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海洋环境条件精选(九篇)

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海洋环境条件

第1篇:海洋环境条件范文

文中阐述了在海洋环境监测工作中,加强海洋环境监测的全过程质量控制的必要性,主要介绍了海洋环境监测工作常见的质量控制技术以及对监测数据审核的合理性分析方法,为环境管理和科研提供有力保障。

关键词:环境监测;质量控制;质控方法

Abstract:This paper expounds the Marine environment monitoring work, strengthening the Marine environment monitoring quality control in the whole process of the necessity, mainly introduced the Marine environment monitoring work common quality control technology, and the monitoring data of the rational analysis of the audit methods for environmental management and scientific research to provide powerful guarantee.

Keywords: environmental monitoring; Quality control; Control method

中图分类号:O213.1文献标识码:A 文章编号:

1 前言

海洋环境监测质量控制是海洋环境监测工作中的重要组成部分,而采用合适的、必要的质量控制方法是保证数据质量的主要措施之一。质量控制主要是为了达到监测质量要求所采取的技术和活动,是监/检测全过程的控制方法,是质量保证工作的一部分。从合同评审、站位布设、方案制定、现场环境监测、样品的采集、样品前处理、样品检测分析、数据审核、环境影响评价、检测报告的编制各环节,质量控制工作都要贯穿其中。依据ISO/IEC l7025:2005《检测和校准实验室能力的通用要求》、《实验室资质认定评审准则》(国认实函[ 2006]141号)等的要求,积极开展海洋环境监测的质量控制工作,全面提高监/检测人员的质量意识和业务水平,强化现场样品的采集、保存、运输及实验室分析检测和数据处理、审核的全过程质量控制,确保监/检测结果真实、准确、可靠。因此,加强海洋环境监测的全过程质量控制管理,要从提高全员的质量意识开始,建立健全质量管理体系,完善全过程的质量保证工作,加强质控工作力度等方面入手,才能确保监/检测数据的准确性和可靠性,为环境规划、环境管理、污染防治提供科学依据。

2 建立健全质量管理体系

监/检测工作的质量保证,依托于科学完整的质量管理体系,以质量体系文件(质量手册、程序文件、作业指导书和质量记录)的形式,对各个监/检测环节、各个检测部门,对实验的条件和环境,对管理者和每个检测人员的职责和行为进行规范。监/检测的质量管理,说到底就是监/检测质量体系的建立、持续改进和有效运行。因此,环境监/检测机构可以依据《实验室资质认定评审准则》建立适合本单位要求的质量管理体系,在包括监测方案制定、样品采集、原始记录、分析测试、数据处理、报告编写等各个环节都要严格按照体系文件规定要求开展工作,并进行管理体系的内部审核和管理评审,结合实际工作和质量体系运行中存在的问题,对质量体系文件及时进行修订和补充,健全一系列的规章制度,保证质量管理体系的持续有效运行。

3 监/检测过程质量控制

环境监/检测的全过程涉及到监测机构的每个工作岗位,从供应品采购到管理,从合同评审到现场采样工作,从实验室分析到数据质量的综合评价,使每位员工认识到所在岗位的工作质量要求,做到实时、实事质量控制。我们在海洋环境监测过程中通常所采用的质控方法包括:

3.1 现场空白样

现场空白是指在采样现场以人工海水作为样品,按照监测项目的采样方法和要求,与样品相同条件下装瓶、保存、运输,直至实验室分析。通过将现场空白与实验室空白测定结果进行比较,掌握采样过程和环境条件对样品质量影响的状况。

3.2 平行样

采样时由监测人员在质控站位采集平行样带回实验室,除做平行样分析外,由质控人员抽取部分平行样进行密码编号,分布在样品中。检测完毕后解密,平行样测试结果符合《海洋监测规范》(GB 17378.2-2007)中相应的容许限即为合格。若合格率较低,则需要进行复查甚至重新取样。通过平行样的测试可以对该批样品测定结果的精密度进行质量控制。

3.3 现场空白加标样

现场空白加标样是将实验室配制的一定浓度的被测物质的标准溶液,加入到已知体积的人工海水中。然后按样品要求进行处理,送实验室分析。将测定结果与现场空白样对比,掌握环境条件对标准溶液的影响状况。

3.4 现场加标样

现场加标样是取一组现场平行样,将实验室配制的一定浓度的被测物质的标准溶液,加入到其中一份已知体积的水样中,另一份不加标。然后按样品要求进行处理,送实验室分析。将测定结果与实验室加标样对比,掌握测定对象在采样、贮存和运输过程中的变化状况。

3.5 实验室空白样

以人工海水做为样品,按照监测项目分析方法进行分析,掌握实验室分析过程对样品质量影响的状况。

3.6 实验室加标样

取一组实验室平行样,将配制一定浓度的被测物质的标准溶液,加入到其中一份已知体积的水样中,另一份不加标,进行实验室分析。掌握测定对象在分析过程中的变化状况。

4 监测结果的质量控制

在对监测数据的质量控制过程中,我们除了要对监测项目、方法、仪器设备、环境条件等进行审核,还要对质控数据和监测数据计算正确性进行审核,重点要对数据的合理性进行审核。

4.1 与执行标准相比较

海洋环境监测项目均有明确的环境质量标准,监测所得的数据一般也在标准范围内,当监测数据超过执行标准数倍甚至更多时,应列为可疑数值,查找原因。如某养殖区水质要求为二类水质要求,当监测数据表明该养殖区水质达到四类或劣四类,这时,我们一定要查找原因看是否有别的污染源或实验过程是否有失误造成等。

4.2 与历史数据相比较

对监测数据进行合理性分析,首先要了解采样站点往年的监测结果范围,特别是常规监测工作,一般是定期连续的,已积累了几年或多年的数据。我们进行合理性分析时,针对同水期、同一站位的数据,如个别项目测值变化较大,如原为一类水质变为四类,则需将该值列为可疑数值,对其进行合理性分析,查找原因。

4.3 同断面间相比较

一般情况下,同一监测断面相邻站位的监测结果相差不大,同一测点连续几天的监测结果也应相近,当变化较大时,如左为一类水、中为三类水是不正常的,应查找原因,找出异常值。首先要了解是否有新的污染源介入,其次是采样全过程有无异常,包括采样是否规范、采样的容器是否达到要求,样品固定是否出差错。再次是了解实验室分析是否出问题,如是否及时分析,显示剂保存时间是否过期等。

4.4 监测项目间的相关性比较

环境要素是相互影响的,两个或两个以上的监测项目的监测数据往往存在一种固定关系。如无机氮(亚硝酸盐氮+硝酸盐氮+氨氮)

5 结语

由于海洋环境监测有其特殊性,尤其是采样、分样、样品贮存过程中存在着多种随机因素,实施海洋环境监测质量控制存在多方面的困难。我们一定要高度重视海洋环境监测质量,加强质量控制技术的学习,强化全体员工的质量意识,制定和完善质量监督与管理机制,加强日常工作的质量监督与管理,不断提高海洋环境监测质量,保证数据审核的质量,确保监测数据准确、可靠,更好地为环境管理和环境科学研究服务。

参考文献:

1 陈群英。浅谈环境监测数据审核。环境科学与管理,2010,35(1):117~120

2 陈东,任松.浅谈海洋环境监测质量保证工作的有效开展.化学分析计量,2006,15(1):47~49

3 曹宇峰,吴昊.浅议海洋环境监测中的内部质量控制.海洋技术,2006,25(2),121~

4 国家海洋局《海洋监测质量保证手册》委员会.海洋监测质量保证手册[z].北京:海洋出版社,2000.

