山东半岛城市群地区地质－生态环境及有关经济指标评判 地质灾害易发区的划分与评价
(一)山东半岛城市群地质－生态环境总质量评判
前面已对山东半岛城市群水－土资源进行了综合承载力评判，作出相应的排序。参考国家统计局有关公报资料，在能源、矿产资源及生物资源上，也可作出相应的排序。其中，能源主要是油气和煤炭能源，两者可一并评判，见表37。
表37 山东半岛城市群地区能源－矿产资源综合评判排序
有关生物资源情况的评判，主要根据2005年的农林牧渔等总产值进行，见表38。
表38 山东半岛城市群地区生物资源产值评判
大农业生产的总产值，反映了山东半岛8个城市的农、林、牧、渔生物资源的开发条件，其排序为:潍坊;烟台;青岛;济南;威海;日照;淄博;东营。
据国土资源部门对山东半岛城市群主要地质灾害的评判(表39)，灾害排名(灾害由少到多)为:济南;潍坊;青岛和淄博;日照;威海;东营;烟台。
表39 山东半岛城市群地区地质灾害综合评判略表
地质－生态环境总质量评判，包括水资源、土地资源、能源－矿产资源、生物资源，以及地质灾害等因素，由下式计算:
山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究
式中:AE———地质－生态环境总质量;Ai———地质灾害各因素评判值;pi———i因子的权值，通常取1，对水资源和灾害均取2。
山东半岛城市群综合评判结果列于表40。
表40 山东半岛城市群地质－生态环境总质量评判
如果强调水资源和灾害因子，则山东半岛城市群地质－生态环境总评判值AE为:潍坊，7.8;烟台，7.6;济南，7.2;淄博，6.6;青岛，6.4;威海，5.6;日照，5.0;东营，4.8。
如果不强调水资源和灾害因子，则AE值为:潍坊，6;烟台，5.8;济南，4.8;青岛和淄博，4.4;东营，4;威海，3.6;日照，3。
在地质－生态环境的总质量评判基础上，再考虑目前已发展的经济状况及地质－生态环境可支撑的能力，以进行多因素评判。多因素评判有以下一些指标:
Z1:包括水资源利用率、人均GDP值、全员劳动生产率、人均消费品零售额数、千人拥有医生数、万人拥有电话数、科技支出占财政收入比重、城镇化水平等。
Z2:包括人均生态指标，涉及人均粮食产量、人均绿地面积、人均用水量、人均工业废水排放量、人均SO4排放量。
Z3:反映人口、经济增长与自然资源保有量之间的关系，化学需氧量(COD)浓度，森林覆盖率等，以及环境对人口的承载力。
Z4:工业发展与环境保护间指标。
山东半岛城市群运用上述指标评判的结果见表41。
表41 山东半岛城市群地区地质－生态环境有关可支撑能力的评判
续表
在上述评判的基础上进而考虑地质灾害(Z5)情况进行评判，结果见表42。
表42 山东半岛城市群可持续发展因子综合评判排序
根据上述结果再进行地质－生态环境与可持续发展方面的综合评判，见表43。
表43 山东半岛城市群地质－生态环境与可持续发展综合评判
地质－生态环境与可持续发展综合评判，采用下式计算:
山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究
式中:ST———地质－生态环境可持续发展评判数值;
Ai———地质－生态环境主要i因子;
Ej———环境可支撑的j因子组;
pi———i因子组的权重。
通过评判表明，烟台、潍坊、淄博、济南、青岛居于可持续发展的前列，当然，这几个城市，也有重要的不良条件存在，因而，仍然需要分别予以考虑其最佳发展途径与应采取的措施。其他城市也有可持续发展的前景，由于有的自然条件差、灾害多，或者目前已发展的基础条件还差些，因而评判分值低。整个山东半岛城市群间，需要联合协作，这样才能相互取长补短，以共同取得可持续发展。
(二)山东半岛地区主要城市的地质－生态环境问题
下面对山东半岛城市群几个重要城市地质－生态环境方面存在的主要问题，作些概略讨论。
1.济南市
济南市(全市面积8227km2，人口642.88万人(2005年底))是山东省省会，主要是政治、文化中心，也是经济与商业的重要城市，济南市存在的主要问题有水资源及地下空间开拓问题。
(1)水资源问题
有关济南市水资源的情况见表44。
表44 济南市和山东省水资源总量对比
济南市水资源量占全省比例是比较少的。地下水资源主要是碳酸盐岩中的岩溶裂隙水。济南市开发利用岩溶水资源，涉及鲁中南山地的岩溶水资源问题(图25)。
鲁中南岩溶水富水地段的面积为3062.90km2，占全区碳酸盐岩分布范围的13.9%，而其中的岩溶水开采资源量占全区岩溶水开采资源量的75.6%。岩溶水富水地段多位于人口密集和工农业发达地区，为满足当地工农业生产和生活需求，鲁中南岩溶水被大量开发。
