[四川省]地灾资质探地雷达规范标准，地勘招标技术要求

探地雷达的数据处理与成果表达

（一）探地雷达的数据处理 ***

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探地雷达数据处理的目的是对原始雷达记录进行初步加工处理,目标是压制随机的和规则的干扰,以更大可能的分辨率在探地雷达图像剖面上显示反射波,提取反射波的各种有用参数（包括振幅、波形、频率等）,使实测的雷达资料更便于计算机处理解释。

探地雷达与反射地震都测量脉冲回波信号,其子波长度都由发射源控制。脉冲在地下传播过程中,能量均会产生球面衰减,也会由于介质对波的能量吸收而减弱,地下介质不均匀时还会发生散射、反射与透射。因此数字记录的探地雷达数据类似于反射地震数据,反射地震数字处理许多有效技术通过某种形式改变均可以应用于探地雷达资料的处理。数据处理包括：①不正常道处理；②偏移绕射处理；③数字滤波技术；④多次叠加技术。

（二）探地雷达的成果表达形式

1）雷达实际材料图集中显示探地雷达测网布置；

2）雷达剖面成果图显示探地雷达测线下地层与构造形态；

3）雷达平面等值线图表达测线范围内某些目的层分布特征,其中包括基岩高程图、目的层等深图等；

4）雷达推断成果图,包括推断构造分布、滑体范围成果图、岩溶平面分布图等；

5）三维雷达成果,包括垂直切片图、水平切片图、三维体显示以及格栅显示图。

（三）探地雷达仪器

目前国内投入野外生产的探地雷达主要为脉冲时域探地雷达,具体见表3-6。

表3-6 探地雷达一览表

探地雷达探测地下断层和结构

探地雷达（GPR法）是一种宽带短脉冲高频电磁波技术，电磁波（106～109 Hz）由发射天线（信号源）发出，被地下物体反射，由另一个接收天线接收。优点是可直接对接收信号进行解释，而不用预处理。时间域脉冲实际上是一个具有相当宽的频谱，不对称的信号，高频天线比低频天线有较高的分辨率，但衰减率较高，适合于探测浅层地下物体。如钢筋，地下管线，地雷等。也可用于确定废弃物堆场的边界、地下洞穴、断层、地表土层的局部差异。

探地雷达的地质解释原理是基于地下不同介质的介电常数不同（表5.6.1）。电磁波在介质中传播时，当遇到有介电常数明显变化的地质现象时（如穿过污染与未受污染的土层界面）。电磁波将产生反射及透射现象，其反射与透射能量的分配主要与异常变化界面的电磁波反射系数有关。

8.1.5.1 野外工作程序

在野外开展雷达测量时，必须做出以下决定：估计探测对象的埋深、形状、范围以便确定使用天线的类型和频率，这将决定探测的深度和分辨率。

数据处理和显示：数据处理包括：①滤波，去掉扫描记录上不需要的噪声；②高度变化校正；③“橡皮伸展”校正。每个扫描的校正是指减去脉冲向下传播至基准面的双程时间。目的是在反射的到达时间上形成一个固定的延迟或时间偏移。

8.1.5.2 资料解释

解释包括：反射波和噪声的识别；波速度确定；反射双程走时的提取；识别造成反射的物体类型。

噪声和干扰：雷达记录上的噪声和干扰包括天线经过的地表物体、架空的输电线、树、墙体、埋藏的公用设施及外部发射器的高频电磁信号（如微波天线）。

速度确定：雷达高频电磁波的速度近似为

环境地球物理学概论

式中：v0为光在空气中的速度，等于3×108 m/s；εr为介电常数，即在施加电场中物质电荷分布被歪曲或极化的程度，与物质存储电容的能量有关。

速度确定后，深度也就确定了，根据反射信号来判断目标物的形状和埋深。连续的层状一维界面在GPR记录上最难识别，这是由于深部水平层的反射往往太弱。倾斜的断层使GPR记录变得不连续，容易识别。小的二维、三维物体，如管线、地雷等有双曲线形状的反射，也容易识别。地下溶洞，要注意是否是空洞、充水的还是充满土的，他们反射曲线形状往往是有差别的。

