海洋灾害及其防治范文

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篇1

天牛幼虫蛀食主干、枝条和根茎,轻则造成木材质量下降,重则树干风折,甚至全株枯死,丧失利用价值。

1、捕杀成虫

目前,为害杨树的天牛主要有2种:一是云斑天牛,其成虫体黑有光泽,每一鞘翅上有白色细花斑近20个,1年发生l代。成虫5月下旬出现,5月底至6月初为产卵盛期,二是桑天牛,6-7月成虫大量发生,有趋光性,夜间成虫出洞产卵。掌握其产卵期,就可以用木棍敲打树木,震落成虫并捕杀。

2、捶击产卵处

云斑天牛的卵一般多产在离地面2m以内的树皮上,产卵伤痕圆形、椭圆形或月芽形,产卵处常有泡沫状或呈湿状。桑天牛产卵刻槽高度一般在距地面1-6m处,产卵处上部树皮多被咬成乱麻状,枝条细的则四周咬成环状伤痕。掌握产卵及危害特征后,可在巡捕天牛成虫时,用一小木锤或铁锤,在产卵伤痕处轻击数下,即可击破卵粒或击杀刚孵出不久的幼虫;或用刀把树皮连卵一齐刮下,刀口深达木质部,刮除后,外涂保护剂t也可用铁丝钩杀幼虫。

3、堵塞虫孔

天牛幼虫蛀入木质部后,稍加留意即可发现皮部的虫孔,下部排粪孔有木屑及粪便排出,上部通气孔多带灰色伤流,只要全部堵塞虫孔,幼虫就会窒息而死。堵塞虫孔方法有:一是就地取树枝,按虫孔的大小削桩,用小木桩将所有大小蛀孔塞满塞紧;二是用粘性强的泥土堵孔,分层用木锤顶入塞满塞紧,三是用布条或棉球沾上挥发性强的农药塞入蛀孔,后用粘泥封闭蛀孔,效果最好。

4、树干灌药

在发现树枝有新鲜虫粪排出的地方,在最后1个排粪孔处,用50%辛硫磷乳油200倍液、90%敌百虫1 000倍液或25%溴氯菊酯3 000倍液灌注虫孔内,处理3d后,继续检查1次,如仍有虫粪排出,再加处理。灌注药液的工具可用兽用注射器,或用背负式喷雾器,将喷头取下,喷杆头上可装上特别的尖喷头,打足压力,将尖头对准最下一个新鲜排粪孔将药注入,并在孔中插入一小枝干,以防洞中幼虫上爬。

5、熏杀幼虫

毒签成分;磷化锌3%、草酸9%、阿拉伯胶粉56%、水32%。将胶水混合成2份(加热溶化),冷至80℃时,在一份内加入磷化锌,另一份加入草酸,用竹签在磷化锌中蘸药冷却阴干后,再蘸草酸胶液,遇水即产生毒气。

6、树干涂毒

选择粘性强的泥土加水拌成泥浆,再加入敌敌畏或辛硫磷药50倍液。搅拌均匀后涂刷2m以下树干至基部,可有效阻止天牛咬伤树皮产卵,并能抑制已产卵的幼虫孵化。涂刷时间:5月中旬1次,7月中旬1次。

二、杨小舟蛾

杨小舟蛾在1年发生5-6代,以蛹在干基周围的枯枝落叶和地表土层内越冬,以幼虫啃食杨树叶片,可造成大面积杨树树叶被食殆尽,严重影响杨树的正常生长,甚至造成树木死亡。

1、人工灭蛹

4月中旬越冬代成虫开始羽化、产卵,4月下旬第l代幼虫开始孵化,5月上中旬为盛期;5月下旬第l代成虫开始羽化,6月上中旬为盛期t第2代成虫出现7月上中旬;第3代成虫出现于7月下旬至8月上旬;第4代成虫于8月下旬至9月上旬发生、产卵,孵化为第5代幼虫,发育早的第5代蛹能羽化发生第6代。在蛹没有羽化前,将树干基部周围地面的杂草和2cm表土层清除,可杀灭虫蛹,减少虫蛹基数。

2、树干注药

幼虫孵化前至幼虫初期,在树干基部打孔注药,打孔的个数依据树干的粗细而定,胸径20cm以下的打2-3个孔,20-30cm的打3-4个孔,每孔内注药液6-8m L,药剂选用内吸性杀虫剂,如久效磷等。

3、喷雾

在幼树危害初期,用高压喷雾器械进行叶面喷雾,防治药剂可选用菊酯类农药。

此外,可推广应用抗虫转基因杨树。

三、草履蚧

草履蚧成虫、若虫在嫩枝、幼芽等处吸食汁液。影响树木生长,甚至造成枯死。

1、诱杀雌虫

草履蚧1年发生1代,以卵在树干基部附近的土壤中越冬。翌年1月下旬开始孵化。若虫孵化后,暂时停居在卵囊中,随着温度上升,在温暖的晴天开始出土上树,以3月上中旬上树较多。若虫上树时间多集中于10-14时,沿树干爬上嫩枝、幼芽吸食汁液,以4月为害最为严重。雌虫为害至5月下旬开始下树,钻入树干周围5-7cm深的土内或石块下,分泌白色絮状卵囊,将卵产于其中越夏、越冬。在5月雌成虫下树人土产卵前,在树干基部周围挖环形坑,坑内压实,并放些土块,再在上面覆盖些树叶,诱杀产卵雌虫。

2、人工捕杀

用扫帚刷杀雌虫,或在8-10月挖除土中白色卵囊,或在早春初龄若虫出土上树为害前,在树干基部涂粘虫胶带。粘虫胶可用废重机油1L,松香150g,另加少许蜡加热搅拌配成;也可用棉籽油脚或生产脂肪酸剩下的废料加沥青熬制成油沥清粘虫液。胶环带以13-17cm宽为宜,涂胶后要定期检查,除去粘着的草履蚧,并加涂粘虫胶,以防干涸失效。

3、药剂防治

草履蚧防治一定要掌握初龄若虫期,在早春初龄若虫出土上树危害时,喷80%敌敌畏乳油1500倍液或50%久效磷乳油1000-1500倍液,1周喷1次,连续2次,早春喷药时,尤其要注意将树干周围喷淋透。也可进行树干注药:于草履蚧若虫期,在树干周围每隔5cm打1个孔,深达木质部,每孔注入50%久效磷药液(浓度为春季用原液、夏季用3倍液)0.5mL,有较好的防治效果。

