（环境工程专业论文）大连围填海工程对周边海洋环境影响研究.pdf

摘要 近年来，随着“振兴东北老工业基地”和辽宁“五点一线”沿海经济带国 家战略的不断推进，大连围海造地规模不断扩大，对项目周边海洋环境造成了 严重影响。本文围绕海洋工程海洋环境影响评价的主要内容，研究了大连围填 海工程对周边海洋环境的主要影响，完成如下主要工作： 本文首先阐述了围填海工程的基本概念和原则，介绍了日本、荷兰、韩国 这三个围填海工程比较发达的国家的围填海活动历史和现状，分析了我国建国 以来3 次比较大规模的围填海过程及其造成的主要环境效应。 然后选取大连小窑湾国际商务区创智区项目作为围填海工程的实例，重点 分析预测了工程对所在海域水文动力、海水质量、海洋生态环境等方面的影响， 并在此基础上总结概括了围填海工程给大连带来的主要环境问题。 随后，从分析大连海域资源开发利用现状和存在问题入手，从规划、管理、 施工设计等方面提出围填海工程环境保护措施和建议，以期为综合评估围填海 工程的环境效应，提高大连海域管理水平提供参考。 本文的主要特色： 通过实例，采用数学模型分析预测了围填海工程对周边海洋环境的环境 影响。 总结归纳了围填海工程给大连带来的主要环境问题 分析了大连近岸海域开发利用现状和存在的主要问题，并在此基础上提 出了围填海工程环境保护措施和建议。 探讨了通过按照不同用海类型分别编制平面设计指导细则来提高岸线利 用率和景观价值的方法。 关键词：围填海；海洋环境影响；海洋环境保护 s t u d yo nm a r i n ee n v i r o n m e n t a li m p a c to fl a n dr e c l a m a t i o nf r o m s e ai nd a l i a nc i t y ( t a k et h ep r o je c ti nx i a oy a ob a yf o re x a m p l e ) a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，晰t l lt h er a p i d l yd e v e l o p m e n to fs o c i a le c o n o m ya n dt h e i n c r e a s e l yp r e s s u r eo fp o p u l a t i o ng r o w t hi nc o a s t a la r e ao fl i a o n i n gp r o v i n c e ，l a n d r e c l a m a t i o nf r o ms e ah a sb e e nr e c l a i m e db ym a n yc o a s t a lc i t y s c o m p r e h e n s i v e a n a l y s e sa r ed o n eb a s eo nt h ed a t ao fp r i n c i p l e sa n d m a i nc o n t e n t so fm a r i n e e n v i r o n m e n t a li m p a c ta s s e s s m e n t ，s p e c i a li m p a c to fr e c l a m a t i o nt om a r i n e e n v i r o n m e n t a lo fd a l i a nc i t y ，t h em a i n j o b sa r cs h o w na sf o l l o w s ： f i r s t l y ，t h ep a p e re x p a t i a t e sm a i nc o n t e n t so fl a n dr e c l a m a t i o n f r o ms e a , a n d i n t r o d u c e st h ec u r r e n ts i t u a t i o na n dh i s t o r ya th o m ea n da b r o a d s e c o n d l y ，t a k et h e p r o j e c ti nx i a oy a ob a y f o rae x a m p l e ，a n a l y z e st h ei n f l u e n c e so nw a t e rp o w e r ，w a t e r q u a l i t ya n ds e t t l i n g sd u r i n gt h eo p e r a t i n gp e r i o d ，i n v e s t i g a t et h