离岸人工岛填海造地的正负环境效应分析及对策研究——以海南万宁日月湾人工岛为例

以海南万宁日月湾离岸岛为例,分析研究了离岸人工岛的填海方式在环境物理、环境化学和环境生物等方面的正负效应,最后参照国外实证经验,结合我国实际情况,提出具体的应对措施和建议。结论:(1)日月湾人工岛填海造陆引发的较多环境正效应(区别于其他填海造地方式)主要体现在地形地貌效应和生物效应两方面;(2)日月湾人工岛不占用自然岸线,且新形成人工岸线2km,提高了海洋资源利用效率;(3)日月湾岸线冲淤达到再次平衡的时间为6年,最大堆积和侵蚀宽度分别为132m和8m;(4)建议通过围填海立法,加强综合管控,使我国围填海造陆走上有法可依、执法必严的法制之路。     

岬湾海岸中人工岛建设对岬角涡旋及海湾地形冲淤的影响——以海南岛铺前湾为例

岬湾海岸中一般在岬角的右侧与左侧（面向大海方向）分别发育顺时针与逆时针涡流。这些涡流的存在对泥沙输运、海底地形演变、污染物扩散等都具有重要影响。而在海洋中岛屿的存在将产生局部的岛后尾流。如岛屿与岬角距离较近,岛后尾流可能与岬角涡旋相互作用,反之则相互影响较小。本文以海南岛铺前湾为例,研究在岬湾海岸中湾口处的人工岛建设对湾内涡旋的影响,并进一步分析人工岛建设对整个海湾海底冲淤变化的效应。本项研究主要采用COAWST模型进行研究。结果表明,大潮期在海湾内发育大范围的顺时针涡旋,小潮期涡旋发育不明显,以东向余流为主。人工岛建设并未影响整个海湾的涡旋结构,但人工岛分隔了湾内顺时针涡旋,且在周围产生局部的逆时针与顺时针涡旋。海底冲淤变化的基本格局为湾内以淤积为主,人工岛建设加强了这种趋势,但在人工岛与岸线之间的狭窄通道内,海底出现冲刷。本项研究对岬湾海岸的科学开发管理具有一定意义。     

基于地面3D激光扫描技术的海南岛南部海岸巨砾沉积研究

海岸巨砾沉积是反映海岸极端波浪事件活动历史的重要载体,对于预测未来海洋极端水文灾害发生趋势具有重要意义。本文基于地面3D激光扫描技术,以海南岛南部海岸大东海和小东海的海岸珊瑚巨砾沉积为研究对象,使用了Riegl VZ4000地面3D激光扫描仪精确测量了这些珊瑚巨砾的体积参数,结合水文模型计算出搬运这些巨砾所需的临界起动波高和流速,重构了极端波浪事件强度,并根据沉积学和动力学对海岸珊瑚巨砾的沉积成因进行了分析。结果表明,地面3D激光扫描技术与传统测量方式相比,具有方便、快速、高精度的优势。海南岛大、小东海堆积的珊瑚巨砾沉积是由台风波浪破碎珊瑚礁平台前缘并将碎块输运到礁平台而成的,且台风的最大强度可能接近超强台风“宝霞”。本研究可为重建南海地区古风暴活动历史,揭示该地台风活动规律以及海岸极端波浪灾害的防风减灾工作提供重要科学参考信息。     

海底抛石声学探测方法——以渤海湾人工岛抛石检测为例

通过水深测量和参量阵浅地层剖面测量相结合方法,从声学探测角度对海底抛石的检测方法进行探讨,结合渤海某人工岛抛石检测项目中应用实例,解释了抛石的厚度和分布情况.得出海底抛石厚度的分析应结合人工岛的侵蚀和淤积的分布情况判断,位于冲刷区的海底抛石厚度可以直接利用海底地形变化量判断,位于淤积区海底抛石厚度应为海底地形变化量减去...     

