山东省莱州湾地区海水入侵成因分析
莱州湾东岸海水入侵现状及发展趋势分析
RESOURCES/WESTERN RESOURCES2020年第五期水文地质、环境地质、工程地质海水入侵是指滨海地区地下水位大幅度下降出现的海水和淡水交融界面向陆地方向移动的现象[1,2]。
近30年来,中国至少有十几个滨海城市地区发生了海水入侵[3],海水入侵已经成为沿海城市急需解决的热点问题[4]。
莱州湾地区作为山东重要的渔业基地,海水入侵问题也较为严峻[5]。
海水入侵造成了地区海水倒灌,引发土壤盐渍化,造成了滨海农田减产显著[6,7]。
莱州湾东岸平原区地下水矿化度、Cl -浓度等随海水入侵而不断升高,部分地区水质已远不符饮用甚至灌溉标准,而因工农业需水量大及水文地质条件限制,地下咸水的持续开采造成了恶性循环[8]。
针对莱州湾地区海水入侵问题,黄磊[3]、陈广泉[9]等学者近几十年持续进行调查评价。
本文以实际调查和水文地质资料,对当前海水入侵造成的地下水咸化现状进行评价,利用VisualModflow 建立地下水数值模拟对莱州湾东岸地区海水入侵未来发展趋势做出预测,为今后当地的生产发展及用水提供一定参考。
1.研究区概况图1研究区位置图研究区(37°10′~37°20′N,119°46′~120°00′E )位于山东省莱州市西北部莱州湾东岸,程郭镇以西至莱州湾沿岸,莱州市区以北到过西地区(图1)。
研究区地势南高北低,东高西低,以构造剥蚀丘陵和冲积海积平原为主[10]。
区域平均降水量619.1mm,各类含水层发育厚度不大,区域自然地理状况、水文地质背景及人类生产生活等因素共同影响着地下水的循环。
根据赋存条件对区内地下水分区,北部和莱州湾沿岸大部分地区为孔隙水含水区,东南部莱州市区附近为基岩裂隙含水区。
2.研究区海水入侵现状2.1莱州湾地区海水入侵发展史莱州湾地区海水入侵始于1976年,随后十几年海水入侵发展迅速,在降水剧减、地下水人为超采、工程活动等因素共同影响下[5,11],80年代末莱州湾地区成为国内极为典型的海水入侵严重地区。
莱州湾东南沿岸地区海水入侵灾害研究
了近 3 来 该 地 区 海 水 入 侵 的 时 间 变 化 及 空 间 分 布 ; 过 比较 , 现 本 区 海 水 入 侵 既 受 全 球 气 候 变 暖 、 平 面 0a 通 发 海 升 高 大 背 景 制 约 , 与过 量 开 采 地 下 水 、 面 下 沉 密 切 相 关 ; 水 入 侵 对 本 区 工 农 业 生 产 及 人 民 生 活 等 均 已 产 更 地 海
W a g Oi— in,Re h. u n,S n Ge . in n u xa n Z iy a u n na
( ol eo o r m & En i n n h a x r l i ri Xia 7 0 6 ,C i a C lg f ui e T s vr me t a n i o S No ma Unv s y, ’n e t 1 0 2 hn )
t r i t u in i h s a e s n to l fe t d b h l b lb c g o n h t t e c i t s b c m ig wa me n h e e e sup e n r s n t i r a i o n y a fc e y t e g o a a k r u d t a h l o ma e i e o n r ra d t e s a lv li , b o e co ey r lt d wih t e gr u d ut m r l s l e a e t h o n wa e v r e p o t to n h r u d’ i k n t r o e x l ia in a d t e g o n S sn i g.Th e wa e n r so a a s d t e e s a t r i t u in h s c u e h b d e fc s o h n usr n g iu t e’ r d c n h e p e’ al i a fe t n t e id ty a d a rc l ur S p o u e a d t e p o l S d i l e.s tm u tb u o e e h sso t. y r 0i s e p tm r mp a i n i Ke r s:Laz o y:s a t ri t u i n:d s s e e e r h y WO d i h u Ba e wa e n r so i trrs ac a
莱州湾南岸潍坊北部平原区咸水入侵动态变化分析
图3 典型剖面水样的 P i p e r 三线图
卤水, 近海陆地及河口地带为陆相、 海陆交互相、 海 相沉积水。自然状态下其水化学特征为: 降水、 地表 水、 地下水、 海水相互转化, 过渡区由于地质时期受 l 含量较高, 形成地下水 海水蒸发影响使地下水中 C 卤水区; 潍北平原区地表水、 地下水分布大体一致, 均从山丘经平原独流入海, 在径流过程中, 地层介质 矿物成分比较稳定, 可溶性较差; 特定的环境使地下 水化学特征具有山丘→平原→海岸洼地的明显分带
