時間:2023-10-12 09:32:27
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇海洋經濟前景,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
關鍵詞:海洋經濟 海洋環境 環境保護 海洋災害
前言
隨著沿海經濟的迅猛發展,近海海域遭到越來越嚴重的污染,使海域環境質量明顯下降,生態環境日趨惡化,并對生物資源和人體健康產生有害影響。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心的環境問題。海洋經濟的發展還面臨嚴酷的海洋自然環境,海洋災害直接影響著海洋經濟的發展規模、速度和效益,精確預報海洋災害的發生、發展和應該采取何種防災、抗災和減災工程措施,也成為嚴重關注的環境問題。為了開發海洋中的空間、礦產、漁業、能源等物質資源,需要在海上進行各類工程建設,在目前科技日益發展的情況下,工程建設的規模日益巨大,這些大規模的工程建設和海洋環境之間的相互作用也將是開發海洋中的一個應引起特別關注的重要問題。為了適應我國海洋經濟的快速發展,海洋環境的日益惡化,海洋災害的頻發和海洋工程向大型化發展,近海石油氣田的開發,以及海岸帶開發過程中的后效問題的研究需要,針對我國重大海洋環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境特征對各類污染物作用的機理和規律研究,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境工程與海洋環境的相互作用吸防治措施與對策。
一、海洋環境特征對各類污染物的作用機理和規律研究
以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉化規律的研究為基礎,考慮各種自然環境因素(浪、流、風、光、溫度、濕度)、物理因素(擴散、揮發、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律,并建立海洋水質預測預報模型。此外,近年來,在我國沿海海域,赤潮頻發嚴重。因此,除了加強赤潮的監測和預報外,也應加強在建立赤潮生長機理和發展規律方面的研究工作。
此項研究應通過現場觀測、物理模型實驗和數學模擬研究相結合的方法來進行。由于現場觀測工作耗資巨大,且受到許多客觀條件的限制,所獲得的數據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預測預報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。
用數學模擬方法來建立海洋水質預測預報模型是一個較為有效的方法。目前,在這方面國內外已有不少水質預測預報模型,這些水質預測預報模型大體上都基于以下幾方面的模型:水流數學模型;波浪數學模型;液流相互作用模型;近海海域污染物遷移轉化數學模型。
在水流數學模型研究方面,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域,如排污口近區,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學模型,這樣才能夠較好地重現實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域,水流數學模型可以以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律以及相間相互作用規律進行模擬,建立兩相湍浮力分層流的雙流體數學模型。
在波浪數學模型研究方面,可應用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數方程組,以提高求解效率。從水波發展方程出發,可導出一種用于大區域波浪變形問題的數學模型。通過引入弱非線性波色散關系,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的N— S方程和波能平衡方程的結合,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則波和不規則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數學模型,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域均勻斜坡地形上的波浪輻射應力進行數值模擬。
在近海海域污染物遷移轉化數學模型研究方面,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全場模型,可對非對稱潮流作用下的側向岸邊排放問題過分數值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉化的三維預報系統作為目標,在分析近海環境中各種物理、化學和生物現象的基礎上,針對近海海域水污染的特點,從三維湍流模型出發,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化的三維預報模型,它可為環境評價、水質規劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學依據;同時對確定水域環境容量,從而制定水域環境保護策略,也具有十分重要的理論價值和應用前景。
應該指出,在海洋水質預測預報模型研究方面,數學模擬無疑是一種十分有效的手段,但不論是何種數學模型,其模型中所需的必要參數和邊界條件的處理是研究水質模型的技術關鍵,直接影響到水質模型的科學性和預測能力。而這些必要的數據是無法從數學模型本身來取得的,有些可以通過現場觀測來得到,但其中一些最基本的卷數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,現代化的量測儀器和測試系統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,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構,獲得流場中水質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。
二、海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用及防治措施與對策
為了充分利用海洋空間,現代海洋空間利用除傳統的港口和海洋運輸外,正在向海上人造城市、發電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發展。人們現已在建造或設計海上生產、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結構和海底工程,估計到21世紀,可能出現能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經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利用,各類海上工程建筑物數量不斷增多、規模日益復雜和龐大,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,但同時又是經濟活動最為發達的地區,海上工程建設如果考慮不當將會在一定程度上引發環境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動態平衡,影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態,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。海上石油生產中的溢油事故將對海洋環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境災害。
