环境影响评价报告全本公示简介:6 海域环境影响预测与评价(1.29)李.doc
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环境影响评价报告全本公示简介:6 海域环境影响预测与评价(1.29)李.doc
漳州LNG项目环境影响评价报告书 6海域环境影响预测与评价6 海域环境影响预测与评价6.1 水文动力环境影响预测与评价本章对本项目附近的大面积水域进行平面二维的数值模拟计算,采用分步杂交法求解深度平均的水流运动控制方程。首先计算该水域的流速场,明确其潮流的运动特性,进而计算建设项目的排海污染物对海洋水质的影响。6.1.1基本控制方程连续方程: 运动方程: 式中:时间。:重力加速度;:自由水面水位(m);:总水深(m),d为海底到静止海面的距离; 辐射应力张量的分量值;:方向垂线平均流速分量;:水体密度; :水体相对密度; :大气压力; :源汇项流量值;:源汇项流速值;,其中是地球自转角速度,是地理纬度; 是x、y方向表面风和海底剪切应力的分量;横向应力,包括粘性摩擦、湍流摩擦、平流摩擦;6.1.2边界条件与初始条件(1)边界条件在闭边界处法向流速为零。开边界处输入潮波 这里是第i个分潮的角速度(共取四个主要分潮:M2、S2、O1、K1),、是第i个分潮的交点因子和迟角订正,和是调和常数,分别为分潮的振幅和迟角,是分潮的时角。(2)初始条件计算开始时“冷态”起动,即:z(x、y、t)t=0 = 0h(x、y、t)t=0 = h0(x、y)u(x、y、t)t=0 = 0v(x、y、t)t=0 = 06.1.3参数设置(1)网格本项目所建立的海域数学模型计算域范围见图6.1-1,即为图中A点(浮头湾)、B点、C点(围头)三点以及岸线围成的海域。坐标范围为北纬23°5024°45,东经117°45118°38。模拟采用非结构三角网格,整个模拟区域内由1256个节点和20354个三角单元组成,计算域模拟网格分布见图6.1-2a。为了能清楚了解本工程附近海域的潮流状况,将在工程附近以及兴古湾附近海域进行多重加密,此外为了反映九龙江径流以及厦门湾附近岛屿对计算域内流速的影响,在九龙江河口以及厦门湾附近进行步步加密,加密后的网格最小空间步长为50m,其相应的加密网格区域见图6.1-2b。图6.1-1 大海域计算域及潮位验证点位置图图6.1-2a 大海域计算网格图加密区域图6.1-2b 小海域加密网格图(2)水深水深和岸界根据中国人民解放军海军航海保证部制作的工程附近最新的水深地形海图,另外在工程区采用工程实测水深进行小范围的网格加密使用。(3)岸线采用福建省最新公布的海岸线为模型计算陆域边界。(4)模型水边界输入开边界:收集了A、B及C三点M2、S2、K1和O1四个分潮的调和常数,按下式输入计算:这里,si是第i个分潮(这里共取四分潮:M2、S2、O1和K1)的角速度;Hi和gi是调和常数,分别为分潮的振幅和迟角;fi、vi、ui为天文变量。闭边界:以大海域和工程周边岸线作为闭边界。(5)计算时间步长和底床糙率模型计算时间步长根据CFL条件进行动态调整,确保模型计算稳定进行,最小时间步长0.05s。底床糙率通过曼宁系数进行控制,曼尼系数n取6090m1/3/s。(6)水平涡动粘滞系数采用考虑亚尺度网格效应的Smagorinsky (1963) 公式计算水平涡粘系数,表达式如下:式中:cs为常数,l为特征混合长度,由,(i,j=1,2)计算。(7)径流根据查阅相关文献,九龙江平均径流量约为400m3/s,因此在九龙江入海口附近选择排放源,设置径流量为400m3/s。6.1.4模型验证(1)潮位验证利用1#、2#站位的实测潮位资料用来验证。大中小潮站位验证曲线见图6.1-3。