水產生哪些地質危害

A. 論述題:地下水引起的工程地質問題包括哪些

包括場地穩定、地面沉降、基礎抗浮、樁基礎抗拔、基坑穩定、地下水滲流引起的流砂現象和機械潛蝕等.

B. 地下水地質環境問題

一、地下水開發利用狀況

新中國成立前，我國的地下水開發與利用只在一些局部地區進行，大多數是在農村，利用淺井解決人畜用水。新中國成立後，國家開展了全國水文地質普查以及城市供水等勘探工作，地下水在全國范圍內被廣泛開發，成為工農業用水以及城市生活用水的重要來源，特別是在北方地區，地下水更具有重要的地位。

在20世紀後50年中，隨著經濟建設的發展進程，我國地下水的開發利用大致可劃分為兩個階段。第一個階段是1950～1980年，地下水由少量開采猛增至700億m³/a，占當時全國用水量的18%左右。第二個階段是1980～2000年，這一時期我國的國民經濟進入穩步高速發展時期，對水資源的需求日益增長，地下水的開采量突破1000億m³/a，佔全國用水量的20%左右。

1950～1960年，我國地下水的開發，以解決城市供水為重點。60年代，由於華北遭受嚴重旱災，地礦部門大搞抗旱打井運動，重點在華北地區建立了大規模的井灌系統，並逐漸向東北、西北等地區推廣。

根據1980年全國地下水開采量的統計，總開采量為759億m³/a，約占天然資源的12%。其中平原區佔75%，山區佔25%。按區域分，北方佔84%，南方佔16%。北方平原地區佔全國開采量的71%，而南方僅佔3.5%。由此可見，全國地下水的開采量，北方平原地區佔主要地位。

據有關部門統計，1997年全國總供水量為5560.45億m³，其中17.4%來自地下水。地下水供水量占總供水量50%以上的有4個省（市），包括河北（75%）、北京（66.6%）、山西以及河南。其次是地下水供水量約占總供水量30%～40%的山東、遼寧、陝西、內蒙古、黑龍江、天津、吉林等省（市、自治區）。在1997年全國地下水實際開采量中，農業用水佔54.3%，工業用水佔17.5%，城鎮及農村生活用水佔20.2%，其他佔8%。

據不完全統計，全國大、中、小型地下水水源地共792個。其中開采量超過5萬m³/d的水源地共240個。這些大型或特大型水源地多數分布在華北地區，如北京、天津、河北、山東、山西和河南6省市，共115個，佔全國大型或特大型水源地總數的47.9%。東北3省共30個，占總數的12.5%。西北6省、區共48個，占總數的20%。以上15個省、市、自治區共有大型或特大型水源地193個，佔全國總數的80.4%，開采量佔全國大型或特大型水源地實際開采總量的82.2%。

根據1980，1993，2000年的統計結果，全國實際供水量的水源構成上，地表水所佔的比例持續下降，而地下水所佔比例則有所上升。灌溉農業用水在總用水量中所佔比例最高，但用水量呈遞減趨勢，工業和城市生活用水則快速上升。

二、地下水開發引起的主要環境地質問題

隨著人口的增長、城市化的推進、工農業的發展，我國的供水需求大幅度上升。地下水是我國城市供水水源之一，特別是在北方地區，大多數城市都以地下水為主要供水水源。地下水的大量開采，具有兩重效應，即正效應與負效應。從地下水開採的正效應來看，開采地下水在很大程度上滿足了工農業生產與人們生活的需要，促進了國民經濟的發展，改善了人民的生活水平。合理的地下水開采方式還可以使水質水量保持穩定，有利於城市生態系統的健康發展。地下水開採的負效應主要是過量開采地下水所帶來的對城市或環境造成的不利影響，主要表現為水資源枯竭、地面沉降、海水入侵、岩溶塌陷、生態環境惡化等，由於供求矛盾的日益尖銳，還往往形成惡性循環，構成地質災害，對城市環境和人民生命財產造成巨大損失或嚴重威脅。

（一）地下水資源枯竭

任何地區的水資源在一定范圍內總是有限度的，不管水資源如何豐富，都不可能無限制地擴大開采。水資源學提出了可采資源的概念，是指保證水質、水量維持穩定，同時對社會環境不產生任何不利影響的地下水開采量。

但是，我國大多數城市都以工業為主，且大部分工業企業集中在市區或近郊區，對水的需求量和消耗量都很大，所以水源地也主要圍繞城市地區分布。隨著城市人口增長和城市規模的擴大，地下水的開采量因需水量的猛增而急劇上升，原有的水源地沒有及時調整，地下水過量開採的情況十分嚴重。

