發布時間：2023-04-03 09:51:11
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的海洋論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
關鍵詞：海洋環境污染海洋災害
海洋工程與海洋環境相互作用隨著沿海經濟的迅猛發展，近海海域遭到越來越嚴重的污染，使海域環境質量明顯下降，生態環境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國，特別是象我國這樣具有相當長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關心的環境問題。海洋經濟的發展還面臨嚴酷的海洋自然環境，海洋災害直接影響著海洋經濟的發展規模、速度和效益，精確預報海洋災害的發生、發展和應該采取何種防災、抗災和減災工程措施，也成為嚴重關注的環境問題。為了開發海洋中的空間、礦產、漁業、能源等物質資源，需要在海上進行各類工程建設，在目前科技日益發展的情況下，工程建設的規模日益巨大，這些大規模的工程建設和海洋環境之間的相互作用也將是開發海洋中的一個應引起特別關注的重要問題。為了適應我國海洋經濟的快速發展，海洋環境的日益惡化，海洋災害的頻發和海洋工程向大型化發展，近海石油氣田的開發，以及海岸帶開發過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環境與保護問題開展研究是十分必要和迫切的。
在這方面，重點需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環境特征對各類污染物作用的機理和規律研究，第二類課題是海洋工程設施防災、抗災和減災研究，第三類課題是海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用吸防治措施與對策。
一、海洋環境特征
對各類污染物的作用機理和規律研究以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉化規律的研究為基礎，考慮各種自然環境因素（浪、流、風、光、溫度、濕度）、物理因素（擴散、揮發、沉降、吸附、釋放）、化學因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復雜條件下的運動及演變規律，并建立海洋水質預測預報模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發嚴重。因此，除了加強赤潮的監測和預報外，也應加強在建立赤潮生長機理和發展規律方面的研究工作。
此項研究應通過現場觀測、物理模型實驗和數學模擬研究相結合的方法來進行。由于現場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數據往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對某一水質預測預報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。
用數學模擬方法來建立海洋水質預測預報模型是一個較為有效的方法。目前，在這方面國內外已有不少水質預測預報模型，這些水質預測預報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數學模型；波浪數學模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉化數學模型。
在水流數學模型研究方面，對于較大范圍的海域，通?？刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W模型，對于紊動影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應顯著的區域，如排污口近區，則應考慮湍流效應。此外，采用坐標變換，可建立一種能夠考慮復雜地形和套流效應的三維潮流數學模型，這樣才能夠較好地重現實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數學模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型為基礎，針對水溫和鹽度分層流的流動特性，考慮浮力對紊動的影響，建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k－（單流體數學模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對兩相本身的湍流輸運規律以及相間相互作用規律進行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數學模型。
在波浪數學模型研究方面，可應用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數方程組，以提高求解效率。從水波發展方程出發，可導出一種用于大區域波浪變形問題的數學模型。通過引入弱非線性波色散關系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應。對高階Boussinesq方程的進一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。
針對帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態的N—S方程和波能平衡方程的結合，可導出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個方程可模擬規則波和不規則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數學模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面，對于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對于強流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型。可以將輻射應力的計算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯系起來，建立一種輻射應力計算的新方法，用該方法可對較大區域均勻斜坡地形上的波浪輻射應力進行數值模擬。
在近海海域污染物遷移轉化數學模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應力一通量代數全場模型，可對非對稱潮流作用下的側向岸邊排放問題過分數值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉化的三維預報系統作為目標，在分析近海環境中各種物理、化學和生物現象的基礎上，針對近海海域水污染的特點，從三維湍流模型出發，在動量方程中引入表面風應力、底部切應力以及柯氏力的作用；在輸運方程中引入反映物理、化學、生物等作用的源、匯項，可建立一個統一考慮物理、化學和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉化的三維預報模型，它可為環境評價、水質規劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學依據；同時對確定水域環境容量，從而制定水域環境保護策略，也具有十分重要的理論價值和應用前景。
