海岸建筑退缩线的综合划定体系

王刚 张甲波 白玉川 杨燕雄 黄哲 刘会欣 肖桂珍

摘要：海岸建筑退缩线是科学有效保护和管理海岸线的重要措施之一。为促进我国海岸线资源的可持续开发利用 ， 文章兼顾海岸线的自然和社会等属性 ， 采用德尔菲法、层次分析法和聚类分析法相结合的方法 ，构建我国海岸建筑退缩线退缩距离的综合评价指标体系 ， 提出退缩距离的计算方法 ， 并以秦皇岛沿岸为例划定海岸建筑退缩线。研究结果表明：海岸建筑退缩线退缩距离的综合评价指标体系包括海岸线类型、海岸线开发利用类型、海洋经济效益、防灾效果和生态环境质量5类影响因素以及16项主要指标;在确定退缩线起算基线、综合评价指标分级和退缩距离等级的基础上 ， 海岸建筑退缩线退缩距离是随综合评价值的增大而敏感性增强的连续分段函数;在秦皇岛沿岸的27个岸段中 ， 海岸建筑退缩线的退缩距离等级分布较广 ， 最小和最大退縮距离分别为25m 和500m ，其中河口和基岩等岸线的退缩距离较小 ， 旅游娱乐岸线的退缩距离基本为200～300m ，保护区岸线的退缩距离较大。

关键词：海岸线;退缩线;海岸建筑;退缩距离;陆海统筹

中图分类号：P748;P753      文献标志码：A       文章编号：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

海岸带作为独特的资源具有脆弱性和敏感性 ，随着海洋经济的发展、人口的增长和城市化建设的加快 ，人类对海岸带资源的开发利用程度逐渐增强 ，越来越多的人工建筑物占用海岸线空间资源且距离海水越来越近[1-2] ， 给海岸带生态环境带来巨大压力 ， 同时受到台风和风暴潮等海洋灾害的潜在威胁[3-4]。因此 ，须划定控制线来科学规划海岸建筑的活动范围。海岸建筑退缩线是世界沿海国家普遍采用的海岸建筑活动控制线之一，是指禁止开发活动或禁止一定类型开发活动的区域界线[5] ，退缩的距离定义为可开展海岸建筑活动的位置至海岸线的距离[6]。

海岸建筑退缩线的划定最初是为防范海岸侵蚀和风暴潮灾害 ， 主要依据是海洋动力条件[5，7-8]。通常采用固定的长度 ， 确定或考虑岸滩侵蚀和海洋动力变化 ，从而划定动态的海岸建筑退缩线[9]。随着人类对海岸带开发利用程度的逐渐增强 ， 根据海岸线的自然属性、开发功能和生态环保需求 ， 海岸建筑退缩线的划定也逐渐考虑多种功能需求的影响[6， 9-10]。由于自然条件和开发利用需求不同 ， 不同海岸线的海岸建筑退缩距离具有较大差异[8] ， 通常在数米到数千米不等（表1）。此外 ， 由于各国对自然海岸线和管理海岸线的定义不同 ， 海岸建筑退缩距离的起算基线也存在较大差异[8， 11-15]。

我国对海岸建筑退缩线的研究较晚 ， 目前处于初期探索阶段。其中 ，有学者根据海域使用功能的划定方法 ，综合考虑海岸景观、生态环境、临海建筑物、灾害防护和亲海娱乐等使用功能和需求 ， 对海岸建筑退缩线分别进行单因素的划定探索[16]。此后 ，多种因素的综合影响得到关注 ， 有学者考虑大连海岸灾害和海岸开发利用价值的综合因素影响 ， 以50倍长期平均年侵蚀速率的距离作为后退参考距离 ，对退缩线进行分类和定级[17] ， 但考虑的因素仍不够充分。海岸带的自然条件和生态服务价值是影响海岸建筑退缩线划定的主要因素 ， 多种因素的综合影响在海岸建筑退缩线划定中得到初步应用[18]。然而海岸建筑退缩线作为海岸带管理制度之一 ， 目前我国仅在山东和海南等省份以及大连和龙海等个别地级市初步试行[17， 19-22]。

目前国内外已有研究基本是从经济、社会、防灾和生态等方面选取单一参数指标进行分析 ， 尚未从海洋功能区划、建筑面积、侵蚀风险、生态服务价值和生态本底等多角度广泛开展复杂的建模分析 ， 且仅在局部地区进行验证[5， 16， 19，23] ， 整体的直观性、普适性和可落实性仍较差。同时 ， 与其他国土空间资源相比 ，海岸线资源具有独特属性 ， 划定海岸建筑退缩线涉及的因素十分复杂 ，传统的空间规划思路和方法难以准确地指导海岸建筑退缩线的具体划定 ，现有研究成果尚未建立基于海岸带管理的更加普遍适用的退缩线综合划定体系。

