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保護海洋環(huán)境范文第1篇

2、保護海洋，人人有責！

3、海洋是萬物生靈共同的搖籃，共生共榮來自萬物的和諧。

4、讓我們共同行動，還家園碧水、藍天。

5、愿大海永遠清澈與遼闊，愿人類更美好！

6、人與自然需要和諧共存。

7、藍色的海洋，生命的搖籃，善待它就是珍重自己。

8、不要讓海洋變成世界上最大的臭水溝。

9、沙化、風塵、赤潮是環(huán)境對人類的懲罰。

保護海洋環(huán)境范文第2篇

摘要：指出了我國在海洋經(jīng)濟以及科學技術(shù)發(fā)展迅速的同時，隨之產(chǎn)生的海洋環(huán)境問題也越來越多，重點分析了近年我國面臨的化肥與農(nóng)藥污染、放射性污染、溢油與泄漏污染等海洋環(huán)境問題，并提出了相應的保護對策，以期提供參考。

關(guān)鍵詞：海洋；環(huán)境污染；治理；保護

1引言

我國是一個海洋大國，擁有1．8萬km的大陸海岸線，管轄總面積約300萬km2的海域。在國家政策的有力扶持下，許多的沿海新區(qū)海洋經(jīng)濟迅速發(fā)展。但是，海洋經(jīng)濟以及科學技術(shù)發(fā)展迅速的同時，隨之產(chǎn)生的海洋環(huán)境問題也越來越多。各種污染物的排放以及海洋資源的過度獲取已經(jīng)對海洋中各種功能的運轉(zhuǎn)產(chǎn)生了阻礙，海洋環(huán)境岌岌可危，甚至有可能面臨失去作用的威脅。因此，應當將海洋環(huán)境保護放在重點，從政府、群眾、科學研究等方面綜合治理海洋環(huán)境，以海洋環(huán)境的基本規(guī)律為基礎，為保證海洋生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展提出切實可行的治理海洋環(huán)境問題的方法。

2海洋環(huán)境污染的種類

2．1重金屬

重金屬一般是指密度超過5g／cm3的化學元素，主要通過天然來源、陸源輸入和大氣沉降三種途徑進入海洋。其中，陸源輸入是最主要的途徑，通過重工業(yè)生產(chǎn)的大量含有重金屬物質(zhì)的廢水大量的排入大海，這些重金屬物質(zhì)入海后會不斷遷移轉(zhuǎn)化，或者隨食物鏈不斷的積累。就拿汞在海洋中的遷移、轉(zhuǎn)化來說，汞經(jīng)過甲基化產(chǎn)生的高神經(jīng)毒劑———甲基汞，便造成了極其惡劣的影響：在20世紀50年代，日本因甲基汞污染而不同程度受害的居民不在少數(shù)，這便是著名的“水俁病事件”。在我國，海洋重金屬污染問題日益嚴重。2009年，我國局部海域沉積物受到重金屬污染，江河污染物入海量1367萬t，其中重金屬3．8萬t。2010年，我國江河污染物入海量超過1760萬t，較2009年增加28．7％，其中重金屬4．6萬t，較2009年增加21．1％，除鉛、鎘的入海量有小幅減少外，各主要重金屬入海量均增加。

2．2農(nóng)藥

我國由于人口眾多而耕地有限，為了能夠保證糧食能夠滿足不斷增長的人口需要，除了優(yōu)化農(nóng)作物的產(chǎn)量、改善耕地的條件之外，最直接且最有效的方法就是施用農(nóng)藥與化肥。但是同時，化肥與農(nóng)藥中的部分成分也必定會通過地下水或地表水的形式流向大海，對海洋環(huán)境造成一定的污染。而這樣的后果是嚴重的，農(nóng)藥、化肥中含有的大量的有機物及營養(yǎng)物質(zhì)流入大海，使得近岸水體中的浮游生物大量繁殖，從而引發(fā)赤潮災害。赤潮災害的后果十分嚴重，不但會影響近岸居民獲取水生資源，還會造成大量的生物死亡，直接或間接的經(jīng)濟損失每年達幾十億元。而受到赤潮影響的生物若是讓人類食用，也會危害人類的健康，產(chǎn)生不利影響。

2．3有機物質(zhì)

由于生活污水（如食品殘渣、排泄物、洗滌劑等）、農(nóng)田化肥、工業(yè)污水（如食品、釀造工業(yè)、造紙工業(yè)、化肥工業(yè)等）以及海水養(yǎng)殖廢水流入海洋，當中難降解的有機污染物會導致海水富營養(yǎng)化，引發(fā)赤潮災害，這無論是對水質(zhì)還是生物都將造成無法預計的災難。2．4固體廢棄物影響海洋環(huán)境的固體污染物主要是工業(yè)和城市垃圾、船舶廢棄物、工程渣土和疏浚物等。這些固體廢棄物會影響沿岸景觀的美觀，破壞海洋生態(tài)環(huán)境，不僅對人類造成了經(jīng)濟上的損失，而且對海洋生物也造成了致命的威脅。

3近年中國面臨的主要海洋環(huán)境問題

3．1化肥與農(nóng)藥污染

農(nóng)藥及其降解產(chǎn)物（如DDT的降解產(chǎn)物DDD、DDE）在海洋環(huán)境中所造成的污染，其危害程度因其數(shù)量、毒性及化學穩(wěn)定性的不同而存在著很大的差異。如有機氯農(nóng)藥（主要是DDT、六六六等），其化學性質(zhì)不穩(wěn)定，極易在海洋環(huán)境里分解，所以成為了污染海洋環(huán)境的主要農(nóng)藥。即便如此，我國的農(nóng)藥使用也仍舊得不到有效的遏制。比如說在80年代，我國就已經(jīng)頒布了對于禁止使用一些有機氯農(nóng)藥的法令，但至今，在河口與近岸沉積物中仍然可以檢測出這些農(nóng)藥的殘留。這些農(nóng)藥的殘留經(jīng)常不經(jīng)過處理，通過地下水等方式流入海洋，對海洋水質(zhì)及生物都造成了難以估計的傷害。

