硇洲岛地下水水质咸化和海水入侵主要成因及对策

陈 苑

（广东省水文局湛江分局，广东 湛江 524037）

硇洲岛地下水水质咸化和海水入侵主要成因及对策

陈 苑

（广东省水文局湛江分局，广东 湛江 524037）

文章通过分析湛江市硇洲岛地下水水质咸化和海水入侵主要原因及趋势，为防止水质咸化区持续扩大提出了合理性措施和建议。

湛江市硇洲岛；水质咸化和海水入侵；措施和建议

湛江市硇洲岛，近年来由于部分群众盲目打井，无序开采地下水，导致地下水严重超采，引发了海水倒灌入侵，使该岛部分区域沿海近千米范围内的浅、中层井水水质不同程度咸化，造成以地下水为饮用水源的十余条村庄近万名群众饮水出现困难。

（一）自然地理及供水工程概况

硇洲岛是一个大约20～50万年前由海底火山爆发而形成的海岛，位于湛江市东南约40km处，它北傍东海岛，西依雷州湾，东南面是南海，纵深是太平洋，海岸线长43.98km，总面积约 56 km2。硇洲地处北回归线以南的低纬地区，属热带和亚热带季风气候，终年受海洋气候的调节，冬无严寒，夏无酷暑，年平均气温为22.7℃～23.3℃，年平均日照时数为1817.7～2106小时。

硇洲岛无江河湖泊，地表水源工程除极少的蓄水工程外无引水、提水、调水工程，现仅有小型水库三个、塘坝两个共五个蓄水工程，集水面积共2.5 km2，总库容为90万m3，兴利库容约50万m3。全岛主要靠地下水源解决生活生产问题，现有大于30m深的抽水井约2036眼，90%以上的水井为30～120m之间的浅中层水井。

（二）水资源量分析

1、地表、地下水资源量

硇洲岛多年平均降雨量为1209mm，当地多年平均水面蒸发量为1150mm（E601型蒸发器观测），陆地蒸发量为970 mm。据降雨量资料及《广东省水文图集》（1991年），可进行当地水资源量的计算，计算成果见表1。由表中可知，全岛人均地表水占有量660 m3/人，比全市1256 m3/人少40%左右。由于当地地势平坦，蓄水工程极少，故大部分水资源以洪水的形式直接渲泄入海，实际可利用的地表水资源量更少。硇洲岛地下水资源量约为2242万m3，其中浅层水资源量约1742万m3。

表1 地表水资源量计算成果表

2.可供水量分析

地表水供水水源主要为集中蓄水工程，多年平均可供水量约为50万m3，地下水可开采量为1604万m3，其中浅层水可开采量1219万m3，中、深层可开采量385万m3，可供水量详见表2。

表2 硇洲岛不同水平年可供水量估算表 单位：万m3

3.现状用水量调查分析

硇洲岛工业用水按产值估算，参照行业用水定额，用水保证率为90%时年用水量约80万m3。硇洲岛人口为4.5万人，用水定额为122L/人·日，用水保证率为90%时年用水量200万m3。硇洲岛农作物主要为香蕉，全岛总灌溉面积3万亩，其中香蕉2.6万亩，水稻0.1万亩，其它农作物0.3万亩。参照《广东省一年三熟灌溉定额》（1999）内香蕉及水稻的净灌溉定额，结合硇洲岛的土质情况（砂壤土）及灌溉情况，岛内香蕉净灌溉定额采用 660m3/亩，水稻净灌溉定额采用750m3/亩, 其它农作物净灌溉定额采用300m3/亩，则香蕉灌溉用水量为1716万m3;水稻灌溉用水量为75万m3；其它农作物灌溉用水量为90万m。渔业用水主要为对虾养殖业，现有虾塘0.17万亩,补水定额为800m3/亩,则虾塘年用水量为136万m3。经计算农业灌溉净用水量约1881万m3，渠系水利用系数采用0.95（井灌），则灌溉年毛用水量1980万m3，农业总用水量为2116万m3。

由此可得，则现状总用水量约2396万m3，其中地下水用水量为2346万m3，地下水是最主要的供水水源，占总用水量的98%。

（三）地下水水质监测基本情况

为准确分析岛内地下水水质咸化程度和受影响含水层的垂直深度以及咸化区离海岸的最大纵深距离，在岛内地面高程相对较低的西南、西北与东北部沿海地带，划出水质咸化区域范围，抽选了28眼地下井的水样实施了相关水质、水位监测。各监测项目依据《生活饮用水标准检验方法》（GB5750-85）检测，并采用《地下水质量标准》(GB/T14848-93）Ⅲ类标准进行评价。各监测项目Ⅲ类水质标准具体数值分别为：氯化物≤250mg/L；总硬度≤450mg/L；pH=6.5～8.5；氨氮≤0.2mg/L；氟化物≤1.0mg/L；铁≤0.3mg/L；锰≤0.1mg/L；砷≤0.05mg/L。图1为地下井监测分布图。

