吞吐量對地區(qū)生產(chǎn)總值和就業(yè)的影響來說明港口經(jīng)濟(jì)的影響。這里以全省港口吞吐量和沿海地區(qū)生產(chǎn)總值的歷史數(shù)據(jù)為根據(jù)建立回歸模型,來預(yù)測全省港口吞吐量對全省沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)影響。
港口吞吐量與港口建設(shè)項(xiàng)目完成情況密切相關(guān),由于曹妃甸工程的建設(shè),河北省“十一五”時(shí)期是港口吞吐量的巨變期,不能用趨勢外推的方法得到各年港口吞吐量的預(yù)測值,只能根據(jù)港口建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃進(jìn)行階段性的預(yù)測。根據(jù)“十一五”規(guī)劃水運(yùn)項(xiàng)目,到2010年,全省沿海港口泊位將達(dá)到113個(gè),吞吐能力56 964萬噸,將其代入公式,可得到2010年河北省沿海秦唐滄地區(qū)生產(chǎn)總值為16 831.27億元。
不同地區(qū)港口吞吐量對就業(yè)的貢獻(xiàn)率不同,考慮到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和工資水平和發(fā)展環(huán)境等因素因素的相似性,這里根據(jù)河北省的近鄰港口天津港港口吞吐量對地區(qū)就業(yè)貢獻(xiàn)率(每萬噸吞吐量對地區(qū)就業(yè)的貢獻(xiàn)為26人)進(jìn)行計(jì)算,河北省到2010年比2005年港口吞吐量增加29 622.6萬噸,可增加就業(yè)77.02萬人。
4 結(jié)論
篇3
關(guān)鍵詞:水產(chǎn)品 價(jià)格指數(shù) 預(yù)測
一、序言
舟山發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)區(qū)位優(yōu)勢顯著,地理位置得天獨(dú)厚,是浙江海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先導(dǎo)區(qū),也是長江三角洲海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要增長極。2011年國務(wù)院正式批準(zhǔn)設(shè)立浙江舟山群島新區(qū),是首個(gè)以海洋經(jīng)濟(jì)為主題的國家戰(zhàn)略層面新區(qū),也是我國最大的海洋水產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、銷售基地。海洋水產(chǎn)業(yè)作為舟山傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)對舟山經(jīng)濟(jì)和社會(huì)全面發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義 [1]。研究舟山水產(chǎn)品價(jià)格指數(shù)變化趨勢對全國水產(chǎn)業(yè)將起到很重要的引導(dǎo)作用。
水產(chǎn)品價(jià)格指數(shù)是居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)下的一個(gè)子類,其反映了消費(fèi)者在購買水產(chǎn)品項(xiàng)目費(fèi)用價(jià)格變動(dòng)趨勢和程度的相對數(shù)。對舟山水產(chǎn)品價(jià)格指數(shù)進(jìn)行合理的預(yù)測,不僅可以為舟山水產(chǎn)相關(guān)企業(yè)贏得利益最大化,還可以為政府制定相應(yīng)政策提供科學(xué)的依據(jù),將有效地促進(jìn)水產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康穩(wěn)定的發(fā)展。
時(shí)間序列預(yù)測是一種最基本、最常用的預(yù)測方法。在如今大數(shù)據(jù)時(shí)代,時(shí)間序列預(yù)測方法尤其顯得重要,它既可以反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展變化過程、描述現(xiàn)象的發(fā)展?fàn)顟B(tài)和結(jié)果;又可以研究社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的發(fā)展趨勢和發(fā)展速度等。通過多種時(shí)間序列預(yù)測法(移動(dòng)平均法、加權(quán)移動(dòng)平均法、二次移動(dòng)平均法以及指數(shù)平滑法)分別對舟山水產(chǎn)品價(jià)格指數(shù)進(jìn)行預(yù)測,并通過預(yù)測精度對各個(gè)方法的不同結(jié)果進(jìn)行精確度的比較,最后確定最適合的方法并用其對舟山水產(chǎn)品價(jià)格指數(shù)作最后的預(yù)測。
二、基于時(shí)間序列的水產(chǎn)品價(jià)格指數(shù)預(yù)測
根據(jù)中國?舟山水產(chǎn)城指數(shù)網(wǎng)[2]上所提供的水產(chǎn)品價(jià)格指數(shù),作為原始數(shù)據(jù),然后分別用不同的方法對其進(jìn)行預(yù)測分析,最后對各種方法下的預(yù)測精度進(jìn)行比較,以此獲得最佳方法。2012年10月至2014年6月的舟山水產(chǎn)品價(jià)格指數(shù)如表1。
(一)移動(dòng)平均法
移動(dòng)平均法[3]是用一組最近的實(shí)際數(shù)據(jù)值來預(yù)測未來的一種常用方法,適用于近期預(yù)測。當(dāng)產(chǎn)品需求處于平緩狀態(tài),且不存在季節(jié)性因素時(shí),移動(dòng)平均法能有效地消除預(yù)測中的隨機(jī)波動(dòng)。移動(dòng)平均法的基本原理,是通過移動(dòng)平均消除時(shí)間序列中的不規(guī)則變動(dòng)和其他變動(dòng),從而揭示出時(shí)間序列的長期趨勢。
簡單移動(dòng)平均的各元素的權(quán)重都相等。計(jì)算公式如下:
Ft=(At-1+At-2+At-3+…+At-n)/n,式中,F(xiàn)t--對下一期的預(yù)測值;n--移動(dòng)平均的時(shí)期個(gè)數(shù);At-1--前期實(shí)際值;At-2,At-3和At-n分別表示前兩期、前三期直至前n期的實(shí)際值。
預(yù)測精度是指預(yù)測值對實(shí)際值偏差的大小,其兩個(gè)指標(biāo)分別為:平均絕對值偏差(Mean Absolute Deviation, MAD),它是指實(shí)際值與預(yù)測值的偏差的絕對值總和的均值;均方誤差(Mean Squared Error, MSE),是用來評價(jià)數(shù)據(jù)的變化程度,可以較直觀的衡量平均誤差,使用移動(dòng)平均法預(yù)測的結(jié)果見表2。
(二)加權(quán)移動(dòng)平均法
加權(quán)移動(dòng)平均[4]給固定跨越期限內(nèi)的每個(gè)變量值以不相等的權(quán)重。其原理是:歷史各期產(chǎn)品需求的數(shù)據(jù)信息對預(yù)測未來期內(nèi)的需求量的作用是不一樣的。除了以n為周期的周期性變化外,遠(yuǎn)離目標(biāo)期的變量值的影響力相對較低,故應(yīng)給予較低的權(quán)重。
加權(quán)移動(dòng)平均法的計(jì)算公式如下:
Ft=w1At-1+w2At-2+w3At-3+…+wnAt-n,式中,w1--第t-1期實(shí)際銷售額的權(quán)重;w2--第t-2期實(shí)際銷售額的權(quán)重;wn--第t-n期實(shí)際銷售額的權(quán)重;n--預(yù)測的時(shí)期數(shù);w1+ w2+…+ wn=1。
在運(yùn)用加權(quán)平均法時(shí),權(quán)重的選擇是一個(gè)應(yīng)該注意的問題。經(jīng)驗(yàn)法和試算法是選擇權(quán)重的最簡單的方法。一般而言,最近期的數(shù)據(jù)最能預(yù)示未來的情況,因而權(quán)重應(yīng)大些。例如,根據(jù)前一個(gè)月的利潤和生產(chǎn)能力比起根據(jù)前幾個(gè)月能更好地估測下個(gè)月的利潤和生產(chǎn)能力。但是,如果數(shù)據(jù)是季節(jié)性的,則權(quán)重相對應(yīng)取季節(jié)性的數(shù)據(jù),使用加權(quán)移動(dòng)平均法預(yù)測結(jié)果見表3。
(三)二次移動(dòng)平均法
二次移動(dòng)平均法[5],是對一次移動(dòng)平均數(shù)再進(jìn)行第二次移動(dòng)平均,再以一次移動(dòng)平均值和二次移動(dòng)平均值為基礎(chǔ)建立預(yù)測模型,來計(jì)算預(yù)測值的方法。
如上所述,運(yùn)用一次移動(dòng)平均法求得的移動(dòng)平均值,會(huì)產(chǎn)生滯后偏差。特別是在時(shí)間序列數(shù)據(jù)呈現(xiàn)線性趨勢時(shí),移動(dòng)平均值總是落后于觀察值數(shù)據(jù)的變化。二次移動(dòng)平均法,正是為了糾正這一滯后偏差,建立預(yù)測目標(biāo)的線性時(shí)間關(guān)系數(shù)學(xué)模型,來求得預(yù)測值。二次移動(dòng)平均預(yù)測法解決了預(yù)測值滯后于實(shí)際觀察值的矛盾,適用于有明顯趨勢變動(dòng)的市場現(xiàn)象時(shí)間序列的預(yù)測,同時(shí)它還保留了一次移動(dòng)平均法的優(yōu)點(diǎn)。二次移動(dòng)平均法適用于時(shí)間序列呈現(xiàn)線性趨勢變化的預(yù)測,使用二次移動(dòng)平均法預(yù)測結(jié)果見表4。
(四)指數(shù)平滑法
指數(shù)平滑法[6]是生產(chǎn)預(yù)測中常用的一種方法,也用于中短期經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢預(yù)測。所有預(yù)測方法中,指數(shù)平滑采用的最多。指數(shù)平滑法兼顧了全期平均和移動(dòng)平均的優(yōu)點(diǎn),不舍棄過去的數(shù)據(jù),僅提供逐漸減弱的影響程度,即隨著數(shù)據(jù)的偏離,提供逐漸收斂為零的權(quán)數(shù)。
也即指數(shù)平滑法是在移動(dòng)平均法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種時(shí)間序列分析預(yù)測法,它是通過計(jì)算指數(shù)平滑值,配合一定的時(shí)間序列預(yù)測模型對現(xiàn)象的未來進(jìn)行預(yù)測。其原理是任一期的指數(shù)平滑值都是本期實(shí)際觀察值與前一期指數(shù)平滑值的加權(quán)平均,使用指數(shù)平滑法預(yù)測的結(jié)果見表5。
指數(shù)平滑法的基本公式是:St=a*yt+(1-a)St-1,式中,St--時(shí)間t的平滑值;yt--時(shí)間
t的實(shí)際值;St-1--時(shí)間t-1的平滑值;a--平滑常數(shù),其取值范圍為[0,1]。
(五)各種方法精確度比較
綜合比較以上各種方法預(yù)測得到的數(shù)據(jù)詳見表6。
