張文帥
摘 要:南渡江三角洲是海南島最大的三角洲,近年來當地越來越重視南渡江三角洲的開發,其商業價值及優勢日益凸顯,開發力度不斷加大,填海、碼頭、房地產等工程相繼研究實施,本文主要針對南渡江三角洲的地貌及演變特征進行研究分析,以供南渡江三角洲開發項目作為參考。
關鍵詞:海口市 南渡江三角洲 地貌及演變特征。
1.地理位置
南渡江三角洲位于海南島北部海口灣東側,隸屬于海口市,北緯20°03′~20°05′,東經110°18′~110°23′,環北部灣東南岸,瀕臨瓊州海峽,與廣東省隔海相望,南距海口市區約5km,東與文昌市接壤,地理位置優越,水、陸、空交通十分便利,資源和自然環境發展前景良好。
2.地貌特征
南渡江三角洲頂部在南渡江鐵橋附近,海岸線長約38 km,屬中小型三角洲,卻是海南島最大的三角洲。三角洲海岸發育低矮沙壩,三角洲平原較周邊高出約10~20m,主要由更新統紅土組成,臺地之間的地貌地質界線較清晰。距今約4000a,河口沉積中心在已向海推進到三角洲東部的東營港河口,東部三角洲平原基本形成于距今約2000~4000a,河口沉積中心逐漸向西轉移到海口灣東側。三角洲平原大致以南渡江干流為界,以西為現正在沉積發展的活動三角洲部分,以東為大面積的廢棄三角洲平原。東部海岸平直,沙壩高度一般低于10m。西部海岸發育弧形沙壩,沙壩高度一般低于3m。
3.水沙運動特征
南渡江是海南第一大河,全長334km,流域面積7033km2,總落差703m,干流坡降0.716‰,發源于海南省白沙縣南峰山,支流較少,斜貫海南島中北部,在海口匯入瓊州海峽。
根據南渡江龍塘站1957-1997年和2006-2008年水文資料統計分析(表1),多年平均徑流量為52.29×108m3,最大和最小年平均徑流量分別為93.35×108m3(1973年)和24.79×108m3(1977年)。龍塘站多年平均輸沙量為35.83×104t,最大和最小年平均輸沙量分別為102.81×104t(1958年)和6.81×104t(1987年)。南渡江的徑流輸沙除了一部分在三角洲河道沉積外,約80%以上的懸移質泥沙和90%以上的推移質泥沙輸入瓊州海峽,受風浪和潮流作用影響,入海后主要向西搬運,對海口灣和鋪前灣的泥沙環境產生影響。
南渡江來水來沙季節變化很大,1-4月為枯水期,平均流量約45m3/s,8-10月為洪水期,平均流量為393m3/s。水沙輸出主要在5~11月,占南渡江80%的徑流量和90%的輸沙量。尤其8~10月的臺風暴雨形成的洪水,是流域泥沙輸送的主要動力因素。徑流峰值出現在10月,達12.03×108m3,占年徑流總量的34.1%;最大月輸沙量出現在9月,達9.88×104t,占全年總量的25.5%。
自從1959年、1969年建成水庫和滾水壩后,入海沙量明顯減少,加上人類在下游河口大量取沙,進一步導致入海沙量減少,特別是近幾年來,年輸沙量不足20萬t。
洪季南渡江河口地貌變化由徑流動力控制,沿岸多吹離岸風,波動力弱,河口下泄噴射流向外擴散,河流泥沙特別是推移質泥沙的外泄和離岸向海搬運占優勢,并可發生沙咀被沖斷的現象。枯水期下泄徑流和泥沙較少,河道淤積很少,而冬、春季盛吹強勁的偏北風,沿海波浪作用活躍且較強,此時,NE向風浪形成的沿岸漂沙,在河口東岸形成向西延伸的沙咀,口門位置被迫西移。
根據白沙角1984年1~2月實測波浪資料推算,該岸段一年中向東的沿岸輸沙量僅0.87萬m3,而向西的沿岸輸沙量達14.3萬m3。波浪在南渡江三角洲岸灘演變過程中起控制作用,波浪引起的沿岸輸沙量大于供沙量,加上離岸流帶走一部分泥沙,海岸表現為侵蝕后退。沿岸泥沙在波浪作用下的大量向西搬運,促使三角洲向偏西方向擴大和發展。龔文平(1998)根據實測數據曾推算了1984年南渡江河口沿岸輸沙分布圖(圖2)。可見,南渡江三角洲北部海岸存在大規模的泥沙向西和向岸輸運的現象,這種泥沙輸運是通過岸外沙壩有節奏、有規律地向西和向岸運動來實現的,泥沙沿岸輸送的不平衡導致沿岸地形沖淤變化,見圖3。羅章仁從動力學角度也對南渡江西側和北側的長期演變趨勢進行了分析,對比兩位學者的分析成果,可以總結為新埠島北側沖、淤并存,西側以淤積為主,南渡江口門以東則表現為沖刷態勢,見圖4。