5 GB17378.2-2007 海洋监测规范第二部分:数据处理与分析质量控制

第2篇:海洋环境条件范文

海洋石油现场安全管理是一件要求我们必须严肃对待的事情,其实每一件事情都包括很多小的环节,当一个人想要做好一件事情的时候,就要求这个人做好每一个小的细节,细节在成功的过程中起着重要的作用,但是细节在失败的过程中却起着更重要的作用。

海洋作业是一个技术难度要求很高,风险性非常高的一个作业,这就更要求作业单位、作业个人对自己负责,对他人负责,要关注每一个细节,在工作的过程中,理清工作程序,用科学的方法去认识可能的危险,也就是我们经常所说的风险预测,当预测到可能会发生的危险之后,才会去考虑用什么办法去防御,制定有效地防范措施,以此来保障海上作业人员生命与财产安全,为安全管理工作的稳定发展打下一个坚实的基础。

1.1海洋石油开发过程

海洋石油开发主要包括勘探、开发钻井、完井采油、油气分离处理和油气集输。

海洋石油开发过程的每一个过程都是十分复杂,都需要相当高的技术含量,所以,海洋石油开发的安全管理需要有一些措施和制度,主要的制度包括:安全生产责任制、工作许可制、安全检查制度、危险物品管理制度、油(气)外输管理制度等,这些制度都是海洋石油作业过程中不可缺少的,都是起着至关重要的作用,没有制度不成方圆,没有这些安全管理制度,事故发生概率会大大提升,这是我们大家所不愿看到的。

1.2海洋石油作业过程的主要危险及控制

全世界海洋石油作业所出现的事故有很多很多,例如:1969年,渤海一号采油平台被海冰推倒。1983年,美国环球钻井公司“爪哇海号”钻井船,遇8316号强台风袭击倾覆沉没,船上81人全部遇难。1988年,英国北海PiperAlpha平台爆炸震惊了世界,这次海洋石油工业事故十分悲惨,造成167人死亡。这些事故告诉我们,海洋石油作业风险十分的大,由于海洋石油投资数额十分巨大,所以我们不能让事故发生,一旦发生,人身和财产都会有巨大的损失。我们必须注重细节,运用科学的方法去判断可能存在的风险,从而想出对策,保障人身安全,保护海洋环境。

海洋石油作业风险之大是大伙有目共睹的,可能存在风险的海洋石油作业的主要因素有:海洋环境条件、拖航过程、吊装作业、海底管线安全铺设作业、油气生产过程,以下简单论述所存在的主要危险及其控制措施。

1.海洋环境条件

海洋环境条件对海洋石油作业的影响十分巨大,是海洋石油作业能否正常进行的关键因素,例如:(1)海浪对海洋石油开发有着很大的影响,风又是引起海浪等各种恶劣天气的罪魁祸首,当风力达到7级以上时,海洋石油作业就会被迫中止,因为海浪会使船摇摆不定,颠簸等现象,导致设施等相互碰撞,会严重影响海洋石油各项作业。(2)海上结冰会对海洋石油开发产生重大影响,海冰会引发船位无法固定,造成船与其他设施碰撞,导致其他构件受损,最严重的是一旦船舶受损,进水沉没,由于海冰的影响,解救人员都无法及时赶到采取救援,所以,海冰对海洋石油作业的影响极其严重。

面对海洋石油作业的困难,应该将各种船舶及其设备制定相关的限制,并做好生存应急措施,例如,船上船舶、设施抗风速等级等等。另外,需要将强天气预报及监测,注重预防,从而将风险降至最低。

2.拖航过程

海洋拖航,又称海上拖带,是指承拖方用拖轮将被拖物经海路从一地拖至另一地,并由被拖方支付拖航费的一种法律行为。拖航过程中中的固定、配载、拖带有很多的要求,例如:证书必须齐全有效,预先必须有设计图,必须保证通讯正常,严禁超载等等,海洋拖航也是有高危险性的作业,固作业过程中也需要注重安全管理,发现问题时及时报告,及时解决,保证拖航过程的稳定有序。

3.吊装作业

吊装主要存在的风险有拖拉设施的拖拉点强度不够,重心不明,平衡能力,甲板强度、登高作业,违规指挥及操作等等。有些风险是需要在设计方案时考虑清楚的,风险评价时进行危险因素识别和风险评估,风险评价需要有资历的专家进行审核,并针对可能存在的风险提出预防措施,降低风险。另外,吊装作业需要设立警戒线,制定作业检查表,严格把好每一关。

4.海底管线安全铺设作业

海底管线铺设主要有浮拖法、底拖法、铺管船法。海底管线的安全铺设对海洋石油开采起着决定性的作用,开采出的石油需要通过海底管线进行运输,一旦管路出现问题,不仅造成经济损失,而且污染海洋环境。海底管线的安全铺设,可能发生的风险较多,例如:退船的收放速度不协调,致使管线屈曲;破坏性大风导致海管损坏;恶劣天气造成锚缆断掉,从而引发管线屈曲等事故。所以,在此过程中,应该控制好退船速度,按时接收天气预报,并及时分析天气情况,铺管的过程中,应该保证管内没有遗留物,在进行试压时,应严格把关,落实试压程序要求的防范措施。

5.油气生产过程

海洋油气生产过程存在很大的风险,因为油气都是易燃易爆物质,遇明火即会发生燃烧、爆炸,而且燃烧物中有很多的有毒物质,对人造成威胁。海上作业的空间非常小,一旦发生事故,逃生和救生就显得尤为困难,而且海洋石油作业属于高投资的工程,一旦发生事故,经济损失十分巨大。这就要求在油气生产系统的设计建造阶段,保证材质、保证施工质量,进行风险评价,制定预防措施。而且在生产作业期间,应定期进行检查,一旦发现风险,立即报告,拉响报警系统。

1.3海洋石油作业安全管理

海上石油作业需要与陆地建立迅捷的安全管理系统,确定安全负责人,必须保证每天24小时连续监控,随时掌握海上石油作业现场安全情况。同时,保持通讯方便,还可以给现场以安全技术操作以及指导,明确每一个作业人员的安全职责,并且督促、保障每一个石油作业人员都能够严格执行安全管理制度、遵守安全操作规范,进行安全的作业。另外,当进行危险品有害作业时,作业人员应尽量将作业时间安排在白天,因为白天人员比较多,视野比较开阔,发现危险的几率要比夜间作业大很多,就算在白天作业,也要注意,多余人员不可在现场,当作业过程中,发现有可能发生事故危险的时候,作业人员应立即报告上级安全负责人,如果事故严重,应立即发出警报,以便尽快停止危险作业。海洋石油作业人员需进行上岗前培训,了解海洋石油作业的程序,可能存在的风险,并学会海洋自救措施,提高每一个作业人员的综合素质,以便出现安全问题时逃生。

2.海洋石油特点分析

海洋石油的开采有其独特的特点,它同陆地石油的开采不同,海洋石油作业是高风险、高投资的工程。海洋环境的瞬间改变是海洋石油作业的主要不同点,海洋作业在澎湃的海水中,每个人都知道,水深越深,进行作业的难度就越大。这就要求海洋石油开采采用国家甚至世界先进科技技术,例如:卫星定位电机计算机技术、环保防腐蚀技术、先进的造船技术等等,只有这样,才能解决海洋石油开采过程中所出现的难题,这些是海洋石油开采最大的不同点。

(1)海洋石油开发的勘探技术以及所用的装备,与陆地石油开采截然不同。必须采用专门船舶进行海洋石油地震勘探,所采用的释放地震波的装备必须具有大功率、高压空气压缩机等,陆地石油开采大多采用放炮,这要比海洋石油开采方便快捷,效率比海洋石油开采高很多。

(2)海洋石油作业的采油、油气运输等等都比陆地石油困难很多,海洋环境恶劣,不利于操作,这就要求海洋石油作业利用高科技技术,费用昂贵。

(3)对于海上作业工作人员的生活和起居作业物资,都必须利用船及直升机运送,但陆地却不存在这些问题,节省大笔费用。而且由于海洋环境恶劣,船舶和直升机受天气影响较大,与陆地相比较为不便。

第3篇:海洋环境条件范文

【关键词】海上油气田 腐蚀 防护

1 海上石油平台的腐蚀环境

开发海洋石油,主要是战胜海洋环境所造成的困难,海洋环境与内陆环境有着显著的不同,其对钢铁的腐蚀是内陆的4―5倍,主要原因有:

(1)海上石油作业平台所在的海域一般都在距离港口较偏远的地方,那里没有防风浪设施对其进行保护,除此之外,各种潮流、地震和大块的浮冰也会对平台产生破坏。各种因素的综合作用使得平台潮差区腐蚀加剧,结构物上所承受的巨大冲击也导致应力腐蚀和腐蚀疲劳破坏的产生。

