高婷婷,顏世杰,孟 潔
(1.日照市水文中心,山東 日照 276826;2.山東省海河淮河小清河流域水利管理服務中心,山東 濟南 250100;3.日照河海工程咨詢有限公司,山東 日照 276800)
日照市總面積5 358.57 km2,其中山區、丘陵、平原各占1/3,海岸線168.5 km。全市戶籍總人口308.21 萬,其中城鎮居民143.98 萬。
日照市屬暖溫帶濕潤季風大陸性氣候區,四季分明,雨熱同季。受海洋的調節,與同緯度的內陸相比,氣候溫和,雨量充沛,光照充足。全市多年平均降水量817.6 mm,年內降水多集中于汛期(6~9 月),占全年降水總量的72.7%。多年平均徑流深282.8 mm,多年平均水面蒸發量1 085.6 mm。
日照市位于中國東部太平洋火山活動帶內沂沭斷裂帶的終端和五-榮構造帶交匯部位,屬于華北地臺上魯東地盾、魯西臺北斜上的次級構造單元—膠南隆起、膠萊凹陷和沂沭斷裂帶,構造十分復雜。日照市的地下水類型根據水文地質條件可分為松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、碳酸鹽類裂隙巖溶水及基巖裂隙水等4 個含水巖組,基巖裂隙水范圍最大,但其供水能力較小,松散巖類孔隙水含水巖組分布范圍次之,供水能力較強[1]。
日照市東南沿海由北向南依次分布有潮白河、傅疃河、川子河、巨峰河、龍王河和繡針河等6條較大的獨流入海河流,河流下游濱海平原高程較低,沉積層厚度一般在5~20 m,沙層較厚,具有較強的透水性,富含優質地下水資源,是該市水資源的重要組成部分,也是城區生活用水和農業灌溉的重要水源。該區域沿海河口區瀕臨黃海,地下水類型主要為松散鹽類孔隙水及基巖裂隙水兩種類型,相互水力聯系密切[2],地下水開采量一旦超過地下水補給量,地下水位低于海水平面,海水與淡水之間的水動力平衡就會遭到破壞,誘發海水入侵,污染地下水。近年來,隨著沿海區域經濟社會快速發展,特別是海水養殖和部分工廠企業大量開采地下水,致使沿海局部區域地下水位持續下降,極易誘發海水入侵,造成地下水水質惡化和生態環境退化。遏制海水入侵,做好沿海地下水資源管理保護工作,事關經濟社會發展大局和廣大人民群眾的切身利益。
對地下水動態的監測和研究是地下水資源評價與管理的一項基礎而關鍵性的工作。通過對日照地區沿海地下水動態的監測,進一步掌握沿海地下水動態的發展變化規律,了解地下水水位動態特征的規律,有助于合理開發利用地下水資源,保護地質環境、預防和治理地質災害。2006年,日照市水文中心開始規劃建設全市沿海區域地下水動態監測系統,2008 年建成投入運行,開展監測沿海地下水動態工作。全市共建設沿海地下水動態監測井67 眼,主要分布在兩城河口區、新市區沿海區、付疃河口區、濤雒沿海區、龍王河口區和繡針河口區。
由于近年沿海局部區域地下水位持續下降和城鎮開發建設占用等原因,造成部分沿海地下水監測井井干、淤積嚴重、井管變形和建設占用破壞等問題,無法正常繼續開展監測工作。為保證監測資料的連續性和一致性,本次沿海地下水動態分析計算選取其中的38 眼監測井的監測資料。根據選取的38 眼監測井2012—2019 年監測地下水水位年平均值及沿海片區10 處雨量站的年平均降水量,求得全市沿海地下水平均水位為2.41 m,年平均降水量729 mm。逐年地下水水位與降水量關系詳見圖1。

圖1 日照市沿海地下水水位與降水量變化圖
通過對2012—2019 年沿海地下水水位及降水量的變化分析,可以看出地下水水位變化過程與降水變化相一致,隨降水量的豐水年—平水年—枯水年的變化表現為高—中—低的變化規律。由圖1 曲線分析看,降水補給和地下水開采是造成地下水變化的主要因素。降水量明顯減少是造成沿海地下水水位下降的主要因素。近年來,由于加強了沿海地下水開采管理,無序、超采現象明顯減少,對地下水位變化影響有所下降。沿海局部區域建設項目施工用水排水對局部地下水水位變化影響較大。
一是合理開發利用沿海地下水資源,進一步加強地下水超采區監管。建議市政府及有關部門科學合理開發利用沿海內陸區域地下水資源,對地下水開采實施取水許可,主管部門批準取用水地下水的總量不能超過行政區域范圍內的地下水可開采量[3],在劃定沿海地下水禁采區和限采區基礎上,進一步加強限采區內地下水開采量和開采時段的管理,嚴禁在地下水位限采紅線以下和禁采區內開采地下水,防止低水位區地下水位繼續下降,低水位區范圍繼續擴大,誘發海水入侵。
二是增加河口區河流生態補水,確保河口地下水補給量。隨著近年降水量不斷減少和各入海河流水資源開發利用程度的不斷加大,河流下游來水量逐年減少,特別是傅疃河,近年下游河口斷流時間越來越長,不僅使下游河流水生態環境遭到影響,而且也造成河口區地下水補給嚴重不足。建議合理開發利用入海河流上游水資源,枯水期應適當增加河口河流生態補水,確保河口斷面不斷流。
三是加強沿海區域建設施工地下水排水監管。近年來,沿海區域建設項目增多,基礎建設施工期間,大量抽排地下水,造成施工區域地下水位急劇下降,極易造成局部區域海水入侵。建議水利、建設等部門應相互協調,加強對沿海區域建設施工排水的管理,縮短基礎施工時間,減少基礎施工排水量,并在基礎施工完成后進行適量補水。特別是在靠近沿海區域已發生海水入侵,距離海岸或海水入侵區1 km 之內的區域建設項目,開始建設地下基礎施工前,應采取在臨海側建設地下擋水設施和回灌等有效措施,防止海水倒灌。
四是加強沿海地下水監測井保護,確保監測設施安全運行。近年來,隨著沿海區域建設項目增多,沿海地下水監測井被破壞、侵占的情況時有發生,致使部分監測井不能連續監測,嚴重影響沿海地下水監測數據分析評價。各級公安和行政執法部門應加大沿海地下水監測設施的保護力度,確保監測設施安全。
五是進一步優化調整沿海地下水監測站網,對監測儀器設備進行更新升級。近年來,隨著沿海地下水動態變化和部分監測井破壞、侵占,現監測井網已不能全面監控沿海地下水動態變化,建議對現有監測井網進行優化調整和補充。監測井設施、自動測量儀器設備和中心信息系統設備運行已超過使用期限多年,故障頻發,嚴重影響監測數據,建議盡快更新升級。同時要進一步鞏固、探索和推進地下水資源保護措施,進一步加強和采取地下水動態監測手段,隨時掌握水資源量及水質變化,依據變化調整保護措施[4]。