水文地質(zhì)學(xué)論文精選(九篇)

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第1篇：水文地質(zhì)學(xué)論文范文

1.1水文地質(zhì)學(xué)科涵義與研究對象

地下水即是賦存于地面以下巖石空隙中的水。地下水的功能主要包括：資源、生態(tài)環(huán)境因子、災(zāi)害因子、地質(zhì)營力與信息載體。地下水及賦存地下水的介質(zhì)還具有一些另外的功能。水文地質(zhì)學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用是與地下水及其賦存介質(zhì)的功能相聯(lián)系的。

1.2水文地質(zhì)學(xué)的定義

地下水這一名詞有廣義與狹義之分。廣義的地下水是指賦存于地面以下巖土空隙中的水；包氣帶及飽水帶中所有含于巖石空隙中的水均屬之。狹義的地下水僅指賦存于飽水帶巖土空隙中的水。

水文地質(zhì)學(xué)（hydrogeology）是研究地下水的數(shù)量和質(zhì)量隨空間和時間變化的規(guī)律，以及合理利用地下水或防治其危害的學(xué)科。它研究在與巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相互作用下地下水水量和水質(zhì)的時空變化規(guī)律以及如何運用這些規(guī)律興利除害。

1.3水文地質(zhì)學(xué)研究的范疇及任務(wù)

水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的科學(xué)，主要研究地下水的分布、運動和形成規(guī)律，地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，地下水資源評價、開發(fā)及其合理利用，地下水對工程建設(shè)和礦山開采的不利影響及其防治等。在不同環(huán)境中，地下水的埋藏、分布、運動和組成成分均不相同。查明上述各方面狀況，可為科學(xué)地利用或防治地下水提供根據(jù)。水文地質(zhì)學(xué)對地下水的研究，著重自然歷史和地質(zhì)環(huán)境的影響，同主要用水文循環(huán)和水量平衡原理研究地下水的地下水水文學(xué)關(guān)系密切，只是研究的側(cè)重點稍有不同。

1.4水文地質(zhì)學(xué)及分支

隨著科學(xué)的發(fā)展和生產(chǎn)建設(shè)的需要，水文地質(zhì)學(xué)又分為區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)、地下水動力學(xué)、水文地球化學(xué)、供水水文地質(zhì)學(xué)、礦床水文地質(zhì)學(xué)、土壤改良水文地質(zhì)學(xué)等分支學(xué)科。近年來，水文地質(zhì)學(xué)與地?zé)帷⒌卣稹h(huán)境地質(zhì)等方面的研究相互滲透，又形成了若干新領(lǐng)域，如環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)、地下水資源管理、同位素水文地質(zhì)學(xué)等。隨著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人類對生態(tài)環(huán)境的影響到了舉足輕重的地步，與環(huán)境生態(tài)有關(guān)的水文地質(zhì)問題迅速增長。

水文地質(zhì)學(xué)是從尋找和利用地下水源開始發(fā)展的，圍繞實際應(yīng)用，逐漸開展了理論研究，目前已形成了一系列分支。

1.4.1地下水動力學(xué)

地下水動力學(xué)是研究地下水的運動規(guī)律，探討地下水量、水質(zhì)和溫度傳輸?shù)挠嬎惴椒ǎM(jìn)行水文地質(zhì)定量模擬。這是水文地質(zhì)學(xué)的重要基礎(chǔ)。

1.4.2水文地球化學(xué)

水文地球化學(xué)是水文地質(zhì)學(xué)的另一個重要基礎(chǔ)。研究各種元素在地下水中的遷移和富集規(guī)律，利用這些規(guī)律探討地下水的形成和起源、地下水污染形成的機制和污染物在地下水中的遷移和變化、地下水與礦產(chǎn)形成和分布的關(guān)系，尋找金屬礦床、放射性礦床、石油和天然氣，研究礦水的形成和分布等。

1.4.3供水水文地質(zhì)學(xué)

供水水文地質(zhì)學(xué)是為了確定供水水源而尋找地下水，通過勘察，查明含水層的分布規(guī)律、埋藏條件，進(jìn)行水質(zhì)與水量評價。合理開發(fā)利用并保護(hù)地下水資源，按含水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管理。

1.4.4礦床水文地質(zhì)學(xué)

