2009民革中央大会发言和提案
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沿海城市相对海平面上升因素及其对策
来源:作者:发表日期:2013-12-16
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沿海城市相对海平面上升因素及其对策

国务院新闻办公室在20081029日发布的《中国应对气候变化的政策与行动》白皮书指出,近三十年来,中国沿海海表温度上升了零点九摄氏度,沿海海平面上升了九十毫米。

中国大陆海岸线长达一点八万多公里,易受海平面上升带来的不利影响。相对海平面上升是沿海城市普遍关注的一个问题,我国的沿海大城市如上海、天津等城市,也正受到地面沉降的困扰。海平面上升引发海水入侵、土壤盐渍化、海岸侵蚀,损害了滨海湿地、红树林和珊瑚礁等典型生态系统,降低了海岸带生态系统的服务功能和海岸带生物多样性;气候变化引起的海温升高、海水酸化使局部海域形成贫氧区,海洋渔业资源和珍稀濒危生物资源衰退。沿海城市,地面沉降最严重的后果是地面整体标高的损失,造成城市整体抗洪能力降低,桥梁净空减少而影响水上交通,潮水上岸致使码头受淹、市区积水等。如上海市区的海拔高度大约在1.83.5米之间,最低处只有0.91米,地势低造成上海夏秋暴雨积涝成灾。未来海平面相对上升还可能造成污水长期回荡以及海水倒灌,威胁长江口沿岸和黄浦江上游水源地安全。又如长江三角洲和苏北滨海平原,北起灌河口,南至钱塘江口,有11000平方公里海拔不超过2米。地势低平的长江三角洲和苏北滨海平原,地处我国东部新构造运动沉降区,在其5224.8平方公里的滩涂和1252平方公里的湿地上,拥有具较高开发价值的自然生产力和种类丰富的生物资源。即使未来海平面相对上升量只有50厘米,该地区滩涂损失面积也将达到304.8平方公里,年经济损失774万元。由于海平面相对上升导致低洼地排水能力下降,在汛期将造成大量洪水滞留腹地。

造成相对海平面上升的影响因素主要有:一、全球气候变化的影响。玉木冰期之后海平面上升的幅度历来为科学家所瞩目,一般认为18000年以来海平面上升幅度在100m以上,年平均在5.6mm左右。海平面的升降是全球范围的,同一时期的全球海平面的上升速率应该是一致的,从最近100年来海平面的变化趋势来看,美洲西部海岸相对海平面的上升速率不足1mm/a,而且没有明显的加快趋势。10000年以前,闽浙沿海的基岩海岸位于水深约10米处,也就是说这10000年来我国东部的海平面上升值为1mm/a,这一点与美国西部的情况基本一致。即全球气候变化导致每年1mm海平面绝对上升量。

二、拉张盆地的下沉因素。中国东部属于太平洋弧后盆地扩张区,从中生代以来一直处于地面的沉降状态。从正常大陆地壳解体,到形成大洋地壳的整个过程中,扩张中心的地壳减薄幅度可以达到3040公里,地面沉降幅度大约在56公里左右。

三、压实作用对地面沉降的影响。压实作用包括三个方面,一是盆地中的松散沉积物,由于孔隙中流体的排出使孔隙体积缩小,二是成岩过程中的压实作用。一般地讲,压实作用可以使沉积物减少50%的体积,象泥质岩类的压实作用,其体积的缩减量还要大得多。沉积物体积的减少主要是通过垂向尺度的缩短来实现的,因此压实作用造成的地面沉降是相当可观的。我国东部陆缘的边缘海盆地的沉积物主要为粉砂级碎屑物质,特别是东海的内陆架,是以泥和粉砂沉积为主的细粒沉积物带,压实作用的影响不可低估。对于边缘海盆地,压实作用还有另一方面的影响,由于边缘海盆地往往有一侧是水体,在垂向载荷应力的作用下,沉积物可以向水体的一侧蠕动,加大了垂向的应变缩短量,使地面的沉降幅度加大。

四、地壳均衡作用对地面沉降的影响。在边缘海盆地,由于沉积物的载荷影响,地壳必须通过调整,使之达到均衡状态,这一作用过程在边缘海盆地就是使地面发生沉降。东海盆地新生界的沉积物厚度在10000米以上,其中位于浙东的西湖凹陷新生界最大沉积厚度约15000米,而盆地在这一时期的水深可能从未超过1000米,换句话说,东海在新生代通过均衡调整使地面发生的沉降超过10000米,平均沉降速率可达0.25mm/a,而这其中还发生了三次大的沉积间断。

我国东部陆缘地面沉降严重威胁着沿海城市,尤其是上海市,年地面沉降的幅度曾达到13mm。根据对东海古岸线的研究表明,现今水深110130米的东海外陆架有一古海岸,从古海岸获得的生物碎屑测定的碳同位素年龄集中在13000a左右,即年平均地面降率为910mm/a。这一数值与实际观察明显偏大,东海陆架有三级明显的阶地,分别位于1106040米的深度,这可能暗示着从弧后盆地边缘到扩张中心的不同沉降速率。同一时期美国德克萨斯湾相对海平面上升速率只有4.38mm/a,以此计算,中国东部的海平面相对上升量平均应该在4mm/a左右。

海平面上升造成的危害已经是摆在我们面前的确确实实的问题,及时做好各种应对措施应该进入各级政府的议事日程。为此,我们提出以下几点建议:

一、相对海平面上升是不以人的意志而转移的事实。考虑到留有一定的安全系数,沿海城市的市政规划应该以年均7mm/a的相对海平面上升速率考虑工程建设及设防问题。

二、对相对海平面上升所造成的汛期排涝能力降低及所影响的区域和海水倒灌形成咸潮所造成的饮用水安全问题进行评估,并及早制定应急预案。

三、对相对海平面上升引发的海水入侵所造成的沿海生态系统破坏的规模及速度进行评估,并制定应对措施。

四、相对海平面上升会造成大面积农田和居民区被淹,应及早论证海平面上升在未来若干年中可能造成的受损人群的安置问题,甚至是人口迁移问题。

五、可借鉴荷兰建设围海大堤的经验,以防止一些重要的经济区遭到海水的入侵,确保经济建设的安全。我国现有滩涂资源总面积380万公顷,其中95%以上分布在大陆岸线的潮间带。海滩涂是我国滩涂资源的主体,分布范围最广,面积最大,占全国滩涂总面积的80.6%。据不完全统计,我国沿海68条主要江河水系,多年平均入海的年输沙量达到15.5亿吨,黄河最多达8.2亿吨,长江5.3亿吨,珠江0.8亿吨,这是我国海岸带造陆扩大土地资源的主要物质来源。建议借鉴荷兰建设围海大堤的经验,并结合我国有关沿海地区的实际状况,在科学规划、论证的基础上,合理从事滩涂开发,通过人工围海工程扩展陆地面积,解决沿海地区经济建设对土地资源需求的同时,防止一些重要的经济区域遭受海水入侵,确保经济建设安全。

 

注:该提案先后得到水利部、国家海洋局、住房和城乡建设部的答复。

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