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1、此材料由网络搜集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。材料共分享，我们负责传递知识。平安治理环保海洋经济开展与海洋环境保护征询题 摘 要:随着沿海经济的迅猛开展，近海海域遭到越来越严峻的污染，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阻碍。海洋经济的开展还面临严酷的海洋自然环境，精确预告海洋灾害的发生、开展和应该采取何种防灾减灾工程措施，也成为严峻关注的环境征询题。为了开发海洋资源，需要在海上进展各类工程建立，大规模的工程建立和海洋环境之间的互相作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要征询题。为了适应我国海洋经济的快速开展，针对我国严峻的海洋环境与保护征询题，
2、重点开展研究方面的课题大体上有三类。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备防灾、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互相作用及防治措施与对策。关键词:海洋环境污染 海洋灾害 海洋工程与海洋环境互相作用随着沿海经济的迅猛开展，近海海域遭到越来越严峻的污染，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阻碍。近海水域的污染已成为世界各国，特别是象我国如此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征询题。海洋经济的开展还面临严酷的海洋自然环境，海洋灾害直截了当阻碍着海洋经济的开展规模、速度和效益，
3、精确预告海洋灾害的发生、开展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施，也成为严峻关注的环境征询题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源，需要在海上进展各类工程建立，在目前科技日益开展的情况下，工程建立的规模日益宏大，这些大规模的工程建立和海洋环境之间的互相作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要征询题。为了适应我国海洋经济的快速开展，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开展，近海石油气田的开发，以及海岸带开发过程中的后效征询题的研究需要，针对我国严峻海洋环境与保护征询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
4、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备防灾、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互相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、转化规律的研究为根底，考虑各种自然环境要素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理要素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学要素、生物要素的作用，提示污染物在海洋复杂条件下的运动及演化规律，并建立海洋水质预测预告模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严峻。因此，除了加强赤潮的监测和预告外，也应加强在建立赤潮生长机理和开展规律方面的研究工作。此项研究应通过
5、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展。由于现场观测工作耗资宏大，且遭到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合要素的共同作用，特别难将其中的单要素阻碍别离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预告模型进展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告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告模型，这些水质预测预告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；液流互相作用模型；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，关于较大范围的海域，通常可采纳深度平均的潮流教学模型，关于紊动阻碍不明显的海
6、域，可不考虑湍流阻碍，而关于湍流效应明显的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采纳坐标变换，可建立一种可以考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，如此才可以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NS方程和通用的k（湍流模型为根底，针对水平和盐度分层流的流淌特性，考虑浮力对紊动的阻碍，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根本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间互相作用规律进展模拟，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BICGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得
7、到的代数方程组，以提高求解效率。从水波开展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形征询题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程可以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到达特别高精度，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。针对带自由外表的波浪场征询题，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裂引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破裂波波高、波浪增减水和沿岸流。在波流
8、互相作用模型的研究方面，关于弱流情形，可采纳一种考虑流阻碍的修正的合流缓坡模型；关于强流情形，可采纳在Botssinesq方程中考虑流阻碍的模型。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络起来，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展数值模拟。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征询题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预告系统作为目的，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的根底上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出
9、发，在动量方程中引入外表风应力、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告模型，它可为环境评价、水质规划、污染操纵以及水域排污工程设计等提供重要的科学依照；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，在海洋水质预测预告模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不管是何种数学模型，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，直截了当阻碍到水质模型的科学性和预测才能。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来获得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最根本的卷数是要通过根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。能模拟海洋动力要素的先进实验设备，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，可研究非破裂波浪、破裂波浪及波流互相作用下水流的垂直构造，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互相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互相作用下扩散的根本特征和扩散系数。