礦床水文地質(zhì)學(xué)是研究采礦時地下水涌入礦坑的條件，預(yù)測礦坑涌水量以及其它與采礦有關(guān)的水文地質(zhì)問題。

1.4.5農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學(xué)

農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容主要包括兩方面，一是為農(nóng)田提供灌溉水源進(jìn)行水文地質(zhì)研究；二是為沼澤地和鹽堿地的土壤改良，防治次生土壤鹽堿化等問題進(jìn)行水文地質(zhì)論證。

1.4.6水文地?zé)釋W(xué)

地?zé)崾且环N新的能源，如何利用由地下熱水或熱蒸汽攜至地表的地?zé)崮埽脕砣∨厥以耘嗷虻責(zé)岚l(fā)電等，以及地下熱水的形成、分布規(guī)律，以及勘察與開發(fā)方法等，是水文地?zé)釋W(xué)的研究內(nèi)容。

1.4.7區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)

區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水區(qū)域性分布和形成規(guī)律，以指導(dǎo)進(jìn)一步水文地質(zhì)勘察研究，為各種目的的經(jīng)濟(jì)區(qū)劃提供水文地質(zhì)依據(jù)。

1.4.8古水文地質(zhì)學(xué)

古水文地質(zhì)學(xué)是研究地質(zhì)歷史時期地下水的形成、埋藏分布、循環(huán)和化學(xué)成分的變化等。據(jù)此，可以分析古代地下水的起源與形成機制，闡明與地下水有關(guān)的各種礦產(chǎn)的形成、保存與破壞條件。

地下水的形成和分布與地質(zhì)環(huán)境有密切聯(lián)系。水文地質(zhì)學(xué)以地質(zhì)學(xué)為基礎(chǔ)，同時又與巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地史學(xué)、地貌學(xué)、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)等學(xué)科關(guān)系密切。工程地質(zhì)學(xué)是與水文地質(zhì)學(xué)是同時相應(yīng)發(fā)展起來的，因此兩者有不少內(nèi)容相互交叉。

地下水積極參與水文循環(huán)，一個地區(qū)水循環(huán)的強度與頻率，往往決定著地下水的補給狀況。因此，水文地質(zhì)學(xué)與水文學(xué)、氣象學(xué)、氣候?qū)W有密切關(guān)系，水文學(xué)的許多方法也可應(yīng)用于水文地質(zhì)學(xué)。地下水運動的研究，是以水力學(xué)、流體力學(xué)理論為基礎(chǔ)的，并應(yīng)用各種數(shù)學(xué)方法和計算技術(shù)。

2 水文地質(zhì)學(xué)演化歷史與發(fā)展現(xiàn)狀

2.1水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展簡史

人們早在遠(yuǎn)古時代就已打井取水。中國已知最古老的水井是距今約5700年的浙江余姚河姆渡古文化遺址水井。古波斯時期在德黑蘭附近修建了坎兒井，最長達(dá)26公里，最深達(dá)150米。約公元前250年，在中國四川，為采地下鹵水開鑿了深達(dá)百米以上的自流井。中國漢代鑿龍首渠，是一種井、渠結(jié)合的取水建筑物。在利用井泉的過程中，人們也探索了地下水的來源。法國帕利西、中國徐光啟和法國馬略特，先后指出了井泉水來源于大氣降水或河水入滲。馬略特還提出了含水層與隔水層的概念。

1855年，法國水力工程師達(dá)西，進(jìn)行了水通過砂的滲透試驗，得出線性滲透定律，即著名的達(dá)西定律，奠定了水文地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)。1863年，法國裘布依以達(dá)西定律為基礎(chǔ)，提出計算潛水流的假設(shè)和地下水流向井的穩(wěn)定流公式。1885年。英國的張伯倫確定了自流井出現(xiàn)的地質(zhì)條件。奧地利福希海默在1885年制出了流網(wǎng)圖并開始應(yīng)用映射法。

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，對地下水起源又提出了一些新的學(xué)說。奧地利修斯于1902年提出了初生說。美國萊恩、戈登和俄國安德魯索夫在1908年分別提出在自然界中存在與沉積巖同時生成的沉積水。1912年，德國凱爾哈克提出地下水和泉的分類，總結(jié)了地下水的埋藏特征和排泄條件。美國邁因策爾于1928年提出了承壓含水層的壓縮性和彈性。他們?yōu)樗牡刭|(zhì)學(xué)的形成作出了重要貢獻(xiàn)。

