汕頭市大陸海岸的主要地質(zhì)災(zāi)害

-.z.市大陸海岸的主要地質(zhì)災(zāi)害在市海岸勘察的根底上分析了該區(qū)地震、河口堆積、海岸侵蝕、風(fēng)沙和風(fēng)暴潮等幾類主要的地質(zhì)災(zāi)害。這些災(zāi)害已危害當(dāng)?shù)厝祟惤?jīng)濟(jì)活動(dòng)與生活。該區(qū)存在著孕育6~7級(jí)地震的地質(zhì)構(gòu)造背景，至今尚處于當(dāng)?shù)氐卣鸬诙顒?dòng)周期，防震抗震的措施是必要的。隨著全球變暖、海平面上升與風(fēng)暴潮加劇，該區(qū)已出現(xiàn)了海岸侵蝕。過度墾殖造成風(fēng)沙活動(dòng)掩埋一些耕地與建筑物。非法的、無序的采沙造成*些海灘侵蝕嚴(yán)重。處于江河口高速堆積環(huán)境的港口航道，淤積嚴(yán)重。地方政府必須加強(qiáng)對(duì)海岸帶的整治與管理。市大陸海岸位于省東部沿海潮汕平原的南緣潮南區(qū)隴田鎮(zhèn)華林村南至澄海區(qū)鹽鴻鎮(zhèn)壇頭村東南，即23°05′38″–23°35′38″N，116°25′08″–117°05′00″E，居江三角洲〔其實(shí)是江、榕江、練江三江三角洲聯(lián)合體〕的外緣。市大陸海岸線長約227.5km。市及其邊緣城鎮(zhèn)密集，是省人口最多的城市之一，經(jīng)濟(jì)比擬興旺。2004年統(tǒng)計(jì)，市區(qū)面積1956.4km2，人口487.52萬人，社會(huì)生產(chǎn)總值603.8億元。然而地質(zhì)災(zāi)害較多。從上世紀(jì)80年代以來，有關(guān)學(xué)者分別研究了該地的地震災(zāi)害、河口港灣淤積、風(fēng)暴潮災(zāi)害和風(fēng)沙災(zāi)害。本文是在國家“908〞工程地質(zhì)災(zāi)害專項(xiàng)調(diào)查中，沿岸實(shí)地踏勘、測量的根底上，并綜合了有關(guān)歷史資料，與上世紀(jì)80年代全國海岸帶灘涂資源綜合調(diào)查結(jié)果進(jìn)展比照，除了補(bǔ)充新的資料進(jìn)一步說明本段海岸地質(zhì)災(zāi)害類型較多外，還新發(fā)現(xiàn)本區(qū)海岸侵蝕災(zāi)害，且已相當(dāng)嚴(yán)重。這些地質(zhì)災(zāi)害已構(gòu)成了對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)與居民生活的影響，今提請(qǐng)有關(guān)方面正視，加以防。1區(qū)域地質(zhì)地貌特征研究區(qū)在構(gòu)造上屬于華南準(zhǔn)地臺(tái)的一局部，古生代地層缺失，只有中生代碎屑沉積巖。中生代燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)地臺(tái)活化，發(fā)生斷裂和巖漿活動(dòng)，有早期的火山巖和晚期的花崗巖，還有極少量的喜馬拉雅山期玄武巖。NE向〔含NEE向〕和NW向兩組斷裂交切成斷塊盆地與斷隆體相間，斷塊盆地諸河發(fā)育三角洲，斷隆區(qū)成為沿海丘陵基巖海岸和基巖島嶼〔圖1〕。江三角洲第四系松散地層較厚，軟土發(fā)育，厚度達(dá)168.4m。實(shí)測三角洲地殼形變負(fù)異常，沉降中心江的潮安縣龍湖鎮(zhèn)沉降速率為﹣2.192mm/a〔1954–1980年〕，榕江的揭陽市榕城區(qū)漁湖鎮(zhèn)、楓口一帶為﹣1.875~3.875mm/a。20世紀(jì)50–80年代江口水準(zhǔn)測量地形變?yōu)椹?.5~﹣1.0mm/a。市澄海區(qū)與**島之間的海域，自晚更新世中期以來的3個(gè)沉積旋回的沖積與海積交替的松散地層，花崗巖基底埋深52~87m。