海洋灾害承灾体调查技术设计书1. 项目概况1.1 前言1.1.1 调查意义中国沿海地区人口稠密、城市集中，是国内经济最发达的地带之一，是国家财富的富集区域。我国海岸线长并直面西太平洋，历年受海洋灾害影响严重。随着全球气候变化，海洋灾害的频度和强度都有所加大，对我国沿海地区的可持续发展构成严重威胁。十二五以来，沿海地区有大量的重大工程建设，如石化、钢铁、电力、港口、大型产业园区等，经济建设和人类活动的集聚效应进一步加剧了海洋灾害潜在风险。然而，海洋部门目前并未掌握沿海地区海洋灾害承灾体的分布状况及其基本特征，成为了海洋减灾工作开展的瓶颈。1.1.2 调查目的根据国家海洋局“省级海洋预警报能力升级改造项目”要求，沿海各省、自治区、直辖市和计划单列市开展海洋灾害承灾体调查工作，通过调查摸清海洋灾害承灾体底数，构建海洋灾害承灾体调查数据集系统，为开展灾害风险评估、灾情评估等灾害应对技术支撑与服务工作提供可靠的基础数据和决策依据。受甲方委托，我单位承揽了上海市海洋灾害承灾体调查工作，为确保各工序的衔接，保证成果质量，统一技术标准，特制定本技术设计书。1.2 调查区范围对上海沿海沿江（长江）向陆10公里，向海12海里（我国领海基线起12海里）范围内主要海洋灾害承灾体开展资料收集和调查。如有所确定的调查范围没有完全覆盖村或社区的行政区域，则该村或社区的调查范围向外扩展直至完全覆盖。对于避灾点，调查范围为沿海县（市、区）的行政范围。具体陆域范围详见下图：陆域调查范围图陆域涉及行政区（县）和每个区（县）包含乡镇见下表：行政区镇行政区镇浦东新区高桥镇宝山区罗泾镇高行镇罗店镇高东镇月浦镇曹路镇杨行镇金桥镇淞南镇唐镇杨浦区五角场镇合庆镇奉贤区四团镇川沙新镇奉城镇祝桥镇海湾镇老港镇拓林镇书院镇青村镇泥城镇金山区漕泾镇南汇新城镇山阳镇崇明县所有乡镇包括长兴镇和横沙乡金山卫镇1.3 工作任务全面、系统掌握沿海海洋灾害主要承灾体现状和历史海洋灾害影响情况，完善各类承灾体的基础信息和相关属性信息。1.4 基本原则统筹规划、因地制宜。海洋灾害承灾体调查在国家海洋局统一部署和技术指导下进行，各省和计划单列市根据实际数据基础编制工作方案，充分利用现有数据资源，进行承灾体数据和基础资料收集，并开展补充调查。全面调查、力求最新。海洋灾害承灾体调查内容应尽量全面、详尽和完整，充分利用现有数据。调查资料的时间力求最近、最新。统一标准、加强质控。海洋灾害承灾体调查以国家海洋局编制的海洋灾害承灾体调查技术规程（以下简称规程）为标准，各环节工作按其要求进行，加强过程和成果质量控制，实现规范化和标准化，确保数据的准确性。1.5 完成期限计划在2016年3月31日前完成资料收集整理工作；2016年9月30日前完成补充调查及信息核查工作；2016年10月31日前提交达到验收标准的全部调查成果。2. 已有资料收集整理2.1 上海海洋灾害特征分析上海位于长江出海口，在拥有良好自然资源条件的同时，特殊濒江临海的地理位置也常常使其受到来自海洋、陆地的多种自然灾害侵袭。目前，上海沿海海洋灾害主要包括：风暴潮、海浪、咸潮入侵、赤潮、海平面上升、侵蚀、海啸等。l 风暴潮灾害风暴分为台风风暴潮和温带风暴潮两大类，对上海沿海而言，主要是台风风暴潮。风暴潮来临，在带来强风和暴雨的同时，沿海地区出现不同程度的风暴增水，上海沿海的风暴增水具有明显的西高东低特征，并且在台风强度增强时，东西方向最大增水场的差值有明显缩小趋势，当风暴增水恰与天文大潮相遇，形成风、浪、潮三碰头，使得沿海潮位异常升高，常常会淹没码头，引起海水倒灌，所造成的经济损失将是触目惊心，一次特大潮灾造成的直接经济损失可达上百亿元。据统计，从19492013年的65年间，上海沿海地区共发生94次风暴潮灾害，其中较大的、典型的风暴潮灾有27起。