表6表明:移動(dòng)平均法與加權(quán)移動(dòng)平均法中,移動(dòng)期數(shù)為4個(gè)月時(shí)的精確度要大于期數(shù)為3個(gè)月,可得出加權(quán)移動(dòng)平均法要比移動(dòng)平均法精確;從二次移動(dòng)平均法的MAD與MSE值可以看出,這個(gè)方法不適用于此預(yù)測。其兩個(gè)精度指標(biāo)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過另三種方法,精確度是四個(gè)方法中最低的;比較可知指數(shù)平滑法是四種方法中最適合水產(chǎn)品價(jià)格指數(shù)預(yù)測的。無論是MAD值抑或MSE值都要低于其他的幾種方法,其精確度是最高的。
三、提高舟山水產(chǎn)品價(jià)格穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的對策
抓住政府致力于發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì),建設(shè)舟山國家級海洋綜合開發(fā)試驗(yàn)區(qū)的有利時(shí)機(jī)[7],運(yùn)用有效地策略將舟山群島新區(qū)水產(chǎn)業(yè)打造成全國著名的海洋漁業(yè)產(chǎn)業(yè)集群。依據(jù)中國?舟山國際水產(chǎn)城指數(shù)結(jié)果分析來看,可利用的海洋漁業(yè)資源生產(chǎn)面臨資源危機(jī),捕撈力量過剩的形勢下。為了能保障海洋漁業(yè)產(chǎn)量的穩(wěn)健增長,需要做好以下幾方面的事情。
(一)對捕撈海域繼續(xù)實(shí)行宏觀控制,努力發(fā)展遠(yuǎn)洋漁業(yè)捕撈促進(jìn)產(chǎn)量上升,為了彌補(bǔ)水產(chǎn)品資源短缺,努力發(fā)展高效生態(tài)養(yǎng)殖,力推傳統(tǒng)漁業(yè)向現(xiàn)代漁業(yè)轉(zhuǎn)變
應(yīng)重視海洋生物資源的保護(hù),采取伏季休漁、禁漁區(qū),限制或禁止某些漁具作業(yè),以及漁業(yè)許可制度等措施。資源匱乏成了制約水產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的軟肋,支持并鼓勵(lì)有較雄厚經(jīng)濟(jì)實(shí)力的企業(yè)和公司獨(dú)立,或者采取合股組建遠(yuǎn)洋捕撈隊(duì),注冊漁業(yè)公司。同時(shí),大力推廣生態(tài)循環(huán)型養(yǎng)殖模式,開展深海網(wǎng)箱養(yǎng)殖等形式,努力做到“靠海吃海,養(yǎng)海護(hù)海”,盡快爭取完成向現(xiàn)代漁業(yè)的轉(zhuǎn)變。
(二)改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),提高組織管理水平,采取集約型增長方式
提高水產(chǎn)品質(zhì)量安全,全程實(shí)施質(zhì)量監(jiān)管,積極發(fā)展無公害水產(chǎn)品,積極應(yīng)對國外市場技術(shù)性貿(mào)易壁壘的挑戰(zhàn)。大力發(fā)展名、優(yōu)、特、精水產(chǎn)品,打造成有影響力的海島新區(qū),引導(dǎo)國內(nèi)水產(chǎn)品市場。
(三)充分利用區(qū)域海洋資源,努力開發(fā)新的水產(chǎn)品類,加強(qiáng)養(yǎng)殖模式創(chuàng)新,改善養(yǎng)殖環(huán)境,大力發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)
舟山漁場有相當(dāng)豐富的水域資源,海域面積達(dá)20959.06平方千米,應(yīng)利用好區(qū)域內(nèi)海水養(yǎng)殖生產(chǎn)優(yōu)越的自然條件來拓展養(yǎng)殖產(chǎn)量和種類。應(yīng)加強(qiáng)在養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖設(shè)施和養(yǎng)殖技術(shù)等方面的創(chuàng)新,大力建設(shè)深水網(wǎng)箱規(guī)?;B(yǎng)殖基地,推廣生態(tài)循環(huán)型養(yǎng)殖模式,治理環(huán)境污染,加強(qiáng)漁業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè),提高漁業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,不斷增強(qiáng)漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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篇4
【論文摘要】:改革開放以來,沿海地區(qū)因?yàn)楸憷乃辖煌ê拓S富的海洋資源,使得經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展。但在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),我們也應(yīng)該看到,海洋正在遭受著前所未有的破壞,如何在促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),讓海洋的生態(tài)環(huán)境得到應(yīng)有的保護(hù),已成為全世界共同關(guān)心的話題。文章就針對海洋經(jīng)濟(jì)和海洋環(huán)境的相互作用,談一談自己的看法。
隨著沿海經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,近海海域遭到越來越嚴(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(dāng)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(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(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發(fā)海洋中的一個(gè)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(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(hù)問題開展研究是十分必要和迫切的。
在這方面,重點(diǎn)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(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策。
一、海洋環(huán)境特征
對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)測預(yù)報(bào)模型。此外,近年來,在我國沿海海域,赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此,除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測和預(yù)報(bào)外,也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。
此項(xiàng)研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來進(jìn)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(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)模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型是一個(gè)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(bào)模型,這些水質(zhì)預(yù)測預(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,對于較大范圍的海域,通??刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W(xué)模型,對于紊動(dòng)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(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-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)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)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(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(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(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,建立一種輻射應(yīng)力計(jì)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(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)全場模型,可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分?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)測預(yù)報(bào)模型研究方面,數(shù)學(xué)模擬無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)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學(xué)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(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)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場、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(diǎn)速度的空間分布和時(shí)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(shí)間變化過程,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,我國海洋災(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。當(dāng)前我國海洋能源開發(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%,其中對我國可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過時(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(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)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(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(huì)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(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。
