GIS空间分析方法支持的泉州湾整治利用规划研究

1、陆水 游 地 中 势， 关 开空间分析方法支持的泉州湾整治利用规划研究张 加 晋，杨 顺 良，赵 东 波，（福建海洋研究所 厦 门；福建省海岛与海岸带管理技术研究重点实验 室 厦门 ）摘要 ：在 空 间 分析方 法 的支持 下结合地方需求 ， 提出泉州湾整治 利 用规 划 的 思 路 。有 效 结 合 增 加 纳 潮 量 、改善湾内水循环 ，整 合 产 业 集 群 等 目 标 要 求 ，进 行 了 针对 性 的 规 划 布 局 ，提 出 了 整 治 方 案 。创新性的提出对鸟类保护 区 进 行 引 导保护的人工岛方 案 ，既 解决了泉州 湾整治 利 用中疏浚淤泥的外运倾倒问题 ，又解 决 了

2、地 方政府市政建设等 经 济 发 展 要 求 对 环 境 保 护 的 压 力 问 题 ，为行政主管部门提供了 决 策 性 支 持 。关 键 词 ：空 间 分 析 ；海 域 整 治 规 划 ；泉 州 湾 ；纳 潮 量为 解 决 日 益 增 长 的 投 资 需 求 和 日 趋 紧 张 的临 海 土 地 资 源 之 间 的 矛 盾 ， 最 大 限 度 地 发 挥 泉 州 湾 海 域 的 海 域 功 能 ，缓 解 资 源 与 环 境 的 压 力 ， 增 强 泉 州 湾 生 态 承 载 能 力 ， 达 到 海 洋 经 济 可 持 续 发 展 的 目 的 ， 必 须妥善协调处理多种功能用 海 的 矛 盾

3、，合 理 安 排 用 海 需 求 规 模 和 用 海 时 序 ， 开 拓 优 化 发 展 空 间 。泉 州 湾 内 湾 的 洛阳 江口及百崎湖 海 域 沿 岸 人 口 稠 密 ， 经 济 繁 荣 ， 乡 镇 企 业 发 达 ， 滩 涂 上 互 花 米 草 滋 生 蔓 延 ， 致使泉州湾内湾海域滩涂 面 抬 高 ，航 道 变 窄 ， 海 域 面 积 缩 小 ， 纳 潮 量 锐 减 ，水 交 换 能 力 变 小 。 来 自 陆 域 日 益 增 加 的源 废 水 不 能 有 效 地 交 换 至 湾 外 ， 造 成 泉 州 湾 环 境 质 量 恶 化 ， 影 响周边人民生活质量和旅 景 观 视 觉 效

4、 果 ， 也 危及所在的泉州湾河口湿 省 级 保 护 区 的 环 境 质 量 。 百崎湖是位于内湾 部 的 潟 湖 ， 通 过 闸 门 与 泉 州 湾 相 连 ， 周 边 地 低 洼 ，湖 内 水 体 交 换 能 力 弱 ， 水 质 环 境 较 差 岸 滩 环 境 较 混 乱 ， 湖 边 岸 线 环 境 差 。 依 据 相 规 范 及 技 术 要 求， 福 建 海 洋 研 究 所 组 织 展 了 泉 州 湾 整 治 利 用 规 划 研 究 。围 为 湾 口 北起惠安县张坂镇浮山岛 岸 边 ， 南 至石 狮 市 东 北 祥 芝 角 。 湾 内 在 洛 阳 江 口 以 洛 阳 桥 为 界 ，在 晋

5、 江 河口以晋江市与丰泽区陆域行政 区 域 界 线 最 终 界 桩 为 界 。 泉 州 湾 海 岸 线 长，海 域 总 面 积 ， 湾 内 最 大 水 深 为 ，湾 口 有 栏 门 沙 发 育 。 若 以 秀 涂 西 南 角 至 石湖西北角连线为界 ， 可 把 泉 州 湾 分 为 内 外 两 部 分 ： 西 侧 为 内 湾 ， 封 闭 性 较 强 ； 东 侧 为 外 湾 ， 属 开 敞 式 海 湾 ， 水 交 换 较 强 。 周 边 行 政 区 域 跨 越 二 区 二 市 一 县 ， 包 括 个 镇（乡 、街 道）（图 ）。图 泉州湾整治规划范围 泉州湾整治利用规划的范围及原则 泉 州 湾 位

