海南博博旅游度假区地貌景观多样性特征及可持续发展研究

海南博博旅游度假区地貌景观多样性特征及可持续发展研究

博鳌位于海南岛东部万泉河入海口。万泉河发源于海南岛中部的山区，全长156.6公里，流域面积3493.22公里。主河向西呈东走向澄清，河尾向东流入海南岛东部琼海市博鳌市附近的南海（图1）。在人类迈入21世纪之际,2001年2月27日,来自澳大利亚、中国、日本、印度、韩国等26个亚洲国家的代表在海南省博鳌召开大会,会议正式宣布成立博鳌亚洲论坛(BoaoForumforAsia)。博鳌作为亚洲论坛会址所在地,在最短的时间内名扬海内外,服务于博鳌亚洲论坛的开发规划和基本建设,以高标准、高质量为工作重心,力争把博鳌建成世界高水平的具有生态、休闲、旅游、会展等多功能的综合性旅游度假区。万泉河河口地区气候宜人、风景秀丽,集丘陵山地、海洋、湖泊(泻湖)、岛屿(江心洲)、河流、沙坝等地貌景观和多样的热带植被景观为一体,是世界入海河流河口海岸自然景观保存最完善的地方。博鳌旅游度假区具有辐射范围极大的旅游吸引力和优越的开发前景,多样的地貌景观是万泉河河口博鳌旅游度假区的宝贵资源,现有地貌景观多样性的保护和维持,对博鳌旅游度假区的长远发展有十分重要的意义。本文在前人工作的基础上,结合野外实地考察,在分析区域地貌景观类型、地貌成因和环境演变的基础上,对万泉河河口地区的地貌稳定性进行了分析,提出博鳌旅游度假区岸坡保护的对策,服务于博鳌旅游度假区的可持续发展。1来自博鳌旅游目的地的地形景观和发展1.1地貌景观分析地貌是地表各种起伏与特征的形体,在全球范围内地貌具有形态和成因的多样性和复杂性的特征,并在区域自然景观的构成中占有十分重要的位置。地貌作为自然景观中的核心部分,已经成为自然旅游资源的重要组成要素,笔者认为:地貌景观是以固体地貌为主、并与地貌承载的相关水体或河道共同构成的自然体。万泉河河口的地貌景观复杂多样,在博鳌旅游度假区41.68km2的范围内,分布有多种地貌景观类型(表1),共同构成博鳌自然旅游资源的主体,多样的地貌景观类型对博鳌旅游度假区旅游业可持续发展奠定了优越的自然条件。博鳌旅游度假区开发之前,万泉河口人口稀少,农业生产处于自给自足的发展水平,所以,万泉河口多样地貌景观长期处于远离城市的自然状态之下,人为扰动很小。万泉河河口多样的自然地貌景观与热带海洋性气候、独具特色的热带植被风光组合在一起,共同构成了万泉河河口博鳌旅游度假区享誉海内外、具有浓郁天然气息的热带河口海岸自然景观。1.2解决旅游开发和环境整治问题的途径研究万泉河河口博鳌旅游度假区的地貌成因与环境演变,可以为岸坡稳定性分析提供基本的科学依据,对博鳌旅游度假区的旅游开发和环境整治也具有重要的实用价值。在全球范围内,沙坝—泻湖海岸的形成与演化过程与冰后期全新世海平面上升的环境背景有密切的联系,所以,这里着重分析全新世以来万泉河河口地貌体系的成因和环境演变。