1　前　言

　　1.1 研究目標

　　廣州港南沙港區選擇於蕉門口外的鷄抱沙地區建設深水港。根據廣州港南沙港區建港自然條件研究論证的需求，2002年6月中山大學河口海岸研究所（乙方）與委托單位廣州港務局（甲方）達成的本項目研究的目標是：


　　1）南沙港址穩定性分析；

　　2）鳧洲水道排水排沙對南沙港區的影響及評價；

　　3）虎門落潮動力軸東移趨勢及其對南沙港區環境的影響；

　　4）伶仃水道（或伶仃漲潮冲刷槽）穩定性及近期變化對建港的影響。

　　1.2 主要調查研究内容

　　爲了達到上述研究目標，進行了下列主要現場調查、測驗及分析和研究工作：

　　1）爲了瞭解伶仃水道動力結構，配合其他單位承擔的洪季南沙區域的大面積水文泥沙同步測驗調查，於2002年6月25~29日（農曆5月16~17日，大潮），在伶仃水道下段分南（測點14，在内伶仃島南側）、北（測點13，在内伶仃島北側）兩測點，進行了與其他單位承擔的伶仃水道中、上段測點的縱向同步水文泥沙測驗，測驗内容包括流速、流向、含沙量和含鹽度等項目。

　　2）初步分析了2002年洪季6月26~27日伶仃水道縱向6船同步水文測驗資料，研究了其時縱向動力結構特徵，並與過去（1989年）同一地段縱向水文資料及動力特徵進行了對比；再結合本所2001年洪（8月30~31日）、枯（12月10~11日）季對伶仃水道沉積物性質與特徵的調查，綜合分析了伶仃水道的洪、枯季動力結構、泥沙搬運及其淤積特徵，進一步論证了該深水航道可以通過疏浚維護而得到保持。

　　3）爲了增進對未來港址碼頭前沿水流動力情况的瞭解，於2003年1月4~5日（農曆2002年12月2~3日，大潮）在南沙港區碼頭起步工程的前沿水深-6m處，進行了水文泥沙測驗調查，測驗項目與洪季相同。

　　4）於2002年6月29日至7月1日，在南沙（鷄抱沙—孖沙墾區 ）周圍水域采獲表層沉積物樣品50個，全部做了粒度分析。根據這些樣品實驗分析的數據，繪製了鳧洲水道、蕉門南水道和鷄抱—孖沙東側近岸水域的現代沉積物類型以及細砂、粉砂和粘土百分含量等值分佈圖，從中可以看出蕉門來沙特點及其搬運趨勢和走向。

　　5）對比分析了近七十年内（1927~1999年）蕉門分流口從潮優型河口向河優型河口轉化演變的過程及鷄抱沙—孖沙區域的發展過程，此爲分析論证南沙港址的穩定性提供了較好的信息資料和依據。特别重點分析了從上世紀五十年代至今，鳧洲水道從决口→散亂→歸股的發展變化過程和其出口處扇形堆積體的發育特徵及其對川鼻水道、伶仃水道與南沙港址冲淤發展變化的影響。

　　6）分析、研究了現代珠江河口的水系網絡特徵及三角洲發展模式，編繪了若干有代表性的模式圖，這爲指導瞭解南沙區域（鳧洲水道和蕉門南水道）今後發展的方向及論证南沙地區建港的可行性，提供了依據。

　　2　動力環境架構

　　南沙港區恰好處於伶仃洋三大動力—沉積地貌體系的交匯地帶或交叉點位置。所謂三大動力體系是：西北部蕉門、洪奇瀝和横門等河流作用爲主分流河口的逕流動力體系；北部和中部的虎門潮汐通道（tidal inlet）動力體系；南部與東南部的高鹽陸架水入侵控制的動力體系。相應形成了下面三種沉積地貌體系：

　　1）現代西、北江三角洲的平原（含水下淺灘）、河槽（含水下淺槽）沉積地貌體系，其主體是伶仃洋西灘。港區鷄抱沙—孖沙平原與淺灘以及鳧洲水道、蕉門南水道等皆屬這一動力—沉積地貌組成部分；

　　2）虎門潮汐通道沉積地貌體系，包括虎門通道口及其内外的潮流冲刷槽（如川鼻水道和礬石水道）、口内漲潮三角洲砂體（如虎門内的海心沙、鷗汀沙和西大擔沙等）和口外落潮三角洲砂體（如虎門外的伶仃攔江沙、礬石淺灘、公沙和交椅沙等）；

　　3）高鹽陸架水入侵控制的外伶仃洋深槽沉積地貌體系，即河口灣南部與東南部水深大於10m 的深槽地形。本港區身旁的伶仃水道的下段屬此動力—沉積地貌體系。

　　上述三大動力—沉積地貌體系都各自劃分了自己的主要勢力範圍。南沙港區恰好處於這三大動力體系及其勢力範圍的交匯地帶。總的來講，這一交匯地帶逕流動力和漲、落潮作用都不很强，因爲三種動力體系交綏的相互作用起着削减水流動力的作用，這是南沙港址近岸水域動力環境的基本架構和主要特點。

