Question

　主要地质灾害调查评价

Answer 1

5.4.1　海（咸）水入侵

1.海（咸）水入侵现状

在广饶县南部，浅层地下水长期过量开采，漏斗范围不断扩大，使得北部咸水的水动力条件发生变化，原来向北、向东排泄的咸水，其流向转为向南而补给漏斗区，从而咸水体发生了向南延伸的现象，这就是所谓的咸水入侵。咸水体扩展所到之处，地下水水质变咸，机井报废，使得农田灌溉和人蓄用水不得不另打深井取水解决。据调查，咸水入侵现象开始于20世纪70年代，如广饶县大营乡小囤子村，70年代以前施工的30m深机井，为微咸水，缺水时能饮用，现已成为咸水，居民饮用水源改为深井水，广饶县颜徐乡北徐楼村，80年代以前施工的50～80m的机井水质较好，饮用、灌溉均可，在90年代开始变咸，浅机井均报废。居民饮用、灌溉只能另打200m以下的深井，或施工小于22m的浅机井，浅井水质尚可，但水量较小，这说明咸水体的入侵呈舌状向南、西方向伸展。

据初步统计，1976～1979年间，咸水入侵面积3.9km²，年均入侵48m;1980～1986年间，入侵面积10.1km²，年均入侵72m；1986年以来，入侵速度加快，到1989年面积达到20.4km²，年均入侵127m。1976～1995年累计入侵面积62km²。1995年11月～1996年4月向南入侵1.01km²,1996年11月～1997年11月郝家村以西咸淡水界面平均向南推移约200m，最远达400m。咸水入侵导致水质恶化，给当地人畜用水及工农业生产带来严重影响。

2.海（咸）水入侵预测

影响咸淡水界面运移的因素众多，是含水层介质场、水动力场和水化学场综合作用的结果，从监测数据分析，沿界面不同部位运移速度不等，以稻庄镇郝家段河、颜徐乡和颜徐前燕三处地带界面推移速度最快。水文地质条件尤其是含水层导水性及水动力条件是影响咸淡水界面推移的最主要因素（图5-11）。

考虑到影响咸淡水界面运移的因素极为复杂，采用非确定性模型方法——灰色突变理论Pearl生长曲线外推方法，预测咸淡水界面推移趋势。选择地下水中Cl－为模拟预报因子，数学模型如下：

C=L/（1+ae^-bt）

式中：C——浅层地下水Cl－浓度，mg/L;

t——时间步长，年；

L、b、a——模型待定参数，无量纲。

模型中的参数，采用最小二乘法估计。采用了1991～1997年系列监测数据，进行模型待定参数的估计。用建立的模型预测每个监测井地下水中Cl^-浓度值随时间的变化，咸淡水界面位置（250mg/L）由泛Kiring法插值确定，预测为13年（如图5-12）。预测结果表明，未来13年内，咸淡水界面以每年240m速度向南部推进。到2010年累计推移距离3120m，界面推移到稻庄镇以南。

5.4.2　地面沉降

地面沉降是一种较严重的地质灾害，严重的地面沉降会造成夏季雨后积水，河道淤积不能畅通，泄洪防洪能力下降，抗风暴潮侵袭能力降低，地下排污管道倒坡，供水管道遭到破坏，道路、场地，堤岸和建筑物出现裂缝，危害着人们的生活环境和城市建设，并会造成严重的经济损失。

图5-11　咸淡水界面监测剖面分布和氯离子浓度（mg/L）等值线示意图（1997年）

图5-12　咸淡水界面迁移趋势示意图（1997～2010年氯离子浓度250mg/L线）

黄河三角洲地区地质环境较复杂，即分布有活动性断裂，又有新生代巨厚的沉积物和海相的淤泥、淤泥质的软土层，加之上部沉积物形成年代较新，自重固结过程尚未完成，因此很容易在人类经济活动的影响下产生地面沉降。引起地面沉降的原因有多种，地下水、地热、石油和天然气的开发，大规模的建筑施工和高层建筑的修建以及新构造运动、地应力变化、地震、海平面上升都会造成地面向下位移或标高下降，根据邻区已发生地面沉降的城市（如天津市、山东省德州市等）的地面沉降研究表明，引起地面沉降的主要原因是大量开采地下水，特别是中深层、深层承压水的开采，与地面沉降的关系更为密切。区内中深层、深层地下水的开采量也在逐年增加，地下水开采降落漏斗已经形成，尽管其规模不大，但区内石油、天然气资源的开发已有较大规模，因此说，黄河三角洲地区存在着地面沉降问题。但由于石油部门所提供的数据有限，本项研究暂时无法深入，据有关部门研究，该区沉降规律如下（图5-13）：

（1）作业区普遍存在沉降，并在广饶县大王镇形成以津青67为中心的较明显的沉降区域，在东营市区形成以市区为中心的沉降区域。

（2）东营区沉降量与沉降范围较大，其市区边沿（耿家井、李家屋子）年平均沉降量在10mm左右。

（3）年均沉降量从20世纪50年代算起，时间太长。由于计划经济年代地下水开采量较小，建设规模不大而实际地面沉降也较小，进入80年代市场经济以后，地下水开采量加大，地面基本建设加速、规模大，地面沉降量也应加大。因此说现在的年沉降量要大于年平均沉降量。

