第一节 陆地水文
地表水 青岛地区地表水完全受大气降水控制,除部分渗入地下,大部以河流汇集出现地面。该区河流发育较多,其中流域面积大于100平方公里的河流有34条,集水面积在100平方公里的河流有274条,均为季风雨源型河流。除北胶莱河北流入莱州湾外,多数河流南流汇入胶州湾或黄海。在南胶莱河、北胶莱河、大沽河、流浩河、现河等平原河道有常流水,在沿海山丘入海的自成体系的诸小河流均为季节性河。
青岛地表水分布的特点:一是随大气降水变化,年际变化大,1964年最大,平均年降水1 369.3毫米,1981年最小,平均年降水364.9毫米,相差3.75倍,年内分配不均,3~5月的降水占全年降水的14.5%,6~9月的降水占全年降水的71%,10~11月降水占全年降水的9.1%,因而形成青岛地区的春旱、秋涝、晚秋又旱的局面;二是随地形变化,总的是由东向西、由南向北递减;三是蒸发由南向北、由东向西逐渐递增。
青岛市地表水分区降水量和径流量表
表5
分区名称 |
降水量 |
径流量 | ||||||||||||||||||
多年平均 |
20% |
50% |
75% |
95% |
多年平均 |
20% |
50% |
75% |
95% | |||||||||||
毫米 |
亿方 |
毫米 |
亿方 |
毫米 |
亿方 |
毫米 |
亿方 |
毫米 |
亿方 |
毫米 |
亿方 |
毫米 |
亿方 |
毫米 |
亿方 |
毫米 |
亿方 |
毫米 |
亿方 | |
大沽河区 |
707.4 |
22.51 |
877.2 |
27.91 |
686.2 |
21.84 |
551.8 |
17.56 |
396.1 |
12.60 |
190.9 |
6.08 |
301.6 |
9.60 |
143.2 |
4.56 |
66.8 |
2.13 |
15.3 |
0.49 |
南胶莱河区 |
721.6 |
11.47 |
894.8 |
14.22 |
700.0 |
11.13 |
566.5 |
9.00 |
406.3 |
6.46 |
156.4 |
2.49 |
254.9 |
4.05 |
100.1 |
1.59 |
36.0 |
0.57 |
4.7 |
0.08 |
北胶莱河区 |
639.0 |
12.23 |
773.2 |
14.80 |
626.2 |
11.99 |
511.2 |
9.78 |
389.8 |
7.46 |
105.0 |
2.01 |
173.2 |
3.32 |
54.6 |
1.05 |
14.7 |
0.28 |
1.1 |
0.02 |
洋河区 |
728.2 |
35.5 |
913.9 |
4.39 |
703.4 |
3.38 |
560.0 |
2.69 |
391.0 |
1.88 |
225.3 |
1.08 |
331.2 |
1.59 |
196.0 |
0.94 |
117.2 |
0.56 |
49.6 |
0.24 |
胶南区(王戈庄河区) |
784.2 |
9.17 |
960.6 |
11.24 |
763.8 |
8.93 |
626.6 |
7.33 |
459.5 |
5.37 |
247.3 |
2.89 |
380.9 |
4.46 |
197.8 |
2.31 |
103.9 |
1.22 |
29.7 |
0.35 |
白马河区 |
851.5 |
4.28 |
1081.4 |
5.24 |
817.4 |
4.11 |
647.1 |
3.25 |
442.8 |
2.23 |
352.0 |
1.77 |