水深5m以淺的三角洲前緣，垂直三角洲濱線方向上的淺海，其灘、槽地形明顯，沉積物以粗、中、細(xì)砂為主，局部地段分布有泥質(zhì)細(xì)粉砂，分選良至優(yōu)。水深5~20m的三角洲前坡，地形較為平坦，無明顯的灘槽地形，沉積物為粘土質(zhì)粉砂和粉砂質(zhì)粘土。2主要地質(zhì)災(zāi)害類型及其分布特征2.1地震地質(zhì)災(zāi)害本區(qū)地震災(zāi)害主要分布在西部和**島，是我國地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)。本區(qū)新生代以來由于菲律賓板塊向歐亞板塊推壓，處于板塊邊緣的琉球－－呂宋島弧成為著名的火山、地震帶和構(gòu)造上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈?guī)?，而處于板塊潮汕地區(qū)的斷裂構(gòu)造活動(dòng)也比擬強(qiáng)烈。著名的NE向－地震帶〔圖2〕，平行于海岸帶穿越**島，故**島又是本區(qū)地震最敏感的區(qū)域。如2007年1月19日20：45時(shí)，筆者做完“908〞工程水體調(diào)查回到**島賓館休息時(shí)，感覺床鋪搖晃，發(fā)現(xiàn)水杯里的水平面在動(dòng)亂〔動(dòng)亂角度約10°左右〕，水杯還在桌面上移動(dòng)了。當(dāng)晚22時(shí)電視新聞后報(bào)震源是在東南沿海發(fā)生的6.5級(jí)地震影響所致。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1067–1973年發(fā)生有感地震277次以上，其中≥5級(jí)的地震有12次，有5年發(fā)生6級(jí)以上強(qiáng)震：1067年6.75級(jí)，1600年**7級(jí)，1918年不同日**7.3級(jí)、7級(jí)和6級(jí)，1919年**6級(jí)，1921年**6.25級(jí)，區(qū)及周邊的**、饒平、澄海、、和揭陽等城鎮(zhèn)均受到嚴(yán)重的破壞，房屋倒塌，死傷無數(shù)，平原沙土液化而發(fā)生沙冒水毀壞農(nóng)田。本區(qū)地震根本烈度為Ⅷ度，屬于高烈度區(qū)。在Ⅱ類場地〔GB18306-2001"中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖"〕50年超越概率0.1時(shí)，地震動(dòng)峰值加速度為0.15~0.20g。地震動(dòng)峰值加速度為0.15g，主要分布在西部。學(xué)界已公認(rèn)華南沿海和華南北部的歷史地震活動(dòng)分為兩大周期，每周期持續(xù)約300a。每一周期按能量的積累－釋放過程又分為前釋放期〔相對(duì)平靜，能量積累〕→釋放期→大釋放期→釋放后期〔釋放剩余能量〕。根據(jù)市地震局提供的歷史地震目錄資料，編制的地震〔M≥4.7，T：1400–2000年〕時(shí)間序列圖〔圖3〕，總結(jié)1400–2000年來東南沿海地震活動(dòng)特性，本區(qū)經(jīng)歷了兩個(gè)明顯的地震活動(dòng)周期。第一個(gè)活動(dòng)周期〔大約1400–1710年〕長達(dá)310a，第二活動(dòng)周期從1711年至今已經(jīng)歷了289a〔未完〕，第一個(gè)周期和第二個(gè)周期的地震強(qiáng)度序列根本一致。其中，1600–1605年以及1918–1921年分別為兩個(gè)活動(dòng)周期的地震大釋放時(shí)期，兩者相距的時(shí)間相當(dāng)一致，大約為310~320a。