应对气候变化的侵蚀海岸管理与防护技术探讨

全球气候变化导致了海平面上升与登陆台风强度增加,加之我国河流流域实施环保措施引发河流入海泥沙量的减少,使得我国海岸侵蚀灾害加剧。因此,按照以往防护标准营造的海堤等海岸防护工程已经面临严峻的考验,导致沿海地区自然环境、社会、经济面临重灾的风险加大。本文分析了全球气候变暖背景下引发我国海岸侵蚀的主要原因和发展态势,提出了应对海岸侵蚀管理措施的建议;基于海岸防护现状,结合未来面临海平面变化与海岸水动力环境、泥沙的变化趋势,探讨了值得关注研发的永久性与应急性新型海岸工程防护技术,为我国海岸管理部门及海岸工程研究机构提供参考。

山东半岛东部典型砂质海岸侵蚀特征及其影响因素

利用岸滩剖面高程监测、沉积物粒度变化和动力环境分析的方法,以海阳市沙滩侵蚀演化过程为例分析了山东半岛东部典型砂质海岸的侵蚀特征和影响因素。结果表明,海阳市沙滩整体以侵蚀为主,2018—2019年沙滩总侵蚀量为2.48×10^(4)m^(3)。其中,丁字嘴沙滩以侵蚀为主,但两侧受河口的影响呈现局部滩面稳定和后滨弱淤积的现象;潮里—庄上—羊角畔沙滩滩面侵蚀从西向东逐渐增强;万米沙滩中部侵蚀严重,两端相对较弱。表层沉积物由陆向海逐渐变细,但整体上呈现粗化的趋势。波浪和极端天气是控制沙滩侵蚀变化的重要动力因素,而坡度则是导致沙滩剖面形态变化和表层沉积物差异的重要因素之一。

侵蚀性海岸港口开发的关键问题分析

为解决侵蚀性海岸建港难题,以苏北废黄河口典型侵蚀性海岸为例,在分析海岸发育演变的基础上,根据不同时期地形图、固定断面观测资料和现场实测水文泥沙资料等,剖析该海岸侵蚀进程和侵蚀动力机制,提出海岸的侵蚀下限,提出在该海岸建设港口需要解决的关键问题,认为该海岸宜采用有掩护港域的建港方式。通过系列模型试验研究,提出能满足通航和泊稳要求的10万吨级港口工程平面布置方案,以及能够适应该海岸侵蚀特点且满足防护要求的软体排护底等防护形式。

三角洲海岸土地利用侵蚀暴露度分析及其空间规划意义--以上海浦东新区为例

受全球变暖背景下的海平面上升及流域减沙的影响,全球三角洲海岸侵蚀灾害风险加大.评估三角洲地貌未来变化及其侵蚀脆弱性,并分析海岸土地利用的暴露度,对海岸带国土空间规划、防灾减灾和社会经济可持续发展具有重要意义.本研究以位于长江三角洲海岸的上海浦东新区为例,以2016年河口地形、2019年海岸土地利用为基础,结合2035年河流来沙1.25亿t/a、海平面累计上升16.5 cm情景下的河口地貌模拟以及浦东新区2035年规划,评估了当前和2035年海岸侵蚀脆弱性及土地利用价值的暴露度,进而提出国土空间规划的建议.研究结果表明,近千年以来的地貌演变格局决定了海岸侵蚀脆弱性的基本空间格局,以土地利用暴露度与海岸侵蚀脆弱性等级为指标,两者具有高和极高等级的岸段目前长度为32.3 km,占浦东新区海岸长度的31.1%;随着未来流域减沙以及浦东新区的发展,2035年其长度增加至47.5 km,比例升高为45.8%.2035年,浦东机场及杭州湾北岸芦潮港区域侵蚀脆弱性等级增加,根据现有规划,这两个区域是航空枢纽和南汇新城建设的核心区域,其土地利用暴露度等级也将增加,在规划的实施过程中需要加强上述区域监测和侵蚀防护.本研究所提出的方法,可为其他海岸地区的侵蚀灾害暴露度评估和国土空间规划制定提供参考.

