第1章　绪论

1.1　海洋工程建设的意义

海洋是地球表面最广阔的区域，其总面积约为3.6×108km2，约占地球表面积的71%。我国拥有漫长的大陆海岸线和数千个沿海岛屿。中国南海地区被誉为“第二个波斯湾”，南海海域石油储量400多亿吨、天然气10×1012m3，近年科学家又在南海发现大量“可燃冰”。南海海底蕴藏着丰富的矿物质资源，含有锰、磷、铁、铜等35种金属[1]。

21世纪是海洋的世纪。我国是海洋大国，但在海洋相关技术开发和利用方面，尚存在诸多问题需要解决。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》[以下简称《纲要》]提出，优化海洋产业结构，发展远洋渔业，推动海水淡化规模化应用，扶持海洋生物医药、海洋装备制造等产业发展，加快发展海洋服务业。发展海洋科学技术，重点在深水、绿色、安全的海洋高技术领域取得突破。推进智慧海洋工程建设。

2016年10月正式颁布实施的《全国生态岛礁工程“十三五”规划》提出，到2020年，在100个海岛实施生态岛礁工程，形成各具特色的生态岛礁建设模式、标准和长效建设管理机制，引领全国生态岛礁建设。这是国家海洋局继《海岛保护法》和《全国海岛保护规划》颁布实施后，进一步推进我国海岛事业发展的又一重大举措。

港口、码头、岛礁等海洋工程建设是壮大海洋经济的先决条件。对海洋能源和资源的开发与利用、海洋与全球变化、海洋环境与生态的研究是人类维持自身的生存与发展，拓展生存空间，充分利用地球上这块最后的资源丰富的宝地的最为切实可行的途径。“十三五”时期我国将围绕“海洋强国”和“21世纪海上丝绸之路”为目标开展海洋工程建设。因此，开展海洋工程建设具有重要的安全意义、经济意义、环境意义。

根据《纲要》，“十三五”时期，我国将“拓展蓝色经济空间，坚持陆海统筹，发展海洋经济，科学开发海洋资源，保护海洋生态环境，维护海洋权益，建设海洋强国。”优化海洋产业结构，发展远洋渔业，推动海水淡化规模化应用，扶持海洋生物医药、海洋装备制造等产业发展，加快发展海洋服务业。发展海洋科学技术，重点在深水、绿色、安全的海洋高技术领域取得突破。推进智慧海洋工程建设。创新海域海岛资源市场化配置方式。深入推进山东、浙江、广东、福建、天津等全国海洋经济发展试点区建设，支持海南利用南海资源优势发展特色海洋经济，建设青岛蓝谷等海洋经济发展示范区。

2016年9月27日，国家海洋局召开新闻发布会，对外发布由国家发展改革委、国家海洋局联合编制的《中国海洋经济发展报告2016》（以下简称《报告》）。《报告》显示，2015年，我国海洋经济运行总体平稳，海洋生产总值64669亿元，占国内生产总值9.4%，与上年基本持平，同比增长7.0%，保持略高于同期国民经济增速的发展态势，但较往年继续呈现放缓态势。从海洋产业看，2015年我国海洋产业结构调整步伐持续加快。部分产业加快淘汰落后产能，高技术产业化进程加速，第一、二、三产业占比为5.1∶42.5∶52.4，产业结构进一步优化，其中第一产业与上年持平；受国内制造业整体下行影响和上下游产业牵动，第二产业比重下降1.4个百分点；受益于旅游市场旺盛、新兴服务业市场需求增加等，第三产业上升了1.4个百分点，符合国家产业结构调整的宏观预期。从区域发展看，2015年，我国沿海地区的北部、东部、南部三大海洋经济区海洋生产总值分别达到23437亿元、18439亿元、22793亿元，占全国海洋生产总值的比重分别为36.2%、28.5%、35.2%。

一直以来，我国均开展了相关海洋工程建设的实践，图1-1为2009～2014年我国海洋建筑业增加值的情况，由图可见，我国近年建筑业处于高速发展阶段。事实上，从20世纪70年代开始，我国在西沙永兴岛上经过近30年的建设，修建了现代化的机场，机场跑道长2500m，可起降波音737在内的大型飞机，永兴岛已经成为一艘不沉的“航空母舰”。永兴岛位于16°50'N、112°20'E，岛的东西长约1850m，南北宽约1160m，面积约2.1km2，是西沙群岛中最大的岛屿。永兴岛地势平坦，平均海拔约5m，岛西南有长约870m，宽约100m的大沙堤，最高为8.3m，为建设机场提供了有利地形。机场建设使用了大量硬性工程塑胶，以备大型军用运输机、预警机、重型战斗机使用。2013年台湾耗资33亿元实施“太平岛交通基础整建工程”项目（图1-2），包括增设机场跑道助航灯光、更新跑道槽缝、增设储油设施及机场道面排水；码头新建工程主要项目为联络道、码头主体、曳船道设施及助导航、建筑、电机及机械等附属设施。该机场修建完毕后将成为南沙群岛中第二大的机场，机场跑道长为1300m，新建码头可停靠2000t以上的船舰，堤防外可停靠的船舰达3000t。

中国科学院武汉岩土力学所的研究结果证实[2]：“南沙群岛中可干出的环礁礁坪为海洋工程建设的理想场所。礁坪按照地形地貌、海洋水动力条件、沉积环境等因素，可分为外礁坪、中礁坪和内礁坪。其中外礁坪基岩埋深较浅，强度大，适合建造港口和码头；中礁坪是礁坪的主体，低潮时干出，适宜建造各类海洋工程，例如修筑人工岛、停机坪、机场跑道、蓄水池等；内礁坪也适合修建各种建筑物，比如码头、瞭望台、灯塔、航标等。”