一种航道工程生态环境影响多层级综合指标体系架构的制作方法

本发明涉及一种航道工程生态环境影响多层级综合指标体系架构，属于生态环境保护技术领域。

(二)

背景技术：

航道工程生态环境影响评价涉及众多指标，尽管国内外对此已有不少研究，但提出的指标及指标体系比较宏观和分散，尚未形成系统、全面、适用的综合指标体系。例如：

徐宿东等基于已有研究将水动力模型(adcirc)和生态适宜度模型(hsi)进行耦合，建立了刀鲚和河蚬与水动力因素之间的关系，对长江特征物种刀鲚和河蚬进行生态适宜度评价，以此预测生态环境变化并优化深水航道整治方案(《journalofsoutheastuniversity(englishedition)》vol.31，no.4，pp.559-565)；

夏静构建了水利工程建设引起的河流水文情势变化及对河口生态环境影响的因子架构，并结合长江口深水航道工程的生态调查结果，比较分析了深水航道工程对长江口浮游植物的影响，采用多元统计分析方法对环境因子的变化进行了分析(上海师范大学硕士学位论文《长江口浮游植物变化及影响因子初步研究》，2005年5月)；

严登华等提出内河生态航道建设理论框架，按照理论、规划设计、工程措施、监测评估、管理维护、投资建设的层级分别确定航道工程对河流生态环境影响的关键指标，用于构建内河生态航道建设技术框架，各层级之间的指标没有明确的包含或逻辑对应关系，对指标框架的研究侧重于关注内河航道建设对河流生态的影响，重点涉及内河航道船行波对生境及大型底栖生物群落的影响(《北京示范大学学报(自然科学版)》，54(6)，2018，pp755-763)；

罗雄等人采用系统分析、生态因子识别、生态影响判别等方法，结合环境目标提出航道治理建设规划环境影响识别指标体系，该指标体系立足于规划环境影响评价层面，针对规划可能涉及的环境主题、保护目标、有关要求及关注指标，从资源利用和社会发展、生态环境、水环境、环境空气、环境风险等方面，结合保护目标和有关要求，提出环境影响评价重点关注的指标，以便于规划阶段的影响判别，以及规划、设计、施工、运行阶段的环境影响控制和环境管理操作(《水运工程》，545(8)，2018，pp219-224)；

杨苗苗调查了广东省内河航道整治工程(丁坝、炸礁、疏浚工程)对河流生态影响，结合影响机理分析，构建了航道整治工程生态保护与恢复指标体系，将丁坝、炸礁、疏浚工程的生态保护与恢复指标体系分为技术指标和生态指标两个指标群。该指标体系不用于评价方面的研究，其核心是要指导航道工程的生态化建设，为航道整治各分项工程的规划、设计、施工提供生态保护与恢复方面的技术指导和建议(东南大学硕士学位论文《广东省内河航道整治工程对河流生态影响与对策研究》，2015.05)；

匡舒雅等基于对航道与河流系统关系的理解，并借鉴相关研究成果，构建了包括一个目标层a(长江下游南京-浏河口段生态航道水平)、7个准则层b(航运功能、输水泄洪功能、输沙功能、自净功能、供水功能、生态功能、景观娱乐功能)、19个指标层c的长江下游生态航道南京-浏河口段评价指标体系，其目的是评价长江下游生态航道健康水平(《南水北调与水利科技》(网络版)首发论文，2018.08)。

上述研究都与航道工程的生态环境影响有关，其特点为：

(1)立足于航道工程层面，针对某一具体指标项的影响提出相关指标及指标体系，或提出用于生态航道建设的关键指标，或针对具体航道整治工程构建技术和生态指标体系，或构建生态航道健康水平评价指标体系；

(2)立足于航道规划层面，构建航道规划环境影响评价指标体系，其体系架构宏观，从资源利用和社会发展、生态环境、水环境、环境空气、环境风险等方面，提出环境影响评价重点关注的指标，便于应用于规划阶段的影响判别，以及规划、设计、施工、运行阶段的环境影响控制和环境管理操作。

尽管上述研究涉及了航道工程环境影响的相关指标及指标体系，但体系的架构要么较为具体，但涉及面较窄，要么较为宏观，但缺乏系统性的细化指标，在实际航道工程生态环境影响分析、减缓措施设计和后续生态环境修复及效果评价中，单凭上述研究提出的指标体系以及传统的环境影响评价方法，尚无法覆盖作业活动、生境变化、物种活动、生态影响全过程的关键指标，且难以实现分作用过程、分影响类型、分影响因素、分单项指标地加以精细化描述与调查分析的生态化高质量发展目标。

综上所述，在国家生态文明建设如火如荼的当前形势下，亟待提出既有科学型、系统性，又有实用性和可操作性的指标体系架构，为航道工程生态环境影响及对策的跟踪分析评价，为生态航道建设中关键指标的辨识、设计、监测、调查、分析与评价提供科学技术支撑。本发明旨在填补该种指标体系架构空白。

(三)

技术实现要素：

(1)发明目的

提出一种航道工程生态环境影响多层级综合指标体系架构，其系统性地集成了基于机理分析的生态环境影响途径与减缓对策评价中的关键指标，形成新的适用于航道工程生态环境影响综合跟踪评价的指标体系，其横向主架构覆盖航道工程及影响所涉区域的作业活动、生境变化、物种活动、生态影响全过程作用机制，并通过纵向主架构分别予以分影响类型地刻画，以及通过进一步细化的分支架构予以分影响因素、分单项指标地精细化描述与分析，全面体现基于机理分析的具有科学性、系统性、实用性和可操作性的指标体系架构特征，有利于将航道工程生态环境影响及减缓对策的研究成果加以精细化总结提炼、系统性展示和综合分析评价，有利于后续生态航道建设中关键指标的辨识、设计、监测、调查、分析与评价。

