1 魯東大學(xué)港口與海岸工程防災(zāi)減災(zāi)研究中心 煙臺(tái) 264025 2 昆士蘭大學(xué)海岸工程研究中心 布里斯班 4072
中國(guó)海岸帶淹沒(méi)和侵蝕重大災(zāi)害及減災(zāi)策略*
尤再進(jìn)1,2
1 魯東大學(xué)港口與海岸工程防災(zāi)減災(zāi)研究中心 煙臺(tái) 264025 2 昆士蘭大學(xué)海岸工程研究中心 布里斯班 4072
中國(guó)是個(gè)海洋大國(guó),擁有 1.8 萬(wàn)公里長(zhǎng)的大陸海岸線,沿海人口居住密度大、重大基礎(chǔ)設(shè)施分布稠密、海洋資源豐富。同時(shí),中國(guó)海岸帶經(jīng)常遭遇重大自然災(zāi)害的襲擊,造成直接的年均經(jīng)濟(jì)損失約為 188 億元,年均人員死亡為 256 人(1989—2015年)。其中,臺(tái)風(fēng)引起的風(fēng)暴潮和臺(tái)風(fēng)巨浪是致災(zāi)主要因素。隨著全球氣候變化的加劇和海平面上升,中國(guó)海岸帶災(zāi)情可能會(huì)持續(xù)加重,嚴(yán)重威脅沿海人民生命財(cái)產(chǎn)安全,制約海岸帶經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展?;谧钚碌闹袊?guó)海洋災(zāi)害數(shù)據(jù)(1989—2015年)和國(guó)外先進(jìn)的海岸帶防災(zāi)減災(zāi)技術(shù),文章討論了中國(guó)海岸帶遭受主要海洋災(zāi)害的現(xiàn)狀,定量地分析和評(píng)估了這些主要災(zāi)害對(duì)中國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)和人員生命安全的影響,最后提出做好中國(guó)沿海防災(zāi)減災(zāi)的幾點(diǎn)對(duì)策建議。
風(fēng)暴潮,淹沒(méi),侵蝕,海岸災(zāi)害,海平面上升
DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.10.008
中國(guó)擁有 1.8 萬(wàn)公里長(zhǎng)的大陸海岸線和 1.4 萬(wàn)公里的島嶼海岸線。沿中國(guó)大陸海岸帶,集中了全國(guó) 70% 以上的大中城市,超過(guò) 100 萬(wàn)人口的大城市有 15 座,僅占陸域國(guó)土面積13% 的沿海經(jīng)濟(jì)帶承載著全國(guó) 42% 的人口,創(chuàng)造全國(guó) 60% 以上的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值[1]。同時(shí),中國(guó)海岸帶長(zhǎng)期遭遇多種自然災(zāi)害的襲擊(如臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮、臺(tái)風(fēng)巨浪、海岸侵蝕、綠潮、冰災(zāi)等),造成直接經(jīng)濟(jì)損失約 188 億元/年和人員傷亡(含失蹤)256 人/年(1989—2015 年《中國(guó)海洋災(zāi)害公報(bào)》),風(fēng)暴潮和風(fēng)暴巨浪是中國(guó)海岸帶的最主要致災(zāi)因素。隨著中國(guó)沿海大中小城市發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施的迅速增加,風(fēng)暴潮和其他主要海岸帶災(zāi)害帶來(lái)的損失將會(huì)日益加重,成為制約中國(guó)沿海城市發(fā)展的主要障礙。
中國(guó)擁大約 300 萬(wàn)平方公里的管轄海域,海洋產(chǎn)業(yè)和與海洋產(chǎn)業(yè)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)可以分為三大部分:主要海洋產(chǎn)業(yè)、海洋科研教育管理服務(wù)、海洋相關(guān)產(chǎn)業(yè)?!?015 年中國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》的最新數(shù)據(jù),給出了不同海洋產(chǎn)業(yè)的比例分布(圖 1),其中第3—14 項(xiàng)屬于主要海洋產(chǎn)業(yè)類,所有產(chǎn)業(yè)總和約 6.47 萬(wàn)億元,約占 2015 年中國(guó) GDP 的 10%。
