深圳龍岐灣海灘資源調(diào)查與開(kāi)發(fā)建議

關(guān)鍵詞：沙灘資源;剖面特征;沉積物粒徑;海岸開(kāi)發(fā)

0 引言

在我國(guó)粵港澳大灣區(qū)格局構(gòu)建的背景下，在深圳城市東進(jìn)的戰(zhàn)略契機(jī)下，在大鵬新區(qū)籌建5A 級(jí)景區(qū)并拓展“全域旅游”的需求下，龍岐灣濱海地區(qū)作為大鵬新區(qū)城灣聯(lián)動(dòng)的半島中樞，是《深圳市城市總體規(guī)劃（2010—2020）》確定的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)地區(qū)。大鵬新區(qū)致力于推動(dòng)旅游業(yè)全區(qū)域、全要素和全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，引進(jìn)高端旅游產(chǎn)品，創(chuàng)建海防文化A 級(jí)旅游區(qū)。其擁有良好的天然港灣、優(yōu)越的海域生態(tài)和濱海旅游資源，亟待通過(guò)戰(zhàn)略項(xiàng)目的共生集聚和濱海空間的創(chuàng)新?tīng)I(yíng)造，建設(shè)全球海洋中心城市先行區(qū)，打造國(guó)際超一流的人海共生活力海岸[1]。

作為濱海旅游業(yè)的主要承載體，海灘是游客日常休閑和假期旅行的熱門(mén)目的地，是寶貴的自然資源。海灘資源調(diào)查能夠?yàn)楹┓诸?lèi)[2]、海灘風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[3]、海灘開(kāi)發(fā)[4]與養(yǎng)護(hù)[5]、海水養(yǎng)殖、碼頭工程、濱海浴場(chǎng)選址[6]等項(xiàng)目的開(kāi)展提供參考條件。國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)世界各地許多海灘資源都做過(guò)相關(guān)研究：Short[7]對(duì)澳大利亞3.6km 長(zhǎng)的Narrabeen海灘進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)30年的觀測(cè)，研究表明海灘形態(tài)與不同波浪環(huán)境存在很大的關(guān)聯(lián)，并提出措施指導(dǎo)海灘養(yǎng)護(hù)和管理工作;Botero等[2]通過(guò)回顧已有研究的海岸管理框架，建立旅游海灘分類(lèi)體系，并將其應(yīng)用于哥倫比亞的5個(gè)海灘，驗(yàn)證該體系對(duì)海灘有很好的分類(lèi)效果，為旅游海灘管理提供新的有效工具;龍?chǎng)瘟岬萚8]結(jié)合國(guó)內(nèi)外沙灘質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，構(gòu)建適合大鵬半島沙灘的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，完成大鵬半島53個(gè)沙灘的質(zhì)量評(píng)價(jià)，并提出開(kāi)發(fā)管理建議。

海岸帶的合理開(kāi)發(fā)和利用有益于粵港澳大灣區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但有研究表明大鵬灣海域近10年的海岸災(zāi)害脆弱性非常高[9]，因此開(kāi)展海岸帶資源調(diào)查是迫切和必要的。本研究依托龍岐灣海域海洋資源調(diào)查項(xiàng)目，通過(guò)開(kāi)展海灘資源調(diào)查，掌握龍岐灣海灘資源的詳細(xì)信息和春、秋季的變化情況。研究結(jié)果對(duì)于促進(jìn)整個(gè)海灣地區(qū)資源的可持續(xù)利用、協(xié)調(diào)陸海使用功能、保障海岸帶合理開(kāi)發(fā)、助力深圳旅游業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。

1 研究區(qū)域

大鵬新區(qū)位于深圳東南部，三面環(huán)海，東臨大亞灣，與惠州毗鄰，西抱大鵬灣，遙望我國(guó)香港新界，是粵港澳大灣區(qū)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。龍岐灣又稱(chēng)“大鵬澳”，位于深圳大鵬新區(qū)，是大亞灣內(nèi)的半開(kāi)敞型海灣，三面環(huán)山，灣口向東，海灣面積1614hm2[10]。

龍岐灣的潮汐類(lèi)型為不規(guī)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(nèi)的潮差較小。大亞灣海域受東亞季風(fēng)控制，其中6-8月主要為西南季風(fēng)，10月至翌年3月主要為東北季風(fēng)，其他月份為季風(fēng)轉(zhuǎn)換期[11]。由于該區(qū)域的地理特點(diǎn)，灣內(nèi)常年的風(fēng)浪向一般為ESE向或SE向。

2 材料與方法

2.1 資料收集

調(diào)查組收集的基礎(chǔ)資料包括測(cè)區(qū)的測(cè)量控制點(diǎn)、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(cè)量海灘剖面、分析裂流風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和選擇無(wú)人機(jī)起落點(diǎn)位置等提供參考。

2.2 海灘剖面測(cè)量

利用實(shí)測(cè)的岸線地形圖和正射影像圖，確定較場(chǎng)尾、大塘角、黃泥灣和桔釣沙4處海灘的位置和長(zhǎng)度。根據(jù)海岸規(guī)模選擇代表性剖面垂直岸線均勻布設(shè)，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(dòng)的位置布設(shè)實(shí)體剖面基點(diǎn)（監(jiān)測(cè)樁），或用高精度位置測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量，布設(shè)虛擬剖面基點(diǎn)。海灘地形識(shí)別與剖面地形測(cè)量同步開(kāi)展，沿剖面方向分別識(shí)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(jìn)行人工碎步剖面高程測(cè)量，地形變化不顯著處五步一測(cè)，變化明顯處加密測(cè)量。

