《環(huán)境地質(zhì)學(xué)》第5章 海岸環(huán)境地質(zhì)

第5章海岸環(huán)境地質(zhì)5.1概述5.2海岸侵蝕作用5.3海平面的變化5.4海嘯tsunami5.5風(fēng)暴潮5.6其他海洋災(zāi)害5.1概述中國有漫長的海岸線，我國大陸海岸線長1.8萬公里，沿海島嶼5000多個(gè)，全部海岸線總長3.2萬公里。5.2海岸侵蝕作用海洋的侵蝕作用是使海岸線發(fā)生變化的重要原因。幾千年來，在大多數(shù)地區(qū)海平面已上升，陸地被水淹沒，土地的喪失和在新高度上的侵蝕，在未來，都將成為對人類的持續(xù)威脅。路易斯安那州正在以每年42.7km2的速度喪失著沿海陸地。哈特拉斯角在過去100年間己被侵蝕了900m。在芝加哥附近的2.4km長的布技夫湖區(qū)，1872—1971年期間，山崖后退了80m.人們可以用不同的方式促進(jìn)海灘加速侵蝕：建筑了許多控洪系統(tǒng)(水壩)和洪水水庫。它們截獲50％以上的沉積物。城市迅速擴(kuò)大化和在許多城市中的鋪路工程，減少了沉積物的數(shù)量，影響到海灘的侵蝕沉積平衡。潔淤和開采砂石，也會(huì)產(chǎn)生侵蝕側(cè)面的效應(yīng)。例如：自1937年，羅德里克水壩完工后，南加利福尼亞酌錫爾弗.斯特蘭德海灘就沒有來源于內(nèi)陸的新沉積物了。只好回填了沙土，使海灘被人工地保持丁下來。1894年在霍爾桑德期的英古利樹莊附近，采掘了50萬噸的礫石，使村莊和沙灘受到波浪的巨大損害，因?yàn)椴ɡ瞬辉贋閺那八聹\灘地形所減弱。人們在建造了丁壩、碼頭和防護(hù)堤時(shí)，或建造人工沙丘和在灘上使用交通工具時(shí)，都可以影響海岸的侵蝕作用。例如：沿著佛羅里達(dá)的東海岸有27個(gè)采掘小灣，破壞了正常的海岸系統(tǒng)。在杰克遜維爾的沿岸流漂砂約為382x106m3，而抵達(dá)邁阿密時(shí)，只剩7600m3，其余的漂砂在采掘地點(diǎn)已被沖向大海的更遠(yuǎn)方，因?yàn)檫@些地點(diǎn)使向海洋方向的搬運(yùn)增強(qiáng)了。在德克薩斯穿過博利瓦爾挖了一條水路。這條水路使水環(huán)流方式有了如此巨大的變化，以致當(dāng)1961年颶風(fēng)襲擊了加爾維斯銅海灣和東灣時(shí),新的海岸地形就被狂風(fēng)巨浪從半島侵蝕掉270m以上，而這些地方要不然是會(huì)受到天然保護(hù)的。一、海岸帶海岸帶是沉積物與波浪相互作用的場所，指海陸相互作用地帶。分為潮上帶（陸上岸帶）、潮間帶和潮下帶（水下岸坡帶）。一、海岸帶海蝕壁壟瀉湖沙堤灘肩海灘潮坪水下岸坡海岸帶后濱帶內(nèi)濱帶前濱帶海蝕崖水下沙壩低潮線高潮線二、影響海岸侵蝕的因素影響海岸侵蝕的因素主要有海平面變化、波浪、潮汐、海流作用，地質(zhì)作用，生物作用，人為活動(dòng)，海岸地貌等。海岸帶侵蝕作用示意圖1、海平面變化2、波浪、潮汐、海流作用3、地質(zhì)作用斷層海岸4、生物作用5、海岸地貌6、人為活動(dòng)等。燕窩嶺東西向斷層崖海岸由堅(jiān)硬巖石組成的海岸稱為基巖海岸我國的基巖海岸多由花崗巖、玄武巖、石英巖、石灰?guī)r等各種不同山巖組成。遼東半島突出于渤海及黃海中間，該處基岸海岸多由石英巖組成。山東半島插入黃海中，多為花崗巖形成的基巖海岸。杭州灣以南浙東、閩北等地的基巖海岸多由火成巖組成。閩南、廣東、海南的基巖海岸多由花崗巖及玄武巖組成。4、生物作用紅樹林海岸4、生物作用南海珊瑚礁海岸5、海岸地貌6、人類活動(dòng)荷南鹿特丹港口海岸6、人類活動(dòng)日本海岸防護(hù)工程美國紐約港碼頭

三、海岸侵蝕的防治海岸工程有兩種后果：一是在不要它沉積的區(qū)域發(fā)生沉積作用；一是在需要保護(hù)的地點(diǎn)發(fā)生侵蝕作用。這些有害的后果既可以是天然發(fā)生的，也可以是人工引起的。被侵蝕的沙灘危害著近岸建筑，并降低其旅游價(jià)值。使海岸線保持穩(wěn)定的對策，就是通過阻止侵蝕、或截留沿岸物質(zhì)或人工補(bǔ)充新物質(zhì)以使沙灘寬度保持穩(wěn)定，技術(shù)的選擇取決于沉積物的補(bǔ)充狀態(tài)、地區(qū)的水力情況以及社會(huì)對個(gè)人的約束力。

