袁本坤,曹叢華,江崇波,商 杰,李培順,江 帆
(1.山東省海洋生態環境與防災減災重點實驗室 青島 266033;2.國家海洋局北海預報中心 青島 266033;3.國家海洋標準計量中心 天津 300112)
青島市海洋災害及其防御對策研究
袁本坤1,2,曹叢華1,2,江崇波1,2,商 杰1,2,李培順1,2,江 帆3
(1.山東省海洋生態環境與防災減災重點實驗室 青島 266033;2.國家海洋局北海預報中心 青島 266033;3.國家海洋標準計量中心 天津 300112)
青島所轄海域是各類海洋災害頻發區域之一,幾乎每年都有不同程度的海洋災害發生,給青島的社會、經濟及人民群眾生命財產等造成了巨大損失。因此,充分了解和掌握青島市海洋災害的基本特征,防御和減輕災害造成的損失,對于促進和保障青島市乃至山東省的藍色經濟區建設具有十分重要的現實意義和歷史意義。文章給出了青島市的基礎條件、海洋災害基本特征等,在分析了現有海洋防災減災能力及存在問題的基礎上,結合青島市海洋防災減災的實際需要,從工程性和非工程性兩個方面提出了相關防御對策。
青島市;海洋災害;基本特征;防御對策
青島市位于中國東部山東半島的西南端,其東、南瀕臨黃海,西北連接內陸,中間環抱膠州灣,東北與煙臺市毗鄰,西南與日照市接壤。沿海下轄八區三市,自北向南依次為:即墨市、嶗山區、市南區、市北區、四方區、李滄區、城陽區、高新區、膠州市、黃島區和膠南市。
青島市地處歐亞大陸和太平洋海陸交匯帶,位于中國東部沿海南北交通的中間地帶、中國華東和華北兩大經濟區的結合部,并與日照港、連云港共同構成歐亞大陸橋的橋頭堡,既是國際海陸聯運的交通樞紐和我國對外開放的前沿地帶,也是中國五大外貿口岸之一,其戰略地位十分重要。青島市與東北經濟區跨海相連,并與朝鮮、韓國、日本隔海相望,是中國環渤海經濟圈中的重要組成部分,同時也是山東省以及沿黃流域經濟發展及對外開放的“龍頭”。
1.2.1 氣候
青島市地處北溫帶季風區域,屬溫帶季風氣候,空氣濕潤,溫度適中,四季分明。春季氣溫回升緩慢,較內陸遲1個月;夏季濕熱多雨,但無酷暑;秋季天高氣爽,降水少,蒸發強;冬季風大溫低,持續時間較長。年平均氣溫為12.3℃,最高25.1℃(8月),最低-1.0℃(1月);降水量年平均為775.6 mm;年平均氣壓為1 008.6 hPa;年平均風速為5.3 m/s,以SE風為主導風向,影響該區域的臺風季節,一般在5—10月間,其中以7—9月的臺風最為活躍;年平均相對濕度為73%,其中7月最高,為89%;12月最低,為68%。
1.2.2 海域及海岸線
青島市行政轄區擁有近海海域1.22萬km2,海岸線(含所屬海島岸線)總長816.98 km,其中大陸岸線710.9 km,占山東省海岸線的1/4。
根據岸線地理特征及環境條件,不同岸段具有不同的功能定位。其中(自北向南):金口至嶗山頭段,主導功能為旅游觀光、度假,同時兼顧港口、臨海工業的發展;嶗山頭至膠州灣口團島嘴段,主導功能是濱海風景旅游,次功能為水上休閑運動,同時兼容港口與旅游碼頭;膠州灣沿岸,主導功能為港口和臨海工業,次功能是生態環境保護;膠州灣口腳石子至王家灘口岸段,主要功能為旅游、臨海工業和水產業。
1.2.3 海灣
