金崖地質災害搬遷
1. 四川盆地地質環境區礦山土地資源破壞、環境污染、滑坡、泥石流環境地質問題
四川盆地大致可劃分盆內和盆周兩大部分。盆內主要為低丘和平原，包括榮縣—威遠—隆昌一帶的丘陵區、達州—大竹—華鎣一帶中低山區、新津—雙流—彭山—眉山—洪雅淺丘區和成都—資陽—遂寧—綿陽—南充等地平原-丘陵區。盆周包括北部廣元—旺蒼—南江—萬源一帶中低山區、盆西綿陽—德陽龍門山中山區、盆西南寶興—雅安—石棉—樂山一帶中山區和盆南珙縣—高縣—筠連—敘永—古藺一帶中山區。
盆內以天然氣、煤、鹽類礦產和硫鐵礦為主，此外有建材非金屬礦。盆內有大洪山芒硝礦，是我國三大芒硝基地之一。其餘多為中小型礦山。主要礦山環境地質問題是占壓、破壞土地資源、滑坡、泥石流、地面塌陷地質災害以及環境污染。據不完全統計，盆內礦山年產廢水量3606.36×104m3，累計堆放廢渣量2682.94×104t，占壓、破壞土地資源面積769.63hm2。該區煤礦的礦山環境地質問題比較突出，如瀘縣新民煤礦山，采空區面積達4hm2，地表破壞面積約8hm2，區內地下水位下降，泉水斷流，井水乾枯，地表開裂、塌陷，危及當地群眾生命財產安全；資威隆煤礦區，大面積采空區造成地面塌陷、滑坡等地質災害，大量廢渣和煤矸石占壓農田，阻塞河道，礦井廢水污染水源等環境地質問題；達竹煤礦區有滑坡、塌陷、地裂縫、煤矸石自燃、地下水疏乾等環境問題，造成農田、公路、橋梁、房屋受損和人員傷亡；華鎣山煤礦山廢渣、廢水亂排放，嚴重污染和破壞土地、水體，造成河道淤塞、地下水疏干，飲用水枯竭，出現地表塌陷、開裂等地質災害。非金屬建材礦山占壓、破壞土地資源明顯，對交通沿線景觀資源造成破壞。
盆周以磷礦、煤礦、硫鐵礦、鉛鋅礦、砂金礦、建材非金屬礦（石灰岩、玄武岩、花崗岩）為主，造成的礦山環境地質問題主要為地面塌陷、地裂縫、大量占壓、破壞土地資源、生態環境嚴重惡化。據不完全統計，該區年產礦山廢水量為3796.60×104m3，累計堆放礦石量為9005.64×104t，占壓、破壞土地資源面積73760.77hm2。該區煤礦的礦山環境地質問題亦比較突出，如北部廣旺煤礦，采空區引發大面積地面塌陷、地表開裂，並產生滑坡等地質災害；龍門山中段開采二疊系的煤和磷，形成大面積、多級采空區，地表形成眾多危岩，誘發崩塌、滑坡、泥石流和地下水位下降、植被耕地破壞；盆南芙蓉煤礦，開采二疊系的煤，引發滑坡、泥石流20餘處，地面沉降3處，開裂數十處，崩塌15處，致使農田乾枯，土地荒蕪，泉水枯竭，房屋拉裂和環境污染等；古藺—敘永煤硫礦區，大面積采空區形成地面拉裂、塌陷，山坡形成危崖、崩塌等地質災害，選礦形成的尾礦堆抬高河床，堵塞河道，地表水、地下水和空氣均受污染。廣元地區嘉陵江中游砂金礦山，河灘和階地削離嚴重，尾礦、廢石堆在河邊，填高河床，破壞耕地、防護林和航道。龍門山中段安縣石灰石礦山，開采二疊系、三疊系灰岩，采礦、剝離植被和耕地數千公頃，水土流失嚴重，河道和溝谷被礦渣堵塞，嚴重影響了安縣生物礁國家地質公園；彭州「飛來峰」石灰石和煤礦山，由於數百小礦爭采，造成生態環境嚴重破壞，影響了龍門山國家地質公園景觀；盆西雅安鍋巴岩石材礦山，開采前震旦系大理岩、花崗岩，由於開采粗放，成荒率低，廢石堆積量大，部分河道淤塞，溝谷阻斷，誘發泥石流、抬高河床，威脅下游村莊、縣城安全。
2. 地質災害勘察
現在地質災害防治已經進入實踐階段。這項工作怎麼做?當前呈現的是百花齊放，百家爭鳴的生動局面。現根據著者十餘年來參與這方面工作的經驗總結，粗淺地論述一下這個問題。地質災害防治工作中最關鍵的一環就是地質災害勘察。
1.地質科學實踐領域
首先談一下地質災害防治在地質工作中的地位。1983年著者在河南省地質學會年會的學術會議上曾提出，地質科學有兩大實踐領域，第一個是找寶，這是地質科學從它的形成開始到今天一直進行的一項工作，包括固體礦產資源、液體礦產資源及氣體礦產資源；第二個是防災，防治多種形式的地質災害包括三方面內容：①工程活動中誘發的地質災害防治，工程建設中的設計就是防災措施；②自然地質災害防治，這方面內容很多；③環境破壞和惡化防治，這是一種慢性危害，但是它威脅著人類的生存，也需要進行防治。隨著人類工程經濟活動的發展，地質災害發生愈來愈嚴重，具有成倍增長的趨勢，認識這一點很重要，可以主動地進行防治，減少災害造成的損失。著者在1989年曾經提出「減災就是增產」，只搞有形的增產，不搞無形的防災，有形的增產就被抵消了。所以說，防災具有重大的經濟效益，「減災就是增產」。減災事業，現在受到全世界的重視。
地質工程學原理
2.地質災害的定義
什麼是地質災害?有這樣那樣的定義，其說不一。著者給的定義是：造成人類生命、財產損失的地質事件為地質災害，其不造成人類生命財產損失的地質事件那隻是地質作用，構不成地質災害，自然地質作用它本身就在不斷地發展著，造成人類生命、財產損失的地質事件才構成地質災害。我們的任務就是通過我們的工作避免地質災害的危害和將地質災害造成的損失減少到最低限度。要做到這一點，我們首先要認識地質災害，只有認識了地質災害，才能防治地質災害，也就是說只有認識世界，才能改造世界，才能進行地質災害防治。地質災害勘察就是為認識地質災害工作的。不做這項工作，就去治理地質災害，很可能無的放矢，事倍功半。
3.地質勘察類型及服務對象
為了認識地質災害，我們已經開展了大量的地質災害勘察工作，探討了地質災害的形成規律、機制、理論，為鑒別地質災害提供理論依據。我們要充分利用已取得的基本理論和技術來鑒別是不是地質災害、地質災害形成過程、機制、危害及防治方案。我們怎樣開展這一系列工作呢?主要的手段是進行地質災害勘察。要認識地質災害，必須進行地質災害勘察，但是目前的地質災害勘察報告是五花八門的，很多是不符合地質災害勘察要求的。為了弄清地質災害勘察概念，我們必須弄清地質勘察類型和內容，為了簡明地闡述這個問題，歸納如表14-1。
表14-1 地質勘察類型及內容
表14-1所列的區域地質勘察又叫做區域地質普查，這項工作是探討地質構造區域規律，為規劃服務，為找礦規劃也好，為工程建設規劃也好，為國土整治規劃也好，都必須在認識區域地質構造發育規律基礎上來做；礦產資源勘察工作目標是為尋找某一種礦產資源，評價礦產資源賦存條件、儲量及開采條件，它是為工業建設服務的；工程地質勘察是工程地質工作者最熟悉的一項工作，它的工作內容是勘察工程地質條件，特別是不良的工程地質條件，為工程建設規劃、設計和施工服務，防止工程建設人工誘發地質災害；最近提出來的地質災害勘察是為地質災害防治服務的。
4.地質災害勘察的基本內容
地質災害勘察的基本內容包括6種：
（1）調查地質災害和孕災體分布范圍及規模；地質災害已經發生了，它的分布范圍和規模可以直接調查。對於已經有前兆，還沒有發生的應該作出預測，如果發生時，它的影響范圍和規模可能有多大為災情評估和預測做准備。
（2）已產生的地質災害災情調查及將要產生的地質災害災情預測和評估；
（3）地質災害產生原因、變形體或災害體結構、運動機制、變形趨勢預測（穩定性、影響范圍）調查研究；
（4）工程治理可能性研究（外動力作用——可治；內動力作用——難治）。
