舟山島域圍墾對鄰近水道泥沙運(yùn)動和海床演變影響分析

季有俊，劉杜娟，黃潘陽，黃承力

（國家海洋局第二海洋研究所工程海洋學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州310012）

舟山島域圍墾對鄰近水道泥沙運(yùn)動和海床演變影響分析

季有俊，劉杜娟，黃潘陽，黃承力

（國家海洋局第二海洋研究所工程海洋學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州310012）

舟山海域島域圍墾與一般近岸灘涂圍墾不盡相同，具有地理位置和水動力環(huán)境的特殊性。采用舟山釣梁圍墾區(qū)附近海域不同時期的水下地形資料，并結(jié)合鄰近螺門漁港水道圍墾前后2個時期的水文泥沙調(diào)查資料，對島域圍墾環(huán)境下水道附近海域泥沙動力和海床沖淤變化特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，島域圍墾后螺門漁港水道潮汐變化并不顯著，但是潮流流速大幅度減少，潮流挾沙能力隨之減弱，凈輸沙量減少了90.1%，且凈輸沙方向由落潮方向變成漲潮方向。泥沙動力條件的改變促使水道及附近海域海床沖淤環(huán)境發(fā)生根本性變化，由圍墾前槽沖灘淤演變?yōu)閲鷫ê蟠蠓扔俜e，水道最大淤積厚度可達(dá)26 m。根據(jù)分析認(rèn)為，圍墾工程改變了水道懸沙的輸移沉降模式，圍墾前大量的泥沙以過境形式輸移，而圍墾后懸沙進(jìn)出因圍墾而形成的岙灣將以沉降為主。

島域圍墾；泥沙動力；海床演變；峽道效應(yīng)；舟山海域

圍墾工程已成為沿海地區(qū)開發(fā)土地資源和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段，其開發(fā)利用在中國已經(jīng)有一千多年的歷史［1］。長期以來，在港灣開發(fā)、河口整治等實(shí)踐任務(wù)的驅(qū)動下，不同學(xué)科的學(xué)者就圍墾工程實(shí)施對海岸環(huán)境的影響開展了大量的工作，其中，圍墾工程對周邊海域的水沙環(huán)境的影響分析顯得尤為重要，因此，對工程建設(shè)引起的水動力及沖淤變化進(jìn)行動力學(xué)分析是海岸演變預(yù)測與控制的必要手段，也是一個關(guān)系到科學(xué)利用海洋和保護(hù)海洋的重要問題?，F(xiàn)今國內(nèi)外圍墾工程大多發(fā)生在河口、港灣、平直海岸附近，針對這些區(qū)域進(jìn)行的圍墾工程對周邊海域水沙環(huán)境影響的相關(guān)研究已有很多［2-7］。島域圍墾會明顯改變島嶼附近的水沙環(huán)境和底質(zhì)類型，并給灘涂養(yǎng)殖和原有港口航道帶來不同程度的負(fù)面影響，因此，對其進(jìn)行相關(guān)研究分析顯得非常重要［8-10］。

舟山群島海域內(nèi)由于島礁眾多，水道縱橫交錯，溝槽、淺灘相間分布，致使水下地形起伏而水深多變，水動力條件復(fù)雜，許多研究者已做了很多關(guān)于該海域的峽道動力、潮灘動力沉積、泥沙輸移及海床演變等方面的研究，并取得了豐富的成果［11-14］。近年來為促進(jìn)舟山市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對舟山海域近岸進(jìn)行了大規(guī)模促淤造地工程，對周圍水沙環(huán)境造成了一定影響［15-16］。

