海平面災害

——山東近海海岸侵蝕狀況

隨著地球變得越來越暖,海平面也在不斷的上升。全球海平面在近100年來已經上升了18厘米。盡管18厘米是如此微小的數字,但它給我們帶來的影響卻是巨大的。
2001年,太平洋島國圖瓦盧決定舉國遷往新西蘭,成為世界上第一個因海平面上升而計劃放棄自己家園的國家(圖1)。


圖1 處于淹沒危險中的圖瓦盧

2005年8月,平均海拔低于海平面的美國南方城市新奧爾良遭受颶風“卡特里娜”的襲擊,城市海岸防護系統被嚴重破壞,整個城市成為一片汪洋,2000多人喪生,損失超過1200多億美元(圖2)。


圖2 成為一片澤國的新奧爾良

2008年5月2~3日,熱帶風暴“納爾吉斯”襲擊緬甸,風暴潮、巨浪和高海平面共同作用,釀成自1991年以來全球最嚴重的風暴潮災害,超過12萬人遇難,約200萬人受災(圖3)。


圖3 熱帶風暴“納爾吉斯”襲擊緬甸

2008年11月,由于海平面的不斷上升,馬爾代夫面臨被淹沒的危險,政府計劃每年動用數十億美元的旅游收益為38萬國民購買新家園,繼圖瓦盧之后,馬爾代夫將成為又一個因海平面上升而搬遷的國家(圖4)。


圖4 計劃搬遷的馬爾代夫

2008年12月1日,狂風帶來大量海水,形成短期的海平面上升,海水淹沒了意大利著名“水城”威尼斯的大街小巷,著名的圣馬可廣場成為一片汪洋,水深達80厘米(圖5)。

威尼斯,水城,淹沒,罕見
圖5 被淹沒的威尼斯

我國沿海地區集中了全國約70%以上的大中城市和50%的人口,創造了全國60%以上的GDP,尤其長江三角洲、珠江三角洲和環渤海地區既是全國經濟發達地區,同時也是受海平面上升影響最為脆弱的地區。研究結果顯示,未來海平面仍呈上升趨勢。2030年,珠江三角洲海平面如上升20厘米,高程在海平面以上陸域面積將由1990年的6932.5平方公里減至3560 平方公里,珠江三角洲的面積將縮小一半;2045年,環渤海地區海平面如上升30厘米,渤海灣西岸和天津市自然海岸線將后退50公里;2080年,長江三角洲海平面如上升50厘米,長江三角洲、杭州灣北岸和蘇北濱海平原地區灘涂面積將損失550平方公里,濕地面積將損失246平方公里。
風暴潮是一種由臺風或溫帶風暴將海水推入封閉港灣導致海平面異常升高的現象,海平面的上升進一步放大了風暴潮的威力。2000年2月,一場有史以來最強的風暴潮,就幾乎吞沒了圖瓦盧九個珊瑚礁上所有居民的家園。據近20年(1987~2006)的統計,我國臺風風暴潮自然變異有明顯加強的趨勢。風暴潮災害(黃色以上級別)統計為87次,嚴重的(橙色以上級別)52次,分別比上一個20年多16次和20次。天津地區上世紀60年代以前平均每10年發生一次增水100厘米以上的風暴潮災害,90年代后則每3年左右發生一次,同樣情況在長江三角洲和珠江三角洲區域也有發生。9711特大風暴潮,福建省至遼寧省沿海的潮位都超過了當地警戒潮位,浙江的健跳和海門甚至出現了千年一遇的高潮位,分別達7.3米和7.5米。上海市黃浦公園潮位高達5.72米,距千年一遇工程設計標準(5.86米)僅差0.14米。這次風暴潮造成214人死亡,直接經濟損失逾287億元。值得注意的是,海平面上升導致局部潮水陡漲,對沿岸居民的生活和安全構成威脅,在江蘇蘇北沿海經常發生因潮水陡漲造成的人員傷亡事件,2003年9月和2004年1月,江蘇如東潮水陡漲共造成16人死亡。


