公务员期刊网 精选范文 海洋灾害及其防治范文

海洋灾害及其防治精选(九篇)

海洋灾害及其防治

第1篇:海洋灾害及其防治范文

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。百事通

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。

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。新晨

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。

第2篇:海洋灾害及其防治范文

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。

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。

第3篇:海洋灾害及其防治范文

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

第4篇:海洋灾害及其防治范文

【论文摘要】:改革开放以来,沿海地区因为便利的水上 交通 和丰富的海洋资源,使得经济飞速发展。但在经济发展的同时,我们也应该看到,海洋正在遭受着前所未有的破坏,如何在促进海洋经济发展的同时,让海洋的生态环境得到应有的保护,已成为全世界共同关心的话题。文章就针对海洋经济和海洋环境的相互作用,谈一谈自己的看法。 

 

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-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。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,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。 

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 

 

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。 

第5篇:海洋灾害及其防治范文

1.环太平洋沿岸自然灾害带

环太平洋沿岸自然灾害带多火山、地震、台风、海啸、风暴潮(如上图世界主要自然灾害带所示),该地区人口集中经济发达,受灾面积大,影响人口多,损失严重。

火山地震多位于板块交界处,世界上主要有两条地震火山带:地中海―喜马拉雅地震带、环太平洋地震带,环太平洋火山地震带是地震火山最密集的地区,如下图“六大板块分布示意图”所示,太平洋板块、亚欧板块、美洲板块、南极洲板块、印度洋板块碰撞、张裂形成了世界上最密集的火山地震带,集中了世界上近80%的地震火山;究其原因为板块交界处地壳活动性强有关。

海底地震会引起上层海洋水的剧烈涌动形成滔天巨浪形成海啸,对沿海低地城市破坏巨大,环太平洋带海啸分布较多,日本、菲律宾、印度尼西亚、秘鲁等国都曾经遭受海啸袭击。建立海啸预警机制可以有效预防海啸,减轻海啸造成的破坏。

在太平洋的热带副热带海域附近还存在着严重的台风威胁,造成风暴潮等危害。特别是我国位于的西北太平洋地区(如全球自然灾害分布图所示),台风发生频率最高,台风每年在我国登陆平均8个,台风深入内陆可造成华北等地的暴雨,暴雨山洪还会引发山体崩塌滑坡、泥石流等灾害,每年造成经济损失高达几十亿元,仅铁道部门每年用于整治险阻工程费用就多达数十亿元。

2.北纬20°~50°之间的环球自然灾害带

如世界主要自然灾害带分布图上显示,北纬20°~50°之间多干旱、洪水分布,多台风飓风、风暴潮等危害,又因为地势高落差大,地形复杂,成为世界上山地地质灾害如山崩、滑坡、泥石流最严重的地区。该地带位于中低纬度,人口密度经济密度较大,灾害造成损失较大。

该地带干旱与洪水灾害多分布在亚洲的季风区,降水集中夏季在一些排水不畅的平原地区容易导致洪涝灾害,如恒河三角洲地区,我国的东部平原地区,夏季易发洪水。美国中南部地区夏季降水丰富,地势低平,也是洪水多发地区;干旱多分布在季风区的冬春时节,甚至连续几个季节都出现干旱,如我国华北地区如1951年~2000年我国华北地区出现春夏连旱和伏秋连旱的年份有19次。在一地区内,先涝后旱或先旱后涝交替出现,也是常有的现象。在本地区的亚欧大陆中部地区远离海洋,降水稀少,干旱是一个长期存在的问题,在南亚地区也经常出现连续冬春连续干旱的现象。非洲也存在着持续10多年的干旱造成近2亿人生活困难。

本地带的北纬20~30度附近北印度洋海域和加勒比海地区也是飓风多发地带,强烈发展的热带气旋带来了狂风暴雨和风暴潮对沿岸低地造成了毁灭性的打击。特别是美国南部墨西哥湾沿岸,每年都遭受飓风、风暴潮的多次侵袭。

面对各种自然灾害,只要人们正确把握其分布规律,了解其形成原因并采取相应的防灾减灾措施,那么就可以战胜自然灾害。

【例】材料1.常年遭受季风雨影响、人口达到数十亿的南亚,总是在缺水和水量过多之间艰难前行。2007年夏季南亚遭到了洪水袭击,尤其是7、8月间孟加拉国出现的一系列反常季风雨引起洪水泛滥,联合国儿童基金会称:“这是现有记忆中最糟糕的一次洪水。

材料2.孟加拉国的人口密度非常大,每平方英里达2639人,因此,这个南亚国家不管发生什么样的自然灾害,都将造成重大人员伤亡。11月15日,热带风暴“锡德”侵袭孟加拉国南部,引发洪水同样造成了重大人员伤亡。