地質工程學原理
著者看到有一些地質災害勘察報告，特別是地質部門提供的地質災害勘察報告，在災情評估和預測問題上說不準，有的做得很大，有的做得很小，現在我們對變形體穩定性如何評價還有一些辦法，但是將來它一旦成災時的影響范圍有多大，這個問題目前研究還不多，這就影響到災情調查和預測，所以說災害產生的規模和影響范圍是地質災害勘察中的重要內容之一，災情調查和預測評估工作是地質災害勘察與其他類型的地質勘察的主要區別之處，是地質災害勘察的重要內容之一。沒有災情不好說該防治還是不該防治。災情包括經濟損失、社會影響及對環境的破壞，即常說的三大效益，災情評估應該包括這三個方面內容，這是地質災害勘察的獨特的地方，一定要認真做好。
第三方面內容是孕災條件、孕災體特徵、成災原因分析、變形體或災害體結構、運動機制、變形趨勢預測（穩定性、影響范圍）的研究。這是地質災害勘察的核心工作，這對研究防災方案來說是很重要的一環。有了這方面內容，我們才能進行工程治理可能性研究。工程治理可能性應該分別看待，比如說，外動力誘發的，包括人類活動和地質外營力誘發的地質災害，工程可以治理；內動力造成的，比如斷層活動，地震誘發的地質災害，一般來說是很難治理的，有的是無法治理的，可以採取躲和抗的辦法來防災，如地震，躲，有時也沒有辦法躲，我們可採取抗震設防來防災。外動力作用形成的地質災害也不都是要治理或值得治理的，防災方案有兩種，一種是抗和躲，進行工程加固和居民點搬遷，這種情況一般是經濟效益和社會效益都很低，治理投資很大還不如搬遷和適當地加固，如四川省雲陽縣東大井滑坡，災情很嚴重，但是治理的效益很低，而且三峽水庫建成2000年蓄水時，這個村子就要淹沒，顯然，治理是不合理的，還不如提前投資搬遷，這是合理的。搬遷、躲避和工程治理主要決定於防治效益。防治效益，前面已經提出過，包括經濟效益、社會效益和環境效益。經濟效益比較具體，好論證。社會效益比較復雜，牽扯到政治和文化，比如說，西藏有一個瓊結縣，正在受到泥石流的威脅，但是防治的經濟效益不大，可是社會效益很大，藏族的很多名勝古跡在那兒，松贊干布和文成公主合葬的大墓也在那兒，社會效益很重要，這個點就必須防治。還有環境效益，也很重要，要綜合判斷來確定該不該治。
另外一項勘察內容是變形監測。著者多次談到過這個問題，著者的意見是在地質災害勘察伊始就要把這項工作做起來。地質災害勘察工作至少需要一年時間，我們利用這一年時間進行變形監測、收集變形資料，對評價災害體或變形體的活動性是非常寶貴的。著者遇到很多情況是，根據計算結果，它是穩定的，可是觀測結果是裂縫還在發展。如鏈子崖危岩體的穩定性，有的計算得出的安全系數是3.7，有的計算得的安全系數是1.7，誰也沒有計算出它不穩定，可是觀測結果是變形繼續在發展。原因在於你的計算模型和計算參數很難選准。計算結果只能做參考，那怎麼辦?我們要尊重監測結果。變形還在發展，說明它是不穩定的，這個結論是可靠的，這說明變形監測是很重要的。第二個變形監測的重要性是監測施工過程的安全性，防止施工過程中產生意外事故。第三個重要意義是檢查治理效果。你說治理好了不行，要看治理的實際效果。效果檢驗不是一年半年就行的事，需要經過一段時間檢查。比如說，豆芽棚滑坡經過治理後變形明顯減小，但是還在微弱地活動，現在又在產生反彈，是否是變形就完了呢，還要繼續進行觀測。韓城電廠治理完工了以後，確實是不動了，後來又動了，這個問題應該引起重視，這是地質災害勘察的基本內容。
下面再談一下地質災害勘察報告編寫內容。1995年著者審查了6個地質災害勘察報告，比較合乎要求的只有一個，原因是沒有規范，著者認為地質災害勘察報告基本內容還是可以提出來的，有下面幾個部分：
第一部分：闡述地質災害發生過程及歷史，災情調查及預測評估結果（直接的和間接的損失，經濟、社會和環境損失和破壞）；
第二部分：闡述地質災害形成的環境地質條件（氣象、水文、地理地貌、地質等）；
第三部分：地質災害區域特徵、可能產生的地質災害規模、孕災體（變形體）結構、邊界條件、物理力學參數，地質災害成因、成災因素、變形機制、穩定性分析、運動過程和影響范圍預測；
第四部分：論述治理的必要性：根據治理的經濟效益、社會效益、環境效益分析論證；論述治理的可能性；論證防災方案；
第五部分：結論。
3. 地質災害包括哪些災害地質災害中包括那些災害
比較常見地質災害共有12類、48種。它們是：1地殼活動災害，如地震、火山噴發、斷層錯動等；2斜坡岩土體運動災害，如崩塌、滑坡、泥石流等；3地面變形災害，如地面塌陷、地面沉降、地面開裂（地裂縫）等；4礦山與地下工程災害，如煤層自燃、洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、岩爆、高溫、突水、瓦斯爆炸等；5城市地質災害，如建築地基與基坑變形、垃圾堆積等；6河、湖、水庫災害，如塌岸、淤積、滲漏、浸沒、潰決等；7海岸帶災害，如海平面升降、海水入侵，海崖侵蝕、海港淤積、風暴潮等；8海洋地質災害，如水下滑坡、潮流沙壩、淺層氣害等；9特殊岩土災害，如黃土濕陷、膨脹土脹縮、凍土凍融、沙土液化、淤泥觸變化、淤泥觸變等；10土地退化災害，如水土流失、土地沙漠化、鹽鹼化、潛育化、沼澤化等；11水土污染與地球化學異常災害，如地下水質污染、農田土地污染、地方病等；12水源枯竭災害，如河水漏失、泉水乾涸、地下含水層疏干（地下水位超常下降）等。
4. 蘭州市榆中縣金崖鎮陸家崖村未來十年有可能搬遷嗎
有可能也許也沒有可能，就看當地對你們這個地方的發展規劃是不是需要搬遷了，怎麼你想搞點搬遷款花花。
5. 地質災害與地下污染探測
程業勛
（中國地質大學（北京））
「環境」一詞起源於18世紀，逐步被廣泛引用到自然環境、社會環境、經濟環境等。但當代環境科學研究的環境范疇，主要是指人類生存與可持續發展的外部條件。所以《中華人民共和國環境保護法》中明確指出：「本法所指的環境，是指人類生存和發展的各種天然的和經過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡、自然保護區、風景名勝區、城市和鄉村等。」地球物理學主要研究發生在岩石圈、水圈、大氣圈和地球空間的對人類生存和發展有重要影響的環境變化和供給條件。因此，從一定意義上講，地球物理學從產生的那一天起，就是一門研究人類生存與發展環境的科學。
西方工業化300年，已經消耗地球億萬年的資源儲備，而且日益加劇，造成資源緊缺，環境惡化。2007年10月25日聯合國環境規劃署（UNEP）發布集1400位科學家智慧寫成的《全球環境展望》（GE0-4）綜合報告指出，自1978年以來的30年，人類消耗地球資源的速度，已將人類自身置於岌岌可危的境地，到目前為止，已經超出地球生態承載能力近三分之一。每年有7.5萬人死於自然災害，全球一半以上城市的環境超出世界衛生組織（WHO）制訂的污染標准。