釣梁圍墾工程位于舟山本島東北部（圖1），目前釣梁一期和釣梁二期圍墾已經(jīng)完成，已圍墾面積約19 275畝，圍區(qū)內(nèi)的釣山、烏龜山、牛頭山、梁橫島和梁橫山5座島嶼已經(jīng)由海堤與本島連接成陸。舟山海域島域圍墾與一般近岸灘涂圍墾不盡相同，島嶼間潮流縱橫，水深條件多變，峽道效應(yīng)明顯，具有地理位置和水動力環(huán)境的特殊性。目前關(guān)于舟山海域島域圍墾環(huán)境下臨近水道泥沙動力和海床演變方面的研究還相對較少，吳慧琴等［17］通過建立平面二維潮流泥沙數(shù)學(xué)模型預(yù)測分析了釣梁二期圍墾南堤建設(shè)后對螺門漁港碼頭附近海域潮流的影響及沖淤變化情況，但是其預(yù)測結(jié)果缺少實(shí)測資料的驗(yàn)證。本文以舟山本島東北部釣梁圍墾為例，依托釣梁圍墾項(xiàng)目所獲得的不同年份的實(shí)測水文、泥沙資料，并利用研究區(qū)不同年份水下地形資料建立不同時期的數(shù)字高程模型（DEM），分析了舟山島域圍墾環(huán)境下螺門漁港水道潮汐、潮流動力、泥沙運(yùn)移規(guī)律以及海床沖淤等變化特征，并與前期學(xué)者開展的數(shù)值模擬預(yù)測結(jié)果進(jìn)行了對比，探討了沖淤調(diào)整機(jī)理，以加深對島域圍墾工程的實(shí)施與鄰近海域演變之間關(guān)系的認(rèn)識，進(jìn)一步為島域促淤圍墾工程堤線科學(xué)布置和海洋資源可持續(xù)開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

圖1 釣梁圍墾工程位置及觀測站位分布Fig.1 Location of reclamation project of Diaoliang and survey stations

1 研究區(qū)概況

舟山群島位于杭州灣東南，島嶼眾多，潮流峽道縱橫交錯，水動力條件復(fù)雜。潮汐類型屬于不規(guī)則半日潮，以M2分潮為主。受峽道地形的制約，峽道內(nèi)水流以往復(fù)流為主［12］。釣梁圍墾區(qū)北側(cè)、東側(cè)和東南側(cè)島嶼之間均有水道深槽發(fā)育，其中梁橫山和舟山本島之間的螺門漁港水道位于圍墾區(qū)東南側(cè)，圍墾之前與圍墾區(qū)相通，圍墾之前水深可達(dá)30 m，是當(dāng)?shù)貪O船進(jìn)入螺門港避風(fēng)的主要通道。研究區(qū)附近海域受周圍諸多島嶼屏蔽，岱衢洋和黃大洋的波浪難以直接傳入，波浪以風(fēng)浪為主，平均波高不超過0.3 m，最長周期不超過3 s，波高大于1 m的風(fēng)浪出現(xiàn)機(jī)率極少，僅產(chǎn)生于臺風(fēng)期間［18］。

舟山本島陸域沒有大河流直接注入，只有間歇性的山溪流，徑流量較小，特別是現(xiàn)今各個岙灣多有圍涂塘壩，已斷絕了陸域來沙之源。研究區(qū)海域來沙主要包括長江入海物質(zhì)和附近淺海沉積物再懸浮物質(zhì)，其中長江入海物質(zhì)夏季主要堆積在長江水下三角洲，冬季再懸浮的細(xì)顆粒物質(zhì)在浙閩沿岸流作用下南下，它是舟山群島海域主要的物質(zhì)來源［19］。受長江來沙影響，舟山海域大部分沉積物以粘土質(zhì)粉砂為主，局部潮流動力較強(qiáng)海區(qū)分布有砂質(zhì)粉砂、砂和礫［20］。

舟山本島及附近島嶼海岸大部分由基巖海岸和人工海岸組成，基巖海岸巖性堅硬、抗沖刷能力強(qiáng)，其輪廓幾乎保持不變，位置基本穩(wěn)定，因此，海岸線近期變化與人為的圍涂筑堤密切相關(guān)。釣梁促圍工程于2005年9月開始組織實(shí)施，北Ⅱ、北Ⅲ段促淤堤開始修建，2007年5月北Ⅲ段封堵，2007年11月北Ⅱ段封堵；北Ⅰ段2008年12月開始實(shí)施，2009年4月封堵；釣梁二期南堤于2010年11月施工，2013年1月封堵。因此，已建成的釣梁圍墾區(qū)人工海堤已成為該海域新的海岸線。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 水文泥沙資料與處理

釣梁圍墾工程實(shí)施前后分別于2003年7月和2012年8月（農(nóng)歷均為7月）在螺門漁港水道進(jìn)行過2次水文測驗(yàn)，調(diào)查期間天氣狀況良好。2個時期潮位站均位于螺門漁港，采用自記式水位計進(jìn)行了為期一個月的觀測。兩個時期采用聲學(xué)多普勒流速剖面儀（SonTek ADCP）進(jìn)行了大、中、小潮25 h連續(xù)潮流觀測，其中位于研究區(qū)內(nèi)的水文站A1（2003年7月觀測）和水文站B1（2012年8月觀測）空間位置基本一致（圖1）。潮流的觀測同時于每小時整點(diǎn)時刻使用采水器按六層法采集水樣，然后將采集的水樣帶回陸上實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過濾和烘干后計算含沙量。本文對2個時期的潮汐和大潮期潮流資料進(jìn)行了統(tǒng)計和調(diào)和分析，并計算出單寬輸沙量數(shù)值的北分量和東分量后，采用矢量合成法計算出單寬輸沙量數(shù)值及其方向。