潍北平原地处白浪河弥河和虞河下游入海口附近海岸线较长地形平坦开阔河床比降小地层由第四系中下更新统松散岩层组成的含水层系统其岩性为粘质砂土砂质粘土组成海积平原该区是著名的卤水区该区盐田虾池广布成为盐业盐化工开发区及人工海产养殖区盐田虾池的建设使大量海水人为进入内陆生产季节蓄水水位为地上水位明显高于地下水水位虽然有防渗层相隔但在水位差较大的长期作用下海卤水仍有大量深入无疑对浅层淡水有咸化作用所以在该区域盐田虾池两种人工地形是加剧海水入侵的主要原因水文地质条件的影响潍北平原地下卤水矿主要赋存于第四系海相地层的松散沉积物中主要以粉砂为主还包括细砂淤泥质粉化度在南北水平方向和垂直方向上都具有明显的分带分层性特点
图9 地下水中的矿化度浓度变化曲线
地下水超采, 导致地下水位持续下降, 进而诱发 了海咸水入侵、 地下水污染等水生态环境问题。据
3 统计, 寒亭区东寺水源地年超采量 8 0万 m , 寿光市
近的 t l 1 7增大到 1 3 3 7 5m g / L , 该剖面地下水水质最 终由陆地的重碳酸钙型过渡到近海区的硫酸盐氯化
莱州湾环境存在的问题及保护对策
莱州湾环境存在的问题及保护对策摘要总结了莱州湾生态环境现状,分析了存在的问题,并提出保护对策,以期为打造永续发展的环湾生态新城区、促进经济持续发展、促进人与社会和谐发展提供参考。
关键词生态环境;问题;保护对策;莱州湾2009年4月,胡锦涛总书记在视察山东时指出:“要大力发展海洋经济,科学开发海洋资源,培育海洋优势产业,打造山东半岛蓝色经济区。
”这是总书记从全面和战略高度深谋远虑的重要部署,也是莱州市面临的一次重大的发展机遇。
莱州湾属半封闭海湾,是污染的重灾户,水体交换能力差,接纳陆源污染物多,生态环境不断恶化,生物多样性明显减少,受污面积大,局部海域已呈现“荒漠化”。
运用科学的方法实现环境与经济、人类与社会和谐永续发展是应对莱州湾生态不断遭到破坏的根本所在。
本文根据莱州湾生态及经济发展状况,分析了存在的问题,提出一套保护对策,试图有效改善其水质、底质环境,以期为莱州湾的环境治理提供启示。
1莱州湾概况1.1莱州湾地理概况莱州湾位于渤海南部,面积约8 000 km2,约占渤海总面积的1/10。
海岸线长400 km,有黄河等10余条河流注入。
濒临的城市有东营、潍坊、烟台3个地级市及所辖的9个县市区;由注入河流辐射到的有济南、青岛、东营等9个市及所辖34个县市区[1]。
莱州湾水深多在5 m内,底质以泥沙为主。
地势属凹陷型,由沿岸向深海缓延倾斜,形成了幅员广阔而平坦的潮间带和潮上带堆积平原。
潮间带坡比多在0.03%内,宽3~5 km,底质泥砂型,沉积物有机含量为0.18~0.23。
1.2 莱州湾气象水文概况莱州湾属暖温带季风气候,四季分明,雨量集中,日照充足,光热资源丰沛,有利于水生动植物生长。
其冬季风强盛,夏季风较弱,年降水量为400~600 mm,降水多集中在6—8月。
水温受气温影响很大,有明显的季节变化。
潮汐属不正规半日潮,潮流多为旋转流,最大流速为1.5 m/s。
莱州湾属超浅型海湾,水色浑黄,透明度1 m左右,盐度为12.7~33.5。
莱州湾海水入侵的时空演化特征研究的开题报告
莱州湾海水入侵的时空演化特征研究的开题报告一、研究背景中国是世界上最大的海岸线国家之一,海洋资源丰富,海洋经济也发展迅速。
然而,随着经济的发展和人口增长,中国沿海地区的海洋环境面临着日益严重的威胁,其中之一就是海水入侵问题。
海水入侵是指海水进入了淡水河流或地下水层,改变了原有的水文环境和水质状况,对生态环境和生物多样性产生了不利影响。
目前,中国沿海地区普遍存在海水入侵问题,重点地区包括山东半岛和南方沿海地区。
莱州湾位于山东半岛东南沿岸,是典型的小型半封闭海湾。
由于湾口开阔,流通性不强,同时湾内不断有河流注入淡水,使得湾内的淡水与海水难以很好地混合,导致湾内潮间带养殖业和滨海农业受到海水入侵的严重威胁。
因此,对莱州湾海水入侵问题的研究具有重要的理论和现实意义。
二、研究目的和意义本研究旨在通过对莱州湾海水入侵的时空演化特征进行研究,探讨其影响因素和演化规律,为制定有效的治理措施提供科学依据,具体研究目的如下:1.分析莱州湾海水入侵的时空演化特征,探讨其影响因素和演化规律;2.研究莱州湾海水入侵对生态环境和生物多样性的影响;3.分析莱州湾海水入侵的治理措施,为制定有效的治理方案提供科学依据。
三、研究内容和方法本研究的主要内容包括:1.收集莱州湾海水入侵的水文、水质、潮位、波浪等基础数据,分析其时空变化特征;2.分析莱州湾海水入侵的影响因素和演化规律,包括海水位变化、降雨量、地下水位、潮汐等因素;3.研究莱州湾海水入侵对生态环境和生物多样性的影响,包括滨海湿地、海藻床、珊瑚礁、生态系统等方面;4.总结莱州湾海水入侵的治理措施,包括养护滨海湿地、建设海岸防护工程、推广海堤养殖等方面。
本研究将采用多元分析方法,如北京市地下水水质影响因素分析、地表水水质影响因素分析、主成分分析、回归分析等,以分析和探讨莱州湾海水入侵的时空演化特征和治理措施。
四、研究进度计划本研究的时间安排如下:阶段一:文献综述、研究设计和方案制定(1个月)阶段二:采集数据、实验室分析和统计方法选择(2个月)阶段三:数据分析和结果解读(3个月)阶段四:撰写论文和论文修改(2个月)五、预期成果根据本研究的研究目的和内容,预期得到以下成果:1.莱州湾海水入侵的时空演化特征和影响因素分析报告;2.莱州湾海水入侵对生态环境和生物多样性的影响评估报告;3.莱州湾海水入侵的治理措施和方案研究报告;4.一篇SCI论文和若干学术论文。