我國是一個(gè)多地震的國家,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。 轉(zhuǎn)貼于
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,至今國內(nèi)外對此都很少研究,且由于試驗(yàn)條件的限制,國內(nèi)外對此方面的試驗(yàn)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(gè)新領(lǐng)域。
海上水工建筑物在長期運(yùn)行過程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來自兩個(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國民經(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,對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)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(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(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、海底隧道和海底倉儲(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(jī)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(jī)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(yùn)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(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。
隨著人類對海洋資源的不斷開發(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(yùn)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(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,灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等,都將是需要認(rèn)真解決的問題。
篇5
關(guān)鍵詞:開發(fā)海洋經(jīng)濟(jì) 重大意義 開發(fā)方向 開發(fā)領(lǐng)域
中圖分類號:F205 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1004-4914(2011)08-048-02
一、開發(fā)海洋經(jīng)濟(jì)的重大現(xiàn)實(shí)意義
21世紀(jì)是人類挑戰(zhàn)海洋的新世紀(jì)。今后10年至50年,海洋將成為國際競爭的主要領(lǐng)域,發(fā)達(dá)國家的目光將從太空轉(zhuǎn)向海洋,海洋經(jīng)濟(jì)正在成為全球經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。
1.海洋是人類生存發(fā)展的資源寶庫。人類社會(huì)正在以全新的姿態(tài)向海洋進(jìn)軍,國際海洋競爭日趨激烈。美國提出:海洋是地球上“最后的開辟疆域”,未來50年要從外層空間轉(zhuǎn)向海洋。加拿大提出:發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè),占領(lǐng)國際市場。日本利用科技加速海洋開發(fā)和提高國際競爭力。英國把發(fā)展海洋科學(xué)作為迎接跨世紀(jì)的一次革命。澳大利亞在今后10~15年內(nèi)要強(qiáng)化海洋基礎(chǔ)知識普及,加強(qiáng)海洋資源可持續(xù)利用與開發(fā)。國際海洋競爭主要表現(xiàn):發(fā)現(xiàn)、開發(fā)利用海洋新能源;勘探開發(fā)新的海洋礦產(chǎn)資源源;獲取更多的海洋食品;加速海洋新藥物資源的開發(fā)利用;實(shí)現(xiàn)安全、便捷的海上航線與運(yùn)輸方式。
2.世界海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景看好。目前,全球現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)總值達(dá)1萬億美元。世界四大海洋支柱產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成,發(fā)展前景看好。一是海洋石油工業(yè)。全球海上石油探明儲(chǔ)量為200億噸以上,天然氣儲(chǔ)量80萬億立方米。100多個(gè)國家和地區(qū)從事海上石油勘察與開發(fā),投入開發(fā)的經(jīng)費(fèi)每年達(dá)850億美元。2000年海上石油產(chǎn)量約13億噸,占世界油氣總產(chǎn)量40%,產(chǎn)值約3000億美元。21世紀(jì)中葉海洋油氣產(chǎn)量將超過陸地油氣產(chǎn)量。二是濱海旅游業(yè)。據(jù)世界旅游組織統(tǒng)計(jì):濱海旅游業(yè)收入占全球旅游業(yè)總收入的1/2,約為2500億美元,比10年前增加了3倍;1998年全世界40大旅游目的地中有37個(gè)是沿海國家或地區(qū);沿海37個(gè)國家的旅游總收入達(dá)3572.8億美元,占全球旅游總收入的81%。三是現(xiàn)代海洋漁業(yè)。傳統(tǒng)的海洋捕撈業(yè)已發(fā)展為捕、養(yǎng)、加并舉的工業(yè)化漁業(yè)生產(chǎn)。近10年來,全世界海洋漁業(yè)產(chǎn)量每年達(dá)8500多萬噸,產(chǎn)值約2000億美元。四是海洋交通運(yùn)輸業(yè)。全世界較大海港2000多個(gè),國際貨運(yùn)的90%以上通過海上運(yùn)輸完成,1998年世界集裝箱港口吞吐量約為1.5億標(biāo)準(zhǔn)箱,海運(yùn)收入1500億美元。
3.人口趨海移動(dòng)趨勢加速。目前,60%的世界人口居住在距海岸100公里的地區(qū),有預(yù)測認(rèn)為,到2020年,世界3/4的人口將居住在沿海地區(qū)。我國東部沿海地區(qū)是我國城市的密集區(qū)。這一地帶占14.2%的國土面積,卻分布有44.74%的城市數(shù)和51.44%的城市人口,是中國城市分布最密集的地帶;東部沿海地帶的特大城市和大城市人口分別占全國的59.81%和47.44%。研究預(yù)測表明,到2020年或21世紀(jì)中葉,我國60%的人口將居住在沿海地區(qū)。
未來50年,世界性、大規(guī)模開發(fā)利用海洋將成為國際競爭的主要內(nèi)容。我國已經(jīng)具備了大力發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的條件和基礎(chǔ),爭取10年左右的時(shí)間,把我國建成世界級海洋經(jīng)濟(jì)大國甚至強(qiáng)國,為中華民族的偉大復(fù)興做出貢獻(xiàn)。
二、開發(fā)海洋濟(jì)是經(jīng)濟(jì)全球化的內(nèi)在要求
當(dāng)今世界,經(jīng)濟(jì)全球化及地區(qū)經(jīng)濟(jì)一體化的趨勢在加速發(fā)展。經(jīng)濟(jì)全球化促使商品、資本、知識、信息、技術(shù)、人力資源等經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素在全球范圍內(nèi)流動(dòng)、組合和優(yōu)化配置,以至于國家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)越來越多地被融入全球經(jīng)濟(jì)體系中,形成了相互依賴和影響的經(jīng)濟(jì)關(guān)系。
1.海洋開發(fā)利用對經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用。經(jīng)濟(jì)全球化是市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求,這種要求必然打破地區(qū)和國別封鎖,真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素和資源的全球流動(dòng)及合理配置。而海洋的開發(fā)利用正是實(shí)現(xiàn)這一溝通的橋梁,是對外開放的主要載體。
2.率先發(fā)展起來的國家,依海洋而發(fā)達(dá)富有。世界上多數(shù)沿海國家和地區(qū)由于瀕臨海洋而形成優(yōu)越的地理環(huán)境,適合經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,使他們率先成為發(fā)達(dá)地區(qū)。我國發(fā)展較快和率先富裕起來的城市和地區(qū)集中體現(xiàn)在東南部沿海地區(qū)和14個(gè)沿海開放城市。
海洋經(jīng)濟(jì)已成為沿海國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。開發(fā)海洋,利用海洋已經(jīng)成為沿海國家的共識。很多沿海國家把發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)列入國家發(fā)展戰(zhàn)略之中,出臺(tái)了各具特色的海洋開發(fā)計(jì)劃,不斷加大對海洋資源的開發(fā)力度,力爭使海洋經(jīng)濟(jì)成為國家經(jīng)濟(jì)中發(fā)展較快的一個(gè)領(lǐng)域,形成經(jīng)濟(jì)的增長極。
三、開發(fā)海洋是推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略
我國是一個(gè)人口眾多,資源相對不足的發(fā)展中國家。開發(fā)利用海洋資源,對我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。
1.我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展需要實(shí)施海洋開發(fā)。我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展持續(xù)快速與資源不足的矛盾越來越突出。一方面要節(jié)能降耗,另一方面要尋找新的資源。而我國所管轄的海域具有豐富的油氣資源和礦產(chǎn)資源,加大海洋開發(fā)力度,能極大地解放海洋生產(chǎn)力,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
2.開發(fā)海洋是改善和提高人民生活質(zhì)量的重要途徑。發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì),有利于加快海洋地區(qū)的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的的步伐,率先實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。我國有5億多人口居住在沿海地區(qū),并呈現(xiàn)逐步增加的趨勢。實(shí)現(xiàn)海洋開發(fā)戰(zhàn)略,有助于改善沿海地區(qū)居民生存環(huán)境,提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì),使人們從發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)中長期受益。
