海平面上升對湄公河三角洲的影響

[越南]貞公文

童國慶 譯自英刊《水電與大壩》2010年第 3期

人們普遍預測,受格陵蘭島和南極洲融雪的影響,全球氣候變暖將會使海平面繼續上升。據報道,1961～2003年,全球海洋的氣溫平均上升0.1℃。根據衛星數據,1993～2003年,海平面年平均上升速率在3.1±0.7mm范圍之間,明顯高于過去 40a的平均速率;另據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)預測,全球海平面平均上升0.18～0.59m。

在越南沿海,研究人員觀察到海平面正在持續上升。在過去50a,越南海防(Hai Phong)省洪道(Hondau)監測站的數據表明,那里的海平面已經上升了20cm,根據該省頭頓(Vung Tau)水位站1979～2006年的觀測數據,該處的海平面平均上升了13 cm。

目前的預測模型表明,未來的海平面上升在不同的位置和地區有著較大的差異。IPCC的研究結果表明,海平面上升產生負面影響的概率將達到 99%。在越南,水資源和農業部門是應對氣候變化最為薄弱的部門,尤其受海平面上升的影響最為嚴重。

1 影響的確定

1.1 對沿海地區的影響

越南沿海地區常年受到海水的影響,淡水供應困難且成本高,尤其是農業生產所需要的淡水更是如此。另外,這些地區還受海浪、海風、風暴潮等的直接影響。這些區域的大小受控制海水入侵的水利工程外邊界的限制。

這些地區的經濟類型主要是海水產業、漁業、制鹽業、林業,以及與旅游有關的服務業,包括河流和海上運輸業。預測的氣候變化結果可能是風暴潮會增加,而且風暴潮災害所造成的破壞力度也會明顯增加。實際上,最近幾年,越南和湄公河三角洲地區的天氣與科學家的預測是一致的。

除了海平面上升以外,越南沿海地區的海岸侵蝕作用也趨于嚴重。湄公河上游蓄水水庫的建設,例如位于中國、緬甸和老撾的水庫,在汛期、旱季,明顯改變了湄公河的水文特征,并減少了輸移到湄公河三角洲的泥沙,這不僅使沿海的侵蝕變得更加嚴重,也破壞了沿海的生態系統。在沿海狹長地帶生長的紅樹林和白千層林可能會被淹沒,森林土壤可能會被破壞,營養物質也可能流失。最近幾年,近海區域的開發活動明顯增多,這意味著沿海地區潛在的自然災害可能會對人類的生命財產造成更大的破壞。這使越南面臨相當大的風險,因為該國的沿?？沙掷m發展規劃仍然沒有考慮包括海平面上升在內的氣候變化的影響。

在一些地區,例如鵝貢(Go Cong)市、更豪(Ganh Hao)市等,侵蝕可能更加嚴重,很多研究結果表明,當海平面上升時,海岸線將會相應減少。

隨著海水深度的增加,沿?；A設施,例如機場和海堤等,更易受到海浪和沿海侵蝕作用的影響。很多海堤已低于可以接受的安全標準,部分原因是海堤堤頂高程不夠,也可能是這些海堤堤身的作用力增加了,增大的滲透流速超過了原設計值,越南的金甌(Ca Mau)省和薄寮(Bac Lieu)省海堤的很多堤段就是這種情形。沿海地區其他的基礎設施,例如房屋、道路、橋梁和海閘等,如果在其設計和建造時沒有考慮未來海平面上升的影響,則有可能會被洪水淹沒。海平面更高也會對環境造成一些負面影響。

1.2 對海水入侵的影響

海水入侵是影響農用地的另一個原因,有可能會因為湄公河上游的諸多原因造成淡水資源減少,從而使問題更加嚴重。巴塞(Bassac)河中的海水已入侵大義(DaiNgai)市 8～10km。古氈(Co Chien)河的含鹽量已經超過1 g/L,其入侵擴散的范圍也超過了越南泳濂(Vung Liem)運河。在頷龍門(Ham Luong)河,2～4月,檳知(Ben Tre)運河的上游河水通常不能用來飲用。在湄公河,越南美萩(My Tho)市上游大約10km含鹽度達 4 g/L。

過去10a間,湄公河農業生產獲得了大豐收,部分原因是人們采取了水利措施來控制海水入侵,并且保護淡水資源和減少洪水災害。在沿海省份河流上游的淡水被取走,隨著海平面的上升,海水會沿河流的干道流得更遠,并且現有的灌溉系統有可能被破壞,因為淡水取水系統也會被鹽咸化。

越南南部永隆(Vinh Long)省芒池(Mang Thit)控水工程,控制著永隆省和茶榮(Tra Vinh)省225682 hm2的農業用地,該控水工程建造于20世紀 90年代,為當地的社會經濟發展發揮了重要作用,增加了農業產出,改善了農村環境。該工程包括:防止海水入侵的工程,諸如一道海堤、頷龍門河堤、巴塞河堤、阻止海水入侵的海閘工程,以及一個包括上游淡水取水工程的灌溉和排水渠系統。

