海洋工程环境绪论PPT课件

1、海洋的开发l海洋资源开发l石油和天然气资源 l固体矿物 l生物资源 l物理能源 l海水利用 第1页/共44页海洋的开发l2005年国土资源部和国家发改委联合组织的第三次石油资源评价初步结果显示，中国石油资源量为1070多亿吨，其中海洋石油资源量为246亿吨；天然气资源量为54.54万亿立方米，其中海洋石油天然气为15.79万亿立方米，大约可满足中国近百年的能源需求。第2页/共44页海洋的开发l近年来，我国努力提高海洋油气开发能力，海洋油气业继续保持快速增长势头。解决我国油气需求的庞大缺口，既要重视国外市场，也应注重国内资源，特别是我国海洋资源的开发和利用。这对我国解决能源需求、保证能源安全以及

2、能源长远战略储备都具有重大意义。必须充分认识能源转型的重要性和紧迫性，把海洋石油开发摆到国家重要的发展战略地位，制定国家能源中长期发展规划。国家应采取有力措施，支持从目前的浅海石油开发，果断向300米以上水深、2000米以上井深的深水区发展，从战略高度促进浅海、深海、超深海油气的均衡发展。国家要加大基础科研投入和制定相应配套政策措施，加快海洋深海矿产、油气、资源开发中重点装备的研制，整合科技力量，依靠自主创新，摆脱高端海洋装备制造领域对技术进口的依赖。第3页/共44页中油海在冀东南堡的采油平台中国自研新型海上钻井平台“中油海3” 平台作业水深10米，最大钻井深度可达7000米，上层甲板设有可供

3、90人居住的生活楼，生活楼顶部为直升机平台。第4页/共44页海洋的开发中国石油海洋公司与上海七0八所联合研制，由山海关造船厂制造处于渤海湾滩海地区的冀东南堡油田，将采取“人工岛”技术。即在选定的地域，利用人工填海方法，建成面积有限的人工岛，再在这块“陆地”上钻成井位密布的丛式井，以利开采。第5页/共44页第6页/共44页第7页/共44页第8页/共44页第9页/共44页第10页/共44页海洋的开发l海底固体矿物如煤、铁等已发现的有20多种，其中多金属结核平铺深海底，总量达1万亿吨以上，含有锰、铁、铜、钴、镍等多种金属。 这一点我们在海洋学课程里已经了解。第11页/共44页海洋的开发l海水养殖，海

4、洋生物产业，基因资源的研究和利用、生物制药l物理能源波浪能和潮汐能的利用l海水利用：海水淡化、景观水第12页/共44页l海洋物流与信息流 l各种水上、水面和水中的交通工具，如商业船舶、驳船、潜艇等；l电缆与光纤的电力输送和通信；l海底管道输送石油与天然气、泥浆和化学品。第13页/共44页l勘探和测量 有关海洋观测资料的采集，分析和利用，如水文和海洋学有关资料；科学勘探则指探索海底资源、构成物、现象与特性。第14页/共44页l我国第一艘多功能大型远洋综合调查船向阳红10号，是我国自行设计建造的第一艘载有直升机的多功能大型远洋综合调查船，为我国太空和海洋科学发展立下了汗马功劳。第15页/共44页l

5、被誉为“海上科学城”航天测控船远望3号，它是我国自行设计和建造的新型航天测控船，具有对卫星、飞船、潜地导弹等进行指挥、控制、测量的功能，它的建成使我国成为世界上第四个航天测控技术大国，为我国航天事业的发展做出了突出贡献 第16页/共44页 大洋一号是目前中国第一艘现代化的综合性远洋科学考察船。具备海洋地质、海洋地球物理、海洋化学、海洋生物、物理海洋、海洋水声等多学科的研究工作条件；可以开展海底地形、重力和磁力、底质和构造、综合海洋环境、海洋工程以及深海技术装备等方面的调查和试验工作。 “大洋一号”曾是前苏联的一艘海洋地质和地球物理考察船。她于1984年在前苏联的基辅船厂建成下水，原名“地质学家

6、彼得安德罗波夫号”。1994年，为了中国大洋矿产资源调查的需要，中国大洋协会从俄罗斯远东海洋地质调查局购买并经初步改装后，命名为大洋一号。 从1995年开始，“大洋一号”先后执行了中国大洋矿产资源研究开发专项的五个远洋调查航次和大陆架勘查多个航次的调查任务，为中国的大洋事业立下了不朽的功勋。第17页/共44页l“雪龙”号科学考察船是目前我国唯一的一艘能在极地海区航行的破冰船。该船总长167米，宽22.6米，自重11400吨，总吨位14997吨，满载排水量达21O25吨。功率为17920马力，最大航速18节，续航能力达18000海里。由乌克兰赫尔松船厂于1993年3月25日建造完工。第18页/共

7、44页l科学三号”是我国进入新千年以来建造的第一艘科学考察船，也是中国科学院近25年来建成的第一条海洋科学考察船。是一艘综合性科学考察船，将主要用于我国近海物理海洋学、海洋地质学、海洋生态与环境科学和海洋化学等综合考察与实验。 2005年3月28日开工建造，2006年2月2日正式下水 第19页/共44页l我国第一艘自行设计建造的浮式生产储油船渤海友谊号，它是集原油加工、海上油库、卸油终端等功能于一体的海洋石油开发的重大设施，它的建成实现了我国浮式生产储油船( FPSO)设计建造零的突破，是世界首次将浮式生产储油船用于有冰的海域，是我国船舶工业在海洋工程领域标志性的产品。 第20页/共44页l我