應該指出，在海洋水質預測預報模型研究方面，數學模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數學模型，其模型中所需的必要參數和邊界條件的處理是研究水質模型的技術關鍵，直接影響到水質模型的科學性和預測能力。而這些必要的數據是無法從數學模型本身來取得的，有些可以通過現場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數是要通過基本機理的研究才能得到，在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。
能模擬海洋動力因素的先進實驗設備，現代化的量測儀器和測試系統是開展物理模型實驗研究的必備條件。進一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統，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結構，獲得流場中水質點速度的空間分布和時間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程，可用以分析定量污染物團在波浪及波流相互作用下擴散的基本特征和擴散系數。
二、海洋災害的精確預報及海洋工程設施防災、抗災和減災的研究海洋災害主要包括風暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。
90年代以來，我國海洋災害所造成的損失每年達上百億元人民幣，是世界上海洋災害最嚴重的國家之一。海洋工程結構的投資費用很高，一旦發生破壞，將會造成重大的人員傷亡和巨額財產損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺，1989年風暴潮損失超6億元，1991年DB29銷管船在南海通臺風翻沉等）。當前我國海洋能源開發與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴酷和復雜多變的環境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現的臺風數目占全球的38%，其中對我國可能造成災害的臺風每年有7—8個。每當臺風在我國登陸或接近我國沿海通過時，都會在沿岸局部地區產生風暴潮，形成風暴潮災害。
在我國北方海域（渤海和北黃海），冬季由于受寒潮影響，沿岸地區每年都有結冰現象，結冰嚴重的年份則出現冰害。若對這些海洋災害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結構物以強大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動作用，也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區溢油的遷移規律及預防和清理技術，至今尚未進行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結構物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結構型式，冰排對錐體結構的冰荷載及與其的動力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學的研究中，除進行理論分析和數值模擬外，實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中，模型冰可采用凍結模型冰和非凍結模型冰來進行，它們各有其優缺點，發展這兩種技術是海冰力學研究中的一個課題。
我國是一個多地震的國家，海域中時有地震發生。強烈的地震將有可能是海上工程設施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結構物（海洋平臺、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等）發生破壞，除其直接經濟損失極大外，其次生災害——火災、環境污染等的后果也不堪設想。
近年環太平洋地區地震的頻度和強度都在上升，造成重大災害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災的基本原理和減震技術措施需要認真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應和振動破壞機理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴重。水工建筑物的這類破壞機理，至今國內外對此都很少研究，且由于試驗條件的限制，國內外對此方面的試驗研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領域。
以下的一些研究內容將是為解決海洋工程設施抗震措施中的關鍵技術所必需考慮的，如近海環境地震危險性分析，設計地震動參數和頻譜特性，強震海底多維地震動及其空間分布規律，地震波傳播特性及地震動輸入機理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考慮周圍水介質影響的結構振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯合分析模型和輸入機制、非線性動力分析和動力破壞試驗；核電站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平臺及地下輸油管線與地基土動力相互作用，碼頭及護岸建筑物地震穩定性；海域中水工建筑物的性能設計和地震設防標準等。
海上水工建筑物在長期運行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個方面：其一是結構的老化、疲勞、超載、內部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環境的物理化學損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設計不周或設計標準偏低，施工質量差，原材料不合格，管理維護不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經濟的發展造成重大的影響。
因此，發展以下的一些技術和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導致結構安全的不確定性情況下，對現役海洋工程結構進行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結構健康狀態及損傷檢測的新技術和新方法；結構病害治理用的新材料、新技術和新方法；海洋工程結構在多種復雜海洋環境條件下（風、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優化理論研究，設計與建造新型抗災工程結構；研究和設計使海洋工程結構物在設計使用期限內有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。
