近海工程-第一章-浅海的环境、资源与开发课件.ppt
《近海工程-第一章-浅海的环境、资源与开发课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《近海工程-第一章-浅海的环境、资源与开发课件.ppt(148页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、近海工程,课程性质,近海工程:在海岸带以远、浅海范围内(主要是大陆架)进行海洋资源开发和空间利用所采取的各种工程设施和技术措施。,海洋工程重要组成部分,近海海洋环境特点,水深、浪大,水中压力高,温度比较低,能见度差,地震、台风机遇多,远离陆地,近海工程条件严酷,除利用海洋基础科学和传统的技术措施外,还需遥感遥控、激光、水声、新材料、深潜、空间技术等技术。,近海工程的研究内容(32学时):(1)海洋石油开发所需的各种设施和环境条件(2)根据环境载荷的描述进行工程结构的动力分析,近海工程,以海岸工程分析为中介,人工岛,海上平台,系泊设施,海底管道、海底电缆,水下生产系统,岛式工程设施,海岸及近海动
2、力学问题,海岸防护工程,海港工程,河口治理工程,海岸工程,第1,2章,第4,5章,课程内容结构体系1,第3章,第6章,海洋能工程,人工岛工程,海上平台工程,海工建筑物上波浪作用,近海工程,第7章,第9章,课程内容结构体系2,第8章,第10章,广义的近海工程,本课程的考核方式,课堂考勤 10课堂回答问题 10平时作业 10期末考试 70,第一章 浅海的环境、资源与开发,The Habitat,Resources,Development and Use of Shallow Sea,教学重点,第一章 浅海的环境、资源与开发,阐明浅海环境特征 了解中国海洋资源的基本状况 了解海洋开发的历史及开发过程
3、,概述,海洋的环境、资源和开发、治理等方面密切相关、相互影响。,海洋工程是其重要组成部分。,客观条件,主观行为,二者协调统一,获得良好的效益,海洋工程(Ocean Engineering),基本概念:,浅海海域:海岸带(Coastal Zone)范围内和其外大陆架(Continental Shelf)范围内的海洋环境与资源。,浅海区:海面以下200米以内的区域。,不同海域的海洋开发与治理需采用不同的海洋工程技术。,海底地貌立体示意图,海底主要地貌类型及海底地形分布规律,海底地形,水深,0m以上,200m以内,2004000m,海平面以上,6000m以上,40006000m,顶部在2000300
4、0m之间,特征,地势起伏较大,坡度较缓,坡度较陡,表面崎岖不平,地势起伏较大,深海洼地,底部平坦,微有起伏,海底山系,相对高度大,大陆架:从海岸延伸到水下大约200米深的大陆海底部分。,坡度平缓,水深一般不超过200米。,200米,浅海海域的海洋开发与治理需采用的海洋工程技术:,海岸工程(Coastal Eneering):自古以来就很受重视。近海工程(Offshore Eneering):又称“离岸工程”。20世纪中叶以来发展很快。,海岸工程,海岸防护工程,围海工程,海港工程,河口治理工程,近海工程,海上平台工程,人工岛工程,太阳能工程,深海或大洋边缘,陆架坡折向内到大陆海岸线为大陆架范围。
5、,(The Continental Shelf Sea Environment),大陆架海域环境,本章内容结构,第一节浅海环境特征,第二节重要浅海资源,第三节海岸,四大海域、海底地貌、海洋水文,海洋生物资源、海水化学资源、海底矿产资源、海洋能量资源、海洋空间资源,第四节海洋开发利用,基本格局、滩涂资源、开发中的问题,海洋开发过程、海洋工程技术,第一章 浅海的环境、资源与开发,第一节 浅海环境特征,一、海域范围,第一章 浅海的环境、资源与开发,图3-1 中国海域,中国近海海域包括渤海、黄海、东海、南海及台湾岛以东海域,介于亚欧大陆与太平洋之间,自北向南略呈弧形展布。总面积约473104 km2。
