三亞東鑼?shí)u沙灘恢復(fù)可能性探討

韓孝輝，薛玉龍，何其江，龍根元，劉剛

(海南省海洋地質(zhì)調(diào)查研究院 ?？?570206)

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三亞東鑼?shí)u沙灘恢復(fù)可能性探討

韓孝輝，薛玉龍，何其江，龍根元，劉剛

(海南省海洋地質(zhì)調(diào)查研究院 ?？?570206)

海南省海洋功能區(qū)劃將東鑼?shí)u列在東鑼西鼓—龍棲灣旅游休閑娛樂區(qū)內(nèi)，其主導(dǎo)功能用途為旅游娛樂用島，發(fā)展海島旅游有著很好的前景。最近幾年相關(guān)單位對東鑼?shí)u進(jìn)行了一定程度的開發(fā)建設(shè)，引起東鑼?shí)u西北岸海灘侵蝕、堆積位置和強(qiáng)度的變化，使得東鑼?shí)u西北部沙灘幾乎消失。通過對東鑼?shí)u附近海域?qū)崪y數(shù)據(jù)資料分析，在該島北部附近海底砂源充足，完全可滿足用來東鑼?shí)u沙灘恢復(fù)。

沙灘恢復(fù)；水動(dòng)力條件；海岸侵蝕；旅游娛樂用島

1 東鑼?shí)u概況

東鑼?shí)u位于三亞與樂東交界處的三亞市崖城鎮(zhèn)梅西村附近海域，離岸距離約3 km，面積約0.107 8 km2，岸線總長1 375 m。島上地貌類型均以剝蝕侵蝕低丘陵為主[1]。海岸線以裸露的巖石為主，岸線以上坡面覆蓋茂密的植被。東鑼?shí)u是國家海洋局首批公布的176個(gè)可開發(fā)利用的無居民海島。

1.1 東鑼?shí)u地貌

東鑼?shí)u最大海拔標(biāo)高67.68 m，屬低丘陵，地面切割深度20～40 m，坡度在20°～35°左右，個(gè)別達(dá)70°～80°。海島地勢南高北低，北側(cè)地面坡度較平緩，南側(cè)山體陡峻。海島四周岸灘地貌以基巖礫石灘為主，僅北部分布有長350 m、寬30～80 m的砂灘，基巖灘較窄小，一般2～5 m，沿岸呈帶狀分布，由較堅(jiān)硬—堅(jiān)硬的復(fù)成分砂礫巖構(gòu)成，礫石灘長300～800 m，寬50～100 m，由砂礫巖滾石及珊瑚塊組成。礫徑5～10 cm，大者達(dá)50 cm，一般近岸粗，遠(yuǎn)岸細(xì)，近岸多為漂石，逐漸過渡到卵石和礫石，多呈次圓—滾圓狀[1]。

1.2 東鑼?shí)u地層

島上大范圍出露下白堊統(tǒng)鹿母灣組地層，地層產(chǎn)狀274°∠24°，巖性為紫色復(fù)礦質(zhì)礫巖、砂礫巖，碎屑分選性差，呈中—厚層塊狀構(gòu)造。礫石成分為粗粒似斑狀黑云母花崗巖為主，另外有變質(zhì)石英粉砂巖、白云母石英千枚巖、絹英巖、長石石英角巖、閃長玢巖，硅質(zhì)膠結(jié)。屬內(nèi)陸盆地紅色碎屑沉積。島北側(cè)出露了中全新統(tǒng)地層，為海成一級階地沉積，呈帶狀沿海島岸帶展布，向海微傾斜，傾角5°～10°，地貌為一級階地。寬度5～100 m，一般30～50 m，長度50～3 500 m，海拔標(biāo)高2.5～10 m。島西北岸段的海漫灘出露了上全新統(tǒng)煙墩組，寬度幾米至百余米，向海傾斜，傾角5°～15°，標(biāo)高0～2.5 m，屬濱海沉積。巖性為灰白、棕黃色含礫中粗砂，砂礫石及海灘巖。成分主要為珊瑚、貝殼碎屑，含量占20%～90%；另外，還有石英、長石、花崗巖、閃長玢巖、石英巖、砂礫巖、海灘巖等巖屑。島基巖工程地質(zhì)類型在屬于沉積巖類紅層碎屑巖亞類，巖性為紫紅色砂礫巖，厚度大于28 m，飽和抗壓度為138.1 MPa，軟化系數(shù)為0.71[2]。

