秦皇島海岸侵蝕動態(tài)研究

劉松濤

（河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊，河北 秦皇島 066000）

秦皇島海岸侵蝕動態(tài)研究

劉松濤

（河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊，河北 秦皇島 066000）

利用不同時期的地形圖、遙感圖片對比，并選取典型海岸岸灘監(jiān)測剖面實測數(shù)據(jù)，對海岸侵蝕現(xiàn)狀進行了分析和定量計算。分析結(jié)果顯示，秦皇島海岸全線處于侵蝕狀態(tài)，平均蝕退率1.5～4 m/a，根據(jù)蝕退率可將秦皇島海岸劃分為嚴(yán)重侵蝕、強侵蝕、侵蝕、微侵蝕、穩(wěn)定5種岸線侵蝕類型。

秦皇島；砂質(zhì)海岸；侵蝕動態(tài)；監(jiān)測；預(yù)警

海岸侵蝕是當(dāng)今全球海岸普遍存在的災(zāi)害。近幾十年來，各國的海岸侵蝕出現(xiàn)加劇趨勢。從世界范圍看，目前約有70%的海灘遭受侵蝕。因此海岸侵蝕已成為海岸學(xué)研究的重要內(nèi)容。至20世紀(jì)70年代末期，除了原有侵蝕岸段后退外，還不斷出現(xiàn)新的侵蝕岸段，侵蝕范圍在擴大，侵蝕強度加劇。據(jù)夏東興（1993）估計，我國約有70%的砂質(zhì)海灘和大部分開敞型泥質(zhì)潮灘受到侵蝕，已給我國沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展帶來嚴(yán)重危害。

河北省秦皇島海岸近年來由于人類工程活動的快速發(fā)展，海岸侵蝕災(zāi)害逐年加劇，直接影響和威脅著沿岸工程布局、城市規(guī)劃和整體岸線的合理開發(fā)利用。

1 研究區(qū)概況

秦皇島市東臨渤海，海岸線全長162.7 km。該段海岸岬灣發(fā)育，景觀奇特；砂丘、河口三角洲、砂壩—瀉湖和古河道分布廣泛。

2 岸線長期動態(tài)變化特征

秦皇島市海岸建國以來多數(shù)地段均呈侵蝕狀態(tài)，岸線蝕退率除河口岸段外，一般-1～-3m/a，但由于岸段組成巖性、展布方向和地貌形態(tài)等海岸性質(zhì)的不同，各段蝕退速率也有差異，甚至個別海岸段也有淤長，但整體上看岸線蝕退速率河口三角洲＞沙壩—瀉湖海岸＞沙丘海岸＞岬灣砂礫質(zhì)海岸。本次工作通過實測資料、遙感數(shù)據(jù)和地形圖資料對主要岸線進行長期侵淤分析。

2.1 基巖岬灣海岸

該類岸段北起冀遼交界的張莊，南至戴河口，海岸類型屬岬灣式海岸。在岬角處，如小東山、鴿子窩、金山嘴等處，出現(xiàn)的海蝕崖、海蝕階地及海蝕平臺等，均是岸灘遭受海蝕后退的地貌標(biāo)志。基巖岬角多由安山巖、石英巖、花崗巖、花崗片麻巖等構(gòu)成，巖性較堅硬；崖前沉積物以礫石、砂為主?；鶐r岸灘局部雖有侵淤現(xiàn)象，但岸線基本穩(wěn)定無明顯變化。

2.2 岬灣砂礫質(zhì)海岸

該類海岸分布在基巖岬角海岸兩側(cè)，自北向南以岬角為界，分為東灣、中灣和西灣。每段岬灣形態(tài)有近東西向轉(zhuǎn)北東向，再轉(zhuǎn)北北東向，呈內(nèi)凹形的岬灣海岸。海岸物質(zhì)多為沖洪積、沖積及瀉湖相砂、礫石、粘性土等，均為未成巖的松散或致密裝的軟弱巖層，抗海水能力低。不同岸段侵淤的時空變化情況敘述如下:

2.2.1 山海關(guān)張莊—老龍頭岸段

該岸段基巖臺地已接近或直抵海岸，濱海平原狹窄，寬僅600～700 m。1980年后由于泥沙來源減少，岸段總體上呈輕度侵蝕趨勢，主要侵蝕段在船廠西堤堰以西700 m范圍及老龍頭東北角；1987-1993年近6年，岸段平均侵蝕速率為-1.52 m/a；2000-2008年岸段平均侵蝕速率為-0.75 m/a。老龍頭至石河口海灘20世紀(jì)80年代初海灘寬50～60 m，90年代末縮至20～30m，坡度變陡，沙灘粗化。

2.2.2 石河口—沙河口岸段

該段岸線長4.89 km，岸線呈近東西向展布，是東灣中相對比較穩(wěn)定岸段。1954-1993年，海岸蝕退了23.4 m，平均蝕退速率-0.6 m/a，主要蝕退岸段在大石河汊河西南1 km段內(nèi)。目前石河口—沙河口礫石堤外側(cè)已修建了漿石材質(zhì)的海擋，海岸侵蝕基本得到控制，海擋以下發(fā)育寬5～10 m的砂礫質(zhì)海灘。2000-2008年岸段平均蝕退速率為-1.07m/a。

