基于水下地形变化的海洋倾倒区分区倾倒管理可行性初探

何东海，赖纪海，辛士河，郭清荣，唐德富

（国家海洋局宁波海洋环境监测中心站，浙江宁波 315040）

基于水下地形变化的海洋倾倒区分区倾倒管理可行性初探

何东海，赖纪海，辛士河，郭清荣，唐德富

（国家海洋局宁波海洋环境监测中心站，浙江宁波 315040）

以宁波海域甬江口倾倒区为例，将倾倒区分成12个分区，根据疏浚物倾倒期间对该倾倒区连续4个月每月一次（2013年3月、4月、5月、6月）的水下地形测量结果，分析倾倒区各分区的水下地形冲淤情况，并结合倾倒区各区域本身的地形，来探讨倾倒区分区倾倒的可行性，为往后开展倾倒区分区倾倒管理提供一种新的思路。

倾倒区；疏浚物；分区倾倒

从目前倾倒区管理现状来看，主要表现在以下几方面。一是注重管理倾倒物的监视监管，使倾倒作业严格按主管部门规定的条件和指定的区域进行倾倒，严格控制倾倒量和倾倒频率[1,2]。杨锴等[3]进行了基于ArcGIS Engine的海洋倾倒区管理分析系统的设计研究，实现了基于GIS技术的可视化管理，为海洋环境管理部门对海洋倾废区使用情况的管理和决策提供可靠的决策支持.二是海洋倾倒区的跟踪监测，通过监测，及时发现倾倒产生的环境变化，在我国监测机构做了大量的工作[4-8]。如发现倾倒区及附近海域环境受到污染，主管部门可及时采取有效应急措施，包括停止使用该倾倒区或停止在该倾倒区倾倒某种废弃物，以减少因海洋倾倒而造成的危害，达到保护海洋的目的。三是严格执行海洋倾废许可证制度，海洋倾废许可证制度是海洋倾废制度的核心内容。郑曙光等[8]曾提出在审批过程中制定分类管理制度，将严格禁止倾倒的一类废弃物列为“黑名单”，将获得特别许可证才可倾倒的物质列为灰名单，将没有列入“黑名单”和“灰名单”的三类废弃物物质成为“白名单”，在经有关主管部门获得普通许可证后，可以倾倒入海。四是海上废弃物倾倒区选划制度。海上倾倒区的选划应本着“科学、合理、经济、安全”的原则，充分考虑海区自然环境条件、该区域的开发状况，与其他区域的产业区、风景旅游区、水产养殖场、矿物资源开发区、渔业资源敏感区的影响等，确定合适的倾倒区位置[9-11]。

综上所述，目前我国倾倒区管理的现状主要注重于对倾倒活动的监视监督、倾倒活动的影响评估和许可制度管理和倾倒区选划上，而对倾倒区自身的合理、科学使用上主要侧重于倾倒时段和倾倒量的控制，但对倾倒区划定后进行分区倾倒管理则涉及甚少。本文以倾倒区即时水下地形测量结果为依据，分析倾倒区各分区的水下地形冲淤情况，结合倾倒区各分区的自身地形特点，来探讨倾倒区分区倾倒管理的可行性，为往后开展倾倒区分区倾倒提供一种新的思路和技术依据。

1 材料和方法

1.1 测量区域

甬江口倾倒区为1993年国务院批准的第五批海洋疏浚物倾倒区，该倾倒区为扩散型倾倒区，位于甬江口七里屿岛北侧，为0.4 km×0.8 km的矩形区域，面积为0.32 km2，如图1。水下地形测量区域为整个倾倒区区域。

图1 甬江口倾倒区位置Fig.1 The location of Yongjiangkou dumping area

1.2 测量仪器和方法

a）采用美国产Odom-DF3200型双频式测深仪测深；

b）采用美国产Trimble信标台实时差分DGPS定位系统定位；

c）采用1954北京坐标系，3?带高斯投影，1985国家高程基准；

d）测图比例尺为1：5 000；测深线以0°方位角布设，线距为50 m，点距为50 m；成图基本等深距为1 m。

1.3 测量时间

2013年3月、4月、5月、6月，每月进行1次。

2 结果与讨论

2.1 倾倒区水深分布状况

根据2013年3月水深测量结果，甬江口倾倒区水深在6～33 m（1985国家高程，下同），西南部、东北部水深较小，倾倒区中、南部水深较大，其中西南部水深最小，为6.0～7.0 m。倾倒区中南部偏东紧邻七里屿岛区域水深最大，为20～33 m，在整体上讲，甬江口倾倒区各区域之间水深差异较大，地势极不平坦（图2）。