6、 于 福 建 省 人 口 最 稠 密 的 地 区 ， 城规 划 范 围 及 概 况镇 化 水 平 高 、 区 域 经 济 繁 荣 、 乡 镇 企 业 发 达 ，人 为 污 染 较 严 重 。 泉州湾内有泉州湾河口湿地 泉 州 湾 位 于 福 建 省 沿 海 中 部 ， 规 划 海 域 范基 金 项 目 ： 福建省科技厅公益性基金项目 （）； 福 建 省 “” 专项围填海综合评价 （）；福建省海岸带开发活动环境效应评价项目 （）； 福建省海洋与渔业局项目 （泉州湾整治利用规划 ）省 级 自 然 保 护 区 ， 设 洛 阳 红 树 林 核 心 区 、 桃 花山 海 滨 水 禽 核 心 区 和蟳埔枪

7、城河口湿地生态核 心 区 等 个 核 心 区 。和 指 标 体 系 ， 综合考虑海洋不同区域的自然属 性 、社 会 属 性 和环境保护要求划出各类具体的 海 洋 功 能 区 。 叠加分析法是将所收集到的各类 资 料 编 绘 成 图 件 ， 并将与收集到的各种图件进 规 划 原 则 及 期 限行 叠 加 ， 依 据 功 能 区 划 的 原 则进行分析比较 。规 划 的 原 则 ： 可 持 续 发 展 原 则 ； 与 城 市 总体 规 划 相 协 调 原 则 ；海 域 资 源 优 化 配 置 的 原 则 ； 突 出 重 点 、 发 挥 优 势 、 优 化 布 局 原 则 ； 统 筹 兼 顾 、协

8、调 发 展 原 则 。规 划 期 限 至 年 。保 留 合 理 的 功 能 ， 舍 去 不 合 理 的 功 能 ， 比 较 、确 定 主 导 功 能 。 综 合 分 析 法 是按照区划原则 ，利 用 海 洋 自然资源和自然环境的评价 、 海 洋 开发 保 护 现 状与面临的形势结果分析 ， 综 合 考 虑 海 域 自 然 属 性 、 社会属性和环境保 护 要 求 ， 协泉州湾整治利用规划的空间分析方法 调 各 种 用 海 关 系 ， 确定海洋功能区类型及功能 空 间 分 析 作 为 地 理 信 息 系 统（） 的 一的 主 次 关 系 。导 则 给 出 了 区 划 方 法 的 基 本 概 念

9、， 但 缺 少 具 体 的 应 用 指 南 或 流 程 ， 同 时 指 标 体 系 也 存 在 定 性 描 述 较 多 的 不 足 。 在 具 体 的 功 能 区 划 实 践 中 ，难 于 全 面应用导则给出的区划 方 法 ， 且 功 能 区 划 划 分最终是根据专家的评判 ， 缺 乏 客 观 性 ，受 海 域 利 用 现 状 、 区 域 发 展 规 划 等 因 素 的 影 响 较 大 。海域自然属性的特殊性和差异性是划定 各 种 功能区的先决条件，海域的社会属性 即 海 洋 开 发 利用现状和经济社会发展的需要是海 洋 功 能 区 划 划分的必要条件。要进行海洋功能区 的 空 间 单 元 划

10、分，必然要将大量的海域自然属 性、社 会 属 性 和生态环境等各类资料编绘成图件 ，明 确 海 域 资 源、使用现状、开发规划等空间布 局。结 合 上 述 分析和海洋功能区划的编制实践 ，泉 州 湾 整 治 利 用规划采用如下的功能分区方法 （图）。（） 采 用 指 标 法 。 根 据 海 域 使 用 现 状 的 自 然 属 性 ，初 步 确 定 港 口 、 旅 游 、 海 洋 保 护 区 等 涉 海 产 业 的海域使用现状 ， 初 步 形 成 自 然 属 性 功 能 分 区 ，并 在 软 件 下 建 立 海 域 使 用 现 状 图 层 管 理 。（） 采 用 叠 加 法 。 根 据 海 域

11、使 用 管 理 、 涉 海 行 业 海 域 使 用 规 划 空 间 数 据 ， 在 软 件 空个 重 要 概 念 ， 是 基 于地理对象的空间布局的地 理 数 据 分 析 技 术 ， 其目的是在于提取和传输空 间 信 息 。在 海 洋 功 能 区 划 评 价 中 ， 空 间 分 析 是 评 价 方 法 的 具 体 执 行 工 具 ， 有 很 多 种 类 型 和 方 法 ，如 空 间 查 询 与 量 算 、 缓 冲 区 分 析 、 叠 加 分 析 、网 络 分 析 、空 间 统 计 分 析 、 空 间 插 值 、 数 字 高 程 模 型 和 空 间 建 模 、 空 间 决 策 支 持 系 统 等

