港口水域

港口水域是指港界線以內的水域面積。港口水域主要包括港池、航道與錨地。

基本介紹

• 中文名：港口水域
• 外文名：  harborage area
• 內容：港池、航道與錨地
• 要求：足夠深度與寬廣的水域
• 定義：指港界線以內的水域面積
• 學科：海洋學

介紹

港口水域是指港界線以內的水域面積。它一般須滿足兩個基本要求：即船舶能安全地進出港口和靠離碼頭；能穩定地進行停泊和裝卸作業。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，供船舶停靠駛離時使用。

主要範圍

港口水域主要包括碼頭前水域、進出港航道、船舶轉頭水域、錨地以及助航標誌等幾部分。

航道

對於河港或與海連通的河港，一般不需要修築防浪堤壩，如上海黃浦江內的各港區和天津海河口的港口。對於開敞式海岸港口，如煙臺、青島、大連等，為了阻擋海上風浪與泥沙的影響，保持港內水面的平靜與水深，必須修築防波堤。防波堤的形狀與位置，可根據港口的自然環境來確定。

保證安全通航：航道是指船舶進出港的通道。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產損失與環境污染，船舶航行時必須在龍骨基線以下保持足夠的水深。

轉頭水域

又稱迴旋水域。船舶在靠離碼頭、進出港口需要轉頭或改換航向時而專設的水域。其大小與船舶尺度、轉頭方式、水流和風速風向有關。船舶憑藉拖輪協助進行轉頭時，旋轉內接圓直徑一般為。為最大船舶總長度。船舶自行轉頭時，直徑一般不小於。船在流水區轉頭（如內河），其迴轉軌跡呈橢圓形，長徑隨流速大小而不一樣，最大可達。在水文氣象惡劣地區，上述尺度還要增加。轉頭水域一般可以與港內航行水域合併在一起布置。

轉頭水域的深度，在海港和河口港，最小水深一般按大型船舶乘潮進出港口的原則考慮；在內河港，最小水深一般不大於航道控制段最小通航水深。

碼頭前水域

碼頭前供船舶靠離和進行裝卸作業的水域。碼頭前水域內要求風浪小，水流穩定，具有一定的水深和寬度，能滿足船舶靠離裝卸作業的要求。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、水流和強風的影響、轉頭區布置等因素確定。

開敞式港池：港池內水面隨水位升降變化，不設閘門或船閘的港池。它是海、河港口的一種最普通的形式，是相對於封閉式港池而言的。

封閉式港池：一種建築在潮差很大的地區，用閘門或船閘與港池外水域分隔開的港池。這種港池的優點是可使港池內的水面保持在一個比較穩定的高水位上，因而在建設港池時可以減少土方開挖量和碼頭建築物的高度；可以減少泥砂淤積；保證船舶靠泊的穩定和改善貨物裝卸作業條件。缺點是船舶進出港口（港池）要過閘，不大方便；同時要相應增加一部分管理費用。

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。其優點是：可延長碼頭岸線，多建泊位；掩護條件較好。缺點是：開挖土方量較大；在含砂量大的地方易受泥砂回淤的影響；在寒冷地區封凍時間較長。

錨地

錨地是供船舶拋錨侯潮、等待泊位、避風、辦理進出口手續、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，使拋錨船舶即使由於較大風浪引起升沉與搖擺時仍有足夠的富裕水深。錨地的底質一般為平坦的沙土或亞泥土，使錨具有較大的抓力，而且遠離礁石、淺灘等危險區。錨地離進出口航道要有一定距離，以不影響船舶進出為準，但又不能離進出口航道太遠，以便於船舶進出港操作。

過駁裝卸的錨地不僅要考慮錨泊大船本身的旋迴餘地，還要考慮到過駁小船與裝卸作業的安全。錨地水域面積的大小，根據港口進出口船舶艘次與風浪、潮水等統計數據而定。

它一般須滿足兩個基本要求：即船舶能安全地進出港口和靠離碼頭；能穩定地進行停泊和裝卸作業。

港口水域污染

石油

每年排入海洋的石油約占石油總產量的5‰，主要是原油、各種燃料油、潤滑油等。

污染數量：河流攜帶及沿海工業排放占50%；其餘為運油船隻的洗艙水以及意外事故溢油、海上採油或運輸事故等。

污染區域：主要在港灣、沿海、港口水域、海洋油田附近。發生在離岸l0n mile以內的占80%，發生在距離港口25n mile以內者占75%。

污染次數：據美國調查，嚴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。

油污染對海洋環境的危害

1.對海洋生物的（物理、毒性）

當海水中油的含量為l.0mg/L或溶於水的石油成份的含量為1μg/L時就能對敏感生物產生危害。

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生物因石油的揮發物毒性而死；

④石油氣味影響生物洄游路線和近海養殖區；

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節，導致生態破壞，水生物資源營養價值受到破壞；

⑧富集石油毒素，使生物和人類食用致癌物質。

2.對沿岸的影響（影響濱海景觀及旅遊業）

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灣中，溢油的危害最為嚴重。低於高潮位的沿海區油污危害會輕些（滲入少）。向岸風時，油污會滯留在岸上；下一次潮汐會帶來更多的油。沙質海灘具有較好的自淨能力。海灘積油厚度達30mm持續了幾個星期之久，一年海灘基本可以自淨。溢油清除行為會傷害海岸表面、沉積物、植被。一般旅遊區沿岸清除，旅遊無關的海岸任殘留自然消失。

