江苏盐城海岸侵蚀淤积现状及原因

何 金， 傅成来， 束立勇， 张 刚， 万凯超

(1. 盐城市海域使用动态监管中心, 江苏 盐城 224000； 2. 华东有色测绘院， 江苏 南京 210007 )

0 引 言

盐城湿地辽阔，拥有太平洋西海岸、亚洲大陆边缘最大的海岸型湿地，滩涂面积约占江苏滩涂总面积的7/10、全国滩涂总面积的1/7。受历史上黄河入海改道及近海潮汐动力的影响，海岸自北向南呈规律性变化，射阳河口为“北冲南淤”分界点。从海岸陆地地貌上看，灌河与射阳河之间由近代黄河夺淮入海后带来的泥沙淤积而成，黄河改道后，泥沙来源大幅减少，岸线受侵蚀而逐渐后退；射阳河以南的海积平原区是近千年来海岸不断淤积而成的滨海平原，岸外有辐射沙洲屏护。已有研究成果(张忍顺等，2002；李杨帆等，2003)表明，近三四十年以来，苏北的侵蚀岸段不再局限于废黄河三角洲海岸，已扩大至两侧的滨海平原海岸。20世纪70年代，南侧蚀积界限在双洋河口附近，80年代移至大喇叭口，90年代已南移至射阳河口以南的沙港闸附近(北距大喇叭口7.5 km)，此界限在20世纪七八十年代以大约1 km/a的速度南移，近年来这一速度与废黄河三角洲的侵蚀现象逐渐弱化相适应，在逐渐降低。

最新的实地调查结果表明，苏北地区的侵蚀岸段已由双洋港口和沙港闸移至盐城自然保护区的核心区，即新洋港与斗龙港之间的区域。2012年之前，盐城保护区核心区域近岸海域一直处于淤积状态，目前，保护区的核心区出现明显侵蚀现象。调查盐城海岸线现状，研究侵蚀南移原因，对盐城保护区核心区的稳定、管理和保护具有重要意义。

1 研究现状

1.1 海岸冲淤演变研究现状

海岸演变是沉积动力地貌演变的结果(Wright et al., 1977)，不同的动力条件组合会形成不同的海岸地貌形态。在海岸地貌演变过程中，潮汐和径流是潮滩地貌的主要动力机制。水动力与地貌相互作用导致潮滩地形的冲淤演变，波流共同作用是潮滩发育的主要控制因素。三角洲海岸冲淤演变的控制因素极为复杂，物源最为重要，泥沙量的减少或断绝会导致三角洲的侵蚀，如尼罗河、黄河和长江入海泥沙量的减小使这些三角洲遭受侵蚀，1855 年黄河北归导致苏北废黄河三角洲的泥沙来源断绝，造成严重侵蚀(Zhou et al., 2014)。

1.2 废黄河三角洲区域海岸演变研究现状

张忍顺等(2002)研究了苏北黄河三角洲及滨海平原的成陆过程，即黄河夺淮入海期间演变为淤泥质平原海岸，黄河北归使废黄河陆上和水下三角洲遭到强烈侵蚀，泥沙主要向南搬运，侵蚀岸段逐年向南扩大，中部海岸淤涨速度逐渐减缓，前人(虞志英等，1986；高抒，1989；陈宏友，1991)通过波浪、潮流、地形剖面的分析，总结了废黄河三角洲的侵蚀过程，指出三角洲南侧为潮流波浪共同作用造成侵蚀；王颖等(1998)研究了人类活动与黄河断流对海岸环境的影响；孟庆海(2000)通过分析沉积和地貌特征，将三角洲的侵蚀定为海岸线蚀退的破坏型三角洲阶段，并基于波流共同作用建立了岸滩侵蚀后退模式；Fan(2001)分析了苏北废黄河水下三角洲的侵蚀演变、海岸侵蚀特征和动力机制，模拟了岸滩剖面的演变趋势；闫秋双等(2015)研究认为近年来江苏海岸的侵蚀范围已扩展到射阳河口以南，且有进一步扩大的趋势；陈玮彤等(2018)基于江苏1984—2016 年 61 景多源遥感影像数据和部分实测潮位、坡度数据，认为海岸线的离海后退主要发生在废黄河三角洲岸段，但在 2008—2016 年岸线侵蚀范围已向南扩大至新洋河口—斗龙港岸段。