潮位验证点位置见图6.1-1,验证点坐标见表6.1-1。表6.1-1 潮位验证点坐标站位纬度经度1#24°14.968N118°06.096E2#24° 15.993N118°09.363E图6.1-3a 1#潮位验证曲线图6.1-3b 2#潮位验证曲线(2)潮流验证采用2012年4月28日至5月7日在工程附近海域进行7个站位的大潮(2012-5-6 2012-5-7)、中潮(2012-5-2 2012-5-3)和小潮(2012-4-282012-4-29)水文测验资料进行潮流验证,验证点位置见图6.1-4,验证点坐标见表6.1-2。大潮期潮流验证曲线见图6.1-5a图6.1-5g,中潮期潮流验证曲线见图6.1-6a图6.1-6g,小潮期潮流验证曲线见图6.1-7a图6.1-7g。验证结果表明,由于在4#站位位于鸡屎礁附近,受鸡屎礁附近地形影响及周边礁石影响,4#站位流速流向变化较紊乱,验证效果不理想,其它站位对应观测点上潮位和潮流模拟结果与实测潮位和潮流资料基本吻合,其中流速最大相差一般小于5cm/s,相位验证最大差值一般在0.5h之内,但总体趋势是一致的,预测流场能够较好地反映工程周边海域潮流状况。图6.1-4a 大潮验证点位置图图6.1-4b 中潮验证点位置图图6.1-4c 小潮验证点位置图表6.1-2 潮流验证点坐标大潮中潮小潮d124° 17.137118° 09.069Z124° 17.133118° 09.087X124° 17.393118° 09.014d224° 17.000118° 10.250Z224° 16.995118° 10.400X224° 16.916118° 10.716d324° 15.636118° 08.544Z324° 16.533118° 08.639X324° 15.623118° 08.459d424° 15.632118° 07.307Z424° 15.578118° 07.390X424° 15.348118° 07.589d524° 13.980118° 09.234Z524° 13.970118° 09.245X524° 13.976118° 09.242d624° 13.958118° 06.006Z624° 14.968118° 06.096X624° 13.950118° 06.026d724° 12.083118° 01.079Z724° 12.083118° 06.079X724° 12.087118° 06.037图6.1-5a d1站位流速流向验证曲线(大潮)图6.1-5b d2站位流速流向验证曲线(大潮)图6.1-5c d3站位流速流向验证曲线(大潮)图6.1-5d d4站位流速流向验证曲线(大潮)图6.1-5e d5站位流速流向验证曲线(大潮)图6.1-5f d6站位流速流向验证曲线(大潮)图6.1-5g d7站位流速流向验证曲线(大潮)图6.1-6a Z1站位流速流向验证曲线(中潮)图6.1-6b Z2站位流速流向验证曲线(中潮)图6.1-6c Z3站位流速流向验证曲线(中潮)图6.1-6d Z4站位流速流向验证曲线(中潮)图6.1-6e Z5站位流速流向验证曲线(中潮)图6.1-6f Z6站位流速流向验证曲线(中潮)图6.1-6g Z7站位流速流向验证曲线(中潮)图6.1-7a X1站位流速流向验证曲线(小潮)图6.1-7b X2站位流速流向验证曲线(小潮)图6.1-7c X3站位流速流向验证曲线(小潮)图6.1-7d X4站位流速流向验证曲线(小潮)图6.1-7e X5站位流速流向验证曲线(小潮)图6.1-7f X6站位流速流向验证曲线(小潮)图6.1-7g X7站位流速流向验证曲线(小潮)6.1.5预测结果分析(1)大海域潮流场模拟结果分析根据潮流数值模拟结果,提取了大海域大、小潮涨潮中间时、落潮中间时两个时刻的潮流场,见图6.1-8图6.1-9。