第四节海南岛水文地质教学内容.docx

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第四节海南岛水文地质教学内容

第四节海南岛水文地质

第四节水文地质、工程地质特征

一、水文地质特征

海南岛赋存有松散岩类孔隙潜水、松散－半固结岩类孔隙承压水、火山岩孔洞裂隙水、碳酸岩类溶洞水和基岩裂隙水等五大类（图2－9）。

（一）松散岩类孔隙潜水

主要分布于海南岛四周沿海沙堤沙地、滨海平原和南渡江、万泉河、昌化江、陵水河、宁远河、望楼河等主要河流中下游河流阶地和出海口地区，分布范围广。

含水层岩性主要为粉细砂、中粗砂、含砾粗砂、粉砂等，含水层厚度、渗透性、富水性等变化较大。

（二）松散－半固结岩类孔隙承压水

主要分布于琼北承压水盆地和琼西南承压水盆地（斜地）。

琼北承压水盆地分布于王五－文教断裂以北、东寨港以西的琼北地区，自上而下分布有8个含水层，岩性为贝壳碎屑岩、贝壳砂砾岩、粉细砂、中粗砂等；各个含水层的水质、富水性变化较大；第1、2、3承压水为常温水，是优质的矿泉水和生活饮用水；第5、6、7、8层承压水是低温热水。

琼西南承压水盆地（斜地）主要包括莺歌海－九所自流盆地、崖城自流盆地、三亚自流盆地、藤桥－林旺自流盆地，不同承压水盆地的含水层个数不同，一般为4－5个，含水层岩性为粉细砂、细砂、中粗砂、含砾粗砂等，含水层厚度、富水性变化较大。

图2－9海南岛水文地质简图

（三）火山岩类裂隙孔洞水

主要分布于海南岛北部第四纪火山岩，含水层岩性以微孔状、气孔状玄武岩为主，凝灰岩、集块岩、火山角砾岩次之。

（四）碳酸岩类裂隙溶洞水

零星分布于儋州市的八一农场、兰洋农场，三亚的大茅、红花，昌江石碌、王下，东方江边等地。

三亚大茅、红花凹谷等地为第四系覆盖，其它地区出露于地表。

（五）基岩裂隙水

分布于海南岛中部山地丘陵区，根据岩类成因与水文地质条件不同，可分为红层（局部层间）裂隙水、层状岩类（网状层状）裂隙水、块状岩类（网状脉状）裂隙水。

二、工程地质特征

（一）岩体工程地质

根据海南岛岩体类型及工程地质力学性质，可分为岩浆岩、变质岩、沉积碎屑岩和沉积碳酸盐岩等四个建造类型和十八个岩组。

（1）岩浆岩建造

主要分布于海南岛中部山地丘陵花岗岩分布地区及北部火山岩分布地区，岩性为不同时期的花岗岩及火山岩。

包括①坚硬块状侵入岩组，以酸性花岗岩为主，其次为基性辉绿岩辉长岩的侵入体组成；②较坚硬－弱薄层－层状火山碎屑岩组；③坚硬－坚硬块状基性火山熔岩组，以气孔－致密状玄武岩为主组成；④坚硬块状中酸性熔岩组，以流纹质凝灰熔岩和安山质熔岩为主，岩石抗压强度为60～130MPa。

（2）变质岩建造

星散分布于全岛山地丘陵平原区，岩性为不同时期的变质砂岩、砂砾岩、结晶灰岩等。

包括①坚硬－较坚硬薄层－块状变质石英砂岩和板岩互层夹结晶灰岩组；②坚硬－较坚硬薄层－厚层状千枚岩夹变质砂岩和结晶灰岩组；③坚硬－较坚硬薄层－厚层状板岩夹变质砂岩组；④坚硬－较坚硬薄层－厚层状片岩夹石英岩和结晶灰岩组；⑤坚硬－较坚硬薄层－块状混合片麻岩和混合花岗岩组,岩石抗压强度为40～110MPa。

（3）沉积碎屑岩建造

主要分布于儋州王五、定安雷鸣、琼海阳江、乐东－白沙等红层盆地，岩性为白垩纪、志留纪的砂岩、砂砾岩、粉砂岩及泥岩等。

包括①坚硬－软弱薄层－块状砂砾岩夹泥岩组；②坚硬－较坚硬中厚层－厚层状砂岩组；③较坚硬－软弱薄层－厚层状砂岩夹泥岩组；④较坚硬－软弱薄层－厚层状砂岩和泥岩互层组；⑤软弱－坚硬薄层－厚层状粘土岩夹砂岩组；⑥软弱－坚硬薄层－厚层状碎屑岩夹碳酸盐岩组,岩石抗压强度为55～105MPa。

（4）沉积碳酸盐岩建造

主要分布于海南岛西部儋州的八一农场、兰洋农场，昌江的石碌王下及东方的江边，南部三亚的红花、大茅等地，岩性为灰岩、白云岩等。

包括①坚硬－较坚硬中厚层－厚层块状碳酸盐岩组；②坚硬－软弱薄层－块状碳酸盐岩夹碎屑岩组；③坚硬－较坚硬薄层－层块状碳酸盐岩与碎屑岩互层岩组,岩石抗压强度为35～95MPa。

