咸潮(又稱咸潮上溯、鹽水入侵),是一種天然水文現(xiàn)象,它是由太陽(yáng)和月球(主要是月球)對(duì)地表海水的吸引力引起的。當(dāng)?shù)恿髁坎蛔?,令海水倒灌,咸淡水混合造成上游河道水體變咸,即形成咸潮。咸潮一般發(fā)生于冬季或干旱的季節(jié),即每年十月至翌年三月之間出現(xiàn)于河海交匯處,例如長(zhǎng)三角、珠三角周邊地區(qū)。影響咸潮的主要因素有天氣變化及潮汐漲退。尤其在天文大潮時(shí),咸潮上溯的情況更為嚴(yán)重。另外,全球氣候變化導(dǎo)致海平面上升過程讓咸潮十分緩慢地增加,但長(zhǎng)期的累積也在逐漸顯現(xiàn)。
簡(jiǎn)介咸潮是沿海河口附近的一種水文現(xiàn)象,它是由太陽(yáng)和月球(主要是月球)對(duì)地表海水的吸引力引起的。海水有漲潮、落潮現(xiàn)象,我們把它叫做潮汐。在漲潮時(shí),海水會(huì)沿河道自河口向上游上溯,致使海水倒灌入河,江河水變咸,這就是咸潮。1
主要特征咸潮的強(qiáng)度主要受河流流量和潮水上漲幅度的影響。在“初一、十五漲大潮”時(shí),潮水上漲幅度大,海水上溯距離遠(yuǎn),河水中含鹽度也較高。當(dāng)海洋大陸架高鹽水團(tuán)隨潮汐漲潮沿著河口向上游推進(jìn),鹽水?dāng)U散、咸淡水混合往內(nèi)陸上溯,內(nèi)河含鹽量超過一定標(biāo)準(zhǔn),水體變咸即形成咸潮(或稱咸潮上溯,鹽水入侵)。河口地區(qū)咸潮上溯是入注海洋河流的河口最主要潮汐動(dòng)力過程之一,是河口特有的自然現(xiàn)象。一般地,含鹽度的最大值出現(xiàn)于漲憩附近,最小值出現(xiàn)于落憩附近。咸潮在沿海地區(qū),尤其是河口區(qū)域常見,多發(fā)生在冬春旱季。冬末春初上游來水量減少,江河水位下降,受潮汐影響,海水沿河口上溯,造成內(nèi)河水體含鹽量升高變咸。咸潮的嚴(yán)重程度,以每升水所含氯化物濃度來衡量(簡(jiǎn)稱“度”)。1
咸潮多發(fā)于河流的枯水期,這時(shí)河流水位較低,海水比較容易倒灌入河。我國(guó)大部分地區(qū)屬季風(fēng)氣候,降水有明顯的季節(jié)變化。旱季時(shí),河流處于枯水期,咸潮影響明顯增強(qiáng)。若遇到大旱年份,咸潮危害更大。風(fēng)對(duì)咸潮影響也比較大。若風(fēng)向與海潮方向一致,可以加快咸潮推進(jìn)的速度,擴(kuò)大它的影響范圍。全球變暖導(dǎo)致海平面上升是一個(gè)非常緩慢的過程,但長(zhǎng)期的累積效應(yīng)也非常明顯,使得咸潮影響到更廣的地區(qū)。
咸潮主要是自然原因造成的。但是近來,廣東沿海咸潮頻繁發(fā)生,是有人類活動(dòng)的影響的。這些年,廣東省濫采河砂行為愈演愈烈,致使江河下游河床坡度減小,導(dǎo)致咸潮上溯的范圍擴(kuò)大、次數(shù)增多。
咸潮來臨時(shí),對(duì)居民生活、工業(yè)生產(chǎn)以至農(nóng)業(yè)灌溉都有相當(dāng)大的影響。自來水會(huì)變得咸苦,難以飲用;長(zhǎng)時(shí)期飲用氯化物含量多的水對(duì)人體健康危害較大。工業(yè)生產(chǎn)使用含鹽分多的水會(huì)損害機(jī)器設(shè)備;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,使用咸水灌溉農(nóng)田,會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物萎蔫甚至死亡。因此,應(yīng)及時(shí)做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備工作,保障城鄉(xiāng)居民供水,廣大群眾也應(yīng)注意節(jié)約用水。
咸潮往往給沿海地區(qū)居民生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水造成不良影響,應(yīng)對(duì)咸潮的策略主要是輸?shù)瓊渌斑\(yùn)用蓄水工程如水庫(kù)等避咸。
