三亞東鑼島沙灘恢復可能性探討

韓孝輝，薛玉龍，何其江，龍根元，劉剛

(海南省海洋地質調查研究院 海口 570206)

?

三亞東鑼島沙灘恢復可能性探討

韓孝輝，薛玉龍，何其江，龍根元，劉剛

(海南省海洋地質調查研究院 海口 570206)

海南省海洋功能區劃將東鑼島列在東鑼西鼓—龍棲灣旅游休閑娛樂區內，其主導功能用途為旅游娛樂用島，發展海島旅游有著很好的前景。最近幾年相關單位對東鑼島進行了一定程度的開發建設，引起東鑼島西北岸海灘侵蝕、堆積位置和強度的變化，使得東鑼島西北部沙灘幾乎消失。通過對東鑼島附近海域實測數據資料分析，在該島北部附近海底砂源充足，完全可滿足用來東鑼島沙灘恢復。

沙灘恢復；水動力條件；海岸侵蝕；旅游娛樂用島

1 東鑼島概況

東鑼島位于三亞與樂東交界處的三亞市崖城鎮梅西村附近海域，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。東鑼島是國家海洋局首批公布的176個可開發利用的無居民海島。

1.1 東鑼島地貌

東鑼島最大海拔標高67.68 m，屬低丘陵，地面切割深度20～40 m，坡度在20°～35°左右，個別達70°～80°。海島地勢南高北低，北側地面坡度較平緩，南側山體陡峻。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，由較堅硬—堅硬的復成分砂礫巖構成，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50 cm，一般近岸粗，遠岸細，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 東鑼島地層

島上大范圍出露下白堊統鹿母灣組地層，地層產狀274°∠24°，巖性為紫色復礦質礫巖、砂礫巖，碎屑分選性差，呈中—厚層塊狀構造。礫石成分為粗粒似斑狀黑云母花崗巖為主，另外有變質石英粉砂巖、白云母石英千枚巖、絹英巖、長石石英角巖、閃長玢巖，硅質膠結。屬內陸盆地紅色碎屑沉積。島北側出露了中全新統地層，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，海拔標高2.5～10 m。島西北岸段的海漫灘出露了上全新統煙墩組，寬度幾米至百余米，向海傾斜，傾角5°～15°，標高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，軟化系數為0.71[2]。

1.3 氣候情況

東鑼島全年平均風速約3.7 m/s，3-5月春季風速較大，夏、秋、冬季稍小，受臺風影響時極端最大風速大于12級。常風向為SE向，出現頻率為16%，其次為ESE向，出現頻率為13%。由于同時受南海和北部灣兩個水域潮汐系統影響，潮波主要表現為前進波性質，潮汐類型自陵水新村向南至鶯歌海附近均為不正規日潮，潮差較小，屬弱潮海區[3]。

海區波浪條件以風浪為主，受季風影響，冬、春季節波向以E～ENE向為主，夏、秋季節波向偏S向為主。年平均波高約0.7 m，最大波高7.0 m，最大波高多出現于秋季，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動形式以往復流為主，流向與流速隨水深差異不大。轉流發生在高(低)潮后1～2 h，漲潮流速約0.6 m/s，落潮流速為0.7 m/s，在近岸點流速均有所加強至0.8 m/s。余流受季風影響明顯，受偏南季風影響時，余流流向為偏E方向，受偏北季風影響時，余流流向偏W向[3]。

2 東鑼島地質災害類型

2.1 坡地重力型地質災害

坡地重力型地質災害主要為崩塌，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，周而復始，崩塌持續發生，發生周期較長，而人為采石所造成的災害發生周期一般較短[4-5]。坡地重力型地質災害主要出現在東鑼島的南部、東部和西部。

2.2 水動力型成因地質災害

水動力災害地質因素系指由波浪、潮流、風暴潮等水動力條件產生或改變而引起的地質災害[5]，東鑼島海岸侵蝕主要發生在該島北側，根據遙感影像比對發現，東鑼島北面海岸侵蝕嚴重。東鑼島北岸侵蝕的加劇與人類活動有直接關系，可以說海南省海島均受到人類活動的不同影響，人類活動所導致的地質災害類型越來越多，幾乎涵蓋了所有的地質災害種類，并且災害程度越來越重，目前，對東鑼島來說，人類活動造成的影響主要還是該島北岸的侵蝕加劇，原來的北岸沙灘現在基本不復存在。

3 東鑼島開發中存在的問題

3.1 東鑼島開發現狀

東鑼島基礎設施建設對生態景觀造成了一定的破壞，東鑼島北部港池和防波堤建設過程中，原地的珊瑚礁石被挖掘出來，堆放于海邊用于建設防波堤。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重毀壞，防波堤的建設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構，這種設計具有一定的科學性，不僅增強了島上的景觀效果，還減少了對島上植被與環境的影響，但是這種建設可能會影響到海鳥在巖壁上筑巢、棲息；在島上散養的山羊對島上的植被破壞也不能忽視；生活垃圾對島上環境及周邊的海洋環境的污染加劇。目前該島開發建設處在半停工狀態，整體開發進度緩慢。

