防止海水倒灌绿化方案(给孟加拉国治理河道泛滥问题出谋划策)
1.注意对多条河道进行合并疏导,进行集中化管理,减少雨季过多的分散流量。
2.努力进行围海造地,延伸从内陆到海洋的距离,并且防止海水倒灌(尤其是土地灌溉问题)
我曾经去过孟加拉国,看到过这些情况,希望早日解决。
海(咸)水入侵是指在人为因素影响下,海水(咸水)向内陆运移及弥散,导致淡水变咸的现象。其中,与现代海水直接发生水力联系或联系密切的称为海水入侵,是沿海地区地下水资源开发引起的特殊地质灾害;由封存或半封存的海相沉积中的咸水引起的则称咸水入侵。其原因是由于滨海地区地下水动力条件变化,引起海水或高矿化咸水向陆地淡水含水层运移而发生水体的侵入。
环胶州湾地区是人口高度集中和经济快速发展的地区,对淡水资源的过度需求导致超量开采,引起地下水水位持续大幅度下降,造成咸、淡水界面发生变化,海水向淡水含水层侵入,地下水矿化度增高、水质咸化;也有因改变耕作方式或沿海滩涂开发不当造成的海水入侵。
含咸水层地层对城市建筑物、构筑物腐蚀严重,建筑物、构筑物等的钢筋很快会被腐蚀掉,其地基被严重破坏,易导致建筑物的倾斜、不稳、抗震性能降低、倒塌等,对城市安全和居民生命安全造成巨大威胁。珠江三角洲区域曾发生建筑物地基被腐蚀导致大楼倒塌的事故。
4.1.1 海(咸)水入侵概况
环胶州湾地区入海河流下游至入海口处的地层分布为冲洪积层—海陆交互相沉积层—海相淤泥质层。区内海(咸)水入侵均起源于20世纪70年代,由于过量抽取地下水,使部分地区地下水水位低于海平面,水力坡度向内陆倾斜,造成海(咸)水入侵。最严重的是在20世纪80年代中期,海(咸)水入侵导致大批机井报废,粮田荒芜,水质恶化。90年代后,入侵区附近开采量大幅度减少,降水量较80年代增多,使地下水位有不同程度回升,部分漏斗平复,海(咸)水入侵势头得到遏制,入侵面积退缩。2002年为特枯年,部分地区地下水位持续下降,入侵面积又有所扩大。至今,海(咸)水入侵状况虽有所缓和,但仍较为严重。
4.1.2 海(咸)水入侵分布
通过充分收集、分析以往的调查监测资料,在遥感解译、物探验证的基础上,选择典型地段进行了海水入侵专门监测,工作手段有钻探、电测井、土壤易溶盐分析、地下水Cl-监测及水位监测。其中,Cl-化验分析采集样品约500个,利用化验结果分析海水入侵现状,得出最新的海水入侵区分布于城阳、胶州、黄岛等市(区)的滨海平原,地质灾害设防应以该范围为主(图4.1)。按照样品分析所得Cl-浓度,将环胶州湾地区分为非海水入侵区([Cl-]﹤200mg/L)、轻度入侵区([Cl-]=200~250mg/L)、较严重入侵区([Cl-]=250~300mg/L)和严重入侵区([Cl-]﹥300mg/L)。可以看出,海水入侵最严重的地区为沿海一带,尤其是河流入海口,向内地和河流两岸外逐渐减轻。
入侵区内地形低平,地面海拔高程小于10m,地层为第四系松散沉积层。根据所处地理位置的不同,可分为白沙河-城阳河下游、大沽河下游、洋河下游和黄岛辛安海水入侵区(表4.1)。表中数据从海岸线开始算起至Cl-浓度为250mg/L的范围,包括海岸盐田、虾池等。
表4.1 环胶州湾地区海(咸)水入侵现状分布面积
(1)大沽河下游
大沽河水源地南端和东南边缘有大片咸水区分布,面积超过100km2,海相淤泥质沉积层一直北延至即墨蓝村一带。自1981年开发大沽河水源地向青岛市应急供水开始,因疏干开采在李哥庄一带形成面积约100km2的地下水降落漏斗,中心最低水位为-8.18m,因而引起南端及东南边缘的咸水逐渐内侵。同时,在大沽河下游近海的南庄东风闸因管理不善,造成大潮时海水顺河上溯至何营庄附近,距离入海口长达12km以上,导致海水倒灌入渗。因地下水位较低,海水倒灌十分有利,致使水源地南端和沿河两岸地下水水质明显恶化,1988年与1981年相比,咸水入侵锋面向内推移约750m,影响水源地面积约3km2。1990年后,随引黄济青工程输水,地下水开采量减少,降水量也较20世纪80年代有所增多。1994年丰水期,漏斗平复后未再出现。1995年,咸水边界有所后退。1997年底,在小麻湾施工地下防渗帷幕墙工程,使咸水范围未再扩大。总体来看,该区Cl-浓度、矿化度均有下降趋势。本段海(咸)水入侵,迫使大沽河水源地李哥庄采区缩小开采范围,降低了供水能力,且使当地居民生活用水产生了困难。