图6.1-8a为大海域大潮期间涨潮中间时潮流场分布图。由图可以看出,在近岸流向总体上沿顺岸向北流动,流速一般在20-50cm/s之间;在外海流向主要是南北向流动,流速在80cm左右。图6.1-8b为大海域大潮期间落潮中间时潮流场分布图。由图可以看出,在近岸流向总体上沿顺岸向南流动,流速一般在20-50cm/s之间;在外海流向主要是南北向流动,流速在80cm左右。图6.1-9a、6.1-9b为大海域涨落潮期间潮流场分布图。对比大潮期间潮流场可以看出,小潮期间的流向和大潮期间基本一致,在近岸为顺岸方向流动,在外海南北向流动;但是流速相对大潮有所减小,近岸流速一般在15-35cm/s之间,外海流速在70cm/s左右。图6.1-8a 涨潮中间时潮流场(大潮)图6.1-8b 落潮中间时潮流场(大潮)图6.1-9a 涨潮中间时潮流场(小潮)图6.1-9b 落潮中间时潮流场(小潮)(2)小海域潮流场模拟结果分析为了突出说明工程前后潮流的变化,分析工程海域(小海域)潮流场的特征,并强调工程区与岸线的拟合情况,输出图流场采用三角网格输出。1)工程前潮流场结果分析根据潮流数值模拟结果,提取了工程附近海域工程前大、小潮涨潮中间时、落潮中间时两个时刻的潮流场,见图6.1-10图6.1-11。图6.1-10a为工程前大潮期间涨潮中间时流场分布图。由图中可以看出,流向WS-EN向流动,流速一般在60cm/s左右,在流会村东侧流速最大,能达到90cm/s;在兴古湾内呈现逆时针旋转,流速相对较小,一般在25cm/s左右,近岸位置流速更小,一般在15cm/s以下。图6.1-10b为工程前大潮期间落潮中间时流场分布图。由图中可以看出,流向EN -WS向流动,流速一般在55cm/s左右,在刘会村东侧流速最大,能达到80cm/s;在兴古湾内呈现顺时针旋转,流速相对较小,一般在20cm/s左右,近岸位置流速更小,一般在15cm/s以下。图6.1-11a、6.1-11b为工程前小潮期间涨落潮流场分布图。对比大潮期间的潮流场,流向基本上一致;流速相对有所减小,兴古湾外侧流速在55cm/s,尤其在兴古湾内减小幅度较大,流速一般在10cm/s。图6.1-10a 工程前涨潮中间时潮流场(大潮)图6.1-10b 工程前落潮中间时潮流场(大潮)图6.1-11a 工程前涨潮中间时潮流场(小潮)图6.1-11b 工程前落潮中间时潮流场(小潮)2)工程后潮流场结果分析根据潮流数值模拟结果,提取了工程附近海域工程后大、小潮涨潮中间时、落潮中间时两个时刻的潮流场,见图6.1-12图6.1-13。图6.1-12a为工程后大潮期间涨潮中间时流场分布图。由图中可以看出,流向WS-EN向流动,流速一般在60cm/s左右,在流会村东侧流速最大,能达到90cm/s;在兴古湾内呈现逆时针旋转,流速相对较小,一般在25cm/s左右,近岸位置流速更小,一般在15cm/s以下;工程建设后主要造成局部流场流态的变化,其他区域和工程前流速流向基本一致。图6.1-12b为工程后大潮期间落潮中间时流场分布图。由图中可以看出,流向EN -WS向流动,流速一般在55cm/s左右,在刘会村东侧流速最大,能达到80cm/s;在兴古湾内呈现顺时针旋转,流速相对较小,一般在20cm/s左右,近岸位置流速更小,一般在15cm/s以下。图6.1-13a、6.1-13b为工程后小潮期间涨落潮流场分布图。对比大潮期间的潮流场,流向基本上一致;流速相对有所减小,兴古湾外侧流速在55cm/s,尤其在兴古湾内减小幅度较大,流速一般在10cm/s。图6.1-12a 工程后涨潮中间时潮流场(大潮)图6.1-12b 工程后落潮中间时潮流场(大潮)图6.1-13a 工程后涨潮中间时潮流场(小潮)图6.1-13b 工程后落潮中间时潮流场(小潮)(3)典型位置流速流向对比分析为进一步了解工程建成后对附近海域潮流场的影响,在工程周边海域选取了10个代表点。