一、河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站

河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站（简称沧州国家站）依托单位为中国地质环境监测院和中国地质科学院水文地质环境地质研究所，属于“一站多点”形式，包括沧州主站、正定副站和通州、大兴、滨海新区、雄安新区、衡水、正定等5个观测点，总占地约10万平方米。

以获取长期连续稳定的高精度、高质量地下水与地面沉降科学观测数据为核心，分别考虑了影响地下水降落漏斗与地面沉降的活动断裂、软土、重大工程建设、地下空间开发利用等因素，重点开展地下水与地面沉降观测技术方法研究、地下水降落漏斗与水平衡响应关系研究、地面沉降演化机制及防控对策研究、重点区域地面沉降风险评价等4方面研究。

沧州国家站主要观测地下水动态、水分通量、沉降量、孔隙水压力等4大类指标7项具体观测内容，最早自2008年开始数据观测，累计接收数据154万条。目标是建成世界一流的科学观测研究设施和具有重要国际影响的人才培养与交流合作平台，大幅提升我国地下水保护利用与地面沉降防控科学研究水平，为京津冀地区水安全、粮食安全、生态安全、城镇安全和重大工程安全提供可靠的科技基础支撑。

二、自然资源部地下水科学与工程重点实验室

自然资源部地下水科学与工程重点实验室，始建于1990年3月，依托单位为中国地质科学院水文地质环境地质研究所，是自然资源部系统首个以地下水环境同位素示踪与测年技术为核心的权威实验室，是国际原子能机构的长期合作单位。

重点实验室聚焦国家重大战略需求和地下水科学与工程前沿基础，依托拥有的加速器质谱仪、多接收电感耦合等离子体质谱仪、大型MAT 253稳定同位素比质谱仪、液相色谱—质谱联用仪、超低本底闪烁谱仪、惰性体质质谱计等大型设备，以地下水循环演化基础研究、地下水可持续性应用基础研究和重大关键技术研发为主要研究方向，构建完整的（年龄从数百万年至今）地下水测年技术方法体系与应用示范。

重点实验室自主研发了地下水同位素测试及其他测试前处理装置的技术开发和改造工作15项，其中痕量惰性气体核素激光冷却技术、水中低水平氚测试技术、地下水14C年代测定真空脱气鼓气法采样技术达到国际同类实验室水平，并研制了一系列地下水同位素国家一级标准物质，通过技术研发促进了水文地质环境地质相关学科发展。

三、自然资源部岩溶动力学重点实验室

自然资源部岩溶动力学重点实验室依托单位为中国地质科学院岩溶地质研究所，成立于1997年，是自然资源部成立最早的实验室之一，建有丫吉试验场、毛村地下河观测站、官村地下河观测站等野外研究场地。

重点实验室坚持以地球系统科学为指导，以岩溶动力学与资源环境为研究核心方向，具体包括：岩溶动力学与水文水资源、岩溶沉积记录与全球变化、岩溶作用与碳循环规律及源汇效应评价、岩溶生态系统演变与可持续利用，实现岩溶探测方法、岩溶水野外观测技术、岩溶水数值模拟等研究方向的创新。

重点实验室围绕我国南方具有代表性的峰丛山区岩溶泉系统，进行岩溶含水介质结构和水动力场研究，建立岩溶含水系统物理模式及其相应的数学模型。自1986年持续开展表层岩溶带、岩溶泉、地下水水位的数据积累，评价了石漠化恢复的水文效应。建立了反映南方岩溶水运动规律和调蓄机制的空间分布式数学模型。今后将继续促进岩溶含水层的研究与水资源可持续管理的结合，为实现岩溶地区“绿水青山”和“低碳发展”提供更多具有推广应用前景的科技成果。

四、自然资源部陕西榆林地下水与生态野外科学观测研究站

自然资源部陕西榆林地下水与生态野外科学观测研究站，始建于2010年，依托单位为中国地质调查局西安地质调查中心，属于“一站多点”形式，包括红石峡主站、红石桥副站和植物园观测点、林场观测点、小壕兔观测点等。

