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  • ISSN 1007-6336
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基于立体化开发的海域资源配置方法研究

李彦平 刘大海

引用本文:
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基于立体化开发的海域资源配置方法研究

    作者简介: 李彦平(1989-), 男, 山东青岛人, 助理工程师, 硕士, 主要研究方向为海域综合管理, E-mai:liyanping@fio.org.cn;
    通讯作者: 刘大海, liudahai@fio.org.cn
  • 基金项目: 国家海洋局项目 SY0917001
    海洋公益性行业科研专项经费项目 201505001
    海洋公益性行业科研专项经费项目 201405025

  • 中图分类号: P74;X32

Research on methods of marine resources allocation based on three-dimensional development

    Corresponding author: Da-hai LIU, liudahai@fio.org.cn
  • CLC number: P74;X32

  • 摘要: 随着海洋开发利用的深度和广度不断拓展,海域资源稀缺性日益凸显,不同产业用海矛盾不断加剧。海域资源立体化配置成为解决上述问题的有效手段,也是未来海域管理的重要任务之一。海域资源立体化配置以海域立体空间的分层和分配为重点,首先根据海域空间的立体属性,把海域空间分为水面上方、水面、水体、海床和底土五部分。其次,根据用海活动的需求,把用海主体占用的海域空间分为主要空间、附占空间和维护空间。最后,基于"空间排他性"原则,并综合考虑海域空间连续性、用海活动安全性、景观性及海洋环境质量等因素,对不同用海活动分层使用海域的可行性进行了判别和分析。
  • 表 1  不同用海活动使用的海域空间

    Table 1.  The marine space used by different activities

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    表 2  不同用海活动分层使用海域空间的可行性判别结果

    Table 2.  The feasibility of using different stratification of marine space for different activities

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-29
  • 录用日期:  2017-12-05
  • 刊出日期:  2019-06-20

基于立体化开发的海域资源配置方法研究

    作者简介:李彦平(1989-), 男, 山东青岛人, 助理工程师, 硕士, 主要研究方向为海域综合管理, E-mai:liyanping@fio.org.cn
    通讯作者: 刘大海, liudahai@fio.org.cn
  • 自然资源部第一海洋研究所, 山东 青岛 266061
基金项目:  国家海洋局项目 SY0917001海洋公益性行业科研专项经费项目 201505001海洋公益性行业科研专项经费项目 201405025

摘要: 随着海洋开发利用的深度和广度不断拓展,海域资源稀缺性日益凸显,不同产业用海矛盾不断加剧。海域资源立体化配置成为解决上述问题的有效手段,也是未来海域管理的重要任务之一。海域资源立体化配置以海域立体空间的分层和分配为重点,首先根据海域空间的立体属性,把海域空间分为水面上方、水面、水体、海床和底土五部分。其次,根据用海活动的需求,把用海主体占用的海域空间分为主要空间、附占空间和维护空间。最后,基于"空间排他性"原则,并综合考虑海域空间连续性、用海活动安全性、景观性及海洋环境质量等因素,对不同用海活动分层使用海域的可行性进行了判别和分析。

English Abstract

  • 海域是海洋开发利用活动的空间载体,是涉海资本、劳动力及科技等要素聚集的先决条件,更是“十三五”壮大海洋经济的重要支撑。近年来,海域资源的持续稳定供给保障了海洋经济平稳有序增长,但随着海洋开发利用的深度和广度不断拓展,近海海洋产业布局愈加密集,用海矛盾不断加剧,海域资源稀缺性日益凸显。此外,随着我国海洋工程技术水平的不断提升,跨海大桥、海底隧道、海底电缆管道等大型海洋工程建设规模不断扩大,由于其穿越距离长,与其它用海活动空间很容易重叠或交叉,给海洋开发和管理带来诸多难题。

    在此情况下,转变海域“平面化”管理思路,从立体角度布局海洋产业、配置用海空间成为解决上述问题的有效途径,如此一来,不仅可以缓解不同产业用海的空间矛盾,还能有效提高海域资源利用率,实现海域集约节约利用。

    • 国内外研究海域资源配置时,如中国的海洋功能区划和海洋主体功能区规划,澳大利亚大堡礁的一般利用区、生境保护区、自然保护公园等8类分区[1],意大利阿西纳岛保护区的不同区域和四个区划保护等级的评估等[2],多把海域作为平面问题来考虑。近几年,我国海域平面化管理导致出现交叉用海、重叠用海等矛盾,部分专家学者开始对海域立体或分层确权管理进行研究,主要集中于三个方面。

