金崖地质灾害搬迁
1. 四川盆地地质环境区矿山土地资源破坏、环境污染、滑坡、泥石流环境地质问题
四川盆地大致可划分盆内和盆周两大部分。盆内主要为低丘和平原，包括荣县—威远—隆昌一带的丘陵区、达州—大竹—华蓥一带中低山区、新津—双流—彭山—眉山—洪雅浅丘区和成都—资阳—遂宁—绵阳—南充等地平原-丘陵区。盆周包括北部广元—旺苍—南江—万源一带中低山区、盆西绵阳—德阳龙门山中山区、盆西南宝兴—雅安—石棉—乐山一带中山区和盆南珙县—高县—筠连—叙永—古蔺一带中山区。
盆内以天然气、煤、盐类矿产和硫铁矿为主，此外有建材非金属矿。盆内有大洪山芒硝矿，是我国三大芒硝基地之一。其余多为中小型矿山。主要矿山环境地质问题是占压、破坏土地资源、滑坡、泥石流、地面塌陷地质灾害以及环境污染。据不完全统计，盆内矿山年产废水量3606.36×104m3，累计堆放废渣量2682.94×104t，占压、破坏土地资源面积769.63hm2。该区煤矿的矿山环境地质问题比较突出，如泸县新民煤矿山，采空区面积达4hm2，地表破坏面积约8hm2，区内地下水位下降，泉水断流，井水干枯，地表开裂、塌陷，危及当地群众生命财产安全；资威隆煤矿区，大面积采空区造成地面塌陷、滑坡等地质灾害，大量废渣和煤矸石占压农田，阻塞河道，矿井废水污染水源等环境地质问题；达竹煤矿区有滑坡、塌陷、地裂缝、煤矸石自燃、地下水疏干等环境问题，造成农田、公路、桥梁、房屋受损和人员伤亡；华蓥山煤矿山废渣、废水乱排放，严重污染和破坏土地、水体，造成河道淤塞、地下水疏干，饮用水枯竭，出现地表塌陷、开裂等地质灾害。非金属建材矿山占压、破坏土地资源明显，对交通沿线景观资源造成破坏。
盆周以磷矿、煤矿、硫铁矿、铅锌矿、砂金矿、建材非金属矿（石灰岩、玄武岩、花岗岩）为主，造成的矿山环境地质问题主要为地面塌陷、地裂缝、大量占压、破坏土地资源、生态环境严重恶化。据不完全统计，该区年产矿山废水量为3796.60×104m3，累计堆放矿石量为9005.64×104t，占压、破坏土地资源面积73760.77hm2。该区煤矿的矿山环境地质问题亦比较突出，如北部广旺煤矿，采空区引发大面积地面塌陷、地表开裂，并产生滑坡等地质灾害；龙门山中段开采二叠系的煤和磷，形成大面积、多级采空区，地表形成众多危岩，诱发崩塌、滑坡、泥石流和地下水位下降、植被耕地破坏；盆南芙蓉煤矿，开采二叠系的煤，引发滑坡、泥石流20余处，地面沉降3处，开裂数十处，崩塌15处，致使农田干枯，土地荒芜，泉水枯竭，房屋拉裂和环境污染等；古蔺—叙永煤硫矿区，大面积采空区形成地面拉裂、塌陷，山坡形成危崖、崩塌等地质灾害，选矿形成的尾矿堆抬高河床，堵塞河道，地表水、地下水和空气均受污染。广元地区嘉陵江中游砂金矿山，河滩和阶地削离严重，尾矿、废石堆在河边，填高河床，破坏耕地、防护林和航道。龙门山中段安县石灰石矿山，开采二叠系、三叠系灰岩，采矿、剥离植被和耕地数千公顷，水土流失严重，河道和沟谷被矿渣堵塞，严重影响了安县生物礁国家地质公园；彭州“飞来峰”石灰石和煤矿山，由于数百小矿争采，造成生态环境严重破坏，影响了龙门山国家地质公园景观；盆西雅安锅巴岩石材矿山，开采前震旦系大理岩、花岗岩，由于开采粗放，成荒率低，废石堆积量大，部分河道淤塞，沟谷阻断，诱发泥石流、抬高河床，威胁下游村庄、县城安全。
2. 地质灾害勘察
现在地质灾害防治已经进入实践阶段。这项工作怎么做?当前呈现的是百花齐放，百家争鸣的生动局面。现根据著者十余年来参与这方面工作的经验总结，粗浅地论述一下这个问题。地质灾害防治工作中最关键的一环就是地质灾害勘察。
1.地质科学实践领域
首先谈一下地质灾害防治在地质工作中的地位。1983年著者在河南省地质学会年会的学术会议上曾提出，地质科学有两大实践领域，第一个是找宝，这是地质科学从它的形成开始到今天一直进行的一项工作，包括固体矿产资源、液体矿产资源及气体矿产资源；第二个是防灾，防治多种形式的地质灾害包括三方面内容：①工程活动中诱发的地质灾害防治，工程建设中的设计就是防灾措施；②自然地质灾害防治，这方面内容很多；③环境破坏和恶化防治，这是一种慢性危害，但是它威胁着人类的生存，也需要进行防治。随着人类工程经济活动的发展，地质灾害发生愈来愈严重，具有成倍增长的趋势，认识这一点很重要，可以主动地进行防治，减少灾害造成的损失。著者在1989年曾经提出“减灾就是增产”，只搞有形的增产，不搞无形的防灾，有形的增产就被抵消了。所以说，防灾具有重大的经济效益，“减灾就是增产”。减灾事业，现在受到全世界的重视。
地质工程学原理
2.地质灾害的定义
什么是地质灾害?有这样那样的定义，其说不一。著者给的定义是：造成人类生命、财产损失的地质事件为地质灾害，其不造成人类生命财产损失的地质事件那只是地质作用，构不成地质灾害，自然地质作用它本身就在不断地发展着，造成人类生命、财产损失的地质事件才构成地质灾害。我们的任务就是通过我们的工作避免地质灾害的危害和将地质灾害造成的损失减少到最低限度。要做到这一点，我们首先要认识地质灾害，只有认识了地质灾害，才能防治地质灾害，也就是说只有认识世界，才能改造世界，才能进行地质灾害防治。地质灾害勘察就是为认识地质灾害工作的。不做这项工作，就去治理地质灾害，很可能无的放矢，事倍功半。
3.地质勘察类型及服务对象
为了认识地质灾害，我们已经开展了大量的地质灾害勘察工作，探讨了地质灾害的形成规律、机制、理论，为鉴别地质灾害提供理论依据。我们要充分利用已取得的基本理论和技术来鉴别是不是地质灾害、地质灾害形成过程、机制、危害及防治方案。我们怎样开展这一系列工作呢?主要的手段是进行地质灾害勘察。要认识地质灾害，必须进行地质灾害勘察，但是目前的地质灾害勘察报告是五花八门的，很多是不符合地质灾害勘察要求的。为了弄清地质灾害勘察概念，我们必须弄清地质勘察类型和内容，为了简明地阐述这个问题，归纳如表14-1。
表14-1 地质勘察类型及内容
表14-1所列的区域地质勘察又叫做区域地质普查，这项工作是探讨地质构造区域规律，为规划服务，为找矿规划也好，为工程建设规划也好，为国土整治规划也好，都必须在认识区域地质构造发育规律基础上来做；矿产资源勘察工作目标是为寻找某一种矿产资源，评价矿产资源赋存条件、储量及开采条件，它是为工业建设服务的；工程地质勘察是工程地质工作者最熟悉的一项工作，它的工作内容是勘察工程地质条件，特别是不良的工程地质条件，为工程建设规划、设计和施工服务，防止工程建设人工诱发地质灾害；最近提出来的地质灾害勘察是为地质灾害防治服务的。
4.地质灾害勘察的基本内容
地质灾害勘察的基本内容包括6种：
（1）调查地质灾害和孕灾体分布范围及规模；地质灾害已经发生了，它的分布范围和规模可以直接调查。对于已经有前兆，还没有发生的应该作出预测，如果发生时，它的影响范围和规模可能有多大为灾情评估和预测做准备。
（2）已产生的地质灾害灾情调查及将要产生的地质灾害灾情预测和评估；
（3）地质灾害产生原因、变形体或灾害体结构、运动机制、变形趋势预测（稳定性、影响范围）调查研究；
（4）工程治理可能性研究（外动力作用——可治；内动力作用——难治）。
地质工程学原理
著者看到有一些地质灾害勘察报告，特别是地质部门提供的地质灾害勘察报告，在灾情评估和预测问题上说不准，有的做得很大，有的做得很小，现在我们对变形体稳定性如何评价还有一些办法，但是将来它一旦成灾时的影响范围有多大，这个问题目前研究还不多，这就影响到灾情调查和预测，所以说灾害产生的规模和影响范围是地质灾害勘察中的重要内容之一，灾情调查和预测评估工作是地质灾害勘察与其他类型的地质勘察的主要区别之处，是地质灾害勘察的重要内容之一。没有灾情不好说该防治还是不该防治。灾情包括经济损失、社会影响及对环境的破坏，即常说的三大效益，灾情评估应该包括这三个方面内容，这是地质灾害勘察的独特的地方，一定要认真做好。
