大連市海水入侵現(xiàn)狀與治理初步探討

林功惠，劉金萍

（遼寧省水文水資源勘測(cè)局大連分局，遼寧 大連 116023）

大連市海水入侵現(xiàn)狀與治理初步探討

林功惠，劉金萍

（遼寧省水文水資源勘測(cè)局大連分局，遼寧 大連 116023）

大連是我國北方嚴(yán)重缺水城市之一。多年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，大連市水資源開發(fā)利用情況發(fā)生了較大的變化，對(duì)海（咸）水入侵及分布狀況產(chǎn)生了較大的影響。海水入侵不僅加劇了水污染緊缺形勢(shì)，而且?guī)砹怂h(huán)境生態(tài)系統(tǒng)破壞、制約經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)性發(fā)展以及地下水污染、土地鹽堿化危害人類健康等一系列負(fù)面影響。文中通過 2010 年海水入侵普查，不僅確定了大連沿岸地區(qū)海水入侵的范圍與分布，而且還對(duì)海水入侵的成因、防治措施等進(jìn)行了一定深度的研究。

大連；海水入侵；現(xiàn)狀；治理

1 概況

大連市面積 12 573.85 km2，河流 200 余條。大連地區(qū)的海岸線長 1 906 km，其中海島岸線 618 km，陸地岸線 1 288 km。以旅順老鐵山岬角為界，黃海區(qū)域的海岸線長 1 078 km, 渤海區(qū)域的海岸線長 828 km。

1.1 地質(zhì)構(gòu)造及地形地貌

大連市地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，類型齊全。境內(nèi)有太古宙變質(zhì)雜巖，早元古宇變質(zhì)地層和晚元古宙以來的沉積覆蓋層以及構(gòu)造巖漿期的侵入巖和噴出巖等。依據(jù)構(gòu)造面力學(xué)性質(zhì)、展布方向、成生時(shí)期，綜合地質(zhì)地貌特征，可以將大連市構(gòu)造體系劃分為緯向構(gòu)造體系、經(jīng)向構(gòu)造體系、新華夏構(gòu)造體系、華夏構(gòu)造體系、華夏式構(gòu)造體系、旋扭構(gòu)造體系和其他構(gòu)造體系歸屬尚不明確的北西向構(gòu)造等。

由于新華夏構(gòu)造體系及其他構(gòu)造體系的綜合作用，造就了大連市低山丘陵地貌格局，多山地丘陵，少平原低地。整個(gè)地形為北高南低，北寬南窄。地勢(shì)由中央軸部向東南和西北兩側(cè)的黃海、渤海傾斜，面向黃海一側(cè)長而緩。

1.2 地下水的分布

地下水的分布主要受地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌和水文氣象等因素的控制。

松散巖類孔隙水主要分布埋藏在半島東西兩側(cè)河流沖洪積谷地砂礫石層以及山前坡洪積扇裙亞砂土含礫松散堆積物中，面積較小，含水層厚度不大。

除了上述 2種類型地下水分布地區(qū)以外，其它地區(qū)都分布著基巖裂隙水，而且分布范圍廣大。主要分布在莊河市、普蘭店市、長海縣的大部分地區(qū)、瓦房店市北部、金州區(qū)東部、大連市區(qū)和旅順口區(qū)南部均分布著此種類型地下水。其含水層包括火成巖、變質(zhì)巖及碎屑巖的沉積巖，但地下水富集條件很差。雖分布廣泛，但含水微弱，很少用井開采。

2 海水入侵普查與監(jiān)測(cè)

2.1 監(jiān)測(cè)井網(wǎng)的布設(shè)

一般以海岸線為起點(diǎn)向內(nèi)陸延伸。根據(jù)初步確定的海水入侵內(nèi)陸邊界，在入侵區(qū)內(nèi)布設(shè)監(jiān)測(cè)井網(wǎng)。已知漏斗區(qū)按“米”字型觀測(cè)線布井；已知海水入侵區(qū)垂直海岸線布設(shè)觀測(cè)井；濱海工業(yè)區(qū)及新市區(qū)，對(duì)開采量較大、水位埋深較大地區(qū)增設(shè)深層觀測(cè)井，加大井網(wǎng)密度；對(duì)于沿海普通民用觀測(cè)井，應(yīng)逐步朝深層觀測(cè)井方向發(fā)展，以便提高觀測(cè)資料的精度和區(qū)域的代表性。

2.2 水樣的采集和監(jiān)測(cè)

水樣采取過程中，嚴(yán)格按操作規(guī)程執(zhí)行。采樣容量一般為 500~2 500 m l，按 1998 年部頒 SL219-98《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)。在內(nèi)業(yè)資料整理分析時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)水樣同井不同時(shí)期化驗(yàn)結(jié)果差異較大或與臨近井對(duì)照有明顯異常，重新取樣化驗(yàn)查明原因。

