第七章海洋工程環(huán)境影響預測與評價

第七章

海洋工程環(huán)境影響預測與評價環(huán)境影響預測方法海洋水文動力環(huán)境影響預測與評價海洋地形地貌與沖淤環(huán)境影響預測與評價海洋水質環(huán)境影響預測與評價海洋沉積物環(huán)境影響預測與評價海洋生態(tài)環(huán)境影響預測與評價其它類型環(huán)境影響環(huán)境影響預測與評價小結環(huán)境影響預測方法模型實驗法數(shù)值模擬法物理模型實驗法類比分析法影響機理分析法專家評估法模型實驗法利用模型預測，預測模型主要分為兩類：數(shù)學模型---數(shù)值模擬法物理模型---物理模型實驗法風洞模型、水力模型、生態(tài)系統(tǒng)研究模型等數(shù)值模擬法特性計算簡便，結果定量。需要一定的計算條件，輸入必要的參數(shù)和數(shù)據(jù)。應用條件模式應用條件不滿足時，要進行模式修正和驗證，應首先考慮此法。物理模型實驗法特性定量化和再現(xiàn)性好，能反映復雜的環(huán)境特征。應用條件適宜的實驗條件和必要的根底數(shù)據(jù)。無法采用數(shù)學模式法而精度要求又高時，應選用此法。類比分析法通過一個的相似工程興建前后對環(huán)境的影響訂正來進行環(huán)境影響預測。特性半定量性質應用條件時間限制短，無法取得參數(shù)、數(shù)據(jù)，不能采用模型預測方法時，可選用此法。影響機理分析法在缺乏能定性定量預測工程環(huán)境影響的模型或模型參數(shù)，或模型預測代價很大的情況下，為了分析說明工程建設可能帶來的環(huán)境影響〔尤其是中長期影響、二次影響、次生環(huán)境問題、生態(tài)環(huán)境影響等〕，可以采用影響機理分析法對上述環(huán)境影響進行定性分析預測。但對于比較重要的環(huán)境影響，應建立適當?shù)哪Ｐ筒⑤o之以必要的實測和工程分析，加以對影響程度和范圍進行定量化的模擬預測，進而給出定性結論。專家評估法在進行環(huán)境影響機理分析和模型模擬預測過程中，對影響的程度、影響參數(shù)等定性或定量的指標往往缺乏試驗和理論研究的支持。在這種情況下，可以聘請資深專家根據(jù)指示和經(jīng)驗進行評估。特點專家評估法的最大特點在于對某些難以用數(shù)學模型定量化的因素，例如，社會政治因素可以考慮在內。在缺乏足夠統(tǒng)計數(shù)據(jù)和原始資料的情況下，可以作出定量估計。某些因果關系太復雜，找不到適當?shù)念A測模型；或由于時間、經(jīng)濟等條件限制，不能應用客觀的預測方法，此時只能用主觀預測方法。海洋水文動力環(huán)境影響預測與評價預測評價內容預測方法評價要求預測評價內容應重點預測潮流和余流的時間、空間分布性質與變化；包括漲、落潮流和余流的最大值及方向，漲、落潮流和余流歷時，漲、落潮流和余流隨潮位〔漲、落潮〕變化的運動規(guī)律及旋轉方向等。預測水文動力環(huán)境的變化可能對海洋地形地貌與沖淤環(huán)境、海洋水質環(huán)境、海洋生態(tài)環(huán)境等的影響內容、影響范圍和影響程度。預測方法模型實驗法數(shù)值模擬法一般評價工程可采用數(shù)值模擬法。物理模型實驗法適用于復雜海域或評價工作等級較高的影響預測工程。近似估算法適用于評價等級較低的影響預測工程。潮流數(shù)值模擬法對給定的海灣、河口或近岸海域，可采用數(shù)值模擬方法求解潮波動力學根本方程，確定計算域內各點的潮位及潮流的分布及變化規(guī)律，并通過計算域的實測資料進行驗證。