也就是說本區(qū)地震加速釋放階段約120a，地震活動(dòng)以中強(qiáng)地震為主；大釋放階段不超過10a，有七級(jí)以上震出現(xiàn)，歷史短，能量釋放集中；剩余釋放階段約100a，地震活動(dòng)仍以中、強(qiáng)地震為主，震級(jí)逐漸下降，但時(shí)有起伏的變化。目前處于剩余釋放活動(dòng)階段，然后進(jìn)入下一活動(dòng)周期的平靜階段，約80a。從2000年起算，2200年前后10a本區(qū)地震可能進(jìn)入大釋放時(shí)期，會(huì)有強(qiáng)震發(fā)生。但地震是難以預(yù)測的地質(zhì)災(zāi)害之一，加強(qiáng)地震預(yù)防，任何時(shí)期都不能掉以輕心。有人認(rèn)為，馬尼拉海溝發(fā)生規(guī)模8.5級(jí)的地震，沿海將受到波高2~3m的海嘯侵襲。2.2河口高速堆積根據(jù)現(xiàn)代地形圖比照，江三角洲向海前展的速度平均每年約15~25m，分流水道河口延伸速度超過25m/a，例如位于東溪〔蓮陽河〕口外的萊蕪島，1964年仍然在淺海中，1969–1970年被人工圍墾成為陸連島或半島了。港東側(cè)的分流水道新津溪口，1964–1983年的19a，河口已向東南延伸了800m，即每年63.2m。河口淤積反映在港口航道上，三角洲沿岸的港〔饒平縣三百門〕、萊蕪港、港〔老港區(qū)〕和海門港都存在泥沙回淤問題。下面著重分析列入全國沿海20個(gè)樞紐港之一的港老港區(qū)及其航道。港老港區(qū)位于江與榕江集合的河口灣，近20年來，已建成3.5×104t級(jí)碼頭與航道。1994年在港口外攔門沙航道東側(cè)沿新津溪口外淺灘筑成了長7950m的導(dǎo)流防沙堤，但港灣水域面積處于萎縮中，水深逐年變淺，究其原因主要有二：一是它處于堆積發(fā)育中的江三角洲的西南緣，江和榕江每年輸出的懸移質(zhì)泥沙直接堆積在牛田洋或隨NE﹣SW向沿岸流進(jìn)入港，計(jì)江的西溪290.8×104t〔江站為727×104t。西溪包括外沙河、新津河和梅溪〕。榕江〔東橋園站〕65.4×104t，合計(jì)356.2×104t；據(jù)1959–1971年江口測深資料比擬，萊蕪與新津溪口岸段淺海普通被沖刷深0.5~2.0m，沖刷物被沿岸流帶入港。計(jì)算港灣口門附近推移質(zhì)波浪輸沙率每年約50×104m3；二是歷來在該灣圍海造地，使水域面積縮小，灣的水域面積從1950年的近130km2銳減至目前缺乏50km2[13]，納潮量銳減，流速變緩，導(dǎo)致泥沙淤積。1964–1983年，由于圍墾、城建和港建而使水域縮小了51.8﹪，納潮量由1.829×108m3縮小至1.249×108m3，也即減少了51.8﹪的納潮量。潮流沖刷能力下降，水域平均每年淤淺10~15cm，口門外新津溪口的侍狎金水下淺灘平均每年淤淺1~2cm，港口外水道深槽平均每年淤淺4~6cm。外攔門沙航道1980年試挖后3個(gè)月經(jīng)過一場臺(tái)風(fēng)暴潮后又回淤如初。外攔門沙航道東側(cè)的導(dǎo)流防沙堤于1994年筑成。防沙堤修筑前的1983年1月28~29日由省海岸帶調(diào)查隊(duì)施測的大潮潮流最大流速實(shí)測值，漲潮表層60cm/s，底層69cm/s；落潮表層50cm/s，底層59cm/s，與今〔2006年12月和2007年5月〕航道潮流實(shí)測資料〔表1〕比擬，落潮流速仍比漲潮流速小，航道淤積物積多沖?。挥种毯蟪绷魉俣茸冃?，看來該導(dǎo)流防沙堤束水攻沙防沙的效果微小，港老港區(qū)港池和航道5.698km2圍每年的回淤量有200×104t/a左右，并集中在夏季和秋季。1999年以來，江中上游建起了8座攔河壩，目的之一是減少河流對(duì)港的輸沙量。