地質環境條件包括哪些內容
㈠ 實驗區地質環境條件
一、水文地質條件
1.地質背景
實驗區在大地構造上位於揚子准地台黔南台陷貴定北東向構造變形區,寬緩的雅水背斜和克度向斜的過渡地帶。構造線方向南北。區內出露地層為二疊系中統棲霞、茅口組(P2q-m)、石炭繫上統馬平組(C2mp)、黃龍組(C2hn)、下統擺佐組(C1b)及大塘組二段(C1d2),岩性以石灰岩、白雲質灰岩為主。岩層緩傾,傾角一般小於20°。區內碳酸鹽岩廣布,岩溶發育,地表以峰叢窪地為主。
2.地下水類型及岩組含水性
巨木地下河流域內出露的碳酸鹽岩類地層岩性以質純、層厚的石灰岩、白雲質灰岩為主,岩溶化程度高,地表窪地、落水洞、地下河天窗、豎井等岩溶個體形態發育,分布密度大,碳酸鹽岩體中規模大小不等的溶蝕裂隙、溶洞、廊道以及構造成因的裂隙相互溝通,形成網狀溶蝕空間,構成地下水儲集和運移的含水系統。除補給區石炭系大塘組一段碎屑岩含基岩裂隙水外,其餘范圍內地下水類型為裂隙-溶洞水。含水層的富水性強但含水極不均勻(圖3-3)。
3.地下河結構特徵
受岩性和構造控制,碳酸鹽岩中地下河在平面上多沿「X」節理追蹤發育,形成樹枝狀地下河系統。
(1)平面分布
巨木地下河系主要由西混、抵塘、望窩三條分支管道組成。其中,抵塘、望窩支流在水淹壩合並後,狹義上稱為巨木地下河,流域面積83.0平方千米;西混地下河為獨立支流,流域面積45.4平方千米,排泄於大洞腳,兩出口間相距約0.4千米。
1)抵塘支流。發源於惠水縣抵季鄉蠻納寨,由北西向南東徑流,地下河上游具明、暗相間徑流特徵,中下游為暗流。從源頭至抵塘寨河段,地下河通過的地層有石炭系大塘組一段(C1d1)、大塘組二段(C1d2)及擺佐組(C1b)。其中,石炭系大塘組一段(C1d1)碎屑岩分布區,地表溪流較發育,在進入碳酸鹽岩出露區後即轉為伏流。該支流管道流域區,地貌組合類型主要為丘峰窪地,沿途時有地下水露頭分散出露,地下河管道軌跡特徵在地表的顯示不明顯。290號地下河出口是本段流量最大的地下水天然露頭點,其形成的地表溪溝自西向東徑流,之後於羨塘鄉高家院寨327號落水洞注入地下,轉為暗流。抵塘寨至高家院寨河段,地下河管道基本沿走向南東的斷裂帶發育。沿地下河管道延伸方向,落水洞呈串珠狀排列。豐水期,地表水沿落水洞滲漏補給巨木地下河。高家院寨至羨塘鄉拉掃寨河段,地貌組合類型為峰叢窪地,出露地層岩性為石炭系大塘組(C1d)、黃龍組(C2h)、馬平組(C2mp)石灰岩、白雲質灰岩,岩溶發育強烈,地下河天窗、有水豎井等顯示了地下管道的延伸軌跡。拉掃寨附近地下河軌跡由於受F15斷裂影響而出現強烈彎曲現象,由西向東再折向南東進入水淹壩窪地地帶。
圖3-3 巨木地下河流域水文地質略圖
2)望窩支流。發源於惠水縣抵季鄉龍家灣寨附近,由西向南東徑流,全程為暗流。望窩地下河管道在石炭系大塘組(C1d)、擺佐組(C1b)、黃龍組(C2h)及馬平組(C2mp)碳酸鹽岩地層內穿行。由源頭至中游地帶,地下河管道沿F15斷裂帶延伸,地表呈串珠狀排列的漏斗狀窪地及落水洞發育密集,地下水水位埋藏較深。中下游至出口段,地下河管道追蹤走向南東的一組溶蝕裂隙發育,368號溶井附近地面高程為海拔861米,地下水水位埋深7.0~7.4米,結合與周邊溶洞、窪地發育方向之間關系的對比分析,望窩地下河在此向北東徑流,於板木寨進入水淹壩窪地後直至總出口排泄。
3)西混支流。發源於惠水縣羨塘鄉西混村,自北向南徑流,系明、暗交替式的地下河。流域上游,地形相對平緩,地貌組合類型為峰叢谷地。谷地內地下水水位埋藏較淺,有水豎井、天窗、地下河出口及伏流入口等地下水天然露頭較多;西混村到水淹壩之間,地下河全部轉為暗流。沿地下河軌跡,地表有地下河天窗、溶井等分布。豐水期地下水位上升,地下水在水淹壩窪地北側通過天窗溢出地表成明流,在窪地內徑流1千米後於南側的伏流入口重新轉入地下。枯水期,地下水水位下降,地下水以暗流形式沿地下河管道通過水淹壩谷底向南徑流。
(2)剖面結構
地表發育的地下河天窗、有水豎井等岩溶個體形態,其形態直觀地反映出地下河管道的空間形態。
抵塘地下河支流在羨塘鄉拉掃寨到水淹壩窪地間沿地下河管道發育方向上,分布有多個地下河天窗、有水豎井,其空間形態多表現為高幾米至十餘米,寬數十厘米至數米的廊道,規模較大,空間形態復雜多變。豐水期,可見地下水處於明顯流動狀態;平水期或枯水季節,地下水則呈深潭狀。如拉掃327號地下河天窗,洞內北西側出水口為裂隙,寬約1.2米,中段呈溶潭狀,至南東側演變為廊道(圖3-4);368號地下河天窗沿南東向裂隙發育而成,形態表現為寬4~10米,高約20米的寬大廊道。望窩地下河基本上為暗流,至板木寨附近發育的368號豎井,為近於垂直的洞穴,洞內平面形態近似為圓形,其中的地下水呈潭狀。西混地下河管道上分布的天窗、豎井形態與上述兩地下河的相似。據此,巨木地下河系統管道空間多為廊道、地下溶潭及寬大裂隙的組合。
圖3-4 拉掃地下河天窗縱剖面示意圖
1—灰岩;2—白雲岩;3—石炭繫上統黃龍組;4—岩層產狀 5—地下水水位線;6—地下水流向
為進一步驗證地面調查成果,對巨木地下河系中的抵塘支流拉掃至巨木地下河出口段進行了地下河示蹤實驗。示蹤劑選用食鹽,投放量為500千克,投劑點為357號地下河天窗,觀測點為巨木地下河出口(圖3-5)。同時,為驗證西混地下河與巨木地下河之間的連通情況,對西混地下河出口及其在水淹壩的出口和伏流入口也同步進行了觀測。試驗時段從2003年10月25日開始,至當年12月20日結束,歷時55天。
圖3-5 示蹤試驗平面圖
在巨木地下河出口地下水樣中檢測到的Cl-濃度時間歷時曲線呈多峰且波峰為舒緩狀(圖3-6)。多峰特點反映出該地下河系統具有的樹枝狀多支流特點;而舒緩的波峰、Cl-濃度衰減時間長,則反映了地下河示蹤實驗段的水力坡度較平緩,管道中發育有類似於潭狀的儲水空間。據此,推測巨木地下河系中下游段地下河管道空間由眾多形態極不規則的廊道、溶潭以及溶蝕裂隙組合而成。對各支流匯集的水淹壩窪地中岩溶地面塌陷坑分布的特徵分析,地下河系統在水淹壩地段地下管道成網路狀特徵。
示蹤試驗期間,在西混地下河的有關地下水露頭點處均未檢測到Cl-的變化,說明除豐水期間外,平水和枯水季節兩條分支地下河系統間無水力聯系。
圖3-6 示蹤實驗地下河出口Cl-含量檢測曲線圖
4.地下河水動力特徵
抵塘支流:拉掃谷地地面高程850米,谷地中KS357號地下河天窗地下水位標高845米,天窗至地下河出口距離為4.05千米,地下河出口水位標高815米,計算平均水力坡度為7.4‰(圖3-7)。
圖3-7 巨木地下河抵塘支流縱剖面圖
西混支流:西混谷地中水位標高845米,水淹壩谷底中地下水位標高為830米,西混谷地與水淹壩谷地相距2.1千米,該河段水力坡度7.14‰;水淹壩谷地至巨木地下河總出口距離長1.4千米,出口地下水位標高815米,計算地下河水力坡度10.7‰(圖3-8)。地下河示蹤試驗以拉掃谷地中357號地下河天窗為投劑點,投劑後首次試劑峰值檢測時間為197.1小時,最後一個峰值出現在投劑後700.8小時,由此計算出地下河流速為138.70~488.00米/日,平均313.34米/日。
圖3-8 巨木地下河西混支流縱剖面圖
對巨木地下河河床水力坡度及示蹤試驗取得的地下河實際流速、結合巨木地下河系統空間結構分析結果,可以認為:該地下河流域下游地段地下岩溶發育充分,地下空間由「縫」、「隙」、「大廳」等構成形狀復雜的網路,地下水則以「管」、「脈」、「潭」等形式賦存在含水岩體中,試驗期間為「平水期」,試驗成果反映了該時段地下河系統中下游地下水流速緩慢,具有類似「層流」的特徵,同時也反映出,地下河系統中強烈發育的岩溶空間具有較強的儲集和調節地下水資源的能力。