活力海岸概念辨析及评价指标体系构建

海岸带具有重要的生态系统服务价值,但是由于自然灾害以及人类不合理的开发利用,海岸带遭到严重侵蚀和破坏.传统的海岸硬质结构防御模式已经不足以面对不断变化的沿海条件甚至加剧海岸侵蚀,因此基于自然解决方案的“活力海岸”越来越受到人们的关注.本研究剖析了活力海岸内涵,提出了活力海岸核心要素,构建了活力海岸指标体系.采用德尔菲(Delphi)法开展2轮专家函询,通过计算专家积极性､专家权威程度､专家意见集中程度与协调系数,判断指标体系构建的可靠性;基于界值法筛选指标并结合专家意见构建活力海岸评价指标体系.活力海岸评价指标体系分为三个层次,即目标层、准则层和指标层,准则层分为“资源环境适宜性”､“资源环境可持续性”、“生态韧性”、“社会经济支撑性”4类,指标层包括一级指标13项和二级指标36项.活力海岸的核心特征是“基于自然元素”,通过采用自然材料或自然与人工材料相结合的技术保护、恢复和增强海岸带自然栖息地,最终促使海岸带资源环境条件和经济社会发展达到可持续发展的状态.我国目前活力海岸相关研究较少,本研究构建的活力海岸评价指标体系一定程度上填补了活力海岸管理模式的空白.

海岸侵蚀脆弱性及驱动因子分析——以江苏中部海岸为例

海岸侵蚀导致土地流失,严重威胁人民生命财产安全,识别海岸侵蚀脆弱性对于防灾减灾意义重大。从海岸动力、海岸形态和社会经济三个方面构建评价指标体系,利用数字化海岸线分析系统(digital shoreline analysis system,DSAS)和遥感数据,采用断面法将海岸离散为等间距的评价单元,基于熵权法确定评价指标权重、等级并计算海岸侵蚀脆弱性,利用地理探测器识别海岸侵蚀脆弱性的空间分异和影响因素。结果表明:江苏中部海岸侵蚀脆弱性为极高脆弱、高脆弱、中脆弱、低脆弱和极低脆弱的比例分别为5.60%、15.80%、30.93%、24.21%和23.46%,海岸侵蚀脆弱性总体呈现北高南低的分布趋势,其中为极脆弱的区域主要位于中山河口—射阳河口之间的海岸区域。江苏中部海岸侵蚀脆弱性的空间分异是海岸动力、海岸形态、社会经济多重因素协同作用的结果,其中潮滩坡度、地表覆盖类型、平均潮差、海岸线变化速率是海岸侵蚀脆弱性空间分异的主导因子。

苏北侵蚀型海岸湿地景观时空演变特征及驱动机制

运用RS、GIS技术和景观生态学方法,对盐城国家级自然保护区侵蚀型海岸湿地1987、1997和2007年3个时相的景观数据进行分析,辨识侵蚀型海岸湿地景观格局时空演变特征。结果表明,1987—1997年,研究区光滩面积比例由76.91%下降至58.37%,碱蓬湿地由18.68%下降至5.51%,芦苇湿地由4.42%上升至13.01%,并出现了米草湿地和养殖池景观类型,1997年其面积比例分别为13.35%和9.76%。1997—2007年,碱蓬湿地退化消失,养殖池减少,芦苇湿地、米草湿地、光滩面积增加,其比例分别为15.85%、14.50%和60.86%。就景观异质性而言,多样性指数先升后降,景观优势度持续下降。景观空间演替呈现单向性特征:1987—1997年,从陆地向海洋方向演替;1997—2007年,从海洋向陆地方向演替。海岸地貌过程和植物覆被类型的连续变化导致湿地景观演变呈连续变化,但干扰往往使生态过程的连续性发生改变。

侵蚀性海岸带生态保护修复实践

受风暴潮、海平面上升等海洋灾害以及人类活动的影响,我国滨海城市海岸安全问题变得越来越严峻,海岸带生态环境也遭到不同程度的破坏。以上海市南汇嘴海岸带为例,对海岸带侵蚀、互花米草入侵和生态功能退化等问题进行研究分析。通过采用低滩人工牡蛎礁群构建、中高滩消浪坝及湿地滩面修复、互花米草治理及盐沼植被修复、底栖生物增殖放流的组合技术,修复不同生境梯度下的潮滩湿地,构建更有韧性的“牡蛎礁群—消浪坝—盐沼”生态防护体系。分析表明,人工牡蛎礁群单元可以营造较大面积的缓流区,消浪效果较好的范围主要分布在低滩;消浪坝的波高衰减率约12%,芦苇的波高衰减率在45%~78%之间。

