胶东半岛地下水库

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,胶东半岛地下水库理论技术与勘查评价,1,目录,引言,自然条件概述,自然地理特征,区域地质、水文地质概况,胶东半岛地下水库属性,基本概念,地下水库建设基本条件,地下水库类型,地下水库系统构成,地下水库建设适宜区分析,地下水库工程及其运行管理,人工工程,2,地下水库运行管理,地下水库勘查评价（以烟台市夹河地下水库为例）,目的任务,烟台市夹河地下水库勘查评价,区域环境地质条件（自然地理地质与环境）,库区水文地质条件（地下水库建设条件）,截渗坝选址及水文工程地质条件,地下水库效能评价,综合评价,青岛大沽河地下水库简介,结语,3,引言,胶东半岛是指山东半岛胶莱河以东地区,也是山东省半岛城市群的主要组成部分和经济社会最发达地区。该区的大气降水特点和地形地貌、地质条件不利于水资源的天然蓄积和利用。,地下水库的开发,建设,不仅有效增加了水资源的供应，而且基本消除了这些地区日益严重的海水入侵之患，有着重要的生态环境意义，以“地下水库”为核心的水资源调蓄利用技术在胶东半岛有重要的实用推广价值。,4,自然条件概述,自然地理特征,：半岛区地貌属于典型的滨海中低山丘陵区，区内除中南部胶莱盆地（莱阳、莱西附近区域）地形较为平坦外,其他地区地势起伏较大，大部分区域海拔高度在,30,200m,之间。半岛海岸线曲折，多海湾、岬角和岛屿。,胶东半岛属暖温带季风气候。年降水量一般,650,850,毫米，多年平均降水量,718.8mm,，降水量在年内和年际间分布不均是本区的气候特点 。,区内河流属半岛边缘水系，一般发源于中部山地，南北分流，独流入海，河床比降大，源短流急，大部分独流入海。河川径流量丰枯期相差悬殊，河水暴涨暴落，汛期集中全年径流量的,70,80,，非常不利于地表水的自然涵养与利用。,5,区域地质、水文地质概况,：在大地构造单元上，胶东半岛由胶北隆起、胶莱凹陷和威海,胶南断隆构成。丘陵、低山占总面积的,70,，其分布的岩石类型主要以岩浆岩和变质岩为主，第四系松散层主要分布在河流沟谷、山前及滨海地带，其厚度一般,10,30m,，最大厚度,80m,。,胶东半岛主,要地下水类型为岩浆岩和变质岩类的基岩裂隙水，,分布广泛，但富水性差，基本不具备集中供水意义；灰岩或大理岩类岩溶裂隙水，但在半岛地区分布较为零星，供水意义受限。,目前胶东半岛集中供水的地下水水源地基本都是第四系松散岩类孔隙水，,水源地主要分布于河流中下游及山前的冲洪积平原，这些地段一般也是建设地下水库的有利地段，有良好的储水和开发利用条件,。,上世纪八十年代是地下水开采的迅速增长期，又逢连年的枯水年，造成地下水位急剧下降，形成了较大范围的地下水位负值漏斗区，在一些重要河流的下游和滨海平原区海水入侵迅速发展，带来较为严重的地质环境问题；,6,胶东半岛地下水库属性,(,?,),基本概念,地下水库是指充分利用天然地下储水空间开发建设的具有拦蓄、调节和利用地下水作用的水利工程 。地下水库最主要的特征作用就是更好地实现了人工调控地下水资源，实现了地表水与地下水的联合调度，提高了水资源利用率。,地下水库建设基本条件,水源条件,：胶东半岛有比较丰富的降水,(,基础,),，多年平均降水量在,700mm,以上；地表水系较为发育，均可形成一定的地表径流量，多年平均河川径流量为,74.23,亿,m3,，拦蓄量为,25.18,亿,m3,，仅为河川径流量的,33.92%,，有,66.08%,的河川径流量白白流走，这是用于人工调蓄的重要水源；另外，山东省的西水东调也为地下水库提供了间接补给水源，因此建库水源条件比较充足。,7,地下储水空间,：主要是第四系冲积、冲洪积物的孔隙，其空间介质颗粒较粗，岩性多为中粗砂和卵砾石，给水度在,0.1,0.3,，渗透系数,10,100m/d,，主储水层厚度一般,5,30m,。有效库容一般在几百万几亿,m3,。,边界条件,：就地下水库主储水层而言，其边界条件可分为底部围岩边界、上下游断面边界和上部边界。良好的地下水库边界条件应是：水能,进的来、留的住,，要求底部围岩和下游断面边界透水性要差，不利于水的泄出；上游和顶面边界渗透性要好，有利于地下水的补给。