海平面上升对湄公河三角洲的影响

[越南]贞公文

童国庆 译自英刊《水电与大坝》2010年第 3期

人们普遍预测,受格陵兰岛和南极洲融雪的影响,全球气候变暖将会使海平面继续上升。据报道,1961～2003年,全球海洋的气温平均上升0.1℃。根据卫星数据,1993～2003年,海平面年平均上升速率在3.1±0.7mm范围之间,明显高于过去 40a的平均速率;另据政府间气候变化专门委员会(IPCC)预测,全球海平面平均上升0.18～0.59m。

在越南沿海,研究人员观察到海平面正在持续上升。在过去50a,越南海防(Hai Phong)省洪道(Hondau)监测站的数据表明,那里的海平面已经上升了20cm,根据该省头顿(Vung Tau)水位站1979～2006年的观测数据,该处的海平面平均上升了13 cm。

目前的预测模型表明,未来的海平面上升在不同的位置和地区有着较大的差异。IPCC的研究结果表明,海平面上升产生负面影响的概率将达到 99%。在越南,水资源和农业部门是应对气候变化最为薄弱的部门,尤其受海平面上升的影响最为严重。

1 影响的确定

1.1 对沿海地区的影响

越南沿海地区常年受到海水的影响,淡水供应困难且成本高,尤其是农业生产所需要的淡水更是如此。另外,这些地区还受海浪、海风、风暴潮等的直接影响。这些区域的大小受控制海水入侵的水利工程外边界的限制。

这些地区的经济类型主要是海水产业、渔业、制盐业、林业,以及与旅游有关的服务业,包括河流和海上运输业。预测的气候变化结果可能是风暴潮会增加,而且风暴潮灾害所造成的破坏力度也会明显增加。实际上,最近几年,越南和湄公河三角洲地区的天气与科学家的预测是一致的。

除了海平面上升以外,越南沿海地区的海岸侵蚀作用也趋于严重。湄公河上游蓄水水库的建设,例如位于中国、缅甸和老挝的水库,在汛期、旱季,明显改变了湄公河的水文特征,并减少了输移到湄公河三角洲的泥沙,这不仅使沿海的侵蚀变得更加严重,也破坏了沿海的生态系统。在沿海狭长地带生长的红树林和白千层林可能会被淹没,森林土壤可能会被破坏,营养物质也可能流失。最近几年,近海区域的开发活动明显增多,这意味着沿海地区潜在的自然灾害可能会对人类的生命财产造成更大的破坏。这使越南面临相当大的风险,因为该国的沿海可持续发展规划仍然没有考虑包括海平面上升在内的气候变化的影响。

在一些地区,例如鹅贡(Go Cong)市、更豪(Ganh Hao)市等,侵蚀可能更加严重,很多研究结果表明,当海平面上升时,海岸线将会相应减少。

随着海水深度的增加,沿海基础设施,例如机场和海堤等,更易受到海浪和沿海侵蚀作用的影响。很多海堤已低于可以接受的安全标准,部分原因是海堤堤顶高程不够,也可能是这些海堤堤身的作用力增加了,增大的渗透流速超过了原设计值,越南的金瓯(Ca Mau)省和薄寮(Bac Lieu)省海堤的很多堤段就是这种情形。沿海地区其他的基础设施,例如房屋、道路、桥梁和海闸等,如果在其设计和建造时没有考虑未来海平面上升的影响,则有可能会被洪水淹没。海平面更高也会对环境造成一些负面影响。

1.2 对海水入侵的影响

海水入侵是影响农用地的另一个原因,有可能会因为湄公河上游的诸多原因造成淡水资源减少,从而使问题更加严重。巴塞(Bassac)河中的海水已入侵大义(DaiNgai)市 8～10km。古毡(Co Chien)河的含盐量已经超过1 g/L,其入侵扩散的范围也超过了越南泳濂(Vung Liem)运河。在颔龙门(Ham Luong)河,2～4月,槟知(Ben Tre)运河的上游河水通常不能用来饮用。在湄公河,越南美萩(My Tho)市上游大约10km含盐度达 4 g/L。

过去10a间,湄公河农业生产获得了大丰收,部分原因是人们采取了水利措施来控制海水入侵,并且保护淡水资源和减少洪水灾害。在沿海省份河流上游的淡水被取走,随着海平面的上升,海水会沿河流的干道流得更远,并且现有的灌溉系统有可能被破坏,因为淡水取水系统也会被盐咸化。

越南南部永隆(Vinh Long)省芒池(Mang Thit)控水工程,控制着永隆省和茶荣(Tra Vinh)省225682 hm2的农业用地,该控水工程建造于20世纪 90年代,为当地的社会经济发展发挥了重要作用,增加了农业产出,改善了农村环境。该工程包括:防止海水入侵的工程,诸如一道海堤、颔龙门河堤、巴塞河堤、阻止海水入侵的海闸工程,以及一个包括上游淡水取水工程的灌溉和排水渠系统。