　　3　伶仃水道底質及淤積特徵

　　3.1  調查内容

　　爲配合珠江口伶仃洋西槽（即伶仃水道）航道浚深至-12.5m後的後效觀察研究，中山大學河口海岸研究所受廣州港務局委托，於2001年夏（8月30~31日）、冬（12月10~11日）兩季對伶仃水道進行了底質研究調查。調查航道，南端起自内伶仃島以南的5號和6號航標之間的航道，然後沿伶仃水道向北，止於舢舨洲以東的川鼻水道。每季（次）在航道上采獲底質樣品26個，兩季（次）在航道上共采獲底質樣品52個。上述各樣點位置，同時采取底層水樣，進行了含沙量分析。除此以外，爲了瞭解南沙港區淤積特徵，夏季還順便在鷄抱沙東北部的近岸沿水深3~4m的地帶采獲底質樣品9個，冬季又在龍穴島東南的挖泥坑中及其南、北兩翼淺灘共採底質樣4個。這裏根據野外觀察資料及室内實驗分析成果，對伶仃水道底質分部狀態及變化，作如下匯報。

　　3.2夏季伶仃水道底質分佈和淤積特徵

　　3.2.1底質分佈特徵  

　　伶仃水道夏季底質分佈以粉砂質粘土和粘土質粉砂爲主，大多數底質中值粒徑Φ值大於7（即>0.008mm）。但沿程分佈仍有差异：調查航道的下段（樣品1~7）最細，以粉砂質粘土爲主，中值粒徑爲7.56~8.26Φ；中下段（樣點8~15）樣品稍爲偏粗，如有的爲粉砂質粘土或含砂的粉砂質粘土（樣點14、11），有的則爲粘土質粉砂（樣點13），最粗者爲粘土質砂或粘土、粉砂質砂（樣點8、15），總之此地段有相對粗化現象；中上段（樣點16~21）底質又趨變細，大多爲粉砂質粘土，中值粒徑在7.34~7.96Φ；上段（樣點22~26）底質粗細變化大，如有的爲粉砂質粘土（如樣點23、24、26），有的則爲粘土質砂或粉砂、粘土質砂（如樣點22、25）。

　　3.2.2淤積特徵  

　　夏季伶仃水道的淤積特徵，要根據野外底質樣品的現場特徵觀察和上述底質特徵進行綜合的分析和判斷。現場野外觀察底質分佈及淤積有如下特徵：

　　1）伶仃水道下段的粉砂質粘土大多爲黄褐色，有的爲灰黑色，有的粘土則較緊實，表層很少出現新鮮的黄色淤泥。表征這些沉積物，並不是當年洪季的即時淤積物，而是其形成時間稍老。或者説，當年夏季伶仃水道下段基本無淤積現象。

　　2）伶仃水道中下段的沉積物表層開始有新鮮和稀亂的黄色淤泥——浮泥出現，不過浮泥層很薄（1cm至幾cm），薄層浮淤之下每見粉砂甚至細砂。表明此地段航道，在夏季有淤積現象發生，但淤積作用十分輕微。

　　3）伶仃水道中上段出現大量的、厚度稍大的黄色浮泥層，表征這裏是夏季航道最主要的淤積地段。但淤積厚度一般不超過50cm。

　　4）伶仃水道上段因人爲挖沙之故，航道有的被挖深至20~30m。因此底質粗細變化大，已不是一般的正常的分佈規律。

　　3.3冬季伶仃水道底質和淤積特徵

　　冬季底質採樣時，出現特殊情况，即其時正值大噸位的虎門號挖泥船在伶仃水道上進行絞吸挖泥疏浚作業。伶仃水道的上段和中上段（在樣點26至14之間），剛剛被挖泥疏浚，因此採樣時底層水流出現特大的渾水現象，其含沙量高達0.64~1.3g/1，底質亦出現特别的粗化現象，如樣點16、18的中徑（MdΦ）達0.7~1.30，出現中粗砂，甚至礫石；有的則出現硬粘土（如樣點19）或灰白色風化粘土（如樣點21）。這些都是珠江河口三角洲地區的晚更新統的古老沉積層，現被挖泥船掘進暴露在航道上，不反映天然的或自然的冲淤作用。但採樣時，伶仃水道中下段和下段未及進行疏浚。表1所列底質特徵值，仍可供分析參考用。如表所示，這兩段底質依然很細，大多爲粉砂質粘土。現場觀察它們大多呈灰黑色或較緊實（已經壓實作用），仍反映它們均非當年淤積形成。中、上段個别測點表層有很薄的浮泥存在。表示夏季落淤形成的少量沉積物至冬季還有保存。

