深圳龍岐灣海灘資源調查與開發建議

關鍵詞：沙灘資源;剖面特征;沉積物粒徑;海岸開發

0 引言

在我國粵港澳大灣區格局構建的背景下，在深圳城市東進的戰略契機下，在大鵬新區籌建5A 級景區并拓展“全域旅游”的需求下，龍岐灣濱海地區作為大鵬新區城灣聯動的半島中樞，是《深圳市城市總體規劃（2010—2020）》確定的重點開發地區。大鵬新區致力于推動旅游業全區域、全要素和全產業鏈發展，引進高端旅游產品，創建海防文化A 級旅游區。其擁有良好的天然港灣、優越的海域生態和濱海旅游資源，亟待通過戰略項目的共生集聚和濱海空間的創新營造，建設全球海洋中心城市先行區，打造國際超一流的人海共生活力海岸[1]。

作為濱海旅游業的主要承載體，海灘是游客日常休閑和假期旅行的熱門目的地，是寶貴的自然資源。海灘資源調查能夠為海灘分類[2]、海灘風險評估[3]、海灘開發[4]與養護[5]、海水養殖、碼頭工程、濱海浴場選址[6]等項目的開展提供參考條件。國內外研究者對世界各地許多海灘資源都做過相關研究：Short[7]對澳大利亞3.6km 長的Narrabeen海灘進行長達30年的觀測，研究表明海灘形態與不同波浪環境存在很大的關聯，并提出措施指導海灘養護和管理工作;Botero等[2]通過回顧已有研究的海岸管理框架，建立旅游海灘分類體系，并將其應用于哥倫比亞的5個海灘，驗證該體系對海灘有很好的分類效果，為旅游海灘管理提供新的有效工具;龍鑫玲等[8]結合國內外沙灘質量評價體系，構建適合大鵬半島沙灘的質量評價方法，完成大鵬半島53個沙灘的質量評價，并提出開發管理建議。

海岸帶的合理開發和利用有益于粵港澳大灣區的經濟發展，但有研究表明大鵬灣海域近10年的海岸災害脆弱性非常高[9]，因此開展海岸帶資源調查是迫切和必要的。本研究依托龍岐灣海域海洋資源調查項目，通過開展海灘資源調查，掌握龍岐灣海灘資源的詳細信息和春、秋季的變化情況。研究結果對于促進整個海灣地區資源的可持續利用、協調陸海使用功能、保障海岸帶合理開發、助力深圳旅游業健康發展具有重要意義。

1 研究區域

大鵬新區位于深圳東南部，三面環海，東臨大亞灣，與惠州毗鄰，西抱大鵬灣，遙望我國香港新界，是粵港澳大灣區的關鍵節點。龍岐灣又稱“大鵬澳”，位于深圳大鵬新區，是大亞灣內的半開敞型海灣，三面環山，灣口向東，海灣面積1614hm2[10]。

龍岐灣的潮汐類型為不規則半日潮，2021年的年平均高潮位約為0.67m（85高程，下同），平均低潮位約為-0.61m，大潮平均潮差約為2m，灣口的潮差較大，灣內的潮差較小。大亞灣海域受東亞季風控制，其中6-8月主要為西南季風，10月至翌年3月主要為東北季風，其他月份為季風轉換期[11]。由于該區域的地理特點，灣內常年的風浪向一般為ESE向或SE向。

2 材料與方法

2.1 資料收集

調查組收集的基礎資料包括測區的測量控制點、地形圖、高清遙感影像、大亞灣潮位站的潮位、年均有效波高和平均波周期等。上述資料可為確定海灘位置、測量海灘剖面、分析裂流風險等級和選擇無人機起落點位置等提供參考。

2.2 海灘剖面測量

利用實測的岸線地形圖和正射影像圖，確定較場尾、大塘角、黃泥灣和桔釣沙4處海灘的位置和長度。根據海岸規模選擇代表性剖面垂直岸線均勻布設，其范圍自海灘后濱向海至閉合深度。選擇不易被自然力或人力破壞和移動的位置布設實體剖面基點（監測樁），或用高精度位置測量儀器進行測量，布設虛擬剖面基點。海灘地形識別與剖面地形測量同步開展，沿剖面方向分別識別灘肩、侵蝕陡坎、水下沙壩、灘角、沙波紋等地貌分布。利用RTK進行人工碎步剖面高程測量，地形變化不顯著處五步一測，變化明顯處加密測量。

最終在龍岐灣西側的較場尾海灘布設18條剖面（1#～18#），相鄰2條剖面之間的距離不超過200m。此外，在灣北側的大塘角海灘的中間位置布設1條剖面（19#），在灣南側的黃泥灣海灘的中間位置布設1條剖面（20#），在灣區東南角的桔釣沙海灘布設3條剖面（21#～23#）。

2.3 沉積物采集與分析

沉積物調查剖面與地形調查剖面一致，分別在各條剖面的高潮帶、中潮帶和低潮帶范圍內各設置1個表層沉積物取樣點。根據每條剖面的長度和海灘的實際情況選定采樣間距，通常為5～15m。采樣深度為表層以下5～20cm，每個樣品的采集量不少于200g。實驗室樣品處理及分析流程遵照海洋底質調查相關技術規程[12]。

采用《泥沙顆粒分析規程》（SL42-92）的分級標準處理泥沙數據：黏粒（小于0.004 mm）、粉砂（0.004～0.063mm）、砂粒（0.063～2.000mm）、礫石（2～256mm）。平均粒徑（MZ ）、分選系數（Sd ）、偏度（Sk）和峰度（Ku）由Folkamp; Ward圖解法[13]計算得到，計算公式分別為：

