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山东地下水分区与特征调研

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2-2-1山东省水文地质分区图(一)鲁北、鲁西南黄河冲积平原水文地质区(Ⅰ)鲁西北平原区由于第四系成因类型不同,含水层结构、岩性、埋藏条件、富水性、径流条件等均有明显差异,导致水质的淡化和浓缩,出现不同的水化学特征。根据第四系成因及地下水化学特征的不同,可将鲁西北分为五个水文地质亚区,各亚区基本特征见表2-2-1。

山东地下水分区与特征调研

依据地下水在含水介质中赋存、运动特征及富水性,根据山东省构造格局和地层发育特征,可将地下水划分鲁北、鲁西南黄河冲积平原水文地质区(Ⅰ)、鲁中南中低山丘陵碳酸盐岩类为主水文地质区(Ⅱ)和鲁东低山丘陵松散岩、碎屑岩变质岩类为主水文地质区(Ⅲ)共3 个水文地质区。由于三个水文地质区水文地质特征不同,为研究各水文地质区的内部差异,可将三个水文地质区划分为14 个水文地质亚区(图2-2-1)。

图2-2-1 山东省水文地质分区图(资料截至2018 年12 月)

(一)鲁北、鲁西南黄河冲积平原水文地质区(Ⅰ)

鲁西北平原区由于第四系成因类型不同,含水层结构、岩性、埋藏条件、富水性、径流条件等均有明显差异,导致水质的淡化和浓缩,出现不同的水化学特征。根据第四系成因及地下水化学特征的不同,可将鲁西北分为五个水文地质亚区,各亚区基本特征见表2-2-1。

表2-2-1 鲁北、鲁西南黄河冲积平原水文地质区各亚区基本特征

1.山前冲积洪积水文地质亚区(Ⅰ1)

分布于鲁中南山前,含水层以中粗砂、砾石为主,具单层或多层结构,砂层较厚,累计厚度可达10 ~ 30 m。地下水补给来源充分,径流畅通,单井涌水量一般1 000 ~ 3 000 m3/d,局部达3 000 ~ 5 000 m3/d,富水性强;水质好,矿化度低,地下水水化学类型以重碳酸盐型为主。浅至深层均为淡水,具有重要的开采价值,可做中至大型供水水源地。此外,在该区西部、西北部隐伏裂隙岩溶水富水地段,单井涌水量1 000 ~ 5 000 m3/d,局部大于5 000 m3/d。

20 世纪80 年代,地下水水位埋深一般小于8 m,在济宁城区地段出现埋深大于8 m的漏斗。随着开采量的增加,至1995 年形成了多个地下水超采漏斗,漏斗中心地下水水位埋深超过20 m。随后随着开采量的减少,地下水漏斗范围逐渐减小,地下水水位埋深逐步抬升,至2017 年漏斗中心水位埋深为12 ~ 13 m。

2.古河道带冲积平原水文地质亚区(Ⅰ2)

该水文地质亚区沿黄河和徒骇河呈北东—南西向展布,以古河道发育为特征。含水层岩性以中细砂为主,顶板埋深10 ~ 20 m,砂层较厚,底板埋深30 ~ 60 m,砂层厚10 ~ 30 m,地下水径流缓慢,补给条件好,富水性强,单井涌水量1 000 ~ 3 000 m3/d;水质好,以低矿化重碳酸型水为主。

该亚区深层淡水较丰富,含水层顶板埋深100 ~ 300 m,矿层累计厚度30 ~ 60 m,单位涌水量大于1 000 m3/d,南部孙镇—潘店一带富水性较差,单井涌水量小于1 000 m3/d。在菏泽城区、聊城冠县因大量开采深层地下水,出现大面积的区域性超采漏斗,漏斗中心水位埋深由20 世纪80 年代的大于8 m 发展至2017 年的120 m。

3.湖西冲、湖积平原咸、淡水水文地质亚区(Ⅰ3)

该水文地质亚区地处鲁西南平原中部、南四湖以西。区内含水层在垂向上大部分地区为“淡—咸—淡”三层结构,在东北部则出现“咸—淡”双层结构,中部低洼地带出现岛状咸水体。

