針對潮流具有順岸往復流特征的海灣，以某核電廠(chǎng)為例，采用小變態(tài)物理模型開(kāi)展了溫排水輸運特性的模擬研究。通過(guò)分析工程海域岸線(xiàn)、地形及潮流特點(diǎn)，結合設計與環(huán)保要求，依據差位式理論提出“近岸明渠分散取水、離岸下面是小編為大家整理的大規模海水運動(dòng)【五篇】,供大家參考。
大規模的海水運動(dòng)范文第1篇
摘要：
針對潮流具有順岸往復流特征的海灣，以某核電廠(chǎng)為例，采用小變態(tài)物理模型開(kāi)展了溫排水輸運特性的模擬研究。通過(guò)分析工程海域岸線(xiàn)、地形及潮流特點(diǎn)，結合設計與環(huán)保要求，依據差位式理論提出“近岸明渠分散取水、離岸明渠集中排水”的取排水總體布局。采用全潮水文測驗資料進(jìn)行了定點(diǎn)潮位及潮流流速、流向的驗證，在此基礎上深入研究了溫排水的隨潮演變過(guò)程、溫升分布特點(diǎn)及電廠(chǎng)取水溫升變化規律。研究結果表明，溫排水在順岸往復潮流作用下熱水帶呈伴岸窄帶型分布，采用差位式取排水布置對有效降低電廠(chǎng)取水溫升、減小溫排水對環(huán)境的影響具有明顯效果。研究成果可為工程設計與環(huán)境影響評價(jià)提供科學(xué)依據。
關(guān)鍵詞：
差位式取排水布置；
濱海核電；
潮流；
溫排水；
物理模型試驗
近10a我國核電建設進(jìn)入快車(chē)道。截至2014－12，全國已建和在建核電廠(chǎng)17個(gè)，其中投入商運機組22臺、在建機組25臺［1］，核電分布呈濱海式布局。濱海核電絕大多數采用直流冷卻方式，以海水作為冷卻水源。核電運行時(shí)，取水口源源不斷吸取較低溫度的海水進(jìn)入循環(huán)水管路，低溫水經(jīng)凝汽器熱交換后水溫升高6～11℃，最終從排水口排入環(huán)境海域。每單臺百萬(wàn)千瓦核電機組的循環(huán)水流量大約50～60m3／s，伴隨核電站溫排水排出的還有余氯與放射性液態(tài)流出物。大量的含熱廢水排入海域隨潮輸運，一方面造成核電自身取水溫升增高，降低電廠(chǎng)運行經(jīng)濟效益；
另一方面長(cháng)期作用于海洋生態(tài)環(huán)境，還會(huì )改變水體理化特性、加重富營(yíng)養化、引發(fā)赤潮，甚至損害生態(tài)結構和功能。取排水口工程布置是決定溫排水水力、熱力特性的關(guān)鍵因素，也是核電規劃設計中必須解決的首要技術(shù)問(wèn)題?；?、核電廠(chǎng)常用的取排水布置有3種類(lèi)型：分隔式、重疊式與差位式［2］。其中，差位式取排水布置在潮汐水域核電工程中應用最為廣泛。因此，開(kāi)展濱海核電差位式取排水布置下溫排水的隨潮輸移擴散規律研究，對保障電廠(chǎng)取水安全、提高運行經(jīng)濟效益、減小環(huán)境影響具有重要的現實(shí)意義。對于感潮河段和以順岸往復流為主的海灣，溫排水從排口流出后隨潮輸運，熱水帶呈伴岸窄帶型分布，順潮流方向擴展較長(cháng)，垂直于潮流方向較短。利用潮汐水域熱水運動(dòng)的上述特點(diǎn)，中國水科院在上世紀80年代進(jìn)行感潮河段諫壁電廠(chǎng)冷卻水研究時(shí)，提出差位式取排水布置，即同一過(guò)水斷面上在取水口（或者排水口）前緣離岸一定距離設置排水口（或取水口），使得取水口避開(kāi)熱水通道［2］。隨著(zhù)沿?；?、核電廠(chǎng)的快速發(fā)展，差位式取排水布置下溫排水的輸運特性受到許多學(xué)者的關(guān)注。物理模型與數學(xué)模型是進(jìn)行溫排水模擬預報的主要手段。岳鈞堂利用大亞灣核電工程海域潮流具有輻合輻散流的特征，依據差位式理論提出南取東排的取排水布置，通過(guò)物理模型試驗研究了溫排水隨潮運動(dòng)規律，發(fā)現漲、落潮過(guò)程中熱水與冷水均可各行其道［3］。華祖林采用二維水動(dòng)力數學(xué)模型和物理模型對比研究了感潮河段電廠(chǎng)采用分隔式與差位式取排水布置時(shí)溫排水擴散的差異，結果表明后者更優(yōu)［4］。陳惠泉采用全潮水力、熱力模型開(kāi)展了臺山火電廠(chǎng)溫排水隨潮輸移擴散研究，利用廠(chǎng)址海域地形與潮流特點(diǎn)提出將取水口設在處于冷水通道的港池內，而將排水口設置防波堤外側，模擬結果表明無(wú)論漲潮或落潮，熱水均受防波堤阻擋而無(wú)法直接進(jìn)入取水港池口門(mén)［5］。徐世凱等通過(guò)局部正態(tài)模型研究諫壁電廠(chǎng)“淺取深排”近區的溫差異重流運動(dòng)特性［6］。郝青哲等選擇k－ε紊流模型對比研究了概化水槽中差位式與重疊式取排水的擴散規律［7］。張曉艷等針對潮流為往復流動(dòng)的海灣，采用二維數學(xué)模型模擬了不同布置方案下溫升分布特點(diǎn)，結果顯示溫升場(chǎng)呈帶狀分布、差位式布置具有明顯優(yōu)勢［8］。
1工程概況
某濱海核電廠(chǎng)，規劃總容量為8000MW，由1臺高溫氣冷堆、4臺AP1000壓水堆、2臺CAP1400壓水堆組成。核電采用直流供水系統，以海水作為冷卻水源。規劃容量下循環(huán)水流量為435m3／s，取排水溫差為8．3℃。廠(chǎng)址附近海灣岸線(xiàn)呈“W”型，核電廠(chǎng)位于海灣中間岬角位置，東、北、南三面環(huán)海，東側瀕臨開(kāi)闊大海，北側與南側各有一小淺灣（圖1）。近岸水域等深線(xiàn)與岸線(xiàn)大致平行，－5m等深線(xiàn)離岸300～500m，－10m等深線(xiàn)離岸1500～2500m。工程海域屬不正規半日潮，平均漲潮歷時(shí)與平均落潮歷時(shí)比較接近。潮差較小，典型大潮、中潮與小潮的最大潮差分別為1．86，1．44與1．03m。全潮水文測驗資料顯示，廠(chǎng)址海域潮流主要受岸線(xiàn)與地形控制，主潮流基本呈東北－西南走向的往復流，漲潮流自NNE至SSW方向運動(dòng)，落潮流基本相反。潮流較強，漲、落潮平均流速約60cm／s。廠(chǎng)址南北側兩個(gè)凹灣水域存在回流區，回流區范圍與外海潮流強度、流向有關(guān)。
2差位式取排水布置
溫排水在環(huán)境水體中的運動(dòng)規律是布置取排水的基礎依據。差位式取排水布置利用熱水帶順流窄長(cháng)形分布的特點(diǎn)，將取排水口間距的著(zhù)眼點(diǎn)從順流向轉移到垂直于水流方向［5］，通過(guò)在垂直于潮流方向拉開(kāi)取排水間距，使得取水位于冷水通道、排水位于熱水通道。常見(jiàn)的差位式取排水布置有2種形式：“遠取近排”與“近取遠排”（圖2）?！斑h取近排”是溫排水近岸排放，熱水隨潮沿岸流動(dòng)，取水延伸至離岸較遠區域吸取低溫水。近取遠排則相反，將溫排水送至離岸較遠的強潮主流區，利用環(huán)境潮流摻混稀釋能力較強的特點(diǎn)，將熱水高溫升影響區域控制在較小范圍。這2種布置方式應用于實(shí)際工程時(shí)，需結合廠(chǎng)址海域的岸線(xiàn)與地形特點(diǎn)、水文氣象條件、潮動(dòng)力特征、環(huán)境保護要求等因素綜合確定，同時(shí)方案是否合理可行還應經(jīng)物理模型或數學(xué)模型論證。本工程海域潮流具有順岸往復流特征，滿(mǎn)足差位式取排水布置所需基本條件。確定取排水方案時(shí)，一方面應保證核電自身取水安全經(jīng)濟，盡量降低取水溫升，另一方面還應考慮海域環(huán)境敏感點(diǎn)對溫升的要求。一般情況下，電廠(chǎng)取水溫升限值為全潮最大不超過(guò)2℃、平均不超過(guò)1℃。本廠(chǎng)址近岸水域存在養殖區，為減小溫排水對岸邊養殖的影響，環(huán)保要求規劃容量下1℃以上溫升不能貼岸。此外，依據核電廠(chǎng)總平面布置，高溫堆與AP1000壓水堆位于廠(chǎng)區北側，CAP1400壓水堆位于廠(chǎng)區南側，各機組分別從南、北兩側取水?；谏鲜鲆蛩?，結合工程海域自然條件，可以發(fā)現：如果充分利用廠(chǎng)址海域“W”型岸線(xiàn)特點(diǎn)以及深水區離岸較近的優(yōu)勢，將溫排水盡量輸送到外海主潮流帶上，避免溫排水貼岸輸移，不僅可以加大溫排水自排水出口至取水口之間的“流程”，避免高溫水直接進(jìn)入取水水域，而且可以實(shí)現溫排水與環(huán)境流的充分摻混，有利于降低高溫升影響面積。為此，針對本工程提出“近岸明渠分散取水、離岸明渠集中排水”的取排水總體布局。
3模型設計
3．1模型選擇物理模型是模擬預報溫排水運動(dòng)規律的重要方法，能夠比較真實(shí)地反映近區溫差浮射流卷吸摻混特性，便于直觀(guān)顯示各種取排水方案下溫排水的三維水力、熱力特征，直接反映取水溫升隨潮變化規律，在解決取排水口近區問(wèn)題，如優(yōu)化取排水工程布置方案、掌握高溫升區影響范圍、確定垂向溫升分布以及取水溫升方面具有明顯優(yōu)勢。根據水平比尺與垂向比尺是否相同，可將物理模型劃分為正態(tài)模型與變態(tài)模型。對于濱海核電，溫排水的受納水體為海域，環(huán)境水域具有水平尺度遠大于水深尺度的特點(diǎn)。溫排水模擬時(shí)往往要求同一模型同時(shí)考慮取水與排水，模擬區域需涵蓋近區、過(guò)渡區與部分遠區熱影響。綜合上述因素，目前濱海核電溫排水物理模型多采用變態(tài)模型。但隨之而來(lái)的問(wèn)題是，模型水平與垂向尺度不同將對環(huán)境水體流場(chǎng)以及溫排水的輸移擴散產(chǎn)生一定影響。這一問(wèn)題很早就受到相關(guān)學(xué)者的關(guān)注。李瑞生通過(guò)比較浮射流計算結果與水槽試驗結果，得出變態(tài)使得熱水層厚度變薄的結論［9］。陳惠泉利用試驗水槽開(kāi)展了變態(tài)對溫排水近區水力、熱力特性的影響研究，認為變態(tài)率小于3時(shí)對整體影響不明顯，有時(shí)也可小于5～6［10］。此外，郝瑞霞［11］、趙振國［12］、徐世凱［13］，袁方等［14］也開(kāi)展了溫排水的變態(tài)影響問(wèn)題研究。通過(guò)總結分析幾十年溫排水模擬研究實(shí)踐經(jīng)驗，為確保變態(tài)模型能夠比較真實(shí)地反映溫排水運動(dòng)的流場(chǎng)與溫度場(chǎng)規律，《冷卻水規程水力熱力模擬技術(shù)規程》［15］提出變態(tài)率宜小于5的建議?；谏鲜龇治?，針對本核電廠(chǎng)溫排水研究采用小變態(tài)全潮物理模型。
3．2相似準則溫排水物理模型試驗以相似理論為基礎，但與常規水工模型試驗相比，除了模擬水流運動(dòng)外還需同時(shí)模擬熱量傳遞過(guò)程。理論上，要完全復演原型中溫排水的輸運規律，必須同時(shí)滿(mǎn)足幾何相似、水流運動(dòng)相似、動(dòng)力相似和熱力相似。但實(shí)際模擬時(shí)很難同時(shí)實(shí)現上述條件，因此必須進(jìn)行合理假設與簡(jiǎn)化。陳惠泉在20世紀70年代提出3個(gè)綜合參數：自然水溫、水面綜合散熱系數與臨界流量，基本理念是進(jìn)行水力、熱力模型試驗時(shí)不要求各個(gè)物理量相似，但要保證上述綜合變量相似［16］。這一理念后來(lái)成為指導火、核電廠(chǎng)溫排水模型試驗的理論基礎。利用這3個(gè)綜合參數，可得到幾個(gè)簡(jiǎn)化的模型相似關(guān)系式。這些相似關(guān)系式看似簡(jiǎn)單，但仍然存在比尺矛盾，因此模型設計時(shí)需要抓住主要矛盾，放松一些條件的相似。對于全潮溫排水小變態(tài)物理模型，模擬重點(diǎn)為溫排水主影響區的水力、熱力特性，應以重力與浮力相似為主，兼顧阻力相似、散熱相似等條件［16］。
