湿地的工程地质问题
A. 第四系松散堆积物因子及其主要环境地质问题
三江平原第四系松散堆积物十分发育，它分布广、厚度大、地层完整、含化石丰富。第四系松散堆积物是岩石圈转化而来的一种重要物理风化现象形成的，是崩塌、滑坡、搬运地质作用的产物。第四系松散堆积物其基本母质来于岩石，同岩石圈有着非常密切的联系，属未固结的近代沉积物，是岩石的风化物经过水力、风力和重力的搬运作用形成的，具有不同程度的分选和沉积韵律的特点，未经固结且质地疏松。
一、第四系松散堆积物沉积的特征
（一）沉积特征
三江平原在地质上是一个长期间歇性沉降的内陆断陷，处于三面环山和三大江汇流之后，在这样独特的地质-地理条件下，第四系沉积物必然是十分发育和具有特色的。
根据原地矿部九○四水文地质工程地质大队在三江平原工作成果，三江平原第四系的成因类型十分复杂，它包括残积、坡积、洪积、冲积、湖积、风积、沼泽沉积、冰水沉积和一些混合成因类型。主要有河流滞留相和冲洪积相。在平原的边缘山麓地带还有一部分冰碛物。在时间上，冲积成因的河床相砂和砂砾沉积占有最大比重，从而在平原内构成了一个统一的大厚度第四系含水岩组。在三江平原表层，漫滩-沼泽相富含有机质的淤泥质砂质粘土和漫滩相砂质粘土、亚砂土，共同构成了复杂分布，成为平原内大部分地区承压含水层的隔水顶板，同时也是促成三江平原沼泽广布的重要因素。
三江平原第四系的厚度较大。除平原边缘和残山残丘附近厚仅50～100m外，平原内部厚度一般为120～200m，最厚可达240～280m。第四纪中不同时期的沉积物，自新到老，从上到下构成了既嵌入又叠置的上叠型沉积。
三江平原第四系的岩相变化规律是西粗东细、北粗南细和北厚南薄。就地表物质组成而言，东西两半部的差异极其明显。以街津山、二龙山、乌尔虎力山、别拉音山至双山一线为界，西半部地面物质较粗，粘土、砂质粘土层很少或缺失，亚砂土、砂，甚至砂砾层往往直接出露地表。东半部地面物质较细，地表常见3m以上甚至十几米厚的粘土、砂质粘土覆盖层。
三江平原第四系沉积物的平均粒度比我国东部其他堆积平原粗。其岩性以砂砾石和砾质中粗砂为主，很少有粘性土夹层。粒度组成在剖面上表现出3个大的韵律，与下伏古近-新近系含煤砂泥岩系的粒级差异是比较明显的。在重砂矿物中，以风化能力较低的角闪石和绿帘石为主，形成非稳定矿物组合，其风化系数在剖面上低于孔平均值，反映了第四纪全球性气候变冷的特征，与古近-新近纪以褐铁矿、钛铁矿等金属矿物为主的稳定矿物组合截然不同，反映了不同按气候条件下化学风化作用的明显差异。但其重矿物组合对第四纪不同气候期的反映不甚明显，只在中更新统出现了锆英石的低含量带。
（二）化学特征
据现有资料（表6-26）分析，地表以下的第四纪地层中，微量元素含量以Ti为最丰富，其次是Sr，含量最低的微量元素为Cd和Mo。在7～13m处，Ti、Cr、Cd、Cu、Sr等含量明显增高，而Ni、Mo、Zn等含量明显变低。其他比例失调的元素还有Be、Hf、Zr、Ca等。地层内不同深度铁氧化物类型（表6-27），在7～15m之间，FeO>Fe2O3，说明此区间为典型还原条件下沉积的地层，三江平原多数地带具备此特点。由于在7～15m之间多数地带分布1层或数层淤泥质砂质粘土，沉积时为还原环境，因此导致水质不好。许多民井打在此地层上，造成了地方病的高发。地层中其他氧化物随深度变化不明显（表6-28）。与表层土壤相比，第四纪地层中K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl-、SO2-4、NO-3等可溶盐含量很低（表6-29），其中NO-3小于0.10mg/L，这说明地表以下第四纪地层受污染较轻。以上各种元素及氧化物分布规律比较实际地反映了三江平原第四纪地层的原始景观环境。
表6-26 三江平原第四纪地层中微量元素的含量
（五）土体崩塌
土崩主要发生在一些大型取土坑内，是由于人类挖土烧砖工程活动，在台地陡坡处开挖出现土体陡坡，通过地表水渗透沿土体垂直裂隙切割，使土体陡坡垮落。比如汤原县正阳乡位于汤旺河与松花江汇流处，其新胜村东南大型侵蚀沟沟岸坍塌，流失土方量200m3，下游沟口淤积泥砂厚达2.5m多。松花江凹岸，由于水流长期侵蚀作用，岸边多处失稳形成崩塌，平均每年因江水侧蚀造成岸边崩塌宽度1～2m。
B. 与地下水有关的地质灾害与地质环境问题有哪些
基本所有地质灾害及大部分地质环境问题都与地下水有关，主要有滑坡、泥石流、地面版塌陷、地面沉降、海水权入侵、土壤盐渍化、土壤荒漠化、水土流失、湿地退化、地下水污染等等，每一个都与地下水有直接或间接的关系，哪个有疑问我可以祥答
C. 湿地保护与修复的目标和原则
会仙岩溶湿地作为我国低纬度、低海拔亚热带岩溶地区唯一幸存的大型岩溶湿地，在我国地质、地理、水文、岩溶学、生态学等研究领域具有重要地位，其地处桂林市老城区和正在建设中的西城区、雁山行政中心之间、桂林岩溶峰林平原中央，拥有我国旅游黄金水道漓江风景的区位优势，具有特殊的水文、生态调节功能和作为桂林国家旅游综合改革试验区大型原生态休闲旅游观光景区的巨大开发潜力。综合考虑湿地内相思埭（古桂柳运河）等历史文化古迹所蕴涵的历史价值和深厚的文化底蕴、湿地开发利用现状、区域经济发展，确定了对会仙岩溶湿地进行全方位的保护（遏制湿地退化）和以水系统修复为主导、生物措施与非生物措施相结合的生态修复模式；同时，在保护的基础上兼顾湿地的经济价值和社会价值的开发，重点发展以生态休闲为主导的绿色产业，促进桂林旅游观光和休闲度假产业的发展，带动湿地及周边农村的经济建设，促进农村产业结构调整，改善群众生活，提高人口素质，扩大科研学术交流与文化普及，进一步提高桂林城市的知名度，以对湿地的最小破坏获取最大的生态、经济价值。以分阶段逐步将会仙岩溶湿地建设成为继桂林市“两江四湖”以后的另一个集防洪抗旱、旅游观光、生态休闲度假、洞穴探险、科学研究与文化交流、科学普及等于一体的多功能城市综合生态景观工程、桂林国家旅游综合改革试验区主题园区、桂林市的后花园、国家岩溶生态科普教育与研究基地、跨流域岩溶水资源调蓄试验区以及桂林西城区生活污水自然净化试验区为总体目标，并在条件成熟后，争取分步申报列入《国家重要湿地名录》、《世界重要湿地名录》。
为实现上述目标，应坚持如下湿地修复原则：
1）坚持以水生态保护和修复为主线，工程措施与生物措施相结合，实现对整个湿地生态系统结构、功能的优化和生态环境的改善，使会仙湿地成为一个生态结构合理、系统稳定的良性湿地生态系统。
2）坚持生态优先，生态、经济与社会协调发展的原则。坚持在保护的基础上进行开发，以开发促保护。在保证生态系统得到良好修复的前提下，合理利用资源，建立以湿地保护区为核心的多种类、多层次的生态经济开发示范区，重点发展休闲旅游、绿色经济产业，实现生态经济的可持续发展和生态、经济与社会效益的最大化。
3）充分遵循自然规律，科学规划，因地制宜。按照湿地生态演替理论，分析湿地退化的机理和过程，确定主要影响因子，以自然修复为主导，或辅以人工措施，实现退化生态系统的恢复和改良。
4）坚持统一规划、分步实施的原则，注重长期、中期与近期目标相结合。既要按照湿地生态系统的运行规律和保护、开发目标进行统一规划，保证会仙岩溶生态系统修复或开发的科学性和严谨性、整体性，又要从实际出发，量力而行，分步实施，重点优先，滚动实施。先保护，后开发，在保护的基础上进行开发，以开发进一步促进湿地保护和生态系统的恢复。
5）坚持国家投入为主体，政府在规划、建设中发挥主导作用，行使管理和引领职能；群众积极参与，科研、设计部门积极配合，是实现湿地修复与开发的重要保证。
D. 湿地与岩溶湿地概述
一、湿地与岩溶湿地的概念及主要特征
湿地与森林、海洋并称全球三大生态系统，也是地球表面独特而重要的、价值最高的生态系统，它与森林、草地、农田、海洋等生态系统共同维系着地球表层生物多样性和生态平衡，是功能不可替代的自然综合体，素有“地球之肾”之美称［1］，具有涵养水源、净化水质（修复受污染水体）、调蓄洪水、控制土壤侵蚀、补充地下水、美化环境、调节气候和改善空气质量、维持碳循环和保护生物多样性等极为重要的生态功能［2，3］。因此，湿地具有巨大的经济、生态和社会效益，是实现可持续发展的重要基础。联合国环境署2002年的权威研究数据表明，1hm2湿地生态系统每年创造的价值高达1.4万美元，是热带雨林的7倍，是农田生态系统的160倍。
目前对湿地尚无统一定义。对湿地定义的差异主要源自于研究或保护的目的或着重点不同。最具有代表性的湿地定义是1979年美国鱼类和野生动物保护协会在《美国的湿地和深水生境分类》研究报告中给出的：“湿地是处于陆地生态系统和水生生态系统之间的转换区，通常其地下水位达到或接近地表，或者处于浅水淹覆状态……通常具有以下3个特征：① 地表长期受水淹或水浸；② 适应多水环境的水生植物；③ 基质以排水不良的水成土为主”［4］。该定义对湿地的内涵和特征作了比较科学的表述，但对湿地的边界（外延）定义较模糊，实际调查、操作难度较大。湿地的另一个具有代表性、目前在国际上较为公认的定义是在1971年发表的《湿地公约》中给出的，即“湿地系指天然或人工、长久或暂时性沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动、或为淡水、半咸水、咸水水体者，包括低潮时水深不超过6m的海域”［5］。该定义对湿地的外延进行了详细的描述，但缺乏对湿地的科学表述，通过枚举或人为地界定湿地的外延也是不完善和不科学的。因此，我们认为，对湿地的科学定义可将上述两者有机结合，概括为：“湿地是指介于水生和陆地生态系统之间过渡的地理综合体，通常位于多年平均最高洪水位以下，因常年或周期性受水淹或水浸而水分潴积或过度湿润，土层因长期或季节性水淹或水浸（排水不良）严重潜育化或饱水状态（包括形成嫌气性水成土壤或地下岩石中的饱水带）、正常情况下生长有高等水生或喜湿植物群落的地带，包括天然或人工、地表或地下的、长久或暂时性沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带”。其中，水域湿地的水深范围主要根据高等沉水和挺水植物的分布范围（与水下光照条件有关）来确定，不必机械地圈定一个具体的水深指标。
