地质环境背景条件
一、自然地理概况
(一)交通位置
东营市于1983年10月1日建市，是新兴的石油工业城市。石油开采业为区内经济主导产业，带动了机械加工、餐饮及其他服务业的飞速发展，农业仍然以传统种植业为主，水产养殖业发展较快。已发展成为以石油开采、加工为主导，原盐及盐化加工、机电、轻纺、建材、电子等多元化工业体系，拟将建成重要的能源、化工、农牧、渔业基地和现代化石油港口城市。张(店)-东(营)铁路直通胶济线，并与京沪铁路相连，规划中的黄(骅)-东(营)铁路即将开工建设;东营高速公路贯穿南北，区内省道及县乡公路四通八达;东营港已建成1个5000t级和5个3000t级泊位，开通了东营到大连的滚装客运船;东营机场于2001年通航，开通了至北京、上海、深圳、西安、哈尔滨等航线。东营市具有傍河傍海的区位优势，已具陆海空三维空间架构雏形，迎来了难得的机遇，进入了大开发、大发展时期。
研究区位于东营市中部黄河与小清河之间，地理坐标为东经118°15'～119°15'，北纬37°07'～37°46'，行政范围包括东营市东营区、垦利县全部和广饶县部分区域，总面积为3800km2。
(二)地形地貌
本区处于黄河三角洲中南部，北靠黄河、南为小清河、东临渤海莱州湾，处在黄河冲积平原与鲁中山前冲洪积平原交结部。总的地势是西北高、东南低，呈扇状向渤海微倾，地势低平，近海一带地面标高小于2m，地面坡降一般在1∶10000左右。
根据地貌成因类型可分为山前冲洪积平原和黄河三角洲平原。
1.山前冲洪积平原
分布于小清河以南的广饶县花官以南地段，面积125km2，占研究区面积的3.3%。由发源于鲁中山地的淄河携带大量物质堆积，形成了以冲洪积扇为主要次级地貌单元的微倾斜平原，倾向北北东，海拔高程25～10m，地面坡降1/1000～1/2000，东西向受淄河主流带展布制约，地面微有起伏。
2.黄河三角洲平原
受河流和海洋***同影响，形成河流冲积物覆盖海相层的二元相结构。在黄河泛滥、鲁中山前冲洪积和海洋沉积***同作用下，形成了高、坡、洼相间的地貌景观。根据其地貌形态特征，可划分为高地、坡地、低洼地及潮间带四种微地貌类型。
(三)气象水文
本区处于暖温带季风气候区，主要气候特点是四季变化明显，春季气温回升快，降水少，风速大，气候干燥;夏季气温高、湿度大，降水集中;秋季气温骤降，雨量锐减，秋高气爽;冬季寒冷干燥，雨雪稀少。一年中形成了春旱、夏涝、晚秋又旱的气候特点。全年平均气温12.3℃，极端最高气温41.9℃，极端最低气温－23.3℃，历年平均无霜期203.6d，土壤封冻期80d，最大冻土深度60cm。区内历年平均降水量543.2mm，历年平均蒸发量1135mm。
由气象因素引起的自然灾害主要有风灾、雹灾、涝灾、旱灾和风暴潮。
风灾主要是大风、干热风和龙卷风。大风是主要灾害之一，易造成作物倒伏，建筑毁坏等，沿海地区的东北大风常引起海水倒灌，形成风暴潮灾。从地域分布看，北部较多，自北向南逐步递减。冬、春季，沿海出现大风多于、重于内陆;夏季，内陆出现雷雨大风多于、重于沿海。干热风则多为西南风，发生在5，6月中旬，主要危害小麦灌浆。境内时有小范围龙卷风发生。
雹灾发生在4～11月，其中以5～7月较为集中。轻雹灾几乎年年发生，重雹灾平均7年一遇。冰雹多发生在北部和东北部，自北向南逐步递减。
区内旱、涝灾害发生频繁。1800～1995年间，出现旱灾96年，平均2.05年一次。出现涝灾84年，平均2.33年一次，而且一年之内旱涝灾害往往交错发生。
本区是风暴潮重灾区。风暴潮多发生在4，5月份和8，9月份，是天文大潮与气象大潮在本地特定地理条件下耦合所形成。近百年来，发生接近或高于3.5m(黄海基面)的风暴潮7次，其中以1964年4月5日的潮灾最为严重，当时淹及范围一般距海岸线22～27km，侵淹至黄海平均海水面2.5～3.5m以上。
区内水系主要为黄河、淮河水系。其中淮河水系包括永丰河、广利河、支脉河和小清河。引黄水库随处可见，其中大型水库一座，中型水库17座，小型水库若干。引黄灌区包括胜利灌区、曹店灌区、麻湾灌区和浅海灌区。