5.地下水補給、徑流、排泄條件
(1)補給
大氣降水是區內地下水的唯一補給來源。流域降水量充沛,但降水量年內分配不均,每年5~9月為雨季,降水量佔全年降水量的50%~70%,是地下水的主要補給期,其他季節大氣降水量偏少,地下水接受補給的量少。地形、地貌條件影響著大氣降水入滲補給強度。巨木地下河流域地貌組合類型主要為峰叢窪地,地表覆蓋層薄,地形坡度大,落水洞、天窗、豎井及岩體內的溶蝕裂隙極為發育,雨季大氣降水迅速通過地表發育的溶蝕裂隙、落水洞等滲入地下補給地下水,具有補給量大、集中、迅速的特點。
(2)徑流
流域內地勢由北向南傾斜,岩溶發育強烈,地下河延伸方向與地形傾斜方向一致,總體也呈南北向展布。地下岩溶管道是區內地下水集中匯集和運移的場所。地下水接受補給後,在含水岩層中向空間相對較大的地下河分支管道和大的溶蝕裂隙中匯流,再從這些支管道和大裂隙中匯集到地下河主管道內,並在主管道中形成集中徑流。受地形條件控制,地下水從北向南徑流中,具有徑流集中、水利坡度較大、流速快的特點。
(3)排泄
巨木地下河流域中各支流在距出口上游1.4千米的水淹壩窪地匯集後繼續向南徑流,最終在平塘縣塘邊鎮巨木寨附近,受二疊繫上統吳家坪組(P3w)碎屑岩阻隔而集中排泄出地表,轉為地表明流。對巨木地下河出口流量動態長期監測的結果,地下河流量豐水期最大為10.34立方米/秒,最枯流量0.19立方米/秒。
6.地下河動態特徵
流域內碳酸鹽岩廣泛分布,地表及地下岩溶強烈發育,無地表水體,大氣降水後匯集在地表的地表徑流多由地表發育的落水洞、天窗、豎井等集中灌入給地下,成為地下水的主要補給來源,因此,地下水動態成因屬於氣象類型,受大氣降水的控制特徵極為明顯。另一方面,含水岩組的含水介質為溶洞-管道組合類型,加之受地形條件控制,水力坡度較大,地下水在含水系統中的運動快補快排,動態變幅大。水位和流量動態與大氣降水具有同步和暴起暴落的特徵。雨季隨降水歷程,地下河出口流量動態呈現出不規則的多峰、鋸齒狀(圖3-9)。
根據2003年9月~2004年8月對巨木地下河流量一個水文年的長期觀測資料,豐水期降水集中,地下河流量增長快,一般在降水後一日內,其出口流量可達到峰值,峰值持續時間短,之後開始衰退。年內地下河出口總流量最大值多現於5~7月,峰值流量為10335.2升/秒,流量最小值出現在翌年1月,為191.7升/秒,年平均流量為1126.9升/秒,流量動態的年變化率達53.9倍。
7.地下水化學特徵
地下河流域內地下水無色、無味、透明、清澈。水溫16~17℃,為冷水;pH值7.15~7.23,為中性水;地下水總硬度(以CaCO3計)為141.41~277.19毫克/升,為微硬至硬水;礦化度為189.9~442.40.2毫克/升,為淡水。
圖3-9 巨木地下河出口流量動態曲線圖
地下水類型為HCO3-Ca型。水樣中重金屬離子及有毒、有害物質均未檢出。
地下河出口處地下水類型為HCO3-Ca型水,總硬度132.70~167.54毫克/升,溶解性總固體209.40~272.20毫克/升,pH值8.12~7.80,重金屬離子及有毒、有害物質未檢出。
8.地下水開發利用條件
巨木地下河流域內有如下特點:
1)地形起伏大,地貌組合類型以峰叢窪地為主,碳酸鹽岩含水岩組的含水性極不均勻,地下水以管道流形式賦存,水位埋藏較深,採用深井開采地下水從技術上來說風險較大,成功的幾率小。
2)流域下游及出口下游谷地中耕地多分布在為820~850米高程,而出口處水面海拔高程為815米,天然條件下豐富的地下河水資源沒有自流引水開發利用的條件,必須採取相應的提水工程措施方可達到目的。
3)流域內及下游地帶各鄉鎮的經濟收入主要來源於農業,社會與經濟發展水平低,農民經濟收入不高,經濟承受能力不強。採用電力從地下河天窗及出口提水,運行成本較高,群眾難以承受高昂的運行費用。
客觀自然地理環境和岩溶水文地質條件使得農田、集鎮和村寨分布位置較高,農田灌溉及人畜飲水嚴重缺乏;地下水資源豐富但出露位置過低難以得到利用;採用電力提水成本高,群眾又難以接受。因此,合理協調三者之間的矛盾,採用合理的地下水開采方式,達到既有效開采地下水,又使地下水開採的運行成本降低,使群眾樂於接受,是地下水開發工程成功的關鍵所在。
通過分析認為,巨木地下河具有豐水期流量大、枯季流量偏小,下游段地下空間規模大、調蓄地下水的能力強的特點。結合出口地形條件,可在出口地帶築壩攔蓄地下水建地下水庫,一方面利用地下水庫庫容調蓄地下水量,另一方面可達到抬高地下水位,提高對下游地區耕地灌溉有效面積的目的。具有投資少、見效快、社會和經濟效益好的優點。
二、岩土地球化學背景
(一)母土微量元素及含量
為研究流域內岩土的地球化學背景,對區內4種不同岩性分布區的母土分別進行了采樣,並送室內進行了分析。共採集組合樣4組,分別分析了19種元素和有機質含量,總體結果為:
吳家坪組(P3w)硅酸鹽岩分布區母土微量元素含量總和為19550.80×10-6。其中,N,P,K的含量分別達到了800.00×10-6,540.00×10-6,7800.00×10-6;Mn,Mo,Zn,Cu,V,B的平均含量較高;Se平均含量達到了1.03×10-6,屬偏高水平;微量元素La、Ce含量的平均值也較高,對農作物生長有促進作用;重金屬元素中,Cd,Hg平均含量低,而Pb含量的平均值為24.00×10-6,As為10.70×10-6,Cr為140.00×10-6;有機質7.18×10-6(表3-1)。這些成分,在當地農產品成分中也有所反映。
表3-1 示範區母土微量元素含量統計
二疊系中統棲霞茅口組(P2q-m)及三疊系(T)石灰岩白雲岩分布區母土微量元素含量總和僅為(7898.14~9727.56)×10-6。其中,N,P,K的含量分別為(0~1200)×10-6,(210~310)×10-6和(3230~3480)×10-6,總體較吳家坪組中同類元素含量低;Mn,Zn,Cu,B的平均含量及對農作物生長有促進作用的稀土元素La,Ce含量遠低於吳家坪組硅質類岩;Se平均含量為(0.52~0.61)×10-6,屬偏低水平;重金屬元素中,As含量為(18.3~24.8)×10-6、Cr為(186~251)×10-6,遠高於吳家坪組碎屑岩,Cd,Hg,Pb平均含量與吳家坪組相近;有機質1.03%~1.17%,低於吳家坪組碎屑岩。
(二)耕植土微量元素及含量
為和母土成分進行對比,在區內相對應的岩石分布區耕植土中採集了同樣數量的組合樣,檢測並統計了其中的微量元素含量,結果為:石灰岩區耕植土微量元素含量總和為8318.70×10-6,而在白雲岩中為11711.16×10-6,碎屑岩為26991.76×10-6。經比較,硅酸鹽岩類地層區耕植土微量元素含量高出碳酸鹽岩類地層區一倍以上(表3-2)。
表3-2 示範區耕植土微量元素含量統計 單位: 10-6
(三)耕植土營養元素有效態及含量
檢測統計結果,區內耕植土中有效磷含量為22.52×10-6,有效鉀為95.22×10-6,銨態氮為36.08×10-6,硝態氮為14.26×10-6,有效硫為48.03×10-6,有機質為3.78%(表3-3)。
表3-3 示範區耕植土有效態含量統計
三、研究區主要地質環境問題
(一)岩溶乾旱
