受损沙滩生态修复工程后评价研究

裴丽娜，邱若峰，周佳鑫，刘芯钰

（河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队，河北秦皇岛066001）



受损沙滩生态修复工程后评价研究

裴丽娜，邱若峰，周佳鑫，刘芯钰

（河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队，河北秦皇岛066001）

摘要：工程后评价是针对工程实施后存在的问题对工程项目进行分析论证，提出改善方案和措施，以确保工程实施后的效果。对已完工的北戴河西海滩浴场养滩工程，选取与相关规划一致性、工程组合结构、沙滩物质成分、沙滩宽度、沙滩平均坡度、沙滩损失率、沿岸流强弱、水质8个因子，对工程实施后的效果进行了后评价。近6年的岸滩数据显示滩肩宽度维持在30 m左右，西海滩浴场养滩工程属于人工养滩的成功典范。

关键词：人工养滩；生态修复；层次分析法

10.13358/j.issn.1008-813x.2016.03.13

随着我国经济的发展，以人工养滩为主的沙滩修复工程初步在我国开展起来，但是沙滩修复工程后评价的研究工作还没有起步。国外工程项目后评价与工程项目前评估几乎同时产生，已经形成了较为完善的后评价知识体系。国内后评价工作始于20世纪80年代中后期，近年来中国的后评价事业有了长足的进步，初步形成了自己的后评价体系［1］。

通过建立和完善沙滩修复工程后评价制度和科学的后评价理论与方法体系，一方面可以使决策者和执行者预先知道自己的行为和后果，促使评价和决策人员努力做好前评价工作，提高工程预测的准确度［2］；另一方面通过沙滩修复工程后评价的反馈信息，可以及时纠正工程投资中存在的问题，提高未来沙滩修复工程投资决策的科学化水平。

1　工程后评价模型

1.1指标体系的建立方法

从层次分析法（AHP）的理论出发，对人工养滩、过程、功能及变化进行评价，主要从受损沙滩生态修复过程评价、效益评价、影响评价、可持续性评价进行单因子评价，最后建立一套能从总体上反映沙滩当前质量的指标体系，定量已修复沙滩相对于修复之前沙滩的环境质量综合评价指数。

1.2评价结果

评价结果包括单项指标评价结果和综合评价结果。综合评价结果由综合评价指数（CEI）反映出来，综合评价指数由下式计算［3］：

式中：Ii为单项指标评价分值，Wi为评价指标的权重，N为评价指标个数。

2　受损沙滩生态修复工程后评价

2.1养滩工程概况

2010年开始实施的北戴河西海滩恢复治理工程，于2011年1月完工。工程岸线长度3.5 km，由人工海滩吹填、人工沙丘修复、人工沙坝吹填、离岸潜堤建设、人工潜礁建设等项目组成（图1）。

西海滩整体上在原来海岸线的基础上滩肩向海推进约50 m，在离岸约250 m处吹填人工沿岸沙坝，在两侧岬角处按照抛物线形状进行补沙。对于西海滩两端岬头，在原老虎石栈桥位置离岸100 m以外构筑人工潜礁；在戴河口东防波堤东南方向100 m之外，构造人工潜礁，形成人工岬湾，增加遮蔽段，而又不影响总体景观。该方案需在戴河口、老虎石修建两座人工潜礁、三座离岸潜堤，堤长及间隔由绕射效果决定，为达到稳定海滩的目的，设计堤长约为230 m，间隔为250 m，堤顶高程-1.2 m，堤结构为人工鱼礁透水堤。

图1　北戴河西海滩整治修复工程

人工近岸沙坝的方法推崇自然，没有任何硬式工程，所以布设到离岸距离较近的位置，沙坝材料选用中值粒径D50为0.5～2 mm的中粗沙，该粒径泥沙在常浪条件下较为稳定；即使在暴风浪条件下沙坝被破坏，对沙滩的影响也是良性的，不会形成任何威胁。西海滩人工沙坝沿岸布设，距离岸线约250 m，沙坝总长约2.78 km，宽约50 m，坝顶高程为-0.8 m。监测显示，随着自身沉降和波浪的冲刷，沙坝高程会有所降低，稳定在-1.2 m左右。