秦皇岛沿岸拥有基岩海岸、砂质海岸、粉砂质海岸和河口海岸等多种海岸类型以及旅游、港口和养殖等多种海岸开发利用模式[24] ，是我国北方重要的沙滩分布区和滨海旅游区 ，对于岸滩的防护和开发利用具有更为严格的要求[25]。秦皇岛沿岸经济发展对当地经济发展的贡献量较大 ， 而开发利用模式对于沿岸经济发展至关重要。此外 ， “蓝色海湾”和“渤海攻坚战”等重大战略对岸滩的开发利用和保护修复提出新的要求。因此 ，很有必要对秦皇岛沿岸的开发利用模式进行系统评估。

基于上述研究背景 ，本研究立足海岸线资源保护和陆海统筹发展的理念 ，综合考虑海岸线的自然属性和社会属性及其产生的经济效益和防灾效果 ， 设置海岸建筑退缩线退缩距离等级的评价指标 ，基于德尔菲法、层次分析法和聚类分析法 ， 提出海岸建筑退缩线向陆退缩距离的多段函数计算方法 ，从而构建海岸建筑退缩线的综合划定体系。研究成果可为我国海岸建筑退缩线制度的发展提供科学参考。

1 海岸建筑退缩线退缩距离的综合评价指标体系

根据科学性、全面性、代表性、可获得性和可落实性原则 ，选用海岸线类型、海岸线开发利用类型、海洋经济效益、防灾效果和生态环境质量5类影响因素（准则层）以及16项主要指标（指标层） ，构建我国海岸建筑退缩线退缩距离的综合评价指标体系（表2）。

海岸线类型反映海岸线的自然属性。其中 ， 自然岸线包括基岩岸线、砂质岸线、淤泥质岸线和生物岸线 ，人工岸线为人工构筑物岸线 ， 河口岸线主要为入海河流入海口的水面岸线。

海岸线开发利用类型反映海岸线的社会属性。其中 ，漁业岸线包括渔业基础设施岸线和围海养殖用海岸线 ，工业岸线包括盐业岸线、固体矿产开采岸线、油气开采岸线、船舶工业岸线、电力工业岸线和海水综合利用岸线 ，交通岸线包括港口岸线和路桥岸线 ，旅游娱乐岸线包括旅游基础设施岸线、海水浴场岸线和游乐场岸线 ，造地工程岸线包括城镇海方向主要为海域功能使用范围 ， 随着《中华人民共和国海域使用管理法》以及海洋功能区划和生态保护规划等海域使用管理制度的实施 ， 目前可基本保证海域资源和海洋经济的和谐发展。由于海岸建筑退缩线以向陆发展为主 ，本研究主要探讨向陆退缩线。计算退缩距离是划定海岸建筑退缩线的主要任务 ，包括确定退缩线起算基线、确定综合评价指标分级和确定退缩距离等级等过程。

2.1 退缩线起算基线

目前国际较统一的起算基线是自海岸线起算退缩距离 ，但由于地理位置和海洋动力条件不同以及研究学科和研究目的不同 ， 国内外对海岸线的定义和划定方法存在差异。

我国对海岸线的主流定义包括大潮平均高潮位、最高潮位、最低潮位、带状线和连续线 ， 其中对“多年大潮平均高潮位时海陆分界痕迹线”的认可度最高[26-27]。海岸建筑退缩线是有效的海岸带管理制度 ，为统一管理标准、便于制度落实和具备法理依据 ，海岸建筑退缩线的起算基线宜采用管理海岸线。因此 ，本研究采用2019年的《全国海岸线修测技术规程》对海岸线的定义 ， 即“多年大潮平均高潮位时海陆分界痕迹线”。

2.2 综合评价指标分级

海岸建筑退缩线退缩距离涉及的要素较多 ，单一的模型或领域认知难以充分统筹退缩线划定时的相互影响关系。因此 ，本研究采用德尔菲法、层次分析法和聚类分析法相结合的方法 ，确定指标分级和权重。德尔菲法又称专家调查法 ，可充分发挥海洋专家的专业知识和经验优势 ，是目前许多文献采用的研究方法[28-30];该方法通过对比两两指标间的相对重要性 ，采用1～9标度法对不同指标赋值[31] ， 同时优化评价指标体系中的赋值依据。层次分析法和聚类分析法能够客观地反映评价指标与评价目标之间的影响关系 ，可用于定量指标的分级和赋值。

海岸线类型和海岸线开发利用类型包含的指标层是海洋专家的传统研究领域 ， 可根据指标内容直接赋值。生态环境质量根据海岸线对应海域内的水质和沉积物质量优于、等于或劣于该海域使用功能和保护目标要求进行分级并赋值。