通过工程建设前后代表点的潮流计算结果对比,说明该工程附近海域潮流场的变化,代表点位置分别位于工程的西南、东南方向,每个方向设置500m、1000m、2000m、3000m、4000m五个点。代表点位置见图6.1-13。表6.1-3,图6.1-14和图6.1-15给出了距工程不同距离处工程前后最大流速和对应流向及变化值,流速流向对比结果如下:从工程前后流速流向变化图中可知:工程建设对1、2、6三点影响相对较大,对其他点基本无影响,由此可以看出主要对兴古湾内的流速影响较大,对湾外和防波堤东侧海域的流速影响较小,对1km以内海域流场有影响,对1km以外海域的潮流场影响较小。图6.1-13 流速流向对比点位置表6.1-3 不同距离处最大流速及对应流向统计表比对比点距离点号最大流速(cm/s)最大流速对应流向(°)工程前工程后差值百分比工程前工程后差值 工程西南侧500m132.2 19.7-12.5 -38.9 255 206 -49 1000m235.6 20.2-15.4 -43.4 243 203 -40 2000m340.5 39.2-1.3 -3.2 226 254 28 3000m449.0 47.7-1.3 -2.7 54 75 21 4000m546.7 44.9-1.8 -3.9 221 231 10 工程东南侧500m663.8 63.9 0.1 0.2 218 201 -17 1000m756.0 59.9 3.8 6.9 216 205 -10 2000m849.5 54.8 5.3 10.6 211 207 -4 3000m946.8 51.4 4.6 9.9 207 206 -1 4000m1046.8 49.5 2.8 5.9 203 203 -1 图6.1-14a 不同距离处最大流速对比图 图6.1-14b 不同距离处最大流速对应流向对比图(4)对纳潮通道的影响根据工程附近水深地形资料分析,在本项目周边地形较平坦,水深变化较小,因此工程周边不存在纳潮通道,更不会对纳潮通道流速、流量产生影响。6.2 泥沙冲淤数值模拟6.2.1 基本方程在水动力模块基础上叠加泥沙模块进行计算,基本方程如下: 式中: 平均质量浓度(kg/m3);u,v 平均流速(m/s);, 扩散系数(m2/s);水深(m); 沉积或侵蚀项(kg/m3/s); 单位水平面积上的源流量(m3/s/m2); 源浓度(kg/m3)。(1)沉积过程沉积是将悬浮泥沙转移到海底,沉积发生在海底剪切应力小于临界沉积剪切应力的情况下。沉积率描述为:式中: 沉积概率函数; 沉降速度(m/s); 泥沙的近海底浓度。沉积概率函数定义为:式中: 海底剪切应力(N/m2); 沉积临界剪切应力(N/m2)。(2)冲刷侵蚀过程冲刷是将沉积物转移到水体中去,发生在海底剪切应力大于临界剪切应力的活跃海底沉积层上。根据海底沉积物密实程度或固结程度可以给出两种冲刷率计算方法。对于密实的或固结的海底沉积物采用如下冲刷率:式中: 侵蚀率(kg/m2/s); 冲刷临界剪切应力(N/m2); 底床剪切应力(N/m2);n 侵蚀系数。对于较软的或部分固结的海底沉积物采用 如下冲刷率:式中: 冲刷系数(m/N1/2)6.2.2 参数设置(1)泥沙沉积物中值粒径根据工程底质取样实验室分析结果给定,在模型计算过程中用到的中值粒径等参数全部是本项目实测资料,通过获得的所用站位的中值粒径进行插值,得到每个计算网格上的中值粒径。(2)泥沙临界起动剪切应力泥沙临界起动剪切应力计算公式如下:其中:水体密度;摩阻流速。对于临界起动流速,采用武汉水利电力学院张瑞瑾经验公式:其中:d50底质中值粒径(mm);h水深(m)。