1.3 氣候情況

東鑼?shí)u全年平均風(fēng)速約3.7 m/s，3-5月春季風(fēng)速較大，夏、秋、冬季稍小，受臺風(fēng)影響時(shí)極端最大風(fēng)速大于12級。常風(fēng)向?yàn)镾E向，出現(xiàn)頻率為16%，其次為ESE向，出現(xiàn)頻率為13%。由于同時(shí)受南海和北部灣兩個(gè)水域潮汐系統(tǒng)影響，潮波主要表現(xiàn)為前進(jìn)波性質(zhì)，潮汐類型自陵水新村向南至鶯歌海附近均為不正規(guī)日潮，潮差較小，屬弱潮海區(qū)[3]。

海區(qū)波浪條件以風(fēng)浪為主，受季風(fēng)影響，冬、春季節(jié)波向以E～ENE向?yàn)橹?，夏、秋季?jié)波向偏S向?yàn)橹?。年平均波高約0.7 m，最大波高7.0 m，最大波高多出現(xiàn)于秋季，受熱帶氣旋影響所致。全年春季的4月波浪較小，6-8月大浪開始頻繁增加[3]。

南部近岸海域潮流運(yùn)動(dòng)形式以往復(fù)流為主，流向與流速隨水深差異不大。轉(zhuǎn)流發(fā)生在高(低)潮后1～2 h，漲潮流速約0.6 m/s，落潮流速為0.7 m/s，在近岸點(diǎn)流速均有所加強(qiáng)至0.8 m/s。余流受季風(fēng)影響明顯，受偏南季風(fēng)影響時(shí)，余流流向?yàn)槠獷方向，受偏北季風(fēng)影響時(shí)，余流流向偏W向[3]。

2 東鑼?shí)u地質(zhì)災(zāi)害類型

2.1 坡地重力型地質(zhì)災(zāi)害

坡地重力型地質(zhì)災(zāi)害主要為崩塌，是斜坡上的巖體在重力作用下解體滾落或墜落，分為海蝕陡崖上的巖層破碎和人為采石形成的基巖解體。崩塌物在海蝕崖下形成倒石堆，被波浪沖刷磨圓或者帶走，周而復(fù)始，崩塌持續(xù)發(fā)生，發(fā)生周期較長，而人為采石所造成的災(zāi)害發(fā)生周期一般較短[4-5]。坡地重力型地質(zhì)災(zāi)害主要出現(xiàn)在東鑼?shí)u的南部、東部和西部。

2.2 水動(dòng)力型成因地質(zhì)災(zāi)害

水動(dòng)力災(zāi)害地質(zhì)因素系指由波浪、潮流、風(fēng)暴潮等水動(dòng)力條件產(chǎn)生或改變而引起的地質(zhì)災(zāi)害[5]，東鑼?shí)u海岸侵蝕主要發(fā)生在該島北側(cè)，根據(jù)遙感影像比對發(fā)現(xiàn)，東鑼?shí)u北面海岸侵蝕嚴(yán)重。東鑼?shí)u北岸侵蝕的加劇與人類活動(dòng)有直接關(guān)系，可以說海南省海島均受到人類活動(dòng)的不同影響，人類活動(dòng)所導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害類型越來越多，幾乎涵蓋了所有的地質(zhì)災(zāi)害種類，并且災(zāi)害程度越來越重，目前，對東鑼?shí)u來說，人類活動(dòng)造成的影響主要還是該島北岸的侵蝕加劇，原來的北岸沙灘現(xiàn)在基本不復(fù)存在。

