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山东省地下水生态环境的挑战与应对

【摘要】:严重的地下水超采问题造成了一系列的生态环境问题,带来了一系列水文地质灾害。这些地区地下水位下降幅度大、埋藏深,许多地区出现了地下水位降落漏斗,尤其以平原区最为严重。山东省地面沉降现象主要发生在青岛、泰安、临淄、德州、聊城和沂源。②降水量较少、地下水补给不足。(三)沿海地区海水入侵山东省莱州湾地区是中国最早发现海水入侵现象的地区。

据分析计算,山东省多年平均地下的水资源量为165.46亿m3,多年平均地下的水可开采量125.52亿m3,多年平均(1990—2000年)地下的水实际开采量达120.41亿m3,全省地下水开采率(实际开采量与地下水可开采量之比)全省平均为96%,2000年地下水开采率全省平均超过100%,地下水超采最严重的淄博市达到138%。2000年全省地下水超采区总面积12180km2,其中严重超采区面积达5580km2。超采区主要分布在泰沂山以北的淄博-潍坊和泰沂山以西的济宁-宁阳的山前平原区,其次是分布在胶东沿海平原、莘县-夏津黄泛平原、滕西山前平原和泰安、枣庄等岩溶山区。其中超采最严重的泰沂山以北山前平原的淄博-潍坊一带,地下水累计超采量约大概40亿m3。严重的地下水超采问题造成了一系列的生态环境问题,带来了一系列水文地质灾害。

(一)地下水漏斗和地面沉降

山东省地下水位大幅度下降始于20世纪70年代末,由于地下水的严重超采,全省17个市(地)均存在不同程度的地下水水位下降现象,其中以济南、淄博、潍坊、烟台、泰安、枣庄、德州和聊城等市(地)水位下降现象最为突出。这些地区地下水位下降幅度大、埋藏深,许多地区出现了地下水位降落漏斗,尤其以平原区最为严重。山东省平原区存在莘县-夏津、淄博-潍坊、济宁-汶上、单县、宁津等五大漏斗区。当前山东平原五大漏斗区中,莘县-夏津区和宁津区正处于面积和埋深增大的变化趋势,而淄博-潍坊、济宁-汶上和单县三区则处于面积减小、埋深回升的变化趋势。

地下水超采同样引起了一系列的地面沉降和塌陷问题。根据调查成果,全省地面沉降面积达到2589km2,地面塌陷面积309km2,塌陷坑数286个,地裂缝范围5km2,裂缝条数35条,土地沙化面积1145km2。山东省地面沉降现象主要发生在青岛、泰安、临淄、德州、聊城和沂源。鲁中南岩溶区是山东省地面塌陷最强烈的地区,本区地面塌陷主要发生在泰安、枣庄、莱芜和沂源等市(县)(梁金光,2005)。

(二)泉水枯竭,生态环境恶化

济南素以“泉城”闻名,据统计1965年前市区有四大泉群,有泉眼有119处,日涌水量高达19万m3以上。由于对大量开采地下水大量开采,1976年后泉群日涌水量降至9万m3,并开始出现断喷现象,而然而20世纪80年代后期至90年代,泉水除汛期偶尔发生喷涌外,其余均长期无泉涌。泉水的枯竭,破坏了泉城的自然景观,加剧生态环境的恶化,济南的旅游资源遭到极大破坏(罗辉,2003年)。造成泉水枯竭断流问题主要由于:①地下水的大量开采,济南市区2003年的开采量达到5856万m3。②降水量较少、地下水补给不足。③水土流失,导致降雨转化率降低等。

以济南市为例,泉的数量随历史变迁不断变化,截至1997年,尚有103处泉池基本完好,集中在东起青龙桥、西止筐市街、南至正觉寺街、北到大明湖,面积仅2.6km2的旧城区内,泉水出露面积约为818.5km2。1998年6月,济南市政府着手进行新72名泉的评定,在2004年3月,济南市名泉研究会向社会正式公布了10大泉群名录及新72名泉名录。具体情况如表1-6-1所示。

表1-6-1 济南市十大名泉一览表

现古城区内以趵突泉、黑虎泉、珍珠泉、五龙潭四大泉群为著,泉水流经护城河流入大明湖,再经东、西泺河汇入小清河,分布情况见图1-6-1。

(三)沿海地区海水入侵

山东省莱州湾地区是中国最早发现海水入侵现象的地区。由图1-6-2可以看出,2002年前累计入侵面积持续增加到298km2,2002—2010年期间海水入侵有所改善累计面积开始减少。年平均入侵速度于1989年达到最大,2002—2010年期间速度为负值,表明海水入侵有所改善。

(四)地下水质污染

由于地下水位的持续下降,为地表水的入渗创造了条件。而近年来地表水体大部分已遭受不同程度的污染,被污染的水体渗入地下,进而造成地下水的污染。如淄河、孝妇河、织女河、小清河等河流(均流经淄博-潍坊地下水超采区)沿岸地下水质监测表明,地下水已被严重污染,许多有害成分严重超标;其他地段也有类似情况。地下水的污染,将在相当长时间内都难以消除。地下水质恶化,给当地居民生活造成极大危害,也使可利用的水资源量减少,加剧了水资源供需矛盾(倪新美,2007)。

图1-6-1 济南市区泉水分布图

图1-6-2 莱州市海水入侵变化情况分析