1、课程性质n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力学问题海岸防护工程海港工程 河口治理工程海岸
2、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n课堂考勤 10n课堂回答问题 10n平时作业 10n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教学重点教学重点第一章第一章 浅海的环境、资源与开发浅海的环境、资源与开发 阐明浅海环境特征阐明浅海环境特征 了解中国海洋资源的基本状况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了
3、解海洋开发的历史及开发过程概述n海洋的海洋的环境、资源环境、资源和开发、治理开发、治理等方面密切相关、相互影响。海洋工程是海洋工程是其其重要组成部重要组成部分。分。客观条件客观条件主观行为主观行为二者协调统一二者协调统一获得良好的效益获得良好的效益海洋工程(海洋工程(Ocean Engineering)基本概念:基本概念:n浅海海域浅海海域:海岸带(:海岸带(Coastal ZoneCoastal Zone)范围内和其外大陆架)范围内和其外大陆架(Continental(Continental Shelf)Shelf)范围内的海洋环境与资源。范围内的海洋环境与资源。浅海区:海面以下浅海区:海面
4、以下200200米以内的区域。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。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主要地貌类型及海底地形分布规律海海底底地地形形水水深深0m0m以上以上200m200m以内以内2002004000m4000m海平海平面以上面以上6000m6000m以上以上400040006000m6000m顶部在顶部在200020003000m3000m之间之间特特征征地势地势起伏起伏较大较大坡度坡度较缓较缓坡度较坡度较陡,表陡,表面崎岖面崎岖不平不平地势地势起伏起伏较大较大
5、深海深海洼地洼地底部平底部平坦,微坦,微有起伏有起伏海底山海底山系,相对系,相对高度大高度大大陆架:大陆架:从海岸延伸到水下大约从海岸延伸到水下大约200200米深的大陆海底部分。米深的大陆海底部分。坡度平缓,水深一般坡度平缓,水深一般不超过不超过200200米。米。200米米浅海海域的海洋开发与治理需采用的海洋工程技术:浅海海域的海洋开发与治理需采用的海洋工程技术:n海岸工程海岸工程(Coastal Eneering):自古以来就很受重视。n近海工程(Offshore Eneering):又称“离岸工程离岸工程”。20世纪中叶以来发展很世纪中叶以来发展很快。快。海岸工程海岸防护工程围海工程海
6、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大陆架范围。(The Continental Shelf Sea Environment)大陆架海域环境大陆架海域环境本章内容结构第一节第一节浅海环境特征浅海环境特征第二节第二节重要浅海资源重要浅海资源第三节第三节海岸海岸四大海域、海底地貌、海洋水文四大海域、海底地貌、海洋水文海洋生物资源、海水化学资源、海洋生物资源、海水化学资源、海底矿产资源、海洋能量资源、海底矿产资源、海洋能量资源、海洋空间资源海洋空间资源第四节第四节海洋开发利用海洋开发利
7、用基本格局、滩涂资源、开发中的问题基本格局、滩涂资源、开发中的问题海洋开发过程、海洋工程技术海洋开发过程、海洋工程技术第一章第一章 浅海的环境、资源与开发浅海的环境、资源与开发 第一节第一节 浅海环境特征浅海环境特征一、海域范围一、海域范围 第一章第一章 浅海的环境、资源与开发浅海的环境、资源与开发 图图3-1 3-1 中国海域中国海域 中国近海海域包括渤海、黄中国近海海域包括渤海、黄海、东海、南海及台湾岛以东海海、东海、南海及台湾岛以东海域,介于亚欧大陆与太平洋之间,域,介于亚欧大陆与太平洋之间,自北向南略呈弧形展布。自北向南略呈弧形展布。总面积约总面积约47347310104 4 kmkm
