1、2014年10月 第10期总第200期 巾国港湾建设 China Harbour Engineering Oct，2014 Tota1 200No10 港珠澳大桥工程环境保护措施及效果分析 陈泽南 (美国东北大学，马萨诸塞州波士顿021 15) 摘 要：分析了港珠澳大桥施工期主要污染因素，阐述了中国交建在施工过程中采取的有针对性的控制措施，通过 对比历年海洋环境监测与评价报告中对于海水水质检验的数据，表明采取这些措施所产生的良好效果。研究表明， 跨海大桥施工必然会对环境造成一定影响，但只要提高环保意识，采取有效措施，就能够把影响控制在可接受范围， 运营期间也是如此。 关键词：港珠澳大桥；环境保
2、护；水质 中图分类号：U6523 文献标志码：B 文章编号：20957874(2014)10000504 doi：107640zggwjs201410002 Environment protection measures and effects in the project of Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge CHEN Zenan (Northeastern University，Boston，Massachusetts 021 15，America) Abstract：This paper analyzes the main pollution factors d
3、uring the construction period of the Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge(HZMB)，expounds the targeted control measures that CCCC has taken during the construction periodBy comparing the monitoring results of marine environment over the years and the evaluation report of seawater quality inspection data，thes
4、e mea sures have received good effectThe results show that the crosssea bridge constructions cause certain impacts on environment inevitablyHowever，these impacts can be minimized as long as we heighten the environmental awareness and take effective measuresIt also applies during the operation period
5、 Key words：The HongkongZhuhaiMacao Bridge；environment protection；water quality 0引言 早在2003年，香港特区政府提出了建设港珠 澳大桥的设想，得到中央政府与香港、澳门特区 政府及有关部门的高度重视和认可。经过超过6 a 的准备，终于2009年年底开工。港珠澳大桥位于 珠江三角口的伶仃洋南部海域，连接香港特别行 政区、广东省珠海市和澳门特别行政区，是集桥、 岛、隧为一体的超级交通集群工程，计划2016年 底建成通车，总平面图见图1。 港珠澳大桥工程是我国继三峡工程、青藏铁 路、南水北调、西气东输、京沪高铁之后又一重
6、 收稿日期：20140922 作者简介：陈泽南(1992一)，男，广东广州市人，环境工程专业。 Email：zenanchenaliyuncona 大基础设施项目。主体工程总长296 km，其中桥 梁长约229 km，总工期为72个月。 伶仃洋是一个喇叭形河口湾，是珠江主要出 海口和最大的河口湾，位于22。12 N一22。45 N、 113。33 E一114。09 E之间。湾顶虎门口附近宽约 4 km，澳门至香港大濠岛之间的湾口宽约30 km， 纵向至湾口的桂山岛长达72 km，水域面积2 110 kmz。伶仃洋湾顶由沙角和大角山对峙形成峡口， 湾口面对万山群岛天然屏障。由于港珠澳大桥地 处外
