基于水下地形變化的海洋傾倒區(qū)分區(qū)傾倒管理可行性初探

何東海，賴紀(jì)海，辛士河，郭清榮，唐德富

（國家海洋局寧波海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，浙江寧波 315040）

基于水下地形變化的海洋傾倒區(qū)分區(qū)傾倒管理可行性初探

何東海，賴紀(jì)海，辛士河，郭清榮，唐德富

（國家海洋局寧波海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，浙江寧波 315040）

以寧波海域甬江口傾倒區(qū)為例，將傾倒區(qū)分成12個(gè)分區(qū)，根據(jù)疏浚物傾倒期間對(duì)該傾倒區(qū)連續(xù)4個(gè)月每月一次（2013年3月、4月、5月、6月）的水下地形測(cè)量結(jié)果，分析傾倒區(qū)各分區(qū)的水下地形沖淤情況，并結(jié)合傾倒區(qū)各區(qū)域本身的地形，來探討傾倒區(qū)分區(qū)傾倒的可行性，為往后開展傾倒區(qū)分區(qū)傾倒管理提供一種新的思路。

傾倒區(qū)；疏浚物；分區(qū)傾倒

從目前傾倒區(qū)管理現(xiàn)狀來看，主要表現(xiàn)在以下幾方面。一是注重管理傾倒物的監(jiān)視監(jiān)管，使傾倒作業(yè)嚴(yán)格按主管部門規(guī)定的條件和指定的區(qū)域進(jìn)行傾倒，嚴(yán)格控制傾倒量和傾倒頻率[1,2]。楊鍇等[3]進(jìn)行了基于ArcGIS Engine的海洋傾倒區(qū)管理分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，實(shí)現(xiàn)了基于GIS技術(shù)的可視化管理，為海洋環(huán)境管理部門對(duì)海洋傾廢區(qū)使用情況的管理和決策提供可靠的決策支持.二是海洋傾倒區(qū)的跟蹤監(jiān)測(cè)，通過監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)傾倒產(chǎn)生的環(huán)境變化，在我國監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)做了大量的工作[4-8]。如發(fā)現(xiàn)傾倒區(qū)及附近海域環(huán)境受到污染，主管部門可及時(shí)采取有效應(yīng)急措施，包括停止使用該傾倒區(qū)或停止在該傾倒區(qū)傾倒某種廢棄物，以減少因海洋傾倒而造成的危害，達(dá)到保護(hù)海洋的目的。三是嚴(yán)格執(zhí)行海洋傾廢許可證制度，海洋傾廢許可證制度是海洋傾廢制度的核心內(nèi)容。鄭曙光等[8]曾提出在審批過程中制定分類管理制度，將嚴(yán)格禁止傾倒的一類廢棄物列為“黑名單”，將獲得特別許可證才可傾倒的物質(zhì)列為灰名單，將沒有列入“黑名單”和“灰名單”的三類廢棄物物質(zhì)成為“白名單”，在經(jīng)有關(guān)主管部門獲得普通許可證后，可以傾倒入海。四是海上廢棄物傾倒區(qū)選劃制度。海上傾倒區(qū)的選劃應(yīng)本著“科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、安全”的原則，充分考慮海區(qū)自然環(huán)境條件、該區(qū)域的開發(fā)狀況，與其他區(qū)域的產(chǎn)業(yè)區(qū)、風(fēng)景旅游區(qū)、水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)、礦物資源開發(fā)區(qū)、漁業(yè)資源敏感區(qū)的影響等，確定合適的傾倒區(qū)位置[9-11]。

綜上所述，目前我國傾倒區(qū)管理的現(xiàn)狀主要注重于對(duì)傾倒活動(dòng)的監(jiān)視監(jiān)督、傾倒活動(dòng)的影響評(píng)估和許可制度管理和傾倒區(qū)選劃上，而對(duì)傾倒區(qū)自身的合理、科學(xué)使用上主要側(cè)重于傾倒時(shí)段和傾倒量的控制，但對(duì)傾倒區(qū)劃定后進(jìn)行分區(qū)傾倒管理則涉及甚少。本文以傾倒區(qū)即時(shí)水下地形測(cè)量結(jié)果為依據(jù)，分析傾倒區(qū)各分區(qū)的水下地形沖淤情況，結(jié)合傾倒區(qū)各分區(qū)的自身地形特點(diǎn)，來探討傾倒區(qū)分區(qū)傾倒管理的可行性，為往后開展傾倒區(qū)分區(qū)傾倒提供一種新的思路和技術(shù)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 測(cè)量區(qū)域