成因降水少由于2003年全流域降雨比多年平均減少2成以上。廣州市番禺區(qū)沙灣水道上游西江流域減少6成,加上2004年入冬以來降雨銳減,導(dǎo)致南粵各地江、湖、庫(kù)水位急劇下降,2005年咸潮發(fā)生時(shí)廣東省30座大型水庫(kù)總蓄水量為11048.4百萬立方米,比干旱的2003年同期減少3363.6百萬立方米,減幅為23%。降雨減少導(dǎo)致江河流量嚴(yán)重減少,2005年初西江高要站的水位為-0.06米。珠江上游少雨,源水水量減少,下游則受海水潮汐影響,形成咸潮。咸潮的直接誘因就是南粵大地連年干旱。
珠江無序挖沙整個(gè)珠江口的年平均沙量是8000萬噸,這個(gè)數(shù)字是包括懸浮在水里的泥沙的,而沉在河底的粗沙只占總量的5%~6%,人們挖走的泥沙部分都是粗沙,而且開采量已經(jīng)連續(xù)15年超過了8000萬噸,這就把歷史上積存的河沙也挖盡了,而且上游的泥沙不夠補(bǔ)夠補(bǔ)充已被挖走的河沙。
在2005年,整個(gè)珠江三角洲河段約有100多艘非法采沙船,導(dǎo)致河段已基本沒有河沙;沒有河沙河段正沿著大江大河自下溯江而上;過量濫采河沙造成河床嚴(yán)重下切,引發(fā)咸潮上溯。
海平面上升海平面上升與咸潮之間的關(guān)系引人注目。在2005年,由中國(guó)科學(xué)院、廣東省科學(xué)院等13個(gè)單位、100多位科技人員歷時(shí)8年合作完成的一項(xiàng)研究表明,珠江三角洲地區(qū)的海平面到2030年可能會(huì)上升30厘米。該研究小組一位研究員說,如果疏于防范,珠三角這一中國(guó)最發(fā)達(dá)的地區(qū)將遭受更為嚴(yán)重的洪水、風(fēng)暴潮、澇災(zāi)和咸潮的襲擊,面臨“被淹”的危險(xiǎn)。
用水增加南一帶沿海地區(qū)隨著經(jīng)濟(jì)急速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)張,常住人口增長(zhǎng),生產(chǎn)和生活用水急劇增加,導(dǎo)致江河水流量減少,這使當(dāng)?shù)叵坛比肭秩找嬖黾印?/p>
相關(guān)危害海水的氯化物濃度一般高于5000毫克/升,當(dāng)咸潮發(fā)生時(shí),河水中氯化物濃度從每升幾毫克上升到超過250毫克。水中的鹽度過高,就會(huì)對(duì)人體造成危害,老年人和患高血壓、心臟病、糖尿病等病人不宜飲用。水中的鹽度高還會(huì)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)造成威脅,生產(chǎn)設(shè)備容易氧化,鍋爐容易積垢。在咸潮災(zāi)害中,生產(chǎn)中用水量較大的化學(xué)原料及化學(xué)制品制造、金屬制品、紡織服裝等產(chǎn)業(yè)受到的沖擊較大,其中一些企業(yè)不得不停產(chǎn)。
咸潮還會(huì)造成地下水和土壤內(nèi)的鹽度升高,給“魚米之鄉(xiāng)”的珠三角農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響,危害到當(dāng)?shù)氐闹参锷?。從廣州市番禺區(qū)農(nóng)村看到的情況令人觸目驚心。在番禺石樓鎮(zhèn)的一些稻田邊,盡管水溝里蓄有一些水,然而田地卻龜裂著。該鎮(zhèn)因?yàn)橄坛?,溝里的水咸度已達(dá)0.5%,而如果農(nóng)作物“飲用”咸度超過0.4%的水,半個(gè)月后就會(huì)停止生長(zhǎng),甚至死掉。
水質(zhì)性缺水對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的影響是明顯的。據(jù)統(tǒng)計(jì)部門統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:廣州市番禺區(qū)2004年全區(qū)早稻面積計(jì)劃完成6.5萬畝,同比減少2.1萬畝,近1/3的稻田無法下插;甘蔗面積5.2萬畝,同比減少0.1萬畝;常年蔬菜面積11萬畝,同比減少1.8萬畝。