岩石圈（含土壤）、水圈（含地下水）、大氣圈和生物圈構成地球物質循環的整體，是人類生存不可或缺的各個組成部分。地下（土壤和岩層）一直是人類處置廢棄物和垃圾的場所。包括大氣沉降物在內，超過土壤自凈（降解）能力的時候，就會構成土壤污染，特別是難以被土壤生物降解的有毒物質，還會隨著水的蒸發和大氣環流，擴散到全球（稱蚱蜢效應）。這就告訴我們，對於難以降解的有毒物質來講，地球是一個封閉的生態系統，這些有毒的污染物，只能轉移而不會消失。即使遠離污染源上萬千米，生活在北冰洋的伊努特人體內也可以檢測到持久性污染物（POP）的存在。
美國上世紀30～40年代，就開始將工業廢棄物以及活水、污油注入地下。時隔二三十年後，由於地下地質環境的變遷，有些原來埋在河谷（山谷）地區的這些物質，經歷容器的腐蝕、洪水沖刷而擴散、深灌的污水上涌，造成泄漏污染。為進一步防治，在不得已的情況下，找到地球物理方法，探測再次造成的地下污染分布區域。這也是環境地球物理分支學科建立的起始。
1 自然地質災害的勘察
地球上山地面積占陸地總面積的四分之一，居住人口占總數的10%，道路總里程佔30%，是泥石流、滑坡、崩塌等自然災害主要分布區。我國地處自然地質災害集中的太平洋環帶和地中海至喜馬拉雅山帶的聚集部位，成為地震和各種地質災害多發國家之一。據報道，全國共有地質災害隱患地點22.92萬處，威脅著3500萬人的安全，財產超萬億元，以及重大工程、城鎮和村莊的安全。1965年11月23日發生在雲南祿勸縣火山泥溝的特大滑坡，總土方量達3.9億m3，滑體流速高達5～6km，在河中迅速堆積成長1100m，高167m的攔河大壩，形成5萬m3蓄水的堰塞湖。不久滑體大壩陷落，迅速淹沒5個村莊。1981年7月9日暴雨引發成昆鐵路線上利子依達溝發生的泥石流，使400噸重的巨石沖入溝口，將數節火車推入大渡河，迅速堆積成壩，形成回水5km，積水29萬m3的堰塞湖。長江三峽鏈子崖危岩體位於秭歸縣新灘鎮，長江南岸，兵書寶劍峽的出口處，屬於西陵峽崩塌隱患區。本區有歷史記載的崩塌滑坡造成重大自然環境破壞性災害的有14次。其中1030年崩塌滑坡體堵塞長江21年，1452年滑坡堵江82年，1985年6月12日凌晨3點45分至4點20分，歷時35分的大滑坡，使總計3,000餘萬立方米的崩塌堆積體整體滑移，高速飛下的土石將位於江岸的新灘鎮全部摧毀，在江內激起54m高的巨浪，將對岸上的建築捲入江中。由於幾年前的電磁測深和淺層地震為主查明了滑體的厚度和范圍。1977年開始連續監測，及時准確預報，撤離果斷，滑區內457戶，1,371人，無一人傷亡，僅航運中斷12天。這樣大規模的滑坡，及時准確預報成功，在國內外是罕見的，被譽為一起世界奇跡。[1]
我國山地多，滑坡、泥石流、崩塌等地質災害的分布區域占國土總面積的65%。隨著自然的變遷和人為的致災作用，各種地質災害逐年增加。據四川省統計，泥石流致災的縣市：20世紀30年代有14個；50～60年代76個；70年代109個；1981年135個；1990年達200個。70年代以前地面沉降、地面塌陷和海水入侵還是少數地區，近年來由於對地下水的過度開采，至2008年有70多個城市出現地面沉降，總面積達6.4萬km2，上海、天津、西安等城市有的降幅達2m，天津塘沽達3.1m；地面塌陷3000多處，總面積300多km2；海水入侵總面積達1000km2。
各種地質災害的發生都是地質環境變化引發致災岩體內部結構變異，穩定性受到破壞的結果。因此，自然地質災害勘察的目的在於查明致災岩體（土）的地質環境和內部結構，研究致災岩體的結構變異和穩定狀態，圈定致災岩體范圍，評價發生發展趨勢。在滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷以及海水入侵等地質災害勘察中[2]，應用地球物理勘查主要是查明致災的地質條件，為防治或預測預報提供依據。
表1 自然地質災害地球物理勘查的主要任務和可用的技術方法一覽表
為了進一步說明地球物理勘查在自然地質災害防治中的作用，列舉三個實例如下。
1.1 滑坡體和滑坡面的勘察
滑坡勘查的主要任務是查明滑坡體的深度和范圍，以及滑動面的深度與形態[3]。
黑海沿岸高加索地區是滑坡發育地區之一。滑坡所處的地形高約為20～25m，滑坡體主要由砂質粘土加碎石構成，下伏泥岩風化殼。選用電阻率法以及淺層地震進行勘察。電阻率測量結果如圖1所示。
圖1 電阻率與地震劃分的滑體與滑床
可劃為三層：地表層電阻率ρ1=13~29Ω●m，相當於滑體。中間層電阻率ρ2=2~4Ω●m，為風化岩，可認為相當於滑動帶。最下層電阻率ρ3=8~12Ω●m，是未風化的泥岩，為該滑坡的滑床；淺層地震資料解釋，可劃為上下兩層：上層縱波速度VP=340~360m/s，可認為是滑體和滑動帶，下層：VP=1360~1400m/s，為堅硬的未風化泥岩。在未風化的泥岩頂部用電阻率和地震測量得到的速度躍變界面和電性界面在深度上比較一致（相差1~1.5m），構成的過渡帶（弱帶）可能形成滑坡的滑動面。
1.2 滑坡的監測與預測研究
山區佔地球陸地總面積的四分之一，加上礦山開采構成的人為坡地，滑坡每年造成的經濟損失和人員傷亡巨大。對滑坡的監測和預測引起重視[3]。1985年6月12日凌晨3點45分發生在長江三峽新灘鎮大滑坡預報成功。其監測工作中的地質、物探和測量工作是從1962年開始的，基礎調查工作完成後，於1977年設置四條視准線，連續觀測滑坡堆積體的水平位移。前後監測研究23年。多年來設想主要用地球物理方法預報滑坡的研究也不在少數。其中南烏克蘭露天開采鐵礦的斜坡滑動研究是以視電阻率（ρs）觀測和礦山測量聯合研究提出的。滑坡地點如圖2（a）所示，視電阻率（ρs）觀測，採用不同供電極距的對稱四極裝置與水準點礦山測量共同布置在滑動體上。連續觀測得到三種極距視電阻率曲線如圖2（b）所示，兩種極距的視電阻率比值ρs*/ρso—t曲線；反映地電斷面變化非常靈敏。圖2中t1，t2，t3時刻視電阻率出現異常，反映t1時刻斜坡岩石形成微小裂隙；t3時刻斜坡岩石產生滑落。
圖2 傾斜露天礦場滑坡上的動態觀測
1.3 海水入侵的勘察
近年來由於地下水的過度開采，造成地下漏斗100多個，面積達15萬km2；70多個城市地面沉降達6.4萬km2；沿海城市的海水入侵達1000km2以上。萊州灣、遼東半島歷來最為嚴重。中國科學院地球物理所利用電測在這一地區進行了勘察[4]。研究了海水入侵與電阻率關系（表2）。根據電阻率分布劃出海水入侵平面圖（圖3）。該區海水入侵可分為入侵嚴重區（ρ1=2~17Ω·m）；輕度區（ρ1=17~30Ω·m）；受入侵影響區（ρ1=30~100Ω·m）。在王河和朱橋河地區為兩個地下漏斗區，地下水位分別為–15m和–10m，這一地區海水入侵面積最大，致使50萬畝耕地不能使用地下水灌溉。
表2 海水入侵程度與電阻率關系
圖3 山東萊州三河下游海水入侵分布圖
2 地下污染物的勘查
近30年來，隨著經濟和城市人口的迅速增長，廢棄污染物的排放量逐年增加：1999年工業廢棄物排放量7.8億噸，2007年達17.6億噸，增長率15%，截至2009年廢棄物積存量已達80億噸；城市生活垃圾2000年總量為1.4億噸，2005年為1.95億噸，2010年將達2.0億噸[5]。據調查，全國668座大中城市中2/3被垃圾圍城，1/4城市已沒有堆放場地。全國有近億輛汽車在開動，加油站林立。據北京1000多座加油站調查，有1/2存在漏油現象。
