張 杰, 王進(jìn)河, 崔文連, 趙新生, 馬 毅

(1.國(guó)家海洋局第一海洋研究所, 山東 青島 266061; 2.東營(yíng)市海洋與漁業(yè)局, 山東 東營(yíng) 257091; 3.青島市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站, 山東 青島 266003; 4.連云港海域使用保護(hù)動(dòng)態(tài)管理中心, 江蘇 連云港 222001)

海岸帶是海洋和陸地的交匯地帶, 是人類最為密集、開發(fā)活動(dòng)最為頻繁、經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的區(qū)域, 也是資源環(huán)境矛盾最為突出的區(qū)域。我國(guó)海岸帶位于人口最多的亞洲和資源最豐富的太平洋交錯(cuò)地帶,由于海陸交通的雙向輻射作用, 海岸帶區(qū)域是陸域經(jīng)濟(jì)區(qū)的核心和外海通道, 也是海洋經(jīng)濟(jì)區(qū)的核心和海洋開發(fā)活動(dòng)的基地。

由于風(fēng)暴潮、赤潮、綠潮、溢油、海冰、海岸侵蝕等海洋災(zāi)害頻發(fā), 圍填海、濱海旅游、海水養(yǎng)殖、海岸工程等人類開發(fā)活動(dòng)劇烈, 我國(guó)海岸帶區(qū)域正面臨著嚴(yán)峻的威脅。為實(shí)現(xiàn)海岸帶區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展, 需要采取一系列的有效措施, 調(diào)控海岸帶資源環(huán)境的開發(fā)與利用, 以加強(qiáng)海岸帶區(qū)域的保護(hù)與管理。

本文概述了我國(guó)海岸帶區(qū)域承受的壓力和面臨的威脅, 以青島市、東營(yíng)市、連云港市海岸帶為例,介紹了海岸帶綜合管理采取的有關(guān)實(shí)踐, 提出了“十三五”期間我國(guó)海岸帶綜合管理的科技支撐工作重點(diǎn)。

1 我國(guó)海岸帶面臨的威脅

隨著海岸帶經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng), 海岸帶區(qū)域正承受著巨大的壓力、面臨著嚴(yán)峻的威脅, 集中表現(xiàn)在:海洋災(zāi)害頻發(fā)、人類開發(fā)活動(dòng)劇烈等方面, 制約了海岸帶區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。

1.1 海岸帶海洋災(zāi)害頻發(fā)

頻發(fā)的風(fēng)暴潮、赤潮、綠潮、溢油、海冰、海岸侵蝕、外來物種入侵、海水污染等海洋災(zāi)害, 給海岸帶區(qū)域造成了嚴(yán)重的影響。

1.1.1 風(fēng)暴潮

風(fēng)暴潮是由于劇烈的大氣擾動(dòng), 如強(qiáng)風(fēng)和氣壓驟變(通常指臺(tái)風(fēng)和溫帶氣旋等災(zāi)害性天氣系統(tǒng))導(dǎo)致海水異常升降, 使受其影響的海區(qū)潮位大大地超過平常潮位的現(xiàn)象[1]。風(fēng)暴潮是對(duì)中國(guó)沿海地區(qū)影響最大的海洋災(zāi)害。近5 a, 我國(guó)沿海共發(fā)生風(fēng)暴潮過程 132次, 造成災(zāi)害的有 45次, 詳見表1[2]。例如,2013年5月26～28日, 受黃海氣旋的影響, 渤海和黃海沿海出現(xiàn)了一次較強(qiáng)的溫帶風(fēng)暴潮過程—“130526”溫帶風(fēng)暴潮, 沿海最大風(fēng)暴增水138 cm(發(fā)生在山東濰坊站), 山東省因?yàn)?zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失1.44億元[2], 青島的標(biāo)志建筑——百年棧橋約30 m的橋體垮塌。

