上海LNG第四章 地球物理

1、上海液化天然气（LNG）项目海底管道路由勘测报告第四章 工程地球物理勘测结果4.1 入海点和登陆点地质地貌4.1.1 西门堂北侧入海点LNG海底管道入海点（AC4）设计位于西门堂接收站围堤（规划中）东北角，处于现在西门堂北侧东部约220m的海域中，现状水深约1m，底质为淤泥。西门堂岛处于崎岖列岛小洋山岛链的东南部，是由燕山早期花岗岩组成的基岩小岛，NWSE走向，长约600m，中部最宽，约300m，高程54m，岛顶树木茂盛（图4-1、4-2）。西门堂岛北侧为基岩海岸，高1020m，一般较陡，直插海底，坡脚为泥质海底；岛的南侧为洋山港主水道。西门堂与中门堂相距约60m，两岛之间形成“缺口”，高潮时

2、“缺口”被海水淹没，低潮时出露为陆，两岛联为一体；“缺口”的北部出露浪蚀残余基岩，南部出露岸滩，上部为沙砾滩，下部为泥滩。两岛之间北侧尽管没有如南侧那样形成滩地，但岸边约100m范围内水深很浅，仅约0m左右，向外水深缓慢增加，进入西门堂北岸潮流深沟。4.1.2 南汇咀登陆点登陆点位于东海大桥东侧670m的海堤上，为复式海堤，堤顶宽约5m，高程6.429 m，海堤底宽约50 m。海堤横剖面呈不对称梯形，内侧面为简单斜坡，土质；外侧面呈台阶状，由挡浪墙、上斜坡、消浪平台、下斜坡等构成；堤顶挡浪墙高度1.5m，上斜坡宽约3 m，平台宽24 m，下斜坡宽约3 m，均为浆砌石块筑成。堤脚外侧约20 m平

3、行海堤为乱石坝，宽约5 m，高出泥面约1 m（图4-7）。海堤外为潮间带泥滩，0 m线至海堤的宽度7001000 m，西部窄，东部宽，高潮带因围堤而缺失，主要为低潮带，滩面平坦，向海倾缓；底质主要为细砂。登陆点处于现代长江三角洲平原南缘最前端，登陆点后方陆域平坦，为海积、冲积平原成因，人工围堤所成，现为规划中的上海临港新城主城区西南部（图4-8）。根据20世纪50年代以来的海图资料，南汇咀海岸变迁有如下特点（图4-9）：1959年至1973年海岸线稳定不变，呈弧形向东南微凸。至1989年，除芦潮港闸门至其东面约1000m段的海岸线位置保持不变外，往东，海岸线几乎平行地向东推进了11001400

4、m，平均毎年移动7090m。二十世纪九十年代，上海市在芦潮港东侧海岸兴建人工半岛工程一期。2000年前后，兴建二期工程，并与南汇咀北部新海堤合拢，海岸线外推幅度达17km，年平均外推约100700m。4.2 海底地形地貌4.2.1 周边海域主要地貌单元路由区及其周边海域的海底地形见图1-1、图4-10。路由海域处于长江口南部和杭州湾口北部的交汇处，路由区及其附近海域大致上可以分成三个较大的地貌单元：（1）现代长江水下三角洲前缘舌状堆积体；（2）芦潮港南侧蝶形浅沟区；（3）杭州湾北部海底平原。（1）现代长江三角洲前缘舌状堆积体：在长江入海泥沙的作用下，海底由南汇东滩和铜沙沙咀向南堆积延伸到崎岖列

5、岛北部，总体上海底向南倾斜，水深从南汇咀附近（铜沙沙咀南缘）约5m增加到小洋山和大指头岛北侧1015m，局部达到25m。向西至芦潮港与东海大桥之间，向东到长江口，将大戢山和小戢山围入其中。（2）芦潮港南侧蝶形浅沟区：位于芦潮港以南至崎岖列岛喇叭形海域西侧，大致以芦潮港东海平湖油气田海底气管为轴线，东西宽约410km，南北长约25km，水深一般88.5m，相对于东西两侧海底的深度0.51m。该浅沟区的形成可能与芦潮港东海平湖油气田海底气管的挖沟工程有关。（3）杭州湾口北部海底平原区：芦潮港以西为杭州湾口平原，海底平坦，水深78m。4.2.2 路由区地貌单元路由勘测海区主要处于上述现代长江水下三角

