
當沿海農(nóng)田的禾苗莫名枯黃,居民水龍頭流出的水帶著咸澀,一場“隱形的入侵”已悄然發(fā)生。咸水入侵正以年均數(shù)十米的速度吞噬沿海地下淡水資源,而氯離子與電導(dǎo)率聯(lián)動監(jiān)測技術(shù),正成為守護這片“地下綠洲”的核心防線。山東萊州灣與廣東珠三角的實踐,生動詮釋了這項技術(shù)的預(yù)警力量。
氯離子與電導(dǎo)率的聯(lián)動監(jiān)測,源于兩者的科學(xué)關(guān)聯(lián):海水中氯離子濃度高達19000mg/L,是淡水的數(shù)百倍,而電導(dǎo)率會隨氯離子含量同步攀升,形成“濃度-電導(dǎo)”的精準對應(yīng)關(guān)系。這種特性讓兩者成為監(jiān)測咸水入侵的“黃金搭檔”——氯離子精準量化污染程度,電導(dǎo)率實現(xiàn)實時動態(tài)追蹤。
山東萊州灣曾是咸水入侵重災(zāi)區(qū),2010年入侵面積達1086平方公里。2016年起,當?shù)夭荚O(shè)102眼專用監(jiān)測井,構(gòu)建氯離子與電導(dǎo)率聯(lián)動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。2022年,某水源地監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示:電導(dǎo)率突然躍升3倍,同步監(jiān)測的氯離子濃度從42mg/L飆升至138mg/L。這套“雙哨兵”系統(tǒng)立即觸發(fā)預(yù)警,當?shù)靥崆?個月啟動黃河水回灌應(yīng)急措施,成功避免10萬居民飲水咸化,這是技術(shù)從“事后補救”到“事前預(yù)警”的關(guān)鍵跨越。
廣東珠三角則將聯(lián)動監(jiān)測升級為“空-天-井”一體化體系。200口地面監(jiān)測井每15分鐘同步上傳氯離子與電導(dǎo)率數(shù)據(jù),結(jié)合航空電磁探測與衛(wèi)星遙感,構(gòu)建三維動態(tài)鹽度模型。系統(tǒng)通過電導(dǎo)率變化捕捉咸水脈沖式推進,再以氯離子數(shù)據(jù)校準污染等級,預(yù)測精度超90%。在2024年枯水期,該系統(tǒng)精準預(yù)判磨刀門水道咸潮上溯,為珠澳供水調(diào)度提供依據(jù),使取淡幾率顯著提升。
聯(lián)動監(jiān)測的價值更體現(xiàn)在治理成效的量化評估中。河北秦皇島實施“引青濟秦”回灌工程后,通過對比監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):氯離子濃度從310mg/L降至95mg/L,對應(yīng)的電導(dǎo)率同步下降42%,直觀印證了工程實效。而江蘇大豐市則利用兩者的動態(tài)關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)大潮與農(nóng)灌期疊加會導(dǎo)致咸淡水界面抬升1.2米,據(jù)此優(yōu)化抽水制度,年均減少入侵量18%。
如今,這項技術(shù)正走向智能化。山東通過立法明確每10平方公里必設(shè)監(jiān)測井,數(shù)據(jù)異常24小時內(nèi)須上報;珠三角的LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,融合兩者數(shù)據(jù)實現(xiàn)30天滾動預(yù)測。從萊州灣入侵面積縮減454平方公里,到珠三角跨境供水安全保障,氯離子與電導(dǎo)率的聯(lián)動監(jiān)測,讓看不見的咸水入侵變得可測、可控。
在海平面上升的背景下,沿海淡水資源安全愈發(fā)重要。氯離子與電導(dǎo)率聯(lián)動監(jiān)測技術(shù),以科學(xué)數(shù)據(jù)為刃,筑牢了咸水入侵的防線,也為守護沿海生態(tài)與民生,寫下了技術(shù)賦能的生動注腳。