青島市所轄海域海岸曲折,岬灣相間,其中面積大于0.5 km2的海灣共有32個,分別是(自北而南)丁字灣、栲栳灣、鹽水灣(又稱橫門灣)、嶗山灣(又稱北灣)、小島灣、王哥莊灣、青山灣、腰島灣、太清宮口、流清河灣、嶗山口、沙子口灣、麥島灣、浮山灣、太平灣、匯泉灣、前海灣(又稱棧橋灣)、膠州灣、唐島灣、靈山灣、利根灣和古鎮口、齋堂灣、董家口灣、沐官島灣等;膠州灣內又有海西灣(包括小叉灣、薛家島灣)、黃島前灣、陰島灣、女姑口、滄口灣。
1.2.4 海島
青島市所轄海域現有海島69個。其中,小青島、小麥島、團島、團島鼻、黃島和吉島是人工陸連島,其他63個島四面環海。69個海島總面積為21.2 km2,岸線總長132 km。在這69個海島中,只有10個海島有固定居民。
1.2.5 潮汐
青島市所轄海域的潮汐性質屬正規半日潮[1],每個太陰日(24時48分)有兩次高潮和兩次低潮。潮差為1.9~3.5 m,大潮差發生于朔日或望日(上弦或下弦)后2~3 d。8月份潮位比1月份潮位一般高出0.5 m。
1.2.6 波浪
青島市所轄海域的波浪以風生浪為主,其分布和變化具有明顯的季節差異和區域特征。巨浪以夏季的臺風浪為主,其中以偏東風形成的S、SE向巨浪為甚。
1.2.7 河流
青島市有大沽河、膠萊河兩大水系以及沿海諸河。流域面積大于100 km2的河流有34條,流域面積大于10 km2的河流有272條,為季風雨源型。除大沽河(青島境內段)、膠萊河、桃源河、流浩河、現河等少數河道屬平原河道外,其他均位于山丘區,屬季節性河流。其特點是自成流域體系,源短流急,單獨入海,汛期河水暴漲,汛后基本斷流。絕大多數河道南流匯入膠州灣或黃海,唯北膠萊河北流注入萊州灣。
大沽河水系包括主流及其支流,主要支流有小沽河、五沽河、流浩河等。大沽河是全市最大的河流,干流全長179 km,流域面積4 631 km2。沿海諸河中流域面積大于100 km2的有墨水河、白馬河、鳳河、洋河、吉利河、白沙河、周疃河、甜水河、巨洋河、橫河、張村河等。
青島市是中國東部重要的海濱港口城市和中國海洋科研中心。經過多年的建設和發展,已逐步成為以海洋、港口、開放、品牌、奧運、旅游等為特色的區域性經濟中心城市。
2010年,青島市全市實現生產總值(GDP)5 666.19億元,比上年增長12.9%,經濟總量、城市綜合實力進入中國內地城市前十位。截至2010年11月1日零時,全市常住總人口為871.51萬人。
青島沿海是海洋災害多發區域之一,災害種類包括風暴潮、巨浪、赤潮、綠潮(主要為滸苔等大型藻類)、海岸侵蝕、海水入侵、土壤鹽漬化以及海冰等,但通常可以造成嚴重影響的海洋災害則主要是風暴潮及巨浪災害。青島沿海的風暴潮和巨浪通常伴隨發生。風暴潮期間,岸邊及近岸海域一般都伴隨狂風巨浪,二者結合后產生綜合作用。為方便起見,本研究將風暴潮災害及巨浪災害通稱為“風暴潮災害”。
2.1.1 風暴潮
風暴潮是由于熱帶氣旋、溫帶天氣系統、海上颮線等風暴過境所伴隨的強風和氣壓驟變而引起的局部海面震蕩或非周期性異常升高(降低)現象。
導致青島沿海地區風暴潮及其災害的天氣系統主要是熱帶氣旋(含熱帶風暴、強熱帶風暴、臺風、強臺風、超強臺風),其次為溫帶氣旋,并且具有明顯的季節性特征。熱帶氣旋(習慣上稱為“臺風”)風暴潮主要集中在夏、秋季節,而溫帶氣旋風暴潮通常發生在夏半年,并且恰遇天文大潮高潮期。
