世界范圍內,至少有70%的海岸線處于侵蝕狀態。我國自然岸線比例也已由20世紀40年代的80%縮減到如今的35%,岸線正被加速人工化并向海擴張。
人類活動向海延伸的趨勢不可逆轉,保護藍色空間的需求也日益迫切。
近日,在2020中國海洋經濟博覽會“海岸灣區生態環境保護及修復”分論壇上,與會專家提出,改變用鋼筋、混凝土構筑海岸工程的傳統思路,建設生態堤壩,既能起到防災減災的作用,又有助于海岸灣區環境保護與修復。
當前,由于海岸侵蝕,帶來土地流失、海岸線破壞、海灘生態環境等惡化等一系列問題,海岸正面臨著生態保護與防災減災的巨大挑戰。
“這其中,有海平面上升、海洋水動力增強、泥沙來源減少等自然原因,也有大量開采灘沙、破壞珊瑚礁、砍伐紅樹林和不當的海岸工程建設等人為原因。”交通運輸部天津水運工程科學研究院水動力中心主任、研究員陳漢寶說。
應對海岸灣區的生態修復,世界各國組織都提出了不同的海岸防護理念,如美國國家海洋和大氣管理局提出,通過植物、石頭、沙子填充和其它有機結構材料(例如原木,牡蠣礁等)進行海岸線管理實踐;英國環境保護署認為,應恢復和模仿集水區、洪泛平原、河流和海岸的自然功能等。
他介紹,天津水運工程科學研究院試圖通過生態優先的評價體系,利用新材料、新技術進行實踐和應用。
廣東惠州生態護岸便是其做的一個典型案例。隨著海平面上升、波浪增強,當地政府要求,在原有基礎上建立能抵抗200年一遇海浪的海堤。他介紹,“由于濱海地區是工業聚集區,護岸不能加高;用海邊界是固定的,又不能加寬。局限性較大。”
經過反復實驗模擬后,他們提出建設“綠色緩沖帶”的解決方案,即在濱海地區種植了根系發達、生長茂密的草和灌木植被,形成緩沖作用,減小越浪對后方工業區的影響。“這并非機械地在濱海地區種草種樹,植被選擇、種植面積、根系固定能力、與當地生態的兼容性等都需要前期調查和模擬實驗來測算。”陳漢寶說。
他同時表示,當前對于生態堤壩的研究尚在起步階段,仍面臨許多挑戰。“進行此類模擬實驗時,德國是先把海草種好,搬到實驗室去做,美國干脆把實驗裝置搬到了戶外海濱,擬合效果都比較好。而我們目前采用的是塑料草,在模擬技術和方法上與發達國家相比仍有差距。”
分論壇上,廣東工業大學環境生態工程研究院常務副院長、教授蔡宴朋介紹,“傳統海岸工程主要由鋼筋混凝土澆鑄的硬結構防波堤、堤壩等構成,這類結構能夠保護近海城市的安全,降低洪水發生風險,卻沒有考慮到近海人類活動引起的生態破壞問題。因此,生態堤壩建設具有前瞻性和必要性。”
陳漢寶告訴《中國科學報》,“德國漢諾威大學模擬和推廣種植的一種濱海植物,不僅能起到緩沖減浪、防災減災的作用,它開的花也能吸引當地的蜜蜂,最終可以幫助提高當地農作物的產量。未來,隨著用海與生態保護理念的推行,環境保護及修復技術的提高,希望我們也能實現‘一舉多得’。”(劉如楠)
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