泰斯于1935年利用地下水非穩(wěn)定流與熱傳導(dǎo)的相似性，得出了地下水流向水井的非穩(wěn)定流公式即泰斯公式，把地下水定量計算推進(jìn)到了一個新階段。20世紀(jì)中葉，蘇聯(lián)奧弗琴尼科夫和美國的懷特在水文地球化學(xué)方面作出了許多貢獻(xiàn)。到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時，在地下水的賦存、運動、補給、排泄、起源以至化學(xué)成分變化、水量評價等方面，均有了較為系統(tǒng)的理論和研究方法。水文地質(zhì)學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為一門成熟的學(xué)科。

20世紀(jì)中葉以來，合理開發(fā)、科學(xué)管理與保護(hù)地下水資源的迫切性和有關(guān)的環(huán)境問題，越來越引起人們的重視。同時，人們對某些地下水運動過程有了新的認(rèn)識。1946年起，雅可布和漢圖什等論述了孔隙承壓含水層的越流現(xiàn)象。英國博爾頓和美國的紐曼分別導(dǎo)出了潛水完整井非穩(wěn)定流方程。

由于預(yù)測地下水運動過程的需要，促進(jìn)了水文地質(zhì)模擬技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)30年代開展了實驗室物理模擬，40年代末發(fā)展起來的電網(wǎng)絡(luò)模擬，到50—60年代在解決水文地質(zhì)問題中得到應(yīng)用。

由于電子計算機技術(shù)的發(fā)展，70～80年代，地下水?dāng)?shù)學(xué)模擬成為處理復(fù)雜水文地質(zhì)問題的主要手段。同時，同位素方法在確定地下水平均貯留時間，追蹤地下水流動等研究中得到應(yīng)用。遙感技術(shù)及數(shù)學(xué)地質(zhì)方法也被引進(jìn)，用以解決水文地質(zhì)問題。對于地下水中污染物的運移和開采地下水引起的環(huán)境變化，引起廣泛的重視。20世紀(jì)60年代以來，加拿大的托特提出了地下水流動系統(tǒng)理論，為水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展開拓了新的發(fā)展前景。

2.2國外水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

水文地質(zhì)學(xué)是一門年輕的學(xué)科，它是基于地下水在地質(zhì)單元內(nèi)運移時所發(fā)生的物理和化學(xué)變化而發(fā)展起來的，水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的數(shù)量和質(zhì)量隨空間和時間變化的規(guī)律，以及合理利用地下水或防治其危害的學(xué)科。水文地質(zhì)學(xué)誕生于19世紀(jì)中期，在20世紀(jì)初，依據(jù)法國水文地質(zhì)學(xué)理論原則（A.Hazen，C.Slichter，F(xiàn).King，O.Mainzer等），美國水文地質(zhì)科學(xué)家發(fā)展了實用水文地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用。與此同時，德國和奧地利的水文地質(zhì)學(xué)家（F.Forchheimer，A.Thiem，O.Smreker，J.Kozeny等）詳細(xì)解釋了水文地質(zhì)，尤其是關(guān)于地下水流域和水力工程方面調(diào)查的方法。俄國人對水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展有著重大的貢獻(xiàn)（W.Dokutchaev，A.F.Lebedev等）。水文地質(zhì)學(xué)成為地質(zhì)科學(xué)中一門比較完整、系統(tǒng)的獨立學(xué)科，是在20世紀(jì)30—40年代。水文地質(zhì)學(xué)已被公認(rèn)為是地球科學(xué)的一個分支，是跨越于地質(zhì)科學(xué)和水文學(xué)之問的一門獨立科學(xué)。水文地質(zhì)學(xué)在二戰(zhàn)以后有了深入的發(fā)展，特別是在地下水動力學(xué)、水文地質(zhì)編圖、水文地質(zhì)采礦、模型和同位素方法、水文地球化學(xué)和地下水監(jiān)控這些領(lǐng)域。人類活動對包括地下水在內(nèi)的自然環(huán)境的改造異常強烈，產(chǎn)生了一系列生態(tài)環(huán)境問題，當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)進(jìn)入了生態(tài)環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)的新階段。

