時間:2023-05-29 16:16:42
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇海洋災害及其防治范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
碳金融對我國現代漁業經濟發展支持研究
基于遼寧沿海經濟帶發展戰略背景的大連市漁港發展對策
湛江海洋經濟發展研究
我國黃海海洋產業發展的機遇與挑戰
河蟹產業快速發展實證研究——基于“中國河蟹之鄉”江蘇興化永豐鎮的調查
水產科研機構管理人員績效考評體系研究
我國水產加工企業創業歷程及成長動力的扎根理論研究
標準化在促進漁業發展中的作用及其實踐
基于信息不對稱理論的水產品質量安全監管
完善我國水產品質量安全檢驗檢測體系建設的研究與思考
撬動羅非魚國內銷售市場的幾點思考
網箱魚類排泄物收集碳匯系統與生態效能研究
推進淡水養殖業可持續發展的思考
我國漁業水域突發污染事件分析
我國水產養殖業環境污染防治研究
南非發展淡水養殖業需要關注的幾個問題
國際海洋生態安全存在的問題及其原因分析
風暴潮災害損失和經濟增長的耦合關系研究
山東半島藍色經濟區海洋產業與區域經濟的耦合關系研究
廣東海洋大學海洋經濟與管理研究中心揭牌
大連水產學院參加中國航海日各種活動
2009年海峽兩岸青年海洋教育文化交流活動在臺舉行——中國海洋大學、上海海洋大學、浙江海洋學院師生代表參會
我國漁業發展現狀、問題及出路
現代漁業公共政策研究的若干思考
農村小額信貸發展的國際經驗與中國實踐
《環境污染損害責任保險法》之法律構架
我國政策性漁業保險發展探析
我國漁業產業結構優化研究
試論基于社區的漁業管理
從海洋綜合管理的視角完善海域使用管理——基于舟山海域的實證考察
IUU捕撈問題之經濟學透視
漁業科技成果轉化中存在的問題及其對策
常見水產品安全指標在相關標準間的矛盾分析
我國水產品質量安全SWOT分析及戰略選擇
上海市水域水生生物增殖放流現狀和存在問題
水生生物資源增殖的服務功能分析和品種選擇
農產品貿易中價值標準設定與量化的探討——以日本水產品進口情況為案例
海洋災害經濟損失的模糊測定——以風暴潮為例
美國青蛙成蛙健康養殖技術經濟評價
以科學發展觀為指導努力使漁業發展成為國家生態文明的基礎產業
關于建立海洋生態補償機制的探討
關于開展水域荒漠化防治工作的幾點思考
淺談漁業水域污染與漁業養殖生產
工廠化養殖循環水處理系統的建造技術及其市場前景
中國漁業生產:計量經濟模型的構建與應用
基于需求主體的漁業金融供給路徑探討
稅費在東山縣單拖漁業捕撈能力控制中作用的實證分析
新漁村建設面臨的問題及化解思路
上海市漁民權益保護機制研究
關于轉變漁業增長方式促進社會主義新漁區建設的思考
我國遠洋漁業亟待國家重點扶持以加快發展
改革開放以來我國海水養殖政策的演變與發展
關于千島湖發展休閑漁業的思考
新疆漁業發展的現狀及展望
中國蝦產品出口競爭力分析
基于比較優勢的中歐貿易產品結構實證分析
中國金槍魚供應鏈物流分析
關鍵詞:海洋經濟 海洋環境 環境保護 海洋災害
前言
隨著沿海經濟的迅猛發展,近海海域遭到越來越嚴重的污染,使海域環境質量明顯下降,生態環境日趨惡化,并對生物資源和人體健康產生有害影響。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的海岸線和眾多海灣的國家所共同關心的環境問題。海洋經濟的發展還面臨嚴酷的海洋自然環境,海洋災害直接影響著海洋經濟的發展規模、速度和效益,精確預報海洋災害的發生、發展和應該采取何種防災、抗災和減災工程措施,也成為嚴重關注的環境問題。為了開發海洋中的空間、礦產、漁業、能源等物質資源,需要在海上進行各類工程建設,在目前科技日益發展的情況下,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境之間的相互作用也將是開發海洋中的一個應引起特別關注的重要問題。為了適應我國海洋經濟的快速發展,海洋環境的日益惡化,海洋災害的頻發和海洋工程向大型化發展,近海石油氣田的開發,以及海岸帶開發過程中的后效問題的研究需要,針對我國重大海洋環境與保護問題開展研究是十分必要和迫切的。
在這方面,重點需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環境特征對各類污染物作用的機理和規律研究,第二類課題是海洋工程設施防災、抗災和減災研究,第三類課題是海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用吸防治措施與對策。
一、海洋環境特征對各類污染物的作用機理和規律研究
以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉化規律的研究為基礎,考慮各種自然環境因素(浪、流、風、光、溫度、濕度)、物理因素(擴散、揮發、沉降、吸附、釋放)、化學因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋復雜條件下的運動及演變規律,并建立海洋水質預測預報模型。此外,近年來,在我國沿海海域,赤潮頻發嚴重。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機理和發展規律方面的研究工作。
此項研究應通過現場觀測、物理模型實驗和數學模擬研究相結合的方法來進行。由于現場觀測工作耗資巨大,且受到許多客觀條件的限制,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,因此,往往只能用它來作為對某一水質預測預報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。
用數學模擬方法來建立海洋水質預測預報模型是一個較為有效的方法。目前,在這方面國內外已有不少水質預測預報模型,這些水質預測預報模型大體上都基于以下幾方面的模型:水流數學模型;波浪數學模型;液流相互作用模型;近海海域污染物遷移轉化數學模型。
在水流數學模型研究方面,對于較大范圍的海域,通??刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W模型,對于紊動影響不顯著的海域,可不考慮湍流影響,而對于湍流效應顯著的區域,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模型,這樣才能夠較好地重現實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域,水流數學模型可以以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特性,考慮浮力對紊動的影響,建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k-(單流體數學模型。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行模擬,建立兩相湍浮力分層流的雙流體數學模型。