隨著人類對海洋資源的不斷開發和利用,海洋環境保護與人類生產實踐活動協調發展日顯重要。如港口開發中的環境問題,主要內容包括: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境的影響,深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結構的環境和生態影響;破波帶及其附近水域沿岸流對物質輸運擴散規律研究;大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環境的變遷和海岸演變;海岸演變、防護及開發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、生態學、社會經濟學及與環境關系的綜合分析與協調。
隨著沿海大、中型城市經濟建設的快速發展,城平建設中的污水深海排放技術,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交換能力,人工沙灘的保護措施,灘涂圍墾對水域環境的影響等,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、灘涂圍墾和岸灘保護及整治工程對水域影響所引起的環境問題及其對策,也切枰?重點研究的課題??BR>以主要經濟發達的河口和海岸帶地區以及主要海域的經濟發展為背景,建立一個數字化的區域經濟發展模擬系統。與防災、抗災和減災決策支持系統一樣,將環境工程、水利工程、土木工程與網絡技術、計算機技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統相結合,建立模型,通過多媒體技術,形象化地針對經濟發展規劃,預測由于發展經濟帶來的海域環境水污染的惡化、海洋自然災害(臺風、巨浪、風暴潮、地震、冰害、地質災害)頻發的情況。人類活動特別是大規模工程建設所引起的海洋環境的變遷和海岸演變,以及它們之間的相互作用,用數字手段統一地加以處理,建立智能化的決策支持系統,以促進國民經濟持續、健康地發展,將會是決策部門進行宏觀決策和具體規劃時的一個十分有
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。海洋工程結構的投資費用很高,一旦發生破壞,將會造成重大的人員傷亡和巨額財產損失(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境因素。我國東臨西北太平洋,每年出現的臺風數目占全球的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產生風暴潮,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,沿岸地區每年都有結冰現象,結冰嚴重的年份則出現冰害。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,不但可給結構物以強大的冰壓力,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。而冰區溢油的遷移規律及預防和清理技術,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構物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺,為了抵抗冰害,往往建成正、倒錐體的結構型式,冰排對錐體結構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,模型冰可采用凍結模型冰和非凍結模型冰來進行,它們各有其優缺點,發展這兩種技術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構物(海洋平臺、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等)發生破壞,除其直接經濟損失極大外,其次生災害——火災、環境污染等的后果也不堪設想。
近年環太平洋地區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,至今國內外對此都很少研究,且由于試驗條件的限制,國內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域。
以下的一些研究內容將是為解決海洋工程設施抗震措施中的關鍵技術所必需考慮的,如近海環境地震危險性分析,設計地震動參數和頻譜特性,強震海底多維地震動及其空間分布規律,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,考慮周圍水介質影響的結構振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯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:其一是結構的老化、疲勞、超載、內部損傷(裂縫)、地基沉降變形以及環境的物理化學損傷(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濟的發展造成重大的影響。
關鍵詞:海洋經濟 法治 海洋法治環境
海洋經濟作為國家市場經濟的有機組成部分,主要是通過優化配置和合理利用海洋漁業、海洋生物、海洋油氣、海洋可再生能源、海島資源和旅游文化資源等海洋資源,使之產生最大的經濟效益,增進社會財富,從而帶動整個社會發展進步。
海洋經濟屬于市場經濟,除了要求發揮市場在資源配置中的基礎性作用以外,還需要獨立的法人制度、有效的市場競爭、規范的政府職能、良好的社會信用體系以及健全的法治作為其配套運行機制。其中,健全的法治尤為重要,因為法律規定了法人制度、市場競爭、政府職能和社會信用的內容和規則體系,建立了市場主體準入和退出制度,是一切市場主體的“游戲規則”。離開了法治,市場難以做到公平公正,經濟難以實現健康有序,所以,法治是保障海洋經濟科學發展的根本路徑。
黨的十報告通篇流露出法治思想、法治精神和法治要求,充分體現了黨對法治的高度重視。在現實社會中,法治不等于靜止的規范體系(即法制),徒法不足以自行。法治的基本含義在于良好的法律獲得普遍遵守,包含了立法、司法、執法和守法的運行過程。在這個動態過程中,一方面,法實現了經濟發展和社會公民所追求的公平、自由、秩序、效益等價值,同時發揮了法律定紛止爭、規范指引、教育引導等功能;另一方面,政府、公民、社會團體等主體能夠做到自覺遵守法律、依法行政、依法辦事并產生預期的結果,違法行為能夠得到及時的矯正和追責,整個社會形成崇尚法律、信仰法律的法律意識和法治文化。
法的運行狀況、法律意識和法治文化共同構成了法治環境,法治環境在海洋經濟領域中的現狀就是海洋法治環境。海洋法治環境的優劣,代表了海洋法治水平,代表了海洋經濟發展階段。完善海洋法治環境,對于發展海洋經濟具有非常重要的意義。
1 維護開放、可持續的海洋市場離不開良好的海洋法治環境
海洋經濟除了具備市場經濟的共性特征以外,還具有典型的開放性、可持續性的特征和需要。開放性是指海洋經濟的發展需要具有統一的國內市場體系,同時也要求與國際市場接軌。既需要完善成熟的國內海洋法律體系和海洋資源開發政策體系,也需要國際海洋經濟法律體系,包括國際貿易習慣、貿易慣例,以及相關的國際條約、國際公約;既要求完善的國際國內立法體系,也要求與之相適應的涉外商事海事司法體系。可持續性是指海洋具備較強的可再生和自我修復的能力,在經濟開發和建設中提供的海洋資源和空間相對人類目前的需求來說是充足的、可循環的。但是在人類的海洋活動中,無序開發、違法開發、掠奪性開發海洋的行為,例如過度捕撈、非法排污、非法用島,以及海上事故如船舶碰撞、港口作業、鉆井平臺油品泄漏等導致的海洋污染,導致海洋資源的萎縮和枯竭,對海洋的自我修復能力帶來極大的傷害。要保護海洋、規范涉海活動、懲治非法開采行為,需要發揮法的評價功能和強制功能,建立起一套取之于海、用之于海的海洋保護法律體系。
2 改善和優化海洋投資環境離不開良好的海洋法治環境
法治是市場交易的準則,是海洋投資安全的保障。良好的海洋法治環境能夠給海洋投資者明確的行為預期,從而增強投資者的信心,是引進資金、技術和人才的信用保證,成為吸引眾多投資建設者來發展的一個重要因素。從這個意義上說,海洋法治環境本身就是重要的海洋投資環境。海洋法治環境的優劣,直接影響著海洋投資環境,影響著廣東整體形象。廣東海洋經濟綜合試驗區需要調整產業布局,建設一大批基礎設施,《廣東省發展臨海工作實施方案》等五個方案共提出175個重點建設項目,總投資近1萬億元。除了積極爭取國家資金支持、各級財政投入以外,將主要以企業投資和社會資金為主,財政性投入將主要用于公益性基礎設施建設和引導社會資金投入,因此利用民間資本和外資的比例較重。只有良好的海洋法治環境才能為各種投資提供安全的保障,提升廣東海洋經濟綜合試驗區的建設檔次和水平,促進海洋經濟健康有序發展。
