海岸线在非洲落后港城发展中动态演变的启示

2020-01-15 12:02杜思男王贤聪
交通企业管理 2020年1期
关键词:海岸线水运港口

□ 杜思男 王贤聪

海岸线被定义为陆地表面与海洋表面的交界线,具有独特的地理、形态和动态特征,是描述海陆分界最重要的地理要素,也是国际地理数据委员会(InternationalGeographicDataCommittee)认定的27个地表要素之一。自20世纪以来,世界沿海国家的经济重心向滨海地区转移,全球已有超过一半的人口居住在离海岸线100公里的范围内,沿海区域已成为人类经济活动最活跃、最集中的地区。然而,频繁的人类活动给沿海地区来了巨大的压力。这种压力主要表现在为满足工业、贸易、旅游、房地产、运输等需求而进行的沿海空间开发。水运工程(港口建设、填海造陆等)等人类活动作为沿海空间开发的方式之一,对沿海空间的地质、水文、社会、经济和生态具有重要影响。目前,水运工程已成为影响全世界海岸线动态和沿海空间面积扩大的主要原因之一。

如同世界其他沿海国家一样,西非沿海国家对水运工程对沿海空间环境的潜在影响考虑不足。比如,多哥的洛美港建设已导致超过40公里的海岸线的平均后退速度为40米/年,海岸线受到严重侵蚀。又如,科特迪瓦1985—1986年间海岸线的平均后退速度为5米/年,极大地缩短了沿海空间的宽度。同时,纵断面出现了陡峭的侵蚀坡度,垂直位移超过3米;1993—1997年间海岸线的平均后退速度为1.2米/年。因此,监测海岸线变化,对于为政府开发沿海空间和评估海洋灾害提供合理有效的信息具有十分重要的意义。

一、研究区域概况

几内亚共和国位于非洲西部,西濒大西洋几内亚湾,北邻几内亚比绍、塞内加尔,东与科特迪瓦、南与塞拉利昂接壤。几内亚大陆架沿海地区长度为300公里,宽度为200公里且坡度平缓。海岸线主要由疏松且新近形成的沉积物构成,结构不稳定。即使在风浪较小的条件下也会对海岸线的变动产生影响。因此,沿海地貌的变化是几内亚沿海所面临的主要环境问题之一。Tabounsou和Soumbouya的研究表明,几内亚海岸线的平均后退速度为11.34米/年,红树林面积的退化率为2%。

科纳克里是几内亚的政治首都,是经济、文化、教育、交通中心,也是全国第一大城市,面积230平方公里,人口230万。科纳克里在几内亚经济活动中占有特殊地位,其生产总值占比超过全国的90%,全国95%以上的进出口贸易由该市完成。科纳克里港口是几内亚集装箱、油品、粮食、渔业、水泥、散杂货的唯一进出口港口,是西非主要港口之一,在西非经济中具有重要的战略作用。该港口始建于1890年,20世纪30年代增设了仓库等设施,1988—1992期间新建了油品码头和集装箱码头。2011年法国博洛来公司取得该港集装箱码头25年经营权,于2012—2014年期间对码头进行新一轮扩建。目前,港口总面积75公顷,陆域面积20公顷;主航道长8000米,宽150米,航道水深9.5米,年吞吐量约800万吨。港口共设12个泊位,主要有集装箱码头、铝矾土码头、油码头、散货码头、渔码头等。其中,集装箱码头长270米,面积8万平方米,水深10米,吞吐能力为5万标箱/年。由于商业开发而衍生的填海造陆工程对科纳克里海岸线沉积物的转移,给港口建设及科纳克里周边造成了影响。为了实现可持续发展,应重点关注科纳克里海岸线形态的变化。本研究以科纳克里海岸线的变化为依据,系统分析海岸线动态演变特征,并初步探讨其驱动因素,以期为科纳克里的可持续发展提供决策依据。

二、研究方法

1.数据采集

(1)实地调研。笔者于2018年3月1日至6月30日在科纳克里进行了实地调研,通过采访相关人员进行数据采集。首先,筛选出受到水运工程和城市建设影响的沿海区域有:桐埠区、港口区、高宏地区、布迪奈区、特米区和库勒区。其次,通过访谈的形式进行调研。调研对象为当地居民(渔民、水产批发商等)、城市规划专家、水文专家、环境专家、国土资源部官员、港务局官员等。调研问题为:①海岸线的现状;②海岸线的动态变化;③地区主要经济活动;④海岸线的迁移趋势;⑤海岸线变迁可预见的风险。