2.3 海水入侵普查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

觀察組與對(duì)照組進(jìn)行心臟超聲檢查，使用彩色多普勒超聲診斷儀（GEvivid7），探頭頻率2MHz至4MHz，指導(dǎo)患者取左側(cè)臥位，將探頭放在患者心尖搏動(dòng)處，放映患者心臟尖端四腔切面，觀察心臟血流、心臟瓣膜、各形式間隔厚度、各心房室的內(nèi)徑，對(duì)左心室射血分?jǐn)?shù)進(jìn)行測(cè)量，周期為三期，記錄平均值。

海水入侵普查井?dāng)?shù) 2 912 眼，采用井?dāng)?shù) 675眼，氯離子含量大于 500 mg/L 的井?dāng)?shù)為 405 眼，占普查井?dāng)?shù) 13.9%；氯離子含量大于 250mg/L 的井?dāng)?shù)為1 027 眼，占普查井?dāng)?shù) 35.3%。大連各行政區(qū)海水入侵監(jiān)測(cè)采用井統(tǒng)計(jì)，見表 1。

表1 大連各行政區(qū)海水入侵監(jiān)測(cè)采用井點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表

3 海水入侵

海水入侵是指由于超量開采地下水，造成地下水位持續(xù)下降，因此破壞了濱海地帶咸淡水原有的平衡狀態(tài)，使海水沿著含水層向內(nèi)陸淡水層侵入，地下水中氯離子含量明顯升高，達(dá)到 250 mg/L 以上，且水化學(xué)成分有所改變。依此劃定的區(qū)域?yàn)楹Ｋ肭謪^(qū)。

3.1 現(xiàn) 狀

大連市海水入侵面積為 638.2 km2，占大連行政區(qū)域面積 12 573.85 km2的 5.1%。其中黃海岸海水入侵面積為 116.7 km2，渤海岸海水入侵面積為521.5 km2。近幾年海水入侵面積比 2006 年有所減少，其主要原因?yàn)榻鼛啄杲邓?，部分海侵區(qū)地面積水，造成地下水中氯化物偏少所致。

目前，大連地區(qū)的海水入侵比較嚴(yán)重，地塊多，發(fā)展快。由于持續(xù)干旱，地下水開采量加大，導(dǎo)致地下水位下降，海水入侵加劇，面積增大。海水入侵區(qū)主要分布在濱海平原，丘間谷地以及河流入?？诟浇?。若按海岸類型劃分，海水入侵一般發(fā)生在基巖海岸和沙質(zhì)海岸地帶，而泥質(zhì)海岸海水入侵現(xiàn)象相對(duì)少見。

3.2 過 程

海水入侵自最初 1969 年到現(xiàn)在，大體可以分為 6 個(gè)階段的入侵過程：1964 年以前未入侵階段；1964 年到 1969 年自然入侵階段；1969 年到 1981年進(jìn)入低速入侵階段；1981 年到 1986 年進(jìn)入中速入侵階段；1986 年到 1992 年進(jìn)入高速入侵階段；1992 年到 2011 年仍處在高速入侵階段，見圖 1。

圖1 歷年海水入侵面積變化趨勢(shì)

3.3 分布規(guī)律

1）根據(jù)近幾年海水入侵普查，大連濱海地區(qū)海水入侵主要分布在遼東半島南端渤海岸濱海地區(qū)，多為沿海堆積平原或丘陵間的盆地和谷地。如旅順—甘井子頻臨渤海沿岸地帶，西南起始于鐵山街道楊家村，東至夏家河子；甘井子區(qū)—金州區(qū)，西起夏家河子，東至七頂山王家崴子；瓦房店的謝屯—復(fù)州灣（泡崖）—炮臺(tái)、東崗（前大地—江石底）、等地；普蘭店大咀子—大連島—北海、太平街道—市區(qū)—馬虎島等地。

2）大連濱海地區(qū)南部以大黑山—長大鐵路西部地區(qū)主要為海相形成的泥質(zhì)灰?guī)r區(qū)，其裂隙巖溶水被海水入侵污染嚴(yán)重的地段主要分布于渤海西岸。如瓦房店市的復(fù)州灣、炮臺(tái)、謝屯；金州區(qū)的大魏家、七頂山、龍王廟；甘井子區(qū)的革鎮(zhèn)堡、棋盤磨、辛寨子；旅順口區(qū)的三澗堡、水師營等地。

3）大連濱海地區(qū)，海水入侵大多發(fā)生在震旦紀(jì)灰?guī)r分布區(qū)和第四紀(jì)松散層分布區(qū)，巖層的孔隙、裂隙、溶洞比較發(fā)育地帶，且工業(yè)、農(nóng)業(yè)、農(nóng)副產(chǎn)品基地，用取地下水水量較大的地區(qū)。第四紀(jì)松散層分布區(qū)渤海岸包括營城子、牧城驛、土城子、北海等地段。黃海岸包括老虎灘、大連港、老甘井子、大連灣、開發(fā)區(qū)、金州區(qū)的登沙河（沙包屯—范家屯）、杏樹屯（官廟—小蔡家屯）、普蘭店的皮口（皮子窩）以及碧流河—城子坦（于屯—大花山—謝屯）和楊樹房（草廟子—趙家平房—沙屯）、莊河（明陽）等地。

