地下水与滑坡地质灾害
① 地下水与斜坡稳定性
滑坡是一种典型的地质灾害，它的发生除了地质地貌上的原因，还与地下水存在十分密切的关系。松散堆积物滑坡、岩体滑坡和路基边坡的破坏，往往是由于地下水径流条件或滑动面含水条件异常变化，使斜坡的抗滑力无法与滑动力平衡而失稳。例如，位于三峡库区的宜昌市秭归县的千将坪村位于一个古滑坡体上，2003年7月13日零时20分发生滑坡，造成24人死亡，1100多人无家可归。这次滑坡的发生与三峡水库蓄水和前期持续降雨导致的滑坡体内地下水条件变化有密切的关系(文宝萍等，2008)。
地下水对滑坡的作用主要有3种(王旭升等，2003):①赋存在滑动带的地下水对滑动面的润滑、软化作用，降低了滑动面的抗剪强度;②地下水对滑坡产生的浮力(静水压力)减少了滑坡体的有效自重和作用在滑动面的有效应力;③向下流动的地下水会对滑坡体产生渗透推力(动水压力)，增加滑坡体的下滑力。如图10.1所示，取一个理想滑坡模型来分析地下水的作用，这个滑坡体在一个斜面上无限延伸，垂直滑面的厚度为D，滑坡体土质均匀。宽度为L的滑坡体单元所对应的滑动力(平行滑面)为
图10.1 理想滑坡示意图及其稳定性与地下水位的关系
地下水科学概论
式中:F为滑动力;Gsinα为有效自重在平行滑动面方向的分量;G为重力;J为地下水产生的渗透力。两者可以分别计算为
地下水科学概论
式(10.3)中G的计算考虑了地下水面以上的天然容重(γu)和地下水面以下的浮容重(γs)，而J的计算考虑滑动面方向的水力梯度即为sinα，γw是水的容重。滑动面产生的抗滑力(R)为
地下水科学概论
式中:C为滑动面的有效黏聚力;为滑动面的有效摩擦角。滑坡的稳定性系数(K)为
地下水科学概论
将式(10.4)和式(10.1)代入式(10.5)，求得稳定性系数(K)为
地下水科学概论
这种理想滑坡模型的稳定性系数随地下水位的变化过程而变化(图10.1)。当滑坡体完全干燥时，滑动面的抗剪强度参数C和较大，可以达到一个最大的稳定性系数(Kd)。随着滑坡浸水，滑动面的抗剪强度参数将减小，即使地下水位很低，其稳定性系数也将显著降低到Ku。地下水位越高，滑坡的稳定性系数越低，当地下水位上升到滑坡地表时稳定性系数降低到最小值(Kf)。但是，如果滑坡完全淹没于静水中，将不再有地下水的渗透力，滑坡稳定性系数又可以恢复到较高的数值(Ks)。这一结果只是理想滑坡模型的理论结果，说明地下水对滑坡稳定性具有关键作用。实际滑坡稳定性变化与地下水状态变化之间的关系要更加复杂。
因此，地下水位的抬升一般会加大滑坡失稳的风险。地下水位在雨季容易受到大气降水入渗补给而抬升，在少雨季节则受蒸发和排泄作用而下降，这种地下水位的波动也导致斜坡的稳定性发生季节性的变化。地下水位的抬升过程往往是滞后于降水过程的，这意味着斜坡的失稳往往发生在强降水若干小时甚至若干天之后。有时，一次低强度的降水过程也可能导致滑坡，因为前几次暴雨已经使地下水位抬升到了靠近临界态的位置。地下水还可以在降水和地表水位联合波动的情况下发生抬升和下降的运动，并引起滑坡稳定性的变化。图10.2给出了三峡库区黄蜡石滑坡群石榴树包滑坡稳定性动态的一个研究结果，从中可以看出，滑坡稳定性系数降低到最小值的时间滞后于强降水发生时间10～20天。
图10.2 三峡库区石榴树包滑坡稳定性变化和地下水动态(据常宏等，2004)
滑坡的防治应该重视地下水的作用。为了防止地下水位抬升引起的斜坡失稳，加强地下水的排泄是关键措施。路基边坡都必须布置一定数量的横向排水管，使渗入边坡岩土体内的水能够较快地排出。对滑坡的监测不仅仅限于滑坡体的形变，钻孔地下水位也可以提供重要的预警信息。
② 防御泥石流和滑坡这类地质灾害的主要措施是什么
防御来泥石流的主要措施—源—
1、选择良好的居住地，建造抗灾度高的房子；
2、做一些预防泥石流的工程设施，例如护坡、挡墙、顺坝、丁坝等工程、排泄沟、导流堤、急流槽、渡槽、拦砂坝、储淤场、截流工程等；
3、植树造林，主要方法是封山育林，停耕还林，固结表土，保持水土，降低泥石流发生几率与规模。