莱州湾地区海水入侵变化动态研究
莱州湾地区海水入侵变化动态研究
莱州湾地区海水入侵变化动态研究
摘要:通过对莱州湾地区11个剖面60多个观测井进行测定,统计分析了水样的氯度、矿化度数据,得出了莱州湾地区海水入侵的`时空变化规律.结果表明,在时间上,海水入侵的状况基本上保持稳定,受月季变化影响较小;空间上,地下水水质呈从沿岸向内陆由咸变淡的梯度变化趋势,海水入侵程度由近海岸至内陆逐渐降低,入侵面积和过渡带面积进一步扩大,表明莱州湾海水入侵程度日趋严重.作者:韦政李晶莹 Wei Zheng Li Jingying 作者单位:青岛科技大学,环境与安全工程学院,山东,青岛,266042 期刊:环境科学与管理 Journal:ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT 年,卷(期):2010, 35(3) 分类号:X145 关键词:莱州湾海水入侵变化动态。
莱州湾地区海水入侵灾害演化过程及成因
*通 讯 作 者 , E — ma i l : h j y u @f i o . o r g . c n
( 王 佳 实 编 辑 )
第3 2卷
苗
青, 等: 莱州湾地区海水入侵灾害演化过程及成 因
7 3
淡水层, 与此 同时滨 海 化工 产业 的快 速增 长 , 也 导致 超 采 地下 淡 水 E l 趋严重 , 海 水 入侵 问
题 再度 恶化 。根据 2 0 1 0年地 下 水监 测数 据 , 以C 1质 量浓 度 大 于 2 5 0 mg / L为 判 断海 水 入 侵 的标准 ,2 0 1 0年 莱 州湾 沿岸 海 ( 咸) 水 入侵 面积 已达 4 3 0 0 k m 。
表 1 莱州湾沿岸各县市海 ( 咸) 水 入 侵 速 率 对 比表
海水 入 侵灾 害 最 为严 重 和典 型 的区域 , 入侵 面 积 已超 过 4 3 0 0 k m , 严 重 影 响 了该地 区社 会经 济发 展 。多 年来 国 内学者 对莱 州湾 地 区海水 入 侵 灾 害 的成 灾 机理 、 监 测 预 警及
防治 等进 行 了系统 的研 究 , 取得 了显 著 成果 _ 1 ” J 。通 过对 莱 州 湾沿 岸 海 水入 侵 发 展 过程 的研 究 , 认 为莱 3 , 1 、 I 湾沿 岸各 区海 水入 侵 的通 道 、 入 侵类 型 、 入 侵 范 围均 与 当地 第 四纪 环境 演化 的背 景密 切相 关 ; 利用 数值 模拟 等方 法对 该 区海水 入侵 的趋 势进 行 了预测 ; 建立 了莱 州王 河流 域 和寿光 两处 海水 入侵 治 理示 范 区 , 取得 很好 的社会 和经济 效益 。
入侵 、 土 壤 盐 渍 化 预 警 与 防控 关 键 技 术 研 究 示 范 ( 2 0 1 1 0 5 0 2 0 )
海水入侵水化学指标及侵染程度评价研究
海水入侵水化学指标及侵染程度评价研究Ξ赵 建(山东师范大学地理系 济南 250014)提 要 选择Cl -、M 、Br -、r HCO 3/r Cl 及SA R 5项水化学要素作为综合判断海水入侵的指标;侵染程度划分为4级;确定了各项指标入侵程度的等级范围。
入侵程度的衡量采用模糊数学综合评判模型。
用上述指标及方法对莱州湾沿岸地区海水入侵变化情况作了综合评判。
关键词 海水入侵指标 入侵程度 模糊数学综合评判分类号 中图法 X824海水入侵研究中,采用什么指标和方法判断、评价海水入侵及入侵程度至关重要。
传统的单一指标衡量和分级的方法往往产生偏差,精度不够。
但如何更好地解决这一问题目前尚未有统一认识。
本文以山东莱州湾沿岸地区的研究为基础,拟就这两方面作一探讨。
1 海水入侵的水化学指标水化学特征是判断海水入侵的直接依据。
迄今的研究中,多采用单一指标分析,最常用的是Cl -,如以其含量300mg/L 为入侵标准[1]。
另一常用指标是矿化度(M ),以2.0g/L 为咸淡水的界值。
此外也有辅用电阻率和电导率为指标的[2]。
Cl -作为首选指标,首先由于它是海水中最主要的稳定常量元素,故反映海水侵染最为敏感;其次,它对淡水的污染及对农业生态的有害效应十分明显;其三,测定较简易。
矿化度反映水中总盐量水平,以此为指标是基于海水与淡水中矿化度的显著差异性。
然而,淡水中Cl -和M 的水平除受海水侵染影响外,还受生活污水、工业废水、矿区排水等一些非海水因素影响,如莱州市工业污染区局部地下水中Cl -含量最高达6000mg/L [1]。
至于电导率、电阻率,则是地球物理间接指标,更易受地下含水层性质、岩性、构造等因素的明显影响。
因此,单凭某一因素分析是不全面的,实际中往往产生偏差。
海水入侵这一复杂的侵染过程,引起包括Cl -含量在内的一系列水化学变化,因此,有必要也有可能选择多种指标进行综合评价。
除Cl -和M 外,笔者还选择了下列三种指标。
莱州湾东南岸海水入侵区地下水中若干离子的主成分分析
EXPERIMENT & TECHNOLO GY
莱州湾东南岸海水入侵区地下水中若干离子的主成分分析
郭笃发
( 山东师范大学 地理系 ,山东 济南 250014)
