煙臺(tái)市海岸帶海水入侵災(zāi)害與可持續(xù)發(fā)展對策

馬兆虎，喻 龍，王東亮

(煙臺(tái)市海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報(bào)中心，山東煙臺(tái)264003)

煙臺(tái)市地處黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)和山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)的疊加區(qū)域，既是黃河三角洲集約開發(fā)的“四點(diǎn)四區(qū)”之一，又是山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)重點(diǎn)開發(fā)岸段和海域，具有十分突出的發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的地緣優(yōu)勢。煙臺(tái)市大陸岸線長702．5km，島岸線長 206．6km，全市海岸帶區(qū)域一方面集中著豐富的各類海洋資源，另一方面也面臨著嚴(yán)重的海水入侵地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)調(diào)查［1］，煙臺(tái)濱海平原海水入侵范圍涉及沿海各縣市區(qū)，入侵面積達(dá)495．01km2。本文通過分析煙臺(tái)市海岸帶地區(qū)海水入侵對海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潛在危害，探討如何在鞏固現(xiàn)有治理成果的基礎(chǔ)上，深入開展海水入侵防治工作，修復(fù)海岸帶生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)濱海地區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

一、煙臺(tái)海岸帶海水入侵的形成原因

海水入侵通常是由于濱海地區(qū)地下水動(dòng)力條件發(fā)生變化，導(dǎo)致地下咸、淡水之間的平衡狀態(tài)被破壞，引起海水或高礦化咸水向陸地淡水含水層運(yùn)移而發(fā)生的水體侵入過程和現(xiàn)象，而地下水動(dòng)力條件變化往往是受到自然環(huán)境和人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相互疊加影響的結(jié)果。

一方面，海水入侵受到地形地貌以及氣溫、降水量和風(fēng)暴潮等各種自然因素的影響。煙臺(tái)市海水入侵區(qū)地處濱海平原和山前河谷平原區(qū)，地層主要為第四紀(jì)全新統(tǒng)的細(xì)砂、粉砂及淤泥組成的松散沉積層，透水能力強(qiáng)，地下淡水與海水之間缺乏穩(wěn)定的隔水層［1］。在干旱少雨的季節(jié)，由于地下水補(bǔ)給不足造成地下水位保持較低水平，海水就會(huì)通過含水層迅速向內(nèi)陸入侵造成對地下水的反向補(bǔ)給導(dǎo)致海水入侵。長島縣(廟島群島)作為山東省唯一的海島縣，干旱少雨的氣候和淡水資源不足是島上海水入侵的背景因素，而地下水補(bǔ)給來源單一、透水性好、富水性差的地質(zhì)環(huán)境是海水入侵的基礎(chǔ)條件［2］。近50年來萊州市年均降雨量處于下降趨勢，1956～1976年20年間萊州市多年平均降水量640毫米，1970～2003年多年平均降水量563毫米，而1980～1984年平均降水量僅398．1毫米［3］，地下水補(bǔ)給嚴(yán)重不足。同時(shí)，萊州灣是風(fēng)暴潮的多發(fā)區(qū)，風(fēng)暴潮發(fā)生時(shí)海水潮位異常偏高，海水大面積侵染陸地濱海平原并沿河上溯，加劇了萊州灣海岸帶地區(qū)的海水入侵。

另一方面，海水入侵受人為因素的影響，其中過量開采地下淡水是最主要、最直接的原因，其次圍海養(yǎng)殖、曬鹽工業(yè)、挖砂等人為活動(dòng)對海水入侵也起著不同程度的促進(jìn)作用。由于連續(xù)干早，牟平區(qū)近幾年地下水超采比重較大，城區(qū)地下水超采量達(dá)到2 200萬 m3。根據(jù)勘測結(jié)果，1996～1999年海水入侵速度為167m/年，2000年海水入侵速度達(dá)到200m/年，1984～1999年地下水位下降速率為1．3m/年;2000年城區(qū)平均地下水位-5．5m，負(fù)值區(qū)面積 48km2，負(fù)值區(qū)中心水位-16．3m;2002年城區(qū)海水入侵面積達(dá)到14．9km［4］。受河道挖沙影響［5］，大沽(外)夾河福山水文站斷面河床最低點(diǎn)高程從1966年的1．99m下降到2001年的0．19m，30多年來河床下降了1．80 m，使海水沿河上溯距離達(dá)8．9km(該站斷面距人?？?1km)，并向兩岸入侵，年入侵速度近1．4km2。

二、海水入侵的危害

海水入侵不僅直接造成地下水資源的破壞，還會(huì)引起其它次生環(huán)境災(zāi)害的發(fā)生，最終影響到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、人們的日常生活以及海岸帶生態(tài)環(huán)境等多方面。但由于這些危害不是突變性的，往往不被人們所重視。