8、2 2。4 4个海域划分的根据:海域的地理个海域划分的根据: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。体系、海底地貌等因素所表现的差异。渤渤海海第一章 浅海的环境、资源与开发 黄黄海海东东海海台湾岛以东海域台湾岛以东海域南南海海 面积面积8 810104 4kmkm2 2,是我国的内海。平均水深,是我国的内海。平均水深18m18m,小于,小于30m30m的范的范围占总面积的围占总面积的9595。面积面积383810104 4kmkm2 2,平均水深,平均水深44m44m。黄海分为北、南两部分,北。黄海分为北、南两部分,北黄海
9、平均深黄海平均深38m38m,南黄海平均深,南黄海平均深46m46m。最深处在济州岛北,为。最深处在济州岛北,为140m140m。是一个半封闭的浅海。是一个半封闭的浅海。面积面积777710104 4kmkm2 2,是由中国大陆和中国台湾岛以及朝鲜半岛与,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。平均水深日本九州岛、琉球群岛等围绕的边缘海。平均水深349m349m,最深点为,最深点为2719m2719m。面积约面积约35035010104 4kmkm2 2,平均深度为,平均深度为1212m1212m,大陆架以下为阶梯状,大陆架以下为阶梯状大陆坡,大陆坡向下为水深
10、大于大陆坡,大陆坡向下为水深大于3500m3500m的中央盆地,最深处可达到的中央盆地,最深处可达到5377m5377m。处于菲律宾海盆西北部。火山、地震活动频繁。处于菲律宾海盆西北部。火山、地震活动频繁。我国拥有多少千米海岸线,以及濒临哪几个近海?我国拥有多少千米海岸线,以及濒临哪几个近海?我国拥有我国拥有1800018000万千米海岸线,濒临渤海、黄万千米海岸线,濒临渤海、黄海、东海、南海,四个海域。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,三个温度我国海域南北跨暖温带、亚热带、热带,三个温度带。带。自北而南跨越那些
11、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
12、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。n 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。
13、二、海底地貌二、海底地貌(一一)大陆架大陆架第一章 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。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,中国近海海域的
14、大陆架是世界上最宽广的大陆架区之一,渤海、黄渤海、黄海全部位于大陆架上。海全部位于大陆架上。东海约有东海约有2 23 3在大陆架上,其外缘转折点水深约在大陆架上,其外缘转折点水深约在在100100170m170m,大陆架宽度为,大陆架宽度为240240650km650km,是亚洲东部最宽广的大陆架。,是亚洲东部最宽广的大陆架。南海的大陆架面积也占南海的大陆架面积也占1/21/2以上,两广沿岸大陆架宽约以上,两广沿岸大陆架宽约180180260km260km,转,转折点水深折点水深150150200m200m。台湾岛以东大陆架狭窄;最宽处仅十几千米。台湾岛以东大陆架狭窄;最宽处仅十几千米。第一章
