汕头市大陆海岸的主要地质灾害.doc

汕头市大陆海岸的主要地质灾害在汕头市海岸勘察的基础上分析了该区地震、河口堆积、海岸侵蚀、风沙和风暴潮等几类主要的地质灾害。这些灾害已危害当地人类经济活动与生活。该区存在着孕育67级地震的地质构造背景，至今尚处于当地地震第二活动周期内，防震抗震的措施是必要的。随着全球变暖、海平面上升与风暴潮加剧，该区已出现了海岸侵蚀。过度垦殖造成风沙活动掩埋一些耕地与建筑物。非法的、无序的采沙造成某些海滩侵蚀严重。处于韩江河口高速堆积环境的汕头港口航道，淤积严重。地方政府必须加强对海岸带的整治与管理。汕头市大陆海岸位于广东省东部沿海潮汕平原的南缘潮南区陇田镇华林村南至澄海区盐鸿镇坛头村东南，即230538233538 N，1162508 1170500 E，居韩江三角洲（其实是韩江、榕江、练江三江三角洲联合体）的外缘。汕头市大陆海岸线长约227.5 km。汕头市及其边缘城镇密集，是广东省人口最多的城市之一，经济比较发达。2004 年统计，汕头市区面积1 956.4 km2 ，人口487.52万 人，社会生产总值603.8亿元。然而地质灾害较多。从上世纪80年代以来，有关学者分别研究了该地的 地震灾害、河口港湾淤积、风暴潮灾害和风沙灾害。本文是在国家“908”项目地质灾害专项调查中，沿岸实地踏勘、测量的基础上，并综合了有关历史资料，与上世纪80年代全国海岸带滩涂资源综合调查结果进行对比，除了补充新的资料进一步说明本段海岸地质灾害类型较多外，还新发现本区海岸侵蚀灾害，且已相当严重。这些地质灾害已构成了对当地社会经济与居民生活的影响，今提请有关方面正视，加以防范。1 区域地质地貌特征研究区在大地构造上属于华南准地台的一部分，古生代地层缺失，只有中生代碎屑沉积岩。中生代燕山运动时地台活化，发生断裂和岩浆活动，有早期的火山岩和晚期的花岗岩，还有极少量的喜马拉雅山期玄武岩。NE向（含NEE向）和NW向两组断裂交切成断块盆地与断隆体相间，断块盆地诸河发育三角洲，断隆区成为沿海丘陵基岩海岸和基岩岛屿（图1）。韩江三角洲第四系松散地层较厚，软土发育，厚度达168.4 m。实测三角洲地壳形变负异常，沉降中心韩江的潮安县龙湖镇沉降速率为2.192 mm/a（19541980年），榕江的揭阳市榕城区渔湖镇、枫口一带为1.875 3.875 mm/a。20世纪5080年代韩江口水准测量地形变为0.51.0 mm/a。汕头市澄海区与南澳岛之间的海域，自晚更新世中期以来的3个沉积旋回的冲积与海积交替的松散地层，花岗岩基底埋深5287 m。水深5 m以浅的三角洲前缘，垂直三角洲滨线方向上的浅海，其滩、槽地形明显，沉积物以粗、中、细砂为主，局部地段分布有泥质细粉砂，分选良至优。水深520 m的三角洲前坡，地形较为平坦，无明显的滩槽地形，沉积物为粘土质粉砂和粉砂质粘土。2 主要地质灾害类型及其分布特征2.1 地震地质灾害本区地震灾害主要分布在汕头西部和南澳岛，是我国地震重点监视防御区。本区新生代以来由于菲律宾板块向欧亚板块推压，处于板块边缘的琉球台湾吕宋岛弧成为著名的火山、地震带和构造上升运动强烈带，而处于板块内潮汕地区的断裂构造活动也比较强烈。著名的NE向福建泉州汕头地震带（图2），平行于汕头海岸带穿越南澳岛，故南澳岛又是本区地震最敏感的区域。如2007年1月19日20：45时，笔者做完“908”项目水体调查回到南澳岛宾馆休息时，感觉床铺摇晃，发现水杯里的水平面在动荡（动荡角度约10左右），水杯还在桌面上移动了。当晚22时电视新闻后报震源是在台湾东南沿海发生的6.5级地震影响所致。据不完全统计，10671973年发生有感地震277次以上，其中5级的地震有12次，有5年发生6级以上强震：1067年汕头6.75级，1600年南澳7级，1918年不同日南澳7.3级、7级和6级，1919年南澳6级，1921年南澳6.25级，区内及周边的南澳、饶平、澄海、汕头、潮阳和揭阳等城镇均受到严重的破坏，房屋倒塌，死伤无数，平原沙土液化而发生沙冒水毁坏农田。本区地震基本烈度为度，属于高烈度区。在类场地（GB18306-2001中国地震动参数区划图）50年超越概率0.1时，地震动峰值加速度为0.150.20 g。