在20世纪50年代，鲁中南岩溶水以泉水排泄为主。那时，流量在10000m3/d的岩溶大泉就有36处，泉水流量(30～35)×104m3/d，大的达50×104m3/d。70年代以来，随着人民生活和工农业生产用水的增加，岩溶水人工开采量逐年增多。1972年枯水期，泉水出现了断流。
近年来，鲁中南岩溶水开采量已超过17×108m3/a，占全区岩溶水开采资源总量的60%以上。可见，岩溶水资源的开发利用程度非常高，而全部岩溶水资源量的75%左右的实际开采资源量集中在岩溶水富水地段内。也就是说，鲁中南岩溶水富水地段，人为集中了近80%的岩溶水开采资源量。
图25 山东济南岩溶泉分布及剖面示意图(据山东省801水文地质工程地质大队资料)
济南是以岩溶泉著名的泉城，由于大量开采岩溶水资源，于20世纪70年代中期就发生过岩溶泉水断流的现象。80年代初，曾在济南市召开全国水文地质学术会议，重点讨论济南泉水断流问题。当时专家们的一致意见是，应当节省与减少在泉水所在地城市区内直接开采岩溶水资源，可在济南西部地区勘探研究以作开辟新开采的水源地，也可使抽降地下水形成的漏斗西移。至于目前济南市和西部岩溶含水层是否为不同泉域，或一个大泉域具有一些分支流域，需要作进一步调查研究，也可为合理开发利用济南岩溶泉水资源提供有力的论证依据。但此项建议一直未能很好开展。因此，气候干旱时期，济南泉水不断出现断流现象，最长断流达926d。要使济南泉水不断流，据多年地下水监测资料，应当使济南市泉水排出地带的岩溶水头值，保持在27.9m高程以上，因此，保证泉水的不断流，需要综合管理济南岩溶泉水的开发与利用。济南岩溶泉水与水位、降水量的关系见图26。
图26 济南市有关岩溶泉水资源变化(据山东省地质环境监测院)
1999～2001年，中国工程院担负国务院重大咨询项目“中国可持续发展与水资源战略研究”，也曾在研究岩溶水资源中初步研究了济南水资源问题，研究结果提出以下意见(卢耀如等，2002):
据以往调查成果分析，鲁中南地区2010年时，若地下水和地表水资源能够合理调配，尚可满足需求。但如遇枯水年份，一些重要城市如济南、淄博等均有供水缺口。2030年人口数量将达到高峰，人民生活水平亦大幅度提高，工业也将相当发达，国民经济发展各部门需水要求将是非常高的。就鲁中南水资源(包括地下水、地表水)供水能力而言，要满足本地区2030年的需用水要求，是有很大难度的。为此，对鲁中南岩溶水今后合理开发利用途径提出如下建议:
1.挖掘岩溶水开发潜力，增大岩溶水供水量
前已述及，目前鲁中南岩溶地区岩溶水资源虽然开发利用程度较高，但在不同地区，开发利用程度却有很大差别。通过对有供水意义的富水地段进行水均衡计算可发现，有开发远景(剩余开采资源量大于2000×104m3/a)的富水地段仍有多处。
2.合理调整岩溶水开采布局和开采量，保护好岩溶水环境
岩溶地区的岩溶塌陷、泉水断流等地质环境问题，主要是由于长期超量开采岩溶水所导致。因此，为防止岩溶地区地质环境问题的发生与发展，合理调整开采布局和开采量，是非常直接且行之有效的措施。下面，针对目前岩溶地区环境地质问题比较突出的济南市，就合理调整岩溶水开发的具体对策，作些探讨。
济南素以“泉城”闻名于世，“家家泉水、户户垂杨”的自然景观和“趵突腾空”的壮观景象，使济南成为北方重要旅游城市。但进入20世纪70年代以来，泉水断流甚至干枯，严重损坏了济南市的美好形象。因此，进行济南保泉供水对策研究，对保护济南市旅游资源、发展本市经济，都有着极其重要的现实意义。为此建议:
(1)调整开采布局，压缩泉区附近地下水开采量
在泉区建设地下水供水水源地，是导致济南“四大泉群”出现断流现象的直接原因。自1959年至1981年，泉区地下水开采量由7.21×104m3/d增至31.22×104m3/d，地下水位从31m下降至26.73m，1997年泉区地下水开采量17.4×104m3/d。据分析，如保证泉水常年出流，泉区平均地下水位必须保证在27.9m以上，相应泉流量为14×104m3/d;如保证泉水常年“喷涌”的景观，则地下水位必须保证在28.3m以上，相应泉流量为17.49×104m3/d。目前泉区地下水开采量为17.48×104m3/d，如维持“喷涌”，在现状开采条件下，泉城内自来水厂必须全部停采。
(2)泉水“先观后用”
对于泉区泉水可以在观赏后，再抽取净化以继续开发利用。这条措施是比较经济可行的。因为在泉区内原本就有3家自来水厂，供水管理是现成的，只需稍加改造即可投入运营。
根据泉水排泄情况，在泉水汇集处兴建泉水处理厂，沿途要严禁污水排入。如果泉水可利用率达到80%，则每天可增加(10～14)×104m3/d的供水量，相当一个大型供水水源地。
(3)兴建地下调蓄水库