綜觀整個流域,地貌組合類型以峰叢窪地為主,間有峰叢槽谷及丘峰窪地等。在巨木地下河抵塘、望窩支流流域區內,人口、耕地大多分散於深陷的小型窪地內,地下水位埋藏較深,局部發育有地表徑流的地段,其水源均來自豐水期地下水水位上升後涌至地面的排泄量,一般在暴雨後數日至數十日即斷流,氣候型特徵明顯;在西混地下河流域范圍,上游地帶的窪地規模相對較大,耕地、人口分布較為集中,窪地中地下水位埋深相對較淺,地下河呈明、暗交替狀;巨木地下河出口以下,地形平緩,耕地連片,人口稠密,系當地集商貿與產糧為一體的經濟產業區,但因地表河床高程低而導致水資源開發難度大。因而,乾旱缺水是全流域最為突出的環境問題。據統計,巨木地下河出口以上的缺水人口約為1.5萬人,缺水灌溉的耕地約為8000餘畝;出口以下,無可靠灌溉水源的耕地1.2萬畝,1.6萬餘人及1萬頭大牲畜飲水缺乏。
(二)石漠化
實驗工程實施前,流域內石漠化問題較嚴重,已成岩溶石漠化的地塊主要分布流域下游的交崗至地下河出口間的石灰岩分布區,以及地下河下游的塘邊、克度一帶,岩溶石漠化程度以中度為主,輕度次之,重度岩溶石漠化面積分布較小(圖3-10)。
(三)岩溶洪澇
區內岩溶洪澇的發生頻率較高,具有普遍性,其致災原因為:巨木地下河系統河床具「正平衡剖面」特徵。各支流中上游地段地下水水位埋深較大,水力坡度相對較陡,而流域下游地段拉掃寨至巨木地下河總出口,地下水位埋藏較淺,地下水水力坡度較緩。地下河流域補給面積大,流域區多為基岩裸露的峰叢窪地、接受大氣降水入滲補給的能力強。暴雨期流域上游來水量大,至下游—出口段地下河管道排泄能力不足,地下水排泄不暢而壅水,地下水位上升,導致谷地、窪地淹沒成災。其中的典型代表是流域下游的水淹壩窪地及其相鄰的西混谷地、抵塘谷地。三個谷地分布面積分別為1.0平方千米、1.8平方千米、0.8平方千米,連年受災糧食歉收。其中水淹壩谷地因連年遭受洪澇災害,窪地內1000餘畝耕地已被迫荒棄多年。
圖3-10 實驗區石漠化分布圖
圖3-11 巨木地下河出口段最大泄洪能力圖
水淹壩谷地距巨木地下河出口900米,為掌握巨木地下河出口流量和水淹壩岩溶谷地洪澇淹沒關系,2004年6~8月開展了巨木地下河從水淹壩到出口河段的河道泄水能力的專題研究。根據實際對巨木地下河出口流量動態及對水淹壩淹沒情況監測資料,巨木地下河出口段地下河道的最大泄洪能力為10.34立方米/秒(圖3-11),當上游來水量達到該值時,即造成水淹壩等谷地、窪地的淹沒。
㈡ 地質環境背景條件
一、自然地理概況
(一)交通位置
東營市於1983年10月1日建市,是新興的石油工業城市。石油開采業為區內經濟主導產業,帶動了機械加工、餐飲及其他服務業的飛速發展,農業仍然以傳統種植業為主,水產養殖業發展較快。已發展成為以石油開采、加工為主導,原鹽及鹽化加工、機電、輕紡、建材、電子等多元化工業體系,擬將建成重要的能源、化工、農牧、漁業基地和現代化石油港口城市。張(店)-東(營)鐵路直通膠濟線,並與京滬鐵路相連,規劃中的黃(驊)-東(營)鐵路即將開工建設;東營高速公路貫穿南北,區內省道及縣鄉公路四通八達;東營港已建成1個5000t級和5個3000t級泊位,開通了東營到大連的滾裝客運船;東營機場於2001年通航,開通了至北京、上海、深圳、西安、哈爾濱等航線。東營市具有傍河傍海的區位優勢,已具陸海空三維空間架構雛形,迎來了難得的機遇,進入了大開發、大發展時期。
研究區位於東營市中部黃河與小清河之間,地理坐標為東經118°15'~119°15',北緯37°07'~37°46',行政范圍包括東營市東營區、墾利縣全部和廣饒縣部分區域,總面積為3800km2。
(二)地形地貌
本區處於黃河三角洲中南部,北靠黃河、南為小清河、東臨渤海萊州灣,處在黃河沖積平原與魯中山前沖洪積平原交結部。總的地勢是西北高、東南低,呈扇狀向渤海微傾,地勢低平,近海一帶地面標高小於2m,地面坡降一般在1∶10000左右。
根據地貌成因類型可分為山前沖洪積平原和黃河三角洲平原。
1.山前沖洪積平原
分布於小清河以南的廣饒縣花官以南地段,面積125km2,占研究區面積的3.3%。由發源於魯中山地的淄河攜帶大量物質堆積,形成了以沖洪積扇為主要次級地貌單元的微傾斜平原,傾向北北東,海拔高程25~10m,地面坡降1/1000~1/2000,東西向受淄河主流帶展布制約,地面微有起伏。
2.黃河三角洲平原
受河流和海洋共同影響,形成河流沖積物覆蓋海相層的二元相結構。在黃河泛濫、魯中山前沖洪積和海洋沉積共同作用下,形成了高、坡、窪相間的地貌景觀。根據其地貌形態特徵,可劃分為高地、坡地、低窪地及潮間帶四種微地貌類型。
(三)氣象水文
本區處於暖溫帶季風氣候區,主要氣候特點是四季變化明顯,春季氣溫回升快,降水少,風速大,氣候乾燥;夏季氣溫高、濕度大,降水集中;秋季氣溫驟降,雨量銳減,秋高氣爽;冬季寒冷乾燥,雨雪稀少。一年中形成了春旱、夏澇、晚秋又旱的氣候特點。全年平均氣溫12.3℃,極端最高氣溫41.9℃,極端最低氣溫-23.3℃,歷年平均無霜期203.6d,土壤封凍期80d,最大凍土深度60cm。區內歷年平均降水量543.2mm,歷年平均蒸發量1135mm。
由氣象因素引起的自然災害主要有風災、雹災、澇災、旱災和風暴潮。
風災主要是大風、乾熱風和龍卷風。大風是主要災害之一,易造成作物倒伏,建築毀壞等,沿海地區的東北大風常引起海水倒灌,形成風暴潮災。從地域分布看,北部較多,自北向南逐步遞減。冬、春季,沿海出現大風多於、重於內陸;夏季,內陸出現雷雨大風多於、重於沿海。乾熱風則多為西南風,發生在5,6月中旬,主要危害小麥灌漿。境內時有小范圍龍卷風發生。
雹災發生在4~11月,其中以5~7月較為集中。輕雹災幾乎年年發生,重雹災平均7年一遇。冰雹多發生在北部和東北部,自北向南逐步遞減。
區內旱、澇災害發生頻繁。1800~1995年間,出現旱災96年,平均2.05年一次。出現澇災84年,平均2.33年一次,而且一年之內旱澇災害往往交錯發生。
本區是風暴潮重災區。風暴潮多發生在4,5月份和8,9月份,是天文大潮與氣象大潮在本地特定地理條件下耦合所形成。近百年來,發生接近或高於3.5m(黃海基面)的風暴潮7次,其中以1964年4月5日的潮災最為嚴重,當時淹及范圍一般距海岸線22~27km,侵淹至黃海平均海水面2.5~3.5m以上。
區內水系主要為黃河、淮河水系。其中淮河水系包括永豐河、廣利河、支脈河和小清河。引黃水庫隨處可見,其中大型水庫一座,中型水庫17座,小型水庫若干。引黃灌區包括勝利灌區、曹店灌區、麻灣灌區和淺海灌區。
(四)植被
1.自然植被
東營市屬暖溫帶落葉闊葉林區。區內無地帶性植被類型,植被的分布主要受水分、土壤含鹽量、潛水水位、礦化度、地貌類型的制約及人類活動的影響。自然植被以草本為主,木本植被很少,主體為草甸景觀,植物種類共40多個科、110多個屬、160多個種,以禾本科、菊科草本植物最多。在草本植物中,以多年生草本為主,尤以各種鹽生植物占顯著地位。自然植被與區內成土年限和土壤含鹽量關系極大,按土壤含鹽量的多少,分布著不同的植物群落。在天然植被中,以濱海鹽生植被為主,占天然植被的56.5%,沼生和水生植被占天然植被的21%,灌木檉柳等占天然植被的21%,闊葉林僅占天然植被的1.5%左右。
2.農田植被
主要分布於潮土和鹽化潮土中的輕度、中度鹽化地域內。主要栽培作物有冬小麥、玉米、大豆、高粱、穀子等,經濟作物有棉花、花生等,牧草主要為苜蓿等。
栽培樹種中喬木有刺槐、國槐、旱柳、垂柳、毛白楊、白榆、桑等;灌木類中有紫穗槐、杞柳、檉柳等。經濟樹種主要有棗、桃、蘋果等。觀賞樹種有冬青、黃楊、橘子、紫荊、月季、薔薇、茉莉等。農田雜草有狗尾草、稗、馬唐、小畫眉草、牛筋草、馬齒莧、蘆葦、白茅、苦賣菜、羅布麻、蒲公英、車前、草木樨等。