问题:材料一、材料二显示孟加拉是个多自然灾害的国家,试分析其产生原因及应对措施。

第6篇:海洋灾害及其防治范文

为实现《国务院办公厅关于加强气象灾害监测预警及信息工作的意见》提出的目标任务,建立健全“政府主导、部门联动、统一、分级负责、纵向到底”的预警信息工作机制,建立“监测到位、预警及时、信息畅通、覆盖面广”的预警信息体系,到2015年,实现灾害性天气预警信息提前15-30分钟以上发出,气象灾害预警信息公众覆盖率达到90%以上;到2020年,基本消除预警信息的“盲区”,最大限度减轻和避免气象灾害损失,保障人民生命财产安全,为“富民强”新跨越提供更为优质的气象保障,经自治区人民政府同意,现提出如下实施意见。

一、提高气象灾害监测预警能力

(一)加强气象灾害综合观测网络建设。各级政府要高度重视山洪地质灾害气象保障工程和山洪灾害县级非工程措施项目建设工作,落实配套经费,加密和改造山洪地质灾害易发区自动气象监测站网,建设完善县级气象灾害监测预警平台。要充分发挥现有7部新一代天气雷达的作用,加快推进玉林、崇左、防城港新一代天气雷达和贺州、贵港、钦州数字化天气雷达建设。建设北海、钦州、防城港海洋气象综合探测基地。加强北部湾海洋、公路铁路交通干线、重要输电线路沿线、重要输油(气)设施、重要水利工程、重点经济开发区、重点林区、农业重点种养区、生态保护重点区、旅游区、人员密集的区域或场所、水资源开发利用和重点保护区等气象监测设施建设。加强农村、学校、旅游区及雷电多发区域的雷电灾害监测。着力提高对中小尺度灾害性天气的监测预警能力。

(二)提高气象灾害预报预警水平。加快推进精细化天气预报系统建设,提升乡(镇)和易灾区重点村屯灾害性天气预警预报准确率,加强粮食生产核心区、山洪地质灾害多发区等重点区域的气象灾害监测预报,着力提高对中小尺度灾害性天气的预报精度。建立西江流域致洪暴雨监测预警系统,进一步提升我区防御洪涝灾害能力。推进北部湾海洋气象灾害预报预警系统建设,提高对沿海重大工程建设、海上渔业、海洋运输、海洋资源开发利用的气象保障能力。要强化部门联合监测及预报预警信息共享,加强会商沟通,提高预报预警精细化水平。要充分利用卫星遥感等技术和手段,加强森林火灾监测,及时森林火险等级天气预报。要加大科技支持力度,加强对灾害性天气监测预报预警技术研究,切实增强科技创新支撑能力。

(三)开展气象灾害影响风险评估。各级政府要组织有关部门编制并实施本级气象灾害防御规划,建立以社区、乡村为单元的灾害调查收集网络,做好气象灾害普查、风险评估和隐患排查工作,全面查清本区域内发生的气象灾害种类、次数、强度和造成的损失等情况,组织开展基础设施、建筑物等抵御气象灾害能力普查,推进气象灾害风险数据库建设,编制分灾种的气象灾害风险区划图,依法开展暴雨、雷电、大风等气象灾害风险评估工作。在城乡规划编制、国家和自治区重大工程项目、区域性经济开发项目建设前,要严格按照规定开展气候可行性论证,充分考虑气候变化因素,避免、减轻气象灾害的影响。

二、加强气象灾害预警信息和传播

(四)完善预警信息和传播工作制度。各级要抓紧制定突发事件预警信息管理办法,明确气象灾害预警信息的权限、流程、渠道和工作职责。要进一步规范预警信息工作,气象灾害预警信息由各级气象部门负责制作,因气象因素引发的次生、衍生灾害预警信息由相关部门和单位制作,根据政府授权按照预警级别分级,其他组织和个人不得自行向社会。各级各有关部门要按照预警“绿色通道”的要求,减少审批环节,通过广播、电视、互联网、手机短信等各种手段和渠道第一时间无偿向社会公众。要加强对预警信息和传播工作的考核评价。

(五)加强预警信息系统建设。建立完善气象灾害预警信息系统运行和管理长效机制,加快推进我区突发公共事件预警信息系统建设,按照国家突发公共事件预警信息系统建设的要求,形成国家、自治区、市、县(市、区)相互衔接、规范统一、运行高效的突发公共事件预警信息体系,实现预警信息的多手段综合。自治区应急管理部门要依托中国气象频道落地本地化应用,以防灾减灾为核心,建设应急气象频道,使之成为各级政府和相关部门灾害预警和突发性公共安全事件应急信息的重要平台。

(六)充分发挥新闻媒体和手机短信的作用。各级广播电视、新闻出版、通信主管部门以及有关媒体、企业要大力支持预警信息工作。广播、电视、报纸、互联网等社会媒体要切实承担社会责任,及时、准确、无偿播发或刊载气象主管机构提供的气象灾害预警信息,紧急情况下,根据应急管理部门的要求,及时采取中断正常播出、滚动字幕、加开视频窗口等方式迅速播报预警信息及有关防范知识。中国移动公司、中国联通公司、中国电信公司等基础电信运营企业要按照预警短信“绿色通道”的需求,对相应的网关接口和短信中心进行升级改造,进一步提高短信发送速率,以满足灾害预警的时效要求;配合气象部门建立预警信息反馈机制,定期对全网手机用户数据库进行更新和分区,安排最优先级别的通道,提高预警发送区域的针对性,保证在第一时间向灾害预警区域的全网手机用户免费预警信息。

