海岸建筑退縮線的綜合劃定體系

王剛 張甲波 白玉川 楊燕雄 黃哲 劉會欣 肖桂珍

摘要：海岸建筑退縮線是科學有效保護和管理海岸線的重要措施之一。為促進我國海岸線資源的可持續開發利用 ， 文章兼顧海岸線的自然和社會等屬性 ， 采用德爾菲法、層次分析法和聚類分析法相結合的方法 ，構建我國海岸建筑退縮線退縮距離的綜合評價指標體系 ， 提出退縮距離的計算方法 ， 并以秦皇島沿岸為例劃定海岸建筑退縮線。研究結果表明：海岸建筑退縮線退縮距離的綜合評價指標體系包括海岸線類型、海岸線開發利用類型、海洋經濟效益、防災效果和生態環境質量5類影響因素以及16項主要指標;在確定退縮線起算基線、綜合評價指標分級和退縮距離等級的基礎上 ， 海岸建筑退縮線退縮距離是隨綜合評價值的增大而敏感性增強的連續分段函數;在秦皇島沿岸的27個岸段中 ， 海岸建筑退縮線的退縮距離等級分布較廣 ， 最小和最大退縮距離分別為25m 和500m ，其中河口和基巖等岸線的退縮距離較小 ， 旅游娛樂岸線的退縮距離基本為200～300m ，保護區岸線的退縮距離較大。

關鍵詞：海岸線;退縮線;海岸建筑;退縮距離;陸海統籌

中圖分類號：P748;P753????? 文獻標志碼：A?????? 文章編號：1005-9857（2021）12-0058-09

Comprehensive Delineation of the Coastal Building Setback Line：A Case Study in Qinhuangdao， China

WANG Gang1.2.3，ZHANG Jiabo2.3，BAI Yuchuan1，YANG Yanxiong2.3，

HUANG Zhe1，LIU Huixin2.3，XIAO Guizhen4

（1.Tianjin University，Tianjin 300000，China;

2.Marine Geological Resources Survey Center of Hebei Province， Qinhuangdao 066000，China;

3.Marine Ecological Restoration and Smart Ocean Engineering Research Center of Hebei Province， Qinhuangdao 066000，China;

4.Department of Natural Resources of Hebei Province，Shijiazhuang 050000，China）

Abstract：Coastal building setback line is a key way to protect and manage the coastlines. To promote sustainable development and utilization of coastline resources in China， this paper established an comprehensive evaluation index system， which balanced natural and social attributes ofthe coastline， and provided a calculate method to assess the distance of coastal building setbackline based on expert opinion method （Delphi）， analytic hierarchy process （AHP） and cluster analysis. Moreover， this method was used to establish the coastal building setback line in Qinhuangdao. The results showed that 5 factors， i.e. coast type， coastline using type， marine economic benefits， disaster prevention intensity and ecological environment quality， which contained16 indicators were property to establish the comprehensive evaluation index system of thedistance of coastal building setback line. According to our evaluation system， when the startingbaseline of setback line， grade of comprehensive evaluation index and grade of setback distancewere determined， the coastal building setback distance was a continuous piecewise function andthe sensibility of it increased with the enhancement of the value of comprehensive evaluation.Meanwhile， 27 segmented shorelines in Qinhuangdao had different grades of coastal building setback， of which the minimum setback distance was 25 m and the maximum was about 500 m. Fordetails， the shoreline types of estuary and bedrock were with relative short setback distances，while the setback distance of recreational shoreline ranged from 200 m to 300 m. The shoreline ofconservation area was with longer setback distance compared to others.

Keywords：Coastline，Setback line，Coastal building，Setback distance，Land-sea coordination

0 引言

海岸帶作為獨特的資源具有脆弱性和敏感性 ，隨著海洋經濟的發展、人口的增長和城市化建設的加快 ，人類對海岸帶資源的開發利用程度逐漸增強 ，越來越多的人工建筑物占用海岸線空間資源且距離海水越來越近[1-2] ， 給海岸帶生態環境帶來巨大壓力 ， 同時受到臺風和風暴潮等海洋災害的潛在威脅[3-4]。因此 ，須劃定控制線來科學規劃海岸建筑的活動范圍。海岸建筑退縮線是世界沿海國家普遍采用的海岸建筑活動控制線之一，是指禁止開發活動或禁止一定類型開發活動的區域界線[5] ，退縮的距離定義為可開展海岸建筑活動的位置至海岸線的距離[6]。