      一是对海域立体确权的可行性及协调机制进行研究[3-6]。一般从所有权和物权角度阐述海域立体确权的法律可行性,从多种海洋资源共生于同一海域阐述海域立体确权的经济可行性,从遥感技术、海域使用动态监视监测系统等海洋技术的成熟和发展阐述海域立体确权的技术可行性,从改进和优化海域权属管理、海域使用论证、海域管理行政体系等多角度阐述海域立体确权的管理可行性。针对立体开发和确权后的管理,学者们建议从加强用海者之间沟通、加强权属管理、规范开发秩序、完善市场配置机制、完善配套制度、加强行政管理等方面保障用海活动正常开展。

      二是从立体化开发角度对海域使用权的分层设置方式进行研究。王淼等[3, 6]根据海域开发利用活动的方式将海域使用权分为水面层使用权、水体层使用权、海床层使用权、底土层使用权和综合使用权,并对海域分层确权的协调机制进行了研究。江文斌等[4]从三维立体层面将海域空间资源分为水面资源、水体资源、海床资源和底土资源,并基于此将海域空间资源资产产权分为水面资源产权、水体资源产权、海床资源产权和底土资源产权。翟伟康等[7]建议通过法律明确水面以上空间、底土以下空间的权限。

      三是基于海域分层确权的海域使用评估研究。王淼等[8]从海域空间层叠利用功能区划的划分依据出发,构建了海域空间层叠利用立体功能区划模型,并利用GIS技术研究了胶州湾海域层叠用海兼容方案。赵琪等[9]利用层次分析法,构建了层叠用海兼容性评估的指标体系,并以胶州湾为例进行了实证分析。

    • 国家海洋局在海域使用管理中也遇到海域“平面确权”带来的问题,并对此进行了相关探索。2014年,连云港海滨大道跨海大桥与田湾核电站温排水区所用海域重叠,导致前者无法确权,为此国家海洋局与地方海洋主管部门开展研究,最终提出海域立体确权的概念,把与温排水区重叠的海域同时确权给跨海大桥所有者,这也是国家海洋局审批的首例立体确权项目。2015年,国家海洋局采取同样思路,把福建宁德核电厂内的应急道路跨海桥梁用海与核电取水、港池及外围保护带用海进行立体确权。

      此后,2016年发布的《国家海洋局关于进一步规范海上风电用海管理的意见》对风电项目的海底电缆提出“鼓励实施海上风电项目与其它开发利用活动使用海域的分层立体开发,最大限度发挥海域资源效益。海上风电项目海底电缆穿越其它开发利用活动海域时,在符合《海底电缆管道保护规定》且利益相关者协调一致的前提下,可以探索分层确权管理,海底电缆应适当增加埋深,避免用海活动的相互影响”,从政策角度进一步肯定了海域立体化开发和确权的管理思路。

      在今后海域资源配置中,立体化开发模式将得到更为广泛的应用。由于现阶段相关研究多聚焦于海域使用权的界定、管理和评估等,而从空间布局角度的研究较少,因此,本文从海域立体空间分层和分配入手,开展立体化海域资源配置方法研究。首先对海域立体空间进行分层,其次根据不同用海活动的方式和特点,确定其使用海域空间的范围;最后,基于“空间排他性”原则,并综合考虑空间连续性、安全性、环境质量、景观性等因素,设计用海活动立体化配置方案。

    • 基于立体化开发的海域资源配置属于海域资源空间结构配置的范畴[10],是基于海域空间的三维立体属性将海域分层,并在不同层布局海洋产业的海域资源配置模式,即把分布于不同平面的用海活动布局到同一平面。因而,对海域空间进行分层是海域资源立体化配置的重要环节。《海域使用管理法》规定我国海域包括内水、领海的水面、水体、海床和底土,因此多数学者建议将海域分为上述四部分[3-4, 11],也有学者将海域分为水面以上一定空间、水面、水体、海床和底土五部分[7]。考虑到跨海大桥桥梁部分仅使用水面上方这种特殊情况,本文将海域空间在垂直方向上分为水面上方、水面、水体、海床和底土五部分。

    • 用海活动占用海域空间的主体(以下简称“用海主体”)不同决定了其占用海域空间的范围和特点各有差异,通过对《海域使用分类体系》中所列的用海活动进行归纳梳理,从用海主体角度将海域空间使用分为四种情况。

      (1) 填海造地使用海域空间,即为形成陆域向海中吹填、抛填的砂石、泥土等材料永久性占用海域原有空间,包括建设填海造地、农业填海造地和废弃物处置填海造地三种情形,这类使用海域空间的方式最显著特点是彻底改变海域的自然属性,使原海域空间不复存在。

