莱州市海水入侵的防治措施及效果分析

刘典鹏，季曙光，周小丽

（1.莱州市临疃河水库管理所，山东 莱州 261400；2.莱州市水库管理处，山东 莱州 261400；3.莱州市柞村镇水利站，山东 莱州 261400）

莱州市地处胶东半岛西北部,濒临渤海。全市总面积1878km2,海岸线长108km,总人口86万。自上世纪70年代以来,由于长期降雨较少,且随着经济发展、工农业用水量增加,大量开采地下水造成地下水位明显下降,滨海平原形成地下水漏斗区,导致海水入侵,生态环境受到影响,成为全国海水入侵的典型地区之一。自上世纪80年代,山东省和中国科学院的相关科研院所及高校先后开展了调查研究,配合当地水行政主管部门提出了一系列防治措施。2006年莱州市被水利部确定为全国水生态系统保护与修复试点城市。近年来,莱州市在海水入侵防治的同时,又结合水系整治,坚持综合治理、保护与修复同步,工程措施与非工程措施并举,取得了良好的效果。

1 海水入侵的基本情况

莱州市1976年发现海水入侵，面积仅有几平方公里,到目前已发展到260km2。根据多年普查资料,可以把莱州市的海水入侵大致分为4个阶段。

第一阶段:海水入侵初期发展阶段(1976-1985年)。莱州市1976年便有井水变咸无法恢复的报道,至80年代中期,海水入侵已成为十分普遍的现象。

第二阶段:海水入侵加速发展阶段(1986-1997年)。该时段海水入侵发展迅速,其中以1997年莱州市海水入侵面积最大,达到277km2,也是目前海水入侵发展规模最大的一年。

第三阶段:海水入侵稳定阶段(1998-现在)。自1998年以来,莱州市海水入侵出现了新的情况,由于降水比80年代有所增加,再加上海水入侵综合治理工程,海水入侵出现稳定甚至回退。其后几年,海水入侵面积一直维持在250～260km2之间。

2 海水入侵防治措施

2.1 加强工程建设,积极防治海水入侵

莱州市降雨时空分布不均,地表径流互异,造成水资源供需失衡,为充分利用水资源,缓解滨海区域缺水矛盾,莱州市进行统一规划,大力建设水网工程,合理开发调配地表径流。近年来,采取“引、蓄、拦、调”等措施,大力实施拦蓄补源工程建设,确保了汛期河道径流能够蓄得住、拦得下、调得出。

1）修建了王河地下水库,积极实施地下水回灌。王河地下水库位于王河下游,库区总面积68.49km2,总库容5693万m3,最大调节库容3273万m3。该水库是一项系统工程,它包括地下截水北坝、西坝及副坝工程,人工补源工程及供水工程。地下截水坝阻挡海水向内陆入侵；人工补源工程包括地面拦蓄补源工程和地下回灌补源工程两大部分,地面拦蓄补源工程通过院上、西由拦河闸、过西橡胶坝,扩大河道拦蓄水量,延长地表水向地下水的转化时间,增加入渗量。地下回灌补源工程,包括王河河道内机渗井工程及过西引水回灌渠、回灌坑(过西人工湖),河道和引水渠内渗渠187条,机渗井1200眼,加速地表水转化为地下水;王河地下水库建成后,经计算年可增加回灌量1000多万立方米。王河地下水库的建成,对王河下游海水入侵的治理起到积极的作用。

2）兴建拦河闸坝,拦蓄汛期地表径流。大力实施拦蓄工程建设,充分拦蓄入海河流的地表径流,进行地下水回灌补源,是莱州市防治海水入侵的重点。在河道内修建梯级拦河闸坝,蓄积地表水,结合渗井渗渠,回灌补源,提高海侵区地下水位。目前在河道内兴建拦河闸坝11座,有效拦蓄了汛期洪水;实施水系生态河道治理工程,对河道进行综合整治,建设生态河湾湿地。