防御滑坡的主要措施——
1、排水：应设置排水沟以防止地面水浸入滑坡地段，必要时尚应采取防渗措施。在地下水影响较大的情况下，应根据地质条件，设置地下排水工程；
2、支挡：根据滑坡推力的大小、方向及作用点，可选用重力式抗滑挡墙、阻滑桩及其他抗滑结构。抗滑挡墙的基底及阻滑桩的桩端应埋置于滑动面以下的稳定土(岩)层中。必要时，应验算墙顶以上的土(岩)体从墙顶滑出的可能性；
3、卸载：在保证卸载区上方及两侧岩土稳定的情况下，可在滑体主动区卸载，但不得在滑体被动区卸载；
4、反压：在滑体的阻滑区段增加竖向荷载以提高滑体的阻滑安全系数。
③ 地质作用有哪些，地质灾害有哪些，泥石流，滑坡
地质作用主要分为构造运动、岩浆活动、地震作用、变质作用、风化作用、斜坡重力作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用等。
地质灾害主要有崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化，以及地震、火山、地热害等。
泥石流是山区常见的一种自然地质灾害,大都形成于沟谷和坡地,由于暴雨或冰湖、水库等溃决而在沟谷或坡面产生的一种携带有大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流,是一种危害性极强的地质灾害.泥石流灾害具有突然爆发、历时短暂和破坏力强大的特点,是各种自然因素和人类工程活动因素共同作用的产物.
泥石流的形成条件
泥石流的形成通常需要具备以下三个条件：有物源条件、水源条件和特定的地貌条件
1、物源条件：系指物源区固体松散物的分布、类型、储备量以及补给距离等,能提供大量的固体松散物.固体松散物的来源决定于地层岩性、风化作用和气候条件等因素.
图1-3 泥石流示意图
物源条件主要受地质构造和岩性、新构造运动、不良物理地质作用、人类工程活动等因素的制约.在断裂强烈发育带,岩石破碎,易风化而处于不稳定状态,从而为泥石流提供了丰富的固体物质；岩石性质不仅决定着岩体破坏的难易和方式,而且还决定所形成泥石流的性质.
2、地形地貌条件：地形地貌条件是形成泥石流的内因和必要条件,它制约着泥石流的形成和运动,影响着泥石流的规模和特性.在泥石流的形成条件中,地形地貌条件是相对稳定的,其变化是缓慢的,同时在泥石流的活动过程中,也被再塑造.
地形地貌对泥石流的发生和发展主要具有两个方面的作用：首先是通过沟床的地势条件为泥石流提供位能,赋予泥石流一定的侵蚀、搬运和堆积的能量；同时在坡地或沟槽的一定演变阶段内,提供足够数量的水体和土体.沟谷的流域面积、沟床纵坡降、流域内山坡平均坡度、沟谷形态以及植被覆盖情况等都对泥石流的形成和发展具有重要的作用,泥石流的发生、发展和分布无不受到山地地貌特征的影响.
泥石流活动的过程形成—运移—堆积就是地表一次破坏和塑造过程：平面呈一不对称的哑铃形成区和堆积区的形态极不稳定；形成区由条带状向树枝状发展；流通区在发展过程中相对稳定；堆积区由于流域内来沙量的增长而不断扩展,进逼下游大河变形,导致河流改道.
3、水源条件：水不仅是泥石流的组成部分,同时也是固体物质的搬运介质.降雨历程、降雨量以及降雨强度等对泥石流形成具有明显的影响.
可能诱发泥石流的人类工程经济活动
由于工农业生产的发展,人类对自然资源的开发程度和规模也在不断发展.当人类活动违反自然规律时,必然引起大自然的报复,有些泥石流的发生就是由于人类不合理的开发而造成的.近年来,因为人为因素诱发的泥石流数量正在不断增加.可能诱发泥石流的人类工程经济活动主要有以下几个方面：
1、不合理开挖：修建铁路、公里、水渠以及其他工程建筑的不合理开挖.有些泥石流就是在修建公路、水渠、铁路以及其他建筑活动时破坏了山坡表层而形成的.如香港多年来修建了许多大型工程和地面建筑,几乎每个工程都要劈山填海或填沟方可获得合适的建筑场地.1972年一次暴雨,使正在施工的挖掘工程现场120人死于滑坡造成的泥石流.