第三方面内容是孕灾条件、孕灾体特征、成灾原因分析、变形体或灾害体结构、运动机制、变形趋势预测（稳定性、影响范围）的研究。这是地质灾害勘察的核心工作，这对研究防灾方案来说是很重要的一环。有了这方面内容，我们才能进行工程治理可能性研究。工程治理可能性应该分别看待，比如说，外动力诱发的，包括人类活动和地质外营力诱发的地质灾害，工程可以治理；内动力造成的，比如断层活动，地震诱发的地质灾害，一般来说是很难治理的，有的是无法治理的，可以采取躲和抗的办法来防灾，如地震，躲，有时也没有办法躲，我们可采取抗震设防来防灾。外动力作用形成的地质灾害也不都是要治理或值得治理的，防灾方案有两种，一种是抗和躲，进行工程加固和居民点搬迁，这种情况一般是经济效益和社会效益都很低，治理投资很大还不如搬迁和适当地加固，如四川省云阳县东大井滑坡，灾情很严重，但是治理的效益很低，而且三峡水库建成2000年蓄水时，这个村子就要淹没，显然，治理是不合理的，还不如提前投资搬迁，这是合理的。搬迁、躲避和工程治理主要决定于防治效益。防治效益，前面已经提出过，包括经济效益、社会效益和环境效益。经济效益比较具体，好论证。社会效益比较复杂，牵扯到政治和文化，比如说，西藏有一个琼结县，正在受到泥石流的威胁，但是防治的经济效益不大，可是社会效益很大，藏族的很多名胜古迹在那儿，松赞干布和文成公主合葬的大墓也在那儿，社会效益很重要，这个点就必须防治。还有环境效益，也很重要，要综合判断来确定该不该治。
另外一项勘察内容是变形监测。著者多次谈到过这个问题，著者的意见是在地质灾害勘察伊始就要把这项工作做起来。地质灾害勘察工作至少需要一年时间，我们利用这一年时间进行变形监测、收集变形资料，对评价灾害体或变形体的活动性是非常宝贵的。著者遇到很多情况是，根据计算结果，它是稳定的，可是观测结果是裂缝还在发展。如链子崖危岩体的稳定性，有的计算得出的安全系数是3.7，有的计算得的安全系数是1.7，谁也没有计算出它不稳定，可是观测结果是变形继续在发展。原因在于你的计算模型和计算参数很难选准。计算结果只能做参考，那怎么办?我们要尊重监测结果。变形还在发展，说明它是不稳定的，这个结论是可靠的，这说明变形监测是很重要的。第二个变形监测的重要性是监测施工过程的安全性，防止施工过程中产生意外事故。第三个重要意义是检查治理效果。你说治理好了不行，要看治理的实际效果。效果检验不是一年半年就行的事，需要经过一段时间检查。比如说，豆芽棚滑坡经过治理后变形明显减小，但是还在微弱地活动，现在又在产生反弹，是否是变形就完了呢，还要继续进行观测。韩城电厂治理完工了以后，确实是不动了，后来又动了，这个问题应该引起重视，这是地质灾害勘察的基本内容。
下面再谈一下地质灾害勘察报告编写内容。1995年著者审查了6个地质灾害勘察报告，比较合乎要求的只有一个，原因是没有规范，著者认为地质灾害勘察报告基本内容还是可以提出来的，有下面几个部分：
第一部分：阐述地质灾害发生过程及历史，灾情调查及预测评估结果（直接的和间接的损失，经济、社会和环境损失和破坏）；
第二部分：阐述地质灾害形成的环境地质条件（气象、水文、地理地貌、地质等）；
第三部分：地质灾害区域特征、可能产生的地质灾害规模、孕灾体（变形体）结构、边界条件、物理力学参数，地质灾害成因、成灾因素、变形机制、稳定性分析、运动过程和影响范围预测；
第四部分：论述治理的必要性：根据治理的经济效益、社会效益、环境效益分析论证；论述治理的可能性；论证防灾方案；
第五部分：结论。
3. 地质灾害包括哪些灾害地质灾害中包括那些灾害
比较常见地质灾害共有12类、48种。它们是：1地壳活动灾害，如地震、火山喷发、断层错动等；2斜坡岩土体运动灾害，如崩塌、滑坡、泥石流等；3地面变形灾害，如地面塌陷、地面沉降、地面开裂（地裂缝）等；4矿山与地下工程灾害，如煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸等；5城市地质灾害，如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积等；6河、湖、水库灾害，如塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决等；7海岸带灾害，如海平面升降、海水入侵，海崖侵蚀、海港淤积、风暴潮等；8海洋地质灾害，如水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害等；9特殊岩土灾害，如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变化、淤泥触变等；10土地退化灾害，如水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化、沼泽化等；11水土污染与地球化学异常灾害，如地下水质污染、农田土地污染、地方病等；12水源枯竭灾害，如河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干（地下水位超常下降）等。
4. 兰州市榆中县金崖镇陆家崖村未来十年有可能搬迁吗
有可能也许也没有可能，就看当地对你们这个地方的发展规划是不是需要搬迁了，怎么你想搞点搬迁款花花。
5. 地质灾害与地下污染探测
程业勋
（中国地质大学（北京））
“环境”一词起源于18世纪，逐步被广泛引用到自然环境、社会环境、经济环境等。但当代环境科学研究的环境范畴，主要是指人类生存与可持续发展的外部条件。所以《中华人民共和国环境保护法》中明确指出：“本法所指的环境，是指人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。”地球物理学主要研究发生在岩石圈、水圈、大气圈和地球空间的对人类生存和发展有重要影响的环境变化和供给条件。因此，从一定意义上讲，地球物理学从产生的那一天起，就是一门研究人类生存与发展环境的科学。
西方工业化300年，已经消耗地球亿万年的资源储备，而且日益加剧，造成资源紧缺，环境恶化。2007年10月25日联合国环境规划署（UNEP）发布集1400位科学家智慧写成的《全球环境展望》（GE0-4）综合报告指出，自1978年以来的30年，人类消耗地球资源的速度，已将人类自身置于岌岌可危的境地，到目前为止，已经超出地球生态承载能力近三分之一。每年有7.5万人死于自然灾害，全球一半以上城市的环境超出世界卫生组织（WHO）制订的污染标准。
岩石圈（含土壤）、水圈（含地下水）、大气圈和生物圈构成地球物质循环的整体，是人类生存不可或缺的各个组成部分。地下（土壤和岩层）一直是人类处置废弃物和垃圾的场所。包括大气沉降物在内，超过土壤自净（降解）能力的时候，就会构成土壤污染，特别是难以被土壤生物降解的有毒物质，还会随着水的蒸发和大气环流，扩散到全球（称蚱蜢效应）。这就告诉我们，对于难以降解的有毒物质来讲，地球是一个封闭的生态系统，这些有毒的污染物，只能转移而不会消失。即使远离污染源上万千米，生活在北冰洋的伊努特人体内也可以检测到持久性污染物（POP）的存在。