(2)技术方案

本发明提出一种航道工程生态环境影响多层级综合指标体系架构，该架构由四个具有逐级包含关系的层级组成，分别为：第一层级：a影响作用过程指标子系统层、第二层级：b影响类型指标模块层、第三层级：c影响因素指标层、第四层级：d单因素分项指标层。

该架构基于航道工程生态环境影响的分类源项、受体、状态及程度的全过程作用机理，其横向主架构分为子系统a1作业行为系统、子系统a2生境变化系统、子系统a3物种活动系统、子系统a4生态影响系统这4种具有明显区别的影响作用过程指标子系统，涵盖了航道工程及影响所涉区域的分类作业活动、生境变化、物种活动、生态影响全过程作用机制的影响因子，其纵向主架构按照作用及影响的过程、类型、因素、分项指标这样的分层级包含关系，依次将影响作用过程指标系统展开为更为细化的影响类型指标模块，再通过各类指标模块的分支架构，进一步细化出分组的影响因素指标和分项的单因素分类分项指标。

上述纵向主架构由分属于4列子系统的共计15类影响类型指标模块组成，具体如下：

1)a1作业行为系统包括b1-1施工作业、b1-2工程变化及环保措施落实、b1-3航道运行及维护、b1-4突发污染事故及应急这4类影响类型指标模块；

2)a2生境变化系统包括b2-1水文环境、b2-2水生态环境、b2-3社会经济环境变化这3类影响类型指标模块；

3)a3物种活动系统包括b3-1生物活动、b3-2生态系统功能、b3-3人类干预、b3-4重要生物关键活动这4类影响类型指标模块；

4)a4生态影响系统包括b4-1分项影响、b4-2叠加累积影响、b4-3环保措施落实效果影响、b4-4影响持续时长这4类影响类型指标模块。

各类指标模块的分支架构包括横向分支架构和纵向分支架构。

横向分支架构由分属于15类指标模块的共计39组影响因素指标组成，每类指标模块的横向分支架构具体如下：

1)b1-1施工作业影响类型指标模块包括c1-1-1作业时序、c1-1-2作业形式、c1-1-3作业方式、c1-1-4作业强度这4组影响因素指标；

2)b1-2工程变化及环保措施落实影响类型指标模块包括c1-2-1施工作业变化、c1-2-2环保措施变化这2组影响因素指标；

3)b1-3航道运行及维护影响类型指标模块包括c1-3-1通航运行、c1-3-2航道维护这2组影响因素指标；

4)b1-4突发污染事故及应急影响类型指标模块包括c1-4-1泄漏类型、c1-4-2泄漏规模、c1-4-3污染风险概率、c1-4-4应急防备这4组影响因素指标；

5)b2-1水文环境影响类型指标模块包括c2-1-1地形变化、c2-1-2水流变化、c2-1-3光照变化这3组影响因素指标；

6)b2-2水生态环境影响类型指标模块包括c2-2-1水质、c2-2-2岸滩及沉积物类型、c2-2-3岸滩及沉积物质量这3组影响因素指标；

7)b2-3社会经济环境变化影响类型指标模块包括c2-3-1渔业、c2-3-2水利、c2-3-3环境、c2-3-4交通这3组影响因素指标；

8)b3-1生物活动影响类型指标模块包括c3-1-1群落学、c3-1-2生产力、c3-1-3生物体质量和c3-1-4生态毒理学这4组影响因素指标；

9)b3-2生态系统功能影响类型指标模块包括c3-2-1生态服务功能、c3-2-2生态景观健康这2组影响因素指标；

10)b3-3人类干预影响类型指标模块包括c3-3-1减缓措施这组影响因素指标；

11)b3-4重要生物关键活动影响类型指标模块包括c3-4-1物种活动、c3-4-2活动变化相关性这2组影响因素指标；

12)b4-1分项影响的影响类型指标模块包括c4-1-1分项作业直接影响、c4-1-2分项作业间接影响这2组影响因素指标；

13)b4-2叠加累积影响的影响类型指标模块包括c4-2-1多类工程叠加影响、c4-2-2多类工程累积影响这2组影响因素种指标；

14)b4-3环保措施落实效果影响的影响类型指标模块包括c4-3-1环评阶段提出措施、c4-3-2工程变化追加措施这2组影响因素指标；

15)b4-4影响持续时长影响类型指标模块包括c4-4-1短期影响、c4-4-2中长期影响这2组影响因素指标。

纵向分支架构由分属于39组影响因素指标的多类多项单因素分类分项指标组成，具体如下：

1)c1-1-1作业时序影响因素指标包括d1-1-1-1不同施工段整体施工作业时序安排、d1-1-1-2不同施工段疏浚、切滩、筑坝、护底、护岸各自的施工作业时序这2类多项单因素分类分项指标；

2)c1-1-2作业形式影响因素指标包括d1-1-2-1不同施工段疏浚、切滩、护底、护岸施工的水工构筑物材料、结构、形态，作业位置及水流、水深这样的设计参数、d1-1-2-2不同施工段丁坝、潜堤施工的堤坝高、长、数量、挑角、间距、是否包含近自然、透水率优的材料和结构型式这2类多项单因素分类分项指标；

3)c1-1-3作业方式影响因素指标包括d1-1-3-1不同施工段护底不同类型软体排铺设方式、d1-1-3-2不同施工段各施工作业类型避开鱼类产卵期、洄游期以及保护动物繁殖期和抚幼期的作业方式、d1-1-3-3不同施工段各施工作业类型避开在相同时间段集中作业的施工组织方式、d1-1-3-4不同施工段疏浚和切滩挖掘、运输、吹填、抛泥工艺这4类多项单因素分项分类指标；

