人类活动背景下江苏海岸侵蚀防护对策研究

宋强　吴林栋　唐财俊　王程　王凯

摘要：本文根据对江苏海岸的侵蚀现状，针对不同岸段的侵蚀强度，提出海岸侵蚀防护的应对措施，以期为相关职能部门监控海岸动态变化及进行海洋产业规划提供参考依据。

关键词：江苏；海岸侵蚀；防护对策

海岸侵蚀是一种海洋自然灾害，其影响因素复杂多变，做好海岸侵蚀灾害防治工作必须加强抵御自然破坏的能力，同时减少人为破坏。本文在江苏海岸侵蚀灾害的研究基础上，针对不同岸段的侵蚀原因和侵蚀强度，从以下几个方面采用预防措施。（1）划定海岸侵蚀预警线，尤其对典型侵蚀岸段设置预警線，在预警线至海的范围内不得建筑人工构筑物；（2）建立监测网络，实时掌控海岸动态变化；（3）制定管理条例和防治措施，因地制宜的修建护岸工程。

1 划定海岸侵蚀预警线

海岸侵蚀预警线是海岸在各种自然因素作用下发生侵蚀后退变化，在某个时间跨度内将可能后退的最大距离所连成的一条线。海岸侵蚀预警线的设置主要考虑岸线演变速率（SER）、海平面上升和海岸风暴潮响应这三个最重要的影响因子，主要包括：（1）岸线演变的量化和未来岸线位置的预测；（2）海平面加速上升作用下的后退量计算；（3）极端事件（风暴潮）作用下侵蚀量计算。

1.1 岸线演变和未来海岸线位置

首先要确定一条基准线，在此基础上来量度岸线变化。该基准线可以是高潮线，海崖边界线，植被线，或者是其他标志性的地貌，可以根据不同的海岸类型和地貌形态来确定。

为了将侵蚀预警线各要素落于图上，先要进行基线的定义。如果决定过去和当前海岸线移动变化的各种因素和过程在近期内不发生变化，那么未来海岸线位置可以通过将岸线演变速率乘以经历的时间。侵蚀预警线存在一个时间限制，如10年、50年或100年。SER主要有侵蚀（岸线后退），稳定（动态稳定）和淤积（岸线海进）三种情况。硬质基岩海岸后退速率缓慢可视为稳定，不同人工海岸的防护效果难以准确评估，目前我国海岸防护堤设计标准多高于50年，因此认为是稳定海岸，所以基岩海岸和人工海岸的50年海岸侵蚀预警线都保持为原来位置[1]。

1.2 海平面加速上升的调整

因为岸线后退速率受海平面上升影响，所以在1.1.1节中所得到的海岸线后退已经包括目前的海平面上升趋势效应。然而，50年海岸预警线并没有考虑海平面加速上升。对于海平面加速上升所造成的海岸额外侵蚀的调整是可以实现的。知道某个地区现在的海平面上升速率和未来50年的海平面上升预测值，就可以得到海平面加速上升造成的调整值。如果海平面上升趋势在未来50年一直保持不变，根据这个值通过应用Brunn法则可以用于得到岸线后退值。当岸线演变速率等于近期以来的岸线演变速率时，将海平面加速上升所引起的额外侵蚀量增加之后，就可以得到海岸线在50年内的大致估计位置[2]。

1.3 极端风暴影响的估计

除了长期的海岸演变趋势外，还要考虑风暴作用。风暴潮的发生往往造成岸线的剧烈变化，因此在描述短期的海岸线起伏变化时必须充分考虑这些事件的影响。不过从长期来看这些极端事件并没有直接控制海岸线的变化，因为这些变动是与长期过程如海平面上升（或下降）和沉积物供给变化有关。以上得到的侵蚀预警线已经考虑了50年来风暴的平均影响，包括岸线的短期波动，因为在风暴作用之后海岸往往会自我调整恢复。但是对侵蚀预警线的设置不只是为了确定50年后的岸线位置，也为了确定海岸侵蚀灾害可能发生的范围，因此要考虑极端风暴影响下发生的最坏情况。通过对短期的海岸线后退和极端风暴可能引起的冲越流的泛滥等方面的分析，对原来已经确定的海岸侵蚀预警线进一步调整[2]。