临界起动流速与摩阻流速之间的关系如下:其中:为临界起动流速,为摩阻流速,为糙率高度。(3)泥沙临界淤积剪切应力根据窦国仁泥沙沉降时摩阻流速经验计算公式:式中:糙率高度;常数取值为10mm;k泥沙起动的判别标准,取值为0.128,表示少量泥沙开始运动。然后利用公式,计算获得泥沙开始发生沉降时的临界淤积剪切应力。(4)泥沙干容重泥沙干容重计算公式如下:其中:干容重(kg/m3);d50淤积物中值粒径(mm)。(5)沉降速率沉降速度计算公式采用下式: 式中: 泥沙密度(kg/m3); 海水密度;g 重力加速度(9.8m/s2); 泥沙粒径(m); 海水粘滞系数。(6)波浪参数根据工程区实际观测波浪统计结果给定。选取常浪向平均波高作为输入条件,波浪资料利用后石电厂防波堤外侧的后石临时测波站以及流会波浪站的资料。(7)悬沙验证资料分析根据工程和悬沙站位的相对位置关系,选取了4#站位的悬沙浓度与模型预测的悬沙浓度值进行比对。模型预测过程中选取实测海况下的风场资料,进而嵌套波浪模型,对工程周边悬沙浓度进行预测。浓度对比见图6.2-1,计算值和实测值吻合较好。图6.2-1 4#站位悬沙浓度验证效果图6.2.3 预测结果分析(1)工程前冲淤状况兴古湾内处于淤积状态,淤积量总体上小于0.04m/a,一般在00.02m/a之间,拟建工程附近靠岸处为侵蚀状态,侵蚀量为0.01m/a,兴古湾西南侧出于侵蚀状态,侵蚀量约为0.02m/a;流会村东南测近岸处于侵蚀状态,侵蚀量约为0.03m/a,在鸡屎礁附近淤积量为0.01m/a,外海基本上处于微淤积状态,淤积量一般在0.01m/a左右。工程前年冲淤效果见图6.2-2。(2)工程后冲淤状况兴古湾内处于淤积状态,淤积量小于0.04m/a,一般在0.020.03m/a之间,由于防波堤的掩护作用,在港池内和陆域接收站南侧淤积量变大,淤积量为0.03m/a,兴古湾西南侧出于侵蚀状态,侵蚀量约为0.02m/a;流会村东南测近岸处于侵蚀状态,侵蚀量为0.020.05m/a,外海基本上处于微淤积状态,淤积量一般在0.01m/a;在防波堤堤头附近海域受挑流影响,处于侵蚀状态,侵蚀量一般在0.03m/a以下,防波堤内侧淤积量约为0.04m/a,港池内淤积量一般为0.03m/a。工程后年冲淤效果见图6.2-3。(3)强风、强浪冲淤分析据流会测波站的近10年的统计资料,该海域以涌浪为主。全年常浪向为E向,次常浪向为ENE向。强浪向为SE向,次强浪向为S向。并根据后期规划将要建设防波堤,工程建成后波浪围绕防波堤头部,形成波浪折射、绕射作用,易在防波堤头部周围海域形成能力的幅聚,容易造成防波堤头部海域海床的侵蚀,但鉴于其作为范围不大,影响强度较小。受到防波堤的保护作用,工程海域基本处在冲淤动态平衡状态。综上所述,工程前后冲淤效果基本一致,主要是在工程东南侧淤积量稍有变化,侵蚀量有所增加,增加量主要是0.01m/a。图6.2-2 工程前周边海域冲淤效果图图6.2-3 工程后周边海域冲淤效果图6.3 海水水质环境影响预测与评价6.3.1工程施工引起悬浮泥沙对水质的影响分析6.3.1.1 基本方程在水动力模块基础上考虑施工期间悬浮泥沙的扩散,悬浮泥沙在海水中的沉降、扩散过程,由二维对流、扩散方程表示: 式中: 悬浮泥沙浓度; 、 水平紊流扩散系数; 悬浮泥沙沉降几率; 排放源强度;水深; 悬浮泥沙平均沉降速度,悬浮泥沙沉降速度,按Stocks公式计算:式中: 海水分子运动粘性系数; 悬浮物中值粒径; 、 悬浮物和海水的密度。6.3.1.2 源强计算及位置本工程建设产生的悬浮泥沙主要是防波堤抛石、港池疏浚、沉箱填砂等施工过程中产生的。源强位置见图6.3-1。(1)抛石源强根据工程分析章节计算,本工程抛石点源的悬浮泥沙平均源强约为0.78kg/s。