淺析美麗沙吹填工程項目對?？谛赂酆降赖挠绊?/h1>
2015-10-21 19:56:31符彥臨
符彥臨
【摘 要】美麗沙是一片海灘，位于海南省海口市，濱臨瓊州海峽，臨近?？谛赂鄢龊：降烙覀?cè)，?？谛率澜绻咀鳛闃I(yè)主承擔(dān)該項目的開發(fā)任務(wù)，主要是吹填臨海灘涂地及伸出外海筑堤吹填造地，開發(fā)面積3300畝，外海取沙，絞吸式挖泥船施工。
【關(guān)鍵詞】工程項目；工程影響；實施措施
0.前言
?？谛赂?974年建造，1980年完工，海口新港航道自此歸屬海南省航道管理局管理與維護。由于航道設(shè)計合理，該航道回淤量極少，航道的維護性疏浚投資不大，是海南省內(nèi)少有的建設(shè)性優(yōu)良航道。
1.水文泥少動力概況
對泥沙運動的分析離不開風(fēng)向、潮汐、波浪和海底泥沙運動狀況等的了解。
海口新港位于海甸溪西部，其航道出海甸溪后，沿?？跒硸|部淺灘的北側(cè)進入瓊州海峽。
1.1風(fēng)
根據(jù)?？谛阌⒄?960年至1970年所測資料，本地區(qū)常風(fēng)向為NE向，頻率為16%，次常風(fēng)向為ENE向和 SSE向，頻率均為11%。NNE，NE，ENE方向總頻率為35.5%，平均風(fēng)速為4.1m/s，其中以NE向的平均風(fēng)速最大（4.4m/s），其次為NNE向（4.2m/s）。
1.2浪
根據(jù)白沙門波浪站1984年至1985年兩年波浪觀測資料可以看出，本海區(qū)波浪主要為風(fēng)浪，涌浪很少，全年常浪向為NNE，出現(xiàn)頻率為28.5%；次常浪向為N和NE，出現(xiàn)頻率分別為18.2%和17.4%。全年強浪向為N，次強浪向為NE和NNE。
從?？跒硸|部淺灘所處的位置看，常浪向和次強浪向NNE和NE、NNE的波浪被海甸島和美麗沙沙咀遮擋，波浪主要通過繞射傳入；而對于波浪頻率出現(xiàn)較高的強浪向N，雖需繞射，但由于東部淺灘寬闊的水域向西敞開，繞射進來的波高絕對值仍不會很少。
1.3泥沙
在海口灣附近輸移的泥沙，主要來自南渡江的排沙和南渡江口以西至海口灣東口的海岸侵蝕以及?？跒掣浇鼫\灘上的泥沙再懸浮。
?？跒骋詵|海岸，在風(fēng)浪作用下不斷侵蝕后退。每年侵蝕的泥沙量約為130萬m3。粗略估計，這個海岸區(qū)每年約供給100余萬m3的泥沙。
2.美麗沙吹填工程項目對新港航道的影響
2.1美麗沙南部沙嘴將被切挖清完，外航道段水流動力軸線將向北偏移
原來根據(jù)美麗沙特性而設(shè)計成形的新港航道將因此而改變形狀，重新設(shè)計重新施工。美麗沙形成的歷史原因：在航道北側(cè)，新港航道開通前已建成了810m長攔沙堤，并在1982年將其延長至1125m。
瓊州海峽在?？跒掣浇斠频哪嗌持饕獊碜阅隙山滦沟哪嗌澈湍隙山晕骱０兜那治g，以及航道南邊淺灘地區(qū)的泥沙再懸浮這三部分泥沙構(gòu)成了瓊州海峽在?？跒掣浇嗌齿斠频闹黧w，并以懸沙形式輸移，且主要表現(xiàn)在沿岸漂沙的輸移。 上述這些泥沙在波浪和往復(fù)潮流的作用下在瓊州海峽和?？跒澈Ｓ蛲递斠撇⒃趧恿l件弱的地方落淤。由海岸侵蝕而形成的凈西向的沿岸漂沙，其中較粗顆粒部分以底沙形式推移，該攔沙堤自建成以來也起了很大作用，開始十年將美麗沙向南發(fā)展的勢力攔在航道北側(cè)，但隨著東北風(fēng)向的強力作用，及潮流作用下，凈西向的沿岸漂沙愈積愈多，使攔沙堤也被海沙覆蓋，并隨著向西的繞流和風(fēng)沙的作用，使美麗沙向西向南延伸，造成攔沙堤失效。因新港航道漲落潮的影響，美麗沙向南發(fā)展的勢頭減弱。向東、西方向特別是向東方發(fā)展勢頭迅猛，現(xiàn)已形成一大片淺灘。
根據(jù)美麗沙南部沙嘴的狀況，新港航道中心軸線流入海口外避開美麗沙而設(shè)，也符合海甸溪及漲落潮流在新港航道的海岸主動力軸向。目前航道的回淤不是太嚴重，但如果美麗沙吹填工程實施，攔沙堤南側(cè)的美麗沙嘴將被吹填至吹填區(qū)內(nèi)，美麗沙將被清挖完，使攔沙堤靠航道一側(cè)連成一片深海水域，海甸溪的下泄和漲落潮流的主動力軸向?qū)⒂兴淖?，向北?cè)偏移，則最大中心流速向北移動（流經(jīng)目前美麗沙這一位置），這樣外航道段因流速減少，沖涮能力弱，將造成嚴重淤積。同時，由于低潮時過水?dāng)嗝娓淖?，該航道段的副流也將改變?/p>