(七)完善预警信息接收传播手段。各级政府和有关部门要在学校、社区、机场、港口、车站、旅游景点等人员密集区和公共场所,以及高速公路、国道、省道等重要道路和中小河流、水库、重大地质灾害隐患点等,建设电子显示屏、大喇叭等预警信息接收与传播设备设施,提高预警信息接收时效性和针对性。充分利用气象影视节目、气象网站、微博、博客、网上社区、农村党员干部现代远程教育网等,为公众提供灾害预警信息,提高预警信息覆盖面。

(八)强化预警信息向基层防灾一线传递。县(市、区)人民政府要重点加强气象灾害预警信息向农村地区传递,采取多站合一或专门建设的方式,按照“有固定场所、有信息设备、有信息员、有定期活动、有管理制度、有长效机制”的标准,建设农村气象信息服务站,实现乡乡有气象信息服务站、村村有气象信息员,建立县—乡—村—户直通的气象灾害预警信息传播渠道。

县(市、区)、乡(镇)人民政府及有关部门,要因地制宜建设有线广播、预警大喇叭、电子显示屏等预警信息接收终端,及时将灾害预警信息传递给受影响群众;气象信息员和学校、医院、社区、工矿企业、建筑工地等指定的专人,负责气象灾害预警信息接收传递工作;居民委员会、村民委员会等基层组织要第一时间传递预警信息,迅速组织群众防灾避险。

县(市、区)人民政府要整合各部门现有的基层信息员、气象信息员、群测群防员等资源,建立“一岗多能”的基层防灾减灾信息员队伍,为其配备必要的装备,给予经费补助,充分发挥信息员队伍在基层防灾减灾的作用。

三、有效发挥气象灾害预警信息作用

(九)健全预警联动机制。气象部门要及时气象灾害监测预报信息,并与工业和信息化、教育、公安、民政、财政、交通运输、水利、农业、国土资源、环保、铁路、水产畜牧、卫生、安全生产监管、林业、旅游、地震、电力监管、海洋、海事、粮食、农垦、红十字会、民航、广播电视、通信管理等相关部门和单位建立气象灾害监测预报预警联动机制,实现信息互联互通。各有关部门要及时研判预警信息对本行业领域的影响,科学安排部署防灾减灾工作。各地要建立气象灾害预警联席会议制度,定期沟通预警联动情况,会商重大气象灾害预警工作,协调解决气象灾害监测预警及信息等气象灾害防御中的重要事项。

(十)强化防灾避险措施。各级政府和有关部门要不断完善气象灾害应急预案,并根据应急预案适时启动应急响应。预警信息后,各地各有关部门要及时组织采取防范措施,做好队伍、装备、资金、物资等应急准备,加强交通、供电、通信等基础设施监控和水利工程调度等,并组织对高风险部位进行巡查巡检,做好受威胁群众转移疏散、救助安置等工作。灾害影响区域内的社区、乡村和企事业单位,要组织居民群众和本单位职工做好先期防范和灾害应对。要运用现代科技应对和防范气象灾害,充分发挥人工影响天气在防灾抗灾中的重要作用。

四、加强组织领导和支持保障

(十一)强化组织保障。各级政府要加强组织协调,出台地方气象灾害监测预警及信息工作的具体措施和办法,将气象灾害防御工作纳入公共服务体系建设和政府绩效考核范围,建立健全灾害防御工作问责机制,加强气象灾害监测与预警设施建设,及时组织检查评估和考核。各级应急管理机构要加强对突发公共事件预警信息系统的建设和管理工作。

