盐城市大丰区水利局大丰闸管理所 江苏大丰 224163
摘要：江苏海岸进退给沿海港口生产和建设带来了直接影响。江苏海岸带的淤涨、侵蚀危及到江苏里下河地区和沿海垦区洪水入海通道和挡潮海堤的安全，同时也影响到沿海港口建设和社会经济发展。作者长期在沿海进行工作和调研，本文利用卫片对海岸带水陆分界线的位置变化进行研究。结果表明，江苏沿海40年来淤涨898.171km2，侵蚀635.725km2，1983年前后海岸变化有明显的差异。本研究致力于掌握滩涂岸线的变化趋势和发展规律，探明排涝体系的规划路径，为巩固海堤和港口建设提供基础资料。
关健词：海岸带；Landsat; 海岸线变化；江苏
The changes of the coastal zone in Jiangsu Province over the past 40 years based on Landsat
Jilin Wu
(The Control Station for Sluice Gate of Dafeng District,Yancheng Water Conservancy Bureau 224163)
Abstract：The production and construction of the coastal ports in Jiangsu Province is directly effected by the advance and retreat of coastlines. The siltation and retreat of the coastal zone endangers the flood channels and the sea embankment in the Lixiahe river region and coastal reclamation area. Besides, it also affects the construction of the coastal ports and the economic development. We have been concentrating on studying the coastal area for a long time. This paper studies the coastline position changes during the past four decades based on the satellite images. The study shows that the coastal region silted up 898.171km2 and retreated 635.725km2 in the last four decades in Jiangsu Province. In addition, there are obvious differences in the coastline changes in different coastal areas around 1983. This study concentrates on the detailed coastline change trend and rules and the planning route of the drainage system, which provides basic data for the construction and strengthening of the sea emb ankment and the coastal ports.
Key words：coastal zone, Landsat, coastline changes, Jiangsu Province
0 引言