2、不合理的弃土、弃渣、采石：不合理的弃土、弃渣及采石等形成的泥石流事例很多.如四川冕宁县泸沽铁矿汉罗沟,因不合理堆放弃土矿渣,1972年一场大雨暴发了矿山泥石流,冲出松散固体物质约10万立方米,淤埋成昆铁路300米和喜（德）——西（昌）公路250米,中断行车,给交通运输带来严重损失.
3、滥伐乱垦：滥伐乱垦会使植被消失、山坡失去保护、土体疏松、冲沟发育,大大加重水土流失,进而山坡稳定性破坏,滑坡、崩塌等不良地质现象发育,结果就很容易产生泥石流.如甘川公路石坳子沟山上大耳头,原是森林区,因毁林开荒,1976年发生泥石流毁坏下游的村庄、公路,造成人民生命财产的严重损失.当地群众说：“山上开亩荒,山下冲个光”.
滑坡是斜坡岩土体在重力和水,以及其他外营力的作用下,沿某一薄弱结构面产生剪切破坏的一种不良地质现象,是自然作用或与人类活动等因素综合作用的产物（图1-2）.自然界中,无论是天然斜坡还是人工斜坡都不是固定不变的,在不同因素的作用下,斜坡一直处于不断地发展和变化之中.
滑坡的形成与气象水文、地层岩性、地质构造、地形地貌、外营力改造和人类工程活动等因素密切相关.松散土体和高陡的斜坡是形成滑坡的内因,河流冲刷及淘蚀是产生滑坡的外因,人类工程活动和降雨是发生滑坡的主要诱发因素.
1、地层岩性：岩、土体是产生滑坡的物质基础.通常,各类岩、土都有可能构成滑坡体,其中结构松软,抗剪强度和抗风化能力较低,在水的作用下其性质易发生变化的岩、土,如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡.
2、地质构造：斜坡岩、土只有被各种构造面切割分离成不连续状态时,才可能具备向下滑动的条件.同时,构造面又为降雨等进入斜坡提供了通道.故各种节理、裂隙、层理面、岩性界面、断层发育的斜坡,特别是当平行和垂直斜坡的陡倾构造面及顺坡缓倾的构造面发育时,最易发生滑坡.
3、地形地貌：只有处于一定地貌部位、具备一定坡度的斜坡才可能发生滑坡.一般江、河、湖（水库）、海、沟的岸坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物边坡等都是易发生滑坡的地貌部位.坡度大于10度、小于45度、下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形.
4、水文地质作用：各种软弱层、强风化带因组成物质中粘土成分多,容易阻隔、汇聚地下水,如果上坡上方或侧方有丰富的地下水补给,则这些软弱层或风化带就可能成为滑动带而诱发滑坡.
地下水在滑坡的形成和发展中的主要作为表现为：
地下水进入滑坡体增加了滑体的重量,滑带土在地下水的浸润下抗剪强度降低；地下水位上升产生的静水压力对上覆不透水层产生浮托力,降低了有效正压力和摩擦阻力；地下水与周围岩体长期作用改变岩土的性质和强度,从而引发滑坡；地下水运动产生的动水压力对滑坡的形成和发展起促进作用.
5、人为工程活动影响
不合理人为工程活动,如人工开挖斜坡前缘开挖坡脚或后缘堆载,改变了斜坡的外形和应力状态,增大了滑体的下滑力,减小了斜坡的支撑力,从而引发滑坡.农田灌溉、水渠和水池漫溢和漏水、废水排放等加剧滑坡的可能性.
可能诱发滑坡的人类工程经济活动
违反自然规律,破坏斜坡稳定条件的人类活动都会诱发滑坡.例如：
1、开挖坡脚：修建公路、铁路、依山建房、建厂等工程,常常因使坡体下部失去支撑而发生下滑.例如,我国西南、西北的一些铁路、公路,因修建时大力爆破、强行开挖,事后,陆陆续续地在边坡上发生了滑坡,给道路施工、运营带来危害.
2、蓄水、排水：水渠和水池的漫溢和漏水、工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等,均使水流渗入坡体,加大孔隙水压力,软化土石,增大坡体容重,从而促进或诱发滑坡的发生.水库的水位上下急剧变动,加大了坡体的动水压力,也可诱发滑坡发生.
3、堆填加载：在斜坡上大量兴建楼房、修建重型工厂、大量堆填土石、矿渣等,使斜坡支撑不了过大的重量,失去平衡而沿软弱面下滑.尤其是矿厂废渣的不合理堆弃,常常触发滑坡的发生.
此外,劈山开矿的爆破作用,可使斜坡的岩土体受振动而破碎,产生滑坡,在山坡上乱砍滥伐,使坡体失去保护,便有利于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡；等等.如果上述的人类作用与不利的自然作用互相结合,则就更容易促进滑坡的发生.