在济南单斜山前地带各个河流冲积扇区，分布有面积广、厚度大的粗砂及砂砾岩层，可充分利用其较大的储水空间及与岩溶水水力联系密切的特点进行人工回灌，将地表淡水及未被利用的地表水部分转入地下，增加地下水储量。
据分析，通过兴建地下水库，可增加1.54×104m3的开采资源量。同时，将地表水转入地下储存，可减少水面蒸发并有利于水资源保护;调蓄水库建成后可抬高区域地下水水位，对保泉供水非常有益。
(4)合理调配济南市各区县间水资源
济南市辖市内五区(市中、历下、天桥、槐荫、历城区)、四郊县(商河、济河、平阴、长清等县)及一市(章丘市)，鉴于供水需求和可供水量分配不均，可以在各区县间合理地进行各种水资源调配，使其发挥更大的经济、环境和社会效益。
(5)污水利用资源化
污废水处理后分质供水，是扩大水资源量的又一途径。就济南市五区而言，目前污水年排放量为1.4×104m3/d，利用率仅为4%，故该区污水资源化大有可为。
3.地表水和地下水合理调蓄，联合调度
鲁中南地区地下水和地表水资源丰富，鉴于目前地下水开发利用程度较高，而地表水利用率尚很低的情况，进行地下水和地下水合理调蓄，可以使本区水资源发挥更大的经济效益。
对一些地区，地表水和地下水已有初步调蓄，应进一步深入规划相应措施，以取得更好的地表水和地下水的调蓄效果，解决水资源紧张问题，这些地区包括:莱芜地区乔家店水库、杨家横水库和鹏山水源地和淄河的太河水库与大武水源地。
当然，需要强调，进一步开发利用岩溶水资源需要防治诱发不良的地质环境问题，如岩溶塌陷等。而目前，首先需要开展研究的，仍是济南市东西部岩溶水文地质条件和相应的岩溶水资源的系统划分及合理开发途径问题。
济南市，除了岩溶水资源外，在济南市历城区东北部至章丘市中部的山前冲积平原，面积为453km2，第四系厚40～80m的砂砾石含水层，单井涌水量达100t/d以上，开采条件良好。但是，由于多年超采地下水资源，造成地下水位下降，使地下水埋深达30m，也引起地下水的污染。山前冲积扇砂砾石层中地下水，除了大气降水补给外，也与山区含水层中岩溶水动力条件与排泄关系密切相关。所以，山前砂卵石层地下水位的下降与山区岩溶含水层的水资源变化，也有密切关系，应统一分析与研究。
如玉符河冲积扇和山区岩溶含水层的关系见图27。
图27 玉符河冲积扇纵剖面示意图和石灰岩地下水补给关系分析(据济南市水利部门有关资料)
(2)地下空间开拓问题
济南市是闻名国内外的岩溶泉城，是必须予以很好地保护的。随着济南城市的发展，人口也不断增多，因此解决市区交通发展空间，也是济南市突出的问题。
根据城市有关交通部门的规划，济南市客流发展情况见表45。
表45 济南市中心区相应年限交通需求量
1999年济南市轨道交通筹建处根据济南的交通状况，提出了济南市城市轨道交通线网初始方案。线网初始方案由3条线路组成。
当时，有关方面专家曾进行了交流与讨论。从地质上看，我们认为(卢耀如，2000;贺可强，2005):
第一，济南市发展地下交通，应当深入调查地质－岩溶发育情况，结合城市今后发展的情况，认真地从地质条件上考虑地下空间的规划。
第二，济南市进行地下空间开拓，应当把保护济南市的岩溶泉作为首要的评价准则，线路的规划与工程的设置，必须密切根据岩溶条件考虑，需有深入研究的科学依据。
第三，济南地区修建地铁交通网，应当根据地质与保泉的要求，采用合理的适应当地岩溶情况的设计方案，合理地安排地下与地表轻轨连接的布局。
第四，济南市地下空间的开拓，应当根据长时间的工程地质环境效应，来决定建设的方案与有关措施，因为如不考虑长时间的效应，可能会在今后引起难以挽回的损失，特别要注意建成运行后对泉水的不良效应与诱发塌陷等灾害问题。
一方面，修建轨道交通，是建设地面轻轨，还是进行地下空间开拓，以地铁为主，或者地表轻轨与地铁相结合，是一个重要问题。如果以地下空间开拓为主，必须研究对济南城市岩溶含水层中地下水的运动与补给途径及地下岩溶水的水质的影响。最根本的问题就是对济南市各泉的流量与水质的影响。另一方面，城市的发展要解决交通问题，也需要发展轨道交通。
综合这两个有矛盾的因素，从保护岩溶泉城这一基本原则出发，为使今后济南市交通建设能够满足城市发展需要，特提出以下建议:
首先，控制泉水出露老城区的发展。老城区已封闭了二环路以内自备水井及自来水供水井，实行了统一管理。这对减少老城区乱开采岩溶水是有好处的。此外，老城区内不能再发展耗水企业，便于减少老城区对水资源的需求。
其次，老城区以发展地上轨道交通为主。在老城区，有人主张轨道交通埋深在8m以内。即使如此，也仍是会破坏岩溶水的排泄运动路线的，因为岩溶水是涌出济南市地表的有压水流，浅埋的隧道仍会对岩溶的排泄产生重要影响。其他城市已证明，深入含水层中的混凝土桩及地下建筑，对地下水的渗流及渗流量有很大的影响，而且也明显影响到地下水的水质。