據中國地質環境監測院對全國125座城市的統計（2006年），全國共有216個地下水降落漏斗，其中淺層地下水降落漏斗120個，深層地下水降落漏斗91個，岩溶地下水降落漏斗5個。淺層地下水降落漏斗主要分布在華北、華東地區，漏斗面積從數十平方千米到數千平方千米。深層地下水降落漏斗在華北、東北、華東地區分布較普遍，漏斗面積多在100km²以上，甚至達數千平方千米。

從20世紀80年代以來，城市地下水過量開采已成為一個全國性的普遍現象，而且北方有些城市如太原、西安、石家莊、保定、滄州等，年均地下水位降幅超過10m。在北方地區，由於地下水位持續下降，漏斗范圍不斷擴大，造成生產井出水量嚴重衰竭，大批水井吊泵報廢，甚至某些水源地被迫停產。在南方地區，地下水位基本保持穩定或緩慢下降。

（二）地面沉降

地下水的過量開采，尤其是在由鬆散的沖積、湖泊或淺海沉積物填充的盆地中，後果之一就是發生地表的下陷或沉降，即地面沉降。

地面沉降大部分產生在地下水開采量很大的濱海工業城市與農業生產區域，城市中發生的地面沉降常常給工業生產、市政設施和人民生活帶來危害。如日本的東京、新潟、大阪，美國的得克薩斯州休斯敦—加爾維斯敦沿海地區、加利福尼亞聖克拉拉河谷地區、義大利威尼斯地區、我國的華北平原、長江三角洲和汾渭盆地等。地面沉降已成為當今世界最重要的公害之一。以上海市為例，長期開采地下水作為主要工業供水水源。上海地面沉降最早發現於1921年，截至2004年，地面平均沉降1947.6mm，最大沉降量約2998.5mm（Gong Shiliang et al.，2005）。地面沉降是一種人們不易覺察的緩變性地質災害，它所造成的損失是一個連續的、不斷累積的增量變化過程。當人們意識到這種損害時，它所帶來的損失已非常巨大，並且影響范圍也已非常廣泛和持久。在全世界發生過或正在發生地面沉降的城市或地區，因地面沉降遭受的損失包括排水系統失效、城市泄洪能力降低、地下管網破壞、房屋嚴重受損、交通設施破壞、風暴潮更加頻繁與嚴重等。

根據大量資料的統計分析，地面沉降量隨著地下水開采量的增長而增長。而且地面沉降區與地下水降落漏斗的范圍也基本一致。地面沉降的主要原因是大量開采地下水，造成了地下水位降落漏斗區域內的軟土層發生脫水壓縮。

我國地面沉降最早發生在20世紀20年代的上海和天津市區。此後，長江三角洲地區的主要城市如蘇州、無錫、常州等、天津市平原區、河北東部平原地區也發生了地面沉降。到2002年，全國范圍內發生不同程度地面沉降的城市和地區已有96個，主要分布在長江三角洲、華北平原、汾渭盆地、松嫩平原、珠江三角洲、江漢平原等地，其中前三個地區是我國地面沉降災害發生的三大區域。華北平原是我國地面沉降面積最大的地區，由於長期超采地下水，目前已形成一個跨京、津、冀、魯的深層地下水位區域降落漏斗，全區深層地下水位低於海平面的范圍已達到76732km²，占整個華北平原區總面積的55%，目前華北平原發生地面沉降的面積已經超過平原區總面積的1/3。

（三）海水入侵

在自然狀態下，沿海地區地下含水層一般自陸地向海洋延伸，由於陸地含水層的地下淡水保持較高的水頭，可以阻止密度較高的海水向陸地的入侵，所以兩者處於一個動態平衡中。當沿海地帶大量開采地下水以後，地下水位下降，鹹淡水原有的平衡關系被打破，海水開始向陸地入侵，出現海水入侵現象。

海水入侵是沿海地區常見的一種主要因地下水資源開發不當引起的環境惡化現象，也是現代社會中具有特色的資源與環境問題。海水入侵常常會導致沿海地區的生態環境破壞，淡水資源減少，大量機井報廢，給當地工農業生產和居民生活產生嚴重影響，造成巨大的經濟損失，這種情況在經濟發達的沿海地區尤為突出。目前，全世界已在50多個國家和地區的幾百個地段發現了海水入侵，這些地段主要分布在社會經濟發展程度較高的濱海平原、河口三角洲及海島地區，如美國長島、墨西哥赫莫斯城，日本、以色列、荷蘭、澳大利亞的濱海地區。

