萊州市海水入侵的防治措施及效果分析

劉典鵬，季曙光，周小麗

（1.萊州市臨疃河水庫管理所，山東 萊州 261400；2.萊州市水庫管理處，山東 萊州 261400；3.萊州市柞村鎮水利站，山東 萊州 261400）

萊州市地處膠東半島西北部,瀕臨渤海。全市總面積1878km2,海岸線長108km,總人口86萬。自上世紀70年代以來,由于長期降雨較少,且隨著經濟發展、工農業用水量增加,大量開采地下水造成地下水位明顯下降,濱海平原形成地下水漏斗區,導致海水入侵,生態環境受到影響,成為全國海水入侵的典型地區之一。自上世紀80年代,山東省和中國科學院的相關科研院所及高校先后開展了調查研究,配合當地水行政主管部門提出了一系列防治措施。2006年萊州市被水利部確定為全國水生態系統保護與修復試點城市。近年來,萊州市在海水入侵防治的同時,又結合水系整治,堅持綜合治理、保護與修復同步,工程措施與非工程措施并舉,取得了良好的效果。

1 海水入侵的基本情況

萊州市1976年發現海水入侵，面積僅有幾平方公里,到目前已發展到260km2。根據多年普查資料,可以把萊州市的海水入侵大致分為4個階段。

第一階段:海水入侵初期發展階段(1976-1985年)。萊州市1976年便有井水變咸無法恢復的報道,至80年代中期,海水入侵已成為十分普遍的現象。

第二階段:海水入侵加速發展階段(1986-1997年)。該時段海水入侵發展迅速,其中以1997年萊州市海水入侵面積最大,達到277km2,也是目前海水入侵發展規模最大的一年。

第三階段:海水入侵穩定階段(1998-現在)。自1998年以來,萊州市海水入侵出現了新的情況,由于降水比80年代有所增加,再加上海水入侵綜合治理工程,海水入侵出現穩定甚至回退。其后幾年,海水入侵面積一直維持在250～260km2之間。

2 海水入侵防治措施

2.1 加強工程建設,積極防治海水入侵

萊州市降雨時空分布不均,地表徑流互異,造成水資源供需失衡,為充分利用水資源,緩解濱海區域缺水矛盾,萊州市進行統一規劃,大力建設水網工程,合理開發調配地表徑流。近年來,采取“引、蓄、攔、調”等措施,大力實施攔蓄補源工程建設,確保了汛期河道徑流能夠蓄得住、攔得下、調得出。

1）修建了王河地下水庫,積極實施地下水回灌。王河地下水庫位于王河下游,庫區總面積68.49km2,總庫容5693萬m3,最大調節庫容3273萬m3。該水庫是一項系統工程,它包括地下截水北壩、西壩及副壩工程,人工補源工程及供水工程。地下截水壩阻擋海水向內陸入侵；人工補源工程包括地面攔蓄補源工程和地下回灌補源工程兩大部分,地面攔蓄補源工程通過院上、西由攔河閘、過西橡膠壩,擴大河道攔蓄水量,延長地表水向地下水的轉化時間,增加入滲量。地下回灌補源工程,包括王河河道內機滲井工程及過西引水回灌渠、回灌坑(過西人工湖),河道和引水渠內滲渠187條,機滲井1200眼,加速地表水轉化為地下水;王河地下水庫建成后,經計算年可增加回灌量1000多萬立方米。王河地下水庫的建成,對王河下游海水入侵的治理起到積極的作用。

2）興建攔河閘壩,攔蓄汛期地表徑流。大力實施攔蓄工程建設,充分攔蓄入海河流的地表徑流,進行地下水回灌補源,是萊州市防治海水入侵的重點。在河道內修建梯級攔河閘壩,蓄積地表水,結合滲井滲渠,回灌補源,提高海侵區地下水位。目前在河道內興建攔河閘壩11座,有效攔蓄了汛期洪水;實施水系生態河道治理工程,對河道進行綜合整治,建設生態河灣濕地。