(四)植被
1.自然植被
东营市属暖温带落叶阔叶林区。区内无地带性植被类型，植被的分布主要受水分、土壤含盐量、潜水水位、矿化度、地貌类型的制约及人类活动的影响。自然植被以草本为主，木本植被很少，主体为草甸景观，植物种类***40多个科、110多个属、160多个种，以禾本科、菊科草本植物最多。在草本植物中，以多年生草本为主，尤以各种盐生植物占显著地位。自然植被与区内成土年限和土壤含盐量关系极大，按土壤含盐量的多少，分布着不同的植物群落。在天然植被中，以滨海盐生植被为主，占天然植被的56.5%，沼生和水生植被占天然植被的21%，灌木柽柳等占天然植被的21%，阔叶林仅占天然植被的1.5%左右。
2.农田植被
主要分布于潮土和盐化潮土中的轻度、中度盐化地域内。主要栽培作物有冬小麦、玉米、大豆、高粱、谷子等，经济作物有棉花、花生等，牧草主要为苜蓿等。
栽培树种中乔木有刺槐、国槐、旱柳、垂柳、毛白杨、白榆、桑等;灌木类中有紫穗槐、杞柳、柽柳等。经济树种主要有枣、桃、苹果等。观赏树种有冬青、黄杨、橘子、紫荆、月季、蔷薇、茉莉等。农田杂草有狗尾草、稗、马唐、小画眉草、牛筋草、马齿苋、芦苇、白茅、苦卖菜、罗布麻、蒲公英、车前、草木樨等。
(五)土壤盐碱化
1.盐碱土分类
根据其化学成分的不同，盐碱土可分为三类:盐土、碱土和盐碱土。
盐土:指土壤中所含可溶性盐类足以危害作物正常生长的土壤，可溶性盐类主要由阳离子Na+、Ca2+、Mg2+和阴离子Cl－、SO2－4、HCO－3组成。
碱土:指作物因交换性钠的存在而受到影响的土壤。这种土壤中含有浓度较高的HCO－3(包括CO2－3)，与土壤中的Na+结合形成重碳酸钠，使土壤的pH值较高，是一种比盐土对作物更有危害的土壤。
盐碱土指土壤中同时含有过量的可溶性盐类和过量的交换性钠的土壤。盐碱土既具有盐害，同时又具有碱害，所以也可称为盐性碱土。
根据区内土壤易溶盐成分及含量，土壤以盐土为主，占84%，碱土占10%，既具有盐害又具有碱害的盐碱土占6%。土壤盐碱化的等级划分标准(《黄河三角洲水工环地质综合勘察报告》)如下:
非盐碱化土全盐量<0.2g/100g土;
轻盐碱化土全盐量=0.2～0.4g/100g土;
中盐碱化土全盐量=0.4～0.6g/100g土;
重盐碱化土全盐量>0.6g/100g土。
2.盐碱土分布
区内盐碱土的分布与地形地貌有较密切的关系。从海岸线向内陆，其盐碱化程度有渐轻的趋势。
(1)重度盐碱化土
主要沿海岸带分布于滨海低地，沙营—广北农场一线东部以及沿滨海带9～15km的范围。面积1100km2，占29%。
(2)中等盐碱化土
主要分布于低平地重度盐碱化土分布区外围，东城北部宽度10km左右的范围，以及西宋南部、垦南、董集—郝家之间等局部地带。面积800km2，占21%。
(3)轻微盐碱化土
主要分布于研究区中西部低平地、缓平坡地和低洼地带。面积875km2，占23%。
(4)非盐碱化土
分布于黄河影响带高地、南部冲洪积平原前缘高地以及中西部缓平坡地。面积1025km2，占27%。
3.盐碱化土的成因
盐碱化土的形成主要受水文、气象、地质、地貌、土壤颗粒组成及水文地质条件等多种因素的影响，是诸多因素***同作用的结果。本区属暖温带干旱、半干旱气候区，蒸发量几倍于降雨量，大量的水分蒸发，使水中的盐分残存于地表土壤中，长期处于一个盐分累积的过程，易于发生土壤盐碱化。另外，由于自然和人为因素的影响，导致地表和地下径流不畅，使地下水位抬高，是引起土壤积盐的又一个重要原因。而地处滨海地带，海水直接浸渍、风暴潮淹没，则是滨海地带土壤盐碱化的主要因素。
二、地质背景条件
东营地区以太古界、古生界、中生界为基底，其上沉积了巨厚的新生代地层，新生界最大厚度约7000余米，沉积层主要为古近系和新近系。
地表出露的地层全为第四系(Qp):
下更新统(Qp1):层底埋深252～420m，冲积、海积及湖积。以粉质粘土为主，夹粉土及1～6层细砂或粉细砂。单砂层厚度1.5～10m，颜色多为棕黄、棕红、灰绿、灰褐色等。含钙质淀积层及钙核，具灰绿色斑、网纹及锈斑。结构致密，压裂面发育。
