大连地区海水入侵特征及变化趋势分析

大连地区海水入侵特征及变化趋势分析

张卓

辽宁省地质环境监测总站沈阳110032

摘要:大连地区海水入侵受自然及人为条件等因素控制,具有特定的规律,给当地人民的生产及生活造成不同程度危害,根据大连地区的降水量、氯化物含量、海水入侵面积等特征,分析2006~2010年期间大连地区海水入侵变化趋势。

关键词:海水入侵;趋势;分析;大连

1引言

在天然状态下,滨海含水层中的淡水和海水大体上处于相对平衡状态,即一种动平衡状态。海水入侵是指滨海地区过量开采地下水,破坏了淡水与海水的动平衡状态,使海水或高矿化咸水向陆地淡水含水层运移,原来的淡水分布区水质变咸,甚至不适于供水,发生的水体侵入的过程和现象,就是海水入侵[1]。地下水矿化度为3-10克/升时,即为咸水

海水入侵是滨海地区由于地下水资源开发引起的特殊水文地质问题。形成海水入侵的基本条件有两个:一是水动力条件,二是水文地质条件。过量开采地下淡水,改变了原来的地下淡化与海水的平衡状态,导致海水入侵。受水文地质条件控制,具备联系海水与地下淡水的“通道”,就会发生海水入侵。

2海水入侵影响因素及危害

海水入侵的影响因素,包括地质、构造、岩性、含水层渗透性、含水层补给条件、含水层海底方向上的延伸状况、大气降水等。含水层的岩性特征不同,则海水入侵的方式不同。海水入侵是一个渐进过程,入侵速度受地下水开采量、开采方式和降水量、降水过程等多种因素控制[2]。海水入侵后,过渡带的地下水并不是咸水或淡水的简单混合,由于水—岩阳离子交换反应,地下水的化学成分和水化学类型都会发生变化。

海水入侵的危害主要表现在使地下水水质恶化,影响人体健康,加剧水资源供需矛盾;影响工农业生产;破坏沿海地区的自然生态环境。

3海水入侵特征分析

大连地区的海水入侵,广泛分布在碳酸盐岩和近海第四系分布区,主要地段有金州区的海中龙眼、大魏家、后石、前石、七顶山、金纺段;甘井子区的后盐、营城子、南关岭、革镇卜、辛寨子;旅顺口区的三涧卜等地段。在这些地区,由于不合理的开采地下水,给海水入侵创造了条件,表现为地下水中的氯化物含量升高和矿化度的升高。

据大连地质环境监测站长期海水入侵监测资料可知,大连地区海水入侵主要发生于1288公里长的近海岸的条形地带,和各岛屿周围的共618公里长的地带,东南及东部入侵带从旅顺口老铁山起至大连市,环绕大连湾、开发区至皮口镇、庄河市南尖子乡,西段及西北段由铁山镇向西北营城子延伸,经金州、普兰店。其中旅顺口、塔河湾、龙王塘、营城子、周水子、南关岭、金州区、大魏家、普兰店、庄河等地段为突出的海水入侵地段

2006年大连地区海水入侵面积已增加为500平方公里(不包括长海、交流岛、长兴岛等沿海岛屿),较2005年增加了32.5平方公里,海水入侵纵向最大深度为6.8公里。其中海水入侵面积较大的区域(呈面状侵入)有:旅顺--甘井子--金州海水入侵面积为325.95平方公里;炮台--复州湾--谢屯海水入侵区面积为73.2平方公里。几个原来较大的海水入侵区依然相互连接贯通,融为一体形成更大的入侵区。

到2010年大连地区海水入侵面积为638.3平方公里(不包括长海、交流岛、长兴岛等沿海岛屿),占大连行政区域面积12573.85平方公里的5.1%。目前,大连地区的海水入侵现状仍比较严重,海水入侵纵向最大入侵深度达7.0公里,海水入侵面积最大的区域为旅顺--甘井子--金州沿海地带为294.9平方公里。

4海水入侵变化趋势分析

大连地区的海水入侵不仅加剧了水污染紧缺形势,而且带来了水环境生态系统破坏、制约经济和社会可持续性发展以及地下水污染、土地盐碱化、危害人类健康等一系列负面影响。

大连地区,由于人类长期过量开采地下水,从历年海水入侵面积变化趋势分析来看[3],多年来大连地区的海水入侵面积总体是逐年增加趋势,尤其2006~2010年海水入侵面积的总体变化趋势是增加,但2010年海水入侵面积与2009年相比有所减少,主要原因为2010年大连地区降水量偏大,使地下水中氯化物浓度降低所致。

4.1海水入侵特征值变化趋势分析

据《“十一五”大连市地质环境监测阶段性工作报告》统计分析,现仅把大连地区的南关岭、革镇堡、周水子、营城子、金州、大魏家、大莲泡、大连市、开发区2006~2010年海水入侵的特征值列于表3,从表3中可看出从大连2006年的海水入侵面积最大,为164.8平方公里,氯化物的平均含量为416.05毫克/升,2007~2010年的海水入侵面积为101.7~105.95平方公里。而氯化物的平均含量的最高值(534.36毫克/升)出现在2009年,并未出现在2006年,相应监测点氯化物含量的最高值也是出现在2009年(12651.3毫克/升),2009年氯化物含量平均值的最高,主要受特殊点的最高值的影响。从总体统计数字看,一般氯化物的平均含量高,海水入侵面积也大,从2006~2010年氯化物含量及海水入侵面积都是减缓趋势。

4.2降水量对海水入侵变化趋势分析

从降水量与海水入侵的关系看[4],一般降水量增大,可使海水入侵有所减缓,2006~2010年的降水量中,2006年的降水量偏小,这与入侵面积增大,而2008年的降水量虽小,但受2007年丰水年的滞后影响,2008年的海水入侵面积稍有上升。海水入侵面积很大程度受降水量的影响,一般降水量大,海水入侵面积小,降水量小,海水入侵面积大,从2006~2010年大连监测站重点监测区内的海水入侵面积有明显的下降趋势。

5结论

总之从上述的各种分析看,2006~2010年大连地区海水入侵的平面分布上看,海水入侵的点数有所减少,入侵程度有所减缓,这种变化,一般是受降水和地下水开采的影响,是由于2010年比2006年的降水明显增加,而且局部地段开采减少造成的,因此,2006~2010年大连地区的海水入侵程度呈减缓趋势。

参考文献:

[1]黄磊,郭占荣.中国沿海地区海水入侵机理及防治措施研究[J].中国地质灾害与防治学报,2008(02):118-123.

[2]臧文学,刘文军,郭巨,张显.河北省秦皇岛市海水入侵地质灾害及其防治措施[J].中国地质灾害与防治学报,2010,21(04):120-125.

[3]大连地质环境监测站.“十一五”大连市地质环境监测阶段性工作报告[R].大连:2011.

[4]马凤山,蔡祖煌.论海水入侵综合防治应用技术[J].中国地质灾害与防治学报,2000(03):77-81.

[5]杨燕雄,高树勇,谢亚琼.秦皇岛市海水入侵灾害评价及防治对策[J].中国地质灾害与防治学报,2008(03):139-143.

作者简介:张卓(198-),男,大学本科,工程师,主要从事水工环方面的生产与科研工作。

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