人类活动对海岸海洋环境的影响——以海南岛为例

通过对海南岛南部三亚湾海岸海洋和东部铜鼓岭海岸海洋环境的调查和研究,探讨了人类活动对海岸海洋环境的深刻影响.结果表明,海南岛三亚湾岸段处于中等开发状态,存在生活污水排放和城市建筑违规等环境问题;东部铜鼓岭岸段处于初级开发状态,环境问题主要是养殖排污.人类活动对海岸海洋环境带来负面效应的同时,也在充分利用海岸海洋资源.因此,根据海岸海洋环境特征,充分发挥人的主观能动性,尽可能减少人类活动对海岸海洋环境的负面影响,扩大人类活动对海岸海洋环境的正面效应.     

人工岛影响下的海滩修复对策研究——以海口西海岸为例

人工岛建设在缓解滨海人地矛盾的同时带来新的环境问题。本研究聚焦人工岛建设引起的岸滩侵蚀与泥沙分配失衡问题,以海口西海岸为例,建立GENESIS岸线演变模型,探讨人工岛影响下的海滩地貌演化机制,并在此基础上提出“循环养护”的海滩修复对策。主要研究结论为:①海口湾南海明珠人工岛对邻近海滩的影响以“岛后方淤积、两侧侵蚀”为显著特征,且两侧侵蚀热点区的响应幅度存在明显差异。五源河口至新国宾馆岸段侵蚀更为强烈的主导因素为物源匮乏与岸线形态外凸。②通过人工补沙与循环养护相结合的生态修复措施,可实现岸滩泥沙的合理分配与地貌的动态平衡,有效缓解人工岛引起的海岸侵蚀问题。本研究成果可为国内相似类型海岸的岸滩修复提供良好的借鉴意义。     

海域使用对近岸海域环境的影响——以海南岛为例

通过对海南岛北部海口市和南部三亚市近岸海域使用调查分析,探讨海域使用对近岸海域环境的影响。结果表明,海口市主要是渔业用海(养殖用海)污水排放污染近岸海域环境,三亚市主要是旅游娱乐用海、交通运输用海和围海造地用海污染近岸海域环境。海域使用对近岸海域环境带来负面效应的同时,也在充分利用近岸海域资源。因此,根据近岸海域使用特征,提出海域综合开发利用的建议。     

Civil 3D在港区工程量计算中的应用

港区陆域形成的填挖方量对工程经济性影响非常大,寻找精确地计算港区陆域工程量使纵向设计最优化的方法是港区工程全寿命周期各个环节的关键。基于传统方法的计算原理与应用现状分析了现有方法在港区土方计算中存在的问题,借鉴建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)思想,对Civil3D的土方计算原理与操作流程进行研究,最后以某港区石化仓储库区场平方案为例,参考传统计算软件HTCAD的计算结果,验证了Civil3D在港区工程量计算中的便捷性与可靠性。结果显示:Civil3D的计算精度比HTCAD高7%~20%,计算速度是HTCAD的数十倍,在修改过程中计算速度达数百倍。研究成果为采用Civil3D进行港区陆域土方计算提供理论和技术依据。     

基于遥感数据的水边线提取方法比较——以海南岛为例

海岸带是人类活动的重要区域,遥感技术因其优势被广泛应用于海岸带研究,而如何高效地从遥感影像中提取出高精度岸线是海岸带研究的重要问题。本文总结了国内外9种主要水边线提取方法的特点,采用目视解译、阈值分割法（NDWI、MNDWI和SMNDWI）、边缘检测算子法（Sobel、Roberts和Canny）3种最常用的方法提取了...     