地震动峰值加速度为 0.15 g，主要分布在汕头西部。学界已公认华南沿海和华南北部的历史地震活动分为两大周期，每周期持续约300 a。每一周期按能量的积累释放过程又分为前释放期（相对平静，能量积累）释放期大释放期释放后期（释放剩余能量）。根据汕头市地震局提供的历史地震目录资料，编制的地震（M4.7，T：14002000年）时间序列图（图3），总结14002000年来东南沿海地震活动特性，本区经历了两个明显的地震活动周期。第一个活动周期（大约14001710年）长达310 a，第二活动周期从1711年至今已经历了289 a（未完），第一个周期和第二个周期的地震强度序列基本一致。其中，16001605年以及19181921年分别为两个活动周期的地震大释放时期，两者相距的时间相当一致，大约为310320 a。也就是说本区地震加速释放阶段约120 a，地震活动以中强地震为主；大释放阶段不超过10 a，有七级以上大地震出现，历史短，能量释放集中；剩余释放阶段约100 a，地震活动仍以中、强地震为主，震级逐渐下降，但时有起伏的变化。目前处于剩余释放活动阶段，然后进入下一活动周期的平静阶段，约80 a。从2000年起算，2200年前后10 a本区地震可能进入大释放时期，会有强震发生。但地震是难以预测的地质灾害之一，加强地震预防，任何时期都不能掉以轻心。有人认为，马尼拉海沟发生规模8.5级的地震，汕头沿海将受到波高23 m的海啸侵袭。2.2 河口高速堆积根据现代地形图对比，韩江三角洲向海前展的速度平均每年约1525 m，分流水道河口延伸速度超过25 m/a，例如位于东溪（莲阳河）口外的莱芜岛，1964年仍然在浅海中，19691970年被人工围垦成为陆连岛或半岛了。汕头港东侧的分流水道新津溪口，19641983年的19 a，河口已向东南延伸了800 m，即每年63.2 m。河口淤积反映在港口航道上，三角洲沿岸的潮州港（饶平县三百门）、莱芜港、汕头港（老港区）和潮阳海门港都存在泥沙回淤问题。下面着重分析列入全国沿海20个枢纽港之一的汕头港老港区及其航道。汕头港老港区位于韩江与榕江汇合的河口湾内，近20年来，已建成3.5104 t级码头与航道。1994年在港口外拦门沙航道东侧沿新津溪口外浅滩筑成了长7 950 m的导流防沙堤，但港湾水域面积处于萎缩中，水深逐年变浅，究其原因主要有二：一是它处于堆积发育中的韩江三角洲的西南缘，韩江和榕江每年输出的悬移质泥沙直接堆积在牛田洋或随NESW向沿岸流进入汕头港，计韩江的西溪290.8104 t（韩江潮州站为727104 t。 西溪包括外沙河、新津河和梅溪）。榕江（东桥园站）65.4104 t，合计356.2104 t；据19591971年韩江口测深资料比较，莱芜与新津溪口岸段浅海普通被冲刷深0.52.0 m，冲刷物被沿岸流带入汕头港。计算港湾口门附近推移质波浪输沙率每年约50104 m3； 二是历来在该湾内围海造地，使水域面积缩小，汕头湾的水域面积从1950年的近130 km2锐减至目前不足50 km213，纳潮量锐减，流速变缓，导致泥沙淤积。19641983年，由于围垦、城建和港建而使水域缩小了51.8，纳潮量由1.829108 m3缩小至1.249108 m3，也即减少了51.8的纳潮量。潮流冲刷能力下降，水域平均每年淤浅1015 cm，口门外新津溪口的侍狎金水下浅滩平均每年淤浅12 cm，港口外水道深槽平均每年淤浅46 cm。外拦门沙航道1980年试挖后3个月经过一场台风暴潮后又回淤如初。外拦门沙航道东侧的导流防沙堤于1994年筑成。防沙堤修筑前的1983年1月2829日由广东省海岸带调查队施测的大潮潮流最大流速实测值，涨潮表层60 cm/s，底层69 cm/s；落潮表层50 cm/s，底层59 cm/s，与今（2006年12月和2007年5月）航道潮流实测资料（表1）比较，落潮流速仍比涨潮流速小，航道淤积物积多冲小；又筑堤后潮流速度变小，看来该导流防沙堤束水攻沙防沙的效果微小，汕头港老港区港池和航道5.698 km2范围内每年的回淤量有200104 t/a左右，并集中在夏季和秋季。1999年以来，韩江中上游建起了8座拦河坝，目的之一是减少河流对汕头港的输沙量。表1汕头港外航道潮流统计Tab. 