義家吉，沈成，常建宇，高方藝，王萬(wàn)虎，王洋

（1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局海口海洋地質(zhì)調(diào)查中心，海南 ?？?570100；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢） 海洋學(xué)院，湖北 武漢 430074）

海岸線是海洋和陸地的分界線，受海陸交互作用影響，一直處在動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程中[1-2]。海岸線的空間形態(tài)是海陸物質(zhì)動(dòng)力交互作用的結(jié)果，其動(dòng)態(tài)變化是對(duì)沿岸物質(zhì)動(dòng)力作用改變的敏感性響應(yīng)，是海岸帶資源環(huán)境變化的直接體現(xiàn)，折射出海岸帶資源與環(huán)境的改變過(guò)程[3]。開展海岸線演變過(guò)程和驅(qū)動(dòng)因素研究，可以深化對(duì)海岸帶資源環(huán)境演變規(guī)律的認(rèn)識(shí)，對(duì)于指導(dǎo)海岸帶資源合理開發(fā)利用和環(huán)境保護(hù)修復(fù)等工作具有現(xiàn)實(shí)意義。

河口三角洲擁有豐富的物產(chǎn)、土地和水資源，是人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、城市聚集的區(qū)域，也是城鎮(zhèn)化進(jìn)程最快的區(qū)域，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的區(qū)域也多位于三角洲地區(qū)。經(jīng)濟(jì)和城市的發(fā)展，帶來(lái)巨大的資源和環(huán)境壓力，面向海洋空間發(fā)展，成為三角洲地區(qū)解決土地供需矛盾、優(yōu)化資源環(huán)境格局和維持社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的主要途徑。韓江三角洲是我國(guó)第六大三角洲，位于廣東省東北部，是粵東地區(qū)的海上門戶，我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)區(qū)之一。改革開放以來(lái)，韓江三角洲城鎮(zhèn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，海岸帶資源開發(fā)利用規(guī)?？涨?，由于高強(qiáng)度的開發(fā)活動(dòng)存在一定盲目性，缺乏合理規(guī)劃，給海岸帶資源環(huán)境帶來(lái)一定負(fù)面影響。填海造陸、圍墾養(yǎng)殖、水利設(shè)施和海岸工程的修建等人類活動(dòng)不僅直接改變了韓江三角洲海岸線的位置和類型，還改變了區(qū)域物質(zhì)動(dòng)力條件[4-5]。水利設(shè)施修建使入海河流水動(dòng)力和輸沙改變，海岸工程修建使海洋水動(dòng)力和沿岸輸沙改變，這些變化對(duì)海岸帶資源環(huán)境格局產(chǎn)生強(qiáng)烈擾動(dòng)，產(chǎn)生不平衡，進(jìn)而造成海岸侵蝕、港口淤積等災(zāi)害[6-8]。前人深入研究了中全新世（距今6 000年）至1983 年韓江三角洲地貌發(fā)育過(guò)程和歷史時(shí)期三角洲岸線的演變過(guò)程[9-10]，認(rèn)為在中全新世至1964 年期間，韓江三角洲岸線演變主要受河流和海洋水動(dòng)力影響，1964－1983 年期間則主要受人工圍墾影響。改革開放以來(lái)，由于快速的城鎮(zhèn)化，人類對(duì)海岸帶資源開發(fā)利用活動(dòng)規(guī)?？涨?，加之全球氣候變化加劇，海平面不斷上升，韓江三角洲海岸線受到更為復(fù)雜多變的人為因素和自然因素影響。然而，在快速城鎮(zhèn)化背景下，關(guān)于韓江三角洲岸線演變的研究成果不多，研究有待深入。本文利用遙感技術(shù)等手段，提取韓江三角洲1982－2020年期間7個(gè)時(shí)期的岸線分布，基于此開展韓江三角洲岸線演變過(guò)程及其主控因素研究，以深化對(duì)韓江三角洲海岸帶資源環(huán)境演變規(guī)律的認(rèn)識(shí)，為韓江三角洲海岸帶資源利用、環(huán)境保護(hù)和城市規(guī)劃等提供支撐。

