海岸带位于大陆与海洋交汇处,地质构造复杂,自然环境脆弱[1-2 ] 。中国海岸带地区交通方便、人口稠密、经济发展迅速,汇集全国70 %以上的大中城市和55 %的国民生产总值,是中国经济发展最发达的地区。

海岸带地区有着丰富的地表径流和地下水资源,但由于径流量在时间分配和空间分布的不均匀性,部分地区地下水资源不足。海岸带自然资源开采加剧,城市化进程加快,水资源的需求量也日益增加,如大连、秦皇岛、天津、青岛、温州、厦门、北海市等滨海城市相继出现缺水和水质恶化现象,已成为影响滨海城市和地区经济发展的重要限制因素。

环境地质问题与地下水环境关系密切,特别是与地下水资源的不合理开发有关。当人类活动使某一范围内的地下水水量、水质与能量发生明显变化时,地下水参与的水循环动态平衡、岩(土) 水力学平衡与地下水流场动态平衡均遭破坏。在各种人为因素和自然因素的综合作用影响下,海岸带地区已经或即将产生一系列环境水文地质问题。

1 　海岸带地区地质环境差异

中国东部海岸带地形受北东向构造隆起带和沉降带的影响,并受波浪、潮汐作用的影响,形成的海岸地貌复杂多样,海岸表现为上升的山地丘陵海岸和下降的平原海岸交错分布。

中国海岸带地区的地壳垂直运动以杭州湾南侧为界[3 ] ,向北的海岸线分别穿过两个沉降带(黄海—苏北平原盆地、辽河平原与华北平原(包括渤海) ) 和两个隆起带(燕山山地向东延伸的辽西、冀东海岸,山东半岛与辽东半岛) ,主要受北东向构造控制。下降速率以渤海两岸(天津—沧州一带) 为最大,具有构造下降和地下资源开采引起的地面沉降等综合特征,形成下辽河、华北和苏北大平原海岸,第四系海陆沉积厚度达数百米。中部地壳垂直运动较弱且平稳,升降变化小。从杭州湾向南的海岸则以隆起带为主,大部分是丘陵海岸,间有小的河口沉降盆地,其活动强度不大,惟有珠江三角洲西部呈下降趋势。

2 　海岸带地区主要环境水文地质问题及差异性分析

受区域地质构造、新生代地球动力学系统及人类工程活动的地域差异影响,中国东部海岸带地区表现出空间分布的不均衡、自然条件的多样性、职能的特殊性及地域开发历史的阶段性,这些也导致了海岸带地区水文地质条件的复杂性,但从区域地质环境特征到环境地质灾害方面却存在着明显的地域分布规律[ 4 ] 。

以杭州湾为界,中国海岸带地区环境水文地质问题表现出南北分异格局:北方海岸带的海岸垂直运动较强,形变复杂,以下沉为主,地面沉降、地表开裂、地面塌陷、海水入侵、土壤盐渍化较严重;南方海岸带以抬升为主,地处热带风暴潮登陆位置,地下水质污染、滨岸生态环境恶化、水土流失等较严重。

海岸带地区地下水环境特征(见表1) 主要表现为:长江口以南水资源比较丰富,长江口以北干旱缺水,地表水相对缺乏;平原海岸海陆交替相沉积层分布普遍,地下水咸淡交错,水质复杂;北方部分地区的淡水层埋藏深,浅部以咸水层为主,南方地区常见咸淡水层交错分布,淡水层中夹残留咸水透镜体;由于过量开采地下水,天津、大连、营口、莱州等北方地区的活动水位降到海平面以下,造成海水或咸水入侵;碳酸盐岩分布广泛、风化壳发育的南部海岸带,岩溶发育,容易造成岩溶塌陷、山体坍塌、水土流失等环境地质问题;河口三角洲沉降平原,海岸不断淤积扩大,由于河流来水量减少所引起的地下淡水资源减少,水质变差。其中,地面沉降主要分布于沉降带内,地下海水入侵多出现在依赖地下水的隆起带内[5 ] 。

