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黄河三角洲海(咸)水入侵:历史、现状与影响

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)海(咸)水入侵历史和现状分布区内海(咸)水入侵始于20世纪70年代末农田灌溉浅层地下水开采。20世纪90年代以来,海(咸)水入侵速度有所减缓,局部地段有减弱趋势,在寿光—留吕地带,海(咸)水入侵区范围基本无大变化。本岸段在河谷两侧形成以海水入侵为主的大面积侵染区,远离河谷的地区则为以地下咸水入侵为主的侵染区,海(咸)水入侵范围同时受现代海水和地下咸水的影响。

黄河三角洲海(咸)水入侵:历史、现状与影响

(一)海(咸)水入侵历史和现状分布

区内海(咸)水入侵始于20世纪70年代末农田灌溉浅层地下水开采。1976年,在工作区内的寿光、寒亭、莱州等地地下水动态长期监测井中首先发现水质变咸、Cl-浓度增高等海(咸)水入侵现象,当时仅为几处孤立的点状入侵,整个20世纪70年代末至20世纪80年代初,工作区的海(咸)水入侵也只发生在个别点上,发展比较缓慢,入侵面积小。20世纪80年代中后期,由于降水量的减少及开采量的增加,海(咸)水入侵速度加快,入侵面积迅速扩大,整个莱州湾东、南沿岸连为一片,东营、潍坊、莱州和滨州等地都存在海(咸)水入侵。20世纪90年代以来,海(咸)水入侵速度有所减缓,局部地段有减弱趋势,在寿光—留吕地带,海(咸)水入侵区范围基本无大变化。

现状阶段咸淡水界面线位于广饶县石村—稻田—寿光抬头—昌邑双台—柳疃—夏店—莱州一线,海(咸)水入侵扩展总面积达650 km2,根据不同岸段海岸环境差异和入侵物源的不同,分为沙河河口—邑北部潍河河口平原海咸水混合入侵区和寒亭广饶平原地下咸水入侵区、土山东海水入侵区3种类型区。

1.沙河河口—昌邑北部潍河河口平原海(咸)水混合入侵区

该区处于莱州市土山至昌邑县柳瞳之间的岸段,为莱州湾滨海平原海岸,滨海低地区较宽广,第四系沉积层厚度大,分布有大面积的高矿化度地下咸水和卤水埋藏体;又有胶莱河和潍河两条较大的入海河流,河口区较宽、长,海水倒灌区影响范围向内陆达20 km左右。本岸段在河谷两侧形成以海水入侵为主的大面积侵染区,远离河谷的地区则为以地下咸水入侵为主的侵染区,海(咸)水入侵范围同时受现代海水和地下咸水的影响。1980年潍河附近咸淡水分界线,顺潍河河道向内陆明显伸出。2012年入侵锋线位于昌邑的柳疃南—夏店北—仓街镇和莱州灰埠镇—珍珠西,1983—2013年入侵面积128 km2,年入侵速率4.3 km2/a。

2.寒亭广饶平原地下咸水入侵区

该区为滨海平原海岸,低地平原宽阔,第四系沉积层厚度在200 m以上,其中赋存有厚60~100 m以上的地下咸水及卤水体,形成宽30 km以上的地下咸水、卤水区带,分布于滨海地带。本岸段无较大入海河流,狭窄河口区的海水倒灌影响区很小,特大风暴增水也难以将海水跨越地下咸水带推进到内陆淡水区;海水入侵物源几乎全部来自埋藏古海水一地下咸水及卤水层,成为典型地下咸水入侵类型区,海(咸)水入侵范围基本呈平行于咸水分布界线发展。2012年入侵锋线位于博兴的寨郝—广饶的石村—稻庄镇、寿光的彭家道口—抬头镇—广陵—五台乡—双台北一线,1983—2013年入侵面积452 km2,年入侵速率15.1 km2/a。

3.土山东海水入侵区(www.xing528.com)

2012年海水入侵锋线位于虎头崖—莱州市—平里店—西由东一线,1983—2013年入侵面积70 km2,年入侵速率2.3 km2/a。

(二)海(咸)水入侵与资源开发的关系

1.淡水资源超量开采

在20世纪70年代中期以前,研究区地下水系统的输入主要为天然输入。其中大气降水与河流入渗呈现季节性脉冲式补给。地下水系统处于动态平衡状态。自20世纪70年代后期以来,随着经济建设发展速度加快,工农业和生活用水开采量迅速增加,使系统输入成为天然和人为混合输入,地下水系统成为复合系统。特别是进入20世纪80年代中期到20世纪90年代,降水量偏少,地下水超采严重,据1983—1992年的统计资料,大气降水入渗补给量为15 323万m3/a,河流入渗量为152万m3/a,南部基岩侧向补给量为996万m3/a,灌溉回渗量为1 076万m3/a。淡水开采量为20 761万m3/a,卤水开采量为880万m3/a。原有的动态平衡被破坏,即地下水系统中淡水子系统处于负均衡状态。这时地下淡水水位下降,并低于咸水系统水位,在水动力和水化学动力作用下,咸水以对流、扩散一弥散等方式侵染淡水,以达到新的动态系统平衡。

2.卤水开发和海水养殖

卤水开发(盐田)和海水养殖(虾池)在沿海地带形成陆地海洋,不断向内陆方向推进,已接近浅(表)层淡水地区,在潍河一带已经接触到淡水。盐田和虾池在生产季节蓄水水位为地表水位,明显高于地下水位,虽然有防渗层相隔,但在水位差长时间作用下,卤、海水仍有大量渗入,对地下水咸水(或淡水)产生补给,无疑对浅(表)层淡水有咸化作用。靠近“陆地海洋”一带的农作物近几年明显减产,土壤土质降低可说明这一问题。

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