中更新统(Qp2):层底埋深157～200m，冲积海相沉积。以灰黄、棕黄色粉质粘土为主，夹粉土、粉砂及粉细砂。砂层自西向东逐渐增多，可见1～4层，垦利县最多达8层，层厚一般为1～10m，最厚达22m。含钙核、铁锰结核，具灰绿色斑及网纹，局部见灰白色钙质淀积物和压裂面。
上更新统(Qp3):层底埋深79～101m，主要为冲积、海相沉积。岩性主要为灰黄、土黄色的粉土、粉质粘土夹砂层，东部地区多见有淤泥。砂层为细砂，粉细砂，具灰绿色网纹，含钙核，结构较松散。
全新统(Qh):厚度一般在26m左右，主要是第三次海侵(全新世海侵)后形成的海相层和黄河三角洲沉积层，仅底部2m左右为海侵前的陆相河流和湖泊相沉积;其沉积序列自下而上为陆相层、潮坪沉积、浅海沉积及三角洲沉积。全新统可分为如下3组:
垦利组:是全新世早期的河流、湖泊沉积物，由细砂、极细砂、粉砂和粘土质粉砂组成。
五号桩组:为广义的海相沉积物，主要由粉砂和粘土质粉砂组成。第一段为海岸盐沼及潮间带沉积物，前者为含碳粉砂，后者为粉砂和粘土质粉砂互层，具透镜状层理、脉状层理。底部的14C年龄为8835～8870年。第二段包括全新世早期海侵至受三角洲沉积物之前形成的浅海沉积物，为粉砂、粘土质粉砂。第三段为1855年以来形成的水下三角洲及潮坪沉积物，由粉砂、粘土质粉砂组成。
钓口组:为上三角洲平原沉积，厚度随高程而变化，由黄色粉砂和褐色粘土质粉砂组成。
三、区域水文地质概况
黄河三角洲地下水资源主要赋存于第四系及新近系孔隙含水层中，各含水层的形成与分布受控于地质构造、古地理及古气候等因素。在不同的地质历史发展阶段，地壳的升降影响到古地理、古气候条件也随之发生演变迁移，致使区内不同地质时代、不同成因类型、不同物质来源的地层在空间上叠置交替，其间各含水层的分布也就较复杂。总的来看，随着地质历史的推进、地壳不断下降，区内冲洪积物及其含水层自南而北逐渐退缩，直至尖灭。早更新世—晚更新世的冲洪积扇(群)，一直延伸到史口—六户—广饶盐场一线，而晚更新世—全新世则局限于小清河以南。因此，冲洪积物在垂向上，自上而下含水层颗粒由粗变细，水平方向上自南而北变细、厚度渐薄。冲洪积地层是黄河三角洲淡水的主要赋存体，随着冲洪积地层由南而北减少，表现为地下淡水体减少，咸水体增加。由广饶县南部石村—颜徐—稻庄一线以南的全淡水区过渡到上咸下淡的二层结构区，以及利津—东营—六户一线以北的全咸水区。
根据地下水水力性质及埋藏深度，区内含水层可划分为浅层潜水—微承压水、中层承压水(60～200m)和深层承压水(>200m)3个含水层组。本次主要研究浅层地下水。
1.浅层地下水赋存条件
浅层潜水—微承压水是指埋藏在60m深度以内的地下水，按其矿化度可分为淡水、微咸水、半咸水、咸水、盐水及卤水(图13-1)。
浅层淡水主要埋藏分布于黄河现行河内滩区。含水层岩性以粉砂为主，局部有细砂，顶板埋深5～10m，淡水底界面埋深15～30m，砂层厚度5～10m，单井涌水量200～500m3/d。
浅层微咸水主要分布于垦东以西黄河影响带3～3.5km的范围，董集—牛庄以西区域，陈官庄以南区域，以及丁庄以南地段。含水层岩性以粉砂为主，顶板埋深0～10m，淡水底界面埋深10～20m，砂层厚度5～10m，单井涌水量<200m3/d。与浅层淡水和浅层咸水均有较密切的水力联系。
浅层咸水和盐水广泛分布于微咸水区东部，调查区中部永安—胜利镇—广北农场以西区域，以及下镇东部沿海和沿黄区域。地层成因为三角洲相沉积及海相沉积，含水层岩性以粉砂为主，局部有粉细砂，含水层厚度5～20m，顶板埋深5～10m，单井涌水量240～720m3/d。边界区域与浅层微咸水有较密切的水力联系。
浅层卤水分布于军马二连—下镇—永丰河入海口以南、广北农场—胜利镇—永安以东的东部沿海区域，海相地层，含卤层位粉砂和粉土，卤水层厚度10～20m，单井涌水量50～240m3/d。浅层卤水与上下盐水层之间分布着一定的隔水层，水利联系较弱，但与外围的盐水层有着较密切的水力联系。
2.浅层地下水补径排条件