3 建設珠三角現代國際航運物流中心離不開良好的海洋法治環境
建設珠江三角洲現代國際航運物流中心是《廣東海洋經濟綜合試驗區發展規劃》和《珠江三角洲地區改革發展規劃綱要》的共同目標和重要任務,是廣東打造海洋經濟強省的重點環節。現代國際航運物流中心是指以國際航運為核心紐帶,具有航運樞紐港所必需的硬件設施和為航運業服務的軟件環境,聚集航運業、航運服務業和航運物流業等要素和資源的國際化港口和國際航運樞紐。其中,航運服務業包括了金融、保險、法律、政策等領域。良好的海洋法治環境,不僅只是起到保障和促進海洋經濟、航運經濟健康發展的作用,而且直接參與到現代國際航運物流中心的建設過程中。
4 培育海洋法治文化離不開良好的海洋法治環境
海洋經濟的發展規模和階段,與其所處的海洋法治文化密切相關,我省在海洋經濟開發取得巨大經濟效益的同時,也產生了諸如海洋生態惡化、漁業資源受損、海洋開發利用風險高等問題,最根本的原因在于海洋法治文化的缺席。主要表現有:一是部分沿海群眾依法用海的意識淡薄。“祖宗海”、“門前海”的觀念根深蒂固,形成了無償無證用海的習慣,特別是粵東地區建造“無船名、無船舶證書、無船籍”的“三無”船舶問題突出,影響了航運市場秩序;二是地方政府依法管海的意識有待提高。重審批、輕監管,重開發、輕保護,重速度、輕效益,重眼前、輕長遠等情況還有不同程度的存在;三是海上貿易誠信缺乏。海運欺詐、倒簽提單、無人提貨等現象層出不窮,破壞交易預期,給相關的市場主體造成嚴重經濟損失。解決這些問題根本的出路在于培育海洋法治文化,規范海洋開發和利用行為。培育海洋法治文化,增強海洋法治意識,需要建立健全海洋法律法規、開展海洋法治宣傳教育、改善海洋行政執法,這些措施與良好海洋法治環境密不可分。
5 預防和解決涉海矛盾糾紛離不開良好的海洋法治環境
首先,從宏觀上看,廣東海洋經濟綜合試驗區建設是國家戰略,是一項系統工程。但從微觀上看,每一個涉海項目的審批、每一個基礎設施的建設,都是屬于行政、民事行為。所以在建設過程中不可避免會產生行政糾紛、民事糾紛,涉及違法犯罪的,還要依法追究刑事責任。只有通過法律手段充分預防和及時化解涉海矛盾糾紛,打擊違法犯罪行為,才能為廣東海洋經濟綜合試驗區提供良好的建設環境。其次,海洋產業是高風險產業,自然災害、政府行為等不可抗力因素對各個建設項目和市場交易行為的影響巨大,涉海項目的投資者、收益與風險、損失的平衡,做到收益最大化、風險最小化。良好的海洋法治環境,可以提供持續穩定的交易預期,引導行業健康發展,指引企業依法經營,預防市場風險;良好的法治環境,在自然災害等風險發生后,可以通過分攤共同海損、民事賠償、海上保險等規則把風險造成的損失最小化。
【關鍵詞】:海洋;經濟發展;環境保護
中圖分類號:X2文獻標識碼:A文章編號:1997-0668(2008)061023-04
隨著沿海經濟的迅猛發展,近海海域遭到越來越嚴重的污染,使海域環境質量明顯下降,生態環境日趨惡化,并對生物資源和人體健康產生有害影響。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心的環境問題。海洋經濟的發展還面臨嚴酷的海洋自然環境,海洋災害直接影響著海洋經濟的發展規模、速度和效益,精確預報海洋災害的發生、發展和應該采取何種防災、抗災和減災工程措施,也成為嚴重關注的環境問題。為了開發海洋中的空間、礦產、漁業、能源等物質資源,需要在海上進行各類工程建設,在目前科技日益發展的情況下,工程建設的規模日益巨大,這些大規模的工程建設和海洋環境之間的相互作用也將是開發海洋中的一個應引起特別關注的重要問題。為了適應我國海洋經濟的快速發展,海洋環境的日益惡化,海洋災害的頻發和海洋工程向大型化發展,近海石油氣田的開發,以及海岸帶開發過程中的后效問題的研究需要,針對我國重大海洋環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境特征對各類污染物作用的機理和規律研究,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境工程與海洋環境的相互作用吸防治措施與對策。
一、海洋環境特征
對各類污染物的作用機理和規律研究以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉化規律的研究為基礎,考慮各種自然環境因素(浪、流、風、光、溫度、濕度)、物理因素(擴散、揮發、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律,并建立海洋水質預測預報模型。此外,近年來,在我國沿海海域,赤潮頻發嚴重。因此,除了加強赤潮的監測和預報外,也應加強在建立赤潮生長機理和發展規律方面的研究工作。
此項研究應通過現場觀測、物理模型實驗和數學模擬研究相結合的方法來進行。由于現場觀測工作耗資巨大,且受到許多客觀條件的限制,所獲得的數據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預測預報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。
用數學模擬方法來建立海洋水質預測預報模型是一個較為有效的方法。目前,在這方面國內外已有不少水質預測預報模型,這些水質預測預報模型大體上都基于以下幾方面的模型:水流數學模型;波浪數學模型;液流相互作用模型;近海海域污染物遷移轉化數學模型。
在水流數學模型研究方面,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域,如排污口近區,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學模型,這樣才能夠較好地重現實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域,水流數學模型可以以N-S方程和通用的k-單流體數學模型。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律以及相間相互作用規律進行模擬,建立兩相湍浮力分層流的雙流體數學模型。
在波浪數學模型研究方面,可應用BI―CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數方程組,以提高求解效率。從水波發展方程出發,可導出一種用于大區域波浪變形問題的數學模型。通過引入弱非線性波色散關系,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的N― S方程和波能平衡方程的結合,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則波和不規則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數學模型,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域均勻斜坡地形上的波浪輻射應力進行數值模擬。
在近海海域污染物遷移轉化數學模型研究方面,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全場模型,可對非對稱潮流作用下的側向岸邊排放問題過分數值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉化的三維預報系統作為目標,在分析近海環境中各種物理、化學和生物現象的基礎上,針對近海海域水污染的特點,從三維湍流模型出發,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化的三維預報模型,它可為環境評價、水質規劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學依據;同時對確定水域環境容量,從而制定水域環境保護策略,也具有十分重要的理論價值和應用前景。