甬江口傾倒區(qū)為1993年國務(wù)院批準(zhǔn)的第五批海洋疏浚物傾倒區(qū)，該傾倒區(qū)為擴(kuò)散型傾倒區(qū)，位于甬江口七里嶼島北側(cè)，為0.4 km×0.8 km的矩形區(qū)域，面積為0.32 km2，如圖1。水下地形測(cè)量區(qū)域?yàn)檎麄€(gè)傾倒區(qū)區(qū)域。

圖1 甬江口傾倒區(qū)位置Fig.1 The location of Yongjiangkou dumping area

1.2 測(cè)量儀器和方法

a）采用美國產(chǎn)Odom-DF3200型雙頻式測(cè)深儀測(cè)深；

b）采用美國產(chǎn)Trimble信標(biāo)臺(tái)實(shí)時(shí)差分DGPS定位系統(tǒng)定位；

c）采用1954北京坐標(biāo)系，3?帶高斯投影，1985國家高程基準(zhǔn)；

d）測(cè)圖比例尺為1：5 000；測(cè)深線以0°方位角布設(shè)，線距為50 m，點(diǎn)距為50 m；成圖基本等深距為1 m。

1.3 測(cè)量時(shí)間

2013年3月、4月、5月、6月，每月進(jìn)行1次。

2 結(jié)果與討論

2.1 傾倒區(qū)水深分布狀況

根據(jù)2013年3月水深測(cè)量結(jié)果，甬江口傾倒區(qū)水深在6～33 m（1985國家高程，下同），西南部、東北部水深較小，傾倒區(qū)中、南部水深較大，其中西南部水深最小，為6.0～7.0 m。傾倒區(qū)中南部偏東緊鄰七里嶼島區(qū)域水深最大，為20～33 m，在整體上講，甬江口傾倒區(qū)各區(qū)域之間水深差異較大，地勢(shì)極不平坦（圖2）。

圖2 傾倒區(qū)水深現(xiàn)狀（2013年3月）Fig.2 The topography of dumping area(March,2013)

2.2 傾倒區(qū)沖淤情況分析

2.2.1 傾倒區(qū)擴(kuò)散能力分析

通過3-6月甬江口傾倒區(qū)水下地形測(cè)量結(jié)果逐月比較分析，來獲得傾倒區(qū)的整體淤積和沖刷情況，見表1。同時(shí)，結(jié)合這些月份的疏浚物接納量，來分析甬江口傾倒區(qū)的疏浚物擴(kuò)散能力。傾倒區(qū)在4月、5月、6月這三個(gè)月中總體上呈淤積態(tài)勢(shì)，傾倒區(qū)的淤積現(xiàn)象較為直接的原因歸咎于該傾倒區(qū)的傾倒活動(dòng)。由于在較短的時(shí)間內(nèi)接納相對(duì)大量的傾倒物，傾倒區(qū)所在海域自身對(duì)傾倒物的擴(kuò)散、遷移速度小于傾倒量，勢(shì)必導(dǎo)致傾倒區(qū)呈現(xiàn)一個(gè)淤積態(tài)勢(shì)。根據(jù)甬江口疏浚物傾倒受理單位提供的疏浚物傾倒量，甬江口傾倒區(qū)在2013年4、5、6月接納的傾倒量分別為45萬m3、35萬m3、35萬m3。由表2可知，在傾倒期內(nèi)，傾倒區(qū)受到不同程度的淤積，且接納量較大的4月，淤積量相對(duì)較大，在上述傾倒強(qiáng)度下，甬江口傾倒區(qū)的疏浚物擴(kuò)散能力基本在每月（20～25）萬m3。

表1 傾倒區(qū)沖淤情況Tab.1 The scouring or silting status of dumping area

2.2.2 傾倒區(qū)分區(qū)地形沖淤分析

為更具體地分析傾倒區(qū)內(nèi)各個(gè)區(qū)域的沖淤情況，本文將甬江口傾倒區(qū)劃分成A～L12個(gè)區(qū)域。分區(qū)后水下地形逐月比較結(jié)果如圖3～5。

由圖3可知，2013年4月與2013年3月地形測(cè)量結(jié)果比較分析可知，傾倒區(qū)整體上以淤積為主，但在A、B、D、I、J、L分區(qū)呈現(xiàn)沖淤相當(dāng)?shù)膽B(tài)勢(shì)，K分區(qū)則呈現(xiàn)沖刷的態(tài)勢(shì)，其他分區(qū)則呈現(xiàn)淤積態(tài)勢(shì)。