1 研究區(qū)及數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為廣義的韓江三角洲，位于廣東省東北部，包括韓江潮州以下、榕江揭陽(yáng)以下、練江普寧以下的平原，即通常所謂的潮汕平原，岸線西起汕頭市隴田鎮(zhèn)望前灣排角港，東至汕頭市溪南鎮(zhèn)義豐溪入海河口（圖1）。海岸類型主要為砂質(zhì)海岸、基巖海岸、生物海岸以及人工海岸等，岸線曲折多變，全長(zhǎng)約170 km。研究區(qū)海岸地貌有海蝕階地、海積階地、海積平原、沙堤沙壩等[10]，粵東地區(qū)最大的三條河流韓江、榕江和練江在研究區(qū)中部匯入南海。韓江三角洲沿岸潮汐為不規(guī)則的半日潮，潮差較小，平均潮差約1 m。波浪方向以南東向?yàn)橹鳎瑤缀跖c海岸線垂直。波浪作用強(qiáng)烈，平均波高為0.87～1.10 m[11]。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

Landsat 影像具有全球覆蓋長(zhǎng)期連續(xù)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品免費(fèi)、時(shí)間和空間分辨率適中以及科學(xué)的數(shù)據(jù)存檔與分發(fā)策略等多種優(yōu)勢(shì)，能夠滿足本研究長(zhǎng)時(shí)間序列影像記錄的條件與精度要求。本次研究采用的Landsat 遙感影像數(shù)據(jù)空間分辨率分別為80 m、30 m 和15 m（表1），可利用影像共7 景，下載自地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站（http:∕∕www.gscloud.cn∕）和地質(zhì)云網(wǎng)站（https:∕∕geocloud.cgs.gov.cn∕）。所選影像成像時(shí)間對(duì)應(yīng)潮高介于0.93～1.48 m 之間，相差不大。所利用的影像數(shù)據(jù)均經(jīng)過(guò)地形校正、輻射定標(biāo)、大氣校正、影像融合和裁剪等預(yù)處理。

表1 本研究使用的遙感數(shù)據(jù)

2 研究方法

2.1 岸線提取分類與精度驗(yàn)證

2.1.1 岸線提取與分類

在實(shí)際工作中應(yīng)用遙感手段提取海岸線常用的方法有兩種，一種是利用計(jì)算機(jī)基于歸一化差異水體指數(shù)自動(dòng)提取水陸分界線，在假定坡度保持不變的情況下，利用不同時(shí)期的潮位數(shù)據(jù)資料，結(jié)合潮位校正模型進(jìn)行潮位校正，從而得到平均大潮高潮海岸線[12]。然而實(shí)際情況是潮間帶坡度往往是變化的，在研究區(qū)范圍較大的情況下，同一時(shí)刻不同地點(diǎn)的潮位高亦有差異，因此，這種方法提取的岸線不一定準(zhǔn)確[6]。另一種是根據(jù)影像和岸線特征與解譯人員的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，結(jié)合野外調(diào)查等信息資料建立解譯標(biāo)志，目視解譯干濕分界線作為高潮海岸線。目視解譯是遙感信息提取的常用方法，判別精度高，采用這種方法可以不依賴潮位數(shù)據(jù)便可較為準(zhǔn)確地提取海岸線[3]。因此，本研究采取目視解譯的方法提取研究區(qū)不同時(shí)相的海岸線，各類型岸線解譯標(biāo)志見表2。

表2 韓江三角洲岸線確定原則及解譯標(biāo)志

岸線分類使用《海岸帶環(huán)境地質(zhì)調(diào)查規(guī)范》（DD2014-03）推薦的方法，結(jié)合研究區(qū)實(shí)際將岸線分為人工岸線、基巖岸線、砂質(zhì)岸線、淤泥質(zhì)岸線和生物岸線，共5類。

2.1.2 岸線提取精度驗(yàn)證

海岸線精度驗(yàn)證主要包括類型和空間位置驗(yàn)證兩部分。2020 年海岸線類型采用實(shí)地驗(yàn)證的方式進(jìn)行，選取了15 個(gè)調(diào)查點(diǎn)（人工岸線3 個(gè)、砂質(zhì)岸線5 個(gè)、生物岸線6 個(gè)和淤泥質(zhì)岸線1 個(gè)）在2020 年8 月開展實(shí)地驗(yàn)證，岸線類型準(zhǔn)確率為100%。歷史時(shí)期岸線類型則利用Google Earth 的時(shí)間工具功能，查找對(duì)應(yīng)年份和時(shí)間段的影像驗(yàn)證海岸的類型[13]。

