评估区自然地理和地质环境

如题所述

第1个回答  2020-01-18

一、自然地理特征

(一)地形地貌

工程沿线自西向东经过构造剥蚀低山丘陵区、侵蚀堆积平原区、堆积平原区三大地貌成因类型的8个地貌亚区。西部为低山丘陵,主要是宁镇山脉,组成岩性为砂岩、灰岩、岩浆岩类,标高一般在300~400m;山前岗地多由下蜀组粘性土组成,被切割成高岗、平岗、缓岗、冲沟等地貌形态,岗地标高一般为20~60m。东部为太湖平原,地势低平,水网密布,地面标高3~5m;无锡及环太湖一带可见高程小于200m的孤山残丘,点缀于平原之中。工程沿线地貌形态特征见表13-1。

(二)气候气象

苏沪地区处于亚热带海洋性季风气候区,气候温和湿润,四季分明,光热资源丰富。常年降水量一般在1000~1200mm,时空上分配不均,6~9月相对集中,降水量约占全年的60%以上。多年平均气温15~16℃,年最高气温35~38℃(7月),最低气温-5~-8℃(1月)。陆地年平均蒸发量750~800mm,以7月份最强,1月份最弱。区内主导风向为东南风。

(三)河川水文

评估区地表水系发育,主要有长江、京杭运河及太湖。

长江为我国第一大江,横贯苏沪地区,评估区附近全长495km。河床宽2~12km,水深一般10~30m,多年平均径流量9730亿m3。总体水质良好,是区域供水主要水源。

京杭运河自扬州经镇江进入太湖平原,流经常州、无锡、苏州至吴江市平望流往浙江,成为太湖平原水网中主要调节性主干河流。多年平均水位为常州3.24m、无锡2.99m、苏州2.90m,年径流量为4~6亿m3

太湖水域面积(常年平均水位时)2338.1km2,多年平均水位3.10m,水深1.89m,历史最高水位4.81m,最低水位1.91m。

二、地质环境条件

评估区大地构造位置处于扬子准地台下扬子褶皱带的东段,自元古宙以来各时代地层出露齐全,褶皱和断裂发育,且有燕山期岩浆侵入,构造线总体呈NE—NEE向,地质构造较为复杂。总的呈现评估区西部隆起,东部持续沉降的构造格局。

(一)地层岩性

前震旦系为一套变质岩系构成结晶基底,埋藏于区域底部;古生界寒武系—中生界三叠系沉积的海相岩系;中生界侏罗系—白垩系陆相沉积岩系;新生界古近系—第四系海陆交互相沉积岩系构成了准地台地面盖层(图13-1)。

图13-1 西气东输管道工程苏沪段环境地质略图

表13-1 工程沿线地貌分区说明表

1.前第四系

评估区前第四系发育良好,层序较完整。最老的地层为中元古界长城系,构成变质基底,地层特征见表13-2。

表13-2 工程沿线前第四系简表

2.第四系

本区第四系发育,分布面积约占全区总面积的80%以上。第四系厚度在东部平原区一般100~250m;西南部丘陵山区一般厚数米至数十米。中、下更新统零星出露于丘陵山区,中、上更新统主要出露于山麓地带和平原区河流两岸,组成不同高程的阶地,全新统组成广阔平原。

宁镇地区以粘性土分布为主,厚度薄。苏锡常沪地区受长江古河道沉积影响,形成一套粘性土、砂性土互层具韵律特征的松散堆积物,在基岩隆起区则缺失长江古河道沉积的砂层,东西部地质背景的不同致使区内水文地质差异性特征明显。

此外,岩浆活动较发育,岩性主要为花岗岩及火山喷发岩系。主要分布于宁镇、宜溧、茅山、宁芜、六合冶山等地。

(二)岩土工程性质

本区大部分以土体为主,岩体分布于评估区西部低山丘陵一带及苏锡常孤山残丘。工程沿线自西向东可划分为宁镇丘陵工程地质区和太湖冲积平原工程地质区,其岩土工程性质差异较大。

(1)宁镇丘陵工程地质区:区内地形波状起伏,岩体主要分布于镇江下蜀—上党地段,多为坚硬的侵入岩、灰岩及砂岩岩组,节理裂隙较发育,干抗压强度可达0.3×105~1.0×105kPa。土体以下蜀组粘性土为主,厚5~40m不等,地基承载力较大,具膨胀性,自由膨胀率一般40%~56%;河谷地带淤泥质土天然孔隙比1.1~1.20,地基承载力一般小于100kPa。

(2)太湖冲湖积平原工程地质区:常州—上海段大部分跨越该区,地势低平,水网发育,粘性土与砂性土呈互层状组合,土体结构复杂。表土层(第一硬土层)广泛分布,天然含水量28%~35%;第二、三硬土层埋藏浅,厚度大,工程地质性质较好;苏州以东地段广布软土地基,天然含水量可达38%~44%,影响工程施工建设。

(三)地质构造

区段内所见之构造形迹主要是由燕山运动造成的。在宁镇地区发育有三个复背斜和两个复向斜,走向皆近东西向,而且常为走向断裂所切割。背斜较紧密,核部为下古生界组成,局部倒转;向斜较为平缓,核部由中生界组成。太湖地区的褶皱断裂构造,往往形成地垒式背斜,其两翼常为断裂切割,由上古生界组成,区内断裂构造发育,可分为北东向、北西向和近东西向三组:北东向断裂有滁河断裂、茅东断裂、金坛断裂、张渚—如皋断裂、湖苏断裂等;北西向断裂有板桥—洪兰断裂、南京—溧阳断裂、苏锡断裂等;近东西向断裂有幕府山—焦山断裂、方山—汤山—东吕断裂、唯亭—昆山断裂、吴江—千灯断裂等。它们中有的挽近期以来活动仍较强烈(如茅东断裂、南京—溧阳断裂)。燕山期岩浆活动频繁而强烈,主要为中酸性侵入岩和火山岩类,分布较广。

