深圳香港九龙半岛运河工程的规划研究
【关键词】:
【摘 要】:第23卷第5期2004年10月海洋通报,深圳—香港九龙半岛运河工程的规划研究王柳柱,朱大奎(南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室,江苏南京)摘要:在分析深圳河污染成因的基础
第23卷第5期2004年10月海洋通报,深圳—香港九龙半岛运河工程的规划研究王柳柱,朱大奎(南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室,江苏南京)摘要:在分析深圳河污染成因的基础上,从海岸海洋的角度提出了深圳—香港九龙半岛运河工程的规划设想。该工程东起大鹏湾的沙头角湾,经深圳与香港陆地交界处到深圳西部深圳河的入海口,总长度约为27.6km,其中沿用深圳河部分河段长16.6km,开凿约11km。同时重点阐述了运河工程规划设计的理论依据,即利用深圳湾与大鹏湾潮汐特征的差异与引潮闸的人为控制,使运河的水体流向固定起到冲洗深圳河深圳湾的目的。并论述了运河工程的规模尺寸,运河工程的生态、航运以及旅游功能等,最后说明了运河工程在实施过程中可能涉及到的一些实际问题,为从根本上解决深圳河、深圳湾的污染问题提出了较为可行的工程规划设想。关键词:生态工程;深圳湾;深圳河中图分类号:P753文献标识码:A文章编号:1001-6392(2004)05-0065-0年深圳设立经济特区,20多年来人口、社会、经济等各方面都经历了一个高速的2发展。到2000年,深圳市常住人口432.94万人,人口密度达到2222人/km。国内生产总值达到1665.47亿元,居中国大陆大中城市的第四位。人均国内生产总值为元/人。伴随着人口的快速增长和经济的高速发展,深圳市在这20a间产生了一系列的环境污染问题,其中深圳河与深圳湾的污染较为突出。据统计排入深圳河的污水量已由1995年的30万t/d,增加到2000年的63万t/d。深圳河的污染主要是由其流域的生活污水与工业废水造成的,其中主要污染物为磷、石油类与高锰酸盐等。而深圳河又是一条感潮现象极为明显的河流,排入深圳河的污染物由于受到潮流的顶托作用很难顺利地排入深圳湾至外海,从而导致河内的污染物越积越多造成深圳河的严重污染。由于深圳河的污水需通过深圳湾排入外海,这就间接造成了深圳湾的污染。经测定2001年深圳湾海水水质已劣于四类海水水质标[6]准。从海岸海洋的角度出发,解决近海污染问题有两个原则:一是控制污染物的入海总量,尽量做到处理后达标排放;二是促使沿海水域的内外水体交换,使污染物不在河口与港[1-3]湾滞留,及时地将污染物排向外海。为此,我们在深圳海洋资源与海岸线利用规划工作中,为解决深圳河与深圳湾的污染问题,特别提出深圳—香港九龙半岛运河工程的规划设想(图1),目的是利用生态工程的方式来治理深圳河与深圳湾的污染问题。1 区域概况深圳市位于广东省东南部沿海,东临大鹏湾,西濒伶仃洋,南与香港新界相望。全市总22面积(包括内伶仃岛、大小铲岛和妈州岛),其中特区面积391.71km。全境地势东南高,西北低,大部分为低丘陵地,间以平缓的台地,西部沿海一带为滨海平原。其中收稿日期:;收修改稿日期:海洋通报23卷图1深圳—香港九龙运河工程图示丘陵总面积为833.26km占全市总面积的44.20%,台地总面积为422.66km占全市总面积222.35%,滨海平原面积为418.23km占全市总面积22.12%。区内丘陵以平均海拔在105~177m的低丘陵为主,约占丘陵面积的70.20%,最高山峰为海拔943.7m的梧桐山。深圳河发源于梧桐山牛尾岭,自东北向西南汇入深圳湾,是深圳市与香港特别行政区之间的界河,全长35km,是流经深圳市区最大的一条河流。深圳河河道的平均比降1/1000,22流域面积310.3km,其中深圳一侧面积为186.7km。深圳河是一条山地河流,具有产流[4,5]快、汇流时间短的特点。深圳湾地处深圳经济特区的西南面,为珠江口伶仃洋东侧中部的一个半封闭港湾。海湾[8]湾长17.5km,湾宽各处不等,湾中腰最宽,水面最宽处达10km;水面最窄处为4.2km。深圳湾潮汐属不规则半日潮,潮汐每日出现两次高潮和两次低潮,其高潮和潮时存在日内不等现象。大鹏湾位于广东省保安县大鹏半岛与香港九龙半岛之间,为溺谷湾,东、北、西三面环山,湾口东起大鹏半岛黑岩角,西至香港九龙半岛大浪嘴,方向朝东南。大鹏湾口宽9.262[12]km,纵深18km,弧长约100km,面积约335km,潮汐为不规则半日潮型。2 运河工程的理论依据与规划设想理论依据2.1深圳湾与深圳河的污染是由于受潮流的顶托,污染物长期滞留在湾内与河内造成的。深圳河是一条感潮现象非常明显的河流,河流进退、水位涨落、泥沙的输出和沉积均受进入深3圳湾的潮位、潮流的制约。