遙感影像提取岸線的空間位置誤差主要是由地理配準(zhǔn)誤差、分辨率誤差、季節(jié)誤差和潮位變化誤差等引起[14]。由于本文使用目視解譯的方法提取海岸線，收集的衛(wèi)星影像時(shí)間集中在秋冬季，同時(shí)研究區(qū)穩(wěn)定的海岸線較多，季節(jié)性誤差和分辨率誤差影響較小，另一方面根據(jù)干濕分界線目視解譯高潮海岸線削弱了潮位變化誤差，本次工作主要考慮配準(zhǔn)誤差造成的岸線空間位置提取誤差。本次工作選取了6 個(gè)大致分布均勻且具有顯著特征的地面控制點(diǎn)與2020 年的遙感影像坐標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行幾何校正，校正后依次與1982 年、1989 年、2000 年、2005 年、2010 年 和2015 年 的遙感影像進(jìn)行配準(zhǔn)，配準(zhǔn)的均方根誤差依次為28.52 m、14.00 m、11.04 m、4.53 m、10.12 m 和8.45 m，范圍在4.53～28.52 m 之間，誤差控制在一個(gè)像元內(nèi)，滿足本次研究的需要。

2.2 岸線的演變分析

2.2.1 岸線人工化指數(shù)

岸線人工化是指岸線在各種人類活動(dòng)作用下，自然岸線轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ぐ毒€的過(guò)程，岸線人工化指數(shù)表征的是人工岸線占總岸線的大小，可以表示岸線受人類活動(dòng)作用的大小[15]，具體計(jì)算公式為：

式中：IA為人工化指數(shù)；LM為某時(shí)刻研究區(qū)人工岸線長(zhǎng)度；LT為某時(shí)刻研究區(qū)岸線總長(zhǎng)度。

2.2.2 岸線變化強(qiáng)度分析

海岸線變化強(qiáng)度指數(shù)可以表征研究區(qū)各個(gè)時(shí)期岸線變化程度的差異，用海岸線在不同時(shí)期變化的比率來(lái)表示[16]，其計(jì)算公式為：

式中：LCIi，j為研究區(qū)海岸線變化強(qiáng)度指數(shù)；Li和Lj分別為i年和j年海岸線長(zhǎng)度；ΔT為i年和j年的時(shí)間間隔。

2.2.3 岸線變化速率

基線法可以較好地獲取海岸線向海推進(jìn)或蝕退的速率[17]，利用數(shù)字岸線分析系統(tǒng)（DSAS）中的端點(diǎn)變化速率（EPR）進(jìn)行海岸線空間變化速率分析。端點(diǎn)變化速率（EPR）計(jì)算公式為：

式中：Ei，j為i年到j(luò)年海岸線的端點(diǎn)變化速率；ΔTi，j為i年和j年的時(shí)間間隔；dj和d i分別為j年和i年時(shí)海岸線到基線的垂向距離。

3 結(jié)果與分析

3.1 韓江三角洲岸線長(zhǎng)度和變化強(qiáng)度特征

根據(jù)遙感影像數(shù)據(jù)對(duì)韓江三角洲岸線信息進(jìn)行目視提取，獲得1982 年、1989 年、2000 年、2005 年、2010 年、2015 年和2020 年7 個(gè)時(shí)相的岸線分布（圖2）。利用ArcGIS 軟件統(tǒng)計(jì)各年份不同類型岸線長(zhǎng)度（表2）和變化情況（表3）。結(jié)果表明，韓江三角洲岸線總長(zhǎng)在1982－2020 年期間變化較明顯，表現(xiàn)為“減少-增加-減少-再增加”的變化趨勢(shì)，總體呈增加趨勢(shì)，由116.99 km 增至168.89 km，平均增長(zhǎng)速率為1.37 km∕a。長(zhǎng)度變化主要集中在1989－2020年期間，除2000－2005年期間長(zhǎng)度減少6.07 km 外，其余時(shí)期均呈增加的趨勢(shì)。在2005－2010年和2015－2020年兩個(gè)時(shí)期岸線總長(zhǎng)變化強(qiáng)度較大，分別增長(zhǎng)21.76 km 和16.40 km，變化強(qiáng)度為3.52%和2.15%。