7、海，气象水文条件非常复杂，并且穿越中华 白海豚核心保护区(见图1)，因此对于环境保护 的要求非常高。 1涉海工程及主要污染 港珠澳大桥的涉海工程包括桥梁施工、海底 6 中同港湾建设 2014年第lO期 、】 一 、 、粤瀣 界线 图1港珠澳大桥总平面图 Fig1 General layout of the HongkongZhuhaiMacao Bridge 沉管隧道、人T岛填筑、钻孔桩施=等。其中 201 1年主要涉海丁程有西人工岛围填海、东人工 岛围填海、海底沉管隧道基槽开挖、沉管预制厂 建设、航道疏浚等。 2012年主要涉海工程有东、西人1二岛岛体结 构、西岛隧道暗埋段、桂山岛上干坞一程
8、施T、 桥梁施二、钢管桩打设、疏浚二程等。 2013年主要涉海工程有东人工岛岛壁结构施 T、扭1二字块预制与安装、暗埋段PHC桩打设和 结合部非通航孑L桥施工；西人工岛岛壁结构施工、 西大岛暗埋段施工、综合救援码头施_T、沉管隧 道基础施T；管节预制安装施丁，桥梁T程钢管 桩打设、钻孔灌注桩施工、墩台安装、防撞钢套 箱安装、组合梁吊装施T、疏浚T程等。 涉海二r程所用船只及大型装备包括耙吸式挖 泥船、抓斗式挖泥船、打桩船、挤密砂桩船、起 重船、沙石运输船、混凝土搅拌船、平台式整平 船等。保守估计施T期间大约有300艘船舶进行 作业。 港珠澳大桥建设过程将对海底沉积环境产生 扰动，期间产生的悬浮
9、物以及污染物会对海洋环 境造成影响，施工过程中产生的废水和生活垃圾 如不很好处理都会对海洋环境及海水造成不同程 度的污染。工程对环境的主要污染包括悬浮物、 施T噪声、建筑和生活垃圾、废水、废气以及向 水体中释放的污染物质等。 2采取的环境保护措施及效果 中国交建高度重视港珠澳大桥项目的环保工 作，采取了一系列科学有效的措施，全方位控制 污染，并取得了显著的效果。 21采取的措施 1)尽可能减少水上施丁，把桥梁承台、墩柱 转移到陆地进行预制，并尽量减少陆上施工作业 面，减少单位面积内的施工扬尘。 2)科学规划_T期，编制合理的施工方案，选 用大型、高效设备，减少同时施工的船舶、设备 数量。 采用
10、产生悬浮物较少的挖泥船作业，减少开 挖作业对底质的搅动强度和范围，所有施工船舶 都必须符合环保要求。 对所有进场施丁设备进行严格检查，禁止尾 气排放、噪声监测不合格或漏油、漏泥设备进入 施T现场。 3)研发采用新T艺、新技术，充分利用当地 自然条件，降低污染。 采用快速成岛技术大幅度减少了开挖和抛填 量，将对海洋的污染降到最低；施工速度快，有 效减少了外海作业时间和对航道的干扰，避免了 大量船机设备、人员长期海上作业对环境的污染。 大量采用新型节能环保地基加固新技术 挤密砂桩(SCP)技术，与传统置换方法相比，大 幅度减少了海底软土的开挖量，具有明显的环保 优势。 采用溜管抛石方式，溜管接近海
11、底面提高了 抛石精度，减少了对海水的污染。 掌握潮水变化规律，调节施1二时间，海水流 速加快时抓紧施T，利用潮流作用尽量减少水质 污染浓度。 4)对施工现场道路、砂石料堆场统一管理， 防止扬尘污染空气。统一安排船舶收集岛隧施工 海区船舶垃圾、工程废料及其它废弃物。在桂山 岛设置污水、垃圾处理装置，严禁向大海排放污 水和垃圾。 5)选用低噪声的工艺、设备等相应措施，降 低噪声污染。 工程建设总体布置综合考虑声学因素，合理 规划，利用地形、建筑物等阻挡噪声传播，并合 理分隔吵闹区和安静区，避免或减少高噪声设备 对安静区的影响。 施_I二作业前，对施工机械、船舶产生的噪声 进行测定，针对可能对中华白
12、海豚的回声定位系 统、生理和器官、觅食和活动等产生影响的声值 和频率进行治理。 2014年第10期 陈泽南：港珠澳大桥工程环境保护措施及效果分析 7 6)高度重视中华白海豚保护工作，密切监视 白海豚活动情况及死亡、搁浅数量的变化趋势。 白海豚保护区过往船舶减速慢行，并严禁鸣笛。 7)制定环境保护应急预案，一旦发生环境污 染事故，立即启动应急预案。 8)委托有资质的单位进行环境监测，并根据 监测结果，及时调整施工周期、方案、工艺方法， 确保环保措施持续有效改进。 22产生的效果 中国交建采取的降低污染措施产生了十分积 极的效果，从下文的水质监测及结果分析即可得 到证实。从现场观察看，工程海域仍然
13、经常可以 看到中华白海豚，说明施工现场环境良好，几乎 没有对白海豚的生存环境造成大的影响。 3水质监测结果及分析 根据2010-2013年历年海洋环境监测与评价 报告【1_ ，得到了港珠澳大桥岛隧区开工前即 2010年和开工后20112O13年大潮期表层、大 潮期底层、小潮期表层、小潮期底层的水质要素 逐月统计结果，有水温、盐度、溶解氧(DO)、化 学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD )、浊度、悬 浮物、pH值、无机氮、活性磷酸盐(PO 一P)、石 油类、汞、砷、铜、铅、锌、镉、铬等l8项，其 中201 3年溶解氧(DO)统计结果示于表131。 表1 2013年溶解氧(DO)统计结果 Ta
