海洋灾害及其防治第1篇

关键词：海洋灾害 风暴潮灾害 措施对策

中图分类号：[TE991.5]文献标识码： A 文章编号：

引言

中国有漫长的大陆海岸线,沿海人口众多，伴随沿海社会经济的快速发展，重大海洋自然灾害对社会经济发展和人民生命财产的威胁也日益严重[1]。中国大陆沿海11个省市不同程度地遭受风暴潮、海浪、赤潮、海岸侵蚀、海冰、等海洋自然灾害的影响，其风引起的风暴潮灾害造成的损失最为严重。根据国家海洋局最近十年来的海洋灾害公报资料[2]，本文对近十年来沿海地区的风暴潮灾害进行了初步分析。

1、我国海洋灾害概况

海洋灾害种类繁多，我国沿海是海洋灾害多发的区域，主要包括有风暴潮，海浪，海冰，赤潮。近年来更是增添了新的海洋灾害，包括有浒苔灾害，海岸侵蚀，海水入侵与土壤盐渍化和咸潮入侵等。每年的海洋灾害给我国带来了数以百亿的经济损失，研究海洋灾害的变化可利于我国的海洋灾害监测和预防。

从表一看出，我国主要海洋自然灾害中造成人口损失的是风暴潮灾害和海浪灾害，海浪造成的人口损失比重最大。在经济损失方面，以风暴潮灾害为主，其余海洋灾害的经济损失较小。综合两者得出风暴潮是我国现阶段最主要，破坏力最的海洋自然灾害。

表一 2001—2010年我国海洋自然灾害损失

数据来源：2001年-2010年《中国海洋灾害公报》

2、我国风暴潮灾害的时空变化特征

风暴潮是指由强烈的大气扰动（台风和温带风暴）引起的海面异常升高现象[3]，具体分为由热带气旋引起的风暴潮和由温带气旋引起的风暴潮两种类型。我国地处东亚季风气候区，沿海风暴潮灾害发生多和台风有关。北方海域的风暴潮灾害多与温带气旋引起的寒潮大风有关，主要影响渤海和北黄海沿岸地区，灾害损失较小，南方海域的风暴潮灾害与热带气旋密不可分。有的年份在我国东部沿海，温带气旋和热带气旋一同影响沿岸气流和潮水运动，总体上来看风暴潮灾害带来的损失由东南向北减少。

2.1 风暴潮的时间变化

我国的风暴潮灾害主要由热带气旋和温带气旋两部分引起，有时还会出现叠加现象，在时间上看，春夏季多发生有温带气旋引起的风暴潮，夏秋季多以热带气旋引起的风暴潮为主。由于数据缺失等问题，先根据已有的2003-2010年的风暴潮类型整理出下图（图一）。将我国的风暴潮依照形成原因分为两种类型，一为热带风暴潮，一为温带风暴潮。我国沿海热带风暴潮发生的数次数远远高于温带风暴潮发生的次数，温带风暴潮的发生次数年际间变化不大，而热带风暴潮的发生次数年际变化浮动较大。由于受到热带风暴潮的年际浮动较大的影响，我国2003-2010年风暴潮的总体变化趋势和热带风暴潮的变化趋势较为一致。

结合图一得出我国风暴潮的时间分布特点：纵向看来，我国风暴潮发生次数年际间总体变化浮动较大。其中，热带风暴潮发生次数变化较为剧烈，温带风暴潮发生次数的年际变化较为平缓。横向看来，每年我国的风暴潮发生以热带风暴潮为主，温带风暴潮发生次数一般均低于热带风暴潮的发生次数。时间上看来，夏秋季节发生的热带风暴潮次数较多，冬春季节发生的温带风暴潮次数较少。

不是每一次的风暴潮都会形成风暴潮灾害。自然灾害是指对人类生命财产安全带来损失的。图一所显示的风暴潮发生次数是从风暴潮的发生角度来看的，并没有涉及致灾与否。将八年间致灾的风暴潮次数和总次数进行对比，可以发现不论是热带风暴潮还是温带风暴潮，给人类的生命财产带来损害的仅是一小部分。据统计，温带风暴潮致灾比率仅12%，热带风暴潮致灾比率62%。虽然温带风暴潮的次数远多于热带风暴潮，但是温带风暴潮的致灾可能性而热带风暴潮的破坏力较大。

图一2003-2010年我国风暴潮类型

2.2 风暴潮的空间变化特征

我国受风暴潮灾害影响较为严重的海域主要集中在浙江温州沿海、闽江口、珠江口和海南沿海等地区。根据每次风暴潮灾害发生的地理位置及其造成的直接经济损失，将10年内的年来每次风暴潮灾害定位到图六中不同位置以分析风暴潮灾害的空间分布。

从图二看出我国沿海13个省市自治区中除去香港澳门台湾的数据不全不与统计，河北省和江苏省的风暴潮灾害发生次数为最少，10年间只出现了一次风暴潮灾害；广东省和福建省的风暴潮灾害发生次数在13个省市自治区中风暴潮灾害发生次数最多，十年中风暴潮灾害的发生次数均在10次之上，广东省的风暴潮灾害发生次数甚至达到了20次。按照图二所示，我国沿海各省市自治区的风暴潮发生次数为：广东省＞福建省＞浙江省＞海南省=山东省＞辽宁省＞天津市＞广西区＞河北省=江苏省。其中辽宁省、河北省、天津市、山东省大部分的风暴潮灾害属于温带风暴潮灾害，其余的多为热带风暴潮灾害。