海岸帶大多數(shù)建筑都位于濱后區(qū)。濱后防護(hù)的目的就是將此地點(diǎn)屏蔽起來，免受異常的狂風(fēng)巨浪的破壞。1．海堤、護(hù)岸、護(hù)坡海堤用于減弱波浪能、比護(hù)岸和護(hù)坡更大、更結(jié)實(shí)。它有三種基本形狀：直立的、曲線的和階梯式。直立的堤作為停泊設(shè)施，但難以抵抗波浪襲擊。階梯式堤可消散波浪能，并容許它易于進(jìn)入沙灘，但能為波浪作用所輕易沒頂。在高能波浪較多且要求有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，就使用曲線式的建筑。三種設(shè)施的主要缺點(diǎn)是它們前方一般發(fā)生著增強(qiáng)的侵蝕作用。反射的波浪集中在坡腳并自此建筑向下傳遞，沉積物易于撤走。坡腳侵蝕會(huì)使海床剖面變陡，早晚會(huì)導(dǎo)致建筑物發(fā)生基蝕。海堤護(hù)岸2．導(dǎo)流堤

導(dǎo)流堤是長而窄的堤狀建筑，用來防止：①航道進(jìn)口或港口變淺；②進(jìn)口遷移，③潮汐三角洲的形成。為取得最大效益，在設(shè)計(jì)類型、體積大小及導(dǎo)流堤的位置肘，必須考慮許多因素?？梢越ㄒ粭l或成對的導(dǎo)流堤，通常與海洋垂直，由鋼材、木材、混凝土或巨礫構(gòu)成。波浪和沿岸流與海岸間的角度以及漂沙量，決定導(dǎo)流堤的長度和角度。潮汐流必須有足夠的速率，以利于進(jìn)口中沖走沉積物。但當(dāng)侵蝕作用毀壞有價(jià)值財(cái)產(chǎn)的地方，應(yīng)使流向轉(zhuǎn)變方向。維護(hù)航道進(jìn)口的導(dǎo)流堤，沉積物被攔阻在導(dǎo)流堤上游，這就打亂了沿岸漂移的平衡，而加強(qiáng)下游的侵蝕作用。錢塘江海寧段護(hù)岸工程樁式丁壩3、丁壩丁壩(或稱丁形壩)一殷比導(dǎo)流堤小，同樣是從前濱伸向碎浪帶。目的在于改變海岸作用的性質(zhì)，即：①穩(wěn)定沙灘；②降低沿岸漂移的進(jìn)度；②加寬沙灘；④阻止海灘物質(zhì)的喪失；⑥阻止下游漂移的增生?！?/p>

丁壩可用不同的材料建造但應(yīng)按特定的環(huán)境位置設(shè)計(jì)。其長度為從海岸線至卷浪破碎點(diǎn)之間距離的0.4倍時(shí)，可以產(chǎn)生最小的沖刷和最大的沉積。如果丁壩太長，砂會(huì)繞過丁壩到濱外位置，消失于近岸流系統(tǒng)之中。丁壩的高度不應(yīng)超過平均高潮位以上1米。大多數(shù)丁壩是不透水的，以免發(fā)生向下游的漂移效應(yīng)。雖然大多數(shù)丁壩是垂直于海岸線，但在沿岸流極強(qiáng)的條件下，以與搬運(yùn)方向110一120度角設(shè)置丁壩，對下游漂移區(qū)也沒有什么危害。由于丁壩常導(dǎo)致下游方向的侵蝕，可以安置成組的丁壩以解決這個(gè)問題。這種系列丁壩群，可以叫做丁壩區(qū)。丁壩常設(shè)置在沉積物不足的海岸線，丁壩的設(shè)置點(diǎn)必須人工回填泥沙，避免沿岸流的漂砂沉積下來，而使之隨流漂移，以減少下游的侵蝕。4、防波堤削弱到達(dá)海濱波浪的能量，保護(hù)海岸和港口。防波堤防波堤5、破浪堤（水下防波堤）

離岸40-50米地方

6、人造海灘

5.3海平面的變化一、海平面定義

海平面（Sealevel）是海的平均高度。指在某一時(shí)刻假設(shè)沒有潮汐、波浪或其他擾動(dòng)因素引起的海面波動(dòng)，海洋所能保持的水平面。其高度系利用人工水尺和驗(yàn)潮儀長期觀測而得。按觀測的時(shí)間長短不同分為：日平均、月平均、年平均和多年平均海平面。日平均海平面不但隨天氣狀況而變化，且具有季節(jié)、半年、一年和多年周期變化。月平均海平面年內(nèi)最高值和最低值之差（年較差）：渤海60～70厘米，黃海35～50厘米，東海30～35厘米，南海20～40厘米。年平均海平面較差可達(dá)10厘米左右。中國于1956年規(guī)定，以青島驗(yàn)潮站觀測所得的多年平均海平面為全國統(tǒng)一的高程起算面，稱為青島平均海面或黃海基準(zhǔn)面。中國地形圖上所指的海拔高度，就是從這個(gè)海平面起算的。