表1港外航道潮流統(tǒng)計(jì)Tab.1TidalcutrentstatisticsoftheouterchannelofShantouport酬流速,m.s-1落潮流速最大/平均流速最大流速平均流速2006-12表層0.380.380.320.10-31中層0.470.310.290.24底層0.390.260.250.20表層0.440.260.390.162007-05-13中層0.560.290.330.22底層0.380.230.260.19注：廠東省908專項(xiàng)調(diào)查A7號(hào)站〔23°17.49'H116°46.52'E)?但從近年來港老港區(qū)港池及其航道維護(hù)情況〔維持水深9.5m，航道寬120m〕看，清淤量的減少并不很明顯〔表2〕。2005和2006年仍須清淤318×104m3/a。2.3海岸侵蝕本區(qū)面向大海，臺(tái)風(fēng)波浪侵蝕海岸明顯。1993年6–11月，在導(dǎo)流防沙堤堤頭東側(cè)D點(diǎn)〔海圖水深5m〕采用956波跡浮標(biāo)系統(tǒng)做了定點(diǎn)波浪觀測，此期間實(shí)測到5場臺(tái)風(fēng)過程的波浪，其中有4場臺(tái)風(fēng)過程的實(shí)測波高超過3m，最大者超過5m，經(jīng)數(shù)學(xué)處理，后報(bào)了D點(diǎn)1949–1992年的44年間臺(tái)風(fēng)波浪，最大值出現(xiàn)于1969年7月28日6903號(hào)臺(tái)風(fēng)，后報(bào)波高5.5m；28日10時(shí)D點(diǎn)波浪的最大能最密度Sm﹦22.7m2/Hz。后報(bào)44年中波高較大值多集中于ESE－SSE之間，即垂直三角洲岸線，故對(duì)海岸地形的沖擊是很強(qiáng)烈的。海岸侵蝕最嚴(yán)重的岸段是在江東溪口萊蕪殘丘至新津河口媽嶼之間長約15km的岸段〔照片1〕?；鶐r出露的岸段被侵蝕也相當(dāng)明顯。拍岸浪對(duì)巖石裂隙施壓與沖蝕，沿裂隙發(fā)生崩解，崩解的石塊繼續(xù)被波浪磨蝕、搬運(yùn)，海蝕崖后退，海蝕平臺(tái)隨著產(chǎn)生與擴(kuò)大。1982年調(diào)查時(shí)已見海門灣的青嶼、烏嶼和海門角，廣澳灣的馬耳角等臨海出露在高潮面以上的海蝕崖地貌，現(xiàn)在又后退了一些。因?yàn)檫@些地方巖性為黑云母二長花崗巖，其垂直、傾斜的和水平的節(jié)理、裂隙均發(fā)育，裂隙呈立方系統(tǒng)交織，在拍岸浪作用下，巖石崩解，岸線后退〔照片2〕。萊蕪西面的屐桃島一帶在上世紀(jì)90年代中期以前分東屐桃島和西屐桃島兩個(gè)無居民島，東屐桃島在90年代中期被侵蝕成礁石，復(fù)被炸平，西屐桃島被筑堤連陸成為萊蕪半島的一段海岸〔23°25′00.034″N，116°50′57.629″E〕，這段岸線附近的潮間帶80年代初期寬38m，現(xiàn)已被蝕盡，即28a間該岸段平均侵蝕速度為1.358m/a〔照片3〕。人為引發(fā)的海岸地質(zhì)災(zāi)害如在潮南區(qū)田心灣海灘采沙，其后果也相當(dāng)嚴(yán)重。筆者2007年4月考察，該灣岸長約3000m的潮間帶海灘就有5個(gè)非法采沙點(diǎn)，根本上中粗沙分布的岸邊都被“瓜分〞了，均屬無證開采。其開采時(shí)間有兩個(gè)已長達(dá)4年，最短的也有1年兩個(gè)月〔照片4是已開采2年的〕。整個(gè)岸段海灘被挖得凹凸不平，體無完膚。岸邊的水動(dòng)力條件已失去了平衡，凡岸邊巖體凸出的地方水動(dòng)力作用就特別明顯，巖體承受海浪侵蝕和水流沖刷，凡凹進(jìn)去的地方就成了滯流區(qū)，承受巖體崩塌或沖刷帶來的堆積物。