3.我國海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在國民生產(chǎn)總值中成逐年提高的趨勢。1980年我國海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值80億元;1990年我國海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為438億元;1995年我國海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為2460億元;1997年我國海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為20950億元,占國民生產(chǎn)總值的10%。這說明,我國海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值呈不斷增長的趨勢,在國民生產(chǎn)總值中所占的比重在不斷提高。
4.實(shí)施海洋開發(fā)有助于維護(hù)國家海洋權(quán)益。海洋開發(fā),不僅僅只是一種開發(fā)能力,它也是提升、保護(hù)國家海洋權(quán)益的海上綜合能力的體現(xiàn)。我國是一個(gè)陸海兼?zhèn)涞膰?,沒有強(qiáng)大的海洋力量,就無法保證安全的出海通道和海洋國土安全。實(shí)施海洋開發(fā),建設(shè)海洋強(qiáng)國,是維護(hù)國家安全、實(shí)現(xiàn)祖國統(tǒng)一的重要基礎(chǔ)和重要保證。
四、海洋經(jīng)濟(jì)的開發(fā)方向和開發(fā)領(lǐng)域
1.海洋新的可開發(fā)資源不斷發(fā)現(xiàn)。近10年來,海洋科技突飛猛進(jìn),新的可開發(fā)利用的海洋資源不斷發(fā)現(xiàn),海洋已成為巨量財(cái)富源泉,為解決困擾人類生存和可持續(xù)發(fā)展的資源與環(huán)境兩大問題展現(xiàn)了新的曙光。一是以海底天然氣水合物資源、海底多金屬結(jié)核資源為代表的海洋新能源儲(chǔ)量巨大。二是海洋新藥物資源龐大。三是提取和開發(fā)利用深?;蛸Y源前景廣闊。據(jù)統(tǒng)計(jì),深?;蛸Y源的市場潛力年達(dá)30億美元。四是海水資源綜合利用前景可觀。隨著海水淡化成本的大幅下降,世界海水淡化市場一直以每年10%的速度增長。標(biāo)志著全面開發(fā)利用海洋、保護(hù)海洋為基本特征的“海洋世紀(jì)”的到來。
2.目前海洋經(jīng)濟(jì)開發(fā)領(lǐng)域主要是海洋漁業(yè)、海洋交通運(yùn)輸業(yè)、海洋旅游業(yè)和海洋油氣業(yè)。“九五”以來,我國海洋經(jīng)濟(jì)一直保持在年均兩位數(shù)的快速增長?!熬盼濉逼陂g海洋產(chǎn)業(yè)增加值增長速度為年均15.7%。其中海洋漁業(yè)經(jīng)濟(jì)總量仍高居首位,占總產(chǎn)值的51%,年均增長18%;海洋交通貨物運(yùn)輸業(yè)穩(wěn)定增長,占海洋經(jīng)濟(jì)總量的18%,居第二位;海洋油氣業(yè)異軍突起,占海洋經(jīng)濟(jì)總量16%,居第三位,年均增長高達(dá)32.3%;海洋旅游業(yè)持續(xù)發(fā)展,占海洋經(jīng)濟(jì)總量的15%,居第四位。
3.重視開發(fā)海洋新興產(chǎn)業(yè)。開發(fā)新興海洋產(chǎn)業(yè),是海洋經(jīng)濟(jì)的開發(fā)方向。海洋高新技術(shù)培育新興海洋產(chǎn)業(yè)。20世紀(jì)60年代以來,與海洋高技術(shù)研究與開發(fā)同步發(fā)展起來的是高投入、高產(chǎn)出、高風(fēng)險(xiǎn)、高科技含量的海洋高技術(shù)產(chǎn)業(yè),海洋高技術(shù)的迅猛發(fā)展引發(fā)帶動(dòng)了海洋產(chǎn)業(yè)群的擴(kuò)展壯大。1996年海洋高技術(shù)列入國家高技術(shù)研究開發(fā)“863”計(jì)劃。到1998年,我國海洋高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值實(shí)現(xiàn)500多億元。目前,我國的海洋高技術(shù)主要包括海洋油氣勘探開發(fā)技術(shù)、海洋生物技術(shù)和海水養(yǎng)殖技術(shù)、海洋監(jiān)測技術(shù)及海洋儀器制造業(yè)、海水淡化技術(shù)和海水直接利用技術(shù)、海洋能源開發(fā)技術(shù)、海洋信息技術(shù)等。
篇6
藍(lán)色經(jīng)濟(jì)是指以海洋空間為基礎(chǔ),通過各種方式開發(fā)其中資源的生產(chǎn)活動(dòng)。2011年1月4日,國務(wù)院以國函[2011]1號文件批復(fù)《山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》,這是“十二五”開局之年第一個(gè)獲批的國家發(fā)展戰(zhàn)略,也是我國第一個(gè)以海洋經(jīng)濟(jì)為主題的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。該規(guī)劃的通過,標(biāo)志著我國的宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向已經(jīng)突破陸域范圍走向海洋,也標(biāo)志著山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)的發(fā)展成為國家整個(gè)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。
雖然半島經(jīng)濟(jì)在過去的幾十年中取得了飛速的發(fā)展,但由于長期粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的影響,山東半島地區(qū)海洋環(huán)境的現(xiàn)狀并不樂觀?,F(xiàn)階段,半島地區(qū)海域每年所承受的污染物已達(dá)數(shù)百萬噸,渤海部分海域所接受的污染量甚至超過了其本身自凈化能力的極限。每年因海洋污染造成的經(jīng)濟(jì)損失已達(dá)數(shù)十億元之巨。因此,作為以海洋為依托的藍(lán)色經(jīng)濟(jì),如果不能從根本上解決海洋環(huán)境污染問題,必將嚴(yán)重制約藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展。
二、山東半島近海污染現(xiàn)狀
山東半島緊靠黃海和渤海,大陸海岸線約為3121km,占全國的1 /6。改革開放以來,隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,近岸工業(yè)區(qū)的大量涌現(xiàn)、海運(yùn)事業(yè)的繁榮和填海造陸工程的增多使得排入海洋的污染物質(zhì)日趨增多,相關(guān)海域的自凈化能力也大為減弱,近海海域的海洋環(huán)境不斷惡化。
1.陸地污染
山東半島沿海區(qū)域是經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的區(qū)域,其工業(yè)化水平雖然比較高,但是有很多高污染、高消耗的工業(yè)。多年來由于人們忽視了對工業(yè)廢水和生活污水的處理,大部分污染、有毒物質(zhì)進(jìn)入海洋。據(jù)統(tǒng)計(jì),沿海7市、地排放工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)污染物接近10億噸。大量的有毒有害甚至劇毒物質(zhì)被直接排放入海,嚴(yán)重污染了近岸海域。渤海灣、萊州灣、山東半島南部近海海域的污染面積越來越大,這些海域的生態(tài)環(huán)境急劇惡化,赤潮、滸苔等各種海生災(zāi)難頻發(fā)。
2.事故性溢油污染
在山東半島沿岸海港眾多,航運(yùn)發(fā)達(dá)。近年來由于海事部門的嚴(yán)格管理和相關(guān)部門的通力協(xié)作,已經(jīng)基本上消除了人為的排油,石油入海量主要來自事故溢油。事故性溢油事件具有突發(fā)性、復(fù)雜性等特點(diǎn),不但會(huì)嚴(yán)重?fù)p害海洋的自然生態(tài)環(huán)境并對污染區(qū)域的漁業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)等造成巨大經(jīng)濟(jì)損失,而且后續(xù)影響時(shí)間比較長。如1984年秋,巴西15萬噸級的“加翠”號油輪在在離青島港時(shí)觸礁擱淺,右第三倉漏油, 溢油757噸,污染海岸線長達(dá)104公里,1500畝水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)受到污染;2006年3月,山東長島海域發(fā)生重大海上溢油事件,污染了長約200公里,寬約50公里的海域,經(jīng)濟(jì)損失約2億元。
3. 圍填海工程帶來的影響
圍填海工程是人類海洋開發(fā)活動(dòng)中,向海洋拓展生存和生產(chǎn)空間的一種重要手段。近年來,半島地區(qū)為發(fā)展經(jīng)濟(jì)或保護(hù)陸地資源進(jìn)行了各種工程建設(shè),使得半島地區(qū)的圍填海工程的數(shù)量和規(guī)模日趨擴(kuò)大。大規(guī)模的圍填海工程一方面使得海岸線的長度大幅縮減,破壞了海岸的動(dòng)態(tài)平衡,弱化了海灣的屬性,另一方面破壞了原有的海洋潮流系統(tǒng),使近海水域面積縮小,納水量減少,水交換能力變差,大幅削弱了海水的自凈化能力,加劇了海域污染。
三、加強(qiáng)近海環(huán)境保護(hù)的對策
由于海洋污染具有污染源廣,污染持續(xù)性強(qiáng),擴(kuò)散范圍大等特點(diǎn),因此必須要認(rèn)真研究,做好防治工作,堅(jiān)持“以防為主,防治結(jié)合,綜合治理”的原則,保護(hù)好半島海域的自然環(huán)境,助力藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
1.健全規(guī)章制度,加強(qiáng)環(huán)保意識
海洋環(huán)境污染一方面是由于關(guān)于海洋環(huán)境保護(hù)的法規(guī)不健全,針對性不強(qiáng),另一方面是由于人們的法制觀念淡薄,有法不依,執(zhí)法部門執(zhí)法不嚴(yán)造成的。針對這種情況應(yīng)加強(qiáng)具有藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)本地特點(diǎn)的法律法規(guī)的建設(shè),加大對《海洋環(huán)境保護(hù)法》的學(xué)習(xí)力度和其他海洋法規(guī)的宣傳力度,加強(qiáng)沿海地區(qū)公眾海洋環(huán)境法律、法規(guī)及政策的學(xué)習(xí)。提高民眾對海洋環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識,利于《海洋環(huán)境保護(hù)法》和其他海洋法規(guī)的貫徹和執(zhí)行。
2.減少陸地污染物的排放加強(qiáng)沿海企業(yè)的監(jiān)督
