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咸潮

咸潮

咸潮又称咸潮上溯、盐水入侵（外文名 Salt tide)，是指海洋大陆架高盐水团随潮汐涨潮流沿着河口的潮汐通道向上推进，盐水扩散、咸淡水混合造成上游河道水体变咸的现象。它是入海河流的河口区最主要的潮汐动力过程之一，是河口特有的自然现象和本质属性。当淡水河流量不足，令海水倒灌，咸淡水混合造成上游河道水体变咸，即形成咸潮。

咸潮入侵是径流带来的淡水和高盐海水在河口区域相互作用产生的，河口是人类活动密集的区域，也是多种动力因子相互作用的地带，是影响河口地区人民生产生活最为严重的自然灾害之一。咸水上溯意味着位于江河下游的抽水口在咸潮上溯期间抽上来的不是能饮用、灌溉的淡水，而是陆地生命无法赖以生存的海水，直接影响地下淡水资源水质情况，还会导致土壤盐渍化，对居民生活、工业生产以至农业灌溉都有影响。

长期以来，河口地区饱受咸潮灾害侵袭，包括荷兰、德国、意大利、美国、中国在内的很多国家，每年均因河口地区咸潮入侵遭受巨大损失。中国的咸潮多发生在珠江口，如长三角、珠三角周边地区。

定义

咸潮（或称盐水入侵、咸潮上溯），是一种水文现象，它是由太阳和月球（主要是月球)对地表海水的吸引力引起的。它是入海河流的河口区最主要的潮汐动力过程之一，是河口特有的自然现象和本质属性，多发于枯水季节、干旱时期。

成因

影响咸潮的自然因素

降雨量的减少

降水量减少直接导致了咸潮的发生，上游少雨，源水水量减少，下游则受海水潮汐影响，形成咸潮。降雨减少导致江河流量严重减少，2005年初西江高要站的水位为-0.06m，不仅如此，持续干旱天气还导致水库蓄水量锐减，放水冲咸的功能被极大限制，致使咸潮肆无忌惮，更加严重。

枯水期上游径流量减少

径流是影响咸潮上溯距离最直接的因素。它直接阻碍潮波向上游的传播，消耗潮波的能量。径流量越大，对潮汐的削弱作用越强，潮波沿河道衰减得越快。咸潮上溯多发生在上游来水较少的枯水年份的枯水季节，这也是咸潮多在12月至翌年2月成潮活动相比于其他月份最为活跃的原因。实测资料表明:上游流量小时，测站的盐度增大；上游流量增大时，则测站的盐度变小，盐度与上游来水量呈幂函数关系。另外，由于人口规模不断扩大，城市化率提高，经济快速发展。城镇与工业供水不断扩大，因而利用当地水资源的调剂来压咸的能力相对不足。加上部分城河段水污染严重，取水点分散，布局不合理等。近几年来，珠江河口地区的成潮对城镇供水影响就显得更加突出。

台风

风对咸潮入侵具有较大影响，风速、风向不同，河口地区涨、落潮流的强度就不同，对河口地区的咸潮入侵影响也就会有差异。不同的风速和风向作用下，河口地区可以产生不同的水平环流，所产生的水平环流，可能对河口地区的咸潮入侵产生一定作用。台风引发风暴增水，沿海沿江潮水位抬高，出现大波大浪，导致海水倒灌，洪水泛滥。如果出现天文大潮、台风、暴雨三碰头，则破坏性更大，形成更严重的海水入侵，导致农作物大面积受灾甚至绝收，同时也影响了水产养殖。海水入侵之后还引起当地严重的土地盐碱化问题。

天文潮汐作用

潮汐和潮流分别是天体引潮力引起的海面垂直方向的涨落和海水水平方向的流动，是咸淡水混合的动力源，对咸潮入侵的影响是至关重要的。由于天体间引力作用引起的潮汐，尤其是每逢朔(初一)、望(十五)前后，日、月、地三大天体接近一条直线，这时太阳与月亮的引潮力合在一起，对地球的引潮力比平时大得多，加剧了咸潮发生的概率。潮汐、潮流对咸潮入侵的影响包括潮流对咸潮的对流输运、潮汐引起的紊动混合、潮汐与地形共同作用引起的“潮汐捕集"和“潮汐输送”。