15、 浅海的环境、资源与开发(二二)大陆坡大陆坡 东海、台湾以东海域与南海东部的东海、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,坡底存在。南海的大陆坡多呈阶梯状,坡底水深范围在水深范围在8008004 4 200m200m,坡度,坡度2 24040,最大坡度达最大坡度达4 4。(三三)海槽与陆缘海盆海槽与陆缘海盆 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缘陆架的天然分界,冲绳海槽总体呈北东-南西向,海槽长南西
16、向,海槽长840km840km,平均,平均宽约宽约70km70km、北浅南深。、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。南海扩张而产生的裂谷。陆缘海盆分布在南海中部,深海平原长陆缘海盆分布在南海中部,深海平原长1500km1500km,最宽处,最宽处820 km820 km,北,北部海底平坦,水深为部海底平坦,水深为340034004 4 000000 m m,向南缓倾斜,中部水深为,向南缓倾斜,中部水深为400040004 4 300m300m,向西南倾斜,南部水深,向西南倾斜,南部水
17、深430043004400m4400m,其间有一系列近东西向或北,其间有一系列近东西向或北东向的海山、海丘群。东向的海山、海丘群。图图3-2 3-2 中国海域中国海域第一章 浅海的环境、资源与开发 三、海洋水文三、海洋水文(一一)海水温度海水温度中国近海海中国近海海域表层海水域表层海水温度分布受温度分布受纬度、海岸纬度、海岸与海区形态、与海区形态、海流与潮汐、海流与潮汐、气象变化等气象变化等因素影响,因素影响,变化比较复变化比较复杂。杂。图图3-3 3-3 中国近海表层水温度中国近海表层水温度海域水温的年均值,渤海约海域水温的年均值,渤海约1212,黄海约,黄海约1616,东海,东海2222上
18、下,南海上下,南海2626左右。左右。第一章 浅海的环境、资源与开发(二二)海水盐度海水盐度 海 水 盐海 水 盐度的分布和度的分布和变化主要取变化主要取决于入海河决于入海河川径流量的川径流量的大小、海流大小、海流的性质和强的性质和强弱,其次还弱,其次还受蒸发量和受蒸发量和降水量的影降水量的影响。中国近响。中国近海各海区盐海各海区盐度年平均值度年平均值由北向南逐由北向南逐渐升高,渤渐升高,渤海约海约3030,黄海黄海3l3l,东海东海33333434,南海,南海3434以上。以上。图图3-4 23-4 2月表层盐度分布图月表层盐度分布图 图图3-5 83-5 8月表层盐度分布图月表层盐度分布图
19、 第一章 浅海的环境、资源与开发 中国中国近海海域近海海域的海流可的海流可分为两大分为两大系统:一系统:一是外来的是外来的黑潮暖流;黑潮暖流;二是海域二是海域内生成的内生成的沿岸流和沿岸流和季风漂流。季风漂流。图图3-6 3-6 黄海、渤海及东海海流系示意图黄海、渤海及东海海流系示意图(三三)海流海流第一章 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
20、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,在较深的水深处,有一狭窄的逆风向海流,且流速较大。图图3-7 3-7 南海海域冬、夏季风漂流图南海海域冬、夏季风漂流图第一章 浅海的环境、资源与开发(四四)潮汐潮汐 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
21、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(五五)海域环境评价海域环境评价 (1)(1)区位优越。区位优越。(2)(2)近海水体活跃,海况总体较好,利于海洋开发利用。近海水体活跃,海况总体较好,利于海洋开发利用。(3)(3)海水营养盐丰富,
