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珠江河口三角洲水沙运动规律及其综合开发利用探讨



  沈灿燊

  珠江三角洲是一个水沙运动复杂的河口区,地处东经21°10′,北纬112°15′到113°之间,人口约900万,总耕地面积770多万亩,大小城镇密集,毗邻港澳及深圳、珠海两个特区。区内农业高度发展,工厂林立,交通方便,为广东一个经济、文化和农业中心。已公布为我国经济开发区。区内开发利用最为突出的是淡水供应和土地利用问题,这都和水沙运动有极密切的关系。本课题的研究,是针对以上而作的。

  1 影响珠江河口水沙运动的自然环境

  珠江流域整体形状是不对称的扇状。西北江在思贤滘相会后,形成了广大的西北江三角洲,东江在虎门附近汇入,组成了西北大三角洲与东江小三角洲相嵌的复合体。然后,分经8个口门出海,自西而东是崖门、虎跳门、鸡啼门、磨刀门、横门、洪奇沥、蕉门和虎门。各口门的大小不一、河形深度不同,径流量和进潮量也差异很大,而虎门、蕉门、洪奇沥和横门同汇入喇叭形的伶仃洋出海,伶仃洋口宽水深,进潮量大于径流量。反之,其它口门比较狭窄,径流量大于进潮量,且各口门水道间河汊千百,互相沟通,因而水沙运动规律十分复杂(见图1珠江河口三角洲图)。

  珠江流域多年平均入海水量为3412亿m3,西、北、东三江入海水量相差甚远,洪水峰量也相差几倍。三角洲各口门水道流量分配量也相差很大。现得其水沙量表列于后。

  由可见,西江入海水量为东、北江6倍以上,泥沙量、输沙量也为其余各江的10倍以上。从可知,从虎门、蕉门、洪奇沥和横门流入伶仃洋的洪水量,共占62%,而平均量为59.4%,约为2400亿m3,故伶仃洋出海水量,为诸口门的最重要者。

  潮汐为不正规半日周潮,进潮流量以伶仃洋最大,年总涨潮量达3001亿m3,但由于入洋后分散进入4条水道,故潮差不大,大虎最大潮差也不过2.03m,实际是进潮量比径流量大,故应为强潮河口。

  本区属亚热带季风区,兼有热带特征,年均雨量在1600~2600mm之间,多台风暴雨,最大24小时雨量达 700mm,暴雨径流,冲刷三角洲大量泥沙入海。

  台风频频发生,影响本河口的台风每年约2次,登陆的台风为0.5次,风力最大可达12级,大风暴潮,不但使潮位高涨,且暴潮力大,大量搬运河口泥沙,一次大的台风,常常运泥沙达十几万吨,冲走拦门沙或形成新的拦门沙。

  沿三角洲口外海滨,有大小岛屿350多个,横排成行,对潮流进退,径流宣泄,泥沙沉积,都有一定影响。

  2 珠江河口水沙运动的规律及水沙资源

  影响珠江河口水沙运动主要是潮汐和径流,各口门以伶仃洋影响最大。潮流由巴士海峡进入南海后,以西南→东北方向进入珠江河口,在宽阔的伶仃洋口门受偏转力影响,主流东岸上溯,退潮时在顶部以偏西向泄出,退潮主流与西岸的蕉门等4大水道径流量相遇顶托,使上游带来的泥沙大量沉积。此后,纳四水径流形成一条势大的偏西南走向的余流。余流挟带大量泥沙,经珠海、澳门、斗门沿岸直到阳江,形成一股偏西向的稳定沿岸流,沿途并接纳各口门流出的水沙。汛期,势大流急。并与各口门流入的水流顶托,加上沿岸岛屿作用,使大量来沙在口门附近沉积,形成大片滩涂,从珠海直到黄茅海,滩涂连绵,在低潮时,许多地方已与岛屿相连。在枯水季,因受潮流影响,西向余流流势减弱。

  由于西向余流影响,西部海岸沉积很快,洪奇沥口,滩涂每年向外伸延了60~80m,磨刀门达100~120m,黄茅海两岸也伸延达50~60m。故形成了一大片滩涂,可供围垦。根据1986年统计,珠江三角洲河口主要县市的滩涂面积如下:

      县市名称           滩涂面积(市亩)

  (1)深圳市、宝安县  7460.4 (东岸)