1.1.2 赤潮

赤潮也稱紅潮, 通常是指一些海洋微藻、原生動(dòng)物或細(xì)菌在水體中過度繁殖或聚集而令海水變色的現(xiàn)象[3], 嚴(yán)重影響著漁業(yè)生產(chǎn)和濱海旅游, 破壞海域原有的生態(tài)平衡。2013年我國(guó)沿海共發(fā)現(xiàn)赤潮46次,其中有毒赤潮7次, 最大面積大于等于100 km2赤潮過程統(tǒng)計(jì)見表2[2]。例如, 2012年5月8～11日, 青島市五四廣場(chǎng)附近海域發(fā)生夜光藻赤潮, 成災(zāi)面積約10 km2, 最大密度為 54.9×105個(gè)/L[4]。

表1 近5 a我國(guó)沿海風(fēng)暴潮過程統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistical data of coastal storm surge in China in recent 5 years

表2 2013年最大面積大于等于100 km2赤潮過程統(tǒng)計(jì)[2]Tab.2 Red tides with an area equal to or greater than 100 km2 in 2013,

1.1.3 綠潮

綠潮是海洋中一些大型綠藻(如滸苔)在一定環(huán)境條件下暴發(fā)性增殖或聚集達(dá)到某一水平, 導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境異常的一種現(xiàn)象。2008年, 黃海海域暴發(fā)迄今為止世界范圍內(nèi)有文獻(xiàn)記錄的最大規(guī)模綠潮, 僅青島地區(qū)打撈的滸苔量高達(dá)100萬噸[5], 給2008年青島奧運(yùn)會(huì)帆船/板賽帶來了巨大壓力, 同時(shí)對(duì)青島市水產(chǎn)養(yǎng)殖、濱海旅游、海上交通運(yùn)輸和海洋環(huán)境造成了不利影響, 自 2007年至今, 綠潮災(zāi)害在南黃海每年都暴發(fā)。2008～2013年我國(guó)黃海沿岸海域綠潮最大分布面積和最大覆蓋面積見表3, 其中 2013年3～8月, 綠潮災(zāi)害影響了我國(guó)黃海沿岸海域, 覆蓋面積于6月27日達(dá)到最大值, 約790 km2, 分布面積于6月30日達(dá)到最大值, 約29 733 km2[2]。

1.1.4 溢油

溢油是指在石油勘探、開發(fā)、煉制及運(yùn)儲(chǔ)過程中, 由于意外事故或操作失誤, 造成原油或油品從作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)或儲(chǔ)器里外泄, 流向地面、海灘或海面的現(xiàn)象。溢油對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的破壞巨大。東營(yíng)市為勝利油田的所在地, 而青島市和連云港市分別擁有大型港口, 溢油事故風(fēng)險(xiǎn)均較高。2011年蓬萊19-3油田溢油事故造成周邊及其西北部面積約6 200 km2的海域海水污染(超第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)), 其中870 km2海水受到嚴(yán)重污染(超第四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)), 海水中石油類最高(站位)濃度出現(xiàn)在 6月 13日, 超背景值53倍。2011年6月下旬污染面積達(dá)到3 750 km2, 7月海水污染面積達(dá)到4 900 km2, 8月海水污染面積下降為1 350 km2, 9月蓬萊19-3油田周邊海域海水石油類污染面積明顯減小, 至12月底, 蓬萊19-3油田海域海面仍有零星油膜[6]。2013年11月22日, 中石化東黃輸油管線發(fā)生爆燃事故, 導(dǎo)致原油溢入青島膠州灣, 溢油對(duì)膠州灣及灣口附近海域海洋環(huán)境造成污染, 黃島區(qū)大石頭附近岸灘油污明顯, 青島部分前海海域也發(fā)現(xiàn)事故溢油油污和油膜[7]。

表3 2008～2013年我國(guó)黃海沿岸海域綠潮分布[2]Tab.3 Green tides distribution from 2008 to 2013 in the Yellow Sea coast in China

1.1.5 海冰

我國(guó)海冰災(zāi)害主要分布在渤海和黃海北部沿岸海域, 海冰災(zāi)害可導(dǎo)致船只損毀、港口及碼頭封凍、平臺(tái)推倒、漁業(yè)生產(chǎn)受損, 對(duì)沿海地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。2010年1月中下旬渤海及黃海北部冰情達(dá)到近 30 a同期最嚴(yán)重冰情, 使遼寧、河北、天津和山東三省一市受災(zāi), 因?yàn)?zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失63.18億元[8]。2012年和2013年冬季, 渤海和黃海北部海域受海冰災(zāi)害影響, 直接經(jīng)濟(jì)損失 3.22億元, 是 2011年和2012年的2.08倍, 主要為水產(chǎn)養(yǎng)殖損失[5], 2012年和2013年冬季渤海及黃海北部冰情見表4[2]。