該段過水面積增大后，漲落流潮流的流速將減少，從而有利懸浮 泥沙在該段上的淤泥。
2.2只吹填美麗沙而航道南邊不吹填將造成內(nèi)航道段的嚴重淤積
新港航道內(nèi)段的淤積主要以南邊淺灘供沙為主，在不吹填航道南部淺灘只吹填美麗沙，美麗沙成陸域后?？跒硸|口將更加向西凸出，對西流和東流影響更大，由于海口灣的環(huán)流作用，航道南邊的淺灘上的再懸浮泥沙將更多地帶進航道，造成新港航道更嚴重的回淤，這種回淤是成倍性的。另外，?？跒硠×业幕亓餍螒B(tài)將從秀英一帶掀沙再懸一直到新港航道，范圍比較大，航道北側(cè)將受侵蝕，南側(cè)將嚴重回淤，這對目前航道布線是很不利的（因新港航道受世紀大橋的橋墩影響，其內(nèi)航道段據(jù)此而設(shè)，原有航道已向南偏移），另外在環(huán)流的作用，航道南部底沙以推移形式向北移動，并往航道外推移時，因航道水深較深，水流速不大，沖刷能力弱，這種推移在航道處將減弱，也就是的推移質(zhì)泥沙將大量淤積于航道。
2.3美麗沙吹填工程外海取沙區(qū)的影響
前面已講，美麗沙取沙區(qū)將主要是美麗沙靠西側(cè)的外海上，該處將被挖成大片深坑。海底在潮汐狀態(tài)下和各種流態(tài)的作用下，因該處海底地形改變，低流近期也將有所改變，特別是在小范圍內(nèi)形成垂直方向向上的環(huán)流。原有的?？跒抄h(huán)流也將在美麗沙外海一側(cè)有所改變，海甸北邊沿岸西向輸沙將會減弱。但是在近岸段，在破碎的作用下，海岸帶的侵蝕和東北風(fēng)作用的沿岸輸沙影響不是很大（一部分可能回填深坑），特別是海南為多臺風(fēng)多風(fēng)暴潮地區(qū)，強大的風(fēng)暴潮將會對該處的深坑回淤起巨大的作用，當(dāng)深坑與周圍海底高程平緩連接后，其海岸的各種運動又將回復(fù)從前，岸線侵蝕將更嚴重。
3.項目實施措施
根據(jù)以上影響分析，制定如下工程實施措施。
（1）新港航道外航道段根據(jù)新的水流動力軸向重新設(shè)計和建設(shè)，（工程量并不大），其中心軸向向北偏移，并輔以配套航標(biāo)的重新布設(shè)。
（2）內(nèi)航道段航道南側(cè)適量取沙（在不影響將來南側(cè)吹填項目的情況下），減少南側(cè)沙灘向北逼迫，并使航道軸向平緩，有利漲落潮流對航道的沖涮，減少回淤。
（3）外海取沙吹填進行大面積淺層取沙，作好施工船舶的控深控制，減少岸線侵蝕破壞。
4.結(jié)語
經(jīng)過海南省航道管理局與業(yè)主多方協(xié)商，目前業(yè)主以新港航道主軸線為中心線，航道兩側(cè)均同時取沙（航道南側(cè)取沙區(qū)域不大，不影響后期），以達到保證原航道水流動力軸線變化不大，對航道影響最小的方案施工，經(jīng)過9個月的施工，經(jīng)測量新港航道的回淤量變化不大，效果可佳。 [科]
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對泥沙運動的分析離不開風(fēng)向、潮汐、波浪和海底泥沙運動狀況等的了解。
海口新港位于海甸溪西部，其航道出海甸溪后，沿?？跒硸|部淺灘的北側(cè)進入瓊州海峽。
1.1風(fēng)
根據(jù)?？谛阌⒄?960年至1970年所測資料，本地區(qū)常風(fēng)向為NE向，頻率為16%，次常風(fēng)向為ENE向和 SSE向，頻率均為11%。NNE，NE，ENE方向總頻率為35.5%，平均風(fēng)速為4.1m/s，其中以NE向的平均風(fēng)速最大（4.4m/s），其次為NNE向（4.2m/s）。
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根據(jù)白沙門波浪站1984年至1985年兩年波浪觀測資料可以看出，本海區(qū)波浪主要為風(fēng)浪，涌浪很少，全年常浪向為NNE，出現(xiàn)頻率為28.5%；次常浪向為N和NE，出現(xiàn)頻率分別為18.2%和17.4%。全年強浪向為N，次強浪向為NE和NNE。