我国湿地类型复杂多样，分布广泛。不同地区湿地的性质、结构和生态特征、生态功能上有较大的差异。岩溶湿地是广泛分布在岩溶地区的一种特殊的湿地类型，包括岩溶湖泊、河流水系和沼泽地等。我国最著名的岩溶湿地有贵州的威宁草海、荔波鸳鸯湖、红枫湖、织金八步湖，包括纳帕海、滇池、抚仙湖、星云湖和杞麓湖等在内的云南规模较大的岩溶湖泊群，黔西和黔西南数量众多而单个面积较小的湖泊与沼泽湿地，以及广西桂林附近的湖泊与沼泽等。受岩溶地区特殊水土结构的影响，岩溶地区湿地具有以下明显不同于非岩溶地区湿地的主要特征：
1）规模小，多零星散布于岩溶峰丛洼（谷）地、峰林平原（盆地）中，以黔、桂和滇等省（区）最为发育，并以岩溶湖泊最为常见，其排列无一定方向，形状或呈圆形或椭圆形，有时也可呈长条形。除云南省境内的大型断陷型岩溶湖泊规模较大外，其余单个岩溶湖泊面积不大（一般在2km2以下），水体也较浅。我国最大的天然岩溶湖泊为贵州草海，其水域面积也仅约45km2。
2）数量少且稳定性较差。受岩溶地区特殊水土结构的影响，岩溶地区湿地主要分布于具备特定储（蓄）水机制或水文地质结构（条件）的地段，因此，湿地的数量少且大多数湿地处于一个暂时稳定的岩溶发育阶段；一旦岩溶水文地质情况发生改变，原有的湿地即不复存在，尤其是处于河流裂点上游、地下水位之上的积水洼地、壅塞湖泊等。
3）具相对隐蔽性。指岩溶地区特有，分布在地表以下，通常难以发现的岩溶地下湖泊、河流或其他水文洞穴系统。通常情况下，岩溶地区河流多表现为地表河、地下河（或集中径流带）交替出现或地表、地下岩溶湖泊共存的形式。
4）湿地土壤植被具特殊性。岩溶地区的湿地通常存留的时间较短、物质来源匮乏，形成的湿地土壤通常较薄、贫瘠，水、土壤与植被群落具有典型的富钙偏碱性岩溶地球化学背景；湿地土壤结构为下部红壤，上部为有机质和砂质碎屑物质含量较低而黏性较大的薄层沼泽土或湖泊沉积物。当沼泽土长期出露于水面以上时，易形成硬度较大的硬塑土。
5）湿地水文特征受岩溶水系统动态变化的影响明显，具有特殊的水土循环机制。
鉴于岩溶地区湿地的特殊性，以及其与非岩溶地区湿地在水文特征、水质、土壤和生物生态方面存在的本质差异，很有必要定义一种新的湿地类型以将其区别于其他湿地。2004年田昆在对云南纳帕海生态环境变化及驱动机制进行研究、2006年吴应科等在对广西会仙湿地考察后均曾使用了“岩溶湿地”的概念，但都没有给出岩溶湿地的具体定义［6，7］；2006年澳大利亚环境保护署提出“岩溶湿地属于地下水湿地系统（underground wetland system）的一种，与地表水存在与否无关，其内通常发育有溶洞或地下河”，将岩溶湿地限制在地下水文系统内，但也没有给出具体的内涵；拉姆萨尔《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》（以下简称《湿地公约》）在分类系统中只列出了“喀斯特和其他地下水文系统”。因此，目前对岩溶湿地的认识局限在地下岩溶洞穴与水文系统的层面上。本研究首次将岩溶地区的湿地作为一个特殊的湿地类型单独列出，提出了“岩溶湿地（karst wetland）”的概念，即将“岩溶湿地”定义为“主要分布在岩溶地区（包括地表、地下），或以岩溶水为主要补给水源，具有岩溶地区特有的富钙偏碱性水土特征和典型岩溶水土循环演化机制，以喜钙耐碱的湿地生物群落为主或与喜钙耐碱的生物群落相互依存为特征的内陆湿地，包括岩溶地区地表或地下的湖泊、沼泽、河流或其他岩溶地下水文系统”。
二、湿地分类概述
湿地的分类是湿地研究的基础。由于学科领域和目标的不同，导致湿地分类标准不一，形成了许多不同的湿地分类系统，不同湿地分类系统缺乏可比性。总体上湿地的分类可归纳为综合分类和专业分类两类。在湿地综合分类中，目前普遍接受的是拉姆萨尔《湿地公约》的分类系统，即根据人类是否参与湿地的生态过程将湿地分为两大类群（自然湿地和人工湿地）3个大类（人工湿地、滨海湿地、内陆湿地）41个小类（表1-1），中国的湿地分类也属于此类（表1-2）［8］。对某一特有湿地类型的分类系统属于专业分类体系，目前有欧洲的泥炭地分类（Moore and Bellamy，1974），中国的泥炭沼泽分类（柴岫，1990；郎惠卿，1983），美国鱼类和野生生物署的湿地和深水栖息地分类、沼泽分类（牛焕光等，1985），美国东北部冰川遗迹区的淡水湿地分类（Golet and Larson，1974），美国冰川高原草原地区的天然池塘与湖泊分类（Shaw and Fredine，1956），佛罗里达森林湿地分类（Wharton，1976）等［9］。
表1-1 拉姆萨尔《湿地公约》分类系统
表1-2《中国湿地调查与监测技术规程》分类系统
目前湿地分类采用的分类标准常见的有成因分类法和特征分类法两大类［10］。特征分类法主要根据湿地的表观特征和内在的动力活动特征（具较多定量化成分）的不同来区别湿地。典型代表是Brinson于1993年提出的水文动力地貌学分类法，即把湿地的地貌、水文和水动力特征看成是湿地的3个同等重要的基本属性，将湿地依次按地貌位置属性分为河流地貌、凹地貌、海岸地貌和泥炭湿地四大湿地系统→根据湿地的水文特征（补给水源）分成降水补给、地表漫流补给和地下水补给等类型→按水动力特征分成垂直起伏流、无定向的水平流和双向水平流类。成因分类法是根据湿地成因来区别湿地。最具影响的是Cowardin于1979年提出的，即按成因分成海洋、河口、河流、湖泊和沼泽五大系统→按水文特征分成亚系统→根据占优势的植被生命形态和基底组成等湿地外貌特征把亚系统分成湿地类→按照植被的不同把湿地类细分成湿地亚类。国际上广泛使用的Ramsar湿地分类体系沿用了Cowardin分类体系的分类思想，也属于成因分类法。
对这两种分类方法的评述：前者（特征分类法）属于平行指标分类法，偏向定量分析，存在严谨性不足（如将泥炭湿地作为一种地貌属性显然不合适）、实用性较差（如垂直起伏流、无定向的水平流等无实际用途）和分类指标简单化（不能涵盖复杂多样的地貌、水动力形式）的缺点；后者属于分级分类方法，趋向成因定性描述，具有分类全面、易操作的优点，是目前被广泛接受的湿地分类方法，但在反映不同湿地间、不同湿地层次上特征的相似性方面有一定欠缺。
三、岩溶湿地分类体系
1.岩溶湿地的分类体系
岩溶湿地分类属于专业湿地分类。由于岩溶湿地生态系统的复杂性（湿地生态条件区域差异性、空间分布的广泛性和生态过程多变性等）以及对其研究的不足，目前还没有建立岩溶湿地的专业分类系统。
岩溶湿地分布于从地表到地下，从峰丛洼地、谷地到峰林平原的不同地貌单元，从连续水体（湖泊）到联系微弱的地下水文系统（包括承压水和深循环等复杂水文特征），各种湿地的内部结构（如土壤、植被群落类型等）、功能各不相同，因此，区分不同成因、不同层次上的那些具有均质性特征的岩溶湿地类型，建立一个完善、科学的岩溶湿地分类体系是十分必要的。
岩溶湿地分类标准的建立：以简明、适用和易于操作为原则，综合成因分类法和特征分类法的优点（如湿地水的补给源），采用分级分类方法。不同级别的分类依据（指标）既要考虑对湿地结构与功能的影响程度，又要突出反映岩溶湿地生态系统内部的本质特征差异（特殊性）：① 以湿地的地貌（地表、地下）划分为两个类群（一级分类）；② 以湿地成因（生境与形成机制）作为第一级分类依据；③ 根据对湿地生态系统的结构和性质的分析、研究，水是湿地形成、演化（生态过程）的主导因素，而排水不良的水成土壤和湿生或水生植被是其水文生态过程的必然结果，因此，按照水文特征（湿地水的补给源）→植物群落类型或基底底质的顺序分层次确定岩溶湿地的二、三级分类依据，最终建立岩溶湿地分类体系，以期为在不同的空间尺度上进行湿地编目与制图，开展岩溶湿地的科学研究、管理和开发提供科学依据。根据以上分类原则，将岩溶湿地划分为2个类群、7个一级分类、17个二级分类（表1-3）。
表1-3 岩溶湿地分类
续表
2.对岩溶湿地分类相关问题的说明
首先，地表岩溶湿地和地下岩溶湿地是基于岩溶地区具有典型的地表、地下“双层”水文地质结构，并且两者在地貌、生态结构和功能上差异明显的特点划分的；7个二级分类（分别属于地表和地下岩溶湿地）主要是依据湿地成因；三、四级分类综合考虑了湿地的成因、水文特征（包括水的来源）和地貌因素。
其次，湿地的成因与水文特征紧密相关。不同类型的湿地的成因、地形地貌在不同程度上决定或影响着湿地的水文特征。而水文特征不仅是岩溶湿地区别于其他湿地的重要指标，也是岩溶湿地分类的最重要依据。湿地生态系统有别于其他类型生态系统的突出标志是水分的盈余。而水的成因或来源是湿地起源和发生类型的重要指示因子，水的赋存方式和水文过程是主宰湿地生态系统运行机制的最重要的因子，其动力条件决定着湿地的基质或沉积物类型及空间分布规律，其深度和水质决定着湿地的植被类型和群落结构，甚至湿地的生态功能。可以说湿地的生态性质的所有体现皆与其水文特征密切相关。据此对地表、地下岩溶湿地进行三、四级或更进一步分类。
（1）地表岩溶湿地
1）溶蚀洼地型岩溶湖是指石灰岩溶蚀、侵蚀形成的岩溶洼地中积水形成的湖泊，有天然型、堰塞型和混合型岩溶湖泊等几种成因形式。堰塞型岩溶洼地型岩溶湖是由于洼（谷）地排泄口被岩溶崩塌、泥砂堵塞和滑坡等原因堵塞后积水成湖，以岩溶地表、地下河流转换处——伏流入口被堵塞后在上游形成湖泊最为常见，此类湖泊通常面积较小，以圆形、椭圆形或长条形为主。我国最有代表性的低纬度地区高原岩溶湖泊为贵州威宁草海，属于溶蚀、堰塞综合成因。
2）构造岩溶湖是由于地壳变动（包括地壳断裂和褶皱）形成，由碳酸盐岩和非碳酸盐岩、断层带等共同组成的断陷盆地或褶皱构造（如向斜盆地），在其低洼凹陷处汇集地表、地下水形成的湖泊，有断陷型、褶皱型（包括向斜、构造盆地、背斜和构造穹隆等）和混合型的构造岩溶湖。云南岩溶湖泊群、广西桂林会仙睦洞湖、四川广安华蓥天池湖为典型的构造岩溶湖。
3）岩溶河流湿地中的泛洪峰林平原湿地系岩溶河水、地下水洪水泛滥淹没的河流两岸地势平坦地区，包括河滩、泛滥的河谷、季节性泛滥的草地。地下水的水文特征对岩溶泛洪峰林平原的淹没时间、周期和生态特征影响巨大。
4）岩溶沼泽湿地分布局限于大型岩溶低洼地或峰林平原地区，多分布于岩溶湖泊周边、河间低洼地、岩溶地下水出口处。岩溶沼泽中水的成因、来源是沼泽湿地起源和发生类型的重要指示因子，也是岩溶沼泽湿地进一步划分的标准。云南中甸的纳帕海是我国最典型的岩溶低洼地潴水沼泽（或沼泽化草甸）。