美国上世纪30～40年代，就开始将工业废弃物以及活水、污油注入地下。时隔二三十年后，由于地下地质环境的变迁，有些原来埋在河谷（山谷）地区的这些物质，经历容器的腐蚀、洪水冲刷而扩散、深灌的污水上涌，造成泄漏污染。为进一步防治，在不得已的情况下，找到地球物理方法，探测再次造成的地下污染分布区域。这也是环境地球物理分支学科建立的起始。
1 自然地质灾害的勘察
地球上山地面积占陆地总面积的四分之一，居住人口占总数的10%，道路总里程占30%，是泥石流、滑坡、崩塌等自然灾害主要分布区。我国地处自然地质灾害集中的太平洋环带和地中海至喜马拉雅山带的聚集部位，成为地震和各种地质灾害多发国家之一。据报道，全国共有地质灾害隐患地点22.92万处，威胁着3500万人的安全，财产超万亿元，以及重大工程、城镇和村庄的安全。1965年11月23日发生在云南禄劝县火山泥沟的特大滑坡，总土方量达3.9亿m3，滑体流速高达5～6km，在河中迅速堆积成长1100m，高167m的拦河大坝，形成5万m3蓄水的堰塞湖。不久滑体大坝陷落，迅速淹没5个村庄。1981年7月9日暴雨引发成昆铁路线上利子依达沟发生的泥石流，使400吨重的巨石冲入沟口，将数节火车推入大渡河，迅速堆积成坝，形成回水5km，积水29万m3的堰塞湖。长江三峡链子崖危岩体位于秭归县新滩镇，长江南岸，兵书宝剑峡的出口处，属于西陵峡崩塌隐患区。本区有历史记载的崩塌滑坡造成重大自然环境破坏性灾害的有14次。其中1030年崩塌滑坡体堵塞长江21年，1452年滑坡堵江82年，1985年6月12日凌晨3点45分至4点20分，历时35分的大滑坡，使总计3,000余万立方米的崩塌堆积体整体滑移，高速飞下的土石将位于江岸的新滩镇全部摧毁，在江内激起54m高的巨浪，将对岸上的建筑卷入江中。由于几年前的电磁测深和浅层地震为主查明了滑体的厚度和范围。1977年开始连续监测，及时准确预报，撤离果断，滑区内457户，1,371人，无一人伤亡，仅航运中断12天。这样大规模的滑坡，及时准确预报成功，在国内外是罕见的，被誉为一起世界奇迹。[1]
我国山地多，滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害的分布区域占国土总面积的65%。随着自然的变迁和人为的致灾作用，各种地质灾害逐年增加。据四川省统计，泥石流致灾的县市：20世纪30年代有14个；50～60年代76个；70年代109个；1981年135个；1990年达200个。70年代以前地面沉降、地面塌陷和海水入侵还是少数地区，近年来由于对地下水的过度开采，至2008年有70多个城市出现地面沉降，总面积达6.4万km2，上海、天津、西安等城市有的降幅达2m，天津塘沽达3.1m；地面塌陷3000多处，总面积300多km2；海水入侵总面积达1000km2。
各种地质灾害的发生都是地质环境变化引发致灾岩体内部结构变异，稳定性受到破坏的结果。因此，自然地质灾害勘察的目的在于查明致灾岩体（土）的地质环境和内部结构，研究致灾岩体的结构变异和稳定状态，圈定致灾岩体范围，评价发生发展趋势。在滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷以及海水入侵等地质灾害勘察中[2]，应用地球物理勘查主要是查明致灾的地质条件，为防治或预测预报提供依据。
表1 自然地质灾害地球物理勘查的主要任务和可用的技术方法一览表
为了进一步说明地球物理勘查在自然地质灾害防治中的作用，列举三个实例如下。
1.1 滑坡体和滑坡面的勘察
滑坡勘查的主要任务是查明滑坡体的深度和范围，以及滑动面的深度与形态[3]。
黑海沿岸高加索地区是滑坡发育地区之一。滑坡所处的地形高约为20～25m，滑坡体主要由砂质粘土加碎石构成，下伏泥岩风化壳。选用电阻率法以及浅层地震进行勘察。电阻率测量结果如图1所示。
图1 电阻率与地震划分的滑体与滑床
可划为三层：地表层电阻率ρ1=13~29Ω●m，相当于滑体。中间层电阻率ρ2=2~4Ω●m，为风化岩，可认为相当于滑动带。最下层电阻率ρ3=8~12Ω●m，是未风化的泥岩，为该滑坡的滑床；浅层地震资料解释，可划为上下两层：上层纵波速度VP=340~360m/s，可认为是滑体和滑动带，下层：VP=1360~1400m/s，为坚硬的未风化泥岩。在未风化的泥岩顶部用电阻率和地震测量得到的速度跃变界面和电性界面在深度上比较一致（相差1~1.5m），构成的过渡带（弱带）可能形成滑坡的滑动面。
1.2 滑坡的监测与预测研究
山区占地球陆地总面积的四分之一，加上矿山开采构成的人为坡地，滑坡每年造成的经济损失和人员伤亡巨大。对滑坡的监测和预测引起重视[3]。1985年6月12日凌晨3点45分发生在长江三峡新滩镇大滑坡预报成功。其监测工作中的地质、物探和测量工作是从1962年开始的，基础调查工作完成后，于1977年设置四条视准线，连续观测滑坡堆积体的水平位移。前后监测研究23年。多年来设想主要用地球物理方法预报滑坡的研究也不在少数。其中南乌克兰露天开采铁矿的斜坡滑动研究是以视电阻率（ρs）观测和矿山测量联合研究提出的。滑坡地点如图2（a）所示，视电阻率（ρs）观测，采用不同供电极距的对称四极装置与水准点矿山测量共同布置在滑动体上。连续观测得到三种极距视电阻率曲线如图2（b）所示，两种极距的视电阻率比值ρs*/ρso—t曲线；反映地电断面变化非常灵敏。图2中t1，t2，t3时刻视电阻率出现异常，反映t1时刻斜坡岩石形成微小裂隙；t3时刻斜坡岩石产生滑落。
图2 倾斜露天矿场滑坡上的动态观测
1.3 海水入侵的勘察
近年来由于地下水的过度开采，造成地下漏斗100多个，面积达15万km2；70多个城市地面沉降达6.4万km2；沿海城市的海水入侵达1000km2以上。莱州湾、辽东半岛历来最为严重。中国科学院地球物理所利用电测在这一地区进行了勘察[4]。研究了海水入侵与电阻率关系（表2）。根据电阻率分布划出海水入侵平面图（图3）。该区海水入侵可分为入侵严重区（ρ1=2~17Ω·m）；轻度区（ρ1=17~30Ω·m）；受入侵影响区（ρ1=30~100Ω·m）。在王河和朱桥河地区为两个地下漏斗区，地下水位分别为–15m和–10m，这一地区海水入侵面积最大，致使50万亩耕地不能使用地下水灌溉。
表2 海水入侵程度与电阻率关系
图3 山东莱州三河下游海水入侵分布图
2 地下污染物的勘查
近30年来，随着经济和城市人口的迅速增长，废弃污染物的排放量逐年增加：1999年工业废弃物排放量7.8亿吨，2007年达17.6亿吨，增长率15%，截至2009年废弃物积存量已达80亿吨；城市生活垃圾2000年总量为1.4亿吨，2005年为1.95亿吨，2010年将达2.0亿吨[5]。据调查，全国668座大中城市中2/3被垃圾围城，1/4城市已没有堆放场地。全国有近亿辆汽车在开动，加油站林立。据北京1000多座加油站调查，有1/2存在漏油现象。
所有排放的污染物，无论是气体、液体和固体，最终的归宿都是土壤和水体（地表水和地下水）。截至20世纪末，我国受污染土壤的耕地面积达2000万公顷，约占总耕地面积的1/5，每年因污染导致粮食减产1000万吨。水污染更为突出：“70年代水质变坏，80年代鱼虾绝迹，90年代身心受害”，成为水污染的真实写照。600座大中城市浅层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饮用。农村已有3.6亿人喝不上符合标准的饮用水。