4)c1-1-4作业强度影响因素指标包括d1-1-4-1不同施工段各施工作业类型的作业长度、宽度、方量、水域及陆域占用位置、面积、工期这类多项单因素分类分项指标；

5)c1-2-1施工作业变化影响因素指标包括d1-2-1-1航道工程环评期及实际施工期的疏浚、切滩、筑坝、护岸、护底工程的施工作业时序、范围、工程量、材料、结构、施工方式变化这类多项单因素分类分项指标；

6)c1-2-2环保措施变化影响因素指标包括d1-2-2-1航道工程环评期及实际施工期的环保措施变化、d1-2-2-2环保措施落实状况这2类多项单因素分类分项指标；

7)c1-3-1通航运行影响因素指标包括d1-3-1-1通航船舶吨级及数量、船型及燃料、载货类型及运量的变化、d1-3-1-2沿岸港口吞吐量、货类的变化、d1-3-1-3船舶及港口水、气、声、固体废物排放量、d1-3-1-4船舶及港口污染防治对策这4类多项单因素分类分项指标；

8)c1-3-2航道维护影响因素指标包括d1-3-2-1航道维护性疏浚的范围、频次、疏浚量、d1-3-2-2航道维护性疏浚的污染防治对策这2类多项单因素分类分项指标；

9)c1-4-1泄漏类型影响因素指标包括d1-4-1-1原油、重油、柴油这样的溢油类型、d1-4-1-2危险化学品的类型这2类多项单因素分类分项指标；

10)c1-4-2泄漏规模影响因素指标包括d1-4-2-1易发溢出量、d1-4-2-2易发泄漏时长这2类多项单因素分类分项指标；

11)c1-4-3污染风险概率影响因素指标包括d1-4-3-1船舶及航道沿岸溢油及化学品泄漏污染事故风险概率、d1-4-3-2污染事故风险易发位置、d1-4-3-3分类风向风速统计概率这3类多项单因素分类分项指标；

12)c1-4-4应急防备影响因素指标包括d1-4-4-1应急处置对策及人员装备配备、d1-4-4-2环境敏感资源分布、d1-4-4-3应急预案、d1-4-4-4污染预警模型、d1-4-4-5损害赔偿及修复对策这5类多项单因素分类分项指标；

13)c2-1-1地形变化影响因素指标包括d2-1-1-1不同施工段岸线及水深分布变化这类多项单因素分类分项指标；

14)c2-1-2水流变化影响因素指标包括d2-1-2-1不同施工段逐月或分季节的水流量、流向、流速分布变化这类多项单因素分类分项指标；

15)c2-1-3光照变化影响因素指标包括d2-1-3-1不同施工段逐月或分季节的光照条件分布变化这类多项单因素分类分项指标；

16)c2-2-1水质影响因素指标包括d2-2-1-1～d2-2-1-14水质时空分布中的ph、水温、悬浮物(ss)、溶解氧(do)、高锰酸盐指数(codmn)、五日生化需氧量(bod5)、总磷、氨氮、总氮、挥发酚、石油类、富营养化指数、砷、硫化物这14类多项单因素分类分项指标；

17)c2-2-2岸滩及沉积物类型影响因素指标包括d2-2-2-1不同施工段粒径分布、d2-2-2-2不同施工段栖息地类型这2类多项单因素分类分项指标；

18)c2-2-3岸滩及沉积物质量影响因素指标包括d2-2-3-1～d2-2-3-11岸滩及沉积物质量时空分布中的石油类、有机碳、ph、镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍这11类多项单因素分类分项指标；

19)c2-3-1渔业指标影响因素指标包括d2-3-1-1渔业资源量时空分布、d2-3-1-2捕捞量时空分布这2类多项单因素分类分项指标；

20)c2-3-2水利指标影响因素指标包括d2-3-2-1年径流量时空分布、d2-3-2-2泥沙通量时空分布这2类多项单因素分类分项指标；

21)c2-3-3环境指标影响因素指标包括d2-3-3-1入水污染物通量时空分布这类多项单因素分类分项指标；

22)c2-3-4交通指标影响因素指标包括d2-3-4-1不同施工段通航环境变化带来的相应变化这类多项单因素分类分项指标；

23)c3-1-1群落学影响因素指标包括d3-1-1-1叶绿素a含量时空分布、d3-1-1-2浮游植物的种类组成、数量分布、优势种和物种多样性、丰度、d3-1-1-3浮游动物的种类组成、数量分布、优势种和物种多样性、丰度、d3-1-1-4底栖生物的种类组成、数量分布、优势种和物种多样性、丰度、d3-1-1-5潮间带生物的种类组成、数量分布、优势种和物种多样性、丰度、d3-1-1-6水草及水生维管束植物的种类组成、数量分布、优势种和物种多样性、丰度、d3-1-1-7鱼卵仔鱼的种类组成、优势种、资源密度及分布、d3-1-1-8游泳生物的种类组成、优势种、资源密度及分布、d3-1-1-9工程水域重要鱼类栖息地、洄游通道、越冬场、产卵场、索饵场和育幼场分布情况及其变化、d3-1-1-10工程附近水域渔业生产现状、d3-1-1-11珍稀水生保护动物现状这11类多项单因素分类分项指标；