观测研究站以解决水与生态的关键科学问题为目标，开发植被生态与水的动态监测技术，研究大尺度的植被生态和地下水关系，提出流域尺度植被指标与地下水位变化的耦合方法，揭示场地尺度植被利用地下水规律，建立识别优势植被对地下水依赖程度的方法体系，为基于生态环境保护的地下水开发利用提供科学依据。

采用分析根系耗水来源的氢氧同位素技术，揭示了旱柳、杨树等乔木生长受水分胁迫机理以及水分恢复期植被根系吸收水分来源与分配机制，计算出毛乌素沙地与黄土高原过渡地带旱柳、杨树等乔木人工栽植间距应大于6.4米，为毛乌素沙地等干旱区植被生态环境防治提供了科学依据。

（作者系中国地质调查局科技外事部科研处四级调研员）

2020年12月29日，科技部办公厅发布了“关于组织填报《国家野外科学观测研究站建设运行实施方案》的通知（国科办函基〔2020〕470号）”，公布了69个国家野外科学观测研究站（以下简称“国家野外站”）择优建设名单，“京津冀平原地下水与地面沉降野外科学观测研究站”成功入选。

“京津冀平原地下水与地面沉降野外科学观测研究站”采用产学研相结合模式，以中国地质调查局地质环境监测院和水文地质环境地质研究所为依托单位，联合京津冀三省（市）总站、首师大和河北四水，现有“一主六站”。野外站拥有基岩标、分层标、地下水位观测孔、孔隙水压力观测孔、蒸渗仪等主要观测设备，在地下水漏斗、地面沉降、活动断裂、地裂缝、软土等地质环境问题方面开展了长期系统观测研究，观测数据为地下水超采综合治理与地面沉降防控、重大战略区规划建设、重大工程安全运行等提供了科学支撑。

下一步，野外站将按照《国家野外科学观测研究站管理办法》，进一步规范化管理，围绕国土空间和资源安全、防灾减灾和区域环境污染防治与生态修复的需求，积极应对全球气候变化、人类强烈活动以及国土空间管控变化的新形势，探索京津冀平原地下水漏斗和地面沉降演变机制与防控措施，为地下水超采与地面沉降等生态环境问题研究提供基础数据支撑和科学理论基础，将野外站打造成国内一流、国际领先的科学观测研究基地。

近日，约翰威立（Wiley）出版集团旗下的地球科学领域期刊《Geological Journal》（地质期刊）以“Geologically controlled intermittent gas eruption and its impact on bottom water temperature and chemosynthetic communities—A case study in the “HaiMa” cold seeps, South China Sea”（构造地质对“海马冷泉”区间断性甲烷渗漏及海底温度和化能自养微生物的控制作用）为题发表了中国地质调查局广州海洋地质调查局尉建功博士等人关于“海马冷泉”活动规律及其影响的最新研究成果。

2018年广州海洋局、中科院深海所和同济大学研究人员搭乘“探索一号”科考船，利用“深海勇士”载人潜器在我国南海北部陆坡西部海域“海马冷泉”实施联合作业，获得大量调查数据。本文以海底观测数据为基础，结合多波束水体数据和地震剖面，对“海马冷泉”进行了系统研究，以了解流体迁移、积累和喷发及其对生态系统的影响。2016年和2018年获得的多波束水体数据中观察到的气体羽状流的位置是不同的，表明冷泉流体渗漏活动在年尺度上的时空变化。海底观察显示，HM-1和HM-5中存在大量碳酸盐，指示两个长期存在的冷泉渗漏点（图1）。贻贝覆盖了HM-2大部分区域，HM-3和HM-6表现为年轻活跃的冷泉渗漏。在多个区域遇到了海底断裂、泥锥、粘土堆和突然增加的海底水浊度和温度，推断与浅层气体聚集和喷发有关。HM-2浅层沉积物顶空气体的甲烷含量高于99.5％，δ13C-CH4为-71.5~72.3‰，表明生物成因气体来源。据推断，气体来自储层~1280 mbsf，其特征是地震剖面中的低频特征。气体沿着斜坡从储层迁移到构造隆起的顶部。高角度断层在800至240 mbsf之间广泛发育，促进了气体从构造隆起顶部向浅层沉积物中迁移。大多数断层没有到达海底，因此，气体在浅层积聚并在地震剖面中出现亮点。当孔隙水压力克服上覆盖层静水压力时，将产生有利于气体运移的通道，气体排放提供了压力释放机制。因此，地震剖面显示大多数裂缝没有到达海底（图2）。推测随着天然气水合物和自生碳酸盐的生长，气体渗漏将停止，这会不断降低原始裂缝的渗透率。随后将建立新的压力体系并产生新的裂缝，从而形成新的流体渗漏。推断这种机制导致冷泉渗透活动的时空变化，并影响冷泉生态系统的发育。