1.2.1海洋动力作用万泉河河口现代地貌体系以沙坝—泻湖、河流潮汐汊道—江心洲为主,现代地貌体系的形成是在冰后期海平面快速上升背景下,波浪、潮汐和河流动力共同作用的结果;万泉河口门附近受海平面侵蚀基准的影响,堆积过程加强,有利于江心洲的发育;河口附近海域以南东向风浪为主,涌浪和风暴潮也主要来自南东向,万泉河河口地区波浪以风浪和涌浪组成的混合浪为主,常浪方向为E,次常浪方向为ESE,而E、ESE、SE、SSE占95.78%;强浪方向为E,最大波高8.6m,次为ESE,最大波高5.5m,在海洋动力作用下海岸输沙方向为向北输送特征,对自南向北延伸的玉带滩大沙坝的形成有直接的决定性作用;同时,以万泉河为主的洪水和海岸潮流的冲刷作用,尤其是强浪方向为E,直冲河口,对南北向展布的玉带滩沙坝和河口附近沙嘴影响极大,也是河口潮汐汊道的形成的关键影响因素。值得注意的是本区泥沙来源既有万泉河、龙滚河、九曲江的河流输沙,也有伴随海平面上升,在海洋动力作用下从近岸海底向陆迁移的来沙;近岸海底泥沙是在末次冰期海平面大幅度降低的环境下,海岸侵蚀与河流携沙向近岸海底搬运过程中沉积而成。现代人类活动成为万泉河河口地貌发育的重要影响因素,特别是大型水利工程的建设,对河流输沙量的影响显著,向河口输送泥沙减少,将加速河口侵蚀过程。例如,20世纪70年代万泉河流域上游兴建牛路岭水库,控制面积1236km2,占万泉河流域的33.6%。据琼海加积站水文观测资料,建库之后到2000年期间的最大洪峰为1987年的5904m3/s,大约比建库前的最大洪峰减少一半,其中1948年洪峰流量11700m3/s,1970年为10100m3/s;同时,万泉河河流悬移质输沙量也呈明显减少趋势1(图2),后期琼海加积拦水坝的兴建和牛路岭水库拦截的跃移质、推移质砂石则更多,河流输沙的减少,加速了万泉河河口玉带滩沙坝的快速侵蚀。1.2.2万泉河河口地貌演变末次冰盛期全球降温,陆地表面的1/3被冰雪覆盖,其中除了两极地区发育冰盖之外,末次冰盛期冰川还覆盖了现今没有冰盖的地区,同时,世界范围内所有山地冰川的规模在扩张。末次冰期最盛期,全球的冰盖总面积达到4.0×107km2,以冰的形式贮存的水量达到9.0×107km3,而现今全球冰盖覆盖面积只有1.5×107km2,冰川贮存的水量只有3.0×107km3;由于大量水体以冰川形式存在,全球范围内海陆之间的水体循环严重受阻,海平面因陆地水源补给减少而大幅度下降,最大降幅达到150m左右。末次冰盛期的海平面降低对地理环境产生重大影响,大陆架出露,在陆架上河流切割出新的河道,流向更远的大海;新出露的“陆桥”连接了现在被海洋分割的地区,例如澳大利亚与北部巴布亚新几内亚、南部塔斯马尼亚相连,英国、爱尔兰与欧洲连接,中国东部陆架大部分与陆地的连通,使得亚洲大陆向外大大延伸。冯文科等(1988)对南海陆架晚第四纪海岸变迁的研究认为,末次冰盛期的最低海面在-120～-130m以下,故现今万泉河河口外数十公里的陆架出露。海南岛万泉河河口地区在末次冰盛期处于地貌演化阶段的老年期后期,地貌以宽缓的谷地平原、谷间岗地和少数基岩丘陵为主,万泉河河口向东延伸数十公里;全新世以来华南沿海海平面变化研究成果丰富,有助于认识万泉河河口地貌演变过程。黄镇国等(1986)对华南沿海海平面变化的研究表明,距今10000a海平面的高度到达-30m位置,与我国东部沿海情况类似,距今8000a和7000a的海平面高度分别为-20和-10m,到距今6200a海平面高度接近现代高度。吴正等(1995)对包括海南岛在内的华南沿海全新世海岸沙丘的研究显示,全新世海岸沙丘发育时期最早的第1期是8000～5000aBP,与海平面上升过程中的稳定时期或由上升转向下降有关。