昌黎縣東部濱海地區(qū)海水入侵及防治措施

王麗芹，朱 敏

（昌黎縣水務局，河北 昌黎 066600）

1 概況

昌黎縣位于河北省東北部，隸屬于秦皇島市，地處京津唐經(jīng)濟區(qū)、東北經(jīng)濟區(qū)、環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)三大經(jīng)濟區(qū)交匯處，北枕碣石，東臨渤海，西南挾灤河。全縣總面積1212km2，其中耕地面積6.267萬hm2，轄16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，一個城郊區(qū)，446個行政村，總?cè)丝?5.5萬。1988年被國務院確定為首批沿海對外開放縣。全縣地下水資源可利用量2.0億m3，水資源人均占有量490m3。多年來，地下水實際年取水量均在2.2億m3左右，年超采量約2000萬m3。由于連年超采，已造成縣域內(nèi)地下水位下降，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)供水不足，水質(zhì)較差，且隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和降雨量的減少有不斷惡化的趨勢，水資源狀況不容樂觀。

昌黎縣東部濱海地區(qū)是指昌黎縣東部瀕臨渤海的行政區(qū)域，包括大浦河、團林、劉臺莊、茹荷等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總面積約360km2。該范圍內(nèi)有聞名全國的黃金海岸旅游區(qū)，旅游區(qū)東至北戴河海濱17km，西南到灤河入海口，具有長達52.1km的海岸線。多年來，河流徑流量的不斷減少和地下水的超量開采等導致河流入?？诤筒糠洲r(nóng)業(yè)灌溉區(qū)出現(xiàn)了海水入侵現(xiàn)象。尤其是近年來，沿海鄉(xiāng)鎮(zhèn)海水養(yǎng)殖范圍不斷擴大，且養(yǎng)殖場多建在咸淡水分界線附近，由于咸水區(qū)密封不嚴，廢井不封閉等原因，加劇了海水入侵的發(fā)展。淺層地下水受到海水侵蝕后，氯化物、溶解性固體含量嚴重超標，直接影響了群眾的生活質(zhì)量和身體健康。

2 海水入侵現(xiàn)狀

根據(jù)《秦皇島市沿海地區(qū)海水入侵災害研究》調(diào)查結果，昌黎縣咸水的分布范圍主要在東南部的濱海平原區(qū)，由海岸向內(nèi)陸伸入寬度2～10km，分界線大體由人道河右岸的西蘇撐子村向西南方向經(jīng)邱營、大蒲河、赤洋口、團林、馮莊子、劉臺莊、少佛林至灤河尼龍壩，呈現(xiàn)出與海岸平行的北東向長條型分布。2001年和2002年監(jiān)測，其面積分別為190.84km2和197.93km2，且仍有向內(nèi)陸發(fā)展的趨勢?！吨袊h(huán)境海洋質(zhì)量公報》顯示，到2007年和2008年，昌黎縣海水入侵范圍達到222.30km2和222.63km2，海水入侵深度也從2008年的11.48km發(fā)展到2012年的13.70km。其中輕度入侵范圍為昌黎柵子里—聶莊—侯里—少佛林一帶；中度入侵范圍為昌黎西蘇撐子—瓦子坨—前七里莊—東新莊一帶；重度入侵范圍為大蒲河口—滑沙養(yǎng)殖場—中新立莊—東新莊的東南部沿海。

根據(jù)咸水入侵調(diào)查中所取地下水水樣的化驗數(shù)據(jù)及礦化度資料，咸水入侵從內(nèi)陸到海岸是連續(xù)的、漸變的。礦化度由北部山前洪積沖積平原小于1g／L向南過渡為沖積平原，直到沿岸過渡為狹窄帶狀沖積海積平原即海水嚴重入侵區(qū)，礦化度值大于5g／L。咸水入侵區(qū)的淺層地下水水化學類型主要為Cl-Na型，其水化學類型特征的形成是由于咸水對淡水的浸染作用，使Cl-，Na＋含量大大增加的結果。昌黎濱海平原淺層地下水水化學類型及其特征，呈近似平行海岸線波形條帶狀分布。