地下污染，往往不易及时发现，直到危及生产和生活。如吉林工业废渣堆淋滤液渗入地下，导致几十平方千米内1800眼水井被污染而报废。佳木斯140多万吨工业和生活垃圾堆放场，产生的硝酸基荃污染地下水，使6个自来水厂停产。北京天通苑是20世纪60～70年代的垃圾堆放场，停用后掩埋，改建住宅小区，2008年一名绿化工人下井（在三区22楼外）接水管时中毒昏倒井内，另一名下去营救也倒在井内，经查为硫化氢中毒。这就是垃圾堆掩埋产生的“定时炸弹作用”。宋家庄三位地铁工人挖探井（2009年4月28日），3m深时闻到臭味，5m深时感到不适，一人呕吐，医院检查三人为中毒，经查该地20世纪70年代曾是一家农药厂，未作土壤污染处理，毒气在地下土壤中积累。
人的眼力有限，不可能看清地下污染。地球物理勘查就是帮助人们即时了解地下污染存在空间以及迁移状况。美国20世纪40年代开始在几个河谷和山谷填埋工业废弃物，几十年后这些当时认为处置安全的废弃物开始泄漏，到80年代开始，感到非治不可，但时至今日，地下污染物的空间位置及其污染流变范围都不清楚，于是通过地球物理勘查，重新圈定地下污染物的空间位置。
应用地球物理探测方法，对地下污染物的探测和监测，防止污染扩散，保护环境。概括来看，目前主要用在以下几个方面：
（1）用于废物填埋场选址调查[6]。工业生产废物和人类生活垃圾不仅量大而且成分复杂，有毒有害物质混杂其间，经雨水淋滤产生渗漏液侵入地下污染土壤和地下水水源。因此，选择远离地下水且致密的防渗岩（土）层作为垃圾填埋场地是重要的。主要用电阻率法、瞬变电磁法、探地雷达、折射地震和放射性测井。目的在于查明地下：①基岩面形状；②地表粘土层的结构；③地下水位及含水层分布范围及地下水流向；④基岩结构及构造；⑤地下暗河及河道分布。
（2）一些发达国家常以地球物理监测作为垃圾填埋场和废物堆放场的档案资料。从垃圾填埋（堆放）开始，直至垃圾填埋场终止封场后延续30年进行监测，跟踪监测表明，固体垃圾降解很缓慢，以固体垃圾溶解物总量（TDS）为例，前10年降解1/2，20年时余1/5,30年后余1/10；氯离子、硫酸盐等30年只降解1/10。一旦发现泄漏且有扩散危险，应立即进行处理。所用的探测方法主要是电阻率法和瞬变电磁法。激发极化法也有良好的效果。而我国还没有建立监测制度。
（3）追踪污染源。根据地下环境中水流与污染物迁移模型以及地层渗透率的差异，或者存在地下古河道、断裂、裂隙，使地下水和污染物在地下形成一定的迁移轨迹。在某井位或河边、海岸发现污染可以利用地球物理方法追踪探测出迁移路线，查出污染源所在地，为污染防治提供资料，主要利用电阻率法。
（4）探查垃圾填埋场衬底塑料膜出现漏洞位置。由于受压、承重等原因使衬底塑料出现漏洞，使填埋场的渗漏液外泄。为了修复需要及时找到漏洞位置。主要利用直流电阻率法。
（5）地下废弃物的调查。故旧废弃物和垃圾堆放场填埋多年，现移作他用，为了重新处理，需了解其分布范围和确定深度。主要采用电阻率法、地震雷达法等。
（6）废弃物堆放场对土壤和地下水污染的监测。矿山废弃物、选矿和冶金废弃物，化工厂和药厂等可能成为污染源的堆放场进行监测。主要使用电法、磁法和土壤氡测量方法等。
（7）地下储油罐和输油管泄漏探测。加油站世界林立，仅北京市就有1100多处。美国探测证实上世纪70年代以前建的加油站几乎全部有泄漏。因此，加油站是土壤和地下水的主要污染源之一，对加油站进行常规监测是必要的。常用的探测方法有自然电位、电阻法以及挥发性气体（CH4）法等。用土壤氡气测量法也有良好效果。我国也做了试验监测工作。
（8）深埋废液处理场的监测。随着区域地质结构变化和地下水位变化，废液可能发生迁移和外溢，所以监测是必要的。一般用自然电位法圈定二次污染范围。
（9）核电厂对核废物处置场有深埋和浅埋两种，其选址要求和方法各不相同。浅埋与垃圾场选址类似。深埋选址是永久性的，要进行深部选择勘查。选址是极为慎重的地质勘查工作。深埋选址一般要选择区域地层稳定，没有裂缝断层、渗透系数极小的岩层。主要使用深部探测的重力、磁法和电磁法以及地震方法。
现举两个应用实例如下。
2.1 保定韩村地下垃圾填埋场勘查
保定韩村垃圾堆放场，占地200m×200m，后来加盖1.5m原土层，掩埋了垃圾堆多年，成为平地。四周已有建筑。急需查明地下垃圾堆的污染区域，以利整治（杨进，刘兆平等，2006）[7]。
为了取得好的效果，探测工作以高密度电阻率法和探地雷达为主。用了5种探测方法，测线以东西方向3条，南北方向4条，均匀分布，每条测线长度为200m。
2.1.1 高密度电阻率法
沿测区7条测线:4条南北向(HCH.1.4.7.10)，3条东西向(HCH.11.12.13)进行剖面测量。使用电极64，点距3m。根据北京市北神树等3个垃圾填埋场渗沥液的实测电阻率资料，对比本区土壤的电性特征，每个剖面图可划分出4个电性层。其对比数值列于表3。可见视电阻率小于15Ω·m的区域为垃圾及其污染区。本区掩埋的故垃圾堆及其形成的污染区分带图如图4所示。
表3 工作区污染带异常划分表
2.1.2 探地雷达法
共测6条剖面，南北向4条，东西向2条，与高密度电阻率法同步进行。使用SIR-3000仪器，100MHz天线。探测深度10～15m。剖面图电磁波信号分区明显。根据本测区电性特征，进行对比。可以认为视电阻率1～10Ω·m，相对应的介电常数均为5~100；电磁波传播速度均在0.047~0.13m/ns。为此得到本测区垃圾污染区埋深在2.5~3.5m以下，如图5所示，为资料解释结果。
对已掩埋多年的韩村地下垃圾场探测后根据异常区，用洛阳铲和挖掘的方法进行了验证，证明在深1.5m以下见到垃圾，说明探测结果是可靠的。
图4 韩村测区HCH.1.4.7.10线剖面污染异常分带图
图5 韩村测区HCH.1.4.7.10线雷达资料解释
2.2 安家楼第三加油站漏污染探查
北京市朝阳区安家楼住总第三加油站，1995年春发现泄漏，致使位于东南的自来水厂部分停产。7月某物探与化探研究所以氧化还原电位法、磁化率以及气烃（CH4和C2H4）测量方法，同时进行了面积勘查。由于周围都是道路和建筑，测线基本上沿马路两侧以及住总三公司停车场院内，宝马汽车维修中心院内空旷地区布置。
氧化还原电位，设备轻便，在人行杂乱的市区工作方便。其测量结果的等值图（5mV间隔）列于图6。由图可见，地下漏油的展布与该地区的地下水流方向一致（南偏东方向）。
土壤磁化率方法，土壤气烃方法测量获得的油污染展布与氧化还原电位测量结果非常吻合，展布方向的趋势也基本一致。
轻烃（CH4）和重烃（C2H4）是直接抽取土壤中CH4（甲烷）和C2H6（乙烷）测量的结果，其平面等值图与氧化还原电位也完全一致。
经过加油站核实，先后泄漏柴油78吨。开挖对污染土壤进行清理、更换。证明柴油逐步漏入地下包气带和潜水层，其地下分布于探测结果完全相符。
图6 北京朝阳某加油站漏油污染氧化还原电位等值图
美国杨百翰大学用探地雷达在亚利桑那州的Tuba城探测汽油罐漏油污染土壤和地下水。首先用探地雷达圈出漏油污染区，其次是钻孔取样分析油的含量，监测孔确定地下水位和流向，第三步是将雷达探测结果与钻孔土样、水分析结果进行对比，最终确定漏油引起的污染范围和深度。研究认为，由于油污一部分出现在潜水面之上，另一部分流入浅水面下方的饱水带，使电磁波反射变得模糊不清。所以，图7中雷达信号反射增强部分对应于漏油处。探地雷达用的80MHz天线频率。
图7 石油罐泄漏区上的探地雷达记录（中心频率80MHz）
主要参考文献
[1]陆业海.新滩滑坡征兆期及成功的监测预报[J].水土保持通报，1985，(5):1～8.
