保护海洋范例6篇

保护海洋

保护海洋范文1

《走向海洋》讲述了关于海洋的有关知识、历史。最主要的有三大内容:海洋与人类、海洋与中华民族、海洋与未来。书中首先介绍了海洋是个大药房,能清洁能源,海底的矿藏几乎达到100%。接着讲述了鸦片,中国从海上出口茶叶到英国以后,深受英国人的喜爱,从英国赚取了大量白银。英国人为了从中国抢回白银,向中国输入了鸦片,由于鸦片对人体的危害极大,导致“床前红灯人影瘦,枕边烟里鬼寒风”。终于,林则徐出现了,他导演了举世瞩目的“虎门销烟”。

书上还讲了一个人类捕杀鲨鱼的故事,为了人类的贪欲,将大量的鲨鱼杀害,又放入大海。所以,鲨鱼并不可怕,可怕的是人类。书中最后一个版块讲述了关于海盗的故事。2008年12月7日,中国6万吨级的“振华4号”联合了多国海军,战胜了海盗,这让我们想起了郑和下西洋的故事,他带领舰队跨越印度洋到达东非海岸,途中三遇海盗,郑和凭他的聪明机智,化险为夷,真乃中国的骄傲!

当看到书中描写中国缺少石油时,我心里非常难过,其他国家石油资源很丰富,中国由于很多原因,导致每年要进口许多的石油。中国现在积极向大海开发,向大海要石油来发展经济,“海洋,未来的财富”,所以我们应当禁止滥杀鱼类,保护海洋资源。另外,我要告诉大家一个知识:“五湖四海”中的四海分别是渤海,黄海,东海,南海。

保护海洋范文2

关键词 海洋环境污染 海洋灾害 海洋工程与海洋环境相互作用

随着沿海经济的迅猛发展,近海海域遭到越来越严重的污染,使海域环境质量明显下降,生态环境日趋恶化,并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国,特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境,海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益,精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施,也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源,需要在海上进行各类工程建设,在目前科技日益发展的情况下,工程建设的规模日益巨大,这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展,海洋环境的日益恶化,海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展,近海石油气田的开发,以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要,针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。

在这方面,重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究,第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究,第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。

一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究

以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础,考虑各种自然环境因素(浪、流、风、光、温度、湿度)、物理因素(扩散、挥发、沉降、吸附、释放)、化学因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律,并建立海洋水质预测预报模型。此外,近年来,在我国沿海海域,赤潮频发严重。因此,除了加强赤潮的监测和预报外,也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。

此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大,且受到许多客观条件的限制,所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用,很难将其中的单因素影响分离出来,因此,往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。

用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前,在这方面国内外已有不少水质预测预报模型,这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型:水流数学模型;波浪数学模型;液流相互作用模型;近海海域污染物迁移转化数学模型。

在水流数学模型研究方面,对于较大范围的海域,通常可采用深度平均的潮流教学模型,对于紊动影响不显着的海域,可不考虑湍流影响,而对于湍流效应显着的区域,如排污口近区,则应考虑湍流效应。此外,采用坐标变换,可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型,这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域,水流数学模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型为基础,针对水温和盐度分层流的流动特性,考虑浮力对紊动的影响,建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k-(单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念,分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟,建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。

在波浪数学模型研究方面,可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组,以提高求解效率。从水波发展方程出发,可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系,可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究,可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度,并提高方程的非线性精度,可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。

针对带自由表面的波浪场问题,通过把能有效模拟自由面形态的N— S方程和波能平衡方程的结合,可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程,用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型,可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面,对于弱流情形,可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型;对于强流情形,可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来,建立一种辐射应力计算的新方法,用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。

在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型,可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标,在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上,针对近海海域水污染的特点,从三维湍流模型出发,在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用;在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项,可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型,它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据;同时对确定水域环境容量,从而制定水域环境保护策略,也具有十分重要的理论价值和应用前景。

应该指出,在海洋水质预测预报模型研究方面,数学模拟无疑是一种十分有效的手段,但不论是何种数学模型,其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模

型的技术关键,直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的,有些可以通过现场观测来得到,但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到,在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。 能模拟海洋动力因素的先进实验设备,现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统,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结构,获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程;并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程,可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。

二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究

海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来,我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币,是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高,一旦发生破坏,将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平台,1989年风暴潮损失超6亿元,1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等)。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏,面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋,每年出现的台风数目占全球的38%,其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时,都会在沿岸局部地区产生风暴潮,形成风暴潮灾害。

在我国北方海域(渤海和北黄海),冬季由于受寒潮影响,沿岸地区每年都有结冰现象,结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成,不但可给结构物以强大的冰压力,而且由于冰激引起的振动作用,也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术,至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂,断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台,为了抵抗冰害,往往建成正、倒锥体的结构型式,冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用,也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中,除进行理论分析和数值模拟外,实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中,模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行,它们各有其优缺点,发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。

我国是一个多地震的国家,海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物(海洋平台、钻井船、人工>文秘站:

近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升,造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明,地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理,至今国内外对此都很少研究,且由于试验条件的限制,国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。

以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的,如近海环境地震危险性分析,设计地震动参数和频谱特性,强震海底多维地震动及其空间分布规律,地震波传播特性及地震动输入机理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验;核电站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用,码头及护岸建筑物地震稳定性;海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。

海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化,其损伤主要来自两个方面:其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤(裂缝)、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤(低温、冻融、大气侵蚀)等;其二是设计不周或设计标准偏低,施工质量差,原材料不合格,管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。

因此,发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下,对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论;结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法;结构病害治理用的新材料、新技术和新方法;海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下(风、浪、流、冰、地震等)的可靠度和优化理论研究,设计与建造新型抗灾工程结构;研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度,而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。