浅层淡水底界面埋藏浅,浅层淡水底界面埋深一般10 ~ 40 m,岩性以粉细砂为主,含水层厚度薄,一般小于5 m,地下径流滞缓,富水性弱至中等,单井涌水量500 ~ 1 000 m3/d,局部小于500 m3/d,水化学类型以重碳酸氯化物型为主。

深层淡水分布广泛,顶界面埋深100 ~ 300 m,部分地区可达300 ~ 400 m,富水性由南向北逐渐减弱,单位涌水量由1 000 m3/d 过渡到小于500 m3/d。

4.鲁北冲海积平原岛状咸水水文地质亚区(Ⅰ4)

该水文地质亚区位于鲁北平原北部马颊河流域,区内浅层孔隙水在垂向上具有“淡—咸—淡”三层结构或“咸—淡”双层结构,在水平方向上浅部普遍出现岛状咸水体。浅层淡水分布与古河道密切相关,沿古河道含水层岩性以粉细砂为主,底界面埋深一般小于30 m,砂层累计厚度5 ~ 15 m,富水性自西南向东增强,单井涌水量500 ~ 1 000 m3/d。古河道边缘及古河道间带富水性明显减少,单井涌水量小于500 m3/d。淡水区地下水矿化度1 ~ 2 g/L,水化学类型以重碳酸氯化物型为主,咸水区矿化度一般3 ~ 5 g/L,水化学类型为氯化物型。

深层淡水分布面积较广,主要含水层上部为粉细砂,下部多中细砂、中砂,砂层累计厚度大于40 m,富水性较好。在北部德州—宁津和北镇—博兴地区富水性较强,单井涌水量大于1 000 m3/d;中部惠民—商河—夏津一带为富水性中等,单井涌水量500 ~ 1 000 m3/d;东部滨海平原单井涌水量小于500 m3/d。由于德州市超量开采深层地下水,已出现大面积区域超采漏斗,地面沉降明显,2010 年漏斗中心水位埋深超过130 m,2017 年漏斗中心水位埋深有所回升,但水位埋深接近120 m。

5.滨海冲海积平原咸水水文地质亚区(Ⅰ5)

该水文地质亚区位于黄河三角洲及潍北地区,大部分为全咸水分布区,仅在西部有带状分布的上咸下淡双层结构。地下水矿化度自西向东由2 ~ 3 g/L 逐渐增大为大于50 g/L。受黄河河水及水气降水补给等影响,沿黄及黄河故道存在季节性上层滞水淡水透镜体,含水层厚度小于10 m,富水性弱,仅作临时人畜用水。

(二)鲁中南中低山丘陵碳酸盐岩类为主水文地质区(Ⅱ)

鲁中南基岩山区一般是在统一的径流区中对含水岩组类型、富水性、地下水运动规律及水资源分布等进行评价。在基岩地区一般是以地下水一级径流区作为亚区的划分依据,而一级径流区与构造条件密切相关,因此根据鲁中南隆起、坳陷和沂沭断裂带几个构造单元,将鲁中南低山丘陵区划分为6 个水文地质亚区,各亚区水文地质基本特征见表2-2-2。

1.平阴临朐单斜水文地质亚区(Ⅱ1)

该水文地质亚区位于鲁中南区北部,主体为泰山—沂山北坡单斜断块。该区地势南高北低,南部为中低山,山前为坡地、岗地、残丘和河谷平原。受北西、北东向断裂切割又形成若干个次一级完整水文地质单元,各单元具有相似的水文地质条件,自南向北总体可分为地下水补给区、径流区和排泄区,各功能区具有不同的水文地质特征。

南部地区的变质岩、灰岩分布区是地下水的补给区,富水性弱,单井涌水量小于500 m3/d,局部大于500 m3/d。中部补给—径流区分布有寒武—奥陶纪灰岩地层,呈单斜产状,地表岩溶发育,地表径流易下渗补给地下水,水位埋深大;北部山前地带为地下水排泄区,含水层以奥陶纪隐伏灰岩为主,地下岩溶发育,受北部石炭—二叠纪砂页岩及部分火成岩体的阻挡,加之北西、北东向断裂破碎带的导水作用,构成强富水的蓄水构造,泉水喷涌,单井涌水量1 000 ~ 5 000 m3/d,局部大于5 000 m3/d。在玉符河、巴漏河、淄河、弥河等河谷第四纪砂砾石层沿河床形成强富水带,单井涌水量1 000 ~ 3 000 m3/d,局部大于3 000 m3/d。(www.xing528.com)

