河口湾多边界约束下的人工岛开发方案规划思路探讨

姚海元 李蕊 陈飞 王达川 张民辉 交通运输部规划研究院

厦门港是国家综合运输体系的重要枢纽和沿海集装箱干线港，是厦门东南国际航运中心的主要载体。其中，海沧港区和东渡港区是以集装箱运输为主的重要港区，两港区的深水岸线资源现已基本开发完毕，后续发展空间十分有限。为扩大厦门港发展空间，增加港口岸线和土地资源，厦门港方面提出在海沧港区南侧的九龙江河口湾建设人工岛的设想。交通运输部和福建省人民政府联合印发的《厦门港总体规划审查意见》也提出，结合海沧港区减淤工程方案和港口发展需要，专题研究论证海沧南作业区建设人工岛的可行性。由于九龙江河口区工程建设通常涉及边界约束和影响要素较多，在目前环保要求下，需要系统考虑水动力条件、自然保护区、重大涉水工程等因素，科学制定河口区人工岛开发方案规划思路。

1.九龙江河口区自然条件简介

厦门海域位于福建省东南部沿海，是一个半封闭型海湾，湾内岸线曲折，地形复杂。九龙江自九龙江河口区入海，河口区由浒茂洲、乌礁洲、玉枕洲等分割为北港、中港和南港三条入海通道，其中北港和中港水流向海沧港区深槽汇聚，水流归槽现象明显，湾内分布有鸡屿、海门岛等岛屿，是潮汐潮流作用为主的典型潮优型河口区。

近年来，九龙江河口区河势总体稳定，受上游径流和河道局部挖沙的影响，北、中、南港深槽和中港至海沧港区潮沟处于冲刷状态，其它水域总体处于微冲微淤状态。受九龙江径流的输水输沙和人工采砂、疏浚等因素影响，海沧港区13号泊位以西的码头线前沿淤积较为严重。

2.九龙江河口区规划边界约束条件分析

九龙江河口湾自然环境敏感，涉水工程多，且涉及九龙江口海岸滩涂保护区、珍稀海洋物种国家级自然保护区、九龙江口红树林省级自然保护区和厦漳跨海大桥工程等。

2.1 厦门大屿岛白鹭自然保护区

厦门大屿岛白鹭自然保护区位于九龙江河口湾东侧，自然保护区总面积为217公顷，包括大屿岛、鸡屿岛全部陆域及其最低潮位线以上滩涂。2000年，大屿岛白鹭自然保护区与中华白海豚保护区、文昌鱼海洋自然保护区合并成立为“厦门珍稀海洋物种国家级保护区”，见图1。

拟建人工岛工程对鸡屿岛白鹭的影响主要包括灯光、噪声以及滩涂减小造成。其中，噪声、灯光会影响白鹭的正常栖息和繁殖，滩涂减小则可能改变鹭鸟的觅食环境。因此，人工岛方案布置应与鹭鸟的栖息、繁殖地—鸡屿岛之间留有一定的保护缓冲区域，同时人工岛建设应尽可能维持鸡屿岛周边滩涂面积。

2.2 龙海九龙江口红树林自然保护区

龙海九龙江口红树林省级自然保护区位于九龙江河口区西侧和南侧，属福建省省级自然保护区，总面积为420.2公顷，由甘文片、大涂洲片和浮宫片三个部分组成，见图2。甘文片位于龙海市紫泥镇和角美镇的甘文农场海堤外，九龙江北港和中港的汇流处，东至红树林外的潮间滩涂、西临甘文农场海堤、南靠九龙江中港出口最北侧与红树林连接、北接九龙江北港出口最南侧。大涂洲片位于龙海市海澄镇的大涂洲，东至大涂洲红树林边缘、西临大涂洲水产池塘边、南靠红树林边缘、北接大涂洲北侧红树林外的潮间滩涂。浮宫片位于龙海市浮宫镇霞郭村海堤外，东至灯塔附近海堤拐角、西临南溪出口附近、南靠镇东海堤与红树林连接、北接红树林边缘。

图1 厦门珍稀海洋物种国家级自然保护区范围

图2 龙海九龙江口红树林省级自然保护区范围

图3 人工岛规划方案比选

红树林是浮游生物繁衍、贝类以及鱼虾洄游繁殖的场所，也是鹭鸟最喜欢的栖息和觅食地。人工岛方案布置应注意与红树林保护区保持一定距离，围填海规模不宜过大，尽可能减小对河口湾纳潮量和红树林周边浅滩冲淤变化的影响。