(五)土壤鹽鹼化
1.鹽鹼土分類
根據其化學成分的不同,鹽鹼土可分為三類:鹽土、鹼土和鹽鹼土。
鹽土:指土壤中所含可溶性鹽類足以危害作物正常生長的土壤,可溶性鹽類主要由陽離子Na+、Ca2+、Mg2+和陰離子Cl-、SO2-4、HCO-3組成。
鹼土:指作物因交換性鈉的存在而受到影響的土壤。這種土壤中含有濃度較高的HCO-3(包括CO2-3),與土壤中的Na+結合形成重碳酸鈉,使土壤的pH值較高,是一種比鹽土對作物更有危害的土壤。
鹽鹼土指土壤中同時含有過量的可溶性鹽類和過量的交換性鈉的土壤。鹽鹼土既具有鹽害,同時又具有鹼害,所以也可稱為鹽性鹼土。
根據區內土壤易溶鹽成分及含量,土壤以鹽土為主,佔84%,鹼土佔10%,既具有鹽害又具有鹼害的鹽鹼土佔6%。土壤鹽鹼化的等級劃分標准(《黃河三角洲水工環地質綜合勘察報告》)如下:
非鹽鹼化土全鹽量<0.2g/100g土;
輕鹽鹼化土全鹽量=0.2~0.4g/100g土;
中鹽鹼化土全鹽量=0.4~0.6g/100g土;
重鹽鹼化土全鹽量>0.6g/100g土。
2.鹽鹼土分布
區內鹽鹼土的分布與地形地貌有較密切的關系。從海岸線向內陸,其鹽鹼化程度有漸輕的趨勢。
(1)重度鹽鹼化土
主要沿海岸帶分布於濱海低地,沙營—廣北農場一線東部以及沿濱海帶9~15km的范圍。面積1100km2,佔29%。
(2)中等鹽鹼化土
主要分布於低平地重度鹽鹼化土分布區外圍,東城北部寬度10km左右的范圍,以及西宋南部、墾南、董集—郝家之間等局部地帶。面積800km2,佔21%。
(3)輕微鹽鹼化土
主要分布於研究區中西部低平地、緩平坡地和低窪地帶。面積875km2,佔23%。
(4)非鹽鹼化土
分布於黃河影響帶高地、南部沖洪積平原前緣高地以及中西部緩平坡地。面積1025km2,佔27%。
3.鹽鹼化土的成因
鹽鹼化土的形成主要受水文、氣象、地質、地貌、土壤顆粒組成及水文地質條件等多種因素的影響,是諸多因素共同作用的結果。本區屬暖溫帶乾旱、半乾旱氣候區,蒸發量幾倍於降雨量,大量的水分蒸發,使水中的鹽分殘存於地表土壤中,長期處於一個鹽分累積的過程,易於發生土壤鹽鹼化。另外,由於自然和人為因素的影響,導致地表和地下徑流不暢,使地下水位抬高,是引起土壤積鹽的又一個重要原因。而地處濱海地帶,海水直接浸漬、風暴潮淹沒,則是濱海地帶土壤鹽鹼化的主要因素。
二、地質背景條件
東營地區以太古界、古生界、中生界為基底,其上沉積了巨厚的新生代地層,新生界最大厚度約7000餘米,沉積層主要為古近系和新近系。
地表出露的地層全為第四系(Qp):
下更新統(Qp1):層底埋深252~420m,沖積、海積及湖積。以粉質粘土為主,夾粉土及1~6層細砂或粉細砂。單砂層厚度1.5~10m,顏色多為棕黃、棕紅、灰綠、灰褐色等。含鈣質淀積層及鈣核,具灰綠色斑、網紋及銹斑。結構緻密,壓裂面發育。
中更新統(Qp2):層底埋深157~200m,沖積海相沉積。以灰黃、棕黃色粉質粘土為主,夾粉土、粉砂及粉細砂。砂層自西向東逐漸增多,可見1~4層,墾利縣最多達8層,層厚一般為1~10m,最厚達22m。含鈣核、鐵錳結核,具灰綠色斑及網紋,局部見灰白色鈣質淀積物和壓裂面。
上更新統(Qp3):層底埋深79~101m,主要為沖積、海相沉積。岩性主要為灰黃、土黃色的粉土、粉質粘土夾砂層,東部地區多見有淤泥。砂層為細砂,粉細砂,具灰綠色網紋,含鈣核,結構較鬆散。
全新統(Qh):厚度一般在26m左右,主要是第三次海侵(全新世海侵)後形成的海相層和黃河三角洲沉積層,僅底部2m左右為海侵前的陸相河流和湖泊相沉積;其沉積序列自下而上為陸相層、潮坪沉積、淺海沉積及三角洲沉積。全新統可分為如下3組:
墾利組:是全新世早期的河流、湖泊沉積物,由細砂、極細砂、粉砂和粘土質粉砂組成。
五號樁組:為廣義的海相沉積物,主要由粉砂和粘土質粉砂組成。第一段為海岸鹽沼及潮間帶沉積物,前者為含碳粉砂,後者為粉砂和粘土質粉砂互層,具透鏡狀層理、脈狀層理。底部的14C年齡為8835~8870年。第二段包括全新世早期海侵至受三角洲沉積物之前形成的淺海沉積物,為粉砂、粘土質粉砂。第三段為1855年以來形成的水下三角洲及潮坪沉積物,由粉砂、粘土質粉砂組成。
釣口組:為上三角洲平原沉積,厚度隨高程而變化,由黃色粉砂和褐色粘土質粉砂組成。
三、區域水文地質概況
黃河三角洲地下水資源主要賦存於第四系及新近系孔隙含水層中,各含水層的形成與分布受控於地質構造、古地理及古氣候等因素。在不同的地質歷史發展階段,地殼的升降影響到古地理、古氣候條件也隨之發生演變遷移,致使區內不同地質時代、不同成因類型、不同物質來源的地層在空間上疊置交替,其間各含水層的分布也就較復雜。總的來看,隨著地質歷史的推進、地殼不斷下降,區內沖洪積物及其含水層自南而北逐漸退縮,直至尖滅。早更新世—晚更新世的沖洪積扇(群),一直延伸到史口—六戶—廣饒鹽場一線,而晚更新世—全新世則局限於小清河以南。因此,沖洪積物在垂向上,自上而下含水層顆粒由粗變細,水平方向上自南而北變細、厚度漸薄。沖洪積地層是黃河三角洲淡水的主要賦存體,隨著沖洪積地層由南而北減少,表現為地下淡水體減少,鹹水體增加。由廣饒縣南部石村—顏徐—稻庄一線以南的全淡水區過渡到上咸下淡的二層結構區,以及利津—東營—六戶一線以北的全鹹水區。
根據地下水水力性質及埋藏深度,區內含水層可劃分為淺層潛水—微承壓水、中層承壓水(60~200m)和深層承壓水(>200m)3個含水層組。本次主要研究淺層地下水。
1.淺層地下水賦存條件
淺層潛水—微承壓水是指埋藏在60m深度以內的地下水,按其礦化度可分為淡水、微鹹水、半鹹水、鹹水、鹽水及鹵水(圖13-1)。
淺層淡水主要埋藏分布於黃河現行河內灘區。含水層岩性以粉砂為主,局部有細砂,頂板埋深5~10m,淡水底界面埋深15~30m,砂層厚度5~10m,單井涌水量200~500m3/d。
淺層微鹹水主要分布於墾東以西黃河影響帶3~3.5km的范圍,董集—牛庄以西區域,陳官莊以南區域,以及丁庄以南地段。含水層岩性以粉砂為主,頂板埋深0~10m,淡水底界面埋深10~20m,砂層厚度5~10m,單井涌水量<200m3/d。與淺層淡水和淺層鹹水均有較密切的水力聯系。
淺層鹹水和鹽水廣泛分布於微鹹水區東部,調查區中部永安—勝利鎮—廣北農場以西區域,以及下鎮東部沿海和沿黃區域。地層成因為三角洲相沉積及海相沉積,含水層岩性以粉砂為主,局部有粉細砂,含水層厚度5~20m,頂板埋深5~10m,單井涌水量240~720m3/d。邊界區域與淺層微鹹水有較密切的水力聯系。
淺層鹵水分布於軍馬二連—下鎮—永豐河入海口以南、廣北農場—勝利鎮—永安以東的東部沿海區域,海相地層,含鹵層位粉砂和粉土,鹵水層厚度10~20m,單井涌水量50~240m3/d。淺層鹵水與上下鹽水層之間分布著一定的隔水層,水利聯系較弱,但與外圍的鹽水層有著較密切的水力聯系。
2.淺層地下水補徑排條件
降水入滲補給是淺層地下水的主要補給來源。由於不同季節、不同年份降水變化較大,入滲補給在時間分配上懸殊,並有滯後現象。一般年份,往往是7~10月份接受降水入滲補給,其他月份時段入滲補給很少或沒有。降水入滲補給受多種因素影響,與降水強度、降水在時間上的分布、雨前土壤含水量、微地形地貌、包氣帶岩性結構、地下水位埋深及植被覆蓋等因素有關。其中降水特徵、包氣帶岩性、地下水埋深是主要影響因素。