1.1.6 海岸侵蝕

海岸侵蝕系指在海洋動(dòng)力作用下, 導(dǎo)致海岸線向陸遷移或潮間帶灘涂和潮下帶底床下蝕的海岸變化過程, 是一種緩發(fā)性海洋災(zāi)害。我國(guó)70%左右的沙灘、幾乎所有河流三角洲和開敞的潮灘都遭受到不同程度的海岸侵蝕[9], 2013年重點(diǎn)岸段海岸侵蝕監(jiān)測(cè)顯示, 我國(guó)砂質(zhì)海岸和粉砂淤泥質(zhì)海岸侵蝕嚴(yán)重,局部地區(qū)侵蝕速度呈加快趨勢(shì)。例如, 河北省灤河口至戴河口砂質(zhì)海岸岸段平均侵蝕速度為 9.1 m/a; 江蘇省振東河閘至射陽(yáng)河口粉砂淤泥質(zhì)岸段平均侵蝕速度為26.4 m/a。海岸侵蝕造成土地流失, 房屋、道路、沿岸工程、旅游設(shè)施和養(yǎng)殖區(qū)域損毀, 給沿海地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來較大損失[2]。2013年重點(diǎn)監(jiān)測(cè)岸段海岸侵蝕情況見表5[2]。

表4 2012年和2013年冬季渤海及黃海北部冰情[2]Tab.4 Sea ice in the northern Yellow Sea and the Bohai Sea in winter of 2012 and 2013

表5 2013年重點(diǎn)監(jiān)測(cè)岸段海岸侵蝕情況[2]Tab.5 Coast erosion in the key monitoring bank sections in 2013

1.1.7 外來物種入侵

外來物種入侵是指生物物種由原產(chǎn)地通過自然或人為的途徑遷移到新的生態(tài)環(huán)境的過程。外來物種侵占本地物種的生存空間, 影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,損害當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有?。互花米草原產(chǎn)地為美國(guó)東南部海岸, 1979年引入中國(guó), 主要分布在山東、江蘇、上海、浙江、福建和廣東等; 大米草自 1963～1964年從英國(guó)和丹麥引進(jìn)[10]。上述物種的有意引進(jìn)雖然獲得了一定的效益, 但是也產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)奈：? 表現(xiàn)在: (1)破壞近海生物棲息環(huán)境, 影響灘涂養(yǎng)殖;(2)堵塞航道, 影響船只進(jìn)出港; (3)影響海水交換能力, 導(dǎo)致水質(zhì)下降, 并誘發(fā)赤潮; (4)威脅本土海岸生態(tài)系統(tǒng), 致使大片紅樹林消失。

1.1.8 海洋污染

海洋污染是指人類直接或間接地向海洋排放超過海洋自凈能力的物質(zhì)或能量, 使海洋環(huán)境的質(zhì)量降低, 對(duì)人類的生存與發(fā)展、生態(tài)系統(tǒng)和財(cái)產(chǎn)造成不利影響的現(xiàn)象[11]。陸源入海排污口、主要河流徑流污染是海洋污染的主因。2013年我國(guó)監(jiān)測(cè)72條主要河流入海污染物排海情況, 其中CODCr1382萬噸、氨氮29.3萬噸, 硝酸鹽氮221萬噸, 亞硝酸鹽氮5.7萬噸,總磷27.2萬噸, 石油類3.9萬噸, 重金屬2.7萬噸、砷2976噸; 通過431個(gè)陸源入海排污口監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn), 工業(yè)排污口占34%, 市政排污口占38%, 排污河占23%, 其他類排污口占5%, 129個(gè)入海排污口全年監(jiān)測(cè)均超標(biāo), 入海排污口鄰近海域環(huán)境質(zhì)量狀況總體較差, 80%以上無法滿足所在海域海洋功能區(qū)的環(huán)境保護(hù)要求[12]。

