天津市地下咸水资源特征及保护措施

　　摘要：天津市地下咸水分布广泛，但多年来由于受科学技术条件和咸水资源开发利用研究的限制，天津市咸水资源开发利用程度较低。为缓解天津市淡水资源短缺的状况，通过对其地下咸水资源分布特征的分析，提出了对地下咸水资源的合理利用及相应的保护措施。

　　关键词：地下咸水资源；特征；分析；措施

　　中图分类号：P641.8 文献标识码：B 文章编号：1000-1123（2010）13-0043-02

　　一、天津市地下咸水资源的分布特征

　　天津市地下咸水分布广、厚度大，主要分布在以武清县大王古庄、河西务、河北屯、宝坻区新开口、口东、八门城为一线以南的广大平原地区，面积约9 238.76 km2。其中浅层淡水、微咸水、咸水和苦咸水面积分别为1 073.97 km2、1 944.04 km2、2 802.97km2和3 417.78 km2，占咸水总面积的11.7% 、21% 、30.3% 和37.0% 。咸水水体从内地到沿海逐渐增厚，呈一楔形体，位于浅层淡水与深层淡水之间。

　　天津市咸水水体底界埋深靠近北部边界一般都小于40 m，向南逐渐加深；以王庆坨经杨柳青、万新庄、东堤头、葛沽、塘沽一线以南地区埋深均大于100 m；位于黄骅拗陷地区的大港咸水水体埋深最大，局部地区可达210 m。

　　二、天津市地下咸水资源分区及其特点

　　1.地下咸水资源分区

　　为了区分地下咸水的含水层岩性、水化学类型及含水介质场的结构，合理规划地下咸水资源的开发利用，需对天津市地下咸水进行分区。以华北平原第四系水文地质结构为依据，天津市地下咸水资源分区可划分为三级，即咸水区、子区和小区。

　　（1）潮白河、蓟运河地下咸水区

　　①潮白河、蓟运河古河道带地下咸水子区

　　潮白河古河道带地下咸水小区主要分布于宝坻区西北部和武清区东北部地区。该地区北部咸水底界埋深一般为40 m左右，向东南部逐渐变深，一般为60～70 m。含水层岩性主要以细砂、粉砂为主，东北部层厚一般为10～20 m，东南部则为5～10 m，层数较多，单层薄。该小区主要为微咸水和咸水。

　　蓟运河古河道带地下咸水小区主要分布于宝坻区东部与宁河县交界处以及宁河县北部地区。咸水底界埋深一般为40 m左右，含水层岩性主要为粉砂层，宁河县东北部则以细砂层为主；含水层大都为冲积相，厚度较薄，一般为5～10 m，层数2～3 层。该小区咸水体主要为微咸水和咸水。

　　②潮白河、蓟运河冲积海积地下咸水子区

　　该地区主要包括武清区的大碱厂、大黄堡，宝坻区的周良庄、黄庄、里自沽、大唐庄，宁河县南部以及汉沽区等地。咸水底界埋深一般为50～70 m，含水层除汉沽区以海积相为主外，其他均以冲积相为主；含水层岩性以粉砂、细砂为主，厚度一般为15～25 m，至汉沽区地区一般为20～30 m，层数较多，单层厚度也比较薄。该子区主要为咸水。

　　（2）永定河地下咸水区

　　该区永定河古河道带地下咸水区，主要位于武清区的王庆坨、下朱庄、徐官屯一线以西地区，还包括北辰区的南平王、双街、上河头一线以西北地区。咸水底界埋深一般为80 ～100 m，局部地区大于100 m。含水层以冲积相为主，岩性主要以粉砂、细粉砂、细砂为主，厚度一般为20～30 m，层数3～4 层。该区主要为微咸水和咸水。

　　（3）海河冲积海积地下咸水区

　　该区为海河干流冲积海积地下咸水区,主要包括北辰区东北部、东丽区、塘沽区、津南区、西青区东南部以及静海县东部等地。咸水底界埋深一般为80～120 m，含水层主要为冲积相，大港区东部则以海积相为主；岩性主要为细砂、细粉砂以及粉砂；含水层厚度一般为15～25 m，东丽区东北部砂层较厚，可达25～35 m，含水层层数较多，单层厚度较薄。该区主要为咸水。

　　（4）子牙河地下咸水区

　　该区为子牙河古河道带地下咸水区，主要包括静海县西部、西青区西北部、北辰区西南部以及市区等地。咸水底界埋深一般为70～100 m，静海县中部底界埋深较小，约为60m。含水层主要为冲积相，海积相次之；岩性主要为细砂、粉砂，局部地区为中砂和中细砂；含水层厚度一般为10～20 m，层数较多，单层厚度薄。该区主要为微咸水和咸水。

　　（5）漳卫河地下咸水区

　　该区为漳卫河冲积海积地下咸水区, 主要包括大港区和塘沽区南部等地区。咸水底界埋深大都为大于120 m，局部地区达到210 m。含水层主要为冲积相，海积相次之，在东部沿海地区为海积相。含水层岩性以细砂、粉砂为主，厚度一般为30～40 m，层数较多，单层厚度较薄。该区主要为咸水和盐水。