24)c3-1-2生产力影响因素指标包括d3-1-2-1初级生产力时空分布、d3-1-2-2次级生产力时空分布这2类多项单因素分类分项指标；

25)c3-1-3生物体质量影响因素指标包括d3-1-3-1～d3-1-3-6生物体质量时空分布中的石油烃、铜、锌、铅、铬、汞这6类多项单因素分类分项指标；

26)c3-1-4生态毒理学影响因素指标包括d3-1-4-1生物残毒(pcb)时空分布这类多项单因素分类分项指标；

27)c3-2-1生态服务功能影响因素指标包括d3-2-1-1浅水、缓流岸滩类型的适生栖息地供应、d3-2-1-2多样性流态类型的适生栖息地供应、d3-2-1-3挺水性植物类型的适生栖息地供应、d3-2-1-4具备透水、通水性这样的适生栖息地供应这4类多项单因素分类分项指标；

28)c3-2-2生态景观健康影响因素指标包括d3-2-2-1水体自净化能力变化、d3-2-2-2适宜生境多样性及面积变化、d3-2-2-3生境破碎化变化这3类多项单因素分类分项指标；

29)c3-3-1减缓措施影响因素指标包括d3-3-1-1水质防护实施方式、d3-3-1-2水生生物保护、d3-3-1-3水生生物救助、d3-3-1-4增殖放流、人工鱼巢和植物群落营造这样的生态恢复实施效果这3类多项单因素分类分项指标；

30)c3-4-1物种活动影响因素指标包括d3-4-1-1主要保护物种和经济鱼类的栖息、觅食、索饵、繁殖、产卵、洄游这样的生态习性这类多项单因素分类分项指标；

31)c3-4-2活动变化相关性影响因素指标包括d3-4-2-1重要生物群落学、生境面积、生境破碎化、食源水源变化这类具有活动变化相关性的多项单因素分类分项指标。

32)c4-1-1分项作业直接影响的影响因素指标包括d4-1-1-1疏浚、切滩、筑坝、护底、护岸施工作业直接影响、d4-1-1-2航道运行、维护对生态环境带来的直接影响这2类多项单因素分类分项指标；

33)c4-1-2分项作业间接影响的影响因素指标包括d4-1-2-1分项施工作业间接影响、d4-1-2-2航道运行、维护对生态环境带来的间接影响这2类多项单因素分类分项指标；

34)c4-2-1多类工程叠加影响的影响因素指标包括d4-2-1-1在相同或相近时间和空间范围内不同类型施工作业以及航道运行、维护对水中噪声、水中悬浮物浓度、水流流向及流速、栖息地变化、岸滩及底栖生物损失量这样的同一直接影响因素带来的叠加影响这类多项单因素分类分项指标；

35)c4-2-2多类工程累积影响的影响因素指标包括d4-2-2-1在工程及影响区域多种直接、间接影响叠加后产生的综合累积影响这类多项单因素分类分项指标；

36)c4-3-1环评阶段提出措施影响因素指标包括d4-3-1-1工程环评阶段针对疏浚、切滩、筑坝、护底、护岸施工作业以及航道运行、维护提出的对应环保措施落实情况及实施效果、d4-3-1-2溢油及化学品泄漏对应的应急措施状况这2类多项单因素分类分项指标；

37)c4-3-2工程变化追加措施影响因素指标包括d4-3-2-1工程变化带来影响对应的追加措施状况这类多项单因素分类分项指标；

38)c4-4-1短期影响的影响因素指标包括d4-4-1-1因工程施工及维护而带来的短期不利影响、d4-4-1-2因某些季节性工程运行而带来的短期不利影响这2类单多项因素分类分项指标；

39)c4-4-2中长期影响的影响因素指标包括d4-4-2-1工程施工、维护带来的不利影响即便施工及维护结束在短期内仍难以得到明显减缓、d4-4-2-2工程运行的不利影响即便季节变化仍难以得到明显减缓这2类多项单因素分类分项指标。

用于描述上述基于分类影响源项、受体、状态、程度全过程作用机理的航道工程生态环境影响多层级综合指标体系架构组成示意图详见图1。

(3)优点及积极效果

本发明提出一种航道工程生态环境影响多层级综合指标体系架构，系统性地集成了基于机理分析的生态环境影响途径与减缓对策评价中的各项关键指标，其优点在于：涵盖了航道工程生态环境影响的全作用过程，实现了分作用过程、分指标类型、分影响因素、分单因素分类分项指标的多层级逐级展开，构建出科学性、系统性、实用性和可操作性更好的影响指标体系。

1)该架构系统性更强，在时间上涵盖了航道工程设计、施工、运营、维护、风险防范及应急、生态保护及修复措施与实施效果等全过程，在空间上涵盖了航道工程所在水域、岸滩等周边区域生态环境及人类社会经济环境，在影响程度上涵盖了直接影响、间接影响、短期影响、中长期影响、分项影响及叠加累积影响等中长时间序列范围，在内容上不仅涵盖了环境影响、生态影响和物种及其生境、社会经济环境变化这样的影响受体，而且还包括了人类干预这样的影响源项、途径和对策分析；其横向主架构覆盖了作业活动、生境变化、物种活动、生态影响全过程作用机制，因此，该架构比现有相关的影响指标体系的系统性更强；

2)该架构纵向结构上分模块、分因素、分单因素分类分项指标，比现有的航道规划环境影响评价指标体系更为细化、具体；

3)该架构既有短期影响的定量化评价指标，又有长期影响的定性评价指标；既能动态体现出施工内容和航运作业中关键生态因子引起生态系统状态快速转变的可能性，又有诸如水质、沉积物等污染性因子这样的相关施工活动的直接影响因子，相关生境破碎化、生物多样性、生态系统功能变化等作用后果的间接影响因子，以及上述影响因子带来的动态影响。