　　3.4 伶仃水道夏、冬季動力特徵及其對航道淤積的影響

　　3.4.1 夏季

　　夏季伶仃水道爲河水（逕流）和海水（陸架水）相互作用地帶，即鹽淡水相互作用和混合的區域。鹽淡水混合狀態呈高度分層型特點。由於夏季逕流動力增强並趨於在表層向海排泄，引起底部海水（鹽水或陸架水）的向陸補償上溯，因而伶仃水道地帶出現較强的河口環流，表層優勢流（餘流）向下，而中、底層優勢流（餘流）向上。在此環流作用下，部分懸浮泥沙隨表層向海搬運；因伶仃水道上、中段出現最大渾濁帶，中底層泥沙在此地帶附近聚集，並相應出現滯流點和滯沙點，底層含沙量較大，導致該地段發生較明顯的淤積現象。本次調查，在夏季實測到伶仃水道中、上段底層的含沙量高達1.810kg/m3，這是底層存在最大渾濁帶的證據。夏季伶仃水道實際存在着三個動力－沉積地帶（或地段）：

　　1）下段——大致相當於水下斜坡地段。其底部由海水（或陸架水）及上溯流控制，泥沙淤積極少或甚至爲冲刷區。這一點由本次研究於夏季在該地段采獲的底質特徵所證明。

　　2）中下段——此地段底層亦以上溯流爲主，並以滯沙點爲中心，出現底部泥沙的匯聚現象。故夏季本地段有輕微的淤積作用發生。

　　3）中上段及上段——大致相當於滯沙點以上的地段，爲動力最弱及陸源來沙的主要淤積地帶。故夏季此地段出現較厚的黄色浮泥沉積。

　　3.4.2 冬季

　　冬季因逕流動力减弱，河口鹽淡水相互作用和混合的區域拉長、擴大（混合水可上溯至黄埔），伶仃水道由鹽度較高（達10~30）的混合水控制，其時鹽淡水混合狀態接近垂直均匀型。因此，冬季伶仃水道不存在像夏季那樣的環流現象，上、中段的底層泥沙隨上溯向虎門口以内的上遊方向搬運，而下段的底層泥沙則向海搬運，即整個伶仃水道底層泥沙發生“各奔南、北”的離散現象，此即意味着冬季伶仃水道呈冲刷狀態。這一特點，對伶仃水道深水航道的穩定和保持是十分有利的。

　　3.5 小結

　　伶仃水道浚深至-12.5m後，夏季航道淤積作用仍主要發生在中、上段，淤積中心或可能略較過去有一點上移，但淤積强度從黄色浮泥層的厚度得知，仍基本上和過去（浚深前）的大致相當。這表明，夏季伶仃水道的淤積作用仍然不强，冬季還有冲刷現象發生。故認爲，伶仃水道開發浚深後，仍可通過經常的疏浚維護而得以保持。

　　4　南沙港區近岸水域及河道表層底質特徵

　　4.1 表層沉積物的特徵及分佈

　　2002年7月，在鳧洲水道、蕉門南水道及鷄抱沙東側附近海域采集50個表層沉積物樣品，樣品用沉降法做了粒度分析，並根據沉積物中值粒徑繪製了沉積物類型圖。根據中值粒徑大小，本區表層沉積物可歸納爲9類，其特徵和分佈爲：

　　（1）硬粘土：分佈於鳧洲水道中心河床（樣點11、12、13），爲晚更新統的老沉積物，具“基岩”性質。

　　（2）粗中砂：中值粒徑爲0.90~1.49Φ之間，以中砂爲主，含少量的礫和粘土，分選較好，分佈於鳧洲水道深槽内。

　　（3）中細砂：中值粒徑爲1.82~3.45Φ之間，以細砂爲主，含量占26.4~39.5%，中砂次之，占9.4~24.6%，另含有部分粉砂、粘土和少量的礫，分選很差，主要分佈於鳧洲水道和虎門落潮流交匯處，位於鷄抱沙的東北角上。

　　（4）細砂：中值粒徑爲1.80~2.76Φ之間，以細砂爲主，含量占74.8~95%，部分樣品中含少量礫，分選很好，主要分佈於蕉門附近、蕉門水道延伸段上段及鳧洲水道上段。

　　（5）極細砂：中值粒徑爲2.22~3.42Φ之間，以細砂爲主，含量占24.4~56.9%，粘土次之，占15~22.1%，再次爲粉砂，含量爲11.4~19.9%，分選較差。主要分佈於鷄抱沙東側，中細砂分佈區以南，呈NW~SE走向。

　　（6）粘土—粉砂—極細砂：中值粒徑爲3.88~5.75Φ之間，以細砂爲主，含量占37.6~52.2%，次爲粉砂，含量占21.6~31.3%，粘土含量和粉砂接近，分選很差，主要分佈於極細砂分佈區東部，呈NW~SE走向，較極細砂向南延伸更遠。

　　（7）極細砂—粘土—粉砂：中值粒徑在5.6~7.22Φ，以粉砂爲主，百分含量爲34.7~44.8%，次爲粘土，占28.9~35.1%；極細砂含量在20.1~34.7%之間，分選較差。主要分佈在粘土-粉砂-極細砂的東西兩側。

　　（8）淤泥質粉砂：中值粒徑在6.8~7.9Φ之間，以粉砂爲主，百分含量占43.7~52.3%，次爲粘土，占39.9~49.1%。另含有少量的細砂，分選較差，分佈在西灘南段，北至鷄抱沙最南端止。

