4.2.1 地下水系统划分及其特征
在东营市辖区地表下数百米以内到处分布有多层系统结构的粉砂、淤泥和粘土，除土壤水带以外，地下水充填在多层系统沉积物的孔隙中，地下水在砂层中的运移要相对比在淤泥和粘土中运移通畅得多，高渗透性层称为含水层，反之称为隔水层。辖区内地下浅部数百米的地质特征变化不大，相反地下水的盐化程度和地下水的起源却变化很大，因而这种特征被用来作为概化地下水系统的标准（图4-2，图4-3，图4-4）。
总体上，地下水可以划分为以下系统：①小清河南浅层地下淡水；②三角洲沿黄河地带浅层地下淡水；③中深层地下淡水；④深层地下淡水；⑤浅层地下卤水；⑥深层地下卤水；⑦地下微咸水和咸水（图4-5）。
小清河南地下淡水系统位干东营市辖区南部山前平原，其余地下水系统均位于三角洲地区，且在浅部分布多为微咸水和咸水，各系统特征论述如下：
1.小清河南浅层地下淡水
冲洪积扇平原水文地质区，分布于石村—颜徐—稻庄—西刘桥一线以南以西地区（基本以小清河为界），面积460km2，主要为淡水，仅北部有少量微咸水和咸水分布。浅层地下水含水介质主要为全新统和中更新统冲积洪积物，属冲洪积扇型赋存模式，具有较典型的冲洪积扇型水文地质特征。在一般情况下，40～50m左右深度内，无稳定的隔水层存在，形成潜水和微承压水。60m以下，往往具有几十米厚的粘性土隔水层，与中深层孔隙承压水水力联系较微弱。
2.三角洲沿黄河地带浅层地下淡水
三角洲冲海积物主要呈近于水平层状分布，全新世之前的沉积环境为浅海环境，然而浅部却是以强烈的冲积作用为主。由泛滥平原和决口扇形地组成的现今黄河河床带和古河床带导致了岩相的突变。形成了相对高渗透性的浅部砂体，河水的不断渗入形成了一些浅层地下淡水透镜体，它们漂浮在微咸水或咸水体之上，随着时间的推移，这些淡水透镜体的体积可能会增大或缩小，甚至消失。
3.中深层地下淡水
中深层地下淡水系统系指，含水层顶板埋深大于60m，底板埋深180～370m。孔隙承压淡水分布于官庄—陈桥—王屋—广北农场一线以南，含水介质为中更新统和下更新统冲洪积物。在古村—广饶—稻庄以南为全淡结构。该线以北为上咸下淡结构。小清河一带上部咸水底界埋深120m左右，向北逐渐加深。
图4-2 水文地质条件示意图
图4-3 浅层水文地质剖面示意图
图4-4 深层水文地质剖面示意图
中深层承压淡水含水层岩性，南部以粉细砂、细砂为主，局部有中粗砂，含水层厚40～50m，单井出水量一般大于1000m3/d。向北含水层颗粒由粗变细，含水层厚度由大变小。北部含水层岩性以粉细砂为主，含水层厚10～30m，单井出水量500～1000m3/d（局部地区单井出水量小于500m3/d）。
4.深层地下淡水
深层孔隙裂隙承压水含水岩组含水层顶板埋深大于180～370m。含水介质为上新统明化镇组上段碎屑岩类。孔隙裂隙承压淡水分布于前刘—郝家—史口镇—胜利电厂—广利联合站一线以南，该线以北在目前勘探深度（600m）内无承压淡水。承压淡水含水层岩性以中砂、中细砂及粉细砂为主，呈固结及半固结状态，由南向北颗粒逐渐变细。南部砂层累计厚40～50m，单井出水量一般大于1000m3/d。北部支脉河以北砂层累计厚度小于30m，单井出水量一般小于500m3/d。深层孔隙裂隙承压水与中深层孔隙承压水之间有厚达30余米的连续性较好的粉质粘土、粘土隔水层，二者之间水力联系微弱。
5.浅层地下卤水
沿渤海1855年以前的海岸线展布，赋存于第四系更新统海积冲积和海积地层中的地下水，其矿化度（TDS）高于50g/dm3，形成了浅层地下卤水带。卤水是由埋藏海水蒸发浓缩而成，呈带状分布，宽度10～20km不等。东营市内面积为432km2，包括广饶县东北部、东营区东南部的一部分。一般埋藏于10～40m深的粉砂层中，厚3～10m，最厚30m，形成于8万～10万年前。在卤水层之间，一般有弱隔水层，局部略具承压性。浅层卤水储量丰实，易采，单井产量大，最大可达250m3/d，矿化度40～80g/dm3，最高116g/dm3，水化学类型为Cl-Na水，是东营市卤水的主要开采区。据测算，东营市浅层卤水储量9.6×108m3。
6.深层地下卤水