1.3 现有研究成果的不足

(1)已有研究成果多通过遥感数据对岸线提取，缺少岸滩岸线的实地观测资料及测量数据。

(2)盐城岸线处于侵蚀南移的变化期，每年情况不尽相同，近年来，特别是盐城自然湿地申请成为世界自然遗产后，对保护区研究成果较少。

2 材料与方法

利用近30年来的5期遥感数据，使用ArcGIS软件ArcToolbox中的数据管理工具将不同时期的海岸线转换为不同时段的蚀淤范围分布情况，通过2015—2020年岸滩剖面监测实测数据分析典型滩涂滩面宽度及高程变化，通过实地调查及无人机航拍调查滩涂前沿滩面侵蚀情况。

3 岸线淤蚀时空动态变化特征

近30多年来，盐城海岸的变迁表现为分段性和时段性，不同的岸段海岸蚀淤特点不同，包括已修筑至大潮高潮位以下的人工构筑物的向海方向增加或被侵蚀减少，以及滩涂自然岸线的向海淤进或蚀退。

近30多年来，盐城海岸处于明显北蚀南淤的动态变化过程(图1)。① 北部从灌河口以南至运粮河口段处于明显蚀退状态，大致表现为逐步蚀退，以废黄河口两侧岸段的总蚀退程度最为明显。其中，双洋河口北侧与中山河口两侧的总蚀退程度相对较低，双洋河口以南至运粮河口以北岸段处于由蚀到淤的过渡状态。② 中部运粮河口—斗龙港口段处于蚀淤兼有，以淤为主。其中，运粮河口—射阳河口岸段基本稳定，蚀淤程度均低，河口表现为淤进；射阳河口—新洋港口岸段淤进程度有所增加，已明显超过蚀退程度；新洋港口—斗龙港口岸段的淤进程度已远超蚀退程度，且越向南淤进面积越大。③ 南部自斗龙港口往南至老坝港北侧一段明显处于淤进状态，由北向南大致呈淤进面积增大的趋势，且以1990年代和近10年来的淤进面积相对更大。其中，斗龙港口—四卯酉河口岸段虽在近10年有小范围蚀退，但近30多年来总体呈现大面积淤进；四卯酉河口向南至老坝港北侧岸段均呈现大面积净淤进。

图1 盐城岸线蚀淤范围时空变化分布图Fig. 1 Temporal and spatial distribution of erosion and deposition of Yancheng coastline

从盐城海岸带侵蚀淤积类型分布(图2)可见，侵蚀岸段已经从射阳河口以北南移至国家级珍禽自然保护区的核心区，到达大丰区斗龙港附近，自2018年底以来，侵蚀严重区域后退了200余m，大量养殖鱼塘遭到破坏，防波堤被侵蚀掏空，威胁着人们的生命与财产安全。

表1 1986—2018年盐城海岸蚀淤面积统计结果

图2 盐城海岸带侵蚀淤积类型分布图Fig. 2 Distribution map of coastal erosion and deposition types in Yancheng

4 典型剖面监测

盐城海岸整体呈现“北冲南淤”的趋势，以射阳河口作为分界点。根据近年岸滩剖面实地监测结果，随着射阳河口北侧硬化海堤的修筑以及布设防浪桩等防护措施的加强，海岸侵蚀作用逐渐减弱；射阳河口以南至自然保护区，海岸侵蚀、岸线后退较为明显。

4.1 监测方法

采用人工跑滩方式进行高程测量和样品采集。低潮线以上岸滩部分采用RTK接收JSCORS定位信号进行剖面地形测量，测点间距为20 m，地形复杂处加密测点，岸滩高程水准测量时，同步观察记录岸滩地貌形态，测量数据的高程基准为1985国家高程基准。

在监测剖面上采集表层沉积物，每条剖面间距50 m左右采集沉积物样品，进行粒度分析，地形地貌发生明显变化的部位根据实际情况适当加密采样。岸滩沉积物采取5 cm以内的岸滩表层沉积物，每个样品质量不少于1 kg；粒度分析样品根据实验室测试要求进行分样和处理，砂砾级组分用筛析法分析，细砂以下组分使用激光粒度仪分析。