3．3模型比尺及模擬范圍濱海核電溫排水運動(dòng)具有排熱量大、隨潮非恒定輸移的特點(diǎn)。為較好地反映取排水區域溫排水在潮流作用下的水力、熱力特性，模擬區域需要保證漲落潮流場(chǎng)具有相對完整的態(tài)勢，同時(shí)依據相關(guān)規程要求，還要包含1℃以上溫升影響范圍。模型試驗一方面希望模擬范圍盡可能大，另一方面變態(tài)率又不能太大，為此模型設計時(shí)需要權衡兩者的矛盾。此外，為避免表面張力的影響，模型水深還應大于模擬理論中最小水深要求。綜合上述因素，本研究模型水平比尺Lr＝400、垂向比尺Hr＝150、模型變態(tài)率ε＝Lr／Hr＝3．2。模擬范圍為以廠(chǎng)址為中心、包括整個(gè)W型岸線(xiàn)在內的順岸18km、離岸14km的海域，總面積約252km2。
4潮流模擬驗證結果
采用海工模型自動(dòng)生潮控潮系統實(shí)現潮流模擬?？爻狈绞綖殚_(kāi)邊界給定流量過(guò)程、同步監測潮位的開(kāi)環(huán)控制模式。模型驗證資料選擇2006年工程海域全潮水文測驗數據，測點(diǎn)布置見(jiàn)圖1。模擬區域包括1個(gè)潮位測站和12個(gè)測流站。實(shí)測大潮的模擬與實(shí)測潮位過(guò)程對比見(jiàn)圖3，結果表明，潮位驗證良好，高潮與低潮出現時(shí)刻相同、最高與最低潮位偏差不超過(guò)10cm。12個(gè)測流站模型驗證結果顯示，各測站模擬的流速與流向隨潮變化過(guò)程與實(shí)測資料符合較好，潮流轉潮時(shí)刻基本一致，漲落潮平均流速與實(shí)測值誤差在10％以?xún)?，流向偏差小?5°，模型能夠反映工程海域漲落潮流場(chǎng)的總體特性，可據此開(kāi)展溫排水模擬預報。廠(chǎng)址近岸區域D07以及外海主流區D08測流站驗證結果如圖4所示。
5溫排水隨潮輸運特性
5．1取排水工程局部區域流態(tài)分析工程區域的水流流態(tài)便于掌握溫排水的運動(dòng)規律。核電廠(chǎng)采用廠(chǎng)區“南北兩側近岸明渠分散取水、中間明渠離岸集中排水”的取排水總體布局。物理模型試驗經(jīng)過(guò)多方案比選優(yōu)化論證，提出最終取排水方案的排水明渠外延長(cháng)度600m，一直延伸至7．0m等深線(xiàn)（圖5）。試驗時(shí)，采用在排水中加入高錳酸鉀示蹤劑以及在取排水區域投放示蹤粒子的方法研究溫排水隨潮運動(dòng)軌跡，發(fā)現取排水工程實(shí)施后外海主流區潮流依然呈往復運動(dòng)，潮流場(chǎng)總體特性沒(méi)有改變；
排水出口位于漲落潮主流區，溫排水受強潮作用可以較快地與外海新鮮客水進(jìn)行交換；
廠(chǎng)址近岸局部區域受取、排水明渠岸線(xiàn)影響流態(tài)有所改變，主要表現為排水明渠南北兩側靠近淺灣區域出現明顯回流流態(tài)；
漲潮時(shí)回流呈順時(shí)針旋轉，且北側回流區范圍更大；
落潮時(shí)則基本相反。
5．2溫升分布隨潮特性高于環(huán)境水溫的溫排水以一定速度從排口排入海域后，其運動(dòng)過(guò)程受到排水初始動(dòng)量、溫差浮力效應、環(huán)境潮流等因素的共同作用，表現為非恒定紊動(dòng)浮力射流。排水近區是溫排水水力、熱力特性急劇變化的區域。在此區域，一方面，排水出流與周?chē)h(huán)境水體發(fā)生強烈的卷吸、摻混，環(huán)境低溫水不斷摻入，射流流量沿程增加，并在橫向和垂向上擴展；
另一方面，溫排水高于環(huán)境水溫8．3℃，排水密度明顯小于環(huán)境水體密度，溫排水受到浮力作用后向水體表層運動(dòng)，形成溫差異重流。近區的水溫分布表現為：垂向上具有明顯的溫度梯度；
平面上水溫沿程急劇下降，具有較大的溫降梯度。近區高溫升影響范圍是熱污染控制的重點(diǎn)區域，目前環(huán)境影響評價(jià)中絕大多數以4℃以上溫升區作為監管混合區。本工程秉承差位式取排水布置理念，近岸取水、離岸深排。推薦取排水方案下，排水出口處于水深流急的外海主潮流通道，環(huán)境潮流與溫排水的摻混稀釋比較充分，有利于將熱水高溫升范圍控制在較小區域。針對實(shí)測大潮開(kāi)展溫排水物理模型試驗，水體表層全潮最大溫升包絡(luò )范圍見(jiàn)圖6a，排口前緣A點(diǎn)漲急與落急時(shí)刻垂向溫升分布見(jiàn)圖6b與圖6c。試驗結果表明：排水出流流速約0．2～0．3m／s，環(huán)境潮流較強，最大漲、落潮流速可達0．9～1．0m／s，排口近區溫降較快，規劃容量下溫升大于4℃的混合區范圍較小，全潮最大包絡(luò )面積不超過(guò)4．5km2；
排水區域存在比較明顯的溫度分層現象，排水出口前緣水體熱水層厚度約2～3m，表底溫差約3．0～4．0℃。隨著(zhù)溫排水在潮流挾裹下遠離排口，其水力、熱力特性變化逐漸趨于平緩。溫排水的出流初始動(dòng)量與浮力效應消失殆盡，垂向層與層間的熱量交換大為削弱，熱水層厚度由于水體下?lián)窖爻讨饾u變薄，溫排水的運動(dòng)受控于環(huán)境潮流，對流擴散作用以及水面散熱成為影響水溫分布的主要因素。試驗研究結果表明：溫排水隨潮輸移擴散，漲潮時(shí)向西南方向輸運，落潮時(shí)基本相反，熱水帶呈順流窄帶型分布，沿漲落潮主流方向擴展較遠，而垂直于潮流方向相對較窄。在取水口附近水域，溫差分層現象已不明顯，表底溫差減小至0．2℃以?xún)取?℃溫升全潮最大包絡(luò )影響范圍不超過(guò)35．6km2，且1℃溫升線(xiàn)離岸大于200m，沒(méi)有影響到岸邊養殖區。
5．3電廠(chǎng)取水溫升隨潮變化規律本工程核電機組取水口分別位于廠(chǎng)址南北兩側近岸取水明渠根部，而排水則延伸至600m處的主潮流深水區。取水口與排水口離岸距離較遠，位于溫排水高溫升影響帶之外。這種取排水布置形式能夠有效增加取水與排水之間的流程，避免熱水短路現象，有利于降低取水溫升。試驗研究結果表明：溫排水對南取水口的影響主要發(fā)生在漲潮至高平轉落時(shí)段，對北取水口的影響則發(fā)生在落潮至低平轉漲時(shí)段。漲潮時(shí)，熱水隨潮南下，遠離北側取水，不會(huì )對北側取水產(chǎn)生直接影響，在此過(guò)程中南側取水溫升有所升高。當潮流較強、高溫升熱水帶較窄時(shí)取水溫升相對較低，而潮流較弱，溫升帶離岸擴展較遠時(shí)，取水溫升略高，溫升峰值發(fā)生在高平之后2～3h。落潮時(shí)相反，熱水北上，遠離南側取水，北側取水溫升增大，峰值出現在低平過(guò)后3h左右。從水體表層全潮最大溫升分布圖可以看出，2℃溫升線(xiàn)尚未影響到取水明渠口門(mén)。提取一個(gè)完整潮周過(guò)程中南、北取水口逐時(shí)取水溫升，統計最大值以及平均值，可以得到南取水口全潮最大與全潮平均取水溫升分別為1．2℃與0．9℃，北取水口全潮最大與全潮平均取水溫升分別為1．3℃與1．0℃，均滿(mǎn)足設計要求。南、北兩側取水受溫排水影響的程度較為接近，溫升特征值相差不超過(guò)0．1℃。
6結語(yǔ)
大規模的海水運動(dòng)范文第2篇
國務(wù)院《關(guān)于加快長(cháng)江等內河水運發(fā)展的意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》）的出臺，標志著(zhù)內河水運發(fā)展上升為國家戰略。這為包括內河水運人才培養在內的航海教育的發(fā)展提供了一次難得的機遇，對擴大航海教育發(fā)展規模，優(yōu)化航海教育結構，創(chuàng )新航海人才培養模式等，將起著(zhù)非常重要的推動(dòng)作用。我國航海教育一定要抓住并利用好這個(gè)難得的機遇。
內河水運發(fā)展上升為國家戰略，標志著(zhù)內河水運成為綜合運輸體系建設的戰略重點(diǎn)，對于進(jìn)一步發(fā)揮內河水運比較優(yōu)勢、構建現代綜合運輸體系、促進(jìn)流域經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展具有十分重要的意義?！兑庖?jiàn)》明確提出了2020年全國內河水運的發(fā)展目標。這就意味著(zhù)，在未來(lái)10年里，內河水運發(fā)展需要大量的船舶駕駛與輪機人才、船舶檢驗人才、港口經(jīng)營(yíng)人才、水運經(jīng)營(yíng)與管理人才、物流經(jīng)營(yíng)管理人才、水運網(wǎng)絡(luò )經(jīng)濟人才、水運法律人才等。
我國航海教育要搶抓機遇，繼續推動(dòng)高水平航海類(lèi)專(zhuān)業(yè)師資隊伍建設，注重選拔具有本科及以上學(xué)歷、航海實(shí)踐經(jīng)驗豐富、素質(zhì)好的航海人員充實(shí)師資隊伍。根據STCW公約馬尼拉修正案的最新內容，結合內河水運特點(diǎn)，進(jìn)一步加強教材建設，更新理論課程和實(shí)操培訓內容，更加突出學(xué)生實(shí)踐能力的培養。嚴格控制教育機構發(fā)展規模，避免一哄而上，避免重復建設，杜絕教育資源浪費，確保航海教育質(zhì)量。
水運行業(yè)人才培養,離不開(kāi)交通運輸部及各級海事局的推動(dòng)與支持。首先,國家應科學(xué)預測各類(lèi)水運人才需求情況，確定水運人才培養目標和數量，保證能為內河水運可持續發(fā)展提供充足適切的各類(lèi)各層次水運人才。其次,國家相關(guān)部、局應該牽頭，聯(lián)合院校、企業(yè)、科研機構等開(kāi)展STCW公約馬尼拉修正案的實(shí)施對當前教育培訓工作影響的相關(guān)課題研究工作，積極推行電子航海（e-navigation）戰略。此外,還要更加注重內河航運對環(huán)境生態(tài)的影響，實(shí)現經(jīng)濟可持續又好又快發(fā)展。具體到大連海事大學(xué)而言, 我們將在內河航運上升為國家戰略的新形勢下，在水運行業(yè)的人才培養、科學(xué)研究、社會(huì )服務(wù)三方面，繼續發(fā)揮其傳統的航海類(lèi)專(zhuān)業(yè)及相關(guān)學(xué)科優(yōu)勢，為水運行業(yè)及內河區域的經(jīng)濟發(fā)展做出新的貢獻。
作為部唯一直屬的航海高等教育學(xué)府，大連海事大學(xué)歷經(jīng)百余年的發(fā)展,在辦學(xué)水平、辦學(xué)規模、辦學(xué)層次等方面已處于世界同類(lèi)院校之首。多年來(lái)，學(xué)校培養的大批高素質(zhì)人才，活躍在航運界各個(gè)領(lǐng)域。每年培養的航海類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)生約占全國航海類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)生的35%，其中60%以上到中遠集團、中海集團、長(cháng)航集團工作。目前,學(xué)校正致力于成為交通尤其是航運領(lǐng)域的高層次人才培養基地、科技創(chuàng )新與服務(wù)基地、航運國際法規研究基地。
大規模的海水運動(dòng)范文第3篇
20世紀末期以來(lái)，海洋成為世界各國經(jīng)濟新增長(cháng)點(diǎn)，實(shí)踐表明海洋產(chǎn)業(yè)在全球經(jīng)濟發(fā)展過(guò)程中起到的作用越來(lái)越明顯[1]。水上運輸業(yè)既是海洋產(chǎn)業(yè)的先導，又是海洋產(chǎn)業(yè)中帶動(dòng)系數最大的產(chǎn)業(yè)門(mén)類(lèi)。港航業(yè)既是未來(lái)浙江經(jīng)濟發(fā)展的潛力所在，又是國家海洋戰略試點(diǎn)省的重點(diǎn)領(lǐng)域，審視浙江港航產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎條件，審時(shí)度勢提出浙江港航產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰略創(chuàng )見(jiàn)，有助于推動(dòng)浙江海洋產(chǎn)業(yè)轉型發(fā)展和創(chuàng )新發(fā)展，有助于加速實(shí)現“海上浙江”戰略。
