王松祿，王松吉，竇廣勝

（1.青島水文水資源勘測局，山東 青島 266000；2.青島市北膠萊河管理所，山東 青島 266000）

近幾年，氣候干旱少雨，加之工農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，大量抽取地下水，地下水位連續(xù)下降，引起海水入侵加劇。同時，由于北膠萊河蓄水防潮閘年久失修、功能降低，澤河上無防潮閘，導致海水沿北膠萊、澤河回灌，侵染了北膠萊河、澤河沿岸鎮(zhèn)、村。據(jù)調(diào)查，平度市環(huán)渤海灣沿岸的新河、灰埠、張舍、馬戈莊4鎮(zhèn)的海水入侵面積已達120 km2。由于海水入侵，惡化了地下水質(zhì)，加劇了淡水資源匱乏，已使4鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到嚴重影響，100多個村莊飲用水困難，部分村莊因飲用劣質(zhì)水，對人體造成了嚴重危害。因此，目前加強海水入侵監(jiān)測、調(diào)查，研究防治對策和措施，為當?shù)厝罕娊鉀Q海水入侵問題，提高生活質(zhì)量顯得尤為重要。

1 海水入侵調(diào)查研究背景和意義

青島平度市新河—灰埠地帶是山前與濱海平原的結(jié)合部，海相與陸相沉積交錯重疊。由于地形低平（<5 m），海積層發(fā)育，大部分地段屬于上淡下咸區(qū)。近20年來，因天氣干旱，淡水（降水及南部地下徑流）補給量銳減，農(nóng)業(yè)開采量加大，地下水位大幅度下降（最低水位-5 m以下），致使北部咸水南侵。

海水入侵有兩種類型，一種是現(xiàn)代海水沿北膠萊河上溯入侵傍河淡水潛水含水層的現(xiàn)代海水入侵，海水入侵上溯入侵范圍一般達新河擋潮閘。另一種為咸鹵水入侵，埋深的古鹵水是萊州灣南岸地下古鹵水的一部分，分布在新河鎮(zhèn)的北苗家、常家和海倫一帶，亦或埋深于黃土層之下，由于深層淡水開采造成水位下降，引起北部或底部咸水體入侵。上述兩種入侵往往疊置在一個區(qū)域形成海咸水入侵的混合帶。

據(jù)調(diào)查，1980年以前，咸淡水界面（即礦化度1 g/L等值線）大體在煙濰公路以北約500 m處，入侵面積35 km2，到1989年已擴展到公路以南，最大推進距離超過3 000m，入侵面積50km2；1998年入侵面積80 km2；2004年入侵面積為110 km2；2007年入侵面積已經(jīng)達到120 km2，目前海水入侵正在進一步加劇。

海水入侵使得原來的微咸水區(qū)變?yōu)橄趟畢^(qū)，土壤鹽漬化加重，地下水質(zhì)惡化變咸，大批機井因水質(zhì)變咸而報廢，良好的耕地與生態(tài)環(huán)境遭到了破壞。針對海水入侵的動態(tài)變化趨勢，布設(shè)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，對海水入侵影響要素進行分析研究，對地下水位、地下水質(zhì)、土壤鹽分等進行動態(tài)監(jiān)測，編制平度市海水入侵區(qū)動態(tài)監(jiān)測圖，并建立海水入侵動態(tài)預測模型，對本區(qū)海水入侵進行綜合防治和生態(tài)系統(tǒng)的恢復具有重要的現(xiàn)實意義。

2 平度市海水入侵現(xiàn)狀調(diào)查

2.1 水文地質(zhì)條件調(diào)查

利用水源地內(nèi)原有的取水井、農(nóng)灌井，結(jié)合當?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)條件，確定海水入侵區(qū)地下水補給、徑流、排泄條件，尤其是地下水位與北膠萊河水位不同季節(jié)的變化規(guī)律、地下水與河水的相互作用。分析降雨、開采、地下水位與海水入侵面積的相關(guān)關(guān)系。

2.1.1 海侵區(qū)地層調(diào)查

利用Auslog測井系統(tǒng)對已有的鉆井進行Gamma測量，獲取地層信息，調(diào)查區(qū)域含水巖層的巖性、結(jié)構(gòu)、厚度；在新河鎮(zhèn)、三苗家和海倉打3個鉆孔，鉆孔深入基巖，以了解含水層構(gòu)造和巖性。

2.1.2 地下水水位調(diào)查

利用人工測量法或遙測法對北膠萊河右岸原有取水井、農(nóng)灌井進行測量，得出區(qū)域地下水的水位，確定區(qū)域地下水流場，繪制地下水等值線圖。

2.1.3 地下水補、徑、排條件調(diào)查

根據(jù)地下水流場確定地下水類型、補給、徑流和排泄條件，并通過資料搜集與動態(tài)監(jiān)測了解區(qū)域地下水位與北膠萊河水位不同季節(jié)的變化規(guī)律、地下水與河水的相互作用。