      (2) 构筑物和设施使用海域空间,即为达到海洋开发目的而建设或安装构筑物、设施等使用海域空间,此类使用海域空间的方式时间持久,包括码头、防波堤、栈桥等非透水构筑物或透水构筑物,网箱、灯塔等设施以及海底电缆管道、海底隧道及其它海底场馆等。采用桩基础结构型式的透水构筑物,一般桩基础需要嵌入海床和底土中,并且构筑物上方露出水面,这种使用海域空间的方式基本占用了海域的水面、水体、海床和底土四层空间;而采用沉箱、抛石等型式的非透水构筑物,也往往要开挖海床以增加结构物的地基稳定性,因此一般占用了海域的水面、水体和海床空间。对于海底电缆管道等设施来说,在近海一般埋设在海床下1~3 m,仅使用海床一层;而海底隧道及其它海底场馆的埋设深度往往更大,在海床下深达十米至几十米,且直接在底土层施工,对其它层用海活动基本无影响。

      (3) 服务对象使用海域空间,指海洋开发利用活动的服务对象开展相关活动时使用海域,如船只在航道航行、码头靠泊,游客在海水浴场或游乐场游玩等,此类使用海域空间的方式在时间和空间上具有间断性,而且往往仅使用海域的部分空间。

      (4) 水体使用海域空间,指在排水口、温排水区、污水达标排放区等向海水中排放水体或通过取水口从海水中取水的情形。由于海域体积广阔,从海中取水或向海中排水对海域空间无明显影响,但用海活动可能对区域海水质量有严格要求或影响,包括取排水、温排水、污水达标排放等。

    • 基于用海活动需求将其所使用的海域空间分为三类。

      一是主要空间,即为满足用海活动正常开展,用海主体占用海域最主要的空间,这部分空间是满足海域开发利用的最直观、最基本也是最重要的空间。

      二是次附占空间,即在满足运营需求的前提下,用海主体由于其物理属性(体积),除了主要空间,依然还要占用的另外的海域空间。

      三是维护空间,即为满足用海活动正常开展而进行定期维护、维修时所需要使用的海域空间,在用海活动正常开展时,一般不占用维护空间。

      以航道用海为例,其用海主体是船只,主要空间为海域的水面部分,但船只还有一部分淹没于上层水体,一部分占用水面上方,水面上方和水体就是附占空间;为满足正常航行水深,航道往往需要定期疏浚,海床和底土属于维护空间。

      考虑到某些用海活动本身已经占用了海域多空间,或其开发利用过程具有很强排他性,无法与其它用海活动分层使用海域空间[12-13],首先予以剔除,包括:(1)各类需要填海造地的用海活动,如码头、工业厂区、城镇(含工业园区)建设区等,用海方式包括建设填海造地、农业填海造地和废弃物处置填海造地;(2)各类采用透水和非透水构筑物建造的码头、栈桥、跨海道路等,用海方式为透水构筑物和非透水构筑物;(3)围海养殖、盐田或盐业生产用的蓄水池等,用海方式包括围海养殖、盐业;(4)各类固体矿产或油气开采活动,其用海方式为矿产开采、平台式油气开采、人工岛式油气开采。此外,特殊用海和其他用海也不予考虑。

      由于多数用海活动建设期的用海需求包含海域的大部分立体空间,故不考虑建设期的用海空间需求。基于以上思路,将不同用海活动使用的海域空间列于表 1

      表 1  不同用海活动使用的海域空间

      Table 1.  The marine space used by different activities

    • 不同用海活动分层使用海域时,既要保证用海需求得到满足,又不能对其他层用海活动造成影响。本文以空间排他性为首要原则,并综合考虑用海活动的安全性、海域空间连续性、环境质量及景观性等需求,对用海活动分层使用海域的可行性进行判别。

      (1) 空间排他性,即不同用海活动所使用的海域空间不重叠。本文主要考虑主要空间和附占空间,并认为不同用海活动的主要空间重合,不具有分层用海可行性;一种用海活动的主要空间或附占空间与另一用海活动的附占空间重合,需根据实际情况判别。空间排他性是本文判别用海活动分层使用海域首要考虑的因素。

      (2) 安全性,即既要考虑用海活动中的人、构筑物、设备或设施等直接面临的危险,也要考虑用海活动开展过程中可能存在的潜在威胁。

      (3) 海域空间连续性,即某些用海活动集中连片使用海域的需求不受影响,大多数构筑物的建设可能会影响海域空间的连续性。

      (4) 海洋环境质量,即满足不同用海活动对海洋环境质量的要求,应从海水水质质量、海洋沉积物质量、海洋生物质量和生态环境等方面综合考虑。

      (5) 景观性,即用于滨海旅游海域的自然景观不被破坏,一般海洋环境污染、不合理的海洋产业布局等会影响海域的景观价值。

      基于以上因素,不同用海活动分层使用海域的可行性判别结果列于表 2

      表 2  不同用海活动分层使用海域空间的可行性判别结果

      Table 2.  The feasibility of using different stratification of marine space for different activities

