瓦房店市沿海地区海水入侵现状调查与分析
2015-02-28徐明晗
徐明晗
(辽宁省大连水文局,辽宁 大连 116023)
地下水作为瓦房店沿海地区重要供水水源,对保证瓦房店沿海经济带的经济社会发展起到了重要的作用。近年来由于部分区域地下水的开采量过大,近年降水量略减少,导致没有大量降水补给地下水,使地下水位持续下降,形成了地下水超采漏斗,进而诱发了海水入侵。不仅造成经济损失,还对人们生活用水造成很大困难,对社会发展造成诸多负面影响。2013年对该区地下水进行取样监测,为更好地评价海水入侵程度,对稳定元素氯离子浓度值进行统计分析。调查监测井点共243口,顺着沿海12个乡镇入侵线左右分布。
1 调查区域概况
瓦房店市全境总面积4176.07 km2,西濒渤海,海岸线长461.2 km,是连接沈阳和大连的重要经济区。其中沿海乡镇包括李官镇、土城乡、永宁镇、闫店乡、西阳乡、驼山乡、红沿河镇、仙浴湾镇、三台满族乡,炮台镇、谢屯镇、复州湾镇(不包括长兴岛)。
瓦房店市依山傍海,自然景观秀丽。千山余脉沿境由东北向西南延伸,地势东北高,西南低。属暖温带大陆性季风气候区,冬无严寒,夏无酷暑,四季分明,年平均气温9.3℃,无霜期165~185 d,平均降水量580~750 mm。瓦房店市共有大小河流118条,最大的河流是复州河,截至2013年,复州河流域面积为1638 km2,其中瓦房店境内面积为1342.7 km2,流域内多年平均径流量3.42亿m3。
2 现状调查
海水入侵是指由于超量开采地下水,造成地下水位持续下降,因此破坏了滨海地带咸淡水原有的平衡状态,使海水沿着含水层向内陆淡水层侵入,地下水中氯离子含量明显升高,达到250 mg/L以上,且水化学成分有所改变,依此划定的区域为海水入侵区。
1)调查数据
2013年,瓦房店市海水入侵面积为176.71 km2,占瓦房店市行政区域面积的4.2%,其纵向入侵深度最大达到10.0 km,造成陆域生态环境日渐恶化。海水入侵面积较大的区域,统计结果见表1。
2)现状分析
瓦房店地区的海水入侵现状仍比较严重,从最近10年海水入侵面积变化趋势分析来看,2007—2009年海水入侵面积比较大,主要原因地下水的开采量增大,水位降低,是地下水中氯化物浓度增大所致。海水入侵结果使淡水水质变咸,破坏了咸淡水天然平衡状态,进一步削弱了原来短缺的淡水资源。如果不采取措施限制地下水的开采,则供需矛盾会更加突出。2010年后随着降水量偏大,地方管理部门监管力度加大,地下水用水量减少,海水入侵面积有所减少。入侵面积变化趋势,见图1。
表1 瓦房店市沿海乡镇海侵面积统计表
图1 瓦房店市历年海水入侵面积变化趋势图
3 海水入侵危害
海水入侵造成的危害不仅是严重的,而且将是长期的。如果不加控制任其发展,海水入侵造成的危害还会继续扩大。
1)海水入侵将造成土壤盐碱化,植被不能生长,造成大片土地荒芜。以前,永宁镇是苹果产量大户,20世纪80年代末、90年代初,出现海水入侵后,这里就再也无法大面积种植苹果树了。
2)如不及时采取措施,海水入侵还将影响到城市,海水中的氯离子对混凝土和地下管网都有腐蚀性,海水入侵到城市,必然将大幅增加城市建设中的防腐成本。
3)海水入侵不仅加剧水污染,而且将造成水环境生态系统破坏及土地盐碱化,危害人类健康。
鉴于到目前为止,在我国还没有治理海水入侵成功的范例,当前能采取的有效办法还是以防为主。在海水入侵地带周围及尚未侵入地区加强预防,控制入侵区的继续扩展。已经发生海水入侵的地区,应采取有效措施加以治理,缓解海水入侵的危害程度,使损失降到最低。
4 海水入侵防治措施
海水入侵是源于人为超量开采地下水造成水动力平衡的破坏。海水入侵几乎是不可逆的,在海水入侵形成地区,即使能采取措施阻止新入侵形成,但因为地下原有淡水已与海水混合在一起,要改善需要一个漫长的过程,并且成本很高。
1)节约用水,科学用水。瓦房店沿海地区水资源贫乏,节约用水,科学用水,减少水资源消耗是首先应采取的措施。建立节水型城市,节水型工业,节水型农业。
2)控制和调整地下水开采。海水入侵是由于地下水过量开采引起的,那么应当强化水资源统一管理,控制开采量,合理开发地下水,将地下水水位稳定在一定水平上。
3)充分利用地表水资源,减少地下水开采量。地下水资源由大气降水和地表水转化而来,瓦房店地区全年降水量的70%集中在6—9月份,绝大多数汇流如海。因此,在沿海地区河流上可因地制宜多建些拦蓄水工程,增加地下回灌补给量,抬高地下水位。对地下水超采的区域,要通过节约用水、替代水源、水资源合理配置和联合调度等措施,逐步压缩地下水开采量,实现地下水的采补平衡,修复与保护地下水。
4)人工补源,以淡压咸。在已形成海水入侵的区域可以利用人工回灌,补充地下淡水,提高滨海地区地下淡水的水位和流速,以淡水压咸水,迫使海水后退,有效防止海水入侵。
5)阻隔水流。将海水入侵严重的地区地下水位降至临界深度(不导致海水再次入侵),该地区的地下水原始径流遭到破坏,临近地区的地下水就会向这里补给,同时反复多次注灌地表水,地下水中的氯离子就会大大减少,可改善地下水水质,达到以淡压咸的目的,取得治理海水入侵的理想效果。
6)建立沿海地区地下水监测系统。加强地下水位和水质监测,建立地下水动态监测系统,跟踪监测地下水位,水质变化动态,必要时辅以海水水文动态监测,强化地下水资源管理是防治海(咸)水入侵的根本性措施。