  (2)东莞市      70726.5 (东岸)

  (3)番禺县      136152.0 (蕉门、洪奇沥一带)     

  (4)中山县      110110.5 (横门至磨刀门一带)      

  (5)珠海市      236383.5 (磨刀门附近)        

  (6)斗门县      114072.0 (磨刀门至虎跳门)

  (7)新会县      24856.5  (黄茅海)

  全部滩涂面积达70多万亩,加上每年都扩增,土质肥沃,是一项硕大的资源,经济价值是很可观的。

  珠江河口每年入海总水量为3412亿m3,以三角洲人口900万计,平均达38000m3/人/年,是十分丰富的,但季节分配极不均匀,洪半年占80%,5~7月又占其中70%左右。洪水是要防洪,流量白白流走,枯季则十分缺水,以春旱更甚。特别目前人口不断增加,工农业发展,城镇大量兴建,在潮流线以下的地区,淡水严重缺乏,加上地下水大部分都是含有氨态氧的“氨氮水”,有些则含过量的铁离子,不能饮用。本区丰富的年径流和年雨量水资源,经济价值很大,如何开发利用,值得加速探讨。

  由于上述水沙运动特点,西部口门都有较大的拦门沙。其中洪奇沥和横门两口门浅滩都发展很快,西滩舢舨洲,-5m等深线每年东伸20m,洪奇沥每年东伸10m。横门口-2m等深线每年东移80m,万顷沙南移100m。金星门以下直到崖门,都出露大片滩涂,水深日浅,对航行不利,建港也易于淤积。对航道资源的开发,是一个障碍。

  伶仃洋东部是下沉海岸,且泥沙淤积较少,故水深海碧,东部海岛海蚀洞、海蚀崖等海蚀地貌比较齐全,与西部泥滩成片,红树成林,滩涂不断向外伸展,景色回然不同。

  珠江口的潮流入八大口门后,四通八达,涨落潮互相顶托,形成20多处会潮点,会潮点处,泥沙大量沉落,水深变浅。如在主要航道对通航不利。海水乘潮上溯,与淡水形成盐水楔,一般枯季可上溯到虎门以上,盐水楔的滞留点上下移动,絮凝作用强烈。

  珠江各口门大部分有完整的河口涨落潮流四个阶段,但局部河区则不完整,涨落历时不相同。对偷淡水灌溉措施有很大影响。

  珠江河口门波浪主要受季风和台风影响。夏季吹西南季风,冬季则吹强劲的东北风,加上地形影响,夏季波浪方向多东、东南东和南东方向,冬季则几乎全为东北向,东南方向的波浪频率占42%,一般波高不大,口外海滨为0.9~1.9m,冬季较大,最大波高可达7.3m。

  在台风的影响下,波高可达10.4m,(横栏站1976年9月),周期10秒,为广东沿海实测最大波高记録。波浪方向稳定,使泥沙运动受了影响,而波浪高度的大小,与浪能开发有密切关系。

  从上游洪水带来的泥沙,大多比较粗。而由潮水挟带上溯的外海泥沙,大都较细,且沉积分布比较均匀,每年洪枯两季,沉积成粗细两种层次,从上游带来的泥沙,有大量养分,随水入田,成为很好的肥料,有西江麸之称。

  总的来说,珠江口水沙的特点是:(1)有丰富的流量,如能合理利用,对三角洲的淡水供应有很重要的作用。(2)每年形成大面积滩涂,增加肥沃的田地。(3)河口泥沙沉积带,是良好水产养殖场。(4)波浪可用为发电动力。(5)解决泥沙沉积与建港和发展航道的矛盾,是一个急切的问题。

  3 合理开发河口,提高经济效益的探讨

  珠江三角洲的开发,已有几千年的历史,从3—4千年前,新石器时代,已有原始农业和渔猎。在三角洲顶部等地发现了贝丘遗址73处。以后,由秦至清末,三角洲沉积日益增加,开发范围也不断扩大,但开发方式大都是单干的旧式农业和海水养殖,直到明末到民国,海禁开放,与海外交通频繁,资本主义影响到这里,开始发展经济作物,形成比较科学的围垦方式。除水稻外,大量种植甘蔗、桑、果,并养蚕缫丝,形成了桑基鱼塘的形式,丝业和榨糖工业也渐发展。几百年来,还是大致不变的农业布局,只不过技术不断改良和发展。