由于陸源污染具有種類多、數(shù)量大等特點(diǎn),因此要想從根本上改變陸源污染的現(xiàn)狀必須做到以下四點(diǎn):一是下大力氣調(diào)整沿岸地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)模式,轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)增長方式,發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)。二是采用高新技術(shù)加強(qiáng)對重點(diǎn)工業(yè)和生活污染源的治理,增加工業(yè)廢水和生活污水收集和處理能力,減少入海污染量。三是加強(qiáng)沿海企業(yè)環(huán)境監(jiān)督管理,嚴(yán)格按照“誰污染,誰治理”的原則,進(jìn)行專業(yè)處理和就地處理,禁止工業(yè)污染源中有毒有害物質(zhì)的隨意排放,徹底杜絕未經(jīng)處理的有毒有害廢水直接入海。
3.加強(qiáng)預(yù)警監(jiān)測,完善溢油應(yīng)急計(jì)劃
針對事故性溢油特點(diǎn),應(yīng)從以下兩方面入手。一是加強(qiáng)國際合作與交流,學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn),充分利用和開發(fā)我國現(xiàn)有技術(shù)力量對海洋油污染實(shí)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控,建立半島油污染預(yù)防和反應(yīng)系統(tǒng),加快這一區(qū)域海洋污染預(yù)報(bào)系統(tǒng)的開發(fā)和使用。二是藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)的環(huán)保部門和海事部門應(yīng)聯(lián)合成立藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)重大海上污染事故應(yīng)急指揮部,編制重大海上溢油應(yīng)急計(jì)劃,配備相應(yīng)設(shè)施,加強(qiáng)應(yīng)急能力建設(shè),提高海上溢油監(jiān)視監(jiān)測、清除技術(shù)等。4 詳實(shí)規(guī)劃,建立跟蹤監(jiān)測和后期評估制度。
圍填海工程涉及多個(gè)部門多個(gè)行業(yè),是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的專項(xiàng)系統(tǒng)工程。在進(jìn)行圍填海工程規(guī)劃前要嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)定,對生態(tài)、環(huán)境進(jìn)行分析、預(yù)測和評估,尊重海洋部門和環(huán)境保護(hù)部門的意見,對可能產(chǎn)生的影響要提出預(yù)防措施盡可能減輕對海洋環(huán)境影響。對于已經(jīng)開始的圍填海工程,相關(guān)部門要對工程所產(chǎn)生的環(huán)境影響進(jìn)行跟蹤監(jiān)測,對后期影響進(jìn)行評估,及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能危害海洋環(huán)境的問題,并進(jìn)行糾正。
篇7
關(guān)鍵詞:海洋經(jīng)濟(jì) 海洋環(huán)境 環(huán)境保護(hù) 海洋災(zāi)害
前言
隨著沿海經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,近海海域遭到越來越嚴(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(dāng)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(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(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發(fā)海洋中的一個(gè)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(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(hù)問題開展研究是十分必要和迫切的。
在這方面,重點(diǎn)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(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策。
一、海洋環(huán)境特征對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)測預(yù)報(bào)模型。此外,近年來,在我國沿海海域,赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此,除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測和預(yù)報(bào)外,也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。
此項(xiàng)研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來進(jìn)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(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)模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型是一個(gè)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(bào)模型,這些水質(zhì)預(yù)測預(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,對于較大范圍的海域,通??刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W(xué)模型,對于紊動(dòng)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(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),針對水溫和鹽度分層流的流動(dòng)特性,考慮浮力對紊動(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)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)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(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(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(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,建立一種輻射應(yīng)力計(jì)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(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)全場模型,可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分?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)測預(yù)報(bào)模型研究方面,數(shù)學(xué)模擬無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)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學(xué)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(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)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場、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(diǎn)速度的空間分布和時(shí)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(shí)間變化過程,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(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、海底隧道和海底倉儲(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(jī)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(jī)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(yùn)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(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。
隨著人類對海洋資源的不斷開發(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(yùn)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(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,灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等,都將是需要認(rèn)真解決的問題。
鑒于黃河三角洲海岸線不斷依退所帶來的國土面積減少、陸上設(shè)施受到威脅甚至破壞、對黃河三角洲濕地自然條件的毀滅性破壞等一系列問題,也是非常迫切需要研究的課題。此外,長江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸開發(fā)、灘涂圍墾和岸灘保護(hù)及整治工程對水域影響所引起的環(huán)境問題及其對策,也切枰?重點(diǎn)研究的課題??BR>以主要經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的河口和海岸帶地區(qū)以及主要海域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展為背景,建立一個(gè)數(shù)字化的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展模擬系統(tǒng)。與防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)一樣,將環(huán)境工程、水利工程、土木工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)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,建立模型,通過多媒體技術(shù),形象化地針對經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,預(yù)測由于發(fā)展經(jīng)濟(jì)帶來的海域環(huán)境水污染的惡化、海洋自然災(zāi)害(臺(tái)風(fēng)、巨浪、風(fēng)暴潮、地震、冰害、地質(zhì)災(zāi)害)頻發(fā)的情況。人類活動(dòng)特別是大規(guī)模工程建設(shè)所引起的海洋環(huán)境的變遷和海岸演變,以及它們之間的相互作用,用數(shù)字手段統(tǒng)一地加以處理,建立智能化的決策支持系統(tǒng),以促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、健康地發(fā)展,將會(huì)是決策部門進(jìn)行宏觀決策和具體規(guī)劃時(shí)的一個(gè)十分有
