引論：我們?yōu)槟砹?3篇水利工程地質論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1.1水利水電工程與地震問題水庫等水利水電工程建筑物蓄水后，由于地應力的調整或水體下滲等原因，觸發(fā)了地質斷層的復活而誘發(fā)地震。研究表明，要觸發(fā)一個比較大的地震需具備以下三個條件：①水庫巖石比較破碎，且處理效果不十分理想；②存在有利于應力集中的地質環(huán)境條件；③水庫水荷載所產生的超孔隙水壓力足夠大。關于水庫誘發(fā)地震的事件國內外均有報道，一般而言，水庫的壩址沒有較大的斷裂帶存在，僅僅是水荷載引起的地應力，誘發(fā)地震的可能性是很小的。但如果誘發(fā)大的地震，那將是災難性的。從1987年的資料至今，我國已建設的壩高在15米以上的水庫共18000多座，已發(fā)現(xiàn)水庫誘發(fā)地震的有13座。
1.2水利水電工程與水文問題水利水電工程建成后改變了下游河道的流量過程或周圍環(huán)境水域的分布，從而對周圍環(huán)境造成影響。例如：①大壩水庫不僅存蓄了汛期洪水，而且還截流了非汛期的基流，往往會使下游河道水位大幅度下降甚至斷流，并引起周圍地下水位下降，從而帶來一系列的環(huán)境生態(tài)問題；②下游天然湖泊或池塘因斷絕水的來源而干涸；③下游地區(qū)的地下水位下降；④入海口因河水流量減少引起河口淤積，造成海水倒灌；⑤因河流流量減少，使得河流自凈能力降低；⑥以發(fā)電為主的水庫，多在電力系統(tǒng)中擔任峰荷，下泄流量的日變化幅度較大，致使下游河道水位變化較大，對航運、灌溉引水和養(yǎng)魚等均有較大影響；⑦當水庫下游河道水位大幅度下降以至斷流時，勢必造成水質的惡化。由此可見，水利水電工程對水文的影響是不容忽視的一個重要問題。
1.3水利水電工程與氣候問題一般情況下，區(qū)域性氣候狀況受大氣環(huán)流和水體分布所控制。如果修建大、中型水庫及灌溉工程后，當?shù)厮w的分布會發(fā)生較大的變化。如原先的陸地變成了水體或濕地。局部地表空氣變得較以前更加濕潤，形成新的小氣候，對當?shù)貧夂驎a生一定的影響。主要表現(xiàn)在對降雨、氣溫、風和霧等氣象因子的影響方面。
1.4水利水電工程與魚類、生物物種問題①對魚類的影響：切斷了洄游性魚類的洄游通道；水庫深孔下泄的水溫較低，影響下游魚類的生長和繁殖；下泄清水，影響了下游魚類的餌料，從而影響魚類的產量；高壩溢流泄洪時，高速水流造成水中氮氧含量過于飽和，致使魚類產生氣泡病。②對植物和動物的影響：庫區(qū)淹沒和永久性的工程建筑物對植物和動物都會造成直接破壞；同時局部氣候變化、土壤沼澤化、鹽堿化等都會對動植物的種類、結構及生活環(huán)境等造成影響。
二、工程地質工作中存在的問題
2.1工程地質勘察的質量問題在工程地質勘察過程中，主要問題有以下幾種：①工程概念不清，勘探側重點不明確，針對性不強，方法不當，手段落后；②工程地質分析工作中所選擇的理論、方法、計算公式等與實際情況有較大出入，其適應條件的物理意義混淆不清；③地質報告中基本地質條件不清楚。我們遇到的主要工程地質問題有：①界定不準確或論證不充分，有問題遺漏甚至結論性錯誤；②有些地質報告沒有地質結論，也有些工程沒有做多少地質工作就先下結論，極不嚴肅。此類問題產生往往造成階段性工程審查不能一次性通過，可能延誤開發(fā)時機；或者盡管通過了審查，但卻給工程留下了隱患，這種情況的危險性極大。
2.2勘測周期不合理的問題從工程地質勘察到地質報告的提交需要一定的工作周期，這是再簡單不過的道理，然而有些工程卻沒有進行基礎性的前期投入。主要存在問題有以下幾個方面：①一旦需要申報項目，立即就要求提交地質報告；②今天剛剛提交可研報告，明天就要求提交初設報告。此類情況多為地方性工程，一般國家投資的大型工程出現(xiàn)這種局面的不多。沒有足夠的勘測周期所造成的后果是嚴重的，由于地質條件不清楚，直接導致投資控制不住，施工后修改設計等情況。更可怕的是留下了工程隱患，可能造成重大的工程事故。:
三、結語
工程地質學是20世紀才建立和發(fā)展起來的一門地球科學。水利水電工程地質勘察是所有行業(yè)中涉及面最廣、問題最復雜、任務最艱巨、聲望最高、最具權威性的龍頭行業(yè)，它具有自身的特殊性與復雜性。水利水電工程建設與環(huán)境保護是一項長遠的任務，是水利水電工程順利進行的重要保證之一。保護和改善工程環(huán)境是保證人們身體健康的需要，是現(xiàn)代化大生產和保證工程質量的客觀要求，是保證工程永久利益的必須條件。工程地質工作的質量，對工程方案的決策和工程建設的順利進行至關重要。由于地質問題引起的工程事故時有發(fā)生，輕則修改設計延誤工期，嚴重時造成工程失事，給人民生命財產帶來重大損失。近年來。工程地質勘察質量有下滑趨勢，工程地質分析不夠深入，有時甚至出現(xiàn)工程地質評價結論性錯誤這樣嚴重的問題。筆者認為，總結分析水利水電工程地質勘察過程中存在的問題，具有重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻：
[1]林妙月．區(qū)域構造穩(wěn)定性及地震性危險評價問題[M]．北京：地震出版社，2008：99-100.
篇2
1.1水利水電工程與地震問題水庫等水利水電工程建筑物蓄水后，由于地應力的調整或水體下滲等原因，觸發(fā)了地質斷層的復活而誘發(fā)地震。研究表明，要觸發(fā)一個比較大的地震需具備以下三個條件：①水庫巖石比較破碎，且處理效果不十分理想；②存在有利于應力集中的地質環(huán)境條件；③水庫水荷載所產生的超孔隙水壓力足夠大。關于水庫誘發(fā)地震的事件國內外均有報道，一般而言，水庫的壩址沒有較大的斷裂帶存在，僅僅是水荷載引起的地應力，誘發(fā)地震的可能性是很小的。但如果誘發(fā)大的地震，那將是災難性的。從1987年的資料至今，我國已建設的壩高在15米以上的水庫共18000多座，已發(fā)現(xiàn)水庫誘發(fā)地震的有13座。[1]
1.2水利水電工程與水文問題水利水電工程建成后改變了下游河道的流量過程或周圍環(huán)境水域的分布，從而對周圍環(huán)境造成影響。例如：①大壩水庫不僅存蓄了汛期洪水，而且還截流了非汛期的基流，往往會使下游河道水位大幅度下降甚至斷流，并引起周圍地下水位下降，從而帶來一系列的環(huán)境生態(tài)問題；②下游天然湖泊或池塘因斷絕水的來源而干涸；③下游地區(qū)的地下水位下降；④入海口因河水流量減少引起河口淤積，造成海水倒灌；⑤因河流流量減少，使得河流自凈能力降低；⑥以發(fā)電為主的水庫，多在電力系統(tǒng)中擔任峰荷，下泄流量的日變化幅度較大，致使下游河道水位變化較大，對航運、灌溉引水和養(yǎng)魚等均有較大影響；⑦當水庫下游河道水位大幅度下降以至斷流時，勢必造成水質的惡化。由此可見，水利水電工程對水文的影響是不容忽視的一個重要問題。[2]
1.3水利水電工程與氣候問題一般情況下，區(qū)域性氣候狀況受大氣環(huán)流和水體分布所控制。如果修建大、中型水庫及灌溉工程后，當?shù)厮w的分布會發(fā)生較大的變化。如原先的陸地變成了水體或濕地。局部地表空氣變得較以前更加濕潤，形成新的小氣候，對當?shù)貧夂驎a生一定的影響。主要表現(xiàn)在對降雨、氣溫、風和霧等氣象因子的影響方面。
1.4水利水電工程與魚類、生物物種問題①對魚類的影響：切斷了洄游性魚類的洄游通道；水庫深孔下泄的水溫較低，影響下游魚類的生長和繁殖；下泄清水，影響了下游魚類的餌料，從而影響魚類的產量；高壩溢流泄洪時，高速水流造成水中氮氧含量過于飽和，致使魚類產生氣泡病。②對植物和動物的影響：庫區(qū)淹沒和永久性的工程建筑物對植物和動物都會造成直接破壞；同時局部氣候變化、土壤沼澤化、鹽堿化等都會對動植物的種類、結構及生活環(huán)境等造成影響。
2工程地質工作中存在的問題
2.1工程地質勘察的質量問題在工程地質勘察過程中，主要問題有以下幾種：①工程概念不清，勘探側重點不明確，針對性不強，方法不當，手段落后；②工程地質分析工作中所選擇的理論、方法、計算公式等與實際情況有較大出入，其適應條件的物理意義混淆不清；③地質報告中基本地質條件不清楚。我們遇到的主要工程地質問題有：①界定不準確或論證不充分，有問題遺漏甚至結論性錯誤；②有些地質報告沒有地質結論，也有些工程沒有做多少地質工作就先下結論，極不嚴肅。此類問題產生往往造成階段性工程審查不能一次性通過，可能延誤開發(fā)時機；或者盡管通過了審查，但卻給工程留下了隱患，這種情況的危險性極大。[4]
2.2勘測周期不合理的問題從工程地質勘察到地質報告的提交需要一定的工作周期，這是再簡單不過的道理，然而有些工程卻沒有進行基礎性的前期投入。主要存在問題有以下幾個方面：①一旦需要申報項目，立即就要求提交地質報告；②今天剛剛提交可研報告，明天就要求提交初設報告。此類情況多為地方性工程，一般國家投資的大型工程出現(xiàn)這種局面的不多。沒有足夠的勘測周期所造成的后果是嚴重的，由于地質條件不清楚，直接導致投資控制不住，施工后修改設計等情況。更可怕的是留下了工程隱患，可能造成重大的工程事故。:
3結語
工程地質學是20世紀才建立和發(fā)展起來的一門地球科學。水利水電工程地質勘察是所有行業(yè)中涉及面最廣、問題最復雜、任務最艱巨、聲望最高、最具權威性的龍頭行業(yè)，它具有自身的特殊性與復雜性。水利水電工程建設與環(huán)境保護是一項長遠的任務，是水利水電工程順利進行的重要保證之一。保護和改善工程環(huán)境是保證人們身體健康的需要，是現(xiàn)代化大生產和保證工程質量的客觀要求，是保證工程永久利益的必須條件。工程地質工作的質量，對工程方案的決策和工程建設的順利進行至關重要。由于地質問題引起的工程事故時有發(fā)生，輕則修改設計延誤工期，嚴重時造成工程失事，給人民生命財產帶來重大損失。近年來。工程地質勘察質量有下滑趨勢，工程地質分析不夠深入，有時甚至出現(xiàn)工程地質評價結論性錯誤這樣嚴重的問題。筆者認為，總結分析水利水電工程地質勘察過程中存在的問題，具有重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻：
[1]林妙月．區(qū)域構造穩(wěn)定性及地震性危險評價問題[M]．北京：地震出版社，2008：99-100.