江苏海岸带北起苏鲁交界绣针河口，南止长江口北叉，岸线总长954km，海岛26个，滩涂面积750万km2，约占全国滩涂面积1/4以上；海岸带由前滨（大陆架）、海滩（干出滩）、海岸阶地、后滨等组成，本文研究的对象是海滩下边缘线，即最低潮位时大陆架边线。江苏海岸线自1128年黄河夺淮至1855年北归，727年间大量黄河泥沙把苏北北部海岸线向海推进约70 km，后经沿岸流把泥砂南运，江苏沿海呈现淤涨态势，淤涨速度最快的是废黄河口，1855年后，废黄河少量泥砂推向苏北沿海，废黄河口岸线停止向海推进，转为以海洋动力作用反向侵蚀阶段，江苏海岸线进入调整时期[1]。1980年前江苏海岸线呈现北侵南淤形态[2]，侵淤临界点在射阳县夸套闸，夸套闸下港道以北为侵蚀性海岸，夸套闸以南为淤涨性海岸，1980年后夸套闸以南淤涨停止，呈现出侵蚀的态势。而东沙岛以南呈现淤涨加速的态势，这一态势的形成与黄海的洋流特征有着密不可分的联系。本文就1973年11月至2017年3月间江苏海岸线的变化进行研究，给沿海开发、工程建设和海岸利用提供基础依据。
1 采用资料及研究方法
研究本文的资料来源于Landsat卫星携带的成像仪MSS、TM、ETM+和OLI-TIRS在不同时期拍摄的图像，作者对这些图像进行处理，图像处理包括采集像控点、实地测量像控点的坐标，软件准备，图像缩放、旋转、拼接、图像检查、实地对比、水陆交界边线确认等步骤。像控点确定的方法是找出图像上的控制点，江苏东部共采集像控点7个点，每幅图像由3个点组成，3个控制点基本呈等腰三角形分布，点位接近于卫片边角区域，控制整幅卫片的投影面，点距分布均匀，像控点分布见图1。江苏沿海南北方向由3幅图像拼成，图像拼接重叠区域内有共同控制点2点，分析资料中的卫片图像时间跨度43年，50年代的水工建筑物上的特征点在卫片上容易辨认，我们把这些建筑物上的特征点作为像控点，比如1956年建成的射阳河闸右翼墙与闸室的交界点作为一个像控点。像控点选择后，对像控点进行实地坐标位置测量，根据实地测量的坐标值，在CAD图层上展点，展点比例尺为1/10000，从设计中心中附着卫片图像，对卫片进行放大，放大倍率为23.7万倍，同时对图像进行旋转，旋转角度为1º38'，把像控点与地面实测点完全重合，来提高卫片的使用精度。卫片重叠区域，图像上地物要完全重合；图像精度检查，在每幅图上选择清晰可辨的两座建筑物，实地测量两座建筑物间的距离与图上距离进行对比，均优于五万分之一地形图要求；水陆边界线确认，不同的潮位所发映的岸边线位置不同，高潮位岸边线近于内陆，低潮位岸边线远离内陆，在众多的卫片中统一选择最低潮位时的卫片；对卫片上水陆边界位置与实地位置进行比对，比对的方法是利用历史实测资料，大丰沿海滩涂6条大导线3次实测数据（1985 -1992年）与同期卫片进行比对（见图2、图3），卫片显示的水陆边线与实测资料中的位置稳合。
图1 像控点分布图 图2 大丰滩涂测量大导线分布图
图3 大丰滩涂大导线测量数据分析图
在与历史资料对比的同时对连云港、滨海港、射阳港、大丰港、洋口港、协兴闸近两年的最低潮位时水陆交界线的位置实测数据与卫片显示的水陆边线进行比对，实地测量最低潮位时的位置均符合卫片上显示的最低潮位线位置。资料分析方法利用CAD软件的图层控制，采集各个不同时期的最低潮位时的水陆边线；对提取的海岸水陆分界线在不同时期的变化进行分析，在分折中注意卫片的获取时间与相应潮位，统一选用最低潮位时的卫片图像数据，最低潮位值-1.0~-1.40m（废黄河高程），资料分析中采用的遥感数据见表1。
2 数据分析结果
2.1赣榆县锈针河口—连云区烧香河口
从海州湾绣针河口起，南止烧香河新闸为淤涨型海岸，长度67.35km，43年间淤涨面积68.819km2（图4）；最大淤涨点在朱稽付河闸以南，最大淤积宽度2465.6m，最小淤涨点在西墅，43年来岸线未变；连云港港区为人工干预型淤积。其中，自绣针河口至青口河闸长29.7km， 1983年以前呈淤涨性，以后呈侵蚀性，侵蚀宽度203m，该段1983年前淤涨面积32.635 km2，1983年后侵蚀面积7.869 km2，三洋港两侧1983年前淤涨速度较快，前10年间淤涨面积16.895 km2，后33年间淤涨面积8.315 km2。
2.2连云区烧香河口—东台县梁垛河口
自烧香河新闸至东台县梁垛河口为侵蚀型海岸，长度256.1km，43年间侵蚀面积246.264km2，最大侵蚀点在新洋港口，最大侵蚀宽度2894.48m，最小侵蚀点在运粮河闸南侧，侵蚀宽度95.43m（图5—图8）。
