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上海区域地面沉降、海平面上升及潜在的淹没风险

康建成  王国栋  闫国东  吴涛  孙闻政  邱琴  张建平  
【摘要】:上海是中国最大的沿海城市,地处中国海岸线中部、长江入海口,东濒东海,南邻杭州湾;地势低洼,平均海拔4.5m,其中1/4的面积低于3.0m,最低处仅2.3m;处于东南季风的前缘,夏季降雨集中,每年平均有3.5次的台风影响上海。地面下沉、海平面上升将对上海的城市安全构成极大的威胁。上海在1921年出现地面沉降,至1966年中心城区平均沉降了1.69m,最大沉降量达2.63m。产生地面沉降的原因主要有抽汲地下水,地面大量建筑荷载,下伏沉积层密实固结等。自1965年采取压缩地下水开采量、地下水人工回灌、调整开采层次等措施后,地面沉降有明显缓解,1965~1996年的31年间,中心城区仅下沉124.5mm,年均4.0mm。2007年,上海平均地面沉降量为6.8毫米,中心城区沉降量为7.8毫米。选取地下水资源量和建筑工程净荷载为主要影响变量,建立上海地区地面沉降数值模型,模拟得出:保持目前地下水开采和建筑工程荷载的变化趋势,未来10年上海地区地面沉降将以8.81mm/a的平均速率增长。对中国东海1992-2006年海平面变化月平均数据进行分析显示:东海海平面呈现波动上升的趋势,年平均增长幅度约为3.3mm/a;并具有2-3个月、12个月、24个月、36个月、48个月、55个月等多尺度周期特征;每年的海平面高程极大值出现在夏秋季节,上升趋势更明显,平均上升幅度约为6.39mm/a,约为年平均值的2倍。过去30年来,中国沿海海平面总体上升了90mm,上海沿海海平面上升了115mm,略高于中国沿海的平均值。趋势分析显示,未来中国东海海平面变化将保持波动上升趋势,年平均增长幅度为4.9mm/a,预计到2015年,海平面将比2006年上升40-50mm左右;到2030年,海平面将比2006年上升140-150mm左右。预计2003-2050年,上海地区相对海平面将上升42.5-68.5cm,百年一遇高潮位将达到4.22m,黄浦江的平均高潮水位将达到6m左右。如果没有沿海、沿江堤坝保护,随海平面上升导致的高潮水位和洪水将直接威胁地势较低的古冈身以西的松江、青浦淀泖地区,金山北部及嘉定西南部以及上海市市区和宝山区的长兴与横沙两岛与崇明县部分地区,约2431km~2的区域,潜在受淹没的陆地区域约占上海市域面积的28%。另外,上海沿海地区的咸潮入侵和海岸侵蚀等海洋灾害都将明显加重。

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