于德海，姜諳男，宋戰(zhàn)平

（1.大連海事大學(xué)道路與橋梁工程研究所，遼寧 大連 116026；2.西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院，西安 710055）

海岸帶作為特殊的海洋空間組成部分，承載著豐富的土地資源、港口資源、旅游資源及生態(tài)地質(zhì)資源。近年來(lái)，隨著全球海平面上升以及人類(lèi)對(duì)海岸帶開(kāi)發(fā)力度的日益增強(qiáng)，海岸侵蝕逐漸成為威脅海岸帶生存和生活環(huán)境的主要因素。遼東灣是渤海的三大海灣之一，以其獨(dú)特的地理位置、地質(zhì)環(huán)境背景和對(duì)氣候變化的敏感性，已成為我國(guó)海岸侵蝕災(zāi)害較為嚴(yán)重的區(qū)域。一些學(xué)者針對(duì)該地區(qū)海岸侵蝕原因和機(jī)理、海岸侵蝕演變模型、侵蝕等級(jí)評(píng)價(jià)以及災(zāi)害防護(hù)、防治對(duì)策等方面開(kāi)展了許多重要工作[1－7]，但對(duì)遼東灣海岸侵蝕病害模式的分類(lèi)研究尚沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)。因此，針對(duì)上述問(wèn)題，選擇遼東灣典型海岸段為重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域，根據(jù)實(shí)地觀測(cè)資料，總結(jié)描述遼東灣海岸侵蝕現(xiàn)狀及等級(jí)，并根據(jù)岸坡發(fā)育特征、規(guī)模、斷面形態(tài)等因素對(duì)海岸侵蝕病害模式新行分類(lèi)，該研究將有助于遼東灣海岸帶減災(zāi)、防災(zāi)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為海岸侵蝕災(zāi)害的進(jìn)一步研究打下基礎(chǔ)，對(duì)區(qū)域海洋可持續(xù)發(fā)展具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 地理環(huán)境

遼東灣位于渤海的東北部，是渤海中最大的海灣，海灣長(zhǎng)軸為東北－西南向，西南部與渤海中部的開(kāi)闊海域相連接，兩面為冀遼沿海陸域，海灣形似倒“U”字。遼東灣沿岸主要河流有遼河、雙臺(tái)子河、大凌河、小凌河、六股河和復(fù)州河等，年徑流量約88億m3。徑流有明顯的季節(jié)性差異，多集中在7、8、9三個(gè)月，8月份最高，1月份最低，有時(shí)甚至無(wú)徑流。遼河年輸泥沙量約5500萬(wàn)噸，六股河、復(fù)州河年輸沙量約20萬(wàn)噸以上，大、小凌河亦向海灣輸入大量泥沙。遼東灣地質(zhì)上屬燕遼沉降帶，灣西側(cè)屬燕山山地，地層主要為花崗巖類(lèi)；而灣東側(cè)屬千山山地，地層組成以石英巖，板巖為主。

2 海岸侵蝕病害模式

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、照片解譯和分析研究，歸納總結(jié)了遼東灣海岸侵蝕災(zāi)害存在的幾種典型侵蝕模式及其海岸演化過(guò)程，具體如下。

2.1 沖磨蝕型

沖磨蝕型是指在潮水、海浪沖刷及其他外部營(yíng)力的作用下，海岸坡巖土體逐漸被沖刷、磨蝕以及搬運(yùn)，從而使海岸緩慢后退的一種侵蝕現(xiàn)象。它是穩(wěn)定性相對(duì)較好的海岸中存在的一種侵蝕方式。這種侵蝕模式一般發(fā)生在地形較緩的海岸坡上，侵蝕過(guò)程通常具有緩慢性及持久性，侵蝕規(guī)模一般較小。沖磨蝕型海岸的侵蝕模式如圖1所示。

大連市金州區(qū)龍王廟岸段屬于沖磨蝕型海岸，海岸演變主要受侵蝕作用的影響。該岸段侵蝕長(zhǎng)度約1500余m，灘面較窄，潮侵頻率大，波浪作用和潮流搬運(yùn)強(qiáng)烈，造成灘面下蝕，海岸線后退，基底流失。近年來(lái)，由于護(hù)岸堤的建設(shè)，海岸侵蝕現(xiàn)象逐漸穩(wěn)定下來(lái)，但龍王廟岸段尚未達(dá)到平衡，海岸將繼續(xù)以沖磨蝕型侵蝕后退為主，如圖2所示。