图1 “海马冷泉”海底影响资料与潜器轨迹

图2 “海马冷泉”地震剖面与冷泉系统发育

论文第一作者为广州海洋局高级工程师尉建功，通讯作者为广州海洋局高级工程师张伟、吴婷婷，合作作者为李季伟、李江涛、王吉亮、陶军、陈宗恒、吴自军、陈万利、程思海、曹珺等。该项研究由科技部国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委项目和中国地质调查局项目联合资助。

《Geological Journal》位于汤森路透JCR三区，中科院地球科学四区，影响因子为1.595，CiteScore为3.10。论文相关信息如下：

Wei, J., Li, J., Wu, T., Zhang, W., Li, J., Wang, J., Tao, J., Chen, Z., Wu, Z., and Chen, W., 2020a, Geologically controlled intermittent gas eruption and its impact on bottom water temperature and chemosynthetic communities—A case study in the “HaiMa” cold seeps, South China Sea: Geological Journal, v. 55, no. 9, p. 6066-6078.

中国地质调查局成都地调中心技术人员在金沙江白格滑坡开展深部位移监测。任淑珍 供图

中国地质调查局水环地调中心在重庆市巫山县布设的鸡脑壳包滑坡实时GNSS监测点。范基姣 供图

我国由于地形地貌、地质条件、气候类型复杂多样，地质灾害易发、多发、频发。据统计，全国现有地质灾害隐患点28.6万余处，受调查精度、技术等因素影响还有大量隐患尚未查明。我国地质灾害防治工作仍面临不少问题和挑战。

自然资源部中国地质调查局负有为自然资源部履行地质灾害防治职责提供技术支撑和信息服务的职责。为履行这一职责，近年来，中国地质调查局瞄准地灾高易发区，研发高精度调查监测技术方法，开展大比例尺地灾调查和风险评价，更新完善全国地质灾害信息系统，不断提高对地质灾害防治工作的科技支撑能力。

地质灾害调查：向高精度迈进

地质灾害调查是实现地质灾害防治的基础。2005年以来，为进一步掌握中—高地质灾害易发区地质灾害隐患特征，中国地质调查局部署开展了以地面调查为主、辅以少量钻探和物探工作的较详细调查评价示范，为全国开展调查工作提供技术标准和示范经验。截至目前，全国共计完成1585个县（市）调查和3万余处隐患点勘查；其中151个县（市）完成了地质灾害危险性评价，并针对城镇密集的地质灾害高易发区开展了1∶1万地质灾害易发、危险和风险区划。

2013年以来，中国地质调查局开展了以查明孕灾背景、易滑地层、主控因素、成灾模式、识别标志与预警判据为核心的地质灾害风险调查试点示范，目前已累计完成调查面积3万平方公里，在重点地区开展了1∶1万调查工作，在调查评价基础上于2017年编制完成了全国地质灾害易发程度分区图，易发等级划分为高、中、低三级，面积分别为121万、273万、318.2万平方千米，中—高地质灾害易发区主要分布在川东渝南鄂西湘西山地、青藏高原东缘、云贵高原、秦巴山地、黄土高原、汾渭盆地周缘、东南丘陵山地、新疆伊犁、燕山等地区。

