青岛市海水入侵现状与防控措施研究.doc

【摘要】 根据多年实测资料，分析了青岛市海(咸)水 入侵的现状 ，并对海(咸)水入侵与地下水开采量之间的关系进行了研究，计算出各入侵区的地下水限制开采量。 同时，根据青岛市沿海地区的特 点，结合各海（咸）水入侵区的入侵影响因素，提出了海（咸）水入侵的治理措施。【关键词】 海（咸）水入侵；成因；类型；青岛市【中图分类号】 x703.1【文献标识码】 a【文章编号】 1009-6159（2011）-11+12-0056-03青岛市的海（咸）水入侵起源于 20 世纪 70 年代末，由于过量抽取地下水，使部分地区地下水水位低 于海平面，水力坡度向内陆倾斜造成海（咸）水入侵， 个别地方因耕作方式变更及沿海滩涂开发不当等也 发生了海（咸）水入侵。 特别是上世纪 80 年代，由于 连年干旱少雨，入海河流下游地下水富水地区，出现 了集中大量开采的现象，造成了海（咸）水入侵，导致 大批机井报废，粮田荒芜，水质恶化，形成严重的水 文地质灾害。 上世纪 90 年代后入侵区附近地下水开 采量大幅度减少，加上降水量较 80 年代增多，使地 下水位有不同程度回升，部分漏斗平复，海（咸）水入 侵势头得到遏制。 本文主要对青岛市海水入侵现状 及对策作一分析。1 青岛市海水入侵的分布哥庄一带形成面积约 100 km2 的地下水降落漏斗,中心最低水位-8.18 m, 因而引起南端及东南边缘的咸 水逐渐内侵。 同时在大沽河下游近海的南庄东风闸 因管理不善， 造成大潮时海水顺河上溯至何营庄附 近， 距离入海口长达 12 km 以上， 导致海水倒灌入 渗，因地下水位较低，海水倒灌十分有利，致使水源 地南端和沿河两岸地下水水质明显恶化，1988 年与1981 年相比，咸水入侵锋面向内推移约 750 m，影响 水源地面积约 3 km2。 1990 年后随引黄济青工程开 通，地下水开采量减少，降水量也较 80 年代有所增多，1994 年丰水期漏斗平复后未再出现。 1995 年咸水边界有所后退，1997 年底在小麻湾施工地下防渗 帷幕墙工程，使咸水范围未再扩大，总体来看，该区cl 、矿化度均有下降趋势。 本段海（咸）水入侵，迫使大沽河水源地李哥庄采区缩小开采范围， 降低了供 水能力且使当地居民生活用水发生困难。2） 白沙河墨水河下游： 该区是青岛近郊水源 地，又是青岛市近郊蔬菜生产基地，含水层为两河流-根据青岛沿海地区的水化学特征，当地地下水的主要用途及人们的用水习惯， 采用国家生活饮用水卫生标准， 把氯离子含量大于 250 mg/l 的区域划 定为海（咸）水入侵区。青岛市的海（咸）水入侵区主要发生在大沽河下 游、白沙河墨水河下游、洋河下游、黄岛辛安、平度新 河灰埠一带。 其中，胶州湾沿岸主要为现代海水入侵区，平度新河为咸卤水和现代海水入侵混合区域。2海水入侵现状1）大沽河下游：大沽河水源地南端和东南边缘 有大片咸水区分布，面积超过 50 km2，海相淤泥质沉 积层一直北延至即墨蓝村一带。 自 1981 年开发大沽的冲洪积层，上世纪 60 年代以前水质优良，70 年代随地下水超量开采，地下水位逐渐下降，引发海水入侵， 尤其 1977 年以后，连年枯水，再加上地下水量的严重 超采， 致使地下水位连年下降， 平均下降 5 m 多，至1984 年漏斗面积达到 25 km2， 中心最低水位为-9 m（见图 1），成为青岛市海水入侵最早、 危害最大的地区。 80 年代中期，海水入侵面积达 8.5 km2，1985 年受九号台风影响有所缓和，之后又继续缓慢发展。 90 年 代，由于工业区扩大，农田减少，水厂停采等原因使收 稿 日 期 ：2011-08-26图 1 白沙河枯水期地下水水位地下水位回升，至 1994 年原海水入侵区上游的降落漏斗平复，海水入侵范围未再扩延，其后地下水位连 年上升，地下水已高出海水，已开始向胶州湾泄流。