22、水质肥沃。海水营养盐丰富,水质肥沃。(4)(4)海洋环境类型多,为海洋全方位开发创造了条件。海洋环境类型多,为海洋全方位开发创造了条件。(5)(5)浅海、滩涂广阔,海水养殖和海洋空间条件得天独厚。浅海、滩涂广阔,海水养殖和海洋空间条件得天独厚。(1)(1)自然灾害时有发生,威胁海上作业活动。自然灾害时有发生,威胁海上作业活动。(2)(2)海平面上升的威胁。海平面上升的威胁。(3)(3)海岸侵蚀和海水倒灌。海岸侵蚀和海水倒灌。(4)(4)赤潮。赤潮。优优 势势 不利因素不利因素浅海环境浅海环境大陆架海域环境大陆架海域环境海岸带海域环境海岸带海域环境地形较平坦,地形较平坦,“平原平原”型地貌发育型
23、地貌发育覆盖多泥沙,地壳结构同路上连覆盖多泥沙,地壳结构同路上连海洋因素汇集,动力作用强海洋因素汇集,动力作用强多季风控制多季风控制季风控制下的过渡性气候季风控制下的过渡性气候土壤和植被的地带性分布土壤和植被的地带性分布海洋和大陆相互作用强烈海洋和大陆相互作用强烈人类活动影响显著人类活动影响显著总结总结第一章 浅海的环境、资源与开发 第二节第二节 重要浅海资源重要浅海资源一、海洋生物资源一、海洋生物资源 我国近海海域鱼类有1694种,其中150多种属重要经济鱼类。仅分布于我国海域的特有鱼类主要有广东鳐、中华鲟、白鲟、中华小公鱼、尖头银鱼、短头鳗鱼、黄唇鱼、中华马鲛等。我国海洋生物资源丰富,我国
24、海洋生物资源丰富,共有共有2020 278278种,以鱼类、头足种,以鱼类、头足类、虾蟹类为主,其中以鱼类类、虾蟹类为主,其中以鱼类数量最大。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。(二二)虾蟹资源虾蟹资源(一一)鱼类资源鱼类资源几种观赏鱼类少女鱼箭鱼狐篮子鱼四带马夫鱼刺鲀几种常见的海洋鱼类 白姑鱼Arggrosomus argentatus黄鲫 Setipinna taty条纹东方鲀 Fugu xanthopterus刺 鲳 Psenopsis anomala 头足类n中国海已发现头足类91种。主
25、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。n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。鯷鱼 Engraulis japonicus龙头鱼Harpodon nehereus 小黄鱼 Pseudosciaena polyatis大黄鱼 Pseudosciaena crocea枪乌贼乌贼曼氏无针乌贼 章鱼游泳甲壳类n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。斑节对虾脊尾白虾中国对虾大黄鱼带鱼对虾墨鱼梭子蟹石斑鱼舟山海水
26、养殖场山东长岛养殖场第一章 浅海的环境、资源与开发 渤海渤海:辽东湾、滦河口、渤海湾、莱州湾:辽东湾、滦河口、渤海湾、莱州湾 黄海黄海:海洋岛、海东、烟威、石岛、青岛、海:海洋岛、海东、烟威、石岛、青岛、海州湾、吕泗、大沙、沙外州湾、吕泗、大沙、沙外 东海东海:长江口、口外、舟山、鱼山、温台、闽:长江口、口外、舟山、鱼山、温台、闽东、闽中、闽南、台北、台东东、闽中、闽南、台北、台东 南海南海:汕尾、甲子、汕头、东沙、中沙、西沙:汕尾、甲子、汕头、东沙、中沙、西沙、南沙、珠江口、电白、南沙、珠江口、电白(三三)主要渔场主要渔场我国海域共有我国海域共有7070多个渔场多个渔场(四四)海洋生物资源面
27、临的主要问题海洋生物资源面临的主要问题 (1 1)渔业捕)渔业捕捞过度,海水养捞过度,海水养殖管理不善。殖管理不善。(2 2)河口、港湾)河口、港湾和海水养殖密集区近和海水养殖密集区近岸水域,存在不同程岸水域,存在不同程度的污染问题。度的污染问题。(3 3)围垦、)围垦、水利、海洋工程水利、海洋工程的不良影响。的不良影响。(4 4)珍稀海洋生物)珍稀海洋生物濒危。濒危。图图3-8 3-8 中国沿海养殖场中国沿海养殖场二、海水化学资源二、海水化学资源(一一)海盐海盐第一章 浅海的环境、资源与开发 海盐是我国盐业资源的重点,海盐是我国盐业资源的重点,50005000多年前多年前(仰韶时期仰韶时期)