此外,要保护利用天敌,尤其是红缘瓢虫对草屐蚧有一定的控制作用。

四、黄刺蛾

1、发生特点

又名洋辣子、刺毛虫、毛八角等,属鳞翅目刺蛾科,主要危害杨树叶片,将叶片吃成很多孔洞、缺刻,影响杨树生长,在全县各地都有发生。

2、发生规律

篇2

    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,对于紊动影响不显着的海域,可不考虑湍流影响,而对于湍流效应显着的区域,如排污口近区,则应考虑湍流效应。此外,采用坐标变换,可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型,这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域,水流数学模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型为基础,针对水温和盐度分层流的流动特性,考虑浮力对紊动的影响,建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k-(单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念,分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟,建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。

    在波浪数学模型研究方面,可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组,以提高求解效率。从水波发展方程出发,可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系,可使双曲型缓坡方程能 

    够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究,可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度,并提高方程的非线性精度,可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。

    针对带自由表面的波浪场问题,通过把能有效模拟自由面形态的N— S方程和波能平衡方程的结合,可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程,用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型,可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。

    在波流相互作用模型的研究方面,对于弱流情形,可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型;对于强流情形,可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来,建立一种辐射应力计算的新方法,用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。

    在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型,可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标,在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上,针对近海海域水污染的特点,从三维湍流模型出发,在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用;在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项,可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型,它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据;同时对确定水域环境容量,从而制定水域环境保护策略,也具有十分重要的理论价值和应用前景。

    应该指出,在海洋水质预测预报模型研究方面,数学模拟无疑是一种十分有效的手段,但不论是何种数学模型,其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键,直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的,有些可以通过现场观测来得到,但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到,在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。

    能模拟海洋动力因素的先进实验设备,现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统,可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构,获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程;并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程,可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。

    二、海洋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。

篇3

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。

篇4

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。

篇5

随着沿海经济的迅猛发展,近海海域遭到越来越严重的污染,使海域环境质量明显下降,生态环境日趋恶化,并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国,特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境,海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益,精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施,也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源,需要在海上进行各类工程建设,在目前科技日益发展的情况下,工程建设的规模日益巨大,这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展,海洋环境的日益恶化,海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展,近海石油气田的开发,以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要,针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。

在这方面,重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究,第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究,第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。

一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究

以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础,考虑各种自然环境因素(浪、流、风、光、温度、湿度)、物理因素(扩散、挥发、沉降、吸附、释放)、化学因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律,并建立海洋水质预测预报模型。此外,近年来,在我国沿海海域,赤潮频发严重。因此,除了加强赤潮的监测和预报外,也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。

此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大,且受到许多客观条件的限制,所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用,很难将其中的单因素影响分离出来,因此,往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。

用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前,在这方面国内外已有不少水质预测预报模型,这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型:水流数学模型;波浪数学模型;液流相互作用模型;近海海域污染物迁移转化数学模型。

在水流数学模型研究方面,对于较大范围的海域,通常可采用深度平均的潮流教学模型,对于紊动影响不显着的海域,可不考虑湍流影响,而对于湍流效应显着的区域,如排污口近区,则应考虑湍流效应。此外,采用坐标变换,可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型,这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域,水流数学模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型为基础,针对水温和盐度分层流的流动特性,考虑浮力对紊动的影响,建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k-(单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念,分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟,建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。

在波浪数学模型研究方面,可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组,以提高求解效率。从水波发展方程出发,可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系,可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究,可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度,并提高方程的非线性精度,可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。

针对带自由表面的波浪场问题,通过把能有效模拟自由面形态的N— S方程和波能平衡方程的结合,可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程,用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型,可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面,对于弱流情形,可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型;对于强流情形,可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来,建立一种辐射应力计算的新方法,用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。

在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型,可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标,在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上,针对近海海域水污染的特点,从三维湍流模型出发,在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用;在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项,可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型,它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据;同时对确定水域环境容量,从而制定水域环境保护策略,也具有十分重要的理论价值和应用前景。

应该指出,在海洋水质预测预报模型研究方面,数学模拟无疑是一种十分有效的手段,但不论是何种数学模型,其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模

型的技术关键,直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的,有些可以通过现场观测来得到,但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到,在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。 能模拟海洋动力因素的先进实验设备,现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统,可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构,获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程;并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程,可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。

二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究

海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来,我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币,是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高,一旦发生破坏,将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平台,1989年风暴潮损失超6亿元,1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等)。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏,面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋,每年出现的台风数目占全球的38%,其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时,都会在沿岸局部地区产生风暴潮,形成风暴潮灾害。

在我国北方海域(渤海和北黄海),冬季由于受寒潮影响,沿岸地区每年都有结冰现象,结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成,不但可给结构物以强大的冰压力,而且由于冰激引起的振动作用,也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术,至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂,断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台,为了抵抗冰害,往往建成正、倒锥体的结构型式,冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用,也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中,除进行理论分析和数值模拟外,实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中,模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行,它们各有其优缺点,发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。

我国是一个多地震的国家,海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物(海洋平台、钻井船、人工>文秘站:

近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升,造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明,地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理,至今国内外对此都很少研究,且由于试验条件的限制,国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。

以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的,如近海环境地震危险性分析,设计地震动参数和频谱特性,强震海底多维地震动及其空间分布规律,地震波传播特性及地震动输入机理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验;核电站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用,码头及护岸建筑物地震稳定性;海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。

海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化,其损伤主要来自两个方面:其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤(裂缝)、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤(低温、冻融、大气侵蚀)等;其二是设计不周或设计标准偏低,施工质量差,原材料不合格,管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。

因此,发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下,对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论;结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法;结构病害治理用的新材料、新技术和新方法;海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下(风、浪、流、冰、地震等)的可靠度和优化理论研究,设计与建造新型抗灾工程结构;研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度,而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。

为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临,发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统,如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统;以主要海域和海岸带区域经济发展为背景,进行重点研究,建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构;以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统,将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合,建立数学物理模型,通过多媒体技术,形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程,建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。

三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策

为了充分利用海洋空间,现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外,正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程,估计到21世纪,可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等,日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长,60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。

由此可见,随着海洋资源与空间的开发利用,各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大,保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区,但同时又是经济活动最为发达的地区,海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡,影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态,破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地,若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失,另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。

随着人类对海洋资源的不断开发和利用,海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题,主要内容包括:航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响,深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响;破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究;大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变;海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论,如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。

篇6

专题一、临港地区海洋灾害预警关键技术研究与应用示范

1、*南汇城市风暴潮灾害辅助决策系统技术研究

研究目标：

研究临港地区风暴潮灾情预测、灾害评估和防灾预案，提出城市风暴潮防灾减灾辅助决策系统，形成城市风暴潮防灾减灾技术体系和应用体系，提升临港地区城市海洋灾害应急处理能力和辅助决策能力。

研究内容：

基于非结构网格有限体积法的城市洪水演进模型研究；基于数据库、模型库技术研发；基于动态网络分析原理的最优化防治对策等关键技术研究；临港新城风暴潮灾害评估及防治对策辅助决策原型系统研制。

