陸求裕

（福建省地質調查研究院，福州 350013）

1 引言

海岸線是海陸分界線，在我國系指多年大潮高潮位時的海陸界限。［1]海岸變遷和港口淤積是當今世界沿海港口城市密切關注和亟待解決的問題，對于處于河流入?？谟俜e嚴重的港口城市來說更是迫切需要解決的問題。遙感具有宏觀、快速、實時、動態(tài)性和時效性強等特點［2]，是進行大范圍岸線變遷調查的有力手段。

國內外學者對全國大陸岸線變遷的研究較多，對閩江河道岸線變遷及影響分析也較多，但是針對閩江口地區(qū)岸線變遷的研究較少，利用多時相遙感影像進行閩江口地區(qū)海岸線變遷動態(tài)監(jiān)測的研究則更少。2002年楊金中等應用20世紀70年代以來的 MSS、T M、IRS衛(wèi)星掃描資料和20世紀50年代至70年代航空攝影圖像，結合該區(qū)3期地形圖，對杭州灣的海岸線進行了遙感調查，分析了岸線變遷狀況及影響因素［3]。2003年姜義等利用多時相的Landsat MSS、T M、ET M＋遙感數據和航空照片，提取了近百年來渤海灣海岸線信息，并劃分為淤積、穩(wěn)定和侵蝕3種不同的岸段類型，最后分析了渤海灣海岸線變遷狀況［4]。2006年陶明剛等人利用Landsat－T M分析了九龍江河口地區(qū)岸線變遷情況［5]。2009年徐曉輝等利用Arc GIS建立了閩江河口1913、1950、1975、1986、1999、2005年海底數字地形模型［6]。

本次工作運用了閩江口地區(qū)20世紀70年代地形圖以及20世紀80年代、20世紀90年代、2002年及2010年4個期次遙感影像數據分析了羅源灣、閩江河口、福清灣、興化灣等岸線變遷特征。

2 閩江口地區(qū)岸線類型

閩江口地區(qū)海岸北起羅源灣，南至興化灣北部，包括羅源灣、閩江河口、福清灣、興化灣等。岸帶曲折蜿蜒，島嶼星羅棋布，地貌形態(tài)復雜多樣。從成因、形態(tài)、物質組成和動態(tài)的綜合特征，將區(qū)內海岸類型劃分為自然岸線、人工岸線以及生物岸線，其中自然岸線又包括基巖岸線、沙質岸線、泥質岸線。

2.1 自然岸線

（1）基巖岸線

主要分布于羅源灣、黃岐半島、福清灣、興化灣一帶，其他地段也零星分布，長約613.9 k m。巖石由花崗巖和火山熔巖組成，巖石堅硬，節(jié)理裂隙較發(fā)育。通常岸陡水深，大部分巖灘狹窄，灘面殘留體多，呈巖礁狀，基巖岬角之間常有狹小巖灘、礫石灘和沙灘，形成特殊地貌景觀，具有旅游開發(fā)價值。

（2）沙質岸線

見于長樂梅花－松下鎮(zhèn)首祉一線，其他基巖岬角處也零星分布，長約104.54 k m。沙質海岸對應著沙灘和過渡型砂礫質岸灘。海灘由中細砂組成，平均寬約600 m，最寬達1 k m，灘面平緩，坡度6‰～9‰，波痕及生物洞穴發(fā)育。

（3）泥質岸線

泥質岸線對應著泥灘或泥沙質灘，海洋環(huán)境良好，營養(yǎng)豐富，一般可成為重要的灘涂養(yǎng)殖區(qū)域。主要分布在羅源灣、福清灣、興化灣港內以及琯頭－亭江、漳港鎮(zhèn)新塘樓一帶，為小型沖海積平原前緣，長約112.54 k m，一般均圍有人工堤岸。潮灘由粉砂質粘土組成，灘面極其平緩，坡度小于1‰。，微地貌形態(tài)單一，灣頂（常有淡水注入）樹枝狀潮溝發(fā)育。潮流、徑流的作用或波浪的淘洗，在低潮區(qū)局部形成小彎月形的江口沙壩或沙堤。

