海南博博旅游度假區(qū)地貌景觀多樣性特征及可持續(xù)發(fā)展研究

海南博博旅游度假區(qū)地貌景觀多樣性特征及可持續(xù)發(fā)展研究

博鰲位于海南島東部萬(wàn)泉河入?？?。萬(wàn)泉河發(fā)源于海南島中部的山區(qū)，全長(zhǎng)156.6公里，流域面積3493.22公里。主河向西呈東走向澄清，河尾向東流入海南島東部瓊海市博鰲市附近的南海（圖1）。在人類(lèi)邁入21世紀(jì)之際,2001年2月27日,來(lái)自澳大利亞、中國(guó)、日本、印度、韓國(guó)等26個(gè)亞洲國(guó)家的代表在海南省博鰲召開(kāi)大會(huì),會(huì)議正式宣布成立博鰲亞洲論壇(BoaoForumforAsia)。博鰲作為亞洲論壇會(huì)址所在地,在最短的時(shí)間內(nèi)名揚(yáng)海內(nèi)外,服務(wù)于博鰲亞洲論壇的開(kāi)發(fā)規(guī)劃和基本建設(shè),以高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量為工作重心,力爭(zhēng)把博鰲建成世界高水平的具有生態(tài)、休閑、旅游、會(huì)展等多功能的綜合性旅游度假區(qū)。萬(wàn)泉河河口地區(qū)氣候宜人、風(fēng)景秀麗,集丘陵山地、海洋、湖泊(瀉湖)、島嶼(江心洲)、河流、沙壩等地貌景觀和多樣的熱帶植被景觀為一體,是世界入海河流河口海岸自然景觀保存最完善的地方。博鰲旅游度假區(qū)具有輻射范圍極大的旅游吸引力和優(yōu)越的開(kāi)發(fā)前景,多樣的地貌景觀是萬(wàn)泉河河口博鰲旅游度假區(qū)的寶貴資源,現(xiàn)有地貌景觀多樣性的保護(hù)和維持,對(duì)博鰲旅游度假區(qū)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有十分重要的意義。本文在前人工作的基礎(chǔ)上,結(jié)合野外實(shí)地考察,在分析區(qū)域地貌景觀類(lèi)型、地貌成因和環(huán)境演變的基礎(chǔ)上,對(duì)萬(wàn)泉河河口地區(qū)的地貌穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,提出博鰲旅游度假區(qū)岸坡保護(hù)的對(duì)策,服務(wù)于博鰲旅游度假區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。1來(lái)自博鰲旅游目的地的地形景觀和發(fā)展1.1地貌景觀分析地貌是地表各種起伏與特征的形體,在全球范圍內(nèi)地貌具有形態(tài)和成因的多樣性和復(fù)雜性的特征,并在區(qū)域自然景觀的構(gòu)成中占有十分重要的位置。地貌作為自然景觀中的核心部分,已經(jīng)成為自然旅游資源的重要組成要素,筆者認(rèn)為:地貌景觀是以固體地貌為主、并與地貌承載的相關(guān)水體或河道共同構(gòu)成的自然體。萬(wàn)泉河河口的地貌景觀復(fù)雜多樣,在博鰲旅游度假區(qū)41.68km2的范圍內(nèi),分布有多種地貌景觀類(lèi)型(表1),共同構(gòu)成博鰲自然旅游資源的主體,多樣的地貌景觀類(lèi)型對(duì)博鰲旅游度假區(qū)旅游業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定了優(yōu)越的自然條件。博鰲旅游度假區(qū)開(kāi)發(fā)之前,萬(wàn)泉河口人口稀少,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)處于自給自足的發(fā)展水平,所以,萬(wàn)泉河口多樣地貌景觀長(zhǎng)期處于遠(yuǎn)離城市的自然狀態(tài)之下,人為擾動(dòng)很小。萬(wàn)泉河河口多樣的自然地貌景觀與熱帶海洋性氣候、獨(dú)具特色的熱帶植被風(fēng)光組合在一起,共同構(gòu)成了萬(wàn)泉河河口博鰲旅游度假區(qū)享譽(yù)海內(nèi)外、具有濃郁天然氣息的熱帶河口海岸自然景觀。