海水入侵治理措施及效益分析
黄振轩
摘要海水入侵是由于经济发展引起的环境问题,给沿海地区的工农业生产和人民生活带来不便。作者讨论了海水入侵的原因和治理措施,并对多种治理措施进行层次分析,寻求较好的治理海水入侵的方法。图1,参1。关键词海水入侵治理措施层次分析
TheHarnessMeasuresofTheSeawaterInbreakandAnalyticBenefit
HuangZhenxuan
(AgricultureManagementCadreCollege,ShandongProviince,Ji’nan250100)
AbstractTheseawaterinbreakisanenvironmentalproblemduetoeconomicaldevelopment,itbringsinconveniencetoindustryandagricultureandpeople''slife.Thepaperdiscussesthecauseandtheharnessmeasuresoftheseawaterinbreak,analyzeshierarchytotheharnessmeasures,andfindbetterwayaboutharnessoftheseawaterinbreak.KeywordsSeawaterinbreak,Harnessmeasure,Analytichierarchy
1海水入侵的成因与危害
在莱州湾沿海地区,数千年来由于海侵和风暴潮的作用,该区滨海一带形成了大面积的地下古咸水区。古咸水区和靠近内陆的淡水区有一个明显的分界线。受自然规律的支配,咸淡水分界面保持着自然平衡状态,形成了莱州湾地区独特的生态环境。近十几年来随着经济的发展,对地下淡水的开采量逐年增加。而降雨量和主要河流来水量趋于减少,自然补源不足,造成淡水水位下降,有的地区出现漏斗。咸水就自然向低水位的淡水区流动,使原来淡水区的地下水变咸,形成了海水入侵。由于莱州湾地区地貌环境的复杂性,海水入侵的形式有面状入侵、带状入侵、锥状入侵等类型。海水入侵给莱州湾沿海地区造成了较大的危害。在农业方面,海水入侵导致地下水变咸,致使土壤盐碱化,粮食产量下降,一般年份减产20%以上,旱年基本绝产。使现有的机井报废,农民不得不投资打更深的机井,形成了恶性循环,加速了海水入侵。在工业方面由于地下水变咸导致产品质量下降和设备锈蚀,因淡水供应不足使企业生产处于停顿状态,严重影响了企业的经济效益。在人民生活方面由于水质的变化,人畜不得不饮用劣质水,导致人畜疾病增加,破坏了人们赖以生存的自然环境。
2海水入侵治理措施
2.1水利工程措施2.1.1回灌措施。回灌是补充地下水的有效办法。即引进黄河或弥河水在适当的季节对海水入侵区内的土地进行灌溉。灌溉农田的水自然渗入地下,升高地下水位。回灌的制约条件是要有外部水源。近几年黄河水和弥河水都相对不足,回灌只能在适当的时机进行。2.1.2节水灌溉措施。农田灌溉用水是开采地下水的主要对象。以前灌溉农田是采用明渠漫灌,平均每公顷灌溉一次需水750m3。而采用节水措施,平均每公顷灌溉一次需水505.5m3,节水32.6%。节水灌溉的主要方法是采用防渗渠、塑料软管、喷灌等。2.1.3控制打井措施。以前打井开采地下水是处于无控制状态,群众竟相打井开采地下水。导致了井越打越深,浅井成批报废,地下水位逐步下降,海水入侵造成这种恶性循环的结果。现在采取入侵区以南5km范围内控制打井,可以合理开采地下水,跳出恶性循环,控制海水入侵。2.1.4抽咸补淡措施。即在靠近咸水区的一方,利用商品能源或自然风能抽取地下咸水。使地下咸水水位下降,淡水自然补源。这种措施受能源和排咸水防渗渠道投资多的限制。如果不用防渗渠道,会导致咸水二次污染。2.2系统工程措施2.2.1调查研究、系统分析、确定目标。经过大量的调查研究,调查范围包括自70年代以来水资源的变化情况、经济发展情况、海水入侵的历史与现状。通过系统分析,得出结论,海水入侵是由于现代社会发展所导致的结果。一方面现代社会发展需要更多的水资源;另一方面现代社会的发展为获取地下淡水提供了必要的技术。治理措施可以采用回灌、节水、优化水资源配置与产业结构、生态技术等。