當(dāng)前，煙臺(tái)海岸帶海水入侵的危害主要表現(xiàn)在:影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及群眾生活，制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。例如，萊州海岸帶的海水入侵導(dǎo)致水源地遭到破壞，已經(jīng)造成當(dāng)?shù)孛磕旯I(yè)產(chǎn)值經(jīng)濟(jì)損失1．5億元，每年平均減產(chǎn)糧食5 000萬公斤以上，約 13．02萬人和 0．34萬頭大牲畜飲水困難［6］。長島縣受海水入侵的影響，海島居民面臨被水環(huán)繞卻無水可飲的窘境。雖然長島建起了13座海水和苦咸水淡化廠，但淡化水成本高昂，近20年實(shí)施定時(shí)限量供水，城區(qū)市民人均供水量僅為每天15～20L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人均140L的城市化標(biāo)準(zhǔn)，這與開發(fā)長島國際休閑度假島，帶動(dòng)山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展的總體布局極不相適應(yīng)。

對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的危害。海岸帶地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)在自我調(diào)節(jié)和抗干擾的緩沖性方面都比較弱，若海水入侵得不到有效控制，任其自由發(fā)展，一旦超過其最高生態(tài)環(huán)境承受閾值，將進(jìn)一步加劇濱海濕地退化、土壤鹽漬化、地下水生態(tài)環(huán)境惡化、生物多樣性下降等環(huán)境問題，甚至帶來海岸帶生境完全喪失的嚴(yán)重生態(tài)災(zāi)難。據(jù)調(diào)查，海水入侵已造成萊州灣東岸潮上帶濕地土壤鹽堿化加重，土壤肥力下降，蘆葦沼澤濕地、香蒲濕地嚴(yán)重退化，面積日益縮小;萊州灣東岸栽培植物和沿海防護(hù)林大面積被鹽生植物所代替，黑松林大面積死亡，龍口市沿海黑松林死亡率達(dá)40%，逐漸被適鹽、耐鹽植物所代替，堿蓬、黃須菜、鹽角草等日益增多，在大范圍內(nèi)其覆蓋度可達(dá)90%以上，逐步演替為鹽生低草生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)生逆向演替［7］。

三、防治海水入侵的措施

目前，煙臺(tái)市防治海水入侵方面采取的主要有工程措施和非工程措施。

工程措施主要有:修建防潮海堤工程。萊州市在海滄至虎頭崖沿岸建設(shè)了長達(dá)40．3km的防潮海堤，在朱家村投資1 166萬元填海造陸，分別建成800m和3 000m的兩道攔海大壩，形成荷蘭式的填海造陸防潮工程，對防止風(fēng)暴潮災(zāi)害、抵御海水入侵起到了積極作用。長島縣王溝村于l984年建成地下混凝土擋水墻式的截割封堵工程，較好地截割了該區(qū)地下淡水與海水的連通媒介——砂層和角礫層，封堵了海水侵染［8］。修建攔蓄補(bǔ)源和蓄淡壓咸工程。通過興建地表水?dāng)r蓄工程、修建攔河閘壩，并在河道內(nèi)開挖滲井、滲渠等工程措施，充分?jǐn)r蓄利用汛期洪水并轉(zhuǎn)化為地下水，增加地下水補(bǔ)給，逐步淡化地下咸水，減少海水入侵面積。包括調(diào)水補(bǔ)源工程、增加入滲工程、集雨水工程等等。目前，煙臺(tái)的大沽夾河、辛安河、王河、白沙河、沁水河等較大的河道入海口上游都建起了攔河閘、壩，淡化了地下水質(zhì)、扼制了海水入侵，還用于農(nóng)業(yè)灌溉，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。長島縣采取因地制宜、小型多樣化措施，建成攔蓄補(bǔ)源工程三百多處，使長島基本上形成了溝口筑庫塘、山上截水渠、山坡蓄水池、村內(nèi)路旁建水槽的比較完整的攔蓄補(bǔ)源工程系統(tǒng)，對增加地下水儲(chǔ)量、解決用水問題起到了積極作用。調(diào)水補(bǔ)源工程。膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程是南水北調(diào)東線工程膠東輸水干線的重要組成部分，客水的引進(jìn)將使煙臺(tái)部分地區(qū)水資源緊缺狀況得到根本改善。長島縣正在積極推進(jìn)引水濟(jì)島工程，計(jì)劃建設(shè)蓬萊-長島海底輸水管道，轉(zhuǎn)輸蓬萊市部分水源供給長島縣，引水規(guī)模為1．0萬m3/d，工程完工后，將極大解決長島縣城市用水需求。調(diào)水補(bǔ)源工程對于防治海水入侵、改善海島和濱海地區(qū)生態(tài)環(huán)境將起到積極作用。