篇3
各類地質數(shù)據(jù)解譯分析的目的是為了弄清工程區(qū)復雜的地質結構幾何形態(tài)和空間分布關系，水利水電工程地質研究的主要對象為地形地貌、地層巖性和地質構造三類地質要素。因此，耦合多源地質數(shù)據(jù)的解譯分析結果，對各類地質要素進行綜合分析，獲得能客觀反映其空間構造的剖面數(shù)據(jù)，將為三維地質數(shù)據(jù)的集成提供數(shù)據(jù)源。根據(jù)地質結構分析可知，反映工程地質條件的數(shù)據(jù)多種多樣，如地形等高線、鉆孔、平硐、實測剖面、遙感解譯圖、地層柱狀圖、區(qū)域地質圖、構造地質圖等，由于數(shù)據(jù)來源、勘測手段、數(shù)據(jù)精度等方面的不一致，使得這些地質數(shù)據(jù)不能完全統(tǒng)一地反映實際地質條件，需要進行耦合處理分析，形成一致的解釋結果。根據(jù)數(shù)據(jù)的類型和使用方式，可將其分為兩大類:①直接可用數(shù)據(jù)。包括鉆孔、平硐及其相關屬性數(shù)據(jù)，這些通過地質勘探得到的原始采樣數(shù)據(jù)，精度很高，利用數(shù)據(jù)庫進行存儲管理后，可直接用于剖面解譯和集成系統(tǒng)中。②間接圖形數(shù)據(jù)。由不同分辨率不同精度的圖形組成，既包含分析處理過的原始信息，如三維地形、剖面數(shù)據(jù)等，也包括分析得到的數(shù)據(jù)，如通過地質點、遙感圖像解譯獲得的地層界線、斷層、褶皺等構造跡線，以及地層柱狀圖、構造地質圖等，這類數(shù)據(jù)一般利用AutoCAD平臺進行二維存儲，需要進行耦合統(tǒng)一分析。在傳統(tǒng)剖面形成的基礎上，提出改進的耦合多源地質數(shù)據(jù)的地質剖面生成方法如下:a．將綜合反映工程區(qū)域地質測繪、勘探和分析成果的工程地質平面圖數(shù)字化處理，主要包含地形等高線、地表出露的巖層界線和構造輪廓線(斷層、褶皺等)，以及勘探數(shù)據(jù)分布，如圖1(a)所示。b．結合工程需要在平面圖上交互定義剖面位置，如圖1(a)中的A—A''''剖面線。c．確定剖面位置后，考慮一定的距離s(0≤s≤r，r定義為研究區(qū)域內剖面的緩沖半徑)和權重w選擇該位置附近的鉆孔和平硐，s越小，w越大。d．在平面圖的基礎上，結合巖層剖面分析圖和構造地質圖，分別計算剖切面與地形面、巖層界面及斷層跡線之間的交點，得到點集Pt、Ps和Pf，連接各點集中的點即可形成相應的地形線、巖層界線和斷層線。e．自動導入鉆孔、平硐數(shù)據(jù)并分析各地質結構產狀，對上一步得到的結果進行調整修改，使其與實際數(shù)據(jù)完全吻合;并采用樣條曲線技術對每條界線進行平滑處理，獲得如圖1(b)所示的剖面。該方法基于表格數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)和相關的地質信息，能夠半自動化地完成剖面定義和繪制，依此可形成一系列工程所需要的地質橫縱剖面圖和軸線剖面圖，并可在確定的高程下對這些剖面圖進行平切，可獲得不同高程下向深部推斷分析的地質平切圖。
3水利水電工程地質綜合數(shù)據(jù)集成
通過對各種原始勘探資料的整理分析和耦合，獲得了一系列與工程相關的、含有地質專家經(jīng)驗知識的二維橫縱剖面圖和平切圖，鉆孔、平硐數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)庫直接讀入，還需要將所有剖面中的各類巖層界線、構造界線等按照統(tǒng)一的“層(layer)”進行分層歸類，其自動分層和集成處理的主要步驟如下:a．定位二維剖面圖。收集所有剖面，分別對橫縱剖面和平切面進行定位，其中橫縱剖面的定位數(shù)據(jù)包括剖面名稱、段數(shù)、起始坐標(x1，y1，z)和終點坐標(x2，y2，z)，當剖面段數(shù)大于1時還有一系列分段坐標;平切面的定位數(shù)據(jù)為平切面名稱和高程。這些定位數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫中。b．提取二維剖面線數(shù)據(jù)并作三維轉換。在AutoCAD中自動提取相關的橫縱剖面和平切圖等二維圖形中的地質線條上的點坐標，并依次分類全部存儲在數(shù)據(jù)庫中，主要包括地層類、斷層類和界限類(主要是劃分的風化、卸荷上下限)等。c．剖面線自動分層。必須有一個較完整的細分圖層的剖面，才能對所有剖面線進行自動求交判斷。兩條不同剖面線之間存在交點則表明同屬一個圖層，據(jù)此可將剖面線自動分層，每條剖面線的數(shù)據(jù)包括圖層名、所在剖面名稱和一系列構成剖面線的點數(shù)據(jù)。
4工程實例分析
某水電工程所處地區(qū)屬揚子板塊西緣松潘-甘孜造山帶南的木里弧形構造帶，壩段及鄰近區(qū)域地層普遍變質，褶皺強烈，斷裂發(fā)育，工程地質條件非常復雜。該工程壩址位于雅礱江中下游河段，河流流向約N25°E，河道順直而狹窄，其工程地質研究區(qū)域為一長方形，沿河流方向呈北東向展布，長1700m，寬1560m，面積約2.7km2。該工程地質勘測設計歷經(jīng)10余年，獲得了大量工程地質勘察資料和研究成果，基于上述不同階段的地質勘察數(shù)據(jù)，針對選定壩址區(qū)域進行各種地質解譯分析研究，對其地質結構進行空間構造推斷分析，按照研究區(qū)域和各主體工程設計的需要，獲得了一系列的地質分析成果，包括研究區(qū)域的工程地質平面圖和數(shù)字地形，8個從壩址上游到下游展布的橫剖面圖，5個左右岸分布的縱剖面圖，19個不同高程的平切面圖，以及其他沿各種建筑物軸線剖切的剖面圖等。圖2給出了基于壩區(qū)5m間距地形等高線建立的數(shù)字地形模型，圖3為壩軸線附近的橫剖面圖。所有上述數(shù)據(jù)三維集成后的成果如圖4所示，包括所有鉆孔、平硐和剖面數(shù)據(jù)，并分類得到不同巖層、斷層、巖脈、覆蓋層、風化卸荷界限等耦合解譯數(shù)據(jù)。基于耦合集成的三維數(shù)據(jù)可建立相應的三維地質模型，如圖5所示，為地質、水工、施工等不同專業(yè)工程師設計分析提供地質模型平臺。
篇4
對于水利工程的地質勘察階段可以分為四個它們分別是:規(guī)劃———研究———設計———施工，在地質勘查時必須保證各階段工作和設計要求相適應，每個階段的地質勘察任務必須嚴格按照合同進行，要明確設計意圖，清楚設計階段和各項技術指標的要求，熟悉施工圖紙，如果即將在野外進行勘察活動時，對前往地區(qū)的地質考察非常必要，收集資料和分析地形做好準備工作，為了進一步的了解當?shù)刈匀粭l件必須結合實際的設計，編制出工程地質勘察總綱領。
2．1工程地質勘察大綱內容
工程地質大綱的內容應包括以下內容:(1)進行勘察的主要目的、現(xiàn)場的工程情況和勘查主要的階段;(2)了解所要勘察地方的工作條件、地形和地質情況;(3)熟知勘察工作的內容使用方法和完成的工程量;(4)規(guī)定確定的計劃進度和竣工時間;(5)預算所需經(jīng)費;(6)書寫勘察資料;(7)包含地質勘察工程繪制布置示意圖。在制定勘察總綱領時可根據(jù)實際的地質變化做出相應的調整。
2．2工程地質勘察的施工要求
工程地質勘察的施工要求首先是地質測繪的進行，根據(jù)勘察階段設定工程地質測繪的比例尺，也可以根據(jù)建設項目的特點和地點選取合適的比例;不論選取哪種比例尺，都必須有勘探點或者露頭觀察點表示在工程測繪的過程中。工程地質在測繪時可參考人造衛(wèi)星、航空測量和地面攝像片遙感資料對地質解釋，解釋的結果可根據(jù)野外審核和檢驗。在水利工程的地質勘探過程中，保持適宜的巖土物性和場地地形，選擇適合的物探方法和應用物探技術。像常見的坑、洞、孔、井常被這些勘探工程綜合利用。在每次的施工前應對各類鉆孔進行施工程序設計和鉆孔的專業(yè)設計，并按原來設計的要求進行施工。巖土試驗將原位測試和室內試驗相結合所使用的。通常室內試驗是土工試驗的基礎，輔助為原位測試。室內試驗以及原位測試在巖土試驗的眼中都是一樣的重要。不同試樣和原位測試點應該擁有地質代表性。
2．3工程地質勘察的編制程序
(1)對收集到的外業(yè)和試驗資料進行核實統(tǒng)計。這項工作的開展總是在外業(yè)進行完開始，在勘察前需要對各個資料進行檢查是否完善，尤其是實驗資料，可依據(jù)這些資料繪制測量結果表、勘探點(鉆孔)平面位置圖和勘察工作量統(tǒng)計表。(2)參考土工試驗和原位測試的相關資料，修正地質資料。這些工作的開展很重要很重要，在工作中卻是常常被工作人員遺忘。因此，實驗資料和野外定名出現(xiàn)不對應的現(xiàn)象，還出現(xiàn)了原位測試和砂土狀態(tài)的實驗資料不符合的結果，像一些野外定名為黏土的，實驗結果塑性指數(shù)不大于17;此外，野外定名是細砂的，根據(jù)實驗資料顯示是中砂的，它的顆粒含量以每顆0．25～0．5mm顆粒到達含量的50%以上;還有野外名為可塑性黏性土的，它的實驗液性指數(shù)不于0;野外名為稍密狀況的砂性土，砂性土的貫入擊數(shù)標準不大于10，野外定為淤泥或者名為淤泥質土的，實驗結果的孔隙比不到1;對于那些野外名為硬塑性黏性土的，小于18擊數(shù)。綜上所述產生這些矛盾是由于野外分層深度和定名具有不準確性，還有個原因是試驗資料具有不真實性，面對這樣的情況應該找出問題，及時的改正，讓實驗資料和巖土定名的數(shù)據(jù)結果達到一致。(3)描述鉆孔工程地質概況繪制綜合柱狀圖。(4)對巖土地質層劃分，繪制分層統(tǒng)計表，對數(shù)理統(tǒng)計。地基巖土的分層的適合性直接影響著評價好壞。所以這個工作需要按原因類型、地質年限、巖土特性、風化程度、狀態(tài)、力學特征進行全面的考慮，合理的規(guī)劃每個巖土層，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制分層統(tǒng)計表，其中包含每個巖土層的埋藏條件和分布狀態(tài)的統(tǒng)計表，實驗測試和原位測試的物理力學統(tǒng)計表等。最后進行試驗資料的統(tǒng)計整理，計算分層承載力。(5)繪制工程地質剖面圖以及相關的專門圖件。(6)書寫文字報告，為了減少重復率就得按照以上的順序進行，避免出錯，提升工作效率是保證質量的大前提。對于勘察場規(guī)模大的場地或者地貌地質復雜的場地而言，可以采取有針對性的進行勘察例如分區(qū)勘察，最后做出評價。對于完整的工程地質勘察報告的書寫，它是由五部分組成，分別為正文、附表、附圖、附照和插表。而對地質勘察要書寫的文字部分應包括該區(qū)域的地質情況、地質條件和地貌條件，還有地質勘察的結論和實施的意見建議等都是其中需要書寫的部分。另外，為了使報告更具有真實性，相應的加入一些和勘探有關的圖表數(shù)據(jù)等都會幫助提升內容的價值。
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1.1水利水電工程與地震問題水庫等水利水電工程建筑物蓄水后，由于地應力的調整或水體下滲等原因，觸發(fā)了地質斷層的復活而誘發(fā)地震。研究表明，要觸發(fā)一個比較大的地震需具備以下三個條件：①水庫巖石比較破碎，且處理效果不十分理想；②存在有利于應力集中的地質環(huán)境條件；③水庫水荷載所產生的超孔隙水壓力足夠大。關于水庫誘發(fā)地震的事件國內外均有報道，一般而言，水庫的壩址沒有較大的斷裂帶存在，僅僅是水荷載引起的地應力，誘發(fā)地震的可能性是很小的。但如果誘發(fā)大的地震，那將是災難性的。從1987年的資料至今，我國已建設的壩高在15米以上的水庫共18000多座，已發(fā)現(xiàn)水庫誘發(fā)地震的有13座。[1]
