歷史時期蘇北平原潮災的時空分布格局

張　旸，陳沈良，谷國傳

（1.福建農林大學　資源與環境學院，福建　福州　350002；2.華東師范大學　河口海岸學國家重點實驗室，上海　200062）

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歷史時期蘇北平原潮災的時空分布格局

張旸1，2，陳沈良2，谷國傳2

（1.福建農林大學資源與環境學院，福建福州350002；2.華東師范大學河口海岸學國家重點實驗室，上海200062）

摘要：依據史料的災害記實以及海岸變遷和人工海堤修筑記錄，采用文獻調研方法，分析歷史時期蘇北平原潮災的時空分布格局特征。研究結果表明，總體格局表現為：在新石器時代為弱災期；漢時為易發期；隋至唐初為多發期；盛唐至宋以易發期為主，并兼有重災期凸顯；黃河奪淮后，又復多發期。據黃河奪淮至清末的歷次潮災記錄分析結果顯示，在危害程度上，大潮災占總潮災年的30 ％，中小潮災各占35 ％。潮災在發生時間上，存在1-3月的安全期和6-8月的高發期。在空間分布上，潮災發生概率總體由南向北呈遞減趨勢。此外，旱期潮災約占潮災總數的10 ％。據現代水文氣象和地形等資料討論可知，年最高潮平均潮位與沿海陸面的高差在總體上由南向北呈遞減趨勢，臺風增水的總體增幅南大北小，以及海面的季節性變化特征為潮災時空分布格局的主要影響因素。

關鍵詞：蘇北平原；歷史時期；潮災；風暴增水；海面高度；旱期潮災

我國的自然災害頻繁而深重，平均每年造成近兩萬人死亡，直接經濟損失高達國家財政收入的1/6～1/4（田家怡等，2008）。我國又是一個海洋大國，沿海地帶是我國經濟發達的區域，也是在全球氣候變化中遭受風暴災害的重災區。近年來，該地區的災情呈加重趨勢，一次風暴過程往往造成上億元乃至數十億元的經濟損失。如1997年8月11號臺風，先后在上海、蘇北和黃河三角洲沿海引發風暴潮，釀成潮災，三地潰決海堤共達160多公里，受災人口近40萬，直接經濟損失高達36.3億元（田家怡等，2008；溫克剛等，2006；趙紅艷等，2009）。潮災大體上隸屬風暴潮災害的范疇，但又獨具特點：潮災主要是在風暴作用下造成海水內侵而發生在陸域的災害，起因在海，成災在陸，具有“因、災異地”的特征，而風暴潮災害通常多發生在海上，或海陸兼之；另一方面，潮災的促發因素也不完全等同于風暴潮，如旱期潮災的起因表現為干旱。目前，國內外關于風暴潮和風暴潮災害的研究已取得了豐碩的成果（任美鍔等，1983；楊桂山等，1997；陳沈良等，2007；謝麗等，2010；Todd，2000；Lietal，2014；Morris，2014）；相比之下，針對潮災歷史的專題研究還有待加強。高建國（1984）曾基于史料和時間周期分析，對中國潮災近五百年來的活動圖像開展了分析。周玲等（1993）基于歷史文獻調研的方法，對渤、黃海沿岸潮災的性質進行了研究。王文等（1999）在分析海面波動對潮災強弱影響機制的基礎上，對近2000年來我國沿海地區2000多條潮災史料進行了統計分析。趙赟（2009）通過對清代蘇北沿海風暴潮災資料，對清代蘇北沿海潮災與風險防范進行了研究。揭示歷史潮災發生的時空分布格局特征，對于沿海的防潮抗災和經濟發展具有重要意義（曾從盛，1990）。本文基于蘇北平原歷史潮災資料和現代水文氣象、地形等文獻資料，采用文獻調研方法，分析了潮災的時空分布格局特征，討論了潮災時空分布格局的影響因素。

