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胶州湾是什么地质条件

发布时间: 2021-02-06 07:27:16

1. 海岸工程地质条件

环胶州湾海岸区域工程地质条件受地形地貌、地层岩性、地质构造、水动力条件等因素的控制,不同地区上述诸因素存在着差异。详细研究近海不同地区的工程地质条件,对海岸带规划、工程地质环境适宜性、沿海工程建设和地质环境保护等方面均具有重要意义。

7.1.1 地形地貌

根据旁测声呐扫描、水深测量以及浅地层剖面资料,对青岛近海地貌体系特征进行了研究,按地貌成因将其划分为潮流地貌、潮汐河流复合地貌、海滩浪成地貌和人工地貌4个大单元。

(1)潮流地貌

潮流是半封闭海湾和开阔岸浪击面(一般水深20m)以下塑造海底地貌的主要营力,该现象在胶州湾表现明显。

胶州湾是一个半封闭的港湾,潮差大,波浪作用较弱,往复流成为控制湾内沉积作用的主要动力。湾口受基岩岬角地形的限制,口门狭窄,涨、落潮流在通过口门时,由于胶州湾口门的“狭管”效应,潮流加强了对底部的冲刷,使得湾口被侵蚀成沟槽。底部侵蚀的物质,在涨、落潮流的带动下,涨潮在湾内沉积,落潮在湾外堆积,形成涨、落潮流三角洲。在地貌形态上,湾口处为主潮道,向湾内呈分支状散开成为分支潮道,形成涨潮三角洲上的沟-脊相间地形,潮流沙脊为涨潮三角洲上的次级地貌形态。

(2)潮汐河流复合地貌

入湾河流多从西侧进入,且为源近流短的小河。主要河流为大沽河,每年输入湾内的泥沙达到959200t;其次为洋河,每年输沙量为258100t。海湾波浪作用很弱,浪高多小于0.5m;沉积物受到潮流的作用,大部分在河口发生沉积。大沽河入海的流量为27.74m3/s,洋河入海平均流量在1.78m3/s,总体约为30m3/s,与潮流作用相比河流的作用相对较小。胶州湾西部潮流平均流速小于20cm/s,湾顶平均潮差比湾口增大约30cm,计算该区平均潮差在300cm,最大潮差500cm,所以该区主要动力为潮汐作用。当落潮至平均低潮面位置时(图7.1),大沽河河道突入到三角洲前缘;当高潮时,大沽河及洋河下部曲流河道在潮流的顶托作用下实际上成为一条潮道,具有双向潮流的特征。罗家营剖面可见明显的点坝和泥质潮上带,主要由粉砂与泥互层组成,含有丰富的植物碎屑,在烟台顶附近潮坪可见贝壳堤。根据以中沙为主的潮道内贝壳的14C年龄测定,大沽河河口湾形成于约8.24±0.12kaB.P.,大沽河口7.40~7.65m贝壳14C年龄为5.93±0.18kaB.P.,李家庄2.30m淤泥14C年龄为6.01±0.08kaB.P.,确定该相属于全新世中期高水位以来的沉积相。

图7.3 大沽河-洋河三角洲沉积相序

(3)海滩浪成地貌

胶州湾海滩海浪侵蚀地貌也较发育,海蚀平台、海蚀洞、海蚀崖是常见的海蚀地貌形态。海蚀崖底部多处于波浪作用之下,因组成物质不同,其形态也各异。湾内的断层海蚀崖分布在阴岛东北的东洋嘴—邵哥庄一带,该段海崖为NE-SW走向,岸线平直,断层面向东南倾,倾角60°左右,断层面除有浪蚀痕迹外,还有断层镜面和擦痕;海岸的东南侧,尚有从东北向西南分布的海蚀平台和海蚀柱等海蚀地貌形态。

(4)人工地貌

随着经济建设的蓬勃发展,胶州湾近海沿岸的开发日新月异。湾北部和西北部平原海岸区开辟了大规模的盐田,东部沿岸建设了许多工厂、海港。近几年来,黄岛也先后建筑了几座码头,并在近岸处建筑了各种防潮墙、防浪堤。胶州湾的许多岸段早已不再是自然海岸,而是人工海岸。

7.1.2 地层岩性

(1)地层及基岩类型

胶州湾内的地层有古生界胶南群邱官庄组,白垩系的青山组和莱阳组,此外还有燕山期的花岗岩。其中,古生界胶南群邱官庄组主要为中厚层的白云变粒岩和黑云变粒岩及浅粒岩,青山组和莱阳组主要以青山组中酸性火山岩和中基性火山岩为主。

岩石力学差异性主要受岩性本身、断裂构造及断层附近相应岩脉侵入的影响,造成各种岩性的岩石力学指标不同; 同时,岩性变化及构造的影响,导致岩石风化界面的差异性甚为明显,不同岩性的岩石风化层厚度相差巨大。上述差异性是工程建设中应重点考虑的主要工程地质问题之一。针对胶州湾的工程地质条件,以下几点应予考虑:

1) 岩石界线: 两种岩石的差异性可能导致承载力的不同,从而引起不均匀沉降。即使在力学性质较好的花岗岩区,如被无数条岩脉及断层切割成非完整的块体,其力学性质则会大大降低。

2) 脉岩带 ( 群) 的发育: 脉岩发育本身就代表着处于伸展构造带,在地下水的作用下,容易发生附近岩石的破碎和弱 ( 软) 化; 其次,岩脉自身岩性存在差异,特别是煌斑岩容易发生风化。故工程建设应尽量避开脉岩带。

3) 节理裂隙的发育: 易造成岩石软 ( 弱) 风化程度的差异。缓平的节理在水做润滑剂及建筑物重压下,如具有临空面,则可能发生滑裂。因此,工程建设时应考虑节理裂隙的发育情况。

4) 基底起伏: 在湾口存在海底地表的强烈切割、小型冲沟发育以及不同地段基岩埋深的差异性,因此当建筑物置于不同性质与厚度 ( 或埋深) 的地层上时,岩石地基存在较大的差异,将给工程带来不良的影响。

( 2) 底质类型

胶州湾区内表层沉积物底质类型可分为以下几大类型: 泥质砾、沙、粉沙质沙、泥质沙、沙质粉沙、砾质泥、含碎石结核砾质泥、沙质泥、粉沙、泥和黏土。其中,砂质粗粒沉积主要分布在大沽河、洋河河口附近,主潮道及分支潮道,涨、落潮流三角洲潮流沙脊以及大福岛南部残留沉积区; 粉沙及泥质细粒沉积主要分布在潮下带水动力条件较弱的区域。研究区沉积体系划分为大沽河 - 洋河潮汐河流复合三角洲、湾口两侧涨落潮流三角洲以及波浪作用下的海滩沉积体系。

( 3) 第四系厚度

调查发现,胶州湾内的沉积物大致与海岸平行分布。在 “V”形的底部是沉积中心,沉积物较为集中,湾内厚度变化很大,自 0m 至 52m 变化,平均厚度 21m。湾口附近缺失松散沉积物,向两侧逐渐增厚。在胶州湾西侧,岸边附近沉积物厚度一般小于 10m,向湾中心沉积物厚度逐渐缓慢增厚,中心厚度稳定,均在 25m 左右。在湾东岸,根据已有的资料显示,沉积物厚度变化剧烈,自基岩海岸处 0m 厚迅速增加至 25m,且在马蹄礁以北有两个较厚的沉积中心,最厚处为 40 ~ 45m。在湾口以北 36°05'纬线附近,沉积厚度呈EW 向迅速变化,从湾口的 5m 左右迅速变为 25 ~ 40m。全新世以来的海相沉积层的厚度在胶州湾内最大约 10m,位置处于 36°05' ~36°08'和 120°09' ~120°17'之间,总体近 EW向展布。其余地方的沉积物厚度约为 5m。自 36°05'以南至 120°19'之间的湾口位置,沉积物厚度基本为 0m。湾外主潮流通道处沉积厚度也较薄,根据钻孔资料分析沉积厚度小于2m。向落潮流三角洲方向,沉积厚度逐渐增厚,在 36°及 120°30'位置厚度达到 10m。

7.1.3 地质构造

海岸带主要以基岩断裂构造为主,褶皱构造不发育。断裂构造以 NE、NNE 向和 NW向3组断裂为主要构造线,它们控制了区域地貌特征和地层空间分布。其中,对工程地质环境有一定影响的断裂主要是通过陆上露头或海上浅地层剖面探测或调查推断的断裂。区内有重要影响的沧口断裂宽度为50~100m,走向40°,倾向310°,倾角70°,控制莱阳群、青山群沉积及崂山超单元的分布;带内发育碎裂岩、粉碎岩及糜棱岩。第四系覆盖严重,胶州湾内下降盘第四系厚度大。

7.1.4 水深及水动力条件

湾内地形总趋势是西北浅、东南深,海底地势自北向南倾斜,湾内平均水深约7m,湾口附近水深较深,最大水深为64m;湾口以外地势较为平坦,平均水深约为20m。

该区潮流属于正规半日潮流,涨潮历时1~2h,运动方式为往复流,潮流流速从湾口至湾顶逐渐递减,湾口的团岛断面流速为150~160cm/s,湾中部为70~80cm/s,湾顶部小于50cm/s。胶州湾的波浪主要有两种:一是外海产生的涌浪,涌浪为E—SW向,以SE向的涌浪最多,年频率为26%;二是湾内本身产生的风浪,NW向的风浪最多,年频率为10%。波浪自湾口向湾内传播时波高逐渐减小,湾内年平均波高一般不超过0.5m;胶州湾口中心50年一遇波要素H1/10大波平均波高为318cm。

7.1.5 潜在地质灾害

从空间分布上将地质灾害划分为推断断层、不规则基岩面、地震、埋藏古河道、埋藏谷、潮沟、陡坎及沙波。构造、深层控制引起的地质灾害有断层、不规则基岩面和地震;处于海底浅层范围的灾害现象有埋藏古河道、埋藏谷及冲沟;海底表层因水动力条件的不同引起的微地貌现象有潮沟、陡坎和沙波;水动力条件强烈引起的滨岸及海岸变迁有海岸侵蚀及海水入侵。

7.1.6 岩土物理力学参数

岩土物理力学参数参考海湾大桥工程地质勘察相关资料,工程地质特征主要表现为岩土力学性质的差异以及淤泥质软土的土体物理力学性质。

2. 青岛地区海岸带地质-生态环境初步调查与评价

一、海岸带的环境地质条件

青岛市位于胶东半岛南侧的黄海之滨、胶州湾畔。它是我国重要的沿海计划单列市和海洋科研教学基地,是山东省的经济龙头城市。沿海地区包括即墨、胶州、胶南3个县级市和崂山、城阳、黄岛、市南、市北、四方、李沧等7个区。市辖海岸带北起丁字湾南阡乡金口村东小河口(北纬36°36ཌྷ″,东经120°46༿″),南至黄家塘湾的吉利-白马河口。沿海分布49处港湾、70个岛屿,海岸线总长863.29km,其中,大陆海岸线730.64km,海岛岸线132.65km。近海海域总面积13800km2,其中滩涂面积375km2,浅海(潮高基准面下20m水深)水域面积3255km2。海洋资源十分丰富。