中國(guó)沿海長(zhǎng)期遭受到多種海洋災(zāi)害,以風(fēng)暴潮、海洋巨浪、海冰、赤潮和綠潮等災(zāi)害為主,海平面變化、海岸侵蝕、海水入侵及土壤鹽漬化等災(zāi)害也有不同程度發(fā)生?;?2015 年《中國(guó)海洋災(zāi)害公報(bào)》的最新海洋災(zāi)害數(shù)據(jù),中國(guó)各類海洋災(zāi)害共造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約為 73 億元,死亡 30 人(含失蹤),其中風(fēng)暴潮災(zāi)害占總損失的 99.8%,造成死亡人數(shù)最多的海洋災(zāi)害是海洋巨浪,占總死亡人數(shù)的 77%?;凇吨袊?guó)海洋災(zāi)害公報(bào)》的最新災(zāi)害數(shù)據(jù)分析結(jié)果(1989—2015年),中國(guó)沿海主要海洋災(zāi)害造成的年均直接經(jīng)濟(jì)損失約為 188 億元,年均死亡人數(shù) 256 人,最高年死亡人數(shù) 1 200 多人(圖2),最大年經(jīng)濟(jì)損失超過(guò) 446 億元,其中包含每年通貨膨脹率(圖 3)。
2001—2015 年期間,中國(guó)沿海省份遭受各種海洋災(zāi)害的破壞程度和人員傷亡的空間差別較大(圖 4),年均經(jīng)濟(jì)損失最嚴(yán)重的前五省份分別是廣東(52 億元/年)、福建(24 億元/年)、浙江(18 億元/年)、山東(14 億元/年)、江蘇(10 億元/年),年均人員傷亡人數(shù)最多的前五省份分別是廣東(25 人/年)、浙江(18 人/年)、海南(13 人/年)、福建(12 人/年)、江蘇(11 人/年)。這主要是因?yàn)楹Q缶蘩说目臻g分布是從南到北逐漸減弱,所以海南、廣東、福建、浙江、江蘇是中國(guó)沿海省份由于巨浪災(zāi)害導(dǎo)致人員傷亡人數(shù)最多的五省份。
圖1 2015 年中國(guó)主要海洋產(chǎn)業(yè)、海洋科研教育管理服務(wù)、海洋相關(guān)產(chǎn)業(yè)的百分比分布,其中第 3—14 項(xiàng)屬于主要海洋產(chǎn)業(yè),14 項(xiàng)產(chǎn)業(yè)總和約為 6.47 萬(wàn)億元,約占2015 年中國(guó) GDP 的 10%
圖2 中國(guó)沿海主要自然災(zāi)害造成的直接死亡人數(shù)的時(shí)間分布(《中國(guó)海洋災(zāi)害公報(bào)》,1989—2015)
圖3 中國(guó)沿海主要自然災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失的時(shí)間分布(《中國(guó)海洋災(zāi)害公報(bào)》,1989—2015)
同期,中國(guó)沿海主要海洋災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡的空間分布強(qiáng)度也不一樣(圖 5):導(dǎo)致人員傷亡最多的自然災(zāi)害是海洋巨浪(65.3%),其次是風(fēng)暴潮和海浪的組合(34.3%),最小的是河口涌浪(0.3%),但造成最大直接經(jīng)濟(jì)損失的災(zāi)害是風(fēng)暴潮(83%),其他各種災(zāi)害只占總經(jīng)濟(jì)損失的 17%(海冰、滸苔、赤潮、巨浪、綠潮、溢油)。所以,風(fēng)暴潮和海洋巨浪是造成中國(guó)沿海直接經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡的最重要災(zāi)害因素或致災(zāi)因子。
綜上所述,臺(tái)風(fēng)引起的風(fēng)暴潮和海洋巨浪是造成中國(guó)沿海人員傷亡和直接經(jīng)濟(jì)損失的最主要災(zāi)害,海南、廣東、福建、浙江、江蘇是中國(guó)沿海 11 省份中受災(zāi)最嚴(yán)重的 5 個(gè)沿海省份。
圖4 2001—2015年中國(guó)沿海各省風(fēng)暴潮和海洋巨浪造成的直接經(jīng)濟(jì)損失(a)和沿海省份年均死亡人數(shù)(b)圖4 2001—2015年中國(guó)沿海各省風(fēng)暴潮和海洋巨浪造成的直接經(jīng)濟(jì)損失(a)和沿海省份年均死亡人數(shù)(b)