（二）土体工程地质

海南岛的土体主要分布于滨海平原和河谷地带，其工程地质类型可以划分为五大类、八亚类。

（1）碎石性土

主要分布于山前冲洪积平原区、河流阶地及部分海滩、河床。

岩性主要为砂砾、砾卵石土，呈单层或多层结构，厚度一般小于10m，力学性质差异大，承载力标准值一般250～420kPa。

（2）砂性土

主要分布于河流阶地及沿海沙地，岩性主要包括砂砾、中粗砂及粉细砂。

1）砾砂、中粗砂：

广泛分布于滨海地区海岸沙堤、阶地、三角州及河海漫滩，呈多层结构为主，厚度不一，由数米至数十米。

不同地区的岩性力学性质差异大，在沿海岸沙堤呈松散到稍密状，其余一般为稍密至中密状，内摩擦角21°～43°，压缩模量7～39MPa，承载力标准值130～270kPa。

2）粉细砂：

分布于海积一级阶地、部分海滩沙堤和南渡江、昌化江、万泉河、宁远河、珠碧江等河流三角州。

地区以多层状结构为主，顶板埋深一般0～25m，以稍密至中密状为主，压缩模量5～38MPa，内摩擦角17°～38°，承载力标准值100～190kPa。

（3）粉土

分布于河流阶地、海成阶地及三角州，大多为双层或多层结构，单层厚度一般1～5m，顶板埋深一般0～20m，中更新统粉土层中普遍含少量细砾，在不同的地形地貌条件下其力学性质有较大差异，压缩系数0.09～0.35MPa－1，压缩模量4.8～29.9MPa，承载力标准值130～380kPa。

（4）粘性土

广泛分布于环岛滨海平原台地和河流阶地，滨海地区以多层状结构为主，内陆河流阶地以双层结构为主。

岩性为粘土和粉质粘土，厚度变化很大，琼北和琼南滨海地区总厚度在100m以上，内陆河流阶地一般小于10m。

一般粘性土承载力标准值105～280kPa，压缩模量2.1～11.0MPa。

老粘性土承载力标准值160～325kPa，压缩模量4.9～16.4MPa。

（5）特殊土

1）淤泥、淤泥质土：

主要分布于滨海地区，尤其以河口和海湾地段最为常见。

其中，在南部的三亚湾、三亚河沿岸，西部的八所港、罗带河出海口及北部的新英湾海口湾处南渡江、万泉河等上三角洲地区分布范围较广,孔隙比1.50～1.85，液限指数1.2～1.90，承载力标准值40～70kPa。

海口市软土分布范围92.92km2，三亚市区软土分布范围约27km2，约占城区面积的70％。

顶板埋深0～9m，厚度一般0.5～12.0m，常夹粉细砂薄层或落团。

2）胀缩土：

沉积型胀缩土为杂色粘土，多分布于琼北平原地区，自由膨胀率40%～80%；残积型胀缩土分布于北部火山岩分布区，尤以海口市金牛岭至狮子岭一带较多见，为玻屑凝灰岩风化形成的膨润土，亲水矿物蒙脱石为其主要成分，自由膨胀率65%～106%。

3）红土：

为新生代玄武岩风化粘土，广泛分布于北部火山台地，其最大特点是具团粒结构，透水性较好，具高压缩性，孔隙比1.13～1.5，压缩系数0.44～0.90MPa－1。

（三）工程地质分区

根据海南岛岩体类型及工程地质力学性质，可分为岩浆岩、变质岩、沉积碎屑岩和沉积碳酸盐岩等四个建造类型和十八个岩组。

土体主要分布于滨海平原和河谷地带，其工程地质类型可划分为五大类八亚类。

依据地质构造、地貌类型和工程地质条件，将全岛划分为4个工程地质区9个工程地质亚区（图2－10）。

（一）琼北平原台地工程地质区

琼北平原台地工程地质区构造上大致处于王五－文教断裂带以北及文昌－琼海沿海一带，总的地势中部较高，向周边缓倾，区内地形坡状起伏，其间散布有众多火山锥或孤丘，标高一般20－80m，个别山丘可达340m，沿海零星分布有5m以下的低地。