2.2水下地形資料與處理

本文主要采用了該海區(qū)4個時期的水下地形測圖。第一期為1962年海圖（比例尺1：35 000，墨卡托投影，1954北京坐標(biāo)系，理論最低潮面）；第二期為2003年7月圍墾區(qū)附近水下地形測量圖（比例尺1：10 000，高斯投影，1954北京坐標(biāo)系，1985國家高程基準(zhǔn)）；第三期為2009年7月螺門漁港水道附近水下地形測量圖（比例尺1：2 000，高斯投影，1954北京坐標(biāo)系，1985國家高程基準(zhǔn)），由于測區(qū)的局限性，僅用于典型斷面沖淤分析；第四期為2012年7月圍墾區(qū)附近水下地形測量圖（比例尺1：2 000，高斯投影，1954北京坐標(biāo)系，1985國家高程基準(zhǔn)）。

利用GIS軟件對水下地形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，主要包括地形圖數(shù)字化、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為1954北京坐標(biāo)系、深度基準(zhǔn)面統(tǒng)一轉(zhuǎn)換到理論最低潮面、幾何投影轉(zhuǎn)換為高斯投影，然后采用Surfer軟件中Kriging插值技術(shù)建立不同時期的數(shù)字高程模型（DEM），對圍墾前后2個時期研究區(qū)附近海域海床沖淤變化進(jìn)行了定量計算。

3 結(jié)果

3.1 泥沙動力條件變化

3.1.1潮汐變化

為了準(zhǔn)確地進(jìn)行實(shí)測特征潮位的對比，將測站特征潮位值統(tǒng)一歸化至“1985國家高程基準(zhǔn)”。從圍墾前后2003年和2012年螺門潮位站潮汐統(tǒng)計特征值可見（表1），高潮位有所抬升，最高潮位抬升幅度0.06 m，平均高潮位抬升0.08 m；低潮位變化幅度較高潮位有所增大，最低低潮位下降幅度0.13 m，但是平均低潮位抬升0.22 m；潮差略有減小，平均潮差減小約0.06 m；平均漲落潮歷時基本無變化?？傮w來看，螺門漁港水道潮汐變化并不顯著，呈現(xiàn)出高、低潮位有所抬升和潮差略有減小的變化趨勢。

表12003 年和2012年螺門潮位站潮汐特征值統(tǒng)計Tab.1 Characteristic values of tide at Luomen tidal station in 2003 and 2012

3.1.2潮流和輸沙變化

通過螺門水道A1水文站（圍墾前）和B1水文站（圍墾后）大潮期潮流統(tǒng)計特征值對比結(jié)果可見（表2），由于釣梁一期和二期修建的海堤對潮流的阻擋作用，釣梁圍墾前后潮流特征值具有明顯變化，潮流動力大幅度減弱。螺門漁港水道圍墾前漲、落潮最大流速分別達(dá)到1.34 m/s和1.24 m/s，圍墾后分別為0.52 m/s和0.73 m/s，分別減少了61.2%和41.1%；圍墾前漲、落潮垂向平均流速分別為0.77 m/s和0.79 m/s，圍墾后分別為0.24 m/s和0.36 m/s，分別減少了68.8%和54.4%。就潮流流速減小幅度而言，漲潮期明顯高于落潮期。受南北岸線約束作用，螺門漁港水道潮流呈往復(fù)流運(yùn)動形式，圍墾前后漲、落潮潮流流向變化不大，均是漲潮時平行岸線向西流動，落潮時則向東流向外海。