在波浪數學模型研究方面,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。從水波發展方程出發,可導出一種用于大區域波浪變形問題的數學模型。通過引入弱非線性波色散關系,可使雙曲型緩坡方程能
夠有效地考慮波浪的非線性效應。對高階Boussinesq方程的進一步研究,可使方程的色激性從入水到深水都達到很高精度,并提高方程的非線性精度,可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。
針對帶自由表面的波浪場問題,通過把能有效模擬自由面形態的N— S方程和波能平衡方程的結合,可導出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程,用這個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系起來,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行數值模擬。
在近海海域污染物遷移轉化數學模型研究方面,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模型,可對非對稱潮流作用下的側向岸邊排放問題過分數值模擬。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,在分析近海環境中各種物理、化學和生物現象的基礎上,針對近海海域水污染的特點,從三維湍流模型出發,在動量方程中引入表面風應力、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、生物等作用的源、匯項,可建立一個統一考慮物理、化學和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉化的三維預報模型,它可為環境評價、水質規劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學依據;同時對確定水域環境容量,從而制定水域環境保護策略,也具有十分重要的理論價值和應用前景。
應該指出,在海洋水質預測預報模型研究方面,數學模擬無疑是一種十分有效的手段,但不論是何種數學模型,其模型中所需的必要參數和邊界條件的處理是研究水質模型的技術關鍵,直接影響到水質模型的科學性和預測能力。而這些必要的數據是無法從數學模型本身來取得的,有些可以通過現場觀測來得到,但其中一些最基本的卷數是要通過基本機理的研究才能得到,在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。
能模擬海洋動力因素的先進實驗設備,現代化的量測儀器和測試系統是開展物理模型實驗研究的必備條件。進一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統,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,獲得流場中水質點速度的空間分布和時間過程;并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程,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、海洋工程及海洋環境工程與海洋環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、發電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發展。人們現已在建造或設計海上生產、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10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等,日本已經于99年8月在東京灣用6塊380米長,60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。
由此可見,隨著海洋資源與空間的開發利用,各類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越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復雜的地區,但同時又是經濟活動最為發達的地區,海上工程建設如果考慮不當將會在一定程度上引發環境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動態平衡,影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態,破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地,若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當則會造成二次污染。海上石油生產中的溢油事故將對海洋環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處理也將會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是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災害帶來的報失,另一方面又要避免人為造成的海洋環境災害。
隨著人類對海洋資源的不斷開發和利用,海洋環境保護與人類生產實踐活動協調發展日顯重要。如港口開發中的環境問題,主要內容包括:航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環境的影響,深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結構的環境和生態影響;破波帶及其附近水域沿岸流對物質輸運擴散規律研究;大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環境的變遷和海岸演變;海岸演變、防護及開發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力學、生態學、社會經濟學及與環境關系的綜合分析與協調。
隨著沿海大、中型城市經濟建設的快速發展,城平建設中的污水深海排放技術,感潮水域污水多點排放漂移擴散研究,天然海灣、人工湖及人工運河的水質交換能力,人工沙灘的保護措施,灘涂圍墾對水域環境的影響等,都將是需要認真解決的問題。