灌溉回滲在中西部引黃灌區是淺層地下水資源的重要補給項量。灌溉回滲與灌溉方式、灌溉定額、灌溉次數等有關,不同的灌溉方式和灌溉定額灌溉回滲強度不同。本區以大水漫灌為主要灌溉方式,大水漫灌灌溉方式的定額一般為60~100m3/畝·次。
河流側滲補給主要發生在沿黃地帶。引黃干支渠屬於季節性飲水,其他河流屬雨源型泄洪河道,行水時間短,對地下水補給甚小。在沿黃地帶,黃河側滲補給僅次於降水入滲補給。根據相關研究成果(黃河中下游(山東段)主要地質環境問題調查評價成果報告,2002年12月),黃河三角洲沿黃河側滲補給地下水寬度為3km。
地下水徑流主要受控於地形地貌和地表水文,地下水徑流方向由西向東、由黃河向東南(在黃河影響帶)運動。水力坡度0.5/1000~1.5/1000。
地下水位埋深一般<2m,濱海地帶<1m,西南部邊界地帶2~3m,只有在墾利以上黃河灘區(包括內灘和外灘)>3m。由西向東、由西北向東南地下水位埋深逐漸較小。
本區淺層地下水主要排泄途徑為潛水蒸發。除西南部、西部邊界區域,以及寧海黃河上游沿黃地段淺層地下淡水、微鹹水作為部分農村生活用水補充水源外,基本上未開發利用。
圖13-1 淺層地下水環境條件背景圖
四、油氣資源分布與開采
東營市石油、天然氣資源分布廣泛,是勝利油田的重要含油氣區,集中了勝利油田80%的石油地質儲量和85%的石油產量。到目前為止,已探明含油麵積1148.1km2,石油地質儲量幾十億噸。區內油氣資源的勘探工作始於1955年,1960年首次在華7井下第三系沙河街組中發現生油層,1961年在華八井下第三系東營組中獲日產8.1t的工業油流,從而揭開了華北油氣勘探的序幕。1962年9月23日,在東營構造上打的營2井獲日產555t油流,為當時全國日產量最高的油井。從1964年開展大規模的石油勘探會戰以來,勝利油田已建成了國內第二大石油工業基地。到目前為止,黃河三角洲地區已開發油田達42個,主要涉及本區3個採油廠12個油田,石油井總數4727口,石油年產量1045萬t(表13-1)。
表13-1 石油開采現狀一覽表
油氣資源的開發往往會導致水土石油污染。其污染源主要為落地原油污染、石油鑽探中鑽井岩屑及泥漿的污染、開采過程中油井附近石油原油拋撒、採集原油的儲油罐拋撒、輸油管線泄漏等點線污染源,石油化工企業等廢水排放造成的河流污染現狀等(照片13-1至13-8)。鑽井廢棄泥漿、鑽井污水處理沉澱下來的污泥含有很多石油原油,石油類含量變化范圍為244~57540mg/kg(干泥漿),平均值為8807.2mg/kg(干泥漿);此外,廢棄泥漿中含有大量重金屬鉻,總鉻含量變化范圍為8.28~1187.0mg/kg(干泥漿),平均值為267.54mg/kg(干泥漿);鑽井固體廢棄物大都集中堆放於泥漿池中,完鑽後平整井場,泥漿池便被填埋,對附近土壤污染較嚴重。作業廢棄泥漿石油含量變化范圍為915~37960mg/kg(乾重),平均值為5855mg/kg(乾重);總鉻含量變化范圍為1.11~485.0mg/kg(乾重),平均值為145.86mg/kg(乾重);作業廢棄泥漿中的石油類主要來源於油井內部。
在油田的接轉站、聯合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥、煉廠清除出來的油砂、油泥,其石油類變化范圍為161500~900800mg/kg(乾重),平均值為360162mg/kg(乾重);含油污泥一般堆放在站周圍,由當地群眾回收。區內主要污染企業及其排放的污染物量見表13-2。
表13-2 主要石油類污染物排放單位及污染物排放量 單位:t
㈢ 地質環境條件評價主要包括哪些方面的內容
地質環境評價是指地質環境對人類生存與發展適宜性的綜合性評回價。
地質環境評答價主要是依據環境地質問題與地質災害對人類生存與發展的不利影響,按照「無問題(災害)即優良」的基本原則,作出安全意義上的好壞評判。
依照評價的內容不同,地質環境評價可以分為地質環境質量評價、地質環境容量評價。
根據調查目的不同又可分為綜合性評價和專題性評價。
包括地質災害:崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、地面沉降、地裂縫;
水資源
地形地貌景觀
土地資源影響 等內容
如有疑問請追問
如滿意請及時採納
謝謝
㈣ 地質環境條件復雜程度分類問題
評估區地質環境條件是工程建設用地地質災害危險性評估的基礎。它是一個綜合的概念,內涵包括區域地質背景、地層岩性與岩土工程性質、地質構造、水文地質條件、不良地質現象發育、礦產資源、斷裂活動性與地震,以及人類活動對地質環境的干擾影響等要素。進行建設用地地質災害危險性評估的前提條件,是要充分論證評估區的地質環境條件。
西氣東輸管道工程沿線自然地理和地質環境復雜多樣,地域差異極大;即使在同一省(自治區)內變化也是相當大的。為了切實做好建設用地區的地質災害危險性評估工作,必須劃分出地質環境條件復雜程度不同的區段。依據國土資發〔1999〕392號文附件《建設用地地質災害危險性評估技術要求》(試行)的規定,地質環境條件復雜程度劃分為復雜、中等和簡單三類。分類要素主要包括地形地貌、地層岩性、岩土工程地質性質、地質構造、水文地質條件、人類工程活動對地質環境的破壞程度、地質災害發育強度等,共歸納為5項條件。只要有一條符合較復雜條件者即劃分為較復雜類型。工程全線皆以上述統一規定作了地質環境條件復雜程度分類。現將工程沿線各省(自治區)地質環境條件復雜程度分類列於表5-1中。
地質環境條件是制約地質災害成生的物質基礎。一般情況下,地質環境條件復雜地段的地質災害往往發育較強烈,建設用地區的地質災害危險性較大。不同區段制約地質災害成生的環境地質要素是不同的,應作具體分析。例如,黃土高原區的主導要素是岩土工程性質和地形地貌;山西山地區的主導因素是地層岩性、地形地貌和人類工程活動;而長江三角洲區的主導因素則是工程水文地質條件和人類工程活動。
表5-1工程沿線各省(自治區)地質環境條件復雜程度分類表單位:km
㈤ 環境地質條件有哪些
參照《礦區水文地質工程地質勘探規范》GB 12719-91做。
6.1.1 區域穩定性調查,收集礦區附近歷史地震資料,調查新構造活動情況,分析其是否有活動性斷裂的存在。
6.1.2 調查礦區所處社會環境(建築物的類型、密度)和自然地理環境(旅遊區、文物保護區、自然保護區等)。
6.1.3 勘探礦區調查內容
6.1.3.1 調查、收集地表水、地下水的環境背景值(污染起始值)或對照值。
6.1.3.2 對礦區開發影響范圍的滑坡,崩塌,山洪、泥石流等物理地質現象進行野外調查。
6.1.3.3 調查地質體中可能成為污染源的物質的賦存狀態、含量及分布規律。
6.1.3.4 當調查區有熱(氣)水時,應查明其分布、控制因素、水溫、流量,水中氣體及化學疽分,了解熱(氣)水補給、徑流、排泄條件。
6.1.3.5 當礦體埋深較大(垂深>500 m)應在不同構造部位選擇代表性鑽孔進行地溫測量,確定恆溫帶深度、溫度及地溫梯度。
6.1.3.6 礦區放射性調查
a. 礦區發現有放射性元素,但確認無工業價值時,應對其影響安全生產和環境污染作出評價。
b. 在鈾礦區應對有水鑽孔和地下水露頭取樣,測試水中放射性元素含量,同位素比值和化學成分,水文地球化學指標,研究其在水平與垂向的分布規律。
㈥ 地質環境條件復雜程度的分區
