水产生哪些地质危害

A. 论述题:地下水引起的工程地质问题包括哪些

包括场地稳定、地面沉降、基础抗浮、桩基础抗拔、基坑稳定、地下水渗流引起的流砂现象和机械潜蚀等.

B. 地下水地质环境问题

一、地下水开发利用状况

新中国成立前，我国的地下水开发与利用只在一些局部地区进行，大多数是在农村，利用浅井解决人畜用水。新中国成立后，国家开展了全国水文地质普查以及城市供水等勘探工作，地下水在全国范围内被广泛开发，成为工农业用水以及城市生活用水的重要来源，特别是在北方地区，地下水更具有重要的地位。

在20世纪后50年中，随着经济建设的发展进程，我国地下水的开发利用大致可划分为两个阶段。第一个阶段是1950～1980年，地下水由少量开采猛增至700亿m³/a，占当时全国用水量的18%左右。第二个阶段是1980～2000年，这一时期我国的国民经济进入稳步高速发展时期，对水资源的需求日益增长，地下水的开采量突破1000亿m³/a，占全国用水量的20%左右。

1950～1960年，我国地下水的开发，以解决城市供水为重点。60年代，由于华北遭受严重旱灾，地矿部门大搞抗旱打井运动，重点在华北地区建立了大规模的井灌系统，并逐渐向东北、西北等地区推广。

根据1980年全国地下水开采量的统计，总开采量为759亿m³/a，约占天然资源的12%。其中平原区占75%，山区占25%。按区域分，北方占84%，南方占16%。北方平原地区占全国开采量的71%，而南方仅占3.5%。由此可见，全国地下水的开采量，北方平原地区占主要地位。

据有关部门统计，1997年全国总供水量为5560.45亿m³，其中17.4%来自地下水。地下水供水量占总供水量50%以上的有4个省（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约占总供水量30%～40%的山东、辽宁、陕西、内蒙古、黑龙江、天津、吉林等省（市、自治区）。在1997年全国地下水实际开采量中，农业用水占54.3%，工业用水占17.5%，城镇及农村生活用水占20.2%，其他占8%。

据不完全统计，全国大、中、小型地下水水源地共792个。其中开采量超过5万m³/d的水源地共240个。这些大型或特大型水源地多数分布在华北地区，如北京、天津、河北、山东、山西和河南6省市，共115个，占全国大型或特大型水源地总数的47.9%。东北3省共30个，占总数的12.5%。西北6省、区共48个，占总数的20%。以上15个省、市、自治区共有大型或特大型水源地193个，占全国总数的80.4%，开采量占全国大型或特大型水源地实际开采总量的82.2%。

根据1980，1993，2000年的统计结果，全国实际供水量的水源构成上，地表水所占的比例持续下降，而地下水所占比例则有所上升。灌溉农业用水在总用水量中所占比例最高，但用水量呈递减趋势，工业和城市生活用水则快速上升。

二、地下水开发引起的主要环境地质问题

随着人口的增长、城市化的推进、工农业的发展，我国的供水需求大幅度上升。地下水是我国城市供水水源之一，特别是在北方地区，大多数城市都以地下水为主要供水水源。地下水的大量开采，具有两重效应，即正效应与负效应。从地下水开采的正效应来看，开采地下水在很大程度上满足了工农业生产与人们生活的需要，促进了国民经济的发展，改善了人民的生活水平。合理的地下水开采方式还可以使水质水量保持稳定，有利于城市生态系统的健康发展。地下水开采的负效应主要是过量开采地下水所带来的对城市或环境造成的不利影响，主要表现为水资源枯竭、地面沉降、海水入侵、岩溶塌陷、生态环境恶化等，由于供求矛盾的日益尖锐，还往往形成恶性循环，构成地质灾害，对城市环境和人民生命财产造成巨大损失或严重威胁。

（一）地下水资源枯竭

任何地区的水资源在一定范围内总是有限度的，不管水资源如何丰富，都不可能无限制地扩大开采。水资源学提出了可采资源的概念，是指保证水质、水量维持稳定，同时对社会环境不产生任何不利影响的地下水开采量。

但是，我国大多数城市都以工业为主，且大部分工业企业集中在市区或近郊区，对水的需求量和消耗量都很大，所以水源地也主要围绕城市地区分布。随着城市人口增长和城市规模的扩大，地下水的开采量因需水量的猛增而急剧上升，原有的水源地没有及时调整，地下水过量开采的情况十分严重。