1材料和方法

1.1研究區概況

研究區為黃河、淮河和長江三大水系攜沙在河海動力交互作用下向海堆積而成的沖積平原，由北部的黃淮平原、南部的長江三角洲平原和串場河以東的濱海平原組成。為了敘述方便，本文將該地區簡稱為“蘇北平原”（圖1），在行政區劃上比通常意義上的蘇北平原的范圍要大。該平原的地貌特征多由河海共同塑造，如分布于興化地區的有古潮溝演變成的河渠；洪澤湖、射陽湖等由古海灣演變成的瀉湖。河網密度約達7 km/km2，水體面積約占17％。河湖眾多、地勢低洼的地貌特征易受海潮入侵。蘇北平原的前沿海岸，北起繡針河口，南至長江口啟東嘴，長約954 km。其中淤泥質海岸長884 km，約占93％，主要分布于大板艞以南。其余為基巖海岸和砂質海岸。大板艞以北至西墅為基巖海岸，其間隔有幾處砂質海岸；興莊河口至繡針河口有不間斷的砂質海岸分布。蘇北平原位于31°41'N-35°07'N，具有南北氣候過渡性特征。夏秋兩季常受熱低壓和臺風侵襲，多熱帶風暴；冬春兩季常受江淮氣旋和寒潮組合影響，多溫帶風暴。年降水量800～1 200 mm，降水豐沛但分配不均，遇降水不均年份，常發生伏旱或秋冬旱。春夏之交的梅雨遲早、多少及夏秋間臺風雨的強弱，制約著蘇北平原的洪澇或干旱，均能引起海潮內侵，釀成潮災。

圖1　研究區位圖（改編自淮系全圖*）*武同舉1938年據淮陰測局淮泗沂沭各圖繪制

1.2資料與方法

收集歷史和現代兩個時期的資料。本文所涉及的時間段包括從新石器時代至清末，其中史前時期（新石器時代）的資料很少，以歷史時期為主。為了敘述方便起見，本文統稱為“歷史時期”。歷史潮災分析主要依據《淮系年表》（武同舉，1969）和嘉慶海州直隸州志（唐仲冕，1991）、云臺山志（崔應階，1975）、鹽城縣志（楊瑞云，1987）、續修鹽城縣志（林懿均，1985）、阜寧新志（焦忠祖等，1991）、通州直隸州志（梁悅馨等，1991）等方志中的災情記實。經逐年梳理，獲得從黃河奪淮至清末的歷次潮災資料。黃河奪淮以前的潮災狀況主要依據蘇北平原的海岸變遷、人類開發活動和人工海塘修筑等史料，經綜合分析作定性闡述。臺風、寒潮、潮位、增水、沿海高程等現代水文氣象和地史文獻資料，主要采用20世紀70-80年代江蘇省海岸帶地質地貌與海涂資源綜合調查資料，以及前人研究的成果（任美鍔，1984；陳才俊，1991；張忍順，1984；葉青超，1986）。鑒于歷史時期的潮災在史書中只有災情記實，缺少災時的水文氣象、海岸地貌等自然要素的數據記錄，所以本文基于自然環境變化過程的延續性和漸變性思路，先將歷史潮災分地、分時、分級統計，得到時空變化的結果；再通過對現代水文氣象、地形等文獻資料與海面季節變化資料以及前人的研究成果的綜合分析，討論蘇北平原歷史潮災的時空分布格局的影響因素。

2研究結果

2.1歷史時期潮災的總體格局特征

蘇北平原的潮災史與海岸變遷及人類開發活動相關聯。距今6 000多年開始，海平面平穩波動，海岸線漸向東移（沈明潔等，2002；凌申，2006）。據阜寧新志（焦忠祖等，1991）記載，淮南地區的兩條相對穩定的古海岸—西沙岡和東沙岡（圖2，下稱西岡、東岡），原先是冰后期在淺海環境中形成的岸外沙堤。經南通博物館碳年代測定，位于西、東岡間的海安青墩發現的新石器時代遺址東南的古樹，距今4 800（150）年，表明西岡在距今5 000多年前已并陸，成為天然海岸。其擋潮性能差，但人類稀少、生產力低。由此可知，新石器時代的海水入侵不會釀成大潮災，但可發生弱小潮災。東岡位于西岡東12～20 km不等，約在距今3 000多年前成陸（凌申，2002）。距今約1 800多年左右，在東岡外側形成了秦漢時代的沿岸沙堤（楊達源等，1991）。據續修鹽城縣志（林懿均，1985）記載，東岡海岸地帶的開發始于漢代。時在今鹽都之地辟鹽場，設鹽瀆縣治。根據“瀆”所代表的溝渠眾多之意，可知天然海岸地勢低平，易受海潮內侵。到隋（589-618年）時，由于岸外新漲沙洲高于內陸，鹽場遷到沙洲。據《元和群縣志》載：“時有沙洲長百六十里，洲上有鹽亭百二十三所，每歲煮鹽四十五萬石”。到唐（618-907年）初，鹽瀆縣治遷到沙洲，改名為鹽城。距今約1 300多年左右，高潮位的上升，使得沿海屢遭潮侵（楊達源等，1991）。沙洲由漲轉沖，東岡內側屯墾的湖濱耕地常受海潮沖淹。唐肅宗年間（756-761年），從阜寧至鹽城沿東岡沙脊筑捍海堰（李堤）。到五代（907-960年）李堤向南筑至廣陵（今泰州）。后因李堤年久失修，五代后的近五十年間（964-1011年）屢遭潮災。據史料統計，發生頻率達10年一次。宋天圣元年（1023年），范仲淹在李堤基礎上重筑捍海堰，至天圣五年（1027年）春建成。到宋至和年間（1051-1055年）沈起從余西至呂四筑海堤七十里，至此形成自阜寧至呂四的長290 km的人工海岸（范公堤）。范公堤自筑李堤（756年）到黃河奪淮（1128年）的372年中，除年久失修期外，基本抵御了中小潮災的發生，因此發生的多為大潮災。如1119年的淮南地區大潮災，“潮壞范公堤，淹田周三百里”（武同舉，1969）。黃河奪淮后，海岸漸漲，因范公堤年久頹廢，導致潮災多發。