（2）地下岩溶湿地
依据地下水空间赋存方式（形态）或水动力特征，依次将地下岩溶储水盆地划分为地下岩溶湖和地下岩溶储水构造；将岩溶地下河划分为单管道型岩溶地下河、多管道地下河和密集裂隙型岩溶地下水径流带；将其他岩溶地下水文系统分为承压岩溶地下水文系统和其他岩溶水文系统；可依据地下水的来源（如外源水补给、流域内大气降水补给等）对地下岩溶湿地作进一步分类。
（3）岩溶湿地的进一步分类
对四级及以上分类，原则上以水生植被群落+湿地基底类型，尤其是高等水（湿）生植物群落类型（包括沉水型、浮水型、挺水型草本植物）为依据进行分类命名。
3.岩溶湿地的特殊性及其在湿地分类体系中的地位
（1）岩溶湿地的生态脆弱性
岩溶生态系统极度脆弱，这主要是由于岩溶地区水、土配置的不协调造成的。岩溶湿地生态系统也不例外，表现为湿地储水结构的不稳定性。除了人为破坏和气候变暖导致湿地退化外，岩溶地下水位下降和季节性变动导致岩溶塌陷、堰塞堤坝溃决或其他突发事件造成储（蓄）水构造的破坏，使湿地水资源流失，均会造成湿地消亡，尤其是处于河流裂点上游、地下水位之上的悬挂湖泊、壅塞湖泊。贵州省威宁境内的堰塞溶蚀型岩溶湖草海就历经了多次的堰塞→堤溃事件，据《威宁县志》记载，最近的一次堤溃发生在清咸丰十年（1860年），因山洪暴发，洪水携带的泥砂、石块将原来的消水洞堵塞而形成现今的草海。
（2）岩溶湿地在湿地分类体系中的地位
在拉姆萨尔《湿地公约》分类体系中，没有专门的岩溶湿地类型，只是将与岩溶有关的湿地划归为“内陆湿地”中的“内陆的喀斯特和其他地下水文系统（ZK（b））”及“人工湿地”中的“人工的喀斯特和其他地下水文系统（ZK（c））”两类。在《中国湿地调查与监测技术规程》的4大类26种湿地类型［11］中没有与岩溶有关的湿地类型，首先这与该规程中提及的“根据中国的实际情况”不符，我国是世界上第一岩溶大国，岩溶分布区面积占国土总面积的约1/4，岩溶湿地分布广泛；其次，岩溶湿地与非岩溶地区湿地生态系统在成因、演化、空间形态（地表、地下）和水文特征（水文过程、物质能量转换）及生态功能上有着本质区别，因此，将两者进行区分是十分必要的；此外，岩溶湿地也是岩溶生态系统特殊而重要的组成部分，研究其形成、演化机制和分类体系对在地表水渗漏严重、石漠化问题突出的我国岩溶地区开展一些重大的岩溶生态与工程问题（如岩溶生态重建、岩溶地区蓄水工程建设等）尤其重要和具有指导意义。岩溶湿地研究也是现代岩溶生态学、岩溶学新理论的基石。因此，其在湿地分类系统中理应具有更特殊的地位。
岩溶湿地，就其空间分布而言，除少数岩溶水文系统及其排泄区位于岛屿和滨海海平面以下外，其余均分布于内陆地区，因此，岩溶湿地在湿地分类体系中应归属到内陆湿地中。考虑到其与非岩溶地区湿地在水文特征、水质、土壤和生物生态方面存在本质上的差异，建议将内陆湿地下属的众多湿地划分归为岩溶湿地和非岩溶湿地两大类型，将岩溶湿地提升到一个新的高度，以便开展两种性质各异的湿地生态系统的对比、保护和修复研究。
（3）其他分类方法或相关类型的界定
岩溶湿地的分类还处于初步的探索阶段。对岩溶湿地的分类基于不同的应用目的可以有不同的分类标准，如对侧重反映岩溶湖泊演化过程的岩溶湖泊湿地，可以划分为“沼泽化岩溶湖泊湿地”、“演进型岩溶湖泊湿地”等；或根据湿地的海拔高程（气候环境），划分为“高山（或低海拔）岩溶湖泊湿地（沼泽）”、“亚热带岩溶沼泽化草甸”等。但是，建立一个通用的分类体系是十分必要的。本书提出的岩溶湿地分类体系只是一种初步尝试。
地下岩溶湿地的界定是一个复杂的问题，目前还没有相关标准。就1979年美国鱼类和野生动物保护协会的湿地的定义中没有提到地下岩溶湿地这个概念来看，所有地下水域或都不是湿地，而拉姆萨尔《湿地公约》将所有地下水文系统（包括岩溶地下水文系统）都纳入湿地范畴。但是，从体现湿地生态功能方面考虑，除了人类能够直接进入的地下河洞穴系统或地下水位较浅（植物根系可以触及或能使地表土壤、岩石长期处于湿润状态）的岩溶地下水文系统（如地下岩溶湖泊或储水构造）外，其他地下水文系统只具有间接的生态功能（为地表提供水源），因此，建议根据人类是否可以进入，或植物根系是否可以触及或是否能使地表土壤、岩石长期处于湿润状态的地下水文系统来界定地下岩溶湿地。
E. 地貌因子及其主要环境地质问题
地貌是内外动力地质共同作用的产物。不同地貌单元表现出不同的自然环境特征。地貌是生态地质环境的基础，同时对生态地质环境的演化又起到控制和影响的作用。不同地貌控制着不同的地质作用，同时还影响到气候，对作物的生长、人类的生产也起到控制作用，所以地貌也是一种资源。如前述，三江平原分为山前台地与残丘、低平原、河谷平原3种地貌单元。本节仅讨论地貌作用及其人类活动对地貌的破坏作用等。
一、地貌的作用
（一）地貌与土壤关系
随着地形从高向低的变化，土壤按地形呈现明显而有规律的分布。暗棕壤分布在地形部位高的山地上，逐步过渡到山前洪积台地及山冈坡地，分布的土壤是黏底白浆土、黑土；再向下过渡到广阔的河谷平原和低平原，分布着草甸土、潜育白浆土、沼泽土、泥炭土等。
（二）地貌与植被的关系
1.森林
主要分布于台地残丘区，属红松林被采伐或被火烧之后的次生林，主要以落叶松、蒙古栎、紫椴、黄波萝、水曲柳、木槭、胡桃楸、杨桦等，林下灌木树种繁多。
2.草甸
主要分布于三江平原低平原中，草本植物有小叶樟、野豌豆、小白花、地榆、黄花菜、银道花、齿叶凤毛菊、草莓、姜陵草、蚊子草、紫苑、走马芹等。在地势低洼地表积水地带有水毛莨、驴蹄草、苔草、芦苇、小叶樟、沼柳等，构成沼泽-草甸。
3.沼泽植被
广泛分布在各类低洼地和低漫滩古河道上，沼泽植被主要有苔草、小叶樟、大叶樟、芦苇、丛桦、乌拉草等。
（三）地貌与沼泽分布的关系
三江平原东西两半部在地貌上的差异，直接影响着沼泽的分布。东半部除宽广的滩地和古河道区遍布沼泽外，河间阶地上的各类洼地也常积水成沼，沼泽发育重，分布广，占全区沼泽总面积的86.2％，西半部沼泽一般分布于潜水位较高的江河滩地和古河道区，沼泽发育较少。
平原区最低的一级地形面，即河漫滩和旧河道区，沼泽发育最重、分布最广，这类滩地沼泽约占平原沼泽总面积的60％以上，受不同地貌单元微地形的影响，沼泽的分布又各有特点。挠力河、七星河、别拉洪河、浓江、梧桐河等沼泽性河流，其河漫滩地起伏较小，沼泽多呈集中连片或沿河成条带状分布，黑、松、乌三大江滩地及其古河道区，沼泽多沿岗间连地，牛轭湖废弃汊河呈椭圆形或弓形、带状分布，从滩地到河间阶地，随着地面相对高度的增大，沼泽减少，地面物质组成和微地形的影响愈趋明显，沼泽多呈星罗棋布大小不等的斑块状分布。
不同的地貌类型或同一地貌类型的不同部位，水分条件不同，分布着不同类型的沼泽。河漫滩和古河道区因长期有较深积水，水分微有流动，所以从河漫滩的前缘至后缘，依次分布漂筏苔草沼泽、漂筏苔草-毛果苔草沼泽，或毛果苔草沼泽。阶地上的各种沼泽洼地，一般积水较浅，而且停滞，主要分布毛果苔草沼泽，毛果苔草-小叶樟沼泽。在较大的碟形或线形洼地上，从中心向边缘，上述类型依次呈环带状或条带状分布，其中，乌拉苔草和塔头苔草形成独特的沼泽微地貌———草丘（俗称塔头）。草丘是独立分布，一般密度4～7个/m2。平均高度20～50cm，泥类沼泽的分布，受气候影响，一般在温带和寒温带，植被残体的积累大于分解，有利于形成泥炭。但在适宜的气候区内，泥炭沼泽的发育和分布，地貌条件又成为主要因素。三江平原虽属温带湿润气候环境，植物残体分解较快，影响泥炭积累，以致绝大多数沼泽成为没有泥炭的潜育沼泽。仅在原始地面具有陡岸且较深的牛轭湖、废弃汊河等洼地之中，或有潜水补给的古河道区积水较稳定，长期保持嫌气环境，有利于泥炭的积累。
（四）地貌与地下水富水性
在平原南部周边和西部的山前台地，其分布宽度10～20km。上部分布着砂质粘土裂隙微孔隙水。砂质黏土厚约17～25m，含水空间极差，水量极贫乏，单井涌水量小于10m3/d，渗透系数小于10m/d，仅能满足人畜饮水需要。下部埋藏着基岩裂隙水或古近-新近系裂隙孔隙水，水量较贫乏。
向平原腹地，即过渡到三江平原的低平原和河谷平原区，则埋藏着砂、砂砾石孔隙潜水和微承压水，其富水性逐渐增强。在宝清山前台地前缘地带和一些残丘附近，含水层由滨湖相或分选不好的冲洪积相组成，含水层较薄，约30m。所以水量中等，单水出水量100～1 000m3/d。其他地区从山前台地前缘到平原中部则含水层由薄变厚，有的发育浅湖相、滨湖相弱含水层，单井出水量为1 000～3 000m3/d。在广阔的低平原，含水层主要由河床相、边滩相、滨湖相松散沉积物组成，渗透系数12～50m/d，水量丰富，单井涌水量3 000～5 000m3/d。在松花江、黑龙江、乌苏里江等部分河床地带以及一些古河道，埋藏着大厚度结构单一含水层，岩性为砂砾石、砾卵石，含水层富水性强，单井涌水量大于5 000m3/d。
（五）地貌与农业生产关系
低漫滩在农业上可以作为临时牧场，发展芦苇等喜水性经济植物或者开挖鱼池发展渔业。在有防洪堤坝保护的地段，可以发展耕作业，特别是水田。高漫滩是重要的垦殖区，与农业利用上除了用作旱田外，应该利用其水源丰富的特点适当发展引水灌溉水田或井灌水田。利用天然草场，发展畜牧业，适当布置材带、林网，以防风沙；低洼地可以人为适当发展渔业。古河道可以发展渔业，养殖芦苇，保护沼泽，发展旅游业。沼泽洼地可以发展渔业、水田或养殖芦苇等水生植物，也可用来拦蓄部分洪涝或内涝。古江心洲要保护林木，防止风沙和河水冲刷。广大的洪积冲积平原适于发展种植业。山前台地适于旱作和发展牧业，要注意造林和退耕还牧，注意水土保持工作。残丘应发展林业并加以保护，随着开发活动的深入，可逐步开辟为旅游、疗养、文化活动点。
总之，三江平原地区多种多样的地貌类型为该区的经济发展提供了良好的基础条件和资源。在今后的发展中，必须根据不同的地貌类型和条件科学而合理地配置旱田、水田、牧业、林业、渔业、副业，使三江平原不仅能为人民提供粮豆等产品，而且还能提供优质大米、各种鱼类水产品，牛、羊、乳、肉禽蛋以及各山林产品，包括木材及其制品，木耳、蘑菇、山野菜、蜂蜜、糖及参茸等名贵药材及毛皮等。把三江平原地区变成北国江南样的鱼米之乡，成为祖国的又一个“金三角”。
（六）地貌与水文地球化学分带的关系
1.山前与残丘区氧化的水文地球化学地带
