許國輝，劉海波，陶威，齊浩森

（1.中國海洋大學(xué)海洋環(huán)境與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東青島 266100；2.中國海洋大學(xué)山東省海洋環(huán)境地質(zhì)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東青島 266100；3.自然資源部海岸帶科學(xué)與綜合管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東青島,266061）

氣候變化給經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來的系統(tǒng)性影響是當(dāng)今人類社會(huì)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，是國際社會(huì)普遍關(guān)心的重大全球性問題。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）最新報(bào)告《2022氣候變化：減緩氣候變化》[1]，給出的全球氣溫將超過1.5℃閾值的警告，預(yù)示著氣候變化產(chǎn)生的影響將會(huì)愈加強(qiáng)烈。作為全球氣候變化的響應(yīng)之一，海岸侵蝕問題對(duì)我國沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。海岸是陸地國土的前沿，海岸侵蝕是海平面上升和極端海洋天氣事件，以及入海泥沙減少等原因所產(chǎn)生的第一自然反應(yīng)，繼之的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)包含：海水入侵、土壤鹽堿化、洪水、土地淹沒等，沿海生物棲息地減縮、生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能降低等。我國擁有18 000 km的大陸岸線和14 000 km的島嶼岸線，海岸的侵蝕及淹沒將對(duì)社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)等造成不可估量的負(fù)面影響。因應(yīng)氣候變化趨勢(shì)，將侵蝕海岸的管理與防護(hù)技術(shù)研究提升到發(fā)展戰(zhàn)略層面，建立合理的管理策略、研發(fā)節(jié)約有效的防護(hù)技術(shù)，是當(dāng)前和未來應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的課題。

1 全球氣候變化與流域環(huán)境治理對(duì)我國海岸侵蝕的影響

海岸帶是陸海相互作用的地帶，對(duì)各種自然過程和人類活動(dòng)等引起的環(huán)境擾動(dòng)敏感。全球氣候變化導(dǎo)致海平面上升、登陸臺(tái)風(fēng)加劇，加之因流域生態(tài)環(huán)境治理導(dǎo)致入海河流泥沙減少，這些自然變化和人類活動(dòng)等各方面因素的影響，使得我國沿海地區(qū)面臨不斷加劇的海岸侵蝕風(fēng)險(xiǎn)。

1.1 海平面上升的影響

自工業(yè)革命以來，由于人類活動(dòng)導(dǎo)致的全球性升溫正在加速冰蓋和冰川的融化。利用衛(wèi)星和潮汐儀所記錄潮位數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表明，1900—2015年全球平均海平面上升的平均速率為（1.6±0.4）mm/a，其中，1993—2015年，全球平均海平面上升速率從（2.1±0.1）mm/a增加到（3.4±0.3）mm/a[2]。根據(jù)目前衛(wèi)星數(shù)據(jù)的推測，截至2100年，海平面上升速率將達(dá)到12.5 mm/a[3-4]。如果人類將碳排放量降低并且將氣溫保持在比工業(yè)化之前的溫度高2℃，至本世紀(jì)末，海平面將會(huì)上升0.4~1.0 m[5-6]。

我國沿海海平面變化總體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)。據(jù)2021年中國海平面公報(bào)，1980—2021年中國沿海海平面上升速率為3.4 mm/a（圖1）[7]。海平面上升，潮汐作用的范圍伴隨上升，平均高潮水位的上升速度往往大于海平面上升的速度，這導(dǎo)致潮汐作用的影響會(huì)擴(kuò)展到海灘原先不易被侵蝕的更高部分，抬升海岸侵蝕基面[8]，加上岸邊或堤壩外水深增加影響下的波浪與潮汐、潮流增強(qiáng)影響，會(huì)導(dǎo)致海岸侵蝕程度的增加。上升的海平面減小了河流入海的水力坡降，抬高高潮水位，潮流頂托作用增強(qiáng)，使河流產(chǎn)生溯源堆積，從而減少河流入海泥沙量，導(dǎo)致在河口海岸和三角洲區(qū)域發(fā)生海岸線侵蝕后退。

圖1 1980—2021年中國沿海海平面變化Fig.1 Coastal sea level changein China,1980—2021

海平面上升會(huì)破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)，使得濱海濕地、紅樹林、海草床、珊瑚礁等退化，失去其保護(hù)海岸的作用。海平面上升帶來的潮灘淹沒、鹽水入侵、風(fēng)暴潮災(zāi)害加劇等一系列災(zāi)害，將進(jìn)一步導(dǎo)致濱海濕地退化、損失，紅樹林、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)受損，使海岸消浪能力減弱，從而加劇海岸侵蝕。