3．2放射性污染

放射性污染與其他污染相比，其程度不受外在環(huán)境的影響，僅遵循各核素的衰變規(guī)律，可在海洋存留相當長的時間，約103～104年。因此，一旦其流入海洋，就將會對其造成難以估計的破壞。目前人工放射性物質(zhì)進入海洋的主要途徑為以下4種：①衛(wèi)星的組件從空間進入海洋；②海上核動力船只；③沿海核動力電廠；④傾倒入海的核廢料。就以核物質(zhì)為例，現(xiàn)在海域中存在的放射性物質(zhì)，幾乎大部分是由核爆炸試驗產(chǎn)生的，而這些放射性核物質(zhì)對于海洋生態(tài)環(huán)境的危害也同樣是不可估量的。根據(jù)馬樹森［4］通過研究魚類受放射性物質(zhì)的影響可知，放射性物質(zhì)會嚴重影響海洋生物的生存，對海洋生態(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞，同時對人類的健康以及經(jīng)濟的發(fā)展也會產(chǎn)生間接的影響。

3．3溢油與泄漏污染

如果說油庫起火爆炸的發(fā)生極其少見，那么各種船舶失事造成的油料外泄事故就很頻繁了。就像1989年青島市黃島油庫因遭雷擊發(fā)生的油罐爆炸事故，造成近千噸原油外泄，這些原油附著在海灘、礁石上，無論是對海洋環(huán)境還是賴以生存的生物都造成了極大的危害。石油進入海洋后對于海洋環(huán)境的影響是巨大的。對于海洋生態(tài)而言，溢油會阻礙海洋內(nèi)的水氣交換，使太陽光輻射透入海水的能力減弱，海洋當中的浮游植物光合作用大大減弱，從而造成海洋浮游植物的死亡，影響到整個生態(tài)環(huán)境的發(fā)展；對于沿海活動而言，溢油會嚴重污染沿岸線資源，影響海洋環(huán)境與觀光旅游業(yè)，同時制約人類社會與海洋環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，造成一系列的經(jīng)濟損失。

3．4養(yǎng)殖廢水污染

現(xiàn)如今，隨著我國對海洋的探索與研究不斷的加深，我國的海水養(yǎng)殖已發(fā)展壯大。但是在養(yǎng)殖過程中，為了能夠提高動植物的抵抗力，某些添加劑（如維生素、殺菌劑等）的添加必不可少，同時投入的大量餌料也不能充分地利用，這些物質(zhì)會沉積在水中，并且經(jīng)常不加處理的直接排入大海，對海洋環(huán)境的破壞很大。而這些廢水中含有的大量有機物質(zhì)會造成海水的富營養(yǎng)化，造成赤潮現(xiàn)象。

4海洋環(huán)境問題的保護對策

4．1政府組織，規(guī)劃管理

對于海洋環(huán)境的治理，政府部門起到了決定性的作用。各地的有關(guān)部門應認真了解相關(guān)管理海域內(nèi)的環(huán)境情況，清楚了解海域內(nèi)海洋污染物的種類、生態(tài)環(huán)境的變化以及海洋物種的狀況，根據(jù)所了解的情況提出具體的規(guī)劃，及時作出相關(guān)對策，更好地解決相應的海洋環(huán)境問題。此外，還要通過立法明確公共財產(chǎn)的所有權(quán)，或者在所有使用者之間達成限制自己使用公共財產(chǎn)行為的協(xié)議。只有建立資源性資產(chǎn)管理體制，才能確保國家所有權(quán)經(jīng)濟利益得以實現(xiàn)，才能更加有效的進行對海洋環(huán)境的相關(guān)保護工作，更好的保護海洋環(huán)境。

4．2群眾參與，群策群力

作為國家的一員，保護海洋環(huán)境既是責任，又是義務，因此應該做到以下幾點。（1）大力宣傳和普及海洋生物生態(tài)環(huán)境保護知識，提高公民海洋保護意識，要向自己身邊的人多多宣傳環(huán)保節(jié)約知識，營造一個良好的保護環(huán)境的風氣。（2）減少海灘餐飲業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖所產(chǎn)生的的污染，嚴禁將未經(jīng)處理的污水隨意排放至河流、湖泊、海洋中，禁止向海洋及沙灘丟棄垃圾。使用無磷洗衣粉，不要將洗衣等生活廢水排入陽臺雨水管道。（3）不肆意獲取海洋資源，捕殺瀕危海洋生物，同時拒絕購買受保護的海洋生物制品。

4．3強化研究，科學治理

為了深入解決我國的海洋環(huán)境問題，必須積極開展有關(guān)海洋環(huán)境保護的科學研究工作，以便為保護海洋環(huán)境提供科學依據(jù)。目前需深入開展的研究領(lǐng)域有：中國近海自凈能力和納污能力的研究；重點海域污染物總量控制模式研究；中國近海環(huán)境質(zhì)量基準和標準研究；近岸養(yǎng)殖海域污染控制研究機制研究；中國近海污染物生物及生態(tài)效應研究；赤潮發(fā)生機理及防治技術(shù)研究；近岸生境保護、整治與恢復技術(shù)研究。