1.2解決旅游開(kāi)發(fā)和環(huán)境整治問(wèn)題的途徑研究萬(wàn)泉河河口博鰲旅游度假區(qū)的地貌成因與環(huán)境演變,可以為岸坡穩(wěn)定性分析提供基本的科學(xué)依據(jù),對(duì)博鰲旅游度假區(qū)的旅游開(kāi)發(fā)和環(huán)境整治也具有重要的實(shí)用價(jià)值。在全球范圍內(nèi),沙壩—瀉湖海岸的形成與演化過(guò)程與冰后期全新世海平面上升的環(huán)境背景有密切的聯(lián)系,所以,這里著重分析全新世以來(lái)萬(wàn)泉河河口地貌體系的成因和環(huán)境演變。1.2.1海洋動(dòng)力作用萬(wàn)泉河河口現(xiàn)代地貌體系以沙壩—瀉湖、河流潮汐汊道—江心洲為主,現(xiàn)代地貌體系的形成是在冰后期海平面快速上升背景下,波浪、潮汐和河流動(dòng)力共同作用的結(jié)果;萬(wàn)泉河口門(mén)附近受海平面侵蝕基準(zhǔn)的影響,堆積過(guò)程加強(qiáng),有利于江心洲的發(fā)育;河口附近海域以南東向風(fēng)浪為主,涌浪和風(fēng)暴潮也主要來(lái)自南東向,萬(wàn)泉河河口地區(qū)波浪以風(fēng)浪和涌浪組成的混合浪為主,常浪方向?yàn)镋,次常浪方向?yàn)镋SE,而E、ESE、SE、SSE占95.78%;強(qiáng)浪方向?yàn)镋,最大波高8.6m,次為ESE,最大波高5.5m,在海洋動(dòng)力作用下海岸輸沙方向?yàn)橄虮陛斔吞卣?對(duì)自南向北延伸的玉帶灘大沙壩的形成有直接的決定性作用;同時(shí),以萬(wàn)泉河為主的洪水和海岸潮流的沖刷作用,尤其是強(qiáng)浪方向?yàn)镋,直沖河口,對(duì)南北向展布的玉帶灘沙壩和河口附近沙嘴影響極大,也是河口潮汐汊道的形成的關(guān)鍵影響因素。值得注意的是本區(qū)泥沙來(lái)源既有萬(wàn)泉河、龍滾河、九曲江的河流輸沙,也有伴隨海平面上升,在海洋動(dòng)力作用下從近岸海底向陸遷移的來(lái)沙;近岸海底泥沙是在末次冰期海平面大幅度降低的環(huán)境下,海岸侵蝕與河流攜沙向近岸海底搬運(yùn)過(guò)程中沉積而成?，F(xiàn)代人類(lèi)活動(dòng)成為萬(wàn)泉河河口地貌發(fā)育的重要影響因素,特別是大型水利工程的建設(shè),對(duì)河流輸沙量的影響顯著,向河口輸送泥沙減少,將加速河口侵蝕過(guò)程。例如,20世紀(jì)70年代萬(wàn)泉河流域上游興建牛路嶺水庫(kù),控制面積1236km2,占萬(wàn)泉河流域的33.6%。據(jù)瓊海加積站水文觀測(cè)資料,建庫(kù)之后到2000年期間的最大洪峰為1987年的5904m3/s,大約比建庫(kù)前的最大洪峰減少一半,其中1948年洪峰流量11700m3/s,1970年為10100m3/s;同時(shí),萬(wàn)泉河河流懸移質(zhì)輸沙量也呈明顯減少趨勢(shì)1(圖2),后期瓊海加積攔水壩的興建和牛路嶺水庫(kù)攔截的躍移質(zhì)、推移質(zhì)砂石則更多,河流輸沙的減少,加速了萬(wàn)泉河河口玉帶灘沙壩的快速侵蝕。1.2.2萬(wàn)泉河河口地貌演變末次冰盛期全球降溫,陸地表面的1/3被冰雪覆蓋,其中除了兩極地區(qū)發(fā)育冰蓋之外,末次冰盛期冰川還覆蓋了現(xiàn)今沒(méi)有冰蓋的地區(qū),同時(shí),世界范圍內(nèi)所有山地冰川的規(guī)模在擴(kuò)張。末次冰期最盛期,全球的冰蓋總面積達(dá)到4.0×107km2,以冰的形式貯存的水量達(dá)到9.0×107km3,而現(xiàn)今全球冰蓋覆蓋面積只有1.5×107km2,冰川貯存的水量只有3.0×107km3;由于大量水體以冰川形式存在,全球范圍內(nèi)海陸之間的水體循環(huán)嚴(yán)重受阻,海平面因陸地水源補(bǔ)給減少而大幅度下降,最大降幅達(dá)到150m左右。