入海型人工運河對水環(huán)境的影響

全鋁興

（廣西水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，廣西 柳州 545000）

1 概況

1.1 項目背景

廣西位于中國華南地區(qū)，為云貴高原東南邊緣，地貌以丘陵地貌為主，區(qū)內(nèi)主要水系為西江及其主要支流，西江由西向東貫穿廣西，流入廣東，水路交通格局呈由西向東格局。根據(jù)國家發(fā)改委和廣西壯族自治區(qū)人民政府相關(guān)文件，廣西區(qū)政府加快推進連接北部灣國際樞紐海港和西江黃金水道的平陸運河項目建設(shè)，使廣西的內(nèi)陸和北部灣海連接起來，形成西部陸海新通道的重要通海航道。

1.2 工程概況

平陸運河規(guī)劃航道始于南寧平塘江口，向南西方向經(jīng)沙坪鎮(zhèn)溯沙坪河而上，在出水坳該地跨區(qū)域分水嶺進入欽州境內(nèi)，再沿舊州江南下至陸屋，而后匯入欽江，并以欽江干流為航道建設(shè)基礎(chǔ)，向南西流經(jīng)欽州市，在欽州沙井港入海，航道穿越茅尾海向南，建設(shè)終點為南部欽州港，規(guī)劃航道全程約140km。運河沿線由北向南共分4 個航道段，其間布置馬道頭梯級樞紐、企石垌梯級樞紐和青年梯級樞紐共計3 個梯級樞紐作為攔水大壩和過船航運梯級建筑。

航道HD1 起始于橫縣西津水庫，里程段為K0+000—K28+200，后接馬道頭梯級樞紐，設(shè)計蓄水位為62.30m，設(shè)計航道底標高為51.10m，西津水庫及沙坪河現(xiàn)狀水位為61.50～62.10m。其中里程K0+000—K21+000 段航道建設(shè)基本沿襲沙坪河現(xiàn)有河道，部分地段需進行疏浚和炸礁，在河道蜿蜒曲折處，需進行多處裁彎??；里程K21+000—K28+200 段航道建設(shè)區(qū)為為區(qū)域分水嶺及兩側(cè)丘陵山地，現(xiàn)狀地面標高較高，需按航道標準進行全段開挖。

航道HD2 前接馬道頭梯級樞紐，里程段為K29+300—K43+000，后接企石垌梯級樞紐，設(shè)計蓄水為為35.00m，設(shè)計航道底標高為27.30m，航道主要沿舊州江及其支流進行建設(shè)，現(xiàn)狀河水位為33.30～58.10m。該段地貌主要為丘陵山地和舊州江支流上游，現(xiàn)狀河道切割較淺，寬度較窄、蜿蜒曲折且中上段河床標高遠高于設(shè)計航道底標高，需按航道標準進行全河段運河開挖和裁彎取直。

航道HD3 前接企石垌梯級樞紐，里程段為K44+200—K99+300，后接青年梯級樞紐，設(shè)計蓄水為為8.70m，設(shè)計航道底標高為1.30m，航道沿舊州江下游南下至陸屋鎮(zhèn)附近匯入欽江干流，之后運河線路基本沿襲欽江干流走向。該運河線路段，現(xiàn)狀河水水位為8.50～33.30m，河床現(xiàn)狀亦高于設(shè)計航道底標高，需按航道標準進行疏浚，對舊州江下游段和欽江干流段的蜿蜒曲折段，其河道彎曲半徑遠小于航道最小彎曲半徑段，需進行裁彎取直。

航道HD4 前接青年梯級，里程段為K100+500—K140+000，后接欽州港，該段航道運營水位受海洋潮汐影響，設(shè)計航道底標高為-6.90m，該航道段分為入?？跉J江段和入海口近海段兩部分。其中入海口欽江段基本沿欽江現(xiàn)狀河道布置設(shè)計，穿越欽州城區(qū)，部分地段河道現(xiàn)狀彎曲半徑小于設(shè)計要求，需進行裁彎取直和修整。入?？诮６沃饕挥跉J江大橋沙井港至欽州港部分，其間穿越茅尾海國家海洋公園，該段主要施工措施為疏浚、炸礁和拓寬。

