摘要：本文以秦皇島基巖海岸線為例，首先分析了港口工程岸線變化對周邊岸灘影響，然后對岸灘變化特征及原因分析，得出港口碼頭建設等人為開發活動不斷侵占原自然岸線，成為影響岸線演變的重要因素。
關鍵詞：人工干預；基巖岸線；影響；秦皇島

秦皇島基巖海岸線綿長，自20世紀50年代中期，以港口及突堤式碼頭為代表的海上人工建筑物的修建，不斷侵占沿海自然岸線，秦皇島自然狀態海岸逐漸減少，至2008年，僅存42km。隨著70年代省內各大河流上游修建眾多大型水庫，下游入海水量及泥沙量的急劇降低，整體岸線亦逐漸由淤積轉變為侵蝕。但海上人工建筑的存在，改變了局部海洋動力，影響海工建筑周邊海岸沖淤狀況，形成整體侵蝕背景下部分淤積的獨特現象。自北向南選取鄰近人工建筑的8處岸段加以分類，并在此基礎上分析海工建筑的修建對周邊岸灘變化的影響（表1.1、圖1.1）。
表1.1研究區各岸段位置及長度（2008年）



圖1.1各研究區岸段示意圖
一、港口工程岸線變化對周邊岸灘影響
1.1人工岬角港灣
港口工程及其他突入海中的人工建筑物，如突堤碼頭、棧橋碼頭、伸向海中的防波堤等，與其之間自然岸灘形成岬角港灣。在人工岬角處波浪輻聚，波能集中；在港灣處隨著波浪輻散及水深變淺，波能擴散，波浪攜沙力亦有所降低，泥沙逐漸沉積，促使港灣處岸灘發育。
人工岬角港灣分為兩種，一種是兩端岬角皆為人工建筑，稱之為人工--人工岬角港灣，與之相對的另一種人工岬角港灣則表現為，一端是人工建筑，另一端則為自然岬角，即自然--人工岬角港灣。研究區域中，3、4、8屬前一種類型，1、7屬后者。
（1）人工--人工岬角港灣
第3岸段，海岸整體呈緩慢淤進趨勢，1979年~1987年為岸灘發育之初、海向淤進速度較快時期，海灘寬度整體增加2m，年均變化0.25m，岸灘弧度減少0.03π。自弧頂向東、西兩側淤進量漸大，其中，近西側填筑地岬角處變化最明顯，最寬處增加9.6m，年均淤進1.2m。東側近秦皇島煤港處海灘寬度由19m增至24m，年均0.63m；1987年~1998年，岸灘增長速度有所減緩，年均淤進0.18m，與前期相比減少28%，岸灘弧度減至0.141π。西側最寬處增加7m，東側淤進3m，年均增長0.27m；1998年~2006年，岸灘增長速度持續下降，年均淤進僅0.13m，同期岸灘弧度減少0.015π，即2.7°。海灘整體淤積的同時，還表現出西側岬角處淤進速度優于東側的特點，至2006年西側岸灘最寬處已增至42m，東側則為28m。灣頂位置逐年西移，與1979年相比，2006年灣頂西向移動7m。
（2）自然--人工岬角港灣
以第1、7段岸線為代表。自然條件下的第1段岸線，除受波浪傳播過程中港灣處波能輻散，造成該區域淤積外，由于山海關船廠防波堤攔截部分西向傳播的沿岸流，其西側產生不完全波影區，并發生波浪繞射作用，波能沿波峰線作側向傳遞進入波影區，能量大為減少，泥沙在此沉降，海灘自建港后逐年淤積。繞過防波堤的沿岸流直接沖刷灣頂區域海灘，造成岸灘的侵蝕。此后沿岸流攜帶侵蝕的泥沙物質西向移動，受老龍頭岬角處的阻滯作用，并在此沉積。但該處海灘旅游價值較高，在逐年人工填沙護灘等人為作用的影響下，使得岸灘整體仍呈海向淤積態勢。1979年~1987年岸灘演變以快速海向淤進為主，整體變化速度0.94m/a，海灘弧度減少0.005π，即0.9°。弧頂以西岸灘淤進速度為1.88m/a，是東部增長速度的5倍；1987年~1998年，岸灘整體海向推進速度有所減緩，年均0.57m。其中，弧頂西部岸灘最寬處增至68m，年均淤進1.45m，同期東部最寬處僅23m，為西部岸灘的1/3；1998年~2006年，海向淤進3.1m，變化速度持續降低，為0.39m/a，與前期相比下降23%。西部最寬處為75m，位于錦鐵療養院海灘，東部最寬處位于交通部職工療養所外側海灘，為24m，年均淤進僅0.14m。
