田向平　李春初

　　小海潟湖位於海南省萬寧市境内，東臨南海，多年平均降雨量爲2,125mm。2000年10月遭受16號强臺風暴雨襲擊時，5d降雨量爲600mm，最大24h降雨量達355.1mm。萬寧市受灾人口31萬，其中小海潟湖周邊地區5鎮21村被淹5d（圖1），地勢稍低的北坡鎮更是水淹7d，有2.44萬畝耕地和魚塘被淹没，毁壞漁排網箱1.13萬口。因此，拯救和治理小海已刻不容緩。

　　然而，小海目前環境的惡化完全是人力所爲。1960年時小海潟湖水域面積49km2（是我國大潟湖之一），其潮汐通道口門寬約150m，水深爲3～4m，此時的條件還是不錯的（圖2A），故有關部門計劃在通道口門附近的港北鎮建港，1972年初人工抛石堤（北堤）使北沙咀與内峙島連接（圖2B），其目的有二：一是想通過束水攻沙來增加口門水深；二是爲了阻止東北向浪對口門的衝擊。同時，1972年還進行了太陽河改道工程（圖1），使太陽河不經潟湖而是直接入海。1986年起又流行養殖熱，約5 km2的潮灘被圍墾，尤其是將南汊道圍建成魚塘進行對蝦養殖。這三大人爲工程後，小海水域面積减至44km2，湖内潮差從0.7m降至0.2m，使得潟湖水體交换能力大受影響，湖内水質污染嚴重，特别是潮汐通道口門日漸萎縮，現寬度僅約30m左右，須靠人工疏浚才得以維持，否則口門一旦被泥沙封閉，小海將變成死水一潭。因口門狹小、排水不暢，終於釀成2000年的灾害。

　　小海的治理，首先必須正確評價這三大人爲工程對小海環境造成的影響，雖然治理建議衆説紛紜，但通道口門的穩定是决定性的，人爲工程是利還是弊，關鍵要看其在口門穩定性

　　方面起了什麽作用。本文從這一角度出發，分析三大人爲工程對小海口門演變的影響作用，並依據潮汐通道水力特性，提出小海潟湖的治理方案。

　　1　小海三大人爲工程對通道口門變化的影響

　　1.1　太陽河分洪工程的影響

　　1972年實施的太陽河改道工程，采取截彎取直的方法，人工開挖一渠道使太陽河直入南海（圖1），流入小海的淡水流量由此减少了50 m3/s左右，但相對於通道口門平均落潮流量（270m3/s，2001年9月實測）而言，這一流量的减少對口門維護的影響有限，只是在大洪水時對口門的冲刷才有一定的作用。此外，當淡水逕流减少時，一般而言湖内水體的鹽度會昇高，如渤海灣七裏海潟湖，歷史上經歷了由鹹水湖——淡水湖——鹹水湖的過程［1］，飲馬河等河流的注入使潟湖水體由咸變淡，而當飲馬河改道後，湖水又由淡變咸；威尼斯潟湖的入湖河流改道後亦使湖内水體的鹽度昇高［2］。與此相反，小海潟湖的水體鹽度却没有因淡水逕流的减少而昇高，反而逐漸降低，潟湖頂端北坡鎮一帶的水體現已完全淡化，這一現象表明太陽河改道工程的影響作用很小，而是其他原因造成了口門縮窄、海水進潮量减少，致使湖内水體不斷被淡化。

　　1.2　通道口外修建北堤的影響

　　北堤修築前（圖2A），小海口門自身有良好的自動調整功能，即冬季在偏北向浪的作用下，北沙咀尖端向南淤積發展，南沙咀尖端則遭受冲刷而後退；春、夏季在偏南向浪作用下，南沙咀尖端向北淤積發展，北沙咀尖端則被冲刷後退。小海口門通過這種自動調整作用維持了歷史上的長期穩定。1972年修築北堤後，使北沙咀與内峙島相連接（圖2B），其作用類似於單導流堤，由此把南沙咀掩護在其波影區内，由於不再受偏北向浪的冲刷，南沙咀逐漸向北延伸，可見單導流堤工程對潮汐通道口門的整治不但不能起到好的作用，而且會帶來壞的影響。