深层卤水是古卤水与盐岩或石油地质构造有关的封闭型高矿化卤水，属原生卤水。主要赋存在东营市东营凹陷深部2500～3000m处，以东营西城为中心，面积为700km2的第三系中。而且在卤水下部3000～4000m处，面积为600km2，还埋藏有丰富质纯的膏盐、岩盐矿层，为盐卤开发利用提供了丰富的资源条件。分布范围东起辛镇，北至胜利村，南至六户—现河—郝家一线，西到利津洼子。该区18口井钻遇岩盐层，其中8口井己穿岩盐层，埋深3000～4000m，平均厚度440m以上，最厚达1000m余。而在岩盐层上部，普遍存在高浓度卤水。据60口井统计，卤水单层厚度一般在4m以上，有的厚达30m。坨深1井、东风10井等自喷出的卤水总矿化度200g/dm3左右，深层卤水的形成与地质构造条件、古地理环境、古水文地质条件有关。估算深层卤水储量达35×108m3。东营深层卤水除含丰富的氯化钠外，更重要的是含有较高的碘、溴、锂、钾、铯、硼、铷等微量元素。尤其是碘、溴、锂、钙工业品位已达到国家单独开采和综合利用的标准。
图4-5 地下水系统划分剖面示意图
7.地下微咸水和咸水
除全淡水区外，其他地区均有厚薄不等的微咸水和咸水分布，是黄河三角洲地区含水量最大的水体，含水层厚度自南向北增厚，到广饶县卧佛庄—丁屋—广北农场一线以北在200m以浅已无地下淡水分布，微咸水与咸水连为一体，整个咸水体呈一楔形插入南部淡水体中，而最终尖灭于全淡水区。矿化度20～40g/dm3，为氯化物硫酸盐型水。在淡水与咸水之间，由于上游淡水体的补给和混合作用，存在着微咸水。总之，微咸水和咸水分布面积及体积巨大，漂浮在其上的地下淡水透镜体不可比拟。
4.2.2 地下淡水（微咸水）补给、径流、排泄条件及动态特征
1.浅层淡水（微咸水）补给、径流、排泄条件及动态特征
小清河南浅层地下淡水系统，主要接受大气降水入渗补给、河渠侧渗补给和田间灌溉回归水的补给为主，还有区外从南向北的地下水侧向径流补给。补给量的大小，受控于降水量、降水强度、地下水埋深以及包气带岩性、地形、地貌等因素。浅层地下水主要从南向北径流，人工开采是主要排泄方式。在广饶南部井灌区由于目前浅层地下水大量开采形成了大面积区域下降漏斗。根据地下水0m等水位线，1997年漏斗面积为321km2。由于地下水力坡度加大，水位埋深增加，不但改变了浅层地下水天然流场，而且使浅层地下水垂向补给，大部分消耗在包气带地层中，减少了浅层地下水垂向补给量。同时，又是造成咸水向南入侵的一个重要因素。冲洪积扇水文地质区，在石村—稻庄一线以北的浅层微咸水区，水位埋深一般在2～5m，地下水以垂直运动为主。排泄方式主要为蒸发。地下水动态与当地气象、水文密切相关，属气象—蒸发型。石村—稻庄一线以南的浅层淡水区，因大量超采，目前已形成区域下降漏斗，漏斗中心水位埋深30.25m，地下水由四周向漏斗中心水平径流运动。主要接受大气降水和周边径流补给。地下水动态为气象—开采型。动态特征主要受降水和人工开采量控制。年内，地下水动态变化的一般特征是4～6月为地下水位下降期。由于春灌和降水少以及枯水期的农业大量开采，地下水位大幅下降。7～9月降水多，农业开采减少，地下水位回升，8月或9月出现一个小峰值。10～12月，降水少，小麦冬灌，水位波状下降。1～3月较长时间无农业开采，地下水位上升。2月或3月地下水位达到年内最高值。
小清河以北，古黄河三角洲和近代黄河三角洲区，浅层孔隙潜水仅部分地区分布有浅层淡水和微咸水。浅层淡水和微咸水主要以大气降水、黄河侧渗补给、渠系入渗补给为主。根据同位素地下水年龄鉴定，大气降水的补给主要是近40年的大气降水补给为主。地下水的径流，总的来说，以现代黄河河床为地下分水岭，向黄河两侧方向及黄河下游方向呈扇状径流。在近代黄河三角洲亚区，主要沿古河道带和故道带向北径流。蒸发是地下水的主要排泄方式，有部分人工开采。浅层淡水和微咸水以垂向运动为主。地下水动态主要受大气降水、地表水、渠系入渗的影响。其动态特征与气象、水文等因素有关。地下水动态特征主要为气象—蒸发型。一般年内变化分几个阶段，每年3～4月春灌开始，地下水位开始升高，出现一个小峰值。5～6月，为枯水期，水位下降，6月底达到最低值。7～9月为丰水期，水位上升，8月水位达到最高值。10月至次年2月为调整期。
2.中深层地下淡水补给、径流、排泄条件
在支脉河以南地区，中深层孔隙承压淡水主要接受山前冲洪积扇由南向北的侧向径流补给。由于中深层承压水含水层间均具有较稳定较连续且厚度较大的粘性土隔水层，因此含水层间水力联系微弱，越流补给量较小。人工开采是主要的排泄方式。目前中深层孔隙承压水已形成广饶—石村为中心的一个南北向下降漏斗，根据-14m等水位线，1996年中深层水漏斗面积255km2。形成漏斗东西两侧中深层孔隙承压水向漏斗中心方向径流、补给。