對(duì)珠江三角洲的影響:珠江三角洲地區(qū)河道縱橫交錯(cuò),受徑流和潮流共同影響,水流往復(fù)回蕩,易受咸潮威脅。咸潮上溯已成為珠江河口地區(qū)嚴(yán)重的環(huán)境問題之一,它對(duì)居民生活用水、農(nóng)業(yè)用水以至城市工業(yè)生產(chǎn)及其發(fā)展都有相當(dāng)大的影響。根據(jù)《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3020-93),無論一級(jí)或二級(jí),氯化物含量均應(yīng)小于250mg/L。當(dāng)河道水體含鹽度超過250mg/L,就不能滿足供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),影響城鎮(zhèn)生活用水、工業(yè)供水及農(nóng)業(yè)灌溉。如鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)要求總鹽度不能超過20mg/L,電廠鍋爐用水要求氯化物含量是300mg/L以下;水稻育秧期則要求氯化物含量低于600mg/L;現(xiàn)有制水工藝還不能消除氯離子,較長(zhǎng)時(shí)期飲用含氯化物水對(duì)人體健康影響較大。
防治建立預(yù)警機(jī)制加強(qiáng)對(duì)咸潮形成機(jī)理的研究,運(yùn)用先進(jìn)的超聲波流速剖面儀等設(shè)備和技術(shù),對(duì)咸潮實(shí)施同步的嚴(yán)密監(jiān)測(cè),并建立預(yù)警機(jī)制,建立協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu),在咸潮到來之前做好防范。如2004年9月中旬和10月上旬珠江口出現(xiàn)歷史罕見提前來臨的咸潮,先后襲擊了珠海、中山之后,廣東省水利、三防、水文部門就提前介入了咸潮的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警。這樣,對(duì)罕見的咸潮入侵就應(yīng)對(duì)自如、有條不紊一、秩序井然。
調(diào)水以淡壓咸由于咸潮活動(dòng)主要受潮汐活動(dòng)和上游來水控制。潮汐活動(dòng)可調(diào)節(jié)的余地有限,而上游徑流的調(diào)節(jié)則是大有可為的。進(jìn)入21世紀(jì),抵御咸潮迫切要求水利樞紐的運(yùn)作。調(diào)水以淡壓咸是現(xiàn)今比較有效的應(yīng)急辦法。專家介紹說,珠江水系中西江大部分水電站的調(diào)節(jié)庫(kù)容較小、能力有限,且比較分散,因此,應(yīng)急調(diào)水壓咸調(diào)度應(yīng)以西江干流天牛橋一級(jí)、巖灘水庫(kù)為主,鑒于北江飛來峽距離珠江三角洲較近、流程約1~2天,也應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮其調(diào)水壓咸作用,通過調(diào)水以淡壓咸可以允分發(fā)揮大珠江流域水資源的綜合效益。
加強(qiáng)河道管理鑒于現(xiàn)今珠江三角洲河段過量濫采河砂造成河床嚴(yán)重下切,引發(fā)咸潮上溯,有關(guān)部門應(yīng)對(duì)珠江全流域加強(qiáng)采砂的管理,用立法手段嚴(yán)厲打擊違法采砂行為。
節(jié)約用水據(jù)廣東水利局統(tǒng)計(jì),廣東省年總用水量持續(xù)多年遞增,年遞增幅度約5%,居全國(guó)榜首;全省用水消耗量(即浪費(fèi)量)為167.49億立方米,浪費(fèi)率之大占總用水量的37.5%,此項(xiàng)指標(biāo)同樣高居全國(guó)榜首,其中農(nóng)業(yè)是首當(dāng)其沖的浪費(fèi)大戶,占總消耗量的7成以上;全省人均綜合用水量達(dá)到584立方米,此項(xiàng)指標(biāo)高于全國(guó)平均值。珠江流域其他省份也與廣東省一樣用水浪費(fèi)嚴(yán)重。用水的嚴(yán)重浪費(fèi)導(dǎo)致河流水位下降,加重咸潮的危害。所以,應(yīng)提倡人們節(jié)約用水,提高水的利用效率,以減輕咸潮的危害。