再次，轨道交通线应以泉城西部新区为主。在新发展的济南西部地区，可较多考虑轨道交通，尽量建设在第四系及非碳酸盐岩地带，以和东部城区相连接，但深入地下深度也应当以不影响岩溶水排泄运动的规律为主。西部的轨道交通，也可尽量建在第四系与石灰岩界面以上地带。
总之，济南市城市建设需要轨道交通，但从保护济南岩溶泉水这一珍贵资源出发，应当更多深入地研究济南市地质－生态－环境以及地下空间开拓的综合效应。
2.青岛市
青岛市面积10655km2，人口819.55万(2005年底)，主要的地质－生态环境问题是水资源、镉污染和海平面上升。
(1)水资源问题
青岛市的水资源匮乏问题，20世纪60年代初就已存在，后来引黄入青，才缓解了供水困难的局面。青岛水资源情况见表46。
表46 青岛2005年水资源总量
青岛市多年平均水资源量为13.91×108m3/a，P50%时为9.7×108m3/a，P95%时水资源量只有7478×104m3/a。2005年青岛市用水量已超过10×108m3/a，而当年水资源量达23.70×108m3/a，但考虑到生态水流量只应占当地水资源量的40%左右时，则2005年青岛市用水量已达当年水资源量的42.6%。如遇上旱年，青岛市的水资源将很紧张。
青岛市水资源的水质不是很好。青岛市评价河段数为915.2km，而全年超标河段长达660.2km，超标率为72.2%。青岛地区水库的水质，在10个水库中，有4个水库为Ⅱ类水，2个水库为Ⅲ类水，4个水库为Ⅳ类水。青岛不同季节水库水质列于表47。
表47 青岛地区水库水质类型
就地下水而言，青岛市潍弥白浪的平原区和胶莱大沽平原区，地下水水质为HCO－3－SO2－4－Na2+－Ca2+型水，作为饮用水，水质不好。
青岛市地下水污染情况见表48。
表48 青岛市地下水污染状况统计单位:km2
V类水在平原区占平原面积的21.6%。所以，从水资源数量及质量上看，青岛市水资源仍是制约青岛市发展的首要问题。
(2)镉污染问题
在环境污染中，需要提及毒性排名第三的镉(Cd)的污染问题，镉克拉克值为0.2×10－6，岩石中平均含量为0.058×10－6。
镉在工业上有重要经济价值，在国民经济中占有重要地位，正是这种原因，导致了镉的环境污染。对于人体而言，镉是一种仅次于黄曲霉素和砷的有害元素。人的体内本身不存在该元素，也就是说，镉不是人体内必须元素。它的存在无论多少，都是一种祸害，只不过是当摄入量少时，对人体影响小一些，摄入量多时，危害严重一些。镉对人体的危害表现在干扰人体对铜、钴、锌和钙等有益元素的代谢，抑制激活酶系统，从而造成对肾脏、骨骼及肺部的损害。所以，国家在对镉的环境问题上有严格要求，对大气和烟尘等的工业排放都有限定标准，特别是对人们每天的必需品(如食品、水、肉类和鱼类)含量有严格要求。青岛地区岩石、土壤及海水中镉的含量及国家标准(GB18668—2002)见表49。
表49 青岛地区岩石、土壤、海水中镉含量及国家标准
(据徐建民，2005)
由表49可见，岩石、土壤、海水中都含有镉，但含量并不是太高。检测发现，海洋贝类中镉的含量已较高，见表50。
表50 海洋生物镉含量及国家标准单位:10－6
注:*指菲律宾蛤。(据徐建民，2005)
已有研究表明，人体中镉含量相对较低，青岛市各水体中镉含量列于表51。表51说明，只有胶州湾内孔隙水镉含量较高，为0.023×10－6，其他都小于0.n×10－9。
表51 青岛地区水体中镉含量 单位:10－9
(据徐建民，2005)
青岛地区镉主要集中在胶州湾东部表层沉积物中，最大为1×10－6，高含量集中于大港口北侧、海泊河口北侧和李村河口南侧。
目前，青岛蔬菜中镉含量为(0.004～0.045)×10－6，相对在允许值之内。只是海洋贝壳、鱼类中镉含量较高，故食用海产品还是要有控制。海底沉积物中镉含量高，主要是污染物中镉的累积所致。
青岛地区含镉高的土壤———褐土，与形成土壤的母质———变质岩一样，分布范围小，其含量虽然还不到影响植物生长的程度，但也应引起重视。一是今后需提高精度进行调查，应在现有区调的基础上，在以人居环境为目的的重点地区开展详细调查，将含镉高的植物及农作物检析出来，将造成镉污染的化肥、农药、饲料查清，分门别类进行有效的治理;二是在已查明的镉高值(如褐土壤)区，禁止进行农垦、放牧和养殖，可人为地进行植物栽种，如种植加拿大杨、旱柳、白榆和桑等木本植物，在水量充沛的水田区可种植苎麻，让这些植物进行自身的土壤修复，可避免有毒的镉通过食物链进入到人体内;三是在镉含量较高的地区进行封闭的酸碱调和沉淀，施用促进还原的有机物质使镉形成硫化物沉淀而降低土壤镉含量，例如，施有磷酸盐类物质可使镉形成难溶的磷酸盐沉淀。
(3)海平面上升问题
