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长江口是我国最大的河流入海口,地理位置十分重要,是重要的河口渔业水域,是多重鱼、虾蟹类的繁殖、索饵场所,是许多洄游性鱼类的必经之路,也是国家濒危珍稀保护动物——中华鲟自然保护区。近年来在长江口一大批在建和拟建的重大工程活动,对长江口区局部海域水体和底栖生境破碎化产生了明显影响,其影响是多方面的。所以进行工程水域水质现状评价、富营养化程度评价以及生态环境的综合评价,对了解河口重大工程对水域生态环境影响机理和生态恢复具有重要意义。
随着沿海经济的发展和近岸岛屿的开发利用,需要设越来越多的连接大陆与岛屿的跨海大桥,以缓解交通压力和促进经济的持续发展。跨海大桥桥墩建成后,增加了桥位水域阻力并减少过水断面,从而对周围水域的水动力环境产生了一定影响。本文以上海长江大桥为例,通过建立的潮流数学模型计算分析了大桥桥墩建设后周围海区的流速、流向及动压力的变化情况。结果表明:大桥建设对流场影响较明显的水域是在桥孔和桥墩处,其他水域会随着距离桥距离增加而减小。在桥墩迎水两侧处,流速最大增加了0.58m/s,约1/3的增加幅度。在桥墩正前方处的流速减小,流向均朝指向桥洞处的方向改变。
健康的生态系统为人类提供了自然资源和生存环境两方面的多种服务功能。长期以来,由于人们对河口生态环境的破坏和对流域资源的过度开发和利用,水体受到污染已越来越严重,特别是一些大型工程的建设造成的生境破碎化,打破了原先生态要素时空分布,引起生物群落的生态演替,这些变化严重影响了河口生态系统健康。
近20年来上海经济的快速发展,一些大型海洋工程在上海海域纷纷兴建,造成了生境破碎化、生物多样性的破坏等一系列的生态损害。本文在分析海洋工程可能造成生态损害的同时,以上海长江口大桥工程为例,选择2007年春季和秋季的2次生态调查数据进行研究。架桥阶段结束后,综合分析了春季与秋季的调查数据,发现各项指标均有偏向于不利的趋势。基于结构功能指标体系评价法,并利用层次分析法研究后得出上海长江口隧桥工程附近海域的综合健康指数分别为2.043和2.166。根据CHI≤3的情况下判断,该海域的生态健康状况属于不健康接近亚健康状态,表明河口生态系统自然属性发生明显改变,生物多样性及生态系统结构发生了一定程度的变化,主要生态服务功能出现退化或丧失。针对遭遇海洋工程破坏的生境,需要进行更多、更长时间的人工干预,并提出有效的生态保护和修复对策。
由以上研究结果表明,桥墩建设后增加了桥位水域的阻力减少了过水断面,从而对周围海域的水动力环境产生了一定影响,影响范围虽仅限于局部,但河口重大工程活动对水域环境的影响,直接表现在对水环境质量的影响,污染物增加使水质等级普遍下降,富营养化程度加剧,生境受到破坏,使生境斑块向小型化发展,破碎化程度提高,生态环境发生改变进而影响栖息于该水域的生物资源。