1浙江港航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史進(jìn)程
地處東海之濱的浙江，擁有長(cháng)達6646km的海岸線(xiàn)和寧波-舟山、杭州、溫州和臺州五大良港。富于冒險精神的浙江人，偏愛(ài)國際貿易和海洋運輸業(yè)，加之本土物產(chǎn)豐富、經(jīng)濟發(fā)展水平與造船技術(shù)領(lǐng)先，造就了歷史時(shí)期浙江港口航運產(chǎn)業(yè)為我國東南沿海諸省之最。歷史時(shí)期航運產(chǎn)業(yè)，主要受制于造船技術(shù)和航海技術(shù)，而縱覽浙江航運產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程，可以發(fā)現：一是封建王朝時(shí)期，浙江航運產(chǎn)業(yè)受?chē)遗c地方造船技術(shù)及軍事管理嚴重制約；
二是伴隨著(zhù)全球造船技術(shù)與航運的發(fā)展，中國航運業(yè)由海上絲綢之路的開(kāi)辟者淪落為外國堅船利炮轟擊國門(mén)的落魄境地；
三是近現代以來(lái)，浙江航運產(chǎn)業(yè)與軍事動(dòng)蕩、浙江商人形成密不可分。由此，將浙江省航運產(chǎn)業(yè)分為五個(gè)歷史階段：秦漢時(shí)期初現端倪的浙江港口航運業(yè)、隋唐時(shí)期成為全國造船業(yè)最發(fā)達地區之一、明清時(shí)期受禁閉但難以阻擋浙江航運業(yè)態(tài)勢、民國時(shí)期快速發(fā)展的浙江航運業(yè)、中華人民共和國成立以來(lái)的快速崛起[2-4]。
秦漢時(shí)期浙江港口航運，以秦代徐福一行從慈溪到達蓬山起航，途經(jīng)岱山島，憑借海流與信風(fēng)抵達日本為開(kāi)端[5]。直至公元前110年，漢朝軍隊攻入東越，東南沿海才統一，而這促成漢朝軍用船舶建造技術(shù)的快速提升與民間傳播，為后來(lái)民間造船業(yè)快速發(fā)展與民間內河水運奠定基礎。隋唐時(shí)期，江南運河的開(kāi)鑿、隋煬帝南游及部分民間起義軍散落為海盜，既促成了浙江省內部寧紹平原水路互通，并溝通了太湖流域及華北平原，又激發(fā)了官方運輸對于水運的高度依賴(lài)和民間造船業(yè)快速發(fā)展。唐朝與周邊國家相互派遣學(xué)生、僧侶及官員的主要出發(fā)地是明州(今寧波)，相伴以航運為載體的民間國際貿易快速發(fā)展。明清時(shí)期受倭寇入侵，中央政府開(kāi)始閉關(guān)備海戰，征用了寧波、溫州、臨海及臺州各縣居民的漁船和運輸船舶，改造成戰船，可見(jiàn)浙江民間造船業(yè)之發(fā)達。明代漕糧運輸線(xiàn)路始為海運逐漸轉向河運，時(shí)浙江有浙西四衛三所和浙東四衛二所，當時(shí)臨海的臺州衛擁有淺船額262艘、軍額2882人，而漕運外的民間商業(yè)性航運與客運也比較繁忙；
公元1684年清朝政府公布的對外四大通商口岸，寧波位列其中，當時(shí)以浙江古港和由乍浦、溫州、臺州組成外港共同為寧波口岸服務(wù)，而此時(shí)遠洋商船600余艘、總運載力20余萬(wàn)t。民國時(shí)期，浙江港口航運受上?？焖籴绕鹬饾u蕭條，然浙江人所經(jīng)營(yíng)的船隊和國際貿易公司數量卻快速上升[6]。中華人民共和國成立后，尤其是1973年總理提出“三年改變港口面貌”，浙江省迎來(lái)了港口建設高潮，寧波-舟山港歷經(jīng)60余年發(fā)展已經(jīng)成為亞太航運業(yè)的樞紐港和綜合性港口[7]。
2浙江港航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎條件
2.1浙江港航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的區位優(yōu)勢與港口岸線(xiàn)資源基礎
浙江省轄海域廣闊、海岸線(xiàn)漫長(cháng)、島嶼眾多，海洋礦產(chǎn)儲量豐富、新能源與海洋旅游資源品位高（表1），它們構成了浙江省海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資源基礎，昭示浙江海洋經(jīng)濟發(fā)展的廣闊前景與巨大潛力。
2.1.1具有豐富的港口岸線(xiàn)資源，且港口呈集群式發(fā)展
浙江省沿海與海島岸線(xiàn)全長(cháng)6696km，海島數量達2869個(gè)，深水岸線(xiàn)506km，均居全國第一。港口建設方面已建成寧波-舟山港、溫州港、臺州港、嘉興港四大港，基本形成較為完善的海港體系。寧波-舟山港臨近太平洋國際主航線(xiàn)可建40×104t以上的深水泊位，超大型船舶可直接行駛通過(guò)蝦峙門(mén)口外30×104t級航道，浙江港口岸線(xiàn)和航道資源在我國沿海港口中具有絕對優(yōu)勢。經(jīng)過(guò)“十一五”的密集型建設和市場(chǎng)調整，浙江港口岸線(xiàn)經(jīng)營(yíng)實(shí)現了統一規劃和品牌運營(yíng)，浙江港航產(chǎn)業(yè)已形成以寧波-舟山港為港口群中心，以寧波港集團為品牌，通過(guò)合作、合資逐漸實(shí)現嘉、溫、臺等地市港口碼頭運營(yíng)的集約化與品牌共享。2011年全省港口完成吞吐量超過(guò)9億t、集裝箱吞吐量超過(guò)1500×104TEU；
2011年寧波-舟山港貨物吞吐量6.91億t、集裝箱吞吐量1314.4×104TEU，已成為全球最大綜合港、中國第三大集裝箱干線(xiàn)港，在全球港航體系中國際地位快速上升。
2.1.2港口區位優(yōu)勢
浙江省位于長(cháng)三角入海南翼，地處中國沿海經(jīng)濟帶和長(cháng)江經(jīng)濟帶的交匯處，作為上海國際航運中心的重要組成部分，浙江處于東亞經(jīng)濟區核心地帶與太平洋東亞航區中間地帶，是中國經(jīng)濟發(fā)展較快的區域。隨著(zhù)中國與周邊國家，尤其是美、歐、澳、非等洲國際貿易快速上升，國際航運資源逐步向中國東南沿海轉移，而浙江正處于其核心位置，新經(jīng)濟因素有望使浙江成為亞太地區的航運樞紐，浙江海運業(yè)必然會(huì )從新經(jīng)濟因素帶來(lái)的區位優(yōu)勢中獲益。
2.2浙江港航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的企業(yè)與企業(yè)家資源基礎
2.2.1勇于創(chuàng )新的“浙江”航運企業(yè)家資源豐富
浙商素以敢于冒天下之大不韙而聞名于世，不論是戰火紛爭的清末、民國時(shí)期，抑或是改革開(kāi)放以來(lái)，浙江企業(yè)家數量和質(zhì)量都位于國內前列。若以統計數據而論，1991年浙江全省經(jīng)工商登記注冊的個(gè)體工商戶(hù)和私營(yíng)企業(yè)分別為100.3萬(wàn)戶(hù)和1.1萬(wàn)家，到了1997年該數據增至153.2萬(wàn)戶(hù)和9.2萬(wàn)家，從業(yè)人員由155.8萬(wàn)人和16.9萬(wàn)人增至256.4萬(wàn)人和135.5萬(wàn)人[8]。按照一個(gè)私營(yíng)企業(yè)平均3個(gè)股東或合伙人，一家個(gè)體工商戶(hù)一個(gè)負責人計整個(gè)浙江省的企業(yè)家人數由1991年的103萬(wàn)增加到了1997年的180萬(wàn)人。2000年以來(lái)隨著(zhù)國家和浙江省水運政策的開(kāi)放，在海雨腥風(fēng)中浸淫的寧波人似乎血管中天生涌動(dòng)著(zhù)藍色激情，民營(yíng)資本紛紛伺機而動(dòng)進(jìn)入海運行業(yè)。僅寧波市港航管理局統計顯示2010年寧波市水運運力90%以上為民資掌控，新一代的船王在寧波正悄然崛起。至2010年末，僅寧波市航運企業(yè)達136家，其中貨運企業(yè)126家、客運企業(yè)10家；
沿海貨運企業(yè)的平均船隊規模繼續增長(cháng)，達到3.6×104DWT。寧波全市擁有60×104t以上運力的大型航運企業(yè)1家、10×104t以上的8家、(5～10)×104t的10家；
運力規模前10名航運企業(yè)的運力占全市水運總運力的52%以上。
2.2.2浙江航運企業(yè)規模與數量均快速增長(cháng)
2007年浙江省交通廳調查數據顯示全省從事國內海運370家、國際海運25家；
從事國際海運輔業(yè)務(wù)的423家，經(jīng)營(yíng)118條遠洋航線(xiàn)，月航班數超過(guò)900次。而到2011年末全省從事海上運輸業(yè)務(wù)的企業(yè)約有500家，從事海運輔業(yè)務(wù)的企業(yè)600余家。全省集裝箱航線(xiàn)超過(guò)250條，遠洋干線(xiàn)有120余條，月均航班多達1400余次，連接全球一百多個(gè)國家和地區的600多個(gè)港口，然全省海運企業(yè)仍以中小民營(yíng)海運企業(yè)為主。
2.3浙江港航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的社會(huì )經(jīng)濟資源基礎
2.3.1發(fā)達的腹地經(jīng)濟，廣闊的國際航運市場(chǎng)
作為長(cháng)三角港口群的腹地，浙江省及周邊的江西、江蘇等省份公、鐵交通基礎設施良好、工業(yè)發(fā)達、城鎮密集且國際物流需求快速增長(cháng)。日益專(zhuān)業(yè)化和規?；恼憬瓑K狀經(jīng)濟引領(lǐng)了某些行業(yè)全球市場(chǎng)，專(zhuān)業(yè)化國際分工競爭優(yōu)勢正加速提升。這些為國際航運業(yè)提供了充裕的市場(chǎng)。浙江省進(jìn)出口貿易總額占全省國民生產(chǎn)總值的一半以上，對外貿易總額一直保持著(zhù)高速增長(cháng)，2006-2010年全省年生產(chǎn)總值平均增長(cháng)百分比為11.9%[9]，對外貿易總額平均增長(cháng)率為17.6%。港口航運業(yè)作為全球貿易的派生產(chǎn)業(yè)，承擔和支撐了進(jìn)出口貿易過(guò)程中絕大部分貨物的海上運輸任務(wù)，穩定的進(jìn)出口貿易額的增長(cháng)拉動(dòng)了海運需求，為浙江省港航業(yè)的發(fā)展提供了長(cháng)足的動(dòng)力。此外，浙江省海運業(yè)承運的貨種以煤炭、原油、礦石、建筑材料、糧食等大宗物資為主，近年以鎮海煤炭交易中心、余姚中國塑料城為代表的期貨交易市場(chǎng)快速發(fā)展也為浙江省海運業(yè)的發(fā)展提供了充足的貨源。
2.3.2趨好的國內外海運經(jīng)濟管治環(huán)境
20世紀末期以來(lái)，國際制造業(yè)和重化工業(yè)隨著(zhù)全球化進(jìn)程加速向長(cháng)三角轉移，既提升了浙江分享國際資源、技術(shù)、資本和市場(chǎng)的機會(huì )，又強化浙江經(jīng)濟結構對全球依賴(lài)程度，尤其是對國際貿易的依賴(lài)度，為浙江港航產(chǎn)業(yè)實(shí)現跨越式發(fā)展提供了重要機遇。中央政府于2009年6月10日、2010年5月24日、2011年3月1日分別批復的《江蘇沿海地區發(fā)展規劃》、《長(cháng)江三角洲地區區域規劃》、《浙江海洋經(jīng)濟發(fā)展示范區規劃》明確指出江浙滬要作為全國海洋經(jīng)濟發(fā)展先行和試點(diǎn)，推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)結構與布局優(yōu)化，加快海洋經(jīng)濟崛起發(fā)展。加之浙江作為中國私營(yíng)經(jīng)濟發(fā)祥地，市場(chǎng)主體是充滿(mǎn)活力的中小私營(yíng)企業(yè)，在經(jīng)濟體制改革和制度創(chuàng )新等方面引領(lǐng)全國。浙江港航產(chǎn)業(yè)也經(jīng)歷了較久的要素配置市場(chǎng)化、有償使用環(huán)境資源等系列轉向市場(chǎng)經(jīng)濟過(guò)程，初步形成了港航產(chǎn)業(yè)政策創(chuàng )新強勁的制度優(yōu)勢。
