雙臺子河口地區(qū)海陸分界線研究

仉新日，任玉珊，蒲金山

(1.長春工程學院； 2.吉林省水工程安全與災害防治工程實驗室，長春 130012)

?

雙臺子河口地區(qū)海陸分界線研究

仉新日1，任玉珊2，蒲金山1

(1.長春工程學院； 2.吉林省水工程安全與災害防治工程實驗室，長春 130012)

摘要：河口地區(qū)通常蘊含著豐富的灘涂資源和便利的通航條件，土地、水利、海洋等部門高度關(guān)注，但由于該地區(qū)受到地形、地貌、水流動力以及生態(tài)環(huán)境等社會經(jīng)濟因素影響，導致不同河口地區(qū)海岸線的確定方法成為一直沒有完全解決的難題。依據(jù)中水東北公司科研院承擔的“遼河口綜合整治規(guī)劃(第二階段)”課題，以雙臺子河口為研究對象，通過長江口、黃河口等4個海岸線的比較分析，提取了幾何形態(tài)、鹽度、地貌、徑流潮流作用等確定河口地區(qū)海陸分界線的核心要素，并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合雙臺子河口地區(qū)的實測數(shù)據(jù)，確立了雙臺子河口的海陸分界線為(北緯40°52′43.37″，東經(jīng)121°45′40.90″)和(北緯40°52′8.57″，東經(jīng)121°49′32.26″)兩點的連線。基于上述研究結(jié)果，為土地、水利、海洋等部門提出了河口地區(qū)海陸分界線劃分建議。

關(guān)鍵詞：雙臺子河口；海陸分界線；地貌；幾何形態(tài)

0引言

河口是河流流向海洋或者湖泊的終點，是海洋和陸地相互作用、物質(zhì)交換最頻繁的地區(qū)，這里豐富的自然資源得到越來越多的關(guān)注。多樣的海岸資源、廣闊的海岸線及適宜的海洋氣候為生態(tài)環(huán)境建設(shè)及社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供了良好的物質(zhì)條件，然而近年來人們在對河口海岸資源開發(fā)利用的同時，出現(xiàn)了資源過度開發(fā)、土地權(quán)屬不清、各部門逃避責任等問題，發(fā)生這些問題的根源在于河口地區(qū)沒有明確的海陸分界線劃分方案。

海岸線是海洋與陸地的分界線，國家海洋局及相關(guān)規(guī)范將海岸線定義為“多年大潮平均高潮時水陸交界線”[1-2]。對于非河口地區(qū)，海岸線按相關(guān)規(guī)范爭議不大，而對于河口地區(qū)，由于漲潮流作用，在海岸淺灘較陡的河口，潮流入侵幾十m左右，在海岸淺灘平緩的河口，潮流入侵距離將達幾百m甚至幾千m，此時各部門對海陸交界范圍便有了爭議。目前，對河口海陸分界線的劃分主要有幾何地形法、水文法、地貌法、生物法等[3-5]。

1研究區(qū)概況

雙臺子河口地區(qū)位于渤海遼東灣頂部，是遼河下游入海口，隸屬于遼寧省盤錦市。遼河六間房以下亦稱雙臺子河，是遼河入海的尾閭河段，河長120.7 km。雙臺子河口處在中緯度季風氣候帶，屬于亞濕潤區(qū)。春季多風少雨，回暖快，夏季高溫多雨，秋季冷空氣活動開始增強，雨量減少，晴朗天氣比較多，冬季寒冷，干燥多風，雨雪較少[6]。雙臺子河口潮汐類型屬于不正規(guī)半日潮，即一天有2次漲潮和落潮，且2次漲落潮潮位不同，漲潮落潮歷時也不同[7]。