摘要 : 运用主成分分析方法探讨了海水入侵对莱州湾东南岸地下水地球化学特征的影响 。分 + 2 + 2 析结果表明 , 第一主分量是海水入侵强度的量度 , K+ 、 Na 、 Mg 、 SO4 、 Cl 的正向负荷量大 , 它们的增加意味着海水入侵的加剧 , 这间接表明可以用以上指标监测地下水的海水入侵 。第 二主分量是在第一主分量表示的海水入侵强度大致相同的情况下 , 可逆反应 CaCO3 + CO2 + 2 + 2 + H 2 O ΩCa + HCO3 进行情况的量度 。 Ca 、 HCO3 、 p H 在第二主分量上的负荷量最大 ,说明水 2 + 中溶解的 CO2 显著影响这三者的数值 。 Ca 与 HCO3 负荷量的符号相反 ,说明两者在含量上是 + 2 + 2 相互消长的 。以相关系数为基础作聚类分析 , K+ 、 Na 、 Mg 、 SO4 、 Cl 明显地聚为一组 ,而后 三项指标之间的距离较大 ,并与上述 Cl - - K+ 组也保持较远的距离 。 关键词 : 海水入侵 ; 地下水 ; 主成分分析 ; 水文地球化学特征 ; 莱州湾 中图分类号 : P332. 7 文献标识码 :A 文章编号 :1000 - 3096 ( 2004) 09 - 0006 - 04
海水入侵是山东省近 20 多年来在沿海地区普遍 发生 , 并造成严重危害的一类灾害 。海水入侵尽管在 世界各沿海国家均有发现[1 ] , 但以山东省沿海地区海 水入侵为罕见 。山东省海水入侵从上世纪 70 年代末 发现以来 , 以十分惊人的速度急剧扩展 。特别是莱州 湾东南沿岸地区 , 海水入侵已形成相当严重的灾情 , 成为海水入侵灾害突发的一个严重地区[2 ] 。 正因为 如此 , 研究者对该地区的海水入侵进行过一些有关 水文地球化学方面的研究工作 , 积累了较丰富的资 料[3 ~10 ] 。 探讨了海水入侵地下含水层后与岩石发生的 离子交换的特点以及在多孔介质中运移弥散行为的 模型[12 ~15 ] 。但以往对海水入侵的研究多侧重于单个 离子含量的直接测定和定性描述 , 而对各离子之间关 系的定量分析少见报道 。 作者主要采用主成分分析的 方法 , 从海水入侵区的多个离子中构建一个或少数几 个综合指标 , 以探讨海水入侵对该地区地下水地球化 学特征的影响 。
基于水化学与地球物理法的莱州湾南岸海(咸)水入侵勘查
基于水化学与地球物理法的莱州湾南岸海(咸)水入侵勘查莱州湾是中国东部近海地区最大的浅海湾之一。
莱州湾南岸地区由于地处湿润气候与平原地貌之间,导致地下水资源丰富。
然而,近年来该地区逐渐出现海水入侵现象,给当地居民的生产与生活带来了巨大的影响。
因此,为了更好地了解该地区海水入侵的发生原因及其规模,需要进行水化学与地球物理勘查。
首先,水化学勘查可以通过分析地下水的物理化学性质,确定地下水的来源及水文地质条件,为海水入侵分析提供基础数据。
根据地下水的水化学成分和盐度变化规律,构建出淡水和咸水边界,并初步判断咸水入侵的范围和程度。
选取莱州湾南岸地区不同深度的地下水取样,通过pH值、电导率、溶解固体、总硬度等指标进行物理化学分析。
对于超纯水和纯水,pH值的范围应该在6.5-8.5之间。
而对于含有大量硝酸根等污染物的地下水,pH值可能会偏酸性。
盐度是另一个重要指标,可以反映地下水与海水的混合程度。
在确定淡水咸水交界面时,最重要的是监测电导率值的变化情况。
溶解固体(TDS)的含量也可以用来反映地下水和海水的混合。
TDS可以通过电导率转换成盐度值,为后续勘查提供客观依据。
其次,地球物理勘查可以通过测量地下电性和密度参数,实现对地下水分层及地下水与咸水的混合情况的充分了解。
其中,采用非侵入性方法测量地下电性可直接探测土壤或岩石内部的电学性质。
地球物理法是通过不同物质在地球重力场和电磁场作用下的物理性质差异,来探测各种地下体积的空间分布。
这种方法适用于不同岩土地层中地下水的探测。
其中电法中最主要的是直流电法和交流阻抗法。
直流法可适用于一些著名研究和应用中的请况,而交流阻抗法对抗干扰和提高精度等方面具有突出优势,其特点是数据可靠、仪器简单、精度高且岩石类别通用。
总之,通过水化学与地球物理勘查的分析,可以初步确定海水入侵的范围和规模。
通过分析勘查所得的数据,可筛选出最优的调查方法,避免不必要的资源浪费,帮助解决地下水污染等问题。
莱州市海水入侵探讨及防治措施
莱州市海水入侵探讨及防治措施
王潘平;王兵;刘典鹏
【期刊名称】《山东水利》
【年(卷),期】2008(000)011
【摘要】@@ 1 莱州市海水入侵原因及危害rn1.1 基本情况rn莱州市海水入侵于1979年发现.当时是由镇北村地下水位观测井出现负值反常现象,于是对出现水位负值的滨海平原区进行了水质普查,结果发现了海水入侵.当时采用了地下水矿化度大于3mg/L的海水入侵标准.发现海水入侵时,全市只有15.8lkm2,主要分布在打井密度大,取用地下水较多的地区.到1997年近20年时间海水入侵面积发展到276.99km2,占全市总面积的14.75%.1997年以后,莱州市海水入侵逐年呈减少趋势,到2007年,海水入侵面积为24lkm2,与高峰相比减少了13%.经过调查分析,这是多年来对海水入侵进行综合治理的明显效果.
