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海洋灾害及其防治精品(七篇)

时间:2023-05-29 16:16:42

海洋灾害及其防治

海洋灾害及其防治篇(1)

第一条为了加强海洋观测预报管理,规范海洋观测预报活动,防御和减轻海洋灾害,为经济建设、国防建设和社会发展服务,制定本条例。

第二条在中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域从事海洋观测预报活动,应当遵守本条例。

第三条海洋观测预报事业是基础性公益事业。国务院和沿海县级以上地方人民政府应当将海洋观测预报事业纳入本级国民经济和社会发展规划,所需经费纳入本级财政预算。

第四条国务院海洋主管部门主管全国海洋观测预报工作。

国务院海洋主管部门的海区派出机构依照本条例和国务院海洋主管部门规定的权限,负责所管辖海域的海洋观测预报监督管理。

沿海县级以上地方人民政府海洋主管部门主管本行政区毗邻海域的海洋观测预报工作。

第五条国家鼓励、支持海洋观测预报科学技术的研究,推广先进的技术和设备,培养海洋观测预报人才,促进海洋观测预报业务水平的提高。

对在海洋观测预报工作中作出突出贡献的单位和个人,给予表彰和奖励。

第二章海洋观测网的规划、

建设与保护

第六条国务院海洋主管部门负责编制全国海洋观测网规划。编制全国海洋观测网规划应当征求国务院有关部门和有关军事机关的意见,报国务院或者国务院授权的部门批准后实施。

沿海省、自治区、直辖市人民政府海洋主管部门应当根据全国海洋观测网规划和本行政区毗邻海域的实际情况,编制本省、自治区、直辖市的海洋观测网规划,在征求本级人民政府有关部门的意见后,报本级人民政府批准实施,并报国务院海洋主管部门备案。

修改海洋观测网规划,应当按照规划编制程序报原批准机关批准。

第七条编制海洋观测网规划,应当坚持统筹兼顾、突出重点、合理布局的原则,避免重复建设,保障国防安全。

编制海洋观测网规划,应当将沿海城市和人口密集区、产业园区、滨海重大工程所在区、海洋灾害易发区和海上其他重要区域作为规划的重点。

第八条海洋观测网规划主要包括规划目标、海洋观测网体系构成、海洋观测站(点)总体布局及设施建设、保障措施等内容。

第九条海洋观测网的建设应当符合海洋观测网规划,并按照国家固定资产投资项目建设程序组织实施。

海洋观测站(点)的建设应当符合国家有关标准和技术要求,保证建设质量。

第十条国务院海洋主管部门和沿海县级以上地方人民政府海洋主管部门负责基本海洋观测站(点)的设立和调整。

有关主管部门因水利、气象、航运等管理需要设立、调整有关观测站(点)开展海洋观测的,应当事先征求有关海洋主管部门的意见。

其他单位或者个人因生产、科研等活动需要设立、调整海洋观测站(点)的,应当按照国务院海洋主管部门的规定,报有关海洋主管部门批准。

第十一条海洋观测站(点)及其设施受法律保护,任何单位和个人不得侵占、毁损或者擅自移动。

第十二条国务院海洋主管部门、沿海县级以上地方人民政府海洋主管部门,应当商本级人民政府有关部门按照管理权限和国家有关标准划定基本海洋观测站(点)的海洋观测环境保护范围,予以公告,并根据需要在保护范围边界设立标志。

禁止在海洋观测环境保护范围内进行下列活动:

(一)设置障碍物、围填海;

(二)设置影响海洋观测的高频电磁辐射装置;

(三)影响海洋观测的矿产资源勘探开发、捕捞作业、水产养殖、倾倒废弃物、爆破等活动;

(四)可能对海洋观测产生危害的其他活动。

第十三条新建、改建、扩建建设工程,应当避免对海洋观测站(点)及其设施、观测环境造成危害;确实无法避免的,建设单位应当按照原负责或者批准设立、调整该海洋观测站(点)的主管部门的要求,在开工建设前采取增建抗干扰设施或者新建海洋观测站(点)等措施,所需费用由建设单位承担。

第三章海洋观测

与资料的汇交使用

第十四条从事海洋观测活动应当遵守国家海洋观测技术标准、规范和规程。

从事海洋观测活动的单位应当建立质量保证体系和计量管理体系,加强对海洋观测资料获取和传输的质量控制,保证海洋观测资料的真实性、准确性和完整性。

第十五条海洋观测使用的仪器设备应当符合国家有关产品标准、规范和海洋观测技术要求。

海洋观测计量器具应当依法经计量检定合格。未经检定、检定不合格或者超过检定周期的计量器具,不得用于海洋观测。对不具备检定条件的海洋观测计量器具,应当通过校准保证量值溯源。