據統計[2-3],青島市所轄海域臺風風暴潮災害頻率為平均約1年發生一次。其中,輕災平均約1.2年發生一次,較重或以上災害平均約5 a發生一次,特別嚴重災害平均約10年發生一次。1949—2005年間,青島市曾發生過特重風暴潮災害3次,嚴重災害3次,較重災害4次。據1990—2005年調訪或文獻記載資料統計,青島沿海地區輕度風暴潮災害的臺風超過13次。
影響青島沿海的溫帶氣旋風暴潮比較頻繁,其中影響較重的溫帶風暴潮年均出現2次。溫帶氣旋增水為40 cm左右,強者為60 cm左右,特別強者增水可達90 cm左右;溫帶氣旋風暴潮發生期間的岸邊浪高為3 m左右,最大海浪曾達5 m;溫帶氣旋導致的青島港最高潮位多數低于500 cm,少數強者可達500~510 cm,最強者曾達526 cm(2002年9月8日強江淮氣旋)。
2.1.2 赤潮
赤潮是海水中某些微型藻、原生動物或細菌在一定的環境條件下暴發性增殖或聚集致水體變色的一種生態異常現象。
青島所轄海域是赤潮災害的多發區域之一,赤潮發生時間主要集中在夏季。
2.1.3 綠潮
海洋大型藻類大規模暴發或者聚集,稱為綠潮。
綠潮是世界性海洋災害。近些年來,包括我國在內的多個沿海國家近岸海域均發生過不同規模的綠潮災害。綠潮在發生時間、地域、規模及持續時間等諸多方面均具有很大的不確定性。
根據監測與分析,青島所轄海域的綠潮大規模暴發主要集中在5-8月,其他時間目前尚未發現。
2.1.4 海岸侵蝕
海岸侵蝕是指在自然力(包括風、浪、流、潮)的作用下,海洋泥沙支出大于輸入,沉積物凈損失的過程,即海水動力的沖擊造成海岸線的后退和海灘的下蝕。引起海岸侵蝕的原因有兩種:一是由于自然原因,如河流改道或大海泥沙減少、海面上升或地面沉降、海洋動力作用增強等都導致海岸侵蝕;二是人為原因,如攔河壩的建造、灘涂圍墾、大量開采海沙以及不適當的海岸工程設置等,均會引起海岸侵蝕。
盡管青島沿岸多數海岸為基巖海岸,海岸侵蝕相對較輕,但是由于沿岸海域開闊,海岸長年累月遭受海水動力沖擊,致使個別防護措施較差或沒有防護設施的沙質岸段仍部分存在海岸侵蝕現象。
2.1.5 其他災害
除上述災害外,青島所轄海域個別岸段還不同程度地存在海水入侵、土壤鹽漬化以及海冰等災害。
青島沿海海域海岸線綿長曲折,海水相對較淺,一般不會產生地震海嘯。但是,由于地震海嘯是由震源在海底以下50 km以內、里氏6.5級及其以上地震引起的,能量巨大,具有強大的破壞力。因此,盡管歷史上青島沒有發生過海嘯的記載,但其發生的可能性以及所構成的威脅依然存在。
2.2.1 風暴潮災害
(1)臺風風暴潮災害。9711臺風:1997年8月18—20日,全市沿海普遍發生嚴重災情,損失嚴重。據統計,共沖垮小塘壩9座、橋梁57座、涵閘25座,小型河道堤防決口6處,長12.6 km,毀壞船只436條,刮倒樹木5.7萬株,農作物倒伏2.8萬hm2,倒塌房屋1 120間,沖毀海堤18處4.1 km,沖毀蝦池1 000 hm2,共傷亡25人,其中死亡5人,死亡人員主要是由于海上作業未及時返港而造成船翻人亡。風暴潮加暴雨共造成直接經濟損失約9億元。
0012臺風:2000年8月29日至9月1日,市區沿海一帶遭受風暴潮襲擊,有1 km堤壩遭毀壞,部分路面遭破壞,部分綠地受海水浸淹,100余盞路燈被海浪損壞,澳門路、東海路、南海路等路段因受海水沖擊導致交通中斷。沿海各區(市)共有27個鄉鎮、街道辦事處受災,受災人口44萬人,成災人口27萬人,據不完全統計,直接經濟損失2.36億元。