應該指出,在海洋水質預測預報模型研究方面,數學模擬無疑是一種十分有效的手段,但不論是何種數學模型,其模型中所需的必要參數和邊界條件的處理是研究水質模型的技術關鍵,直接影響到水質模型的科學性和預測能力。而這些必要的數據是無法從數學模型本身來取得的,有些可以通過現場觀測來得到,但其中一些最基本的卷數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,現代化的量測儀器和測試系統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,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構,獲得流場中水質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。
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。海洋工程結構的投資費用很高,一旦發生破壞,將會造成重大的人員傷亡和巨額財產損失。當前我國海洋能源開發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境因素。我國東臨西北太平洋,每年出現的臺風數目占全球的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產生風暴潮,形成風暴潮災害。
在我國北方海域,冬季由于受寒潮影響,沿岸地區每年都有結冰現象,結冰嚴重的年份則出現冰害。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,不但可給結構物以強大的冰壓力,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。而冰區溢油的遷移規律及預防和清理技術,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構物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺,為了抵抗冰害,往往建成正、倒錐體的結構型式,冰排對錐體結構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,模型冰可采用凍結模型冰和非凍結模型冰來進行,它們各有其優缺點,發展這兩種技術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構物發生破壞,除其直接經濟損失極大外,其次生災害――火災、環境污染等的后果也不堪設想。
近年環太平洋地區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,至今國內外對此都很少研究,且由于試驗條件的限制,國內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:其一是結構的老化、疲勞、超載、內部損傷(裂縫)、地基沉降變形以及環境的物理化學損傷(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濟的發展造成重大的影響。
因此,發展以下的一些技術和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導致結構安全的不確定性情況下,對現役海洋工程結構進行健康診斷和評估剩余可靠度的理論;結構健康狀態及損傷檢測的新技術和新方法;結構病害治理用的新材料、新技術和新方法;海洋工程結構在多種復雜海洋環境條件下(風、浪、流、冰、地震等)的可靠度和優化理論研究,設計與建造新型抗災工程結構;研究和設計使海洋工程結構物在設計使用期限內有足夠的安全度,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境的風云變幻和災害的可能來臨,發展海洋環境及災害的預報技術是非常必要的。為此需要建立以下一些系統,如建立由近海到遠海的海洋環境及災害觀測網絡、預報與預警系統、沿岸防災準備和各類應急處理系統;以主要海域和海岸帶區域經濟發展為背景,進行重點研究,建立數字化的海洋環境信息系統模型與結構;以及建立海岸和近海工程設施防災減災數字信息系統,將海岸和近海工程與網絡技術人算機技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統相結合,建立數學物理模型,通過多媒體技術,形象化地描述災害成因、發生機理、傳播規律、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。
三、海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用及防治措施
為了充分利用海洋空間,現代海洋空間利用除傳統的港口和海洋運輸外,正在向海上人造城市、發電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發展。
人們現已在建造或設計海上生產、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結構和海底工程,估計到21世紀,可能出現能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經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利用,各類海上工程建筑物數量不斷增多、規模日益復雜和龐大,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,但同時又是經濟活動最為發達的地區,海上工程建設如果考慮不當將會在一定程度上引發環境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動態平衡,影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態,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。海上石油生產中的溢油事故將對海洋環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境災害。
隨著人類對海洋資源的不斷開發和利用,海洋環境保護與人類生產實踐活動協調發展日顯重要。如港口開發中的環境問題,主要內容包括: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境的影響,深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結構的環境和生態影響;破波帶及其附近水域沿岸流對物質輸運擴散規律研究;大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環境的變遷和海岸演變;海岸演變、防護及開發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、生態學、社會經濟學及與環境關系的綜合分析與協調。
隨著沿海大、中型城市經濟建設的快速發展,城平建設中的污水深海排放技術,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交換能力,人工沙灘的保護措施,灘涂圍墾對水域環境的影響等,都將是需要認真解決的問題。
關鍵詞:海洋經濟 戰略定位 產業結構 陸海統籌 集群發展
1 浙江發展海洋經濟的必然性[3]
1.1陸域資源非常稀缺,日益成為經濟持續發展的瓶頸
從陸域資源來看,浙江省人口稠密而資源稟賦條件差,是一個資源能源小省。2010年末,全省常住人口5446.51萬人,約占全國的4.06%,而土地面積只占全國的1.06%;人均森林面積只有0.11公頃,人,低于全國平均水平;主要礦產資源更是嚴重缺乏。在這樣的資源條件下,浙江創造了全國第四位的經濟總量,然而隨著經濟的快速發展,人口、資源、環境與經濟發展之間的矛盾也越來越突出,資源緊缺日益成為制約浙江經濟持續發展的重要因素。
1.2海洋資源極為豐富,為浙江經濟發展帶來廣闊空間
浙江區位條件優越,位于我國“T”字形經濟帶和長三角城市群核心區,是全國“兩縱三橫”城市化戰略格局中沿海通道的重要組成部分。浙江省擁有6696公里海岸線,其中深水岸線506公里;能建萬噸級以上深水泊位的岸線471公里,大多數集中在寧波一舟山港域,是我國建設世界級深水港群的最佳選址;擁有面積500平方米以上的海島2878個,約占全國海島總數的2/5)擁有近400萬畝灘涂資源,約占全國的13%[4]。