进度要求：*年9月30日前完成。

2、*港及临近海域海难搜救目标研究及示范应用

研究目标：

为提高海上搜救目标方位预报能力，应用*深水港及临近海域三维高分辨率流场预报模式，建立海难搜救目标漂移轨迹数值预报模式，实现预报台与海上搜救中心的搜救应急联动，从而有效缩短海难落水人员的获救时间，提高搜救成功率。

研究内容：

开展海上搜救目标方位计算关键技术研究，研究*深水港及临近海域三维高分辨率流场预报技术，研究质点漂移轨迹可视化技术研究。

进度要求：*年9月30日前完成研究任务

3、临港地区新建海堤安全监测与防御能力评估研究

研究目标：

通过对临港地区新建海堤在设计工况和非常工况下的越浪及护面结构的稳定性及其风险、大堤的整体稳定性等的模拟分析，提出防御超强台风的应对措施。

研究内容：

预测本地区超强台风作用，分析海堤越浪及护面结构稳定性及其风险；检测堤身结构，评价大堤稳定性，研究并制定防御超强台风的应对措施。

专题二、海底观测与海底管道建设关键技术研究

1、海底观测网布放、维护和通用接驳技术研究

研究目标：

针对东海海底长期观测网络建设的需求，自主研制一套最大工作水深500m、有效载荷不小于100kg的海底观测网络设备布放、连接、维护和回收专用ROV及其配套的专用工具。研制一套适应多接口标准的低压接驳盒，初步形成海底观测网络的布放和维护能力和通用接驳技术。

研究内容：

基于ROV的水下布放、连接、维护和回收技术；用于东海海底观测组网布放的作业型ROV系统的研制；低压通用接驳盒的通用串行接口的海底观测接入技术以及接驳盒结构、密封与散热技术研究。

研究期限：*年9月30日前完成研究任务

2、远程海洋环境监测系统关键技术及其应用示范研究

研究目标：

依托海洋浮标和海底观测网，建立一个专有的数据传输通道、低运行成本的、安全可靠的、自动化程度高的远程海洋环境监测系统，实现风向、风速、气压、气温、波高和波周期等要素的综合观测及相应数据的实时传输。在东海离岸大于80海里的大型浮标上进行海陆联测应用示范。

研究内容：

研究拥有超强抗干扰特性的远程海洋监测网络通信协议；浮标体能量获取技术及海上异种通信设备电源共享技术。

研究期限：*年9月30日前完成研究任务

3、复杂海底下电缆、管道工程关键技术研究

研究目标：

研究电压等级超过110KV、水深超过80米大直径海底电缆敷设技术与工艺；研究大直径海底管道穿越海岸结构的控制技术，为高等级的电缆敷埋及复杂的管道穿越提供技术支撑和理论依据。

研究内容：

近海大直径海缆敷设船及电缆深埋技术研究；海缆与海床的相互作用解析解；海底管道全过程的施工力学分析与监控技术；复杂地形下海岸结构与下穿大直径管道变形控制技术研究。

研究期限：*年9月30日前完成研究任务

专题三、临港新城物流车辆引导调度系统关键技术研究与应用系统开发

研究目标：

从海关对临港物流车辆进行引导调度及监管的应用需求出发，采用新一代导航、通讯及射频识别等技术，研究开发满足需求的车辆实时引导与调度监管系统及设备，在保证快速、准确、高效的基础上，探索特定区域内针对物流车辆的监管服务机制和基于管理的增值服务手段及运营模式。

研究内容：

研究临港物流车辆引导与管理信息系统软件平台的体系结构；提出临港物流车辆引导调度系统硬件设备的整体解决方案；研究本系统与其他业务系统间进行数据交换和通讯的软、硬件接口技术。

研究期限：*年9月30日前完成研究任务

专题四、临港新城建设低碳城市实践区科技支撑方案研究

研究目标：

从临港新城未来发展需求出发，围绕建设低碳智能新型城市的目标，结合技术发展趋势，充分发挥科技对低碳智能临港未来发展的引领与支撑作用，通过科技集成、示范应用，走出一条新型工业化、新型城市化道路，为我国正在进行的工业化、城市化建设的广大地区提供低碳增长的借鉴。

研究内容：

研究临港地区实现低碳发展的途径、目标、手段；在综合分析研究现有科技成果基础上，从临港地区低碳产业的培育和发展、现有产业的低碳化、低碳人居、低碳能源、低碳交通、生态保护、修复和利用以及临港地区科技能力提升与发展等方面提出临港低碳发展的科技支撑综合方案。

研究期限：*年9月30日前完成研究任务

二、申请方式

1、本指南公开。凡符合课题制要求、有意承担本指南研究任务的在*注册的法人、自然人均可以从“*科技”网站进入“在线受理科研计划项目课题可行性方案”及下载相关表格《*市科学技术委员会科研计划项目课题可行性方案（*版）》，按照要求认真如实填写。

2、申报单位应具备较强技术实力和基础，具备实施项目研究必备条件，具有实施项目必需的研究开发设施及匹配资金(企业牵头申报的匹配资金不能少于1:1)；鼓励以产学研联合方式申请，多家单位联合申请时，应在申请材料中明确各自承担的工作和职责，并附上合作协议或合同。

3、课题责任人年龄不限。鼓励通过课题培养优秀中青年学术骨干。作为课题责任人和主要科研人员，同期参与承担的863、973、国家科技攻关和*市重大、重点科研项目数不得超过三项。

4、本专项课题的申请起始日期*年9月12日，截止日期为*年9月23日。课题申报时需提交书面可行性方案及其附件一式4份，并通过“*科技”网站提交可行性方案和其他所有表格。书面可行性方案集中受理时间为*年9月17日至9月23日，每个工作日上午9：00—下午4：30。所有书面文件请采用A4纸双面印刷，普通纸质材料作为封面，不采用胶圈、文件夹等带有突出棱边的装订方式。

5、已申报今年市科委其它类别项目者应主动予以申明，未申明者按重复申报不予受理。

6、网上填报备注：

1）点击连接可进入《科研计划项目课题可行性方案》申报页面；

篇7

1我国地质环境和灾害突出和严重性

我国环境地质和灾害地质极为突出和严重，而且有日益恶化之势。例如我国在经济调整增长的同时，灾害的损失也日渐增大。1989年，灾害损失525亿元，1990年为616亿元，1991年达1050亿元，占国民生产总值的1/6。如不考虑物价上涨因素，灾害所造成的经济损失增长1990为17．33％，1991年高达70．45％，问题严重，不容忽视。