鑒于黃河三角洲海岸線不斷依退所帶來的國土面積減少、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題,也是非常迫切需要研究的課題。此外,長江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸開發、灘涂圍墾和岸灘保護及整治工程對水域影響所引起的環境問題及其對策,也切枰?重點研究的課題??BR>以主要經濟發達的河口和海岸帶地區以及主要海域的經濟發展為背景,建立一個數字化的區域經濟發展模擬系統。與防災、抗災和減災決策支持系統一樣,將環境工程、水利工程、土木工程與網絡技術、計算機技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統相結合,建立模型,通過多媒體技術,形象化地針對經濟發展規劃,預測由于發展經濟帶來的海域環境水污染的惡化、海洋自然災害(臺風、巨浪、風暴潮、地震、冰害、地質災害)頻發的情況。人類活動特別是大規模工程建設所引起的海洋環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,以促進國民經濟持續、健康地發展,將會是決策部門進行宏觀決策和具體規劃時的一個十分有
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暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。90年代以來,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,一旦發生破壞,將會造成重大的人員傷亡和巨額財產損失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺,1989年風暴潮損失超6億元,1991年DB29銷管船在南海通臺風翻沉等)。當前我國海洋能源開發與海洋空間利用的絕大部分活動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,面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴酷和復雜多變的環境因素。我國東臨西北太平洋,每年出現的臺風數目占全球的38%,其中對我國可能造成災害的臺風每年有7—8個。每當臺風在我國登陸或接近我國沿海通過時,都會在沿岸局部地區產生風暴潮,形成風暴潮災害。
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帶來巨大的損失。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作用,也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區溢油的遷移規律及預防和清理技術,至今尚未進行過深入的研究。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力相互作用,也是目前尚未解決的課題。在海冰力學的研究中,除進行理論分析和數值模擬外,實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中,模型冰可采用凍結模型冰和非凍結模型冰來進行,它們各有其優缺點,發展這兩種技術是海冰力學研究中的一個課題。
我國是一個多地震的國家,海域中時有地震發生。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)發生破壞,除其直接經濟損失極大外,其次生災害——火災、環境污染等的后果也不堪設想。
近年環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展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領域。
以下的一些研究內容將是為解決海洋工程設施抗震措施中的關鍵技術所必需考慮的,如近海環境地震危險性分析,設計地震動參數和頻譜特性,強震海底多維地震動及其空間分布規律,地震波傳播特性及地震動輸入機理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考慮周圍水介質影響的結構振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯合分析模型和輸入機制、非線性動力分析和動力破壞試驗;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與地基土動力相互作用,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期運行過程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來自兩個方面: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境的物理化學損傷(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濟的發展造成重大的影響。
【關鍵詞】 溫州;熱帶氣旋;災害與防災
1、引言
熱帶氣旋是發生在熱帶或副熱帶洋面上,具有有組織的對流和確定氣旋性環流的非鋒面性渦旋的統稱。包括熱帶低壓、熱帶風暴、強熱帶風暴、臺風(強臺風和超強臺風)的統稱。熱帶氣旋災害主要由熱帶氣旋所帶來的狂風、暴雨和風暴潮及其引發的一系列災害所造成的。
溫州處在浙江省的東南沿海地區,東臨東海,受季風天氣影響強烈,是東南沿海受熱帶氣旋災害較為嚴重的地區之一。歷年來多次遭受熱帶氣旋的正面襲擊或影響,對溫州國民經濟造成巨大的損失,是我國重要的抗災減災地區之一。
2、溫州沿海地區受災情況與分析
溫州市地處東南沿海,屬亞熱季風氣候區和東海區,外海缺少島嶼阻擋,西南群山起伏,東北平原流急水高,每年夏秋之間熱帶氣旋影響多,而且影響大,往往熱帶氣旋路徑直撲而來,熱帶氣旋夾帶暴雨、大潮、洪水經常會給溫州市帶來嚴重損失。
張麗佳在《中國東南沿海地區臺風危害性評價》中,引入Tzc(臺風災害災次指數)對中國東南沿海地區臺風危險性格局進行了深入地分析,其分析得出,浙江南部沿海、福建、廣東大部分地區受臺風影響較多。同時,浙江的溫州和臺州受臺風至災因子影響較大[1]。
據此,我們可知溫州地區深受熱帶氣旋及其次生災害的影響。
2.1、溫州沿海地區受災時空分布特征
據記載,從1949年起至2010年間,共有41次熱帶氣旋在浙江省沿海登陸。而熱帶氣旋在溫州沿海登陸的就有17次,平均每年0.3次,其中僅2000年至2010年這10間登陸熱帶氣旋就達7次之多。圖1反映了62a溫州沿海登陸熱帶氣旋數的年際變化特征。這62a中,48a無熱帶氣旋在溫州沿海登陸,14a有1個以上熱帶氣旋登陸,其中1972年、2004年和2007年登陸個數則達2個。
近10a溫州沿海熱帶氣旋登陸頻次高,共10個,其中有4個在蒼南登陸。2007年16號臺風“羅莎”于10月7日在浙江省蒼南縣霞關鎮與福建省福鼎市交界處登陸,是當年第二個在蒼南登陸的熱帶氣旋,也是近年來在溫州登陸最晚的熱帶氣旋。
溫州南部的蒼南和平陽是溫州沿海熱帶氣旋登陸的高頻地區,北部以樂清較頻繁。每年的6~10月,尤其7~9月更是熱帶氣旋及其引發的災害最肆虐的時期,也是抗臺防災的關鍵時期。
2、影響溫州的熱帶氣旋特征
2.1、影響類型