3 東鑼?shí)u開發(fā)中存在的問題

3.1 東鑼?shí)u開發(fā)現(xiàn)狀

東鑼?shí)u基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對生態(tài)景觀造成了一定的破壞，東鑼?shí)u北部港池和防波堤建設(shè)過程中，原地的珊瑚礁石被挖掘出來，堆放于海邊用于建設(shè)防波堤。這種粗放地對沿岸珊瑚礁石的挖掘，對自然海岸景觀是一種嚴(yán)重毀壞，防波堤的建設(shè)及對海岸珊瑚礁石的破壞，直接加劇了海岸被侵蝕。島上的度假休閑房與觀光棧道大多采用架空的鋼木結(jié)構(gòu)，這種設(shè)計(jì)具有一定的科學(xué)性，不僅增強(qiáng)了島上的景觀效果，還減少了對島上植被與環(huán)境的影響，但是這種建設(shè)可能會影響到海鳥在巖壁上筑巢、棲息；在島上散養(yǎng)的山羊?qū)u上的植被破壞也不能忽視；生活垃圾對島上環(huán)境及周邊的海洋環(huán)境的污染加劇。目前該島開發(fā)建設(shè)處在半停工狀態(tài)，整體開發(fā)進(jìn)度緩慢。

3.2 開發(fā)建設(shè)論證不充分

東鑼?shí)u作為近岸無人島具有一定的海島旅游開發(fā)價(jià)值，它東鄰國家5A級旅游景區(qū)南山寺文化旅游區(qū)，西接龍棲灣旅游度假區(qū)，旅游資源的區(qū)位優(yōu)勢明顯，海南省海洋功能區(qū)劃也將東鑼?shí)u列在東鑼西鼓—龍棲灣旅游休閑娛樂區(qū)內(nèi)[6]，定位其主導(dǎo)功能用途為旅游娛樂用島。

從目前的情況來看，對東鑼?shí)u周邊環(huán)境產(chǎn)生較大影響的是防波堤碼頭的建設(shè)，自從該防波堤碼頭建成，幾年間原有的沙灘幾乎消失，而且加劇了海岸侵蝕。造成這種狀況的根本原因是開發(fā)建設(shè)論證不夠充分，有一定的盲目性，在防波堤建設(shè)過程中，北岸的原地的珊瑚礁石被破壞，挖掘出的珊瑚礁石堆放在防波堤一側(cè)，由于東鑼?shí)u較小，很容易受到人造工程帶來的負(fù)面影響，防波堤建成后改變了東鑼?shí)u北面的原來的水動(dòng)力條件，進(jìn)一步加劇了東鑼?shí)u北面海岸侵蝕。

4 東鑼?shí)u沙灘恢復(fù)探討

沒開發(fā)前的東鑼?shí)u的西北角有一片面積約3 500 m2的沙灘，東北角有一片面積約2 500 m2的沙灘，兩處沙灘相連，這對于彈丸之地的東鑼?shí)u來說是寶貴的旅游資源，但現(xiàn)在東北角的沙灘因被挖掘建成了港池而消失，西北角的沙灘也因西北岸珊瑚礁石被挖掘消失殆盡。因?yàn)闁|鑼?shí)u很小，沙灘面積更小，通過實(shí)地勘測，東鑼?shí)u的西北角的沙灘恢復(fù)是可以實(shí)現(xiàn)的，但東北角的沙灘將永遠(yuǎn)消失，除非拆除防波堤。