1.2 人類開發(fā)活動(dòng)劇烈

1.2.1 圍填海

圍填海是人類向海洋拓展生存和發(fā)展空間的一種重要手段, 可有效延緩?fù)恋毓?yīng)壓力, 對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了積極作用; 但同時(shí)也使沿海灘涂喪失, 給海洋生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。2011年12月, 國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、國(guó)家海洋局聯(lián)合印發(fā)《圍填海計(jì)劃管理辦法》, 對(duì)圍填海實(shí)行計(jì)劃管理、總量控制、監(jiān)督考核。根據(jù)國(guó)家海洋局《海域使用管理公報(bào)》顯示, 自2002年海域法實(shí)施至2011年底, 我國(guó)累計(jì)確權(quán)圍填海面積達(dá)到12.5萬ha, 年均確權(quán)面積1.25萬ha。

1.2.2 濱海旅游

作為旅游業(yè)中發(fā)展最迅速的領(lǐng)域, 濱海旅游業(yè)越來越受到人們的青睞。由于游客在時(shí)空分布上相對(duì)集中, 使得濱海旅游活動(dòng)對(duì)環(huán)境的消極作用具有明顯的積聚效應(yīng), 導(dǎo)致海岸帶、海島和海洋景觀資源受到嚴(yán)重破壞。秦皇島旅游業(yè)的快速發(fā)展, 對(duì)賓館、交通等設(shè)施的需求不斷增加, 導(dǎo)致沿海城市化進(jìn)程加快。例如, 1987～ 2002年, 北戴河至洋河口沿海7 km范圍內(nèi), 道路總長(zhǎng)由52.7 km增加到124.3 km, 建筑占地面積由18.8 km2增加到37.7 km2, 這期間, 南戴河海濱浴場(chǎng)附近的建筑增加速度最快, 建筑主要包括: 人工旅游景點(diǎn)、旅館和度假村等。這些建筑及道路對(duì)海岸來講, 有兩大不利之處: 被人工建筑占用的區(qū)域是海岸片蝕的沙源, 人工固化后, 海岸泥沙供應(yīng)量減少, 海岸侵蝕加劇; 人工建筑破壞了濱海林帶, 加劇了海岸侵蝕[13]。

1.2.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖

水產(chǎn)養(yǎng)殖呈現(xiàn)多樣化特征, 包括池塘養(yǎng)殖、筏式養(yǎng)殖、潮間帶筑池養(yǎng)殖、底播增養(yǎng)殖、網(wǎng)箱養(yǎng)殖、沉箱養(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖等方式。水產(chǎn)養(yǎng)殖以生物排泄物和殘餌對(duì)海洋環(huán)境的污染最為嚴(yán)重, 這些物質(zhì)促成了海洋營(yíng)養(yǎng)化, 進(jìn)而導(dǎo)致赤潮等災(zāi)害的爆發(fā); 此外高密度養(yǎng)殖還會(huì)影響海水的交換和自凈能力, 破壞海域生態(tài)平衡。例如,20世紀(jì)80年代許多部門建蝦池, 幾乎占用了青島大沽河口兩岸所有能建蝦池的水域, 所建蝦池各自成封閉系統(tǒng), 不僅給大沽河泄洪增加了障礙, 同時(shí)又使鹽田無法抽取海水, 產(chǎn)生“鹽”與“蝦”的矛盾, 大量圍池導(dǎo)致河口附近的環(huán)流減弱, 流速降低, 河道排入膠州灣的污染物,因河口海水自凈能力的降低, 造成嚴(yán)重污染, 連片養(yǎng)蝦使水中溶解氧含量大大降低, 化學(xué)耗氧量顯著增加, 硫化氫、氨氮等毒性物質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)[14]。

1.2.4 海岸工程

海岸工程包括圍海工程、海港工程、海岸防護(hù)工程等, 這些工程主要為了拓展陸域空間、保護(hù)岸灘等,給人類帶來諸多裨益; 但同時(shí)也對(duì)海岸帶資源環(huán)境造成了不少影響, 如打破原有的沿岸輸沙平衡和泥沙運(yùn)移規(guī)律、破壞濱海濕地等。在海灘上布設(shè)工程會(huì)改變動(dòng)力場(chǎng)的平衡, 海岸工程的上游海岸因泥沙受阻而淤積, 下游因得不到足夠的泥沙補(bǔ)充而出現(xiàn)侵蝕。例如,北戴河老虎石海灘西側(cè), 20世紀(jì)50年代修建丁壩碼頭,使自西向東的沿岸泥沙受阻, 造成海灘沙源減少, 東部出現(xiàn)嚴(yán)重侵蝕, 沙灘沙平均粒徑為0.42 mm, 丁壩以西海灘則平坦細(xì)軟, 沙灘平均粒徑0.22 mm[15]。

