山東威海地區水文地質情況分析

劉紅筑

（山東省地質礦產勘查開發局第六地質大隊，山東 威海 264200）

地下水是水資源的重要組成部分，在威海地區主要作為生活用水以及灌溉水源[1，2]，在保障城市居民生活、維護生態平衡和支持經濟發展等方面發揮著重要的作用。隨著威海市經濟社會快速發展，人類活動對地下水環境的影響也逐漸顯著，結合全球氣候變化的大背景影響，威海地區局部出現了因工農業活動影響使地下水水質惡化、地下水超采使下水水位下降，從而使海水入侵等地質環境問題，針對這些問題，開展地下水動態監測至關重要。本文在分析威海地區水文地質條件及地下水動態資料的基礎上，分析了不同類型地下水的動態特征及演化規律，對今后合理開發地下水資源有著十分重要的意義。

1 研究區概況

（1）地理位置。威海市位于膠東半島最東端，北東南三面瀕臨黃海，北與遼東半島相對，東及東南與朝鮮半島和日本列島隔海相望，西與煙臺市接壤。地理坐標：東經121°11′～122°42′，北緯36°41′～37°35′，總面積5698km2，人口約280.9 萬，海岸線長986km。轄環翠區、文登區、榮成市、乳山市。區內交通條件十分便利，擁有三個一級開放口岸與韓國、香港、日本通航。榮烏高速、青威高速與省干線道路架構成交通網絡。青威榮城市輕軌縮短與濟南、北京、上海等一線城市的通行時間。從市區出發一小時路程內有威海大水泊機場和煙臺蓬萊國際機場，可通達全國各地及海外。

（2）氣象。區內屬于北溫帶季風型大陸性氣候，四季變化和季風進退都較明顯，受海洋的調節作用，與同緯度的內陸地區相比，氣候溫和、雨水充沛、氣溫適中，表現出春冷、夏涼、秋暖、冬溫的海洋性氣候特點。年平均溫度在11.0℃～13.0℃之間，比同緯度內陸地區低0.5℃～1.0℃。

區內多年平均降雨量為739.64mm（1991～2019 年），較同緯度地區偏多。降水具有如下特征：一是降水年際變化較大，最多是2007 年，達1124.2mm，最少是1999 年，僅為352.55mm；二是降雨量季、月變化也很大，季降雨量的分布特點是過分集中于夏季，2019 年春季（3～5 月）平均降雨量為87.3mm，占全年降雨量的15%；夏季（6～8 月）平均降雨量為307.4mm，占全年降雨量的53%；秋季（9～11月）平均降雨量為143.4mm，占全年降雨量的25%；冬季（12～2 月）平均降雨量為42.7mm，占全年降雨量的7%。

（3）水文地質條件。根據山東省水文地質分區，威海地區屬魯東低山丘陵松散巖、碎屑巖、變質巖類水文地質區。根據水文地質條件差異，分為膠北隆起北坡水文地質亞區和膠南、膠北隆起南坡水文地質亞區，各包含一個小區，分別為威海低山丘陵裂隙水水文地質小區和乳山—榮成低山丘陵裂隙水水文地質小區。依據區內地下水賦存條件、含水層巖性及水力特征等水文地質條件，區內地下水含水巖組可分為松散巖類孔隙含水巖組和基巖裂隙水含水巖組(4-7)。松散巖類孔隙水含水巖組分布于山麓及河谷邊緣，含水層巖性為含碎石粘質砂土，厚5m左右，地下水位埋深1m～3m。單井涌水量一般小于100m3/d。地下水水質良好，為HCO3·Cl—Ca·Na型，礦化度＜1g/L。

基巖裂隙水含水巖組在區域內廣泛分布。地下水主要賦存于巖石的風化裂隙及構造裂隙中，由于巖石致密堅硬，裂隙發育很差，在丘陵準平原地區風化深度＜20m，低山、丘陵區一般＜5m。因此，塊狀巖類裂隙水的富水性弱，單井涌水量＜100m3/d。在匯水面積較大或在斷裂構造影響下，局部富水性較好。該類地下水水質良好，水質類型為HCO3—Ca·Na、HCO3·Cl—Ca·Na 型水，礦化度＜1g/L。

2 典型監測井地下水動態變化特征及演化趨勢分析

2.1 松散巖類孔隙水含水巖組

松散巖類孔隙水主要分布在山間河谷及濱海第四系堆積層中。其主要補給來源為大氣降水，其次接受地表水和基巖裂隙水的越流補給。豐水期孔隙水主要接受大氣降水的垂直補給和地表河流的側滲補給；枯水期主要接受基巖裂隙水的越流補給。河流的上游地段，主要接受上游基巖裂隙水的越流補給，豐水期可在短時間內得到地表水補給；河流的中下游，第四系寬度、厚度增大，地下水主要接受大氣降水、豐水期河水、上游地下水及兩側基巖裂隙水的補給。地下水的排泄方式主要是徑流、人工開采、蒸發等。