2、海平面不平的原因?yàn)槭裁春Ｆ矫娌黄侥?？影響海平面不平的兩個(gè)主要因素：一是漲潮、落潮、風(fēng)暴和氣壓高低等因素，使海面始終不能歸于平靜；二是海底地形的不同，也決定了海面的不平。

海底的地形是十分復(fù)雜的，它不僅分布有巍峨的海底山脈、平緩的海底平原，而且還有許多陡峭的海底深溝。由于受海底地形的影響，一個(gè)海區(qū)的海面會(huì)低于或高于另一個(gè)海區(qū)幾米、甚至十幾米。據(jù)科學(xué)家們使用雷達(dá)（無線電）高度計(jì)測量，發(fā)現(xiàn)在大西洋海面不同海域存在著高度差，甚至在美國南卡羅里州和波多黎各島之間比較小的海域內(nèi)，也存在著高度差。一般來說，海底是一座山脈的地區(qū)，海面就比其他海域高一些；而海底是一個(gè)盆地的地區(qū)，海面就比其他海域要低一些。通過衛(wèi)星測量，人們發(fā)現(xiàn)海洋表面有三個(gè)較大的隆起區(qū)域，一個(gè)在澳大利亞東北部海區(qū)，隆起高達(dá)76米；第二個(gè)區(qū)域在北大西洋，隆起高度是68米；第三個(gè)在非洲東南部，隆起區(qū)域高為48米。另外，地球上還有三個(gè)較大的凹陷區(qū)域，一個(gè)在印度洋上，凹陷深達(dá)112米；第二個(gè)區(qū)域在加勒比海，凹陷深度為64米；第三個(gè)區(qū)域在加利福尼亞以西，凹陷深度為56米。3、海平面上升的原因海平面上升(Sealevelrise)由全球氣候變暖、極地冰川融化、上層海水變熱膨脹等原因引起的全球性海平面上升現(xiàn)象。研究表明，近百年來全球海平面已上升了10～20厘米，并且未來還要加速上升。但世界某一地區(qū)的實(shí)際海平面變化，還受到當(dāng)?shù)仃懙卮怪边\(yùn)動(dòng)—緩慢的地殼升降和局部地面沉降的影響，全球海平面上升加上當(dāng)?shù)仃懙厣抵抵停礊樵摰貐^(qū)相對海平面變化。因而，研究某一地區(qū)的海平面上升，只有研究其相對海平面上升才有意義。除氣候變暖和地殼運(yùn)動(dòng)等因素外，引起海平面變化還有：（1）海洋水體積變化（在氣候寒冷的地質(zhì)時(shí)期,極地周圍形成冰蓋,海洋中的海水量減少,海平面降低。當(dāng)氣候轉(zhuǎn)暖，冰蓋融化，冰水流回大洋，海平面升高。不同學(xué)者估計(jì)全球現(xiàn)代冰川如果全部融化，將使海面升高50～85米（未考慮因海水增多而發(fā)生的海底均衡下沉）。按第四紀(jì)末次冰期冰蓋的體積估算，當(dāng)時(shí)的海平面比目前低135米。第四紀(jì)以來海平面變動(dòng)主要是由冰川消長所引起的論點(diǎn)已基本上得到公認(rèn)。）（2）洋盆容積變化（3）海水物理性質(zhì)變化

（4）海水鹽度變化（5）天文效應(yīng)（6）地球物理因素變化

4、海平面上升的危害海平面上升對沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)等有著重大影響。如果海平面上升1米,全球?qū)⒂?0億人口的生存受到威脅,500萬平方公里的土地(其中耕地約占1/3)將遭到不同程度的破壞。近30年來中國沿海海平面總體上升了9厘米,其中天津沿岸上升最快,為20厘米首先，海平面的上升可淹沒一些低洼的沿海地區(qū)，加強(qiáng)了的海洋動(dòng)力因素向海灘推進(jìn)，侵蝕海岸，從而變“桑田”為“滄海”。太平洋島國（基里巴斯、圖瓦盧、瑙魯、紐埃、庫克群島和馬紹爾群島）面臨被淹沒的處境（一些太平洋島國最高點(diǎn)僅在海平面以上幾米）海平面上升的危害海平面上升的危害其次，海平面的上升會(huì)使風(fēng)暴潮強(qiáng)度加劇，頻次增多，危及沿海地區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)，而且還會(huì)使土地鹽堿化。風(fēng)暴潮是我國海岸帶導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失最大的自然災(zāi)害。在珠江三角洲地區(qū),未來海平面上升50cm,

廣州站附近岸段現(xiàn)今50a一遇的風(fēng)暴潮位將變?yōu)?0a一遇,其他岸段現(xiàn)今百年一遇的風(fēng)暴潮位就可能變?yōu)?0a一遇。在長江三角洲及鄰近地區(qū)潮位相對較大岸段(如澉浦和小洋口),