为进一步研究中国东部海岸带地区环境水文地质分布特征,对海岸带地区环境水文地质问题进行有针对性的管理,有必要进行环境水文地质问题的地域单元划分:以地质灾害与环境水文地质问题的地域差异性作为单元划分的主要依据;兼顾不同地域的自然地理位置及自然环境条件,作为进一步分类的依据;此外,考虑人类工程活动的地域差异性。

根据上述原则,海岸带地区环境水文地质可以划分为环渤海地区、长江三角洲地区、东南海岸带地区、台湾岛与海南岛5 大地域单元[6 ] ,根据自然地理位置及自然环境条件的差异,环渤海地区、长江三角洲地区和东南海岸带地区又进一步划分为辽东半岛、辽河流域、京津唐地区、山东半岛、长江口北部地区、长江口南部地区、宁温地区、闽南三角洲地区、潮汕地区、珠江三角洲地区、雷州半岛等次一级地域单元(图1) 。

　　3 　海岸带地区环境水文地质问题的防治

地面沉降、海水入侵、地下水污染等环境水文地质问题,一般具有缓变性、滞后性特点,灾害治理难度大,海岸带城市表现尤为突出。要解决地下水超采引起的水环境问题,必须加强海岸带城市水资源统一管理,合理控制地下水开采量,治理污染源,建立节水型社会,确保海岸带城市地下水资源的可持续利用。

海岸带地区环境水文地质问题综合管理的根本目的在于将人类工程活动破坏了的地质环境塑造成人地和谐、优美的人类生存环境,不断提高其经济效益、社会效益和环境效益。为此:

(1) 在广泛调查研究的基础上,开展各地域单元人类活动与地质环境相互作用关系的研究,掌握不同地域单元水文地质环境的变异规律。

(2) 进行典型滨海城市水文地质专项研究和管理。根据滨海城市地下水资源的分布特点,在现有的水资源条件下,优化水源井的地域分布,避免局部地区过量开采,以调控地下水水位和降落漏斗的形态,逐步达到地下水补给量与开采量的动态平衡,实行典型滨海城市地表水、地下水联合调度。

(3) 海岸带地区环境水文地质灾害的防治,还需要结合区域资源环境和经济可持续发展的研究,以保护区域经济和资源的可持续稳定发展。

4 　结语

中国海岸带地区作为一个脆弱的生态地质敏感区,在全球气候变化、海平面上升、大地构造运动等自然因素的影响和人类活动的强烈作用下,地下水资源与环境问题会表现得越来越突出,在一定程度上制约着这些地区的经济和社会进一步发展,应引起足够关注与重视。

鉴于人类不合理开采地下水所引起的海水入侵、地下水超采漏斗、地表塌陷、地面沉降、地裂缝、地下水污染等问题,还应从区域水循环角度,通过典型城市地下水资源与环境地质灾害调查,进行国内与国外、过去与现在、共性与个性等方面的综合对比分析,探索海岸带地区地下水开发过程中存在的地域性分布规律和某些特殊性的环境水文地质问题,为地下水资源的可持续利用和环境地质灾害的防治工作提供可靠的技术支撑。

参考文献:

[ 1 ] 　陈梦熊. 沿海地区地质环境特征与地质环境系统———兼论“人地系统”[J ] . 中国地质灾害与防治学报,1998 ,11(增) :81-86.
[ 2 ] 　张寿全,王世敬,黄　巍. 中国沿海地质环境与区域持续发展若干问题探讨[J ] . 工程地质学报,1996 ,4 (3) : 24-29.
[ 3 ] 　刘锡清. 我国海洋环境地质[J ] . 海洋地质动态,2005 ,21(5) :10-22.
[ 4 ] 　李相然. 滨海城市地区地质环境分异特色及与地质灾害的成生联系[J ] . 地质与勘探,2000 ,1 (1) :65-67.
[ 5 ] 　李从先,范代读,邓　兵,等. 构造运动与中国沿岸平原的地质灾害[J ] . 自然灾害学报,2002 ,1 (1) :28-33.
[ 6 ] 　李相然,韩德亮,宗学刚,等. 沿海地区水资源开发引起的环境水文工程地质问题分析[ J ] . 宁厦工程技术,2002 ,1 (1) :18-22.