6、洲舌状堆积体，总体上水深由西北向东南缓慢增加（图1-1），海底地貌可以进一步划分为：（1）南汇咀潮滩；（2）南汇咀水下岸坡；（3）水下三角洲前缘；（4）崎岖列岛北侧潮流浅槽；（5）岛间地貌区，可以进一步划分为小洋山东侧浅海区、大指头西北潮沟、大指头东侧浅滩区、西门堂北侧潮沟和西门堂水下岸坡。（1）南汇咀岸滩由南汇咀临港新城海堤脚向外至0m等深线，平行海堤呈.NESW走向，从东海大桥至以东7km，宽度约800m，高程02m（理论最低潮面上），缺失高潮滩，以低潮滩为主；滩面平坦，有波纹；岸边底质以细砂为主，灰色，向外过渡为砂质粉砂；滩面较硬，人行其上不下陷。（2）南汇咀水下岸坡 自0m线至67m等

7、深线，宽度0.73km，由西向东宽度增大，坡度0.6°。受芦潮港南侧碟形浅沟区的影响，芦潮港至南汇咀水下岸坡的深度介于07m，南汇咀以东水下岸坡深度减小为06m。 （3）长江三角洲前缘堆积舌水下岸坡的南侧为现代长江水下三角洲前缘堆积舌，从铜沙沙咀向南延伸到崎岖列岛北侧，长达约25km，水深由67m增加到10m，平均坡度不足0.2。（4）崎岖列岛北侧潮流浅槽位于崎岖列岛与上述沉积舌之间，呈NWWSEE走向，西部在小洋山北侧宽2.5km，向东到薄刀嘴岛北侧增加到5km。海底向南缓倾，一般水深1015m，但最南部靠近薄刀嘴和大指头岛一带，海底地形起伏变化比较剧烈，最大水深达到2025m，即

8、构成“大指头北深沟”（本报告暂命名，详见下节），底质相对较粗，粒度成分以细砂与粉砂为主。（5）岛间地貌区从崎岖列岛北侧潮流冲刷槽至西门堂北侧为岛间区，受众多岛礁的影响，海底地形地貌多变，可以进一步细分为以下次级地貌单元。l 小洋山东侧边滩、浅海区：小洋山东部发育边滩，水深05m，边滩向东延伸，水深逐渐增大到89m，为浅海区，连同边滩东西长约4km，南北最宽3km。浅海区的外侧（北侧）为崎岖列岛北侧潮流槽。l 大指头北深沟：从较大的海域范围看，大指头北深沟起自崎岖列岛最东部的薄刀嘴岛北侧，向西延伸到大指头和大岩礁西北侧，汇入洋山深水港主水道，平面上呈弧形向北弯凸。水深大于15m，最大水深2025

9、m，若以15m等深线圈定，宽度500m（大指头岛北侧）到1.5km（薄刀嘴岛北侧），长度约7km（图4-38）。l 大指头东侧浅滩区：由大指头岛向东发育，水深由0m增加到约5m。该边滩的发育与其东侧和南侧的薄刀嘴、沈家湾、中门堂、西门堂有关。l 西门堂北侧冲沟和西门堂水下岸坡：西门堂北侧冲沟位于大指头岛与西门堂之间，宽度约0.51km，长约1km，最大水深约20m，由西向东水深迅速减小到约5m，西部与大指头北深沟相连，可以看成是后者的分汊；冲沟的南坡也就是西门堂北侧水下岸坡，比较陡峭，北坡为大指头岛南侧水下岸坡。4.2.3 路由沿程海底地形地貌路由沿程的海底地形变化见图4-10。本节以LNG海

10、底管道南汇咀登陆点AC1为起点（KP0），以KP表示推荐路由上的点至AC1的距离，如KP1表示至登陆点1km ，描述路由沿程的海底地形地貌特征。KP0（AC1）1：路由长度1km，为南汇咀潮间带岸滩，高程从约2m降低到0m（理论最低潮面，以下同），滩面平坦。路由与岸滩走向的夹角约30°。KP12.5：路由长度1.5km，为南汇咀水下岸坡，海底向南偏东倾斜，水深从0m增加到8m。上部和中部水深06m，长度约700m，坡度0.6°；下部水深68m，长度300m，坡度更平缓。KP2.527.6：路由长度约25km，水深810m；海底平坦，局部有平缓起伏；其中约23km的路由水深约