28、就已从海就已从海水中生产食盐。我国海盐产量居世界首位。水中生产食盐。我国海盐产量居世界首位。北方沿海滩涂,由于受季风气候的影响,高温、少雨、强日照、北方沿海滩涂,由于受季风气候的影响,高温、少雨、强日照、多风同期集中在多风同期集中在4 45 5月,成为我国盐田的集中分布区和海盐生产基地。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。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2 26 6倍,从中不仅可提取氯化钠、氯化钾、芒硝等,而且含有溴、倍
29、,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、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。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(二二)海水中其他化学元素的提取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,镁约450104 t,钾、溴、碘、钍、钼、铀等元素也不少。中中 国国 海海 域域 镁镁在海水中含量很高,仅次于氯和钠
30、,居第3位。溴溴的浓度较高,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。碘碘在海水中的浓度只有0.06 10-6,属于微量元素。钾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。提取提取拖网获取拖网获取锰结核矿锰结核矿未来利用潜力最未来利用潜力最大的金属矿产大的金属矿产第一章 浅海的环境、资源与开发(三
31、三)海水资源利用海水资源利用 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,通过淡水资源日趋短缺而海水却极为丰富,通过海水淡化工程海水淡化工程把海水中的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。淡水开发出来,是未来海洋资源开发的一个重要课题。海水淡化现有海水淡化现有2020多种技术方法。目前技术纯熟、经济效益较好的多种技术方法。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。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、海水直接利
32、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。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。这是海水资源开发的另一领域。海冰资源开发海冰资源开发 中国最高纬度的海区冬季结冰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,盐度较低渤海海域内水深较浅,盐度较低辽东湾辽东湾自然成冰自然成冰第一章 浅海的环境、资源与开发 图图3-9 3-9 辽东湾辽东湾MODISMODIS景观图景观图(2001(2001年年1 1月月1515日日)
33、海冰开发与利用思考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辽东湾是最理想的海冰开采基地,严重低温年重现期为6 6年年较低温年的保证率为较低温年的保证率为80%80%,平整冰层厚度,平整冰层厚度101020 cm20 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