4 海水入侵的防治措施與治理方法

治理海水入侵當(dāng)前能采取的有效辦法還是以防為主。在海水入侵地帶周圍及尚未侵入地區(qū)加強(qiáng)預(yù)防，控制入侵區(qū)的繼續(xù)擴(kuò)展。已經(jīng)發(fā)生海水入侵的地區(qū)，應(yīng)采取有效措施加以治理緩解入侵的危害，使損失降到最低。

4.1 管理措施

1）建立節(jié)水型城市，推廣節(jié)水灌溉技術(shù)和科學(xué)的灌溉制度，提高水的重復(fù)利用率；

2）強(qiáng)化水資源統(tǒng)一管理，控制開采量，將地下水水位穩(wěn)定在一定水平上；

3）充分利用地表水資源，利用天然地表水的目的是減少地下水開采量，使地下水超采現(xiàn)象得到控制和改善。

4.2 工程措施

1）在感潮河段應(yīng)注意防止上朔和直接入侵，應(yīng)采取在河口處建防潮閘等措施。一方面可以阻止海水侵入，另一方面可以攔蓄地表水，增加淡水對(duì)地下水的補(bǔ)給量，減少和消除海水入侵的動(dòng)力條件。常年向地下含水層補(bǔ)給淡水，可以改善地下水環(huán)境。

2）對(duì)已被入侵的含水層，通過布置補(bǔ)給坑塘和回灌井（滲井）的方法進(jìn)行人工回灌。

現(xiàn)代海水入侵的發(fā)生和發(fā)展，具有眾多的影響因素，因此必須采取綜合治理措施。除以上管理和工程措施外還應(yīng)加強(qiáng)生物工程措施。如搞好水土保持，封山，封灘，育林，增加植被，涵養(yǎng)水源，增加地下水天然補(bǔ)給量，以逐漸改善本地區(qū)水環(huán)境。

5 結(jié)論與建議

具有適宜的水文地質(zhì)條件是導(dǎo)致海水入侵的先決條件。大連濱海地區(qū)海水入侵主要分布在灰?guī)r區(qū)和第四紀(jì)松散巖層區(qū)。而大面積的石英巖、板巖分布區(qū)、片麻巖分布區(qū)則很少受到海水入侵，這是由于灰?guī)r區(qū)溶管溶洞常?；ハ噙B通，構(gòu)成良好通道，存在著密切的水力聯(lián)系給海水入侵?jǐn)U散提供了有利條件。過量開采地下淡水，造成當(dāng)?shù)夭裳a(bǔ)失衡是海水入侵的直接和主要原因。大連濱海地區(qū)受超采影響，地下水位下降，形成區(qū)域降落漏斗，甚至出現(xiàn)地下水位負(fù)值區(qū)，海水與地下水位失去動(dòng)態(tài)平衡，從而引發(fā)了濱海地區(qū)不同程度的海水入侵。

大連市沿海地區(qū)缺水已成事實(shí)，短期內(nèi)得不到根本性解決。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長、用水量增加，環(huán)境惡化的狀況還會(huì)更加突出。因此，切實(shí)加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和分析研究海水入侵現(xiàn)象的規(guī)律是一項(xiàng)長期重要的工作，據(jù)此提出以下建議：

1）在海水入侵區(qū)和潛在的可能發(fā)生海水入侵的地區(qū)應(yīng)當(dāng)建立系統(tǒng)地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，跟蹤監(jiān)測(cè)地下水位，水質(zhì)變化動(dòng)態(tài)，為防治海水入侵提供基本資料。

2）開展有關(guān)海水入侵的試驗(yàn)研究。建議在海水入侵比較嚴(yán)重地區(qū)設(shè)立專用觀測(cè)排（組）井，研究不同含水層海水入侵時(shí)空變化規(guī)律；研究海水入侵與降水、地表水、地下水及人工開采之間轉(zhuǎn)化規(guī)律；研究防治海水入侵的對(duì)策，為沿海地區(qū)水資源開發(fā)建設(shè)服務(wù)。

［1］劉長德.大連城市規(guī)劃 100 年［M］. 大連:大連海事大學(xué)出版社,1999.

［2］張?jiān)?地下水水文學(xué)［M］.北京:水利水電出版社，1998.

［3］大連市水務(wù)局.大連市 2010 年水資源公報(bào)［R］.2010.

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A

1002－0624（2014）07－0032－03

2013-12-12