4.2 华海测16剖面

该剖面位于滨海中山河口—滨海港之间的海岸带，岸线呈西北东南向。剖面标志桩位于公路路肩，剖面长400余m，80～100 m处有防浪桩及石块。

多年监测结果显示：① 消浪桩内侧滩面呈明显淤积状态，最大淤积深度达50 cm，表明消浪防侵蚀效果显著；② 消浪桩外侧近桩处呈侵蚀状态，近5年来侵蚀变缓；③ 消浪桩外侧剖面除2014年外总体呈斜坡型，坡度逐渐变陡。2014年剖面呈双凹型，表明剖面侵淤状态尚未达到平衡；2015年夏冬季剖面显示夏季淤积，冬季侵蚀；2018年，剖面的季节性变化有逆转趋势，即夏季侵蚀，冬季淤积。比较2015—2019年冬季剖面，滩面呈淤积转侵蚀状态(图3)。上述表明该剖面侵淤状态尚未达到平衡，需持续监测。

图3 华海测16监测剖面地形对比图Fig. 3 Comparison of topography of monitoring profile of Huahai Survey 16

按福克粒度组成三角分类法，2019年冬季该剖面表层沉积物主要为砂、粉砂质砂2种类型，几乎没有黏土组分，表明潮滩处于风浪作用较强的动力环境。剖面表层沉积物的平均粒径由3.8φ降低至3.3φ，颗粒渐变粗，分选由差变至中等。

4.3 华海测13剖面

该剖面位于射阳港南侧10 km左右的海岸带，呈斜坡型(图4)。近岸米草滩明显被冲刷，草滩边界向陆移动，2014年首次监测滩面有近100 m宽米草滩，2018年监测时已全部被侵蚀，近岸养殖池塘被海水冲毁，岸线向陆侧推移约150 m。

图4 华海测13监测剖面地形对比图Fig. 4 Comparison of topography of monitoring profile of Huahai Survey 13

2019年监测时，原有剖面起点标志桩已于2018年被侵蚀掉，重新定剖面起点。剖面近岸沉积物类型为砂质粉砂，分选中等，向海可见宽50 m左右的米草滩侵蚀地貌，米草滩前缘沉积物类型为粉砂质砂，分选中等；剖面260～360 m段波纹发育，可见米草滩碎叶根系，沉积物类型为粉砂质砂；360～500 m段沉积物类型为粉砂质砂，分选好，滩面硬实，波纹发育呈四边形、五边形和六边形，剖面末端滩面波纹变为平行波纹。该剖面沉积物由岸向海有变粗的趋势，表明高潮滩受潮流驻波型流速作用而冲刷，泥沙在中潮滩落淤，远岸滩脚和低潮滩受风浪掀蚀和潮流冲蚀，滩面进一步粗化，呈现以潮流作用为主的滨岸沉积环境(蔡则健，2008)。

4.4 双洋港南侧剖面

双洋港南侧侵蚀较为严重，南侧2 km左右侵蚀情况(图5)显示，该段北侧养殖塘口已被侵蚀，南侧米草滩侵蚀严重，即将威胁贝壳堤。现场监测情况及剖面(图6)显示，米草滩前沿陡坎约为60 cm，向陆侧的贝壳堤宽约22 m。

图5 双洋港南侧2 km左右段海岸侵蚀现状Fig. 5 Coastal erosion status map of section about 2 km south of Shuangyang Port

图6 双洋港南侧约2 km地段现场监测图Fig. 6 Field monitoring diagram of section about 2 km to the south of Shuangyang Port

5 保护区现状

江苏盐城国家级珍禽自然保护区作为中国最大的海岸湿地保护区和面积最广的互花米草分布区域，其核心区受人为活动影响最小，发育了典型平原型淤泥质潮滩(朱叶飞等，2007)。自2012年至今，核心区范围内米草滩下边缘已发生明显侵蚀，2019年核心区两端无人机航拍显示，北部侵蚀现象明显(图7)，南侧斗龙港附近侵蚀现象较弱(图8、图9)。遥感影像反演解译海岸米草滩边界线的变化情况(图10)显示，保护区北部2020年的植被外缘相对2015年向陆后退明显，南部变化不大，因此该段可能已成为江苏海岸带侵淤转换的新地带。

图7 江苏盐城国家级珍禽自然保护区核心区北部侵蚀现状Fig. 7 Erosion status in the northern core area of the National Nature Reserve of Rare Birds, Yancheng, Jiangsu Province

图8 江苏盐城国家级珍禽自然保护区核心区南部现状Fig. 8 Erosion status in the southern core area of the National Nature Reserve of Rare Birds, Yancheng, Jiangsu Province