第十六条国家建立海上船舶、平台志愿观测制度。

承担志愿观测的船舶、平台所需要的海洋观测仪器设备由海洋主管部门负责购置、安装和维修;船舶、平台的所有权人或者使用权人应当予以配合,并承担日常管护责任。

第十七条从事海洋观测活动的单位应当按照国务院海洋主管部门的规定,将获取的海洋观测资料向有关海洋主管部门统一汇交。

国务院海洋主管部门和沿海县级以上地方人民政府海洋主管部门应当妥善存储、保管海洋观测资料,并根据经济建设和社会发展需要对海洋观测资料进行加工整理,建立海洋观测资料数据库,实行资料共享。

海洋观测资料的汇交、存储、保管、共享和使用应当遵守保守国家秘密法律、法规的规定。

第十八条国家机关决策和防灾减灾、国防建设、公共安全等公益事业需要使用海洋观测资料的,国务院海洋主管部门和沿海县级以上地方人民政府海洋主管部门应当无偿提供。

第十九条国际组织、外国的组织或者个人在中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域从事海洋观测活动,依照《中华人民共和国涉外海洋科学研究管理规定》的规定执行。

国际组织、外国的组织或者个人在中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域从事海洋观测活动,应当遵守中华人民共和国的法律、法规,不得危害中华人民共和国的国家安全。

第二十条任何单位和个人不得擅自向国际组织、外国的组织或者个人提供属于国家秘密的海洋观测资料和成果;确需提供的,应当报国务院海洋主管部门或者沿海省、自治区、直辖市人民政府海洋主管部门批准;有关海洋主管部门在批准前,应当征求本级人民政府有关部门的意见,其中涉及军事秘密的,还应当征得有关军事机关的同意。

第四章海洋预报

第二十一条国务院海洋主管部门和沿海县级以上地方人民政府海洋主管部门所属的海洋预报机构应当根据海洋观测资料,分析、预测海洋状况变化趋势及其影响,及时制作海洋预报和海洋灾害警报,做好海洋预报工作。

国务院海洋主管部门和沿海县级以上地方人民政府海洋主管部门所属的海洋预报机构应当适时进行海洋预报和海洋灾害警报会商,提高海洋预

报和海洋灾害警报的准确性、及时性。

第二十二条海洋预报和海洋灾害警报由国务院海洋主管部门和沿海县级以上地方人民政府海洋主管部门所属的海洋预报机构按照职责向公众统一。其他任何单位和个人不得向公众海洋预报和海洋灾害警报。

第二十三条国务院有关部门、沿海地方各级人民政府和沿海县级以上地方人民政府有关部门应当根据海洋预报机构提供的海洋灾害警报信息采取必要措施,并根据防御海洋灾害的需要,启动相应的海洋灾害应急预案,避免或者减轻海洋灾害。

第二十四条沿海县级以上地方人民政府指定的当地广播、电视和报纸等媒体应当安排固定的时段或者版面,及时刊播海洋预报和海洋灾害警报。

广播、电视等媒体改变海洋预报播发时段的,应当事先与有关海洋主管部门协商一致,但是因特殊需要,广播电视行政部门要求改变播发时段的除外。对国计民生可能产生重大影响的海洋灾害警报,应当及时增播或者插播。

第二十五条广播、电视和报纸等媒体刊播海洋预报和海洋灾害警报,应当使用国务院海洋主管部门和沿海县级以上地方人民政府海洋主管部门所属的海洋预报机构提供的信息,并明示海洋预报机构的名称。

第二十六条沿海县级以上地方人民政府应当建立和完善海洋灾害信息平台,根据海洋灾害防御需要,在沿海交通枢纽、公共活动场所等人口密集区和海洋灾害易发区建立海洋灾害警报信息接收和播发设施。

第二十七条国务院海洋主管部门和沿海省、自治区、直辖市人民政府海洋主管部门应当根据海洋灾害分析统计结果,商本级人民政府有关部门提出确定海洋灾害重点防御区的意见,报本级人民政府批准后公布。

