连云港市海水入侵现状调查及防治对策探讨

2020-08-14尹华斌周德山张晴陈克红邵帅刘展新

环境与发展 2020年11期

尹华斌周德山张晴陈克红邵帅刘展新

摘要：海水入侵是连云港市近些年出现并不断发展的一种海洋地质灾害，会引发地下水水质恶化、土壤退化等一系列生态环境问题，制约当地经济社会的可持续发展。文章以2012-2019年连云港市海水入侵历年监测主要数据为基础，调研本市海水入侵现状，并浅析海水入侵的危害及其成因，为科学制定本地区海水入侵防治措施提供数据依据和支持。

关键词：海水入侵;连云港市;入侵现状;防治措施

中图分类号：X834 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）11-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.013

Investigation on current situation of seawater intrusion in Lianyungang City and discussion on prevention countermeasure

Yin Huabin，Zhou Deshan，Zhang Qing，Chen Kehong，Shao Shuai，Liu Zhanxin

（Marine Environmental Monitoring and Forecast Centre of Lianyungang，Lianyungang Jiangsu 222001，China）

Abstract：Seawater intrusion is a kind of Marine geological disaster occurring and developing in lianyungang city，It will cause a series of ecological environmental problems such as the deterioration of groundwater quality and soil degradation，It will also restrict the sustainable development of local economy and society.This article is based on the main monitoring data of seawater intrusion in lianyungang city from 2012 to 2019，Investigate the current situation of seawater intrusion and analyze The harm and cause of seawater intrusion，To provide data basis and support for scientific formulation of seawater intrusion prevention measures.

Key Words：Seawater intrusion;Lianyungang City;Status of intrusion;Control measures

連云港市地处江苏沿海地区，东临黄海，境内资源类型齐全，海岸线全长211.587km，包括基岩海岸、砂质海岸和淤泥质海岸3种类型，沿岸土地利用率较高[1]。近些年，随着全球气候变暖引起的海平面上升，致使海水倒灌和地下水过度开采等人类活动，沿海部分地区陆续出现了严重的海水入侵灾害[2-3]。海水入侵会污染地下淡水资源，破坏水质，威胁沿岸居民饮水安全;亦会造成沿海地区地下水咸化，产生腐蚀性，缩短地下输水设施使用寿命，加大采水成本;同时海水入侵与土壤盐渍化相伴而生，会降低耕地与良田质量，使本来脆弱的生态系统更趋恶化，由此引发的一系列生态环境问题，将严重制约沿海经济社会的可持续发展[4]。因此，科学管理沿海地区地下水，防止海水入侵进一步加剧，已成为亟须解决的重要问题。本文选择连云港市赣榆沿海地区作为研究样本，以2012-2019年连云港市海水入侵历年监测数据为基础，对相关监测结果进行梳理和分析，调查分析了本市海水入侵现状，并浅析海水入侵的危害及其成因，为科学制定海水入侵防治措施提供依据和支持。

1 监测断面与方法

1.1 监测断面与站位

海水入侵监测利用现有农业用水井或居民饮用水井布设监测断面和站位，选取连云港市赣榆沿海海岸带区域开展海水入侵监测，设置3条监测断面，每条断面设置3个站位（严重入侵区、入侵区、非入侵区），站位见图1。逐年监测以保证数据连续性和完整性，准确评估海水入侵程度，逐渐实现海水入侵面状评价。

1.2 监测项目与分析评价方法

海水入侵监测项目与分析方法见表1，入侵程度等级划分标准见表2，技术方法参照《海水入侵监测与评价技术规程（试行）》（国海环字〔2014〕20号）执行。

2 历年海水入侵调查统计数据

2.1 年度最大入侵距离数据统计

连云港市赣榆沿海地区海水入侵较严重，年度最大入侵距离为5.04km，综合几年数据来看，海水入侵有加重的趋势，历年最大入侵距离监测数据见图2。

2.2 年度最大氯度值数据统计

氯离子含量是监测海水入侵的重要指标，通过其含量可以划分海水入侵的程度，以含量250mg/L为海水入侵标准，历年最大氯度值监测数据见图3。

2.3 年度最大矿化度数据统计

M值反映了地下水中总含盐量的水平，M值会随着海水入侵的加剧表大，按照严重入侵标准（M值大于3），从2017年开始M值有所降低，与最大入侵距离趋势基本类似，历年最大矿化度值监测数据见图4。