第7篇:海洋灾害及其防治范文

一、秦皇岛市社会管理创新的路径

针对当前社会管理方面存在的问题,秦皇岛市应创新社会管理的方式、方法,增强政府的社会管理职能。1.完善公共安全管理机制(1)加强自然灾害防护,完善自然灾害预警机制。2011年的4·12森林火灾造成较大损失,一个重要原因是抚宁县长时间无有效降水,空气湿度低,而相关部门却未及时实施人工降雨等预防措施;2012年夏季的洪涝灾害,除自然原因外,也与下游河道阻水严重,水库不能及时泄洪、调控水位有重要的关系。秦皇岛市森林覆盖面广、气候湿润多雨,遭受森林火灾和洪涝灾害几率高、影响大。政府相关部门需完善自然灾害预警机制,做好自然灾害防治工作。(2)完善景区安全标识,增强游客安全意识。秦皇岛市每年都接待大量国内外游客,确保游客生命财产安全是景区管理的重中之重。首先,景区应在存在安全隐患的地方设置实用并人性化的安全提示标识,并安排专门的监管人员;其次,应加强导游的专业培训,在导游服务中把安全教育作为一项重要内容。(3)加强社会治安服务,创造协同治理模式。为加强社会治安管理,2002年厦门市创建了“110”调度指挥大厅,并于2004年实现了“110”“119”“122”三台合一,由“110”对外统一接警,统一处警。该系统采用先进科学技术,实现了快速反应、高效处置的目标。秦皇岛可在借鉴厦门市先进管理方法的基础上,结合秦皇岛市特点,创新社会治安管理方法。另外,还可建设和完善社区自治模式。2008年奥运会期间,奥运会志愿者担负起社区治安服务,一些社区成立了治安志愿者巡防协会,社区的治安状况明显好转。秦皇岛市可延续这种治理方法,继续鼓励社会公众参与社会治安管理。2.改善生态环境保护机制建设大气污染和海洋环境污染的治理,首先,应加大资金和技术设备投入,加强本市污染物排放监管工作,力图从根源上减少污染物的排放。其次,大气污染和海洋水污染具有特殊的“连带效应”,即城市周围的大气和海洋水质状况也会对本市大气和海洋环境造成一定的影响。因此,大气和海洋环境污染的治理,应加强区域间的协作,建立区域联防联控机制。3.完善公共服务的供给与分配机制(1)公共服务的供给坚持社会的需求导向。在公共服务领域,传统行政指导的公共服务供给机制忽视了社会公众的需求,以政府本位代替社会本位、公民本位。在当代,公共服务的供给应坚持社会需求导向,鼓励公民参与政府决策,建立公共服务供给的社会评价机制。(2)秦皇岛市的优质公共资源主要集中在北戴河区,而另外两个区域山海关区和海港区公共服务供给相对落后,造成城市公共服务供给的区域分布不均衡。城市公共资源分布不均,易引发市民不满导致社会矛盾加剧。因此,应提高对秦皇岛市海港区和山海关区公共服务供给的重视,力求公共服务和公共资源区域分配的均衡。

二、加强和创新秦皇岛市社会管理的保障

加强和创新城市社会管理,需要有制度和法律为保障及经济基础为支撑。1.制度保障城市社会管理的创新需要有制度基础作为保障,其中最重要的是政府绩效评估制度的革新。十报告中提出了“政治建设、经济建设、文化建设、社会建设、生态文明建设”五位一体的发展格局,科学的政府绩效评估指标体系也应涵盖各方面的综合指标,为城市社会管理创新创造宽松的制度和政策环境。2.法律支撑我国关于城市社会管理的现有法律、法规过于陈旧,无法适应时代需求。因此,应加快相关法律、法规的修改,形成有利于社会管理创新的法制环境。秦皇岛市可根据发展的具体需求,制定相关法规文件,使社会管理主体多元化等机制纳入法制化轨道,为加强和创新社会管理提供相应的法律支撑。3.经济基础对城市社会的发展进行前瞻性、系统性、全局性、创新性的统筹规划,需依靠充足的资金投入来确保有效实施。秦皇岛市创新社会管理方式,政府应增加社会管理创新的财政预算,健全社会管理工作的财政投入机制,设立专项经费,对经费的管理和使用加强监管,保证资金投入的稳定性和资金利用的有效性。

作者:盖宏伟魏秋霞单位:燕山大学公共管理学院

第8篇:海洋灾害及其防治范文

[关键词]传教士 华洋义赈会 救灾思想

[中图分类号]K261 [文献标识码]A [文章编号]1000-7326(2009)04-0110-05

随着近代中国闭关锁国政策的终结,西方传教士来到中国。他们在传播上帝福音的同时,也将赈灾作为其事业的一部分,将西方救灾思想和理念传到中国,深刻地影响了中国救灾事业的发展。华洋义赈会(全称“中国华洋义赈救灾总会”,China International Famine Relief Commission)就是在西方救灾思想影响下的中西合作组织。它诞生于风雨如磐的20世纪20年代初,终结于40年代末,是由传教士与中国社会新兴力量联合筹设的一个专业性救灾组织,对近代中国救灾事业和乡村建设做出了举世公认的贡献。

一、参与创办救灾组织

华洋义赈会作为一个专业性救灾组织,其成立是与传教士的努力分不开的。1920年,河北、山东、山西、陕西、河南等5省发生严重旱荒,灾民2000多万,死亡50万。成为民国历史上最严重的灾荒之一。面对此次大奇灾,被连年内战搞得狼狈不堪的北洋政府已失去除恶扬善、整合社会的能力,于是传教士与社会新兴力量,自发地行动起来,承担起了向由政府担负的救灾责任,在近代中国掀起了一场声势浩大的华洋义赈。