為了及時掌握海洋環境的風云變幻和災害的可能來臨，發展海洋環境及災害的預報技術是非常必要的。為此需要建立以下一些系統，如建立由近海到遠海的海洋環境及災害觀測網絡、預報與預警系統、沿岸防災準備和各類應急處理系統；以主要海域和海岸帶區域經濟發展為背景，進行重點研究，建立數字化的海洋環境信息系統模型與結構；以及建立海岸和近海工程設施防災減災數字信息系統，將海岸和近海工程與網絡技術人算機技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統相結合，建立數學物理模型，通過多媒體技術，形象化地描述災害成因、發生機理、傳播規律、模擬災害破壞的過程，建成智能化的防災、抗災和減災決策支持系統。
三、海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用及防治措施與對策為了充分利用海洋空間，現代海洋空間利用除傳統的港口和海洋運輸外，正在向海上人造城市、發電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發展。
人們現已在建造或設計海上生產、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結構和海底工程，估計到21世紀，可能出現能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。
由此可見，隨著海洋資源與空間的開發利用，各類海上工程建筑物數量不斷增多、規模日益復雜和龐大，保證這些海上工程設施的安全運行及采取海洋工程防災減災措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復雜的地區，但同時又是經濟活動最為發達的地區，海上工程建設如果考慮不當將會在一定程度上引發環境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動態平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當則會造成二次污染。海上石油生產中的溢油事故將對海洋環境造成極其嚴重的污染。日益增多的海上退役工程設施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災減災的任務是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災害帶來的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環境災害。
隨著人類對海洋資源的不斷開發和利用，海洋環境保護與人類生產實踐活動協調發展日顯重要。如港口開發中的環境問題，主要內容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結構的環境和生態影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質輸運擴散規律研究；大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護及開發利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動力學、生態學、社會經濟學及與環境關系的綜合分析與協調。
隨著沿海大、中型城市經濟建設的快速發展，城平建設中的污水深海排放技術，感潮水域污水多點排放漂移擴散研究，天然海灣、人工湖及人工運河的水質交換能力，人工沙灘的保護措施，灘涂圍墾對水域環境的影響等，都將是需要認真解決的問題。
海洋生物活性物質獲取用海
從國內幾家從事海洋生物醫藥研究的科研院所了解到，所涉及的海洋生物醫藥產業幾乎都以養殖、捕撈作為產品原料來源，而且原料多數為常見、成本低廉的海洋生物及衍生物。例如，中科院海洋所以蝦、蟹殼為原料提取殼聚糖，制成海洋生物保健品，主要用來提高機體免疫力；提取水母毒素用以研究水母蜇傷；從海帶、紅藻、綠藻、褐藻中提取藻類多糖用來治療慢性腎衰；從卡拉膠藻中提取卡拉膠，主要功效是抗腫瘤。而單獨申請某一片海域作為原料供給的案例很少，從調研情況來看，只了解到中科院南海海洋研究所為提取海馬體內生物活性物質和養殖螺旋藻而申請海域。
由于海洋生物醫藥產業的原料來源幾乎都取自海水養殖和捕撈，備擇性相對較大，對用海要求也就相對較低。從某種意義上說，能夠進行海水養殖和捕撈的海域也就都能夠滿足相關海洋生物醫藥的原料供給。海洋環境因素對海洋生物醫藥產業影響主要是水體中重金屬的含量對生物資源的影響。海洋水體中重金屬含量超標，會影響海洋生物個體生長，從而影響到體內生物活性物質的生成。例如，卡拉膠藻的生長會受重金屬影響，但可以在富含氮和磷的水環境中生長，和魚類、貝類混養會吸收水體中的氮、磷元素，防止水體富營養化，而且釋放能夠殺死致病弧菌的物質。但通過一定的化學方法可以將重金屬從活性物質中分離，從而得到含量較純的活性物質。
海洋生物醫藥產業用海應參考海水養殖、捕撈用海的管理政策，保證該海域的海洋環境質量，要禁止圍填海等嚴重影響海洋生態環境的開發活動，濱海城鎮的生活污水、垃圾處理和工業廢水處理設施建設，污水排放口位置要嚴格論證，保持海洋生物物種豐富，生態結構穩定。
此外，也要加強養殖用海自身廢水排放的監督、控制和管理。某些海洋生物活性物質在提取、合成和制備過程中會對附近海域環境造成一定程度的影響。例如，從蝦、蟹殼中提取甲殼素，其生產過程中會產生污染物排入海洋。
針對此類情況，應該要求這種生產過程嚴格執行相應的污水排放標準，達標排放，做到對海域環境影響最小。在開發和利用海洋生物資源時，要充分考慮海洋環境的承載能力，堅持海洋生物資源可持續利用的理念。海洋生物活性物質大多含量甚微，如果大規模提取、純化進行商品化生產，有可能破壞海洋生物資源的生態平衡，以至于對環境造成不可逆的惡性影響。
罕見基因種質資源獲取用海
某些海洋生物活性物質的提取和研發要應用一些特定海洋生物的基因資源和特殊活性物質，而這些海洋生物只生存在某一特定環境下的海域，這些海域往往是海洋自然保護區或特殊海洋環境類型的海域。對于這種用海，除了應考慮保證周邊海域海洋環境質量，還應該考慮與省級海洋功能區劃的結合，將該海域設定為海洋保護區或保留區，海洋保護區需嚴格執行保護區的相關管理規定，嚴格執行Ⅰ類海水水質標準。
有計劃地對重要經濟魚蝦越冬、產卵場投放人工魚礁，嚴格控制陸源污染物超標向近海水域排放，對重要魚蝦產卵場的水質要嚴格檢測，保護魚蝦類的正常繁殖生長，保護該海域的特殊基因種質資源。
海洋生物醫藥產業用海應全面規劃、合理布局
海洋經濟總產值低，海洋經濟水平低下建國以來，廣西的海洋經濟總產值一直偏低，落后于其他大多數沿海省份。盡管我區海洋經濟近年來出現了較快的發展勢頭和速度，但是必須清醒地看到，我區海洋經濟尚處在起步階段，我區海洋經濟總量和產業規模還很弱小。2010年廣西區海洋經濟生產總值為570億元，遠遠落后于廣東省海洋經濟的生產總值8291億元；廣西區海洋生產總值僅占廣西區國民生產總值的6%，也遠落后于廣東省的18.2%?？傮w而言廣西海洋經濟仍處于低度發展，經濟總產值較低，海洋經濟水平低下。從經濟發展模式上來看，廣西沿海地區海洋經濟仍處于粗放型開發階段，海洋經濟產業結構比例仍不合理，海洋產業門類仍不太齊全而且仍以低技術傳統海洋產業為主，傳統的海洋漁業占據了海洋經濟總值超過一半的比重，海洋科技附加值偏低。因而，廣西沿海地區要轉變海洋經濟增長方式，力推海洋經濟結構戰略性調整，走一條可持續發展的海洋航路。