14、ble 1 Statistical results of dissolved oxygen(DO)in 2013 mgL 大潮期表层 大潮期底层 小潮期表层 小潮期底层 月份 范围 平均值 范围 平均值 范围 平均值 范围 平均值 1 790-92O 844 718-9O9 821 762-817 791 742-810 778 2 795-856 8_35 781842 823 819891 850 7928-88 83l 3 628-739 703 595-737 70o 672-781 722 685-757 713 4 6-21695 656 577677 6-38 666-9-32
15、8O2 628-8_36 738 5 535-697 612 424-589 507 483685 594 4-31586 491 6 566641 610 448-621 534 591707 640 372-655 522 7 570645 605 529-6_36 575 568-7195 668 508-683 592 8 405-5-26 475 389486 451 427637 507 414562 470 9 567655 623 550615 588 604660 6_36 549-658 614 l0 673861 789 640-843 734 589-674 6-3O
16、506-646 6O6 11 671748 709 656-738 698 565709 663 548672 6_31 12 596804 77O 659792 76l 629784 747 538782 729 对4 a的水质要素进行统计分析，可以给出 2010-2013年岛隧区大潮期表层、大潮期底层、 小潮期表层、小潮期底层各水质要素的分布曲 线，也可将各水质要素的大潮期表层、大潮期底 层、小潮期表层、小潮期底层4个数据平均作为 当月数据进行分析，并结合当月的施工情况，可 以得到施工活动对水质的影响。 对变化较大和比较重要的水质数据，按年进 行统计分析，即结合GB 3097-1997海水
17、水质标 准中第一类海水水质标准，将各年的水质要素 大潮期表层、大潮期底层、小潮期表层、小潮期 底层数据总平均作为当年数据进行统计分析，结 果如表2所示。 从统计分析结果可以看到： 1)浊度 从2010年和2011年监测数据对比看，浊度 总体变化呈上升趋势。2011年12月份浊度明显 表2主要水质数据年度统计结果 Table 2 Main water quality data in the annual statistical results 序 项目 第一类海水 2010钲 2011焦 2012拄 2013矩 号 水质标准 l 浊度(mg ) 743 1113 1079 953 2 溶解氧(m
18、gL ) 6 711 695 665 667 3 无机氮(IxgL- ) 200 6256 6648 6l39 6563 活性磷酸盐 4 l5 1156 1178 1334 973 ( gl ) 化学需氧量 5 2 095 127 O-84 096 (mgI1) 生物需氧量 6 1 O59 167 O55 O51 (mgI ) 7 石油类(mgL ) 005 0025 0028 0030 0028 8 悬浮物(mgL- ) 1O 1086 12-87 1671 1488 增高，这与当月挤密砂桩施工强度加大有关，说 明施工强度对海水浊度有影响。2012年、2013 年岛隧区浊度总体保持稳定且有下
19、降趋势，这和 8 中国港湾建设 2014年第10期 东西人工岛建岛工程的完工，大部分工程转移到 岛上，海上工程量减少有关。 2)溶解氧 岛隧区溶解氧在2010-2013年期间有下降趋 势，说明工程对水质的影响不大。尽管从数据看 总体呈小幅下降趋势，但2013年平均值仍符合国 家第一类水质标准。 3)无机氮 岛隧区无机氮含量总体呈稳定状态，但从工 程开工前后看已超标。 4)活性磷酸盐 岛隧区活性磷酸盐含量总体变化不大，2013 年有改善的迹象。 5)化学需氧量 岛隧区化学需氧量总体呈下降趋势，201 1年 的数据比其它年份高出不少，2012年、2013年下 降幅度明显，总体数据达到国家第一类水质
