人類活動背景下江蘇海岸侵蝕防護對策研究

宋強　吳林棟　唐財俊　王程　王凱

摘要：本文根據對江蘇海岸的侵蝕現狀，針對不同岸段的侵蝕強度，提出海岸侵蝕防護的應對措施，以期為相關職能部門監控海岸動態變化及進行海洋產業規劃提供參考依據。

關鍵詞：江蘇；海岸侵蝕；防護對策

海岸侵蝕是一種海洋自然災害，其影響因素復雜多變，做好海岸侵蝕災害防治工作必須加強抵御自然破壞的能力，同時減少人為破壞。本文在江蘇海岸侵蝕災害的研究基礎上，針對不同岸段的侵蝕原因和侵蝕強度，從以下幾個方面采用預防措施。（1）劃定海岸侵蝕預警線，尤其對典型侵蝕岸段設置預警線，在預警線至海的范圍內不得建筑人工構筑物；（2）建立監測網絡，實時掌控海岸動態變化；（3）制定管理條例和防治措施，因地制宜的修建護岸工程。

1 劃定海岸侵蝕預警線

海岸侵蝕預警線是海岸在各種自然因素作用下發生侵蝕后退變化，在某個時間跨度內將可能后退的最大距離所連成的一條線。海岸侵蝕預警線的設置主要考慮岸線演變速率（SER）、海平面上升和海岸風暴潮響應這三個最重要的影響因子，主要包括：（1）岸線演變的量化和未來岸線位置的預測；（2）海平面加速上升作用下的后退量計算；（3）極端事件（風暴潮）作用下侵蝕量計算。

1.1 岸線演變和未來海岸線位置

首先要確定一條基準線，在此基礎上來量度岸線變化。該基準線可以是高潮線，海崖邊界線，植被線，或者是其他標志性的地貌，可以根據不同的海岸類型和地貌形態來確定。

為了將侵蝕預警線各要素落于圖上，先要進行基線的定義。如果決定過去和當前海岸線移動變化的各種因素和過程在近期內不發生變化，那么未來海岸線位置可以通過將岸線演變速率乘以經歷的時間。侵蝕預警線存在一個時間限制，如10年、50年或100年。SER主要有侵蝕（岸線后退），穩定（動態穩定）和淤積（岸線海進）三種情況。硬質基巖海岸后退速率緩慢可視為穩定，不同人工海岸的防護效果難以準確評估，目前我國海岸防護堤設計標準多高于50年，因此認為是穩定海岸，所以基巖海岸和人工海岸的50年海岸侵蝕預警線都保持為原來位置[1]。

1.2 海平面加速上升的調整

因為岸線后退速率受海平面上升影響，所以在1.1.1節中所得到的海岸線后退已經包括目前的海平面上升趨勢效應。然而，50年海岸預警線并沒有考慮海平面加速上升。對于海平面加速上升所造成的海岸額外侵蝕的調整是可以實現的。知道某個地區現在的海平面上升速率和未來50年的海平面上升預測值，就可以得到海平面加速上升造成的調整值。如果海平面上升趨勢在未來50年一直保持不變，根據這個值通過應用Brunn法則可以用于得到岸線后退值。當岸線演變速率等于近期以來的岸線演變速率時，將海平面加速上升所引起的額外侵蝕量增加之后，就可以得到海岸線在50年內的大致估計位置[2]。

1.3 極端風暴影響的估計

除了長期的海岸演變趨勢外，還要考慮風暴作用。風暴潮的發生往往造成岸線的劇烈變化，因此在描述短期的海岸線起伏變化時必須充分考慮這些事件的影響。不過從長期來看這些極端事件并沒有直接控制海岸線的變化，因為這些變動是與長期過程如海平面上升（或下降）和沉積物供給變化有關。以上得到的侵蝕預警線已經考慮了50年來風暴的平均影響，包括岸線的短期波動，因為在風暴作用之后海岸往往會自我調整恢復。但是對侵蝕預警線的設置不只是為了確定50年后的岸線位置，也為了確定海岸侵蝕災害可能發生的范圍，因此要考慮極端風暴影響下發生的最壞情況。通過對短期的海岸線后退和極端風暴可能引起的沖越流的泛濫等方面的分析，對原來已經確定的海岸侵蝕預警線進一步調整[2]。