(2)海上石油平台具有复杂的结构,平台处在潮湿的大气和海水的共同作用下,会出现腐蚀现象,同时由于海水飞溅、潮汐、海泥等的作用,特别是海水飞溅所造成的腐蚀及保护问题已经引发越来越多的关注了。

(3)海上石油平台是由焊接而成的管桩式结构支撑着,但是由于焊接结点的特殊性,其容易产生腐蚀现象,因而对焊接结点的维护就显得更加重要。

(4)海上石油平台大多是固定的,不能像船舶那样可以定期进港维护,海上石油平台寿命一般为20―30年,这就需要保护系统的寿命与之相适应。防腐蚀的措施要能保持如此之久,在实际应用上会有难度。

2 海上石油平台的腐蚀特点

2.1 平台腐蚀分区

通过开展的许多研究,人们对海洋环境中的腐蚀特征已经有相当的了解了。根据环境介质的差异,飞溅区、潮差区、海洋大气区、全浸区和海泥区等构成了海洋腐蚀环境。

2.1.1 飞溅区

飞溅区也称为浪花飞溅区,位于位之上,因此常受海浪溅泼而得名。飞溅区范围大小与不同的海况条件有关。由溅区中钢铁构件处于潮湿的海洋大气环境中,故其表面经常是潮湿的,加上氧气的共同作用,导致它成为海上石油开发平台中腐蚀最严重的区域。影响飞溅区腐蚀的因素有阳光和漂浮物等。

2.1.2 潮差区

潮差区位于位与低潮位之间。潮差区的海上结构构件腐蚀现象也尤为突出,因为其位于潮水中,并且受到富含盐分的湿空气的侵蚀。海上固定式钢质石油平台的结构是上下连续的,与长尺腐蚀试样所模拟的情形一样,其潮差区构件受到的腐蚀要比全浸区轻。在工程设计上,有时会把潮差区同飞溅区一起考虑,但这这并不表示潮差区构件和飞溅区受到的腐蚀程度一样,而是需要从设施的施工、维修以及阴极保护等方面加以考虑。

2.1.3 海洋大气区

海洋大气具有湿度大,水膜易在物体表面形成的特点,而且这块区域富含盐分,钢铁表面覆盖的水膜和富含盐分、具有导电性能的液膜,共同构成了电化学腐蚀所必需的条件。相比其他区域,海洋大气区中钢铁的腐蚀表面比较均匀。

2.1.4 全浸区

长期浸泡在海水中的钢铁比在淡水中受到的腐蚀要严重得多。富含氧气和盐分的海水、酸碱度以及平台所处温度、海水的流速、海中各种生物等因素,都会对全浸区的腐蚀带来一定的影响,尤其是氧气和盐分的影响最大。除此以外,不断运动的海水,吸收了大量的氧气,同时带走了腐蚀产物,这都会加速钢铁的腐蚀速度。

2.1.5 海泥区

海底泥沙是很复杂的沉积物,尤其是受到污染和含有大量有机质沉积物的软泥,对钢铁的腐蚀能力更强。海底泥沙中由于缺少氧气和具有较大的电阻率,导致海泥区钢铁的腐蚀速率要比海水中慢一些,深层泥土中这种差异更加显著。影响海泥对钢铁腐蚀的因素有微生物、电阻率、沉积物类型、温度等。海泥中的硫酸盐还原菌对腐蚀起着极其重要的作用。

2.2 焊接结点的腐蚀

海上石油平台的结构特点之一是广泛采用大型圆筒构件焊接。圆筒相交形成结点,焊接节点多达300多处。在这些节点上存在着相当大的应力,节点处的应力集中,以及焊接残余应力和焊接缺陷等也会促进断裂的发生。

焊接结点处的点蚀和热影响区腐蚀具有不容忽视的危险性。海上石油平台焊接节点在腐蚀和疲劳应力作用下,会在比较少的次数和比较低的应力下发生破坏,这就是腐蚀疲劳破坏。

3 海上石油平台的腐蚀防护

3.1 防护措施的选用原则

(1)防护措施既要具有可靠性和长效性,又要同时具备技术的先进性和经济的合理性。防腐蚀材料性能需经过严格测试,施工要有严格的标准和规范。

(2)防腐蚀设计应当由具有腐蚀与防护专业知识的技术人员来制定,并且设计前应充分掌握海域环境条件,各种腐蚀因素和强度标准,充分考虑平台功能和设计寿命以及施工条件。

(3)施工人员需准确掌握和使用各种防腐蚀标准和规范。

(4)结构设计应当合理,有利于防腐蚀措施的实施。

(5)确定防腐蚀方案后,需要经过必要的技术经济论证。

3.2 具体的防护措施

3.2.1 飞溅区防护

第4篇:海洋环境条件范文

关键词:海洋环境;渔业资源;捕捞措施

中图分类号:S937 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150501165

海洋渔业资源是促进社会发展的主要因素,同时海洋环境更是整个生态环境的重要组成部分,如果其出现问题将会威胁到整个生态环境的持续发展。面对我国陆地资源紧张以及海洋渔业资源开发不合理的现状,需要从资源持续利用的角度进行分析,对相关规章制度进行综合研究,确定出最为合理的捕捞措施。通过法制法规来进行合理的控制,强化监督管理责任,保证捕捞措施的合理性。

1 可持续捕捞模型分析

在没有进行捕捞情况下,海洋渔业资源数量满足公式:,

其中x表示海洋渔业资源生物量,xm表示自然资源与环境条件所能容纳最大渔业资源生物量,r表示渔业资源不受资源限制与环境限制固有增长率,t表示时间。通过对某一海洋渔业资源数据资料的综合分析,可以确定出r与xm为常数,并且[1-x/xm]可以提供下一代育苗生存剩余环境容量,这样既可以得到生态环境与资源对渔业资源生物量的阻滞影响。

上述模型可以看作是在自然环境下海洋渔业资源生物量增长效果,但是在实际发展过程中,还需要将人为捕捞行为考虑进去。这样可以假设人为捕捞为Q,表示为一定的捕捞方法,即每天所需要达到的捕捞数量,是衡量出海渔船数量与吨位数的主要因素[1]。而j则表示为单位强度下的捕捞率,则最终可以确定在单位时间内的捕捞率为v=jQ。如果在单位时间内捕捞量h(x)与渔业资源生物量x(t)呈非线性2次关系,则可以用公式表示:h(x)=vx2(t)=jQx2(t)=Qx2(t)。

将所有影响因素都考虑进去,则可以得到在人为捕捞行为下,海洋渔业资源满足的动力方程模型,即:

2 提高海洋渔业资源持续发展措施分析

2.1 建立合理渔业资源捕捞配额制度

捕捞配额制度是根据《中华人民共和国渔业法》第22条第1款的规定:“国家根据捕捞量低于渔业资源增长量的原则,确定渔业资源的总可捕捞量,实行捕捞限额制度。国务院渔业行政部负责组织渔业资源的调查和评估,为其提供科学依据。中华人民共和国内海、领海、专属经济区和其他管辖海域的捕捞限额总量有国务院行政主管部门确定,报国务院批准后逐级分解下达;国家重要的江河、湖泊的捕捞限额总量由有关省、自治区、直辖市人民政府确定或者协商确定,逐级分解下达。其制度充分的体现公平、公正的原则,分配办法和分配结果必须向社会公开,并接受监督”的法律基础上从而建立起来。国务院在有关专业人员在对渔业资源科学评估和环境监测的基础上,以确保资源的可再生和生态平衡为目标,对一定区域的渔业资源进行捕捞控制,从而采取一些措施保证顺利的执行渔业制度[2]。我国的捕捞总量是根据国务院行政主管部门来确定的,并依此施行的,一个地区的捕捞配额制度的制定,要根据这个地区的具体情况来确定。我国根据往年的平均捕捞量、具体的渔船数量与总功率等情况,制定了相关的规定。具体的执行过程主要有以下2种分配方式:平均分配。对各个地区进行渔业资料捕捞量进行平均分配,严格的遵守绝对公平原则;区域分配根据捕捞能力和技术水平的强弱来分区域分配,充分的利用好效率最大化和经济最大的原则。这2种分配方式充分的体现制度公正和效率高效的制度优势。

2.2 加强渔政队伍建设

渔业行政执法队伍的素质好坏是国家的渔业政策法规能否更好执行的关键,其执法的能力、责任心直接会影响到渔业执法的效果。现如今,我国渔业行政执法人员经常专属经济区内与外籍渔船交涉执法,这就需要执法人员拥有更好的素质要求以及执法能力,除此还需充分的熟悉掌握我国的渔业政策和国际法律法规。故而需要对执法人员进行法律、专业知识的培训和教育,使其充分适应如今复杂环境的执法需求。

3 结束语

为提高海洋渔业资源的持续性发展,需要结合海洋渔业生物量生长模式进行分析,综合考虑生态环境、海洋环境以及人为捕捞等因素,确定最为合理的捕捞策略,争取获得最大的捕捞量,并保证海洋渔业资源可以出于一个平稳的状态,减少对环境的影响。

参考文献

[1] 丁燕飞.山东省海洋渔业资源可持续利用研究[D].山东师范大学,2014.