　　（9）粉砂質粘土：中值粒徑在7.25~9.02Φ之間，以粘土爲主，百分含量占46.1~60.1%，次爲粉砂，占34.5~45%。另含有少量的細砂，分選較差，分佈在西灘靠近深水航道一側及蕉門延伸段的下段，分佈最爲廣泛。

　　4.2 各級配泥沙分佈特點

　　表層沉積物類型的所謂“表層沉積物”是一種泥沙組成的綜合概念，即“表層沉積物”實由各種級配（或各種粒徑）的泥沙組成。將“表層沉積物”中的各種不同粒徑的泥沙，例如粗中砂、細砂、粉砂和粘土等，按其百分含量值，分别點繪在圖上，製作成圖9、10、11和12，可以看出，鷄抱沙—孖沙四周水域各種級配（或不同粒級）泥沙的空間分佈特徵如下：

　　1）最粗的泥沙——中粗砂，呈零星分佈特點。其中，以蕉門口偏北岸的河床中心地帶，有較大量的分佈，其百分含量可高達53；其次是鳧洲水道出口處，除19和23點兩測點百分含量超過50外，大部分測點百分含量在10~30；此外港區試挖坑（施工區）水域的沉積物中，亦發現有一定的中粗砂成分出現。

　　2細砂物質，自蕉門口以下經鳧洲水道和蕉門南水道向下，成連續分佈特點，但它們主要分佈在研究區的北半部水域，南半部水域（即孖沙兩側水域）幾乎無細砂分佈。所謂主要分佈在北半部水域，是指鷄抱沙的東北近岸水域和蕉門南水道的上段，其中蕉門南水道的上段細砂含量最高，達85~98%，即分選性最好。

　　（3）粉砂和粘土的分佈有相似之處，它們都是主要分佈在南半部水域，即蕉門南水道的下段和孖沙東側沿岸地帶。

　　4.3 泥沙搬運—沉積趨勢和走向

　　1）中粗砂屬推移質性質，它們呈零星分佈特點，説明研究區無大量的、成片的中粗砂推移運動現象。分離狀態的三處中粗砂分佈區（或點）在成因上無直接的相關聯繫，其中試挖坑前水域出現的一定含量的中粗砂，可能是人爲活動（如人工抛沙）所致。

　　2）細砂屬床沙質性質。流速小時，沉積於河床上；但流速加大時，可在河底作推移或躍移運動，流速再大時，甚至可懸浮。在河口地區，它可被視爲是一種“底沙”。圖10細砂分佈圖可以看出，港區細砂沉積物來源於蕉門口，並被水流携帶向河口下游搬運。其中，經鳧洲水道輸出的細砂物質進入伶仃洋水域後，基本上都在鷄抱沙東北側近岸的回流區沉積下來，成爲該處淺灘沉積物的主要成分，而這種泥沙（細砂）的搬運—沉積作用對孖沙東側沿岸帶基本上無影響。至於鳧洲水道本身何以河床中很少細砂分佈，可能與該水道水動力作用特强，細砂物質無法落淤停聚有關。

　　3）蕉門南水道上段（北段）和下段（南段）沉積物性質迥然不同。前者幾乎爲很純的底沙——細砂沉積物，而後者皆爲粉砂和粘土等懸移質沉積物，説明以蕉門南水道南、北兩段的沉積動力環境是很不相同的。上述沉積差异反映出，蕉門南水道的上段（北段）水動力環境稍强，且底層流以下泄流占優勢；而下段（南段）的水動力環境較弱，其底層流應以上溯流爲主。

　　4）鷄抱沙—孖沙東側沿岸，沉積物亦出現上段（北段）粗、下段（南段）細的特點，同樣表明試挖坑處大致居於動力環境的轉换位置，即試挖坑以北的沿岸帶主要爲下泄流優勢，因此這裏明顯受鳧洲水道下泄的粗粒泥沙（細砂）淤積的影響；而試挖坑以南的沿岸帶以上溯流占優勢（指底層，2002年冬季的15號測點的實測水流資料證明此點），這裏主要受蕉門南水道輸出的細粒懸移質泥沙淤積的影響。

