浙江省入海河口建闸对环境的影响
蓝雪春;章宏伟;王军;许继良
【摘 要】屋顶伴奏The author of this paper analyzed the environmental impacts of building sluice on the river estuary of Zhejiang Province .The results show that building sluice on river estuary has such positive effects as controlling flood, resisting tide ,increasing the amount of available water resources , improving the navigation conditions of inner river, better the city water environment landscape , etc.But in the meantime it can bring about some negative effects such as sediment accumulation in estuary area , reduction of regional drainage capacity , degradation of water quality, damage of the ecological balance and decline of fishery resources , etc.The author of this paper suggested that we should make comparison and selection to different schemes about sluice location , methods of engineering distribution and dispatching operation from the angle of reducing the adverse effects of building sluice on the river estuary , achieving the greatest degree of unification in social benefits , economic benefits and environmental loss of building sluice on the river estuary .
%分析浙江省入海河口建闸对环境的影响。结果表明，河口建闸具有防洪御潮、增加可利用水资源量、改善闸内河道通航条件、改善城市水环境景观等正效益，但同时也会带来河口地区河床泥沙淤积、区域排涝能力降低、水质下降、水生态平衡破坏和渔业资源衰退等负效益。建议从减轻入海河口建闸不利影响的角度对不同闸址方案、工程布置以及调度运行方式进行比选，力求入海河口建闸的社会效益、经济效益和环境损失达到最大程度的统一。
【期刊名称】《水资源保护》
天使妈妈
【年(卷),期】2015(000)002
【总页数】5页(P79-83)
【关键词】入海河口;建闸;环境影响;浙江省
【作 者】蓝雪春;章宏伟;王军;许继良
【作者单位】浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州 310002;浙江省水利水电勘测设计院，
浙江杭州 310002;浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州 310002;浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州 310002
【正文语种】中 文
【中图分类】X820.3
河口是人类经济活动的热点地区,蕴藏着丰富的自然资源,是生态保护重点区域[1]。河口地区环境敏感,生态系统复杂且脆弱,一旦遭受破坏将难以恢复,因此,全面分析入海河口建闸对河口环境的影响具有十分重要的现实意义。