所有排放的污染物，無論是氣體、液體和固體，最終的歸宿都是土壤和水體（地表水和地下水）。截至20世紀末，我國受污染土壤的耕地面積達2000萬公頃，約占總耕地面積的1/5，每年因污染導致糧食減產1000萬噸。水污染更為突出：「70年代水質變壞，80年代魚蝦絕跡，90年代身心受害」，成為水污染的真實寫照。600座大中城市淺層地下水都不同程度地遭受污染，其中一半城市地下水已不能直接飲用。農村已有3.6億人喝不上符合標準的飲用水。
地下污染，往往不易及時發現，直到危及生產和生活。如吉林工業廢渣堆淋濾液滲入地下，導致幾十平方千米內1800眼水井被污染而報廢。佳木斯140多萬噸工業和生活垃圾堆放場，產生的硝酸基荃污染地下水，使6個自來水廠停產。北京天通苑是20世紀60～70年代的垃圾堆放場，停用後掩埋，改建住宅小區，2008年一名綠化工人下井（在三區22樓外）接水管時中毒昏倒井內，另一名下去營救也倒在井內，經查為硫化氫中毒。這就是垃圾堆掩埋產生的「定時炸彈作用」。宋家莊三位地鐵工人挖探井（2009年4月28日），3m深時聞到臭味，5m深時感到不適，一人嘔吐，醫院檢查三人為中毒，經查該地20世紀70年代曾是一家農葯廠，未作土壤污染處理，毒氣在地下土壤中積累。
人的眼力有限，不可能看清地下污染。地球物理勘查就是幫助人們即時了解地下污染存在空間以及遷移狀況。美國20世紀40年代開始在幾個河谷和山谷填埋工業廢棄物，幾十年後這些當時認為處置安全的廢棄物開始泄漏，到80年代開始，感到非治不可，但時至今日，地下污染物的空間位置及其污染流變范圍都不清楚，於是通過地球物理勘查，重新圈定地下污染物的空間位置。
應用地球物理探測方法，對地下污染物的探測和監測，防止污染擴散，保護環境。概括來看，目前主要用在以下幾個方面：
（1）用於廢物填埋場選址調查[6]。工業生產廢物和人類生活垃圾不僅量大而且成分復雜，有毒有害物質混雜其間，經雨水淋濾產生滲漏液侵入地下污染土壤和地下水水源。因此，選擇遠離地下水且緻密的防滲岩（土）層作為垃圾填埋場地是重要的。主要用電阻率法、瞬變電磁法、探地雷達、折射地震和放射性測井。目的在於查明地下：①基岩面形狀；②地表粘土層的結構；③地下水位及含水層分布范圍及地下水流向；④基岩結構及構造；⑤地下暗河及河道分布。
（2）一些發達國家常以地球物理監測作為垃圾填埋場和廢物堆放場的檔案資料。從垃圾填埋（堆放）開始，直至垃圾填埋場終止封場後延續30年進行監測，跟蹤監測表明，固體垃圾降解很緩慢，以固體垃圾溶解物總量（TDS）為例，前10年降解1/2，20年時餘1/5,30年後餘1/10；氯離子、硫酸鹽等30年只降解1/10。一旦發現泄漏且有擴散危險，應立即進行處理。所用的探測方法主要是電阻率法和瞬變電磁法。激發極化法也有良好的效果。而我國還沒有建立監測制度。
（3）追蹤污染源。根據地下環境中水流與污染物遷移模型以及地層滲透率的差異，或者存在地下古河道、斷裂、裂隙，使地下水和污染物在地下形成一定的遷移軌跡。在某井位或河邊、海岸發現污染可以利用地球物理方法追蹤探測出遷移路線，查出污染源所在地，為污染防治提供資料，主要利用電阻率法。
（4）探查垃圾填埋場襯底塑料膜出現漏洞位置。由於受壓、承重等原因使襯底塑料出現漏洞，使填埋場的滲漏液外泄。為了修復需要及時找到漏洞位置。主要利用直流電阻率法。
（5）地下廢棄物的調查。故舊廢棄物和垃圾堆放場填埋多年，現移作他用，為了重新處理，需了解其分布范圍和確定深度。主要採用電阻率法、地震雷達法等。
（6）廢棄物堆放場對土壤和地下水污染的監測。礦山廢棄物、選礦和冶金廢棄物，化工廠和葯廠等可能成為污染源的堆放場進行監測。主要使用電法、磁法和土壤氡測量方法等。
（7）地下儲油罐和輸油管泄漏探測。加油站世界林立，僅北京市就有1100多處。美國探測證實上世紀70年代以前建的加油站幾乎全部有泄漏。因此，加油站是土壤和地下水的主要污染源之一，對加油站進行常規監測是必要的。常用的探測方法有自然電位、電阻法以及揮發性氣體（CH4）法等。用土壤氡氣測量法也有良好效果。我國也做了試驗監測工作。
（8）深埋廢液處理場的監測。隨著區域地質結構變化和地下水位變化，廢液可能發生遷移和外溢，所以監測是必要的。一般用自然電位法圈定二次污染范圍。
（9）核電廠對核廢物處置場有深埋和淺埋兩種，其選址要求和方法各不相同。淺埋與垃圾場選址類似。深埋選址是永久性的，要進行深部選擇勘查。選址是極為慎重的地質勘查工作。深埋選址一般要選擇區域地層穩定，沒有裂縫斷層、滲透系數極小的岩層。主要使用深部探測的重力、磁法和電磁法以及地震方法。
現舉兩個應用實例如下。
2.1 保定韓村地下垃圾填埋場勘查
保定韓村垃圾堆放場，佔地200m×200m，後來加蓋1.5m原土層，掩埋了垃圾堆多年，成為平地。四周已有建築。急需查明地下垃圾堆的污染區域，以利整治（楊進，劉兆平等，2006）[7]。
為了取得好的效果，探測工作以高密度電阻率法和探地雷達為主。用了5種探測方法，測線以東西方向3條，南北方向4條，均勻分布，每條測線長度為200m。
2.1.1 高密度電阻率法
沿測區7條測線:4條南北向(HCH.1.4.7.10)，3條東西向(HCH.11.12.13)進行剖面測量。使用電極64，點距3m。根據北京市北神樹等3個垃圾填埋場滲瀝液的實測電阻率資料，對比本區土壤的電性特徵，每個剖面圖可劃分出4個電性層。其對比數值列於表3。可見視電阻率小於15Ω·m的區域為垃圾及其污染區。本區掩埋的故垃圾堆及其形成的污染區分帶圖如圖4所示。
表3 工作區污染帶異常劃分表
2.1.2 探地雷達法
共測6條剖面，南北向4條，東西向2條，與高密度電阻率法同步進行。使用SIR-3000儀器，100MHz天線。探測深度10～15m。剖面圖電磁波信號分區明顯。根據本測區電性特徵，進行對比。可以認為視電阻率1～10Ω·m，相對應的介電常數均為5~100；電磁波傳播速度均在0.047~0.13m/ns。為此得到本測區垃圾污染區埋深在2.5~3.5m以下，如圖5所示，為資料解釋結果。
對已掩埋多年的韓村地下垃圾場探測後根據異常區，用洛陽鏟和挖掘的方法進行了驗證，證明在深1.5m以下見到垃圾，說明探測結果是可靠的。
圖4 韓村測區HCH.1.4.7.10線剖面污染異常分帶圖
圖5 韓村測區HCH.1.4.7.10線雷達資料解釋
2.2 安家樓第三加油站漏污染探查
北京市朝陽區安家樓住總第三加油站，1995年春發現泄漏，致使位於東南的自來水廠部分停產。7月某物探與化探研究所以氧化還原電位法、磁化率以及氣烴（CH4和C2H4）測量方法，同時進行了面積勘查。由於周圍都是道路和建築，測線基本上沿馬路兩側以及住總三公司停車場院內，寶馬汽車維修中心院內空曠地區布置。
氧化還原電位，設備輕便，在人行雜亂的市區工作方便。其測量結果的等值圖（5mV間隔）列於圖6。由圖可見，地下漏油的展布與該地區的地下水流方向一致（南偏東方向）。
