辽宁西部沿海地区海水入侵地下水问题论文_孙宇

辽宁西部沿海地区海水入侵地下水问题论文_孙宇

辽宁工程勘察设计院 121000

摘要:对辽西沿海地区海侵情况,程度,变化规律,主要成因等进行了详细论述,为环境治理及开采利用提供了参考依据。

关键词:下辽河,海侵,咸淡水,水质,成因,分布。

辽宁西部东起锦州,西至山海关的沿海地区。由于该区交通方便,工业发达,工业城市(锦州市、锦西市、葫芦岛港、兴城、绥中等)密布,且锦州港、高岭电厂等大型工程又相继施工,需水量愈来愈大,而所需供水又绝大部分采自地下水,故形成了锦州、锦西、绥中等近海局部地段的海水入侵,并使地下水资源遭到污染。本文现就有关问题讨论如下。

1沿海地区水文地质概况

本区由东部双台子河口至西部山海关,在沈山铁路以南沿海地区第四纪松散沉积物广为分布,构成通称“辽西走廊的沿海平原。辽西走廊东段双台子河至锦州之间,为大、小凌河冲洪积扇地和沿海冲海积平原。扇地的西北部及小凌河口两侧,仅有1个含水层,含水层顶部覆有3-6m的亚砂士或亚粘士含水层由砾卵石组成,砾卵石的砾径1—5cm,大者为10-15cm,砾石上部分选好,下部差,含5—20%粉土,厚20-50m,渗透系数150-400m/d,单井出水量大于5000m3/d水位埋深3-5m。为潜水一微承压水,水质较好,多属矿化度小于1g/L的重碳酸钙或重碳酸钙镁型水。

近海地段水质较差,为孙化度3-10g/的氯化钠型咸水。

区内东南及东部可分上、下两个含水岩组,上部含水岩组的含水岩层主要为冲洪积砂砾石、砂砾卵石组成,并有向东部边缘相变为中粗砂及中粗砂含砾的趋向,含水层厚20-50m,渗透性及富水性较好,渗透系数50-120m/d,单井涌水量多大于50),水位埋深15m,属微承压水。该层地下水在郭苇场、安屯、西八千、北小柳一线西北为矿化度小于1g/L的重碳酸型淡水;东南侧则渐变为氯化钠型咸水。在该含水岩组的顶部覆盖较厚的亚粘士及亚砂土层。

下部含水岩组埋藏于上部含水岩组之下,其间为中更顶部5-10m厚的精士亚粘土隔水顶板。含水层厚20-80m,顶板埋深40-80m,局部达80m。含水层岩性较稳定,以砂砾卵石混土夹砂砾石为主。其渗透性和富水性较上部含水岩组差,渗透系数为5-40m/d,单井涌水量为1000m3/d。属承压水,承压水位埋深0.5-4m,局部可自流,大部为重碳酸钠或重碳酸钠钙型淡水,矿化度0.3-1g/l,但东部边和南部近海地区为化钠型咸水。

区内西段锦西至山海关间由五里河、西河,烟台河、六股河、狗河、石河等河流的冲洪积与冲海积物组成。含水层以砂砾石,砂砾卵石混土为主,其次为砂及砂含砾。厚度变化大,六股河、西河等扇地轴部厚20-30m,局部达40余m,其它地区为5-15m。含水层的渗透性及富水性变化较大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆六股河、烟台河等较大扇地单井出水量为1000-3000m3/d,个别地段为500m3/d,渗透系数最大250-270m/d。各扇间地段单井出水量不足500m3/d渗透系数仅1—3m/d。多属潜水,埋深1-4m。地下水水化学类型以重碳酸氯化物钙钠(或钙镁)型为主,局部为氯化物重碳酸钙钠(或钠钙)型。矿化度皆小于1g/L。在沿海地段断续出露有氯化钠型咸水,矿化度3.2-6g/L.含水层顶部,除河床、河口外,皆覆盖有1-4m厚的亚粘土和亚砂土。