养滩剖面滩肩坡度采用1∶100的缓坡形式，滩面采用1∶10的坡度；补沙方式采用滩肩补沙和近岸补沙相结合的方式进行，滩肩补沙采用汽车陆运的方式进行，近岸补沙采用“吸沙-驳运-吹填”的方式进行，塑造人工沙坝。本研究对人工养滩进行了实时的监测工作，以便为后期方案的调整和养滩效果评估提供基础资料和科学依据。

图2　北戴河西海滩养滩前后对比

2.2评级指标体系的建立

本研究以北戴河西海滩浴场治理工程为例，选择技术影响和环境影响两个方面的影响因子作为评价指标，尝试对北戴河西海滩浴场治理工程进行后评价。考虑到各个因素之间的关系及其重要性和度量的可操作性，本次工程后评价选取：与相关规划一致性、工程组合结构、沙滩物质成分、沙滩宽度（m）、沙滩平均坡度（°）、沙滩损失率、沿岸流强弱（m/s）、水质8个因子作为北戴河西海滩浴场治理工程的评价指标。

2.3评价标准

采用五级制评分规则，因子得分范围0～5分，分值越高，沙滩质量越好［4］，说明修复工程越成功，对不可量化因子采用模糊性评价方式，如很差、较差。评价标准见表1。

北戴河西海滩浴场治理工程后评价步骤如下：

2.3.1设定指标

根据评价模型，选取与相关规划一致性、工程组合结构、沙滩物质成分、沙滩宽度（m）、沙滩平均坡度（°）、沙滩损失率、沿岸流强弱（m/s）、水质，共8个因子参与评价。

表1　评价因子量化

2.3.2确定权重

在评价中，不同的评价因素其重要程度以及对评价所作的贡献不同，因此根据层次分析法给各因素分别赋予一个权重，使其能体现各自的重要性。

2.3.3确定量化分值

由于每个评价因素的量纲不同，个个因素之间很难进行直接评价，根据每个因素的特点把每个因素不同层次分别赋予不同分值。

2.3.4综合评价

根据评价模式确定综合评价结果（CEI）。

2.4评价过程

2.4.1建立层次模型（如图3所示）

图3　北戴河受损沙滩生态修复评价层次结构模型

2.4.2运用层次分析法确定权重及进行一致性检验

依据层次分析模型、构造判断矩阵，确定指标权重（表2、表3、表4、表5）。

表2　A—B的判断矩阵

表3　B1—C判断矩阵

表4　B2—C的判断矩阵

表5　评价因子总排序

2.5评价结果

北戴河西海滩浴场治理符合《渤海环境保护总体规划》（2008—2020）、《秦皇岛市城市总体规划》（2008—2020）等规划，赋值5分；工程组合—采用人工养滩与柔性的袋装离岸潜堤，赋值5分；沙滩物质成分—填滩物质与原始海滩沉积物具有明显差异，人工海滩沉积物均比原始海滩的粗（表6），且呈粗化趋势，分选变好，以中细沙为主，赋值4分；沙滩宽度—经过近6年的岸滩数据显示滩肩宽度为维持在30 m左右（表7），赋值4分；沙滩坡度—沙滩向动态平衡剖面转变，平均坡度为6°～8°，赋值3分；沙滩损失率—若以养滩之前的滩肩线为基准，损失率约为14%，赋值4分；沿岸流—潮流以往复运动为主，主流向为ENE-WSW、E-W向，涨潮WSW-W向，落潮ENE-E向，潮流主轴大体与海岸线平行，近岸受地形影响，流速流向的空间差异较大［5］。最大涨潮流流速为28 cm/s，最大落潮流流速为24 cm/s，潮流强度自开阔海域向岸边递减［6］，赋值3分；水质：调查海域两期数据各监测因子中pH值、盐度、悬浮物、DO、COD、油类、重金属均能满足《海水水质标准》（GB 3097-1997）中二类海水水质标准的要求，人工养滩未对施工海域水质造成负面影响，赋值4分。