随着地质灾害调查工作的开展，形成了一系列支撑服务地质灾害管理和社会公众的信息化成果，包括地质灾害调查数据录入、检查验收、集成系统，群测群防数据采集系统，野外数据采集系统，信息管理系统以及服务社会公众的地灾地图应用等，并逐步建立了“国家—省—市”地质灾害气象预警系统体系。近年来，全国地质灾害数据库平均每年更新约70个县（市）调查成果资料，初步形成“全国—省—市—县”四级地质灾害数据库联动更新机制。全国地质灾害数据库目前记录地质灾害及隐患点约28.6万处。

为支撑服务地质灾害防治和重大工程规划建设，中国地质调查局部署实施了南方山地丘陵区地质灾害调查、西部黄土区地质灾害调查、重要活动构造与区域地质调查和全国地质灾害监测预警与信息化4个工程，在南方山地丘陵区和西部黄土区针对不同孕灾背景示范开展地质灾害高精度调查、典型城镇地质灾害风险调查评价，以及重大高位远程地质灾害成灾机理调查研究，构建地质灾害和重大工程地质问题风险管控技术方法，建设完善全国地质灾害信息平台和数据库。

地灾监测预警：示范引领获初步成效

监测、预警是地质灾害防治的有力手段。我国目前地质灾害隐患点的监测预警以群测群防为主，仅有部分隐患点开展了专业监测。

群测群防是具有中国特色的地质灾害防灾减灾措施。当前，我国已建立起县—乡—村—组四级群测群防体系，1765个县（市）完成地质灾害群测群防“十有县”建设，全国约有30万名群测群防员，通过埋桩、埋钉、贴片等简易方法对房前屋后、村庄周边的地质灾害开展监测，初步实现了地质灾害隐患点的全覆盖，为减少人员伤亡和损失、增强公众的防灾意识和能力发挥了重要作用。

针对地质灾害高易发区，中国地质调查局开展了突发性地质灾害专业监测预警工作，先后在三峡库区、汶川地震灾区、云贵高原和西北黄土高原等地区开展了地质灾害监测预警示范，为我国地质灾害监测预警以及专群结合网络建设起到了积极的示范作用。

在三峡库区巫山县新城区，中国地质调查局建立了具有国际先进水平的地质灾害实时监测预警示范站。通过引进高精度GPS、固定式钻孔倾斜仪、BOTDR等高新监测技术方法，研制开发TDR、孔隙水压力监测仪、滑坡地下水微流速监测仪、地温与氡气监测仪等新型监测仪器，探索出一套集成化程度高、体积小、功耗低、供电方便、运行稳定、控制灵活、性价比高、易于推广的箱体式实时监测台站建设方法，解决了监测数据实时采集、传输、处理、发布等一系列关键技术难题，实现了实时监测。

在西北黄土地区，选择具有代表性的甘肃省永靖县黑方台滑坡，建立了集成滑坡诱发因素—坡体应力—滑坡变形的多参数综合监测体系，提出了黄土滑坡灾变的关键因子临界预警判据阈值，实现了远程自组网多参数监测网络体系，建立了集关键理论、关键参数的黄土滑坡综合监测示范基地。2015年4月29日，通过建立的黄土滑坡预警预报平台，成功预警黑方台南缘党川村罗家坡段滑坡，避免了450余人伤亡。

在西南山区，按照代表性、典型性和危害性的原则，在大渡河流域中游选择28处地质灾害点建立了6个监测示范站，安装了深部位移计、地表GPS、三维激光扫描仪、InSAR、水位计、雨量计、地声仪、泥位计等监测设备213台，建立了地质灾害单点和区域相结合、降雨和地质环境相结合的综合预测预报体系。2013年6月20日晚7点32分、2013年7月12日14点57分，该预测预报体系先后发布了海螺沟风景区3号营地的热水沟泥石流预警信息，100多人及时撤离，避免了人员伤亡。

2019年，中国地质调查局联合相关企业，集成研发了普适型地质灾害监测预警装备样机，并在西南山区、黄土地区、强震山区和高山—极高山区等4个区域开展样机安装和监测预警。