3浙江港航產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰
港航產(chǎn)業(yè)受?chē)H貿易和全球宏觀(guān)經(jīng)濟環(huán)境的影響重大。2008年金融危機使全球經(jīng)濟陷入衰退，國際貿易受到重創(chuàng )，浙江港航產(chǎn)業(yè)、尤其是海運業(yè)遭到巨大沖擊。金融危機之后浙江海運業(yè)一直處于緩慢恢復中。2011年，由于全球經(jīng)濟增速放緩，國內經(jīng)濟全面緊縮，各種原材料的運輸需求增幅縮小，再加上運力過(guò)量投放帶來(lái)的供給過(guò)剩的壓力，浙江省港航業(yè)陷入低迷狀態(tài)。
3.1海運運力總量過(guò)剩且結構不合理，缺乏規模經(jīng)營(yíng)
近年全球海運隨著(zhù)世界經(jīng)濟振蕩而呈現波動(dòng)發(fā)展態(tài)勢。造船周期較長(cháng)，一旦海運市場(chǎng)出現波動(dòng)，海運運力對市場(chǎng)反應具有一定的滯后性，成為海運最大風(fēng)險之一。浙江是造船大省，特別是2006-2007年寧波、溫州、舟山、臺州沿海一帶紛紛投資造船業(yè)，導致金融危機后浙江海運運力不但未減反而過(guò)剩。浙江港航管理局統計顯示2011年1至7月浙江投入的大噸位船舶達127萬(wàn)艘(表2)，2010年全省投入市場(chǎng)的運力已過(guò)2000×104DWT，船舶增加了17%左右，貨運量增長(cháng)卻不到10%，海運運力增幅達到13.44%[10]。加之全球經(jīng)濟持續低迷，國際海運運價(jià)普遍降低，運力過(guò)剩在浙江省海運業(yè)發(fā)展過(guò)程中較為突出。另一方面浙江海運業(yè)運力結構不合理現象突出：全省海運船舶以散貨船為主，特種運輸船舶較少，僅有不到200×104DWT，集裝箱船舶運輸發(fā)展緩慢。2011年，浙江省海運船舶平均噸位為4687DWT，距離船舶大型化有較大差距[10]。浙江海運企業(yè)多以中小民營(yíng)企業(yè)為主，未形成規模經(jīng)營(yíng)，并且業(yè)務(wù)相對單一。實(shí)力較強的海運企業(yè)僅有浙江遠洋、浙江?？偤蛯幉ê＿\等，以經(jīng)營(yíng)煤炭、鐵礦石、原油等貨物運輸為主，集裝箱運輸和特種貨品運輸在海運總量中所占比例較低，經(jīng)營(yíng)方式多采用自有船舶運輸，抵御市場(chǎng)風(fēng)險能力相對較弱。
3.2海運輔助業(yè)發(fā)展緩慢，產(chǎn)業(yè)鏈不成熟
作為海運物流服務(wù)鏈的船代、貨代、無(wú)船承運等與海運發(fā)展相配套的輔企業(yè)，還處在較初級的發(fā)展階段，不能為港口和海運企業(yè)的發(fā)展提供強有力的支撐；
缺乏完整成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)總體規模較小。這一現狀與浙江省缺乏運輸相關(guān)產(chǎn)業(yè)制度規范是分不開(kāi)的，由于沒(méi)有相應法規制度的監督與管理，海運企業(yè)和海運輔企業(yè)的市場(chǎng)進(jìn)入門(mén)檻降低，甚至還導致企業(yè)間低價(jià)競爭，也使得浙江省港航產(chǎn)業(yè)總體競爭力下降。
3.3國際宏觀(guān)經(jīng)濟緩慢發(fā)展及外資海運企業(yè)的競爭
經(jīng)濟低迷導致的對外貿易量增速的下滑，造成海運運輸需求大幅減少的問(wèn)題日益突出。2011年由于全球經(jīng)濟增速放緩，各種原材料的運輸需求增幅縮小，世界海運業(yè)在需求萎縮和運力過(guò)剩的情況下出現衰退。此背景下，浙江港航業(yè)不可避免地受巨大沖擊。此外浙江海運業(yè)及輔助服務(wù)業(yè)還承受著(zhù)來(lái)自外資海運企業(yè)的競爭壓力。海運業(yè)及輔助服務(wù)業(yè)是中國較早對外開(kāi)放的行業(yè)，全方位開(kāi)放政策為我國海運物流市場(chǎng)引入了競爭機制，給國內企業(yè)帶來(lái)了諸多機遇和挑戰。雖然競爭機制的引入對浙江港航業(yè)的發(fā)展具有推動(dòng)作用，然來(lái)自像馬士基、地中海、達飛等國際海運巨頭，以及他們向陸上延伸的貨代業(yè)和船代業(yè)等強力競爭使以中小企業(yè)為主的浙江海運業(yè)承受著(zhù)巨大壓力。
3.4港口集約利用、集群化發(fā)展與品牌化運作的體制機制不順
3.4.1港口集約化利用程度低，影響綜合效能
浙江省6個(gè)地市港口建設缺乏統一規劃，岸線(xiàn)利用粗放，同類(lèi)泊位雖布置在同一條海岸線(xiàn)上，但首尾不相連，碼頭功能不集中，碼頭布局零亂。煤炭、礦石、集裝箱、散貨等碼頭泊位混合在同一個(gè)港區問(wèn)題非常嚴重，既影響了港口綜合功能的發(fā)揮，又阻礙了現代化港口建設進(jìn)程。此外，寧波-舟山港的大型專(zhuān)業(yè)化深水泊位尤其是集裝箱泊位仍然嚴重不足，在溫、臺、嘉等地港口基礎設施滯后問(wèn)題更嚴重。港口各類(lèi)功能區與集疏運設施建設滯后，制約完整港口產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)育。
3.4.2腹地競爭日趨激烈，港口攬貨能力亟待提升
與上海港相比，寧波-舟山港在紹興、金華等地的攬貨能力略落后于上海港；
在杭州、嘉興、湖州等地的攬貨能力，則大幅落后于上海港，2009年杭嘉湖地區90%的進(jìn)出口貨物走上海港。杭州灣大橋的建成，在為寧波港開(kāi)辟北向腹地創(chuàng )造了良好的條件，卻也帶來(lái)了上海港爭奪臺州、溫州等地貨源的壓力。
3.4.3港口群集群化發(fā)展與品牌化運作滯后，影響競爭力
早在2006年寧波港與舟山港就開(kāi)啟重組步伐，然受政府行政調控，寧波-舟山港雖初步實(shí)現品牌化營(yíng)運，然囿于地方諸侯經(jīng)濟，港區內功能與物流空間組織仍存分割和重復建設趨勢。此外早在2006年，寧波港集團就提出了以合資、入股的形式逐步與溫州港、臺州港、嘉興港建立起港口合作營(yíng)運設想。然這一股權式港口群建設藍圖，既需要行政調控，又需要逐漸去行政化。直到2012年初，寧波港集團與溫、臺、嘉等港的品牌化營(yíng)運仍處于談判和協(xié)調環(huán)節，浙江港口集群化發(fā)展與品牌化運作戰略尚未需時(shí)日，而這直接影響浙江港航產(chǎn)業(yè)的全球市場(chǎng)與航線(xiàn)的開(kāi)拓、經(jīng)營(yíng)、風(fēng)險抵御能力。
4綠色海運帶來(lái)的挑戰
浙江港航業(yè)的發(fā)展面臨著(zhù)全球環(huán)境政策和各領(lǐng)域實(shí)施節能減排策略所帶來(lái)的巨大挑戰。首先，作為浙江海運主要貨種的煤炭、石油、天然氣等，隨著(zhù)新燃料研發(fā)和國際碳減排政策，其國際貿易量將逐年降低。其次浙江是以煤炭為主的能源消耗大省，約占一半以上，石油和天然氣比重不到一半；
且煤炭海上運輸量又在浙江海運業(yè)貨物運輸總量中占較大比重?？梢?jiàn)，全球和中國的節能減排政策實(shí)施必將導致浙江海運業(yè)的主要貨物(煤炭等)的運輸需求逐漸萎縮，可能加劇運力過(guò)剩的狀況。當前，低碳經(jīng)濟日益成為世界海運發(fā)展的新號召，世界海運向著(zhù)綠色海運發(fā)展的趨勢明顯。歐美各國港口紛紛開(kāi)展綠色港動(dòng)，如荷蘭鹿特丹港的“里吉蒙地區空氣質(zhì)量行動(dòng)計劃”、澳大利亞悉尼港的“綠色港口指南”，美國西海岸第一大港區洛杉磯—長(cháng)灘港的“佩羅灣潔凈空氣行動(dòng)項目”、東海岸第一大港紐約-新澤西港的“潔凈空氣措施和港口空氣管理計劃”。綠色港口環(huán)保新趨勢對港航產(chǎn)業(yè)有著(zhù)重大的影響，將極大地提高海運產(chǎn)業(yè)的技術(shù)門(mén)檻，和經(jīng)營(yíng)門(mén)檻。
5推進(jìn)浙江港口航運產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策創(chuàng )見(jiàn)
5.1促進(jìn)浙江港航產(chǎn)業(yè)升級轉型，形成規模經(jīng)營(yíng)
5.1.1海運企業(yè)之間實(shí)現戰略聯(lián)盟與合作
浙江海運企業(yè)的最顯著(zhù)特點(diǎn)是以中小企業(yè)為主，這導致浙江海運業(yè)雖有總量?jì)?yōu)勢但實(shí)際上未形成規模經(jīng)營(yíng)，單個(gè)海運企業(yè)在波動(dòng)型海運市場(chǎng)中難以抵御風(fēng)險。通過(guò)海運企業(yè)間的戰略聯(lián)盟與合作，可以整合雙方海運資源，提高抵御市場(chǎng)風(fēng)險能力，既有利于大企業(yè)規?；\營(yíng)，又可降低小企業(yè)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險。此外，海運企業(yè)也可在一定程度和范圍內實(shí)現業(yè)務(wù)合作，建立共同參與的信息系統，實(shí)現資源共享，避免惡性的低價(jià)競爭，實(shí)現雙贏(yíng)甚至多贏(yíng)。
5.1.2調整運力和市場(chǎng)結構
2011年浙江水運運力規模超過(guò)2000×104t，海運運力也達到將近1700×104t，這顯示浙江海運業(yè)的運輸保障能力得到了較大提高，但也帶來(lái)了運力過(guò)剩的問(wèn)題。而平衡運力的關(guān)鍵在于有足夠的貨運量和及時(shí)淘汰老舊運力。因此，首先應著(zhù)眼老舊運力的淘汰，鼓勵更具競爭力的新運力的發(fā)展。政府可利用船舶補貼政策引導，加速運力結構合理化。其次在全球經(jīng)濟萎靡背景下，浙江海運業(yè)可通過(guò)開(kāi)辟新航線(xiàn)，尋求更廣闊的海外市場(chǎng)新的海運需求，以航線(xiàn)結構改善緩解運力過(guò)剩狀況。
5.1.3推動(dòng)銀企合作，擴大經(jīng)營(yíng)規模
海運業(yè)是資本密集型產(chǎn)業(yè)。資金的不足和融資困難一直制約著(zhù)浙江中小海運企業(yè)，難以擴大規模和改變單一業(yè)務(wù)模式、實(shí)現多元化發(fā)展。促進(jìn)銀行與海運及輔助服務(wù)企業(yè)的合作可以緩和融資困難的局面。首先，海運企業(yè)和銀行間可以合作設立海運企業(yè)信用擔保機構，由此評價(jià)海運企業(yè)的貸款資格，既可促進(jìn)海運企業(yè)誠信經(jīng)營(yíng)，又可降低銀行的金融風(fēng)險。其次，政府要在政策上推動(dòng)銀企合作，為提高海運業(yè)經(jīng)營(yíng)規模提供更多的支持。
5.1.4加強產(chǎn)業(yè)宏觀(guān)管理
浙江港航業(yè)發(fā)展現狀和問(wèn)題表明，港航產(chǎn)業(yè)既需要準確及時(shí)把握市場(chǎng)信息，又需要政府宏觀(guān)管理的強化。首先政府要鼓勵港航企業(yè)在市場(chǎng)競爭中實(shí)現優(yōu)勝劣汰，及時(shí)淘汰競爭力低下的海運企業(yè)；
