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海南环岛建设人工岛未考虑水动力条件,导致海岸地貌变化

时间:2023-08-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而,建设人工岛会改变周边海域的水动力环境,从而导致海岸地形、海水交换和生态环境等发生改变。前文主要介绍了2008年以来海南环岛建设的8个人工岛项目及其邻近海岸的地貌变化。在野外现场调查中,仅在高隆湾、潭门日新村海岸和日月湾出现一些应对海岸侵蚀的治理工程,其余人工岛附近受侵蚀的海岸均未发现防护措施。人工岛与路桥的方位设计比较单一,未充分考虑项目海域的水动力条件。

海南环岛建设人工岛未考虑水动力条件,导致海岸地貌变化

人工岛的建设可以为旅游、商贸、航运地产开发等提供土地资源,在一定程度上缓解地方发展过程中对土地的迫切需求。然而,建设人工岛会改变周边海域的水动力环境,从而导致海岸地形、海水交换和生态环境等发生改变。前文主要介绍了2008年以来海南环岛建设的8个人工岛项目及其邻近海岸的地貌变化。其中,有目前来看对陆域岸滩影响不大的人工岛项目,如海口市东海岸的如意岛和儋州市洋浦湾的海花岛,也有对陆域海岸产生较大破坏、使其岸滩剖面和岸线形态发生较大改变的人工岛项目,如东郊椰林湾人工岛、潭门渔港人工岛和日月湾人工岛等。总的来说,海南环岛人工岛的建设对海岸地貌的影响主要是通过以下两个途径。

(1)岸外的人工岛改变了水动力环境,主要是改变了波浪行进的方向及波浪能量在沿岸方向的分布,在人工岛遮蔽的波影区沉积物发生堆积,其邻近的岸段则受到侵蚀。

(2)连接海南岛与人工岛的进岛路桥的建设,主要是截流式的路堤,阻挡了一部分沿岸水流和泥沙的输运,影响了沿岸方向上岸滩的冲淤动态,使泥沙在路桥一侧或两侧堆积。

根据前文对近期海南环岛岸滩变化规律及人工岛建设前后海岸地貌演变的调查研究,可以了解到人工岛设计和施工中存在着一些问题,对海岸的自然环境和旅游景观造成了一定的影响。

(1)人工岛与海岸的距离偏近,对海岸形态将造成较强的影响。一般认为,当岛堤离岸距离l与岛堤的长度d之比l/d<3~6 h,岛堤将对岸线的冲淤变化有影响(严恺,2002)。而前文列举的海南环岛的人工岛中,除了凤凰岛二期项目,其余人工岛的l/d值均<3,甚至大半人工岛的这一比值<1。在人工岛与海岸的距离确定的情况下,人工岛的大小将影响到波浪绕射的情况(于定勇,李龙,2017);从人工岛的离岸距离和平面大小的设计来说,人工岛将不可避免地对海岸的冲淤变化产生影响。

(2)人工岛进岛路桥选择截流式的路堤,可能加大了人工岛建设对海岸的影响。截流式的进岛路堤实际上与丁坝的作用相同,影响了沿岸方向的泥沙输运;如果选择涵洞式的透水桥基,则能够减少对沿岸输沙的阻挡,避免局部岸段的强烈冲刷或淤积。

(3)对岸滩侵蚀的防护措施不到位或方法不当。在野外现场调查中,仅在高隆湾、潭门日新村海岸和日月湾出现一些应对海岸侵蚀的治理工程,其余人工岛附近受侵蚀的海岸均未发现防护措施。高隆湾的防护工程是在南海度假村人工岛附近的陆域海岸(海南岛本岛)沙滩的滩面上堆砌块石护坡;日月湾则是为了在岸外海滨围填人工岛而在沿岸后海滨开辟施工道路,为了保护路基的稳固而在路基下侧修筑块石堤。此种工程破坏了岸滩剖面的连续性,且当出现风暴浪时,块石堤将阻截上冲波流沿坡扩散和渗透,反而增大回流的强度及其对海滩的冲刷掏蚀,长此以往则可能发生石堤的崩塌。潭门渔港人工岛附近的海岸虽然有对沙滩进行人工补沙,但收效甚微,补充的沙体被冲刷以后岸线进一步后退。(www.xing528.com)