沉降测量成果统计见表5-12。

5.4.3　土壤盐碱化

黄河三角洲由于其特定的地貌位置和自然条件，浅表生态地质环境十分脆弱，突出表现在土壤的盐碱化、沙化以及湿地的退化等。

1.盐碱土的分布

区内盐碱土的分布与地形地貌有较密切的关系，其分布特点如下：

（1）重盐碱化土：每100g土全盐量＞0.6g的土壤为重盐碱化土，主要分布于滨海低地，沿海岸线均有分布，从海岸线向内陆，其盐碱化程度有变轻的趋势；其次分布于河间洼地地带内如利津县集贤乡一付窝乡一带，孤北水库—三道沟水库一带。

（2）中等盐碱化土：每100g土全盐量在0.4～0.6g之间为中等盐碱化土，在重盐碱化土分布区的外围分布，为向轻微盐碱化土的过渡带，分布面积较少。

（3）轻微盐碱化土：每100g土全盐量在0.2～0.4g之间为轻微盐碱化土，分布于小清河以北的缓平坡地，洼地地带，分布面积较广。

（4）非盐碱化土：全盐量＜0.2g/100g土，分布于小清河以南的山前冲洪积平原、黄河大堤的内侧漫滩高地，黄河古（故）河道高地、现代黄河三角洲的顶部及决口扇顶部。如1976年黄河故道及虎滩—义和镇呈条带状分布着非盐碱化土，利津县盐窝乡附近及利津县南宋乡一带。

图5-13　东营地面沉降高程变化纵向剖面图

表5-12　沉降测量成果统计表

＊注：假设条件：由于参照的原有高程点的原始测量年限不一，考虑到东营市开展大规模的经济建设，包括油气开采，始于20世纪70年代后期，因此，为便于比较，假设地面沉降主要开始于80年代以后，1980年以前的地面沉降忽略不计。

2.盐碱化土的形成原因

盐碱化土的形成主要受水文、气象、地质、地貌、土壤颗粒组成及水文地质条件等多种因素的影响，是上述诸种因素共同作用的结果。本区属暖温带干旱、半干旱气候区，蒸发量几倍于降雨量是本区主要的气候特征，大量的水分蒸发，使水中的盐分残存于地表土壤中，较长期地处于一个盐分累积的过程。因此，在这种气候条件下，土壤盐碱化是比较容易发生的。另外，由于自然和人为因素的影响，导致地表和地下径流不畅，地下水位抬高，乃是引起土壤积盐的又一个重要原因。而地处滨海的地带，海水的直接浸渍，风暴潮引起的淹没，则是这一地区的滨海地带土壤盐碱化的主要因素。区内土壤的积盐过程可归纳为以下几种：

（1）海水浸渍影响下的盐分积累：在滨海地带成陆阶段，河流携带大量泥沙入海，由于受海水潮汐的顶托，不断在近海沉淀下来，当其还处于水下堆积阶段时，就为高矿化海水所浸渍，当其出水成陆后，盐分开始重新分配，向地表运移、累积而形成盐碱土。这期间，由于地表植被很少，光秃的地表在蒸发作用下，土壤表层强烈积盐，地下水矿化度也因蒸发而浓缩增高。另外，在土壤盐渍化过程中，海水通过海潮入浸和溯河倒灌会加剧土壤的积盐过程。

（2）地下水影响下的盐分积累：当地下水位埋深较小，小于某一临界深度时，地下水会在土壤内通过毛细作用，携带着盐分上升到地表，受蒸发作用，水分挥发，盐分则残留在地表附近的土壤内，长期的累积使土壤内的盐分愈来愈高，使土壤产生了盐碱化，而临界深度的大小主要受包气带土壤的岩性影响。

（3）地下水与地表水共同影响下的盐分积累：在地下水起主导作用的基础上，地表渍涝积水也是土壤盐分累积的重要因素，尤其在干旱半干旱气候条件下，这种积盐现象更为严重。在一些湖沼四周和积水洼地，盐碱化土分布更为普遍。另外，各地在发展农业灌溉时，不能科学地分配水量，过多地消耗灌溉用水，使土壤产生次生盐渍化，都是这种积盐过程的结果。

由于盐碱化土的形成是受上述诸种因素的影响，因此，盐碱土的发生与发展也有着一定的规律性。一般地下水位埋深长期小于临界深度的低洼地和滨海一带是盐碱土易发生地区。尤其近海地带，由于受高矿化地下水和海水的影响，盐碱土发生的程度普遍较严重。随着年度内蒸发降雨作用的强弱变化，土壤盐分的聚积往往开始于雨季以后的秋末冬初，至春末夏初，土壤盐分的含量一般都处于一个高峰阶段，这是积盐阶段；雨季到来后，土壤盐分由于受降水的淋洗作用随水下移，表层土壤这时处于一个脱盐阶段，其脱盐的程度完全受降水量的多少和强度决定。