6、,4个海域划分的根据:海域的地理位置、地理轮廓、海洋物理性质、生物体系、海底地貌等因素所表现的差异。,渤海,第一章 浅海的环境、资源与开发,黄海,东海,台湾岛以东海域,南海,面积8104km2,是我国的内海。平均水深18m,小于30m的范围占总面积的95。,面积38104km2,平均水深44m。黄海分为北、南两部分,北黄海平均深38m,南黄海平均深46m。最深处在济州岛北,为140m。是一个半封闭的浅海。,面积77104km2,是由中国大陆和中国台湾岛以及朝鲜半岛与日本九州岛、琉球群岛等围绕的边缘海。平均水深349m,最深点为2719m。,面积约350104km2,平均深度为1212m,大陆架
7、以下为阶梯状大陆坡,大陆坡向下为水深大于3500m的中央盆地,最深处可达到5377m。,处于菲律宾海盆西北部。火山、地震活动频繁。,你还记得吗,我国拥有多少千米海岸线,以及濒临哪几个近海?,我国拥有18000万千米海岸线,濒临渤海、黄海、东海、南海,四个海域。,我国海域南北跨哪几个温度带?,我国海域南北跨暖温带、亚热带、热带,三个温度带。,自北而南跨越那些温度带?有何优势,温度适中,适合多种海洋生物繁殖生长,多样的生物资源,渤海为中国内海、三面被陆地所环抱,仅在东面以宽57海里的渤海海峡与黄海相通,海区面积近8万km2。由于黄河、海河、滦河、辽河等每年带进大量泥沙堆积在海底,使渤海平均深度只有
8、18m。,黄海为半封闭浅海,西面与北面与中国大陆相接,东邻朝鲜半岛,西北与渤海沟通,南面与东海相连,面积约38万km2,平均深度44m,全部属大陆架。入海河流有淮河、鸭绿江及朝鲜的大同江等。,东海西接中国大陆,北与黄海相连,南经台湾海峡与南海相通,东面隔日本九州岛、疏球群岛和中国台湾岛与太平洋相连,为一较开阔浅海,面积约77万km2,平均深度为370m,大陆架面积约占1/3,入海河流有长江、钱塘江、闽江和浊水溪等。,南海北接中国大陆,东面与南面分别隔菲律宾群岛和大巽他群岛而与太平洋和印度洋相通,西邻中南半岛和马来半岛,海区面积达350万 km2,平均深度1212m,四周较浅,中间深陷为一宽广的
9、海盆,大陆架面积约占1/2。汇入南海的河流有珠江、赣江和越南的红河、湄公河等。台湾以东,海区直接连接太平洋,离岸不远水深即超过3000m,具有大洋特征。,我国沿海有5100多个岛屿,其中台湾、海南两岛面积都超过3万km2。在全部岛屿中,大陆岛占90,其余为冲积岛、火山岛、珊瑚岛等等。杭州湾以南的亚热带、热带海域的岛屿占全部岛屿的90以上,这些岛屿自然资源都十分丰富。,二、海底地貌,(一)大陆架,第一章 浅海的环境、资源与开发,渤海、黄海、东海海盆,位于亚欧板块与太平洋板块之间,南海海盆处于亚欧板块与太平洋板块、印度洋板块的交接地带。这些板块的运动建造了中国海域的地质格局。在此基础上,环海陆地上
10、的河流把丰富的物质输送入海,沉积到海底,进一步改造了海底的形态。中国近海海域的海底地势大体由西北向东南渐趋加深。若将海南岛南侧经台湾岛至五岛列岛连成一线,则此线的西北部分构成平缓的大陆架区,而此线东南,则为大陆坡、海槽、深海盆以及岛缘大陆架。,中国近海海域的大陆架是世界上最宽广的大陆架区之一,渤海、黄海全部位于大陆架上。东海约有23在大陆架上,其外缘转折点水深约在100170m,大陆架宽度为240650km,是亚洲东部最宽广的大陆架。南海的大陆架面积也占1/2以上,两广沿岸大陆架宽约180260km,转折点水深150200m。台湾岛以东大陆架狭窄;最宽处仅十几千米。,第一章 浅海的环境、资源与
