一、自然地理概况
（一）地形地貌
河南段地形总的形态是自西北向东南逐渐降低，即由西北部的太行山南段，向东南到中部的嵩箕山前冲洪积倾斜岗地，再到广阔的黄河冲积平原（图11-1）。
图11-1 河南段地貌略图
1.侵蚀剥蚀低山丘陵（Ⅰ）
分布于西北部斑鸠岭至西万一带的太行山区，长6.3km（K0—K6+300），山体呈北东向展布，高程300～850m，相对高差100～150m，山体成鱼背状山脊和深切峡谷，沟谷多呈“V”字形。主要由寒武、奥陶系灰岩和石炭系、二叠系、三叠系砂页岩组成。
2.冲洪积倾斜岗地（Ⅱ）
分布于嵩箕山东部余脉的山前地带（K81—K132），地面高程为216～148m，由西向东倾斜，坡降1/100～1/200。主要由黄土状粉土组成，冲沟发育，切割深度自西向东由30～40m变为10～20m，沟谷多呈“U”字形。郭店（K115）以东，为南北向分布的岗间洼地，略有倾斜，其上有零星砂丘分布。
3.冲积平原（Ⅲ）
一是分布在太行山前与黄河之间（K6+300—K52），呈近东西向展布，地面高程102～120m，地形较平坦，自西向东微倾斜，坡降1/1000左右，由粉土和粉质粘土组成；二是分布在黄河以南的广大地区（K52—K310），地面高程192～36m，除K52——K164古黄河冲积平原地形起伏较大外，K164以东地形平坦，河流切割微弱，自西北向东南微倾斜，坡降1/3000～1/5000，由黄土状粉土、粉土和粉质粘土组成。
（二）气候气象
河南段属暖温带半干旱半湿润大陆性季风气候区，气象资料统计结果见表11-1。从统计资料可以看出，由西北端到东南端，气温逐渐升高，降水量和湿度逐渐增大，而蒸发量则逐渐减少。降水量年内分配不均，多集中在7、8、9三个月，占全年降水量的50%～60%。多西北风，一般风力为4～6级，阵风7～8级。平均风速3.5～4.5m/s，最大风速为28～30m/s。季节性冻结深度0.20～0.26m。
表11-1 西气东输管道工程河南段气象资料统计表
（三）河川水文
黄河流经河南段的北部，河道宽阔，管线经过地段河宽9km左右，流量相差悬殊，枯水年断流，洪水年流量最大为2.235×104m3/s。由于黄河在京广铁路以东为地上悬河，因此黄河以南的河流均属淮河水系，主要有贾鲁河和双洎河；黄河以北的沁河和蟒河仍属于黄河水系，各河流的水文特征值见表11-2。
表11-2 西气东输管道工程河南段主要河流水文资料统计表
二、地质环境条件
（一）地层岩性
河南段出露的地层有下古生界寒武系、奥陶系，上古生界石炭系、二叠系，中生界三叠系，新生界新近系、第四系（表11-3和图11-2）。
表11-3 西气东输管道工程河南段评估区出露地层统计表
续表
图11-2 西气东输管道工程河南段地质环境图
1.第四系全新统冲积物；2.第四系上更新统冲积物；3.第四系上更新统冲洪积物；4.第四系中更新统冲洪积物；5.石炭系、二叠系砂页岩；6.塞武系、奥陶系灰岩；7.地质界线；8.断层；9.活动性断层；10.侵蚀剥蚀低山丘陵；11.冲洪积倾斜岗地；12.冲积平原；13.地貌界线；14.管线位置；15.建议改线位置
（二）岩土工程性质
（1）第四系全新统以粉土为主，稍湿—湿，稍密—中密，力学强度较低，多为高压缩性或中压缩性土。在水位埋藏浅、浅层有软弱土存在，分布不均匀时，易引起不均匀沉降。
（2）第四系上更新统为具大孔隙、垂直节理发育的黄土状粉土，稍密，具中等压缩性，易形成陡峭的冲沟，可见小型崩塌。根据工程地质试验资料，湿陷系数δs=0.026～0.067，湿陷厚度5.5m，湿陷量18～20cm，为Ⅰ级（轻微）非自重湿陷性黄土。
（3）第四系中更新统多为粘性土工程性质良好，强度较高，压缩性较低，具有一定的直立性，浸水后易崩解。
（4）新近系主要由粉质粘土和粘土组成，工程性质良好，粘性土多呈硬塑或坚硬状，砂性土呈密实状，地基土强度较高，属低压缩性土。
（5）三叠、二叠及石炭系砂页岩，软硬相间岩组，地表多呈强风化，成破碎状，工程性质一般。
（6）寒武、奥陶系碳酸盐岩，坚硬夹软弱岩组，地表均为中等风化—微风化，裂隙岩溶比较发育，常形成溶沟、溶槽和溶洞，富含地下水，易使洞室及水工建筑物渗水、漏水。
（三）地质构造
根据大地构造单元划分，河南段位于华北准地台（Ⅰ）一级构造单元内，自西北向东南分属3个二级构造单元，有山西断隆（Ⅰ1）、嵩箕台隆（Ⅰ2）和豫皖坳陷（Ⅰ3）,4个三级构造单元，即太行山拱断束（
图11-3 河南段地质构造分区略图
山西断隆仅在本区段西北隅展布，为太行复背斜的一部分，由
嵩箕台隆地面几乎全为上更新统黄土状覆盖，其南、北两侧分别为F10和F11两隐伏断裂展布。该地块呈地垒状构造隆起，第四系厚度20～50m。
豫皖坳陷是一巨型的新生代次级构造单元，本区段是该构造单元的一部分，根据地球物理和钻探资料，可划分出济源—开封凹陷（
（四）水文地质条件
根据河南段水文地质特征，划分为以下三大含水岩组：