2 我國(guó)海岸帶管理實(shí)踐——以青島市、東營(yíng)市和連云港市為例

山東省青島市海岸線總長(zhǎng)816.98 km, 其中大陸岸線710.9 km、海島岸線長(zhǎng)106.08 km[16], 是全國(guó)首批沿海開放城市、計(jì)劃單列市, 擁有國(guó)際海港青島港,是山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)的核心區(qū)域和龍頭城市, 是中國(guó)海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展先行區(qū)、濱海旅游度假勝地; 山東省東營(yíng)市海岸線全長(zhǎng)413 km[17], 是黃河三角洲的中心城市, 位于黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)和山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)的交匯處, 擁有我國(guó)最年輕的海岸濕地, 中國(guó)第二大石油工業(yè)基地勝利油田坐落在此;江蘇省連云港市海岸線長(zhǎng)162 km[18], 也是全國(guó)首批沿海開放城市, 是新亞歐大陸橋東方橋頭堡, 海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)。本文以上述 3個(gè)我國(guó)海岸帶典型地市為例, 從海域使用多手段監(jiān)管、海洋環(huán)境觀測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)、重點(diǎn)海灣環(huán)境監(jiān)測(cè)等3個(gè)方面, 總結(jié)了近年來3市海岸帶管理的主要實(shí)踐活動(dòng)。

2.1 海域使用多手段監(jiān)管

2.1.1 重點(diǎn)海域視頻監(jiān)控

東營(yíng)市已建成了重點(diǎn)海域視頻監(jiān)控系統(tǒng), 可對(duì)油氣、碼頭、漁港、海堤等重點(diǎn)用海區(qū)域進(jìn)行視頻監(jiān)控, 監(jiān)控半徑達(dá)15 km; 通過網(wǎng)絡(luò), 各級(jí)管理部門可實(shí)時(shí)查看管轄海域的現(xiàn)狀, 在不具備線路資源的沿海地區(qū)(如東營(yíng)市城東海堤和廣饒海堤), 通過無線方式進(jìn)行視頻傳輸。

2.1.2 無人機(jī)海域監(jiān)管

連云港海域使用保護(hù)動(dòng)態(tài)管理中心為國(guó)家海洋局無人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)試點(diǎn)單位, 率先引進(jìn)測(cè)繪型固定翼無人機(jī)和監(jiān)視型無人直升機(jī), 用于海域使用動(dòng)態(tài)監(jiān)管。至 2013年, 已完成連云港市海岸帶區(qū)域0.09～0.25 m空間分辨率的無人機(jī)影像獲取, 目前正在獲取江蘇省海岸帶其他區(qū)域的無人機(jī)數(shù)據(jù)。

2.1.3 海域立體監(jiān)控指揮車

連云港海域使用保護(hù)動(dòng)態(tài)管理中心設(shè)計(jì)集成了全國(guó)第一輛國(guó)家海域監(jiān)控指揮車, 該車裝備有衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、后勤保障系統(tǒng)、無人機(jī)飛控系統(tǒng)和視頻會(huì)議系統(tǒng)。

2.1.4 岸基X波段雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

東營(yíng)市海洋與漁業(yè)局購(gòu)置1套、與國(guó)家海洋局北海監(jiān)測(cè)中心協(xié)議共享1套、與東營(yíng)市邊防支隊(duì)協(xié)議共享6套, 共計(jì)8套岸基雷達(dá)設(shè)備, 共建了岸基X波段雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng), 用于開展海上溢油探測(cè)、船舶識(shí)別等工作。

2.2 海洋環(huán)境觀測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)