[2]郭建强.地质灾害勘查地球物理技术手册[M].北京：地质出版社，2003.
[3]程业勋，杨进.环境地球物理学概论[M].北京：地质出版社，2005.
[4]蒋宏耀，程业勋.环境与地球物理，地球物理科普文选（第三集）[M].北京：地震出版社，1997.
[5]中国环境科学学会.2008—2009环境科学技术学科发展报告[M].北京：中国科学技术出版社，2009.
[6]余调梅，朱百里编译.废弃物填埋场设计[M].上海：同济大学出版社，1999.
[7]刘兆平.地球物理方法在垃圾填埋场的应用研究[D].北京：中国地质大学（北京），2010.
6. 重庆市金佛山甑子岩危岩的动态监测与预警预报
任幼蓉张军陈鹏
（重庆市地质环境监测总站，重庆，400015）
【摘要】岩崩是基岩山区一种常见的地质灾害，具有突发性强，预见性差，危害性大的特点。笔者等对金佛山甑子岩 W12﹟危岩采用常规监测仪器和人工变形量测手段进行了预警预报判据研究，成功地预报了该危岩体的崩塌，避免了重大的经济损失和人员伤亡。本文探讨了岩崩系统发展演化规律，可为探索突发性地质灾害的空间预警和防灾减灾决策提供依据。
【关键词】危岩崩塌成因机制动态监测预警预报
1前言
2004年8月12日中午12时51分，位于重庆市南川市金佛山甑子岩的W12﹟危岩轰然崩塌。体积达50万m3的岩体从海拔1800m的崖顶南西侧倾崩坠落。瞬间，金山镇玉泉村方圆2km2的土坡上到处散落着巨大的碎裂块石（图1）。垮塌过程共持续了约2分钟左右，铺天盖地的灰尘弥漫方圆近3km的区域达40分钟。
由于预报准确及时，南川市提前启动了防灾预案，危岩波及范围内的近500居民已经提前搬迁。崩塌未造成任何人畜伤亡和财产损失。
图1W12﹟危岩崩塌现场
2危岩概况
金佛山甑子岩危岩群位于金山镇坭马村，地处金佛山向斜中段近轴部偏东翼部位，紧邻南川矿产品开发公司铝矿厂东侧。岩层产状（280°～300°）∠（4°～5°），出露地层为二叠系灰岩及志留系页岩，危岩沿东西转南北向展布，呈不规则的“U”字形展布，总体呈“甑子” 甑子：为南方居民蒸制米饭常用的木质（远古时为陶质）炊具器皿，呈圆桶状。
由于该危岩群凌空高度大，体积大，一旦发生崩塌，将会带来毁灭性的灾难。危岩威胁范围纵向影响最远可达柏枝溪河床，横向影响宽度约为1200m（赵家沟—肖家沟东侧山脊），包括流白水、新屋咀、秦家湾、赵家湾、沈家湾、响水湾（肖家沟冲沟东侧约100m）等范围，危险区内的矿山及150户居民564人的生命财产安全，金山—头渡公路等都将受到严重影响。
3危岩成因机制
甑子岩危岩的形成，主要受地形、岩性、软弱结构面、水、风化、根劈、人类活动等因素的综合影响所致。
（1）地形：整个危岩体为两级三面高陡临空陡崖，平面呈三面临空的“U”字型展布，危岩陡崖段高度80～236m，近于直立，是危岩进一步发展的不利因素之一。
图2南川市甑子岩危岩监测点平面分布图
（2）岩性：二级危岩体主要由质地很纯的二叠系茅口组（P1m）石灰岩构成，基座分别为梁山组（P1l）炭质页岩和茅口组（P1m）二段页岩夹灰岩，具有典型的“上硬下软”的软垫层基座特征。该岩性特征是崩塌发育中的基本因素之一（图3）。
图3W12﹟危岩体地质剖面图
（3）软弱结构面：据调查，岩体内发育三组裂隙，其中卸荷裂隙产状直立，沿陡崖呈带状分布，裂隙带发育宽度20～45m，尤其在20～30m裂隙范围内最为明显；最大延伸长度达200余米，张开度一般1～200cm，最大张开度大6～7m。裂隙贯通性好，多无充填或充填少量的碎石，与层面组合，致使危岩体割裂分解呈形态各异的独立块体。结构面的不利组合是主导岩体稳定性降低的主要因素之一。
（4）水的作用：宽大的裂隙为水的运移提供了良好的通道，流经岩体裂隙中的水，使不稳定岩体与稳定岩体之间的侧向摩擦力减小；流动的水使岩体可溶物质溶解，同时水对裂隙内充填物质有软化作用，带走细粒物质，水的作用加速了危岩体的进一步扩展。
（5）风化作用：危岩带位于四川盆地东南缘、大娄山西脉西侧一带山地。长期裸露地表的岩石，在温度变化、大气、水溶液、生物等因素作用下，加快了岩体的差异风化，尤其对软质岩体和裂缝的充填物尤为明显，导致了龛状凹腔岩穴形成。风化作用是崩塌发育中的积极因素之一。
（6）根劈作用：树木的根劈作用，能破坏岩体整体性。生长在岩石裂隙中的树木，由于根部不断延伸和变粗，使岩石裂隙不断张开，并使岩体进一步破坏，进而导致危岩、崩塌的形成。
（7）采矿活动：危岩区底部有铝矿厂在进行采矿活动，开采面积0.5km2，采掘洞室的顶板埋藏深度170～400m。在上部岩体自重力的长期作用下，采矿顶板具有逐渐向下弯曲变形迹象，致使上部岩体产生朝临空方向（S-W200°）位移的趋势。该采矿活动是加速危岩失稳的主要因素之一。
甑子岩危岩体在自重应力的作用下，临空面周围岩体发生卸荷回弹，临空面周围主应力迹线发生明显偏转，为应力重分布、应力分异的结果。在临空面附近产生应力集中带，坡脚附近形成最大剪应力增高带，从而产生与坡面平行的压致拉裂面；由于卸荷作用，坡体向临空方向回弹，使岩体原有结构松弛，陡倾角裂隙进一步加深加大，形成卸荷裂隙带。
陡崖卸荷裂隙带的形成为进入时效变形破坏创造了条件，受风化、地下水及人类工程活动等因素综合作用，陡崖基底页岩夹灰岩或炭质页岩、粉砂质页岩被风化、软化、崩解，形成龛状凹腔；在上覆岩体自重力作用下，导致下伏矿硐顶板下沉，并使陡崖向临空方向产生变形，陡倾角裂隙进一步拉裂扩张，陡崖渐变为由多条不利结构面分割的岩柱，形成危岩。随着变形的加剧，拉张裂隙分割出来的高大岩柱下部岩体被剪裂压碎，变形向蠕滑发展。再随着蠕滑的发展，基座下沉，拉裂隙向纵深扩展，当深度达到潜在最危险的剪切点时，岩体剪断滑动并破坏（图4）。
图4基座剪切滑塌式破坏意图
4W12＃危岩体稳定性研究
前已述及，南川甑子岩危岩群由二级陡崖组成，崖缘周边全长约1400m，共涉及7个危岩带、44个危岩块体。其中变形迹象尤为明显的属Ⅲ－2号危岩带、编号为W12﹟的危岩体。该危岩体分布高程1561～1796m，体积约56.25万m3，岩性为
构成W12﹟危岩体的岩性为灰岩，基座岩性为页岩夹灰岩，结构面产状310°∠90°、25°∠89°、300°∠5°，分布高程1596～1796m，危岩块体尺寸235m×50m×10m。岩层产状300°∠5°，主崩方向200°。危岩形状为三棱柱状，三组裂隙发育：①组裂隙310°∠90°，延伸长度约200m，自
根据W12﹟危岩体发育的基本特征，岩质斜坡的主控结构面走向平行于坡面，结构面倾角小于坡角且大于其内摩擦角。
根据《甑子岩勘查报告》（2002年）稳定系数计算结果表明，W12﹟危岩体在天然状况下，K值为1.10，处于欠稳定状态；暴雨工况下 K值为1.00，处于为临界状态；暴雨＋地震工况 K值为0.67，处于失稳状态。
5动态监测分析
2001年11月，在甑子岩 W12﹟危岩体顶部卸荷裂隙上设立了4个监测点，采用经纬仪观测，每3天观测一次，其观测结果见2001～2002年动态监测统计表（表1、表2）。2004年3月对W12﹟危岩体重新布置了2个采用人工量测方法的裂缝监测点和采用经纬仪进行水平位移量测的1个置镜点、2个监测点（其点位布置详见图2，观测结果见表2）。