內容模型維數(shù)的選取模型計算范圍二維潮流模型的建立和應用模型維數(shù)的選取二維數(shù)值模型寬淺型水域且潮混合較強烈、各要素垂向分布較均勻的近岸海域或河口、海灣，可采用二維數(shù)值模型近似描述海水的三維運動三維數(shù)值模型。其余情況那么宜采用三維數(shù)值模型模型計算范圍一般情況下，近岸和小海灣、河口海域應將整個海灣作為計算域，且應滿足建設工程預測范圍的需要。開闊海域的計算范圍應滿足不同邊界水位調和常數(shù)的位相差要足夠大的條件，且應滿足建設工程預測范圍的需要。二維潮流模型的建立和應用二維潮流模型的建立和應用參見導那么附錄D，并應符合以下要求：a〕具有滿足需求的實測資料包括開邊界端點的潮位數(shù)據(jù)〔用于模型的邊界條件〕，計算域內至少2個站的潮位數(shù)據(jù)〔用于模型潮位驗證〕，計算域內2～6個測點的海流周日連續(xù)觀測數(shù)據(jù)〔用于模型潮流驗證〕，測點的多少依評價等級的上下確定。b〕潮流的調和分析按?海洋調查標準?中海洋調查資料處理所列方法和步驟進行。c〕岸界和水深應從最新出版的海圖上摘取，同時應注意海圖水深與平均海平面之間的轉換，海圖上沒有標定的應進行實地測量。摘取岸界數(shù)據(jù)時應注意當?shù)匚r池、鹽田和圍海造地等的實際范圍以及建設工程引起岸線改變和地形改變的詳細情況。d〕數(shù)值計算選取的網(wǎng)格大小應有足夠的空間分辨率，并應考慮海洋水質、地形地貌與沖淤、海洋生態(tài)環(huán)境、海洋沉積物環(huán)境等評價內容的預測需求。e〕數(shù)值計算應考慮對模型使用的數(shù)據(jù)資料的不確定性分析，進行輸入對輸出的敏感性分析，同時對模型的輸出結果進行概率分析，并明確相應的置信區(qū)間。導那么附錄D

---二維淺海環(huán)境動力學數(shù)值模擬方法適用范圍本方法適用于海水垂向混合比較充分的淺海和海灣水域。控制方程在Cartesian坐標系，傳統(tǒng)的垂直積分淺水波動方程邊界條件和初始條件潮波邊界條件沿閉邊界，垂直海岸的流通量等于零。沿開邊界，用水位控制。關于對流項，在開邊界當海水向計算區(qū)域流進時，法向流速的導數(shù)等于零。風海流邊界條件數(shù)值解法計算結果驗證數(shù)值解法二維模型的數(shù)值解法按網(wǎng)格形狀可分為：三角形、正方形、長方形、四邊形、曲線坐標網(wǎng)格及各種形狀的組合等。按計算方法可分為：有限差分法、有限元素法及破開算子法等。推薦采用長方形有限差分法或三角形有限元素法?？筛鶕?jù)建設工程的具體要求確定采用何種方法。計算結果驗證潮波系統(tǒng)驗證以計算結果繪出的同潮時線和等振幅線與實測資料的分析結果或已有的工作成果相比較，驗證潮波系統(tǒng)。潮位驗證將潮位驗證點的計算潮位過程曲線與實測潮位過程曲線進行比照驗證。潮流驗證潮流驗證可采用下述方法之一：將潮流驗證點的潮流流速、流向計算值與實測值進行比照驗證。驗證計算與實測的潮流玫瑰圖，主要驗證最大流的大小、方向、發(fā)生時刻。旋轉流還應驗證旋轉方向。不確定度要求潮位差應小于〔或等于〕10%；潮流流速差應小于〔或等于〕20%；流向差應小于〔或等于〕15゜，最大不能超過20゜。評價要求評價建設工程導致的評價海域水文環(huán)境要素的變化與特征；根據(jù)建設工程引起的流場、水位場、波浪場等變化情況，結合泥沙沖淤、污染物濃度場等預測結果，評價和給出工程建設對海洋地形地貌與沖淤、海洋水質、海洋生態(tài)等可能產(chǎn)生的環(huán)境影響范圍、影響程度的定量或定性結論；給出建設工程對海洋水文動力環(huán)境影響的評價結論，給出建設工程是否滿足預期的水文動力環(huán)境要求的結論。應根據(jù)海洋水文動力環(huán)境影響評價結果，提出水文動力環(huán)境的保護措施和建議。