(2)溫帶氣旋風暴潮災害。溫帶氣旋過境迅速,因此風暴潮影響時間較短,破壞力較小,只要最大增水和最大海浪不與天文大潮高潮重合,一般不會造成較重風暴潮災害。盡管迄今只有一些較輕溫帶氣旋風暴潮災害報道,但由于溫帶氣旋出現頻率較高,仍應對其保持高度警惕。
溫帶氣旋風暴潮一般只有發生在夏半年天文大潮高潮期的強或較強者對膠州灣及鄰近海域具有一定影響,災情主要表現在沖毀海帶和扇貝等淺海水產養殖品、沖垮或損壞局部岸堤、摧毀少量養殖和捕撈船只、浪卷大意觀潮或弄潮者等方面,致災范圍很小,經濟損失為數十至數百萬元,強者可達千萬元左右,災害程度相對臺風風暴潮輕微。
2.2.2 赤潮災害
赤潮是一種海洋災害,它的發生不僅可以造成海洋漁業、水產養殖業、海上娛樂活動與體育運動、旅游業的經濟損失和危害生態環境,有毒赤潮還會通過海產品的食物鏈傳遞影響人體健康,甚至造成人員死亡。
根據監測和歷史資料統計,自20世紀90年代以來,青島沿海幾乎每年都發生赤潮,并對沿海海域生態環境造成一定影響,而且發生的規模、持續時間呈逐年增大的趨勢。
2.2.3 綠潮災害
近年來,我國近海尤其是黃海海域頻頻發生綠潮災害,青島沿海是受影響比較嚴重的區域之一。2007—2011年連續發生5 a。其中,從2008年6月中旬開始,大量綠潮(滸苔)從黃海中部海域漂移至青島附近海域。這是青島歷史上罕見的一次聚集規模最大、持續時間最長、治理任務最重的海洋災害,使青島沿海社會經濟活動受到影響,并對即將舉行的青島奧運帆船比賽的順利舉行構成嚴重威脅。災害發生時間離奧帆賽僅有50多天時間,滸苔分布面積超過13 000 km2,奧帆賽場50 km2的海面滸苔覆蓋率達36.5%。
2.2.4 海岸侵蝕
海岸侵蝕輕則可以導致沿岸沙灘不復存在、耕地淪于大海、民房被毀、沿岸工程設施遭到破壞,重者可以影響交通、國防等的安全。
青島即墨沿海的馮家河和南選村岸段是嚴重的海岸侵蝕岸段。目前,海岸線已經退到該村臨海部分民房和企業廠房墻邊,海水高潮線距離民房和工廠圍墻之間的最小距離只有2~3 m,對當地居民的生命及財產安全構成極大威脅,而且過去已經發生過房屋倒塌等事故,并造成了損失。
2.2.5 其他海洋災害
(1)海水入侵及土壤鹽漬化。青島所轄海域沿岸的海水入侵及土壤鹽漬化等災害相對較輕,但也造成了一定影響并存在著進一步加重的潛在危險。根據調查,青島沿海地區造成海水入侵的主要原因是超量開采地下水所致。據統計,青島市地下水超采區約900 km2,嚴重超采區約300 km2,并已造成個別沿岸地區海水入侵和土壤鹽漬化。
(2)海冰。海水結冰亦是青島市海洋災害之一。每年冬季膠州灣都會出現不同程度的結冰現象,但相對渤海的遼東灣、渤海灣和萊州灣的冰情要輕得多,但它所造成的海洋災害是不容忽視的。
青島沿海很少出現大規模的海水結冰現象,但歷史上也曾出現比較嚴重的冰情,并對港口及其他海上經濟活動造成一定影響,其中有歷史記載的冰情嚴重年份為1917年、1919年、1934年、1936年、1942年、1947年、1980年。例如,1936年1月1日起,四方區沿岸結冰區域逐漸增大,至5日,青島大港入口處及灣內發現浮冰;1月18日大港的東部和南部結冰,至19日,整個大港灣內再度結冰;1月25日,大港入口處冰封,船舶不能正常進出。近年來,青島沿海也曾出現過比較嚴重的冰情,如2010年和2011年等,并造成一定的經濟損失。
