峽口水閘擴建工程環境風險評價

曾俏俏，麥茵茵，鄭文彥

（1.廣東省水利電力勘測設計研究院，廣州 510635；2.廣東省海洋工程職業技術學校，廣州 510320； 3.中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司，廣州 510663）

敏感水體的水質狀況牽動著各方的心，其上面的建設項目建設、運行帶來的環境風險更是日益受到大眾的關注。環境風險是指由人類活動或自然原因造成的，通過環境介質傳播的，能對人類社會及環境產生破壞、損失甚至毀滅性作用等不利后果事件的發生概率和后果，具有不確定性和危害性[1]。本文以峽口水閘擴建工程為例，針對項目建設、運營的風險因素進行識別及重大源項分析，同時運用水體溢油模型對水環境風險結果進行預測，最后提出相應的風險防范及應急措施，以期為同類型工程建設環境風險評價提供參考。

1 工程概況

峽口水閘穿越東江大堤、引排汛期東引運河和寒溪水的洪水到東江，是東引運河、寒溪水流域中上游重要的防洪工程。峽口水閘擴建工程為在峽口水閘右側擴建4 孔水閘，在右岸邊、新建水閘右側新建1孔船閘，新舊共9 孔泄洪閘與船閘全部參與排洪，設計總排水流量為1 800 m3/s，擴建后為大（2）型水閘。

峽口水閘外江上分布有一級飲用水源保護區及眾多取水口，水環境極其敏感。

2 風險識別

根據工程施工及運行特點、周圍環境特點以及工程與周圍環境之間的關系，峽口水閘擴建工程存在的潛在事故風險和環境風險包括施工期水質污染、運行期水質污染風險等。其中，施工期水質存在的風險源包括施工污廢水事故排放、施工期突發交通事故污染東江南支流水體水質等風險源；運行期間環境風險主要來自閘頂道路及船閘通航時發生突發交通事故造成石油類或危險品的泄漏導致水體污染等風險。

3 風險源項分析

3.1 施工期水質污染風險

3.1.1 施工期污廢水事故排放風險分析

根據施工布置，本工程生活及生產用房租用當地民房，生活污水進入當地污水處理系統，不會排入附近水體；工程不設置機械、汽車維修保養系統、金構加工廠、砼拌和系統，因而不產生生產廢水。施工基坑初期排水水質與河流水質基本相當，施工場地設置水泵抽出排入東引運河，不會對東江南支流產生不利影響。

因此，本工程施工期污廢水不會對周邊水體產生影響，事故排放對東江南支流及其飲用水源區水質風險較小。

3.1.2 交通事故造成溢油時間污染水質風險

就本工程而言，因交通事故造成溢油事件并污染水體的概率極小。原因為進出施工區的車輛主要為自卸汽車，一般車速較慢，發生車輛碰撞造成溢油或造成車輛側翻的概率極小。只要采取一定的措施，此類風險是完全可以避免的。

3.2 運行期環境風險識別與源項分析

3.2.1 閘頂道路交通運輸事故風險

峽口水閘位于飲用水源保護區范圍內，過往車輛禁止運輸劇毒物品。若發生車輛碰撞、翻車等交通事故，導致運輸車輛墜江等突發性事件，引起的主要環境危害是危險品泄露、火災、爆炸等。從環境影響程度來看，溢油對地表水環境、水生生態環境等的影響相對火災、爆炸更大。由于閘頂道路長172 m，路程較短，且道路兩側分布有防撞欄及2 m 寬行人道，因此發生交通事故導致車輛墜江的風險較小。

3.2.2 運行期船只溢油風險及源項分析

東江南支流及東引運河、寒溪水為廣東省主要航道之一，每年經峽口船閘穿越東江南支流及東引運河的船舶約7 800 艘，平均每天約21 艘。因而，可能存在船只因碰撞、傾覆導致的溢油事故。

3.2.3 運行期船只運載危險品泄露風險分析

據調查，東江南支流航道以普通貨運和客運為主，且東江南支流上遍布飲用水源保護區，根據《廣東省飲用水水源水質保護條例》第十七條“飲用水地表水源保護區內不得使用船舶運輸劇毒物品、危險廢物以及國家規定禁止運輸的其他危險化學品”，其運載危險品的概率很小，因此發生危險品泄露事故的概率更小，遠小于船只溢油事故發生概率。

4 最大可信事故及概率

峽口水閘擴建二期工程完工后，峽口水閘船閘投入運營。依據本工程實際情況，結合國內外風險事故案例統計結果，本次風險評價選取的最大可信事故為船舶溢油事故。

本項目位于東江南支流，由于缺乏近年事故泄露統計數據，本次類比臨近的廣州港水域1991-2000年的統計數據來分析，10年間該水域發生海事事故112宗。類比得到船只碰撞導致溢油泄露污染事件的概率為5×10-5。

5 風險預測

5.1 環境風險保護目標調查

根據《建設項目環境風險評價技術導則》《環境影響評價技術導則 地表水環境》，確定本項目水環境風險評價范圍為東江南支流峽口水閘上游3.7 km至下游5.6 km 之間水域（即第六水廠飲用水源二級保護區及第三水廠飲用水源一級保護區之間水域范圍），共9.3 km[2-3]。為此，對本項目水環境風險評價范圍內的保護目標進行調查，如表1所示。

