港口水域

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港口水域是指港界線以內(nèi)的水域面積。港口水域主要包括港池、航道與錨地。 [1] 
中文名
港口水域
外文名
  harborage area
內(nèi)    容
港池、航道與錨地
要    求
足夠深度與寬廣的水域
定    義
指港界線以內(nèi)的水域面積
學(xué)    科
海洋學(xué)

港口水域介紹

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港口水域是指港界線以內(nèi)的水域面積。它一般須滿足兩個基本要求:即船舶能安全地進(jìn)出港口和靠離碼頭;能穩(wěn)定地進(jìn)行停泊和裝卸作業(yè)。港口水域主要包括港池、航道與錨地。港池一般指碼頭附近的水域,它需要有足夠深度與寬廣的水域,供船舶??狂傠x時使用。 [1] 

港口水域主要范圍

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港口水域主要包括碼頭前水域、進(jìn)出港航道、船舶轉(zhuǎn)頭水域、錨地以及助航標(biāo)志等幾部分。

港口水域航道

對于河港或與海連通的河港,一般不需要修筑防浪堤壩,如上海黃浦江內(nèi)的各港區(qū)和天津海河口的港口。對于開敞式海岸港口,如煙臺、青島、大連等,為了阻擋海上風(fēng)浪與泥沙的影響,保持港內(nèi)水面的平靜與水深,必須修筑防波堤。防波堤的形狀與位置,可根據(jù)港口的自然環(huán)境來確定。
保證安全通航:航道是指船舶進(jìn)出港的通道。為保證安全通航,必須有足夠的水深與寬度,彎曲度不能過大。為了避免擱淺而造成船舶和生命財(cái)產(chǎn)損失與環(huán)境污染,船舶航行時必須在龍骨基線以下保持足夠的水深。

港口水域轉(zhuǎn)頭水域

又稱回旋水域。船舶在靠離碼頭、進(jìn)出港口需要轉(zhuǎn)頭或改換航向時而專設(shè)的水域。其大小與船舶尺度、轉(zhuǎn)頭方式、水流和風(fēng)速風(fēng)向有關(guān)。船舶憑借拖輪協(xié)助進(jìn)行轉(zhuǎn)頭時,旋轉(zhuǎn)內(nèi)接圓直徑一般為。為最大船舶總長度。船舶自行轉(zhuǎn)頭時,直徑一般不小于。船在流水區(qū)轉(zhuǎn)頭(如內(nèi)河),其回轉(zhuǎn)軌跡呈橢圓形,長徑隨流速大小而不一樣,最大可達(dá)。在水文氣象惡劣地區(qū),上述尺度還要增加。轉(zhuǎn)頭水域一般可以與港內(nèi)航行水域合并在一起布置。
轉(zhuǎn)頭水域的深度,在海港和河口港,最小水深一般按大型船舶乘潮進(jìn)出港口的原則考慮;在內(nèi)河港,最小水深一般不大于航道控制段最小通航水深。

港口水域碼頭前水域

碼頭前供船舶靠離和進(jìn)行裝卸作業(yè)的水域。碼頭前水域內(nèi)要求風(fēng)浪小,水流穩(wěn)定,具有一定的水深和寬度,能滿足船舶靠離裝卸作業(yè)的要求。按碼頭布置形式可分為順岸碼頭前的水域和突堤碼頭間的水域。其大小按船舶尺度、靠離碼頭的方式、水流和強(qiáng)風(fēng)的影響、轉(zhuǎn)頭區(qū)布置等因素確定。
開敞式港池:港池內(nèi)水面隨水位升降變化,不設(shè)閘門或船閘的港池。它是海、河港口的一種最普通的形式,是相對于封閉式港池而言的。
封閉式港池:一種建筑在潮差很大的地區(qū),用閘門或船閘與港池外水域分隔開的港池。這種港池的優(yōu)點(diǎn)是可使港池內(nèi)的水面保持在一個比較穩(wěn)定的高水位上,因而在建設(shè)港池時可以減少土方開挖量和碼頭建筑物的高度;可以減少泥砂淤積;保證船舶靠泊的穩(wěn)定和改善貨物裝卸作業(yè)條件。缺點(diǎn)是船舶進(jìn)出港口(港池)要過閘,不大方便;同時要相應(yīng)增加一部分管理費(fèi)用。
挖入式港池:在岸上開挖出來的港池。在地形條件適宜或岸線不足時可建這種港池。其優(yōu)點(diǎn)是:可延長碼頭岸線,多建泊位;掩護(hù)條件較好。缺點(diǎn)是:開挖土方量較大;在含砂量大的地方易受泥砂回淤的影響;在寒冷地區(qū)封凍時間較長。