綜上所述,輸油管線穿越不同的構造單元,穿越地貌類型多樣,沿線出露除中生界以內外的華北容地台上所有地層,岩性岩相較復雜,地質構造條件復雜,新構造運動強烈,地下水類型復雜多樣,礦產資源分布不均,人類工程—經濟活動強烈程度不等,地質災害發育程度差別較大。其中地質環境條件簡單的分布區段189.23km,佔全線總長的37.3%;地質環境條件中等的分布區段203.27km,佔全線總長的40.0%;地質環境條件復雜的分布區段115.49km,佔全線總長的22.7%。各區段地質環境條件復雜程度說明見表9-8和圖9-7。
㈦ 什麼是地質環境,地質環境有何特徵
廣義的地質環境效應是指特定的地質環境在其自然因素、人為因素及其它因內素發生變化時,容地質環境相應的變化及反饋作用。我們常說的地質環境效應是狹隘的,主要指人類活動造成的效應:包括:地質環境的質量、地質環境的容量和地質環境的反饋作用等方面。地質環境質量包括:自然地質條件的穩定性、原生地球化學背景、抗人類活動干擾的能力和受污染或受破壞的程度等;地質環境容量是指特定地質空間可能提供人類利用的地質資源量和對人類排放的有害
㈧ 地質環境條件分析
1)一切致災地質作用都受地質環境因素綜合作用的控制。地質環境條件分析是地質災害危險性評估的基礎。
A.分析地質環境因素的特徵與變化規律。
a.岩石物性:岩石類型、組分、結構、工程地質特徵。
b.地質構造:構造形態、分布、特徵、組合形式和地殼穩定性。
c.地形地貌:地貌形態、分布及地形特徵。
d.地下水特徵:類型、含水岩組分布、補徑排條件、動態變化規律和水質水量。
e.地表水活動:徑流規律、河床溝谷形態、縱坡、徑流流速與流量等。
f.地表植被:種類、覆蓋率、退化狀況等。
g.氣象:氣溫變化特徵、降水時空分布規律與特徵、蒸發與風暴等。
h.人類工程———經濟活動形式和規模。
B.分析各地質環境因素對評估區主要致災地質作用形成、發育所起的作用和性質,從而劃分出主導地質環境因素、從屬地質環境因素和激發因素,為預測評估提供依據。
C.分析各地質環境因素各自和相互作用的特點及主導因素的作用,以各種致災地質作用分布實際資料為依據,劃出各種致災地質作用的易發區段,為確定重點區段提供依據。
2)綜合地質環境條件各因素的復雜程度,對評估區地質環境條件的復雜程度做出總體的分區段劃分。
3)各種致災地質作用受控於所有地質環境因素不等量的作用。主導地質環境因素是致災地質作用形成的關鍵,從屬地質環境因素總是以主導地質環境因素的作用為前提或是通過主導地質環境因素發揮作用,激發因素在致災地質作用孕育成熟的條件下,因其作用而導致災害發生。因此,在預測評估過程中,應首先分析某些地質環境因素可能發生的變化及進而出現的不穩定狀態,評估地質災害發展趨勢。
㈨ 地質環境條件
青島市地處山東半島西南端,東南瀕臨黃海,西、北與濰坊市、煙台市接壤,西南與日照市相鄰,位於東經119°པ″~120°57འ″,北緯35°34″~37°09༼″。轄七區(市南、市北、四方、李滄、嶗山、城陽、黃島)、5個縣級市(即墨、膠州、萊西、平度、膠南)。全市陸域總面積10654km2,海岸線全長730km。
在漫長的地質歷史時期,經過多種形式的地殼運動和地質營力的作用,形成了山地、丘陵、平原、河流、湖泊、海洋等不同的地貌形態,不同岩性地層經風化、剝蝕、搬運作用在不同的沉積環境下沉積,形成了不同的土壤,造就了該區特有的地質環境背景。
一、地形地貌
青島市地形總的特徵是南北兩翼隆起,東高西低,中部低陷。區內主要有三大山系:分別是東南的嶗山山脈,主峰海拔1132.7m,山勢陡峻,向西南綿延至青島市區,北至即墨市東北部,為山東省第三高峰;北部的大澤山山脈,主峰海拔736.7m;西南部的大、小珠山、鐵钁山等組成的膠南山群,主峰海拔724.9m。山系之間為膠萊盆地,地勢低平,海拔一般小於50m,第四系鬆散堆積物主要存在於各大小河谷之中。區內山丘面積4950km2,占陸地總面積的46.46%;平原窪地5620km2,佔52.75%;其他84km2,佔0.79%。
區內地貌按其成因類型及形態特徵可劃分為剝蝕構造地形、構造剝蝕地形、剝蝕堆積地形和堆積地形四類(圖12-1)。
二、氣象水文
1.氣象
青島市屬華北暖溫帶季風性大陸氣候,由於受海洋環境的影響和調節,具有較明顯的海洋性氣候特點,空氣濕潤,氣候溫和,雨量較多,四季分明,具有春遲、夏涼、秋爽、冬長的特徵。據青島市百年來氣象觀測資料統計,青島市多年平均降水量為677.95mm(1898~2002年),1996~2002年平均降水量為647.8mm,降水特點是年內各季分配不均,汛期(6~9月)佔70%~76%,多集中於幾次暴雨,枯水期(3~5月)佔13.5%,平水期僅佔5.02%;年際間降水量變化懸殊,枯水年系列持續時間較長,最大值比最小值多近1000mm,比值一般在3~4倍;在地域上,從沿海至內陸呈遞減趨勢,在山區具垂向分帶性,自高向低遞減。2002年屬50年一遇的特枯年,年降水量僅為463.8mm。
圖12-1 青島市地貌類型圖
青島市多年平均蒸發量為1410mm,月平均最高值出現在5月份,為175mm,內陸蒸發量大於近海地區。
2.水文
青島市共有大小河流224條,流域面積大於100km2的有33條,按流域可分為大沽河、北膠萊河及沿海諸河三大水系。大沽河源於招遠市阜山,在萊西市道子泊村北500m處入境,流經萊西、平度、即墨、膠州各市和城陽區,於膠州市營房鎮碼頭村南入膠州灣,幹流全長179.9km,流域面積6131.3km2,青島市境內流域面積4850.7km2,占總面積的79.11%,主要支流有小沽河、洙河、五沽河、流浩河及南膠萊河等。北膠萊河源於平度市宅科鄉姚家村分水嶺北麓,沿平度市與高密市、昌邑市邊界自東南流向西北,於新河鎮大苗家出境入萊州灣,全長100km,流域面積3978.6km2,青島市境內流域面積1914.0km2,境內主要支流有澤河、龍王河、現河和白沙河等。沿海諸河獨流入海的較大河流有白沙河、城陽河(即墨境內稱墨水河)、洋河、王戈庄河(風河)、白馬-吉利河、周疃河(蓮陰河)等。
青島市現有大型水庫3座,中型水庫21座,其中較大水庫有:產芝水庫、尹府水庫、棘洪灘水庫、嶗山水庫等。
三、區域地質概況
1.地層岩性
青島市出露的地層除第四系鬆散地層以外,主要為中生代白堊系和古元古代變質岩系,第三系為隱伏地層。現簡述如下:
(1)古元古界(Pt)
主要出露荊山群(Pt1J)及粉子山群(Pt1F)。
荊山群主要分布於膠北隆起萊西南墅鎮、平度明村鎮及雲山鎮和膠南王台鎮等地。屬角閃麻粒岩-角閃岩相變質,主要岩性為大理岩、黑雲變粒岩、長石石英岩、淺粒岩、斜長角閃岩、透輝岩、石墨變粒岩、片麻岩等。
粉子山群主要分布於平度灰埠,屬高綠片岩相—低角閃岩相變質,岩性主要為黑雲變粒岩,斜長角閃岩、淺粒岩、長石石英岩、透閃大理岩等。
(2)中生界白堊系(K)
自老至新分為萊陽群(KL)、青山群(KQ)和王氏群(KW),廣泛分布於本區中部台陷區。
萊陽群主要分布於膠州、膠南、即墨等地,為一套陸相粗碎屑—細碎屑的洪積相—河流相—河湖相沉積,由礫岩、砂岩、粉砂岩、長石砂岩及含礫中粒岩屑砂岩等組成。
青山群主要分布於膠州、河套、紅島、樓子疃—豐城一帶及萊西、靈山衛鎮等地,為一套陸相火山爆發相、溢流相的中基性—中性—酸性火山岩系,下部岩性為流紋質含角礫熔結凝灰岩、岩屑玻屑凝灰岩;中部岩性為安山岩、玄武安山岩夾安山質火山角礫岩、角礫集塊岩等;上部為玄武粗安岩夾砂礫岩。
王氏群主要分布於膠州市至上馬鎮以北直至古峴、萊西廣大地區,為一套陸相紫紅色碎屑岩間夾玄武岩沉積,下部岩性為鈣泥質粉砂岩夾鈣質細粒長石砂岩、細粒長石砂岩,上部為杏仁狀玄武岩、拉斑玄武岩及伊丁石化安山玄武岩。
(3)新生界