海平面上升50cm,將可能使百年一遇的風(fēng)暴潮位變?yōu)?0a

一遇;而在潮差相對較小的其他岸段,海平面上升20cm就可能使現(xiàn)今百年一遇風(fēng)暴潮位變?yōu)?0a一遇。在渤海灣西岸地區(qū),海平面上升90cm,現(xiàn)今百年一遇的風(fēng)暴潮位也將可能變?yōu)?0a一遇。海平面上升的危害三是洪澇災(zāi)害加劇。四是海水內(nèi)侵，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)，破壞生態(tài)環(huán)境。在中國，受海平面上升影響嚴(yán)重的地區(qū)主要是渤海灣地區(qū)、長江三角洲地區(qū)和珠江三角洲地區(qū)。五是工程建筑防御功能降低這些工程設(shè)施主要有海岸防護(hù)工程、水利工程以及港口與碼頭工程、海岸防護(hù)工程。海平面上升的危害5、海平面上升災(zāi)害的防治對于氣候變暖引起的全球海平面上升問題,以及具體到某一區(qū)域的相對海平面上升問題,皆需要有一個(gè)全球性的科學(xué)基礎(chǔ),牢靠的對策方案,以及控制和減小相對海平面上升的預(yù)警系統(tǒng)、防治對策。對于前者,氣候變化委員會(huì)對策工作組的海岸帶管理分組1990年制訂出三大對策:(1)后撤:即離開將受海水淹沒的地區(qū);(2)適應(yīng):即將建筑物加高或加上支架,免受海平面上升淹沒;(3)防護(hù):防護(hù)措施有建造硬(hard)建筑物,

如海堤等和建造軟(soft)建筑物,如人工沙丘、種植物、人工海灘等。1加強(qiáng)海平面變化監(jiān)測2修訂現(xiàn)時(shí)海堤標(biāo)準(zhǔn),逐步加固加高海堤,加強(qiáng)對現(xiàn)有海堤的管理與保護(hù)3限制溫室氣體排放量4加強(qiáng)水資源管理，限制開采地下水，特別是沿海地區(qū)5加強(qiáng)科學(xué)研究6加強(qiáng)公眾宣傳教育海平面上升災(zāi)害的防治5.4海嘯tsunami1、海嘯災(zāi)害（1）定義水下地震、火山爆發(fā)或水下塌陷和滑坡等激起的巨浪，在涌向海灣內(nèi)和海港時(shí)所形成的破壞性的大浪稱為海嘯。破壞性的地震海嘯，只在出現(xiàn)垂直斷層、里氏震級大于6.5級的條件下才能發(fā)生。當(dāng)海底地震導(dǎo)致海底變形時(shí)，變形地區(qū)附近的水體產(chǎn)生巨大波動(dòng)，海嘯就產(chǎn)生了。海嘯不會(huì)在深海大洋上造成災(zāi)害，正在航行的船只甚至很難察覺這種波動(dòng)。海嘯發(fā)生時(shí)，越在外海越安全。

一旦海嘯進(jìn)入大陸架，由于深度急劇變淺，波高驟增，可達(dá)20至30米，這種巨浪可帶來毀滅性災(zāi)害。

海嘯通常由震源在海底下50千米以內(nèi)、里氏地震規(guī)模6.5以上的海底地震引起。海嘯波長比海洋的最大深度還要大，在海底附近傳播也沒受多大阻滯，不管海洋深度如何，波都可以傳播過去，海嘯在海洋的傳播速度大約每小時(shí)五百到一千公里，而相鄰兩個(gè)浪頭的距離也可能遠(yuǎn)達(dá)500到650公里，當(dāng)海嘯波進(jìn)入陸棚后，由于深度變淺，波高突然增大，它的這種波浪運(yùn)動(dòng)所卷起的海濤，波高可達(dá)數(shù)十米，并形成“水墻”。大多數(shù)情況下，出現(xiàn)海面下落的現(xiàn)象都是因?yàn)楹[沖擊波的波谷先抵達(dá)海岸。波谷就是波浪中最低的部分，它如果先登陸，海面勢必下降。同時(shí)，海嘯沖擊波不同于一般的海浪，其波長很大，因此波谷登陸后，要隔開相當(dāng)一段時(shí)間，波峰才能抵達(dá)。

（2）海嘯機(jī)制有兩種形式：“下降型”海嘯和“隆起型”海嘯。

“下降型”海嘯：某些構(gòu)造地震引起海底地殼大范圍的急劇下降，海水首先向突然錯(cuò)動(dòng)下陷的空間涌去，并在其上方出現(xiàn)海水大規(guī)模積聚，當(dāng)涌進(jìn)的海水在海底遇到阻力后，即翻回海面產(chǎn)生壓縮波，形成長波大浪，并向四周傳播與擴(kuò)散，這種下降型的海底地殼運(yùn)動(dòng)形成的海嘯在海岸首先表現(xiàn)為異常的退潮現(xiàn)象。1960年智利地震海嘯就屬于此種類型?！奥∑鹦汀焙[。“隆起型”海嘯：某些構(gòu)造地震引起海底地殼大范圍的急劇上升，海水也隨著隆起區(qū)一起抬升，并在隆起區(qū)域上方出現(xiàn)大規(guī)模的海水積聚，在重力作用下，海水必須保持一個(gè)等勢面以達(dá)到相對平衡，于是海水從波源區(qū)向四周擴(kuò)散，形成洶涌巨浪。這種隆起型的海底地殼運(yùn)動(dòng)形成的海嘯波在海岸首先表現(xiàn)為異常的漲潮現(xiàn)象。1983年5月26日，中日本海7.7級地震引起的海嘯屬于此種類型（3）海嘯危害我國位于太平洋西岸，大陸海岸線長達(dá)1.8萬公里。但由于我國大陸沿海受琉球群島和東南亞諸國阻擋，加之大陸架寬廣，越洋海嘯進(jìn)入這一海域后，能量衰減較快，對大陸沿海影響較小。

