感潮河川：咸水倒灌与半咸水生物

什么是感潮河川——潮水倒灌至河流的区间

注入大海的河流下游，存在着水位与流速随潮汐涨落而周期性变化的区间，这被称为感潮区间，包含感潮区间的整条河流则被称为感潮河川。日本国土交通省的资料将其定义为"水位、流速随潮汐变化而周期性变动的河流"。涨潮时，河水有时会暂时逆流，或像被堵住一样滞留，其水流方式与上游河段截然不同。

感潮区间・半咸水域・咸水倒灌区间——三个相似却不同的概念

容易混淆的是，描述感潮河川下游的词语其实有好几个。感潮区间指水位、流速受潮汐影响的范围，未必意味着海水本身已经进入；半咸水域则指河水与海水实际接触、混合的区域，被定义为盐度在0.5‰至30‰之间的水域；而咸水倒灌区间则是指咸水从河口实际倒灌上溯的范围本身，如果设有防止咸水倒灌的堰（水闸），则该区间到堰的位置为止。

换句话说，感潮区间说的是"潮汐影响能到达多远"这一水位、流速问题；半咸水域说的是"实际上哪里混入了盐分"这一水质问题；咸水倒灌区间说的是"咸水究竟到了哪里"这一现象本身。三者虽有重叠，却并非完全指向同一范围。本文将统一使用"感潮河川"这一说法，并在必要时区分使用更精确的术语。

淡水与海水相互角力，变化剧烈的环境

在半咸水域，潮汐带来的咸水进出会搅动河床的细小泥沙，形成浑浊的"高浊度水团"，因此水质与水量都变化剧烈。以半咸水域研究闻名的岛根大学相关研究机构指出，半咸水域的根本特性有三点："环境变化极大""生产力极高""容易受人类活动影响、十分脆弱"。正是这种剧烈的波动幅度，构成了理解感潮河川这一环境的出发点。

感潮区间的长度因河流而异

感潮区间能延伸多远，很大程度上取决于河流的坡度与流量。在坡度陡峭、水流湍急的山地河流中，感潮区间有时仅局限于河口附近数百米范围内；而在流经关东平原的利根川，或如筑后川那样流经平缓冲积平原的河流中，潮汐影响所及的范围往往可达河口20公里以上。同样被称为"河流"，其下游所展现的面貌却因河而异，大相径庭。

实际上是如何被观测的

感潮河川的咸水倒灌，是通过在河岸设置盐度计与水位计，持续记录逐时变化来掌握的。即便是在城市河流中，也有大学研究者携带观测设备前往现场，实地测量潮汐与咸水倒灌的特性，这些日积月累的观测数据，为河口堰的运行以及枯水期取水判断提供了基础信息。感潮河川并非"隐约受潮汐影响的河流"，而是一条被持续以数据监测的河流。

海水为何会倒灌至河流——咸水楔的机制

感潮河川中海水之所以能倒灌至上游，最主要的原因在于淡水与海水之间的密度差。海水所含盐分较多，密度更高、更重，因此会像楔子一样沿着河床向上游爬行侵入。这一现象被称为"咸水楔"，形成了上层淡水向海流动、下层海水向上游侵入的两层结构水流。

潮汐、枯水、地形重叠时，倒灌距离会延长

咸水楔究竟能抵达上游多远，取决于多个条件的叠加。涨潮时海面升高，咸水更容易被推入；反之，当上游流下的淡水量（河流流量）较大时，其冲力会将咸水侵入向下游推回。也就是说，上游降雨减少、河流水量下降的枯水期，咸水越容易向更远的上游倒灌。此外，河床坡度越平缓、水深越大的河流，其地形条件也越有利于海水呈楔形侵入。

在利根川观测到的"水位逆转现象"

在距河口18.5公里处的利根川河口堰，潮位变动幅度约达1.5米，涨潮时堰下游的水位有时会高于堰上游，这被称为"水位逆转现象"。日本水资源机构会在这一逆转发生的时刻通过自动控制关闭闸门，以抑制咸水的倒灌（逆流）。倘若没有河口堰这样的人工构筑物，这一水位差本应就会成为将咸水推向上游的力量。