二、海岸带的环境地质问题与地质灾害

青岛地区海岸带环境地质问题与地质灾害类型较多,主要可分为青岛前海沙滩环境变异问题、海岸滩涂环境变异问题、地震灾害、海水入侵、海岸侵蚀、岩崩与危岩6种。

三、胶州湾的地质-生态环境问题分析与评价

1.胶州湾的主要生态环境问题及演变规律

1)胶州湾面积缩小;

2)纳潮量逐步降低,自净能力日益减弱;

3)纳污量逐年增长,水质和底质不断恶化;

4)海洋生物迅速减少。

2.胶州湾地质-环境质量综合评价

根据模糊综合评判结果,胶州湾内可划分为4个不同等级地质-环境质量区,各区特征分述如下:

1)地质环境稳定区(Ⅰ区):位于胶州湾内近岸海域,区内大部分区段断裂构造不发育,区域构造稳定性良好,海底地形平坦,底质类型以粉砂淤泥为主,个别地段为黏土。区内水动力条件较弱,以沉积作用为主,潮流流速一般小于30cm/s,波浪高度一般小于0.5m,水深小于10m,波浪对海底工程作用影响较小,海底工程地质条件良好。河口地段在雨季水流流速较大,对海底构筑物或海底管线有一定冲蚀甚至破坏作用。

2)地质环境次稳定区(Ⅱ区):分布于胶州湾中心地段,区内基岩埋深20m左右,以火山岩为主,断裂构造较发育,海底地形较平坦,底质类型以粉细砂、粉砂质黏土为主。区内水动力条件相对较强,潮流流速20~60cm/s,波高H1/10为1.5m左右,水深较大,一般10~20m,无其他海底不良物理现象,工程地质条件较好。

3)地质环境次不稳定区(Ⅲ区):主要位于胶州湾口一带,南北向延伸,区内基岩埋深浅,基本裸露,岩性以花岗岩为主,断裂构造发育,海底地形起伏变化较大,水动力条件较强,潮流流速一般不小于60cm·s,波高H1/10为2.0~3.0m,水深一般为20~30m,海底冲蚀作用较强。在该区内修筑海底工程物、铺设海底管道或电缆时须注意潮流的冲刷作用,并采取必要的防护措施。此区水深,海底障碍少,是胶州湾内航道的良好出口。

4)地质环境不稳定区(Ⅳ区):主要位于胶州湾口黄岛至团岛一线中心,呈南北向伸展,是区域内较大断裂构造密集地带和交汇处。区内基岩裸露,海底地形变化大,是胶州湾狭窄的口门地段和水深最大地段,最大海水深达60余米。区内水动力较强,潮流流速大,一般不少于90cm·s,50年一遇最大波高值H1/10一般大于3.0m,海底冲蚀作用强烈,基岩整体稳定性较差,是胶州湾内对海洋工程建设最为不利的地段,在工程规划设计时应尽量避开。

3.基于地质环境条件的胶州湾地区重大工程项目设计探索

(1)地面重大工程

在这类工程项目的地址选择和方案确定时,必须考虑其地质基础的稳定性。总的原则是选择在稳定花岗岩岩体之上,同时必须避开断裂或隐伏断裂及岩石破碎带,以确保其地基基础的稳定。在其他岩层(如变质岩、低强度碎屑岩、现代沉积物)巨厚分布区,原则上不易进行特大型工程项目的设计。如限于经济方面的考虑必须在断裂带附近选址,则在工程设计时以采取加固防动措施及选择分体式建筑方案为宜,避免大型工程垄整体横跨于断裂带或岩石破碎带之上。

(2)地下重大工程

这类工程主要是指青岛市正在筹建中的地铁工程,在考虑选择其线路设计的人口密度、地域分布和经济因素的同时,必须重视其所经过地域的断裂带分布。总的设计原则以避开断裂带为宜,但要避开所有的断裂是无法做到的,因此在具体设计时最重要的原则就是不与花岗岩体内的北东向断裂重合,而是选择在东西方向上,应尽量垂直于北东向断裂,以最大限度地减小地质基础条件对工程的经济影响及可能的破坏作用。故而地铁设计的总体方向以北东-南西和北西-南东方向最为安全和经济。

(3)水上工程

水上工程主要是指在青岛沿岸地区所进行的填海造田和水域范围内的工程建设项目。填海造田是青岛市经济发展的一项重要战略手段,世界发达国家也在把这一手段作为城市规划的一项重要内容,结合青岛胶州湾地区的基本地质条件,填海造田的施工工地不宜选择在受局限水流影响的胶州湾内及湾口附近。因为就胶州湾的成因来说,它是由断裂下陷引起的海水入侵所形成,在断裂的大规模沉降趋于稳定的情况下,其面积不可能自行再生(海面上升因素除外),因此填海造田加速了胶州湾的死亡。从另一方面看,在胶州湾尤其是F2断裂西侧附近进行重大工程施工,无疑是人工加载,这在某种程度上可诱发断裂的活动和地震的发生。故填海造田的地址应选择在东部地区的开阔海岸。

(4)水下工程

青岛市以旅游城市的形象享誉国内外,随着经济建设和旅游资源的开发,建设青岛市水下游乐观光园和水下科研城已成必然,考虑到胶州湾的具体情况和青岛市的整体城市规划,地址宜选择在东部开发区的麦岛附近,尤其是水下科研城的选择。

(5)海峡交通

黄岛与团岛之间的直接沟通,关系到青岛市的整体经济发展。不少专家曾提出了多种选择方案,最主要的就是架设海上桥梁(高架桥、吊桥及拦海大坝等)和开挖海底隧道。从该地区的基本地质条件分析,胶州湾湾口处是F2、F6及F5断裂的延伸交叉口,断裂破碎带发育,这就给具体施工带来很多麻烦,同时从该地区的地质稳定性来看,只要青岛地区稍有地应力集中,造成地震活动,就将给这项巨型工程带来毁灭性的破坏,因此应深入分析评价该地区的地质条件,进行科学合理的分析与设计。

四、海岸带地质环境初步评价

根据上述海岸带地质环境条件及主要环境地质问题,选择了10个指标来评价海岸带的地质环境质量。

综合影响地质环境质量的所有因子,按照模糊数学综合评判方法进行评判计算。根据计算结果按最大隶属度原则分别划归各适宜性区,将等级相同的单元连成一片,得到地质环境质量分区。(图14-2)。

1.地质环境质量优良区

主要分布于鳌山卫到团岛,以及黄岛至琅琊台一带的沿岸地区。该区地貌单元主要是中度切割的中低山区与侵蚀-剥蚀丘陵,岩性以中生代燕山期崂山花岗岩为主,胶南地区还产胶南群变质岩及崂山期花岗岩。

2.地质环境质量中等区

主要分布于鳌山卫—丁字河口沿岸地区。主要地貌类型是剥蚀-侵蚀平原和滨海堆积平原。

3.地质环境质量较差区

主要分布于黄岛—大港的环胶州湾沿岸地带,主要地貌类型是剥蚀-侵蚀平原和滨海堆积平原。

从以上的分析可以看出,青岛海岸带地质环境质量总体较好,但相对而言,环胶州湾沿岸区较差,主要表现为海水入侵较严重以及胶州湾北岸淤积等。

五、海岸带地区地质环境的改善与治理

海岸带地区地质环境改善与治理的建议:

1)防震工作应高度重视。

2)加强对胶州湾周边地区地下水开采的管理,遏制海水入侵。

图14-2 青岛市海岸带地质环境质量评价分区

3)科学、合理地开采“南沙”。

4)合理布局近岸工程。

5)加强胶州湾地质、地球物理调查和陆地覆盖区断层的构造活动性调查评价工作。

受时间的限制,本课题未对海岸带地下水文环境、工程地质环境开展研究,有待下一阶段工作部署完成。

3. 胶州湾有什么历史意义

今年3月6日,是中德《胶澳租界条约》签定105周年的日子。这个日子深刻地改变了青岛历史进程,也深刻地改变了20世纪之交的中国。《胶澳租界条约》不是一般意义上的“租界”条约,而是一个几乎被褫夺了全部主权的割让条约,德国通过这个条约谋取的不是一个狭小的租界,而是一个包括陆海域达550余平方公里的完全殖民化的租借地。

德国谋求在东亚殖民地的历史回溯

19世纪末20世纪初,德国经过跳跃式发展已经成为仅次于美国的世界第二个资本主义强国。经济的强大促使德国向外寻求更大的发展空间,德国外交已经放弃了俾斯麦时代保守的“大陆政策”,转向更为冒险的“世界政策”,德皇威廉二世公开宣称要争夺更多“阳光下的地盘”。
与远东交往的急剧扩大,使德国在远东的经贸势力大大增长,“德国商业在中国已占据了比俄法两国更强有力的地位,在中国所有外国人中,德国人数占了第二位”。强大的德国不再满足于二流角色,它迫切需要在远东,特别是在中国寻求一块永久殖民地。
从19世纪60年代起,德国就对中国东部沿海的澎湖、大鹏湾、厦门、舟山、胶州湾等港口进行过调查,最终把目标锁定在胶州湾。甲午战争之后,攫取青岛就成为德皇威廉二世孜孜以求的目标。
1897年11月1日,德国两名传教士在鲁西南的巨野县被杀,德国人盼望已久的机会终于来临了!1897年11月6日,威廉二世在柏林新宫的御书房里得到这则消息后,立即指令外交部:“我国舰队必须采取积极行动报复此事。如果中国政府方面不立即以巨款赔偿损失,并实行追缉及严办祸首,舰队必须立即驶往胶州占领该处现有村镇,并采取严惩报复手段。”同日,接到命令的驻上海吴淞口德国东亚舰队司令棣利斯,立即率领全部舰队开往胶州湾。

胶 州 湾 事 件

1897年11月13日,上午,清军章高元部三营正在早操,三只艨艟舰影相继浮现在青岛湾东南海面上,下午四时,两艘兵舰出现在青岛湾前。驻防清军哨兵从三色旗上判断出是德国军舰。总兵章高元已从哨兵快报得到德舰进港的消息,正欲令清兵前去询问,却见德舰放出短艇向岸边驶来。安孟大尉和两名士官,随带汉语翻译,奉舰队司令棣利斯将军前来拜访章总兵。
见到三名德国军官,得知德舰乃“借地操演”而进港驻泊,逗留几日便可离港,章总兵悬起的心才一块石头落了地。安孟大尉的恭敬礼让,使章总兵颇为舒服,提出是晚特在总兵衙门设宴款待将军,为其接风洗尘,以重邦交。德使一番虚于委蛇之后,拒绝了清军好意。11月13日这一天就在波澜不惊中滑落过去。
11月14日,清晨七点,青岛风平浪静,朝雾迷蒙。“羚羊号”舰楼,舰队司令棣利斯发布占领胶州湾的命令。由“羚羊号”及“威廉号”两舰官兵组成500人的陆战队,分乘三艘快艇,从栈桥登陆,经过总兵衙门前的主要道路,占领俯瞰海防的炮台和老衙门周围的高地。德舰“哥尔莫兰”号则绕到后海马蹄礁附近,派员占领了清军军械库、弹药库,从背后迂回包抄。此时,驻防青岛的清军正在出早操,对于身边疾跑的德军士兵没有丝毫警觉,反而称能够亲眼目睹世界上最强大、最有荣誉的德军演习为莫大荣幸。
德军迅速占领清军的炮台、高地、弹药库和衙署,并架起大炮对准了老衙门。中午,棣利斯派员向章高元递交了通牒:把胶州湾交给德军,清军必须在3个小时之内撤到女姑口和崂山以外,以四十八小时退完为限,“过此即当敌军办理”。
大敌当前,章高元急派一员副将飞马驰往胶州,急电海军衙门和山东抚台,“请示机宜”,另派副将速往他处兵营传令,没有总兵手谕,一律不准开战。之后又亲往面见棣利斯,剀切告之“未奉本国公文,碍难擅离”,反复争辩。但德军坚执不允。棣利斯声言下午三点钟要率德军进驻清军营房,若不撤离,由此产生的一切后果归清军负责。
在德军威逼之下,章高元于14日下午三点下令清军拔队后撤,由青岛村退往山后的四方,把营房、仓库全丢给了德军。当日德军宣布占领胶州湾及其附近一切海岛及属地。
自德国东亚舰队进抵胶州湾至章高元撤出青岛,为时仅18天。这18天中,章高元在德军威逼下一退再退,由四方退至沧口,最后调驻烟台。青岛从此沦为德国殖民地。

