评价区的自然地理和地质环境

(1)地形

评估区域的地形复杂多样。西部是黄土高原和吕梁山，中部是临汾盆地，东部是太岳和太行山。地形起伏较大，海拔430 ~ 1500m，相对高差1070m。总的地形是中间低，东西两边高。关咏荷-华乐(EA 001-EC 144)位于晋西黄土高原，全长113.803km。地形破碎，沟壑纵横，海拔600 ~ 1500m，相对高差900m，自东向西倾斜，黄河沿岸地区最低，海拔约600m。最高的是双锁山，海拔1503米，是支河和桑壁河的地表分水岭。华乐-图们(EC 144-ED 073)，长233.55km，海拔700 ~ 1500 m，相对高差800m，属吕梁山南段。图们-大洋(ed 073-ed 121)，全长22.551km，属临汾盆地地区，地势平坦，海拔430-700 m，相对高差270m，汾河现代河床为最低点，海拔430 m..大洋-东窑(ed 121-ef 037)，长25.7144km，为侵蚀黄土台地，海拔700 ~ 1100 m，相对高差400m，地势自西向东逐渐升高。东窑-半九岭(EF 037-EJ102)，长138.011 km，为太岳、太行山，海拔700 ~ 1400 m，相对高差700 m..

根据地貌形态和成因，可划分为中山、低山、台地和丘陵、山间谷地和山间盆地五个地貌类型和16个亚区。详见表10-1。

(2)气候和气象学

评价区属于暖温带半干旱大陆性季风气候。年平均气温7.9 ~ 12.6℃，极端最低气温-18.6 ~-25.6℃，极端最高气温37.8 ~ 42.0℃。年平均降水量548.8~622.8mm，年最大降水量893.4 ~ 1010.1mm，降水量分布不均。山区面积大于盆地，东南大于西北。降水量主要集中在每年的6-9月，约占全年降水量的70%。年蒸发量893.4 ~ 2034.2 mm，春、冬季以西北风为主，夏、秋季以东南风为主，平均风速1.4 ~ 2.8m/s，最大冻结深度永和、蒲县103 ~ 107cm；临汾、浮山、沁水61 ~ 67厘米；阳城和泽州41 ~ 43厘米。

(3)河流水文学

评价区内的主要河流有何志河、水心河、汾河和沁河，均属黄河水系。黄河是陕西省和山西省的天然分界线，从评价区的西端流出。穿越管道的主要河流基本情况见表10-2。

二、地质环境条件

(1)地层岩性

评价区出露地层包括中生代的寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系和三叠系，新生代的新近系和第四系，地层时代自西向东由新变旧。

关咏荷-华乐(EA 001-EC 144)主要分布在第四系上、中、下更新统和新近系松散层中，三叠系铜川组和延长组在永和地区有出露。三叠系刘家沟组、和尚沟组在息县、蒲县有出露，二马营组零星出露。华乐土门(EC 144-EC 073)分布于奥陶系、石炭系、二叠系夏家沟组-上石河组。土门-大洋(ED 073-ED 121)被第四系更新统和全新统松散土完全覆盖。大洋-东窑(ed 121-ef 037)分布于第四纪中上更新统和新近系松散层中，局部有三叠系中上统铜川组、延长组及侵入岩出露。东窑-斑鸠岭(Ef037-EJ102)出露于寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系和三叠系，其中福山-沁水以三叠系为主，沁水-阳城广泛出露二叠系，阳城-泽州(斑鸠岭)以奥陶系居多。评价区综合地层见表10-3。

表10-1地貌分区描述

继续的

表10-2河流基本信息汇总

表10-3评价区地层综合柱状图

(2)岩土工程的地质特征

根据岩土的岩性、结构、物理力学性质的不同，山西段出露的岩土可分为七个工程地质岩组，即:

1.与软弱中厚层状岩石(，O1，O2x，O2s)呈坚硬互层

分布在泽州县金庙铺、李寨、吕梁山一带。它由上寒武统和中下奥陶统的碳酸盐岩组成。石灰岩的干抗压强度为115 ~ 140 MPa，软化系数为0.78；泥灰岩的软化系数为0.33 ~ 0.44。溶洞、冲沟、天坑等岩溶现象发育，溶蚀作用强烈。

2.坚硬厚层状岩石(T1l)

广泛分布于浮山县东部-沁水县。由三叠系刘家沟组坚硬厚层状砂岩组成。

3.坚硬薄至中等厚度的软岩(C3t、C3s、P1x、P2s、P2sh、T2er、T2t、T3y)

广泛分布于泽州福山-李寨、利川东部，零星分布于吕梁山区。由石炭系太原组、山西组，二叠系下石盒子组、上石盒子组、石千峰组，三叠系二马营组、上铜川组、延长组组成。岩性主要是砂岩、石灰岩、页岩和煤层。岩石的干抗压强度为10 ~ 100 MPa，软化系数为0.3 ~ 0.7。

4.软弱薄层岩石(C2b，T1h)

散见于阳城县润城、泽州县李寨、利川，沁水县大尖山顶。由石炭系本溪组铝质页岩和三叠系下和尚沟组页岩组成。岩石的干抗压强度为10 ~ 40 MPa，软化系数为0.3 ~ 0.60。铝土页岩和泥页岩呈碎片状，易风化。

5.粘性土(N2+Q1)

零星分布于管道西段永和-蒲县黄土冲沟中，由新近系和第四系下更新统组成。岩性为棕红色粘土和粉质粘土，含数层钙质结核。土质均匀，中密，可塑-硬塑，无湿陷性和胀缩性。承载力200 ~ 300 kpa。

6.黄土(Q2+3)

广泛分布于永和县-蒲县和浮山县。由第四系中上更新统组成，岩性为粉土。离石黄土(Q2)由洪水形成，黄褐色，上部稍湿，中部密实，湿陷性，中部和下部湿陷性逐渐减弱直至消失。马兰黄土(Q3)由风坡堆积而成，浅黄-黄褐色，稍湿，稍密-中密，具湿陷性，多属自重湿陷性黄土。北流-周村地区马兰黄土由洪积物形成，浅黄色，稍湿，稍密，湿陷性，属非重力湿陷性黄土。

7.砂砾(Q4)

条纹分布于何志河、水心河、沁水河、芦苇河、沁河等山谷，由第四系全新统组成。岩性以砂砾石为主，粒度不均匀。

(3)地质构造与地震

山西位于华北准地台中部，为一级构造单元。一般可分为鄂尔多斯断块(台坳)和吕梁-太行断块(山西断隆)。管道经过的构造单元见表10-4，各单元的构造轨迹见图10-1。评价区* *共有19条断裂，12条断裂与管道相交，其中4条断裂活动。

(1)离石断裂:是鄂尔多斯断块与吕梁-太行断块的边界构造，全长约270km。莆仙地区发生的3次5级地震都位于这条断层上。

(2)罗云山前活动断层:洪通-临汾凹陷北段的西边界断层。走向北北东向，延伸20公里。新生代以来，断层西侧反向发展为正断层，东侧下降。不仅石炭系和二叠系发生了错位，第四系下更新统也发生了错位。根据钻探，上更新统底界埋深近40m。根据晚更新世65438+百万年的计算，断层的平均活动速率为0.4毫米/年..

表10-4评价区构造单元划分表

(3)浮山活动断层:位于临汾-运城新裂谷东侧的断层，与EF038的298方向管道相交600米，走向北北东向，延伸长度约70km。中更新统下部和上更新统可见于王贝-朝鲜和赵家坡。王子堡村以东，中更新统错动了50m，表明断裂活动一直到第四纪中更新统和晚更新统早期仍然存在。断裂带沿线发生1209级地震。

(4)金九活动断层:又称太行断层，是沁水断块坳陷与太行山断块隆起的分界断层，断层南端距管道(EJ 012)1300m，总体走向北北东向，在山西境内延伸长度约320km。和顺、高平、晋城等地多次发生地震。断层经过的地方，这是一个继承性的活动断层。