1920年9月7日,北京《晨报》报道了一名传教士所见的北方旱象。消息见报后,传教士马上与旅京北五省人士和商民等行动起来,成立救灾组织。在北京,基督教青年会总干事艾德敷(D.W.Ed-wards)与梁士诒、张福荫、张述先等人,发起成立“华北救灾协会”。在上海,美国圣公会上海教区主教郭斐尉(F.R.Graves)与沪上名人唐绍仪、施则敬、陆费逵、孙仲英诸君,邀集在沪中外绅商,组织华洋义赈会,公推王一亭为临时主席,朱葆三和郭斐尉为干事长。在天津,天津华北华洋义赈会于9月28日成立,推定华洋会长各一人,华会长为吕海寰,洋会长为传教士福开森,总干事是章元善。根据灾后出版的一份报告统计,参与本次救灾的外籍人士有来自美、英、法、德、意、加、俄、奥和北欧的瑞、挪、丹、芬等国800多人,其中至少有650人为在华传教士。

鉴于灾荒经常发生,而民间救灾组织或慈善组织,常常灾来救灾,灾后解散,缺乏专业性与持久性,无法充分发挥防灾救灾功能,因而参与救灾的中外人士有一个共同意愿,即建立一个专业性、常设性救灾组织,以推动民间救灾防灾事业的发展。1920年9月,北五省灾区协济会副会长汪大燮、熊希龄,邀请在北京并直接参与救灾的北洋政府交通部顾问美国人贝克、慎昌洋行经理法克逊、基督教青年会格林、英国使馆医官德来格、中国银行副经理灵克司等,商议组织中外联合救灾组织。为使组织早日成立,熊希龄与汪大燮提议先联合北五省灾区协济会、华北救灾协会及华北救灾急赈会。共组联合救灾会。10月6日,由华北救灾总会与万国赈灾会合组之“国际统一救灾总会”(后改称“北京国际统一救灾总会”)在北京石达子庙欧美同学会正式成立。华北救灾协会负责人、基督教青年会总干事艾德敷为总干事,全面负责会务工作。

1921年9月,北京国际统一救灾总会召集上海华洋义赈会、天津华北华洋义赈会、山东华洋义赈会、河南华洋义赈会、山西华洋义赈会、汉口中国华洋义赈救灾会湖北分会代表,齐聚北京,商讨成立一个统一的全国救灾机构。11月16日,“中国华洋义赈救灾总会”在上海正式成立,梁如浩为主席,河南华洋义赈会会长、河南圣公会主教怀履光(W.C.White)为副主席,艾德敷为华洋义赈会首任总干事,司库和委员华洋各半。会议决定以各地传教士为骨干,参与实际的组织和分配救济物资等工作,其中以美国圣公会传教士占主导地位。

对于传教士参与创办华洋义赈会从事救灾活动,应从两个方面来考量:一是出于基督教“行善积德”的宗教诉求,是基于传教士所处角色的使命感。从“上帝之爱”的真诚信念出发,传教士希望通过自己的善行来向世人验证基督福音,告之于只有基督的福音能将人们从苦难、罪恶和绝望中解脱出来。二是作为引人人教的手段。美国传教士倪维思在1877年7月写给美国的报告中说,在山东放赈之后,出现了一个加入教会的高潮,在一年之内新增教友不下一千数百人。李提摩太也认为救济工作是一种理想的传教手段,他说:“因为我在灾民中发放赈款,对于广大的民众是一个可以使他们信服的证据,证明我的宗教是好的。”他一面发放赈款,一面手持“祈求真神”牌传教,在一年之内招收了2000名教徒。

二、组织乡村调查

传教士给近代中国带来了一股清新的调查之风,促进了中国救灾事业的发展。要科学地救灾,就需要对农业、农村和农民有相当清楚的认识。“中国是一个缺乏可靠统计的国家”,很多结论是从偶然观察而来,而不是通过“表格向一家家的农人去调查”来取得,结果防灾方法也就难以有的放矢。华洋义赈会成立后,开启了近代中国农业调查之先河,而这一工作的早期推动者和实施者就是戴乐仁(J.B.Tayler)和卜凯(John Lossing Buck)。为研究灾害成因和中国农村经济状况,1922年6月,华洋义赈会出资,委托在燕京大学任教职的戴乐仁负责,抽调9所教会大学的61名学生到河北、江苏、山东、安徽、浙江的240个村庄从事社会调查。学生将调查提纲分别散发给所调查县的县长、村长和农户。调查内容涉及人口(包括人口密度、年龄和性别的分布、出生率和死亡率、迁移情况等)、家庭规模和构成、住房、土地(包括土地的大小、产权和改良)、当地工业、家庭收入来源等。这次调查结果以《中国农村经济研究》为名发表在1923年和1924年出版的《中国社会与政治科学评论》(The Chinese social and Political Science Rev&w)上。由于调查是暑期进行的,天气炎热,洪水多发,加上各地土匪猖獗及食物短缺等原因,使有些县份调查没有如期完成。尽管如此,这次调查还是为华洋义赈会制定切实的救灾思想和方法提供了科学依据。如在收入调查一项中,发现农户人均收入在50元以下的占44.9%,其中以河北省遵化、唐县、邯郸、冀州四县比例最高,平均为61.99%。农村金融最大的问题是农村多余的资金并没有用来满足小农对资金的饥渴,而城市商业银行又不愿与单个小农进行商业贷款,结果小农资金匮乏,很多农户用高利贷来弥补资金匮乏,愈发使小农处于负债的无底洞中。上述调查结果,使华洋义赈会将信用合作作为未来防灾工作的主要内容。