表3 韓江三角洲1982－2020年不同類型岸線長(zhǎng)度（km）與人工化指數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖2 韓江三角洲不同時(shí)相岸線提取結(jié)果

砂質(zhì)岸線長(zhǎng)度呈先減少后增加的變化趨勢(shì)，在2015年以前持續(xù)減少，由1982年的64.93 km 減至2015年的42.83 km，平均縮減速率為0.67 km∕a，顯著的變化主要發(fā)生在2000－2005 年和2010－2015 年期間，長(zhǎng)度分別減少5.65 km 和9.93 km，變化強(qiáng)度為1.87%和3.86%，而后5 年時(shí)間里長(zhǎng)度基本保持不變，略微增加0.77 km，由42.83 km 增至43.60 km。

生物岸線長(zhǎng)度在2000 年以前變化不大，而后的4 個(gè)時(shí)期有明顯的增長(zhǎng)，分別增加了2.87 km、1.16 km、5.66 km 和1.88 km，至2020 年，區(qū)內(nèi)生物岸線長(zhǎng)度達(dá)19.16 km，是1982年的3.52倍。

基巖岸線長(zhǎng)度呈先減少后增加的變化趨勢(shì)，顯著的減少發(fā)生在1982－1989年和1989－2000年期間，長(zhǎng)度分別減少3.48 km 和3.38 km，動(dòng)態(tài)強(qiáng)度為-1.71%和-1.20%。在2005－2010年期間增加尤為顯著，長(zhǎng)度增加2.28 km，變化強(qiáng)度為1.98%。而后的10年時(shí)間里，區(qū)內(nèi)基巖岸線長(zhǎng)度趨于穩(wěn)定。

淤泥質(zhì)岸線長(zhǎng)度呈先增加后減少的變化趨勢(shì)，1982－1989 年是研究時(shí)段內(nèi)淤泥質(zhì)岸線長(zhǎng)度唯一增加的時(shí)期，長(zhǎng)度略微增加0.25 km，其余時(shí)期均減少，至2020 年，區(qū)內(nèi)淤泥質(zhì)岸線長(zhǎng)度僅有1.14 km，與1982 年相比，縮減88.97%。岸線長(zhǎng)度劇烈的變化發(fā)生在2000－2005 年，期間岸線長(zhǎng)度急劇減少5.16 km，變化強(qiáng)度為-14.76%。

1982 年以來(lái)，人工岸線長(zhǎng)度一直保持增長(zhǎng)趨勢(shì)（表4），在研究時(shí)段內(nèi)長(zhǎng)度增加71.86 km，平均增長(zhǎng)速率為1.89 km∕a，除了2000－2005 年期間外，其余時(shí)期變化強(qiáng)度較大，均在4.11%以上。人工化指數(shù)也一直呈上升趨勢(shì)，1982 年僅為6.13%，2020 年上升至46.79%，人工岸線長(zhǎng)度幾乎占到岸線總長(zhǎng)的一半。

表4 韓江三角洲各時(shí)期不同類型岸線長(zhǎng)度（km）變化及強(qiáng)度

研究時(shí)段內(nèi)，本區(qū)岸線總長(zhǎng)度顯著增加，其中砂質(zhì)岸線和淤泥質(zhì)岸線長(zhǎng)度顯著減少，基巖岸線長(zhǎng)度略微減少，人工岸線和生物岸線長(zhǎng)度顯著增加。岸線總長(zhǎng)度的增加主要源于人工岸線和生物岸線的增長(zhǎng)，貢獻(xiàn)分別占第一和第二位。