相關(guān)新聞廣東省海洋與漁業(yè)局官員表示,盡管咸潮預(yù)測(cè)比較困難,但由于西南出現(xiàn)大旱,因此估計(jì)2005年珠海和澳門仍會(huì)遇上較嚴(yán)重的咸潮。據(jù)統(tǒng)計(jì),2004年珠江三角洲遭遇了多次咸潮襲擊,其中西江、東江三角洲遇到了四次嚴(yán)重的咸潮襲擊,珠海、中山和澳門的供水受到較大的影響。 廣東省政府新聞辦十九日舉行發(fā)布會(huì),省新聞辦副主任梁珊、省海洋與漁業(yè)局副局長(zhǎng)屈家樹、省海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心主任王華接等,介紹了《009年廣東省海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》。
1999至2005年的監(jiān)測(cè)表明,珠江口生態(tài)監(jiān)控區(qū)生態(tài)系統(tǒng)多年來一直處于不健康狀態(tài),受全球氣候變化和近岸海洋環(huán)境惡化的影響,廣東近岸海域赤潮、風(fēng)暴潮、咸潮入侵海洋災(zāi)害頻繁發(fā)生,溢油事故也時(shí)有發(fā)生。
2004年底珠三角多次遭遇咸潮入侵,以前十月以來,西江、東江發(fā)生四次咸潮。期間西江下游磨刀門水道的珠海平崗泵站最大含氯度達(dá)到每升三千八百二十毫克,連續(xù)一百九十九小時(shí)含氯度超過每升二百五十毫克。
咸潮嚴(yán)重影響珠海、中山和澳門供水;東江三角洲咸潮上溯已經(jīng)影響到東江北支流的新塘水廠,以及東江南支流的東莞第二水廠。
王華接表示,咸潮入侵是個(gè)復(fù)雜問題,主要原因包括上游來水量、海洋水動(dòng)力和河口地形等。西南大旱,咸潮估計(jì)仍比較嚴(yán)重。廣東海洋與漁業(yè)部門十分關(guān)注咸潮帶來的問題。
歷史上的咸潮以雍正二年(1724年)的嚴(yán)重咸潮為例,據(jù)《松江志》載,由于之前兩年連續(xù)干旱,才導(dǎo)致“四月上旬,鹵潮入內(nèi)河,禾盡槁(禾苗都干枯死亡)”。一直到了清明以后,水質(zhì)方見好轉(zhuǎn)。
上海上海曾在1978年遭遇過被稱為“百年一遇”的咸潮。那一年,咸潮侵入長(zhǎng)江口和黃浦江,導(dǎo)致崇明島被咸水包圍近100天。2006年,早在9月11日,長(zhǎng)江口就遭遇到了第一次咸潮入侵,并持續(xù)了五天;10月9日起,第二次咸潮又持續(xù)九天,使得寶山、普陀、閘北、楊浦和浦東部分區(qū)域的正常供水均受到嚴(yán)重影響。未出10月,第三次咸潮又于24日來臨。
廣東解放后,1955年、1963年、1972年春,廣州地區(qū)大旱,咸潮上溯至番禺的三善、市橋以及市區(qū)的老鴉崗、增城的新塘等地。廣州地區(qū)1955年受咸面積為2.02萬公頃,1963年為1.6萬公頃,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)減產(chǎn)在3成以上。
1999年之前,咸潮主要對(duì)中山市地處西江出??诘奶怪捩?zhèn)造成影響;1999年以后,咸潮大幅上溯,開始對(duì)城區(qū)及周邊地區(qū)造成影響;2005年甚至對(duì)部分北部鎮(zhèn)區(qū)也造成影響,在中山市24個(gè)鎮(zhèn)區(qū)中,供水受咸潮不同程度影響的鎮(zhèn)區(qū)已達(dá)到18個(gè)。
2011年12月,因遭遇珠江流域干旱,廣東出現(xiàn)自有監(jiān)測(cè)記錄以來最嚴(yán)重的咸潮情況。截至18日,廣東珠海平崗泵站已連續(xù)14天無法取水。1
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
張勇 - 副教授 - 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院