深圳河的平均流量小于10m/s,中、下游开阔,河中水位、水流状况常年受潮流控制。潮流由深圳湾进入深圳河河口后,逐渐变形,潮位抬高,憩流时刻[10]滞后由河口向上潮流变化加大。枯水期,河内潮波出现一日三峰三谷现象。据统计,枯水5期王柳柱等:深圳—香港九龙半岛运河工程的规划研究67期排入深圳河干流的污染物一般要在河流中回荡多次经过7d才能进入深圳湾,这样就造成深圳河中的污染物在河中滞留从而导致河水的污染,并最终间接地造成深圳湾的污染。经测[6]定2001年深圳湾海水水质已劣于四类海水水质标准。3[6]而只有深圳河流量大于25.10m/s时,污染物才可较快地通过深圳湾排入外海。因此运河工程的设想是利用深圳湾与大鹏湾水域的潮汐特征差异,其中包括高、低潮出现的时间不同,涨落潮历时不同等,利用深圳河拓宽、浚深改造,开凿人工渠道,建立引潮闸,将大鹏湾海水通过人工渠道引入深圳河深圳湾,通过人为控制,利用大鹏湾清洁的海水冲洗深圳河、深圳湾,加速水体交换。表1为多年统计资料得出的两湾潮汐特征对照。从表1中可以看出大鹏湾的潮汐作用较深圳湾的潮汐作用存在着较大的差异。这样如果用运河将两湾连通并借助于人工引潮闸的控制,在潮汐作用下就可以发生水体交换。其中引潮闸的建立主要是为了防止当深圳湾的潮水水位高于大鹏湾的潮水水位时产生水体回流,通过人工调控使水流方向始终从大鹏湾流向深圳湾。表1深圳湾、大鹏湾潮汐特征对照表比较项平均涨潮历时平均落潮历平均高潮位平均低潮位最大潮差平均潮差深圳湾大鹏湾运河工程的规模及尺寸运河工程从大鹏湾的沙头角湾起,经梧桐山沿深圳与香港陆地交界处至深圳西部深圳河、深圳湾,工程沿用深圳河河口的部分河段和沙头角河的部分河段。工程总长度约为27.6km,其中沿用深圳河部分河段长16.6km,开凿约11km,其中隧道长约8km(图2)。为了使此项工程既满足引水冲洗深圳河的需要,又起到运河航运的功能,整个运河河道设计应为500吨级船队的通航标准。根据生态功能的需要,结合国家内河航道分级与航道尺大沙头角鹏湾深圳湾图2深圳—香港九龙半岛运河工程示意图海洋通报23卷图3运河工程断面示意图度表并从深圳河治理的前三期工程出发,运河的尺寸应为:2水深:1.6~1.9m,宽度:≥90m(双线),平均断面面积:118.1m。深圳河治理的第三期工程已将深圳河三汊河口到入海口的一段长16.6km的河道加以整治,河道基本上已经达到了Ⅳ级航道的标准。因此运河工程需开挖的人工河道部分应以Ⅳ级航道的要求为准(图3),同样沙头角河上游的部分河道也应以此为标准加以整治。人工开凿部分的河道将横穿梧桐山南侧平均海拔在100~200m的低山丘陵区,因此人工运河的河道将以隧道的形式横穿这一地区。3 深圳—九龙半岛运河的功能生态功能3.1深圳—香港九龙半岛运河工程的提出,最直接目的是通过运河将大鹏湾清洁的海水引入深圳河冲刷深圳河,通过潮流作用从根本上解决深圳河的污染,从而恢复深圳河两岸的生态环境。运河工程实施以后利用大鹏湾和深圳湾的潮差将深圳河水体由现在的往复流动改变为单向流动,最终将不断带走深圳河的污染物使深圳河与深圳湾的水质得到改善。利用河口水[7]流的一些基本的计算方法可以计算出水体流速与水体交换量。1?vv?vv2?η++2=g?tg?lCR?lQ=∫vAdtt(1)式中:g为重力加速度;v为水体的平均流速;A为过水断面面积;l为运河长度;η为过水断面的平均水位。C与R单位重量水体在单位长度上的能量损失参数。将两湾的多年来平均高潮位、低潮位与涨落潮历时结合以上公式计算出平均一个潮周期内水体交换量的理论值。深圳湾平均高潮位为1.69m,平均低潮位为0.62m;多年平均涨潮历时为6h24min,落潮历时为6h14min。大鹏湾平均高潮位为2.4m,平均低潮位为1.04m;平均涨潮历时为8h,平均落潮历时约4h30min。通过以上数据可以容易地得出运河在大鹏湾断面的平均水位随时间变化的关系,并结合式(1)求出运河中水体流速与时间的关系。最终可以算出平均一个潮周期内水体交换的理论值。通过以上数据的推算,结果显示通过运河将两湾连通后,将会提高深圳河河段的水流43量。据计算,平均一个潮周期内两湾水体交换量为61.9×10m;大于深圳河排污所需的流5期王柳柱等:深圳—香港九龙半岛运河工程的规划研究693量理论值25m/s的时段为≥航运功能深圳—香港九龙半岛运河工程完成后,除了发挥引水清洁深圳河深圳湾的生态功能外,同时具有航运功能。运河工程完成后将提高深圳河的通航能力与盐田港的集疏运能力。深圳—香港九龙半岛运河工程将深圳市东部大鹏湾海域的盐田港与深圳市西部深圳湾与伶仃洋沿岸港口相连通,同时也使珠江三角洲各个中小港口通过运河与盐田港相连。这对提高深圳市各港区的集疏运能力有重要的意旅游功能深圳—香港九龙半岛运河的建成将给深圳市的旅游业,尤其深圳市海洋旅游业的开发提供了新的资源,为深圳市开通了西海岸至东海岸的海上通道,形成了海上看深圳的航线。