3、风暴潮灾害的监测预警和防护

由上面的分析可以看出，风暴潮灾害对我国经济和民众的人身安全都构成了较大威胁，因此，对风暴潮的监测和预警必不可少。鉴于风暴潮时间和空间布局的特点，加强对气象因子尤其是气旋和台风的监测，及时风暴潮消息是降低风暴潮损失的必要手段。可以采取以下措施应对风暴潮：

（1）加强修建防灾设施，提高海堤建设要求。

（2）建设完善海洋灾害的预报、预警体系。

（3）健全沿海的防风暴潮体系，加强管理，提高防御水平。

（4）加强沿岸生态环境的保护。

（5）严格控制沿海地区地下水开采，控制地面沉降，防止地质灾害。

（6）加大对风暴潮灾害的宣传力度，增强自我保护能力。

（7）制订海洋防灾减灾法规和风暴潮防灾减灾标准体系。

（8）充分利用灾害保险机制，减轻损失。

参考文献

[1].. 国家海洋局.中国海洋灾害与减灾[J].中国减灾,2000,10(4):13-17.

[2]国家海洋局.中国海洋灾害公报2001-2010.

[3]包澄澜.海啸及风暴潮灾害简介[J].东北地震研究.2005,21(02):9-15.

[3]冯士笮,李凤岐,李少菁.海洋科学导论[M].北京:高等教育出版社,1999:228.

[5]赵领娣,王亮.风暴潮灾害经济预警指标体系研究[J].海洋预报.2011,28(06):11-16.

海洋灾害及其防治第2篇

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，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。

海洋灾害及其防治第3篇

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。

海洋灾害及其防治第4篇

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。

海洋灾害及其防治第5篇

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。

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，也是需要重点研究的课题。

海洋灾害及其防治第6篇

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。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。

海洋灾害及其防治第7篇

（1.广东海洋大学海洋经济管理学院，广东 湛江 524088；2.广东海洋大学海洋经济与管理研究中心，广东 湛江 524025）

摘要：海洋生态安全对于海洋经济持续、健康、稳定发展具有重要作用。人类不合理的开发、利用海洋资源，使海洋生态系统不断遭到破坏，制约海洋经济的可持续发展。在海洋经济飞速发展的今天，我国海洋生态安全总体形势严峻，本文在分析影响海洋生态安全因素的基础上，从加强海洋生态道德建设、加强海洋环境监测、建立防灾减灾体系、国际协作等七个方面提出加强海洋生态保护、保障海洋生态系统健康稳定发展的对策。

关键词 ：海洋生态安全；影响因素；对策

1海洋生态安全的内涵及特征

海洋生态安全对于一国国家安全具有十分重要的作用。早在20世纪70年代，美国环保局就在报告中指出，“不管从每年的开支情况来看，还是从海上力量，至少在70年代，美国的海洋规划基本上一直与本国国家利益联系在一起”，“国家安全利益在制定国家海洋政策和规划时发挥了关键性作用”[1]。

1.1海洋生态安全的定义

关于海洋生态安全的研究，我国学者对海洋生态安全的概念给予了不同的表达与理解，但是多集中在狭义概念上。

丁德文从安全角度认为海洋生态安全是与人类的生活及生产活动相关的海洋生态环境及海洋资源处于良好的状况或不遭受不可恢复的破坏[2]。

张素君认为，海洋生态安全是指海洋环境及其海洋生物所组成的海洋生命系统处于不受或少受破坏与威胁的一种状态，海洋生态系统内部及人类与海洋整个生态系统之间保持正常的功能与结构。海洋生态安全包括海洋生物安全、海洋环境安全及海洋生态系统的安全[3]。

张珞平认为，海洋生态安全即“海洋环境安全”，它要求人类更多地关注海洋生态系统将来的健康和风险，在对海洋环境产生负效应之前就制定政策、采取行动，而不是海洋污染或被动的海洋环境保护，它是海洋环境的可持续发展观[4]。

综上所述，笔者认为海洋生态安全是由海洋生物及海洋环境组成的海洋生态系统结构稳定、功能正常的一种健康状态。

1.2海洋生态安全的特征

一个地区海域的整体安全要由海洋经济安全、海洋社会安全、海洋文化安全、海洋政治安全、海洋军事安全、海洋科技安全、海洋生态安全等要素相互联系、相互影响。海洋政治安全、海洋军事安全、海洋科技安全和海洋经济安全、海洋社会安全等是致力于海洋生态安全的良好环境，海洋生态安全是其他方面安全的载体。海洋生态安全与其他方面的安全具有明显的不同特点。第一，全球性。全球海洋总面积为3.6亿平方km2，约占地球总面积的71％。地球从某种意义上来说是一个巨大的水球。因此，海洋生态安全是全球性的问题。第二，长期性。海洋生态安全的维护是一个极其复杂的过程，政府及相关部门、社会公众必须给予长期的关注和重视。第三，代际性。海洋生态安全的“效益”和海洋生态危机或治理海洋生态危机成本会在“代际”间转移[5]。第四，滞后性。海洋灾害不可预测，带来损失巨大，影响了海洋生态安全的及时维护。第五，不可逆性。在生态方面，一个生态系统最大供应能力等于其生态系统承载能力，超过生态系统承载能力可能导致不利的结果，打破生态平衡[6]。一旦海洋生态系统的有序性和稳定性被打破，往往造成不可预料且不可逆的后果。