東營(yíng)市已建成了海洋環(huán)境觀測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng), 專線接收東營(yíng)港驗(yàn)潮井、波浪儀等設(shè)備監(jiān)測(cè)到的各項(xiàng)水文氣象數(shù)據(jù); 同時(shí), 開通了至國(guó)家海洋局北海預(yù)報(bào)中心的傳輸網(wǎng)絡(luò)專線, 實(shí)現(xiàn)信息共享; 此外, 實(shí)現(xiàn)了海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)與海域監(jiān)控聯(lián)動(dòng), 可為防災(zāi)減災(zāi)提供支持。據(jù)2012年青島市海洋環(huán)境公報(bào), 青島市研發(fā)了膠州灣風(fēng)暴潮漫灘模式, 開展了風(fēng)暴潮警戒潮位核定工作, 分別核定了市南區(qū)和黃島區(qū)兩個(gè)重點(diǎn)岸段的四色警戒潮位值, 提高了青島市風(fēng)暴潮災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性, 對(duì)預(yù)防風(fēng)暴潮災(zāi)害起到了重要作用; 通過海洋預(yù)警發(fā)布平臺(tái)和手機(jī)短信平臺(tái),向社會(huì)各界發(fā)布海洋預(yù)警報(bào)信息, 擴(kuò)展了海洋預(yù)報(bào)信息和海洋災(zāi)害預(yù)警信息的發(fā)布范圍。

2.3 重點(diǎn)海灣環(huán)境監(jiān)測(cè)

2.3.1 環(huán)膠州灣陸海統(tǒng)籌環(huán)境監(jiān)測(cè)

青島市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站建立了環(huán)膠州灣陸海統(tǒng)籌環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系, 包括水質(zhì)、海洋生物、陸源污染物和海岸帶土地利用監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)等。

2.3.2 膠州灣水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)

青島市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站和國(guó)家海洋局第一海洋研究所聯(lián)合利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和海上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立了膠州灣葉綠素 a濃度遙感反演模型, 研發(fā)了膠州灣水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

2.3.3 膠州灣水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)浮標(biāo)站建設(shè)

2013年, 青島市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站在膠州灣建成了青島市第一個(gè)海洋水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)浮標(biāo)站, 可對(duì)氣溫、風(fēng)速等 5項(xiàng)氣象參數(shù)和水溫、pH、電導(dǎo)率、鹽度、總?cè)芙夤腆w、溶解氧、濁度、葉綠素、水中油、硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽、氨氮等13項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè), 提升了環(huán)灣區(qū)域的監(jiān)測(cè)能力, 為分析水質(zhì)變化規(guī)律、赤潮預(yù)警等提供了數(shù)據(jù)支持。

綜上, 沿海上述 3個(gè)地級(jí)市通過近幾年的努力,在海域使用監(jiān)管、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)方面取得了一定的進(jìn)步和發(fā)展, 成功實(shí)現(xiàn)了海岸帶及臨近海域的視頻、無人機(jī)、立體監(jiān)控車和X波段雷達(dá)的多手段監(jiān)管, 并開展了區(qū)域性的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)實(shí)踐。但是, 也存在一些不足:

1) 新技術(shù)裝備的應(yīng)用不夠深入。無人機(jī)僅在個(gè)別地市開展了海岸帶業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)應(yīng)用, 無人船和水下監(jiān)測(cè)等新型技術(shù)裝備尚未開展示范或業(yè)務(wù)應(yīng)用。

2) 監(jiān)測(cè)體系不完善。海岸帶監(jiān)測(cè)是涉及陸地、海洋和大氣的立體監(jiān)測(cè), 是一個(gè)完整的、綜合的體系,目前, 各地市多針對(duì)其中一個(gè)或幾個(gè)要素開展業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)工作, 所獲結(jié)果還不能充分反應(yīng)所在區(qū)域海岸帶發(fā)展和變化的過程和規(guī)律。

3) 預(yù)報(bào)產(chǎn)品的時(shí)空分辨率不夠。準(zhǔn)確的區(qū)域性預(yù)報(bào)需要較高的時(shí)空分辨率, 目前, 尚未建立基于完善監(jiān)測(cè)體系下的預(yù)報(bào)體系, 監(jiān)測(cè)結(jié)果的空間格網(wǎng)較大、采樣間隔較長(zhǎng), 導(dǎo)致區(qū)域性的預(yù)報(bào)產(chǎn)品精度不夠。