當海水上升時,芒池河含鹽度會超過 4 g/L,這會導致整個控水工程失控。如果從更遠的地方輸運淡水,則會因水力坡降不滿足輸水要求而使成本大大增加。

另外,諸如越南南部渭清鳳協(Quan Lo-Phung Hiep)灌溉工程,該工程完成于20世紀 90年代,灌溉越南朔莊(Soc Trang)省、薄寮省和金甌省263743 hm2的農田。由于路程遠,從巴塞河取走的淡水并不能送往金甌省,且咸水和淡水的界限劃分也是個復雜的問題。當海平面上升時,從巴塞河得到淡水供應將會更加困難,海水也將會侵入到更遠的金甌半島的中心。越南前江(Tien Giang)省和檳知省的其他水資源工程也存在失去淡水供應的危機。

中國東海的潮汐每12 h一次,有兩個明顯的高水位和兩個變化的低水位,高水位變幅為 +1.0～+2.14m,低水位變幅為 -2.68～-1.99m,M形的潮汐在高潮位有一個低水位點,使得現場取水變得很困難。泰國灣的西海潮汐潮差小(大約1 m),高水位變幅為 +0.7～+1.1m,低水位變幅為 -0.4～-0.5 m。海平面上升時,兩個海潮特征都會對湄公河三角洲產生不利影響。據預測,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。越南的頭頓潮汐觀測站的實測數據也表明了這種關系,這意味著湄公河三角洲存在的風險更大了。

海平面的持續上升也意味著,現有的河流和海堤已不能應對最高的潮水位。由于海岸侵蝕,一些海堤的堤段需要重新選址修建。防止海水入侵的閘門不得不高于設計水位。因此,與原來的設計方案相比,現有的排水能力明顯減少。對于沿西海的諸閘,當潮差較小時,上漲的海平面將會大大削弱該閘的排水能力,從而導致這些工程不能正常發揮作用。

湄公河三角洲的上游地區并沒有被海水污染,它們位于靠近越南 -柬埔寨交界處的較遠的內陸。這些地區大約占整個三角洲區域面積的 45%左右。海平面上升將會增加海水入侵的陸地面積,并且使淡水區域變得更窄。經初步計算,如果不采取其他的控制措施,海水將會流入巴塞河沿岸的安江(An Giang)省。海水的繼續入侵,不僅會使現有的淡水區域變得更窄,也影響上述提到的淡水取水點的取水。湄公河旱季的河水流量可能會減少很多,主要是受湄公河流域上游的蓄水工程和區域降雨特征的影響。

這將嚴重影響到越南水稻的產量和整個三角洲未來的社會經濟發展,也會危及當地,乃至全世界的食品安全。

1.3 對湄公河三角洲洪水的影響

一個新的湄公河防洪預案已獲政府批準,包括工程措施和非工程措施,旨在逐步減少洪水造成的損失。實際上,政府已著手實施龍川(Long Xuyen)四角地區防洪工程(也稱西海洪澇排泄工程),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)省西海的洪澇排泄工程。2000年,隨著一期工程的竣工,龍川四角地區迅速發展——農業豐收、水環境的改善、土地開墾和農村基礎設施的更新等等。同塔梅平原(Dong thap muoi)(也稱里茲平原)的防洪仍在研究中,一些關于分洪的試驗性工程項目也正在進行中。

湄公河三角洲的防洪規劃,涵蓋了包括洪水淹沒的深水區和淺水區。早期對于洪水淹沒深水區的防洪主要由堤防控制,能確保洪水到來之前夏秋農作物的豐收;洪水淹沒的淺水區通過堤防全面防洪,能夠種植三季農作物或者果樹。

海平面的持續上升將會阻礙洪水直接排入大海,這將會導致主要河流水位上升,洪水淹沒時間延長,影響區域擴大。三角洲地區冬春農作物的種植也將會受到影響。當水位超過設計水位時,保護居民區的現有堤壩也不能保證洪水入侵時的安全。暴雨洪水來臨時,當地降雨洪水的排放也會造成河流或者運河中水位的上漲,尤其是城市和居民區。

根據 IPCC A1B方案的預測,到21世紀末,世界平均海平面將比1990年上漲50cm,還有一些預測更加極端。對那些海拔較低的地區而言,即使海平面升高幾厘米,其受到的影響也將是災難性的。湄公河三角洲也會受到海平面上升的嚴重影響。目前利用自然排泄系統能夠進行雨水排泄的地方,可能會因失去排洪入河的功能而頻遭洪災。越南沿泰國灣的地區每年洪泛時間將會延長,因為潮差較小,并且低水位在0.5m左右。因此,如果海平面上升50cm,或者更高,大量的農業耕地將會無法耕種。

總之,海平面的上升將會嚴重阻礙洪水排入大海,導致洪水泛濫,也會對湄公河三角洲農業生產帶來負面影響。很多大城市,例如胡志明市、芹苴(Can Tho)市和龍川(Long Xuyen)市等將會受到嚴重影響。

2 適應性措施

氣候變化和海平面上升被認為是人類21世紀面臨的最大的災難。氣候變化和海平面上升所導致的負面影響日益嚴重,而且,一些預測結果比 IPCC預測的結果更加嚴重。越南是受海平面上升影響最為嚴重的國家之一,如果對此不及時采取相應的措施,湄公河三角洲將會遭受嚴重損失。

