浅议北仑梅山水道水环境综合整治研究

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

 [摘要:为适应宁波市海洋经济发展,完善海洋经济发展规划,优化海洋经济发展布局,高水平谋划推动北仑滨海区块开发建设,北仑区将全力推进滨海新城开发建设,拓展城市发展新空间。利用良好的山海资源,全面建设休闲旅游、生态环保、宜居宜业、魅力时尚的现代化滨海新城。提出梅山水道水环境综合整治工程,本文在全面分析梅山水道现状和整治工程实施的基础上,提出梅山水道水环境整治工程的实施可能性]
    关键词:梅山水道 水环境 工程影响
    1 问题由来
    北仑区是宁波城市的副中心,长江三角洲地区大宗散货物资的中转基地。宁波~舟山港是我国沿海的主要港口,国家综合运输体系的重要枢纽。2008年2月24日,国务院正式批准设立了宁波梅山保税港区,该港区的建设和梅山岛的全面开发,将进一步扩大宁波特别是北仑区的对外开放空间,极大地促进北仑新区国民经济的持续发展。但由于北仑区梅山岛海域是易遭台风和风暴潮袭击的海域,如2005年第15号台风“卡努”正面袭击宁波,北仑区沿海地区遭受了多年来罕见的强风暴潮大浪的袭击,围塘受淹,堤岸坍塌,房屋损毁,与此同时在梅山岛附近海域作业的许多中、小型船舶因没有安全的避风港靠泊而导致海损事故,频繁的台风给北仑区海洋与渔业经济造成了巨大的损失。为了有效降低台风带来的灾害,迅速提高抵御超级台风的能力,促进北仑区国民经济的健康、和谐和可持续发展,北仑区政府拟利用梅山水道优良的自然条件实施梅山港抗超级强台风渔业避风锚地工程,将梅山水道打造成抵御台风侵袭的优良避风港,同时可使梅山水道的水环境得到有效的治理和改善,极大地提升梅山保税港区和北仑港海域的品质,做到水道内水清、岸绿、波宁、潮平。
    2 现状及存在问题
    2.1 梅山水道基本情况
    梅山水道位于宁波市北仑区梅山岛与穿山半岛之间,全长17km,两侧分别为梅山港区和穿山港区,梅山水道水质浑浊,悬沙含量高,两岸大片淤泥滩地裸露;平时潮差较大,日潮差约3m。梅山水道宽度多在0.5~1.6km之间,水深多在5~10m之间。梅山水道东北口水深8~10m,连接佛渡水道,8m等深线在上梅汽渡和众家塘等处尚未贯通,已贯通处平均宽度约100m,梅山水道5m等深线宽度平均为300m,因航道狭窄,大吨位船舶调头困难,目前通航1000吨级以下的船只。梅山水道西南口外浅段,从乌龟礁算起,长约7.6km,水深在1.5~4.4m,只能通航500吨级以下船只。目前正在建设的梅山大桥,设计通航等级为500吨级海轮。
    梅山水道两岸目前分布有500吨级以下码头十余座,自东向西,北岸东口附近主要有郭巨汽渡、郭巨码头、长坑山咀宁波海洋渔业码头;南岸主要有七姓涂盐场码头,凤凰山至长坑咀的梅东人渡码头及中部上阳凉亭至梅山里岙下道头的上梅汽渡码头及水产码头。上梅汽渡是梅山岛与穿山连接的最主要通道。这些码头中北岸码头等级较高,其中宁波渔业公司渔轮码头等级为500吨级,南岸码头靠泊吨位船只均为100~200吨左右。
    梅山水道北岸沿线布置有18座排涝泄洪闸,排泄春晓片35.14km2和白峰上阳片32.38km2的洪涝水;南岸沿线布置有14座排涝泄洪闸,排泄梅山岛片38.26km2的洪涝水(梅山岛排泄水系难以分割,暂按全部岛域计)。
    工程区所在区域属沿海低山丘陵区,山区基岩岩性为凝灰岩,以火山喷出凝灰物质为主;沿海滩涂为滨海淤积平原,主要为淤泥质粉质粘土,最大厚度达60m以上。
    拟建梅山水道水环境整治工程位于北仑区穿山半岛西南部的梅山水道。工程西邻春晓园区,北濒白峰上阳片,东靠梅山保税港区,南接象山港,工程区南北向总长13.5Km,具体位置见图2.1。
    2.2 存在主要问题
    目前,水道两侧部分海塘防潮洪标准偏低,不符合滨海新城防潮洪要求;水道两岸平原地势低洼,上游受山洪入侵,下游受外海高潮位顶托,河道排涝能力不足,平原内涝严重;水道内常年水质浑浊,悬沙含量高,两岸大片淤泥滩地裸露,平时潮差较大,日潮差约3m,台风季节雍水暴增、外海波涛涌入。梅山水道现状情况抗超强台风渔业避风能力不足。