要把保护地质环境，减轻地质灾害工作看作是创造财富的工作，其在社会发展中的作用与地矿勘查工作相同。

水资源的开发利用和合理调配是今后我国值得注意的重大问题。此外，地下水日益短缺，水质不断下降，过量开采还引起地面沉降、海水入侵等一系列地质灾害。土地利用不当，带来了水土流失、石漠化和沙漠化问题。一些跨世纪的重大工程，对区域的生态平衡和环境也存在着巨大的影响。因此，开展地下水资源和地质环境研究对我国经济发展和社会稳定具有重大意义。

这方面的研究工作：一是要围绕重要经济区和国土整治区、重要城市、重点工程项目、重要交通干线和重点矿山，开展地下水资源合理开发利用和科学管理水资源与环境协调发展、区域地壳稳定性、地质灾害预测与防治、地质—生态环境效应、污染的防治等方面的研究，为合理利用水资源、改善和保护环境、减轻地质灾害、促进经济建设和社会发展服务；二是加强区域地质—地球化学环境、生物地球化学特征、生态效应与系统控制，为人类健康与发展农业服务。

2我国地质环境和灾害问题研究分析

由于我国地质环境和灾害问题突出，除继续密切结合国土开发整治和国民经济建设需要，进行完善地质环境区划和区域评价，加强发展地质环境和地质灾害监控—预报—减轻系统以外，要重点开展以下几个领域的工作：

2.1干旱地区水资源的调查开发利用与保护研究我国干旱区面积占全国面积1/4以上，主要包括新疆大部，内蒙古、甘肃、青海西部、宁夏等，降水量不足200毫米。这里，土地资源、矿产资源飞能源和气候资源都比较丰富，农业、工矿业发展潜力比较大，但发展中的最大制约因素就是水资源问题。因此，加强西北干旱地区水资源的开发利用与保护研究，具有开发西北超前的战略研究意义。

2.2我国西南岩溶石山生态环境治理与农业持续发展试验基地研究我国西南六省岩溶区是世界上最大的联片岩溶区，是我国重要能源和有色金属基地。然而近年来石漠化发展速度很快，生态恶化，人民生活贫困，是我国当前最贫穷的地区之一，严重制约了当地经济、社会发展，甚至还会威胁到长江、珠江中下游的生态平衡和发展。西南岩溶地区又是我国四大生态脆弱带（黄土、沙漠、红壤土、岩溶）之一，过去国家对其它三个类型的研究，已有较大持续的科技投入，有力地推动了对它们的治理。但对岩溶区，仅“六五”期间组织过一次以治水为主题的攻关，而在基础问题上无重大投入。

为了尽快改变岩溶山区落后面貌，要在这一地区选出的基础问题和应用问题开展多学科、多部门的综合治理试验基地研究，为岩溶石山治理、资源的合理评价开发、促进西南地区持续发展提供可靠的科学基础，对全区乃至全球岩溶石山治理都可起示范作用。

①岩溶地区四层圈之间相互作用规律（碳、水、钙及其它元素环）。②西南岩溶石山的形成演化与人地协调发展关系研究。③岩溶地区资源形成机理和分布规律。④岩溶生态系统的类型、展布规律与经济开发关系。⑤岩溶地区石漠化的形成条件飞机理和演变过程。⑥岩溶石山区人口、粮食、环境、经济持续协调发展战略。

2.3东部沿海地区环境与灾害监测、预报和防治系统研究东部沿海地区作为我国经济改革的窗口，近十几年来获得了迅速的发展，成为我国一个重要而又独特的经济区域。但是，不能不看到，随着沿海经济建设的迅猛发展和对海洋资源的大规模开发，也带来了日益严重的环境问题和灾害的激发，自然环境正在进一步恶化。

20世纪70年代以前，我国只有零星的地区发生海水入侵。随着沿海开发，大量超采地下水、海水入侵范围不断扩大，辽宁、河北、山东、江苏、广东等省的沿海城市均出现了不同程度的海水入侵。北方城市尤为严重，如胶东湾海水入侵速度已从每年数十米增加到每年401米，入侵范围达627平方公里。海水入侵使陆地上的淡水资源遭到破坏，更加剧了水荒。同时，使大片土地变成盐荒地，仅山东莱州地区因海水入侵造成的工农业损失累计就高达50亿元。过量开采地下水造成的另一灾害是地面沉降。我国东部沿海地区已近20座城市出现地面沉降，上海、天津两城市最大累计沉降量达到263厘米左右，位于长江三角洲的苏州、无锡、常州、嘉兴、肖山地区已发展成数千平方公里的沉降带，沧州、保定等地的城市地面沉降达2000平方公里。地面沉降使一些民用建筑破坏，地下管道断裂，加大了海水入侵和内涝积水的危害。

人工采砂、淡水截流、乱采乱挖珊瑚礁和砍伐红树林造成海岸的侵蚀，如海南清兰港沿岸，近十年来海岸线后退了150～200米。海岸侵蚀使海岸建筑、土地资源、旅游资源遭到破坏，威胁到港口、码头的安全。

在我国海岸带上的一些城市、港口、海湾出现了不同程度的环境污染，有的地区甚至相当严重，大大超过了国家标准。污染不仅给渔业、盐业、旅游业造成损失，而且诱发赤潮灾害的发生。近年来，我国赤潮发生频率增高，每年数十次，给生态环境、渔业生产带来破坏，也威胁到人民身体健康。

特别需要指出的是，沿海地区灾害造成的损失有日益增长的势头。据统计，由海洋灾害造成的损失，20世纪50年代平均每年不足1亿元，80年代初期平均每年5亿元，1992年则高达100多亿元。在某种程度上，海洋灾害已成为制约沿海经济发展的因素之一。

沿海地区在国民经济建设中占有举足轻重的地位，沿海开发正显加速发展态势。而我国海岸带从北向南跨越了不同的古板块，地质环境相当脆弱复杂，一旦遭到破坏，要花很大财力和物力才能恢复。面对这种情况，除了加强对沿海地区开发的综合管理，建立健全资源、环境合理开发、综合利用和保护的法规体系，处理好资源、环境和建设的关系以外，要加强对该区环境与灾害监测、预报和防治系统的研究程度，力求控制重大地质灾害的突然发生和严重危害，减轻地质灾害造成的损失；另一方面，深入研究各类地质灾害的形成机制和发生、发展规律，研制和推广主要地质灾害的调查方面的监测、防治技术。通过这一地区的研究，为全国各地区环境、灾害监测、预报和防治，为减轻地质灾害积累经验提供依据。

2.4地表过程与土地的可持续利用研究最近国际地科联为了参与并推进《21世纪议程》的开展，成立了环境规划和管理地质学专门委员会（COGEOENNIRONMENT），以便更充分地发挥地质学在环境保护中的重要作用，提高公众和决策者对地学在有效地管理和保护环境及其资源的重要性认识。最近，该委员会向环境问题科学委员会（SCOPE）提出开展《地表过程与土地持续利用》研究的建议，作为地科联参加持续发展工作的一个项目，以便在国土利用和规划中发挥地质学家的作用。