我國海岸線長達1800多千米，沿海地區因為具有優越的海洋地理位置成為經濟發展的戰略重點。但是，自20世紀80年代以來，不少沿海地區由於地下水過量開采，不同程度地出現了海水入侵加劇的現象。遼寧、河北、山東、江蘇、天津、上海、廣西等省市自治區均有發生，經濟損失巨大，對國民經濟發展產生了嚴重影響。在山東省萊州灣地區，截至1995年底，海水入侵面積已發展到970餘平方千米，造成40多萬人吃水困難，8000多口農田機井因水質咸化而報廢，4萬多公頃耕地喪失灌溉能力，糧食每年減產3億kg。

（四）岩溶塌陷

在碳酸鹽岩廣泛分布的地區，地下溶洞發育，岩溶塌陷現象十分普遍。這些岩溶塌陷除極少數是因為天然作用造成的外，絕大多數是由人類活動引發的，例如礦區內對岩溶礦床的大量排水，大量開采岩溶地下水。其中在城市和工業區中，由於大量開采岩溶水而引發的塌陷，造成的危害和經濟損失十分嚴重。這類塌陷主要發生在平原岩溶淺埋地區，上覆厚度不等的第四系孔隙含水層與下伏的岩溶含水層形成雙層結構，兩者常具緊密的水力聯系。地下溶洞大部分被泥沙充填，使地面得以保持穩定。但在強烈抽水的情況下，洞內充填的泥沙被潛流沖蝕掏空——這是導致地面塌陷的主要原因。

據調查，岩溶塌陷不僅在我國華南、西南地區十分普遍，在華北地區也較為嚴重。目前全國已有23個省區發現有岩溶塌陷發育，共計800多處，塌陷坑總數近3萬個，其中多數是由開采岩溶水導致。我國岩溶塌陷較為嚴重的城市，在南方有湖北的武漢、黃石、咸寧，湖南的株洲、懷化、湘潭，江蘇的南京、徐州，浙江的杭州，江西的九江，重慶，雲南的昆明，貴州的貴陽、水城、安順、遵義，廣西的桂林、柳州、玉林，廣東的廣州、肇慶等；在北方，有遼寧的大連、鞍山，河北的秦皇島、唐山，山東的濟南、泰安、淄博、棗庄等。

岩溶塌陷對城市建築、鐵道、公路、礦山設施、橋梁、農田以及人民生命財產會造成嚴重損害，而且破壞水源與生態環境。僅國內鐵路線及場站已發生重大塌陷50餘次，累計中斷行車1700小時以上，造成行車顛覆事故多起，僅治理費用已逾億元。貴陽、昆明、武漢、杭州、南京及廣州等省會城市和桂林等20多個中小城市，都曾由於岩溶塌陷發生對城市建築造成不同程度的破壞。

（五）荒漠化

荒漠化主要是指非荒漠地區，如綠洲或草場，由於天然或人為作用，生態環境受到破壞，使原來的耕地或草場逐漸演化為荒漠的過程。荒漠的主要特徵是基本無地表水體，植被稀少，一般動物難以生存，形成荒無人煙的不毛之地。聯合國環境署明確提出的荒漠化概念是「由於人類不合理的活動所造成的乾旱地區土地退化」。天然作用形成的荒漠化一般演變過程非常緩慢，例如氣候乾旱化，往往要經過幾百年或上千年的時間；而人為作用形成的荒漠化，在短短幾十年時間內，就可造成嚴重後果。

人類活動造成荒漠化的原因很多，例如森林、植被的人為破壞，盲目的大規模墾殖、拓荒以及草場過度放牧等。但很多地區的土地荒漠化主要是由於水資源開發不合理造成的，以河西走廊的石羊河流域最為突出。

根據全國荒漠化土地普查結果，我國近幾十年來的荒漠化土地面積增加越來越快。從20世紀50年代到70年代，荒漠化土地年均增長1560km²。進入20世紀80年代，每年增長2400km²。每年因荒漠化危害造成的經濟損失高達540億元。

荒漠化帶來區域氣候惡化，突出地表現為沙塵暴和揚沙天氣的劇增。我國西部乾旱區是中亞沙塵暴區的重要組成部分。1950～1993年，該區域發生強沙塵暴76次，年均1.76次；而1990年以來，僅特強沙塵暴年均發生率就超過兩次。特強沙塵暴造成的直接經濟損失均過億元。例如1993年5月5日，發生在新疆、甘肅、寧夏和內蒙古部分地區的一場特強沙塵暴造成的直接經濟損失達5.4億元；1998年4月襲擊西北12個地、州的沙塵暴造成的直接經濟損失達8億元；1998年4月18日，新疆准噶爾盆地、吐魯番盆地遭遇的特強沙塵暴造成的直接經濟損失超過10億元。