在過去的幾十年中，國際水文地質(zhì)學(xué)發(fā)生了翻天覆地的變化，從專業(yè)期刊的發(fā)展中就可以看出。1963年，《地下水》（Ground Water）和《水文學(xué)雜志》（Journal of Hydrology）創(chuàng)刊；1965年，開始出版《水資源研究》。此后，陸續(xù)創(chuàng)刊的歐美主流學(xué)術(shù)期刊有：1976年，《水資源進(jìn)展》（Advances in Water Resources）和《污染水文學(xué)雜志》（Joumalof Contaminant Hydrology）；1986年，《水文過程》（Hydrologic Processes）；1993年，《水文地質(zhì)學(xué)雜志》；1995年，《水文工程學(xué)雜志》（Joumalof Hydrologic Engineering）。期刊的數(shù)目大幅增加的同時，每種期刊上論文的數(shù)量和內(nèi)容也顯著增加。

國際水文地質(zhì)大會是公認(rèn)的比較權(quán)威的世界級水文地質(zhì)會議，至今已經(jīng)召開了39屆（2011年在泰國舉行）。其中2006年10月9日在我國北京舉行的第34屆國際水文地質(zhì)大會是繼1988年在廣西桂林舉辦的第21屆國際水文地質(zhì)大會之后，再次在中國舉辦。此次大會又恰逢國際水文地質(zhì)學(xué)家協(xié)會成立50周年慶典，是國際水文地質(zhì)發(fā)展史上的重要里程碑。此次會議以“地下水的現(xiàn)狀與未來”為主題，圍繞全球地下水問題與需求、中國地下水的現(xiàn)狀與未來等開展交流與研討，展示全球、亞洲和中國水文地質(zhì)成果及新一輪國土資源大調(diào)查的水文地質(zhì)工作進(jìn)展。

在國際上，美國水文地質(zhì)調(diào)查研究經(jīng)歷了100多年的發(fā)展，在該領(lǐng)域長期居于國際領(lǐng)先地位，影響和引導(dǎo)了國際水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展方向。從20世紀(jì)80年代開始，美國地質(zhì)調(diào)查局啟動了多個項目，開始對有害物質(zhì)水文過程和地質(zhì)隔離技術(shù)進(jìn)行深入研究。其水文地質(zhì)資料有90%向普通大眾公布，實現(xiàn)了水文地質(zhì)調(diào)查成果全國共享；在法國，各種公共管理部門、盆地基金機構(gòu)和地質(zhì)調(diào)查部門，通過各種媒介向公眾宣傳有關(guān)水資源的重要情況，回答提出的特殊技術(shù)問題。目的是讓大家了解各種生產(chǎn)活動給自然資源帶來的嚴(yán)重影響，提高對地下水和當(dāng)前共同利益的認(rèn)識，解釋那些按公眾意愿制定的政策和收費規(guī)定。在總體研究結(jié)果基礎(chǔ)上對地下水變化情況進(jìn)行監(jiān)測和計算，以有利于管理機構(gòu)的決策。日本的東京灣將地下溫度場應(yīng)用于研究地下水循環(huán)，而這是我國學(xué)者地下水循環(huán)研究中一直忽視的一個主要因素。在歐洲，生態(tài)水文學(xué)的研究已經(jīng)形成一個網(wǎng)絡(luò)，各國之間的聯(lián)系及對比研究較多。冰島是世界上地?zé)豳Y源開發(fā)利用率較高的國家之一，地?zé)岚l(fā)電站裝機容量總計200 MWe，排名世界第8位，87%的家庭使用地?zé)崛∨Ｓ捎诮?jīng)濟(jì)發(fā)展所處的階段不同，國外目前研究礦山水文地質(zhì)工作的比較少。

總之，目前水文地質(zhì)在各個不同的領(lǐng)域都有發(fā)展，例如地下水文學(xué)、土壤力學(xué)、經(jīng)濟(jì)地質(zhì)、石油采鉆工程、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)和生態(tài)學(xué)。這個領(lǐng)域由于以上所有領(lǐng)域研究人員的杰出貢獻(xiàn)而豐富起來。目前，水文地質(zhì)處于轉(zhuǎn)折時期，由發(fā)現(xiàn)并最大程度的開發(fā)利用新資源轉(zhuǎn)變?yōu)楹侠淼毓芾硭鼈儯@對于人類和其它生物來說是至關(guān)重要的。