圖5 2001—2015年中國(guó)沿海主要災(zāi)害類型造成人員傷亡的百分比(a)和中國(guó)沿海主要災(zāi)害類型造成直接經(jīng)濟(jì)損失的百分比(b)。
圖
5 2001—2015
年中國(guó)沿海主要災(zāi)害類型造成人員傷亡的百分比
基于現(xiàn)有的中國(guó)海洋災(zāi)害觀察數(shù)據(jù)(1986—2015年),中國(guó)海岸帶自然災(zāi)害通常以風(fēng)暴潮、海洋巨浪、海冰、赤潮和綠潮等災(zāi)害為主,海平面變化、海岸侵蝕、海水入侵及土壤鹽漬化等災(zāi)害也有不同程度發(fā)生,臺(tái)風(fēng)引起的風(fēng)暴潮和海洋巨浪是造成中國(guó)海岸帶災(zāi)害的兩個(gè)最重要因素(圖 5)。本節(jié)的討論重點(diǎn)是導(dǎo)致海岸淹沒(méi)和侵蝕災(zāi)害的風(fēng)暴潮和海洋巨浪。
2.1 風(fēng)暴潮災(zāi)害
風(fēng)暴潮(Storm Tide)是由風(fēng)暴增水和天文潮疊加而成,其中風(fēng)暴增水(Storm Surge)是由風(fēng)暴颶風(fēng)產(chǎn)生的增/減水和風(fēng)暴低氣壓中心引起增水的兩部分疊加的結(jié)果。風(fēng)暴潮影響的空間區(qū)域/長(zhǎng)度一般由幾十公里到上千公里的海岸線,時(shí)間尺度為幾小時(shí)到幾天。風(fēng)暴增水量主要取決于風(fēng)暴本身的特性(如風(fēng)暴強(qiáng)度、最大風(fēng)速半徑、中心氣壓差、移動(dòng)速度和方向),受災(zāi)區(qū)域的海岸/河口形狀,岸上及海底地形等要素。歷史風(fēng)暴潮災(zāi)害給沿海和海島國(guó)家?guī)?lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和慘重的人員傷亡:如孟加拉國(guó)風(fēng)暴潮災(zāi)害造成了 1970 年 30 萬(wàn)人死亡和 1991 年的 14 萬(wàn)人死亡,2005 年美國(guó) Katrina 風(fēng)暴潮災(zāi)害導(dǎo)致 1 863 人死亡和 705 人失蹤,1949—1995 年中國(guó)沿海地區(qū)就發(fā)生了 3 次死亡千人以上的特大風(fēng)暴潮災(zāi)害(圖 2)。
20 世紀(jì) 50 年代起,歐美國(guó)家開(kāi)始了對(duì)風(fēng)暴潮的數(shù)值預(yù)報(bào)研究工作,比如 1995 年美洲國(guó)家研發(fā)了熱帶風(fēng)暴災(zāi)害分析系統(tǒng) TAOS(The Arbiter Of Storms),模擬強(qiáng)風(fēng)、降雨、風(fēng)暴潮、海浪等致災(zāi)因子的全過(guò)程,制作風(fēng)暴潮災(zāi)害圖和脆弱性等級(jí)圖,主要應(yīng)用于人員疏散、海岸規(guī)劃、防災(zāi)減災(zāi)等實(shí)際應(yīng)用;美國(guó)政府颶風(fēng)研究中心(NHC)主要為地方政府決策部門、保險(xiǎn)公司、沿海社區(qū)提供風(fēng)暴潮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。日本基于歷史典型海洋災(zāi)害案例的研究,綜合考慮風(fēng)暴潮致災(zāi)因子危險(xiǎn)性和沿岸承災(zāi)體的分布情況,研制了最大海岸淹沒(méi)區(qū)域和最大淹沒(méi)水深的分布圖,主要應(yīng)用于日本沿海社區(qū)海洋災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)。歐美澳建立了較為成熟的幾種風(fēng)暴潮數(shù)值模式,如美國(guó)的 SLOSH、英國(guó)的 STWS 和SEA、荷蘭的 DELFT3D、澳大利亞的 GCO2D/3DM、丹麥的 MIKE12 等數(shù)值模式在世界不同區(qū)域得到了實(shí)際應(yīng)用。印度、日本、孟加拉國(guó)等風(fēng)暴潮易發(fā)地區(qū)經(jīng)常應(yīng)用SLOSH。圖 6 是 SLOSH 模式結(jié)合 LiDAR 高程數(shù)據(jù)以及3D 衛(wèi)星圖像的應(yīng)用案例[2],模擬美國(guó) ODU 大學(xué)校園可能被淹的最大水深分布圖,模式最高分辨率精確到最小建筑物尺度。
