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1研究區(qū)自然地理概況

河北渤海新區(qū)位于河北省東南部沿海地區(qū)，渤海灣西岸，北起歧口河與天津市接壤，南至大口河與山東省相毗鄰，北距天津110公里，西距滄州90公里。包括滄州渤海新區(qū)所轄范圍以及滄州市所轄海域范圍(入海12海里)，陸域面積3321km2。研究區(qū)氣候為暖溫帶大陸性季風型。多年平均氣溫12．2℃，年平均降水量445．80mm，年平均蒸發(fā)量1690．73mm。多年平均日照時數(shù)2758．48小時，多年平均無霜期188天。

2研究區(qū)第四系含水層特征

研究區(qū)第四系松散巖類孔隙水自上而下劃分為四個含水層組。第Ⅰ含水層組底界埋深20～30m。以咸水為主，水質結構多為淡水－咸水型或含咸水型。富水性差，單井單位出水量為1～2．5m3/(h•m)。主要接受降水入滲補給，地下水動態(tài)類型屬強入滲補給—蒸發(fā)、開采型。第Ⅱ含水層組底界埋深120～170m。垂直入滲補給條件差，地下徑流滯緩，單井單位出水量5～10m3/(h•m)。水質結構多為咸水型。地下水動態(tài)類型屬弱入滲補給、徑流補給、開采－徑流型。第Ⅲ含水層組底界埋深250～350m。富水性、滲透性及補給條件較差，單井單位出水量為5～10m3/(h•m)，東部沿海一帶有咸水分布。地下水動態(tài)類型屬徑流、越流補給－開采型，是滄州市深層地下水主要開采層。第Ⅳ含水層組底界埋深350～550m，局部達600m。滲透性及富水性差，側向徑流補給微弱。單井單位涌水量多在5～10m3/(h•m)，局部小于2．5m3/(h•m)。地下水動態(tài)類型屬緩慢徑流、越流補給－開采型。

3區(qū)域地質環(huán)境問題城市建設和發(fā)展

依賴于地質環(huán)境，并且無一不將地質環(huán)境作為工程結構的地基甚至是結構的一部分，城市發(fā)展不可能脫離地質環(huán)境而孤立存在，因此，城市發(fā)展受到地質環(huán)境的制約。渤海新區(qū)主要面臨的地質環(huán)境問題有地下水降落漏斗、地面沉降、海(咸)水入侵、地下水污染、海岸蝕退、沿海風暴潮等。

3．1地下水超采本區(qū)淡水資源相對缺乏，隨著人類工程活動的不斷加強，為了滿足工農業(yè)及生活用水需求，地下水長期處于過量開采狀態(tài)，水位持續(xù)下降，導致大面積的地下水水位降落漏斗的形成并逐年擴展。淺層地下水以咸水為主，地下水開采以第Ⅲ含水組為主，由于常年超采，地下水位不斷下降，形成了滄州市、青縣、黃驊相連接的復合型區(qū)域大漏斗。根據《河北省滄州市地質環(huán)境監(jiān)測報告(2001—2005)》，2000年12月至2005年12月黃驊、海興地下水位下降5～10m，年均下降1～2m。滄州漏斗形成于1966年。2005年低水位期－50m封閉線西到任丘麻家塢、滄縣崔爾莊、南皮文家廟、獻縣縣城，東到黃驊中捷農場、鹽山縣城;南到東光與吳橋的交界處，北與青縣漏斗連為一體，－50m封閉區(qū)面積6528．5km2。據2001－2005年地下水位資料，2001－2002年漏斗中心位于市區(qū)石油二勘院內，2002年低水位期漏斗中心水位埋深96．78m，比2000年下降1．61m，2004－2005年該點水位有回升趨勢。2003－2005年滄州漏斗中心由市區(qū)石油二勘院內轉移到滄縣東龐河一帶，漏斗中心水位埋深由2003年的95．50m降至2005年的100．97m，下降速率1．82m/a，－50m封閉漏斗面積與2000年同期相比擴大816km2。2005年地下水開采量0．70×108m3，與2000年同比減少0．55×108m3。黃驊漏斗形成于1988年，漏斗中心為北尚莊。2005年地下水開采量0．042億m3，低水位期漏斗中心水位埋深由2000年的60．43m降至68．76m，同期水位下降8．33m，降速1．67m/a;－50m漏斗封閉面積1245．2km2，占黃驊市面積的58%，與2000年同期相比擴大了693．2km2。其漏斗中心水位不斷下降，漏斗面積快速擴大的主要原因是大港油田連續(xù)、超量開采地下水所致。