圖2　西沙岡、東沙岡位置圖（據1934年阜寧新志記載繪制）

隋開皇九年（589年）在云臺山西麓筑西捍海堰（表1），表明淮北地區的潮災已常發生。到唐開元七年（719年）在云臺山東麓筑東捍海堰；開元十四年（726年）在朐山縣東二十里筑永安堤。這是蘇北平原潮災史上有關潮災災情的首次記實。

表1　隋、唐早期淮北地區的人工海堤（據淮系年表）

通過上述對史料的梳理可知，蘇北平原在海岸變遷和人類活動的影響下，其潮災歷史的總體格局具有多發期和易發期相間，弱災期和重災期凸顯的特征，可初步歸納為：新石器時代為弱災期；漢時為易發期；隋至唐初為多發期；盛唐至宋以易發期為主，并兼有重災期凸顯；黃河奪淮后，又復多發期。

2.2潮災災情與時空分布

2.2.1潮災災情的劃分

由表2可知，自宋建炎二年（1128年）黃河奪淮至清末（1909年）的781年間，發生潮災的共有92年，平均約8.5年有1個潮災年。依據海水入侵狀況和生命財產危害程度，將災情分為大中小3個等級。大潮災的劃分標準為，海水入侵范圍大，數十至數百平方里，造成生命財產損失無算，或海水倒灌傷禾，農作收成劇減；小潮災的劃分標準為，海水入侵范圍小，僅數十平方里，無人畜死亡，只遭財產損傷，或海水倒灌輕度傷禾；危害程度界于大、小潮災之間的劃分為中潮災。據表2統計，92個潮災年中，大潮災28年，占30.43％；中小潮災各32年，均占34.78 ％。其中，平均27.89年出現一次大潮災危害。由表3可知，自黃河奪淮至清末，有數據記錄的死于潮災人數共計115 717人；無數據記錄的，表現為“溺死無算”、“漂溺無算”等記載。各次潮災死亡人數的數值范圍從百至千人變化到萬人以上；最多的記錄為5萬人（雍正二年（1724年）的潮災），其危害程度與2011年3月11日東日本9級強震、海嘯（河畠大四，2012）相比更為嚴重。

表2　自黃河奪淮（1128）至清末（1909）蘇北平原的潮災年（據淮系年表與方志統計）

2.2.2潮災時空分布

（1）時間分布。由表3可知，大潮災的發生時間間隔，從70年（如1271-1341）到連年發生（如1539-1540）不等；其中，主要的時間間隔包括50年（如1341-1389）、40年（如1593-1632）、30年（如1691-1722）、20年（如1411-1389）、10年（如1582-1593）和5年（如1462-1467）左右。由此可見，大潮災在各個時間間隔范圍均有發生。根據記載有發生月或季的51個潮災年統計（表4）可知，1-3月無潮災發生，可視為潮災安全期；其余9個月或多或少都發生過，其中以6～8月發生次數居多，可視為潮災高發期。就大潮災而言，其高發期只集中在6月和7月。