表6　原始海滩沙与填沙物质对比　Φ

表7　监测剖面沙滩宽度变化　m

根据评价因子计算北戴河西海滩浴场治理工程CEI=3.926（见表8）。如果按照CEI值＞3.5属优秀，3.5＞CEI＞2.0属合格，CEI＜2.0属于不合格的分类标准，北戴河西海滩浴场治理工程属于优质工程，为国内人工养滩成功典范。

3　结论

（1）以北戴河西海滩浴场治理工程为例，从技术影响和环境影响两方面选择了8个评价因子，应用层次分析法对受损沙滩生态修复工程后评价体系的建设进行了初步探讨。北戴河西海滩人工养滩工程综合得分为3.926，海滩养护工程竣工后，新滩要经历重塑期、调整期和趋稳期三个阶段的调整。竣工后2～3个月是重塑期，此阶段，滩肩、0 m线经历快速调整，特征线变化量在10～20 m不等，竣工后1.5～2.5年是海滩的调整期［7］，之后海滩进入趋稳期，沙滩宽度保持在30 m左右，属于人工养滩成功典范。

表8　各评价因子分值

（2）海滩养护工程竣工后，海滩沉积物中值粒径、分选系数、峰态等特征参数发生明显变化。在波浪、水流等的作用下再次分选调整，根据监测数据分析经过1年左右时间，沉积物趋于稳定，概率累积曲线呈现典型的三段式，其中跃移质占主导位置，含量在80%～90%，推移质与悬浮质的含量随地貌单元的不同而略有不同。

（3）受损沙滩生态修复工程后评价体系是系统工程，受到研究者知识背景等诸多因素的影响，在对各种评价因子的选择上，等级分类不可避免地具有片面性，不够全面，需要相关工作者进行进一步研究探讨。

参考文献

［1］黄德春.投资项目后评价理论、方法及应用研究［D］.南京：河海大学，2003.

［2］张楷颜.港口建设项目后评价研究［D］.厦门：厦门大学，2007.

［3］牛赟，刘贤德，张宏斌，等.黑河流域中上游湿地生态功能评价［J］.湿地科学，2007，5（3）：215-220.

［4］李占海，柯贤坤，周旅复，等.海滩旅游资源质量评比体系［J］.自然资源学报，2000，15（3）：229-235.

［5］蔚广鑫.中国养护海滩侵蚀热点特征研究［D］.厦门：国家海洋局第三海洋研究所，2013.

［6］邱若峰，杨燕雄，庄振业，等.北戴河海滩养护中的原滩环境调查［J］.海洋地质前沿，2013，29（2）：17-22.

［7］赵友鹏，李娜，邱若峰，等.北戴河老虎石浴场人工养护前后演化特征［J］.中国环境管理干部学院学报，2016，26（1）：69-73.

（编辑：程俊）

Post Project Evaluation on Ecological Restoration of Damaged Beach

Pei Lina，Qiu Ruofeng，Zhou Jiaxin，Liu Xinyu
（Qinhuangdao Mineral Resource and Hydrogeological Brigade，Hebei Geological Prospecting Bureau，Qinhuangdao Hebei 066001，China）

Abstract：The post evaluation is to analyze and prove the existing problems in the completed project，put forward the reasonable improvement scheme，and ensure the effectiveness of the project implementation. In this article，eight factors were selected to evaluate the finished beach nourishment project in west beach of Beidaihe，including the relevant planning consistency，composite structure engineering，beach material composition，beach width，the averaged beach slope，beach loss，coastal current strength，and the water quality. After six years，the monitoring data shows that the width of beach maintained at about 30 m，belongs to a successful artificial nourishment project model.

Key words：beach nourishment，ecological restoration，AHP

中图分类号：X171.4

文献标识码：A

文章编号：1008-813X（2016）03-0043-05

收稿日期：2016-04-22

作者简介：裴丽娜（1979-），女，河北省秦皇岛人，毕业于石家庄经济学院环境工程专业，工程师，主要从事海洋地质方面的研究。