直接影響是熱帶氣旋對溫州影響的主要形式,影響也最大。這類情況較為復雜,這與熱帶氣旋自身特點及周圍環流均有關系。主要影響形式包括:(1)臺風登陸溫州市,一般把這種影響稱為正面襲擊。(2)臺風沿海北上,或者轉向東北方向移動,但經過浙江省沿海時也常出現較強的影響,包括沿海大風、強降水,也有風暴潮發生,與第(1)種情況相比,影響較輕,影響范圍也較小。(3)臺風在閩中北登陸,有時對溫州產生重大影響[2]。
熱帶氣旋對溫州的間接影響有兩層含義,一是熱帶氣旋在浙江省登陸,除產生大風、暴雨、洪水、風暴潮等影響外,還有如誘發地質災害、非登陸地大暴雨、臺前強對流天氣等。
2.2、源地和路徑特征
熱帶氣旋登陸地點的變化及危害的范圍與熱帶氣旋移動路徑有密切的關系。登陸溫州的熱帶氣旋發生源地主要為臺灣、菲律賓以東的西太平洋海域。由于在太平洋海域生成的熱帶氣旋主要受西太平洋副熱帶高氣壓環流引導熱帶氣旋多以偏西路徑移動。因此,登陸溫州的熱帶氣旋在登陸前有兩種情況:1)一次登陸型:自西太平洋海域西北行進入東海后繼續西北偏北行,主要登陸溫州蒼南至樂清的沿海地區。2)一次以上登陸型:自西太平洋海域形成向西北偏西行,島之后,穿過臺灣島進入臺灣海峽繼續向西北偏北移動,主要在溫州蒼南和福建交界處登陸。
溫州登陸熱帶氣旋在登陸后表現出不同的情況:1)在當地登陸之后強度逐漸減弱至消失;2)登陸之后以北上為主,最后強度減弱進入海洋并消失;3)繼續向西北方向移動進入內陸地區,強度減弱直到消失。
2.3、大風特征
熱帶氣旋是一種氣壓極低的渦旋,具有強大的氣壓梯度和旋轉力,根據不同的級別會產生大到極大的風速,破壞作用隨風速增大而增大。
2.4、降雨特征
熱帶氣旋登陸過程中伴隨著強降雨天氣。因此熱帶氣旋強降雨是熱帶氣旋一個重要至災因子。許多極端暴雨記錄都與熱帶氣旋活動有關。2006年8號超強臺風“桑美”登陸使蒼南縣平均降雨量達364mm,其中蒼南昌禪達到606mm。
3、溫州沿海登熱帶氣旋成災分析
熱帶氣旋本身就是極嚴重的災害性天氣,熱帶氣旋更是全球發生頻率最高、影響最嚴重的一種災害。熱帶氣旋災害在近岸表現為風、浪與風暴潮結合引起的災害;在內陸則主要表現為風和暴雨災害以及由暴雨引起的洪水和誘發的滑坡、塌方及泥石流等災害。
3.1、暴雨災害
每當西太平洋熱帶氣旋逼近,在副高南側偏東氣流引導下,從洋面上帶來充沛的水汽,加之臺風劇烈的環流和地形沿坡抬升,加劇形成了溫州市以南北雁蕩山區的順溪、橋墩、棣頭、曹村和砩頭及昌禪等處的特大臺風暴雨中心[4]。
熱帶氣旋具有充足的水汽和強烈的空氣對流運動,本身就容易形成暴雨。根據國內外學者對暴雨的分析和研究,最強的暴雨常常是由臺風或與臺風有關的天氣系統造成的。據統計,登陸中國的熱帶氣旋幾乎都帶來了暴雨,60%形成了特大暴雨。臺風暴雨的強度主要受臺風本身環流、環境條件和下墊面的影響。僅1980~1990年11a間,浙江省發生的較大的洪澇災害中有19次是由熱帶氣旋引起的。
3.2、狂風災害
隨著經濟的發展,臺風帶來的災害損失越發嚴重,而在臺風造成的所有災害之中,風災的危害僅次于臺風暴雨引發的洪澇災害,諸如船只的翻沉、房屋倒塌等建筑物的毀壞及臺風浪、臺風潮等災害均直接取決于臺風的大風[5]。
登陸熱帶氣旋風力多達12級或以上,陣風常常達到30m/s,12級及以上的大風在1m2的面積上產生200kg或更大的壓力。如此強大的大風造成的破壞性是很大的,它能摧毀房屋,堤岸等建筑物,樹木可以被拔去,作物會一掃而空。
在海洋上,熱帶氣旋登陸過程中的強大風力能掀起滔天巨浪,掀翻船只,還往往給海上工程、海上運輸、海上軍事活動及海洋漁業帶來災害性影響。由于波浪水效應而加大風暴潮侵入陸地的面積,從而給海岸帶的種植業、水產養殖業帶來巨大損失。這就形成了狂風引起機械性破壞和巨浪的災害鏈。
3.3、風暴潮災害
風暴潮是熱帶氣旋造成重大災害的又一重要驅動力。如果臺風、暴潮與當地天文大潮三者相遇,海面水位將超過當地“警戒水位”,從而釀成巨大的風暴潮災害。風暴潮能引起海堤決口,造成人員傷亡、田舍淹沒;風暴潮引起的增水能引發海水倒灌,導致土地鹽堿化等[7]。
1994年8月21日,9417號臺風在溫州瑞安登陸,登陸時中心附近最大風力超過12級(40m/s)。由于發生風、雨、潮“三碰頭”,加之夜間登陸,且登陸地人口稠密,造成全省死亡1126人,直接經濟損失177.6億元。
3.4、人為因素加重災害
除了由于熱帶氣旋所帶來的災害及次生災害導致重大人員傷亡和重大經濟損失外,人為因素也是重要的因素。比如,民房質量差、抗風力不強;群眾防臺意識不強,存在麻痹思想; 避風點不規范,安全度不高等等。如0608號超強臺風“桑美”登陸期間蒼南縣全縣因災死亡153人。原因為避難所抗風強度不夠,導致群體性傷亡。
4、溫州沿海登陸熱帶氣旋災害預防對策
本文將熱帶氣旋災害防治對策主要從三個方面出發:完善災前的預警、預報系統,開展防治措施;加強災后的重建和修復工作;建立災害評估系統。
4.1、完善災前的預警、預報系統,開展防治措施
(1)完善預警預報系統
全面的災害預警系統能讓各部門及民眾有充足的時間來防御應對臺風災害,能夠大大提高我們預防臺風災害的綜合能力;對臺風移動方向,登陸地點、時間和暴雨程度,河道、水庫水位的預報、預測都起到重要作用。
(2)防災工程措施
加固房屋,優化結構使房屋能夠經受最大的臺風等級。開展房屋安全鑒定,為群眾提供安全避風場所。就洪水而言,應該要加固堤壩,提高防洪泄洪能力。
(3)加快宣傳防災減災教育,提高群眾防災意識
利用現有學校教育基地或建立新的教育基地,或者利用電視、網絡媒體進行防臺抗臺知識宣傳,加大臺風的科普和防臺抗臺知識的宣傳力度,加強全社會尤其是臺風多發地、重災區人民群眾的防臺抗臺宣傳教育,提高臺風中的自救能力。有關部門要根據法律、法規和規章規定,加強全民防災減災意識宣傳教育,進一步樹立和提高人民群眾防災減災意識和自救能力。
4.2、加強災后的重建和修復工作
所有的自然災害都會或多或少造成一定的經濟損失和人員傷亡。我們能做的只能是盡可能將損失減到最低,并且在造成損失后的第一時間就要開始災后重建。因此在這個方面上應該加強社會保障體系的建設,讓每一位受災群眾或受災地區得到幫助。提高全社會的防災意識和防災水平,建立完備的災害風險轉移機制,通過加大災害的人身財產保險,大力推進災害保險與再保險事業的發展,加快災后恢復重建。同時應對超強臺風應將“心理干預”和“心理修復”納入區域救災體系。
4.3、建立災害評估系統
建立GIS臺風災害評估系統,進行災害分級管理。采用遙感、GIS等先進技術建立綜合、快速的臺風災害評估系統,采取業務行政部門與地方政府評估相結合的方法,在災害發生后迅速評估,確定等級。制定分級管理細則,實行分級的抗災、救災的科學管理,使我們的救災管理逐步走向科學化法制化。
參考文獻
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以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉化規律的研究為基礎,考慮各種自然環境因素(浪、流、風、光、溫度、濕度)、物理因素(擴散、揮發、沉降、吸附、釋放)、化學因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋復雜條件下的運動及演變規律,并建立海洋水質預測預報模型。此外,近年來,在我國沿海海域,赤潮頻發嚴重。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機理和發展規律方面的研究工作。