1 Tidal cutrent statistics of the outer channel of Shantou port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表层0.380.380.320.10-31中层0.470.310.290.24底层0.390.260.250.20表层0.440.260.390.162007 - 05 -13中层0.560.290.330.22底层0.380.230.260.19注：厂东省908专项调查A7号站（2317.49H 11646.52E) 但从近年来汕头港老港区港池及其航道维护情况（维持水深9.5 m，航道宽120 m）看，清淤量的减少并不很明显 （表2）。2005和2006年仍须清淤318104 m3/a。2.3 海岸侵蚀本区面向大海，台风波浪侵蚀海岸明显。1993年611月，在导流防沙堤堤头东侧D点（海图水深5 m）采用956波迹浮标系统做了定点波浪观测，此期间实测到5场台风过程的波浪，其中有4场台风过程的实测波高超过3 m，最大者超过5 m，经数学处理，后报了D点19491992年的44年间台风波浪，最大值出现于1969年7月28日6903号台风，后报波高5.5 m；28日10时D点波浪的最大能最密度Sm22.7 m2/Hz。后报44年中波高较大值 多集中于ESESSE之间，即垂直三角洲岸线，故对海岸地形的冲击是很强烈的。海岸侵蚀最严重的岸段是在韩江东溪口莱芜残丘至新津河口妈屿之间长约15 km的岸段（照片1）。基岩出露的岸段被侵蚀也相当明显。拍岸浪对岩石裂隙施压与冲蚀，沿裂隙发生崩解，崩解的石块继续被波浪磨蚀、搬运，海蚀崖后退，海蚀平台随着产生与扩大。1982年调查时已见海门湾的青屿、乌屿和海门角，广澳湾的马耳角等临海出露在高潮面以上的海蚀崖地貌，现在又后退了一些。因为这些地方岩性为黑云母二长花岗岩，其垂直、倾斜的和水平的节理、裂隙均发育，裂隙呈立方系统交错，在拍岸浪作用下，岩石崩解，岸线后退（照片2）。莱芜西面的屐桃岛一带在上世纪90年代中期以前分东屐桃岛和西屐桃岛两个无居民岛，东屐桃岛在90年代中期被侵蚀成礁石，复被炸平，西屐桃岛被筑堤连陆成为莱芜半岛的一段海岸（232500.034 N，1165057.629 E），这段岸线附近的潮间带80年代初期宽38 m，现已被蚀尽，即28 a间该岸段平均侵蚀速度为1.358m/a（照片3）。人为引发的海岸地质灾害如在潮南区田心湾海滩采沙，其后果也相当严重。笔者2007年4月考察，该湾岸长约3 000 m的潮间带海滩就有5个非法采沙点，基本上中粗沙分布的岸边都被“瓜分”了，均属无证开采。其开采时间有两个已长达4 年，最短的也有1年两个月（照片4是已开采2年的）。整个岸段海滩被挖得凹凸不平，体无完肤。岸边的水动力条件已失去了平衡，凡岸边岩体凸出的地方水动力作用就特别明显，岩体接受海浪侵蚀和水流冲刷，凡凹进去的地方就成了滞流区，接受岩体崩塌或冲刷带来的堆积物。测量计算结果，沙体被采走而地形凹进去的地段为61 m，深度9.5 m。迄今该湾岸段海滩约有20的沙被采走，5年来该湾岸潮间带不断后退，海堤多处发生崩塌。澄海区塘边湾东部的海岸也有类似的情形，临海玛前村两座房子的墙脚被海水动力淘空（照片5），成了危房，无人居住。2.4 风暴潮灾害韩江三角洲沿海一带，台风活动时沿海海水壅 积，潮位急升，近80年来发生过3次灾害严重的风暴潮位都在3 m以上，最高达3.48 m。1922年8月2日风暴潮造成汕头沿海7万人伤亡；1969年7月28日风暴潮使汕头市中心区泛滥水深13 m，牛田洋新垦围堤溃决，军民死伤甚众；1979年8月2日台风暴潮造成汕头市区外马路一带淹没，水深 0.81.0 m。据研究，由于全球变暖，近40年（19551994）内，韩江河口海平面上升，最大为东溪口站，达83 cm，未来40年（19902030）韩江口相对海平面上升幅度20 cm，势必进一步抬升风暴潮位和加剧海岸侵蚀。