为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临,发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统,如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统;以主要海域和海岸带区域经济发展为背景,进行重点研究,建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构;以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统,将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合,建立数学物理模型,通过多媒体技术,形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程,建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。

三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策

为了充分利用海洋空间,现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外,正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程,估计到21世纪,可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等,日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长,60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。

由此可见,随着海洋资源与空间的开发利用,各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大,保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区,但同时又是经济活动最为发达的地区,海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡,影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态,破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地,若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失,另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。

随着人类对海洋资源的不断开发和利用,海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题,主要内容包括:航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响,深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响;破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究;大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变;海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论,如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。

随着

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海洋公园是海洋特别保护区的重要组成部分,与实施“严格保护、禁止开发”政策的海洋自然保护区不同,海洋公园侧重建立海洋生态保护与海洋旅游开发相协调的管理方式,在生态保护的基础上,合理发挥特定海域的生态旅游功能,从而实现生态环境效益与经济社会效益的双赢。2010年,国家海洋局一所对日照国家海洋公园进行了选划论证,根据日照的实际情况,确定海洋公园以海滨旅游、生态渔业等功能为主,严格限制工业和普通城市化开发。用海项目应注意保护海域的旅游景观,优先建设具有观赏性的用海项目。合理转移滨海景观区内的养殖业、盐业生产,实行规模和空间布局的限制,纯化本区域以滨海旅游为主的功能。严格管制污染源,避免新的污染源产生,实现污染影响最小化。 1 日照国家海洋公园概况 日照国家海洋公园(Rizhao National Marine Park,Shangdong,China)是2011年国家批准的第1批部级海洋公园,其位于山东省日照市区,范围包括日照西北部滨海陆地及其东部海域:南界到灯塔广场南侧,北界到日照与青岛海域分界线,西侧以沿海路为陆地界限,东侧至离高潮线5.4n•mile以内的海域范围。整个范围涵盖日照市北部沿海的所有景点景区,包括已建成的灯塔广场、万平口景观区、帆船赛基地、水运基地、阳光海岸以及太公岛、桃花岛2个沿岸岛屿和两城湿地、大沙洼国家森林公园等。分成3个功能区(图1),总面积27 327hm2,其中,1)重点保护区,面积5 443hm2;包括:(1)两城河河口湿地保护区,(2)太公岛与桃花岛海岛保护区,(3)万平口泻湖湿地保护区,(4)鲁南海滨国家森林公园,(5)西施舌种质资源保护区,(6)梦幻沙滩资源保护区。2)生态与资源恢复区,面积4 943hm2;包括:(1)海岸带生态保护与景观区,(2)人工鱼礁保护区。3)适度利用区,面积16 941hm2;包括:(1)帆船比赛场地,(2)海洋生物增养殖观赏区,(3)管理与科学实验区。 2 重点保护区生态环境保护目标 2.1 两城河河口湿地保护区生态环境保护目标 1)禁止上游地区建设污染性工业,五莲县和两城镇承接青岛转移工业应以无污染工业为宜。2)逐步取消两城河口的工厂化养殖,维护本区的生态及自然环境,逐步恢复盐田、养殖区为湿地,保护河口生态环境多样性.3)沿潮河两岸建设100~300m的水源涵养林和护岸堤坝。4)取缔潮河南部潮间带的养殖区,恢复为沙滩。5)保护区2km范围内禁止建设有污染性质的开发项目。6)两城河口重点区域具体包括潮河与白马河地区湿地,生态及自然环境保护。 2.2 鲁南国家森林公园生态环境保护目标 1)严格保护森林,严格禁止任何风景旅游项目毁林建设。2)培育和改良疏林和危林地区,加强更新树种的培育工作。