4)该架构覆盖了航道工程开展生态航道建设的全过程，形成了新的适用于航道工程生态环境影响的评价指标体系，其实用性和可操作性更好，有利于指导航道工程将生态理念分作用过程、分影响类型、分影响因素、分单因素分类分项指标地具体落实在设计、施工、运营、环保措施实施效果跟踪分析评价，有利于生态航道建设的具体实施，对于科学、有效地减少航道工程的生态破坏，减缓生态环境影响具有重要的理论意义和实践指导作用。

(四)附图说明

图1：航道工程生态环境影响多层级综合指标体系架构示意图；

图2：疏浚工程量变化指标调查实例分析图。

(五)具体实施方式

本部分以“长江南京以下深水航道工程”(以下简称“二期航道工程”)为例开展该指标体系架构的具体实施方式分析。主要为各影响作用过程子系统(a)、影响类型指标模块(b)、影响因素指标(c)及单因素分类分项指标体系的构建，详见表1。

表1航道工程生态环境影响多层级综合指标体系架构一览表

(一)a1作业行为子系统

(1)b1-1护岸加固、护底铺设、筑坝(丁坝及潜堤工程)、疏浚、切滩等作业模块包括c1-1-1作业时序、c1-1-2作业形式、c1-1-3作业方式及c1-1-4作业强度指标。

①c1-1-1作业时序指标

包括d1-1-1-1不同河段整体施工作业时序安排以及d1-1-1-2疏浚、切滩、筑坝、护底护岸每个施工作业模块的作业时序。

例如：先护底后堤身、先护滩堤后丁坝护滩带，各施工段护滩堤首先至下而上进行施工护底，堤身紧跟护底推进，护底超前堤身大于300m。

丁坝护底铺排由堤头向护滩堤方向推进。护滩堤堤身推进到丁坝护滩带位置前完成护滩带的护底施工，同时与护滩堤衔接进行护滩带抛石施工。

铺排施工遵循自下游到上游的施工顺序；多作业面平行施工、从下游向上游推进；上游侧进度快于下游侧等多种作业时序。

护岸工程的作业方式可分为水上护坡和水下护坡，水上作业时序包括：土方开挖、土方回填、雷诺石垫、浆砌块石、水上护坎抛石、土工布铺设等，水下作业方式包括石笼装运、水下船抛。

护底工程等水下作业时序指标除了总体指标外，还包括是否避开了鱼蟹的洄游/上溯期、保护物种繁殖、产卵期等。

②c1-1-2作业形式指标

作业形式指标具体包括d1-1-2-1疏浚、切滩、筑坝、护底护岸每个施工作业模块的作业形式，包括材料、结构、形态。例如：护岸的形式不同，其对水流动力条件(近岸流速场、流态、河床、河道横断面)的影响也不同，其形式指标包括：平顺护坡，丁坝(石矶)护岸工程(凡是在河岸边修建的突出式护岸工程，无论其尺寸及其对水流条件影响的程度，只要改变水流条件的情况相同，即属于该类型)，结构指标包括镂空型沉箱护岸结构、混凝土劈离块护面护岸结构、其它结构。护岸的形式指标还包括材料、植被等指标(进一步分为生态混凝土、鱼巢砖、净水石笼、植物纤维垫、土工植草固土网垫、土工网复合技术、土工格栅)。护底的形式指标包括生态软体排、可降解防护网、仿生水草垫、土工织物沙枕、混凝土块软体排、抛石等。

丁坝、潜堤工程等作业形式指标包括：设计参数(坝高、坝长、数量、挑角、材料种类、结构型式、坝间距)、是否包括近自然、透水率优的材料和结构型式。

③c1-1-3作业方式指标具体描述

作业方式指标具体包括d1-1-3-1疏浚、切滩、筑坝、护底护岸每个施工作业模块的作业方式。例如：护底工程的作业方式指标包括专用铺排船水上铺设，堤身排为砂肋排、机织土工布铺设、余排采用砼联锁块、混凝土联锁块软体排、针刺复合土工布铺设。

各类作业方式指标除了总体指标外，还包括是否避开鱼类的产卵期、洄游期以及长江江豚的繁殖期和抚幼期，是否避开多种类型作业相同时间段和施工段集中作业的组织方式；疏浚和切滩工程作业方式指标包括挖运吹(耙吸船艏吹)工艺、其它工艺指标。

④c1-14作业强度指标

作业强度指标具体包括d1-1-4-1疏浚、切滩、筑坝、护底护岸每个施工作业模块的作业强度，包括长度、宽度、方量、水域及陆域占用位置、面积、工期等。例如：疏浚和切滩的作业强度指标包括单向施工、双向施工、施工设备的功效、性质(挖泥船、环保型疏浚设备；挖掘机、吸沙船及其它)和数量、施工人员的数量、工期等指标。

(2)b1-2工程变化及环保措施落实模块

主要包括c1-2-1施工作业变化(包括环评期及实际施工期的疏浚、切滩、筑坝、护岸、护底等工程在施工作业时序、范围、工程量、材料、结构及施工方式)、c1-2-2环保措施的变化(包括环评期及实际施工期的环保措施变化，以及环保措施落实状况指标)。

根据工程逐项核查，除部分施工标段工程外，其余江段水下筑坝工程(潜堤、丁坝及护底)、护岸工程及疏浚工程均稍有降低，环境影响及生态损失降低。

部分施工标段筑坝、疏浚工程有所增加，由于施工区域涉及长江靖江段中华绒螯蟹鳜鱼国家级水产种质资源保护区试验区，因此相应河段工程施工影响可能比原评价的该区域生态损失和环境影响程度要有相应的增加。