3.2 開發建設論證不充分

東鑼島作為近岸無人島具有一定的海島旅游開發價值，它東鄰國家5A級旅游景區南山寺文化旅游區，西接龍棲灣旅游度假區，旅游資源的區位優勢明顯，海南省海洋功能區劃也將東鑼島列在東鑼西鼓—龍棲灣旅游休閑娛樂區內[6]，定位其主導功能用途為旅游娛樂用島。

從目前的情況來看，對東鑼島周邊環境產生較大影響的是防波堤碼頭的建設，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建設論證不夠充分，有一定的盲目性，在防波堤建設過程中，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，由于東鑼島較小，很容易受到人造工程帶來的負面影響，防波堤建成后改變了東鑼島北面的原來的水動力條件，進一步加劇了東鑼島北面海岸侵蝕。

4 東鑼島沙灘恢復探討

沒開發前的東鑼島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島來說是寶貴的旅游資源，但現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。因為東鑼島很小，沙灘面積更小，通過實地勘測，東鑼島的西北角的沙灘恢復是可以實現的，但東北角的沙灘將永遠消失，除非拆除防波堤。

4.1 資料采集分析

為獲得東鑼島沙灘恢復工程數據，在東鑼島北部布設了16個底質取樣站位(其中8個柱狀樣站位、8個表層樣站位)(表1和表2)和1條地形測線(圖1)，根據實測資料，東鑼島周圍海域底質多為珊瑚礁石，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，在布設點的大部分區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，對采集的樣品進行粒度分析表明，獲得沉積物樣品多為砂質粉砂和砂，表明在東鑼島周邊有充足的砂源用于沙灘補砂。

表1 底質柱狀站位坐標及水深

表2 底質表層站位坐標及水深

東鑼島海底地形東、西兩側地形簡單平緩，而北側地形復雜些，水深變化較大，AA1線布設于島嶼北西側，自A點向島外輻射至A1點止，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 東鑼島沙灘恢復

4.2.1 吹填砂

東鑼島北岸是沙灘帶，其余三面岸基由大礁石

構成，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，泥沙向東北運輸，堆積在島的東北側；冬季在東南浪的作用下，泥沙向西北運輸，堆積在島的西北側。季節性的海流能為島的北岸補充砂源，但這種靠自然力恢復沙灘的時間非常漫長，不適于海島旅游開發建設。較適用的辦法是人工吹填砂，加速沙灘恢復。用近海吹填沙的方式進行，利用吸沙船吸取海沙，通過運輸船吹填到填砂區，堆成原始沙灘的平面形態，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，增強了海灘對波能的滲透、吸收能力，同時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，起到軟性護岸作用。

表3 樣品粒度分析

4.2.2 吹填砂方量計算

東鑼島沙灘恢復主要是灘肩補砂，根據實測地形圖、設計地形圖利用Cass軟件進行方量計算，并考慮近岸補砂及砂流失等因素，超填系數值取1.3。經計算東鑼島西北岸沙灘灘肩補砂方量約為8 000 m3，由于東鑼島沙灘面積不大，且近岸水深變化較大，所以本方案沒有考慮設計人工沙丘及人工近岸砂壩。

4.2.3 覆植沙丘設計

在東鑼島西北岸應采取混凝土護岸和覆植沙丘相結合設計，單獨的混凝土護岸影響景觀，而且還要承受風暴潮來襲時的全部波浪力量，往往海水會從堤下切開護岸使其崩塌，在護岸海側建一條寬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。當草等植被在沙丘上長出稠密的根簇，就能起到穩定沙丘的作用，莖葉又能擋住沙子使其固定在地面上。在東鑼島應選擇地被類植物、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，形成優質的旅游海灘。

5 結語

海南省各海島均存在不同類型、不同規模的自然地質災害現象，同時人類活動造成的地質災害種類越來越多，災害程度越來越重，對當地的經濟開發和旅游資源的利用造成了較大的影響。海島開發是依附在海島的空間資源上的，海島工程建設應當以各島嶼實際情況進行合理的布局，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、經濟、科研、觀光價值，海南島周邊海島的開發和利用必須從長遠的角度來考慮，否則會帶來難以挽回的嚴重后果。東鑼島的開發活動直接導致了海蝕加劇，這種局面需要社會的關注，政府應當加大管理監督力度。在開發利用海島之前應當做好充分論證調查工作，并結合海島周邊土地、海域使用做出明確的功能區劃，為海島的開發和保護進行政策性指引，并堅持因島制宜，宏觀與微觀相結合，合理規劃海島開發與保護，使海島自然環境與人類和諧發展。

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

[2] 海南省地質礦產勘查開發局.海南省省巖石地層[M].武漢：中國地質大學出版社，1997.

[3] 海南省海洋漁業廳.海南省海島資源綜合調查研究專業報告集[R].北京：海洋出版社，1999.

[4] 劉守全，劉錫清，王圣潔，等.南海災害地質類型及分布[J].中國地質災害與防治學報，2000，11(4)：39-44.

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

[6] 海南省人民政府.海南省海洋功能區劃[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，研究方向為海洋地質，電子信箱：hanxiaohui99@163.com

P7；X826

A

1005-9857(2016)01-0052-05