11、8m，仅南部约2km水深910m。本段路由大部分，即KP2.520（AC2附近）之间17.5km的路由段为NWSE走向，基本上沿现代长江水下三角洲前缘堆积舌的西南翼延伸，因此路由沿程水深变化很小；由AC2向南，路由转为北偏西走向，与堆积舌的伸展方向接近，且处于堆积舌的前部，基本上反映了堆积舌前部的真实坡度。KP27.633.2：路由长度5.6km，处于崎岖列岛北侧潮流浅槽内，水深1021m。其中KP3233.2，为大指头北深沟，沟宽约1.2 km，海底地形地貌比较复杂，勘测期间将南部海域的勘测宽度扩大为2.5 km。以预选路由轴线为界，大指头北深沟可以分成东西两部分。东部走向与崎岖列岛北侧岛链

12、的总体地貌特征有关，呈NWWSEE，最大水深24.8 m，南北坡度均较大，约5°，北坡叠覆次级冲沟，局部相对冲刷深度最大可达6 m（图4-11、4-12）。深沟西部为东北西南走向，其成因与大指头岛、小洋山、将军帽岛之间的岛峡束流作用有关；海底相对较缓，坡度1°2°，最大水深约20m，北坡叠覆次级冲沟，冲刷幅度相对较小；地形地貌条件优于深沟东部（图4-13）。深沟中部，即预选路由轴线附近，海底相对东西两部凸起，水深约16m，但其南侧约800m处出露基岩（R1），因此推荐路由向西偏移约100 m经由深沟西部，最大水深19m。KP33.235.2：路由长度2km，为大指

13、头岛东侧边滩，水深210m；北侧邻接大指头北深沟，南侧毗连西门堂北冲沟。KP35.235.86（AC4入海点）：路由长度约680m，水深17m，处于西门堂北侧冲沟的尾部，北侧坡度约0.5°，南侧也即西门堂水下岸坡，坡度约1°。AC4入海点到西门堂岛尚有约150m。4.2.4 海底面状况总体上勘测海区海底平坦，除路由南部的大指头北深沟外，冲刷微地貌不发育。局部观测到轻微的海底流痕，分布在KP5KP7.5之间、南部大指头岛与薄刀嘴之间海域（图4-14）。大指头北深沟内小冲沟和冲刷痕微地貌比较发育（图4-114-13）。4.3 浅地层特征除路由南部潮流冲刷区地层剖面穿透厚度较大外

14、，大部分海区浅层气极为发育，气顶埋深较浅。为此采用三种地层剖面仪，即Datasonics浅地层剖面仪、Geopulse浅地震剖面仪和Sparker（中地层）剖面仪进行探测。Sparker剖面仪和Geopulse浅地震剖面仪的频率较低，地层穿透厚度较大，分辨率相对较低，对于气顶形态识别大多数情况下不太理想；Datasonics浅地层剖面仪频率高，地层穿透厚度小，分辨率高，对气顶的形态分辨清晰（图4-15、4-16），由图可见，气顶既有比较平直的，也有城垛状起伏的，气顶埋深一般约58m。从浅层气不发育或发育较弱的地层剖面记录中可以观测到，勘测海域沉积地层厚度较大，除入海段岛屿区局部受浅埋基岩的影响

15、外，穿透的沉积地层厚度7080m以上。根据反射波声地层结构构造特征，地层剖面大致可以分成上下两层（图4-174-18）。上层厚度约20m，反射波连续性极好，平直，振幅强，频率高；水平层理发育，但在主要深沟内发育顺坡斜层理（图4-20）。顶部约13m一般以淤泥为主；北岸潮间带和水下岸坡的上部为细砂至砂质粉土（或砂质粉砂），南部潮流深沟内局部以粉细砂和砂质粉土为主；表层沉积物的粒度分析表明，砂含量在330%之间，粉砂含量6174%，粘土含量1024%。总体上，本层岩性以淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土为主，但在北部海域（如北岸水下岸坡ZK13孔）和南部岛屿深沟区（如ZK3、ZK4孔），上部岩性以砂质粉土