(2)港池疏浚根据工程分析章节计算,本工程港池疏浚的悬浮泥沙平均源强约为7.5kg/s。(3)沉箱填砂根据工程分析章节计算,本工程沉箱填砂的悬浮泥沙平均源强约为0.2kg/s。(4)航道疏浚根据工程分析章节计算,本工程航道疏浚的悬浮泥沙平均源强约为7.5kg/s。图6.3-1 源强位置6.3.1.3 悬沙计算结果(1)抛石、港池疏浚、沉箱填砂抛石产生悬浮泥沙增量浓度沉箱填砂大于10mg/L的扩散面积为3.9km2,大于100mg/L的扩散面积为0.7km2,大于150mg/L的扩散面积为0.3km2,其中10mg/L包络线最远扩散距离为1.7km。扩散范围见图6.3-2,面积见表6.3-1。(2)港池疏浚港池疏浚产生悬浮泥沙增量浓度大于10mg/L的扩散面积为3.8km2,大于100mg/L的扩散面积为1.3km2,大于150mg/L的扩散面积为0.5km2,其中10mg/L包络线最远扩散距离为1.5km。扩散范围见图6.3-3,面积见表6.3-1。(3)沉箱填砂沉箱填砂产生悬浮泥沙增量浓度大于10mg/L的扩散面积为1.2km2,大于100mg/L的扩散面积为0.1km2,不产生超四类水质,其中10mg/L包络线最远扩散距离为0.9km。扩散范围见图6.3-4,面积见表6.3-1。表6.3-1 悬浮泥沙浓度增量面积统计结果施工方式超一类水质面积(km2)超三类水质面积(km2)超四类水质面积(km2)超一类最大距离(km)抛石3.90.70.31.7疏浚3.81.30.51.5沉箱填砂1.20.1-0.9表6.3-2 悬浮泥沙浓度增量统计结果施工方式悬浮沙泥沙超标倍数(倍)011449>9抛石1.50.90.80.7疏浚1.11.00.41.3沉箱填砂0.50.30.30.1图6.3-2 抛石产生悬浮泥沙扩散影响范围图6.3-3 疏浚产生悬浮泥沙扩散影响范围图6.3-4沉箱填砂产生悬浮泥沙扩散影响范围6.3.2 冷排水数值模拟预测分析6.3.2.1基本方程冷排水计算的控制方程是在计算水动力环境的二维潮流模型方程组的基础上加上温度场模块,本工作采用该模型作为二维热对流扩散模型。(1)控制方程 其中:Dx, Dy分别为x,y方向的扩散系数;T是指温度;F为衰减系数;S可表示为S=Qs(Ts-T),其中Qs为排水口的流量,(Ts-T)为温度变化;W为风速;Tref参照温度;为水的密度;Cp为比热容;h为水深。 (2)边界条件岸边界条件,通常假定服从绝热条件:在开边界上给定本底水温值: 6.3.2.2工况设计(1)取、排水口位置本项目设一个取水口,一个排水口,取排水口位置见图6.3-5。(2)取、排水水量排水口流量23400m3/h。(4)工况计算设计根据最终平面设计方案,排水口温降值取5,水平扩散系数为0.01。图6.3-5 取排水口位置图6.3.2.3计算结果分析图6.3-6是冷排水温降最大影响面积包络线图,表6.3-3为各工况不同温降值对应最大包络线面积。由以上图表可知:工程冷排水1°C温降影响最大面积约为6.2hm2,2°C温降影响最大面积约为1.9hm2,3°C温降影响最大面积约为0.6hm2,4°C温降影响最大面积约为0.2hm2,最远影响距离为0.32km。图6.3-6 最大温降包络线预测图6.3.3余氯排放对水环境的影响余氯在海水中有游离态和化合态两种形态,刚排出的取排水中,游离态余氯占主要部分,化合态余氯所占比例不大。由于游离态余氯氧化能力极强,极不稳定且衰减极快。随着取排水排入水体,游离态余氯不断地稀释、分解和挥发,其浓度迅速降低。6.3.3.1 冷排水中余氯数学模型式中:余氯浓度;水深;分别对应于方向的深度平均流速;方向上的扩散系数;物理过程源汇项;内部化学反应源汇项。