Delft3D在天文潮与风暴潮耦合数值模拟中的应用

本文应用Delft-3D水动力学计算软件,以长江口地区为例建立的台风风暴潮、天文潮耦合数值预报模型,对台风风暴潮、天文潮两潮耦合预报模式进行探研和分析。该模式不同于以往的单纯台风增水模型与天文潮叠加的风暴潮模式,而是在计算中直接对天文潮和台风风暴潮进行两潮耦合,有效地消除了近岸地区潮波与增水之间叠加的非线性影响。通过模拟台风8114和7708过境对长江口的影响,并与实测数据比较,预报结果和实测水位过程的对比说明,台风风暴潮耦合数值预报模式对增水和高潮的过程预报是准确的,两者在高水位时同步且相差甚微。     

3D打印技术结合多元化教学方法在妇科临床教学中的应用

目的：探讨3D打印技术结合“PBL+LBL+CBL”多元化教学方法在妇科临床教学中的应用。方法：以妇科常见重点疾病——异位妊娠教学为例,将2个外科班级随机分成3组,分别采用传统教学方法、“PBL+LBL+CBL”多元化教学方法及3D打印技术结合“PBL+LBL+CBL”多元化教学方法进行教学,课堂结束后,对各组学生进行理论考核及问卷调查。结果：理论考核单项及总分结果显示,3组学生对异位妊娠的病因病理、病变部位、诊断与鉴别诊断及治疗方案的理解明显优于1组学生,在对异位妊娠的病因病理、诊断与鉴别诊断、治疗方案的理解方面优于2组学生,差异均有统计学意义（P＜0.05）。调查结果显示,3组学生在学习兴趣、知识整合能力、学习效率、临床思维能力、理论联系实践能力、解决问题能力、综合能力培养项目中的评分均优于1组学生,在临床思维能力、解决问题能力项目中的评分优于2组学生,差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论：3D打印技术结合“PBL+LBL+CBL”多元化教学方法不仅能提高学生的学习积极性,还能显著提高学习效率,值得临床推广。     

3D正态分布变换在多波束自动校准中的应用

多波束测深数据存在横摇误差、纵摇误差、艏摇误差等,需进行校准。当前主要采用商业软件Caris进行人工手动校准,自动校准主要采用迭代最邻近算法等。针对Caris需要人工干预以及ICP容易陷入局部循环的缺陷,采用3D正态分布变换的配准方式,通过建立联合概率密度函数,采用似然函数建立匹配点云与目标点云之间转换关系。利用Hessian矩阵和梯度向量求最优化转换参数,完成多波束条带的自动校准。本文结合Caris中的人工配准结果,通过对3D-NDT算法匹配效果进行对比分析,验证了文中算法在平坦地区、斜坡区域等多种地形中都取得了更优的匹配效果,为实现多波束自动校准提供了重要的算法依据。     

基于Delft3D模型的风暴潮增减水模拟研究——以“9711”号台风为例

为了精确模拟"9711"号台风期间风暴潮增减水过程,考虑耦合作用下的非线性,利用Delft3D建立三维天文潮和风暴潮耦合模型,利用实测数据进行了验证,探究了台风经过日照港时风暴潮增减水过程。结果表明:(1)"9711"号台风引起的风暴潮增减水位呈现周期性变化,其变化周期与天文潮周期相近;(2)风暴潮期间,日照港西南侧海域增减水幅度较大,增水时,NE流向与SW流向的潮流在该区域相遇叠加,使增水幅度加重,减水时,该区域潮流由SW向NE流动,使减水幅度加重;(3)非线性引起的水位变化在风暴潮的水位变化过程中起负相关作用。     

腰椎间盘突出症固定术后应用3D打印定制腰围对患者疼痛及腰椎功能的影响

目的：观察腰椎间盘突出症固定术后应用3D打印定制腰围对患者疼痛及腰椎功能的影响。方法：将120例腰椎间盘突出症患者随机分为观察组和对照组,每组各60例。观察组佩戴3D打印腰围实施离床期康复护理措施,对照组佩戴普通腰围实施离床期康复护理措施,采用视觉模拟评分量表（VAS）评定患者疼痛程度,采用日本骨科协会评估治疗分数（JOA）评定患者腰椎功能。结果：治疗后观察组VAS评分明显低于对照组,JOA评分明显高于对照组,差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：腰椎间盘突出症固定术后应用3D打印定制腰围能够有效减轻患者的疼痛,改善患者腰椎功能,适合临床应用。     