2海洋生态安全存在的主要问题及影响因素分析

2.1我国海洋生态安全总体形势与存在的主要问题

现代海洋科学开发技术及海洋资源利用技术不断进步，海洋活动迅速壮大，但海洋经济在展现蓬勃发展势头的同时，也带来了一系列的资源与环境问题。就海区而言，渤海沿岸污染较严重，东海和黄海次之，南海污染较轻[7]。总之，中国海洋生态环境状况不容乐观。海洋生态安全存在的问题有：

2.1.1近海生态系统退化海洋生态系统多种多样，典型的海洋生态系统有红树林、滨海湿地、珊瑚礁等，其生态作用巨大，维系着我国海洋经济发展所需的多项资源。我国的滨海湿地和河口面积大约为500万hm2，是极其重要的两大海洋生态系统。20世纪90年代以来，我国滨海湿地每年正在以2万多hm2的速度锐减，潮间带湿地累计丧失57%。目前，黄海南部、东海沿岸湿地生态服务功能已下降30%～90%，主要的河口生态系统大多处于亚健康甚至不健康的状态。

2.1.2海洋沙漠化目前，世界石油消费量的60%是通过海上运输到达消费地的。由于运输不当或油船失事及海上开采石油泄漏等原因，每年流入海洋的石油重达100万吨。此外，还有大量工业生产过程中产生的废油排入海洋。一些科学家估计，每年倾注到海洋的废油达200万～1 000万吨，这些石油和废油在海面上形成一种油膜，产生“海洋沙漠化效应”。

2.1.3海洋生物多样性锐减在海洋经济飞速发展的同时，我国海洋生物多样性保护面临着前所未有的压力。我国海洋生物群落的结构趋于简单，海洋生物多样性指数及海洋生物均一性指数均处于较低水平。近20多年来，渤海潮间带生物、鱼类种类多样性、底栖贝类等明显降低。海洋鱼类种类减少、鱼类产量下降，渔民捕获物正在朝小型化、低值化、低龄化方向发展。中华白海豚、文昌鱼等珍稀濒危生物的数量也急剧下降。

2.1.4海平面上升科学家研究发现，1993年以来，全球海平面平均每年上升3 mm，而且这一趋势还在不断加剧[8]。据《2013年中国海平面公报》显示，近30多年来，我国沿海海平面呈波动上升趋势，年均上升速率为2.9 mm，高于全球平均水平[9]。伴随着海平面的持续上升，海水入侵、风暴潮等海洋生态环境问题越来越突出[10]。

2.2影响海洋生态安全体系的主要因素分析

2.2.1自然因素

2.2.1.1海洋灾害频繁自然灾害具有突发性、不可抗拒性、关联性的特点，目前人类还无法阻止自然灾害的发生。海洋生态环境复杂，给自然灾害的治理更带来了巨大的困难。我国沿海地区风暴潮、海啸、地震、台风等的发生频繁，因此而遭受的经济损失占各类自然灾害总经济损失约10%，可以说海洋灾害在很大程度上影响着我国海洋生态安全。据国家海洋局的《2013年中国海洋灾害公报》报导，2013年，各类海洋灾害造成直接经济损失163.48亿元，死亡（含失踪）121人。从历年的海洋灾害公报和海洋统计年鉴等资料来看，我国主要海洋灾害的主要特征，如下表1所示[11]。

2.2.1.2气候变化全球性海平面升降，主要与气候变化有关。气候变冷，冰盖扩展，液态水较多变为固态水，海水也因受冷而体积缩小，导致海平面下降；气候变暖，冰盖消融，固态水较多变为液态水，海水也因热而体积膨胀，引起海平面上升[12]。

2.2.2人为因素

2.2.2.1海洋环境污染严重据联合国环境规划署调查：海洋环境污染已成为威胁人类生存的十大环境祸患之一。海洋环境污染包括固体垃圾污染、有机物污染、石油污染、放射性污染、有毒化学物质污染等。海洋环境污染造成海洋环境恶化，威胁海洋生物生存，造成海洋生态系统极不稳定。其中，大面积的石油泄漏严重威胁着海洋生物多样性[13]。

2.2.2.2过度捕捞科学技术的飞速发展及人类对海洋科学技术的大量使用，使得渔民捕鱼的速度大大超过海洋的天然补给能力，造成鱼类种群、鱼类数量大量减少，甚至面临灭绝的威胁。目前，我国每年鱼类总量减少1%。

2.2.2.3外来水生生物入侵外来水生生物入侵与土著生物争夺有限的生存繁育空间，不仅影响土著生物的生存，还威胁着海洋环境安全。外来入侵的水生生物往往孤立于新驻地生物链之外，没有竞争天敌，可以迅速发展成为新驻地的优势种群，造成新驻地生态系统不同程度的破坏，如福寿螺、凤眼莲等。同时，外来水生生物入侵还可能造成转基因生物风险，严重影响海洋生物多样性[14]。20世纪90年代年起，我国不慎从台湾等虾病流行海域引进了带病毒的苗种，导致对虾病害大规模流行，造成土著物种遗传污染[15]。