效的手段。
三、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,我國海洋災(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)前我國海洋能源開發(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%,其中對我國可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過時(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。若對這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)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(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(huì)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(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。
我國是一個(gè)多地震的國家,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,至今國內(nèi)外對此都很少研究,且由于試驗(yàn)條件的限制,國內(nèi)外對此方面的試驗(yàn)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(gè)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(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期運(yùn)行過程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來自兩個(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國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成重大的影響。
篇8
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(dāng)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(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(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發(fā)海洋中的一個(gè)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(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(hù)問題開展研究是十分必要和迫切的。
在這方面,重點(diǎn)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(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策。
一、海洋環(huán)境特征
對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)測預(yù)報(bào)模型。此外,近年來,在我國沿海海域,赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此,除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測和預(yù)報(bào)外,也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。
此項(xiàng)研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來進(jìn)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(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)模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型是一個(gè)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(bào)模型,這些水質(zhì)預(yù)測預(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,對于較大范圍的海域,通??刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W(xué)模型,對于紊動(dòng)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(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),針對水溫和鹽度分層流的流動(dòng)特性,考慮浮力對紊動(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)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)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(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(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(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,建立一種輻射應(yīng)力計(jì)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(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)全場模型,可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分?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)測預(yù)報(bào)模型研究方面,數(shù)學(xué)模擬無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)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學(xué)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(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)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場、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(diǎn)速度的空間分布和時(shí)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(shí)間變化過程,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,我國海洋災(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)前我國海洋能源開發(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%,其中對我國可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過時(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。百事通
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(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)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(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(huì)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(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。
我國是一個(gè)多地震的國家,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,至今國內(nèi)外對此都很少研究,且由于試驗(yàn)條件的限制,國內(nèi)外對此方面的試驗(yàn)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(gè)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(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期運(yùn)行過程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來自兩個(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國民經(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,對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)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(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(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、海底隧道和海底倉儲(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(jī)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(jī)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(yùn)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(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。