末次冰盛期的海平面降低對(duì)地理環(huán)境產(chǎn)生重大影響,大陸架出露,在陸架上河流切割出新的河道,流向更遠(yuǎn)的大海;新出露的“陸橋”連接了現(xiàn)在被海洋分割的地區(qū),例如澳大利亞與北部巴布亞新幾內(nèi)亞、南部塔斯馬尼亞相連,英國(guó)、愛(ài)爾蘭與歐洲連接,中國(guó)東部陸架大部分與陸地的連通,使得亞洲大陸向外大大延伸。馮文科等(1988)對(duì)南海陸架晚第四紀(jì)海岸變遷的研究認(rèn)為,末次冰盛期的最低海面在-120～-130m以下,故現(xiàn)今萬(wàn)泉河河口外數(shù)十公里的陸架出露。海南島萬(wàn)泉河河口地區(qū)在末次冰盛期處于地貌演化階段的老年期后期,地貌以寬緩的谷地平原、谷間崗地和少數(shù)基巖丘陵為主,萬(wàn)泉河河口向東延伸數(shù)十公里;全新世以來(lái)華南沿海海平面變化研究成果豐富,有助于認(rèn)識(shí)萬(wàn)泉河河口地貌演變過(guò)程。黃鎮(zhèn)國(guó)等(1986)對(duì)華南沿海海平面變化的研究表明,距今10000a海平面的高度到達(dá)-30m位置,與我國(guó)東部沿海情況類(lèi)似,距今8000a和7000a的海平面高度分別為-20和-10m,到距今6200a海平面高度接近現(xiàn)代高度。吳正等(1995)對(duì)包括海南島在內(nèi)的華南沿海全新世海岸沙丘的研究顯示,全新世海岸沙丘發(fā)育時(shí)期最早的第1期是8000～5000aBP,與海平面上升過(guò)程中的穩(wěn)定時(shí)期或由上升轉(zhuǎn)向下降有關(guān)。博鰲旅游度假區(qū)南港村附近的地質(zhì)鉆孔資料顯示,上部厚度8～10m以河流洪沖積為主兼有海積影響的砂層之下發(fā)育有瀉湖相沉積,厚度4～8m,沙美內(nèi)海的瀉湖相沉積厚度更大,南港村西南沙美內(nèi)海附近已獲得近19m的巖心,主要由淤泥質(zhì)粉砂組成。華南沿海以及海南島沙壩—瀉湖海岸的瀉湖相沉積大部分開(kāi)始于8000aBP以后,由于全新世初萬(wàn)泉河河口前期地形地勢(shì)較低,可以從沉積記錄推斷8000aBP左右海岸線已經(jīng)到達(dá)博鰲旅游度假區(qū)現(xiàn)代海岸附近,當(dāng)時(shí)的海岸線伸向內(nèi)陸,呈河口灣景觀,玉帶灘沙壩與沙美內(nèi)海瀉湖的雛形開(kāi)始形成,廣泛發(fā)育瀉湖相?，F(xiàn)代萬(wàn)泉河口地貌體系和空間格局的形成在6000aBP之后,由于海平面接近現(xiàn)代高度且變化幅度較小,利于河口灣沙嘴、沙壩—瀉湖以及河口淺灘、江心洲地貌體系的發(fā)育,特別是5800aBP全新世最高海平面階段之后,海平面呈波動(dòng)降低的趨勢(shì),更有利于現(xiàn)代河口地貌體系的形成。海南島東北部文昌五龍港附近多列縱向海岸沙丘—瀉湖沉積體系的年代測(cè)定顯示,多列海岸沙丘的形成時(shí)代分別開(kāi)始于(1020±80)aBP、(1380±80)aBP、(2500±100)aBP和(2890±65)aBP,表明大約從3000aBP開(kāi)始海岸處于穩(wěn)定狀態(tài),并呈微弱的下降演化態(tài)勢(shì);海南島鹿回頭連島沙壩附近的沙壩—瀉湖沉積體系與地貌發(fā)育研究表明,5000～3000aBP是瀉湖—沙壩體系形成的主要時(shí)期,3000aBP之后海岸處于相對(duì)平衡狀態(tài)。鑒于上述年代和海岸環(huán)境演變特征,推斷萬(wàn)泉河河口瀉湖沙壩地貌體系形成于3000aBP左右。3000aBP以來(lái),萬(wàn)泉河河口地貌體系的演變主要是調(diào)整和適應(yīng)河流、海洋動(dòng)力作用的局部改造,沙壩—瀉湖—江心洲—潮汐汊道的地貌格局變化不大。而現(xiàn)代萬(wàn)泉河流域人類(lèi)活動(dòng)特別是大型水利工程的興建,大大減少河流向河口的泥沙輸送,河口沉積地貌體系的穩(wěn)定性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。