【总页数】3页(P60-61,64)
【作者】王潘平;王兵;刘典鹏
【作者单位】莱州市水务局,山东,莱州,261400;莱州市水务局,山东,莱州,261400;莱州市水务局,山东,莱州,261400
【正文语种】中文
【相关文献】
1.莱州市海水入侵的防治措施及效果分析 [J], 刘典鹏;季曙光;周小丽
2.莱州市海水入侵综合治理探讨 [J], 刘竹梅;宋福山
3.烟台市海水入侵现状分析及防治措施探讨 [J], 王巍萍;冯丽;林瑛
4.莱州市海水入侵对工农业生产的危害及防治措施 [J], 姜克华;姜勇
5.烟台市海水入侵现状、成因及其防治措施探讨 [J], 刘光福
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莱州海水入侵分析与防治研究
K e w o ds: e t ri a i n; ev n in; v r m e y r S a wa e nv so Pr e to Go e n nt
Ab t a t s r c :Th h n o g P o i c az o s Ch n s e ry d s o e s o e o e tr i v so h n me o o sa e S a d n r v n e L ih u i i a mo t a l ic v r n fs a wae n a i n p e o n n c a tl
h sa a zd tesaw t v s nr ao y t t al,a dp o oe n r c n e o a n l e e a r n a i es n ss ma c l y h ei o e i y n rp sd ma yp ̄e t a dt n—p o c e s r s op e s h n r e t a u e ,t r — j m
[ 摘
要 】 山东省 莱州 湾是 中国最早 发现海 水入 侵现 象的沿 海地 区之 一 , 由于地 下 水大 量超 采 , 成较 大 范 围 造
的海水入 侵 , 工、 给 农业 生产和 人 民生 活造 成 了极 大危 害 。通过 对 多年 资 料 的分 析 , 系统 地分 析 了海水入 侵 的原 较
0 引 言
2 O世 纪 7 O年代 中期 , 开发地 下水 资 源 , 州湾 沿岸 农 为 莱 民兴起 了打井 灌溉 高潮 。随着农 业 灌 溉 面积 扩 大 , 井密 度 水 的 增 加 , 采 量 增 加 , 些 水 井 水 质 长 期 变 成 , 地 后 造 成 庄 开 某 浇 稼枯萎乃 至死 亡 。进 入 8 O年 代 , 沿海 乡镇 企 业异 军 突起 , 工 矿 企业发 展迅猛 , 水 源 地 布局 不 合 理 , 建 在成 淡 水 界 限 其 多 附近 , 过量 抽取地 下水 , 加剧 了海 水人 侵 的发 展 。至 8 0年 代 中期 , 海水 入侵 已成 为 十分 普 遍 的一 种 现象 , 当地 群 众对 海 水入 侵采用 下 面一 种 被 动式 的 防 御 : 井水 变 咸 了, 百姓 弃 老 井 , 向淡水 一侧 继 续 打井 使 用 ; 层水 变 成 , 用 深层 水 。 改 浅 改 由于 地下水 无序 的开发 以及海 水 入侵 被 动 的防 治 , 成海 水 造 入侵 的加速 和大 面积发展 , 莱州 湾海 水 入侵 区 由局 部 地段 不
关于莱州市沿海地区海水侵染土地的调查与建议
全 部被 海水 侵染 , 市工 农业 发展 面 临严 重威 胁 。 全
水 资源过 量开 采 , 导致 地下 水位 过度 下 降 , 引起 海水 反 向补 给淡水 区造 成 的 。莱 州 市 地 处胶 东 半 岛 , 西 部 和北部 濒 临渤海 湾 , 岸 线 长 达 9 m。近年 来 , 海 6k 沿海 平原 地 区 由于工 农 业 用 水 大 增 , 下 淡水 资源 地 过量 开采 等原 因 , 大片土 地受 到海 水侵染 。
2 海水侵染 的原 因
( )自然 降 水 少 , 下 水 补 给 不 足 。根 据 气 象 1 地 资料 ,99 18 17- 98年 , 州 市 年 平 均 降水 60 In 莱 0 n , l 19 至今 , 市 气 候 持 续 干 旱 , 均 降 水 量 只有 9 0年 全 平 40mm, 多 年 份 有 88 m 最 少 年 份 仅 有 34 0 最 4 m, 1 m m。据此 计 算 , 市 丰 水 年 可 利 用 水 资 源 总 量 为 全 29 .6亿 m , 水 年 为 17 枯 .7亿 m , 均 年 在 2 8亿 平 . m 左右 , 可见 , 州市水 资 源亏 额 较 大 , 下 水 补给 莱 地
降 , 于 黄海基 准 面 的负值 区 ( 斗 区 ) 积 达 2 1 低 漏 面 5 k 占全 市总 面积 的 1 .% , 成 海水 大 量入侵 。 m , 38 造
3 防治海水侵染 的几 点建议
( ) 立完 善 的 滨 海 地 区海 水 观 测 井 网 , 期 1设 定 进行 海 水入 侵普 查 , 一步 摸清 现状 , 织专 家进 行 进 组 科 学论 证 , 制定 相应 的治 理 对策 。 ( ) 已产 生海 水入 侵 的 地 区 , 来 可 借 “ 2在 将 引黄 调水 工 程 ” 的水 源 , 实施 淡水 回灌 , 以淡压 咸 ” “ 。
海水入侵机理与防治措施 —以莱州湾地区为例
海水入侵机理与防治措施——以莱州湾地区为例姓名:111111111111学号:11111111111111专业:地下水科学与工程第一章前言1.1研究意义由于受全新世海侵、气候干旱、海平面上升以及不合理的人类活动的影响,莱州湾地区已成为我国海水入侵灾害最为严重和典型的区域。
