中国沿海地区相对海平面上升的影响及地面沉降防治策略

收稿日期:2001203227

作者简介:郑铣鑫,男,1964年生,浙江嵊州人,高级工程师,博士生Λ

中国沿海地区相对海平面上升的影响

及地面沉降防治策略

郑铣鑫1,　武　强1,　应玉飞2,　侯艳声3,　姚洪华3

(1.中国矿业大学(北京校区),北京　100083;2.宁波市环境保护监测中心站,浙江宁波　315012;

3.浙江省地质环境监测总站,浙江宁波　315000)

摘　要:沿海地区为我国经济社会发展的重要区域,但地势低平,生态环境极其敏感和脆弱Λ相对海平面上升已成为21世纪我国沿海地区实现可持续发展面临的重大环境问题,而地面沉降是造成我国沿海地区相对海平面上升的主导和决定因素Λ为保证地下水资源的持续利用,以实现沿海地区资源、环境、经济和社会的可持续发展,必须对地下水资源进行科学规划、系统管理、优化开采、人工回灌,走生态化道路Λ

关键词:可持续发展;地下水资源;生态环境;相对海平面上升;地面沉降;沿海地区中图分类号:P 642.26;P 731.23 文献标识码:A 文章编号:100127119(2001)0620051205

我国有长达18000km 的海岸线,沿海地区有广阔的滨海平原和河口三角洲,土地面积占全国土地总面积的14%,而人口却占全国总人口的40%[1]Λ我国55%的国民经济产值和70%的大中城市均分布在沿海地区[2]Λ20世纪80年代以来,沿海地区经济增长率一直保持在10%以上,有的达22%Λ沿海地区是我国政治、经济、科技、文化的重要区域,也是我国国民经济和社会发展的战略重心Λ

沿海地区由于地势低平(地面高程一般为2～5m ,与年高潮潮水位相近),原本就是我国灾害风险区和环境脆弱区,大多数城市仅靠防洪墙和海堤来保护[3]Λ而多年来,由于不合理开采地下水资源,沿海地区的许多地方已出现了程度不同的区域性地面沉降;加上全球气候变暖的影响,引起全球海平面上升,就更是雪上加霜Λ两者叠加作用所导致的区域性相对海平面上升在我国沿海地区已引起一系列环境效应和灾害,严重威胁着我国沿海地区经济的繁荣和社会的可持续发展[1～3]Λ

1　沿海地区灾害趋势

中国沿海地区处于全球最大的亚欧大陆与全球最大的太平洋过渡带,生态环境十分脆弱,是全球几个主要沿海灾害多发带之一,极易受到风暴潮、洪水和地震的影响[4]Λ20世纪50至60年代,风暴潮每年对我国沿海地区造成的经济损失平均约1亿元,70年代为2～4亿元,80

第17卷第6期2001年11月

　科技通报BULL ET I N O F SC IEN CE AND T ECHNOLO GY

V o l

.17　N o.6

N ov .　2001

年代约10亿元,90年代已接近百亿元Λ相对海平面上升,不断加剧我国沿海地区风暴潮灾害Λ20世纪从50年代至90年代,长江、黄河、淮河流域单位面积洪水综合损失增幅分别为410%、500%、530%[5]Λ区域性地面沉降加重了1998年中国南北大洪灾[6]Λ

2　沿海地区相对海平面上升及其影响

2.1　沿海海平面上升趋势明显

据国家海洋局研究成果,1891～1990年中国沿海海平面年平均上升速度为1.4mm a ;

1960年以来,中国沿海海平面年平均上升速度为2.1～2.3mm a [7]

,海平面呈加速上升趋势Λ上海沿海近百年年平均海平面上升速度为1.0mm a ;而50年代以来,年平均海平面上升速度为2.0mm a Λ预测21世纪初期,上海沿海海平面年上升速度为2.5mm a ;21世纪中期,上升

速度为3.5mm a [8]

Λ

2.2　区域性地面沉降严重

由于不合理开采地下水,中国沿海地区从南方的海口市到东北的大连市出现了不同程度的地面沉降,较严重的地区有天津、上海、唐山、沧州、苏州、宁波等,地面累计沉降量为460～2780mm ,地面年沉降速度为10～56mm a (表1)Λ目前,长江、黄河和珠江三角洲、松辽平原和环渤海地区及东南沿海平原的大多数城市,地面沉降正在大面积发生和发展之中[9]Λ

表1　沿海部分城市地面沉降统计

地区唐山

天津

沧州

上海

苏州

常州

无锡

南通

宁波

嘉兴

福州

湛江

最大沉降量 mm 80327801680

2700110014501140300

460750679

413

沉降面积 km 2

11007000850200150100150600年沉降速度 (mm a )

56

47

10.2

30

21

21

10

30

随着全球环境的变化,沿海地区除珠江流域外,水资源径流量将减少3%～6%,海河、滦河流域的京津地区及淮河流域将分别达16%和15%[10];沿海地区2002～2050年可能会出现枯水周期,地下水径流量会明显减少;而且,由于中国沿海地面沉降地区均为严重缺水地区,随着水资源短缺,地下水开采量仍将居高不下,并有一定的增大趋势Λ在21世纪相当长时间内,我国沿海地区仍将以10～50mm a 速度下沉Λ大幅度的地面沉降仍是中国沿海地区相对海平面上升的主导和决定因素(表2)Λ

表2　上海地区21世纪相对海平面上升幅度预测

mm

年份

海平面上升

陆地地面沉降

区域相对海平面上升

201050135.12185.122030110237.98347.982050

180

286.27

406.27

注:预测起始年为1990年Λ

中国科学院对中国沿海地区地面沉降和全球海平面上升进行了综合研究和评价,并对21世纪中国沿海地区相对海平面上升进行了预测Λ结果表明,到2050年,珠江三角洲地区相对海平面上升幅度为500～600mm ,长江三角洲地区为600～800mm ,天津地区为700～900mm Λ

25 科　技　通　报17卷