区内河水是岩溶水的重要补给源,山前地带由西向东分布有7 个强富水地段,形成已探明十余个大中型水源地。受人工不合理开采等因素影响,局部地段出现水质恶化、泉水断流等地质环境问题。

2.肥城沂源单斜断陷水文地质亚区(Ⅱ2)

该水文地质亚区位于鲁中南山区北部,单斜上部是以泰山群片麻岩为主的地下水补给区,中部主要为寒武—奥陶纪三山子组和奥陶系分布的地下水补给径流区,北部为山前灰岩隐伏区。奥陶系灰岩隐伏区富水性强,单井涌水量1 000 ~ 5 000 m3/d,局部大于5 000 m3/d。肥城盆地已探明泰安石横电厂、肥城城区水源地等多处岩溶水强富水地段建成的大中型水源地;沂源盆地岩溶水富水性中等,单井涌水量约1 000 m3/d,在山前葛庄一带富水性较强,单井涌水量1 000 ~ 5 000 m3/d。

泰安—莱芜之间的大汶河流域冲洪积层孔隙水富水性强,单井涌水量1 000 ~ 3 000 m3/d;在羊里—寨里一带富水性更丰富,单井涌水量3 000 ~ 5 000 m3/d,已形成羊里、东武等大中型孔隙水水源地。

表2-2-2 鲁中南中低山丘陵碳酸盐岩类为主水文地质区各亚区基本特征

3.大汶口—沂南单斜断陷水文地质亚区(Ⅱ3)

该水文地质亚区北西向断裂发育,受断裂切割形成楼德、新汶、蒙阴、马牧池断块等相对独立水文地质单元。在石灰岩裸露的补给—径流区,富水性弱—中等,单井涌水量小于500 m3/d,局部500 ~ 1 000 m3/d。山前隐伏区裂隙岩溶较发育,富水性强,单井涌水量1 000 ~ 5 000 m3/d,形成大汶口、楼德、宫里等裂隙岩溶水富水地段,已探明楼德、羊流—果都、宫里等水源地。由于前部受弱透水岩层的阻挡,形成上泉庄泉、宫里泉、南泉等一系列岩溶大泉。在大汶口、新汶盆地中部大汶河流域,冲积、冲洪积层孔隙水较丰富,含水层岩性为细砂、中粗砂及砂砾石,厚度2 ~ 10 m,单井涌水量1 000 ~ 3 000 m3/d。沂河河谷第四系地层不发育,孔隙水富水性弱,单井涌水量小于100 m3/d。

4.曲阜临沂单斜断陷水文地质亚区(Ⅱ4)

该水文地质亚区地势北高南低,中部为山间谷地,西北宽阔,东南狭窄,在仲村一带为泗河和沂河地表分水岭。南北部隆起区广布泰山群片麻岩,南部隆起区泰山群上覆寒武—奥陶系灰岩,富水性不均,基岩裸露区单井涌水量小于500 m3/d。灰岩隐伏区由于受北部弱透水层阻挡形成强富水带,发育黑虎泉、泉林泉、石缝泉、大泉等泉群,是鲁中南岩溶大泉分布较多的地区之一,单井涌水量500 ~ 1 000 m3/d,局部1 000 ~ 5 000 m3/d,最大大于5 000 m3/d,形成东兴、八宝山、泉林等大中型岩溶水水源地。断陷中部中生界、新生界砂页岩分布区单井涌水量小于100 m3/d。

5.邹城—枣庄单斜断陷水文地质亚区(Ⅱ5)