5總結(jié)和展望

我國是一個海洋大國，管轄面積巨大。因此，保護海洋環(huán)境是大家共同的責任。由于科學技術(shù)以及經(jīng)濟的發(fā)展，對于海洋的污染也隨之增多，解決海洋問題便擺到了一個更高的層次上，在全世界人民的研究及努力之下，海洋環(huán)境日漸改善。從研究的角度上來看，保護海洋環(huán)境的責任涉及到了社會的各個層面，因此在研究保護海洋環(huán)境的對策時，應當把整體性的理念貫徹到底，提出一系列切實可行的制度和方法。相信在不久的未來，一定能面對一個蔚藍、生機勃勃的大海，為子孫后代留下一個生生不息的海洋環(huán)境。

參考文獻：

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［4］馬樹森．海洋放射性污染對魚類的影響及與人類的關(guān)系［J］．環(huán)境科學叢刊，1983，4（5）：22～27．

［5］楊昊煒，柴田．淺談溢油污染對海洋環(huán)境的危害［J］．天津航海，2007（4）：13～15．

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［7］杜碧蘭．21世紀中國面臨的海洋環(huán)境問題［J］．海洋開發(fā)與管理，1999（4）：67～72．

保護海洋環(huán)境范文第3篇

    關(guān)鍵詞:海洋經(jīng)濟 海洋環(huán)境 環(huán)境保護 海洋災害

    前言

    隨著沿海經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,近海海域遭到越來越嚴重的污染,使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降,生態(tài)環(huán)境日趨惡化,并對生物資源和人體健康產(chǎn)生有害影響。近海水域的污染已成為世 界各國,特別是象我國這樣具有相當長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關(guān)心的環(huán)境問題。海洋經(jīng)濟的發(fā)展還面臨嚴酷的海洋自然環(huán)境,海洋災害直接影響著海洋經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)模、速度和效益,精確預報海洋災害的發(fā)生、發(fā)展和應該采取何種防災、抗災和減災工程措施,也成為嚴重關(guān)注的環(huán)境問題。為了開發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源,需要在海上進行各類工程建設,在目前科技日益發(fā)展的情況下,工程建設的規(guī)模日益巨大,這些大規(guī)模的工程建設和海洋環(huán)境之間的相互作用也將是開發(fā)海洋中的一個應引起特別關(guān)注的重要問題。為了適應我國海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展,海洋環(huán)境的日益惡化,海洋災害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展,近海石油氣田的開發(fā),以及海岸帶開發(fā)過程中的后效問題的研究需要,針對我國重大海洋環(huán)境與保護問題開展研究是十分必要和迫切的。

    在這方面,重點需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環(huán)境特征對各類污染物作用的機理和規(guī)律研究,第二類課題是海洋工程設施防災、抗災和減災研究,第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對策。

    一、海洋環(huán)境特征對各類污染物的作用機理和規(guī)律研究

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

    此項研究應通過現(xiàn)場觀測、物理模型實驗和數(shù)學模擬研究相結(jié)合的方法來進行。由于現(xiàn)場觀測工作耗資巨大,且受到許多客觀條件的限制,所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用,很難將其中的單因素影響分離出來,因此,往往只能用它來作為對某一水質(zhì)預測預報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。

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

    在水流數(shù)學模型研究方面,對于較大范圍的海域,通常可采用深度平均的潮流教學模型,對于紊動影響不顯著的海域,可不考慮湍流影響,而對于湍流效應顯著的區(qū)域,如排污口近區(qū),則應考慮湍流效應。此外,采用坐標變換,可建立一種能夠考慮復雜地形和套流效應的三維潮流數(shù)學模型,這樣才能夠較好地重現(xiàn)實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域,水流數(shù)學模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型為基礎,針對水溫和鹽度分層流的流動特性,考慮浮力對紊動的影響,建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k-(單流體數(shù)學模型。也可以基于多流體模型的基本概念,分別對兩相本身的湍流輸運規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進行模擬,建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學模型。

    在波浪數(shù)學模型研究方面,可應用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),可導出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學模型。通過引入弱非線性波色散關(guān)系,可使雙曲型緩坡方程能 

    夠有效地考慮波浪的非線性效應。對高階Boussinesq方程的進一步研究,可使方程的色激性從入水到深水都達到很高精度,并提高方程的非線性精度,可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。

    針對帶自由表面的波浪場問題,通過把能有效模擬自由面形態(tài)的N— S方程和波能平衡方程的結(jié)合,可導出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程,用這個方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學模型,可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。

    在波流相互作用模型的研究方面,對于弱流情形,可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型;對于強流情形,可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型。可以將輻射應力的計算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來,建立一種輻射應力計算的新方法,用該方法可對較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應力進行數(shù)值模擬。

    在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二維應力一通量代數(shù)全場模型,可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分數(shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預報系統(tǒng)作為目標,在分析近海環(huán)境中各種物理、化學和生物現(xiàn)象的基礎上,針對近海海域水污染的特點,從三維湍流模型出發(fā),在動量方程中引入表面風應力、底部切應力以及柯氏力的作用;在輸運方程中引入反映物理、化學、生物等作用的源、匯項,可建立一個統(tǒng)一考慮物理、化學和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預報模型,它可為環(huán)境評價、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學依據(jù);同時對確定水域環(huán)境容量,從而制定水域環(huán)境保護策略,也具有十分重要的理論價值和應用前景。

    應該指出,在海洋水質(zhì)預測預報模型研究方面,數(shù)學模擬無疑是一種十分有效的手段,但不論是何種數(shù)學模型,其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵,直接影響到水質(zhì)模型的科學性和預測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學模型本身來取得的,有些可以通過現(xiàn)場觀測來得到,但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過基本機理的研究才能得到,在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。

    能模擬海洋動力因素的先進實驗設備,現(xiàn)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實驗研究的必備條件。進一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統(tǒng),可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結(jié)構(gòu),獲得流場中水質(zhì)點速度的空間分布和時間過程;并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程,可用以分析定量污染物團在波浪及波流相互作用下擴散的基本特征和擴散系數(shù)。