34、 浅海的环境、资源与开发 三、海底矿产资源三、海底矿产资源(一一)海洋石油和天然气海洋石油和天然气 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积,形成了数千米至万米厚的沉的浅海环境,接受了大量的有机物和泥沙沉积,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。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中国近海海域共发现1818个中新生代沉积盆地,总面积约个中新生代沉积盆地,总面积约13013010104 4kmkm2 2,其,其中近
35、海大陆架上已发现的含油气沉积盆地中近海大陆架上已发现的含油气沉积盆地9 9个,面积个,面积909010104 4kmkm2 2,较深海区已,较深海区已发现的含油气沉积盆地发现的含油气沉积盆地9 9个,面积个,面积404010104 4kmkm2 2。石油资源量约。石油资源量约50050010108 8t t,天,天然气资源约然气资源约22.322.310101212m m3 3。主要油气盆地:主要油气盆地:渤海油气盆地渤海油气盆地 南黄海油气盆地南黄海油气盆地 东海含油气盆地东海含油气盆地 珠江口油气盆地珠江口油气盆地 莺歌海含油气盆地莺歌海含油气盆地 北部湾含油气盆地北部湾含油气盆地 台湾浅
36、滩盆地台湾浅滩盆地 深海区含油气盆地深海区含油气盆地北方北方北方北方北方南方南方我国矿产我国矿产资源相对集中,资源相对集中,有利于资源大有利于资源大规模开采,同规模开采,同时也造成不同时也造成不同地区矿产资源地区矿产资源的流通交换加的流通交换加重运输负担。重运输负担。我国的煤炭资源不仅我国的煤炭资源不仅在我国的能源中其储在我国的能源中其储量和产量居首位,而量和产量居首位,而在世界上其产量也居在世界上其产量也居第一位。第一位。铁矿是钢铁工业的铁矿是钢铁工业的“粮食粮食”;钢铁工业又是衡量一个国家钢铁工业又是衡量一个国家工业发展水平的标志;我国工业发展水平的标志;我国河北、辽宁、四川三省的铁河北、
37、辽宁、四川三省的铁矿储量最多。矿储量最多。我国某些矿种贫矿多,富矿我国某些矿种贫矿多,富矿少,加重开采运输负担和分选冶炼少,加重开采运输负担和分选冶炼困难。困难。乱采滥挖,破坏环乱采滥挖,破坏环境,浪费严重。境,浪费严重。解决对策 合理利用矿产资合理利用矿产资源,开展综合利用,源,开展综合利用,提高矿产资源的经济提高矿产资源的经济效益。效益。利用矿产资源利用矿产资源存在的主要问题存在的主要问题 研究、利用新研究、利用新材料。用以代替非可材料。用以代替非可再生的金属矿产材料。再生的金属矿产材料。DA海洋油气开发海洋油气开发开发进程开发进程海底油气的开发,开始于海底油气的开发,开始于 经历了从经历
38、了从 到到 从从 的过程的过程 2020世纪初世纪初近海近海远海远海浅海浅海 到到深海深海第一章 浅海的环境、资源与开发(二二)滨海砂矿滨海砂矿 我国海岸线漫长,入海河流携带的含矿物质多,东部地区因经受我国海岸线漫长,入海河流携带的含矿物质多,东部地区因经受多次地壳运动,岩浆活动频繁,形成了丰富的金属和非金属矿藏。这多次地壳运动,岩浆活动频繁,形成了丰富的金属和非金属矿藏。这些含矿的岩石风化后的碎屑就近入海,在海流、潮流作用下,于海岸些含矿的岩石风化后的碎屑就近入海,在海流、潮流作用下,于海岸带沉积形成矿种多、资源丰富的砂矿带。滨海砂矿经济价值明显,一带沉积形成矿种多、资源丰富的砂矿带。滨海砂
39、矿经济价值明显,一些在工业、国防和高科技上有着重要意义的矿藏即来源于滨海砂矿。些在工业、国防和高科技上有着重要意义的矿藏即来源于滨海砂矿。已探明具有工业储量的滨海砂矿有锆石、独居石、锡石、钛铁矿已探明具有工业储量的滨海砂矿有锆石、独居石、锡石、钛铁矿、磷钇矿、金红石、磁铁矿、铬铁矿、铌铁矿、钽铁矿、砂金、金刚、磷钇矿、金红石、磁铁矿、铬铁矿、铌铁矿、钽铁矿、砂金、金刚石和石英砂石和石英砂1313种。已探明重要矿产地种。已探明重要矿产地9090多处,各种矿床多处,各种矿床200200多个。多个。自然环境和成矿条件的差异,造成滨海砂矿的分布很不平衡,总自然环境和成矿条件的差异,造成滨海砂矿的分布很
