丹東市海水入侵現狀及防治措施初探

王福江

(東港市水資源辦公室，遼寧 丹東 118300)

丹東市海水入侵現狀及防治措施初探

王福江

(東港市水資源辦公室，遼寧 丹東 118300)

本文通過對丹東市海水入侵現狀及變化趨勢分析，提出了如何防治海水入侵措施，對保護濱海地區地下水質量及保障居民生活安全均有重大意義。

丹東市;海水入侵;防治措施

DO I:10.3969/j.issn.1672-2469.2016.08.001

1 海侵現狀

1.1 海侵區的劃定

丹東市的海水入侵普查資料，只有1993年及2014年兩次較為系統的監測評價成果。通過開展相關區域井點普查、地下水采樣、水質分析及海(咸)水入侵(分布)區的初步界定工作，為增強調查資料的可比性，普查的井點盡可能選用機電井。為加大地下水控制點的密度，這次普查對分布在淡—咸水分界附近的現有機電井盡可能地全面普查，并對井點稀少區域的廢棄井、蔬菜大棚井、民用大口井也進行了調查采樣，并搜集了地方自來水公司近年來有關水廠的水質化驗數據，實地監測分析井點51個，調查參證井點資料30處，其中深層機電井的比率接近95%。根據各井點水質分析數據，首先在1∶5萬軍委圖上點繪氯離子測點分布圖，并參照山形地勢情況，初步確定Cl-為250毫克/升等值線圖，力求評價成果盡可能地接近實際。

按目前地方的行政區劃及2014年評價成果，丹東市海侵區涉及到東港市、孤山經濟區、丹東邊境經濟合作區及振興區，陸地總海侵面積499.8km2。

1.2 歷年海侵區劃定范圍及分布

從1993年第一次監測評價成果分析看，丹東市當時陸域海侵區面積 359.5km2。其中，鴨干70.05km2，鴨 ～大182.67km2，大洋河57.56km2，大～碧49.22km2;按折線概化海岸線總長92km計算，平均縱向入侵深度為3.91km。

從2014年第二次監測評價成果分析看，丹東市當時陸域海侵區面積 499.8km2。其中，鴨干87.51km2，鴨～大242.98km2，大洋河105.0km2，大～碧64.31km2;按折線概化海岸線總長92km計算，平均縱向入侵深度為5.43km。

綜上，在1993～2014年期間(共計21年)，丹東沿海地區(陸地)海侵面積共增加140.3km2，增幅39.0%;其中，鴨干增加 17.46km2，增幅為24.9%;鴨～大增加60.31km2，增幅為33.0%;大洋河增加47.44km2，增幅為82.4%;大～碧增加15.09km2，增幅為30.7%。丹東沿海地區海水縱向入侵深度平均增加1.52km，最大縱深出現在大～碧分區的雙岔河下游，這一期間咸水線向前延伸2.22km，詳見圖1和表1。

表1 海侵范圍表

1.3 監測現狀及存在問題

代表性井點數量稀少。目前水文部門在海侵影響區域設有地下水觀測井僅24處，其中，前陽、椅圈為手壓井，孤山為專門觀測井，這3個井點的地下水幾乎不開采利用，地下水更新循環差，水質不具代表性;僅北井子站為正常開采使用的機電井，水質能正常反應海咸水入侵狀況。此外，就其他企業自備井而言，或因生產周期限制，或因開采層位、開采量局限;而民用井、大口井等受地面徑流補給影響。

圖1 丹東市海侵區分布及演變圖

海侵區邊緣地帶監測井控制密度不足。丹東沿海平原多為水田區，村鎮、企業分布比較集中，且因地下水條件有限，居民生活普遍使用遠程供給的自來水，有些地帶并無地下水開采井，無法用現成的生產井有效監測海侵勢態。

1.4 地下水開發利用情況

丹東市海侵影響區多年平均降水量 8.77億m3，地表水資源量4.49億m3，地下水資源量1.2億m3，地表水與地下水重復計算量0.74億m3，水資源總量4.95億m3。

丹東市海侵影響區2014年地表水資源利用量2.6億m3，約60%來源于上游山丘區水庫供水;地下水開發利用量0.21億m3，占區域地下水可開采量的40%左右。

丹東市海侵影響區2014年規模以上供水機電井170眼，規模以下灌溉機電井2210眼，規模以下供水機電井6400眼，人力井2010眼，取水用途主要為居民生活用水、工業企業用水、農業灌溉用水。