12、，泉 州 湾 用 海 功 能 分 区 格 局 见 图 。图 泉州湾用海功能分区格局 目 前 ，在 国 家 海 洋 局 关 于 加 强 区 域 建 设用 海 管 理 工 作 的 意 见 （）、关 于 印 发 区 域 建 设 用 海 管 理 有 关 技 术 规 范 的 通 知 （） 和区 域 用 海 规 划 编 制 技 术 要 求 （） 等 文 件间 分 析 功 能 下 ，叠 置 分 析 使 用 现 状 、规 划 图 层 ，图 泉州湾整治利用规划功能分区方法 泉州湾整治利用规划方案布局 秀 涂 港 片 区根 据 与 环 泉 州 湾的 涉海行业规划中 空 间 功能 相 衔 接 的 原 则 ， 将环泉

13、州湾海域规划为空间 相 对 独 立 的 环 境 整 治 、 港 口 物 流 、 滨 海 旅 游 和 渔 业 四 大 功 能 ， 构 建 “一 湾四功能七片区 ” 的 用 海 功 能 分 区 格 局 。范 围 包 括 秀 涂 作 业 区 南 北 两 部 分 ， 北 部 为港 口 发 展 用 地 ， 南 部 为 码 头 。 主 要 功 能 为 港 口 物流及台商投资 区 配套 码头 。湾 口 北 侧 滨 海 旅 游 片 区范 围 自 浮 山 岛 至 崇 武 镇 沿 海 岸 线 ， 包 括 青 山 湾 、西 沙 湾与半月湾等海滨沙滩 ， 主 要 功 能 为 滨 海 旅 游 。洛 阳 江 口 综 合

14、整 治 片 区范 围 自 洛 阳 桥 至 后 渚 大 桥 海 域 ， 其 功 能 目标 是 内 包 含湿地 公 园和河口湿地保护区 ， 两 岸 陆 域 为 城 市 建 设 用 地 。泉 州 湾 贝 类 苗 种 繁 育 片 区范 围 包 括 仙 石 镇 沿 岸 滩 涂 海 域 ， 主 要 功 能 为滩涂蛏苗天然 繁 育育 种 。百 崎 湖 综 合 整 治 片 区祥 芝 渔 业 基 地 片 区范 围 包 括 百 崎 湖水 域及湖口白沙至 秀 涂 沿海 滩 涂 。功 能 目 标 为 加 强 百 崎 湖 水 体 交 换 ， 改 善 湖 内 水 质 ， 优 化 环 境 ， 造就亲水生活岸 线 、 生 态

15、 湿 地 景 观 岸 线 、 湿 地 公 园 和 城 镇 景 观 ， 为 百 崎 、秀 涂 城 市 建 设 、 台 商 投 资 区 建 设 提 供 优 良 的 投 资 环 境 。位 于 泉 州 湾 口 南 侧 祥 芝 半 岛 北 面 海 域 。 基地 将 建 设 成为以祥芝国家一级渔港为 特色 ， 船舶 修 造 、 海 员 培 训 为 支 撑 的 滨海特色型城镇 ，为 石 狮 及 周 边 地区渔业生产发展创造优越的配 套 条 件 。上 述 个 片 区 ， 按 照 开 发 时 序 分 为 近 期 、石 湖 港 片 区中 期 和 远 期 。 临海产业填海需求分别规划了近 期 开 发 块 ， 中 期

16、 开 发 块 和 远 期 开 发 块 填 海 区 域 。 用 海需求分别规划 了 近期开发 范 围 包 括 石 湖 作 业 区 至 古 浮 澳 ， 主 要 功 能为 港 口 物 流 。块 ，中 期 开 发 块 和 远 期 开 发 块 用 海 区 域 。其 中 ，规 划 近 期 开 发 中 的 用 海 区 域 包 含 已 颁 发 海 域 使 用 证 的 项 目 用 海 。离 分 析 ，进 行 最 优 化 设 计 ， 提 出 百 崎 湖 “三 联通” 工 程 方 案 ： 石 任 水 道（）： 规 划 在 现有 洛 阳 江 经 石 任村至张坂的引水灌溉渠边新开 挖 引 水 渠 道 ， 引泉州湾水体经