(4)人工岛的修建对原本自然岸段的旅游资源造成影响。首先是人工岛的存在会使海岸上的“海景”消失,尤其是当人工岛离岸较近时,将对岸上的视野形成直接的遮挡;其次是沙滩旅游资源受到影响,主要是因为人工岛的修建使海岸的局部淤积或冲刷,而水动力的改变也可能使海滩沉积物发生变化,如潭门日新村低潮带的沉积物粗化;最后,近岸水体和空气质量也可能受到施工、人工岛建成后的废气废水排放的影响,这也会影响滨海旅游的体验。

(5)人工岛与路桥的方位设计比较单一,未充分考虑项目海域的水动力条件。除了长轴与海岸垂直的三亚凤凰岛及平面近乎圆形的南海明珠岛和日月湾日岛,其余人工岛的长轴都是几乎平行于海岸线的,而且路桥基本是以直线形式连接人工岛与海岸距离最近的地方。这样的设计从经济和施工的角度可能是比较有利的,但是这样的方位设计不仅增加了对岸上视野的遮挡、人工岛的“海景”也未开发到最大程度;更进一步,不同海域的水动力条件,尤其是波浪的入射角是各不相同的,同样的布局方式显然不满足对不同海岸自然岸线充分保护的需求;

(6)人工岛的选址主要从市县范围考虑,未充分从全岛的尺度上统筹考虑。由于人工岛的建设需要一定的经济基础和配套设施基础,大部分的人工岛都建在了海口、三亚及东部其他市县;因此,人工岛的位置首先是定在某个市,其次再在行政区域内的海域择优选择。但是根据前文对海南环岛岸滩演变规律的分析,海南岛东部和南部的海岸往往直面台风的威胁,其海岸地貌变化尤为活跃,表现为海滩后滨的强烈冲刷侵蚀、岸线的大幅度移动、平均海平面以上的海滩体积大量减少。在此背景下,在这些区域建人工岛需要为防范台风的影响做更多的工作、投入更多的资金,因而可能不是最好的选择。

以上的问题,有的随着人工岛的建设完工已经难以解决,而接下来能做的则是避免问题的进一步扩大,主要是要重视对受侵蚀海岸的保护。对自然岸线的防护可借鉴国内外的成功案例,例如秦皇岛北戴河海滩养护工程等,尽量避免使用护岸、堤坝等硬性建筑,而应着重考虑“软工程”,如人工近岸水下沙坝、人工鱼礁等生态型海滩修复方法(杨燕雄,等,2013;邱若峰,等,2014;匡翠萍,等,2014;Kuang,等,2014),以及多种手段复合的治理方案(杨燕雄,等,2014),避免对自然景观的再次破坏。

根据2016年和2017年的遥感影像可以发现,2010年以来海南岛沿岸开工建设的大部分离岸人工岛仅仅停留在围填海工程完工的阶段,尚未进行后续的开发利用。在未来对海南国际旅游岛建设的规划中,除了重视对人工岛建设已经产生的负面影响进行治理,还应该在保证施工安全、工程质量和环境效益的前提下早日完成对人工岛可利用土地的规划和开发、创造经济效益和社会效益。此外,根据海南环岛海滩的调查结果,莺歌嘴和海南角之间的西部和北部海岸的滨海养殖设施和垃圾都相对较少;根据海南环岛砂质岸滩的动态变化规律和影响因素分析,西部和北部海岸的岸外海域波浪动力较弱、较少受到台风的直接冲击、其岸滩形态相对更稳定。因此,未来对海南岛海滩旅游资源开发的重心可以适当地转向莺歌嘴和海南角之间的西部和北部海岸,这不仅有利于减少滨海旅游设施的建设和维护费用,还能够带动海南岛西部较落后县市的城镇建设和社会经济发展。

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