2.3國內(nèi)水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

我國人民早在4000年前的龍山文化時期就已經(jīng)鑿井開發(fā)利用地下水了，但直到建國前，從事水文地質(zhì)工作的人員極少，幾乎沒有設(shè)備，只零星地進(jìn)行一些地下水調(diào)查工作。直到建國后，水文地質(zhì)事業(yè)才得到了較大發(fā)展。

我國水文地質(zhì)事業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了坎坷曲折的道路。20世紀(jì)50年代，是我國水文地質(zhì)事業(yè)創(chuàng)建、發(fā)展的重要年代，而后的“”，曾使正處在興旺發(fā)達(dá)的水文地質(zhì)工程地質(zhì)事業(yè)受到挫折。60年代前期，經(jīng)過重新調(diào)整，水文地質(zhì)工程地質(zhì)戰(zhàn)線再次出現(xiàn)大好形勢。可1966年開始的10年動亂再次使水文地質(zhì)工作受到了損害，到70年代前期，水文地質(zhì)工程地質(zhì)工作逐步有了好轉(zhuǎn)，并組建了基建工程兵水文地質(zhì)部隊，加強了水文地質(zhì)普查工作。直到1978年12月黨的以后，水文地質(zhì)工程地質(zhì)事業(yè)才走向了健康發(fā)展的道路，進(jìn)入了振興開拓的新時期。

解放前，在水文地質(zhì)方面，地質(zhì)人員最先介入的是城市供水水文地質(zhì)勘查。上海、北京、天津等大城市由于需要開鑿深井取用地下水。地質(zhì)學(xué)家謝家榮，曾在《地理雜志》第二卷第一期上發(fā)表過《鐘山地質(zhì)與南京井水供給的關(guān)系》一文，這是我國早期的重要水文地質(zhì)文獻(xiàn)之一。同時。西安、蘭州等城市也相繼完成了部分水文地質(zhì)調(diào)查報告。濟(jì)南、福建等地完成了泉水水文地質(zhì)調(diào)查等工作。

解放后，中華人民共和國的成立，為水文地質(zhì)工程地質(zhì)事業(yè)開辟了廣闊的前景。1956年3月，地質(zhì)部召開了第一屆全國水文地質(zhì)工程地質(zhì)協(xié)作會議。50年代的中后期，地質(zhì)部已在各地區(qū)建立了23個水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，職工已達(dá)11000人，包括地質(zhì)、鉆探、化驗等各個兵種，并開始應(yīng)用物探手段。在此期間基本完成了我國主要平原地區(qū)1：20萬水文地質(zhì)普查近100×104km2；編制了一些全國性水文地質(zhì)圖件；進(jìn)行了30多個城市和工業(yè)基地的供水水文地質(zhì)勘探；建立了40多個地下長期觀測站；在近1000個礦區(qū)開展了水文地質(zhì)工作，并在北京、山東、河北、福建等省市進(jìn)行了礦泉水勘察。20世紀(jì)60年代前期，由于自然災(zāi)害和“”所造成的后果，使我國國民經(jīng)濟(jì)陷入嚴(yán)重困難境地，整個地質(zhì)工作的發(fā)展，也同樣受到嚴(yán)重影響。地質(zhì)部門專業(yè)隊伍經(jīng)過調(diào)整，重新組建了個直屬大隊，分別承擔(dān)北京市城市建設(shè)、上海地面沉降、長江三峽、湖北丹江口、黃河治理、西南鐵路及巖溶研究等方面的任務(wù)。但1966年編制出版了黃淮海平原和松遼平原的水文地質(zhì)圖系，是我國第一批正式出版的跨省圖系，在編圖技術(shù)和編圖方法等方面，都有所創(chuàng)新。20世紀(jì)70年代，我國水文地質(zhì)在地?zé)帷⑥r(nóng)業(yè)水文地質(zhì)等方面都取得了較大進(jìn)展。70年代后期，在一些重要城市開展了環(huán)境水文地質(zhì)工作。各省廣泛開展區(qū)域地下水資源的評價，比較普遍地應(yīng)用了電子計算機，并推廣數(shù)值法建立數(shù)學(xué)模型。工程地質(zhì)向定量評價方向發(fā)展，逐步采用先進(jìn)的測試技術(shù)，在巖、土體特性，區(qū)域穩(wěn)定性的巖體力學(xué)研究等方面，初步形成了自己的理論體系和技術(shù)系統(tǒng)。物探、遙感及同位素技術(shù)在水文地質(zhì)工程地質(zhì)工作中得到了初步應(yīng)用，取得了較好的效果。同期舉辦了若干次全國性的水文地質(zhì)工作會議，且國際交流日益增多。