4.1 資料采集分析

為獲得東鑼?shí)u沙灘恢復(fù)工程數(shù)據(jù)，在東鑼?shí)u北部布設(shè)了16個(gè)底質(zhì)取樣站位(其中8個(gè)柱狀樣站位、8個(gè)表層樣站位)(表1和表2)和1條地形測線(圖1)，根據(jù)實(shí)測資料，東鑼?shí)u周圍海域底質(zhì)多為珊瑚礁石，珊瑚礁石上沉積有淺層砂、礫石、珊瑚碎塊，淺砂層厚度分布極其不均，在布設(shè)點(diǎn)的大部分區(qū)域沉積砂泥層厚度超過50 cm(表3)，對柱狀樣按照每站位海底以下10～15 cm及45～50 cm兩個(gè)層位取樣，表層樣按照10～15 cm深度提取第一層樣品，對采集的樣品進(jìn)行粒度分析表明，獲得沉積物樣品多為砂質(zhì)粉砂和砂，表明在東鑼?shí)u周邊有充足的砂源用于沙灘補(bǔ)砂。

表1 底質(zhì)柱狀站位坐標(biāo)及水深

表2 底質(zhì)表層站位坐標(biāo)及水深

東鑼?shí)u海底地形東、西兩側(cè)地形簡單平緩，而北側(cè)地形復(fù)雜些，水深變化較大，AA1線布設(shè)于島嶼北西側(cè)，自A點(diǎn)向島外輻射至A1點(diǎn)止，AA1顯示離岸近端海底地形變化幅度較大，向外有逐漸變緩趨勢(圖3)。

圖1 AA1地形測線

4.2 東鑼?shí)u沙灘恢復(fù)

4.2.1 吹填砂

東鑼?shí)u北岸是沙灘帶，其余三面岸基由大礁石

構(gòu)成，對海浪的沖擊和侵蝕具有一定的抵抗能力。夏季在西南向浪的作用下，泥沙向東北運(yùn)輸，堆積在島的東北側(cè)；冬季在東南浪的作用下，泥沙向西北運(yùn)輸，堆積在島的西北側(cè)。季節(jié)性的海流能為島的北岸補(bǔ)充砂源，但這種靠自然力恢復(fù)沙灘的時(shí)間非常漫長，不適于海島旅游開發(fā)建設(shè)。較適用的辦法是人工吹填砂，加速沙灘恢復(fù)。用近海吹填沙的方式進(jìn)行，利用吸沙船吸取海沙，通過運(yùn)輸船吹填到填砂區(qū)，堆成原始沙灘的平面形態(tài)，由大自然的波浪力逐漸把沙料帶向潮間帶。海灘回填后海灘寬度和沙層厚度將增加，增強(qiáng)了海灘對波能的滲透、吸收能力，同時(shí)滲透消能有利于降低波浪爬高，所以海灘沙增加可以減輕海岸侵蝕，起到軟性護(hù)岸作用。

表3 樣品粒度分析

4.2.2 吹填砂方量計(jì)算

東鑼?shí)u沙灘恢復(fù)主要是灘肩補(bǔ)砂，根據(jù)實(shí)測地形圖、設(shè)計(jì)地形圖利用Cass軟件進(jìn)行方量計(jì)算，并考慮近岸補(bǔ)砂及砂流失等因素，超填系數(shù)值取1.3。經(jīng)計(jì)算東鑼?shí)u西北岸沙灘灘肩補(bǔ)砂方量約為8 000 m3，由于東鑼?shí)u沙灘面積不大，且近岸水深變化較大，所以本方案沒有考慮設(shè)計(jì)人工沙丘及人工近岸砂壩。

4.2.3 覆植沙丘設(shè)計(jì)

在東鑼?shí)u西北岸應(yīng)采取混凝土護(hù)岸和覆植沙丘相結(jié)合設(shè)計(jì)，單獨(dú)的混凝土護(hù)岸影響景觀，而且還要承受風(fēng)暴潮來襲時(shí)的全部波浪力量，往往海水會從堤下切開護(hù)岸使其崩塌，在護(hù)岸海側(cè)建一條寬10 m的帶狀覆植沙丘，由草等植被固定沙丘能起到緩沖的作用，覆植沙丘能吸收波浪能，使波浪減弱。當(dāng)草等植被在沙丘上長出稠密的根簇，就能起到穩(wěn)定沙丘的作用，莖葉又能擋住沙子使其固定在地面上。在東鑼?shí)u應(yīng)選擇地被類植物、匐地的藤類、草本植物等有利于組合成絢爛鮮明的地毯效果，將對海灘景觀有明顯的美化作用，形成優(yōu)質(zhì)的旅游海灘。

