一、自然地理概况
(一)地形地貌
工程沿线自北西向南东依次穿越淮北平原区、江淮丘陵平原区及沿江丘陵区三大地貌单元。总的地势为两侧低中间高,以平原为主(占60.34%)。
(1)淮北平原区:属黄淮海平原南缘部分,地形标高20~40m,地势由北西向南东微倾。由巨厚第四系松散堆积物组成,为典型的堆积—剥蚀地貌。管线穿越长度182.9km。
(2)江淮丘陵平原区:工程沿线表现为丘陵、平原相间分布的特征,地形呈波状起伏,标高20~300m不等。丘陵区为剥蚀侵蚀地貌,主要由下古生界和震旦系基岩组成。平原区则为堆积—剥蚀地貌类型,地表主要由上更新统土层展布。管线穿越长度88.9km。
(3)沿江丘陵区:大部分为丘陵岗地,定远县东部、滁州市和来安县一带,丘陵标高100~350m。局部平原地形标高7~50m。东南部与宁镇低山丘陵相接,地面大部分为中、上更新统土层展布。管线穿越长度76km。
(二)气候气象
工程沿线处于我国南北气候过渡带,大体以淮河为界,以北属暖湿带半湿润季风气候区,以南属亚热湿润季风气候区。气候温和,四季分明,雨量适中,光照充足。
全区气温南高北低,多年平均气温14~16℃,1月气温最低,平均为-1~4.0℃;7月气温最高,平均为27.5~28.4℃。
多年平均降水量为800~1500mm,且降水量由北向南渐增,5~9月为汛期,降水量占全年的50%以上。多年平均蒸发量为1000~2000mm,自北向南递减。
(三)河川水文
评估区地表水系主要为淮河流域,仅在东南部为长江流域。较大地表河流有淮河及其支流西淝河、池河。
淮河是安徽段境内最大的河流,干流长度自洪河口至洪山头为432km,河床宽360m左右,吴家渡断面多年平均流量为852m3/s,最大洪峰流量为2280m3/s。西淝河是淮河中游的支流,发源于河南省东部平原区,管线在其上游跨越。池河是淮河中游尾闾的一条主要支流,流域面积5021km2。流量年际变化大,平水期流量仅400m3/s,而在枯水期几乎断流。
二、地质环境条件
安徽段评估区分属华北准地台和扬子准地台两大一级构造单元,基本以郯庐断裂为界,地质环境条件较复杂。
(一)地层岩性
评估区地层区划以郯—庐断裂为界,前第四系分别隶属华北地层区淮河地层分区和扬子地层区下扬子地层分区;第四系隶属华北地层区淮河地层小区。工程沿线大部分地区为第四系分布,仅在怀远县唐集和淮河以南的丘陵地区出露有前第四系(图12-1)。
图12-1 西气东输管道工程安徽段环境地质图
1.第四系全新统、上更新统粉土、粉质粘土类;2.第四系上更新统弱膨胀性粘性土类;3.石炭系、二叠系、白垩系碎屑岩岩组;4.塞武系、奥陶系碳酸盐岩岩组;5.燕山期侵入岩岩组;6.侏罗系火山喷发岩岩组;7.推测主要断裂;8.地面沉降中心及累计沉降量(mm);9.输气管线
1.前第四系
沿线沉积岩、岩浆岩、变质岩均有出露,其中沉积岩出露面积占90%以上,地层特征见表12-1,变质岩占8%,岩浆岩占2%。主要分布于怀远县、凤阳县、定远县永康及滁州市一带。燕山期岩浆岩分布于定远县藕塘一带。
表12-1 工程沿线前第四系简表
2.第四系
区内第四系由于受新构造运动的影响,淮河北、南差异显著。
淮河以北,地壳总体呈长期缓慢下降,第四系极为发育,自上而下为粘性土和砂性土组成的多层韵律结构。厚度从东南往西北逐渐增大,成因类型以冲积为主;湖积次之。上更新统和全新统广泛展布,下伏下、中更新统。