中德围绕“巨野教案”的谈判

巨野教案发生后,清政府严饬山东巡抚派司道大员查办,限期15天内拿获真凶,向德国政府表示道歉,藉此表明中国对这一案件的重视,杜绝德国侵夺中国的口实。
巨野教案发生时,德国公使海靖正在汉口,视察德国在那里新设立的租界并拜会两湖总督张之洞。海靖10月30日到达汉口,他乘坐的军舰鸬鹚号上水手有意寻衅,结果与当地市民发生冲突。威廉二世命令德国外交部和海军部讨论此事,想利用这一事件作为夺取胶州湾的借口。恰在这时,11月1日巨野教案发生。威廉二世立即训令海靖,向清政府抗议,要求中方“暂且先惩办滋事之人,为德人申冤”,中国政府要负全部责任。在11月19日之前于商结教案的谈判过程中海靖绝口不提租借胶澳这一敏感问题,不但不提,反而延缓了进京的日程,牵着清政府一步步走入设计好的圈套。
德国派兵占领胶州湾,清廷内部一片愕然。惊慌之下,分为两派。李秉衡和部分御史主张对德开战,而以李鸿章、奕 、王文韶为首的实权派大臣则主张“以夷制夷”,希望利用列强压力迫使德舰撤退。11月15日深夜,李鸿章轻装简从,前往俄国驻华使馆,“以中国政府名义恳切地乞求俄国支援”。
11月20日,随着德国第二批舰队从基尔港出发,海靖回到北京,立即向清政府提出准备好的措辞严厉的六条:
1、山东巡抚李秉衡撤职查办,永不叙用。
2、安主教在济宁盖教堂业已开工,中国应赔银盖造,并赐匾额,须有保护教堂教士之意。
3、在山东德国教士被戕劫之案,所有盗犯应拿获惩办。如有绅士官员在此案内,应格外加重办理。教士所受之亏,应全部赔偿。
4、中国应担保以后不再发生类似事件。
5、山东省如有开办铁路之事,中国先派德国人承办,如有铁路开矿之事,亦应先准德国商人承办。
6、德国国家办结此案所费之银,中国必须全部赔偿。
对于上述六条,海靖要求清政府必须全部“照允办理”,不得含糊。
清政府派翁同 、张荫桓等与海靖谈判,驳诘德国遽占海口,殊非友好之道,应先从胶澳撤军才能开始商结教案的谈判。而海靖则百般狡辩,坚持“先退兵,而后开议,恐办不了”。谈判于第一个回合的交手中就陷入了僵局。
就在李鸿章寻求俄国人帮助的时候,威廉二世也在加紧寻求德占胶州湾后的外交对策,决定加大对俄国和其他列强的外交斡旋,取得支持。德国首先针对中国的所谓“盟国”俄国实施了“软化神经”的外交措施,德俄很快达成妥协,俄国不反对德占胶州湾,作为交换,德国亦支持俄国占有旅顺和大连。而英国在得到德国不侵犯其在中国利益的承诺下也乐观德国在它与俄国之间横插一脚。
清政府官员们对德国的意图茫然无知。此时的德国并不急于达成协议,早在11月15日夜威廉二世就电令他要“尽量抬高”条件,务必使颟顸的满清帝国无法履行,为德国“有理由继续占领”胶州湾。
海靖提出的六款,大大超出了教案赔偿内容。第一款即是明目张胆地干涉中国内政。德国传教士在山东作恶多端,要求中国保证“嗣后永无此等事件”,是绝对办不倒的。至于德国在山东筑路开矿的要求,更是额外勒索,与教案毫不相干,但清政府此时已无心恋战,提出只要德国退兵,“可以照允”。尤其无理的是,德国办理该案费用,包括德军出兵费用,也要清政府赔偿。当时清政府已因甲午战败对日的2亿3000万两巨额赔款尚难以偿付,财政早已罗掘一空,最害怕再赔巨款,希望德国能给予谅解。海靖则提出“若胶澳租定,用费不索”,租界划定,兵也可全撤。此款清政府答应可以另案商办。
到12月23日,双方就商结教案除了某些争执之外基本达成了协议,双方拟于12月26日先由海靖将底稿送交总理衙门,29日双方正式互换照会,作为先结教案之据。

《胶澳租界条约》的签订

11月底,亨利亲王的舰队已接近南中国海,而中国倚重的“盟国”俄国则明确地告诉中国,俄国舰队不来胶州,而是开往旅顺,清政府渴盼的外援化为了泡影。
1897年11月28日,当翁同 、张荫桓第三次拜访海靖时,海靖当即撕下了假面具,露出庐山真面目,告诉二人:德国可以放弃对中国赔款的要求,但出于对还辽的感激之情,中国应把胶州湾交给亨利亲王。目前,亨利亲王正率领帝国舰队向胶州湾进发,中国应在此之前作出决定。
翁同 当即回答:对于贵公使的要求,我们无能为力。因为胶州湾乃中国口岸,不属于其它国家,贵国只能在那里设立包括修建铁路在内的办事机构。此外,中国已在那里派驻部队,不适宜作为贵国海军的储煤站,有关这方面的考虑,可在南方另择一港口来谈。为了维护中国的声誉,在亨利亲王到达中国之前,德国必须从胶州湾撤出。至于还辽事件中德国给予的帮助,德国已通过在武昌、厦门获得了租界补偿,事隔三年后的今天不宜再提此事了。
12月28日,德国教会在山东青州府分发教会讲义时发生民众骚乱,海靖借机“卷土重来”,向总理衙门发出措辞严厉的抗议照会。两天之后,李秉衡发表声明以澄清真相,海靖更加暴跳如雷,声言如不明令撤换李秉衡,德国将马上与中国断交。
当晚九时半,总理衙门的答复照会就到了,告之李秉衡已被罢免,并被解送到京候审。但海靖仍不甘休,3天之后,当总理衙门请求重新谈判时,海靖拒绝了,他狂嘶:“只有在中国人作出有价值的承诺的前提下才有可能重开议局!”海靖照会总理衙门,称他将前往总理衙门,光绪皇帝必须在场。
这一天,总理衙门里出现了戏剧性的一幕。海靖率全体使馆人员步入总理衙门。除李鸿章外,总理衙门的各位大臣均在场,海靖让译员宣读了满纸狂言的照会:
尊敬的陛下和各位部长先生阁下:
我以我国政府的名义向各位声明:胶州湾属于德国。本来德国完全不需要进一步同中国谈判,因为世界上没有一个国家会帮助中国夺回胶州湾。而中国本身又没有这种能力,既没有军队,也没有军舰。……我们的要求仅仅是租借这一小块地方。如果您们接受我们的协约,在欧洲,人们就会说:象德国这样强大的国家也必须顾及中国的意愿,他们只不过租借了一小块地方,况且极为友善地从大部分占据地区撤离。作为中国的朋友,我奉劝各位在这关键时刻选择上述道路。
从这些狂洋恣肆的厥词中,你不难想象海靖的骄横、狰狞之相,也不难想象清廷大员们唯唯应命之状。清政府在外无援助内惧交兵的情况下,完全失去了抗辩能力,除了畏葸忍让之外,别无选择。
此后,总理衙门作的最后尝试是将条约的规定期限从99年减少到55年,但海靖坚执不让。
1898年3月6日,李鸿章、翁同 与海靖在北京正式签订《胶澳租界条约》。通过这一纸条约,德国强租青岛海陆面积计551.5平方公里,租期99年,并获得胶济、青莱两路的筑路权及铁路两旁的采矿权,8万多青岛居民及整个山东沦入德国殖民统治之下。颟顸的晚清官员,对近代国际法懵然无知,居然把“租界”与“租借地”混为一谈,在西方列强的瞒与骗中,在自欺与苟安中,把中国在青岛的行政、司法、租税权拱手出让了,于是才衍生了近代中文文本条约中“租界”、“租地”、“租借地”的混用,才有了胶澳租界、旅大租界等似是而非的说法。只有到1919年,巴黎和会上,从西方学成归来的中国外交官们以其睿智和通博,深刻体察到两者的区别,提出了“交还租借地”和“交还租界”两项条件,第一次向国际社会表明中国对租借地和租界准确、全面的认识和定义,为这两个名词进行了具有历史意义的正本清源。

《胶澳租界条约》的历史影响

德国占领胶州湾及《胶澳租界条约》的签订对中国及青岛产生了重大影响。德国以武力强行租占中国港口,开近代之先例,《胶澳租界条约》的签订暴露了清政府的腐败无能,导致其他列强群起效尤,引发帝国主义瓜分中国的狂潮。
这一事件直接推动了戊戌变法的发生,使变法维新从舆论准备阶段进入实施阶段。1898年1月,康有为第五次上书光绪帝,恳劝光绪皇帝“乘胶警之变,下发奋之昭……明定国是,与海内更始。”光绪帝由此决心变法维新。
《胶澳租界条约》的签订,标志着青岛由此被纳入世界资本主义经济体系,开始了被奴役、被掠夺的殖民历史,青岛城市功能和结构打上鲜明的殖民化烙印。青岛被殖民化的同时,也开启了青岛地区城市化和城市现代化的进程。青岛一跃而成为华北的通商要市,资本主义先进文化的展览橱窗:一个无论从外观、还是从内涵,更似西方城市的发展模式;无论是生产方式还是生活方式,不仅与中国传统城市大不相同,而且在中国沿江沿海地区城市现代化进程中,具有着鲜明的城市个性。青岛以其接近现代化城市的物质文明和得天独厚的地理环境,得到一个举世公认的称谓“东方的明珠”,世人也发出了“青岛者,将来第二香港也”的感叹。

青岛租借地的历史终结

1914年7月28日,第一次世界大战爆发,日本政府利用西方列强忙于战争,无暇东顾之机,派兵攻占胶州湾租借地。1919年巴黎和会上,西方列强不顾中国的反对和中国是战胜国的事实,把德国在青岛的一切权益转交给日本。中国国内因此爆发了“五四”反帝爱国运动,中国出席巴黎和会的代表拒绝在凡尔赛和约上签字,山东问题成为悬案。
1921年11月,美国为打破日本对中国的独占地位,确立以美国为主导的新国际秩序,于华盛顿召开了远东及太平洋会议。经过艰苦的谈判,中日双方最后于1922年2月4日签订了《解决山东悬案条约》及附约,规定中国有条件地收回青岛及山东的权益。会后中日又经过50多轮会谈,最后达成妥协,1922年12月10日中日双方举行了青岛主权交接仪式,青岛作为外国租借地的历史最后终结。