1.2形成波影區
突于海中的碼頭或防波堤在其下游形成的隱蔽的波影區，處于該區域的波浪，流速減慢、攜沙力降低，大量的泥沙在此范圍內近岸沉降，海灘淤積，并由人工建筑根部向遠處淤積量逐漸減少，以至岸灘變化平衡。
以第5、6段岸線為代表。建于20世紀90年代初的第6處海岸防波堤，使其西側局部海域的ENE向主波浪大為減弱，并由SSW向波浪取代，促使防波堤西側局部岸段產生向東北方向運移的泥沙流，進而使防波堤西側海灘逐年淤積。1991年~1998年，波影區岸灘淤積量較大，整體變化速度達2.7m/a，岸線弧度減少0.028π；1998年~2006年，岸灘淤進14m，年均1.8m，較前期速度減緩26%，同期，岸線弧度減少0.046π，即8.28°。
1.3對沿岸泥沙的攔截
河流入海的泥沙及海岸遭侵蝕而形成的砂礫，在沿岸泥沙流的作用下為沿岸各地海灘的發育不斷提供沙源。一旦突于海中的突堤碼頭及防波堤截斷了沿岸泥沙運移，將會對海灘發育帶來影響。通常情況下，此類港口工程來沙一側海灘淤長，而另一側除工程根部波影區可能淤積外，下游地區海灘則因沙源虧損而遭侵蝕。
以第2段岸線為代表。第2段岸線東側緊鄰石河，沿岸流攜帶入海泥沙西向運移，使本段岸灘逐年淤進。1975年石河水庫的修建，其下游入海水量及泥沙量逐年減少，本區域亦停止以河口及西側地區為中心海向淤進，變為逐年侵蝕。侵蝕的泥沙為沿岸流所攜帶，至20世紀80年代末修建的沙河口東側防浪堤，受其阻擋逐漸淤積。
2003年，于石河原西側出海口以西1000m處，修建一海上公園平臺，向海最遠端180m，其東側阻擋部分沿岸流，并逐漸淤積。至2006年，緊鄰平臺東側根部淤積最大處為40m，西側波影區淤積約5m。平臺西側500m處海灘開始出現侵蝕，蝕退量最大處變化速度為1m/a，與未建此平臺前相比，侵蝕速度增加0.4m/a。至沙河口東部溝渠寨漁港防波堤，阻滯西向沿岸流，其東側又出現部分淤積，最寬處近20m。漁港防波堤西側原為沙河入海口，屬堆積岸灘受蝕嚴重，細小顆粒泥沙皆被波浪掏蝕，沖刷至水下岸坡及下游，僅留顆粒較大的礫石，形成獨特的礫石灘地貌。
二、岸灘變化特征及原因
2.1海灘漸寬，淤進速度減慢，坡度變緩
在所統計的上述岸灘中，除第2段部分岸線出現侵蝕外，其余各段均為淤積岸灘，年淤積量0.14m~2.71m不等。其中，第6段岸線淤積速度居各岸段之首，1991年~2006年，淤積量達33m，年均海向推進2.2m，淤積速度之所以如此之快，除受其他各處岸灘所處的波影區海洋動力較弱的影響外，最主要是由其獨特的地理位置所致。該區域主要物源地--湯河緊鄰其東，入海泥沙在西向沿岸流的攜帶下首先在此處沉降，加之SSW向次主向波浪將越過防波堤的泥沙流再次運移至附近岸灘，造成本段岸灘快速淤積。從多年統計數據顯示，各段岸線淤進速度皆有所減緩，變化速度0.04m/a~0.7m/a不等。其中，第3段岸線，1979年~2006年，淤進速度為0.18m/a，1998年~2006年僅為0.04m/a，為同期相同類型各岸段淤積速度最慢的區域。其原因為，本段岸灘雖東有秦皇島煤碼頭、西有填筑地庇護，水動力條件微弱，易于泥沙物質的沉降，但距本區域主要的泥沙物質來源地——石河已較遠，且沿岸泥沙流在西向移動過程中，受秦皇島煤港、油港，尤其是煤五期及輔建區（后者海向推進近3km）的阻滯作用，加之中途基本沒有物源補給，沿岸流所攜泥沙含量已非常低，故淤積量與其他地區岸灘相比較低。新開河位于其西側，但其入海水量及泥沙量已極少，且在西向沿岸流的作用下，基本補給了第4段岸灘的發育，泥沙極少到達本區域，也進一步致使第3段海灘淤積緩慢。