2我國各大河口海陸分界線劃分方案

長江口[8]地區(qū)是我國著名的經(jīng)濟、貿(mào)易、金融中心之一，其豐富的海洋資源、旅游資源、便利的交通條件使得各部門對河口地區(qū)的使用和管理的競爭越來越激烈。從河口定義的角度劃分，《辭?！分袑﹂L江的定義是流經(jīng)西藏、云南、湖北、江蘇等省市自治區(qū)，在上海入海，全長6 300 km。另外，長江委水文局曾對長江干流做過測算，明確對外公布長江干流以50號燈浮作為長江止點；從河口攔門沙地貌角度劃分，長江口近百年來屬于淤積型河口，沖刷量很小，水下三角洲不斷向海擴張，攔門沙外緣在東經(jīng)122°30′～123°，該位置與長江口50號燈浮比較近；從歷史習慣角度劃分，1981年上海市開展的海岸帶和灘涂資源綜合調(diào)查工作中明確了海陸分界線的劃分方法，即啟東嘴與南匯嘴的連線作為海陸分界線。綜上所述，從河口定義、河口地貌、歷史習慣的角度考慮，長江口以50號燈浮為末端，南到南匯嘴，北至寅陽角，將這三點連線作為長江口海陸分界線，如圖1所示，該方案已被多部門采用實施。

圖1　長江口海陸分界線劃分

閩江是福州市最大河流，全長2 872 km，枯水期潮流界到達洪山橋附近，潮區(qū)界到候官，洪水期潮流界在馬尾附近，潮流界在洪山橋。閩江屬于山溪性強潮河口，福州市政府2003年17次常務(wù)會議決定，閩江的海陸分界線定于旅游景點長樂金剛腿，距離福州市30 km，該點與對岸連線從幾何形態(tài)看屬于河口突然展寬處，該線以西歸水利部門管理，該線以東歸海洋部門管理，該位置兩側(cè)在鹽度以及生物種類分布等方面都有不同的特征，如圖2所示。

圖2　閩江口海陸分界線劃分

九龍江口[3]地區(qū)位于福建省南部，由北溪、西溪、南溪組成，其中北溪和西溪在河口處交匯，以北溪為主，多年平均徑流量1.48×1010m3，多年平均輸沙量2.44×106t，年際年內(nèi)變化大，潮流作用強，屬于河口灣型河口，河口處河床展寬，沙洲發(fā)育明顯，較大的沙洲有玉枕洲、滸茂洲、屋礁洲。福建省在九龍江口海陸分界線劃分上曾經(jīng)提出兩種方案：一是滸茂洲和屋礁洲發(fā)育的起點(河口突然展寬處)作為海陸分界線；二是以河口口門連線作為海陸分界線?？紤]到該河口屬于強潮型河口，潮流在河口發(fā)育中起到主要作用，并且河口灣內(nèi)廣闊的海域面積歸海洋部門管理更有利于經(jīng)濟貿(mào)易的發(fā)展與穩(wěn)定，最后將九龍江口海陸分界線定于河口突然展寬處，如圖3所示。

錢塘江[3]發(fā)源于安徽省休寧縣，在浙江杭州灣入海，全長605 km，河口屬于典型的強潮河口，潮流界可以達到距口門直線距離140 km之外的桐廬，屬于正規(guī)半日潮。有的學者曾對錢塘江河口海陸分界線劃分提出3種方案(圖4)：一是從河口幾何形態(tài)角度考慮，以丁橋鎮(zhèn)與對岸垂直連線作為錢塘江河口海陸分界線，該位置是河口突然展寬處；二是以澉浦長山東南嘴與余姚西三閘的連線作為海陸分界線；三是以枯水期潮流界作為海陸分界線，錢塘江河口枯水期潮流界在距離口門140 km的桐廬附近，該線能反映潮流對河口的影響范圍，但是錢塘江屬于強潮河口，潮流界深入大陸內(nèi)部，不適合作為海陸分界線。目前方案二已經(jīng)被有關(guān)部門采用，但長山閘與西三閘以西仍有廣闊的海域面積，在海洋管理與內(nèi)河管理方面仍存在一些爭議。