图4.1 环胶州湾地区海水入侵分区
(2)白沙河-城阳河下游
该区是青岛近郊水源地,含水层为两河流的冲洪积层。20世纪60年代水质优良;70年代随地下水超量开采,地下水位逐渐下降,引发海水入侵。1984年,漏斗面积达到25km2,中心最低水位为-9m,成为青岛市海水入侵最早、危害最大的地区。80年代中期,海水入侵面积达8.5km2。1985年九号台风的影响使海水入侵有所缓和,之后又继续缓慢发展。1990年为丰水年,使形成20多年的漏斗平复,之后地下水开采量减少,地下水得以补偿,海水入侵区有所后退。2002年为特枯年,海水入侵区又有所扩大。海水入侵导致本区菜田不能种植,大路菜减产70%,粮田大幅减产甚至绝产,大批水井报废。
(3)洋河下游
该区以农业供水为主,只是在入海口处海水沿河道顶托上溯、倒灌引起海水入侵。目前入侵区粮田减产,水井报废。
(4)黄岛辛安
该区位于辛安河下游入海口附近,原为黄岛区水源地,与海岸距离最近处不足500m。20世纪80年代,因开采量大大超过天然补给量,水位下降较快,最低水位标高为-3m,导致海水入侵。自1986年开始,海水内侵600m左右。1986~1995年,开采量逐年减少,直至彻底停采。入侵导致土地盐渍化、农田受害、农村用水困难,现填海后改建为工业用地,供水以客水为主。
4.1.3 海(咸)水入侵治理措施
海(咸)水入侵给沿海一些地区的工农业生产、居民生活和城市建设安全带来相当大的危害和困难。为防止海水入侵进一步扩展,避免新的入侵发生,并使已经发生入侵的地区逐步得到治理,根据沿海地区的具体特点提出以下对策:
(1)地下水人工回灌
地下水人工回灌就是人工增加地下水补给量的方法,可利用本流域地表水(汛期河水、水库水)、客水、中水等在开采区回灌地下补给地下水,减少汛期地表径流泄入大海造成的水资源浪费,增加地下水补给量,平复漏斗;或者选择适宜地带开挖渗渠,引河水或二级处理污水回灌地下,在咸、淡水界面附近形成淡水帷幕,阻挡海水内侵。回灌的方式目前主要有回灌井、水坑、水沟及水平回灌廊道等。
(2)修筑地下截渗墙
为充分开发利用地下水资源,又不致引起海(咸)水入侵,可在咸、淡水交界附近修筑地下截渗墙,这样可以最大限度地动用地下水储存资源,待丰水期时予以补偿;但应注意径流、排泄关系的改变,防止出现新的“死水区”。
4.1.4 海(咸)水入侵设防建议
(1)合理开采地下水
超量开采地下水是造成海(咸)水入侵的主要和直接的原因,因此,合理开采地下水是防止海(咸)水入侵的重要措施。需据补给资源量决定开采量,可在一定期限内调用部分储存资源量,但应在短期设法尽快得到补偿;要避免长期超采,控制降落漏斗扩展,划定近海地带开采边界;严禁在入侵前缘与漏斗边缘之间过渡带超量、超深取水。
(2)加强河道管理,防止海水倒灌
可在海水顺河上溯严重的河口,选择适当位置建拦水闸,既可阻挡海水,又可拦蓄淡水,增加地下淡水的补给量。另外,应禁止河床挖砂,以免降低河床、导致海水上溯距离加大,防止覆盖层破坏而加大海水入渗速度。
(3)合理开发利用海岸滩涂
对海岸带资源开发,应统筹兼顾、因地制宜、科学开发、综合治理。如近海农田有水利条件的可选种稻田,引表水以淡压咸;其下游开发耐盐经济作物如芦苇等,或引进适宜混合水生长条件的养殖业,既防止了海水入侵又因势利导转害为益。
(4)慎用景观海水
“环湾保护、拥湾发展”总体概念规划提出了突出自然水体的城市风貌,在淡水资源不足的情况下,可以在适宜的区域采用海水建立自然水体。这一工程需要对地质环境条件进行调查,选定相关评价因子,进行适宜性评价;根据评价结果,对地基采取相应的防渗措施,避免因人为引进海水引发或加重海水入侵。