2.1.4 地下水開采狀況調(diào)查

調(diào)查北膠萊河右岸平原開采井位置及分布、開采量、開采方式等相關(guān)資料。

2.1.5 水文地質(zhì)參數(shù)確定

通過抽水試驗或注水試驗，確定區(qū)域主要水文地質(zhì)參數(shù)，包括水平滲透系數(shù)、垂直滲透系數(shù)以及潛水含水層給水度等。

2.1.6 河床沉積物滲透系數(shù)確定

由于北膠萊河海水上溯是造成平度市沿河地區(qū)海水入侵的重要原因之一，因此通過開展北膠萊河河床沉積物滲透系數(shù)試驗，進行河水與地下水相互作用的定量研究，由此確定滲透系數(shù)。此參數(shù)將直接影響著河流向含水層的入滲量以及含水層向河流的排泄量。

2.2 海水入侵咸淡水界線監(jiān)測

物探技術(shù)用于海水入侵監(jiān)測，其基本原理是咸、淡水兩種不同介質(zhì)對自然或人工電場具有不同的電導反映，因而對探測曲線的解釋便可以用來確定咸淡水界面的位置，達到監(jiān)測的目的。

本次利用高密度電阻率儀對海水入侵區(qū)進行視電阻率測量，初步確定海水入侵咸淡水界面線。

2.3 海水入侵水質(zhì)監(jiān)測

海水入侵水化學監(jiān)測主要通過對地下水中的化學成分進行分析來達到鑒別海水入侵的目的。指標中應(yīng)用較多的有Cl－濃度、礦化度（或TDS）、電導率、鹽度、特征離子比值、離子強度、微量元素以及礦物相的飽和指數(shù)等。

目前一般Cl－濃度250 mg/L等值線作為海水入侵咸淡水界面線。本次研究可利用地面電阻率和水化學取樣分析方法，在平度市海水入侵區(qū)同期進行監(jiān)測對比。

3 防治對策

3.1 判別海咸水入侵來源

利用C、H、O等同位素來確定地下咸水體的組成及來源。利用元素及其同位素比率，配合常規(guī)水化學分析手段，分析平度市海水入侵區(qū)地下水與北膠萊河上溯海水、地下古鹵水之間的關(guān)系，進一步明確海水入侵來源問題。為今后潛水含水層和承壓含水層，現(xiàn)代海水入侵和古鹵水入侵防治提供基本依據(jù)。

3.2 防治海水入侵的工程措施

3.2.1 開源節(jié)流工程

開源就是充分利用當?shù)亟邓陀旰樗Y源、適當引調(diào)客水資源；節(jié)流是大搞節(jié)約用水，包括農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水、工業(yè)節(jié)水和生活節(jié)水等。此工程類型緊扣海水入侵發(fā)生的實質(zhì)，通過增加水資源量、改變供水結(jié)構(gòu)來預防和緩解海水入侵。在河道上、中游地段興建水庫、閘、壩等工程攔蓄雨洪水資源、增加可供水量的功效。在開源的同時，積極建設(shè)節(jié)水工程。工業(yè)方面，主要是提高水資源重復利用率和污水處理及回用率，從而達到降低單位產(chǎn)值水耗。生活方面，則以推廣使用家庭節(jié)水器具為主，注重各類宣傳措施。

3.2.2 防潮堤工程

修筑防潮堤工程防止風暴潮災(zāi)、修建防潮閘防止海水上溯倒灌是非常必要的措施，北膠萊河新河大閘對防止風暴潮害和海水入侵起到了重要作用。另外，在圍壩內(nèi)開挖淺塘水渠、興建淡水水庫、栽植果樹林和蘆葦，營建人工濕地等都是防止海水入侵極為有效的方法。

3.2.3 地下水回灌工程

地下水回灌，是為克服因過量超采地下水引起地下水位下降而造成的各種危害，而采用的各種工程措施，以增加地下水的入滲補給量。該工程措施不僅是防治海水入侵發(fā)展的應(yīng)急性措施，也是消除該地區(qū)產(chǎn)生海水入侵災(zāi)害的治本性方法。

3.2.4 地下壩工程

地下壩工程是指在濱海平原河口地區(qū)，采取高壓噴射灌漿、靜壓灌漿等方法構(gòu)筑地下防滲墻，形成地下攔水壩，攔蓄地下潛流，阻斷海咸水與淡水的接觸面、增大滲經(jīng)，阻止海水入侵，以達到提高地下水位，防治海水入侵的目的。