杭州湾口岛群舟山绿色石化基地工程布局及其综合影响研究
- 完成单位:
- 浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院)
- 获奖年度:
- 2024年
- 所获奖项:
- 浙江省工程咨询科学技术奖 - 科技创新奖
- 奖项等级:
- 一等奖
- 主要完成人:
- 应超、穆锦斌、邵杰、李新文、王乐乐、周华民、娄海峰、张沈阳、刘勇、王永举
一、成果概况
本项目针对舟山绿色石化基地大规模围填海建设中的防灾安全、动力地貌影响、生态环境影响及海洋风险等重大问题,开展了全过程、系统化工程咨询研究。通过极端海况分析、数学模型计算、物理模型试验、生态专题调查及长期跟踪监测后评估,系统评估基地越浪漫堤风险,预测工程建设对潮流动力、岸滩稳定和海床冲淤的影响,优化围填海布局及排污口设置;同时定量分析危化品泄漏、高盐废水、达标废水和温排水排放等环境影响与风险,综合评价工程对周边敏感海域、鸟类栖息地及珍稀鸟群的影响,并提出相应的减缓和补偿措施,为项目规划、审批、建设及安全绿色运行提供了科学依据。

(夕阳下运行中的舟山绿色石化基地)
二、成果主要内容
(一)项目背景
舟山绿色石化基地是我国首个“离岸型”石化基地,也是我国首个投资规模超过2000亿的石化项目。基地建成以后不仅使舟山市人均GDP跃居至全省第一,更打破了石化强国对芳烃、乙烯等重要石化原料的垄断,保障了我国石化产业链原料供应安全。
石化基地位于杭州湾口门舟山大、小鱼山岛,周边敏感目标星罗棋布。近、中期需围垦26平方公里,建设规模巨大,技术难点突出。主要技术问题有:(1)在台风等海洋灾害频发的复杂岛群海域,如何确保基地自身的防护安全;(2)如何优化工程布局以减轻大规模围填对海域动力地貌的调整影响;(3)如何科学评价石化产污排污及海洋风险对“三场一通道”及五峙山鸟岛(国家级保护区)珍稀鸟群的影响。
(二)实施情况
整个咨询工作历时8年,始于最前期的专题研究,终于跟踪监测与后评估,共形成专题报告13本,系统阐明了该围填海工程对周边敏感海域的综合影响。
第一阶段(2015年8月-2017年4月)开展了项目建设前的各项研究。课题研究始于2015年8月,项目组多次踏勘项目现场并广泛收集基础资料,随后相继开展了岸滩演变分析、潮流泥沙数值模拟、风暴潮海啸风险预测、水质数值模拟、高盐废水数值模拟、温排水模拟、悬浮泥沙溢油模拟、鸟类影响分析等研究工作,于2016年2月通过专家评审。在数学模型基础上,开展整体物理模型试验,于2017年4月通过专家评审。
第二阶段(2019年1月-2023年12月)为项目建设期及建设后跟踪监测评价。我院于2019年起承担舟山绿色石化基地围填海工程建设期水文动力跟踪监测,系统分析工程建设后的实测水动力及冲淤变化,形成专题报告两本,并于2023年12月通过专家评审。

(项目实施过程)
(三)项目意义
本研究面向我国首个大型离岸型石化基地建设需求,系统解决了复杂岛群海域工程防灾安全、动力地貌影响、生态环境保护及海洋风险防控等关键问题。相关成果为舟山绿色石化基地的科学决策、合理布局和绿色运行提供了重要技术支撑,也为类似离岸型重大海洋工程建设积累了可借鉴、可推广的研究经验。
三、成果特点
(一)项目在全开边界生潮控制系统、高精度的潮流泥沙数学模型、鸟类重要栖息地的影响机理等方面具有显著创新。针对舟山绿色石化基地建设遇到的工程安全、环境影响和海洋风险等重大工程问题,开展了“全链条”的工程咨询研究,过程中涌现出一批创新性成果:(1)研发了全开边界生潮控制系统,解决了复杂岛群海域物理模型开边界控制难等技术难题。(2)构建了潮流泥沙、波浪、海啸、危化品风险、高盐废水排放、达标废水排放、温排水排放等七类数学模型,优化了工程布局。利用高精度的潮流泥沙数学模型,科学预测了离岸岛礁型海岸动力地貌演变过程对工程响应,得到了后评估的验证。(3)阐明了工程建设对鸟类重要栖息地的影响机理,提出了减缓海岛生态敏感区影响的保护措施及补偿机制。

(海岛水沙整体物理模型布置)

(海岛水沙整体物理模型试验现场)
(二)项目成果实用性强。研究过程中数模、物模成果均提示石化基地东堤前沿会产生3m以上的淤积,专题成果预测的冲淤幅度、分布,均得到了工程后实测地形跟踪监测数据的充分印证,表征前期研究预测精度很高。根据本项目预测的各种海洋影响与风险情景,项目环保总投入161.3亿元,处于国内同行最高水平,有效保障了石化基地的安全与绿色运行。
(三)研究成果对于项目的工程布局、审批具有明显推动作用,并为后续三期建设提供了坚实的基础。研究成果最大程度上优化了工程布局,全面阐明了工程建设对周边海域的综合影响,得到了自然资源(海洋)、生态环境、水利、交通、能源、市政等多个行业主管部门的认可,为工程审批、决策起到了关键的支撑作用,推动了石化基地的提前开工建设。2022年,舟山绿色石化基地实现工业产值2314亿元,比上年增长66.4%。以此为牵引,舟山当年GDP增速达8.5%,高居长三角41座城市之首。本项目吸引无数年轻人入岛工作,共同见证与创造小岛奇迹,极大地促进了整个舟山市经济高质量发展。本项目研究为石化基地三期续建提供了坚实的基础与强大的信心。

(建设中的舟山绿色石化基地)
(四)成果转化程度高。在本项目开展过程中,项目组成员对研究成果总结提炼,发表论文10篇(SCI检索2篇,EI检索3篇,中文核心5篇),授权发明专利1个,软件著作权4项。在本项目过程中开发的物模全开边界生潮系统、以及长历时泥沙冲淤演变系统,由承担单位后续应用于甬舟铁路等附近海域重大海洋工程,促进了浙江省海洋经济的发展。
(五)研究成果具有重大社会、生态与环境效益。(1)有力支撑了本工程的环评、海域使用论证、航道通航条件影响评价的审批,推动了舟山绿色石化基地的心脏——浙石化4000万吨/年炼化一体化项目的提前开工建设,业主单位的工作进度提前了1个月,直接经济效益可达100亿元。(2)从海床演变、初始稀释度、污染物扩散能力及环境承载力等多方面优化比选排污口设置,提出了切实可行的建议,最大限度地保护了海洋环境(3)鸟类影响专题结合涉水专题模拟结果,综合分析了围填海工程对鸟类的可能影响,并提出了减缓措施,为中华凤头燕鸥等稀缺鸟类的保护提供了重要的技术依据与科学支撑。