小兴安岭、完达山脉的山前和平原中残丘由于地形切割相对较深，地下水径流条件好，循环交替快，为氧化的水文地球化学地带，在以溶滤作用为主的环境中，形成了以HCO3-Ca型水为主的地下水，水中硬度和TDS都很低，钾、钠等离子贫乏，（Ca2＋＋Mg2＋）/（K＋＋Na＋）比值大于1，表明了补给区地下水的特征，且Na＋/Cl-比值远大于1，又反映出含水介质为富碱的火山岩类。
2.山前台地区以氧化为主的水文地球化学地带
中部山前台地是丘陵和平原的过渡地带，含水介质为垂直节理发育孔隙裂隙型砂质粘土夹碎石，赋水性差，水中I、Se、HPO4等元素贫乏，属地方病高发区。地下水以溶滤作用为主，离子吸附交换作用为次，形成了HCO3-Ca、Mg、Na或Ca、Na型水，其他离子比丘陵区增高，地下水化学环境是属于以氧化环境为主，伴有弱还原环境的过渡型。
3.平原区氧化-还原的水文地球化学地带
平原区含水介质粗，赋存条件好，地势低平，水文径流及循环条件较丘陵及台地区差，为本区的地下水的汇集和排泄区。地下水在溶滤和有交换作用并存的条件下，形成硬度、TDS、Fe2＋、K＋、Na＋、Cl-等成分都相应增加的低矿化，弱碱性地下水，地下水水化学类型以HCO3-Ca、Na型水为主，同时出现HCO3-Cl、Cl-HCO3及SO4型水，为氧化还原的水文地球化学环境，平原上都以氧化环境为主，沼泽低洼地带及平原下部以还原环境为主。
（七）地貌与地方病的关系从表6-10可以看出，大骨节病在台地上表现较重，平原区阶地和漫滩上病情较轻。
表6-10 不同地貌单元大骨节病情统计表 单位：个
（八）地貌与矿产的关系
地貌控制着矿产的生成、运移、富集和离散。煤炭资源多分布于山前地带、断陷盆地和构造带中；油气资源分布于汤原和绥滨凹陷里；泥炭资源分布于山前洼地和古河道里；砂金分布于山前沟谷和大江大河江心岛中；芒硝分布于宝清、友谊的大片盐碱土区；大理岩和石林分布于平原中残丘：土料分布于山前台地；砂砾石广布于现代沟谷、河流的河床、漫滩区和平原区下部。
二、主要环境地质问题
随着人口负荷越来越大，经济活动日益扩展，加之长期以来对遵循生态规律进行开发建设的问题重视不够，人为破坏地貌现象层出不穷。平原内孤山残丘大量采石、江河两岸大量取土挖砂、破坏农业用地、不合理的水利工程和建设破坏地表、严重的水土流失形成规模数量庞大的冲蚀沟、露天采矿破坏地表、占用大面积土地。制砖大量取土破坏耕地、矿区大量煤矸石堆积等，对三江平原的地貌造成不同程度的破坏，引发诸多环境地质问题。
（一）平原区采石对地貌的破坏
三江平原内残丘区内分布大小不等的采石场逾千个，破坏程度很大。
富锦市乌尔古力山已命名为国家森林公园，属三江平原残丘。目前乌尔古力山拥有大小采石场8个，采掘的块石、碎石来满足富锦市城乡建筑用料需求。规模最大的一处采石场，目前已从原山坡坡脚处向山体内采剥约有80m，采剥长度在300m左右，剥采面已延伸到坡顶。现在该山形成的采石坑根本未采取任何复垦等诸多措施，坡脚砂质粘土与碎石的混合堆积物极易产生小范围的泥石流，并冲淤坡脚农业用地，因此说该山采石已引起严重的地质灾害问题。
饶河县喀尔喀岩溶山地处挠力河北岸，也属残丘地貌，其地层由硅质岩、板岩、粗面岩和灰岩组成，经多次构造和强烈剥蚀作用，形成石林景观。但随着人类大量的经济活动用石料需求，该处岩溶区已被辟建为一巨大的采石场，开采规模相当大，若不进行规划治理，昔日壮观景致将不复存在。
（二）江河两岸大量挖砂取土破坏农业用地
三江平原的黑龙江、松花江、乌苏里江、挠力河、七星河、汤旺河等河流岸边均存在挖砂取土破坏地貌等诸多现象。
黑龙江、松花江沿岸阶地、高低漫滩组成物质为冲积砂质粘土、亚砂土、粉细砂等，该组成物质特别适宜建筑工程用料需求，沿江百姓本着取土、取砂方便，恣意毁坏江河两岸原生植被，大量耕地被毁，而江河堤防建设挖砂取土量无统一规范，也不限量。萝北县自1953年开始筑堤修坝，到1985年共筑堤坝全长63.3km，保护沿江、内河2.36×104hm2耕地，其中多数堤防用土均从堤外沼泽湿地、耕地用推土机推高、人工修筑而成。堤防外耕地表层砂质粘土、亚砂土被全部推起，残留下的只是凹凸不平的土坑、砂坑。例如萝北县1958年抢修黑龙江江堤10.5km，土方量达10×104 m3。新开辟的名山镇东到肇兴乡胜利村的大堤，长22.5km，土方量为46.34×104 m3。1973年开始以机械施工为主用4年时间修筑了名山镇下套子到大亮河口堤坝，全长32.9km，共完成土方量78×104 m3。1984年、1985年两年又对部分江段进行加高加宽修筑，至此黑龙江大堤共完成土方量279×104 m3。取土数量相当大。此外，绥滨县松花江堤防修筑工程自1949～1988年，在松花江一级阶地挖方取土累计高达300×104 m3，开挖阶地区残留大片土坑、砂坑，部分土坑严重积水。三江平原其他市县如同江市、桦川县、富锦市等，修筑江堤取土方量也比较多，取土范围逐年扩大，沿江耕地严重损毁。同时黑龙江、松花江、乌苏里江沿江市县由于建筑用砂，也大多在江岸肆意取砂，严重破坏堤防稳固性，有使江水冲堤沿挖砂坑改道之险。
（三）不合理的水利工程建设破坏地表
三江平原不合理的水利工程建设主要是引水灌渠，排水沟渠的不合理性尤以平原区最甚。
20世纪50年代水利工程建设，由于追求形式，不因地制宜地结合当地实际情况而盲目上项，结果是经济损失，地表严重破坏。
（四）矿区大量煤矸石堆积破坏地貌
双鸭山、鹤岗是三江平原典型的煤炭工业区，随着煤炭工业多年的发展，煤炭开采量增加的同时，煤矸石的数量也逐渐增多，煤矸石堆积在占用大量土地的同时严重破坏地貌环境质量，其他废料如炉渣等排放量也相当可观。
双鸭山矿务局下辖东荣一矿、东荣二矿、集贤煤矿、双阳煤矿、新安煤矿5个大矿区，其均位于三江平原内，每个矿区均有规模不等的煤矸石山堆积。据2000年统计，矸石积存量为3 100×104t，每年继续向外排放146×104t，共占地410hm2，有的矸石山常年燃烧，污染大气。
目前，两大矿务局煤矸石利用率极低，仅有少量的煤矸石作为建筑材料加以利用，更多的煤矸山依旧堆积。并且煤矸石山有逐年增多趋势，地貌景观进一步恶化。
（五）制砖取土、破坏地貌
三江平原各市县均建有规模不等的制砖厂，制砖取土，严重破坏地貌环境质量，占用大面积土地，同时采土留下多处土坑、水坑，使土地资源得不到永续利用。全区目前制砖厂家逾百个，年产红砖上亿块，占地面积上千万平方米。
桦川县制砖历史比较长，截至2000年，全县共有砖厂13家，年产红砖10 197×104块，主要分布于桦川县城悦来镇、苏家店镇、奋斗、集贤村等地。鹤岗全市制砖企业10个（不包括个体砖厂），年生产红砖7 247×104块，制砖厂占地面积超过80×104 m2。其中生产规模最大的当属鹤岗市第二制砖厂，该砖厂占地面积达12.7×104 m2，地表严重破坏，开采坑穴残留，大部分土坑严重积水，同时取土面上部植被全无，取土面前缘时有土崩发生并伴随着严重的水土流失。佳木斯市有砖厂54座，砂石厂21座，占地50km2。
总之，三江平原制砖取土大多依地形地貌取土，地势稍高黏性土发育区大多已被改造成平坦低洼区，但开采过的区域并未进行复垦、复殖工作，土地资源严重浪费。
F. 豫北平原环境地质问题分析
程建强李中明
（河南省地质矿产勘查开发局第一水文地质工程地质队，新乡，453002）
摘要通过对豫北平原地下水的综合调查，发现其环境地质问题以区域地下水位下降为主，并又导致了泉水消失、湿地减少、地面沉降和地下水污染等次生环境地质问题的发生。在环境地质问题形成背景和形成条件综合分析的基础上，认为其产生的根本原因是人为活动尤其是地下水的不合理开采破坏了地下水循环系统的天然均衡状态，其演化模式具有双向性。最后，提出了减少和防止豫北平原环境地质问题的具体措施。
关键词豫北平原环境地质问题形成条件演化模式对策
环境地质问题是由于地下水系统中的天然水动力场及化学场发生改变引起环境恶化的地质现象。豫北平原指黄河以北的华北平原河南部分，总面积约2.0×104km2，隶属于焦作市、新乡市、鹤壁市、安阳市及濮阳市，2000年总人口为1508.48万人，工业总产值为422.85亿元，近10年经济增长速度在8%以上。是河南省的能源、石油化工、冶金、电子、电力和纺织等重要工业基地，也是粮棉油料作物的主要产区。因此，豫北平原环境地质问题产生和发展，越来越受到地方政府和社会的极大关注。通过对大量实测资料的综合分析，笔者拟对豫北平原环境地质问题的产生、演化及对策进行分析。
1环境地质问题
豫北平原环境地质问题以区域地下水位下降为主，又导致了泉水消失、湿地减少、地面沉降和地下水污染等一系列次生环境地质问题。
1.1区域地下水位下降
1991～2000年间，豫北平原形成了6个较大的浅层地下水水位下降漏斗，各漏斗中心水位10年累计下降值分别为：武陟漏斗为5.08m，安阳市漏斗为11.25m，新乡漏斗为4.3m，内黄北漏斗为12.85m，南乐东北漏斗为8.88m，滑县北漏斗为9.68m（图1）。各漏斗区地下水水位多持续下降，总面积达7748.75km2（据0m变幅等值线圈定），且东北部的漏斗区和华北的大漏斗连为一体，并引起区域地下水水位下降。自1991年以来，区域10年累计下降约1.3m。地下水下降漏斗的形成和扩大，给豫北平原的工农业造成了巨大损失。1.2泉水消失和湿地减少
豫北平原的多处名泉断流干枯。如辉县的百泉，1978年前月平均流量达3.3m3/s，现已干枯。近年来，辉县市为恢复百泉旅游景区而人工引水，直接耗资数千万元。焦作的王母泉和九里山泉也已消失。同时，湿地面积逐渐减少如沿黄湿地保护区。
图1豫北平原浅层地下水水位变幅等值线图（1991～2000年）
1.3地面沉降
已发现地面沉降发生的地段主要在濮阳市，若以1997年的地面高程作为初始值，随着时间的推移，沉降量及不均匀性也逐步增大，从1997年至2001年累积沉降量分别达到41mm～57mm，其差值为16mm。
在新乡、武陟北、安阳及滑县等漏斗区是潜在的地面沉降发生区。
1.4地下水污染新乡县和浚县一些地区地下水
Ⅳ（较差）类水分布于大部分地区，大多数为铁、锰、氟超标。V（极差）类水分布于山前与黄河平原的交接洼地区、黄河故道砂地区的内黄及延津北一带，濮阳东南部、范县南部炼油污染地带。超标离子为矿化度、硬度，濮阳东南一带为As、Pb。Ⅳ（较差）类水和V（极差）类水分布面积占豫北平原总面积的75%以上，且有扩大趋势。