第5篇:海洋环境条件范文

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。

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。

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,也是需要重点研究的课题。

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。

第6篇:海洋环境条件范文

关键词:环渤海;跨海通道工程;环境影响评价

渤海跨海通道工程自1992年提出,不管是对周围的经济影响还是对环境保护的工作都引起了大家的关注。《渤海海峡跨海通道研究》课题组通过对“轮船运输”、“火车轮渡”、“海底隧道”、“海面高架桥”、“南桥北遂(桥遂结合)”、“伏贴式隧道和隧道桥”等多种方案的利弊优劣进行综合比较后认为,在渤海海峡可分别于近期和中长期开辟两条跨海通道:一是于近期在烟台和大连之间以火车轮渡的形式建成海峡东通道;二是于中长期采用伏贴式隧道和隧道桥方案修建大流量的渤海海峡西通道。渤海海峡跨海通道工程由于其战略位置的重要性和所处生态环境的脆弱性,使得在动工之前进行预防性的海洋环境影响评价变得尤为重要。

一、环境影响评价的程序问题

20世纪70年代,环境影响评价的概念被引入中国,1998年出台了《建设项目环境保护管理条例》,2003年实施的《环境影响评价法》,1999年修订的《海洋环境保护法》中对海岸工程和海洋工程的环境影响评价制度进行了原则性规定。2006年出台的《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》和2007年修订后的《防治海岸工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》则分别对海洋工程和海岸工程建设项目的环境影响评价进行了具体的规定。2009年出台的《规划环境影响评价条例》规定所有的规划都需要进行环境影响评价。

1、渤海跨海通道工程环境影响评价的审批机关

《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》和《防治海岸工程建设项目管理条例》规定以海岸线为界,主体工程主于海岸线向陆一侧为海岸工程,其环境影响报告书由环境保护行政主管部门进行审批;由向海一侧的为海洋工程,其环境影响报告书由海洋行政主管部门核准,并报环境保护行政主管部门备案。由于渤海跨海通道工程包含海底隧道和陆上的引出及公路、铁路部分。工程全长134公里,其中海底隧道部分58公里,陆地上的长度所占比例大一些。而工程建设主要目的是为连接两地的海上交通,海上的部分工程量大,投资大,影响也更大。所以工程主体应当是海洋工程。但是由于其的引出公路、铁路深入陆地,对陆地也造成了很大的影响,所以陆地上的部分也应当进行详细的评价。很显然,由于管理的侧重点不同,陆地上部分的评价应当由环境保护行政主管部门来进行审批,而海上部分则应当由海洋行政主管部门来进行核准。为了避免重复评价、浪费资源的情况发生,需要海洋行政主管部门与环境保护行政主管部门密切合作,联合审批。

2、渤海跨海通道工程建设应符合海洋功能区划和相关城乡发展规划

海洋功能区划是根据海域的地理位置、自然资源状况、自然环境条件和社会需求等因素而划分的不同的海洋功能类型区,用来指导、约束海洋开发利用实践活动,保证海上开发的经济、环境和社会效益。同时,海洋功能区划又是海洋管理的依据。《海域使用管理法》第四条规定“ 国家实行海洋功能区划制度。海域使用必须符合海洋功能区划。”这就要求各级海洋行政主管部门将渤海跨海通道工程纳入到相应海域的海洋功能区划。

城乡规划是各级政府统筹安排城乡发展建设空间布局,保护生态和自然环境,合理利用自然资源,维护社会公正与公平的重要依据。城乡规划是一项全局性、综合性、战略性的工作,涉及政治、经济、文化和社会生活等各个领域。制定城乡规划要按照现代化建设的总体要求,立足当前,面向未来,统筹兼顾,综合布局。要处理好局部与整体、近期与长远、需要与可能、经济建设与社会发展、城乡建设与环境保护、进行现代化建设与保护历史遗产等一系列关系。渤海跨海通道工程影响巨大,应当列入各级城乡建设规划。同时由于其与土地利用、海域利用、港口建设等都密切相关,所以也应当将渤海跨海通道工程纳入到相关的专项规划中。同时根据《环境影响评价法》和《规划环境影响评价条例》,对相应的规划也应当进行环境影响评价。

3、渤海跨海通道工程环境影响评价的编制单位

渤海跨海通道工程环境影响报告书应当由建设单位委托国家认可的有资质的建设项目环境影响评价技术服务机构编制。由于其影响巨大,应当委托具有甲级资格的环境影响评价单位进行编制。应当以跨海通道工程对渤海海洋环境和海洋资源的影响为重点,依据海洋工程环境影响评价技术标准和其他相关环境保护标准编制。

4、跨区域跨部门合作

由于渤海跨海工程也是一个跨行政区的重大项目,其影响包括渔业、航运、环境、军事等多个方面,所以在审批以前也要征求相关的渔业行政主管部门、海事行政主管部门和军队环境保护主管部门的意见。

二、渤海跨海通道工程的环境影响评价类型和内容

1、环境影响评价类型的确定

预计根据“伏贴式隧道和隧道桥”方案建设的工程主要包括:岸边斜坡引导区段、陆地(岛上)道区段、水下基岩暗挖区段、海底伏贴式隧道、水中隧道桥等多个区段。为保持工程的完整性及对环境的综合评价,不仅要对各个区段的工程进行环境影响评价,而且要在此基础上对整体工程规划进行累积环境影响评价,即通过进行长期、全方位的环境监测,对工程建设前、建设中和运行后可能预见的环境影响进行评价并提出环境措施。

另一方面,渤海跨海通道在建成后,必将带动周围海域的海洋开发利用活动以及通道两岸的陆地开发活动。不能单纯将其作为单项工程建设项目进行环境影响评价,对这些潜在开发活动的累积环境影响进行系统、全面、综合的评价本身就属于战略环境评价的范畴。战略环境评价在本质上是对建设项目的环境影响进行前瞻性预测,通过考虑多个建设项目的累积环境影响和各种影响因素之间的协同效应,将环境、社会和经济作为一个整体进行系统的综合评价,并在高层次决策之前提供广泛的可选方案和环境措施。

但以上两类环境影响评价在我国相关法律法规中均没有规定,可以依据规划和建设项目的环境影响评价的具体内容对其进行评价。

2、 环境影响评价内容

综合《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》和《建设项目环境保护管理条例》,有关海洋工程环境影响报告书的内容包括:(1)工程概况;(2)工程所在海域环境现状和相邻海域开发利用情况;(3)工程对海洋环境和海洋资源可能造成影响的分析、预测和评估;(4)工程对相邻海域功能和其他开发利用活动影响的分析及预测;(5)工程对海洋环境影响的经济损益分析和环境风险分析;(6)拟采取的环境保护措施及其经济、技术论证;(7)工程实施环境监测的建议(8)公众参与情况;(9)环境影响评价结论。海洋工程可能对海岸生态环境产生破坏的,其环境影响报告书中应当增加工程对近岸自然保护区等陆地生态系统影响的分析和评价。