仪器：目前中国市场上应用较多的探地雷达有美国地球物理测量系统公司SIR系列；加拿大EKKO系列；瑞典玛拉公司RAMA系列。此外还有英国的RD系列和意大利等国的雷达。

探地雷达探测断层及周围地下结构

日本是一个地震频发的国家，著名的Uemachi断层带是一个现在仍在活动的断层带，调查区位于日本西南部的大阪盆地中部。盆地中部表层由未固结的粘土、沙和沙砾石层覆盖。Uemachi断层带约40 km长，从盆地的中部切过大阪盆地。走向N—S，倾角向东，断层垂直位移大于800 m，已有的地质调查结果显示，Uemachi断层很可能是主断层附近的二级断层。断层的应力场以东西向的挤压作用为主。

考虑到地球物理 *** 对场地的要求和对环境的影响，以及探测经济的角度，认为探地雷达是适合于本地工作条件的 *** 。为了取得良好的效果，在工作初始，选择了几条剖面来确定仪器的有效参数，是十分必要和有效的。首先要确定天线的使用频率、增益的大小、时窗的大小。经过实际试验发现，100 MHz的天线、增益均匀放大、160 ns的双程走时是必要和合适的配置参数。所用的仪器是SIR-Ⅱ型，测线布置见下图8.1.24。共布置12条测线，2条在亚马托河的北岸，10条在亚马托河的南岸，南岸有6条测线穿过断层，测线总长1515 m。还有3条测线是平行于断层布置，以评估铁路对GPR信号的影响。地层中电磁波速度的确定采用宽角反射测量法。在河的南岸和北岸各布置3个点做了宽角反射测量。宽角反射测量 *** 是这样的，开始将发射和接收天线放在一起，距离基本为零，然后逐渐使接收天线远离发射天线，并以20 cm的距离采样，更大偏移距3.8 m。通过数据分析，来得到电磁波的速度参数，结果见图8.1.25（彩图）。

图8.1.24 GPR测线布置示意图

数据处理包括以下几项内容：头文件编辑；橡皮拉伸（使不同采集速度下，扫描线的间隔一致）；25～80 MHz的带通滤波；去掉一些突变点的反射；40 ns的AGC放大；宽角反射法测得的平均速度为6.58 cm/ns。从雷达反射面上确定断层的位置有三个主要标志：同一反射面（同相轴）突然发生了错位，变的不连续，应当注意错位的位置就可能是断层的位置；出现绕射双曲线现象；在断层面及其附近，反射波的振幅突然降低。出现这些特征的部位要仔细检查，很大程度是由于断层的影响。下面是几个例子，读者可对照这些实例，从中发现正确解释断层的经验。

地灾资质取消了吗?

没有取消。建筑业企业资质分为施工总承包资质、专业承包资质、施工劳务资质三个序列。施工总承包资质、专业承包资质按照工程性质和技术特点分别划分为若干资质类别，各资质类别按照规定的条件划分为若干资质等级。施工劳务资质不分类别与等级。

地质灾害危险性评估收费目前执行什么标准？

《地质灾害危险性评估规范（征求意见稿）》，因为地区不一样，所以各地区的地质情况不一样，地灾种类也有差别，经验很重要。

比如《江西省地质灾害危险性评估管理办法》

　之一条 为规范地质灾害危险性评估活动，加强地质灾害危险性评估监督管理，根据《地质灾害防治条例》、《江西省地质灾害防治管理办法》、《地质灾害危险性评估单位资质管理办法》和《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》（国土资发[2004]69号）等有关规定，结合我省实际，制定本办法。

第二条 本规定所称地质灾害危险性评估，是指进行工程建设、采矿活动和编制城市总体规划、村庄和集镇规划时，对建设工程、采矿活动和规划区遭受山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害的可能性和工程建设中、建设后引发地质灾害的可能性做出评估，并提出具体预防治理措施建议的活动。