全球有記載的破壞性海嘯大約有260次左右，平均大約六、七年發(fā)生一次。發(fā)生在環(huán)太平洋地區(qū)的地震海嘯就占了約80%。而日本列島及附近海域的地震又占太平洋地震海嘯的60%左右，日本是全球發(fā)生地震海嘯并且受害最深的國家。

最近造成較大規(guī)模的海嘯

2004年12月26日于印尼的蘇門達(dá)臘外海發(fā)生芮氏地震9級海底地震。海嘯襲擊斯里蘭卡、印度、泰國、印尼、馬來西亞、孟加拉、馬爾代夫、緬甸和非洲東岸等國，造成三十余萬人喪生。準(zhǔn)確死亡數(shù)字已無法統(tǒng)計(jì)。參見2004年印度洋大地震。

1998年7月兩個(gè)7.0級的海底地震，造成巴布亞新幾內(nèi)亞約2100人喪生。

1992年9月尼加拉瓜發(fā)生海嘯。

1883年8月25日荷屬東印度群島上火山爆發(fā)，引起的海嘯，使三萬六千人死亡。2、海嘯的成因水下地震、火山爆發(fā)或水下塌陷和滑坡等激起的巨浪，在涌向海灣內(nèi)和海港時(shí)所形成的破壞性的大浪（海嘯）。（1）破壞性的地震海嘯，只在出現(xiàn)垂直斷層、里氏震級大于6.5級的條件下才能發(fā)生。當(dāng)海底地震導(dǎo)致海底變形時(shí)，變形地區(qū)附近的水體產(chǎn)生巨大波動(dòng)，海嘯就產(chǎn)生了。（2）火山爆發(fā)引起的火山海嘯（3）海底滑坡或塌陷引起的海嘯等3、海嘯的預(yù)警與防治印度洋海嘯造成了巨大災(zāi)難，缺乏海嘯預(yù)防機(jī)制無疑是造成慘劇的重要原因。

在大地震之后如何迅速地、正確地判斷該地震是否會(huì)激發(fā)海嘯？海嘯預(yù)警的物理基礎(chǔ)在于地震波傳播速度比海嘯的傳播速度快。地震縱波即P波的傳播速度約為6～7千米/秒，比海嘯的傳播速度要快20～30倍，所以在遠(yuǎn)處，地震波要比海嘯早到達(dá)數(shù)十分鐘乃至數(shù)小時(shí)，具體數(shù)值取決于震中距和地震波與海嘯的傳播速度。例如，當(dāng)震中距為1000千米時(shí)，地震縱波大約2.5分鐘就可到達(dá)，而海嘯則要走大約1個(gè)多小時(shí)；1960年智利特大地震激發(fā)的特大海嘯22小時(shí)后才到達(dá)日本海岸。

能利用地震波傳播速度與海嘯傳播速度的差別造成的時(shí)間差分析地震波資料，快速地、準(zhǔn)確地測定出地震參數(shù)，并與預(yù)先布設(shè)在可能產(chǎn)生海嘯的海域中的壓強(qiáng)計(jì)（不但應(yīng)當(dāng)有布設(shè)在海面上的壓強(qiáng)計(jì)，更應(yīng)當(dāng)有安置在海底的壓強(qiáng)計(jì)）的記錄相配合，就有可能做出該地震是否激發(fā)了海嘯、海嘯的規(guī)模有多大的判斷。然后，根據(jù)實(shí)測水深圖、海底地形圖及可能遭受海嘯襲擊的海岸地區(qū)的地形地貌特征等相關(guān)資料，模擬計(jì)算海嘯到達(dá)海岸的時(shí)間及強(qiáng)度，運(yùn)用諸如衛(wèi)星、遙感、干涉衛(wèi)星孔徑雷達(dá)等空間技術(shù)監(jiān)測海嘯在海域中傳播的進(jìn)程、采用現(xiàn)代信息技術(shù)將海嘯預(yù)警信息及時(shí)傳送給可能遭受海嘯襲擊的沿海地區(qū)的居民，并在可能遭受海嘯襲擊的沿海地區(qū)，開展有關(guān)預(yù)防和減輕海嘯災(zāi)害的科技知識(shí)的宣傳、教育、普及以及應(yīng)對海嘯災(zāi)害的訓(xùn)練和演習(xí)。這樣，就有希望在海嘯襲擊時(shí)，拯救成千上萬生命和避免大量的財(cái)產(chǎn)損失海嘯預(yù)警成功的范例。1946年，海嘯給夏威夷的“曦嶁”(Hilo)市造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。于是，1948年便在夏威夷便建立了太平洋海嘯預(yù)警中心，從而有效避免了在那以后的海嘯可能造成的損失。倘若印度洋沿岸各國在2004年印度洋特大海嘯之前，能與太平洋沿岸國家一樣建立起海嘯預(yù)警系統(tǒng)，那么這次蘇門答臘安達(dá)曼特大地震引起的印度洋特大海嘯，決不致造成如此巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。以上所述的海嘯預(yù)警對于“遠(yuǎn)洋海嘯”比較有效。但是，對于“近海海嘯”（亦稱“本地海嘯”）即激發(fā)海嘯的海底地震離海岸很近，例如只有幾十至數(shù)百千米的海嘯，由于地震波傳播速度與海嘯傳播速度的差別造成的時(shí)間差只有幾分鐘至幾十分鐘，海嘯早期預(yù)警就比較難于奏效。以日本靜岡縣沼津市的海嘯預(yù)防設(shè)施為例:

沼津市背山面海，沼津市建立了比較完備的海嘯預(yù)防體系。以沼津市靜浦地區(qū)為例，這里建立了社區(qū)救災(zāi)中心，用以避難和儲(chǔ)備救災(zāi)物資。救災(zāi)中心是一座3層建筑，儲(chǔ)存了太空食品、帳篷、抽水機(jī)、發(fā)電設(shè)備等大量物資。此外，救災(zāi)中心內(nèi)還有供災(zāi)民居住的房間，干凈整潔，如家庭般溫馨。在緊挨靜浦地區(qū)的獅子濱地區(qū)，住宅區(qū)周圍則建有4米高的鋼筋混凝土胸墻。胸墻底部寬1米，頂部寬30厘米，具有良好的抗震性能。胸墻有多座大門供人出入，地震發(fā)生后能在3分鐘內(nèi)關(guān)閉，抵御海嘯。并不是所有地區(qū)都有條件建設(shè)胸墻。例如多比地區(qū)，在狹窄的區(qū)域內(nèi)居住了大量居民，一旦發(fā)生海嘯，根本沒有避難場所。為此，當(dāng)?shù)貙⑸狡孪鞒梢蛔脚_(tái)，作為海嘯避難地，并且斜面上建造了臺(tái)階，作為避難路。發(fā)生地震后，救災(zāi)中心通過廣播呼吁居民緊急避難。專家預(yù)測，海嘯達(dá)到多比地區(qū)前有10分鐘逃生時(shí)間，這將可挽救大批居民生命。沼津市的沼津港分內(nèi)港與外港兩個(gè)部分，內(nèi)港周圍住宅密集，居住著大量市民。一旦發(fā)生海嘯，海水灌入內(nèi)港，居民的生命財(cái)產(chǎn)將遭受重大損失。為此，沼津市在內(nèi)外港之間興建了一座高達(dá)45米的巨大水閘。水閘的自動(dòng)控制系統(tǒng)與地震儀相連，一旦感應(yīng)到強(qiáng)震，高9.5米、寬40米、重達(dá)406噸的巨大閘門能在5分鐘時(shí)間內(nèi)迅速落下，將海嘯阻攔在外港，確保內(nèi)港安全。沼津市的富士海岸缺乏大陸架，直接與駿河海溝相連，因此從外海涌來的大浪，幾乎沒有什么衰減，就會(huì)直接沖上海岸。為此，沼津市從1959年開始在此建造巨大的海堤，海堤長達(dá)50公里，如同海岸長城，保護(hù)著沿海居民的安全。靜岡縣更注重培養(yǎng)居民的防災(zāi)意識(shí)。靜岡縣地震防災(zāi)中心專門印制了地震防災(zāi)手冊，傳授預(yù)防海嘯的知識(shí)。除指導(dǎo)居民在地震發(fā)生后如何迅速向高處避難外，還要求居民在平時(shí)就進(jìn)行夜間避難訓(xùn)練，熟悉避難路徑。5.5風(fēng)暴潮由于熱帶氣旋和氣壓驟變等災(zāi)害性天氣，導(dǎo)致海水異常升降，使海水漫溢上陸成災(zāi)害的現(xiàn)象，稱為風(fēng)暴潮。

