永福园地下水库下游库区即宫家岛水厂应急供水区域,位于烟台市芝罘区西部及福山区东部,勘察范围自外夹河玉树庄、内夹河北涂山—芝阳山以下,至永福园—宫家岛地下水库坝线,重点在外夹河小沙埠村南、内夹河东北关以北至地下水库截渗坝以上夹河沿岸地带。
1.含水砂层的空间分布规律及富水性
本区覆盖层多为三层结构,上部为3m左右的中细砂,中部为12m左右的黏性土层,下部为15~28m厚的砂卵石层,该层厚度大,透水性强,渗透系数为100~200m/d。
(1)含水砂层平面分布规律
本区含水砂层沉积厚度较大地段为北涂山—南上坊—宫家岛水厂;东关—小沙埠附近;栾家疃西—蒲湾村南;地下水库坝线上下夹河西岸。含水砂层厚度一般15~28m,该地带砂层连续性好,颗粒粗,厚度大,含水砂层分上部潜水含水层和下部承压含水层两层,在宫家岛以南,中间相对隔水层缺失,形成“天窗”。由含水砂层厚度等值线图可看出,区内砂层起主导作用的有两条主径流带,分别在北涂山—南上坊—夹河汇合口附近及栾家疃—蒲湾村南。含水砂层沉积规律与第四系分布规律一致,古河道基底切割深度大,向两侧第四系沉积物由厚变薄。
(2)含水砂层垂向分布规律
据已有钻孔资料,本区在卫家疃外夹河上游和北涂山—芝阳以西含水砂层为二元结构,砂层层数少,一般为1~3层,砂层厚度为5~15m,自上而下颗粒变粗,由中粗砂变为卵砾石。中粗砂顶板埋深一般5~12m,卵砾石顶板埋深一般为17~20m;本区其他大部分地段含水砂层为三元结构,上部砂层层数少,一般为1~2层,厚度2~5m,自上而下颗粒变粗,由中细砂渐变为砾砂,砂层底板埋深为7~10m;中部砂层层数多,一般为2~3层,厚度5~20m,自上而下颗粒变粗,由中粗砂渐变为卵砾石,砂层顶板埋深一般为10~18m,下部普遍有卵砾石层,局部夹有黏性土透镜体。
(3)含水砂层的富水性
根据钻孔抽水试验资料,区内含水砂层的富水性与砂层厚度,颗粒粗细及分选性密切相关。其富水特征表现在:砂层厚度大的钻孔单位涌水量大,分选性越好,粒度越粗,富水性越强。
本区含水砂层厚度大于15m的地段富水性最好,渗透系数为70~100m/d,单井涌水量可大于2000m3/d,主要分布在东关—小沙埠附近和北涂山—南上坊—宫家岛水厂两地段及地下水库坝线上下游夹河西岸,是布置开采井的有利位置,在其外围分布有10~15m厚的含水砂层,富水性较好,单井涌水量在1000~2000m3/d之间,其他地段,富水性相对较差,单井涌水量一般小于1000m3/d。
2.地下水动态特征
影响本区地下水动态变化的主要因素有:开采、降水及地表水体,区内存在潜水及承压水两种类型地下水。由于含水特征的明显差异,其地下水动态也存在明显不同。
(1)潜水
本区潜水含水层直接接受大气降水和地表水体入渗补给,其动态受降水影响明显。一般5~6月份为枯水期,降水稀少,地下水位年内最低;7~9月份为丰水期,降水量增大且较集中,地下水位年内最高。由于在夹河河道上修建有多处拦河闸坝,使区内河道基本保持常年有水,直接补给潜水含水层,使大部分潜水含水层地下水动态变化不大,年变幅多为1~2m。
(2)承压水
区内承压水动态变化主要受人工开采、大气降水及地表水体的影响。人工开采是本区地下水排泄的主要方式,大气降水及地表水体则是通过潜水含水层的越流补给和渗漏天窗直接补给承压含水层。地下水位的动态变化与人工开采、大气降水和地表水体表现出明显的相关性,干旱季节开采量增加,补给量减少,地下水位持续下降,丰水期地下水补给量增加,水位缓慢上升。由于区内层层拦蓄,河道基本保持常年有水,对保持地下水位起到较大作用,区内地下水位年变幅2~5m。
3.地下水水化学特征
受地形地貌、地层岩性、径流条件、人类活动及距海远近等因素影响,本区地下水水化学特征具有明显的分带性。自南往北、下游自山前至河道两侧,地下水质逐渐变咸、变差,地下水TDS由0.5g/L左右,增加到地下水水库坝线1~2g/L,再向北夹河入海处为7.0g/L;Cl-含量由小于100mg/L,至夹河口增大到3600mg/L;水化学类型由简单变得复杂,由
S
O
4.地下水开发利用现状
区内地下水利用程度较高,先后建有市自来水公司宫家岛水厂(原为二水厂)、西牟水厂及烟台发电厂水源地。此外,尚有福山城区工业自备水源地及农业开采用水。据统计,目前勘察区内地下水实际开采量约为2.7万m3/d。
5.永福园地下水库下游区地下水水质情况
根据地下水动态监测资料,永福园地下水库下游库区水质状况较差,沿夹河靠近坝线附近,约5km2范围内,由于受建坝前海水浸染影响,Cl-含量大都大于200~250mg/L,靠近坝线附近局部大于500mg/L,超过生活饮用水卫生标准(上限250mg/L)。
本区地下水因建库前海水浸染较重,不能满足生活饮用水卫生标准。因此本区水体需要进行置换,抽咸补淡,利用夹河地表水及门楼水库施工弃水进行回灌补源,以满足城市供水水质要求。