4. 青岛地质构造

青岛抄市位于胶东半岛南端,东南濒临袭黄海,其地形东高西低,中间凹陷。地貌形态从山区侵蚀构造地貌到山前、山间、滨海堆积地貌均有发育。在大地构造单元上,研究区位于长期稳定胶辽隆起上,新生代以来的地壳活动特点是稳定—上升—稳定。研究区内出露的地层以太古界——元古界胶南群的各类变质岩和中生界白垩系各类碎屑岩和火山岩为主。对研究区的钻孔和自然剖面研究,第四纪地层可划分为中更新统,上更新统的山前组、大站组、楼山组,全新统的临沂组、沂河组和胶州湾组。在沉积相上,中—上更新统为残积坡积层、冲洪积层,全新统为滨浅海相沉积层、冲积层和冲洪积层。研究区的第四系分布和厚度明显受古地理控制,虽然厚度不大,但分布很广泛。 青岛市地区断裂构造比较发育,具一定规模的共有5条,多为北东向,少数为北西向,其中以北东向断裂最为发育,其规模大,并有多期活动特征,控制了区域构造格局乃至近代地貌特征。4条北东向断裂,分别是沧口断裂、劈石口断裂、王哥庄断裂和青岛山断裂;1条北西向断裂,为马山—王哥庄断裂。这5条断裂在中生代,特别是中生代晚期发生过强烈活动,控制了这一时期的火山活动、地层发育和燕山晚期的岩浆侵入活动。

5. 青岛地质构造特征

青岛市地处“中朝准地台(华北地台)”-“胶辽隆起区(鲁东地盾)”-“胶北台拱、胶莱坳陷和胶南隆起”的邻接部,位于沂沭和响水口-千里岩深断裂带之间。本单元区内缺失整个古生界地层及部分中生界地层,但白垩系青山组喷出岩层发育充分,出露广泛。

地质演化最剧烈的时期为中生代燕山晚期,断裂、岩浆活动剧烈;新生代时期的构造活动与晚中生代相似,但活动的强度相对减弱。

火成岩主要是元古宙胶南期月季山式片麻状花岗岩及中生代燕山晚期的艾山式花岗闪长岩和崂山式花岗岩,市中心区全部坐落于该类花岗岩之上,建筑地基条件优良。本单元区以断裂构造为主,古近纪以来以整体性较稳定的断块隆起为主,上升幅度一般不大。

(5)胶州湾是什么地质条件扩展阅读:

青岛市地势东高西低、南北隆起、中部低平,呈凹字形。山地约占总面积的15.5%(主城区共有37个自然山地,占地约39 km²),丘陵占25.1%,平原占37.7%,洼地占21.7%。

分出明显的3个地形区:南部剥蚀中低山丘陵区、北部剥蚀低山丘陵区和中部胶莱平原区。这3个地形区基本与3个地质三级构造单元相对应。

青岛气候温和、四季分明、受季风影响,处于副热带湿润气候到温带大陆性湿润气候的过渡状态,但前者更显著。冬季干冷多风,夏季湿热但罕见酷暑。由于是临海半岛,春季比中国同纬度内陆地区晚一个月。年日较差只有6.3°C,秋季比中国同纬度内陆更温和。

6. 地质环境条件

青岛市地处山东半岛西南端,东南濒临黄海,西、北与潍坊市、烟台市接壤,西南与日照市相邻,位于东经119°པ″~120°57འ″,北纬35°34཈″~37°09༼″。辖七区(市南、市北、四方、李沧、崂山、城阳、黄岛)、5个县级市(即墨、胶州、莱西、平度、胶南)。全市陆域总面积10654km2,海岸线全长730km。

在漫长的地质历史时期,经过多种形式的地壳运动和地质营力的作用,形成了山地、丘陵、平原、河流、湖泊、海洋等不同的地貌形态,不同岩性地层经风化、剥蚀、搬运作用在不同的沉积环境下沉积,形成了不同的土壤,造就了该区特有的地质环境背景。

一、地形地貌

青岛市地形总的特征是南北两翼隆起,东高西低,中部低陷。区内主要有三大山系:分别是东南的崂山山脉,主峰海拔1132.7m,山势陡峻,向西南绵延至青岛市区,北至即墨市东北部,为山东省第三高峰;北部的大泽山山脉,主峰海拔736.7m;西南部的大、小珠山、铁镢山等组成的胶南山群,主峰海拔724.9m。山系之间为胶莱盆地,地势低平,海拔一般小于50m,第四系松散堆积物主要存在于各大小河谷之中。区内山丘面积4950km2,占陆地总面积的46.46%;平原洼地5620km2,占52.75%;其他84km2,占0.79%。

区内地貌按其成因类型及形态特征可划分为剥蚀构造地形、构造剥蚀地形、剥蚀堆积地形和堆积地形四类(图12-1)。

二、气象水文

1.气象

青岛市属华北暖温带季风性大陆气候,由于受海洋环境的影响和调节,具有较明显的海洋性气候特点,空气湿润,气候温和,雨量较多,四季分明,具有春迟、夏凉、秋爽、冬长的特征。据青岛市百年来气象观测资料统计,青岛市多年平均降水量为677.95mm(1898~2002年),1996~2002年平均降水量为647.8mm,降水特点是年内各季分配不均,汛期(6~9月)占70%~76%,多集中于几次暴雨,枯水期(3~5月)占13.5%,平水期仅占5.02%;年际间降水量变化悬殊,枯水年系列持续时间较长,最大值比最小值多近1000mm,比值一般在3~4倍;在地域上,从沿海至内陆呈递减趋势,在山区具垂向分带性,自高向低递减。2002年属50年一遇的特枯年,年降水量仅为463.8mm。

图12-1 青岛市地貌类型图

青岛市多年平均蒸发量为1410mm,月平均最高值出现在5月份,为175mm,内陆蒸发量大于近海地区。

2.水文

青岛市共有大小河流224条,流域面积大于100km2的有33条,按流域可分为大沽河、北胶莱河及沿海诸河三大水系。大沽河源于招远市阜山,在莱西市道子泊村北500m处入境,流经莱西、平度、即墨、胶州各市和城阳区,于胶州市营房镇码头村南入胶州湾,干流全长179.9km,流域面积6131.3km2,青岛市境内流域面积4850.7km2,占总面积的79.11%,主要支流有小沽河、洙河、五沽河、流浩河及南胶莱河等。北胶莱河源于平度市宅科乡姚家村分水岭北麓,沿平度市与高密市、昌邑市边界自东南流向西北,于新河镇大苗家出境入莱州湾,全长100km,流域面积3978.6km2,青岛市境内流域面积1914.0km2,境内主要支流有泽河、龙王河、现河和白沙河等。沿海诸河独流入海的较大河流有白沙河、城阳河(即墨境内称墨水河)、洋河、王戈庄河(风河)、白马-吉利河、周疃河(莲阴河)等。

青岛市现有大型水库3座,中型水库21座,其中较大水库有:产芝水库、尹府水库、棘洪滩水库、崂山水库等。

三、区域地质概况

1.地层岩性

青岛市出露的地层除第四系松散地层以外,主要为中生代白垩系和古元古代变质岩系,第三系为隐伏地层。现简述如下:

(1)古元古界(Pt)

主要出露荆山群(Pt1J)及粉子山群(Pt1F)。

荆山群主要分布于胶北隆起莱西南墅镇、平度明村镇及云山镇和胶南王台镇等地。属角闪麻粒岩-角闪岩相变质,主要岩性为大理岩、黑云变粒岩、长石石英岩、浅粒岩、斜长角闪岩、透辉岩、石墨变粒岩、片麻岩等。

粉子山群主要分布于平度灰埠,属高绿片岩相—低角闪岩相变质,岩性主要为黑云变粒岩,斜长角闪岩、浅粒岩、长石石英岩、透闪大理岩等。

(2)中生界白垩系(K)

自老至新分为莱阳群(KL)、青山群(KQ)和王氏群(KW),广泛分布于本区中部台陷区。

莱阳群主要分布于胶州、胶南、即墨等地,为一套陆相粗碎屑—细碎屑的洪积相—河流相—河湖相沉积,由砾岩、砂岩、粉砂岩、长石砂岩及含砾中粒岩屑砂岩等组成。

青山群主要分布于胶州、河套、红岛、楼子疃—丰城一带及莱西、灵山卫镇等地,为一套陆相火山爆发相、溢流相的中基性—中性—酸性火山岩系,下部岩性为流纹质含角砾熔结凝灰岩、岩屑玻屑凝灰岩;中部岩性为安山岩、玄武安山岩夹安山质火山角砾岩、角砾集块岩等;上部为玄武粗安岩夹砂砾岩。

王氏群主要分布于胶州市至上马镇以北直至古岘、莱西广大地区,为一套陆相紫红色碎屑岩间夹玄武岩沉积,下部岩性为钙泥质粉砂岩夹钙质细粒长石砂岩、细粒长石砂岩,上部为杏仁状玄武岩、拉斑玄武岩及伊丁石化安山玄武岩。

(3)新生界

古近系五图组主要隐伏于平度南大洼,由砾岩、砂岩、页岩和泥质岩等组成。

第四系广泛分布于现代河流两侧、山前、入海处及准平原地区,为更新—全新统冲积、洪积、冲洪积、残坡积、海积、海陆交互堆积及人工堆积等松散堆积层。其中冲积和冲洪积层最具供水意义,主要分布于较大河流的中下游和山前地带,厚度一般10~20m,最厚可达25~30m;多具双层结构,上部为黏质砂土及砂质粘土,下部为不同粒径的砂及砂砾石层,其中有泥质夹层,边缘地带有坡积层楔入,结构较为复杂。河流愈小,砂层愈薄,分选性差,相变大;上游为花岗岩分布区,砂层颗粒较粗;在河口附近及近海洼地,冲积层中常有海相沉积夹层,岩性为淤泥、淤泥质粘土、淤泥质砂等,厚度一般小于5m。

青岛市的侵入岩主要发育有新元古代晋宁期、震旦期和中生代燕山晚期,可归并为7个单元,主要分布在崂山、大泽山及大、小珠山等地。

2.地质构造

青岛市地处华北板块南边缘胶南-文威造山带日照隆断东北部的鲁东隆起、胶莱坳断2个Ⅲ级构造单元。区内主要构造形迹为褶皱构造、韧性剪切带及脆性断裂构造,其主体方位为北东东向,次为北东向和东西向。区内脆性断裂构造具控水作用,其方向错综复杂,除部分继承古老断裂构造外,多形成于燕山晚期,为北西—南东向水平挤压应力及垂向上隆所导致的水平压力共同作用的结果,具多期活动的特点,可归纳为四组共轭断裂构造体系:①近EW(75°~85°)与近SN(5°~10°);②NEE(55°~65°)与NNW(330°~340°);③NNE(20°~25°)与NWW(290°~300°);④NE(30°~45°)与NW(300°~320°)。其中北东东、北北东及北东向力学性质多属压扭性,与之对应的共轭断裂多呈张性。

