1、 13.1海水入侵的灾情评估和预防措施海水入侵的灾情评估和预防措施 一、海水入侵的概念及产生原因一、海水入侵的概念及产生原因 海水入侵（海水倒灌）是指海滨地区因过量抽取地下水，导海水入侵（海水倒灌）是指海滨地区因过量抽取地下水，导致海水（或地下咸水）和地下淡水的天然平衡条件被破坏，从而致海水（或地下咸水）和地下淡水的天然平衡条件被破坏，从而引起海水向大陆含水层推移的一种有害水文地质作用，也就是由引起海水向大陆含水层推移的一种有害水文地质作用，也就是由于陆地地下淡水水位下降而引起的海水直接侵染淡水层的自然现于陆地地下淡水水位下降而引起的海水直接侵染淡水层的自然现象。有时风暴潮或大涌潮覆盖陆域，也
2、称之为海水入侵。象。有时风暴潮或大涌潮覆盖陆域，也称之为海水入侵。海水入侵灾害是指由于自然或人为原因，海滨地区水动力条海水入侵灾害是指由于自然或人为原因，海滨地区水动力条件发生变化，使海滨地区含水层中的淡水与海水之间的平衡状态件发生变化，使海滨地区含水层中的淡水与海水之间的平衡状态遭到破坏，导致海水或与海水有水力联系的高矿化地下咸水沿含遭到破坏，导致海水或与海水有水力联系的高矿化地下咸水沿含水层向陆地方向扩侵，影响入侵带内人、畜生活和工、农业生产水层向陆地方向扩侵，影响入侵带内人、畜生活和工、农业生产就地用水，使淡水资源遇到破坏的现象或过程。就地用水，使淡水资源遇到破坏的现象或过程。滨海含水层
3、在海岸线处与海水接触，在自然状态下，地下水滨海含水层在海岸线处与海水接触，在自然状态下，地下水补给海洋。在很多临近海洋的地区，随着对地下水需求量的日益补给海洋。在很多临近海洋的地区，随着对地下水需求量的日益增多，滨海含水层已成为重要的水源。地下水的开采，使得地下增多，滨海含水层已成为重要的水源。地下水的开采，使得地下水对海洋的补给量日趋减少。当滨海含水层的抽水量超过补给量水对海洋的补给量日趋减少。当滨海含水层的抽水量超过补给量 时，海岸附近地下水位下降，海水进入滨海含水层，并逐步向内时，海岸附近地下水位下降，海水进入滨海含水层，并逐步向内陆推进，直至达到新的平衡为止。海水入侵对社会经济、环境和
4、陆推进，直至达到新的平衡为止。海水入侵对社会经济、环境和人民生活都能产生重大影响，已引起人们广泛地关注。早在人民生活都能产生重大影响，已引起人们广泛地关注。早在1855年就有关于伦敦海水入侵问题的报导，德国、荷兰和日本年就有关于伦敦海水入侵问题的报导，德国、荷兰和日本等国也都有类似的报导。等国也都有类似的报导。20世纪世纪70年代以来，我国也出现了零年代以来，我国也出现了零星的海水入侵，进入星的海水入侵，进入80年代中期，入侵范围逐渐扩大，情况日益年代中期，入侵范围逐渐扩大，情况日益严重。目前比较严重的地区有河北秦皇岛、辽宁大连、山东莱州、严重。目前比较严重的地区有河北秦皇岛、辽宁大连、山东莱
5、州、浙江宁波等地。浙江宁波等地。淡水和海水都是可溶混流体，它们之间的接触带是由于水动淡水和海水都是可溶混流体，它们之间的接触带是由于水动力弥散作用而形成的过渡带。在这个过渡带中，混合水的密度由力弥散作用而形成的过渡带。在这个过渡带中，混合水的密度由淡水逐渐变化为海水密度。过渡带的宽度随地质条件和水动力条淡水逐渐变化为海水密度。过渡带的宽度随地质条件和水动力条件而异。在某些条件下，过渡带的宽度相对于含水层的厚度比较件而异。在某些条件下，过渡带的宽度相对于含水层的厚度比较小时，可以近似地把它看成不相溶混的两种流体的突变界面。如小时，可以近似地把它看成不相溶混的两种流体的突变界面。如沿以色列海岸带的
6、观测资料表明，沿以色列海岸带的观测资料表明，这种突变界面的假定是合理这种突变界面的假定是合理的，但较宽的过渡带也是存在的。如山东莱州的观测资料表明，的，但较宽的过渡带也是存在的。如山东莱州的观测资料表明，界面平缓不清晰，界面附近浓度变化缓慢，甚至有起伏。对于过界面平缓不清晰，界面附近浓度变化缓慢，甚至有起伏。对于过渡带很宽的情况，突变界面的假设就不合适了，这时需用水动力渡带很宽的情况，突变界面的假设就不合适了，这时需用水动力弥散理论来研究过渡带发生、发展和运动情况。弥散理论来研究过渡带发生、发展和运动情况。近年来对山东龙口近年来对山东龙口-莱州地区海水入侵的研究表明莱州地区海水入侵的研究表明薛