• 涨潮：海面升高，咸水更容易被推入
• 枯水：上游淡水量减少，推回咸水的力量减弱
• 地形：坡度平缓、水深较大的河流，咸水楔更容易侵入
• 人工构筑物：河口堰、水闸具有物理阻止咸水倒灌的作用

尤其需要警惕的是涨潮与枯水同时重叠的时刻。当大潮时海面达到最高、而上游又因少雨导致水量下降时，推回咸水的力量与推入咸水的力量之间的平衡便会被打破，咸水会抵达比平时远得多的上游区域。对于取水设施的管理者而言，这是必须对照潮位表、上游水库放流量与降雨预报持续监测、不能有丝毫松懈的时期。

只栖息于半咸水域的生物们

盐度不断变化的半咸水域，对许多生物而言是严苛的环境。然而，也正是巧妙利用了这种严苛，一批只适应半咸水域的生物在此构筑起独特的生态系统。它们大多利用这个天敌较少、又同时有淡水侧与海水侧有机物流入的场所，将其作为生产力丰富的栖息地。

具有广盐性的雅马乌蚬

提到半咸水域的代表性生物，非雅马乌蚬（日本蚬）莫属。它之所以能在宍道湖等半咸水湖及河口区域成为优势种，正是因为其生理上能耐受0～22psu（实用盐度单位）这一极为宽广的盐度范围。荒川下游也曾开展过其栖息地调查，证实注入东京湾的感潮河川中同样存在这种适应现象。雅马乌蚬还是滤食水中有机物的生物，也承担着净化水质的作用。

矛尾虾虎鱼、鲻鱼等半咸水鱼类的适应

半咸水域的鱼类群落中，往往以矛尾虾虎鱼为优势种，与藤壶类、贻贝类、沙蚕类等底栖动物一同形成独特的群落。这些生物为了能在盐度以小时为单位剧烈变化的环境中生存，发展出了调节体液渗透压的机制。对幼鱼而言，大型捕食性鱼类难以进入的半咸水域是绝佳的育幼场所，许多海产鱼类都会在此度过幼年时期。

有明海的特有种：大弹涂鱼、大鳍弹涂鱼与刀鲚

九州筑后川注入的有明海，栖息着在日本仅见于此地与八代海的大弹涂鱼。这种虾虎鱼类以胸鳍在滩涂上爬行移动，是有明海滩涂的象征性生物。同属虾虎鱼科的大鳍弹涂鱼，在日本国内也仅栖息于注入有明海的河流感潮区间。此外，在筑后川的感潮区间，还能捕获一种几乎只见于有明海及该河下游的半咸水鱼类——刀鲚，充分说明感潮河川孕育出了多么独特的生态系统。

支撑蚬贝渔业的半咸水域恩惠

雅马乌蚬不仅是生态系统的一员，也是支撑日本人餐桌的重要渔业资源。岛根县的宍道湖以雅马乌蚬渔获量位居日本前列而闻名，是半咸水湖、半咸水域环境在经济上支撑地方渔业的代表性案例。要让雅马乌蚬在盐度容易变化的半咸水域中稳定生长，需要来自河流的适度淡水供给与来自海洋的盐分供给保持平衡，因此上游的水库开发或取水方式的变化，有时也会影响到远在河口的渔业。

与滩涂配套运作的半咸水域生态系统

感潮河川的半咸水域，大多与其下游的滩涂共同构成一个生态系统。滩涂的泥土在涨潮时被淹没、退潮时露出水面，其中栖息着无数微生物与底栖动物，承担着分解、吸收从河流流入的有机物的作用。雅马乌蚬、矛尾虾虎鱼、大弹涂鱼等感潮河川的生物，正是有了滩涂这一"舞台"才得以维持种群数量。即便只保护感潮河川本身，一旦河口的滩涂消失，依赖其生存的许多生物也将随之失去栖息地。