螺門漁港水道潮流動力發(fā)生變化會導(dǎo)致潮流挾沙能力發(fā)生改變，由表3可見，螺門漁港水道圍墾前漲、落潮垂線平均含沙量分別為0.279 kg/m3和0.413 kg/m3，圍墾后減少到0.235 kg/m3和0.162 kg/m3，分別減少了15.8%和60.8%，減少幅度落潮期遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于漲潮期。單寬輸沙量也發(fā)生明顯減少，漲潮輸沙量由圍墾前的26.6 t/m·d減少到圍墾后的19.6 t/m·d，減少了26.3%；落潮輸沙量由圍墾前的44.9 t/m·d減少到圍墾后的17.6 t/m·d，減少了60.8%；凈輸沙量由圍墾前的22.3 t/m·d減少到圍墾后的2.2 t/m·d，減少了90.1%，且凈輸沙方向由落潮方向（90°）變成了漲潮方向（249°）。

表22003 年和2012年螺門漁港水道測站大潮期潮流特征值統(tǒng)計Tab.2 Characteristic values of tidal current in Luomen Fishing Port Channel during spring tide in 2003 and 2012

3.2 不同時期沖淤變化

3.2.1圍墾前沖淤變化

釣梁圍墾實(shí)施前，通過1962年和2003年水下地形資料對比顯示（圖2），在自然條件下，螺門漁港水道附近海域具有明顯的潮、槽變化。螺門漁港水道西北側(cè)釣山至南峰山之間潮灘發(fā)生淤積，0 m等深線2003年較1962年向外海推進(jìn)，最大推進(jìn)距離約500 m；梁橫山東西兩側(cè)0 m等深線均向外推進(jìn)，潮灘面積有所增加；相反，南峰山至螺門之間岙灣由于距離螺門漁港水道較近，0 m等深線向岸侵蝕后退，最大后退距離約160 m，潮灘面積減少。釣山和梁橫山之間的水下淺灘2個時期分布形態(tài)相似，西側(cè)2 m等深線圈閉舌狀等深線頭部向東南方向有所延伸，但總體水深變化不大，說明圍墾前該海域水下淺灘基本處于沖淤平衡的狀態(tài)；梁橫山東南側(cè)2 m等深線圈閉的水下淺灘形態(tài)基本一致；騏驥山西北側(cè)水下淺灘略有淤積，5 m舌狀等深線消失，并和梁橫山東南側(cè)5 m等深線相連接，但總體來說水深變化不大，泥沙處于緩慢淤積狀態(tài)。深槽區(qū)中螺門漁港水道中部1962年被一狹長的10 m等深線所圈閉，呈東西走向，北側(cè)為中柱礁。2003年10 m等深線有向兩側(cè)加寬和向兩端延伸走勢，北側(cè)可達(dá)到1962年5 m線位置；2003年位于10 m等深線中間的20 m等深線圈閉長度達(dá)1 770 m，部分區(qū)域覆蓋1962年10 m等深線，說明該深槽在較強(qiáng)潮流作用下發(fā)生明顯的沖刷；該水道南邊坡2個時期等深線均較密集，2003年2 m、5 m等深線較1962年有向外海推進(jìn)的趨勢。位于螺門漁港水道東北方向梁橫山—黃它山之間水深＞10 m的深槽南北貫通，2個時期50 m等深線分布形態(tài)基本一致，但深槽西側(cè)2003年的10 m、20 m、30 m向西側(cè)移動，沖刷明顯，而東側(cè)20 m、30 m等深線略有向東移動，也發(fā)生沖刷，因此該深槽有向兩側(cè)加寬的趨勢。

據(jù)1962年和2003年2個年份的水深地形資料進(jìn)行沖淤計算結(jié)果表明（圖3），近41 a來，螺門漁港水道附近海域海床總體表現(xiàn)為槽沖灘淤，沖刷主要發(fā)生在螺門漁港水道、梁橫山和黃它山之間深槽以及騏驥山西側(cè)深槽，其中螺門漁港水道出現(xiàn)10.0 m以上的沖刷區(qū)域，侵蝕速率達(dá)0.24 m/a以上，梁橫山和黃它山之間深槽幅度達(dá)10.0 m以上的范圍較大。其他潮灘和水下淺灘則以淤積為主，其中梁橫山西側(cè)釣梁一期和二期圍墾區(qū)以淤積為主，淤積幅度0～2.0 m，淤積速率0～0.05 m/a。梁橫山東南至騏驥山之間的水下淺灘淤積幅度在0～1.0 m，淤積速率0.02 m/a。