7、禹群等薛禹群等1992，造成海水入侵的主要原因是过量开采地下水。当淡水的，造成海水入侵的主要原因是过量开采地下水。当淡水的开采量超过其补给量时，截断了原先向海洋排泄的淡水流，降低开采量超过其补给量时，截断了原先向海洋排泄的淡水流，降低了海岸附近的地下水位，导致咸水模楔体向陆地推进，直至达到了海岸附近的地下水位，导致咸水模楔体向陆地推进，直至达到新的平衡。因而新的平衡。因而,海水入侵与抽水量大小、抽水井的分布及地下海水入侵与抽水量大小、抽水井的分布及地下水开采利用方式有密切关系水开采利用方式有密切关系.用水量偏大、地下水补给量偏小将用水量偏大、地下水补给量偏小将造成地下水位大幅度下降造成地下水位
8、大幅度下降,出现大面积地下水位低于海平面的负出现大面积地下水位低于海平面的负值区值区,海水入侵则沿着负值区发展海水入侵则沿着负值区发展.海水入侵的分布与强抽水中海水入侵的分布与强抽水中 心的位置有关，咸淡水界面沿海岸线逐渐向抽水中心移动，入侵心的位置有关，咸淡水界面沿海岸线逐渐向抽水中心移动，入侵带宽度逐渐增大，直至抽水中心为止。如强抽水中心向陆地方向带宽度逐渐增大，直至抽水中心为止。如强抽水中心向陆地方向移动，海水入侵将继续向前推进，直至形成新的平衡。海水入侵移动，海水入侵将继续向前推进，直至形成新的平衡。海水入侵方式，依据咸淡水接触关系的几何形态主要有面状入侵体、带状方式，依据咸淡水接触关
9、系的几何形态主要有面状入侵体、带状入侵体、管状入侵体、舌状入侵体和锥状入侵体等。入侵体、管状入侵体、舌状入侵体和锥状入侵体等。在第四纪松散沉积的透水性比较均匀的含水层中在第四纪松散沉积的透水性比较均匀的含水层中,海水入侵可海水入侵可呈呈“面状面状”推进。沿古河道岩层导水性好推进。沿古河道岩层导水性好,是海水入侵的有利途是海水入侵的有利途径形成沿古河道深入的径形成沿古河道深入的“带状带状”入侵入侵.在基岩区的断裂带和岩溶在基岩区的断裂带和岩溶发育带，海水入侵可呈发育带，海水入侵可呈“管状管状”入侵。咸淡水界面的形状与抽水入侵。咸淡水界面的形状与抽水井的分井的分 布和管理运用方式有关。在抽水量大、
10、流量相对稳定的抽水井的布和管理运用方式有关。在抽水量大、流量相对稳定的抽水井的集中地段，咸淡水面较清晰陡峻；在抽水井分散、单井抽水量小、集中地段，咸淡水面较清晰陡峻；在抽水井分散、单井抽水量小、抽水相对不稳定的地段，咸淡水界面平缓，不够清晰。以上第一抽水相对不稳定的地段，咸淡水界面平缓，不够清晰。以上第一种情况多出现在工业用水集中区和供水水源地的附近，第二种情种情况多出现在工业用水集中区和供水水源地的附近，第二种情况多出现在农业用水区。在上述类似地区，限制地下水开采是控况多出现在农业用水区。在上述类似地区，限制地下水开采是控制海水入侵的基本途径。制海水入侵的基本途径。海水入侵发生主要原因除了人
11、为因素影响之外，特定的自然海水入侵发生主要原因除了人为因素影响之外，特定的自然环境引发影响也不能忽视。经调查分析，通常发生海水入侵的原环境引发影响也不能忽视。经调查分析，通常发生海水入侵的原因有下列因素构成：人为因素、气候因素、地质因素、地理环境因有下列因素构成：人为因素、气候因素、地质因素、地理环境因素。因素。人为因素包括超采地下水、上游蓄水、盐田扩建、陆地海产人为因素包括超采地下水、上游蓄水、盐田扩建、陆地海产养殖等。而地质条件决定了海水入侵的方式、类型和发生强度。养殖等。而地质条件决定了海水入侵的方式、类型和发生强度。其内容包括地层结构、构造发育程度、地质历史事件影响等。其内容包括地层结
12、构、构造发育程度、地质历史事件影响等。另外，还有气候原因，如干旱、风暴潮等此外还有地理环境另外，还有气候原因，如干旱、风暴潮等此外还有地理环境因素。自然灾害的类型及强度与其所处地理环境相关，即使同一因素。自然灾害的类型及强度与其所处地理环境相关，即使同一类型的自然灾害由于地理环境差异的影响其强度也具有很大差异，类型的自然灾害由于地理环境差异的影响其强度也具有很大差异，如河流短坡降大、滨海低地面积大的地区容易发生海水入侵等。如河流短坡降大、滨海低地面积大的地区容易发生海水入侵等。二、海水入侵调查二、海水入侵调查 海水入侵勘查目的是通过对海水入侵状况、发展趋势和海水海水入侵勘查目的是通过对海水入侵
13、状况、发展趋势和海水入侵对环境的影响等进行勘查和观测，认识海水入侵灾害及其形入侵对环境的影响等进行勘查和观测，认识海水入侵灾害及其形成规律，为海水入侵的防治提供基础地质资料。成规律，为海水入侵的防治提供基础地质资料。勘查工作应遵循的一般原则是，海水入侵具有隐蔽性、且影勘查工作应遵循的一般原则是，海水入侵具有隐蔽性、且影响海水入侵的因素很多，单一的方法勘查研究海水入侵一般难以响海水入侵的因素很多，单一的方法勘查研究海水入侵一般难以奏效，因此必须用综合方法；以先进理论为指导、以地质观察研奏效，因此必须用综合方法；以先进理论为指导、以地质观察研究为基础，不断提高海水入侵的研究程度和质量；充分合理地利