建国以来特大潮灾8起（1949年、1962年、1981年、1997年、2000年、2002年、2005年和2007年），前期平均约10年一次，而97年以后每隔两三年便发生一次，00年至08年就多达4起，所造成的经济损失也呈上升趋势。如50年代上海沿海累计潮灾损失为1784.0万元，21世纪2000年至2008年上海沿海累计潮灾损失就达到1043090.0万元，增加了近500多倍。近年来由于全球气候变暖、海平面上升，风暴潮灾害的发生频数、所造成的损失有加剧的趋势。上海沿海潮差较大，最大可能潮差达到6米以上，而位于杭州湾附近的沿海潮差甚至达到8米以上，一旦天文大潮和台风增水相遇将可能出现极端高潮位和大范围洪水，如9711号台风期间适逢天文大潮，引发了上海历史上最强的台风风暴潮，造成极大灾害影响，全市受淹面积达4.957万公顷，受灾人口15.34万人，死亡7人，经济损失约6.349亿元。图2.1-1 9711台风团结沙闸东侧支堤受损同时上海地处长江入海口，是典型的中纬度过渡带、海陆相过渡带和生态环境脆弱性区域，地势低平，全境大多为滨海冲积平原，平均海拔在4米左右(吴淞高程)，个别区域在3米以下，长江来水的顶托作用，更会抬高台风风暴潮位，几乎每一次大的台风风暴潮位都高于上海绝大部分陆地高程，仅靠人工的海堤和防汛墙保护，极为危险。l 海浪灾害海浪灾害是上海沿海的重要海洋灾害之一，灾害性海浪主要由受热带气旋、冷空气及温带气旋等三种灾害性天气系统所引发，此外，受东高西低等天气形势影响，也会造成上海沿海长江口、杭州湾一带海域出现2.5 m上的灾害性海浪。20世纪以来，在上海沿海曾发生许多由于灾害性海浪酿成的沉船事故，导致了大量人员伤亡和财产损失。随着上海经济发展和浦东开发开放的进一步深入以及国际航运中心洋山深水港的运行，海洋经济在沿海社会经济的比重将大幅度提升，海浪灾害所造成的直接经济损失也呈上升趋势。据统计，19852013年上海沿海平均每年发生2.5米以上灾害性海浪为33天，4.0米以上灾害性海浪为2.8天。上海市毗邻东海，处于中纬度地区，冬季易受强冷空气影响，夏季有台风北上侵袭，春秋季又多发温带气旋。在各种成灾天气系统中受冷空气影响发生的灾害性海浪次数最多，其次是台风和温带气旋的影响，但是发生4.0米以上的灾害性海浪主要是受台风影响。1995年11月7日上海沿海发生由寒潮巨浪引发的严重的沉船事故。此次寒潮来势迅猛，南下速度极快，11月6日下午至8日夜间，上海沿海受其影响，先后出现78级的偏北大风，浪高2.54.0米，外海海域风力达到9级阵风1012级，并伴有5米以上的巨到狂浪。一艘载重11000吨的货轮“华珠1号”装载8625吨块煤，由天津驶往上海途中，在上海外海（314148N，1224518E）遇险沉没，船上30人全部遇难。此次寒潮巨浪过程共造成三艘海轮、14艘驳船、270余艘渔船翻沉或被毁，死亡和失踪220余人，直接经济损失超过10亿元。2002年7月5日凌晨严重影响长江口的5号台风“威马逊”台风，长江口海区的风力达到12级，尽管上海市内陆经济几乎没有遭受损失，但对正在建设中的长江口深水航道建设工程造成了很大损失，一试验工程的结构物受巨浪的袭击发生倾覆，直接经济损失达2000万元，此外，浦东一处施工工地的活动工棚受灾垮塌，导致5人死亡，44人受伤。l 咸潮入侵灾害咸潮（又称咸潮上溯、盐水入侵），是一种天然水文现象，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。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。咸潮一般发生于冬季或干旱的季节，即每年十月至翌年三月之间出现在河海交汇处，例如长三角、珠三角周边地区。影响咸潮的主要因素有天气变化及潮汐涨退。