16、和粉细砂占优，其次为淤泥质粉质粘土。估计该层为全新世高海面环境下的沉积物。下层反射波连续性较好，振幅强较强，频率较高；水平近微波状层理发育，上部岩性以淤泥质粉土为主，下部可能以粉砂和砂为主。上下两层之间一般为平行整合接触关系，局部为角度不整合接触关系。4.4 磁法探测结果4.4.1 数据处理结果FLAG光缆的磁异常幅值约200nT， C2C光缆3B段（北）的磁异常幅值约120nT，C2C光缆3A段（南）的磁异常幅约160nT，上海嵊泗动力电缆的磁异常特别强大，幅值超过10000nT，中日光缆的磁异常幅值超过100nT。调访、查阅嵊泗县电力公司存档的上海嵊泗动力电缆的施工记录可知，该路由埋设有南

17、北两条电缆，相距约300m。由于两动力电缆的磁异常强度过大，相互叠覆，难以区分，根据磁异常剖面的正负极位置判断两电缆的位置不准确，因此根据两条电缆的埋设施工导航定位记录确定与本路由的交点坐标。电缆于2001年56月埋设，采用差分GPS定位，后来在大桥附近的电缆故障修理表明其导航定位记录是可靠的。各光缆、电缆的典型磁异常剖面见图4-2126。将光缆（电缆）在各测线上的点相连，即得到各光缆（电缆）在勘测海域的位置，从而求得与推荐路由的交点坐标；根据磁场特点进行了海缆的埋深估算，由于采用单拖鱼法，精度不高，建议施工前采用高压水枪冲刷和潜水员探摸相结合的方法确定埋深，或者采用双拖鱼梯度法；上海嵊泗动力

18、电缆的埋深抄录施工记录，由于埋设仅约3年，海底冲淤引起的埋深变化未予考虑。详见表4-1。在勘测海区FLAG光缆靠岸很近，水深极浅，加之渔网密集，磁法探测按计划无法进行，因此测线向东移动（离岸距离增大），超出勘测海域范围，光缆与推荐路由交点位置一定程度上系推断，位置不够准确。表4-1 推荐路由与海底光缆、电缆的交点位置（WGS-84）编号NEXYKP (km)备 注海缆 埋深130°51.460121°55.1753415694 413966590.477与FLAG光缆交点(推断) 约2.5m230°50.598121°56.2863414084 4139

19、84152.860与C2C光缆3B段交点 约2m330°50.087121°56.9433413130 413994554.271与C2C光缆3A段交点 约2m430°49.597121°57.575341221441400454 5.626与上海至嵊泗电力电缆(北线)交点2.2m530°49.335121°57.9123411725 414009876.349与上海至嵊泗电力电缆(南线)交点2.2m630°40.695122°05.6123395654 41413137 27.151与中日光缆交点 约3m磁探测结

20、果表明，勘测海区地磁场变化总体上比较平缓，与本区第四系厚度200300m，基岩埋深较大有关。路由南部岛屿区地磁场变化相对较大。路由南部有三个较强的磁异常分布， 目标CF1的磁异常幅值达635nT，目标CF2的幅值为40nT，目标CF3的磁异常幅值达100nT。目标CF3为小型裸露基岩（命名为R1），其位置和特征与侧扫声纳、浅地层剖面和水深测量结果是一致的。基本特征见不良地质现象一节；目标CF1的磁异常最强，为吸砂船引起；目标CF2的磁异常最小，为吸砂船的船锚引起。海底光缆、电缆和目标物位置详见勘测报告附图（1：5000）。4.5 不良地质和障碍物4.5.1 不良地质勘测海域的不良地质有基岩、潮

21、流深沟和浅层气。（1）基岩：基岩分布于路由南部岛屿区，埋深较大，产状很陡。仅R1基岩出露海底，R2埋深约8m，R3埋深20m，其余基岩埋深更大。R1基岩个体较小，在主要物探记录上呈竹笋状出露海底。位于预选路由轴线KP33.75东侧约50m，高度约3m，宽约20m，长约50m，近东西走向。为避开该基岩，根据勘测海域南部的地质地貌条件，推荐路由南段向西偏移约100m，至R1的最近距离约150m。R1基岩在回声测深、侧扫声纳、地层剖面记录上的特征见图4-274-29。 （2）大指头北深沟：该深沟位于KP3233.2，宽度约1km，在推荐路由上最大水深约19 m；实测最大水深约25m，位于深沟东部。（