2环境地质问题的形成背景
2.1地形地貌
豫北平原西部邻区为太行山区，海拔高度203～40m，总的地势为西高东低，微向东北倾斜。坡降1∶500～1∶2000，地势相对较平坦。
豫北平原主要为堆积地貌，即西部山前地带的冲洪积平原和南部、东部的冲积平原。
2.2地层岩性
豫北平原第四系从老到新特征如下：下更新统（
中更新统（
上更新统（
全新统（Qh）：西部分布在山前的安阳河、石门河、峪河等冲积扇及现代河床中，厚度一般数米。岩性为粉质粘土、粉土及砂砾石层。以东地区均为全新统地层，厚度为10～30m。
2.3气侯特征
豫北平原属暖温带半湿润半干旱季风气候。据1990～2000年的气象资料，年平均气温14.2℃，平均降水量598.74mm。时间上，年内降水多集中于5～8月份，占全年降水量的71.2%，而冬春季节降水量较小。在地域上，沿黄河、太行山前和淇县—长垣县一带降水量较大；安阳市东部、濮阳境内降水较少。区内水面蒸发量一般在900～1400mm，且由西部到东部渐次增大。
2.4水文特征
豫北平原地表河流主要发育有海河水系的卫河和黄河水系的黄河。
黄河位于区南边界，长约317.5km。黄河形成了黄淮海平原地表水及地下水的分水岭。多年平均流量1447m3/s，自1970年以来，黄河下游先后有20年相继发生断流。
卫河分布于区中部，长约252km。现已无源头清水，所接纳的多为沿途工业废水、城镇生活污水以及少量的引黄灌溉退水。多年平均迳流量为4m3/s。
2.5背景分析
豫北平原地形地貌和地层岩性决定了地下水为松散岩类孔隙水，并为其提供了赋存和活动场所。第四系地下水系统主要为浅层含水层系统，是指埋藏40～160m深度内含水介质及其中的潜水和半承压水系统，其含水介质以松散的中细—粉细砂为主，底界为相对稳定的区域性粘土和粉质粘土。
气象和水文特征多年表现为一定变幅的周期性波动，受其影响，地下水循环系统表现出对应的变化规律，即丰水年补给量的增加、排泄量减少及地下水位上升→枯水年补给量的减少、排泄量增加及地下水位下降的周期性，且多年表现为相对稳定。它们共同构成了豫北平原地下水循环系统维持天然均衡状态的自然因素。
3环境地质问题的成因
3.1人为活动对地下水循环系统的影响
3.1.1对地下水补给的影响
豫北平原西部的太行山区，自20世纪60年代开始，共修建了大中型水库10余座，如马安石水库，宝泉水库，彰武水库，小南海泉水库及岳城水库等。使人工调节作用加强，改变了山区地表迳流模式；出山口的迳流量减小，行洪补给豫北平原地下水量锐减，其补给量减少至约占总补给量的10%。
现在，豫北平原已建设了人民胜利渠、武嘉灌引水渠、丰收渠、长虹渠、群库干渠等引水工程，从黄河及山区水库引水到区内灌溉或供城市用水。渠水下渗或灌溉农田入渗则增加了地下水的补给。其补给量约占总量的29%。
3.1.2对地下水径流的影响
豫北平原地下水总体迳流方向与地势变化基本一致，由西南向东北方向，由西部山前的补给源区向东部迳流，由南部黄河补给源区向东北方向迳流。但人工开采使其迳流方向有所改变，形成以各漏斗为中心的局部地下水汇流模式。
3.1.3对地下水排泄的影响
20世纪70年代以来，大兴井灌农业和双保农田区，用于灌溉的地下水开采量持续增大。而城市规模的扩大、人口的增长及工业的迅猛发展，使地下水水源地建设的数量和规模也不断增大，开采量剧增。1990年以来，各行业地下水年均开采情况为：仅浅层开采总量为25.38亿m3，其中，工业用水量为2.44亿m3，占9.6%；生活用水量为2.95亿m3，占11.6%；农业用水量为28.36亿m3，占78.8%。开采量占地下水系统总排泄量的68%以上，逐步成为最主要地下水排泄方式。
而且，豫北平原地下水资源分布具有不均匀性，地下水开发利用布局与地下水资源分布状况不吻合。一方面，在山前冲洪积扇区和临黄地区，分布着丰富的地下水资源，而开采利用强度较低，开采潜力指数大于1.4，地下水资源大量闲置或被蒸发；另一方面在城市（镇）区及中北部农业区，地下水资源不够丰富，而开采过于集中，开采强度较大，开采潜力指数小于0.6。这种布局突显出地下水开采的不合理性。
上述人为活动尤其是不合理的地下水开采不断改变着地下水的补迳排条件及模式，使地下水循环系统的天然均衡状态日益被破坏。
3.2人为活动对地表水水质的影响
近年来，由于工业废水的大量排放，农药化肥大量使用、城镇生活污水排放、污水灌溉，出现大量点状和面状污染源。如新乡市北站区，1999年其废水排放量就达2036.23万t/a，仅有少量达标排放，使流经该区的卫河水质PH值7.9，浑浊度1220，总硬度546.84mg/l，锌257μg/l，酚80μg/l。据2002年调查，地表水除黄河、淇河为Ⅱ类水外，其余的皆为V类水，这些污染河渠皆是线状污染源。这些污染源提供了地下水污染的一个必备条件。
3.3成因分析
据1991年至2000年均衡计算，豫北平原地下水循环系统每年采补均衡差为－1.54亿m3，由于人为活动，以不合理开采为主的地下水排泄量之和长期大于补给总量，对天然均衡状态的破坏程度日益加重，随着这种负均衡的地下水循环系统的发展，逐渐形成了现今总面积达7748.75km2的六个地下水位下降漏斗，并引起区域地下水位的持续波动下降，新的水矾力和水化学作用的发生，又直接导致了一系列次生环境地质问题的形成：
（1）泉水消失和湿地减少：由于径流场的改变，原来作为排泄区（点）的泉和湿地逐渐成为补给区（点），地下水向漏斗区径流补给量不断加大，从而造成泉水减少至消失和湿地面积缩小。
（2）地下水污染：漏斗区形成了以下降中心为排泄点的径流场，在水动力和水化学作用下，周边及上层天然污染源如咸水等及人为活动形成的污染源如工业废水、生活污水、农业化肥、农药等污染物向开采层运移，使地下水恶化。
（3）地面沉降：主要由于漏斗区超采地下水，造成地下水水头大幅度下降，导致上覆地层浮托力锐减，促使饱和粘土层中孔隙水压力下降，有效应力增加，土层排水固结造成地面沉降。
综上所述，豫北平原境水文地质问题产生的根本原因是人为活动尤其是不合理的地下水大量开采。
4环境地质问题的演化模式
20世纪五六十年代，豫北平原人为活动相对较弱，地下水基本遵循天然循环规律，区域水位较高。此后，随着人类活动强度的不断加大，尤其是对地下水的不合理开采，使地下水循环系统天然均衡状态的破坏程度加重，长期处于负均衡状态，产生了一系列环境地质问题。随着豫北平原需水量的增大，不合理开采地下水继续进行，在现状条件下，环境地质问题将日益突出，最终将导致一系列地质灾害的发生。
然而，如果由于人为活动等影响，使地下水水位持续上升，则会向另一个方向发展，产生如20世纪五六十年代原阳、延津及封丘等地的土壤盐渍化等一系列环境地质问题，并最终形成地质灾害。说明环境地质问题具有双向演化的特点。
综上所述，豫北平原环境地质问题的演化模式如图2所示。
图2豫北平原环境水文地质问题的演化模式图
5对策和建议
5.1调整地下水开采布局，科学利用地下水
由于豫北平原地下水资源分布具有不均匀性，调整地下水开采布局，科学利用地下水对减少和避免由于不合理开采地下水，加剧环境地质问题的形成和演化至关重要。
5.1.1漳卫河冲洪积扇区
漳卫河冲洪积扇区浅层含水层组的底板埋深为40～80m，局部可达100m。在这一区域内浅层水主要是用于农田灌溉。
（1）按照地下水水位应小于整个含水层厚度的1/2，且剩余含水层厚度不应小于20m，确定地下水限制开采保护区及其限制水位。因此，一般地下水位应保持在20～30m。
（2）冲洪积扇前缘交接洼地的部分地段有微咸水分布，应适当加强开采，以减少蒸发形成大的水力坡度，加快补给速度，促进循环，使地下水水质逐步改善。根据多年开采情况分析，这些地段的地下水位应控制在7m为宜。
（3）在安阳市的安阳河、辉县市的峪河、黄水河的冲洪积扇等地下水资源丰富的地段可建立集中开采型水源地，适度加大开采量，降低地下水水位以夺取降水入渗量的侧向迳流量，腾空调蓄库容，实行丰蓄枯用。安阳市的极限水位埋深为28.9m，峪河、黄水河的冲洪积扇为35m。
5.1.2黄河冲积扇区
（1）临黄地区可建立傍河水源地，如武陟县詹店—原武镇、新乡县朗公庙—福宁集乡、濮阳市子岸乡等可建立集中开采型水源地，增大地下水资源潜力。
（2）为防止咸水区的继续扩大，对微咸水主要分布地段即地下水开采漏斗区和沿黄洼地应分别采取相应措施。对漏斗区应控制开采量使其水位不再下降，后有所回升；对沿黄洼地区加大开采量，适当降低地下水水位，最大限度地夺取降水入渗量和侧渗量从而加强循环，使微咸水逐步淡化。据此，对于漏斗区的水位，应高于2000年枯水位；对于沿黄洼地，水位应控制在8m以下。同时加大微咸水改造利用量，但在湿地保护区应保证湿地的安全。
5.2节约使用水资源
豫北平原约有78.8%的供水量用于农业灌溉，农业节水尤其是中北部地区对减少和避免环境地质问题十分重要。渠道衬砌可节水20%，塑料管输水灌溉可节水25%，喷灌可节水30%，滴灌节水率最高可达50%。目前区内农业采用高节水灌溉手段（管灌、喷灌和滴灌）的灌溉面积仅占25%以下，应大力推广应用。
目前工业用水的重复利用率大城市为70%～80%，而中小城市仅为20%～50%。由于工艺技术落后，钢铁、化工和造纸等工业耗水量是发达国家的6～8倍。应对耗水大的企业做出调整，加快工业节水新技术、新工艺的开发研究，鼓励发展效益好、耗水少、污染轻的企业。做到以水定产，以水定发展。
豫北平原缺水的局面将长期存在，须将节约用水作为一项长期的根本措施，以发展农业节水灌溉、工业节水为重点，根据不同行业的特点采用不同的节水措施，全面实施节水。
5.3净化废、污水，实现废水资源化
豫北平原5地市污水排放量较大。目前，5个地级市已相继兴建现代化的污水处理厂，既避免了污水的直接排放而形成地下水的污染源，又增加了水资源的重复利用率。但处理能力相对仍较小，水资源重复利用率仅有30%。应加速污水处理进程，增大污水处理量。
鸣谢河南省地质矿产勘查开发局第一水文地质工程地质队马沛申高级工程师对本文提出了宝贵意见，在此谨表谢意。
参考文献
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[4]彭汉兴.环境工程水文地质学.北京：中国水利水电出版社，1998.
[5]潘懋，李铁峰.灾害地质学.北京：北京大学出版社，2002.