2.2.2.4人口趋海移动人口趋海移动造成海洋环境压力，威胁海洋生态安全。沿海地区优越的自然条件，更适合人类居住生存及发展经济。调查表明：离海岸100公里的沿海区域挤着全球60%的人口。在人口过千万的16个大城市中，有13个是沿海城市，每天大约有3 600人在向沿海地区移动。由此可见，人口趋海移动已经成为一个全球性的问题。大量人口趋海移动必然造成沿海地区生存空间不足、沿海地区海洋环境污染加重及其他海洋生态环境问题[16]。

2.2.3制度因素

2.2.3.1法律制度保障我国海洋生态安全最主要的是《海洋环境保护法》，但是严峻的海洋生态状况表明：《海洋环境保护法》这一基本法在保护海洋环境方面存在诸多不足。如在防治海洋渔业污染方面迟迟未出台具体规定；在法律主体规定方面欠缺科研机构的设置规定，对行政管理协调规定不力；在法律制度方面未建立资源有偿使用制度、循环利用制度、生态恢复制度、许可证制度等共有制度；在法律责任方面未健全责任体系[17]。

2.2.3.2组织管理制度目前我国实行分散型海洋生态管理体制。各部门间职责分散，相互之间难以协调，这给我国海洋生态保护政策执行及实施带来了很大的障碍[18]。

2.2.3.3财政支持当前，我国海洋环境保护和海洋生态治理财政支持不足，缺乏相关资金投入，造成相关海洋生态科技治理技术滞后，严重影响我国海洋环境质量[19]。

2.2.4技术因素改革开放30多年来，我国对海洋环境保护投入基础性研究，取得了初步的科技进步，这对我国保护海洋环境、发展海洋经济起到了巨大的推动作用。海洋水域生态环境是我国发展海洋经济的命脉，但是由于对海洋环境保护的基础性科学研究长期投入不足，使得海洋经济发展与海洋环境保护压力存在相当大的差距，许多问题已严重制约我国海洋经济的持续、稳定发展。我国海洋环境保护技术缺陷主要体现在以下两个方面：第一，海洋环境保护基础性研究薄弱；第二，许多严重制约我国海洋经济发展的关键性环境保护技术问题长期得不到解决。

3加强海洋生态保护的对策建议

针对近年来不合理地开发利用海洋资源，导致的种种海洋生态环境问题，我们应该从以下几个方面对海洋资源进行管理，对海洋环境污染、海洋生态系统退化加以维护及治理，以实现海洋产业结构优化，促进海洋经济可持续发展。

3.1加强海洋生态道德建设

海洋经济的持续、健康发展有赖于协调人与海洋之间的关系。长期以来，人们只重视海洋渔业、海洋油气、海洋交通运输业、滨海旅游业等的发展，不顾海洋天然补给力，将人类与海洋对立起来，严重阻碍了海洋经济的可持续发展。鉴于此，人类必须改变传统的思维模式，淡化人类主体意识，变征服海洋为人与海洋协调共存发展，自觉按照海洋生态规律调整人类开发行为，加强海洋生态道德建设，让人们在尊重海洋、保护海洋的前提下发展海洋经济。

3.2加大海洋环保资金投入

防止海洋环境污染和海洋生态系统破坏是一项公益事业，而海洋环境保护工作也需要大量的资金来支持，因此，各个沿海地区政府应该因地制宜，将海洋环境保护经费纳入政府预算，以政府拨款为主，建立海洋环境保护专项资金，同时建立灵活筹集机制，开辟其他筹资渠道。此外，沿海地区政府还可以积极争取海洋油污染防备基金、全球环境基金、世界银行或亚洲开发银行的援助。

3.3完善海洋资源与海洋环境功能区划

3.3.1加强海洋生态区划为进一步增强沿海地区海洋生态的宏观管理，国家海洋局及各级地方性海洋管理部门应该在主体功能区划及海洋功能区划的基础上划定海洋功能区，在海洋生态保护方面实施分区和分类的调控措施，确定不同海洋生态区域主导作用、海洋环境质量目标及海洋生态保护措施，实现以生态功能和环境容量为基础构建的海洋生态安全新格局。

3.3.2加强海洋生态保护区建设根据海洋调查及海洋生态监测结果，各级海洋管理部门应该有目标、有计划、有重点的选择海洋自然保护区，保护红树林、滨海湿地、珊瑚礁、河口等海洋生态系统，加快构筑管理完善、类型齐全、规模适度的海洋保护区新布局。同时建立总体规划，完善规章制度，做好海洋保护区巡护及执法，规范海洋开发项目，推进海洋保护区的升级。

3.4加强海洋环境监测

各级沿海地区政府应该在提高海洋开发整体效益的前提下，加强海洋管理基础建设及海洋保护区基础建设，特别是建设海洋环境监测系统，建立海洋生态监控区，开展高时空、高频率的海洋生态监测，及时掌控海洋生态环境的变化情况，调整、控制海洋资源开发强度，保证海洋生态系统天然补给力及自然修复功能。严格按照相关技术标准和规范布设站位，适当加密，对入海排污口监测要增加频次，扩大覆盖面；对入海排污口开展普查，对渤海、黄海、东海、南海的入海排污口要有重点监测站，定时定点监测，及早发现海洋灾害，有效做好海洋防灾减灾，积极开展海洋灾害预测、预报工作；对主要河流入海口实施实时在线自动监测。

