第1章 调查工作情况概述1.1 调查工作的目的拟对秦皇岛柳江盆地东部落地区进行水文地质调查,确定将其开采为开采量达10000m3/d的水源地的可能性,查明地下水的形成、赋存和运移条件,含水介质的特征及埋藏分布情况,地下水水量、水质的变化规律,地下水的水文地球化学特征,从而为地下水资源评价、开发利用、管理和保护以及环境问题防治提供所需的资料通过本次调查工作将为秦皇岛市供水水源地的选取提供第一手资料,有利于决策者做出正确的判断1.2 调查工作的任务根据相关的标准、规程要求,结合场区特点,确定工作的目的、任务是:〔1〕开展水文地质、环境地质调查调查地形、地貌、地层、岩性,调查含水层埋藏条件、分布规律、水文地质特征等〔2〕调查、测量工作区地表水系的分布及特征〔3〕根据岩土层的类型、埋藏分布条件,分析研究地下水的类型,调查具有开采价值的含水体的分布特征,具体地层层位,确定开采条件及可开采量〔4〕对场地包气带地层进行渗透性分区,确定强渗透区,分析地下水补给,径流,排泄条件〔5〕指出工作过程中可能出现的问题及相应解决方法〔6〕对该区地下水进行水质分析实验,确定是否满足水源地水质要求1.3 调查区位置及面积柳江盆地位于河北省秦皇岛市北部的抚宁县境内,属石门寨镇管辖,南起黑山窑村,北至义院口长城脚下,长约15km,东起张崖子村,西至伍庄—山羊寨一带,宽约12km,其核心区距秦皇岛市市区约15公里。
总面积1395公顷其中,核心区面积476公顷,缓冲区面积516公顷,实验区面积403公顷范围在东经119°30'—119°40',北纬40°02'—40°14'之间,共由4个相对独立的分区组成:〔1〕东部落—潮水峪—砂锅店区,总面积857公顷东起张岩子村西坡脚,沿280°轴向至东部落村北500米处,南北宽500—900米;再向西,沿近东西走向至石岭村南500米处,长3750米,南北宽750—2000米;随后轴向转为150°,延至砂锅店村东800米处,长约2000米,宽770米〔2〕亮甲山—欢喜岭—瓦家山区,总面积217公顷东起亮甲山东坡陡崖处,经欢喜岭村东至瓦家山村西山梁上,呈“S〞形带状分布,宽250—850米〔3〕黑山窑—大洼山区,总面积155公顷东起自黑山窑后村西边,沿295°轴向至大洼山西山坡,长约2500米,宽600—800米〔4〕鸡冠山区,总面积166公顷东起自八岭沟村北西350米处坡脚,向北西向跨越汤河河谷至大平台西侧陡崖本次水文地质调查区域集中在东部落村东侧1.4 调查区交通情况秦皇岛市为东北和华北两大经济区的交通咽喉,故铁路和公路兴旺现有京沈,京秦,大秦和青秦四条铁路。
公路除了京沈和津秦两条国道外,还有地方性沥青路多条,通往所属各县和乡镇,每天均有班车往来,空运线在1984年以来已辟有京秦,秦石和秦沪等民用航线,有定期班机飞行柳江盆地中心难距秦皇岛市23km,有秦皇岛市区开来的班车通往盆地内各村寨,青秦铁路纵贯盆地中部,交通较为便利1.5 调查阶段〔1〕 普查阶段:概略评价区域或需水地区的水文地质条件,提出有无满足设计所需地下水水量可能性的资料推断的可能富水地段的地下水允许开采量应满足D 级的精度要求,为设计前期的城镇规划,建设工程的总体设计或厂址选择提供依据 〔2〕 详查阶段:应在几个可能的富水地段根本查明水文地质条件,初步评价地下水资源,进行水源地方案比拟控制的地下水允许开采量应满足C 级精度的要求,为水源地初步设计提供依据 〔3〕 勘探阶段:查明拟建水源地范围的水文地质条件,进一步评价地 地下水资源, 提出合理开采方案探明的地下水允许开采量应满足B 级精度的要求,为水源地施工图设计提供依据 〔4〕 开采阶段:查明水源地扩大开采的可能性,或研究水量减少,水质恶化和不良环境工程地质现象等发生的原因在开采动态或专门试验研究的根底上,验证的地下水允许开采量应满足A 级精度的要求,为合理开采和保护地 地下水资源,为水源地的改、扩建设计提供依据。