C. 地下水是怎麼形成的打井的危害是什麼

地球的水資源是非常豐富的，雖然地球上的水資源豐富，但是可以直接被我們生活利用的淡水卻是非常的少，我們生活中主要淡水資源的來源是地表水，地下水和海水淡化。今天小編跟大家聊一下，地下水是怎麼產生的？以及打井會產生哪些危害？

由於地下水的充足，在我國各地都有打井取水的習慣。但是，過度的開采地下水會導致地面的不均勻沉降，從而導致洪澇災害的頻發，它對於我們生活也是產生很多不便的，過度開采地下水有可能會導致房屋的開裂，也會對城市基礎設施產生破壞。也是認識到這一點，因此，很多地方政府規定不能私自打井。如今人口數量越來越多，我們所要用到的水資源越來越多，但是淡水資源卻是越來越少，所以珍惜淡水資源是我們日常中必須要做到的。

D. 地下水開采引發的地質災害

在天然條件下，長期的地下水循環過程已經與岩石圈的地質過程建立了相對穩定的平衡關系。人類對地下水的開發利用一般會降低局部地區乃至大范圍內的地下水位，從而打破天然平衡狀態，使水圈與岩石圈朝著新的平衡狀態演變，其中的某些演變以地質災害的方式出現。

在一些斷陷盆地的平原區，開采鬆散沉積物中的地下水容易導致地面沉降。嚴重的地面沉降特別是不均勻地面沉降屬於地質災害。根據有效應力原理，含水層的水壓力在被開采之後將下降，沉積物承受的有效應力將增加並發生垂向壓縮，從而導致地面下沉。地面沉降並不全都是地下水開采引起的，也可能有構造沉降的影響，但地下水開采導致的災害性地面沉降要比其他原因所致的沉降速率大很多。發生這種災害性地面沉降的條件是：①含水系統具有較大厚度的欠固結軟弱岩士層，特別是發育大量黏性士夾層，這些地層的厚度往往是不均勻分布的；②區域性的地下水開采導致地下水位持續多年下降，下降幅度和地下水位漏斗的擴展范圍都很大；③地面上存在對地面沉降敏感的人類建築物。這些條件在國內外的許多地區都已經滿足。美國亞利桑那州的井灌平原區發育很厚的黏性士層，在1948～1969年間，地下水位下降了70～100m，地面下沉普遍超過1.2m，最大沉降量達到2.5m，嚴重的不均勻地面沉降破壞了輸水管線和道路。大型城市往往大量開采地下水作為生活用水，容易誘發地面沉降並對大城市的發展構成威脅。一些典型城市的最大累計沉降量為：美國長灘市9.5m，墨西哥城6.0m，日本東京4.6m，天津3.3m，上海2.6m。我國的長江三角洲、華北平原、西安地區等都受到地面沉降災害的困擾。表10.1給出了華北平原典型地區的地面沉降、地下水開采層和地下水位埋深等情況，從中可以看出，地下水位每下降1m會導致10～40mm的地面沉降量。

地裂縫是地下水開采引發地面沉降之後伴生的又一地質災害。地裂縫原本是構造地質活動形成的地表裂縫，但是不均勻地面沉降加劇了地裂縫的發育。截至2006年，河北省已經發現的地裂縫有482條，影響到70個縣市。河北柏鄉縣的一條地裂縫延伸長度達到8km，最寬超過1m，目視深度可達2m。西安地區到1999年為止，共發現11條地裂縫，基本呈北東走向，延伸長度多數超過5km，最長的超過20km。地裂縫對建築物有很大的危害。

表10.1 華北平原典型地區的地面沉降情況（截至2005年）

（據李國和等，2008）

碳酸鹽岩地區地下水的開采還可能誘發地面塌陷等具有一定突發性的地質災害。在石灰岩分布地區發育的溶洞和落水洞往往被第四系砂礫石、黏士等覆蓋，在地下水位較高的情況下，這些覆蓋物的有效荷重在承載范圍內。地下水開采或礦井的疏干會降低這些岩溶含水層的地下水位，同時降低對覆蓋物的承載能力或增加覆蓋物的有效荷重，從而可能誘發地面塌陷（圖10.1）。地下水的長期溶蝕和侵蝕、地下水在豐枯季節的水位大幅度波動都是岩溶塌陷的自然誘發因素，而地下水的強烈開采可以增加岩溶地面塌陷的發生頻率。據統計，我國岩溶塌陷區分布面積約為330×10⁴km²，已發生岩溶塌陷900餘處，塌陷坑約32000個（賀可強等，2005）。