影响咸潮的人为因素

非法挖沙

剧烈的河床采沙直接导致了珠江三角洲流域的河床深泓高程降低、平均水深增大、宽深比下挫、河槽容积增大、河槽窄深使得潮汐通道更加畅通有利于潮流上溯及在河网内传播变相地增强了潮流动力。近年来珠江三角洲潮流界潮区界向上游的变化发展亦能表明航道网内潮流动力的增强。由此可见河床采沙引起河床地形剧烈改变及河网潮差等水文变量变异等一系列链式变化的根本原因。几乎各沿海城市都有报道披露非法挖沙活动，如琼山区非法挖沙使河床下降、水位下降、海水倒灌，不仅岸堤海基会受到损害，引起决堤危险，还会冲蚀近岸村落。东江下游及三角洲河道无序超量的采沙是三角洲咸潮上溯的根本原因。在2005年，整个珠江三角洲河段约有100多艘非法采沙船，导致河段已基本没有河沙，过量滥采河沙造成河床严重下切，引发咸潮上溯。采沙不仅使网河区河床降低，也改变了南、北支流的分流情况，此外，非法挖沙严重破坏了海洋生态。在泉州湾海域的浅海滩涂中，栖息生长着大量的海洋生物，是多种鱼虾产卵、索饵、洄游的重要场所，盗采海砂很容易改变生态环境，直接威胁到海洋生物的生存。

航道疏浚

自20世纪90年代以来，航道疏浚、河道挖沙等人类活动不断加剧，大规模的航道整治，使得珠江三角洲及河口地区的河道河床普遍下切，主要潮汐通道的深槽加深，根据对20世纪80年代初与90年代末的河道及河口地形资料分析表明，珠江三角洲各河口与口外浅海区深槽不同程度地加深，使得珠江河口及三角洲地区的潮汐通道更加畅通，更有利于盐水向上游推进，加重了咸潮危害。

海平面上升

由于人类过度排放温室气体，导致全球变暖，加速冰川融化，最终引致海平面上升。地平线持续上升使得沿程各潮位站高、低潮位均有所抬升，潮差增大，增大了向陆斜压力，促进了高盐水的向陆运动，进而加剧咸潮入侵。2009年以来我国三大河口因海平面异常变化及季节性高海平面加剧咸潮入侵的事件多有发生。

用水增加

沿海地区随着经济急速发展，工业生产规模扩张，常住人口增长，生产和生活用水急剧增加，全流域用水量也不断增长，珠江三角洲耗水量由1980年的441亿立方米增加到2000年的575亿立方米。长江流域总用水量从1949年的314亿立方米到1980年的1325亿立方米，2003年总用水量为1702.6亿立方米，2030年用水量将达到2219亿立方米，考虑到南水北调413亿立方米，总用水量将达到2632亿立方米。流域上游地区耗用水量增加，部分导致三角洲地区来水减少，加剧了三角洲河口区域的咸潮上溯。

规律

时间规律

咸潮入侵在时间变化上有一定的规律。河口区域处于河流与海洋的交汇地带，受二者双重作用，咸潮入侵的程度与径流、潮汐动力和地平线变化密切相关，同时也受河口地形、气象条件以及人类活动等因素的影响。咸潮入侵日变化呈现两高两低，河口咸潮监测站含氯度日变化过程曲线与潮位过程线基本类似。与潮位在一天有两高两低相对应，含氯度在一天中也出现两高两低且具有明显的日不等现象；咸潮运动具有半月周期性，在一个半月周期中，盐水经历了一个完整的上溯与回落的过程。需要指出的是，虽然三大河口（长江口、钱塘江口、珠江口）咸潮入侵都具有半月周期特征，但亦有不同之处，长江口、钱塘江口咸潮最严重的时间往往处于天文大潮期，而珠江口不是，这可能与珠江复杂的水系有关；咸潮入侵的季节变化表现为，每年的枯水季节易发生咸潮入侵，若同时叠加高地平线将发生严重的咸潮入侵，中国三大河口每年的季节性高海平面期在9月、10月左右，会在一定程度上促使咸潮入侵提前发生；咸潮入侵的年际变化与径流量有良好的对应关系,丰水年咸潮入侵较轻,枯水年入侵严重。

空间规律

咸潮入侵时含氯度在河道断面上的分布：在垂直分布上，由于海潮和河水的密度不同，两者相会形成异重流。当涨潮流进入口门时，含氯度较大的海水从底部插入，河水则从上部流向海洋形成垂线上不同水深有不同的含氯度。其分布一般是水面小于半深、半深小于河底。这种差异口门站大些，河底与水面比较一般为1～3倍，过渡段小些，一般为1～2倍上游则没有什么差别。在全潮过程中一般在涨憩前一段时间差异大，落憩前后差异小。在横向分布上，含氯度在断面上的横向分布与潮流速的分布是相应的。一般落潮流速大，水体比较混合落憩时含氯度最小，横向分布差异大。涨潮时，一般近两岸先转负流故两岸河水含氯度比中泓大，全断面为负流后，主流流速大于两岸，则中泓含氯度比两岸大；涨憩后，中泓退潮流速最大，故含氯度先行减小，又回复至落时开始的情况。在河道上的沿程分布上，含氯度在河道上的沿程分布上是自下而上递减的，其上溯距离和变化程度则受多种因素的影响，包括上游来水、口门处含氯度的大小、潮汐运动强度、风向风力、河道地形等。