2 建立監測網絡

目前江蘇省對于海洋災害監測多集中于風暴潮、海浪、赤潮、海水入侵和土壤鹽堿化，而海岸侵蝕災害由于其時間尺度長，發生和產生影響相對緩慢，并且作用因素復雜，尚未建立統一規范的監測網絡。但是，江蘇海岸侵蝕情況已經不容忽視，為了防止造成更多的財產損失，必須建立科學的完善的災害監測網絡。

2.1 科學化布設監測網點

根據江蘇海岸實際侵蝕情況，在科學研究的基礎上選擇侵蝕嚴重和變化異常的岸段布設監測站點，實時控制海岸動態變化。監測網可以利用衛星、飛機、船舶、浮標、岸基監測站等構成海岸侵蝕立體監測網絡，在近岸和近海開展監測。與此同時，采取國家與地方相結合、政府與群眾相結合、專業與非專業相結合的方法，充分調動可用資源建立全面監測網絡。

2.2 建設監測信息平臺

海岸侵蝕災害監測離不開快速、實時、動態的海洋信息保障，必須與海洋科技相結合，建設好海岸侵蝕監測信息平臺可以更好地為海岸侵蝕防災減災服務。參照已有的其他海洋信息平臺模式建立海岸侵蝕監測網站，面向社會及時、準確地提供監測信息，實現與社會公眾之間的信息共享。同時在“數字海洋”的大環境大背景下建設專項服務于海岸侵蝕的“數字海岸線”信息框架，致力于提高海岸侵蝕監測管理效能。

2.3 建立海岸侵蝕監測制度

海岸侵蝕監測是一項技術性、時效性、綜合性很強的系統工程，必須有相關的法律法規可依，確保監測工作的健康、有序開展。為了規范監測行為，保證監測結果的可信度，必須制定一系列相關的技術規程和行為規范以及具體的監測技術方法與評價標準。

2.4 培養專業的監測隊伍

海岸侵蝕監測技術的研發和成果應用轉化都離不開專業技術人員，為此有必要加大經費投入，引進專業人才，加強對監測人員的培養力度，建立人才儲備機制，制定人才培養計劃，力求在海岸侵蝕監測技術研發及成果創新上有所突破。各監測站點相互學習，相互交流，成立專門指導小組定期對各站點進行業務指導，開展現場調查、樣品采集、數據處理、綜合評價等一系列海岸侵蝕監測技術培訓，組織專業研討會交流經驗，確保從業人員掌握相關基本技能，做到持證上崗，以此打造一支高素質、高水平的海岸侵蝕監測隊伍。

3 制定管理條例和防治措施

3.1 建立健全海岸侵蝕相關法律制度及管理條例

（1）將海岸侵蝕災害防治納入海岸帶綜合管理體系；

（2）制定海岸帶開發規劃，建立海灘保護區；

（3）建立海岸侵蝕登記制度，加強長期監測，掌握海岸變化動態；

（4）建立海岸帶建筑物科學論證程序；

（5）深入研究人工海灘岸段的基本特征、動力條件、沉積物粒度組成與礦物組成，以便選擇合適的填沙沙料。

（6）建設海岸防護工程前，認真研究該岸段的海洋動力特征，制定合理的方案。

3.2 建立和完善海岸侵蝕災害管理信息系統

海岸侵蝕災害給沿海社會經濟帶來嚴重危害，必須加強對沿海地質背景的科學研究，摸索海岸侵蝕災害發生的規律，以便采取應對措施。在江蘇沿海建立海岸侵蝕災害監測站，定期監測海岸線動態變化、灘面下蝕、沿海地面沉降、海岸坍塌等情況，積累實測資料，以便對海岸侵蝕中期或長期趨勢進行預報。加強對海平面上升引起的江蘇海岸帶資源與環境變化的觀測研究，積累可靠觀測資料，適時開展不同岸段相對海平面上升對海岸侵蝕的影響評估。

