全球有数以千计的河流三角洲，其中陆上面积超过10000 km²的特大三角洲，约有20个[1]，这些三角洲因其自然资源和人居环境的重要性而受到人们的关注。然而，有趣的是，特大三角洲虽然资源丰富，但成为区域性经济、文化和社会发展重心的却并不多见。有的三角洲缺少较大规模的中心城市，另一些三角洲虽然与大城市相邻，但这些城市要么位于三角洲旁的邻近流域，要么位于三角洲的上部，离开海岸线有相当的距离。例如，湄公河三角洲有胡志明市，但位于邻近的另一个流域，且离海岸较远；恒河三角洲有达卡和加尔各答，但到河口前缘分别有约200 km和100 km的距离。可能唯一的一个例外是上海，她位于长江三角洲的河口位置，长江三角洲的顶端有另一个大型城市南京。由此看来，长江三角洲是很有特殊性的。

上述现象产生的原因有多种，如三角洲所在的气候带、港口航道和土地资源禀赋、以及社会发展的阶段性等。然而，不应忽视的一个简单因素是三角洲的地面高程，它是与潮汐状况有关的。

潮间带环境的地面高程受到潮汐水位的控制。在潮汐作用下，沉积物具有向岸输运并堆积的特点。其中，砂质沉积物堆积在潮间带下部，泥质沉积物堆积在潮间带上部；堆积的最高部位决定于潮差[2]。如果平均大潮潮差为5m，那么细颗粒沉积物的堆积高程至少能够达到海面之上2.5m。实际上，潜在的地面最大高程是与最大高潮位相关，因而可明显高于平均大潮高潮位。以上海为例，这里平均大潮潮差接近5m，但地面高程可达3.5-4.5m[3]，远大于2.5m。其原因是最大高潮位比平均大潮高潮位要高出1m以上。

除潮汐之外，河流洪水事件是否也能抬高地面？河流中上游地区的洪水水位显著高于平常水位，洪水带来泥质沉积物，堆积在河漫滩上部。因此，河流阶地的沉积层也有粗颗粒物质在下、细颗粒物质在上的二元结构。河漫滩地面的高程随着一次次洪水的作用而提高，最终转化为阶地。然而，对于三角洲而言，由于河流注入河口湾水域后，水面变得开阔，因此洪水水位远低于三角洲中上游的区域。美国密西西比河三角洲就是一个典型案例，其河口三角洲的地面高程很低，并没有因为洪水泛滥而形成地势较高的区域[4]。这就是说，潮汐对三角洲地面高程的控制作用要远大于河流洪水。

地面高程有很大的环境影响。例如，盐水入侵、地下水位、三角洲洪涝发生都于此相关。风暴潮是三角洲的重大自然灾害威胁之一。位于孟加拉湾顶的恒河三角洲，其风暴潮增水最大能够达到7m量级，在历史上频繁引发巨大的自然灾害[5]。

风暴潮灾的规模与地面高程有着明显的关系。这里提供一个简化的算例。假定有未实施海岸防护工程的3个三角洲，其平均大潮潮差分别为5、3、1m，其地面高程分别为4m、2.4m和0.8m。再进一步假定风暴潮发生的时间尺度为若干天，而且与特大天文潮同步，这种情况代表风暴潮灾最严重的情况。在风暴潮增水幅度为1-5m的情形下，这3个三角州的淹没情况有很大的不同。高程为4m的三角洲，2m的增水只造成21%的淹没时段，即便是5m的增水也不过63%，而2.4m高程的三角洲，这两个数值分别为41.6%和100%（全部时间淹没），2.4m高程的三角洲则在1.5m增水时就出现全部时间淹没。通常所见的较强增水幅度为2-3m，与之相关的淹没时间估算表明，地面较高的三角洲，即便在天文大潮期间发生风暴潮，地表淹没的时间也相对较短，造成的损失相对较小；地面较低的三角洲淹没的程度要严重得多，在整个风暴期间将被100%的时间淹没。一个三角洲如果连续几天都被水淹没，生活在其中的人们遇到的困难可想而知。

除孟加拉湾以外，世界各地的风暴潮增水很少超过4m。而孟加拉湾风暴潮增水常达6m以上，这可以解释为何恒河三角洲虽然潮差较大但风暴潮灾仍然很严重。也就是说，三角洲地面高程较高的情况下，能够较好地抵御风暴潮，而当风暴潮增水达到一定的阈值时此抵御能力就会失效。

与恒河三角洲不同，在抗击风暴潮这一点上，上海所处的长江三角洲前缘的条件是有利的。据研究，本区风暴最大增水为3.67 m，考虑到风暴潮与天文潮之间的非线性相互作用，最大风暴潮与最大天文潮一起发生的时候，最高水位为平均海面以上6.77m处[6]。如果不考虑非线性相互作用，而将两个水位简单相加，则最高水位为7.87m[7]。无论是哪种情形，4 m左右的地面高程意味着本区地面不会在整个风暴潮期间都被淹没，再加上海堤的防护作用，上海市被风暴潮淹没的概率就大大降低了。这样的地貌稳定性条件，十分有利于上海市的经济社会发展。

值得指出，最大高潮位提供了地面向上加积的可能性，但这并不是决定地面高程的充分条件。许多其他的因素可以影响实际的地面高程，如人为抽取地下水、开采地下油气可以造成地面沉降；即便没有人类活动影响，由于沉积物的自重和脱水等因素，也能造成地面沉降[8]。事实上，地面沉降是许多的低地海岸平原的普遍问题，包括河口三角洲在内。河流上筑坝，使得沉积物供给减少，不能及时补充地面物质亏损；人类对三角洲的不恰当使用，如设计有误的围垦工程，阻止了沉积物的进一步输入，也使得地面高程不能随着三角洲地貌演进而得以提高[9]。