图9 斗龙港南侧海岸现状Fig. 9 Current situation of the southern coast of Doulong Port

图10 盐城国家级珍禽自然保护区滨海湿地植被外缘2020与2015年对比图Fig. 10 Comparison of the outer edge of coastal wetland vegetation of the National Nature Reserve of Rare Birds, Yancheng, Jiangsu Province in 2020 and 2015

6 原因分析

6.1 黄河北归后泥沙优势削弱

海岸地貌的塑造是泥沙、波浪和潮流等因素相互作用的过程，黄河带来的巨量泥沙入海为海岸的淤长提供丰富的物质基础，高含沙水体对波浪和潮流动力的削弱也起着重要作用。河口海岸向海淤长对河口两侧很大范围岸段起到了掩护作用。因此，黄河夺淮入海期间，入海的泥沙在地貌塑造过程中占据了绝对优势，尽管黄河夺淮入海口靠近无潮点，流速较大，利于泥沙扩散，但巨量泥沙入海仍然促使海岸大范围快速淤长。

在海岸淤长过程中，由于泥沙沿途沉积，淤积速率与海岸至沙源区的距离有关。泥沙来源断绝后，海岸侵蚀的开始以及强侵蚀部位均出现在原沙源区附近岸线相对突出、动力相对集中的部位。黄河北归后海岸的侵蚀调整正是黄河夺淮期间海岸淤长的逆向过程，侵蚀首先开始于河口附近的突出岸线并逐渐向两侧扩展。150年来，废黄河口附近的岸线向陆侧侵蚀后退近30 km，原水下三角洲基本夷平至-15 m以深。南侧的射阳河口距废黄河口相对较远(约50 km)，加上北侧强侵蚀区的侵蚀泥沙总体向南运移形成的供给，射阳河口附近海岸在黄河北归后的一段时期内仍处于淤长过程。近年来，海岸侵蚀自北向南扩展虽已波及至此，但射阳河口附近的海岸仍处于由淤积向全面侵蚀过渡的阶段。

6.2 废黄河三角洲侵蚀不断南移

海岸冲淤演变过程的直接控制因素是水动力条件和沉积物来源，间接控制因素主要是人类活动、气候变化。

废黄河三角洲海岸面向黄海，外围没有岛屿及沙洲围护，且海岸线向海突岀，有利于波能集中。波浪作用是近岸侵蚀的主要动力，在平常波浪的作用下，岸线的拐角处及其偏南侧部分具有很强的沿岸输沙潜力，加上缺少上游泥沙的补给，该岸段成为苏北海岸近岸侵蚀最强烈、黄河北归以后岸线后退最多的岸段。张场等(2009)研究表明，废黄河三角洲北翼的沉积物呈现出向北—西北方向的输运趋势，南翼则表现为向外海即东南方向输运趋势，三角洲拐角处主要呈向外海输运的趋势。废黄河三角洲在水动力作用和沉积物输运的影响下，提供沉积物的海岸呈侵蚀状态，接收沉积物的岸段则呈冲淤平衡或微淤状态。

从整个废黄河三角洲海岸的侵蚀动态来看，随着向海突出的水下三角洲和海岸的侵蚀后退，其挑流作用对两侧岸段的掩护功能势必逐渐减弱，靠近废黄河三角洲拐角岸段的射阳河口附近水下岸坡的潮流侵蚀趋势在所难免，岸线持续侵蚀是废黄河三角洲未来岸线变化的主要特征，海平面上升和风暴潮将加剧侵蚀趋势。这种动态趋势属于长周期大范围的变化过程，短期和局部因素的改变并不能对其产生根本性影响(陈宏友，1991)。

6.3 波浪和潮流作用优势的分布及其变化

波浪对海床的作用受到水深的限制，其能量释放主要集中在浅水区，特别是破波带附近浅滩，而潮流流速的大小恰恰是由深水区向岸递减。这种差异决定了波浪和潮流在横向上优势的分异，即浅滩为波控区，水下岸坡为潮控区(陈可锋等，2010)。同时，由于岸线和海岸剖面特征不同，波浪和潮流在整个横向剖面上的综合优势在不同岸段存在一定的差异，随着海岸淤蚀进程和地貌的变化，这种控制作用也会有一定的变化甚至转换。