2 工程對水環(huán)境影響

平陸運河項目屬于以航運為主的綜合性流域開發(fā)工程，其工程建設(shè)期和航道運營期都將對周邊乃至流域的地下水環(huán)境、河流水生生態(tài)環(huán)境和海洋生態(tài)環(huán)境造成影響。

2.1 運河建設(shè)期對地下水環(huán)境的影響

運河的施工建設(shè)主要采取沿原有河道進行水上拓寬疏浚，對分水嶺兩側(cè)丘陵山地段和裁彎取直段的航道，按航道建設(shè)標準進行大開挖干式作業(yè)法，不同地段、不同施工方式產(chǎn)生的影響不同，對地下水的主要影響如下。

（1）運河施工建設(shè)對分水嶺地段地下水補徑排的影響。流域分水嶺段位于沙坪鎮(zhèn)以南約7.0km 處的低山丘陵山脊，分隔了郁江水文地質(zhì)單元和欽江水文地質(zhì)單元；分水嶺以北為郁江水文地質(zhì)單元，郁江是該水文地質(zhì)單元的侵蝕基準面和地下水排泄區(qū)，分水嶺段地貌為低山丘陵，降雨是該區(qū)域地下水的補給來源。部分降雨在分水嶺北側(cè)通過地表入滲地下，在風化裂隙和構(gòu)造裂隙間運移形成地下徑流，地下水流向大致為由南向北徑流，并最終排泄于沙坪河，匯入西津水庫進入郁江。

分水嶺以南為欽江水文地質(zhì)單元，欽江是該水文地質(zhì)單元的侵蝕基準面和地下水排泄區(qū)，降雨在分水嶺南側(cè)入滲地下形成地下水后，徑流流向大致呈由北向南徑流，最終排泄于欽江支流舊州江，并于陸屋附近匯入欽江。

分水嶺段運河渠道開挖后，開挖航道底標高為51.10m，兩邊山丘頂高程為140～169m，航道底標高成為周邊地形的最低排泄基準面，開挖渠道段地下水流向由原郁江水系的由南向北徑流和欽江水系的由北向南徑流改變?yōu)檫\河西側(cè)地下水向東徑流，東側(cè)地下水向西徑流，均向運河渠道排泄，人工河道兩側(cè)地下水由東西兩邊向運河渠道段徑流并排泄于運河渠道，并隨運河由北往南流入欽江。運河的建設(shè)不僅改變了運河分水嶺段的地下水流場，也溝通了郁江水文地質(zhì)單元和欽江水文地質(zhì)單元的水力聯(lián)系。

（2）運河建設(shè)引起的地下水疏干影響。運河航道建設(shè)主要沿原有河流河道進行炸礁、拓寬和疏浚建設(shè)，局部蜿蜒曲折段進行裁彎取直，分水嶺段地貌為低山丘陵，需按航道標準進行全段開挖。航道沿線階地及地面高程隨地形變化，各段河道開挖深度不同，水位降深不同。對于疏浚段采用水上作業(yè)，對周邊地下水的疏干排水影響不顯著；裁彎取直段、分水嶺地段及梯級樞紐的建設(shè)采用大開挖形式進行施工，各部分降水深度隨開挖深度而變化，排水疏干將在周邊地下水系統(tǒng)形成降落漏斗，位于降落漏斗影響半徑范圍內(nèi)的地下水位將下降，范圍內(nèi)的民井水位會下降甚至干涸。

（3）運河建設(shè)對平吉—陸屋盆地承壓含水層的影響。平吉—陸屋盆地分布陸相碎屑巖類裂隙孔隙水，部分含水層具有層間承壓特征，局部地方的民井和鉆孔具有自流現(xiàn)象。本段航道建設(shè)主要位于欽江干流河道，在運河施工建設(shè)過程中航道開挖底標高為1.30m，遠低于現(xiàn)狀河床底標高，因此運河開挖對含水巖土層的揭露、破壞和含水層的疏干，可能對盆地內(nèi)該層碎屑巖類裂隙孔隙承壓水造成降水位下降、自流現(xiàn)象停止等影響。