胶东地区地下水库的边界基本符合此条件。,环境条件,：环境条件是左右地下水库建设重要因素，胶东半岛的,整体环境状况良好,，因为该区的大部分重要城市均位于滨海地区，适宜建设地下水库的河流中上游人为污染源较少，多年来各级政府非常重视环境保护工作，因此基本不影响地下水库建设。通过控制截渗坝高程和人工开采等措施，建设地下水库一般不会产生次生灾害，反而通过涵养水源、截断海水入侵而,有利于改善生态地质环境。,8,地下水库类型,根据地下储水的空隙介质条件可分为孔隙型、裂隙型和岩溶型地下水库；还可根据地下水库所处的地貌单元位置进行分类，如山间沟谷型、冲积扇型、滨海平原型、冲积平原型等。,在胶东半岛建设地下水库多需兼顾调蓄水资源和防止海水入侵的双重功能，胶东半岛所建地下水库,一般属于山间沟谷和滨海平原型或二者接合的第四系孔隙型地下水库，基本均需构建地下截渗坝，其库容个别为大型，以中小型居多。,9,地下水库系统构成,地下水库是由多个功能要素构成的一个自然人工复合系统，这个大系统从对地下水的作用来讲可大致分为三个分系统：,补给渗入系统、储存径流系统和开发与保护系统。,构成要素,:,水：,水作为地下水库工程的核心，是地下水库系统中一直处于不断变化和循环的要素。地下水库储存、利用的主要水类型是地下水，作为地下水补充来源的大气降水、符合条件的各类地表水等都是地下水库的组成部分。,赋水介质,：就是指地下水库含水层的岩性，本区地下水库的含水介质为第四系松散沉积物，主要有：卵砾石、各种砂类等。,储水空间,：由地下水库的赋水介质所决定，储水空间为第四系松散层的孔隙。,地下水渗流场,：地下水的渗流场是地下水运动的重要特征，是由地下水的补、径、排条件和地质条件所决定的，水渗流场包括,流网形态分布和渗流强度。,10,地表拦蓄水工程,：用于涵养地表水源，为地下水库提供更加充足的水源补给保证。,地下截渗工程：,用于截断地下水渗流，主要作用是截断自上游向下游的地下泄流，在胶东半岛的另一重要作用是形成阻止下游海（咸）水入侵的屏障。,取水系统,：为地下水库的主要输出系统，指用于抽取地下水的各种开采井、集水廊道及附属构筑物等。,补源增渗工程,：为了提高地表水和地下水的转化效率、增加地表水入渗量而采取的各种人工措施，包括地表引渗回灌工程和提高地层渗透系数的增渗工程。,监测系统,：为保证地下水库的可持续运行而采取的对地下水位、水质和环境变化为主的监测措施。,11,地下水库建设适宜区分析,在胶东半岛适宜建设地下水库的地段为河流中下游山间河谷地带及滨海平原区 ，地下水库的具体选址还应着重考虑以下几方面因素：,建库目的,：在胶东半岛，地下水库建设一般都要兼顾地下水的开发利用和地质环境保护，多数以利于地下水开发为主，但在有的地段偏重考虑生态环境保护。,用水需求,：用水需求是建设地下水库的前提，要当前用水和长远规划相结合、平时供水和应急相结合，统筹规划地下水库的布局和建设安排。,建坝条件,：主要指截渗坝位置的水文和工程地质条件和截渗坝的施工难度。,除已建成的地下水库外，在具备建库条件的龙口市中村河、蓬莱市平畅河、牟平区沁水河、荣成市龙河、文登市老母猪河、黄垒河、青岛市白沙河等地均有建设地下水库的需求和意义（详见图 、表 ），有的已列入政府建设规划,12,地下水库工程及其运行管理,人工工程,：人工工程是维系地下水库系统正常运行的重要组成部分，它以,地下截渗工程和地下水开采工程为主体工程,，以地表蓄水补源工程、排污工程及监测工程等为辅助工程。,截水、截渗工程 ：,取水工程 ：,增渗补源工程 ：,环保工程 ：,地下水监测工程 ：,地下水库运行管理,13,建立运行管理机构 ：,地下水开采管理 ：,人工补源工程管理：,环境保护与监测 ：,14,地下水库勘查评价（以烟台市夹河地下水库为例）,目的任务,地下水库勘查评价的目的,:,勘查评价是地下水库建设的重要前期基础性工作，地下水库勘查评价就是要为地下水库工程立项、工程部署和建设以及建成后的运行管理提供基础资料和科学依据。