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中国河口海岸面临的挑战

时间:2007-1-27栏目:工程学论文

  摘要河口海岸是地球四大圈层交汇、能量流和物质流的重要聚散地带。该区域经济发达、人口集中、开发程度高,导致严重的环境变异、资源破坏,对区域持续发展造成重大影响,特别是我国流域高强度开发对河口和邻近海岸带有直接和深远的影响。新世纪我国的河口海岸面临着四个方面的挑战:入海泥沙量急剧减少;入海污染物质显著增加;滨海湿地丧失;全球海平面上升对中国低海岸的严重威胁。为此,开展河口海岸环境变异的研究,为解决国家目标和海岸带资源可持续利用,无疑是非常重要而迫切的问题。
  关键词河口海岸人类活动环境变异资源利用巨大挑战
  引言
  河口是流域和海洋的枢纽,既是流域物质的归宿,又是海洋的开始;海岸是陆地和海洋的过渡带。河口海岸是陆海相互作用的集中地带,各种过程(物理的、化学的、生物的和地质的)耦合多变,演变机制复杂,生态环境敏感脆弱。河口海岸地带又是经济发达、人口集居之地,世界60%的人口和2/3的大中城市集中在沿海地区,日益加剧的人类活动增加了河口海岸地区的压力。同时,流域的高强度开发,如森林的破坏、高坝的建设、跨流域的调水、化肥的大量使用等直接影响到河口及其邻近海域,加上全球变化、全球变暖问题,如海平面上升引起的海岸侵蚀,从而导致严重的环境恶化、资源破坏和灾害频发,对人类生存环境安全和生存质量构成严峻的威胁。因此,河口海岸的研究、开发和保护是当前世界沿海国家和科学家十分关注的热点问题,纷纷提出了研究目标、计划和治理对策[1—3]。
  河口海岸带汇聚各种陆地(流域)物质:淡水径流、泥沙和化学物质,在海洋动力波、流、潮及其巨大能量的作用下,改变其例边界和底边界以及区域生态环境[4]。入海泥沙及化学物质的75~90%归宿于海岸带。因此,以流域为纽带的人类高强度经济活动赋予流域环境的压力最终向河口转移、汇聚,通过物质和能量通量的变化对河口三角洲及其邻近海域的环境产生深刻的影响。
  中国海岸线长18000km,拥有37万km2的领海和约300万km2的海洋专属经济区。据20世纪80年代统计,我国入海河流总经流量,占世界人海径流总量的3.9%;总输沙量占世界总量高达10%以上。其中,长江、黄河和珠江三大江河的径流和输沙总量分别占全国的73%、82%左右。中国沿海地区城市化程度高、人口密集、经济发达,占陆域国土13%的沿海经济带,承载着全国40%左右的人口,创造全国60%左右的国民经济产值,它的发展对海岸带资源环境有极大的依赖性,也使海岸承受沉重的环境压力。与此同时,面积约300万km2(占国土的31.4%)的长江、黄河、珠江三大流域聚居7一8亿人口,人类生存发展对流域资源的需求之切和赋予环境的压力之大不言而喻,它是人类活动最频繁而强烈的区域,植被破坏、建坝筑库、截流引水、工业和民用污水排放、农药化肥面源污染等产生的环境后果势必向河口及其邻近海域传递转移。近年来,大河口及其邻近海域已出现许多引人关注的问题。正在建设的三峡工程、小浪底水库和择日而举的南水北调工程还会进一步改变长江、黄河中下游的水沙过程及通量,所有这些会对东部沿海生态环境产生巨大的冲击,也是当前我国河口海岸面临的严重挑战。
  1挑战之一:河流入海沙量急剧减少
  河口是流域物质入海的必经之地,是陆海相互作用的通道,陆地的物质流一水、沙、化学物质,通过这个通道输送海洋[5]。在河口和邻近海岸陆海相互作用中,河流入海物质是海岸过程的一个重要方面。据估算,每年由陆地进入海洋的物质约有85%是经河口搬运入海的,可见,河口在陆地物质入海中起着重要作用。陆海物质交汇、咸淡水混合、径流和潮流相互作用的河口地区,产生各种复杂的物理、化学、生物和沉积过程。其中,入海泥沙的变化是一个重要方面。河流入海物质在口外的扩散,形成的冲淡水飘浮在盐水层上面,形成河口锋,泥沙在河口沉积,形成三角洲。
  我国主要河口与世界上其它许多河口一样都面临着入海泥沙显著减少的现象。全球入海的泥沙总量为180一240亿t/a[6],在50~80年代,我国河流每年挟带20亿t的泥沙入海,占全世界人海泥沙的10%,其中主要是黄河和长江,两大河流占80%左右。黄河过去年输沙12亿t,素以多沙称著于世。黄河在1960年由于三门峡水库截流出现第一次断流,之后,自1972年起在人类活动的影响下,黄河下游断流日趋严重(图1),1997年利津水文站就断流13次,累计226天,河口330天无水沙入海。黄河的断流导致入海泥沙锐减,近几年的黄河来沙仅相当于50年代的l/60,2000年黄河入海泥沙不到2000万t。

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