当海水上升时,芒池河含盐度会超过 4 g/L,这会导致整个控水工程失控。如果从更远的地方输运淡水,则会因水力坡降不满足输水要求而使成本大大增加。

另外,诸如越南南部渭清凤协(Quan Lo-Phung Hiep)灌溉工程,该工程完成于20世纪 90年代,灌溉越南朔庄(Soc Trang)省、薄寮省和金瓯省263743 hm2的农田。由于路程远,从巴塞河取走的淡水并不能送往金瓯省,且咸水和淡水的界限划分也是个复杂的问题。当海平面上升时,从巴塞河得到淡水供应将会更加困难,海水也将会侵入到更远的金瓯半岛的中心。越南前江(Tien Giang)省和槟知省的其他水资源工程也存在失去淡水供应的危机。

中国东海的潮汐每12 h一次,有两个明显的高水位和两个变化的低水位,高水位变幅为 +1.0～+2.14m,低水位变幅为 -2.68～-1.99m,M形的潮汐在高潮位有一个低水位点,使得现场取水变得很困难。泰国湾的西海潮汐潮差小(大约1 m),高水位变幅为 +0.7～+1.1m,低水位变幅为 -0.4～-0.5 m。海平面上升时,两个海潮特征都会对湄公河三角洲产生不利影响。据预测,海潮平均高水位的上升速率比平均海平面的上升速率要快。越南的头顿潮汐观测站的实测数据也表明了这种关系,这意味着湄公河三角洲存在的风险更大了。

海平面的持续上升也意味着,现有的河流和海堤已不能应对最高的潮水位。由于海岸侵蚀,一些海堤的堤段需要重新选址修建。防止海水入侵的闸门不得不高于设计水位。因此,与原来的设计方案相比,现有的排水能力明显减少。对于沿西海的诸闸,当潮差较小时,上涨的海平面将会大大削弱该闸的排水能力,从而导致这些工程不能正常发挥作用。

湄公河三角洲的上游地区并没有被海水污染,它们位于靠近越南 -柬埔寨交界处的较远的内陆。这些地区大约占整个三角洲区域面积的 45%左右。海平面上升将会增加海水入侵的陆地面积,并且使淡水区域变得更窄。经初步计算,如果不采取其他的控制措施,海水将会流入巴塞河沿岸的安江(An Giang)省。海水的继续入侵,不仅会使现有的淡水区域变得更窄,也影响上述提到的淡水取水点的取水。湄公河旱季的河水流量可能会减少很多,主要是受湄公河流域上游的蓄水工程和区域降雨特征的影响。

这将严重影响到越南水稻的产量和整个三角洲未来的社会经济发展,也会危及当地,乃至全世界的食品安全。

1.3 对湄公河三角洲洪水的影响

一个新的湄公河防洪预案已获政府批准,包括工程措施和非工程措施,旨在逐步减少洪水造成的损失。实际上,政府已着手实施龙川(Long Xuyen)四角地区防洪工程(也称西海洪涝排泄工程),包括防洪、防止海水入侵工程,以及沿安江(An Giang)省和建江(Kien giang)省西海的洪涝排泄工程。2000年,随着一期工程的竣工,龙川四角地区迅速发展——农业丰收、水环境的改善、土地开垦和农村基础设施的更新等等。同塔梅平原(Dong thap muoi)(也称里兹平原)的防洪仍在研究中,一些关于分洪的试验性工程项目也正在进行中。

湄公河三角洲的防洪规划,涵盖了包括洪水淹没的深水区和浅水区。早期对于洪水淹没深水区的防洪主要由堤防控制,能确保洪水到来之前夏秋农作物的丰收;洪水淹没的浅水区通过堤防全面防洪,能够种植三季农作物或者果树。

海平面的持续上升将会阻碍洪水直接排入大海,这将会导致主要河流水位上升,洪水淹没时间延长,影响区域扩大。三角洲地区冬春农作物的种植也将会受到影响。当水位超过设计水位时,保护居民区的现有堤坝也不能保证洪水入侵时的安全。暴雨洪水来临时,当地降雨洪水的排放也会造成河流或者运河中水位的上涨,尤其是城市和居民区。

根据 IPCC A1B方案的预测,到21世纪末,世界平均海平面将比1990年上涨50cm,还有一些预测更加极端。对那些海拔较低的地区而言,即使海平面升高几厘米,其受到的影响也将是灾难性的。湄公河三角洲也会受到海平面上升的严重影响。目前利用自然排泄系统能够进行雨水排泄的地方,可能会因失去排洪入河的功能而频遭洪灾。越南沿泰国湾的地区每年洪泛时间将会延长,因为潮差较小,并且低水位在0.5m左右。因此,如果海平面上升50cm,或者更高,大量的农业耕地将会无法耕种。

总之,海平面的上升将会严重阻碍洪水排入大海,导致洪水泛滥,也会对湄公河三角洲农业生产带来负面影响。很多大城市,例如胡志明市、芹苴(Can Tho)市和龙川(Long Xuyen)市等将会受到严重影响。