(四)水文地质条件

评估区地下水类型可划分三大类型:西部低山丘陵区以基岩裂隙水和碳酸盐岩裂隙岩溶水为主,东部平原区地下水以松散岩类孔隙水为主,具厚度大、分布广、层次多、单井涌水量大等特点。

宁镇地区地下水资源贫乏,除构造有利部位和岩溶发育地段地下水资源较丰富外,一般单井涌水量小于100m3/d,目前开采量小。

苏锡常沪地区孔隙水广布全区,目前区域上主要开采第Ⅱ承压含水层(组)地下水,局部常州、苏州地区尚开采Ⅰ、Ⅲ承压水。

孔隙潜水:岩性以冲积、冲湖积粉质粘土、粉土组成,单井涌水量一般10m3/d左右,水位埋深0.5~1.5m。

Ⅰ承压含水层组:顶板埋深30~60m,分布不稳定。单井涌水量一般100~500m3/d,常州市区、无锡东部及张家港市等开采量较大。接受大气降水和长江等地表水体入渗补给,以开采和径流形式排泄。

Ⅱ承压含水层组:为本区主要开采目标层位,以中更新世长江古河道沉积砂层为主体,顶板埋深一般60~120m,由西至东逐渐变深。含水砂层以中粗砂、细砂为主,一般厚25~40m,局部可达50m以上(图13-2),单井涌水量一般1000~3000m3/d。目前主要接受侧向径流补给和越流补给,消耗于人工开采,已形成大规模降落漏斗,水位埋深最大可达87m。

图13-2 苏-锡-常地区第Ⅱ承压含水砂层厚度等值线图

Ⅲ承压含水层组:属早更新世长江古河道沉积。含水层顶板埋深常州地区120~150m,苏州东部达170~180m,含水砂层以中细砂为主,厚度10~15m,单井涌水量一般500~1000m3/d,目前尚未大规模开采。

此外,西气东输管线经过的隐伏灰岩裂隙岩溶水地区尚有常州东青—横山桥块段、无锡堰桥块段、八士及查桥块段,分布面积近200km2

(五)新构造运动与地震

区段内表现形式主要有差异性升降运动、古断裂的继承性活动及地震等。

差异性升降运动表现为西部丘陵山区的持续上升和东部平原区由西向东掀斜沉降,但升降幅度不大,年变形速率大约在±1mm左右。

活动性断裂多继承沿袭古断裂发育,区内较重要的活动性断裂有二组。北东—北北东向活动断裂:主要有茅—东断裂和湖—苏断裂,是挽近时期地质构造较活跃的断裂,常州溧阳地区两次中强地震及历史上记载的数百次小地震均与该断裂活动有关。北西向断裂:主要有南京—溧阳断裂及苏州—无锡断裂。前者继承性活动切割了古近系和新近系,后者切割湖苏断裂,第四纪时期控制东西两侧沉降幅度。

已发生的多数中强地震均与前述两组构造带的交汇部位有关,如溧阳地区1974年和1979年的5.5~6.0级地震、扬州地区1624年的6级地震、常熟地区1990年的5.1级地震等。50年超越概率10%水平的地震烈度,常州以西为Ⅶ度区,以东均为Ⅵ度区。地震动加速度峰值常州以西100gal,常州—甪直镇50gal,直镇—白鹤镇末站100gal。

(六)固体矿产资源

苏南及沿江地区矿产资源丰富,品种较为齐全。已发现的金属、非金属、能源矿产近百种,各类矿产地数百处,主要分布在宁镇、宁芜、苏州西部以及溧水、溧阳等地,沿管线分布的矿产地则相对较少。主要有仪征市青山砂石矿(0.5km—与拟定管线距离,下同),句容铜山铜矿(2.5km)、磁山头铁矿(3.3km)、丹徒韦岗铁矿(3.0km)、伏牛山煤矿(2.5km)、古洞煤矿(4km)等。此外,区内采掘砖瓦粘土、采石场较多,人为活动较频繁。矿山与拟定管线都保持有一定距离,未压矿,且目前多数处于停产—半停产状态。

三、人类工程活动对地质环境的影响

工程沿线经济发达,人口密集,由于人类工程-经济活动,对自然环境产生一些负面影响。

(1)南京沿线:人类活动主要是开挖粘土和砂石矿。其中青山砂石矿开采对周边环境影响较大,长江河段特殊的地质条件,加之水流的作用和人工挖砂,导致长江岸坡的冲蚀和淤积。

(2)镇江沿线:以开采下蜀粘土、砂石矿建筑材料和其他矿产资源为主,易产生水土流失、边坡失稳,局部开采铁矿和煤矿,已形成较大采空区。

(3)常州—上海沿线:城市化程度高、人口密集,人类活动主要是大量开采孔隙水、岩溶水。苏锡常全区2000年地下水开采量达3.2×108m3,其中主采层(Ⅱ承压)开采量近2.5×108m3,严重超采区面积达1064km2,对地质环境干扰破坏影响大,致使地下水位持续下降,并诱发地面沉降、地裂缝等灾害。

四、地质环境条件复杂程度评价

根据区域地质环境、地质灾害发育特征及人类活动强度,结合工程特点,苏沪段工程沿线地质环境条件的复杂程度评价如表13-3所示。

表13-3 苏沪段地质环境复杂程度划分表

经评价,其中地质环境条件复杂程度为复杂类型的长度约187.6km,占全长的65%;中等类型的长度约76km,占全长的26.3%;简单类型长度仅25km,占全长的8.7%。

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