人工岛建设对岸滩影响与修复

朱川林，周高锐

（三亚机场建设有限公司，海南 三亚 572000）

沙滩是滨海旅游城市重要资源，随着人民生活水平日益提高，沙滩资源保护越来越受公众所关注。近年来，随着地方政府在近岸规划开发的海洋项目增多，海岸的侵蚀日益严重。国家层面在2018 年之后收紧了围填海政策，暂停地方填海项目审批，对已经批复的填海项目开展生态修复工作。

海滩养护是通过人工措施将异地砂源运输至需要增加泥沙的侵蚀岸段，增加岸线滩肩宽度，海滩养护能够有效增加海滩范围、减小海滩侵蚀的不利影响，在不改变岸线自然属性条件有效改善海滩景观。本项目离岸人工岛实施本质并未造成该区域岸线砂源流失，人工岛实施造成近岸局部水动力发生改变，造成岸线砂源在项目波影区淤积，两侧冲刷的分布格局，根据目前国内外岸滩修复经验，所采取的旁通输沙海滩养护措施更加适合本项目的生态修复工作。

1 研究区概况

红塘湾位于三亚市西侧，海湾长度约20 公里，工程海域主要受南海前进潮波控制，属于不规则日潮混合潮，海区的潮汐日不等现象显著，全年最高潮位2.26m（当地理论基面），全年最低潮位0.01m，潮差较小，属于弱潮海域。根据拟建项目附近15m 水深海域2016-2017 年实测波浪资料，在观测年中年最大波高Hm=4.57m、最大周期Tm=17s。在观测年中全年最大浪的浪向为SW；全年次最大浪的浪向为WSW；全年常浪向为SSE，出现率为43.01%；全年次常浪向为S,出现率为29.21%。

工程区所在陆侧的南山岭等山丘，是新时代燕山运动伴发多期岩浆活动面构成的花岗岩山地。在区域地质背景和全球海平面上升过程中，塑造形成了本工程海域附近砂质海湾、基岩岬角、岩滩和海滩等不同的岸线类型和地貌特征。从岸线类型看，工程附近海岸主要为砂质岸线与海滩岩岸线。

本项目为离岸式人工岛，离岸距离约700 米，一期工程约48 公顷。二期工程拟在一期基础上扩建约418公顷，二期因无证施工，仅形成部分外围堰护岸抛石施工，内侧吹填砂料形成4 处分区陆域。4 个区域均在低潮位以上，面积分别约为41 公顷、22 公顷、10 公顷和1.5 公顷左右。项目于2015 年12 月开始施工，2017 年6 月现场停工，人工岛整体陆域未完成吹填，但外护岸抛石已出水面，人工岛轮廓东西长度约3 公里，南北宽度约1.8 公里。

2 项目建设对岸线冲淤情况

2.1 模型预测分析

以2015 年岸线及已实施的临空产业园一期为边界条件的计算结果显示，因已实施的临空产业园人工岛离岸距离最大只有2.5km，对波浪场的影响范围相对有限，天涯海角冲刷段、天涯镇以东的淤积段以及南山景区和三美湾附近均未受到明显影响。但在人工岛掩护区附近，天涯镇至塔岭岸段的冲淤影响相对较大，表现为人工岛掩护区的淤积和掩护区两侧的冲刷。其中天涯镇向西至人工岛掩护区的约2.6km 岸段冲刷增强，30 年最大冲刷后退23m，流失泥沙总量约53 万方。在一期临空产业园掩护段长约1.7km 的岸段，30 年间岸线最大淤积幅度在139m 左右。在掩护区西侧约1.2km 岸段为人工岛掩护区西侧的冲刷岸段，但因该岸段海滩岩早已出露，岸外海滩岩分布广泛，冲刷后退相对较慢，1.2km岸段上30 年间最大冲刷后退约38.8m，泥沙流失总量在42.0 万方左右。可见，已实施的临空产业园人工岛影响下的岸滩冲淤主要集中在人工岛掩护区及其两侧约6km 岸段，表现为掩护区的淤积和两侧的冲刷，与人工岛实施三年来的监测冲淤变化情势接近。