20、标准。 6)生物需氧量 生化需氧量总体呈下降状态，201 12O12年 初超标严重，部分月份达到第四类标准，但从 2012年起有所改善，2012年、2013年总体平均 达到国家第一类水质标准。 7)石油类 小潮期、大潮期表层数据呈上升趋势，但上 升幅度不大，数据变化较为稳定；岛隧区小潮期 底层数据有轻微下降趋势。虽然大体上呈上升趋 势，但总体数据达到国家第一类水质标准。 8)悬浮物 数据相对稳定，没有明显持续上升趋势，但 工程开工前后总体悬浮物平均值超标。 从2010-2013年数据对比中可以看到，随着 海上工程的展开，历年的海水水质呈下降趋势， 其中浊度、无机氮和悬浮物含量的增长最为明显。
21、石油类污染物虽达到一类标准，但是总体含量呈 上升趋势，如果不加以严控将可能进入二类标准。 4营运期对水质的影响 在港珠澳大桥营运期，水质也有可能出现变 化。大桥本身不会产生污染物，水污染源包括桥 面雨水、人工岛的生活污水和桥墩防腐材料。首 先，桥面雨水是污染的主要来源，其污染物浓度 随着降雨时间增加而减小。大桥主体工程将采用 两侧泄雨水孔布置，雨水直接沿排水管排到伶仃 洋海域，在采用沿途桥墩多点排放的情况下，呈 线源排放，对海洋环境影响较小。第二，按照规 定，人工岛的生活污水必须得到有效处置后才能 排放，浓度必须满足DB 4426-2001(水污染物排 放限值中的第二时段的第二级标准。第三，为
22、了 使昆凝土密实和防止海水侵蚀，混凝土材料中使 用了粉煤灰、外加剂，混凝土墩身采用了硅烷浸 渍，预制墩台采用牺牲阳极的阴极保护法，阳极 材料为锌块，安全性能较高，总体对水质造成影 响较小。综上所述，大桥营运期间对水域的水质 影响较小，比较容易控制。 5结语 港珠澳大桥的建设对于整个珠江三角洲乃至 整个华南地区的经济发展和社会发展都具有深远 的、重大的战略意义。港珠澳大桥能大大减少运 输时间，提高经济效益，为经济、社会的进一步 腾飞注入新的活力。港珠澳大桥连接三地且横跨 白海豚保护区，在海洋环境保护方面面临着沉重 的压力。 人类改造自然、利用自然的实践活动都会对 自然环境产生一定的负面影响，如果
23、不控制这些 负面影响，必然会对人类自身造成伤害。任何跨 海大桥的施工对环境产生负面影响都是不可避免 的，因此，采取有效措施防控污染显得十分必要。 这种防控必须是积极的、长期的，涵盖整个工程 建设和运营期间。 提高环保意识，采取有效措施，制定科学的 施工方案，采用先进的工艺、技术等，可以有效 地对施工期间产生的污染进行防控，中国交建在 港珠澳大桥的设计施工中充分证明了这一点。 参考文献： 1港珠澳大桥主体工程建设期海洋环境监测与评价报告(2011 年度)R广州：国家海洋局南海环境监测中心，2012 Marine environment monitoring and evaluation repo
24、rt in the main construction of the H0ngk0“gzhuhaiMacao Bridge(in 201 1)R】 Guangzhou：South China Sea Environment Monitoring Center of State Oceanic Administration，2012 【2】港珠澳大桥主体工程建设期海洋环境监测与评价报告(2012 年度)R广州：国家海洋局南海环境监测中心，2013 Marine environment monitoring and evaluation report in the main constructio
25、n of the HongkongZhuhai-Macao Bridge(in 2012)R Guangzhou：South China Sea Environment Monitoring Center of State Oceanic Administration，2013 3】港珠澳大桥主体工程建设期海洋环境监测与评价报告(2013 年度)fR广州：国家海洋局南海环境监测中心，2014 Marine environment monitoring and evaluation report in the main construction of the HongkongzhuhaiMaca0 Bridge(in 2013)R1 Guangzhou：South China Sea Environment Monitoring Center of State 0ceanic Administrati0n20l4