2 建立监测网络

目前江苏省对于海洋灾害监测多集中于风暴潮、海浪、赤潮、海水入侵和土壤盐碱化，而海岸侵蚀灾害由于其时间尺度长，发生和产生影响相对缓慢，并且作用因素复杂，尚未建立统一规范的监测网络。但是，江苏海岸侵蚀情况已经不容忽视，为了防止造成更多的财产损失，必须建立科学的完善的灾害监测网络。

2.1 科学化布设监测网点

根据江苏海岸实际侵蚀情况，在科学研究的基础上选择侵蚀严重和变化异常的岸段布设监测站点，实时控制海岸动态变化。监测网可以利用卫星、飞机、船舶、浮标、岸基监测站等构成海岸侵蚀立体监测网络，在近岸和近海开展监测。与此同时，采取国家与地方相结合、政府与群众相结合、专业与非专业相结合的方法，充分调动可用资源建立全面监测网络。

2.2 建设监测信息平台

海岸侵蚀灾害监测离不开快速、实时、动态的海洋信息保障，必须与海洋科技相结合，建设好海岸侵蚀监测信息平台可以更好地为海岸侵蚀防灾减灾服务。参照已有的其他海洋信息平台模式建立海岸侵蚀监测网站，面向社会及时、准确地提供监测信息，实现与社会公众之间的信息共享。同时在“数字海洋”的大环境大背景下建设专项服务于海岸侵蚀的“数字海岸线”信息框架，致力于提高海岸侵蚀监测管理效能。

2.3 建立海岸侵蚀监测制度

海岸侵蚀监测是一项技术性、时效性、综合性很强的系统工程，必须有相关的法律法规可依，确保监测工作的健康、有序开展。为了规范监测行为，保证监测结果的可信度，必须制定一系列相关的技术规程和行为规范以及具体的监测技术方法与评价标准。

2.4 培养专业的监测队伍

海岸侵蚀监测技术的研发和成果应用转化都离不开专业技术人员，为此有必要加大经费投入，引进专业人才，加强对监测人员的培养力度，建立人才储备机制，制定人才培养计划，力求在海岸侵蚀监测技术研发及成果创新上有所突破。各监测站点相互学习，相互交流，成立专门指导小组定期对各站点进行业务指导，开展现场调查、样品采集、数据处理、综合评价等一系列海岸侵蚀监测技术培训，组织专业研讨会交流经验，确保从业人员掌握相关基本技能，做到持证上岗，以此打造一支高素质、高水平的海岸侵蚀监测队伍。

3 制定管理条例和防治措施

3.1 建立健全海岸侵蚀相关法律制度及管理条例

（1）将海岸侵蚀灾害防治纳入海岸带综合管理体系；

（2）制定海岸带开发规划，建立海滩保护区；

（3）建立海岸侵蚀登记制度，加强长期监测，掌握海岸变化动态；

（4）建立海岸带建筑物科学论证程序；

（5）深入研究人工海滩岸段的基本特征、动力条件、沉积物粒度组成与矿物组成，以便选择合适的填沙沙料。

（6）建设海岸防护工程前，认真研究该岸段的海洋动力特征，制定合理的方案。

3.2 建立和完善海岸侵蚀灾害管理信息系统

海岸侵蚀灾害给沿海社会经济带来严重危害，必须加强对沿海地质背景的科学研究，摸索海岸侵蚀灾害发生的规律，以便采取应对措施。在江苏沿海建立海岸侵蚀灾害监测站，定期监测海岸线动态变化、滩面下蚀、沿海地面沉降、海岸坍塌等情况，积累实测资料，以便对海岸侵蚀中期或长期趋势进行预报。加强对海平面上升引起的江苏海岸带资源与环境变化的观测研究，积累可靠观测资料，适时开展不同岸段相对海平面上升对海岸侵蚀的影响评估。