3.對生態環境的影響

產生大面積嚴重缺氧水域，1升石油完全氧化需要消耗40萬升海水中的溶解氧，一起大規模的溢油污染事件能引起大面積海域嚴重缺氧，在封閉的港口和海灣區域情況更為明顯，為厭氧藻類的瘋長提供了條件，容易引發赤潮等生態災害。

4.對水域安全的影響

可能引起水面火災，危及橋樑、船舶的安全。

病原微生物

1.生活污水

生活污水排入水體，有氧淨化會降低水中溶解氧的含量，最終導致厭氧菌分解碳化物產生甲烷，分解氮化物產生氮吲哚、糞臭素、硫化氫、硫醇使水體發臭。

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物。

2.病原微生物傳染

病原微生物主要來自生活污水、醫院污水、垃圾及地面徑流等，一般與其它細菌和大腸桿菌共存，所以通常用細菌總數和大腸桿菌（檢測方法可以嚴格地將糞便大腸桿菌與大量的統稱的大腸桿菌區別開來）指數及細菌值數為病原微生物污染的間接指標。

有些貝類（如貽貝和牡蠣）濾食並能儲存海水中的細菌，又不影響細菌的生長，污水排放管道附近的貝類養殖區對於細菌量必須有嚴格的規定。

需氧有機物

1.需氧污染物降解與溶解氧平衡

當有機污染物進入水體後，細菌和其它微生物將首先利用水中的溶解氧進行有氧降解，空氣中的氧氣、水體中的綠色植物的光合作用將補充一定的溶解氧。

進入水體有機物有限，在適宜的條件下，能很快降解達到無機化而消除污染，則水中的溶解氧始終保持在一定的水平，完成水體自淨。

進入水體有機物過多，水體環境最終成為缺氧或無氧狀態。有機物分解轉化為厭氧分解。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，而有機物厭氧分解產物使水體受到進一步污染。

2.生化需氧量

測試水樣的(BOD5)時，首先分析樣品的含氧量，然後把樣品封存在溫度為20℃的環境中放置5天，再測量水樣的含氧量。差值此即為(BOD5)。餘下採用化學方法(COD)進行分析。還可以用總有機碳(TOC)、總需氧量(TOD)、高錳酸鹽指數等。濃度比較高的有機污物在海水中分解要比在淡水中時間要長一些（耐鹹水細菌首先要取代淡水細菌）。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顆粒，從而使該沉積區逐漸演變成厭氧條件。結果適應這種厭氧條件的動物區系得到發展，或者該沉積區變成無動物區。

3.需氧有機物污染的危害

需氧有機物由於造成水體缺氧，對水生生物中的魚類危害最嚴重，目前水污染造成的死魚事件，大多數是這類污染所致，（尤其在北方的冰凍期和南方的夏季）；此外會干擾生物種群、影響生態環境等。

港口航道水域需氧有機物來源多、量大，有時可能造成大範圍的污染，要加強控制和監測。

通過減少排放量、達到排放標準、人工復氧、研究區域水體的自淨能力進而合理制定排放標準、加強監測預報等措施減少需氧有機物的污染。

富營養化

1.富營養化

地表淡水系統的磷酸鹽，海水系統中氮（氨氮和硝酸鹽）是限制植物生長以及總生產量的因素。

水體中有機物被分解的一部分變為水中植物的營養物；海水營養劑過多，某些藻類和一些水生植物過度繁殖，會有許多未能被消費者吃掉的將最終死亡並被分解，從而消耗盡溶解氧；另外使可沉澱的有機物加速沉積，從而會使水體底部迅速地覆蓋上有機淤泥層；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，並進而導致整條食物鏈的消失。此即為富營養化現象。

2.富營養物質的來源

一部分來自原生和處理不完全的生活污水、有機廢水、有機垃圾和家畜家禽的糞便等，但最大來源是農田上施的大量化肥及沿海的養殖。施放無機肥料為農作物吸收的不到10%，其餘在降雨、灌溉流失於附近水體。

熱污染

1.溫排水與熱污染

許多工業（發電、煉鋼）需要冷卻水。（溫度已高於環境）冷卻水直接排放到環境水圈時，為“溫排水”。一噸鋼用冷卻水90m3--150m3；火力發電平均輸出1×106kW就需要35m3/s---60m3/s冷卻水，其水溫平均高於環境水溫7℃--l0℃。

排熱給環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破壞水生生態平衡的溫度環境條件，加速某些細菌的繁殖；

⑤助長水草叢生、厭氣發酵、惡臭。

3.溫排水擴散的研究

溫排水比海里環境溫度平均要高出7℃--l0℃，密度小，入海後趨於上層向四周擴散。

溫排水在海中擴散冷卻，是對流混合（溫水與海水之間的相對運動）、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複雜形式進行的。