連云港市海水入侵現(xiàn)狀調(diào)查及防治對策探討

尹華斌 周德山 張晴 陳克紅 邵帥 劉展新

摘要：海水入侵是連云港市近些年出現(xiàn)并不斷發(fā)展的一種海洋地質(zhì)災(zāi)害，會引發(fā)地下水水質(zhì)惡化、土壤退化等一系列生態(tài)環(huán)境問題，制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。文章以2012-2019年連云港市海水入侵歷年監(jiān)測主要數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，調(diào)研本市海水入侵現(xiàn)狀，并淺析海水入侵的危害及其成因，為科學(xué)制定本地區(qū)海水入侵防治措施提供數(shù)據(jù)依據(jù)和支持。

關(guān)鍵詞：海水入侵;連云港市;入侵現(xiàn)狀;防治措施

中圖分類號：X834 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）11-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.013

Investigation on current situation of seawater intrusion in Lianyungang City and discussion on prevention countermeasure

Yin Huabin，Zhou Deshan，Zhang Qing，Chen Kehong，Shao Shuai，Liu Zhanxin

（Marine Environmental Monitoring and Forecast Centre of Lianyungang，Lianyungang Jiangsu 222001，China）

Abstract：Seawater intrusion is a kind of Marine geological disaster occurring and developing in lianyungang city，It will cause a series of ecological environmental problems such as the deterioration of groundwater quality and soil degradation，It will also restrict the sustainable development of local economy and society.This article is based on the main monitoring data of seawater intrusion in lianyungang city from 2012 to 2019，Investigate the current situation of seawater intrusion and analyze The harm and cause of seawater intrusion，To provide data basis and support for scientific formulation of seawater intrusion prevention measures.

Key Words：Seawater intrusion;Lianyungang City;Status of intrusion;Control measures

連云港市地處江蘇沿海地區(qū)，東臨黃海，境內(nèi)資源類型齊全，海岸線全長211.587km，包括基巖海岸、砂質(zhì)海岸和淤泥質(zhì)海岸3種類型，沿岸土地利用率較高[1]。近些年，隨著全球氣候變暖引起的海平面上升，致使海水倒灌和地下水過度開采等人類活動，沿海部分地區(qū)陸續(xù)出現(xiàn)了嚴(yán)重的海水入侵災(zāi)害[2-3]。海水入侵會污染地下淡水資源，破壞水質(zhì)，威脅沿岸居民飲水安全;亦會造成沿海地區(qū)地下水咸化，產(chǎn)生腐蝕性，縮短地下輸水設(shè)施使用壽命，加大采水成本;同時(shí)海水入侵與土壤鹽漬化相伴而生，會降低耕地與良田質(zhì)量，使本來脆弱的生態(tài)系統(tǒng)更趨惡化，由此引發(fā)的一系列生態(tài)環(huán)境問題，將嚴(yán)重制約沿海經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展[4]。因此，科學(xué)管理沿海地區(qū)地下水，防止海水入侵進(jìn)一步加劇，已成為亟須解決的重要問題。本文選擇連云港市贛榆沿海地區(qū)作為研究樣本，以2012-2019年連云港市海水入侵歷年監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對相關(guān)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行梳理和分析，調(diào)查分析了本市海水入侵現(xiàn)狀，并淺析海水入侵的危害及其成因，為科學(xué)制定海水入侵防治措施提供依據(jù)和支持。

1 監(jiān)測斷面與方法

1.1 監(jiān)測斷面與站位

海水入侵監(jiān)測利用現(xiàn)有農(nóng)業(yè)用水井或居民飲用水井布設(shè)監(jiān)測斷面和站位，選取連云港市贛榆沿海海岸帶區(qū)域開展海水入侵監(jiān)測，設(shè)置3條監(jiān)測斷面，每條斷面設(shè)置3個(gè)站位（嚴(yán)重入侵區(qū)、入侵區(qū)、非入侵區(qū)），站位見圖1。逐年監(jiān)測以保證數(shù)據(jù)連續(xù)性和完整性，準(zhǔn)確評估海水入侵程度，逐漸實(shí)現(xiàn)海水入侵面狀評價(jià)。

1.2 監(jiān)測項(xiàng)目與分析評價(jià)方法

海水入侵監(jiān)測項(xiàng)目與分析方法見表1，入侵程度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)見表2，技術(shù)方法參照《海水入侵監(jiān)測與評價(jià)技術(shù)規(guī)程（試行）》（國海環(huán)字〔2014〕20號）執(zhí)行。

2 歷年海水入侵調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

2.1 年度最大入侵距離數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

連云港市贛榆沿海地區(qū)海水入侵較嚴(yán)重，年度最大入侵距離為5.04km，綜合幾年數(shù)據(jù)來看，海水入侵有加重的趨勢，歷年最大入侵距離監(jiān)測數(shù)據(jù)見圖2。

2.2 年度最大氯度值數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

氯離子含量是監(jiān)測海水入侵的重要指標(biāo)，通過其含量可以劃分海水入侵的程度，以含量250mg/L為海水入侵標(biāo)準(zhǔn)，歷年最大氯度值監(jiān)測數(shù)據(jù)見圖3。