    • (1) 跨海桥梁及附属设施用海仅使用水面上方空间,由于船舶航行需占用水面上方空间,难以保证大型船舶通过,故不宜与各类港池、航道和锚地等用海活动分层使用海域;跨海桥梁及附属设施与海水浴场的用海空间不重叠,但跨海大桥会影响海水浴场的空间连续性和景观性,故不建议两类用海活动分层使用海域;游艇、帆板、冲浪等海上娱乐活动容易与桥墩发生碰撞事故,且跨海大桥影响海域的空间连续性和景观性,故不建议两类用海活动分层使用海域;跨海桥梁及附属设施可与海底电缆管道等分层使用海域,但需两类用海活动严格规范施工,避免相互影响;应禁止跨海桥梁及附属设施与海底隧道及其他海底场馆等分层使用海域,以防止后者坍塌,影响双方的安全;跨海桥梁及附属设施与各类取排水口、温排水区和污水达标排放区在海域空间、海水环境等各方面基本不会相互影响,故两类用海活动可以分层使用海域,并且可行性高。

      (2) 港池、航道等的服务对象为船只,除了使用水面空间,还附占水面上方和水体两层空间,因此难以与桥梁、浴场、海水游乐场、海水养殖等用海活动分层使用海域;港池、航道等对海水质量要求较低,故与取水口、温排水区甚至污水达标排放区可以分层使用海域,但后者是否会造成港池、航道淤积需严格论证。多数港池、航道需定期疏浚,船舶候潮、待泊、联检、避风等需要抛锚,这对埋设在海床中的海底电缆管道会产生较大威胁,故建议海底电缆管道路由选址尽量避开港池、航道和锚地,确需分层使用海域需合理增加电缆管道埋深和保护措施[14-16],并要求船只按相关要求作业。海底隧道及其他海底场馆等一般埋置深度较大,与港池、航道等分层使用海域基本不会相互影响。

      (3) 浴场和海上游乐场与海底电缆管道、海底隧道及其它海底场馆等用海活动,不存在竖向用海空间的冲突,可以分层使用海域,但海底电缆管道要合理增加埋设深度,并采取一定保护措施。由于各类排水口、温排水区和污水达标排放区会对水质有较大影响,且取水口对水质有较高要求,故不建议浴场和海上游乐场与上述用海活动分层使用海域。

      (4) 开放式养殖用海与海底电缆管道、海底隧道及其它海底场馆等用海活动不存在竖向用海空间的冲突,可以分层使用海域,但若采用打桩方式安装养殖设施,会对海底电缆管道产生严重威胁,应予以禁止。

      (5) 各类取排水口、温排水区及污水达标排放区域,在空间上对其它用海活动的影响可以忽略,但需要考虑取水口对水质的要求以及排水口或温排水区对水质的影响[17],故排水口、温排水区及污水达标排放与跨海桥梁、港池、航道、海底电缆管道、海底隧道及其它海底场馆等可以分层使用海域,但取水口能否与上述用海活动分层使用海域需要严格论证。

      (6) 海底电缆管道由于埋设在海床中,故可与多种用海活动分层使用海域,但必须禁止打桩行为,并且港池、航道疏浚和船舶抛锚需考虑海底电缆管道的安全性,需严格论证埋设深度,并增加保护措施等。

      (7) 海底隧道及其它海底场馆一般建设在海床下数十米甚至几十米[18-19],一般情况下与其它用海活动均能实现分层使用海域,但其上方建设跨海大桥的情况应予以禁止,以防止发生坍塌危险。

    • 海域资源立体化配置对于缓解近岸海域稀缺、解决不同产业用海空间交叉或重叠等问题具有重要的现实意义,同时也是海域立体确权的基础和依据。本文从用海活动占用海域空间的特点入手,分析和评价了不同用海活动立体使用海域空间的可行性。由于影响用海活动正常开展的因素多,而且即使是同种用海活动,也会因海域自然条件、工程规模、施工技术等诸多因素影响而对其他用海活动产生不同程度、不同类型的影响,在具体的海洋开发与管理实践中,应针对具体用海项目开展针对性论证分析,并严格规范用海行为,并提出协调用海方案,以避免分层用海时不同用海活动的相互影响。

参考文献 (19)

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