    梅山水道沿线海塘约30公里,只有昆亭塘、七姓涂西堤防潮标准达50年一遇,另外约20公里海塘防潮标准均达不到与滨海新城相应的防潮安全要求。
    梅山水道两岸现状水质浑浊,悬沙含量高,两岸大片淤泥滩地裸露,潮间带大米草重生,与区域规划目标“建设休闲旅游、生态环保、宜居宜业、魅力时尚的现代化滨海新城”存在较大差距。
    图2.1  梅山水道水环境整治工程位置示意图
    3 整治目标
    综合考虑渔港、航道等相关规划的情况下,初步拟定梅山港抗超强台风渔业避风锚地工程对梅山水道采用双头拦截的方式,建设100年一遇的海堤两条,其中南堤长1200m,堤顶宽度7m;北堤长900m,堤顶宽度30m,兼做交通道路;建设水闸两座,总净孔80m。其中南堤闸8m×5孔,北堤闸8m×5孔;建设500吨级海船闸一座,尺寸120×12×3.36m;营造岸线长30km、水面宽度400m~1100m、水域面积10.85km2、库容6000万方的景观水域;治理岸滩3000亩。
    3.1 避风锚地建设目标
    通过本工程的实施,彻底改变现有北仑区渔业抗超强台风避风锚地避风水域狭小的现状。结合梅山水道内天然港湾的地理优势,本工程拟在两端建造高标准防潮海堤及进出船闸,在水道内营造平稳的水域,抵御超强台风及波浪的侵袭,保证船舶在港内安全锚泊和作业。
    3.2 防潮安全目标
    梅山水道洋沙山口门至官山头口门间两岸岸线长约30km,其中部分岸线海塘防潮洪标准偏低,不符合滨海新城防潮洪要求。
    通过本工程的实施,结合水道地形条件,集中在水道两头建造高标准的防潮海堤,两端防潮海堤设计标准为100年一遇。
    3.3 防洪排涝安全目标
    梅山水道两侧平原地势低洼,洪水期间上游易受山洪入侵,骨干河道泄洪能力不足;下游受外海高潮顶托,闸门自排时间较短,导致平原受涝严重。
    通过布置梅山水道两侧排涝闸,结合水道自身巨大的调蓄滞洪能力,两侧平原及山区大部分洪涝水汇至梅山水道并外排入海,区域防洪排涝能力达20年一遇设计标准。
    3.4 水环境治理目标
    根据对梅山水道规划开发方向和特点分析,其环境需求可概括为:水清、岸绿、波宁、潮平。
    4 工程建设的必要性
    4.1 工程建设是防灾减灾全力保障渔民生命财产安全的需要
    梅山水道是《浙江省沿海标准渔港布局与建设规划》、《宁波市渔港(避风锚地)布局与建设规划》中的二级渔港(避风锚地)所在地。梅山水道的地形地貌具有天然的避风条件,可以提供渔船避风,但是现状梅山水道为敞开式,难以抵抗超强台风来临时的风暴潮袭击,本工程建成后,将提供梅山水道水域面积10.85km2,成为宁波地区重要的抗超强台风渔业避风锚地,将有效提高宁波市海洋与渔业应急救助能力,对进一步完善宁波市渔业安全保障基础设施,防灾减灾,促进渔业安全生产和保证渔业可持续发展具有十分重要的意义。因此建设本工程是非常必要的。
    4.2 工程建设也是提升区域防(洪)潮洪标准的客观需要
    现状梅山水道除七姓涂、昆亭塘以及局部地势较高段,其余近20 km岸线防潮标准不能达到滨海新城规划要求。在梅山水道两头建造高标准的防潮海堤,可一次性解决梅山水道两岸的防潮安全问题。
    本工程的实施,为梅山水道两岸三区片116.63km2的流域洪涝水提供了近2000万方的滞洪空间,能有效降低北岸春晓和上阳区片最高洪涝水位,改善了区域防洪排涝条件。
    4.3 工程建设也是实施北仑区滨海新城战略的有力支撑
    梅山水道位于滨海新城的核心区。本工程的实施,可使两岸30公里的防潮海堤标高降至与建基面标高一致,解决了规划区域内竖向标高问题;并且水道内水清、岸绿、波宁、潮平得以实现,可充分利用自然岸线资源和水景资源。使得滨海新城休闲旅游、生态环保、宜居宜业、魅力时尚的规划目标得到有力支撑。
    4.4 本工程的实施可节约滨海新城开发成本