古近系五圖組主要隱伏於平度南大窪,由礫岩、砂岩、頁岩和泥質岩等組成。
第四系廣泛分布於現代河流兩側、山前、入海處及準平原地區,為更新—全新統沖積、洪積、沖洪積、殘坡積、海積、海陸交互堆積及人工堆積等鬆散堆積層。其中沖積和沖洪積層最具供水意義,主要分布於較大河流的中下游和山前地帶,厚度一般10~20m,最厚可達25~30m;多具雙層結構,上部為黏質砂土及砂質粘土,下部為不同粒徑的砂及砂礫石層,其中有泥質夾層,邊緣地帶有坡積層楔入,結構較為復雜。河流愈小,砂層愈薄,分選性差,相變大;上游為花崗岩分布區,砂層顆粒較粗;在河口附近及近海窪地,沖積層中常有海相沉積夾層,岩性為淤泥、淤泥質粘土、淤泥質砂等,厚度一般小於5m。
青島市的侵入岩主要發育有新元古代晉寧期、震旦期和中生代燕山晚期,可歸並為7個單元,主要分布在嶗山、大澤山及大、小珠山等地。
2.地質構造
青島市地處華北板塊南邊緣膠南-文威造山帶日照隆斷東北部的魯東隆起、膠萊坳斷2個Ⅲ級構造單元。區內主要構造形跡為褶皺構造、韌性剪切帶及脆性斷裂構造,其主體方位為北東東向,次為北東向和東西向。區內脆性斷裂構造具控水作用,其方向錯綜復雜,除部分繼承古老斷裂構造外,多形成於燕山晚期,為北西—南東向水平擠壓應力及垂向上隆所導致的水平壓力共同作用的結果,具多期活動的特點,可歸納為四組共軛斷裂構造體系:①近EW(75°~85°)與近SN(5°~10°);②NEE(55°~65°)與NNW(330°~340°);③NNE(20°~25°)與NWW(290°~300°);④NE(30°~45°)與NW(300°~320°)。其中北東東、北北東及北東向力學性質多屬壓扭性,與之對應的共軛斷裂多呈張性。
四、區域水文地質概況
1.含水岩組的劃分與地下水賦存條件
根據水文地質特徵的不同,青島市地下水可劃分為鬆散岩類孔隙水、碎屑岩類孔隙裂隙水、噴出岩類孔洞裂隙水、碳酸鹽岩類岩溶裂隙水及塊狀、層狀岩類裂隙水等幾個含水岩組,其中以鬆散岩類孔隙水含水岩組為主,供水能力較強。
鬆散岩類孔隙水含水岩組:主要分布於大沽河、白沙河—城陽河、白馬-吉利河、王戈庄河、洋河、周疃河、張村-李村河等大小河流中下遊河谷平原和大澤山西南側山前平原,含水岩組主要由第四系沖積、沖洪積層不同粒徑的砂及砂礫石組成,厚度一般5~15m,透水性強,水量豐富,單井出水量可達1000m3/d以上,水位埋深一般2~4m,水力性質基本屬於孔隙潛水,局部地段在高水位時具弱承壓性,其中大沽河、白沙河—城陽河為青島市重要供水水源地,其餘各流域為當地主要供水水源地。
碳酸鹽岩類岩溶裂隙水含水岩組:主要分布於平度、萊西,膠南王台也有少量分布,含水岩組為粉子山群中的大理岩,一般呈夾層或透鏡體產於其他變質岩中,質地不純,多為蛇紋石化大理岩、白雲石化大理岩、透輝石大理岩等。裂隙比較發育,深度一般限於100m以內,含較豐富的岩溶裂隙水,特別在構造及地貌條件有利地段,富水性尤強,單井出水量一般大於500m3/d,最大超過1000m3/d,水質良好。但因分布面積過小,供水局限性較大。
噴出岩類孔洞裂隙水含水岩組:主要分布於即墨、膠州、萊西、城陽境內,含水岩組為青山群和王氏群中的玄武岩類,孔洞和裂隙比較發育,深度一般為30~50m,富水性較強,單井出水量為500~1000m3/d,且水質良好,常含有益於人體的微量元素(如Sr、H2SiO3、Zn等),可形成小的水源地為局部地區供水。
碎屑岩類孔隙裂隙水含水岩組:主要分布於膠州、即墨、萊西等地,含水岩組為白堊系萊陽群、王氏群砂岩、砂頁岩及凝灰質砂頁岩,由於其孔隙和裂隙均不發育,透水性、富水性均很弱,單井出水量一般小於50m3/d,供水意義不大。
塊狀、層狀岩類裂隙水含水岩組:主要分布於嶗山、大澤山及膠南大片地區,含水岩組為花崗岩、花崗閃長岩、片麻岩、變粒岩、片岩等。風化帶深度一般不超過30m,富水性弱,單井出水量小於30m3/d,局部構造裂隙密集帶比較富水,單井出水量可大於100m3/d,最大可達500m3/d,但分布極不均勻,僅能為局部供水。
2.地下水補給、徑流、排泄條件
青島市地下水主要為第四系鬆散岩類淺層孔隙水,局部為少量脈狀構造基岩裂隙水,大氣降水為其主要補給來源,地下水的運動方向與地形坡降、地表水系基本一致。大氣降水、地表水、地下水三者聯系密切,轉化關系明顯。
從區域水文地質分區來看,本區屬魯東低山丘陵水文地質大區(Ⅲ),綜合考慮區內地質、構造、地貌、地下水特徵等因素,可分為3個水文地質亞區,即膠北低山丘陵水文地質亞區、膠萊盆地水文地質亞區、嶗山—膠南中低山丘陵水文地質亞區(圖12-2)。
(1)膠北低山丘陵水文地質亞區(Ⅲ1)
主要分布於青島北部的平度、萊西境內,屬膠北隆起的西段,地貌形態為低山丘陵,由北向南地勢漸低。主要由燕山期花崗岩類和古老變質岩系組成,山間河谷中有第四系堆積,按岩性及地下水類型可進一步劃分為:①大澤山花崗岩類裂隙水小區;②平度—萊西變質岩岩溶裂隙水小區;③萊西變質岩裂隙水小區;④山間河谷第四系孔隙水小區。
(2)膠萊盆地水文地質亞區(Ⅲ2)
主要分布於平度、萊西、膠州、即墨的大部地區,地質構造單元屬膠萊坳斷,地貌形態為河谷平原、山前平原和剝蝕平原,地層主要為第四系沖積、沖洪積層和白堊系碎屑岩類及火山岩類,由於地勢低平,有利於地下水積聚,且儲水條件較好,為青島市地下水最豐富的地區。該區除接受大氣降水的直接入滲補給外,還接受來自相鄰其他水文地質亞區的地表水和地下水的補給,特別是其中河谷平原、山前平原第四系孔隙水和玄武岩類孔洞裂隙水,含水層較厚,儲水空間較大,表層滲透性能較強,補給條件十分有利,成為本區地下水最富集的地段。該區地下水排泄方式主要為徑流、人工開采和蒸發,其中人工開采為地下水的主要排泄方式。徑流排泄一是通過北膠萊河向北排向萊州灣;二是匯集於大沽河向南排向膠州灣,但因地勢平緩,水力坡度小,徑流速度緩慢,排泄不暢。由於大量開采地下水,水位埋深加大,蒸發排泄量逐漸減少。
(3)膠南—嶗山中低山丘陵水文地質亞區(Ⅲ3)
主要分布於膠南和嶗山,為膠南隆起的東北段,地貌形態為中低山和丘陵,地勢較高,坡度較陡,分別向北西膠萊盆地和東南沿海傾斜,岩性以燕山期花崗岩類為主,此外在若干河流的中下游第四系比較發育,形成大小不等的河谷平原。
膠北和膠南低山丘陵水文地質亞區的基岩裂隙水,大氣降水幾乎是其唯一的補給來源,但因山高坡陡和裂隙不甚發育,降水的大部分轉變為地表徑流匯集到海洋和膠萊盆地水文地質亞區,少量降水滲入到地下轉化為地下水,又以下降泉或地下徑流的形式很快向附近溝谷排泄,山間河谷溝溪成為匯集和排泄地下水的主要通道。由於裂隙發育深度淺,水力坡度大,地下水交替循環強烈。此區內較小的河谷平原區,如王戈庄河中下遊河谷平原區具有與膠萊盆地水文地質亞區相似的補、徑、排特徵,只有在地下水開發程度很低的地段,如白馬-吉利河中下遊河谷平原區,潛水蒸發才不可忽視。
3.地下水水化學特徵
青島市地下水在成因上以陸相溶濾水為主,近海窪地及河口地帶為海相、海陸交互相沉積水。自然狀態下其水化學特徵如下:本區外圍三面環海,降水、地表水、地下水、海水在轉化過程中,受海水蒸發影響,地下水中Cl-含量較高;區內地表水、地下水分布大體一致,均從山丘經平原獨流入海,在徑流過程中,地層介質礦物成分比較穩定,可溶性較差,特定的環境使地下水化學特徵具明顯分帶性:從山丘→平原→海岸窪地,水化學類型由水質較優的HCO3-Ca型→HCO3·Cl-Ca或Ca·Mg、Ca·Na型→Cl·HCO3-Na或Na·Ca型,礦化度由<0.5g/L→0.5~1.0g/L→>1g/L;區內受地球化學環境影響,局部有原生劣質水,如鈣質結核分布地帶高氟區,海岸帶及近海窪地、水封存地帶鹹水區等。