海岸建筑退縮線的劃定最初是為防范海岸侵蝕和風暴潮災害 ， 主要依據是海洋動力條件[5，7-8]。通常采用固定的長度 ， 確定或考慮岸灘侵蝕和海洋動力變化 ，從而劃定動態的海岸建筑退縮線[9]。隨著人類對海岸帶開發利用程度的逐漸增強 ， 根據海岸線的自然屬性、開發功能和生態環保需求 ， 海岸建筑退縮線的劃定也逐漸考慮多種功能需求的影響[6， 9-10]。由于自然條件和開發利用需求不同 ， 不同海岸線的海岸建筑退縮距離具有較大差異[8] ， 通常在數米到數千米不等（表1）。此外 ， 由于各國對自然海岸線和管理海岸線的定義不同 ， 海岸建筑退縮距離的起算基線也存在較大差異[8， 11-15]。

我國對海岸建筑退縮線的研究較晚 ， 目前處于初期探索階段。其中 ，有學者根據海域使用功能的劃定方法 ，綜合考慮海岸景觀、生態環境、臨海建筑物、災害防護和親海娛樂等使用功能和需求 ， 對海岸建筑退縮線分別進行單因素的劃定探索[16]。此后 ，多種因素的綜合影響得到關注 ， 有學者考慮大連海岸災害和海岸開發利用價值的綜合因素影響 ， 以50倍長期平均年侵蝕速率的距離作為后退參考距離 ，對退縮線進行分類和定級[17] ， 但考慮的因素仍不夠充分。海岸帶的自然條件和生態服務價值是影響海岸建筑退縮線劃定的主要因素 ， 多種因素的綜合影響在海岸建筑退縮線劃定中得到初步應用[18]。然而海岸建筑退縮線作為海岸帶管理制度之一 ， 目前我國僅在山東和海南等省份以及大連和龍海等個別地級市初步試行[17， 19-22]。

目前國內外已有研究基本是從經濟、社會、防災和生態等方面選取單一參數指標進行分析 ， 尚未從海洋功能區劃、建筑面積、侵蝕風險、生態服務價值和生態本底等多角度廣泛開展復雜的建模分析 ， 且僅在局部地區進行驗證[5， 16， 19，23] ， 整體的直觀性、普適性和可落實性仍較差。同時 ， 與其他國土空間資源相比 ，海岸線資源具有獨特屬性 ， 劃定海岸建筑退縮線涉及的因素十分復雜 ，傳統的空間規劃思路和方法難以準確地指導海岸建筑退縮線的具體劃定 ，現有研究成果尚未建立基于海岸帶管理的更加普遍適用的退縮線綜合劃定體系。

秦皇島沿岸擁有基巖海岸、砂質海岸、粉砂質海岸和河口海岸等多種海岸類型以及旅游、港口和養殖等多種海岸開發利用模式[24] ，是我國北方重要的沙灘分布區和濱海旅游區 ，對于岸灘的防護和開發利用具有更為嚴格的要求[25]。秦皇島沿岸經濟發展對當地經濟發展的貢獻量較大 ， 而開發利用模式對于沿岸經濟發展至關重要。此外 ， “藍色海灣”和“渤海攻堅戰”等重大戰略對岸灘的開發利用和保護修復提出新的要求。因此 ，很有必要對秦皇島沿岸的開發利用模式進行系統評估。

基于上述研究背景 ，本研究立足海岸線資源保護和陸海統籌發展的理念 ，綜合考慮海岸線的自然屬性和社會屬性及其產生的經濟效益和防災效果 ， 設置海岸建筑退縮線退縮距離等級的評價指標 ，基于德爾菲法、層次分析法和聚類分析法 ， 提出海岸建筑退縮線向陸退縮距離的多段函數計算方法 ，從而構建海岸建筑退縮線的綜合劃定體系。研究成果可為我國海岸建筑退縮線制度的發展提供科學參考。

1 海岸建筑退縮線退縮距離的綜合評價指標體系

根據科學性、全面性、代表性、可獲得性和可落實性原則 ，選用海岸線類型、海岸線開發利用類型、海洋經濟效益、防災效果和生態環境質量5類影響因素（準則層）以及16項主要指標（指標層） ，構建我國海岸建筑退縮線退縮距離的綜合評價指標體系（表2）。