2.2.3 丁碼頭—冷凍二廠岸段

該岸段位于秦皇島角西南，通稱為中灣北部岸段。沿岸灘粗粒物質(zhì)較東灣少，是以中細(xì)砂為主的砂質(zhì)岬灣型海岸。岸線長2.97 km，其間湯河口及體育基地圍堤等岸線長約0.78 km，研究岸段長2.19 km。

該岸段是區(qū)內(nèi)侵淤變化幅度較大的岸段之一， 1948-1954年湯河口兩岸蝕退100～150 m，1954-1980年平均蝕退66.7 m，平均蝕退速率-2.56 m/a。1980-1993年除人工建筑物影響局部少量岸段淤積外仍以侵蝕為主，整個研究岸段平均蝕退50 m左右，年平均蝕退速率-3.86 m/a。2000-2008年除體育基地東突堤根部150 m范圍內(nèi)淤積外，基本全線處于侵蝕狀態(tài)，平均蝕退速率為-1.5m/a。

2.2.4 崖角—老虎石岸段

該岸段長2.25 km，是金山嘴以西西灣中近東西向展布的岬灣型砂質(zhì)海岸。1954-1980年該岸段除老虎石東灣內(nèi)平均淤漲28 m外，其他岸段均呈侵蝕趨勢，侵蝕強度自西向東遞增，整個岸段侵淤累加海岸平均蝕退26.9 m，平均侵蝕速率為1.03m/a。1980-1993年平均侵蝕速率約-2.0m/a，2000-2008年平均侵蝕速率為-1.98m/a。

2.2.5 老虎石—棧橋西灣

岸線長1.77 km，老虎石至棧橋間岸灘狹窄并有礁石出露，向西灘面逐漸開闊。1954-1980年棧橋西灣岸段以淤積為主，但淤積量不大。1980-1993年呈侵蝕趨勢，海岸平均蝕退40m左右，其中1980-1987年平均侵蝕速率為-2.2 m/a，而1987-1993年平均侵蝕速率為-3.93 m/a。2000-2008年平均侵蝕速率為-3.08m/a。

2.2.6 棧橋西灣—戴河口

岸線長2.56 km，為腹背較狹窄的岬灣型砂質(zhì)海岸，該岸段長期以來一直處于蝕退狀態(tài)。1954-1993年海岸累計蝕退約100 m，1980年以前侵蝕速率為-2.31m/a，1987-1993年間平均侵蝕速率為-3.07 m/a，2000-2008年平均蝕退速率為-3.06m/a。

2.3 較平直的砂質(zhì)沙丘海岸

該海岸分布在洋河口以南至灤河沖積扇北緣，岸線呈較平直的北北東向展布。平行海岸帶高大沙丘連綿分布，沙丘高都在10m以上，最高達40 m，寬度達2 000m。沿岸以風(fēng)積、沖積細(xì)砂、砂性土為主，抗海水侵蝕能力低，岸線受侵蝕后退明顯。按其侵淤程度和變化速率分段敘述如下:

2.3.1 戴河口—洋河口岸段

岸線長約3.50 km，1954-1980年岸線總體蝕退，平均蝕退30m左右，在戴河口蝕退達70m，平均蝕退速率為-1.15 m/a。1980年以來海岸蝕退加劇，1980-1993年海岸平均蝕退速率為-4.6 m/a，其間1987-1993年6年內(nèi)海岸平均蝕退為-5.42m/a，河口附近海岸蝕退達超過70m。2000-2008年平均蝕退速率為-4.12m/a。2.3.2 洋河口—大蒲河口岸段

岸線長12.55 km，解放以來長期處于侵蝕狀態(tài)。根據(jù)調(diào)查訪問，1954-1980年的26年間，海岸平均后退57 m，侵蝕速率為-2.19 m/a。1980-1987年侵蝕速率加快，達到-5.71 m/a。1987年以來海岸有局部淤積，但仍以蝕退為主，1987-1993年岸線平均蝕退了20 m左右，平均蝕退速率為-3.29m/a。2000-2008年平均蝕退速率為-3.50m/a。

2.3.3 大蒲河—灤河沖積扇北緣（塔子溝） 岸段

岸線總長19.1 km，該岸段長期處于嚴(yán)重侵蝕狀態(tài)。1954-1993年39年間岸線平均蝕退200m左右，平均蝕退速率為-5.14 m/a。1987年以來海岸平均蝕退 50.5 m，蝕退速率達-8.4 m/a。2000-2008年平均蝕退速率為-2.97m/a。

3 岸灘監(jiān)測數(shù)據(jù)動態(tài)分析

3.1 岸灘剖面監(jiān)測方法

3.1.1 固定基點

選擇不易被自然力或人力破壞和移動的位置埋設(shè)永久性水泥樁或石樁，并利用全站儀測量基點的位置和高程。

3.1.2 剖面方向

每次實測前必須確定剖面線的方位，剖面線的方向必須固定。

3.1.3 野外測量步驟

野外測量包括兩個步驟:第一步驟首先必須確定基點的海拔高程，基點的高程必須固定，以后的所有測量都以此為基準(zhǔn)方能進行岸灘剖面的高程測量；第二個步驟即進行岸灘剖面的高程測量。

