海洋工程對(duì)水文動(dòng)力環(huán)境影響分析

胡雪晴

摘要：圍填海是一項(xiàng)重要的海洋工程，是一項(xiàng)拓展生存空間的重要手段，隨著我國的不斷發(fā)展，圍填海工程的項(xiàng)目數(shù)量已經(jīng)有明顯的上漲，并且工程規(guī)模也不斷提升，成為我國開發(fā)和利用海洋資源和空間的主要形式。然而，圍填海工程在為人們創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也對(duì)海洋的環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，基于此，本文分析了圍填海工程對(duì)近海潮動(dòng)力過程、海灣水交換、海洋水域的影響，并提出了相應(yīng)的管理策略作為參考。

關(guān)鍵詞：圍填海工程;水文動(dòng)力環(huán)境;影響;生態(tài)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：P75;TM614????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收稿日期：2020-04-05

作者簡介：

現(xiàn)如今，我國已經(jīng)將海洋領(lǐng)域的建設(shè)和規(guī)劃設(shè)定為重要的發(fā)展戰(zhàn)略。毋庸置疑，圍填海工程為人們的生活和國家的發(fā)展都提供了許多便利，緩解了土地資源緊張的問題，提升了社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)了國家經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)步，然而另一方面，圍填海工程的建設(shè)過程中，由于缺乏科學(xué)合理的統(tǒng)籌和規(guī)劃，為我國的水文動(dòng)力環(huán)境和生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的負(fù)面影響，甚至?xí)?dǎo)致嚴(yán)重的海洋災(zāi)害，危及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，也不符合國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。比如在20世紀(jì)80年代的時(shí)候，山東地區(qū)開展了圍填海工程的建設(shè)，將海岸線后推了10km，由于潮帶的寬度迅速下降，使岸灘的防潮能力大大降低，當(dāng)?shù)卦?997年和2003年發(fā)生了兩次大規(guī)模的風(fēng)暴潮侵襲，給人民帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在圍填海工程的建設(shè)過程中，必須明確圍填海工程對(duì)海洋環(huán)境和生態(tài)環(huán)境造成的影響，從而制定相應(yīng)的解決措施，確保圍填海工程的科學(xué)性和合理性，緩解我國的環(huán)境壓力。

1圍填海工程對(duì)水文動(dòng)力環(huán)境的影響

海洋中生存著大量的水生植物和海洋動(dòng)物，海洋的水動(dòng)力過程能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)之間的傳送，對(duì)海洋生物的生長過程具有重要的作用。圍填海工程對(duì)水文動(dòng)力環(huán)境的影響主要包括以下幾個(gè)方面：圍填海工程改變了原本海洋的海岸線和地貌特征，大大縮小了海灣的面積和容積，從而使水交換能力和近海潮汐系統(tǒng)發(fā)生了改變，尤其是在一些生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性較弱的海洋領(lǐng)域，圍填海工程對(duì)其造成的影響更為劇烈。

1.1圍填海工程改變了海洋領(lǐng)域的自然屬性

圍填海工程對(duì)施工海域自然屬性造成了最為直接的影響，主要包括對(duì)施工海域的海灣的面積和容積、海岸的形狀、海洋深處的地形地貌的改變等等。在圍填海工程的建設(shè)過程中，為了盡可能地節(jié)約成本，大多會(huì)對(duì)海域原有的海岸線采取截彎取直的措施，從而使海岸線的形狀和長度發(fā)生了改變，縮短了海岸線的長度，使其接近于直線的狀態(tài)。例如，在1990年-2005年之間，大連市的圍填海工程就使海岸線的長度縮短了93.4km，使施工海域的自然岸線的比重下降了8.7%，海岸原本的結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的改變。

另外，通過圍填海工程能夠使海洋領(lǐng)域的面積銳減，特別是海洋的潮間帶。據(jù)相關(guān)調(diào)查表明，在以往的50年間，我國通過圍填海的方式已經(jīng)完成了對(duì)黃海周圍領(lǐng)域的開墾，使黃海周圍的65%的潮灘消失，圍填海工程多達(dá)16個(gè)，開墾的海域面積已經(jīng)超過了50km2。

除此之外，圍填海工程以及其他的海洋工程也會(huì)對(duì)海洋深處的平衡狀態(tài)造成嚴(yán)重的破壞，使海洋內(nèi)沉積物的輸送方式等發(fā)生改變，從而導(dǎo)致海洋深處的地形地貌發(fā)生改變，這種非自然狀態(tài)的轉(zhuǎn)變會(huì)對(duì)海洋內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和平衡狀態(tài)產(chǎn)生不利的影響。例如，韓國通過建設(shè)圍填海工程，導(dǎo)致新萬金附近海域的人工堤壩的底部受到了很大程度的破壞，從而非自然地形成了具有相當(dāng)深度的水道和海槽。