表3　自黃河奪淮至清末蘇北平原大潮災的災情記實（資料來源同表2　）

表4　蘇北平原歷史潮災發生的月份或季節統計（據51個潮災年記載）

圖3　蘇北平原歷史潮災發生概率的區域分布

（2）空間分布。為了更加明確的反映潮災分布的空間格局，我們根據地理區域特征，將研究區劃分為六個區（如圖3所示）。基于前文的史料統計記錄，計算得到潮災在各區的發生概率（即該區歷史潮災年數占整個蘇北平原歷史潮災年數的百分比）。為了表述方便，我們根據發生概率的特點給這六個區分別命名為高發區、多發區、易發區、偶發區、零發區和低發區。高發區：為長江三角洲北部平原，由于臨江瀕海，海潮與江水交匯易抬高海面，因此成為蘇北平原潮災發生概率最高的區域（35％）。多發區：為南起弶港北至新洋港的沿海地帶，包括今鹽城市的東臺、大豐等地及泰州市的興化地區，發生概率為32％。易發區：為鹽城市的北部地區，主要是位處新洋港和黃河古道間的射陽、阜寧及濱海縣，發生概率為19％。偶發區：為黃河古道和新沂河之間的濱海地帶，包括鹽城市的響水縣和連云港市的灌南縣；該區北部近鄰山丘，地勢增高，發生概率為4％。零發區：為云臺山至灌云伊山間的山丘地帶，地勢高亢，兩山并陸后未發生過潮災。低發區：為南起云臺山北麓北至繡針河口間的沿海地帶，包括瀕海州灣的連云區和贛榆縣，發生概率較低（10％）。總體上看，潮災在空間上的發生概率由南向北呈遞減趨勢，過云臺山后又稍有回升。

3討論

3.1潮災時空分布格局的主要影響因素

3.1.1地面高程與潮面

蘇北平原自黃河北徙后，泥沙補給減少，并且地面以2～3 mm/a速率沉降（云臺山南側除外）（馮浩監，1999），因此至今仍保持地勢低平的特征。如圖4（任美鍔，1984；陳才俊，1991）所示，在縱深1～4 km的沿海地帶，地面高程多在2～4m之間（85基面，下同）。除興莊河口以北地面高程超過5m外，弶港為最高位（4.6m），最低位在翻身河口南側（1.3m）。云臺山前的海積平原高程為2.5m左右，長江三角洲平原為2.0～3.5m。

圖4　蘇北沿岸地面高程與特征潮位（85基面）

在沿岸海域，北受南黃海M2旋轉潮波系統控制，南受東海M2前進潮波系統制約，兩潮波系統在弶港外輻合。輻合區潮能集聚，導致潮波振幅增大，平均海面和高潮面抬高，并塑造了相對較高的沿海平原（任美鍔，1984）。由此可見，地勢高是在潮面高的條件下塑造而成的，因此地面高程高的地帶潮面就高，反之亦然。歷年最高潮面均高于沿海陸面，是蘇北平原易釀成潮災的固有機理。年最高潮平均潮位與沿海陸面的高差在總體上由南向北呈遞減趨勢，從而導致了潮災發生概率由南向北趨于降低的空間分布格局。

3.3.2臺風增水

根據1951-1981年的研究區域水文氣象資料統計，30年間對蘇北沿海有影響的臺風共79次，多出現在6-8月。其中臺風增水與天文大潮疊合共33次，約占42％。根據連云港、燕尾港、射陽河口和呂四等站資料統計，在1971-1981年間，淮北沿海的臺風增水達1m以上的有35站次，其中達2m以上的2次；淮南沿海達1m以上的有28站次，其中達2 m以上的4次，3 m以上的1次。總體增幅以南部為大，這也與歷史潮災南多北少相吻合。另據1989-2014年中國海洋災害公報中有記載的研究區域資料，也呈現出上述特征。

3.1.3寒潮增水與海平面季節變化

寒潮在蘇北平原過境時，沿海常出現大風，引起增水。如呂四站，在1976年3月18日的寒潮大風中增水1.54m；1979年1月30日寒潮大風引起1m以上增水持續3 h，最大增水達1.63m。與臺風增水相比，寒潮增水幅度稍小，持續時間較短。由于海平面的季節變化，1-3月為低海面時期，6～8月為高海面時期，海面高度的季節性差異可達30 cm左右（孫湘平等，1981；國家海洋局東海分局，1993）。寒潮增水大多發生在低海面時期，不易促發潮災，而臺風增水大多發生在高海面時期，易促發潮災。所以1-3月為蘇北平原不易發生潮災的安全期，6-8月為潮災的高發期。

由以上分析可知，蘇北平原潮災的時空分布格局是在風暴增水的地、時變化和海面季節性變化的共同制約下形成的。除此以外，潮災的時空分布格局也受區域經濟發展程度、人口密度、方志記錄詳實程度等因素的影響，由于研究資料所限，未能做進一步的討論。