图2 倾倒区水深现状（2013年3月）Fig.2 The topography of dumping area(March,2013)

2.2 倾倒区冲淤情况分析

2.2.1 倾倒区扩散能力分析

通过3-6月甬江口倾倒区水下地形测量结果逐月比较分析，来获得倾倒区的整体淤积和冲刷情况，见表1。同时，结合这些月份的疏浚物接纳量，来分析甬江口倾倒区的疏浚物扩散能力。倾倒区在4月、5月、6月这三个月中总体上呈淤积态势，倾倒区的淤积现象较为直接的原因归咎于该倾倒区的倾倒活动。由于在较短的时间内接纳相对大量的倾倒物，倾倒区所在海域自身对倾倒物的扩散、迁移速度小于倾倒量，势必导致倾倒区呈现一个淤积态势。根据甬江口疏浚物倾倒受理单位提供的疏浚物倾倒量，甬江口倾倒区在2013年4、5、6月接纳的倾倒量分别为45万m3、35万m3、35万m3。由表2可知，在倾倒期内，倾倒区受到不同程度的淤积，且接纳量较大的4月，淤积量相对较大，在上述倾倒强度下，甬江口倾倒区的疏浚物扩散能力基本在每月（20～25）万m3。

表1 倾倒区冲淤情况Tab.1 The scouring or silting status of dumping area

2.2.2 倾倒区分区地形冲淤分析

为更具体地分析倾倒区内各个区域的冲淤情况，本文将甬江口倾倒区划分成A～L12个区域。分区后水下地形逐月比较结果如图3～5。

由图3可知，2013年4月与2013年3月地形测量结果比较分析可知，倾倒区整体上以淤积为主，但在A、B、D、I、J、L分区呈现冲淤相当的态势，K分区则呈现冲刷的态势，其他分区则呈现淤积态势。

由图4可知，2013年5月与2013年4月地形测量结果比较分析可知，倾倒区也以淤积为主。在A、J、K分区呈现冲淤相当的态势，I、L分区呈现冲刷的态势，其他分区呈现淤积态势。

由图5可知，2013年6月与2013年5月地形测量结果比较分析可知，倾倒区仍然以淤积为主。在A、G、L分区呈现冲淤相当的态势，I、J、K分区呈现冲刷的态势，其他分区呈现淤积态势。

图3 2013年4月与3月水下地形比较结果Fig.3 The result of comparing the topography of April with that of March

图4 2013年5月与4月水下地形比较结果Fig.4 The result of comparing the topography of March with that of May

图5 2013年6月与5月水下地形比较结果Fig.5 The result of comparing the topography of May With that of June

2.3 分区倾倒管理探讨

根据上述对甬江口2013年3-6月的水下地形测量结果比较分析，倾倒区各月份整体上处于一个淤积态势，在这种情况下，有没有可能继续进行倾倒活动，我们对其进行分区倾倒管理的探讨。各个分区各月份的地形冲淤情况统计见表2。

由表2可知，虽然整个倾倒区是呈淤积态势的，但在倾倒区各个分区的冲淤状态是各不相同的。B、C、D、E、F、G、H分区各次统计均为以淤积为主，A、J、L分区各次统计以冲淤相当为主，而I、K分区则各次统计以冲为主。

在历次水下地形比较结果看，虽然大多数区域均为以淤积为主，但I、J、K、L分区始终保持较为稳定的冲淤相当或冲的状态。主要的原因是这些区域水深较大，且与周边的水深差异较大，水深存在骤升、骤降现象（图2），从整个倾倒区的地势上看正好处于该倾倒区的深槽区域，水动力作用强大，倾废物在此处沉降后较其他分区容易扩散与迁移。由于倾倒区的倾倒活动是不间断的，在这些分区出现冲刷的原因主要是由于第一次测量工作在倾倒活动结束后，倾倒物尚未迁移至其他区域时进行，而下一次测量工作时，这些分区（I、J、K、L分区）的废弃物已在水动力作用下被带走，导致出现即冲刷现象。同时这也说明这些分区具有较强的疏浚物迁移能力，符合扩散型倾倒区的要求，适合进行倾倒活动。而在其他水深较浅，地势相对平缓的分区，由于扩散能力较弱，多次地形测量比较结果基本上呈现淤积的现象（如C、D、E、F、G、H区域）。