圖 6 風(fēng)暴潮模式 SLOSH 結(jié)合 LiDAR 地面高程數(shù)據(jù)以及 3D 衛(wèi)星圖像的應(yīng)用案例。模擬美國(guó) ODU 大學(xué)校園可能被淹的空間水深分布圖,模式分辨率精確到最小建筑物尺度,圖左邊是 Elizabeth 河、圖上邊是 Lafyette河[2]
從 20 世紀(jì) 70 年代開(kāi)始,中國(guó)開(kāi)始研發(fā)風(fēng)暴潮數(shù)值模式,尤其在國(guó)家“七五”“八五”“十五”和“十一五”重大科技項(xiàng)目的大力支持下,建立了中國(guó)風(fēng)暴潮數(shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)化系統(tǒng)。近年來(lái),國(guó)家海洋局預(yù)報(bào)中心聯(lián)合國(guó)內(nèi)科研單位開(kāi)發(fā)了臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)CTS模式和溫帶風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)CES模式,風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)已覆蓋了全國(guó)沿海 11 個(gè)省市和自治區(qū),渤海、東海、南海都相繼建立了區(qū)域性海洋預(yù)報(bào)網(wǎng)。但是,中國(guó)沿海地形高程和近海水深數(shù)據(jù)嚴(yán)重欠缺,直接影響了中國(guó)沿海風(fēng)暴潮模式計(jì)算的精確度。
2.2 風(fēng)暴巨浪、波浪增水和爬高
在中國(guó)沿海省份中(圖 5),導(dǎo)致人員傷亡最多的海洋災(zāi)害是臺(tái)風(fēng)引起的海洋巨浪(65.3%),其次是風(fēng)暴潮和巨浪的組合(34.3%)。但是,造成最大直接經(jīng)濟(jì)損失的海洋災(zāi)害是風(fēng)暴潮(83%),其他各種災(zāi)害只占總經(jīng)濟(jì)損失的 17%。臺(tái)風(fēng)引起的海洋巨浪是導(dǎo)致海岸帶淹沒(méi)和侵蝕災(zāi)害的另外一個(gè)重要因素。風(fēng)暴巨浪導(dǎo)致海岸淹沒(méi)的主要原因是由于波浪增水(Wave Setup)和波浪爬高(Wave Runup)。波浪增水是波浪在破碎過(guò)程中引起水表面抬高的現(xiàn)象,隨著水深的減小而增大[3]。海岸波浪增水的物理含義是,大波浪的海岸線位置要比小波浪的海岸線位置高,而且還向內(nèi)陸向平推了一段距離,使得大波浪和海灘/沙丘之間的相互作用更加強(qiáng)烈。波浪爬高是指波浪上沖海岸線以上的高度,是波浪在上爬岸灘的過(guò)程中波動(dòng)能轉(zhuǎn)換成波勢(shì)能的一個(gè)物理過(guò)程[3]。
大量的國(guó)外現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)已經(jīng)表明,風(fēng)暴波浪增水和爬高是引起砂質(zhì)海岸淹沒(méi)和侵蝕的一個(gè)重要因素,風(fēng)暴潮是導(dǎo)致砂質(zhì)海岸淹沒(méi)和侵蝕的另一個(gè)要素。基于澳大利亞新州海岸災(zāi)害數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn),沿海最大風(fēng)暴增水約為 0.4 m,而波浪爬高是風(fēng)暴潮的 5—10 倍,陡峭巖石海岸的波浪爬高高達(dá) 20 m—30 m。在寬而深的海河口,波浪引起的增水一般可以忽略不計(jì)[4],而在窄而淺的海河口,波浪通過(guò)“泵水”效應(yīng)(Wave Pumping)引起河口表面水位上漲。
2.3 海岸侵蝕災(zāi)害