1.2水利水電工程與水文問題水利水電工程建成后改變了下游河道的流量過程或周圍環(huán)境水域的分布，從而對周圍環(huán)境造成影響。例如：①大壩水庫不僅存蓄了汛期洪水，而且還截流了非汛期的基流，往往會使下游河道水位大幅度下降甚至斷流，并引起周圍地下水位下降，從而帶來一系列的環(huán)境生態(tài)問題；②下游天然湖泊或池塘因斷絕水的來源而干涸；③下游地區(qū)的地下水位下降；④入海口因河水流量減少引起河口淤積，造成海水倒灌；⑤因河流流量減少，使得河流自凈能力降低；⑥以發(fā)電為主的水庫，多在電力系統(tǒng)中擔任峰荷，下泄流量的日變化幅度較大，致使下游河道水位變化較大，對航運、灌溉引水和養(yǎng)魚等均有較大影響；⑦當水庫下游河道水位大幅度下降以至斷流時，勢必造成水質的惡化。由此可見，水利水電工程對水文的影響是不容忽視的一個重要問題。[2]
1.3水利水電工程與氣候問題一般情況下，區(qū)域性氣候狀況受大氣環(huán)流和水體分布所控制。如果修建大、中型水庫及灌溉工程后，當?shù)厮w的分布會發(fā)生較大的變化。如原先的陸地變成了水體或濕地。局部地表空氣變得較以前更加濕潤，形成新的小氣候，對當?shù)貧夂驎a生一定的影響。主要表現(xiàn)在對降雨、氣溫、風和霧等氣象因子的影響方面。
1.4水利水電工程與魚類、生物物種問題①對魚類的影響：切斷了洄游性魚類的洄游通道；水庫深孔下泄的水溫較低，影響下游魚類的生長和繁殖；下泄清水，影響了下游魚類的餌料，從而影響魚類的產量；高壩溢流泄洪時，高速水流造成水中氮氧含量過于飽和，致使魚類產生氣泡病。②對植物和動物的影響：庫區(qū)淹沒和永久性的工程建筑物對植物和動物都會造成直接破壞；同時局部氣候變化、土壤沼澤化、鹽堿化等都會對動植物的種類、結構及生活環(huán)境等造成影響。
2工程地質工作中存在的問題
2.1工程地質勘察的質量問題在工程地質勘察過程中，主要問題有以下幾種：①工程概念不清，勘探側重點不明確，針對性不強，方法不當，手段落后；②工程地質分析工作中所選擇的理論、方法、計算公式等與實際情況有較大出入，其適應條件的物理意義混淆不清；③地質報告中基本地質條件不清楚。我們遇到的主要工程地質問題有：①界定不準確或論證不充分，有問題遺漏甚至結論性錯誤；②有些地質報告沒有地質結論，也有些工程沒有做多少地質工作就先下結論，極不嚴肅。此類問題產生往往造成階段性工程審查不能一次性通過，可能延誤開發(fā)時機；或者盡管通過了審查，但卻給工程留下了隱患，這種情況的危險性極大。[4]
2.2勘測周期不合理的問題從工程地質勘察到地質報告的提交需要一定的工作周期，這是再簡單不過的道理，然而有些工程卻沒有進行基礎性的前期投入。主要存在問題有以下幾個方面：①一旦需要申報項目，立即就要求提交地質報告；②今天剛剛提交可研報告，明天就要求提交初設報告。此類情況多為地方性工程，一般國家投資的大型工程出現(xiàn)這種局面的不多。沒有足夠的勘測周期所造成的后果是嚴重的，由于地質條件不清楚，直接導致投資控制不住，施工后修改設計等情況。更可怕的是留下了工程隱患，可能造成重大的工程事故。
3結語
工程地質學是20世紀才建立和發(fā)展起來的一門地球科學。水利水電工程地質勘察是所有行業(yè)中涉及面最廣、問題最復雜、任務最艱巨、聲望最高、最具權威性的龍頭行業(yè)，它具有自身的特殊性與復雜性。水利水電工程建設與環(huán)境保護是一項長遠的任務，是水利水電工程順利進行的重要保證之一。保護和改善工程環(huán)境是保證人們身體健康的需要，是現(xiàn)代化大生產和保證工程質量的客觀要求，是保證工程永久利益的必須條件。工程地質工作的質量，對工程方案的決策和工程建設的順利進行至關重要。由于地質問題引起的工程事故時有發(fā)生，輕則修改設計延誤工期，嚴重時造成工程失事，給人民生命財產帶來重大損失。近年來。工程地質勘察質量有下滑趨勢，工程地質分析不夠深入，有時甚至出現(xiàn)工程地質評價結論性錯誤這樣嚴重的問題。筆者認為，總結分析水利水電工程地質勘察過程中存在的問題，具有重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻：
[1]林妙月．區(qū)域構造穩(wěn)定性及地震性危險評價問題[M]．北京：地震出版社，2008：99-100.
篇6
引 言
物探是地球物理勘探的簡稱，它是根據(jù)各種巖石之間的密度、磁性、電性、彈性、放射性等物理性質的差異，利用地球物理的原理，采用不同的物探儀器和物理方法，對工程區(qū)的地球物理場進行測量，以解決地質問題的一種物理勘探方法。 當?shù)叵聠卧械叵滤螅暮繉⑴c電導率、滲透率、地層孔隙度、礦化度等諸多因素相關。 此外放射異常、彈性波阻抗異常、磁異常等均可以運用在水文地質實際工作中去。 在實際中，水文地質工作可以采用很多種類的地球物理勘探方法。 本文將對其中幾種主要方法進行介紹，如高密度電阻率法、激發(fā)極化法、CSAMT、瞬變電磁法和地面核磁共振法等。
1 高密度電阻率法
巖石電阻率是由多種因素共同決定的。 這些因素包括含水量及水的礦化度、孔隙度、顆粒結構、礦物成分等。 在同一層巖石中有沒有含水，會在很大的限度上決定電阻率的數(shù)值。 運用電阻率物探方法進行水文地質勘查，其實就是通過測定含水層的電阻率在其空間的分布規(guī)律，探查和發(fā)現(xiàn)含水巖層的儲水條件、空間展布，最終進行水文地質勘查，這種方法是一種間接找水的方法。高密度電法實際上是電剖面法和電測深法相結合的產物。其基本原理與普通電阻率法相同， 通過 A、B 電極向地下供電流，然后在 M、N 極間測量電位差，從而可求得該點（M、N 之間）的視電阻率值。 高密度電阻率法原理如圖 1 所示。
圖1 高密度電阻率法原理圖
由于在觀實際測中布置了高密度的觀測點，所以高密度電阻率法是陣列思想應用于電阻率法的產物。 高密度電阻率法為地下水資源勘查提供了有效、快捷的工具。 它不但可以運用非含水地層和含水介質之間的電性差異，來直觀的獲取水循環(huán)條件、富水特性和含水層位置等方面的信息；還可以通過建立含鹽量與電阻率之間的轉換關系，從而實現(xiàn)含鹽量的動態(tài)原位監(jiān)測。 除此之外，因為含水介質導電特性和導水性之間非常相似，高密度電阻率法便為水文地質參數(shù)的校正、確定提供了一種有效的手段。
2 激發(fā)極化法
激發(fā)極化法（或激電法）就是以巖、礦石激發(fā)極化效應的差異為基礎來解決地質問題的一類勘探方法。 當對地下地質體供入一直流脈沖 ΔV1，在供電電流不變的情況下，可觀測到如下現(xiàn)象：地面上兩個測量電極的地位差 ΔV（t）隨時間增加而趨于飽和值。 在供電電流斷開之后，會發(fā)現(xiàn)電極間電位差將快速的衰減，在衰減帶一定的數(shù)值后，衰減的速度將開始變慢，經(jīng)過一點時間后，其可衰減為零。 這種在放電和充電過程中會產生的附加電場現(xiàn)象，被稱為激發(fā)極化效應。在實際地質應用方面，初期的激電法主要用于勘查硫化金
屬礦床，后來發(fā)展到諸多領域，如氧化礦床、非金屬礦床、工程地質問題等。 近年來，激電法找水效果十分顯著，被譽為“找水新法”。 利用激電法確定地層的含水性，這種方法最好與高密度電阻率法相結合，這樣就可以提高找水的成功率，降低地球物理解釋的多解性。
3 （CSAMT）可控源音頻大地電磁法
CSAMT 是在（AMT）音頻大地電磁和（MT）大地電磁法的基礎上發(fā)展起來的一種可控源頻率測深方法。 可控源音頻大地電磁法運用可控制的人工場源來測量從電偶極源到地下的電磁場分量，兩個電極的電源距離在 1~2km，測量是在距離場源5~10km 之外的地方進行 。 CSAMT 方法的工作頻率一般從10kHz~0.125Hz，因此，勘探深度一般可從地表到地下幾千米 。由于該方法運用巨大的人工信號源，能夠壓制干擾，所以可以采集到高質量的數(shù)據(jù)。 CSAMT 方法的基本理論是基于電磁波傳播理論和麥克斯韋方程組， 導出電場 Hy、ρs磁場與視電阻率的關系式為:
可控源音頻大地電磁法的出現(xiàn)展示出了較好的應用前景，其作為激發(fā)極化法和普通電阻率法的補充，可以深層次的解決地質問題。 例如地熱勘查和水文工程地質勘查、推覆體或火山巖下找煤、油氣構造勘查等方面，都取得了良好的地質效果。 在地下水資源中，可控源音頻大地電磁法適合尋找深部的基巖裂隙水。
4 （TEM）瞬變電磁法
TEM 是運用接地線或者不接地線源向地下發(fā)送一次場 ，在一次場的間歇期間，測量出電磁場隨時間的變化，依據(jù)二次場的曲線衰弱特征判斷出地下不同深度地質體的規(guī)模大小及電性特征等。 因為瞬變電磁法是觀測純二次場，消除了由一次場而產生的裝置偶合噪音，其有著受旁側地質體影響小、與探測地質體有最佳偶合、對低阻反映靈敏、探測深度深、橫向分辨率高、體積效應小等優(yōu)點。TEM 與其他測深方法進行比較，它具有探測深度大、工作效率高的優(yōu)點。 近年來，該方法得到迅速發(fā)展，特別是對探測低阻覆蓋層下的良導電地質體取得了顯著的地質效果。 由于上述特點，針對水文地質問題，TEM 不僅僅可以確定水文地質構造類型和在沖積層地區(qū)估算基巖的埋深和地下水位；還可以在濱海含水層中查明繪制人為和自然發(fā)生的海水入侵分布圖以及咸淡水界面、監(jiān)測和圈定地下水污染通道。
5 （SNMR）地面核磁共振法
地面核磁共振（SNMR）是近年發(fā)展起來的找水方法也是目前世界上唯一的直接找水的地球物理新方法。 通過運用了不同物質原子核弛豫的性質，從而產生了 SNMR 效應。SNMR 效應利用地面核磁共振找到水儀器，研究并觀測在地層中水質子產生的核磁共振信號的變化的規(guī)律，進而探測地下水的時空賦存和存在性的特征。
地面核磁共振法找水的原理決定了可以找多少水，尤其是淡水。 在 SNMR 方法的探測范圍之內，只要有自由水存在，就可以感應到核磁共振信號響應，反之就沒有響應。 另外地面核磁共振方法受到地質因素的影響比較小，這樣就可以用來區(qū)別電磁測深法的電阻率和間接找水法的電阻率的異常地質。 當前， 地面核磁共振法不足之處在于不能用來探測埋藏深度在150m 以下的地下水，并且易受電磁噪聲的干擾。
6 結 語
從發(fā)展的角度看，從高密度電阻率法、激發(fā)極化法到可控源音頻大地電磁法（CSAMT）、瞬變電磁法（TEM），再到地面核磁共振法，地球物理勘探方法總體上在不斷進步。 盡管如此，在復雜的地質背景下，沒有一種方法是萬能的，只有根據(jù)不同的地質條件和工作要求，針對性地采取某種方法或幾種方法的組合，才能提高成果的解譯程度，更加精確地完成地球物理勘探工作。 多種方法的結合使用已經(jīng)開始普遍用于地下水的勘探研究，也取得好的結果。 隨著勘探難度的加大，還有更多的問題需要探索和研究。 相信隨著人們認識程度的提高，物探在地下水勘察中的作用會越來越明顯， 水資源勘察也將進入一個新階段。
參考文獻：
［1］ 韋衛(wèi)明. 高密度電法在工程勘察應用中的體會［J］. 煤炭技術，2011（2）.