測量計(jì)算結(jié)果，沙體被采走而地形凹進(jìn)去的地段為61m，深度9.5m。迄今該灣岸段海灘約有20﹪的沙被采走，5年來該灣岸潮間帶不斷后退，海堤多處發(fā)生崩塌。澄海區(qū)塘邊灣東部的海岸也有類似的情形，臨?，斍按鍍勺孔拥膲δ_被海水動(dòng)力淘空〔照片5〕，成了危房，無人居住。2.4風(fēng)暴潮災(zāi)害江三角洲沿海一帶，臺(tái)風(fēng)活動(dòng)時(shí)沿海海水壅積，潮位急升，近80年來發(fā)生過3次災(zāi)害嚴(yán)重的風(fēng)暴潮位都在3m以上，最高達(dá)3.48m。1922年8月2日風(fēng)暴潮造成沿海7萬人傷亡；1969年7月28日風(fēng)暴潮使市中心區(qū)泛濫水深1~3m，牛田洋新墾圍堤潰決，軍民死傷甚眾；1979年8月2日臺(tái)風(fēng)暴潮造成市區(qū)外馬路一帶淹沒，水深0.8~1.0m。據(jù)研究，由于全球變暖，近40年〔1955–1994〕，江河口海平面上升，最大為東溪口站，達(dá)83cm，未來40年〔1990–2030〕江口相對(duì)海平面上升幅度20cm，勢必進(jìn)一步抬升風(fēng)暴潮位和加劇海岸侵蝕。2.5風(fēng)沙災(zāi)害江三角洲東南沿海自鹽鴻北向西經(jīng)東里、澄海城區(qū)至鮀浦南一線的向海側(cè)，為一全新世晚期發(fā)育的至少由5條海岸沙壩組成的總長約33km，總寬1.5~8km的海岸沙壩－干瀉湖群，最高達(dá)10m左右，上疊有半流動(dòng)性的沙丘，海拔大于8m者超過40座；灣以南，濠江區(qū)東岸、濠江區(qū)南岸和區(qū)南岸的企望灣〔廣澳灣〕頭，區(qū)和潮南區(qū)南岸的海門灣頭、新津河口西岸〔港導(dǎo)流防沙堤堤頭向北50m，向東120m〕都發(fā)育了瀕海的現(xiàn)代海岸沙壩。在地面干爽與大風(fēng)動(dòng)力條件下，加上人為過度墾殖、采樵〔從前連草根也挖去當(dāng)柴薪〕，砍伐防風(fēng)林，使這些沙壩成為風(fēng)沙活動(dòng)場所。例如廣澳灣頭歷史上屬海門鎮(zhèn)管轄的外四鄉(xiāng)18個(gè)自然村，由于風(fēng)沙的吞噬，至1950年時(shí)僅存4個(gè)。今新津河口西岸的房子處于風(fēng)沙吞噬中〔照片6〕。3結(jié)語與討論我國學(xué)術(shù)界很重視對(duì)海岸帶地質(zhì)災(zāi)害問題的研究。潮汕平原是我國著名的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)、水產(chǎn)捕撈與養(yǎng)殖區(qū)、傳統(tǒng)工藝區(qū)與僑鄉(xiāng)，又是我國首批經(jīng)濟(jì)特區(qū)城市的經(jīng)濟(jì)特區(qū)所在，現(xiàn)代海陸交通樞紐和現(xiàn)代工業(yè)興起，開展前途廣闊。今后開展尤須同步改善生態(tài)環(huán)境，預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。針對(duì)本岸段的主要地質(zhì)災(zāi)害，必須參考"市海洋功能區(qū)劃"，做好市河口海岸開發(fā)利用與保護(hù)的規(guī)劃，加強(qiáng)海岸帶管理，同時(shí)適當(dāng)提高海岸工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，采取生物學(xué)與工程學(xué)措施改善生態(tài)環(huán)境，打造一個(gè)穩(wěn)定的海岸帶?！?