14、究为基础，不断提高海水入侵的研究程度和质量；充分合理地利用区内已有的资料。用区内已有的资料。勘察内容包括海水入侵灾情，海水入侵的环境背景、形成勘察内容包括海水入侵灾情，海水入侵的环境背景、形成条件和影响因素，海水入侵特征、成因和规律，海水入侵的发展条件和影响因素，海水入侵特征、成因和规律，海水入侵的发展及其危害性预测，海水入侵的防治对策。及其危害性预测，海水入侵的防治对策。（一）区域环境地质条件和水环境特征勘查（一）区域环境地质条件和水环境特征勘查 1.地层岩性、地质构造和地貌特征及主要矿产地层岩性、地质构造和地貌特征及主要矿产(包括矿泉水资源包括矿泉水资源)查清地层、构造的分布和性质，注意张
15、扭性断裂构造，其破碎带查清地层、构造的分布和性质，注意张扭性断裂构造，其破碎带发育，含水性能好，易于地下水富集，如与海水有直接联系，易发育，含水性能好，易于地下水富集，如与海水有直接联系，易形成海水入侵的通道。查明工作区地貌类型、海岸地貌和地面高形成海水入侵的通道。查明工作区地貌类型、海岸地貌和地面高程。程。2.含水层的岩性、结构、厚度和富水性：查清含水层的岩性和含水层的岩性、结构、厚度和富水性：查清含水层的岩性和结构，含水层厚度、含水层透水性及渗透系数。对于碳酸盐岩地结构，含水层厚度、含水层透水性及渗透系数。对于碳酸盐岩地层，要说明其含水层的不均匀性和成层发育的特点。层，要说明其含水层的不均
16、匀性和成层发育的特点。3.隔水层岩性、结构与厚度。隔水层岩性、结构与厚度。4.地下水类型，补给、径流和排泄条件。地下水类型，补给、径流和排泄条件。5.地下水位、水质和水温特征。地下水位、水质和水温特征。6.海湾与近岸沉积海湾与近岸沉积 查清海湾特征和近岸沉积岩性和沉积构造。砂质海湾是海水查清海湾特征和近岸沉积岩性和沉积构造。砂质海湾是海水入侵的良好通道，也是古海水滞存的有利场所，内陆一侧易发生入侵的良好通道，也是古海水滞存的有利场所，内陆一侧易发生严重的海水入侵。碳酸盐岩海岸，海水可沿构造裂隙带或碳酸盐严重的海水入侵。碳酸盐岩海岸，海水可沿构造裂隙带或碳酸盐岩溶孔隙或溶洞入侵。岩溶孔隙或溶洞入
17、侵。7.地理环境演变地理环境演变 查清气候变迁阶段，海陆变迁历史。海进、海退时期以及古查清气候变迁阶段，海陆变迁历史。海进、海退时期以及古河道发育情况河道发育情况 8.第四系松散沉积物第四系松散沉积物 查清地层岩性特征、成因类型、沉积结构与分布规律。查清地层岩性特征、成因类型、沉积结构与分布规律。颗粒较粗，透水性较强的沉积物，可成为海水入侵依托的介质，颗粒较粗，透水性较强的沉积物，可成为海水入侵依托的介质，砂体砂体(包括粉砂、细砂、粗砂和砾石包括粉砂、细砂、粗砂和砾石)是发生海水入侵最为典型的是发生海水入侵最为典型的物质。无论是层状的砂层还是带状砂带，都是诱导海水入侵的通物质。无论是层状的砂层
18、还是带状砂带，都是诱导海水入侵的通道。砂层或砂带的物质颗粒越粗，透水性越强，越容易遭受海水道。砂层或砂带的物质颗粒越粗，透水性越强，越容易遭受海水的侵入。海相地层也是海水入侵易发的场所，海相地层的侵入。海相地层也是海水入侵易发的场所，海相地层(包括泻包括泻湖相沉积湖相沉积)通常与现代海水保持比较密切的水力联系，即使没有通常与现代海水保持比较密切的水力联系，即使没有保持水力联系，往往也可能滞留、封存保持水力联系，往往也可能滞留、封存部分古海水，从而成为部分古海水，从而成为新的侵染源。因此，砂层、海相地层和古河道砂带以及泻湖沉积新的侵染源。因此，砂层、海相地层和古河道砂带以及泻湖沉积层在时空上的分
19、布，直接影响海水入侵的发生、发展和分布规律。层在时空上的分布，直接影响海水入侵的发生、发展和分布规律。9.地下卤水地下卤水(矿化度矿化度50g/L)查清卤水分布特征、浓度和成因类型。查清卤水分布特征、浓度和成因类型。卤水入侵是古海水入侵的一种特殊类型。由于潜水卤水层与卤水入侵是古海水入侵的一种特殊类型。由于潜水卤水层与现代海洋有密切的水力联系，因此，能得到现今海水的顶托作现代海洋有密切的水力联系，因此，能得到现今海水的顶托作用。当陆地地下淡水水位下降时，地下卤水在海水顶托作用下，用。当陆地地下淡水水位下降时，地下卤水在海水顶托作用下，迅速沿含水层扩散、侵染淡水。迅速沿含水层扩散、侵染淡水。10