表12001～2002年W12﹟危岩体（1﹟、4﹟点）动态监测统计表
表22004年3月至8月W12﹟危岩体（2﹟、3﹟、7﹟、8﹟点）动态监测统计表
监测数据分析表明，自2003年起，该危岩体已进入加速变形阶段，呈欠稳定性状态。至2004年6月，危岩体顶部裂隙张开达0.5～5m，后缘的裂隙已大部贯通，经常有零星危岩块体坠落，表明危岩变形正在加速发展，具趋强势态，已渐近临界状态，整体失稳可能性正在加大。
6预警预报判据研究
根据在W12﹟危岩体设立的2﹟、3﹟、7﹟、8﹟共4个监测点的监测系列数据研究，从2001年开始进行的断续监测和2004年以来的每日监测数据，对 W12﹟危岩体综合信息预报判据做以下研究。
（1）预报对象：根据岩体的地质条件、外观形态特征、变形迹象、崩滑历史、现今位移速率及发展趋势以及危岩体可能造成的危害，确定该危岩体为重点预报对象。
（2）预报判据形成原则和方法：宏观地质调查与仪器监测相结合，地质定性分析与数据定量分析相结合，经验判据与理论分析相结合。险情预报以危岩体进入加速变形阶段为判据标准，临灾预报以危岩体进入急剧加速变形阶段为判据标准。
（3）预报判据的主要依据：岩体位移监测、裂隙相对位移监测的基本数据资料和宏观地质调查危险征兆信息。
（4）综合信息预报判据：仪器监测的危岩体位移、裂缝变化速率加快，位移曲线斜率明显增大，出现突变（拐点）或进入加速变形阶段；动态变化曲线速率连续增长，其位移曲线斜率明显增大变陡；
（5）临灾报警状态：在警报状态的基础上，监测资料表明，危岩体位移的变形、主要裂缝的变化及深部软层的变形明显增大，均进入急剧加速变形阶段，位移曲线斜率骤增，出现拐点，曲线陡立（图5）。危岩体边缘部位及裂缝处出现频繁坠石。
纵观 W12﹟危岩体变形破坏过程，在2001年至2003年间，危岩体水平位移量多在1mm/10d;2003年至2004年3月底，危岩体水平位移量增为2～10mm/10d，呈加速变形特征；2004年4月初至2004年6月底，危岩体水平位移量增至4～15mm/10d，强加速变形特征显著，处临界失稳状态。在此期间发出了险情预报，有计划地分期组织当地居民分批搬迁，危险区内的生产矿山停止生产并关闭。
2004年7月至8月9日，危岩体水平变化量多在7～20mm/10d，监测动态曲线斜率持续急速加大；8月9日至8月10日，2﹟、3﹟、7﹟、8﹟各监测点动态变化曲线斜率猛增，并相继出现明显拐点（图5）：
图52004年W12﹟危岩体动态变化曲线图
2﹟监测点：8月10日变形量为41mm,8月11日变形量为10mm（该监测点处于危险区内，已停止监测）。
3﹟监测点：8月10日变形量巨大，达168mm,8月11日变形量为74mm（该监测点处于危险区内，已停止监测）。
7﹟监测点：8月10日变形量为70mm,8月11日变形量增至85mm,8月12日变形量则达118mm。
8﹟监测点：8月10日变形量达166mm,8月11日变形量增为248mm,8月12日早7:30分变形量陡增，达658mm之多。
根据监测数据进行分析研究，7﹟、8﹟监测点自8月9日发生突变以来变形量急剧增大，变形活动强烈，说明该危岩体已处于急剧变形阶段，动态变化曲线出现拐点，极有可能随时出现整体崩塌。8月10日对 W12﹟危岩体发出临灾预报，并迅速报请主管部门和行政当局启动防灾预案，广泛进行防灾救灾宣传，划定警戒范围并设置警戒标志，维护险区重要目标的安全，进行交通管制，及时搬迁疏散危险区及影响区内的所有人员。
8月12日中午12点53分，W12﹟危岩体发生整体崩塌。由于成功地预报了金佛山甑子岩W12﹟危岩的崩塌，及时启动了防灾预案，提前紧急疏散了危险区内的所有人员，幸未造成任何人员伤亡和财产损失。同时也为金佛山甑子岩危岩带的进一步监测分析研究积累了宝贵的资料，为山体岩崩的破坏模式研究和危岩体监测预警预报提供了可靠的地质模式参考依据，为探索突发性的地质灾害的时间、空间预警奠定了良好的基础。
目前，甑子岩地带的其他危岩体的监测和预警工作仍在继续。
参考文献
[1]重庆地质矿产开发总公司107地质队.重庆市南川金佛山甑子岩危岩勘查报告.2002
[2]重庆市质量技术监督局.重庆市地方标准《地质灾害防治工程勘察规范》（DB50/143—2003).2003
[3]张倬元.工程地质分析原理.北京：地质出版社，1985.
[4]国家技术监督局，中华人民共和国建设部.岩土工程勘察规范（GB 50021—94).1994
[5]王尚庆.长江三峡滑坡监测预报.北京：地质出版社，1999
[6]姚爱军.边坡工程稳定性耦合分析理论与方法研究[博士论文D].中国矿业大学，1999
7. 山东半岛城市群地区主要地质灾害
在上面论述地区稳定性时，已涉及地震的灾害。地震也是地质灾害的一个重要灾种。在有关水资源的讨论中，也已经分析了山东半岛的旱涝灾害问题。这节着重讨论山东半岛存在的其他主要地质灾害。
地质灾害是自然界不可避免的现象，人类的不当开发，或未能对其很好地进行防治，都会激发、加速或加剧地质灾害的发生与发展，增大其危害性。自然界中的地质灾害，有缓变性地质灾害，如海水入侵、地面沉降、沉陷等，也有急变性地质灾害，如滑坡、泥石流、岩溶塌陷等，下面分别简略分析。
1.海水入侵灾害
在海岸带地区，经常会产生海水入侵使陆地地下水被海水浸染，增大含盐度，会失去作为饮用及工农业供水的价值。海水入侵也会破坏岩体的力学性质，增大产生滑坡等灾害现象的危险性。海水入侵还会增强对碳酸盐岩的岩溶作用，等等。
环渤海地区，海水入侵是广泛的现象(图18)。实际上，除少数为海水完全入侵地带外(图18中1区)，多数是海水入侵与地下水相混合地区，形成咸水－微咸水的混合带，其影响宽度在1km至15km以上。
图18 环渤海地区海水入侵现状图(据孙晓明，2005)
莱州是重要的海水入侵地区，其地下水矿化度可由150g/L，经32km的渗流途径，与入侵地下海水不断汇合相混后，变成矿化度为2g/L的微咸水(图19)。大王—羊口地下水矿化度变化见图20。
图19 莱州湾南岸固堤—央子地下水矿化度变化剖面(据徐建国，2005)
图 20 大王—羊口地下水矿化度变化剖面( 据徐建国，2005)
莱州湾南岸海水入侵始于 20 世纪 70 年代末，当时是局部地区发生海水入侵，后来由于 80 年代初潍坊、昌道、库克等地加强了地下水资源开采，另外河流中、上游修建水库，使地表水补给量减少，而诱发了海水大量入侵，使咸 ( 海水) 与淡 ( 地下水) 界面向陆地迁移，形成大宽度的海水 － 淡水混合带，原先淡地下水的矿化度一般在 500mg/L 以下，少数达 1000mg/L。
莱州湾地下水超采与海水入侵关系见表 29。
表 29 莱州市地下水超采量与海水入侵
( 中国地质调查局海洋地质研究所)
