围填海对海洋水动力与生态环境的影响

李政明

摘要：围填海工程改变了港湾海域面积及容量，从而改变了港湾水沙动力环境状况。作为海洋中物质输运的驱动力，水动力状况发生改变后会引发海水交换能力、纳潮量、水质及沉积速率等一系列环境因子的变化，这些环境因子的变化直接对海域的环境容量与生态系统造成影响。基于此，本文主要对围填海对海洋水动力与生态环境的影响进行分析。

关键词：围填海；海洋水动力；生态环境；影响

1、水交换能力及纳潮量

围填海后，渤海湾海水半交换时间由300d变成超过600d，海域平均水存留时间明显增加；象山港30d、60d、90d平均水交换率由59.3%，66.4%和71.7%下降至54.7%、61.9%和67.3%；锦州湾由于围填养殖及工程建设，总海域面积大幅减少，导致2000-2005年海水交换率平均减少17.5%，2005-2010年平均减少9.28%；罗源湾2012年与1960年代相比30d平均水交换率减少21.42%。

围填海工程会使海域面积减少、海湾湾口宽度缩短，从而导致纳潮量减少、涨潮流流速变小等问题。厦门西海域由于周围海域被围，导致纳潮量减少，且随着围填海工程的修建，海水流速大幅降低，而同期未施工海域纳潮量变化不大。随着胶州湾填海造陆的面积增多，1966-1986年胶州湾纳潮量减小2.67%，至2000年已减小4.63%，至2008年纳潮量减小了6.5%。罗源湾围填海工程导致浅水海域面积损失25.27km2，纳潮量则减少28.38%。围填海前后的湛江湾、象山港、深圳湾及锦州湾纳潮量和水交换率呈下降趋势，湛江湾纳潮量减少3.4%；象山港全潮平均纳潮量减少12.6%；深圳湾、锦州湾的纳潮量及水交换率随着海域面积的减少而减小（见表1）。

大面积围填海是造成各海域海水交换率下降、岸线变化剧烈及纳潮量减小的主要原因。同时，海水交换能力减弱还会降低海水的自净能力，对近海环境造成污染。深圳市严重污染海域占深圳市总海域面积的51.9%，几乎全都分布在围海造地集中的海域。日本谏早湾填海后直接引起有明海的大规模赤潮。这说明海水水质下降与不适当的围垦有关。

2、水动力条件

围填海工程改变了近海海岸地形地貌、潮波反射的位置和角度，从而会对附近海域的潮流、波浪等水动力条件产生一定影响。围填海工程面积越大，对海域水动力影响也越大。围填海工程对流场的影响局限于工程附近水域，随着距离的增大，影响逐渐变小。围填海后，舟山岑港北侧基岩海岸对流场的影响范围主要集中在围填海堤的前沿。

由于围填海工程的建设，造成特征点平均张潮流、落潮流均成不同幅度的减少，附近海域的流速流向发生改变，如湛江湾及胶州湾前湾附近海域潮流速度均减小；2003-2013年，曹妃甸海域涨落潮最大幅值变化约为0.05m/s，流向变化最大值为26°大部分区域不超过10°；莱州湾流速整体减小，流向变化一般小于5°。围填海工程除了会改变其附近海域的流场及流速，还会对波浪造成一定影响。港九海峡两岸海堤由于已延伸至较深水域，沿岸没有消能的浅滩，当波浪传至海堤时，海堤起到反射作用，使入射波与反射波叠加，波高增大。

3、围填海对海域生态环境的影响

围填海带来的生态环境问题主要有6个方面：

1）天然的排洪通道由于大量的围填海工程受阻，导致河床以及地下水位升高，防洪压力无形中加大。近年来，珠江三角洲洪涝灾害增加与围填海有直接的关系。同时围填海工程之后新增加的土地很大程度上会造成盐渍化，这样海岸侵蚀情况加剧，要做到海岸防灾减灾更加困难。