圖1 沖磨蝕型侵蝕模式示意圖

圖2 沖磨蝕型侵蝕實(shí)例

2.2 浪坎坍塌型

浪坎坍塌型主要是指海岸在潮水沖刷、浪蝕等作用下，由于海水的沖刷強(qiáng)度高于海岸巖土體的抗沖刷能力，導(dǎo)致沖刷線附近的巖土體發(fā)生局部下錯(cuò)或坍塌，并且隨著海水的周期性漲落，沖刷水位線也會(huì)隨之上下波動(dòng)，從而使垂直方向上的巖土體又會(huì)發(fā)生類(lèi)似破壞，最終表現(xiàn)為階梯狀陡坎，且破壞高度與波浪爬高有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，它的顯著特點(diǎn)是垂直位移大于水平位移。這種類(lèi)型的海岸侵蝕后退速度快、分布范圍廣、涉及岸線長(zhǎng)，一般發(fā)生在地形較陡的海岸內(nèi)。同時(shí)，這種海岸侵蝕模式具有突發(fā)性，特別容易發(fā)生在海平面急劇變化期，是遼東灣沙質(zhì)海岸一種最常見(jiàn)的侵蝕方式。浪坎坍塌型海岸的侵蝕模式如圖3所示。

圖3 浪坎坍塌型侵蝕模式示意圖

營(yíng)口市騰房身沙質(zhì)海岸段是遭受此種模式侵蝕最為嚴(yán)重的區(qū)域之一。調(diào)查結(jié)果顯示，該地區(qū)1.5km的沙質(zhì)岸段受蝕后退，海岸侵蝕后退距離達(dá)4.8m，年平均侵蝕寬度為0.9m，侵蝕陡坎平均高度4.5m，最高可達(dá)9.8m。海岸在海水沖刷、側(cè)蝕作用下，常發(fā)生條帶狀或窩狀的坐落或傾倒，坍塌后的巖土體脫離了坡體，坍塌體的垂直運(yùn)動(dòng)位移通常大于水平運(yùn)動(dòng)位移。這種模式的海岸侵蝕危害較大，導(dǎo)致沿海公路破壞，農(nóng)田、防護(hù)林和貼岸建筑等受到嚴(yán)重威脅，如圖4。

2.3 塊狀崩落型

塊狀崩落型是指在陡坡型巖質(zhì)海岸中，通常發(fā)育有大小不一、產(chǎn)狀各異的節(jié)理裂隙。這些結(jié)構(gòu)面在海水、波浪長(zhǎng)期沖刷或其它外部營(yíng)力的作用下，逐漸被侵蝕軟化，導(dǎo)致海岸沿著不利結(jié)構(gòu)面發(fā)生塊狀崩落的現(xiàn)象。這種類(lèi)型的侵蝕一般發(fā)生在巖質(zhì)海岸的強(qiáng)風(fēng)化或強(qiáng)裂隙帶內(nèi)，大小規(guī)模不等，且具有突發(fā)性。塊狀崩落型侵蝕的演進(jìn)模式見(jiàn)圖5。

圖4 浪坎坍塌型侵蝕實(shí)例

圖5 塊狀崩落型侵蝕模式示意圖

旅順大艾子口海岸段侵蝕長(zhǎng)度約1500m，平均侵蝕寬度3.0m，最大侵蝕寬度8.0m，侵蝕總面積約4600m2。該岸段以基巖海岸為主，由于風(fēng)浪和潮汐作用強(qiáng)烈，巖體風(fēng)化嚴(yán)重，發(fā)育有大量的節(jié)理裂隙，巖性軟弱破碎，常出現(xiàn)規(guī)模大小不等的崩塌，崩塌體多以塊狀、角礫狀為主，具有顯著的崩落侵蝕特征，其侵蝕狀況如圖6。

圖6 塊狀崩落型侵蝕實(shí)例

2.4 巖溶凹陷型

巖溶凹陷型是指由于海岸下伏空洞或溶洞，使得巖體在自重及水壓力的作用下，發(fā)生局部凹陷的一種侵蝕模式。由于易崩解的海岸底部軟巖或可溶巖在海水長(zhǎng)期作用下，基底不斷被侵蝕或淘蝕，導(dǎo)致下部巖層形成凹槽或凹洞，其內(nèi)凹的深度可達(dá)數(shù)米。上部硬巖外凸，成為懸壁梁，而堅(jiān)硬的巖體通常發(fā)育有近直立的裂隙，易發(fā)生拉裂破壞，從而導(dǎo)致局部塌陷的現(xiàn)象。這種侵蝕現(xiàn)象在軟質(zhì)基巖海岸是十分常見(jiàn)的，容易出現(xiàn)漸進(jìn)式的侵蝕破壞，其演進(jìn)過(guò)程見(jiàn)示意圖7。

