海洋工程对地形地貌与冲淤环境的影响——以海南万宁日月湾人工岛为例

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海洋资源开发与海洋工程建设在带来经济效益的同时,也引发了许多环境问题。海洋工程对海湾地形地貌与冲淤环境的影响一直备受关注,然而目前仍有许多基础性的问题有待深入研究。日岛人工岛建成后,日月湾海岸的侵蚀和淤积在短期内发生了快速的变化,岛后严重淤积,两侧海岸则侵蚀后退,西南侧海岸的侵蚀威胁了陆侧青皮林的生长,对日月湾海岸进行监测管理变得刻不容缓。因此以日岛和月岛人工岛为例研究海洋工程对海湾地形地貌与冲淤环境的影响兼具理论意义和现实意义。本研究采用地貌学、水文学和海岸动力学相结合的研究方法,通过野外实地考察观测,采用实测数据、数值模拟与文献资料相结合进行定性分析与定量计算的技术路线,结合多时相遥感影像和四期实测岸滩数据,探讨日岛和月岛人工岛的建设对日月湾地形地貌与冲淤环境的影响效应,从而提出海岸整治修复措施,最后对海洋工程的环境影响评价提出两点建议。  日岛岛影区岸滩淤涨,2016年已形成连岛沙坝,总淤积宽度约370m,长度约1500m;日岛东北侧海岸侵蚀,最大侵蚀宽度约20m,长度约380m;日岛西南侧海岸侵蚀后退严重,侵蚀宽度约30m,长度约2000m。月岛人工岛的建设虽部分改善了西南侧的侵蚀现象,但仍有约800m的岸线处于侵蚀状态。对比2011年和2014年工程海域的实测地形图,日岛建设2年后,地形冲淤变化主要发生在-5m以浅的区域,0m、-2m、-3m、-4m等深线位置均有较大变化。从地形变化估算,日岛后方淤积量约30万m3,日岛东北侧侵蚀量约5万m3,日岛西南侧侵蚀量约20万m3。日月湾是弱潮湾,潮流流速小,MIKE21HD模型模拟结果表明,日岛和月岛建设前后潮流流速变化不明显,对地形地貌与冲淤环境的影响较小。MIKE21SW模型模拟结果表明,日岛和月岛对波浪的影响效应相似,岛体前方与西南侧波高较工程前略有增大,岛体后方波高较工程前小。月岛建设后,岸线将重新调整,主要淤积岸段将从日岛后方转移到月岛后方,侵蚀岸段主要出现在月岛西南侧。针对日月湾海岸淤积和侵蚀的环境问题,综合考虑自然因素与技术条件,本研究认为适用的修复方法是丁坝、人工补沙与厚藤生态养护相结合防护。在以后的海洋工程环境影响评价中,除了应考虑海洋工程环境影响评价技术导则中的影响因素外,还应充分考虑特殊的区域自然条件,可类比分析已建工程产生的环境影响效应进行评估。
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