第5章海洋资源开发与管理ppt课件.ppt

海洋服务与管理 第五章海洋资源开发与管理 一 基本概念1 海洋资源 是指在一定社会 经济条件下 海洋环境中可以被人类利用的物质和能量以及与海洋开发有关的海洋空间 按属性分 海洋生物资源 海底矿产资源 海水化学资源 海洋动力资源 海洋空间资源 海洋旅游资源等 按生成状况分 可再生性海洋资源与不可再生性海洋资源 2 海洋资源管理 以海洋资源的可持续利用为目的 通过行政 法律 经济技术 教育等手段 对海洋资源的开发 利用活动进行规划 组织 指导 协调和监督的过程 二 现代海洋资源管理的基本内容1 管理宗旨通过对海洋资源的综合与协调开发 保护和再生产维持 实现资源的可持续利用 2 管理依据 一系列海洋法律 法规和规章3 管理主体 多元性 统一性多元性 由不同国家或地区进行管理 对于同一国家和地区的海洋资源 又有不同行业根据利用海洋资源的种类进行具体管理 统一性 海洋资源首先是人类共同的财富 4 管理内容 1 制定具体规则 2 制定资源利用规划 3 负责组织与实施 4 负责进行协调 5 进行执法活动 三 海洋资源的特征1 海洋资源的种类丰富多样2 海洋资源的储量十分丰富3 海洋资源的相互影响巨大4 海洋资源的空间差异突出5 海洋资源的时序变化明显 四 我国海洋资源的开发利用1 海洋生物资源的开发2 海洋矿产资源的开发3 海水化学资源的开发4 海洋能源的开发5 海洋空间资源的开发6 海洋旅游资源的开发 我国海洋渔业资源 我国海洋鱼类近2000种 其中300多种是重要经济鱼类 60 70种是最为常见而产量又较高的主要经济鱼类 就海区而论 以南海的鱼种最多 有1000多种 其中具有捕捞价值的有100 200种 东海鱼类有700多种 但产量却比南海高 主要经济鱼类近百种 黄海 渤海两个海区的鱼类共有250多种 主要经济鱼类约40种 我国近海大陆架 含岛架 的面积达41 4亿亩 近海海流系统复杂 岛礁广布 局部还有涌升流等现象 故水产资源潜力很大 仅大陆架渔场面积就有150万平方千米 约合22亿亩 为世界浅海渔场的四分之一 居世界第一位 据估测 我国近海鱼类生产力约为年产1500万吨 渔业资源 渤海 辽东湾 滦河口 渤海湾 莱州湾黄海 海洋岛 海东 烟威 石岛 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 我国海域共有70多个渔场 图3 8中国沿海养殖场 渔业资源 我国海洋药物进入产业化发展 据2007年07月17日北京晚报 我国海洋生物技术研究已经从沿海 浅海延伸到深海和极地 特别是海洋生物活性先导化合物的发现 海洋生物中代谢产物的结构多样性研究 海洋生物基因功能及其技术 海洋药物研发等在国际上引起了高度关注 很多研究成果申请了具有自主知识产权的国内 国际专利 海洋药物已由技术积累进入产品开发阶段 将在抗艾滋病 抗肿瘤 抗衰老方面发挥重要作用 目前 我国已经有复方海蛇胶囊 多烯康 角鲨烯 河豚毒素等海洋药物获国家批准上市 还有多个海洋药物进入临床研究 据不完全统计 目前全国海洋药物正常生产品种接近三十余个 海洋药物生产企业就有四十多家 年产值约10亿元 年创汇数千万美元 药物资源 海洋是天然药物的重要来源 根据 尔雅 黄帝内经 的记载可以推断 早在公元前1027年至公元前300年海洋药物就已应用于医疗实践 神龙本草经 海药本草 本草纲目 和 本草纲目拾遗 都有海洋药物的记载 中药大辞典 1977 