5.3.2 海平面上升的灾害效应
海平面上升的灾害效应是指海平面上升所引起的海洋动力条件的变化及其对海岸带系统的作用所造成的灾害性影响，并由此构建海平面上升成灾模式（图5-6）。海岸带系统的地质构造、陆地地貌、海岸类型、海岸冲淤状态、水动力条件是研究海平面上升灾害效应的基础条件。由图可知，区域海平面上升引起了区域海洋动力条件的变化，主要表现在潮汐、波浪、径流和泥沙等方面，并成为成灾动力。首先，海平面上升使得区域各种特征潮位相应增高，潮汐作用增强；同时海平面上升也使得沿海地区水深增大，波浪作用增强；海平面上升也造成河口地区径流比降变小，影响径流携沙入海等。这些海洋动力条件变化作用于成灾对象，如海岸带系统的潮滩、海堤、湿地、码头、涵闸、居民点和工业设施，将带来风暴潮加剧、海岸侵蚀、潮滩湿地减少、涵闸废弃、洪涝灾害加剧、海堤破坏、海水入侵等灾害效应，具体的灾害形式如下：
图5-6 相对海平面上升成灾模式
1）海岸侵蚀
海平面上升在海岸带的主要反应是海岸侵蚀和海岸沙坝向岸位移。30多年前，除个别废弃河口三角洲被侵蚀后退外，我国绝大多数海岸呈缓慢淤积或稳定状态。自20世纪50年代末以来，我国海岸线迁移方向出现了逆向变化，多数沙岸、泥岸或珊瑚礁海岸由淤积或稳定转为侵蚀，导致岸线后退。据估计，约有70%的沙质海滩和大部分处于开阔水域的泥质潮滩受到侵蚀，岸滩侵蚀范围日益扩大，侵蚀速度日益增强。
海岸侵蚀的日益加剧已造成道路中断、沿岸村镇和工厂坍塌、海水浴场环境恶化、海岸防护林被海水吞噬、岸防工程被冲毁、海洋鱼类的产卵场和索饵场遭破坏、盐田和农田被海水淹没等严重后果。
海平面上升引起海岸侵蚀的系统概念是1962年由Bruun首先提出来的。季子修等（1993）按Bruun定律计算的长江三角洲附近海岸的后退距离见表5-7。
表5-7 海岸随海平面上升的海岸后退量预测
2）风暴潮灾害
随着海平面的升高，我国沿海风暴潮灾害的重现期也随之降低，发生的概率相应升高。在珠江三角洲地区，未来海平面上升50 cm，广州站附近岸段现今50年一遇的风暴潮位将变为10年一遇，其他岸段现今100年一遇的风暴潮位就可能变为10年一遇。在长江三角洲及邻近地区潮位相对较大岸段（如澉浦和小洋口），海平面上升50 cm，将可能使100年一遇的风暴潮位变为50年一遇；而在潮差相对较小的其他岸段，海平面上升20 cm就可能使现今100年一遇风暴潮位变为50年一遇。在渤海湾西岸地区，海平面上升90 cm，现今100年一遇的风暴潮位也将可能变为20年一遇。
3）海水入侵
海水入侵灾害加剧是海平面上升的重要影响之一。目前已有的研究主要集中在有一定资料基础的长江口和珠江口地区。杨桂山等（1993）利用相关经验模型和数值计算等方法对海平面上升引起的长江口海水入侵强度的综合研究表明，未来海平面上升50 cm，枯季南支落憩1‰和5‰等盐度线入侵距离将分别比现状增加6.5 km和5.3 km，危害明显增加。此外，对珠江口的计算结果也显示，海平面上升将加剧海水入侵灾害，未来海平面上升40～100 cm，各海区0.3‰等盐度线入侵距离将普遍增加3 km左右。
4）水资源和水环境遭到破坏
中国沿海地区，特别是长江口以南地区，供水水源以河流地表水为主，许多重要城市均位于入海河口区。随着相对海平面上升，潮流将上溯至内陆更远的地方，涨潮流顶托，污水回荡，加重了江河污染。受污染的河水常停滞在河道内潮流与径流间的界面上，阻碍城市污水排泄，造成城市内河流水质严重污染，进一步引起供水水源污染。