1.6 调查阶段及起止时间本次调查工作共分为6个阶段,为期2个月自10月1日始,11月31日止第一阶段编写工作设计,7天;第二阶段进行野外水文地质调查,为期7天;第三阶段进行水文地质物探,为期7天;第四阶段进行水文地质钻探,为期10天;第五阶段进行水文地质试验,为期14天;第六阶段测试水样及整理相关数据编写报告,为期7天;机动时间7天第2章 调查区地质、水文地质研究程度和存在问题2.1 调查区地质、水文地质研究程度柳江盆地各时代地层发育且具代表性,地层连续、出露齐全,地质构造清晰,内外动力地质作用出露普遍,是良好的地质及水文地质研究区,这也使得该地区水文与水文地质研究程度较为深入和完整,有详细的研究成果及资料本调查区在七十年代中期完成1:20万区域地质调查〔包括矿产局部〕,1:5万区域地质矿产调查六十年代进行了全市1:20万水文地质普查,初步查明了全市水文地质条件,为合理确定地下水开采层位及农田供水提供了依据此后,相继在全市开展了l:10万、l:5万农田供水水文地质勘查区域航磁工作开展于五十年代晚期,至今已完成全省1:10万、1:20万航磁测量;1:5万航磁测量也已覆盖全市重点地区还进行过l:2000的地面磁测。
区域重力调查工作始于60年代,前期工作比例尺较小、精度较低;1983年后按全国统一要求,开展l:20万区域重力调查,现已覆盖全区;局部地段由石油等部门完成了1:5万-1:10万重力测量工作区域地球化学测量始于六十年代,当时主要为金属测量、水系沉积物测量,分析元素少,精度低从八十年代开始,开展了1:20万水系沉积物测量工作,分析元素多,精度高,至今已完成全部山区的重力测量同时为配合区域水文地质调查,在平原区开展了l:5万、1:10万电测深和水文测井工作九十年代中期,在全省国土资源调查中,对地质灾害区域分布进行了应用研究和调查评价在对河北省区域构造格架,配合区域化探测量对其异常的筛选评价中,在区内做了大量的遥感工作秦皇岛地区的地热资源勘查起步较晚,至目前只进行过局部电法、地震勘探和科研工作,但这些地热资料较零散,而且掌握在不同部门,严重影响了地热资源的开采利用和合理规划作为环保资源,并且在经济、交通比拟兴旺的地区,地热资源极具开发利用价值综前所述,我市虽进行过覆盖全区的根底地质〔区域地质调查、水文地质、物探、遥感等〕工作,但这些成果均完成于50-80年代,经过多年的勘探研究,地质水文地质、矿产资源条件的认识已发生了很大变化,加之这些资料成果已不适应现代地学的要求,已不适应国民经济建设、规划与矿产资源勘探、生态环境保护等工作的需求。
本次水文地质调查主要是对调查区的地质地貌,水文与水文地质进行观察描述、调查和分析,对该地区的水资源的分布规律、含水层,边界条件,补给径流排泄条件、水均衡进行了调查和分析,以及该地区的地表水〔河流、水库等〕、地下水〔泉、井、落水洞等〕进行了水质水量上的分析计算和评价2.2 存在问题(1).地质勘查投入严重缺乏由于国家对地质勘查工作的宏观性调整,加强了区域性、公益性、战略性地质勘查的投入,减少了地域性地质勘查的投入资金投入严重缺乏,影响了地质勘查工作,造成地质勘查工作巨大需求与资金投入严重缺乏的矛盾,地质勘查工作滞后国民经济建设和社会开展的现状2).地质勘查工作中没有很好坚持综合勘查、综合评价的原那么市场经济形势下,地勘投资单位和勘查单位,只注重眼前利益,往往在地质勘查中仅对单一矿种、单一地质现象进行勘查,从而造成工作量不能充分利用,地质资料利用面窄,延伸性不强,即浪费了投资,又浪费了资源3).地质环境监测、地质灾害预警预报能力缺乏秦皇岛市地质环境较为复杂,由于自然和人为因素,平原区出现区域性地下水位下降、地面下沉、地裂缝、地下水污染;山区滑坡、崩塌、泥石流等突发性地地质灾害增加;矿区矿山环境地质问题突出,破坏土地、土壤污染、水源污染、大气污染严重,矿业开发疏排地下水,加之污染造成当地居民饮水困难。