2開(kāi)發(fā)的可持續(xù)價(jià)值地貌穩(wěn)定性對(duì)博鱉旅游度假區(qū)的河口生態(tài)環(huán)境和旅游開(kāi)發(fā)有重要影響,特別是博鰲旅游度假區(qū)二期開(kāi)發(fā)重點(diǎn)工程集中分布的玉帶灘和東嶼島,維持岸坡穩(wěn)定、減少海岸侵蝕、環(huán)島岸坡坍塌和洪水災(zāi)害損失對(duì)博鰲旅游度假區(qū)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。根據(jù)野外考察和前人研究資料,對(duì)博鰲旅游度假區(qū)不同地貌單元范圍內(nèi)的地貌穩(wěn)定性特征分析如下。2.1斷面形態(tài)、徑流和水體之間的關(guān)系萬(wàn)泉河口門(mén)附近攔門(mén)沙壩處于極度的不穩(wěn)定狀態(tài),在洪水、風(fēng)暴潮和強(qiáng)風(fēng)浪影響下,均可以改變攔門(mén)沙壩大小、空間展布、口門(mén)寬窄和深度。據(jù)20世紀(jì)70年代以來(lái)不完全的觀測(cè)資料和實(shí)地考察結(jié)果,口門(mén)變化特征如表2所示。從表中可以看出,口門(mén)斷面形態(tài)、徑流速度和水深之間的關(guān)系遵從河口地貌演變的基本規(guī)律:當(dāng)口門(mén)變窄時(shí),過(guò)水?dāng)嗝孀冃?流速大,斷面水深變大;當(dāng)口門(mén)變寬時(shí),口門(mén)多出現(xiàn)淺灘。在洪水、風(fēng)暴潮、強(qiáng)風(fēng)浪等極端事件影響下,口門(mén)攔門(mén)沙壩形態(tài)變化迅速;而洪水、風(fēng)暴潮和強(qiáng)風(fēng)浪事件之后,口門(mén)的變化主要受潮汐和南東向風(fēng)成波浪等海洋動(dòng)力的影響,南側(cè)玉帶灘頂部沙嘴開(kāi)始向口門(mén)延伸,海岸沙壩形態(tài)逐步調(diào)整以適應(yīng)近岸海洋動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下的海岸沉積物輸送規(guī)律。萬(wàn)泉河口門(mén)的快速變化不僅對(duì)博鰲港口船舶進(jìn)出航道有直接的干擾,而且對(duì)緊鄰口門(mén)的東嶼島地貌環(huán)境產(chǎn)生不利的影響,尤其是口門(mén)擴(kuò)寬時(shí),口門(mén)外的波浪或涌浪在經(jīng)口門(mén)段減弱之后直接影響東嶼島,面向口門(mén)的島岸坍塌經(jīng)常發(fā)生、多年生植被破壞嚴(yán)重,成為東嶼島旅游開(kāi)發(fā)必須解決的地貌穩(wěn)定性問(wèn)題之一。2.2蝕陡坎與海岸侵蝕南北向展布的玉帶灘以南港村為界,南北兩側(cè)海岸穩(wěn)定性有很大差異。南側(cè)海灘基本穩(wěn)定,海岸剖面有季節(jié)性的變化,而南港村以北為明顯侵蝕海岸段,沿岸留下高度在2.0～2.5m左右的侵蝕陡坎。根據(jù)2001年兩次野外考察,5月份玉帶灘海蝕陡坎尚保留一棵樹(shù)齡在25～30a以上(參加野外考察的海南林業(yè)研究所李樹(shù)林高級(jí)工程師估計(jì))的野菠蘿樹(shù),枝葉尚茂盛,野菠蘿樹(shù)兩側(cè)海蝕陡坎上還保留一些枯死的樹(shù)根;11月的實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)野菠蘿樹(shù)已經(jīng)消失,留下的主根在海蝕陡坎前緣的海灘上出露,估計(jì)從5月到11月間海岸海蝕陡坎后退1.2m左右。在博鰲對(duì)玉帶灘海岸侵蝕的訪問(wèn)調(diào)查證實(shí),30a前玉帶灘與目前處于海水中的礁石圣公石相連,而目前玉帶灘和圣公石相距200m左右3,表明玉帶灘外側(cè)海岸侵蝕強(qiáng)烈,近30a來(lái)的平均蝕退速率達(dá)到6.7m/a,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出世界平均砂質(zhì)海岸侵蝕速率。