倾倒作用下，倾倒区水下地形冲淤情况已成为评价倾倒区是否可以继续使用的一个重要依据[12-14]扩散型倾倒区一般认为倾倒区的冲淤平衡或冲淤强度较小的情况下，从容量和地形角度讲，倾倒区存在继续倾倒的可能[15]。如纪灵等[16]曾就烟台海洋倾倒区的出现淤积状况提出暂停倾倒的建议。

表2 各分区冲淤情况Tab.2 The scouring and silting status of subareas

本文所探讨的甬江口倾倒区为扩散性倾倒区，即使在整个倾倒区呈现淤积的情况下，I、J、K、L分区由于他的特殊的水动力条件，仍存在倾倒的可能，并在日常的倾倒区使用过程中，也应尽量控制在这些分区范围内进行倾倒，以使废弃物更好地扩散，充分发挥倾倒区的容量。关于倾倒区分区管理的问题，陈嘉辉等[4]曾提到倾倒区实施分小区倾倒和管理的概念，即“考虑到拟在大亚湾临时性海洋倾倒区倾倒的疏浚量较大，选划的倾倒区的面积较大。在倾倒区管理上，分局实施了对该倾倒区划分小区，轮流接纳倾倒的做法。”但管理方法没有结合倾倒区自身的特点也缺乏分区倾倒管理的科学依据。张亮等[17]通过水下地形测量结果，建议倾倒施工单位避免在水深较浅东部和北部倾倒，但并未给出较为明确的分区，且倾倒区内倾倒点的不同，倾倒区的各区域的冲淤情况会有所不同，其提出的建议没有对倾倒区进行分区，且没有连续地形测量数据作为依据，对倾倒区内稳定的倾倒点的分析缺乏科学，在合理性和可操作性上可能稍显不足。

3 结论与展望

（1）七里屿外侧倾倒区，在倾倒强度为每月40万m3左右的情况下，整个倾倒区基本呈现淤积态势，基本呈现倾倒量越大淤积强度越大的情况。根据倾倒区接纳的倾倒量和在倾倒区内淤积量估算，甬江口倾倒区在月倾倒强度40万m3左右的情况下，每月的扩散量在（20～25）万m3。

（2）根据倾倒区分区域冲淤结果分析，倾倒区内水深较大、水动较为强大的分区区域，在倾倒区整体上处于淤积的前提下，I、K、L这些分区在不同的月份均呈现了以冲为主的情况，而在一些水深较小、水动力较弱的分区（C、D、E、F、G、H），则始终处于以淤积为主的状态。所以倾倒区的各个区域对疏浚物的扩散能力存在差异。

（3）本文所述的I、K、L分区，在倾倒区整体淤积的情况下，均存在倾倒的可能。且在上述倾倒强度下，尽量避免在东北角和东南角疏浚物的扩散能力较弱的分区（C、D、E、F、G、H）实施倾倒。由于先前的倾倒活动均是进入倾倒区的随机倾倒，所以造成一些倾倒区内部分区域淤积较为严重，如在先前的倾倒活动中，能多倾倒于扩散能力较强的分区，整个倾倒区的淤积态势会有所减缓。

（4）有关海洋行政部门在倾倒管理过程中，在一些倾倒区面积相对较大，水深各区域差异较大的倾倒区，可以考虑根据即时的水深现状和倾倒区内各分区区域冲淤情况，进行倾倒区分区倾倒管理，并根据每月或每周的实际情况，来调整倾倒的具体区域，以便更科学、合理、充分、安全使用倾倒区。

参考文献：

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[4]陈嘉辉,李正炎,邱弋冰,等.疏浚物海洋倾倒区管理模式的探讨－以大亚湾临时性海洋倾倒区为例[J].黑龙江科技与信息,2007(33):172.

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Probe on Feasibility of Subarea Dumping basing on the Change of Topography in Dumping Area

HE Dong-hai,LAI Ji-hai,XIN Shi-he,et al
(Marine Environment Monitoring Center Station of Ningbo,SOA,Ningbo 315012,China)

This article made Yongjiang estuary dumping area as an example to discuss about subarea dumping.The dumping area was divided into 12 subareas,and its topography was measured once a month in 4 sequencing months(March,April,May and June respectively,in 2013)during the period of dredged materials dumping.After analyzing the scouring or silting status and topography of the subarea,we discussed about the feasibility of subarea dumping.This research offered a new idea for subarea dumping management.

dumping area;dreged materials;subarea dumping

X834

A

1008－830X(2015)05－0474－05

2015-02-10

中央分成海域金支出项目（环保类）（国海办自[2013]551号）

何东海（1978-），男，高级工程师，硕士，研究方向：海洋环境监测分析与评价.E-mail:hedonghai1@163.com