2廣西海洋經濟發展方向
要真正促進廣西沿海地區經濟社會和諧快速發展，充分利用我區的海洋資源優勢，發展好海洋經濟及其依托海洋資源優勢的臨港產業至關重要。不僅如此，我區海洋經濟的發展對擴大我區的對外開放和促進整個廣西的經濟發展也可以起到很強的支撐和引領作用。
2.1加強港口基建，服務海洋經濟發展
充分整合利用我區各港口資源,加強港口泊位建設,疏浚深水航道,拓展港口作業區。加快建設和完善港口保安、視頻、通訊、雷達、船舶識別系統和基站,加快電子口岸海運物流平臺向三個沿海港口的移植工作。完善港區鐵路輸運系統,完善從貨物裝船、離岸、航行、進港到裝運送達物主的一條龍物流體系,加快把沿海三大港口建成功能齊全、分類明確、吞吐量大、班期航線多、集疏運快捷大中小泊位相匹配的現代化大港,發揮港口對海洋經濟的引領作用。
2.2加強環境監測,重視海洋環境保護
強化重要海洋生態功能區保護與生態修復，做好海洋污染防治工作，嚴格控制近海環境污染，開展局部受污海域治理。加強海洋環境監測能力建設，建立健全海洋環境監測體系，積極開展海洋環境監測能力的標準化建設，加強對各種海洋開發活動的環境跟蹤監測。加強對海洋產業規劃一票否決機制建設。
2.3實施人才戰略,堅持科技興海戰略
海洋天然氣目標市場
油氣區域／油氣田目標市場用途
瓊東南盆地崖城香港、海南發電、化肥
鶯歌海盆地樂東朱江三角洲地區／廣西發電、化肥、工業／民用
東方海南、廣西／廣東發電、化肥、工業／民用
珠江口盆地文昌9區珠江三角洲地區發電、工業／民用
西湖凹陷／麗水區塊平湖及周邊上海、長江三角洲地區工業／民用
麗水溫州發電、工業／民用
渤海海域錦州錦西化肥、民用
渤西天津發電、工業／民用
渤中／渤南煙臺、青島／大連發電、工業／民用
目前中國海油在遼東灣北部、渤海灣西部、海南島近海、東海西湖凹陷已建立了天然氣生產基地。遼東灣北部JZ20—2氣田，于1992年8月投產，目前年產天然氣3．8億方。渤海灣西部渤西油田群，于1998年投產，目前年產天然氣1億方。海南島近海的崖13—1氣田，于1996年1月投產，目前年產天然氣36億方。東海西湖凹陷的平湖氣田，于1998年11月投產，目前年產天然氣4億方。
1999年，中國海油原油、天然氣產量全面超額完成國家計劃，取得良好的經濟效益，共生產原油1617萬噸，完成國家計劃的108％，天然氣生產43．9億方，完成國家計劃的129％，油當量達到2056萬噸，全年實現原油銷售收入159億元，天然氣銷售收入27．03億元。中國海油全年實現經營利潤27．5億元，人均效益處于全國先進地位。
加強海洋天然氣的勘探開發是中國海油早在1998年就制定的加快海洋石油發展的“六大發展戰略”之一，力爭到2015年中國近海天然氣年產量達到200億方，為此，在2010年以前需新增探明天然氣地質儲量3773億方。今后15年海洋天然氣增儲上產的主要區域是東海西湖凹陷、瓊東南盆地及茸歌海盆地。
2000年是中國海油資產重組、機制改革后的第一年，也是海洋石油開發的第一個“海洋天然氣年”，在“海洋天然氣年”中，中國海油將會有一系列的重大舉措推動和加快海洋天然氣的勘探開發。一是經過近三年的籌建，海洋石油化學公司已于近日正式成立，這標志著位于茸歌海盆地的東方氣田的開發進入了到計時，預計到2004年東方氣田每年將向海南提供天然氣16億方，用于化肥工業和發電。隨著科技投入的增加和鉆探技術的提高，鶯歌海大氣區不斷有新的發現，東方和樂東氣田的聯合開發將實現向海南、廣西或廣東提供天然氣34億方。二是位于渤海灣中部和南部的渤南油氣田群也將在近期全面啟動，預計在三年內實現向出東膠東半島供氣。三是配合國家“西氣東輸”工程，優先開發東海天然氣的戰略部署，加快東海天然氣的勘探開發。開發東海天然氣是“海洋天然氣年”的重頭戲，中國海油決定要把東海天然氣的勘探作為今年的工作重點，加大投入，加大勘探工作量，爭取盡快獲得重要發現。
學生在學習地理時，能夠意識得到，因為歷史的變化，我國多次的地殼變動使我國的地形結構反復改變。比如巖土層、粉土層、粘土層都意味著他們承載著過去的歷史變遷。然而，海洋是怎樣形成的？以高中地理教師引導學生學習“海底地形與成因”為例，教師可以引導學生去思考中國地圖上我國四大海洋的外觀變化。學生會發現我國的海洋變化為由北向南的海域顏色由深變淺。同時南海的海底平均深度也是四大海域中數值最高的，教師可以引導學生思考是什么原因導致我國的海洋環境變成這樣的？教師可以引導學生觀察海洋邊緣有大陸架、大陸坡、海溝、海盆、海嶺的區別，它們就像陸地中的高山、平地、河流的區別。即使同樣是海，海底也不是平坦的。學生仔細觀察海域，會了解到現在我們所處的陸地可能曾是海洋，現在被稱為海洋的地方也許在幾百萬甚至更久以前是陸地。滄海桑田就是這樣形成的。學生通過對海洋的歷史變遷能了解到海洋也與人們生活緊緊相連，它是人們生活和人類歷史中不可或缺的一部分，他們就會以海洋意識著手探索我國幾千年來的地理變遷。
二、讓學生認識海洋中存在的自然資源
人們在日常生活中常常會享用各種海產品，比如海帶、海苔、海鹽等食物，學生雖然能了解到海洋中物產很豐富，然而如果沒有經過系統的學習，學生很難了解到海洋的寶藏。高中地理教師在引導學生學習“海洋礦產資源及其開發”一課時，可以引導學生了解我國海底的石油和天然氣的分布。人類歷史已經存在了五千年，五千年的歲月里人類已經使用了大量的自然資源，這些自然資源需要很長的時間才能再生。我國陸地上的煤礦、石油、天然氣資源已呈現枯竭的情況。然而由于科學不夠發達，海洋資源卻是人們沒有完全開發的領域，經過初步探測就可以知道中國近海地區蘊藏有天然氣的盆地已有7個，它約有70萬平方公里，那么在海洋更深處還有多少寶藏呢？學生能意識到海洋中存在的大量自然資源，內心就會產生探索欲望，他們會愿意學好地理知識，探索更多自然資源寶藏。
三、讓學生了解海洋中的生態環境
依然有些人抱著僥幸的心理，認為自己多制造一點點污染也無關緊要，反正自己有生之年也不會沒有賴以生存的資源，許多學生也受到這些觀點的影響，環保意識淡薄，高中地理教師要引導學生從海洋意識為切入點讓學生了解到我國環境污染的嚴重性。比如，高中地理教師引導學生學習“海洋污染與生態破壞”時，教師可以引導學生了解由于環境受到污染，我們地殼表面年年都在升溫，北冰洋陳年的積雪開始融化，海洋面積繼續擴大，人們可生存的空間縮小。由于環境惡化，我國部分海域出現赤潮現象，它給予人類一個警示。2011年我國渤海灣出現嚴重溢油事件，450噸重油漂入渤海，給海洋造成極嚴重的污染。認識到污染的嚴重性，學生在日常生活中就會注意保護環境，并愿意學習相關的科學知識保護海洋的環境。
四、讓學生知道海洋中存在的領土紛爭
談到海洋這個名詞，有些學生曾聽到過一些相關的話題。比如歸屬的話題是近年來一直被各國爭議的話題。位屬于我國東海，它距溫州市358千米、福州市388千米、基隆市188千米，面積約有43838平方公里，海域面積為17．4萬平方公里。日本人認為屬于他們是由于近代我國國窮民弱，1972年，美國占領琉球并撤離琉球時，將交給日本管理，因此日本人不承認我國在上的。雖然我國一再申明日本在光緒年間就承認屬于我國的領土，我國雖然有派駐兵駐守，然而這個歷史問題依然未解決。學生能了解到海洋上的領土之爭，就會意識到自己必須投身到國家的建設中，讓我國成為一個不可任人欺侮的強國。