丹東市海侵影響區現狀農田水利工程有干支斗農四級渠道、渠系分水閘、沿河(渠)提水泵站、沿海堤防及擋潮閘等。各級渠道完好率80%，渠系分水閘完好率60%，提水泵站完好率90%，沿海堤防及擋潮閘的建設標準普遍較低。

1.5 海侵對當地生態環境及居民生活的影響

1.5.1 生態環境影響

由于海水入侵加劇，鴨綠江下游河段的咸水上界在近20多年間由文安灘下尖上移至浪頭附近，大洋河下游河段的咸水上界在近15年間由黃土坎鎮的趙家嶺上移至龍王廟的荒地村，區域生態環境及洄游魚類生存受到嚴重影響;丹東—大連的201國道以南區域，原有的高科樹木逐漸枯死。

1.5.2 地下水質量影響

由于海水入侵加劇，前陽、北井子、龍王廟、小甸子、孤山等鄉鎮的部分民用井變苦、變咸，部分集中生活水源井被迫報廢，另求新水源等。

1.5.3 企業產品影響

由于地下水含氯度加大，東港、前陽等地的海產品加工企業，一方面增加咸水處理成本;另一方面增加設備維修、保養、更新成本;多數服裝生產企業產品質量嚴重下降，現已經改接地表水自來水;同時，地下水變咸使工業管道、設備的腐蝕和老化加速，嚴重縮短設備的使用年限，甚至報廢。

1.5.4 居民生活影響

海水入侵生活用水出現困難，有些鄉、村居民不得不飲用劣質水，對人體健康的危害已由潛在變為現實。

2 海侵成因分析

2.1 入海水量減少

據初步統計，鴨綠江1958～1980年平均入海水量為301億m3，1981～2000年平均入海水量為259億m3;大洋河1958～1980年平均入海水量為44.8億m3，1981～2000年平均入海水量為62.2億m3，且枯寂入海水量減小明顯。入海水量減少，淡水壓潮能力減弱，勢必引起海咸水入侵范圍上溯，并加劇河道沿岸的海水入侵勢態。

2.2 地下水過量開采

近年來，東港城區、前陽鎮等地的海產品加工企業不斷增加，機電井抽取地下咸水清洗海料，使原本匱乏的地下水資源不斷減少，地下水位下降，為海水內侵提供了水力條件;北井子、長山、孤山等鄉鎮城鎮規模逐漸加大，集中水源地地下水開采量增加，降低了區域地下水位，也加劇了海水入侵勢態。

2.3 海平面上升

因世界性工業發展加大了量能源燃耗，大氣“溫室效應”造成了全球性增溫，極地冰川融化引起海平面不斷上升，據有關資料闡述，二十世紀70年代以來中國海平面經歷，1971～1975年、1978～1983年及1986～1995年3個明顯上升期，海平面升高會使原有咸淡水之間的水動力平衡遭到一定程度的破壞，有可能引起海水入侵。

2.4 降雨量減少、入滲量減少

據初步統計，丹東海侵影響區1956～1980年平均降水量為920mm，1981～2000年平均降水量為850mm，降雨量有有明顯減少趨勢;同時隨著經濟的發展，尤其沿海地區經濟發達的地區，城市化水平不斷提高，下墊面硬化比率加大，導致入滲量減少，也是形成海水入侵的主要因素之一，詳見表2。

表2 海侵片區表

3 已采取的治理措施

3.1 建設了白云閘工程

白云閘工程位于東港市城區大東溝河下游，2010年9月開工，新建該閘10孔凈寬50m，設計過閘流量421秒 m3，工程總投資4500萬元，為國家投資和地方財政自籌。白云閘工程起到擋潮排澇及阻止海水沿河入侵的功能，同時還可以調節內河水位，改善城市生態景觀、提高城市形象。

3.2 啟動了孤山鎮給水工程

由于孤山鎮地處退海平原，地下淡水資源十分貧乏，經過近三十年的開采，地下水位及出水量連年下降;目前孤山鎮自來水公司的供水能力已遠遠不能滿足孤山鎮經濟發展的需要，目前已經啟動了孤山鎮給水工程，從羅圈背水庫引水至孤山及菩薩廟，一并解決孤山鎮和菩薩鎮港的用水問題。