青島市歷來高度重視海洋防災減災,并為此做了大量卓有成效的具體工作。各級政府投入了巨大財力和物力,相繼建設了大量基礎性工程防御設施。這些工程設施的建設為防御和減少海洋災害造成的損失起到了巨大保護作用,為青島市經濟社會的健康有序發展提供了重要保障。
在組織指揮、法規等海洋防災減災非工程性建設方面,青島市也做了大量工作。經過多年建設,目前已初步形成了比較系統的海洋防災減災組織指揮系統和法規保障體系。
雖然青島市各級政府在海洋防災減災體系建設方面做了大量工作,但目前仍然存在一些不容忽視的問題。主要表現在:法規體系有待進一步健全、社會防災減災意識和水平尚需提高、人為造成的災害隱患依然存在、海洋觀測預報及災害預警能力比較薄弱、工程性防御設施質量和標準有待提高、資金投入及救援裝備有待加強,等等。
工程性防御體系是海洋防災減災的主要組成部分。工程性防御其實就是依據各類海洋災害的長期預測而專門修建的工程設施,如海堤(護壩)、分潮工程以及沿海防護林等。
4.1.1 風暴潮防御工程設施建設
按照“統籌兼顧、突出重點”的原則,要優先安排與青島市經濟社會發展關系重大建設項目,重點實施即墨市王村、嶗山區登瀛灣、高新區防潮壩、膠州市洋河入海口、黃島區唐島灣和膠南市黃家塘灣等重點海堤建設和加固工程。
4.1.2 沿海防護林體系建設
根據青島沿海的氣候及地理條件,實行針闊混交,適當增加彩葉樹種,形成適合沿海地區種植的混交防護林體系。同時在沿海主干道建設特色防護林,使其不僅具備防御海洋災害的能力,而且成為景觀林。
4.1.3 其他防御設施建設
(1)綠潮(滸苔等大型海洋藻類)防御及處置設施。在海水浴場、海上運動及游覽等海域建設各種攔截、打撈及清理處置設施,開展重點岸段的大型設備通道的工程建設和綠潮資源化利用設施建設。
(2)海岸侵蝕及海水入侵等防御體系建設。海岸侵蝕的工程性防御設施主要是加固海堤、護岸,有條件的地方可以適當采取人工淺礁等方式進行。
海水入侵的工程性防御以建設海擋為主,并配以分潮工程,以阻擋海水入侵。在有利地質條件下,也可修建地下防水堤,并將抽取地下水灌溉的方式改用地表水灌溉。
4.2.1 充分認識海洋防災減災工作的重要性
各級政府必須從加強黨的執政能力建設的高度充分認識海洋防災減災工作的重要性[4]。各地、各部門要結合實際,編制本地區和本行業的海洋防災減災規劃并將其納入國民經濟和社會發展規劃。通過制定中長期發展規劃,確立其基礎地位,建立青島市海洋防災減災工作的長效機制,有計劃、有步驟、有針對性地開展海洋防災減災工作,努力克服重經濟建設,輕災害防御的思想。
4.2.2 加強海洋防災減災工作的法制建設
健全法規體系,各級政府要依據有關法律、行政法規[5],結合實際制定或修訂海洋防災減災工作的地方性法規和地方政府規章,并逐步建立以國家專業法為主,地方性法規規章為補充的結構合理、層次分明、內容全面、科學配套的法規體系,為海洋防災減災工作提供法律保障。
4.2.3 應急組織指揮體系建設
應急組織指揮體系建設的基本思路是按照國家防災減災工作實行人民政府行政首長負責制、分級負責制、部門責任制、技術人員責任制和崗位責任制的總體要求,進一步強化職責、明確分工;在發生海洋災害期間,成立現場指揮部及臨時指揮部等機構。
各級政府及有關部門須根據本地區、本部門的具體實施情況,對各類海洋防災減災應急預案進行修訂(或制定)和完善。
4.2.4 加強海洋防災減災隊伍建設
