理论教育 山东海岸带地质环境对海水入侵的影响

山东海岸带地质环境对海水入侵的影响

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:但总体来看,降水量与海水入侵面积的关系不是很明显,这说明降水量仅是海水入侵的一个影响因素,不是决定因素。海潮是造成海水浸染的重要因素。上述数据表明,全球气候变暖、海面上升是海水入侵发生的环境背景,也就是说,即使其他条件不变,海面的上升使原有咸淡水之间的水动力平衡遭到一定程度的破坏,有可能进一步加剧陆域平原地区的海水入侵。

山东海岸带地质环境对海水入侵的影响

海水入侵与气象水文、地形地貌、水文地质条件、海洋潮汐变化以及人类活动的影响等关系密切。通过对区内海水入侵状况的综合分析,其成因主要有以下几个方面。

1.地形地貌及水文地质条件

良好的透水层和平坦的地势条件是海水入侵的自然因素。区内海水入侵地段主要为各河流下游,一般地势平坦且发育有良好的含水层,岩性多为冲积、冲洪积或海积的砂层、砂砾层,分布连续,透水性好,从淡水区一直延伸至咸水区至海底,为海水入侵提供了良好的通道。这些含水层的存在和平坦的地势是形成海水入侵的基本条件。以莱州湾为例,莱州湾东岸沿海发育的冲积、海积层厚度为20~60m,含水层垂直结构简单,尤其是全新世海积层的连续分布,为海水从潮滩入侵陆地含水层提供了良好的面状通道。随着淡水层的逐渐咸化,淡水转化为微咸水和咸水后,又进一步受地下水漏斗的牵引,向冲洪积含水层入侵。不仅如此,海水入侵第四纪孔隙水含水层的同时,还直接向海岸地区或覆盖在第四系之下的基岩扩散,基岩含水层中的风化裂隙、构造裂隙以及断层破碎带,也是海水入侵的重要通道。一旦第四纪松散岩类含水层中的淡水转化为咸水,海水便会进一步向山前地带扩散,在基岩裂隙、构造带中形成指状、带状入侵。

图5-1 莱州湾海(咸)水入侵范围图

2.水文气象及海面上升

大气降水是地下水补给的主要来源,在不考虑其他外界条件影响的情况下,降水量较少的年份,地下水补给量减少,如开采量不变或增大,都会导致地下水水位降低,发生海水入侵的概率就会变大。在降水量偏少的1986—1989年期间,烟台市的海水入侵面积增加较快;而1990年降水量较大,则海水入侵问题得以缓解,面积较前期减少,在1999—2001年期间也有类似情况出现。但总体来看,降水量与海水入侵面积的关系不是很明显,这说明降水量仅是海水入侵的一个影响因素,不是决定因素。

海潮是造成海水浸染的重要因素。风暴潮致海岸带海水漫溢,使地下水中氯离子含量增高。区内滨海平原与河口地带地势低洼,经常发生大海潮或风暴潮。如1962年6月30日,海潮暴涨,沿海禾稼被淹,潮落地复反卤(《掖县县志》);1964年4月6日,海水倒灌土地4 654亩(1亩≈666.7m2)《掖县气候》;1972年7月25—26日,莱州发生大海啸(《山东气候分析与预报》),海潮抬高了海水水位,扩大了淹没范围,在河口地段海水可沿河上溯数千米至数十千米。在风暴潮的作用下,海水由地表侵入内地,然后渗入地下,对浅层地下水形成面状或带状入侵。(www.daowen.com)

随着全球气候变暖加剧,海面呈升高趋势。我国沿海海面近30年累积上升超过70mm,平均上升速率为每年2.6mm。预计未来30年,海面将继续保持上升趋势,山东沿海海面将比2009年升高89~137mm。上述数据表明,全球气候变暖、海面上升是海水入侵发生的环境背景,也就是说,即使其他条件不变,海面的上升使原有咸淡水之间的水动力平衡遭到一定程度的破坏,有可能进一步加剧陆域平原地区的海水入侵。

3.人为活动影响

地下水开采、拦河建坝、海水养殖、挖沙是海水入侵的人为因素。天然条件下区内地下水由内陆向海洋径流,咸淡水界面处于动态平衡。地下水的大量开采后,淡水水位降至海面以下,导致海水水头高于淡水水头,咸淡水界面向内陆不断推进。如1997—2 000年4年平均降水量为539.5mm,比多年平均降水量少21%,特别是1999年降水量仅为418.6mm,地表蓄水量严重不足。为维持正常的工农业生产用水需求,大量开采地下水,造成采补失调,形成大范围的地下水位负值区,进而造成海水入侵。

近年来,区内部分河流中上游修建了拦河闸坝或水库拦蓄地表水,减少了入海径流。如潍坊市在潍河上游修建了峡山水库,烟台市在大沽夹河、黄水河、王河等入海河流中上游层层修建拦河闸坝拦蓄地表水,减少了下游河口地区的地表径流来水量,并使得河口地区地下水的补给量减少,由此造成河口地区地下水位下降、海水入侵问题加剧。

20世纪90年代以来,沿海河流下游入海口一带和沿海平原海水养殖、挖沙现象比较严重,直接导致海水上溯。特别是滩涂养殖,人为将大量海水引向内陆(养殖区),形成较高的咸水水位,致使咸水向四周渗流扩散,加剧了海水的入侵。

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