海滩修复的厦门方案

2024-06-06 14:42:55 - 自然资源部

转自:自然资源部

6月,漫步福建省厦门市同安湾畔,岸线水清滩净,鱼虾潜跃,高低错落的红树林轻轻摇曳,勾勒出一幅夏日生态长卷,引来游人如织。如今,超过20千米的“黄金海岸”,让滨海旅游成为厦门的“金字招牌”。这些碧海银滩不仅是大自然的馈赠,更是当地多年开展修复治理的成果。

从2007年开始,厦门先后完成观音山、会展中心、鼓浪屿等多片沙滩的保护修复,让厦门沙滩的含“金”量不断增加。同时,持续加强与自然资源部第三海洋研究所等科研院所的合作,开展沙滩养护基础性和应用性科学研究,建立了适合我国海岸带自然特征与社会经济发展特点的海滩保护修复方法体系,编制了多项行业标准,成为科学规范开展沙滩养护与修复工程的重要支撑。

保护海岸空间资源

城在海上,海在城中。厦门是一座典型的海湾型城市,“环岛+环湾”的海岸区域是城市高质量发展的核心地带,集产业发展、人居环境、休闲旅游和生态功能为一体。如何保护和利用好宝贵的海岸空间资源一直是厦门发展的核心问题。

厦门仅有265千米海岸,自20世纪八九十年代以来,随着厦门经济高速发展,海岸区域开发强度加大,人工海岸占比高。加之台风等灾害的影响,海岸所受到威胁也逐渐凸显,海岸侵蚀、生态退化和景观受损等问题严重,导致海岸韧性降低、活力不足,制约了厦门市城市品质提高和高质量发展。保护海岸空间资源,开展沙滩修复治理迫在眉睫。

作为砂质海岸柔性防护的主流技术,海滩养护技术自20世纪五六十年代逐渐在欧美兴起和广泛应用,但在国内始终没有得到认可。一方面是由于长期以来我国海岸防护以被动式防御为主,主动适应性修复理念尚未形成;另一方面则是对“沙子是否留得住”的质疑。早期国内有过零星的、不成规模的浴场补沙,但始终未将其作为海岸防护的技术进行系统研究。为了实现当地海岸防灾能力、生态功能和经济活力的同步提升,厦门市先行先试,开展了我国海滩修复的探索和实践。

2007年,厦门成功实施了观音山沙滩修复工程,由此开启了我国沙滩修复先河。此后,厦门以观音山沙滩修复为起点,稳扎稳打、逐步推进,陆续开展了一系列沙滩保护修复实践。

重塑魅力海滩

厦门的海滩修复始终恪守尊重自然、顺应自然、保护自然的原则,充分发挥海岸自我修复能力,以自然恢复为主、人为干预为辅,避免海岸线人工化。修复工程基于厦门海滩资源的自然特征,结合各级海域使用规划,从陆海统筹的角度全面考虑海滩修复的可行性。通过海滩修复、岸线整治、生态修复,最大程度恢复海岸自然形态、地貌和植被单元,提升海岸防灾减灾能力,改善海岸生态功能。

厦门会展中心海岸为20个世纪末围海造地形成的人工海岸,实施沙滩修复前,直立护岸前碎石散布、滩面凌乱,排水管直排入海,滩面污水横流,成了令人望而生畏的烂泥滩。对此,厦门综合运用沙滩养护、拦沙堤构建与连岛沙坝式管涵端头设计等技术进行围填海岸线系统整治修复。通过实施会展中心沙滩修复工程,形成1900米长的优质滨海沙滩岸线,极大提升了岸滩的整体稳定性和生态景观效果,有效解决了海岸排洪与沙滩稳定间的矛盾,为我国围填海岸线生态化及韧性提升提供了科学解决方案与示范。