22、3）西门堂北侧冲沟：冲沟紧靠西门堂入海点，尺度较小，且由西向东迅速变浅，至推荐路由最大水深已不足7m，而且本工程实施西门堂大指头岛围堤填海后，该冲沟区将成为陆地，因此其对工程的影响可以不予考虑。（4）浅层气：勘测海域除南部潮流冲刷槽区声地层结构比较清晰外，大部分海域浅层气发育（图4-15、4-16、4-30、4-31）。浅层气顶接近海底或至海底下58m，总体上气顶界面比较模糊。勘测结果研究表明，未发现因浅层气逸出造成的海底塌陷、泥丘等现象；未发现与浅层气有关的浅部声地层结构构造扰动变形的迹象；工程地质钻探过程中未观测到与浅层气有关的异常现象。因此，可以认为浅层气的压强不大，结合附近东海气管的工

23、程经验，浅层气不至于对LNG管道的施工和稳定性产生明显影响。4.5.2 障碍物勘测海区的障碍物有渔网，大面积分布于路由登陆点海堤KP1.4、KP4.516.5、KP2229，为密集渔网区，约占勘测海区长度的一半。北岸潮间带浅水区为樯张网，渔网连续延伸较长（图7-3）；浅海区水深相对较大，以定置张网为主（图4-32、4-33、7-5）。渔网对路由勘测仪器和调查船安全威胁很大，尽管采取措施，磁力仪拖鱼仍然被损坏，侧扫声纳拖鱼也轻微受损。渔网对管道施工也将构成主要障碍，路由海域可以说是传统渔场，基本上一年四季都有渔船捕捞作业，尤其在冬春季，大批渔船为捕捞鳗鱼苗而来。施工前清网以及管道保护区的排他性质

24、，将使部分渔民“失海”，直接涉及他们的生产和生存利益，因此赔偿/补偿协商过程可能是艰苦而耗时的，业主应有所准备，及早与当地政府和渔民协商。4.6 海域演变4.6.1海岸线演变路由海域处于杭州湾口北部东端，紧邻长江口南岸，登陆点处于长江口向杭州湾过渡的转折点附近，为现代长江三角洲平原南缘。杭州湾的北岸就是长江三角洲平原的南沿，因此路由海域的演变与长江三角洲的变迁密切相关。第四纪末次冰期时，海岸线远在现在岸线数百公里之外，现今长江三角洲地区形成巨大河谷，深达6090m。距今约7000年左右，全新世海侵达到最盛，形成以镇江、扬州为顶点的巨大河口湾，北岸在扬州、泰州、吕四一线，南岸沿镇江、江阴、青浦、

25、金山一线。三角洲大部分地区成为浅海，包括本路由北岸的现今广大陆域平原。在距今20003000年以前，古长江河口湾的南岸海岸淤涨至徐六泾方泰奉贤一线。最近2000年以来，海岸迅速淤涨，形成长江三角洲快速发展时期，至1213世纪，南岸海岸线向东淤涨到川沙南汇一线，基本形成现在的三角洲形态，14至18世纪长江口南岸边滩淤涨很慢，以后又淤涨很快，毎40年约1km，平均毎年约25m。2000年前后的南汇咀世纪塘工程使海岸线（海堤）向东南方向大幅度推进，最大距离达7 km。因此数千年来路由海域的基本演变规律是北岸三角洲平原不断向东南淤涨扩展，海域宽度持续缩小。总体上今后相当长时间内仍将循此发展，只是海岸淤

26、涨的速度快慢不同而已。4.6.2 海床演变杭州湾的泥沙和海底沉积物主要来源于长江入海泥沙。长江多年年平均总径流量约为9240亿立方米，输沙总量年平均约4.68亿吨。近年输沙量减少较多，19972001年处于较低水平，年均3.26亿吨。据研究，长江输沙约一半堆积在长江口门内水道，约一半随冲淡水向外扩散。路由区及其附近海域是长江径流和入海泥沙扩散至杭州湾和东南沿海的主要通道，泥沙以粉砂和粘土颗粒为主，与海域的底质类型一致。长江入海泥沙在扩散进入杭州湾的过程中发生沉积，成为海区沉积物的主要来源，也使本海区成为主要淤积区。从而海床淤浅，由岸向海淤积作用逐渐减弱，即南汇咀近岸海域淤积最多，崎岖列岛附近相