此外，近年来，重庆、四川、云南、甘肃、湖北等省（区、市）也相继开展了专业监测站点建设。据初步统计，目前自然资源系统累计建设多层次的滑坡、崩塌、泥石流自动化监测点5700余处，交通、水利、旅游等部门结合需求也建设了部分监测设施，为提高我国地质灾害监测预警水平积累了宝贵经验。

2018年，中国地质调查局开始推进全国地灾数据库与省级数据库的互联互通。截至今年8月，已基本实现25个省（区、市）与全国地质灾害数据库的互联互通和动态更新，系统掌握了全国地质灾害隐患本底数据、群测群防数据、部分专业监测数据和灾害事件等，并有助于及时掌握全国和省级地质灾害气象预警信息，为防灾减灾提供数据支撑。

今后工作部署：精准服务防灾减灾

地质灾害防治任重道远。要清醒认识到，当前，我国地灾调查评价精度、国土覆盖明显不足，群测群防和专业监测水平亟待提高，地质灾害成灾规律研究、隐患早期识别和精准预警预报依然面临技术挑战。

7月25日，自然资源部召开的全国主汛期地质灾害防治视频会议明确提出，不断提高调查精度，提升地质灾害监测预警预报的科技支撑能力。7月25日～27日，自然资源部党组书记、部长陆昊带队到湖南省郴州市调研地灾防治工作时指出，地灾防治在发挥已有群测群防好经验的基础上，还要大力加强技术支撑，不断提高地灾隐患点发现、监测、预警、治理的专业水平，让各级政府心里更有“底”，群众更有安全保障。要加快部系统已集成研发的预警设备样机在重点地灾隐患点进行试用、完善、推广，将群测群防和技术手段的作用叠加。

为深入贯彻落实党中央、国务院关于地质灾害防治工作的要求和部党组的有关部署，中国地质调查局将基于以往地质灾害调查评价工作基础，探索开展1∶5万地质灾害风险调查评价与区划示范。完善不同地区地质灾害孕灾控灾因素体系，建立地质灾害隐患早期识别技术方法体系、成灾模式和地质灾害风险调查评价方法，示范开展区域地质灾害风险区划，建立风险源头防控体系。对受地质灾害威胁严重的集镇、村落等人口聚集区以及重大工程规划建设区，采用边坡雷达、三维激光扫描、无人机等新技术新方法，开展1∶1万地质灾害风险调查，查明集镇建成区和规划区的地质环境条件、斜坡结构和稳定性、地质灾害发育分布、成灾特征、影响范围等，评估地质灾害风险，提出应对风险对策。

针对近年来突发地质灾害隐蔽性强、高位远程地质灾害识别难度大等实际问题，中国地质调查局将建立基于综合遥感的地质灾害隐患识别技术体系，建设国家级地质灾害隐患识别分析中心，构建大数据与高性能计算技术支持下的地质灾害隐患识别分析平台，开展遥感数据自动化计算分析与地质灾害隐患智能化识别，实现全国地质灾害易发区隐患本底调查与动态更新，显著提高隐患识别能力和调查效率。

围绕地质灾害防治需要，中国地质调查局将深入开展普适型地质灾害监测预警装备的研发与应用示范。充分结合我国地质灾害分布规律和特征，针对崩塌、滑坡和泥石流三类突发性地质灾害，选取可靠耐用、精度适当、部署简单、经济合理的装备，加大样机试用力度，对装备性能指标、功能配置、环境适应能力等方面进行验证。通过样机试用与完善，推进普适型地质灾害监测预警装备的推广应用，提高监测预警覆盖面、精准度、时效性，大幅提高我国地质灾害专群结合的监测预警覆盖率。

依托移动互联网、云计算、大数据、物联网、三维仿真、人工智能等新一代信息技术，中国地质调查局将汇聚全国地质灾害防治数据和遥感、气象等相关行业动态数据，实现地质灾害数据汇聚、管理、分析评价和服务全流程的信息化、智能化，建设功能全面、稳定可靠、开放共享的全国地质灾害信息平台和多级多部门联动更新、高效整合的地质灾害数据库，精准服务防灾减灾，显著提升我国地质灾害防治信息化水平与防灾减灾支撑服务能力。