莱州市1976年海水入侵面积为15.8km2;至1989年，海水入侵面积已占全市面积的11.12%，入侵速度由46m/a增至404.0m/a;至2001年，莱州市海水入侵已达260km2(李萍，2004);目前海水入侵面积为304km2。据1976～1989年的初步统计，莱州湾地区累计开采地下水38×108m3，地下水位平均下降15m左右，地下水漏斗面积达2000km2，低于海平面的负值区有1600km2。
龙口市海水入侵面积为78.4km2。烟台市从70年代起开采地下水，由于海水入侵，地下水氯离子含量由0.13g/L至1981年已变为1.7g/L，1989年，海水入侵线已达850m。
青岛地区海水入侵面积达95.6km2，也开始于20世纪70年代。1981～1988年，大沽河流域海水入侵峰面内移750m。1981年开始开采地下水资源，在李哥庄一带形成面积约100km2的地下水降低漏斗，中心最低水位－8.13m。1990年由于引贵济青工程输水，地下水开采减少，1994年丰水期漏斗平复。
青岛其他地区，如白沙河—城阳河下游、黄岛辛安等地，也有海水入侵，加上胶南市、胶州市和平度市，这几个地方海水入侵面积已达159km2。
渤海的海水总矿化度为34.4g/L，黄海为33.33g/L，在大连地区海水与岩溶含水层中总矿化度为0.62g/L的淡水混合后，形成的地下咸水总矿化度为8.14g/L，是由76.78%的岩溶淡水和23.22%的海水相混形成的(卢耀如，1999)，则:
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:Vf、Vb、Vs———形成体积为Vb的咸水时，相应地下水和咸海水的体积为Vf和Vs(L);CClf、CClb、CCls———分别为地下淡水、混合后咸水和海水中Cl－离子含量。
在山东半岛莱州湾地区，卤水矿化度达50～150g/L，这不是海水的自身总矿化度，实际上是经蒸发、浓缩的盐卤水，就是说海水入渗后，经过自然和人工蒸发浓缩，使地下水中矿化度达到50～220g/L，其中包括了古海水入侵后，经过地下蒸发不断聚集的卤水。从这个数值上看，莱州湾海水入侵是叠加了古海水入侵的影响。
莱州湾东南岸地区海水入侵面积于1979～1993年是急剧增加的，近几年面积扩大率稍有所下降(图21)。
图 21 莱州湾东南岸地区海水入侵面积变化( 据徐建国等，2005)
海水入侵，在世界滨海城市也多有发生，地下水中所含 Cl－离子含量可作为海水入侵强度的一个指标，前面已讨论了环渤海北岸大连地带海水入侵的强度，下面将国外一些地区海水入侵、造成 Cl－离子增多的情况列于表 30。
表 30 世界部分沿海国家 ( 地区) 海水 Cl－含量
莱州湾地区海水入侵是严重的，其中也包括高浓度盐卤水入渗形成的地下水。
2. 地面沉降灾害
在莱州湾地带的东营市，由于开采油气资源及地下水资源，于 1985 年发现了地面沉降。地震部门曾用大面积精密水准测量复测了地壳形变规律，结果表明，丘陵区、莱州湾南岸及鲁北平原埕宁隆起的东部，几十年来处于抬升状态，最大抬升区在胶北断块隆起区，上升速率为 4 ～8mm/a，东营—垦利地面沉降量最大达 80mm，利津县以北地带，沉降速率为 4 ～8mm/a，寿光西部地区，沉降速率也是 4 ～8mm/a。2000 ～2003 年，对该地进行了复测，发现地面沉降量为248 ～397mm。2002 ～2003 年，东营地面沉降观测点有43个，沉降量在 10 ～30mm 以上。
地面沉降，必定会诱发或加剧海水入侵，莱州湾其他地区存在的地下水大降落漏斗，也存在着加剧海水入侵的问题。
3. 矿区地面塌陷
地面沉降，相对是个缓慢形变的过程，而地面塌陷，主要是由矿山开采引起的，有缓变发展的过程，也有突然发生的现象。山东半岛地区采煤、金、铁等矿产资源引起了较多的地面塌陷现象，特别是大面积煤田采用冒落式方法开采，引起地面塌陷、沉降现象更加严重。山东半岛城市群矿区地面沉降概况见表 31。
表 31 山东半岛城市群矿区地面沉降概况
( 山东省国土资源厅)
目前已闭矿的矿山，有的进行了复垦。矿山开采过程中，尾矿、排土厂等对环境影响较大，尚需治理。总的看来，山东半岛城市群地区，煤矿、金矿及铁矿的矿山环境问题，相对影响的地域比环渤海北翼这一带要小些，但也是今后需予以关注的地质灾害现象。
对山东半岛地区开采地下水诱发地质灾害、影响地质环境的情况进行了综合评价，见图 22。
4. 滑坡、泥石流地质灾害
滑坡、崩塌与泥石流是常见的地质灾害，山东半岛地区也常发生。滑坡、泥石流等灾害多是突发性的，易造成突发性灾害，但是，多有相应的早期形变迹象，如后沿岩土体开裂，滑坡前沿的挤压、隆起，或有少量塌方、崩落等前兆现象。
图 22 山东半岛城市群地下水诱发灾害对环境质量影响评价( 山东国土资源厅供图)
1648年，郯城－莒县地震，诱发了体积为480×104m3的滑坡;近期有济南长清马山滑坡、崩塌群，长600m，宽500m，平均厚15m，体积近300×104m3，都是规模较大的滑坡。济南历城区西营镇十崖村，于2000年8月暴雨后山体坡面出现35处滑塌点，形成泥石流，毁农田4hm2，牲畜死亡50头，冲垮桥梁7座、树木3000多棵。1998年，淄博山区也发生了泥石流，20多公顷耕地被毁，270hm2农作物被毁，并毁坏光缆、供电线路。
山东半岛城市群发生滑坡等地质灾害的情况见表32。山东半岛地区崩塌、滑坡、泥石流灾害，规模比中国西部地区小得多，最主要的是减轻及避免这类灾害，需要及早监测发现，以便提供适时的依据，采取相应措施予以防治。最主要的一点是，工程建设中，特别注意不要随意开挖施工，避免天然状态下稳定的岩体坡角被破坏而诱发滑坡、泥石流等地质灾害。
表 32 山东半岛城市群崩塌、滑坡、泥石流灾害概况
( 山东省国土资源厅)
5. 岩溶塌陷灾害
在碳酸盐岩分布区，长期超量开采岩溶地下水，会使岩溶地下水位持续下降，并导致岩溶水与上覆第四系孔隙水水动力条件发生变化，并对岩土体稳定性产生影响，从而诱发岩溶塌陷的发生。目前，鲁中南地区岩溶塌陷主要发生在泰安、枣庄、莱芜等地，危害性非常突出。
(1)泰安市岩溶地面塌陷
主要发生于泰安旧县、铁路三角区及东郊訾灌庄一带。1970～1994年，在25km2范围内，共发生塌陷152处。塌陷直径一般1～6m，最大16m，深度在铁路三角区为4～8m，訾灌庄一带为2～5m。旧县地面塌陷造成9个村庄房屋开裂倒塌。20世纪90年代初期，京沪铁路行经本段列车车速限在5km/h。后来，经过勘测处理，如采用旋喷桩、灌浆、连锁铁轨及控制地下水开采等途径，使这一带岩溶塌陷的灾害得到控制。
(2)枣庄市岩溶地面塌陷
主要发生在十泉水源地、丁庄—东王庄水源地及薛城区大吕巷等地，1980～1996年累计产生塌陷200处，目前塌陷分布面积达25km2。塌陷多为点状椭圆形，直径3～10m，东王庄西桥附近一处最大塌陷坑，长80m，宽60m，深1.5m。
塌陷的发生使部分村民住房的地面、墙壁开裂，给人民生命财产安全带来一定威胁。同时，地下水位的大幅度下降，又导致顺河道排放的污水渗入地下，使岩溶水遭受污染。