510.4 |
2.57 |
309.8 |
1.56 |
193.6 |
0.97 |
8.45 |
0.43 |
崂山区(白沙河区) |
856.6 |
3.25 |
1096.4 |
4.16 |
822.3 |
3.12 |
642.5 |
2.44 |
436.9 |
1.66 |
473.6 |
1.80 |
682.0 |
2.59 |
421.5 |
1.60 |
265.2 |
1.01 |
123.1 |
0.47 |
墨水河区 |
736.8 |
5.71 |
934.7 |
7.16 |
711.7 |
5.51 |
566.6 |
4.39 |
395.7 |
3.07 |
267.3 |
2.07 |
406.2 |
3.15 |
23.0 |
1.57 |
104.2 |
0.81 |
26.1 |
0.20 |
周疃河区 |
716.3 |
4.74 |
909.7 |
6.02 |
687.6 |
4.55 |
544.4 |
3.60 |
372.5 |
2.47 |
183.9 |
1.22 |
296.0 |
1.96 |
126.9 |
0.84 |
53.3 |
0.35 |
9.2 |
0.06 |
全市 |
722.1 |
76.93 |
884.69 |
94.25 |
703.3 |
74.93 |
577.0 |
61.47 |
423.2 |
21.35 |
200.4 |
21.35 |
312.6 |
33.30 |
154.3 |
16.44 |
78.1 |
8.33 |
20.2 |
2.14 |
青岛全市多年平均降水总量为76.93亿立方米,多年平均地表径流总量为21.35亿立方米,境内径流分布极不均匀,有高值区,也有低值区,全区多年平均径流深200.4毫米。崂山区多年平均径流深473.6毫米,为平均数的2.36倍;白马河多年平均径流深352.0毫米,为平均数的1.76倍,北胶莱河区多年平均径流深10.50毫米,是平均数的0.52倍。高值区的径流深是低值区的4.5倍。
地下水 青岛地区地下水可划分为四种类型:松散岩类孔隙水;碎屑岩类孔隙裂隙水;碳酸盐类裂隙岩溶水;基岩裂隙水。大部分地区的地下水主要是依靠大气降水补给,大河边缘地带以河水补给为主;其排泄形式以潜流垂直蒸发为主,平行排泄量较少。
松散岩类孔隙水 (一)山间河谷冲积孔隙水。山间河谷冲积孔隙水含水层的岩性为中粗砂砾石层,水量丰富。主要位于大沽河、小沽河中、下游,单井涌水量为1000~3000立方米/日。含水层厚度小于10米,白沙河以西达13米。小型河谷的含水层,富水性中等,单井涌水量为500~1000立方米/日,水化学类型一般为HCO3—Ca和HCO3—Na型水。
(二)山前洪冲积孔隙水。山前洪冲积孔隙水含水层主要分布在胶莱凹陷内,平度以南,白沙河以西的山前地带以及青岛地区西北角的灰埠地区。岩性为砂砾层,水量丰富,单井涌水量大于1000立方米/日,含水层厚度较大,最大可达20米。水化学类型属于HCO3—Cl—Ca—Na型水。
(三)坡冲积孔隙水。坡冲积孔隙水含水层的岩性为砂质粘土类卵石或碎石,主要分布在即墨的三里庄、崂山的惜福镇,莱西至周格庄,夏格庄以南,太祉庄一带。富水性中等,单井涌水量为500~1000立方米/日,水化学类型性属于HCO3—Na型水。
(四)丘陵山麓残坡积—坡积孔隙水。丘陵山麓残坡积—坡积孔隙水含水层主要分布于低山丘陵山麓、河谷和山间盆地边缘。厚度一般3~10米,随地貌条件而变化。水位埋深1~5米。富水性较弱,单井涌水量一般小于100立方米/日。水化学类型属于HCO3—Ca型水。