3.5建立海洋防灾减灾体系

我国海洋灾害具有发生频繁、破坏性大、不可预测等特点，因此加强海洋防灾减灾工作对保护海洋生态安全具有重要作用。国家要加强海洋防灾减灾工作必须加大防灾减灾工程的建设，在整个海洋防灾减灾工作体系中，观测是基础，预报是手段，减灾是目的，是整个工作的落脚点，健全海洋防灾减灾救灾业务体系尤其重要。构建海洋防灾减灾救灾业务体系，具体应该做到以下几点：第一，实施灾前工程防御；第二，强化应灾预警响应；第三，推动灾中调查统计；第四，参与救灾体系建设；第五，开展灾后损失评估[20]。

3.6加强法治建设

3.6.1修订有关法律

3.6.1.1修订宪法将海洋环境保护、海洋资源开发等内容加入《宪法》修订中，充实海洋资源开发利用及海洋环境保护相关内容。

3.6.1.2修订《刑法》加强海洋生态安全犯罪的处罚力度，补充海洋生态安全犯罪的具体内容、量刑标准。

3.6.1.3修订《环境保护基本法》和《海洋环境保护法》明确海洋生态保护的具体概念、目的、方法、原则、制度等相关内容，对海洋生态保护的方针政策、体制、机制、制度提出统一化、规范性的要求[21]。

3.6.2完善各种单项资源与环境保护法第一，通过法律实施细则、法规等形式进一步明确和细分《渔业法》、《海洋法》、《矿产资源法》、《税法》中与海洋生态保护相关的规定；第二，加快海岸带管理立法。明确海岸带的定义、范围、海岸带开发利用及保护的基本原则和制度、海岸带综合管理机制等方面的内容，尽快出台海岸带管理相关的法律；第三，加快我国海洋生物多样性保护方面的立法。生物多样性安全必须被视为一个整体元素的生态安全[22]。我国的海洋生物多样性保护立法，应该对建立海洋生物多样性保护制度、制定中国海洋生物多样性评价标准和保护规范、建立海洋自然保护区、建立海洋自然保留区等方面加以规范。

3.7加强国际协作

开发和保护海洋需要协调各沿海国家关系、加强国际合作，维护海洋生态安全应当从全人类共同安全的高度出发，建立国际间有关海洋生态安全与冲突的预防机制；互相交换有益国家海洋生态安全的情报与信息。加强国际间海洋资源开发利用合作，引进国外先进技术、争取国际资金，防治、监控影响全球海洋生态安全的污染源。在不侵犯国家主权的原则下，协调好各个国家对重要海洋资源开发利用，促进海洋资源利用合理化、有序性及适度性，防止过度开发海洋资源对海洋生态系统造成新的重大破坏。

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海洋灾害及其防治第8篇

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。

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，也是需要重点研究的课题。

海洋灾害及其防治第9篇

一、总体要求

（一）指导思想

深入贯彻落实科学发展观，全面实施“四大战略”，按照以人为本、促进社会和谐稳定的要求，统筹考虑各类自然灾害和灾害过程各个阶段，综合运用各类资源和多种手段，坚持预防为主、防御与救助相结合的方针，强化社会管理，拓展公共服务，加强基础设施与能力建设，努力依靠健全法制、依靠科技创新、依靠全社会力量，着力推进防灾减灾综合能力建设，为我市全面建设小康社会、促进经济社会又好又快发展奠定良好的基础。

（二）基本原则

——以人为本，科学减灾。以保护人民群众的生命财产安全为防灾减灾的根本，以保障受灾群众的基本生活为工作重点，全面提高防灾减灾科学理论与技术支撑水平，规范有序地开展综合防灾减灾各项工作。

——统筹规划，突出重点。从战略高度统筹规划防灾减灾工作，推进防灾减灾能力建设，着力解决防灾减灾领域的突出问题。合理安排重点防御工程建设，实现综合减灾的目标。

——预防为主，协同推进。坚持预防为主的方针，加强灾害风险调查、监测预警预报、工程防御、宣传教育等预防工作，坚持防灾、减灾和救灾相结合，协同推进灾害管理各个环节的工作。

——依法防灾，科学应对。健全并遵循有关法律、法规，尊重科学，充分发挥科学技术在防灾减灾中的作用，合理制定灾害防御方案，科学组织灾害防御工作。

——政府主导，社会参与。充分发挥各级政府在防灾减灾工作中的主导作用，建立以行政区域分级的灾害防御管理责任机制，加强各部门之间的协同配合，重视防灾减灾知识的宣传教育和普及，努力推进全社会共同参与防灾减灾工作。

二、总体目标

经过五年努力，全面提升综合防灾减灾能力，着力减轻各类灾害风险，明显降低因灾害造成的死亡人数和直接经济损失占全市国内生产总值的比例，切实加大对防灾减灾的投入力度。应对重特大自然灾害能力明显加强，城乡基层灾害设防水平、城市和经济发达地区的综合防灾减灾能力显著提高，全民防灾减灾知识进一步普及，防灾减灾技能和意识明显增强，灾害对国民经济和社会发展的影响明显降低，公共安全和社会稳定得到有效维护。

——提高能力。各县（市、区）建立减灾委员会。健全灾害应急救援指挥体系，完善灾害应急预案，加强减灾救灾装备和避灾安置场所、物资储备网络建设，形成统一指挥、反应灵敏、协调有效、运转高效的灾害应急救援体系。灾后恢复重建的基础设施和民房普遍达到规定的设防水平。广泛开展宣传，全民防灾减灾意识明显增强，创建一批国家、省级综合减灾示范社区，加快灾害信息员队伍建设，培训城乡灾害信息员5200名。