3 海水入侵的危害

一方面海水入侵范圍的不斷擴大，污染了寶貴的地下淡水資源，造成水質(zhì)惡化，居民飲水困難，引發(fā)社會的不穩(wěn)定。昌黎縣劉臺莊鎮(zhèn)、大蒲河鎮(zhèn)、茹荷鎮(zhèn)、團林鄉(xiāng)4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)60個村約6萬名群眾都不同程度存在飲用苦咸水問題，給人體健康帶來了極大的危害，個別村莊地下水氯化物嚴重超標，有的井水開始由甘變咸，繼而變苦，不能飲用，甚至不能用于洗衣物，所打機井由幾十米逐漸加深到一百多米甚至二三百米。另一方面，海水入侵造成沿海地區(qū)地下水咸化，機井報廢，作物因缺水而大量減產(chǎn)，農(nóng)業(yè)收入下降；含水層地下水鹽量升高，產(chǎn)生腐蝕性，易造成井管、水泵、管道等地下提輸水設施銹蝕，縮短其使用壽命，加大采水成本。此外，由于海水入侵與土壤次生鹽堿相伴而生，河道入?？谔幎喑侍烊粻顟B(tài)，沒有屏障，每遇較大一點的風暴潮，海水便會逆河而上，侵入農(nóng)田，造成土地鹽堿化，減少耕地和良田，使本來脆弱的生態(tài)環(huán)境更趨惡化。因此，海水入侵造成的危害是長期的、潛移默化的。

4 海水入侵的成因

海水入侵的形成與區(qū)域地形地貌、氣象水文、巖土體及地質(zhì)構造特征、水文地質(zhì)條件等自然條件密不可分，自然條件是導致海水入侵的基本因素。當然人類活動也是誘發(fā)海水入侵形成的重要原因之一。

4.1 自然因素

形成海水入侵，必須具備聯(lián)系海水與地下淡水的通道，松散沉積物和構造裂隙帶是海水入侵的重要通道。昌黎縣濱海地區(qū)為第四系堆積平原，且分布均勻的、粗顆粒的含水層，透水性強，地下淡水與海水之間缺乏穩(wěn)定的隔水層，大部分地區(qū)具有海水入侵的水文地質(zhì)條件，比較容易受到海水入侵[1]。

4.2 人為因素

在天然條件下，地下淡水水位高于海水水位，地下淡水向海水方向流動，不會發(fā)生海水入侵現(xiàn)象。而人為活動破壞了這種平衡或使咸淡水發(fā)生聯(lián)系，在開采地下淡水的條件下，尤其當開采量超過允許開采量時，地下淡水水位就會持續(xù)下降，形成低于海平面的地下水位負值區(qū)[2]，在這種情況下，引發(fā)潛水咸水和承壓咸水向陸遷移，改變了原來的地下淡水與海水的平衡狀態(tài)，從而具備了海水向淡水流動的動力條件，導致海水入侵發(fā)生。隨著大面積的淡水區(qū)被海水侵染，一些機井變咸報廢，人們又向報廢井內(nèi)陸方向選擇新址打井，如此惡性循環(huán)，機井越打越深，機井群整體內(nèi)遷，海水入侵邊界線也隨之向內(nèi)陸推進。這種咸水范圍和深度愈演愈烈的模式，在沒有大量客水補給的形勢下將很難改變，最終將形成咸淡水變化區(qū)內(nèi)淺層咸水向內(nèi)陸不斷的侵染，且快速發(fā)展的趨勢。目前已進入嚴重惡化階段，咸淡水界線北移，平均4.24m／a。

特別是潘家口水庫和大黑汀水庫相繼建成后，灤河大部分水量支援天津市和唐山地區(qū)，下泄到河口地區(qū)的水量急劇減少。近些年，隨著灤河入海泥沙大大減少，海岸動態(tài)失去平衡，導致普遍出現(xiàn)岸灘、沙壩侵蝕后退，甚至發(fā)生海水入侵現(xiàn)象。