博鳌旅游度假区南港村附近的地质钻孔资料显示,上部厚度8～10m以河流洪冲积为主兼有海积影响的砂层之下发育有泻湖相沉积,厚度4～8m,沙美内海的泻湖相沉积厚度更大,南港村西南沙美内海附近已获得近19m的岩心,主要由淤泥质粉砂组成。华南沿海以及海南岛沙坝—泻湖海岸的泻湖相沉积大部分开始于8000aBP以后,由于全新世初万泉河河口前期地形地势较低,可以从沉积记录推断8000aBP左右海岸线已经到达博鳌旅游度假区现代海岸附近,当时的海岸线伸向内陆,呈河口湾景观,玉带滩沙坝与沙美内海泻湖的雏形开始形成,广泛发育泻湖相。现代万泉河口地貌体系和空间格局的形成在6000aBP之后,由于海平面接近现代高度且变化幅度较小,利于河口湾沙嘴、沙坝—泻湖以及河口浅滩、江心洲地貌体系的发育,特别是5800aBP全新世最高海平面阶段之后,海平面呈波动降低的趋势,更有利于现代河口地貌体系的形成。海南岛东北部文昌五龙港附近多列纵向海岸沙丘—泻湖沉积体系的年代测定显示,多列海岸沙丘的形成时代分别开始于(1020±80)aBP、(1380±80)aBP、(2500±100)aBP和(2890±65)aBP,表明大约从3000aBP开始海岸处于稳定状态,并呈微弱的下降演化态势;海南岛鹿回头连岛沙坝附近的沙坝—泻湖沉积体系与地貌发育研究表明,5000～3000aBP是泻湖—沙坝体系形成的主要时期,3000aBP之后海岸处于相对平衡状态。鉴于上述年代和海岸环境演变特征,推断万泉河河口泻湖沙坝地貌体系形成于3000aBP左右。3000aBP以来,万泉河河口地貌体系的演变主要是调整和适应河流、海洋动力作用的局部改造,沙坝—泻湖—江心洲—潮汐汊道的地貌格局变化不大。而现代万泉河流域人类活动特别是大型水利工程的兴建,大大减少河流向河口的泥沙输送,河口沉积地貌体系的稳定性面临严峻挑战。2开发的可持续价值地貌稳定性对博鳖旅游度假区的河口生态环境和旅游开发有重要影响,特别是博鳌旅游度假区二期开发重点工程集中分布的玉带滩和东屿岛,维持岸坡稳定、减少海岸侵蚀、环岛岸坡坍塌和洪水灾害损失对博鳌旅游度假区的可持续发展意义重大。根据野外考察和前人研究资料,对博鳌旅游度假区不同地貌单元范围内的地貌稳定性特征分析如下。2.1断面形态、径流和水体之间的关系万泉河口门附近拦门沙坝处于极度的不稳定状态,在洪水、风暴潮和强风浪影响下,均可以改变拦门沙坝大小、空间展布、口门宽窄和深度。据20世纪70年代以来不完全的观测资料和实地考察结果,口门变化特征如表2所示。从表中可以看出,口门断面形态、径流速度和水深之间的关系遵从河口地貌演变的基本规律:当口门变窄时,过水断面变小,流速大,断面水深变大;当口门变宽时,口门多出现浅滩。在洪水、风暴潮、强风浪等极端事件影响下,口门拦门沙坝形态变化迅速;而洪水、风暴潮和强风浪事件之后,口门的变化主要受潮汐和南东向风成波浪等海洋动力的影响,南侧玉带滩顶部沙嘴开始向口门延伸,海岸沙坝形态逐步调整以适应近岸海洋动力驱动下的海岸沉积物输送规律。万泉河口门的快速变化不仅对博鳌港口船舶进出航道有直接的干扰,而且对紧邻口门的东屿岛地貌环境产生不利的影响,尤其是口门扩宽时,口门外的波浪或涌浪在经口门段减弱之后直接影响东屿岛,面向口门的岛岸坍塌经常发生、多年生植被破坏严重,成为东屿岛旅游开发必须解决的地貌稳定性问题之一。