3．2地面沉降自20世紀70年代以來，深層地下水大量超采，水位持續(xù)下降，形成了以滄州市為中心的區(qū)域地下水復合降落漏斗，產生地面沉降。滄州市1970年出現(xiàn)地面沉降，其沉降量為9mm/a;80年代以來滄州地區(qū)出現(xiàn)了區(qū)域性地面沉降，到1990年地面沉降量大于100mm的面積為7700km，超過滄州地區(qū)總面積的1/2，滄州市中心地面累計沉降量為1130mm。據2007年地面沉降監(jiān)測資料，渤海新區(qū)為滄州地面沉要區(qū)域，在南大港農場和東常莊分別形成地面沉降中心。南大港農場沉降中心沉降量為1157mm，東常莊沉降中心為832mm，沉降量大于1000mm區(qū)域面積28．8km2，800～1000mm區(qū)域面積93．2km2，600～800mm區(qū)域面積889．6km2，400～600mm區(qū)域面積達675．8km2，小于400mm的區(qū)域面積達1633．6km2。

3．3咸水入侵滄州市咸水的分布特點是分布廣，厚度大。無論水平分布還是垂直分布均屬河北平原之最，咸水幾乎覆蓋全區(qū)。咸水體由沿海到內地逐漸變薄，呈一楔形體置于淺層淡水與深層淡水之間，并在青縣東北部和狼坨子附近出現(xiàn)全咸區(qū)。隨著淡水的不斷開采水位不斷下降，而咸水幾乎處于原始狀態(tài)，咸－淡水之間形成了幾米至幾十米的水頭差，咸水與淡水之間水力條件發(fā)生變化，造成咸水入侵。據水質資料分析，區(qū)域內深層水Cl－Na型水的分布面積呈擴大趨勢。1984年Cl－Na型水的分布范圍在青縣耿官屯—滄縣順昌屯到黃驊縣城—海興呈口一線以東地區(qū)，1989年Cl－Na型水分布范圍為滄縣順昌屯到黃驊縣城西騰莊子—舊城一帶至海興辛集，面積擴大了686km2，擴大率137．2km2/a。礦化度和氯離子變化反映基本一致。黃驊嶺莊以東明顯增高，嶺莊以西，1986年后東部高礦化水入侵，使其礦化度增高。1989年比1981年增高了0．768g/L，平均每年增高0．096g/L。該現(xiàn)象說明:由于本地區(qū)黏性土占60%以上，砂層連續(xù)性相對較差，徑流緩慢，使咸水入侵滯后于漏斗水位下降一個時段。咸水入侵強烈的邊界在距滄州34km的黃驊嶺莊附近。

3．4軟土環(huán)渤海沿海地區(qū)軟土分布面積達3．4萬km2，渤海新區(qū)軟土分布面積較廣，是該區(qū)存在的比較嚴重的地質災害問題之一。區(qū)內50m以上的6個工程地質層中，第Ⅱ、Ⅴ工程地質層為軟土。第Ⅱ工程地質層為第一海相層，巖性以淺灰－灰黑色淤泥質土為主，有機質含量高，局部夾粉砂薄層，軟塑－流塑狀態(tài)，中－高壓縮性，見水平及波狀層理，含海相化石。層底埋深12～15m，東部較厚，底層埋深在15m，多為海相淤泥質，向西埋深減小，埋深在12m左右，上部覆蓋較厚的第一陸相層。第Ⅴ工程地質層屬于第二海相層，巖性以灰褐、褐灰色淤泥質黏土為主，局部夾粉質黏土，軟塑狀態(tài)，中－高壓縮性。層底埋深32～35m，厚度一般為6～7m，上部為第二陸相層，包括末次盛冰期硬黏土和MIS3階段的河流相沉積，為區(qū)域的第一持力層，下部為MIS4階段的河流相沉積，為區(qū)域的第二持力層。