5 海水入侵的防治措施

海水入侵已成為本區(qū)域日益嚴峻的環(huán)境問題，已引起相關部門的高度重視。昌黎縣在防御海水入侵上也做了相關的工作。近年來利用中央財政撥款、債券、自籌等方式，建設灤河三角洲海堤、減河口海堤、東沙河海堤、黃金海岸海堤，海堤建設長度為16.13km。海堤工程的修建，可保護區(qū)內(nèi)5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和黃金海岸開發(fā)區(qū)，人口8.9萬人，耕地面積1.147萬hm2，也改善了當?shù)丨h(huán)境，但僅此措施無法從根本上解決沿海區(qū)域形成的海水倒灌問題。結合昌黎縣實際，解決海水倒灌的措施主要有：嚴控開采量、開源節(jié)流、構筑阻咸帷幕、適應性生態(tài)改良等。

（1）嚴格控制地下水開采量，合理開發(fā)地下水?？刂蒲睾５貐^(qū)地下水開采規(guī)模，限制地下水開采井數(shù)量，封填咸化水井，對濱海地區(qū)地下水資源進行優(yōu)化管理。在防止海水入侵的前提下，以地下水開采模數(shù)為依據(jù)確定允許開采量，調(diào)整地下水開采布局，合理布置井位。制定保護規(guī)劃，以恢復地下水的良性循環(huán)。

（2）開源節(jié)流，以增加地下淡水補給量。支持截流、截潛和集雨工程，增加地表水蓄水量和地下水補給量。興建跨流域調(diào)水工程，將淡水引入濱海地區(qū)，回補地下水。在昌黎縣茹荷一帶應充分發(fā)揮南石灌區(qū)的效益，加大對灌區(qū)的投入和管理力度，完善干、支渠量水設施，引入地表水，地下水與地表水配套使用，既能滿足當?shù)毓喔刃枨?，又能有效補充地下水，逐步改善水質(zhì)，起到節(jié)約和保護地下水的雙重作用。

（3）適應性生態(tài)改良。在海水入侵區(qū)建立適合區(qū)域生態(tài)特點的農(nóng)牧漁林良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)，改良土壤；在地下水系統(tǒng)的補給區(qū)，以涵養(yǎng)水源為出發(fā)點，發(fā)展生態(tài)農(nóng)林業(yè)；因地制宜，在大蒲河一帶，改水稻為旱作物，減少農(nóng)田灌溉用水量，防止過量抽取地下淡水引發(fā)海水倒灌現(xiàn)象。

（4）加強地下水的動態(tài)監(jiān)測，建立海水倒灌在線監(jiān)測系統(tǒng)。地下水監(jiān)測成果是準確評價和合理開發(fā)地下水資源以及防治不良環(huán)境地質(zhì)問題的重要依據(jù)。對地下水位和水體pH值進行在線監(jiān)測，第一時間掌握地下水水質(zhì)變化程度，劃分超采區(qū)、倒灌區(qū)、可利用區(qū)，并采取有效措施，保護現(xiàn)有的水環(huán)境，加強濱海地區(qū)水資源可持續(xù)利用和管理，逐步恢復水生態(tài)環(huán)境。

6 結論

昌黎縣東部濱海區(qū)海水入侵分布范圍廣，而且呈發(fā)展態(tài)勢，海水入侵的潛在威脅，如破壞生態(tài)環(huán)境、給人體健康造成威脅、對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生影響等，將是無法估量的。海水入侵的防治是一項相對艱巨而又長遠的任務，治理起來十分困難，耗資較大，效益不容易發(fā)揮，因此，要以防范為主，防治結合，盡快實施相應的防治措施，最大限度地預防和控制海水入侵的發(fā)生和發(fā)展。

[1]孫娟，楊燕雄.秦皇島海水入侵特征[J].中國環(huán)境管理干部學院學報，2007，17（2）：51-53.

[2]楊燕雄，周振祥，劉松濤.秦皇島濱海平原海水入侵災害動態(tài)監(jiān)測研究[J].河北地質(zhì)礦產(chǎn)信息，2004（2）：14-19.