1.2 登陸臺(tái)風(fēng)的影響

臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度往往與災(zāi)害程度密切相關(guān)，氣候變暖，引起臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化。在過去的100 a間，美國被颶風(fēng)造成的損失中85%是由強(qiáng)颶風(fēng)（最大平均風(fēng)速大于95 kn）造成的[9]。研究表明，幾乎所有的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)都經(jīng)歷了一個(gè)快速增強(qiáng)的過程[10]，經(jīng)歷過快速增強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)登陸后，往往會(huì)造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化受到途經(jīng)環(huán)境條件的影響[11-12]。Emanuel[13]參考卡諾熱機(jī)做功過程，探討了海洋通過風(fēng)蒸發(fā)反饋效應(yīng)影響臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的物理過程，提出了臺(tái)風(fēng)最大潛在強(qiáng)度（Maximum Potential Intensity，MPI）理論，海溫升高或流出層溫度降低會(huì)有利于臺(tái)風(fēng)獲得更多的感熱和潛熱通量，從而提高其強(qiáng)度[14]。此外，臺(tái)風(fēng)在經(jīng)過洋面時(shí)使海表暖水和次表層冷水混合，造成近表層海溫降低，這一效應(yīng)會(huì)限制臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的發(fā)展[15]。但是，海表暖水厚度較大時(shí)，臺(tái)風(fēng)對(duì)海水表層與次表層混合的海溫降低效應(yīng)減弱，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度降低效果減輕[16]。最新研究發(fā)現(xiàn)，升高的海面溫度會(huì)減緩臺(tái)風(fēng)登陸后的衰減速度。根據(jù)模擬計(jì)算，登陸臺(tái)風(fēng)所儲(chǔ)存的水分越多，其登陸后的衰減速度越慢，而升高的海面溫度會(huì)給途經(jīng)的臺(tái)風(fēng)提供更多的水分，從而減緩其登陸后的衰減速度[17]。由此可見，在全球溫度升高的趨勢(shì)下，臺(tái)風(fēng)登陸的強(qiáng)度會(huì)增強(qiáng)（圖2）[18]，臺(tái)風(fēng)對(duì)沿海或者侵入內(nèi)陸的破壞作用會(huì)加大，臺(tái)風(fēng)災(zāi)害程度將加劇。

圖2 1950—2020年西太平洋臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)Fig.2 Typhoon intensity statisticsin the western Pacific Ocean from 1950 to 2020

臺(tái)風(fēng)通過強(qiáng)風(fēng)和劇烈的氣壓變化，使海面迅速增水，并伴隨著強(qiáng)風(fēng)和巨浪，在短時(shí)間內(nèi)使海灘產(chǎn)生大規(guī)模的變形和泥沙再分布[19]。當(dāng)風(fēng)暴來臨時(shí)，海灘上的沉積物被向海里輸送，在近岸水面下形成沙壩，即“風(fēng)暴剖面”（Storm Beach）。當(dāng)風(fēng)暴消退后，海面逐漸恢復(fù)平靜，風(fēng)浪的主導(dǎo)作用被涌浪取代，近岸泥沙被輸送到岸邊，沙壩被侵蝕并慢慢消失，原來的灘肩慢慢恢復(fù)，形成“常浪剖面”（Normal Beach）。然而，位于水面以上、在風(fēng)暴潮期間發(fā)生蝕退的陡坎，卻不能在風(fēng)暴過后恢復(fù)，這一永久性海岸蝕退現(xiàn)象，在疊加上海平面上升后會(huì)更加嚴(yán)重。

1.3 入海河流輸沙減少的影響

河流帶來的大量泥沙會(huì)形成三角洲及其兩側(cè)的濱海平原，而河流輸沙減少會(huì)使海岸侵蝕后退?，F(xiàn)代黃河三角洲是1855年黃河改道入渤海而形成，入海泥沙約88%堆積在水下8 km寬度范圍的三角洲前緣[20]，黃河在6 100～2 000 a前曾在江蘇省北部入海，形成了許多沙洲，特別是從1128年奪淮入黃海以來，沿岸逐漸淤積，河口以約54 m/a的速度向海中延伸。自1494年黃河全線奪淮以來，蘇北海岸線迅速東移，平均每年延伸215 m，截至1855年形成了北達(dá)灌河口、南抵射陽的蘇北黃河三角洲。1855年后，黃河北歸，巨量河流來沙銳減，蘇北黃河三角洲岸線迅速蝕退，廢黃河口附近海岸線蝕退了近25 km[21]。

我國沿海入海河流泥沙減少的主要因素是河流上水壩的建設(shè)和流域生態(tài)的整治。我國興建的大量水壩減少了入海河流的攜沙量。根據(jù)國際大壩委員會(huì)的統(tǒng)計(jì)，截至2020年4月，全球現(xiàn)有大壩數(shù)量為58 713座，其中我國有23 841座，占40.6%[22]。水壩的蓄水?dāng)r沙會(huì)顯著降低河流輸沙量（圖3）[23-30]。2013年預(yù)測到2030年進(jìn)入黃河的泥沙量（潼關(guān)水文站斷面）將為9×108~1×109t/a，而潼關(guān)水文站2001—2010年實(shí)測年均輸沙量為3×108t/a，2011—2020年實(shí)測年均輸沙量為1.78×108t/a[31]。2012年11月，我國做出“大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)”的戰(zhàn)略決策，其后，江河流域治理、水土保持、生態(tài)環(huán)境修復(fù)等工程不斷實(shí)施，由此進(jìn)入河流的泥沙量減少，相應(yīng)地，河流入海泥沙量減少。

圖3 長江、黃河、珠江入海輸沙率Fig.3 The rate of sand transported into the sea by the Yangtze,Yellow and Pearl rivers