3)新建旅游车行道路不宽于7m,公园林地内的游览道路不宽于4m,道路线应避让树木,严禁毁林与添埋湿地,铺设道路。4)旅游区内严禁建设商品住宅。5)严格控制旅游区建筑密度,建设高度低于15m,色彩、形式与环境协调。6)加强海水浴场建设管理,禁止在沙滩上建设永久性建筑物,除必要的冲洗房、服务点等设施外,限制建设其它临时设施。7)考虑拆除防浪堤,恢复沙滩原样;禁止在海水浴场周边挖沙炸礁、填海造陆等活动。 2.3 泻湖湿地保护区生态环境保护目标 1)严格保护好泻湖水域,禁止填洼建设。2)合理恢复泻湖水面。3)整个区域普遍绿化,加强景观风景林建设,沟通南北泻湖水系。4)全区禁止发展住宅类房地产,积极发展旅游业,北部和西部个别地段可以适当发展少量服务业项目,包括星级酒店、博物馆、文化馆、图书馆等。建筑应与环境协调。5)严格控制开发强度,建筑高度小于15m(个别景观建筑例外);区内董家滩村逐步引导发展为旅游度假地。6)严格保护海滨沙滩及林地,禁止毁林挖沙。7)严禁新建房地产项目,完善和改良海滨防护林和景观林。8)明确海滨路为旅游道路,合理组织海滨道路交通,调整道路线性,增加道路绿化,美化道路景观。9)合理规划,建设高品质的旅游海滨公园。10)泻湖沿岸地区宜作为公众可达的公共空间,严禁私人占有。 2.4 太公岛与桃花岛保护区生态环境保护目标 1)太公岛与桃花岛面积较小,植被稀少,并且距岸很近,生态环境十分脆弱,容易受到人为干扰而灭失,岛体和周围环岛水域共同组成的岛屿生态系统应予于重点保护,防止造成不可逆的生态系统破坏。2)严格保护太公岛与桃花岛各具形态、怪石矗立的天然景观,岛上有梳台、祭礼台、香炉石、试剑石、天女洗澡池等,具有一定的观赏和研究价值,应予以重点保护,防止人为因素的破坏。3)未经管理部门批准,私人严禁私自登陆岛屿。 2.5 西施舌种质资源保护区生态环境保护目标 以保护西施舌种质资源及其生境为目的,始终保持有利于种质资源保护的生态系统的稳定和种质繁衍的自然状态。在核心区禁止一切生产与开发活动的进行,同时通过保护管理和积极的资源与环境修复,使西施舌的栖息环境、产卵环境、种质特征等得到有效保护。 2.6 梦幻沙滩保护区生态环境保护目标 1)海滨公共沙滩靠近陆地的沿线应做好绿化建设,形成绿色、沙滩和海水三色相间、环境优美的自然景观。2)沙滩区域内各方位的噪音监测值符合GB3095-96《城市区域环境噪声标准》中的第一类标准[1]。3)沙滩区域海水监测中,各主要监测项目均符合GB3097-1997《海水水质标准》中的海水水质要求第1~2类标准[2]。4)沙滩区域内空气符合GB3095-96《环境空气质量标准》中的一级标准[3],区域环境空气质量优良。5)海域使用造成海洋环境污染损害的,依照《中华人民共和国海洋环境保护法》等法律法规予以处罚。沙滩经营单位排放的污水应当纳入城镇污水处理厂集中处理;未纳入污水处理管网的,应当建设独立或者区域污水处理设施,污水经处理后符合GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放要求[4]。沙滩经营单位应当采取措施,防止固体废弃物和废水排入海域,污染海洋环境。在沙滩海域从事餐饮服务和游乐活动的单位应当设置垃圾、废水回收设施,将其产生的固体废弃物和废水运至处理场地集中处理,不得排入海洋。#p#分页标题#e# 3 生态与资源恢复区生态环境保护目标 3.1 海岸带生态与景观区生态环境保护目标 1)大力实施海岸带生态保护工程,海岸带200m范围内禁止围海造田、炸礁建坝、修路筑堤、修建永久性旅游设施等破坏海岸带的开发行为。2)逐步取缔本区全部海滨养殖,恢复自然礁石及沙滩景观。3)完善海滨防护林体系建设,建立连续的海滨防护林和景观林,形成一条绿色屏障,改善海洋生态环境。4)全区旅游开发必须合理规划,旅游开发必须严格保护海滨资源,禁止毁坏沙滩、礁石、林地。近期逐渐淡化沿海大道的交通功能,旅游旺季实行交通管制;远期在现沿海路以西一定距离(视地形走向而定)重建沿海大道,并在沿海大道与海岸带之间保留足够的宽度建设隔离林地。5)严格禁止城市化开发,严控开发强度与建设密度,建筑高度不超过12m。旅游道路杜绝“宽、直、密”。旅游度假设施及度假房地产应与农田及林地簇状交融,防止高密度连片发展。6)全区景观风貌必须协调、自然、平和,美观。7)完善全区基础设施,建立完备的污水收集和处理系统,严防海滨污染。 3.2 人工鱼礁保护区生态环境保护目标 人工鱼礁与海洋牧场具有极其重要的生态保护作用,可充分发挥其提供保护及其修复海洋生物栖息与繁殖生境的生态作用,实现海洋生物资源的恢复与生态系统重建。建设天然垂钓区、潜水运动区、应保护其不受娱乐活动的负面影响。加强日常巡逻,禁止渔船和游客随便入内。 4 适度利用区生态环境保护目标 4.1 海洋生物增养殖与观赏区生态环境保护目标 合理控制养殖规模和养殖密度,提高养殖技术,建立生态养殖系统,采用生物净化法和工程手段改善水质和底质,减少养殖区污染源排放。逐步拆除位于河口、沙滩的养殖池。禁止在海洋公园内的沙滩岸线进行近岸养殖和工厂化养殖。严禁在河口等重要生态环境保护恢复区与景观资源保护区新批建工厂化养殖项目。工厂化养殖限制并控制地下水开采量,避免海水入侵,养殖废水需经处理,达标排放。控制养殖强度,开展增殖放流活动,通过设施渔业资源修复行动计划,加大资源保护力度,通过资源种质保护区建设,加大资源的保护力度,使渔业资源衰退、水域生态环境恶化和濒危物种数目增加的趋势得到初步遏制。加强对海域生态环境的监测,有效控制渔船和有关单位向海域内排污、倾废等活动。 4.2 科学实验区生态环境保护目标 1)严禁破坏沙滩、礁石、林地等自然环境。2)建立完备的污水收集和处理系统,严防海滨污染。3)科学实验不得改变海洋生态环境,威胁海洋物种的多样性。海洋生态定位观测站设置在本区外缘。 4.3 帆船比赛场地生态环境保护目标 1)严禁破坏海洋生态环境,保持海水水质符合各类水上比赛项目的要求。2)取缔本区全部海水养殖,禁止各类渔业捕捞活动。3)以陆源污染防治为重点,使市区水污染物和化肥、农药等农业污染物入海量大幅下降,改善近海海域水质。4)改进日照污水处理厂目前的处理方案,污水处理采用二级生化处理工艺,经过处理的废水资源尽量回用,减轻对帆船比赛场地环境的破坏。 5 结 语 根据文章中所描述的项目,应依法界定海洋公园旅游开发的战略地位、对策、步骤、目标及各机构权限职责等,使海洋公园开发从长远利益出发,在保护环境的前提下立足生态环境承受力和资源永续利用,进行适度开发与建设,把严格保护、合理开发和科学管理纳入法制化轨道。积极探寻旅游业与社会文化、生态环境协调发展的模式,促进人与自然之间和谐共进。在考虑生态旅游资源开发建设、合理布局设施和维护生态平衡等前提下,紧密与区域内的重点发展项目、相关行业相配套,形成利用生态发展旅游、通过旅游保护生态的双向促进的特殊开发模式,从而实现海洋公园的保护目标。