在海洋灾害重点防御区内设立产业园区、进行重大项目建设的,应当在项目可行性论证阶段,进行海洋灾害风险评估,预测和评估海啸、风暴潮等海洋灾害的影响。

第二十八条国务院海洋主管部门负责组织海平面变化和影响气候变化的重大海洋现象的预测和评估,并及时公布预测意见和评估结果。

沿海省、自治区、直辖市人民政府海洋主管部门应当根据海洋灾害防御需要,对沿海警戒潮位进行核定,报本级人民政府批准后公布。

第五章法律责任

第二十九条国务院海洋主管部门及其海区派出机构、沿海县级以上地方人民政府海洋主管部门,不依法作出行政许可或者办理批准文件,发现违法行为或者接到对违法行为的举报不予查处,或者有其他未依照本条例规定履行职责的行为的,对直接负责的主管人员和其他直接责任人员依法给予处分;直接负责的主管人员和其他直接责任人员构成犯罪的,依法追究刑事责任。

第三十条国务院海洋主管部门及其海区派出机构、沿海县级以上地方人民政府海洋主管部门所属的海洋预报机构瞒报、谎报或者由于导致重大漏报、错报、迟报海洋灾害警报的,由其上级机关或者监察机关责令改正;情节严重的,对直接负责的主管人员和其他直接责任人员依法给予处分;直接负责的主管人员和其他直接责任人员构成犯罪的,依法追究刑事责任。

第三十一条未经批准设立或者调整海洋观测站(点)的,由有关海洋主管部门责令停止违法行为,没收违法活动使用的仪器设备和违法获得的海洋观测资料,并处2万元以上10万元以下的罚款;符合海洋观测网规划的,限期补办有关手续;不符合海洋观测网规划的,责令限期拆除;逾期不拆除的,依法实施,所需费用由违法者承担。

第三十二条违反本条例规定,有下列行为之一的,由有关海洋主管部门责令停止违法行为,限期恢复原状或者采取其他补救措施,处2万元以上20万元以下的罚款;逾期不恢复原状或者不采取其他补救措施的,依法强制执行;造成损失的,依法承担赔偿责任;构成犯罪的,依法追究刑事责任:

(一)侵占、毁损或者擅自移动海洋观测站(点)及其设施的;

(二)在海洋观测环境保护范围内进行危害海洋观测活动的。

第三十三条违反本条例规定,有下列行为之一的,由有关主管部门责令限期改正,给予警告;逾期不改正的,处1万元以上5万元以下的罚款:

(一)不遵守国家海洋观测技术标准、规范或者规程的;

(二)使用不符合国家有关产品标准、规范或者海洋观测技术要求的海洋观测仪器设备的;

(三)使用未经检定、检定不合格或者超过检定周期的海洋观测计量器具的。

违反本条第一款第二项、第三项规定的,责令限期更换有关海洋观测仪器设备、海洋观测计量器具。

第三十四条从事海洋观测活动的单位未按照规定汇交海洋观测资料的,由负责接收海洋观测资料的海洋主管部门责令限期汇交;逾期不汇交的,责令停止海洋观测活动,处2万元以上10万元以下的罚款。

第三十五条单位或者个人未经批准,向国际组织、外国的组织或者个人提供属于国家秘密的海洋观测资料或者成果的,由有关海洋主管部门责令停止违法行为;有违法所得的,没收违法所得;构成犯罪的,依法追究刑事责任。

第三十六条违反本条例规定海洋预报或者海洋灾害警报的,由有关海洋主管部门责令停止违法行为,给予警告,并处2万元以上10万元以下的罚款;构成违反治安管理行为的,依法给予治安管理处罚;构成犯罪的,依法追究刑事责任。

第三十七条广播、电视、报纸等媒体有下列行为之一的,由有关主管部门责令限期改正,给予警告;情节严重的,对直接负责的主管人员和其他直接责任人员依法给予处分:

(一)未依照本条例规定刊播海洋预报、海洋灾害警报的;

(二)未及时增播或者插播对国计民生可能产生重大影响的海洋灾害警报的;

(三)刊播海洋预报、海洋灾害警报,未使用海洋主管部门所属的海洋预报机构提供的信息的。

第六章附则

第三十八条本条例下列用语的含义是:

(一)海洋观测,是指以掌握、描述海洋状况为目的,对潮汐、盐度、海温、海浪、海流、海冰、海啸波等进行的观察测量活动,以及对相关数据采集、传输、分析和评价的活动。

(二)海洋预报,是指对潮汐、盐度、海温、海浪、海流、海冰、海啸、风暴潮、海平面变化、海岸侵蚀、咸潮入侵等海洋状况和海洋现象开展的预测和信息的活动。

(三)海洋观测站(点),是指为获取海洋观测资料,在海洋、海岛和海岸设立的海洋观测场所。

(四)海洋观测设施,是指海洋观测站(点)所使用的观测站房、雷达站房、观测平台、观测井、观测船、浮标、潜标、海床基、观测标志、仪器设备、通信线路等及附属设施。

(五)海洋观测环境,是指为保证海洋观测活动正常进行,以海洋观测站(点)为中心,以获取连续、准确和具有代表性的海洋观测数据为目标所必需的最小立体空间。

第三十九条中国人民的海洋观测预报工作,按照中央军事委员会的有关规定执行。

海洋灾害及其防治篇(2)

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。

海洋灾害及其防治篇(3)

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。

海洋灾害及其防治篇(4)

海洋灾害

1海洋灾害基本特征

青岛沿海是海洋灾害多发区域之一,灾害种类包括风暴潮、巨浪、赤潮、绿潮(主要为浒苔等大型藻类)、海岸侵蚀、海水入侵、土壤盐渍化以及海冰等,但通常可以造成严重影响的海洋灾害则主要是风暴潮及巨浪灾害。青岛沿海的风暴潮和巨浪通常伴随发生。风暴潮期间,岸边及近岸海域一般都伴随狂风巨浪,二者结合后产生综合作用。为方便起见,本研究将风暴潮灾害及巨浪灾害通称为“风暴潮灾害”。

1)风暴潮

风暴潮是由于热带气旋、温带天气系统、海上飑线等风暴过境所伴随的强风和气压骤变而引起的局部海面震荡或非周期性异常升高(降低)现象。导致青岛沿海地区风暴潮及其灾害的天气系统主要是热带气旋(含热带风暴、强热带风暴、台风、强台风、超强台风),其次为温带气旋,并且具有明显的季节性特征。热带气旋(习惯上称为“台风”)风暴潮主要集中在夏、秋季节,而温带气旋风暴潮通常发生在夏半年,并且恰遇天文大潮高潮期。据统计[2-3],青岛市所辖海域台风风暴潮灾害频率为平均约1年发生一次。其中,轻灾平均约1.2年发生一次,较重或以上灾害平均约5a发生一次,特别严重灾害平均约10年发生一次。1949—2005年间,青岛市曾发生过特重风暴潮灾害3次,严重灾害3次,较重灾害4次。据1990—2005年调访或文献记载资料统计,青岛沿海地区轻度风暴潮灾害的台风超过13次。影响青岛沿海的温带气旋风暴潮比较频繁,其中影响较重的温带风暴潮年均出现2次。温带气旋增水为40cm左右,强者为60cm左右,特别强者增水可达90cm左右;温带气旋风暴潮发生期间的岸边浪高为3m左右,最大海浪曾达5m;温带气旋导致的青岛港最高潮位多数低于500cm,少数强者可达500~510cm,最强者曾达526cm(2002年9月8日强江淮气旋)。

2)赤潮

赤潮是海水中某些微型藻、原生动物或细菌在一定的环境条件下暴发性增殖或聚集致水体变色的一种生态异常现象。青岛所辖海域是赤潮灾害的多发区域之一,赤潮发生时间主要集中在夏季。

3)绿潮

海洋大型藻类大规模暴发或者聚集,称为绿潮。绿潮是世界性海洋灾害。近些年来,包括我国在内的多个沿海国家近岸海域均发生过不同规模的绿潮灾害。绿潮在发生时间、地域、规模及持续时间等诸多方面均具有很大的不确定性。根据监测与分析,青岛所辖海域的绿潮大规模暴发主要集中在5-8月,其他时间目前尚未发现。

4)海岸侵蚀

海岸侵蚀是指在自然力(包括风、浪、流、潮)的作用下,海洋泥沙支出大于输入,沉积物净损失的过程,即海水动力的冲击造成海岸线的后退和海滩的下蚀。引起海岸侵蚀的原因有两种:一是由于自然原因,如河流改道或大海泥沙减少、海面上升或地面沉降、海洋动力作用增强等都导致海岸侵蚀;二是人为原因,如拦河坝的建造、滩涂围垦、大量开采海沙以及不适当的海岸工程设置等,均会引起海岸侵蚀。尽管青岛沿岸多数海岸为基岩海岸,海岸侵蚀相对较轻,但是由于沿岸海域开阔,海岸长年累月遭受海水动力冲击,致使个别防护措施较差或没有防护设施的沙质岸段仍部分存在海岸侵蚀现象。