此項研究應通過現場觀測、物理模型實驗和數學模擬研究相結合的方法來進行。由于現場觀測工作耗資巨大,且受到許多客觀條件的限制,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,因此,往往只能用它來作為對某一水質預測預報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。
用數學模擬方法來建立海洋水質預測預報模型是一個較為有效的方法。目前,在這方面國內外已有不少水質預測預報模型,這些水質預測預報模型大體上都基于以下幾方面的模型:水流數學模型;波浪數學模型;液流相互作用模型;近海海域污染物遷移轉化數學模型。
在水流數學模型研究方面,對于較大范圍的海域,通??刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W模型,對于紊動影響不顯著的海域,可不考慮湍流影響,而對于湍流效應顯著的區域,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模型,這樣才能夠較好地重現實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域,水流數學模型可以以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特性,考慮浮力對紊動的影響,建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k-(單流體數學模型。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行模擬,建立兩相湍浮力分層流的雙流體數學模型。
在波浪數學模型研究方面,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。從水波發展方程出發,可導出一種用于大區域波浪變形問題的數學模型。通過引入弱非線性波色散關系,可使雙曲型緩坡方程能
夠有效地考慮波浪的非線性效應。對高階Boussinesq方程的進一步研究,可使方程的色激性從入水到深水都達到很高精度,并提高方程的非線性精度,可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。
針對帶自由表面的波浪場問題,通過把能有效模擬自由面形態的N—S方程和波能平衡方程的結合,可導出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程,用這個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系起來,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行數值模擬。
在近海海域污染物遷移轉化數學模型研究方面,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模型,可對非對稱潮流作用下的側向岸邊排放問題過分數值模擬。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,在分析近海環境中各種物理、化學和生物現象的基礎上,針對近海海域水污染的特點,從三維湍流模型出發,在動量方程中引入表面風應力、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、生物等作用的源、匯項,可建立一個統一考慮物理、化學和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉化的三維預報模型,它可為環境評價、水質規劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學依據;同時對確定水域環境容量,從而制定水域環境保護策略,也具有十分重要的理論價值和應用前景。
應該指出,在海洋水質預測預報模型研究方面,數學模擬無疑是一種十分有效的手段,但不論是何種數學模型,其模型中所需的必要參數和邊界條件的處理是研究水質模型的技術關鍵,直接影響到水質模型的科學性和預測能力。而這些必要的數據是無法從數學模型本身來取得的,有些可以通過現場觀測來得到,但其中一些最基本的卷數是要通過基本機理的研究才能得到,在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。
能模擬海洋動力因素的先進實驗設備,現代化的量測儀器和測試系統是開展物理模型實驗研究的必備條件。進一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統,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,獲得流場中水質點速度的空間分布和時間過程;并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程,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、海洋工程及海洋環境工程與海洋環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、發電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發展。人們現已在建造或設計海上生產、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10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等,日本已經于99年8月在東京灣用6塊380米長,60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。