我国海岸侵蚀灾害的适应性管理研究

在全球气候变化下,海平面上升、台风和风暴潮频率增加以及强度增大等问题致使世界沿海地区海岸侵蚀加剧,我国的海岸人口、资源与环境亦面临严峻挑战。文章应用适应性和适应性管理理论,通过分析中国海岸侵蚀的影响因素、时空演变和侵蚀机制的复杂性和不确定性,由此研究海岸侵蚀的适应性类型,尝试提出"现场观测—数据库建立—综合评价—概念模型—措施制定"的海岸侵蚀灾害适应性管理模式流程,并探讨了4点具体管理措施:1完善海岸侵蚀基础信息数据库,建立侵蚀海岸监测预报预警系统;2实施相关部门会商制度;3评估和正确引导海岸人类活动;4构建公共参与长效机制。

侵蚀型与淤长型海岸湿地景观时空演变特征及差异研究

在盐城国家级自然保护区,选取侵蚀型和淤长型海岸湿地代表区。根据1987年、1997年、2007年3个时相的景观资料,运用RS、G IS技术和景观生态学方法,分析不同海岸类型湿地景观格局演变差异。结果表明:(1)侵蚀型海岸湿地:碱蓬湿地退化消失,人工湿地减少,向光滩集中。景观破碎化指数上升,景观异质性指数降低。景观格局演替呈现多样性特征,1987—1997年,从陆地向海洋方向演替;1997—2007年,从海洋向陆地方向演替。(2)淤长型海岸湿地,景观破碎化指数下降,景观异质性指数上升,景观格局从陆地向海洋方向单向演替。(3)地貌过程和植物群落演替过程等呈连续性变化,导致景观演变呈带状连续性发展;人为干扰往往使生态过程的连续性发生突变,从而使景观演变呈现逆向特征。

中国海岸侵蚀述要

中国近代海岸侵蚀自50年代末期日渐明显,70年代末期加剧。目前约有70％的沙质海岸和大部分开敞的粉砂淤泥质海岸遭受侵蚀。人工挖沙和河流输沙减少是侵蚀发生的主要原因。海岸侵蚀已危及沿岸房舍、道路、海岸工程、旅游资源。

海平面上升对长江三角洲和苏北滨海平原海岸侵蚀的可能影响

本区海岸现有30％的岸段为侵蚀海岸,海平面上升将使海岸侵蚀加剧。海平面上升因素在海岸侵蚀诸因素中的比重较国外同类研究结论偏小,这与本区海岸的特殊演变原因有关。海平面上升通过潮流、波浪和风暴潮作用增强,海岸潮滩和湿地损失,岸滩消浪和抗冲能力减小等途径引起海岸侵蚀加剧。其结果是,侵蚀岸段扩大,淤涨岸段减少甚至转为侵蚀,潮间带宽度变窄,坡度加大,从而使沿岸海堤等挡潮工程的标准要相应提高。

莱州湾南岸海岸侵蚀过程与原因研究

采用历史资料对比分析的方法，对莱州湾南岸1958-2004年的海岸侵蚀进行了研究。结果表明，1958-1984年，莱州湾南岸岸线平均侵蚀后退速率为27m／a，0m等深线后退速率为27～65m／a，岸滩平均蚀低速率为2．1cm／a。1984-2004年，莱州湾南岸岸线位置基本无变化，岸滩平均蚀低速率为1.04cm／a，水深5m以浅的区域表层沉积物变粗。海面相对上升、入海泥沙量减少和风暴潮是研究区海岸侵蚀主要原因，三者对海岸侵蚀影响权重比为3：5：2。

黄河三角洲飞雁滩海岸的侵蚀及机理

飞雁滩海域是1964—1976年黄河刁口河流路入海区域。根据地形和断面水深监测资料,阐述了该岸段流路废弃后的岸滩侵蚀特征和地貌变化。研究结果表明,刁口河流路废弃后飞雁滩海岸向海凸出的地形特征,是造成该岸段强烈侵蚀的重要原因。进一步结合波、流动力的对应分析认为,波浪以掀沙为主,潮流以输沙为主,波浪和潮流的联合作用是飞雁滩海岸侵蚀的主要动力机制,其中潮流主要通过余流携沙外输,造成近岸泥沙亏损。