④ 怎么判断滑坡地质灾害.从哪些方面考虑其特征
识别滑坡
掌握滑坡的基本特征
1、必须有一定的滑坡边界和滑坡床（ 即滑动面、带） 以下的岩土体."
2、 必须要改变原有山体斜坡（ 或边坡） 的地形地貌,形成独特的“ 滑坡地貌”."
3、 必须要破坏组成山体斜坡的岩土体的构造及其原始水文地质条件.形成有别于"
4、其外围坡体内部的岩土体结构和构造,并改变地下水的渗流通道和排泄条件.
识别滑坡的标志
1、地形地物"
在山体斜坡地带,滑坡区常形成圈椅状地形和槽谷状地形,或造成斜坡上出现异常
的台坎及斜坡坡脚“ 侵占” 河床、耕地、房屋场地、道路边缘等现象.
在滑坡体上,常有鼻状凸丘或多级平台.平台的高程和特征与外围河流阶地不同.
在滑坡体外两侧,常形成沟谷,常有双沟同源现象.可见到线形地物（ 如道路、耕
地边界等） 被错断位移的现象.
在滑坡体上,常有积水洼地、地面裂缝、“ 醉汉林”、“ 马刀树” 和房屋开裂、倾斜、
沉陷、隆起、冒水等现象.
2、岩土体结构构造"
滑坡体范围内的岩土体常有扰乱、松动、挤压揉皱、受水浸润、擦痕等现象.基岩
的层位、产状和断层特征与外围不一致,常见有被泥土、石屑充填或未被充填的张性裂
缝,张扭性裂缝（ 两侧边缘） 及压性裂缝.土体趋向松散,其层序正常或倒置,倾向异
常,普遍出现小型坍滑现象.
3、 水文地质"
滑坡区内含水层的原有状况（ 含水层位、水位、泉水流量等） 常被破坏,致使滑坡
体特别是滑坡群成为复杂的水文地质综合体.在具有隔水作用的滑动面（ 带） 的前缘
（ 出露点） 常有成排、成群的泉水溢出.在滑体后缘的断壁上,常有泉水出露或渗水现
象.有时,在滑坡体两侧或前缘,会形成特殊的“ 泥球” 现象.
4、 滑坡边界及滑坡床"
滑坡后缘断壁上带有顺层擦痕.滑坡前缘土体常被挤出或呈舌状凸起,常伴有揉
皱、褶曲或断裂（ 非构造） 现象 在滑动的岩土体周边两侧,常有沟或裂面（ 或张扭性"
羽状裂缝带）,甚至线状地物被剪断等现象.
滑坡床常具塑性变形带.带内多由粘粒物质或粘粒夹磨光角砾组成.滑动面一般很
光滑.其上擦痕方向与滑动方向一致.应注意滑坡擦痕的这种单层性特征（ 即只有表面
一层才具有）,据此可与构造成因的叠成性擦痕相区别.
上述的滑坡外貌及其内部结构构造标志应是滑坡作用的统一产物.其外貌常可反映
实质.然而,经过长期的剥蚀破坏后,滑坡外貌特征常遭到改变乃至消失.有时还伴有
其它成因的假象,给调查研究工作造成了困难.
⑤ 讨论崩塌，泥石流，滑坡三种地质灾害的形成条件和整治措施有何不同
一、崩塌
（一）崩塌定义
高陡斜坡（含人工边坡）上的岩土体完全脱离母体后，以滚动、跳动、坠落等为主的移动现象与过程，称为崩塌。危岩体是正在开裂变形，并可能发生崩滑的危险山体（图1-1）。
该类灾害具有下落速度快、发生突然，垂直位移大于水平位移的特点。崩塌对斜坡底部的房屋、道路及其它建筑物危害很大，极易造成人员伤亡事故。
（二）崩塌分类
按崩塌体的物质组成分为两大类：一是产生在土体中的，称为土崩。二是产生在岩体中的，称为岩崩。当其岩崩的规模巨大，涉及到山体者，又俗称山崩。当其崩塌产生在 图1-1 崩塌示意图
河流、湖泊或海岸上时，称为岸崩。
按照崩塌体的规模、范围、大小可以分为剥落、坠石和崩落等类型。剥落的块度较小，块度大于0.5米者占25%以下，产生剥落的岩石山坡一般在30—40度；坠石的块度较大，块度大于0.5米者占50—70%，山坡角在30—40度范围内；崩落的块度更大，块度大于0.5米者占75%以上，山坡角多大于40度。
（三）崩塌的形成条件
岩土类型、地质构造、地形地貌三个条件，又统称地质条件，它是形成崩塌的基本条件。
1、岩土类型：一般而言，各类岩、土都可以形成崩塌，但不同类型，所形成崩塌的规模大小不同。通常，岩性坚硬的各类岩浆岩、变质岩及沉积岩类的碳酸盐岩、石英砂岩、砂砾岩、初具成岩性的石质黄土、结构密实的黄土等形成规模较大的崩塌；页岩、泥灰岩等互层岩石及松散土层等往往以小型坠落和剥落为主。