按照“用好現有人才,穩定關鍵人才,引進急需人才”的原則,努力建設一支適應海洋防災減災工作需要的人才隊伍;在做好專業救援隊伍組建工作同時,充分發揮解放軍、武警、公安消防部隊、民兵預備役在防災減災中的骨干作用,培育和發展社會公益組織和志愿者團體,積極參與防災減災工作,在災害多發地區和重點防范區域建立起以機動救援隊為主、社會各專業力量和志愿者參加的海洋災害緊急搶險救援隊伍。
4.2.5 加強海洋觀測預報及預警工作
各級政府和有關部門應正確處理好經濟發展和海洋觀測預報及預警等海洋防災減災基礎性工作之間的關系,切實加強海洋觀測、預報及海洋災害預警等工作。在經濟發展規劃和各類經濟項目尤其是港口碼頭等重點開發建設項目的審批時,要預留海洋觀測設施建設空間,并在土地使用和資金投入等方面予以優先安排和考慮。
4.2.6 建立涉海工程建設項目預審及風險評估制度
涉海工程建設項目可行性研究論證階段,必須按規定程序和權限報海洋行政主管部門預審。不符合海洋防災減災規劃規定的建設項目不得通過預審;各類項目預審之前,須進行風暴潮等海洋災害對工程項目的影響風險分析及評估。
4.2.7 加大海洋防災減災資金投入力度
各級人民政府要根據海洋防災減災工作需要和財力可能,加大投入,并按照有關規定納入各級財政預算;各級涉海經濟、社會發展項目應將防災減災內容納入項目總體計劃,一并安排和落實建設資金,同步實施;各類涉海企事業單位要自覺地加強災害防范并積極參與當地防災減災建設,在重大防災減災工程項目建設中引進資金和先進技術;通過政府扶持和引導,開辟重大自然災害的商業保險和社會融資;鼓勵公民和企業參加保險,充分發揮保險對災害損失的經濟補償和轉移分擔功能[5]。
4.2.8 加強宣傳、教育和培訓工作
要加強防災減災的宣傳工作,充分利用各種新聞媒體,開展防災減災知識宣傳,廣泛引導公眾參與形式多樣的防災減災活動,普及公共安全常識,使社會公眾認識到防御海洋災害的必要性和重要性[6],有條件的社區、街道、單位可以利用一些志愿者和非政府組織開展一些活動,進行防御海洋災害的知識宣傳或搶險救災演習、演練等,提高人民群眾防災、避險、自救、互救的基本技能,保障人民群眾生命財產安全。
[1] 青島市志辦公室.青島市志(海洋志)[M].北京:新華出版社,1997.
[2] 李培順,袁本坤,劉清容,等.膠州灣及鄰近海域防風暴潮災害規劃報告[R].青島:國家海洋局北海預報中心,2006.
[3] 楊華庭.中國海洋災害四十年資料匯編(1949-1990)[M].北京:海洋出版社,1993.
[4] 陳宗鏞,萬振文.不容忽視的海面負效應:略論青島的海洋災害的防災減災[J].海岸工程,2000,19(3):57-61.
[5] 樂肯堂.我國風暴潮災害及防災減災戰略[J].海洋預報,2002,19(1):9-15.
[6] QUARANTELLI E L.Planning and management for the prevention and mitigation of natural disasters,especially in a metropolitan context:initial questions and issues which need to be addressed[C]∥Proceedings of International Seminar on Regional Development Planning for Disaster Prevention.Tokyo,Japan:1986.