四、区域水文地质概况

1.含水岩组的划分与地下水赋存条件

根据水文地质特征的不同,青岛市地下水可划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、喷出岩类孔洞裂隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水及块状、层状岩类裂隙水等几个含水岩组,其中以松散岩类孔隙水含水岩组为主,供水能力较强。

松散岩类孔隙水含水岩组:主要分布于大沽河、白沙河—城阳河、白马-吉利河、王戈庄河、洋河、周疃河、张村-李村河等大小河流中下游河谷平原和大泽山西南侧山前平原,含水岩组主要由第四系冲积、冲洪积层不同粒径的砂及砂砾石组成,厚度一般5~15m,透水性强,水量丰富,单井出水量可达1000m3/d以上,水位埋深一般2~4m,水力性质基本属于孔隙潜水,局部地段在高水位时具弱承压性,其中大沽河、白沙河—城阳河为青岛市重要供水水源地,其余各流域为当地主要供水水源地。

碳酸盐岩类岩溶裂隙水含水岩组:主要分布于平度、莱西,胶南王台也有少量分布,含水岩组为粉子山群中的大理岩,一般呈夹层或透镜体产于其他变质岩中,质地不纯,多为蛇纹石化大理岩、白云石化大理岩、透辉石大理岩等。裂隙比较发育,深度一般限于100m以内,含较丰富的岩溶裂隙水,特别在构造及地貌条件有利地段,富水性尤强,单井出水量一般大于500m3/d,最大超过1000m3/d,水质良好。但因分布面积过小,供水局限性较大。

喷出岩类孔洞裂隙水含水岩组:主要分布于即墨、胶州、莱西、城阳境内,含水岩组为青山群和王氏群中的玄武岩类,孔洞和裂隙比较发育,深度一般为30~50m,富水性较强,单井出水量为500~1000m3/d,且水质良好,常含有益于人体的微量元素(如Sr、H2SiO3、Zn等),可形成小的水源地为局部地区供水。

碎屑岩类孔隙裂隙水含水岩组:主要分布于胶州、即墨、莱西等地,含水岩组为白垩系莱阳群、王氏群砂岩、砂页岩及凝灰质砂页岩,由于其孔隙和裂隙均不发育,透水性、富水性均很弱,单井出水量一般小于50m3/d,供水意义不大。

块状、层状岩类裂隙水含水岩组:主要分布于崂山、大泽山及胶南大片地区,含水岩组为花岗岩、花岗闪长岩、片麻岩、变粒岩、片岩等。风化带深度一般不超过30m,富水性弱,单井出水量小于30m3/d,局部构造裂隙密集带比较富水,单井出水量可大于100m3/d,最大可达500m3/d,但分布极不均匀,仅能为局部供水。

2.地下水补给、径流、排泄条件

青岛市地下水主要为第四系松散岩类浅层孔隙水,局部为少量脉状构造基岩裂隙水,大气降水为其主要补给来源,地下水的运动方向与地形坡降、地表水系基本一致。大气降水、地表水、地下水三者联系密切,转化关系明显。

从区域水文地质分区来看,本区属鲁东低山丘陵水文地质大区(Ⅲ),综合考虑区内地质、构造、地貌、地下水特征等因素,可分为3个水文地质亚区,即胶北低山丘陵水文地质亚区、胶莱盆地水文地质亚区、崂山—胶南中低山丘陵水文地质亚区(图12-2)。

(1)胶北低山丘陵水文地质亚区(Ⅲ1)

主要分布于青岛北部的平度、莱西境内,属胶北隆起的西段,地貌形态为低山丘陵,由北向南地势渐低。主要由燕山期花岗岩类和古老变质岩系组成,山间河谷中有第四系堆积,按岩性及地下水类型可进一步划分为:①大泽山花岗岩类裂隙水小区;②平度—莱西变质岩岩溶裂隙水小区;③莱西变质岩裂隙水小区;④山间河谷第四系孔隙水小区。

(2)胶莱盆地水文地质亚区(Ⅲ2)

主要分布于平度、莱西、胶州、即墨的大部地区,地质构造单元属胶莱坳断,地貌形态为河谷平原、山前平原和剥蚀平原,地层主要为第四系冲积、冲洪积层和白垩系碎屑岩类及火山岩类,由于地势低平,有利于地下水积聚,且储水条件较好,为青岛市地下水最丰富的地区。该区除接受大气降水的直接入渗补给外,还接受来自相邻其他水文地质亚区的地表水和地下水的补给,特别是其中河谷平原、山前平原第四系孔隙水和玄武岩类孔洞裂隙水,含水层较厚,储水空间较大,表层渗透性能较强,补给条件十分有利,成为本区地下水最富集的地段。该区地下水排泄方式主要为径流、人工开采和蒸发,其中人工开采为地下水的主要排泄方式。径流排泄一是通过北胶莱河向北排向莱州湾;二是汇集于大沽河向南排向胶州湾,但因地势平缓,水力坡度小,径流速度缓慢,排泄不畅。由于大量开采地下水,水位埋深加大,蒸发排泄量逐渐减少。

(3)胶南—崂山中低山丘陵水文地质亚区(Ⅲ3)

主要分布于胶南和崂山,为胶南隆起的东北段,地貌形态为中低山和丘陵,地势较高,坡度较陡,分别向北西胶莱盆地和东南沿海倾斜,岩性以燕山期花岗岩类为主,此外在若干河流的中下游第四系比较发育,形成大小不等的河谷平原。

胶北和胶南低山丘陵水文地质亚区的基岩裂隙水,大气降水几乎是其唯一的补给来源,但因山高坡陡和裂隙不甚发育,降水的大部分转变为地表径流汇集到海洋和胶莱盆地水文地质亚区,少量降水渗入到地下转化为地下水,又以下降泉或地下径流的形式很快向附近沟谷排泄,山间河谷沟溪成为汇集和排泄地下水的主要通道。由于裂隙发育深度浅,水力坡度大,地下水交替循环强烈。此区内较小的河谷平原区,如王戈庄河中下游河谷平原区具有与胶莱盆地水文地质亚区相似的补、径、排特征,只有在地下水开发程度很低的地段,如白马-吉利河中下游河谷平原区,潜水蒸发才不可忽视。

3.地下水水化学特征

青岛市地下水在成因上以陆相溶滤水为主,近海洼地及河口地带为海相、海陆交互相沉积水。自然状态下其水化学特征如下:本区外围三面环海,降水、地表水、地下水、海水在转化过程中,受海水蒸发影响,地下水中Cl含量较高;区内地表水、地下水分布大体一致,均从山丘经平原独流入海,在径流过程中,地层介质矿物成分比较稳定,可溶性较差,特定的环境使地下水化学特征具明显分带性:从山丘→平原→海岸洼地,水化学类型由水质较优的HCO3-Ca型→HCO3·Cl-Ca或Ca·Mg、Ca·Na型→Cl·HCO3-Na或Na·Ca型,矿化度由<0.5g/L→0.5~1.0g/L→>1g/L;区内受地球化学环境影响,局部有原生劣质水,如钙质结核分布地带高氟区,海岸带及近海洼地、水封存地带咸水区等。

图12-2 青岛市水文地质分区图

五、环境地质分区特征

根据青岛市地形地貌、气象水文、地质、水文地质、植被土壤等诸因素对区域地质环境特征的作用,可将青岛市划分为4个地质环境区(图12-3)。

1.中低山—丘陵地质环境区

本区主要分布于崂山、大小珠山、铁镢山、大泽山及其余脉丘陵地带,其地貌成因类型属剥蚀构造—构造剥蚀地貌,长期接受剥蚀切割作用,地面标高一般大于50m,切割深度不等,基底岩石主要由花岗岩类组成,次为砂页岩、火山岩等,地表岩石裸露,沟谷地带谷底堆积物较发育,但厚度不大。

崂山岩体为燕山晚期崂山花岗岩组成,切割深度大于500m;小珠山、大泽山一带除花岗岩外,还有片岩、片麻岩、大理岩等,切割深度200~400m。中低山地带花岗岩类岩石坚硬,山体陡峭,岩体裂隙不甚发育。由于地面坡度大,沟谷切割深,山高坡陡,大气降水较大(除大泽山地区外均大于700mm),强风化带不发育,风化深度一般小于3m,降水绝大部分由地表呈洪流迅速排向下游,极少部分渗入地下,以泉或地下径流排出,岩体富水性差。

中低山地带植被较发育,主要为密林区和一般林区,人文活动稀少,人为污染物少,岩石风化作用及地下水的溶解作用均较弱,加之地下水交替强烈,虽然地下水富水性较差,但含盐量低、水质好,在构造裂隙密集带,多分布有矿泉水。

丘陵地带主要为上述山体的余脉,地表多为岩石裸露,岩性为花岗岩、片麻岩、火山岩、砂页岩等,山体陡峭—浑圆,岩体裂隙较发育,少部分有植被覆盖,主要为一般林区和稀疏林区,大气降水一般大于600mm,沟谷地段有薄层残积层,大气降水大部分呈洪流排向下游,部分通过裂隙或薄层覆盖层(碎石土、砂土)渗入地下,渗入过程中过滤及净化能力差。

丘陵地带由于风化作用和人为活动等,水交替作用均比中低山区有利于水盐化学作用,致使地下水中含盐量高于低山区。在市区及城镇附近,由于工业、生活污染源较多,污染对地下水水质起着控制作用,水中化学组分常出现异常,多项组分超标,矿化度可达1.0~1.5g/L,局部地段大于1.5g/L。

2.剥蚀准平原地质环境区

广泛分布于胶莱盆地中的胶州、即墨、莱西境内,地貌成因类型为剥蚀准平原,地形呈较平缓的垄岗、坡地,相对高程小于20m,标高一般小于50m,岩性以中生代白垩系碎屑岩及火山岩为主,地势较低洼处表层堆积有薄层残坡积物,厚度一般小于5m,岗地部分多基岩裸露,其余大部分为薄层残坡积的碎石层、砂土、粉土类的耕植土层覆盖,植被较发育,多以耕作地为主,土壤质地较差,表层过滤、净化防护作用较差,大气降水及污染物易渗入地下。

该区岩石裂隙发育,多为浅层风化裂隙及火山岩孔洞,由于粘土化使部分裂隙弥合充填,裂隙空间容量小,孔洞联结性差,导致其富水性差,地下水埋藏较浅。由于地形起伏小,地表径流较缓慢,水交替条件及动力条件略差,水盐作用时间长,加之地表污染,地下水中含盐量较高,矿化度一般0.5~1.0g/L。

3.冲、洪积平原地质环境区

分布于山前地带及各河流中下游河谷地带,主要在大沽河中下游平原、白沙河—城阳河中下游河间地块、北胶莱河冲积平原、胶南王戈庄河、白马-吉利河河谷平原等。地貌类型为山前冲洪积平原和河谷冲积平原,地形较平坦,微有起伏。堆积物主要为河流冲积、冲洪积形成的松散粉质粘土、粉土、中粗砂及砂砾石层,一般为双层结构,上部为粉质粘土、粉土,下部为中粗砂、砂砾石层。下部为主要含水层位,厚度一般为5~15m,局部达25m,富水性较强,水位埋深一般为2~4m,最大达10m,包气带岩性以粉土、粉质粘土为主。