（1）河流中游地下水水位動態。河流中游地段河道變寬、沉積物變厚，地下水主要賦存于沖積層砂礫石層中，含水層厚度較大，富水性較強，地下水埋深較淺，影響地下水水位的主要因素為大氣降水、人工開采等。監測點含水層巖性為中砂及礫砂，2009 年7 月始監測，地下水動態監測曲線見圖1，地下水水位在35.00m～37.50m 之間呈周期變化，年最高水位出現在7～9 月，最低水位出現在4～6 月，與集中降雨期和較少降雨期一致或滯后1～2 月。

圖1 黃壘河流域監測井淺層孔隙水地下水水位、降雨量綜合動態曲線圖

（2）河流下游地下水水位動態。以乳山河流域下游的監測點為代表，含水層巖性為中粗砂及礫石，從1998 年開始監測，地下水動態監測曲線見圖2，地下水水位在0.89m～2.19m 之間呈周期變化，最高水位與最大降雨量關系密切，集中降雨期之后，水位明顯回升，基本無滯后期。如2014 年，水位基本在0.90m 左右，7 月集中降雨之后，水位升至1.60m，基本無滯后，為全年最高，說明地下水水位動態受降雨影響較大。

2.2 基巖裂隙水含水巖組

基巖裂隙水遍布于侵入巖、火山巖中，其主要補給來源為大氣降水。由于本區屬低山丘陵區，基巖裸露，地形坡度大，大氣降水后，大部分以地表徑流形式排泄于溝谷，甚至直接排泄入海。滲入地下部分沿風化裂隙發育和延伸方向運動，并在河谷及溝谷切割處以泉的形式排泄，或向山間坡、洪積層排泄。其總的特點為淺循環、徑流距離短、排泄速度快。

圖2 乳山河流域監測井淺層孔隙水地下水水位、降雨量綜合動態曲線圖

區域內一基巖裂隙水監測點從2002年開始監測，地下水動態監測曲線見圖3，地下水水位在46.07m～50.88m 之間，受降雨量影響較為明顯，集中降雨期之后水位開始上升，最高水位一般出現在8～10 月，平水期水位下降，枯水期水位降至最低，最低水位一般出現在5～6月，滯后時間為1～2個月。

圖3 基巖裂隙水監測井地下水水位、降雨量綜合動態曲線圖

綜上所述，區域內孔隙水和裂隙水的地下水動態主要影響因素為大氣降水，其次為蒸發、人工開采。年際變化為豐水期水位上升，平水期水位開始下降，枯水期降至最低，一般情況下，孔隙水無滯后期，裂隙水滯后1～2 個月。年內變化為一般7～9 月水位最高，5～6 月水位最低，除個別月份受開采量影響，水位變化趨勢基本與大氣降雨一致。

2.3 水位動態演化趨勢

威海地區為丘陵地區各大流域發源于丘陵山脈，流域上游地下水的排泄方式主要為泉水排泄，受人類活動影響較少，未設置監測點。在上述動態曲線圖中添加了動態趨勢線，依據趨勢線公式整體來看，地下水動態受大氣降水變化明顯，而在政府的“節水壓采”保護地下水資源措施下，地下水受開采量影響較少，水位較穩定，基本達到采補平衡，目前民采井以松散孔隙水為主，松散孔隙水受開采量影響較直接，從趨勢線形態來看，整體呈現略微降低趨勢，降幅度在0.0001～0.0022m/a 之間，即百年內降低0.01m～0.22m；而基巖裂隙水受人類活動影響較少，呈略微上升趨勢。

3結論與建議

（1）威海地區地下水類型主要為松散巖類孔隙水與基巖裂隙水，地下水動態主要影響因素為大氣降水。年際變化為豐水期水位上升，平水期水位開始下降，枯水期降至最低。一般情況下，孔隙水無滯后期，裂隙水滯后1～2 個月。年內變化為一般7～9 月水位最高，5～6 月水位最低，水位變化趨勢基本與大氣降雨一致。

（2）松散孔隙水受人類活動影響較明顯，從趨勢線形態來看，整體呈現略微降低趨勢，降幅度在0.0001～0.0022m/a之間；而基巖裂隙水受人類活動影響較少，呈略微上升趨勢。