三门湾围涂对海床生态环境的影响分析

三门湾围涂始于唐至宋,元、明已有涂田、盐田记载。明末清初,随着生产发展的需要,围涂筑塘进入发展时期,但规模均较小。1949年以后,围涂面积逐步扩大,20世纪70年代达到顶峰,其后由于可围的高滩资源渐少而相应减小,至今共围涂154.7km2 (包括堵港的水面面积39.6km2),占三门湾海域总面积的20%,总潮滩面积的52%,不同时期围涂面积见表1。

表1　三门湾围涂(包括堵港)面积统计表

宽广的纳潮水域使潮汐通道有强劲的潮流动力及落潮流速大于涨潮流速、落潮输沙量大于涨潮输沙量的落潮优势流条件,是维持三门湾各水道水深的主要因素。由于湾内围涂和堵港减少了约4亿m3 的纳潮量,占三门湾口门总进潮量的17%,潮流动力减弱,势必要引起湾内海床的淤积。

利用210pb 和137Cs人工放射性同位素测年法测得三门湾海床历史上近百年的淤积速率,潮滩为0.06～1.0cm/年,深槽和深潭为1～2cm/年,这可代表大规模围涂前三门湾自然淤积速率。20 世纪60 年代后,根据历次地形图分析,受年内季节冲淤和台风前后大冲大淤的影响,呈波动淤积趋势,若以每年1、2月和11、12月的资料进行比较,除个别点受台风余留影响外,海床明显呈单向淤积趋势,去除台风影响值作趋势线得到潮滩淤积速率约2～3cm/年 (潮滩外涨速率约40～90m/年),深槽和深潭淤积速率为5～20cm/年,均比自然状态有较大增加,尤其是深槽和深潭淤积明显加快。以三门核电厂前沿海域为例,不同时期淤积速率列于表2。

由表2可见,在20世纪60～70年代大规模围涂、堵港后,核电厂海域深槽和深潭淤浅,淤积速率明显增大,尤其是猫头深潭1964～1994年的淤积速率达10～16cm/年,是近百年的10倍。20世纪80年代后虽然围涂面积较小,但由于淤积平衡持续时间较长,加上三门湾围涂分小块陆续进行,前一块围涂淤积未达平衡,后一块又开始;另外每块围涂工期较长,有几块从1968年开始一直到1980年才结束;还有20世纪80～90年代也围涂近1.8万亩。因此,近十年各水道深槽的淤积未见衰减趋势,说明已有围涂减小了纳潮量引起的淤积到目前还未完成,余留淤积将在今后若干年内继续发生。

表2　不同时期三门核电厂前沿海域淤积速率比较表　单位:cm/a

为估算已有围涂(包括堵港)的余留淤积量,参照国内外对半封闭海湾潮汐水道水深与海域纳潮量关系的研究成果,根据三门湾实测地形资料统计计算各港汊断面过水面积与纳潮量的资料,得到关系式如下:(www.xing528.com)

式中 A——断面面积;

W——纳潮量。

对(1)式全微分,即也就是说断面面积减少百分数为纳潮量减少百分数的86%左右。有了(1)式就可以通过已有围涂后纳潮量变化值估算其对三门湾滩槽平衡淤积的影响,以湾中和湾口断面为例,分析估算结果见表3。

表3　湾口、湾中断面纳潮量及过水面积变化率估算值与实测值比较

由表3可看出,已有围涂后湾口、湾中纳潮量分别减少17%、24%,则相应的过水断面面积应分别减少15%、21%,而实测资料显示目前湾口、湾中断面面积已减少了9%、15%左右,断面面积变化率估算值大于实测值,说明已有围涂造成的海床淤积迄今尚未到达平衡状态,还有约6%的面积减少将在今后若干年内继续发生。