其次要打破市場(chǎng)和融資方面的壟斷局面，鼓勵各類(lèi)資本平等參與競爭，營(yíng)造海運業(yè)良好的競爭環(huán)境；
再者，政府要制定行業(yè)制度與宏觀(guān)發(fā)展指引以提高海運企業(yè)的市場(chǎng)進(jìn)入門(mén)檻。
5.2提高浙江海運企業(yè)綜合競爭力
面對國際海運市場(chǎng)和省內外資海運企業(yè)的強力競爭，壯大自身實(shí)力是浙江海運企業(yè)提高競爭力的關(guān)鍵。浙江海運企業(yè)首先要提高自身經(jīng)營(yíng)管理水平和服務(wù)水平；
其次要從優(yōu)化運力結構、控制運營(yíng)成本開(kāi)始，改變業(yè)務(wù)單一的狀況，打破以煤炭、原油、鐵礦石運輸為主的局面；
再次積極發(fā)展集裝箱運輸和特種貨物運輸；
最后在市場(chǎng)通過(guò)企業(yè)的重組兼并等方式，擴大港航企業(yè)及相關(guān)輔助服務(wù)業(yè)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)規模，以提高浙江港航企業(yè)的國際競爭力。
5.3加速港口資源整合進(jìn)程，共建平臺分享信息、完善品牌運營(yíng)
浙江省及各地市港口集團和地方政府首先應明確浙江港口資源整合的戰略目標和各港口功能定位及統一規劃，推進(jìn)全省港口資源整合進(jìn)程；
其次是逐步實(shí)施港口內部基礎設施與集疏運體系及相關(guān)園區建設的集約化和營(yíng)運的品牌化，以此拓展浙江港航產(chǎn)業(yè)的全球市場(chǎng)與遠洋干線(xiàn)、提升港口群及航運企業(yè)風(fēng)險響應能力。當然這既需要浙江省統一港航產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)環(huán)境，如逐步統一市場(chǎng)準入、行政執法、優(yōu)惠政策、規費征收等方面的標準，又需要各利益集團通過(guò)市場(chǎng)化運作建立整合參與方的EDI系統，實(shí)現港口之間、港口與承運人、港口與貨主、港口與口岸單位以及其他相關(guān)單位之間的計算機聯(lián)網(wǎng)，保障信息共享和快速傳遞。
大規模的海水運動(dòng)范文第4篇
關(guān)鍵詞：海洋環(huán)境污染海洋災害
海洋工程與海洋環(huán)境相互作用隨著(zhù)沿海經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，近海海域遭到越來(lái)越嚴重的污染，使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產(chǎn)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(cháng)的海岸線(xiàn)和眾多海灣的國家所共同關(guān)心的環(huán)境問(wèn)題。海洋經(jīng)濟的發(fā)展還面臨嚴酷的海洋自然環(huán)境，海洋災害直接影響著(zhù)海洋經(jīng)濟的發(fā)展規模、速度和效益，精確預報海洋災害的發(fā)生、發(fā)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(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。為了開(kāi)發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源，需要在海上進(jìn)行各類(lèi)工程建設，在目前科技日益發(fā)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(huán)境之間的相互作用也將是開(kāi)發(fā)海洋中的一個(gè)應引起特別關(guān)注的重要問(wèn)題。為了適應我國海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展，海洋環(huán)境的日益惡化，海洋災害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展，近海石油氣田的開(kāi)發(fā)，以及海岸帶開(kāi)發(fā)過(guò)程中的后效問(wèn)題的研究需要，針對我國重大海洋環(huán)境與保護問(wèn)題開(kāi)展研究是十分必要和迫切的。
在這方面，重點(diǎn)需要開(kāi)展的研究課題大體上有三類(lèi)。第一類(lèi)課題是海洋環(huán)境特征對各類(lèi)污染物作用的機理和規律研究，第二類(lèi)課題是海洋工程設施防災、抗災和減災研究，第三類(lèi)課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對策。
一、海洋環(huán)境特征
對各類(lèi)污染物的作用機理和規律研究以海洋流體動(dòng)力對各類(lèi)污染物遷移、擴散、轉化規律的研究為基礎，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度）、物理因素（擴散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放）、化學(xué)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(dòng)及演變規律，并建立海洋水質(zhì)預測預報模型。此外，近年來(lái)，在我國沿海海域，赤潮頻發(fā)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(cháng)機理和發(fā)展規律方面的研究工作。
此項研究應通過(guò)現場(chǎng)觀(guān)測、物理模型實(shí)驗和數學(xué)模擬研究相結合的方法來(lái)進(jìn)行。由于現場(chǎng)觀(guān)測工作耗資巨大，且受到許多客觀(guān)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(lái)，因此，往往只能用它來(lái)作為對某一水質(zhì)預測預報模型進(jìn)行檢驗其可行性和精度的一個(gè)實(shí)例。
用數學(xué)模擬方法來(lái)建立海洋水質(zhì)預測預報模型是一個(gè)較為有效的方法。目前，在這方面國內外已有不少水質(zhì)預測預報模型，這些水質(zhì)預測預報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數學(xué)模型；
波浪數學(xué)模型；
液流相互作用模型；
近海海域污染物遷移轉化數學(xué)模型。
在水流數學(xué)模型研究方面，對于較大范圍的海域，通?？刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W(xué)模型，對于紊動(dòng)影響不顯著(zhù)的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應顯著(zhù)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(xué)模型，這樣才能夠較好地重現實(shí)際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數學(xué)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(dòng)特性，考慮浮力對紊動(dòng)的影響，建立用于模擬同時(shí)存在溫度和鹽度梯度這一類(lèi)密度分層流的k－（單流體數學(xué)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(jìn)行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數學(xué)模型。
在波浪數學(xué)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(fā)展方程出發(fā)，可導出一種用于大區域波浪變形問(wèn)題的數學(xué)模型。通過(guò)引入弱非線(xiàn)性波色散關(guān)系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線(xiàn)性效應。對高階Boussinesq方程的進(jìn)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(xiàn)性精度，可以更精確的計算較深水域波浪的非線(xiàn)性特征。
針對帶自由表面的波浪場(chǎng)問(wèn)題，通過(guò)把能有效模擬自由面形態(tài)的N—S方程和波能平衡方程的結合，可導出一個(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個(gè)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(xué)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?？梢詫⑤椛鋺Φ挠嬎愎脚c拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來(lái)，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(jìn)行數值模擬。
在近海海域污染物遷移轉化數學(xué)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(chǎng)模型，可對非對稱(chēng)潮流作用下的側向岸邊排放問(wèn)題過(guò)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(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現象的基礎上，針對近海海域水污染的特點(diǎn)，從三維湍流模型出發(fā)，在動(dòng)量方程中引入表面風(fēng)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(xué)、生物等作用的源、匯項，可建立一個(gè)統一考慮物理、化學(xué)和生物等過(guò)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(huán)境評價(jià)、水質(zhì)規劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學(xué)依據；
同時(shí)對確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護策略，也具有十分重要的理論價(jià)值和應用前景。
應該指出，在海洋水質(zhì)預測預報模型研究方面，數學(xué)模擬無(wú)疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數學(xué)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(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預測能力。而這些必要的數據是無(wú)法從數學(xué)模型本身來(lái)取得的，有些可以通過(guò)現場(chǎng)觀(guān)測來(lái)得到，但其中一些最基本的卷數是要通過(guò)基本機理的研究才能得到，在這方面物理模型實(shí)驗研究將是一個(gè)有效的手段。