2 适应性措施

气候变化和海平面上升被认为是人类21世纪面临的最大的灾难。气候变化和海平面上升所导致的负面影响日益严重,而且,一些预测结果比 IPCC预测的结果更加严重。越南是受海平面上升影响最为严重的国家之一,如果对此不及时采取相应的措施,湄公河三角洲将会遭受严重损失。

措施主要有两种,即 “减排 ”和 “适应 ”。 “减排”措施是指减少石油燃料的使用(例如汽油和煤),避免甲烷的泄漏,植树造林以吸收 CO2等等。“适应”性措施有很多做法,例如为适应海平面的上升,沿海区域的居民可以搬迁到更远的内陆,也可以对海堤进行加高加固,提高海堤的防御强度。同样,如果农作物的种植不能够维持,可以考虑进行水产养殖业。

2.1 沿海地区

为了减少社会经济损失,保障人们生命财产安全,应引起沿海地区高度重视。这需要详细规划,全面考虑气候变化和海平面上升的因素,并为此部署几套方案。对现有的工程进行重新审视和重新评估,为更新或重建做好应急准备。还需在沿海地区规划建造社区防暴(雨)防洪的房屋。植树造林则需要具体考虑保护沿海区域,不仅要确保每个地点的安全,也要确保整个社区的利益和国家利益。在各社区之间,应采用一个统一的合理经济策略。

2.2 农业发展

首先,有必要展开严格而系统的调查研究,评估海平面上升过程对依赖淡水的农业生产系统的具体影响,并研究出可行的解决方案。

充分预估海平面上升的速率及其对上游水流的影响,然后利用数据模型(例如 SAL,VRSAP,MIKE等)预测现有灌溉系统受海水入侵影响的范围。通常,控水工程不只是从一个地点取走淡水,主要河流的含盐度每个月都有变化,海水入侵在旱季(2～4月)会更加严重。即使在一个月,伴着东北风,涨潮时海水入侵比落潮时要强烈。

沿河水闸为社会提供淡水,人们需在受海水污染之前取走淡水。为保证所取淡水的质量,在海水入侵时,闸门应关闭数月。因此,当海平面上升时,靠近大海的取水闸门不能够进行开闸取水,农用淡水量将会减少。

数学模型能够预测用于灌溉的淡水咸化的可能性,可在此基础上寻求解决问题的办法,例如改变农作物,饲养动物(海洋动物),或者通过工程措施增加河流上游的淡水量等。

通过监测南芒池供水系统(该系统用于防海水入侵和淡水保护),可预测出淡水供应不足的时段。然而,一旦海水侵入芒池河,20万 hm2农田所需的灌溉用水将会急剧减少。到那时,人们需要适应新的种植方法,或者建造并投运一批新的控盐工程。

对其标准并不适应未来情况的现有方案进行评估十分重要。这包括检查任何一个构件或任何一种工程结构(例如与海平面上升相关的水闸和其他水利设施等)。基于对这些结构退化的评估,可以建议采用一些解决方案,以减少损失,或者建立新的控制体系。

在未来,当海平面上升,以及由于上游用水导致干流流量减少时,将需要在湄公河干流上建设新的基础设施,其主要目的在于:

(1)控制水位;

(2)保护三角洲地区免遭洪灾;

(3)限制海水入侵;

(4)减少枯水期入海淡水的损失。

为了使必要的工程能够在将来顺利实施,现在研究这些很重要,以证明建设这些工程的重要性,并可制定合适的时间表。也有必要确定工程可能对环境造成的任何影响。

为适应新的淡水条件,未来将会限制改变农作物的品种,且干旱期的干旱状况、雨季的洪水情况将会更加恶劣,持续时间也将会更长。对防洪堤培厚加固,以适应洪水期水位上涨是很有必要的。

2.3 基础设施与环境

海平面的持续上升,不但会使潮位比目前高出很多,同时也阻挡了洪水向海域排放,导致沿海地区涨潮时洪水泛滥,从而使湄公河三角洲中心区域发生严重洪灾。因此,有必要更新现有的基础设施,例如公路和城市排水系统等,以使它们适应河流在雨季、洪水期或者涨潮时水位上涨的需要。

居民区的开发规划,尤其是新兴大城市,要求考虑气候变化和海平面的上升。雨水排泄能力不足或者洪水泛滥均会对居民区的生活或者工业区的生产造成困难。因此,主要的工业区不应建于湄公河三角洲的中心区域,可以在湄公河三角洲的整个地区使用数学模型,以预测降雨、洪水,及其水位变化等。

在农业生产方面,为应对海平面上升这一状况,应逐步实施适应性措施。采用适应预测的20、50或100a情况的设计标准,调整基础设施建设。

3 结 语

由于全球气候变暖,未来10a海平面上升的速度将会加快,这将严重影响湄公河三角洲的河流和运河系统的水文特征,诸如海水入侵的程度会增加,严重的水患也会对社会经济发展和区域环境产生明显影响。

应对海平面上升,首先需要国家最高管理层认识到各经济部门面临的挑战,尤其是农业和水产业。必须定量、客观、细致地评估这些影响,这将是长期适应性规划战略的基础,也是短期建设和发展所必须考虑的问题。