假設評價結果說明建設工程對海洋水文動力環(huán)境生產(chǎn)較大影響時，應提出修改建設方案或重新選址等建議。工程影響模擬海洋工程對水動力影響的模擬方法主要有兩類。根據(jù)工程設計資料直接改變網(wǎng)格的水深和水陸交界位置，分別計算改變前后的流場狀況，然后比較流場的變化，給出定性定量結論。根據(jù)流場狀況、工程設計資料改變模型參數(shù)，分別計算參數(shù)改變前后的流場狀況，然后比較流場的變化，給出定性定量結論。納潮量影響分析納潮量取決于潮差范圍內的海域面積。對于特定的海灣，納潮量的減少直接影響到海灣內潮流場，圍海位置不同，影響的區(qū)域也不同。一般利用數(shù)模進行預測。海洋地形地貌與沖淤環(huán)境影響預測與評價預測評價內容預測方法評價要求預測評價內容預測建設工程對海岸、灘涂、海床等地形地貌的可能改變，并分析評價其產(chǎn)生的影響和程度。1級評價工程應重點對評價海域的形態(tài)變化〔包括海岸、灘涂、海床等地形地貌〕，評價海域的沖刷與淤積，泥沙運移與變化趨勢等的范圍和影響程度進行預測評價。海洋工程建設

對地形地貌與沖淤環(huán)境影響途徑水深的改變對波浪變形的影響采砂活動、航道挖掘、拋泥區(qū)選劃等涉及海底挖掘或傾倒固體廢物的海洋工程海洋工程建筑物對波浪折射、繞射和反射的影響構筑堤壩及人工島等人工建筑物的海洋工程海洋工程工程對波浪破碎帶的影響淺灘地區(qū)的波浪破碎帶是岸灘動態(tài)平衡的重要影響因子之一海洋工程對泥沙活動的影響分析引起岸灘沖淤變形海岸帶采砂工程對海岸的影響海岸侵蝕，海岸線后退預測方法模擬實驗法數(shù)值模擬法比較簡單的物理模型實驗法復雜的近似估算法適用于2級和3級評價工程。模擬實驗法步驟分析模擬海域〔岸段〕的海洋動力環(huán)境因素和地形地貌特征以及擬建工程的特征。在資料分析的根底上，根據(jù)工程建設的需要，進行模擬實驗。在模型運轉良好的根底上，進行率定與驗證。驗證良好后，進行工程模擬計算，并對各工程方案進行比選，得出優(yōu)化方案。提交研究成果。評價要求建設工程海洋地形地貌與沖淤環(huán)境影響評價內容和結果應符合以下要求：評價建設工程導致的評價海域地形地貌與沖淤環(huán)境要素的變化與特征；根據(jù)建設工程引起的海岸線、灘涂、海床等地形地貌變化和泥沙沖淤、運移與變化趨勢等預測結果，結合海洋水文動力、污染物濃度場等預測結果，評價該建設工程對海域地形地貌、海岸線、灘涂、海床等穩(wěn)定性和沖刷或淤積的影響；給出建設工程對海洋地形地貌與沖淤環(huán)境影響的評價結論，給出建設工程是否滿足預期的地形地貌與沖淤環(huán)境要求的結論和對環(huán)境影響程度的定量或定性結論。應根據(jù)海洋地形地貌與沖淤環(huán)境影響評價結果，提出地形地貌與沖淤環(huán)境的保護措施和建議。假設評價結果說明建設工程對海岸、灘涂、海床等的地形地貌與沖淤產(chǎn)生較大影響時，應提出修改建設方案或重新選址等建議。海洋水質環(huán)境影響預測與評價預測任務資料與數(shù)據(jù)預測工程和內容預測方法評價要求預測任務通過對海域物理與化學自凈能力的分析研究，掌握污染物排入海灣或沿岸水域后的輸運、擴散規(guī)律，探明污染物在水體中的濃度分布特征及空間變化規(guī)律，判斷對海區(qū)海洋生態(tài)環(huán)境可能造成的影響范圍和影響程度；在保護海域環(huán)境質量和生態(tài)環(huán)境質量的前提下，為建設工程優(yōu)化選址、排污口設置、確定最大排放強度和數(shù)量、采取有效的防治措施等提供科學依據(jù)。