40、不平衡,总的趋势是南多北少,海南、广东、广西、福建的趋势是南多北少,海南、广东、广西、福建(台湾未统计在内台湾未统计在内)4)4省区省区几乎占矿床数的几乎占矿床数的9090,储量更在,储量更在9090以上。滨海砂矿在北方主要分布以上。滨海砂矿在北方主要分布在山东、辽宁在山东、辽宁2 2省。省。第一章 浅海的环境、资源与开发 我国沿海各种形式的海洋能蕴藏量总功率约我国沿海各种形式的海洋能蕴藏量总功率约4 410108 85 510108 8 kWkW。其中温。其中温差能最为丰富,其次是潮汐能、波浪能、海流能。差能最为丰富,其次是潮汐能、波浪能、海流能。我国我国潮汐能潮汐能资源蕴藏量大,可开发装机
41、容量达资源蕴藏量大,可开发装机容量达2 2 19719710104 4 kWkW,年发电,年发电量量62462410108 8 kWkWh h。潮汐能资源分布不均,主要集中于东海沿岸,以福建和。潮汐能资源分布不均,主要集中于东海沿岸,以福建和浙江最多,约占全国可开发装机容量的浙江最多,约占全国可开发装机容量的8888。海域波高的分布总趋势是北低南高,但在南海的北纬海域波高的分布总趋势是北低南高,但在南海的北纬1515以南则相反,以南则相反,北高而南低。全国沿岸北高而南低。全国沿岸波浪能波浪能资源理论平均功率为资源理论平均功率为1 1 28528510104 4 kWkW,其中以,其中以台湾省最
42、多,约占全国总量的台湾省最多,约占全国总量的1 13 3,其次为浙江、广东、福建和山东沿岸,其次为浙江、广东、福建和山东沿岸,占全国总量的占全国总量的5555。在低纬度海洋中,可利用表、深层的温、冷海水的在低纬度海洋中,可利用表、深层的温、冷海水的温差能温差能转换成电能。转换成电能。我国海洋温差能资源蕴藏量大,南海和台湾东岸太平洋海域,其温差发电我国海洋温差能资源蕴藏量大,南海和台湾东岸太平洋海域,其温差发电的装机容量约可达的装机容量约可达1.51.510108 8 kWkW。四、四、海洋能资源海洋能资源第一章 浅海的环境、资源与开发 五、五、海洋空间资源海洋空间资源1.1.围海造田围海造田2
43、.2.石油平台石油平台3.3.海上城市海上城市 海上机场海上机场 海上桥梁海上桥梁 跨海索道跨海索道4.4.海底电缆海底电缆5.5.海底隧道海底隧道6.6.海底仓库海底仓库7.7.人工鱼礁人工鱼礁 海洋空间可以为人类的生存活动海洋空间可以为人类的生存活动提供广阔的空间。滩涂开发、海提供广阔的空间。滩涂开发、海水制盐、养殖、建设海港,发展水制盐、养殖、建设海港,发展海上交通、通讯、贸易、旅游、海上交通、通讯、贸易、旅游、采矿等已得到广泛的实施。采矿等已得到广泛的实施。n海洋是地球上最大的沉积场所,水生生物最广阔的生活场所,也是一个巨大的资源宝库。n所谓海洋资源,是指来源、形成和存在方式均直接与海
44、水或海洋有关的资源。n例如,溶解于海水的化学元素,海洋生物,海底矿藏,海水运动所产生的能量,以及贮藏在海水中的热量等等。根据属性,可分为化学资源、矿产资源、动力资源、生物资源。浅海资源浅海资源大陆架大陆架海域资源海域资源海岸带海岸带海域资源海域资源生物资源极其丰富生物资源极其丰富海底石油与天然气储量达全球海底石油与天然气储量达全球1/4锡、钛铁矿、锆、煤、磷灰石锡、钛铁矿、锆、煤、磷灰石等资源等资源可供开发利用可供开发利用空间资源空间资源物质资源物质资源环境资源环境资源土地资源土地资源港口资源港口资源淡水资源、海水资源淡水资源、海水资源水产资源、矿产资源水产资源、矿产资源海洋能资源、植物与林业