1.3已經制定海洋開發戰略,為海洋經濟發展提供政策保障
1993年,浙江省第一次海洋經濟工作會議上提出要開發藍色國土,拓展新的發展空間。1998年,提出要發展海洋產業,建設海洋經濟大省。2003年,進一步提出要實施陸海聯動,建設海洋經濟強省。2009年,省委省政府作出重大決策,努力推動浙江海洋經濟發展上升為國家戰略。2011年初,《浙江海洋經濟發展示范區規劃》得到國務院正式批復。
2 浙江海洋經濟發展狀況
2.1海洋經濟總體發展情況
2.1.1海洋經濟規模不斷擴大,對全省經濟作用日益重要
2010年,全省海洋及相關產業總產出12350億元,海洋及相關產業增加值3775億元,按現價計算(下同),海洋及相關產業增加值比上年增長2518%,是2004年的2.6倍,年均增長17.0%。海洋經濟占GDP的比重由2004年的12.6%提高到2010年的13.6%,比全國平均水平高3.9個百分點。
2.1.2海洋經濟二、三產業比重上升,第三產業發展較快
2010年,浙江海洋經濟第一、第二、第三產業增加值分別為287億元、1599億元和1889億元,三次產業結構為7.6:42.4:50.0。與2004年海洋經濟三次產業結構對比(見表1),海洋第一產業增加值所占比重下降4.8個百分點;第二產業增加值比重上升0.1個百分點;第三產業增加值比重上升4.7個百分點。2005-2010年,海洋經濟第一、二、三產業增加值年均分別增長7.8%、17.0%和18.9%,第三產業增加值年均增速比全部海洋經濟年均增速高1.9個百分點,因此比重上升較快。
2.1.3海洋主要產業增長較快,帶動海洋經濟整體發展
按照產業關聯程度進行劃分,海洋經濟還可分為海洋產業和海洋相關產業。2010年,作為海洋經濟核心層和支持層的海洋產業增加值為2130億元,占GDP的比重為7.7‰其中海洋主要產業增加值1836億元,占GDP的6.6%(見表二)。2005-2010年,海洋主要產業年均增長19%,比整個海洋經濟平均增速高2個百分點。
2.2海洋主要產業發展情況
2.2.1發揮海洋生物資源優勢,海洋漁業發展形勢良好
2010年,海洋漁業實現總產出366億元,增加值209億元。水產品出口貿易,快速回升,國內貿易市場交易活躍。漁民人均純收入13350元,比上年增長11%。
2.2.2涉海工業增長較快,臨港工業發展格局進一步形成
2010年,涉海工業繼續保持較快的發展態勢,實現總產出6354億元,比上年增長28.1%。涉海工業中,海洋船舶工業和海洋化工業所占比重較高,發展較快。
2.2.3重點工程建筑繼續推進,海洋工程建筑業穩定增長
寧波北侖港工程、鎮海100萬噸乙烯工程、溫州半島淺灘一期工程、飛云江南岸堤防工程、舟山洋山深水港區三期(港口)工程、舟山大陸連島工程項目、三門核電站等大批臨港工業重點項目建設順利或按期建成交付使用,充分發揮出濱海地帶土地資源優勢[5]。
2.2.4海洋交通運輸規模持續擴大,港口物流快速發展
2010年,浙江省海洋交通運輸業實現增加值311億元,比上年增長25.3%。港口貨物吞吐量達到78846萬噸,比上年增長10.3%,其中寧波,舟山港的貨物吞吐量62052萬噸,居全球港口第二位。
2.2.5依托特色旅游資源,濱海旅游業發展迅猛
隨著寧波一舟山跨海大橋、溫州(洞頭)半島工程的通車,舟山群島、洞頭列島已成為浙江省濱海旅游發展的主區域;隨著旅游基礎設施的不斷完善,南麂列島成為浙江省發展海洋生態旅游和度假休閑的理想場所,其它濱海區域也結合自身優勢,積極推出了各種特色濱海旅游項目。
3 浙江海洋經濟發展存在的主要問題
3.1海洋經濟總量較小比重較低
一、國內外海洋石油鉆井平臺發展現狀
1.國外海洋石油鉆井平臺發展現狀
自升式鉆井平臺由于其自身的特點,近年投入海上鉆井活動和擁有量仍然超過所有海上移動式平臺一半以上(1998年,全世界移動式鉆井裝置共620艘,其中自升式364艘,占58.7%)。其發展概況、水平、特點和趨勢如下。
自升式平臺仍高居榜首:自升式平臺在目前和今后至少20年內,占世界海洋移動式平臺的擁有量仍高居榜首。鑒于目前在工作水深200m 以內的大陸架勘探開發費用相對于深海要低要多,大量勘探開發活動(約70%)仍然在此水深以內地區;而自升式鉆井平臺正適于10~160m水深作業,且造價又比半潛式平臺低廉(比半潛平臺約低50%以上);自升式平臺作業機動性好,又兼有固定式(與陸地鉆井類似)鉆井平臺的優點,比移動式平臺鉆井作業費低30%或更多。故在今后20年內或更多一段時問,自升式平臺的發展仍具有生命力,其擁有量仍將高居榜首。分析可以得出,世界移動式海洋石油鉆井裝置統計中可見:1970年、1980年、1990年,自升式鉆井平臺分別占所有移動式鉆井平臺總擁有量的54.2%,51.4%和61.03%;從1993年至1998年,自升式平臺仍分別依次占各年移動式鉆井平臺總擁有量的63.6%,63.9%,以.仍%,62.%%,61.56%和58.7%,從這些比率可知,自升式鉆井平臺在移動式鉆井平臺中的地位,也可以預見,其在近20年甚至更長一段時間內,它仍將在移動式鉆井平臺中,擁有比率較高。
2.我國海洋石油鉆井裝備產業狀況
在我國共擁有各類移動式鉆井平臺共24座(艘)中(不合已燒毀的南海3號),已退役者有勘探1號雙體浮船、渤海1號、3號自升式平臺、勝利1號坐底式平臺共4座(艘),翻沉一艘(系從日本進口的渤海2號自升式平臺),另一艘出租國外被燒毀(即南海3號自升式平臺,由國外租用失火并向中方賠償了保險金,未列入統計表中)。故目前實際現有可移動式平臺共19艘,其中自升式11艘(渤海5號、7號、9號自升式平臺為國內設計建造),半潛式平臺5艘(其中勘探3號為國內設計建造)坐底式平臺3艘(其中勝利2號、勝利3號為國內設計建造,勝利2號為淺灘液壓爬行式,獲國家專利)。
二、對發展我國海洋石油鉆井平臺的建議
如前所述,我國自行設計、建造鉆井平臺,無論在品種、規格或設計建造質量上,在20世紀80年代已有相當的經驗、能力與水平,但由于近10余年來任務和資金不足,基本上處于停滯不前狀態。然而,國際上平臺,特別是深水鉆井平臺(船)的發展較為迅速。為使我國在設計和建造海洋石油鉆井平臺方面能夠迅速趕上世界先進水平,特提出如下建議:
1.大力開展對外合作
以目前形成的船舶設計建造集團公司,大力開展對外合作,認真吸取諸如韓國競標建造國外深水鉆井平臺的經驗,投入國際競爭市場,力爭先承擔部分第三世界國家、東南亞國家(如印度、印尼、馬來西亞、泰國、越南和非洲國家等)的鉆井平臺及平臺有關配套設備的設計制造征務;建立專門的設計、建造隊伍,通過競標獲得的設計建造任務,從簡到繁,從易到難,通過不斷實踐來培養設計、建造隊伍,在實踐中增強競爭能力,通過不斷實踐,迅速趕上國際先進水平,從競爭中增加效益、經濟實力和技術能力。
2.加強自行設計力度
力爭在我國海域實行海洋石油的滾動勘探開發和擴大對外合作領域中將需要建造或升級改造的平臺更多地由我國自行設計建造,或部分與國外合作建造。其合作方式可以采取請有經驗和水平的國外專家參與咨詢或將國內年青設計人員派出去參與合作設計;在建造方面應堅持在國內的上海、大連或其他有條件的造船基地,建立和完善平臺建造的基地;對部分國內暫時還不能提供的高強度焊接鋼材、型鋼或器材,也可以采用關鍵部分進口配套的辦法加以解決;在設計建造新的移動式鉆井平臺時,要有高的起點,盡可能學習和利用當代最新的設計、建造技術。
3.培養專業研究設計隊伍
在國內要建立海洋石油鉆采平臺和相應專業配套設備的研究設計隊伍。要從國內海洋石油開發取得經濟效益中拿出3%~5%的資金,支持專業科研設計隊伍及其設計手段的投入(國家或石油集團公司應有逐年資金的投入計劃);對海洋石油勘探開發技術和裝備的科技前沿的人員,應有高于一般科研設計人員的類似吃皇糧的固定收入和取得成就的特殊獎勵政策,使他(她)們在專業技術工作崗位上長期安心工作,并將這批具有高素質(包括有高度鉆研創新精神,有較深的基礎理論知識,有一定海洋勘探開發的實踐經驗,有較高的英語口語和讀寫能力,更要有強烈的愛國精神和克服困難的精神)的科技人員放到重要的關鍵工作崗位發揮其作用。
三、結語
綜上所述,海洋油氣開發裝備產業是直接關系到海洋油氣資源開發、影響國家能源穩定和經濟安全的戰略產業。海洋石油鉆井平臺是海洋油氣開發的關鍵裝備,我國海洋石油裝備產業在海洋油氣產業持續快速發展的帶動下,正處于高速發展的新時期。本文對我國海洋石油鉆井平臺技術特點做了介紹,并提出了若干發展建議。
參考文獻:
[1]賴笑輝,王維旭,欒蘇,弓英明.我國海洋鉆井裝備國產化現狀及發展展望[J]. 石油礦場機械. 2010(12).