能模擬海洋動(dòng)力因素的先進(jìn)實(shí)驗設備，現代化的量測儀器和測試系統是開(kāi)展物理模型實(shí)驗研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場(chǎng)、速度場(chǎng)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(chǎng)中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時(shí)間過(guò)程；
并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場(chǎng)的空間及時(shí)間變化過(guò)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(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。
90年代以來(lái)，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(fā)生破壞，將會(huì )造成重大的人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺，1989年風(fēng)暴潮損失超6億元，1991年DB29銷(xiāo)管船在南海通臺風(fēng)翻沉等）。當前我國海洋能源開(kāi)發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動(dòng)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(wèn)題是弄清這一海域中嚴酷和復雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現的臺風(fēng)數目占全球的38%，其中對我國可能造成災害的臺風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當臺風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過(guò)時(shí)，都會(huì )在沿岸局部地區產(chǎn)生風(fēng)暴潮，形成風(fēng)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(huì )帶來(lái)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(dòng)作用，也會(huì )給海洋平臺的使用和安全帶來(lái)巨大的損害。而冰區溢油的遷移規律及預防和清理技術(shù)，至今尚未進(jìn)行過(guò)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(huì )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(dòng)力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中，除進(jìn)行理論分析和數值模擬外，實(shí)驗研究也是一個(gè)重要的手段。在實(shí)驗研究中，模型冰可采用凍結模型冰和非凍結模型冰來(lái)進(jìn)行，它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個(gè)課題。
我國是一個(gè)多地震的國家，海域中時(shí)有地震發(fā)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(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟損失極大外，其次生災害——火災、環(huán)境污染等的后果也不堪設想。
近年環(huán)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(shù)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(dòng)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(fā)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(lèi)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(kāi)展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。
以下的一些研究?jì)热輰⑹菫榻鉀Q海洋工程設施抗震措施中的關(guān)鍵技術(shù)所必需考慮的，如近海環(huán)境地震危險性分析，設計地震動(dòng)參數和頻譜特性，強震海底多維地震動(dòng)及其空間分布規律，地震波傳播特性及地震動(dòng)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?chē)橘|(zhì)影響的結構振動(dòng)破壞機理、振動(dòng)控制、地震動(dòng)時(shí)頗聯(lián)合分析模型和輸入機制、非線(xiàn)性動(dòng)力分析和動(dòng)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(xiàn)與地基土動(dòng)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(cháng)期運行過(guò)程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)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(huán)境的物理化學(xué)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(zhì)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(jīng)濟的發(fā)展造成重大的影響。
因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時(shí)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(jìn)行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；
結構健康狀態(tài)及損傷檢測的新技術(shù)和新方法；
結構病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；
海洋工程結構在多種復雜海洋環(huán)境條件下（風(fēng)、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)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(shí)掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災害的可能來(lái)臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災害的預報技術(shù)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(huán)境及災害觀(guān)測網(wǎng)絡(luò )、預報與預警系統、沿岸防災準備和各類(lèi)應急處理系統；
以主要海域和海岸帶區域經(jīng)濟發(fā)展為背景，進(jìn)行重點(diǎn)研究，建立數字化的海洋環(huán)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(wǎng)絡(luò )技術(shù)人算機技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統、全球定位系統相結合，建立數學(xué)物理模型，通過(guò)多媒體技術(shù)，形象化地描述災害成因、發(fā)生機理、傳播規律、模擬災害破壞的過(guò)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(huán)境工程與海洋環(huán)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(fā)電站、海洋公園、海上機場(chǎng)、海底隧道和海底倉儲的方向發(fā)展。
人們現已在建造或設計海上生產(chǎn)、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(wàn)人的海上人造城市。我國澳門(mén)和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機場(chǎng)。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長(cháng)，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場(chǎng)。
由此可見(jiàn)，隨著(zhù)海洋資源與空間的開(kāi)發(fā)利用，各類(lèi)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(lái)越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復雜的地區，但同時(shí)又是經(jīng)濟活動(dòng)最為發(fā)達的地區，海上工程建設如果考慮不當將會(huì )在一定程度上引發(fā)環(huán)境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動(dòng)態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì )改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴(lài)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(huì )造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)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(shí)處理也將會(huì )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(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災害帶來(lái)的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災害。
隨著(zhù)人類(lèi)對海洋資源的不斷開(kāi)發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護與人類(lèi)生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)協(xié)調發(fā)展日顯重要。如港口開(kāi)發(fā)中的環(huán)境問(wèn)題，主要內容包括：航道、港池開(kāi)挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環(huán)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(huán)境和生態(tài)影響；