ei m p a c t t ot h em a r i n e e n v i r o n m e n t a l o nt h a tb a s i s ，s u m m a r i z et h em a i ne n v i r o n m e n t a lp r o b l e m so fd a l i n c i t yt h a tl a n dr e c l a m a t i o nf r o ms e at a k e n f i n a l l y ，a n a l y z e st h ec u r r e n ts i t u a t i o no f d a l i a nc i t yo c e a nr e s o u r c e s ，p u tf o r w a r dt h ep r o b l e m sa n dp r o t e c t i v em e a s u r e s t h ec h a r a c t e r i s t i co f t h i sp a p e ra r ec e n t r a l i z i n gi nt h e s ea s p e c t s ： t h em a t h e m a t i c a lm o d e lm e t h o di se m p l o y e do nt h ep r e d i c a t i o no fl a n d r e c l a m a t i o nf r o ms e at om a r i n ee n v i r o n m e n t a lb ya ne x a m p l e s u m m a r i z et h em a i ne n v i r o n m e n t a lp r o b l e m so fd a l i nc i t yt h a tl a n d r e c l a m a t i o nf r o ms e at a k e n a n a l y z e st h ec u r r e n ts i t u a t i o no fd a l i a nc i t yo c e a i lr e s o u r c e s ，p u tf o r w a r dt h e p r o b l e m sa n dp r o t e c t i v em e a s u r e s d i s c u s st h em e t h o d s t h a ti m p r o v et h el e v e lo fr e c l a m a t i o ng r a p h i cd e s i g n k e yw o r d s ：l a n dr e c l a m a t i o nf r o ms e a ；m a r i n ee n v i r o n m e n t a li m p a c t a s s e s s m e n t ； m a r i n ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博 士硕士学位论文 ! 太蓬围垣渔工程过周垫连注巫撞髭喧婴窟：。除论文中已经注明引 用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论 文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作一弓孳q 牮，月啪 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、版权使用管 理办法”，同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有 关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于：保密口 不保密百( 请在以上方框内打“”) 黼：弓 日 虱 勘、 p 1 弋 球拍 ； 氰 月 签 币 第1 章绪论 海洋占地球表面的7 1 ，面积约为3 6 l 亿平方公里，是全球生命支持系统的 基本组成部分。随着我国沿海地区社会经济的迅速发展，土地资源短缺的矛盾越 来越突出，围填海成为人类向海洋拓展生产空间和生存空间，缓解沿海地区人地 矛盾的重要手段。大规模的围填海造地在促进沿海经济繁荣的同时，也带来了生 境破坏和环境退化等一系列严重后果。截至2 0 0 2 年我国累计损失滨海湿地面积约 2 1 9 万公顷，占滨海湿地总面积的5 0 。近4 0 年我国红树林面积由4 8 3 万公顷锐 减到1 5 1 万公顷，约8 0 的珊瑚礁遭到损害，大规模的围海造地是导致海岸带这 些特殊生境被毁的首要原斟1 1 。