3.2.2圍墾后沖淤變化

釣梁二期南堤修建后，南堤與南側(cè)舟山本島之間形成一個開口指向螺門漁港水道口門的狹長岙灣。通過2003年和2012年水下地形資料對比顯示（圖4），在人類活動和自然條件下，螺門漁港水道及附近海域發(fā)生大幅度淤積，岙灣內(nèi)2012年0 m等深線已逼近2003年10 m等深線位置，最大推進(jìn)距離約440 m；梁橫山東南側(cè)0 m等深線已達(dá)到2003年5 m等深線的位置，最大推進(jìn)距離約550 m，潮灘面積明顯增加。騏驥山附近水下淺灘也受到較大的影響，西北側(cè)發(fā)生較大幅度淤積，5 m等深線圈閉的淺灘被2 m等深線圈閉的淺灘取代。螺門漁港水道水深大，發(fā)生快速淤積，2003年存在的10 m等深線消失，僅有5 m等深線出現(xiàn)。梁橫山—黃它山之間的深槽受圍墾影響相對較小，2012年10 m等深線舌狀頭部較2003年向南側(cè)略有移動；主深槽東、西兩側(cè)10 m、20 m、30 m、40 m等深線均有向西移動趨勢，東側(cè)發(fā)生淤積，而深槽西側(cè)則發(fā)生沖刷。

表32003 年和2012年螺門漁港水道測站大潮期泥沙特征值統(tǒng)計Tab.3 Characteristic values of sediment in Luomen Fishing Port Channel during spring tide in 2003 and 2012

圖2 圍墾前研究區(qū)1962年和2003年等深線對比（水深基面：理論最低潮面）Fig.2 Comparison of water depth contours between 1962 and 2003 in the study area before reclamation（water depth basal plane：theoretically lowest tide level）

利用2003年和2012年水深資料對圍墾前螺門漁港水道附近海域海床沖淤變化進(jìn)行沖淤計算結(jié)果表明（圖5），近9 a來，由于釣梁圍墾北堤和南堤的修建，螺門漁港水道及附近海域海床總體以淤積為主，僅在局部區(qū)域發(fā)生沖刷。淤積范圍及幅度最大區(qū)域當(dāng)屬螺門漁港水道，最大淤積幅度可達(dá)26 m，淤積速率達(dá)2.9 m/a，其中，螺門漁港碼頭附近平均淤積速率約為1.6 m/a。從螺門漁港水道向東和東南方向淤積幅度逐漸減小，說明釣梁圍堤的修建對周圍潮流動力環(huán)境的影響隨著距離增加而逐漸減小。研究區(qū)發(fā)生沖刷的區(qū)域相對較少，主要出現(xiàn)在梁橫山和黃它山之間深槽西側(cè)以及黃它山的南側(cè)海域，這可能與黃它山南側(cè)2012年2月開始實(shí)施的防波堤工程有關(guān)。

圖3 圍墾前研究區(qū)1962～2003年海床沖淤變化分布Fig.3 Distribution of erosion and deposition between 1962 and 2003 in the study area before reclamation

圖4 研究區(qū)圍墾后2003年和2012年等深線對比（水深基面：理論最低潮面）Fig.4 Comparison of water depth contours between 2003 and 2012 in the study area after reclamation（water depth basal plane：theoretically lowest tide level）

圖5 研究區(qū)圍墾后2003～2012年海床沖淤變化分布Fig.5 Distribution of erosion and deposition between 2003 and 2012 in the study area after reclamation

3.2.3典型斷面的沖淤變化

在螺門漁港水道口門處設(shè)置一典型斷面AA′，呈南北走向，跨過水道北側(cè)中柱礁（圖1）。通過1962年、2003年、2009年、2012年4個不同年份的水下地形資料對比分析可見（圖6），近50 a來，斷面AA′沖淤具有明顯的地貌部位變化。中柱礁北側(cè)水深較淺，1962～2003年以沖刷為主，沖刷幅度0～5.0 m；由于釣梁圍墾工程2005年開始實(shí)施，2003～2009年發(fā)生大幅度淤積，淤積幅度2.0～6.0 m；至2012年進(jìn)一步發(fā)生淤積，淤積幅度1.0～2.0 m。中柱礁南側(cè)螺門漁港水道水深大，近年來沖淤幅度變化較大。1962～2003年螺門漁港水道主槽及北邊坡發(fā)生大幅度沖刷，沖刷幅度最大達(dá)11 m；然而，釣梁圍墾工程實(shí)施后，螺門漁港水道深槽卻成為淤積速度最快的區(qū)域，2003～2009年淤積幅度0～10.0 m，淤積速率0～1.67 m/a；2009～2012年進(jìn)一步發(fā)生淤積，淤積幅度也達(dá)0～10.0 m，淤積速率0～3.33 m/a。螺門漁港水道2003年在此剖面上最深處有28.0 m，而2012年最深處僅有9.0 m，且深槽底部由于淤積而變得平滑，水道邊坡變緩。