4 下一步措施和建議

4.1 建立并運行海侵監測系統

在丹東市海侵影響區建設海水入侵監測系統，并實施動態監測工作。規劃以201國道為參考線，在安民、前陽、東港、長山、北井子、椅圈和沿大洋河兩岸的黃土坎、龍王廟、孤山、菩薩廟等鄉鎮自南向北垂直于201國道線布設具有代表性的重點井、參考井、普通井分級監測體系。為更加準確、方便、經濟地監測評價海水入侵，分級建立180個重點井、參考井和普通井，監測項目與頻率充分考慮實際情況，同時為更好地研究海水入侵，對多源數據的集成與規范進行了初步探討。

4.2 海水入侵防治措施

根據東港沿海地區海水入侵的實際狀況，同時考慮工程措施與非工程防治措施相結合的方式來治理海水入侵。

4.2.1 工程措施

區域水資源豐富，對水資源進行合理的配置與管理，在保證河流生態用水的前提下(一般容易滿足)，少取地下水，充分利用水庫水，合理提取河流水，大力發展節水農業，降低萬元產值耗水量，配合適量的工程措施，海水入侵可以預防、防治。堅持推進水資源的可持續利用。

①鐵甲水庫替代工程

隨著城市化進程不斷加快，到2015年，東港市將發展到30萬人口的中等城市，城市工業和居民需水量將大大增加，將使鐵甲水庫年非農業供水增加1億m3。為改變東港灌區農業用水日趨緊張的矛盾，必須建設鐵甲水庫農業供水的替代工程，使鐵甲水庫原來的農業灌溉供水任務，轉變為港城居民用水、城鎮工業用水以及華能電廠供水為主要功能的水源地。近期是提引鴨綠江水灌溉農田，該站裝機1600千瓦，設計提水流量36m3/s。需建10km引水干渠一條，配套橋、涵、閘等建筑物16座;遠期是提引鴨綠江支流叆河水灌溉農田。該站裝機1000千瓦，設計提水流量10m3/s。需建25km引水干渠一條，開鑿隧洞一處，二級提水站一座，配套橋、涵、閘等建筑物40座。

②大洋河新建攔河閘及改建沿河提水站工程

大洋河是東港市境內最大的天然河道，東港境內沿河共修建了6座提水站，年提引水量8000多萬m3。為了有效遏制海水沿河入侵，規劃在大洋河下游修建1處高標準的攔河擋潮閘;同時，為了高效配置區域農業灌溉水源，擬對原有的6座提水站進行改擴建。

③東港灌區續建配套及節水改造工程

東港市灌區運行幾十年，目前存在工程老化、失修嚴重，渠系建筑物配套不全、骨干工程標準低以及分區之間水資源互補調配等較多問題，導致水量浪費，灌溉供水量得不到有效保障，排水不暢;以節水農業為中心，提高灌溉水利用率，灌區改造工程項目要在充分利用現有水利工程的基礎上，完善配套工程與調水工程。

④東港市沿海防滲墻工程

我市計劃建設沿海防滲墻工程，采用高噴灌漿方式實施工程。為了使圍封板墻既能有效的防止液化，同時又能起到一定的提高地耐力的作用。將圍封布設在防滲墻的齒槽下面，并設計成板—樁的結構形式。即由高壓擺噴板與旋噴樁相間布置，膠結而成。圍封長為93km。設計噴射孔間距1m，共計93000個孔。其中高噴板、樁各46500個。墻體頂高程為0m，墻體底高程為-24m。

4.2.2 非工程措施

加強地下水資源取水許可管理工作。實行水資源的統一管理、優化配置、科學調度、協調好生產、生活、生態用水，全面建設節水型社會。要充分考慮水資源的承載能力，以供定需合理調整布局。要保護地下水資源，堅決杜絕亂挖亂采現象，要通過適當關閉超采水井，限制地下水短缺地區開采和建設供水工程實施地表水替代等措施。強化水資源管理能力建設 認真貫徹國務院《取水許可和水資源費征收管理條例》。

根據濱海地區的水文地質條件，嚴格控制濱海地區地下水的開采量，嚴格執行我市管網覆蓋區地下取水井封井方案，保護水資源環境;限制濱海挖沙，削弱海水倒灌強度，縮短潮水沿河道上溯距離，減小海水入滲機會;防止鹽場和海產養殖輸水過程中的咸水下滲，改善地下水補給條件;保護濱海濕地，為海水入侵豎起屏障;加大對宣傳力度，提倡節約用水，創建節約社會。

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P512.32

A

1672-2469(2016)08-0001-04

2015-04-21

王福江(1972年—)，男，工程師。