　在本省区域内从事地质灾害危险性评估及其相关工作，适用本办法。

第三条 省国土资源厅负责全省地质灾害危险性评估的监督管理，指导、协调全省地质灾害危险性评估工作。

设区市和县级国土资源局（或矿产资源管理局、地质矿产局，下同）负责本行政区域内地质灾害危险性评估的监督管理，指导、协调本行政区域内地质灾害危险性评估工作。

第二章 地质灾害危险性评估范围及要求

第四条 地质灾害危险性评估的范围为本省行政区域内的地质灾害易发区。地质灾害易发区分为高易发区、中易发区、低易发区三个级别。地质灾害易发区按照《江西省地质灾害防治规划（2009—2020年）》划定的范围执行。

第五条 编制地质灾害易发区内的城市总体规划、村庄和集镇规划，必须对规划区进行地质灾害危险性评估。

在地质灾害高易发区、中易发区内选址的工程建设项目，以及在地质灾害低易发区内选址的交通、水利、市政等重要基础设施建设项目，必须进行地质灾害危险性评估。

在地质灾害低易发区内选址的一般工程建设项目，项目所在地县级国土资源局可在现场踏勘后，综合考虑项目对地质环境的破坏程度，确定是否须进行地质灾害危险性评估；对可以不进行地质灾害危险性评估的，应出具书面意见说明理由。

第六条 在地质灾害不易发区内选址的一般工程建设项目，可不进行地质灾害危险性评估，但需提交项目所在地县级国土资源局出具的建设项目处于地质灾害不易发区的书面意见；

虽处于地质灾害不易发区的工程建设项目，但建设工程自身可能引发地质灾害的，也应当进行地质灾害危险性评估。

第七条　矿山建设项目（包括新建、改建、扩建矿山和变更矿区范围、开采方式、开采主要矿种的矿山）的地质灾害危险性评估，与矿山地质环境影响评估合并进行，编制矿山地质环境保护与治理恢复方案。不单独编制地质灾害危险性评估报告。

前款所指矿山建设项目不包括超出矿山开采许可证登记范围选址建设的选厂、冶炼厂、尾矿库等与矿山有关的建设项目。

第八条　工程建设项目地质灾害危险性评估在项目可行性研究阶段进行，无法在可行性研究阶段进行或者按照国家规定不需要进行可行性研究的建设项目，必须在工程建设项目申请用地前进行地质灾害危险性评估。

工程建设项目在改变原评估确定的用途和规模时，应当重新进行地质灾害危险性评估；应当进行而未进行地质灾害危险性评估的工程建设项目在重建、扩建时，必须进行地质灾害危险性评估。

第九条　需进行地质灾害危险性评估的工程建设项目和规划区，由项目业主或规划管理部门自行选定具有相应地质灾害危险性评估资质等级的单位进行评估。

一级地质灾害危险性评估由具有甲级地质灾害危险性评估资质的单位承担；二级地质灾害危险性评估由具有甲、乙级地质灾害危险性评估资质的单位承担；三级地质灾害危险性评估由具有甲、乙、丙级地质灾害危险性评估资质的单位承担。

外省的单位要在本省行政区域内从事地质灾害危险性评估工作，应当具备地质灾害危险性评估甲级资质，并到省国土资源厅登记备案。

第三章 地质灾害危险性评估的程序

第十条 地质灾害危险性评估应严格执行《地质灾害危险性评估技术要求（试行）》（国土资发[2004]69号，以下简称“部颁技术要求”）。评估区范围应与地质灾害影响范围一致，原则上在用地范围或规划区边界基础上外扩1000米。

第十一条 地质灾害危险性评估的具体流程是：地质灾害评估单位接受建设单位的委托——收集相关地质环境资料——现场踏勘——分析确定评估范围及级别——资质和项目备案——进行地质环境及地质灾害调查（含简单勘查）——编制地质灾害危险性评估报告或说明书（以下简称评估成果）——专家组评审——项目所在地县级国土资源局签署意见——报送主管部门备案——提交建设单位使用。

第十二条 评估单位接受项目委托后，应当在10日内到项目所在地的县级国土资源局进行资质和项目备案；备案内容应包括评估单位资质、承担项目人员、建设项目基本情况等（详见“江西省地质灾害危险性评估项目备案表”）。