1978年，黨的勝利召開，從此我國的水文地質(zhì)事業(yè)發(fā)展邁入了一個嶄新的時期。至1996年，我國以1/20萬為主的區(qū)域水文地質(zhì)普查工作全面完成。據(jù)不完全統(tǒng)計，從1978年以來，中國地質(zhì)學(xué)會、中國建筑學(xué)會、中國水利學(xué)會、中國地理學(xué)會等部門，先后組織召開了“地下水資源概念和評價方法”、“全國地下水資源評價學(xué)術(shù)會議”、“西北干旱地區(qū)地下水資源學(xué)術(shù)討論會”、“全國水文專業(yè)會議”等會議。重點討論了地下水資源的概念、分類、評價方法、開發(fā)利用及其它水文地質(zhì)問題，并出版了相應(yīng)的學(xué)術(shù)會議論文集。基巖山區(qū)裂隙水與巖溶水的開發(fā)利用，也日益受到重視。在全國性的巖溶水和裂隙水學(xué)術(shù)會議上，著重討論了巖溶地區(qū)巖溶發(fā)育規(guī)律，巖溶水和裂隙水的運移機制及其評價方法。在環(huán)境地質(zhì)方面，召開了全國性的環(huán)境水文地質(zhì)經(jīng)驗交流會、水文地球化學(xué)學(xué)術(shù)討論會、地質(zhì)災(zāi)害研究與防治學(xué)術(shù)討論會等。探討了我國不同地區(qū)地下水污染現(xiàn)狀、評價方法，地質(zhì)災(zāi)害的成因、特征及防治措施，出版了相應(yīng)的學(xué)術(shù)會議論文集。此外，還召開了地下水人工補給、地面沉降學(xué)術(shù)研討會。所有這些不僅反映了我國水文地質(zhì)研究的新方向，同時也可看出水文地質(zhì)研究已進(jìn)入一個新的發(fā)展階段。

2.4福建省水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

福建省的水文地質(zhì)基礎(chǔ)調(diào)查資料雖然較全面，但局限于當(dāng)時的技術(shù)方法和條件，調(diào)查深度及廣度有限，而且隨著國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展及人類經(jīng)濟(jì)工程活動的不斷加強，水文地質(zhì)條件已發(fā)生了較大的變化，新的情況未能及時查清。

環(huán)境地質(zhì)調(diào)查資料相當(dāng)欠缺。環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評價工作，滯后于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的需要。如在生態(tài)環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃、土地綜合利用、土壤改良、地質(zhì)環(huán)境的合理開發(fā)利用、地質(zhì)災(zāi)害防治等方面，有的已開展工作、但還很不全面，有的則剛剛起步。

水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)與思路，基本上仍依托傳統(tǒng)思路和技術(shù)為主，在跨學(xué)科聚集、綜合和開發(fā)研究，在應(yīng)用高新技術(shù)于調(diào)查上，同先進(jìn)省區(qū)相比，存在一些差距。如以往水文地質(zhì)工作重點放在地下水資源較豐富的地區(qū)，以找到多少地下水資源儲量為榮，而忽視了貧水地區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查工作的重要性。

水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查成果的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、社會化程度低，不能滿足政府和社會性公益成果的實用性、時效性需求，改變成果表達(dá)形式，改革服務(wù)方式并提供社會化服務(wù)已是一個重要問題。

3 福建省水文地質(zhì)學(xué)為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)的內(nèi)容及主要成果

3.1背景材料

3.1.1上世紀(jì)60年代及以前完成的全省性水文地質(zhì)方面的工作主要成果

（1）提交1/20萬區(qū)域性地質(zhì)—水文地質(zhì)綜合測量中間報告及普查報告和農(nóng)田供水水文地質(zhì)勘察中間報告；

（2）各地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查報告（上世紀(jì)60年代及以前具體項目的工作）：1960年1月，福建省地質(zhì)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊童永福、程登科《福建省永安寧洋舊城幅綜合水文地質(zhì)測量普查報告書》等10余份城市水文地質(zhì)測量普查報告。