线）大致在烟潍公路以北约 500 m 处，到 1989 年已扩展到公路以南，最大推进距离超过 3 000 m，面积约 有 17 km2。 1990 年至今，由于降水量较丰，入侵范围 有所减小。 据 2003 年对氯离子含量统计知，距离主 河道较近且靠近下游的李家铺和祝家铺监测井氯离 子含量较高，在 1 000 mg/l 以上，而离主河道较远且 远离下游的付家和新李家等监测井氯离子含量较 低，在 250 mg/l 以下。3 海水入侵区的治理措施根据青岛市沿海地区的特点，结合各海（咸）水 入侵区的入侵影响因素，治理海（咸）水入侵的措施 包括以下几个方面：1990 年以来的监测表明，地下水中的 no3 含量很高，-除了个别观测孔，一般在 45mmol/l 之间，有的甚至高达 8.3 mmol/l，总的趋势是逐年上升。修建地下截渗墙在咸淡水界面附近修筑地下截 渗墙 ， 阻止 海（咸）水内侵。 这样可以在枯水期或枯水年最大限度 地动用地下水储存资源， 以待丰水期或丰水年予以 补偿。 这一办法已在白沙河下游和大沽河下游实施。 缺点是成本较高， 特别是那些呈簸箕形宽度较大的 河口地带，截渗墙过长费用过高。 目前此种方法可在 一些宽度较窄、深度不太大的河口地段，如积米崖、 灵山卫一带推广。3.1近年来城阳区在白沙河下游双元路修建地下防渗帷幕墙工程后，白沙河下游的海水入侵得以遏制，但墨水河下游的海水入侵区仍然存在。3）洋河下游：由于地势低洼及海水倒灌影响，洋 河下游的海水入侵一直较为严重。 该区以农业供水 为主，在入海口处，海水沿河道顶托上溯，倒灌引起 海水入侵，入侵曾一度延伸至洋河崖，入侵区粮田减产，水井报废。该区布有 2 眼地下水质监测井，其中洋河崖监测井距河道较近。 从近几年的水质监测结果来看，越靠近主河道的地方，地下水的氯离子含量 越高，海水入侵越严重。 与洋河崖监测井相比，王家 疃监测井距离海岸较近，但远离主河道，洋河崖监测 井氯离子含量近几年一直高于王家疃监测井。 根据2004 年 4 月地下水质监测成果， 王家疃和洋河崖的 氯离子含量分别为 314 mg/l 和 497 mg/l， 海水入侵 的程度比以前有所减轻。4）黄岛辛安：位于辛安河下游入海口附近。 本区 域地下水富水性较强， 原为黄岛城区主要供水水源 地，与海岸距离最近处不足 500 m，80 年代因开采量 大大超过天然补给量， 水位下降较快， 最低水位标 高-3 m，导致海水入侵。 自 1986 年开始，海水内侵600 m 左右，19861995 年开采量逐年减少直至彻 底停采。 入侵导致土地盐渍化、农田受害、农村用水困难，现填海后改建工业用地。5）平度新河灰埠：该区是山前平原与滨海平原 的接合部，海相与陆相沉积交错重叠，地下水质较差， 大部分地段属上淡下咸区，80 年代由于天旱少雨，农 业超深超量开采，地下水位降至-5 m 以下，导致底部 咸水上返，北部咸水南侵，海水顺河上溯倒灌。 据调 查，1980 年以前，咸淡水界面（即矿化度为 1g/l 等值进行地下水人工回灌1）利用本流域或跨流域的地表水（河水及水库、 拦河坝蓄水），通过人工回灌工程引入开采区，回灌 补给地下水。 青岛市降水和地表径流时间过分集中， 依靠降水和河水的自然入渗不足以补偿地下水的实 际开采量。 与此同时又有大量河水流泄入海，青岛市 多年平均的入海水量占地表径流量的 50%以上，如 果通过工程措施将这些弃水加以拦蓄并引入开采区 回灌到地下，则地下水的补给量就会大幅度增加，地 下水位下降将趋缓或稳定， 降落漏斗就不会继续扩 大， 甚至有可能得到平复， 超采状态就会改观，海（咸）水入侵就可避免。