渤海海峡跨海通道的建设和运营首先会对工程用海区所在的庙岛群岛海域、烟台—威海海域和辽东半岛东西部海域产生直接影响,包括加强港口航运能力、调整养殖结构和布局、调整主要功能区格局和加强生态环境保护等。所以就需要在可行性论证阶段,调查监测分析工程选址地及其周围的海洋功能区的自然和经济开况,根据不同海洋功能区的具体情况提出有针对性的环境保护措施,并作为建设项目环境影响报告书中一项重要内容记录在案。

三、建议渤海海峡跨海通道工程建设采取的环境保护措施

环境影响报告书的内容中规定了“拟采取的环境保护措施及其经济、技术论证”。这一规定与“三同时”制度相呼应,都是具有预防性的有力措施。由于渤海跨海通道工程施工的利益重大性和海洋生态系统改变的不可逆性,使得在建设施工之前应提供环境保护措施方案并对方案中渤海海域的生态环境影响和经济社会影响进行详细的论证,编入环境影响报告书中。

1、提供选择方案。目前我国法律法规没有规定建设项目环境影响评价报告要提供备选方案,这就使得审批机关和公众无法就工程的优劣、对环境影响的大小程度、方案的可执行性以及是否存在比拟议工程更好的方案进行比较、选择。但是我国在建设跨海隧道的实践中已经有所应用,如青岛胶州湾海底隧道的隧道线位上就提出了3中选择方案进行了论证并经专家、公众的研究和选择。

2、污染防治措施

(1)统一收集,科学处理,统一排放。“三废”(废水、废气、固体废弃物)的产生和排放是贯穿于跨海通道工程建设、使用的全过程的。对于污染物排放应结合其他海洋环境管理的制度进行综合整治。如重点海域污染物总量控制和排污收费等制度,这些制度在很大程度只是控制污染的排放。另一方面,应通过对各个阶段产生的废物进行统一收集,交由有资质的单位进行统一处理,待水质符合排放标准后通过科学设置的排污口进行统一排放。

(2)严格把控建筑材料符合环境标准。在施工建设前对建筑材料的选用严格按照环境标准。若大量建筑材料(如碎石、砼、粘和土钢筋等材料)的重金属、营养盐等污染物含量超标,应尽量避免长期暴露在海洋腐蚀环境下发生污染物溶出,影响海洋水质。

(3)定期监测工程体的腐蚀、受损、老化情况。由于海洋环境的复杂多变和海水环境物质的复杂性,使得就算出现环境污染情况也不可能在第一时间显现出来。进行定期监测工程体材料的完整度和老化、腐蚀、受损等情况,为进一步采取环境保护措施提供依据,防止突发事故造成的重大危害。

2、生态修复措施

对海洋保护区加强管理。渤海地区现有海洋类型自然保护区24处,分布在渤海海峡附近的有长岛国家自然保护区、庙岛群岛海豹省级自然保护区、烟台沿海防护林省级自然保护区等。对海洋自然保护区实行严格保护和生态涵养相结合的管理政策,一般禁止开展海洋开发活动。对于渤海跨海通道工程的建设应在必要地方设立海洋环境监测站,严格详细监测海域的生态环境情况和自然保护区的状况,适度调整方案,保证海洋保护区的完整性。

3、施工期的管理措施

在施工方案设计论证阶段,就应该将工程施工期的建设和防治环境破坏作为论证的重点。制定具体的工程建设和环境保护的管理细则。如,规划出具体的建筑材料堆放及施工人员生活的区域,并进行严格管理。设计合理的污水排放口,并在不需要时及时进行拆除。严格把控建筑材料的质量问题等。

4、强化环保意识,加强环保宣传

施工过程中应定期或不定期的进行海洋环境监测,对出现的新环境问题及时制定方案进行处理。日常施工中可以采用在驻地和施工现场的显著位置树立各类环保宣传标语、宣传牌、警示牌,形成浓郁的环保氛围。

四、重大修改情况及环境影响后评价

审批单位在跨海通道工程的建设、运行过程中定时进行跟踪检查,若发现不符合经审批的环境影响报告书的情形的,应责成建设单位进行环境影响的后评价。建设单位自己发现的应主动组织环境影响后评价。若在跨海通道工程还未进入建设阶段就发现工程的性质、规模、地点、生产工艺或环境保护措施等发生重点改变,应重新编制环境影响报告书。

海洋工程海洋环境影响后评价制度的目的是通过评价建成后的海洋工程实际产生的环境影响与前期进行的环境影响评价中的预测、评估结果进行对此,以验证进行环境影响评价的合理性;检验建设单位在环境影响报告书中的环境保护措施是否落实到位;为以后新的建设项目提供经验,为进一步加强海洋环境管理提出建议,实现我国海洋经济的可持续发展战略。

五、结语

渤海海峡跨海通道建设是一项高技术、高投入的重大战略性工程,工程建设具有重大的经济、军事和政治意义,但是也必将对环境产生重大影响。环境影响评价制度作为一种行之有效的环境管理制度,对环境保护起了巨大的作用。笔者在详细分析环境影响评价制度的实施程序的基础上,对其进行有针对性的分析,不仅为即将建设的渤海海峡跨海通道工程的前期海洋环境影响评价进行指导和规范,也为工程建成后进一步的海洋开发利用活动提供海洋管理的规范。

参考文献:

[1]王玉梅、李世泰. 渤海海峡跨海通道建设环境影响研究. 中国人口.资源与环境 2007年 第17卷 第5期。

第7篇:海洋环境条件范文

1水生环境中溶解氧氧同位素的表示及分馏机理

1.1溶解氧同位素的表示方法氧有三种稳定同位素:氧同位素16(16O)、氧同位素17(17O)和氧同位素18(18O),在自然界中的丰度分别为99.76%、0.04%和0.20%。类似于C、H等稳定同位素,天然海水中的氧同位素(18O/16O)组成也以δ值来表示,通用的表示方法为。

1.2溶解氧同位素的分馏机理通常情况下,水体环境中溶解氧同位素的分布和变化主要受控于不同循环过程引起的同位素分馏和不同水团的混合过程,其中氧的同位素分馏能够作为DO生物地球化学循环示踪剂的理论基础。对于自然水体而言,光合作用、呼吸作用和水汽交换过程都能引起氧同位素的分馏(图1)。浮游植物吸收CO2进行光合作用的同时,也向水体释放出大量的O2,而其中所释放的O2来自于H2O。大量的研究表明,光合作用过程一般不会发生明显的氧同位素分馏现象,使得经由光合作用生成的O2与环境水体具有相同的δ18O比值[11-12]。因此,水分子中δ18O比值是水环境中DO同位素最直接的影响因素之一。由于绝大多数天然水体的中氧同位素组成δ18OH2O值低于大气O2的δ18O值(目前全球淡水和海水已知的δ18OH2O值的变化范围是-25‰~0),光合作用将使得水环境中DO的δ18O值更趋向于水分子的氧同位素组成。有氧呼吸作用是自然界产生氧同位素分馏的最重要过程。生物呼吸耗氧可能通过不同作用机制实现,主要包括细胞色素氧化酶途径、交替氧化酶途径、光化学还原(Mehler反应)和光呼吸。不同作用机制之间氧的同位素分馏存在较大差异。由于生物总是倾向于优先利用较轻的16O,从而使剩余水体中富集18O。相对于一些微生物(特别是细菌),浮游植物主导的呼吸作用通常具有更强的同位素分馏作用,而不同的呼吸机制是造成这种差异的最主要原因。目前,已有不少学者对水生环境中呼吸作用的氧同位素效应进行了研究,其中Kiddon等[13]通过对一系列海洋生物(从细菌到鲑鱼等)的培养实验,分析了海洋生物呼吸作用对海水DO同位素组成的影响。研究发现,单细胞海洋生物(包括自养和异养生物)呼吸作用导致的平均同位素分馏效应为(20±3)‰,而异养细菌呼吸引起的平均分馏效应为(18.6±0.5)‰,这些数值在随后的研究中得到进一步证实[12,16]。大气中O2具有全球均一的氧同位素值,其相对于VSMOW的δ18O值为23.8‰(亦称为道尔效应,早期推荐值为23.5‰)。尽管许多学者对大气具有相对较高氧同位素比值的主要机理进行了研究,但至今仍然存在较大分歧[21-23]。一种观点认为可能与平流层光化学反应引起CO2与O2的同位素交换、植物叶片蒸腾作用导致的氧同位素富集、或者是海水中光合作用和呼吸作用的稳态平衡控制密切相关[24];另一种观点认为陆源土壤和植物呼吸分馏、植物叶片蒸腾分馏和海洋中浮游植物的生物活动是引起道尔效应的主要原因,并且道尔效应受到低纬度地区水文条件的改变和海洋生物圈分馏的可能变化的控制[23]。在O2溶解达到平衡的情况下,18O将发生约0.7‰~0.8‰的变化(平衡分馏)[18,25],使得溶解平衡水体中DO的δ18O值为24.5‰。在生物活动引起水体DO浓度迅速变化的水生生态系统中,δ18O值将明显偏离溶解平衡时的同位素比值。