1.2圍填海工程對(duì)沖淤環(huán)境的影響

圍填海工程使施工海域的地形地貌發(fā)生了巨大的變化，也影響了海域潮流流場，使潮流的狀況也發(fā)生了改變，進(jìn)而使海床的泥沙沖淤輸送發(fā)生了改變，導(dǎo)致海洋深處形成了嚴(yán)重的泥沙和污染物的堆積，很長的時(shí)間內(nèi)也沒辦法擴(kuò)散開，影響了正常的航運(yùn)情況。為了有效地解決這種情況，人們對(duì)這種狀態(tài)進(jìn)行了模擬和研究，從而得出了相應(yīng)的結(jié)論，這種情況主要是受到圍填海工程的影響，導(dǎo)致海灣內(nèi)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的淤積，尤其在潮流場改變的情況下，灣內(nèi)淤積無法被疏導(dǎo)，會(huì)使這種情況變得更為嚴(yán)重，島嶼之間的水道會(huì)嚴(yán)重堵塞。

1.3圍填海工程對(duì)近海潮動(dòng)力過程和海灣水交換的影響

近海海水運(yùn)動(dòng)的形式主要就是潮動(dòng)力的過程，而圍填海工程對(duì)海岸線的周圍進(jìn)行圍填，導(dǎo)致岸線的結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的改變，從而對(duì)近海的潮波發(fā)射的方向和位置造成了影響，使其也發(fā)生了一定程度的變化，進(jìn)而導(dǎo)致潮流的方向、流速和潮汐的遲角和振幅的都發(fā)生了改變。例如，通過對(duì)韓國新萬金附近海域的數(shù)值模擬，從中發(fā)現(xiàn)筑壩工程使M2分潮振幅發(fā)生了改變，振幅減少了8-10cm，也使潮的遲角偏移了3.5°，經(jīng)后續(xù)的分析得知，造成潮振幅降低的根本原因是岸線的改變對(duì)潮波反射造成了劇烈的影響。

除此之外，圍填海工程對(duì)施工海域距離較遠(yuǎn)的海域也能夠造成很大的影響，例如，我國在海岸帶潮灘區(qū)域開展圍填海工程，會(huì)使黃海、渤海等海域的潮波振幅和遲角等也產(chǎn)生劇烈的波動(dòng)。所以，在圍填海工程的實(shí)際建設(shè)過程中，不僅需要對(duì)所圍填的海域進(jìn)行調(diào)查和評(píng)估，也需要對(duì)遠(yuǎn)距離范圍內(nèi)的海域進(jìn)行評(píng)估，尤其是一些大規(guī)模的圍填海工程，必要的情況下需要進(jìn)行跨省和跨市之間的協(xié)調(diào)。

對(duì)海灣內(nèi)進(jìn)行圍填極有可能會(huì)大大削弱海灣內(nèi)的海潮流速，其主要原因是因?yàn)閲詈９こ淌购车目臻g領(lǐng)域變得更小，從而導(dǎo)致駐波型潮波反射的距離也變得更小，進(jìn)而降低了海潮的流速。例如在1968年-1983年期間，由于圍填海工程大大減少了海灣的面積，導(dǎo)致日本東京灣灣口的流速降低了20%左右，這種情況在中國浙江的杭州灣、遼寧的錦州灣等地都有所體現(xiàn)。海灣的面積和容積減少，就會(huì)使海潮的流速降低，從而使海灣的水交換能力減弱，海灣內(nèi)的納污能力也急劇降低，然而這種情況也并不是絕對(duì)的，不是所有的圍填海工程都會(huì)使海灣的水交換能力減弱。例如日本東京灣的圍填海工程反而增強(qiáng)了海灣的水交換能力，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，根本原因是因?yàn)闁|京灣和外海水交換是通過河流徑流的斜壓環(huán)流推動(dòng)的，并不是潮流主導(dǎo)的，圍填海工程使東京灣的容積縮小，而海灣和外海之間的鹽度梯度反而變大，從而使斜壓環(huán)流變強(qiáng)，海灣的水交換能力也有所提升。所以在實(shí)際的建設(shè)過程中，需要結(jié)合海灣的水動(dòng)力性質(zhì)進(jìn)行綜合的分析和考慮，避免圍填海工程對(duì)海灣的水交換能力造成不利的影響。