最近一系列研究表明，地表过程对土地状况有着极大的影响，它们可以限制或增强土地利用变化和工程建设的可能性。据国际地科联主席W．S·法伊夫（1993）研究，全球表层土壤的年损失率达0．7％，水土流失产生严重地质生态后果甚至已超出粮食供应本身的问题。我国不少地区水土流失的情况日趋严重，不仅使土壤厚度变化剧烈，而且造成土壤养分降低，土质变差。为了协调和持续发展，我们应从对各种地表过程研究入手，并定量评价水土流失现状，进而提出地质上的治理措施和方案，以便探索不同类型地区的地表过程与生态系统和农业持续发展的关系，使土地能为人类的繁荣和社会发展而得到持续的发展。

2.5城市废物的地质安全处置研究目前，城市规模不断扩大，人口集居密度不断提高，从20世纪50年代到20世纪80年代，城市人口由0．6亿增加到2．2亿，城市废物迅速增长。据1985年粗略统计，仅我国城市垃圾量年产已达5188万吨，其增长率超过10％，预计现在年产量已达到1亿多吨。我国城市废物排放量大，而且集中，不但至今基本上未得到妥善处置，而且其数量有大幅度增长趋势，对大气、地表水和地下水的污染非常严重。此外，我国核废料的安全地质处置，特别是高放射性核废物的安全隔离还是一项艰巨的任务。为此，地质学家要与其它自然科学家一起，研究城市废物的地质安全处置技术和方法，实现废物的安全处置。

2.6化学定时炸弹与人类的生存和健康人类活动对地球环境的影响日益加剧。因此，协调人地关系，探讨人地作用机理，揭示人类生存与环境之间的内在联系，已成为维护人类继续繁荣和不断发展的关键，并开始成为人类认识地球新的出发点和突破口。

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中图分类号：P642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0103-01

经济的高速发展加快了我国的城市化进程，城市内的滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷等地质灾害也越来越多。前人研究表明，山区的城市极易发生滑坡和崩塌，地质构造复杂且岩石易破碎风化的地区及暴雨中心区域易于发生泥石流，以灰岩为主的基岩地区则容易发生岩溶塌陷。在上述地质灾害中，滑坡受控于地质、地貌、水文、地形和气候条件等因素。尽管某些城市正常情况下很难发生滑坡，但是深基坑的开挖等人类活动也可以引发滑坡。因此，人们在城市防灾减灾的工作中一直予以了滑坡的高度关注。鉴于此，该研究对前人关于滑坡的定义、分类及研究成果进行了综合评述，旨在为进一步的生产实践提供借鉴。

1 常见的城市自然灾害

在城市化的高速发展过程中，人类自身对环境的破坏加剧了各种自然灾害的发生强度。城市自然灾害是指“以城市为承灾体，对城市居民的生命、财产、生存安全和各项工程设施造成危害的自然灾害”。前人研究显示，城市自然灾害种类繁多并主要包括：（1）城市洪水灾害；（2）城市地震灾害；（3）城市气象灾害（如暴雨、雷暴、雪灾、雹灾、热带气旋、风灾等）；（4）城市海洋灾害（如风暴潮、海啸、赤潮等）；（5）城市地质灾害（如泥石流、滑坡、地裂缝、崩塌、地面沉降等）等几大类。在我国，滑坡、洪灾、地震、台风和沙尘暴五大类被认为是对城市造成结构性破坏和交通灾情的自然灾害。

2 滑坡及其稳定性

2.1 滑坡

滑坡是指在边坡上的大量土体或岩体的边界产生剪切破坏。它具体表现为土体或岩体在重力或者其它力的作用下沿软弱面发生整体下滑。滑坡涉及岩土物质的范围从数立方米的小下滑到数平方公里和上百立方米地层的巨大滑动。滑坡的形式通常包括深层滑动和浅层滑动，而根据相对位移又可以进一步划分为浅层轴向滑坡、浅层横向滑坡、深层圆弧滑坡。

2.2 边坡的稳定性

开展边坡的稳定性分析有助于判断滑坡等地质灾害发生的可能性。前人研究中已经提出的定性分析和定量分析两大类方法：

（1）定性分析法主要有自然历史分析法、工程地质类比法、图解法、专家系统等：①自然历史分析法是根据边坡发育的地质环境、边坡发育历史中的各种变形破坏迹象，对斜坡的稳定状况和发展趋势作出定性评价；②工程地质类比法是参考已有的工程边坡稳定性状况及影响因素，结合有关设计和治理等经验，通过类比相似性和差异性来评价边坡的稳定性的一种分析方法。③图解法有诺模图法和赤平极射投影法两类，前者是用诺模图来表示影响边坡稳定性参数之间的关系并得到边坡稳定系数，后者利用赤平极射投影原理来通过作图反映边坡失稳边界条件。

（2）定量分析方法主要有极限平衡法，它是根据不同的假定以及滑动面的形态来确定稳定性，具体包括瑞典圆弧法、Fellenius法、普遍条分法、Bishop条分法、Morgenstern-Price法等，它们均可以用来计算复合破坏的滑坡。

3 滑坡对城市的影响

城市防灾在我国于20世纪70年代以后才被作为一门学科予以关注，而从城市层面上关注灾害始于20世纪90年代的联合国“国际减灾十年”活动。在各种城市地质灾害中，滑坡常常因某些城市少见而被忽视。然而，滑坡给城市带来的破坏却常常非常巨大。在滑坡发生以后，还会诱发出的一系列灾害并被被称为滑坡次生灾害，它们主要包括滑坡引发的“涌浪及阻断河流次生灾害、对生命线工程的次生灾害、对土地资源的次生灾害等”。这些灾害可以破坏交通线路，危害道路生命线系统中的隧道涵洞，造成桥梁等交通设施的破坏等。国务院于1998年批准的《中国减灾规划》特别强调了要加强中国特大城市的减灾问题研究，而1999年施行的《城市规划基本术语标准》则对城市防灾减灾提出了要求。上述条文都对滑坡在城市防灾减灾中的意义予以了高度重视。

4 结语

经济的高速发展加速了我国的城市化进程，而人类在该过程中对环境的破坏则加剧了各种自然灾害的发生强度。以城市为承灾体的自然灾害被称为城市自然灾害，它包括洪水、地震、气象、海洋和地质灾害。滑坡在山区城市中属于一类常见的地质灾害，它具体表现为土体或岩体在重力或者其它力的作用下沿软弱面发生整体下滑，它对城市的危害极为严重。人们提出了定性分析和定量分析两大类方法开展边坡的稳定性分析，这将有助于判断滑坡等地质灾害发生的可能性。此外，国家层面也对滑坡在城市防灾减灾中的意义予以了高度重视。

参考文献

[1] 曲良艳.我国城市主要自然灾害类型及其防灾绿地规划设计研究[D].西安：西北农林科技大学，2010.

