黄河三角洲及其浅层地下淡水(微咸水)形成演化规律研究.docx

黄河三角洲及其浅层地下淡水(微咸水)形成演化规律研究 黄河三角洲及其浅层地下淡水（微咸水）形成演化规律研究Formation and Evolution of the Yellow River Delta plain and ground water in the Yellow River Delta 安永会1，２ 张福存1，２ 姚秀菊2 孙建平2 贾淑琴2 （１中国矿业大学（北京校区））（２中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所） An－Yonghui1，２Yao－Xiuju1，２ Zhang－Fucun2 Sun Jian－Ping2Jia－Shuqin2 (1China University of Mining and Technology, Beijing 100083) （2The Institute of Hydrogeology and Engineering Geology Techniques, CGS Hebei 071051） 摘要: 黄河三角洲是中国面积最大、形成时间最晚、发展速度最快且仍在继续发展的三角洲平原，是研究海岸带地质环境变化的理想场所之一。

根据三角洲形成的年代，将黄河三角洲划分为古黄河三角洲、近代黄河三角洲和现代黄河三角洲黄河三角洲地下淡水、微咸水分布与形成演化与黄河河道的变迁、三角洲形成的早晚、微地貌特征及现代河道与渠系分布等因素密切相关本文在研究黄河三角洲形成与发育规律基础上，论述了浅层地下淡水、微咸水的赋存分布与富水性特征，重点探讨了地下淡水、微咸水形成与演化规律 关键词：黄河三角洲；浅层地下水；形成演化 Abstract: The Yellow River Delta is an ideal nature location to research geologic environment evolution, since the new land formation rate is the fastest and continue rapidly expand in China or even in the world. In response to the forming phase, the Yellow River flood plain can be divided into 3 types: the old delta、the recent delta and the present delta. Formation and Evolution of the shallow ground fresh water and brackish water is correlation with forming time of delta, characters of microtopography, as well as the distributing of present course and channel in alluvial-marine plain. Based on research into Formation and Evolution of the Yellow River Delta, this paper discusses the hydrogeology characters and formation and evolution of shallow ground fresh water and brackish water. Key Words：the Yellow River Delta shallow ground water formation and evolution 1．引言 黄河三角洲是我国乃至世界上形成时间最晚、发展速度最快的三角洲，是研究海岸带地质环境变化的理想场所之一。

黄河三角洲地区石油、土地、海洋等资源丰富，我国已把黄河三角洲列入《21世纪议程》优先项目计划但该区淡水资源贫乏，黄河客水是主要供水水源随着近年来黄河长时间断流，给三角洲地区供水造成巨大危机黄河三角洲地区浅层地下淡水、微咸水赋存分布和演化与海平面的升降、黄河河道的变迁、三角洲形成早晚、现代河道及渠系的分布等因素密切相关因此，研究黄河三角洲及其浅层地下淡水、微咸水形成演化规律对认识和改善地质环境、合理开发利用浅层地下淡水、微咸水资源具有重要意义 2．黄河三角洲形成与发育规律 根据历史记载，三千年来，黄河下游多次决口泛滥，范围北抵海河，南到淮河大体分三个时期：自春秋战国到南宋建炎二年（公元前602年－公元1128年），黄 河北流入渤海；自南宋到清咸丰四年（公元1128年－1855年），南流入黄海；1855年6月在兰考县铜瓦厢决口改道，夺大清河河道，重新汇入渤海 黄河是世界上含沙量最高的河流，每年向河口三角洲和附近海域输送的泥沙约10亿吨黄河每次改道，都在根据三角洲形成的年代，将黄河三角洲划分为古黄河三角洲、近代黄河三角洲和现代黄河三角洲古黄河三角洲形成于1855年以前。

1855年6月黄河回流入渤海后，尾闾决口50多次，大的改道11次，分别于1855-1934年和1934年至今形成以宁海和渔洼为顶点的近代和现代三角洲 河流从初期改道到河流废弃，再到在顶点改道，经过一个周期，相应沉积的一套沉积物称三角洲叶瓣（或舌状体），改道后的河道又开始建造新的叶瓣叶瓣依次叠置，便成三角洲黄河三角洲也不例外，近代和现代三角洲分别由七个叶瓣和五个叶瓣组成 图1 近代和现代黄河三角洲叶瓣 近代和现代黄河三角洲河道演化可归纳为漫流游荡展宽→归股顺直延伸→弯曲出汊摆动→废弃蚀退成堤四个阶段叶瓣的形成演化与河道的变迁演化紧密相关，与之相对应，一般有三个活动期阶段和一个非活动期阶段的演化过程 叶瓣发育的第一阶段，处于一条河道的改道初期由于河水主流不稳定而漫流 入海，该阶段是陆上三角洲堆积物沉积速度最快，也是三角洲迅速向海扩展的阶段第二阶段，由于河流归股顺直延伸，大多形成单一稳定河道入海，大量泥砂被携带到入海口堆积，河口外延且突出于海中，是河口砂坝形成的主要时期第三阶段，由于河口外延，河床坡度变缓，河道溯源堆积影响增大，逐渐导致河口改道，随着决口点上移，最终在三角洲顶点附近改道。