11、开发,(二)大陆坡,东海、台湾以东海域与南海东部的陡窄的阶梯状大陆坡与海槽、海沟相伴存在。南海的大陆坡多呈阶梯状,坡底水深范围在8004 200m,坡度240,最大坡度达4。,(三)海槽与陆缘海盆,东海与南海分布有若干海槽。冲绳海槽是东海大陆架与琉球群岛岛缘陆架的天然分界,冲绳海槽总体呈北东-南西向,海槽长840km,平均宽约70km、北浅南深。南海有西沙海槽、中沙西海槽、南沙海槽、礼乐西海槽等,大多是南海扩张而产生的裂谷。陆缘海盆分布在南海中部,深海平原长1500km,最宽处820 km,北部海底平坦,水深为34004 000 m,向南缓倾斜,中部水深为40004 300m,向西南倾斜,南部
12、水深43004400m,其间有一系列近东西向或北东向的海山、海丘群。,图3-2 中国海域,第一章 浅海的环境、资源与开发,三、海洋水文,(一)海水温度,中国近海海域表层海水温度分布受纬度、海岸与海区形态、海流与潮汐、气象变化等因素影响,变化比较复杂。,图3-3 中国近海表层水温度,海域水温的年均值,渤海约12,黄海约16,东海22上下,南海26左右。,第一章 浅海的环境、资源与开发,(二)海水盐度,海水盐度的分布和变化主要取决于入海河川径流量的大小、海流的性质和强弱,其次还受蒸发量和降水量的影响。中国近海各海区盐度年平均值由北向南逐渐升高,渤海约30,黄海3l,东海3334,南海34以上。,图
13、3-4 2月表层盐度分布图 图3-5 8月表层盐度分布图,第一章 浅海的环境、资源与开发,中国近海海域的海流可分为两大系统:一是外来的黑潮暖流;二是海域内生成的沿岸流和季风漂流。,图3-6 黄海、渤海及东海海流系示意图,(三)海流,第一章 浅海的环境、资源与开发,黑潮暖流起源于吕宋岛以东洋面。主干流沿台湾以东,经台湾和与那国岛之间的水道进入东海,顺东海大陆坡向东北流去。在台湾东北,黑潮向北分出一股支流,称台湾暖流。,南海海域的海流较为复杂。过去认为,从表层至200 m深处的上层水体都在季风的制约下流动,夏季东北漂流,冬季西南漂流。后来发现,在广东外海冬季期间,海流由东北流向西南并非总体都是如此
14、,在较深的水深处,有一狭窄的逆风向海流,且流速较大。,图3-7 南海海域冬、夏季风漂流图,第一章 浅海的环境、资源与开发,(四)潮汐,中国沿岸潮汐系统主要是由太平洋传入的潮波引起的振动和日月引潮力形成的独立潮合成的,以前者为主,潮汐类型复杂。,渤海沿岸以不正规半日潮和正规半日潮为主,辽东湾、渤海湾、莱州湾为不正规半日潮;龙口至蓬莱一带属正规半日潮,秦皇岛以东和神仙沟附近属正规全日潮,黄河口两侧为不正规全日潮。黄海沿岸基本上属于正规半日潮,威海至成山头和靖海角、连云港外为不正规半日潮。东海大陆沿岸除宁波至舟山之间海域为不正规半日潮外,其余为正规半日潮。台湾西岸从基隆至布袋为正规半日潮。其余为不正
15、规半日潮。南海沿岸以不正规半日潮和不正规全日潮为主,其中汕头至海门、珠江口至雷州半岛东部、海南东北部、南海诸岛为不正规全日潮。雷州半岛南段和广西沿海为正规全日潮。,中国海域潮差分布差异很大,总的趋势是东海最大,渤、黄海次之,南海最小。杭州湾最大,澉浦、尖山等地在5 m以上。,第一章 浅海的环境、资源与开发,(五)海域环境评价,(1)区位优越。(2)近海水体活跃,海况总体较好,利于海洋开发利用。(3)海水营养盐丰富,水质肥沃。(4)海洋环境类型多,为海洋全方位开发创造了条件。(5)浅海、滩涂广阔,海水养殖和海洋空间条件得天独厚。,(1)自然灾害时有发生,威胁海上作业活动。,(2)海平面上升的威胁