20世紀(jì)50年代開始，我國多數(shù)松散沉積物構(gòu)成的海岸和珊瑚礁海岸，由以前的淤積或平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)向了侵蝕；20世紀(jì)的后30 a，海岸侵蝕現(xiàn)象普遍，并呈加劇趨勢(shì)[32-33]。當(dāng)前我國海岸侵蝕依然是不斷發(fā)展的態(tài)勢(shì)。在可預(yù)見的未來，河流入海泥沙量的減少將導(dǎo)致岸灘泥沙的補(bǔ)給量減少，而海平面的上升與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的增加將導(dǎo)致岸灘泥沙的損失量增加，我國海岸的侵蝕情況將會(huì)更加嚴(yán)重。然而，以我國現(xiàn)有的海岸管理和設(shè)施防護(hù)水平，在海平面上升、天文大潮和風(fēng)暴潮耦合疊加的極端情況下，我國在2050年的海洋經(jīng)濟(jì)損失可能超過3.5萬億元，占海洋生產(chǎn)總值的9.39%[34]。應(yīng)對(duì)全球氣候變化，海岸作為沿海經(jīng)濟(jì)的保護(hù)屏障，需要對(duì)海岸侵蝕問題高度重視，對(duì)侵蝕海岸實(shí)施科學(xué)有序的管理，提供我國沿海經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的安全保障。

2 侵蝕海岸的應(yīng)對(duì)管理

鑒于前述造成海岸侵蝕的原因很多具有不可抗拒的特點(diǎn)，比如在海平面上升的情景下，大多數(shù)地區(qū)歷史上百年一遇水位將變?yōu)橐荒暌挥觯０肚治g危害將不斷加劇，既有建設(shè)的海岸防護(hù)體系將變得脆弱乃至失效。因此，國家在戰(zhàn)略層面上，建立科學(xué)有效的侵蝕海岸管理制度，應(yīng)對(duì)海岸侵蝕問題，減少對(duì)海岸經(jīng)濟(jì)和人員安全的損害，迫在眉睫。

2.1 侵蝕海岸管理的計(jì)劃安排

2.1.1 侵蝕海岸管理計(jì)劃的階段設(shè)置

我國海岸類型從物質(zhì)組成上劃分為基巖海岸、砂礫質(zhì)海岸、粉砂淤泥質(zhì)海岸和生物海岸，每種類型海岸對(duì)海洋水動(dòng)力變化的響應(yīng)不同，同樣質(zhì)地的海岸因處于不同的海洋動(dòng)力環(huán)境其侵蝕進(jìn)程也不同。為此，從科學(xué)管理角度考慮，應(yīng)系統(tǒng)性地區(qū)分對(duì)待，從形成整體認(rèn)識(shí)、到分區(qū)、到具體管理措施，應(yīng)分階段進(jìn)行。

1）政策制定階段：區(qū)分不同組成類型、不同功能的海岸，對(duì)全國侵蝕海岸提出管理實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，為侵蝕海岸管理提供指導(dǎo)，然后通過行政或立法手段給出管理目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的政策框架。

2）管理策略制定階段：遵循前述階段的目標(biāo)，開展海洋水動(dòng)力及海岸侵蝕規(guī)律與態(tài)勢(shì)的整體性研究，給出海岸侵蝕態(tài)勢(shì)和可能侵蝕強(qiáng)度的區(qū)域性判斷。由于海岸水動(dòng)力的連通及沿岸輸沙作用，治理某一局部岸段可能對(duì)相鄰海域造成不利影響，所以此研究應(yīng)覆蓋整個(gè)沿海岸段。但是研究比尺可相對(duì)小些，同時(shí)為后續(xù)詳盡的侵蝕岸段管理提供普遍性的指導(dǎo)策略，為海岸管理部門提供計(jì)劃的組織和行政管理的建議。此階段可遵循7個(gè)步驟[35]：①問題與需求的調(diào)查；②政策審查；③目標(biāo)和任務(wù)的制定；④規(guī)劃前的評(píng)審和初步策略報(bào)告（資源、法律/機(jī)構(gòu)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、規(guī)劃范圍等）；⑤規(guī)劃項(xiàng)目的組織（資金、人員、器材、設(shè)備、業(yè)務(wù)策略）；⑥主計(jì)劃的實(shí)施（資料收集、分析、繪圖、公眾聽證等）；⑦草案稿、草案修改稿、最終策略的產(chǎn)生。

3）管理計(jì)劃制定階段：在管理策略確立基礎(chǔ)上，侵蝕海岸管理的主體計(jì)劃即可詳細(xì)制定，用于指導(dǎo)各個(gè)具體岸段的侵蝕海岸管理的實(shí)施。

4）管理實(shí)施階段：在管理計(jì)劃獲得批準(zhǔn)執(zhí)行后，研究分析各個(gè)具體岸段的侵蝕強(qiáng)度和危害性，根據(jù)侵蝕造成危害程度和輕重緩急，分步驟做出預(yù)算，具體施行防護(hù)方案。

2.1.2 侵蝕海岸防護(hù)方案的制定程序

在侵蝕海岸管理實(shí)施階段，面臨是否實(shí)施海岸防護(hù)工程的問題。海岸防護(hù)工程涉及對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等方面的影響，為獲得最優(yōu)的海岸防護(hù)工程方案，需要合理的程序加以保證。為此，侵蝕海岸防護(hù)方案的制定，應(yīng)遵循循序漸進(jìn)的程序，可劃分為4個(gè)階段：①可行性研究階段，根據(jù)工程要求和實(shí)際情況初步提出2～3個(gè)合理的工程方案；②環(huán)境影響研究階段，根據(jù)提出的可行性方案，分別對(duì)工程施工期間和完工后進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)，如施工期間產(chǎn)生的污染是否會(huì)對(duì)附近海域造成影響，施工后當(dāng)?shù)氐乃畡?dòng)力條件發(fā)生的變化，變化后的水動(dòng)力條件對(duì)當(dāng)?shù)丶吧舷掠魏０懂a(chǎn)生的影響等；③方案比選研究及確定階段，根據(jù)實(shí)際需要，開展必要的模擬調(diào)研工作，比較不同方案的費(fèi)用、施工、效果、環(huán)境影響等內(nèi)容，確定最佳方案；④方案實(shí)施階段，根據(jù)多個(gè)方面的綜合對(duì)比確定最佳方案進(jìn)行施工。在施工過程中如遇前期尚未考慮到的情況，需要進(jìn)行及時(shí)評(píng)估并對(duì)方案進(jìn)行修正。