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

    為了充分利用海洋空間,現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運輸外,正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發(fā)展。人們現(xiàn)已在建造或設計海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程,估計到21世紀,可能出現(xiàn)能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等,日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長,60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。

    由此可見,隨著海洋資源與空間的開發(fā)利用,各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復雜和龐大,保證這些海上工程設施的安全運行及采取海洋工程防災減災措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復雜的地區(qū),但同時又是經(jīng)濟活動最為發(fā)達的地區(qū),海上工程建設如果考慮不當將會在一定程度上引發(fā)環(huán)境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動態(tài)平衡,影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態(tài),破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地,若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當則會造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)境造成極其嚴重的污染。日益增多的海上退役工程設施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災減災的任務是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災害帶來的報失,另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災害。

    隨著人類對海洋資源的不斷開發(fā)和利用,海洋環(huán)境保護與人類生產(chǎn)實踐活動協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題,主要內(nèi)容包括:航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環(huán)境的影響,深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響;破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)輸運擴散規(guī)律研究;大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變;海岸演變、防護及開發(fā)利用新概念的原則與理論,如由于工程措施所引起的海岸動力學、生態(tài)學、社會經(jīng)濟學及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。

    隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟建設的快速發(fā)展,城平建設中的污水深海排放技術(shù),感潮水域污水多點排放漂移擴散研究,天然海灣、人工湖及人工運河的水質(zhì)交換能力,人工沙灘的保護措施,灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等,都將是需要認真解決的問題。

    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?重點研究的課題??BR>以主要經(jīng)濟發(fā)達的河口和海岸帶地區(qū)以及主要海域的經(jīng)濟發(fā)展為背景,建立一個數(shù)字化的區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展模擬系統(tǒng)。與防災、抗災和減災決策支持系統(tǒng)一樣,將環(huán)境工程、水利工程、土木工程與網(wǎng)絡技術(shù)、計算機技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合,建立模型,通過多媒體技術(shù),形象化地針對經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,預測由于發(fā)展經(jīng)濟帶來的海域環(huán)境水污染的惡化、海洋自然災害(臺風、巨浪、風暴潮、地震、冰害、地質(zhì)災害)頻發(fā)的情況。人類活動特別是大規(guī)模工程建設所引起的海洋環(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),以促進國民經(jīng)濟持續(xù)、健康地發(fā)展,將會是決策部門進行宏觀決策和具體規(guī)劃時的一個十分有 

    效的手段。

    三、海洋災害的精確預報及海洋工程設施防災、抗災和減災的研究

    海洋災害主要包括風暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。90年代以來,我國海洋災害所造成的損失每年達上百億元人民幣,是世界上海洋災害最嚴重的國家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費用很高,一旦發(fā)生破壞,將會造成重大的人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺,1989年風暴潮損失超6億元,1991年DB29銷管船在南海通臺風翻沉等)。當前我國海洋能源開發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設施能夠安全服役免遭破壞,面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴酷和復雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋,每年出現(xiàn)的臺風數(shù)目占全球的38%,其中對我國可能造成災害的臺風每年有7—8個。每當臺風在我國登陸或接近我國沿海通過時,都會在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風暴潮,形成風暴潮災害。

    在我國北方海域(渤海和北黃海),冬季由于受寒潮影響,沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象,結(jié)冰嚴重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成,不但可給結(jié)構(gòu)物以強大的冰壓力,而且由于冰激引起的振動作用,也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預防和清理技術(shù),至今尚未進行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂,斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺,為了抵抗冰害,往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式,冰排對錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動力相互作用,也是目前尚未解決的課題。在海冰力學的研究中,除進行理論分析和數(shù)值模擬外,實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中,模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來進行,它們各有其優(yōu)缺點,發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學研究中的一個課題。

    我國是一個多地震的國家,海域中時有地震發(fā)生。強烈的地震將有可能是海上工程設施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物(海洋平臺、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等)發(fā)生破壞,除其直接經(jīng)濟損失極大外,其次生災害——火災、環(huán)境污染等的后果也不堪設想。

    近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強度都在上升,造成重大災害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特別是抗震防災的基本原理和減震技術(shù)措施需要認真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應和振動破壞機理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明,地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴重。水工建筑物的這類破壞機理,至今國內(nèi)外對此都很少研究,且由于試驗條件的限制,國內(nèi)外對此方面的試驗研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領(lǐng)域。

    以下的一些研究內(nèi)容將是為解決海洋工程設施抗震措施中的關(guān)鍵技術(shù)所必需考慮的,如近海環(huán)境地震危險性分析,設計地震動參數(shù)和頻譜特性,強震海底多維地震動及其空間分布規(guī)律,地震波傳播特性及地震動輸入機理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考慮周圍水介質(zhì)影響的結(jié)構(gòu)振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯(lián)合分析模型和輸入機制、非線性動力分析和動力破壞試驗;核電站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平臺及地下輸油管線與地基土動力相互作用,碼頭及護岸建筑物地震穩(wěn)定性;海域中水工建筑物的性能設計和地震設防標準等。

    海上水工建筑物在長期運行過程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來自兩個方面:其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷(裂縫)、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學損傷(低溫、凍融、大氣侵蝕)等;其二是設計不周或設計標準偏低,施工質(zhì)量差,原材料不合格,管理維護不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經(jīng)濟的發(fā)展造成重大的影響。

保護海洋環(huán)境范文第4篇

為了保證鋼筋混凝土的使用壽命，節(jié)省維修和管理費用，對混凝土結(jié)構(gòu)實施外加電流陰極保護?！按髞啚澈穗娐?lián)合泵房海水入口處鋼筋混凝土陰極保護”示范工程的實施，對混凝土中鋼筋的腐蝕保護初見效果，有效抑制了腐蝕的發(fā)生，且為大規(guī)模的推廣應用該項技術(shù)提供了參照。