评估项目跨县级行政区域的，应当分别取得项目所涉及区域县级国土资源局意见后，到共同的上一级国土资源局备案。

第十三条 一级地质灾害危险性评估项目的成果主要编写人员应具备水文地质、工程地质、环境地质及相关专业的高级技术职称，二级、三级评估项目的成果主要编写人员应具备上述专业的中级以上技术职称。成果主要编写人员应是项目主要技术负责人和现场调查的主要人员。

第十四条 评估单位应当强化内部管理、严格自律，排除干扰，严格按照法律法规和技术要求开展调查和成果编制工作，保证提交资料真实、依据充分、结论明确、客观公正的评估成果。

评估单位应组织有关技术和管理人员对本单位承担的地质灾害危险性评估项目进行野外验收（核查），对评估成果等成果进行内部把关，出具本单位初审意见。

评估成果中的项目负责人、编写人员、审查人应当由本人签名。

第四章 地质灾害危险性评估成果审查

第十五条 地质灾害危险性评估成果应当经过具有地质灾害防治资格的专家的技术评审，应当符合“部颁技术要求”及相关法规和规定，同时符合相关建设项目的技术规范和技术标准。

第十六条 地质灾害危险性评估成果的技术评审由评估单位组织评审专家组进行。评审专家组人数应符合以下规定：一级评估成果应有5—7名专家、二级评估成果应有3—5名专家、三级评估成果一般应有3名专家。

评审专家由评审组织者从省国土资源厅地质环境技术专家库的地质灾害防治专家中随机抽取，确定一名评审专家组组长，并报告成果备案部门。

实行评审专家回避制度，专家评审组中不得有本评估单位的专家或者与评估单位、建设单位和评估项目有直接利害关系的专家。

第十七条 地质灾害危险性评估成果的技术评审，应遵循独立审查原则、客观公正原则、科学原则。

技术评审由专家组组长召集评审会。评审专家应当认真查阅相关资料，对评估成果进行客观公正的技术审查。各审查专家必须出具署名的审查意见，并由专家组长提出专家组评审意见书，专家组成员共同签名，对评审结论负责。

第十八条 评估成果评审时，评估单位项目技术负责人应到评审会现场解答专家质询；一级评估成果评审时，评估单位总工程师应到评审会现场解答专家质询。凡项目技术负责人或者一级评估成果总工程师未到评审会现场进行答疑的，专家评审组不得进行评审。重大项目或有争议的项目评估成果，评审专家应到现场核查。

专家评审组审查认为不符合要求的评估成果，须按评审意见及相关要求补做工作，然后重新组织评审。

第五章 地质灾害危险性评估成果备案

第十九条 实行地质灾害危险性评估成果分级备案制度。一级评估成果报送省国土资源厅备案。二级评估成果报送所在设区市国土资源（矿管）局备案。三级评估成果报送所在县级国土资源（矿管）局备案。

跨设区市、县（市）行政区的建设项目的评估成果，报送共同的上一级国土资源局备案。

第二十条 地质灾害危险性评估成果通过专家组评审后，评估单位应将评估成果及其成果备案表送项目所在地县级国土资源局签署意见，并在一个月内到相应的国土资源部门备案。地质灾害危险性评估成果备案应由提交如下材料：

1、 “地质灾害危险性评估报告书（说明书）”及电子文档1份。其中包含评估单位资质证书复印件、评估委托协议书、专家组评审意见书，以及评估成果附件、附图等。

2、“江西省地质灾害危险性评估成果备案表”（样式及填表说明见附件2）一式8份（其中1份装订在评估成果内），电子文档1份；

3、评审专家个人署名的评审意见和修改意见，以及相应的修改说明。

4、地质灾害危险性评估项目和单位资质备案表1份（原件）。

第二十一条 受理地质灾害危险性评估成果备案的部门，必须对备案材料是否齐全，评估单位资质、评估人员资格、评审专家资格、审查程序、备案表格式等是否符合规定，以及评估单位和建设（规划）单位的承诺是否明确进行审查。经审查符合备案条件的予以备案。