45、资源海洋能资源、植物与林业资源旅游资源旅游资源自然保护区自然保护区总结陆陆 地地1、在图中字母或字母组合表示属于大陆架的区域是 。其水深一般不超过 米。海海 底底海海 面面ABCD2、海底有丰富的矿产资源,其中分布在字母表示的A、D二处的矿产资源是:A处是 D处是3、海洋渔业资源十分丰富,主要集中在沿海 海域(填字母),原因?4、人类开发利用的海洋资源,除上述提到的两种以外,还有其它的资源吗?B200砂、贝壳和金属矿产锰结核B阳光集中,有丰富的营养盐类,浮游生物多海洋能源海洋化学资源海洋空间资源第三节第三节 海海 岸岸一、我国海岸的基本格局一、我国海岸的基本格局 第一章 浅海的环境、资源与开发
46、 我国海岸线曲折、漫长,大陆岸线和岛屿岸线总计我国海岸线曲折、漫长,大陆岸线和岛屿岸线总计3200032000多公里。其中多公里。其中大陆岸线,北起鸭绿江口,南至北仑河口,全长大陆岸线,北起鸭绿江口,南至北仑河口,全长1800018000多多公里公里。我国是世。我国是世界上海岸线较长的国家之一。海岸带面积宽阔,达到界上海岸线较长的国家之一。海岸带面积宽阔,达到353510104 4kmkm2 2,其中,其中潮上带面积约潮上带面积约101010104 4 kmkm2 2,滩涂,滩涂2 210104 4 kmkm2 2。0 05m5m等深线区域等深线区域2.72.710104 4kmkm2 2,其
47、余为,其余为5m5m等深线以下海域。等深线以下海域。宏观上,海岸线的基本格局受地质构造控制。宏观上,海岸线的基本格局受地质构造控制。中国大陆岸线的走向基本上遵循两个方向:北东向和北中国大陆岸线的走向基本上遵循两个方向:北东向和北西向。冀东西向。冀东辽西、山东辽西、山东辽东半岛以及长江以南的海岸线辽东半岛以及长江以南的海岸线基本上呈北东向延伸;渤海湾及苏北海岸线的走向以北西向基本上呈北东向延伸;渤海湾及苏北海岸线的走向以北西向为主。为主。(一一)基岩海岸基岩海岸 第一章 浅海的环境、资源与开发 我国基岩海岸分布较广,特别是辽宁、山东、浙江、福建、广东、我国基岩海岸分布较广,特别是辽宁、山东、浙江
48、、福建、广东、海南、广西等省(区)。全国基岩海岸总长度达海南、广西等省(区)。全国基岩海岸总长度达5 5 000000多千米,占大陆多千米,占大陆岸线总长度的岸线总长度的1 14 4以上。特征是:岸线曲折、岬湾相间,深入陆地的港以上。特征是:岸线曲折、岬湾相间,深入陆地的港湾众多;大量的沿岸岛屿常在沿岸和港口一带形成水深流急的通道,使湾众多;大量的沿岸岛屿常在沿岸和港口一带形成水深流急的通道,使许多港口和深水岸段受到一定程度的掩护;岸滩狭窄、坡度陡、水深大,许多港口和深水岸段受到一定程度的掩护;岸滩狭窄、坡度陡、水深大,许多岸段许多岸段5 510 m10 m等深线逼近岸边。因此,有许多基岩海岸
49、及其相邻港等深线逼近岸边。因此,有许多基岩海岸及其相邻港湾可选作大、中型港址。湾可选作大、中型港址。平原海岸又可分为三角洲海岸、淤泥质海岸和砂砾质海岸。平原海岸又可分为三角洲海岸、淤泥质海岸和砂砾质海岸。(二二)平原海岸平原海岸 三角洲海岸三角洲海岸 河流与海洋共同作用形成的一种平原海岸。我国不少河流与海洋共同作用形成的一种平原海岸。我国不少河流的输沙量很大,河口三角洲发育得很好。如长江三角洲、黄河三角河流的输沙量很大,河口三角洲发育得很好。如长江三角洲、黄河三角洲和珠江三角洲等的海岸。洲和珠江三角洲等的海岸。第一章 浅海的环境、资源与开发 砂砾质海岸砂砾质海岸 由颗粒较粗的砂砾组成的平原海岸
50、。这种海岸以台由颗粒较粗的砂砾组成的平原海岸。这种海岸以台湾的海岸最为典型。大陆砂砾质海岸多呈零星分布,其中辽宁、河北、湾的海岸最为典型。大陆砂砾质海岸多呈零星分布,其中辽宁、河北、山东、福建、广东、海南和广西分布稍多。砂砾质海岸的特征是:岸滩山东、福建、广东、海南和广西分布稍多。砂砾质海岸的特征是:岸滩组成物质以砂、砾为主,岸滩较窄,坡度较陡;堆积地貌类型多,常伴组成物质以砂、砾为主,岸滩较窄,坡度较陡;堆积地貌类型多,常伴有沿岸沙坝、潮汐通道和潟湖,有一定的水深和掩护条件。有沿岸沙坝、潮汐通道和潟湖,有一定的水深和掩护条件。(三三)生物海岸生物海岸 我国南方热带、亚热带地区,生物对海岸的塑
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