5)其他灾害

除上述灾害外,青岛所辖海域个别岸段还不同程度地存在海水入侵、土壤盐渍化以及海冰等灾害。青岛沿海海域海岸线绵长曲折,海水相对较浅,一般不会产生地震海啸。但是,由于地震海啸是由震源在海底以下50km以内、里氏6.5级及其以上地震引起的,能量巨大,具有强大的破坏力。因此,尽管历史上青岛没有发生过海啸的记载,但其发生的可能性以及所构成的威胁依然存在。

2历史海洋灾害概况

1)风暴潮灾害

(1)台风风暴潮灾害。9711台风:1997年8月18—20日,全市沿海普遍发生严重灾情,损失严重。据统计,共冲垮小塘坝9座、桥梁57座、涵闸25座,小型河道堤防决口6处,长12.6km,毁坏船只436条,刮倒树木5.7万株,农作物倒伏2.8万hm2,倒塌房屋1120间,冲毁海堤18处4.1km,冲毁虾池1000hm2,共伤亡25人,其中死亡5人,死亡人员主要是由于海上作业未及时返港而造成船翻人亡。风暴潮加暴雨共造成直接经济损失约9亿元。0012台风:2000年8月29日至9月1日,市区沿海一带遭受风暴潮袭击,有1km堤坝遭毁坏,部分路面遭破坏,部分绿地受海水浸淹,100余盏路灯被海浪损坏,澳门路、东海路、南海路等路段因受海水冲击导致交通中断。沿海各区(市)共有27个乡镇、街道办事处受灾,受灾人口44万人,成灾人口27万人,据不完全统计,直接经济损失2.36亿元。(2)温带气旋风暴潮灾害。温带气旋过境迅速,因此风暴潮影响时间较短,破坏力较小,只要最大增水和最大海浪不与天文大潮高潮重合,一般不会造成较重风暴潮灾害。尽管迄今只有一些较轻温带气旋风暴潮灾害报道,但由于温带气旋出现频率较高,仍应对其保持高度警惕。温带气旋风暴潮一般只有发生在夏半年天文大潮高潮期的强或较强者对胶州湾及邻近海域具有一定影响,灾情主要表现在冲毁海带和扇贝等浅海水产养殖品、冲垮或损坏局部岸堤、摧毁少量养殖和捕捞船只、浪卷大意观潮或弄潮者等方面,致灾范围很小,经济损失为数十至数百万元,强者可达千万元左右,灾害程度相对台风风暴潮轻微。

2)赤潮灾害

赤潮是一种海洋灾害,它的发生不仅可以造成海洋渔业、水产养殖业、海上娱乐活动与体育运动、旅游业的经济损失和危害生态环境,有毒赤潮还会通过海产品的食物链传递影响人体健康,甚至造成人员死亡。根据监测和历史资料统计,自20世纪90年代以来,青岛沿海几乎每年都发生赤潮,并对沿海海域生态环境造成一定影响,而且发生的规模、持续时间呈逐年增大的趋势。

3)绿潮灾害

近年来,我国近海尤其是黄海海域频频发生绿潮灾害,青岛沿海是受影响比较严重的区域之一。2007—2011年连续发生5a。其中,从2008年6月中旬开始,大量绿潮(浒苔)从黄海中部海域漂移至青岛附近海域。这是青岛历史上罕见的一次聚集规模最大、持续时间最长、治理任务最重的海洋灾害,使青岛沿海社会经济活动受到影响,并对即将举行的青岛奥运帆船比赛的顺利举行构成严重威胁。灾害发生时间离奥帆赛仅有50多天时间,浒苔分布面积超过13000km2,奥帆赛场50km2的海面浒苔覆盖率达36.5%。