——加强预警。到2015年基本建成结构完善、布局合理、功能齐备、覆盖全市的灾害监测预报预警和应急处置指挥系统，动植物病疫监测预警系统，核辐射安全预警系统，灾害监测预警、预测预报、灾害信息与传播能力进一步增强，灾害监测覆盖到乡镇，灾害风险管理能力明显提高。

——降低风险。到2015年全市经济社会灾后可恢复性位居全省中上水平。将防灾减灾工作纳入经济社会发展规划并作为优先事项，在土地利用、自然资源使用、能源供应、城乡建设、适应气候变化、扶贫等相关规划中要体现防灾减灾的要求。保险在灾害风险管理中的作用显著增强，自然灾害保险赔款占自然灾害损失的比例明显提高。

——减少损失。到2015年全市80％的海塘、江塘（堤）、水库、山塘等水利工程防护能力达到国家标准，需要避让搬迁和治理的重要地质灾害隐患点基本得到避让或治理。全市各类灾害年均百万人口死亡数低于15人，力争年均因灾直接经济损失占国内生产总值的比例低于1.5%。灾害对经济社会和生态环境的影响进一步降低。

——增加投入。建立稳定和多元化的资金投入机制，拓宽资金投入渠道，提高全社会防灾减灾能力建设投入。提高受灾群众的救助水平。加大防灾减灾基础设施与重大工程、科学研究与技术开发、科普宣传教育的经费投入。

三、主要任务

（一）强化自然灾害监测预报预警能力建设

1.气象灾害综合监测和预报预警系统建设。根据市中小河流治理和中小水库除险加固、山洪地质灾害防治、易灾地区生态环境综合治理的需求，增加监测站网密度，优化地面自动气象监测，强化雷达和应急移动气象监测，加强近海海洋气象灾害、农业农村气象灾害、城市气象灾害和人居环境气象监测，发展交通、能源等专业气象灾害监测。建立多部门合作机制，形成相关部门气象灾害监测数据汇交共享平台。加强多源数据融合分析，建立网格化气象预报预警系统。开展气象灾害风险调查分析和风险评价，建立及时、准确、权威、畅通、有效的灾害立体监测预警服务体系。

2.防汛防台抗旱监测预警体系建设。加强水文、气象基础设施建设，扩大覆盖范围，优化监测站网布局，着力增强重点地区、重要城市、行政区界和地下水的水文测报能力，加快应急机动监测能力建设。建设覆盖全市的防汛防台抗旱综合信息共享平台，健全水利、气象、水文、海洋、海事、国土、环保、建设、卫生等部门密切协作的防洪安全、供水安全和水环境安全监测预报预警体系。

3.海洋灾害综合观测预警网络建设。充分利用国家、省已建、在建、拟建的海洋观测设施，以海洋产业集聚区、海防薄弱区、海洋灾害频发区为重点，构建我市的海洋灾害综合观测网。形成以市级监测预报机构为主，县级海洋站为辅的海洋预报体系。加快全市海洋灾害信息服务网建设，海洋灾害信息服务覆盖沿海市县，包括主要乡镇和社区，滨海旅游区、港口、海洋工程、标准渔港和其他涉海企、事业单位。

4.地质灾害监测与预警预报体系建设。对全市233处地质灾害隐患点按照分类分级管理要求，全部纳入监测网络，进一步完善群测群防和群专结合地质灾害监测体系。加快推进仙居县安岭乡徐村滑坡市级监测示范工程建设，推动专业监测进程。继续加大对重要地质灾害隐患点远程自动监测系统建设力度，实时掌握动态变化信息，提高地质灾害监测预报预警能力。加强部门间协作，建立健全部门联合的监测预警信息共享平台和短时临近应急联动机制。

5.地震监测台网和地震应急指挥技术系统建设。优化全市地震监测台网布局，积极推进立体地震监测网络建设，提高地震速报的准确性和时效性，提升地震前兆信息捕捉的有效性。推进大型水库、核电站等重大建设工程专用地震监测设施建设。在综合利用现有地震监测台网建设成果基础上，建设以地震应急决策反应数据库、灾情现场获取与上报、视频会议为主要内容的应急指挥技术系统。建立健全地震台网技术支撑保障体系。

（二）完善防洪减灾工程体系

6.河流治理和海塘配套加固。以“强塘固房”工程为抓手，加强椒江流域主要堤防加固建设，提升流域的防洪排涝能力。推进中小河流、山洪灾害易发地区小流域和山洪沟治理，优先对洪涝易发、人口集中、经济集聚、农田连片的河段进行堤岸加固和清淤疏浚，完成中小河流治理143.44公里。加固已建标准海塘，提高低标准海塘的防御标准，完善沿塘配套建筑物，巩固完善和提高海塘防御风暴潮的能力。完成海塘加固100公里。

7.病险水库水闸山塘除险加固和区域防洪排涝工程建设。深入实施病险水库、水闸和山塘除险加固，加强水库安全动态监测，及时消除安全隐患，完成病险水库除险加固70座。加快大中型、重点小型水闸除险加固和安全隐患严重的危险山塘整治。进一步完善城市防洪排涝工程体系，扩大工程保护范围，提高城市、产业集聚区及低洼地区的防洪排涝能力。加快沿海易受台风灾害影响地区的危旧房改造加固或搬迁，基本消除危房结构安全隐患。