2.2 侵蝕海岸管理的應(yīng)對(duì)機(jī)制

海岸是稀缺性的公共資源，海岸帶管理是事關(guān)國計(jì)民生的公共事務(wù)，因此，海岸侵蝕的管理也被納入公共管理事務(wù)，具體應(yīng)包括法律管理、行政管理和財(cái)政管理等多個(gè)方面。

2.2.1 侵蝕海岸管理的立法與執(zhí)法

海岸侵蝕問題受到世界各沿海國家的普遍重視，歐美發(fā)達(dá)國家率先制定并不斷更新有關(guān)海岸侵蝕的法律法規(guī)以治理海岸侵蝕災(zāi)害。我國關(guān)于侵蝕海岸管理的法律法規(guī)散見于其他與海洋相關(guān)的法律法規(guī)中，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、適用范圍、體制機(jī)制的專門法律法規(guī)有待制定[36-37]，僅有部分沿海省市積極制定了相關(guān)地方性法規(guī)。因此，應(yīng)對(duì)海岸侵蝕災(zāi)害問題，有必要把建立和健全與海岸侵蝕相關(guān)的法律法規(guī)及其法制化提上海岸帶管理日程[38]。

1）強(qiáng)化侵蝕海岸管理的法制化意識(shí)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)相關(guān)政策法規(guī)

侵蝕海岸問題的管理制度涉及多部門、多領(lǐng)域的規(guī)劃和管制政策以及綜合性的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制[39]，這種跨領(lǐng)域、跨部門、跨區(qū)域，自上而下建立的管制政策和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制必須通過法律來保障，使保護(hù)海岸、防范海岸侵蝕淤積災(zāi)害的管理有法可依。

2）加強(qiáng)海岸帶立法工作，為侵蝕海岸管理提供法制基礎(chǔ)

將涉及侵蝕海岸管理的法律文件進(jìn)一步梳理、歸并和修訂，并進(jìn)行侵蝕海岸管理的立法工作。同時(shí)明晰侵蝕海岸管理的海域范圍和管理主體，健全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，盡快制訂和出臺(tái)《海岸侵蝕災(zāi)害管理法》，以形成有約束力的侵蝕海岸管理法律法規(guī)，為海岸有序開發(fā)和海岸侵蝕防護(hù)保駕護(hù)航。

3）鼓勵(lì)和規(guī)范地方海岸帶管理立法，將侵蝕海岸管理法制化

眾多沿海省市積極探索海岸帶管理立法工作，在一定程度上彌補(bǔ)了國家海岸帶專門法律的缺失。在這些地方性法規(guī)和規(guī)章中，多有涉及到海岸侵蝕、海洋災(zāi)害和海洋規(guī)劃等事項(xiàng)的條款。因此，地方政府應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)睾０稁ПＷo(hù)和管理的特殊需要，制定符合當(dāng)?shù)貙?shí)際地方性的侵蝕海岸管理制度，使侵蝕海岸管理法制化、規(guī)范化和科學(xué)化。

4）推進(jìn)侵蝕海岸管理的執(zhí)法體系建設(shè)，做到有法必依、執(zhí)法必嚴(yán)、違法必究

侵蝕海岸管理的執(zhí)法，需要建立統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下議事協(xié)調(diào)組織，制定政策和計(jì)劃，對(duì)侵蝕海岸管理涉及的相關(guān)機(jī)構(gòu)和部門進(jìn)行協(xié)調(diào)。同時(shí)，建立沿海地區(qū)間和部門間侵蝕海岸管理的協(xié)調(diào)機(jī)制，形成跨部門、跨系統(tǒng)的執(zhí)法能力，以提高侵蝕海岸管理的執(zhí)法效率。此外，可成立相應(yīng)的聯(lián)合執(zhí)法指揮機(jī)構(gòu)，對(duì)不同的管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行法律和行動(dòng)上的指導(dǎo)。

5）建立法律監(jiān)督機(jī)制

對(duì)侵蝕海岸管理實(shí)時(shí)公開透明的運(yùn)作機(jī)制，各種信息及時(shí)公之于眾，使大眾對(duì)侵蝕海岸造成的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、國家發(fā)展的危害有清楚的認(rèn)識(shí)，對(duì)侵蝕海岸管理法律心懷敬意、自覺守法、積極參與到侵蝕海岸的保護(hù)中，促進(jìn)我國侵蝕海岸管理法律法規(guī)的體系化、規(guī)范化。

2.2.2 侵蝕海岸管理的行政與決策

2019年，自然資源部編制了《海岸帶保護(hù)修復(fù)工程實(shí)施方案》[40]，希望通過海岸帶生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)防潮御浪、固堤護(hù)岸的效能，提升沿海地區(qū)抵御風(fēng)暴潮等災(zāi)害能力，構(gòu)建生態(tài)、減災(zāi)協(xié)同增效的海岸綜合防護(hù)體系。實(shí)際上，我國海岸管理涉及到部門、行業(yè)、行政管轄級(jí)別等不同的單元，錯(cuò)綜復(fù)雜。在應(yīng)對(duì)海岸侵蝕這一共同的災(zāi)害問題時(shí)，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一行政與決策。