27、对淤积较少，这与路由海区海底地形北高南低的特点也是一致的。根据沈焕庭等的研究（2001），从路由区向东至嵊山附近，北至南槽口，南到衢山岛，18401980年平均淤积厚度为1.89 m，平均毎年淤积1.34 cm。路由海区处于研究区的西部，距离长江口最近，沉积速率要大于该平均值。根据沉积物重力柱状样的210Pb 同位素研究（夏小明等，2004），长江口门南侧海域的现代沉积速率为平均毎年约3 cm，表明该处海域动力沉积环境一直比较稳定，是长江泥沙向偏南方向输送的主要通道。本次路由勘测钻孔揭示，路由区全新世海相沉积物的厚度达到20多米，北部和中部厚度较大，南部相对较薄，与前人在该海区的工作是吻合的。

28、浅地层剖面记录显示，浅部海相沉积物层理发育，基本平行海底，表明海床是逐渐淤浅的，沉积环境稳定。4.7 海底冲淤变化和原因 根据本次路由勘测实测水深和历史资料研究最近约50年来路由海域的冲淤变化特点。历史资料包括20世纪50年代测量海图（图号2018，比例尺1：20万）、70年代海图（19731976测量，图号10414，比例尺1：7.5万）和1997年测量海图（图号250102，1：10万）。由图4-34是根据上述资料绘制的路由轴线历史水深变化曲线，可以反映路由海床的稳定性和冲淤变化特点。历史资料表明，勘测区及其附近海域海底平缓，因此图4-34的水深变化曲线应该具有较好的海域代表性。4.7.1

29、 二十世纪50年代至1997年冲淤变化由图4-34可以发现，自50年代至1997年的约40年时间内，路由海区的冲淤变化（或水深变化）有以下特点：一是登陆点水下岸坡为强淤积区，不断淤积变浅，与登陆点海岸线淤涨外移的历史是一致的。二是不同年份之间冲淤变化幅度很小，也即未出现大冲大淤的现象，表明海床是稳定的。海床冲淤变化范围在一般在0.70.8 m之间，年平均约2 cm；局部约1 m，年平均约2.5 cm。北岸水下岸坡的坡脚区和南部的崎岖列岛北侧潮流浅槽区，水深变化范围仅约0.10.3 m，接近水深测量的容许误差范围。潮流浅槽区南坡不同年份之间水深变化较大，不一定反映海底冲淤的实际情况，原因是南坡处

30、于岛屿附近，海底地形坡度较大，定位误差容易引起水深值的较大变化，70年代一般采用六分仪或雷达定位，精度较低，而1997年已普遍采用差分GPS和导航计算机，精度大大提高。三是50年代至70年代海底普遍淤积，最大厚度约1m；70年代至1997年冲刷区与淤积区相间，幅度均很小，一般不足0.5 m，年平均约23 cm。4.7.2 1997年至2005年冲淤变化图4-35是本次路由勘测实测水深与1997年的海图水深对比曲线。该时段路由海域附近兴建大规模海岸、海洋工程，如洋山深水港区建设、南汇边滩世纪塘工程、东海大桥等，对海域的泥沙环境和海底地形地貌产生较大的影响。4.7.2.1 路由区冲淤变化/水深变化

31、特点和基本原因由图4-35可知该时段路由海底水深变化有如下特点：一是该时段除北岸水下岸坡基本不变外，总体上海底冲刷的幅度由北向南减小，如登陆点岸坡坡脚（KP46）冲刷厚度较大，达到约1m，年均约13 cm，北部和中部海区一般约0.50.8 m，平均毎年610 cm，崎岖列岛北侧潮流浅槽区减小为0.20.5 m，平均毎年2.56cm，冲刷厚度与路由区到北岸的距离相反，这是因为离岸越远，长江泥沙对海底地形的影响越弱，海底地形相对越稳定。大指头北深沟则例外，是由大规模海底采砂形成的。2000前后建造的世纪塘使南汇咀海岸线向海推进，登陆点附近的海岸线移动距离最大可达约7 km，过水断面明显缩窄，沿岸潮