图1 地下井监测分布图

据抽选的28眼地下井的水质、水位监测成果和实地调查情况显示，岛内地势较为低缓的西南、西北与东北部沿海区域已经出现海水入侵，海水最大纵深渗透距离达1000m左右，入侵区内30～80m 深度范围的地下含水层水质普遍发生不同程度咸化，咸化高浓度区主要集中于距岸600m以内的近海地带，且当中又以英明村情况最为严重，其氯化物含量高达8890mg/L，超标34.6倍。表3为硇洲岛地下水质咸化调查水质监测成果表。

表3 硇洲岛地下水质咸化调查水质监测成果表

（四）地下水水质咸化和海水入侵主要原因及趋势分析

1.供用水严重失衡，地下水超采严重

香蕉种植业及海水养殖业为了追求最大效益，用水保证率均达90%以上，因此，现状年用水量基本保持在2400万m3左右，而丰水年的供水量仅约为1860万m3，供用水严重失衡。依据开采系数K=I/M（其中I为开采量，M为可开采量），2004年（枯水年，降雨量仅有850mm左右）地下水的开采系数K=1.7，属严重超采年，比可开采量多开采了近三分之一。

2.灌溉方式落后，用水浪费严重

当地香蕉灌溉用水占总用水量的75%左右，基本上全部采用井灌形式，在香蕉地附近打井抽水，采用漫灌的方式灌溉，浪费极其严重。

3.缺乏资源开发和利用的综合规划和统一管理，缺乏宏观调控

香蕉业和对虾养殖业的业主根椐个人生产需要随意打井，不受任何机构部门审批、管理和监督，井群布局、取水层位设置不合理，区域开采强度过大，形成严重超采，是引发硇洲岛海水入侵和导致岛区近海地带地下水水质咸化的根本原因。无节制的大规模集中超采，直接导致了岛内地下水位迅速下降（所有现场监测的水质咸化井均已出现低于海平面的地下水水位）和地下水降落漏斗的不断扩大，为海水创造了从外海向岛屿外围，再逐渐向腹地不断入侵的有利动力条件。再者，近年硇洲降水稀少（2004年平均降水量仅856mm），陆面蒸发量大，气候持续干旱，造成岛上接受大气降雨和地表水补给的浅层地下水补充严重不足，水位持续下降，是引起海水倒灌入侵的重要原因之一。

（五）对策和建议

针对硇洲岛无序超采地下水资源，引发海水入侵危机情况，结合今后从水资源与环境相统一、人与自然相和谐的角度进行区域性综合防治的实际需要，建议采取以下措施，有效加强硇洲地下水资源的管理：

1.由水行政主管部门对岛内水资源实行统一规划、统一管理，严格按取水许可制度要求，制订具体水资源管理办法，严格控制开采数量，禁止继续在临海区域集中开采浅层水，防止水质咸化区持续扩大。

2.对硇洲岛地下水资源量和可开采量实行进一步科学调查与评估，在准确作出评价的基础上，以资源定规划，制定水资源优化分配方案。

3.封填已咸化水井，对内陆相邻水井必须坚持分散与少量开采原则，实行轮换分批分段开采，防止海水继续向岛内纵深地带渗透发展。

4.硇洲岛水资源来源为雨水，地表水源极少，无集雨工程、海水淡化等水源工程，地下水是最主要的供水水源，为保证地下水的开采量，建议兴建渗滤池、回灌坑、渗滤井等人工地下水回灌工程，将暴雨径流水通过地表渗滤或回灌井注水，或通过人工系统人为改变天然渗滤条件，将水从地面输送到地下含水层中。按初步估算，回灌工程每增加1 km2有效集水面积，则每年能增加补水量约25万m3，补充调节地下水量，有效缓解水资源供需矛盾和防止海水继续入侵。

5.强制实施喷灌、滴灌、微灌等节水灌溉新技术，推广徐闻大水桥农场香蕉种植基地采用半固定喷灌灌溉的成功经验，全面节流，提高农业灌溉效益。

6.适当调整硇洲产业结构，建立结构合理、功能稳定、经济效益高的农业生态经济体系，实行旱作农业，推广种植耐旱、耐盐作物品种，以降低农业生产对当地地下水资源的高消耗。

7.尽快开展地下水监测，及时掌握地下水水位、开采量、水质等地下水动态变化规律，为地下水的合理开发提供科学依据，防止水文地质环境恶化及保证地下水资源的可持续利用。

[1]广东省水文局湛江水文分局.关于硇洲岛地下水水质咸化和海水入侵情况的调查报告[R].2006.08.

P641.6

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1008-1151(2011)04-0114-02

2011-01-14

陈苑（1970－），男，广东省水文局湛江分局工程师，从事水文测验与研究。