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一、引言

靠港船舶通常是使用燃油机发电,以满足船上通讯、照明、冷暖气和其他设备的供电需求。目前,港口吞吐量的快速增长以及邮轮旅游的快速发展,靠港船舶的数量或艘次大量增加,导致靠港船舶柴油发电排放污染物大量增加,严重影响港区附近海洋环境质量及周边地区的空气质量。阿拉斯加水域同时进行着以娱乐、商业以及生存为目的的活动。对于这片水域,它的特征、受污染情况、保护措施等等,这都值得我们去探索。

二、阿拉斯加水域

(一)阿拉斯加水域定义

阿拉斯加的海洋水域被定义为:国家边界内的所有水域(从领海基线3海里(nm)测量)。

(二)阿拉斯加水域特征

阿拉斯加海洋水域范围从北部的北冰洋到南部的加拿大边境。水域的类型范围从公海到江河湖水。阿拉斯加使用国家海洋水域进行各种各样的活动,包括娱乐、商业捕鱼、航运和生存。

阿拉斯加东南部的海洋水域有大量的淡水输入,源于小溪、河流、降雨、融雪以及持续的冰川融水。变量盐度、大型潮汐涨落、局部沉降等因素造成这一地区复杂的海洋地理。阿拉斯加东南部的沿海水域中,海水沉积物质量、海岸栖息地和鱼群组织条件被评定为是好的。

邮轮大多巡航于东南水道,在更有限的基础上行驶到阿拉斯加中南部旅行。在大型邮轮花在旅游的阿拉斯加的总时间里,只有约15%的时间花在阿拉斯加的中南部。邮轮在有限的基础上,在国家内向其他区域巡游。

三、水域保护

(一)阿拉斯加的水质标准

水质标准适用于国家水域并指定在水体中的降解程度不会由于人类活动而超过标准(18 AAC 70.010(b))。水质标准由特定的水体用途组成,数字性或叙述性水质标准和讲解下的政策会保护这些特点的水体用途。水质标准还包括混合区域的法规和对整体毒性排出物的考量。

有着排放授权许可证的承受水域的海洋水域中,分类为18 AAC 70.020(a)(2)就如同分类为(2)(A),(B),(C)和(D),分别被用于水产养殖、海产品加工、工业用水供应;接触和二次消遣;鱼类,贝类,其他水生生物和野生动物的增长和传播,以及收获食用生软体动物或其他水生生物的原料。

数字性或叙述性水质标准:18 AAC 70.020(b)被认为是国家为了支持指定水体使用分类而必备的标准。水质标准经常为预防会对人类健康保护或水生生物保护造成威胁的急慢性毒性而建立。急性毒性是一个毒性的等级,在暴露很短时间内的水生生物中演示了可观测的致命的毒性水平或亚致死的影响,这一时间通常从1到24小时。慢性毒性包括毒性效应的发展、繁殖、生长、生存较长一段时间。

(二)合理的可能分析

水质标准适用于水体,包括禁止引起或导致违反水质标准(18 AAC 70.010)的行为。对于确定在水体中是否存在合理的可能造成或导致违反水质标准,包括考虑适用的水质标准,废水特点,以及可以通过混合区域管理在水体受体中有效的稀释污水。

最严格的水质标准是用来保护所有适用的海水(18 AAC 70.040(1))和表1中所列出的海水质量标准。将废水监测的历史数据(2008-2012)与表1中的数据相比较,进行筛选来得出相关的潜在污染物超过了水质标准的排放点。

(三)船舶自发电污染

船舶靠港期间,主要使用船上自身携带燃油发电机来满足船舶自用电需求。燃油发电机在发电的过程中,会排放包含氮氧化合物(NOX)、硫氧化合物(SOX)、挥发性有机化合物(VOC)和颗粒污染物(PM)等在内的污染物,会对港口附近的水域和空气质量造成极大的污染。

船舶废气排放主要来自船舶巡航、靠泊以及装卸货物过程中的柴油机排放。柴油机问世于1892年,目前,超过99%的商船以柴油机作为主要动力源。我们都知道,柴油机排放出的废气会对人类健康和环境造成严重的危害。根据研究发现,船舶排放氮氧化合物(NOX)占全球排放的7%,硫氧化合物(SOX)占全球排放的4%;另外,在这些排放中超过70%是在海岸线400公里内的区域产生的,这对当地环境造成了很大威胁。而且随着世界贸易活动的增加,往返于港口的船舶数量只需增长,船舶排放的温室气体影响越不容小觑。

四、保护措施

(一)使用岸电系统

1、岸电技术概念

岸电是指船舶在靠泊期间停止使用船上的发电机,船上通风、照明、制冷等其他设施运转都改由码头供电,从而减少船舶废气排放的供电方式。岸电系统主要由港区变电所、岸上电源装置、岸电接收装置和电缆连接设备等组成。根据岸上电源电压不同,可分为高压岸电系统和低压岸电系统。高压岸电系统主要是指岸电电源的输出为6.6kV/11kV或者以上的岸电电源系统,对于大型船舶来说,船上各种电气设备负荷很大,往往采用中高压供电。低压岸电系统主要是指岸电电源的输出为440V/400V的岸电电源系统,通常为用电负荷较小的船舶所采用。对于一艘具备岸电接收装置的船舶来说,在使用岸电时需要考虑停靠码头岸电装置所能提供的电压和频率。岸上电源在电压和频率上都是按照船舶电力系统的等级设置的,当船舶靠泊连接岸电后,调节船舶辅机发电系统所产生电力的频率、电压和相位,使其与岸电系统保持一致,两个系统并网运行后停止船用辅机,开始转由岸上电源为船舶供电。通过两个系统间的电压、相位和频率的调节,使双方满足联网供电的条件。