土壤磁化率方法，土壤氣烴方法測量獲得的油污染展布與氧化還原電位測量結果非常吻合，展布方向的趨勢也基本一致。
輕烴（CH4）和重烴（C2H4）是直接抽取土壤中CH4（甲烷）和C2H6（乙烷）測量的結果，其平面等值圖與氧化還原電位也完全一致。
經過加油站核實，先後泄漏柴油78噸。開挖對污染土壤進行清理、更換。證明柴油逐步漏入地下包氣帶和潛水層，其地下分布於探測結果完全相符。
圖6 北京朝陽某加油站漏油污染氧化還原電位等值圖
美國楊百翰大學用探地雷達在亞利桑那州的Tuba城探測汽油罐漏油污染土壤和地下水。首先用探地雷達圈出漏油污染區，其次是鑽孔取樣分析油的含量，監測孔確定地下水位和流向，第三步是將雷達探測結果與鑽孔土樣、水分析結果進行對比，最終確定漏油引起的污染范圍和深度。研究認為，由於油污一部分出現在潛水面之上，另一部分流入淺水面下方的飽水帶，使電磁波反射變得模糊不清。所以，圖7中雷達信號反射增強部分對應於漏油處。探地雷達用的80MHz天線頻率。
圖7 石油罐泄漏區上的探地雷達記錄（中心頻率80MHz）
主要參考文獻
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6. 重慶市金佛山甑子岩危岩的動態監測與預警預報
任幼蓉張軍陳鵬
（重慶市地質環境監測總站，重慶，400015）
【摘要】岩崩是基岩山區一種常見的地質災害，具有突發性強，預見性差，危害性大的特點。筆者等對金佛山甑子岩 W12﹟危岩採用常規監測儀器和人工變形量測手段進行了預警預報判據研究，成功地預報了該危岩體的崩塌，避免了重大的經濟損失和人員傷亡。本文探討了岩崩系統發展演化規律，可為探索突發性地質災害的空間預警和防災減災決策提供依據。
【關鍵詞】危岩崩塌成因機制動態監測預警預報
1前言
2004年8月12日中午12時51分，位於重慶市南川市金佛山甑子岩的W12﹟危岩轟然崩塌。體積達50萬m3的岩體從海拔1800m的崖頂南西側傾崩墜落。瞬間，金山鎮玉泉村方圓2km2的土坡上到處散落著巨大的碎裂塊石（圖1）。垮塌過程共持續了約2分鍾左右，鋪天蓋地的灰塵彌漫方圓近3km的區域達40分鍾。
由於預報准確及時，南川市提前啟動了防災預案，危岩波及范圍內的近500居民已經提前搬遷。崩塌未造成任何人畜傷亡和財產損失。
圖1W12﹟危岩崩塌現場
2危岩概況
金佛山甑子岩危岩群位於金山鎮坭馬村，地處金佛山向斜中段近軸部偏東翼部位，緊鄰南川礦產品開發公司鋁礦廠東側。岩層產狀（280°～300°）∠（4°～5°），出露地層為二疊系灰岩及志留系頁岩，危岩沿東西轉南北向展布，呈不規則的「U」字形展布，總體呈「甑子」 甑子：為南方居民蒸制米飯常用的木質（遠古時為陶質）炊具器皿，呈圓桶狀。
由於該危岩群凌空高度大，體積大，一旦發生崩塌，將會帶來毀滅性的災難。危岩威脅范圍縱向影響最遠可達柏枝溪河床，橫向影響寬度約為1200m（趙家溝—肖家溝東側山脊），包括流白水、新屋咀、秦家灣、趙家灣、沈家灣、響水灣（肖家溝沖溝東側約100m）等范圍，危險區內的礦山及150戶居民564人的生命財產安全，金山—頭渡公路等都將受到嚴重影響。
3危岩成因機制
甑子岩危岩的形成，主要受地形、岩性、軟弱結構面、水、風化、根劈、人類活動等因素的綜合影響所致。
（1）地形：整個危岩體為兩級三面高陡臨空陡崖，平面呈三面臨空的「U」字型展布，危岩陡崖段高度80～236m，近於直立，是危岩進一步發展的不利因素之一。
圖2南川市甑子岩危岩監測點平面分布圖
（2）岩性：二級危岩體主要由質地很純的二疊系茅口組（P1m）石灰岩構成，基座分別為梁山組（P1l）炭質頁岩和茅口組（P1m）二段頁岩夾灰岩，具有典型的「上硬下軟」的軟墊層基座特徵。該岩性特徵是崩塌發育中的基本因素之一（圖3）。
圖3W12﹟危岩體地質剖面圖
（3）軟弱結構面：據調查，岩體內發育三組裂隙，其中卸荷裂隙產狀直立，沿陡崖呈帶狀分布，裂隙帶發育寬度20～45m，尤其在20～30m裂隙范圍內最為明顯；最大延伸長度達200餘米，張開度一般1～200cm，最大張開度大6～7m。裂隙貫通性好，多無充填或充填少量的碎石，與層面組合，致使危岩體割裂分解呈形態各異的獨立塊體。結構面的不利組合是主導岩體穩定性降低的主要因素之一。
（4）水的作用：寬大的裂隙為水的運移提供了良好的通道，流經岩體裂隙中的水，使不穩定岩體與穩定岩體之間的側向摩擦力減小；流動的水使岩體可溶物質溶解，同時水對裂隙內充填物質有軟化作用，帶走細粒物質，水的作用加速了危岩體的進一步擴展。
（5）風化作用：危岩帶位於四川盆地東南緣、大婁山西脈西側一帶山地。長期裸露地表的岩石，在溫度變化、大氣、水溶液、生物等因素作用下，加快了岩體的差異風化，尤其對軟質岩體和裂縫的充填物尤為明顯，導致了龕狀凹腔岩穴形成。風化作用是崩塌發育中的積極因素之一。
（6）根劈作用：樹木的根劈作用，能破壞岩體整體性。生長在岩石裂隙中的樹木，由於根部不斷延伸和變粗，使岩石裂隙不斷張開，並使岩體進一步破壞，進而導致危岩、崩塌的形成。
（7）采礦活動：危岩區底部有鋁礦廠在進行采礦活動，開采面積0.5km2，採掘洞室的頂板埋藏深度170～400m。在上部岩體自重力的長期作用下，采礦頂板具有逐漸向下彎曲變形跡象，致使上部岩體產生朝臨空方向（S-W200°）位移的趨勢。該采礦活動是加速危岩失穩的主要因素之一。
甑子岩危岩體在自重應力的作用下，臨空面周圍岩體發生卸荷回彈，臨空面周圍主應力跡線發生明顯偏轉，為應力重分布、應力分異的結果。在臨空面附近產生應力集中帶，坡腳附近形成最大剪應力增高帶，從而產生與坡面平行的壓致拉裂面；由於卸荷作用，坡體向臨空方向回彈，使岩體原有結構鬆弛，陡傾角裂隙進一步加深加大，形成卸荷裂隙帶。
陡崖卸荷裂隙帶的形成為進入時效變形破壞創造了條件，受風化、地下水及人類工程活動等因素綜合作用，陡崖基底頁岩夾灰岩或炭質頁岩、粉砂質頁岩被風化、軟化、崩解，形成龕狀凹腔；在上覆岩體自重力作用下，導致下伏礦硐頂板下沉，並使陡崖向臨空方向產生變形，陡傾角裂隙進一步拉裂擴張，陡崖漸變為由多條不利結構面分割的岩柱，形成危岩。隨著變形的加劇，拉張裂隙分割出來的高大岩柱下部岩體被剪裂壓碎，變形向蠕滑發展。再隨著蠕滑的發展，基座下沉，拉裂隙向縱深擴展，當深度達到潛在最危險的剪切點時，岩體剪斷滑動並破壞（圖4）。
圖4基座剪切滑塌式破壞意圖
4W12＃危岩體穩定性研究
前已述及，南川甑子岩危岩群由二級陡崖組成，崖緣周邊全長約1400m，共涉及7個危岩帶、44個危岩塊體。其中變形跡象尤為明顯的屬Ⅲ－2號危岩帶、編號為W12﹟的危岩體。該危岩體分布高程1561～1796m，體積約56.25萬m3，岩性為
構成W12﹟危岩體的岩性為灰岩，基座岩性為頁岩夾灰岩，結構面產狀310°∠90°、25°∠89°、300°∠5°，分布高程1596～1796m，危岩塊體尺寸235m×50m×10m。岩層產狀300°∠5°，主崩方向200°。危岩形狀為三稜柱狀，三組裂隙發育：①組裂隙310°∠90°，延伸長度約200m，自
