陳 苑

（廣東省水文局湛江分局，廣東 湛江 524037）

硇洲島地下水水質咸化和海水入侵主要成因及對策

陳 苑

（廣東省水文局湛江分局，廣東 湛江 524037）

文章通過分析湛江市硇洲島地下水水質咸化和海水入侵主要原因及趨勢，為防止水質咸化區(qū)持續(xù)擴大提出了合理性措施和建議。

湛江市硇洲島；水質咸化和海水入侵；措施和建議

湛江市硇洲島，近年來由于部分群眾盲目打井，無序開采地下水，導致地下水嚴重超采，引發(fā)了海水倒灌入侵，使該島部分區(qū)域沿海近千米范圍內的淺、中層井水水質不同程度咸化，造成以地下水為飲用水源的十余條村莊近萬名群眾飲水出現(xiàn)困難。

（一）自然地理及供水工程概況

硇洲島是一個大約20～50萬年前由海底火山爆發(fā)而形成的海島，位于湛江市東南約40km處，它北傍東海島，西依雷州灣，東南面是南海，縱深是太平洋，海岸線長43.98km，總面積約 56 km2。硇洲地處北回歸線以南的低緯地區(qū)，屬熱帶和亞熱帶季風氣候，終年受海洋氣候的調節(jié)，冬無嚴寒，夏無酷暑，年平均氣溫為22.7℃～23.3℃，年平均日照時數(shù)為1817.7～2106小時。

硇洲島無江河湖泊，地表水源工程除極少的蓄水工程外無引水、提水、調水工程，現(xiàn)僅有小型水庫三個、塘壩兩個共五個蓄水工程，集水面積共2.5 km2，總庫容為90萬m3，興利庫容約50萬m3。全島主要靠地下水源解決生活生產問題，現(xiàn)有大于30m深的抽水井約2036眼，90%以上的水井為30～120m之間的淺中層水井。

（二）水資源量分析

1、地表、地下水資源量

硇洲島多年平均降雨量為1209mm，當?shù)囟嗄昶骄嬲舭l(fā)量為1150mm（E601型蒸發(fā)器觀測），陸地蒸發(fā)量為970 mm。據(jù)降雨量資料及《廣東省水文圖集》（1991年），可進行當?shù)厮Y源量的計算，計算成果見表1。由表中可知，全島人均地表水占有量660 m3/人，比全市1256 m3/人少40%左右。由于當?shù)氐貏萜教?，蓄水工程極少，故大部分水資源以洪水的形式直接渲泄入海，實際可利用的地表水資源量更少。硇洲島地下水資源量約為2242萬m3，其中淺層水資源量約1742萬m3。

表1 地表水資源量計算成果表

2.可供水量分析

地表水供水水源主要為集中蓄水工程，多年平均可供水量約為50萬m3，地下水可開采量為1604萬m3，其中淺層水可開采量1219萬m3，中、深層可開采量385萬m3，可供水量詳見表2。

表2 硇洲島不同水平年可供水量估算表 單位：萬m3

3.現(xiàn)狀用水量調查分析

硇洲島工業(yè)用水按產值估算，參照行業(yè)用水定額，用水保證率為90%時年用水量約80萬m3。硇洲島人口為4.5萬人，用水定額為122L/人·日，用水保證率為90%時年用水量200萬m3。硇洲島農作物主要為香蕉，全島總灌溉面積3萬畝，其中香蕉2.6萬畝，水稻0.1萬畝，其它農作物0.3萬畝。參照《廣東省一年三熟灌溉定額》（1999）內香蕉及水稻的凈灌溉定額，結合硇洲島的土質情況（砂壤土）及灌溉情況，島內香蕉凈灌溉定額采用 660m3/畝，水稻凈灌溉定額采用750m3/畝, 其它農作物凈灌溉定額采用300m3/畝，則香蕉灌溉用水量為1716萬m3;水稻灌溉用水量為75萬m3；其它農作物灌溉用水量為90萬m。漁業(yè)用水主要為對蝦養(yǎng)殖業(yè)，現(xiàn)有蝦塘0.17萬畝,補水定額為800m3/畝,則蝦塘年用水量為136萬m3。經計算農業(yè)灌溉凈用水量約1881萬m3，渠系水利用系數(shù)采用0.95（井灌），則灌溉年毛用水量1980萬m3，農業(yè)總用水量為2116萬m3。

由此可得，則現(xiàn)狀總用水量約2396萬m3，其中地下水用水量為2346萬m3，地下水是最主要的供水水源，占總用水量的98%。

（三）地下水水質監(jiān)測基本情況

為準確分析島內地下水水質咸化程度和受影響含水層的垂直深度以及咸化區(qū)離海岸的最大縱深距離，在島內地面高程相對較低的西南、西北與東北部沿海地帶，劃出水質咸化區(qū)域范圍，抽選了28眼地下井的水樣實施了相關水質、水位監(jiān)測。各監(jiān)測項目依據(jù)《生活飲用水標準檢驗方法》（GB5750-85）檢測，并采用《地下水質量標準》(GB/T14848-93）Ⅲ類標準進行評價。各監(jiān)測項目Ⅲ類水質標準具體數(shù)值分別為：氯化物≤250mg/L；總硬度≤450mg/L；pH=6.5～8.5；氨氮≤0.2mg/L；氟化物≤1.0mg/L；鐵≤0.3mg/L；錳≤0.1mg/L；砷≤0.05mg/L。圖1為地下井監(jiān)測分布圖。