该阶段三角洲横向扩展，河口砂坝连接成席状砂体改造阶段河道废弃后，流路迁移，形成新的流路原来流路形成的叶瓣，开始受到改造三角洲前缘受到侵蚀，海岸蚀退（主要为沉积物压实下沉和海岸侵蚀）当有新的叶瓣覆盖后，改造作用停止 黄河三角洲的演化过程决定了三角洲结构的特点垂向上不同时期的叶瓣上下叠置，具多层结构；在平面上多表现为相邻年代的叶瓣紧挨黄河三角洲的堆积方式，从总体及堆积发展速率来看，以侧向外移为主，垂向沉积为辅河口砂坝沉积和河道间海湾型沉积是现代黄河三角洲最普遍的两种基本形式尾闾河道决口－摆动－改道的循环规律是黄河三角洲发育的特有规律性 黄河三角洲陆地面积在不断扩大，自1855至1772年之间，海岸线平均每年外延150－420 m，造陆24 km2遥感解译结果认为，1975年5月－1996年5月填海造陆面积为440 km21996年6月黄河尾闾改道北流，从1996年5月23日和1996年10月4日TM假彩色合成卫片对比解译结果，仅四个月时间就造陆30km2 3．浅层地下水赋存分布特征 在黄河三角洲地区，因为浅层地下水的埋藏、分布及其含水介质场、水动力场、水化学场的基本特征及变化规律与黄河三角洲的形成、演化及黄河现行河道、渠系分布紧密相关，黄河现代河床、古河道带和决口扇高地是浅层地下淡水和微咸水的主要赋存地带。

三角洲形成时间越晚，浅层淡水和微咸水分布面积越小，水量越贫乏 3．1 水质特征 地下水按矿化度可划分为淡水（矿化度＜1g/L＝、微咸水（矿化度1－3g/L）、咸水—盐水（矿化度3－50g/L）和卤水（矿化度＞50 g/L）四种类型 黄河三角洲地区，浅层地下淡水、微咸水资源贫乏，仅在黄河现行河道两侧及两侧的决口扇和古（故）河道带地带有小面积分布，其他广大地区为咸水分布区总体趋势是古黄河三角洲淡水、微咸水分布面积较大、近代黄河三角洲分布面积较小、现代黄河三角洲基本无淡水、微咸水分布(见图2) 古黄河三角洲沿现代黄河河道两侧地下水由淡水向1－2g/L微咸水∽2－3 g/L 微咸水∽咸水渐变淡水主要分布在现代黄河河床漫滩高地（防洪大堤以内），其次 为现代河道两侧决口扇和古河道带1－2g/L微咸水主要分布在古三角洲南部（东营市境内）的宫家决口扇和南宋至北宋古河道带两侧、麻湾决口扇和麻湾至油郭古河道带两侧北部，从利津县城至王庄乡一带1－2g/L微咸水呈条代状沿防洪大堤外侧分布，离防洪大堤不远即变为2－3g/L微咸水或大于3g/L咸水 淡水水化学类型主要为HCO 3 －Ca·Mg 型水。

在垂直方向上，呈上淡下咸的二层结构1－2 g/L的 微咸水水化学类型为HCO 3－Na·Mg型水、HCO 3 ·Cl－Ca·Na或Cl·HCO 3 －Na·Ca型水 2－3 g/L的微咸水主要为Cl－Na型水微咸水分布区，呈上微咸下咸的二层结构近代黄河三角洲地下淡水主要分布在三角洲顶部现代河道两侧以及老董、北岭乡一带古河道带内1-2g/L微咸水主要分布在淡水分布区外侧的大赵乡－盐窝 镇－陈庄乡一带2－3g/L微咸水分布在南部的宁海乡－胜坨乡－垦利县和北部的盐窝镇－虎滩乡－义和镇古河道带其它地区为大面积分布的咸水－卤水浅层淡水水化学类为HCO 3 ·Cl－Mg·Na 型水，在垂直方向上呈上淡下咸的二层结构1－2 g/L浅层微咸水为Cl·HCO 3－Na或HCO 3 ·Cl－Na型水，2－3g/L的微咸水为Cl－Na 型水在垂直方向上呈上微咸下咸的二层结构 图2黄河三角洲水化学类型图 综合上述，黄河三角洲地区，地下水化学场具有明显的水平和垂直分带规律性。

在水平方向上，古、近代、现代黄河三角洲中，浅层淡水和微咸水四周多被咸水所 围绕浅层地下淡水一般为HCO 3－Mg· Na型或HCO 3 －Ca·Mg型水，1－2 g/L微咸水 一般为HCO 3·Cl－Ca·Na 型水或Cl·HCO 3 －Na·Ca型水，2－3g/L微咸水主要为Cl －Na型水同时，从古黄河三角洲到近代黄河三角洲，水化学类型也存在一定的差 异性，氯离子所占比例逐渐增大，古黄河三角洲地下水水化学类型由HCO 3到HCO 3 ·Cl 或Cl·HCO 3再到Cl水，而近代黄河三角洲则由HCO 3 ·Cl到Cl·HCO 3 到Cl水逐渐过渡的 规律在垂直方向上，浅层淡水和微咸水与下部咸水的迭置关系主要有三种，一是上部为淡水，下部为咸水，即上淡下咸的二层。