運用IIS建立虛擬目錄和站點信息，運用Dream－weaver編輯網頁信息和進行網頁設計；數據庫運行環境是Access2007。（1）安裝IIS并進行相應的設置。在Win－dows2007系統中，打開Internet信息服務以及萬維網服務中的asp、asp．net服務。在IIS中，設置好網站的根目錄和虛擬目錄，啟用asp選項父路徑和“將錯誤發送到瀏覽器”，以方便調試。（2）利用Dreamweaver搭建本地站點，其目的是建立本地文件與Dreamweaver的聯系，以便通過Dre－amweaver來管理站點文件。由于需要連接數據庫，所以需要創建的是動態站點，利用站點窗口可以對本地的文件、文件夾進行創建、復制、移動和刪除等基本操作，也可以對站點進行重新規劃和布局。
2海洋觀測儀器管理系統的設計
2．1功能模塊劃分依據海洋觀測儀器管理系統的需求，將系統分為用戶信息、管理員信息、儀器類別、儀器詳細信息、儀器借用計劃以及儀器的維護5個對象。設計了5個數據實體來表示這5個對象，相關數據存儲在數據庫中。在確定了海洋觀測儀器管理系統的整體設計思路之后，還需要進一步形成相互關聯的各模塊。海洋觀測儀器管理系統主要包括前臺和后臺2個模塊：前臺模塊主要由用戶操作，后臺模塊由管理員操作，每個模塊都包含幾個子模塊（見圖1）。2．2數據庫結構設計（1）在使用MicrosoftAccess創建數據庫之前，須先確定數據庫存放路徑，然后確定文件名稱。（2）數據庫邏輯結構設計。根據系統總體設計分析可知，需要創建儀器類別、儀器詳細信息、借用計劃信息、儀器維護記錄信息、用戶信息和管理員信息等6個數據表。每個數據表都必須有主鍵，查詢、刪除操作很容易通過主鍵實現。需要注意的是，Adminpurview字段存儲的是管理員的管理權限信息，取值范圍是0、1、2、4、8。其中：0代表擁有所有權限；1代表維護儀器信息的權限；2代表維護用戶檔案的權限；4代表維護借用計劃的權限；8代表維護儀器類別的權限。使用這幾個值的原因是，它們代表的二進制數能夠方便與多種權限的組合及判斷。2．3海洋觀測儀器管理系統總體設計用戶可以在前臺操作進行頁面顯示，包括用戶登錄頁面、登錄驗證頁面、注銷登錄頁面、注冊申請頁面、接受注冊申請頁面、修改個人信息頁面、修改密碼頁面、儀器詳細信息查看頁面以及儀器維護頁面。管理員后臺管理模塊需要實現的功能比較多，可以分為主頁面、登錄／注銷、管理員管理、儀器信息管理、用戶檔案管理、儀器借用計劃信息管理、儀器維護信息管理等幾大部分。后臺主頁面也是一個框架，它由主框架頁、左側頁面和主頁面組成。為保證海洋觀測儀器管理系統的數據信息的安全性，需要進行登錄驗證，驗證通過后才可以進入系統，所以要有登錄、注銷模塊。對管理員的管理包括添加管理員、刪除管理員、更改管理員權限、修改管理員的基本信息等。儀器信息管理部分實現的功能包括儀器類別的添加、刪除和修改等。儀器詳細信息管理部分、用戶檔案管理頁面、儀器借用計劃管理頁面、儀器維護計劃頁面也均有添加、修改和刪除功能。
3海洋觀測儀器管理系統功能的實現
3．1管理員信息管理進入管理員登錄界面，管理員需要輸入用戶名和密碼，系統會自動將賬號、密碼同數據庫中的記錄對象進行依次比對，只有提交的用戶名和密碼與數據庫中同一條記錄中的用戶名和密碼完全相同時，才允許進入后臺管理員管理界面。進入管理員管理界面后可以進行操作員信息的添加、修改。進行操作時需要再次驗證其權限。系統的管理員擁有所有的管理權限，可以修改管理員和操作員的相關信息。3．2用戶信息管理用戶信息管理分為管理員管理部分和用戶操作部分。只有管理員能進入后臺管理部分，進行用戶的添加、用戶信息的修改和刪除操作。管理員還可以對已經提交注冊申請的新用戶進行審批等操作。當管理員進入此模塊時，系統首先判斷當前登錄的管理員是否具有管理用戶信息的權限。為了保證系統中數據信息的安全性，只有超級管理員和擁有此模塊權限的管理員才能進行此模塊的操作。前臺由用戶操作管理的部分只可以修改當前用戶的信息。在進入前臺用戶主頁面后，單擊“新用戶注冊”按鈕，即可在新用戶注冊界面進行注冊。在提交注冊信息后，還需要由管理員審查、批準后才能成為注冊用戶。用戶登錄后只可以修改自己的登錄密碼或者基本信息。3．3儀器類別管理管理員登錄后臺管理系統后，可以進入儀器類別管理界面（見圖2）。海洋觀測儀器的類別主要分為實驗室觀測儀器和外海觀測儀器兩類。在選擇儀器類別后，系統會自動生成儀器類別ID，直接點擊“更新”就可以實現儀器類別的添加操作。進行修改和刪除儀器的類別時，在行數據對應的操作選項中選擇“修改”或“刪除”后，此儀器類別信息會出現在“添加／修改儀器類別”表格內，修改名稱后點擊“更新”按鈕，即可完成對數據庫內相關數據信息的修改操作。單擊“刪除”按鈕即可實現對應行信息的刪除。3．4儀器詳細信息管理儀器詳細信息管理分為后臺管理和前臺查詢兩部分。在后臺儀器詳細信息管理界面，分頁顯示了所有錄入過的儀器的詳細信息，如圖3所示。管理員可以添加儀器詳細信息（見圖4），也可以刪除、修改儀器的詳細信息。普通用戶登錄后只能查看相關信息，沒有修改權限。3．5儀器借用計劃管理在儀器借用計劃管理界面，分頁顯示了所有的儀器借用計劃（見圖5）。管理員登錄后可以維護借用計劃，進行借用計劃的審批、修改和刪除。普通用戶可以提交、查看借用計劃，借用計劃的添加如圖6所示。3．6儀器維護信息管理管理員登錄后可以進行儀器維護記錄的添加、修改以及刪除，而普通用戶登錄后只能進行查詢。3．7系統測試與系統設計完成后要進行系統測試，以便發現問題并進行改進，使用的過程中也可以修改和完善。測試后上傳到服務器并開通互聯網網站，用戶可以通過域名訪問該網站。
4結束語
1.1國家戰略定位
模糊缺乏國家戰略層面的對海洋戰略性新興產業的發展定位。在《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》重點扶持發展的七大戰略性新興產業中，只對包括海洋油氣開發裝備、海洋風能利用裝備、海水淡化和綜合利用等裝備在內的海洋工程裝備產業提出了具體的產業化配套政策，其他包括海洋生物技術、海洋新型能源僅有所提及，其產業開發重點和扶持導向不明確，特別是缺乏權威的產業發展評估和路線圖，也沒有明確的國家產業發展定位。盡管國家發展改革委、工信部、海洋局、能源局等國家職能部門，最近針對海洋工程裝備制造、海水淡化、海上風電等海洋戰略性產業發展相繼出臺了一些專項規劃和產業扶持意見，但與國家沿海區域發展和海洋經濟發展試點戰略協調不足，且受到政策和資金成本的制約，地方政府貫徹落實的成效并不明顯，缺乏針對海洋戰略性新興產業發展屬性的政策創新，未能構建海陸統籌的全局發展戰略框架和產業發展定位。
1.2政策措施協調不足
近年來，國家相繼啟動實施了沿海經濟帶、藍色經濟區及海洋經濟創新發展區域示范等一系列涉海開發戰略，也通過國家財政專項資金及海域使用金等對海洋生物、海洋裝備制造、海水淡化等海洋戰略性新興產業進行了重點扶持，但基本以國家財政資金和行業專項資金為主，國家專項綜合資金及地方配套資金不足，資金扶持力度和覆蓋面遠不能滿足海洋戰略性新興產業培育和發展的需要，且政策創新力度明顯不足，陸海產業扶持政策之間缺乏協調。國家缺乏有針對性的產業培育引導政策，特別是針對涉?？萍汲晒D化和創新型中小企業培育的引導政策，涉海小微科技創新企業“死亡谷”問題突出。現有的產業扶持政策多出自海洋職能部門，實施中缺乏部門協調，地方又以爭取國家政策支持為主，難以突破國家政策框架，政策效應難以充分發揮。
1.3行業低端競爭激烈
鑒于海洋戰略性新興產業的發展潛力，沿海各地都出臺了發展定位趨同的產業規劃，在一定程度上助推了區域惡性競爭，形成海洋戰略性新興產業培育遍地開花，但產業化發展嚴重滯后的局面。對于海洋裝備制造、海上風電等少數幾個已初步實現產業化發展的產業，各地普遍加大招商和投資力度，將有限的政策資金投入其中，并給予最大限度的土地、融資、稅收等優惠，在短期內扭曲了其市場要素價格，降低了投資主體的投資風險和成本，引發了投資熱潮和地區間的重復建設，導致了國內部分低端船舶配套裝備、海洋工程裝備、海水淡化裝備及風電裝備制造能力短期內得到極大提升，但產業鏈高端裝備設計制造能力不足，出現產能結構性過剩，嚴重影響到國內海洋戰略性新興產業的培育和健康發展。
