地下水系统软结构的调整

(一)限制淡水开采量(削弱人工汇的强度)

在当前阶段，海水入侵的根本原因是大量开采地下水导致沿海地区地下水位下降。因此，防治海水入侵最有效的方法是减少地下水开采量，对水资源进行合理调配。从压力平衡分析也可以看出，为保证海水侵入体不持续向陆地方向延伸，就必须使沿海地区淡水的压力与海水压力达到平衡，或大于海水压力。为做到这一点，必须限制淡水开采量，保证一定的地下水位和地下水径流入海量。

图7-7 下水位抬升防治海水入侵的示意图

(二)人工回灌(建立人工源)

在滨海地带有计划地回补地下水，是世界各国普遍施行的防治海水入侵的有效方法。该方法的原理是:通过建立人工源，增大滨海含水层地下水的补给量，使地下水位得到抬升，地下水径流入海量增加，陆地淡水的压力增大，与来自海水的压力达到新的平衡，或大于海水压力。从静水压力平衡模型的分析也可看出，由于咸淡水分界面在海平面以下的深度hs大约是该处潜水面海拔高度hf的40倍，当潜水面抬升Δhf时，咸淡水界面在海平面下的深度也相应增加Δhs，即陆地地下水位的微小抬升，可以使咸淡水界面的埋藏深度发生较大变化，通过人工回灌防治海水入侵的效果也因此非常显著(图7-8)。

图7-8 工回灌防治海水入侵的示意图

在具体操作中，沿海地区人工回灌可通过注水井、渗井、坑塘、沟渠、河道及田间工程等实现，回灌水的来源有汛期降水、引调客水、废水或中水等。例如，在美国纽约，为增加长岛砂砾石冰碛层的供水量和阻止海水入侵，在大约250km2的面积上建立了近400个汇集雨水的渗水池;加利福尼亚州为防止海水入侵，在沿海岸线16km长度内布置了一系列的注水井，每天通过钻孔的回灌水量达2×104m3，回灌水包括用三级处理法处理过的下水道污水;在加利福尼亚的奥尔良市和洛杉矶市，每年都要回灌6200×104m3的中水以防止海水入侵;我国莱州市在位于海水入侵区的王河下游219km长的河段上开挖80m×20m×2m的渗渠122条，在渗渠两端开挖渗井244眼，于1990年汛期的3次降雨中，入渗补给地下水量达3117×104m3，使距河道100m范围内的地下水位回升15m，500m范围内地下水位回升6～8m，2000m范围内地下水位仍有不同程度的回升，地下水质得到一定程度的淡化;在山东省广饶县预备河以南5km2的咸淡水交界带，利用黄河水在试区周围开挖沟渠回渗，经过3年的试验，回灌黄河水几百万立方米，使地下水位升高3～4m，阻止了咸水前移。

(三)抽水槽(重建咸淡水的区域汇)

所谓的抽水槽，是指在沿海地区打一排抽水孔，将咸水和淡水一起抽出，排入大海，在地下含水层中形成一个抽水槽，即线状汇，以阻止海水入侵(图7-9)。美国洛杉矶市附近曾做过抽水槽试验，当时沿198m的海岸线打了一排口径30.5cm的抽水井，每口井以1.85～3.4m3/min的流量抽水，含水层的疏干深度超过6m。该试验工程投资1500万美元，每年运行费440万美元。从理论上讲，抽水槽是防治海水入侵的一种方法，但该方法造成了淡水资源的浪费，并且经济上过于昂贵，在实践中的应用较少。

图7-9 水槽防治海水入侵示意图