(2)实地考察。对影响海岸线迁移的自然因素和人类活动进行考察。自然因素包括水文、地质、地貌等;人类活动包括水运工程、城市建设活动等。

(3)查阅文献及数据库。收集行政、地理、人口、社会经济、生态环境信息和卫星数据。

2.数据处理和分析

数据来源包括几内亚2014年的行政地图、谷歌卫星影像、实地测量数据、调查数据。通过观察谷歌卫星影像、分析海岸线动态变化以及评估沿海人类活动,可得到水运工程和城市建设对沿海区域造成的空间变化影响的结论。

(1)根据实际观测到的岸边地形坡度将研究区域的影像进行几何精纠正、配准和镶嵌,使之具有统一的地理坐标和大地坐标,随后进行投影。

(2)基于实地观察的结果进行专题信息提取,应用MaximumLikellihood算法归纳分类。对分类的质量采用 Kappa系数和模糊矩阵分别作为一致性和分散性的指标进行评估。

(3)在 GIS平台上将校正后的海岸线进行叠合对比以表明改变的区域。并在MapInfo8.5中打开这些图层以评估改变区域的面积和确定海岸线的动态变化。同时,还使用了MicrosoftExcel2013进行了数据整理、分析,并解读了所得结果,以此分析观察结果和评估居民对科纳克里海岸线动态变化的理解是否一致。

三、结果分析

1.2000年和2017年的海岸线变化

2000年和2017年科纳克里海岸线的变化见表1、图1和图2。

图表数据显示,科纳克里的海岸线每年以5.14米至80.62米的速度前移。

表12000 年和2017年科纳克里海岸线长度变化

图1 2000年海岸线位置图

图2 2017年海岸线位置图

2.海岸线的移动方向和水运工程、城市建设所占沿海区域面积

2000—2017年,科纳克里海岸线的移动方向和水运工程、城市建设所占沿海区域面积见表2、图3、图4。

可以看出,部分地区的水运工程及城市建设已影响到沿海地区的一半以上:特米区和库勒区为66.26%,桐埠区为73.16%。

表2 2000—2017水运工程及城市建设占沿海区域的面积

图3 海岸线位移方向示意图(2000—2017)

图4 人类活动侵占沿海区域面积图示(2000—2017)

通过对文献数据和实地观察结果进行分析,得出科纳克里2000—2017年间海岸线的变迁是自然因素和人类活动综合作用而成的。自然因素源于海浪冲击以及沉积物运移对海岸线的自然改变。人为原因体现在港口建设、填海造陆、城市建设等人类活动改变了海岸的地貌形态,减少滩涂纳潮量,从而改变了该沿海区域水沙动力环境,导致原有泥沙冲淤平衡状态遭到破坏,加剧了沿岸侵蚀程度。但水运工程、城市建设等人类活动是科纳克里海岸线变迁的主要因素。

3.科纳克里海岸线开发情况

科纳克里沿海水运工程和城市建设占用沿海区域总面积为105.65公顷,占沿海区域总面积的38.5%。科纳克里港口北部区域海岸线每年前移6.9米,东南部区域海岸线每年后退3.47米。沿海地区面积的减少和退化主要归咎于工业设施、房地产、港口升级、行政基础设施的开发等一系列人类活动,该活动加剧了沿海地区的不稳定性。

沿海地区的水运工程和城市建设使得科纳克里的海岸线变化非常活跃。由于没有沉积物沉积,从高尼斯区北部到南部和卡萨岛出现了泥土淤积现象。卡萨岛南部海岸线受到严重侵蚀。

2000—2017年,科纳克里沿岸的泥沙在科纳克里港口以北堆积,导致海岸线前移约110米,即每年超过6.9米。16年间,港口东南地区的侵蚀达到55.5米,平均每年后退3.47米。由此可见,科纳克里沿海空间发生了重大变化。凹形处反映了科纳克里沿海地区侵蚀的程度。另外,科纳克里沿海的海岸和海底受到固体垃圾、生活污水和碳氢化合物排放的污染。这是另一个影响科纳克里沿海空间发展的人类活动。

四、结论和建议

通过对2000—2017年期间科纳克里海岸线和沿海土地使用动态变化研究发现,该滨海地带已受到水运工程和城市建设的严重影响。某些情况下,海岸侵蚀导致海岸线的后退,造成土地使用面积的损失;但在另一种情况下,海岸线的前移也增加了海岸推进带来的土地面积。科纳克里沿海空间的改变和海岸线迁移是自然和人为因素共同造成的。人类活动是科纳克里海岸线变迁的主要因素。

笔者建议:一是制止沿海地带土地买卖,控制人为污染;二是实施保护环境政策,特别是沿海地区环境保护的法律规定;三是在制定沿海区域开发计划之前,应考虑沉积物的物理特性及流动趋势;四是在“一带一路”政策的引领下,引入中国专业港口建设公司对科纳克里沿海区域进行系统分析、制定开发计划,使用中国先进的环保理念、开发技术,对沿海区域进行科学合理的开发。

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