方弘 奚凤
摘 要:沿海地区海水入侵这一灾害目前仍在不断向内陆扩展,工农业生产及人民生活用水面临着极大威胁。具体形成海侵原因应进行针对性的专项研究,根据不同地区现状情况,提出有效的治理方案并付诸实施,保证近海地区地下水资源得到合理开发利用,使人民群众的身心健康得到保证。
关键词:海水入侵;地下水;地质灾害;水资源;截流开采;防治结合
分类号:X523
一、海水入侵成因分析
海水入侵的成因比较复杂,总体上看,影响海水入侵的因素主要为自然因素和人为因素两大类,其中自然因素主要为降水、地貌、岩性地下水资源及类型等;人为原因为用水量,地下开采量等;自然因素是海水入侵发展的基础条件,而过量开采地下水等人为不合理的经济活动是海水入侵发生和发展的决定因素。从某地区海水入侵灾害的发生、发展来看,降水偏少、水资源缺乏是其背景条件,水文地质条件是其基础条件,决定了海水入侵的方式类型和强度,而人类过量开采地下水的不合理活动则是诱发条件。
具体海水入侵初步成因分析如下:
海水入侵与大气降水和上游径流补给减少有直接原因,由于近年来降水逐年减少,上游有水库蓄水等原因,造成地下水补给减少,地下水位降低。
海侵区与地下水超采有关,地下水持续超采,使地下水位大幅度下降,出现大面积低于海平面的负值区。当地下水负值区长期存在时,含水层中的咸淡水的水力平衡被破坏。
我们曾调查某沿海地区五大河流,在其涨潮最高点时采用样品取样调查了其海水赶海时沿河路进入内陆的最远距离,由于内陆地下水的大量开采使其加强了与沿海其他等河流加大了水力联系。使海水污染的河水向两岸补给地下水,以径流的方式向生活用水方向补给。造成地下水海水入侵污染。
某沿海地区农田灌溉用水,由于工农业开采造成的降深场,导致近海一带形成了开采降深漏斗,最大降深在海平面以下8.2 m,近海地下水出现负坡,从而加速了咸水的混入,同步发生海水入侵咸水体。
由于近年来大气降水和内陆径流补给减少、沿海内陆农田灌溉、生活用水和沿海周边渔业养殖区同时大量开采地下水。使其地下水位明显下降。在过量开采条件下,某地区大部分潜水井出现干井现象,区域水位亦出现非稳定变化过程, 据1996年与2018年水位埋深对比分析,水位累积下降2.9-4.6m,平均每年下降值16-21cm,区域平均每年下降值17.25cm,这样水位动态表明了过量开采地下水,出现非稳定开采过程的必然结果,范围逐渐扩展,部分农业机井报度,需向深部重新建机井。正说明对比分析的结果。
综上所述:由于淡咸水地下水达到动态平衡,形成的区域趋向稳定。且地下水开采,大气降水减少,地表径流补给减少和养殖区抽水等因素造成了地下位的急剧下降,漏斗的存在可加剧地下水污染程度,进而说明了地下水下降,将成为主要环境水文地质问题。
海水入侵是一种较为严重的地质灾害。这种灾害直接影响到沿海地区的国民经济发展,给工农业生产和人民生活造成直接损失,是不可低估的地质灾害。
所以,提出有效的治理方案并付诸实施,是当务之急。只有这样,才能保证近海地区地下水资源得到合理开发利用,使人民群众的身心健康得到保证。
二、防治措施及建议
1.防治措施
防治海水入侵主要以防为主,防治结合,控制降水短期流入海,采取逐级拦蓄的方法,近海控制开采。
海水入侵的治理,要遵循专项与综合治理相结合;先易后难、经济合理、技术可行,近期治理与远期治理相结合的原则,现就各别区域现状提出海水入侵治理措施简述如下:
(1)建立防潮闸
在河流的赶潮河段应注意防治上溯和直接入侵,应采取在河口处建立防潮闸等措施,一方面防治海水入侵,另一方面拦蓄地表水,增加淡水对地下水的补给量,减少和消除海水入侵的动力条件,常年向地下含水层补给淡水,可以改善地下水环境。
(2)截流开采
于近海地带平行海岸直线布设截流井,并要求生产井与截流井同步开采,生产井群与截流井群间保持正坡开采过程,截流井排的咸水可注入傍海池塘,用以发展渔业养殖。
(3)地下帷幕
地下帷幕灌桨的方法是在被灌浆的地段于咸水含水层中形成地下水泥帷幕式的坝,主要是针对河流两岸,客观上起着阻止咸水入侵,淡水又得到拦蓄,使残留坝内的咸水会逐渐淡化,这就是地下帷幕灌桨措施治理海水入侵的基本思路。
2.治理建议
通过各治理措施分析,专项治理和综合治理相结合,逐步实施才能获得较为理想的效果。但是,还要体现综合治理的问题,要求全面开展节流工作,提出如下建议:
(1)沿海地区水资源贫乏,节约用水,科學用水,减少水资源的消耗量是首要措施。调整沿海产业结构,建立节水型工农业,节水型城市等,把工农业生产用水递增率降下来,要坚持计划用水,节约用水及合理用水原则。
(2)农田灌溉要合理用水,充分地利用地表水资源,减少地下水开采量,在沿海河流上可以因地制宜多建蓄水工程,层层拦蓄地表水和雨洪水径流。抬高地下水位。
(3)强化水资源统一管理,控制开采量,将地下水位稳定在一定的水平上。在海水入侵发展较快和主要村镇附近,划出一定区域,实行限制措施,即科学划分沿海禁采区、近海限采区、远海扩采区。合理规划利用水资源和土地资源。
(4)在存在海侵区周边建立系统的地下水监测系统,开展长期的监测,监测站布设涵盖严重入侵区、轻微入侵区、未入侵区,监测断面垂直于海岸线,每个断面至少布设监测站3-5个;监测水位、氯度和矿化度。每年的丰水期和枯水期均监测。
最后应强调一下,要改善水资源宏观环境,建立绿色水库,也就是在周边丘陵区发展植树造林,提高植被的涵蓄功能,进而改善了水资源补给条件,以及水土保持条件,这是区域治理长远的战略观点。
参考文献:
[1]刘先锋,齐仲芝.辽宁沿海地区海水入侵成因及防治措施[J].地下水,1995,17(3):127-129.
3727501908203