江苏海岸侵蚀过程及其趋势

江苏省侵蚀海岸的总长度为 30 1 7km ,分为 4段 :废黄河三角洲海岸、港海岸、吕四海岸以及海州湾的沙质海岸。各段海岸侵蚀原因不同。废黄河三角洲海岸是因黄河改道失去泥沙来源 ;吕四与港海岸则因辐射沙洲调整过程中滨岸水道的向岸移动造成的 ;而北部沙岸则是因人类活动 (上游建设水库及开挖海滩沙 )的干扰。江苏海岸是一个沉积物准封闭系统 ,全球性海平面上升将加剧这一侵蚀过程 ,预计未来侵蚀海岸的长度将增加 ,辐射沙洲区的外围沙洲将因侵蚀而向中心区退缩。一些目前是隐型侵蚀的岸段将向显性侵蚀的阶段发展。由于连云港到长江口北支的岸段是软性海岸 ,缺乏硬质节点 ,在没有建造大型人工设施的前提下 ,估计江苏海岸动态及制定开发规划时必须考虑平直化的大趋势。

福建砂质海岸侵蚀原因和防护对策研究

本文通过对福建沿海砂质海岸侵蚀的调查,对福建砂质海岸侵蚀后退日趋严重现象进行了分析,针对福建不同岸段海滩的侵蚀特点,在地域上按侵蚀强弱划分为4个区域,并对各区侵蚀现象特点进行总结并分析原因,在此基础上提出一些海岸侵蚀的防治措施和建议.

黄河三角洲废弃叶瓣海岸侵蚀与岸线演化

利用Landsat TM卫星遥感图像,对黄河1964～1976年间形成的三角洲叶瓣自1976年废弃以后的岸线进行了识别,选取了四个典型剖面,绘制了它们的岸线蚀退或淤进平均速率曲线.结果显示,不同剖面处天然岸线的蚀退或淤进速率很有规律.根据曲线特征将其分为蚀退期,转换过渡期和周期性波动期.现废弃叶瓣已进入周期性波动期.由于受大坝影响,不同位置岸线波动周期不同,两大坝之间约为4年,大坝西侧约为5年,岸线变化准平衡线位于1996年的海岸线附近.岸线变化速率波动幅值将随着时间的延长而减小.

河北省沙质海岸侵蚀灾害和防治对策

河北省沙质海岸是渤海海岸侵蚀灾害最严重的区段之一,海岸侵蚀主要表现于海滩沙粗化,滩肩迅速变窄,滩坡变陡,基岩裸露的比率增多。岸线蚀退率达1.5～3.5m/a,严重制约了海滩旅游事业。整治海难,刻不容缓。采取岸外潜坝和丁坝群等人工建筑物和大量补沙相结合的海滩养护方法应是当前最迫切、最科学和最实际的方法,只有南段沙丘和沙坝-泻湖岸段可采用植树种草的生物学方法护岸。

秦皇岛地区海岸侵蚀及主要原因

本文根据实际调查资料对秦皇岛地区海岸侵淤活动进行了分析,论述了控制条件和对滨海资源环境的危害。得出近50多年来,秦皇岛123.5km长海岸发生过6种不同形式的侵淤活动,有82.69km岸段发生不同程度的侵蚀活动,占总岸段的67%。海岸侵蚀的原因除风暴潮影响外,主要是海岸带物质补给来源持续减少和人工采挖砂石。海岸侵蚀活动除威胁滨岸工程设施安全外,还严重破坏旅游资源和土地资源,加剧海水入侵活动。

广东省海岸侵蚀现状及影响因素分析

20世纪50年代以来,广东海岸蚀退现象比较明显,本文基于广东省海岸侵蚀全面系统的调查,描述了广东省海岸侵蚀现状,进行了侵蚀强度分类及分布规律统计;总结分析不同海岸侵蚀类型的特征及差异;通过分析影响海岸侵蚀灾害的因素认为,广东海岸侵蚀是自然因素和人为因素共同作用下产生的,人类活动是近代海岸侵蚀加剧的主要原因。本研究将有助于广东省海岸带减灾、防灾目标的实现,为海岸侵蚀灾害的进一步研究打下基础。