近年来,在上述因素综合影响下,莱州湾地区海水入侵面积己超过4000km2,严重污染地下淡水资源,土壤次生盐渍化面积不断扩大,对海岸带区域的工农业生产和生态环境造成严重影响,海水入侵已成为该地区严重的环境问题之一和制约经济社会发展的重要因素。
可以预见,随着海岸带区域人口的增加、海平面的不断上升,莱州湾地区海岸带海水入侵灾害和淡水资源安全将面临更严峻的形势。
为有效降低海水入侵的危害程度,国家海洋局已把海水入侵监测纳入业务化系统,并以莱州湾地区为示范区,作为国家海洋环境质量公报的重要组成部分。
因此,选择海水入侵最为严重和典型的莱州湾地区,开展气候变化和人类活动对海水入侵影响机制的研究,建立莱州湾地区海水入侵预警技术体系,提出切实可行的防治措施,可为莱州湾地区及全国海岸带区域海水入侵灾害业务化运行提供关键技术支撑,并对海岸带地质灾害业务化预报及防灾减灾具有重要的科学理论意义。
1.2研究现状我国从20世纪80年代开始对海水入侵问题进行研究,中国科学院、南京大学、山东省水利科学研究所以及中国地质大学等单位的相关部门先后针对莱州湾地区的海水入侵问题展开研究,并取得了一定的成果。
如今,我国对海水入侵问题的研究己从简单的对海水入侵问题进行定性调查发展到对海水入侵灾害的模型化及定量化研究的程度。
国内学者对海水入侵的主要研究成果包括:韩再生对秦皇岛市北戴河地区的海水入侵问题以及对其问题的防治方案实现了数值模拟;薛禹群等在我国首先建立了适用于当地实际情况的三维海水入侵数学模型,该模型考虑了过渡带混合溶液密度变化、潜水面波动、过渡带过度抽水及降水入深等因素对海水入侵各个过程的影响,并通过该模型对莱州湾及龙口地区的海水入侵情况进行了系统的研究,结果准确、可靠,为地下水合理利用及预测咸水与淡水界面移动提供了科学依据。
莱州湾海域冲淤变化
3.6 莱州湾海域冲淤变化3.6.1 来沙情况分析莱州湾海岸的演化与黄河口地形、物质来源变化有关。
泥沙的主要来源主要有两个方面:一是广利河和溢洪河径流携带的陆相泥沙;二是从涨潮流携带而来的海相泥沙。
1968年~1976年黄河改道清水沟流路以前,黄河来沙对莱州湾地区的影响不大。
1976年~1990年黄河快速生长阶段,黄河口附近快速淤积,岸线快速淤进。
黄河口以南海岸显著冲刷,莱州湾略有淤积。
1990年~1999年黄河来水来沙迅速减小期间,特别是1996年改走北汊后,黄河入海泥沙对南部的影响降低。
1990年~1996年期间,莱州湾地区显著淤积,特别是1993年期间淤积特别严重。
1996年~1999年莱州湾及广利河口出现微淤积状态。
在广利河口拦门沙表面沉积物以广利河口为界分为南北两部分,北部沉积物分布比较有规律,从岸到海逐渐变粗再逐渐变细,依次为粘土质粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂、粗粉砂、粘土质粉砂;南部沉积物从岸到海总体来看依次为粗粉砂、粉砂质砂、砂质粉砂;拦门沙地区以粗粉砂和粉砂质细砂为主。
沉积物中值粒径为4~6um。
3.6.2 莱州湾海域冲淤演变为研究莱州湾海域冲淤变化,我们选择靠近莱州湾海域的水文部门布设的黄河三角洲海域36个大断面中的CS32和CS33断面,用1976年、1988年、1993年、1996年、2000年、2003年、2004年、2008年、2009年、2010年、2011年、2013年的断面测量数据进行比较分析。
滨海区32断面蚀进比较图-10-9-8-7-6-5-4-3-2-101滨海区33断面蚀进比较图-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1013.6.2.1 两个断面不同水深的淤进、蚀退对比分析对1976、1988、1993、1996、2000、2003、2004、2008、2009、2010、2011、2013年水深图的2m、5m、8m、10m水深淤进、蚀退对比分析得:(1)CS32断面2m水深在断面上的起点距先从1976年的7500m蚀退到1996年的5843m,再淤进到2000年的6500m,再蚀退到2010年的5500m,到2013年淤进到6094m,总体表现为蚀退,37年共蚀退了1406m,年均为38m/a;5m水深在断面上的起点距先从1976年的10236m蚀退到1988年的9387m,再淤进到2008年的11666m,再蚀退到2009年的10160m,到2013年淤进到11140m,总体表现为淤进,37年共淤进了904m,年均淤进为24m/a;8m水深在断面上的起点距先从1976年的19967m蚀退到1988年的16300m,再持续淤进到2008年的26000m,再蚀退到2011年的23000m,到2013年淤进到24100m,总体表现为淤进,37年共淤进了4133m,年均淤进为111.7m/a;10m水深只有1976年至2000年的数据,10m水深在断面上的起点距先从1976年的31600m蚀退到1988年的27300m,再持续淤进到2000年的38500m,总体表现为淤进,24年共淤进了4133m,年均淤进为172.2m/a。
山东莱州湾南岸典型剖面海(咸)水入侵过程的水文地球化学识别
图4 研 究区不同水体 的稳定 同位素组成
Fi g. 4 St ab l e i s o t op i c c om p o s i t i on o f t h e va r i ou s wa t er s a mp l e s
从 微 咸水 的分 布情 况 看 , 研 究 区深 层 地下 水 同样也
李 家埠 附近 , 并有 着 向南移 动 的趋势 。 3 . 2氘 ( H) 氧( 伯 o) 同位 素特 征 利 用 环境 同位 素手 段 示踪 海 水 入侵 , 国内外 已