1.4海洋技術創新薄弱
隨著我國海洋科技創新投入的不斷加大，我國在海水種苗繁育、海洋生物醫藥、海工裝備制造、海水綜合利用等諸多海洋戰略性新興產業領域都取得了一定突破，但在一些關鍵技術環節和創新能力方面和西方發達國家還有很大差距，產業培育與發展受制于技術創新的局面仍未得到有效改善。關鍵核心技術和裝備依賴進口，相關產品成本過高、競爭力弱，制約了相關產業的快速發展。如在海水淡化裝備制造領域，海水膜組件、能量回收裝置和海水高壓泵等反滲透關鍵設備仍需進口，海水淡化工程關鍵設備國產化率不足50％。國內756項與海水淡化相關的專利中，具有自主知識產權的僅占15％［9］。關鍵核心技術未實現突破，再加上海洋科技創新機構的行政壁壘，科技成果轉化與專業配套能力不足，造成部分海洋戰略性新興產業培育技術瓶頸比較突出。
2政策導向與路徑設計
2.1加強海洋戰略頂層設計，完善海洋產業政策
扶持體系盡快制定《全國海洋戰略性新興產業中長期發展行動計劃》，統籌陸海戰略性新興產業布局，合理布局沿海海洋戰略性新興產業發展架構，減少地方政府的無序競爭。搭建國家海洋戰略性新興產業區域協調框架和信息交流平臺，引導地方政府因地制宜地開展海洋戰略性新興產業項目建設，形成區域優勢互補、錯位發展的空間發展格局。制訂國家海洋重點產業投資目錄，優先選擇具有重大產業開發潛力的產業進行重點支持。落實國家戰略性新興產業發展相關優惠政策，推動國家重大基礎設施建設和科技創新專項資金向海洋戰略性新興產業發展傾斜。完善國家產業扶持政策，對重點企業，特別是中小型民營企業進行專項扶持，加快海洋戰略性新興產業市場開拓進程。
2.2推進區域示范工程建設，創新海洋新興產業培育機制
實施重點產業領域示范工程建設，積極推進海洋戰略性新興產業培育基地和產業聯盟建設。制訂重點行業和重點地區戰略性新興產業發展試點和示范工程建設方案，積極鼓勵和引導重點企業和科研機構聯合建立行業聯盟，打造3～5個國家海洋戰略性新興產業培育基地。制定國家海洋戰略性新興產業發展路線圖，建立面向創新型企業和市場化科研機構的政策扶持機制。整合與協調國家及地方海洋科技創新資金，建立科技創新市場化評價機制，減少行政干預和重復投入問題。
2.3實施海洋科技創新工程，推進企業科技創新平臺建設
實施國家海洋科技創新工程，建立國家海洋科技創新基金和重大海洋科技專項基金專家咨詢委員會，統籌國家海洋科技創新基金投入。依托青島國家海洋科學與技術重點實驗室，組建國家海洋科技創新聯盟和深遠?？萍佳邪l平臺，打造國際海洋科技論壇，強化重大技術和裝備領域的國際交流與合作。大力培育涉海企業的技術創新主體地位，推動產業技術創新戰略聯盟、技術創新服務平臺和創新型企業建設。鼓勵重點企業與科技機構聯合建立海洋工程技術中心，支持企業申報和承建省級、國家級重點實驗室，推進以企業為主體的產學研一體化進程。
2.4推動特色產業園區建設，加快海洋產業集聚發展進程
結合國家海洋經濟創新發展試點工作，推進海洋特色產業園區建設，鼓勵和引導相關企業逐步向特定的產業園區轉移，同時調整各類產業園區的發展特色及核心定位，建設一批現代海洋特色產業園區，構建海洋戰略性新興產業的培育和集聚平臺。鼓勵涉海大中型企業及各類優勢涉海企業跨區域、跨行業、跨所有制兼并重組，培育一批以海洋新興產業為主體，具有國際競爭力的大型涉海企業集團，并通過其輻射帶動及配套需求，推動整個產業鏈的完善和配套中小型海洋戰略性新興產業企業的集聚發展。
2.5創新海洋產業投資模式，建立和完善專業海洋產業服務體系統
籌協調國家財政扶持資金、社會資金、風險資本和金融資本，創新國家財政補貼和風險規避機制，推進國家“藍色投資基金”和公私合作經營的“藍色投資銀行”發展，構建符合海洋戰略性新興產業發展需求的市場投融資體系。鼓勵沿海地方政府圍繞海洋科技孵化和產業培育平臺建設，提升海洋戰略性新興產業發展專業服務能力，利用大數據和電商服務網絡，構建面向小微型創新企業培育的專業化海洋中介服務網絡，逐步完善區域海洋戰略性新興產業培育體系。
3結束語
關鍵詞：海洋環境污染海洋災害
海洋工程與海洋環境相互作用隨著沿海經濟的迅猛發展，近海海域遭到越來越嚴重的污染，使海域環境質量明顯下降，生態環境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國，特別是象我國這樣具有相當長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關心的環境問題。海洋經濟的發展還面臨嚴酷的海洋自然環境，海洋災害直接影響著海洋經濟的發展規模、速度和效益，精確預報海洋災害的發生、發展和應該采取何種防災、抗災和減災工程措施，也成為嚴重關注的環境問題。為了開發海洋中的空間、礦產、漁業、能源等物質資源，需要在海上進行各類工程建設，在目前科技日益發展的情況下，工程建設的規模日益巨大，這些大規模的工程建設和海洋環境之間的相互作用也將是開發海洋中的一個應引起特別關注的重要問題。為了適應我國海洋經濟的快速發展，海洋環境的日益惡化，海洋災害的頻發和海洋工程向大型化發展，近海石油氣田的開發，以及海岸帶開發過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環境與保護問題開展研究是十分必要和迫切的。
在這方面，重點需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環境特征對各類污染物作用的機理和規律研究，第二類課題是海洋工程設施防災、抗災和減災研究，第三類課題是海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用吸防治措施與對策。
一、海洋環境特征
對各類污染物的作用機理和規律研究以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉化規律的研究為基礎，考慮各種自然環境因素（浪、流、風、光、溫度、濕度）、物理因素（擴散、揮發、沉降、吸附、釋放）、化學因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復雜條件下的運動及演變規律，并建立海洋水質預測預報模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發嚴重。因此，除了加強赤潮的監測和預報外，也應加強在建立赤潮生長機理和發展規律方面的研究工作。
此項研究應通過現場觀測、物理模型實驗和數學模擬研究相結合的方法來進行。由于現場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數據往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對某一水質預測預報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。
用數學模擬方法來建立海洋水質預測預報模型是一個較為有效的方法。目前，在這方面國內外已有不少水質預測預報模型，這些水質預測預報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數學模型；波浪數學模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉化數學模型。