2.2 人工岸線

對應著各種海灘，為了生產、交通、護岸的需要，人工建成的不同規(guī)模、不同質量的海岸工程，有單坡式和雙坡式之分，結構上朝海面有壘石和砌石之分等，長約317.78 k m。在影像成規(guī)則線性，與海域界線明顯。

2.3 生物海岸

區(qū)內生物海岸主要以紅樹林為主，紅樹林重要生態(tài)效益是它的防風消浪、促淤保灘、固岸護堤、凈化海水和空氣的功能，組成的物種包括草本、藤本紅樹。多零星的分布于福清東閣鹽場、?？阪?zhèn)東嶠村、三山鎮(zhèn)江南村、高山鎮(zhèn)長安村、江鏡鎮(zhèn)前華村及江鏡農場等岸邊，出露面積較小，漲潮時多被掩蓋。

3 重點港口區(qū)岸線變遷

3.1 羅源灣

羅源灣位于閩江口東北部，海灣總面積152.80 k m2，范圍為26°18′至26°31′N，119°34′，至119°51′E之間。整個海灣被羅源半島和黃岐半島環(huán)抱，僅東北角經可門口與東海相通，口門寬僅1.6 k m，是半封閉的海灣。

羅源灣泥沙來源主要包括：河流來沙、海域來沙和陸地來沙。其中，河流來沙主要是灣內西北側有起步溪、南門溪等小溪，無較大的河流匯入，但由于松山圍海工程的減少，基本截斷各溪流輸沙的影響，而海域泥沙受北茭和黃岐灣等多個岬角和海灣的攔截，所能抵達本海灣的泥沙甚微，淤積作用不是很強烈。灣內淤積主要發(fā)生在西岸，北岸的淤積主要是在次一級的港口海灣內。沉積物主要由粘土質粉砂組成，沉積物粒徑組成有從灣口向灣內遞減、由岸外向岸邊遞減的特征。

羅源灣灘涂變化主要是由人類的填?；顒右穑陙沓鞘谢M程和經濟發(fā)展的影響，灣內灘涂面積逐年減少，岸線向灣內擴展，海域面積不斷縮?。▓D1、表1）。

依遙感影像分析灘涂變化情況又可分為兩個階段：

（1）1986年至2002年期間，灘涂變遷主要集中于開發(fā)水產養(yǎng)殖，城鎮(zhèn)建設填海造地，土地利用類型由灘涂向水塘和建設用地，主要集中于羅源縣的松山鎮(zhèn)與連江縣馬鼻鎮(zhèn)一帶。

（2）2002年至2010年期間，灘涂變遷則相對劇烈，多用于工業(yè)建設，主要是羅源灣北岸的獅岐港區(qū)碼頭、羅源灣南岸可門港碼頭用地最為突出，占用了大量的灘涂資源，泥質岸線不斷減少，人工岸線不斷增加。

3.2 閩江河口

閩江口水文泥沙條件復雜，河口水下地形地貌變化多樣，灘槽的快速遷移等對福州港通航、河口濕地生態(tài)系統(tǒng)保護等造成影響，研究其地貌演變規(guī)律及其成因有較大意義。

圖1 羅源灣地質環(huán)境變遷圖

表1 羅源灣海岸線變遷遙感解譯統(tǒng)計成果

圖2 閩江口地質環(huán)境變遷圖

表2 閩江口海岸線變遷遙感解譯統(tǒng)計成果

閩江口南、北支河道具有不同的泥沙輸送特征，基本可概括為北出南積，既北支河道向海輸送大部分徑流和泥沙，泥沙沉積在岸邊淺水區(qū)和汊河口，形成河口沙嘴和沙壩；大部分泥沙沉積在三角洲前緣斜坡和前三角洲，河口區(qū)泥沙可再懸浮，在浪流作用下，少量懸浮泥沙可形成沿岸泥沙流南下，與南支水道帶出的泥沙一道促使了南支口外淺灘的發(fā)育（圖2、表2）。