43年间，埒子口西侧4.4km，1973年至1983年间为淤涨型，向海淤涨了549.67m，1983年后转为侵蚀型，侵蚀宽度1365.59m，侵蚀面积4.41km2；埒子口东侧3.58km，1973年至1983年间为淤涨型海岸，向海淤涨了329m，1983年后转为侵蚀型，埒子口再以东6.74km，前10年间岸线没变，后33年向内陆侵蚀585.5m；燕尾港东11.2km，前10年间为淤涨型海岸，向海淤涨了1540.7m，后33年间近燕尾港口5.1km岸线未变，以东则侵蚀至1973年岸线位置(见图5)。
新淮河口西19km，东13.8km，前10年间为淤涨型海岸，向海淤涨了1067m，后33年间转为侵蚀型海岸，侵蚀宽度1990m，侵蚀面积49.233km2（见图6）。
滨海港至扁担港21km，前10年间岸线几乎未变，后33年间岸线向内陆侵蚀，侵蚀宽度963.6m；扁担港口至夸套河口5.6km，前10年侵蚀速度快，侵蚀宽度589.6m，后33年间侵蚀宽度189.3m。夸套河至运粮河16.34km，前10年岸线未变，后33年间向内陆侵蚀，侵蚀宽度888m。运粮河至射阳港43年间岸线有少量侵蚀，射阳港两侧7.75km为人工干预型淤积（见图6）；射阳港至新洋港口21.8km，43年间逐步向内陆侵蚀，侵蚀宽度1965.8m，年平均侵蚀宽度45.7m，新洋港至斗龙港口长度20km，其中大对水至中路港段前10年为淤涨海岸，淤涨宽度388m，后33年转为侵蚀性海岸，侵蚀宽度1059m。三里港至斗龙港6.5km，前10年侵蚀速度很快，后33年间岸线未变。斗龙港口至大丰港30.7km，四卯酉河口以北前10年侵蚀速度较快，后33年侵蚀速度放缓（见图7）；大丰港至梁垛河口36.5km，其中王港河至竹港河口7.3km，前10年向海淤涨速度很快，淤涨宽度1605.3m，年平均淤涨量为160m，1983年后转为侵蚀性海岸，33年间侵蚀宽度1622.6m，年平均侵蚀量为49m；大丰港二期码头位置43年间岸线未变，一期码头位置前10年侵蚀宽度1010.6m，后33年间侵蚀宽度1147.6m（见图8）。
2.3东沙岛周围及条子泥
东沙岛西岸及条子泥东岸为侵蚀型海岸，最大侵蚀宽度4012.09m，最小侵蚀宽度803.13m，侵蚀面积143.233km2，侵蚀的原因是自北向南的潮流受到条子泥的阻挡，潮流流向发生了改变，其中，1983年前东沙岛中部（川东港对面）呈淤涨性，两侧呈侵蚀性。东沙岛东岸近海9.9km的沙岛均呈现侵蚀性，侵蚀面积110.793km2，东沙岛近海以内淤涨面积525.578km2，东沙北端亮月沙北端因水流方向改变而侵蚀。淤涨面积最大的是小洋港以北、条子泥至竹根沙以南区域，其中1983年东沙岛东岸18.5km范围内低潮时均见有沙岛，以后堵沙岛均被侵蚀（见图8）。
2.4小洋港至吕四港
小洋港至吕四港是江苏沿海淤涨最大的海岸，该段海岸呈淤涨与侵蚀相间的趋势，海岸长度106.89km，淤涨面积232.069km2，侵蚀面积134.19km2，最大淤涨宽度8777.3m，最小淤涨宽度4406.4m。该段海岸1983年前均呈侵蚀性，侵蚀最大宽度7196m，位置在洋口港两侧，长度33.4km（见图9）。
2.5蒿枝港至连兴港
蒿枝港至连兴港呈现淤涨性，海岸长度49.4km，最大淤涨宽度1607.76m，最大淤涨点在协兴闸南侧，淤涨面积为32.434km2（见图10）。蒿枝港南6.1km，前10年呈侵蚀性海岸，侵蚀宽度1345m，后33年呈淤涨性；塘芦港新闸北9.1km，前10年呈淤涨性，淤涨宽度352m，后33年呈侵蚀性海岸。协兴闸至塘芦港新闸间海岸前10年淤涨速度较快，淤涨宽度580m，后33年间岸线未变。协兴闸至圆陀角海岸长18km，前10年海岸未变，后33年淤涨速度较快，淤涨宽度1151.6m。连兴港以东5.8km，前10年呈侵蚀性，侵蚀宽度776m，后33年间呈淤涨性，淤涨宽度519m。长江口北汊顾园沙有向东北方向移动趋势，沙岛西端呈显侵蚀性，南北两侧淤涨，淤涨面积18.603km2。
江苏海岸线侵蚀与淤涨量统计见表2和表3：