中國(guó)1.8多萬(wàn)公里的大陸海岸線和 1.4 多萬(wàn)公里的島嶼岸線上普遍存在海岸侵蝕災(zāi)害,幾乎所有開(kāi)敞的淤泥質(zhì)海岸和約 70% 的砂質(zhì)海岸在不同程度上均遭受到侵蝕[5]。中國(guó)海岸侵蝕帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失比較嚴(yán)重,如 2007 年3月3—5日海岸帶淹沒(méi)和侵蝕災(zāi)害造成山東省沿海 7 人死亡,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá) 21 億元(圖 7)。中國(guó)海岸沙灘面臨嚴(yán)重的侵蝕、灘面變窄、灘面變陡等問(wèn)題。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)海灘“平衡剖面”進(jìn)行了大量的研究工作。海灘平衡剖面是在海洋動(dòng)力系統(tǒng)和海灘長(zhǎng)期和充分相互作用下的一個(gè)具有統(tǒng)計(jì)意義的相對(duì)均衡的海灘狀態(tài),絕對(duì)意義上的、理想的平衡海灘剖面在自然界是難以存在的。Larson 和 Kraus[6]在 Dean[7]的海岸平衡剖面模式的基礎(chǔ)上,進(jìn)行試驗(yàn)和提出經(jīng)驗(yàn)剖面,同時(shí)提出風(fēng)暴侵蝕海灘模式 SBeach。近年來(lái),Roelvink 等人[8,9]改進(jìn)和完善了 SBeach,研發(fā)了新一代海岸風(fēng)暴侵蝕模式 XBeach。
海平面上升的海岸侵蝕模式是由 Bruun[10]首先提出的,也稱為“Bruun法則”。Larson 等人[11]建立了海岸長(zhǎng)期演變模式 GENESIS,用來(lái)數(shù)值模擬海岸線的長(zhǎng)期演變過(guò)程。You 等人[12]建立了風(fēng)暴侵蝕模式,他們的模式也適用于模擬海平面上升對(duì)砂質(zhì)海岸的侵蝕作用,以及其他緩慢變化的海岸動(dòng)力因素對(duì)海岸線的演變作用。
現(xiàn)有幾種國(guó)際常用的海岸泥沙輸運(yùn)數(shù)學(xué)模型在不同時(shí)間尺度下模擬海岸泥沙侵蝕/淤積的問(wèn)題,如 Delft-3D或 Milke-21 模擬短時(shí)間海岸泥沙輸運(yùn)的物理過(guò)程(時(shí)間尺度:秒—幾天);XBeach 估算海岸風(fēng)暴引起的海灘侵蝕問(wèn)題(時(shí)間尺度:小時(shí)—幾天);GENESIS 預(yù)測(cè)海岸線的長(zhǎng)期演變過(guò)程(季節(jié)—幾十年)。
由于現(xiàn)有海岸侵蝕模式還不能夠較精確地預(yù)測(cè)海岸帶的長(zhǎng)期演變過(guò)程,數(shù)學(xué)模式計(jì)算結(jié)果和實(shí)際觀察數(shù)據(jù)還存在很大差別。所以在實(shí)際工程應(yīng)用中,海岸侵蝕災(zāi)害的評(píng)估通常還基于長(zhǎng)期的海灘剖面觀察數(shù)據(jù)(如長(zhǎng)期的 3D 航拍圖像、海岸高程剖面等歷史數(shù)據(jù))。圖 8 描繪了澳大利亞新州 Kingscliff 海灘不同侵蝕區(qū)域的計(jì)算案例,其中綠線以外的海向區(qū)域是正在遭受海灘侵蝕災(zāi)害的區(qū)域;藍(lán)線以外的海向區(qū)域是現(xiàn)在到 2050 年可能遭受海灘侵蝕災(zāi)害的區(qū)域;紅線以外的海向區(qū)域是現(xiàn)在到2100 年遭受海灘侵蝕災(zāi)害的區(qū)域。
圖7 中國(guó)沿海侵蝕災(zāi)害。2007年3月3—5日發(fā)生在山東省威?!埧谘睾5那治g災(zāi)害。圖片來(lái)源于2007年《中國(guó)海洋災(zāi)害公報(bào)》
圖8 海岸侵蝕災(zāi)害區(qū)域的確定案例(澳大利亞新州Kingscliff)。
3.1 結(jié)論
中國(guó)沿海長(zhǎng)期遭受到多種海洋災(zāi)害,主要以風(fēng)暴潮、海洋巨浪、海冰、赤潮和綠潮等災(zāi)害為主,海平面變化、海水入侵及土壤鹽漬化等災(zāi)害也有不同程度發(fā)生?;谧钚?2001—2015 年中國(guó)海洋災(zāi)害數(shù)據(jù)的分析結(jié)果,中國(guó)沿海造成人員死亡最多的海洋災(zāi)害是臺(tái)風(fēng)巨浪(65.4%),其次是風(fēng)暴潮和巨浪的結(jié)合(34.3%),年均傷亡人數(shù)最多的沿海省份是廣東、浙江、海南、福建、江蘇;造成直接經(jīng)濟(jì)損失最大的海洋災(zāi)害是風(fēng)暴潮(83%),年均直接經(jīng)濟(jì)損失最大的主要沿海省份是廣東、福建、浙江、山東、江蘇、海南。如果考慮到災(zāi)害導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡還與災(zāi)害區(qū)域的人口密度、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度、地形地貌和防災(zāi)抗災(zāi)能力等因素有關(guān),海南、廣東、福建、浙江、江蘇、山東是中國(guó)沿海受災(zāi)最嚴(yán)重的 6 個(gè)沿海省份。