3.3 福清灣

福清灣位于福建省福清市龍高半島東北面，因深入縣境而得名。北自港西，南到澤朗，西連龍江，東接平潭縣的嶼頭島。南北長約15 k m，東西寬約9 k m，海域面積226.7 k m2，陸岸長約43 k m。福清灣灘涂底質多為沙泥，其沙泥來源主要包括：河流來沙、海域來沙和陸地來沙，其中河流來沙主要是灣內中部的龍江，但由于上游東張水庫的修建，致使水庫下游河道來沙量有所減少，而海域泥沙受龍高半島和平潭島等島嶼的攔截，所能抵達本海灣的泥沙較少，故泥沙主要來源于灣內陸地水土流失的來沙。淤積主要分布于龍?zhí)?、港頭、三山、?？?、城頭等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

通過多期次遙感影像發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，福清灣灘涂變遷情況主要是圩垸養(yǎng)殖，土地利用類型由灘涂向水塘轉變，灣內灘涂面積逐年減少，岸線向灣內擴展，灘涂面積不斷縮?。▓D3、表3）。

圖3 福清灣地質環(huán)境變遷圖

表3 福清灣海岸線變遷遙感解譯統(tǒng)計成果

（1）從1986年到2010年灘涂面積總共減少了45.39 k m2，而圩垸面積不斷增加，其中最大的港頭港圩垸面積達25.7 k m2。從1970年到2010年間，泥質岸線減少了32.75 k m，到2010年泥質岸線僅為1.49 k m，而人工岸線不斷增加，說明灣內泥沙岸線向人工岸線轉變，同時原本曲折的岸線轉化成平直的岸線，從而導致岸線長度減少。

（2）1970年至2002年間，灘涂減少面積相對緩慢，灘涂變遷主要集中于三山鎮(zhèn)（圖4）與龍?zhí)镦?zhèn)一帶，多為圩垸養(yǎng)殖。

圖4 福清三山鎮(zhèn)灘涂變遷圖

（3）2002年至2010年期間，灘涂變遷則相對劇烈，港頭鎮(zhèn)水產養(yǎng)殖（圖5）用地最為突出，占用了大量的灘涂資源，面積達25.7 k m2，泥質岸線不斷減少。而填海造地主要為工業(yè)建設，主要是松下深水港碼頭。

圖5 福清港頭鎮(zhèn)灘涂變遷圖

3.4 興化灣

興化灣位于25°14＇～25°37＇N，119°00＇～119°37＇E，在福清市和莆田市境內，屬淤積型構造基巖海灣，海灣水淺，灘涂寬闊，灘涂面積達250 k m2，是福建省最大的港灣和重要的水產養(yǎng)殖基地。興化灣圍填海開發(fā)程度較大，幾乎整個海灣岸線都分布有規(guī)模大小不同的圍填海工程。近年來由于城市化進程和經濟發(fā)展的影響，人類不斷的填?；顒樱瑸硟葹┩棵娣e逐年減少，岸線向灣內擴展，海灣灘涂面積不斷減少（圖6、表4）。

表4 興化灣海岸線變遷遙感解譯統(tǒng)計成果

圖6 興化灣地質環(huán)境變遷圖

（1）海灣岸線總長逐年減少，由1970年的306.74 k m減少到267.95 k m，岸線不斷向灣內擴展，不斷侵占灘涂面積，其中1986年灘涂面積急劇減少了37.05 k m2，反映了20世紀80年代人類進行了大規(guī)模的圍海造地和開墾養(yǎng)殖，同時開辟了多塊鹽田，分布于江陰、江鏡、澤岐（圖7）、赤礁等地。