　　5　沉積地貌體系特徵及演變

　　收集不同歷史時期蕉門、虎門口外的水下地形圖資料，可以查看、對比建港區域一帶水下地貌的特點及其演變趨勢及過程。

　　5.1 蕉門口外三角洲平原的灘—槽沉積地貌體系特徵及演變

　　伶仃洋西北部蕉門和横門的來水量分别是565億m3、209億m3、365億m3。三口門均是下泄總量大於上溯流總量，山潮比分别爲1.74、2.6和2.75，即均大於1，爲河流（逕流）作用爲主的河口。在此逕流作用及其泥沙輸出影響下，於伶仃洋西北部三口門外，形成了規模巨大的水下三角洲平原的灘—槽沉積地貌體系。這一沉積地貌體系有河槽、冲决扇、水下自然堤、潮灘（水深小於2m）、漲潮溝等地貌單元組成。南沙港址鷄抱沙地區都能發現和劃分出這些地貌單元。對比圖13、14、15和16這些水下地形圖看出，1927年時，鷄抱沙地區是一條界於蕉門和虎門之間的、自西北向東南延伸的長長的水下沙脊，那時鷄抱沙北端未有東—西走向的鳧洲水道存在。但圖13反映出，1955年時鷄抱沙北端已被冲斷，出現了鳧洲水道，該水道末端有大量的“指狀”砂體分佈，表征它們屬决口扇（砂體）沉積性質。蕉門口外鳧洲水道的形成出現與近百多年來洪奇瀝口淤積萎縮和洪奇瀝水道的逕流大量經由上横瀝和下横瀝向東横向分流入蕉門後使蕉門的泄流量加大有關。可推測鳧洲水道大約在20世紀40年代由洪水冲决形成，從1955年到1984年再到1999年，鳧洲水道經歷了由冲决→散亂→歸股，即由發展到穩定的變化過程。蕉門泄水量爲565億m3（約占西北三口門泄水量的一半），懸移質輸沙量爲1289億t,今鳧洲水道泄水量約占蕉門泄水量的72%，則可大致推算出，鳧洲水道的泄水量約爲407萬m3, 懸移質輸沙量爲924萬t，當然這不包括推移質泥沙。

　　南沙港址北部水域，主要受蕉門鳧洲水道下泄泥沙過境輸移或淤積的影響。1955~1999年間鳧洲水道末端（東端）的泥沙淤積體不斷向東（偏南）推進發展，使虎門口外的川鼻水道受壓並變窄變深。根據川鼻水道多條横斷面地形對比資料算出，鷄抱沙東北部近岸0m以深水域自1955~1999年的44年間共淤積泥沙624萬m3，平均每年淤積泥沙14萬m3。鳧洲水道自西向東匯入伶仃洋，與呈NW—SE走向的虎門外的落潮動力軸呈鈍角相交匯。落急時鳧洲水道下泄的逕流先在川鼻水道西側向東南流，然後轉南，最後折向西南，呈弧形流路匯入伶仃水道。這樣一來，鷄抱沙東北岸段便成爲凸岸淤積區，凸岸淤積區發育水下淺灘。水下淺灘區受回流（由鳧洲水道外泄落潮流動力軸的流速與凸岸淺灘區落潮流速存在巨大的反差而造成）和横向環流（由於落潮流動力軸成弧形流路，故具彎道水流特性：表流流向指向凹岸，底層流向指向凸岸）的雙重作用，有利於落急時鳧洲水道外泄的泥沙，其中特别是底沙易於向凸岸搬運造成淤積。圖10和11反映這裏確實存在底沙輸移現象，但底沙沉積作用主要限於鷄抱沙東北岸段，鷄抱沙中部和南部岸段細砂淤積物很少。參考過去廣州港新沙港址淺灘研究的經驗，受回流和横向環流作用的淺灘區沉積物，總體來講砂和泥各參一半，依據前述計算的鷄抱沙東北近岸淺灘區（自1955~1999年的年平均淤積量14.2萬m3）,可估算出鳧洲水道下泄的較粗粒的泥沙（細砂）對這裏淤積影響的數量爲每年7.1萬m3,或者説底沙影響的數量級在每年10萬m3以下。

　　5.2 虎門潮汐通道沉積地貌體系特徵及演變

　　虎門的漲潮量達2288萬m3，占整個珠江河口漲潮總量的60.8%，其山潮比爲0.264，表現爲以潮汐作用爲主。加之虎門兩側的山丘夾持，口門窄，口内外分别爲水域較開闊的獅子洋和伶仃洋，故虎門具有潮汐通道（tidal inlet）特性。虎門口外形成出現“落潮灘—槽沉積地貌體系”。這種沉積地貌體系主要由川鼻水道—礬石水道的落潮冲刷槽及其周圍的潮成沙脊（淺灘）搆成，後者如伶仃攔江沙（界於川鼻水道—礬石水道和伶仃水道之間）、交椅沙和礬石淺灘等。

　　虎門口外的“落潮灘—槽沉積地貌體系”的核心是自西北向東南延伸的川鼻水道—礬石水道的潮流冲刷槽，其水深7~20m，它主要由落潮噴射流侵蝕造成。因虎門口外的落急潮流具射流性質，射流首先表現爲垂向噴射（在川鼻水道），後轉爲横向（側向）噴射，因此冲刷深槽隨之由西北向東南由深變淺。近半個世紀來，鳧洲水道的落潮水量匯入虎門潮汐通道體系後，使川鼻水道的落潮量加大和動力軸東移，相應川鼻水道的深槽地形斷面亦趨於向窄深方向發展且深泓位置東遷。此沉積地貌體系的外圍由潮成沙脊或淺灘搆成，它們是落急潮流侵蝕上述川鼻—礬石冲刷深槽晚更新統沉積物産生的泥沙，搬遷至深槽周邊地區沉積而形成。因此這些沙脊或淺灘的物質以砂爲主，屬古沉積物性質，14C測定其年齡在據今2430±95~6030±150年不等，也就是説，這些物質非現代珠江流域輸沙造成。這一地區的大量挖沙船，挖的主要就是這種砂。