[2]左天慶,譚四周,刁華東,呂學良.油田設備備件國產化的探討與應用[J]. 河北化工. 2010(11).
關鍵詞:海洋環境;監測
Abstract: the high quality of the Marine environment is a very precious wealth, it can improve the quality of Marine biological reproduction, also can help human life health. China's Marine monitoring career after about 30 years' development, the initial set up complete Marine monitoring system, monitoring of the increasingly rich content, also adopted the new technology of monitoring, effectively improve the quality of the Marine environment. This paper carefully describes the Marine environment monitoring, and the importance of the current the most widely used monitoring technology was introduced.
Keywords: Marine environment; monitoring
中圖分類號:[P76] 文獻標識碼:A 文章編號:
1.前言
當前各國的海洋技術空前發展,圍繞海洋進行的競爭越來越激烈,據海洋專家預測,21世紀海洋將成為各國爭奪的核心資源,它能幫助各國提高自身的經濟、政治及軍事地位,因為海洋的總體面積占據了地球表面積的71%,眾多礦物能源、海水能源以及生物能源蘊含其中,這些實際上能直接或者間接創造經濟效益,而且,對海洋資源的開發和利用能夠幫助減輕陸地資源的重要途徑,對人均資源占有量達不到世界人均資源占有量的中國,更要注重海洋環境監測工作,一方面能夠最大限度保護海洋環境不被污染,為海洋生物提供一個安全的生活環境,提高其繁殖的質量和數量,而且有利于人類生存環境的優化;另一方面加強對海洋環境的監測,可以為海洋能源開發提供監測數據等,同時因為我國的海洋災害高發的地區,因此加強海洋預報預警監測,盡量趨利避害,維護海洋環境,保持生態平衡。
2.海洋環境的監測技術
2.1實時監測岸基海洋環境裝置
實時監測岸基海洋環境裝置是一種實時采集地區海洋環境預報數據的系統,它的主要作用是:對岸基海洋的環境進行實時監測,有利于人們及時了解岸基海洋的環境狀況。應用實例有:1991年美國國家海洋大氣局在佛羅里達州坦帕灣安裝了物理海洋學實時系統,能夠實時獲得該海灣的水深、風向、潮汐、潮流以及海面油膜移動等數據和狀態,這些監測得來的數據對海上船只航行、海面油污移動或者海難搜救起到重要作用。平均每年給坦帕灣創造了超過200萬的經濟效益。
2.2海洋污染檢測技術
目前,許多先進的海洋國家都是通過海洋調查進行水質、污染物、沉積物以及生物等項目的監測。實施海洋污染監測主要依靠高靈敏度的分析儀器,檢測出的污染物能夠精確到微克量或微微克量。海洋生物污染監測包含生態系統梯度分析法、指示生物法以及群落結構法等。現階段,利用這些海洋污染檢測法,探清了河口和海洋生物體內所含毒性物質的結構、痕量元素、蛋白質的解毒功能等;另外探測貝類、魚類缺氧相關的碳循環和營養鹽循環等,并根據監測結果建立了以某些貝類生物作為水質達標的標準。
由于近年來,海洋污染越來越嚴重,所以海洋污染檢測技術得到廣泛應用。尤其是對沉積物的監測技術,倍受重視。因為沉積物通常是處于海底,其穩定性較好,污染物的含量及成分可以準確地反映出海洋被污染的程度。檢測出的數據還可以供海洋質量評價作為參考材料。實際的應用案例有:南加利福尼亞大學研制出深海著陸器采用程控裝置,它可自動沉降海底,定期采集水界面的樣本與該范圍內的沉積物,供實驗室進行海底沉積的化學營養物質分析。
2.3衛星遙感技術
隨著計算機衛星技術的發展,衛星遙感監測技術已經廣泛應用于海洋環境監測,并取得良好成效。應用的技術配置具體包含有多光譜掃描儀、海洋水色成像儀、沿岸帶水色掃描儀和合成孔徑雷達等。一般陸地衛星的多光譜掃描儀是用于沿海懸浮泥沙含量和其擴散狀態的監測;用于工業排污與生活污水的監側。應用實例有:在1972~1977年間出現了3次大范圍海上溢油問題,采用海洋水色成像儀與沿岸帶水色掃描儀用于懸浮物濃度或者海域葉綠素的分析,實現全天24h的海洋油污實時監測,具體監測溢油的分布范圍、油膜厚度、移動擴散狀況和溢油量等。而合成孔徑雷達可以自動生成油污染圖像,能對熱污染與城市污水排放成圖,還能幫助追查突發溢油事件的污染源。
3.4航空油污監測技術
近十年來來,隨著石油工業的發展,海上石油運輸行業也形成一定規模,由此也引發了石油、原油泄漏等問題,針對這種情況,航空油污監測技術的應用逐漸成熟起來。這項技術具有反應快速等優點,在海洋環境監察及執法取證等方面成效顯著。在上個世紀90年代初,英、法、美、日、丹麥等國家在固定海域聯合投放了大概25~30臺型號、功能不一的航空污染監測系統,而且這些國家的海域管理部門都配置了油污監測的實時預報系統,對本國的監測點實施24h不間斷的實時監側,不僅起到有效測量油溢海區的面積、油膜的厚度以及油溢量等,還能精確鑒別污染物種和污染來源,幫助對非法排污者進行有效取證。
4.結語
海洋環境監測技術在全球海洋觀測系統中占有重要地位,隨著以上各項海洋環境監測技術的普及應用,其功能作用將得到充分發揮,有效地保護了海洋環境。
【參考文獻】
[1]遼寧省海洋環境監測總站[J].水產科學. 2011(12)