2.3 相关重要涉水工程

九龙江河口区主要涉水工程是连接厦漳两市的厦漳跨海大桥，大桥北起角嵩路与青龙路交界处，南端止于漳州开发区的中埔，大桥全长9.3k m。其中，北汊主桥为连续半漂浮体系双塔双索面斜拉桥，主跨7 8 0 m，可满足3 万吨级船舶安全通航；南汊主桥为双塔双索面三跨连续半漂浮斜拉桥，南汊通航净高4 0 m，可通行5千吨级船舶。按照《中华人民共和国公路法》《公路安全保护条例》等相关法规，未经高速公路管理机构批准，不得在大桥周边实施修筑堤坝，压缩或河床等危及桥梁安全的行为。为此，在进行人工岛开发方案研究布置时应注意方案在施工、营运过程中对不同构造桥墩基础安全的影响，并开展人工岛方案对大桥安全影响研究。

3.九龙江河口区人工岛方案规划思路研究

人工岛方案研究应在满足港口基本功能和使用要求的前提下，充分把握九龙江河口区宏观环境特点，寻求对九龙江河口区水沙环境影响最小的方案，重点研究人工岛方案实施后对九龙江河口区河势和水沙环境的总体影响，海沧港区港池、航道内的水流和冲淤变化，对周边招银、石码港区港池、航道和厦门湾主航道的影响，以及对厦漳大桥区、红树林保护区、鸡屿白鹭保护区的影响等。

具体研究思路如下：

（1）人工岛填筑规模应满足集装箱码头基本功能所需的岸线长度，北侧不小于3000m，陆域纵深不小于800m。

（2）人工岛北侧港池水域应满足海沧角美南港区10～20万吨级集装箱船和海沧港区5～10万吨级集装箱船调头和靠泊要求，保障通航安全。

（3）人工岛应与厦漳大桥南侧引桥墩保持一定安全距离，以减小对大桥桥墩附近水流的影响。

（4）人工岛西侧应与九龙江口红树林保护区保持一定距离，以减小对保护区水流和泥沙冲淤的影响。

（5）人工岛东侧应与鸡屿白鹭保护区保持一定距离，以减小对白鹭物种正常栖息地和繁殖地的影响。

（6）人工岛的规模和设置应保证河口湾总体河势总体稳定，保障上游洪水下泄顺畅以及尽可能减小对河口湾纳潮的影响。

（7）人工岛与海沧港区之间需要建设集疏运通道，连接通道可考虑桥梁、组合结构（潜堤+桥梁）或隧道等方案。

4.九龙江河口区人工岛规划方案

图4 人工岛推荐方案

按照上述人工岛方案规划思路，本研究提出“北筑港、南导流、东护岛、西避槽”的规划思路，借助潮流泥沙数学模型和定床、动床物理模型等研究手段，分析河口区水流流速流向、泥沙淤强、纳潮量、分流比、主流线影响程度、跨海大桥冲刷程度、可形成港口资源规模等评价指标，比选、优化人工岛布置形态（单岛、双岛）、填筑规模、连陆通道形式（桥梁、潜堤+桥梁、隧道）等，如图3所示。

经多方案比选和优化后，形成人工岛推荐方案，见图4。根据研究成果，人工岛建设将影响河口湾纳潮量减少幅度2.8%，鸡屿南北侧分流比变化幅度3.9%，高低潮位增减幅度0.01～0.02m，海沧港区港池航道年回淤总量增加10%左右，招银港区回淤基本无变化，上述影响基本处于可控范围。

5.结论

综上研究可见，通过选择合理的位置、平面形态和填筑规模，在九龙江河口湾内建设人工岛并进行相应的港口资源开发，对九龙江下游总体河势及行洪安全影响较小，海沧港区港池、航道年回淤总量将增加10%左右，最大淤强略有减小，淤积分布有所调整，对嵩屿、招银港区影响较小，对其他港区基本没有影响。由于工程建设引起的桥区水流速度增大、桥墩局部冲刷，均在原桥梁设计考虑的冲刷深度范围之内。但是，人工岛工程建设仍将改变区域水流动力，重塑泥沙淤积分布，造成饵料资源下降，进而影响中华白海豚在工程区附近的分布和活动。同时，人工岛工程实施对红树林保护区周围环境的生物多样性也会造成不利影响。如人工岛工程启动实施，需要通过采取各种措施保护野生动植物和湿地资源，将对生物多样性的不利影响降低到可接受范围内。