2.2岸線弧度減小，灣頂位置逐年W、WWS向移動
岸線整體弧度的計算，主要與兩個因素有關，其一為界定所在岸線的范圍，其二是岸線兩端連線與弧頂距離。前者在人為規定好后基本不變，后者則隨岸灘變化而變化，成為決定弧度變化的關鍵因素。第1段岸灘，1979年岸線弧度為0.18π，至1987年減少為0.175π，1998年減至0.171π，2006年測量岸線弧度為0.166π。1979年~2006年，岸線弧度共減少0.012π，年均變化0.083°；第3段岸線在此期間共減少0.06π，變化速度為0.415°/a；第6段岸線變化速度較快，為0.318°/a，其他各岸段亦與之相似。其原因主要由于岸灘的逐年淤積，導致岸線兩端連線與弧頂距離不斷縮減，使岸線弧度逐漸減小。
隨著岸線弧度逐漸減小，灘面變化還表現出灣頂位置逐年W、WWS向移動的趨勢，人工岬角海灣尤為明顯，如第1、3、4、7、8等段岸線。第1段岸灘灣頂位置，1979年~1987年移動54m，1987年~1998年西向變化速度為4.2m/a，1998年~2006年移動20m。1979年~2008年WWS向變化共120m，年均4.4m，其余各段變化速度3.1m/a~3.8m/a不等，且隨著時間的推移，灣頂位置移動速度明顯降低。其原因主要由于岸灘在西向沿岸流的作用下，灣頂及西側海灘不斷受蝕，沖刷的泥沙西向漂移過程中，在西側岬角處受阻沉降，逐年淤張，灣頂位置亦隨之不斷西向移動。
2.3海灘組成物細化
海上人工建筑引起的海灘淤積，其地貌特征是變寬、變緩，而沉積學特征則表現為海灘砂細化。根據有關在同一地點附近前后共20年的海灘砂粒度分析資料表明，受海上人工建筑影響，其周邊岸灘沉積物逐漸細化。其中，山海關船廠防波堤西側，1985年海灘中潮位砂中值粒徑為0.4945mm，10年后變為0.2152mm，至2008年是0.0776mm；石河口西700m附近，1985年岸灘沉積物中值粒徑為0.4282mm，至2008年細化為0.0933mm；1985年~1995年，煤一期突碼頭西側海灘中潮位砂中值粒徑減少0.2658mm，1995年~2008年，減少0.1865mm；湯河口西側海灘，1985年岸灘沉積物中值粒徑為0.7578mm，至1995年減少0.541mm，2009年海灘砂中值粒徑進一步減少，為0.0224mm。在所統計的四處人工建筑附近海灘中，1985年湯河口西粒徑最粗，其原因為當時海上運動中心并未建成，在西向沿岸流的作用下，湯河入海較大粒徑泥沙部分淤積于出海口西側，使之灘面較粗。經10年波浪作用，1995年海灘組成物質已較均一，在所統計的數據中相差僅0.0006mm。至2009年，除石河口西700m處海灘外，自北向南中潮位砂中值粒徑逐漸變細，石河口西海灘組成物質較粗的原因為沿岸流攜帶石河入海泥沙西向運動，至2003年修建的海上公園平臺附近，受其阻擋海洋動力減弱，顆粒較大的泥沙首先沉降并逐漸淤積，自東至西顆粒物逐漸變細。

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