圖3　九龍江口海陸分界線劃分

圖4　錢塘江口海陸分界線劃分

本章分析了長江口、閩江口、九龍江口、錢塘江所屬的河口類型及海陸分界線劃分方法并做出以下總結(jié)，見表1。從以上河口海陸分界線對比分析可以看出，確定海陸分界線首先要確認河口的主要特征，考慮以河口特征發(fā)育的地貌作為劃分指標，目的是容易識別。另外，河口海岸線的劃分不是一種方案、一個部門、一個行業(yè)所能決定的事情，需要與涉及到的各個部門相互協(xié)調(diào)，進行多方案比較，從國家整體利益出發(fā)，要尊重歷史，維護社會穩(wěn)定，以上各大河口海陸分界線劃分的實例對雙臺子河口海陸分界線的劃分提供了重要的參考。

表1　我國各大河口海陸分界線劃分方案

3雙臺子河口海陸分界線劃分

總結(jié)前文各大河口地區(qū)海陸分界線的劃分方案，從地貌、徑流潮流、幾何形態(tài)、社會經(jīng)濟等角度分析，提出雙臺子河口地區(qū)海陸分界線的劃分方案。

3.1從地貌角度考慮雙臺子河口海陸分界線的劃分

蓋州灘是雙臺子河口地區(qū)最大的攔門沙淺灘，1958年盤山閘建立之前，蓋州灘的發(fā)育主要以雙臺子河為主要動力，建閘之后，潮流作用逐漸增強，成為河口淤積不可忽視的動力作用。通過分析河流作用及潮流作用對攔門沙淺灘形成的影響關(guān)系，可以考慮以蓋州灘這一地貌指標作為河口處海陸分界劃分的標志。本文從中水東北公司科研院查得雙臺子河口六間房水文站2002年—2011年年輸沙量，經(jīng)計算，雙臺子河口2002年—2011年共來沙量1.423 05×107t。同時本文在中水東北公司科研院獲取了2002年及2011年海圖，由2002年、2011年海圖4-1我們可以勾畫出蓋州灘0 m水陸交界線， 利用CAD中的填充命令和海圖比例可以分別求出2002年、2011年蓋州灘的面積。經(jīng)計算，2002年蓋州灘面積為9.852 055 9×107m2，2011年蓋州灘面積1.069 562 73×108m2，增加了8.435 714×106m2。在海圖中可以找到0 m等深線和水下1 m等深線，同時在蓋州灘上下左右附近找到A、B、C、D、E 5個代表點，在海圖中找到代表點在2002年、2011年的水深高度，各點沖淤變化的平均值即可以作為蓋州灘平均沖淤高度，即式(1)。例如C點位置，2002年深度為水下1 m，2011年深度為水下0.7 m，說明此處在2002年—2011年淤積了0.3 m，依次類推可以求得其他位置的沖淤高度。

L平均=(a+b+c+d+e)/5 ，

(1)

L平均=(-0.3+0.6+0.3+0.8+0.3)/5=1.7。

式中：D平均為蓋州灘沖淤平均高度，m；a為A點位置沖淤變化值，m；b為B點位置沖淤變化值，m；c為C點位置沖淤變化值，m；d為D點位置沖淤變化值，m；e為E點位置沖淤變化值，m。

經(jīng)計算，蓋州灘從2002年至2011年平均高程淤積1.7 m，如圖5所示。

圖5　2002年與2011年蓋州灘部分海圖

由此可以求得蓋州灘從2002年到2011年共淤積W共=8.435 714×106×1.7×1.9×103=2.724 735 622×1010kg，即約為2.724 735 622×107t，經(jīng)遼河流域水文年鑒中的水沙資料統(tǒng)計計算得到2002年—2011年雙臺子河口共來沙量1.423 05×107t。由此得出蓋州灘因潮流原因?qū)е碌挠俜e量W潮流=2.724 735 622×107-1.423 05×107=1.301 685 62×107t。考慮到雙臺子河口河流來沙在其他攔門沙處產(chǎn)生的少量淤積，基本可以認定河流動力和潮流動力在蓋州灘的發(fā)育形成作用比例為1︰1。由此可見，在蓋州灘處，河流作用與潮流作用對河口發(fā)育的影響是相當?shù)?，因此，從地貌角度和徑流潮流角度考慮可以以蓋州灘中心線并結(jié)合兩側(cè)海岸走向劃線，作為河口海岸線的劃分依據(jù)，如圖6所示，此處河流動力與海洋動力在河口地貌的形成中作用基本相等。