长江三角洲的核心部分，是在人们大规模围垦时期之前形成的，因此地势较高。目前，长江三角洲前缘已经达不到过去的高程，潮间带上部最大高程仅为3m左右[10]，而近期的围垦都是针对这一部分土地的。新近围垦的土地，其高程远低于历史上根据天然条件而开发的土地，因而更易受到风暴潮灾害的影响。

以上的分析并非必然导致悲观的结果，从积极的方面来说，人类对特大三角洲的开发利用有许多可开发的支撑技术。其中重要的一点是提高地面高程。由于地面高程受到潮差的制约，因此在潮差较小的三角洲，地势较高的区域不能自然形成。在这种情况下，三角洲的开发应该如何进行？一方面应该加强地面沉降的管理，降低地面沉降速率（其实，潮差较大的三角洲也需如此）。另一方面，应设法提高地面高程，结合环境整治，把河流三角洲作为一个待开发的资源来看待，进行逐步开发，使得三角洲的一些重要区域能够抬高地面，提升抵御风暴潮灾的能力。

为此，除海面上升、地面沉降监测之外，三角洲地面高程的动态变化也很重要。文献中关于地面高程具体数据的信息往往是缺乏的[11]。那么问题就来了：如果不考虑地面高程，只讲地面沉降和海面上升速率，则是难以获得未来三角洲风险的完整图景的。应对地面高程进行高分辨率的监测，以获取实时基础数据。

在地面高程改进方面，长江三角洲的开发历史值得关注[12]。现在的长江三角洲的河网，其密度之高，几乎占据了地面面积的1/10。河网从何而来？其中的一部分是过去的天然潮汐水道，在围垦过程当中，人们并没有为了扩大土地面积而把这些水道填平，而是保留下这些水道，作为冲淡土地盐分的排水渠道，以及船运的航道。还有一大部分水道是人工开挖的，其功能与保留的潮汐水道是一样的。在挖掘过程中，产生的沉积物被堆到周边的土地上，一定程度上提高了地面的高程。如果在占总面积1/10的水道中，将河底高成程置于-5m，那么挖掘出来的沉积物至少有5m的厚度，堆积到周边的土地上，能使地面高程平均提高约0.5m。

当然，这些做法也要符合经济规律、不破坏生态系统功能。用这种办法改造的新土地，应该有比较高的经济价值，并且为社会所接受这样。按照经济运行规则，经过循序渐进式的改造，三角洲的地面状况就能得到有益的改善。

（本文根据作者在2022年6月7日Progress Meeting of the Mega-Delta Programme会议的发言，题目为Human utilization of mega-deltas: the importance of tidally modulated ground surface elevation。）

注释

[1] Nienhuis J H, Ashton A D, Edmonds D A, Hoitink A J F, Kettner A J, Rowland J C, Trnqvist T E, 2020. Global-scale human impact on delta morphology has led to net land area gain. Nature, 577, 514-518.

[2] Gao S, 2019. Geomorphology and sedimentology of tidal flats. In: Perillo G M E, Wolanski E, Cahoon D, Hopkinson C (editors), Coastal wetlands: an ecosystem integrated approach (2nd edition). Elsevier, Amsterdam, p.359-381.

[3] 徐其华 主编, 1997. 上海水利志(简本). 上海: 上海水利志编纂委员会, 98pp.

[4] Coleman J M, Roberts H H, Stone G W, 1998. Mississippi River Delta: an overview. Journal of Coastal Research, 14(3), 698−716.

[5] 布鲁姆-帕克, 2014. 海洋的力量. 徐胜, 张爱军 译. 北京: 海洋出版社, 304pp.

[6] 应仁方, 羊天柱, 1986. 上海防洪水位研究中吴淞台风暴潮数值计算与可能最高潮位的分析. 海洋学报, 8(4), 423-428.

[7] 端义宏, 高泉平, 朱建荣, 2004. 长江口区可能最高潮位估算研究. 海洋学报, 26(5), 45-54.

[8] Syvitski JPM, Kettner AJ, Overeem I, Hutton E W H, Hannon M T, Brakenridge G R, Day J, Vörösmarty C, Saito Y, Giosan L, Nicholls R J, 2009. Sinking deltas due to human activities. Nature Geoscience, 2(10), 681-686.

[9] Auerbach L, Goodbred Jr S, Mondal D, Wilson C A, Ahmed K R, Roy K, Steckler M S, Small C, Gilligan J M, Ackerly B A, 2015. Flood risk of natural and embanked landscapes on the Ganges-Brahmaputra tidal delta plain. Nature Climate Change, 5, 153-157.

[10] 茅志昌, 虞志英, 徐海根, 2014. 上海潮滩研究. 上海: 华东师范大学出版社, 233pp.

[11] Bomer E J, Wilson C A, Hale R P, Hossai A N M, Rahman F M A, 2020. Surface elevation and sedimentation dynamics in the Ganges-Brahmaputra tidal delta plain, Bangladesh: Evidence for mangrove adaptation to human-induced tidal amplification. Catena, 187, 104312.

[12] Bao J L, Gao S, 2021. Wetland utilization and adaptation practice of a coastal megacity: a case study of Chongming Island, Shanghai, China. Frontiers in Environmental Science, 9, 627963.