青岛是滨海的城市，有岩石海岸，也有平缓的滩涂与平原海岸带。
青岛海水入侵始于20世纪70年代，80年代最严重，由于采取控制开采滨海地带地下水资源措施，90年代相对稳定。
青岛市海水入侵总面积为159.64km2，占青岛市总面积的2%左右，主要是在人口集中、工业发达的滨海地带，如大沽河下游、白沙河—柳阳河下游、洋河下游、黄岛辛安等，因而危害极大。
全球温室效应导致气候变暖，海平面还会上升，将会对青岛市的发展构成重重危害。前已论述，第四纪末次冰期时，渤海以及黄河的海平面，比目前海平面要低百米以上，而在全新世暖期时(距今5千至7千年)，海平面迅速上升，平均上升速度为0.02m/a。在21世纪，海平面可能由于温室效应而上升0.5～1m，21世纪末可能上升3m，有的人认为可达6m，这样将会对青岛的海港和滨海平地区的工农业都构造严重威胁。
在1880～1998年，全球温度变化有两个显著的增温期，1910～1942年全球温度上升0.4℃，1976～1998年全球温度上升了0.35℃。
1971～1975年，中国海平面从－3.9m上升到7.5m，上升了11.4m。
随着海平面上升，气温升高，风暴潮的灾害也将加剧。因此，应当未雨绸缪，在青岛今后的发展中，需考虑海平面上升造成的影响。
此外，根据调查，青岛地区花岗岩体中x射线辐射水平基本上是正常的本底值，平均为9.36×10－8GY/h，人工放射性污染不明显，天然辐射为本底值。此外，在x射线辐射水平较高的燕山晚期花岗岩体上，全国x剂量率平均为6.2×10－8GY/h，山东省平均为(6～7)×10－8GY/h，偏高，但仍在天然辐射本底外辐射的变化范围内。
对青岛地区放射性地面核素(238U、232Th、40K)浓度的详细测量结果显示，238U浓度平均为28.60Bq/kg，略低于全国平均值33.0Bq/kg和全省平均值30.9Bq/kg。放射性232Th浓度平均为60.25Bq/kg，明显高于全国平均值41.0Bq/kg，是山东省平均值25.6Bq/kg的两倍多。放射性核素40K浓度平均值为1083Bq/kg，是全国平均值440Bq/kg和全省平均值599.2Bq/kg的两倍多。232Th放射性核素偏高与青岛－李村断裂带有关，而40K偏高与花岗岩体的钾化程度成正比，虽然数值偏高，但未形成放射性核素高浓度背景区。
3.淄博市
淄博市面积有5938km2，人口442.44万(2005年)。淄博市处于鲁中南山地，主要有煤炭资源，石化工业、陶瓷工业发展较好。淄博地区存在的主要问题是水资源的开发利用及矿山环境与地质灾害。
(1)水资源的开发利用
淄博地区多年平均水资源量为12.4×108m3/a，2005年径流深约190mm，比2004年的220mm低，但高于多年平均值130mm。2005年，地下水资源量有10×108m3，总水资源量约有15.55×108m3/a，而多年平均水资源量只有16×108m3/a左右，地下水资源多年平均也有7×108m3/a左右。因此，对淄博市的水资源而言，地下水资源，特别是岩溶水资源，还是主要的。据水利部门计算，2005年除了排入地表、为地表水重复计算量以外，淄博地区地下水资源量只有5.38×108m3/a。应当从地下岩溶水资源量有10×108m3/a这个数据，考虑其合理的开发利用问题。
2005年，淄博市供水也是以地下水为主，全市全年供水10.2×108m3/a，其中地下水占2/3。目前，淄博市可开发利用的水资源，已经近于极限。以多年平均水资源量16×108m3/a，2005年供水量10.2×108m3/a计，2005年供水占多年平均水量的63%。从上下游生态需求上看，不能再增大开发量。通过地下调蓄，及增加利用雨水资源和地下水库储集量(前已论述)，以应对旱年对水资源的需求。
淄博市评价污染河段长148.8km，超标率为100%。据环保部门调查，淄博地区3个水库，非汛期时水质为Ⅵ类水。
从目前水质情况看，淄博地区地下水质以Ⅰ—Ⅲ类为主，平原区有895km2为Ⅳ类(表52)。淄博市炼油化工厂，曾引起当地的地下水污染，后经处理，情况有些好转。张店污水处理厂可进行17×104t/a污水的三级处理。
表52 淄博地区地下水水质类型统计 单位:km2
淄博市还存在超采地下水的问题。
淄博—潍坊采区地下水漏斗，分布于沂蒙山北翼冲洪积平原，自滨州市邹平县青阳镇东至潍坊市东昌平县卜庄，涉及滨州、东营、淄博、潍坊4市，总面积42891km2。淄博—潍坊地下水超采等值区划见图28。
地下水漏斗区位于孝妇河、淄河、潍河、弥河、白浪河及其冲洪积扇上，含水砂层厚度大于10m，有砾石—细砂层变化，单井涌水量达500～1000m3/d，有的地带可大于3000m3/d。
由于超采导致地下水位下降，地下水最大埋深达40m，滨海地带也出现海水入侵，海水入侵区面积达482km2。