圖6　雙臺子河口海陸劃分示意圖

3.2從幾何形態(tài)的角度考慮河口海陸分界線的劃分

從幾何形態(tài)的角度考慮海陸分界線的劃分，一般選擇在河口展寬處，地形較為穩(wěn)定的位置。雙臺子河口屬于淤泥質(zhì)喇叭形河口，為了更方便地分析河口地形的變化，采用最為廣泛的手段是利用地形圖套匯的方法，即利用不同時期的衛(wèi)星影像資料提取海岸線，通過多期海岸線疊加套匯，分析河口兩側(cè)海岸線的遷移情況，同時可以看出不同位置地形的變化程度。該方法操作簡單，可以直觀地表達河口兩側(cè)海岸線在歷史演變中的遷移變化，如圖7所示。

圖7　雙臺子河口左右岸示意圖

從雙臺子河口不同時期的海岸線套匯結(jié)果看，河口在圖7中的橘黃色橫線位置(小道子溝)是河口突然展寬處，從河口幾何形狀的角度考慮以小道子溝作為河口海陸分界線。但該處河口地形在不同時期變化不穩(wěn)定，2011年、2002年、1993年、1984年4個時期海岸線與1975年海岸線的距離分別為3 135 m，3 500 m，2 873 m，2 661 m，平均每個時期海岸線變化300 m左右，海陸分界線最佳位置應(yīng)該是長久穩(wěn)定的，因此該位置不作為河口海陸分界線的最佳選擇。

3.3結(jié)合經(jīng)濟、鹽度、幾何形態(tài)等角度考慮海陸分界線的劃分

在3.1節(jié)中，文中通過計算泥沙淤積量得出海洋與河流在蓋州灘發(fā)育中影響作用相當?shù)慕Y(jié)論，考慮以蓋州灘中心線作為河口處海陸分界線，但由于蓋州灘是漲潮淹沒，落潮出露的攔門沙，漲潮時期在地貌形態(tài)上很難確認中心線的位置，且蓋州灘左岸漲潮落潮的流速并不穩(wěn)定，蓋州灘的形狀存在一定程度的變化，這給河口海岸線的確定帶來難度。另外，蓋州灘中心線距離河口口門還有一定的距離，蓋州灘頂部仍然具有非常寬闊的海域面積，海洋生物特征比較明顯，尤其南部港口的建設(shè)，更要求蓋州灘海域具有較好的航運條件，因此，將該區(qū)域劃到海洋部門更有利于船只的航運管理及經(jīng)濟貿(mào)易，所以從社會經(jīng)濟角度考慮，雙臺子河口處海岸線可以向北移動。如果從鹽度指標考慮，經(jīng)潮汐站歷年觀測結(jié)果，雙臺子河口屬于不正規(guī)半日潮，即每天2次高潮、2次低潮，且2次潮位、歷時均不同，因此鹽度不穩(wěn)定，并且河流來水量年際分配不均，年內(nèi)分配也不均勻，這些因素都會導致鹽度等值線不穩(wěn)定，因此不能以鹽度為指標作為雙臺子河口處海岸線劃分標準。最終考慮以地形為指標、蓋州灘以北作為雙臺子河口處海岸線劃分標準。

