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什麼水文地質環境

發布時間: 2021-01-24 19:32:10

1. 西南岩溶地區水文地質環境地質調查成果

中國地質科學院岩溶地質研究所

西南岩溶地區包括雲南、貴州、廣西、湖南、四川、重慶、湖北、廣東8個省(區、市),岩溶面積78萬平方千米。該岩溶地區存在嚴重乾旱缺水、水土流失與岩溶石漠化、地下水質惡化、岩溶塌陷和岩溶內澇等典型資源環境問題,制約了經濟社會的發展。2009~2011年,西南地區連續發生的嚴重乾旱主要分布於岩溶地區,耕地受旱面積1億余畝,受災人口6000多萬人,直接經濟損失300多億元,引起了黨中央國務院的高度關注。

2003年起,在中國地質調查局的領導下,中國地質科學院岩溶地質研究所組織西南8省(區、市)地調院等單位,聯合實施了「西南岩溶地區水文地質環境地質調查」計劃項目。至2011年底,完成了80個工作項目,包括1:5萬水文地質環境地質調查44項、地下水開發利用與環境治理示範13項、地下水動態監測3項和綜合研究20項。面上工作覆蓋了西南8省(區、市),1:5萬水文地質綜合調查選擇了77個典型岩溶流域。

通過調查與探測,查明了不同岩溶環境類型區地下水分布結構、水循環機理、水質與污染現狀、生態環境狀況和開發利用與保護條件;通過監測與試驗,掌握了岩溶水系統形成演變規律與動態變化趨勢;通過科技攻關,進行水質、水量和開發利用潛力評價,制定了地下水開發利用、水污染防治和生態環境綜合整治區劃;通過開發與治理示範,建立岩溶水資源有效開發利用與保護優化模式,為面上推廣積累了經驗。完成1:5萬水文地質調查面積20萬平方千米,水文地質鑽探52000米,綜合地球物理探測60000點,岩溶洞穴探測60千米。本項目調查成果為該區抗旱找水提供了很好的技術支撐,快速確定了找水靶區和取水水源,使得勘探成井率達到了90%以上。

該項目主要取得了6方面成果:

第一,掌握了西南岩溶區水資源量及其開發利用潛力,為該區地下水開發利用提供了依據,為地方經濟社會發展提供了技術支撐。對西南岩溶地區地下水資源量進行了評價論證,掌握了岩溶地下水可供有效開發利用的潛力。調查區地下水天然資源量為1762.82億立方米/年,岩溶水允許開采量615.70億立方米/年,地下水資源潛力為517.38億立方米/年。區內有2863條地下河,己開發利用的地下河138條,佔4.82%,地下河的開發利用潛力很大。

第二,查清了岩溶石漠化的分布狀況及其發展趨勢,掌握了岩溶石漠化形成的主要機理,為正在開展的石漠化治理提供了依據。西南岩溶地區石漠化面積為11.35萬平方千米,占岩溶區面積的22.7%,年平均增長率為1.86%,岩溶石漠化呈不斷惡化的趨勢。

第三,查清了典型流域岩溶水文地質條件和環境地質問題。選擇不同類型岩溶區,以流域為單元,開展了1:5萬水文地質和環境地質調查,掌握了岩溶乾旱、洪澇、地質災害狀況,制定了流域內岩溶水開發工程方案和地質環境綜合整治區劃。這一基礎性調查成果已被多個部門應用於調查區開發治理工作中。

第四,針對不同類型區開發條件,因地制宜,採取堵洞蓄水、暗河截流、大泉壅水、鑽井等多種方式,開展了岩溶地下水開發利用與生態環境綜合治理示範,取得了明顯的社會效應與經濟效益。攔截地下河形成地下調節水庫6座,鑽探成井200餘口,解決了100餘萬人飲用水、50萬余畝耕地的灌溉用水問題。在雲南瀘西盆地邊緣建成了皮家寨岩溶大泉束流調壓壅水開發示範工程(圖1),允許開采量6萬立方米/天。解決了25660人的飲水困難和36000畝耕地的灌溉用水問題。在貴州省實施了巨木地下河岩溶水開發示範工程,利用地下空間在地下河出口處築壩攔蓄地下水成庫(圖2和圖3),建成了庫容239.2萬立方米地下水庫1座、300立方米的高位蓄水池1座,解決了區內12000餘人和14000餘頭大牲畜的飲水、緩解了8000餘畝農田缺水灌溉。水稻平均增收150千克/畝、總增收水稻90.0萬千克/年、油菜增產8.82萬千克/年,實現經濟收入145萬元/年。在廣西黎塘鎮謝村橋美示範區,開發表層岩溶系統地下水(圖4),建設以蔬菜為主的高效農業基地,使蔬菜總產值達1300多萬元,增收20%~30%,蘿卜單產由過去的2000千克提高到現在的3500~5000千克,年產值達235萬元,增收125萬元,人均增收350元。