3.2 岸灘剖面監(jiān)測成果

選取典型監(jiān)測剖面數(shù)據(jù)進行海灘侵蝕動態(tài)分析。

3.2.1 老龍頭東北海灘剖面

海灘監(jiān)測剖面位于弧頂位置。測量長度130m，剖面坡度在5°～7°，通過2006年和2007年測量結(jié)果對比（圖1），海灘灘肩與灘面基本無變化，侵蝕主要發(fā)生于潮下帶范圍內(nèi)，呈下蝕狀態(tài)，單寬體積侵蝕量為17.5m3，平均侵蝕厚度0.20m。

圖1 老龍頭東海灘監(jiān)測剖面對比

3.2.2 體育基地海灘剖面

監(jiān)測剖面位于二冷東護堤東側(cè)50 m處，剖面長度約150m。此段海灘高潮線以上部分，如無異常性海況，基本已脫離海水動力作用，主要受人為作用影響，其侵淤無規(guī)律性，但總體變化不大。從剖面2006和2007兩年重復(fù)測量分析（圖2），侵蝕段主要位于剖面50 m以下部分，灘肩線后退，灘面下蝕，海灘坡度變陡，海灘退蝕約2m，最大下蝕量為30 cm。

圖2 新澳海底世界岸灘監(jiān)測剖面對比

3.2.3 昌黎黃金海岸海灘剖面

近年來海灘前沿呈后退、灘面呈堆積狀，1997年后，海岸累計后退已達19m，灘面前沿坡度增加了1°。1993-1995年測量，高潮線后退達12m，潮上帶有堆積，海灘坡度明顯增加。2006-2007年岸灘單寬侵蝕量約5.73m3/a（圖3）。

圖3 黃金海岸海灘剖面動態(tài)對比

4 海岸侵蝕強度分析

秦皇島砂質(zhì)海岸各段侵蝕強度不同，依據(jù)《海洋調(diào)查技術(shù)規(guī)程》（908專項） 的海岸侵蝕強度標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合河北省砂質(zhì)海岸實際的侵蝕特征，本文把海岸侵蝕強度分為:淤積岸段、穩(wěn)定岸段、微侵蝕岸段、侵蝕岸段、強侵蝕岸段與嚴(yán)重侵蝕岸段5級標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)1980-2008年岸線侵蝕速率，秦皇島砂質(zhì)海岸線嚴(yán)重侵蝕岸段長96.6 km，主要位于北戴河老虎石—戴河口、洋河口—渤海農(nóng)場南和大蒲河口—灤河口岸段，占評價岸段的61.76%；強侵蝕岸段長2.36 km，位于湯河口—秦皇島二冷，占評價岸段的1.51%；侵蝕岸段長23.42 km，位于山海關(guān)張莊—老龍頭、秦皇島二冷—歸提寨、北戴河崖角—老虎石、戴河口—洋河口和渤海農(nóng)場南—大蒲河口岸段，占評價岸段的14.98%；微侵蝕岸段長7.19 km，位于石河口—湯河口岸段，占評價岸段的4.60%；穩(wěn)定岸段長26.82 km，位于老龍頭—老龍頭西南角、石河口—湯河口和秦皇島歸提寨—北戴河金山嘴岸段，占評價岸段的17.15%。

5 小結(jié)

通過歷史資料對比及實測數(shù)據(jù)分析，秦皇島砂質(zhì)海岸侵蝕災(zāi)害是持續(xù)的，而且很嚴(yán)重，已對本區(qū)海岸生態(tài)系統(tǒng)及經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重威脅，為此，應(yīng)加強海岸監(jiān)測與預(yù)警，并采取相應(yīng)的海岸侵蝕防治工程，以保護珍貴的海灘資源。

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Dynamic Study on Qinhuangdao Coastal Erosion

Liu Songtao
（Qinhuangdao Team of Mineral and Hydrogeoloy and Engineering Geology， HebeiBureau of Geo-exploration， Qinhuangdao Hebei066000， China）

This paper contrasted different periods of topographic maps,remote sensing images,selected typical real data of coastal monitoring profiles,analyzed the coastal erosion status and did quantitative calculation.The results showed that Qinhuangdao coastal line is in the state of erosion,the average erosion return rate is 1.5～4m/a.According to the erosion rate,Qinhuangdao coast can be divided into serious erosion,strong erosion,erosion,micro-erosion,stablemicro five shoreline erosion types.

Qinhuangdao； sandy coast； erosion on dynamic； monitoring； early warning

P737.1

A

1008-813X（2012）01-0025-04

10.3969/j.issn.1008-813X.2012.01.008

2011-10-30

劉松濤（1969-），男，河北省秦皇島人，畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）礦床學(xué)專業(yè)，高級工程師，主要從事海洋地質(zhì)研究。