[關(guān)鍵詞]混凝土結(jié)構(gòu)；大亞灣核電站；陰極保護

引言

核電站鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長期處于環(huán)境潮濕，水霧彌漫，濕度超過80%RH環(huán)境中。鋼筋在氯離子的作用下發(fā)生銹蝕，鋼筋銹蝕后體積膨脹，脹裂保護層混凝土，就會有更多的氯離子引起混凝土內(nèi)的鋼筋腐蝕加劇，如此惡性循環(huán)，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性受到影響，因此需采取防護措施，鋼筋混凝土陰極保護中電纜敷設和系統(tǒng)調(diào)試是整個施工的重要環(huán)節(jié)。

1 編制目的

提高混凝土耐久性和抗?jié)B性，有效延長鋼筋混凝土使用壽命。

2陰極保護原理

外加電流陰極保護是通過外加直流電源以及輔助陽極，是給金屬補充大量的電子，使被保護金屬整體處于電子過剩的狀態(tài)，金屬表面各點達到同一負電位，從而被保護金屬結(jié)構(gòu)電位低于周圍環(huán)境。

利用外部直流電，通過輔助電極向被保護體施加電流，使得被保護體成為電化學反應的陰極。

3施工工藝流程

施工準備搭制作業(yè)平臺陽極鈦網(wǎng)條埋設槽口定位放線開槽和槽身短路查處參比電極、陰極、測量接地、多功能腐傳感器定位安裝 輔助陽極安裝陽極網(wǎng)床各項測試陽極網(wǎng)槽等砂漿抹灰封填電源裝置、電纜橋架、接線盒、電纜、陰極保護電源等電氣系統(tǒng)安裝通電調(diào)試

4施工準備

4.1現(xiàn)場各類參數(shù)采集

4.1.1外加電流陰極保護裝置的陽極網(wǎng)床需安裝在建筑物混凝土表面，對其進行陰極保護時，需先采集建筑物表面和其附設安裝物的尺寸、形狀，干擾影響；

4.1.2檢測采集鋼筋混凝土電連續(xù)性生成電位云圖、鋼筋混凝土的pH值、氯離子濃度等參數(shù)，以確定鋼筋混凝土腐蝕狀態(tài)。

方法：采用便攜式電化學檢測儀檢測混凝土的pH值、氯離子濃度、鋼筋的腐蝕狀態(tài)、極化電阻、自然腐蝕電位等；

大亞灣聯(lián)合泵房海水入口電位云圖

4.2確定陰極保護裝置各組件功能和安裝位置

根據(jù)以上采集的參數(shù)，如建筑物表面結(jié)構(gòu)外形、安裝物情況、鋼筋混凝土電連續(xù)性和其腐蝕狀態(tài)確定以下項目：

4.2.1確定陰極保護裝置每個陰極保護區(qū)位置和保護區(qū)數(shù)量；

4.2.2確定陽極鈦網(wǎng)條的尺寸、分布符合保護電流密度要求和最大陽極輸出電流密度要求；

4.2.3確定陽極網(wǎng)床的陽極鈦網(wǎng)條和鈦導電條安裝布置，確定電源裝置、參比電極、測量接地、多功能腐傳感器的安裝數(shù)量、位置和防護電位；

4.2.4確定電纜敷設走向、電纜橋架和接線盒安裝位置、陰極保護電源接駁等。根據(jù)確定的位置繪制外加電流陰極保護裝置安裝施工圖。

4.3陰極保護裝置器材準備

根據(jù)外加電流陰極保護裝置安裝施工圖，編制各類器材需求清單并采購準備到位。

4搭制作業(yè)平臺

按照施工分布圖，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，搭制作業(yè)平臺滿足現(xiàn)場施工要求

5陽極鈦網(wǎng)條埋設槽口定位放線

根據(jù)施工圖和各現(xiàn)場實際情況，定位放線陽極鈦網(wǎng)條埋設開槽位置，用墨斗彈出開槽線。

5.1開槽和槽身短路及影響電位的混凝土查處

5.1.1開槽：陽極埋設開槽是最主要的工作之一，開槽采用小型地磚切割機先割出兩條相距所需槽寬的溝線，再用小型電錘將中間的混凝土鑿除，槽底不平整時電錘改換扁鑿鑿平，如發(fā)現(xiàn)鋼筋清理其表面疏松腐蝕物，開槽后清洗清理干凈槽身。

5.1.2槽身短路查處：陽極埋設不得有鈦網(wǎng)條與混凝土內(nèi)金屬有接觸短路現(xiàn)象；開槽結(jié)束后，嚴格執(zhí)行短路查處程序；

檢查方法：將電流萬用表一端接于鋼筋上另一端接于與槽身等寬深的測試軟網(wǎng)帶上，萬用表發(fā)出電流沿槽身拖動軟網(wǎng)帶測量短路情況，如發(fā)現(xiàn)有鋼筋露頭、細小扎絲和有短路現(xiàn)象存在的所有材料，必須鑿坑去除或用砂漿抹實覆蓋約5mm厚度。

5.1.3影響電位的混凝土查處：對影響電流傳輸?shù)目锥础⒎涓C、麻面、疏松混凝土鑿除灌抹滿足電位要求的混凝土或砂漿。

6參比電極、多功能腐傳感器、陰極、測量接地定位安裝

6.1定位：根據(jù)施工圖和各現(xiàn)場實際情況，在考慮滿足陰極保護各項要求，便于實現(xiàn)安裝情況下，測量定位畫出參比電極、陰極、測量接地、多功能腐傳感器安裝位置；參比電極的布置位置應具有代表意義，能反映整體保護電位情況。