2.2 運河運營期對地下水環(huán)境的影響

（1）運河運營期對地下水的疏干影響。

項目運營后各航道段設(shè)計蓄水位與設(shè)計航道底標高不同，部分地段現(xiàn)狀河水位和河床標高遠高于設(shè)計要求，在運河建設(shè)完成后，河水位低于現(xiàn)狀河岸兩側(cè)的地下水水位，將引起航道兩側(cè)地下水的排水疏干現(xiàn)象，產(chǎn)生降落漏斗，降落漏斗的影響范圍位于航道兩側(cè)，受運河展布影響，沿運河呈條帶狀延伸，位于降水影響半徑范圍內(nèi)的地下水位將下降。

（2）運河運營產(chǎn)生的淹沒浸沒影響。

HD1 航道段設(shè)計蓄水位標高為62.30m，略低于現(xiàn)狀西津水庫的正常蓄水為63.0m，因此不產(chǎn)生新增淹沒區(qū)和浸沒區(qū)；HD3 航道段終止里程為欽州市上游現(xiàn)存的青年水壩，水壩蓄水水位為8.70m，與運河HD3 航道設(shè)計蓄水為相同，也不產(chǎn)生新增淹沒浸沒問題；HD4 航道段運營水位為自然水位，隨海洋潮汐變化，亦不會產(chǎn)生新的淹沒浸沒問題。HD2 航道段總體沿著舊州河及其支流布置，河流兩岸為平坦河流一級階地，河水一般處于河槽內(nèi)，企石垌梯級樞紐設(shè)計正常蓄水位為35.0m，高于舊州江現(xiàn)狀河水面高程，水庫蓄水后會在下游一定區(qū)域形成回水淹沒區(qū)。同時將抬升該區(qū)域的地下水水位，受回水影響在淹沒區(qū)外圍一定范圍內(nèi)形成浸沒區(qū)。

（3）運河運營可能產(chǎn)生的地下水污染。

運河航道蓄水運營后，在航道庫區(qū)影響范圍內(nèi)，如航道水質(zhì)發(fā)生惡化、污染等（主要是運輸具有污染性物質(zhì)的泄漏事故），將造成庫區(qū)兩側(cè)一定范圍內(nèi)的地下水因回水影響發(fā)生水質(zhì)污染。

2.3 運河建設(shè)期對地表水環(huán)境的影響

（1）沙坪河及其支流和欽江干流沿線分布較多村鎮(zhèn)取水口、大型城鎮(zhèn)取水口及其水源保護區(qū)，運河的開挖疏浚施工將產(chǎn)生大量的懸浮泥沙使水質(zhì)惡化，也存在機械溢油等污染風險，將影響施工段取水口的取水安全。因此，應(yīng)考慮建設(shè)期受影響段的兩岸居民飲用水保障措施。

（2）運河建設(shè)期的裁彎取直，將使原有的舊河道將形成牛軛湖，由于河水主要流經(jīng)新的航道，牛軛湖的來水量減小，水流變緩，水文情勢和水動力將發(fā)生變化，原有的生物生長、棲息環(huán)境的穩(wěn)定性難以保持、牛軛湖的生態(tài)環(huán)境和生物多樣性也將受到影響。

2.4 運河運營期對地表水環(huán)境的影響

（1）運河運行后，根據(jù)規(guī)劃，需配套調(diào)水工程保障其航線的正常用水，補水段擬設(shè)置于馬道頭樞紐。調(diào)水后運河的來水量將增加，又因航道的標準化疏浚拓寬，原河道的斷面形狀及斷面面積等自然形態(tài)將發(fā)生改變，各河流斷面的水質(zhì)、水量和流速等水文情勢將發(fā)生變化，初級生產(chǎn)力受到影響，對沿線的水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、生物多樣性將產(chǎn)生影響。

（2）運河運行后，部分裁彎取直形成的牛軛湖因其河床底標高高于航道底標高甚至低于航道正常蓄水位，將造成部分牛軛湖水位下降甚至干涸，其生物棲息環(huán)境和水生態(tài)系統(tǒng)將受到較大影響。其他牛軛湖也將因過水流量的減小，水動力條件改變而影響其水生生態(tài)環(huán)境。

（3）運河梯級樞紐的建設(shè)和投入使用，對河流水域中的水文情勢，形態(tài)等產(chǎn)生嚴重干擾，并阻礙魚類的洄游、產(chǎn)卵，影響河流上下游的連通性[1]，使河流的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。應(yīng)考慮于各梯級修建過魚設(shè)施及于運河下游段新建產(chǎn)卵場或人工增殖等措施保護物種的多樣性。