2.2 岸线监测分析

根据工程实施以来工程区附近的岸滩断面监测结果，位于西侧冲刷段的 H9 断面在+1m 高程至+2m 高程附近冲刷明显，因海滩岩掩护，其余部位没出现明显冲刷。

在一期人工岛掩护区的 H10-1 断面，因 2016 年首次测量时人工岛一期已基本建成，且岸滩已发生一定淤积。之后，虽有所淤积，但幅度不大，也主要集中在0m 以上部位，2016 年 10 月以来淤积幅度在 10m 左右。

在担油港口门附近的 10#断面，因河口附近原为相对凹入岸段，人工岛工程实施后的淤积较为明显。2016年10 月至2017 年9 月的近1 年间，向海淤积约 20m。2017 年9 月以来淤积趋缓，至2018 年5 月又向海淤积约6m，淤积部位也主要集中在-2m 以上 。

在担油港以东冲刷岸段的H11-1#断面附近，2016年以来冲刷后退明显，平均冲刷后退约10m。冲刷部位主要集中在-1m 以浅。另据现场调查结果，岸滩的明显冲刷主要在担油港东侧六横路和七横路之间岸段，在2017 年9 月台风影响期间，沙坝淘刷后退严重，形成高度达2m 的陡坎，沙坝坍塌，局部树木倾倒，已冲刷出较多黄色的沙坝底部半固结沉积物。

其次是在油码头东侧约300m 岸段，该段海滩岩分布较少，形成缺口，泥沙流失严重，局部已建护岸损坏，沙坝后退明显，出露较多半固结的沙坝沉积物。

3 岸线修复措施

红塘湾人工岛整体陆域吹填工程未完工，但项目整体外护岸轮廓已经基本形成，并实际高出水面，项目整体已经造成该海域水文动力发生改变。近几年因项目停工，且护岸未形成完整断面，护岸局部块石受波浪冲击塌落至坡脚，部分高程塌落至0 米线以下。

根据红塘湾围填海工程影响下岸滩冲淤影响评估分析，人工岛建设本质并未造成该区域岸段泥沙大面积流失，人工岛构筑物的存在造成近岸局部水动力改变，从而导致泥沙在人工岛掩护区淤积，两侧岸线波浪作用受人工岛阻挡，而形成冲刷格局。根据本项目对岸线冲淤的影响特征，主要采用旁通输沙方案，辅助袋装拦沙堤、利用岸边现有礁盘抛石加高作为潜堤措施，对局部岸线进行修复与监测。

实施方案：①西部侵蚀段补砂1.6 万方，在海滩岩缺口部位在现有礁盘基础上修建两段离岸潜堤掩护海滩，堤顶高程0.5 米。②东部侵蚀段补砂1.4 万方，补砂段西侧新建68 米长的拦沙堤。③人工岛掩护区的淤积区岸滩实施清表，清表泥沙作为侵蚀段人工补砂砂源，清表量为3 万方，修复淤积岸段1300 米，清表和补砂总量平衡。

监测分析：①在岸线修复后的2019—2022 年观测分析，四年间西侧油码头区域补砂岸段有部分淘刷流失，流失量约占原补砂量二分之一；②六横路拦沙堤东侧坡脚向海侧最大淤积幅度约30 米，最大滩肩宽度约65 米；③拦沙堤西侧坡脚岸线约有30 米岸线冲刷，拦沙堤整体结实稳定；④担油港口门淤积幅度有所减缓。红塘湾局部岸线局部修复效果较好，修复后冲淤格局变化幅度缓慢，总体达到工程修复的预期效果，为类似工程提供较好借鉴经验。

4 结语

本项目生态修复是落实环保督察整改的部分修复措施，根据模型预测及岸滩监测分析结果所采取的局部工程修复方案。①波浪作用是红塘湾近岸泥沙运动主要动力，人工岛建设改变了近岸局部水动力环境，目前该海域开发还相对较少，岸线环境相对复杂敏感，所采取因地制宜的旁通输沙等配套措施较为合理。②海滩养护是系统的复杂工程，我国对海滩修复研究起步相对较晚，近些年随着国家对生态环保重视以及公众对优质沙滩需求提高，滨海旅游城市海湾海滩修复工程实施逐渐增多，但对沙滩养护的研究还处于探索与实践阶段，地域环境差异、近岸项目开发强度、研究制度建设等还待进一步探索与研究。