影响

威胁水资源安全

咸潮的影响主要表现在氯化物的含量上，按照中国国家标准，如果水的含氯度超过250毫克/升就不宜饮用。这种水质还会危害到当地的植物生存。咸潮一般发生于冬季或干旱的季节，即每年10月至翌年3月之间出现在河海交汇处。海水的氯化物浓度一般高于5000毫克/升，当咸潮发生时，河水中氯化物浓度从每升几毫克上升到超过250毫克。咸潮导致水中盐度升高，水中的盐度过高，就会对人体造成危害，老年人和患高血压、心脏病、糖尿病等病人不宜饮用。

2003年10月，珠海市几个主要自来水厂取水泵站受到咸潮袭击，因水源含氯度高而相继停止抽水。供水部门只好全力利用天文潮汐抢取淡水，但收效甚微，市民饮用水受到严重影响。许多市民被迫抢购桶装水，珠海市紧急启动了防咸预案。由于咸潮对群众生产生活用水的影响程度取决于咸潮的咸度、持续时间及当地供水系统对河水的依赖程度，由于珠江三角洲属于冲积平原，没有大中型水库，其供水系统主要依靠河流供水。因此，咸潮上溯对珠江三角洲地区饮用水的影响是很严重的。

美国开普梅市水的主要来源是从Cohansey含水层的五口井中抽取的地下水。从这些井中抽水导致了其中4口井的海水污染。该市的前两口井分别于1940年和1945年安装，位于距大西洋海岸线3400英尺的地方(Blair等人，1999年)。然而，到1950年，海水污染迫使第一口井停止使用，第三口井被安装在更远的内陆，以取代受污染的井。20世纪50年代，2号井的水中氯化物浓度稳步上升，到1963年，井中的氯化物浓度达到200毫克/升。1965年，由于2号井的水质恶化和对额外水的需求增加，在前三口井的陆上又安装了两口井(4号和5号井)。从1950年到20世纪60年代中期，3号井水中的氯化物浓度从20毫克/升缓慢上升到50毫克/升，但在20世纪70年代，在1号井和2号井停止使用并将其提取转移到3号井之后，氯化物浓度上升到100毫克/升以上。自20世纪70年代以来，随着4号井和5号井的使用增加，4号井的氯化物浓度从1965年的约20 mg/L增加到1985年开始的100 mg/L以上。

制约经济发展

咸潮上溯，使沿江沿河两岸的城市和乡村出现水质性缺水，各地为了确保群众的生活用水，必然会采取“先生活，后生产”的原则调配有限的淡水资源。因此，不少工厂由于缺水而减产或停产，从而间接导致经济损失。此外，使用含盐分多的水会生产设备容易氧化，锅炉容易积垢，影响工业生产。咸潮还会造成地下水和土壤内的盐度升高，危害到当地的植物生存，进而影响农业生产。据统计部门统计数据显示:受咸潮影响，广州市番禺区区2004年全区早稻面积计划完成6.5万亩，同比减少2.1万亩，近1/3的稻田无法下插;甘蔗面积5.2万亩，同比减少0.1万。同时咸潮会对养殖业造成经济损失，2018年对阿拉伯河的盐水入侵是有史以来最严重的，对伊拉克南部巴士拉北部Al-Mashab沼泽的养鱼户造成了危害，导致Al-Mashab沼泽的养殖鱼类大量死亡。由于鱼类大量死亡，农民失去了主要的收入来源，这在社会经济层面造成了严重和复杂的问题。

破坏生态环境

咸潮入侵将会改变三角洲地区原有的理化性质和营养结构，改变生物原有的赖以生存的环境，会对生物群落产生严重影响，并严重影响到三角洲湿地的恢复，咸潮的加剧对盐沼生态系统、红树林生态系统以及海草床生态系统等具有重要生态功能的生态系统产生影响。咸潮入侵的加强将加剧河口沉积物的缺氧，进而导致沉积物中硫化物的增加，聚集于河口沉积物中的重金属将被重新释放出来。

咸潮使得河口海湾和近岸海洋水体盐度升高，干扰生态系统，改变动植物的群落分布。咸潮的加剧可能导致河口盐度分层的增加和混合能力的降低，广盐性的物种逐渐被高盐性，窄盐适应性的物种取代，导致动植物种类组成的变化和多样性的降低。盐水入侵将破坏原有生物的栖息地，使得原有生物被迫迁移。