海洋经济效益和防灾效果包含的指标层采用定量分级并依据分级分别赋值的方法。①海洋经济效益反映海岸线的经济产出强度及其在地区经济总量中的占比。现阶段我国海洋经济统计技术体系的成熟度不及其他国民经济统计技术体系 ，仅对10余种海洋产业摸底统计 ，且对省级海洋经济数据进行部分公示 ，而市县级海洋经济数据的计算方法和统计理论尚未确定 ， 因此利用剥离系数从省级数据中计算出市县级数据。对于我国沿海11省（自治区、直辖市）单位海岸线的海洋经济总量[32] ，上海和天津作为海洋经济示范城市位列第一梯队 ，其他地区均低于7亿元/km ，其中江苏为6.94亿元/km ， 海南和广西均低于1亿元/km ， 广东、山东、河北和全国平均为4亿～5亿元/km ，辽宁、福建和浙江为1亿～4亿元/km;据此 ， 在考虑未来一段时间内海洋经济平均增长率的基础上 ，结合聚类分析法确定单位海岸线的海洋经济总量的分级依据。海洋经济总量占地区经济总量比重的分级依据的确定方法与之类似。②防灾效果是海岸建筑退缩线划定的重要目的之一。台风和风暴潮防灾强度为海岸线抵御台风和风暴潮灾害的能力 ，参考风暴潮增水等级[33]确定分级依据。海岸侵蚀灾害在砂质岸线和淤泥质岸线较为普遍 ， 而在基岩岸线较不明显 ， 且生物岸线在我国占比较少 ， 因此基岩岸线和生物岸线均参照砂质岸线进行侵蚀强度分级;基于此 ，海岸侵蚀强度的分级依据包括淤泥质岸线和其他岸线（砂质岸线、生物岸线和基岩岸线）2个类型 ，分为微侵蚀（淤泥质岸线 S<5m/a，其他岸线 S<1m/a）、侵蚀（淤泥质岸线5 m/a≤S<10 m/a， 其他岸线1 m/a≤S<2m/a）、强侵蚀（淤泥质岸线10 m/a≤ S<15m/a，其他岸线2 m/a≤S<3m/a）和严重侵蚀（淤泥质岸线 S≥15m/a，其他岸线 S≥3m/a）[34]（S 表示侵蚀速率）4个等级 ，依据分级分别赋值。

上述各指标的分级依据和赋值如表3所示。

剔除专家打分中差异较大的数值 ，选择较为统一的问卷分值和分级赋值结果 ， 建立判断矩阵[31]。将数据带入层次分析软件 ，计算得到准则层和指标层的权重（表2）。相应求出最大特征值并对矩阵进行一致性检验：当一致性比例小于0.1时 ，认为矩阵具有一致性;否则就须调整矩阵 ，直到满意为止。

2.3 退缩距离等级

采用加权线性和法 ，对海岸建筑退缩线的退缩距离等级进行综合评价 ，计算公式为：

式中：CS为退缩距离等级的综合评价值;Wi为各指标的权重;Xi为各指标的赋值;n 为指标的个数。

依据综合评价值确定海岸建筑退缩线的退缩距离等级 ，其中各等级的退缩起算距离由国内外研究成果中的典型退缩距离确定[1-2，4]。根据便于海岸带管理和建筑物应适当后退的原则 ， 统筹海岸建筑退缩线与海洋生态红线的相互交汇。

由于评价指标体系中海岸线类型和海岸线开发利用类型的各指标具有排他性 ， 在评价过程中这2个准则层每次只能分别符合1个指标层 ， 而其他准则层的各指标没有排他性。因此 ，评价指标体系中指标层的组合数共有24480种。采用 k均值聚类法 ，对24480种退缩距离等级的综合评价值进行分类（表4）。

2.4 海岸建筑退缩线退缩距离

海岸建筑退缩线退缩距离是最重要的综合划定体系成果。根据海岸建筑退缩线的退缩距离等级 ，建立连续分段函数为：

式中：D 为退缩距离; SDMIN 和 SDMAX分别为退缩起算距离的最小值和最大值;LMIN和 LMAX分别为各退缩距离等级的最小综合评价值和最大综合评价值; CSMIN-Ⅱ为退缩距离等级Ⅱ的最小综合评价值; CSMAX-Ⅴ为退缩距离等级Ⅴ的最大综合评价值。

海岸建筑退缩线退缩距离和综合评价值标准区间组合数如图1所示。

由图1可以看出：在综合划定体系中 ，海岸建筑退缩线退缩距离是随综合评价值的变化而变化的连续分段函数 ，且退缩距离随综合评价值增大而敏感性增强;综合评价值标准区间组合数成正态分布 ，其中退缩距离在50～100m 和100～200m 的组合数较多。因此 ， 在确定分级依据的过程中 ， 须更加科学地判定高赋值等级。此外 ，综合划定体系在实际应用的过程中应不断反馈和优化 ， 为快速确定海岸建筑退缩线退缩距离提供依据。

