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摘要 海水入侵是外海高盐度水体沿河口河道、地下含水层向内陆入侵与渗透,导致水质恶化和土壤次生盐渍化、是沿海地带不可忽视的自然灾害之一。本文以曹庄灌区为例,论述了葫芦岛市海水入侵成因及危害,重点探讨了海水入侵的防治对策,并对某些防治措施的原理进行了分析。
中图分类号P641 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)47-0024-02
海水入侵是外海高盐度水体沿河口河道、地下含水层向内陆入侵与渗透,导致水质恶化和土壤次生盐渍化、是沿海地带不可忽视的自然灾害之一。
葫芦岛市是一个新兴的海滨城市,近几年,由于城市规模不断扩大,工农业发展,用水量与日俱增,加之以往对地下水资源缺乏全面了解和科学统一的管理,盲目布井取水,形成一些区域的“三集中”(即层次集中、地段集中和时间集中)格局。如在兴城市的曹庄、连山区的高桥和塔山等地,都相继出现了不同程度的海水入侵现象。
下面以曹庄灌区为例,简单分析一下我市海水入侵形成的原因、危害及防治对策。
1 形成原因
1.1 自然因素
曹庄灌区位于兴城市以南5km处,南临渤海。灌区建于1964年,有10个受益村。区内有机电井136眼,提水站2座,方塘1个,总装机为146kW,是以井灌为主的万亩灌区。多年来,由于年久失修和水量超采,造成海水入侵,每年灌区都要报废10多眼水井。
该区多年平均降水量为595mm,降水量集中在7、8月份,约占全年降水量的59%,多年平均蒸发量1 685mm,干旱系数30。由于1980~1984年连续5年干旱,造成该地区补给来源减少,自然水位下降。
1985年,由于暴风雨和海潮有袭击,冲掉了长4 000m,高1m的海堤近一半左右,加剧了海水向曹庄内陆逼近。
该区平均海拔1.9m,地形较平坦。境内河流为兴城西河,也是该地区地下水主要补给来源。地下水类型为氯化物重碳酸钙,矿化度177.6mg/L。1985年以前,氯离子含量<100mg/L,未出现咸化问题。据最新检测数据,大卜道东井:1 372mg/L,东盐滩井410mg/L,(注:氯离子符合饮用的标准是<250mg/L;符合灌溉标准一类:200mg/L;二类:<200mg/L~300mg/L)。灌溉用水明显有咸味,并且有盐渍出现,侵入范围约7 400亩。
在开采条件下,以羊安、曹庄两乡为一个水文地质单元。其补给来源主要是兴城西河的侧向补给,参照《兴城县稻麦开发区地下水资源》可以看出,该区农业灌溉、工业取水、市政取水及人畜饮水的需水总量为2 915万m3/a,超过补给量44.77万m3/a,出现了负均衡,但数值不大,说明海水入侵仅仅是近几年发生的。
1.2 人为因素
除了灌区本身集中开采外,1993年兴城市自来水公司为解决市民用水问题,在曹庄乡距海边2.7km处打了7眼井,布置在灌区地下径流补给上游。其中5眼大深井,采用深井泵取水,常年昼夜开采。2008年该水源地实际取地下水750万m3,大量取水截取了灌区地下水的补给,使其形成了入不敷出,破坏了采补平衡。根据对曹庄灌区部分井位调查,该地区水位每年以84cm的速度下降;从内陆到沿海的方向,水位线呈下斜趋势。
由此可知,由于该地区地形、水文地质、气候及海潮等自然因素的影响,造成地下水补给来源减少;另一方面,中上游地区开发了新的工业用水和市政用水大户,使得难于用上地表水的下游灌溉地区的地下水资源短缺,超量开采,造成降落漏斗扩大,中心水位逐年降低,加之海潮动力的乘虚而入,不可避免地形成了海水入侵。
2 海水入侵的危害
海水入侵的危害主要有以下几点:
1)生活环境恶化。土壤盐化程度加重地面上出现盐渍,良田丧失,农业减产,矿化度和氯离子含量高,饮用水质降低;
2)缩小水体使用范围。淡水是人类生活的基础,淡水咸化,水质降低,使水资源失去了应有的使用价值,工业发展和布局受到制约,农业持续增产也受到影响,人均、亩均占有水量减少;
3)原有机电井和提水设备失效作废。由于水位越来越低,水量越来越少,离心泵换成潜水泵,又改成了深井井泵,浇地成本逐渐增高;
4)工农业之间、城乡之间争水矛盾加重。由于很多用水大户布井开采地下水均形成“三集中”形式,袭夺了周围地下水,农民怨声载道,影响了社会安定团结;
5)地下水位继续下降,淡水资源受到污染,造成生态平衡破坏,恶性循环加剧。水的热容量很大,对小区域气候调节有一定的作用。
3 防治措施及办法
要想从源头上采取措施对海水入侵现象加以防治,在水源建设和利用上必须贯彻“水源保护、开源、节流”并重,以节水为中心的方针,实现统一、合理管理。
3.1 加强水资源的统一规划、统一管理水资源
管理必须“瞻前顾后”。所谓“瞻前”,即依照该地区水资源实际储量进行科学规划和开采,严格控制审批打深井;“顾后”即必须考虑为子孙后代造福。超量开采地下水,采补严重失衡,破坏了自然平衡,必将受到大自然的惩罚。
3.2 加强全民对水资源有限性的认识
水并非取之不尽,用之不竭。在天然蓄储量不变的情况下,随着生产力逐步发展,工农业产值成倍翻番,加之很多水利工程年久失修,现有的水资源已远远满足不了新时期与日俱增的用水需求。
3.3 开源与节流并重
开源指根据我地区临海特点,依靠海水利用和海水改造,以扩大水源。在井灌区,改造为井与河混合灌区,丰水年及平水年以河灌为主,以补充地下水,枯水年以井灌为主。节流指因地制宜。利用加强渠道衬砌,减少跑、冒、漏、损失和无效蒸发的水量,即可提高50%~60%的利用系数,灌溉面积可增加30%,形成节水型农业。
3.4 其它
组织力量,加强观测网的布设,防微杜渐,并尽快改善已被污染地区的水环境,使地下水恢复良性循环,扩大地下水开采面积。
4 结论
总之,水资源的保障程度与国民经济的发展密切相关,要使葫芦岛市实现“十二五”的发展目标,水源必须保证,为最大限度地减少海水入侵的危害,呼吁全市各用水部门一定要在科学统一管理下开发利用水资源,以谋求最大的经济和社会效益,使葫芦岛市的水资源迈向良性的发展轨道。
参考文献
[1]李慧.葫芦岛地区海水入侵区的成因及规律分析[J].吉林水利,2010(2).
[2]张志阔.莱州市王河下游地区海水入侵治理研究[D].中国海洋大学,2004.