篇7
水文地質是勘查水利工程地質的重要組成部分，它對建設場地地基巖土體的特性有很大影響，特別是對水利工程地基的穩(wěn)定性及耐用性的作用，更為突出。在水利工程地質勘查中，主要是對工程建設相關的地質因素進行勘探，然而勘查人員一般都只注重對巖土類型、地質性質及結構的研究，很少會將注意力放在水文地質上，水文地質成了可有可無的勘查因素。然而在勘查工作中，工作人員常常將水文地質勘查放在一個無不起眼的位置，在勘查報告上只是做了一般性的評價，特別是在一些水文地質條件較復雜的地區(qū)，沒有進行深入研究，常因沒有意識到水文地質對整個工程的影響而導致由此引發(fā)的各種巖土工程危害問題，進而威脅到整個工程的質量安全。筆者基于此，分析了水利工程地質問題及水文地質危害，望能夠相關工作人員一些啟示。
一、水利工程地質情況
1、關于壩基巖體
不同的壩型具有自己的工作特點，也決定了其對地質條件要求的差異。由此可知，要做好壩基巖體的地質工作，在了解不同類型壩體的工作特點的同時，還應掌握每種壩型對地質條件的適應性及對工程地質條件的要求。另外，還應注意研究壩區(qū)巖體本身存在的地質缺陷，防止因缺陷而引起的壩基不穩(wěn)和壩區(qū)滲漏情況。
2、關于邊坡
引起邊坡變形破壞的因素有多種，如地形地貌條件、巖土類型和性質、水等，此外還有風化因素、人工挖掘、振動、地震等。邊坡不穩(wěn)的類型主要包括四種：松弛張裂、蠕動變形、崩塌、滑坡。
3、關于地下洞室圍巖穩(wěn)定性
圍巖變形的類型有以下幾種：脆性破裂、塊體滑動和塌方、層狀彎折和拱曲、塑性變形和膨脹。一般對于工作人員來說，洞室地質較簡單、巖層厚、具有一定的間距，不存在影響洞室穩(wěn)定性的斷裂帶，整體的巖體具有較強的硬度及完整性、整個地形沒有滑坡及塌方等的趨勢、地形完整、地下水其地基基礎影響小、環(huán)境好、無異常地熱等，具備這些條件的建洞山體是比較理想的。
4、關于水庫工程
水庫包括兩類：地面水庫和地下水庫。前者即人工湖泊，是通過筑壩在河流上攔水形成的；后者則是通過地下蓄水構造，然后進行人為的控制所形成的。水庫蓄水雖然能夠造福于人類，然而庫區(qū)及庫周的水文條件都會發(fā)生較大的變化，從而影響周圍的地質情況，如庫水升高浸潤庫岸，風浪作用沖蝕庫岸及地下水位上升浸沒洼地等，這些情況都會影響工程地質，從而影響工程的施工、質量。
5、關于軟土基坑
軟土基坑的地質問題主要涉及到土質邊坡穩(wěn)定和基坑降排水兩個方面。為了保證邊坡穩(wěn)定，在施工中常會采取坡度及邊坡護面的合理設置、基坑支護、降低地下水位等措施，確保施工安全。而基坑降排水的途徑主要有兩種：明排法和人工降水，后者常選用輕型井點或管井井點的降水方式。進行軟土基坑降排水有很多好處，不僅保證了邊坡的穩(wěn)定，防止了流砂和管涌的發(fā)生，還在下臥承壓含水層的黏性土基坑中，避免了基坑底部的隆起。另外，軟土基坑降排水后，基坑土體相關干燥，方便了施工。
二、地下水引起的各種巖土工程危害
地下水主要是通過地下水位升降變化和地下水動水壓力作用來引起巖土工程危害的。一般來說，地下水位變化引起的危害可分為三種：
1、 關于潛水位上升
在附近修建水庫，導致河流、湖泊、水庫中的水位上升是引起潛水位升高的重要因素，另外灌溉工程（包括引水渠道和水澆地滲漏工程施工、工業(yè)廢水和各種地下給排水管道的滲漏等）也是影響潛水位上升的一個方面。潛水位上升對建筑物的安全穩(wěn)定性構成了巨大的威脅：
（1）地下水滲入地基，導致粘性土含水率增高、整體強度下降、可壓縮性大大增加，長此以往，建筑物很容易發(fā)生沉降變形；
（2）地基無法保持穩(wěn)定，出現(xiàn)隆起，或產生側向位移，地基不穩(wěn)，引起上浮，最終導致建筑物不穩(wěn)定，更甚者發(fā)生位移；
（3）砂土及粉土出現(xiàn)含水量飽和，引發(fā)砂土地震液化問題，或者引發(fā)流砂、管涌等現(xiàn)象；
（4）斜坡、河岸臨空面的巖土體力學性能降低，引發(fā)滑移、崩塌等危害，使得其失去原有的功能；
（5）沒有進行防護的地下室出現(xiàn)浸水而無法使用；
（6）土壤沼澤化、鹽漬化嚴重，對建筑物的腐蝕性大大增強。
2、關于地下水位下降
此種危害大多由人為因素引起。抽取地下水沒有節(jié)制、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等人為操作都可引起地下水位下降。地下水位急劇下降對地質災害及自然環(huán)境都造成很大的影響，前者主要表現(xiàn)在地裂、地面沉降、地面塌陷等，后者主要是地下水源的缺乏、水質污染等，嚴重的地區(qū)還會出現(xiàn)沙漠化或海水倒灌現(xiàn)象。因此其嚴重影響了建筑物的穩(wěn)定安全及人類的居住環(huán)境。
3、關于地下水位升降
氣候、季節(jié)的變化，地球與月球引力的變化，河流、湖泊水位的變化，潮汐的變化等都會影響地下水位波動。此類危害對工程建設的影響也很大：
（1）地下水位波動，引起土體卸載再加載，而加載后的土體密度比原來的大，因此導致土壓密；
（2）建筑基礎工程材料的使用期限受到影響，加劇了腐蝕性；
（3）干濕交替較頻繁，誘發(fā)木樁腐爛，因此跟埋于水下的地基相比，泥炭土地基的使用年限大大減少；
（4）石膏層和鈉鹽層等含鹽地層出現(xiàn)溶解現(xiàn)象，進而導致建筑物發(fā)生位移。
三、結語
綜上所述，水利工程的地質問題分析可以讓我們了解到在勘查過程中，應注意哪些問題，防止一些小的問題引起大的危害，而水文地質因其常被勘查人員所忽略，在工程中引發(fā)較多的危害，因此本文重點介紹其引起的各類巖石危害，望能給相關工作人員一些思考。
參考文獻：
[1]會議論文.水利工程中的工程地質環(huán)境分析.中國水利學會勘測專業(yè)委員會.2002年學術研討會，2002.