走访日本的感潮河川——利根川・筑后川・四万十川

感潮河川的面貌因河而异。本文将走访三条性格迥异的河流的感潮区域：支撑首都圈的利根川、孕育有明海特有种的筑后川，以及被称为"最后的清流"的四万十川。

感潮河川与人类生活的关联，绝非始于现代。江户时代，各地感潮河川上曾盛行利用潮汐涨落的舟运（水路运输）。搭乘涨潮，即便不借助人力或风力，船只也能被推向上游；退潮时则可顺势迅速返回下游。感潮河川自古以来，也在物流与交通层面支撑着人们的生活。

利根川——支撑首都圈水源的感潮河川

流经关东平原的利根川，是日本屈指可数的感潮河川，历史上咸水曾倒灌至河口40公里以上（香取市附近）。其下游设有后文将介绍的利根川河口堰，同时承担着城市用水、农业用水取水与防止盐害的双重任务。

筑后川与有明海——特有种的摇篮

作为九州最大河流的筑后川，河口附近拥有约23公里的感潮区域，并注入滩涂广布的有明海。前文介绍的大弹涂鱼、大鳍弹涂鱼、刀鲚等生物，正是因为筑后川的感潮区域与有明海滩涂融为一体的环境，才得以延续生命。有明海的滩涂约占日本全国滩涂面积的四成，是感潮河川与滩涂生态系统紧密相连的代表性例证。

四万十川——"最后的清流"的半咸水域

在高知县境内流淌的四万十川，从河口到旧中村市赤铁桥附近约10公里的范围属于半咸水域。这片半咸水域中，栖息着只分布在距河口约6公里以内的赤目鱼（一种鲈形目鱼类），以及在其他河流中极为罕见的横带扁背鲷，都是四万十川独有的鱼类。另一方面，四万十川以野生香鱼闻名，而香鱼同样是一种经由河口半咸水域往返于河流与海洋之间的洄游鱼类，若没有感潮区域的存在，其生命周期便无从维系。

半咸水域的根本特性在于：环境变化极大、生产力极高、且容易受人类活动影响而十分脆弱。

——岛根大学 半咸水域研究中心

感潮河川其实就在我们身边

感潮河川绝不仅仅是地方大河的专属话题。流经首都圈的荒川、隅田川、旧江户川，东海地区的木曾三川（木曾川、长良川、揖斐川），以及注入大阪湾的近畿地区淀川等，流经大城市的河流下游大多也是感潮河川。即便平时并不留意，只要站在河口附近的桥上眺望水面，往往也能清楚看出涨潮与退潮时水位的明显变化。

• 荒川・隅田川・旧江户川（东京）——流经"江东5区"低地的代表性感潮河川
• 木曾三川（木曾川・长良川・揖斐川，爱知・岐阜・三重）——潮汐影响广泛覆盖浓尾平原
• 淀川（大阪）——注入大阪湾的近畿地区主要感潮河川

咸水倒灌引发的城市与农业水问题

感潮河川一方面孕育着丰富的生态系统，另一方面，一旦咸水倒灌至超出预期的上游区域，便会引发直接影响人类生活的"盐害"问题。因为一旦咸水抵达取水口，那里的水便无法直接用作饮用水或农业用水。

枯水导致的取水障碍

在茨城县境内的那珂川、久慈川，每逢农业用水取水量增加的初春时节若降雨减少，河流流量便会下降，导致咸水倒灌，使下游取水设施发生取水障碍。利根川流域也曾在1958年（昭和33年）的异常枯水期，仅千叶县一地的受灾金额就高达4亿日元，成为严重的水问题。这种枯水期引发的盐害，是许多拥有感潮河川的地区过去共同经历过的课题。

不易察觉的危机——地下水咸化

咸水倒灌的影响并不仅限于河水本身。在感潮河川周边，一旦河流水位下降或地下水过度抽取，海水一侧的咸水便可能侵入地下含水层，引发"地下水咸化"。在依赖井水用于农业或生活用水的地区，水质可能以比河流表面变化更难察觉的方式逐渐受损。

地下水咸化一旦发生，其棘手之处在于恢复需要漫长的时间。侵入地下含水层的盐分，只能依靠雨水的稀释以及地下水的自然流动逐渐变淡，有时需要数年乃至数十年的时间。因此，许多地区都十分重视预防性的水资源管理，例如预先将井水的抽取量控制在含水层可自然补给的范围之内。