破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)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(huán)境的變遷和海岸演變；
海岸演變、防護及開(kāi)發(fā)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(dòng)力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì )經(jīng)濟學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調。
隨著(zhù)沿海大、中型城市經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，城平建設中的污水深海排放技術(shù)，感潮水域污水多點(diǎn)排放漂移擴散研究，天然海灣、人工湖及人工運河的水質(zhì)交換能力，人工沙灘的保護措施，灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等，都將是需要認真解決的問(wèn)題。
大規模的海水運動(dòng)范文第5篇
關(guān)鍵詞：海洋經(jīng)濟 海洋環(huán)境 環(huán)境保護 海洋災害
前言
隨著(zhù)沿海經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，近海海域遭到越來(lái)越嚴重的污染，使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產(chǎn)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(cháng)的海岸線(xiàn)和眾多海灣的國家所共同關(guān)心的環(huán)境問(wèn)題。海洋經(jīng)濟的發(fā)展還面臨嚴酷的海洋自然環(huán)境，海洋災害直接影響著(zhù)海洋經(jīng)濟的發(fā)展規模、速度和效益，精確預報海洋災害的發(fā)生、發(fā)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(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。為了開(kāi)發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源，需要在海上進(jìn)行各類(lèi)工程建設，在目前科技日益發(fā)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(huán)境之間的相互作用也將是開(kāi)發(fā)海洋中的一個(gè)應引起特別關(guān)注的重要問(wèn)題。為了適應我國海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展，海洋環(huán)境的日益惡化，海洋災害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展，近海石油氣田的開(kāi)發(fā)，以及海岸帶開(kāi)發(fā)過(guò)程中的后效問(wèn)題的研究需要，針對我國重大海洋環(huán)境與保護問(wèn)題開(kāi)展研究是十分必要和迫切的。
在這方面，重點(diǎn)需要開(kāi)展的研究課題大體上有三類(lèi)。第一類(lèi)課題是海洋環(huán)境特征對各類(lèi)污染物作用的機理和規律研究，第二類(lèi)課題是海洋工程設施防災、抗災和減災研究，第三類(lèi)課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對策。
一、海洋環(huán)境特征對各類(lèi)污染物的作用機理和規律研究
以海洋流體動(dòng)力對各類(lèi)污染物遷移、擴散、轉化規律的研究為基礎，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度）、物理因素（擴散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放）、化學(xué)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(dòng)及演變規律，并建立海洋水質(zhì)預測預報模型。此外，近年來(lái)，在我國沿海海域，赤潮頻發(fā)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(cháng)機理和發(fā)展規律方面的研究工作。
此項研究應通過(guò)現場(chǎng)觀(guān)測、物理模型實(shí)驗和數學(xué)模擬研究相結合的方法來(lái)進(jìn)行。由于現場(chǎng)觀(guān)測工作耗資巨大，且受到許多客觀(guān)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(lái)，因此，往往只能用它來(lái)作為對某一水質(zhì)預測預報模型進(jìn)行檢驗其可行性和精度的一個(gè)實(shí)例。
用數學(xué)模擬方法來(lái)建立海洋水質(zhì)預測預報模型是一個(gè)較為有效的方法。目前，在這方面國內外已有不少水質(zhì)預測預報模型，這些水質(zhì)預測預報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數學(xué)模型；
波浪數學(xué)模型；
液流相互作用模型；
近海海域污染物遷移轉化數學(xué)模型。
在水流數學(xué)模型研究方面，對于較大范圍的海域，通?？刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W(xué)模型，對于紊動(dòng)影響不顯著(zhù)的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應顯著(zhù)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(xué)模型，這樣才能夠較好地重現實(shí)際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數學(xué)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(dòng)特性，考慮浮力對紊動(dòng)的影響，建立用于模擬同時(shí)存在溫度和鹽度梯度這一類(lèi)密度分層流的k－（單流體數學(xué)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(jìn)行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數學(xué)模型。
在波浪數學(xué)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(fā)展方程出發(fā)，可導出一種用于大區域波浪變形問(wèn)題的數學(xué)模型。通過(guò)引入弱非線(xiàn)性波色散關(guān)系，可使雙曲型緩坡方程能
夠有效地考慮波浪的非線(xiàn)性效應。對高階boussinesq方程的進(jìn)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(xiàn)性精度，可以更精確的計算較深水域波浪的非線(xiàn)性特征。
針對帶自由表面的波浪場(chǎng)問(wèn)題，通過(guò)把能有效模擬自由面形態(tài)的n— s方程和波能平衡方程的結合，可導出一個(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個(gè)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(xué)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?？梢詫⑤椛鋺Φ挠嬎愎脚c拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來(lái)，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(jìn)行數值模擬。
在近海海域污染物遷移轉化數學(xué)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(chǎng)模型，可對非對稱(chēng)潮流作用下的側向岸邊排放問(wèn)題過(guò)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(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現象的基礎上，針對近海海域水污染的特點(diǎn)，從三維湍流模型出發(fā)，在動(dòng)量方程中引入表面風(fēng)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(xué)、生物等作用的源、匯項，可建立一個(gè)統一考慮物理、化學(xué)和生物等過(guò)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(huán)境評價(jià)、水質(zhì)規劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學(xué)依據；
同時(shí)對確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護策略，也具有十分重要的理論價(jià)值和應用前景。
應該指出，在海洋水質(zhì)預測預報模型研究方面，數學(xué)模擬無(wú)疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數學(xué)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(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預測能力。而這些必要的數據是無(wú)法從數學(xué)模型本身來(lái)取得的，有些可以通過(guò)現場(chǎng)觀(guān)測來(lái)得到，但其中一些最基本的卷數是要通過(guò)基本機理的研究才能得到，在這方面物理模型實(shí)驗研究將是一個(gè)有效的手段。
能模擬海洋動(dòng)力因素的先進(jìn)實(shí)驗設備，現代化的量測儀器和測試系統是開(kāi)展物理模型實(shí)驗研究的必備條件。進(jìn)一步完善piv和lif的濃度場(chǎng)、速度場(chǎng)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(chǎng)中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時(shí)間過(guò)程；