[2]郝菁.海洋要素垂直剖面測量系統控制電路研究[D].中國科學院研究生院(海洋研究所)2007
[3]韋記朋,黃碩琳.我國海洋環境保護適用預警原則的分析[J].上海海洋大學學報. 2011(04)
關鍵詞:海洋產業經濟;現狀;問題
海洋是一個自然資源的寶庫,我國海域遼闊,海岸線漫長,有著豐富的海洋資源。海洋資源不僅是包括海洋水域范圍及其范圍內的生物等可再生自然資源,還包括海域內所蘊藏的石油、天燃氣等不可再生礦產資源。而海上航運的快速發展也是海洋資源的一種利用方式,給我國的海洋經濟貢獻了巨大的力量。海洋風能、潮汐能等海洋能源已經成為我國新能源發展的重點之一,對我國能源結構的構成和發展有著重要的影響。海洋產業經濟的發展是我國經濟的重要組成部分,隨著經濟可持續發展戰略的制定和實施,我國海洋產業面臨著產業結構不合理、傳統產業升級轉型和新興產業亟待發展的局面。
一、海洋產業的類型
傳統的海洋產業主要集中在海洋捕撈業、鹽業和海洋航運業方面。
海洋水產業和捕撈業可以被看作是我國海洋經濟的第一產業,近年來維持較為平穩的增長態勢。我國海洋生物種類多樣,而且我國的捕魚業發展較快,漁業產量居于世界第一位,海水養殖發展迅速,在海洋產業中的占比逐年增加。但第一產業隨著新的科學技術的發展和新興產業的崛起,占比有所下降,面臨結構調整和產業轉型等問題。
海洋經濟的第二產業多指海洋鹽業、油氣產業等。我國海鹽產量居于世界首位,海洋油氣的開發力度不斷加大,雖然起步較晚,但油氣產量逐年增長,第二產業的發展勢頭良好。
海洋產業中新興的海洋濱海旅游業和遠洋航運業以及海洋生物醫藥業也迅速崛起,海洋能源的利用也得到快速的發展,目前已經居于海洋產業經濟的首位。隨著人們生活水平的提高,濱海旅游也發展迅速,同時也帶動了區域內餐飲服務、海水養殖以及其他服務行業的發展。海洋生物醫藥業的崛起和發展是生物醫藥發展的新興產業,也提高了海水養殖和漁業的附加值。風能和潮汐能是可再生新能源,對它們的利用還剛剛起步,但發展潛力巨大。海洋運輸業成為新的經濟增長點。我國近海港口的吞吐量逐年穩步增長,新的現代化集裝箱及散貨深水港口的建成與投入使用,使得其功能更加完善、管理更加高效,不斷趨于國際化的管理水平,使得我國的海洋運輸能力不斷增強。
二、海洋產業經濟發展中存在的問題
我國海洋產業經濟雖然得到了快速的發展,但也同時面臨著許多嚴峻的問題。
近年來對海洋的開發利用使得海洋資源面臨過度開發和環境污染等問題。我國近海旅游業的發展盡管給人們帶來無盡的歡樂和區域內人們豐厚的經濟回報,但對海域環境的污染日益嚴重。
過度的捕撈和近岸開發使得海洋生物資源面臨日益匱乏的不利局面,這些都需要國家和政府的相關部門出臺相應的法律法規,利用法律和行政手段進行干預和限制,并引導漁民利用高科技進行產業轉型,開展深水養殖和水產品的二次開發利用和深加工等,給海洋產業經濟一個長久的科學的發展環境。
工業化的快速發展造成近海排放物嚴重超標,入海的污染物的總量呈現逐年上升的趨勢,海域內海水的污染情況日趨嚴重,海洋的凈化能力出現超負荷的情況,這不僅影響了海洋生物的生存環境和海產品的質量安全,也不利于海洋生態h境的健康發展。
海洋產業經濟的產業結構近幾年來的發展雖然日趨合理,但仍面臨產業升級和轉型問題,新興產業的發展有著政策的支撐,但真正實現快速可持續發展還存在很多亟待解決的實際問題。同時,我國近海地區經濟發展較快,海洋產業的趨同現象非常嚴重。各個濱海經濟區中海洋漁業、旅游業的產值都很高,但其他產業的發展相對緩慢。海洋產業的經濟結構還需要作一定的調整。
三、海洋產業經濟的發展展望
面對海洋產業經濟出現的問題,我們應該加大對海洋開發的規劃和調控力度,制定適合海洋產業經濟發展的管理機制,加強各部門的協調能力和管理能力,應用高科技的技術對海洋資源進行開發和利用,發展新興的海洋產業,同時發掘傳統產業的新的增長點,不斷提高我國海洋產業經濟的發展水平。
綜上所述,當前我國海洋產業經濟的增長速度已經超過了國民經濟的增長水平,在我國的國民經濟產業發展中的地位日益突出,一些海洋產業發展較快,居于世界領先水平。海洋產業的結構逐漸走向合理化,在沿海地區的經濟發展中起著重要的支撐作用,海洋產業的高科技含量不斷增加,我國海洋產業經濟的發展面臨新的發展契機。
參考文獻:
[1]孫福明,蔣蘊琪.福建省海洋經濟增長與海洋產業結構關系的實證研究[J].中國集體經濟.2016(33).
[2]劉妍,勾維民.大連在遼寧“五點一線”戰略下的海洋經濟發展戰略研究[J].海洋開發與管理.2011(01).
浙江省海洋經濟的可持續發展之所以受到極大的限制,從經濟行為的層面上,缺乏科學發展觀的指導,海洋產業布局不合理、空間結構有待進一步優化,海洋循環經濟模式受阻是主要原因;但從制度和機制層面看,長期以來海洋經濟發展的法治文化意識欠缺,法律協調機制的缺位和海洋法制建設的滯后性使浙江海洋經濟的發展總體上呈現出一些不可持續狀況。
1.海洋法治教育有缺失,社會公眾海洋法治文化意識淡薄
海洋經濟可持續發展理念與海洋法治教育及海洋法治文化的宣傳密切相關。海洋法治文化就是有關海洋的法律制度、法制機構、人們的海洋法治意識及法治活動的總稱,它內化于國家海洋法律思想、治海理念、制度、設施、產業并支配人們的涉海行為[6]。我國社會公眾海洋法治教育缺失,海洋法治信仰缺乏,海洋法治文化的氛圍遠未形成。由于海洋法治教育的缺失,造成許多沿海居民法治意識的淡薄,這勢必影響到其涉海行為,海洋環保意識淡薄,如用生活垃圾填海、掠奪性開發海洋資源等行為使大量魚類和貝類的產卵場和棲息地被人為地破壞,或者違反國家禁令過度捕撈,使海洋經濟的可持續發展遭到損害。
2.海洋法治建設滯后,海洋法律法規需進一步完善