圖7 福清澤岐鹽田

（2）從1970年到2010年，泥質岸線逐年遞減，減少了76.79 k m，到2010年泥質岸線僅為10.41 k m；而人工岸線由1970年的46.07 k m增長到139.36 k m，說明了區(qū)域沙泥質岸線不斷向人工岸線轉變，灘涂不斷開發(fā)成水塘或鹽田或工業(yè)等而形成人工岸線。

從2010年影像上看幾乎整個海灣岸線都分布有規(guī)模不同的圍填海工程，開展大量的圩田及水產養(yǎng)殖，分布于過橋山墾、柯嶼圍墾、北郭墾區(qū)等地；水產養(yǎng)殖主要集中于福清市的沙埔鎮(zhèn)、東瀚鎮(zhèn)、三山鎮(zhèn)一帶。

（3）近年來，海灣周邊地區(qū)的社會經濟結構形成了工業(yè)、水產養(yǎng)殖為主，但工業(yè)的發(fā)展速度遠遠高于農林牧漁業(yè)的發(fā)展。其中江陰港區(qū)的開發(fā)程度最大，周邊的港口工業(yè)發(fā)展也尤為迅速，其中較明顯變化的是江陰港（圖8）和福清核電站建設。

圖8 福清江陰港灘涂變遷圖

圍填?；顒咏o海灣帶來了深刻的變化，對生態(tài)環(huán)境造成了許多不可逆的影響。隨著社會經濟的持續(xù)增長及人口的不斷增長，圍填海活動將愈來愈劇烈，對圍填海造成的景觀演變及所帶來的生態(tài)效應等方面進行深入研究，對于促進自然資源的合理利用、維持生態(tài)平衡、保護生物多樣性和保護灘涂資源具有重要的現(xiàn)實意義。

4 岸線變遷對城市發(fā)展的影響

工作區(qū)屬于福州市正在規(guī)劃閩江口金三角經濟圈的重點發(fā)展區(qū)域，其岸線的變遷直接影響已建的重點工程及城市未來新區(qū)的規(guī)劃，主要體現(xiàn)在：

（1）受風暴潮以及人為不合理的挖砂等等影響，長樂濱海一線的風積砂逐年向內陸方向侵蝕，堆積高度可達40 m多，其直接影響長樂濱海新城的規(guī)劃建設，對沿線的重點工程如長樂機場的運行、未來地鐵建設運行及濱海道路等產生不可估量的影響，建議加強對該區(qū)的風砂形成機理、監(jiān)測及有效的防治措施等做進一步的工作。

（2）由于人工圍墾養(yǎng)殖、興修碼頭等造成原有水動力條件的變化，進而改變該區(qū)岸線的穩(wěn)定，如由于修建碼頭，導致原為侵蝕（或者穩(wěn)定）的岸線往淤積方向演變，使得原設計的港口功能退化。

（3）灘涂環(huán)境的污染問題，已日趨嚴重。如長樂市外文武一帶人工圍墾，雖然灘涂的淤漲有利于發(fā)展水產養(yǎng)殖業(yè)，但水動力條件也在不斷減緩。海洋是污染物的歸宿，河流或海流帶來的污染物質，往往在河口、海灣頂部水動力條件較弱的地方富集，致使該區(qū)段水中缺氧或有害元素含量劇增。這樣，將會改變原生灘涂的生態(tài)地質環(huán)境，使水中生物難以繼續(xù)生存或產生惡性循壞，繼而不適宜于水產養(yǎng)殖。

（4）海岸線的蝕退造成局部防護林的消失、人工堤壩的垮塌等，影響沿岸的建筑、良田與當地居民生命財產安全。

海岸線的變遷，對沿海城市建設、工農業(yè)生產、人民生活、水產、航運等都產生并將繼續(xù)產生不可忽視的影響，同時其未來的變化隨著自然和人為等多種因素的變化而變化，因此，必須加強海岸線變遷的研究，進一步掌握海岸線變遷規(guī)律，這樣才能科學地部署城市規(guī)劃，沿海岸帶的基礎建設，尤其是港口及其工業(yè)區(qū)建設。

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