17、该水道进入百崎 对内湾及潟湖的整治利用规划方案 湖 湖 顶 水 域 ， 达到百崎湖水体与泉州湾水体进 行有效交换的 目 的 。 白 沙 水 道 （）：现 有 白沙 围 垦 与 百崎湖中部围垦养殖处开 挖 水道 ， 连 通 泉 州 湾 ， 通 过 计 算 ， 该 处 的 土 方 开 挖 量 最 少 且 距 离 最 短 。 海 堤 桥 闸 ： 维 持 百 崎 湖 口 南 侧 现 有 水 闸 进出水功能的同时 ， 新 建 设 一 座 桥 闸型 进 出 水 通 道 ， 桥闸可通车设计 ； 同 时 百 崎 湖洛 阳 江 口 综 合 整 治 方 案洛阳江口综合整治方案总体上包括红树 林 种植和红 树 林

18、生 态 修 复、 滩 涂 疏 浚 及 适 当 造 地 筑 路、清除大米草蔓延区等个方面，从 而 达 到 增 加泉州湾纳潮量，提高湾顶内湾水 交 换 能 力，修整 治 规 划 方 案 还包括百崎湖周边岸线整治及对 复海洋生态环境，美化岸线环境等效果（图）。百崎湖口 白沙至秀涂沿岸滩涂海 域 进行疏浚 ，适 当 回 填 造 地 。整 治 方 案 中 必 须 开 通 石 任 水 道 ， 海 水 从 百 崎 湖 顶 到 达 湖 口 位 置 。 但 随 着 洛 秀 组 团 、 台 商投 资 区 的 建 设 ， 其城市生活污水排放和工业排 水 的 增 大 ，仅 开通石任水道将存在湖水交换周 期 长 、湖

19、水 交换量小的问题 ， 届 时 百 崎 湖 将 难以 满 足 经 济 发 展 、 城 镇 建 设 、 社 会 进 步 、 环 境 容 量 等 对 水体环境的要求 ， 将 对 湖 水 水 环 境 质 量 维 护 造 成 难 度 ， 故应拓展其他纳 潮 渠 道 ， 增 加 拓 开 白 沙 水 道 ， 新建百崎海堤桥闸 ， 增 加 纳 潮 量 ，改 善 海 水 水 交 换 率 ， 缩 短 交 换 时 间 ， 从 而 起 到 连 通 内 外 水 体 ， 改 善 湖 区 水 环 境 ， 带 动当地经济发展 和 城 建建 设 ，保 护 当 地 生 态 环 境 ，图 洛阳江口及百琦湖综合整治规划 促进台商投

20、资 区 建 设的 作用 。根 据 计 算 ， 两 综 合 整 治 片 区 总 疏 浚 量 为同 时 ，利 用 缓 冲 区 和 叠 加 分 析 方 法 ， 结 合海 湾 地 形 等 深 线 要 素 分 析 ， 提 出 将 滩 涂 大 米 草 蔓 延 区 设 置 为 人 工 岛 型 湿 地 保 护 区 生 态 岛 概 念 ， 即 利 用 泉 州 湾 疏 浚 淤 泥 填 高 ， 种 植 树 木 ， 周 围 种 植 红 树 林 ， 设 置 无 人 候 鸟 岛 ， 建 设 鸟 类 高 潮 位 调 节 区 ， 形 成 人 工 岛 型 湿 地 ， 为 各 种 珍 稀 鸟 类 、鸻 鹬 类 和 鹭 类 等 水

21、 鸟 在 提 供 栖 息 地 ， 从 而 接 纳 桃 花 山 珍 禽 保 护 区 鸟 类 築 巢 ， 在 提 升 周 边 环 境 保 护 区 保 护 功 能 的 同 时 ， 还 有 效 地 解 决 了万 ， 各 相 关 需 填 方 量 为 万 ，尚 有 万 疏 浚 淤 泥 量 ， 需 要 运 输 到 泉 州湾 口 海 洋 倾 倒 区 倾 倒 。 洛 阳 江 口 综 合 整 治 片 区 和 百 崎 湖 综 合 整 治 片 区 新 增 填 海 面 积 合 计为 ， 围 垦区填海新增面积为 ， 总 为 。 百 崎 湖 三 联 通 方 案 完成 后 百 崎 湖 将 增 加 纳 潮 量 万 、 增 加