据中国地质环境监测院对全国125座城市的统计（2006年），全国共有216个地下水降落漏斗，其中浅层地下水降落漏斗120个，深层地下水降落漏斗91个，岩溶地下水降落漏斗5个。浅层地下水降落漏斗主要分布在华北、华东地区，漏斗面积从数十平方千米到数千平方千米。深层地下水降落漏斗在华北、东北、华东地区分布较普遍，漏斗面积多在100km²以上，甚至达数千平方千米。

从20世纪80年代以来，城市地下水过量开采已成为一个全国性的普遍现象，而且北方有些城市如太原、西安、石家庄、保定、沧州等，年均地下水位降幅超过10m。在北方地区，由于地下水位持续下降，漏斗范围不断扩大，造成生产井出水量严重衰竭，大批水井吊泵报废，甚至某些水源地被迫停产。在南方地区，地下水位基本保持稳定或缓慢下降。

（二）地面沉降

地下水的过量开采，尤其是在由松散的冲积、湖泊或浅海沉积物填充的盆地中，后果之一就是发生地表的下陷或沉降，即地面沉降。

地面沉降大部分产生在地下水开采量很大的滨海工业城市与农业生产区域，城市中发生的地面沉降常常给工业生产、市政设施和人民生活带来危害。如日本的东京、新潟、大阪，美国的得克萨斯州休斯敦—加尔维斯敦沿海地区、加利福尼亚圣克拉拉河谷地区、意大利威尼斯地区、我国的华北平原、长江三角洲和汾渭盆地等。地面沉降已成为当今世界最重要的公害之一。以上海市为例，长期开采地下水作为主要工业供水水源。上海地面沉降最早发现于1921年，截至2004年，地面平均沉降1947.6mm，最大沉降量约2998.5mm（Gong Shiliang et al.，2005）。地面沉降是一种人们不易觉察的缓变性地质灾害，它所造成的损失是一个连续的、不断累积的增量变化过程。当人们意识到这种损害时，它所带来的损失已非常巨大，并且影响范围也已非常广泛和持久。在全世界发生过或正在发生地面沉降的城市或地区，因地面沉降遭受的损失包括排水系统失效、城市泄洪能力降低、地下管网破坏、房屋严重受损、交通设施破坏、风暴潮更加频繁与严重等。

根据大量资料的统计分析，地面沉降量随着地下水开采量的增长而增长。而且地面沉降区与地下水降落漏斗的范围也基本一致。地面沉降的主要原因是大量开采地下水，造成了地下水位降落漏斗区域内的软土层发生脱水压缩。

我国地面沉降最早发生在20世纪20年代的上海和天津市区。此后，长江三角洲地区的主要城市如苏州、无锡、常州等、天津市平原区、河北东部平原地区也发生了地面沉降。到2002年，全国范围内发生不同程度地面沉降的城市和地区已有96个，主要分布在长江三角洲、华北平原、汾渭盆地、松嫩平原、珠江三角洲、江汉平原等地，其中前三个地区是我国地面沉降灾害发生的三大区域。华北平原是我国地面沉降面积最大的地区，由于长期超采地下水，目前已形成一个跨京、津、冀、鲁的深层地下水位区域降落漏斗，全区深层地下水位低于海平面的范围已达到76732km²，占整个华北平原区总面积的55%，目前华北平原发生地面沉降的面积已经超过平原区总面积的1/3。

（三）海水入侵

在自然状态下，沿海地区地下含水层一般自陆地向海洋延伸，由于陆地含水层的地下淡水保持较高的水头，可以阻止密度较高的海水向陆地的入侵，所以两者处于一个动态平衡中。当沿海地带大量开采地下水以后，地下水位下降，咸淡水原有的平衡关系被打破，海水开始向陆地入侵，出现海水入侵现象。

海水入侵是沿海地区常见的一种主要因地下水资源开发不当引起的环境恶化现象，也是现代社会中具有特色的资源与环境问题。海水入侵常常会导致沿海地区的生态环境破坏，淡水资源减少，大量机井报废，给当地工农业生产和居民生活产生严重影响，造成巨大的经济损失，这种情况在经济发达的沿海地区尤为突出。目前，全世界已在50多个国家和地区的几百个地段发现了海水入侵，这些地段主要分布在社会经济发展程度较高的滨海平原、河口三角洲及海岛地区，如美国长岛、墨西哥赫莫斯城，日本、以色列、荷兰、澳大利亚的滨海地区。