圖6A-A′斷面水下地形變化Fig.6 Underwater topography evolution of profile A-A′

4 討論

4.1 圍墾前后海床沖淤演變機(jī)理分析

從釣梁圍墾工程布局來看，圍墾前后研究區(qū)及附近海域潮流流路發(fā)生顯著變化。圍墾前釣山、烏龜山、牛頭山、梁橫島和梁橫山均是獨(dú)立的島嶼，潮流貫通。漲潮流通過螺門漁港水道口門進(jìn)入釣梁之間海域，然后流向西北進(jìn)入秀山島南側(cè)的灌門水道；落潮流方向基本與漲潮流方向相反，釣梁之間海域的落潮流經(jīng)螺門漁港水道向東流出，沿東南向在靠舟山島一側(cè)的水道內(nèi)流向騏驥山的南側(cè)。釣梁二期南堤修建后，根據(jù)數(shù)值模擬分析［17］，岙灣內(nèi)的納潮量大幅度減少，造成圍堤外水域流速減少，灣口附近流速也減少，這與本文實(shí)測水文資料結(jié)果一致。釣梁岙灣內(nèi)漲潮流主要來自騏驥山南側(cè)水道，說明圍墾南堤的建造改變了附近海區(qū)潮流場，從而改變了泥沙輸運(yùn)格局。

釣梁圍墾前螺門漁港水道峽道動力特性顯著，其是水沙過境的重要通道。由于潮流動力強(qiáng)勁，底質(zhì)顆粒物較細(xì)，圍墾前1963～2003年期間水道發(fā)生沖刷（圖2）。釣梁圍墾實(shí)施后破壞了螺門漁港水道的峽道特性，圍堤修建使得峽道的封堵甚至壓縮不僅影響自身所在位置的水動力和泥沙，而且也影響到周邊地區(qū)的水沙運(yùn)動，懸沙的輸移沉降模式也因圍墾發(fā)生變化。圍墾前，大量的泥沙以過境形式輸移，而圍墾后地形變化為岙灣，懸沙進(jìn)出岙灣后因潮流挾沙能力下降將以沉降為主。根據(jù)數(shù)模預(yù)測結(jié)果［17］，釣梁二期南堤建設(shè)前螺門漁港碼頭附近平均淤積速率約為0.9 m/a，南堤建設(shè)后約為1.1 m/a。本文通過實(shí)測資料計算得到螺門漁港碼頭附近平均淤積速率約為1.6 m/a，可見數(shù)模預(yù)測結(jié)果小于實(shí)測資料計算結(jié)果，但是淤積強(qiáng)度變化趨勢是一致的，由灣口向?yàn)硟?nèi)和灣外東側(cè)逐漸遞減。

4.2 波浪作用因素影響分析

盡管研究區(qū)受島嶼掩護(hù)使得波浪作用較開闊海域較弱，但是舟山群島海域海底泥沙來源主要是長江來沙，顆粒較細(xì)，易懸浮，且該海域潮流動力較強(qiáng)，“波流掀沙，潮流輸沙”的輸移機(jī)制是該海域海床演變的基本動力過程，因此，波浪對研究區(qū)周邊海底泥沙的作用不能忽略。尤其在冬半年，平均風(fēng)速較大，常風(fēng)向偏北，由此引起的風(fēng)浪強(qiáng)度也相應(yīng)較大，波浪掀沙作用會導(dǎo)致水體含沙量明顯升高。釣梁圍墾工程實(shí)施前，螺門漁港水道與外海貫通，峽道潮流動力強(qiáng)勁，再懸浮泥沙主要以過境為主；釣梁圍墾工程實(shí)施后，再懸浮泥沙在潮流作用下進(jìn)入圍墾工程實(shí)施后形成的岙灣內(nèi)，從而影響到水道地區(qū)的沖淤和地貌演變。由此可見，研究區(qū)外側(cè)海域在潮流和波浪共同作用下的再懸浮泥沙是圍墾促淤區(qū)的主要物源。