2.5 风沙灾害韩江三角洲东南沿海自盐鸿北向西经东里、澄海城区至汕头鮀浦南一线的向海侧，为一全新世晚期发育的至少由5条海岸沙坝组成的总长约33 km，总宽1.58 km的海岸沙坝干瀉湖群，最高达10 m左右，上叠有半流动性的沙丘，海拔大于8m者超过40座；汕头湾以南，濠江区东岸、濠江区南岸和潮阳区南岸的企望湾（广澳湾）头，潮阳区和潮南区南岸的海门湾头、新津河口西岸（汕头港导流防沙堤堤头向北50 m，向东120 m）都发育了濒海的现代海岸沙坝。在地面干爽与大风动力条件下，加上人为过度垦殖、采樵（从前连草根也挖去当柴薪），砍伐防风林，使这些沙坝成为风沙活动场所。例如广澳湾头历史上属海门镇管辖的外四乡18个自然村，由于风沙的吞噬，至1950年时仅存4个。今新津河口西岸的房子处于风沙吞噬中（照片6）。3 结语与讨论我国学术界很重视对海岸带地质灾害问题的研究。潮汕平原是我国著名的农业生产区、水产捕捞与养殖区、传统工艺区与侨乡，又是我国首批经济特区城市的汕头经济特区所在，现代海陆交通枢纽和现代工业兴起，发展前途广阔。今后发展尤须同步改善生态环境，预防地质灾害发生。针对本岸段的主要地质灾害，必须参考汕头市海洋功能 区划，做好汕头市河口海岸开发利用与保护的规划，加强海岸带管理，同时适当提高海岸工程设计标准，采取生物学与工程学措施改善生态环境，打造一个稳定的海岸带。（1）汕头地区（含潮汕平原）是第四纪晚更新世中期以来形成的断陷盆地，活动性较强，存在孕育67级地震的地质构造背景，至今尚处于地震活动第二周期内，在已编制的地震烈度图基础上编制灾害预测图，对已有工程做抗震加固，对新建工程按抗震标准设计和使用高强度的建筑材料；有计划开展防震抗震宣传教育，预防地震和海啸造成的伤害。（2）汕头地区沿海与沿岸地质特征与大气海洋动力条件互为因果，随着全球变暖，海平面上升与风暴潮加剧，出现海岸侵蚀，加上过度垦殖造成风沙活动为害，非法的与无序的挖沙等人为造成严重海岸侵蚀，须切实做好海岸带开发利用规划，按规划指导开发，并严格执法，保证合理的开发。（3）处于韩江河口高速沉积区的汕头港口航道，由于上世纪汕头湾内牛田洋、珠池肚等水域人为过度围垦导致汕头港湾纳潮量锐减，淤积严重，必须严格按照海域功能区划，保护水域，有关专业部门与单位，仍需继续深入研究回淤问题，采取有效措施确保物流畅通和繁荣。汕头市政府编制的韩江河口治理规划17近日已通过专家的评审，规划中提出结合汕头市东部城市经济带建设，协调河口水利、海洋、国土、航运与环境等方面的关系，提出河口治导线规划、泄洪整治规划、滩涂岸线利 用规划和河口管理规划。诚然汕头市人多地少，人均土地400 m2，人均耕地86.7 m2，土地资源极端短缺是汕头市社会发展的制约因素之一，因而围海造地是必要的战略决策。但是要审慎，围海须适地，适时与适度，切不可盲目、随意。该规划拟在汕头 港外航道导流防沙堤的东北侧龙湖区新津河口两侧沿岸，长13.5 km，宽1.5 km的水域，围海造地24.78 km2 。笔者认为该处围海造地无碍汕头港航道，应该是合理的。新津河河口岸段属侵蚀岸，结合围海工程，还可收海岸保护之效。笔者还认为可能该导流防沙堤堤头水深5 m过浅，堤外东侧韩江河口输沙和沿岸浅海波浪掀沙造成的泥沙流可绕过堤头进入汕头港外航道，如此则须重新计算延筑防沙堤至适宜水深处。这须设专题研究。 总之，该岸段无论自然的还是人为引发的地质灾害都是较为严重的，已构成了对人类经济与生活的威胁，建议政府职能部门加强管理和作出整治。致谢：感谢中国科学院南海海洋研究所赵焕庭研究员对本文提出了具体的修改意见！Primary Geological Hazards to the Continental Coast in ShantouAbstract: On the basis of the coastal investigations in Shantou City, some primary geological hazards, including earthquake, estuarine deposit, coastal erosion, storm surge and wind-drift sand, are analyzed in the paper. It is found that there is tectonic background with earthquake of magnitude 67 in the