(2)矿山环境与地质灾害
2000年淄博市开采固、液、气矿产资源的矿业产值达16.47亿元，排在以油气为主的东营市和以固体矿为主的烟台市之后，位列山东半岛地区的第三。2004年，矿产产值达31.94亿元，仍居第三位。
淄博煤田、坊子煤田和龙口煤田，矿区塌陷面积已达42.113km2，塌陷中心深达0.1～12m，淄博和坊子煤矿的复垦率达84.0%～99.3%，在全国处于领先地位。
淄博黑旺铁矿朱崖矿区庙子采空区，塌陷面长达310m，宽8～12m，深6～8m，曾陷入12家民房。今后这个铁矿区的塌陷问题，是不可忽视的。
图28 淄博—潍坊地下水位超采等值区分图(据山东省地质环境检测院)
4.其他城市
其他几个城市，也都存在着重要的地质－生态环境问题。
东营，存在海水入侵、水资源不足、与存在有地下水漏斗，以及地面沉降、黄河变迁与风暴潮危害。
烟台，主要有海水入侵、风暴潮及地质灾害。
威海，存在海水入侵、地震灾害威胁及风暴潮灾害。
莱州湾南岸，风暴潮的危害会更加严重，特别是今后全球温室效应造成的气温上升、海平面上升，对东营、烟台、威海3市，都会构成严重的危害。
2005年8月9日“麦莎”台风在大连旅顺口两次登陆。为应对台风灾害，山东省主要在莱州湾南岸转移人口5.6万(图29)。今后这种情况还会加剧，结合威海的地震活动，渤海及黄海产生地震－风暴潮的灾害是需要有力地防范的。虽然2005年山东沿海城市的台风及风暴潮没有造成大损失，但这种危险性是不可忽视的。
日照、潍坊，也都存在水资源的问题。日照的海水入侵，潍坊的地下水过量开采产生的大漏斗，以及今后海平面上升造成的危害，都需要很好地考虑应对措施。
图29 2005年登陆我国大陆的台风登陆地点和受灾区分布(台湾资料暂缺)(据国家减灾委公报，2006)
山东半岛城市群地区生物资源及有关生态系统特征~
地质－生态环境，基本内涵包括两个方面:第一是资源性条件，主要有土地资源、水资源、能源、矿产资源及生物资源;第二为灾害性条件，包括气候灾害、地质灾害和生物灾害。在前面的论述中，已基本论述了主要的资源条件以及气候和地质灾害，下面再简述有关生物资源，着重陆地植物资源与植被特征方面。
1.山东半岛城市群地区生物(植物)资源与生态系统环境演化
目前，山东半岛城市群地区，森林覆盖率只有22.4%，人均林木蓄积量只有4.19m3，与世界及全国相比，其数量是较少的。20世纪80年代末，我国人均活木蓄积量为9m3/人，国外平均为45m3/人。
在晚更新世时，山东半岛城市群地区是处在暖温带森林草原和温带、暖温带草原(卢耀如等，1999)，而在全新世中暖期时，山东半岛地区由于气温升高，转变为北亚热带常绿阔叶林的生态系统(图23，图24)(卢耀如等，1999)。
(1)胶东丘陵区
年平均气温10～12℃，年降水量为700～900mm。除崂山、昆萮山尚存有较多赤松林外，大部分地区为农田、果园及灌木丛，盛产粮、油、苹果、梨和花生，沿海一带，渔业发达，为山东省粮、油、鱼、果基地，是国内著名的温带水果和花生产地。
图23 晚更新世冷期时（距今2.5万年至1.3万年）中国地质一生态环境演化分析略图 (据卢耀如等，1999)
图24 全新世中暖期中国植被类型分布略图 （据卢耀如等，19991）
( 2) 鲁中南山地
以淮河、沭河等胶东丘陵区为界，北以小清河与黄河平原相邻，面积 5. 04 ×104km2，1000m 以上山地在北部，如泰山最高山峰为 1524m; 此外鲁山、沂山、徂徕山及蒙山，高程在 500 ～600m，主要为奥陶系的碳酸盐岩和碎屑岩分布，本区年平均气温 11 ～ 14℃，雨量 800 ～900mm。
鲁中南山地植物耐旱性增多，中生性树种增多，如杨、柳、槐数量较多，碳酸盐岩地区有侧柏生长，南部有亚热带马尾松、漆树、盐肤木、茶树子分布。本区土壤分异，有粗骨桂冠壤、粗骨褐土，种植潜力大，也是重要的花生产地，农作物以小麦、玉米、红薯、烤烟为主。水土侵蚀指数达3000 ～6000t/km2。本区主要为暖温带，有过渡到亚热带的植被。
( 3) 华北平原区
山东半岛西部及北部，属于华北平原 ( 或黄淮海平原) 及黄河三角洲。滨海平原有大面积盐渍土分布，盐类集中于地表 1 ～2mm 处 ( 以下盐分迅速降低) ，并常以大小不一垢盐斑出现于耕地中，不利于农作物生长。地下水下降、干旱时，盐渍化程度降低。今后，应增加林带排水，以控制盐分发展。耐盐植物有榆树、刺槐、杨柳、紫穗槐等，还有茴蓿、草木樨、羊草、黑麦草等耐盐的牧草和枣、梨、葡萄、西瓜等耐盐的果木、瓜类，均适合在盐碱土上种植。在井灌、灌排和植物防护下，三角洲、河口平原的盐渍土生态环境可以有所改善。