4)海岸侵蚀

海岸侵蚀轻则可以导致沿岸沙滩不复存在、耕地沦于大海、民房被毁、沿岸工程设施遭到破坏,重者可以影响交通、国防等的安全。青岛即墨沿海的冯家河和南选村岸段是严重的海岸侵蚀岸段。目前,海岸线已经退到该村临海部分民房和企业厂房墙边,海水高潮线距离民房和工厂围墙之间的最小距离只有2~3m,对当地居民的生命及财产安全构成极大威胁,而且过去已经发生过房屋倒塌等事故,并造成了损失。5其他海洋灾害(1)海水入侵及土壤盐渍化。青岛所辖海域沿岸的海水入侵及土壤盐渍化等灾害相对较轻,但也造成了一定影响并存在着进一步加重的潜在危险。根据调查,青岛沿海地区造成海水入侵的主要原因是超量开采地下水所致。据统计,青岛市地下水超采区约900km2,严重超采区约300km2,并已造成个别沿岸地区海水入侵和土壤盐渍化。(2)海冰。海水结冰亦是青岛市海洋灾害之一。每年冬季胶州湾都会出现不同程度的结冰现象,但相对渤海的辽东湾、渤海湾和莱州湾的冰情要轻得多,但它所造成的海洋灾害是不容忽视的。青岛沿海很少出现大规模的海水结冰现象,但历史上也曾出现比较严重的冰情,并对港口及其他海上经济活动造成一定影响,其中有历史记载的冰情严重年份为1917年、1919年、1934年、1936年、1942年、1947年、1980年。例如,1936年1月1日起,四方区沿岸结冰区域逐渐增大,至5日,青岛大港入口处及湾内发现浮冰;1月18日大港的东部和南部结冰,至19日,整个大港湾内再度结冰;1月25日,大港入口处冰封,船舶不能正常进出。近年来,青岛沿海也曾出现过比较严重的冰情,如2010年和2011年等,并造成一定的经济损失。

海洋防灾减灾能力现状及存在的主要问题

1海洋防灾减灾能力现状

青岛市历来高度重视海洋防灾减灾,并为此做了大量卓有成效的具体工作。各级政府投入了巨大财力和物力,相继建设了大量基础性工程防御设施。这些工程设施的建设为防御和减少海洋灾害造成的损失起到了巨大保护作用,为青岛市经济社会的健康有序发展提供了重要保障。在组织指挥、法规等海洋防灾减灾非工程性建设方面,青岛市也做了大量工作。经过多年建设,目前已初步形成了比较系统的海洋防灾减灾组织指挥系统和法规保障体系。

2存在的主要问题

虽然青岛市各级政府在海洋防灾减灾体系建设方面做了大量工作,但目前仍然存在一些不容忽视的问题。主要表现在:法规体系有待进一步健全、社会防灾减灾意识和水平尚需提高、人为造成的灾害隐患依然存在、海洋观测预报及灾害预警能力比较薄弱、工程性防御设施质量和标准有待提高、资金投入及救援装备有待加强,等等。

海洋灾害防御对策

1工程性防御体系建设

工程性防御体系是海洋防灾减灾的主要组成部分。工程性防御其实就是依据各类海洋灾害的长期预测而专门修建的工程设施,如海堤(护坝)、分潮工程以及沿海防护林等。

1)风暴潮防御工程设施建设

按照“统筹兼顾、突出重点”的原则,要优先安排与青岛市经济社会发展关系重大建设项目,重点实施即墨市王村、崂山区登瀛湾、高新区防潮坝、胶州市洋河入海口、黄岛区唐岛湾和胶南市黄家塘湾等重点海堤建设和加固工程。

2)沿海防护林体系建设

根据青岛沿海的气候及地理条件,实行针阔混交,适当增加彩叶树种,形成适合沿海地区种植的混交防护林体系。同时在沿海主干道建设特色防护林,使其不仅具备防御海洋灾害的能力,而且成为景观林。

3)其他防御设施建设

(1)绿潮(浒苔等大型海洋藻类)防御及处置设施。在海水浴场、海上运动及游览等海域建设各种拦截、打捞及清理处置设施,开展重点岸段的大型设备通道的工程建设和绿潮资源化利用设施建设。(2)海岸侵蚀及海水入侵等防御体系建设。海岸侵蚀的工程性防御设施主要是加固海堤、护岸,有条件的地方可以适当采取人工浅礁等方式进行。海水入侵的工程性防御以建设海挡为主,并配以分潮工程,以阻挡海水入侵。在有利地质条件下,也可修建地下防水堤,并将抽取地下水灌溉的方式改用地表水灌溉。

2非工程性防御体系建设

1加强海洋防灾减灾工作的法制建设

健全法规体系,各级政府要依据有关法律、行政法规[5],结合实际制定或修订海洋防灾减灾工作的地方性法规和地方政府规章,并逐步建立以国家专业法为主,地方性法规规章为补充的结构合理、层次分明、内容全面、科学配套的法规体系,为海洋防灾减灾工作提供法律保障。