如果说戴乐仁负责的乡村调查尚留下些缺憾,那么在同一年开始并持续了数年之久的卜凯所组织的

调查,不仅弥补了戴乐仁调查的缺憾,而且划时代地建立起了中国近代农业经济的一套最完善的调查资料。卜凯是在美国学生志愿海外传教运动的推动下来到中国的。他于1916年到达安徽淮北传教,1922年在金陵大学任教期间第一次在安徽芜湖对102个农户经济做了调查,然后在1922-1924年对中国7省17县2866家农户经济做了调查,最后在1929-1933年研究中国土地利用时调查了22省168县近16786家农户。这些调查结果成就了他的《中国农家经济》和《中国土地利用》两书。根据卜凯的调查,中国农户“农具数目不多,田场面积很小,工作效能不大,而所种的作物与所用的方法,又泰半倾向于粗放方面。因此田场利润当然很低。”除大田场资本与劳力效能较大外,“一般田场很显明的都缺乏资本,低利息的流通金融,确是今日中国农人的急切需要之一”。通过调查,卜凯对中国灾荒成因有了更深切的认识,他认为:“由于人口过密,结果田场太小。尤其是在常被水旱虫灾的地方,备荒的存粮数量不多,农村人口在作物有中常产量的时候,都还够吃,但是一遇到荒年,尤其是怕的接二连三的荒年,除最富者以外,都有冻馁之忧。同时灾况因金融、贩卖与运输的不便而益重。金融、贩卖与运输的便利,有使田场企业扩大的可能,举办水利工程,固然能将损失极大的水患防止,而从事造林,亦能减低冲刷,使泥沙不至于淤塞河道而形成水灾。不过在水利工程与造林事业未发达之先。还要以金融与交通为减低灾荒程度最佳的良剂。”

卜凯的调查结论与戴乐仁的异曲同工,都发现了农村金融问题的严重性,这再一次为华洋义赈会进行信用合作提供了佐证。卜凯和戴乐仁都认为中国农业经济的主要问题是农业投资、管理、产出、收人等广义技术上的落后,除此之外,没有其他问题,因此解决之道,是广义技术层面改良。这一结论是值得商榷的。在20世纪30年代,陈翰笙、钱俊瑞等曾在《中国农村》杂志上撰文批评卜凯对中国农业的调查方法和结论,就反映了对于农村问题的不同观点。

三、分析灾荒成因

灾荒的发生,表面上看是一种灾害性自然天象。事实上,灾荒的发生范围和危害程度是与人类的政治生态和经济社会生态相关的。来自美国的传教士马罗立(Walter H.Mallory)在华从事救济事业数年,自1922年到1926年任华洋义赈会执行委员,并担任华洋义赈会第二任总干事。通过多年救灾实践和深入观察思考,他在1926年出版了《饥荒的中国》(Chin:Land of famine)一书,在论及灾荒成因时,他从经济、自然、政治和社会四个方面进行了分析。

马罗立认为灾荒发生的经济原因在于中国农村信用事业见绌、森林缺乏和交通陋劣。信用事业见绌,一遇灾荒,农夫不得不借高利贷,“一到荒年,借钱的利率,就激增起来,有时往往增到百分之一百”,结果使小农愈加贫穷,抵御灾荒能力更低。对于森林的作用,他认为中国人也常常不注意,“即使有几个人已渐渐识透树木底价值而从事栽种,但其结果,多半是归于失败的。他们所栽植的树木。往往被邻居的农夫或凶残的军队,随时伐去,以供燃烧之用”。农村公路的严重亏缺使灾民逃生之路异常艰难,救济过程也费时费力。

对于灾荒的自然原因,他着重论述了树木任意砍伐的后果。他认为,中国北部和西部山体多是的,遇到暴雨,泥床就要被冲刷一层。树木任意砍伐后果尚不至此,“且使中国西、北两部的地方,日渐干燥起来;非但如此,还要愈趋恶劣地使现在全中国的肥沃地方,日渐变成和中亚细亚一般干燥的地方”。这是导致北方多旱灾的自然原因。

灾荒的政治原因在于政府腐败和失职。他一针见血地指出:“在政治不良的时期里,往往有严重的水灾以为标识。因政府不时有分裂的现象,致使能实行的必要工作的责任,如河道的清淤、堤坝的加固和修筑等,也渐渐地减少了。”政府的不作为,除表现在对防灾设施的投入很少外,还表现在仅有的一点建设经费也常常挪用于购置军备或用于管理机关的开销或作他用,真正用于水利工程建设的寥寥无几。