图12-3 青岛市地质环境分区图

该区大气降水除平度北胶莱河区为500mm左右外,其余大部分地段为600mm左右,地表径流较缓慢。区内植被较发育,以耕作地为主,土壤质地良好,表层土过滤、净化能力较强。第四系孔隙水主要由大气降水渗入补给,另有山前基岩裂隙水补给及河水渗入,地下水主要通过蒸发、开采和向下游径流排泄。但该区是主要生产生活活动区,生活污染、工业污染及农业污染已超出“点状污染”的范围,构成了贯通的污染层(区)。该区地下水运动及交替缓慢,水与松散岩层充分接触,相互间化学作用较强烈,加之污染物的参与及人为开采的影响,地下水中化学组分及浓度从上游山前地带到下游滨海地带变化较明显,存在明显的水化学分带现象。地下水的矿化度由山前的0.5g/L到滨海的1.5g/L,在海水入侵严重地段可达3g/L以上。

4.滨海平原地质环境区

主要分布于滨海大河河口附近的条带状狭窄地段,地形平坦,地貌类型为滨海平原,堆积物多为粉细砂、粉土及海相淤泥构成,富水性差。地层是在海陆交互作用下形成的,地下水是海水与大陆淡水抗衡中形成的,水位埋藏浅。该区大气降水一般大于700mm,多为散状面流直接入海,少部分渗入补给地下水,土壤多为盐碱化或沼泽化,植被发育差,且多以耐盐荒草为主。河口地带常常是污染物集中排放及汇集地带,污染严重,其他地带多为盐场,受海潮及下伏海相地层影响,本区地下水水质极差,化学成分极为复杂,水化学类型以Cl-Na型为主,矿化度一般大于3~5g/L,盐场附近则大于10g/L。

7. 胶州湾软弱土层工程地质性质

7.2.1 物质组成

通过胶州湾海积软土的粒度分析发现,土层中粉粘粒组的含量较高;其次为砂粒组的含量;另外,少部分的黏粒与粉粒结合形成具有一定抗水性的假粉粒,具有一定的团聚度。软土中难溶盐含量较低,易溶盐含量较高,说明土体的强度很低。虽然土体中含有较高含量的粉黏粒、“假粉粒”,但有机质含量较高,因此土体颜色呈现黑灰色,土的亲水性强。同时,阳离子交换容量和比表面积也都较大,表现为土体活动性比较强烈,说明该软土属于亲水性土体。在工程上,这给土体的排水固结造成很大困难,致使排水时间过长。

7.2.2 结构特征

由于软黏土独特的沉积环境,使软土具有一定的结构性特征,主要表现为:

1)结合水连接是黏土颗粒间水分子(为极性分子)在不同电荷作用下定向排列形成的,黏土颗粒外围的结合水,越是靠近黏粒表面,受吸附力越大,其分子排列越紧密,就越具有较大的黏滞性和抗剪强度,从而形成一定的粒间连接,大量的水使含水量增大,弱结合水增多,因而排水较困难。

2)水中大量微生物-淤泥细菌作用可以产生出CO2,CO2与土中的CaCO3可形成Ca(HCO3)2,到一定深度后,细菌大量死亡,CO2减少,CaCO3又沉淀下来,形成黏粒间某种程度的灰质胶结,这是产生假粉粒的主要原因。

由于以上的结构性,使得软土在工程地质特性上表现为具有较高的孔隙比和含水量。另外,海水中具有丰富的电解质,因而海积黏土的结构类型多属疏松絮凝状。絮凝状结构由片状颗粒搭成的絮凝状结构单元体构成,颗粒排列比较疏松,孔隙比较大,孔隙间连通性较差,影响了土中孔隙水的排出、位移和流动,所以固结速度较慢。

7.2.3 淤泥质软土的力学性质

对软土物理力学性质的测试一般分土工试验和原位测试两类。常用的土工试验包括重度、含水量、液限、塑限、粒度分析、固结、压缩、剪切试验等。胶州湾淤泥质软土土工试验资料的结果表现出离散性大、可靠性差的特点,分析其原因主要有两个方面:①含水量高、流态的软土难取得原状样;②软土样在运输、保存至试验的过程中难免遭受扰动和失水。

因而,测试结果常代表的是排水固结后或扰动后的软土性质。含沙多或以粉粒为主的软土的剪切试验结果一般低于软土天然抗剪指标,剪切试验结果常代表了重塑土的抗剪指标。排水固结后的软土样,压缩试验则表现出压缩性低于天然软土的实验结果。因此,在探讨胶州湾淤泥质软土性质的时候,主要利用土工试验所得的含水量、重度、液限、塑限资料,对软土的力学性质指标则主要运用原位测试数据。

原位测试方法对软土的评价避免了对土样的扰动或失水固结,能较真实地反映软土的实际特征。针对软土强度低的特征,选用静力触探试验(CPT)和十字板剪切试验(VST)较为理想。静力触探具有连续、快速、简便、精确、高灵敏度的特点,可以在现场直接测得土的贯入阻力指标,了解各土层原始状态的有关物理、力学性质;十字板抗剪试验能较客观地反映出软土的不排水抗剪强度值,同时能反映出重塑土的性质和灵敏度。这些指标对软土区的港口建设及有震动荷载的建(构)筑物的设计有着重要的参考价值。

7.2.3.1 淤泥质土静力触探试验资料分析

静力触探试验对软土的评价具有灵敏、精度高的特点,其评价结果与利用含水量、孔隙比等物理参数对软土的评价结果相吻合。静力触探试验现场直接测得的是土的贯入阻力指标,要获得其他物理力学指标还需要借助经验公式。由于单桥静力触探使用时间较长,国内外已经积累了相当丰富的经验。根据胶州湾软土的特点,采用如下经验公式:

1)土的压缩模量Es=4.13P0.687s

2)土的变形模量E0=6.03P1.45s+2.87

3)地基标准承载力f=0.0807Ps+0.049

结果显示,胶州湾淤泥质土的比贯入阻力Ps很低,在0.05~0.90范围内;压缩模量Es在0.53~4.62MPa之间;变形模量E0在2.95~8.05之间;承载力特征值在53~121kPa。另外,表层0~0.5m比贯入阻力值一般要比0.5~1.0m处值大,经分析是因为表层淤泥质土的沙含量一般比其下部要多,导致表层比贯入阻力值偏大。

由于淤泥质土层是一种新近淤积的土层,没有完成全部的固结过程。在漫长的淤积过程中,一般底部土层由于受到上部土层自重压力的固结作用,其物理力学性质要逐渐比上部土层好;但由于其力学性指标绝对值相当小,一般这种细微的差别很难进行观察和描述。由于淤泥质土的这种特点,在实际工作中,很难根据钻探岩心野外鉴别对土层作准确的定性描述,若进行定量鉴定则困难。静力触探因其测试性能比较灵敏,连续性好,可以详细评价淤泥质土在垂向上的分布规律,能比较好地体现土的力学性质同深度之间的线性关系,便于选择适当的压缩、变形及承载力指标。从图7.4可以看出淤泥质土的上述规律,比贯入阻力Ps值与深度呈正相关性,即随着深度的增加,Ps的值也增加。

图7.4 比贯入阻力(Ps)平均值随深度变化曲线

7.2.3.2 淤泥质土十字剪切板试验资料分析

对胶州湾地区上部海相淤泥-淤泥质粉质黏土层进行十字板剪切试验。十字板剪切试验结果Cu=3.52~15.2kPa,标准值约为6.5kPa;重塑土的抗剪强度Cu'=2.1~9.7kPa;灵敏度St=1.1~2.3。根据十字板剪切试验数据和分析结果来看,淤泥质土层十字板剪切试验抗剪强度Cu值随深度而增大,其重塑土的变化也大致相同。

胶州湾深水区含粉粒少的淤泥质土的灵敏度较低(St=1.1~2.3)。根据相关学者第四系力学性质分析,湾内近岸区以饱和粉粒为主的淤泥质土具有易液化、扰动后强度降低的特点,深水区以黏粒为主的淤泥质土灵敏度较近岸区低。

7.2.3.3淤泥质土工程地质灾害

淤泥质土对海岸工程的主要影响性状表现在长期、缓慢地使建筑物产生不均匀沉降和在较短的时间内发生沉降量过大等工程地质问题。

(1)高压缩性、不均匀性

淤泥质土呈饱和状态,含水量高。淤泥质土层的厚度常与海侵前原始地形及水动力条件、陆源物质有关,使得淤泥质土平面和垂向上成分不均、厚度不一,厚度差异能造成较大差异沉降。因淤泥质土中含有粉细沙薄层或透镜体,使侧向排水不均衡,这也是引发建筑物产生不均匀沉降的潜在因素;应根据其固结排水情况,判定其对地基变形的影响。

(2)触变性、低透水性

围海造田一般将淤泥质软土掩埋于地下。软土中含沙或较粗颗粒的地带,其透水性较好,易排水固结;随着填土时间的推移,软土的强度提高。但是,颗粒偏粗的淤泥质土具有较强的触变性,即具有较高的灵敏度。这种扰动后强度显著降低的特性,使得其静态强度满足建筑物的荷载要求时,尚需考虑震动荷载等对软土的影响。一旦受较大震动荷载影响,触变性特点使软土液化、失去强度,引起建筑物失稳,因差异沉降过大而破坏建筑物结构。填土下有软土而地基土未经处理的地区都有此类工程灾害。

对以细粒为主的淤泥区,因具有低透水性,使填土后淤泥中孔隙水难以排出,其强度提高不明显。

若上部已存在建(构)物,在外荷作用下不能很快排水固结,故易产生较高的孔隙水压力,降低地基土的强度,使建筑物处在长时间、缓慢的沉降状态之中。特别是在动荷载(强振动或地震)的作用下,更易发生不同程度压缩变形,从而造成地基土破坏,使建筑物失稳。

(3)低强度

湾内地基承载力特征值在53~121kPa之间。又因固结程度差,灵敏度高,故抵抗外荷作用的能力低,而且易产生扰动。扰动后的强度大约是原状土强度的20%~30%,故在施工中应尽量减轻土扰动,以利于保持土的天然强度。不排水三轴快剪试验强度很低,φ≈0°,c<0.02MPa;在排水条件下随固结程度的提高而增大,固结快剪φ=5°~15°,c=0.03~0.08MPa。因此,在施工过程中应该注意加荷速度。

(4)震害大

横波波速VS=123.50~164.60m/s,纵波波速VP=270~423m/s,属中软-软弱场地土。地震波在软土中传播时阻尼大,对于固有周期长的高层建筑物易产生共振效应,加重震害。

(5)具有较强的吸附力

主要表现在土与建(构)筑物底面的粘结力、真空负压和侧边阻力上。其中,“真空负压”是主要的。对于“吸附力”,有些场合是需要的,但有些场合需消除。例如在建筑物与土的接触处通水或通气,就可以大大地减少对建筑物的吸附力。