建國后我國海洋法制建設步伐逐漸加快,陸續頒布頒布了包括《海洋環境保護法》、《海島保護法》、《海域使用管理法》、《漁業法》、《海上交通安全法》等海洋法律法規,沿海省市也制定了大批地方性海洋法規、規章。但總體上看我國海洋法制建設仍不完善,全國乃至地方海洋法制體系的不健全,海洋資源管理體制不完善,完整的海洋法律體系尚未形成。目前我國海洋立法嚴重滯后,海洋法在整個國家法律體系中未獲得應有的地位,現有的海洋法規政出多門,缺乏宏觀上的協調和規劃,缺乏具有綜合性海洋資源保護與污染防治的法律。有些法律如《海洋國土資源開發保護法》、《海岸帶使用管理法》,以及《海防法》、《海上反恐法》等仍然沒有制定頒布,還不能完全適應新形勢下海洋管理的需要,特別是需要盡快出臺《中華人民共和國海洋法》。因此,應當在國家法治統一的前提下,特別完善海洋經濟立法,推動海洋經濟的進一步向前發展。
3.海洋監測手段落后和執行力不足,監測預報機構能力建設薄弱
海洋環境監測就是對整個海洋的生態環境進行分析,其目的是為保護海洋生物提供數據。目前浙江省省、市、縣三級海洋環境監測體系已初步建立,但由于起步時間晚及監測技術相對落后,浙江省海洋環境監測基礎薄弱,在監測站點、監測手段和監測項目等方面還存在布局欠缺或不盡合理的問題。如監測和觀測技術手段滯后,監測覆蓋面積有限,信息化水平不高;監測手段常規化,高新技術監測設備的應用開發進展較為緩慢,無人在線監測技術尚未得到推廣和應用,應急監測機制尚待建立,重大海洋污染事件和海洋災害快速監測的技術能力缺乏,等等。因此,綜合一體化監測水平有待進一步提高,海洋環境監測技術手段仍需進一步提升。
4.涉海行政部門協調不夠,海洋執法隊伍建設仍需加強
目前浙江海洋經濟的發展模式仍然屬于粗放式的經營和管理模式。這種粗放型的海洋經濟管理規劃體系,是由于地方政府在環境保護、海洋運輸、漁業、海事等多個管理部門和各個產業領域部門之間多頭管理、重復管理,或自成體系、互不協調,甚至互相掣肘,致使海洋公共管理權力分散,難以全面的規劃和綜合管理。一般來說,海洋環境保護的管理工作由海洋、環境保護、漁業、交通、和海事等涉海部門組織實施, 各個部門根據分工對不同類型的污染源實施監督治理。目前海域使用“無序、無度、無償”的狀況遠未解決,單位和個人隨意占用海域或轉移海域使用權的現象時有發生,這說明涉海各部門間在共同參與海洋污染治理時缺少溝通協作,職能交叉和機構重復設置的問題依然存在,缺乏綜合性法律對各管理部門之間的職責分工做出明確規定,互相推諉的現象隨之產生,嚴重地影響了海洋環境污染的治理效果。此外,我國海上執法隊伍還存在執法人員素質有待進一步提高的問題,存在著執法人員文化素質偏低、編制不一、執法能力有待加強等問題。
二、浙江海洋經濟可持續發展法律保障機制建構路徑
王詩成指出:“海洋的可持續發展以保證海洋經濟發展和資源永續利用為目的,實現海洋經濟發展與經濟環境相協調,經濟、社會、生態效益相統一”[7]。從構建法律保障機制的角度加強對海洋經濟可持續發展的研究,有利于海洋經濟的生產經營方式的改善及環境的保護,走一條資源節約與環境友好的循環經濟之路,促進海洋經濟的可持續發展。
1.加大教育宣傳力度,深化國民的海洋經濟法治意識
海洋法治文化的構建是實現海洋經濟持續發展、達到人海和諧的最終目的的文化根基。而一個國家海洋意識的強弱,海洋知識的多寡,海洋技術高低以及海洋管理能否有序,海洋法規是否健全等,都會對這個國家海洋經濟的發展……產生重要影響[8]。經過多年的普法知識宣傳,我國沿海居民的海洋法治意識有了明顯的提高,但內地居民的法治觀念還很淡薄,總體上落后于國際發達國家人們的海洋法治意識,與當前快速發展海洋經濟的要求很不相符。這就需要相關部門進一步采取有效措施。一要加大海洋法治宣傳力度。要利用各種渠道和宣傳手段,因地制宜地利用各種群眾所喜聞樂見的形式廣泛開展海洋法治知識的宣傳,引導社會公眾逐步養成尊崇法治的理念和價值取向。二要強化海洋法治教育。要著力培養全民的海洋法治意識,就必須在各級各類教育培訓機構中開展海洋法治教育知識的宣講,要使廣大學員接受海洋文化知識及海洋法治理念的熏陶和灌輸,深化國民的海洋法治意識和海洋法治信仰。三是要大力營造海洋法治文化氛圍。要組織開展各種涉海的法治學習活動,逐漸培養大眾的法治信仰,強化全民族的海洋法治觀念。四是要積極營造濃厚的海洋法治文化氛圍。要把海洋法治的精神、思想和內涵注入到海洋經濟可持續發展的理念中去,使海洋經濟可持續發展的法治教育滲透到普通老百姓的日常生活中,確保海洋經濟得到持續、健康、快速地發展。
2.完善涉海法律法規,理順海洋管理體制
要實現依法管海,必須對有關涉海法律法規進行梳理、修訂和完善。首先,要以國際公約和《中華人民共和國海洋環境保護法》為依據,加快制定《中華人民共和國海洋法》、《海洋經濟循環法》等法律法規,填補海洋經濟可持續發展上立法的空白。其次,在現行的海洋經濟可持續發展的法律法規中充實相關法律規章制度。修改完善現有法律時要控制好法律法規之間內容條款重疊狀況,解決法律法規之間的脫節現象,調整好海洋經濟可持續發展法律法規現實性與前沿性之間的矛盾,要求規定要具體合理,可操作性強,建立包括財政補貼、政府采購、稅收等內容的支出與稅收制度,市場準入制度,生產者責任延伸制度,可持續消費制度,科技支撐制度,獎勵制度等等,制定相應的配套完善的實施細則,構建具有中國特色的海洋經濟可持續發展法律法制保障體系。
3.強化海洋環境監測預報體系,完善海洋環境監測質量保證體系建設
要想使海洋經濟可持續發展,應切實把海洋開發利用與海洋環境保護擺在同等重要的位置。要進一步完善地方性的海洋生態環境保護法規,加強依法治海,加強海洋生態環境保護與建設,有必要在現有海洋環境監視臺站的基礎上,在近海重點港灣及生態敏感海域采取新建、改造、共建等不同形式,建立環境監測預報機構,健全和完善海洋生態環境動態監視監測網絡,并加快建立海洋赤潮災害預報預警監測系統的進度。同時也要建立和健全海上溢油等重大海洋污損事故應急處理機制,進一步完善海洋環保監督執法機制,加快治理海洋污染,努力實現資源利用集約化、海洋環境生態化,以增強全省海洋經濟可持續發展的能力。
4.整合現有的涉海管理機構,進一步提高海洋執法隊伍能力建設