隨著計算機應用和觀測技術的發展，特別是遙感技術的應用，傳統的方法在海洋環境與災害數據時空處理上均已無法滿足現實的需要。充分利用RS、GIS和GPS等技術，及時監控海洋動態變化過程，對可能帶來災害的風暴潮等提前發出預報，使沿海地區政府和居民有所準備，盡可能減小災害損失。對海洋環境做出適時監測，定期發布沿海環境質量報告，掌握岸段的地理位置、海岸類型、海岸線長度、海灘或潮灘寬度、坡度、沿岸泥沙狀況、動力因素（浪、潮、流）、海岸侵蝕特征、侵蝕速率、侵蝕原因、調查方法、海洋侵蝕預測及防護方法等資料建立海岸侵蝕災害管理信息系統[3]。

3.3 建立海岸帶生態防護網

建立海岸侵蝕緩沖區，實行退耕還海政策，把近期沿海地區所進行的過渡圍墾的外圍部分墾區回歸自然，以削弱臺風、風暴潮的能量，減緩其向沿海陸地推進的速度。江蘇沿海要繼續加快沿海防護林體系建設，建設標準海岸基干林帶，合攏大中型海堤基干林帶。加強對濕地與灘涂的生態環境保護，全面啟動濕地保護項目工程，培育建設灘涂草場，引種沙棘等耐鹽植物，加強對互花米草生態功能的研究，控制采捕，維護良好的灘涂生態結構，恢復生物多種性，確保生態環境的整體平衡，努力把沿海灘涂建設成為我國珍稀動植物保護基地[4]。

3.4 加強海岸防護工程的建設

江蘇現有的海岸防護工程主要有海堤、離岸堤、丁壩以及生物護岸措施，對海岸侵蝕起到一定的抑制作用，但還存在一些問題。如已有的護灘工程多以短、矮、密為特點，防護功能局限在堤前較小范圍內，防護工程外側海灘的侵蝕還在發展，管樁順壩外灘面仍在侵蝕下切，海岸侵蝕主要表現為岸灘及水下岸坡下蝕和侵蝕陡坡的整體內移。

海岸防護工程的理想目標是通過人為引導，使岸灘剖面和岸線形態達到平衡。江蘇海岸主要為淤泥質海岸，根據海岸侵蝕特征和防護實踐，海岸整體防護設計的基本思路為：按照海岸侵蝕和防護的時空尺度差異，分級控制，利用海港工程作為一級節點，構造人工岬角作為二級節點、三級節點或多級節點，人為增加岸線的相對長度使海浪波能分散釋放，保沙固沙，從而構建海岸整體防護體系[5]。

從整體防護角度看，江蘇強侵蝕性海岸侵蝕作用依然強烈，防護壓力巨大，借助該岸段擬建的大型海港工程，通過多級岬角控制，可實現海岸防護工程的多功能化，從根本上控制岸線進一步后退，保護沿岸寶貴的土地資源和生命財產安全，促進海岸帶港口、養殖、旅游資源的綜合開發。

參考文獻：

[1]豐愛平，夏東興.海岸侵蝕災情分級.海岸工程，2003，22 （2）：60-66.

[2]李培英，等.中國海岸帶災害地質特征及評價.北京：海洋出版社，2007.

[3]王玉廣，張憲文，孫小婷.海岸侵蝕災害管理信息系統的實現.中國地質災害與防治學報，2007，18（4）：50-53.

[4]戴亞楠，張鷹.江蘇沿海地區海洋災害類型及其防治探討.生態環境，2006，15（6）：1417-1420.

[5]夏軍.江蘇強侵蝕性海岸整體防護設計新構架.江蘇水利，2009，6：10-11.

基金項目：江蘇省高等學校大學生實踐創新訓練計劃項目（201710324006Y）