雖然中國(guó)沿海風(fēng)暴潮災(zāi)害的預(yù)警和災(zāi)害防御工作得到了很大完善、風(fēng)暴潮的預(yù)報(bào)工作已覆蓋了沿海 11 個(gè)省市和自治區(qū),但是由于缺少大量的和高質(zhì)量的沿海地形高程數(shù)據(jù)和近海水深數(shù)據(jù),現(xiàn)有風(fēng)暴潮模式的計(jì)算精度受到了很大限制,臺(tái)風(fēng)巨浪爬高對(duì)中國(guó)海岸帶淹沒(méi)的重要性還未得到足夠的重視。
中國(guó)海岸帶的幾乎所有開(kāi)敞的淤泥質(zhì)海岸和約 70%的砂質(zhì)海岸在不同程度上均遭受到侵蝕,但中國(guó)海岸侵蝕的研究工作開(kāi)展甚少,缺少長(zhǎng)期海岸侵蝕數(shù)據(jù)。
3.2 對(duì)策建議
完善現(xiàn)有中國(guó)沿海主要災(zāi)害數(shù)據(jù)的采集方法和系統(tǒng),合理地布置數(shù)據(jù)采集區(qū)域或采集點(diǎn)站,系統(tǒng)地采集災(zāi)害數(shù)據(jù)以及相關(guān)的海洋動(dòng)力數(shù)據(jù);建立一個(gè)大型的、互聯(lián)網(wǎng)的、GIS 格式的中國(guó)沿海及河口災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
高度重視臺(tái)風(fēng)巨浪爬高對(duì)中國(guó)沿海淹沒(méi)的重大影響,急需開(kāi)展該領(lǐng)域的研究工作。根據(jù)采集的澳大利亞新州海岸波浪爬高數(shù)據(jù),近岸最大的風(fēng)暴增水約 0.4 m,而沙灘的最大波浪爬高約為 2 m—4 m、陡峭巖石的波浪爬高達(dá) 20 m—30 m。
應(yīng)用國(guó)際通用的數(shù)學(xué)模式,建立中國(guó)沿海災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)的數(shù)值模式系統(tǒng),實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)中國(guó)沿海主要災(zāi)害的時(shí)空變化;同時(shí)建立中國(guó)海岸的 ARGO 觀察系統(tǒng),實(shí)時(shí)紀(jì)錄/觀察沿海災(zāi)情的發(fā)生過(guò)程、驗(yàn)證/修正模擬系統(tǒng)。
科學(xué)管理和規(guī)劃中國(guó)海岸帶的使用和開(kāi)發(fā)。對(duì)于沿海淹沒(méi)和侵蝕災(zāi)害頻繁發(fā)生的區(qū)域,應(yīng)該盡量避免建造大型基礎(chǔ)設(shè)施和居民社區(qū);避免盲目地大量采集沙灘泥沙、圍海造地、建立大型的海岸建筑。
1 丁平興. 近50年我國(guó)典型海岸帶演變過(guò)程與原因分析. 北京:科學(xué)出版社, 2013. 302.
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尤再進(jìn)魯東大學(xué)海外特聘教授、中心主任,澳大利亞新南威爾士大學(xué)博士,國(guó)家杰出青年基金獲得者(B類),主要從事物理海洋、港口和海岸工程、海岸防災(zāi)減災(zāi)等研究工作。擁有25年海外工作經(jīng)歷,主持了多項(xiàng)澳大利亞聯(lián)邦政府重點(diǎn)基金項(xiàng)目,發(fā)表論文近100篇;受聘為河海大學(xué)特聘教授、中科院客座教授。2014年聘為魯東大學(xué)特聘教授,2005年山東省“泰山學(xué)者海外特聘專家”、煙臺(tái)市“雙百計(jì)劃”特聘專家。E-mail:b.you@ldu.edu.cn