(五)海积平原孔隙水。海积平原孔隙水含水层的岩性为粘土质粉砂、粉砂质粘土、粘土、淤泥质粉砂、中细砂、砂砾石等。主要分布于沿海一带的海湾、河流入海处。除少数冲海积含水层矿化度较小外,一般的矿化度都较大,大于5克/升,是咸水。水化学类型属于Cl—Na型。
碎屑岩类孔隙裂隙水 碎屑岩类孔隙裂隙水含水层岩性为侏罗系莱阳组和
白垩纪王氏组砂岩、砂页岩、泥质灰岩和砂砾岩。主要分布于胶州市和崂山区西北部,沙子口一带亦有零星分布。地下水储存、补给条件均差,富水性弱,单井涌水量一般小于100立方米/日,但当风化程度较深,其他条件也都相对有利时,涌水量增大。该类型地下水水质良好,水化学类型属于HCO3—Ca—Na和HCO3—Cl—Na—Ca型水,矿化度小于0.5克/升。
碳酸盐岩类裂隙岩溶水 碳酸盐岩类裂隙岩溶水含水层的岩性为胶南群的黑云母片岩类透闪大理岩、石墨大理岩、白云大理岩。主要分布在平度西北角的明村、马戈庄;莱西的东南、小潭庄以南和莱西西北方向;少量分布在薛家庄、红石崖一带,水量丰富,单井涌水量可达1000立方米/日以上。岩溶裂隙水水质好,矿化度小于1克/升,为重碳酸型水。
基岩裂隙水 (一)层状岩类裂缝水。层状岩类裂缝水含水层岩性主要为胶南群邱官庄组、甄家庄组黑云斜长片麻岩,二云斜长片麻岩和大山沟组混合质黑云斜长片麻岩,片理发育,裂隙呈网状发育。主要分布与黄岛以西地带,崂山东海岸和薛家岛一带有零星分布。地下水主要赋存于风化带,单井涌水量小于100立方米/日。水质良好,矿化度小于0.5克/升,属于重碳酸氯化物钙型水。
(二)块状岩类裂隙水。块状岩类裂隙水含水层岩性为中生代燕山晚期花岗岩、花岗闪长岩等,岩性坚硬致密,风化深度小于3米。主要分布于郝官庄断裂以南、朱吴一店集断裂以东。水位埋深不超过10米,涌水量小于100立方米/日。在有岩脉穿插、构造破碎带以及粗粒斑状花岗岩分布区井泉流量相对增大。水质良好,水化学类型一般为重碳酸氯化物钙钠型水,泉水矿化度为0.07~0.124克/升,井孔地下水矿化度小于1克/升。
(三)喷出岩类孔洞裂隙水。喷出岩类孔洞裂隙水含水层为具有孔洞与风化裂隙的白垩纪青山组安山岩、安山玄武岩、凝灰岩及集块岩。主要分布在崂山区河套—上马镇—城阳一带,午山、胶南灵山卫地带和薛家岛等地,富水性较弱,一般单井涌水量为100~500立方米/日。水化学类型为HCO3—CL型水。
温泉 地下水的特殊形态为温泉。青岛地区的温泉是受断裂控制的,在即墨境内发现有两处温泉,一在西部,另一在东部,分别处于不同地层和断裂带上。
即墨温泉早在西汉时期就很著名。汉昭帝始元五年(公元前82年)六月,胶东襄王封其子为温水侯,所谓温水即指即墨温泉。温泉水温高达90℃,被列为全国72温泉之一。
即墨东部温泉原名汤泉,出露于温泉镇东、西温泉村(原名汤上)一带。泉区地下基岩属中生界白垩系莱阳层绿色砂岩,基岩破碎带深60多米,东南西北断裂带长约1 000米,宽约150米,泉水出露处面积约6.5平方公里,出露口为黑色淤泥覆盖。水温一般为30~60℃,最高达93℃。泉水含盐量很高,总矿化度为12克/升。阳离子以钠离子为主,约占阳离子的60%;阴离子以氯离子为主,约占阴离子总量的97%。另外含有溴、砷离子以及具有较高医疗价值的硫化氢和放射性元素镭。
即墨西部温泉的地下基岩属中生界白垩系王氏组地层,位于方戈庄至曹家庄断层中段,出露在长直乡道口东村附近流浩河中。在约2平方米的河床间有多处泉眼,主泉眼涌出的水柱稍高于河水平面。冬季周围结冰,唯泉区不冻;夏日河水升温,而泉水冰凉。旱天水不涸,水味甘洌。
第二节 海洋水文