在淤泥质海岸淤长过程中，岸滩剖面坡度平缓(一般坡度<1‰)，波浪在自海向岸传播过程中能量沿途分散释放，因此在浅滩区波浪对岸滩的作用非常有限，但在整个海岸断面上潮流作用的相对优势明显。在泥沙来源减少或断绝后，深水区潮流的侵蚀随即开始，但周期性的潮流淹没可将大量细颗粒泥沙带至波浪作用尚不强烈的高潮滩并在高潮憩流期落淤，使海岸在由淤积向侵蚀转换的初期表现为上淤下蚀。这种淤蚀造成的结果是岸滩逐渐变窄变陡，波浪在高潮滩的作用下逐渐加强并占据主导地位，岸滩剖面形态逐渐由潮控的上凸型变成波控的下凹型。这种变化过程在废黄河三角洲海岸表现十分明显，从射阳河口至废黄河口，海岸动态由南侧上淤下蚀的过渡型(由淤积向侵蚀过渡)岸段向北渐变成全面侵蚀岸段，岸滩剖面的形态和坡度自南向北由上凸缓坡渐变为下凹陡坡，近岸波浪的控制作用自南向北逐渐增强。

灌河口以西的岸段处于云台山与废黄河口突出部位之间，海岸相对凹入，与废黄河口及其以南的岸段相比潮流较弱，且旋转流特征明显，潮流对海床的冲刷强度相对较小。但由于该岸段海岸开敞，岸外缺少沙洲、岛屿和浅滩的掩护，波浪较强且常浪流向与岸线及岸滩等深线接近垂直。波浪作用造成近岸侵蚀，同时波浪以横向输沙为主的方式将部分较细颗粒泥沙向岸外输移，从而使得海岸的淤蚀特征表现为上冲下淤。

6.4 人类活动及海平面上升

随着大规模的沿海开发建设，盐城沿海大量修建港口，特别是射阳港导堤的修建，导致以华海测13剖面为代表的射阳港南侧岸线近年来侵蚀明显，对近岸环流存在一定的影响。此外，近20年来，河口沙咀开采建筑用砂使得沿岸飘沙不能通过河口转移。例如，绣针河口沙咀每年开采(50～60)万t；在龙王河口沙咀，夜壶沙以及其他各河口都有采砂活动，成为该段沙质海岸侵蚀加剧的直接原因(张忍顺等，2002)。

在废黄河与大板跳之间的侵蚀性淤泥质海岸上形成了规模不等的贝壳堆积体，尤其是埒子河口与大板跳之间，宽50～60 m，厚1.5～1.6 m，高程达3.8～4.0 m，成为天然消浪堤，近二三十年来贝壳堤被开挖作饲料添加剂，导致后侧的陆域侵蚀加重。

全球海平面上升将导致风暴潮及风暴浪的强度增大、频率增加，进而海岸侵蚀的强度和几率也会大大增加，江苏海岸突发性的蚀退均在风暴潮时发生。例如，1981年14号台风导致海州湾北部的沙岸后退110 m；一次大风暴潮可使弶港局部岸段后退数十米，造成海堤的损坏。

7 结 论

(1)盐城海岸侵蚀范围不断南移。侵蚀淤积界限由20世纪70年代双洋河口附近，80年代的大喇叭口以及90年代的沙港闸附近(北距大喇叭口7.5 km)，逐渐向新洋港至斗龙港之间的自然保护区核心区(北距射阳河口约25 km)过渡。目前，核心区海岸侵蚀日趋严重，米草滩外缘与光滩交界处普遍发育大型侵蚀陡坎地貌。

(2)近30多年盐城岸线动态时空变化特征研究表明，盐城海岸变迁表现为分段性和时段性，不同岸段海岸蚀淤特点不同，整个盐城海岸目前明显处于北蚀南淤的动态变化过程。

(3)盐城岸线侵蚀淤积变化是因为黄河改道，苏北海岸大量泥沙来源断绝，导致其动力、泥沙平衡发生根本性改变，海岸演变由河流作用为主的堆积过程转变为海洋动力作用下的侵蚀改造，导致水下三角洲被大面积冲蚀，海岸侵蚀的区域逐渐扩大，侵蚀范围由废黄河口突出岸段逐渐向两侧扩大，从原来冲淤转折的射阳河口不断南移。

(4)目前，对盐城岸线的研究手段以遥感为主，缺乏现场调查成果，后续应综合水下地形及水动力研究、滩面监测等手段，对人类活动尤其是港口码头建设影响应进行专题研究。