根據W12﹟危岩體發育的基本特徵，岩質斜坡的主控結構面走向平行於坡面，結構面傾角小於坡角且大於其內摩擦角。
根據《甑子岩勘查報告》（2002年）穩定系數計算結果表明，W12﹟危岩體在天然狀況下，K值為1.10，處於欠穩定狀態；暴雨工況下 K值為1.00，處於為臨界狀態；暴雨＋地震工況 K值為0.67，處於失穩狀態。
5動態監測分析
2001年11月，在甑子岩 W12﹟危岩體頂部卸荷裂隙上設立了4個監測點，採用經緯儀觀測，每3天觀測一次，其觀測結果見2001～2002年動態監測統計表（表1、表2）。2004年3月對W12﹟危岩體重新布置了2個採用人工量測方法的裂縫監測點和採用經緯儀進行水平位移量測的1個置鏡點、2個監測點（其點位布置詳見圖2，觀測結果見表2）。
表12001～2002年W12﹟危岩體（1﹟、4﹟點）動態監測統計表
表22004年3月至8月W12﹟危岩體（2﹟、3﹟、7﹟、8﹟點）動態監測統計表
監測數據分析表明，自2003年起，該危岩體已進入加速變形階段，呈欠穩定性狀態。至2004年6月，危岩體頂部裂隙張開達0.5～5m，後緣的裂隙已大部貫通，經常有零星危岩塊體墜落，表明危岩變形正在加速發展，具趨強勢態，已漸近臨界狀態，整體失穩可能性正在加大。
6預警預報判據研究
根據在W12﹟危岩體設立的2﹟、3﹟、7﹟、8﹟共4個監測點的監測系列數據研究，從2001年開始進行的斷續監測和2004年以來的每日監測數據，對 W12﹟危岩體綜合信息預報判據做以下研究。
（1）預報對象：根據岩體的地質條件、外觀形態特徵、變形跡象、崩滑歷史、現今位移速率及發展趨勢以及危岩體可能造成的危害，確定該危岩體為重點預報對象。
（2）預報判據形成原則和方法：宏觀地質調查與儀器監測相結合，地質定性分析與數據定量分析相結合，經驗判據與理論分析相結合。險情預報以危岩體進入加速變形階段為判據標准，臨災預報以危岩體進入急劇加速變形階段為判據標准。
（3）預報判據的主要依據：岩體位移監測、裂隙相對位移監測的基本數據資料和宏觀地質調查危險徵兆信息。
（4）綜合信息預報判據：儀器監測的危岩體位移、裂縫變化速率加快，位移曲線斜率明顯增大，出現突變（拐點）或進入加速變形階段；動態變化曲線速率連續增長，其位移曲線斜率明顯增大變陡；
（5）臨災報警狀態：在警報狀態的基礎上，監測資料表明，危岩體位移的變形、主要裂縫的變化及深部軟層的變形明顯增大，均進入急劇加速變形階段，位移曲線斜率驟增，出現拐點，曲線陡立（圖5）。危岩體邊緣部位及裂縫處出現頻繁墜石。
縱觀 W12﹟危岩體變形破壞過程，在2001年至2003年間，危岩體水平位移量多在1mm/10d;2003年至2004年3月底，危岩體水平位移量增為2～10mm/10d，呈加速變形特徵；2004年4月初至2004年6月底，危岩體水平位移量增至4～15mm/10d，強加速變形特徵顯著，處臨界失穩狀態。在此期間發出了險情預報，有計劃地分期組織當地居民分批搬遷，危險區內的生產礦山停止生產並關閉。
2004年7月至8月9日，危岩體水平變化量多在7～20mm/10d，監測動態曲線斜率持續急速加大；8月9日至8月10日，2﹟、3﹟、7﹟、8﹟各監測點動態變化曲線斜率猛增，並相繼出現明顯拐點（圖5）：
圖52004年W12﹟危岩體動態變化曲線圖
2﹟監測點：8月10日變形量為41mm,8月11日變形量為10mm（該監測點處於危險區內，已停止監測）。
3﹟監測點：8月10日變形量巨大，達168mm,8月11日變形量為74mm（該監測點處於危險區內，已停止監測）。
7﹟監測點：8月10日變形量為70mm,8月11日變形量增至85mm,8月12日變形量則達118mm。
8﹟監測點：8月10日變形量達166mm,8月11日變形量增為248mm,8月12日早7:30分變形量陡增，達658mm之多。
根據監測數據進行分析研究，7﹟、8﹟監測點自8月9日發生突變以來變形量急劇增大，變形活動強烈，說明該危岩體已處於急劇變形階段，動態變化曲線出現拐點，極有可能隨時出現整體崩塌。8月10日對 W12﹟危岩體發出臨災預報，並迅速報請主管部門和行政當局啟動防災預案，廣泛進行防災救災宣傳，劃定警戒范圍並設置警戒標志，維護險區重要目標的安全，進行交通管制，及時搬遷疏散危險區及影響區內的所有人員。
8月12日中午12點53分，W12﹟危岩體發生整體崩塌。由於成功地預報了金佛山甑子岩W12﹟危岩的崩塌，及時啟動了防災預案，提前緊急疏散了危險區內的所有人員，幸未造成任何人員傷亡和財產損失。同時也為金佛山甑子岩危岩帶的進一步監測分析研究積累了寶貴的資料，為山體岩崩的破壞模式研究和危岩體監測預警預報提供了可靠的地質模式參考依據，為探索突發性的地質災害的時間、空間預警奠定了良好的基礎。
目前，甑子岩地帶的其他危岩體的監測和預警工作仍在繼續。
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7. 山東半島城市群地區主要地質災害
在上面論述地區穩定性時，已涉及地震的災害。地震也是地質災害的一個重要災種。在有關水資源的討論中，也已經分析了山東半島的旱澇災害問題。這節著重討論山東半島存在的其他主要地質災害。
地質災害是自然界不可避免的現象，人類的不當開發，或未能對其很好地進行防治，都會激發、加速或加劇地質災害的發生與發展，增大其危害性。自然界中的地質災害，有緩變性地質災害，如海水入侵、地面沉降、沉陷等，也有急變性地質災害，如滑坡、泥石流、岩溶塌陷等，下面分別簡略分析。
1.海水入侵災害
在海岸帶地區，經常會產生海水入侵使陸地地下水被海水浸染，增大含鹽度，會失去作為飲用及工農業供水的價值。海水入侵也會破壞岩體的力學性質，增大產生滑坡等災害現象的危險性。海水入侵還會增強對碳酸鹽岩的岩溶作用，等等。
環渤海地區，海水入侵是廣泛的現象(圖18)。實際上，除少數為海水完全入侵地帶外(圖18中1區)，多數是海水入侵與地下水相混合地區，形成鹹水－微鹹水的混合帶，其影響寬度在1km至15km以上。
圖18 環渤海地區海水入侵現狀圖(據孫曉明，2005)
萊州是重要的海水入侵地區，其地下水礦化度可由150g/L，經32km的滲流途徑，與入侵地下海水不斷匯合相混後，變成礦化度為2g/L的微鹹水(圖19)。大王—羊口地下水礦化度變化見圖20。
圖19 萊州灣南岸固堤—央子地下水礦化度變化剖面(據徐建國，2005)
圖 20 大王—羊口地下水礦化度變化剖面( 據徐建國，2005)
萊州灣南岸海水入侵始於 20 世紀 70 年代末，當時是局部地區發生海水入侵，後來由於 80 年代初濰坊、昌道、庫克等地加強了地下水資源開采，另外河流中、上游修建水庫，使地表水補給量減少，而誘發了海水大量入侵，使咸 ( 海水) 與淡 ( 地下水) 界面向陸地遷移，形成大寬度的海水 － 淡水混合帶，原先淡地下水的礦化度一般在 500mg/L 以下，少數達 1000mg/L。
萊州灣地下水超采與海水入侵關系見表 29。
表 29 萊州市地下水超采量與海水入侵
( 中國地質調查局海洋地質研究所)