港口水域錨地

錨地是供船舶拋錨侯潮、等待泊位、避風(fēng)、辦理進(jìn)出口手續(xù)、接受船舶檢查或過駁裝卸等停泊的水域。錨地要求有足夠的水深,使拋錨船舶即使由于較大風(fēng)浪引起升沉與搖擺時仍有足夠的富裕水深。錨地的底質(zhì)一般為平坦的沙土或亞泥土,使錨具有較大的抓力,而且遠(yuǎn)離礁石、淺灘等危險(xiǎn)區(qū)。錨地離進(jìn)出口航道要有一定距離,以不影響船舶進(jìn)出為準(zhǔn),但又不能離進(jìn)出口航道太遠(yuǎn),以便于船舶進(jìn)出港操作。
過駁裝卸的錨地不僅要考慮錨泊大船本身的旋回余地,還要考慮到過駁小船與裝卸作業(yè)的安全。錨地水域面積的大小,根據(jù)港口進(jìn)出口船舶艘次與風(fēng)浪、潮水等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)而定。
它一般須滿足兩個基本要求:即船舶能安全地進(jìn)出港口和靠離碼頭;能穩(wěn)定地進(jìn)行停泊和裝卸作業(yè)。 [1] 

港口水域港口水域污染

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港口水域石油

每年排入海洋的石油約占石油總產(chǎn)量的5‰,主要是原油、各種燃料油、潤滑油等。
污染數(shù)量:河流攜帶及沿海工業(yè)排放占50%;其余為運(yùn)油船只的洗艙水以及意外事故溢油、海上采油或運(yùn)輸事故等。
污染區(qū)域:主要在港灣、沿海、港口水域、海洋油田附近。發(fā)生在離岸l0n mile以內(nèi)的占80%,發(fā)生在距離港口25n mile以內(nèi)者占75%。
污染次數(shù):據(jù)美國調(diào)查,嚴(yán)重的油污染事件泄油240t以上者,90%是油船或燃油船舶造成的。
油污染對海洋環(huán)境的危害
1.對海洋生物的(物理、毒性)
當(dāng)海水中油的含量為l.0mg/L或溶于水的石油成份的含量為1μg/L時就能對敏感生物產(chǎn)生危害。
①生物被油膜覆蓋和窒息缺氧而死;
②生物接觸油污中毒而死;
③生物因石油的揮發(fā)物毒性而死;
④石油氣味影響生物洄游路線和近海養(yǎng)殖區(qū);
⑤破壞高級生物的食物來源;
⑥降低生物對傳染病和外界刺激的抵抗能力;
⑦中斷生物群落繁殖,破壞食物鏈中的某個環(huán)節(jié),導(dǎo)致生態(tài)破壞,水生物資源營養(yǎng)價(jià)值受到破壞;
⑧富集石油毒素,使生物和人類食用致癌物質(zhì)。
2.對沿岸的影響(影響濱海景觀及旅游業(yè))
在受波浪侵蝕的海灘上石油會分解成小顆粒,在有阻攔的區(qū)域形成堆積;波浪小的海灘,石油則在高潮線附近形成沉積;在沒有巨大波浪的峽灣和內(nèi)灣中,溢油的危害最為嚴(yán)重。低于高潮位的沿海區(qū)油污危害會輕些(滲入少)。向岸風(fēng)時,油污會滯留在岸上;下一次潮汐會帶來更多的油。沙質(zhì)海灘具有較好的自凈能力。海灘積油厚度達(dá)30mm持續(xù)了幾個星期之久,一年海灘基本可以自凈。溢油清除行為會傷害海岸表面、沉積物、植被。一般旅游區(qū)沿岸清除,旅游無關(guān)的海岸任殘留自然消失。
3.對生態(tài)環(huán)境的影響
產(chǎn)生大面積嚴(yán)重缺氧水域,1升石油完全氧化需要消耗40萬升海水中的溶解氧,一起大規(guī)模的溢油污染事件能引起大面積海域嚴(yán)重缺氧,在封閉的港口和海灣區(qū)域情況更為明顯,為厭氧藻類的瘋長提供了條件,容易引發(fā)赤潮等生態(tài)災(zāi)害。
4.對水域安全的影響
可能引起水面火災(zāi),危及橋梁、船舶的安全。