圖1 地下井監(jiān)測分布圖

據(jù)抽選的28眼地下井的水質、水位監(jiān)測成果和實地調查情況顯示，島內地勢較為低緩的西南、西北與東北部沿海區(qū)域已經出現(xiàn)海水入侵，海水最大縱深滲透距離達1000m左右，入侵區(qū)內30～80m 深度范圍的地下含水層水質普遍發(fā)生不同程度咸化，咸化高濃度區(qū)主要集中于距岸600m以內的近海地帶，且當中又以英明村情況最為嚴重，其氯化物含量高達8890mg/L，超標34.6倍。表3為硇洲島地下水質咸化調查水質監(jiān)測成果表。

表3 硇洲島地下水質咸化調查水質監(jiān)測成果表

（四）地下水水質咸化和海水入侵主要原因及趨勢分析

1.供用水嚴重失衡，地下水超采嚴重

香蕉種植業(yè)及海水養(yǎng)殖業(yè)為了追求最大效益，用水保證率均達90%以上，因此，現(xiàn)狀年用水量基本保持在2400萬m3左右，而豐水年的供水量僅約為1860萬m3，供用水嚴重失衡。依據(jù)開采系數(shù)K=I/M（其中I為開采量，M為可開采量），2004年（枯水年，降雨量僅有850mm左右）地下水的開采系數(shù)K=1.7，屬嚴重超采年，比可開采量多開采了近三分之一。

2.灌溉方式落后，用水浪費嚴重

當?shù)叵憬豆喔扔盟伎傆盟康?5%左右，基本上全部采用井灌形式，在香蕉地附近打井抽水，采用漫灌的方式灌溉，浪費極其嚴重。

3.缺乏資源開發(fā)和利用的綜合規(guī)劃和統(tǒng)一管理，缺乏宏觀調控

香蕉業(yè)和對蝦養(yǎng)殖業(yè)的業(yè)主根椐個人生產需要隨意打井，不受任何機構部門審批、管理和監(jiān)督，井群布局、取水層位設置不合理，區(qū)域開采強度過大，形成嚴重超采，是引發(fā)硇洲島海水入侵和導致島區(qū)近海地帶地下水水質咸化的根本原因。無節(jié)制的大規(guī)模集中超采，直接導致了島內地下水位迅速下降（所有現(xiàn)場監(jiān)測的水質咸化井均已出現(xiàn)低于海平面的地下水水位）和地下水降落漏斗的不斷擴大，為海水創(chuàng)造了從外海向島嶼外圍，再逐漸向腹地不斷入侵的有利動力條件。再者，近年硇洲降水稀少（2004年平均降水量僅856mm），陸面蒸發(fā)量大，氣候持續(xù)干旱，造成島上接受大氣降雨和地表水補給的淺層地下水補充嚴重不足，水位持續(xù)下降，是引起海水倒灌入侵的重要原因之一。

（五）對策和建議

針對硇洲島無序超采地下水資源，引發(fā)海水入侵危機情況，結合今后從水資源與環(huán)境相統(tǒng)一、人與自然相和諧的角度進行區(qū)域性綜合防治的實際需要，建議采取以下措施，有效加強硇洲地下水資源的管理：

1.由水行政主管部門對島內水資源實行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理，嚴格按取水許可制度要求，制訂具體水資源管理辦法，嚴格控制開采數(shù)量，禁止繼續(xù)在臨海區(qū)域集中開采淺層水，防止水質咸化區(qū)持續(xù)擴大。

2.對硇洲島地下水資源量和可開采量實行進一步科學調查與評估，在準確作出評價的基礎上，以資源定規(guī)劃，制定水資源優(yōu)化分配方案。

3.封填已咸化水井，對內陸相鄰水井必須堅持分散與少量開采原則，實行輪換分批分段開采，防止海水繼續(xù)向島內縱深地帶滲透發(fā)展。

4.硇洲島水資源來源為雨水，地表水源極少，無集雨工程、海水淡化等水源工程，地下水是最主要的供水水源，為保證地下水的開采量，建議興建滲濾池、回灌坑、滲濾井等人工地下水回灌工程，將暴雨徑流水通過地表滲濾或回灌井注水，或通過人工系統(tǒng)人為改變天然滲濾條件，將水從地面輸送到地下含水層中。按初步估算，回灌工程每增加1 km2有效集水面積，則每年能增加補水量約25萬m3，補充調節(jié)地下水量，有效緩解水資源供需矛盾和防止海水繼續(xù)入侵。

5.強制實施噴灌、滴灌、微灌等節(jié)水灌溉新技術，推廣徐聞大水橋農場香蕉種植基地采用半固定噴灌灌溉的成功經驗，全面節(jié)流，提高農業(yè)灌溉效益。

6.適當調整硇洲產業(yè)結構，建立結構合理、功能穩(wěn)定、經濟效益高的農業(yè)生態(tài)經濟體系，實行旱作農業(yè)，推廣種植耐旱、耐鹽作物品種，以降低農業(yè)生產對當?shù)氐叵滤Y源的高消耗。

7.盡快開展地下水監(jiān)測，及時掌握地下水水位、開采量、水質等地下水動態(tài)變化規(guī)律，為地下水的合理開發(fā)提供科學依據(jù)，防止水文地質環(huán)境惡化及保證地下水資源的可持續(xù)利用。

[1]廣東省水文局湛江水文分局.關于硇洲島地下水水質咸化和海水入侵情況的調查報告[R].2006.08.

P641.6

A

1008-1151(2011)04-0114-02

2011-01-14

陳苑（1970－），男，廣東省水文局湛江分局工程師，從事水文測驗與研究。