鲁中南山地前沿平原，济南市西部地带，为暖温带条件，生态环境比黄河三角洲地带好些，就更适于上述植被的生长。属于黄河平原的这片土地，适于梨、桃、苹果、樱桃、石榴、枣、葡萄等多种果树生长，也是干鲜果的主要生产基地。
2. 山东半岛城市群地区水土资源承载力
对于山东半岛城市群地区地质 － 生态环境质量，主要也应根据资源性条件及灾害性条件进行评判。此外，还应考虑已开发对环境造成的危害，如污染问题。
水资源量是最重要的条件，有关水资源的经济承载力分析见表 33。
表 33 山东半岛城市群水资源经济承载力潜力与压力计算
( 据山东省水利部门)
承载力有潜可挖区: 指当地水资源供给尚有余量的地区。山东半岛城市群水资源承载力盈余数据由山东省水利部门概算，由大到小依次为烟台、威海、日照。
承载力无潜力可挖区: 指当地水资源供给不足区。山东半岛城市群承载力无潜力可挖区包括淄博、济南、青岛、潍坊、东营。
山东半岛各地水资源经济承载力潜力与压力排序见表 34。
表 34 山东半岛城市群水资源承载力潜力与压力排序
( 据山东省水利部门)
对比表 33 和表 34 可见，随着经济的发展，济南、青岛、淄博、东营 4 个市对水资源需求的压力排在前列，而其当地水资源已无盈余，可承载能力都是排在后面。这样，就需要从水资源条件出发，考虑调整今后的发展方向。今后山东半岛城市群水资源压力情况如下:
无压力区: 烟台、威海、日照。
轻微压力区: 淄博、济南、青岛、潍坊。
高压力区: 东营。
山东半岛城市群地区土地资源 － 地形面积排序见表 35。可见，土地资源承载力情况如下:
高承载力区: 潍坊、东营。
中承载力区: 烟台、青岛、济南。
低承载力区: 淄博、威海、日照。
表 35 山东半岛城市群土地资源 － 地形面积排序
( 据山东省水利部门)
山东半岛人均土地资源经济承载力预测见表 36，高承载力区为东营市，低承载力区为其他 7 个市，其能力相差不多。
表36 山东半岛城市群典型年人均土地资源数量预测 单位:hm2
(据山东省国土资源部门资料)
水－土资源配置综合承载力通式下式计算:
山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究
式中:BS－T———水－土资源量承载力综合排序值;BW———水资源承载力排序值;BL———土地资源承载力排序值。排序1～8分别用数字8～1表示。
经计算，山东半岛城市群水－土资源孔置综合承载力如下:
山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究
则这8个城市水－土资源匹配承载力排名为:烟台、威海(6.5，并列);东营、潍坊(4.5并列);济南(4);淄博(3.5);青岛、日照(3，并列)。
水－土资源综合承载力对今后的发展起着重要的控制作用。
一、地质灾害易发区划分及分区特征
将山东半岛全区划分为8种地质灾害易发区，其他则为地质灾害不易发区(图8－1)。
图8-1 山东半岛城市群地区地质灾害易发区划分
1)采空塌陷为主易发区:主要分布于鲁中南山前平原、山间盆地、谷地、胶东半岛西北部。本区是山东省煤炭、黄金、滑石等固体矿产所在地，如淄博、龙口煤田，莱州、招远等金矿。采空塌陷是由于地下矿体被采出，悬空的地表岩层在重力作用下发生弯曲变形，形成塌陷并伴生地裂缝。随着经济的快速发展，对资源的大规模开发势在必然，由此引发的塌陷将呈进一步加剧之势。
2)岩溶塌陷为主易发区:主要分布于鲁中南山前平原的济南岩溶水水源地和其他隐伏灰岩分布区。上部为松散堆积物，地下灰岩岩溶发育，水资源丰富。多为城市、工农业重要供水水源地或后备水源地。该分布区村镇集中、人口稠密，也是当地最重要的经济带，因而塌陷对地表建筑、人民生命财产安全构成极大威胁，同时对生态环境造成极大破坏，也影响社会安定。
3)崩塌、滑坡、泥石流为主易发区:主要分布于鲁中南的淄博和济南市南部、潍坊市西南部的中低山丘陵区。区内地势较高，海拔多大于400m，其中鲁山在1000m以上，周围丘陵多在500～600m之间。
4)崩塌、泥石流为主易发区:主要分布于鲁东的北部和南部的变质岩低山丘陵区。区内的大泽山、崂山、艾山、牙山、昆嵛山等海拔超过800m，其他一般不超过700m。
以上两区区内岩石风化强烈，沟谷深切，地形陡峻，岩石裸露，危岩多见;又是暴雨多发地，加之河流源短流急，遇有较强的降水过程时，易突发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，对社会经济发展和人民生命财产安全构成严重威胁。
5)地面沉降为主易发区:主要分布于东营市及附近以及黄河三角洲平原。区内地势平坦，岩性多为松散岩类亚砂土、亚黏土、黏土、砂等，厚200～400m。区内地层较松软，随着深层地下水资源和油气资源的大量开发，上部土层负压增加，在自重和地表荷载等共同作用下，土层空隙被压缩变密，导致地面垂直下沉。它对城市建筑、道路、桥梁、城市供排水系统及防洪等构成较大威胁。