2、地质构造：各种构造面，如节理、裂隙面、岩层界面、断层等，对坡体的切割、分离，为崩塌的形成提供脱离母体（山体）的边界条件。坡体中裂隙越发育，越易产生崩塌，与坡体延伸方向近于平行的陡倾构造面，最有利于崩塌的形成。
3、地形地貌：江、河、湖（水库）、沟的岸坡及各种山坡、铁路、公路边坡、工程建筑物边坡及其各类人工边坡都是有利崩塌产生的地貌部位，坡度大于45度的高陡斜坡、孤立山嘴或凹形陡坡均为崩塌形成的有利地形。
能够诱发崩塌的外界因素很多，主要有：
1、地震：地震引起坡体晃动，破坏坡体平衡，从而诱发崩塌。一般烈度大于7度以上的地震都会诱发大量崩塌。
2、融雪、降雨：特别是大雨、暴雨和长时间的连续降雨，使地表水渗入坡体，软化岩、土及其中软弱面，产生孔隙水压力等，从而诱发崩塌。
3、地表水的冲刷、浸泡：河流等地表水体不断地冲刷坡脚或浸泡坡脚、削弱坡体支撑或软化岩、土，降低坡体强度，也能诱发崩塌。
（四）可能诱发崩塌的人类工程经济活动
在形成崩塌的基本条件具备之后，诱发因素就显得重要了。诱发因素作用的时间和强度都与崩塌有关。能够诱发崩塌的外界因素很多，其中人类工程活动及人类经济（生产）活动是诱发崩塌的一个重要原因。
1、采掘矿产资料：我国在采掘矿产资源活动过程中出现崩塌的例子很多。有露天采矿场边坡崩塌，也有地下采矿形成采空区引起地表崩塌的。较常见的如煤矿、铁矿、磷矿、石膏矿、粘土矿等。
2、道路工程开挖边坡：修筑铁路、公路时，开挖边坡切割了外倾的或缓倾的软弱地层，加之大爆破对边坡强烈震动，有时削坡过陡都可以引起崩塌。此类实例较多。
3、水库蓄水与渠道渗漏：这里，主要是水浸润和软化作用，以及水在岩体（土体）中的静水压力、动水压力，可能导致崩塌发生。
4、堆（弃）渣填土：加载、不适当的堆碴、弃碴、填土，如果处于可能生产崩塌的地段，等于给可能的崩塌体增加了荷载，从而可能而诱发崩塌。
5、强烈的机械震动。如火车机车行进中的震动，工厂锻轧机械震动均可起诱发作用。
二、滑坡
（一）滑坡定义
图1-2 滑坡示意图
滑坡是斜坡岩土体在重力和水，以及其他外营力的作用下，沿某一薄弱结构面产生剪切破坏的一种不良地质现象，是自然作用或与人类活动等因素综合作用的产物（图1-2）。自然界中，无论是天然斜坡还是人工斜坡都不是固定不变的，在不同因素的作用下，斜坡一直处于不断地发展和变化之中。
（二）滑坡的形成条件
滑坡的形成与气象水文、地层岩性、地质构造、地形地貌、外营力改造和人类工程活动等因素密切相关。松散土体和高陡的斜坡是形成滑坡的内因，河流冲刷及淘蚀是产生滑坡的外因，人类工程活动和降雨是发生滑坡的主要诱发因素。
1、地层岩性：岩、土体是产生滑坡的物质基础。通常，各类岩、土都有可能构成滑坡体，其中结构松软，抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下其性质易发生变化的岩、土，如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。
2、地质构造：斜坡岩、土只有被各种构造面切割分离成不连续状态时，才可能具备向下滑动的条件。同时，构造面又为降雨等进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层理面、岩性界面、断层发育的斜坡，特别是当平行和垂直斜坡的陡倾构造面及顺坡缓倾的构造面发育时，最易发生滑坡。
3、地形地貌：只有处于一定地貌部位、具备一定坡度的斜坡才可能发生滑坡。一般江、河、湖（水库）、海、沟的岸坡，前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度、小于45度、下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。
4、水文地质作用：各种软弱层、强风化带因组成物质中粘土成分多，容易阻隔、汇聚地下水，如果上坡上方或侧方有丰富的地下水补给，则这些软弱层或风化带就可能成为滑动带而诱发滑坡。
地下水在滑坡的形成和发展中的主要作为表现为：