借鑒國(guó)外海岸防護(hù)經(jīng)驗(yàn),采取有效的措施保護(hù)玉帶灘免遭日益嚴(yán)重的海岸侵蝕,對(duì)博鰲旅游度假區(qū)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重大影響。2.3萬(wàn)泉河河口泥沙治理研究區(qū)內(nèi)有萬(wàn)泉河、九曲江、龍滾河3條河流,這里主要分析對(duì)博鰲旅游度假區(qū)有較大影響的萬(wàn)泉河河道侵蝕與淤積特征。在研究區(qū)內(nèi),萬(wàn)泉河從沙波島開(kāi)始分汊,南支的南岸沖刷,北岸淤積;北支的南北岸淤積明顯。河口東嶼島江心洲向下游移動(dòng),洲頭侵蝕,洲尾淤積,凹岸侵蝕,凸岸淤積。在河道寬淺處,新的心灘和邊灘生長(zhǎng)擴(kuò)大,最終變成沙島(江心洲)或高河漫灘。值得重視的是萬(wàn)泉河洪水期的沖刷作用與淤積作用均十分強(qiáng)烈,對(duì)萬(wàn)泉河河口潮汐汊道和江心洲的改造比較明顯;當(dāng)洪峰到達(dá)河口遭遇高潮位時(shí),洪水來(lái)不及在河口宣泄,水位上漲,玉帶灘的潰決將成為宣泄洪峰的必然結(jié)果,根據(jù)訪問(wèn)調(diào)查得知,南港村以北至少發(fā)生過(guò)3次玉帶灘潰決的事件。2.4中東北部沙區(qū)根據(jù)沙美內(nèi)海附近南港村一帶工程地質(zhì)鉆孔資料和探地雷達(dá)勘測(cè)結(jié)果,沙美內(nèi)海的瀉湖沉積連續(xù),并呈不斷淤淺和沼澤化加速發(fā)展的趨勢(shì)。沙美內(nèi)海接納龍滾河、九曲江和部分萬(wàn)泉河泥沙的直接輸入,其中九曲江發(fā)源于萬(wàn)寧市放牛嶺,流域面積278km2,長(zhǎng)度49.7km;龍滾河發(fā)源于萬(wàn)寧市內(nèi)羅嶺,流域面積214km2,河流長(zhǎng)度50.9km,兩條河流搬運(yùn)的泥沙源源不斷在瀉湖區(qū)沉積。此外,海南島東海岸是熱帶氣旋(臺(tái)風(fēng))災(zāi)害頻繁發(fā)生的區(qū)域,在偏SE向大風(fēng)的影響下,玉帶灘風(fēng)沙搬運(yùn)能力加強(qiáng),所以,沙美內(nèi)海東岸臨近玉帶灘沙壩一側(cè)的瀉湖沉積物含有較多的中粗砂成分,主要源于玉帶灘沙壩表層沉積物。沙美內(nèi)海中心水域表層柱狀巖心Pb210法獲得的平均沉積速率為1.4mm/a,而沙美內(nèi)海邊緣和龍滾河、九曲江河口的沉積速率多大于1.4mm/a。3來(lái)自博鰲旅游目的地的岸壁保護(hù)對(duì)策3.1建設(shè)條件的穩(wěn)定性差博鰲海岸旅游度假區(qū)規(guī)劃藍(lán)圖將玉帶灘和東嶼島作為重要區(qū)域進(jìn)行開(kāi)發(fā),該區(qū)域也是新一輪旅游建設(shè)工程中大型工程建設(shè)項(xiàng)目的中心。地貌的穩(wěn)定性差是博鰲旅游度假區(qū)在玉帶灘、東嶼島實(shí)施旅游開(kāi)發(fā)的重要障礙。要充分認(rèn)識(shí)萬(wàn)泉河河口地區(qū)岸坡保護(hù)的重要意義,進(jìn)一步加強(qiáng)岸坡保護(hù)的科學(xué)研究,優(yōu)化岸坡防護(hù)技術(shù)方案,盡可能減少災(zāi)害損失,服務(wù)于博鰲旅游度假區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。3.2美國(guó)的海岸工程防護(hù)技術(shù)玉帶灘不僅是博鰲旅游度假區(qū)地貌景觀的重要組成部分,也是整個(gè)風(fēng)景區(qū)其他地貌景觀維持穩(wěn)定的重要屏障。令人擔(dān)憂的是玉帶灘的海岸侵蝕十分嚴(yán)重,對(duì)博鰲旅游度假區(qū)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。美國(guó)開(kāi)展海岸工程防護(hù)有