　　值得一提地是，虎門外的落潮動力—沉積地貌體系，與南沙港址旁的伶仃水道没有直接的關係和聯繫，即伶仃水道深槽地形的形成，與虎門潮汐通道的落潮動力及其潮流的侵蝕作用基本無關。

　　5.3伶仃水道漲潮沉積地貌體系特徵及其演變

　　伶仃水道與川鼻水道—礬石水道的動力條件和地形特徵是截然不同的。後者主要由下泄流（或落潮流）控制，屬落潮冲刷槽性質，因此深槽自陸向海由深變淺，槽形向陸一端呈開放狀態，向海一端趨於封閉。伶仃水道則反之：主要由上溯流（或漲潮流）控制，此深槽愈向海，寬度愈大，水深愈深，即槽形向海敞開，而向陸却深槽逐漸變窄變淺並最後趨於消失。研究表明，伶仃水道的這種特徵與海洋陸架水團的入侵有很大的關係。特别是夏季（洪季）上遊方向來水來沙較豐時，伶仃水道下段的中、底層存在明顯的陸架水團（鹽度大於30）爬坡作用。這一入侵首先使入侵控制區中、底層水域的上溯流（或漲潮流）加强，上遊方向通過表層下泄流挾帶搬運的懸浮泥沙，來到此後，一旦沉降進入中、底層可由上溯流搬運發生回返，故陸架水控制區淤積少，愈向海淤積愈少水深愈大。而夏季伶仃水道中、上段特别是上段却爲鹽淡水混合區（鹽度0.5~30），利於懸浮泥沙在此沉降落淤，使深槽淤淺。所幸伶仃水道有兩個有利條件：一是水體含沙量不大，淤積量有限；二是冬季（枯季）伶仃水道上，中、底層動力及其泥沙搬運呈離散、外擴狀態（圖7b），夏季（洪季）落淤的泥沙，部分或全部又被冲刷帶走。洪季伶仃水道上段因泥沙淤積出現浮泥層，浮泥層帶長2~4km,最大厚度55cm，中段和南段却無浮泥層；而枯季整個伶仃水道無浮泥存在。但是，由於伶仃洋西北部的逕流動力體系不斷增强，相應使南部的陸架水入侵動力體系在逐漸向海退縮，近一百多年來，伶仃水道的深槽地形，發生瞭如下明顯的變化：一是整個深槽向海退縮，如1889年時其水深10m的深槽頂端位置曾伸至内伶仃島以北20km處，1971年時水深10m深槽頂端位置却已後退到内伶仃島以南8.8km處，在82年的時間内，該深槽的頂端位置後退了28.8km,平均每年後退351m;二是深槽變窄變淺了；三是深槽深泓位置東移。

　　不過，20世紀70年代以來伶仃水道的開發及其不斷的人工疏浚作用，使上述伶仃水道深槽的萎縮形勢放慢。近年來該深水航道的進一步浚深，有助於使其南段甚至中段的陸架水入侵和漲潮優勢流作用加强，此進一步使伶仃水道的淤積作用减緩。伶仃水道總的來講水體含沙量小，航道浚深後淤積量不大，可以通過疏浚來維持，這已爲大量的研究成果及實際使用結果所證實。

　　6　主要研究認識與看法

　　6.1 伶仃深水航道的存在是南沙地區可建深水港的前提條件

　　6.1.1 伶仃水道屬漲潮槽性質，其深水航道可以通過疏浚來維持  

　　伶仃水道的深槽屬漲潮槽性質，已在作者承擔的“八·五”科技攻關研究成果中，進行了充分的論证。該深槽在自然狀態下，呈淤縮狀態並有位置緩慢東移的趨勢，但近幾十年來由於鳧洲水道的擴張發展，伶仃洋西北部三口門約1/3的水量和沙量向東流失以及伶仃水道2萬噸級深水航道的開發維護，目前該深槽已趨於穩定狀態中，這一點亦已在“八·五”科技攻關研究成果中進行了論述。爲了進一步開發伶仃水道，1999年11月開始的伶仃水道3.5萬噸級深水航道第一期擴建工程，至2000年10月已將航道底寬拓至160m,浚深至-11.5m。最近南京水利科學研究院等單位進行的回淤初步分析表明，該航槽浚深至-11.5m後的年回淤量僅在220萬m3左右。可見伶仃深水航道的淤積問題並不突出，它可輕易地通過疏浚來維持。雖然如此，我們還是應進一步關注伶仃深水航道的淤積及穩定性問題。因爲只有伶仃深水航道存在，才有可能考慮在南沙地區建深水大港；若伶仃深水航道本身難以維持和保護，也就無南沙地區建深水港可言！

　　6.1.2 伶仃水道的淤積主要受西北三口門的三條汊道輸水輸沙的影響  

　　自然狀態下，伶仃水道的回淤及淤縮演變，主要受伶仃洋西北三口門的三條分汊水道輸水輸沙的影響。其中以蕉門南水道的影響最大；横門東汊與洪奇瀝匯合後的下泄水流向東决口形成的支汊擴散流的影響次之；鳧洲水道的影響最小。或可這樣説：西北三口門來水來沙的影響，目前以蕉門南支的影響最大，但其來沙成分主要爲懸移質粉砂和粘土物質；未來值得特别關注的是，洪奇瀝向東决口汊道的擴大及其以推移質泥沙爲主的决口扇堆積體的向東淤積擴展，將對伶仃水道的淤積及穩定性産生愈來愈大的影響；而鳧洲水道的擴大，實際上對伶仃水道的保持是有利的。