2.2蚀陡坎与海岸侵蚀南北向展布的玉带滩以南港村为界,南北两侧海岸稳定性有很大差异。南侧海滩基本稳定,海岸剖面有季节性的变化,而南港村以北为明显侵蚀海岸段,沿岸留下高度在2.0～2.5m左右的侵蚀陡坎。根据2001年两次野外考察,5月份玉带滩海蚀陡坎尚保留一棵树龄在25～30a以上(参加野外考察的海南林业研究所李树林高级工程师估计)的野菠萝树,枝叶尚茂盛,野菠萝树两侧海蚀陡坎上还保留一些枯死的树根;11月的实地考察发现野菠萝树已经消失,留下的主根在海蚀陡坎前缘的海滩上出露,估计从5月到11月间海岸海蚀陡坎后退1.2m左右。在博鳌对玉带滩海岸侵蚀的访问调查证实,30a前玉带滩与目前处于海水中的礁石圣公石相连,而目前玉带滩和圣公石相距200m左右3,表明玉带滩外侧海岸侵蚀强烈,近30a来的平均蚀退速率达到6.7m/a,远远高出世界平均砂质海岸侵蚀速率。借鉴国外海岸防护经验,采取有效的措施保护玉带滩免遭日益严重的海岸侵蚀,对博鳌旅游度假区的长远发展具有重大影响。2.3万泉河河口泥沙治理研究区内有万泉河、九曲江、龙滚河3条河流,这里主要分析对博鳌旅游度假区有较大影响的万泉河河道侵蚀与淤积特征。在研究区内,万泉河从沙波岛开始分汊,南支的南岸冲刷,北岸淤积;北支的南北岸淤积明显。河口东屿岛江心洲向下游移动,洲头侵蚀,洲尾淤积,凹岸侵蚀,凸岸淤积。在河道宽浅处,新的心滩和边滩生长扩大,最终变成沙岛(江心洲)或高河漫滩。值得重视的是万泉河洪水期的冲刷作用与淤积作用均十分强烈,对万泉河河口潮汐汊道和江心洲的改造比较明显;当洪峰到达河口遭遇高潮位时,洪水来不及在河口宣泄,水位上涨,玉带滩的溃决将成为宣泄洪峰的必然结果,根据访问调查得知,南港村以北至少发生过3次玉带滩溃决的事件。2.4中东北部沙区根据沙美内海附近南港村一带工程地质钻孔资料和探地雷达勘测结果,沙美内海的泻湖沉积连续,并呈不断淤浅和沼泽化加速发展的趋势。沙美内海接纳龙滚河、九曲江和部分万泉河泥沙的直接输入,其中九曲江发源于万宁市放牛岭,流域面积278km2,长度49.7km;龙滚河发源于万宁市内罗岭,流域面积214km2,河流长度50.9km,两条河流搬运的泥沙源源不断在泻湖区沉积。此外,海南岛东海岸是热带气旋(台风)灾害频繁发生的区域,在偏SE向大风的影响下,玉带滩风沙搬运能力加强,所以,沙美内海东岸临近玉带滩沙坝一侧的泻湖沉积物含有较多的中粗砂成分,主要源于玉带滩沙坝表层沉积物。沙美内海中心水域表层柱状岩心Pb210法获得的平均沉积速率为1.4mm/a,而沙美内海边缘和龙滚河、九曲江河口的沉积速率多大于1.4mm/a。3来自博鳌旅游目的地的岸壁保护对策3.1建设条件的稳定性差博鳌海岸旅游度假区规划蓝图将玉带滩和东屿岛作为重要区域进行开发,该区域也是新一轮旅游建设工程中大型工程建设项目的中心。地貌的稳定性差是博鳌旅游度假区在玉带滩、东屿岛实施旅游开发的重要障碍。要充分认识万泉河河口地区岸坡保护的重要意义,进一步加强岸坡保护的科学研究,优化岸坡防护技术方案,尽可能减少灾害损失,服务于博鳌旅游度假区的可持续发展。3.2美国的海岸工程防护技术玉带滩不仅是博鳌旅游度假区地貌景观的重要组成部分,也是整个风景区其他地貌景观维持稳定的重要屏障。令人担忧的是玉带滩的海岸侵蚀十分严重,对博鳌旅游度假区的长远发展构成严重威胁。美国开展海岸工程防护有