收入海洋药物144种 海洋药物历史悠久 为丰富的海洋资源赐予我们的宝贵财富 极有必要采用现代科学技术加以研究和开发 药物资源 珍珠 海水珍珠具有美容和药用价值 有镇静安神 清肝明目 解毒生津的功效 药物资源 海带 它是海藻的一种 我国海带资源丰富 种养殖技术先进 年产量居世界第一 我国的海洋科学家们经过多年研究成功地从海带中提取出褐藻 多糖硫酸酯 并制成海洋西药 主要用来治疗肾病综合症和中早期慢性肾衰节疾病 我国科学家在国际上还率先展开了海带基因工程方面的研究工作 目前已把乙肝疫苗基因导入海带 使口服海带 可以达到免疫乙肝的目的 药物资源 鲍鱼的外壳是在中药中被称为石绝明的名贵中药 具有疗肝 肺风热 清除内胀的功效 此外 鲍鱼肉不仅鲜美 还可以补肝肾 益经明目 开胃营养 药物资源 鲨鱼 鲨鱼的软骨中有一种抑制因子 它能阻止肿瘤周围毛细血管生成 从而达到抑制肿瘤生长的作用 在深海环境中栖息的巨型鲨 它的肝脏中还有一种叫角沙硒的生化物质 用它做成的药物 除了治疗癌症以外 对肝炎 心脏病 高血压等疾病 也有显著的临床效果 药物资源 龙涎香 是抹香鲸科动物抹香鲸的肠内分泌物的干燥品 取自抹香鲸肠内分泌物 即鲸鱼的粪便 它是抹香鲸吞食墨鱼后 胃肠道分泌出来的灰黑色的蜡状排泄物 其味甘 气腥 性涩 具有行气活血 散结止痛 利水通淋 理气化痰等功效 用于治疗咳喘气逆 心腹疼痛等症 本品系各类动物排泄物中最名贵的中药 极为难得 药物资源 药物资源 海洋营养食品资源 海底固体矿物资源 拖网获取锰结核矿 深海锰结核 海底固体矿物资源 我国海滨砂矿资源分布示意图 我国辽东半岛沿岸砂矿中含有金 锆英石 钛铁矿和独居石等几十种 山东荣成沿岸砂矿含有以锆英石为主的多种原料 海南沿岸砂矿中含有钛铁矿 独居石 锆英石 铬尖晶石等 我国台湾省西南海岸砂矿中含有独居石 锆英石 钛铁矿等 滨海矿物资源 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 金刚石和石英砂13种 已探明重要矿产地90多处 各种矿床200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 总的趋势是南多北少 海南 广东 广西 福建 台湾未统计在内 4省区几乎占矿床数的90 储量更在90 以上 滨海砂矿在北方主要分布在山东 辽宁2省 滨海砂矿中含有发射火箭用的固体燃料钛的金红石 含有火箭 飞机外壳用铌和反应堆及微电路用钽的独居石 含有核潜艇和核反应堆用耐高温和耐腐蚀的锆英石 在某些滨海区还含有黄金 白金和银 滨海矿物资源 显微镜下的钛铁矿砂 显微镜下的锆石矿沙 滨海矿物资源 海洋石油 天然气资源 我国油气资源储量丰富 按第三次石油资源评价初步结果 目前全国石油资源量为1072 7亿吨 已探明储量225 6亿吨 探明率在39 左右 其中海洋石油资源量为246亿吨 占总量的22 9 天然气资源量为54 54万亿立方米 其中海洋为15 79万亿立方米 占29 海洋石油 天然气资源 冀东南堡油田 示意图 海洋石油 天然气资源 2007年5月3日 中石油公司宣布了一个震惊世界的消息 在这片海滩和附近的浅海中发现了10亿吨的大油田 其储量规模相当于近几年全国年度新增探明石油储量的1 2左右 新发现的冀东南堡油田位于河北省唐山市境内 曹妃甸港区 属中石油冀东油田公司勘探开发范围 冀东油田公司有利勘探面积1570平方千米 其中陆上570平方千米 滩海1000平方千米 