河口灣多邊界約束下的人工島開發方案規劃思路探討

姚海元 李蕊 陳飛 王達川 張民輝 交通運輸部規劃研究院

廈門港是國家綜合運輸體系的重要樞紐和沿海集裝箱干線港，是廈門東南國際航運中心的主要載體。其中，海滄港區和東渡港區是以集裝箱運輸為主的重要港區，兩港區的深水岸線資源現已基本開發完畢，后續發展空間十分有限。為擴大廈門港發展空間，增加港口岸線和土地資源，廈門港方面提出在海滄港區南側的九龍江河口灣建設人工島的設想。交通運輸部和福建省人民政府聯合印發的《廈門港總體規劃審查意見》也提出，結合海滄港區減淤工程方案和港口發展需要，專題研究論證海滄南作業區建設人工島的可行性。由于九龍江河口區工程建設通常涉及邊界約束和影響要素較多，在目前環保要求下，需要系統考慮水動力條件、自然保護區、重大涉水工程等因素，科學制定河口區人工島開發方案規劃思路。

1.九龍江河口區自然條件簡介

廈門海域位于福建省東南部沿海，是一個半封閉型海灣，灣內岸線曲折，地形復雜。九龍江自九龍江河口區入海，河口區由滸茂洲、烏礁洲、玉枕洲等分割為北港、中港和南港三條入海通道，其中北港和中港水流向海滄港區深槽匯聚，水流歸槽現象明顯，灣內分布有雞嶼、海門島等島嶼，是潮汐潮流作用為主的典型潮優型河口區。

近年來，九龍江河口區河勢總體穩定，受上游徑流和河道局部挖沙的影響，北、中、南港深槽和中港至海滄港區潮溝處于沖刷狀態，其它水域總體處于微沖微淤狀態。受九龍江徑流的輸水輸沙和人工采砂、疏浚等因素影響，海滄港區13號泊位以西的碼頭線前沿淤積較為嚴重。

2.九龍江河口區規劃邊界約束條件分析

九龍江河口灣自然環境敏感，涉水工程多，且涉及九龍江口海岸灘涂保護區、珍稀海洋物種國家級自然保護區、九龍江口紅樹林省級自然保護區和廈漳跨海大橋工程等。

2.1 廈門大嶼島白鷺自然保護區

廈門大嶼島白鷺自然保護區位于九龍江河口灣東側，自然保護區總面積為217公頃，包括大嶼島、雞嶼島全部陸域及其最低潮位線以上灘涂。2000年，大嶼島白鷺自然保護區與中華白海豚保護區、文昌魚海洋自然保護區合并成立為“廈門珍稀海洋物種國家級保護區”，見圖1。

擬建人工島工程對雞嶼島白鷺的影響主要包括燈光、噪聲以及灘涂減小造成。其中，噪聲、燈光會影響白鷺的正常棲息和繁殖，灘涂減小則可能改變鷺鳥的覓食環境。因此，人工島方案布置應與鷺鳥的棲息、繁殖地—雞嶼島之間留有一定的保護緩沖區域，同時人工島建設應盡可能維持雞嶼島周邊灘涂面積。

2.2 龍海九龍江口紅樹林自然保護區

龍海九龍江口紅樹林省級自然保護區位于九龍江河口區西側和南側，屬福建省省級自然保護區，總面積為420.2公頃，由甘文片、大涂洲片和浮宮片三個部分組成，見圖2。甘文片位于龍海市紫泥鎮和角美鎮的甘文農場海堤外，九龍江北港和中港的匯流處，東至紅樹林外的潮間灘涂、西臨甘文農場海堤、南靠九龍江中港出口最北側與紅樹林連接、北接九龍江北港出口最南側。大涂洲片位于龍海市海澄鎮的大涂洲，東至大涂洲紅樹林邊緣、西臨大涂洲水產池塘邊、南靠紅樹林邊緣、北接大涂洲北側紅樹林外的潮間灘涂。浮宮片位于龍海市浮宮鎮霞郭村海堤外，東至燈塔附近海堤拐角、西臨南溪出口附近、南靠鎮東海堤與紅樹林連接、北接紅樹林邊緣。

圖1 廈門珍稀海洋物種國家級自然保護區范圍

圖2 龍海九龍江口紅樹林省級自然保護區范圍

圖3 人工島規劃方案比選

紅樹林是浮游生物繁衍、貝類以及魚蝦洄游繁殖的場所，也是鷺鳥最喜歡的棲息和覓食地。人工島方案布置應注意與紅樹林保護區保持一定距離，圍填海規模不宜過大，盡可能減小對河口灣納潮量和紅樹林周邊淺灘沖淤變化的影響。

