2025年大学《海洋技术》专业题库- 海洋技术在沿海防护中的应用

2025年大学《海洋技术》专业题库——海洋技术在沿海防护中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、简述全球沿海地区面临的主要海洋灾害类型及其成因。二、与传统硬式护岸工程相比，生态护岸技术具有哪些显著优势？请至少列举三点并简述其原理。三、海洋观测技术在沿海防护中扮演着重要角色。请列举至少三种不同的海洋观测技术，并分别说明其在沿海防护应用中的具体作用。四、风暴潮灾害的发生受多种因素影响。请分析海平面上升对风暴潮灾害风险可能产生哪些具体影响。五、沿海湿地的恢复与保护被认为是应对风暴潮的一种重要自然防护措施。请论述其在减轻风暴潮灾害方面的工作原理，并分析其面临的挑战。六、现代沿海防护工程越来越强调综合性和适应性。请结合所学知识，谈谈如何将海洋技术与其他学科知识（如生态学、经济学、社会学等）相结合，进行更有效的沿海防护规划与管理。七、某海岸段面临侵蚀问题，当地考虑采用人工沙滩技术和修建人工鱼礁两种方案进行防护。请分析这两种技术的潜在效益和可能存在的问题，并简述你将如何运用所学知识进行方案比选。试卷答案一、全球沿海地区面临的主要海洋灾害类型包括：风暴潮、海岸侵蚀、海啸、潮汐灾害、海水入侵、赤潮/有害藻华等。成因主要是自然因素（如强风、低气压、天文潮汐、构造运动、海底地震等）与人类活动（如海岸工程开发、围填海、过度抽取地下水、污染等）相互作用的结果。二、生态护岸技术的优势：1.生态友好：保留或恢复岸线生态系统的结构和功能，为生物提供栖息地，维护生物多样性，符合可持续发展理念。2.稳定性与韧性：通过植被根系、生物活动等增强岸坡的物理稳定性，并能更好地适应动力环境的波动变化，具有一定的自我修复能力。3.多功能性：除了防护功能外，还能提供休闲娱乐、科普教育、水质净化等多种生态和社会效益，实现生态与经济的协调。三、海洋观测技术及其在沿海防护中的作用：1.遥感技术：通过卫星或航空平台获取海岸线变化、湿地范围、海面高度、海温、海流、悬浮泥沙等遥感信息，用于大范围动态监测、灾害预警（如风暴潮淹没范围预测）、风险评估和效果评估。2.水文气象监测技术：包括自动气象站、浮标、岸基雷达等，实时监测风速风向、气压、气温、海浪、潮位、降雨量等，为风暴潮预警、洪水预报提供关键数据支持。3.水下地形测量技术：如声呐、GPS等，用于精确测量近岸水深、岸线地形变化，为港口航道维护、护岸工程设计与施工、侵蚀/淤积监测提供基础数据。四、海平面上升对风暴潮灾害风险的具体影响：1.淹没范围扩大：在相同的风暴潮增水情况下，更高的海平面意味着更强的淹没深度和更广阔的沿海区域被淹没。2.灾害强度增加：增高的海平面会加剧风暴潮引起的海岸侵蚀，导致更严重的海岸线后退和更深的内陆洪水位。3.防护工程压力增大：现有海堤等防护工程需要更高的设计标准来抵御更高的潮位和更强的波浪，建设和维护成本显著增加。4.加剧海水入侵：在低洼沿海地区，海平面上升会加剧地下淡水资源被咸水入侵的风险，影响供水安全和土地适宜性。五、沿海湿地（如红树林、盐沼）减轻风暴潮灾害的工作原理：1.摩擦阻尼作用：湿地的植被根系和茂密冠层能够显著减缓波浪传播速度，削减波浪能量，降低到达岸线的波高。2.透水渗滞作用：湿地的土壤和植被具有透水性，能够吸收和滞留部分潮水和洪水，削减洪峰流量，延长洪水退水时间。3.海岸线缓冲作用：湿地作为天然屏障，能有效吸收和分散风暴潮带来的强烈冲击力，保护其后方陆地和社区免受直接侵袭。挑战：湿地自身面临破坏（围垦、污染、海水入侵）、气候变化（海平面上升、极端天气事件频率增加）带来的生存压力，恢复重建难度大、成本高。六、将海洋技术与其他学科知识结合进行沿海防护规划与管理：1.与生态学结合：运用生态学原理指导生态护岸、红树林/珊瑚礁等生态系统的修复与保护，评估防护工程的环境影响，实现生态效益与防护功能的统一。2.与经济学结合：运用成本效益分析、风险评估等方法，评估不同防护方案的经济可行性，优化资源配置，平衡防护投入与潜在损失。3.与社会学结合：了解当地社区的需求、适应能力和文化背景，制定符合社区实际的参与式管理策略，提高防护工程的接受度和有效性。4.与信息科学/计算机科学结合：利用GIS、大数据、人工智能等技术，建立综合海岸带数据库和模拟预测模型，进行风险评估、灾害预警、应急管理决策支持。5.与工程学结合：设计和优化新型、智能、可持续的海洋防护工程结构，结合材料科学、流体力学等提升工程性能。七、人工沙滩和人工鱼礁方案的比选分析：人工沙滩：*潜在效益：恢复或营造海滩景观，提供休闲空间；增加海岸线缓冲，吸收部分波浪能量，减缓侵蚀；提升海岸带生态价值。*可能问题：需要定期维护（补沙、清洁），维护成本高；可能改变当地潮汐动力学和水质；外来物种入侵风险；施工可能对近底生物造成影响。人工鱼礁：*潜在效益：提高近岸渔业资源；改善水下生境，促进生物多样性；具有一定的波浪能量削减作用（尤其在礁体连片时）；可以作为环境监测点。*可能问题：对波浪防护效果相对有限，主要在近岸区域；设计和布设需要专业知识，效果受规模和设计影响大；可能改变局部水流和底质；初期建设和监测成本也可能较高。比选思路：*明确主要防护目标：是以景观和休闲为主，还是以生态修复为主，或以渔业资源提升为主，或是兼顾多种功能。*评估场地条件：水深、水流、波浪条件、底质、现有生态状况等是否适宜。*进行成本效益分析：比