大連開(kāi)發(fā)區(qū)金石灘海岸線全長(zhǎng)約15km，侵蝕岸段5.6km，侵蝕總面積約0.05km2，以基巖海岸為主，主要發(fā)育石灰?guī)r等可溶性巖類(lèi)，巖溶凹陷型侵蝕模式較為顯著。濱海岸邊的石灰?guī)r長(zhǎng)期受海浪沖刷掏蝕，形成海蝕崖等海蝕地貌，而海岸底部的溶隙、溶孔除了受潮水的強(qiáng)烈沖刷外，還要承受巨大的潮汐壓力，使巖溶裂隙逐漸加長(zhǎng)、加寬，形成下伏溶槽或溶洞，導(dǎo)致上部巖體懸空，懸空巖體在自重及水壓力的作用下容易產(chǎn)生巖溶塌陷，其侵蝕狀況如圖8。

圖7 巖溶凹陷型侵蝕模式示意圖

2.5 界面滑移型

界面滑移型是指在海水作用、風(fēng)暴潮及其他因素的影響下，海岸巖土體沿著軟弱結(jié)構(gòu)面或滑動(dòng)面朝海向發(fā)生整體滑移的海岸侵蝕形式。這種侵蝕模式一般需具備以下幾個(gè)條件：有明顯的基－覆界面，可形成滑動(dòng)面；由于海水的作用，基－覆界面較易發(fā)生軟化；前緣臨空或海岸前緣被掏蝕。界面滑移型演進(jìn)過(guò)程見(jiàn)示意圖9。

大連城山頭海岸段侵蝕長(zhǎng)度約為2.0km，平均侵蝕寬度2.0m，最大侵蝕寬度5.0m，侵蝕總面積約4000m2。海岸地貌以海蝕崖、巖灘、礫石灘為主，局部小海灣內(nèi)有粉砂淤泥質(zhì)潮灘發(fā)育，并伴有潮流沖刷槽、侵蝕洼地等微地貌。在海浪等外營(yíng)力作用下，岸邊堆積體常沿著基－覆界面發(fā)生整體性滑移，海岸滑坡時(shí)有發(fā)生，界面滑移型海岸侵蝕較為強(qiáng)烈，如圖10所示。

圖8 巖溶凹陷型侵蝕實(shí)例

圖9 界面滑移型侵蝕模式示意圖

圖10 界面滑移型侵蝕實(shí)例

3 海岸侵蝕等級(jí)分布

通過(guò)對(duì)遼東灣海岸侵蝕災(zāi)害的實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，營(yíng)口市岸段侵蝕范圍與強(qiáng)度稍有減緩，但仍屬于侵蝕嚴(yán)重地區(qū)；大連市部分岸段趨于穩(wěn)定，其他岸段海岸侵蝕范圍和強(qiáng)度仍在不斷增大；鲅魚(yú)圈岸段侵蝕程度較為嚴(yán)重，早年相對(duì)穩(wěn)定的灘肩陡坎，因海水沖刷的不斷加劇，連年大幅度蝕退。侵蝕嚴(yán)重岸段除受地質(zhì)巖性相對(duì)脆弱、海平面上升和頻繁風(fēng)暴潮等自然因素影響外，人工采砂對(duì)海底自然平衡的破壞，海岸工程修建對(duì)環(huán)境動(dòng)力條件的改變，以及上游泥沙攔截使得入海泥沙量減少等也是導(dǎo)致海岸侵蝕速率增加的主要原因。

依據(jù)海洋災(zāi)害調(diào)查技術(shù)規(guī)程[8]以及海岸蝕淤程度，可將遼東灣海岸侵蝕情況劃分為嚴(yán)重侵蝕、強(qiáng)侵蝕、侵蝕、微侵蝕、穩(wěn)定5種侵蝕等級(jí)。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，綏中縣小莊子鎮(zhèn)至新立屯和營(yíng)口騰房身為嚴(yán)重侵蝕岸段，長(zhǎng)度約15.8km，約占遼東灣調(diào)查海岸總長(zhǎng)度的2.3%；葫蘆島六股河口至劉臺(tái)子和營(yíng)口白沙灣為強(qiáng)侵蝕岸段，長(zhǎng)度約13.4km，占2.0%；蓋州團(tuán)山、田崴子、鲅魚(yú)圈月亮湖、大連營(yíng)城子等岸段為侵蝕岸段，長(zhǎng)度約43.5km，占6.4%；大連城山頭、金石灘、柏嵐子、星海公園、興城老灘等岸段為微侵蝕岸段，長(zhǎng)度約為35.2km，占5.2%；熊岳河至仙人島、浮渡河至大咀子、將軍石至仙峪灣、皮口至唐家咀、小平島至龍王塘、碧流河至花園口等岸段為穩(wěn)定岸段，長(zhǎng)度約574.1km，占84.1%。其中，調(diào)查岸段的沙質(zhì)海岸侵蝕模式以浪坎坍塌型為主，基巖海岸侵蝕模式主要為塊狀崩落型及巖溶凹陷型，粉沙淤泥質(zhì)海岸侵蝕模式以沖磨蝕型為主，詳見(jiàn)表1。

