王桂娟,王桂峰
1.葫蘆島市水利勘測設計院,遼寧 葫蘆島 125000 2.葫蘆島市水利局,遼寧 葫蘆島 125000
海水入侵是外海高鹽度水體沿河口河道、地下含水層向內陸入侵與滲透,導致水質惡化和土壤次生鹽漬化、是沿海地帶不可忽視的自然災害之一。
葫蘆島市是一個新興的海濱城市,近幾年,由于城市規模不斷擴大,工農業發展,用水量與日俱增,加之以往對地下水資源缺乏全面了解和科學統一的管理,盲目布井取水,形成一些區域的“三集中”(即層次集中、地段集中和時間集中)格局。如在興城市的曹莊、連山區的高橋和塔山等地,都相繼出現了不同程度的海水入侵現象。
下面以曹莊灌區為例,簡單分析一下我市海水入侵形成的原因、危害及防治對策。
曹莊灌區位于興城市以南5km處,南臨渤海。灌區建于1964年,有10個受益村。區內有機電井136眼,提水站2座,方塘1個,總裝機為146kW,是以井灌為主的萬畝灌區。多年來,由于年久失修和水量超采,造成海水入侵,每年灌區都要報廢10多眼水井。
該區多年平均降水量為595mm,降水量集中在7、8月份,約占全年降水量的59%,多年平均蒸發量1685mm,干旱系數30。由于1980~1984年連續5年干旱,造成該地區補給來源減少,自然水位下降。
1985年,由于暴風雨和海潮有襲擊,沖掉了長4000m,高1m的海堤近一半左右,加劇了海水向曹莊內陸逼近。
該區平均海拔1.9m,地形較平坦。境內河流為興城西河,也是該地區地下水主要補給來源。地下水類型為氯化物重碳酸鈣,礦化度177.6mg/L。1985年以前,氯離子含量<100mg/L,未出現咸化問題。據最新檢測數據,大卜道東井:1372mg/L,東鹽灘井410mg/L,(注:氯離子符合飲用的標準是<250mg/L;符合灌溉標準一類:200mg/L;二類:<200mg/L~300mg/L)。灌溉用水明顯有咸味,并且有鹽漬出現,侵入范圍約7400畝。
在開采條件下,以羊安、曹莊兩鄉為一個水文地質單元。其補給來源主要是興城西河的側向補給,參照《興城縣稻麥開發區地下水資源》可以看出,該區農業灌溉、工業取水、市政取水及人畜飲水的需水總量為2915萬m3/a,超過補給量44.77萬m3/a,出現了負均衡,但數值不大,說明海水入侵僅僅是近幾年發生的。
除了灌區本身集中開采外,1993年興城市自來水公司為解決市民用水問題,在曹莊鄉距海邊2.7km處打了7眼井,布置在灌區地下徑流補給上游。其中5眼大深井,采用深井泵取水,常年晝夜開采。2008年該水源地實際取地下水750萬m3,大量取水截取了灌區地下水的補給,使其形成了入不敷出,破壞了采補平衡。根據對曹莊灌區部分井位調查,該地區水位每年以84cm的速度下降;從內陸到沿海的方向,水位線呈下斜趨勢。
由此可知,由于該地區地形、水文地質、氣候及海潮等自然因素的影響,造成地下水補給來源減少;另一方面,中上游地區開發了新的工業用水和市政用水大戶,使得難于用上地表水的下游灌溉地區的地下水資源短缺,超量開采,造成降落漏斗擴大,中心水位逐年降低,加之海潮動力的乘虛而入,不可避免地形成了海水入侵。
海水入侵的危害主要有以下幾點:
1)生活環境惡化。土壤鹽化程度加重地面上出現鹽漬,良田喪失,農業減產,礦化度和氯離子含量高,飲用水質降低;
2)縮小水體使用范圍。淡水是人類生活的基礎,淡水咸化,水質降低,使水資源失去了應有的使用價值,工業發展和布局受到制約,農業持續增產也受到影響,人均、畝均占有水量減少;
3)原有機電井和提水設備失效作廢。由于水位越來越低,水量越來越少,離心泵換成潛水泵,又改成了深井井泵,澆地成本逐漸增高;
4)工農業之間、城鄉之間爭水矛盾加重。由于很多用水大戶布井開采地下水均形成“三集中”形式,襲奪了周圍地下水,農民怨聲載道,影響了社會安定團結;
5)地下水位繼續下降,淡水資源受到污染,造成生態平衡破壞,惡性循環加劇。水的熱容量很大,對小區域氣候調節有一定的作用。
要想從源頭上采取措施對海水入侵現象加以防治,在水源建設和利用上必須貫徹“水源保護、開源、節流”并重,以節水為中心的方針,實現統一、合理管理。
管理必須“瞻前顧后”。所謂“瞻前”,即依照該地區水資源實際儲量進行科學規劃和開采,嚴格控制審批打深井;“顧后”即必須考慮為子孫后代造福。超量開采地下水,采補嚴重失衡,破壞了自然平衡,必將受到大自然的懲罰。
水并非取之不盡,用之不竭。在天然蓄儲量不變的情況下,隨著生產力逐步發展,工農業產值成倍翻番,加之很多水利工程年久失修,現有的水資源已遠遠滿足不了新時期與日俱增的用水需求。
開源指根據我地區臨海特點,依靠海水利用和海水改造,以擴大水源。在井灌區,改造為井與河混合灌區,豐水年及平水年以河灌為主,以補充地下水,枯水年以井灌為主。節流指因地制宜。利用加強渠道襯砌,減少跑、冒、漏、損失和無效蒸發的水量,即可提高50%~60%的利用系數,灌溉面積可增加30%,形成節水型農業。
組織力量,加強觀測網的布設,防微杜漸,并盡快改善已被污染地區的水環境,使地下水恢復良性循環,擴大地下水開采面積。
總之,水資源的保障程度與國民經濟的發展密切相關,要使葫蘆島市實現“十二五”的發展目標,水源必須保證,為最大限度地減少海水入侵的危害,呼吁全市各用水部門一定要在科學統一管理下開發利用水資源,以謀求最大的經濟和社會效益,使葫蘆島市的水資源邁向良性的發展軌道。
[1]李慧.葫蘆島地區海水入侵區的成因及規律分析[J].吉林水利,2010(2).
[2]張志闊.萊州市王河下游地區海水入侵治理研究[D].中國海洋大學,2004.