1）建立侵蝕海岸管理跨部門聯(lián)席會(huì)議機(jī)制

目前對(duì)海岸帶管理實(shí)行的是分行業(yè)、分部門、分行政等級(jí)的管理模式，行業(yè)間矛盾重重，部門利益沖突加劇[41]，造成陸海二元分割、行政部門分割和行政轄區(qū)分割等根深蒂固的問題。侵蝕海岸管理需由層級(jí)更高的政府統(tǒng)一實(shí)施，建立包括管理體制、組織架構(gòu)、法規(guī)程序和資金安排等方面的制度、辦法，協(xié)調(diào)各部門之間以及上級(jí)與地方管理機(jī)構(gòu)之間的管理工作[42]。應(yīng)探索建立侵蝕海岸管理跨部門聯(lián)席會(huì)議制度，設(shè)立侵蝕海岸管理議事協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)對(duì)海岸帶事務(wù)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理。

2）建立侵蝕海岸管理的跨區(qū)域協(xié)調(diào)機(jī)制

打破行政區(qū)劃“壁壘”，加強(qiáng)區(qū)域合作，通過建立跨行政區(qū)的區(qū)域性侵蝕海岸管理協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)各行政單元侵蝕海岸管理和海洋災(zāi)害應(yīng)對(duì)等問題。加強(qiáng)與鄰近沿海地區(qū)的協(xié)調(diào)，建立政府部門間的協(xié)調(diào)機(jī)制，構(gòu)建侵蝕海岸管理的區(qū)域間協(xié)調(diào)與事務(wù)會(huì)商制度，綜合協(xié)調(diào)區(qū)域間侵蝕海岸管理的各種工作。

3）強(qiáng)化責(zé)任分工，建立侵蝕海岸管理的“灣長制”

強(qiáng)化侵蝕海岸管理的責(zé)任管理和執(zhí)法監(jiān)督，建立考核問責(zé)機(jī)制，將侵蝕海岸管理的“灣長制”納入黨政領(lǐng)導(dǎo)干部考核體系。

4）加強(qiáng)科學(xué)決策，設(shè)立侵蝕海岸管理決策咨詢機(jī)制

在各行政層級(jí)行政機(jī)構(gòu)上建立專門的侵蝕海岸管理決策咨詢委員會(huì)，由領(lǐng)導(dǎo)小組、專家組和協(xié)調(diào)管理辦公室構(gòu)成，促進(jìn)侵蝕海岸管理的科學(xué)決策。由海洋科學(xué)、海岸工程、法律和經(jīng)濟(jì)等專業(yè)的專家等組成侵蝕海岸決策咨詢專家組，聚焦侵蝕海岸管理的全過程專業(yè)技術(shù)問題，負(fù)責(zé)提供政策建議并進(jìn)行相關(guān)政策評(píng)價(jià)。政府針對(duì)侵蝕海岸的政策、決策、工程建設(shè)項(xiàng)目等，要廣泛征集環(huán)保社團(tuán)和環(huán)保專家的意見，并給予及時(shí)反饋。有必要借鑒美國《加州海岸法》的決策機(jī)制，通過一個(gè)多方利益相關(guān)者的研討會(huì)，與各類實(shí)體和機(jī)構(gòu)簽署協(xié)議，有助于為侵蝕海岸管理決策提供總體指導(dǎo)和參照[43]。

2.2.3 侵蝕海岸管理的財(cái)政與補(bǔ)貼

目前侵蝕海岸管理的資金管理機(jī)制匱乏，主要依賴財(cái)政資金的支持，社會(huì)資金投入較少，尚未建立長效穩(wěn)定的侵蝕海岸管理資金募集與投入機(jī)制。

1）健全侵蝕海岸管理的資金投入機(jī)制，充分調(diào)動(dòng)公共財(cái)政力量

為保障侵蝕海岸管理的資金供給，拓寬資金渠道，建立多元投入機(jī)制，包括專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)劃撥、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼和補(bǔ)償資金等撥付，為侵蝕海岸管理提供資金保障。在發(fā)揮公共財(cái)政引導(dǎo)作用的同時(shí)，應(yīng)充分利用市場機(jī)制，創(chuàng)新投資形式，創(chuàng)造企業(yè)、社會(huì)和個(gè)人參與的機(jī)會(huì)，拓寬投資渠道，形成侵蝕海岸管理的充足資金來源，建立多元化投入、市場化運(yùn)作的投融資機(jī)制和長效穩(wěn)定的侵蝕海岸管理資金投入機(jī)制。鼓勵(lì)探索建立海岸侵蝕修復(fù)基金制度，或者通過發(fā)行侵蝕海岸管理債券的方式籌集海岸防護(hù)資金，也可通過轉(zhuǎn)移支付的手段，宏觀調(diào)控各個(gè)部門的海岸帶管理開發(fā)資金，實(shí)現(xiàn)侵蝕海岸管理效率的提高。

2）設(shè)立或增加海岸整治的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，確保有關(guān)整治項(xiàng)目的實(shí)施

2010年以來，我國利用海域使用金返還資金支持開展海域海岸帶整治修復(fù)工作[44]，在原生海岸地貌景觀恢復(fù)、堤壩拆除與清淤、海岸景觀優(yōu)化與美化、海岸侵蝕防護(hù)等方面實(shí)施了十多項(xiàng)海域海岸帶整治修復(fù)項(xiàng)目?！肚鄭u市海岸帶保護(hù)與利用管理?xiàng)l例》[45]提出建立海岸帶整治修復(fù)資金投入機(jī)制，并鼓勵(lì)和引導(dǎo)社會(huì)資本參與海岸帶整治修復(fù)；海岸帶保護(hù)與利用所需經(jīng)費(fèi)納入同級(jí)財(cái)政預(yù)算。