2溶解氧氧同位素的测试技术

准确、快速、方便地测定水体溶解氧的稳定同位素比值,是进行应用研究的基础和前提。自20世纪90年代以来,溶解氧同位素的测试技术一直在发展之中。从早期的离线双路进样同位素质谱法(off-linedual-inletIRMS),到后来发展为自动化程度较高的在线连续流同位素质谱法(on-lineCF-IRMS)。目前,应用于水体δ18O同位素研究的常用方法通常包括平衡气体的预处理和同位素比值质谱测定两个步骤。

2.1样品的预处理样品预处理是分析过程中的重要步骤,并且关系到不同分析方法的优劣。目前有3种方法能够提取、分离和纯化样品中的溶解气体。包括:(1)最传统的预处理方法是水体样品采集后,通过形成达到气液平衡的顶空样品(单个样品需要8~24h),再对顶空样品作进一步的分离和纯化处理[26-27];(2)样品通过中空纤维超滤膜组件实现气液的快速直接分离(单个样品需要30min)[28];(3)直接使用高效的平衡装置达到气液的快速分离(单个样品处理时间为7~8min)[29]。传统的预处理方法是目前最常用的方法,该方法能够实现平衡气体组分的高效分离,缺点在于处理耗时,限制了样品的可测试量。与传统方法相比,超滤膜法和平衡装置法的优点在于有效地缩短了样品的预处理时间,实现了样品的快速连续测定,明显不足的是需要对其他共存气体的离子干扰(特别是N2)进行校正,平衡装置法还存在少量海水可能进入质谱仪的风险[29-31]。对于传统的离线预处理方法,提取气体样品的分离和纯化技术也在不断的发展和完善。20世纪90年代以前,常用的方法是经低温液化分离(CO2和H2O)的平衡气体通过加热系统使得O2完全转化为CO2,并最终测定气体产物的氧同位素比值[18,32]。然而,转化的不完全以及CO2与H2O之间的交换将引起显著的氧同位素分馏[18]。在过去20多年来,随着气体富集浓缩技术的发展,许多研究在低温分离平衡气体的基础上,通过液He来浓缩剩余气体,并最终直接测定纯化气体(包括O2、N2和Ar)的氧同位素比值。需要指出的是,双路进样同位素质谱方法测定氧同位素比值对N2的浓度非常敏感(离子化程度差异),当样品气体和参考气体的O2:N2比值相差较大时,需要考虑其中存在的非线性同位素效应。近年来,随着色谱分离技术的发展,对混合气体特别是其中O2与N2的完全分离已成为可能。譬如,Wassenaar和Koehler[35]在对平衡气体去除H2O和CO2的基础上,通过气相色谱柱(分子筛氧分离柱)实现质谱测定前O2(和Ar)与N2的分离,而Ar的共存一般不会干扰到氧同位素比值的质谱测定[36]。最近,Barth等[27]提出了改进的色谱分离前处理方法,基本达到样品批量处理的自动化和样品用量最小化(12mL)。

2.2同位素质谱测定早在20世纪70年代,就有学者利用传统的离线双路进样同位素质谱仪(dual-inletIRMS)对DO同位素进行研究[15-18]。dual-inletIRMS具有分析精密度和准确度高的特点,但是记忆效应较明显,并且耗时和程序复杂,这在一定程度上限制了氧同位素的深入发展。直到90年代在线连续流同位素质谱技术的广泛应用,氧同位素的研究才获得蓬勃发展。在线CF-IRMS的应用使得氧同位素的分析精度得到显著改善,样品用量大大减少,同时分析速度大大提高。近年来,应用CF-IRMS技术测试18O同位素的技术已日趋成熟[25,27]。

3溶解氧氧同位素在海洋环境研究中的应用

海洋生态系统中溶解氧氧同位素的大量观测和研究始于上世纪90年代,并且研究集中在开放的大洋系统,包括北大西洋、亚北极太平洋和亚热带太平洋等[24,26,37],这主要与某些大洋系统的动力条件和控制因素可以简化处理有关。相比之下,由于河口及近海海域溶解氧同位素的分布规律及其影响因素较大洋系统更为复杂,迄今的研究还处于不断深化当中[38-41]。由于溶解氧18O同位素具有独特的优势,使得其已在海洋环境的许多领域得到广泛应用。

3.1海洋初级生产力和水柱呼吸耗氧速率的氧同位素示踪初级生产力和群落呼吸是水生环境中生物地球化学循环的关键调节者,二者之间的平衡通常用于指示营养盐富集程度、营养级状况、外源有机碳利用和整体水质条件。为有效评价不同水域碳、氧和营养盐循环过程,有必要对初级生产力和呼吸作用速率等进行精确的估算。传统的初级生产力和呼吸耗氧速率研究主要是在玻璃培养瓶中进行,测量方法包括藻类生物量或叶绿素随时间的变化、CO2吸收/排放速率、O2生产/消耗速率和碳同位素示踪法等[32,42]。对于较大时空尺度的海域,海洋水色卫星遥感资料反演也是估算初级生产力的重要研究手段[43-44]。在过去几十年,这些方法在全球海洋生产力研究中发挥了重要作用。然而,由于各种方法都只关注在光合作用或呼吸作用的不同过程,使得不同方法估算得到的结果差异较大[32]。对于玻璃瓶培养法,其主要缺点在于不能真实反映海洋环境条件(如生产力和呼吸速率的时空变化、温度、光照等)、需要耗费大量时间和人力、并且无法针对整个研究海域进行定量分析。而海洋卫星遥感法存在需要利用传统方法进行校正和受到云量的影响等问题。由于浮游植物光合作用和呼吸耗氧作用产生的O2与呼吸作用和周围环境的18O同位素比值存在明显差异。在深刻理解物理和生物化学过程相互作用的基础上,通过建立DO和18O收支平衡方程(通常包含海气交换通量、光合作用和呼吸作用部分),或者在明确O2的净产量/消耗量和18O同位素比值的情况下,通常能够推断得到海洋系统的净初级生产力和呼吸耗氧速率。在早期的研究中,利用氧同位素示踪海洋初级生产力和呼吸速率主要集中在近似封闭的或处于稳态的大洋系统中。譬如,Bender和Grande[37]及Quay等[26]根据海水中DO浓度及其δ18O比值研究了海洋环境中的总初级生产力和呼吸耗氧速率。然而,由于其中的重要参数———呼吸耗氧过程中氧同位素分馏系数,通常使用理论估测值或者前人研究结果,这在一定程度上限制了该方法对初级生产力和呼吸速率的估算能力。另外,对于绝大多数海洋生态系统(如许多河口和近海系统)而言,DO及其18O同位素存在显著的周日变化,使得稳态假设往往无法满足。考虑到上述问题,近年来已有学者针对非稳态的河口生态系统进行了研究,其中Quinones-Rivera等[39-40]基于有限差分模型,根据DO和18O同位素比值估算了墨西哥湾北部表层水体的净初级生产力和呼吸作用的时空分布情况。由于溶解氧18O同位素和17O同位素的联合应用[17Δ=ln(δ17O+1)-0.516ln(δ18O+1)]能够降低估算过程中的不确定性(与呼吸作用的同位素分馏效应无关),并且可以根据经验公式直接估算,使得该方法在近年来成为海洋初级生产力研究的重要手段之一[45-47]。