经过长达40年的艰苦探索 到2004年中石油在冀东陆上共发现5个油田 这5个油田累计探明石油地质储量1亿吨 原油年产量达到100万吨 海洋石油 天然气资源 海水中的主要化学资源 我国最大的盐场 天津长芦盐场 莺歌海盐场是海南岛最大的海盐场 也是中国南方最大的海盐场 能让七股盐场幸存并发展的原因是旅游业 虽然盐场早已停止产盐 但是却从澳洲不断地运来8000吨海盐 同盐场遗留下的自产盐一起堆成仅有的三座大山 一来给人观景供照相 攀爬 二来加工成各类副产品 每逢假日盐场就会吸引七 八千人抵达 据统计 2002年来七股盐场旅游的游客达七十万人次 盐场不收门票 却创造了可观的经济效益 也解决了大批盐工就业 七股盐场是台湾西南沿海最大的晒盐场 台湾盐业公司七股盐场利用2002年7月生产的最后一批9万吨原盐堆积而成的旅游景点吸引了众多游人 台湾盐业公司七股盐场的人造 雪山 吸引了众多游人 一位游客在台湾盐业公司七股盐场设置的盐池里 健身 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3750 104t固体物质 其中除氯化钠约3000 104t外 镁约450 104t 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67 10 3mL 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 1012t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45 108t 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200 108t重水 提取 到目前为止 我国正在运行发电的潮汐电站共有8座 浙江乐清湾的江厦潮汐试验电站 海山潮汐电站 沙山潮汐电站 山东乳山县的白沙口潮汐电站 浙江象山县岳浦潮汐电站 江苏太仓县浏河潮汐电站 广西饮州湾果子山潮汐电站 福建平潭县幸福洋潮汐电站等 以上8座潮汐电站总装机容量为6000千瓦 年发电量1000万余度 我国潮汐发电量 仅次于法国 加拿大 居世界第三位 国电集团研制成功国内最先进的潮汐机组 江厦潮汐试验电站是我国潮汐发电的国家级试验基地 电站位于浙江省温岭市西南的江厦港上 离城16公里 电站于1972年经国家计委批准建设 现已安装的5台双向灯泡贯流式水轮发电机组总装机容量为3200千瓦 年发电量约650万千瓦时 在世界上仅次于法国朗斯潮汐电站和加拿大安娜波利斯潮汐电站而位居第三 潮汐电站与普通水电站和抽水蓄能电站不同 它涉及多种工况的运行 江厦电站为单库双向发电方式 而6号机与其他机组相比 又增加了正 反向水泵运行工况 根据潮位的周期性变化 6号机运行的工况顺序为 正向发电 正向泄水 正向抽水 停机 反向发电 反向泄水 反向抽水 停机 双向水泵工况运行 可以加速库水位提高或降低 增加电站运行的灵活性 提高电站的发电效益 位于浙江乐清湾的江厦潮汐发电站 潮汐电站发电原理 20世纪初 欧 美一些国家开始研究潮汐发电 第一座具有商业实用价值的潮汐电站是1967年建成的法国郎斯电站 该电站位于法国圣马洛湾郎斯河口 郎斯河口最大潮差13 4米 平均潮差8米 一道750米长的大坝横跨郎斯河 坝上是通行车辆的公路桥 坝下设置船闸 泄水闸和发电机房 郎斯潮汐电站机房中安装有24台双向涡轮发电机 涨潮 落潮都能发电 