2、使用岸电的意义

船舶接入岸电具有重大意义,对节能减排,降噪减振,保护环境等有着十分积极的作用。

在岸电技术问世以前,船舶停靠泊位后,需要运转燃油发动机以保证船舶的日常供电需求,燃油发电机的运转通常会产生较大的噪声和振动,严重干扰船员、码头工人的正常工作。使用岸电后,可消除靠港船舶燃油发电机运行产生的噪音污染和振动,能改善船员和码头工人的工作和生活环境。

大型船舶特别是油轮和集装箱船靠港r通常使用石油制品发电,以满足船舶正常的用电需求。这些石油制品多为重油和柴油,重油和柴油在燃烧过程中会产生大量的硫化物和氮氧化物,对周边的环境造成污染。根据国际海事组织(IMO)数据表明,全球以柴油为动力的船舶每年向大气排放1000万吨NOX,850万吨SOX。NOX和SOX是破坏臭氧层的主要污染物,污染物在气候作用下可以传播至1000公里以外的地区。

目前国外一些先进港口已采用岸电系统为靠港船舶供电。譬如美国,它是世界上第一个颁布条例规定新建码头都要采用环保措施,其中一向非常重要的规定就是:船舶靠港期间禁止使用船舶上的燃油发电机。通过接入岸电为船舶供电,目的就是为了将污染降到最低。

使用岸电技术是港口节能、减排、降噪的有效措施。

(1)减排:岸电技术对于港口的实际作用在于减少废气排放。靠港船舶通常需运行1台柴油发电机组用于靠泊状态下的船舶用电。船用柴油发电机组配置容量根据船舶吨位不同。以单台机组功率为1000kW计算,船舶靠港后停止船舶柴油发电机发电,改由港口岸电供电,相当于减排1000kW柴油机组的所产生的污染物。(2)节能:船舶的自备发电机耗油0.216kg/kWh,以单台机组功率为1000kW计算,一小时需耗油216kg,折合标煤314.73kg。如以港口电网供电代替传统的自备柴油机发电机供电,可降低船舶自备发电这部分燃油消耗。假使一艘邮轮一年停靠母港100次,每次停泊10小时,将可节约燃油216吨。(3)降噪;船上自备柴油发电机易造成噪音污染。接用岸电后,可消除靠港船舶燃油发电机组运行产生的噪音污染。

3、国内外港口使用岸电技术的发展及应用

早在2000年,瑞典的哥德堡港率先将岸电技术应用到了渡船码头之上;2001年公主邮轮公司就在阿拉斯加的朱诺港口,其航线上一个邮轮停靠码头上,安装了高压船舶供岸电系统,利用阿拉斯加照明电力系统给停靠的邮轮供电;2004年,洛杉矶港首次将岸电技术应用于集装箱码头;2007年底,在荷兰的鹿特丹,政府为默兹港口流域的内陆趸船提供岸电;2009年,长滩港首次将岸电技术其应用在油码头。除此之外,比如在休斯敦、纽约、西雅图、奥克兰、温哥华和费城等一些北美著名的港口,以及譬如比利时安特卫普港的集装箱码头、泽布勒赫港、德国波罗的海的吕贝克港等欧盟知名港口都开展了岸电项目。

朱诺港已于2002年开始在邮轮码头开展岸电项目。据评估推算,1艘7兆瓦的邮轮停靠13小时的NOX,SOX和PM排放量分别减少421lb, 352lb和23lb,共计796lb(1kg约等于2.2lb)。据估计,2014至2020年间,假使一半以上的靠港船舶接入岸电,这将减少280例因环境污染而导致死亡的案例发生,同时将节省13至19亿美元的医疗成本开支。

(二)取消阿拉斯加附近水域的石油天然气租赁

在2014年12月,奥巴马决定取消阿拉斯加州布里斯托尔湾原始水域的石油天然气租赁。该举动保护了美国最富饶的渔业产地之一和白令海丰富的生态结构。这对于阿拉斯加的捕鱼经济、旅游经济以及生态环境保护有着重大意义。

五、总结

保护海洋范文5

关键词:海洋经济海洋环境环境保护海洋灾害

前言

随着沿海经济的迅猛发展,近海海域遭到越来越严重的污染,使海域环境质量明显下降,生态环境日趋恶化,并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世 界各国,特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境,海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益,精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施,也成为严重关注的环境问题。WWw.133229.COm为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源,需要在海上进行各类工程建设,在 目前 科技 日益发展的情况下,工程建设的规模日益巨大,这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展,海洋环境的日益恶化,海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展,近海石油气田的开发,以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要,针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。

在这方面,重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究,第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究,第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。

一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究

以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础,考虑各种自然环境因素(浪、流、风、光、温度、湿度)、物理因素(扩散、挥发、沉降、吸附、释放)、化学因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律,并建立海洋水质预测预报模型。此外,近年来,在我国沿海海域,赤潮频发严重。因此,除了加强赤潮的监测和预报外,也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。

此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的 方法 来进行。由于现场观测工作耗资巨大,且受到许多客观条件的限制,所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用,很难将其中的单因素影响分离出来,因此,往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。

用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前,在这方面国内外已有不少水质预测预报模型,这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型:水流数学模型;波浪数学模型;液流相互作用模型;近海海域污染物迁移转化数学模型。

在水流数学模型研究方面,对于较大范围的海域,通常可采用深度平均的潮流教学模型,对于紊动影响不显著的海域,可不考虑湍流影响,而对于湍流效应显著的区域,如排污口近区,则应考虑湍流效应。此外,采用坐标变换,可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型,这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域,水流数学模型可以以n-s方程和通用的k-(湍流模型为基础,针对水温和盐度分层流的流动特性,考虑浮力对紊动的影响,建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k-(单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念,分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟,建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。