地下水进入滑坡体增加了滑体的重量，滑带土在地下水的浸润下抗剪强度降低；地下水位上升产生的静水压力对上覆不透水层产生浮托力，降低了有效正压力和摩擦阻力；地下水与周围岩体长期作用改变岩土的性质和强度，从而引发滑坡；地下水运动产生的动水压力对滑坡的形成和发展起促进作用。
5、人为工程活动影响
不合理人为工程活动，如人工开挖斜坡前缘开挖坡脚或后缘堆载，改变了斜坡的外形和应力状态，增大了滑体的下滑力，减小了斜坡的支撑力，从而引发滑坡。农田灌溉、水渠和水池漫溢和漏水、废水排放等加剧滑坡的可能性。
（三）可能诱发滑坡的人类工程经济活动
违反自然规律，破坏斜坡稳定条件的人类活动都会诱发滑坡。例如：
1、开挖坡脚：修建公路、铁路、依山建房、建厂等工程，常常因使坡体下部失去支撑而发生下滑。例如，我国西南、西北的一些铁路、公路，因修建时大力爆破、强行开挖，事后，陆陆续续地在边坡上发生了滑坡，给道路施工、运营带来危害。
2、蓄水、排水：水渠和水池的漫溢和漏水、工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等，均使水流渗入坡体，加大孔隙水压力，软化土石，增大坡体容重，从而促进或诱发滑坡的发生。水库的水位上下急剧变动，加大了坡体的动水压力，也可诱发滑坡发生。
3、堆填加载：在斜坡上大量兴建楼房、修建重型工厂、大量堆填土石、矿渣等，使斜坡支撑不了过大的重量，失去平衡而沿软弱面下滑。尤其是矿厂废渣的不合理堆弃，常常触发滑坡的发生。
此外，劈山开矿的爆破作用，可使斜坡的岩土体受振动而破碎，产生滑坡，在山坡上乱砍滥伐，使坡体失去保护，便有利于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡；等等。如果上述的人类作用与不利的自然作用互相结合，则就更容易促进滑坡的发生。
三、泥石流
（一）泥石流定义
泥石流是山区常见的一种自然地质灾害，大都形成于沟谷和坡地，由于暴雨或冰湖、水库等溃决而在沟谷或坡面产生的一种携带有大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流，是一种危害性极强的地质灾害。泥石流灾害具有突然爆发、历时短暂和破坏力强大的特点，是各种自然因素和人类工程活动因素共同作用的产物。
（二）泥石流的形成条件
泥石流的形成通常需要具备以下三个条件：有物源条件、水源条件和特定的地貌条件（图1-3）。
1、物源条件：系指物源区固体松散物的分布、类型、储备量以及补给距离等，能提供大量的固体松散物。固体松散物的来源决定于地层岩性、风化作用和气候条件等因素。
图1-3 泥石流示意图
物源条件主要受地质构造和岩性、新构造运动、不良物理地质作用、人类工程活动等因素的制约。在断裂强烈发育带，岩石破碎，易风化而处于不稳定状态，从而为泥石流提供了丰富的固体物质；岩石性质不仅决定着岩体破坏的难易和方式，而且还决定所形成泥石流的性质。
2、地形地貌条件：地形地貌条件是形成泥石流的内因和必要条件，它制约着泥石流的形成和运动，影响着泥石流的规模和特性。在泥石流的形成条件中，地形地貌条件是相对稳定的，其变化是缓慢的，同时在泥石流的活动过程中，也被再塑造。
地形地貌对泥石流的发生和发展主要具有两个方面的作用：首先是通过沟床的地势条件为泥石流提供位能，赋予泥石流一定的侵蚀、搬运和堆积的能量；同时在坡地或沟槽的一定演变阶段内，提供足够数量的水体和土体。沟谷的流域面积、沟床纵坡降、流域内山坡平均坡度、沟谷形态以及植被覆盖情况等都对泥石流的形成和发展具有重要的作用，泥石流的发生、发展和分布无不受到山地地貌特征的影响。
泥石流活动的过程形成—运移—堆积就是地表一次破坏和塑造过程：平面呈一不对称的哑铃形成区和堆积区的形态极不稳定；形成区由条带状向树枝状发展；流通区在发展过程中相对稳定；堆积区由于流域内来沙量的增长而不断扩展，进逼下游大河变形，导致河流改道。
3、水源条件：水不仅是泥石流的组成部分，同时也是固体物质的搬运介质。降雨历程、降雨量以及降雨强度等对泥石流形成具有明显的影响。
（三）可能诱发泥石流的人类工程经济活动