我国海岸线长达1800多千米，沿海地区因为具有优越的海洋地理位置成为经济发展的战略重点。但是，自20世纪80年代以来，不少沿海地区由于地下水过量开采，不同程度地出现了海水入侵加剧的现象。辽宁、河北、山东、江苏、天津、上海、广西等省市自治区均有发生，经济损失巨大，对国民经济发展产生了严重影响。在山东省莱州湾地区，截至1995年底，海水入侵面积已发展到970余平方千米，造成40多万人吃水困难，8000多口农田机井因水质咸化而报废，4万多公顷耕地丧失灌溉能力，粮食每年减产3亿kg。

（四）岩溶塌陷

在碳酸盐岩广泛分布的地区，地下溶洞发育，岩溶塌陷现象十分普遍。这些岩溶塌陷除极少数是因为天然作用造成的外，绝大多数是由人类活动引发的，例如矿区内对岩溶矿床的大量排水，大量开采岩溶地下水。其中在城市和工业区中，由于大量开采岩溶水而引发的塌陷，造成的危害和经济损失十分严重。这类塌陷主要发生在平原岩溶浅埋地区，上覆厚度不等的第四系孔隙含水层与下伏的岩溶含水层形成双层结构，两者常具紧密的水力联系。地下溶洞大部分被泥沙充填，使地面得以保持稳定。但在强烈抽水的情况下，洞内充填的泥沙被潜流冲蚀掏空——这是导致地面塌陷的主要原因。

据调查，岩溶塌陷不仅在我国华南、西南地区十分普遍，在华北地区也较为严重。目前全国已有23个省区发现有岩溶塌陷发育，共计800多处，塌陷坑总数近3万个，其中多数是由开采岩溶水导致。我国岩溶塌陷较为严重的城市，在南方有湖北的武汉、黄石、咸宁，湖南的株洲、怀化、湘潭，江苏的南京、徐州，浙江的杭州，江西的九江，重庆，云南的昆明，贵州的贵阳、水城、安顺、遵义，广西的桂林、柳州、玉林，广东的广州、肇庆等；在北方，有辽宁的大连、鞍山，河北的秦皇岛、唐山，山东的济南、泰安、淄博、枣庄等。

岩溶塌陷对城市建筑、铁道、公路、矿山设施、桥梁、农田以及人民生命财产会造成严重损害，而且破坏水源与生态环境。仅国内铁路线及场站已发生重大塌陷50余次，累计中断行车1700小时以上，造成行车颠覆事故多起，仅治理费用已逾亿元。贵阳、昆明、武汉、杭州、南京及广州等省会城市和桂林等20多个中小城市，都曾由于岩溶塌陷发生对城市建筑造成不同程度的破坏。

（五）荒漠化

荒漠化主要是指非荒漠地区，如绿洲或草场，由于天然或人为作用，生态环境受到破坏，使原来的耕地或草场逐渐演化为荒漠的过程。荒漠的主要特征是基本无地表水体，植被稀少，一般动物难以生存，形成荒无人烟的不毛之地。联合国环境署明确提出的荒漠化概念是“由于人类不合理的活动所造成的干旱地区土地退化”。天然作用形成的荒漠化一般演变过程非常缓慢，例如气候干旱化，往往要经过几百年或上千年的时间；而人为作用形成的荒漠化，在短短几十年时间内，就可造成严重后果。

人类活动造成荒漠化的原因很多，例如森林、植被的人为破坏，盲目的大规模垦殖、拓荒以及草场过度放牧等。但很多地区的土地荒漠化主要是由于水资源开发不合理造成的，以河西走廊的石羊河流域最为突出。

根据全国荒漠化土地普查结果，我国近几十年来的荒漠化土地面积增加越来越快。从20世纪50年代到70年代，荒漠化土地年均增长1560km²。进入20世纪80年代，每年增长2400km²。每年因荒漠化危害造成的经济损失高达540亿元。