在上海市，黄浦江及其支流苏州河的水质均已严重污染，目前黄浦江三分之二河道的河水污染物含量已经超标。对主要供水水源地吴淞口的水质分析计算表明，现状海水入侵对吴淞口水质产生危害（指水源含氯度＞200×10-6 g/m3）一般发生在长江下泄入海流量不足11×103 m3/s的情况下，海平面上升50 cm，在长江下泄流量保持在11×103 m3/s时就将对其产生明显影响。从长江大通站多年月均流量资料来看，枯季长江月均流量不足11×103 m3/s的概率仅40%，而不足13×103 m3/s的概率则高达60%。
5）沿海低地被淹没
我国海岸带海拔高度普遍较低。据专家估计，若未来海平面上升50 cm，整个长江三角洲、杭州湾北岸、苏北滨海平原地区潮滩和湿地损失面积将分别达550 km2和246 km2，分别占现有滩地和湿地面积的11%和20%，其中海平面上升影响所占比重可达44%～65%。渤海湾西岸和天津市为大片低洼地，若海平面上升30 cm而不加保护，自然岸线将后退50 km，达天津市区，淹没土地约10000 km2；若海面上升100 cm，海岸线将后退70 km，海水可能影响的总面积约16000 km2。潮滩与湿地损失既丧失了宝贵的土地、旅游和生物等资源，也使滩面消浪和抗冲能力减弱，当风暴潮产生，甚至遭遇天文大潮时，沿海低地都将受到严重威胁。
6）防护工程功能降低
相对海平面上升无疑会对沿海重要工程设施产生直接而长远的影响，这些工程设施主要有海岸防护工程、水利工程及港口与码头工程；同时，相对海平面的上升也会加大城市防洪与排涝的困难。
（1）海岸防护工程。中国滨海平原基本都建有海堤等海岸防护工程，但其防御能力普遍偏低。除少数城市和工业区（上海外滩防汛墙、秦山核电站和金山石化总厂护堤等）局部海堤标准较高可达千年一遇外，其余绝大部分海堤一般仅达到20～50年一遇。海平面上升、潮位升高及潮流与波浪作用加强，不仅会导致风浪直接侵袭和掏蚀海堤的概率大大增加，同时导致出现同样高度风暴潮位所需的增水值大大减小，从而使极值高潮位的重现期明显缩短，增多海水漫溢海堤的机会，使防御能力下降甚而遭到破坏。在长江三角洲，未来海平面上升50 cm，遇历史最高潮位，受潮水漫溢的海堤长度约占全区海堤总长的32%。此类影响在其他一些现状海堤防御标准更低的三角洲地区（如废黄河与现代黄河三角洲）可能更加严重。
（2）水利工程。中国大部分入海河口（长江、珠江等大河除外）均兴建了大量涵闸工程，这些工程一般都具有挡潮、排涝与蓄淡灌溉等综合功效。海平面上升，闸下潮位抬高，潮流顶托作用加强，将导致涵闸自然排水历时缩短、排水强度降低，从而导致低洼地排水不畅，加剧洪涝灾害。珠江三角洲相当部分地面低于当地平均海平面，目前低洼地积水自排已十分困难，大多依赖机电排水。据初步估算，若未来海平面上升50 cm，则机电排水装机容量将至少需增加15%～20%，才能保证现有低洼地排涝标准不降低。
（3）港口与码头工程。未来相对海平面上升，波浪作用增强，不仅将造成港口建筑物越浪概率增加，而且将导致波浪对各种水工建筑物的冲刷和上托力增强，直接威胁码头、防波堤等设施的安全与使用寿命。这大大降低了工程原有设计标准，使码头、港区道路、堆场及仓储设施等受淹频率增加，范围扩大。初步计算，若相对海平面上升50 cm，遇当地历史最高潮位（大部分地区的重现期约为50年一遇），全国16个主要沿海港口中，除少数新建港口外，其余港口均不同程度受淹，其中尤以上海港和天津港老港区受害最为严重（表5-8），若加上波浪爬高影响，受淹情况将更加严重。
表5-8 海平面上升50 cm对中国沿海主要港口（除台湾地区）淹没影响预测（单位：m）