降水入渗补给是浅层地下水的主要补给来源。由于不同季节、不同年份降水变化较大，入渗补给在时间分配上悬殊，并有滞后现象。一般年份，往往是7～10月份接受降水入渗补给，其他月份时段入渗补给很少或没有。降水入渗补给受多种因素影响，与降水强度、降水在时间上的分布、雨前土壤含水量、微地形地貌、包气带岩性结构、地下水位埋深及植被覆盖等因素有关。其中降水特征、包气带岩性、地下水埋深是主要影响因素。
灌溉回渗在中西部引黄灌区是浅层地下水资源的重要补给项量。灌溉回渗与灌溉方式、灌溉定额、灌溉次数等有关，不同的灌溉方式和灌溉定额灌溉回渗强度不同。本区以大水漫灌为主要灌溉方式，大水漫灌灌溉方式的定额一般为60～100m3/亩·次。
河流侧渗补给主要发生在沿黄地带。引黄干支渠属于季节性饮水，其他河流属雨源型泄洪河道，行水时间短，对地下水补给甚小。在沿黄地带，黄河侧渗补给仅次于降水入渗补给。根据相关研究成果(黄河中下游(山东段)主要地质环境问题调查评价成果报告，2002年12月)，黄河三角洲沿黄河侧渗补给地下水宽度为3km。
地下水径流主要受控于地形地貌和地表水文，地下水径流方向由西向东、由黄河向东南(在黄河影响带)运动。水力坡度0.5/1000～1.5/1000。
地下水位埋深一般<2m，滨海地带<1m，西南部边界地带2～3m，只有在垦利以上黄河滩区(包括内滩和外滩)>3m。由西向东、由西北向东南地下水位埋深逐渐较小。
本区浅层地下水主要排泄途径为潜水蒸发。除西南部、西部边界区域，以及宁海黄河上游沿黄地段浅层地下淡水、微咸水作为部分农村生活用水补充水源外，基本上未开发利用。
图13-1 浅层地下水环境条件背景图
四、油气资源分布与开采
东营市石油、天然气资源分布广泛，是胜利油田的重要含油气区，集中了胜利油田80%的石油地质储量和85%的石油产量。到目前为止，已探明含油面积1148.1km2，石油地质储量几十亿吨。区内油气资源的勘探工作始于1955年，1960年首次在华7井下第三系沙河街组中发现生油层，1961年在华八井下第三系东营组中获日产8.1t的工业油流，从而揭开了华北油气勘探的序幕。1962年9月23日，在东营构造上打的营2井获日产555t油流，为当时全国日产量最高的油井。从1964年开展大规模的石油勘探会战以来，胜利油田已建成了国内第二大石油工业基地。到目前为止，黄河三角洲地区已开发油田达42个，主要涉及本区3个采油厂12个油田，石油井总数4727口，石油年产量1045万t(表13-1)。
表13-1 石油开采现状一览表
油气资源的开发往往会导致水土石油污染。其污染源主要为落地原油污染、石油钻探中钻井岩屑及泥浆的污染、开采过程中油井附近石油原油抛撒、采集原油的储油罐抛撒、输油管线泄漏等点线污染源，石油化工企业等废水排放造成的河流污染现状等(照片13-1至13-8)。钻井废弃泥浆、钻井污水处理沉淀下来的污泥含有很多石油原油，石油类含量变化范围为244～57540mg/kg(干泥浆)，平均值为8807.2mg/kg(干泥浆);此外，废弃泥浆中含有大量重金属铬，总铬含量变化范围为8.28～1187.0mg/kg(干泥浆)，平均值为267.54mg/kg(干泥浆);钻井固体废弃物大都集中堆放于泥浆池中，完钻后平整井场，泥浆池便被填埋，对附近土壤污染较严重。作业废弃泥浆石油含量变化范围为915～37960mg/kg(干重)，平均值为5855mg/kg(干重);总铬含量变化范围为1.11～485.0mg/kg(干重)，平均值为145.86mg/kg(干重);作业废弃泥浆中的石油类主要来源于油井内部。
在油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥、炼厂清除出来的油砂、油泥，其石油类变化范围为161500～900800mg/kg(干重)，平均值为360162mg/kg(干重);含油污泥一般堆放在站周围，由当地群众回收。区内主要污染企业及其排放的污染物量见表13-2。
表13-2 主要石油类污染物排放单位及污染物排放量 单位:t