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[科普中国]-海岸侵蚀灾害

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海岸侵蚀灾害是指海岸在海洋动力作用下,沿岸供砂少于沿岸失砂而引起的海岸后退的破坏性过程。1

简介海岸侵蚀是指海岸在海洋动力作用下,沿岸供砂少于沿岸失砂而引起的海岸后退的破坏性过程。狭义的海岸侵蚀仅指自然海岸的侵蚀后退过程;广义的海岸侵蚀除自然海岸的侵蚀外,还包括人为对海岸的破坏过程。海岸侵蚀灾害是由海岸侵蚀造成的人民生命财产遭受损失的灾害。1

形成原因沿岸泥沙亏损和海岸动力的强化是导致侵蚀发生的直接原因,而引起泥沙亏损和动力增强的根本原因是自然变化和人为影响。

自然因素引起海岸侵蚀作用的自然因素主要有两方面:其一,海洋动力作用增强, 海水运动过程中产生的潮流、波浪等是造成海岸侵蚀的主要动力。近岸潮流决定了沿岸泥沙的离岸移动方向,并成为海岸侵蚀的重要原因之一。波浪作用主要表现为起动泥沙、搬运泥沙。以黄河三角洲为例,黄河三角洲岸线侵蚀一般是受到潮流和波浪两者的共同作用引起的,增强了海岸的侵蚀作用。其二,全球变暖导致海平面上升,全球变暖导致很多地区的平均海平面相对于陆地有缓慢上升的趋势。由于岸滩剖面会逐渐调整以此来适应升高的平均海平面,因此,会造成岸线的缓慢蚀退。短时间内海平面上升不会引起海岸侵蚀;但长期变化,则会诱发或加速海岸的侵蚀。海平面相对上升,导致近岸水深增加,使到达岸边的波浪作用增强而侵蚀海岸。

人为影响引起海岸侵蚀作用的人为因素主要有两方面:其一,开采地下资源造成陆地下沉,以黄河三角洲为例,黄河三角洲自然资源丰富,尤其是石油的含量较多。从19世纪60年代开始,三角洲地区陆续开发了胜利、孤岛、河口等油田,伴随着石油等资源的开采,势必会造成陆地和岸滩的下沉,使得岸滩剖面缓慢调整,造成黄河三角洲地区海岸的蚀退。其二,河流来水来沙量减少,以黄河三角洲为例, 黄河泥沙是黄河三角洲迅速形成的主要动力。据利津水文站一九五零年至一九九九年50年的资料统计,其多年平均径流量为343.3亿立方米,多年平均来沙量为8.68亿吨。因此泥沙量的多少对黄河三角洲海岸线的后退淤进有着举足轻重的作用。1

防护措施为了减缓海岸侵蚀造成的危害,我们可以在局部海岸段,通过工程措施改变近岸泥沙的运移格局,使泥沙堆积下来。主要的防护工程有以下几种:

其一,海堤,海堤是人类传统的海岸防护方法,它建造在海滩较高地区,是用来分界海滨陆域和海域的建筑物,走向一般与海岸线平行。虽然它在固定海岸和防潮防浪方面发挥了很大的作用。但它一般不能用于保滩,作为防浪的长期防护方式也是不合适的,除非作为其它工程措施下的辅助或应急措施。因此这种工程结构,一般只适用于海浪不大的海岸或淤积海岸以防异常海沉;

其二,丁坝及丁坝群,丁坝及丁坝群是一种与海岸线近乎垂直的海岸建筑物,它的作用是拦截海岸上游输来的泥沙,形成宽阔的海滩而保护海岸。丁坝在淤泥质海岸有较成熟的运用,可以运用在淤泥质海岸地区。丁坝及丁坝群是靠拦截的泥沙来达到防护海岸的目的,因此对于输沙量逐年减少的河流例如黄河来说,不利于丁坝拦截大量泥沙形成海滩,因此,这种防护方法存在不足;

其三,离岸堤,在海岸线外一定距离的海域中建造大致与岸线相平行的防波堤称为离岸式防波堤,简称离岸堤。其作用与丁坝相似,能够造成离岸堤上游侧岸滩的淤积。可以采用大块石或各种混凝土块作为护面。但是离岸堤开口较小,污染易在海湾内积聚而不易排出。因此选择离岸堤作为海岸防护工程应该考虑环境污染问题;

其四,人工河滩补沙, 从海中或陆上采集合适的沙补充到被侵蚀的岸滩上是解决海岸侵蚀最自然的对策。海滩补沙已被证明是一种经济有效的措施,而且它对下游岸滩的影响也比其它防护设施小。由于人工填筑到海滩上的沙,在各种海洋环境条件,特别是海浪的作用下,仍会被冲刷,因此必须每隔几年对海滩进行补沙。

虽然海岸防护工程的形式比较多,但是我们可以根据海岸侵蚀的特点和不同地区的具体情况,对三角洲地区的海岸侵蚀采用不同的防护工程或多种技术结合的形式,使工程达到最好的防护效果,减少海岸的蚀退。以黄河三角洲为例, 黄河三角洲是我国主要的三角洲之一,近年来由于自然变化和人为因素的干扰使得黄河三角洲海岸侵蚀现象日趋严重,进而造成周围海洋资源或油田设施的破坏,这应该引起我们的密切关注。1

案例江苏废黄河口附近海岸,1855-1970年岸线以平均每年147米的速度后退,20世纪70年代以来,岸线后退速率仍达20-40米/年;近代黄河三角洲钓口至神仙沟岸段,每年后退达350米以上;海南省文昌县由于珊瑚礁被开采,海岸已后退200余米,造成大量的椰树林被海水倾倒。引起海岸侵蚀的原因有两种:一是由于自然原因,如河流改道或大海泥沙减少、海面上升或地面沉降、海洋动力作用增强等都导致海岸侵蚀;二是人为原因,如拦河坝的建造、滩涂围垦、大量开采海滩沙、珊瑚礁,滥伐红树林,以及不适当的海岸工程设置等,均会引起海岸侵蚀。由于海岸侵蚀使土地大量失去、海岸构筑物破坏、海滨浴场退化、海滩生态环境恶化、海岸防护压力增大、侵蚀下来的泥沙又搬运到港湾淤积而使航道受损,从而成为一种严重的环境地质灾害,必须引起高度重视,并加强海岸线管理,采取有效措施防止海岸侵蚀。

本词条内容贡献者为:

屈明 - 副研究员 - 西南大学