[2] 丁俊，魏伦武，赖绍民，等.我国西南地区城市地质灾害与防治对策[J].中国地质灾害与防治学报，2004（S1）：125-128.

[3] 刘慧.滑坡作用下埋地管线反应分析[D].大连：大连理工大学，2008.

[4] 陈涛.滑坡引发的次生与衍生灾害危险性评估研究[D].宁波：宁波大学，2012.

[5] 杨春林.降雨致滑坡作用下山地城市埋地管道风险分析[D].重庆：重庆大学，2013.

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中图分类号：P67 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2012）32-0126-02

我国有18 000多千米的大陆海岸线，是中华民族繁荣稳定发展的摇篮；在这富饶的海岸带上，我国国土利用程度最高，经济水平最发达，人口最密集。与此同时，由于海岸带是陆地生态系统和海洋生态系统的结合部，近海岸陆地受海洋生态系统影响较大，部分陆地物种不得不依存于海洋生态系统所存在，因此保证海洋生态系统的稳定性至关重要，它不仅影响着海洋生态系统自身的生物链，还影响着与其相关的陆地资源，故要大力发展海洋经济的同时实现海洋资源合理利用是本文研究的重点。

一、海洋资源发展的趋势

陆地资源是目前利用率较高的自然资源，但一些地区受限于地形地势等环境因素的限制，开发成本较高，开发前景不明朗，因此，在注重土地资源合理利用的同时，把目光关注海洋资源，尽可能让土地资源和海洋资源都能发挥出极大的经济价值。但是，现代海洋资源在开发过程中展现其巨大经济效益的同时，不可避免地衍生出一系列环境问题。例如，海洋生物多样性与海洋渔业日益发展的矛盾，海洋石油资源开发与海洋环境污染的矛盾，近海岸围海养殖、围填海与海洋生态环境稳定性的矛盾。这些海洋生态环境的破坏和污染，或多或少的影响着沿海地区和内陆地区的经济与社会发展。这就要求实现海洋经济开发和海洋生态环境保护协调发展，从“先开发后保护”到“开发和保护并举”的发展趋势。

随着海洋资源的开发利用，基于海洋产业所衍生的工业链已经成为中国沿海经济的重要内容。改革开放以来，我国的沿海地区逐渐形成了大力发展重点海域，合理利用海洋资源的海洋经济产业。沿海地区占13%国土总面积却拥有40%的人口，沿海经济占全国GDP中的比重高达60%。因此，在大力开发陆地资源的同时开发海洋资源是我国经济发展的必然趋势，是全面建设小康社会的重要经济来源。

二、海域环境状况

20世纪70年代以前，由于海洋开发不明显，我国的海洋环境未受到较大破坏和污染，海洋生态系统较好。70年代末期至90年代，沿海经济迅速腾飞，近海岸地区海洋开发日益频繁，海洋生物链失调，海水污染严重给海洋生态系统带来巨大压力，与此同时，海洋石油工业蓬勃发展，石油泄漏事件偶尔发生，海洋环境问题日益加剧。至20世纪末，我国约有4万平方公里海域污染较重，20万平方公里的近岸海域受到污染，海洋生态系统受到严重破坏，生物多样性不断减少，自然灾害次数增多。因此，我国需要大力加强海洋环境保护，并利用实时人为监控、合理制定区域规划等方法对与海洋资源息息相关的沿海作业进行严格监测监管，把灾害指数尽可能的降到最低，减少经济损失，在不影响海洋环境的前提下合理开发利用海洋资源，确保海洋资源的可再生循环利用。

最近十年以来，我国海洋环境恶化的势头受到了有效地制约。海洋污染总体上呈下降趋势，全国近海岸海域污染程度略有减轻，但是局部海域尤其是重点海域污染仍未得到有效控制，我国海洋生态环境仍不乐观。海洋石油作业区和大部分河口、海湾地区有机物污染、油污染和重金属污染较为严重，局部区域污染对近海岸的鱼虾类的总量和质量影响较大，直接或间接地影响了沿海地区人民的日常生活，因此，保护海洋生态环境和沿海地区经济协调发展是未来十年的一项重要任务，是实现环境可持续发展的关键。

三、局部海域生态环境恶化的原因

1.海上污染

海洋石油工业操作失误导致石油污染；化学品运输过程中有害物质泄漏；近海岸地区大量违规倾倒废弃物；围海养殖密度过大，造成海洋生物链失调，局部海水含氧量下降，导致海洋环境失衡。

2.近海岸陆源污染

盲目开发近海岸陆地旅游资源，导致局部生态系统失调；内陆地区在主要入海河流大量倾倒工业废水和生活污水，导致出海和海湾地区水体变质，污染严重；盲目引进某些外来物种，使本地物种安全受到侵害。

3.不合理的开发和管理

渔业资源的过分捕捞，超过了其可再生的能力，导致鱼类总量下降；盲目追求经济效益对沿海地区进行过量围填海，建设大量工业用地或海景房，打破原有的区域生态平衡，破坏海岸带生态环境。

4.全球海洋环境的影响

海水是动态的，不断流动的，某个地区的海洋环境发生变化势必对其他地区或多或少影响着。例如，周边邻国污染物泄露流入我国海域；全球温度的升高，导致南北极冰川融化，海平面升高，影响了海洋生态系统的稳定性。

四、海洋污染和防治的采取措施

为了确保海洋生态环境和海洋经济相互协调，共同发展，我们应充分认识到加强海洋环境保护的关键性。因此，我们应采取以下措施来遏止海洋环境持续恶化的势头。

1.加强沿海地区的法制建设

根据不断出现的实时海洋生态环境问题继续完善《海洋环境保护法》，弥补在海岸带管理方面的某些空白，只有不断地完善和加强法制建设，加大执法力度，严格按照制度处理相关问题，才能提高我国海洋保护的依据性和可协调性，为海洋生态系统的保护提供了坚实的后盾。

2.控制陆源污染物和海上污染物的扩散

对工业废水的排废量进行控制，严格审批入海口和排污口；提高污水处理厂的脱氮、脱磷工艺水平，引进先进仪器，淘汰落后的污水处理工艺流程；实现农业的清洁生产，降低农药和化肥的利用率；严格管理海上石油作业的安全性，严格审查携带化学品的过往船只的安全性，尽可能把发生事故的概率降到最低。