圖12-2 青島市水文地質分區圖
五、環境地質分區特徵
根據青島市地形地貌、氣象水文、地質、水文地質、植被土壤等諸因素對區域地質環境特徵的作用,可將青島市劃分為4個地質環境區(圖12-3)。
1.中低山—丘陵地質環境區
本區主要分布於嶗山、大小珠山、鐵钁山、大澤山及其餘脈丘陵地帶,其地貌成因類型屬剝蝕構造—構造剝蝕地貌,長期接受剝蝕切割作用,地面標高一般大於50m,切割深度不等,基底岩石主要由花崗岩類組成,次為砂頁岩、火山岩等,地表岩石裸露,溝谷地帶谷底堆積物較發育,但厚度不大。
嶗山岩體為燕山晚期嶗山花崗岩組成,切割深度大於500m;小珠山、大澤山一帶除花崗岩外,還有片岩、片麻岩、大理岩等,切割深度200~400m。中低山地帶花崗岩類岩石堅硬,山體陡峭,岩體裂隙不甚發育。由於地面坡度大,溝谷切割深,山高坡陡,大氣降水較大(除大澤山地區外均大於700mm),強風化帶不發育,風化深度一般小於3m,降水絕大部分由地表呈洪流迅速排向下游,極少部分滲入地下,以泉或地下徑流排出,岩體富水性差。
中低山地帶植被較發育,主要為密林區和一般林區,人文活動稀少,人為污染物少,岩石風化作用及地下水的溶解作用均較弱,加之地下水交替強烈,雖然地下水富水性較差,但含鹽量低、水質好,在構造裂隙密集帶,多分布有礦泉水。
丘陵地帶主要為上述山體的余脈,地表多為岩石裸露,岩性為花崗岩、片麻岩、火山岩、砂頁岩等,山體陡峭—渾圓,岩體裂隙較發育,少部分有植被覆蓋,主要為一般林區和稀疏林區,大氣降水一般大於600mm,溝谷地段有薄層殘積層,大氣降水大部分呈洪流排向下游,部分通過裂隙或薄層覆蓋層(碎石土、砂土)滲入地下,滲入過程中過濾及凈化能力差。
丘陵地帶由於風化作用和人為活動等,水交替作用均比中低山區有利於水鹽化學作用,致使地下水中含鹽量高於低山區。在市區及城鎮附近,由於工業、生活污染源較多,污染對地下水水質起著控製作用,水中化學組分常出現異常,多項組分超標,礦化度可達1.0~1.5g/L,局部地段大於1.5g/L。
2.剝蝕準平原地質環境區
廣泛分布於膠萊盆地中的膠州、即墨、萊西境內,地貌成因類型為剝蝕準平原,地形呈較平緩的壟崗、坡地,相對高程小於20m,標高一般小於50m,岩性以中生代白堊系碎屑岩及火山岩為主,地勢較低窪處表層堆積有薄層殘坡積物,厚度一般小於5m,崗地部分多基岩裸露,其餘大部分為薄層殘坡積的碎石層、砂土、粉土類的耕植土層覆蓋,植被較發育,多以耕作地為主,土壤質地較差,表層過濾、凈化防護作用較差,大氣降水及污染物易滲入地下。
該區岩石裂隙發育,多為淺層風化裂隙及火山岩孔洞,由於粘土化使部分裂隙彌合充填,裂隙空間容量小,孔洞聯結性差,導致其富水性差,地下水埋藏較淺。由於地形起伏小,地表徑流較緩慢,水交替條件及動力條件略差,水鹽作用時間長,加之地表污染,地下水中含鹽量較高,礦化度一般0.5~1.0g/L。
3.沖、洪積平原地質環境區
分布於山前地帶及各河流中下遊河谷地帶,主要在大沽河中下游平原、白沙河—城陽河中下遊河間地塊、北膠萊河沖積平原、膠南王戈庄河、白馬-吉利河河谷平原等。地貌類型為山前沖洪積平原和河谷沖積平原,地形較平坦,微有起伏。堆積物主要為河流沖積、沖洪積形成的鬆散粉質粘土、粉土、中粗砂及砂礫石層,一般為雙層結構,上部為粉質粘土、粉土,下部為中粗砂、砂礫石層。下部為主要含水層位,厚度一般為5~15m,局部達25m,富水性較強,水位埋深一般為2~4m,最大達10m,包氣帶岩性以粉土、粉質粘土為主。
圖12-3 青島市地質環境分區圖
該區大氣降水除平度北膠萊河區為500mm左右外,其餘大部分地段為600mm左右,地表徑流較緩慢。區內植被較發育,以耕作地為主,土壤質地良好,表層土過濾、凈化能力較強。第四系孔隙水主要由大氣降水滲入補給,另有山前基岩裂隙水補給及河水滲入,地下水主要通過蒸發、開采和向下游徑流排泄。但該區是主要生產生活活動區,生活污染、工業污染及農業污染已超出「點狀污染」的范圍,構成了貫通的污染層(區)。該區地下水運動及交替緩慢,水與鬆散岩層充分接觸,相互間化學作用較強烈,加之污染物的參與及人為開採的影響,地下水中化學組分及濃度從上游山前地帶到下游濱海地帶變化較明顯,存在明顯的水化學分帶現象。地下水的礦化度由山前的0.5g/L到濱海的1.5g/L,在海水入侵嚴重地段可達3g/L以上。
4.濱海平原地質環境區
主要分布於濱海大河河口附近的條帶狀狹窄地段,地形平坦,地貌類型為濱海平原,堆積物多為粉細砂、粉土及海相淤泥構成,富水性差。地層是在海陸交互作用下形成的,地下水是海水與大陸淡水抗衡中形成的,水位埋藏淺。該區大氣降水一般大於700mm,多為散狀面流直接入海,少部分滲入補給地下水,土壤多為鹽鹼化或沼澤化,植被發育差,且多以耐鹽荒草為主。河口地帶常常是污染物集中排放及匯集地帶,污染嚴重,其他地帶多為鹽場,受海潮及下伏海相地層影響,本區地下水水質極差,化學成分極為復雜,水化學類型以Cl-Na型為主,礦化度一般大於3~5g/L,鹽場附近則大於10g/L。
㈩ 地質環境調查的基本內容
從人地關系來看,地質環境與社會經濟相互作用過程大致包括4個關鍵環節:狀態層、壓力層、問題層和風險評估層。相應地,地質環境調查的基本內容應包括以下4個主要方面(圖6-2):
(1)地質環境狀態調查。在全面了解區域地質條件的基礎上,通過對各種地質環境要素的調查與監測,查明地質環境系統的外界影響因素、系統結構功能、空間分異規律,研究地質環境中所發生的物理過程、化學過程和生物過程,從而掌握地質環境所處的狀態,評價地質環境質量,判斷地質環境現狀對社會經濟發展的有利方面和不利方面。
(2)物質流分析。地質環境與社會經濟的相互作用主要表現為各種輸入和輸出物質流,物質流越大,人類活動對地質環境的作用就越強烈。通過地質環境與社會經濟的物質流核算與分析,定量評價社會經濟活動對地質環境的影響程度。
(3)地質環境問題調查。對自然驅動因素和人為驅動因素的共同作用下發生的各種地質環境問題進行調查,結合地質環境要素監測,了解地質環境問題的發生機理和時空分布規律,預測地質環境問題的發展趨勢,實現早期預警和災害預報。
(4)地質環境管理措施。通過地質環境問題和地質災害風險評估,提出地質環境利用、保護和管理的技術、行政和政策措施,引導和規范地質環境開發利用的經濟活動,以地質環境的可持續利用保障經濟社會的可持續發展。
圖6-2 地質環境調查基本內容框架示意圖
現階段,國家層次的地質環境調查肩負著為國民經濟可持續發展服務的使命,是國家經濟建設和社會發展的資源基礎、環境基礎和工程基礎,以主動和緊密服務國家需求,滿足國土資源規劃、管理、保護與合理利用為首要任務。地質環境調查的基本任務包括:
(1)開展主要平原和盆地水文地質調查。從資源和環境的角度考慮地下水的問題,建立地下水監測網路,系統查明地下水的數量、質量和時空變化規律,評價地下水可持續利用的資源潛力及其空間分布,為地下水資源管理、保護與利用提供決策意見或建議。
(2)開展重點地區地質災害調查。查明我國地質災害易發區的范圍,對重要地區緩變性地質災害和突發性地質災害進行風險評估和區劃,建立全國地質災害監測預報預警系統,提高地質災害監測預報和應急反應能力,提出地質災害防治方案、意見或建議。
(3)開展區域環境地質調查。查明我國主要環境地質問題分布現狀、發生和發展趨勢,提出地質環境宏觀調控和保護對策建議,為經濟社會發展對地質環境的合理利用提供依據。