在波浪数学模型研究方面,可 应用 bi—cgstab法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组,以提高求解效率。从水波发展方程出发,可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系,可使双曲型缓坡方程能

够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶boussinesq方程的进一步研究,可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度,并提高方程的非线性精度,可以更精确的 计算 较深水域波浪的非线性特征。

针对带自由表面的波浪场问题,通过把能有效模拟自由面形态的n—s方程和波能平衡方程的结合,可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程,用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型,可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面,对于弱流情形,可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型;对于强流情形,可采用在botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来,建立一种辐射应力计算的新方法,用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。

在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面,基于n一s方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型,可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标,在 分析 近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上,针对近海海域水污染的特点,从三维湍流模型出发,在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用;在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项,可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型,它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的 科学 依据;同时对确定水域环境容量,从而制定水域环境保护策略,也具有十分重要的 理论 价值和应用前景。

应该指出,在海洋水质预测预报模型研究方面,数学模拟无疑是一种十分有效的手段,但不论是何种数学模型,其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键,直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的,有些可以通过现场观测来得到,但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到,在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。

能模拟海洋动力因素的先进实验设备, 现代 化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善piv和lif的浓度场、速度场同步测量系统,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结构,获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程;并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程,可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。

二、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策

为了充分利用海洋空间,现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外,正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程,估计到21世纪,可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等,日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长,60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。

由此可见,随着海洋资源与空间的开发利用,各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大,保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区,但同时又是经济活动最为发达的地区,海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡,影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态,破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地,若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失,另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。

随着人类对海洋资源的不断开发和利用,海洋环境保护与人类生产实践活动协调 发展 日显重要。如港口开发中的环境 问题 ,主要 内容 包括:航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的 影响 ,深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响;破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散 规律 研究 ;大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变;海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与 理论 ,如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、 社会 经济 学及与环境关系的综合 分析 与协调。

随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展,城平建设中的污水深海排放技术,感潮水域污水多点排放漂移扩散研究,天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力,人工沙滩的保护措施,滩涂围垦对水域环境的影响等,都将是需要认真解决的问题。

鉴于黄河三角洲海岸线不断依退所带来的国土面积减少、陆上设施受到威胁甚至破坏、对黄河三角洲湿地 自然 条件的毁灭性破坏等一系列问题,也是非常迫切需要研究的课题。此外,长江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸开发、滩涂围垦和岸滩保护及整治工程对水域影响所引起的环境问题及其对策,也切枰?重点研究的课题??br>以主要经济发达的河口和海岸带地区以及主要海域的经济发展为背景,建立一个数字化的区域经济发展模拟系统。与防灾、抗灾和减灾决策支持系统一样,将环境工程、水利工程、土木工程与 网络 技术、 计算 机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合,建立模型,通过多媒体技术,形象化地针对经济发展规划,预测由于发展经济带来的海域环境水污染的恶化、海洋自然灾害(台风、巨浪、风暴潮、地震、冰害、地质灾害)频发的情况。人类活动特别是大规模工程建设所引起的海洋环境的变迁和海岸演变,以及它们之间的相互作用,用数字手段统一地加以处理,建立智能化的决策支持系统,以促进国民经济持续、健康地发展,将会是决策部门进行宏观决策和具体规划时的一个十分有

效的手段。

三、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究

海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来,我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币,是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高,一旦发生破坏,将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平台,1989年风暴潮损失超6亿元,1991年db29销管船在南海通台风翻沉等)。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏,面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋,每年出现的台风数目占全球的38%,其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时,都会在沿岸局部地区产生风暴潮,形成风暴潮灾害。

在我国北方海域(渤海和北黄海),冬季由于受寒潮影响,沿岸地区每年都有结冰现象,结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成,不但可给结构物以强大的冰压力,而且由于冰激引起的振动作用,也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术,至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂,断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台,为了抵抗冰害,往往建成正、倒锥体的结构型式,冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用,也是 目前 尚未解决的课题。在海冰力学的研究中,除进行理论分析和数值模拟外,实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中,模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行,它们各有其优缺点,发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。

我国是一个多地震的国家,海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物(海洋平台、钻井船、人工岛、输油及输气管道等)发生破坏,除其直接经济损失极大外,其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。

近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升,造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明,地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理,至今国内外对此都很少研究,且由于试验条件的限制,国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。

以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的,如近海环境地震危险性分析,设计地震动参数和频谱特性,强震海底多维地震动及其空间分布规律,地震波传播特性及地震动输入机理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验;核电站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用,码头及护岸建筑物地震稳定性;海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。

海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化,其损伤主要来自两个方面:其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤(裂缝)、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤(低温、冻融、大气侵蚀)等;其二是设计不周或设计标准偏低,施工质量差,原材料不合格,管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。

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1我国海洋保护区发展概况

海洋保护区是海洋资源保护和管理的手段之一,其适用范围广泛,既适用于通过限制和设计准入条件来保护所有海洋资源的禁入区,也适用于面积辽阔的、综合保护多种物种和渔业资源,同时采取控制机制,允许有限获取某些物种的多种利用保护区。我国的海洋保护区类型包括海洋和海岸自然生态系统自然保护区、海洋生物物种自然保护区、海洋自然遗迹和非生物资源自然保护区、海洋特别保护区。根据环境保护部的《2013年全国自然保护区名录》,截至2013年,我国已建成部级海洋自然保护区34个,总面积1.87万平方千米,包括地质及古生物遗迹保护区、海洋海岸保护区、野生动物保护区、野生植物保护区等类型。结合历年自然保护区名录,从2008年到2013年6年间,我国海洋自然保护区在数量和面积上保持稳定,而对海洋特别保护区和海洋公园的建设投入则十分明显。截至2013年,我国共建成部级海洋特别保护区和海洋公园52个,比2008年数量增长44个,增幅达5.5倍;2013年部级海洋特别保护区和海洋公园总面积约为5930.76平方千米,比2008年增长238.6%。