航道工程的疏浚工程量变化指标调查实例分析图详见图2。

(3)b1-3航道运行及维护模块

主要包括c1-3-1通航运行(包括通航船舶吨级及数量、船型及燃料、载货类型及运量的变化(d1-3-1-1)、沿岸港口吞吐量、货类的变化(d1-3-1-2)、船舶及港口水、气、声、固体废物排放量(d1-3-1-3)、船舶及港口污染防治对策)(d1-3-1-4)，以及c1-3-2航道维护(包括航道维护性疏浚的范围、频次、疏浚量(d1-3-2-1)、污染防治对策(d1-3-2-2)等指标)。

二期工程后续疏浚维护期初步设计疏浚量为626.1m³，假设平均疏浚深度1.0m，疏浚面积约626万m²。由于施工期和运行期的持续性疏浚，该范围的底栖生物栖息功能基本丧失，栖息生物种类、密度和生物量均将低于非疏浚区域。此外，在疏浚施工过程，局部区域的水中悬浮物浓度也会升高，导致对浮游动植物和鱼类生长的不利影响，随着施工的结束，该不利影响随之消失。相应提出的污染防治对策如下：

1)提高施工效率，缩短维护疏浚施工期限；

2)合理安排施工时间，尽量避开水生生物的产卵、繁育盛期；

3)实现疏浚土的综合利用，可广泛用于吹填造陆、筑堤护岸、路基工程、烧制陶粒和保温隔热的新型轻质墙砖、滨海湿地的修复和重建等；

4)合理选用疏浚设备：选择专用的环保型疏浚设备或利用原有挖泥船进行改造，降低对底泥的扰动程度，提升防ss扩散和防泄漏性能，其中，环保疏浚设备采用先进绞吸式挖泥船配合环保绞刀，直接由管道在泥泵的作用下吸起表层沉积物并远距离输送到陆地上，并安装自动控制系统和监视系统，采用dgps精确三维定位，提高了疏浚精度，减少了沉积物的再悬浮以及污染物的释放；

5)对受损水生生物进行增殖放流：将受损生物幼苗增殖放流，进行生态补偿，以减缓工程施工对水生生态环境的影响。

(4)b1-4突发污染事故及应急模块

主要包括c1-4-1泄漏类型、c1-4-2泄漏规模、c1-4-3污染风险概率、c1-4-4应急防备；c1-4-1对应的d1-4-1-1～d1-4-1-2分别为溢油(原油、重油、柴油)指标、危险化学品指标；c1-4-2对应d1-4-2-1～d1-4-2-2分别为易发溢出量指标、泄漏时长指标；c1-4-3对应的d1-4-3-1～d1-4-3-3分别为船舶及航道沿岸溢油及化学品泄漏污染事故风险概率指标、易发位置指标、分类风向风速统计概率指标；c1-4-4对应d1-4-4-1～d1-4-4-5分别为应急处置对策及人员装备配备指标、环境敏感资源分布指标、应急预案指标、污染预警模型指标、损害赔偿及修复对策指标。

(二)a2生境变化系统

(1)b2-1水文环境模块

主要包括c2-1-1地形变化指标、c2-1-2水流变化指标以及c2-1-3光照变化指标；分项具体指标包括d2-1-1-1岸线及水深分布指标，d2-1-2-1逐月或分季节的水流量、流向、流速指标以及d2-1-3-1光照条件分布指标。

(2)b2-2水生态环境模块

主要包括c2-2-1水质指标、c2-2-2岸滩及沉积物类型指标以及c2-2-3岸滩及沉积物质量指标，分项具体指标如下：

①水质指标(d2-2-1-1～d2-2-1-14)：ph、水温、悬浮物(ss)、溶解氧(do)、高锰酸盐指数(codmn)、五日生化需氧量(bod5)、总磷、氨氮、总氮、挥发酚、石油类、富营养化指数、砷以及硫化物。

②岸滩及沉积物类型指标(d2-2-2-1～d2-2-2-2)：栖息地类型、粒径分布。

③岸滩及沉积物质量指标(d2-2-3-1～d2-2-3-11)：石油类、有机碳、ph值、镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌以及镍。

(3)b2-3社会经济环境变化模块包括c2-3-1渔业、c2-3-2水利、c2-3-3环保以及c2-3-4交通；具体包括d2-3-1-1渔业资源量、d2-3-1-2捕捞量指标、d2-3-2-1年径流量、d2-3-2-2泥沙通量指标、d2-3-3-1入江污染物通量指标以及d2-3-4-1通航环境变化带来的相应变化指标。

(三)a3物种活动系统

(1)b3-1各类水生植物和动物活动模块

主要包括c3-1-1群落学指标、c3-1-2生产力指标、c3-1-3生物体质量指标和c3-1-4生态毒理学指标，具体指标如下：

①c3-1-1群落学指标：d3-1-1-1～d3-1-1-11分别为叶绿素a含量、浮游植物、浮游动物、底栖生物、潮间带生物、水草及水生维管束植物、鱼卵仔鱼、游泳生物、重要鱼类“三场”概况、工程附近水域渔业生产现状、珍稀濒危水生保护动物现状及变化。