荒漠化带来区域气候恶化，突出地表现为沙尘暴和扬沙天气的剧增。我国西部干旱区是中亚沙尘暴区的重要组成部分。1950～1993年，该区域发生强沙尘暴76次，年均1.76次；而1990年以来，仅特强沙尘暴年均发生率就超过两次。特强沙尘暴造成的直接经济损失均过亿元。例如1993年5月5日，发生在新疆、甘肃、宁夏和内蒙古部分地区的一场特强沙尘暴造成的直接经济损失达5.4亿元；1998年4月袭击西北12个地、州的沙尘暴造成的直接经济损失达8亿元；1998年4月18日，新疆准噶尔盆地、吐鲁番盆地遭遇的特强沙尘暴造成的直接经济损失超过10亿元。

C. 地下水是怎么形成的打井的危害是什么

地球的水资源是非常丰富的，虽然地球上的水资源丰富，但是可以直接被我们生活利用的淡水却是非常的少，我们生活中主要淡水资源的来源是地表水，地下水和海水淡化。今天小编跟大家聊一下，地下水是怎么产生的？以及打井会产生哪些危害？

由于地下水的充足，在我国各地都有打井取水的习惯。但是，过度的开采地下水会导致地面的不均匀沉降，从而导致洪涝灾害的频发，它对于我们生活也是产生很多不便的，过度开采地下水有可能会导致房屋的开裂，也会对城市基础设施产生破坏。也是认识到这一点，因此，很多地方政府规定不能私自打井。如今人口数量越来越多，我们所要用到的水资源越来越多，但是淡水资源却是越来越少，所以珍惜淡水资源是我们日常中必须要做到的。

D. 地下水开采引发的地质灾害

在天然条件下，长期的地下水循环过程已经与岩石圈的地质过程建立了相对稳定的平衡关系。人类对地下水的开发利用一般会降低局部地区乃至大范围内的地下水位，从而打破天然平衡状态，使水圈与岩石圈朝着新的平衡状态演变，其中的某些演变以地质灾害的方式出现。

在一些断陷盆地的平原区，开采松散沉积物中的地下水容易导致地面沉降。严重的地面沉降特别是不均匀地面沉降属于地质灾害。根据有效应力原理，含水层的水压力在被开采之后将下降，沉积物承受的有效应力将增加并发生垂向压缩，从而导致地面下沉。地面沉降并不全都是地下水开采引起的，也可能有构造沉降的影响，但地下水开采导致的灾害性地面沉降要比其他原因所致的沉降速率大很多。发生这种灾害性地面沉降的条件是：①含水系统具有较大厚度的欠固结软弱岩士层，特别是发育大量黏性士夹层，这些地层的厚度往往是不均匀分布的；②区域性的地下水开采导致地下水位持续多年下降，下降幅度和地下水位漏斗的扩展范围都很大；③地面上存在对地面沉降敏感的人类建筑物。这些条件在国内外的许多地区都已经满足。美国亚利桑那州的井灌平原区发育很厚的黏性士层，在1948～1969年间，地下水位下降了70～100m，地面下沉普遍超过1.2m，最大沉降量达到2.5m，严重的不均匀地面沉降破坏了输水管线和道路。大型城市往往大量开采地下水作为生活用水，容易诱发地面沉降并对大城市的发展构成威胁。一些典型城市的最大累计沉降量为：美国长滩市9.5m，墨西哥城6.0m，日本东京4.6m，天津3.3m，上海2.6m。我国的长江三角洲、华北平原、西安地区等都受到地面沉降灾害的困扰。表10.1给出了华北平原典型地区的地面沉降、地下水开采层和地下水位埋深等情况，从中可以看出，地下水位每下降1m会导致10～40mm的地面沉降量。

地裂缝是地下水开采引发地面沉降之后伴生的又一地质灾害。地裂缝原本是构造地质活动形成的地表裂缝，但是不均匀地面沉降加剧了地裂缝的发育。截至2006年，河北省已经发现的地裂缝有482条，影响到70个县市。河北柏乡县的一条地裂缝延伸长度达到8km，最宽超过1m，目视深度可达2m。西安地区到1999年为止，共发现11条地裂缝，基本呈北东走向，延伸长度多数超过5km，最长的超过20km。地裂缝对建筑物有很大的危害。