在保持经济发展的同时,抑制海水入侵的发展。2.2.2优化水资源配置与产业结构。该项措施采用系统工程方法。首先用层次分析模型(AHP模型)分析经济发展目标以及实现目标的制约条件和解决办法。第二步对水资源进行综合平衡计算,计算范围以降雨量、外来水量和地下水量做为可用水源,在保证人畜生活用水和工业用水的前提下确定合理的农业灌溉用水量,以此为基础调整农业产业结构。第三步利用动态仿真模型(SD模型)进行产业结构优化调整。在多次的计算机模拟运算过程中,寻找合理的经济发展方案。确定经济发展的重点方向是增加耐盐水果、林业、草食畜、保护栽培、立体种植和节水型企业项目。可以达到涵养水源,避开农业用水高峰季节,减少地表蒸发,提高经济效益之目的。2.2.3跟踪反馈实施。上述目标与方案确定之后,在地方政府的配合下开始实施。成立实施领导小组,反馈贯穿于整个实施过程。解决实施过程中资金、技术、群众认识等一系列问题,以保证最终目标的实现。2.3生物工程措施2.3.1林业结构优化与营造生态林。林木可以涵养水源,改善环境,降低风速,起到保护生态环境的作用。选择适生耐盐树种如鸭梨、毛白腊、毛白杨、木桑树、枣树等。进行村庄道路绿化,经济林建设,防护林建设和林粮间作,效益非常明显。2.3.2保护栽培。保护栽培的优点之一是减少地表蒸发,节约灌水量。优点之二是保护栽培一般在冬季和早春,这时农田灌溉用水少,可以避开夏秋季用水高峰期,均衡用水。优点之三是保护栽培经济效益十分可观,是大田农作物效益的5~10倍。2.3.3发展草食畜。发展草食畜可以实现秸秆的充分利用。同时草食畜相对节水,还能为农业提供必需的畜力。草食畜是发展生态农业的一个重要环节。2.3.4发展沼气。利用人畜粪便和秸秆发展沼气,解决生活能源问题,还能为农作物提供优质肥料。也是发展生态农业的一个重要组成部分。2.3.5盐碱地改良。海水入侵区有较大面积的盐碱地,产投比很低,影响经济效益。利用盐碱地开挖鱼塘,养鱼种藕等,可以改善环境并大大提高经济效益。
3用层次分析法进行效益分析
3.1建立层次分析模型模型共分四个层次。第一层是治理措施的总效益。第二层是治理措施的经济、生态、社会三大效益。第三层是治理海水入侵影响到的产品,即由产品的变化获得第一、二层的经济效益。第四层是措施层,即治理海水入侵采取的具体措施。其模型结构如图1。
图1层次结构模型
3.2模型运行及其结果分析采用模型综合评分方法,根据每一项实施结果取得的效益情况进行评分。然后进行计算机运算,得出第一项措施对总效益的组合权重如下表。
水资源与产业结构优化 节水灌溉 保护栽培 生态林业 回灌 控制 盐碱地改良 发展沼气 抽咸补淡 0.277 0.203 0.160 0.110 0.082 0.059 0.044 0.035 0.026
一致性检验结果C.I.=0.0832,能满足一致性的要求。从运算结果可以看出,产业结构优化对治理海水入侵效益最为明显。这是因为调整产业结构便于操作,见效快。尤其对于农业,一年即能见效。列第二位的是节水灌溉。现在基本上都采用塑料软管灌溉,投资少且易于推广。列第三位的是保护栽培。从用水角度看,保护栽培与大田灌溉用水相当。但保护栽培效益高,值得发展。第四是生态林。因为林木生长周期长,其短期效益不明显,长期效益十分明显。第五是回灌。如果外来水源充足,回灌是治理海水入侵最有效的措施。由于黄河水位高,弥河水资源不足,回灌的机会较少。第六是控制打井。由于水资源有限,控制打进避免了对水资源的竞争,结束了竟相打深井的恶性循环,节约了投资,保护了水资源,控制了海水入侵速度。第七是盐碱地改良。改良后的盐碱地效益十分明显,但由于投资多,目前只能小范围进行。第八是发展沼气。由于受投资和群众生活习惯的影响,目前只能在较小范围内推行。第九是抽咸补淡。由于受能源和防渗渠投资的限制,目前应用的范围较小。
“八五”国家重点科技项目“莱州湾海水入侵防治试验研究”第8专题(85-806-08)的子课题作者单位:黄振轩山东省农业管理干部学院济南250100
参考文献1赵德兰.咸水入侵综合防治寿光示范区建设研究.济南:山东科学技术出版社,1996,2
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