4.3 泥沙沖淤趨勢分析

從螺門漁港水道泥沙單寬輸沙量來看（表3），圍墾前以落潮輸沙占優(yōu)，表明釣山和梁橫山之間發(fā)生淤積的泥沙主要是從北側(cè)海域進(jìn)入的，和螺門漁港水道受潮流沖刷的泥沙一起通過落潮流挾帶向東側(cè)外海輸運(yùn)。圍墾后在螺門漁港水道西側(cè)形成一個狹長的岙灣，輸沙與圍墾前完全相反，以漲潮流輸沙占優(yōu)，落潮輸沙量減少了60.8%，懸沙呈現(xiàn)了“多進(jìn)少出”的輸沙格局，導(dǎo)致螺門漁港水道不斷發(fā)生淤積。從圍墾后沖淤變化分布來看（圖3），螺門漁港水道淤積最顯著，這主要是因?yàn)槟嗌呈强克w挾帶的，水越深，淹沒的時間越長，可以截留的泥沙量必然就會越多。從泥沙輸運(yùn)通量來看（圖7），螺門漁港水道附近B1～B4站位漲潮輸沙量均大于落潮輸沙量，且凈輸沙方向均有向狹長岙灣內(nèi)輸送的趨勢，表明目前該水道還未達(dá)到?jīng)_淤平衡狀態(tài)，仍然處于不斷淤積的過程中。其中，B1站漲潮輸沙略高于落潮輸沙，而中柱礁北側(cè)B2站漲潮輸沙則明顯高于落潮輸沙，凈輸沙量明顯高于B1站，表明中柱礁北側(cè)水道輸送進(jìn)入岙灣內(nèi)的泥沙量要高于南側(cè)水道。目前螺門漁港基本已喪失其港口功能，因而在梁橫山東南側(cè)適宜海域新建了螺門漁港新港區(qū)（圖3），以適應(yīng)當(dāng)?shù)貪O民的需求。今后舟山市還規(guī)劃在新漁港和騏驥山之間建造促淤堤，實(shí)施釣梁三期圍墾工程，這將進(jìn)一步增加促淤堤內(nèi)側(cè)和螺門漁港水道的淤積幅度。

由于三峽水庫的修建，近年來在長江流域入海泥沙大幅減少［21］，長江三角洲已出現(xiàn)了明顯的侵蝕現(xiàn)象，因此，參與舟山海域地貌塑造的泥沙可能會減少，但從圍墾后沖淤變化分布來看，長江來沙量的減少并沒有改變螺門漁港水道及附近海域整體的淤積趨勢，這在某種意義上說明短期內(nèi)釣梁圍墾促淤工程直接受長江輸沙影響并不十分顯著，圍墾區(qū)發(fā)生落淤的泥沙主要是周圍海域再懸浮的泥沙通過潮流搬運(yùn)而來的。

圖7 螺門漁港水道泥沙運(yùn)移趨勢Fig.7 Sediment transport tendency of Luomen Fishing Port Channel

5 結(jié)語

根據(jù)舟山釣梁島域圍墾區(qū)附近海域不同時期的水下地形資料，結(jié)合鄰近螺門漁港水道圍墾前后2個時期的水文、泥沙實(shí)測資料，分析了舟山島域圍墾環(huán)境下螺門漁港水道水沙動力條件以及海床沖淤等變化特征，主要結(jié)論如下：

（1）舟山島域圍墾與一般近岸灘涂圍墾不盡相同，島嶼間潮流縱橫，水深條件多變，峽道效應(yīng)明顯，具有地理位置和水動力環(huán)境的特殊性。

（2）舟山島域圍墾后螺門漁港水道潮汐變化并不顯著，但是潮流動力大幅度減弱，漲、落潮垂向平均流速分別減少68.8%和54.4%。從而導(dǎo)致潮流挾沙能力減弱，漲、落潮輸沙量分別減少了13.2%和88.6%，凈輸沙量減少18.8%，且凈輸沙方向由落潮方向變成漲潮方向。

（3）峽道的封堵導(dǎo)致懸沙的輸移沉降模式發(fā)生改變，圍墾前，大量的泥沙將以過境形式輸移，而圍墾后地形變化為岙灣，懸沙進(jìn)出岙灣將以沉降為主，水道最大淤積厚度達(dá)26 m。

本文采用的水下地形、潮汐站和水文觀測站調(diào)查資料在空間位置上存在一定局限性，未能給出研究區(qū)周邊大范圍海區(qū)圍墾前后泥沙動力和海床沖淤變化規(guī)律，因此，下階段將在實(shí)測資料的基礎(chǔ)上建立水動力泥沙數(shù)學(xué)模型，對圍墾后周邊海域泥沙動力條件和海床演變進(jìn)行預(yù)測，并對機(jī)理做進(jìn)一步深入分析。