这些问题不但破坏了植被和自然景观,破坏了局部农田,重要地质遗迹受到威胁,而且严重影响了人民群众的身心健康,制约了社会经济的可持续开展4).地质勘查工作不能满足国民经济和社会开展的需要秦皇岛市所拥有的根底性地质资料多为八十年代以前的成果,由于现代化地学理论的开展以及国民经济和各类工程建筑活动的要求的变化有地质勘查成果已不能满足需求,亟待更新;区域性、专题性、综合性、多学科集成的根底地质研究工作有待加强;根底性地质资料在工程建设、地质灾害防治、国土整治利用规划及农业开展、旅游开发、生态环境等领域的效劳有待进一步拓展水资源短缺、水环境恶化,人均占有资源量少,属典型的资源型缺水区地下水的过量开采,“三废〞乱排乱放,造成了地下水含水层疏干、地面沉降、地裂缝、地下水污染等问题,亟待勘查研究,制定综合防治、利用、管理措施及规划第3章 调查区地质、水文地质条件概述3.1 自然地理概况3.1.1地形地貌特征柳江盆地地处燕山山脉东段,为西北延伸的低山丘陵区北,东,南三面为燕山期花岗岩形成的陡峻山岭所包围,东南面多为丘陵最顶峰西北部的大平台,海拔635.2m,最低处为东南部大石河河谷内的南刁部落,海拔70m左右。
盆地内的主要水系为大石河,即沿此方向纵观盆地,出盆地后于山海关西南注入渤海鸟瞰秦皇岛地区,表现为北高南低,西高东低,总趋势为西北高,东南低,由山地、丘陵、平原、滨浅海四个地带组成,总体上属于丘陵区但其北部和西北部的局部为低山区,低山区以东、以南为丘陵地区,山体海拔高度在500m以下,并且多孤山,少线性山脊柳江盆地地处燕山山脉东段,为南北延伸的低山丘陵区北、 东、南三面为燕山期花岗岩形成的陡峻山岭所包围,东南面多为丘陵最顶峰为西北部的老君顶,海拔493.7米,最低处为东南部石河河谷内的南刁部落村,海拔70米左右盆地中西部火山岩分布区山高坡陡,多在海拔400米以上,东部山丘的海拔高度一般为160—300米总的地貌特征与全区相同,亦表现为西北高,东南低东部落村位于一小型山间盆地中,盆地西部和南部山高坡陡峭,其东部为平缓丘陵3.1.2 水文气象特征3.1.2.1气象特征本区地处于中纬度地带,为暖温带半湿润季风区,属于暖温带半湿润大陆性季风带华北型大陆型气候主要特征是四季清楚,光照充足,水热资源丰富〔1〕气温 历年平均气温为15度,元月最冷,最低位零下21.5度〔1959〕,冬季平均为零下7度,7月最热,最高达39.9度〔1961年〕,夏季平均为25.7度。
每年20-25度的气温占全年的33%,主要出现在6,7,8,9四个月〔2〕降雨量年平均降雨量为695.5mm,最大降雨量为1273.5mm〔1969年〕,最小降雨量为320.1mm,〔1979年〕降雨期集中于每年的7~8月,占全年降雨量的70%-75%,冬季降雪稀少,最大积雪厚度多在15cm以下降雪初日多在11月下旬,最早在10月24日〔1980年〕,最晚在1月21日〔1972年〕降雪终日在3月末4月上旬,最早在2月24日〔1980年〕,最晚在4月15日〔1979年〕本区夏季雨量过于集中,且多以暴雨形式出现据统计,最大暴雨强度为215.4mm/d〔1975年7月30日〕,平均降雨强度为105.6mm年最多暴雨日数为9d〔1969年〕,这种雨量分布不均的结果,最易引起旱涝灾害〔3〕蒸发量本区多年平均蒸发量为1646.8mm,为多年平均降雨量的2.3倍,蒸发量最大月份是5月,一般为234mm,占全年蒸发量的15%〔4〕相对湿度 本区多年平均相对湿度为61.7%,月最大平均为87%,最小月份平均为0,与气温和降雨量呈正相关6-9四个。