由此可見,隨著海洋資源與空間的開發利用,各類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越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復雜的地區,但同時又是經濟活動最為發達的地區,海上工程建設如果考慮不當將會在一定程度上引發環境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動態平衡,影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態,破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地,若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當則會造成二次污染。海上石油生產中的溢油事故將對海洋環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處理也將會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是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災害帶來的報失,另一方面又要避免人為造成的海洋環境災害。轉隨著人類對海洋資源的不斷開發和利用,海洋環境保護與人類生產實踐活動協調發展日顯重要。如港口開發中的環境問題,主要內容包括:航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環境的影響,深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結構的環境和生態影響;破波帶及其附近水域沿岸流對物質輸運擴散規律研究;大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環境的變遷和海岸演變;海岸演變、防護及開發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力學、生態學、社會經濟學及與環境關系的綜合分析與協調。
隨著沿海大、中型城市經濟建設的快速發展,城平建設中的污水深海排放技術,感潮水域污水多點排放漂移擴散研究,天然海灣、人工湖及人工運河的水質交換能力,人工沙灘的保護措施,灘涂圍墾對水域環境的影響等,都將是需要認真解決的問題。
鑒于黃河三角洲海岸線不斷依退所帶來的國土面積減少、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題,也是非常迫切需要研究的課題。此外,長江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸開發、灘涂圍墾和岸灘保護及整治工程對水域影響所引起的環境問題及其對策,也切枰?重點研究的課題??BR>以主要經濟發達的河口和海岸帶地區以及主要海域的經濟發展為背景,建立一個數字化的區域經濟發展模擬系統。與防災、抗災和減災決策支持系統一樣,將環境工程、水利工程、土木工程與網絡技術、計算機技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統相結合,建立模型,通過多媒體技術,形象化地針對經濟發展規劃,預測由于發展經濟帶來的海域環境水污染的惡化、海洋自然災害(臺風、巨浪、風暴潮、地震、冰害、地質災害)頻發的情況。人類活動特別是大規模工程建設所引起的海洋環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,以促進國民經濟持續、健康地發展,將會是決策部門進行宏觀決策和具體規劃時的一個十分有
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暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。90年代以來,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,一旦發生破壞,將會造成重大的人員傷亡和巨額財產損失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺,1989年風暴潮損失超6億元,1991年DB29銷管船在南海通臺風翻沉等)。當前我國海洋能源開發與海洋空間利用的絕大部分活動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,面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴酷和復雜多變的環境因素。我國東臨西北太平洋,每年出現的臺風數目占全球的38%,其中對我國可能造成災害的臺風每年有7—8個。每當臺風在我國登陸或接近我國沿海通過時,都會在沿岸局部地區產生風暴潮,形成風暴潮災害。
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帶來巨大的損失。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作用,也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區溢油的遷移規律及預防和清理技術,至今尚未進行過深入的研究。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力相互作用,也是目前尚未解決的課題。在海冰力學的研究中,除進行理論分析和數值模擬外,實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中,模型冰可采用凍結模型冰和非凍結模型冰來進行,它們各有其優缺點,發展這兩種技術是海冰力學研究中的一個課題。
我國是一個多地震的國家,海域中時有地震發生。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)發生破壞,除其直接經濟損失極大外,其次生災害——火災、環境污染等的后果也不堪設想。
近年環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展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領域。
以下的一些研究內容將是為解決海洋工程設施抗震措施中的關鍵技術所必需考慮的,如近海環境地震危險性分析,設計地震動參數和頻譜特性,強震海底多維地震動及其空間分布規律,地震波傳播特性及地震動輸入機理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考慮周圍水介質影響的結構振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯合分析模型和輸入機制、非線性動力分析和動力破壞試驗;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與地基土動力相互作用,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期運行過程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來自兩個方面: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境的物理化學損傷(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濟的發展造成重大的影響。