22、排 水量 万 ， 完 成 一 次 理 论 水 交 换 需 要 。运 算 分 析 预 测 ， 在 泉 州 湾 布 设 了 条 断 面 ， 断面 为规划范围边界线 ， 其 余 条 断 面 位 于 洛量增加率也明显比 大 潮 纳 潮 量 增 加 率 大 。阳 江 入 海口的洛 阳 江口综合整治片 区（图 ）由 表 和 表 可 知 ， 按 照 由 湾 外 往 湾 内 的 断 面顺 序 ，纳 潮 量 的 增 加 呈 减 少 趋 势 ； 断 面 和 断 面 基 本 上 相 近 ， 说 明 ： 由 于 规 划 疏 浚 工 程 的 实 施 ，纳 潮 量 的 增 加 将 主 要 位 于 后 渚 以 北 的 内

23、湾 ；小 潮 断 面 纳 潮 量 增 加 比 断 面 还 大 ， 原 因 是 由 于 规 划 实 施 的滩涂浚深对小潮时影响较 大 ，使 更 多 涨 潮 流 进 入 疏 浚 海 域 。 由 于 工 程 设 计将从低潮时基本出露的近岸浅滩疏浚到当地理 零深度基 准 面，将 对小 潮的纳潮量影响很大；除 了断面小潮纳潮量增加比大潮纳潮量增加略小 外，其他断面小 潮 纳 潮 增加量比大潮还略大；而 由于小潮工程前纳潮量较小，故小潮工程后纳潮图 工程前后纳潮量计算断面位置 表 工 程 前 后 个断面大潮纳潮量变化 断 面 号工 程 前 纳 潮 量亿 工 程 后 纳 潮 量亿 增 加 量亿 增 加 率断

24、 面 断 面 断 面 断 面 表 工 程 前 后 个断面小潮纳潮量变化 断 面 号工 程 前 纳 潮 量亿 工 程 后 纳 潮 量亿 增 加 量亿 增 加 率断 面 断 面 断 面 断 面 规 划 实 施 后 流 速 变 化水 的 汇（容 器），而 在 落 潮时潮流往南流出 ，最后 往 东 流 向 外 海 ， 这 时 相 当 于 源 ； 规 划 的 块为 了 了 解 工 程 疏 浚 对 泉 州 湾 潮 流 场 的 影 响 ，模 拟 计 算 、绘 制 了 大 小 潮 期 间 工 程 前 后 整 个 泉 州 湾 和 后 渚 以 上 的 内 湾 的 流 场 图 。 根 据 分 析 预测 结 果 ，整

25、 治 规 划 实施前后整个泉州湾的潮流 格 局 基 本 不 变 ， 后 渚内湾由于工程疏浚增加了 较 大 的 纳 潮 量 ， 使 后渚以上的内湾潮流更加顺 畅 ，后 渚 以 北 水 域 流 速 明 显 变 大 。还 有 一 个 较 明 显规 律是涨潮比落潮 流 速 增 加 要 大 ， 这 可 以 从 物 质 的 源 汇 角 度 进 行 解 释 ： 后 渚 以 北 内 湾 ， 在 涨 潮 时 潮 流 流 入 ， 相 当 于 潮疏浚区相当于把 内 湾的 源汇 增加 ，纳 潮 量 增 加 ，而 由 于 从 整个泉州湾到内湾的地形 ， 类 似 于 一个 喇 叭 地 形 ， 故在涨潮的时候 ， 由 于

26、地 形 的 束 窄 作 用 ，流 速 增 加 较 大 ， 而 落 潮 的 时 候 ， 由 内湾到整个泉州湾 ，地 形 放 宽 ，故 流 速 增 加 较 小 。规 划 实 施 后冲淤变化分析根据交 通 部 海港 水 文 规 范 所推荐的淤积强度估算公式和文 献 提 出 的 推 广 建 议， 对 疏 浚 海 域 进 行 年 淤 积 强 度 估 算 。 经 计 算 ， 百崎湖口滩涂疏 浚 区 的 回淤 强 度 为 ，洛 阳 江 口 滩 涂 疏 浚 区 、 后渚 至 城 东 滩 涂 疏 浚 区两块疏浚区的回淤强度都 约 为 。时 提 出 了 提 出 人工岛型湿地保护区生态岛概念 建 议 ，在 提 升 周 边 环 境 保 护 区 保 护 功 能 的 同 时 ，还有效解决了 部 分 疏浚 淤泥 外抛的问 题 。虽 然 本 研 究 验 证 了 空 间支持的海域整 结 束 语治 规 划 中 应 用 的 可 行 性 ， 但 仅 限 于 空 间 分 析 方法 在 海 域 用海规划编制方面的应用 ， 海 域 整 治对 泉 州 湾 综 合 整 治 规 划 的