20、.水资源评价水资源评价 地下水补给量调查，查明地下淡水补给条件的变化情况、尤地下水补给量调查，查明地下淡水补给条件的变化情况、尤其是补给量的减少和减少原因。进行勘查区水资源供需平衡分析其是补给量的减少和减少原因。进行勘查区水资源供需平衡分析和水资源综合评价。和水资源综合评价。（二）海水入侵灾害形成条件和影响因素调查（二）海水入侵灾害形成条件和影响因素调查 1.地下水位降落漏斗调查地下水位降落漏斗调查 在开采地下水历史较长、机井密度较大的城市，每在开采地下水历史较长、机井密度较大的城市，每12年要年要统测一次丰、枯水期水位，了解集中开采区地下水位降落漏斗的统测一次丰、枯水期水位，了解集中开采区地
21、下水位降落漏斗的规模和发展趋势。查明漏斗中心的水位、漏斗面积及形状。了解规模和发展趋势。查明漏斗中心的水位、漏斗面积及形状。了解地下水位下降幅度和下降速度。地下水位下降幅度和下降速度。2.地下水开采量调查在机井开采量调查的基础上，应对集中开地下水开采量调查在机井开采量调查的基础上，应对集中开采区的代表性机井每采区的代表性机井每12年进行一次丰、枯水期开采量调查。分年进行一次丰、枯水期开采量调查。分析研究机井密度、水位下降幅度与机井开采量变化关系。查明地析研究机井密度、水位下降幅度与机井开采量变化关系。查明地下水开采量的超采趋势。下水开采量的超采趋势。3.气候气候 查明气候干旱和风暴潮情况查明气
22、候干旱和风暴潮情况(风暴潮入侵陆地范围。风暴潮入侵陆地范围。4.水利工程水利工程 查明地表水系特征，主要河流开发状况和新水系格局查明地表水系特征，主要河流开发状况和新水系格局 5.陆地水化学特征陆地水化学特征 查明地表水化学特征和地下水化学特征。查明地表水化学特征和地下水化学特征。6.水质污染情况水质污染情况 查明地表水水质污染情况及排放量，查明地下水污染情况。查明地表水水质污染情况及排放量，查明地下水污染情况。7.海水养殖业对水质的影响海水养殖业对水质的影响如果有盐场、海水养殖场等，应查明建场时间、面积如果有盐场、海水养殖场等，应查明建场时间、面积(扩大面积扩大面积)。（三）海水入侵规模、特
23、点、类型、成因和程度勘查要求（三）海水入侵规模、特点、类型、成因和程度勘查要求 1.海水入侵范围海水入侵范围 一般采用边界条件分析、水化学分析、钻探和物探资料分析一般采用边界条件分析、水化学分析、钻探和物探资料分析等手段。主要依据是：等手段。主要依据是：(1)与海水有直接联系的埋藏砂层或碳酸与海水有直接联系的埋藏砂层或碳酸盐岩裂隙带盐岩裂隙带(构造构造)，在空间分布上应具有连续性。区域范围内氯，在空间分布上应具有连续性。区域范围内氯离子含量都大于离子含量都大于250 mg/L；对于海水入侵规模大的地区，视电；对于海水入侵规模大的地区，视电阻率小于阻率小于30m低阻电性层在区域范围内由海岸向陆地
24、在整体上低阻电性层在区域范围内由海岸向陆地在整体上逐渐变化。查明海水入侵范围和面积逐渐变化。查明海水入侵范围和面积(km2)，纵向伸入内陆推进，纵向伸入内陆推进速度速度(m/a)，氯离子含量及其变化，氯离子含量及其变化.2.海水入侵的方式海水入侵的方式 海水入侵范围比较大时可用地层电性特征分析技术查明海水海水入侵范围比较大时可用地层电性特征分析技术查明海水入侵方式。咸淡水接触关系的几何形态主要有面状入侵体、带状入侵方式。咸淡水接触关系的几何形态主要有面状入侵体、带状入侵体、管状入侵体体和锥状入侵体等。入侵体、管状入侵体体和锥状入侵体等。3.海水入侵成因海水入侵成因 查明是人为原因，还是自然原因
25、查明是人为原因，还是自然原因(地质原因、气候原因或地理地质原因、气候原因或地理环境因素环境因素)，或其复合作用所形成。，或其复合作用所形成。4.海水入侵通道海水入侵通道 海水入侵通道，是指海水沿松散、破碎地层入侵淡水含水层海水入侵通道，是指海水沿松散、破碎地层入侵淡水含水层之海水浓度最大的区带。依据之海水浓度最大的区带。依据Cl-含量和视电阻率数值变化，查含量和视电阻率数值变化，查明通道位置、通道数量、埋深和宽度。明通道位置、通道数量、埋深和宽度。5.海水入侵程度海水入侵程度（四）海水入侵灾害的灾情调查（四）海水入侵灾害的灾情调查 主要调查直接经济损失、社会影响和对环境的破坏。主要调查直接经济