总装机容量24万千瓦 年发电量5亿多度 输入国家电网 不伤海豚的海流涡轮发电机 海流发电将成为现实 据新华社杭州2006年5月9日电 记者和苗 浙江大学研制的国内第一台新型海流能源利用装置 水下风车 模型样机近日在舟山地区岱山县进行了海流试验并发电成功 据 水下风车 研制人之一的浙大机械与能源学院教授李伟介绍 这种利用海流能量的水下发电装置是一种新型能源机械及控制系统 本世纪初才开始在国际范围内被研究 水下风车 的原理和结构与风力机相似 动力来源于水 其叶轮转动速度相对较慢 不会产生巨大噪声 也不会遮挡视线 鱼类仍可在叶轮附近自由游动 此外 水下风车 也不像传统的潮汐发电一样需要建筑大坝 因此 在发电的同时 它还可以保持良好的生态环境 波浪发电站示意图 世界上第一个商业化波浪发电机 PELAMIS公司开发 长度相当于数节火车车厢 AWS波浪能转换器 利用人工肌肉进行波浪发电 在美国佛罗里达海面上漂浮的 人工肌肉 波浪发电浮标 黑色部分是圆柱状 人工肌肉 科学家们正在尝试使用新型的高分子聚合物实现海浪发电 这种新型聚合物的全称是 电活化聚合物人工肌肉 EPAM 简称为 人工肌肉 在电压的作用下 人工肌肉 会产生伸缩现象 反过来 利用外力使这种 人工肌肉 伸缩变形则会产生电力 这就是利用 人工肌肉 发电的原理 为了使基于 人工肌肉 的波浪发电装置达到实用化 日本风险企业HYPERDRIVE最近在美国佛罗里达海面上进行了2周的验证试验 试验所用的发电装置外形类似航标的浮标 由美国斯坦福研究院进行开发 试制的浮标上配有4个直径约30厘米 高约20厘米的圆柱状人工肌肉 与人工肌肉相连的砝码随波浪浮沉 使人工肌肉伸缩而发电 研究人员让试制的浮标漂浮在离岸2000米的海面上 然后记录每秒的发电量及浪高等数据 目前 输出功率合计5瓦 时左右 具体数据正在进行分析 计划2007年9月中旬拿出分析结果 今后将基于分析数据 提高发电量和耐用性 预定1年后 科学家还将试制发电量和耐用性更高的浮标 进行为期3个月的验证试验 如果得到优异的结果 将具体着手投产 研究的目标是2009年在浮标上采用这种波浪发电装置 2010年实现大型波浪发电装置的实用化 同时 研究人员还准备结合利用波浪发电和太阳能电池 制造能相互弥补的发电装置 天气好的时候 由于水面比较平稳 波浪发电量减少 而太阳能电池的输出功率却会增加 天气不好时 情况则相反 巨大的海水温差发电装置 设想 山东长岛风力发电 大丰风电场沿海滩布置风机174台 总装机规模为200 25MW 其中1500kW的风力发电机组93台 750kW的风力发电机组81台 750kW风机布置在南侧 1500kW风机布置在北侧 大部分风机布置在小海堤的外侧 其中64台布置在堤内 同时 该风力发电场以一回220KV线路接入距风电场中心位置42km处的富强220KV变电所 世界首座太阳能风能波浪能发电站在中国诞生 世界首座综合利用太阳能 风能 波浪能的海岛可再生独立能源发电的电站将落户珠海担杆岛 2007年10月12日 珠海市万山海洋开发区和中国科学院广州能源研究所就 海岛可再生独立能源系统研建 项目进行签约 据介绍 该项目是国家 十一五 863科技计划项目 可为300人海岛提供电力据中国科学院广州能源研究所海洋能源实验室游亚戈主任介绍 海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源 主要包括潮汐能 波浪能 海流能 海水温差能 海水盐差能以及海洋风能 