3.2 韓江三角洲岸線空間變化特征

以100 m 為采樣間距生成岸線垂斷面，刪除其中部分與岸線相交時(shí)不合格的斷面后，共產(chǎn)生728 條垂斷面，使用ArcGIS 軟件數(shù)字岸線分析系統(tǒng)（DSAS）模塊，計(jì)算研究區(qū)岸線端點(diǎn)變化速率（EPR），分析1982－2020 年韓江三角洲岸線空間演變過(guò)程。結(jié)果表明（圖3），1982－2020 年期間，韓江三角洲岸線平均向海推進(jìn)距離為164.55 m，端點(diǎn)變化速率平均值為4.35 m∕a，最大值為68.57 m∕a，最小值為-29.52 m∕a，有499 個(gè)斷面端點(diǎn)變化速率為正值，229 個(gè)斷面端點(diǎn)變化速率為負(fù)值，這表明近40 年韓江三角洲岸線空間位置變化總體上表現(xiàn)為向海推進(jìn)，向海推進(jìn)岸段較多，主要分布于榕江河口至萊蕪島和海門角一帶，其中榕江河口至萊蕪島岸段向海推進(jìn)最遠(yuǎn)，平均推進(jìn)距離為1 590.36 m，端點(diǎn)平均變化速率為41.62 m∕a，本岸段向海推進(jìn)主要是由于汕頭市建設(shè)東海岸新區(qū)圍填海所致；海門角一帶岸段平均向海推進(jìn)距離為511.42 m，端點(diǎn)平均變化速率為13.46 m∕a，本岸段向海推進(jìn)的主因是華能海門熱電廠及其配套設(shè)施的建設(shè)引起。向陸侵蝕的岸段較少，主要分布于蓮陽(yáng)河口至黃厝草溪河口一帶，平均蝕退距離為449.29 m，端點(diǎn)平均變化速率為-11.82 m∕a。蓮陽(yáng)河口-黃厝草溪河口岸段分布著本區(qū)在研究時(shí)段內(nèi)唯一存在的障壁沙壩，障壁沙壩在風(fēng)浪作用下持續(xù)向岸推進(jìn)[18-19]，是本岸段岸線向陸運(yùn)移的主要原因。

圖3 韓江三角洲1982－2020年岸線端點(diǎn)變化速率

3.3 驅(qū)動(dòng)因素分析

岸線變化驅(qū)動(dòng)較為復(fù)雜，歸結(jié)起來(lái)通常是受自然因素和人為因素的雙重影響，前者包括入海河流泥沙輸入變化、海平面變化、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、自然災(zāi)害和水動(dòng)力作用等；后者則有填海造陸、海岸工程、養(yǎng)殖池和濱海工業(yè)設(shè)施建設(shè)等[20]。

3.3.1 岸線類型長(zhǎng)度變化驅(qū)動(dòng)因素

本區(qū)淤泥質(zhì)和砂質(zhì)岸線的底質(zhì)成分主要由泥砂質(zhì)松散的沉積物構(gòu)成，這使得本區(qū)砂質(zhì)岸線和淤泥質(zhì)岸線具有抗沖刷能力較弱、容易被侵蝕的特點(diǎn)；另外，這些沉積物的主要物質(zhì)來(lái)源于入海河流的泥沙輸入，輸入量的大小決定砂質(zhì)岸線和淤泥質(zhì)岸線獲得物質(zhì)補(bǔ)給能力的強(qiáng)弱，這意味著水動(dòng)力、海平面和入海河流泥沙輸入的變化，可能會(huì)改變本區(qū)淤泥質(zhì)和砂質(zhì)海岸的侵蝕淤積狀態(tài)，但侵蝕淤積改變的主要是岸線的形態(tài)位置，只有當(dāng)侵蝕或淤積達(dá)到一定程度時(shí)，才會(huì)使岸線的類型和長(zhǎng)度發(fā)生明顯改變。從岸線轉(zhuǎn)化的方向看，本區(qū)砂質(zhì)岸線和淤泥質(zhì)岸線主要轉(zhuǎn)化為人工岸線和生物岸線，這并不是岸線侵蝕淤積作用的結(jié)果。本區(qū)生物岸線以紅樹林岸線為主，紅樹林被譽(yù)為“海岸衛(wèi)士”具有保護(hù)岸線穩(wěn)定的作用，基巖岸線和人工岸線由于其自身特殊的地質(zhì)物理屬性，性質(zhì)也較為穩(wěn)定。在研究時(shí)段內(nèi)，區(qū)內(nèi)并未發(fā)生較大的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和自然災(zāi)害[21-23]，其他自然因素如風(fēng)化、沖刷等作用無(wú)法對(duì)本區(qū)生物岸線、人工岸線和基巖岸線進(jìn)行大程度、大范圍的改造。