非工程措施主要有:開展海水入侵監(jiān)測和研究。1979年至今近30年來，國家海洋局、中科院、南開大學(xué)等多家高?？蒲性核鶎θR州市海水入侵開展了調(diào)查監(jiān)測和專題研究，從中得出了海水入侵的成因，計(jì)算出海水入侵的速度和面積，初步摸索出海水入侵的變化規(guī)律，為有針對性進(jìn)行防治奠定了基礎(chǔ)。制定規(guī)范性文件，強(qiáng)化水資源管理。近幾年，煙臺(tái)市政府及各縣市區(qū)、各部門陸續(xù)出臺(tái)了一些相關(guān)的規(guī)范性文件，如《煙臺(tái)市城市水資源管理辦法》《取水許可制度實(shí)施辦法》《煙臺(tái)市大沽夾河管理辦法》《萊州市水資源管理暫行辦法》《長島縣集雨水工程管理辦法》等，對水資源的綜合管理、保護(hù)和規(guī)劃利用起到了積極作用。大力推行節(jié)約用水。在水資源非常貧乏的地區(qū)，逐步限制興建和淘汰耗水量大的企業(yè)，現(xiàn)有工、礦企業(yè)鼓勵(lì)增加水的重復(fù)利用率，并采取優(yōu)惠政策積極推廣管灌、噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)。截至2008年，煙臺(tái)市已建成節(jié)水灌溉面積454．66萬畝，占總灌溉面積的84．3%，新型節(jié)水技術(shù)的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了全市農(nóng)業(yè)灌溉水損耗率不斷下降，同時(shí)為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展提供了有力支撐。

四、加強(qiáng)海岸帶生態(tài)治理和綜合管理，推動(dòng)海岸帶地區(qū)可持續(xù)發(fā)展

1．實(shí)施濱海濕地的保護(hù)和恢復(fù)。按國際濕地公約的定義，濱海濕地的下限為海平面以下6米處，上限為大潮線之上與內(nèi)河流域相連的淡水或半咸水湖沼以及海水上溯未能抵達(dá)的入海河的河段，包括灘涂濕地、淺海濕地、河口濕地、島嶼濕地等。濱海濕地對海岸帶生態(tài)系統(tǒng)具有獨(dú)特的功能和價(jià)值，在維持地下水水位、防止海水入侵、防止海岸帶侵蝕、抵御風(fēng)暴潮、保持生物多樣性等方面發(fā)揮著重要作用。

煙臺(tái)市的濱海濕地面積約為11萬公頃，占全市濕地總面積74．05%。近年來，煙臺(tái)市先后建立了龍口黃水河口海洋生態(tài)國家級海洋特別保護(hù)區(qū)、萊陽五龍河口濱海濕地國家級海洋特別保護(hù)區(qū)，以及煙臺(tái)逛蕩河口海洋生態(tài)省級海洋特別保護(hù)區(qū)、大沽夾河市級濕地自然保護(hù)區(qū)、萊州灣市級濕地自然保護(hù)區(qū)、牟平養(yǎng)馬島市級濕地公園等。在濱海濕地開展?jié)竦厣鷳B(tài)旅游，既可以帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐谌a(chǎn)業(yè)的發(fā)展，又能使更多的人了解到保護(hù)濕地的重要性，并自覺采取行動(dòng)對濕地進(jìn)行保護(hù)。但是還應(yīng)該看到，海洋經(jīng)濟(jì)開發(fā)過程中大量的圍填海工程已經(jīng)造成自然海岸線破壞，天然濱海濕地生境損失，而且這種損失是不可恢復(fù)的。

保護(hù)和恢復(fù)濱海濕地是防治海水入侵的一種生態(tài)環(huán)保的手段。要實(shí)現(xiàn)海岸帶地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，必須嚴(yán)格控制濱海濕地的開發(fā)規(guī)模，對那些不具備條件而圈占濕地，或經(jīng)濟(jì)效益差的圍海造地開發(fā)項(xiàng)目應(yīng)停止建設(shè)，恢復(fù)濕地面貌，并堅(jiān)持自然恢復(fù)與人工建設(shè)相結(jié)合，以自然恢復(fù)為主的原則。對必須占用濱海濕地的開發(fā)項(xiàng)目，建設(shè)單位在工程施工前應(yīng)做好項(xiàng)目的濕地保護(hù)或重建規(guī)劃，盡可能降低工程項(xiàng)目帶來的生態(tài)環(huán)境影響。