G. 城市水土环境变化环境地质指标体系
一、城市水土环境变化调查指标体系
本项目依据环境地质指标的构建原则，基于我国在城市水土环境方面的大量研究，结合国内外为应对城市水土环境变化而设立的各种地质环境调查指标设计，以影响因素→状态变化→危害与后果为主线，按影响指标（危险性）、状态指标（状态变化）、后果指标（危害）进行分类，构建城市水土环境变化地质环境调查指标体系，具体指标见表7-3。
表7-3 城市水土环境变化地质环境调查指标体系
其指标主要涉及城市水土环境变化过程中地表系统的物理、化学作用，以及生物/非生物演化过程，以状态值或短时间尺度的变化来测量或监测城市水土环境变化的过程。影响、状态和后果三个方面相互结合，全面系统地揭示了城市水土环境变化的本质。
（一）影响指标
1.地形地貌
地形地貌指标选用地貌类型、地形坡度和山地面积三个参数。我国地貌类型的多样化使得不同地域的城市地貌类型组成、复杂程度不同，山地所占面积不同，地形坡度亦不同，因而可能产生的水土环境问题的类型和程度大不相同。如地形的复杂程度及斜坡坡度控制着崩塌、滑坡、泥石流产生的临空条件。
2.包气带
包气带是指位于地球表面以下、潜水面以上的地质介质。土壤类型是具体监测土壤这一自然影响指标的参数。是大气水和地表水同地下水发生联系并进行水分交换的地带，它是岩土颗粒、水、空气三者同时存在的一个复杂系统。备选参数中，土壤类型对地下水的入渗补给量具有显著影响，同时也影响污染物垂直向非饱和带运移的能力。特殊土是指具有特殊物质成分和结构、赋存于特殊环境中、易产生不良工程地质问题的区域性土，如黄土、膨胀土、盐渍土、软土、冻土、红土等。当其与工程设施或工程环境相互作用时，常产生特殊土地质灾害。包气带地球化学反映各种元素在包气带中的迁移和富集规律，城市包气带介质中元素的地球化学分布特征不同，产生的水土环境污染具有不同特征，原生地球化学异常会导致某城市特殊的水土环境问题。
3.水文
在城市发展中，一些不合理的湿地开发行为导致其功能退化，美国农业部门研究表明，城市化进程都涉及侵占实地问题，美国已经丧失了58%的湿地，由此可见，湿地面积可以反映城市水土环境开发建设的合理性。城市地表水体水文过程直接制约着污染物在水体内的迁移转化，危及到地表水水质安全所在。随着水位的变化，其底质环境范围也在增加与减少，不同高程的土壤淹没与否，导致其形成底质中主要离子的溶解与析出，引起其在水体中浓度的变化。另外，在一定变化范围内，通常流量愈大，其主要离子的含量愈小。所以选用河、湖及其他地表水体（包括湿地、季节性积水洼地）的流量和水位描述水文对城市水土环境的影响。
4.水文地质
本研究选用含水层岩性，非饱和带介质岩性，含水层导水系数三个参数对水文地质条件进行描述。地下水污染物的扩散和动态分布特征与水文地质背景密切相关。对同一污染源而言，地下水污染通道、主要途径以及污染风险大小都取决于其固有的水文地质特性。
含水层岩性影响地下水的渗流，污染物的运移路线主要由含水层岩性所控制。一般情况下，含水层岩性的颗粒越粗或裂隙和溶洞越多，渗透性越大，含水层岩性所具有的稀释能力越小，含水层的污染潜势越大。
非饱和带的介质岩性决定着土壤层和含水层之间岩土介质对污染物的削减特性，因此非饱和带也对地下水遭受污染产生影响。
含水层导水系数反映含水层介质的水力渗透性能，控制着地下水在一定的水力梯度下水的流动速率，而水的流动速率控制着污染物在含水层内迁移的速率。
5.气象
选用降水量，酸雨（pH、强度、频度），沙尘暴（风速、大风日数）三个参数对影响城市水土环境变化的气象因素进行描述。
（1）降水是陆地上一切水资源的补给来源，是一种潜在的水资源。通常降水与河川总径流量、地表水资源量都具有良好的对应关系，另外，它还是地表水的重要补给，因此本研究选用降水量对降水进行监测。
（2）酸雨对水环境的直接后果就是水体酸化，而水体酸化将引起水体中一系列物理、化学和生物变化，这些变化相互关联，最终导致水中元素的含量、形态和生物有效性发生改变；另外，酸雨对土壤环境也产生重要影响，主要表现为：盐基阳离子的淋失，土壤pH值下降，酸中和容量减小，土壤中铝的活化等。本研究选用酸雨pH、强度和酸雨率三个参数对酸雨进行刻画，其中酸雨率为该地区酸雨次数除以降雨的总次数。其最低值0%，最高值为100%。如果有降雪，当以降雨视之。
（3）沙尘暴会使土壤受到不同程度的风蚀危害，沙尘暴特别是强沙尘暴危害巨大，轻者刮走表层土，重者可使土壤变得贫瘠粗化。本研究选用沙尘暴强度、持续时间和频率三个参数对其进行刻画。
6.生态
分别选用绿地率和地面硬化率作为刻画城市生态的正向和逆向参数。这是因为城市绿地具有诸多水文效应。对保持城市水土环境具有至关重要的作用，通过绿地土壤入渗及贮存作用，实现降水的再分配，延长水资源在流域的滞留时间，增加大气降水的有效利用，城市绿地植被可以净化水质，过滤、吸收或吸附各种营养元素和污染物质，分泌抗菌物质、减少细菌数量，为水输送氧气，保护和改善水质改善流域水环境。相反，过量的地面硬化率则不利于城市生态的健康发展。它使城市地下水得不到有效补充，造成城市缺水现象严重。另外，由于水量下渗的减少，使城市土壤本来可以发挥作用的环境净化功能不能有效利用，土壤水库功能不能发挥。更为严重的是，由于城市地表存在大量的尘土，其中包含大量的污杂物，因此径流的形成虽然似乎能洗涤地表，但也将这些污染物快速地带入了城市通道，进而污染城市水土环境。严重污染的城市地表径流，直接从城市雨水管道口流入内河，污染了河水，造成城市水土境保护的恶性循环。
7.水资源开发利用
水资源开发利用是影响城市水资源多寡的重要因素。目前城市由于经济发展和人口膨胀，导致地表水利用量和地下水开采量增加，有些城市，甚至超过水资源可开采量，由此引发一系列水资源问题。因此本研究选择地表水利用量、地表水可利用量、地下水开采量、地下水可开采量描述城市水资源开发利用情况。
8.人为地质营力
（1）人口。众所周知，城市人口分布过密，当人口数量超过其承载能力，就会带来严重的水土环境破坏，为了满足日益增长的人口生活需求，势必索取足够的水土资源，而过多的人口，在占有了水土资源之后，又将污染物排入水土环境，最终导致城市水土环境逐步恶化。因此选用总人口、人口密度以及人口增长率来描述城市人口规模和增长对城市水土环境的影响。
（2）社会经济。城市工矿企业密集，工业废水、废渣，使水土环境污染程度远比乡村严重得多。另外，企业单纯追求经济效益，忽视环境效益和生态效益，工业发展中，资源消耗较高，综合利用率较低等对水土环境产生不利影响。因此选用GDP、GDP增长率、万元GDP能耗、万元GDP水耗对社会经济对水土环境的影响进行描述。
（3）城市建设。城市建成区在单核心城市和一城多镇有不同的反映。在单核心城市，建成区是一个实际开发建设起来的集中连片的、市政公用设施和公共设施基本具备的地区，以及分散的若干个已经成片开发建设起来，市政公用设施和公共设施基本具备的地区。对一城多镇来说，建成区就由几个连片开发建设起来的，市政公用设施和公共设施基本具备的地区所组成。建成区占城市地区总面积的比例，反映了城市土地利用结构的合理化水平，它能直接影响城市土地资源的布局，也能间接影响城市水环境的状况。此外，农业用地比例和矿山开发程度，直接影响城市水土环境的变化。
（4）污染物排放。污染物排放是导致城市水土环境恶化的重要源头。本研究主要选取与城市相关的主要污染源，包括工业废水排放量及主要污染物排放强度、生活污水排放量及主要污染物排放强度、固体废物（包括工业固废、生活垃圾、危险废物、医疗废物、城市污水处理厂污水处理产生污泥等）渗滤液产生量及主要污染物强度等。
（5）污水处理率。污水处理率指经过处理的生活污水、工业废水量占污水排放总量的比重。计算公式：污水处理率=污水处理量/污水排放总量×100%。
（6）雨洪利用率。我国诸多城市一方面水资源短缺，另一方面过境洪水利用率低，形成过境水量大、利用率小、洪涝灾害和持续干旱频繁发生的局面。因此有必要将雨洪利用率纳入人为地质营力可测量参数范围内。
9.工程地质
城市规划与工程建设会影响城市水土环境变化，本文结合已有的城市工程环境地质指标和城市水土环境因素，选择边坡稳定性，容积率和场地土类型作为测量参数。其中，容积率是衡量建筑用地使用强度的一项重要指标。其计算公式为：容积率=总建筑面积÷建筑用地面积。
10.城市地质灾害
本部分选取了对城市水土环境变化具有明显影响的地质灾害作为测量参数，可测量参数包括滑坡、泥石流、洪涝灾害发生频率，地震发生频率和烈度。
（二）状态指标
状态指标包括水土环境和水土资源两方面的内容，其中水土环境包括地表水水质、地下水水质和土壤质量三个地质环境调查指标；而水土资源包括水资源量、地下水位和土地利用三个地质环境调查指标。下面逐一对环境地质指标进行简单阐述。
1.地表水水质
地表水水质反映了城市地表水环境质量状况。在人类活动密集的城市区域，自然因素对水环境的作用相对微弱，水质主要与人类的生活和生产活动密切相关。因此在选择可测量参数时，既要考虑到常规水质参数，如pH、水温、COD、BOD、凯氏氮和非离子氨、酚、氰化物、砷、汞，铬（六价）、总磷等，还要依据城市工矿企业排污特点确定特殊水质参数，如一些重金属参数和有机污染物参数。当需要对地表水水质进行综合评判时，应选用地表水质综合指数和地表水质级别来进行判断。
2.地下水水质
地下水水质反映了城市地下水环境质量状况，它同样受到自然和人为两方面的影响。通常选用地下水主要化学类型表征地下水原生化学特征。用常规水质参数和特殊水质参数表征地下水受人类活动影响化学特征的变化。当然，在对地下水水质进行综合评判时，同样选择水质综合指数和水质级别进行表征。
3.土壤质量
土壤质量反映了城市土壤质量状况。与水质指标类似，它既受原生土壤性质的影响，也受到人类活动的干扰，通常，人类活动的影响更大。在选择土壤质量可测量参数时，本研究选择pH，含水率，重金属浓度，有机物浓度等对其进行刻画，各污染物的选择要充分考虑当地工矿企业的排污特点以及生活垃圾的污染情况。而土壤质量综合指数和土壤质量级别是对土壤质量进行综合评判的参数。
4.水资源量
水资源量是衡量城市水资源多寡的重要指标。目前这方面的监测参数研究较为成熟，选用地表水资源量、地下水资源量和水资源总量对其进行监测。
5.地下水位
地下水分为潜水和承压水，水位不仅反映地下水资源的状况，而且能够反映地下水环境的状况。因此选用潜水埋深和承压水水位进行表征。具体介绍见第五节重要环境地质指标释义。
6.土地利用
城市的土地空间是城市的物质载体，也是城市一切经济社会活动发生的场所和经济社会关系的物化表现。城市土地利用方式，是城市人口增长、规模扩大及经济社会变迁带来的物质性结果。同时，城市土地空间不同的用地特征，也可反映不同的城市特征以及城市化的不同阶段。通常城市土地利用方式从数量和结构两方面刻画城市土地资源，是描述城市水土环境状况的重要指标。城市土地按其用途可分为：工业仓储用地、住宅用地、商业金融用地、交通用地、公共建筑用地、市政用地等，其中工业用地、住宅用地和商业金融用地是城市总用地中所占比重大，对城市土地利用整体状况起决定作用，并对城市的性质和功能具有重要影响的地带。因此，在城市土地资源现状研究时，应对工业用地、住宅用地和商业金融用地的面积和结构进行重点描述。
（三）后果指标
1.水资源衰减
水资源衰减的直接表现是水位下降和缺水，表征二者的直接参数为水位降深、水资源衰减量和地下水可开采变化量。
表7-4 城市水土环境变化地质环境监测指标体系
2.海水入侵
陆地淡含水层的水位一般比海水水位高，但沿海城市经过长期大量抽取陆地淡含水层，会使其地下水位低于海水水位，导致海水（咸水）通过透水层渗入陆地淡含水层中，从而破坏地下水资源。表征海水入侵的参数有海水入侵面积和年入侵速度。
3.地面变形
地下水漏斗是城市超采地下水的直接后果。由于地下水的过量开采，导致水位大面积持续下降，破坏了地下水天然平衡状态，最终产生了持续下降的降落漏斗，进而加剧了城市的缺水状况。地下水漏斗面积，地面塌陷面积和地裂缝是监测地面变形的重要参数。
4.土地退化