3.加强海洋环境监测

全方位海域监测和部分区域监测有效地结合起来，利用人工定点监测和遥感卫星总体监测等方法及时发现污染源或不合理的海洋资源利用项目，做到及时治理，把污染源扼杀在萌芽中，减少经济损失。进一步加大入海排污口、近海旅游度假区和典型海洋生态脆弱区的监测力度。从根本上，处理一切不利于海洋生态环境的状况发生，有效的保护海洋环境。

4.海洋资源的合理开发

合理开发海洋资源，对一些不利于海洋生态系统的项目工程，少开发或不开发，科学的论证海域使用的合理性，从源头上严格审批海洋资源利用的方案，对正在进行的污染和破坏海洋生态系统的项目加大监管力度，从而有效地保护海洋环境。

5.提高公民保护海洋意识

普及海洋知识，举行海洋保护专题讲座，印发海洋保护宣传册，把最切实的海洋环境问题传达给公众，提高公民的保护海洋生态系统的自觉性。从思想上重视就能在行动上制约。

五、海洋生物多样性的保护

海洋生态系统稳定与否和海洋生物多样性紧密相关，海洋生态环境稳定则生物多样性趋于平衡，反之，则生物多样性减少，目前的由于海洋生态系统不断受到外来人为因素的影响，生态系统的平衡性已被逐渐打破，海洋生物种类也因此逐年减少，其后果直接影响到当代人的利益，然而更为重要的是对后代人产生了积累性不良后果。因此，我们当代人应肩负起保护海洋生态环境，维护海洋生态平衡，保证海洋生物可再生循环繁衍的历史使命，遏制住海洋生态环境不断恶化的趋势，从保持海洋生态系统稳定性这一前提出发，建立满足海洋经济可持续发展的海洋生态环境，即为大力发展海洋经济与海洋环境污染防治相协调的同时，要特别突出海洋生态保护的重要性。因此，应采取进一步的措施和方案致力于加强海洋生态环境和生物多样性的保护。

1.形成严格的捕捞制度

在大力发展渔业及其附属产业的同时，严格控制渔业捕捞强度，做好渔业资源的增殖和养护，对特定鱼类根据其繁殖特性进行分季节分批次的捕捞，禁止非法大规模持续性捕捞，保证渔业资源的可持续性，与此同时，调整和完善海洋生物资源的养护条件，建立渔业资源保护区，确保海洋生物资源平稳，有效的利用。

2.建立海洋管理试验区

以改善海岸带生态系统和生物多样性为目标，可建立海洋管理试验区，在尽可能不影响海洋生态系统的前提下，合理规划布局，开发利用海洋资源，建立一套海洋管理的指标体系，并根据实验区所呈现出来的问题，不断完善海洋管理，同时深入加强海洋生态环境评价和海域监督管理，提高海洋生态系统的稳定性。

3.海洋自然保护区建设

随着海洋经济的大力发展，海洋资源开发和生物多样性保护的矛盾日益严重，我国已有文昌鱼、斑海豹等多个稀有物种濒临灭绝，因此，应大力加强海洋自然保护区的建设，合理规划布局自然保护区，提高自然保护区的管理水平，极大限度确保稀有物种的正常繁殖。

4.防护林建设和赤潮防治的监测

防护林建设不仅在防护海潮效果明显，在改善海洋生态环境，维护海洋生态平衡也具有极为重要的作用。赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物等爆发性增殖引起水体变质的灾害，灾害形成时间长，范围广，因此应高度重视避免赤潮灾害的发生，即为建设海域赤潮监测监视预警网络，并对重点海域和赤潮多发海域实施严密的监视监测，减少赤潮灾害所带来的损失，保障人民生命财产安全。

六、展望

在现代化建设进程中，我们既要大力开发海洋经济也要加大海洋生态环境的保护力度，实现合理、有条不紊、互不冲突的发展。针对重点海域，要进行实时动态监控，确保海洋生态系统的稳定。从先污染再治理转变为先规划再开发，科学的总结历史经验，保证海洋经济开发的可行性，减少海洋环境保护成本。与此同时，我们应制定沿海经济发展和海洋生态环境相互协调的科学发展方针，从而实现可持续发展的战略，按照“统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济社会发展、统筹人与自然和谐发展、统筹国内发展和对外开放”的要求，不断深化海洋生态保护的思想意识，走一条海洋生态环境和海洋经济发展和谐与稳定的可持续发展之路。

参考文献：

[1]郭院.论中国海洋环境保护法的理论和实践[J].中国海洋大学学报：社会科学版，2008，（1）.

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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。

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随着沿海经济的迅猛发展，近海海域遭到越来越严重的污染，使海域环境质量明显下降，生态环境日趋恶化，并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国，特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境，海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益，精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施，也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源，需要在海上进行各类工程建设，在目前科技日益发展的情况下，工程建设的规模日益巨大，这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展，海洋环境的日益恶化，海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展，近海石油气田的开发，以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要，针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。

在这方面，重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究，第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究，第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。

一、海洋环境特征

对各类污染物的作用机理和规律研究以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础，考虑各种自然环境因素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理因素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律，并建立海洋水质预测预报模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严重。因此，除了加强赤潮的监测和预报外，也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。

此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大，且受到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用，很难将其中的单因素影响分离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。

用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前，在这方面国内外已有不少水质预测预报模型，这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型：水流数学模型；波浪数学模型；液流相互作用模型；近海海域污染物迁移转化数学模型。

在水流数学模型研究方面，对于较大范围的海域，通常可采用深度平均的潮流教学模型，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采用坐标变换，可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域，水流数学模型可以以N－S方程和通用的k－单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟，建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。

在波浪数学模型研究方面，可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组，以提高求解效率。从水波发展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究，可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度，并提高方程的非线性精度，可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。

针对带自由表面的波浪场问题，通过把能有效模拟自由面形态的N— S方程和波能平衡方程的结合，可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程，用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，对于弱流情形，可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型；对于强流情形，可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来，建立一种辐射应力计算的新方法，用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。

在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型，可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出发，在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用；在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项，可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型，它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据；同时对确定水域环境容量，从而制定水域环境保护策略，也具有十分重要的理论价值和应用前景。

应该指出，在海洋水质预测预报模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不论是何种数学模型，其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键，直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到，在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。

能模拟海洋动力因素的先进实验设备，现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构，获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程；并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程，可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。

二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究

海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。

90年代以来，我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币，是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高，一旦发生破坏，将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏，面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋，每年出现的台风数目占全球的38%，其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时，都会在沿岸局部地区产生风暴潮，形成风暴潮灾害。

在我国北方海域，冬季由于受寒潮影响，沿岸地区每年都有结冰现象，结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成，不但可给结构物以强大的冰压力，而且由于冰激引起的振动作用，也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术，至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂，断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台，为了抵抗冰害，往往建成正、倒锥体的结构型式，冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用，也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中，除进行理论分析和数值模拟外，实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中，模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行，它们各有其优缺点，发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。