2.4 2019年观测井海水入侵等级分布

运用模糊综合评价法[5]对2019年各观测井水样的水化学指标进行模糊综合评价，得到各水井所在区域地下水海水入侵指标。结果表明：发生海水入侵的区域多分布在海岸带附近，且距离较近。Z1、Z4地下水评判结果为Ⅳ级，存在严重海水入侵现象;Z2、Z5、Z7地下水评判结果为Ⅲ级，其余均在Ⅱ级及以下标准。2019年连云港市海水入侵各等级观测井个数所占权重见图5。

3 调查结果与原因分析

3.1 调查结果

综合近几年的监测数据可以看出，年度最大入侵距离和氯离子含量呈波动性增长，海水入侵整体上有加重的趋势。2017年出现负增长，与当地政府部门开展非法开采地下水专项整治行动有关。

3.2 海水入侵原因分析

海水入侵是一个复杂的过程，其形成与沿海区域地形地貌、水动力条件、水文地质条件和地质构造特征等因素有关[6]。原因主要包括几点：第一，特殊地形结构。连云港海岸线曲折，海州湾地区成半弧形结构，海滩狭窄，波能集中，为海水入侵提供特殊的地形条件。水力坡度逆转变化。第二，全球气候变暖引发的海平面上升和过度开采地下水导致水力坡度逆转，咸淡水之间存在水头差，破坏水力平衡引发海水入侵。第三，淡咸水之间交换。淡水层咸化主要是因为人为活动和自然灾害造成的，海岸工程会导致淡、咸水失衡，造成咸水入侵。第四，隔水层被破坏。随着连云港地区沿海大开发的兴起，建设过程中淡水与海水之间的隔水层频频被破坏，海水入侵进一步加剧。

4 海水入侵防治对策

海水入侵的危害主要表现在恶化地下淡水水质、影响工农业生产，加剧水资源供需矛盾、破坏沿海地区自然生态环境等[7]。近几年来，海水入侵已经成为连云港地区日益严峻的环境问题，制定科学的海水入侵防治对策，保护现有的水资源环境，已成为亟须解决的重要问题。

4.1 合理规划开采地下水资源

严格控制连云港沿海地区地下水开采规模，开采井数量要严格限制，保持咸淡水稳定，防止两者之间水位差距太大造成水力失衡。在海水入侵严重地区制定禁止开采区和限制开采区的保护规划，以恢复地下水的良性循环，开采时合理布置井位位置，定期开采，平衡供需矛盾。

4.2 增加地下淡水的补给量

连云港地区境内河网分布不密集，且无大江大河，淡水资源相对不足。在河口上游兴建跨流域调水工程，将淡水引入滨海地区，采用人工回灌的方法，增加地下淡水的水头及流速，可以增加地下淡水的补给量。完善干、支河渠水利设施建设，增加沿海沟渠数量，引入地表水，减缓海水入侵速度。

4.3 水源替换

加快连云港沿海地区集中供水管网的建设，扩大自来水管网的覆盖区域，加大区域外水源的调入量，逐步停止沿海地区使用地下井水。加快污水处理厂和再生水回用工程建设，增加中水利用率。

4.4 建立地下水动态监测系统

自然资源主管部门要因地制宜地建立地下水动态监测系统，完善监测机制，监测结果是准确评价和合理开发地下水资源的重要依据。对地下水位、化学含量和pH值等指标进行在线监测，第一时间掌握地下水水体变化情况。根据海水入侵的频率和规律，预测入侵速度和范围、采取有效措施，保护和改善现有的水环境状况。

参考文献

[1]吴立珍，赵明，吴涛，等.连云港市海岸资源开发现状及管護对策研究[J].淮海工学院学报，2015，11（13）：101-103.