城市地面不透水面积的增加，使得下垫面发生了根本变化，明显地改变了降雨径流的自然形态，从而造成城市水土流失现象，因此水土流失强度是一个重要衡量参数。如今，城市土地沙化、盐渍化面积的扩张是不容忽视的测量参数。
5.水土环境污染
水土环境污染是由于人类直接或间接地向城市水土环境排放超过其自净能力的物质或能量，从而导致水土环境质量降低的现象。水污染主要是水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性污染等方面特性的改变，从而影响水的有效利用。土壤污染是指当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化。通常用水土环境主要污染物超标率，污染程度，污染面积来表征污染的后果。
二、城市水土环境变化地质环境监测指标
在调查指标体系的基础上，根据“指标体系构建及应用的技术路线”，按照“PSR”模型确定城市水土环境变化地质环境监测指标体系，具体监测指标如表7-4。
H. 湿地退化环境地质指标体系
一、湿地退化地质环境调查指标体系
一般将所有的湿地退化指标体系归为三类：
（1）反映外界对湿地生态系统干扰的指标，称为影响指标。由于对湿地的干扰并不局限于湿地范围，而可能在整个流域或集水区范围内产生。因此，该类指标的选取借鉴流域生态学的思想，以流域或集水区为单元进行。
（2）反映湿地自身状态及对外界干扰产生响应的状态指标。这类指标属描述湿地生态系统结构或功能的状态参数，且在湿地退化过程中变化最为显著，能有效指示湿地的退化过程。由于状态指标反映的是湿地自身的状态，该类指标只能在湿地范围内选取。
（3）反映湿地退化对地质环境造成的危害结果的指标，称为后果指标。反映的是湿地退化对地质环境造成的危害。
通过对我国湿地退化原因和退化表现形式及退化程度的分析，从湿地退化的原因中提取出了湿地退化的影响指标，从湿地退化的表现形式、自然环境变化和社会经济发展中提取出了湿地退化的状态指标，从湿地退化导致的危害结果提取出了湿地退化的后果指标，构建出湿地退化指标的一级指标体系。在此基础上，对一级指标进行细化，提出可直接测度的次级指标，作为二级指标，从而构建出完整的湿地退化地质环境调查指标体系（表5-2）。
表5-2 湿地退化环境地质指标框架
表5-3 我国不同区域湿地退化影响指标的监测强度*
（一）影响指标
描述与刻画造成湿地退化的外界干扰的变量，可对湿地退化的原因进行监测和度量。该类指标应在整个流域或地下水盆地内进行测量，而不能仅限制于湿地本身。包括直接影响和间接影响两方面的六类一级指标：流域水文与水文环境地质指标、流域污染物排放指标、湿地资源开发利用指标、地质灾害（水土流失、海岸侵蚀、海平面上升和海水入侵）指标、自然环境变化指标和社会经济发展指标。每类指标又由若干可直接测度的二级指标（表5-2）或三级指标构成。
由于我国不同区域湿地退化的主控因子不同，在湿地退化影响指标的监测强度上有所差异，具体见表5-3。对于内陆湿地，“地质灾害”一级指标中的“海岸侵蚀”、“海平面上升”和“海水入侵”3项二级指标不予监测。
（二）状态指标
描述与刻画湿地生态系统结构和功能的变量，可对湿地是否退化、退化程度和退化过程进行直接度量。该类指标的测量只在湿地范围内进行。包括5类一级指标：湿地景观指标、湿地生物指标、湿地水文指标、湿地水质指标和湿地土壤（底泥）指标。每类指标又由若干可直接测度的二级指标（表5-2）或三级指标构成。
（三）后果指标
描述和刻画各种驱动力和影响因素对地质环境作用的结果的指标。该类指标不仅要在湿地本身测量，也应扩展到整个流域范围。包括8类一级指标：湿地萎缩指标、生物多样性降低指标、水源涵养功能丧失指标、水质恶化指标、富营养化指标、区域小气候改变指标、净化功能降低指标、生物栖息地丧失指标。
二、湿地退化地质环境监测指标
在湿地调查指标中，选取可调控，具有可操作性的监测指标，便于相关管理部门对湿地退化实施的可靠有效措施，见表5-4。
表5-4 湿地退化地质环境监测指标
其中，水利工程：以水资源开采量或者供水变化率来表示，定性与定量相结合。
污染物排放：以污水排放量或者农药（化肥）利用率来衡量。
湿地面积：以现有湿地面积内退化湿地面积的百分比来表示，可以湿地的盐碱化，沙化，植被退化面积来衡量。
水量均衡：以湿地地表水位、地下水位变化率表示，定性与定量相结合。
湿地水质（水质级别）：其可用水质级别量化。河道及沼泽地水质，以《地面水环境质量标准》（GHZ Bl—1999）中Ⅲ类水域水质标准评定。
水量：以水源保证率来计量。
湿地退化监测指标分级见表5-5。
表5-5 湿地退化地质环境监测指标分级
I. 与地下水有关的主要环境地质问题
调查结果表明，受柴达木盆地自然地理及水文地质条件制约，加之城市及工农牧业布局相对集中，各地产业结构不稳，人类工程活动或自然原因导致的与地下水有关的环境地质问题具有类型少、分布范围小、延续时间短的特点。有历史时期产生过而目前已消失的问题，也有目前存在并进一步加剧的问题，还有将来有可能产生的问题。归纳起来有4种类型，包括8个问题，第一类是因不合理开发利用地下水资源引起的地下水位持续下降（降落漏斗）、咸水入侵、水质咸化问题；第二类是因不合理利用地表水资源引起地下水补给源减少使地下水位下降导致的荒漠化（土地沙化）和湖泊萎缩问题，农灌区大水漫灌使地下水位上升导致的土壤次生盐渍化问题；第三类是因对水资源保护措施不当引起的地下水污染问题；第四类是因自然条件改变而潜在的地下水资源衰减问题。
一、区域降落漏斗
（一）诺木洪
盆地内的诺木洪农场形成过区域下降漏斗，现在已消失。该农场自1955年建立，1965年开始开采地下水浇灌农田，1980年开采井为35眼，灌溉季节实际开采量11.3272×104 m3/d，到1986年8月调查时为27眼、生活供水井4眼，共31眼，分散在农田和各大队队部所在地，灌溉季节实际开采量13.9283×104 m3/d，浇灌耕地1166.7hm2。1986年根据各开采井成井时静水位与开采15～20a的各开采井的静水位绘制农场地下水位降落漏斗，在开采区范围内形成东西两个椭圆形下降漏斗，东漏斗面积28.26km2，西漏斗面积34.53km2。其中心区静水位下降值前者1.28～3.25m，后者1.38～2.81m。农供水源地虽属季节性开采，在年内开采期为135d左右（小麦生长期），该区地下水径流量为16.1917×104 m3/d，径流量超过实际开采量的16.25％。农灌后期便是枯水期，补给量较小，农灌水回渗期已过。两个漏斗未连成一片，原因是降雨季节洪水大量入渗补给，使地下水得到一定量的补给。在冲洪积扇轴部地下水径流量较大，作为两个独立漏斗在此期间又得到地下水的补给。此间采补基本达到平衡，两个漏斗存在则是长期非季节性的。据1987～1997年地下水长观资料，两个降落漏斗一直存在。
通过2003年和2004年两次丰、枯水期全盆地的地下水位统测，对所取得的各地地下水资料进行对比分析，发现诺木洪农场区东、西两个区域降落漏斗中地下水基本得到恢复。西漏斗中心水位埋深原为10.35m（1982年），静水位下降2.35m，2005年调查时水位埋深为5.74m，比原来静水位上升2.26m。东漏斗中心附近一孔水位埋深原为16.37m（1982年），静水位下降0.03m，2004年调查时水位埋深为12.86m，比原来静水位上升3.48m。原因是随着青海省劳改局近几年农场的改制，农场大片耕地弃耕或外包给个体农户耕作；由于抽取地下水需要支付高额的电费，一般个体农户受经济条件限制，对地下水开采量也逐渐减少，多以地表水灌溉为主，地下水得到充分的河水入渗补给，水位得到恢复。据2003年调查，农场开采地下水量235.41×104 m3/a，其中农灌用水开采227.91×104m3/a，比1980年地下水开采量减少了1644.91×104 m3/a。
根据各地城镇和农业开采井调查，地下水开采量较大的还有格尔木市和德令哈市，其他地区开采量较小，均未超采，未形成区域降落漏斗。
（二）察尔汗
盐湖区液体矿产资源超采存在于柴达木盆地察尔汗盐湖地区。由于近年来各化工厂大规模开采晶间卤水，已形成区域降落漏斗。据察尔汗盐湖勘探资料，区域降落漏斗主要分布于察尔汗火车站以北的铁路两侧及以东地区，面积总计为500km2，总开采量达2.564×108 m3/a（图8-1）。
图8-1 察尔汗盐湖别勒滩区段卤水埋深等值线（2003年4月）
在停采后区域降落漏斗，边缘仍向外、向下扩展，中心有所上升。因补给量较难计算，仅能据此区域降落漏斗的观测资料认为：开采量已远超过允许开采量，基本属于疏干开采，对盐化工业带来了地下水位下降后抽水成本增高、采卤渠修建成本增高等困难。
二、咸水入侵———冷湖
柴达木盆地因开采程度低，只有在冷湖镇出现了咸水入侵的环境问题。原因是冷湖镇供水水源地布设不合理，个别开采井靠近咸水区。
冷湖镇水源地在冷湖北岸冲洪积扇约1.2km的潜水浅藏区，开采井共5眼，呈分散式同深开采并垂直地下水流向，1987年以前日开采量5920m3。据调查，开采时动水位11～13m，形成了下降漏斗，其半径956～1130m，漏斗已扩展到半咸水、咸水区，引起了咸水倒灌。据访问供水管理人员，称水质与水源地启用时比较有明显变咸趋势。该水源地地下水水质变咸后，于1989年在原水源地北又重新开辟新的水源地。
图8-2 柴达木盆地工程布置不合理造成咸水入侵平面示意图
图8-3 柴达木盆地工程布置不合理造成咸水入侵剖面示意图
据调查，由于青海省石油局20世纪90年代外迁，人口骤减，现人口2.08万人，年地下水开采量128.1×104 m3，开采量比以前减少近一半。经2002年、2003年和2004年在水源地取样分析，一些水井水质已变咸，水化学类型属SO4·Cl·（HCO3）-Ca·Mg型。由于现状开采量较小，并不是超采地下水引起的咸水入侵，而是因工程布置不合理造成的（图8-2、图8-3）。
三、水质咸化———格尔木
盆地水质咸化现象仅在格尔木河冲洪积扇戈壁带右翼发现，该区域内的浅埋潜水上、下段出现水质变异，在供水井上的表现只是孔深不同、过滤器的置放位置有差异。尽管孔位很近，水质却相差较大（表8-3）。1990年施工的西藏粮食局供水井（孔深66.42m），成井后因水质4项超标而废弃。在与原井相距10m处重新凿井一口，只把孔深加大到101.08m，水质却较佳。上、下段水质“分界”深度约80m。
水质咸化的主要原因是该地区地表或浅层普遍存在一层古盐壳。在开采过程中，由于管道漏水等原因将盐壳中的盐分溶滤到含水层中，导致水质咸化。20世纪80年代初该地区地下水位普遍上升，溶滤了古盐壳的盐分，也造成水质咸化；另外，1998年、1999年两年格尔木市农牧局为绿化城市于水源地上游营造了60亩防风林带，采用大水漫灌，使包气带盐分溶解并大量下渗而造成TDS等急剧升高。
表8-3 格尔木河冲洪积扇戈壁带右翼开采井水质垂向分异统计表
四、荒漠化（沙漠化）
柴达木盆地是我国著名的地质历史时期形成的荒漠盆地，土地辽阔，可有效利用的土地面积却十分有限。柴达木盆地荒漠化以原生和次生盐渍化、风蚀和风积沙漠化为主，水蚀荒漠化次之。根据2004年遥感解译资料，对盆地平原区沙漠化现状进行阐述。
柴达木盆地平原区沙漠化面积大，分布较集中，沙漠化程度差异较大。地表景观以戈壁、风蚀洼地、风蚀残丘、风积新月形沙丘、梁窝状沙丘、风积沙地、沙被等为主。柴达木盆地沙漠化土地面积达75736.9km2，占平原区总面积的54％（表8-4）；其中轻度沙漠化土地面积为5885.3km2，占沙漠化土地总面积的8％；中度沙漠化土地面积为7045.9km2，占沙漠化土地总面积的9％；重度沙漠化土地面积为62805.7km2，占沙漠化土地总面积的83％。自从1960年盆地大规模开荒和修筑公路、铁路、矿产资源开发及大规模开采地下水以来，绿洲带地下水位下降，植被退化，沙漠化面积迅速扩大，沙化加剧，严重威胁工农业生产和当地居民生活，制约着当地经济的发展。都兰地区北部大面积农田被风沙覆盖，青年农场的耕地有2/3被风沙覆盖，被迫弃耕；香日德农场北部沙害严重，沙丘堆积高度已达数米，农田已被风沙覆盖，被迫改为林地，成为防护林带。