表10.1 华北平原典型地区的地面沉降情况（截至2005年）

（据李国和等，2008）

碳酸盐岩地区地下水的开采还可能诱发地面塌陷等具有一定突发性的地质灾害。在石灰岩分布地区发育的溶洞和落水洞往往被第四系砂砾石、黏士等覆盖，在地下水位较高的情况下，这些覆盖物的有效荷重在承载范围内。地下水开采或矿井的疏干会降低这些岩溶含水层的地下水位，同时降低对覆盖物的承载能力或增加覆盖物的有效荷重，从而可能诱发地面塌陷（图10.1）。地下水的长期溶蚀和侵蚀、地下水在丰枯季节的水位大幅度波动都是岩溶塌陷的自然诱发因素，而地下水的强烈开采可以增加岩溶地面塌陷的发生频率。据统计，我国岩溶塌陷区分布面积约为330×10⁴km²，已发生岩溶塌陷900余处，塌陷坑约32000个（贺可强等，2005）。

E. 过量开采与补充地下水会引起哪些环境地质问题

过量开采引发严重的环境地质问题
由于地下水资源的过度开发与不合理利用，不仅加剧了供需矛盾，而且引发了一系列环境地质问题，主要有

(1)地面沉降

地面沉降是由于超量集中开采地下水，造成地下水水位的大幅度下降，含水介质压密所至，在我国地面沉降比较严重的有北方的天津、沧州、西安、太原、南方有上海、阜阳市以及苏锡常地区。

(2)地面塌陷

地面塌陷主要发生在岩溶水分布地区，特别是城市地下水集中开采局部地段较为多见。地面塌陷问题在我国分布较广，但受岩溶水分布的控制，南方的发生率高于北方，在南方地面塌陷问题比较严重的地区有水城、遵义、咸宁、黄石、湘潭等地,北方有临沂、泰安、枣庄等。

(3)海水入侵

海水入侵主要发生在我国沿海城市地区，主要是由于大量开采地下水以后，引起海入回灌，问题比较严重的地区主要有辽宁的大连市、河北的秦始岛市，山东的青岛市、福建的厦门市以及广西的北海等。
此外，由于不合理开发利用地下水造成的环境地质问题还有地裂缝、矿区地质灾害等。[4]

2001～2002年，国土资源部完成了第二轮全国地下水资源评价，全面更新了我国地下水资源数据，充分证明地下水在保障我国城乡居民生活、支撑社会经济发展、维持生态平衡等方面具有十分重要的作用，尤其是在地表水资源相对缺乏的我国北方干旱、半干旱地区，地下水具有不可替代的作用。另一方面，我国地下水资源形势十分严峻，突出表现在：（1）地下水资源战略储备不足，不能应对旱灾、瘟疫、战争等突发事件；（2）一些地区超量开采地下水，诱发了地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等地质灾害，给人民生命财产安全与国民经济建设带来严重危害；（3）地下水污染趋势严重，许多城市由于地下水污染而面临水质型缺水。

基于此，国土资源部向国务院呈报了《全国地下水资源问题战略研究报告》，提出了我国地下水资源战略对策与主要任务。其核心是：一要加强全国大中型城市与国家重点工程地下水战略储备水源地勘查，以地下水资源可持续利用促进和保障社会经济可持续发展；二要加强地下水水质与污染调查，尽快查清地下水污染状况，为改善人民饮水质量、制定地下水开发利用规划与污染防治对策提供依据；三要加强地下水环境监测站网系统建设，监测、监督地下水过量开采，防止地下水污染，促进地下水环境良性循环。《全国地下水资源问题战略研究报告》得到了国务院与国家发改委领导的高度重视，2003年9月7日国务院办公厅在《参阅文件》第4期刊发了该报告，综合分析我国地下水资源形势，当务之急要尽快开展地下水水质与污染调查，加快地下水水质监测站网系统建设步伐。经过反复论证与多方征求专家意见，目前正积极筹备向国家发改委做专题汇报。

F. 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

G. 水利水电工程对地质环境影响和破坏主要有哪些

蓄水之后，对河道阻断，造成鱼类鮰游繁殖造成极大影响；淹没农田；淹没森林；蓄水后水应力增大，造成次生地质灾害，如地震、滑坡等

H. 如何理解地下水与地质灾害的关系

地下来水与地质灾害的关系：水自文地质是导致地质灾害发生的主要因素之一，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、地面塌陷、地面沉降、海水入侵、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。
地下水的地质作用 是地下水对岩层破坏和建造作用的总称。地下水在流动过程中对流经的岩石可产生破坏作用，并把破坏的产物从一地搬运到另一地，在适宜的条件下再沉积下来。因此，地下水的地质作用包括剥蚀作用、搬运作用和沉积作用。

I. 降雨过多会造成哪些地质灾害

降水过多会产生山洪，泥石流洪水等灾害