1、風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)暴潮能否成災(zāi)，在很大程度上取決于其最大風(fēng)暴潮位是否與天文潮高潮相疊，尤其是與天文大潮期的高潮相疊。當(dāng)然，也決定于受災(zāi)地區(qū)的地理位置、海岸形狀、岸上及海底地形，尤其是濱海地區(qū)的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)（承災(zāi)體）情況。如果最大風(fēng)暴潮位恰與天文大潮的高潮相疊，則會(huì)導(dǎo)致發(fā)生特大潮災(zāi)。如果風(fēng)暴潮位非常高，雖然未遇天文大潮或高潮，也會(huì)造成嚴(yán)重潮災(zāi)。1992年8月28日至9月1日，受第16號強(qiáng)熱帶風(fēng)暴和天文大潮的共同影響，我國東部沿海發(fā)生了1949年以來影響范圍最廣、損失非常嚴(yán)重的一次風(fēng)暴潮災(zāi)害。潮災(zāi)先后波及福建、浙江、上海、江蘇、山東、天津、河北和遼寧等省、市。風(fēng)暴潮、巨浪、大風(fēng)、大雨的綜合影響，使南自福建東山島，北到遼寧省沿海的近萬公里的海岸線，遭受到不同程度的襲擊。受災(zāi)人口達(dá)2000多萬，死亡194人，毀壞海堤1170公里，受災(zāi)農(nóng)田193.3萬公頃，成災(zāi)33.3萬公頃，直接經(jīng)濟(jì)損失90多億元。風(fēng)暴潮災(zāi)害居海洋災(zāi)害之首位，世界上絕大多數(shù)因強(qiáng)風(fēng)暴引起的特大海岸災(zāi)害都是由風(fēng)暴潮造成的。我國是世界上風(fēng)暴潮災(zāi)害非常嚴(yán)重的少數(shù)國家之一，風(fēng)暴潮災(zāi)害一年四季均可發(fā)生，從南到北所有沿岸均無幸免。在孟加拉灣沿岸，1970年11月13日發(fā)生了一次震驚世界的熱帶氣旋風(fēng)暴潮災(zāi)害。這次風(fēng)暴增水超過6米的風(fēng)暴潮奪去了恒河三角洲一帶30萬人的生命，溺死牲畜50萬頭，使100多萬人無家可歸。1991年4月的又一次特大風(fēng)暴潮，在有了熱帶氣旋及風(fēng)暴潮警報(bào)的情況下，仍然奪去了13萬人的生命。1959年9月26日，日本伊勢灣頂?shù)拿盼菀粠У貐^(qū)，遭受了日本歷史上最嚴(yán)重的風(fēng)暴潮災(zāi)害。最大風(fēng)暴增水曾達(dá)3.45米，最高潮位達(dá)5.81米。當(dāng)時(shí)，伊勢灣一帶沿岸水位猛增，暴潮激起千層浪，洶涌地?fù)湎虻贪?，防潮海堤短時(shí)間內(nèi)即被沖毀。造成了5180人死亡，傷亡合計(jì)7萬余人，受災(zāi)人口達(dá)150萬，直接經(jīng)濟(jì)損失852億日元（當(dāng)年價(jià)）。美國也是一個(gè)頻繁遭受風(fēng)暴潮襲擊的國家，并且和我國一樣，既有颶（臺(tái)）風(fēng)風(fēng)暴潮又有溫帶大風(fēng)風(fēng)暴潮。1969年登陸美國墨西哥灣沿岸“卡米爾-Camille”颶風(fēng)風(fēng)暴潮曾引起了7.5米的風(fēng)暴潮，這是迄今為止世界第一位的風(fēng)暴潮記錄。歷史上，荷蘭曾不止一次被海水淹沒，又不止一次地從海洋里奪回被淹沒的土地。這些被防潮大堤保護(hù)的土地約占荷蘭全部國土的3/4。荷蘭、英國、原蘇聯(lián)的波羅的海沿岸、美國東北部海岸和中國的渤海，都是溫帶風(fēng)暴潮的易發(fā)區(qū)域。

2、風(fēng)暴潮的分類國內(nèi)外學(xué)者較多按照誘發(fā)風(fēng)暴潮的大氣擾動(dòng)特性，把風(fēng)暴潮分為由熱帶氣旋所引起的熱帶風(fēng)暴潮（在北美稱為颶風(fēng)風(fēng)暴潮，在印度洋沿岸稱為熱帶氣旋風(fēng)暴潮）和由溫帶氣旋等溫帶天氣系統(tǒng)所引起的溫帶風(fēng)暴潮兩大類。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在熱帶氣旋和溫帶氣旋多發(fā)區(qū)附近，極易受大風(fēng)的影響，產(chǎn)生風(fēng)暴潮。具體來講，全球熱帶氣旋多發(fā)區(qū)有8個(gè)，其中突出的有西北和東北太平洋、北太平洋、孟加拉灣、南太平洋和西南印度洋等。而溫帶氣旋多發(fā)區(qū)，大都分布在北緯20°以北的海域，在北緯20°以南一般不會(huì)出現(xiàn)。

3、風(fēng)暴潮的防治加強(qiáng)預(yù)報(bào)工作，在沿海地區(qū)增強(qiáng)建筑物抗風(fēng)暴的能力，禁建地下室。工程措施：①向風(fēng)中撒播物質(zhì)，以減小壓強(qiáng)差，降低風(fēng)暴強(qiáng)度。②維持保護(hù)屏障島嶼和海岸濕地。③保護(hù)、維持和設(shè)置海岸沙丘④建造維護(hù)防波堤、海塘和防護(hù)墻。5.6其他海洋災(zāi)害一、潮汐潮汐現(xiàn)象是指海水在天體（主要是月球和太陽）引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運(yùn)動(dòng)，習(xí)慣上把海面垂直方向漲落稱為潮汐，而海水在水平方向的流動(dòng)稱為潮流。