資料與數(shù)據(jù)污染源調查數(shù)據(jù)水質調查監(jiān)測數(shù)據(jù)海洋生物調查數(shù)據(jù)工程分析資料海洋自然環(huán)境狀況調查資料海洋功能區(qū)劃資料其它相關參考資料預測工程和內容在施工及正常生產(chǎn)和事故條件下，分別定量預測分析各評價因子在評價海域的濃度增加值及其分布；列出各評價因子預測濃度增加值與現(xiàn)狀值的濃度疊加分布表〔圖〕；1級和2級評價應繪出疊加現(xiàn)狀值和預測值后的各評價因子等濃度曲線及平面分布圖。應考慮由建設工程引起的海岸形態(tài)、海底地形地貌的改變，對評價因子在評價海域濃度分布時的影響。預測方法模擬實驗法數(shù)值模擬法一般可采用海洋污染物輸運擴散的數(shù)值模擬方法〔參見導那么附錄F〕。物理模型實驗法近似估算法適用于3級評價工程數(shù)值模擬可采用導那么〔GB/T19485—2004〕所列的數(shù)值模擬方法進行預測〔參見附錄D和附錄F〕，也可采用其它成熟的數(shù)值模型和方法。采用數(shù)值模擬方法進行預測時，應采用調查或最近監(jiān)測的實測數(shù)據(jù)予以驗證。附錄F〔GB/T19485—2004〕

海洋污染物輸運擴散方程的數(shù)值模擬方法輸運擴散方程的一般形式二維平均水質模型三維輸運擴散模型可降階模型分解過程沉降過程溶出過程二維平均水質模型的準分析解法模型的驗證海水水質數(shù)值模型的使用原那么問題的合理概念化選擇適當?shù)哪Ｐ途S數(shù)確定模型的有效性合理的參數(shù)匹配模型的驗證問題的合理概念化將海水環(huán)境質量影響問題進行合理概念化選擇主要影響因素和變量，突出主要矛盾，分析變量間的邏輯關系，建立模型的結構等。選擇適當?shù)哪Ｐ途S數(shù)零維空間完全均勻混合水體，只隨時間變化1維海域垂向上的濃度變化2維區(qū)域空間的濃度變化確定模型的有效性水質數(shù)值模型的適用條件和范圍確定評價的目標要求和范圍，選用適用的模型模型的驗證能夠反映出數(shù)值模擬的精度和模型的適用性程度有條件時，均應用實測數(shù)據(jù)輸入模型，模擬實測條件合理的參數(shù)匹配參與分析計算的數(shù)據(jù)資料的可靠性、準確性數(shù)據(jù)資料的源與目標的匹配性數(shù)據(jù)參數(shù)的時間同步性達標分析污染源達標分析污染物的排放濃度到達國家污染物排放標準要求。環(huán)境質量達標分析根據(jù)海洋功能區(qū)劃確定海域的水質類別要求，明確水環(huán)境質量的具體指標。以評價因子的最差評價結果為依據(jù)，確定該因子的水質質量。評價要求評價建設工程導致的評價海域水質環(huán)境要素的變化與特征；根據(jù)各評價因子的平面分布等值線說明其影響范圍、位置和面積，同時說明主要影響因子和超標要素；給出評價海域水質環(huán)境影響預測的結果與評價結論；給出建設工程是否滿足預期的水質環(huán)境質量要求的結論和對環(huán)境影響程度的定量或定性結論。應根據(jù)海洋水質環(huán)境影響評價結果，提出水質環(huán)境影響的保護措施和建議。假設評價結果說明建設工程對所在評價海域的海水水質產(chǎn)生較大影響，或不能滿足環(huán)境質量要求時，應提出修改建設方案或重新選址等建議。工程可行性結論滿足要求，可以立項建設工程對評價海域污染較重的范圍只局限于排污口附近很小的水域范圍或只有個別水質參數(shù)超標，但采取相應環(huán)保措施后能夠到達預定的海水水環(huán)境質量要求。不滿足要求，不能立項評價海域水質現(xiàn)狀已經(jīng)超標或污染負荷需要消減的數(shù)量過大，所用消減措施在技術和經(jīng)濟上明顯不合理時。