2.3 侵蝕海岸管理的信息方法

我國海岸類型多樣、海岸侵蝕危害嚴(yán)重，迫切需要建立海岸侵蝕基礎(chǔ)信息系統(tǒng)、提高海岸侵蝕監(jiān)測技術(shù)能力、完善海岸侵蝕監(jiān)測評(píng)價(jià)體系，為海岸侵蝕科學(xué)管理提供決策基礎(chǔ)。具體而言，海岸侵蝕信息管理主要環(huán)節(jié)包括：通過長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測，從海岸侵蝕的數(shù)據(jù)收集、交換到數(shù)據(jù)利用，建立侵蝕海岸管理信息系統(tǒng)。對(duì)海岸侵蝕區(qū)域進(jìn)行長期連續(xù)現(xiàn)場觀測，建立海岸侵蝕災(zāi)害基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫[46]，再利用3S，即地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）、全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)、遙感（RemoteSensing，RS），以及數(shù)學(xué)建模等先進(jìn)技術(shù)手段對(duì)海岸侵蝕進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，剖析海岸侵蝕的動(dòng)態(tài)過程與作用機(jī)制，并提出侵蝕海岸管理措施和建議，為我國海岸侵蝕災(zāi)害防護(hù)和管理提供新的思路、方法和政策設(shè)計(jì)。

2.3.1 海岸侵蝕數(shù)據(jù)庫建設(shè)

侵蝕海岸管理的基礎(chǔ)工作是海岸侵蝕數(shù)據(jù)的獲取、分析和模擬，應(yīng)加強(qiáng)海岸侵蝕淤積基礎(chǔ)調(diào)查研究，建立統(tǒng)一、規(guī)范、便于共享的海岸侵蝕數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；優(yōu)化海岸侵蝕數(shù)據(jù)采集方法，建立海岸侵蝕信息數(shù)據(jù)庫；融入人工智能技術(shù)，優(yōu)化侵蝕海岸管理信息系統(tǒng)，實(shí)施智慧化管理；基于互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和遙感技術(shù)，整合與挖掘海岸帶綜合地質(zhì)數(shù)據(jù)資源，建設(shè)海岸帶地質(zhì)大數(shù)據(jù)信息服務(wù)平臺(tái)，開發(fā)海岸帶環(huán)境地質(zhì)可視化、監(jiān)測預(yù)警分析功能[47]，實(shí)現(xiàn)海岸帶的監(jiān)測信息管理與監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的共享訪問。

2.3.2 海岸侵蝕的技術(shù)監(jiān)測

海岸侵蝕監(jiān)測對(duì)于海岸帶社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)有著重要意義，可為海岸系統(tǒng)演變提供重要的觀測信息，是海岸侵蝕研究和管理不可或缺的第一手資料[48]。伴隨著信息時(shí)代的到來，傳統(tǒng)的海洋監(jiān)測信息系統(tǒng)已不能滿足當(dāng)前海岸帶環(huán)境保護(hù)的需要，建立新形勢(shì)下的海岸帶環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)迫在眉睫。海岸侵蝕監(jiān)測的手段和方法已從最初的定性靜態(tài)描述、量化方法引入和多學(xué)科研究方法介入等，演變成目前的遙感技術(shù)、地理信息計(jì)劃和全球定位系統(tǒng)等3S技術(shù)的廣泛嫁接和應(yīng)用[49]，基于高新技術(shù)手段的現(xiàn)場觀測、采集高精度的數(shù)據(jù)已成為發(fā)達(dá)國家和地區(qū)開展海岸侵蝕監(jiān)測的重要組成部分[50]。我國沿海50余個(gè)海洋站利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS）開展的連續(xù)觀測，部分岸段使用船載海陸一體化三維地形測量技術(shù)用于海岸帶地區(qū)水上岸堤護(hù)坡和防潮壩位移監(jiān)測[51]，航測遙感監(jiān)測海岸侵蝕，無人機(jī)、無人船和水下機(jī)器人等應(yīng)用到海岸侵蝕的輔助性動(dòng)態(tài)監(jiān)測活動(dòng)中[52]，可使海岸侵蝕監(jiān)測的技術(shù)精度、覆蓋廣度不斷提高，且減少人力、降低成本。

2.3.3 海岸侵蝕監(jiān)測的體系化建設(shè)

海岸侵蝕具有長期性、突發(fā)性、局部性等特點(diǎn)，為把握海岸侵蝕的規(guī)律和量級(jí)，需要建立海岸侵蝕監(jiān)測體系：①建立海岸侵蝕常態(tài)化調(diào)查和監(jiān)測制度[53]，為侵蝕海岸管理提供長期、有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，建立國家、省、市、縣四級(jí)海域使用動(dòng)態(tài)監(jiān)視監(jiān)測體系，形成業(yè)務(wù)化運(yùn)行機(jī)制；②加強(qiáng)海岸侵蝕監(jiān)測預(yù)報(bào)、預(yù)警和評(píng)估體系建設(shè)；③建立完善的海岸侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，運(yùn)用等多種監(jiān)測手段，在重點(diǎn)岸段設(shè)置動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測斷面，進(jìn)行長時(shí)間尺度的周期性監(jiān)測，及時(shí)掌握海岸侵蝕災(zāi)害的發(fā)展變化以及與海岸侵蝕密切相關(guān)的人類活動(dòng)和自然環(huán)境變化情況，強(qiáng)化海平面上升和臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮侵蝕海岸的預(yù)警預(yù)報(bào)服務(wù)。