厦门天泉湾海岸长期以来处于强烈侵蚀状态,护岸外海滩侵蚀退化严重,海滩基岩裸露,滩面乱石散布,海岸生态环境质量较差。由于缺乏海滩柔性缓冲,受台风风暴潮影响,天泉湾护岸工程多次损毁,海岸防灾减灾能力较弱。在强动力、强侵蚀海岸环境下,若采用传统的补沙修复,沿岸泥沙流失率大,岸滩难以稳定。面对复杂的修复场景,海洋三所海滩修复研究团队发明了用砾石级别的材料作为海滩养护填充物,设计了滩面耗能层、渗透垫层、基础层构成的3层组合断面结构。该成果2014年应用于我国首个砾石修复海滩工程——天泉湾卵石滩修复工程。工程实施后,有效缓解了天泉湾海岸侵蚀问题,修复前后沿岸净输沙率降低80%以上,岸滩稳定性得到显著提升,极大提升了天泉湾海岸防护能力,并有效抵御了“莫兰蒂”等超强台风袭击,海岸护栏和后滨设施在风暴后完好无损。同时,修复工程极大改善了海岸生态景观,成为我国柔性海岸防护的经典示范。

在同安湾,由于20世纪50年代以来大规模的填海造地、海砂无序开采和围垦养殖等人为活动,使得天然沙滩被破坏殆尽。同安湾弱动力环境下造成的泥沙长年淤积,沿岸工业、生活、养殖污水的无序排放,使同安湾西岸海岸带环境持续恶化,严重影响居民的生产、生活,制约着城市的高质量发展。2006年,厦门对其开展了海上养殖清退和滩涂清淤等工作。修复治理后,同安湾海洋水动力明显增强,水体交换周期明显缩短,海洋生态环境和动力环境得到全面提升。自2014年,厦门先后修复沙滩岸线约4.4千米,修复滩肩面积约32万平方米,恢复同安湾西岸滨海沙滩地貌,并在此基础上进一步修复沙滩后滨植被,综合提升生态景观功能,重塑魅力沙滩。

海滩修复的厦门方案

自2007年至今,厦门系统修复了12处20余千米长的海滩岸线,修复总面积达100多万平方米。修复海滩与原有天然海滩有机结合、连成一体,构建了厦门现有滨海风景线和海岸海滩防护体系,改善了厦门海岸景观风貌,提升了城市品位,推动了厦门滨海旅游业发展,形成了我国海滩养护技术的“厦门样本”。

完善海滩养护技术体系

厦门是我国海滩养护技术的策源地,其中,海洋三所海滩修复研究团队针对厦门沙滩存在问题,因滩施策,不断探索,将厦门的沙滩修复经验总结为可借鉴、可复制的技术成果,形成了适用于我国复杂海岸环境的海滩保护修复技术体系。

例如,海洋三所针对沙滩修复中岸线形态多变、沿岸输沙失衡造成的泥沙流失问题,提出平直海岸“有效拦沙长度”计算方法,研发了具有沿岸输沙自适应调节的组合式拦沙堤设计技术,成功将修复区整体沙量维持在85%以上;针对沿岸排水管直排入海引起的侵蚀热点发育、岸滩失稳问题,研发了连岛沙坝式管涵端头设计方法,实现“聚沙而不断沙”的泥沙调控效果,有效解决了海岸排洪与沙滩稳定间的矛盾;针对强侵蚀岸段浪潮动力强、沿岸输沙率大、传统补沙修复侵蚀快、岸滩稳定性差等问题,研发分层卵石养滩技术,有效缓解海岸侵蚀,成功将沿岸净输沙率降低80%以上;针对弱动力海岸波能较弱、沙滩易泥化的问题,利用近岸清淤、局部动力增强、去泥化等技术,成功在弱动力海岸实施海滩修复,增加滨海休闲空间。通过上述关键技术攻关,有效解决了受不同修复场景环境局限,难以开展沙滩修复的技术瓶颈。

作为我国海滩养护技术的先行者和倡导者,厦门形成了从沙滩保护修复理论研究、关键技术研发到工程应用推广的系统成果,建立了适合我国海岸带自然特征与社会经济发展特点的海滩保护修复方法体系,编制《海滩养护与修复技术指南》《海滩质量评价与分级》《海滩养护与修复工程验收技术方法》《海滩后滨沙地植被修复技术方法》等行业标准和多项团体标准,出版《中国海滩养护技术手册》,填补了我国沙滩修复综合技术空白,推动了海岸防护工程技术进步。

近年来,厦门的海滩养护技术作为样本在全国沿海各省(市、自治区)推广应用,同时被推广应用于韩国、泰国、印度尼西亚与阿联酋等“一带一路”共建国家,为全球海岸治理贡献了中国方案。

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