海洋環境科研要為提高海洋環境管理和宏觀決策、實現碧海行動計劃目標和實現經濟、社會可持續發展服務。其任務是:進行基礎理論研究,探索污染物在海洋環境中遷移轉化的規律,為制定海洋環境保護法規、標準和控制海洋污染提供科學依據,為應用技術開發提出理論依據和方法;進行應用技術研究,在改善經濟結構過程中,尋求對污染實行源頭和全過程控制的最佳模式和高效、低耗污染防治方法;開展海洋環境綜合性、預測性研究,從發展戰略上,進行人口、資源、發展與環境的關系研究,為制定海洋環境保護規劃和海洋經濟和海洋環境的宏觀決策,提供科學依據。
實施碧海行動計劃的技術支持涉及的內容包括環境監控的軟件建設、污染治理及生態恢復工程的實用技術和設備的篩選、重大環境問題的研究等。其核心是利用高新技術的力量使碧海行動計劃順利實施,采取科學有效的措施改善及恢復海域的生態環境。
第一節*-*年的技術支持行動計劃
一、海洋環境監測能力建設計劃
(一)監測站位方案
根據國家海洋監測規范(GB17378-1998)和《山東省近岸海域監測站位布設原則》的要求,山東省沿海7市地共設立101個監測點位,覆蓋各個環境功能區,基本能夠控制和反應山東近海環境質量狀況。山東省環境監測中心站將著眼于山東近海環境質量監測,結合近岸海域環境功能區劃和確定的污染治理重點區、生態保護區和敏感區,本著內密外疏的原則,合理布設和優化山東近岸海域環境監測點位。
(二)監測能力建設
1.不斷完善沿海市、縣兩級海域監測體系,全面開展全省近岸海域水質、沉積物和海洋生物等有關項目的監測分析工作。
2.隨著海水水質監測工作的開展,有計劃地培養海洋環境監測專業人員,及具備相應技術指導和技術監督能力的人員。
二、建立山東近岸海域環境管理信息系統
為了合理利用海洋資源,保護海洋環境質量,提高海岸和海洋工程環境影響評價的質量和工作效率,山東省環保局于1997年1月下達了《山東近岸海域環境管理信息系統》課題,由山東省環保局和青島海洋大學共同承擔,建立了《山東省近岸海域環境管理信息系統》。“信息系統”作為一種現代化手段,將使環境管理部門及時了解山東近岸海域環境質量狀況、變化趨勢、現存和潛在的環境問題等,有助于科學管理和正確決策?!吧綎|近岸海域環境管理信息系統”包括環境基礎信息數據庫系統、環境基礎信息空間數據庫系統和數值模型庫系統,有助于山東海洋環保工作總體工作水平的提高。應進一步完善改進“信息系統”,使其更便于操作,更具實用性。
三、篩選支持示范工程的實用技術和設備
以推廣啤酒廢水處理技術為重點,篩選并推廣化工、制藥、染料等行業廢水處理技術和設備。
由于海洋污染主要是T-N、T-P污染,山東省擬推廣以下實用技術和設備。
(一)氮肥企業的稀氨水回收
1、生產尿素但無碳氨生產裝置的企業
采用深度水解技術,將尿素解吸殘液水解為NH3和CO2,與稀氨水一起經解吸塔解吸出NH3和CO2,用于尿素生產。
2、具有碳氨生產裝置的企業
將各車間、工段產生的稀氨水(含氨2-3%),集中于氨回收罐,經處理,塔頂氣冷凝后得到含氨>20%的濃氨水,用于生產碳酸氫銨。
3、硝酸銨及硫酸銨生產企業
采用膜分離技術,將NH3從稀氨水中分離出來,用稀硝酸或稀硫酸吸收后,用于生產。NH3脫出率可達99%。
(二)推廣磷肥行業清潔生產技術,廢水不外排
(三)城市污水處理廠采用高效脫氮、脫磷工藝技術
四、建設海洋環境自動監測系統與赤潮災害監測系統
充分利用“十五”期間的海洋環境保護科研成果,以環保和海洋部門為主,基本建成海上溢油與赤潮災害監測系統。
在萊州灣、膠州灣等赤潮高發地區設置海洋水質與赤潮觀測站,增加監視次數,在赤潮發生期間,進行赤潮跟蹤監測。建立環境要素數據庫,建立赤潮發生次數、赤潮生物種類、赤潮發生面積和持續時間、藻毒素分布等數據庫。適時開展赤潮預測預報研究,建立環境狀況與赤潮災害發生模型,進行環境狀況與赤潮災害發生變化趨勢的預報預測。
五、建立包含氮、磷等非保守物質的水質預測模型,開展水質預測(氮、磷)和估算容量總量
建立海域水質模型是一項研究污染物遷移、轉化規律和進行污染物控制以及保護海域水質的重要手段。通過水質模型,定量計算水體的負荷量與水質的關系,可以對污染源進行有效的控制?!笆濉逼陂g,水質模型的研究要在保守物質的輸運擴散模型研究的基礎上,以氮、磷等非保守物質為研究對象,在膠州灣、萊州灣等重點海域開展生態動力學模型(富營養化模型)研究;開展非點源污染物通量研究,建立入海污染物與海域水質的輸入響應模型,為實現氮、磷的容量總量控制提供科學依據。
六、面源(地表、地下徑流)和河口污染控制技術研究
面源污染控制由農業部門和環??蒲胁块T共同承擔,主要研究農業中使用的化肥、農藥等未利用部分在地表水、地下水中的遷移轉化規律及最終入海量,為海域環境管理提供依據。
入海河口污染控制技術由水利部門和環境科研、設計部門共同承擔,主要研究在保證河口的水利作用條件下,河水及底泥的入海污染控制技術。
七、養殖自身污染控制技術研究
建立完善養殖系統自身污染的監測體系。重點開展自養(貝藻)與異養(魚蝦)復合養殖系統的研究,水產廢棄物的綜合利用研究(包括水產廢棄物在養殖動物飼料中的應用及水產廢棄物中生物活性物質的提取等),養殖餌料改良、提高餌料利用率研究,養殖廢水處理、養殖場底泥消化處理研究等。
第二節*-2015年的技術支持行動計劃
一、海域受損生態系統恢復工程研究
建立近海海域環境污染損失估算與分配模型,進行地區環境污染、生態系統恢復研究。在已有研究成果及其應用效果總結的基礎上,通過實驗室內模擬試驗和海域小規模試驗研究,提出并研究設計受損生態系統恢復工程建設體系,工程建設內容,工程投資及工程建成后效益評估預測方法。
二、大氣沉降控制工程研究
在已有研究成果基礎上,研究大氣沉降污染發生、遷移、沉降、污染機理和規律,通過對國內外已有大氣沉降污染研究成果的收集與分析,篩選控制大氣沉降污染的技術和方法。通過對這些技術、方法的試驗研究及結果分析,提出并設計控制海域大氣沉降污染的工程。研究陸源污染產生的SO2、NOx、TSP等的污染防治和及其在大氣中的遷移、轉化、沉降規律,以及最終入海量,找出大氣沉降與海水污染的相關性,提供大氣污染沉降入海的防治措施、投資估算和預測評估工程建成的環境效益及經濟效益分析。
三、面源和河口污染控制工程研究
在山東省近岸海域幾條主要入海河流的入??谥敖⒊鞘形鬯幚韽S,并進行提高氮、磷去除效果的工藝和管理技術的研究,有效削減市政污水中氮和磷對海域的污染影響,對近岸海域水質的改善將發揮重要作用。
[關鍵詞]危巖體 巖體結構 DDA數值模型 失穩方式
[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-7-369-2
1引言
G217國道南段為天山公路小龍池至庫車段,全長約130公里,由于公路早期設計施工不完善、災害處治措施不到位,加之沿線地質環境特殊,地表植被稀少,物理風化作用強,造成地質災害頻發,其中尤以崩塌最為嚴重,滑落的巖塊經常堵塞公路,威脅行車安全。由于大部分崩塌(危巖體)受控于巖體結構而產生不同的失穩方式,沿線邊坡危巖體主要為滑塌式、墜落式、傾倒式[1]。本文選取滑塌式危巖體,借助典型的實例分析其變形破壞機制,并運用靜力解析計算方法,評價危巖體的穩定性。
2滑塌式危巖體的潛在失穩方式與穩定性評價