  目前,珠江三角洲成为经济开发区后,加工工业和外资工业兴起,城镇星罗棋布,许多小镇已成为工业产值很高的基地。整个三角洲都要从新考虑经济布局和开发。目前寸金尺土、厂房宾馆要大大兴建,交通网络要逐步形成,供应城镇工业区、港澳和特区的农副产品要加快种植和饲养,港口要兴建,航道要从新选择和形成新的网络,能源要成倍增加,旅游点不断兴起等等。这些都和土地和水有极密切关系,就是说,直接或间接与水沙运动规律息息相关。因而,应结合水沙条件,来考虑三角洲的开发。

  3.1 特区及开发区城市建港和航道的整治

  由于伶仃洋泥沙随潮流及余流偏西输送,故从蕉门开始沿西岸直到黄茅海,都不断沉积,水深日渐减少,故沿岸难于找寻一个比较理想的深水港。而这个岸段是三角洲产品主要汇集输出地,需建立许多港口,目前已建成和兴建的就有珠海、九州港、中山港、斗门、白藤、番禺、新会等10多处。因此,必需瞭解其水沙运动规律,选择相对优良的港湾,吸收国内外多沙港口的建造技术,因地制宜地建造,不要贪求过大吨位。东岸虽泥沙较少,但也要充分勘察,才好建造。

  航道和港口是相互配合的。目前三角洲航道最主要的是广州通往香港的航线。其次是各种小城镇通香港的航线,还有各城镇间的航线和与珠江中游城镇通航的航线。穗港航线现沿伶仃洋西槽航行,由黄埔到桂山岛如要3.5万吨船舶可乘潮进入,则必须浚深大虎、泥洲头和榕树头三段河段,西槽沉积快,每年浚深工程最大,东槽比较稳定,开发东槽为穗港航线,则比较有利。

  主要航道所经过的大口门都有比较大的拦门沙,洪奇沥口和横门口的拦门沙伸展很快,使南、番、顺、中山等县市的出海航道受了不利影响,应当综合整治,一方面做好中上游水保工作,减少来沙量,另一方面加大进潮量,使冲深河床,保证航道的稳定。三角洲中的几条主要水道,如陈村水道、东平水道等,是内部城镇间交通及于西北江中游联系的主要干线,现淤积极快,有些浅段在低潮时水深不及1米,如何强干弱支,统筹规划,加以整治,保证三角洲水道的航运,值得重视。

  3.2 供水问题与水质污染

  供水主要是供给港、澳、珠海、深圳等大中城市及潮流界以下地区用水问题。这些地区淡水缺乏,地下水不能饮用。目前港、深用水主要靠东江下游引水供应。东江枯季流量一般为130m3/秒,最枯流量为23.1m3/秒,而港深1990年要求供水70m3/秒以上,这样,东莞市及东江下游农业用水,城镇工业及生活用水如何解决,一连串自然生态,经济建设,社会影响的矛盾必然突出。澳门在磨刀门口取水,应考虑枯季盐分的影响。广州也面临供水不足的前奏,在西北江水道潮流界以上流量,即使枯季也是充沛的,年流量和年雨量更丰富,如何提高调水和引水技术,用多种方法供水(蓄、提、引),必能逐步解决三角洲近口区的供水问题。

  由于三角洲工农业发展,工业三废和农业污水大量排放入河道,加上上游泄入的污费,使河水严重污染,据最近调查:(1)许多河区已出现石油、砷、铜、铬、汞、细菌污染,河水不能食用,在香港至磨刀门海底已发现石油污泥带。珠海、深圳和沿河口城镇污水随涨落潮环流逥荡整个伶仃洋。(2)渔业和牡蛎(蚝)减产,渔场外移,并多次出现赤潮,且逐年增加。(3)由于不合理大联围,使围内河涌污水逥荡,污染加重,天敌青蛙等大量死亡,缺少虾、蚬,使养鸭减少,虫害因之而增加。故应严格执行环境保护法,使河口生态得以好转。