　　1.3　圍堵南汊道的影響

　　1986年南汊道及周圍廣大的潮灘被圍墾（圖2C），這一工程既擋潮又礙洪，同時又使北汊道成爲了通道（原來是一通道和南、北兩汊道），通道長度亦從600m突然變到3800m，大大增加了水流經過通道的時間，使潟湖的潮汐過程比外海滯後很多（即延時角增大），并發生極大的變形，即潮汐振幅减小、落潮歷時延長和漲潮歷時縮短，如2001年9月實測潮位過程（圖3），口外最大潮差有1.39m，但潟湖通道末端的最大潮差僅爲0.19m（通道長度增加使潟湖潮汐振幅减小的事例亦見於山東月湖，其人工圍堤後，通道長度從350m增加至1350m，潟湖潮差隨之下降了1/4强［3］），與外海潮汐過程相比，已經有了很大的變形，潟湖水位居高不下。小海潟湖終因潮差急速下降導致漲潮量迅速减小，落潮流再也無力全部冲走落入口門的沿岸漂沙，致使泥沙在口門逐漸淤積下來，而口門的縮窄反過來又使漲、落潮流减小，如此形成了惡性循環。可見，南汊道被圍堵是小海口門快速淤積縮小的主因。

　　2　波浪對小海口門演變的影響

　　Hubbard［4］根據潟湖通道地貌和沙體的分佈特點，1979年提出可將潮汐通道劃分爲三種類型，即潮流作用爲主型、波浪作用爲主型和過渡型。波浪作用爲主的潟湖潮汐通道主要特徵是：外海潮差較小，平均潮差一般小於1m，平均波高可大於1m，由於波能相對較强而潮流較弱，泥沙主要是向陸搬運到通道以内的潟湖裏沉積，漲潮三角洲規模較大且呈複式裂片狀分佈；相比之下，落潮三角洲規模小，從口門向海延伸的距離很短，常被許多淺的潮汐水道所分割。

　　小海潟湖外海年平均潮差爲0.75m，年平均波高與平均週期分别爲1.0m和4.2s，最大波高2.9m，週期6.0s，冬半年以偏北向浪爲主，波高較大，平均爲1.2m；夏半年則以偏南向浪爲主，波高較小，平均爲0.7m。歷史上小海潮汐通道内側曾發育過大規模的裂片狀漲潮三角洲（鹽墩諸沙島，圖2A），説明當時的通道口門可能較大，海岸供沙豐富。1972年修築北堤後，在口門内側不遠處緊靠北堤的地方又新發育了漲潮三角洲沙體（圖2B），其規模至今還在發展中（圖2C）。尤其是2001年9月經人工疏浚後，口門拓寬到100m，但僅過了半年，2002年3月再次測量時，南沙咀向北延伸了50m左右（圖4），又使口門縮至不到50m。上述種種現象表明，目前小海潟湖潮汐通道的演變階段仍屬波浪作用爲主型。

　　3　小海潮汐通道和口門的治理

　　2000年10月大洪水期間，外海最高潮位只有0.85m,應該説這個潮位還算偏低的（小海外海多年平均高潮位爲1.19m），但小海潟湖周邊地區却水淹5d，可見這次洪灾並非是外海水位高引起的頂托，而是口門過小、排水不暢造成的。其他如口門水淺（礙航）、湖水淡化（不利於海産養殖）、潟湖水體交换不暢引起的水域污染加重和潟湖水位居高不下等問題，都與口門過小造成漲、落潮量小有關，因此，小海潟湖治理的關鍵在於潮汐通道和口門。要使通道口門穩定，前提是須有足够大的納潮量，落潮流才有較强的動力來冲刷口門泥沙。而欲增大納潮量就必須設法提高潟湖潮差，改善流路，使外海水體在漲潮期間能盡快地流進潟湖。