淮河以南,伴随节奏式上升和断块差异运动,沉积物较薄(5~40m),且变化大。上更新统分布广泛,全新统主要分布于现代河流两侧。
(二)岩土工程性质
根据岩土成因类型、岩性结构、工程力学性质等因素,工程沿线岩土体可分为岩体和土体两大类。岩体进一步划分为4个亚类、5个岩组,土体划分为4个亚类。
各岩组性质、分布等特征见表12-2。
表12-2 岩体类型划分及特征简表
管道工程沿线地表浅部分布的土体,按其工程性质不同划分为中低压缩性粘性土、高压缩性粘性土,砂性土和特殊土4个亚类。其工程性质特征见表12-3。
表12-3 土体类型划分及工程性质特征一览表
(三)地质构造
评估区构造分属华北准地台豫皖坳陷的蚌埠凸起、阜阳—淮南凹陷和江淮台隆,扬子准地台的淮阳台隆及下扬子台坳(基本以郯—庐断裂为界),地质构造较复杂,其东、西两段分别以东西向构造和北东向构造占主导。构造形迹主要表现为褶皱和断裂,其中燕山早期及以前运动以褶皱构造为主,以复背斜和复向斜型式为特征,较大者自北西往南东依次有淮南复向斜、南将军复背斜和张八岭复向斜等。各次级褶皱产状较平缓,轴面直立,有的被断裂破坏。褶皱形成之后以断裂活动为主,同时形成一些宽缓断(坳)陷盆地。区内断裂构造发育,有NNE、NE、S—N、E—W和NW向五组构成,一般规模不大。断(坳)陷盆地有阜阳坳陷,立仓坳陷、来安断陷等,其差异性沉降深度数百米至数千米不等。以NNE向为主。
(四)水文地质条件
评估区可分为三个水文地质区:淮北平原水文地质区、江淮丘陵平原水文地质区及沿江丘陵水文地质区。地下水类型以孔隙水为主。
(1)淮北平原水文地质区:广泛分布第四系及新近系的松散岩类,西北部一般厚100~300m(阜阳一带可达500m),东北部及沿淮厚30~100m。松散岩类孔隙水从上至下可划分为3个含水层组。
① 浅层孔隙含水层组(0~50m):含水层岩性以粉细砂为主,分布不均。地下水位埋深较浅,在古河道一带单井涌水量800~1200m3/d;古河道边缘或古河间带单井涌水量多小于800m3/d。该层水是目前平原区农灌与农村居民生活用水的主要水源。
② 中深层孔隙含水层组(50~150m):含水层岩性由细砂、中粗砂构成。淮河以北至颖上、蒙城以南地区含水层厚度20~80m,亳州东南至涡阳一带厚度一般2~18m,为承压含水层组。阜阳市、亳州市、界首市及有关县城,因工业、城市供水集中开采该层地下水,已形成地下水降落漏斗,最大水位埋深达60m以上,单井涌水量一般900~1500m3/d,大者可达3000m3/d。中深层地下水主要接受浅层地下水的向下越流补给和侧向补给,人工开采是其主要排泄方式。
③ 深层孔隙含水层组(>150m):含水层岩性主要为洪冲积细砂、中粗砂及含泥钙质半胶结砂砾石层(Q1或N2),厚度一般地区15~80m,古河道区达80~160m。沿淮南、阜南、颖上、阜阳一带含水层以多层、巨厚、粗粒为特征,砂层厚38~169m,水头高出地表0.19~4.27m,其单井涌水量300~2000m3/d。深层地下水的补、径、排条件差,开采条件下可获得含水层本身的侧向补给及弹性释放。
(2)江淮丘陵平原水文地质区:本区自淮河以南至滁州市境(郯—庐断裂带),是孔隙地下水最贫乏地区之一。基岩裂隙水富水性也较差,单井涌水量一般小于50m3/d,池河、淠河等河谷地带及凤阳山等碳酸盐岩浅埋区相对富水,单井涌水量可达100~1000m3/d,地下水位埋深一般为5~15m。