海岸線類型反映海岸線的自然屬性。其中 ， 自然岸線包括基巖岸線、砂質岸線、淤泥質岸線和生物岸線 ，人工岸線為人工構筑物岸線 ， 河口岸線主要為入海河流入海口的水面岸線。

海岸線開發利用類型反映海岸線的社會屬性。其中 ，漁業岸線包括漁業基礎設施岸線和圍海養殖用海岸線 ，工業岸線包括鹽業岸線、固體礦產開采岸線、油氣開采岸線、船舶工業岸線、電力工業岸線和海水綜合利用岸線 ，交通岸線包括港口岸線和路橋岸線 ，旅游娛樂岸線包括旅游基礎設施岸線、海水浴場岸線和游樂場岸線 ，造地工程岸線包括城鎮海方向主要為海域功能使用范圍 ， 隨著《中華人民共和國海域使用管理法》以及海洋功能區劃和生態保護規劃等海域使用管理制度的實施 ， 目前可基本保證海域資源和海洋經濟的和諧發展。由于海岸建筑退縮線以向陸發展為主 ，本研究主要探討向陸退縮線。計算退縮距離是劃定海岸建筑退縮線的主要任務 ，包括確定退縮線起算基線、確定綜合評價指標分級和確定退縮距離等級等過程。

2.1 退縮線起算基線

目前國際較統一的起算基線是自海岸線起算退縮距離 ，但由于地理位置和海洋動力條件不同以及研究學科和研究目的不同 ， 國內外對海岸線的定義和劃定方法存在差異。

我國對海岸線的主流定義包括大潮平均高潮位、最高潮位、最低潮位、帶狀線和連續線 ， 其中對“多年大潮平均高潮位時海陸分界痕跡線”的認可度最高[26-27]。海岸建筑退縮線是有效的海岸帶管理制度 ，為統一管理標準、便于制度落實和具備法理依據 ，海岸建筑退縮線的起算基線宜采用管理海岸線。因此 ，本研究采用2019年的《全國海岸線修測技術規程》對海岸線的定義 ， 即“多年大潮平均高潮位時海陸分界痕跡線”。

2.2 綜合評價指標分級

海岸建筑退縮線退縮距離涉及的要素較多 ，單一的模型或領域認知難以充分統籌退縮線劃定時的相互影響關系。因此 ，本研究采用德爾菲法、層次分析法和聚類分析法相結合的方法 ，確定指標分級和權重。德爾菲法又稱專家調查法 ，可充分發揮海洋專家的專業知識和經驗優勢 ，是目前許多文獻采用的研究方法[28-30];該方法通過對比兩兩指標間的相對重要性 ，采用1～9標度法對不同指標賦值[31] ， 同時優化評價指標體系中的賦值依據。層次分析法和聚類分析法能夠客觀地反映評價指標與評價目標之間的影響關系 ，可用于定量指標的分級和賦值。

海岸線類型和海岸線開發利用類型包含的指標層是海洋專家的傳統研究領域 ， 可根據指標內容直接賦值。生態環境質量根據海岸線對應海域內的水質和沉積物質量優于、等于或劣于該海域使用功能和保護目標要求進行分級并賦值。