以上均表明自然因素不是本區(qū)岸線類型和長(zhǎng)度變化的主控因素，其變化主要受人為作用影響。主要表現(xiàn)在5 個(gè)方面：一是在經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)動(dòng)下，大量地圍墾灘涂，養(yǎng)殖筑堤；二是隨著城市發(fā)展，城鎮(zhèn)人口陡增，土地供需矛盾增長(zhǎng)，填海造陸以滿足工業(yè)開發(fā)、交通建設(shè)和生活居住的用地需求[24]；三是本區(qū)作為粵東地區(qū)的海上門戶，近40年來(lái)，航運(yùn)業(yè)和海洋漁業(yè)得到極大發(fā)展，港口、碼頭以及防波堤作為上述行業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施得到大力的建設(shè)；四是濱海工業(yè)設(shè)施的建設(shè)，主要包括一些火電廠的修建等；五是紅樹林修復(fù)工程的實(shí)施，汕頭市政府部門在1998 年提出“向海要森林計(jì)劃”，頒布了紅樹林保護(hù)修復(fù)政策，開展紅樹林生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工作，同時(shí)開始在沿岸灘涂種植紅樹林[25]，至2005 年此項(xiàng)工作取得一定成效，自然紅樹林得到修復(fù)，人工紅樹林面積不斷擴(kuò)大，生物岸線也隨之增長(zhǎng)。上述人類活動(dòng)使岸線之間發(fā)生明顯相互轉(zhuǎn)化，灘涂圍墾和人工種植紅樹林使淤泥質(zhì)岸線向養(yǎng)殖海堤和生物岸線轉(zhuǎn)化，填海造陸、漁港、碼頭、防波堤和濱海工業(yè)設(shè)施的修建使砂質(zhì)岸線和基巖岸線向人工岸線轉(zhuǎn)化。理論上，岸線之間的互相轉(zhuǎn)化并不會(huì)使岸線總長(zhǎng)度增加，從圖形幾何學(xué)上來(lái)說(shuō)，原本復(fù)雜的岸線，經(jīng)過(guò)人工改造后由于裁彎取直的原因，整體的長(zhǎng)度甚至還會(huì)減少，但本區(qū)的岸線總長(zhǎng)卻在研究時(shí)段內(nèi)增長(zhǎng)了51.90 km。這主要是由于人為修建大量海岸工程向海延伸造成。

3.3.2 岸線空間變化驅(qū)動(dòng)因素

三角洲岸線空間變化主要受入海河流物質(zhì)供應(yīng)、相對(duì)海平面變化、水動(dòng)力作用、風(fēng)暴潮災(zāi)害和海岸帶人類活動(dòng)影響，某一時(shí)刻的海岸線位置是所有長(zhǎng)期過(guò)程和短期過(guò)程累積作用的結(jié)果[26]。韓江三角洲夏秋季節(jié)多臺(tái)風(fēng)，會(huì)對(duì)淤泥質(zhì)岸線和砂質(zhì)岸線的短期過(guò)程產(chǎn)生顯著影響[6]。韓江三角洲是典型的障壁海岸三角洲，發(fā)育障壁沙壩、沙丘等。障壁沙壩的運(yùn)移主要受入海河流水動(dòng)力、波浪和風(fēng)力作用控制[18-19]。研究時(shí)段內(nèi)由于上游修建大量的攔水壩，加之人為修建大量的輸水渠分流，造成了入海河流的徑流量減少，水動(dòng)力減弱，導(dǎo)致入海河流裹挾的泥沙向海搬運(yùn)的距離縮短，在近岸堆積形成沙壩，同時(shí)本區(qū)的波浪方向與岸線幾乎垂直，沙壩在波浪和向陸風(fēng)力作用下，向岸運(yùn)移。

對(duì)于同一地區(qū)不同時(shí)期岸線空間變化的速率而言，則主要取決于入海河流輸沙量的變化、海平面變化速率和人類活動(dòng)對(duì)海岸的改造強(qiáng)度[27-29]。1982－2020 年期間，韓江三角洲的海平面上升的速率穩(wěn)定在2.00～3.00 mm∕a 之間，變化較小[30-31]，并非造成本區(qū)不同時(shí)期岸線空間變化速率差異的主要因素。近40 年時(shí)間內(nèi)，韓江三角洲海岸帶開發(fā)利用愈發(fā)強(qiáng)烈，主要入海河流韓江和榕江的輸沙量也呈銳減趨勢(shì)[11]，韓江和榕江供應(yīng)了本區(qū)90%以上的河流入海泥沙[10]，其輸沙量銳減和人類活動(dòng)可能是本區(qū)岸線空間變化的主要因素。