由于工农业生产的发展，人类对自然资源的开发程度和规模也在不断发展。当人类活动违反自然规律时，必然引起大自然的报复，有些泥石流的发生就是由于人类不合理的开发而造成的。近年来，因为人为因素诱发的泥石流数量正在不断增加。可能诱发泥石流的人类工程经济活动主要有以下几个方面：
1、不合理开挖：修建铁路、公里、水渠以及其他工程建筑的不合理开挖。有些泥石流就是在修建公路、水渠、铁路以及其他建筑活动时破坏了山坡表层而形成的。如香港多年来修建了许多大型工程和地面建筑，几乎每个工程都要劈山填海或填沟方可获得合适的建筑场地。1972年一次暴雨，使正在施工的挖掘工程现场120人死于滑坡造成的泥石流。
2、不合理的弃土、弃渣、采石：不合理的弃土、弃渣及采石等形成的泥石流事例很多。如四川冕宁县泸沽铁矿汉罗沟，因不合理堆放弃土矿渣，1972年一场大雨暴发了矿山泥石流，冲出松散固体物质约10万立方米，淤埋成昆铁路300米和喜（德）——西（昌）公路250米，中断行车，给交通运输带来严重损失。
3、滥伐乱垦：滥伐乱垦会使植被消失、山坡失去保护、土体疏松、冲沟发育，大大加重水土流失，进而山坡稳定性破坏，滑坡、崩塌等不良地质现象发育，结果就很容易产生泥石流。如甘川公路石坳子沟山上大耳头，原是森林区，因毁林开荒，1976年发生泥石流毁坏下游的村庄、公路，造成人民生命财产的严重损失。当地群众说：“山上开亩荒，山下冲个光”。
⑥ 怎么判断滑坡地质灾害。从哪些方面考虑其特征
识别滑坡
掌握滑坡的基本特征
1、必须有一定的滑坡边界和滑坡床（ 即滑动面、带） 以下的岩土体。"
2、 必须要改变原有山体斜坡（ 或边坡） 的地形地貌， 形成独特的“ 滑坡地貌”。"
3、 必须要破坏组成山体斜坡的岩土体的构造及其原始水文地质条件。形成有别于"
4、其外围坡体内部的岩土体结构和构造， 并改变地下水的渗流通道和排泄条件。
识别滑坡的标志
1、地形地物"
在山体斜坡地带， 滑坡区常形成圈椅状地形和槽谷状地形， 或造成斜坡上出现异常
的台坎及斜坡坡脚“ 侵占” 河床、耕地、房屋场地、道路边缘等现象。
在滑坡体上， 常有鼻状凸丘或多级平台。平台的高程和特征与外围河流阶地不同。
在滑坡体外两侧， 常形成沟谷， 常有双沟同源现象。可见到线形地物（ 如道路、耕
地边界等） 被错断位移的现象。
在滑坡体上， 常有积水洼地、地面裂缝、“ 醉汉林”、“ 马刀树” 和房屋开裂、倾斜、
沉陷、隆起、冒水等现象。
2、岩土体结构构造"
滑坡体范围内的岩土体常有扰乱、松动、挤压揉皱、受水浸润、擦痕等现象。基岩
的层位、产状和断层特征与外围不一致， 常见有被泥土、石屑充填或未被充填的张性裂
缝， 张扭性裂缝（ 两侧边缘） 及压性裂缝。土体趋向松散， 其层序正常或倒置， 倾向异
常， 普遍出现小型坍滑现象。
3、 水文地质"
滑坡区内含水层的原有状况（ 含水层位、水位、泉水流量等） 常被破坏， 致使滑坡
体特别是滑坡群成为复杂的水文地质综合体。在具有隔水作用的滑动面（ 带） 的前缘
（ 出露点） 常有成排、成群的泉水溢出。在滑体后缘的断壁上， 常有泉水出露或渗水现
象。有时， 在滑坡体两侧或前缘， 会形成特殊的“ 泥球” 现象。
4、 滑坡边界及滑坡床"
滑坡后缘断壁上带有顺层擦痕。滑坡前缘土体常被挤出或呈舌状凸起， 常伴有揉
皱、褶曲或断裂（ 非构造） 现象 在滑动的岩土体周边两侧， 常有沟或裂面（ 或张扭性"
羽状裂缝带）， 甚至线状地物被剪断等现象。
滑坡床常具塑性变形带。带内多由粘粒物质或粘粒夹磨光角砾组成。滑动面一般很
光滑。其上擦痕方向与滑动方向一致。应注意滑坡擦痕的这种单层性特征（ 即只有表面
一层才具有）， 据此可与构造成因的叠成性擦痕相区别。
上述的滑坡外貌及其内部结构构造标志应是滑坡作用的统一产物。其外貌常可反映
实质。然而， 经过长期的剥蚀破坏后， 滑坡外貌特征常遭到改变乃至消失。有时还伴有
其它成因的假象， 给调查研究工作造成了困难。
⑦ 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.