3 形成成因解释及发展趋势
经上述数据分析：江苏海岸的变化存在位置和时间节点，位置节点是弶港镇，时间节点是1983年，1983年前弶港镇以南呈侵蚀性，后呈淤涨性。1983年前弶港镇以北分成两段，滨海港以北段呈淤涨性，以南段呈侵蚀性；1983年后均呈显侵蚀性。形成这一现象的根本原因取决于弶港镇东侧条子泥水道的变化(见图11)，
图11 条子泥水道演变图
条子泥水道是东沙岛与大陆东岸之间一条窄长的潮流通道，条子泥是这条水道中间一座淤积沙岛，条子泥西岸逐渐与弶港镇东侧滩涂淤涨连成陆地，东岸与东沙岛之间的通道近30年来逐渐淤浅变窄，1983年前从北向南的沿岸潮流（以下简称北流）与从南向北的台湾（又叫黄海）暖流（以下简称南流）汇合点分成两种情况：一种是秋冬季东北风强劲时北流经过条子泥水道与南流汇合后在东沙岛东南方削弱。另一种是春夏季东南风强劲时南流经过条子泥水道与北流在王港港口东汇合，汇合后潮流向东流经亮月沙南端流道，最终削弱于东沙岛东部，汇合流削弱后潮流挟带的泥砂沉淀形成堵多沙岛；1983年后，因条子泥水道不断淤塞变浅，水道的过水能力减弱，北流因受到条子泥水道过水能力的限制，北流的主流在大丰港南侧调头沿东沙岛西岸北上经过亮月沙后从东沙岛东侧继续南下，在东沙岛东外磕脚附近与南流相遇而削弱（见图12）。
图12 东沙岛周围潮流流向图
南流经过冷家沙与乌龙沙流道向弶港方向进发时，涨潮初时流速较大，潮头到达方塘河闸时流速逐渐减缓，长江入海水流挟带的大量泥沙在南流的作用下，推向吕四港至东沙南端这一段海岸；从卫片上清晰的看到东沙岛西岸北部的岸线形状，亮月沙北端的沙岛侵蚀均是由于北流的调头拐弯所形成，东沙岛东侧堵多沙岛的侵蚀是因北流挟带的泥沙逐渐减少的结果，洋口港两侧的快速淤涨是长江泥沙在此区域不断堆积，这些变化均说明江苏北部的沿岸潮流线前进路线近30年来发生了变化。江苏沿海潮流线 [3]见图13。
图13 江苏沿海潮流线图
江苏海岸因潮流线的变化，海岸线也随之发生变化，经分析预测，在以后数年中，海州湾青口河口以北继续呈侵蚀趋势，青口河口以南呈淤涨趋势，淤涨速度变缓；连云港至大丰港段海岸继续呈侵蚀趋势，侵蚀速度较快区域在扁担港南北20km范围内；大丰区四卯酉河口以南海岸线将因潮流转向中心不断北移，岸线将不断向内陆侵蚀，侵蚀宽度满足潮流转向半径条件后停止，北流流向最终在斗龙港口指向亮月沙北端，北流挟带的泥沙大部分会推向东沙以西水域，因此这一水域将会不断淤积变浅。南流挟带大量的长江入海泥沙推向吕四港以北区域，东沙以南至吕四港之间近海将成为长江泥沙的堆积场，因此洋口港两侧，弶港以南海岸线将不断淤涨。
4 结论
江苏海岸线的变化和发展趋势关系到江苏沿海的开发利用，水利工程的选址、沿海垦区排涝河流的规划、港口建设和生态保护。基于本文研究成果建议：①大丰区斗龙港口以南水闸工程选址不应过于向海靠近，防止海岸线侵蚀危及工程安全。②东台市海岸淤涨速度很快，沿海行洪通道逐步相继淤塞，建议在海滨地带开挖一条南北走向的排涝干河，干河出口选择在东台河口以北。③启东市塘芦港新闸北3.5km岸线33年来未变，适合港口建设。④崇明岛北岸线向北扩展速度较快，防止长江北汊逐步失去航运功能，应严格控制崇明岛北岸线的开发利用。
参考文献：
[1]蔡则健，吴曙亮.江苏海岸线演变趋势遥感分析[J]。国土资源遥感，第3期，总第53期，2002年9月15日第19页
[2]江苏省重工业局水文队.水文地质工程地质普查报告（江苏省沿海射阳河口以北地区1966-1970）[M]。南京，江苏省地质局水文队革命委员会，1970.1
[3]陈清海，朱泉宝.军用地图识别及使用[M]。郑州，中国人民解放军测绘学院，1981年6月第257页
作者简介：吴继林（1966— ），男，工程师，主要从事水利工程和测绘工程工作。
E-mail: 784039153@qq.com
论文作者:吴继林
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/17
标签：海岸论文; 宽度论文; 河口论文; 江苏论文; 大丰论文; 年间论文; 潮位论文; 《基层建设》2018年第22期论文;