表1 遼東灣海岸侵蝕等級(jí)及模式

4 結(jié) 論

1）遼東灣海岸侵蝕按病害模式來(lái)分，可分為沖磨蝕型、浪坎坍塌型、塊狀崩落型、巖溶凹陷型、界面滑移型5種類(lèi)型；按蝕淤程度劃分，可分為嚴(yán)重侵蝕、強(qiáng)侵蝕、侵蝕、微侵蝕、穩(wěn)定5種等級(jí)。其中，嚴(yán)重侵蝕岸段約占調(diào)查海岸總長(zhǎng)度的2.3%，強(qiáng)侵蝕岸段約占2.0%，侵蝕岸段約占6.4%，微侵蝕岸段約占5.2%，穩(wěn)定岸段約占84.1%。

2）遼東灣沙質(zhì)海岸侵蝕模式以浪坎坍塌型為主，基巖海岸侵蝕模式主要表現(xiàn)為塊狀崩落型和巖溶凹陷型，粉沙淤泥質(zhì)海岸侵蝕模式以沖磨蝕型為主。

3）由于遼東灣海岸帶地質(zhì)條件復(fù)雜，波浪、風(fēng)暴潮等海洋環(huán)境條件變化多端，因此，以上對(duì)遼東灣侵蝕模式及等級(jí)的總結(jié)分析，可能未能窮盡，這也是今后需要進(jìn)一步探討的地方。

[1]李培英，杜軍，劉樂(lè)軍，等.中國(guó)海岸帶災(zāi)害地質(zhì)特征及評(píng)價(jià)[M].北京：海洋出版社，2007.

[2]于德海，彭建兵，李濱.海岸帶侵蝕災(zāi)害研究進(jìn)展及思考[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2010，18（6）：867-872.YU Dehai，PENG Jianbing，LI Bin.Review and reflection on coastal erosion disaster[J].Journal of Engineering Geology，2010，18（6）：867-872.

[3]苗豐民，李光天，符文俠，等.遼東灣東部砂岸嚴(yán)重蝕退及其原因分析[J].海洋環(huán)境科學(xué)，1996，15（1）：66-72.MIAO Fengmin，LI Shuyuan，F(xiàn)U Wenxia，et al.Serious erosion and analysis of the retreat causes of the sand beach in the eastern area of Liaodong bay[J].Marine Environmental Science，1996，15（1）：66-72.

[4]朱立俊，尤玉明.遼東灣綏中海岸演變及懸沙分布特征的遙感分析[J].海洋工程，2000，18（1）：65-69.ZHU Lijun，YOU Yuming.Remote sensing analysis on coastal processes and characteristics of suspended sediment distribution in Suizhong coast area of Liaodong Bay[J].Ocean Engineering，2000，18（1）：65-69.

[5]王玉廣，李淑媛，苗麗娟.遼東灣兩側(cè)砂質(zhì)海岸侵蝕災(zāi)害與防治[J].海岸工程，2005，24（1）：9-18.WANG Yuguang，LI Shuyuan，MIAO Liyuan.Erosion disaster of east and west sandy coasts of Liaodong bay and its prevention and control[J].Coast Engineering，2005，24（1）：9-18.

[6]龔旭東，魏宏偉，亓發(fā)慶.遼東灣北部淺海區(qū)海洋工程地質(zhì)特征[J].海岸工程，2006，25（2）：47-54.GONG Xudong，WEI Hongwei，QI Faqing.Characteristics of marine engineering geology in the northern Liaodong bay shallow water area[J].Coast Engineering，2006，25（2）：47-54.

[7]王玉廣，張憲文，賈凱，等.遼東灣綏中海岸侵蝕研究[J].海岸工程，2007，26（1）：2-5.WANG Yuguang，ZHANG Xianwen，JIA Kai，et al.Study on erosion along the Suizhong coast of the Liaodong bay[J].Coast Engineering，2007，26（1）：2-5.

[8]國(guó)家海洋局908專(zhuān)項(xiàng)辦公室.海洋災(zāi)害調(diào)查技術(shù)規(guī)程[M].北京：海洋出版社，2006.