26、损失、社会影响和对环境的破坏。1.危害对象危害对象 人身健康：查明是否有新地方病或原有地方病人身健康：查明是否有新地方病或原有地方病人数较明显增加，增加原因是否与水质有关。人数较明显增加，增加原因是否与水质有关。生态环境和水环境：生态环境和水环境：查明高大乔本、灌木、植物群落退化情况，查明高大乔本、灌木、植物群落退化情况，查明泉水、矿泉水源地情况。查明泉水、矿泉水源地情况。工农业等国民经济情况：工农业等国民经济情况：查明农作物减产情况，耕地退化情况；查明农作物减产情况，耕地退化情况；查明供水井报废数量及原因；查明工业企业新开辟水源地情况，查明供水井报废数量及原因；查明工业企业新开辟水源地情况，
27、工业设备寿命缩短情况及原因。工业设备寿命缩短情况及原因。2.危害区域危害区域 查明灾害影响的范围，按不同程度可适当分区。查明灾害影响的范围，按不同程度可适当分区。3.海水入侵灾害的损失评估海水入侵灾害的损失评估 在全面调查统计资料的基础亡在全面调查统计资料的基础亡,采用现实成本逐项核算或其它办采用现实成本逐项核算或其它办法确定直接经济损失对社会的影响及对周围环境的影响进行评估。法确定直接经济损失对社会的影响及对周围环境的影响进行评估。（五）海水入侵勘查技术要求（五）海水入侵勘查技术要求 1.遥感解译遥感解译 主要用于海水入侵对较大范围环境影响的勘查和观测，例如主要用于海水入侵对较大范围环境影响
28、的勘查和观测，例如海水入侵所造成的危害，某些社会经济状况等。海水入侵所造成的危害，某些社会经济状况等。通过航片、卫片解译，要求判断下列问题：土地利用；植被、通过航片、卫片解译，要求判断下列问题：土地利用；植被、土壤和地表水的分布；地下水的时空变化，古河道的分布范围；土壤和地表水的分布；地下水的时空变化，古河道的分布范围；地质构造基本轮廓；新构造形迹、裸露及隐伏的线性构造位置。地质构造基本轮廓；新构造形迹、裸露及隐伏的线性构造位置。宜用宜用1:10 0001:30 000航空像片。用不同的波段、时相获取不航空像片。用不同的波段、时相获取不 不同内容的影像，最佳时相应该选择在不同作物或土地类型、光
29、不同内容的影像，最佳时相应该选择在不同作物或土地类型、光谱反射差异最大的季节。对多波段谱反射差异最大的季节。对多波段TM的不同组合方式进行线性的不同组合方式进行线性构造和大河道影像判读，绘制构造和大河道影像判读，绘制TM影响线性构造解译图和古河道影响线性构造解译图和古河道TM影像解译图。影像解译图。2.区域水文工程地质测绘区域水文工程地质测绘 主要任务是查明海水入侵地区的地貌、地层岩性、地质构造、主要任务是查明海水入侵地区的地貌、地层岩性、地质构造、水文地质特征和类型以及矿产水文地质特征和类型以及矿产(卤水卤水)资源。咸淡水层的空间分布资源。咸淡水层的空间分布范围，天然或开采条件下的补、径、排
30、转化关系。海水入侵范围、范围，天然或开采条件下的补、径、排转化关系。海水入侵范围、特点及其危害。测绘范围除海水入侵范围外，可适当扩大到生态特点及其危害。测绘范围除海水入侵范围外，可适当扩大到生态环境可能受海水入侵影响的地区。测绘图件比例尺一般为环境可能受海水入侵影响的地区。测绘图件比例尺一般为1:25 000 1:10 000，特殊情况下，可适当地提高精度。，特殊情况下，可适当地提高精度。3.地球物理勘探地球物理勘探 主要查明以下问题：圈定海水入侵空间分布界线，圈定海水主要查明以下问题：圈定海水入侵空间分布界线，圈定海水入侵通道，观测咸淡水界面运移规律，入侵区域地下水中入侵通道，观测咸淡水界面
31、运移规律，入侵区域地下水中Cl-浓浓度的变化趋势。度的变化趋势。国内常用物探方法有电测井、井液电阻率、无线电波透视、国内常用物探方法有电测井、井液电阻率、无线电波透视、地层电性特征分析等。应结合具体情况选用，以提高应用效果为地层电性特征分析等。应结合具体情况选用，以提高应用效果为原则。地层电性特征分析适用于大范围而钻孔密度比较小的地区。原则。地层电性特征分析适用于大范围而钻孔密度比较小的地区。在第四纪地层厚度大、沉积分布比较均匀的地区，测出的曲线比在第四纪地层厚度大、沉积分布比较均匀的地区，测出的曲线比较圆滑，使用量板法解释比较好；在第四纪地层比较薄、岩性变较圆滑，使用量板法解释比较好；在第四