2．加快推進(jìn)海岸帶資源綜合利用和保護(hù)規(guī)劃。煙臺(tái)市海岸帶擁有較豐富的海洋鹽業(yè)、礦產(chǎn)等資源，且港址資源、旅游資源、漁業(yè)資源最具優(yōu)勢，為海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有力的資源支撐。但在當(dāng)前大規(guī)模的海洋開發(fā)活動(dòng)中，因缺乏科學(xué)的區(qū)劃與規(guī)劃，又沒有形成有力的協(xié)調(diào)機(jī)制，致使海岸帶資源使用不合理、產(chǎn)業(yè)行業(yè)間矛盾較多、資源使用綜合效益差，破壞海洋資源和損害自然環(huán)境的現(xiàn)象不斷發(fā)生。要確保煙臺(tái)市以海岸帶資源合理開發(fā)利用為載體的海洋經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展，就要加強(qiáng)海岸帶地區(qū)的管理力度、加快推進(jìn)海岸帶資源綜合利用和保護(hù)規(guī)劃。

近年來，煙臺(tái)市先后制定了《煙臺(tái)生態(tài)市建設(shè)規(guī)劃》《煙臺(tái)市海洋功能區(qū)劃》《煙臺(tái)市海域使用規(guī)劃》《煙臺(tái)市集中集約用海規(guī)劃》《山東廟島群島退養(yǎng)還灘工程》《山東萊州灣濕地(萊州濱海濕地)保護(hù)與可持續(xù)利用示范建設(shè)工程》等規(guī)劃和區(qū)劃。但由于我國在海岸帶地區(qū)的管理上采取的是綜合管理和分部門管理相結(jié)合的模式，在海域使用規(guī)劃、濱海景觀規(guī)劃方面雖然已經(jīng)做到了綜合管理，但在環(huán)境資源利用的很多方面仍然以分部門管理為主，這種管理方式稍欠系統(tǒng)性和全面性，難以保證海岸帶資源的合理開發(fā)和使用。因此，要實(shí)現(xiàn)海洋空間、資源開發(fā)利用與海岸帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，當(dāng)務(wù)之急是借鑒國內(nèi)外的成功經(jīng)驗(yàn)，盡快建立能充分體現(xiàn)地方特色、自然與人工和諧、傳統(tǒng)與現(xiàn)代融合、保護(hù)與發(fā)展并重的綜合性海岸帶規(guī)劃。

3．加大科研力度和宣傳教育工作。鑒于海水入侵對海岸帶環(huán)境和社會(huì)發(fā)展造成的嚴(yán)重威脅，世界各國都對海水入侵災(zāi)害開展了相應(yīng)的研究工作。針對煙臺(tái)的實(shí)際情況，筆者認(rèn)為當(dāng)前急需從以下幾個(gè)方面著手開展研究:建立健全海水入侵在線監(jiān)測，加強(qiáng)行業(yè)間的交流和科學(xué)研究。建議各部門充分發(fā)揮行業(yè)優(yōu)勢，整合技術(shù)資源，聯(lián)合開展海水入侵監(jiān)測與防治工程的試驗(yàn)研究;通過設(shè)立監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和試驗(yàn)站對地下水水位、水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測，隨時(shí)掌握地下水水位、水質(zhì)變化情況，追蹤海水入侵治理動(dòng)態(tài)變化，分析不同時(shí)間段的環(huán)境演變趨勢，作為提出相應(yīng)防治對策的依據(jù)。推廣和應(yīng)用海水淡化技術(shù)。目前，我國的海水淡化技術(shù)已經(jīng)比較成熟，如何能發(fā)揮煙臺(tái)海水資源的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)海水淡化的規(guī)模化生產(chǎn)，讓價(jià)格低廉、清潔衛(wèi)生的淡化海水走進(jìn)千家萬戶并應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，還需要科研工作者和決策者做出更多努力。對工業(yè)、農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級。加大科技投入，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上通過多種渠道研究解決工農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的循環(huán)用水和節(jié)水技術(shù)，并在沿海地區(qū)推廣利用。搞好普法宣傳教育。加強(qiáng)《海洋環(huán)境保護(hù)法》、《水法》等水資源保護(hù)法律法規(guī)的宣傳力度，積極引導(dǎo)群眾參與到防治海水入侵的活動(dòng)中來，引導(dǎo)廣大人民群眾由過去被動(dòng)的控制用水轉(zhuǎn)變到積極主動(dòng)的節(jié)水生活方式中去。

煙臺(tái)市作為我國發(fā)生海水入侵較為嚴(yán)重的地區(qū)之一，在黃三角集約開發(fā)和藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)的過程中，既要充分利用好當(dāng)?shù)刎S富的海洋資源，還要避免海水入侵等地質(zhì)災(zāi)害和海洋環(huán)境污染事件的發(fā)生，堅(jiān)持“社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境統(tǒng)一”，確保經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

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