2.3 年度最大礦化度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

M值反映了地下水中總含鹽量的水平，M值會隨著海水入侵的加劇表大，按照嚴(yán)重入侵標(biāo)準(zhǔn)（M值大于3），從2017年開始M值有所降低，與最大入侵距離趨勢基本類似，歷年最大礦化度值監(jiān)測數(shù)據(jù)見圖4。

2.4 2019年觀測井海水入侵等級分布

運(yùn)用模糊綜合評價(jià)法[5]對2019年各觀測井水樣的水化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行模糊綜合評價(jià)，得到各水井所在區(qū)域地下水海水入侵指標(biāo)。結(jié)果表明：發(fā)生海水入侵的區(qū)域多分布在海岸帶附近，且距離較近。Z1、Z4地下水評判結(jié)果為Ⅳ級，存在嚴(yán)重海水入侵現(xiàn)象;Z2、Z5、Z7地下水評判結(jié)果為Ⅲ級，其余均在Ⅱ級及以下標(biāo)準(zhǔn)。2019年連云港市海水入侵各等級觀測井個(gè)數(shù)所占權(quán)重見圖5。

3 調(diào)查結(jié)果與原因分析

3.1 調(diào)查結(jié)果

綜合近幾年的監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，年度最大入侵距離和氯離子含量呈波動性增長，海水入侵整體上有加重的趨勢。2017年出現(xiàn)負(fù)增長，與當(dāng)?shù)卣块T開展非法開采地下水專項(xiàng)整治行動有關(guān)。

3.2 海水入侵原因分析

海水入侵是一個(gè)復(fù)雜的過程，其形成與沿海區(qū)域地形地貌、水動力條件、水文地質(zhì)條件和地質(zhì)構(gòu)造特征等因素有關(guān)[6]。原因主要包括幾點(diǎn)：第一，特殊地形結(jié)構(gòu)。連云港海岸線曲折，海州灣地區(qū)成半弧形結(jié)構(gòu)，海灘狹窄，波能集中，為海水入侵提供特殊的地形條件。 水力坡度逆轉(zhuǎn)變化。第二，全球氣候變暖引發(fā)的海平面上升和過度開采地下水導(dǎo)致水力坡度逆轉(zhuǎn)，咸淡水之間存在水頭差，破壞水力平衡引發(fā)海水入侵。第三，淡咸水之間交換。淡水層咸化主要是因?yàn)槿藶榛顒雍妥匀粸?zāi)害造成的，海岸工程會導(dǎo)致淡、咸水失衡，造成咸水入侵。第四，隔水層被破壞。隨著連云港地區(qū)沿海大開發(fā)的興起，建設(shè)過程中淡水與海水之間的隔水層頻頻被破壞，海水入侵進(jìn)一步加劇。

4 海水入侵防治對策

海水入侵的危害主要表現(xiàn)在惡化地下淡水水質(zhì)、影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，加劇水資源供需矛盾、破壞沿海地區(qū)自然生態(tài)環(huán)境等[7]。近幾年來，海水入侵已經(jīng)成為連云港地區(qū)日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，制定科學(xué)的海水入侵防治對策，保護(hù)現(xiàn)有的水資源環(huán)境，已成為亟須解決的重要問題。

4.1 合理規(guī)劃開采地下水資源

嚴(yán)格控制連云港沿海地區(qū)地下水開采規(guī)模，開采井?dāng)?shù)量要嚴(yán)格限制，保持咸淡水穩(wěn)定，防止兩者之間水位差距太大造成水力失衡。在海水入侵嚴(yán)重地區(qū)制定禁止開采區(qū)和限制開采區(qū)的保護(hù)規(guī)劃，以恢復(fù)地下水的良性循環(huán)，開采時(shí)合理布置井位位置，定期開采，平衡供需矛盾。

4.2 增加地下淡水的補(bǔ)給量

連云港地區(qū)境內(nèi)河網(wǎng)分布不密集，且無大江大河，淡水資源相對不足。在河口上游興建跨流域調(diào)水工程，將淡水引入濱海地區(qū)，采用人工回灌的方法，增加地下淡水的水頭及流速，可以增加地下淡水的補(bǔ)給量。完善干、支河渠水利設(shè)施建設(shè)，增加沿海溝渠數(shù)量，引入地表水，減緩海水入侵速度。

4.3 水源替換

加快連云港沿海地區(qū)集中供水管網(wǎng)的建設(shè)，擴(kuò)大自來水管網(wǎng)的覆蓋區(qū)域，加大區(qū)域外水源的調(diào)入量，逐步停止沿海地區(qū)使用地下井水。加快污水處理廠和再生水回用工程建設(shè)，增加中水利用率。

4.4 建立地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

自然資源主管部門要因地制宜地建立地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，完善監(jiān)測機(jī)制，監(jiān)測結(jié)果是準(zhǔn)確評價(jià)和合理開發(fā)地下水資源的重要依據(jù)。對地下水位、化學(xué)含量和pH值等指標(biāo)進(jìn)行在線監(jiān)測，第一時(shí)間掌握地下水水體變化情況。根據(jù)海水入侵的頻率和規(guī)律，預(yù)測入侵速度和范圍、采取有效措施，保護(hù)和改善現(xiàn)有的水環(huán)境狀況。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2020-09-21

作者簡介：尹華斌（1984-），男，碩士研究生學(xué)歷，中級職稱，研究方向?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)境監(jiān)測與評價(jià)。