萊州市1976年海水入侵面積為15.8km2;至1989年，海水入侵面積已佔全市面積的11.12%，入侵速度由46m/a增至404.0m/a;至2001年，萊州市海水入侵已達260km2(李萍，2004);目前海水入侵面積為304km2。據1976～1989年的初步統計，萊州灣地區累計開采地下水38×108m3，地下水位平均下降15m左右，地下水漏斗面積達2000km2，低於海平面的負值區有1600km2。
龍口市海水入侵面積為78.4km2。煙台市從70年代起開采地下水，由於海水入侵，地下水氯離子含量由0.13g/L至1981年已變為1.7g/L，1989年，海水入侵線已達850m。
青島地區海水入侵面積達95.6km2，也開始於20世紀70年代。1981～1988年，大沽河流域海水入侵峰面內移750m。1981年開始開采地下水資源，在李哥庄一帶形成面積約100km2的地下水降低漏斗，中心最低水位－8.13m。1990年由於引貴濟青工程輸水，地下水開采減少，1994年豐水期漏斗平復。
青島其他地區，如白沙河—城陽河下游、黃島辛安等地，也有海水入侵，加上膠南市、膠州市和平度市，這幾個地方海水入侵面積已達159km2。
渤海的海水總礦化度為34.4g/L，黃海為33.33g/L，在大連地區海水與岩溶含水層中總礦化度為0.62g/L的淡水混合後，形成的地下鹹水總礦化度為8.14g/L，是由76.78%的岩溶淡水和23.22%的海水相混形成的(盧耀如，1999)，則:
山東半島城市群地區地質－生態環境與可持續發展研究
式中:Vf、Vb、Vs———形成體積為Vb的鹹水時，相應地下水和鹹海水的體積為Vf和Vs(L);CClf、CClb、CCls———分別為地下淡水、混合後鹹水和海水中Cl－離子含量。
在山東半島萊州灣地區，鹵水礦化度達50～150g/L，這不是海水的自身總礦化度，實際上是經蒸發、濃縮的鹽鹵水，就是說海水入滲後，經過自然和人工蒸發濃縮，使地下水中礦化度達到50～220g/L，其中包括了古海水入侵後，經過地下蒸發不斷聚集的鹵水。從這個數值上看，萊州灣海水入侵是疊加了古海水入侵的影響。
萊州灣東南岸地區海水入侵面積於1979～1993年是急劇增加的，近幾年面積擴大率稍有所下降(圖21)。
圖 21 萊州灣東南岸地區海水入侵面積變化( 據徐建國等，2005)
海水入侵，在世界濱海城市也多有發生，地下水中所含 Cl－離子含量可作為海水入侵強度的一個指標，前面已討論了環渤海北岸大連地帶海水入侵的強度，下面將國外一些地區海水入侵、造成 Cl－離子增多的情況列於表 30。
表 30 世界部分沿海國家 ( 地區) 海水 Cl－含量
萊州灣地區海水入侵是嚴重的，其中也包括高濃度鹽鹵水入滲形成的地下水。
2. 地面沉降災害
在萊州灣地帶的東營市，由於開採油氣資源及地下水資源，於 1985 年發現了地面沉降。地震部門曾用大面積精密水準測量復測了地殼形變規律，結果表明，丘陵區、萊州灣南岸及魯北平原埕寧隆起的東部，幾十年來處於抬升狀態，最大抬升區在膠北斷塊隆起區，上升速率為 4 ～8mm/a，東營—墾利地面沉降量最大達 80mm，利津縣以北地帶，沉降速率為 4 ～8mm/a，壽光西部地區，沉降速率也是 4 ～8mm/a。2000 ～2003 年，對該地進行了復測，發現地面沉降量為248 ～397mm。2002 ～2003 年，東營地面沉降觀測點有43個，沉降量在 10 ～30mm 以上。
地面沉降，必定會誘發或加劇海水入侵，萊州灣其他地區存在的地下水大降落漏斗，也存在著加劇海水入侵的問題。
3. 礦區地面塌陷
地面沉降，相對是個緩慢形變的過程，而地面塌陷，主要是由礦山開采引起的，有緩變發展的過程，也有突然發生的現象。山東半島地區採煤、金、鐵等礦產資源引起了較多的地面塌陷現象，特別是大面積煤田採用冒落式方法開采，引起地面塌陷、沉降現象更加嚴重。山東半島城市群礦區地面沉降概況見表 31。
表 31 山東半島城市群礦區地面沉降概況
( 山東省國土資源廳)
目前已閉礦的礦山，有的進行了復墾。礦山開采過程中，尾礦、排土廠等對環境影響較大，尚需治理。總的看來，山東半島城市群地區，煤礦、金礦及鐵礦的礦山環境問題，相對影響的地域比環渤海北翼這一帶要小些，但也是今後需予以關注的地質災害現象。
對山東半島地區開采地下水誘發地質災害、影響地質環境的情況進行了綜合評價，見圖 22。
4. 滑坡、泥石流地質災害
滑坡、崩塌與泥石流是常見的地質災害，山東半島地區也常發生。滑坡、泥石流等災害多是突發性的，易造成突發性災害，但是，多有相應的早期形變跡象，如後沿岩土體開裂，滑坡前沿的擠壓、隆起，或有少量塌方、崩落等前兆現象。
圖 22 山東半島城市群地下水誘發災害對環境質量影響評價( 山東國土資源廳供圖)
1648年，郯城－莒縣地震，誘發了體積為480×104m3的滑坡;近期有濟南長清馬山滑坡、崩塌群，長600m，寬500m，平均厚15m，體積近300×104m3，都是規模較大的滑坡。濟南歷城區西營鎮十崖村，於2000年8月暴雨後山體坡面出現35處滑塌點，形成泥石流，毀農田4hm2，牲畜死亡50頭，沖垮橋梁7座、樹木3000多棵。1998年，淄博山區也發生了泥石流，20多公頃耕地被毀，270hm2農作物被毀，並毀壞光纜、供電線路。
山東半島城市群發生滑坡等地質災害的情況見表32。山東半島地區崩塌、滑坡、泥石流災害，規模比中國西部地區小得多，最主要的是減輕及避免這類災害，需要及早監測發現，以便提供適時的依據，採取相應措施予以防治。最主要的一點是，工程建設中，特別注意不要隨意開挖施工，避免天然狀態下穩定的岩體坡角被破壞而誘發滑坡、泥石流等地質災害。
表 32 山東半島城市群崩塌、滑坡、泥石流災害概況
( 山東省國土資源廳)
5. 岩溶塌陷災害
在碳酸鹽岩分布區，長期超量開采岩溶地下水，會使岩溶地下水位持續下降，並導致岩溶水與上覆第四系孔隙水水動力條件發生變化，並對岩土體穩定性產生影響，從而誘發岩溶塌陷的發生。目前，魯中南地區岩溶塌陷主要發生在泰安、棗庄、萊蕪等地，危害性非常突出。
(1)泰安市岩溶地面塌陷
主要發生於泰安舊縣、鐵路三角區及東郊訾灌庄一帶。1970～1994年，在25km2范圍內，共發生塌陷152處。塌陷直徑一般1～6m，最大16m，深度在鐵路三角區為4～8m，訾灌庄一帶為2～5m。舊縣地面塌陷造成9個村莊房屋開裂倒塌。20世紀90年代初期，京滬鐵路行經本段列車車速限在5km/h。後來，經過勘測處理，如採用旋噴樁、灌漿、連鎖鐵軌及控制地下水開采等途徑，使這一帶岩溶塌陷的災害得到控制。
(2)棗庄市岩溶地面塌陷
主要發生在十泉水源地、丁庄—東王莊水源地及薛城區大呂巷等地，1980～1996年累計產生塌陷200處，目前塌陷分布面積達25km2。塌陷多為點狀橢圓形，直徑3～10m，東王莊西橋附近一處最大塌陷坑，長80m，寬60m，深1.5m。
塌陷的發生使部分村民住房的地面、牆壁開裂，給人民生命財產安全帶來一定威脅。同時，地下水位的大幅度下降，又導致順河道排放的污水滲入地下，使岩溶水遭受污染。