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

2.3 沉積物采集與分析

沉積物調(diào)查剖面與地形調(diào)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(nèi)各設(shè)置1個(gè)表層沉積物取樣點(diǎn)。根據(jù)每條剖面的長(zhǎng)度和海灘的實(shí)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(gè)樣品的采集量不少于200g。實(shí)驗(yàn)室樣品處理及分析流程遵照海洋底質(zhì)調(diào)查相關(guān)技術(shù)規(guī)程[12]。

采用《泥沙顆粒分析規(guī)程》（SL42-92）的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)處理泥沙數(shù)據(jù)：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(shù)（Sd ）、偏度（Sk）和峰度（Ku）由Folkamp; Ward圖解法[13]計(jì)算得到，計(jì)算公式分別為：

2.4 裂流風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

通過(guò)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(fā)生情況。利用無(wú)人機(jī)對(duì)4處海灘進(jìn)行地形掃描并拍照，判斷調(diào)查期間的裂流發(fā)生情況。根據(jù)地形動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算浪潮參數(shù)RTR[14]和無(wú)量綱沉降參數(shù)Ω[15-16]，并利用基于Ω-RTR模型的裂流風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法[17]評(píng)價(jià)4處海灘的裂流風(fēng)險(xiǎn)。Ω-RTR模型的計(jì)算公式為：

3 結(jié)果與分析

3.1 海灘剖面測(cè)量

較場(chǎng)尾海灘長(zhǎng)度約為3218.8m，平均寬度和灘面面積從北側(cè)向南側(cè)呈遞增趨勢(shì)。海灘剖面（1#、8#和15#）整體呈現(xiàn)秋季緩、春季陡的趨勢(shì)，其中春季整體表現(xiàn)為前濱侵蝕、后濱淤積，而秋季表現(xiàn)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(qū)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(shí)向岸輸沙的程度比離岸輸沙劇烈，使剖面整體呈現(xiàn)向岸輸沙的淤積狀態(tài)。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(xiàn)離岸輸沙的侵蝕狀態(tài)。由于該區(qū)域的常浪向?yàn)镋SE向和SE向，從灣口入射的波浪會(huì)直接作用到較場(chǎng)尾北側(cè)海灘和大塘角海灘，而較場(chǎng)尾南側(cè)海灘距離灣口較遠(yuǎn)，波浪作用會(huì)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(cè)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(jù)剖面測(cè)量結(jié)果，大塘角海灘、黃泥灣海灘和桔釣沙海灘也呈現(xiàn)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(zhuǎn)變?yōu)榍盀I淤積、后濱侵蝕，剖面整體坡度變緩（圖2）。

根據(jù)坡度計(jì)算結(jié)果，較場(chǎng)尾海灘的平均坡度較大，從北側(cè)向南側(cè)整體呈現(xiàn)先增后減、再增再減的趨勢(shì)，且春、秋季變化較大;桔釣沙海灘的平均坡度較小，從北側(cè)向南側(cè)整體呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，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(jīng)處理和計(jì)算，所有沉積物樣品的平均粒徑和分選系數(shù)如圖4所示。

較場(chǎng)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(shù)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(xì)砂為主，存在少量礫石，分選系數(shù)較差，沉積物顆粒分布不均勻。黃泥灣海灘以中砂—細(xì)砂為主，分選系數(shù)中等，沉積物顆粒分布一般。桔釣沙海灘以細(xì)砂—中砂為主，存在少量中砂和細(xì)砂，分選系數(shù)極差，沉積物顆粒分布很不均勻。

3.3 裂流風(fēng)險(xiǎn)

根據(jù)遙感影像解譯結(jié)果，4處海灘均不存在明顯的裂流現(xiàn)象。根據(jù)無(wú)人機(jī)航拍的海岸圖像，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的裂流現(xiàn)象。根據(jù)Ω-RTR 模型在所有剖面上的計(jì)算結(jié)果，4處海灘均為反射型海灘，這類(lèi)海灘的裂流風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為低。綜上所述，將這4處海灘的裂流風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)判定為低風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)論與建議

合理開(kāi)發(fā)龍岐灣海岸不僅可以提升大鵬新區(qū)的旅游競(jìng)爭(zhēng)力，而且能緩解深圳大、小梅沙海灘的客流壓力。本研究對(duì)龍岐灣海灘資源進(jìn)行調(diào)查，得出3項(xiàng)結(jié)論。①與春季測(cè)量結(jié)果相比，4個(gè)海灘在秋季的情況為：較場(chǎng)尾海灘后濱侵蝕、前濱淤積，表現(xiàn)為坡度減小、灘面面積增大，且北側(cè)海灘的坡度整體大于南側(cè);黃泥灣海灘后濱侵蝕、前濱輕微淤積，整體表現(xiàn)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(xiàn)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(chǎng)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(xì)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(xì)砂-中砂，顆粒分布很不均勻。③4處海灘的裂流風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)均為低風(fēng)險(xiǎn)，可作為浴場(chǎng)選址的參考依據(jù)。

綜合上述結(jié)論，本研究提出2項(xiàng)建議。①若開(kāi)發(fā)海灘旅游，應(yīng)在夏、秋季給較場(chǎng)尾、大塘角和桔釣沙海灘補(bǔ)足一定體積的細(xì)砂，擴(kuò)大灘面面積，以增加游客容納量。由于較場(chǎng)尾海灘北側(cè)坡度比南側(cè)大，北側(cè)補(bǔ)砂量應(yīng)大于南側(cè)，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(yǎng)殖，應(yīng)注意防御ESE向和SE向的波浪，以減弱夏、秋季波浪對(duì)海岸的侵蝕作用。