　　當然，口門的設計既要有科學依據又要符合小海的實際情况，若全盤恢復過去的人爲工程難度很大，也不現實，且太陽河改道工程的影響甚小，可不考慮進行恢復；而北堤的修築雖然對口門的泥沙淤積有一定的影響，但也有效地阻擋了口門北側沿岸漂沙的進入，所以應當保留。

　　針對上述問題並根據實際情况，作者考慮采用通道分汊和複式斷面之方法，即重新打通已被封堵的南汊道（南汊道現在被圍成一塊塊的魚塘，恢復難度和費用很小），由現在的一條長長的通道恢復到原來的一條短通道和兩條汊道（通道分汊），同時按北汊道寬250m、南汊道寬150m和水深3m進行拓寬和浚深，並挖掉口内淺灘，其泥沙堆填在鄰近的島前端並人工建成分流嘴（圖5）；口門則設計成複式斷面（圖6），寬度爲500m，深槽靠北岸，寬250m，水深4m，邊坡1：10，南側爲淺水面，寬250m，水深1m。此外，在口門南側建一攔沙堤，堤長越過破波帶，伸至5m水深處，攔截由南向北的沿岸漂沙（圖5）。

　　這一設計的基本思路是漲、落潮流各行其道，即落潮流主要走北汊道經口門深槽出海；漲潮流則由口門淺水一側經南汊道流入潟湖。因爲在落潮末期至漲潮初期，口門的落潮流速還很大，其慣性作用使初期的漲潮流難以進入潟湖，所以漲潮流必須另有途徑。小海在漫長的歷史過程中存在着南、北兩汊道，客觀地反映了其自然規律，只是由於人爲的因素把南汊道封堵起來，這是極大的破壞作用，反過來，小海潟湖選擇走向死亡來回應這種破壞，因此，必須把這一人爲錯誤改正過來。而口門設計成寬闊的複式斷面亦是與通道分汊相配合，通過縮短通道長度和擴大口門面積，使水流更快更多地流進流出，既可增大漲潮流量又可盡快地排泄洪水，因爲隨着進出流量的變化，複式斷面能有效地調整其面積，即低水位時使水流歸槽以冲刷泥沙（落潮最大流速發生在中潮位之後）和便於航運；高水位時又可使口門面積迅速增大以利於洪水排泄。不少弱潮環境下的潟湖，其口門自然形態常自我優化選擇了複式斷面，如山東月湖［5］，甚至有的海灣水道斷面（如浙江三門灣［6］）亦表現爲複式斷面。

　　經過數學模擬計算，湖内平均潮差由0.12m提高到0.55m，納潮量由570萬m3增大至2440萬m3，口門性質從不穩定（納潮量P/沿岸年輸沙量M =66）變爲穩定(P/M =220)。

　　4　結語

　　小海潟湖經歷的三大人爲工程中，圍堵南汊道是極大的錯誤，其使潮汐通道長度增加，漲潮延時滯後，潮汐過程發生變形，湖内潮差大幅减小，落潮流動力急劇减弱，加之小海地處弱潮環境，波浪動力相對較强，落潮流無力冲走全部落淤的沿岸漂沙，使得口門逐漸被泥沙淤積縮窄，終因排水不暢造成洪灾。對於小海這種弱潮環境而以波浪作用爲主的潟湖，可采用通道分汊和口門爲複式斷面的方法來進行治理。通道分汊既使過水斷面面積增大，又在落潮末期（或漲潮初期）使漲、落潮流分道而流，由此增大漲潮流量；而口門複式斷面隨着水位的變化能有效地調整其過水面積，高水位時口門面積迅速增大以利於水流通過，低水位時又使水流歸槽以冲刷泥沙和便於航運。這兩種方法若配合在通道口外兩側修建攔沙導流堤則效果更好。

　　原載：海洋環境科學，2007，（1）.