目前余氯衰减机理还不非常明确,许多学者进行大量研究,提出了经验和半经验的氯衰减动力学模型。一般的将余氯衰减假设为一级反应,其模型如下: 式中:余氯浓度;衰减系数。所以 其中为污染源单位体积的排放速率。边界条件: 陆边界: 开边界:入流段出流段 初始条件:;6.3.3.2 参数选取和预测内容(1)余氯衰减系数的确定余氯在环境水域中的自衰减、稀释、输移等规律,余氯半衰期相对较短。为了确定余氯衰减系数,水科院曾于1997年在华能上海石洞二电厂现场进行了余氯衰减系数的实验,本次余氯计算采用的系数,参照、类比该实验结果。表6.3-3为自来水中余氯实验室内外衰减测定结果。表6.3-3 自来水中余氯实验室内外衰减测定值序时间(h)余氯(mg/L)序号时间(h)余氯(mg/L)实验室内实验室外(阳光下)实验室内实验室外(阳光下)10.00.370.37136.00.290.1120.50.30147.00.280.1031.00.350.29158.00.270.1041.50.24169.00.260.0952.00.330.201710.00.250.0962.50.181822.00.170.0473.00.320.161923.00.160.0383.50.152025.00.150.0294.00.310.142127.00.140.02104.50.132229.00.130.00115.00.300.122348.00.08125.50.112456.00.05室内实验水温为20、室外实验水温为25,pH值为7.6从室内、外的实验结果比较可知,日照、温度对自来水中余氯的衰减有显著影响。在阳光下,余氯衰减速度大大加快,说明自来水中余氯的衰减主要是次氯酸及其盐的自身分解,次氯酸在光照、温度升高等条件下,易分解为HCl和O2,而使余氯消失。表6.3-4为不同条件下余氯衰减时间。表6.3-4 余氯衰减时间的比较衰减所用时间上海石洞二电厂实验室外(阳光下)实验室内衰减50%所用时间(h)0.52.018.0衰减90%所用时间(h)1.822.056.0根据以上实验数据位基础,结合本工程运营期的环境条件,本工程余氯的半衰期取值为1.5h。(2)余氯源强的确定排水排放过程中含有余氯浓度为不高于0.2mg/L(计算中按照最大0.2mg/L计算),24h连续排放,排放量为23400 m3/h;源强位置见图6.3-5。(3)余氯浓度预测计算方法浓度计算的时间步长为10s,在所有预测的潮周期T(T为1个月,已包括大潮,中潮,小潮三个潮期)中,每个网格点可获得T/10个浓度数据。浓度增量指的是该网格点上所有T/10个数据中的最高瞬时浓 度,等值线分布图为各点最高浓度瞬时值的连线。6.3.3.3 余氯影响预测冷排水中余氯预测结果见图6.3-7和表6.3-6。有图、表可以看出,排水排放过程中,0.005mg/L余氯最大包络面积为0.28km2,最大扩散距离为936m;0.010mg/L余氯最大包络面积为0.06km2,最大扩散距离为327m,0.02mg/L余氯最大包络面积为0.02km2,最大扩散距离为141m。冷排水中余氯的扩散范围主要在主潮流的方向上,由于目前水质标准中没有规定余氯的限值,本文根据已有的研究成果0.02mg/L为安全阈值,因此取0.02mg/L为评价限值,因此余氯对环境的影响范围在排放口936m范围内。表6.3-6 余氯预测结果 浓度类 型0.005mg/L0.01mg/L0.02mg/L冷排水面积(km2)0.280.060.02最远距离(m)936327141图6.3-7 冷排水余氯浓度预测分布图6.4工程施工对海洋生态的影响分析与评价6.4.1工程施工引起悬浮物对海洋生态及海水养殖的影响分析根据施工组织设计,在码头工程建设过程中,港池疏浚、基槽开挖和风化岩炸礁施工是影响海洋生态的主要施工环节。