由圖4可知，2013年5月與2013年4月地形測(cè)量結(jié)果比較分析可知，傾倒區(qū)也以淤積為主。在A、J、K分區(qū)呈現(xiàn)沖淤相當(dāng)?shù)膽B(tài)勢(shì)，I、L分區(qū)呈現(xiàn)沖刷的態(tài)勢(shì)，其他分區(qū)呈現(xiàn)淤積態(tài)勢(shì)。

由圖5可知，2013年6月與2013年5月地形測(cè)量結(jié)果比較分析可知，傾倒區(qū)仍然以淤積為主。在A、G、L分區(qū)呈現(xiàn)沖淤相當(dāng)?shù)膽B(tài)勢(shì)，I、J、K分區(qū)呈現(xiàn)沖刷的態(tài)勢(shì)，其他分區(qū)呈現(xiàn)淤積態(tài)勢(shì)。

圖3 2013年4月與3月水下地形比較結(jié)果Fig.3 The result of comparing the topography of April with that of March

圖4 2013年5月與4月水下地形比較結(jié)果Fig.4 The result of comparing the topography of March with that of May

圖5 2013年6月與5月水下地形比較結(jié)果Fig.5 The result of comparing the topography of May With that of June

2.3 分區(qū)傾倒管理探討

根據(jù)上述對(duì)甬江口2013年3-6月的水下地形測(cè)量結(jié)果比較分析，傾倒區(qū)各月份整體上處于一個(gè)淤積態(tài)勢(shì)，在這種情況下，有沒有可能繼續(xù)進(jìn)行傾倒活動(dòng)，我們對(duì)其進(jìn)行分區(qū)傾倒管理的探討。各個(gè)分區(qū)各月份的地形沖淤情況統(tǒng)計(jì)見表2。

由表2可知，雖然整個(gè)傾倒區(qū)是呈淤積態(tài)勢(shì)的，但在傾倒區(qū)各個(gè)分區(qū)的沖淤狀態(tài)是各不相同的。B、C、D、E、F、G、H分區(qū)各次統(tǒng)計(jì)均為以淤積為主，A、J、L分區(qū)各次統(tǒng)計(jì)以沖淤相當(dāng)為主，而I、K分區(qū)則各次統(tǒng)計(jì)以沖為主。

在歷次水下地形比較結(jié)果看，雖然大多數(shù)區(qū)域均為以淤積為主，但I(xiàn)、J、K、L分區(qū)始終保持較為穩(wěn)定的沖淤相當(dāng)或沖的狀態(tài)。主要的原因是這些區(qū)域水深較大，且與周邊的水深差異較大，水深存在驟升、驟降現(xiàn)象（圖2），從整個(gè)傾倒區(qū)的地勢(shì)上看正好處于該傾倒區(qū)的深槽區(qū)域，水動(dòng)力作用強(qiáng)大，傾廢物在此處沉降后較其他分區(qū)容易擴(kuò)散與遷移。由于傾倒區(qū)的傾倒活動(dòng)是不間斷的，在這些分區(qū)出現(xiàn)沖刷的原因主要是由于第一次測(cè)量工作在傾倒活動(dòng)結(jié)束后，傾倒物尚未遷移至其他區(qū)域時(shí)進(jìn)行，而下一次測(cè)量工作時(shí)，這些分區(qū)（I、J、K、L分區(qū)）的廢棄物已在水動(dòng)力作用下被帶走，導(dǎo)致出現(xiàn)即沖刷現(xiàn)象。同時(shí)這也說明這些分區(qū)具有較強(qiáng)的疏浚物遷移能力，符合擴(kuò)散型傾倒區(qū)的要求，適合進(jìn)行傾倒活動(dòng)。而在其他水深較淺，地勢(shì)相對(duì)平緩的分區(qū)，由于擴(kuò)散能力較弱，多次地形測(cè)量比較結(jié)果基本上呈現(xiàn)淤積的現(xiàn)象（如C、D、E、F、G、H區(qū)域）。

傾倒作用下，傾倒區(qū)水下地形沖淤情況已成為評(píng)價(jià)傾倒區(qū)是否可以繼續(xù)使用的一個(gè)重要依據(jù)[12-14]擴(kuò)散型傾倒區(qū)一般認(rèn)為傾倒區(qū)的沖淤平衡或沖淤強(qiáng)度較小的情況下，從容量和地形角度講，傾倒區(qū)存在繼續(xù)傾倒的可能[15]。如紀(jì)靈等[16]曾就煙臺(tái)海洋傾倒區(qū)的出現(xiàn)淤積狀況提出暫停傾倒的建議。