8. 胶州湾的地理环境

胶州湾为一半封闭型海湾,湾口最窄处自薛家岛北端至团岛南端仅2.5公里,湾内南北向最大长度约40公里,东西向最大宽度约28公里,面积约438平方公里,湾内宽阔开敞,自然条件有相对的独立性。注入胶州湾的河流有漕汶河,岛耳河,洋河,南胶莱河,大沽河,桃源河,洪江河,石桥河,墨水河,白沙河,李村河等11条河流,长度大于30公里的共五条,流入胶州湾的河流以大沽河为最大,其流量约占大沽河,墨水河,白沙河及洋河4条河总流量的85.6%,大量的泥沙输入,在河口区造成较宽阔的河口三角洲,潮坪等地貌单元,上述诸河皆为季节性河流,汛期集中在7,8,9三个月。胶州湾及其附近属暖温带季风气候区,多年平均气温为12.2摄氏度,8月平均25.5摄氏度,1月平均-1.2摄氏度。夏无酷暑,冬无严寒,平均降雨量775.6毫米,湾东部多雾,年平均雾日为50天,主要出现在秋末和冬季。胶州湾的潮汐为典型的半日潮,平均潮差2.71米,最大潮差6.87米,涨潮历时小于落潮历时,潮流为往复半日潮流,涨潮流速大于涨潮流速。湾口流速大,团岛附近可达150厘米/秒,潮余流流速可大30厘米/秒。湾内海浪以风浪为主,冬季寒潮大风时,波高可达1.9米,平时海浪尺度较小,波高小于,等于0.5的年出现频率为80%以上。胶州湾与外海交换情况良好,半交换周期为5天。基本上为湍急交换,海湾东北部水域8流势强,西部较弱,后者不利于物质拆散。胶州湾为一浅水海湾,总体上呈簸箕形直倾斜在湾口区又转而东倾斜,湾内平均水深7.0米,最大水深在湾口附近局部可达64米,湾内为51米,(在黄岛东南部的洼地),海滩约占部面积的29.5%,0~5米浅水区占52.7%,上述两口面积占海湾总面积的82.2%,水深大于20米的深长区占总面积的5.4%,低潮线以下海底,除少数水道,沙脊外,一般为平缓地向湾中部倾斜,从大沽河河口和红岛南岸低潮线至海湾中部20米等深线之间,海湾平均坡度分别为2.0‰和2.1‰,湾口附近最大可达2.3‰。东侧为“沧口水道”,10米和15米等深线成开阔的沟谷形,沿北偏西方向向湾顶延伸,西侧为“前礁水道”,10米等深线沿北西方向向大沽河河口方向延伸,“中央水道”和“沧口水道”之间是一突出的高地,为“中央沙脊”,其上水深仅有四米,在三条水道的交汇处有一个“中砂”暗礁,成为大型舰船航行的潜在威胁,黄岛东南部有一南北方延伸的洼地,长约12公里,宽约1公里,最大水深51米,海底坡度较陡,其东北部则毗邻浅滩,浅滩顶部水深仅6米,两者之间形成局部对照性很强的海底,团岛两侧也有一呈北北东-南南西方向深槽,南端最大深达29米,(北面可联接沧口水道),深槽东侧有马蹄礁,白鸽石等大小礁石,马蹄礁出露面积较大,从红石崖到孤山,大沽河口到薛家岛北端和团岛到薛家岛北端沿红石崖至孤山方向,湾底坡度西缓东陡,水道,沙脊相间,水道以中央水道最深最宽,沿大沽河口至薛家岛北端方向,湾底坡度为西北缓,东南陡,西北方向湾顶处为大沽河入口处,在河口发育潮汐型隐三角洲,潮滩宽阔,潮沟发育,湾顶潮滩最大宽度为8.5公里,东南部接近胶州湾口,水道深槽与浅滩高地相间,沿团岛到薛家岛北端方向,湾底坡度较大,海底地形陡峻,海峡的深槽偏向薛家岛一侧,其边坡南岸靠薛家岛一侧陡,平均坡度可达30‰,北岸一侧海底相对平缓,平均坡度可达16‰。

9. 自然资源条件

一、地理位置与交通

研究区位于山东省东部,突出于渤海与黄海之中,北临渤海,北东南三面濒临黄海,北与辽东半岛遥相对峙,东及东南与朝鲜半岛和日本列岛隔海相望,南与江苏省接壤(图21)。地理坐标跨及东经118°30′~122°42′,北纬35°00′~38°00′。东西横距364km,南北纵距368km,总面积54 370km2,占全省国土总面积的33.77%,包括青岛、烟台、威海、日照及潍坊、临沂市人口密集区,共46个县市(区)、1198个乡镇。该区为山东省经济最发达的地区,在山东省经济发展中具有举足轻重的地位。

图2-1 研究区交通位置图

区内交通便捷,现已形成以铁路、公路为主体,海运、航空运输为辅助的立体交通网络。铁路干线主要有胶济、兰烟、胶新线等。青兰(G22)、荣乌(G18)、沈海(G15)、青银(G20)、威青(S68)、烟海(S11)、荣潍(S16)等一大批高速公路现已建成通车,区内大部分国道与省道也已得到全面改造升级,基本实现所有乡镇通公路和发达地区村村通公路的交通建设目标。海运依托烟台港、青岛港等重点大型港口,辅以一批小型港口的沿海港口群,架起连接全国主要港口和国际重要口岸的运输桥梁。航空运输以青岛流亭机场、烟台莱山机场为中心,辅助威海大水泊机场、临沂沐埠岭机场等,构成航空运输体系,航运可直达国内主要城市和日、韩等国。四通八达的交通运输网络体系加快了本区城市化进程,有力地保障了经济社会的持续快速发展。

二、地形与地貌

(一)地形地势

本区地形复杂,中低山和丘陵占65%,平原和盆地占33%,河流和湖泊占2%,地势东高西低,南北两侧隆起,中间低凹。中低山主要分布在沂沭断裂带以西地区,海拔在500m以下,山地中散布着丘陵性盆地。丘陵主要分布在沂沭断裂带以东地区,地质构造上属鲁东隆起和胶南-威海造山带,地貌上分三部分,北部和南部是丘陵,中部是平原。北部丘陵区东西向分布的个别山峰海拔700~800m,大部分丘陵海拔低于300m,被南北向河流切割,呈现宽谷缓丘的地貌特点;南部丘陵区在胶州湾以南,除五莲山、小朱山、马耳山、九仙山海拔在700m左右外,海拔500m以下的山峰大都集中于此,丘陵东西两侧受源短流急的河流切割,地形破碎。胶州湾以东为崂山山地,山势陡峻,河谷切割强烈,青岛境内的崂顶,海拔1133m,为本区最高峰。中部坳陷盆地上发育成以胶莱河流域为主体的平原,包括沉积层较薄的河流冲积平原、湖沼沉积平原和剥蚀准平原,北接莱州湾,南毗黄海,海拔高度在50m以下。

研究区三面环海,大陆海岸线北起胶莱河河口,南至日照市的绣针河口,全长约2200km,约占全国海岸线的1/7。可分为岬湾相间的基岩海岸,泥质粉砂质海岸和基岩砂质海岸3种基本类型,其中以泥质、粉砂质海岸最为广阔;浅海海底则有水下浅滩、现代水下三角洲及海冲蚀平原等。海岸线曲折,港湾众多,滩涂广阔,水质肥沃,沿海滩涂面积约2500km2,15m等深线以内水域面积约13 300km2,是多种水生物繁衍生息的场所。近海海域中散布着299个岛屿,岸线总长668.6km,总面积147km2,其中最大的是庙岛群岛中的南长山岛,面积12km2。这些海岛绝大多数距离大陆不超过20km,最远的北隍城岛,距陆地约65km。

(二)地貌类型

地貌是地壳表层长期遭受地质内营力构造运动和外营力风化剥蚀搬动沉积作用的结果,影响地貌形成的主导因素为新构造运动、岩石结构和外营力的物理、化学以及生物作用。按照地貌形态类型和成因特征,调查区地貌可分为中山、低山、丘陵、山间平原、山前倾斜平原和微倾斜低平原6种形态组合类型(图2-2)。

1.中山

中山分布于崂山、沂山、昆嵛山区,面积约占调查区面积的1%,海拔大于900m,相对高度>500m,地面坡度一般在25°以上,地形切割强烈,切割深度100~200m。山体主要由碱长花岗岩、正长花岗岩和古老变质岩组成,该区山高谷深,大部分为森林覆盖,少部分基岩;并有灿烂的古文化遗迹,崂山素有道教、佛教名山之称,昆嵛山历来有“仙山之祖”之称,是全真教的发祥地。

图2-2 地貌类型分布图

2.低山

低山占研究区总面积的6%,主要分布于崂山西、大泽山、大朱山、小朱山、五莲山、烟台牙山、艾山,海拔500~1000m,相对高度200~500m,地面坡度为20°~25°,山岭低缓、宽谷浅切,切割深度50~100m。山体主要由二长花岗岩、花岗质片麻岩、石英二长岩、闪长质片麻岩组成。低山区面积虽然较小,但仍然没有很好的开发,适宜发展林业。

3.丘陵

丘陵为研究区主要地貌类型,占研究区面积的35%,主要分布在青岛-五莲断裂带以南,烟台、威海大部分地区,地形连绵起伏,山势低缓,成土母岩主要为花岗岩、花岗质片麻岩、砂岩、砾岩、少量灰岩等。海拔200~500m,相对高度<200m,地面坡度一般在20°以下。丘陵区是金、银、铜、铁、大理岩、花岗岩等矿产资源的分布区,部分丘陵地带含有较为丰富的地下水。丘陵地形起伏较大的地区,切割破碎,水土难以保持,一般不利于农作物种植,宜作为林地;而在丘陵区地势缓和,残坡积发育的地区,有机质N,P 等元素明显不足,但Fe,Mn,Cu,Zn等微量元素丰富,适宜种植经济类果木如苹果、桃、梨、板栗、杏、花生等特色农作物;在低平地带已耕作为土壤,种植了多种旱作物,如薯类、豆类、黄烟、玉米、小麦等。

4.山间平原

山间平原是研究区分布最广泛的地貌类型,占研究区面积的36%。分布于莒县南部、潍坊—高密及五龙河、大沽夹河、黄垒河、乳山河等河谷两侧的山间平原,海拔<300m,相对高度<100m,地面坡度<8°,剥蚀基岩以碎屑岩为主,表层有极薄的堆积物,多有1~2m的风化残积物。分布在胶莱盆地大部分地区及大沽河、沂沭断裂带和大沽河、五龙河等河谷两侧的山间平原,地势低洼,海拔一般在50m以下,土壤层较厚、土质肥沃,河渠交错,灌溉便利,是小麦、玉米、豆类的主要产区。

5.山前倾斜平原

主要分布在临朐—昌邑一带,另外在莱州、招远北部零星分布,占研究区面积的5%。它是由一系列山前洪积扇联群而成,海拔<50m,相对高度<20m,地面坡度<5°。地势低洼,潜水埋深较浅,又受洼地汛期积水的影响,土壤盐渍化比较严重。