2.3.4 對(duì)海岸侵蝕進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)

海岸侵蝕的防護(hù)，需要根據(jù)侵蝕與災(zāi)害程度，輕重緩急和經(jīng)濟(jì)能力來安排防護(hù)任務(wù)，因此需要對(duì)海岸侵蝕開展評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括海岸侵蝕脆弱性、海岸侵蝕風(fēng)險(xiǎn)和海岸侵蝕災(zāi)害損失等。在評(píng)價(jià)中注意評(píng)價(jià)因子選取和方法運(yùn)用的適宜性、科學(xué)性的研究。

3 新型海岸防護(hù)工程技術(shù)探討

我國沿海地區(qū)11個(gè)省份，集中了全國70%的大中城市，用13%的國土面積滋養(yǎng)了全國43%的人口，創(chuàng)造了53%的國民生產(chǎn)總值，吸引了45%的全社會(huì)固定資產(chǎn)投資[54]。對(duì)于古時(shí)候的人們來說，要適應(yīng)海面上升，并沒有什么難度，他們只要朝陸地方向更高一些的地方遷移就可以了。不過現(xiàn)代社會(huì)不一樣，事情變得沒有那么簡單[55]。由于沿海地區(qū)很多經(jīng)濟(jì)發(fā)展設(shè)施可能已經(jīng)處于海岸侵蝕岸段，若采用向陸地退縮方式可能造成不可承受的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在科學(xué)認(rèn)識(shí)海岸侵蝕規(guī)律基礎(chǔ)上，開展人工防護(hù)工程，保護(hù)不能退縮的岸段，或者向海增加岸灘寬度，抵御海平面上升和風(fēng)暴潮侵襲，是對(duì)海岸侵蝕實(shí)施有效管理必不可少的一環(huán)。

既有的傳統(tǒng)海岸防護(hù)工程主要有海堤、護(hù)岸、潛堤、丁壩等，工程建造技術(shù)因具體工程項(xiàng)目不同而各有差異，但總體技術(shù)形式多用土石堆砌和砌塊護(hù)面，或者鋼筋混凝土制作的沉箱、樁基、半圓筒等，形成硬質(zhì)長期防護(hù)工程[56]。傳統(tǒng)形式海岸工程結(jié)構(gòu)物建設(shè)，面臨巨大的土方、石料、鋼筋、水泥和砂石料的用量，不僅工程造價(jià)高昂，也因?yàn)椴墒摻詈退嗟拇罅渴褂脮?huì)破壞環(huán)境、影響生態(tài)。防護(hù)工程若布置不合理，其拆除也會(huì)因工程量巨大而產(chǎn)生很高的費(fèi)用。在海岸侵蝕加劇的情勢(shì)下，海岸防護(hù)工程若以傳統(tǒng)形式建造，必然會(huì)產(chǎn)生難以承擔(dān)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，因此需要研發(fā)更加經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的新型海岸工程防護(hù)技術(shù)。以下探討6種值得關(guān)注的新型海岸防護(hù)工程技術(shù)（圖4）。

圖4 新型海岸防護(hù)工程技術(shù)型式Fig.4 New type of coastal protection engineering technology

3.1 永久性工程

1）透水水力插板樁堤護(hù)岸技術(shù)

水力插板樁堤是勝利油田何富榮教授級(jí)高級(jí)工程師發(fā)明的一種新型樁堤建造技術(shù)[57-59]。該技術(shù)將質(zhì)量易控的預(yù)制砼板，以水力沖沉技術(shù)深插入地層，并將各個(gè)樁板間固化連接，形成整體連續(xù)的根基深固的樁堤。將該技術(shù)應(yīng)用于護(hù)岸時(shí)，樁堤地下部分若為砼板實(shí)體，會(huì)阻斷陸域地下水向海洋的輸送，造成負(fù)面的環(huán)境影響，可加以改進(jìn)，將樁堤地下部分設(shè)計(jì)為透水形式。將每個(gè)砼板地下部分中間設(shè)置水平截面的梯形空洞，并用與該空洞相匹配的透水阻土磚充填，實(shí)現(xiàn)樁堤透過地下水的功能（圖4a）。

2）雙島橋岬控工程技術(shù)

自然界中2個(gè)基巖岬角控制的海灣，因在基巖岬角的波能輻聚作用和在海灣岸線的波能輻散作用，使得海灣處不至于產(chǎn)生過大的增水現(xiàn)象和強(qiáng)烈的波浪作用，以堅(jiān)硬的基巖岬角對(duì)波浪的破碎，有效地保護(hù)了海灣地區(qū)。模仿自然海岸的這一特點(diǎn)，海岸防護(hù)工程采用了岬控工程這一型式。但以往建設(shè)中形成的是不透水的人工岬角，使得掩蔽的海灣區(qū)域中水體流動(dòng)性差，造成水體環(huán)境質(zhì)量惡化。參考青島棧橋的建造型式，針對(duì)缺少岬角掩護(hù)的平直海岸，利用2個(gè)相鄰設(shè)置的人工島-橋建設(shè)岬角，可避免發(fā)生灣內(nèi)水質(zhì)惡化的發(fā)生。人工島-橋岬控工程技術(shù)，主要是在近于垂直于岸線方向布置延伸向海的棧橋。棧橋自陸至低潮位采用實(shí)體堤壩，繼續(xù)向海則采用透水橋樁，一般將棧橋頭部的人工島延伸至海底泥沙起動(dòng)線以下（圖4b）。人工島外緣墻體和橋樁等，在地層適合施工情況下，可以考慮使用水力插板樁，減少工程費(fèi)用。