2圍填海工程的管理策略

利用圍填海工程提高社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益這一發(fā)展策略具有極其重要的意義，合理的利用這項(xiàng)手段造福于人們是不可或缺的，在推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)水平的基礎(chǔ)上，必須對(duì)圍填海工程的建設(shè)進(jìn)行科學(xué)的管理，避免圍填海工程對(duì)水文動(dòng)力環(huán)境和生態(tài)平衡造成不利的影響?，F(xiàn)如今。很多發(fā)達(dá)國家也對(duì)海洋開發(fā)和海洋工程的建設(shè)進(jìn)行嚴(yán)格的把控，將海洋資源的開發(fā)、利用等和環(huán)境問題緊密結(jié)合，從而推動(dòng)國家的可持續(xù)發(fā)展。通過分析和借鑒一些國外的經(jīng)驗(yàn)，建議以下幾個(gè)方面落實(shí)對(duì)圍填海工程的管理：（1）人為地增加海洋領(lǐng)域的生物數(shù)量，從而確保海域內(nèi)生態(tài)的平衡，能夠?qū)﹂_墾后的工程附近海域的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行及時(shí)的修復(fù);（2）在圍填海工程的建設(shè)過程中，在施工海域附近增設(shè)自然保護(hù)區(qū);（3）實(shí)行退陸環(huán)海的措施。由于很多地區(qū)在對(duì)海域進(jìn)行圍填之后，都導(dǎo)致了一系列海洋災(zāi)害的發(fā)生，為了確保人們的生命安全和經(jīng)濟(jì)效益，必要的時(shí)候必須采取退陸還海的措施。

我國的地域性特點(diǎn)較為復(fù)雜，在實(shí)際的圍填海工程建設(shè)過程中，仍需要結(jié)合實(shí)際情況具體而定，靈活地對(duì)各種方案和措施進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整。另外，需要完善圍填海工程建設(shè)的管理制度，制定相關(guān)的法律條約，從而避免出現(xiàn)大力開采和破壞海域的情況，利用海域有償使用制度約束這種行為，落實(shí)生態(tài)補(bǔ)償?shù)呐e措，從而在提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，保護(hù)水文動(dòng)力環(huán)境和生態(tài)平衡，推動(dòng)人與自然的和諧發(fā)展。

3 結(jié)語

大部分的海洋工程在建設(shè)期間和竣工階段都會(huì)為海域的水文動(dòng)力環(huán)境帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響，圍填海工程也不例外，沒有對(duì)圍填海工程的建設(shè)進(jìn)行整體和全面的規(guī)劃，不僅會(huì)破壞水文動(dòng)力環(huán)境，也會(huì)嚴(yán)重的破壞施工海域的生態(tài)系統(tǒng)平衡，在一些大規(guī)模的圍填海工程當(dāng)中，甚至?xí)?duì)鄰近城市和省份造成嚴(yán)重的不良影響，不但不能起到提升經(jīng)濟(jì)效益的目的，反而會(huì)對(duì)人們的正常生活和人身安全造成威脅。圍填海工程對(duì)水文動(dòng)力環(huán)境的影響主要包括對(duì)海洋領(lǐng)域的自然屬性、沖淤環(huán)境、近海潮動(dòng)力過程和海灣水交換等方面的影響，為了將圍填海工程帶來的負(fù)面影響控制在最小的范圍之內(nèi)，需要對(duì)圍填海工程進(jìn)行有效的管理，具體管理策略的方向?yàn)槿藶樵黾邮┕ずＳ虻纳飻?shù)量、增設(shè)自然保護(hù)區(qū)、實(shí)行退陸還海的措施，同時(shí)應(yīng)該不斷完善相關(guān)的管理制度和法律條約，從而避免出現(xiàn)過度開采海洋資源的情況，進(jìn)而保護(hù)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定，促進(jìn)自然和社會(huì)的共同發(fā)展。

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Abstract： Reclamation is an important marine project and an important means of expanding the living space. With the continuous development of China， the number of reclamation projects has increased significantly， and the scale of the project has also been continuously improved. It has become the main form of development and utilization of marine resources and space in China. However， while creating economic benefits for people， reclamation projects also have a serious impact on the marine environment and destroy the stability of the ecosystem. Based on this， this paper analyzes the dynamic process of reclamation projects on offshore tides， The impact of Gulf water exchange and ocean waters， and the corresponding management strategies are proposed as reference.

Key?words： Reclamation project; Hydrodynamic environment; Impact; Ecosystem