篇8
我國是一個地質災害十分頻繁的國家，尤其是我國西南地區(qū)，不僅地質災害數(shù)量多，而且災種全。其中崩塌、滑坡、泥石流等淺層表生地質災害異常突出，分布有大量的由滑坡堆積、崩塌堆積、殘積層、冰潰堆積、坡積物等組成的松散堆積體斜坡[1]。與此同時，西南地區(qū)一系列大型乃至巨型正在建設或規(guī)劃中的水電站相繼開工建設，在復雜地質環(huán)境和大規(guī)模工程活動、水庫蓄水及暴雨等復雜條件下，可能會有大量的水庫庫岸堆積體邊坡發(fā)生變形甚至失穩(wěn)破壞。
水庫庫岸堆積體邊坡失穩(wěn)的代價是巨大的。斜坡或邊坡作為一種人類不可回避的地學環(huán)境與工程形式，總是伴隨著人類的工程活動，人類為了安全始終關注著邊坡的穩(wěn)定性。一百多年來，人們對邊坡變形過程、失穩(wěn)形式、失穩(wěn)機制、穩(wěn)定評價及滑坡預測預報等進行了廣泛的研究，借助數(shù)學、力學和計算科學理論與方法，試圖對邊坡的穩(wěn)定、演化及滑坡的預測預報進行研究，并應用到工程實踐中。
1.土坡穩(wěn)定性分析理論研究現(xiàn)狀
1.1邊坡穩(wěn)定性分析現(xiàn)狀
邊坡失穩(wěn)作為普遍存在的工程問題受到國內外學者的重視。對此課題的研究，國內外都經(jīng)歷了從實踐積累到理論歸納，再實踐，再歸納，并逐步總結提高的過程。十九世紀末二十世紀初，隨著發(fā)達國家的大規(guī)模土木工程建設，大量邊坡工程問題、特別是滑坡問題隨之產生，并造成了很大損失，人們開始應用材料力學和近代土力學的理論對邊坡問題進行半經(jīng)驗、半理論的研究。上世紀五十年代，我國學者引進了前蘇聯(lián)的工程地質分析的體系，繼承和發(fā)展了地質歷史分析法，著重研究邊坡的工程地質背景和邊坡類型的劃分，以此進行邊坡的工程地質類比分析，在滑坡的分析和研究中取得了一定的成果。
1.2邊坡穩(wěn)定研究方法現(xiàn)狀
研究邊坡穩(wěn)定的方法主要有：“地質歷史分析”方法、極限平衡法、概率分析法、極限分析法、數(shù)值計算分析方法、物理模擬法、非線性方法等。現(xiàn)將主要邊坡穩(wěn)定性評價方法列述如下：
（1）“地質歷史分析”方法：五十年代，我國許多工程地質工作者在滑坡研究中采用了蘇聯(lián)的“地質歷史分析”方法[4]，但該方法偏重于定性描述和分析。
（2）極限平衡法：極限平衡法是一種定量方法，也是工程中使用最多、最成熟的方法，其理論基礎為極限平衡理論。它通過分析在臨界破壞狀態(tài)下，土體外力與內部強度所提供的抗力之間的平衡計算土體在自身和外荷作用下的穩(wěn)定程度。同時，根據(jù)假設不同而形成不同方法，具有不同的適用范圍。
（3）極限分析法：巖土工程極限分析是典型的塑性極限分析問題。塑性極限分析對象包括塑性區(qū)Gussmnna.P提出了運動單元法，以莫爾一庫侖巖土介質為研究對象，采用離散技術與現(xiàn)代數(shù)值手段，通過運動分析、靜力分析和求多變量目標函數(shù)值的優(yōu)化分析，有效地分析了地基極限承載、擋土墻極限土壓力及斜坡穩(wěn)定性問題。
（4）數(shù)值計算分析方法：數(shù)值計算方法上，隨著計算機的普及和發(fā)展，出現(xiàn)了一批以彈性力學、結構力學為基礎的數(shù)值計算方法：FDM（有限差分法）、FEM（有限單元法）、DEM（離散單元法）、DDA（不連續(xù)變形分析）、FLAC（快速拉格朗日插值）、NNM（流形元方法）等。
（5）非確定性分析方法：該方法的評價基礎是工程地質類比法、滑坡靜態(tài)規(guī)律的認識以及預測科學的一般原理。隨著概率論、數(shù)理統(tǒng)計、信息理論、模糊數(shù)學等方法用于滑坡預測，目前已形成了多種預測模型。其預測成果可相互對比、檢驗，使預測成果更具合理性、科學性。目前常用的非確定性定量分析方法主要有以下幾種[7]：①經(jīng)驗方法；②數(shù)理統(tǒng)計方法；③信息模型法；④模糊數(shù)學評判法；⑤灰色系統(tǒng)方法；⑥模式識別方法；⑦非線性模型預測法；⑧人工智能法。
其中，數(shù)值計算分析方法又可以分為如下幾種：
①有限單元法（FEM）：該方法是目前應用最廣泛的數(shù)值分析方法。它能夠考慮滑坡體的非均質性、不連續(xù)性等特征，考慮巖體的應力應變特征，避免將坡體視為剛體，能夠切實地以應力、應變?yōu)樽兞糠治鲞吰碌淖冃纹茐臋C制，對了解滑坡的應力分布、應變發(fā)展很有利。其不足之處是：數(shù)據(jù)準備工作量大，而且原始數(shù)據(jù)易出錯，不能保證整個區(qū)域內某些物理量的連續(xù)性；對解決無限性問題、應力集中等問題精度較差。
②邊界單元法（BEM）：該方法只需對已知區(qū)域的邊界進行極限離散化，具有輸入數(shù)據(jù)少的特點。其計算精度較高，在處理無限域方面有明顯的優(yōu)勢。其不足之處為：一般邊界元法得到的線性方程組的關系矩陣是滿的不對稱矩陣，不能采用有限元中成熟的求解稀疏對稱矩陣的解法。另外，邊界元法在處理材料的非線性嚴重不均勻的滑坡問題方面，遠不如有限元法。
③快速拉格朗日分析法（FLAC）：為了克服有限元等數(shù)值分析法不能求解巖土大變形問題的缺陷，人們根據(jù)顯式有限差分原理，提出了FLAC數(shù)值分析方法。該方法較有限元方法能更好地考慮巖土體的不連續(xù)性和大變形特征，求解速度較快。其缺點是同有限單元法一樣，計算邊界單元網(wǎng)格的劃分帶有很大的隨意性。
④離散單元法（DEM）：該方法可以直接反映巖體變化的應力場、位移場以及速度場等各個參量的變化，也可以模擬邊坡失穩(wěn)的全過程。另外，該方法特別適合塊裂介質的大變形及破壞問題的分析，但所需計算時步非常小，阻尼系數(shù)也難以確定。
⑤塊體理論（BT）：該方法是以構造地質和簡單的力學平衡計算為基礎，利用拓樸學和群論提出的一種評價三維不連續(xù)巖體穩(wěn)定性的方法。隨著關鍵塊體類型的確定，塊體理論能夠找出具有潛在危險的關鍵塊體的臨空面位置及分布。
除以上幾種方法外，近幾年還出現(xiàn)了如無界元（IDEM），不連續(xù)變形分析（DDA）等方法。此外，由于工程實踐的需要，出現(xiàn)了多種數(shù)值方法的算法，使滑坡穩(wěn)定分析數(shù)值方法化的趨勢更加明顯。但數(shù)值分析方法也存在著不足：由于地質條件的復雜性及認識的局限性，往往使計由于計算參數(shù)的選取是以某種簡化為基礎的，與實際存在一定誤差，繼而影響了計算結果的精度[5，6，7，8，9，10]。
1.3邊坡參數(shù)選取研究現(xiàn)狀
邊坡的靜力穩(wěn)定研究中，計算采用參數(shù)的準確程度會對邊坡穩(wěn)定的評價結果產生重大的影響，因此，本節(jié)對邊坡物理力學參數(shù)選取的研究現(xiàn)狀進行論述。
當前國內外巖體力學參數(shù)選取研究的總趨勢是有經(jīng)驗、半經(jīng)驗、精度較低的數(shù)值計算方法向考慮多種因素影響，計算過程復雜、精度較高代表性較強的數(shù)值中計算分析法發(fā)展。尤其是計算機的使用，使這一領域的研究加快。巖體力學參數(shù)選取常用的方法有點群中心法、優(yōu)定斜率法、最小二乘法、隨機一模糊法等。點群中心法由于人為因素影響過多，目前已不常采用，國內對于巖體力學參數(shù)的研究主要是從巖體力學參數(shù)本身所包含的隨機性和模糊性出發(fā)，應用隨機理論和模糊數(shù)學的方法，對試驗所得的數(shù)據(jù)進行分析以獲得更為逼近巖體力學實際參數(shù)的“真值”[11]。
1.3.1水庫庫岸堆積體邊坡塌岸范圍預測方法研究現(xiàn)狀
水庫蓄水運行過程中，庫岸所處的地質環(huán)境將發(fā)生改變，自然平衡條件遭到破壞，引起岸坡變形失穩(wěn)，庫岸線也逐漸后退，直至達到新的平衡狀態(tài)為止，這一過程稱為庫岸再造。庫岸再造是一個十分復雜的動力地質過程，受岸坡物質組成、結構特征、形態(tài)及水流等多因素控制，塌岸過程復雜，尚無法精確地通過數(shù)學計算式來表達。
1.3.2地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀
地震邊坡穩(wěn)定性研究是邊坡穩(wěn)定性研究的重要方面，是巖土工程和地震工程中關心的重要問題之一。劉紅帥等認為，從地震作用下是否考慮邊坡巖體參數(shù)的不確定性的觀點來看，巖土邊坡地震穩(wěn)定分析方法可分為確定性方法和概率分析方法兩大類；從邊坡穩(wěn)定性計算中對地震動作用的不同處理方式來看，巖土邊坡地震穩(wěn)定性分析方法宜分為擬靜力法、滑塊分析法、數(shù)值模擬法和試驗法四大類[5，10，12-18]。
2.結束語
目前，我國的大部分已建、正在興建和規(guī)劃中的水利水電工程都在該地區(qū)。水利工程中庫岸邊坡的滑動范圍和穩(wěn)定性問題是大壩安全、社會效益和水利工程經(jīng)濟效益考慮的重要因素之一。同時，西南地區(qū)地殼活動頻繁，地震震級高、強度大，大量庫岸邊坡都是重力崩塌堆積體。西南堆積體邊坡，考慮地震作用下修正塌岸預測方法中圖解法，并將其用于預測邊坡滑動范圍；與實際情況對比進行反分析，藉此評價堆積體邊坡震后滑動范圍圖解法反分析在工程上的適用性。
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篇9
地質的測繪主要是運用地質相關的理論對工程項目的建設及地質進行精密的觀測和分析，了解對于建筑區(qū)各個工程地質的內在條件和它們之間的密切關系，然后按照測繪比和論文的尺寸把它們更好地繪制在圖紙上，并且通過勘測和試驗等編制成工程地質圖，作為工程勘測的首要的資料，供給對于項目各個部門的參考。對于長期的地質測繪它依靠于經(jīng)緯儀、平板儀、水準儀這三種較為局限的應用，在未來的發(fā)展中，逐漸的采用了相對來說較為先進的技術設備和設計的理念。現(xiàn)代的地質繪圖技術主要依賴于衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)、遙感勘測技術和地理信息系統(tǒng)技術。
1、工程地質測繪
工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作，在諸項勘察方法中最先進行。按一般勘察程序，主要是在可行性研究和初步勘察階段安排此項工作。但在詳細勘察階段為了對某些專門的地質問題作補充調查，也進行工程地質測繪。
工程地質測繪是運用地質、工程地質理論，對與工程建設有關的各種地質現(xiàn)象進行觀察和描述，初步查明擬建場地或各建筑地段的工程地質條件。將工程地質條件諸要素采用不同的顏色、符號，按照精度要求標繪在一定比例尺的地形圖上，并結合勘探、測試和其他勘察工作的資料，編制成工程地質圖。這一重要的勘察成果可對場地或各建筑地段的穩(wěn)定性和適宜性做出評價。
根據(jù)研究內容的不同，工程地質測繪可分為綜合性測繪和專門性測繪兩種。綜合性工程地質測繪是對場地或建筑地段工程地質條件要素的空間分布以及各要素之間的內在聯(lián)系進行全面綜合的研究，為編制綜合工程地質圖提供資料。在測繪地區(qū)如果從未進行過相同的或更大比例尺的地質或水文地質測繪，那就必須進行綜合性工程地質測繪。專門性工程地質測繪是對工程地質條件的某一要素進行專門研究，如第四紀地質、地貌、斜坡變形破壞等；研究它們的分布、成因、發(fā)展演化規(guī)律等。所以專門性測繪是為編制專用工程地質圖或工程地質分析圖提供資料的。無論何種工程地質測繪，都是為工程的設計、施工服務的，都有其特定的研究目的。