措施主要有兩種,即 “減排 ”和 “適應 ”。 “減排”措施是指減少石油燃料的使用(例如汽油和煤),避免甲烷的泄漏,植樹造林以吸收 CO2等等。“適應”性措施有很多做法,例如為適應海平面的上升,沿海區域的居民可以搬遷到更遠的內陸,也可以對海堤進行加高加固,提高海堤的防御強度。同樣,如果農作物的種植不能夠維持,可以考慮進行水產養殖業。

2.1 沿海地區

為了減少社會經濟損失,保障人們生命財產安全,應引起沿海地區高度重視。這需要詳細規劃,全面考慮氣候變化和海平面上升的因素,并為此部署幾套方案。對現有的工程進行重新審視和重新評估,為更新或重建做好應急準備。還需在沿海地區規劃建造社區防暴(雨)防洪的房屋。植樹造林則需要具體考慮保護沿海區域,不僅要確保每個地點的安全,也要確保整個社區的利益和國家利益。在各社區之間,應采用一個統一的合理經濟策略。

2.2 農業發展

首先,有必要展開嚴格而系統的調查研究,評估海平面上升過程對依賴淡水的農業生產系統的具體影響,并研究出可行的解決方案。

充分預估海平面上升的速率及其對上游水流的影響,然后利用數據模型(例如 SAL,VRSAP,MIKE等)預測現有灌溉系統受海水入侵影響的范圍。通常,控水工程不只是從一個地點取走淡水,主要河流的含鹽度每個月都有變化,海水入侵在旱季(2～4月)會更加嚴重。即使在一個月,伴著東北風,漲潮時海水入侵比落潮時要強烈。

沿河水閘為社會提供淡水,人們需在受海水污染之前取走淡水。為保證所取淡水的質量,在海水入侵時,閘門應關閉數月。因此,當海平面上升時,靠近大海的取水閘門不能夠進行開閘取水,農用淡水量將會減少。

數學模型能夠預測用于灌溉的淡水咸化的可能性,可在此基礎上尋求解決問題的辦法,例如改變農作物,飼養動物(海洋動物),或者通過工程措施增加河流上游的淡水量等。

通過監測南芒池供水系統(該系統用于防海水入侵和淡水保護),可預測出淡水供應不足的時段。然而,一旦海水侵入芒池河,20萬 hm2農田所需的灌溉用水將會急劇減少。到那時,人們需要適應新的種植方法,或者建造并投運一批新的控鹽工程。

對其標準并不適應未來情況的現有方案進行評估十分重要。這包括檢查任何一個構件或任何一種工程結構(例如與海平面上升相關的水閘和其他水利設施等)?；趯@些結構退化的評估,可以建議采用一些解決方案,以減少損失,或者建立新的控制體系。

在未來,當海平面上升,以及由于上游用水導致干流流量減少時,將需要在湄公河干流上建設新的基礎設施,其主要目的在于:

(1)控制水位;

(2)保護三角洲地區免遭洪災;

(3)限制海水入侵;

(4)減少枯水期入海淡水的損失。

為了使必要的工程能夠在將來順利實施,現在研究這些很重要,以證明建設這些工程的重要性,并可制定合適的時間表。也有必要確定工程可能對環境造成的任何影響。

為適應新的淡水條件,未來將會限制改變農作物的品種,且干旱期的干旱狀況、雨季的洪水情況將會更加惡劣,持續時間也將會更長。對防洪堤培厚加固,以適應洪水期水位上漲是很有必要的。

2.3 基礎設施與環境

海平面的持續上升,不但會使潮位比目前高出很多,同時也阻擋了洪水向海域排放,導致沿海地區漲潮時洪水泛濫,從而使湄公河三角洲中心區域發生嚴重洪災。因此,有必要更新現有的基礎設施,例如公路和城市排水系統等,以使它們適應河流在雨季、洪水期或者漲潮時水位上漲的需要。

居民區的開發規劃,尤其是新興大城市,要求考慮氣候變化和海平面的上升。雨水排泄能力不足或者洪水泛濫均會對居民區的生活或者工業區的生產造成困難。因此,主要的工業區不應建于湄公河三角洲的中心區域,可以在湄公河三角洲的整個地區使用數學模型,以預測降雨、洪水,及其水位變化等。

在農業生產方面,為應對海平面上升這一狀況,應逐步實施適應性措施。采用適應預測的20、50或100a情況的設計標準,調整基礎設施建設。

3 結 語

由于全球氣候變暖,未來10a海平面上升的速度將會加快,這將嚴重影響湄公河三角洲的河流和運河系統的水文特征,諸如海水入侵的程度會增加,嚴重的水患也會對社會經濟發展和區域環境產生明顯影響。

應對海平面上升,首先需要國家最高管理層認識到各經濟部門面臨的挑戰,尤其是農業和水產業。必須定量、客觀、細致地評估這些影響,這將是長期適應性規劃戰略的基礎,也是短期建設和發展所必須考慮的問題。