五、重开胶莱运河可行性研究的数值模式及其方案设想

来源:乐肯堂   发布时间:2015-05-21 03:32:56 

重开胶莱运河可行性研究的数值模式及其方案设想

乐肯堂 王凯 陈斌

(中国科学院海洋研究所)

1问题的提出

胶莱运河是一条历史上的运河。该运河第一次开挖成功于元朝统一中国后的1282年,当时设有胶莱海道运粮万户府为其管理机构。1290年,由于当时运河自身的缺陷和其他原因,胶莱海道运粮万户府被撤销。此后,该运河便萧条荒废。后来在明朝中叶(1537),它再次被疏浚,并开通了马濠河段,此后该运河又正常运行。遗憾的是,这次疏浚后,该运河也只正常运行了十几年的时间(孙北林,2005)。

近两年来,有人提出了重开胶莱运河的设想(齐鲁晚报,2004年8月31日)。其目的是通过开凿胶莱运河,“贯通莱州湾,胶州湾两湾,形成渤、黄两海大环流,以加快海水吸纳消化污染物的速度,再现山东黄金海岸的碧海蓝湾”。当然,如果胶莱运河重新开通后如设想所预期,其意义可能是多方面的。比如,将可开辟便捷的渤海和黄海之间的海上直线通道,使潍坊成为重要的海河港的城市;有利于建设两湾和运河两岸生态经济带和运河城市走廊;还可使胶东半岛成为全国最大的人工岛,运河两岸将形成新的旅游热线(齐鲁晚报)。甚至,有人提出可从根本上解决沿河两岸水旱灾害,彻底解决区域性的缺水矛盾,而且有综合性的经济效益,并且具有重大的国防意义(王德枢,2005)。

据该报报导,对于此运河的开挖,可设想两套方案:其一是直线开通,形成长约110公里的运河;其二是沿古胶莱运河走向拓宽拓深,形成一条长约130公里的曲线运河。

这一重开胶莱运河的设想自提出以来,已得到山东省政府和有关部门的重视。问题在于,这一设想在科学上是否合理,在工程上是否可行,在经济上是否合算?为了回答所有这些问题,建议有关部门设立一个关于该项目的可行性的预研究项目,以论证该项目的必要性和可行性。

从海洋科学上看,为了重开胶莱运河,必须要回答下列诸问题。

1、运河中水的流向问题。在自然状态下,运河中的水是从胶州湾流向莱州湾,还是呈向反方向流动,或有其他情况(一段时间是向一个方向流动,另一段时间又呈反向流动等)?

2、两湾的水交换问题。通过重开胶莱运河能否如设想的那样解决污染问题?

3、海水浸染问题。重开运河后,运河周边区域的地下淡水是否会遭到海水浸染?

4、对两湾海域的生态环境的影响问题。运河开通后,原有海区的生态环境的变化将对区域生态系统产生什么影响?例如,原有海区的生物种群因水质的变化将会产生什么变化?

5、运河的存续期问题。历史上曾两次开通胶莱运河,每次的存续时间仅10余年,主要问题在于河道的淤积。在现在的条件下这个问题是否有可能获得很好的解决?

2 从两湾的现有资料看数值模拟的必要性

提出开挖胶莱运河设想的前提之一是“目前莱州湾和胶州湾存在较大落差”(齐鲁晚报)。如果情况如设想者所云,那么胶莱运河开通后,海水就可以从潮位较高的莱州湾沿运河流入胶州湾,然而再从胶州湾流入到黄海,以便形成渤海水通过运河进入黄海,从而可以改善两湾的生态环境。

鉴于目前还没有针对该运河设计方案所建立的相关海洋测站与资料,这里只能根据以往的有限资料作一些初步的静态分析。

2.1 莱州湾

莱州湾位于山东半岛西北,西起现在的黄河口(37°39′N,119°16.6′E),东迄屺母岛高角(37°41′10″N,120°13′10″E)。湾宽96公里,海岸线长319.06公里,面积6966平方公里。最大水深18米(屺母岛高角外),湾内大部分水深均在10米以内。

根据《中国海湾志》提供的1980年代的潮汐资料,可以看出莱州湾潮汐性质的概况(表1)。由表1看出,各站K值都在0.5以上,2.0以下,故莱州湾属于不规则的半日潮海区。

表1  潮汐类型系数K值

莱州湾

测站

清水沟

广利港

羊角沟

西大拐

潍河口

刁龙嘴

界河口

屺母岛

龙口

K值

0.89

0.91

1.14

0.79

1.06

0.88

0.97

1.02

0.92

胶州湾

测站

阴岛

沧口水道

大港

团岛

后岔岛

黄岛

大石头

K值

0.39

0.41









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