2、現(xiàn)代測繪技術的應用
現(xiàn)代測繪技術作為一門新的信息科學在經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的諸多領域正發(fā)揮著愈來愈大的作用。在這里主要介紹現(xiàn)代測繪技術在礦山測量方面、濕地方面、水利工程方面和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展情況。
2.1礦山測量方面
遙感技術在礦山測量中的應用已經(jīng)歷了較長的時間，并積累了豐富的經(jīng)驗。應用遙感資料，可獲取礦區(qū)實時、動態(tài)、綜合的信息源，對礦區(qū)環(huán)境進行監(jiān)測，為礦區(qū)環(huán)境保護提供決策支持。遙感資料用于找礦、礦區(qū)地質條件研究、煤層頂?shù)装逖芯康确矫娑家训玫綉茫羞@些，都說明遙感技術應用于礦山測量是礦山測量實現(xiàn)其現(xiàn)代任務的重要保證。
2.2濕地方面
利用遙感技術對濕地生物資源的分布、生長狀況及其變化進行估測。利用遙感技術多層次、多時相的動態(tài)監(jiān)測功能獲得及時可靠的數(shù)據(jù)，通過地理信息系統(tǒng)技術進行相關數(shù)據(jù)的實時更新，并對這些數(shù)據(jù)進行空間分析，可得到濕地的動態(tài)變化情況。
2.3水利工程方面
遙感技術能夠實時地對大江、大河和湖水水位進行監(jiān)測，可實時監(jiān)測洪水災害面積。RS和GIS集成能及早預報洪水淹沒范圍和干旱災情范圍，為防災、抗災提供準確信息。在水利樞紐工程竣工后，需對水庫大壩、大型橋梁等進行連續(xù)的、精密的監(jiān)測。現(xiàn)代測繪技術提供了連續(xù)、實時的安全運行監(jiān)控手段。
2.4地理信息系統(tǒng)的發(fā)展
從系統(tǒng)角度看，在未來的幾十年內，地理信息系統(tǒng)（GIS）將向著數(shù)據(jù)標準化（Interoperable GIS）、數(shù)據(jù)多維化（3D&4D GIS）、系統(tǒng)集成化（Component GIS）、系統(tǒng)智能化（Cyber GIS）、平臺網(wǎng)絡化（Web GIS）和應用社會化（數(shù)字地球DE）的方向發(fā)展。Interoperable GIS 互操作地理信息系統(tǒng)（Interoperable GIS）是GIS系統(tǒng)集成平臺，它實現(xiàn)在異構環(huán)境下多個地理信息的系統(tǒng)或其應用系統(tǒng)之間的互相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務。Web GIS 基于WWW的地理信息系統(tǒng)（Web GIS）是利用Internet技術在Web上空間信息供用戶瀏覽和使用。Digital Earth 它是對真實地球及其相關現(xiàn)象統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認識，其核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一地處理地球問題和最大限度地利用信息資源，從而完成數(shù)字地球的核心功能，光纜、衛(wèi)星通信技術以及計算機網(wǎng)絡等技術則完成海量空章數(shù)據(jù)的傳輸任務。
3地質測繪技術發(fā)展
3.1大地控制測量。
控制測量是地質測繪的基礎，地質礦區(qū)布設平面控制的方法，一是在國家一、二等三角控制下進行三、四等三角點的加密，另一是在國家一、二等三角點下不能加密情況下布設獨立的三、四等三角或五秒小三角鎖網(wǎng)作為礦區(qū)基本“平面控制.獨立的三角鎖網(wǎng)必須測定鎖網(wǎng)的起算邊長。我單位在上世紀末期引入載波靜態(tài)相對定位技術即多臺套GPS接收機結合后處理軟件以來，精密控制測量就不再限制于通視條件、距離條件這些因素，控制測量的工作模式有了很大的改觀，對于相對獨立斷點分布的礦區(qū)工程點不再需要長遠距離的測三角鎖從其他地方引入控制點，只需從起算點采用邊點連接跳躍式地可以直接引入到測區(qū)，極大地簡化了工作步驟，節(jié)省了時間和人力。
3.2地形測量技術。
地形測量的加密圖根控制，傳統(tǒng)的方法是在礦區(qū)基本控制點下布設測角圖根線形鎖及測角交會點，現(xiàn)在則采用導線測量、GPSRTK模式，極大地減少工作量，也提高了精度。
地形測量是地質測繪工作重要的任務，長期以來的測圖方法，以大平扳儀測圖，至今在大比例尺地形測圖中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主導地位的已經(jīng)是全野外數(shù)字化測量了，采用全站儀、RTK一天的工作量已是大平板儀所不能比擬，完全不可同日而語了。
4、結語
現(xiàn)代科學技術發(fā)展的綜合化整體方向極大地影響著現(xiàn)代測繪科學的發(fā)展趨勢，這種趨勢表現(xiàn)在現(xiàn)代測繪新理論的概括性增強，測繪新技術的技術綜合程度提高，各專業(yè)學科之間的相互交叉與滲透，測繪學與其它門類科學的聯(lián)系增強加大，測繪學吸收和移植其它學科成果的速度加快，這種學科內外的綜合化發(fā)展，將使現(xiàn)代測繪學不斷開拓出新的領域。測繪將成為構建“數(shù)字地球”、“數(shù)字中國”的主力軍。
5、參考文獻：
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篇10
水工建筑物不同于其他建筑物，有其自身的特點。因水工建筑物的建成，而使廣大范圍內的水文和水文地質條件發(fā)生變化。這種變化就可能引起水庫岸坡再造、水庫滲漏、水庫淤積和壩下游河床沖刷等作用。因此，必須重視勘察、設計、施工全過程，否則，后果極其嚴重。在壩址選擇時除了考慮主體建筑物攔水壩的地質條件外，還應研究包括溢洪、引水、電廠、航閘等建筑物的地質條件，為規(guī)劃、設計和施工提供可靠依據(jù)。
2.壩址選取的工程地質勘察
在自然界中，地質條件完美的壩址很少，尤其是大型的水利樞紐，對地質條件的要求很高，更不能完全滿足建筑物的要求。所謂“最優(yōu)方案”是比較而言的，最優(yōu)壩址在地質上也會存在缺陷。所以在壩址選擇時，應當考慮不同方案，并采取改善不良地質條件的處理措施。因此，地質條件較差，預計處理困難，投資高昂的方案，應首先被否定。壩址選擇時，工程地質論證的主要內容包括區(qū)域穩(wěn)定性、地形地貌、巖土性質、地質構造、水文地質條件和物理地質作用以及建筑材料等，還要預計到可能產生的工程地質問題和處理這些問題的難易程度，工作量大小等，下面分別論述。
2.1 區(qū)域穩(wěn)定性
區(qū)域穩(wěn)定性問題的研究在水利水電建設中具有特別重要的意義。圍繞壩址或要開發(fā)的河段，對區(qū)域地殼穩(wěn)定性和區(qū)域場地穩(wěn)定性進行深入研究是一項戰(zhàn)略任務。特別是地震的影響直接關系著壩址和壩型的選擇，一般情況下，地震烈度由地震部門提供，但對于重大的水利樞紐工程要進行地震危險性分析和地震安全性評價。因此，對于大型水電工程，在可行性研究階段，應組織專門力量解決區(qū)域穩(wěn)定性評價。
2.2 地形地貌
地形地貌條件是確定壩型的主要依據(jù)之一，同時，它對工程布置和施工條件有制約作用。狹窄、完整的基巖“v”型谷適合修建拱壩，寬高比大于2的“u”型基巖河谷區(qū)宜修建混凝土重力壩或砌石壩。寬敞河谷地區(qū)巖石風化較深或有較厚的松散沉積層，一般適于修建土壩。不同地貌單元，其巖性、結構有其自身的特點，如河谷開闊地段，其階地發(fā)育，二元結構和多元結構往往存在滲漏和滲透變形問題。古河道往往控制著滲漏途徑和滲漏量等。因此，在壩址比選時要充分考慮地形、地貌條件。
2.3 巖土性質
巖土性質對建筑物的穩(wěn)定來說十分重要，對壩址的比選具有決定性意義。因此，在壩址比選時，首先要考慮巖土性質。修建高壩，特別是混凝土壩，應選擇堅硬、完整、新鮮均勻、透水性差而抗水性強的巖石作為壩址。我國已建和正在施工的70余座高壩中，有半數(shù)建于強度較高的巖漿巖地基上，其余的絕大多數(shù)建于片麻巖、石英巖和砂巖上，而建于可溶性碳酸鹽巖、強度低易變形的頁巖、千枚巖上的極少。通過結合工程實踐，根據(jù)不同成因類型巖土的建壩適宜性及其主要問題作簡要概述。
（1）侵入的塊狀結晶巖體，一般致密堅硬、均一、完整、強度大、抗水性強、滲透性弱，是修建高混凝土壩最理想的地基，其中尤以花崗巖類為最佳。這類巖石需注意它們與圍巖以及不同侵入期的邊緣接觸面，平緩的原生節(jié)理，風化殼和風化夾層的分布，選壩時避開這些不利因素。
（2）噴出巖類強度較高、抗水性強，也是較理想的壩基。我國東南沿海、華北和東北有不少大壩坐落在這類巖石上。噴出巖的噴發(fā)間斷面往往是弱面，存在風化夾層、夾泥層及松散的砂礫石層，還有凝灰?guī)r的泥化和軟化等，對壩基抗滑穩(wěn)定性的影響不可忽視。此外，玄武巖中的柱狀節(jié)理，透水性很強，在選壩時也須注意研究。例如：桑干河干流上的山西省冊田水庫大壩壩基為新生代的玄武巖，柱狀節(jié)理極發(fā)育，壩基及繞壩滲漏嚴重，影響著水庫效益。
（3）深變質的片麻巖、變粒巖、混合巖、石英巖等，強度高、抗水性強、滲透性差，也是較理想的壩基。但是在這類巖體中選壩址，必須注意片理面的各向異性及軟弱夾層的存在，選壩時，應避開軟弱礦物富集的片巖（如云母片巖、石墨片巖、綠泥石片巖、滑石片巖）。在淺變質巖的板巖、千枚巖區(qū)，應特別注意巖石的軟化和泥化問題。
（4）沉積巖中，以厚層的砂巖和碳酸鹽巖為較好的壩基。這類巖石壩基較巖漿巖、變質巖的條件復雜。這是因為在厚層硬巖層中常夾有軟弱巖層，這些夾層力學強度低，抗水能力差，易構成滑移控制面。碎屑巖類如礫巖、砂巖等，強度與膠結物類型有關，一些膠結物在水的作用下可能產生溶解、軟化、崩解、膨脹等。在構造變動下往往發(fā)生層間錯動，經(jīng)過次生作用易于發(fā)生泥化。在壩址比選時必須十分注意這一問題。此外，碳酸鹽巖的巖溶洞穴和裂隙的發(fā)育，可能會產生嚴重的滲漏。
另外，在壩址比選中，河床松散覆蓋層具有重要意義。修建高混凝土壩，壩體必須座落在基巖之上，若河床覆蓋層過厚，就會增加壩基的開挖工程量，使施工條件復雜化。所以當其他條件大致相同時，應將壩址選擇在覆蓋層較薄的地段。有的河段因覆蓋層過厚，只得采用土石壩型。比選松散土體壩基的壩址時，須研究滲漏、滲透變形和振動液化等問題，而且應避開如淤泥類土等軟弱、易變形土層。
2.4 地質構造
地質構造在壩址選擇中同樣占有重要地位，對變形較為敏感的剛性壩來說更為重要。在地震強烈活動或活動性斷裂發(fā)育的地區(qū)，選壩時應盡量避開或遠離活斷層，而位于區(qū)域穩(wěn)定條件相對較好的地塊上。在選壩前的可行性研究時，應進行區(qū)域地質研究，查明區(qū)域構造格局，尤其要查明目前仍持續(xù)活動或可能活動斷裂的分布、類型、規(guī)模和錯動速率，并預測發(fā)生水庫誘發(fā)地震的可能及震級。國外有些水壩就因橫跨活斷層而壩體被錯開或致垮壩。地質構造也經(jīng)常控制壩基、壩肩巖體的穩(wěn)定。在層狀巖體分布地區(qū)，傾向上游或下游的緩傾巖層中存在層間錯動帶時，在后期次生作用下往往演化為泥化夾層，若有其他構造結構面切割的話，對壩基抗滑穩(wěn)定極為不利，在選壩時應特別注意。因為緩傾巖層的構造變動一般較輕微，容易被忽視。陡傾甚至倒轉巖層，由于構造形變強烈，巖石完整性受到強烈破壞，在選壩時更要特別注意查清壩基內緩傾角的壓性斷裂。總之，要盡可能選擇巖體完整性較好的構造部位作壩址，避開斷裂、裂隙強烈發(fā)育的地段。