港口水域病原微生物

1.生活污水
生活污水排入水體,有氧凈化會降低水中溶解氧的含量,最終導(dǎo)致厭氧菌分解碳化物產(chǎn)生甲烷,分解氮化物產(chǎn)生氮吲哚、糞臭素、硫化氫、硫醇使水體發(fā)臭。
人每天要排出80g—200g糞便,在沙門桿菌和志賀桿菌感染的急性感染期,每克糞便中可能含有的106--108個病原體;每l毫升未處理的糞便污水中就含有幾百萬個細(xì)菌,其中許多是致病的。
同時,污水還傳染其它一些致病菌體,致病細(xì)菌和病毒都能在水中存活很久,足以能夠把病菌傳染給人或水生產(chǎn)物。
2.病原微生物傳染
病原微生物主要來自生活污水、醫(yī)院污水、垃圾及地面徑流等,一般與其它細(xì)菌和大腸桿菌共存,所以通常用細(xì)菌總數(shù)和大腸桿菌(檢測方法可以嚴(yán)格地將糞便大腸桿菌與大量的統(tǒng)稱的大腸桿菌區(qū)別開來)指數(shù)及細(xì)菌值數(shù)為病原微生物污染的間接指標(biāo)。
有些貝類(如貽貝和牡蠣)濾食并能儲存海水中的細(xì)菌,又不影響細(xì)菌的生長,污水排放管道附近的貝類養(yǎng)殖區(qū)對于細(xì)菌量必須有嚴(yán)格的規(guī)定。

港口水域需氧有機(jī)物

1.需氧污染物降解與溶解氧平衡
當(dāng)有機(jī)污染物進(jìn)入水體后,細(xì)菌和其它微生物將首先利用水中的溶解氧進(jìn)行有氧降解,空氣中的氧氣、水體中的綠色植物的光合作用將補(bǔ)充一定的溶解氧。
進(jìn)入水體有機(jī)物有限,在適宜的條件下,能很快降解達(dá)到無機(jī)化而消除污染,則水中的溶解氧始終保持在一定的水平,完成水體自凈。
進(jìn)入水體有機(jī)物過多,水體環(huán)境最終成為缺氧或無氧狀態(tài)。有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為厭氧分解。此時水體中的一些需氧生物如魚蝦、昆蟲、高級藻類和植物等將生存困難,甚至絕跡,而有機(jī)物厭氧分解產(chǎn)物使水體受到進(jìn)一步污染。
2.生化需氧量
測試水樣的(BOD5)時,首先分析樣品的含氧量,然后把樣品封存在溫度為20℃的環(huán)境中放置5天,再測量水樣的含氧量。差值此即為(BOD5)。余下采用化學(xué)方法(COD)進(jìn)行分析。還可以用總有機(jī)碳(TOC)、總需氧量(TOD)、高錳酸鹽指數(shù)等。濃度比較高的有機(jī)污物在海水中分解要比在淡水中時間要長一些(耐咸水細(xì)菌首先要取代淡水細(xì)菌)。如果水體流動較弱,污水排放口附近的沉積物中則會含有大的有機(jī)顆粒,從而使該沉積區(qū)逐漸演變成厭氧條件。結(jié)果適應(yīng)這種厭氧條件的動物區(qū)系得到發(fā)展,或者該沉積區(qū)變成無動物區(qū)。
3.需氧有機(jī)物污染的危害
需氧有機(jī)物由于造成水體缺氧,對水生生物中的魚類危害最嚴(yán)重,目前水污染造成的死魚事件,大多數(shù)是這類污染所致,(尤其在北方的冰凍期和南方的夏季);此外會干擾生物種群、影響生態(tài)環(huán)境等。
港口航道水域需氧有機(jī)物來源多、量大,有時可能造成大范圍的污染,要加強(qiáng)控制和監(jiān)測。
通過減少排放量、達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)、人工復(fù)氧、研究區(qū)域水體的自凈能力進(jìn)而合理制定排放標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)監(jiān)測預(yù)報(bào)等措施減少需氧有機(jī)物的污染。