6.2安裝：參比電極和多功能腐蝕傳感器用電錘鉆孔安裝，埋設前檢查確認其功能的完好性。參比電極垂直于混凝土面埋設，安裝時將下面的膠帽摘掉，頂部套φ15*12mm塑料管引出測量電纜后全部埋入混凝土中，埋設深度約85mm 左右，用砂漿封填并與混凝土表面壓實抹平。多功能腐蝕傳感器測探頭順混凝土面水平埋設，埋設深度約為75mm 左右，引出測量電纜后全部埋入，用砂漿封填并與混凝土表面壓實抹平。

6.3陰極、測量接地安裝前先用鋼筋探測儀確定鋼筋位置，在用小型電錘將混凝土鑿開露出鋼筋并打磨除塵露出金屬面，之后用氬弧焊將其與鋼筋焊接牢固并測試其電連續(xù)性，焊好后露出混凝土表面約50mm。每個陰極保護區(qū)的陰極匯流點為1？3處，以保證鋼筋的電連續(xù)性；測量接地需靠近參比電極，并與陰極匯流點保持距離。

7輔助陽極安裝

7.3根據(jù)現(xiàn)場已開槽身的實際長度切割所需長度的輔助陽極鈦網(wǎng)條和鈦導電條。

7.4陽極鈦網(wǎng)條鉆孔（開孔盡量小，直徑在？3 mm 左右）通過塑料釘或膨脹膠塞固定于槽底混凝土上，間距應符合設計圖的要求并保證鈦網(wǎng)條安裝的牢固性；外加電流陰極保護裝置中，輔助陽極安裝是關(guān)鍵組件部分之一，必須保證電極在極限地震震動期間及之后保持其結(jié)構(gòu)的完整性，不松動脫落。

7.5采用氬弧焊將鈦導電條與各陽極鈦網(wǎng)條焊接連通構(gòu)成陰極保護陽極網(wǎng)床，由于鈦網(wǎng)條較薄，焊接前需先進行模擬試驗，確認焊接工藝可靠方能實施，嚴格按照焊接指令執(zhí)行，焊接電流在36 A 左右。焊接必須牢固，每個鈦導電條與鈦網(wǎng)條交叉連接處焊點不少于兩點，每點不少于12mm2的焊熔金屬接觸，采用拖拉方式檢查是否有效焊接及牢固性，并測量其電連續(xù)性。

7.6以上每安裝完成一條陽極鈦網(wǎng)條，采用電流數(shù)字萬用表一線接于陰極鋼筋上，另一線接鈦網(wǎng)條上，通電測試其有無短路現(xiàn)象，如有立刻拆條進行清除處理直至合格。

8陽極網(wǎng)床各項測試

8.1陽極鈦網(wǎng)電連續(xù)性測試：將電流數(shù)字萬用表測試一線接于鈦網(wǎng)任一點，另一線在鈦網(wǎng)上各焊接點和任一點上通電測試，如發(fā)現(xiàn)不滿足電連續(xù)性要求，則立刻進行檢查補焊直至滿足要求為止。

8.2陽極鈦網(wǎng)與陰極鋼筋短路測試：將電流數(shù)字萬用表測試一線接于陰極鋼筋上，另一線在鈦網(wǎng)上各焊接點和任一點上滑移，通電測試其有無短路現(xiàn)象，如有則立刻查點拆條清除直至合格。主要是根據(jù)陽極與陰極之間的電阻和電位差來確定是否存在短路。

8.3陽極網(wǎng)床覆蓋面內(nèi)陰極（鋼筋之間）電連續(xù)性測試：將電流數(shù)字萬用表測試一線接于任一鋼筋上，另一線逐個接于鑿除出的鋼筋上進行通電測試，如發(fā)現(xiàn)電連續(xù)性不能滿面覆蓋陽極網(wǎng)床，則必須增加陰極接線端以達到滿面覆蓋要求。測量時電阻值穩(wěn)定在0？1Ω之間，亦可增加陰極數(shù)量，以保證鋼筋之間的電連續(xù)性。

9陽極網(wǎng)槽等砂漿抹灰封填

9.1封填：完成多功能腐傳感器和參比電極埋設，完成陽極網(wǎng)、陰極、測量接地、陰極接地、陽極接頭的焊接和各類測試后，采用經(jīng)測試滿足電流傳遞要求的專用修復砂漿抹灰進行封填密實；封填前澆水濕潤混凝土，分兩次進行，每次必須抹壓密實，面層必須抹平壓光，固化至滿足養(yǎng)護要求后澆水或采用其方式養(yǎng)護3天（通常為封填12小時后）。本工法實例采用Sika 612 封填。

10電源裝置（含多個恒電位儀）、多功能腐蝕傳感器在線監(jiān)測儀、電纜橋架、接線盒、電纜、陰極保護電源等電氣系統(tǒng)安裝

10.1電源裝置：根據(jù)已確定的安裝位置和裝置基底板模型，現(xiàn)場測量放線定出基礎線和固定螺栓孔，用電錘鉆出膨脹螺栓孔，用老虎車運至安裝處，放入安裝位用撬杠調(diào)整至基礎線，調(diào)平調(diào)直對準螺栓孔，裝入膨脹螺栓緊固到位，檢查無晃動安裝平直牢固后采用砂漿或密封膠封填基礎底板與地面間縫隙。

10.2多功能腐蝕傳感器在線監(jiān)測儀：如需單獨安裝于電源裝置外，則在電源裝置相應位置安裝（方法同電源裝置），并通過安裝的信號線將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸給電源裝置。