3）人字形人工魚礁潛堤工程技術(shù)

潛堤是護(hù)岸工程與促淤工程中常用的水下建筑物，不影響海岸美觀，可保持海岸生態(tài)環(huán)境。當(dāng)波浪經(jīng)過潛堤時(shí)，會(huì)發(fā)生反射，部分波能被反射波帶入海洋，部分波能在潛堤附近耗損，從而降低水流挾沙能力，使泥沙會(huì)部分沉積下來，促使灘面淤高而保護(hù)海灘。人工魚礁是在海中設(shè)置人工構(gòu)造物來改善海洋環(huán)境，營造動(dòng)、植物良好棲息生活環(huán)境，為魚類等游動(dòng)生物提供繁殖、生長發(fā)育、索餌等場所，達(dá)到保護(hù)、增殖和提高漁獲量的目的。將潛堤的海岸防護(hù)優(yōu)勢(shì)和人工魚礁的生態(tài)優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，可以考慮研發(fā)一種人字形人工魚礁潛堤技術(shù)（圖4c）。人字形堤身迎浪面的弧線使水流上涌沖擊頂部過流的水體，產(chǎn)生強(qiáng)烈水體紊動(dòng)而消浪，人字形堤身內(nèi)部空間可以為魚類提供棲息場所。

3.2 應(yīng)急性工程

臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮的增水、大浪是海岸侵蝕和損毀的重要水動(dòng)力，若以完全防止臺(tái)風(fēng)侵襲來進(jìn)行海岸防護(hù)工程設(shè)計(jì)，耗資巨大。因臺(tái)風(fēng)作用時(shí)間相對(duì)于1 a而言僅是短期作用，借鑒河流汛期防洪的一些準(zhǔn)備措施，可以考慮設(shè)置應(yīng)急性的臨時(shí)海岸防護(hù)措施，來消減臺(tái)風(fēng)在海岸的增水和大浪。以下探討的應(yīng)急性海岸消波設(shè)施，可以便利地臨時(shí)布置在沿岸，并在臺(tái)風(fēng)結(jié)束后，方便地回收再利用。

1）海岸消浪被

在海岸觀察到，厚厚的大片滸苔聚集在岸邊時(shí)具有很好的消浪效果，由此可以考慮設(shè)計(jì)臨時(shí)性的海岸消浪被。海岸消浪被類似于野外帳篷中用的充氣墊子。在臺(tái)風(fēng)來臨前，將多個(gè)海岸消浪被連接起來，沿著臺(tái)風(fēng)可能侵襲的海岸布設(shè)在海面上，其寬度設(shè)置為接近1個(gè)波長，利用海底錨固定，防止漂走（圖4d）。海岸消浪被使用的制作材料密度大于海水，因充氣可漂浮在海面上，由于其大面積覆蓋于海面，可以壓制水深變淺導(dǎo)致的波高增大和增水效應(yīng)。

2）充水潛堤

將類似于水龍帶的材料制作成半圓，與相對(duì)硬質(zhì)的平面材料銜接，制作成半圓形的水囊。水囊半圓形部分表面設(shè)計(jì)輕質(zhì)的仿生草輔助消浪，底部平面部分兩側(cè)設(shè)計(jì)延伸出來的用于固定于海底的襟翼。在未沖水的情況下，將平時(shí)卷起來的水囊展開平鋪到沿岸海底，將頭部帶有螺旋板的鋼管旋入地層中，形成固定樁，將水囊的襟翼固定在鋼管樁上。利用高壓水泵向水囊中充水，水囊在海底形成半圓形的潛堤（圖4e）。

3）幕簾式防波堤

幕簾式防波堤類似于常見的懸掛條幅，自海底到海面以上，布設(shè)在沿岸。幕簾使用的材料應(yīng)具有較好的強(qiáng)度，再配置2～3道繩纜，提高抗拉性能。將頭部帶有螺旋板的鋼管樁旋入地層，形成具有一定間隔的固定樁，將幕簾式防波堤張拉平直，固定在鋼管樁上（圖4f）。張拉緊的幕簾雖然具有一定柔性、可以被波浪推動(dòng)，但是能夠阻擋波浪水質(zhì)點(diǎn)的自由運(yùn)動(dòng)，起到消減波浪的作用。

4 結(jié)語

在全球氣候變化導(dǎo)致海平面上升、登陸臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增加和我國海岸河流入海泥沙減少的趨勢(shì)下，我國沿海地區(qū)的海岸侵蝕不可避免，由此造成沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的障礙性影響。為此，政府層面在應(yīng)對(duì)海岸侵蝕的管理方面需要做出統(tǒng)籌安排，盡快建立合理的制度和程序，以便形成系統(tǒng)性的應(yīng)對(duì)措施，避免或減少災(zāi)害損失?？萍既藛T應(yīng)積極研發(fā)新型海岸防護(hù)技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)對(duì)海岸侵蝕具有充分有效的防護(hù)功能的同時(shí)，減少海岸防護(hù)工程的建設(shè)成本，最大限度地保護(hù)環(huán)境。