海洋工程中悬浮泥沙源强的确定

海洋工程中悬浮泥沙源强的确定

摘要：随着各类海洋工程的施工建设，各类海洋工程施工均会引起周边海域悬

浮泥沙剧增，会对项目周边海域的环境产生不利影响。目前国内没有对海洋工程

中涉及的悬浮泥沙源强作出完整的归类，总结在海洋环评中多年的工作经验，本

文对海洋工程中悬浮泥沙源强类型进行了总结归纳，为海洋环评中悬浮泥沙源强

的选取提供参考和依据。

关键词：悬浮泥沙源强海洋环境影响

近年来，随着我国海洋经济的迅速发展，各类海洋工程的施工建设，包括填

海造地、港口建设、航道疏浚、跨海桥梁、各类透水构筑物及非透水构筑物等，

均会引起周边海域悬浮泥沙剧增，会对项目周边海域的环境产生不利影响。其中

悬浮泥沙的扩散输移对海洋环境影响较大，主要表现为悬浮泥沙的扩散输移范围

和浓度变化对海水环境和海洋生态环境的不利影响。针对国内外学者对海洋工程

中的悬浮泥沙源强确定缺乏比较全面系统的论述，为此，本文根据笔者工作中经

验对海洋工程中涉及的悬浮泥沙源强的确定进行了总结，可为海洋工程环境影响

评价悬浮物污染开展综合分析，根据工程的底质条件合理选择设备类型提供理论

依据。

1悬浮泥沙源强类型

海洋环评中数值模拟分析和悬浮泥沙污染源的存在形式密切相关，悬浮泥沙

源强一般在空间上分为：点源、线源、面源和体源；根据持续时间可分为瞬时源

和连续源。根据海洋工程施工计划和施工特点的不同，在海洋环评数值模拟中对

泥沙源强的处理方式也不同。一般疏浚挖泥及疏浚土抛投时采用设置固定点源或

瞬时源的方式进行模拟；溢流及抛石采用设置连续固定点源的方式进行模拟；爆

破挤淤一般采用瞬时点源；管道及航道的开挖根据施工线路的特点采用移动点源

的方式进行模拟。

2悬浮泥沙源强计算方法

针对不同的工程类型，由施工引起的泥沙源强确定方法也不同，目前泥沙源

强的确定一般采用公式计算结合同类工程经验或现场监测数据进行推算。本文根

据笔者的工作经验对海洋环评中涉及的源强方法进行了总结。

2.1疏浚源强

项目工程类型为疏浚，采用的施工机械一般为绞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船、抓斗船，悬浮泥沙发生量按照《港口建设项目环境影响评价规范》中提出的公式

计算源强。

Fs—悬浮泥沙源强（kg/s）；

m泥—一天爆破抛泥量（kg）；

V水—受纳水体体积（m3）；

t—一天实际施工的时间（h）。

2.8类比分析法确定源强

根据Mott MacDonald 1990年进行的疏浚泥沙再悬浮系统试验数据，绞吸式挖泥船泥沙

再悬浮率为3~5kg/m3，环境影响评价中泥沙再悬浮率一般取最大值5kg/m3，则疏浚效率为1600m3/h的绞吸式挖泥船作业将产生8000kg/h的悬浮泥沙，换算源强为2.22kg/s。

根据Mott MacDonald 1990年进行的疏浚泥沙再悬浮系统试验数据，在淤泥沙质海床进

行耙吸式挖泥，泥沙再悬浮率为15kg/m3,长江口实验结果表明，耙吸式挖泥船泥舱溢流浓度

为1.5kg/m3,流量5650 m3/h。目前港池、航道疏浚常用船型为疏浚效率为4500 m3/h的耙吸

式挖泥船，据此计算4500 m3/h耙吸式挖泥船产生的悬浮泥沙为67500 m3/h，泥舱溢流的悬

浮泥沙为8475kg/h，则每艘疏浚效率为4500 m3/h耙吸式挖泥船施工悬浮泥沙源强约为75975kg/h（21.11kg/s）。实际计算源强是根据项目是否为淤泥底质，采用相关系数，同时根据耙吸式挖泥船实际工作效率进行调整。

2.9实测法确定源强

戴明新通过在天津港的大量现场实测资料推算得出生产率为500 m3/h的链斗船作业悬浮

泥沙的释放源强为6.23kg/s；胶州湾西岸的黄岛前湾内现场取样分析表明：一艘1600 m3/h

的绞吸式挖泥船，产生的泥沙源强约为2.5kg/s；而一艘4500 m3/h耙吸式挖泥船，产生的泥

沙源强约为7.5～12.5kg/s；根据天津港、大连港等同类港口施工期监测数据，结合不同地区、不同施工条件的情况得到：8 m3抓斗船产生的悬浮泥沙源强约为0.96～1.79kg/s，１450

m3/h绞吸式挖泥船悬浮泥沙源强约为2.22～3.5kg/s，１600 m3/h绞吸式挖泥船悬浮泥沙源

强约为2.4～3.75kg/s，１500 m3/h耙吸式挖泥船约为3.83～5kg/s，3000 m3/h耙吸式挖泥船

产生的悬浮泥沙源强约为10kg/s。

3结论

综合上述研究成果，可在海洋工程施工中，结合实际施工情况，根据不同的工程类型，

采用不同的施工机械、施工强度对悬浮泥沙源强进行确定，目前泥沙源强的确定一般采用公

式计算结合同类工程经验或现场监测数据进行推算。提高源强分析计算结果的准确性，可以

更准确地评估悬浮泥沙对周边海域环境的影响程度。

参考文献：

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[5]Salomon J C. Modelling turbidity maximum in the Seine estuary[J]Elseviser Oceanography Series,1981(32).

[6]王志勇,戴明新.天津港海域海洋生态环境调查初步研究,交通环保,2004年第04期.

基金项目：广东省自然科学基金重点项目（S2013020012823）

作者简介：刘玲（1977-），女，国家注册环评工程师，主要从事海洋工程环境影响评价。