10.3電纜橋架（包括線管）、接線盒和電纜敷設安裝：

10.3.1電纜橋架、接線盒根據(jù)現(xiàn)場情況，確定安裝位置，電纜走向以就近原則準。安裝采用電錘鉆孔用膨脹螺栓安裝橋架或線管支座和接線盒于安裝位并緊固牢固，從陰極保護體引出電纜端開始至電源裝置處，逐段逐一用螺栓固定于橋架支座上，各段間同時逐段用橋架接頭螺栓固定連接牢固，扣好配套蓋板；線管內(nèi)穿入電纜引線鐵絲后直接逐段逐一卡扣于支座上。

10.3.2電纜敷設安裝：

根據(jù)設計圖和現(xiàn)場情況分別選擇系統(tǒng)對應電纜進行分別敷設，將線盤放于轉(zhuǎn)動支架上，抽出電纜頭接上引線鐵絲從陰極保護體引線支座端開始，穿入線管和打橋架蓋板放入電纜，橋架內(nèi)用塑料綁帶固定扣好蓋板，路徑接線盒轉(zhuǎn)接時按下述接線方式接線繼續(xù)敷設，以此逐段逐一敷設至電源裝置。

（1）電纜敷設前對所有電纜進行導通和絕緣檢查；采用萬用表進行電纜的導通檢查，檢查電纜有無損傷。采用500V 兆歐表對電纜進行絕緣檢查，并填寫檢查記錄表。

（2）陰極、陽極、測量接地電纜與焊接支座間連接：各類電纜必須先做接頭，采用壓線鉗將線鼻子的連接管與電纜壓接牢固，接頭用螺栓與支座連接并用絕緣材料熱烘包裹。

（3）電源裝置和接線盒內(nèi)電纜接駁：各類電纜入柜后按系統(tǒng)分區(qū)接線圖，用電動或手動工具卸下對接線端子座上連接螺栓，裝入電纜接頭孔緊固壓接于接線端子座上，并安裝標牌分別標識各電纜編號；可先預制滿防護材料標牌接線前套入。

（4）所有端接完畢的電纜都必須進行校線檢查，已確保芯線的導通及檢驗安裝是否與設計一致。常用以下方法進行：電話聽筒校線法、萬用表校線法和電池燈亮校線法。

11通電調(diào)試

核對陰極保護電源裝置與外界接線正確無誤后（特別是陽極和陰極嚴禁接反），根據(jù)現(xiàn)場實測電位情況接通電源，進行陰極保護各系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)試至達到對鋼筋進行陰極保護的電位為止。調(diào)試流程如下：

11.1召開調(diào)試工前會向調(diào)人員傳達工作內(nèi)容，進行風險分析，并布置好調(diào)試現(xiàn)場；

11.2用便攜式參比電極測量被保護結(jié)構(gòu)的自然電位；

11.3在陰極保護電源接線板處測量系統(tǒng)中固定式參比電極電位，并與便攜式測量值比較；

11.4核對陰極保護電源裝置與外界接線正確無誤，檢查電纜線是否正確（特別是陽極和陰極嚴禁接反）；

11.5分別在接線盒處與恒電位處記錄鋼筋的自自然電位，送電；

11.6調(diào)試陰極保護電源裝置：先記錄初始電位，手動調(diào)節(jié)，每間隔十分鐘下調(diào)電流，使電位下降10mV，直至穩(wěn)定在下調(diào)100 mV；

11.7將新陰極保護電源裝置打到自動調(diào)節(jié)狀態(tài)；

11.8自動狀態(tài)電位極化穩(wěn)定48小時；

11.9用便攜式參比電極測量保護構(gòu)件電位，并記錄數(shù)據(jù)；

12小結(jié)

鋼筋混凝土陰極保護技術(shù)在核電站大規(guī)模引入，成功進入系統(tǒng)調(diào)試階段，運行過程中各項數(shù)據(jù)穩(wěn)定，對混凝土中鋼筋的腐蝕保護初見效果，有效抑制了腐蝕的發(fā)生，該示范工程為以后大規(guī)模的推廣應用提供了參照。

參考文獻：

{1） GB/T 28721-2012 大氣環(huán)境混凝土中鋼筋的陰極保護；

{2） JTJ 275-2000 海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范；

保護海洋環(huán)境范文第5篇

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

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

隨著沿海經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，近海海域遭到越來越嚴重的污染，使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產(chǎn)生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國，特別是象我國這樣具有相當長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關(guān)心的環(huán)境問題。海洋經(jīng)濟的發(fā)展還面臨嚴酷的海洋自然環(huán)境，海洋災害直接影響著海洋經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)模、速度和效益，精確預報海洋災害的發(fā)生、發(fā)展和應該采取何種防災、抗災和減災工程措施，也成為嚴重關(guān)注的環(huán)境問題。為了開發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源，需要在海上進行各類工程建設，在目前科技日益發(fā)展的情況下，工程建設的規(guī)模日益巨大，這些大規(guī)模的工程建設和海洋環(huán)境之間的相互作用也將是開發(fā)海洋中的一個應引起特別關(guān)注的重要問題。為了適應我國海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展，海洋環(huán)境的日益惡化，海洋災害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展，近海石油氣田的開發(fā)，以及海岸帶開發(fā)過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環(huán)境與保護問題開展研究是十分必要和迫切的。

在這方面，重點需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環(huán)境特征對各類污染物作用的機理和規(guī)律研究，第二類課題是海洋工程設施防災、抗災和減災研究，第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對策。

一、海洋環(huán)境特征

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

此項研究應通過現(xiàn)場觀測、物理模型實驗和數(shù)學模擬研究相結(jié)合的方法來進行。由于現(xiàn)場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對某一水質(zhì)預測預報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。