3 秦皇岛沿岸海岸建筑退缩线的划定

秦皇岛沿岸的海岸线类型丰富且海洋功能齐全 ，对于海岸建筑退缩线的划定具有較好的示范性。根据上述海岸建筑退缩线综合划定体系 ，划定秦皇岛沿岸的海岸建筑退缩线。

统筹考虑海洋功能区划和综合评价指标 ，将秦皇岛沿岸划分为27个岸段 ，计算各岸段海岸线的综合评价值 ，并计算海岸建筑退缩线退缩距离;为兼顾真实退缩距离和管理落实难度 ，按照海岸建筑退缩线以后退为优的基本原则 ，将计算出的退缩距离取整 ，从而得出管理退缩距离（表5和图2）。

計算结果显示 ，在秦皇岛沿岸的27个岸段中 ， 海岸建筑退缩线的退缩距离等级分布较广 ， Ⅰ～Ⅵ级的具体岸段数量分别为6个、2个、8个、7个、3个和1个 ， 占比分别约为22%、7%、30%、26%、11%和4%。根据退缩线划定结果 ， 整体退缩距离能够较好地符合海洋保护规划、海洋功能区划和海洋生态红线等相关政策制度 ，并能够客观地反映海岸线开发利用现状。

各级管理退缩距离的典型分布岸段如图 3所示。

25m退缩距离主要分布在港口区和河口区的人工岸线以及金山嘴的基岩岸线（图3（a）） ，这些岸段的护岸工程效果较好或本身属于稳定的自然岸线 ，加之具有港口运输等功能 ， 海岸建筑有尽可能靠海的需求和可行性。25～100m退缩距离基本处于小型河口附近（图3（b）） ，河流本身具有一定的纳潮能力 ， 附近通常也会采用护岸工程以保持河口的相对稳定和附近小型渔港的安全 ， 因此退缩距离较小。滦河口附近（图3（c））的退缩距离约为155 m ， 该岸段基本用作鱼塘 ， 以北已划为自然保护区 ， 沿岸公众亲水需求不大 ， 因此退缩距离与旅游娱乐岸线相比略小。旅游娱乐岸线的退缩距离基本为200～300m ，其中北戴河和南戴河沿岸（图3（d））的沙滩宽度较大、海岸线较平直且岬角防护较少 ， 因此退缩线相对靠后。相比而言 ，旅游娱乐岸线昌黎黄金海岸（图3（e））和新河口南岸（图3（f））的退缩距离较小 ，分别约为185 m 和150 m ：前者游客较少 ，对海岸灾害防护的需求较低 ， 因此沙滩宽度略小;后者的碎片化岬角工程较多 ， 因此海岸建筑能够尽可能靠海。退缩距离较大的岸段基本分布在自然保护区 ，包括七里海潟湖（图3（g））和鸽子窝滩涂湿地（图3（h）） ，沿岸的生态保护需求要求海岸建筑尽可能远离海岸线 ， 因此退缩距离均超过400m。

根据秦皇岛沿岸海岸建筑退缩线的划定结果 ， 在实际调查验证的过程中 ，旅游娱乐岸线中的砂质岸线和基岩岸线退缩线向海一侧的建筑物问题较多 ，主要为旅游景观设施或基础设施过度消耗海岸线资源 ，严重影响海岸线资源的可持续开发利用 ， 今后应予以有序清退。

4 结语

本研究兼顾海岸线的自然和社会等属性 ，选取海岸线类型、海岸线开发利用类型、海洋经济效益、防灾效果和生态环境质量5类影响因素以及16项主要指标 ，构建我国海岸建筑退缩线退缩距离的综合评价指标体系;采用德尔菲法、层次分析法和聚类分析法相结合的方法 ， 确定退缩线起算基线、综合评价指标分级和退缩距离等级 ，建立计算海岸建筑退缩线退缩距离的连续分段函数。将上述海岸建筑退缩线的综合划定体系应用于秦皇岛沿岸 ，结果显示在27个岸段中退缩距离等级分布较广 ，最小和最大退缩距离分别为25m 和500m ，其中河口和基岩等岸线的退缩距离较小 ，旅游娱乐岸线的退缩距离基本为200～300 m ， 保护区岸线的退缩距离较大。

海岸建筑退缩线划定的应用结果展现较好的实用性和科学性 ，整体退缩距离能够较好地符合海洋保护规划、海洋功能区划和海洋生态红线等相关政策制度 ， 并能够客观地反映海岸线开发利用现状。该研究成果可为我国海岸线资源的保护、管理和开发利用提供局限性小和便于落实的有效方法。

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