该水文地质亚区位于鲁中南山区最南部,地势北高南低,主要由枣庄盆地、羊庄盆地、苍山谷地、荆泉盆地、峄城山间平原和郭里丘陵区组成。一系列北西向、南北向和东西向断裂将该区分割成十余个单斜断块,以单斜断块为主的各盆地、谷地构成独立的水文地质单元。单斜地层以新元古代土门群和寒武系灰岩、页岩为主,富水性差,单井涌水量小于500 m3/d;中下部在构造发育的低洼地带富水性较强,单斜前缘奥陶系灰岩隐伏区往往与中生代、古近纪地层接触构成蓄水盆地,发育羊庄泉、十里泉等岩溶大泉,泉水流量均在10 000 m3/d 以上,隐伏灰岩区单井涌水量1 000 ~ 5 000 m3/d,局部大于5 000 m3/d,形成邹县电厂、荆泉等大型、特大型水源地。峄城以南为山东省元古宙土门群最发育地带,中等富水,单井涌水量500 ~ 1 000 m3/d。羊庄盆地新薛河下游官桥—薛城以及南部大沙河流域松散岩类孔隙水较丰富,单井涌水量1 000 ~ 3 000 m3/d。

6.安丘—临沭单斜断陷水文地质亚区(Ⅱ6)

该水文地质亚区北起潍坊、南到临沭,东以潍河—沭河分水岭为界。区内构造发育,主要为泰山群和古生代地层发育。泰山群地层富水性弱,单井涌水量小于100 m3/d;灰岩隐伏区单井涌水量500 ~ 1 000 m3/d,沂水县十里铺—夏家楼一带属富水地段,单井涌水量1 000 ~ 5 000 m3/d。

在临沂、沂水、莒县沂、沭河冲洪积平原分布有松散岩类孔隙水,含水层岩性以粗砂、砾石为主,单井涌水量1 000 ~ 3 000 m3/d,水质良好。

(三)鲁东低山丘陵松散岩、碎屑岩、变质岩类为主水文地质区(Ⅲ)

鲁东基岩山区一般在统一的径流区中对含水岩组的类型、富水性、地下水运动规律及水资源分布等进行评价,因此在基岩地区一般是以地下水一级径流区作为亚区的划分依据,而一级径流区与构造条件密切相关,因此根据鲁中南隆起、坳陷和沂沭断裂带几个构造单元,将鲁东低山丘陵区划分为3 个水文地质亚区,各亚区水文地质基本特征见表2-2-3。

表2-2-3 鲁东低山丘陵松散岩、碎屑岩、变质岩类为主水文地质区各亚区基本特征

1.莱西—五莲水文地质亚区(Ⅲ1)

该水文地质亚区地处山东半岛西部,广泛分布胶东群、荆山群片麻岩及白垩纪碎屑岩,富水性差,单井涌水量小于100 m3/d;荆山群裙格庄组、野头组夹大理岩,富水性相对较好,单井涌水量100 ~ 500 m3/d;胶莱盆地广泛分布白垩纪青山群火山岩,气孔构造发育,特别是玄武岩的垂直节理形成相对富水的含水层,常有饮用天然矿泉水产出,单井涌水量大于100 m3/d。

在胶莱河、大沽河和潍河流域分布有松散岩类孔隙水,单井涌水量1 000 ~ 3 000 m3/d,水质好,为工农业重要供水水源。

2.莱州—威海水文地质亚区(Ⅲ2)

该水文地质亚区位于山东半岛北部滨海地带。该区基岩裂隙水富水性差,单井涌水量一般小于100 m3/d,而粉子山群大理岩和蓬莱群香氚大理岩、灰岩分布区在有利的地貌及构造条件下富水性增强,单井涌水量500 ~ 1 000 m3/d。在地势低洼的河谷盆地及滨海地带,松散岩类孔隙水富水性强,单井涌水量500 ~ 1 000 m3/d。

3.荣城—日照水文地质亚区(Ⅲ3)

该水文地质亚区位于山东半岛南部滨海地带,广泛分布变质岩、岩浆岩及部分碎屑岩,单井涌水量小于100 m3/d。在五龙河、付疃河等中下游河谷地区分布有松散岩类孔隙水,富水性强,单井涌水量1 000 ~ 3 000 m3/d。

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