2海洋保护区与生态文明建设的关系

2.1保护区是海洋生态文明建设的重要载体

生态文明的本质要求是尊重自然、顺应自然和保护自然。海洋保护区是生态环境保护的核心内容,是我国海洋生态环境的宝库,也是海洋生态文明核心的物质基础。海洋保护区针对最具生态重要性和敏感性的海域进行保护和管理,达到监控海域环境质量、保护珍贵的自然遗产和海洋历史遗迹、维持生物多样性、恢复和开发海洋生态功能的目的,为海洋保护区生态和经济价值的体现提供自然基础。海洋保护区以重要物种的发源和聚集区域为原点,帮助区域及周边海域保持和发展生物数量和种类,同时保障了基因多样性的丰富,为海洋生物遗传变异的复杂多样提供基因储备,也使海洋生物面对生存环境压力和无法预计的自然灾害时拥有更强抵抗力,给予未来海洋的可持续利用和科技进步巨大的可能性。生态文明的核心问题是正确处理人与自然的关系,海洋保护区是人海和谐发展的最佳体现。我国根据海洋保护区内不同海域的生态环境和开发利用特征,划分出不同的功能区域管理相应人类活动。如海洋自然保护区分为核心区、缓冲区、实验区,海洋特别保护区则可分为重点保护区、资源恢复区、适度利用区和保留区,通过这些功能分区反映保护区资源综合利用的状况。此外,厦门海洋珍稀物种自然保护区设立了野生动物救治中心、广东海陵岛、特呈岛等海洋公园在总体规划中对生态旅游进行了详细的规划,这都体现出人类在尊重海洋自然属性的基础上对海洋资源的适度利用。而社区共管、社区参与、联防群治、乡规民约则彰显出遵循人与自然的和谐共生、持续繁荣。如三亚珊瑚礁部级自然保护区通过建立社区共管机制,开展东西瑁岛的生态旅游等多种经营形式,带领当地人民实现了从采挖珊瑚礁向保护珊瑚礁的根本转变,为海洋生态文明的保护和建设实践提供了重要经验。海洋保护区已经处于海洋与人类相互接触、增进了解、和谐共处的前沿位置。

2.2保护区对海洋生态文明建设有推动作用

海洋保护区是生态文明宣传教育的阵地。保护区的重要职能之一就是科普、宣传和教育。海洋保护区保存有珍稀的海洋物种、优美的海岸风光、古老的历史遗迹,这些都是直观的、具有吸引力的宣传教育载体,保护区宣传教育活动可以激发周边群众和年轻一带对海洋的兴趣,引导他们理解和接受海洋生态文明的理念,从而潜移默化调整其行为。海洋保护区是海洋资源经济价值的重要基础。保护区可以提供的经济价值至少包括四种类型:

(1)与消耗性开发活动有关的市场价值;

(2)非消耗性的体验与娱乐价值;

(3)存在价值;

(4)遗产价值。海洋捕捞生产、海洋工程建设、海水养殖都依赖的是与消耗性开发活动有关的市场价值;滨海旅游娱乐的开展依赖的是非消耗性的体验与娱乐价值;有人仅仅知道某些物种的存在就从中获得了益处,体现的是存在价值;贝壳堤或海底古森林遗迹让人们有机会了解数千年前的岸线情景及蕴藏的科研价值,依靠的是遗产价值。海洋保护区是调节区域海洋开发力度的重要砝码。《中华人民共和国自然保护区管理条例》和《海洋特别保护区管理办法》是我国海洋自然保护区和海洋特别保护区管理的重要法律依据,同时各地颁布的海洋生态红线也对海洋保护区的法律地位起到了一定的巩固作用。因此,区域海洋资源的开发利用必须不能对保护区产生直接的破坏或者考虑对周边保护区的影响。对于资源消耗型、粗放利用海洋资源的行为,保护区的存在会对其产生限制性作用,有利于区域海洋整体生态环境压力的改善和生态文明建设目标的实现。

3加强保护区生态文明建设的建议

通过对保护区和海洋生态文明建设关系分析可知,海洋保护区在海洋生态文明建设中扮演着重要的角色,它既是载体也是动力。当然,目前我国海洋保护区的管理还存在一些问题,对保护区作用的发挥构成了阻碍。这就需要从生态文明建设的要求和目标出发,在保护区选划与布局、环境压力消减、能力建设投入和宣传方面进行一些改进和创新,以适应海洋生态文明建设的需要。

3.1完善保护区选划与布局

我国各级海洋自然保护区面积约42060平方千米,占我国海域面积的1.4%,但覆盖率只有世界平均水平的一半。另一方面,海洋特别保护区选址集中现象较为突出,以部级海洋特别保护区为例,我国52个部级海洋特别保护区中有32个分布在辽宁、山东,其中山东就有26个,占全国总数的50%。从江苏连云港至海南,海洋特别保护区总计仅19个。此外,部分海洋保护区的选划过于关注自身现状,忽略保护区自然环境的变化特点和保护区之间的生态联系的研究,使区域选划缺乏科学性,不方便与其他保护区协调联系形成网络,不利于各单一海洋保护区物种和生境的数据资料共享、交流和管理水平提升。综上所述,要解决保护区覆盖率不高和分布不均的问题,首先要提高地方政府申报保护区的积极性,因为地方政府是我国海洋保护区建设和发展的直接管理者,把保护区建设成绩纳入沿海地方政府工作绩效的考核内容,才能提高地方政府建设和发展保护区的积极性。其次还应加强保护区管理优秀案例的宣传,消除地方政府对保护区限制经济发展的误解与恐惧。考核和引导双管齐下才能改变目前我国海洋保护区建设布局不合理的问题。另一方面,我国可以尝试针对某一共同的保护对象,如中华白海豚,探索适宜的保护区网络建设方案,从省内到省际逐步建立海洋保护区网络,以此积累经验推动更大范围的保护区网络建设。