2）围填海工程破坏近岸海域的渔业资源。有绝大部分海洋鱼类繁衍生存主要在近海海域，但是围填海工程大规模的实施，改变了近海海域水文特征，使鱼类的洄游规律发生变化，鱼群的栖息环境遭到了严重破坏，近年来在近海海域这样的情况下渔业资源明显锐减。曾庆波研究指出在东莞虎门港长安港区在实施围填海工程之后物种减少，尤其是珍稀濒危动物，中华鲟已不多见；另外围填海工程的实施还对鱼类造成了“驱赶效应”，同时对鱼类的繁殖生存构成了很大的威胁。

3）围填海工程改变海岸带的自然景观，破坏生态平衡。大规模的围填海活动，破坏海岸自然景观环境，造成生态环境和社会经济问题，因不合理的围填海工程导致很多海湾自然环境发生变化，生物生态环境被严重损害。

4）围填海工程毁掉大批红树林，生态系统退化。有“海上森林”之称的红树林是热带、亚热带沿海潮间带特有的木本植物群落，具有极其重要的生态服务功能，然而填海造地毁坏红树林，换来的是海滨生态环境的恶化、海岸国土侵蚀日益严重、台风暴潮损失加剧、近海珍珠养殖业整体衰败、滩涂养虾暴病、林区和近海渔业资源减少等。

5）围填海工程造成近海海域重金属污染。潘少明等针对围海造地工程对香港维多利亚港现代沉积作用的影响进行研究，认为围海造地、海岸工程等造成的岸线变化是影响维多利亚港堆积侵蚀的主要因素。另外在沉积柱状样中，Pb，Zn，Cu等重金属的分布表明，围填海工程使得该海域重金属的污染严重。

6）同时围填海工程对污染物的输运也会造成影响，围填海工程会导致海湾减小，会造成该海湾纳潮量减小，纳潮量减小之后该海湾物理自净能力较之前减弱，这样就会影响到污染物的输运。孙长青等在填海造地对胶洲湾污染物输运影响的数值研究中就得到类似的结论。围填海工程对生态环境的影响引起了广泛关注，国内外学者多数基于生态补偿机制进行围海的生态修复及管理，郭臣林磊等都针对胶州湾围填海生态补偿机制进行研究，认为这一机制在围填海生态修复方面更为合理化。

4、建议及展望

围填海工程对近海海洋环境的影响是显而易见的，经过对前人研究的分析，我们得知对于围填海所产生的海洋环境问题，很多专家学者利用不同的研究方法对不同海域开展了诸多研究。但是近年来我国围填海工程的规模、特点和方式较之前相比有很大不同：

1）围填海的规模大幅度增加，仅在渤海就有辽宁的五点一线，河北的曹妃甸和渤海新区，天津的临港工业区、临港产业区、南港工业区、东疆港区，面积动则几十平方公里到上百平方公里；

2）逐渐趋向于多元化行业及领域，石化项目用海、工业开发区用海、城镇建设用海、港口用海，石油勘探开发用海取代了过去单一的围垦或者养殖用海；

3）围填海的方式趋于区块化，以政府主导的大规模区域用海取代了过去的单一项目用海。之前的研究工作中，专家们不管是从围填海对地形地貌的影响，還是对水动力环境以及生态环境的影响都有研究，但是研究过于单一化，仅仅针对某一要素进行研究。而我国围填海工程现状复杂，对海洋环境产生的影响具有多样性，这就对研究我国围填海的海洋环境影响提出了更高的要求，在未来的研究中，需要考虑多重因素，对多项要素进行系统准确的研究，全方位阐述围填海对海洋环境影响的评估方法，这样才可以更加科学准确地认识到围填海对海洋环境的影响，同时对于科学合理开发海岸带资源、保护海岸带生态环境提供决策参考。

参考文献

[1]孙钦帮，崔雷，孙丽艳，等.围填海工程对曹妃甸海域水动力环境影响的数值分析[J].水运工程，2015（07）：20-24.

[2]姜胜辉，朱龙海，胡日军，等.围填海工程对莱州湾水动力条件的影响[J].中国海洋大学学报（自然科学版），2015，45（10）：74-80.

[3]罗章仁.香港填海造地及其影响分析[J].地理学报，1997（03）：30-37.

（作者单位：天津科技大学交通运输部天津水运工程科学研究所）