霞浦围江渔港工程对附近海域水文环境的影响(3)
4 围江渔港建设对水质及生态环境影响分析
渔港工程建设后,将会破坏原先海域中水动力的动态平衡格局,从而改变渔港周围水体含沙量,严重时会出现泥沙淤积航道的现象,再加上该海域的水深较浅,航行安全将会受到更大威胁。此外,涉海工程建设后对工程海域的潮流场变化及泥沙输运特征都会产生一定影响,也会在不同程度上改变当地的生态环境[8]。因此,渔港工程的建设须控制好对海洋水文环境和生态环境等的影响。
4.1 施工期悬浮泥沙
渔港施工过程中施工人员的生活污水以及施工机械产生的污水经处理后会排放到附近海域产生悬浮物,对海域环境造成影响。在水动力预测的基础上联合污染物扩散方程,利用FVCOM模型对海域悬浮物的分布进行模拟预测。
4.1.1 预测模式 预测模式通过FVCOM模型计算,把污染物扩散方程和二维水流预测模式联合求解,从而获得悬浮物浓度的分布情况。
式中:P表示悬浮物浓度,kg/m3;H为水深,m;Kx、Ky分别是x、y方向的扩散系数,m3/s;u、v为水平方向流速分量,m/s;M为源项,M=M0-α×ω×P;α为沉降系数,取值为0.52;ω为沉速,kg/s;其他符号与潮流预测模式相同。
4.1.2 预测条件 按照国家污水排放标准,在三级渔港附近悬浮物的排放浓度人为增加的量应≤150 mg/L,而农业区附近的悬浮物排放浓度人为增加的量应≤10 mg/L。根据工程分析结果,本项目施工期悬浮物源强为0.59 kg/s,预测中以此作为悬浮物预测源强。
表4 工程建设前后特征点落急流速流向变化(大潮)点位代码工程前工程后前后变化(工程后-工程前)流速(m/s)流向(°)流速(m/s)流向(°)流速(m/s)流向(°)渔港北侧S10..960..12-0.03-0.84S20..280..10-0.05-1.18S30..880..03-0.08-1.85S40..580..82-0.14-3.76渔港内圈S51.07166.500..23-0.38-23.27S60..310..31-0.07-19.00S70..830..74-0.38-2.09S80..290..07-0.64-15.22S90..000.06129.36-0.61-64.64S100..930.0773.48-0.20-129.45渔港南侧S110..670.05129.52-0.40-71.15S120..220.05154.85-0.38-46.37S130..820.03151.37-0.32-51.45S140..500.02201.06-0.30-2.44S150..150.02266.61-0.2465.46渔港东侧S160..570..99-0.01-11.58S170..090..870.09-13.22S180..840..470.17-12.37S190..180..42-0.10-4.76S200..410..12-0.42-0.29外围 S210..370..69-0.01-2.68S220..840..930.02-2.91S230..210..180.04-2.03S240..000..930.09-1.07S250..120..740.063.62
4.1.3 预测结果 由图9可知,最大影响区域出现在落急时刻。还可以看出,施工期悬浮物最大影响区域(即人为悬浮物浓度增加量超过10 mg/L的区域)主要集中在网格加密区。这里离源强比较近,且靠近岸及驳岸码头,构成了1个狭小区域,使得水动力场在该区域减弱很多,导致悬浮物在这里聚集,并使悬浮物浓度增幅很大。而在涨落潮时码头驳岸的水流来向处由于流速增幅较明显,因此悬浮物浓度有所减小,最大减小幅度达到31.2 mg/L。由此可以认为,此时渔港建设工程对周围海域水质环境有一定的影响。
施工期间悬浮物最大可能影响范围,通过计算可知人为浓度增加10 mg/L的最大区域达到了0.021 km2。由表5可知,水动力场减弱的区域悬浮物浓度还是有所增加,在水动力场增强的区域悬浮物浓度会有所减弱。施工期间产生的悬浮物对水体环境的影响有限,仅出现在施工过程和施工结束的短期时间内,当施工结束后,悬浮物对周边工程海域的影响随着潮流运动逐渐消失,不会对该海域内的水质和生态环境产生长远的不利影响。
表5 大潮期涨落急时刻特征点悬浮物浓度变化特征点序号悬浮物浓度(kg/m3)涨急落急工程前工程后变化量工程前工程后变化量10.0120.0150.0030.0080.0090.00120.0180.0230.0050.0100.0120.00230.0330.0640.0310.0270.0580.03140.0540.1550.1010.0450.1590..0260.0780.0520.0340.0790.04560.0090.0130.0040.0170.0280.011
4.2 渔港工程对冲淤环境的影响
围江渔港附近的东吾洋海域沿岸海岸稳定,四周植物茂密,水土保持较好,且区域内无大河流汇入,径流来沙有限,水清沙少,随潮流进出的沙量基本平衡,海域泥沙淤积量较小,所以海床较为稳定。渔港工程建设完成后,在一定程度上改变了工程海域的水动力环境,使原先海域潮流场的动态平衡格局发生改变,引发泥沙的冲淤过程。
4.2.1 泥沙淤积计算方法 对泥沙中值粒径小于0.05 mm的淤泥质海岸,采用目前常用的文献[9]的公式进行工程泥沙淤积计算:
文章来源:《海洋工程》 网址: http://www.hygczz.cn/qikandaodu/2020/1216/468.html