(3)萊蕪市岩溶塌陷
岩溶塌陷主要發生在陣公清—西泉河一帶鐵礦區，由於鐵礦生產和當地工農業生產長期大量采排岩溶地下水而引起。1973～1997年間，共發生岩溶塌陷139處，塌坑最大直徑35m，最大深度13m，累計塌陷面積6435.0m2。
在這個岩溶塌陷區范圍內，共有13個村莊的民房受到不同程度的破壞。其中，199戶的1001間房屋破壞嚴重，裂縫寬度超過4cm，被迫搬遷。
此外，在臨沂市區、沂源縣、平陰縣、蒙縣及蒙陰縣等地，亦有一定規模的岩溶塌陷發生，造成很大的經濟損失。
8. 地質災害損毀土地復墾潛力分析
(一)滑坡損毀土地復墾潛力分析
(1)山體自身的破壞。滑坡體移動後，原地貌發生變化，出現滑坡懸崖，山體岩石裸露，坡度大，被破壞的土地基本不具有復墾為耕地的條件。因此，此類土地主要屬於生態恢復的范疇，可復墾為林地或草地。
(2)滑坡體上土地的破壞。滑坡體上面原是耕地的，滑坡體脫離原山體向下移動，滑坡穩定後其空間位置與空間形態均發生較大變化，但土層結構變化較小，一般情況是坡度變緩，如果坡度小於25°，再次發生地質災害的隱患較小，則具有復墾為耕地的潛力。
(3)滑坡體經過區域土地的破壞。滑坡體經過區域地面坡度一般較大，由於其覆蓋在經過區域土地上部運動，會對原地面各類土地產生摩擦、推覆，因而滑坡體經過區域基本被滑坡體所覆蓋，一般不再具有復墾為耕地的可能性，主要復墾為林地或草地。這就是許多村莊、耕地被掩埋，因而滅失的原因。
(4)滑坡體前緣的土地破壞。由於滑坡體整體移動產生了巨大推力，能量傳遞到滑坡體前緣，在阻力、推力共同作用下，將滑坡體前緣土地(特別是耕地的耕作層)的土壤結構破壞，褶皺起伏，原土地地形發生變化，耕作層中夾雜一些石塊、生土等，甚至將耕作層覆蓋在深處。因為滑坡體的推動，滑坡前緣的土地總體來說向上雍起，雖有翻轉，但地面坡度趨於平緩，耕作層仍基本保留或土層厚度較大，加之表土或耕作層松軟，適宜作物生長，屬於土地復墾的有利地段，所以該區域具有復墾為耕地的潛力。
(5)拋滑體土地破壞。由於突然受到水平應力的作用，原山體表面部分與山體分離，從原山體拋灑出去，同時，大量山體出現滑動。拋灑的物質，一部分又落在滑坡體中繼續滑動，從而形成拋滑體。由於拋出物質體積相對較小，又落在滑坡體表面，加之滑坡體本身坡度變緩，所以拋滑體損毀土地具有復墾為耕地的潛力。
(二)泥石流損毀土地復墾潛力分析
泥石流沖出山口(或溝口)後，原來狹窄的地形突然變得開闊，隨著其運動過程中動能的損失，流體中混雜的砂石等逐漸被沉積下來，形成堆積體，由於堆積區原地形較平緩，泥石流在其上方形成的堆積體坡度一般也不大，從其地形條件上來看，完全具有復墾為耕地的潛力。在部分條件好的地區只需清除堆積體表面石塊後進行翻耕，就可直接種植作物，其他地區則需要進行客土覆蓋，以恢復其種植條件。因此，泥石流堆積區相比其他類型災毀土地在地形條件上有顯著優點和巨大的復墾潛力。
(三)崩塌損毀土地復墾潛力分析
崩塌過程中會產生巨大的氣浪，細小顆粒受到氣流沖擊會飛彈得更遠，使崩塌物在水平方向上表現出分選性；同時，堆積體和崩積物前緣一般覆有較大石塊，地面坡度大多大於25°，想要復墾為耕地具有一定難度，只有堆積體為土壤或小型崩塌且坡度較緩的才有復墾為耕地的潛力。因此，崩塌損毀土地一般復墾為林地或草地。
(四)堰塞湖損毀土地復墾潛力分析
堰塞湖中水流的不斷蓄積致使水位上漲、土地被淹沒，特別是耕地的淹沒，這種土地的破壞只是被淤泥流砂覆蓋，其耕作層未被破壞，在水位降低後，完全具備復墾為耕地的潛力；堰塞湖泄洪沖毀的土地，特別是耕地，由於被湍急水流不斷沖刷，原耕作層基本被沖走，但地面較為平坦，在有客土來源的條件下，具有復墾為耕地的潛力。
(五)地面塌陷損毀土地復墾潛力分析
地面塌陷規模和塌陷深度直接影響復墾潛力的大小和復墾方向。對於小規模的塌陷，塌陷深度不深且不影響排灌的，可直接復墾為耕地；對於出現塌陷坡的，可先對坡度較大的地段進行平整，採用「生熟土混堆法」，再施用農家肥等措施，這部分損毀土地具有復墾為耕地的潛力；對於出現塌陷裂縫的，除了破壞程度極其嚴重，易造成塌方、水土流失的土地盡量採取生態復墾外，其餘輕度破壞的土地可進行填土夯實，是可以復墾為耕地的；對於形成塌陷坑的，可把塌陷較深的土壤挖出填在塌陷較淺的區域，然後把塌陷較淺這部分災毀土地復墾為耕地，而深坑取土後的區域在進行整治後作為漁業養殖或蓄水用。
9. 地質災害主要危險地段和災種
受自然地理和地質環境條件的制約以及人類工程—經濟活動的影響，西氣東輸管道工程沿線地質災害具很強的地域性分布規律。大致以騰格里沙漠東緣和太行山東麓為界，分為西、中、東三個區段。西區段以風蝕沙埋、泥石流和洪水沖蝕、鹽漬土腐蝕和鹽脹災害為主，是在脆弱的地質和生態環境下典型的乾旱氣候衍生的地質災害。中區段以滑坡、崩塌、泥石流和洪水沖蝕、采空塌陷、黃土濕陷和潛蝕、風蝕沙埋、鹽漬土腐蝕和鹽脹災害為主。它的西部以乾旱氣候環境的地質災害為特徵，而中東部則是典型的山地地質災害分布區，本區段內以煤礦為主的礦產資源十分豐富，因此采空塌陷災害突出，將對輸氣工程有嚴重影響。中區段是地質災害類型最多，分布最集中的地段。東區段以地面沉降、地裂縫、采空塌陷、膨脹土脹縮災害為主，大多屬於人類活動導致的地面變形災害。工程沿線各省（自治區）評估區內發現的地質災害類型匯總於表5-2中。
表5-2工程沿線各省（自治區）地質災害類型匯總表
通過綜合評估，各省（自治區）地質災害危險性分級情況列於表5-3中。由表5-3可見，危險性大的長度占輸氣管線總長度的12.7%左右。危險性大的地段主要在新疆、陝西和山西三省（自治區）境內，其中陝西和山西兩省危險性大的地段分別占該兩省境長度的35.32%和27.08%，災種以突發性的滑坡、崩塌、泥石流和洪水沖蝕、黃土濕陷和潛蝕以及采空塌陷為主，而且它們密集分布於一些地段，對管線工程施工和正常運營安全的影響，應引起工程部門的高度關注。
表5-3工程沿線各省（自治區）地質災害危險性分級表單位：km
註：新疆段危險性按地下2m處評價。
陝西、山西兩省境內危險性大的地段是：滑坡和崩塌——陝西的馬路壕—武家坡段、高石崖—李家岔段、桃園—王家院段，山西的陽城芹池—北留段；泥石流和洪水沖蝕——陝西的馬路壕—武家坡、武家坡—高石崖、陽道峁—桃園、王家院—楊家圪塔、張家河—黃河段，山西浮山東要—陽城北留段；采空塌陷（煤礦）——陝西焦家溝—王家灣段，山西蒲縣—臨汾堯都土門段、浮山東要附近、陽城芹池—北留段、澤州李寨—瓦窯河段；黃土濕陷和潛蝕——陝西和山西的黃土高原區線路越梁、寬梁殘塬區，山西浮山段。上述災種在同一地段內往往疊加分布。
這里需要特別指出的是，在全線路地質災害危險性評估中，將洪水沖蝕與泥石流災害並列歸為一種地質災害，這對跨（穿）越河流、溝谷的超長型線型工程來說具有重要的實際意義。以往將洪水災害籠統歸入氣象水文災害中有些偏頗。實際上，洪水沖蝕與稀性水石流型泥石流並無本質的區別，而在工程實踐中，更多的線型工程（道路、橋梁、管道等）是由於雨汛期洪水沖蝕而遭致破壞的，在本工程西、中段的一些地段尤為突出。