8、国第一艘30万吨级超大型原油船德尔瓦号，该船达到了当今国际先进水平，实现了中国超大型油船建造“零”的突破。 第21页/共44页l海洋环境保护 在开发利用海洋资源的同时，要防止海洋与其边缘地区的环境恶化和有关人造装置的破坏、变坏或损失，污染控制，包括由陆上、船上与近海装置排出的废液和废气的控制；侵蚀与沉积的控制，对海岸保护与疏浚；废物处理，海洋作为废物、废热和噪声的排放场所的有计划利用；安全保护。第22页/共44页表表1.1 海域环境功能区划分类海域环境功能区划分类功能类别功能类别内容内容执行水质类别执行水质类别一类海区一类海区适用于海洋自然保护区，珍稀海适用于海洋自然保护区，珍稀海洋生物保护区

9、洋生物保护区国家一类海水水质标准国家一类海水水质标准二类海区二类海区适用于人类食用直接有关的海洋适用于人类食用直接有关的海洋加工业用水区，如盐业、食品工加工业用水区，如盐业、食品工业、海水淡化业等业、海水淡化业等国家一类海水水质标准国家一类海水水质标准三类海区三类海区适用于渔业、一级海水养殖场、适用于渔业、一级海水养殖场、海水浴场等海水浴场等国家二类海水水质标准国家二类海水水质标准四类海区四类海区适用于二级海水养殖场、海滨旅适用于二级海水养殖场、海滨旅游区、一般工业区用水游区、一般工业区用水国家二类海水水质标准国家二类海水水质标准五类海区五类海区适用于海洋港口、航道、海洋开适用于海洋港口、航道

10、、海洋开发作业区、围垦种植区、城市排发作业区、围垦种植区、城市排污区污区国家三类海水水质标准国家三类海水水质标准第23页/共44页第24页/共44页第25页/共44页l海岸带的开发 增进、利用与发展海岸和沿海水域的活动。港口、海岸和航道建设；工厂、码头和仓库等设施建设，包括生产或中转用的浮动式或固定式的设施；水上游览与居住，包括游艇码头、水上娱乐场所、人工岛等；围海造田。第26页/共44页l环境友好生态型环境友好生态型港口 厦门、烟台南堡油田南堡油田1号人工岛号人工岛 中国石油用于勘探开发的最大人工岛，占地近3万平方米 第27页/共44页 大港钻井70D9钻井队是第一支上岛的钻井队。队长尚书成

11、谈到在海上打井的感受时，第一句话就是：安全环保安全环保的压力更大了。尤其是环保，固体垃圾两三天就要专门外送一次，打出来的岩屑完井后也要拉到岛外进行处理，现场排污池都经过认真的防渗处理，甚至连厕所都是环保的 第28页/共44页俯瞰江苏LNG人工岛 p江苏如东洋口港航道南侧 第29页/共44页海洋环境的研究内容和意义l海洋工程物理环境l海洋工程地质地貌环境 l海洋工程化学环境 l海洋工程生物环境 第30页/共44页l海洋工程物理环境 风、浪、潮汐、海流、风暴潮、冰、温度、海啸、内波等等 第31页/共44页第32页/共44页第33页/共44页 鸣门漩涡鸣门漩涡 日本淡路岛与四国之间有一条长约1.3公

12、里的狭长水道叫鸣门海峡。漩流是由于濑户内海和外海的潮位之差所产生的现象，当海水通过狭窄的濑户时，潮流变急，流经挡路的暗礁就形成大小的漩涡。满潮时在播磨滩、退潮时在纪伊海峡侧造成漩涡， 涨潮与落潮相互作用产生的大尺度涡叫漩涡，它是一种旋转的海流。中心向下运动叫涡旋，当海岸和海底地形有相当深的窄通道时就会出现 第34页/共44页 这张拍摄于11月21日的Spot影像展现了沿孟加拉湾，尼科巴群岛的内波流动奇观。 海洋内波是由两股密度不同的洋流温暖而较轻的表面洋流和较冷而沉的深层洋流延断裂带或窄坡相遇而产生的。它们形成波高在2米到20米之间的内波，在海洋深处传播，表面上几乎是难以察觉的。第35页/共4

13、4页l海洋工程地质地貌环境 泥沙输移、海岸演变、水下塌落与滑坡等 第36页/共44页埃及阿斯旺大坝建坝后海岸岸线的演变 海底坍落第37页/共44页l海洋工程化学环境 海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程 ， 金属在海洋环境中的腐蚀 第38页/共44页l海洋工程生物环境 海洋生物等 第39页/共44页海洋工程环境的研究方法 l理论分析法 p 根据海洋环境的观测现象，建立起各要素之间的数学力学关系 p 不同程度的简化，在数学上作出近似处理，使得现有理论在不同程度上与客观事实存在偏离第40页/共44页l现场观测法 p 研究海洋环境条件的最基本方法 ，是揭示物理现象、各物理因素之间相互关系的主要途径，也是确定数学力学公式中经验系数的必要手段p 需要耗费巨大的人力、物力和财力，有时还存在测量上的困难，而且与