2.5 水文地質條件
在以滲漏問題為主的巖溶區(qū)和深厚河床覆蓋層上選壩時，水文地質條件應作為主要考慮的因素。從防滲角度出發(fā)，巖溶區(qū)的壩址應盡量選在有隔水層的橫谷、且陡傾巖層傾向上游的河段上。同時還要考慮水庫有否嚴重的滲漏問題，庫區(qū)最好是強透水層底部有隔水巖層的縱谷，且兩岸的地下分水嶺較高。當巖溶區(qū)無隔水層可以利用的情況下，壩址應盡可能選在弱巖溶化地段。這就要求仔細分析研究巖層結構、地質構造和地貌條件。
2.6 物理地質作用
影響地址選擇的物理地質作用較多，諸如巖石風化、巖溶、滑坡、崩塌、泥石流等，但從一些水庫失事實例來看，滑坡對選擇壩址的影響較大。在河谷狹窄的河段上建壩可節(jié)省工程量和投資，所以選擇壩址時總希望找最窄的峽谷段。但是，峽谷地段往往存在岸坡穩(wěn)定問題，一定要慎重研究。如法國羅曼什河上游一壩址，地形上系狹窄河段，河谷左岸由花崗巖和三疊紀砂巖及石灰?guī)r構成。右岸是里亞斯頁巖，表面上看來巖體較完整，后經(jīng)鉆探發(fā)現(xiàn)頁巖下面為古河床相的砂礫石層，表明了頁巖是古滑坡體物質，滑坡作用將河槽向左岸推移了70m。因而只得放棄該壩址而另選新址。
2.7 天然建筑材料
天然建筑材料也是壩址選擇的一個重要因素。壩體施工常常需要當?shù)夭牧希瑝沃犯浇欠裼匈|量合乎要求，儲量滿足建壩需要的建材，如砂石、黏土等，是壩址選擇應考慮的。天然建筑材料的種類、數(shù)量、質量及開采條件及運輸條件對工程的質量、投資影響很大，在選擇壩址時應進行勘察。
3.結語
從實踐表明，選擇壩址是水利水電建設中一項具有戰(zhàn)略意義的工作，它直接關系到水工建筑物的安全、經(jīng)濟和正常使用。工程地質條件在選壩中占有極其重要的地位，選擇一個地質條件優(yōu)良的壩址，并據(jù)此合理配置水利樞紐的各個建筑物，以便充分利用有利的地質因素、避開或改造不利的地質因素。
篇11
（一）課程內容多，授課學時少
根據(jù)國家高等教育對人才培養(yǎng)的要求，近些年來，多數(shù)院校在培養(yǎng)方案的制定上存在著向公共課傾斜的現(xiàn)象，這使得專業(yè)課學時被不斷壓縮。主要表現(xiàn)在課程學時少，尤其是實踐教學環(huán)節(jié)。過去動輒幾十學時乃至上百學時的課程，現(xiàn)在多為32～48學時。在多數(shù)煤炭院校中，水文與水資源工程專業(yè)開設有基礎地質學、礦物巖石學、構造地質學等課程，具有一定的地學背景。即便如此，工程地質學課程仍涉及工程巖土學、工程動力地質作用、巖土工程勘察等方面的內容，這使得該課程教學內容繁雜，教師上課難度增大。在此情況下，如不進行課程教學改革，教師就無法很好地完成相關內容的講授；同時學生對專業(yè)領域知識的學習也將停留在較淺的感性認知階段，不能理解機理性的問題，更不能深刻地認識該課程在國民經(jīng)濟建設中的作用，這勢必對學生未來就業(yè)產生不利的影響。
（二）教學方法單調
工程地質學課程基本概念和基本原理較多，同時該課程又具有很強的實踐性，因此，單一的多媒體或板書授課模式很難調動學生的積極性。加之個別教師實踐經(jīng)驗不足，存在照本宣科的現(xiàn)象；而個別教師授課又完全脫離指定教材，這些都容易使學生產生厭學心理。此外，課程中涉及的一些教學內容，諸如崩塌、滑坡等災害的形成機理及演化過程等比較抽象，單純在PPT中以圖片形式展示，不能很好地呈現(xiàn)，學生缺少感性的認識，這在一定程度上挫傷了學生學習的積極性和主動性。
（三）實踐環(huán)節(jié)薄弱
近些年來，隨著高校的不斷擴張，教學資源的投入問題已經(jīng)成為高校普遍面臨的問題。具體到實踐教學環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)兩個方面：一方面野外實踐場地或基地功能缺失，滿足不了野外實踐教學的需求；另一方面學生人數(shù)與設備臺套數(shù)不成比例，同時也存在部分試驗儀器無場地安放的尷尬局面，導致部分試驗無法開出，學生動手能力得不到培養(yǎng)。此外，還存在實驗教學方式和時間不靈活等問題。目前多數(shù)院校的室內實驗都是教師準備好試驗后，學生在制定的條件下按照實驗指導書進行，學生真正思考的較少，部分學生既不動腦也不動手，而是依靠同組其他同學來完成實驗，這不利于學生實踐能力的培養(yǎng)，容易導致學生實踐能力不足或喪失。
（四）考核方式單一
考核成績比例分配不合理，多數(shù)院校該課程考核成績都是由期末考試成績（約占70%～80%）和平時成績（占20%～30%）組成，而平時成績又多以上課出勤率、課外作業(yè)以及實踐環(huán)節(jié)表現(xiàn)等形式存在，其中上課出勤率占主導地位。這樣難免會存在一些學生到課不聽課，考前突擊且考分很高的現(xiàn)象。此外，考核的內容也不夠全面，多側重于理論知識，往往忽視學生動手能力的考核，最終導致校內所學知識與實際工作脫節(jié)，不利于綜合人才的培養(yǎng)。
二、課程教學改革探索
針對當前教學過程中存在的問題，結合近年來的教學和實踐經(jīng)驗，提出從教學內容、教學手段和教學環(huán)節(jié)等幾方面對課程教學進行改革。
（一）合理優(yōu)化教學內容，改專業(yè)通識教學為行業(yè)特色教學
在教學內容的選擇上，要突出院校的特色優(yōu)勢。針對煤炭院校水文與水資源工程專業(yè)具有地學背景這一特點，工程地質學課程教學可主要講解三部分的內容，即巖土體工程地質性質研究、工程動力地質作用研究以及工程地質勘察等。巖土體工程地質性質研究是該課程的基礎，該部分主要講授土的物質組成、物理力學性質以及巖土體的工程地質特性；工程動力地質作用研究是該課程的核心內容，講授學時應占總學時的一半以上。該部分主要講授活斷層和地震、斜坡、巖溶、泥石流及地下硐室的工程地質研究；工程地質勘察部分主要講授工程地質測繪、勘探、試驗以及長期觀測等幾種工程地質勘察方法。課程教學要確保在有限的學時內突出重點，同時也要注意前后所學課程內容上的銜接，避免重復。
（二）豐富教學方法和手段，改單一的滿堂灌為交互式教學
工程地質學具有較強的實踐性，其教學目標是要培養(yǎng)學生對于工程地質現(xiàn)象的認識、判斷能力和工程地質問題的分析、處理能力，這需要在傳統(tǒng)教學模式的基礎上，緊扣學科的發(fā)展前沿和熱點問題，豐富教學方法和手段，靈活組織課堂教學。
傳統(tǒng)課堂教學方式使學生獲取的知識較多地局限在抽象的經(jīng)驗上，而現(xiàn)代化的教學手段不僅可以使學生獲取抽象的理論知識，還可以提供豐富的觀察經(jīng)驗，在一定程度上將理論與實踐相結合，因此要充分利用現(xiàn)代化的教學手段。如在講授滑坡、泥石流等內容時可采用flash動畫或影像資料展示災害的形成過程、危害以及其防治措施；在講授地震的工程地質研究內容時可結合典型的地震（512汶川大地震），講解地震發(fā)生的機理及預警預防措施；在講解地下硐室位置的工程地質論證時，可借助物理模型來分析地形、地質構造、巖性特征等對硐室位置的影響等等。這些方法和手段的引入不僅可增強教學的直觀性、主動性，同時也可節(jié)省一定的時間，擴大課堂教學的信息量，提高教學效果。
鑒于該課程內容多，課時少，可采取學生自學、教師課堂講解和課外輔導答疑相結合的教學方法，以鍛煉學生的自學能力。還可就工程地質學領域的熱點問題，設置課堂辯論。通過教師布置論題學生收集資料學生課堂辯論教師講解剖析的教學過程，改過去教學單行道（教師到學生）為雙行道（教師到學生，學生到教師），引導學生分析問題和解決問題。例如，針對近期發(fā)生的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害，可設置地質災害的主要誘因？人類活動or自然條件的論題，讓學生通過查閱與崩塌、滑坡、泥石流等災害相關的資料，展開討論與辯論，從而達到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相關知識的目的。此外，還可增加一些工程實例課，讓學生嘗試用所學知識去解決實際問題。例如利用最新發(fā)生的地震、滑坡及泥石流等地質災害的工程實例，探討這些災害的發(fā)生機理及防治措施，從而鍛煉學生發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的能力。
（三）加強實踐環(huán)節(jié)教學，改被動式接受為主動式探索
在實施實踐教學活動時，要強調以學生為主體，培養(yǎng)學生的動手能力，充分發(fā)揮實驗教師的引導作用。在進行實驗之前，指導教師可提出實驗要求及注意事項，并給出參考意見，讓學生自行設計實驗方案，將原來的驗證性實驗改為設計性實驗。盡量創(chuàng)造條件讓學生開拓思維，發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，激發(fā)學生學習的主動性和積極性，提高洞察力，培養(yǎng)嚴肅認真和實事求是的工作作風，提高學生的綜合素質。
野外實踐應有效地將理論與實際相結合。因此，在進行野外實踐教學時地點應盡可能選擇工程地質現(xiàn)象豐富的地方。對河南理工大學而言，可在市區(qū)北部的縫山針公園進行為期半天的實踐教學活動。結合園區(qū)內原有采石場開挖形成的人工邊坡講解邊坡的應力分布狀態(tài)及變化特征，邊坡變形破壞類型及穩(wěn)定性的影響因素，同時還可結合該園區(qū)的生態(tài)恢復治理工程講解邊坡變形破壞的防治原則和措施。此外，可結合水文與水資源工程專業(yè)學生未來就業(yè)意愿和方向，在畢業(yè)設計（論文）環(huán)節(jié)安排一些與工程地質有關的實踐內容，例如巖土工程勘察設計或巖土工程分析與評價、邊坡穩(wěn)定性分析與評價以及煤矸石堆積體穩(wěn)定性分析等。在畢業(yè)設計（論文）過程中要充分發(fā)揮學生的主觀能動性，讓學生多動手、多動腦，多方位培養(yǎng)學生獲取知識的能力和創(chuàng)新能力。
（四）完善考核內容與方式，改重視理論考核為突出實踐性考核
篇12
地理信息系統(tǒng)(GIS)是由計算機系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成的，通過利用數(shù)據(jù)的空間屬性，實現(xiàn)了圖形與數(shù)據(jù)的結合。它通過可視化平臺多維地顯示數(shù)據(jù)，揭示數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)和隱藏在數(shù)據(jù)背后的信息。作為傳統(tǒng)地圖學與現(xiàn)代信息技術相融合的一門空間技術，GIS是水利信息采集、存儲、管理、分析、表達的有力工具。水利信息量大繁雜，既有實時數(shù)據(jù)，又有歷史數(shù)據(jù);既有環(huán)境數(shù)據(jù)，又有經(jīng)濟數(shù)據(jù);既有矢量數(shù)據(jù)，又有柵格數(shù)據(jù)，這些信息中80%以上與空間信息相關。實踐證明:GIS可以勝任存儲、管理這么龐雜的數(shù)據(jù)。水利信息化是國家以信息化改造和提升傳統(tǒng)產業(yè)思路在水利行業(yè)的具體體現(xiàn)，是推動水利現(xiàn)代化的重要措施之一。近年來，GIS技術已深入到水利工程的各個方面，并發(fā)揮了巨大的作用。如國家防洪抗災總指揮部開發(fā)的“區(qū)域性防洪減災信息系統(tǒng)”，是基于GIS工具軟件Mapinfo平臺開發(fā)的。文獻[1]利用了GIS技術，開發(fā)了三峽工程信息系統(tǒng)(TGPIS)及三峽工程測繪管理系統(tǒng)(SMMS)。據(jù)此，GIS已經(jīng)運用到水利工程的各個方面。