东京的"零米地带"——与感潮河川相邻的城市水问题

感潮河川带来的城市水问题，并不止于盐害。东京东部的墨田区、江东区、足立区、葛饰区、江户川区（合称"江东5区"），存在着被荒川、隅田川等感潮河川所环绕、地面低于海平面的"海拔零米地带"。在江东区南砂2丁目，因战后工业用水与天然气的过度抽取，地面累计沉降幅度约达4.5米，这一记录至今仍在。该地区约有150万人生活于此，涨潮时的水位在许多区段甚至高于周边地面。

地面沉降本身的直接原因虽与咸水倒灌不同，但二者的根源却是同一段历史——人们对河口低洼地进行填海造陆。既然人类选择生活在低于潮位的土地上，就必然离不开堤防与排水泵站，否则将始终与水灾、风暴潮的风险相伴。感潮河川既是孕育生物的场所，也是映照这些城市如何与水相处的一面镜子。

作为对策的河口堰——以利根川河口堰为例

为防止严重的盐害，日本主要感潮河川上往往设有被称为"河口堰"的构筑物。本文以日本最具代表性的河口堰——利根川河口堰为例，具体考察其发挥的作用。

建设经纬与目的

利根川河口堰于1965年（昭和40年）动工，1971年（昭和46年）竣工。其主要建设目的之一便是防止盐害——如前所述，历史上曾记录到咸水倒灌至河口40公里以上（香取市附近）的情况。堰体建成后，得以稳定地向东京都、千叶县、埼玉县、铫子市等地供应合计每秒约20立方米规模的城市用水。

成效与遗留的课题

河口堰通过在涨潮时关闭闸门，从物理上阻断咸水倒灌，使上游的水得以保持淡水状态。这大幅提升了取水的稳定性，但另一方面也有观点指出，堰体切断河流连续性，会对鱼类洄游、泥沙输送等河流原本的自然运作造成影响。如何在防止盐害与保护生态系统这两个有时相互冲突的课题之间取得平衡，是许多感潮河川共同面对的议题。

• 1965年动工、1971年竣工，位于距河口18.5公里处
• 利用涨潮时的水位逆转现象，通过闸门操作抑制咸水倒灌
• 合计供应约每秒20立方米规模的城市用水与工业用水
• 对河流连续性的影响等生态系统方面的课题依然存在

像利根川河口堰这样的大型堰体，在日本各地感潮河川均有设置，大多具有防止盐害与稳定用水这一共同目的。在运行过程中，会实时比对上游水库放流量、潮位、盐度等观测数据，据此判断闸门的开闭，枯水期的调控则会更加细致。正是依靠这种日复一日的细致水资源管理，我们才得以每天稳定地使用自来水与农业用水。

气候变化与海平面上升带来的未来风险

感潮河川面临的咸水倒灌问题，预计将因气候变化而进一步加剧。因为仅是海平面上升本身，就会使咸水在物理上更容易抵达上游。本文将考察日本国内的一项模拟研究案例，以及世界范围内已实际造成损害的湄公河三角洲状况。

由良川模拟研究揭示的内容

在流经京都府舞鹤市的由良川，日本环境省通过地区气候适应联盟项目，开展了气候变化对咸水倒灌影响的模拟研究。在RCP8.5情景（假设温室气体排放持续维持在高水平）下，若狭湾的海平面预计到21世纪中叶将上升约22厘米，到21世纪末将上升约79厘米。同一模拟还显示，在容易发生咸水倒灌的5月至11月期间，低流量天数未来预计将有所减少，但由于海平面本身的上升，咸水倒灌的距离仍将进一步延长，取水场附近可能长时间维持高盐度状态。

世界各地不断加剧的咸水倒灌——湄公河三角洲的现实

如上所述，海平面上升不仅会带来海岸侵蚀与风暴潮风险，还会以咸水倒灌的形式影响到河流内陆一侧。不仅是由良川，日本各地坡度平缓的感潮河川，未来预计也将面临类似风险的加剧。