⑧ 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。
⑨ 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
⑩ 水与地质灾害
一、降雨
黄土由粉土、粉质粘土组成，透水性一般较差，降雨一般不容易渗入形成上层滞水或潜水，一次降雨所引起的潜水位上升幅度不大，而且滞后现象明显。所以，单纯就降雨而言，似乎不会触发滑坡、崩塌地质灾害。但是，在黄土构造节理、卸荷与风化裂隙、落水洞、陷穴等发育部位，降雨可沿空隙下渗甚至灌入，在相对隔水部位形成上层滞水或饱水带，增大岩土体重力、甚至形成孔隙水压力，降低岩土体强度，从而触发黄土滑坡、崩塌的发生。
据本次调查资料，地质灾害主要发生在6～10月，与降雨量以及降雨特征关系密切。如1986年6月调查区持续阴雨天，月降雨量达全年最高，日降雨量达35.9mm，在城区连续触发宝塔山和凤凰村2个滑坡。区内近年发生滑坡和崩塌频次与多年月平均降水量呈明显的正相关关系。
二、地表水
地表水与地质灾害关系密切，这里主要指河流与水库中的地表水。
黄土高原土质疏松，夏秋季多暴雨和大雨且时间集中。降雨在短时间内汇集，形成具有较强侵蚀能力的地表水流，塑造了黄土高原千沟万壑的地貌形态，也常引发地质灾害。河流发育期不同对地质灾害的影响不尽相同。区内的延河、南川河及汾川河等干流及较大的一级支流已进入老年期，河谷已达百米—数百米宽，河流下切进入基岩数米，基岩出露亦高达十数米，河谷内冲淤趋于平衡，流水对两侧坡脚侵蚀作用减弱，对地质灾害的形成影响不明显。在二三级支流内，基岩多有出露，河流下蚀受阻，侧蚀作用较强，对谷坡的稳定性具有明显的影响，在历史上已引发较多的滑坡。滑坡堵塞河谷，滑体受流水冲刷侵蚀，大部不复存在；谷坡滑动后，亦达到较为稳定的状态。在三四级或更小的沟谷内，主要为黄土沟谷，流水的下蚀和侧蚀均存在，两岸谷坡较陡，目前仍处于流水的侵蚀中，是滑坡、崩塌的多发地段，但这些地区由于地形条件差，人类活动相对较少，滑坡崩塌形成地质灾害的概率较低。自实施退耕还林（草）政策以来，区内植被得到有效的保护和发展，河流沟谷中的水流明显减少，地表水的侵蚀强度有所削弱，流水对地质灾害的影响也渐趋缓和。
水库或淤地坝附近，地表长期积水，最直接的影响是使地下水位抬升，在较大范围内形成地下水，通过地下水对斜坡稳定性造成明显影响。
三、地下水
研究区地形破碎，水土流失严重，地下水十分贫乏。但是，由于黄土节理裂隙发育，在斜坡地带，在原生节理和构造节理的基础上，发育了密集的风化、卸荷裂隙，甚至演化为黄土陷穴、落水洞，在暴雨过程中，降水汇集，沿节理、裂隙、陷穴、落水洞等通道快速下渗，在古土壤或基岩之上形成局部上层滞水，甚至潜水。地下水活动降低了黄土强度，改变了坡体应力状态，常常触发斜坡变形失稳。据研究，当黄土含水量＜18%时，黄土力学强度较高，坡体在直立的状态下也可保持稳定；但如果＞20%，则强度降低很快，坡体稳定性亦变差。所以，地下水活动对斜坡变形失稳的影响作用十分明显。地下水活动的影响作用主要表现在以下几个方面：
一是斜坡上的上层滞水的存在，降低了土体强度，增加了土体的重量，易触发斜坡变形失稳。
二是在连阴雨过程中或大雨之后，水分入渗途中在古土壤层受阻，使古土壤以上的土体含水量增大，虽尚未饱和或形成上层滞水。但是，由于含水量增大，降低了土体强度，也同样触发斜坡变形失稳。
三是水库地表水转化为地下水，影响地质灾害。如河庄坪镇赵家岸水库蓄水，引起坡体内地下水位上升，在坡体前部形成泉水，斜坡变形导致居民房屋变形及墙体开裂，严重威胁居民安全。