山东半岛海岸带含水岩组主要包括第四纪松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水、岩浆岩类裂隙水及变质岩类裂隙水等类型,其分布与海岸类型密切相关。碳酸盐岩类裂隙岩溶水、岩浆岩类裂隙水及变质岩类裂隙水分布于山东半岛东部与南部山区(烟台、威海、青岛、日照),海岸类型以基岩、砂质海岸为主,地下水类型以淡水为主,部分地区受海水入侵影响,存在地下咸水;第四纪松散岩类孔隙水分布于黄河三角洲(东营)、莱州湾沿岸(潍坊、烟台)、胶州湾(青岛)等地区,海岸类型以淤泥质海岸为主,地下水水质变化较大,广泛分布有淡水(TDS<1g/L)、微咸水(TDS值介于1~3g/L之间)、咸水(TDS值介于3~50g/L之间)、卤水(TDS≥50g/L),从陆向海,第四纪松散岩类孔隙水在垂向上依次分布有“全淡水”单层结构、“淡水-咸水-淡水”三层结构、“咸水-淡水”二层结构及“全咸水”单层结构。
在自然条件下,山东半岛海岸带地下水主要接受大气降水的补给,同时接受河流侧渗与山前地下水的径流补给,浅层地下水以蒸发、人工开采为主,近岸滨海局部地区存在海底地下水排泄。地下水由内陆流向海域,与地形坡降方向大体一致。近年来,随着经济的快速发展,海岸带淡水资源需求量增加,加之主要河流修建水利工程,河道经常断流甚至常年干枯,河流渗漏补给量大幅减小。此外,局部地下水强开采成为主要的排泄方式,长期地下水的过量开采,产生区域性地下水降落漏斗,发生地下水流向的改变,引起海水倒灌,产生海(咸)水入侵等地质环境灾害。
当今,全球范围海(咸)水入侵的普遍性已经引起社会的共同关注,相关海(咸)水入侵预报及治理工作正在积极开展。我国在海(咸)水入侵现状调查、基本理论探索、模型研制、预测预报和防治措施等方面均取得了重大进展,已经从单一问题的研究趋向于综合性研究,从简单的定性调查走向定量化和模型化,多部门对重点海(咸)水入侵地段进行监测和调查并已取得了相关研究成果。但是,由于海(咸)水入侵是人类活动和自然环境变化共同引发的一种特殊地质灾害,具有隐蔽性和多变性,海(咸)水入侵难以避免,治理难度更大。(www.daowen.com)
以莱州湾沿岸海(咸)水入侵为例,地下咸、卤水入侵深度主要位于80~100m以上,分布有多层河流冲积、洪积砂层,颗粒粗、分布广、连续性较好,是咸、卤水入侵的主要通道,各砂层间多以黏土、砂质黏土等弱透水层相隔,主要为顺层入侵,局部地下水强采区可发生一定程度的越流入侵。莱州湾南岸地下水资源长期采补失衡的直接后果是地下水位持续下降,地下淡水与咸、卤水之间所建立的天然平衡状态被打破,地下水逆向流动,咸淡水界面向陆移动,咸水入侵由最初的点状发展到片状,形成贯穿东西的连续入侵带。近三十年来相关科研院校、生产单位在该区进行过专项调查研究,取得了一些成果,但工作持续性不够,往往随着工作的结束,监测工作也随之停止,这不利于对该问题的深入研究,也无法向国家及时提供海(咸)水入侵的预测预报信息。因此,应联合建立海(咸)水入侵监测基地,建立、完善重点区海(咸)水入侵监测井网,实时在线监测,建立海(咸)水入侵预测、预报模式。
本次研究工作是建立在前期海岸带地下水和海(咸)入侵监测工作基础上,通过开展海(咸)水入侵监测,探讨重点海岸带地下水变化及海(咸)水入侵机理,为我国重点海岸带综合地质调查项目提供地下水监测的基础数据。
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