由雙臺子河口兩側(cè)海岸線局部示意圖可以看出，在小道子溝附近，雙臺子河兩岸突然展寬，但是河道寬度在1975年、1984年、1993年、2002年、2011年分別為4.754×103m、1.859×103m、1.259×103m、1.165×103m、1.446×103m，河道寬度變化不一，沖淤往復，處于不穩(wěn)定地帶，不適宜做陸海分界線。在圖8中三道溝正下方1.569×103m處是河口繼續(xù)展寬的地帶，同時，1984年、1993年、2002年海岸線均在此交匯，2011年海岸線距該點的垂直距離也僅有70 m左右，說明該河道位置相對穩(wěn)定，符合按幾何特征指標劃分海岸線的標準，可作為雙臺子河口海陸分界線右節(jié)點，將該點與對岸海岸線連接相交，方向與遼東灣頂部海岸線方向一致，交點作為雙臺子河口海陸分界線左節(jié)點，河口海岸線位置如圖9所示，通過不同年海岸線套匯結(jié)果發(fā)現(xiàn)，左節(jié)點位置不同時期遷移變化不大，地形相對穩(wěn)定，可以作為陸海分界線的節(jié)點。

圖8　雙臺子河口兩側(cè)海岸線局部示意圖

圖9　雙臺子河口處海岸線劃分示意圖

通過Google Earth找到兩點經(jīng)緯坐標位置，最終將河口海陸分界線兩點定為(北緯40°52′43.37″，東經(jīng)121°45′40.90″)、(北緯40°52′8.57″，東經(jīng)121°49′32.26″)，如圖10所示。

圖10　雙臺子河口海陸分界線

4河口地區(qū)海陸分界線劃分原則

基于前文的研究，本文對河口海陸分界線提出幾點劃分建議，為政府部門解決河口地區(qū)海陸區(qū)域紛爭及河口規(guī)劃提供參考。

4.1以地貌為指標劃分海陸分界線

攔門沙是河口地區(qū)明顯的地貌特征，由于河流攜帶的泥沙與潮流攜帶的泥沙交匯碰撞，在此發(fā)生淤積，攔門沙兩側(cè)海陸特征明顯，以攔門沙的中心線作為海陸分界線容易辨識。但對于強潮型河口，攔門沙一般在內(nèi)河河口灣內(nèi)發(fā)育，攔門沙附近仍有廣闊的海域面積，考慮到通航及管理便利，海陸分界線一般劃分在內(nèi)河河道突然展寬處。

4.2以河道突然展寬處作為海陸分界線

對于多數(shù)河流，在河口段入?？诤哟捕紩蝗蛔儗?，注入海洋。以此處作為海陸分界線特征明顯，該線以外海域面積寬闊，該線以內(nèi)河道豎窄，陸域特征明顯。另外，河口地區(qū)海陸分界線在較長的時期內(nèi)不能隨意改變，否則會引起各部門的爭議，因此，在確定河口地區(qū)海陸分界線時要考慮歷年地形變化情況，河口兩岸變化頻繁的位置不能作為海陸分界線節(jié)點，重點考慮地形穩(wěn)定且易于辨識的位置。

4.3以口門連線作為海陸分界線

對于有沙嘴發(fā)育的河口或者U型河口，沒有廣闊的河口灣海域，以口門連線作為海陸分界線是最簡單、最直接的方式，且爭議很少。

4.4以歷史海岸線作為海陸分界線

對于歷史上已經(jīng)約定俗成的海陸分界線，要尊重歷史，減少不必要的紛爭。如果歷史海陸分界線已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在的社會穩(wěn)定與經(jīng)濟發(fā)展，應(yīng)該協(xié)調(diào)各部門意見，在歷史海岸線基礎(chǔ)上作出調(diào)整。

4.5以鹽度為指標劃分海陸分界線

在海水與淡水混合位置的底層，鹽度梯度較大，等值線比較平滑，因此可以以底層鹽度等值線作為河口海岸線。以鹽度為指標劃分河口地區(qū)海岸線具有較大的局限性，鹽度的分布跟潮流大小、河流來水量等有關(guān)，受到水文氣象的影響比較大，除了正規(guī)全日潮及河流來水量、鹽度穩(wěn)定的河口，一般不單獨作為河口海岸線的劃分方法。