饥荒的社会原因在于合作精神缺乏,他认为中国已有的家族制度、利己思想和狭隘的地域观念阻碍了中国人合作精神的发扬,使得人们所有的忠心,“全部付于他们的家族,党派或公所,他们并不想到对于社会或国家,也有应尽的义务”。

马罗立站在一名外国人的立场,较客观地分析了中国灾荒频繁发生的诸种原因。他的分析没有像“技术学派”那样,将灾荒原因简单归于广义的技术因素,也没有像“分配学派”那样,把问题笼统地归咎于政治和社会原因。他从经济、政治和社会及自然诸方面入手,尽管有些观点值得商榷,但就总体而言,分析可谓深刻而犀利,切中时弊,对于华洋义赈会“建设救灾”思想的确立提供了重要理论基础。可以说,华洋义赈会在成立后的十多年时间里,将兴修水利、修建公路和提倡农村合作作为防灾的重点,是与马罗立的思想分不开的。

四、设计救灾方案

华洋义赈会与一般慈善组织在救灾方面有共同之处,即灾来先办急赈以救人性命为第一要务。不过,与一般慈善组织相比,华洋义赈会在“举办建设事业,预防天灾的发生”方面着力尤甚,这实际上反映了救灾理念的不同。传教士认为中国灾荒频发的原因之一是国家缺乏积极的预防措施。为此,他们开始不停地宣扬防灾重于救灾的思想,开始思考在中国倡导修堤筑坝、人口迁移、利用灾民修路架桥等预防性措施。当1920年灾荒发生后,美国红十字会鉴于中国政府软化和缺乏一个有社会公信力的组织与之合作,提出单独承担一项救灾任务。在北京国际统一救灾总会的协调下,美会承担了山东省津浦铁路以西的救灾工作。该会第一次在中国设计出以工代赈的救灾方案,即灾民要通过参与兴建或整修道路、桥梁、沟渠或其他一些公共设施的劳动,来获得救济款或救济粮。这种救灾方式在中国古代虽不乏先例,但并不盛行,更未作为一种主要救灾方式来实行。美国红十字会在这次救灾中首次将以工代赈作为主要救灾手段,起初并不为人所接受,“有人认为这种方式是虐待灾民,但是,行之一见成效,不久便被社会接受,认为是合理的,社会其他慈善机构也逐渐仿效这种做法”。华洋义赈会对工赈这种救灾方法给予首肯,认为以工代赈一方面使灾民通过计劳授食获得赈济,另一方面又兴办了公共工程,“既足保障田产,又足增加税收,能生财而非消耗”,达到救灾防灾目的。后来,以工代赈被华洋义赈会奉为科学救灾之不二良方。

鉴于灾荒成因及救灾中过于注重均平赈济弊端,华洋义赈会第一任总干事艾德敷为组织定下工作目标:“急则治标,固未尝不可收效于一时;若夫治本之道,首在预防,而预防之法,又端赖建设。是以本会成立之初,即立倡建设救灾之议,欲以人力之建设,谋天灾之防卫,秉此主张,努力经营。”本此目标。他提出农业改良、造林植树、移民垦荒等宏伟计划。第二任总干事马罗立继承前任救灾计划,提出灾荒的经济救治办法是组织信用合作社。他说:“华洋义赈会早就窥透了中国设办乡村借贷事业的必要,它在经过了一番充分之研究后,已从西方诸国所得的经验中,获得了一个相当的解决方法。这个方

法并非别的,就是农村的借贷合作计划。”他认为灾荒直接救治之法是兴修水利,可以通过以工代赈对灾区水利设施进行修缮。他勾画了几项较大的防灾工程,包括陕西灌溉工程、在河北等省掘井和建立蓄水池工程、疏浚淮河工程、黄河治理工程等。若这一计划完全实施,将极大地提高这些省市的防灾能力,提高农业产量,改善当地农民的生存状况。1933年,华洋义赈会将上述救灾方案进一步明确:“本会办理急赈,应尽量用以工代赈,从事建设工程及短期低利贷款办法。本会之主要事工,即为继续提倡及实施各种预防灾害计划,计分以下两类:(1)筑路、灌溉、修堤、掘井、开垦、水利等建设工程事业。(2)办理信用、销售及购买合作社,改良农业方法,提倡家庭工业,以增加农民经济能力。”可以说,华洋义赈会从成立伊始,就倡导并实施“建设救灾”,使其成为民国“以科学方法,从事灾荒救济与预防之惟一机关”。这与传教士的救灾理念密切相关。

第9篇:海洋灾害及其防治范文

气候气象灾害按照并发类型可以分为两类,一种是原生灾害,一种就是次生灾害。原生灾害就是指大气或者是气候反常直接作用于人类生产生活并且直接造成或间接造成经济或物质损害,比如台风、暴雨、洪水、干旱、海平面上升等带来的各种损害。次生灾害就是指因气候气象因素引发的再生性的灾害,比如地震和暴雨引起的山体滑坡和泥石流、台风引起的风暴潮、干旱引起的森林火灾等[1]。我国的气候气象灾害有着明显的特点,灾害的种类多,灾害的的范围广,灾害持续时间比较长,抗灾难度比较大,这都是我国气候灾害影响深远的原因。 