放眼海外，越南湄公河三角洲的咸水倒灌已经造成了严重的农业损失。研究显示，在2030年代，海平面上升20厘米、河流流量减少15%；到2090年代，海平面上升45厘米、流量减少29%，相关研究正是基于这些情景对咸水倒灌的影响进行评估的。事实上，在2015年至2016年发生的大规模盐害中，造成的损失高达约1.5万亿越南盾（约合人民币3.5亿元）。近年的研究还指出，比起海平面上升或地面沉降，上游水库建设导致的泥沙供给减少以及河床疏浚，才是加剧咸水入侵的更主要因素。在旱季水稻种植变得困难的地区，人们正在推进适应措施，例如改种耐盐品种，或将稻田转为虾类养殖。近年来，作为河口区域适应措施之一，重建红树林以减缓咸水倒灌与风暴潮冲击的做法，也受到越来越多的关注。

走访、感受感潮河川与半咸水域的乐趣

本文至此，主要围绕盐害与气候变化风险等课题展开。但感潮河川与半咸水域，原本也是可以让人更亲近的自然。能够亲身前往、用身体感受"潮汐"这一地球规模节律的地方，其实并不少。

选准退潮时机前往

若想观察滩涂或半咸水域的生物，不妨参考日本气象厅、海上保安厅公布的潮汐表，选在大潮前后的退潮时段前往，这是一个诀窍。此时水位降至最低，平日隐没在水下的滩涂会大片显露出来。有明海拥有日本国内数一数二的潮差（大潮时可达约6米），退潮时滩涂可向远方延伸至海面深处，呈现出其他海域难得一见的景观。

与滩涂生物亲密接触的活动

面向有明海的佐贺县鹿岛市，每年都会举办一项以滩涂为舞台的独特活动——"鹿岛滩涂奥运会"。这项活动始于1984年，由当地青年自发倡议举办，参与者在滩涂上满身泥泞地进行各种竞技比赛，每届参与人数都超过1000人。由此可见，感潮河川所孕育的滩涂，既是生物的宝库，也是人们能够亲身体验自然乐趣的场所。

单纯欣赏河流本身也是一种选择

即便不走到滩涂上，仅仅眺望感潮河川本身也能有所发现。四万十川运营着供游览的屋形船与游船，游客可以在贴近水面的地方，悠然欣赏栖息着野生香鱼与半咸水鱼类的河流风光。哪怕只是站在桥上观察水面颜色的变化，或在河口附近的护岸寻找鸟类与鱼类的踪迹，也能感受到感潮河川这一环境所特有的独特节律。

如何与感潮河川相处——保护与共生的视角

感潮河川是一种"具有两面性"的环境：一方面给人类生活带来水灾、盐害等风险，另一方面又孕育着雅马乌蚬、大弹涂鱼等生物，并具备天然净化水质的能力。与其将这种巨大的波动幅度视为麻烦而加以排斥，我们更需要在理解其价值的基础上，学会与之共处。

作为生态系统服务的半咸水域

半咸水域的生物们，以幼鱼育幼场、滤食有机物维持水质等不易察觉的方式，支撑着我们的生活。保护滩涂与半咸水域，并不仅仅是保护珍稀生物那么简单，更是在维系一种最终会以渔业资源与水质等形式回馈人类社会的"生态系统服务"。

气候变化时代的感潮河川

随着海平面上升与降水模式的变化，咸水倒灌的风险预计今后还将进一步加剧。考虑到河口堰等构筑物对策存在的局限与课题，从整个流域重新审视用水方式的"流域治水"思路，以及善用滩涂、半咸水域自身天然缓冲能力的举措，今后将变得愈发重要。

在日常生活中，我们或许很少有机会意识到感潮河川的存在。但当你了解到，从水龙头流出的自来水，或是餐桌上那碗蚬贝味噌汤里的贝类，其实都与河口处潮汐的涨落息息相关时，看待河流的方式或许就会有所不同。下次有机会造访感潮河川的河口，不妨驻足片刻，细细端详那随涨潮与退潮而变换表情的水面。