（三）加强地质灾害防治

8.加强汛期地质灾害防御工作。各县（市、区）要根据地质灾害发生特点和降水趋势预报，编制年度地质灾害防治方案，重点做好隐患排查、值守和应急处置工作。落实地质灾害隐患点防灾避险预案和群测群防责任，一旦出现险情灾情，按地质灾害应急行动方案要求，及时启动相应的突发性地质灾害应急预案，立即撤离危险区人员，并开展应急调查，提出应急处置措施，避免群死群伤，最大限度减少灾害造成的损失。

9.推进地质灾害调查评价工作。开展县（市、区）农村山区地质灾害隐患调查和1:50000地质灾害详细调查，在地质灾害高中易发区的乡镇和人口集聚区、规划区开展1:10000地质灾害调查和勘查。启动地质灾害重点县（市、区）农村山区地质灾害隐患调查评价。

10.地质灾害隐患勘查治理与避让搬迁。因自然因素造成的威胁农村居民点的地质灾害隐患，要结合新农村建设、下山脱贫和农村危旧房改造工程，通过加强勘查治理、有序组织避让搬迁等途径妥善解决。对当年发生地质灾害点，要及时进行应急排险处置，消除险情；不能消除的，进行工程治理或搬迁避让。到期末，全市需要避让搬迁和治理的重要地质灾害隐患点基本得到避让或治理。继续做好地面沉降防治，以温黄平原地面沉降减缓率为考核重点，进一步完善我市地面沉降监测网络。

（四）加强生态系统预警监测

11.林业有害生物防治。加强重大林业有害生物防治，提高防灾减灾成效；加强监测预报，提高预测预警能力；加强检疫管理，提升检疫执法水平；加强防治公共服务体系建设，提高防治水平。进一步落实目标管理责任，创新防治机制，防范外来有害生物入侵，加大基础设施投入，重点建设林业有害生物监测预警、检疫御灾、防治减灾三大体系以及公共防治服务、重要生态区域的防控基础设施，形成完善的林业有害生物防控体系，将林业有害生物成灾率控制在4.8‰以下。

12.动植物疫情疫病监测。加强动植物病疫监测预警和控制体系建设，形成比较完善的重大生物灾害防控体系。建立和完善疫病监测预警、预防控制、防疫监督以及基础设施保障系统，加强农业植物检疫性有害生物监测，提高对口蹄疫、禽流感、红火蚁、香蕉穿孔线虫等重大疫情疫病的预警预报、快速处置能力。在对外开放口岸建立标准熏蒸处理库，确保外来疫情疫病得到有效处理，防止境外动植物疫情疫病侵入和蔓延。

（五）强化核与辐射安全保障

13.核应急与有害气体泄漏应急气象保障系统建设。加强核应急气象保障能力建设，开发核污染、有害气体泄露等气象应急响应模式系统，建立应急区域精细化风、温、湿以及降水等气象要素场的诊断模型、短时短期预报模型和核应急气象评价模型，建立核电基地特定应急区域基础气象信息数据库，完善核应急气象保障业务平台。

14.加强核与辐射污染源的监测管理和防治。推进核与辐射项目审批的能力建设，修改完善《市突发辐射环境污染事件应急预案》。举办辐射突发事件应急处置演练，验证相关预案的有效性和可操作性。加强辐射环境管理和放射源监控，完善放射源和射线装置的分级监管，配合国家加强对伴生矿开采的辐射环境保护，加强对重点辐射监管企业的监管，抓好重点核监管企业和场所历史遗留问题，防止群体性突发事件发生。

15.强化核与辐射安全保障。加强对突发核与辐射事件的前瞻性研究，增强相关工作的针对性；加强对核与辐射突发事件监测、处置能力的培训，进一步提高口岸一线工作人员的业务水平；在对外开放口岸（包括海港、空港、内陆口岸、国际邮件处理中心等）配置足够的核与辐射检测设备，充实核与辐射专业技术人员。

（六）加强灾害快速救援和应急处置能力建设

16.灾害应急预案建设。进一步修订市、县、乡镇、村四级预案体系，重点是乡镇、村（社区）级预案，完善预案的系统性，注重预案的操作性，增强预案的实用性，实现预案“纵向到底，横向到边”。加强救灾应急预案演练，建立救灾应急预案评估机制，通过认真组织开展应急预案演练，重点是乡镇、村（社区）级预案演练，评估预案的科学性和可行性，规范预案应急工作流程，提高基层救灾应急响应能力。

17.提升灾害救援救助能力。加强救灾应急队伍和减灾救灾技术装备建设，结合救灾业务特点，培育和发展“一队多用、专兼结合、军民结合、平战结合”的应急救援队伍，将公安消防队伍建成各级政府的综合救灾队伍，加强武警部队、医疗卫生救援队、矿山救援队等专业应急救援队伍能力建设纳入应急救援力量体系，充分发挥人民、武警官兵、公安民警、民兵预备役、红十字会和社会志愿者等在灾害救援救助中的作用。