從?？跒硸|部淺灘所處的位置看，常浪向和次強浪向NNE和NE、NNE的波浪被海甸島和美麗沙沙咀遮擋，波浪主要通過繞射傳入；而對于波浪頻率出現(xiàn)較高的強浪向N，雖需繞射，但由于東部淺灘寬闊的水域向西敞開，繞射進來的波高絕對值仍不會很少。
1.3泥沙
在海口灣附近輸移的泥沙，主要來自南渡江的排沙和南渡江口以西至海口灣東口的海岸侵蝕以及?？跒掣浇鼫\灘上的泥沙再懸浮。
?？跒骋詵|海岸，在風(fēng)浪作用下不斷侵蝕后退。每年侵蝕的泥沙量約為130萬m3。粗略估計，這個海岸區(qū)每年約供給100余萬m3的泥沙。
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根據(jù)美麗沙南部沙嘴的狀況，新港航道中心軸線流入海口外避開美麗沙而設(shè)，也符合海甸溪及漲落潮流在新港航道的海岸主動力軸向。目前航道的回淤不是太嚴重，但如果美麗沙吹填工程實施，攔沙堤南側(cè)的美麗沙嘴將被吹填至吹填區(qū)內(nèi)，美麗沙將被清挖完，使攔沙堤靠航道一側(cè)連成一片深海水域，海甸溪的下泄和漲落潮流的主動力軸向?qū)⒂兴淖?，向北?cè)偏移，則最大中心流速向北移動（流經(jīng)目前美麗沙這一位置），這樣外航道段因流速減少，沖涮能力弱，將造成嚴重淤積。同時，由于低潮時過水?dāng)嗝娓淖?，該航道段的副流也將改變?/p>
該段過水面積增大后，漲落流潮流的流速將減少，從而有利懸浮 泥沙在該段上的淤泥。
2.2只吹填美麗沙而航道南邊不吹填將造成內(nèi)航道段的嚴重淤積
新港航道內(nèi)段的淤積主要以南邊淺灘供沙為主，在不吹填航道南部淺灘只吹填美麗沙，美麗沙成陸域后?？跒硸|口將更加向西凸出，對西流和東流影響更大，由于海口灣的環(huán)流作用，航道南邊的淺灘上的再懸浮泥沙將更多地帶進航道，造成新港航道更嚴重的回淤，這種回淤是成倍性的。另外，?？跒硠×业幕亓餍螒B(tài)將從秀英一帶掀沙再懸一直到新港航道，范圍比較大，航道北側(cè)將受侵蝕，南側(cè)將嚴重回淤，這對目前航道布線是很不利的（因新港航道受世紀大橋的橋墩影響，其內(nèi)航道段據(jù)此而設(shè)，原有航道已向南偏移），另外在環(huán)流的作用，航道南部底沙以推移形式向北移動，并往航道外推移時，因航道水深較深，水流速不大，沖刷能力弱，這種推移在航道處將減弱，也就是的推移質(zhì)泥沙將大量淤積于航道。
2.3美麗沙吹填工程外海取沙區(qū)的影響
前面已講，美麗沙取沙區(qū)將主要是美麗沙靠西側(cè)的外海上，該處將被挖成大片深坑。海底在潮汐狀態(tài)下和各種流態(tài)的作用下，因該處海底地形改變，低流近期也將有所改變，特別是在小范圍內(nèi)形成垂直方向向上的環(huán)流。原有的?？跒抄h(huán)流也將在美麗沙外海一側(cè)有所改變，海甸北邊沿岸西向輸沙將會減弱。但是在近岸段，在破碎的作用下，海岸帶的侵蝕和東北風(fēng)作用的沿岸輸沙影響不是很大（一部分可能回填深坑），特別是海南為多臺風(fēng)多風(fēng)暴潮地區(qū)，強大的風(fēng)暴潮將會對該處的深坑回淤起巨大的作用，當(dāng)深坑與周圍海底高程平緩連接后，其海岸的各種運動又將回復(fù)從前，岸線侵蝕將更嚴重。
3.項目實施措施
根據(jù)以上影響分析，制定如下工程實施措施。
（1）新港航道外航道段根據(jù)新的水流動力軸向重新設(shè)計和建設(shè)，（工程量并不大），其中心軸向向北偏移，并輔以配套航標(biāo)的重新布設(shè)。
（2）內(nèi)航道段航道南側(cè)適量取沙（在不影響將來南側(cè)吹填項目的情況下），減少南側(cè)沙灘向北逼迫，并使航道軸向平緩，有利漲落潮流對航道的沖涮，減少回淤。
（3）外海取沙吹填進行大面積淺層取沙，作好施工船舶的控深控制，減少岸線侵蝕破壞。
4.結(jié)語
經(jīng)過海南省航道管理局與業(yè)主多方協(xié)商，目前業(yè)主以新港航道主軸線為中心線，航道兩側(cè)均同時取沙（航道南側(cè)取沙區(qū)域不大，不影響后期），以達到保證原航道水流動力軸線變化不大，對航道影響最小的方案施工，經(jīng)過9個月的施工，經(jīng)測量新港航道的回淤量變化不大，效果可佳。 [科]
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