E. 過量開采與補充地下水會引起哪些環境地質問題

過量開采引發嚴重的環境地質問題
由於地下水資源的過度開發與不合理利用，不僅加劇了供需矛盾，而且引發了一系列環境地質問題，主要有

(1)地面沉降

地面沉降是由於超量集中開采地下水，造成地下水水位的大幅度下降，含水介質壓密所至，在我國地面沉降比較嚴重的有北方的天津、滄州、西安、太原、南方有上海、阜陽市以及蘇錫常地區。

(2)地面塌陷

地面塌陷主要發生在岩溶水分布地區，特別是城市地下水集中開采局部地段較為多見。地面塌陷問題在我國分布較廣，但受岩溶水分布的控制，南方的發生率高於北方，在南方地面塌陷問題比較嚴重的地區有水城、遵義、咸寧、黃石、湘潭等地,北方有臨沂、泰安、棗庄等。

(3)海水入侵

海水入侵主要發生在我國沿海城市地區，主要是由於大量開采地下水以後，引起海入回灌，問題比較嚴重的地區主要有遼寧的大連市、河北的秦始島市，山東的青島市、福建的廈門市以及廣西的北海等。
此外，由於不合理開發利用地下水造成的環境地質問題還有地裂縫、礦區地質災害等。[4]

2001～2002年，國土資源部完成了第二輪全國地下水資源評價，全面更新了我國地下水資源數據，充分證明地下水在保障我國城鄉居民生活、支撐社會經濟發展、維持生態平衡等方面具有十分重要的作用，尤其是在地表水資源相對缺乏的我國北方乾旱、半乾旱地區，地下水具有不可替代的作用。另一方面，我國地下水資源形勢十分嚴峻，突出表現在：（1）地下水資源戰略儲備不足，不能應對旱災、瘟疫、戰爭等突發事件；（2）一些地區超量開采地下水，誘發了地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等地質災害，給人民生命財產安全與國民經濟建設帶來嚴重危害；（3）地下水污染趨勢嚴重，許多城市由於地下水污染而面臨水質型缺水。

基於此，國土資源部向國務院呈報了《全國地下水資源問題戰略研究報告》，提出了我國地下水資源戰略對策與主要任務。其核心是：一要加強全國大中型城市與國家重點工程地下水戰略儲備水源地勘查，以地下水資源可持續利用促進和保障社會經濟可持續發展；二要加強地下水水質與污染調查，盡快查清地下水污染狀況，為改善人民飲水質量、制定地下水開發利用規劃與污染防治對策提供依據；三要加強地下水環境監測站網系統建設，監測、監督地下水過量開采，防止地下水污染，促進地下水環境良性循環。《全國地下水資源問題戰略研究報告》得到了國務院與國家發改委領導的高度重視，2003年9月7日國務院辦公廳在《參閱文件》第4期刊發了該報告，綜合分析我國地下水資源形勢，當務之急要盡快開展地下水水質與污染調查，加快地下水水質監測站網系統建設步伐。經過反復論證與多方徵求專家意見，目前正積極籌備向國家發改委做專題匯報。

F. 與地下水有關的地質災害與地質環境問題有哪些

基本所有地質災害及大部分地質環境問題都與地下水有關，主要有滑坡、泥石流、地面版塌陷、地面沉降、海水權入侵、土壤鹽漬化、土壤荒漠化、水土流失、濕地退化、地下水污染等等，每一個都與地下水有直接或間接的關系，哪個有疑問我可以祥答

G. 水利水電工程對地質環境影響和破壞主要有哪些

蓄水之後，對河道阻斷，造成魚類鮰游繁殖造成極大影響；淹沒農田；淹沒森林；蓄水後水應力增大，造成次生地質災害，如地震、滑坡等

H. 如何理解地下水與地質災害的關系

地下來水與地質災害的關系：水自文地質是導致地質災害發生的主要因素之一，基本所有地質災害及大部分地質環境問題都與地下水有關,主要有滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、海水入侵、土壤鹽漬化、土壤荒漠化、水土流失、濕地退化、地下水污染等等,每一個都與地下水有直接或間接的關系。
地下水的地質作用 是地下水對岩層破壞和建造作用的總稱。地下水在流動過程中對流經的岩石可產生破壞作用，並把破壞的產物從一地搬運到另一地，在適宜的條件下再沉積下來。因此，地下水的地質作用包括剝蝕作用、搬運作用和沉積作用。

I. 降雨過多會造成哪些地質災害

降水過多會產生山洪，泥石流洪水等災害