港口水域富營養(yǎng)化

1.富營養(yǎng)化
地表淡水系統(tǒng)的磷酸鹽,海水系統(tǒng)中氮(氨氮和硝酸鹽)是限制植物生長以及總生產(chǎn)量的因素。
水體中有機(jī)物被分解的一部分變?yōu)樗兄参锏臓I養(yǎng)物;海水營養(yǎng)劑過多,某些藻類和一些水生植物過度繁殖,會有許多未能被消費(fèi)者吃掉的將最終死亡并被分解,從而消耗盡溶解氧;另外使可沉淀的有機(jī)物加速沉積,從而會使水體底部迅速地覆蓋上有機(jī)淤泥層;這些新的植物種屬會排擠原有的植物種屬以致最終使其它植物消亡,并進(jìn)而導(dǎo)致整條食物鏈的消失。此即為富營養(yǎng)化現(xiàn)象。
2.富營養(yǎng)物質(zhì)的來源
一部分來自原生和處理不完全的生活污水、有機(jī)廢水、有機(jī)垃圾和家畜家禽的糞便等,但最大來源是農(nóng)田上施的大量化肥及沿海的養(yǎng)殖。施放無機(jī)肥料為農(nóng)作物吸收的不到10%,其余在降雨、灌溉流失于附近水體。

港口水域熱污染

1.溫排水與熱污染
許多工業(yè)(發(fā)電、煉鋼)需要冷卻水。(溫度已高于環(huán)境)冷卻水直接排放到環(huán)境水圈時,為“溫排水”。一噸鋼用冷卻水90m3--150m3;火力發(fā)電平均輸出1×106kW就需要35m3/s---60m3/s冷卻水,其水溫平均高于環(huán)境水溫7℃--l0℃。
排熱給環(huán)境帶來壞影響時稱為熱污染;有積極的效果稱為熱富集;影響不明時稱為熱影響。
2.熱污染的影響
熱污染是能量污染,在(熱)污染帶:
①使水中的溶解氧減少,嚴(yán)重時可降至為零;
②使水中某些毒物的毒性提高;
③魚類生存困難或死亡;
④破壞水生生態(tài)平衡的溫度環(huán)境條件,加速某些細(xì)菌的繁殖;
⑤助長水草叢生、厭氣發(fā)酵、惡臭。
3.溫排水?dāng)U散的研究
溫排水比海里環(huán)境溫度平均要高出7℃--l0℃,密度小,入海后趨于上層向四周擴(kuò)散。
溫排水在海中擴(kuò)散冷卻,是對流混合(溫水與海水之間的相對運(yùn)動)、渦動混合(溫水與周圍冷海水間的混合稀釋)以及海面散熱(由海面向大氣放熱)三個物理過程所組成的復(fù)雜形式進(jìn)行的。 [1] 
參考資料
詞條標(biāo)簽:
科學(xué)百科地球科學(xué)分類 , 水利工程 技術(shù)