二、赤潮1、定義“赤潮”，被喻為“紅色幽靈”，國際上也稱其為“有害藻華”，它是海洋中某一種或某幾種浮游生物在一定環(huán)境條件下爆發(fā)性繁殖或高度聚集，引起海水變色，影響和危害其它海洋生物正常生存的災(zāi)害性海洋生態(tài)異?，F(xiàn)象。5.6其他海洋災(zāi)害赤潮爆發(fā)時(shí)，因赤潮生物種類和數(shù)量的不同，海水可呈現(xiàn)紅、黃、綠等不同顏色。國內(nèi)外大量研究表明，海洋浮游藻是引發(fā)赤潮的主要生物，在全世界4000多種海洋浮游藻中有260多種能形成赤潮，其中有70多種能產(chǎn)生毒素。他們分泌的毒素有些可直接導(dǎo)致海洋生物大量死亡，有些甚至可以通過食物鏈傳遞，造成人類食物中毒。5.6其他海洋災(zāi)害—赤潮隨著現(xiàn)代化工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，沿海地區(qū)人口的增多，大量工農(nóng)業(yè)廢水和生活污水排入海洋，其中相當(dāng)一部分未經(jīng)處理就直接排入海洋，導(dǎo)致近海、港灣富營養(yǎng)化程度日趨嚴(yán)重。同時(shí)，由于沿海開發(fā)海水養(yǎng)殖業(yè)的擴(kuò)大，也帶來了污染問題；海運(yùn)業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致外來有害赤潮種類的引入；全球氣候的變化也導(dǎo)致了赤潮的頻繁發(fā)生。目前，赤潮已成為一種世界性的公害，美國、日本、中國、加拿大、法國、瑞典、挪威、菲律賓、印度、印度尼西亞、馬來西亞、韓國、香港等30多個(gè)國家和地區(qū)赤潮發(fā)生都很頻繁。5.6其他海洋災(zāi)害—赤潮2、赤潮的嚴(yán)重危害①赤潮對海洋生態(tài)平衡的破壞

海洋是一種生物與環(huán)境、生物與生物之間相互依存，相互制約的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)都是處于相對穩(wěn)定，動(dòng)態(tài)平衡的。當(dāng)赤潮發(fā)生時(shí)這種平衡遭到干擾和破壞。在植物性赤潮發(fā)生初期，由于植物的光合作用，水體會(huì)出現(xiàn)高葉綠素a、高溶解氧、高化學(xué)耗氧量。致使一些海洋生物不能正常生長、發(fā)育、繁殖，導(dǎo)致一些生物逃避甚至死亡，破壞了原有的生態(tài)平衡。

②赤潮對海洋漁業(yè)和水產(chǎn)資源的破壞

赤潮破壞魚、蝦、貝類等資源的主要原因是：

①破壞漁場的鉺料基礎(chǔ)，造成漁業(yè)減產(chǎn)。

②赤潮生物的異?？梢痿~、蝦、貝等經(jīng)濟(jì)生物窒息而死。

③赤潮后期，赤潮生物大量死亡，在細(xì)菌分解作用下，可造成環(huán)境嚴(yán)重缺氧或者產(chǎn)生硫化氫等有害物質(zhì)，使海洋生物缺氧或中毒死亡。

④有些赤潮的體內(nèi)或代謝產(chǎn)物中含有生物毒素，能直接毒死魚、蝦、貝類等生物。

③赤潮對人類健康的危害

有些赤潮生物分泌赤潮毒素，當(dāng)魚、貝類處于有毒赤潮區(qū)域內(nèi)，攝食這些有毒生物，雖不能被毒死，但生物毒素可在體內(nèi)積累，其含量大大超過食用時(shí)人體可接受的水平。引起人體中毒，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡。

由赤潮引發(fā)的赤潮毒素統(tǒng)稱貝毒，目前確定有10余種貝毒其毒素比眼鏡蛇毒素高80倍，比一般的麻醉劑，如普魯卡因、可卡因還強(qiáng)10萬多倍。貝毒中毒癥狀為：初期唇舌麻木，發(fā)展到四肢麻木，并伴有頭暈、惡心、胸悶、站立不穩(wěn)、腹痛、嘔吐等，嚴(yán)重者出現(xiàn)昏迷，呼吸困難。赤潮毒素引起人體中毒事件在世界沿海地區(qū)時(shí)有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界因赤潮毒素的貝類中毒事件約300多起，死亡300多人。3、發(fā)生赤潮的原因①海水富營養(yǎng)化是赤潮發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)和首要條件

由于城市工業(yè)廢水和生活污水大量排入海中，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)在水體中副集，造成海域富營養(yǎng)化。水域中氮、磷等營養(yǎng)鹽類；鐵、錳等微量元素以及有機(jī)化合物的含量大大增加，促進(jìn)赤潮生物的大量繁殖。據(jù)研究表明，工業(yè)廢水中含有某些金屬可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的鐵螯合劑和小于2mg/dm3

的錳螯合劑，可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻達(dá)到最高增殖率，相反，在沒有鐵、錳元素的海水中，即使在最適合的溫度、鹽度、PH和基本的營養(yǎng)條件下也不會(huì)增加種群的密度。②水文氣象和海水理化因子的變化是赤潮發(fā)生的重要原因

海水的溫度是赤潮發(fā)生的重要環(huán)境因子，20—30℃是赤潮發(fā)生的適宜溫度范圍。海水的化學(xué)因子如鹽度變化也是促使生物因子—赤潮生物大量繁殖的原因之一。鹽度在26—37的范圍內(nèi)均有發(fā)生赤潮的可能，但是海水鹽度在15—21.6時(shí)，容易形成溫躍層和鹽躍層。溫