五、湖泊萎缩———西台吉乃尔湖、托素湖
托素诺尔又名托素湖，位于柴达木盆地北缘德令哈市西南，为典型的内陆盐湖。呈边长约20km的等边三角形，面积192.8km2，平均水深3.5m，最深达25.70m。主要接受其北部的姊妹湖———库尔雷克湖水补给，以蒸发方式排泄，湖水面积不断减小；湖水中TDS不断升高，1961年北岸为14.4g/L、南岸为15.25g/L，1984年为35.74g/L，属Cl·SO4-Na·Mg型。
西台吉乃尔湖位于东台吉乃尔湖西侧，水深0.4m。主要接受台吉乃尔河水和平原区地下水的补给，以蒸发方式排泄，TDS 310～330g/L，属Cl-Na型。湖底沉积石盐。遥感解译证实，湖泊严重萎缩，湖泊面积1976年时334.20km2，1990年为168.17km2，2000年变为43.37km2，占原湖水面积的13％。经过25年，湖水面积减小了290.83km2。
在苏干湖流域，利用1990年TM数据和2000年ETM数据进行了影像对照，其结果是：2000年全流域湖泊水域11.73km2，其中苏干湖水域面积为10.28km2；流域内有绿洲及沼泽湿地79.36km2，主要分布于苏干湖东的大哈勒腾河下游冲积扇前缘；流域内现代冰川面积36.50km2，沙漠面积210.15km2。较1990年相比，水域面积减少了4.24％，现代冰川减少了27.71％，绿洲、沼泽湿地减少了6.36％，沙漠扩大了14.32％（图8-4）。
表8-4 柴达木盆地荒漠化土地统计表
大哈勒腾河自出山口至尾闾湖区与地下水几经转化，湖泊及地下水主要受大哈勒腾河补给，并维系着环湖地区的生态环境；大哈勒腾河因接受冰川消融水的补给而较为稳定。若冰川面积大幅减少或于上游向流域外引水，必将使本区绿洲生态用水和湖泊生态用水减少，导致绿洲、沼泽湿地面积减少，湖泊日趋消亡，最后将引起该流域生态环境全面恶化。
图8-4 苏干湖流域主要生态环境要素不同时相影像对比结果
六、盐渍化
（一）柴达木盆地盐渍化现状
据2004年遥感解译资料，柴达木盆地土地盐渍化以原生盐渍化为主，次生盐渍化次之；盐渍化土地总面积达35810.8km2，占平原区总面积的25％。其中原生盐渍化土地面积为35468.3km2（表8-5），占盐渍化土地总面积的99％；主要分布于湖盆中心的环湖地带，地表以盐壳、盐霜、盐斑为主，多为荒漠盐渍区，荒漠草原盐渍区次之。
表8-5 柴达木盆地原生盐渍化土地统计表
柴达木盆地次生盐渍化土地面积为342.5km2（表8-6），占盐渍化总面积的1％；主要分布于格尔木、诺木洪、郭勒木德乡和香日德等农耕区；地表以盐霜为主，盐斑次之，多属荒漠草原盐渍土区，其分布范围主要受季节影响和人类活动控制。次生盐渍化程度因地而异，格尔木、德令哈地区农耕区盐渍化程度高，宗巴地区农耕区盐渍化程度相对较低。
表8-6 柴达木盆地次生盐渍化土地统计表
（二）盐渍化原因
柴达木盆地盐渍化的产生既有自然原因，又有人为原因。原生盐渍化完全受到自然因素控制，柴达木盆地气候属于典型干旱极干旱型，蒸降比高达40∶1，在历史时期严酷的荒漠气候及强烈的蒸发作用，使盆地平原区地下水浅埋带盐分在近地表大量积累，形成大面积的原生盐渍化。
次生盐渍化主要受控于人类活动。柴达木盆地因降水稀少，无灌溉就无农业，在地下水水位埋深较浅的农业区，发展自流渠灌后，因采用大水漫灌、只灌不排等不合理的灌溉方式，致使地下水位上升到小于蒸发临界值，日积月累盐渍化程度逐年加剧，土壤含盐量不断增加，形成次生盐渍化土地。
七、地下水污染
柴达木盆地城镇中“三废”以直排为主，尤其是工业与生活污水主要是向地表河流、排污渠及池塘等地表水体中排放，造成部分城市浅层地下水污染。目前由于地下水淡水分布区高污染的工矿企业少，污水排量不大，地下水中污染成分简单，污染程度不是很高，范围不是很广。经此次调查，发现少部分地点有Pb、油及挥发性酚的污染。Pb仅在大柴旦镇地下水中超标，其含量为0.275mg/L，为硼酸厂排放的废液造成的；油及挥发性酚污染多集中于格尔木市与花土沟镇，这与当地的石化工业有极大关系（表8-7、表8-8）。
随着城市的发展，“三废”排放量将会增大，应对该问题重视。
（一）格尔木市地下水污染
格尔木市是盆地南缘一座新兴的现代工业城市，位于戈壁带与绿洲带交界处，现有常住人口20.36万人；是海西蒙古族藏族自治州国民经济生产总值增长最快的城市，同时也是柴达木水资源利用最多的城市。据调查，每天城市用水为10×104 m3/d，生产、生活污水排放量达2.33×104 m3/d。这些污水仅沿市区主要街道铺设的下水管道排向格尔木东河、西河。无排污设施地方的污水则就地排放，造成市区地下水污染。格尔木地下水污染是在1984年格尔木河东地区首次发现，污染因子为总硬度、TDS、氯化物，污染面积1.47km2；1989年达8.37km2。此外还出现了油类和酚类污染，其中以格尔木东水源地上段水质恶化较快，TDS、硫酸根超标1倍多，氯离子超标3.5倍。格尔木市污水处理厂虽然已建成，但生活污水、工业废水排放设施滞后，地下水污染问题仍然存在。
表8-7 柴达木盆地油含量≥0.05mg/L地下水取样点
表8-8 柴达木盆地挥发性酚含量>0.002mg/L地下水取样点
地下水污染中最严重的是油类污染，其污染源主要为格拉（格尔木—拉萨）输油管线。该输油管线于20世纪80年代建成，沿格尔木河岸铺设，区内长度约150km，有三个加压泵站。由于输油管线年久失修、管线漏油和泵站废油排放，先污染地表水，河水入渗地下又污染了地下水。据2003年4月监测资料表明，格尔木冲洪积扇地下水石油含量为0.13～0.89mg/L，样品检出率100％（图8-5）。与2002年相比，石油类污染有所减轻，污染范围仍与上年相同。油类污染减轻的主要原因是输油管线的改造和加压泵站废油排放量减少。
图8-5 格尔木市东水源地地下水石油类含量历时曲线图
（二）盆地其余地区地下水污染
盆地中矿产资源开发正处在起步阶段。除格尔木市和德令哈市外，其他城镇人口不多；工矿企业零散，生活、生产废水排放量不大。由于缺少多数城镇地下水水质背景资料，因而难以确定水质污染程度。作为地下水污染源几乎每个城镇均存在，污水、工业废水则是就地排放。除格尔木市建有污水处理厂外，其他各城镇均未建有污水处理设施。
花土沟镇。该区主要污染物为采油厂排放污水，主要污染指标以油类为主。据2003年调查，每天污水排放量达1348.18m3/d，这些污水未经任何有效处理就地排放渗入山前戈壁带。
锡铁山工业废水。该区污染源主要是铅锌矿区洗矿污水、矿山开采时产生的污水和火电厂排放的废水。污水排放量为5.771×104 m3/a、52.22×104 m3/a和78.43×104 m3/a，总排放量达136.42×104 m3/a。废水一般径流1～1.5km后全部入渗地下，造成地下水污染。废水中含有大量铅、锌、汞、镉和砷等有害物质成分。若不实施污水处理，将会对察尔汗盐湖造成污染。
都兰县。都兰县城周围有7个选矿厂，其中铅锌选矿厂3个，铁矿厂4个，有两个位于夏日哈河上游，5个位于察汗乌苏河上游。这些选矿厂均为乡办或个体经营，设施简陋，生产工艺低下，选矿所用废水未经处理就地排放。都兰县城和夏日哈镇均处在污染源下游地段，有关部门应高度重视。
格尔木市大格勒乡位于都兰县和格尔木市管辖交界处，其上游大、小五龙沟属都兰县辖区。20世纪90年代末由于在五龙沟内发现金矿（岩金），曾一度大量开采矿石，黄金堆浸采用氰化物。在小五龙沟谷南侧山坡处，有面积达0.3km2的氰化物废液沉淀池。沉淀池下部未进行任何有效防渗措施，地表为粉砂土，以下为漂卵砾石，对地下水构成极大的潜在威胁。污染源尚在，应引起有关部门重视。
八、地下水资源衰减
（一）工程拦蓄使地下水补给量减少
柴达木盆地水资源的形成与分布是以山区水资源在平原区的重复转化为其基本特征。德令哈市怀头他拉水库建在巴罗根河出山口处，截获了河流的全部水量，并将河水引入渠道；除水库坝下少量渗漏和渠道渗漏外，在洪水期也没有多少河水可渗入地下，因而该区地下水资源大幅减少。
渠道引水导致地下水资源贫化在盆地内各灌区也较为普遍。盆地各冲洪积扇的地下水资源主要依靠河水渗漏补给，当河水引入渠后大部分或全部河水在渠道中运行，其渗漏量远远小于天然河道的下渗量。据调查，香日德农场1眼井，成井时（1974年8月31日）水位埋深77.27m，1987年6月1日实测水位埋深为100.33m，2003年8月实测水位为111.08m，每年下降1.17m。
（二）因自然条件改变而潜在的地下水资源衰减问题
在柴达木盆地的高山区广泛分布有现代冰川，总面积有1358.46km2，冰川储量1135×108 m3，冰川年融化水量9.18×108 m3，占整个柴达木盆地河川径流补给总量的20％，成为柴达木盆地哈勒腾河、鱼卡河、塔塔棱河、那陵格勒河、格尔木河、香日德河、巴音郭勒河等主要河流的最初水源和径流的重要补给来源。
受全球气温持续升高的影响，盆地平原区多年平均气温总体呈上升趋势，并以0.0155～0.062℃/a的比率上升。山区多年平均气温同样会不断上升，气候逐渐变暖，本区冰川萎缩趋势加剧。如祁连山区的喀克图蒙克冰川，最高海拔为5696m，1993年时冰川面积为44.5km2，至2001年时冰川面积降为40.9km2；8年来减少3.6km2，平均每年减少0.45km2，萎缩率为1.01％（图8-6）。气温持续上升，高寒区的冰川大量消融，短期内增加河流径流量，增加对地下水的入渗补给量；当冰川萎缩到一定程度后，受冰川融水补给的上述河流流量变小，对其下游地下水的补给量减少而使地下水资源衰减。
图8-6 塔塔棱北山冰川萎缩1976年与2001年冰川面积比较
J. 什么叫工程地质构造断裂区域
断裂构造分为3种： （一）一般断层。1.断裂构造形态的直接解译标志（1）破碎带的直接出露一般都构成负地形，具粗糙感；（2）地质体被切断或错开，包括地层、侵入体、岩脉、褶皱、不整合面等各种地质体被切断错开以及老断层被新断层切断、错开等；（3）沉积岩地区地层的重复或缺失，但应注意与褶皱和不整合接触所造成的岩层重复和缺失的区别。2.断裂构造形态的间接解译标志（1）线性负地形和串珠状地形：包括断层崖、断层三角面、断层垭口、断层沟谷、断层裂口、串珠状盆地和串珠状湖泊、洼地等；（2）沿着某些方向，岩层产状发生突然变化，但褶皱、不整合接触也发生此现象，应注意区别；（3）侵入体、火山锥、矿体、松散沉积物呈线（带）状分布；（4）两种不同地貌单元截然相接；（5）山脊线、阶地、夷平面、洪积扇等地貌要素错动；（6）水系的变异，包括一系列平行的直线河段、角状水系、断头河、对口河、钓钩河、相邻河流均沿某一方向拐弯等；（7）泉（包括温泉）、湿地的成串出露；（8）在第四纪沉积层的平坦地区出现呈直线状分布的垅岗状地形；但应注意风沙、冰川作用也可能形成这种地貌；（9）不良地质作用呈线状分布，但应注意岩性也能造成此现象的产生。 （二）活动断层。1.断层崖、断层三角面保留得很明显，且在断层线影像上见有断层裂缝等；2.沿断层线形成断层裂口，多被视为仍在活动的断层；3.相邻河谷均出现跌水现象或形成瀑布等，往往与活动断裂有关；4.沿断裂分布的水系往往是直线状分布，水系与断裂相交处常发生同步扭曲；5.平坦的第四纪沉积层地区沿断层线出现垅岗状地貌，并多见有泉水出露；6.沿断裂线分布一系列地震震中、泉水和温泉等，往往也是活动断裂的标志；7.洪积扇、冲积扇前缘被切成直线，沿切线有泉水或湿地分布；8.在第四纪地层分布的平坦地区出现异常的色线（色带），往往是下伏活动断裂的表现。 （三）隐伏断裂。1.在平原地区呈现影像结构和色调深浅差异的界线，往往是隐伏断裂所造成；2.山前的一系列洪积扇、冲积扇被切割，第四纪地层见串珠状的泉水、湿地出露；3.第四纪地层上见多条相互平行的河段或相邻河流突然同时拐弯；4.第四纪地层上的水系变异，断头河、成排河流沿某一地段成伏流等；5.平原地区河道出现一些特征点，如汇流点、分流点等；6.在第四纪地层分布的平坦地区出现直线状分布的垅岗地貌，并见有泉水或湿地分布。 ------摘自《工程地质手册》（第四版）P66-P67第二篇第三章第六节：地质构造的解译。