　　6.1.3 伶仃水道的動力結構與環境泥沙條件總的來説對深水航道的保持有利

　　這主要是由於：①伶仃水道的中、上段雖受西北三口門徑流及其來沙的影響，但水體含沙量不大，汛期該地段形成的最大渾濁帶的底層平均含沙量亦僅在0.6kg/m3左右，故航道中的淤積作用較爲有限；②洪季伶仃水道的分層現象明顯，環流較强，其下段受高鹽陸架水入侵控制（2002年6月26~27日測得底層鹽度大部分時間大於30，最大達31.01），泥沙淤積極少甚至爲冲刷區，航槽浚深超過-11.5m後，有利於高鹽陸架水的向陸進侵，中底層上溯流增强，航道淤積段縮小和相對集中；③枯季伶仃水道基本由鹽度高達10~30的混合水控制，鹽淡水混合接近垂直均匀狀態，密度環流不復存在，上、中段底層泥沙隨上溯流向虎門口内方向搬運，而下段的底層泥沙則向海搬運，整個伶仃水道的底層泥沙發生各奔南、北的離散現象，這對深水航道的維持十分有利。伶仃航道底質分佈和淤積特徵調查表明，該水道的實際淤積狀態並未對航道的開發利用造成明顯或重要的不利影響。

　　6.2 南沙港區穩定性良好

　　港區的穩定性能，决定於該地區是否會發生驟淤或驟冲事件，特别是某種突發性的大冲大淤事變。大冲大淤者，謂之爲不穩定；不冲不淤或微冲微淤者，爲穩定或基本穩定。

　　綜觀蕉門河口區近百年的演變，它經歷瞭如下發展階段：①百餘年前，蕉門口爲北江分汊河道——欖核涌的分流口，屬小喇叭狀“潮優型”河口性質，其時河口動力主要由潮汐動力控制；②但近百年内由於上横瀝、下横瀝的不斷冲深擴大，洪季西江逕流經上、下横瀝匯入蕉門，蕉門河口隨之逐漸轉變爲具“河優型”河口性質，這一質的變化的時間約發生在上世紀40年代，其標誌是鳧洲决口水道的形成及其冲决扇堆積體的向東擴展； ③在以後的半個多世紀的時間内，鳧洲水道經歷了從决口→散亂→歸股的由不穩定到穩定的變化過程，成爲蕉門口外的主幹泄洪道，而蕉門南水道却逐漸萎縮演變成蕉門口外的支汊泄洪道；④上世紀80年代和90年代分别對鷄抱沙和孖沙地區的大規模圍墾，奠定了今日南沙地區淤漲成陸的形勢。

　　值得着重指出的是，蕉門南水道的萎縮，對减弱伶仃水道的淤積作用是有利的；該水道中段曾有一條向東分汊的短汊道——龍穴南水道，上世紀八十年代後期被堵塞，這對保证南沙港區的穩定起了重要的作用。反之，如果人爲地擴大蕉門南水道，加大該水道的逕流和泄洪量，不僅於伶仃水道的維護不利，而且還易向東决口産生新的分汊水道，危及未來南沙港區的安全和穩定性。

　　6.3 鳧洲水道的存在和擴大，總的來説對南沙地區建港利大於弊

　　6.3.1 有利之處  

　　1）最大的好處是减少了伶仃洋西北三口門約1/3的懸移質沙量（約903萬t）直接注入伶仃水道，此有助於伶仃深水航道的保持，因而有利於在南沙地區建深水港。洪季鳧洲水道下泄的水量和沙量，大部分加入虎門潮汐通道體系，落潮時經川鼻水道隨虎門下泄流向偏東（SE）方向排泄，一般只在落潮後期（大潮期間）約3個小時左右的時間，較明顯有鳧洲水道下泄的渾水進入伶仃水道。

　　
2）近百年來，鳧洲水道東口推移質泥沙淺灘堆積體的向ESE方向的推進，使川鼻水道的峽口最窄斷面處的位置跟隨下移了4~5km,同時峽口斷面寬度减小了300~400m,而深度却加大了13m,即斷面形態更趨於窄深。這意味着虎門潮汐通道的“通道”（inlet）效應較前增强，且其動力中心位置下移，此有利於包括伶仃水道上段在内的伶仃洋頂端區域落潮動力的加强並普遍産生冲刷現象（特别是在枯季大潮落潮時）。