浙江省入海河流众多,自北而南较大的河流有钱塘江、甬江、椒江、瓯江、飞云江和鳌江,中部的三门湾还集中分布有白溪、清溪和海游溪等,河口周边分布着杭州、绍兴、宁波、台州、温州等经济发达地区。钱塘江、瓯江、甬江、椒江、飞云江以及鳌江六大河口地区的国内生产总值已占浙江省全省的70%以上。2009年6月,被誉为“中国第一河口大闸”的曹娥江大闸建成蓄水。该闸的建成使得曹娥江两岸防洪潮能力从50～100年一遇标准提高至100年一遇标准以上,同时利用闸上形成的河道型水库,使可用水量增加6.9亿m3。曹娥江大闸具
有防洪、御潮、治涝、水资源利用、航运、改善平原河网环境等综合效益。曹娥江大闸的建成及由此产生的巨大的社会效益、经济效益和环境效益,在浙江省掀起一股研究河口建闸的热潮。目前,甬江、三门湾、椒江、楠溪江、飞云江以及鳌江等均已列入河口建闸的前期论证。浙江省入海河口规划建闸位置见图1。
2.1 有利的影响
2.1.1 产生防洪御潮效益
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浙江省地处我国东南沿海,台风频繁,风暴潮常造成河口地区人员伤亡和社会经济的重大损失。河口建闸可以发挥大闸的挡潮功能,消除外海潮位对上游洪水的顶托作用,减轻甚至避免风暴潮对河口地区的危害。据分析,三门湾建闸后,结合堤防建设,可使河口地区整体防洪潮能力达到50～100年一遇,可基本消除外海潮位顶托对三门、宁海、象山县域排涝的不利影响。鳌江河口堤防长约69.24 km,目前达到50年一遇标准的堤防(海塘)仅有23.79 km长,20年一遇标准的堤防长约23.55 km,尚有13.9 km岸线未建堤或仅建有低标准土堤。在鳌江河口建闸并结合堤防建设,可使河口地区整体防洪潮能力达到50～100年一遇,江堤防潮能力可提升1～2个等级。据测算,甬江河口不同建闸方案可能带来的年均效益为1.11亿～2.72亿元,
可见河口建闸产生的防洪御潮效益十分可观。
2.1.2 增加可利用水资源量
在河口建闸,闸内形成河道型水库,咸水变成淡水,使可利用水资源量大大增加。据测算,在甬江河口外侧建闸,50%保证率下可增加河网环境用水7 742万m3,一般工业用水3 208万m3,因而缓解上游姚江的调水压力,产生农业用水效益9 979万元/a,环境用水效益11 146万元/a,一般工业用水效益为12 190万元/a。三门湾建闸后,形成130 km2的闸内水库,其控制集雨面积约1 400 km2,使开发利用三门湾径流资源成为可能。椒江河口建闸后,形成48 km2闸内水库,可新增两岸平原农业灌溉用水及一般工业用水2.43亿m3/a,置换水库优质水源0.73亿m3/a。飞云江建闸后,形成50 km2的闸内水库,可向两岸平原供水2.5亿m3/a,满足农业灌溉用水及一般工业用水需求。可见,河口建闸可有效解决河口地区水资源短缺的问题。
到吴起镇
2.1.3 改善闸内河道通航条件
据调查,甬江河口因河床淤积已致姚江大闸至三江口段难以通航。为维持甬江三江河道正常通航,有关部门每年都投入大量资金对主航道进行疏浚。飞云江上的瑞安港因上游珊溪水利
枢纽和赵山渡引水工程建成后减少了洪水对下游的冲刷,其码头及航道均有一定程度的淤积,造成港前水深浅、吞吐量小、泊位等级低等问题。鳌江河口目前因河床淤积抬高使得龙港第一码头一带水深从4 m变成最浅处不足1 m,港口吞吐能力明显下降,而河口建闸后,闸内河道不再受海域来沙的影响,淤积量将明显减少,河道有效水深将加大,从而有利于提高闸内河道的航运保证率和通航等级。据曹娥江河口建闸后的运行资料,杭甬运河曹娥江段9 km长500 t级航道通航保证率从建闸前的50%左右提高到建闸后的95%以上。可见,河口建闸能改善闸内河道通航条件。
2.1.4 改善城市水环境景观
浙江省河口泥沙由陆域来沙和海域来沙2部分组成,主要是海域来沙。据调查,甬江河口平均含沙量达0.27～2.16 kg/m3,椒江河口含沙量高达9～12 kg/m3,楠溪江河口平均含沙量达2～3 kg/m3。含沙量大,江水浑浊,直接影响沿江城市的水环境景观。建闸后,河口地区不再受海域来沙的影响,闸内形成河道型水库,有利于上游来沙沉降,闸内江水变清,水位抬高,水位变幅趋小,水环境景观明显改善,沿江两岸土地将升值(据研究,甬江河口建闸后两岸房地产用地土地升值可达216.49亿元[2])。曹娥江河口建闸后吸引了大量游客来大闸观光旅游,目前大闸区已被批准为国家级水利旅游风景区。