并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場(chǎng)的空間及時(shí)間變化過(guò)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(huán)境工程與海洋環(huán)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(fā)電站、海洋公園、海上機場(chǎng)、海底隧道和海底倉儲的方向發(fā)展。人們現已在建造或設計海上生產(chǎn)、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(wàn)人的海上人造城市。我國澳門(mén)和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機場(chǎng)。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長(cháng)，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場(chǎng)。
由此可見(jiàn)，隨著(zhù)海洋資源與空間的開(kāi)發(fā)利用，各類(lèi)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(lái)越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復雜的地區，但同時(shí)又是經(jīng)濟活動(dòng)最為發(fā)達的地區，海上工程建設如果考慮不當將會(huì )在一定程度上引發(fā)環(huán)境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動(dòng)態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì )改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴(lài)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(huì )造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)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(shí)處理也將會(huì )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(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災害帶來(lái)的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災害。
隨著(zhù)人類(lèi)對海洋資源的不斷開(kāi)發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護與人類(lèi)生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)協(xié)調發(fā)展日顯重要。如港口開(kāi)發(fā)中的環(huán)境問(wèn)題，主要內容包括：航道、港池開(kāi)挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環(huán)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(huán)境和生態(tài)影響；
破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)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(huán)境的變遷和海岸演變；
海岸演變、防護及開(kāi)發(fā)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(dòng)力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì )經(jīng)濟學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調。
隨著(zhù)沿海大、中型城市經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，城平建設中的污水深海排放技術(shù)，感潮水域污水多點(diǎn)排放漂移擴散研究，天然海灣、人工湖及人工運河的水質(zhì)交換能力，人工沙灘的保護措施，灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等，都將是需要認真解決的問(wèn)題。
鑒于黃河三角洲海岸線(xiàn)不斷依退所帶來(lái)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(wèn)題，也是非常迫切需要研究的課題。此外，長(cháng)江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸開(kāi)發(fā)、灘涂圍墾和岸灘保護及整治工程對水域影響所引起的環(huán)境問(wèn)題及其對策，也切枰?重點(diǎn)研究的課題??br>以主要經(jīng)濟發(fā)達的河口和海岸帶地區以及主要海域的經(jīng)濟發(fā)展為背景，建立一個(gè)數字化的區域經(jīng)濟發(fā)展模擬系統。與防災、抗災和減災決策支持系統一樣，將環(huán)境工程、水利工程、土木工程與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、計算機技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統、全球定位系統相結合，建立模型，通過(guò)多媒體技術(shù)，形象化地針對經(jīng)濟發(fā)展規劃，預測由于發(fā)展經(jīng)濟帶來(lái)的海域環(huán)境水污染的惡化、海洋自然災害（臺風(fēng)、巨浪、風(fēng)暴潮、地震、冰害、地質(zhì)災害）頻發(fā)的情況。人類(lèi)活動(dòng)特別是大規模工程建設所引起的海洋環(huán)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(jìn)國民經(jīng)濟持續、健康地發(fā)展，將會(huì )是決策部門(mén)進(jìn)行宏觀(guān)決策和具體規劃時(shí)的一個(gè)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(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。90年代以來(lái)，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(fā)生破壞，將會(huì )造成重大的人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺，1989年風(fēng)暴潮損失超6億元，1991年db29銷(xiāo)管船在南海通臺風(fēng)翻沉等）。當前我國海洋能源開(kāi)發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動(dòng)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(wèn)題是弄清這一海域中嚴酷和復雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現的臺風(fēng)數目占全球的38%，其中對我國可能造成災害的臺風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當臺風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過(guò)時(shí)，都會(huì )在沿岸局部地區產(chǎn)生風(fēng)暴潮，形成風(fēng)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(huì )帶來(lái)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(dòng)作用，也會(huì )給海洋平臺的使用和安全帶來(lái)巨大的損害。而冰區溢油的遷移規律及預防和清理技術(shù)，至今尚未進(jìn)行過(guò)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(huì )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(dòng)力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中，除進(jìn)行理論分析和數值模擬外，實(shí)驗研究也是一個(gè)重要的手段。在實(shí)驗研究中，模型冰可采用凍結模型冰和非凍結模型冰來(lái)進(jìn)行，它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個(gè)課題。
我國是一個(gè)多地震的國家，海域中時(shí)有地震發(fā)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(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟損失極大外，其次生災害——火災、環(huán)境污染等的后果也不堪設想。
近年環(huán)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(shù)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(dòng)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(fā)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(lèi)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(kāi)展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。
以下的一些研究?jì)热輰⑹菫榻鉀Q海洋工程設施抗震措施中的關(guān)鍵技術(shù)所必需考慮的，如近海環(huán)境地震危險性分析，設計地震動(dòng)參數和頻譜特性，強震海底多維地震動(dòng)及其空間分布規律，地震波傳播特性及地震動(dòng)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?chē)橘|(zhì)影響的結構振動(dòng)破壞機理、振動(dòng)控制、地震動(dòng)時(shí)頗聯(lián)合分析模型和輸入機制、非線(xiàn)性動(dòng)力分析和動(dòng)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(xiàn)與地基土動(dòng)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(cháng)期運行過(guò)程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)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(huán)境的物理化學(xué)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(zhì)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(jīng)濟的發(fā)展造成重大的影響。