以上指标中进一步分解指标如下：

a浮游植物、浮游动物、底栖生物、潮间带生物、水草及水生维管束植物：种类组成、数量分布、优势种和物种多样性、丰度等指标的变化；

b鱼卵仔鱼、游泳生物：种类组成、优势种、资源密度及分布等指标的变化；

c重要鱼类“三场”概况：栖息地、洄游通道、越冬场、产卵场、索饵场和育幼场分布情况等指标的变化。

②c3-1-2生产力指标：具体包括d3-1-2-1初级生产力指标的变化、d3-1-2-2次级生产力指标的变化；

③c3-1-3生物体质量指标：d3-1-3-1～d3-1-3-6为石油烃、铜、锌、铅、铬以及汞指标的变化。

④c3-1-4生态毒理学指标：d3-1-4-1为生物残毒指标的变化；

(2)b3-2生态系统功能

包括c3-2-1生态服务功能指标以及c3-2-2生态景观健康指标。

①c3-2-1生态服务功能指标：具体包括d3-2-1-1浅水、缓流岸滩等适生栖息地供应指标、d3-2-1-2多样性流态等适生栖息地供应指标、d3-2-1-3挺水性植物适生栖息地供应指标以及d3-2-1-4透水、通水适生栖息地供应指标。

②c3-2-2生态景观健康指标：具体包括d3-2-2-1水体自净化能力变化指标、d3-2-2-2适宜生境多样性及面积变化指标以及d3-2-2-3生境破碎化变化指标。

(2)b3-3人类干预模块

主要指标包括：c3-3-1为工程作业以外的各种单项及综合性生态影响减缓措施及其实施方式、实施效果，如：d3-3-1-1水质防护、d3-3-1-2水生生物保护、d3-3-1-3水生生物救助以及d3-3-1-4生态恢复指标，分项具体指标如下：

①d3-3-1-1水质防护指标：工程防护技术(如防污屏)、管理手段(如避开取水高峰、作业方式和进度调整)；

②d3-3-1-2水生生物保护指标：水生动物声学驱赶及诱导技术，含船舶噪声驱赶技术及工艺、施工噪声驱赶法技术及工艺、击打噪声驱赶技术及工艺、声学驱赶仪驱赶技术及工艺以及声学诱导技术；

③d3-3-1-3水生生物救助指标：搁浅救护站及救助方案；

④d3-3-1-4生态恢复指标：增殖放流、人工鱼巢和植物群落营造指标。

(3)b3-4重要生物关键活动(含栖息、觅食、索饵、繁殖、产卵、洄游等)模块

①c3-4-1物种活动：分项详细指标包括：d3-4-1-1为主要保护物种和经济鱼类的栖息、觅食、索饵、繁殖、产卵、洄游等活动指标；

②c3-4-2活动变化相关性：d3-4-2-1为重要生物群落学指标、生境面积、生境破碎化、食源水源变化的相关性指标。

(四)a4生态影响系统

(1)b4-1分项影响模块

①c4-1-1分项施工直接影响

d4-1-1-1为疏浚、切滩、筑坝、护底、护岸这样的施工作业以及航道运行、维护对生态环境带来的直接影响指标。

②c4-1-2分项施工间接影响

d4-1-2-1为疏浚、切滩、筑坝、护底、护岸这样的施工作业以及航道运行、维护对生态环境带来的间接影响指标。

分项工程间接影响分析结果显示，护岸工程控制了水流的侧向冲刷，从而稳定了局部河势，减少了崩岸，保护了河岸生态系统免受因堤岸冲毁及加固维护而导致的紊乱与损失，因而具有一定的正面生态效应。此外，护岸工程引起的一些流态变化，如泡漩水、下钻水流、回旋流等，也为多种鱼类的栖息和繁殖提供了多样性的适宜水流条件选择，同样也具有一定的正面生态效应。

尽管如此，护岸工程仍然存在一些不利的生态环境影响，例如，在施工期，施工作业会引起水体中的噪声和悬浮物浓度有所升高，从而造成对游泳动物和浮游生物的危害；施工作业还会破坏底栖动物的栖息地，导致部分底栖动物暂时或永久地丧失其生存场，底栖动物的种类和数量因而会有所下降，此外，施工作业还会改变像底栖生物产卵基质这样的繁殖生境，同样也会导致底栖动物的种类和数量下降；同时，施工作业造成的岸滩硬化会影响水生维管束植物的生长，进而间接影响到喜好在此产沉性卵或黏性卵鱼类的繁殖发育，导致区域鱼类资源量的下降。

护底铺设等守护工程在施工期会使水体中噪声和悬浮物浓度升高，危害游泳动物和浮游生物；施工后一般不会对河道水文情势造成大的改变，但会破坏底栖动物的主要生存场，导致底栖动物种类、数量下降，改变其产卵基质等栖息繁殖生境，同时施工还会造成边滩硬化，影响水生维管束植物的生长，间接影响喜好在此产沉性卵或黏性卵鱼类的繁殖发育，导致区域鱼类资源量下降。通过采取生态型护底(生态空间体排)、增殖放流等生态保护措施，能够有效减低护底工程施工对水生生态环境的影响。

护底、丁坝、切滩和疏浚工程对生态的不利环境影响在机理上与上述影响总体相似。案例航道工程生态型护底的结构和材料选择了砂肋软体排，其外部为透水不透砂的分节高强度土工布肋体，现场铺设时将泥浆水注入中空的分节肋体内，其中较大颗粒的泥砂被土工布拦截在肋体之内，含有细纱的泥浆水则被排出肋体，形成的砂肋软体排旋即被布放到工程水域底部。由于这种砂肋软体排仍然具有一定的透水功能，而并未完全割裂土体与水体之间原有的连接关系，因而河道水域中生物、微生物与陆域的接触也未完全隔断，进而能在一定程度上减缓对河流天然自净能力降低的影响。相关试验段的生态监测调查结果也证实了以上分析判断，同时还显示了生态丁坝所具有的显著聚鱼效应。

(2)b4-2叠加累积影响模块

①c4-2-1多类工程叠加影响

d4-2-1-1为在相同或相近时间和空间范围内不同类型施工作业以及航道运行、维护对同一直接影响因素(如水中噪声、水中悬浮物浓度、水流流向及流速、栖息地变化、岸滩及底栖生物损失量等)带来的叠加影响指标。