（4）郁江現(xiàn)有外來物種魚類如羅非魚、清道夫魚、麥瑞加拉鯪魚等，運河開通運營后，隨著航道水流，上述外來物種將有侵入欽江水系的風險。

（5）隨著運河的運營，運河的航運量將增長且伴隨著運河兩岸沿線工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及社會經(jīng)濟的發(fā)展，流域內(nèi)產(chǎn)生的污染物可能超出運河的水環(huán)境容量，將對沿線環(huán)境敏感目標如飲用水取水口產(chǎn)生影響。應(yīng)考慮運河沿線的經(jīng)濟、社會發(fā)展對運河水質(zhì)帶來的影響

（6）運行期的突發(fā)環(huán)境風險對沿線的水源保護區(qū)和取水口將產(chǎn)生重大影響，應(yīng)考慮備用水源方案或與運河同步建立沿線村鎮(zhèn)的新用水水源。

2.5 運河建設(shè)與運營對海洋生態(tài)產(chǎn)生的影響

運河的入?？诮６螐纳尘牒＃┰矫┪埠?。欽州茅尾海海域分布著欽州茅尾海國家級海洋公園，其劃分為三個功能分區(qū)，分別為重點保護區(qū)、生態(tài)與資源恢復(fù)區(qū)和適度利用區(qū)，其擁有豐富的生物多樣性和旺盛的初級生產(chǎn)力，盛產(chǎn)60 多種經(jīng)濟價值較高的魚類，30 多種蝦蟹類和110 多種貝類；同時擁有原生態(tài)的紅樹林和鹽沼典型海洋生態(tài)系統(tǒng)，也是近江牡蠣的全球種質(zhì)資源保留地、養(yǎng)殖區(qū)和采苗區(qū)。茅尾海海洋公園的主要保護對象為紅樹林、鹽沼典型生態(tài)系統(tǒng)、豐富的近江牡蠣種質(zhì)資源。擬建的平陸運河穿越茅尾海毗鄰海洋公園，船舶污染物入海、河流攜帶污染物入海、沿岸人為活動和社會經(jīng)濟發(fā)展都將直接或間接的導(dǎo)致茅尾海的海水環(huán)境質(zhì)量發(fā)生變化[2]。運河的可能影響包括但不限與以下4 個方面。

（1）運河施工期的炸礁、疏浚，運營期的船舶航運和疏浚等情形將產(chǎn)生不同粒徑分布、不同濃度的懸浮物源強，其隨海水的擴散將影響紅樹林、牡蠣的生長生存，應(yīng)設(shè)計對應(yīng)的環(huán)境保護措施和對策。

（2）因運河的調(diào)水和調(diào)蓄水因素，運河入海水量將產(chǎn)生變化，其對河口的鹽度分布范圍和分布梯度將產(chǎn)生影響；海水鹽度的變化，對洄游性魚類過河口、河口魚類產(chǎn)卵場、幼魚集群以及牡蠣的棲息地和繁殖環(huán)境將產(chǎn)生影響，應(yīng)加以分析，降低不良環(huán)境影響。

（3）茅尾海的鹽沼灘涂豐富，在入?？诮６问┕み^程中，易受航道炸礁和疏浚所產(chǎn)生的懸浮泥沙影響，應(yīng)考慮設(shè)置防污帶降低環(huán)境影響。

（4）運河運營期可能產(chǎn)生的環(huán)境風險事故如污水泄漏、溢油甚至?；沸孤?，都將對海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響，應(yīng)布置可行的風險防范措施和應(yīng)急處置預(yù)案，并加強日常監(jiān)管。

3 結(jié)語

入海型運河的建設(shè)與運營將對運河沿線的地下水環(huán)境、河流水生生態(tài)環(huán)境和海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生眾多影響，應(yīng)在工程開工前進行各專題的環(huán)境影響分析預(yù)測，提出切實、可行、有效的環(huán)境保護措施和對策，為工程的建設(shè)方案和運營管理的編制提供指導(dǎo)，以期降低不良環(huán)境影響，最大程度的保持河湖海的自然形態(tài)，最大限度的維護各生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，保持各生態(tài)系統(tǒng)的功能平衡和生物的多樣性。運河建設(shè)和運營產(chǎn)生的影響包括但不限于本文所提項，以供建設(shè)參考。