16、。,(3)海岸侵蚀和海水倒灌。,(4)赤潮。,优 势,不利因素,浅海环境,大陆架海域环境,海岸带海域环境,地形较平坦,“平原”型地貌发育,覆盖多泥沙,地壳结构同路上连,海洋因素汇集,动力作用强,多季风控制,季风控制下的过渡性气候,土壤和植被的地带性分布,海洋和大陆相互作用强烈,人类活动影响显著,总结,第一章 浅海的环境、资源与开发,第二节 重要浅海资源,一、海洋生物资源,我国海洋生物资源丰富,共有20 278种,以鱼类、头足类、虾蟹类为主,其中以鱼类数量最大。,我国近海海域的虾类有300多种、磷虾类42种、蟹类600多种,产量最多的是对虾、毛虾、鹰爪虾、白虾、龙虾及三疣梭子蟹、青蟹等。,(二)
17、虾蟹资源,(一)鱼类资源,几种观赏鱼类,几种常见的海洋鱼类,头足类,中国海已发现头足类91种。主要捕捞种类有日本枪乌贼、太平洋斯式柔鱼、短蛸、火枪乌贼和双喙耳乌贼等。头足类是软体动物中最高等的类群。它们有一对非常发达的大眼睛,视力极好。而且大多数游泳速度很快,有“海洋火箭”之称。常见的有乌贼和章鱼。其中生活在深海中的大王乌贼体重可达30吨。,章鱼,游泳甲壳类,目前已知中国海虾类约有300多种,蟹类600多种和口足类数十种。,大黄鱼,带鱼,对虾,墨鱼,梭子蟹,石斑鱼,舟山海水养殖场,山东长岛养殖场,第一章 浅海的环境、资源与开发,渤海:辽东湾、滦河口、渤海湾、莱州湾 黄海:海洋岛、海东、烟威、石
18、岛、青岛、海州湾、吕泗、大沙、沙外 东海:长江口、口外、舟山、鱼山、温台、闽东、闽中、闽南、台北、台东 南海:汕尾、甲子、汕头、东沙、中沙、西沙、南沙、珠江口、电白,(三)主要渔场,我国海域共有70多个渔场,(四)海洋生物资源面临的主要问题,(1)渔业捕捞过度,海水养殖管理不善。,(2)河口、港湾和海水养殖密集区近岸水域,存在不同程度的污染问题。,(3)围垦、水利、海洋工程的不良影响。,(4)珍稀海洋生物濒危。,图3-8 中国沿海养殖场,二、海水化学资源,(一)海盐,第一章 浅海的环境、资源与开发,海盐是我国盐业资源的重点,5000多年前(仰韶时期)就已从海水中生产食盐。我国海盐产量居世界首位
19、。北方沿海滩涂,由于受季风气候的影响,高温、少雨、强日照、多风同期集中在45月,成为我国盐田的集中分布区和海盐生产基地。北方海盐生产分为辽宁、长芦、山东和江苏四盐区。,地下卤水资源是渗漏到地下的浓缩海水,其浓度一般比海水高26倍,从中不仅可提取氯化钠、氯化钾、芒硝等,而且含有溴、碘、铀、锶、铜等多种元素。据调查,莱州湾沿海、河北、天津、辽宁沿海地区均有地下卤水发现。,第一章 浅海的环境、资源与开发,(二)海水中其他化学元素的提取,海水中溶存着80多种元素,其中不少元素可以提取利用,具有重要的开发价值。据计算,每立方千米海水中含有3 750104 t固体物质,其中除氯化钠约3 000104 t外
20、,镁约450104 t,钾、溴、碘、钍、钼、铀等元素也不少。,中 国 海 域,镁在海水中含量很高,仅次于氯和钠,居第3位。,溴的浓度较高,平均为6710-3 mL/L,地球上99以上的溴都储存在海水里,故溴有“海洋元素”之称。,碘在海水中的浓度只有0.06 10-6,属于微量元素。,钾在海水中的总量为500 1012 t以上。海水中所含钾的储量远远超过钾盐矿物储量。,铀海水中的总量非常可观,达45108 t,相当于陆地储量的4500倍。,一吨海水中所含重水的核聚变反应,可释放出相当于256t石油燃烧所产生的能量。,重水核聚变反应可释放出相当能量,海水中约有200108 t重水。,提取,拖网获取