2）沿海岸地带开挖渗渠，引河水或经级处理后 的城市污水回灌地下，在咸、淡水界面附近形成淡水 帷幕。 这样一方面可以阻挡海水的内侵，又可使处理 后的污水经过土层和砂层的过滤之后达到饮用水卫 生标准，直接增加地下水的补给量。 墨水河距市区较 近，最近距离不过 30 km2。 青岛市区每年约有 7 0003.2万 m3 的有待处理的城市污水，回灌水源可谓丰富。因此，在该区采用帷幕回灌措施条件十分有利。3）加强河道管理，防止海水顺河倒灌。 一是在海 水倒灌比较严重的河口， 选择适当位置修建拦水闸两个监测站的地下水氯离子含量均小于 250 mg/l，说明地下截渗墙可以有效防治海水入侵。参考文献或半咸水养殖，将对农作物的危害减少到最低限度。5）引淡压咸。 即墨南阡地区（周疃河下游）的海 水入侵与水田改旱地有密切关系。 针对这一情况，应 争取恢复水稻种植。 如果不可能大面积恢复，至少也 应该在近海或近养虾池地带恢复一部分稻田， 引周 疃河水、王圈水库及上游的地下水进行灌溉，以淡水 压咸水，迫使咸水后撤。 在稻田外侧可引种耐盐的芦 苇，以降低水的咸度。6）加强对海（咸）水入侵区的动态监测和调查。 根据海（咸）水入侵区的范围确定动态监测区，动态 监测和调查应包括下列内容：地下水位观测；地下水 开采量监测，人工回灌量、水质调查；地下水水质监 测。 随时掌握咸、淡水的形态、分布及运移演变规律，郭占荣，黄奕普.海水入侵问题研究综述j.水文，2003，23（3）：10-15.成建梅，黄丹红，胡进武.海水入侵模拟理论与方法研究 进展j.水资源保护，2004（2）：3-8.李振函，张春荣，朱伟. 日照市沿海地区海水入侵现状与 分析j.水文地质工程地质，2009（5）：129-136.杨吉龙，韩冬梅.秦皇岛洋河-戴河冲洪积平原第四系含 水层海水入侵机理分析 j. 地质调查与研究，2009，32（2）：144-149.（责任编辑 赵其芬）1234（上接第 53 页）环境保护相统一。 努力做到 “四个结合”：即景区开发与环境保护相结合、人文景观与自 然景观相结合、 古典建筑的神韵与现代设施的时尚相结合、景区建筑与水利工程相结合。3.2 改革创新，以景区建设推动水管单位体制改革通过水利风景区建设， 可以拉动一大批相关产 业的发展，为水利多种经营创造新的经济增长点，提供大量直接、 间接的就业机会。 通过水利风景区建 设，以水利旅游整合库区资源，综合开发利用，增加 经济收入，不仅妥善安置了分流职工，还可反哺水利工程的管护，有力促进工程管理单位的改革发展。3.3 完善政策，切实增强水利风景区发展活力加强水利风景资源调查研究，认真分析，科学研 判，理清水利风景区建设管理工作思路。 积极发挥水行政主管部门在水利风景区建设与管理中的主导作 用， 把水利风景区作为水利工作的一项重要内容纳 入议事日程， 及时研究解决水利风景区建设与发展 中的重点、难点问题，加大扶持力度，整合各方资源，协调多方力量，共同推进水利风景区的建设与发展。3.4 加大投入，着力提升水利风景区的规模坚持以工程建设带动水利风景区建设。 水利工规划、设计、建设和管理中尽可能满足水利工程的绿化、美化、亮化要求，尽可能为水利风景区的建设与管 理创造条件。有条件的地方，水利风景区的规划、建设 应与拟建、新建水利工程同步设计、同步施工、同步运 行。 应积极争取地方政府对水利风景区建设的投入， 充分发挥地方政府对水利风景区开发利用、水生态环 境保护投入的主渠道作用。 积极运用市场机制，加强 投资融资，吸引社会资金投入水利风景区建设，探索 与相关经营者搞联合开发，实行股份制经营。同时，水 管单位也要设法增加水利风景区建管投入。3.