You Zaijin Distinguished Research Professor and Centre Director at the Ludong University in Yantai, China, who was awarded a Ph.D. from the University of New South Wales, Australia. His research areas include physical oceanography, ports and coastal engineering, coastal management, and hazard mitigation. He has more than 25-year working experience and managed several Australian major research projects, published about 100 research papers. Also, he is a Distinguished Young Scholar (B) of the National Natural Science Fund, Distinguished Research Professor of Hohai University, and Adjunct Professor of the Institute of Oceanology. Since 2014, he has been working at Ludon University as Distinguished Research Professor. E-mail: b.you@ldu.edu.cn
Coastal Inundation and Erosion Hazards along the Coast of China and Mitigation Strategies
You Zaijin
(1 Centre for Ports and Coastal Engineering Disaster Mitigation, Ludong University, Yantai 264025, China; 2 The University of Queensland, Brisbane QLD 4072, Australia)
The mainland coastline of China is about 18 000 km long, along which a large number of people live and work, but it is often ravaged by major coastal typhoons/storms. High water levels and large waves were generated by coastal typhoons, resulting in severe coastal inundation and erosion problems. Typhoons-induced storm tides, large waves, and coastal erosion are major coastal hazards of China, which caused annual damage of about RMB ¥ 18.8 trillion to the coastal economy and annual losses of 256 people’ lives based on the most recent data collected from 1989 to 2015. The frequency and intensity of the coastal hazards are expected to increase in response to future changing storm conditions and rising sea levels on the coast of China. This paper is designated to review on major coastal hazards occurred along the coast of China, and then assess their impacts, and finally make some recommendations on how to minimize their impacts.
storm tide, inundation, erosion, coastal hazards, sea level rise
*資助項(xiàng)目:山東省“泰山學(xué)者”人才工程(20150 2050),國(guó)家海洋局海洋專項(xiàng)(GHME2014ZC01)
修改稿收到日期:2016年9月6日