3.2生物因素和物理因素对溶解氧动态变化的影响对于季节性缺氧河口及近海海域而言,物理过程和生物过程对底层DO亏损的相对贡献是许多学者比较关心的问题。如果单纯依靠DO浓度,通常较难判别二者在河口缺氧现象形成过程中起的作用。由于物理因素(海气交换和水体垂向混合)与生物因素(光合作用和呼吸作用)具有不同的DO和18O同位素分布格局,往往可以将二者对水体氧收支平衡的影响加以辨析。其中,海气交换作用主导的水层往往具有饱和DO浓度和溶解达到平衡的δ18O值(~24.5‰);而主要受浮游植物光合作用或呼吸作用控制的水层也具有特定的DO浓度和δ18O值组合。基于墨西哥湾北部海域DO浓度及其δ18O值的时空变化规律,Quinones-Rivera等[40]的研究表明,物理混合作用(风)是秋季和冬季溶解氧动力的主要控制因素,而在水体层化的夏季,氧动力主要受沉积物耗氧和水柱耗氧等生物过程的控制。与淡水生态系统(如湖泊和河流)不同,垂向扩散作用是影响许多河口和大洋系统δ18O分布的重要过程[26,37,48]。诸多研究表明,由于扩散混合的影响,无光层海水中溶解氧δ18O值随DO呼吸消耗增加的速率受到明显的抑制。因此在早期的研究中,对海洋中溶解氧δ18O变化进行分析时通常需要探讨扩散混合作用的相对贡献。平流输运也是控制大洋系统水文特征的重要过程,必然影响到DO及其同位素体系。然而,关于平流输运对大洋δ18O时空分布影响的研究直到近年来才有涉及。其中Levine等[48]以南大西洋热带海洋为例,根据一系列扩散-平流-反应模型研究了物理和生物过程相互作用对δ18O/[O2]关系的影响,指出δ18O是海洋生物呼吸作用和海水输运的有效指标物,并强调扩散和平流作用在δ18O分布中的同等重要性。这些研究成果对于未来利用18O同位素结合数学模型示踪平流和扩散作用强烈的河口及近海海域的氧动力平衡具有重要的指导作用。

3.3水柱和沉积物耗氧在底层DO亏损中的相对贡献水柱耗氧和沉积物耗氧(SOD)是引起海洋环境中DO含量减少的最直接过程。研究海洋环境中水柱耗氧和SOD的相对贡献,对于制定有效的溶解氧管理策略具有重要意义,特别是在季节性缺氧的河口及近海海域。相比于水柱耗氧研究,对沉积物耗氧作用产生的18O同位素分馏的研究相对较少。有限的研究(现场观测和数学模型)表明,由于沉积物的呼吸作用受到扩散供氧的限制,SOD引起的溶解氧18O同位素分馏程度相对较小,分馏系数ε大致在0~7.0‰之间,其中在水深较浅和呼吸速率较快的河口及近海海域更为显著[38-39,49]。研究显示,沉积物O2渗透深度、生物灌溉作用(bio-irrigation)和扩散至氧化层的还原物质(氨、硫化物、二价铁等)的氧化作用是不同海洋系统中SOD过程氧同位素分馏程度的主要影响因素。由于沉积物和水柱耗氧过程在氧同位素分馏效应方面存在显著差异(Δα≥10‰),往往可以利用简单的(氧同位素)二元混合端元模型估算底层水体DO亏损中二者的相对贡献情况,尤其是在水体分层强烈的缺氧河口及近海海域[36,38]。譬如,Lehmann等[38]以加拿大圣劳伦斯河口为研究对象,根据测定的溶解氧浓度和同位素比值,以及理论方法(瑞利分馏模型和沉积物扩散-反应同位素模型)推导的表观氧同位素效应和沉积物耗氧引起的氧同位素效应,研究了水柱和沉积物耗氧在深层缺氧水团形成中的作用,研究结果表明SOD是导致该河口底层水体DO亏损的最主要原因,其比例约占底层DO亏损量的2/3,这也与现场观测结果基本一致。需要指出的是,通过现场培养或理论方法(适用于大洋和水体分层强烈的河口)获取特定区域的氧同位素效应是该方法能够应用于不同海域的前提条件。

4结论与展望

第8篇:海洋环境条件范文

关键词:渗透性,耐久性,毛细吸水

目前,钢筋混凝土技术已经发展到了一个很高的水平,强度已经不是唯一的考评指标,例如钢筋混凝土的耐久性就直接影响到结构设计的使用寿命。随着越来越多的港口海岸工程大规模兴建,工程本身对混凝土耐久性的要求也越来越高。其中,毛细吸水是氯离子等侵蚀性介质侵入混凝土内部的最主要途径,因此研究混凝土的毛细吸水能力对评价钢筋混凝土结构耐久性具有重要意义。

1 试验对象

本文所述的试验中所用试件均来自于北方某船厂修船码头工程与某海洋腐蚀研究所的挡浪坝和预制混凝土扭工字块。取芯直径均为100mm(见图1所示),混凝土配合比见表1。

图1试件

表1混凝土配合比

2 试验方法

本试验采用将烘干的混凝土试件浸入水中,以在24h内吸入的水量的比较来反映混凝土的密实性和渗透性能。

(1)将试件放入烘箱中,在60℃的温度下烘干24小时,以使混凝土内部的水分蒸发,确保毛细吸水试验前试块充分干燥。

(2)将试件放置于实验室室内冷却后,用游标卡尺测量其吸水面积并记录,再把试件的侧面用熔化的石蜡密封,称量并记录干重。

(3)把试件放入平底水槽中,在水槽底部预先放置支撑试块的直径约5mm的塑料球。然后向水槽中注入蒸馏水,水面约高出试件底面约3-5mm为宜(如图2所示)。

图2 毛细吸水试验示意图

(4)从蒸馏水与混凝土试件底部接触时刻开始计时,分别在吸水时间为0、0.5 h、1 h、2 h、4 h、8 h、24h时,取出水槽中的试块,用湿布擦拭掉表面的水,称量其重量,称完并记录后再立即将试块放回原处,整个毛细吸水试验过程需要持续24 h。

(5)混凝土单位面积吸水量由下式计算:

式中:RC――单位面积吸水量;

――各时刻吸水质量;

S――吸水面面积。

3 试验结果及分析

混凝土的毛细吸水是氯离子等侵蚀性介质侵入混凝土内部的最主要途径,因此混凝土的毛细吸水能力被视为评价钢筋混凝土结构耐久性的重要参数之一[1]。有研究表明,对混凝土进行防水处理能够显著降低其毛细吸水性能[2],从而提高混凝土结构的耐久性。

3.1 单位面积毛细吸水量

图3至图5所示曲线表示了各系列混凝土试件单位面积毛细吸水量与时间平方根之间的关系。由两者之间的关系图可见,所有曲线均呈近似线性上升的趋势。从整体上观察图3至图5可以发现,单位面积毛细吸水量从大到小依次是扭工字块、码头、挡浪坝。对于3种不同配合比的混凝土,水灰比越大,毛细吸水量随之增大,这是由于水灰比的不同造成了混凝土孔隙结构的差异,水灰比越大,孔隙率越高,并且孔径越大,毛细吸水自然就越多。

图3 码头混凝土试件单位面积毛细吸水量图4 挡浪坝混凝土试件单位面积毛细吸水量

图5 扭工字混凝土试件单位面积毛细吸水量

码头混凝土处于浪溅区,试件G1、G3与G2分别位于外墙同一位置的两侧,其单位面积毛细吸水量有很强的可比性。G1、G2同为内部毛细吸水,但是G1处于外墙的外侧,海水、海风等海洋环境条件的作用较内侧的G2更显著。一方面,海水中的一些成分,例如镁离子、硫酸根离子,渗入混凝土内部与水泥浆体中的水化产物发生了化学反应,形成Mg(OH)2 等物质,填充了混凝土表面的毛细孔。另一方面,碳化反应的碳化产物CaCO3的晶体形式会造成约12 %的体积膨胀,在一定程度上堵塞混凝土的内部孔隙,造成孔隙率和孔体积下降。因此,G1试件的单位面积毛细吸水量要比G2大。