施工将占用一定面积的海床,生活栖息在该区域的底栖生物将不可避免地遭受毁坏而损失掉,由于施工是逐步进行的,因此,当生物的栖息环境遭受外来影响时,一些活动能力较弱的贝类等生物将会在施工过程中而损失掉。(1)对浮游生物的影响水体中的叶绿素a 含量、浮游植物的组成和数量是衡量和反映水体初级生产力的基础。大量的实验及调查研究表明,水体透明度对叶绿素a 和浮游植物数量分布和变化是一个至关重要的制约因素。工程港池疏浚、基槽开挖和风化岩炸礁工作,在施工作业点周围水体中产生大量的悬浮物,形成一定范围的悬浮物高密度分布区域,从而引起水体悬浮物浓度增加,降低水体透光率,造成水体浮游植物生产力下降。从水生生态系食物链角度看,初级生产力下降,必将影响正常食物链的传递,最终导致水域可利用生物资源量下降。一般而言,悬浮物的浓度增加在10mg/L 以下时,水体中的浮游植物不会受到影响,而当悬浮物浓度增加50mg/L 以上时,浮游植物会受到较大的影响,特别是中心区域,悬浮物含量极高,海水透光性极差,浮游植物基本上无法生存。当悬浮物的浓度增加量在1050mg/L 时,浮游植物将会受到轻微的影响。因此,本项目施工过程中要注意悬浮物浓度的控制,避免造成大量水生生态损失,由于工程爆破发生在瞬时且爆破量较小,围堰工程量较小,对浮游植物和水体透明度造成的影响是暂时的、局部的、可逆的,随着工程施工的结束,影响随即消除。根据预测,本工程累计造成悬浮物>10mg/L的范围合计22.19km2。引起的浮游植物的生物损失率按30%计,根据东海水产研究所2012年4月和2012年8月调查结果,该海域浮游植物细胞个数按工程周边海域平均值32.14´106个/m3计,场区平均水深按10.0m计,则工程施工将引起浮游植物受损的数量约214.03´1013个。浮游动物按工程周边海域平均生物量97.66mg/m3计,生物损失率按50%计,则工程将造成浮游动物损失量约11.45t。表6.4-1 浮游生物损失估算表影响面积(km2)浮游植物浮游动物平均个数(*106个/m3)损失量(30%)(1013个)平均生物量(mg/m3)损失量(50%)t22.1932.14214.0397.6611.45(2)对底栖生物的影响码头工程作业区域的底栖生物将会丧失,施工期港池疏浚和基槽开挖将会使底栖生物临时性丧失。根据东海水产研究所2012年4月和2012年8月底栖动物调查结果,底栖动物总生物量两季的均值分别为4.81 g/m2,工程施工将引起的底栖生物临时性损失量约2.146t,按3年计,工程施工将引起的底栖生物永久性损失量约0.866t,按20年计,底栖生物价值按1.0万元/t计,共造成的经济损失是23.754万元。见表6.4-2和表6.4-3。表6.4-2 底栖生物损失估算表破坏性质施工内容影响面积(m2)平均生物量(g/m2)生物损失量(t)经济损失(万元)影响年限(a)累计经济损失(万元)临时施工炸礁4000004.811.9241.92435.772引桥99450.0480.0480.144工作船码头120000.0580.0580.173LNG码头215000.1030.1030.310取排水口21000.0100.0100.030火炬平台基槽开挖6250.0030.0030.009小计4461702.1466.438永久建筑防波堤1800004.810.8660.8662017.316总计23.754(3)对渔业资源的影响根据海洋工程的施工特点,施工期间对渔业资源的影响主要为悬浮物扩散。根据施工组织设计,本工程疏浚和基槽挖泥、沉箱和防波堤抛填、沉箱填砂均可产生悬浮泥沙。施工期悬浮物影响范围数模结果。工程施工悬浮物将在一定范围内形成高浓度扩散场,悬浮颗粒将直接对海洋生物仔幼体造成伤害,