海洋開發(fā)技術(shù)

海洋覆蓋地球表面3.6平方公里的面積，約占地球表面積的71%。為什么海洋開發(fā)中需要發(fā)展海洋高技術(shù)？海洋水深浪大，永遠(yuǎn)處于動(dòng)蕩不安的狀況，環(huán)境險(xiǎn)惡，開發(fā)利用十分困難。海洋開發(fā)需要有與海洋特殊環(huán)境條件相適應(yīng)的開發(fā)技術(shù)能力，而這種技術(shù)既不能搬用陸地上的現(xiàn)有技術(shù)，也不能用陸地技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的改造，必須進(jìn)行新的開拓。海洋有哪些阻礙開發(fā)的惡劣環(huán)境？水中含氧量少，人在在水中不能呼吸；海底氣壓高，每加深10M就增加1個(gè)大氣壓。下面黑暗，太陽(yáng)只能照射到水深40M處，溫度低，通信困難等。海洋資源的開發(fā)有哪些種類？海洋油氣的開發(fā)：海洋石油，天然氣海上石油開發(fā)與陸地不同，體現(xiàn)在技術(shù)密集，資金密集，風(fēng)險(xiǎn)大三方面，海上找石油的方法：首先對(duì)海區(qū)進(jìn)行廣泛的地質(zhì)調(diào)查、地球物理勘探、鉆探海洋礦產(chǎn)資源的開發(fā)：海濱砂礦（鋼索法、空氣提升采礦法、吸揚(yáng)式采礦法）、基巖礦、錳結(jié)核：動(dòng)植物遺體被微生物食用后使金屬聚集生成?；鹕綆r經(jīng)海水淋濾，再沉淀而成或者大陸金屬?zèng)_擊到海中經(jīng)過(guò)自生化學(xué)沉積作用形成（錳結(jié)核的開采方法：流體提升采礦系統(tǒng)、連續(xù)鏈斗采礦系統(tǒng)、海底機(jī)器人采礦系統(tǒng)、拖網(wǎng)采集）選礦方法：篩選、搖床選、磁選、靜電選、浮選海洋生物資源的開發(fā)：海洋漁業(yè)、海洋養(yǎng)殖海洋化學(xué)資源的開發(fā)：海水淡化、海水制鹽、海水制鎂及漠（海水淡化方法：蒸餾法、電滲透法、反滲透法、冷凍法）海洋能源的開發(fā)：潮汐能、波浪能、海水溫差能、海流能、鹽差能海洋空間利用：海港、海上城市、海上機(jī)場(chǎng)、海底隧道發(fā)展過(guò)程到目前為止，人類對(duì)海洋的開發(fā)經(jīng)歷了三個(gè)階段：岸邊原始開發(fā)階段，對(duì)海洋資源進(jìn)行廣泛調(diào)查階段；近代對(duì)海洋進(jìn)行有計(jì)劃開發(fā)階段海洋開發(fā)技術(shù)是海洋技術(shù)的一個(gè)分支，是人類進(jìn)行海洋開發(fā)實(shí)現(xiàn)海洋實(shí)際價(jià)值所采取的手段的總稱，它是海洋開發(fā)吸收和消化各種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、通用技術(shù)，使之適應(yīng)海洋這個(gè)特殊的環(huán)境而形成的。按海洋開發(fā)性質(zhì)，分為（）（等專項(xiàng)開發(fā)技術(shù)。它為傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)的改造和新興海洋產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展創(chuàng)造了條件，促進(jìn)了海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。如海洋生物技術(shù)促進(jìn)了海水增養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展將傳統(tǒng)的“狩獵”式漁業(yè)改造為新興的“栽培”式和“放牧”式。在二十世紀(jì)70年代，海洋高科技最先是由美國(guó)未來(lái)學(xué)家托史勒提出來(lái)的，得到世界許多政治家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、科學(xué)家們的認(rèn)可，進(jìn)入八十世紀(jì)，許多發(fā)達(dá)國(guó)家把海洋開發(fā)技術(shù)列入了本國(guó)的未來(lái)科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略中。如日本將其稱為未來(lái)日本優(yōu)先發(fā)展的現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。海洋資源作為自然資源的重要組成部分，隨著陸地資源的日益減少，人類對(duì)海洋資源的依賴也日益增大。海洋中蘊(yùn)藏著豐富的多種資源，油氣、生物、礦物等資源將為人類解決資源短缺提供巨大的物質(zhì)支撐力。利于弊海洋資源開發(fā)與陸地資源開發(fā)存在明顯的差別，即某一陸地資源的開發(fā)一般不會(huì)給不相連的陸地資源帶來(lái)直接的影響，而海洋資源的開發(fā)和利用則不然，由于海水的流動(dòng)性，把不同區(qū)域的開發(fā)利用活動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，一個(gè)區(qū)域的開發(fā)利用不僅影響本區(qū)域的自然生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益，而且必然影響到鄰近的海域甚至更大范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。海洋之間的這種連帶作用，稍有不慎可影響全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)，破壞整體生態(tài)環(huán)境。因此對(duì)海洋資源的可持續(xù)利用顯得尤為重要。各個(gè)國(guó)家、各種群體由于利益的驅(qū)動(dòng)加入海洋開發(fā)利用中來(lái)，由于開發(fā)技術(shù)的落后，開發(fā)利用的不合理，水平低，造成資源與環(huán)境的破壞與嚴(yán)重浪費(fèi)。