3种传统方法对不同珊瑚表面积测量的适用性及其校准方法——以3D扫描技术为基准*

造礁石珊瑚的表面积是珊瑚生物学和珊瑚礁生态学研究中重要的参数, 因其形态结构复杂, 准确测量十分困难。由于测量方法的不同, 导致不同珊瑚之间的重要指标无法被直接比较, 因此系统比较不同的表面积测量方法十分必要。以块状的普哥滨珊瑚Porites pukoensis和分枝状的鹿角杯形珊瑚Pocillopora damicornis为研究对象, 以3D扫描技术测量的珊瑚表面积作为标准值, 对比石蜡包埋法、锡箔纸包裹法以及简单几何近似法3种传统方法测量珊瑚表面积的准确度; 讨论了不同的表面积测量方法对于不同形态结构珊瑚的适用性; 并通过简单回归分析, 校准传统测量方法的测量准确度。研究结果表明, 无论在普哥滨珊瑚还是鹿角杯形珊瑚中, 简单几何近似法的测量准确度最高(72.71%和94.52%), 石蜡包埋法其次(68.86%和83.08%), 锡箔纸包裹法最低(65.27%和58.07%)。简单回归分析结果表明, 除了锡箔纸包裹法测量普哥滨珊瑚表面积与3D扫描测量结果的相关性较低(r²=0.76)外, 其他传统测量方法与3D扫描测量结果均具有较强相关性(r²>0.95)。因此, 研究认为可通过简单回归分析构建回归方程对传统测量方法进行校准, 以提高传统方法的测量准确度。     

系统聚类和主成分分析在现代沉积环境划分中的应用-以海南新村港潟湖为例

An understanding of the sedimentary environment in relation to its controlling factors is of great importance in coastal geomorphology,ecology,tourism and aquaculture studies.We attempt to deal with this issue,using a case study from the Xincun Lagoon,Hainan Island in southern China.For the study,surficial sediment samples were collected,together with hydrodynamic and bathymetric surveys,during August 2013.Numerical simulation was carried out to obtain high-spatial resolution tidal current data.The sediment samples were analyzed to derive mean grain size,sorting coefficient,skewness and kurtosis,together with the sand,silt and clay contents.The modern sedimentary environments were classified using system cluster and principal component analyses.Grain size analysis reveals that the sediments are characterized by extremely slightly sandy silty mud(ESSSM) and slightly silty sand(SSS),which are distributed in the central lagoon and near-shore shallow water areas,respectively.Mean grain size varies from 0 to 8.0Ф,with an average of 4.6Ф.The silt content is the highest,i.e.,52% on average,with the average contents of sand and clay being 43% and 5%,respectively.There exists a significant correlation between mean size and water depth,suggesting that the surficial sediments become finer with increasing water depth.Cluster analyses reveals two groups of samples.The first group is characterized by mean grain size of more than 5.5Ф,whilst the second group has mean grain size of below 3.5Ф.Further,these groups also have different correlations between mean grain size and the other grain size parameters.In terms of the tidal current,the average values of the root mean square velocity(RMSV) are 7.5 cm/s and 6.9 cm/s on springs and neaps,respectively.For the RMSVs that are higher than 4 cm/s,a significant positive correlation is found between the content of the 63–125 μm fraction and the RMSV,suggesting that the RMSV determines the variability of the very fine sand fraction.Based on system cluster and principal component analyses(PCA),the modern sedimentary environments are classified into three types according to the grain size parameters,RMSVs and water depth data.The results suggest the importance of grain size parameters and high-spatial resolution hydrodynamic data in differentiating the coastal sedimentary environments.     