4.6綜合各方面要素劃分海陸分界線

河口地區(qū)海陸分界線涉及到國土部門、水利部門、海洋部門等，其劃分應(yīng)堅持公平公正、兼顧各方利益的原則，從國家整體利益、社會穩(wěn)定角度出發(fā)，對于已經(jīng)出臺的關(guān)于河口海岸線的法律，必須堅定不移地實施下去。在水利行政部門管理范圍與海洋行政部門的海域管理范圍有爭議及交叉重疊的位置，各部門都有可供依據(jù)的法律法規(guī)。2005年，全國人大環(huán)資委認為，雖然管理范圍有重疊，但已有的法律不能相互取代和排斥，各部門應(yīng)該依據(jù)相應(yīng)的法律和各自的職能，共同監(jiān)督管理。河口地區(qū)海陸分界線的劃分應(yīng)該綜合考慮多個指標，不能以單一要素作為海陸分界線的唯一標準，從經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，做到海域資源的合理分配。

參考文獻

[1] 國家海洋局908專項辦公室.我國近海海洋綜合調(diào)查與評價專項海岸調(diào)查技術(shù)規(guī)程[M]. 北京:海洋出版社,2005.

[2] 中國標準出版社.GB 12319—1998 中國海圖圖式[S].北京：中國標準出版社，1999.

[3] 邱志高.河口海陸分界線劃分方法研究[D].青島：中國海洋大學,2005.

[4] 于健,吳桑云,李萍.我國入海河流河口地區(qū)海陸分界線劃分方法研究[J]. 海岸工程,2003(2):51-59.

[5] 喬彭年,周至德,張虎男.中國河口演變概論[M].北京：科學出版社，1994：71-79,104-105.

[6] 吳英超.雙臺子河口濱海濕地景觀格局動態(tài)變化分析[D].大連：大連海事大學,2011.

[7] 朱龍海.雙臺子河口潮流沉積體系研究[D].青島：中國海洋大學,2004.

[8] 徐雙全.長江河口河海分界的探討[J]. 中國水利,2008(16):37-40.

The Research on Sea Land Demarcation Lines in Shuangtaizi Estuary

ZHANG Xin-ri, et al.

(ChangchunInstituteofTechnology,Changchun130012,China)

Abstract：Estuaries are usually contains the rich tideland resources and convenient navigation condition, which attract great attentions by land, water conservancy and marine department. Because the region is influenced by topography and geomorphology, flow dynamics, and the ecological environment and other social economic factors, the identifications of different sea land demarcation lines become the problems which have not been fully resolved. According to the project of “Liaohe Comprehensive Improvement Planning”(second phase) undertaken by China Water Northeastern Academy Institute, this paper extracts the geometry, salinity, and landscape, run off trend and some factors to determine the core elements of estuary region dividing line between the land and sea, with Shuangtaizi estuary as the research object, through the comparative analysis of the four river estuary coasts including Yangtze estuary and Yellow estuary. On this base, combing with real time measured data, the sea land demarcation lines has been confirmed in Shuangtaizi estuary. The two attachments are (latitude 40°52′43.37″, east longitude 121°45′40.90″) and (latitude 40°52′8.57″, east longitude 121°49′32.26″). Based on the above research results, estuary sea-land demarcation line suggestions are put forward for land, water conservancy, Marine and some other departments.

Key words：Shuangtaizi estuary; sea-land demarcation line; landform; geometric shape

文獻標志碼：A

文章編號：1009-8984(2016)01-0075-05

中圖分類號：TV856

作者簡介：仉新日(1989-),男(漢),山東青島,碩士

收稿日期：2015-12-02

doi:10.3969/j.issn.1009-8984.2016.01.018 10.3969/j.issn.1009-8984.2016.01.022

主要研究水工結(jié)構(gòu)工程。