　　6.3.2 不利之處  

　　鳧洲水道出口處推移質泥沙堆積體的形成和發展，使鷄抱沙東北近岸發育凸岸性質的水下淺灘。落潮時這裏産生兩種特殊的水流動力結構：回流和横向環流。這種動力環境與條件，利於鳧洲水道下泄的底沙（推移質）向此凸岸集中，並沿鷄抱沙東北側近岸向下搬運。底質採樣證明，以細砂爲主的此種底沙搬運可影響達及現南沙港址以北的沿岸帶。不過，我們這次調查發現，鳧洲水道並不存在大量的或源源不斷的推移向下的底沙輸運現象，該水道中部有大片晚更新統花白硬粘土裸露河床，説明瞭這一點。故這一不利影響的程度較爲有限。我們依據鳧洲水道出口淺灘發展的體積變化推算出近幾十年間推移質來沙量平均爲每年7萬m3。此應主要是决口作用發生後，當地原淺灘泥沙重新調整分佈的結果，實際真正來自流域的推移質泥沙量應較此量值要小。

　　6.4 碼頭前沿回淤泥沙的來源

　　未來南沙港起步工程碼頭前緣回淤的泥沙，主要是粉砂質粘土。這些物質屬懸移質泥沙。它們主要應是蕉門南水道輸出的懸浮泥沙，包括洪季直接輸出的泥沙和枯季淺灘經風浪或潮流作用後再懸浮的泥沙，在此落淤造成，並主要發生在漲潮階段。

　　6.5  南沙區域的水陸環境架構和未來發展走向

　　珠江河口演變規律與發展模式研究發現：該河口系統具有獨特的陰陽關係和良好的自動調整性能，因而能長期保持其平衡、穩定與和諧。珠江河口的開發利用，必須深入認識到這一點。

　　珠江河口有兩個層次的陰陽關係表現。一是從大尺度來看，存在一正兩負（或一陽兩陰）的耦合關係：正（陽）者指呈扇形向海凸伸的西、北江聯合三角洲及其上的6個“河優型”分流河口，兩負（陰）則指上述正（陽）亞系統兩側向陸凹入的虎門和崖門2個“潮優型”分流河口及其口内闊深的潮汐水道（簡稱“潮道”）。正（陽）、負（陰）亞系統各自由河流（逕流）動力和潮汐動力控制。汛期正（陽）亞系統上的洪水位高達2~10m；而其兩側的負（陰）亞系統的洪潮水位一般在-1~2m，兩者間存在較大的横比降。於是連接兩者之間的横向支汊水道由然而生，如正（陽）亞系統左側的横向支汊水道有蘆苞涌、西南涌、佛山涌、平洲水道、陳村水道、沙灣水道和鳧洲水道等，正（陽）系統右側的横向支汊有江門河、睦洲河、虎坑、荷麻溪和螺洲溪等，它們對聯繫正（陽）、負（陰）亞系統及降低西、北江洪水位並保持整個河口系統的穩定、平衡與和諧發揮着重要的作用。另外還有一種小尺度的正負或陰陽關係表現，即每一單個的“河優型”分流河口，也同時出現該分流河口範圍内的河控性與潮控性兩種動力地貌體系，最顯著的標誌是在這裏也有“河道”與“潮道”相向發育和耦合共生的模式出現（參見本書第8篇論文《珠江河口陸海互動論》的圖5）。以上規律使我們認識到：

　　1）鳧洲水道的形成，是大尺度正（陽）、負（陰）亞系統間的較大横比降而造成，它之由逕流控制並不斷冲刷擴大，是有其道理的。

　　2）蕉門南水道介於洪奇瀝和鳧洲水道兩條主要由河流（逕流）動力控制的正（陽）性水道之間，爲了保持陰陽關係並求得平衡，其上段必定萎縮（逕流作用减弱），而下段將趨於向潮控性“潮道”方向發展。

　　所以，現在鳧洲水道和蕉門南水道的一主一支形式的形成是符合自然發展規律的，它們的關係不可逆轉。實際上，要强迫顛倒它們的關係，想讓蕉門南水道變成幹流，對南沙地區建港並無好處。

　　7　結論與建議

　　1）由於伶仃深水航道的存在並可通過疏浚來維持，在濱臨這條深水航道的鷄抱沙—孖沙區域建設深水港（南沙港區），只要能够采取措施，穩定或减少港池、航道的回淤量，應是可取和可行的。

　　2）南沙建港區域，由於靠近蕉門南水道和鳧洲水道，受逕流輸沙影響明顯，該區東側近岸主要在潮流作用下發育淤積性潮灘，未來在此建港若采用順岸開敞式方案，預估會發生一定或明顯的回淤作用。未來港池和碼頭的設計方案，應盡可能考慮有利於改善回淤條件（例如采用挖入式方案布設碼頭）。

　　3）鳧洲水道的存在並成爲蕉門的泄洪主幹道，對南沙地區建港利大於弊。相反，若人爲地削弱鳧洲水道的逕流動力並加强蕉門南水道及其輸沙作用，對伶仃深水航道的保持及南沙港區的穩定却是有弊而無一利，而且這樣做不符合自然發展規律。

　　4）爲了保護濕地及其生態環境，蕉門南水道的下段要維持相當的河寬，并且兩側堤前要留有一定的潮灘濕地不被圍墾。孖沙東側建港岸段，最好堤前也要備留一定寬度的潮灘濕地不被佔用。

　　本成果完成於2003年，這次刊印時内容有所裁减.合作者：田向平,雷亞平,王世俊。