4.地貌歷史演變特征
李春初(1997)曾對南渡江三角洲北岸的泥沙轉運和岸灘演變進行研究,也認為南渡江三角洲沿岸從東向西形成三種不同的海岸類型:東部(東段)為廢棄侵蝕岸;北部(中段)為泥沙轉運岸;西部(西段)為淤漲堆積岸。在南渡江干流河口交替發生“沙咀沖決西移并岸”和口外淺灘以沖流壩形式“外壩轉運及逆運并岸”的演變過程,見圖5。
南渡江三角洲受瓊州海峽的狹管效應影響,限制其向北繼續發展。因瓊州海峽的往復潮流較強,潮流的侵蝕作用使海峽形成規模巨大的水下沖刷深槽地形,南渡江三角洲向北推進至海峽深槽邊緣后由于直面強流,難以進一步向北推進。其前緣斜坡-5m以下即逼臨海峽深槽,-5~-11m間的三角洲前緣水下斜坡已屬海峽潮流沖刷深槽的槽壁,最陡處在白沙角附近。而南渡江輸出的泥沙,特別是其中的懸移質泥沙,易于被潮流帶走,減少了構建三角洲的懸沙物質來源;另外由于岸坡較陡,波浪一般要到近岸才破碎,就導致近岸波浪作用增強,進一步增強波浪的沿岸底沙的輸運活動。在沿岸流作用下,南渡江古河道經歷了4500年前從東側渡門入海向西側逐漸遷移至沙上港入海的過程,見圖6。
5.地貌近期演變特征
2002年海南省海洋開發規劃設計研究院在《海口灣東部淺灘綜合整治項目自然條件調查研究報告》中指出海口灣東部淺灘已經由原來的淤積延伸轉變為侵蝕后退。從1994年至2002年,0m等深線侵蝕后退12.5m/a,0~3m等深線區域沖深3.8-7.5cm/a。目前南渡江三角洲東側的鋪前灣和西側的海口灣,以及向西發展的澄邁灣和花場灣,在80年代以前主要以淤積延伸為主,80~90年代后以侵蝕后退為主。
南渡江主干河口在1992年海圖上的-2和-5m等深線已和NE向波浪近乎垂直,-2m等深線在1963~1992年的29年間后退了500m,原本突出的河口水下三角洲椎體的東北側被削平,導致這段岸線和等深線走向與東部廢棄三角洲海岸走向一致,這是三角洲廢棄趨勢由東向西傳播的結果,侵蝕下來的泥沙被波浪向西和向岸搬運,成為北部和西部岸灘的重要泥沙來源,見圖7。
在三角洲前緣-5m和-10m等深線形成密集的直線狀,并由WSW向ENE方向延伸,瓊州海峽強勁的東向潮流侵蝕切削三角洲前緣坡腳,形成沙坎,主要將泥沙帶入主干河口東北方向,在5~10m水深以外再沉積,形成向東伸長的輻散狀岸外水下沙脊。洪、枯季河口動力主導因素的變化,導致河口下泄流在口門附近動力特征發生改變,可發生沙咀淤積、沖斷的交替現象,稱之為洪季過程和枯季過程,見圖8。如2007年2月在南渡江口門附近有一條明顯的東西走向的沙壩,迫使入海河流偏向西側,2009年6月洪峰過后,沙壩被沖開,入海河流多口下泄,2010年12月沙壩再次形成,并偏向西北側,顯示當地明顯的西向沿岸輸沙動力特征。南渡江河口沙壩形態的交替變化伴隨著河口來沙和河口東側的沿岸輸沙不斷向西搬運,對西側海岸的演變具有重要的影響。
80~90年代以后,南渡江上游修建水庫蓄水攔沙,使得水沙逐年減少。特別是河口段大量水下采砂,每年采砂87.7萬m3,相當于1990-1998年的年均輸入河口段泥沙的5.7倍。在河口段河道水下大量采沙等人為活動綜合作用,南渡江河口輸送入海的泥沙和沿岸漂沙急劇削減,特別是人工挖沙作業留下的坑塘成為南渡江河口段河道推移質泥沙的捕沙坑,使輸出河口的推移質泥沙幾乎斷絕,造成輸沙不平衡,結果導致南渡江三角洲周邊海口灣乃至澄邁灣、花場灣由淤積延伸趨勢演變成為明顯沖刷侵蝕態勢。
6.結語
由上述分析總結南渡江三角洲地貌演變特征為:
(1)新埠島北側沖、淤并存,西側以淤積為主,南渡江口門以東則表現為沖刷態勢。
(2)南渡江三角洲沿岸從東向西形成三種不同的海岸類型:東部(東段)為廢棄侵蝕岸;北部(中段)為泥沙轉運岸;西部(西段)為淤漲堆積岸。在南渡江干流河口交替發生“沙咀沖決西移并岸”和口外淺灘以沖流壩形式“外壩轉運及逆運并岸”的演變過程。
(3)南渡江上游修建水庫蓄水攔沙,加上河口段大量水下采砂等人為活動綜合作用,造成輸沙不平衡,結果導致南渡江三角洲周邊的鋪前灣、海口灣、澄邁灣和花場灣由淤積延伸趨勢演變成為明顯沖刷侵蝕態勢。
參考文獻:
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