32、纪地层比较薄、岩性变化比较大，特别是在基岩地区测出的曲线一般拐折多变，用拐点化比较大，特别是在基岩地区测出的曲线一般拐折多变，用拐点切线法或简易拐点切线法解释比较好。地球物理勘探精度一般应切线法或简易拐点切线法解释比较好。地球物理勘探精度一般应与水文地质测绘比例尺相适宜。与水文地质测绘比例尺相适宜。4.钻探钻探 对于城市，或范围不大且已有较多水文地质钻孔的地区，应对于城市，或范围不大且已有较多水文地质钻孔的地区，应尽量利用已有的钻孔，适当补充一些钻孔。在钻孔较少的地区布尽量利用已有的钻孔，适当补充一些钻孔。在钻孔较少的地区布置新的钻孔时，要和观测网置新的钻孔时，要和观测网(点点)综合考虑，钻孔
33、尽量一孔多用。综合考虑，钻孔尽量一孔多用。钻探的主要任务是查明海水入侵体的空间分市及其空间变化钻探的主要任务是查明海水入侵体的空间分市及其空间变化规律，查明卤水体的空间分布形态，查明地下水规律，查明卤水体的空间分布形态，查明地下水Cl-浓度沿水平浓度沿水平方向和垂直方向的变化规律，查明海水入侵通道的位置及延伸情方向和垂直方向的变化规律，查明海水入侵通道的位置及延伸情况，各含水层分层采样进行水质分析。况，各含水层分层采样进行水质分析。勘探线的布置：勘探线的布置：分海水入侵和卤水入侵两种情况布置勘探线及分海水入侵和卤水入侵两种情况布置勘探线及钻孔。对于海水入侵，一般布置或垂直海岸线和垂直河流的勘探
34、钻孔。对于海水入侵，一般布置或垂直海岸线和垂直河流的勘探线；对于卤水入侵，在垂直方向上要按浅、中、深不同深度布置，线；对于卤水入侵，在垂直方向上要按浅、中、深不同深度布置，平面上沿卤水体的纵轴和横轴布置。平面上沿卤水体的纵轴和横轴布置。钻孔深度的确定：钻孔深度的确定：一般有钱、中、深不同的深度以控制其变化。一般有钱、中、深不同的深度以控制其变化。深钻一般应穿过入侵含水体或卤水体的底部。深钻一般应穿过入侵含水体或卤水体的底部。5.室内和野外测试室内和野外测试 水质分析的主要任务是划分地下水化学类型，研究区域地球水质分析的主要任务是划分地下水化学类型，研究区域地球化学；研究区域化学；研究区域 Cl
35、-含量、矿化度的特征；查明地下水污染物质含量、矿化度的特征；查明地下水污染物质成份和含量、污染源、污染途径和污染范围；研究地方病与海水成份和含量、污染源、污染途径和污染范围；研究地方病与海水入侵的关系；研究生态环境变化与海水入侵的关系。入侵的关系；研究生态环境变化与海水入侵的关系。野外测试的任务是野外现场实测海水入侵地区不同地点的水野外测试的任务是野外现场实测海水入侵地区不同地点的水温和水的含盐度；为查明地下水开采与海水入侵的关系温和水的含盐度；为查明地下水开采与海水入侵的关系,可在抽可在抽水过程中定时测定水过程中定时测定 Cl-含量的变化含量的变化;工厂工厂,城镇城镇,农灌区及其下游地农灌区
36、及其下游地 下水已受污染或可能受到污染的地区，应分析与工厂排污和使用下水已受污染或可能受到污染的地区，应分析与工厂排污和使用农药、化肥有关的有毒物质和组分，同时，对有机污染的综合指农药、化肥有关的有毒物质和组分，同时，对有机污染的综合指标进行分析，并在同一孔中进行取样分析，以了解污染发展趋势。标进行分析，并在同一孔中进行取样分析，以了解污染发展趋势。样品采取及分折精度应执行样品采取及分折精度应执行水样的采取、保存与送检规程水样的采取、保存与送检规程。同位素分析用于鉴别地下水变咸的成因。分别在地下水、海同位素分析用于鉴别地下水变咸的成因。分别在地下水、海水、卤水和雨水中取样测试对比，雨水、地下淡
37、水各取水、卤水和雨水中取样测试对比，雨水、地下淡水各取1个样。个样。（六）动态监测（六）动态监测 1.动态监测的目的动态监测的目的 动态监测主要用于海水入侵勘查阶段的观测以及治理后的效动态监测主要用于海水入侵勘查阶段的观测以及治理后的效果观测，目的是为了揭示海水入侵的发展规律，查明地下水位和果观测，目的是为了揭示海水入侵的发展规律，查明地下水位和水质的时空变化规律，包括地下水位动态的年际变化，地下水位水质的时空变化规律，包括地下水位动态的年际变化，地下水位变化相关分析，地下水位与开采量、降水尾和蒸发量的关系，地变化相关分析，地下水位与开采量、降水尾和蒸发量的关系，地下水质的时、空变化，地下水位
38、动态与海水入侵相关规律分析。下水质的时、空变化，地下水位动态与海水入侵相关规律分析。根据统计数据，分析地下水位负值区与海水入侵面积之间的关系。根据统计数据，分析地下水位负值区与海水入侵面积之间的关系。2.观测网的布置原则观测网的布置原则 观测网的布置应以较少观测点控制较大的面积，获得大量典观测网的布置应以较少观测点控制较大的面积，获得大量典型动态资料，具体布设应考虑：型动态资料，具体布设应考虑：（1）观测剖面原则上应垂直海岸线布置，辅助断面则应考虑查观测剖面原则上应垂直海岸线布置，辅助断面则应考虑查明边界条件的需要及垂直河流布量。例如：大致垂直于海岸线，明边界条件的需要及垂直河流布量。例如：大