1、干旱 

干旱主要发生在我国西北与华北地区。西北地区每年的降水量很少,一年四季都有干旱发展,属于干旱气候。华北地区虽然每年降水量不少,但是降水量季节变化很大,容易在春夏季发生干旱。我国大部分地区大约3年时间就会遭受一次干旱,但是华北与西南地区春季发生干旱的频率会达到3年两遇。 

2、雨涝 

雨涝发生的频率比干旱稍微低一点,大约为5年一次,主要发生在长江中下游和东南沿海地区。雨涝影响的范围很广,产生的强度也大,如1954、1980、1991和1998年,长江流域都发生了特大型的洪涝灾害,造成了极大的经济损失。 

3、夏季低温 

夏季低温一般都发生在我国的东北地区,对东北地区的农业生产影响非常大,近40年来,东北地区频繁的发生低温灾害,出现的频率大约为4年一遇。 

4、台风 

每年在我国登入的台风次都很多,但是受灾情况不仅要决定于登陆的次数,还与台风登录的时间与地点有关系。我国的东南沿海是台风灾害发生最频繁的地区,尤其是夏季,平均每年都会发生5到10次,福建省是台风灾害高发中心。 

此外,影响我国的气候气象灾害还有霜冻、雪灾和寒潮等。由上所述可知,我国气候灾害主要是随着季节的变化而变化,旱涝主要发生在春、夏季;寒潮与雪灾主要发生在冬季;霜冻主要发生在春、秋季。而且,重大气候灾害发生的频率有很大年际变化。 

二、我国气候灾害形成的原因 

1、厄尔尼诺和南方涛动 

太平洋海表热力异常是大气环流异常的主要原因,也是东亚发生旱涝的主要原因。厄尔尼诺主要是指赤道中、东太平洋海表温度异常增温。这两种现象是密切相关的,简称为ENSO现象。ENSO循环,特别是ENSO事件的发生与减弱是我国产生夏季旱涝的主要原因。 

2、西太平洋暖池次表层海水热容量异常 

热带西太平洋是全球海洋温度最高的海域,有大约90%的暖海水都集中在这里,对东亚的气候产生了极大的影响。当西太平洋暖池次表层海水热容量高时,长江中下游的雨量在夏季有可能偏少,华南地区降水偏多[2]。当西太平洋暖池次表层海水热容量偏低时,江淮流域降水偏多,华北地区降水量就会减少。 

3、青藏高原上空的热源异常 

青藏高原上空的热源对东亚气候有着显著的影响,因为青藏高原的积雪面积覆盖非常大,深度比较深,不仅本身就是气候灾害之一,还明显影响着我国的旱涝气候灾害的发生。 

4、大气环流异常 

气候的异常不仅和海洋、陆地的热力异常有关,还和气流本身的异常也有关。如果同样发生ENSO事件,但是如果基本气流不相同,那么产生的气候异常也不会相同。前冬和春季的环流异常对夏季风的异常有着显著的影响[3]。当前冬在我国东北上空气压比较高时,在夏季我国江淮流域就会发生洪涝灾害;反之,就会发生干旱灾害。 

三、气候灾害的防治对策 

1、加强极端气象的风险评估和科学预测 

随着21世纪气候的不断变化,极端气候灾害也不断发生着变化,我们要弄清楚气象变化带来的影响,搞清楚这种变化的物理机理,提高预测气候灾害所造成损失的能力,建立群防群控、科学的预警机制,建立完善了群测群防体系只有这样,才能降低气候灾害的损失。 

2、重大灾害信息共享和应对灾害技术共享 

我们要打破信息孤岛的局面,加大信息联网和互换机制的建设。在应对极端气象灾害的难题上,打破信息的地区性边界,形成完全共享的信息交换系统,加大对应对灾害技术的共享,只有这样,才能降低这些灾害给经济社会环境带来的破坏。 

3、重大灾害的民间救助与政府参与同时并举 

在发生重大气象灾害时,主要是借助政府和国家的力量,但是没有注意到民间资本的进入[4]。在我国,政府的力量当然是主要的,但是民间救助的行为也应该受到重视,在气候灾害发生时,民间救助也为减缓灾害和重建工作贡献了不少的力量,缓解了政府遇到的不少矛盾。 

4、提高公民的重大气象灾害应对和防治知识水平 

我国公民没有较强的中大气候灾害保险意识,所以,一旦发生重大灾害风险,就会造成巨大的损失和破坏。这种损失是需要大量资金进行支持的,这也加重了重大气象灾害的危害程度。所以,政府要加大重大气象灾害应对的宣传教育,提高公众和行业的重大气象灾害保险意识,只有这样,才能为应对重大气象灾害提供高素质的民众基础。