根据水流及泥沙模型模拟结果，当抛石作业泥沙源强达到6kg/m³，连续排放36小时，在大潮期将会在下游800m范围内出现悬浮物浓度增量超过10mg/l的超标情况。若横向扩散范围取125m，则污染超标面积约10万m²。疏浚作业对下游的超标影响范围会达到约2000m，若横向扩散范围取200m，则污染超标面积约40万m²。

为了计算航道工程施工ss超标影响范围的叠加影响，研究建立了叠加公式：ass＝∑assi＝∑(dssi×wssi×ni+awi)，式中，ass为航道工程作业叠加的ss超标面积；assi为第i种作业方式造成的ss超标面积；dssi为第i种作业方式超标区域的纵向传输距离(疏浚作业取2000m，其他施工作业取800m，)；wssi为第i种作业方式ss超标区域的横向扩散范围(疏浚作业取200m，其他施工作业取125m)；ni为第i种作业方式分段施工数量(二期工程疏浚、丁坝及护底铺排、护岸工程分别取21、14、16个)；awi为第i种作业方式占用水域面积(二期工程疏浚、丁坝及护底铺排、护岸工程分别取626、11.7、94.9万m²)。

假设二期工程各类施工作业区域的悬浮物浓度超标，并考虑每段作业区域的超标面积相应的传输扩散影响范围要加和上述模型模拟的污染超标面积，则按照上述航道工程施工ss超标影响范围的叠加公式，计算二期工程疏浚及其他施工作业ss超标面积分别为1466万m²及406.6万m²，叠加的超标影响面积为1872.6万m²。这些区域浮游动植物和鱼类的生长会在相应施工时段受到一定程度的不利影响。

②c4-2-2多类工程累积影响

d4-2-2-1为在工程及影响区域多种直接、间接影响叠加后产生的综合累积影响指标。

航道工程综合累积影响主要体现在对由水草及水生维管束植物、浮游植物、浮游动物、底栖及潮间带生物、鱼类及游泳动物、濒危动物以及他们的栖息地共同组成的生态系统结构和功能造成一定的不利影响，为降低此类影响，二期航道工程部分施工点采取了有利于生态恢复的工程结构，施工期采取了一系列生态保护措施，实施了人工鱼巢和生态浮岛水生生态修复措施、鱼类增殖放流生态补偿措施。随着施工结束工程投入试运行，施工期影响呈现逐步减缓和得到恢复趋势，工程采取的生态保护措施在一定程度上减缓了工程建设给水生生态带来的负面影响。

(3)b4-3环保措施落实效果影响模块

①c4-3-1环评阶段提出措施

d4-3-1-1为工程环评阶段，对疏浚、切滩、筑坝、护底、护岸这样的施工作业以及航道运行、维护提出的对应环保措施的落实情况及实施效果的影响分析指标，以及溢油及化学品泄漏对应的应急措施影响指标。

②c4-3-2工程变化追加措施

d4-3-2-1为工程变化带来影响对应的追加措施影响分析指标。

除部分施工标段外，工程实际施工方案与环评阶段相比，未发生重大变化，因此从工程变更角度，环境影响结论及生态保护与对策及方案不需做较大调整。

由于部分施工标段施工内容增加，且施工区域涉及长江靖江段中华绒螯蟹鳜鱼国家级水产种质资源保护区试验区，因此建议根据该标段工程量的增加情况，适当优化生态补偿与修复方案。

部分施工标段增加消能坝总长度2200m，丁坝长度减少675m，合计丁坝总长度增加1525m，施工区域涉及长江靖江段中华绒螯蟹鳜鱼国家级水产种质资源保护区实验区。为减轻护底工程施工对该区域的生态损失和环境影响程度，应该合理安排施工时段，10月至11月为中华绒螯蟹成蟹洄游高峰期，护底工程施工应避开这段时间，尽量安排在12月至翌年1月；根据新增加的丁坝护底工程占地面积，重新核算保护区及周边鱼类生态环境的改造与修复预算，以及鱼类增殖放流预算。

部分施工标段河段增加了护岸工程1240m，施工区域涉及如皋刀鲚国家级水产种质资源保护区实验区。为减轻护底工程施工对该区域的生态损失和环境影响程度，应该合理安排施工时段，2-4月为刀鲚上溯高峰期，鉴于刀鲚的增殖放流技术尚未完全成熟，各类施工应避开刀鲚的上溯高峰期，护底工程施工尽量安排在12月至翌年1月；根据新增加的丁坝护底工程占地面积，重新核算保护区及周边鱼类生态环境的改造与修复预算，以及鱼类增殖放流预算。

部分施工标段工程实际施工方案与环评阶段相比疏浚总量增加135.7万m³，因此建议根据疏浚工程量的增加情况，重新核算保护区及周边鱼类生态环境的改造与修复预算，以及鱼类增殖放流预算。

(4)b4-4影响持续时长模块

①c4-4-1短期影响

d4-4-1-1为工程施工、维护和季节性运行带来的短期不利影响，随着施工及维护的结束，或季节变化，该影响能够消除或在短期内得到明显减缓，如抛石、筑堤引起的水中悬浮物浓度、水中噪声增加，工程施工对水生生物洄游、产卵、越冬的影响指标。

②c4-4-2中长期影响

d4-4-2-1为工程施工、维护和运行带来的中长期不利影响，即便施工及维护结束，或季节变化，该影响依然难以消除或在短期内难以得到明显减缓，如抛石、筑堤引起的水流变化、对物质、能量交换产生的阻隔作用工程运营对水生生物洄游、产卵、越冬的影响等指标。