2.3 相關重要涉水工程

九龍江河口區主要涉水工程是連接廈漳兩市的廈漳跨海大橋，大橋北起角嵩路與青龍路交界處，南端止于漳州開發區的中埔，大橋全長9.3k m。其中，北汊主橋為連續半漂浮體系雙塔雙索面斜拉橋，主跨7 8 0 m，可滿足3 萬噸級船舶安全通航；南汊主橋為雙塔雙索面三跨連續半漂浮斜拉橋，南汊通航凈高4 0 m，可通行5千噸級船舶。按照《中華人民共和國公路法》《公路安全保護條例》等相關法規，未經高速公路管理機構批準，不得在大橋周邊實施修筑堤壩，壓縮或河床等危及橋梁安全的行為。為此，在進行人工島開發方案研究布置時應注意方案在施工、營運過程中對不同構造橋墩基礎安全的影響，并開展人工島方案對大橋安全影響研究。

3.九龍江河口區人工島方案規劃思路研究

人工島方案研究應在滿足港口基本功能和使用要求的前提下，充分把握九龍江河口區宏觀環境特點，尋求對九龍江河口區水沙環境影響最小的方案，重點研究人工島方案實施后對九龍江河口區河勢和水沙環境的總體影響，海滄港區港池、航道內的水流和沖淤變化，對周邊招銀、石碼港區港池、航道和廈門灣主航道的影響，以及對廈漳大橋區、紅樹林保護區、雞嶼白鷺保護區的影響等。

具體研究思路如下：

（1）人工島填筑規模應滿足集裝箱碼頭基本功能所需的岸線長度，北側不小于3000m，陸域縱深不小于800m。

（2）人工島北側港池水域應滿足海滄角美南港區10～20萬噸級集裝箱船和海滄港區5～10萬噸級集裝箱船調頭和靠泊要求，保障通航安全。

（3）人工島應與廈漳大橋南側引橋墩保持一定安全距離，以減小對大橋橋墩附近水流的影響。

（4）人工島西側應與九龍江口紅樹林保護區保持一定距離，以減小對保護區水流和泥沙沖淤的影響。

（5）人工島東側應與雞嶼白鷺保護區保持一定距離，以減小對白鷺物種正常棲息地和繁殖地的影響。

（6）人工島的規模和設置應保證河口灣總體河勢總體穩定，保障上游洪水下泄順暢以及盡可能減小對河口灣納潮的影響。

（7）人工島與海滄港區之間需要建設集疏運通道，連接通道可考慮橋梁、組合結構（潛堤+橋梁）或隧道等方案。

4.九龍江河口區人工島規劃方案

圖4 人工島推薦方案

按照上述人工島方案規劃思路，本研究提出“北筑港、南導流、東護島、西避槽”的規劃思路，借助潮流泥沙數學模型和定床、動床物理模型等研究手段，分析河口區水流流速流向、泥沙淤強、納潮量、分流比、主流線影響程度、跨海大橋沖刷程度、可形成港口資源規模等評價指標，比選、優化人工島布置形態（單島、雙島）、填筑規模、連陸通道形式（橋梁、潛堤+橋梁、隧道）等，如圖3所示。

經多方案比選和優化后，形成人工島推薦方案，見圖4。根據研究成果，人工島建設將影響河口灣納潮量減少幅度2.8%，雞嶼南北側分流比變化幅度3.9%，高低潮位增減幅度0.01～0.02m，海滄港區港池航道年回淤總量增加10%左右，招銀港區回淤基本無變化，上述影響基本處于可控范圍。

5.結論

綜上研究可見，通過選擇合理的位置、平面形態和填筑規模，在九龍江河口灣內建設人工島并進行相應的港口資源開發，對九龍江下游總體河勢及行洪安全影響較小，海滄港區港池、航道年回淤總量將增加10%左右，最大淤強略有減小，淤積分布有所調整，對嵩嶼、招銀港區影響較小，對其他港區基本沒有影響。由于工程建設引起的橋區水流速度增大、橋墩局部沖刷，均在原橋梁設計考慮的沖刷深度范圍之內。但是，人工島工程建設仍將改變區域水流動力，重塑泥沙淤積分布，造成餌料資源下降，進而影響中華白海豚在工程區附近的分布和活動。同時，人工島工程實施對紅樹林保護區周圍環境的生物多樣性也會造成不利影響。如人工島工程啟動實施，需要通過采取各種措施保護野生動植物和濕地資源，將對生物多樣性的不利影響降低到可接受范圍內。