盐度的增加还有利于赤潮生物和海洋弧菌等致病细菌的生长、迁移，随着盐水入侵而来的捕食者、寄生昆虫和致病菌可能危害生活在低盐度区域的河口生物，人类摄食了含有致病菌的生物将对健康产生危害。

防治

建立预警机制

加强对咸潮形成机理的研究，在充分认识咸潮上溯规律和机理的基础上，运用先进的超声波流速剖面仪等设备和技术，构建高效、适用的咸潮预报技术，对咸潮实施同步的严密监测，并建立预警机制，设立协调机构，精准预报取水口的取淡概率和取水窗口期，对区域取水、蓄水等供水工程体系开展精细化调度，充分利用本地调蓄能力，实现错峰抢淡或择优取淡，尽可能增加淡水储蓄量，避免咸潮对供水造成的不利影响。例如，2004年9月中旬和10月上旬珠江口出现历史罕见提前来临的咸潮，先后袭击了珠海市、中山市之后，广东省省水利、三防、水文部门就提前介入了咸潮的预测、预报、预警。这样，对罕见的咸潮入侵就应对自如、有条不紊、秩序井然。

咸潮预报按时间尺度可分为短期预报和中长期预报，二者适用范围不同。对于以湖库或河涌为主要蓄水空间的区域，本地调蓄能力较强，主要依靠中长期咸潮预报，在保证一定取淡概率下，经过取水口、水厂、水库之间多源互补，即可满足供水要求，如西江三角洲的珠澳供水系统，具备约39d的调蓄能力，且各取水口、水库、水厂间连通性较好，具备“多源互补”的饮用水调配能力，咸潮预报需求为半月或月尺度的中长期取淡概率预;对于以清水池为主要蓄水空间的区域，本地调蓄能力较弱，短时间尺度下水厂盐度的精准预报尤为重要，如东江三角洲的东莞市，仅依靠各水厂清水池不足2h的调蓄能力，咸潮预报的关键需求为日尺度的短期逐时盐度过程。

采取调水以淡压咸

由于咸潮活动主要受潮汐活动和上游来水控制。潮汐活动可调节的余地有限，而上游径流的调节则是大有可为的。进入21世纪，抵御咸潮迫切要求水利枢纽的运作。调水以淡压咸是目前比较有效的应急办法。长江流域水量丰沛、河湖众多、水利设施密布，长江口压咸补淡主要是协同长江流域上中下游水情，充分发挥各种水利设施对长江口咸潮的改善作用。

加强河道管理

对于盐淡水分层型河口，如磨刀门水道，外海高盐水多以盐水楔的形式从底部入侵，如能通过潜坝、拍门等底部半阻断的工程措施破坏其盐水楔的形成或减缓盐水楔的上溯速度，可有效降低咸潮的上溯强度。对于充分混合型河口，其潮汐动力较强，如东江南支流，外海高盐水主要随涨潮流向上游输移和扩散，下阻工程措施一般采用水闸、围堰等垂向全阻断的结构形式阻断咸潮上溯通道，可彻底解决咸潮上溯问题，但需考虑工程建设对通航、生态等的综合影响。同时，鉴于现今珠江三角洲河段过量滥采河沙造成河床严重下切，引发咸潮上溯，有关部门应对珠江全流域加强采沙的管理，用立法手段严厉打击违法采沙行为。

节约用水

据广东省水利局统计，广东省总用水量持续多年递增，年递增幅度约为5%，用水消耗量（即浪费量）为167.49亿立方米，占总用水量的37.5%，高居中国榜首。用水的严重浪费导致取水量增加，河流水位下降，加重咸潮危害。因此，应提倡人们节约用水，提高水的利用效率，以减轻咸潮的危害。

应对措施

上海市

一方面，上海加强水源地外源污染风险的联防联控。上海的原水有两大来源：长江和太湖（黄浦江），在上面航行的船舶如果倾覆、破损，就可能泄漏燃油、危化品等污染物，影响原水的采集。水务、生态环境、交通海事等部门已与自来水企业等单位建立了信息互通机制，在高风险船舶进入长江或黄浦江取水点上游甚至更早阶段就掌握信息并监控。

另一方面，加强水源地之间的联通，在危机出现时，能够实现“一方缺水，多方支援”。上海每天能够生产的自来水量可以充分保障上海城市生产生活所需，供水能力达到日均供水量的1.5倍。

此外，上海市还对陈行水库、青草沙水库长期运营所沉积的泥沙进行了疏浚，并推动所有自来水厂实施深度处理工艺改造，2025年会覆盖全市所有38家水厂，进一步提升上海抵抗咸潮侵袭的能力和自来水供水品质。