3）建设调水工程,充分利用洪水资源。充分利用拦河闸、河湾蓄水,建设引水调水工程和引水渠道,增强河道调蓄能力,向海水入侵区域调度洪水。近年来,重点实施了王河过西橡胶坝向下游尹家平原水库、金海岸人工湖、单山洼沿海湿地调水;小沽河调水隧洞修复、王河东水西调;白沙河向下游淡水带调水等工程。通过科学调度,提高地表水的利用率。2008年汛期,从王河地下水库、过西橡胶坝、平里店翻板闸通过引水渠向黄金海岸人工湖、过西尹家平原水库、单山洼台田沟、诸冯以北引水达1000多万立方米。

2.2 实施规模供水,加大农业节水

根据莱州地下水超采的现实,坚持“多用地表水,少取地下水”的思路,采取综合节水措施,严格控制地下水开采量,收到明显节水效果。

1）实施集中规模供水。为合理调配水资源,有效防治海水入侵,鼓励引导沿海地区发展集中规模供水,减少地下水开采量。按照优先利用地表水及优水优用的原则,开发了6座中小型水库为城市供水水源,到目前城市集中供水管网已覆盖全市14个镇街、828个村、72万人,占莱州市总人口的84%,每年减少地下水开采量1000多万立方米。集中规模供水,不仅为沿海居民生活用水提供了保障,而且有效地减少了地下水资源的开采量。

2）发展农业节水灌溉。农业是用水大户,约占全市总用水量的80%。为全面改善农业生产条件,减少地下水开采,阻止海水入侵,莱州市大力发展农业节水灌溉。目前,全市发展各类节水灌溉面积3.8万多公顷,占全市有效灌溉面积的85%,年节约用水3000多万立方米。

2.3 坚持依法管水,有效保护水生态

近年来,莱州市不断加大执法力度,切实加强水资源有序管理,在全市初步形成了保护水环境的良好氛围。2007年市委市政府批准成立了莱州市水政执法监察大队,推进了水利执法建设,实现了依法管水。通过在全市开展河道综合整治专项治理活动,使河道生态环境得到有效保护。为加强水资源管理,在全市范围内开展规范取水许可审批和对取水大户安装取水计量设施的水资源管理专项整治活动。严格取水许可审批,划定了地下水超采区和严重超采区,地下水严重超采区内一律不申批新证,一般超采区内逐步核减取水量。

3 海水入侵防治效益分析

经过多年的治理,莱州市海水入侵防治及水生态修复取得了一定成效。一是从海水入侵面积上分析,1997年莱州市海水入侵面积最大277km2,1999年为259.67km2，2005 年为 261km2,2008 年为 257km2,虽有反复,但总体有回退趋势;二是从海水入侵速度上看,1979-1990年,年平均海水入侵为144m,其中1984-1988年,4年平均海水入侵为303m;1991-1997年,年平均海水入侵为85m;1997年以后海水入侵速度明显减慢;三是根据1990年王河地下水库补源工程试验,1990年降水偏丰,王河河道产生径流,为研究补源工程效益,在有渗井段和无渗井段,布置了地下水位观测井和流量监测剖面,通过水位和流量监测,得出有渗井、渗渠补源区,城内9月15日比6月1日地下水位平均回升了3.17m,无渗井、渗渠工程区仅回升了1.33m,通过有计划地拦蓄、引调及渗井工程回灌,洪水转移到地下,表明拦蓄回灌补充地下淡水对防治海水入侵有较好的效果;四是根据莱州市海水入侵普查资料,经过洪水调度,回灌补源区地下水质明显好转,如土山淡水带西薛村、过西人工湖附近地下水质明显变淡,尹家村东北和西北两眼井2000年以前氯离子含量均超过400mg/L,2005年分别降为112.20mg/L和164.56mg/L,水生态环境明显变好。

据观察资料,莱州市的海水入侵防治和水生态修复已取得了一定效果。其中,王河地下水库库区内的地下水位得到了明显提高,最大提高5m,水质有了一定改善,极大改善了周边群众的生产条件,经济效益、社会效益和生态效益显著。从莱州海水入侵和生态修复情况看,海水入侵重在预防,滨海区域应在水资源评价基础上,实行严格的水资源管理制度,加强对地下水开采的管理,否则,海水一旦入侵,其治理将是非常困难的。

[1] 尹泽生,耿树得,邹宝山,等.莱州市滨海区域海水入侵研究[M].北京:海洋出版社,1992年.