(3)沿江丘陵水文地质区:工程沿线孔隙地下水除沿滁河分布的全新统砂及砂砾石层富水性较好外,大部分地段地下水极为贫乏;滁州等地含有较丰富的裂隙溶洞水,一般单井涌水量500~1000m3/d,大气降水是地下水的主要补给来源。
(五)断裂活动性与地震
评估区及周围地区深大断裂展布方向主要有北北东、北东、北西和近东西向4组,不但控制了区内地层的组合和地貌形态的差异,更由于其活动性,致使地震活动较频繁。
破坏性地震大都分布在霍山、六安和淮河中下游地区,自1400年以来,大致20~30年左右发生一次中强震,最大震级为6.25级。震中大多发生在北东、北西向的断裂带交汇部位,区内的阜阳深断裂和郯—庐深断裂带均是省内重要的控震断裂。
根据最新的地震区划,评估区50年超越概率10%水平的地震烈度为Ⅵ度、Ⅶ度分布区,其中Ⅶ度区分布于四庙—陈营段和袁家庙—藕塘镇段,地震动加速度峰值为100gal;其他地段地震烈度Ⅵ度,地震动加速度峰值50gal。
(六)固体矿产资源
评估区及附近分布的埋藏型固体矿产主要有淮南煤矿和定远县的盐矿、石膏矿;露采型矿产有水泥灰岩、粘土、砂石料等。
(1)淮南煤田:淮南煤田总体走向为近东西向,含煤地层为石炭、二叠系,一般含煤40层,可采煤层厚23~36m,已探明煤层最大垂深为420~1030m,探明区27个,目前开采深度大多在-450m以下,最深达-800~-1000m。该煤田分为淮河以南的淮南矿区和淮河以北的潘谢矿区,淮南矿区年产煤583×104t,规划到2010年可年产煤593×104t;潘谢矿区是淮南矿区的接替区,目前年产煤767×104t,规划到2010年生产量达980×104t;新集矿区年开采量达652×104t,规划到2010年开采量为1580×104t。
(2)定远县东兴盐矿:位于定远县东兴镇,为湖泊蒸发沉积型盐矿,主要矿物为岩盐,矿层位于古近系定远组中。矿层顶板埋深200~500m,矿层呈一大透镜状,矿区总面积14.4km2,分为东段、西段两个矿区,1990年4月正式投产。东段矿区开采深度在500m左右,年产盐40×104t。
(3)定远县石膏矿:位于定远县城西南3km,面积约有2km2,矿层亦位于古近系定远组中。矿区及其外围储量2.14亿吨,矿体埋深100m以下。该矿自1981年开采至今仍在生产,每年采矿矿层亦位于古近系定远组中。面积达4.4×104m2。矿区距管线最近处仅1.5km。
三、人类工程活动对地质环境的影响
评估区及周围地区人类工程-经济活动对自然地质环境影响较大的主要有采矿、抽汲地下水等。
(1)采矿对自然地质环境的影响:工程沿线毗邻的淮南市及滁州市定远县等地,采矿工程活动强烈,开采的矿种有煤、石膏、盐矿等。淮南市采煤已产生采空塌陷面积达57.44km2,塌陷、塌洞43个;定远县石膏矿区已产生采空塌陷面积达10余亩。另外,沿线石灰岩分布地区均有人工采石场,易造成边坡失稳等灾害。
(2)抽汲地下水对自然地质环境的影响:淮北平原区基本上以开采地下水作为供水水源,在城镇集中开采地段已出现地下水超采现象,并引发地面沉降(如阜阳市等地)。此外是矿坑疏干排水(淮南煤矿为岩溶充水矿床)易引发地面塌陷灾害。
四、地质环境条件复杂程度评价
按照区域地质环境背景、地质灾害发育特点、人类工程活动的强度等,工程沿线地质环境条件复杂程度划分见表12-4。其中复杂类型长51km,占本省总长的14.66%。
表12-4 安徽省地质环境条件复杂程度划分表
续表