  3.3 滩涂合理开发利用

  70多万亩未围垦滩涂,加上每年增加的面积,是珠江三角洲最宝贵财富之一。但围垦应考虑航道与排洪,不与之产生过大矛盾,并应合理用地,目前由于工、农、旅游都在发展,相互争地,特别是土地有偿转让,使工业、宾馆、商业、旅游用地有较优先取得土地的经济条件。从长远及整个三角洲河口开发利用考虑,应当由有关单位制定三角洲土地利用规划,制定工、农、旅游用地及农业用地的比例及空间部署,在适合长远发展和近期开发最优化的前提下,提出综合利用方案。农业要打破以往的水稻、甘蔗、蚕桑、鱼塘的旧体系,与土地价值不相称的作物,应当移植到洲外去。工业基地、商业网点等兴建,应当尽量不占用肥沃的土地。用地应全盘规划,使三角洲的滩涂能发回最优的经济效益和社会效应。围垦的标准也要改变,应当从综合的、新兴的渔、农、水产养殖出发,使能适应开发区的最佳的生产收益和最好的生态效益,开发适应遵循水沙运动的规律,而投资又较节约。

  3.4 海岛开发与利用

  珠江口海岛共350多个,星罗棋布,排列成行。大致分为二种不同的自然类型:(1)东岸深水岩岸岛屿。(2)西岸滩涂浅水滩岸岛屿。珠江口岛屿面积大的有30多个,如三灶(63.4km2),横琴(47 km2)等,这些大岛大部分在西岸,有人居住,已发展农、渔两业,有较大的乡镇。中等面积的有70多个,为3~10 km2,也大部分有人居住,成为渔业或军事基地。小的面积在1—2 km2以下,最小的只有0.0005 km2,这些小岛多在伶仃洋口及东部海区。

  开发海岛应从经济开发区的角度去考虑,要全面规划。目前海岛开发应注意下列问题:(1)淡水供应问题,大部分岛屿淡水不足,但雨量充沛,应研究建设特殊形式的蓄水工程。(2)能源紧缺。除近岸大岛屿可由大陆电网供电外,有条件岛屿,可自性发展千瓦级波浪、潮汐发电站,这海区有一定波力资源,大万山已试验装机容量为8千瓦的波浪电站,如成功,可推广。小型潮电站也应试办。(3)建立起岛屿之间、岛屿和大陆之间的航道网络,形成大小航线。成一完整系统。(4)行政制度应改革。将海岛划为一个独立的行政区,以利管理与开发。

  3.5 旅游点的建设

  三角洲沿海风景秀丽多样,气候宜人,是很好的旅游区。(1)建立有较高文化、科学知识的体系的旅游点;(2)结合东西岸海岛的不同景色,建成风貌特异的风景点;(3)结合我国国情,应有文明、礼貌、热情和社会主义道德的准则。不必拘泥学习外国旅游点的风格。

  4 几点建议

  (1)开发珠江三角洲,首先是全面综合研究问题。应当先考虑开发时生态平衡不受到破坏,然后考虑最佳经济效益。目前,各部门各自规划,互不协商,使开发过程中发生矛盾。例如,横门、番禺的围垦计划与广州通向港澳的主航道发生矛盾,与排洪规划也发生矛盾。工业发展,排入河道中的污水与渔业、养殖与洪水发生矛盾等等。建议设置一个有权利有影响的“珠江三角洲开发机构”,集中各方面专家,进行综合开发和整治。

  (2)整治珠江三角洲水沙,应从宏观着眼,微观着手。宏观指结合上游水土保持极大水利工程的兴建,如连串大水库,大水利枢纽,大水闸来考虑,并与外海的波浪、潮汐、海流情况联系起来,考虑这些因素改变对本区水沙的影响。微观指本区内,围垦、联围、航道开发,大的堵海工程的设施所引起的变化(以往白藤堵海是一个经验)。两者缺一不可。

  (3)对经济开发也要从宏观、微观两方面去规划,宏观指瞭解海外经济和国内经济发展的趋势和意向。微观是考虑本区经济结构和部署,和可能承担经济开发的最大可能的各种自然及社会条件,并从历史上研究珠江三角洲开发利用的历史过程,瞭解各个时期的政治、社会、自然条件,生产技术水平等的,相互制约所造成的经济发展后果,从中吸取有用的东西,不要脱离历史孤立的去研究目前的经济发展内容,这样是不够全面的。并应估计到10~20年的发展趋势。

  (4)根据目前80年代的经济发展要求,综合慎重考虑土地人口承载力,土地合理利用最优方案,城镇布局、工农业结构等,使适应开发区的发展速度和路线。

  (原载:中山大学学报,自然科学版,1979。)
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