3.2消减保护区环境压力

随着我国工业化和城镇化的加速推进,海洋开发活动的日益频繁,涉及海洋保护区的能源、资源、交通、旅游等开发建设活动日益增多。部级海洋保护区大多存在程度不同的开发建设活,一些地方开发活动伸到了保护区的核心区,如黄河三角州保区、辽宁双台子河口保护区石油开发已进入核心区。天津古海岸与湿地保护区2014年的人类活动遥感监测结果表明,农业生产种植占到了保护区面积的64%,工业、交通及城镇化占到了保护区面积的13%,主要是由于保护区实验区面积大且适合农业发展,在划定保护区前当地群众就已经在此进行农业生产。一些地方为了开发建设,多次对自然保护区进行调整,如蛇岛老铁山保护区先后因烟大轮渡、双岛湾石化建设项目分别调整功能区划和范围。现阶段的大多数保护区的旅游开发未编制相应的生态旅游规划,更未开展过环境影响评价,如辽宁双台河口保护区在核心区开发旅游,且管理不到位。减轻保护区开发压力首先要从区域建设规划入手,保护区属地所在的地方政府在规划编制时应尽量不占用或少占用保护区范围的土地和海域,提升保护区生态旅游规划的科学性和规范性;其次应抓紧划定生态红线,尽量把保护区纳入红线范围,强化巡护管控,严格新建项目审批。此外,受到人类活动受围填海工程、陆源入海排污、近海养殖捕捞等多重压力的影响,80%的海洋保护区生态系统长期处于不健康或亚健康水平。沿海各级政府应消减周边入海污染物排放,清理关闭保护区排污口,改善保护区生态环境质量,加强周边建设项目巡视监控,要充分利用海域使金、海洋生态补偿金积极开展海洋生态修复项目,恢复保护区保护对象及其生境。

3.3加大保护区能力建设投入

《中华人民共和国自然保护区条例》规定,管理自然保护区所需经费由自然保护区所在地的县级以上地方人民政府安排,国家只对部级自然保护区给予适当资金补助。我国的绝大多数部级海洋自然保护区由当地政府管理,然而多数地方政府并未给予海洋保护区基础的投入保障,管护能力缺乏和基础设施落后是缺乏投入的直接体现。广东省作为海洋自然保护区建设较为突出的发达省份,仍有很多保护区未设立管理机构,近三分之一保护区未配置管理人员,管理人员中科技人员的比例也较低。许多海洋自然保护区由于能力建设资金投入不足,日常管理、监测、科研费用无法落实,保护区出现了重建设、轻管理的不合理现象,多数维持在最初等的看护水平,无法形成较强的管护能力。针对保护区能力建设资金来源的问题,建议国家从开源和节流两方面入手。在开源的方面,各级政府应激发公众参与海洋保护区建设管理的积极性,引导利益相关者承担适当的保护区发展成本,以保护区具有特色和发展潜力的经营方式,吸引多种渠道的资金投入;同时建立保护区收入公开分配的机制,保证利益相关者承担保护区成本时能够获得相应的利益回馈,保持其参与管理决策的积极性,并在多方参与的过程中普及海洋保护区的知识。例如,温州雨田集团在南麂列岛自然保护区实施深海网箱、海珍品养殖开发的同时积极开展人工鱼礁建设和增殖放流,与保护区形成良性互动的成功经验值得借鉴。从节流的角度,国家应加强各保护区域的实际情况的监管,一方面对海洋保护区各功能分区的保护和利用活动要有全面的认识,将主要的管理精力放在协调区内各方关系上,通过降低内耗来节约管理成本并加强管理力度,同时对保护区资金的支出要严格监控,减少如建设多余的管理设施、购买不必要的管理设备等资金消耗;另一方面对生物和生境上确实拥有重要意义和价值,但缺少开发和利用条件的区域,政府应建立健全严格的保护制度,并主动承担保护和监管的成本,保障利益相关者参与保护区管理决策,承担管理压力的积极性,减少全面管理所需的政府支出。

3.4完善保护区制度建设

保护区规范化建设与管理,离不开制度保障。我国早期建立的一些海洋自然保护区,很大一部分属于抢救性建设,由于当时条件限制和管理不到位,存在范围界限不清、功能分区不明确等问题,造成保护区违法活动责任不能准确界定,处罚依据不足等问题;部分自然保护区尚未彻底解决土地或海域权属问题,经常发生侵占保护区土地的现象,保护区权益得不到有效保障;现行有关保护区建设管理的法规也是多年前制定的,随着经济和社会的发展,有些规定已经不能满足保护区建设管理的要求。所以要抓紧将《自然保护区管理条例》升格为《自然保护区法》,明确自然保护区资金投入,规范保护区土地权属、海属权属申请与管理,明确海洋类型保护区管理权限;抓紧制订《生态补偿管理办法》和《生态补偿技术规范》,使保护区的生态损害、损害补偿有法可依,有据可查;加快部级保护区“一区一法”进程,为部级自然保护区可持续发展提供法律保障;积极协调解决一些保护区面临的土地权属问题;完善保护区内部规章制度,实现奖惩分明、巡护日记记录及保存完整,管护责任制落实到人;加大工作力度,继续开展自然保护区专项执法检查活动,对违法违规案件要依法追究有关人员的责任,建立责任追究任期目标管理制度。

3.5开展保护区宣传

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