海洋經濟效益和防災效果包含的指標層采用定量分級并依據分級分別賦值的方法。①海洋經濟效益反映海岸線的經濟產出強度及其在地區經濟總量中的占比。現階段我國海洋經濟統計技術體系的成熟度不及其他國民經濟統計技術體系 ，僅對10余種海洋產業摸底統計 ，且對省級海洋經濟數據進行部分公示 ，而市縣級海洋經濟數據的計算方法和統計理論尚未確定 ， 因此利用剝離系數從省級數據中計算出市縣級數據。對于我國沿海11省（自治區、直轄市）單位海岸線的海洋經濟總量[32] ，上海和天津作為海洋經濟示范城市位列第一梯隊 ，其他地區均低于7億元/km ，其中江蘇為6.94億元/km ， 海南和廣西均低于1億元/km ， 廣東、山東、河北和全國平均為4億～5億元/km ，遼寧、福建和浙江為1億～4億元/km;據此 ， 在考慮未來一段時間內海洋經濟平均增長率的基礎上 ，結合聚類分析法確定單位海岸線的海洋經濟總量的分級依據。海洋經濟總量占地區經濟總量比重的分級依據的確定方法與之類似。②防災效果是海岸建筑退縮線劃定的重要目的之一。臺風和風暴潮防災強度為海岸線抵御臺風和風暴潮災害的能力 ，參考風暴潮增水等級[33]確定分級依據。海岸侵蝕災害在砂質岸線和淤泥質岸線較為普遍 ， 而在基巖岸線較不明顯 ， 且生物岸線在我國占比較少 ， 因此基巖岸線和生物岸線均參照砂質岸線進行侵蝕強度分級;基于此 ，海岸侵蝕強度的分級依據包括淤泥質岸線和其他岸線（砂質岸線、生物岸線和基巖岸線）2個類型 ，分為微侵蝕（淤泥質岸線 S<5m/a，其他岸線 S<1m/a）、侵蝕（淤泥質岸線5 m/a≤S<10 m/a， 其他岸線1 m/a≤S<2m/a）、強侵蝕（淤泥質岸線10 m/a≤ S<15m/a，其他岸線2 m/a≤S<3m/a）和嚴重侵蝕（淤泥質岸線 S≥15m/a，其他岸線 S≥3m/a）[34]（S 表示侵蝕速率）4個等級 ，依據分級分別賦值。

上述各指標的分級依據和賦值如表3所示。

剔除專家打分中差異較大的數值 ，選擇較為統一的問卷分值和分級賦值結果 ， 建立判斷矩陣[31]。將數據帶入層次分析軟件 ，計算得到準則層和指標層的權重（表2）。相應求出最大特征值并對矩陣進行一致性檢驗：當一致性比例小于0.1時 ，認為矩陣具有一致性;否則就須調整矩陣 ，直到滿意為止。

2.3 退縮距離等級

采用加權線性和法 ，對海岸建筑退縮線的退縮距離等級進行綜合評價 ，計算公式為：

式中：CS為退縮距離等級的綜合評價值;Wi為各指標的權重;Xi為各指標的賦值;n 為指標的個數。

依據綜合評價值確定海岸建筑退縮線的退縮距離等級 ，其中各等級的退縮起算距離由國內外研究成果中的典型退縮距離確定[1-2，4]。根據便于海岸帶管理和建筑物應適當后退的原則 ， 統籌海岸建筑退縮線與海洋生態紅線的相互交匯。

由于評價指標體系中海岸線類型和海岸線開發利用類型的各指標具有排他性 ， 在評價過程中這2個準則層每次只能分別符合1個指標層 ， 而其他準則層的各指標沒有排他性。因此 ，評價指標體系中指標層的組合數共有24480種。采用 k均值聚類法 ，對24480種退縮距離等級的綜合評價值進行分類（表4）。

2.4 海岸建筑退縮線退縮距離

海岸建筑退縮線退縮距離是最重要的綜合劃定體系成果。根據海岸建筑退縮線的退縮距離等級 ，建立連續分段函數為：

式中：D 為退縮距離; SDMIN 和 SDMAX分別為退縮起算距離的最小值和最大值;LMIN和 LMAX分別為各退縮距離等級的最小綜合評價值和最大綜合評價值; CSMIN-Ⅱ為退縮距離等級Ⅱ的最小綜合評價值; CSMAX-Ⅴ為退縮距離等級Ⅴ的最大綜合評價值。

海岸建筑退縮線退縮距離和綜合評價值標準區間組合數如圖1所示。

由圖1可以看出：在綜合劃定體系中 ，海岸建筑退縮線退縮距離是隨綜合評價值的變化而變化的連續分段函數 ，且退縮距離隨綜合評價值增大而敏感性增強;綜合評價值標準區間組合數成正態分布 ，其中退縮距離在50～100m 和100～200m 的組合數較多。因此 ， 在確定分級依據的過程中 ， 須更加科學地判定高賦值等級。此外 ，綜合劃定體系在實際應用的過程中應不斷反饋和優化 ， 為快速確定海岸建筑退縮線退縮距離提供依據。