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浙江省加強(qiáng)海岸線統(tǒng)籌協(xié)調(diào)管理

本刊從浙江省海洋與漁業(yè)局獲悉，浙江省政府不久前發(fā)出了《關(guān)于加強(qiáng)海岸線統(tǒng)籌協(xié)調(diào)管理工作的通知》。該通知提出了該省海岸線保護(hù)的總體目標(biāo)：到2020年實(shí)現(xiàn)大陸自然岸線保有率不低于35%，整治和修復(fù)海岸線長度不少于300 km，形成生態(tài)環(huán)境良好、海陸空間協(xié)調(diào)發(fā)展的良性格局。該通知提出加強(qiáng)4個方面的工作。一是建立健全海岸線統(tǒng)籌協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制。二是加強(qiáng)海岸線保護(hù)與利用規(guī)劃管理。要加快海岸線保護(hù)與利用規(guī)劃編制工作，實(shí)現(xiàn)海岸線資源的優(yōu)化配置。三是規(guī)范海岸線保護(hù)與使用項(xiàng)目管理。四是實(shí)現(xiàn)海岸線資源動態(tài)監(jiān)管。（殷缶，梅深）

《江蘇省內(nèi)河干線航道通航管理規(guī)定》2015年7月1日起實(shí)施

本刊從江蘇省交通運(yùn)輸廳獲悉，《江蘇省內(nèi)河干線航道通航管理規(guī)定》將于7月1日起正式實(shí)施。該規(guī)定明確渡口運(yùn)營人應(yīng)當(dāng)在渡運(yùn)航線上下游200 m附近設(shè)置渡口標(biāo)志。順航道行駛的船舶駛近渡運(yùn)水域時，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)了望、謹(jǐn)慎駕駛、減速慢行，采取有效措施協(xié)助避讓渡船。地方海事、航道等管理機(jī)構(gòu)可以根據(jù)船舶差別化管理的需要，建立“安全誠信船舶”和“誠信過閘船舶”等免于檢查、快速通行的激勵制度，鼓勵船舶所有人、經(jīng)營人以及船員自覺做好船舶的安全管理，增強(qiáng)船舶所有人、經(jīng)營人、船員遵紀(jì)守法的意識。（殷缶，梅深）

Influence analysis of sediment dynamics and seabed evolution in adjacent channel under Zhoushan islands reclamation project

JI You?jun,LIU Du?juan,HUANG Pan?yang,HUANG Cheng?li
（Laboratory of Engineering Oceanography,the Second Institute of Oceanography,SOA,Hangzhou 310012,China）

The islands reclamation in Zhoushan sea area has particularity of geographic position and hydrody?namic environment,which is different from general nearshore tidal flat reclamation.Based on different periods of un?derwater topography data in the surrounding waters of Diaoliang reclamation district,and combined with hydrologi?cal survey data of Luomen Fishing Port Channel before and after reclamation,the variation characteristics of sedi?ment dynamics and seabed evolution under islands reclamation environment were studied.The results show that the tide variation of Luomen Fishing Port Channel is not significant,but the tidal current velocity decreases sharply. Meanwhile sediment carrying capacity of tidal current also weakens,causing a significant reduction of suspended sediment flux in the channel.The net sediment flux is decreased by 90.1%.However,the sediment transport direc?tion changes from ebb tide direction to flood tide direction.The changed condition of sediment dynamic causes the variation of erosion and deposition in the adjacent channel,which is mainly presented from channel erosion and floodplain deposition before reclamation to a large range of deposition after reclamation.The maximum depositional thickness in the channel can reach 26 meters.According to the analysis,under reclamation project，the sediment transport and deposition model was changed significantly.Before reclamation,a large amount of sediment transport in the channel in the form of transit,but after reclamation,suspended sediment entering or leaving the bay formed by the reclamation were mainly deposited.

islands reclamation;sediment dynamics;seabed evolution;strait channel effect;Zhoushan sea ar?ea

TV 142；O 242.1

A

1005-8443（2015）02-0112-09

2014-09-05；

2014-09-29

國家海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目資助（201305009）；國家海洋局第二海洋研究所科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)項(xiàng)目資助（SJ1307）

季有?。?981-），男，吉林省白山人，工程師，主要從事海洋地質(zhì)和沉積動力學(xué)研究。

Biography：JI You?jun（1981?），male，engineer.