風暴潮襲擊煙臺

風暴潮襲擊天津港

海平面上升不僅會加劇風暴潮災害,還會加大洪澇災害的威脅。沿海低洼地區的行洪主要受潮位的制約,我國海岸帶低洼地區的脆弱帶面積約占11.5%,由于海平面相對上升導致低洼地排水能力下降,在汛期將造成大量洪水滯留腹地,嚴重影響入海河口區域的行洪,造成洪澇災害威脅增大。1981年,長江出現百年一遇的高潮位,太湖排水因受潮頭頂托而中斷。1991年太湖流域又遭遇特大洪水,而此時長江正出現大潮,排水不暢,造成了慘重損失。對平均高程僅為2米的天津地區,當洪季河水水位漲到4米時,天津市河東區將遭水淹,如果海平面繼續上升,這些地區排水入海流量減小,時間延長,洪澇隱患更為嚴重。江蘇沿海的4個主要排水口,海平面只要上升40厘米,排水總量就要下降25%,蘇北下河地區約有30億立方米洪水無處外泄;而上海市區地勢低平,夏秋暴雨常常積澇成災,2008年8月25日,上海市遭遇百年一遇的暴雨襲擊,8月上海沿海海平面比一月高400毫米,處于季節性高海平面,不利于排水;同時由于雨量過于集中,遠遠超過該市每小時27-36毫米的排水能力,造成全市150余條段馬路積水10-40厘米,1.1萬余戶民居進水5-10厘米,中環吳中路、北虹路和衡山路、祁連山路等下立交橋因積水嚴重而臨時封閉,虹橋機場138架航班延誤,如果海平面上升,將會造成污水長期回蕩,還會引發海水倒灌,威脅長江口沿岸和黃浦江上游水源地。根據珠江三角洲33個測站40多年來的記錄,最高洪水位逐年升高,最大上升速率達到每年14毫米,反映出海平面上升加重了洪災。珠江三角洲地區地勢低平,約有27%的平原面積低于海平面,如果海平面上升30厘米,將擴大到42%。珠江三角洲的土地都有堤圍保護,還有電力排澇設施。但是,海平面上升,低潮位抬高,排水困難而易澇的面積將擴大。海平面每上升30厘米,將有42%的面積低于海平面,排水設備的裝機容量要增加15%以上。珠江沿海地區的排水口設計也普遍偏低,廣州市污水排水口的高度,20世紀50年代為1.73米,80年代提高到2.07米,90年代初提高到2.5米,近年再提高到2.75米,即使這樣,排水口還是偏低;深圳市和珠海市的排污口高度已經低于最高潮位,大雨或者高潮的時候,要用水泵排水;深圳機場的防護堤曾經兩次被海水漫過;汕頭市的排水口高度偏低,高潮的時候要封閉下水道;湛江港的最高潮位,20世紀60年代以來升高了76厘米。
海平面上升加劇了我國沿海地區海岸侵蝕。遼寧省營口市蓋州至鲅魚圈岸段,20.9公里的砂質岸段受蝕后退,最大侵蝕寬度3米,年平均侵蝕寬度為0.9米;從1996年12月到2003年8月,山東省龍口市至煙臺市岸段侵蝕長度為28.8公里,侵蝕面積0.31 平方公里,平均侵蝕速度1.4米/年。海岸侵蝕導致部分岸段遭到嚴重破壞,沿岸農田和居民區受到威脅。受海平面上升等因素影響,海南沿海部分岸段侵蝕嚴重,全省遭受侵蝕的海岸線長度已達300公里,三亞灣和亞龍灣最為嚴重,侵蝕速度為每年1至2米;??谑泻5閸u和新埠島長約6公里岸線因海岸侵蝕損失土地約1.5平方公里;海岸工程設施和海濱旅游區受到威脅。


圖14 海南三亞海岸侵蝕導致的建筑物倒塌

海平面上升加劇了我國沿海海水入侵和土壤鹽漬化程度。渤海和黃海沿岸受海水入侵的威脅最大。遼寧、河北、天津和山東等沿海地區土壤鹽漬化嚴重。


圖15 遼寧錦州市小凌河東土壤鹽漬化

海平面上升加大了河口區域咸潮入侵的強度和頻度,長江口和珠江口受咸潮入侵的危害最大。