海洋地质灾害类型浅析及对海岸侵蚀的研究分析
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海洋地质灾害类型浅析及对海岸侵蚀的研究分析
海洋地质灾害,是指在海洋中发生的地质灾害——由于地质作用使自然环境恶化,造成人类生命财产损毁及人类赖以生存的资源、环境严重破坏的事件。
对于海洋地质灾害的分类,其原则一般为主要考虑致灾的动力条件。因此可以将海洋地质灾害分为由内动力地质条件、外动力地质条件和人为地质条件三部分引起的。内动力地质条件造成地震、火山以及新构造运动等;外动力地质条件造成海平面上升、海水入侵、滑塌、软土层、海底陡坎、侵蚀沟以及海底浅层气等;人为地质条件造成沿海的不合理开发产生的污染和破坏,过度开采地下水造成地面下沉等。
综合地理环境因素考虑的话,可以进一步分类。可以将地理环境分为海岸带、海底以及海域或海岸带三部分。海岸带的致灾因素一般有海平面变化及地面沉降,产生的灾害主要有海平面上升、海水倒灌和地面沉降;也有海岸动力过程,产生的灾害主要有海岸侵蚀和海岸淤积;其次还有重力地貌过程,产生的灾害主要有滑塌、塌陷和高密度流。海底的致灾因素一般有海洋动力地质过程,产生的灾害主要有活动沙丘、沙脊、陡坎、滑坡、浊流、刺穿、冲刷槽;也有浅层沉积构造,产生的灾害主要有浅层气、不均匀持力层、底碎、古河道和盐丘。海域或海岸带的致灾因素一般有地震,产生的地质灾害主要有地震、地震诱发海啸和砂层液化;另外也有活跃层和火山等致灾因素。
下面主要就海洋地质灾害中的海岸侵蚀进行详细的分析举例并探寻环节海岸
侵蚀的方法。
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。
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。
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。
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。
引起黄河下游河段来水来沙量减少的原因有很多,主要有黄河中上游的各种水
利水保工程的减水减沙作用、小浪底水库修建后的拦沙作用、下游河道的淤积作用和下游引水量增加导致泥沙流失等原因。
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。
参考文献:
【1】薛芳,胡金叶,张子峰,等《浅析黄河三角洲海岸侵蚀现状与生态保护对策》。【2】杨世伦《海岸环境和地貌过程导论》。
【3】左书华,李九发,陈沈良,时连强《河口三角洲海岸侵蚀及防护措施浅析——以黄河三角洲及长江三角洲为例》。
【4】严恺《海岸工程》。
【5】丁训凯《海岸防护措施及工作程序》