,地下水库勘查评价的任务,:,在对已有各种资料（气象、水文、地质等）的收集、整理基础上，采用野外调查、地球物理勘探、钻探、试验和测试、监测等手段进行实地勘查，通过对取得资料的综合分析完成如下任务：,查明拟建地下水库库区及周边水文地质条件，查清环境地质及污染状况，建立水文地质概念模型和数学模型；,进行地下截渗坝的选址并提供建坝所需水文地质、工程地质资料和依据。,进行地下水库库容计算，主要是总库容和可调节库容。,进行地下水资源评价，预测不同人工调控方案下的地下水动态，进行调蓄和开采方案优化。,进行地下水人工补给试验，评价不同人工补给手段的适用条件和补源效果，提出人工补源工程部署意见。,进行地下水库总体效能评价，提出运行、管理和环境保护建议。,15,烟台市夹河地下水库勘查评价,区域环境地质条件（自然地理、地质与环境）,自然地理,:,地貌单元属鲁东丘陵区的一部分，地形总体南高北低，山丘高程一般,100,200m,。由夹河冲积所形成的山间河谷平原和下游的滨海平原，地势较为平坦，地面高程一般,5,25m,，地形坡降,3,7,。夹河是胶东半岛的主要河流之一，分为东西两支,总流域面积,2296km2,（图 ）。东支为外夹河，全长,68km,，该支流未建有大的地表水库；西支为内夹河，全长,75km,，中游建有门楼水库，为烟台市的重要供水水源，设计兴利库容,1.26,亿,m3,。本区属暖温带季风气候，四季分明，气候温和，多年平均气温,12.5,，最高气温,38.4,，最低气温,-13.1,。烟台市多年平均降水量,652.9 mm,（,1951-2007,年）,.,区域地质概况,：,夹河流域所分布的基岩主要为下元古界粉子山群和荆山群的变质岩，岩性有片岩、变粒岩、斜长片麻岩、大理岩等，部分地段为岩浆岩类的花岗岩等侵入体。地下水库库区具备良好的围岩条件 。,16,环境地质：,夹河是烟台市的主要水源地，另外还具有防洪排涝、灌溉、旅游、生态、环保等多种功能，对烟台市的发展起着十分重要的作用，被称为是烟台市的母亲河。因此历来重视该区的环境保护工作，使流域保持了良好的自然生态环境和地质环境。,区内环境地质问题主要涉及地表和地下水的人为污染、小规模采矿的废水废渣排放、较大面积的地下水降落漏斗和下游的海水入侵，其中对地下水库建设影响最大的是地表和地下水的质量状况。,17,库区水文地质条件（地下水库建设条件,）,水源条件：,大气降水,：,地表径流,：,夹河流域面积,2296km2,，已建地表蓄水工程蓄水能力近,5,亿,m3,有效调节能力,2.5,亿,m3,，其中内夹河因建有门楼、庵里等大中型水库，地表径流的拦蓄利用率可达,80%,；外夹河上未建大的地表拦蓄工程，地表径流仅能利用,10%,左右，因此，本区人工调蓄利用的水源以外夹河地表弃水为主，内夹河门楼水库泄水次之。,“客水”：,客水是从本流域外引进的水资源，是一种间接水资源。在建的胶东半岛引水工程计划每年向门楼水库输水,3650,万,m3,，这部分水量根据需要既可储存于地表是也可转储于地下水库。,18,库区第四系水文地质特征：,库区内第四系地层主要为冲洪积层，平面上沿夹河呈“裤”形条带状分布，按其水文地质特征自上到下可分为三个类型区：,潜水区,：,位于外夹河旺远以南，第四系厚度,10,20m,，分布宽度小于,1000m,。,潜水或微承压水区：,位于外夹河旺远至玉树庄、内夹河门楼水库坝下至崇义地段，第四系厚度一般,15,30m,，分布宽度,1000,2500m,。地层基本呈二元结构,。,浅层潜水、深层承压水区,：,位于外夹河玉树庄、内夹河崇义以北至坝线之间，第四系厚度一般,20,35m,，最厚达,44.5m,，分布宽度,2000,4500m,。,19,库区入渗能力分析,自然入渗能力：,大气降水入渗 ；河道自然入渗 。,人工引渗回灌试验 ：,沟渠引渗 ；渗井回灌,。,地下水补、径、排条件及动态,：,简述库区地下水补、径、排条件及动态特征。,地下水开采工程布局与能力,：,说明库区集中水源地的分布、开采能力以及农业灌溉用水情况。,截渗坝选址及水文工程地质条件,坝址选择：,坝线水文工程地质条件：,20,地下水库效能评价,地下库容计算与调节库容确定,：,地下水库调蓄方案及效果预测：,综合评价,水资源效益、经济效益、社会环境效益等。,(,烟台夹河地下水库建成后并未充分运行使用,),青岛大沽河地下水库简介,结语,21,