表2 各分區(qū)沖淤情況Tab.2 The scouring and silting status of subareas

本文所探討的甬江口傾倒區(qū)為擴(kuò)散性傾倒區(qū)，即使在整個(gè)傾倒區(qū)呈現(xiàn)淤積的情況下，I、J、K、L分區(qū)由于他的特殊的水動(dòng)力條件，仍存在傾倒的可能，并在日常的傾倒區(qū)使用過程中，也應(yīng)盡量控制在這些分區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行傾倒，以使廢棄物更好地?cái)U(kuò)散，充分發(fā)揮傾倒區(qū)的容量。關(guān)于傾倒區(qū)分區(qū)管理的問題，陳嘉輝等[4]曾提到傾倒區(qū)實(shí)施分小區(qū)傾倒和管理的概念，即“考慮到擬在大亞灣臨時(shí)性海洋傾倒區(qū)傾倒的疏浚量較大，選劃的傾倒區(qū)的面積較大。在傾倒區(qū)管理上，分局實(shí)施了對(duì)該傾倒區(qū)劃分小區(qū)，輪流接納傾倒的做法?！钡芾矸椒]有結(jié)合傾倒區(qū)自身的特點(diǎn)也缺乏分區(qū)傾倒管理的科學(xué)依據(jù)。張亮等[17]通過水下地形測(cè)量結(jié)果，建議傾倒施工單位避免在水深較淺東部和北部傾倒，但并未給出較為明確的分區(qū)，且傾倒區(qū)內(nèi)傾倒點(diǎn)的不同，傾倒區(qū)的各區(qū)域的沖淤情況會(huì)有所不同，其提出的建議沒有對(duì)傾倒區(qū)進(jìn)行分區(qū)，且沒有連續(xù)地形測(cè)量數(shù)據(jù)作為依據(jù)，對(duì)傾倒區(qū)內(nèi)穩(wěn)定的傾倒點(diǎn)的分析缺乏科學(xué)，在合理性和可操作性上可能稍顯不足。

3 結(jié)論與展望

（1）七里嶼外側(cè)傾倒區(qū)，在傾倒強(qiáng)度為每月40萬m3左右的情況下，整個(gè)傾倒區(qū)基本呈現(xiàn)淤積態(tài)勢(shì)，基本呈現(xiàn)傾倒量越大淤積強(qiáng)度越大的情況。根據(jù)傾倒區(qū)接納的傾倒量和在傾倒區(qū)內(nèi)淤積量估算，甬江口傾倒區(qū)在月傾倒強(qiáng)度40萬m3左右的情況下，每月的擴(kuò)散量在（20～25）萬m3。

（2）根據(jù)傾倒區(qū)分區(qū)域沖淤結(jié)果分析，傾倒區(qū)內(nèi)水深較大、水動(dòng)較為強(qiáng)大的分區(qū)區(qū)域，在傾倒區(qū)整體上處于淤積的前提下，I、K、L這些分區(qū)在不同的月份均呈現(xiàn)了以沖為主的情況，而在一些水深較小、水動(dòng)力較弱的分區(qū)（C、D、E、F、G、H），則始終處于以淤積為主的狀態(tài)。所以傾倒區(qū)的各個(gè)區(qū)域?qū)κ杩Ｎ锏臄U(kuò)散能力存在差異。

（3）本文所述的I、K、L分區(qū)，在傾倒區(qū)整體淤積的情況下，均存在傾倒的可能。且在上述傾倒強(qiáng)度下，盡量避免在東北角和東南角疏浚物的擴(kuò)散能力較弱的分區(qū)（C、D、E、F、G、H）實(shí)施傾倒。由于先前的傾倒活動(dòng)均是進(jìn)入傾倒區(qū)的隨機(jī)傾倒，所以造成一些傾倒區(qū)內(nèi)部分區(qū)域淤積較為嚴(yán)重，如在先前的傾倒活動(dòng)中，能多傾倒于擴(kuò)散能力較強(qiáng)的分區(qū)，整個(gè)傾倒區(qū)的淤積態(tài)勢(shì)會(huì)有所減緩。

（4）有關(guān)海洋行政部門在傾倒管理過程中，在一些傾倒區(qū)面積相對(duì)較大，水深各區(qū)域差異較大的傾倒區(qū)，可以考慮根據(jù)即時(shí)的水深現(xiàn)狀和傾倒區(qū)內(nèi)各分區(qū)區(qū)域沖淤情況，進(jìn)行傾倒區(qū)分區(qū)傾倒管理，并根據(jù)每月或每周的實(shí)際情況，來調(diào)整傾倒的具體區(qū)域，以便更科學(xué)、合理、充分、安全使用傾倒區(qū)。

參考文獻(xiàn)：

[1]邵秘華.芻論我國海洋傾廢區(qū)及管理[J].海洋與海岸帶開發(fā),1993,10(2):64-67.