2GIS支持下的水利工程勘察信息管理
傳統(tǒng)水利工程勘察資料管理方法以紙質檔案為主，借助檔案管理軟件和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)管理，這些管理方法無法適應信息化管理的需求，存在諸多弊端，[2]信息利用率低、信息交換手段缺乏、信息表現(xiàn)形式單調等。水利工程勘察信息具有明顯的與地理位置相關的空間特性傳統(tǒng)的信息表達手段對空間特性[3]的描述是非常困難的，而GIS空間數(shù)據(jù)處理和管理為勘察信息管理提供了技術支持。GIS能夠管理并描述地表及其附著物的空間信息與屬性信息，具有強大的圖形、圖像及屬性數(shù)據(jù)處理能力，能夠對地理信息及其相關信息提供采集、處理、管理、制圖等功能。其次，現(xiàn)有水利工程勘察數(shù)據(jù)可以方便的與GIS數(shù)據(jù)進行融合。已有水利勘察資料包括巖層、構造、水文、巖土體的物理力學性質等，大多直接與鉆孔資料相關，這些信息可以通過關系數(shù)據(jù)庫進行管理，GIS可以通過一定技術與關系數(shù)據(jù)庫關聯(lián)。
基于GIS勘察信息管理系統(tǒng)設計與開發(fā)，目前并不成熟。[4]系統(tǒng)開發(fā)思路是通過背景圖層的加載建立空間數(shù)據(jù)庫，運用GIS統(tǒng)一管理，通過鉆孔信息的收集錄入建立勘察資料屬性數(shù)據(jù)庫，運用關系數(shù)據(jù)庫(DBMS)進行管理。
3基于GIS的CAD地形圖管理
在水利工程，特別是大型水利工程(如跨流域調水工程)中，工程選址是一個人機交會、反復修改優(yōu)化、集設計和決策于一體的過程，往往涉及范圍廣泛，內容復雜。應用傳統(tǒng)的選址方法往往需要大量的野外實地踏勘工作，這不僅耗費巨大的人力、物力和財力，而且給施工的進度造成了影響。目前，水利勘察信息管理中，GIS應用并不廣泛。勘測設計部門對計算機的應用還處于CAD的機助制圖階段，還沒有引入GIS進行數(shù)據(jù)管理和分析，如何充分發(fā)揮計算機在數(shù)據(jù)管理和輔助設計中的作用，是面臨的主要問題。
應用GIS為水利工程服務，建立空間數(shù)據(jù)庫是基礎，空間分析是核心。數(shù)字地形信息是GIS的重組成部分，是地理空間數(shù)據(jù)的基本信息之一。地形圖為各種勘察、規(guī)劃、設計的地理信息載體，地形圖數(shù)據(jù)要同時滿足測繪制圖、GIS數(shù)據(jù)交換及分發(fā)的需要。因此，建立GIS的第一步是設計并建立數(shù)字地圖數(shù)據(jù)庫。已有的AutoCAD數(shù)字地形圖只是GIS數(shù)據(jù)庫建立的數(shù)字化形式的基礎數(shù)據(jù)源，將已有的 AutoCAD數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)轉換為滿足GIS要求的數(shù)據(jù)格式，已為技術所需。空間數(shù)據(jù)信息包括3方面:空間定位信息(實體的坐標)、空間關系及屬性數(shù)據(jù)。實際應用中，CAD/GIS數(shù)據(jù)轉換可分為直接轉換和間接轉換兩種方法[5]。而地圖生產中矢量數(shù)據(jù)格式的轉換有兩種方法，即自行編程轉換法和商品軟件工具轉換法[6]。自行編程轉換是使用計算機程序語言(如VB、VC、DEPH I等)自行編制程序，并通過運行程序來實現(xiàn)。軟件工具轉換，則是通過某一制圖系統(tǒng)軟件的轉入、轉出的功能菜單選項來實現(xiàn)，例如ArcGIS軟件工具。
4基于GIS的水利工程施工可視化管理
大型水利水電工程施工是一項復雜而又艱巨的工作，利用計算機進行輔助管理是人們一直所追求的目標。因此，把GIS技術應用于水利水電工程施工管理領域，來輔助工程施工管理、模擬仿真施工過程，以及進行地形地質的數(shù)字化與可視化，是一種新的發(fā)展方向。以信息的數(shù)字化、直觀化、可視化為出發(fā)點，GIS可將復雜的工程施工過程以可視化的形式表達出來，為全面、準確、快速地分析掌握工程施工全過程提供有力地分析工具，實現(xiàn)工程施工信息的高效應用和科學管理。GIS的應用，將推動水利水電工程施工的數(shù)字化、可視化、智能化的發(fā)展。
系統(tǒng)仿真技術是隨著計算機科學與技術的發(fā)展而逐步形成的一門新興學科。現(xiàn)代仿真技術已成為分析、研究、評價和管理復雜系統(tǒng)不可缺少的重要手段，為大型水利工程施工管理提供了有效的途徑。集面向對象圖形建模技術、動態(tài)仿真技術、可視化技術、動畫技術及數(shù)據(jù)庫技術于一體的可視化仿真技術正是當前先進仿真技術與應用研究的核心。目前，GIS與可視化仿真結合的方式主要包括:①融合式。這種集成方式數(shù)據(jù)傳遞方便高效，操作簡便，但開發(fā)費用高，開發(fā)周期長;②擴展式。通過建立擴展模塊來實現(xiàn)數(shù)據(jù)相互交換和信息共享，此方式開發(fā)簡便、費用低廉，兩者具有相對獨立性及可擴展性，便于系統(tǒng)的維護及進一步開發(fā)。涉及虛擬地形的實時可視化技術，及基于分形理論的實時可視化的動態(tài)擴展技術等，目前是研究的熱點。
5結 論
水利是國民經(jīng)濟的基礎設施，是經(jīng)濟社會發(fā)展的制約因素。目前，水利信息化的研究與發(fā)展，成為提升傳統(tǒng)行業(yè)的研究核心，水利行業(yè)與GIS的融合正如火如荼的展開。從水利工程地質勘察，到工程選址，到運用GIS對地形圖管理以輔助設計，再到整個水利工程施工的可視化管理，GIS與水利工程的兼容，貫穿了整個水利工程建設過程。GIS將為水利工程的實施，提供一個科學有效、便捷直觀的設計、分析及管理手段。
參考文獻
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2 李生林、秦素娟、薄遵昭等.中國膨脹土工程地質研究(第一版)[M].南京:江蘇科學技術出版社，1992.171～173
3 柴壽喜、韓文峰、王 沛等.用凍干法制備微結構測試用土樣的試驗研究[J].煤田地質與勘探，2005.33(2):46～48
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1.1 氣候變化對于大型水利工程設計所造成的影響
在氣候變化的情況下，設計水利工程應考慮以下問題：
（1）氣候變化可使的發(fā)生干旱的程度、范圍、頻率等加劇，從而影響其供水的保證率
（2）氣候變化導致流域降雨與徑流等發(fā)生改變，使得流域設計洪水與設計暴雨等受到影響，換而言之就是使得水利工程的防洪設計標準受到影響。
（3）暴雨強度與次數(shù)的加劇，均可致使地質災害的發(fā)生與加大泥沙沖淤所對于水利工程的安全與壽命的影響。
（4）氣候變化與變異都會使得發(fā)生極端水文氣候事件的強度與頻次大大增加，從而引發(fā)計劃外的洪水，導致設計與編制水利工程運行質量的計劃受到影響。
1.2 氣候變化對于大型水利工程的運行管理所造成的影響
對于大型水利工程運行管理過程中，應考慮一下問題：
（1）在“溫室效應”的背景下，因為發(fā)生極端災害氣象的頻率與強度有所增強，因此在運行管理的過程中，要注重監(jiān)測、預報水情信息，加強編制、執(zhí)行防洪抗旱的應急預案。
（2）因為受到氣候變暖與人類活動的影響，流域的來、用水條件和原本設計會有明顯的變動，所以已建工程運行的規(guī)模、規(guī)則要做出相應的調整，從而保障水利工程的安全性與洪水的資源化。
（3）氣候變化明顯影響水生態(tài)環(huán)境，在運行調度水利工程中，要充分考慮到生態(tài)環(huán)境用水，可治理與保護逐漸惡化的水生態(tài)環(huán)境，可持續(xù)利用水資源。
2 氣候變化對于南水北調工程所造成的影響
南水北調由三條調水線路和海河、淮河、黃河與長江四大江河聯(lián)系，構成了“四橫三縱”的布局，從而實現(xiàn)我國水資源的南北調配、東西互補的合理配置。
2.1 氣候變化對于華北地區(qū)水資源的影響
根據(jù)氣候模型顯示，華北地區(qū)2050～2100年的降水量會增加，但是氣溫升高的幅度大，蒸發(fā)量也隨之加大，讓徑流增加不明顯。徑流量的增加可否抵消經(jīng)濟社會發(fā)展與人口增長對于水的需求，預測未來需水量起著決定性的作用。研究表明，生活水平、人口增長的提高與生態(tài)、工業(yè)用水量的加大，使得需水量不斷增加，未來的徑流量遠遠不能滿足需水量，因此北方缺水的局面還不能有根本性的解決。按照水利部水利信息中心所模擬的結果：在2061至2090年中，北方地區(qū)山西、陜西、甘肅與寧夏等省區(qū)的徑流量會有減少的趨勢，減幅為2%、3%、6%與10%。結合生態(tài)需水量的加大、科技發(fā)展對于節(jié)水的影響與人類活動對于徑流的削減等，氣候變化不能有效緩解我國華北地區(qū)的缺水情況。
2.2 氣候變化對于調水區(qū)所造成的影響
氣候變化致使在空間、時間上河流徑流的變化，所以會直接影響到華北地區(qū)能調水量的多少，與此同時，也影響到調入去需水量的大小。
（1）對于東線能調出水量的影響。據(jù)研究顯示，氣候變化會加大汛期長江下游的徑流量，不過其年內的分配也會隨之發(fā)生改變，當南水北調與三峽水庫蓄水一同進行時，要預防枯水年對于下游航運、入海徑流的銳減和生態(tài)環(huán)境的約束都會加劇風暴潮災、海水入侵。除此之外，氣溫變化對于調水水質也有所影響，特別是在枯水年，是不容忽略的。
（2）影響中線的可調水量。陳劍池等相關學者用月水量的平衡模型和7種GCMs模型所給出溫室氣體加倍情況下氣候情景的輸出值，并綜合漢江流域未來需水的預測，模擬算出丹江口的徑流量對于不同氣候情景的情況和丹江口能調水量的影響。模擬得出初期能調水量會減少了3.5%，后期的能調水量減少了2.2%，平均年調水量減少了4.8～5.0億立方米。氣候變化對于能調水量的影響不大，基本能忽略。
陳德亮等采取了兩參數(shù)分布式的水文模型，使用HadCM2與ECHAM4這兩個GCMs模型，探討了漢江徑流受氣候變化的影響程度，從研究中可見，在HadCM2的情境下，2051至2080增量15%，比2021至2050年增多10%；在ECHAM4的情境下，則相反，2021至2050年平均年徑流量增加10%，比2051至2080年增量2%。
現(xiàn)在所得的結果均為在特定的氣候背景中所假設的可能性，但氣候變化是不可預測的，因此也會產生異于結果的氣候響應，結果也因此而具有局限性。所以，有必要深入地認識氣候變化對于南水北調工程調水區(qū)域受水區(qū)的可能性影響。
3 結語
氣候變化導致了全球水文循環(huán)的改變，從而引起了在時空上水資源的再分配，汛期洪澇、暴雨與干旱等水文極端事件發(fā)生的頻率呈上升的趨勢，從而使得大型水利工程設計、運行等受到不同程度的影響。
參考文獻：
[1]常軍，顧萬龍，竹磊磊，李素萍.河南5座大型水庫上游流域氣候變化及對水庫運行影響分析[A]；第26屆中國氣象學會年會氣候變化分會場論文集[C]，2009.