2应急组织指挥体系建设

应急组织指挥体系建设的基本思路是按照国家防灾减灾工作实行人民政府行政首长负责制、分级负责制、部门责任制、技术人员责任制和岗位责任制的总体要求,进一步强化职责、明确分工;在发生海洋灾害期间,成立现场指挥部及临时指挥部等机构。各级政府及有关部门须根据本地区、本部门的具体实施情况,对各类海洋防灾减灾应急预案进行修订(或制定)和完善。

3加强海洋防灾减灾队伍建设

按照“用好现有人才,稳定关键人才,引进急需人才”的原则,努力建设一支适应海洋防灾减灾工作需要的人才队伍;在做好专业救援队伍组建工作同时,充分发挥、武警、公安消防部队、民兵预备役在防灾减灾中的骨干作用,培育和发展社会公益组织和志愿者团体,积极参与防灾减灾工作,在灾害多发地区和重点防范区域建立起以机动救援队为主、社会各专业力量和志愿者参加的海洋灾害紧急抢险救援队伍。

4加强海洋观测预报及预警工作

各级政府和有关部门应正确处理好经济发展和海洋观测预报及预警等海洋防灾减灾基础性工作之间的关系,切实加强海洋观测、预报及海洋灾害预警等工作。在经济发展规划和各类经济项目尤其是港口码头等重点开发建设项目的审批时,要预留海洋观测设施建设空间,并在土地使用和资金投入等方面予以优先安排和考虑。

海洋灾害及其防治篇(5)

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。

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。

海洋灾害及其防治篇(6)

1.灾害管理依赖复杂的信息系统。自然气候生态、地球物理运动、危险区易损性经济损失、人口损失等信息需求量大种类复杂,这些信息对改善有关灾害防御、减轻、准备、预警、响应、恢复、对策和发展的全过程密切相关,是进行有效决策的科学支撑。

2.灾害系统的协同。灾害管理系统具有层级明确的特点。国家灾害管理系统、省级灾害管理系统、市地灾害管理系统、县区灾害管理系统,网络覆盖面遍及全国广大地区、众多人口。同层级系统中又有不同职能部门的参与,如权利指挥、气象、后勤、医疗保障、交通、通讯、资金流、物质流、人流、信息流各供应链的运转效率与流量和存量,对于灾害管理目标是否能实现相关性极强。

3.自组织性系统。灾害管理系统是一个开放的社会系统,自然力与人类活动,人和物质的流动,系统与环境之间的物质、能量和信息的交换一刻也未停止,地球物理与化学运动生生不息,人类社会经济活动不止,决定了这一系统的开放性。灾害的发生与发展是自然力和人类活动破坏了人与自然关系的爆发,系统稳定平衡条件遭到破坏,灾害发生是周期性与复杂性的结合,是典型的非线性系统,这就需要系统结构的自组织性。加强灾害学及灾害管理的理论与实践研究,加速灾害学相关科技成果转化,加快灾害管理现代化,广泛应用高新技术,提高全民减灾防灾与治理灾害的意识,有利于提高灾害管理系统的自组织能力。正如普利高津指出的,“我们今天知道,不可逆性可能是有序的源泉,相干的源泉,组织的源泉”。

4.灾害管理的中心是人。这是人本管理原理的要求和体现,是管理理论发展到21世纪的主要特点。人是灾害管理系统的主体,是灾害管理系统的第一资源,具有无上的价值,确立灾害管理的人本原理,是系统整合的方向和目标。广大群众的参与是系统有效运转的关键,系统服务于人是其根本的目的,最大限度降低人员伤亡和财产损失,降低灾害对人民生命财产的威胁,是人性得到完美发展的现代管理核心的体现。灾害管理系统中,确立人的价值至上的价值理念,在处理义利关系上,在实践与理论上,“以人为本”管理思想与价值观的自觉建立,是实现义利合一的管理大智慧。

二、灾害管理的目标

灾害管理的目标即要到达的目的,它可分为最终目标和具体目标。灾害管理的最终目标是实现人类社会与自然界的和谐共存,促进人类文明的可持续性发展,即“既能满足当前社会对灾害引起的人身伤亡和财产损失的最低容忍度,又不会使后人抗灾的能力受到损害”。灾害管理的具体目标为:通过建设一批对国民经济和社会发展具有全局性、关键性作用的灾害防治工程,广泛应用灾害学的科技成果,提高全民灾害管理意识和知识水平,建立比较完善的灾害管理工作运行机制,控制各种灾害的发生对中国经济和社会发展的影响,使灾害造成的直接经济损失率显著下降,人员伤亡明显减少,灾害资金高效运作,经济效益和社会效益最大化。