表1 模擬分析范圍內敏感點分布情況

本次模擬采用MIKE21/3 溢油分析（SA）模塊建立溢油模型，它是基于歐拉-拉格朗日理論體系，通過對油膜在水體中的擴展、傳輸（水流和風場作用）、紊動擴散、分散（夾帶）、蒸發、乳化、溶解等各種過程的模擬，MIKE21/3 SA 能提供油膜隨時間變化的漂移位置、厚度，以及漂移過程中黏度、油膜表面溫度、傾點等屬性的變化。

本工程計算區域約2.82 km2。模擬水下地形采用廣東省水利電力勘測設計研究院于1996年勘測的東江三角洲1:5 000 河道地形資料，并根據本次項目測量資料修正。

5.2 計算方案

5.2.1 水文條件

采用廣東省水利電力勘測設計研究院委托廣東省水文局惠州分局于2004年3月22-23日、2004年9月1-2日兩個時段的實測水文資料，分別代表枯、豐水期水文狀況。其中，上游給定流量過程線，下游給定水位過程線。

5.2.2 泄露量

一般地，貨輪燃油量約為總載重量的10%。峽口水閘船閘設計通航為100 t 級船舶，發生事故時即使燃油全部泄露，總量大約為10 t 左右，考慮在 10 min 內全部溢出。

5.2.3 風向

由于峽口水閘所在東江南支流為東北—西南走向，因此風險選擇最不利條件工況，即N 風向。

5.2.4 風速

風速選擇：項目所在位置多年平均風速1.94 m/s作為正常工況下的風速。溢油事故風險組合工況詳情如表2所示。

5.3 溢油模擬結果分析

研究河段的水面油狀污染物擴散具有明顯的潮流動力性質。表現為狹長的油狀污染物帶隨漲、落潮流往復擺動，但總體上還是逐漸向下游方向漂移，且漂移距離越遠，影響范圍越大。0.01 mm 厚度的油膜掃水面積如表3所示。各典型時刻東江南支流上水源保護區內油膜包絡線范圍如圖1、圖2所示。

表2 溢油事故涉及工況列表

表3 油膜掃水面積

圖1 枯水期溢油0.5 h 后的油膜包絡范圍

圖2 枯水期溢油8 h 后的油膜包絡范圍

5.4 溢油事故對取水口影響分析

峽口水閘東江南支流上分布有多個水廠取水口，若峽口水閘處發生溢油事故，可能會對取水口水質產生影響。經模擬分析，在典型工況下，枯水期漲潮時刻發生溢油事故油團影響到附近取水口的時間最短。

在枯水期漲潮時刻峽口水閘發生溢油事故情況下，泄露的油品受漲潮流的影響，沿著東江南支流往上游走，油膜逐漸扁平，油膜厚度開始降低，27 min 后，油膜到達東莞市第六水廠取水口，1 h 35 min后到達茶山供水二廠取水口，隨后潮汐作用減弱，油膜往下游輸運，再次經過市第六水廠取水口，7 h 35 min 后到達東城水廠取水口，7 h 40 min 后到達市第二水廠取水口，7 h 45 min 后，到達市第三水廠取水口。隨后又隨漲潮往上游走。由此可知，枯水期若發生溢油事故，油膜隨著水流往復輸運，多次影響著取水口。

溢油油團在流動中不斷乳化，使少量油品溶于水中，經模擬可知，隨著油品的不斷乳化破碎，溶于水中的油類污染物逐漸增加。其中，第六水廠取水口油類污染物超標1.8 倍，茶山供水二廠取水口超標2.4倍，市第三水廠取水口、市第二水廠取水口超標5.2倍，東城水廠取水口超標5 倍。由此可知，如果放任油團一直擴散破碎乳化，將使得水中油類污染物濃度不斷增多，嚴重影響東江南支流及水廠取水口水質。

6 溢油風險防范及應急措施

為防范船舶溢油風險，可結合航標工程中的指示標牌，對航道兩側生活用水取水口位置進行標示，提醒過往船舶加強安全意識；所有船舶須按照交通部信號管理規定顯示信號；船舶發生緊急事件時，應立即采取必要措施，同時向事故應急中心及有關單位報告；建議峽口水閘管理處具備應對中型溢油事故的能力，盡早在靠近東莞市第六水廠取水口設置圍油欄，配備圍控、回收設備和溢油分散劑、吸油氈等材料，至少形成應對100 t 級船舶溢油事故的圍控回收能力，一旦發生溢油事故，能夠盡快趕到現場，進行圍控和回收；要建立專門的船舶交通管理系統，減少出現事故的風險，在陸域建立臨時性船舶通信和交通管理站[4]。

7 結論

敏感水體內的項目建設不僅要關注項目建設運營過程中正常情況下的環境影響，同時也要關注事故情況下的環境風險及風險防范應急措施。溢油環境風險評價不僅可為今后同一區域內船舶溢油環境風險評價提供理論依據，也可為以后的事故處理提供參考資料[5]。

本項目屬于水源保護區內的水利工程建設，經風險識別，項目建設及運營過程中最大可信事故為船舶溢油事故，采用溢油模型模擬預測得到典型情況下溢油事故發生后油團到達東江南支流上水廠取水口的時間最短為27 min，即發生溢油事故的響應時間為27 min。為防范溢油風險事故，應建立應急預案，同時對航道兩側生活用水取水口位置進行標示，提醒過往船舶加強安全意識，避免船舶溢油事故對取水口的污染。建議峽口水閘管理處配備應對100 t 級船舶溢油事故的圍控回收能力，一旦發生溢油事故，能夠盡快趕到現場，進行圍控和回收，以減小對取水口水質的影響。