32、流流速增大，海底地形与潮流泥沙的平衡被打破，而且围塘后的促淤过程也拦截了大量长江入海泥沙，2002年在世纪塘外人工取土达5000万m3，而当年长江入海泥沙的总量也仅约3亿吨，因此引起岸坡前沿海底冲刷。随着类似工程活动的强度减弱和时间的推移，海底冲刷作用逐渐减弱，海底地形建立新的动态平衡。二是在路由南部水深大幅度增加。本次实测水深与1997年的海图资料相比，路由轴线处水深最大增加5.4 m，而路由轴线两侧的水深变化幅度更大，水深由约10m变为20多米，最大可达约12 m（图4-36、4-38），其原因与大规模的海底采砂有关，具体在下节分析研究。4.7.2.2 大指头北深沟的发育和变化（1）大指头

33、深沟形成原因图4-36是本路由南部1960年代测量的海图资料，由图可见当时的大指头北深沟位于大指头岛、大岩礁与将军帽岛、镬盖档岛之间，其发育受上述岛屿的束流影响，呈NESW走向，一般水深略大于10m。由于大指头岛岬角的挑流作用，岛的北侧产生旋涡，潮流的底摩擦增加，因此在岛的北侧形成1#深潭，水深大于20 m。薄刀嘴北侧的2#潭则也是由于该岛岬角的挑流原因形成的。两潭形成的动力学原理是相同的，但在成因上互不关联，15m等深线各自环绕1#、2#潭，分布范围都很小。两潭之间为崎岖列岛北侧潮流浅槽主部，海底平坦，呈NWSE走向，水深一般1213m。本次HJ2水文泥沙测站即位于该浅槽内，测验结果表明潮流

34、流向与浅槽走向基本一致，为往复流，底层流速比HJ3HJ6站的小，因此1#、2#潭之间的平坦海底不具备产生深潭的动力条件。1998年有关单位在该海域进行了1：1万的工程水深测量，其反映的海底地形特征与1960年代的基本一致（图4-37），反映了该海区的动力和沉积环境的稳定性。但2004年测量的海图水深资料表明（图4-38），两潭的15m等深线已贯通，水深大幅度增加，两潭之间原本平缓的海底水深从1012m增大到2425m，新发育了3#、4#潭，水深增加幅度最大达约12m。大指头北深沟形成的主要原因是与大规模海底采砂。洋山深水港从2002年动工，一期工程进行了大规模的围海造地工程，至2005年初，从

35、汪洋大海中造出 一块130万m2的土地，所需的土石方估计在千万立方米左右，主要是通过海底采砂、吹泥等工程措施形成的。本次勘测期间现场观测到有23条吸砂船，其中一条正在吸砂作业（图7-6），位于3#深潭的南坡。（2）大指头北深沟海底的地形恢复力前已述及，大指头北深沟所在海域动力和地貌环境稳定，加之海域含沙量较高，海底地形有较强的恢复力，一旦大规模海底采砂活动停止或采砂强度显著减弱，3#、4#潭等人为形成的海底地形就有可能迅速淤浅。有关单位于2004年对路由南部海区进行了1：1万比例尺的水深测量，3#潭附近最大水深局部达到38.2 m。将2005年和1998年的1：1万水深测图进行对比，结果表明3

36、#潭附近海域水深普遍增加1010.7m，范围长达2 km以上，宽约1km。而2005年与2004年的水深测量资料比较表明，3#、4#深潭区水深普遍淤浅13 m，局部淤浅35m，而其南坡的相对浅水区则增加了约1 m，深潭淤浅的原因与采砂强度减弱或采砂地点迁移有关。大指头岛与将军帽岛之间正在填筑海堤，勘测期间海堤即将与大指头岛合拢，合拢后两岛之间的岛峡被切断，大指头北深沟的西部也因此被截断，深沟可能将因潮流作用减弱而淤浅。采砂活动集中在南部与该海域底质相对较粗有关，ZK4孔表明03m以砂质粉土、粉细砂为主；XS02站底质箱式和重力柱状取样结果也表明该海域底质较硬，砂含量较高。4.8 海床演变、海底冲淤变化对海管稳定性影响4.8.1 海床演变对海管稳定性的影响路由海域是长江入海泥沙南下的重要通道和沉积区，北岸陆域缓慢向海淤涨，18401980年约140年的海底地形对比研究和沉积物重力柱状样同位素研究都表明，路由海域沉积环境稳定，泥沙来源丰富，海床淤积，淤积速率平均为毎年约23 cm。因此海床演变趋势对海管的稳定性是有利的。4.8.2 海底冲刷变化对海管稳定性的影响路由勘