3．5海岸淤蝕黃驊現(xiàn)代沿海海岸線的雛形形成于約1000年前。由于黃驊千噸級碼頭位于宣惠河的凹岸，海潮沿河上溯，漲落潮水在彎道環(huán)流作用下，對凹岸形成強烈沖刷造成侵蝕。對比1954－1985年航片，31年間黃驊沿海馮家堡－狼坨子岸段遭受侵蝕150～350m，侵蝕距離最大位于狼坨子，約350m。馮家堡附近約150m，龍王廟貝殼砂島向西遷移170m，侵蝕速率8～12m/a。海岸帶侵蝕對沿岸建筑造成威脅，并對地質環(huán)境造成破壞，加劇了風暴潮災害。黃驊狼坨子村由于村邊海岸不斷侵蝕，村東部居民住房逐年被海水沖塌。高潮時村子成了被海水包圍的孤島，1986年全村拆掉800多間房屋，1420人被迫遷到離岸五里多遠的新村。海岸線的侵蝕帶來潮間帶的淤積，老狼坨子附近潮灘近百年來的現(xiàn)代沉積速率約為2～3cm/a，這是該地區(qū)晚全新世以來沉積速率的40～65倍，即便考慮現(xiàn)代沉積物尚未經受充分的沉積壓實作用，其遠大于晚全新世沉積速率的基本特征也是不容置疑的。這充分說明，近百年來老狼坨子地區(qū)開放潮坪上部和MHWST(平均大潮高潮線)岸線處沉積環(huán)境極其活躍，這主要是近一二個世紀以來人類活動導致沉積加速。尤其是黃驊港導堤建設以來，導堤北側海域大范圍淤積。

3．6風暴潮1953年到2005年河北省沿海共發(fā)生風暴潮災害20余次，其中9216號熱帶風暴、9711號臺風形成的風暴潮、2003年10月11日的風暴潮及2005年8月5日的“麥莎”風暴潮給本區(qū)海水養(yǎng)殖業(yè)和沿海基礎設施造成重大損失。

3．7地下水污染本區(qū)的主要污染源為工業(yè)污染，農業(yè)及生活次之。流經區(qū)內的北排河、滄浪渠、黑龍港河支流、宣惠河、子牙新河從上游—中游—下游三個斷面水質分析，均為Ⅴ類水和劣Ⅴ類。主要超標項COD、NH+4、揮發(fā)酚等。南排河、廖家洼河、捷地堿河為Ⅳ類水。南排河水質較好，從黃驊市北部開始向東1km河段被污染，因受節(jié)制閘控制未向外延伸。工作區(qū)主要開采深層地下水，其上覆層厚度大，且以黏性土為主，目前尚未發(fā)現(xiàn)有大面積污染。淺層地下水防污能力較弱，由于工業(yè)、農業(yè)、生活污水及咸水淡化站尾水的就地排放，污染較為嚴重。

3．8其他環(huán)境地質問題區(qū)內深層地下水氟含量多在2～4mg/L、局部1～2mg/L，普遍偏高。高氟深層地下水作為飲用水源，對人體危害嚴重，主要表現(xiàn)為氟斑牙、氟骨病。地下水碘含量也普遍偏高，在常郭、中捷農場及以東區(qū)碘含量0．6mg/l以上，面積834．4km2。海興北部、黃驊的舊城、鹽山的楊集一帶碘含量0．4～0．6mg/l，面積987．5km2。黃驊常郭、大豐莊、海興東部、鹽山東部為重鹽漬化區(qū)，面積536．38km2。其余為輕度鹽漬化區(qū)，面積584．85km2。含鹽類型以Cl－型、Cl－－HCO－3型為主。鹽堿土危害作物生長，降低作物產量。鹽堿土還具有溶陷、鹽脹、腐蝕等不良工程特性，對工程建筑有不利影響。

4地質環(huán)境問題防治對策

(1)規(guī)劃制定合理地下水開采方案，對漏斗區(qū)限制開采地下水開采量，在漏斗中心禁止開采地下水，對地下水進行有效保護，逐步恢復地下水位。

(2)針對區(qū)內水資源短缺，加強水資源保護，制定出合理的供水方案。引用外流域地表水是解決本區(qū)水資源短缺和保證有效供水的根本性措施。

(3)全面、系統(tǒng)評價區(qū)域水資源量和水質，制定區(qū)域用水總體規(guī)劃;科學用水，降低生產用水量，提高水資源利用率;加強污水處理研究，提高污水處理水平和排放標準。

(4)加強滄州地區(qū)地面沉降機理研究，加強地面沉降監(jiān)控完善地面沉降監(jiān)測網，查明地面沉降發(fā)展變化動態(tài)及趨勢。

(5)加強海岸防潮工程和沿河防汛工程建設，修建永久性防潮大堤，充分考慮研究區(qū)海岸標高，地面沉降及其變化速率、全球海平面上升速率以及最大高潮位等諸多因素。

作者：陳彭王威馬震單位：天津地質調查中心