該危巖體結構類型主要為層狀結構,可分為以下兩種:(1)層狀順向結構邊坡:層狀結構面傾向與邊坡傾向夾角小于30°,當層狀結構面由于工程活動而被切腳出露在坡面,即構成潛在滑動面,易形成滑動,破壞方式主要為單一滑面(層面),巖體受節理切割,邊坡前緣潛在滑移面被切腳,可引起坡體以不同方式沿滑移面向下整體滑移,前緣臨空的坡體可能沿滑移面發生間歇性的緩慢滑移,滑移通常從臨空面附近啟動,逐漸向后緣擴展;當層狀結構面傾角大于坡角而插入坡內,其穩定性一般較好。(2)層狀反向或斜向結構邊坡:巖層傾向與坡向大于30°,破壞方式同層狀順向結構邊坡,可分為單一滑面(緩傾向坡外的節理面)和雙滑面(以楔形體滑動)兩種。
以K973+765處危巖體為例,運用塊體理論[2],建立DDA(discontinuous deformation analysis)非連續變形分析模型[2](圖1)。
由圖1可見,被結構面切割的塊體主要沿層面滑動,脫離母體,形成崩塌。在對該類危巖體進行穩定性評價時,可將危巖塊體假設成整體性的,進而簡化為平面問題,不考慮危巖塊體左右側面上與其他巖土體的關系,在長度方向上取單位寬度考慮。危巖體受到的主要荷載為危巖體自重?;娴奈恢每捎蒁DA數值模型分析確定。考慮到降雨和地震的影響,不同類型的危巖所考慮的荷載種類和大小是不同的[3],采用圖2簡化計算模型評價其穩定性,評價結果見表2。
由于AD面往往比較陡峭,裂隙發育比較充分,巖體沿DB面滑動。則DB面上。
法向作用力:
切向作用力:
穩定系數為:
其中:W―單位長危巖體重力;P―單位長危巖塊體承受的水平地震力,取水平地震系數為α1,則地震力為P=α1W;Q―裂隙中靜水壓力;c―結構面的粘聚力;φ―結構面的內摩擦角。
結合失穩方式,危巖穩定狀態可針對危巖穩定系數來確定[4](表1),結合靜力解析計算結果,判斷危巖的穩定性,評價結果見表2。
3結論
(1)以上分析可以看出:地形地貌,巖體結構、結構面條件、邊坡開挖、降雨、地震等條件對巖質邊坡的穩定性均產生一定影響,其中巖體結構是主控因素之一。
(2)對評價結果為穩定的危巖體應注重生態環境的保護,培育并保護地表植被,以減小物理風化與化學風化作用,無需采用防治措施;對基本穩定的邊坡,應進行簡單的刷方,做好排水工程即可,無需采用專門的防治措施;對不穩定危巖體應當首先清除坡表松動巖體,然后采用修建護腳擋墻、坡體前部設置樁板墻、掛網噴漿護面等治理方式方法,必要時可加以錨固[5]、[6]。
(3)以上穩定性分析評價多采用簡化模式,該方法對于快速評價數量較多的中小規模危巖體較為實用,當危巖體失穩方式是以上多種方式的組合時,還需綜合分析評價其穩定性。
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關鍵詞:巨災保險;保險制度;再保險
中圖分類號:F840.64 文獻標識碼:B 文章編號:1008—4428(2012)07—78 —03
目前,巨災問題是當今世界所關注的熱點問題,如何完善巨災保險制度、政府在巨災保險機制中的地位和職責以及市場應該發揮什么樣的作用一直是人們共同關注的前沿領域。我國是自然災害嚴重而又頻繁的國家,巨災給人民生命財產造成了巨大的損失。我國民政部的統計數字顯示,近10年來,我國每年因自然災害而造成的直接經濟損失都在1000億元以上,常年受災人口達2億人次以上。隨著我國國民經濟的快速發展,人口與財富的迅速聚集,巨災所帶來的損失還有繼續擴大的趨勢,人民群眾的生命財產安全受到嚴重的威脅,在自然災害頻發的情況下,構建與完善我國的巨災保險制度是我國構建社會主義和諧社會中所面臨的重要問題。
一、我國巨災保險可行性
(一)經濟的飛速發展使建立巨災保險制度成為可能
隨著我國經濟的快速發展,人口密度的不斷增大,社會財富的迅速聚集,巨災所造成的損失還有繼續擴大的趨勢。當人們物質生活逐漸得到滿足,如何去降低巨災損失風險,保障人們生活成為了人們所關心的話題,巨災保險產品在市場上應該存在有效的保險需求的。
(二)我國現有的法律制度為我國建立巨災保險制度提供了一定的法律條件
從我國法律角度來看,雖然我國目前沒有建立一套較為完備的巨災保險法律體系,但也相應的出臺了一些相關的法律和應急措施,如《防洪法》《地震減災法》《地震災害防治管理條例》《國家海上搜救應急預案》《國家突發環境事件應急預案》等多部有關自然災害應急的法律、法規。這為我國建立巨災保險制度提供了一定的法律條件。
(三)科學技術的進步為巨災保險制度的建立提供了條件
保險公司在承保巨災風險時,需要具備的技術包括:首先是軟件技術:地理信息系統環境和設備、水文工程技術、圖象開發技術、數據收集、風險模型的建立、損失模型的建立、數據庫的設計和管理技術和概率分析技術等。其次,還要有地形數據、氣象數據、水文數據、地質數據、財產清冊等的支持。在如今,科學技術的進步為這些統計分析提供了有力的保障,同時計算機技術的進步,為巨災損失的統計分析提供了良好的工具,能夠使各項數據得到準確精密的表示。
(四)國際經驗為我國建立巨災保險制度提供了可借鑒的經驗模式
從國際上來看,目前國際上共有10個國家和地區建立了巨災保險基金,在巨災損失補償基金的設立和巨災再保險的安排等方面給予了相關的政策支持,同時通過資本市場提升保險業的巨災風險承保能力,推出了巨災債券等風險證券化產品。這些國家我國建立巨災保險制度提供了可以借鑒的經驗模式。
二、我國巨災保險制度尚未建立的原因
由于我國尚未建立起完善的巨災保險制度,保險賠付在我國的巨災損失資金來源的補償率很低,目前不足5%。巨災保險制度在我國尚未確立有著復雜的社會、經濟、技術方面的原因。
(一)國民的保險意識差,尤其是對巨災所造成損失的嚴重程度認識不足
據有關資料顯示,“5·12”漢川大地震和年初華南冰雪災害的保險賠款之所以這么少,不是投保標的沒有獲賠,而是很多風險損失根本就沒有投保。財產保險賠款中,大多數都是車險方面的賠款,企業獲得的保險賠款也以財產損失為主。就2008年初那場雪災來說,雪災中許多企業的生產受到影響,但受災企業中,幾乎沒有投保營業中斷險的,這自然也就無法獲得保險賠付。再看農業保險,與巨額的農業損失形成鮮明對比。截至2009年底,農業保險賠付只有6000萬元左右,其中大部分來自6萬多頭能繁母豬獲得的5100多萬元保險理賠,而與自然災害風險密切相關的農作物賠款數額卻很少。從中不難看出,國民的保險意識差,尤其是對巨災的危險程度與損失程度認識明顯不足,甚至抱有僥幸心理,這是制約我國巨巨災保險制度建立及其有效運行的關鍵因素。
(二)政府在巨災保險制度建設與其市場化運作過程中嚴重缺位,突出表現在支持巨災保險的法律法規建設滯后
多年來,我國政府一直十分重視國內防災、減災和救災體系建設,并已形成了比較完善的防災、減災、救災體系。例如中國氣象局負責大氣層及陸地災害(暴雨、暴雪、冰雹、臺風和熱帶風暴)的監測和預報工作;國家水利部負責旱、澇、潮的防護工程建設;農業部負責農業氣象災害、病蟲害防治;林業部負責林業病、蟲、火的防治與救護;國家海洋局則負責海洋災害的監測預報和救護;國土資源部負責地殼淺層災害(地陷、滑坡、泥石流等)的監測、預報和防護;國家地震局負責地震監測、預報和緊急救援;國家民政部負責救災工作的組織與物資調配等等。但這種傳統的防災、減災和救災體系,是一種典型的部門分割的行政運作模式,它偏重于各種減災工程硬件的建設,而對于相應的統籌規劃統一管理的巨災保險分散措施和災害救濟機制的建立健全缺乏應有的重視。