圖1 雲南岩溶大泉壅水示範

圖2 貴州攔蓄地下河示範

圖3 貴州蓄水構造機井開采示範

圖4 廣西表層岩溶泉開發示範

第五,初步建立了西南岩溶石山區地下水與環境地質信息系統,實現了地質調查成果的信息化。建立了具有輸入、編輯、查詢、空間分析、輸出等功能的西南岩溶石山區地下水與環境地質信息系統,為岩溶地區水資源開發利用、生態資源和土地資源保護與管理等提供了科學依據。

第六,地調與科研相結合,開展了綜合性研究工作,實現了地質調查工作的科技創新。在岩溶水資源形成機理、岩溶水資源定量評價方法、岩溶石漠化形成機理與演變規律、表層岩溶帶及其對水資源的調蓄功能、岩溶水自動化監測技術、地下河水變化與土地利用關系、碳酸鹽岩岩性地層遙感填圖技術和岩溶地下水綜合探測技術和示蹤技術研究等方面取得了新進展。

2. 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。

3. 環境水文地質學的誕生

環境問題的研究,已是當前世界各國十分突出的一個問題。環境水文地質學的誕生和發展是和環境地質學的誕生和發展緊密相關的。可以說,從20世紀60年代初期出現環境地質學起,就開始有了環境水文地質學的雛形,嚴格地說,它是環境地質學的一個分支。

環境地質學的含義和研究范疇,不同學者有其不同的見解。最早使用「環境地質學」這個名詞的是1962年Tames E.Hackett,他認為「環境地質學是研究和使地質學達到協調和完善狀況的一個新方向」。Peter T.Flawn則認為「環境地質學是研究城市、鄉村和原始地區人類土地利用的全過程,它包括自然資源的尋找和開發、廢物的處理、塊體運動和構造運動的效應、地球物質組分對人體健康的影響效應。它涉及到陸地、海洋和大氣圈,甚至由於地球人口和工業的集中,產生巨大的熱柱和煙柱的效應,都可以應用環境地質這個名詞」。Willian J.Wayne和Flawn等在1968年和1970年相繼提出:「城市地質學一詞與環境地質學實際上是同義詞」,「城市地區是公認的環境地質學最重要的焦點」等。但是,與此同時,也有學者持相反的意見,如Gordon B.Oakeshott(1970)認為「環境地質是一種荒謬的名詞」,「所有地質學都是環境的……」。

不論各位學者的看法如何,環境水文地質學作為環境地質學的一個分支,它的發生與發展是和世界人口的增加、城市化程度的迅速增長、特別是為供水目的過量抽取地下水而導致的地面沉降、含水層枯竭、水質惡化等一系列環境水文地質問題的發生與發展過程密切相關。而且,目前環境水文地質學涉及的研究范圍已遠遠超過了岩石圈和水圈而延伸到大氣圈和生物圈,並和人類賴以生存的社會、環境、生態和經濟等密切聯系。

近二三十年來,該學科在我國發展迅速。原地質礦產部曾先後於1979年10月和1983年3月分別在西安和杭州召開了北方與南方地區有關環境水文地質的經驗交流會,著重討論了我國各地地下水的污染現狀、成因、形成機理與環境質量評價等問題。又如,1979年在北京召開的「地下水人工補給」學術討論會;1980年在上海召開的「全國地面沉降」學術研討會;1982年11月在重慶召開的水文地球化學學術討論會等。總之,從20世紀80年代初至今有關環境水文地質專題研究的各種學術會議很多。在科學研究方面,自我國「八·五」科技攻關以來,每次攻關規劃都有環境水文地質科學研究的項目。近幾年,我國進行西部大開發,更是明確的以生態環境研究為重點。所有這些,都充分反映了我國環境水文地質學在20世紀已經進入了一個嶄新的發展階段。

應該著重指出的是,在我國環境水文地質學科的建立和發展過程中,陳夢熊院士有很大的貢獻。他於1984年發表的「環境水文地質問題與環境水文地質學」(水文地質工程地質選輯20,地質出版社)一文中,在我國首次提出了環境水文地質這一新學科,繼而,他又在1985,1990,1995和1996年陸續發表了一系列文章,論述了關於環境水文地質學這一新學科的基本概念、學科分支、研究內容與方法等。這些思想觀念和理論基礎,已被不少院校的教科書和有關論著所引用,影響深遠。

目前,環境水文地質學根據其研究的內容和方法,在我國已形成了不同的環境水文地質學分支。如資源環境水文地質學、污染水文地質學、病理環境水文地質學、工程水文地質學、生態環境水文地質學(陳夢熊,1985年)等,這在1987年7月第28屆國際地質大會以來的歷屆地質大會的有關環境地質分會的內容上都有反映。