第二十二条 地质灾害危险性评估成果备案后，受理备案的国土资源（矿管）局应当在5个工作日内报送上级国土资源部门备查。一级评估成果由省国土资源厅抄报国土资源部备查。二级评估成果由市国土资源（矿管）局抄报省国土资源厅备查。三级评估成果由县级国土资源（矿管）局报省国土资源厅和设区市国土资源（矿管）局备查。

备查材料包括：地质灾害危险性评估成果的电子文档1份，备案登记表纸质和电子文档各1份

各级国土资源主管部门都要妥善保管备案材料，建立评估成果备案登记台帐和信息数据库，便于备案登记信息的检查、使用、统计、汇总。

第六章 监督管理

第二十三条 地质灾害危险性评估单位对评估成果质量终生负责，评估单位法定代表人是之一责任人，项目技术负责人是质量直接责任人。

评估单位应当加强内部管理，建立健全评估业务档案管理制度、技术人员管理制度、跟踪检查和后续服务制度。建立评估业务手册，如实记载其评估工作业绩和存在的主要问题。实行严格的技术成果和资质图章管理制度，项目负责人、项目技术负责人、审核人的签章必须真实。

禁止评估单位弄虚作假、变相降低评估成果水平或出具未经评审的地质灾害危险性评估成果（意见）书。

第二十四条 评审专家组对评估成果审查结论负责，并承担相应的法律责任。

评审专家应对评估成果中地质灾害危险性和建设项目的适宜性作出明确结论，并针对不同地质条件提出具体的灾害预防、治理措施建议。

质量达不到要求的评估成果、缺乏充分依据的防治措施建议或者防治措施建议模糊不清的成果，评审专家不得通过评审。否则，评审专家应承担连带责任。

第二十五条 建设单位或规划单位应当按评估结论认真落实地质灾害防治措施，对经评估认为可能引发地质灾害或者可能遭受地质灾害危害的建设工程，应当配套建设地质灾害治理工程。做到地质灾害治理工程的设计、施工和验收与主体工程的设计、施工、验收同时进行。

第二十六条 设区市、县级国土资源局负责本辖区内地质灾害危险性评估活动实施监督管理。

1、为地质灾害不易发区内选址的一般工程建设项目不进行地质灾害危险性评估出具书面意见（格式见附件3）；

2、对评估活动进行监督检查，核查重大地质灾害隐患，在评估成果备案登记表中对是否同意备案签署意见；

3、对建设单位履行做好地质灾害防治工作的承诺进行监督，督促建设单位落实地质灾害预防、治理措施，参与配套建设的地质灾害治理工程检查验收。

第二十七条 市、县国土资源部门对本行政区域内地质灾害危险性评估活动进行监督检查时，被检查单位应当配合，并如实提供相关材料。

第二十八条 无地质灾害危险性评估资质证书的单位不得承揽地质灾害危险性评估业务。

禁止评估单位超越其资质等级许可的范围，以及允许其他单位以本单位的名义或者以其他单位的名义承接地质灾害危险性评估业务。

第二十九条 本规定自印发之日起施行。《江西省地质灾害危险性评估成果备案管理暂行办法》（赣国土资发[2004]16号）同时废止。

一建探地雷达写地质雷达会给分吗

给。探地雷达又称地质雷达，是用频率介于10^6-10^9Hz的无线电波来确定地下介质分布的一种 *** ，所以一建探地雷达写地质雷达会给分。一级建造师，是建设工程行业的一种执业资格，是担任大型工程项目经理的前提条件。

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世纪地灾资质探地雷达规范标准，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 *** ，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 *** 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地灾资质探地雷达规范标准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 *** 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 *** 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更大，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 *** ，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、 *** 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 *** 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 *** 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 *** 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 *** 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 *** 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 *** 。

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 *** ，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 *** 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 *** ，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 *** ，土壤气烃 *** 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 *** 在垃圾填埋场的应用研究[D].北京：中国地质大学（北京），2010.