太阳能等 目前 除潮汐能 风能 太阳能开发利用比较成熟外 其他能源的开发尚处在技术研究和示范试验阶段 游亚戈表示 海岛可再生独立能源系统研建 项目将建成世界首座含太阳能 风能 波浪能的海岛可再生独立能源示范系统 据介绍 该系统无需电网或其他任何动力系统辅助 便可独立运行 为300人左右的海岛提供电力和淡水 游亚戈表示 此项技术采用了多项自主研发的专利技术在系统优化集成 抗台风 能量利用率等方面具有先进性和独创性 三能 综合利用世界首创目前我国小型波浪发电技术已经实用化 单独的风能 太阳能开发利用也比较成熟 但三者综合利用 在世界上还是首创 该项目是国家 十一五 863科技计划项目 总装机容量为200kW 年发电量达10万kWh 在供电的同时多余的能量可以用于海水淡化 年产淡水量达1万吨 据介绍 上述能量80 以上由波浪能 风能 太阳能装置提供 完全可以供担杆岛上居住的数百居民照明使用 同时转化的淡水可以有效缓解岛上居民淡水使用紧缺难题 明年底可投产发电该项目的难点在于采用三种不稳定能源为不稳定的用户供电 而且是独立运行发电 由于能源和用户均不稳定 因此 需要较大的蓄电池容量 较大的充电 逆变能力 还要具有较强的能量调节手段 如通过海水淡化消耗过剩能量等 而波浪能发电利用的则是海面波浪上下运动的能量 据了解 目前珠海海岛以柴油发电为主 柴油发电能耗大 运输成本高 居民用电成本每度超过三元多 如果该项目投产后 该岛居民用电成本可以降低一半 另外一大好处是海洋能蕴藏丰富 分布广 清洁无污染 海岛可再生独立能源系统示意图 海洋空间资源 1 围海造田2 石油平台3 海上城市海上机场海上桥梁跨海索道4 海底电缆5 海底隧道6 海底仓库7 人工鱼礁 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 海水制盐 养殖 建设海港 发展海上交通 通讯 贸易 旅游 采矿等已得到广泛的实施 杭州湾跨海大桥全长36公里 其中桥长35 7公里 双向六车道高速公路 设计时速100km 总投资约107亿元 设计使用寿命100年以上 大桥设北 南两个通航孔 北通航孔桥为主跨448m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥 通航标准35000吨 南通航孔桥为单塔单索面钢箱粱斜拉桥 通航标准3000吨 大桥两岸连接线工程总长84 4公里 投资52 1亿元 其中北连接线29 1公里 投资额17 8亿元 南岸接线55 3公里 投资额34 3亿元 大桥和两岸连接线总投资约160亿元 建设工期五年左右 杭州湾跨海大桥是目前世界上再建的最长的跨海大桥 大桥位于我国改革开放最具活力 经济最发达的长江三角洲地区 工程于2003年底全面开工建设 预计于2008年底完工并于2009年通车 东海大桥东海大桥是上海洋山水港一期工程的专用桥梁 全长约30公里 工程浩大 于2002年6月开工建设 为我国首次实施的真正意义上的超长跨海大桥 有多种结构型式及施工方法 亦是一个桥梁博物馆 设计与施工采用全新理念 桥梁构件标准化 预制化 工厂化 大型化 大规模采用钢管桩 墩身预制 非通航连续梁整孔吊装 最大吊重2000吨 主跨420米斜拉桥采用箱型叠合梁为国际首创 多层次的防腐技术 万吨级防撞墩等 我国首座外海大桥 东海大桥2005年5月25日全线贯通 澳凼大桥 澳凼大桥是澳门半岛与凼仔岛间第一座跨海大桥 是葡国桥梁专家贾多素设计 