3 我國(guó)海岸帶管理“十三五”科技支撐工作重點(diǎn)

基于目前的海岸帶管理實(shí)踐行為, 總結(jié)“十三五”期間海岸帶綜合管理的科技支撐工作重點(diǎn), 從成功技術(shù)推廣、新技術(shù)應(yīng)用研究、監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建、預(yù)報(bào)體系研究、海岸帶管理業(yè)務(wù)無縫接合等方面分別進(jìn)行論述。

3.1 成功技術(shù)推廣

海域視頻監(jiān)控可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管轄海域的現(xiàn)狀,東營(yíng)市利用該技術(shù)開展了石油平臺(tái)、港口、海堤等的監(jiān)測(cè); 海域立體監(jiān)控指揮車對(duì)于海洋災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)具有優(yōu)勢(shì), 連云港在國(guó)內(nèi)率先裝備, 該指揮車可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、圖像處理、指揮和通訊等業(yè)務(wù)工作; X波段雷達(dá)是監(jiān)測(cè)溢油和海冰的有效手段, 東營(yíng)市建設(shè)的X波段雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng), 用于開展溢油探測(cè)和艦船識(shí)別等工作。目前,3個(gè)地級(jí)市在上述監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用方面積累了成功的技術(shù)經(jīng)驗(yàn), 可在全國(guó)范圍內(nèi)的濱海地級(jí)市推廣應(yīng)用。

3.2 新技術(shù)應(yīng)用研究

加大無人機(jī)、無人船和水下機(jī)器人等無人設(shè)備在海洋監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用技術(shù)研究。發(fā)揮無人機(jī)高效機(jī)動(dòng)、高分辨率在海岸帶和海域使用精細(xì)監(jiān)測(cè)和違法取證的優(yōu)勢(shì); 利用無人船抵近觀測(cè), 發(fā)展新型海洋調(diào)查觀測(cè)方法, 以期一定程度上取代傳統(tǒng)的有人船舶作業(yè), 減少人力投入和成本支出; 針對(duì)水下觀測(cè)的不足, 可考慮引入水下機(jī)器人等國(guó)際先進(jìn)設(shè)備,搭載定制化的傳感器測(cè)量水下數(shù)據(jù)。

3.3 監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系研究與構(gòu)建

海岸帶監(jiān)測(cè)包括大氣觀測(cè)、陸地監(jiān)測(cè)、潮間帶監(jiān)測(cè)、水面監(jiān)測(cè)和水下監(jiān)測(cè)等, 涉及海陸空多層次的觀測(cè), 亟需在現(xiàn)有監(jiān)測(cè)體系的基礎(chǔ)上, 構(gòu)建多平臺(tái)、多手段、多學(xué)科的立體綜合監(jiān)測(cè)技術(shù)體系, 承擔(dān)水文氣象、環(huán)境污染、赤潮、溢油和海洋生態(tài)要素等的監(jiān)測(cè)任務(wù)。通過構(gòu)建監(jiān)測(cè)體系, 實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星、航空、無人機(jī)、雷達(dá)、加密岸基監(jiān)測(cè)站、船舶、浮標(biāo)、無人船、水下機(jī)器人等監(jiān)測(cè)平臺(tái)互補(bǔ)協(xié)同作業(yè), 完成全方位立體作業(yè), 實(shí)現(xiàn)海岸帶地區(qū)充分覆蓋, 立體精密監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)大量獲取; 建設(shè)高效的數(shù)據(jù)傳輸與通訊網(wǎng)絡(luò), 實(shí)現(xiàn)海岸帶監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)快速存儲(chǔ)、傳輸和分發(fā)等功能; 基于高時(shí)空分辨率的遙感和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù), 借鑒國(guó)外的優(yōu)秀預(yù)報(bào)模式, 研發(fā)風(fēng)暴潮、赤潮、綠潮、溢油、富營(yíng)養(yǎng)化、海岸侵蝕等預(yù)報(bào)技術(shù)與災(zāi)害損失評(píng)估模型, 形成從數(shù)據(jù)獲取、預(yù)報(bào)、產(chǎn)品制作分析與分發(fā)等環(huán)節(jié)組成的業(yè)務(wù)化監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系。