随着计算机应用和观测技术的发展，特别是遥感技术的应用，传统的方法在海洋环境与灾害数据时空处理上均已无法满足现实的需要。充分利用RS、GIS和GPS等技术，及时监控海洋动态变化过程，对可能带来灾害的风暴潮等提前发出预报，使沿海地区政府和居民有所准备，尽可能减小灾害损失。对海洋环境做出适时监测，定期发布沿海环境质量报告，掌握岸段的地理位置、海岸类型、海岸线长度、海滩或潮滩宽度、坡度、沿岸泥沙状况、动力因素（浪、潮、流）、海岸侵蚀特征、侵蚀速率、侵蚀原因、调查方法、海洋侵蚀预测及防护方法等资料建立海岸侵蚀灾害管理信息系统[3]。

3.3 建立海岸带生态防护网

建立海岸侵蚀缓冲区，实行退耕还海政策，把近期沿海地区所进行的过渡围垦的外围部分垦区回归自然，以削弱台风、风暴潮的能量，减缓其向沿海陆地推进的速度。江苏沿海要继续加快沿海防护林体系建设，建设标准海岸基干林带，合拢大中型海堤基干林带。加强对湿地与滩涂的生态环境保护，全面启动湿地保护项目工程，培育建设滩涂草场，引种沙棘等耐盐植物，加强对互花米草生态功能的研究，控制采捕，维护良好的滩涂生态结构，恢复生物多种性，确保生态环境的整体平衡，努力把沿海滩涂建设成为我国珍稀动植物保护基地[4]。

3.4 加强海岸防护工程的建设

江苏现有的海岸防护工程主要有海堤、离岸堤、丁坝以及生物护岸措施，对海岸侵蚀起到一定的抑制作用，但还存在一些问题。如已有的护滩工程多以短、矮、密为特点，防护功能局限在堤前较小范围内，防护工程外侧海滩的侵蚀还在发展，管桩顺坝外滩面仍在侵蚀下切，海岸侵蚀主要表现为岸滩及水下岸坡下蚀和侵蚀陡坡的整体内移。

海岸防护工程的理想目标是通过人为引导，使岸滩剖面和岸线形态达到平衡。江苏海岸主要为淤泥质海岸，根据海岸侵蚀特征和防护实践，海岸整体防护设计的基本思路为：按照海岸侵蚀和防护的时空尺度差异，分级控制，利用海港工程作为一级节点，构造人工岬角作为二级节点、三级节点或多级节点，人为增加岸线的相对长度使海浪波能分散释放，保沙固沙，从而構建海岸整体防护体系[5]。

从整体防护角度看，江苏强侵蚀性海岸侵蚀作用依然强烈，防护压力巨大，借助该岸段拟建的大型海港工程，通过多级岬角控制，可实现海岸防护工程的多功能化，从根本上控制岸线进一步后退，保护沿岸宝贵的土地资源和生命财产安全，促进海岸带港口、养殖、旅游资源的综合开发。

参考文献：

[1]丰爱平，夏东兴.海岸侵蚀灾情分级.海岸工程，2003，22 （2）：60-66.

[2]李培英，等.中国海岸带灾害地质特征及评价.北京：海洋出版社，2007.

[3]王玉广，张宪文，孙小婷.海岸侵蚀灾害管理信息系统的实现.中国地质灾害与防治学报，2007，18（4）：50-53.

[4]戴亚楠，张鹰.江苏沿海地区海洋灾害类型及其防治探讨.生态环境，2006，15（6）：1417-1420.

[5]夏军.江苏强侵蚀性海岸整体防护设计新构架.江苏水利，2009，6：10-11.

基金项目：江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目（201710324006Y）