[2]尹 杰.關(guān)于海洋傾廢區(qū)管理的探討—以青島膠州灣外三類疏浚物海洋傾倒區(qū)為例[J].海岸工程,2001,20(1):48-51.

[3]楊 鍇,周 梅.基于ArcGIS Engine的海洋傾倒區(qū)管理分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].廣西民族大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007,13(4): 67-70.

[4]陳嘉輝,李正炎,邱弋冰,等.疏浚物海洋傾倒區(qū)管理模式的探討－以大亞灣臨時(shí)性海洋傾倒區(qū)為例[J].黑龍江科技與信息,2007(33):172.

[5]姜重臣,劉蔚秋,鄭西來.臨時(shí)海洋傾倒區(qū)對(duì)所在海域及其周邊環(huán)境的影響[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006,45(2): 88-91.

[6]鄭 琳,崔文林,賈永剛.青島海洋傾倒區(qū)沉積物重金屬污染及其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].海洋環(huán)境科學(xué),2008,27(s1):45-47;59.

[7]張麗旭,任 松,蔡 健.東海三個(gè)傾倒區(qū)表層沉積物重金屬富積特征及其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].海洋通報(bào),2005,24(2): 92-96.

[8]戴明新.湛江港30萬噸級(jí)航道工程疏浚泥傾倒對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響研究[J].交通環(huán)保,2005,26(3):9-11.

[9]鄭曙光,王 容,申義波.寧波海洋管理制度研究[J].寧波大學(xué)學(xué)報(bào):人文科學(xué)版,2002,15(2):124-128.

[10]黃英凱.閩江口三類疏浚物傾倒區(qū)選劃[J].臺(tái)灣海峽,1990,9(4):392-395.

[11]陳伊俊,沈 城.甬江口疏浚物傾倒區(qū)選劃論證研究[J].海洋通報(bào),1991,10(6):37-43.

[12]葉慧明.洋山臨時(shí)海洋傾倒區(qū)使用對(duì)所在海域及其周邊環(huán)境的影響分析[J].海洋環(huán)境科學(xué),2008,27(S1):29-33.

[13]STRONKHOMT J,ARIESE F,HATTUM B V.Environmental impact and recovery at two dumping sites for dredged material in the North Sea[J].Environmental Pollution,2003,124:17-31.

[14]徐 卓,王 靜,劉 晴.Surfer軟件在海洋傾倒區(qū)地形監(jiān)測(cè)與管理中的應(yīng)用[J].海洋開發(fā)與管理,2008(9):50-54.

[15]王 建,白世彪,陳 曄.Surfer8地理信息制圖[M].北京:中國地圖出版社,2004.

[16]紀(jì) 靈,馬根之.煙臺(tái)海洋傾倒區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)及對(duì)比評(píng)價(jià)[J].海洋通報(bào),2003,22(2):53-59.

[17]張 亮,宋春麗,任榮珠,等.疏浚物傾倒對(duì)嵐山港臨時(shí)海洋傾倒區(qū)周邊海域環(huán)境影響的研究[J].上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 2011,20(6):916-922.

Probe on Feasibility of Subarea Dumping basing on the Change of Topography in Dumping Area

HE Dong-hai,LAI Ji-hai,XIN Shi-he,et al
(Marine Environment Monitoring Center Station of Ningbo,SOA,Ningbo 315012,China)

This article made Yongjiang estuary dumping area as an example to discuss about subarea dumping.The dumping area was divided into 12 subareas,and its topography was measured once a month in 4 sequencing months(March,April,May and June respectively,in 2013)during the period of dredged materials dumping.After analyzing the scouring or silting status and topography of the subarea,we discussed about the feasibility of subarea dumping.This research offered a new idea for subarea dumping management.

dumping area;dreged materials;subarea dumping

X834

A

1008－830X(2015)05－0474－05

2015-02-10

中央分成海域金支出項(xiàng)目（環(huán)保類）（國海辦自[2013]551號(hào)）

何東海（1978-），男，高級(jí)工程師，碩士，研究方向：海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)分析與評(píng)價(jià).E-mail:hedonghai1@163.com