沿岸海洋水文特征
海水的温、盐度分布及变化 (一) 海水温度的季节变化及地理分布。青岛近海的水温具有明显的季节变化,同时不同的地点、不同的水层也有一定差异。
冬季是全年温度最低的季节,一般为2~6℃左右,其中灵山岛和斋堂岛海域的水温最高,平均值为5.93℃(表、底层),田横岛海域的水温最低,平均值为2.9℃(表层)及1.6℃(底层)。冬季水温的分布总趋势是自北向南呈增高的趋势,近岸低于远岸(除田横岛近海)。由于风生涡动和垂直对流的作用,上、下层水温基本一致。
春季由于太阳辐射增强,水温普遍增高,一般在12~18℃左右。由于表层增温快,底层增温慢,所以表层水温高于底层水温,如灵山岛表层平均水温为14.21℃,底层平均水温为12.99℃,表层比底层高1.22℃。
夏季太阳辐射最强,海水温度最高,调查海域平均水温在21~28℃左右。除竹岔岛外,近岸水温高于远岸水温,表层水温高于底层水温。胶州湾口以北海域的水温高于以南海域的水温。北部的田横岛和大管岛表层水温均大于27℃,底层水温均大于26℃;南部的沐官岛海域表层平均水温为25.5℃,底层平均水温为25.45℃。竹岔岛海域的表、底层水温均比其他海域偏低3℃左右,其表层平均水温为22.7℃,底层平均水温为21.2℃,且近岛的表层水温低于远岛的表层水温。
秋季太阳辐射减弱,海水温度普遍降低。一般平均为13~19℃左右。由于海水的对流混合作用,使上、下层水温相差甚微。除竹岔岛海域上、下层平均水温相差0.5℃外,其余海域的表、底层水温差均小于0.3℃。
(二)水温的垂直分布。青岛近海水温的垂直分布大致分为两种类型,即冬季型和夏季型。
冬季型,也称垂直均匀型。发生在秋、冬降温季节,由于海水表面失热冷却,海水处于不稳定状态,在风的作用下,对流混合和涡动混合加剧并扩展至海底。使海水温度从表层至底层差异甚微,垂直变化幅度小于0.02℃。大管岛冬季表层水温为5.31℃,底层水温为5.29℃,相差0.02℃;灵山岛表层水温为5.93℃,底层水温亦为5.93℃,表、底层完全一致。
夏季型,也称负梯度型,即水温随水深的增加而降低。该型自春季海水增温开始,至夏季最盛。大管岛南部海域水温的平均垂直梯度在0.3℃/米以上,其他海域的平均垂直梯度也在0.2℃/米左右。而且在3~5米深度开始有跃层出现。跃层的最大强度可达0.7℃/米以上。另外,在大管岛的南侧海域还出现了双跃层和多跃层的分布。
(三)海水盐度的季节分布。海水盐度主要受降水、蒸发以及沿岸水和外海水消长等因素的制约,具有明显的区域特征和季节变化。
冬季,由于强劲而干冷的西北季风的影响,海水的垂直混合增强,表、底层盐度分布趋势基本一致,表层略低,平均盐度在29.54~31.73之间。等盐线的走向大致和岸线平行,盐度值随着离岸距离的增加而递增。但递增梯度较小,最低盐度出现在大管岛岛群海域,表、底层平均值为29.54和29.55,比其他海域低1~2个盐度值。冬季的最高盐度发生在沐官岛的底层,其平均值为31.73。
春季,青岛海域的表、底层平均盐度在31.16~31.76之间,表层略低于底层。大管岛和沐官岛海域的盐度,近岸比远岸高,其他海域则近岸比远岸稍低。最高盐度出现在灵山岛海域的底层,其平均值为31.76,最低盐度出现在沐官岛的表层,平均值为31.16。
夏季,系多雨季节,入海径流增强,因此盐度偏低,观测海域的平均盐度在28.12~30.90之间。最低盐度出现在田横岛,表、底层的平均盐度均为28.12。该季的最高盐度出现在竹岔岛底层,其平均值为30.90。盐度的分布趋势为近岸低于远岸,表层略低于底层(田横岛表层除外)。