5 結(jié)語

海南省各海島均存在不同類型、不同規(guī)模的自然地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，同時(shí)人類活動(dòng)造成的地質(zhì)災(zāi)害種類越來越多，災(zāi)害程度越來越重，對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)開發(fā)和旅游資源的利用造成了較大的影響。海島開發(fā)是依附在海島的空間資源上的，海島工程建設(shè)應(yīng)當(dāng)以各島嶼實(shí)際情況進(jìn)行合理的布局，避免盲目施工對海島造成永久的損害。

海南島周邊海島有著良好的自然條件和重要社會、經(jīng)濟(jì)、科研、觀光價(jià)值，海南島周邊海島的開發(fā)和利用必須從長遠(yuǎn)的角度來考慮，否則會帶來難以挽回的嚴(yán)重后果。東鑼?shí)u的開發(fā)活動(dòng)直接導(dǎo)致了海蝕加劇，這種局面需要社會的關(guān)注，政府應(yīng)當(dāng)加大管理監(jiān)督力度。在開發(fā)利用海島之前應(yīng)當(dāng)做好充分論證調(diào)查工作，并結(jié)合海島周邊土地、海域使用做出明確的功能區(qū)劃，為海島的開發(fā)和保護(hù)進(jìn)行政策性指引，并堅(jiān)持因島制宜，宏觀與微觀相結(jié)合，合理規(guī)劃海島開發(fā)與保護(hù)，使海島自然環(huán)境與人類和諧發(fā)展。

[1] 汪嘯風(fēng)，馬大銓，蔣大海，等.海南島地質(zhì)[M].北京：地質(zhì)出版社，1991.

[2] 海南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局.海南省省巖石地層[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1997.

[3] 海南省海洋漁業(yè)廳.海南省海島資源綜合調(diào)查研究專業(yè)報(bào)告集[R].北京：海洋出版社，1999.

[4] 劉守全，劉錫清，王圣潔，等.南海災(zāi)害地質(zhì)類型及分布[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2000，11(4)：39-44.

[5] 高偉，李萍，傅命佐，等.海南省典型海島地質(zhì)災(zāi)害特征及發(fā)展趨勢[J].海洋開發(fā)與管理，2014，31(2):59-65.

[6] 海南省人民政府.海南省海洋功能區(qū)劃[Z].2012.

On the Possibility of Restoration of the Sand Beach of Dongluo Island in Sanya City

HAN Xiaohui，XUE Yulong，HE Qijiang，LONG Genyuan，LIU Gang

(Marine geological survey institute of Hainan Province，Haikou 570206)

Dongluo Island has been included in the Longqi Bay，a famous recreational area for travel and leisure，by the Marine functional zoning of Hainan Province.Its dominant function is for recreation.In recent years，development and construction of Dongluo Island have been conducted to a certain degree，which had caused beach erosion and the transformation of accumulation position and intensity in the northwest of Dongluo Island.As a result，the beach in the northwest of Dongluo Island has almost disappeared.Based on the analysis of the measured data of the surrounding waters of Dongluo Island，it has been found that sand source near the northern island is sufficient and it could completely be used for the restoration of Dongluo Island sand beach.

Restoration of sand beach，Hydrodynamic condition，Coastal erosion，Island for tourism recreation

韓孝輝，工程師，研究方向?yàn)楹Ｑ蟮刭|(zhì)，電子信箱：hanxiaohui99@163.com

P7；X826

A

1005-9857(2016)01-0052-05