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浅谈经济发展与海洋环境保护

时间:2011年04月12日  来源:  作者: 连召波,靖海集团有限公司  点击量:      【 】  

  随着全球沿海经济的高速发展,近海海域遭到越来越严重的污染,使海洋环境质量明显下降,生态环境日趋恶化,并对海洋生物资源和人民生命健康产生不利影响。 也就是说,经济发展是一把双韧剑,一方面可以提高我国的综合国力和人民的生活水平,一方面还要面临严酷的海洋自然环境。因此,如何在经济高速发展的同时, 积极采取对海洋环境保护和海洋防灾减灾工程措施,也成为海洋科技工作者和决策人严重关注的问题。为了开发海洋资源,需要在海上进行各类工程建设,大规模的 工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是沿海地区经济高速发展时需要引起特别关注的重要问题。笔者的家乡山东省荣成市,在全国百强县中名列第十三位,是江 北第一强,山东省首位。但是,逆水行舟,不进则退,为了保持我市经济发展的领先地位,适应我国经济的快速发展,荣成市提出了几大工作重点,其中之一就是充 分利用我市的自然条件和区位优势,发展船舶修造工业,目前已经建立了三星、成东、黄海等五大造船基地。

  从全球范围看,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。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日益显出来。为了适应我国海洋经济的快速发展,如何遏制海洋环境的日益恶化, 海洋灾害的频繁发生和海洋工程向大型化发展所带来负面影响,以及海岸带开发过程中的生态平衡、生物资源、海水流向、潮流规律等后遗问题的研究,是十分必要 和迫切的。

  笔者认为,在目前的条件下,在经济高速发展的同时,应着重从海洋环境的变化和陆源环境的

  变化入手进行研究,也就是说,要从这两大环境的变化中,找出它的规律性、特殊性和普遍性,从而制定出相应的应对措施。

  一、海洋环境变化后的规律研究

  勿庸质疑,由于在海里建立了各类船舶修造的设施,如船坞、挡浪坝等,都要引起各种海洋自然环境因素(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、生物因素等一系列的变化,揭示诸种因素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机制。以应对新的海 洋环境所带来的新的变化。此外,近年来,我国沿海海域赤潮频发严重。因此,除了建立海洋水质监测机制以外,还应加强赤潮的监测和预报,并应作为一个长

  期的日常工作,逐步建立起赤潮生长机理的机制和在发展

  规律方面做好研究工作。

  为了比较准确无误的掌握第一手资料,要利用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。这是开展物理模型实验研究的必备条件。有了这些 设备,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。

  比如说,我们家乡的父老乡亲们们对海洋环境保护历来是非常重视的,多年来一直是蓝天、碧海、沙滩三位一体。但如果建立了船厂,蓝天、碧海忧在,但沙滩没有 了,没有了沙滩,潮汐就要起变化,涨潮落潮的时间、长短、潮流等自然现象就要改变。自然现象一变化,海洋资源、海洋生物就跟着起变化。就是说,该有潮流 时,而现在没有了,该有洄流时,而现在改变方向了,这势必引起各种不同类型的海洋生物的不同表现形式的应急反应。因此,如何应对自然现象的变化而引起的资 源、环境、生物的变化,就是我们要研究的重点任务。

  二、陆源环境变化后的规律研究

  毫无疑问,建立大型造船基地,就要建立很多厂房,增添很多设备,而这一切,都要建立在海边上,而这些厂房、宿舍、船坞及其他设施,都会形成新的海洋陆源环境,同时也会形成新的陆源污染源。

  沿 海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。而一旦遭到破坏,其残留物和分解物等对环境污染的影响也是非常大的。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。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。

  另外,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使陆地和近海海域大工程设施遭到严重破坏。如果一旦在地震中结构物(海洋平台、船 坞、拖头船、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,其次生灾害如火灾、油泄漏、环境污染等的后果将不堪设想。

  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。陆地上的各类建筑物在长期运行过程中由于受海风、海浪的侵蚀,适应能力和安 全状况逐渐恶化,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(如裂缝、扭曲等)、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤(低温、冻 融、海浪冲击、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。

  因此,对陆地环境变化后 的规律性进行科学技术研究将是十分重要的。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(光、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,这些都必须在建设之前进行可行性研究,正所谓“未雨绸缪,防火未燃”。

  可喜的是,家乡的决策者们已经充分考虑到了这些问题,对项目的可行性、可能性都进行了反复论证,同时对沿海居民也进行了妥善安置。

  除此之外,笔者建议要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。以确保陆地环境变化后,对整个海洋环境的的影响降到最低水平。

  三、经济发展与海洋环境的矛盾及应采取的措施与对策

  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,香港、日本等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,经济高速发展的形势不可逆转,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和防止海洋环境恶化,需要措施将越来越重要。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,影响海滩的冲淤变化。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。

  就全市而言,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,将海洋环境工程、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,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洋环境变化、海水污染程度、海洋 自然灾害如台风、巨浪、风暴潮、地震、冰害、雪灾、地质灾害等发生的频率。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、居民的迁徙和海岸大的演 变,以及它们之间的相互作用和相互影响,用数字手段统一地加以处理,建立智能化的决策支持系统,能够准确的反映出客观规律和真实情况,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。

  作者简介

  姓名:连召波

  性别:男

  出生年月:1974年1月

  工作单位:靖海集团有限公司

  职称职务:经济师,办公室副主任

  研究领域和成就:企业策划、宣传、文案管理

  通信地址:山东省威海市荣成市人和镇沙窝岛

  电话、传真:0631-7461082、7461084

  E-mail:lianzhboo@126.com

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