6)海水入侵为主易发区:分布于胶东半岛的莱州湾东岸沿海地带，烟台夹河河口至牟平沿海、胶州湾沿岸、日照付疃河及其他入海河流河口等地带的冲积成因滨海平原，第四系厚5～100m。
7)咸水入侵为主易发区:分布于潍北冲海积平原的寿光、寒亭、昌邑等沿海地带，岩性多为松散岩类黏土、亚黏土、砂等，地势低平。第四系厚10～150m。由于地下淡水资源的大量开采，导致地下水位过度下降，引起海(咸)水反向补给淡水区———导致海水入侵，淡水咸化甚至枯竭;造成机井报废、人畜饮水困难、地方病发病率增高等。
8)地裂缝为主易发区:主要分布于沂沭断裂带，属郯庐断裂带的中段，主要由4条主干断裂组成，北宽南窄，宽20～60km。区内南北两端被松散的第四系覆盖，中间基岩断续出露。新构造运动使地面拉裂变形，导致塘坝、桥梁、民房等地表建筑物开裂，造成重大经济损失，同时危及人民生命安全。
9)地质灾害不易发区:主要分布于鲁西南、鲁北平原深层水开采程度低、矿产资源较贫乏区及胶莱盆地等地。
二、八大城市地质灾害易发区评价
1.八大城市单一地质灾害发育程度评价
根据上述山东半岛城市群地区地质灾害的类型与特征分析，可以看出，地面变形灾害、斜坡环境变异灾害、海咸水入侵灾害是本地区的主要灾种，为此，根据灾害发生面积，以八大城市为统计单位，对地面变形灾害、斜坡环境变异灾害、海咸水入侵灾害分别进行统计分析。
地面变形灾害发生面积占城市总面积的比例由大到小分别是东营市、淄博市、烟台市、日照市、青岛市、威海市、济南市、潍坊市，东营市是地面变形灾害易发区，淄博市、烟台市、日照市是地面变形灾害较易发区，青岛市、威海市、济南市、潍坊市是地面变形灾害不易发区，见图8－2。
图8－2 山东半岛地区地面变形灾害发育程度评价
斜坡环境变异灾害发生面积占城市总面积的比例由大到小分别是淄博市、日照市、烟台市、青岛市、济南市、威海市、潍坊市、东营市，淄博市、日照市是斜坡环境变异灾害易发区，烟台市、青岛市、济南市、威海市是斜坡环境变异灾害较易发区，潍坊市、东营市是斜坡环境变异灾害不易发区，见图8－3。
海咸水入侵灾害发生面积占城市总面积的比例由大到小分别是潍坊市、烟台市、青岛市、威海市、日照市、淄博市、济南市、东营市，潍坊市是海咸水入侵灾害易发区，烟台市、青岛市是海咸水入侵灾害较易发区，日照市、淄博市、济南市、东营市是海咸水入侵变异灾害不易发区，见图8－4。
图8－3 山东半岛地区斜坡环境变异发育程度评价
图8－4 山东半岛地区海咸水入侵灾害发育程度评价
2.八大城市地质灾害发育程度综合评价
上述单一地质灾害发育程度评价结果能够较好地反映城市单一地质灾害的发育状况，但却不能反映地质灾害的总体状况。为此，根据上述统计结果，以城市为单元，通过对各类灾害所占比例进行加权，对八大城市地质生态环境质量进行比较分析。
比较分析的模型如下:
山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究
式中:j为城市编号:Pj为地质灾害发育程度综合指数;Wi为各类地质灾害发育区所占比例大小(权重);Pij为各类地质灾害区赋值，对地质灾害不易发生区、地质灾害较易发生区、地质灾害易发区分别以2、4、6赋值。据此，计算八大城市的地质灾害发育程度的总体状况。
威海市、济南市不易发生地质灾害，青岛市、潍坊市相对不易发生地质灾害，烟台市、日照市较易发生地质灾害，淄博市、东营市易发生地质灾害。
山东半岛城市群地区海岸带概况
答：山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究 式中:Lst———t年海平面高程(目前海平面以0m计)，m;Lso———目前海平面(或起点年)高程，m;ρst———单位温差平面升降速度，mm/a·℃;Δti———间隔i年时段;Ti———t时段。据上述公式预测，2030年，若全球温度最高上升2℃，则海平面将...
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答：上述单一地质灾害发育程度评价结果能够较好地反映城市单一地质灾害的发育状况，但却不能反映地质灾害的总体状况。为此，根据上述统计结果，以城市为单元，通过对各类灾害所占比例进行加权，对八大城市地质生态环境质量进行比较分析。比较分析的模型如下:山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究 式中:j...
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