于1970年6月动工 1974年10月5日正式通车 大桥全长2569 8米 引桥长2090米 桥面宽9 2米 对开各两车道 两侧还留有0 8米的人行道 大桥由6个桥墩支撑 最大跨度为73米 高度35米 桥面可行驶大型载重汽车 桥下任何时候大型客轮都可畅通无阻 大桥原以澳督的名字命名为 嘉乐庇大桥 后因市民通称澳凼大桥 便取而代之 大桥造型独特 富有节奏感 成为澳门八景之一 友谊大桥 友谊大桥又称新澳凼大桥 1994年初建成通车 位于旧大桥以东 连接澳门半岛新口岸水塘北角 外港码头处 与凼仔北安码头 桥长3900米 宽15米 设两条双线车道 中设分隔线 车道两旁设1 5米宽的行人道 大桥在凼仔一段设分层回旋枢纽与澳门国际机场及九澳港的道路系统相连 澳门半岛一段 在外港码头与市区道路系统相连 往北则以800米长的高架海上走廊直通拱北海关 与珠海道路网相连 桥中两侧设行船通道 用钢索吊塔加高 使两处桥面离平均水面有30米高 吊塔之间距离是112 05米 塔顶距离平均水面56米 塔间航道为70米宽 在靠近凼仔处为单通道 在靠近半岛处为双通道 分别供来往内港和外港码头的船只通行 青岛跨海大桥2006年6月开建 建成后的青岛海湾大桥将横跨青岛胶州湾 把青岛东 西两个主要城区连接起来 它东起青岛东部的市区 国道 西至黄岛 全长 公里 其中 它的主线工程 大桥海上部分 长 公里 估算投资 亿元 计划于2008年通车 深圳湾跨海大桥 澳门20年内将建造2个人工岛及3条海底隧道 中国大陆第一条海底隧道在福建厦门动工 2005年4月30日 人工岛 香港大屿山赤蹋角新国际机场是世界上最新建造的最大的海上机场 新机场占地l275公顷 四分之三是填海而成 需要l 8亿立方米的填海材料 连接新机场与港九的青马大桥 跨海距离l377米 桥墩高达196米 1995年建成的珠海机场是国内填海建筑的第一个海上机场 中国第一个人工岛是河北省沧州市黄县岸外渤海上的人工岛 该人工岛是大港油田为勘探开采海洋石油而建造的 新香港国际机场 新香港国际机场 香港赤蜡角机场 香港正在通过围海修建迪斯尼乐园 澳门国际机场 上海中船长兴岛造船基地围堰吹填工程 苏州港太仓港区三期 四期 五期围滩吹填工程 江苏洋口港围海造地 迪拜人工岛 朱美拉棕榈岛 棕榈岛计划2001年5月正式启动 朱美拉棕榈岛 的构想是迪拜王子谢赫 穆罕默德 本 拉希德 阿勒马克图姆提出并亲自参与建设管理的 朱美拉棕榈岛 是三座棕榈岛中的第一座 它的最主要用途是提供住宅 它由一个像棕榈树干形状的人工岛 17个棕榈树形状的小岛以及围绕它们的环形防波岛三部分组成 预计2010年完全完工后的 朱美拉棕榈岛 将容纳6万多户居民 朱美拉棕榈岛 上的全部建筑在2003年推出后72小时内就被世界各地的买家抢购一空 这激发迪拜王储扩大棕榈岛计划 追加更大的棕榈岛与更多的配套工程 海上堆出12公里长的 诗歌 整个棕榈岛工程由朱美拉棕榈岛 阿里山棕榈岛 代拉棕榈岛等几个岛屿群以及后期的滨水滩项目组成 计划建造1 2万栋私人住宅和1万多所公寓 还包括100多个豪华酒店以及港口 水主题公园 餐馆 购物中心和潜水场所等设施 棕榈岛计划完成后 迪拜的海岸线将增加720公里 主要供休闲度假使用的 阿里山棕榈岛 与 朱美拉棕榈岛 外形相似 它最有趣之处在于 棕榈岛的外围与防波堤之间 竟堆出一圈长12公里的阿拉伯文诗 它也是迪拜王储的创作 诗的大意如下 从智者处得到智慧 并不是所有骑马的人都是专业骑师 一个男人要足够远见才能