我国是一个多地震的国家，海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物发生破坏，除其直接经济损失极大外，其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。 转贴于

近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升，造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明，地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理，至今国内外对此都很少研究，且由于试验条件的限制，国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。

海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化，其损伤主要来自两个方面：其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤（裂缝）、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤（低温、冻融、大气侵蚀）等；其二是设计不周或设计标准偏低，施工质量差，原材料不合格，管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。

因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。

为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。

三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施

为了充分利用海洋空间，现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外，正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。

人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程，估计到21世纪，可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等，日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长，60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。

由此可见，随着海洋资源与空间的开发利用，各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大，保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区，但同时又是经济活动最为发达的地区，海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡，影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态，破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地，若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失，另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。

随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题，主要内容包括：航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响，深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响；破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究；大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变；海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论，如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。

篇12

酒泉市肃州区位于甘肃省河西走廊西部，总土地面积3470km2，常年耕种面积4.13万hm2,是一个以农业生产为主的农业大区,主要种植作物有：玉米、小麦、蔬菜、洋葱、甜菜、瓜类、啤酒花、甜叶菊等。肃州区深居内陆，远离海洋，地处蒙新荒漠地带，地理纬度和海拔比较高；气候干燥降雨少，蒸发强烈日照长，冬冷夏热温差大，秋凉春旱多风沙，属典型大陆性气候。同时，肃州区是重要的国家级商品粮生产和对外制种、蔬菜生产及啤酒原料生产基地。由于其独特的地理位置和气候条件，低温、霜冻、干热风、大风等农业气象灾害以及农作物病虫为害时有发生。正确认识肃州区农作物防灾减灾工作的现状，提高农作物防灾减灾意识，增强抵御灾害的能力，减少灾害损失，确保农业生产安全是农业可持续发展的重要环节。

1农作物灾害发生情况

近年来，肃州区出现的自然灾害有：沙尘暴、低温、干旱、干热风、冰雹、雪灾、病虫害等。

1.1低温

5月低温基本上每年都会出现，多集中在5月初，主要造成玉米、瓜类等农作物僵苗不发，甚至冻死。玉米冻害较轻时可恢复或补种，瓜类比较容易受害，并且不能恢复，造成每年玉米苗死苗2%～5%，瓜类损失10%左右。

1.2夏季干旱

夏季干旱多集中在7～8月，干旱范围主要集中在丰乐、金佛寺、清水、下河清、东洞、西洞等乡(镇)的部分村组，主要影响了玉米灌浆，导致籽粒秕瘦，一般造成玉米减产5%～20%，严重时可致绝收。

1.3干热风

初夏季节，肃州区经常会出现一种又干又热并具有一定风力、高温、低湿的风，强烈的干热风主要对小麦灌浆、玉米授粉、瓜果产量造成为害，可导致减产5%～50%，有时更高。

1.4沙尘暴

沙尘暴在肃州区每年都有发生，一般是初春阶段，刚播种出芽的农作物会被吹走秧苗导致断垄。对温室、大棚的影响尤为严重，风较大时可吹走棚膜，造成温室、大棚内蔬菜受害，一般减产5%以上。

1.5病虫害

近几年，为害肃州区农作物的病虫害主要有玉米红蜘蛛、玉米茎基腐病、棉铃虫、玉米锈病等，如玉米红蜘蛛2003年大爆发（百株有虫平均达到5700多头，严重的达到35000头），为害面积达0.24万hm2，造成玉米减产2651.4t，直接经济损失275.75万元。

1.6其他灾害

包括冰雹、雪灾、大风等。2013年三墩、上坝等乡(镇)出现冰雹为害，玉米叶片被打烂，影响光合作用造成减产10%；2009年大雪导致部分温室棚膜压塌，蔬菜受损等。其他灾害发生后经及时救治，没有造成较大的损失。

2农作物发生灾害后采取的措施

2.1因地制宜制定农作物灾害预警预案

成立了自然灾害应急指挥领导小组，制定了《肃州区农业重大自然灾害突发事件应急预案》，对自然灾害的预防与防控进行统一安排部署。根据不同气象灾害发生的特点，协调各有关部门，及时、有效预防和防控各种灾害天气对粮食生产带来的不利影响，以减少气象灾害造成的损失，有效的保障了肃州区科学防灾减灾措施的实施。

2.2强化部门协调配合，加大抗灾减灾宣传力度

积极组织动员广大干部、农技人员深入基层和生产一线，开展农业自然灾害及其预防知识的宣传普及工作，把预防各种频发自然灾害的技术措施落实到村、组、户，有效提高了广大群众的预防自然灾害的意识和能力。同时，充分利用气象部门自然灾害信息预报，通过广播、电视、报纸、手机等新闻媒体和各种快捷的信息传递渠道，及时向广大农民自然灾害信息及其预防措施，做好灾后自救工作，最大限度地减少灾害对粮食生产造成的损失。

2.3针对不同的气象灾害，采取相应的防灾减灾措施

根据全区不同区域不同的气象灾害，因地制宜，分类指导，采取了不同的防灾减灾措施。针对肃州区沿山乡（镇）干旱缺水情况，积极引导农民适时调整农业种植结构，在落实好各项抗旱减灾措施的基础上，引进推广小杂粮的种植，缓解同一粮食作物面积大而挣水的矛盾；同时协调水利、农技部门组织技术人员帮助、指导农民群众，突出抓好节水灌溉等技术的推广与普及，在作物需水临界期，及时喷洒抗旱剂，提高抗旱减灾效果；在旱情严重、气象条件适宜的情况下，进行人工增雨，缓解旱情。根据气象预报，在霜冻来临之前，组织区乡农技人员现场指导广大农户使用秸秆、麦草等适时点火、熏烟来预防霜冻为害。针对低温影响玉米发芽出苗及幼苗期生长发育受阻引起苗枯病，后期低温造成玉米生长发育积温不够（尤其是晚熟品种），使玉米灌浆期缩短，影响玉米成熟。为防止低温对玉米生产造成不利因素，农技人员应积极引导农户增施有机肥，改良土壤，提高土壤有机质含量；在玉米生长后期，指导农户及时喷施叶面肥，促进玉米成熟。针对干热风对小麦的为害，指导农户选用早熟、耐旱小麦品种、改善小气候环境。根据气象预报，在干热风来临之前，有条件的区域及时进行灌水，增加田间小气候湿度，另外，可喷洒抗旱剂1号、磷酸二氢钾等抗旱剂，调节小麦新陈代谢的能力，增强主体活力，达到以壮抗灾的作用。农技部门组织技术人员在小麦种植面积较大的乡（镇）实施“一喷三防”等措施，有效减轻了干热风的为害，降低了各种气象灾害造成的粮食损失。