隨著人類對海洋資源的不斷開發(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(yùn)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(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)。新晨
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,灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等,都將是需要認(rèn)真解決的問題。
篇9
在這方面,重點(diǎn)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(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策。
一、海洋環(huán)境特征
對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)測預(yù)報(bào)模型。此外,近年來,在我國沿海海域,赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此,除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測和預(yù)報(bào)外,也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。
此項(xiàng)研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來進(jìn)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(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)模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型是一個(gè)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(bào)模型,這些水質(zhì)預(yù)測預(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,對于較大范圍的海域,通??刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W(xué)模型,對于紊動(dòng)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(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),針對水溫和鹽度分層流的流動(dòng)特性,考慮浮力對紊動(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)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)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(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(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(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,建立一種輻射應(yīng)力計(jì)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(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)全場模型,可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分?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)測預(yù)報(bào)模型研究方面,數(shù)學(xué)模擬無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)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學(xué)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(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)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場、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(diǎn)速度的空間分布和時(shí)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(shí)間變化過程,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,我國海洋災(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)前我國海洋能源開發(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%,其中對我國可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過時(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。若對這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)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(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(huì)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(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。
我國是一個(gè)多地震的國家,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,至今國內(nèi)外對此都很少研究,且由于試驗(yàn)條件的限制,國內(nèi)外對此方面的試驗(yàn)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(gè)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(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期運(yùn)行過程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來自兩個(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國民經(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,對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)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(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(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、海底隧道和海底倉儲(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(jī)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(jī)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(yùn)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(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。
隨著人類對海洋資源的不斷開發(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(yùn)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(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,灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等,都將是需要認(rèn)真解決的問題。
篇10
改革開放后,我國的沿海城市經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展,并推動(dòng)了中國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展。沿海城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響作用日益凸顯,而沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的質(zhì)量也逐漸成為理論界和各級管理部門普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。本文從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的具體特征出發(fā),結(jié)合沿海城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn),設(shè)計(jì)沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系,包括發(fā)展水平、發(fā)展速度、發(fā)展結(jié)構(gòu)和發(fā)展效率4個(gè)一級指標(biāo)和人均GDP、人均財(cái)政收入等13個(gè)二級指標(biāo)。
關(guān)鍵詞:
沿海城市;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量;指標(biāo)體系;經(jīng)濟(jì)發(fā)展
近年來,國務(wù)院發(fā)展研究中心等機(jī)構(gòu)一直在做國家層次的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量評價(jià)研究,一些省市也在做區(qū)域?qū)哟蔚慕?jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量評價(jià)研究,但所用方法和體系不盡相同。而有關(guān)沿海城市的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的評價(jià)至今還沒有系統(tǒng)的研究成果。對國家層次或區(qū)域?qū)哟蔚慕?jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量評價(jià)的前提條件是建立一套有效的評價(jià)指標(biāo)體系。因此,研究沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的涵義
