林少偉,徐 梁,趙鴻旭
(龍口市水政辦公室,山東 龍口 265701)
龍口市海水入侵始于20世紀70年代后期,80年代期間發(fā)展迅速,一度發(fā)展成為分布范圍廣、影響大的地質(zhì)災害。為應對海水入侵,龍口市采取了行之有效的措施,建成了當時亞洲規(guī)模最大的地下水庫,創(chuàng)造了“上游修水庫、中游層層攔補、下游建地下水庫”的流域綜合治理模式。目前治理工作已取得階段性成果,海水入侵的勢頭已被遏制,水環(huán)境惡化的現(xiàn)象得以扭轉(zhuǎn)。
1978~1980年為發(fā)生期,海水入侵以點狀分布為主,入侵距離較短。1981年至1994年為發(fā)展期,受各種因素的影響,海水入侵在規(guī)模和程度上發(fā)展較快,并逐漸形成區(qū)域海水入侵區(qū)。1995年至今為穩(wěn)定期,修建的地下水庫和滲井補源工程發(fā)揮作用,海水入侵面積不再發(fā)展,并隨著治理工作的全面開展,海水入侵的局面得以扭轉(zhuǎn)。海水入侵鋒面位置在黃山館鎮(zhèn)駐地─海岱鎮(zhèn)孟家樓─徐福鎮(zhèn)洼里─羊嵐鎮(zhèn)曲譚─諸由觀鎮(zhèn)王會一線,最大入侵距離4km,入侵面積103km2。
首先,地下水長期超采導致區(qū)域地下水位持續(xù)下降,產(chǎn)生負值降落漏斗,這是海水入侵及大規(guī)模形成的主要原因。其次,連續(xù)枯水年使得地下水補給量減少,則是海水入侵的又一原因。干旱年份降水量偏小,而地下水開采量反而增大,因而造成地下水位下降速率增大,海水入侵速度也同時加快。例如,1981~1989年為連續(xù)干旱年,年平均降水量為471.8mm,占多年平均降水量的80%,黃水河下游海水入侵主要發(fā)生在這段時間內(nèi)。其中1986~1989年為連續(xù)特枯年份,年平均降水量為381.9mm,占多年平均降水量的64.9%,在這段時間里海水入侵發(fā)展最為迅速。
龍口市海水入侵區(qū)過去是農(nóng)業(yè)高產(chǎn)區(qū)。海水入侵引發(fā)地表土壤鹽漬化,受其影響,多數(shù)農(nóng)田減產(chǎn)20%~40% ,嚴重的達到50%~60%。海水入侵還使區(qū)內(nèi)地下水水質(zhì)變差,供水能力降低,造成許多機井、揚水站報廢。
海水入侵導致濱海平原區(qū)地下水水質(zhì)日趨惡化,從而影響該區(qū)的工業(yè)生產(chǎn),主要表現(xiàn)為:1)水質(zhì)惡化使得原有水源地水井報廢,另建水源地不僅需要大量資金,而且因為輸水距離增加而加大了生產(chǎn)成本;2)地下水中Cl-含量增加,總硬度升高,水質(zhì)下降,不僅增加了水處理費用,同時也降低了產(chǎn)品質(zhì)量;3)生產(chǎn)用水因含鹽量增高,致使設(shè)備嚴重銹蝕,縮短了使用年限。
4.1.1 修建地下水庫
龍口市黃水河流域是水資源最為豐富、開發(fā)利用潛力最大的地區(qū),其多年平均地表徑流入海量尚有6400萬m3。在地上蓄水工程開發(fā)條件有限的情況下,最大限度地攔蓄利用入海徑流量,充分發(fā)揮黃水河流域地下含水層的良好復蓄調(diào)節(jié)作用,加速地表水向地下水的轉(zhuǎn)化,是解決水資源危機和有效阻止海水內(nèi)侵的重要途徑。
1995年竣工的黃水河防滲板墻,其形成的地下水庫總庫容達 5359萬m3,最大調(diào)節(jié)庫容達3929萬m3,可使52km2區(qū)域內(nèi)的地下水位平均回升3m,從而成為龍口市可靠的供水基地。
修建黃水河地下水庫,實質(zhì)上是用工程措施改變水在空間和時間上分配不均的狀況,使水資源重新再分配。大量地表徑流轉(zhuǎn)化為地下水,也必然引起自然環(huán)境的某些變化。主要包括:
1)次生鹽漬化。上世紀70~80年代長期持續(xù)干旱和地下水的超量開采,使地下水虧空很大。修建地下水庫后,地下水位的升高必將引起次生鹽漬化。為了避免次生鹽漬化現(xiàn)象的發(fā)生,地下攔水壩的壩界面最高處建在離地面1.5m以下 ,此外還建設(shè)了輸水工程。
2)地下水污染。地下水壩的建設(shè)一方面可以阻止下游海水沿地下含水層入侵,另一方面滯蓄上游水資源,這是地下壩在治理海水入侵中起到的正效應。但是,由于地下水壩基本切斷了上下游的水力聯(lián)系,因此,很容易造成污水滯蓄。黃水河是龍口市最大的供水水源地,也是主要的排污通道,建成地下水庫后,排污能力大大降低,沿岸的水泥廠、化工廠、印染廠、魚片廠的污水也將會入滲地下水,使地下水受到污染。因此,市政府修建了污水處理廠和排放專用管道。此外將處理達標的污水處理廠的再生水通過氧化塘進行處理,補給地下水。
4.1.2 建設(shè)地下水人工補給工程