21、锰结核矿,未来利用潜力最大的金属矿产,第一章 浅海的环境、资源与开发,(三)海水资源利用,海水资源,专指海水中的淡水资源及海水的直接利用。由于世界淡水资源日趋短缺而海水却极为丰富,通过海水淡化工程把海水中的淡水开发出来,是未来海洋资源开发的一个重要课题。,海水淡化现有20多种技术方法。目前技术纯熟、经济效益较好的是蒸馏法、电渗析法和反渗透法。,海水直接利用,包括沿海工业冷却用水(特别是在电力、冶金、化工等行业)、生活用水(如冲洗、除尘、消防等)和耐盐植物灌溉。这是海水资源开发的另一领域。,海冰资源开发 中国最高纬度的海区冬季结冰 成冰过程中盐分大量析出而降低盐度 渤海海域内水深较浅,盐度较低,
22、辽东湾自然成冰,第一章 浅海的环境、资源与开发,图3-9 辽东湾MODIS景观图(2001年1月15日),海冰开发与利用思考,辽东湾是最理想的海冰开采基地,严重低温年重现期为6年较低温年的保证率为80%,平整冰层厚度1020 cm,工厂化转化海冰为淡水的选址应设在渤海湾的塘沽以北,海冰作为淡水资源用于沿海地区农田灌溉和工业冷却等缓解淡水资源短缺矛盾,增加淡水储备能力减缓对南水北调的依赖程度,第一章 浅海的环境、资源与开发,第一章 浅海的环境、资源与开发,三、海底矿产资源,(一)海洋石油和天然气,中国近海海域广阔的大陆架,它们既有长期的陆地湖泊环境,又有长期的浅海环境,接受了大量的有机物和泥沙沉
23、积,形成了数千米至万米厚的沉积层,其油气资源之丰富,在世界上也是不多见的。,中国近海海域共发现18个中新生代沉积盆地,总面积约130104km2,其中近海大陆架上已发现的含油气沉积盆地9个,面积90104km2,较深海区已发现的含油气沉积盆地9个,面积40104km2。石油资源量约500108t,天然气资源约22.31012m3。,主要油气盆地:渤海油气盆地 南黄海油气盆地 东海含油气盆地 珠江口油气盆地 莺歌海含油气盆地 北部湾含油气盆地 台湾浅滩盆地 深海区含油气盆地,中国矿产资源,一、分布广泛,相对集中,二、能源矿产,三、金属矿产,四、问题和对策,五、知识反馈,我国煤炭资源的分布,北方,
24、我国铁矿资源的分布,北方,我国石油、天然气分布,北方,我国有色金属分布,南方,我国的矿产资源分布广泛又相对集中,北方煤、铁、石油多,南方有色金属多,我国矿产资源相对集中,有利于资源大规模开采,同时也造成不同地区矿产资源的流通交换加重运输负担。,鹤岗,鸡西,黑龙江,霍林河,东胜,石嘴山,内蒙古,阜新,辽宁,开滦,峰峰,河北,徐州,江苏,阳泉,西山,大同,山西,平顶山,河南,淮北,安徽,神府,陕西,六盘水,贵州,攀枝花,四川,我国煤炭资源的分布,我国的煤炭资源不仅在我国的能源中其储量和产量居首位,而在世界上其产量也居第一位。,大庆,黑龙江,辽河,辽宁,华北,河北,胜利,山东,中原,河南,泸州,四川
25、,玉门,甘肃,克拉玛依,塔中,新疆,我国的石油,天燃气分布,鞍山,本溪,辽宁,迁安,武安,河北,马鞍山,安微,大冶,湖北,白云鄂博,内蒙古,镜铁山,甘肃,攀枝花,四川,石碌,海南,我国铁矿资源的分布,铁矿是钢铁工业的“粮食”;钢铁工业又是衡量一个国家工业发展水平的标志;我国河北、辽宁、四川三省的铁矿储量最多。,白云鄂博,内蒙古,招远,山东,金,金昌,甘肃,镍,稀土,攀枝花,四川,钒钛,个旧,云南,锡,铜仁,平果,水口山,大余,德兴,锡矿山,贵州,湖南,江西,广西,铝土,汞,锑,铅锌,铜,钨,我国有色金属的分布,我国有色金属中的钨、锑、钛、钒、稀土等储量居世界首位。,我国三大伴生矿的分布,铁矿中
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 近海 工程 第一章 浅海 环境 资源 开发 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3967545.html