經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指各種經(jīng)濟(jì)主體利用各種生產(chǎn)要素進(jìn)行生產(chǎn)、流通、分配、消費(fèi)等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的過程。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范疇很廣,小到一個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,大到一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、甚至是全球經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的任何環(huán)節(jié)運(yùn)行不良都將最終導(dǎo)致整個(gè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行出現(xiàn)問題。在分析經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí),應(yīng)根據(jù)分析對象也就是這個(gè)經(jīng)濟(jì)體的特點(diǎn)進(jìn)行分析,將影響這個(gè)系統(tǒng)的眾多因素都考慮在內(nèi),以便深層地分析該經(jīng)濟(jì)體的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量是指在一段時(shí)間內(nèi),一個(gè)國家或者一個(gè)地區(qū)、一個(gè)城市、一個(gè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況的優(yōu)劣情況。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展效率等方面。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的核心。反映了在一段時(shí)間內(nèi)經(jīng)濟(jì)體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要經(jīng)濟(jì)成果。是經(jīng)濟(jì)體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的直接表現(xiàn)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展效率主要關(guān)注在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過程中投入與產(chǎn)出的關(guān)系。在資源有限的條件下,如何能夠利用最少的資源得到最大的產(chǎn)出,這將是經(jīng)濟(jì)體最終走向發(fā)展的有效途徑。
2沿海城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn)
2.1區(qū)位優(yōu)勢突出。從區(qū)位條件看,沿海城市地理位置優(yōu)越,通常是其所處區(qū)域的內(nèi)外貿(mào)易的窗口,也是相鄰城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展相互連接的樞紐。另外,沿海城市可借助港口優(yōu)勢形成強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng),發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),形成電子、冶金、信息、化工等產(chǎn)業(yè)集群。
2.2資源豐富。沿海城市擁有港口、環(huán)境、交通等優(yōu)勢資源。沿海城市公路、鐵路和海路運(yùn)輸十分便利,具有良好的綜合交通運(yùn)輸格局,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。沿海城市具有獨(dú)特的自然資源“,依山傍海”的自然風(fēng)光和舒適的氣候條件非常適合發(fā)展旅游業(yè),而旅游業(yè)的發(fā)展又能夠帶動(dòng)城市的配套服務(wù)行業(yè)的發(fā)展,如食、住等行業(yè)。
2.3港口經(jīng)濟(jì)。港口經(jīng)濟(jì)基本上覆蓋了沿海城市經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面。一個(gè)港口的成功發(fā)展,將對其所處的沿海城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來許多直接的和間接的影響,將帶動(dòng)工業(yè)、倉儲(chǔ)運(yùn)輸、金融業(yè)、服務(wù)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。港口經(jīng)濟(jì)對沿海城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和支撐作用正在日益加強(qiáng)。
2.4海洋經(jīng)濟(jì)。海洋是沿海城市的特色和潛在的優(yōu)勢,海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對沿海城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有十分重要的意義。沿海城市可根據(jù)自身的實(shí)際情況,形成完備的海洋產(chǎn)業(yè)體系,包括海洋船舶業(yè)、海洋電力及海水利用業(yè)、海洋水產(chǎn)業(yè)、海洋鹽業(yè)、海洋生物醫(yī)藥業(yè)等。
3沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建原則
沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量判斷應(yīng)該從其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行速度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)程度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展效率這四個(gè)方面來考慮。遵循指標(biāo)的全面性、敏感性、科學(xué)性和可操作性等原則。
3.1全面性原則。所構(gòu)建的評價(jià)指標(biāo)體系必須全面地反映沿海城市經(jīng)濟(jì)各個(gè)方面的運(yùn)行質(zhì)量。所有能夠影響沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的因素,在評價(jià)指標(biāo)體系中都應(yīng)該得到反映。
3.2敏感性原則。所構(gòu)建的評價(jià)指標(biāo)體系必須具有一定的敏感性,即評價(jià)指標(biāo)體系對沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況的變化能夠作出及時(shí)的、合理的反應(yīng),時(shí)滯性小。
3.3科學(xué)性原則。所構(gòu)建的評價(jià)指標(biāo)體系中所涉及的指標(biāo)數(shù)量適宜;指標(biāo)間無重復(fù)現(xiàn)象,且指標(biāo)間相關(guān)性?。恢笜?biāo)能實(shí)際反映沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的質(zhì)量。
3.4可操作性原則。所構(gòu)建的評價(jià)指標(biāo)體系具有實(shí)際可操作性,一方面評價(jià)指標(biāo)體系的適應(yīng)性強(qiáng);另一方面,評價(jià)指標(biāo)體系中各個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)要易于獲取。
4沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建
從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的具體特征出發(fā),結(jié)合沿海城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn),同時(shí)遵循沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建原則的基礎(chǔ)上,筆者構(gòu)建了沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系,包括發(fā)展水平、發(fā)展速度、發(fā)展結(jié)構(gòu)和發(fā)展效率4個(gè)一級指標(biāo)和人均GDP、人均財(cái)政收入等13個(gè)二級指標(biāo)。具體如表1所示。結(jié)束語提高沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量是一項(xiàng)長期的、緊迫的、具有深遠(yuǎn)意義的發(fā)展任務(wù)。任何單一的指標(biāo)都不能對沿海經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的質(zhì)量做出客觀的評價(jià)。本文根據(jù)科學(xué)發(fā)展觀的要求,從沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行發(fā)展的充分性、協(xié)調(diào)性、有效性等方面出發(fā),構(gòu)建出一個(gè)合理的沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的評價(jià)指標(biāo)體系。該體系具備以下特點(diǎn):①靈活性強(qiáng)。該體系層次分明,便于發(fā)現(xiàn)沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量問題存在的主要方面;在綜合評價(jià)時(shí),可以根據(jù)具體沿海城市的實(shí)際情況,對經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中需著重強(qiáng)調(diào)的方面給予較大的權(quán)重。②客觀性強(qiáng)。在評價(jià)指標(biāo)體系的四大方面中,都設(shè)計(jì)有反映沿海城市經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)的指標(biāo),如港口吞吐量、海洋生產(chǎn)總值占GDP比重等。③評價(jià)指標(biāo)體系的每一個(gè)大的方面也可以自成體系,單獨(dú)使用或自由組合。因此,合理應(yīng)用這個(gè)評價(jià)指標(biāo)體系,將為沿海城市科學(xué)決策提供依據(jù),提升沿海城市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)我國沿海城市經(jīng)濟(jì)的又好又快發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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