2.2 不利的影响
2.2.1 河床泥沙淤积
潮汐河口建闸后,河床尤其是闸下河床将普遍发生大量的泥沙淤积[3]。对浙江省各可能建闸的河口海湾建立浙江近海二维水沙数学模型,进行潮位、流速计算。结果表明,受河口周边海域地形的影响,甬江、椒江、楠溪江建闸后闸下附近的高潮位较工程前普遍抬高,低潮位降低,潮差增大;而三门湾、飞云江和鳌江建闸后,闸下附近高潮位不变或略有所降低,低潮位普遍有所抬高,潮差减小。各河口、海湾建闸后,闸址两侧均出现单侧流速增大或减小,且正对闸址流速减幅最大的现象,如三门湾闸址东侧流速增大约6%、西侧流速减小4%左右、正对闸址处流速减小85%～89%,而椒江闸址东北侧流速增大1%～22%、西南侧流速减小1%～22%、正对闸址处流速减少87%。正是由于水动力条件发生上述变化,各河口、海湾建闸后均出现正对闸址处闸下淤深最大、离闸越远淤深越小的现象。建闸后极端条件下最大淤深甬江为2.28 m,飞云江为0.99 m,三门湾为0.81 m。
泥沙淤积所带来的主要影响之一是闸下航道和周边港口水深变浅,出海通航和港口靠泊船舶吨位将减小,影响港口城市海运业的发展。泥沙淤积所带来另一主要影响是对闸址下游河道
两岸的防洪排涝不利,这一不利影响更多的是出现于在河口内建闸的情况中[3],如楠溪江河口建闸后,闸下泥沙淤积可能导致瓯江河口段河床和水位相应抬高,而降低瓯江两岸防洪排涝能力。
2.2.2 区域排涝能力降低
河口建闸对区域排涝的影响具有两面性,一方面可以消除外海潮流顶托的影响,但另一方面也会对区域排涝造成不利影响。建闸后,受拦河建筑物阻水的影响,闸址上游河道洪水位会有一定程度的壅高,此时若再遭遇外海风暴潮的影响,则大闸的排涝能力将大大降低,涝水外排的时间延长,并加剧区域受淹的程度。这也是2013年第23号“菲特”强台风造成余姚水灾的原因之一。
2.2.3 对水质的不利影响
2.2.3.1 对闸上河道水质的影响
一般说来,河口受外海潮波和径流共同作用的影响,掺混作用强烈,对水污染物的扩散和输移有利。河口建闸后,因水闸的挡潮作用,闸内水流变缓,有利于水体中悬浮物的沉降,但同时使
外海潮波对闸内水体不再有掺混稀释作用,导致闸内水体交换能力减弱,自净能力趋于下降,因而污染物浓度上升。以甬江为例,根据水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心对甬江口建闸的数值模拟成果[2],在干流90%和75%来水保证率的条件下,不同闸址方案的闸内水体中COD和NH3-N的浓度均出现不同程度上升,这直接导致甬江河口段的水环境容量下降,其中COD 下降20.1%～23.9%、NH3-N下降40%～52.6%。浙江省入海河流氮、磷含量较高。氮、磷是引起水体富营养化现象的重要营养物质。河口建闸后,闸内河道易出现“水华”的现象,尤其在高温少雨的夏秋季节,出现藻类暴发风险的可能性大大增加。
大桥未久排名2.2.3.2 对闸下河口(海域)水质的影响
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近几年的调查监测显示,浙江各主要河口水质已呈严重污染状态。根据2008年的监测评价结果,海水中首要污染物是无机氮,其次为活性磷酸盐,劣四类水质的海域主要分布在杭州湾、甬江口、象山港、椒江口、瓯江口和鳌江口等港湾和河口海域。据统计,当年全省海域共发生赤潮29次,累计面积约10 725 km2。其中超过1 000 km2的大面积赤潮有3次。严重的海域污染与沿海城市人口密集、社会经济发展、陆源污水大量排放直接相关。根据邢文刚等[4]的预测,2010年,鳌江河口段仅平阳县排入的污水就达2 611万t,COD 13 861 t,分别占到当年全流域排放量的35%和40%(这还不包括南岸苍南县的排污量)。
河口或海湾内建闸后,使得原本充分利用涨落潮潮流来稀释污染物的水动力条件发生了变化。在河口或海湾内建闸,越靠近闸址的地方,纳潮量和潮流流速减少的越多,稀释能力越弱,水质污染程度越严重。而在河口外建闸,其潮流流场及纳潮量的变化较河口内建闸更为复杂,不同区域纳潮量和水体流速也有增有减,对污染物的扩散稀释能力也有大有小。可见,在入海河口建闸对河口地区的产业布局和排污去向所产生的影响,应作具体分析。