提出方案建議有些建設工程不宜做出明確結論，可針對具體問題，提出修改建設方案或重新選址等建議或分析意見，并說明原因。海洋沉積物環(huán)境影響預測與評價預測內容與范圍預測方法預測因子〔參數(shù)〕預測時段預測結果評價要求預測內容與范圍預測分析各預測因子的影響范圍與程度，應著重預測和分析對敏感目標和主要環(huán)境保護目標的影響程度；有污染物排放入海的建設工程〔例如污水排海工程等〕，應重點預測和分析對排污口、擴散區(qū)和周圍海域沉積物質量的影響范圍和影響程度。預測方法采用的沉積物環(huán)境質量影響預測方法應滿足環(huán)境影響評價的要求。1級評價工程應盡量采用定量或半定量預測方法2級和3級評價工程可采用半定量或定性預測方法。預測因子〔參數(shù)〕應根據(jù)建設工程的工程分析結果，結合沉積物環(huán)境影響評價等級，進行預測因子〔參數(shù)〕的篩選。篩選的原那么預測因子的數(shù)目既要能說明問題而又不宜過多所甄選的預測因子應能反映建設工程對沉積物環(huán)境的影響狀況預測時段一般建設工程施工階段生產(chǎn)階段海洋固體礦產(chǎn)資源開發(fā)等建設工程施工階段生產(chǎn)階段廢棄階段預測結果1級和2級評價工程應給出預測因子的趨勢性分布描述，闡述影響范圍與程度。3級評價工程應定性地闡述影響范圍與程度。評價要求評價建設工程導致的評價海域沉積物環(huán)境要素的變化與特征；應根據(jù)各評價因子的平面分布等值線說明其影響范圍、位置和面積，同時說明主要影響因子和超標要素；應給出評價海域沉積物環(huán)境影響預測的結果與評價結論；應給出建設工程是否滿足預期的沉積物環(huán)境質量要求的結論和對環(huán)境影響程度的定量或定性結論。假設評價結果說明建設工程對所在評價海域的沉積物環(huán)境質量生產(chǎn)較大影響，或不能滿足環(huán)境質量要求時，應提出修改建設方案或重新選址等建議。海洋生態(tài)環(huán)境影響預測與評價預測內容預測方法評價要求預測內容重點分析海岸線變化、棲息地變化、海床〔灘涂〕沖刷與淤積、污染物排放等對海洋動物產(chǎn)卵場、索餌場和育幼生長區(qū)的影響，對珍稀瀕危動植物、底棲動植物、浮游生物、水產(chǎn)養(yǎng)殖、漁業(yè)捕撈、生態(tài)群落與結構等產(chǎn)生的影響。分析建設工程施工階段對海洋生態(tài)環(huán)境的影響，主要包括施工活動使海洋生境變化的定量程度，以及由于此種變化導致生態(tài)因子的變化而使自然生物資源和生態(tài)環(huán)境受到的影響范圍和影響程度。分析建設工程生產(chǎn)運行階段對生態(tài)環(huán)境的影響，主要包括生產(chǎn)運行改變了的生態(tài)環(huán)境區(qū)域空間格局和水體利用的影響狀況，以及由此而影響的海洋生物資源和生態(tài)環(huán)境的范圍和程度。對區(qū)域生態(tài)環(huán)境影響的預測內容應包括：建設工程所產(chǎn)生的各種干擾，對評價區(qū)域內的生態(tài)環(huán)境是否帶來某些新的變化，是否使某些生態(tài)問題嚴重化，是否使生態(tài)環(huán)境發(fā)生時間與空間的變更，是否使某些原來存在的生態(tài)問題向有利的方向開展等。3級評價工程要對關鍵評價因子〔如珍稀瀕危物種、海洋經(jīng)濟生物等〕進行預測；2級評價工程要對所有重要評價因子進行單項預測；1級評價工程除了進行單項預測外，還要對區(qū)域性全方位的影響進行預測；有放射性核素評價要求的工程除了進行1級評價工程的預測外，還應進行海洋生態(tài)遺傳變異趨勢的預測。