黃水河中下游已建有翻板攔河閘7座和滲井2518眼,集水滲溝448條,集水滲盆773個,全年入滲量可達1350萬m3,效益顯著。然而隨著行洪次數(shù)的增加,滲井的淤積和含水層阻塞問題日益顯現(xiàn)。觀測分析表明,目前的地下水入滲效率降低了60%。因此,地下水回灌補源工程的建設(shè)要克服重建輕管的思想,定期進行清淤和廢棄補源井的維護和重建。此外,提高污水處理標準,提高再生水利用效率,節(jié)約用水和保護地下水環(huán)境也是十分重要的。
4.1.3 建設(shè)“水網(wǎng)”,進行水資源優(yōu)化調(diào)配
龍口城區(qū)和工業(yè)的布局與水資源的分布格局并不一致,其主要分布在中部和西部沿海一帶水資源并不豐富的地方,西部沿海又發(fā)生了海水入侵,可利用的地下水資源很少,不能滿足用水需求。根據(jù)這一特點,龍口市自南向北、自東向西實施了水資源調(diào)配工程,到目前,已經(jīng)形成了“三縱三橫”的區(qū)域調(diào)水骨干網(wǎng),供水主干管、渠總長超過536km。對海水入侵區(qū)海岱已實現(xiàn)集中供水,減少了當?shù)氐叵滤拈_采,并規(guī)劃在“十二五”期間,對海水入侵區(qū)徐福鎮(zhèn)、諸由鎮(zhèn)實現(xiàn)集中供水。
1)全市統(tǒng)一優(yōu)化配置,提高水資源利用效率。在黃水河流域,利用“上游修水庫、中游層層攔補、下游建地下水庫”的流域綜合治理模式,實現(xiàn)了流域內(nèi)上下游間的水資源調(diào)配。在全市范圍內(nèi),充分利用現(xiàn)代化的調(diào)水網(wǎng)絡(luò),根據(jù)水資源的時空變化,圍繞經(jīng)濟發(fā)展對水資源的要求,跨流域統(tǒng)一優(yōu)化調(diào)配水資源。全市每年調(diào)水量達3000萬m3,大大提高了水資源的利用效率。
2)采用行政法律手段,緩解水資源供需矛盾。針對龍口水資源管理的實際情況,2005年出臺了《龍口市水資源管理辦法》規(guī)范性文件,對境內(nèi)的禁止開采區(qū)、限制開采區(qū)進行了明確的劃定。對超采區(qū)內(nèi)的公共供水和自備水源按水資源費征收標準的兩倍征收。嚴格落實取水許可管理制度,控制高耗水、重污染項目上馬。強化水行政監(jiān)管職能,加強水行政執(zhí)法隊伍建設(shè),執(zhí)法力度不斷加強,對拖欠水資源費、違法取水行為的查處力度不斷加大,全市的取用水秩序得到不斷規(guī)范。
3)積極開展節(jié)水工作,努力推進節(jié)水型社會建設(shè)。2004年,龍口市被列為省級節(jié)水型社會建設(shè)試點市后,加大了節(jié)水工作的開展力度。在做好領(lǐng)導、組織、宣傳工作的同時,重點實施了如下幾方面的節(jié)水工程措施:一是以減少輸水損失為主的王屋灌區(qū)節(jié)水改造工程和城區(qū)自來水管網(wǎng)改造工程;二是以減少用水消耗為主的農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水工程;三是以減少城區(qū)生活耗水為主的節(jié)水器具推廣工程;四是以提高用水效率為主的工業(yè)節(jié)水技改工程;五是以提高中水回用為主的污水處理與回用工程。以工程建設(shè)推動節(jié)水各項工作的開展,節(jié)水型社會建設(shè)取得了一定成效,涌現(xiàn)出王屋灌區(qū)、松園社區(qū)等“省級節(jié)水示范單位”。
今年要集中科技力量,做好《龍口市水資源綜合規(guī)劃》、《龍口市水資源保護規(guī)劃》、《龍口市水利發(fā)展 “十二五”規(guī)劃》,在規(guī)劃中要把進一步做好防治海水入侵作為一項重要的內(nèi)容列入其中,如黃水河下游污水處理廠建設(shè)工程、龍港污水處理廠二期工程、泳汶河排污管道敷設(shè)工程等,做到工程開工有日期、竣工有限期、投資有保障、完工見效益。以中德科技合作的“濱海地區(qū)水資源綜合管理技術(shù)研究”項目為契機,聯(lián)合中外科研院所,做好海水入侵的監(jiān)測防治科學研究,同時把科研成果應用到實踐中,為防治海水入侵提供理論指導。
防治工程的建設(shè),節(jié)水型社會的推進,科研項目的開展,都需要資金的保障,而目前受到條件的限制,資金的缺口還很大,制約著防治海水入侵工作的開展和推進。下一步要積極籌措資金,并嚴格按籌資計劃擬定的用途和預算進行使用,確保防治海水入侵措施的有效落實。
圍繞水資源保護、節(jié)水型社會建設(shè)等防治中心工作,加大水利宣傳力度,進一步增強全社會的水憂患意識和水資源節(jié)約保護意識,提高全社會珍惜水、節(jié)約水、保護水的自覺性,促進節(jié)水防污型社會建設(shè),推動全社會對防治海水入侵工作的了解、支持和參與,為防治工作的進一步開展提供思想保證、輿論支持、精神動力和良好氛圍。