3）建設調水工程,充分利用洪水資源。充分利用攔河閘、河灣蓄水,建設引水調水工程和引水渠道,增強河道調蓄能力,向海水入侵區域調度洪水。近年來,重點實施了王河過西橡膠壩向下游尹家平原水庫、金海岸人工湖、單山洼沿海濕地調水;小沽河調水隧洞修復、王河東水西調;白沙河向下游淡水帶調水等工程。通過科學調度,提高地表水的利用率。2008年汛期,從王河地下水庫、過西橡膠壩、平里店翻板閘通過引水渠向黃金海岸人工湖、過西尹家平原水庫、單山洼臺田溝、諸馮以北引水達1000多萬立方米。

2.2 實施規模供水,加大農業節水

根據萊州地下水超采的現實,堅持“多用地表水,少取地下水”的思路,采取綜合節水措施,嚴格控制地下水開采量,收到明顯節水效果。

1）實施集中規模供水。為合理調配水資源,有效防治海水入侵,鼓勵引導沿海地區發展集中規模供水,減少地下水開采量。按照優先利用地表水及優水優用的原則,開發了6座中小型水庫為城市供水水源,到目前城市集中供水管網已覆蓋全市14個鎮街、828個村、72萬人,占萊州市總人口的84%,每年減少地下水開采量1000多萬立方米。集中規模供水,不僅為沿海居民生活用水提供了保障,而且有效地減少了地下水資源的開采量。

2）發展農業節水灌溉。農業是用水大戶,約占全市總用水量的80%。為全面改善農業生產條件,減少地下水開采,阻止海水入侵,萊州市大力發展農業節水灌溉。目前,全市發展各類節水灌溉面積3.8萬多公頃,占全市有效灌溉面積的85%,年節約用水3000多萬立方米。

2.3 堅持依法管水,有效保護水生態

近年來,萊州市不斷加大執法力度,切實加強水資源有序管理,在全市初步形成了保護水環境的良好氛圍。2007年市委市政府批準成立了萊州市水政執法監察大隊,推進了水利執法建設,實現了依法管水。通過在全市開展河道綜合整治專項治理活動,使河道生態環境得到有效保護。為加強水資源管理,在全市范圍內開展規范取水許可審批和對取水大戶安裝取水計量設施的水資源管理專項整治活動。嚴格取水許可審批,劃定了地下水超采區和嚴重超采區,地下水嚴重超采區內一律不申批新證,一般超采區內逐步核減取水量。

3 海水入侵防治效益分析

經過多年的治理,萊州市海水入侵防治及水生態修復取得了一定成效。一是從海水入侵面積上分析,1997年萊州市海水入侵面積最大277km2,1999年為259.67km2，2005 年為 261km2,2008 年為 257km2,雖有反復,但總體有回退趨勢;二是從海水入侵速度上看,1979-1990年,年平均海水入侵為144m,其中1984-1988年,4年平均海水入侵為303m;1991-1997年,年平均海水入侵為85m;1997年以后海水入侵速度明顯減慢;三是根據1990年王河地下水庫補源工程試驗,1990年降水偏豐,王河河道產生徑流,為研究補源工程效益,在有滲井段和無滲井段,布置了地下水位觀測井和流量監測剖面,通過水位和流量監測,得出有滲井、滲渠補源區,城內9月15日比6月1日地下水位平均回升了3.17m,無滲井、滲渠工程區僅回升了1.33m,通過有計劃地攔蓄、引調及滲井工程回灌,洪水轉移到地下,表明攔蓄回灌補充地下淡水對防治海水入侵有較好的效果;四是根據萊州市海水入侵普查資料,經過洪水調度,回灌補源區地下水質明顯好轉,如土山淡水帶西薛村、過西人工湖附近地下水質明顯變淡,尹家村東北和西北兩眼井2000年以前氯離子含量均超過400mg/L,2005年分別降為112.20mg/L和164.56mg/L,水生態環境明顯變好。

據觀察資料,萊州市的海水入侵防治和水生態修復已取得了一定效果。其中,王河地下水庫庫區內的地下水位得到了明顯提高,最大提高5m,水質有了一定改善,極大改善了周邊群眾的生產條件,經濟效益、社會效益和生態效益顯著。從萊州海水入侵和生態修復情況看,海水入侵重在預防,濱海區域應在水資源評價基礎上,實行嚴格的水資源管理制度,加強對地下水開采的管理,否則,海水一旦入侵,其治理將是非常困難的。

[1] 尹澤生,耿樹得,鄒寶山,等.萊州市濱海區域海水入侵研究[M].北京:海洋出版社,1992年.