尤其在天文大潮时，咸潮上溯的情况更为严重。另外，全球气候变化导致海平面上升过程让咸潮十分缓慢地增加，但长期的累积也在逐渐显现。据不完全统计，长江口平均每年遭受咸潮入侵影响5-7次，平均每次影响时间3-5天。长期以来，冬春季节的咸潮入侵是长江口水源地安全运行最大的威胁。有研究表明，多年来陈行水库取水口所遭受的咸潮入侵影响，95%以上来自于长江北支咸潮倒灌。2014年2月3日开始发生在长江口外海的咸潮正面入侵造成青草沙水库取水口遭遇咸潮22天6小时，氯化物浓度最高达5000 mg/L；陈行水库取水口咸潮22天17小时，氯化物浓度最高达1563 mg/L。近年来，随着三峡工程的进行，入海流量分配发生变化，咸潮入侵表现出与以往不同的特点，主要表现在：南水北调东线工程、引江济淮工程的开展以及长江沿岸各省市对长江水资源的开发利用，导致上海的长江径流量发生了较大变化；苏北沿岸开发、杭州湾开发、长江口深水航道整治以及河口动力学和海洋动力场变化；外海特征、海况条件、风力场、气候特征等因素也发生了变化。图2.1-2 长江口咸潮入侵路径图l 赤潮灾害赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。近年上海海域赤潮发生特点为：赤潮发生次数及赤潮生物种类增多，赤潮类型复杂多样，危害面积较大；有毒赤潮的爆发有上升趋势；赤潮有向岸发展的趋势。根据19722013年统计，上海及其邻近海域共发生赤潮146次，赤潮多发区主要位于长江口303032N、124E以西海域。1972年1990年间赤潮爆发频率较低，某些年份并不爆发赤潮，而从1990年以后，上海及其邻近海域每年均有赤潮爆发，赤潮爆发呈年际间的不规律分布，但有逐渐多发的趋势。赤潮爆发较多的年份主要集中在1990年1993年和2003年2009年两个时间段。图2.1-3 1972-2014年上海及其邻近海域赤潮发生次数上海沿海赤潮发生季节相对集中。赤潮多发季节为每年的58月，占全年赤潮发生总数的87.0%，尤以5月和6月两个月为甚；4月和9月较多，共占8.9%；本海域冬季三个月（1月、2月、12月）尚未记录到赤潮。图2.1-4 1972年至今各月份赤潮发生次数统计（左：全部，右：不同年代）20世纪70年代记录到的1次赤潮发生在8月11月期间；80年代58月份发生的赤潮占总数的90.9%；90年代58月份发生的赤潮占总数的83.6%；进入21世纪至今58月份发生的赤潮占总数的88.6%。上海及其邻近海域所发生赤潮主要以小规模赤潮为主，大面积赤潮（1000km2）发生率较低，至2013年止，长江口海域大面积赤潮共发生21起，占已发生赤潮总数的14.4%，主要出现在长江口至舟山群岛附近海域，波及上海及浙江海域。其中影响面积最大的一次是7000km2，发生于2005年5月，赤潮生物为具齿原甲藻和米氏凯伦藻。大面积赤潮主要出现在2000年之后，为14次，占大面积赤潮总数的66.7%。l 海平面上升灾害海平面上升是由全球气候变暖，极地冰川融化，上层海水变热膨胀等原因引起的全球性海平面上升现象。上海位于太平洋西岸，东濒东海，南临杭州湾，地势低平，现代地壳沉降运动速率大且因人类开采地下水等造成地面下沉较为严重，因此是受海平面加速上升影响的敏感地区。20世纪60年代以来，上海近海海平面呈加速上升的趋势。据吴淞站资料分析，吴淞站在20世纪60年代以前平均海平面上升率只有0.9 mm/a，自60年代初至今其上升率已达到2.0 mm/a，比过去80多年的平均上升率大近一倍。20012013年上海沿海的平均海平面比19912000年的平均海平面高约15 mm。图2.1-5 1980-2013年中国沿海海平面变化图海平面上升抬升了风暴增水的基础水位，使得风暴潮高潮位等各种特征潮位