秋季,除田横岛和竹岔岛海域的盐度比夏季高外,其他海域的盐度比夏季有所偏低,整个测区的平均盐度在27.79~31.29之间。最高盐度出现在竹岔岛的底层,其平均值为31.39;最低盐度发生在沐官岛海域的表层,其平均值为27.79。盐度的分布趋势为表层略低于底层,北部略高于南部。
(四)盐度的垂直分布。盐度的垂直分布和温度类似,也分为冬季型和夏季型。
冬季型也称均匀型,即上、下层盐度基本一致,表、底层垂直变化幅度小于0.1。冬、春、秋三季降水少,在风的作用下,海水的垂直涡动混合加强,盐度垂直分布处于均匀状态,即大都属于冬季型。
夏季型亦称正梯度型,即盐度随深度增加而递增。夏季由于降水增多,入海淡水使表层海水盐度明显下降。由于表层海水处于高温低盐状态,增加了海水的垂直稳定度,对流混合减弱,形成了盐度随深度增加的正梯度分布趋势,尤其在深水区将有跃层出现。沐官岛海域的盐度垂直梯度可达0.2/米,出现了盐跃层,其他海域虽不出现跃层,但也呈正梯度型分布。
海水的水色及透明度 水色、透明度受地形和水深的影响,总的趋势是近岸水色低,透明度小。春、夏季水平变化较明显,秋、冬季无明显水平差异。灵山岛的东、南两侧,斋堂岛的东南和南侧以及鸭岛的东南和南侧水色相对较高,透明度较大。灵山岛的西、北两侧,斋堂岛的东北、西南两侧以及鸭岛的东北、西南侧水色偏低,透明度相对较小。各海域水色、透明度的季节变化基本一致。春、夏季水色高,透明度大,秋、冬季水色低,透明度小。
潮汐 青岛海域的潮汐主要受南黄海的一支左旋潮波所控制,根据青岛大港的长期验潮资料和海岛、海湾调查,各海域的潮汐类型指标数均在0.5以下,整个海域属规则半日潮类型。
潮流与余流 (一)潮流。除灵山岛海域和崔家潞海域的个别站层,指标数大于0.5,属不规则半日潮流外,其余海域均属规则半日潮流。除个别站层属典型的往复流外,绝大多数为弱的旋转流。(二)余流。青岛海域流流速以胶州湾最大,在强环流区,流速为40~53米/秒。其次,灵山岛海域流速也较大,为24.3厘米/秒。其他海域均较小,在5~20厘米/秒之间,最小值出现在田横岛海域,仅为1厘米/秒。流速一般表层大于底层,湾口大于湾内。
波浪 (一)波型。多以混合浪为主。灵山岛四周海域的波型有明显差异,偏东或偏南风时,岛的东侧为风浪,西北侧则为混合浪;西北风时,岛的西侧为风浪,岛的东侧和东南侧为混合浪,北湾以风浪为主,涌浪较小。
(二) 波向。灵山岛和田横岛海域的波向基本与风向对应,冬季多偏北向浪,夏季多南向浪,丁字湾和北湾,常浪向和强浪向均为SE向。小岛湾的常浪向为SSE向,频率为15%,唐岛湾的强浪向为SE和ESE向。崔家潞,全年盛行S向浪。琅琊湾常浪向为SE向,强浪向为NE向。
(三) 波高。青岛海域平均波高的变化范围为0.1~0.7米,波高极值变化范围在1.5~8.0米之间。最大波高极值出现在琅琊湾,为8.0米,波向东北;田横岛海域次之,最大波高极值为3.9~6.0米;其他海域均无大浪形成。
(四) 周期。灵山岛西部海域夏季平均周期为2.3秒,最大周期为3.8秒,冬季平均周期为3.0秒,最大周期为4.4秒。田横岛海域平均周期在3.1~5.3秒之间,其中ENE向最大,总的看来,夏季周期最大,春、秋季次之,冬季最小。小岛湾的平均周期全年中偏东向平均周期最大,最大值发生在夏季,其值为5.2秒。最小周期发生在冬季的SSW向,为1.6秒。唐岛湾的平均周期ESE向和SE向最大,为9.6秒,W向最小为3.0秒。崔家潞观测到的最大平均周期为4.7秒(SSE向)。琅琊湾最大平均周期为5.19秒,发生在NNW向。
胶州湾的水文特征(参见《青岛市志·海洋志》)