潮汐汊道均衡断面面积计算与稳定性分析中的问题 ——以海南陵水新村为例

通过对潮汐汊道稳定性与均衡断面面积定义的探讨,明确了O Brien等、Kreeke与Bruun对潮汐汊道稳定性定义的差异。通过不同方法求解一维水力学与连续方程,计算了海南陵水新村潮汐汊道的封闭曲线,并采用华南沿海A-P关系得出的均衡流速曲线及Soulsby临界流速曲线,计算了新村潮汐汊道的均衡断面面积,根据O Brien等与Kreeke的稳定性定义对新村潮汐汊道的稳定性进行了判别。结果表明,在大、小潮期用不同方法及不同的断面变化方式得出的稳定均衡断面面积(A2)在同样的均衡流速曲线下基本一致,而小潮期的稳定均衡断面面积要小于大潮期,最大流速处的断面面积(Acc)要大于大潮期。A2、Acc及饱满系数为0.8时对应的断面面积三者之间具有较大的差异。用封闭曲线求取潮汐汊道均衡断面面积并进行稳定性判断,在概念上有一定意义,可以作为潮汐汊道稳定性判断的一个依据,但通过求解一维水力学与连续方程以获取均衡断面面积则具有较大的局限性与不确定性。应通过中长期的野外观测、数值模拟与物理模型,以确定潮汐汊道的水动力特征以及地形演变规律,得出A-P关系进而求出均衡断面面积,并结合Bruun方法判定潮汐汊道的稳定性。     

综合物探技术在海洋考古中的应用——以川岛水下考古为例

水下考古已成为考古领域的重要组成部分。在中国沿海,尤其在古海上丝绸之路沿线,留存了大量前人活动的遗迹。水下考古需要使用高新探测设备,并配合合理的操作流程。本文以广东川岛水下考古为例,由多波束测深系统、浅地层剖面仪、侧扫声呐系统和磁力仪等新型高精度海洋物探设备构成水下考古系统,建立了水下考古的基本流程。川岛是古海上丝绸之路的重要泊靠点,在此次川山群岛海域考古调查中,根据多波束大规模覆盖和侧扫声呐拖曳式作业,在泥湾水道、打铁湾以及乌猪洲等处有新的发现,包括清代瓷器碎片和古代铁炮等。川岛水下考古文物的发现,对于进一步沿古海上丝绸之路的文物调查具有重要促进作用,也使水下考古得到更多关注。     

海洋生态系统服务功能评估在环境影响评价中的应用——以某填海工程为例

准确评估填海工程中海洋生态服务功能损失,建立合理的补偿制度,因地制宜采取适合的海洋生态修复措施来缓解经济发展与海洋生态保护之间的矛盾,是落实海洋生态文明建设的重要措施。文章以福建省莆田市某填海造地工程为例,采用价值量评估方法,估算填海工程造成的海洋生态系统服务功能价值损失。经过评估,本次填海造成的海洋服务功能总的价值损失为1 451.23万元,其中供给功能、气候调节功能、文化服务功能、支持功能、污染物处理功能等各项功能价值损失分别占总价值损失的27.5%、32.8%、2.2%、12.3%、25.2%。研究提出建议采取"修复补偿为主"的制度,开展海洋生态修复。     

人工近岸沙坝在海滩养护中的应用——以北戴河养滩工程为例

作为“软性”工程措施的人工养滩是与海岸生态环境最为和谐的海滩防护措施,即可用于侵蚀岸段的整治修复,亦可长效地防治海岸侵蚀.人工近岸沙坝一方面相当于淹没式离岸堤,使坝后被遮蔽区波浪减弱具有遮蔽功效;一方面将泥沙补给于被侵蚀的海滩剖面,具有喂养功效.应用数值模拟和物模试验探讨了沙坝的养滩功效,并以北戴河养滩工程为例证实了人工近岸沙坝在海滩养护工程中的作用.