(3)莱芜市岩溶塌陷
岩溶塌陷主要发生在阵公清—西泉河一带铁矿区，由于铁矿生产和当地工农业生产长期大量采排岩溶地下水而引起。1973～1997年间，共发生岩溶塌陷139处，塌坑最大直径35m，最大深度13m，累计塌陷面积6435.0m2。
在这个岩溶塌陷区范围内，共有13个村庄的民房受到不同程度的破坏。其中，199户的1001间房屋破坏严重，裂缝宽度超过4cm，被迫搬迁。
此外，在临沂市区、沂源县、平阴县、蒙县及蒙阴县等地，亦有一定规模的岩溶塌陷发生，造成很大的经济损失。
8. 地质灾害损毁土地复垦潜力分析
(一)滑坡损毁土地复垦潜力分析
(1)山体自身的破坏。滑坡体移动后，原地貌发生变化，出现滑坡悬崖，山体岩石裸露，坡度大，被破坏的土地基本不具有复垦为耕地的条件。因此，此类土地主要属于生态恢复的范畴，可复垦为林地或草地。
(2)滑坡体上土地的破坏。滑坡体上面原是耕地的，滑坡体脱离原山体向下移动，滑坡稳定后其空间位置与空间形态均发生较大变化，但土层结构变化较小，一般情况是坡度变缓，如果坡度小于25°，再次发生地质灾害的隐患较小，则具有复垦为耕地的潜力。
(3)滑坡体经过区域土地的破坏。滑坡体经过区域地面坡度一般较大，由于其覆盖在经过区域土地上部运动，会对原地面各类土地产生摩擦、推覆，因而滑坡体经过区域基本被滑坡体所覆盖，一般不再具有复垦为耕地的可能性，主要复垦为林地或草地。这就是许多村庄、耕地被掩埋，因而灭失的原因。
(4)滑坡体前缘的土地破坏。由于滑坡体整体移动产生了巨大推力，能量传递到滑坡体前缘，在阻力、推力共同作用下，将滑坡体前缘土地(特别是耕地的耕作层)的土壤结构破坏，褶皱起伏，原土地地形发生变化，耕作层中夹杂一些石块、生土等，甚至将耕作层覆盖在深处。因为滑坡体的推动，滑坡前缘的土地总体来说向上雍起，虽有翻转，但地面坡度趋于平缓，耕作层仍基本保留或土层厚度较大，加之表土或耕作层松软，适宜作物生长，属于土地复垦的有利地段，所以该区域具有复垦为耕地的潜力。
(5)抛滑体土地破坏。由于突然受到水平应力的作用，原山体表面部分与山体分离，从原山体抛洒出去，同时，大量山体出现滑动。抛洒的物质，一部分又落在滑坡体中继续滑动，从而形成抛滑体。由于抛出物质体积相对较小，又落在滑坡体表面，加之滑坡体本身坡度变缓，所以抛滑体损毁土地具有复垦为耕地的潜力。
(二)泥石流损毁土地复垦潜力分析
泥石流冲出山口(或沟口)后，原来狭窄的地形突然变得开阔，随着其运动过程中动能的损失，流体中混杂的砂石等逐渐被沉积下来，形成堆积体，由于堆积区原地形较平缓，泥石流在其上方形成的堆积体坡度一般也不大，从其地形条件上来看，完全具有复垦为耕地的潜力。在部分条件好的地区只需清除堆积体表面石块后进行翻耕，就可直接种植作物，其他地区则需要进行客土覆盖，以恢复其种植条件。因此，泥石流堆积区相比其他类型灾毁土地在地形条件上有显著优点和巨大的复垦潜力。
(三)崩塌损毁土地复垦潜力分析
崩塌过程中会产生巨大的气浪，细小颗粒受到气流冲击会飞弹得更远，使崩塌物在水平方向上表现出分选性；同时，堆积体和崩积物前缘一般覆有较大石块，地面坡度大多大于25°，想要复垦为耕地具有一定难度，只有堆积体为土壤或小型崩塌且坡度较缓的才有复垦为耕地的潜力。因此，崩塌损毁土地一般复垦为林地或草地。
(四)堰塞湖损毁土地复垦潜力分析
堰塞湖中水流的不断蓄积致使水位上涨、土地被淹没，特别是耕地的淹没，这种土地的破坏只是被淤泥流砂覆盖，其耕作层未被破坏，在水位降低后，完全具备复垦为耕地的潜力；堰塞湖泄洪冲毁的土地，特别是耕地，由于被湍急水流不断冲刷，原耕作层基本被冲走，但地面较为平坦，在有客土来源的条件下，具有复垦为耕地的潜力。
(五)地面塌陷损毁土地复垦潜力分析
地面塌陷规模和塌陷深度直接影响复垦潜力的大小和复垦方向。对于小规模的塌陷，塌陷深度不深且不影响排灌的，可直接复垦为耕地；对于出现塌陷坡的，可先对坡度较大的地段进行平整，采用“生熟土混堆法”，再施用农家肥等措施，这部分损毁土地具有复垦为耕地的潜力；对于出现塌陷裂缝的，除了破坏程度极其严重，易造成塌方、水土流失的土地尽量采取生态复垦外，其余轻度破坏的土地可进行填土夯实，是可以复垦为耕地的；对于形成塌陷坑的，可把塌陷较深的土壤挖出填在塌陷较浅的区域，然后把塌陷较浅这部分灾毁土地复垦为耕地，而深坑取土后的区域在进行整治后作为渔业养殖或蓄水用。
9. 地质灾害主要危险地段和灾种
受自然地理和地质环境条件的制约以及人类工程—经济活动的影响，西气东输管道工程沿线地质灾害具很强的地域性分布规律。大致以腾格里沙漠东缘和太行山东麓为界，分为西、中、东三个区段。西区段以风蚀沙埋、泥石流和洪水冲蚀、盐渍土腐蚀和盐胀灾害为主，是在脆弱的地质和生态环境下典型的干旱气候衍生的地质灾害。中区段以滑坡、崩塌、泥石流和洪水冲蚀、采空塌陷、黄土湿陷和潜蚀、风蚀沙埋、盐渍土腐蚀和盐胀灾害为主。它的西部以干旱气候环境的地质灾害为特征，而中东部则是典型的山地地质灾害分布区，本区段内以煤矿为主的矿产资源十分丰富，因此采空塌陷灾害突出，将对输气工程有严重影响。中区段是地质灾害类型最多，分布最集中的地段。东区段以地面沉降、地裂缝、采空塌陷、膨胀土胀缩灾害为主，大多属于人类活动导致的地面变形灾害。工程沿线各省（自治区）评估区内发现的地质灾害类型汇总于表5-2中。
表5-2工程沿线各省（自治区）地质灾害类型汇总表
通过综合评估，各省（自治区）地质灾害危险性分级情况列于表5-3中。由表5-3可见，危险性大的长度占输气管线总长度的12.7%左右。危险性大的地段主要在新疆、陕西和山西三省（自治区）境内，其中陕西和山西两省危险性大的地段分别占该两省境长度的35.32%和27.08%，灾种以突发性的滑坡、崩塌、泥石流和洪水冲蚀、黄土湿陷和潜蚀以及采空塌陷为主，而且它们密集分布于一些地段，对管线工程施工和正常运营安全的影响，应引起工程部门的高度关注。
表5-3工程沿线各省（自治区）地质灾害危险性分级表单位：km
注：新疆段危险性按地下2m处评价。
陕西、山西两省境内危险性大的地段是：滑坡和崩塌——陕西的马路壕—武家坡段、高石崖—李家岔段、桃园—王家院段，山西的阳城芹池—北留段；泥石流和洪水冲蚀——陕西的马路壕—武家坡、武家坡—高石崖、阳道峁—桃园、王家院—杨家圪塔、张家河—黄河段，山西浮山东要—阳城北留段；采空塌陷（煤矿）——陕西焦家沟—王家湾段，山西蒲县—临汾尧都土门段、浮山东要附近、阳城芹池—北留段、泽州李寨—瓦窑河段；黄土湿陷和潜蚀——陕西和山西的黄土高原区线路越梁、宽梁残塬区，山西浮山段。上述灾种在同一地段内往往叠加分布。
这里需要特别指出的是，在全线路地质灾害危险性评估中，将洪水冲蚀与泥石流灾害并列归为一种地质灾害，这对跨（穿）越河流、沟谷的超长型线型工程来说具有重要的实际意义。以往将洪水灾害笼统归入气象水文灾害中有些偏颇。实际上，洪水冲蚀与稀性水石流型泥石流并无本质的区别，而在工程实践中，更多的线型工程（道路、桥梁、管道等）是由于雨汛期洪水冲蚀而遭致破坏的，在本工程西、中段的一些地段尤为突出。