临沂地区水文地质特征及开发利用研究曹光杰( 临沂师范专科学校地理学系 ,276005 ,山东临沂 ; 33 岁 ,男 ,副教授 )摘要 分析了临沂地区水文地质特征及地下水的分布状况 ,指出了开发利用中存在的问题. 提出了进一步开发 利用的建议.关键词 临沂地区 ; 地下水 ; 水文地质 ; 开发利用分类号 S 27314临沂地区位于山东省东南部 ,现辖三区 (兰山 、 罗庄 、 河东) 九县 ( 平邑 、 费县 、 苍山 、 郯城 、 蒙阴 、 沂水 、 沂南 、 莒南 、 临沭) ,面积 17 185 km2 .临沂地区水文地质特征1根据地下水的贮存条件 、 岩石的水理性质及地下水的水力特征 ,本区含水岩组可分为四种类型 .111松散岩类孔隙含水岩组根据岩性 、 构造等不同 ,可分为两类 :1) 冲积 、 冲洪积砂砾石层孔隙潜水 大面积分布于临 、 郯 、 苍平原及沂沭河及其支流两岸 ,含水层为中细砂及粗砂砾石 ,一般为单层 ,南部呈双层或多层结构 ,厚度一般 5～20 m. 地下水位埋深一般1～3 m ,个别地段在 5 m 左右. 地下水除受大气降水补给外 ,四周低山丘陵区的各类地下水均向山 间盆地凹部及山前倾斜平原汇集. 含水层底部均有较好的隔水层 ,形成了临 、 郯 、 苍冲积平原孔隙潜 水富水区. 第四系下伏灰岩的孔隙潜水往往又会得到岩溶水的顶托补给和径流补给 ,形成各盆地 、 凹陷的富水区 . 水质较好 ,一般为重碳酸钙型水 ,矿化度小于 1 gL - 1 .2) 坡积残积层孔隙潜水分布于中北部低山丘陵的沟谷及谷地边缘 ,岩性为粘质砂土 ,砂质粘 土夹砾石 、 碎石和凸镜体状粗砂砾石层. 厚度一般小于 5 m ,分布地区位置较高 ,地面坡度大 ,多为降水入渗补给 ,部分可得到风化裂隙水的径流补给. 排泄条件较好 ,富水性较弱 ,埋深 2～3 m ,年变 幅 3 m 左右 ,水位水量季节变化明显. 水质良好 ,多为重碳酸型水 ,矿化度小于 015 gL - 1 .112碎屑岩类孔隙 — 裂隙含水岩组根据地下水贮存特征 ,可分为两类 :1) 碎屑岩孔隙 — 裂隙水 贮存于二迭 、 侏亻 罗 、 白垩 、 第三系岩层中. 二迭系含水层仅在临沂市附近 有小面积出露 ,大部分隐伏于第四系岩层之下 ,含水层主要为页岩 、 砂质页岩及砂岩 ,含水微弱 ; 侏 亻 罗系含水层仅分布于昌邑 — — — 大店断裂以东及蒙阴盆地北部 ,蒙山断裂以南地带 ,含水层以砂页岩 、 砂砾岩为主 ,富水性一般较弱 ;白垩系含水层为王氏组 、 青山组的砂页岩 、 砂砾岩 ,主要分布于沂 沭断裂带内的沂水 ,蒙阴盆地及马陵山附近 ,裂隙极不发育 ,贮水微弱 ,但沿断裂带由于构造作用 , 裂隙发育 ,水量较丰 ,有名的汤头温泉即出露于青山组地层中 ; 第三系含水层零星出露于蒙山断裂南侧和新泰 、 垛庄断裂以南地带 ,砾石胶结较好 ,裂隙不发育 ,富水性极差 ,官庄组石灰岩 、 砾岩为主 要含水层. 该类地下水层重碳酸盐钙型水 ,矿化度小于 1 gL - 1 .收稿日期 :1997 - 06 - 18172山 东 师 大 学 报 (自 然 科 学 版)第 14 卷2) 碎屑岩孔隙岩溶裂隙水 主要贮存于石炭系薄层灰岩及砂页岩的孔隙 、 岩溶裂隙中 ,呈窄条状分布于临沂市南 、 蒙阴 — 垛庄 、 沂南以东. 由于出露面积小 ,补给范围有限 ,加之砂页岩结构较为致 密 ,裂隙不发育 ,富水性较差. 多为重碳酸型水 ,矿化度一般小于 015 gL - 1 .113碳酸盐岩类裂隙 — 岩溶含水岩组根据地层岩性的组合 ,裂隙岩溶发育特征及地下水贮存和 运动条件 ,可划分为两类 :1) 碳酸盐岩裂隙岩溶水 含水岩由裂隙岩溶发育的寒武系 、 奥陶系石灰岩组成 ,主要分布于蒙阴谷地 、 平邑谷地 、 沂水 — 夏家楼 、 沂南 — 葛沟 、 探沂 — 临沂 、 费县 — 苍山一带. 