〕地區(qū)〔含潮汕平原〕是第四紀(jì)晚更新世中期以來形成的斷陷盆地，活動(dòng)性較強(qiáng)，存在孕育6~7級(jí)地震的地質(zhì)構(gòu)造背景，至今尚處于地震活動(dòng)第二周期，在已編制的地震烈度圖根底上編制災(zāi)害預(yù)測圖，對(duì)已有工程做抗震加固，對(duì)新建工程按抗震標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和使用高強(qiáng)度的建筑材料；有方案開展防震抗震宣傳教育，預(yù)防地震和海嘯造成的傷害。〔2〕地區(qū)沿海與沿岸地質(zhì)特征與大氣—海洋動(dòng)力條件互為因果，隨著全球變暖，海平面上升與風(fēng)暴潮加劇，出現(xiàn)海岸侵蝕，加上過度墾殖造成風(fēng)沙活動(dòng)為害，非法的與無序的挖沙等人為造成嚴(yán)重海岸侵蝕，須切實(shí)做好海岸帶開發(fā)利用規(guī)劃，按規(guī)劃指導(dǎo)開發(fā)，并嚴(yán)格執(zhí)法，保證合理的開發(fā)?！?〕處于江河口高速沉積區(qū)的港口航道，由于上世紀(jì)灣牛田洋、珠池肚等水域人為過度圍墾導(dǎo)致港灣納潮量銳減，淤積嚴(yán)重，必須嚴(yán)格按照海域功能區(qū)劃，保護(hù)水域，有關(guān)專業(yè)部門與單位，仍需繼續(xù)深入研究回淤問題，采取有效措施確保物流暢通和繁榮。市政府編制的"江河口治理規(guī)劃"[17]近日已通過專家的評(píng)審，規(guī)劃中提出結(jié)合市東部城市經(jīng)濟(jì)帶建立，協(xié)調(diào)河口水利、海洋、國土、航運(yùn)與環(huán)境等方面的關(guān)系，提出河口治導(dǎo)線規(guī)劃、泄洪整治規(guī)劃、灘涂岸線利用規(guī)劃和河口管理規(guī)劃。誠然市人多地少，人均土地400m2，人均耕地86.7m2，土地資源極端短缺是市社會(huì)開展的制約因素之一，因而圍海造地是必要的戰(zhàn)略決策。但是要審慎，圍海須適地，適時(shí)與適度，切不可盲目、隨意。該規(guī)劃擬在港外航道導(dǎo)流防沙堤的東北側(cè)龍湖區(qū)新津河口兩側(cè)沿岸，長13.5km，寬1.5km的水域，圍海造地24.78km2。筆者認(rèn)為該處圍海造地?zé)o礙港航道，應(yīng)該是合理的。新津河河口岸段屬侵蝕岸，結(jié)合圍海工程，還可收海岸保護(hù)之效。筆者還認(rèn)為可能該導(dǎo)流防沙堤堤頭水深5m過淺，堤外東側(cè)江河口輸沙和沿岸淺海波浪掀沙造成的泥沙流可繞過堤頭進(jìn)入港外航道，如此則須重新計(jì)算延筑防沙堤至適宜水深處。這須設(shè)專題研究?？傊摪抖螣o論自然的還是人為引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害都是較為嚴(yán)重的，已構(gòu)成了對(duì)人類經(jīng)濟(jì)與生活的威脅，建議政府職能部門加強(qiáng)管理和作出整治。致：感中國科學(xué)院南海海洋研究所煥庭研究員對(duì)本文提出了具體的修改意見！PrimaryGeologicalHazardstotheContinentalCoastinShantouAbstract:OnthebasisofthecoastalinvestigationsinShantouCity,someprimarygeologicalhazards,includingearthquake,estuarinedeposit,coastalerosion,stormsurgeandwind-driftsand,areanalyzedinthepaper.Itisfoundthatthereistectonicbackgroundwithearthquakeofmagnitude6–7intheare