18.提高基层防灾能力。加强基层灾害应急能力建设，进一步提高基层灾害防范意识和预警预报、组织协调和应急避险等能力。健全灾前应急准备、临灾应急防范和灾后应急救援等行动一致、反应迅速的应急处置与救援系统，做到信息畅通、协调及时有效。巩固基层防灾减灾救灾体系建设成果，进一步落实重要堤防、病险水库、地质灾害易发区等巡查预警制度，建立健全基层群防群治的长效机制。

19.避灾安置场所建设。继续推进城乡避灾安置场所建设，加大财政资金投入，制定规范化管理制度，确保避灾安置场所安全。全市基本实现县级有1所避灾安置中心，各乡镇、多灾易灾城乡社区有1所避灾安置所，实现总数500所，可容纳灾民30万人的目标，全市形成集减灾、避灾、物资仓储等功能于一体的避灾安置场所网络。

20.救灾物资仓储建设。加强救灾物资应急保障能力建设，编制规划，加大投入，优化布局，推进救灾物资储备库改扩建，丰富物资储备种类，全市基本形成功能齐全、布局合理、运行高效、保障有力的救灾物资仓储体系。重点推进多灾易灾地区救灾物资储备库建设，全市实现每个县（市、区）1个救灾仓库的目标。探索完善救灾仓储管理手段，实现市、县二级救灾仓储网格化管理。

21.灾害信息员队伍建设。加快推进灾害信息员职业技能培训和鉴定工作，落实经费和措施，分期分批开展灾害信息员职业技能培训和鉴定工作，切实提高灾害信息员的职业技能和业务素养，保障灾情报送准确及时。2013年前基本完成全市5200余名灾害信息员的培训和鉴定任务。

22.防灾减灾宣传教育。围绕国家“防灾减灾日”、“防汛防台日”等活动，建立防灾减灾宣传长效机制，创新减灾宣传方式，加强减灾教育基地建设，使防灾减灾宣传制度化、经常化，不断提高公众防灾减灾意识和自防、自救、互救能力。加快城乡“减灾示范社区”创建活动。重视城乡社区减灾工作，从城乡社区灾害应急预案编制、避灾安置场点设置、减灾宣传教育活动开展做起，不断完善城乡社区减灾基础建设，充分调动社区居民参与防灾减灾工作的积极性，切实提高社区减灾能力。

四、保障措施

（一）加强体制机制建设

成立市减灾委员会（具体名单附后），充分发挥减灾委员会的综合协调职能，建立各级政府减灾委员会的综合协调机制。加强防灾减灾政策研究，完善防灾减灾的上下联动、部门协同、分工合作的防灾减灾决策和运行机制，完善绩效评估、责任追究制度。加强信息资源共享，加快信息共享平台建设。建立健全市、县、乡镇（街道）三级综合联动、协同配合、科学高效、覆盖全面的灾害信息共享机制、灾害应急救助协同联动机制、救灾征用补偿机制，形成较为完善的综合防灾减灾体制和机制。

（二）完善法规体系

推进防灾减灾法规体系建设，依据国家法律法规制定和修订符合我市实际的防灾减灾有关法规、规章，将防灾减灾纳入法制化、规范化轨道。完善各类灾害应急预案体系，不断提高应急预案的科学性、可行性和可操作性。积极借鉴发达国家防灾减灾管理经验，推进我市防灾减灾管理工作走上依法行政、依法管理的轨道，保障防灾减灾管理工作有效开展。加强执法检查，落实责任，及时发现解决问题，总结推广经验，促进工作深入开展，做到有法可依、有法必依。

（三）加大资金投入力度

增加各级政府对防灾减灾资金的投入，使防灾减灾的投入与当地国民经济和社会发展同步增长，提高公共财政保障能力。完善防灾减灾项目建设经费分级投入机制，加强防灾减灾资金管理和使用，建立健全救灾和捐赠款物的管理、使用和监督机制。加强对地质灾害集中地区、连片贫困地区和农村地区防灾减灾基础设施支持力度。完善自然灾害救助标准体系。研究建立财政支持的自然灾害风险分散机制，探索通过多元化机制实现重特大自然灾害的经济补偿与损失转移分担。广泛动员社会力量参与防灾减灾，建立稳定、多元化的资金筹措机制。

（四）健全考核考评体系

各级政府和有关部门要高度重视防灾减灾工作，及时编制实施方案，明确任务，落实措施，切实做到认识到位、责任到位、措施到位、资金到位。各地要进一步强化防灾减灾综合决策机制，形成政府主导、部门配合、社会参与的防灾减灾工作机制，建立完善指标明确、评价科学的综合考核考评机制，将防灾减灾行动实施情况纳入各级政府生态建设考核体系。

（五）加强人才队伍培养

全面推进防灾减灾人才队伍建设，整体性开发防灾减灾人才资源，扩充队伍总量，优化队伍结构，完善队伍管理，提高队伍素质，形成以防灾减灾管理和专业人才队伍为骨干力量，以各类灾害应急救援队伍为突击力量，以防灾减灾社会工作站和志愿者队伍为辅助力量的防灾减灾人才队伍。加大灾害信息员队伍建设力度。

（六）加大科技创新力度

充分发挥科学技术在防灾减灾的支撑作用，提高我市综合防灾减灾能力。加强灾害成灾规律、成灾条件、灾害预警、风险评估、防御对策及应急处置等方面研究。加快防灾减灾科技创新与成果转化，使科学技术更直接地服务于防灾减灾。通过在关键技术领域的不断技术创新，大力提升灾害预警能力。