39、致垂直于海岸线，穿过地下水水位负值区；如有河流穿过负水位区，则除沿剖面线穿过地下水水位负值区；如有河流穿过负水位区，则除沿剖面线外，还需布设垂直河流，穿过负水位区的剖面线，使三条剖面线外，还需布设垂直河流，穿过负水位区的剖面线，使三条剖面线上的测点在平行海岸线方向上也组成横剖面线；有卤水带的地区，上的测点在平行海岸线方向上也组成横剖面线；有卤水带的地区，要大致垂直于卤水带，并进入要大致垂直于卤水带，并进入(水位负值水位负值)漏斗区。漏斗区。（2）控制不同类型的含水层）控制不同类型的含水层(组组)，特别是有海水入侵危险的含，特别是有海水入侵危险的含水层。观测重点是主要供水目的层和已发生海水入侵的
40、含水层。水层。观测重点是主要供水目的层和已发生海水入侵的含水层。（3）控制地下水水位下降漏斗区和海水入侵区。）控制地下水水位下降漏斗区和海水入侵区。（4）控制不同的水文地质单元。）控制不同的水文地质单元。（5）观测网的密度，一般不应超过省级网点和地区级网点的）观测网的密度，一般不应超过省级网点和地区级网点的（6）场地空旷，易于按设计要求布孔，少占耕地。）场地空旷，易于按设计要求布孔，少占耕地。3.观测孔的布置原则观测孔的布置原则 为了确定咸淡水交界面的位置及其移动规律内，应按从界面为了确定咸淡水交界面的位置及其移动规律内，应按从界面起由密到疏的原则布置；过渡带内观测孔的数量和布置主要考虑起由密
41、到疏的原则布置；过渡带内观测孔的数量和布置主要考虑数值模拟的需要。淡水区除考虑数值模拟需要外，还考虑界面移数值模拟的需要。淡水区除考虑数值模拟需要外，还考虑界面移动速率，以保证在研究期间至少一组孔始终在淡水区内；为了有动速率，以保证在研究期间至少一组孔始终在淡水区内；为了有较高的观测精度井观测水位、浓度、密度等沿垂向的变化，不能较高的观测精度井观测水位、浓度、密度等沿垂向的变化，不能用完整井，必须在差不多同一地点用完整井，必须在差不多同一地点(孔距小于孔距小于1m)至少布置三个不至少布置三个不同孔深的观测孔，分别控制含水层的顶部、中部和底部同孔深的观测孔，分别控制含水层的顶部、中部和底部(决定
42、于决定于含水层的厚度，如厚度超过含水层的厚度，如厚度超过20m，则应多于，则应多于3个个)，过滤器长度尽，过滤器长度尽量短量短(不超过不超过0.5 m)，并仔细止水。，并仔细止水。如果在一个大口径井中设置不同深度的几个观测管来代替上如果在一个大口径井中设置不同深度的几个观测管来代替上述装置，则必须保证严格分层止水，以防止境内发生垂向水流述装置，则必须保证严格分层止水，以防止境内发生垂向水流(此时所得观测结果完全不代表含水层内的真实变化，因而毫无此时所得观测结果完全不代表含水层内的真实变化，因而毫无意义意义)。单个观测孔不能用长过滤器，其长度应不大于单个观测孔不能用长过滤器，其长度应不大于0.5
43、m，并仔细，并仔细止水。安置深度在整个场区内可均匀地采用不同的值。止水。安置深度在整个场区内可均匀地采用不同的值。4.地下水观测点的选择和建设地下水观测点的选择和建设 可以保持观测时间的连续性，作为水质观测的点应该是常年可以保持观测时间的连续性，作为水质观测的点应该是常年作用的生产井或泉。作用的生产井或泉。观测孔的施工技术要求，必须符合水文地质钻探质量标准和观测孔的施工技术要求，必须符合水文地质钻探质量标准和有关规定。有关规定。每个观测孔必须建立卡片，作为永久档案资料。卡片内容包每个观测孔必须建立卡片，作为永久档案资料。卡片内容包括：统一编号（代码）、原编号、观测点类别、位置、坐标、井括：统一
44、编号（代码）、原编号、观测点类别、位置、坐标、井位示意图、地层岩性柱与井结构图、观测目的层的起止深度、孔位示意图、地层岩性柱与井结构图、观测目的层的起止深度、孔口安装、观测项目、建并日期、始测日期、观测记事、其他。口安装、观测项目、建并日期、始测日期、观测记事、其他。观测孔的安装、测量、清淤等按有关规定处理。观测孔的安装、测量、清淤等按有关规定处理。5.地下水位观测过程中的技术要求及质量保证地下水位观测过程中的技术要求及质量保证 地下水的观测项目是测量静水为埋藏深度与高程。水位观测地下水的观测项目是测量静水为埋藏深度与高程。水位观测频率每频率每5d定时观测定时观测1次。观测日期一般要求为逢五或