三、灾害管理的方法

灾害管理对象的复杂性决定了灾害管理手段的多样性。灾害是“上帝的行动”,能否达到灾害管理的效果和目的依赖于有效科学方法的应用。灾害管理的方法分为动力学方法、系统关系分析法、灾害管理信息系统、灾害管理决策分析法、灾害管理体制与机制、灾害过程管理与事务管理方法、环境社会学与安全管理学、社会救济与援助。

1.科技与教育的协调。充分发挥科技和教育的作用,是推动灾害管理工作的强大动力。加强灾害科学及灾害管理的理论与实践研究,加速灾害学科技成果转化,加快灾害管理现代化,提高灾害科技效益和综合灾害管理能力;加强灾害学科技知识的宣传教育与普及,进行灾害管理定期与不定期培训,有效地增强全民灾害管理意识,为深入开展灾害管理工作打下基础。

2.灾害管理相关法规的协调。加强灾害管理法制建设,是灾害管理事业顺利发展的客观需要。通过建立健全灾害管理法律法规体系,制定有关灾害管理的法律、法规和预案,促进灾害管理工作制度化、法制化建设。

3.工程治理与群策群防相结合。灾害的发生是自然作用的一种形式,在某种程度上说是一种不可避免的自然现象。但在把握灾害的基本属性,灾害发生发展的时间与空间分布规律,进行预测预防和治理,可以实现对灾害的有效控制,并减少和避免灾害所造成的损失。也可以通过工程手段进行治理。如滑坡、地面沉降等如果在一定条件下通过工程措施治理,办法可以减少或灾害损失,在科学论证专家决策基础上可以采取必要的工程措施,不仅必要且可行。相当一部分灾害动力大,人力不可克服,或技术经济条件限制了工程措施的使用,建立灾害预警系统,与信息传输系统,以避免灾害造成的人身与财产损失,是现实中的重要措施。

四、灾害管理正在由“人治”向“法治”转变

海洋灾害及其防治篇(7)

专注创新 科技成绩斐然

2006年5月18日,中共中央政治局委员、国务院副总理回良玉在全国气象科学技术大会上强调“要充分认识加快气象科技创新、促进气象事业发展的重要性和紧迫性……”吴炜便是以上讲话的探索者与实践者之一,他非常注重在气象科技领域中的创新,长期以来,主要从事海岸带天气研究、数值模拟及数据同化研究工作。近年来,在海雾的发生发展机理、雾区卫星自动识别、海雾数值预报以及沿岸海区强对流天气机理和数值模拟方面做了大量的研究工作。他采用WRF和国际前沿的集合卡尔曼滤波数据同化技术建立了数据同化系统,系统性研究了模式误差对数据同化的影响,提出了模式误差订正的新方法。吴炜取得了多项重大创新成果,先后3次获省科技进步奖励,被授予“全国优秀气象科技工作者”称号,两次被中国气象学会授予“全国优秀青年气象科技工作者”称号。

科学谋划 推动业务创新

吴炜通过深入学习中国气象局现代天气业务发展战略,调研国内外预报业务发展先进经验,围绕海洋气象服务需求,和同志们一起科学谋划,积极探索,在国内率先建立了省级海洋气象集约化业务流程、率先开展了精细化海区预报业务,总结形成的《海洋气象精细化预报业务山东模式》由中国气象局下发全国学习借鉴。另外,他还主要起草了全国《海洋气象预报业务实施指导意见》《2012年海洋气象精细化预报业务实施方案》,主要参与制定了全国《海洋气象服务业务规范》。吴炜被选为中国气象局第七届台风与海洋气象专家工作组成员。

为加快专业化业务技术体系建设,建立和完善集约化业务流程,多年来,吴炜带领省、市气象部门的技术骨干设计开发了天气预报业务支撑平台,多项成果达到国内领先水平,部分成果达到国际先进水平,他主要设计和开发完成的“灾害性天气监测预警平台”、“山东海洋气象业务平台”、“黄、渤海夜间海雾卫星自动识别系统”、“山东省综合气象信息数据库系统”、“气象预报业务Intranet系统”等已经成为山东各级气象台站的天气预报业务主要工作平台和技术系统,多项成果还推广到国内其他省市和部门,显著提高了气象业务、服务、管理的现代化水平。

注重实绩 强化防灾减灾