6.微倾斜低平原

总体呈条带状分布在沿海地带,占研究区面积的17%。根据成因类型不同进一步分为剥蚀-海蚀平原、冲积-海积平原和海积平原3个二级地貌单元。剥蚀-海蚀平原主要分布在南部和东部沿海丘陵与海积平原之间,为丘陵与海积平原的过渡地带,标高一般<10m,以堆积、风积砂层为主,生态环境脆弱,宜建海岸防护林。冲积-海积平原呈条带状分布在日照沿海地带和昌邑北部,是冲积洪积平原和海积平原过渡地带,地层结构为海陆交互相,标高一般<10m,以海积、风积砂层为主,农作物生长受到限制。海积平原分布在沿海一带,地形平坦,地面标高在6m以下,微地貌形态主要有滨海低地、潮间带,普遍形成盐渍化或沼泽化,已有一部分围垦养殖海产品,或辟建盐场,从长远看,是研究区待开发利用的地貌类型。

三、气候与水文资源

(一)气候资源

研究区位于我国东部沿海,受地理位置、地形地貌和大气环境的影响,属典型的暖温带大陆性季风气候;研究区延伸入海,又具有海洋气候特点:空气湿润,雨量适中,温度适宜,夏无酷暑,冬无严寒。年平均气温11~14℃,1月份平均气温-4.5~-1.0℃,7月份气温多在24℃以上。春旱秋涝,晚秋多雨,年平均降水量为650~800mm,由东向西递减,夏季占全年降水量的60%~70%。全年无霜期为180~190 d。季风以东南风为主导风向,年平均风速为3.5~5.3m/s。沿海多雾,年平均有雾天气160 d,主要集中在3~7月份,偶有寒潮、暴雨、台风等灾害性天气。研究区农业气候资源丰富,光热水组合条件较好,气候地带性差异较大,小气候类型多样,对农业发展具有多宜性、多熟性、多层性和多类型特点,从而为全省农业结构调整提供了有利的气候条件。

(二)水资源

1.地下水资源

以地质、地貌、水文地质条件为基础,结合地下水开采利用和农业有关水文地质问题,研究区水文地质区划可划分为4种类型。

1)松散岩类孔隙水:主要分布于山间冲积-洪积平原、山前冲积-洪积平原及滨海平原,含水层岩性主要以第四系河流相、砂砾石、砾卵石、砂为主,呈多层结构,总厚度一般<50m。地下水水化学类型一般为重碳酸-钙、镁水、重碳酸-钙水为主,pH为6.5~8.5,矿化度一般<2500mg/L。区内主要存在承压淡水局部过量开采、农业生产上的涝渍和局部缺水等问题。

2)基岩裂隙水:主要分布于低山丘陵区,按其地下水赋存条件、地层岩性及结构可细分为层状岩类裂隙水和块状岩类裂隙水。层状岩类裂隙水含水层岩性主要为板岩、千枚岩、石英砂岩、硅质岩、页岩等,地下水主要赋存于风化裂隙带及构造断裂带中,其富水性一般为中等至贫乏。水化学类型多为重碳酸钙、重碳酸镁、重碳酸钠型,pH为6.4~8.4,矿化度一般为150~500mg/L。块状岩类裂隙水含水层岩性主要为花岗岩和二长花岗岩等,地下水赋存于风化裂隙及断裂构造中,其富水性一般较差,水化学类型多为重碳酸钠、重碳酸钙、重碳酸钠镁型,pH为5.5~7.7,矿化度一般为50~1000mg/L。

3)碳酸盐岩类裂隙岩溶水:主要分布于安丘—莒县一带。含水层岩性主要为寒武系、奥陶系灰岩、白云岩。地下水主要赋存于岩溶裂隙中,其富水性一般为中等至丰富。水化学类型为重碳酸钙或重碳酸钙镁型,pH为7.2~8.2,矿化度一般为200~1000mg/L。

4)碎屑岩类裂隙孔隙水:主要分布于沂沭断裂带、研究区南部山前地带。含水层岩性主要为白垩系及侏罗系紫红、砖红色砂砾岩、砾岩。地下水主要赋存于裂隙、孔隙中,其富水性一般较差,局部受地质构造作用,富水性稍强。水化学类型多为重碳酸钙镁型,pH为6.9~8.3,矿化度一般为200~1500mg/L。

区内地下水主要接受大气降水入渗补给及农田灌溉用水入渗补给,排泄方式以人工开采及泉水排泄为主。地下水赋存与运移规律主要受地形地貌、地层岩性及构造控制。

2.地表水系及水资源

研究区河流众多,河网发育,全区平均河网密度约0.47km/km2。全区共有大小河流约2000条,长度在100~500km之间的河流有7条,均为季风区雨源型,多为独立入海的山溪性小河。径流资源缺乏且分布不均,人均径流量约370m3,分别为全国和世界人均占有径流量的13.7%和3.36%,沂沭河流域径流量可达10.9L/s,少数河流仅3.25L/s。按水系分为沂沭河水系、胶莱河水系及沿海诸河水系。

3.水资源开采利用现状及对策

研究区水库、池塘等蓄水设施星罗棋布,与水利工程配套的灌溉工程也初具规模,地表水得到较充分合理的开发利用,地下水资源也已进行了广泛的开发利用。近年来,由于工农业生产的持续发展,特别是位于沿海地带的青岛、烟台、威海对水资源的需求量将不断增加,水资源供需矛盾日渐突出。今后对地表水和地下水的开发应统一管理,合理开发并注重开源节流,涵养水源,为子孙后代保护好珍贵有限的水资源。随着我国引黄济青和西水东调工程的实施,跨流域引水补源已成事实,对缓解本区水资源供需矛盾将发挥重要作用。

四、土地资源

(一)农业布局及发展现状

研究区农产品资源种类繁多。一是资源种类多,仅植物资源就有100余科,1000余种,其中农作物20余科,40余种。粮食作物主要有小麦、玉米、地瓜、大豆、谷子、高粱、小杂粮等;经济作物主要有花生、棉花、黄烟、芝麻等;蔬菜主要有辣椒、大姜、大蒜、芋头、大葱等;干鲜果主要有苹果、葡萄、桃、山楂、大枣、板栗、甜柿、樱桃、草莓等。就动物资源而言,陆生动物主要有肉鸡、蛋鸡、肉牛、猪、羊、兔等。本区港湾众多,滩涂广阔,土质肥沃,饵料丰富,有多种水生物栖息繁衍,如鲷鱼、黄鱼、鲈鱼、鲍鱼、牡蛎、寨鱼及对虾、干贝、海参、螃蟹、海螺等。二是总量多,2009年,粮食总产达到1348.5万t,蔬菜1992.5万t,果品709.1万t,与2006年相比,均有不同程度升高。三是名特优产品多,以众多的地方名特优产品最负盛名,如烟台苹果、莱阳梨、大泽山葡萄、日照茶等,都有较高的对外知名度,具备了一定的商品优势。

区内6个地级市区域优势农作物种类,面积和产量分别见表2-1。从表2-1可以看出,粮食作物是调查区农业种植中面积最大、分布最广、产值最高的作物,主要为小麦和玉米,其次是花生。各地区农作物种植种类、种植面积及产量不同,小麦亩产潍坊市最高达398.13公斤/亩,其余青岛、烟台、日照、威海、临沂分别为385.09,348.64,342.94,338.99,304.89公斤/亩;玉米亩产烟台市最高达475.77公斤/亩,其余日照、青岛、威海、潍坊、临沂分别为447,439.77,436.11,407.01,405.69公斤/亩;烟台市苹果种植面积最大(200.52万亩),是其他地级市的5~11倍。

表2-1 研究区不同区域农作物种植面积及产量统计表

续表

(二)土地资源利用现状

研究区土地总面积 54 370km2,但人均占有面积仅 0.181hm2,略高于全省平均水平(0.17hm2/人),低于全国平均水平(0.78hm2)的1/4,远低于全世界平均水平(2.24hm2/人),土地资源不足。人均土地占有量的地区性差异和各类土地区域分布的不均一性,是本区土地利用现状的主要特征。

区内土地利用类型齐全,可分8个一级地类,23个二级地类。以一级类计,6个地级市土地利用现状见表2-2。

表2-2 土地利用现状表

耕地和林地是鲁东地区土地利用的两个主要类型,分别占6个地级市土地总面积的80.43%与9.09%。耕地主要分布在河流的冲洪积平原、山前平原及广大低丘陵地带,调查区人多地少,耕地总面积8329.23万hm2,人均占有耕地面积1.24hm2,略高于山东人均耕地面积(1.21hm2,2010年),低于全国1.38hm2的平均水平,临沂市人均耕地面积(0.98hm2)已逼近或低于联合国粮农组织确定的0.8hm2警戒线,土地供需矛盾日趋尖锐。林地主要分布于低山区、高丘陵区及河漫滩地区的烟台、海阳-威海、平度北部、青岛崂山及五莲一带,主要是天然森林,沿海主要是人工种植的海堤防风林,丘陵区还有面积不大的苗圃,主要培育银杏、杨、柳等。居民用地及工矿用地居第三,占2.76%。研究区人口密度大,村庄众多,城镇规模大,另外位于低山丘陵区的金矿、铁矿、石墨等多种矿山,也占用大量的土地。园地居第四,占2.50%,主要分布在烟台、平度北部、临朐南部及青岛崂山的低丘陵坡地和河流中上游冲洪积平原区,主要以果园为主,种植苹果、梨、桃、葡萄、樱桃、山楂等。其余交通建设用地、草地水域及未利用土地等4类土地仅占土地总面积的5.22%。

五、矿产资源

区内矿产资源丰富,已发现各类矿产(含亚矿种)89 余种,约占全省已发现矿种的60%,其中能源矿产6种,金属矿产24种,非金属矿产57种,水气矿产2种。已探明储量(资源量)的矿产70余种,占全省已探明储量矿产的86%,大、中、小型矿床及矿点947处,其中能源矿产25处,金属矿产479处,非金属矿产400处,水气矿产43处,这些矿产多已被开采利用或正在开发中。主要能源矿产:煤、油页岩、石油、地热;黑色金属:铁、锰、钛(金红石);有色金属:铜、铅、锌、钨、钼、钴、镍、镁;贵金属:金、银;稀有金属:稀土、铍、铌、钍铀、锑;冶金辅助原料:石英砂岩、萤石、铸型砂、熔剂白云岩;化工原料矿产:磷、黄铁矿、重晶石、红柱石、硅石、蛇纹石、含钾岩石、天然卤水;建筑材料及其他非金属矿产:石墨、滑石、水泥石灰岩、水泥大理岩、水泥粘土、砖瓦粘土、膨润土、钾长石、透辉岩、饰面花岗岩、饰面大理岩、膨润土、高岭土、天然卤水、沸石、珍珠岩、黑曜岩、蛭石、云母、麦饭石、冰洲石;工艺美术矿产:砚石、水晶、蓝宝石、木鱼石;水气矿产:饮用矿泉水、地热温泉等。

探明储量位于全国前列的优势矿产有:岩金、蓝宝石和锆英石保有资源储量占全国首位,菱镁矿保有资源储量占全国第二位,铝居全国第四位,滑石居全国第五位等。矿床成因类型多样,主要有岩浆热液型、火山岩型、接触交代(矽卡岩)型、热液(充填、交代)型、变质型、沉积型、伟晶岩型等。成矿时代主要为前寒武纪、印支期、燕山期和喜马拉雅期。

10. 胶州湾是指哪些地方

包括威海、烟台、莱州、平度、蓬莱、龙口、青岛、日照。

胶州湾以北有条胶莱河,胶莱河以东的半岛地区通常称为胶东,烟台、青岛、威海都在胶莱河以东,就属于胶东。

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