活动断裂发育，地壳较不稳定，历史地震最高7.5级，烈度7－8度。

（1）北部火山台地以熔岩为主亚区：

为一东西向转南北向的脊状台地，南渡江由西向东流过本区以南，于定城附近北转流向琼州海峡；石山一带火山锥密布、形成火山丘陵地貌景观。

熔岩以岩被盖于松散层之上，熔岩孔洞孔隙发育；岩组以坚硬熔岩为主，局部有软弱火山碎屑岩分布，风化层厚度不一。

主要工程地质问题为渗漏、塌陷、不均匀沉降、滑坡、水土流失和胀缩土。

（2）琼海长坡－定安波状冲洪积平原亚区：

在构造上为琼北拗陷的南部边缘部分，东西向王五－文教断裂纵贯全区，活动断裂发育，边缘地段地形波状起伏，近河地段较为平坦。

岩组为松散土体，粘性土和砂性土呈双层或多层结构。

主要工程地质问题为河岸侵蚀崩塌、渗流管涌、水土流失、胀缩土和砂土液化。

（3）锦山－清澜洪积海积平原亚区：

地形呈波状起伏，沿海岸线分布有沙堤，河口和海湾地段地势低平。

西北部地震烈度8度，东南部7度。

岩组为砂性土、粘性土、局部有碎石土，呈双层或多层结构，在海湾河口地段有淤泥质土分布，在西部海口地区土层最大厚度可达1000m以上。

主要工程地质问题为水土流失、岸边侵蚀崩塌、港湾淤积、沉陷、砂土液化和胀缩土。

图2－10海南岛工程地质分区图

（据海南岛生态环境地质综合研究报告）

（4）文昌侵蚀剥蚀台地亚区：

在构造上属琼东北断隆的一部分，波状地形。

岩组主要为坚硬岩浆岩、变质岩。

风化层厚度一般5－20m，主要工程地质问题是花岗岩球状风化残留体引起的不均匀沉降。

（二）中部山地丘陵工程地质区

五指山、鹦哥岭为中山地形，向周边逐渐过度到低山丘陵，一般标高100－750m，标高1000m以上的山峰有37座，昌江－屯昌一线以北以标高300m以下的丘陵为主；区内水系发育，以五指山为中心，呈放射状流向四周，河谷多呈“V”形；构造复杂，北东向和东西向构造带特别发育，构成了本区的主要构造格架。

挽近期有明显隆升，活动断裂较发育，沿断裂带有众多温泉出露。

历史地震最高5级，除东北部受邻区地震影响，烈度在7－8度外，其余为6度或6度以下。

（1）儋州－昌江低山丘陵岩浆岩和变质岩亚区：

西北部为丘陵谷地、东南部为中－低山，岩组主要有坚硬岩浆岩、坚硬－较坚硬变质岩，还有零星分布的坚硬碳酸盐岩和坚硬－软弱红层碎屑岩。

主要工程地质问题为滑坡、坝基渗漏、软弱夹层和花岗岩球状风化残留体引起的不均匀沉降等。

（2）定安县雷鸣丘陵谷地红层碎屑岩亚区：

为低缓丘陵盆地地形，中部为金鸡岭火山锥，水系发育。

岩组以坚硬－软弱红层碎屑岩为主，金鸡岭一带分布有小面积火山熔岩。

主要工程地质问题为软弱夹层。

（3）白沙县－乐东县山荣中低山红层碎屑岩为主亚区：

为中－低山谷地，切割强烈，山势走向北东。

岩组以坚硬－软弱红层碎屑岩为主，局部有小面积变质岩和岩浆岩分布，主要工程地质问题为滑坡、崩塌、泥石流。

（4）屯昌县－保亭县低山丘陵以岩浆岩为主亚区：

东北部以丘陵盆地为主，南部为低山谷地，水系发育；以坚硬岩浆岩为主，其次有坚硬－软弱红层碎屑岩组和坚硬－较坚硬变质岩组，在南部零星分布有坚硬强岩溶化碳酸盐岩。

工程地质问题主要为滑坡、崩塌、不均匀沉降、塌陷和渗漏等。

（5）五指山中－低山变质岩为主亚区：

为中山－低山谷地地貌，切割强烈，沟谷呈“V”形，水系发育；五指山标高1887m，为全岛最高峰。

岩组以坚硬变质岩为主，其次在中部有坚硬中酸性火山岩和侵入岩分布，主要工程地质问题为滑坡和崩塌、泥石流。

（三）琼西滨海冲洪积海积倾斜平原工程地质区

延绵分布于岛西海岸带，东接丘陵山地，成为向海倾斜的微起伏平原。

岩组以洪积海积相为主的松散土体，有少量河流冲积土分布，粘性土和砂砾土呈双层或多层结构，在河口和海湾附近分布有淤泥质土。

主要工程地质问题为河岸侵蚀、海岸侵蚀、港湾淤浅、渗漏、水土流失、软土沉陷和沙土液化。

（四）琼东南滨海残丘平原软土工程地质区

断续分布于东南沿海河口地段，在波状平原上散布有侵蚀剥蚀残丘，泻湖、海湾发育。

历史上地震最高震级北部5.5级、南部3.5级，有多处温泉出露。

岩组主要有冲洪积和海积的土体，砂性土、粘性土呈双层或多层状结构，残丘主要为坚硬岩浆岩。

在海湾泻湖和河口附近普遍分布有淤泥层。

主要工程地质问题为软土沉陷、沙土液化、滑坡、河海岸侵蚀崩塌、港湾淤积。