在水流數學模型研究方面，對于較大范圍的海域，通常可采用深度平均的潮流教學模型，對于紊動影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應顯著的區域，如排污口近區，則應考慮湍流效應。此外，采用坐標變換，可建立一種能夠考慮復雜地形和套流效應的三維潮流數學模型，這樣才能夠較好地重現實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數學模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型為基礎，針對水溫和鹽度分層流的流動特性，考慮浮力對紊動的影響，建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k－（單流體數學模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對兩相本身的湍流輸運規律以及相間相互作用規律進行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數學模型。
在波浪數學模型研究方面，可應用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數方程組，以提高求解效率。從水波發展方程出發，可導出一種用于大區域波浪變形問題的數學模型。通過引入弱非線性波色散關系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應。對高階Boussinesq方程的進一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。
針對帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態的N—S方程和波能平衡方程的結合，可導出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個方程可模擬規則波和不規則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數學模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面，對于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對于強流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型。可以將輻射應力的計算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯系起來，建立一種輻射應力計算的新方法，用該方法可對較大區域均勻斜坡地形上的波浪輻射應力進行數值模擬。
在近海海域污染物遷移轉化數學模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應力一通量代數全場模型，可對非對稱潮流作用下的側向岸邊排放問題過分數值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉化的三維預報系統作為目標，在分析近海環境中各種物理、化學和生物現象的基礎上，針對近海海域水污染的特點，從三維湍流模型出發，在動量方程中引入表面風應力、底部切應力以及柯氏力的作用；在輸運方程中引入反映物理、化學、生物等作用的源、匯項，可建立一個統一考慮物理、化學和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉化的三維預報模型，它可為環境評價、水質規劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學依據；同時對確定水域環境容量，從而制定水域環境保護策略，也具有十分重要的理論價值和應用前景。
應該指出，在海洋水質預測預報模型研究方面，數學模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數學模型，其模型中所需的必要參數和邊界條件的處理是研究水質模型的技術關鍵，直接影響到水質模型的科學性和預測能力。而這些必要的數據是無法從數學模型本身來取得的，有些可以通過現場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數是要通過基本機理的研究才能得到，在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。
能模擬海洋動力因素的先進實驗設備，現代化的量測儀器和測試系統是開展物理模型實驗研究的必備條件。進一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統，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結構，獲得流場中水質點速度的空間分布和時間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程，可用以分析定量污染物團在波浪及波流相互作用下擴散的基本特征和擴散系數。
二、海洋災害的精確預報及海洋工程設施防災、抗災和減災的研究海洋災害主要包括風暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。
90年代以來，我國海洋災害所造成的損失每年達上百億元人民幣，是世界上海洋災害最嚴重的國家之一。海洋工程結構的投資費用很高，一旦發生破壞，將會造成重大的人員傷亡和巨額財產損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺，1989年風暴潮損失超6億元，1991年DB29銷管船在南海通臺風翻沉等）。當前我國海洋能源開發與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴酷和復雜多變的環境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現的臺風數目占全球的38%，其中對我國可能造成災害的臺風每年有7—8個。每當臺風在我國登陸或接近我國沿海通過時，都會在沿岸局部地區產生風暴潮，形成風暴潮災害。
在我國北方海域（渤海和北黃海），冬季由于受寒潮影響，沿岸地區每年都有結冰現象，結冰嚴重的年份則出現冰害。若對這些海洋災害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結構物以強大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動作用，也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區溢油的遷移規律及預防和清理技術，至今尚未進行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結構物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結構型式，冰排對錐體結構的冰荷載及與其的動力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學的研究中，除進行理論分析和數值模擬外，實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中，模型冰可采用凍結模型冰和非凍結模型冰來進行，它們各有其優缺點，發展這兩種技術是海冰力學研究中的一個課題。