2.4 裂流風險等級

通過目視解譯龍岐灣近20年的遙感影像，初步判斷歷史上龍岐灣近岸的裂流發生情況。利用無人機對4處海灘進行地形掃描并拍照，判斷調查期間的裂流發生情況。根據地形動力學模型計算浪潮參數RTR[14]和無量綱沉降參數Ω[15-16]，并利用基于Ω-RTR模型的裂流風險評價方法[17]評價4處海灘的裂流風險。Ω-RTR模型的計算公式為：

3 結果與分析

3.1 海灘剖面測量

較場尾海灘長度約為3218.8m，平均寬度和灘面面積從北側向南側呈遞增趨勢。海灘剖面（1#、8#和15#）整體呈現秋季緩、春季陡的趨勢，其中春季整體表現為前濱侵蝕、后濱淤積，而秋季表現為后濱侵蝕、前濱淤積，且1#和8#比15#更加明顯（圖1，i 為平均坡度）。

由于灣區春季的平均潮位和有效波高均高于秋季，在潮汐和波浪的作用下，前濱的泥沙被推向后濱，此時向岸輸沙的程度比離岸輸沙劇烈，使剖面整體呈現向岸輸沙的淤積狀態。秋季隨著波浪和潮汐作用的減弱，后濱的部分泥沙被推向前濱，使剖面整體呈現離岸輸沙的侵蝕狀態。由于該區域的常浪向為ESE向和SE向，從灣口入射的波浪會直接作用到較場尾北側海灘和大塘角海灘，而較場尾南側海灘距離灣口較遠，波浪作用會減弱。受虎頭山遮蔽的影響，作用到黃泥灣海灘的波浪較弱;受右側人工海堤遮蔽的影響，作用到桔釣沙海灘的波浪也較弱。因此，上述2處海灘的侵淤程度較小，剖度的變化也不大。

根據剖面測量結果，大塘角海灘、黃泥灣海灘和桔釣沙海灘也呈現相同的變化特征。春季為前濱侵蝕、后濱淤積，剖面整體坡度變陡;而秋季則轉變為前濱淤積、后濱侵蝕，剖面整體坡度變緩（圖2）。

根據坡度計算結果，較場尾海灘的平均坡度較大，從北側向南側整體呈現先增后減、再增再減的趨勢，且春、秋季變化較大;桔釣沙海灘的平均坡度較小，從北側向南側整體呈現遞減趨勢，且春、秋季變化不大;大塘角海灘和黃泥灣海灘的坡度適中，且春、秋季變化較小。5月和9月所有海灘的平均坡度分別為8.75%和7.78%（圖3，l1和l2分別表示5月和9月各剖面的坡度均值，陰影表示坡度的變化）。

3.2 海灘沉積物

經處理和計算，所有沉積物樣品的平均粒徑和分選系數如圖4所示。

較場尾海灘以中砂—粗砂為主，存在少量礫石，平均粒徑為0.35～2.52mm，分選系數絕大部分為差或極差，沉積物顆粒分布很不均勻。大塘角海灘以中砂—細砂為主，存在少量礫石，分選系數較差，沉積物顆粒分布不均勻。黃泥灣海灘以中砂—細砂為主，分選系數中等，沉積物顆粒分布一般。桔釣沙海灘以細砂—中砂為主，存在少量中砂和細砂，分選系數極差，沉積物顆粒分布很不均勻。

3.3 裂流風險

根據遙感影像解譯結果，4處海灘均不存在明顯的裂流現象。根據無人機航拍的海岸圖像，沒有發現明顯的裂流現象。根據Ω-RTR 模型在所有剖面上的計算結果，4處海灘均為反射型海灘，這類海灘的裂流風險等級為低。綜上所述，將這4處海灘的裂流風險等級判定為低風險。

4 結論與建議

合理開發龍岐灣海岸不僅可以提升大鵬新區的旅游競爭力，而且能緩解深圳大、小梅沙海灘的客流壓力。本研究對龍岐灣海灘資源進行調查，得出3項結論。①與春季測量結果相比，4個海灘在秋季的情況為：較場尾海灘后濱侵蝕、前濱淤積，表現為坡度減小、灘面面積增大，且北側海灘的坡度整體大于南側;黃泥灣海灘后濱侵蝕、前濱輕微淤積，整體表現為侵蝕、坡度減小以及灘面面積增大;桔釣沙海灘和大塘角海灘后濱輕微侵蝕、前濱輕微淤積，表現為坡度減小、灘面面積增大以及岸線明顯向海推移。②從整體上看，較場尾海灘的沙粒為中砂-粗砂，顆粒分布很不均勻;大塘角海灘和黃泥灣海灘的沙粒均為中砂-細砂，其中黃泥灣顆粒分布一般，大塘角顆粒分布不均勻;桔釣沙海灘的沙粒為細砂-中砂，顆粒分布很不均勻。③4處海灘的裂流風險等級均為低風險，可作為浴場選址的參考依據。

綜合上述結論，本研究提出2項建議。①若開發海灘旅游，應在夏、秋季給較場尾、大塘角和桔釣沙海灘補足一定體積的細砂，擴大灘面面積，以增加游客容納量。由于較場尾海灘北側坡度比南側大，北側補砂量應大于南側，從而減緩沙灘坡度，提高海灘舒適性。②若修建海岸工程和圍墾養殖，應注意防御ESE向和SE向的波浪，以減弱夏、秋季波浪對海岸的侵蝕作用。