管道穿越魏奋地震带(又称陕西地震带)。据记载，山西地震带中强地震大多集中在临汾断陷盆地；而两侧山区地震相对较少，是地震活动较弱的地区。

公元446年至2000年，盆地内共记录到14次M≥4级地震，其中M ~级地震4次，M ≥ 8级地震1次，1次(表10-5)。据地震部门分析，临汾1695级地震后，临汾盆地处于以应变能积累为主的稳定状态，未来该地区将发生最大地震。

西气东输工程地质灾害风险研究

根据最新地震区划，山西段超过50年概率水平10%的地震烈度为:武城以西ⅵ度，武城-云中以东ⅶ度，云中-大阳(临汾盆地)以东ⅷ度，沁水以东ⅶ度。地震动峰值加速度:武城以西50gal，武城-云中以东100 ~ 150 gal，云中-浮山以东200gal，沁水以东100 ~ 150 gal。根据地震危险性分析，临汾为8级潜在震源区，浮山为7级潜在震源区。

(4)水文地质条件

评价区地下水可分为四类:松散岩类孔隙水、碎屑岩裂隙水、碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙水和碳酸盐岩裂隙岩溶水(图10-2)。各种水对管道建设和运行影响不大。

1.松散岩石孔隙水

(1)丘陵地区

黄土状土在黄河以东及临汾盆地两岸的黄土丘陵区大面积出露。地下水含水层为粉土、粉质粘土，部分为砾石或钙质结核。由于水的侵蚀和切割，冲沟发育，不利于地下水的储存。在梁茂地区，一般透水无水，仅在沟头，下伏新近纪红壤隔水时，有少量上层滞水或局部潜水，动态变化大，无统一地下水位，水量丰沛，只能作为人畜饮用水源。在现代大型山谷中，由于地表水的补给，水量丰裕度相对较好，如水心的蒲县河段和芦苇荡的秦池-润城。水位埋深2 ~ 10m。管道有时会在山谷中遇到地下水。水质类型主要为HCO 3-CA，盐度为20～45mg/l

(2)盆地平原区

①浅潜水

图10-1西气东输工程山西段构造图

燕山期断块:1。二级结构单元的边界；2.三级结构单元的边界；3.四级结构单元边界；喜马拉雅新裂谷:4。新裂谷边界；5.新裂谷中次级单元的边界；6.背斜和向斜；7.大概是背斜；8.基底断裂；9.盖层断裂；10.一般性骨折；11.正常故障；12.未知性质的故障(测量和推测)；13.管道线路

临汾盆地中部，含水层为上更新统和全新统砂卵石层，厚10 ~ 30m，为良好含水层，地下水丰富，呈从中心向两侧递减的规律。地下水从侧山流向汾河，排入河中。水质类型为HCO _ 3 SO _ 4-Na Mg型水，盐度为100 ~ 300Mg/L；高阶地和山前地区水质较好，为HCO _ 3 SO _ 4-Ca Mg型水，矿化度50 ~ 100 mg/L，该地区地下水位埋深5 ~ 12m，水位年变化0.2 ~ 1.5m，水位以下细砂分布区有液化现象，对管道建设有影响。

②中深层水

中深层含水岩层为中、下更新统冲洪积、湖积砂、粉质粘土，厚度30-50m，承压，富水性中等。水质类型为硫酸氯钠、碳酸氢钠、碳酸氢钠镁，盐度为50-300毫克/升..地下水位埋深30 ~ 160 m，对管道无影响。

2.碎屑裂隙水

含水介质主要为二叠系和三叠系砂岩页岩，广泛分布于永和-蒲县和沁水-阳城段。由于含水层露头位置高，地形切割严重，降水在渗透后大多以低山谷中的落泉形式排放到地表。泉水流量一般小于1L/s，富水性差。水化学类型多为碳酸氢盐型和碳酸氢盐硫酸型，盐度为130 ~ 550 mg/L，动态变化有季节性。