　　2.地下咸水资源特征

　　天津市地下咸水主要赋存在第四系松散沉积物中，它的形成和演变是地理沉积环境、古气候条件、水文地质条件以及海侵活动等多种因素综合作用的结果。以下从氯离子和土层易溶盐含量分布，咸化系数及rNa+/rCl-系数几个方面对天津市地下咸水特征进行初步描述和分析。

　　（1）氯离子含量分布

　　浅层咸水在有上层淡水层地区，由于受到上层淡水的影响，与无浅层淡水分布区相比，氯离子含量要低。氯离子含量小于1 g/L 的咸水主要分布于双楼、东双塘、良王庄、杨柳青、刘马庄、大黄堡、大口屯、黑狼口、黄庄至大辛一线以西地区。

　　深层咸水氯离子含量受淡水层影响较少，其分布规律为在古河道分布地区氯离子含量相对其他地区较低，主要表现在北部地区的永定河古河道、潮白河古河道和蓟运河古河道等地。

　　（2）土层易溶盐分布

　　所谓易溶盐主要指水化学成分的8 大离子即阳离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+和阴离子Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-组成的无机盐。天津市地下咸水区土层易溶盐含量水平分布由西向东、由西北向东南逐步增大，尤其在宁河东部、汉沽、东丽、津南、大港、塘沽等地区，由于多次受到海侵影响，海水盐化作用剧烈，土层易溶盐含量相当高，因而形成了大片的盐碱地。土层易溶盐的垂向分布一般随着深度的增加而含量减小。

　　土层易溶盐含量高，致使地下水矿化度较高。据分析，影响地下水矿化度最灵敏的水化学成分是氯离子，其次为钠离子。这两种离子毫克当量、百分含量和矿化度自西向东、自西北向东南呈现出一致性同步增高规律。因此，天津市地下咸水区总体规律表现为：自西向东、自西北向东南，大陆盐化作用逐渐减弱，陆相成因逐渐被海相成因所替代，至沿海地区基本上转变为以海相成因为主的咸水类型。

　　（3）咸化系数分析

　　咸化系数是鉴别地下水是否受到海水入侵的标志。淡水的咸化系数小于1，咸水的咸化系数大于2，微咸水的咸化系数一般为1～2。天津市地下咸水的咸化系数分布规律是：由沿海到内陆逐步减小，大致以双楼、大丰堆、良王庄、双街、大黄堡至八门城一线为界，东部、东南部地区咸化系数大于3，而西部、西北部地区小于3。由此可以认为，天津市地下咸水以双楼、大丰堆、良王庄、双街、大黄堡至八门城一线为界，东部、东南部地区主要以海相为主，西部、西北部地区则以大陆盐化相为主。

　　（4）rNa+/rCl-系数分析

　　钠氯系数是判断海相成因或与海相成因有关的地下水的常用方法。一般来说，海相成因的地下水钠氯系数小于1，淡水或微咸水的钠氯系数大于1。天津市地下咸水的钠氯系数分布基本上以双树、东双塘、良王庄、双街、大黄堡、牛家牌、黑狼口至八门城一线为界，该线东部地区小于1，西部地区大于1。由此确认该线东部地区的地下咸水与海相成因有关。

　　三、保护措施及建议

　　1.做好地下咸水水文地质详查和环境地质灾害评估工作

　　天津市地下咸水资源丰富，而且其水质、水量以及空间分布变化很大，在大规模开发利用地下咸水之前，应根据地下咸水的水文地质特征，在规划的基础上做好水文地质详查和环境地质灾害评估工作。

　　2.因地制宜，合理开发

　　在地下咸水资源的开发利用上要结合天津市的实际情况，采用科学合理的方法，因地制宜，合理开发。如在城镇区、工业区、交通干线等地不宜开采，以保护地面建筑和设施；在靠近沿海一带留防护带，以防止海水入侵；在湿地附近不宜开采，以保护湿地资源等。这样既能开发利用地下咸水资源，又可以达到保护环境的目的。

　　3.推广地下咸水产业化进程

　　利用咸水淡化的先进技术，建立咸水淡化基地，以河北省沧州市的大丰庄工业咸水淡化和小型苦咸水淡化实例为借鉴，促进咸水淡化的产业化。

　　4.做好地下咸水淡化后的环境保护工作

　　咸水淡化后形成的浓盐水如果随意排放，会对浅层水及土壤造成盐污染。将浓盐水蒸发制盐，或将尾水存入水池中晒干，可避免对环境的二次污染，提高盐水淡化产业的经济效益。也可利用渠道系统将废盐水排入大海，但要做好渠道的防渗工作。

　　5.加强政府引导管理工作

　　政府应加强对地下咸水开采利用技术的引导，制定优惠政策，鼓励企事业单位直接利用地下咸水资源，建立咸水淡化企业和苦咸水淡化站，使咸水资源最大程度地为地区经济和社会发展服务。

　　参考文献：

　　［1］李小峰，张良月.天津市浅层地下咸水资源利用及其环境影响评价［J］.地下水，2001，23（1）.

　　［2］杨树青，史海滨，杨金忠，等.干旱区微咸水灌溉对地下水环境影响的研究［J］.水利学报，2007，38（5）.

　　作者简介：陈晓虎（1974—），男，工程师。