中华白海豚在水下钻孔爆破工程施工环境下保护.doc

中华白海豚在水下钻孔爆破工程施工环境下保护 　　摘 要：通过对水下爆破能量的传播方式、特性及国内外有关研究试验成果分析，阐述了水下爆破效应对海洋生物的损害机理及造成损害的主要因素，结合工程实例，介绍了保护白海豚等水生物的具体措施和方法，为类似工程提供借鉴。 关键词：中华白海豚 水下钻孔爆破 保护 冲击波 水下爆破作为一种工程施工措施，广泛应用于内河和海洋工程，主要是为了炸除礁石，达到增加水深拓宽航道的目的，在航道疏浚整治、港口建设改造等水运工程中发挥着越来越重要的作用。 但是水下爆破所凸现的负面效应不能小视，它对周围环境的危害范围比在陆地上更广，不单对水中、岸边建筑物、一定水域范围内的设备、人员产生严重危害，更会对水中生物造成致命伤害，近年来厦门周边海域不断增多的海洋工程对中华白海豚等海洋生物的种群生存构成了严重威胁。 1.白海豚的生理习性 中华白海豚是国家一级保护动物，为鲸类水生物，属哺乳类动物，摄食消化系统与陆上哺乳动物一样，拥有牙齿、食道、胃、肝、脾、肠。用肺呼吸，眼睛较小，视力较差，拥有复杂的回声定位系统，反应极其迅速准确，可以测出前面物体的大小、形状、密度结构和属性，并作出判断和反应。喜欢栖息在亚热带海区的河口咸淡水交汇水域，在我国主要分布在东南部沿海，厦门白海豚主要分布在厦门的西港、鸡屿、海门岛及目屿附近。 2.水下钻孔爆破施工工艺及对白海豚的影响 2 . 1水下钻孔爆破施工工艺 水下钻孔爆破是水下爆破的一种形式，这种方法能充分利用炸药的能量去破碎岩体，爆破效果较好，爆破单位体积岩石消耗的炸药量及爆破产生的冲击波相比其它水下爆破方法小。随着水下爆破施工技术的不断发展进步，这种方法在工程量大或深水下的岩层开挖工程中优势明显，已经成为现代水下岩石工程爆破的主要方法。 水下钻孔爆破一般采用钻机船作为施工平台，船体一侧安装潜孔冲击钻机，配备适宜的空压机。施工时，钻机船通过抛设的锚缆加以固定，并通过松紧锚缆进行移船定位；靠水下套管的保护，潜孔冲击钻对水下岩体进行冲击钻孔，钻探形成完整的炮孔；每一孔钻探完成符合设计要求后，在孔内填装条形炸药，炸药内安放非电导爆管雷管，然后重复上述步骤；当全部炮孔完成装药后，将所有非电导爆管雷管联接，接上主线即可引爆。 2 . 2水下钻孔爆破能量的传播方式 水下钻孔爆破是炸药在水下发生的一种激烈迅速的化学物理变化过程，炮孔内的炸药在窄小的空间瞬间释放出巨大的能量，形成高温、高压、高速的爆炸产物，强烈地冲击周围介质，并向四周传播扩散。炸药爆炸时，首先是爆轰形成岩体动应力场，引起岩体变形破碎，后随而来的爆轰气体膨胀作功，对岩体进行复杂的应力作用，使岩体遭到破坏。这一过程中岩体瞬间受到外界极大冲击载荷，形成岩石中的应力波，它以地震波的形式向外传播。 当爆破产物以极高速度向周围分散时，强烈地压缩药包附近的水介质，由于水的压缩性很小，它积蓄能量的能力有限，水体就成为传导压力波的良好介质。爆炸形成了高温、高压的爆炸气态产物，压力远远超过了周围水介质的静压，使周围水介质的压力、密度、温度突跃升高，形成以超声速向外传播的间断面，这就是水中冲击波。 爆破冲击波产生后，爆破产物还以低于冲击波的速度向四周运动，在水中以气泡的形式存在并继续膨胀，推动周围的水作径向流动。气泡内的压力随着体积膨胀不断下降，降到周围介质的静压时也不停止。由于水流的惯性运动，周围的水开始反向运动，向中心聚合压缩气泡，气泡内压力又逐步升高至高于周围静压力，一直到气体的弹性阻止气泡压缩而达到新的平衡为止，这就是气泡的脉动。这种脉动会持续多次，直到气泡消失，气泡脉动时，水中会形成压力波和稀疏波。 2 . 3水下爆破对白海豚等水生物的影响 水下爆破所产生的爆破地震、水中冲击波、气泡脉动、噪音、有害气体和混浊水体，都会对白海豚等水生物产生负面效应，此文仅对爆破地震、水中冲击波的影响作论述。 2 . 3 . 1爆破地震的影响 水下地震效应会引起水下生物的应激反应，产生焦虑、燥动、恐惧等症状；气泡脉动会使水中结构受到气泡载荷破坏作用，气泡运动引起的滞后流以及脉动压力、气泡坍塌形成的射流，都会对结构造成破坏或局部损伤；水下爆破噪音正逐渐成为海豚、鲸鱼的潜在杀手，许多海洋动物依靠敏锐的听觉和复杂的发音系统进行日常活动，如导航，定位，觅食，接连不断的水下爆破噪音降低了这些海洋动物捕食的成功率，影响它们的正常生长、繁殖、觅食，影响它们的长期行为，危及它们的生存能力；水下爆破所产生的有害气体及混浊水体会恶化周围环境，影响附近的水下自然生态系统，威胁海洋生物资源，爆破扬起的大量悬浮物颗粒、震荡挥发出的水底原有积聚的有毒有害重金属，溶解性污染物，更易造成二次污染，不同程