（1）松散岩类孔隙含水岩组：指埋藏在50m左右深度内，分布于平原和岗地区的地下水。含水层岩性主要为细砂、中细砂、粉细砂，局部有砂砾石。接受大气降水、河渠入渗、灌溉回渗的补给，消耗于工农业开采，河流排泄和径流排泄。岗地区富水性差，单井出水量250～500m3/d，水位埋藏较深，一般为20～40m，岗间洼地为10～20m，水位变幅2～5m，水质良好。平原区富水性差别较大，由极强富水区（单井出水量大于5000m3/d）—极弱富水区（单井出水量小于250m3/d）。尉氏以西水位埋深一般5～10m，部分地段10～20m；尉氏以东，水位埋深2.5～5m，水位年变幅均为1～2m。水质较好，矿化度大多小于1g/L，水化学类型为HCO3—Ca·Mg和HCO3—Na-Mg型。地下水对钢铁管具弱腐蚀性。
（2）孔隙裂隙含水岩组：指赋存于太行山南部二叠、三叠系砂页岩中的地下水，一般单井出水量小于500m3/d，为弱富水区。因本区段地层大多处于区域水位以上，接受大气降水补给，沿裂隙入渗，遇隔水层向两侧沟谷排泄。水质稍差，水化学类型为HCO3·SO4—Na·Mg型，矿化度为1～3g/L。
（3）碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组：主要为寒武、奥陶及石炭系灰岩裂隙岩溶水。接受大气降雨入渗后，沿地下径流排泄，遇隔水层下渗受阻时，在沟壁形成泉水，常见泉流量＜1L/s；当无隔水层阻隔时，继续下渗于沟最低处，溢出地表形成泉水，汇流成河。水质良好，水化学类型为HCO3—Ca型或HCO3—Ca·Mg型，矿化度小于0.5g/L。
（五）固体矿产资源
工程沿线的固体矿产有两处：
一是沁阳市北部太行山南段的窑头至西万一带，分布面积约30km2。目前开采的矿种有铝土矿、粘土矿和山西式铁矿。铝土矿以露天开采为主，粘土矿和铁矿以巷道式平洞开采为主，已形成采空塌陷区。
二是郑州市西南部的三李煤田，主要分布在K85—K105段的南部，其中K93+400—K98+000为压煤区。该煤田呈西北—东南向展布，长约20km，宽3km左右，煤层厚度最大有11.5m。煤田内已建成多个煤矿，矿区距管线最短距离约1.5km，采空区目前尚未涉及到管线下面，目前不会对其产生影响。
（六）断裂活动性与地震
河南段受活动性断裂控制，形成两个地震危险区。
1.济源—焦作5.5级（Ⅶ度）地震危险区
起主要作用的是盘古寺断裂，位于太行山南麓，横跨济源、沁阳两县境，走向近东西，长60km左右，倾向南，倾角60°～70°，为正断层，断距700～1000m，最大可达1500m。该断裂在新近系活动十分强烈，第四纪以来活动也很明显，具有发震构造条件。
2.许昌—鄢陵5.5级（Ⅶ度）地震危险区
位于通许凸起与周口凹陷的过渡地带。河南省境内一半以上的强震都发生在该地震带上，最高震级为6级，近期也有小震活动。从历史地震的复发性和地质构造条件考虑，百年发生5.5级地震的可能性是存在的。河南段输气管线附近有历史记载的部分地震震级见表11-4。
表11-4 河南省部分强震记录表（Ms≥4.7）
根据最新的地震区划，50年超越概率10%水平的地震烈度，薛店镇以西为Ⅶ度，以东为Ⅵ度，地震动加速度峰值，薛店镇以西为100gal，以东为50gal。
三、人类活动对地质环境的影响
河南段人类活动对地质环境的干扰破坏，主要表现在以下三个方面：
（1）在K1+950—K5+450段，当地农民个体开采铝土矿、粘土矿和铁矿。铝土矿以露天开挖为主；粘土矿、铁矿常以巷道挖掘开采，开矿洞口星罗棋布，因未进行应有的支撑，诱发出采空塌陷和地裂缝的发生发展。
（2）在K5+450—K6+300段，具有多处采石场，作生产建筑材料，破坏了原有自然地形，变成新的陡坡地势，加剧和诱发崩塌地质灾害的发生。
（3）随着工农业的发展，在地下水丰富的K7+500—K52和K132—K310的山前冲洪积平原、沁河冲积平原、黄河冲积平原和沙颍河冲积平原，大量抽取地下水，使地下水位逐年降低，土层受到压缩，有可能产生地面沉降及地裂缝等。
四、地质环境条件复杂性等级的分段划分
综上所述，西北部的太行山区（K0—K7+500），管线长7.5km，地形和地质构造复杂，岩性岩相变化大，破坏地质环境的人类工程活动强烈等，属于地质环境条件复杂类型。
中部的黄河南岸—尉氏南曹地段（K52—K132），管线长80km，地形较复杂，黄土状粉土具大孔隙，垂直节理发育，具有轻微湿陷性，水土流失较强烈，沟壑众多且切割较深并形成陡峻边坡，易产生崩塌灾害，属地质环境条件中等类型。
冲积平原区（K7+500—K44、K132—K310），管线长222.5km，地形平坦，地质灾害不发育，破坏地质环境的人类工程活动一般，属地质环境条件简单类型。
此外，输气管线工程穿越的沁河、黄河（K44—K52）及贾鲁河地段，长度8km，地形地貌条件复杂，岩土工程性质较差，应属于地质环境条件复杂类型。