如何既保证社会经济发展用海需求，又尽可能降低 填海造对海洋环境的影响，这一问题正日益成为人们研究和关注的热点。 1 1 研究目的意义 大连三面环海，海洋资源丰富，海域面积是陆域面积的2 倍多，岸线长度占 全省的6 5 ，居全国沿海城市首位。随着工业化及城市化进程的加快，陆域资源 匮乏已成为制约城市进一步发展的主要因素。近年来，为贯彻落实党中央、国务 院和省委、省政府做出的把大连建设成为东北亚重要的国际航运中心，加快“五 点一线”沿海经济带开发开放的战略部署，大连市充分发挥得天独厚的临海、临 港优势，统筹部署全市经济发展战略和布局，东北亚重要国际航运中心建设全速 起航，四个基地核心企业的临海临港优势效应充分展现，“一个中心四个基地” 战略的顺利实施和长兴岛临港工业区、花园口经济区的开工建设，大连市沿黄、 渤海海域已形成一条鲜明的“蓝色产业带 。 但也应看到，大连的海域使用还存在很多问题，围填海等大规模海洋开发活 动在的确给大连的经济发展带来巨大的益处，也对海洋生态环境产生了一系列不 良的影响，导致一些生态问题的出现。因此，对围填海工程所造成的海洋环境问 题进行全面和系统的分析，并提出切实可行的保护措施对合理规划利用大连的海 域资源，促进经济社会发展，保护海洋环境具有重要的现实意义。 1 2 研究内容 本文首先介绍了围填海工程基本概念、原则以及国内外现状，然后选取大连 小窑湾国际商务区创智区项目作为围填海工程建设的实例，重点预测了工程对周 边海域水文动力、海水质量、海洋生态环境等方面的影响，并在此基础上总结概 括了大连围填海工程带来的主要环境问题。随后，从分析大连海域资源开发利用 现状和存在问题入手，从规划、管理、施工设计等方面提出围填海工程环境保护 措施和建议，以期为综合评估围填海工程的环境效应，提高大连海域管理水平提 供参考。 1 3 技术路线 本论文首先从现状分析入手，介绍国内围填海工程的历史和现状；然后通过 实例，定性和定量的预测围填海工程对周边海洋环境的主要影响；接着分析大连 围填海现状，进而总结大连围填海工程造成的主要海洋环境问题；最后分析大连 海域开发中存在的主要问题，提出大连围填海工程环境保护措施和建议。 2 第2 章国内外围填海情况现状 2 1 围填海工程基本概念与原则 2 1 1 基本概念 围海指通过筑堤或其它手段，以全部或部分闭合形式围割海域进行海洋开发 活动的用海方式，其部分地改变了海域自然属性；填海是指筑堤围割海域填成土 地，并形成有效岸线的用海方式，从根本上改变了海域自然属性。 2 1 2 基本原则 围填海活动会破坏海洋环境，因此很多环保人士反对进行围填海工程。在香 港，部分环保人士于2 0 0 3 年就一项填海工程提出诉讼，希望能推翻有关围填海规 划。2 0 0 4 年1 月9 日，香港终审法院宣判环保人士胜诉，并提出了进行填海的三 个原则【2 】： ( 一) 有迫切及凌驾性的当前需要( 包括社群的经济、环境和社会需要) ( 二) 没有其他可行方法 ( 三) 对海港的损害减至最少 我国海域南北跨度较大，海岸类型复杂，应当根据海岸自然情况因地制宜地 确定围填海造地的方式，2 0 0 8 年，国家海洋局明确了围填海造地工程平面设计的 基本原则和主要方式。 一般情况下，围填海造地的平面设计应遵循以下基本原则【3 】： ( 一) 保护自然岸线的原则。自然岸线是海陆长期作用形成的自然海岸形态， 具有环境上的稳定性、生态上的多样性和资源上的稀缺性等多重属性。自然岸线 一旦遭到破坏，很难恢复和再造，因此，进行围填海造地工程建设，应尽量不用 或少用自然岸线，要避免采取截弯取直等严重破坏自然岸线的围填海造地方式。 ( 二) 延长人工岸线的原则。围填海形成土地的价值主要取决于新形成土地 的面积和新形成人工岸线的长度。人工岸线越长，则新形成土地的价值越大。因 此，围填海工程的平面设计要尽量增加人工岸线曲折度，延长人工岸线的长度， 提高新形成土地的价值。 3 ( 三) 提升景观效果的原则。围填海造地工程必然会改变岸线的自然景观， 因此，对围填海新形成土地的开发利用，一定要十分注重景观的建设，一般情况 下，应在人工岸线向陆一侧留出一定宽度的景观区域，进行必要的绿化和美化。 同时要注意营造人与海洋亲近的环境和条件。 2 2 国内外围填海情况现状 围填海造地是沿海地区缓解土地供求矛盾、扩大社会生存和发展空间的有效 手段，具有巨大的社会和经济效益。因此，世界上许多国家都是通过围填海工程 来缓解这种人口与土地资源间的矛盾，围填海工程较发达的国家有日本、荷兰、 韩国等。 