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

在水流數(shù)學模型研究方面，對于較大范圍的海域，通?？刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W模型，對于紊動影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應顯著的區(qū)域，如排污口近區(qū)，則應考慮湍流效應。此外，采用坐標變換，可建立一種能夠考慮復雜地形和套流效應的三維潮流數(shù)學模型，這樣才能夠較好地重現(xiàn)實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數(shù)學模型可以以N－S方程和通用的k－單流體數(shù)學模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對兩相本身的湍流輸運規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學模型。

在波浪數(shù)學模型研究方面，可應用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)，可導出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學模型。通過引入弱非線性波色散關(guān)系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應。對高階Boussinesq方程的進一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。

針對帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態(tài)的N― S方程和波能平衡方程的結(jié)合，可導出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，對于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對于強流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型?？梢詫⑤椛鋺Φ挠嬎愎脚c拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來，建立一種輻射應力計算的新方法，用該方法可對較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應力進行數(shù)值模擬。

在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應力一通量代數(shù)全場模型，可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分數(shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預報系統(tǒng)作為目標，在分析近海環(huán)境中各種物理、化學和生物現(xiàn)象的基礎上，針對近海海域水污染的特點，從三維湍流模型出發(fā)，在動量方程中引入表面風應力、底部切應力以及柯氏力的作用；在輸運方程中引入反映物理、化學、生物等作用的源、匯項，可建立一個統(tǒng)一考慮物理、化學和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預報模型，它可為環(huán)境評價、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學依據(jù)；同時對確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護策略，也具有十分重要的理論價值和應用前景。

應該指出，在海洋水質(zhì)預測預報模型研究方面，數(shù)學模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數(shù)學模型，其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學性和預測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學模型本身來取得的，有些可以通過現(xiàn)場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過基本機理的研究才能得到，在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。

能模擬海洋動力因素的先進實驗設備，現(xiàn)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實驗研究的必備條件。進一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統(tǒng)，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結(jié)構(gòu)，獲得流場中水質(zhì)點速度的空間分布和時間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程，可用以分析定量污染物團在波浪及波流相互作用下擴散的基本特征和擴散系數(shù)。

二、海洋災害的精確預報及海洋工程設施防災、抗災和減災的研究

海洋災害主要包括風暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。

90年代以來，我國海洋災害所造成的損失每年達上百億元人民幣，是世界上海洋災害最嚴重的國家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費用很高，一旦發(fā)生破壞，將會造成重大的人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失。當前我國海洋能源開發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴酷和復雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺風數(shù)目占全球的38%，其中對我國可能造成災害的臺風每年有7―8個。每當臺風在我國登陸或接近我國沿海通過時，都會在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風暴潮，形成風暴潮災害。

在我國北方海域，冬季由于受寒潮影響，沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結(jié)構(gòu)物以強大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動作用，也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預防和清理技術(shù)，至今尚未進行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式，冰排對錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學的研究中，除進行理論分析和數(shù)值模擬外，實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中，模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來進行，它們各有其優(yōu)缺點，發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學研究中的一個課題。

我國是一個多地震的國家，海域中時有地震發(fā)生。強烈的地震將有可能是海上工程設施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物發(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟損失極大外，其次生災害――火災、環(huán)境污染等的后果也不堪設想。

近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強度都在上升，造成重大災害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災的基本原理和減震技術(shù)措施需要認真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應和振動破壞機理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴重。水工建筑物的這類破壞機理，至今國內(nèi)外對此都很少研究，且由于試驗條件的限制，國內(nèi)外對此方面的試驗研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領(lǐng)域。

海上水工建筑物在長期運行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個方面：其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設計不周或設計標準偏低，施工質(zhì)量差，原材料不合格，管理維護不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經(jīng)濟的發(fā)展造成重大的影響。

因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下，對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測的新技術(shù)和新方法；結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復雜海洋環(huán)境條件下（風、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)化理論研究，設計與建造新型抗災工程結(jié)構(gòu)；研究和設計使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設計使用期限內(nèi)有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。

為了及時掌握海洋環(huán)境的風云變幻和災害的可能來臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災害的預報技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng)，如建立由近海到遠海的海洋環(huán)境及災害觀測網(wǎng)絡、預報與預警系統(tǒng)、沿岸防災準備和各類應急處理系統(tǒng)；以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為背景，進行重點研究，建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)；以及建立海岸和近海工程設施防災減災數(shù)字信息系統(tǒng)，將海岸和近海工程與網(wǎng)絡技術(shù)人算機技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立數(shù)學物理模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地描述災害成因、發(fā)生機理、傳播規(guī)律、模擬災害破壞的過程，建成智能化的防災、抗災和減災決策支持系統(tǒng)。

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

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

人們現(xiàn)已在建造或設計海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程，估計到21世紀，可能出現(xiàn)能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。

由此可見，隨著海洋資源與空間的開發(fā)利用，各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復雜和龐大，保證這些海上工程設施的安全運行及采取海洋工程防災減災措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復雜的地區(qū)，但同時又是經(jīng)濟活動最為發(fā)達的地區(qū)，海上工程建設如果考慮不當將會在一定程度上引發(fā)環(huán)境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當則會造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)境造成極其嚴重的污染。日益增多的海上退役工程設施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災減災的任務是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災害帶來的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災害。

隨著人類對海洋資源的不斷開發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護與人類生產(chǎn)實踐活動協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題，主要內(nèi)容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環(huán)境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)輸運擴散規(guī)律研究；大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護及開發(fā)利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動力學、生態(tài)學、社會經(jīng)濟學及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。

隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，城平建設中的污水深海排放技術(shù)，感潮水域污水多點排放漂移擴散研究，天然海灣、人工湖及人工運河的水質(zhì)交換能力，人工沙灘的保護措施，灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等，都將是需要認真解決的問題。