经有了许多成功的范例[ 1 8 , 2 8 - 3 0 ] 。海( 咸) 水氢氧稳定同 位素组成和地下水中同位素组成存在明显 的区别 , 当发 生 入 侵 时 , 地下 水 中的稳 定 同位 素组 成会 受 到
地 质 调 查 与 研 究
第3 8 卷
连线的附近 , 而明显偏离了 L G0 2与 S W
围是. 9 . 7 % 。~ 4 . 6 % D, 6 H在 一 6 9 . 7 %D~
一
3 9 . 7 % 。范 围 内 变 化 ;微 咸 水 6 0
在 一 9 . 7 % 。~一 5 . 4 ‰ 范 围 内变 化 , 6 H
6 “ 0( ‰)
在一 7 2 . 7 % 。 ~ 一 5 O . 5 % 。 范 围内变化 ; 咸水6 O
球 降水 到 蒸发 影 响 而偏 移 了全球 大 气 降 水 线 。部分 地 下 淡水 样 品 ( 如L G1 2 ) 偏 离 了当地 大 气 降水 线 , 主要是 浅层 地下 水受 到蒸 发作 用影 响 ; 处 在 图 4右下 角 L G1 0 等 三个样 品 , 6 0值 要 明显 小 于 其 他 的样 品 , 可 能是 三个采 样井 深度 较大 ( 深度 均大 于3 0 1 T I , L G1 0 深度 为 2 1 0 m) , 浅层蒸 发作用 不 明显 ;
海水入侵看不见的沧海桑田
海水入侵看不见的沧海桑田海水入侵看不见的“沧海桑田”2009年10月14日11:47第一财经日报我要评论(2)字号:T|T1996年到2007年的11年里,海南省乐东县龙栖湾村附近海岸后退了200余米,数十间房屋被毁,村民不得不随海岸变化而三次搬迁。
2005年,广西防城港市港口区光坡镇沙螺寮村被淹没的土地面积达4.2平方公里,造成100多户村民迁移。
2006年,因为海水入侵,山东莱州市已有近1300公顷耕地不能耕种,寿光有2000公顷耕地变成盐碱地。
2006年9月23日下午开始,上海张家滨、洋泾港、三八河这三条内河陆续浮出大量的死鱼,居民们放出的自来水有苦涩的味道,这是上海最著名的一次咸潮……大海向陆地进攻的手段有很多种,比起引人注目的海啸和风暴,地下水的缓慢入侵和咸潮却往往不那么引人注意。
海水在进攻在沿海地区,地下水位如果比海水水位高,则海水很难侵入内陆的地下水,反之如果地下水位下降,低于海水水位,则海水就会回渗进内陆地下淡水层。
最直接的表现就是,抽出来的地下水变咸了。
而导致地下水水位下降的主要原因就是过量抽取地下水。
按照中国科学院院士薛禹群的说法,海水入侵是缘于“人为超量开采地下水造成水动力平衡的破坏”。
咸潮是一种天然水文现象,本来河流淡水是能够源源不断流入海洋的,但如果淡水流量不足,在潮汐的作用下就会令海水倒灌,咸淡水混合便会造成河道水体变咸,便形成了咸潮。
咸潮幅度越大,海水上溯内陆的距离越远。
华东师范大学河口海岸研究专家李九发对CBN 说:“河口挖沙,上游工程,以及降水量减少都会使得河床下陷,来水减少而造成的咸潮上溯加剧。
海平面上升会使得潮汐高度增加,也会使咸潮作用加剧。
”“咸潮已经成为威胁珠三角城市群用水安全的‘心腹大患’。
”广东省气候中心生态与农业气象首席研究员、中国气象局灾害评估专家杜尧东说,“20年来5次咸潮,有3次在最近5年。
”根据科技部发布的《气候变化国家评估报告》解读,自20世纪50年代以来,中国六大江河的实测径流量都呈下降趋势,北方部分河流发生断流。
山东省海_咸_水入侵演化趋势与防治对策探讨
影响海( 咸) 水入侵的因素主要有气候、地质与水 文地质等自然因素和地下水过量开采等人为因素。 2. 2. 1 自然因素
( 1) 气候: 气候变化对海( 咸) 水入侵起着重要作 用。自 20 世纪 80 年代以来, 山东省的气候总体上 呈现持续干旱, 如烟台市 1960 1976 年平均降水量 为 767 mm, 1977 2009 年则减少到 615 m m。由于 持续干旱, 造成地下水补给量和地表河流径流量的 减少, 以及地下水开采量的增加, 在沿海地区形成一 系列的地下水位降落漏斗, 导致地表水、地下水入海 径流明显减少或消失, 含水层中咸、淡水之间的动态 平衡被破坏, 从而产生海( 咸) 水入侵, 如莱州湾东岸 ( 表 2) [ 3] 。
( 4) 风暴潮: 莱州湾地区是风暴潮灾害易发区, 在 1970 2000 年间就发生了 28 次较大的风暴潮, 当风暴潮发生时海水沿河道和槽沟上溯数公里, 虽 然沿海地区多建有防潮堤, 但多不封闭。风暴潮的 发生加剧了海水入侵的强度和范围, 以广饶县为例, 1992 年受 16 号 台风袭 击, 发 生特大 风暴 潮, 该 县 1/ 3耕地都受到影响。 2. 2. 2 人为因素
第 26 卷第 3 期
山 东国 土 资 源
2010 年 3 月
水文地质环境地质
*
山东省海( 咸) 水入侵演化趋势与防治对策探讨
毕建新1, 贾承建2, 王仕昌2
( 1. 山东省第三地质矿产勘查院, 山东 烟台 264000; 2. 山东省物化探勘查院, 山东 济南 250013)
摘要 : 山东省海( 咸) 水入侵主要有面状、带状、脉状或树枝状和越流等 4 种入侵方式。 气候、地 形地貌、地质与水 文
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2 3 61 45 15
5 0
13 50
12 3 16 8
5
4 0
1 . 07 1 1 4.l
24 .5
37 .
水
8
入 侵 区 合 计
寒 亭
6 . 15
35 .
70 2
l 6
15 .
.
灾 区耕地 ( 亩) 万
1 0
1. 1
机井 变 成报 废 ( ) 眼
16 34
l0 6
受灾 村 庄 ( ) 个
3 5
l 9
灾 区缺水 人 口 ( 万人 )
30 .
0. 4 1
侵 区
咸
莱 州 小 计
平 度 昌邑
214 2 . 314 2 .