日本的陆域面积狭小，经济的发展促使日本很早就开始围海造地，明治( 1 8 7 1 年) 至昭和2 0 年( 1 9 4 5 年) 是日本围填海第一阶段，累计填海1 4 5 k m ；二战之 后( 1 9 4 5 年) 至1 9 7 8 年，是日本填海造地的第二阶段，累计填海7 3 7 k m 2 ，主要 目的是发展沿海工业；1 9 7 8 至1 9 8 6 年日本填海造地的第三阶段，填海造地用途转 为第三产业开发，规模和速度放缓，累计约1 3 2 k m 2 ；1 9 8 7 年至今，由于日本经济 增长速度的放缓，加上政府及社会各界对填海造地造成的海洋生态环境影响也日 益关注，日本的围填海总体呈逐年下降趋势，日本每年的填海造地面积在5 0 0 公 顷左右【4 1 。 荷兰位于西欧北部，面临大西洋的北海，全国约有四分之一的国土面积低于 平均海平面，自然地理环境使得荷兰成为围填海工程最先进的国家。围海造地在 荷兰具有悠久的历史，1 9 3 2 年，该国完成了须德海大堤，并逐步完成了垦区开发， 1 9 5 6 - - 1 9 8 6 年又进行了三角洲工程建设。目前，荷兰全国围海造陆面积达5 2 0 0 平 方千米。荷兰围海造地有近8 0 0 年的历史，前后可分三个阶段：1 9 5 3 年前，为居住 和生活进行的大规模土地围垦：1 9 5 3 - - 1 9 7 9 年，为安全进行围垦；1 9 7 9 - - 2 0 0 0 年， 为安全和河口生态环境保护进行围垦。进入2 1 世纪以来，荷兰在保障抵御海潮和 防洪安全的前提下，研究退滩还水方案，实施与自然和谐的海洋工程计划【5 1 。 韩国是个人多地少多山的国家，随着经济和城市的发展，土地资源日渐减少， 为扩大耕地资源，开始向海洋争地。韩国最早的围海造田项目是建于1 9 7 0 年1 9 7 7 年问的平泽垦区，项目总面积1 8 4 1 9 h m 2 ，可增加耕地面积3 4 8 3 h m 2 。新万金围海 4 造陆工程是目前韩国围海造陆工程中最大的项目，该工程位于韩国西海岸中部、 锦江下游滨海区，该区为锦江、万倾江、东津江汇集入海处，水利资源丰富，潮 滩平坦宽阔，总开发面积4 0 1 k i n 2 ，其中淡水湖占1 1 8 i 2 、城镇建设用地9 4 k m 2 、 农田占1 0 3 k i n 2 、园艺用地2 5 l ( i i l 2 、水产养殖用地2 0 k m 2 、旅游和其他用地4 1 k m 2 f 5 1 。 我国围海始于汉代，唐、宋时江苏、浙江沿海围海规模逐年扩大，曾有围海 百里长堤。建国以来，我国围填海得到了较快的发展，已先后经历了3 次大的围 填海高潮。第一次是建国初期的围海晒盐，这一阶段的围填海主要以顺岸围割为 主，围填海的环境效应主要表现在加速了岸滩的促淤。第二次大规模的围填海热 潮是上世纪6 0 年代中期至7 0 年代的围垦海涂扩展农业用地，这一阶段的围填海 也以顺岸围割为主，但围垦的方向已从单一的高潮带滩涂扩展到中低潮滩，同时 农业利用也趋向于综合化，围填海的环境效应主要表现在大面积的近岸滩涂消失。 第三次大规模的围填海热是发生在上世纪8 0 年代中后期到9 0 年代初的滩涂围垦 养殖热，这一阶段的围海主要发生在低潮滩和近岸海域，围海养殖的环境效应主 要表现在大量的人工增殖使得水体富营养化突出，海域生态环境问题突出。从这3 次大规模的围填海看，围填海增加的土地面积约有1 2 0 万心，超过现有滩涂面积 的1 21 6 。 5 第3 章实例分析小窑湾填海工程对周边海洋环境影响 围填海工程部分或永久的改变海域的自然属性，对周边海洋环境造成一系列 的影响，现以小窑湾国际商务区创智区填海工程为例，详细分析和预测围填海工 程对周边海洋环境的影响。 3 1 工程概况 3 1 1 项目简介 本工程位于大连开发区环小窑湾区域，东依金石滩国家旅游度假区，北临双d 港与光电子信息园，西靠大窑湾保税港区，整体呈依山( 大黑山) 环海( 黄海) 之势，沿岸环境优美，生态资源良好( 图3 1 1 ) 。 小窑湾国际商务区总规划面积为1 4 6 1 8 8h m 2 ，本项目作为小窑湾国际商务区 重要组成部分，功能分区属于创智区，规划用地主要包括：居民用地、商业金融 用地、体育用地、医疗卫生用地、中小学用地、文化娱乐用地、公共绿地、道路 广场用地、旅游用地。该区主要建设临海亲海护岸、人工岛、滨海公园及各种休 闲娱乐、会议办公等配套设施( 图3 1 - 2 ) 。 本项目拟申请用海面积为4 8 0 8 3 8i u l l 2 ，其中填海面积为4 7 9 0 5 4h m 2 ( 其中一 部分为离岸岛，面积为1 1 2 7 1 3h m 2 ) ，透水性构筑物用海( 两条连岛路桥) 面积 为0 1 7 8 4h m 2 。 本工程占用原有岸线2 4 7 7 1 m ，形成新的岸线2 9 3 2 6 m 。 