3 秦皇島沿岸海岸建筑退縮線的劃定

秦皇島沿岸的海岸線類型豐富且海洋功能齊全 ，對于海岸建筑退縮線的劃定具有較好的示范性。根據上述海岸建筑退縮線綜合劃定體系 ，劃定秦皇島沿岸的海岸建筑退縮線。

統籌考慮海洋功能區劃和綜合評價指標 ，將秦皇島沿岸劃分為27個岸段 ，計算各岸段海岸線的綜合評價值 ，并計算海岸建筑退縮線退縮距離;為兼顧真實退縮距離和管理落實難度 ，按照海岸建筑退縮線以后退為優的基本原則 ，將計算出的退縮距離取整 ，從而得出管理退縮距離（表5和圖2）。

計算結果顯示 ，在秦皇島沿岸的27個岸段中 ， 海岸建筑退縮線的退縮距離等級分布較廣 ， Ⅰ～Ⅵ級的具體岸段數量分別為6個、2個、8個、7個、3個和1個 ， 占比分別約為22%、7%、30%、26%、11%和4%。根據退縮線劃定結果 ， 整體退縮距離能夠較好地符合海洋保護規劃、海洋功能區劃和海洋生態紅線等相關政策制度 ，并能夠客觀地反映海岸線開發利用現狀。

各級管理退縮距離的典型分布岸段如圖 3所示。

25m退縮距離主要分布在港口區和河口區的人工岸線以及金山嘴的基巖岸線（圖3（a）） ，這些岸段的護岸工程效果較好或本身屬于穩定的自然岸線 ，加之具有港口運輸等功能 ， 海岸建筑有盡可能靠海的需求和可行性。25～100m退縮距離基本處于小型河口附近（圖3（b）） ，河流本身具有一定的納潮能力 ， 附近通常也會采用護岸工程以保持河口的相對穩定和附近小型漁港的安全 ， 因此退縮距離較小。灤河口附近（圖3（c））的退縮距離約為155 m ， 該岸段基本用作魚塘 ， 以北已劃為自然保護區 ， 沿岸公眾親水需求不大 ， 因此退縮距離與旅游娛樂岸線相比略小。旅游娛樂岸線的退縮距離基本為200～300m ，其中北戴河和南戴河沿岸（圖3（d））的沙灘寬度較大、海岸線較平直且岬角防護較少 ， 因此退縮線相對靠后。相比而言 ，旅游娛樂岸線昌黎黃金海岸（圖3（e））和新河口南岸（圖3（f））的退縮距離較小 ，分別約為185 m 和150 m ：前者游客較少 ，對海岸災害防護的需求較低 ， 因此沙灘寬度略小;后者的碎片化岬角工程較多 ， 因此海岸建筑能夠盡可能靠海。退縮距離較大的岸段基本分布在自然保護區 ，包括七里海潟湖（圖3（g））和鴿子窩灘涂濕地（圖3（h）） ，沿岸的生態保護需求要求海岸建筑盡可能遠離海岸線 ， 因此退縮距離均超過400m。

根據秦皇島沿岸海岸建筑退縮線的劃定結果 ， 在實際調查驗證的過程中 ，旅游娛樂岸線中的砂質岸線和基巖岸線退縮線向海一側的建筑物問題較多 ，主要為旅游景觀設施或基礎設施過度消耗海岸線資源 ，嚴重影響海岸線資源的可持續開發利用 ， 今后應予以有序清退。

4 結語

本研究兼顧海岸線的自然和社會等屬性 ，選取海岸線類型、海岸線開發利用類型、海洋經濟效益、防災效果和生態環境質量5類影響因素以及16項主要指標 ，構建我國海岸建筑退縮線退縮距離的綜合評價指標體系;采用德爾菲法、層次分析法和聚類分析法相結合的方法 ， 確定退縮線起算基線、綜合評價指標分級和退縮距離等級 ，建立計算海岸建筑退縮線退縮距離的連續分段函數。將上述海岸建筑退縮線的綜合劃定體系應用于秦皇島沿岸 ，結果顯示在27個岸段中退縮距離等級分布較廣 ，最小和最大退縮距離分別為25m 和500m ，其中河口和基巖等岸線的退縮距離較小 ，旅游娛樂岸線的退縮距離基本為200～300 m ， 保護區岸線的退縮距離較大。

海岸建筑退縮線劃定的應用結果展現較好的實用性和科學性 ，整體退縮距離能夠較好地符合海洋保護規劃、海洋功能區劃和海洋生態紅線等相關政策制度 ， 并能夠客觀地反映海岸線開發利用現狀。該研究成果可為我國海岸線資源的保護、管理和開發利用提供局限性小和便于落實的有效方法。

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