中深层孔隙承压淡水主要受区外侧向径流补给，以水平运动为主，径流滞缓，其动态特征与当地气象水文条件等季节性变化无关，主要与开采区的开采强度有关。地下水动态特征属径流—开采型。
支脉河以南地区中深层承压水因人工大量开采，区内形成以广饶县城—石村为中心的南北向区域下降漏斗，改变了地下水天然流场，形成了漏斗周边向漏斗中心补给。地下水以水平径流运动为主。地下水动态特征，年内高水位出现在3月，5～6月水位最低，7～9月水位又逐渐抬升。地下水位总体是下降趋势。
3.深层地下淡水补给、径流、排泄条件
深层地下淡水主要接受山前冲洪积扇平原侧向径流补给。由南向北径流。人工开采是主要排泄方式。深层孔隙裂隙承压淡水补给条件差，水平径流滞缓，水交替作用微弱。牛庄地区，按-25m等水位线，1996年深层水降落漏斗面积为233km2。草桥地区，按-20m等水位线，1996年深层水降落漏斗面积为121km2。形成漏斗周边向中心的径流补给。深层孔隙裂隙承压淡水的运动主要以水平运动为主。受人工开采强度控制。其地下水动态特征为径流—开采型。
目前已形成以草桥、牛庄为中心的区域下降漏斗，形成漏斗周边向漏斗中心的补给，人工开采是主要的排泄方式。地下水动态主要受人工开采强度控制，年内2月份水位最高，5～6月水位最低，多年呈下降趋势。
4.2.3 水资源开发利用现状、未来需水量及可供水量分析
1.水资源开发利用现状
全市年均供水量（1991～1996年）141243×104m3，其中地表水131036×104m3，占92.8%；地下水10207×104m3，占7.2%。地表水供水量主要是黄河引、提水工程供水量，但引水时间与引水量大小与黄河季节来水量及当地降雨量密切相关，一般相机而供，多水多供，少水少供。1991～1996年东营市年均引黄河水量129822×104m3，占全市年均供水量的92%，占地表水年均供水量的99%。如表4-3。
表4-3 东营市1991～1996年实际供水量统计表 单位：104m3/a
注：各县、区的供水量均含油田。
地下水供水受降雨量影响较大，降雨量大则农业开采量小，反之则开采量大。1991～1996年浅层地下水年均供水量8048×104m3，约占地下水供水量的78.8%。中深层地下水年均供水量2159×104m3，占地下水供水量的21.2%。东营市地下水年均超采2500×104m3。
按用途分，工业用水17918.6×104m3/a，占12.7%，城镇生活用水2962.9×104m3/a，占2.1%，农业用水99632.2×104m3/a，占70.5%，畜、牧、渔业用水3104×104m3/a，占2.2%，农村生活用水4645.0×104m3/a，占3.3%，其他用水12980.3×104m3/a，占9.2%。
2.未来需水量
预测的需水量涉及对工农业发展的估计和用水定额等未定因素。东营市水利局按工业、农业灌溉、林牧副鱼、城镇和农村居民生活用水，对黄河三角洲地区需水量进行了预测分析，划分高低两个方案。如表4-4。
表4-4 黄河三角洲地区需水量预测表 单位：104m3
3.可供水量分析
东营市可供水源包括当地地表水、黄河客水和地下淡水、微咸水。由于区内地表水受污染严重，水质较差，可利用量很小，近期不作为可利用量考虑。黄河客水可供水量分析考虑引黄时有4个限制条件：①汛期黄河来水量大于5000m3/s不能引。②含砂量大于30kg/m3不能引。③冰凌期引水天数按70%计。④由于渠道的限制，实际引水量较设计引水量小，仅为270m3/s，即为设计值的60%。以此推求黄河水资源可供水量（见表4-5）。
表4-5 现状工程条件下水资源可供水量表 单位：104m3
根据东营市需水量预测和可供水量的计算及分析结果，分别按不同保证率时的高、低方案进行水资源供需平衡分析，2000年在保证率为95%时，高方案缺水88597万m3/a，低方案及75%、50%保证率时均不缺水；2010年在保证率为95%时，高方案缺水293782万m3/a，低方案缺水102025万m3/a；在保证率为75%时，高方案缺水134134万m3/a，低方案及50%保证率时均不缺水。