3.2旱期潮災

蘇北平原的歷史潮災多由風暴增水所致，但是干旱也是潮災的另一大促發因素（孫壽成，1991）。旱災期，河道水位跌落，地下水位下降，海水順河道遠溯內陸，又從地下滲入內陸，導致水質惡化和土壤鹽堿化，造成農作物連年減產。與風暴潮災不同，旱潮災不淹田地和人畜，但是危害程度不亞于風暴潮災。如1661年（清順治十八年）：“五月至七月不雨，大旱、酷熱如焚，通州七月十五，海潮灌河，河水盡黑，魚蝦之屬俱絕”（梁悅馨等，1991）。據前文的史料記錄統計，蘇北平原歷史時期的旱潮災約占潮災總數的10％。

4結論

在海岸性狀和人類活動的影響下，歷史時期蘇北平原潮災的總體格局特征為：新石器時代不具備發生較大潮災的前提和條件；漢時為易發期；隋至唐初為多發期；盛唐至宋以易發期為主，并兼有重災期凸顯；黃河奪淮后，又復多發期。

根據危害程度，將潮災災情劃分為大潮災（占總潮災年的30％）和中小潮災（各占35％）。在時間分布上，自黃河奪淮至清末，平均8年有一個潮災年，平均28年有一個大潮災年。大潮災發生的時間間隔從70年到連年出現之間均有分布。在歷史潮災年中，1-3月未發生過潮災，為安全期；6-8月發生潮災最多，為高發期。此外，蘇北平原歷史時期的旱期潮災約占潮災總數的10％。

潮災發生概率的空間分布格局為，長江三角洲北部平原為高發區（35％）；南起弶港北至新洋港的沿海地帶為多發區（32％）；新洋港和黃河古道之間的沿海地帶為易發區（19％）；黃河古道和新沂河之間的沿海地帶為偶發區（4％）；云臺山至灌云伊山間的山丘地帶為零發區；南起云臺山北麓北至繡針河口間的沿海地帶為低發區（10％）。潮災發生概率由南向北呈遞減趨勢，過云臺山后又稍有回升。

年最高潮平均潮位與沿海陸面的高差在總體上由南向北呈遞減趨勢，臺風增水的總體增幅南大北小，以及海面的季節性變化特征為潮災時空分布格局的主要影響因素。

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（本文編輯：岳心陽）

Spatiotem poralpatternsof tidaldisasters in the North Jiangsu Plain during historicalperiods

ZHANG Yang1,2,CHEN Shen-liang2,GU Guo-chuan2
（1.CollegeofResourcesand Environment,Fujian Agricultureand Forestry University,Fuzhou 350002,China;2.State Key Laboratoryof Estuarineand CoastalResearch,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062,China）

Abstract：According to the historical records of tidal disasters,coastal evolution and artificial seawall construction,the literature investigationmethod is used to analyze the spatiotemporal patternsof the tidaldisasters in the North Jiangsu Plain during historical periods.The study results show that the disaster history is combined with frequentoccurrence periods and prone periods,meanwhile it is highlighted with the periods ofweak and strong disasters.The analysis results based on tidal disaster records from 1 128 to1 909 show that,in termsofharm degrees,thegreat tidaldisastersaccount for30％ of the total numberofdisasters.Themedium and the small tidaldisasters account for35％ respectively.In termsofoccurrence timesof the tidal disasters,there are the safe periods in January and March and the high occurrence periods in June and August.In terms of spatial distribution of the tidal disasters,the occurrence probabilities of the tidal disasters have decreased from the south to the north of the study area.In addition,the tidal disasters during droughtperiods account for 10 ％ of the total.The discussion based on the modern hydrological,meteorological and terrain materials shows that the decreased differences between earth surface elevation and tidal level from the south to the north,the decreased overallamplitudes of storm surge setup from the south to the north,and seasonal variation of sea level are the major impact factors that control the spatiotemporaldistribution of the tidaldisasters.

Keywords：North Jiangsu Plain;historical periods;tidal disasters;storm surge setup;sea level;tidal disasters during droughtperiods

通訊作者：陳沈良，博士，教授。電子郵箱：slchen@sklec.ecnu.edu.cn。

作者簡介：張旸（1975-），男，博士后，主要從事河口海岸學研究。電子郵箱：zhangyang2907@163.com。

基金項目：全球變化研究重大科學研究計劃（2010CB951202）。

收稿日期：2014-11-28；

修訂日期：2015-05-21

Doi：10.11840/j.issn.1001-6392.2016.01.005

中圖分類號：P941.8

文獻標識碼：A

文章編號：1001-6932（2016）01-0030-08