3.4 海岸帶管理業(yè)務(wù)無縫接合

海岸帶管理業(yè)務(wù)工作是一項(xiàng)多平臺(tái)、多手段、多學(xué)科的綜合技術(shù)工作, 是業(yè)務(wù)工作與新技術(shù)、新方法、監(jiān)測(cè)體系與預(yù)報(bào)體系等有機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)工程。我們要結(jié)合現(xiàn)有的業(yè)務(wù)工作, 做到與新技術(shù)、新方法等相互補(bǔ)充, 提高業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)水平和預(yù)報(bào)能力, 同時(shí),應(yīng)特別關(guān)注新技術(shù)、新方法與現(xiàn)有業(yè)務(wù)體系的沖突點(diǎn),做到友好銜接, 用其優(yōu)勢(shì), 無縫接入現(xiàn)有業(yè)務(wù)體系。

4 結(jié)語

我國(guó)海岸帶是人類密集、開發(fā)頻繁、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的區(qū)域, 同時(shí)也是資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)矛盾突出的區(qū)域。由于海洋災(zāi)害頻發(fā), 人類活動(dòng)劇烈, 我國(guó)海岸帶區(qū)域正面臨著嚴(yán)峻的威脅。沿海各地市經(jīng)過多年的努力與業(yè)務(wù)示范, 在海岸帶管理工作上取得了一定的成就。本文概述了我國(guó)海岸帶區(qū)域承受的壓力和面臨的威脅, 以青島市、東營(yíng)市、連云港市海岸帶為例, 介紹了其海岸帶綜合管理中的有關(guān)實(shí)踐, 總結(jié)了其現(xiàn)狀及存在的不足: 實(shí)現(xiàn)了海岸帶及臨近海域的視頻、無人機(jī)、立體監(jiān)控車和X波段雷達(dá)等成功技術(shù)的多手段監(jiān)管, 并開展了區(qū)域性的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)實(shí)踐; 但是無人機(jī)、無人船和水下監(jiān)測(cè)等新技術(shù)裝備的應(yīng)用不夠深入; 已有監(jiān)測(cè)體系監(jiān)測(cè)要素較少, 無法實(shí)現(xiàn)多要素、全方位、全天候的立體監(jiān)測(cè);依靠少量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)開展區(qū)域預(yù)報(bào)的精度不能保證。

在總結(jié)分析東營(yíng)市、連云港市和青島市海岸帶管理實(shí)踐的基礎(chǔ)上, 本文提出了“十三五”期間我國(guó)海岸帶綜合管理的科技支撐工作重點(diǎn): (1)借鑒 3個(gè)地級(jí)市在海域視頻監(jiān)控、海域立體指揮車、X波段雷達(dá)技術(shù)方面的相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn), 在全國(guó)海岸帶地市開展該類成功技術(shù)推廣應(yīng)用; (2)加大無人機(jī)、無人船和水下機(jī)器人等無人設(shè)備在海洋監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用技術(shù)研究, 推動(dòng)新技術(shù)在海岸帶業(yè)務(wù)工作中的普及; (3)構(gòu)建多平臺(tái)、多手段、多學(xué)科的綜合監(jiān)測(cè)技術(shù)體系, 發(fā)展海陸空多層次立體監(jiān)測(cè), 加密監(jiān)測(cè)站與監(jiān)測(cè)設(shè)備, 獲取大量高精度、高時(shí)空分辨率的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù), 提高預(yù)報(bào)結(jié)果的準(zhǔn)確性, 形成一個(gè)從數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)傳輸、預(yù)報(bào)、分析、產(chǎn)品制作與分發(fā)等環(huán)節(jié)組成的業(yè)務(wù)化監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)體系; (4)成熟技術(shù)、新技術(shù)、新方法、新監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系與海岸帶管理業(yè)務(wù)友好銜接, 無縫接合。

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[16]青島政務(wù)網(wǎng) http: //www.qingdao.gov.cn/n172/n25664338/index.html.

[17]東營(yíng)市人民政府網(wǎng)http: //www.dongying.gov.cn/html/zrhj/index.html.

[18]連云港市人民政府網(wǎng) http: //www.lyg.gov.cn/col/col1 961/index.html.