6 圈3 卜1 工程位置醋 f i g 3i - 1p o s i t i o n o f t h e e n g i n e e r i n g 图3 卜2 项目平面布置圈 f i g3l - 2e n g i n e e r i n g l a y o u tp l a n 3 1 2 工程所在区域概况 1 、小窑湾海域海洋功能区分布与规划 根据辽宁省海洋功能区划( 2 0 0 4 ) 和大连市海洋功能区划( 2 0 0 6 ) 要求，小窑湾海域主导功能为旅游度假区和养殖区，其中旅游区主要分布在小窑 湾西侧湾顶处，养殖区分布在东部湾口处；工程所占用海域海洋功能区主导功能 为旅游区【7 ，引。 按照大连市有关规划【9 】，小窑湾区域功能定位为黄海新城中心区、大连城市副 中心、自由贸易核心区、生态宜居新城区。其建设重点是构筑日益密集的公共活 动功能，完善金港区公共服务设施建设，形成具有集行政办公、商业休闲、文化 体育为一体的城市公共活动中心。其规划重点是依托丰富的山海资源，体现大连 滨海而居的特色，突出滨海风貌，创造宜居的城市新区。 2 、小窑湾海域资源及开发利用现状 ( 1 ) 港口资源开发利用现状 小窑湾毗邻大窑湾保税港区，保税港于2 0 0 6 年8 月3 1 日经国务院正式批准 设立，包含了大连集装箱码头( 一期码头) 、大连港湾集装箱码头( 二期码头) 、 三期集装箱码头、大连保税物流园区、大连汽车码头一个泊位及汽车物流园后方 约4 0 万平方米土地。 大窑湾港区是大连港国际集装箱运输的主体港区，兼顾散粮及少量杂货运输。 目前已建成1 1 个深水泊位、岸线长度3 2 5 0 米，总通过能力1 6 9 0 万吨。 ( 2 ) 水产资源开发利用现状 小窑湾的水产资源主要为水产养殖业，该海域水质、水深、营养盐、水温等 环境条件良好，适于浮筏养殖，主要养殖品种为海带，裙带菜，紫贻贝，扇贝， 刺参，毛蚶等海产品，已开发面积6 2 0 0 亩，还有2 3 的海域尚未开发利用。小窑 湾湾口附近海域主要为底播养殖，增养殖经济品种有牡蛎，海胆，海参，鲍鱼等。 ( 3 ) 旅游资源开发利用现状 小窑湾附近海域旅游资源主要为金石滩国家旅游度假区，该旅游区位于小窑 湾东侧海域，陆上距小窑湾最短距离约为5 公里，海上距湾口处约为4 5 公里。金 石滩旅游度假区是我国政府批准的第一个国家级旅游度假区，自然环境优美，旅 8 游功能齐全，拥有高尔夫球场、游艇俱乐部、奇石馆等著名旅游项目，是融清净、 幽雅于一体的国际性花园式旅游度假胜地。 ( 4 ) 岸线资源开发利用现状 小窑湾现状岸线以基岩海岸为主，主要分布在小窑湾东南及西南部，其次为 沙质海岸和人工海岸。目前的岸线利用中，仅有湾顶部分被开发成人工岸线用于 围海养殖和填海造地，其他大部分岸线还处于自然状态，沿岸多为低山丘陵地带， 海岸开发利用程度较低。 3 2 海洋环境质量评价 通过对小窑湾海域资源及开发利用现状、海洋环境质量现状等方面的分析和 评价，为工程对小窑湾海域环境影响预测提供基础数据。 3 2 1 评价标准 1 、环境质量标准 环境质量标准见表3 2 1 。 表3 2 - 1 海洋水质及海洋沉积物质量评价标准 t a b 3 2 - la s s e s s m e n ts t a n d a r do fe n v i r o t u n e n t a lq u a l i t y 序号所用标准项目标准限值( 二类) p h 7 8 8 5 d o 5 c o d 1 者为沉积物遭受该因子污染，数值越大污染越重。评价结果见表3 2 8 ： 表3 2 - 8 沉积物沉积物单冈子污染指数统计结果 t a b 3 2 - 8 s t a t i s t i e so f p o l l u t i o ni n d e xo f s e d i m e n t a ls i n g l er e g u l a t o 站位 有机质 硫化物 h g o i lc u p b z n c d c r 10 3 70 2 3o 5 01 5 10 8 3o 2 60 4 1o 8 60 7 8 50 6 lo 4 2o 2 9o 5 7o 6 50 5 0o 5 7o 8 80 7 1 60 2 60 1 7o ，5 91 3 9o 4 40 2 80 3 40 30 5 8 70 3 50 2 60 1 7o 0 6o 2 5o 2 1o 2 50 1 20 3 5 9o 1 9 o 1 8o 2 40 3 2o 3 60 2 7o 2 7o 2 6o 3 6 1 10 4 80 0 8 o 1 8o 1 20 4 30 2 10 1 2o 2 20 5 7 1 20 1 70 1 0o 1 7o 1 60 3 20 2 6o 2 80 2 20 4 6 1 3o 3 50 1 60 3 2o 3 00 4 90 3 30 3 80 30 6 2 1 50 3 6o 2 00 3 8o 4 70 4 7o 2 9o 3 5 o 3 4 0 5 4 最小值 0 1