總之,環境水文地質學是一門應用地質科學,是研究天然和人為作用下,由於環境水動力作用和水文地球化學作用變化所造成的環境水文地質問題。如,土壤鹽鹼化、森林退化、水污染、海水入侵、地面沉降、水源枯竭等有關環境地質副作用的發生、發展的物理、化學過程及其計算機模擬和預測;從水文地球化學和水文地質動力學原理出發,環境水文地質學還研究水和岩石相互作用的機理以及人類和自然交替作用過程中水文地質環境保護的措施;研究向地球索取更多優質水的方法和措施等。這些研究既包括水資源合理開發利用的一系列水動力學和水化學的理論和方法研究,也包括與海水入侵、污水處理等有關的一套工程技術,如污水的化學、物理化學、微生物化學和生物工程等的處置方法和措施的研究。

環境水文地質研究的目的是為了改造環境,以達到控制和消除有害作用,保護和合理利用地下水資源,使其有利於人類生存和發展生產的目的。其研究的范疇應包括各種水資源,如大氣降水、地表水、地下水以及再生水、資源化水等的形成發展、演化的機制和治理對策,以及與大氣圈、岩石圈、生物圈之間的相互影響,相互制約的內在聯系的研究。顯然,在當前全世界面臨水資源短缺和環境惡化的形勢下,環境水文地質工作及其學科發展的前景必定越來越寬闊。

4. 簡述礦山開采會產生哪些水文地質環境問題

礦山疏干排水會造成地下水水位下降,引發地面變形沉降。
礦山的疏干排水會造專成地表水懸浮物增多,引屬發地表水污染,這個煤礦比較明顯一排水附近的水溝水渠都是黑的。還有些是化學浸礦法的,例如金礦洗金廢水不按規范處理的話,會造成嚴重的安全事件。

5. 地下水地質環境區域劃分

一、地質環境區域特徵

根據我國不同地區的地質環境特徵,大致可劃分為大區:東部大平原;內蒙古高原與黃土高原;西北內陸盆地;華中及西南丘陵山區;東南及華南濱海地區;青藏高原。以上6大區既有各自的特殊性問題,又有相同的共同性問題。例如東部大平原地下水較為豐富,主要地質環境問題是地下水的合理開發利用與洪、澇、旱、鹼等自然災害的綜合治理。內蒙古高原主要問題是能源基地建設與生態環境的保護以及黃土高原水土流失與解決人畜飲用水問題。西北乾旱區主要是防止沙漠化,實際上也是水資源的合理規劃與科學管理問題。華中及華南濱海三角洲平原,主要存在淤泥、流沙等軟土層問題、海水入侵問題、風暴潮及洪澇災害加劇等各類環境問題。青藏高原主要是凍土層廣泛分布、高原峽谷區崩塌、滑坡、泥石流災害嚴重及地震問題。上述各類地區也存在不少共同性問題,例如城市環境地質災害是普遍性問題,但尤以東部大平原與濱海三角洲平原最為突出;地面沉降災害分布很廣,水污染問題十分普遍;由於劣質水引發的各類地方病分布很廣,尤以東北、西北地區最為嚴重;乾旱缺水是一個普遍性問題,不僅在北方,在南方的岩溶地區、紅層地區也十分嚴重;凡是丘陵山區都普遍存在崩塌、滑坡、泥石流等地質災害,尤以西南地區最為突出。綜上所述,地質環境問題十分復雜,其形成原因既有自然因素,又有人為因素,而且人為因素往往成為破壞地質環境的主導因素。

二、地下水地質環境區域劃分

從水文地質觀點,結合自然條件與構造特點,可考慮把中國區域劃分為3大單元:中國北部地台(中朝地台)、中國南部地台(揚子准地台)和青藏高原(由喜馬拉雅山系、昆侖山系、祁連山系及其中間地塊組成)。

中國北部及南部地台,以東西向展布的秦嶺褶皺山系為界。秦嶺以北年降水量小於800mm,並自東向西,逐漸由半濕潤氣候帶過渡到半乾旱氣候帶和典型的內陸乾旱氣候帶。河流分別屬於黃河水系、松遼水系和內流水系。秦嶺以南降水突然增加,並逐漸由濕潤氣候帶過渡至十分潮濕的亞熱帶氣候區。河流分別屬於長江水系和珠江水系。由此可見,中國南北緯向分帶現象非常顯著,雖然地形條件極為復雜,但潛水的分布仍處處受到緯向分帶的控制。面積廣闊的青藏高原,平均海拔4000m以上,氣候乾燥寒冷,破壞了緯向分帶規律,形成苔原及冰漠,並且在高原四周顯示自然景觀上垂向分帶的特徵。因此它與中國東部完全不同,構成一個獨立的水文地質區域。