應預測、分析建設工程施工階段對生態(tài)環(huán)境造成影響的性質、范圍、程度、時段；應預測、分析建設工程生產(chǎn)階段各影響因子對生態(tài)環(huán)境造成影響的性質、范圍、程度、時段。生產(chǎn)階段的預測時段應不少于五年。應預測、分析建設工程所造成的水文動力條件變化而導致岸線、海底地形變化等對生態(tài)環(huán)境的影響。預測方法海洋生態(tài)環(huán)境影響預測可采用類比分析、生態(tài)機理分析、景觀生態(tài)學等方法進行預測分析和定性描述，或輔之以數(shù)學模式進行預測分析?！部蓞⒖辑h(huán)境影響評價技術導那么生態(tài)影響HJ19-2021〕海洋工程建設對海洋生物資源的影響主要根據(jù)?建設工程對海洋生物資源影響評價技術規(guī)程?〔SC/T9110-2007〕中規(guī)定進行估算和評價，需要時也可結合生態(tài)機理模型進行動態(tài)模擬預測評估。類比分析法根據(jù)已有的開發(fā)建設活動〔工程、工程〕對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響來分析或預測擬進行的開發(fā)建設活動〔工程、工程〕可能產(chǎn)生的影響。類比對象的選擇條件工程性質、工藝和規(guī)模與擬建工程根本相當，生態(tài)因子〔地理、地質、氣候、生物因素等〕相似，工程建成已有一定時間，所產(chǎn)生的影響已根本全部顯現(xiàn)。類比對象確定后，那么需選擇和確定類比因子及指標，并對類比對象開展調查與評價，再分析擬建工程與類比對象的差異。根據(jù)類比對象與擬建工程的比較，做出類比分析結論。生態(tài)機理分析法生態(tài)機理分析法是根據(jù)建設工程的特點和受其影響的動、植物的生物學特征，依照生態(tài)學原理分析、預測工程生態(tài)影響的方法。評價過程中有時要根據(jù)實際情況進行相應的生物模擬試驗，如環(huán)境條件、生物習性模擬試驗、生物毒理學試驗、實地種植或放養(yǎng)試驗等；或進行數(shù)學模擬，如種群增長模型的應用。該方法需與生物學、地理學、水文學、數(shù)學及其他多學科合作評價，才能得出較為客觀的結果。生態(tài)機理分析法的工作步驟調查環(huán)境背景現(xiàn)狀和搜集工程組成和建設等有關資料；a)調查植物和動物分布，動物棲息地和遷徙路線；b)根據(jù)調查結果分別對植物或動物種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)進行分析，描述其分布特點、結構特征和演化等級；c)識別有無珍稀瀕危物種及重要經(jīng)濟、歷史、景觀和科研價值的物種；d)監(jiān)測工程建成后該地區(qū)動物、植物生長環(huán)境的變化；e)根據(jù)工程建成后的環(huán)境〔水、氣、土和生命組分〕變化，對照無開發(fā)工程條件下動物、植物或生態(tài)系統(tǒng)演替趨勢，預測工程對動物和植物個體、種群和群落的影響，并預測生態(tài)系統(tǒng)演替方向。建設工程對海洋生物資源影響評價

技術規(guī)程〔SC/T9110-2007〕建設工程對海洋生物資源損害評估內容游泳生物、魚卵仔魚、底棲生物、潮間帶生物、珍稀瀕危水生生物、浮游生物、漁業(yè)生產(chǎn)建設工程對海洋生物資源損害評估方法占用漁業(yè)水域的海洋生物資源量損害評估污染物擴散范圍內的海洋生物資源損害評估水下爆破對海洋生物資源損害評估專家評估方法長期潛在影響評估評價要求評價建設工程導致的評價海域生態(tài)環(huán)境要素的變化與特征；根據(jù)各評價因子的定量或定性結果說明其影響范圍、位置和面積，同時說明主要影響因子和超標要素；從可持續(xù)開展