威海黄垒河入海口地下水现状调查及分析

2018-03-31 20:17陶卫东蔡海涛张明芳
山东水利 2018年1期
关键词:入海口氯离子海水

陶卫东 ,蔡海涛 ,张明芳

(1.威海市水资源管理办公室,山东 威海 264200;2.乳山市水资源管理办公室,山东 乳山 264500;3.威海市水文局,山东 威海 264200)

随着威海市南部沿海工农业生产的高速发展和人民生活水平的提高,水资源的供需矛盾越来越突出,作为重要储备水源的地下水资源也部分遭受无序开采。威海市境内的黄垒河作为文登区与乳山市的界河,自20世纪八九十年代以来,特别是近些年来沿海开挖虾池、参池等水产养殖业发展迅猛。为及时掌握黄垒河入海口附近地下水发展变化情况,对该地区地下水进行了调查分析。本次调查范围主要是黄垒河下游左右两岸一定范围的沿海区域,即东起文登区母猪河河口,西到乳山市徐家镇徐家河的南部沿海区域。

1 地下水现状调查

1.1 地下水井及水位调查

调查区的地下水流向为河谷下游及地形倾斜方向,多数开发以用于农业灌溉和农村人畜饮用,开采量不大且不连续,故一般情况下,水位只随年降水量多少而升降,相对较稳定,埋深一般在7.0 m以内,年变幅一般不会超过3.0 m。本次调查区范围现状的地下水井工程主要包括水产养殖大棚地下水井、农村集中自来水大口井、农村菜园手压井及灌溉井、专用地下水观测井等。通过对3处专用地下水观测井近年来降水、水位在线实时监测知,地下水埋深变化趋势同降水时空分布较吻合,反映了地下水位变化情况同降水量之间较为密切的关系。

1.2 水质调查

对采集的11处地下水水样分别进行了水质分析化验,得出以下规律:

1)取用地下水的村自来水井:本次调查的取用地下水的村自来水井共有3处,分别是西浪暖村、东南耩村、马场村,井深18.0~20.0 m左右,氯离子浓度分别是45.4 mg/L、55.1 mg/L、76.1 mg/L,3处地下水自来水井距离海边由远到近的顺序依次是西浪暖村井、东南耩村井、马场村井,与海水入侵由近至远的规律相吻合。

2)农村手压井(菜园井):本次调查的农村手压井共有2处,分别是东南耩手压井、马场菜园井,井深在3.0~4.0 m左右,氯离子浓度分别是143 mg/L、124 mg/L、2处地下水井距离海边由远到近的顺序依次是马场村井、东南耩村井,与海水入侵由近至远的规律相吻合。

3)专用地下水监测井:调查区范围内共有3处专用地下水观测井,从本次取样情况并对比以往数据,近几年水质中的水化学成分无明显变化,其中的氯离子略有升高,但都在100 mg/L以内。

4)海水养殖大棚井:本次调查的海水养殖大棚井共有2处,分别是西浪暖村南大棚北沟井、华新水产北50 m(S704路北松树林)井,氯离子浓度分别是5 054 mg/L、15 782 mg/L,说明这几处已发生了海水入侵。

本次调查直接从海水养殖大棚中抽取水样一处,即西浪暖S704路南大棚,从海水养殖场大棚中的水样检测结果看,氯离子浓度为14 094 mg/L,海水养殖场的水井中水质盐度很大,但还没有接近海水的盐度(海水因地域不同而多少有些差异,海水氯离子浓度约为19 000~20 000 mg/L),这说明海水养殖场地下水井抽取的水是由海水和地下淡水组成的。

2 调查结论

经调查发现,南海地区的地下水在黄垒河入海口到母猪河入海口之间的范围,由于2003年威海市海水入侵普查时部分已划为海水入侵区,水资源管理部门对其地下水通过限采、补源以及拆除海产养殖大棚等措施,地下水正逐渐恢复。目前已发生海水入侵和受到海水污染的区域主要分布在黄垒河下游入海口右岸、陆地海水养殖区和沿海低洼周围内缘区域,个别地区有向内陆深入的趋势。黄垒河入海口以西,特别是徐家镇一带的工厂化养殖地区,从2003年开始逐步形成规模化海水养殖,大量使用地下水(海水与地下淡水并存),同时使地下淡水被大量开采,部分地区形成超采区,局部地区海水入侵程度呈加剧趋势;而且河流入海口处由于海水养殖人为地抬高海水位,使海水极易沿第四系砂层向内陆渗透,造成海水顺层侵染。另外,由于海水养殖大棚过度开采地下水,使周边地下水水位呈下降趋势。

3 成因分析

3.1 自然因素的影响

1)天然降水量和入海径流量减少对地下水的影响:天然降水量减少直接造成沿海平原地下水降水入渗补给量不足,地下水位下降,河注流入海径流量减少,河口河流水位下降甚至干涸,使近年海水沿河床上溯距离加长,地表水和地下水淡咸平衡区向内陆移动,海水入侵面积沿河两岸不断扩大。2)沿海天然水文地质特点对地下水的影响:黄垒河河下游沿海海岸构成主要为基岩沙质海岸,多为沙质土壤或沙滩,少部分区域为岩质海岸,这种强透水性的水文地质特点为海水入侵创造了极为有利的天然条件。

3.2 人为活动的影响

1)黄垒河采砂对地下水的影响:随着海城镇建设规模的不断扩展,黄垒河河道中下游的采砂量也急剧增加,河道采砂位置不合理和过量采砂现象比较严重,使近年来河流下游河床逐年下降,海水沿河床逆流深入内陆的距离越来越长,加剧了海水入侵蔓延。2)陆面养殖大棚对地下水的影响:近年来,黄垒河下游沿海陆地海水养殖发展较快,陆地养殖大棚面积不断扩大。开始一棚一井就够用,后来“一棚二井”、“一棚三井”,甚至一棚要打多眼井,使得人工开采量远超过地下水源的补给量,地下水位不断下降,从而大量海水被引入陆地,人为抬高了海水水位,加剧了海水入侵的速度和程度,与此同时也使周边村庄地下水位埋深下降。

4 建议对策

1)节约用水。沿海地区水资源贫乏,节约用水,科学用水,减少水资源消耗量是首要措施。为此应调整沿海产业结构,建立节水型城市、节水型农业和节水型产业,同时要完善法制管理,加大行政执法力度,以法管水。

2)拦蓄补源。防治海水入侵主要应以防为主,防治结合。在沿海河流中上游开展水土保持,封山育林,涵养水源;下游加固和新建水库塘坝,采取逐级拦蓄的方法,扩大地表水拦蓄量,增加地下水补给量,控制降水径流短期流失入海。

3)压采超采区地下水。逐步有序地开展超采区地下水压采工作,特别是近海区域要严格控制开采,针对调查范围内的沿海地区,要减少甚至拆除养殖大棚,杜绝其地下水井的开采。

4)统一管理水资源。封闭禁采区内的自备井;控制开采区内不再审批增打新井,严格控制开采量;在轻微影响区,应加强农村机井开采管理,采补平衡;实现区域内水资源统一规划,保证地下水的可持续开发利用。

5)建立地下水动态保护监测网络。适时推进区域海水入侵实时动态监测管理系统的应用管理,实行地下水水量、水质的动态监测,为实现地下水水量、水质统一管理提供科学依据。

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