3.碎屑岩混碳酸盐岩岩溶裂隙水

含水岩层为石炭系山西组和太原组。阳城县润城-北流、蒲县黑龙关、泽州李寨、利川、金庙铺、阳城县润城有零星露头。含水介质主要是夹在砂页岩之间的5-7层灰岩。同时，灰岩下部的煤层和页岩起相对隔水作用，富水性强，单井涌水量多为360-960 m3/d，但由于采煤的影响，含水层结构被破坏，产生地下水。

4.碳酸盐岩中的裂隙岩溶水

主要出露于泽州县，在临汾盆地西部山区也有零星分布。含水岩层主要为上下家沟组。含水介质主要是石灰岩。水量极不均匀。评价区内出露的岩溶泉有龙子祠泉、延河泉、三股泉等。泉水出露高程分别为478米、464米和302米，流量分别为623升/秒、4500升/秒和3370升/秒。水化学类型分别为HCO3 SO4—Ca和HCO 3—SO。

(5)矿产资源

评价区所含固体矿产主要分布在沁水断陷，即EF-EJ段，其次是吕梁断隆，即EC段东部和ed段西部，主要有煤、铁、石灰石、粘土、铝土矿、重晶石、白云石等十余种矿产。其中沁水煤田和河东煤田分布面积和储量最大。目前，仅晋城已探明储量就达271.77亿吨，占山西无烟煤的54.65%，占全国无烟煤的25.6%。含煤地层主要是石炭系太原组和山西组。太原组含煤5 ~ 8层，其中15#煤厚1.23 ~ 7.7m，属主煤层，9#和10#在EF段局部可采。山西组共有4个含煤地层，其中3#煤厚3.42 ~ 6.91m，稳定可采，属主采煤层。评价区共有煤矿159座，年产量一般在100000吨以下。较大的有临汾的蛇坳沟、蒲县的黑龙关和阳城的卧庄，年产量分别为21万吨、30万吨和21.9万吨。主采9#和10#煤共11 EC段，38 ED段，2 EF段。主要开采3#煤52个EH段；主采15#煤EJ段55号。管道经过的煤矿有19座。

铁矿分布在EF、EH和EJ剖面，含矿地层主要在中石炭统本溪组底部，一般厚0.5 ~ 2m。大部分是小型矿床或矿点，评价区有53个铁矿，集中在EH段。其他矿种储量少且分散，开发利用程度低。

此外，EG-EH段沁水煤田煤层气资源丰富。含气面积约400km2，煤平均埋深600 ~ 700 m，3 #、9#和15#煤总厚度约15 ~ 20m。目前探明地质储量1000亿m3，为超大型非常规天然气田。

图10-2西气东输工程山西段水文地质图

松散岩石孔隙水:1。富含水分；2.水量适中；3.水量差；碳酸盐裂隙岩溶水:4。中等水量；5.缺水；碎屑裂隙水:6。水量适中；7.缺水；8.变质岩裂隙水；9.岩浆岩裂隙水；10.具有供水意义的下伏岩溶含水层(中等富水)；11.；12.；13.骨折；14.活动断层；15.推断隐藏的故障；16.地下水类型和富水性边界；17.水位下降漏斗面积；18.春季边界线；19.地下水流向；20.气体管道线路

第三，人类工程活动对地质环境的影响

评价区的地质灾害主要是采煤和炼铁引起的地裂缝和地面塌陷，以及由此引起的滑坡和崩塌。人类工程活动破坏或恶化自然地质环境，且不可逆，难以恢复。一些非人为灾害经过改造后逐渐消失，如临汾盆地(ed段)，过去盐渍化严重，经过人类多年生产活动的整治和改良，现在盐渍化已经消失。

四、地质环境条件复杂程度的划分

地质环境条件简单的管道长度为88.504km，占总长度的27.36%；中管长度为122.26km，占总长度的37.80%；综合管线长度为112.72km，占总长度的34.84%。地质环境条件复杂程度划分见表10-6和图10-3。