根據我國氣候分帶結合大地構造與地質、地貌條件,全國共可劃分為6個水文地質大區,分別是:東部大平原水文地質區;內蒙古高原、陝甘黃土高原水文地質區;西北內陸盆地水文地質區;華東、華中及西南丘陵山地水文地質區;東南、華南水文地質區;青藏高原水文地質區。每個大區又可劃分出一些亞區(圖2-1-1)。

圖2-1-1 中國水文地質分區略圖

(據陳夢熊等,2002)

Ⅰ—東部大平原水文地質區:Ⅰ1—松遼平原亞區,Ⅰ2—黃淮海平原亞區;Ⅱ—內蒙古高原、陝甘黃土高原水文地質區:Ⅱ1—內蒙古高原亞區,Ⅱ2—陝、甘黃土高原亞區;Ⅲ—西北內陸盆地水文地質區:Ⅲ1—河西走廊亞區,Ⅲ2—准噶爾盆地亞區,Ⅲ3—塔里木盆地亞區,Ⅲ4—柴達木盆地亞區;Ⅳ—華東、華中及西南丘陵山地水文地質區:Ⅳ1—華東、華中丘陵山地亞區,Ⅳ2—西南岩溶丘陵山地亞區;Ⅴ—東南、華南水文地質區:Ⅴ1—閩、浙丘陵山地亞區(包括台灣),Ⅴ2—粵、瓊丘陵山地亞區(包括部分廣西);Ⅵ—青藏高原水文地質區:Ⅵ1—凍土高原亞區,Ⅵ2—藏東及藏東南高山峽谷亞區

6. 哪些高校有水文地質專業,或者如果要考水文地質的研究生,哪些大學的這個比較好呢在線等待,非常感謝!

中國地質科學院,現歸國土部直屬事業單位中國地質調查局統一管理,他下面有兩個研究專單位以水文地質為優勢屬,中國地質科學院水文地質環境地質研究所,是全國唯一水工環的公益性事業單位,其中水就是水文地質;中國地質科學院岩溶地質研究所,唯一的岩溶研究所,岩溶水文地質是其專長,聯合國教科文組織世界岩溶中心也在該單位。另外,國土資源部直屬事業單位中國地質調查局的水文地質環境地質調查中心,國內專業的水文地質調查研究中心,這裡面很多教授也在中國地質大學,石家莊經濟學院等不同高校等招收水文地質專業研究生。
中國科學院地理所等一些科研機構也有相關專業。

高校方面:
中國地質大學(原北京地院)、長安大學(原西安地院)、成都理工大學(原成都地院)、石家莊經濟學院(原河北地院)這幾個都是曾經的國內大地院
另外,好多其它的一些綜合類院校清華、北大等很多都有相似專業。

7. 水文地質條件是什麼

水文地質條件是指地下水埋藏、分布,補給、徑流和排泄條件,水質和水量及其形成地質條件等的總稱。

8. 水文與水文地質的區別

二者有交集,水文的范圍大一些
水文的對象僅僅是所有關於水的,形成包括水位、流量版、雨量、水質權、地下水、蒸發、泥沙等項目齊全、布局比較合理的水文站網。包含部分水文地質的內容。
而水文地質是為地質工程服務的一門學科,水文地質學是地質學的一個分支,是研究地下水(Groundwater)的一門學科,它是對地質環境中地下水的發生、運動及其水化學特性上的研究。主要研究與岩石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相互作用下地下水水量和水質的時空變化規律,並研究如何運用這些規律去興利除害,為人類服務。

水文,指自然界中水的變化、運動等的各種現象。現在一般指研究自然界水的時空分布、變化規律的一門邊緣學科。
水文地質學是研究地下水的科學。它主要是研究地下水的分布和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水資源及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開採的不利影響及其防治等。隨著科學的發展和生產建設的需要,水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。

9. 水文地質條件一般是指什麼

通常把與地下水來有關的問源題稱為水文地質問題,把與地下水有關的地質條件稱為水文地質條件。
水文地質指自然界中地下水的各種變化和運動的現象。水文地質學是研究地下水的科學。它主要是研究地下水的分布和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水資源及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開採的不利影響及其防治等。隨著科學的發展和生產建設的需要,水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。近年來,水文地質學與地熱、地震、環境地質等方面的研究相互滲透,又形成了若干新領域。

10. 高速公路的修建導致什麼水文地質環境變化,特別是隧道工程,該如何處理出現的問題。

出現的問題來很多,根據源隧道圍岩和周邊地質條件的不同,出現的問題也相應的不同。比如在潛埋段會出現冒頂現象,解決辦法是減慢掘進速度,在布眼上多打眼,少裝葯,調整硬性支撐的密度等等。所以你這個問題我感覺就像在問一本網路全書的內容,你還是去翻閱各種資料好得多。

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