利用數(shù)字岸線分析系統(tǒng)（Digital Shoreline Analyst System，DSAS），計(jì)算研究區(qū)不同時(shí)期岸線端點(diǎn)平均變化速率，將研究區(qū)不同時(shí)期岸線端點(diǎn)變化速率與韓江三角洲主要入海河流年平均輸沙量進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明（圖4），1982－1989 年和1989－2000 年期間，韓江三角洲主要入海河流年平均輸沙量分別為807.90×104t 和775.40×104t，岸線平均向海推進(jìn)距離分別為9.19 t和8.44 m，端點(diǎn) 平 均 變 化 速 率 分 別 為1.31 m∕a∕和0.77 m∕a；2000－2005 年和2005－2010 年期間，主要入海河流年平均輸沙量銳減至209.35×104t 和335.40×104t，岸線平均蝕退距離分別為5.19 m 和2.06 m，端 點(diǎn) 平 均 變 化 速 率 為-1.04 m∕a 和-0.41 m∕a；2010－2015 期間，主要入海河流年平均流輸沙量進(jìn)一步銳減至178.44×104t，岸線平均向海推進(jìn)距離為148.34 m，端點(diǎn)平均變化速率為29.67 m∕a，在這一時(shí)期內(nèi)汕頭市完成了東海岸新區(qū)建設(shè)，填海造陸21.70 km2[24]；2015－2020 年期間，主要入海河流年平均流輸沙量為275.92×104t，岸線平均向海推進(jìn)距離為6.55 m，端點(diǎn)平均變化速率為1.31 m∕a。

圖4 韓江三角洲各時(shí)期主要入海河流年平均輸沙量與岸線端點(diǎn)平均變化速率注：主要入海河流年平均輸沙量數(shù)據(jù)來(lái)自文獻(xiàn)[32-33]、水文年鑒和汕頭市水文局提供的資料

分時(shí)段看，1982－2010 年期間，岸線人工化指數(shù)保持在37.03%以下，入海河流年平均輸沙量與岸線端點(diǎn)平均變化速率的變化趨勢(shì)一致，入海河流年平均輸沙量在2000 年后顯著減少，岸線也由之前的穩(wěn)定向海推進(jìn)轉(zhuǎn)變?yōu)槲g退狀態(tài)；2010 年以后，岸線人工化指數(shù)升至37.03%以上，入海河流年平均輸沙量與岸線端點(diǎn)平均變化速率的變化趨勢(shì)相反，雖然入海河流輸沙量進(jìn)一步減少，但岸線卻大幅度向海推進(jìn)。整體上看，研究時(shí)段內(nèi)，韓江三角洲主要入海河流年平均輸沙量與岸線端點(diǎn)平均變化速率無(wú)明顯的相關(guān)性，這表明入海河流年平均輸沙量不是研究區(qū)岸線空間變化速率的主控因素。2010 年以前，岸線人工化指數(shù)相對(duì)較低，入海河流年平均輸沙量變化對(duì)岸線空間變化的速率有一定影響，2010 年以后，隨著岸線人工化指數(shù)不斷提高，岸線空間的變化速率主要受人類活動(dòng)作用影響。

總的來(lái)說(shuō)，研究時(shí)段內(nèi)本區(qū)岸線空間變化受入海河流泥沙輸入變化、海平面變化、水動(dòng)力作用、風(fēng)暴潮作用與人為因素共同影響，主控因素是人為因素，海平面變化對(duì)于岸線空間變化速率的影響幾乎可以忽略。入海河流輸沙量的減少使得淤泥質(zhì)和砂質(zhì)海岸的沉積物質(zhì)補(bǔ)給減少，岸線受到侵蝕，向后蝕退。人為因素主要是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中一系列人為的海岸帶開發(fā)活動(dòng)，主要包括抽沙填海造陸、漁港碼頭和濱海工業(yè)設(shè)施建設(shè)等。上述人類活動(dòng)不僅直接侵占海洋空間，使岸線向海推進(jìn)，同時(shí)還造成近岸海域物質(zhì)動(dòng)力條件的改變。諸如抽沙填海造陸，抽沙使近岸泥沙減少，海岸沉積物質(zhì)補(bǔ)給相應(yīng)減少；造陸侵占了大面積的海域，使潮流通道變窄，潮汐、波浪等水動(dòng)力作用增強(qiáng)，這些變化又進(jìn)一步加劇海岸侵蝕，對(duì)岸線空間變化產(chǎn)生影響。