如近海漁業(yè)資源捕撈過(guò)度使海洋生物資源、海洋生態(tài)系統(tǒng)遭到不同程度破壞;入海污染物總量逐年增加，致使某些海域環(huán)境污染加劇，等等影響可持續(xù)開發(fā)利用的壞境和資源問(wèn)題越來(lái)越突出。當(dāng)前海洋工程技術(shù)研究的熱點(diǎn)潛水器技術(shù)----載人潛水器的開發(fā)，載人潛水器不僅在海洋資源勘探開發(fā)，而且在水下作業(yè)乃至軍事方面都有著無(wú)人潛水器不可替代的作用，因此許多發(fā)達(dá)國(guó)家均投入大量人力物力和財(cái)力開發(fā)潛水器。在“十五”期間，我國(guó)在863”計(jì)劃中也開展了大深度載人潛水器的研究。我國(guó)在“十二五中”海洋科技發(fā)展的總體目標(biāo)為：海洋基礎(chǔ)研究水平和關(guān)鍵核心技術(shù)逐步進(jìn)入世界先進(jìn)行列，自主創(chuàng)新能力明顯增強(qiáng)，海洋探測(cè)及應(yīng)用研究能力和海洋資源開發(fā)利用能力顯著增強(qiáng)。海底管線檢測(cè)與維修技術(shù)：主要有水下管線泄漏檢測(cè)、水下檢測(cè)管線系統(tǒng)運(yùn)載以及水下維修裝置的精確定位等技術(shù)。深海平臺(tái)研究：主要有平臺(tái)結(jié)構(gòu)形式研究，非線性動(dòng)力響應(yīng)以及張力腿系統(tǒng)的研究等大型及超大型浮式生產(chǎn)系統(tǒng)研究海上施工技術(shù)的研究當(dāng)今世界，全球科技進(jìn)入新一輪的密集創(chuàng)新時(shí)代，以高科技為基礎(chǔ)的海洋戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)將成為全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。海水淡化技術(shù)向海洋要淡水已成定勢(shì)。淡水資源奇缺的中東地區(qū)，數(shù)十年前就把海水淡化作為獲取淡水資源的有效途徑。美國(guó)正在積極建造海水淡化廠，以滿足人們目前與將來(lái)對(duì)淡水的需求。全世界共有近 8000座海水淡化廠，每天生產(chǎn)的淡水超過(guò)60億米最近，俄羅斯海洋學(xué)家探測(cè)查明，世界各大洋底部也擁有極為豐富的淡水資源，其蘊(yùn)藏量約占海水總量的 20%。這為人類解決淡水危機(jī)展示了光明的前景。深海探測(cè)與深潛技術(shù)美國(guó)是世界上最早進(jìn)行深海研究和開發(fā)的國(guó)家，“阿爾文”號(hào)深潛器曾在水下4000米處發(fā)現(xiàn)了海洋生物群落，“杰遜”號(hào)機(jī)器人潛入到了 6000米深處。1960年，美國(guó)的“迪里雅斯特”號(hào)潛水器首次潛入世界大洋中最深的海溝一一馬里亞納海溝，最大潛水深度為10916米。1997年，中國(guó)利用自制的無(wú)纜水下深潛機(jī)器人，進(jìn)行深潛6000米深度的科學(xué)試驗(yàn)并取得成功，這標(biāo)志著中國(guó)的深海開發(fā)已步入正軌。海洋遙感技術(shù)海洋遙感技術(shù)，主要包括以光、電等信息載體和以聲波為信息載體的兩大遙感技術(shù)。海洋聲學(xué)遙感技術(shù)是探測(cè)海洋的一種十分有效的手段。利用聲學(xué)遙感技術(shù)，可以探測(cè)海底地形、進(jìn)行海洋動(dòng)力現(xiàn)象的觀測(cè)、進(jìn)行海底地層剖面探測(cè)，以及為潛水器提供導(dǎo)航、避碰、海底輪廓跟蹤的信息。海洋遙感技術(shù)是海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要手段。衛(wèi)星遙感技術(shù)的突飛猛進(jìn)，為人類提供了從空間觀測(cè)大范圍海洋現(xiàn)象的可能性。目前，美國(guó)、日本、俄羅斯等國(guó)已發(fā)射了10多顆專用海洋衛(wèi)星，為海洋遙感技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的支撐平臺(tái)。海洋導(dǎo)航技術(shù)海洋導(dǎo)航技術(shù)，主要包括無(wú)線電導(dǎo)航定位、慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、水聲定位和綜合導(dǎo)航等。無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，包括近程高精度定位系統(tǒng)和中遠(yuǎn)程導(dǎo)航定位系統(tǒng)。最早的無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)是20世紀(jì)初發(fā)明的無(wú)線電測(cè)向系統(tǒng)。20世紀(jì)40年代起，人們研制了一系列雙曲線無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，如美國(guó)的“羅蘭”和“歐米加”，英國(guó)的“臺(tái)卡”等。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮膶?dǎo)航系統(tǒng)。1964年，美國(guó)推出了世界上第一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一一海軍衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，又稱子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。目前，該系統(tǒng)已成為使用最為廣泛的船