响人 民的健康等社会 问题 。总之 ,由海 水入侵引起的生态环 境 恶化 ,严 重影响 了工农业 生产 的发展 、社会发展 的进程。因此 ,对海水 入侵的治理刻 不容 缓 ,对 其成 因的分析研 究将为 此提供理论依据 和解决的思路 。
1 莱 州 湾 地 区海 水入 侵 的基本 概 况
层浓 度很大 的历史 时期形成 的古海水 ( 卤水 ) ,也会 由于淡 水 区 的地下 水 位下 降 ,而 使 古海水 越过咸淡水 界 面侵 染淡水含 水层 ,构成另 一种 形 式 的 海水 入 侵 ,亦 称为 咸水入 侵 。十几年来 ,海水入侵灾 害逐渐加剧 ,给工农业生产 和人 民生 活造成 了很 大危害 ,制
山 东 省 菜 州 湾 地 区 海 水 入 侵 成 因 分 析
曹建荣
( 中山大学河 口海岸研 究所 2 0 0 1硕 广州 摘 要 0 ) 2
七 十年代 以来,我 国北方沿海地 区,尤其是 环渤海 经济 区的山 东、河
北 、辽 宁等省 区的沿海地带逐 渐显露 出这一 态势 :由海水入 侵 引起 的 生态环境
恶化 、工农业发展受 阻和人 畜的饮 水短缺及人 民健康状 况 下 降等 问题 突 出。本
文 以 山东省 莱州湾沿岸为例 ,分析 了海水入侵 的成 因 ,为 进一 步研 究防治对策 和综合 经济发展规划有重要意 义。 关键词 海水入侵 莱州湾 成因分析 自然 因素 人 为 因素
本 文所 述海水 入侵并 非是海平面上升所 引起 的海水入 侵 ,而 是指陆地 地下淡水水位 下 降而引起 的海水侵染淡水层 的现象 。在滨海地带 的沉积地层 中 ,间或存 在有一层或多
约 了本 区经济 的发展 。由于地下水变咸 ,土壤产生不 同程度 的 盐渍 化 ,盐碱地 面积不断
扩大 ,70 50多眼机井报废 ,耕地无 法浇 灌 ,农业 产量 不 断 下 降 ;工业 上 ,由于机 井变
咸 ,工 业设备严重锈蚀 ,产 品质量下降 ,经济效益下 降;同时 还造 成人畜饮水 困难 ,影
收稿 日期 :2 0 0 2一O ~2 3 8。
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山东省 莱 州湾地 区海水 入 侵成 因分 析
15 0
成半 环状 ,行 政区划包括 烟台的龙 口、招远 、莱州 ,潍 坊 的昌邑 、寒亭 、寿光 ,东营市
的光 饶等地市 ( 、区)及青岛 的新河 、灰埠 、管 庄三 个 乡镇 从 地理位置上看 ,海水 县
海 相沉积 ,在沿岸间有第 四纪小型堆积平 原 ,间或有基 岩海岸 。而且 ,这类平 原地下水
含水沙 层较厚 ,颗粒较粗 ,透水 层 较好 ,蓄水及 导 水 能力 较 强 ,渗 透 系数 一般在 3 - 0
10 / 5 米 日,为海水入侵提 供 了极 为有 利 的空 间条件 。 虎 头崖 以西属 于 华北 地 台 的沉 降
区 ,地势低平 ,坡度平缓 ,土层 深厚 ;靠 近海湾地 区 ,是 由胶 莱河 、潍河 、白浪河 、弥
入侵 区以莱州 市的虎头崖 为界 ,虎头崖 以东以海 水入侵 为主 ,虎头 崖 以西 以咸水入侵 为
主 ,海咸水入侵 的面积 ,见表 1 。 一l
1 —1 莱 州湾 地 区海 咸水 入侵 灾 害 统 计表
类 别
海 水 入
县 别
龙 口 招 远
灾 区面积 ( m2 k )
8 7 8. l 3 1
广 饶
小计
2. 04
35 9 0 .
20 .
2 . 90
20 3
3 9 21
1 1
13 2
87 .
2 .2 48
67 1 2 .
6 . 72
74 64
39 0
3 .3 89
12 莱 州湾地 区地质背景条件与海水入侵机理 .
莱州市 虎头崖 以东 ,由于地表 水缺乏 ,经济发展 过程 中过量 开采 地下 水而引起的地 下水 超采 ,地 下水 的天然 流场 ,咸 淡水 的界 面由近海 向陆地 方 向移动 ,使 原来是淡水的 地方 变成 为咸水 。在纵剖 面上 ,由于海 水 的顶托作用 ,形成 一个切 楔状入侵 体 ,地下水 水 位下 降 ,压强减小 ,咸水楔便 向上 向前 发展 ,形成海 水入侵 。从 地质条件看 ,虎头崖 以东属 于鲁东地盾 ,长期 隆起 ,沿岸多 低 山丘陵 , 由于岩 石长 期 风化 剥 蚀 ,河 流冲积 、
1 1 莱州湾地 区海 水入侵 的范 围 .
莱州湾 地区海 水入侵区位 于北 纬 3 o 5-3 o 7 ,东 经 1 8 1 2 o4 ;莱 州湾 6 2 74 1 0 7 ~10 4 北 临渤海 ,东与胶 东半岛相邻,南倚泰沂 山脉 山前平原 ,西与 鲁 中腹地接壤 。沿莱州湾
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中山大学研究 生学 刊 ( 自然科学 、医学 版 )
第 2 3卷 第 l期 JUR A FT EG A U T S Vo.2 Q O N LO H R D A E 1 3N 1
2 0 S N Y T S NU IE ST N T R Ls IN E 、 DCN ) 2 0 0 2 U A — E N V R IY( A U A C C S ME IIE 0 2 E