    滨海新城战略开发要求梅山水道两岸防潮标准偏低的近20 km岸线必须提高标准,仅加高加固就需投资约6亿元,本工程的实施,将节省这部分工程投资,且大大缩短区域防汛岸线,从两岸的30km缩短为两端的2km,大大节约了维护及管理成本。
    本工程堤坝结合梅东大桥建设,堤顶兼做30m宽的交通道。本工程的实施将节约梅东大桥的工程投资。
    5 工程影响分析
    5.1 对区域防洪排涝影响
    本工程《梅山港抗超强台风渔业避风锚地工程防洪排涝影响评价报告》的结论表明:规划工况下,本工程为两岸三区片116.63km2流域的洪涝水提供了近2000万方的滞洪空间,对规划区域内防洪排涝有改善作用。
    现状工况下,由于梅山水道两侧存在大片未按规划实施的平原低洼地和农保田,可通过适当降低梅山水道蓄水位,实施针对各区域的工程补偿措施得以解决。
    5.2 对航道及沿岸设施的影响
    《宁波-舟山港梅山港区总体规划》(建议稿)对梅山水道分航段控制,里官山至上梅汽渡航道等级为1000吨级以下,上梅汽渡以西航道等级为500吨级。本工程实施后,500吨以下船只可通过工程区南侧船闸进出;对北段1000吨级航道存在影响,建议调整梅山水道的航道规划,并建议对水道内现有设施搬迁,对拟建设施另行选址。
    5.3 对周边海域的冲淤影响
    工程对梅山水道的潮量影响较大;而工程方案实施后,佛渡水道的进潮量和落潮量增加值较小,佛渡水道的进潮量和落潮量仅增加1.42%和0.56%,其影响很小;工程实施前后,象山港、牛鼻山水道、螺头水道、头洋港(包含条帚门及虾峙门)的涨落潮量基本没有变化

,整体海域的海床冲淤趋势也没有发生明显的变化,工程的实施不会改变该海域整体潮流场结构及海床冲淤基本平衡的格局。
    工程实施后,七姓涂南大堤西端~梅山岛东部近岸海域为流速增加区,即梅山保税区港区的梅山东、七姓涂、青龙山作业区及汀子港作船舶功能区,码头前沿海域流速略有增加、海床产生轻微冲刷,工程的实施对维护港区的水深是有利的。
    工程实施后,梅山水道西南侧拦水堤以西~三山河口,出现范围与历时不同的回流流态,该区域海床将发生淤积;梅山水道内东北侧口门附近出现回流流态,回流范围与拦水堤位置有关,北侧拦水堤以东~联合闸近岸海域为流速减小区,该区域及口门附近为泥沙累积性淤积区。
    梅山水道内的凤凰山港口支持系统及新碶大闸、郭巨汽渡码头、碧兰嘴闸、洋沙山闸等设施,处于回流和流速减小区,将发生不同程度的泥沙淤积区,工程实施对上述设施产生一定程度的影响。
    6 结论与建议
    6.1 结论
    1)本工程具有抗超强台风避风锚地及防潮海堤功能,是实施北仑区滨海新城开发战略的基础性工程,工程实施还可节约滨海新城开发成本,必要性明显。
    2)综合分析工程对发展海洋经济、城市发展、滨海新城建设、提高城市品味、提高防潮标准的作用以及工程带来的负面影响,认为工程总体上利大于弊,工程带来的不利影响,可以通过工程措施或非工程措施加以弥补,工程建设可行。
    6.2 建议
    1)建议尽快安排与本工程配套项目的研究工作。
    2)由于数学模型计算技术的局限,工程后流场变化和海床冲淤变形计算的量值,需进行物模模型试验成果进行对比验证。
    3)为进一步拓展本项目研究论证工作的深度,在加快整体物理模型试验研究工作的同时,建议尽早安排“水闸正常换水和汛期排涝运行对水环境、船闸通航及近堤附近海床冲淤影响”的专题研究。
    参考文献
    [1]梅山港抗超强台风渔业避风锚地及水环境整治工程项目建议书,【R】,宁波市水利水电规划设计研究院,2010年4月。
    [2]梅山港抗超强台风渔业避风锚地工程潮流泥沙数学模型计算分析报告,【R】,南京水利科学研究院,2010年7月。
    [3]梅山港抗超强台风渔业避风锚地工程防洪排涝影响评价,【R】,宁波市水利水电规划设计研究院,2010年9月。
    [作者简介]金德钢(1969-),男,浙江宁海人,教授级高级工程师,工学士,从事水利水电工程规划设计。Email:nbjdg@126.com,单位:宁波市水利水电规划设计研究院,邮编:315192,地址:宁波市鄞州区四明西路699号