挡浪坝和预制扭工字混凝土处于潮汐区,试件H1与H3所处的环境条件相同且同为表面吸水,其单位面积毛细吸水量曲线趋势基本一致。试件H1、H3的单位面积毛细吸水量较H2偏小,这主要是混凝土碳化和海水中的物质与水泥基体发生化学反应所致。从扭工字试件试件的试验结果也可得出相似的结论。

3.2 毛细吸收系数

毛细吸收系数被认为是评价混凝土耐久性的重要指标之一,其大小很大程度上反映了混凝土的渗透性能 [3] [4]。毛细吸水量与时间的平方差之间呈线性关系,其直线斜率即为毛细吸收系数。以混凝土试件G1的毛细吸水情况为例,线形拟合结果如图6所示。对各试件的试验结果进行拟合后,毛细吸收系数列于表3。

图6试件G1的单位面积毛细吸水量线性拟合结果

由表3可以看出各混凝土试件的毛细吸收系数情况。其中,扭工字试件的毛细吸收系数最大,码头试件次之,挡浪坝最小。这一结果,如实地反映了三种不同配合比的混凝土水灰比的大小情况。

表3 各混凝土试件的毛细吸收系数

4 结论

综上所述,可得:(1)水灰比是造成混凝土毛细吸水能力差异的重要原因。水灰比越大,孔隙率越高,并且孔径越大,毛细吸水量随之增大;(2)不同的海洋环境对混凝土的毛细吸水能力影响较大。混凝土中水泥浆体的水化产物与海水中的镁离子、硫酸根等离子发生化学反应后,形成Mg(OH)2等物质,填充、堵塞混凝土表面的毛细孔,从而影响混凝土的毛细吸水能力。

参考文献:

[1] Ole Mejlhede Jensen,Per Freiesleben Hansen.Autogenou.Deformation and RH-change in Perpective.Cement and Concre Research.2001,(3):34~38

[2] 冈田清.混凝土构筑的寿命.水泥混凝土(日).1998,470(3):227

[3] 王立久,李振荣. 建筑材料学[M] . 北京: 中国水利水电出版社,1997. 112 - 113.

第9篇:海洋环境条件范文

关键词:防腐措施;海洋环境;混凝土;桥梁

中图分类号:U445 文献标识码:A

1概述

针对我国的沿海桥梁工程我国交通部在1963年至1980年分别对混凝土的状况进行了三次调研。在最早的一次调研中发现华东及华南地区海港的研究中,发现混凝土结构被破坏的主要原因为钢筋锈蚀。而最近的一次调研中针对使用年限较短的华南钢筋混凝土海港码头进行调查分析,发现钢筋不耐久或钢筋锈蚀的码头数量高达89%,而这些码头中出现锈蚀的时间有些不超过10年,这些结构中的混凝土结构基本无法达到使用寿命的年限设计要求。

在上世纪初美国的Alsea海湾大桥,由于受到海洋环境的影响,钢筋受到严重的侵蚀而发生锈蚀,短时间内结构便受到严重破坏。上世纪六十年代,旧金山海湾大桥,在海水的侵蚀下浪溅区的衡量内部钢筋锈蚀极为严重,在八十年代国家不得不对其进行补修,花费了大量的资金。而在中东的红海区域,海工混凝土建筑大多数会受到环境作用,导致混凝土内部的钢筋结构受到侵蚀,有些使用1年后便会明显发生腐蚀现象。在日本,很多海港码头的混凝土结构同样受到了海洋环境的影响,一些使用年限超过20年的码头均发生了顺筋锈裂的现象。

通过上述案例可以总结出,氯离子的侵袭是导致沿海混凝土结构受到腐蚀破坏的主要引发因素。文章则组要针对沿海的特殊环境,依照现有的规定,对沿海已有的桥梁防护腐蚀破坏的措施进行了分析,用以提高桥梁的耐久度以及抗腐蚀度。

2 国内规定

沿海环境中防腐蚀技术在混凝土结构中的应用,我国相关规定中均提出了明确的要求。JTJ 275-2000 海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范要求: 在耐久度以及防腐蚀设计中,应当针对混凝土的环境条件以及预定功能选择综合性能良好的混凝土;而在浪溅区的构件,高性能的混凝土较为适用,并应当配套适用防腐蚀的特殊手段。JTG/TB07-01-2006公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范要求:应当在受到严重破坏的结构处采用相关防腐附加措施对环境腐蚀作用进行阻挡。

GB/T50476-2008混凝土结构耐久性设计规范明确要求:在耐久性设计上混凝土结构应当包含:1)结构的设计使用年限、环境类别及其作用等级;2)有利于减轻环境作用的结构形式、布置和构造;3)混凝土结构材料的耐久性质量要求;4)钢筋的混凝土保护层厚度;5)混凝土裂缝控制要求;6)防水、排水等构造措施;7)严重环境作用下合理采取防腐蚀附加措施或多重防护策略;8)耐久性所需的施工养护制度与保护层厚度的施工质量验收要求:9)结构使用阶段的维护、修理与检测要求。由此可见,相关规范中混凝土那就行的结构设计中附加防腐促使已经成为了必要的规定。而针对后张预应力混凝土,GB/T 50476-2008混凝土结构耐久性设计规范对其结构要求: 需要采用多重保护措施。

GB/T 50476-2008 混凝土结构耐久性设计规范中: 氯化物环境作用超过E级、F级的,对重要混凝土机构应当采用必要的防护措施。

由此可见,对于沿海工程混凝土的防腐蚀技术,除了选择合理的结构形式和抗腐蚀性、抗渗性良好的混凝土之外,采用防腐蚀附加措施也是提高海工混凝土结构物耐久性的重要措施。

3 实际工程中附加措施的应用

3.1 实例分析

文章主要针对国内具有代表性的三座沿海、跨海大桥(崇启大桥、黄海大桥以及东海大桥)的使用情况以及耐久附加措施进行了研究分析,在对比三座桥所处的环境基础上,对其耐久附加措施进行了分析,其结果如下:

3.1.1崇启大桥

在该桥梁进行建设前,其耐久性的提高防护措施的确定主要以事前的理论研究作为依据,根据桥梁所处环境的调研,根据其特殊性予以理论研究,最终确定出相关成果,在经济合理的基础上,提出了能够满足结构安全性的有效防护措施。即,承台部分采用大于90mm厚的保护层保证其最低强度为C35,墩身处采用大于75mm的保护层,保证其强度大于C45,箱梁则采用普通钢筋45保证其强度等级大于C50.以上部位均采用高性能混凝土。

3.1.2黄海大桥

黄海大桥在建设中为了提高桥梁结构对于海洋环境的抗侵蚀性,采用了在双重保护措施,分别使用环氧涂层以及硅烷浸渍两项措施。

3.1.3东海大桥

东海大桥的使用年限要求为100年,因此在设计中针对这一结构安全需求,耐久性提高的主要思路为:其本体耐久性通过高性能混凝土的使用予以提升;通过钢筋保护层的合理厚度确定加强各个部件的耐久性;最后,通过添加涂层的方式对一些需要特殊结构部位进行辅的加强,从而加强东海大桥的使用寿命。

通过对比分析上述三座大桥的所采用的防护措施,可以发现我国目前所使用的防护措施为在相关结构处采用高性能的混凝土,并采用防护措施对其表面进行保护。但每个桥梁所处环境不同,因此会采用不同的防护措施,这是环境差异所致,并且还受到了技术水平和一些特殊工程要求限制,因此工程的施工方案均具有其特殊性。

结语

由于沿海环境的特殊性,对于桥梁的腐蚀作用较大,在该种环境中混凝土结构极易受到侵蚀,因此沿海以及跨海桥梁在设计中对耐久度的要求较之内地桥梁更高,防腐蚀措施不仅仅要考虑结构抗性的提高程度,同时还要保证方案的可行性和经济性,并且全面考虑方案的可更换性。若是附加防护措施不恰当那么不但会加大后期桥梁的维护工作,同时也是对资源的浪费。因此耐久性提高的附加措施的确定和采用需要综合工程所处的环境特点以及桥梁自身的机构特征以及使用年限要求等因素。

参考文献

[1]陈驹.氯离子侵蚀作用下混凝土构件的耐久性[D].浙江大学,2002.