深圳市是全国重要的旅游城市,重要的旅游创汇基地。2001年旅游业总收入320亿元。接待入境旅客423万人次,旅游外汇收入15.1亿美元。深圳作为海洋城市。海洋旅游在旅游总产值中所占比例极低,东海岸拥有山地、海滩、开敞的海域,而目前除大、小梅沙海滨区初具规模之外,许多地方尚待开发。深圳河贯穿整个深圳特区较繁华地段,通过此运河沿途可以领略都市风光,海港风貌,峡谷探奇,隧洞历险和基岩海岸等一些人工与自然景观,最终使深圳市海洋旅游具有较大的开发潜力和广阔的发展空间。结4 语深圳—香港九龙半岛运河工程是一项重要的生态工程。这一工程为促进深圳河与深圳湾水体交换,从根本上治理深圳河与深圳湾的污染有重要的作用。此工程还兼具运输与旅游功能,即可以通过水运使深圳东西部相连,提高深圳东西部各港口的集疏运能力,还可以形成看深圳的水上通道,使游客能够饱览运河两岸的繁华都市与峡谷风光。工程把海岸海洋的研究与区域开发相结合,具有一定的现实意义,但其中仍有一些问题需要进一步研究。所以应在此基础上对一些问题进一步地加强科学研究,如:理论上数据的核实与工程上的实际设计等。本文提出的治理深圳河、深圳湾的生态工程方案仅是一个初步的方案建议,实施过程中还需要很多调查研究与实验工作要做,望此文能为深圳河、深圳湾的环境治理与开发起到抛砖引玉的作用。参考文献:[1][J].JournalofTheGeologicalSociety,,143:936-944.[2]朱小兵,高抒等.海南岛博敖港水体交换的初步研究[J].热带海洋学报,2003,22(3):71-77.[3]陈妙红,高抒等.海南岛博鳌港枯水期海底活动性的初步研究[J].海洋通报,2002,21(6):39-46.[4]YingWang,TheCharacteristicsoftheChinaCoastline[J].,7(4):329-349.[5]广东地理研究所.深圳自然资源与经济开发[M].广州:广东科技出版社,1986,369.[6]深圳市环境保护办公室编.深圳特区区域环境影响评价及环境规划研究[C].北京:中国环境科学出版社,1988.[7]黄胜,卢启迪.河口动力学[M].北京:水利电力出版社,1990.[8]朱大奎,李海宇等.深圳湾海底沉积层的研究[J].地理学报,1999,54(3):224-232.[9]刘杏玲等.深圳湾的演变及开发利用[J].热带海洋,1988.70海洋通报23卷[10]唐永銮,金辉等.深圳河综合整治的研讨[J].重庆环境科学,1994,16(4):43-47.[11]王琳,陈上群.深圳湾自然条件特征及治理应注意的问题[J].人民珠江,2001,6:4-7.[12]?编著.中国海湾志(第九分册)[M].北京:海洋出版社,1998.[13]徐君亮.香港回归后深圳港口的发展和深圳港港口合作研究[J].人民珠江,1998,1:41-45.[14]杨明远.关于《内河通航标准》的几点修订意见[J].珠江水运,2001,12:26-30.[16]卞艺杰.航道通过能力研究[J].水运工程,2000,8:27-31.作者简介:王柳柱(1977—),男,硕士。主要从事海岸海洋环境方面的研究。ProgrammingandIdeaofShenzhen-KowloonPeninsulaCanalProjectWANGLiuzhu,ZHUDakui(KeylaboratoryofCoastandIslandDevelopmentoftheMinistryofEducation,NanjingUniversity,Nanjing,Jiangsu,China)Abstract:Fromtheviewofcoastandoceantheory,Shenzhen-KowloonPeninsulacanalprojectwassuggested,,nzhenBayandDapengBayandtheartificialgatewhichwassupposedtobebuiltonthemiddleofcannelprojecttofixthecurrentofShenzhenRiver,sothatShen,fromtheShatoujiaoBayinDapengBayintheeast,throughthecommonboundaryofShenzhenandHongkong,,,shippingandtourismfunctionsoftheproject,etc.,,afeasibleproposal,aswellasthepotentialproblemsduringtheexecution,were:canalproject,programming,function,Shenzhen