3.4 問(wèn)題與建議

多年以來(lái)，我國(guó)的海岸帶經(jīng)濟(jì)處于以農(nóng)林牧漁為主的初級(jí)階段，改革開放以來(lái)，尤其是在黨的十八大以后，隨著海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的提出，韓江三角洲的海岸帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入高速時(shí)代，人口增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)擴(kuò)張導(dǎo)致水和土地等資源供需矛盾空前。受大量海岸帶資源開發(fā)利用等人類活動(dòng)、氣候和相對(duì)海平面變化等因素影響，韓江三角洲海岸帶資源環(huán)境問(wèn)題較為突出，主要表現(xiàn)為：一是由于蓄水?dāng)r砂、近岸采砂和圍填海等人類活動(dòng)導(dǎo)致沉積物質(zhì)供應(yīng)減少和近岸水動(dòng)力改變引起的海岸侵蝕問(wèn)題。二是由于蓄水修渠導(dǎo)致河流水動(dòng)力減弱，加之波浪作用引起的港口淤積問(wèn)題。三是由于圍填海、濱海工業(yè)設(shè)施和漁港碼頭等設(shè)施建設(shè)侵占自然岸線造成的自然岸線保有率降低的問(wèn)題。

針對(duì)以上問(wèn)題，根據(jù)韓江三角洲海岸帶可持續(xù)發(fā)展和管理需要，結(jié)合地區(qū)現(xiàn)狀提出以下建議：一是拆除韓江、榕江等入海河流中上游部分不必要的水壩，恢復(fù)韓江三角洲入?？诩班徑Ｓ虺练e物質(zhì)供給，在侵蝕嚴(yán)重的岸段，必要的時(shí)候采取人工補(bǔ)砂措施。二是盡可能減少水利設(shè)施的修建，定期開閘放水，必要的時(shí)候開展人工清淤工作。三是嚴(yán)控圍填海和鹽田養(yǎng)殖池的修建，開展廢棄漁港碼頭、養(yǎng)殖池塘和鹽田的拆除工作。四是持續(xù)推進(jìn)實(shí)施海岸帶保護(hù)修復(fù)工程，重點(diǎn)開展砂質(zhì)海岸、紅樹林和鹽沼等生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)修復(fù)工作，建設(shè)生態(tài)海堤，提升抵御臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮等海洋災(zāi)害能力。五是加強(qiáng)科普宣傳和地方相關(guān)法律法規(guī)建設(shè)，提升全民陸海生命共同體意識(shí)。

4 結(jié)論

（1）1982－2020 年韓江三角洲岸線長(zhǎng)度顯著增長(zhǎng)，由116.99 km 增至168.89 km，平均增長(zhǎng)速率為1.37 km∕a，岸線總長(zhǎng)度的增加主要源于人工岸線和生物岸線的增長(zhǎng)，貢獻(xiàn)分別占第一和第二位。

（2）1982－2020 年期間，韓江三角洲岸線平均向海推進(jìn)距離為164.55 m，端點(diǎn)變化速率平均值為4.35 m∕a，總體上表現(xiàn)為向海推進(jìn)，向海推進(jìn)岸段主要分布于榕江河口至萊蕪島和海門角一帶，侵蝕后退岸段主要分布于蓮陽(yáng)河口至黃厝草溪河口一帶。向海推進(jìn)主要由圍填海和濱海工業(yè)設(shè)施建設(shè)導(dǎo)致，蝕退的原因主要是障壁沙壩在風(fēng)浪作用下向岸運(yùn)移所致。

（3）研究時(shí)段內(nèi)，韓江三角洲岸線主要受相對(duì)海平面變化、入海河流輸沙變化、風(fēng)暴潮活動(dòng)、水動(dòng)力作用和海岸帶人類活動(dòng)共同影響，主控因素是海岸帶人類活動(dòng)。