45、十日。南方次。观测日期一般要求为逢五或十日。南方岩溶地区每岩溶地区每3d观测观测1次，水位枯、丰两季加密至每天观测次，水位枯、丰两季加密至每天观测3次。次。在在1:10 000地形图上进行观测点定位，求得观测点地面高程。地形图上进行观测点定位，求得观测点地面高程。Z在观测点上钉一高程桩，确定其高程值，以确定水位高程。观测在观测点上钉一高程桩，确定其高程值，以确定水位高程。观测记录时，同时记录相关情况，如抽水、降雨或灌溉等。如用自记记录时，同时记录相关情况，如抽水、降雨或灌溉等。如用自记水位计自动监测，连续观测要求测量精度水位计自动监测，连续观测要求测量精度1mm，每，每5d手测校核手测校核1次
46、。每半年重测侧绳标记，防止测绳拉长引起的测量误差。记录次。每半年重测侧绳标记，防止测绳拉长引起的测量误差。记录如需修改，必须用铅笔轻轻划去如需修改，必须用铅笔轻轻划去(保留原来记录清晰性保留原来记录清晰性)，重新写，重新写上，不得涂抹或用橡皮擦去。上，不得涂抹或用橡皮擦去。6.地下水化学成分观测过程中的技术要求与质量保证地下水化学成分观测过程中的技术要求与质量保证 地下水化学成分观测项目包括水平和垂直方向的地下水化学地下水化学成分观测项目包括水平和垂直方向的地下水化学成份，主要指标为成份，主要指标为Cl-浓度、矿化度、总硬度和浓度、矿化度、总硬度和Br-浓度。除在浓度。除在不同观测点上取样外，
47、还应从不同深度取水样不同观测点上取样外，还应从不同深度取水样(如如10m、30m、60m)。取样瓶需事先清洗。取样瓶需事先清洗3遍，用水泵抽取活水样，用抽取的水遍，用水泵抽取活水样，用抽取的水样把取样瓶再清洗样把取样瓶再清洗3遍。取完样后立即把水样瓶密封，并贴上标遍。取完样后立即把水样瓶密封，并贴上标签。取样点位置，取样时间和水样编号要在现场登记在取样本上。签。取样点位置，取样时间和水样编号要在现场登记在取样本上。记录取样时的环境条件，如抽水或降雨等。水化学简分析每月记录取样时的环境条件，如抽水或降雨等。水化学简分析每月次，在两项水化学简分析取样之间取样单独测定次，在两项水化学简分析取样之间取
48、样单独测定C1-浓度，每半浓度，每半月测定一次。每次采一个重复样进行平等测试对比，钾、钠一般月测定一次。每次采一个重复样进行平等测试对比，钾、钠一般用差减法测试，每次对一个水样的钾、钠独立进行测试，并与差用差减法测试，每次对一个水样的钾、钠独立进行测试，并与差减法测试对比。减法测试对比。三、海水入侵的灾情评估三、海水入侵的灾情评估 海水的密度为海水的密度为1.025g/cm3，淡水的密度为，淡水的密度为1g/cm3。所以含水。所以含水层中的淡水经常层中的淡水经常“飘浮飘浮”在海水之上。海水和谈水是可以相混溶在海水之上。海水和谈水是可以相混溶的，两者之间存在一个盐分浓度变化的过渡带。过渡带的地下
49、水的，两者之间存在一个盐分浓度变化的过渡带。过渡带的地下水矿化度矿化度3.5g/L渐变到渐变到1.0g/L左右。左右。上世纪末本世纪初，上世纪末本世纪初，Bado-Ghyben 和和 Hemberg 分别进行了分别进行了欧洲滨海含水层内界面的研究，其目的在于确定界面的形状和位欧洲滨海含水层内界面的研究，其目的在于确定界面的形状和位置与滨海区地下水各均衡要素之间的关系。对于相对静止的海水置与滨海区地下水各均衡要素之间的关系。对于相对静止的海水来说，淡水区可认为是按静水压强分布的，也可以用动力平衡代来说，淡水区可认为是按静水压强分布的，也可以用动力平衡代替静力平衡，但这时要假设水流运动是稳定的，在
50、淡水区内水为替静力平衡，但这时要假设水流运动是稳定的，在淡水区内水为水平运动（图水平运动（图13-1）。）。在海平面以下深度为在海平面以下深度为hs的咸淡水界面上，有的咸淡水界面上，有 （13-1）式中式中 咸水和淡水的容重；咸水和淡水的容重；在距海岸某处海平面至咸谈水界面的深度和海在距海岸某处海平面至咸谈水界面的深度和海平面以上谈水的厚度。平面以上谈水的厚度。将上式移项得将上式移项得 （13-2）上式被称为上式被称为GhybenHenberg关系式。关系式。()ssfsfhhhsf、sfh、hfsfsffsfhh 图图13-1 GhybenHenberg咸淡水界面模型（咸淡水界面模型（J.B