因受岩性 、 地貌 、 构造 等因素的制约 ,每个断块各部位埋藏条件 、 富水性均有较大差异 ,在低山丘陵区以潜水为主 ,地下水 位埋深大 ,且富水性较差 ,多形成缺水区 ;在单斜构造的前缓 ,地形平坦 ,多形成富水地段 ,如蒙阴谷 地 ,平邑 — 费县礻 方河谷地等. 水质较好 ,多为重碳酸型水 ,矿化度小于 015 gL - 1 .2) 碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶裂隙水 该类地下含水层由震旦系 、 寒武系的灰岩夹页岩 、 砂岩及泥灰岩组成 ,分布范围大体和碳酸盐岩裂隙岩溶水相当 ,产状一般是单斜构造. 地处位置较高 ,岩层大部 分裸露 ,仅在部分沟谷内被第四系所覆盖 ,水位埋深一般为 1～30 m ,年度幅 1～10 m ,富水性较差. 水质较好 ,多为重碳酸型水 ,矿化度小于 015 gL - 1 .114基岩裂隙含水岩组按基岩裂隙的发育及地下水的贮存条件 ,分为三类 :1) 层状岩类裂隙水 含水层包括分布于沂沭河断裂带以东的胶东群坪上组 、 洙边组 、 苍山组的各种片麻岩 、 片岩 、 混合岩风化裂隙及构造裂隙带 . 裂隙呈层状发育 ,发育程度与发育深度因构造 、 地形 、 岩性不同而异 ,一般强风化带 5 m 左右 ,最大风化深度 15～30 m. 断裂带 、 断裂影响带 、 岩石 接触带 、 地形低洼带风化程度较强 ,深度较大. 分水岭地带则发育较差 ,裂隙发育较少 ,且多有充填 物 ,富水性较差. 水位埋深及水量随季节变化明显 ,不少民井丰水期井满 ,枯水期干涸. 地下水埋深1～5 m ,水位年变幅 2～3 m. 在有岩体阻水 、 岩脉导水和地形受到沟谷切割风化带 ,常形成小型泉水 . 水质良好 ,多为重碳酸或重碳酸氯化物型水 ,矿化度小于 015 gL - 1 .2) 块状岩类裂隙水 含水层包括泰山群万山庄 、 太平顶 、 雁翎关 、 山草峪组的各种片麻岩 、 混合岩 、 片岩 ,各期岩浆岩的风化裂隙与构造裂隙带 . 变质岩及岩浆岩呈块状风化 ,裂隙水多以潜水的形 式贮存于风化裂隙或浅部构造裂隙中 . 由于分布区多为低山丘陵 ,表面风化强烈 , 风化深度一般8～15 m ,个别可达 30 m ,含水微弱. 地下水埋深一般 1～5 m ,年度幅 2～7 m ,丰水期山上山下到处有泉 ,平枯水期即干涸. 属重碳酸钙钠型及重碳酸氯化物钙钠型水 ,矿化度一般小于 1 gL - 1 .3) 喷出岩孔洞裂隙水 含水层为白垩系青山组鞍山岩 、 鞍山玄武岩 、 凝灰岩及上第三系玄武岩的孔洞裂隙 ,主要分布在沂沭断裂带内 ,在垛庄 、 望海楼一带零星出露. 一般孔洞裂隙不发育 ,结构 致密 ,富水性较差. 风化裂隙带厚度一般在 15 m 左右 ,地下水位埋深及水量随季节变化明显 ,水位年变幅 3～5 m. 地下水以重碳酸型为主 ,局部地区氯离子含量较高 ,矿化度小于 015 gL - 1 .地下水的补给及分布2211 地下水的补给 临沂地区地下水的补给以降水入渗为主 ,其次是灌溉入渗 、 河谷潜流补给 、 侧 向流入补给 、 河道侧向补给等 (详见表 1) .212 地下水的分布 本区地下水的分布受地质地貌 、 地层岩性 、 地质构造等影响较大. 其特征一般 是 :山区地下水资源量相对较小 ,平原区相对较大 ;基岩区相对较小 ,松散岩区相对较大 ; 降水量小 的区域相对较小 ,降水量大的区域相对较大 ;裂隙岩溶发育的区域相对较大 (详见表 2) .173第 2 期曹光杰 : 临沂地区水文地质特征及开发利用研究表 1 临沂地区各流域地下水各项补给量汇总万 m3降水入渗灌溉回归侧向流入河道侧向补给总补给量流域分区 面积河谷( 四级区) (km2) 多年均 50 % 75 % 多年均 50 % 75 % 多年均 50 % 75 %潜流 多年均 50 % 75 % 多年均 50 % 75 %沂河区 沭河区 中运河区 泗河区 城河区 淮河区付町绣 针河区 合 计9 383 109 203 106 266 86 754 16 044 15 722 14 9661 42786661 42586631 407763925621511 4661 2562741 4601 2522731 401 128 517 125 440 105 0951 214 55 888 54 860 46 488252 52 354 51 372 43 2093 9372 595286627946 382 45 419 37 77244 545 43 711 36 2788 0276 8681812847 9666 7241812847 2806 0391812843523622 5023423512 4172802851 9213703742 6003603632 5152982972 019148975 6385 5324 6493893893896 0275 9215 03817 185 208 984 204 038 167 939 31 252 30 915 28 7882 1012 0962 0534862 9962 9852 867 246 132 240 831 202 444注 :根据 1956～1990 年水文资料计算所得 ,50 % 、75 %指平水年和枯水年.表 2 临沂地区各流域多年平均地下水资源量汇总模数 ( 万 m3/ km2)流域分区 ( 四级区)可开采量 ( 万 m3)面积 ( km2)资源量 ( 万 m3) 总补给资源可开采1317141220121311517913617141313121317191112185169126171318918919171010113146144121015沂河区沭河区 中运河区 泗河区 城河区 潍河区 付町绣针河区 合 计9 3833 9372 595286627989717 185123 49153 95349 5493593712 5725 972236 31292 04838 75844 1782822241 7913 752181 060注 :合计栏中 “模数” 项指全区平均模数3地下水的开发利用311 开发利用中存在的问题1) 地下水位下降泉水断流 近年来地下水的过量开采 ,严重破坏了地下水的采补平衡 ,致使水位下降 ,泉水断流. 如临沂市区已形成了面积达 35 km2 的地下水位下降漏斗 ,漏斗中心最大降深达30 多 m ,且边缘还在不断扩大. 临沂地区境内原有日涌水量 3 000 m3 以上的泉近 20 处 ,现在大部 分相继出现了断流现象. 如上泉头 、 前钦曲两泉 ,70 年代前年涌水量达 3 000 万 m3 ,70 年代在两泉 建起两架渡槽发展灌溉 ,年实际开采量达 4 000 万 m3 ,进入 80 年代 ,两泉基本断流 ,原有提水工程 基本报废.2) 污染严重 由于超采地下水 ,使其含水层的自然状态发生变化 ,从而加速了污水的渗透能力 ,污水渗入地下 ,严重污染了地下水. 有关部门对地下水污染的监测表明 ,临沂市区水井水质合格 率仅在 5 %左右. 几个水源井的分析结果是 :自来水厂 5 号井的大肠杆菌数高达 230 个L - 1 ,沂蒙 化肥厂 、 付家屯两井的大肠杆菌数 11～18 个L - 1 ,均超过了国家饮用水标准. 自来水厂几口深井 抽出的地下水含有黑色悬浮物 ,水泛黄并有异味 . 另外 ,由于采补失衡 ,也出现了局部地区地面下 沉 、 塌陷等问题.312 合理开发利用的建议1) 加强开发利用与地质环境变化的预测性研究开发利用地下水必须在保证不引起环境地质问题174山 东 师 大 学 报 (自 然 科 学 版)第 14 卷或引起的环境地质问题可以被限定在人们能够承受的范围之内的条件下进行. 在已经出现。