我國是一個多地震的國家，海域中時有地震發生。強烈的地震將有可能是海上工程設施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結構物（海洋平臺、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等）發生破壞，除其直接經濟損失極大外，其次生災害——火災、環境污染等的后果也不堪設想。
近年環太平洋地區地震的頻度和強度都在上升，造成重大災害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災的基本原理和減震技術措施需要認真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應和振動破壞機理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴重。水工建筑物的這類破壞機理，至今國內外對此都很少研究，且由于試驗條件的限制，國內外對此方面的試驗研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領域。
以下的一些研究內容將是為解決海洋工程設施抗震措施中的關鍵技術所必需考慮的，如近海環境地震危險性分析，設計地震動參數和頻譜特性，強震海底多維地震動及其空間分布規律，地震波傳播特性及地震動輸入機理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考慮周圍水介質影響的結構振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯合分析模型和輸入機制、非線性動力分析和動力破壞試驗；核電站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平臺及地下輸油管線與地基土動力相互作用，碼頭及護岸建筑物地震穩定性；海域中水工建筑物的性能設計和地震設防標準等。
海上水工建筑物在長期運行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個方面：其一是結構的老化、疲勞、超載、內部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環境的物理化學損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設計不周或設計標準偏低，施工質量差，原材料不合格，管理維護不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經濟的發展造成重大的影響。
因此，發展以下的一些技術和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導致結構安全的不確定性情況下，對現役海洋工程結構進行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結構健康狀態及損傷檢測的新技術和新方法；結構病害治理用的新材料、新技術和新方法；海洋工程結構在多種復雜海洋環境條件下（風、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優化理論研究，設計與建造新型抗災工程結構；研究和設計使海洋工程結構物在設計使用期限內有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。
為了及時掌握海洋環境的風云變幻和災害的可能來臨，發展海洋環境及災害的預報技術是非常必要的。為此需要建立以下一些系統，如建立由近海到遠海的海洋環境及災害觀測網絡、預報與預警系統、沿岸防災準備和各類應急處理系統；以主要海域和海岸帶區域經濟發展為背景，進行重點研究，建立數字化的海洋環境信息系統模型與結構；以及建立海岸和近海工程設施防災減災數字信息系統，將海岸和近海工程與網絡技術人算機技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統相結合，建立數學物理模型，通過多媒體技術，形象化地描述災害成因、發生機理、傳播規律、模擬災害破壞的過程，建成智能化的防災、抗災和減災決策支持系統。
三、海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用及防治措施與對策為了充分利用海洋空間，現代海洋空間利用除傳統的港口和海洋運輸外，正在向海上人造城市、發電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發展。
人們現已在建造或設計海上生產、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結構和海底工程，估計到21世紀，可能出現能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。
由此可見，隨著海洋資源與空間的開發利用，各類海上工程建筑物數量不斷增多、規模日益復雜和龐大，保證這些海上工程設施的安全運行及采取海洋工程防災減災措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復雜的地區，但同時又是經濟活動最為發達的地區，海上工程建設如果考慮不當將會在一定程度上引發環境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動態平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當則會造成二次污染。海上石油生產中的溢油事故將對海洋環境造成極其嚴重的污染。日益增多的海上退役工程設施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災減災的任務是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災害帶來的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環境災害。
隨著人類對海洋資源的不斷開發和利用，海洋環境保護與人類生產實踐活動協調發展日顯重要。如港口開發中的環境問題，主要內容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結構的環境和生態影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質輸運擴散規律研究；大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護及開發利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動力學、生態學、社會經濟學及與環境關系的綜合分析與協調。
隨著沿海大、中型城市經濟建設的快速發展，城平建設中的污水深海排放技術，感潮水域污水多點排放漂移擴散研究，天然海灣、人工湖及人工運河的水質交換能力，人工沙灘的保護措施，灘涂圍墾對水域環境的影響等，都將是需要認真解決的問題。