2海水入侵地下水状况

本区含水层经钻孔测井、抽水试验、采样分析及动态观测资料表明,在近海地区存在不同程度的海水入侵地下水现象,其中区内东段的大、小凌河扇地和西部小凌河口两侧最为严重,兴城西河和绥中六股河扇地的前缘地段也有海水入侵。

大、小凌河扇地目前海水入侵地下水集中在小凌河口两侧,东起西铺、西止赵屯,北至蒋机房、南二沟、北小柳一线,东西长约18km,南北宽3-8km。

海水入侵地下水状况以哈达铺至头沟地段为例说明如下。

位于哈达铺的CK66孔距海500m,含水层厚59.60m,上部24.0-36.0m处为淡水。地下水化学类型属重碳酸氯化钠型,氯离子含量122.9-182.4mg/L,钠离子含量240-282mg/L,矿化度0.8-0.9g/L;下部36.0-80.1m地段为氯化钠型咸水,氯离子含量572.2-4704mg/L,钠离子含量24-3050mg/L,矿化度为2-10g/L。CK66孔北部的CK65孔距海3000m,含水层厚61.12m,上部7.50-41.30m处是重碳酸氯化钠型淡水,氯离子含量11.4-222.0mg/L钠离子含量242.0-295.0mg/L,矿化度0.85-0.95g/1;下部44.30-66.0m处为氯化钠型咸水,氯离子含量426.0-2304mg/L,钠离子含量458-1560mg/L,矿化度1.36-4.46g/L。最北部的CK64孔,距海5000m,含水层厚59.61m,除底部有薄层咸水外,皆为淡水。

上述各孔资料表明,上部淡水合水层厚度是随海距离的增加而变厚,而下部咸水含水层则逐渐变薄,直至消失;海水呈楔形侵入淡水含水层的底部,并逐渐使地下水咸化。

对于海水入侵界面的观察,在不同年份,不同季节其咸淡水界面随补给量的多寡,开采量的多少而变化。1982年小凌河扇地南部地下水的咸淡水界面,在3月份位于何屯盐场的C15号观测孔附近;5月份及其后随开采量的增加,界面向北移动;9月份达到最大值,向北推移了300m左右;10月份后,开采仃止,淡水补给量增加,界面又向南退缩。另一方面,咸淡水界面随开采量的增加,海水沿下部含水层的底部向东缓慢的入侵,在开采强烈的地段威水顶面上升。

小凌河口两侧海水入侵地下水比较严重,其原因一是小凌河扇地含水层的顶板(3-6m)岩性亚砂土、亚粘土的隔水性差,二是扇地前缘地区有大小16条潮沟(长1000-5000m)破坏了隔水顶板的完整性,三是沿岸地下水开采量较大,加速了海水入侵。因此,小凌河口附近发生海水入侵地下水是自然因素和人为因素综合作用的结果,前者是造成海水入侵地下水的控制因素,后者加速了海水入侵地下水的程度。

辽西走廊的西段,海水入侵地下水较差,由于对此区研究程度低,目前对海水入侵下水的控制因素并不十分确切。据资料分析,此地段大部分属泥质和砂质海岸,表层的亚粘土,亚砂士覆盖层较薄,厚1-3m,在近河口地段无覆盖。本区组成下部含水层的砂、砂砾卵石渗透性较好,渗透系数86-36.1m/d。这种含水层的地质结构使海水以楔形体侵入淡水的底部,并使淡水咸化。在靠近海岸的上部的2—5m含水层,其矿化度为小于1g/L的重碳酸氯化钙钠型淡水,其下为氯化钠或氯化钠钙型咸水(矿化度最大可达32.9g/L)。距海岸运的地段含水层上部淡水层加厚,咸水多见于10-25m以下的地段。再远,成水消失,为淡水。

论文作者:孙宇

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期

论文发表时间:2019/6/25

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