3.1.2上世紀(jì)70年代

（1）1970年～1979年提交《福建省沿海地區(qū)1/20萬水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報告》等；

（2）提交完成了1/20萬福州、福安、三沙、浮鷹島、福清幅、泉州幅、南日島、廈門、漳州、東山等區(qū)域水文地質(zhì)普查報告；

（3）各地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查報告（上世紀(jì)70年代具體項目的工作）：1974年1月，福建省地質(zhì)局水文工程地質(zhì)隊《漳州幅、東山幅1/20萬區(qū)域地質(zhì)報告：地貌、第四系地質(zhì)、水文地質(zhì)部分》等10余份城市1/20萬區(qū)域地質(zhì)報告（包括水文地質(zhì)調(diào)查部分）。

3.1.3上世紀(jì)80年代

（1）1980年一1989年，完成1/50萬福建省水文地質(zhì)圖、福建省1/50萬農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)區(qū)劃圖說明書島嶼水文地質(zhì)調(diào)查項目；

（2）分別完成了福建省多幅1/20萬和1/5萬區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報告；

（3）各地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查報告：1980年10月，福建省水文工程地質(zhì)隊童永福《福建省水文地質(zhì)圖1/50萬》；1980年8月，江西省地質(zhì)局水文地質(zhì)大隊萬益民、鄧健如、趙維良等《廣昌幅G-50-9 1/20萬區(qū)域水文地質(zhì)普查報告》；福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊完成《連城盆地水文地質(zhì)勘探報告》；福建省第一水文隊完成《漳州盆地水文地質(zhì)勘探報告》；1985年9月，福建省第二水文工程地質(zhì)隊福州綜合地質(zhì)組李文曲、黃宏灃、趙欽銘等完成《福建省福州市福州盆地水文地質(zhì)勘探報告》等20余份1/20萬區(qū)域水文地質(zhì)普查報告，尚有單點供水簡報672份。

3.1.4上世紀(jì)90年代

（1）1990年一1999年，提交了閩東、閩南沿海缺水地區(qū)供水水文地質(zhì)調(diào)查報告；

（2）提交1/2.5萬同安縣新店埔園—劉五店規(guī)劃區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報告；

（3）各地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查報告：1990年8月，福建省廈門水文地質(zhì)工程地質(zhì)公司林恢亮、陳強、鄭英才等《福建省同安縣新店埔園—劉五店規(guī)劃區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報告1/2.5萬》等近30份水文地質(zhì)調(diào)查報告，尚有單點供水簡報495份。

3.1.5 2000年以來地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查

三明地區(qū)：2000年3月，閩西地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)公司林昌威、林昭麗、吳開化等《福建省大田縣區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報告》；

龍巖地區(qū)：2000年8月，福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察研究院李文祥、鄭藝貞、白振炎《福建省長汀縣區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報告》等各地區(qū)均有展開；

廈門地質(zhì)工程勘察院進(jìn)行廈門地下熱水調(diào)查。

3.2已進(jìn)行和正在進(jìn)行為社會服務(wù)方面的專門水文地質(zhì)工作

福建省主要對地?zé)帷⒌V泉水等資源進(jìn)行了專項保護(hù)和為社會服務(wù)工作，并專門發(fā)文。如：閩地發(fā)[1999]85號《關(guān)于委托地（市）、縣地礦主管部門對部分地?zé)帷⒌V泉水采礦權(quán)進(jìn)行審批、發(fā)證的通知》等。

3.2.1福建省礦泉水水源保護(hù)

至2004年統(tǒng)計，福建省經(jīng)省或原地礦部全國儲委評審鑒定和儲量審批的飲用天然礦泉水水源地勘探報告235處，批準(zhǔn)允許開采資源量（B級或C級）28990m3/d。礦泉水類型主要為偏硅酸型233處，其中偏硅酸鍶復(fù)合型45處，碳酸偏硅酸型4處，到目前為止尚未發(fā)現(xiàn)鋰、硒、溴、碘、鋅等類型礦泉水。礦泉水點勘探報告211項，其中，單礦泉水點專項的勘探報告209項。

至2008年，我省現(xiàn)同時具有采礦許可證和注冊登記證的礦泉水水源有40處，包括福州市6處、莆田市1處、泉州市7處、廈門市7處、漳州市7處、龍巖市3處、三明市4處、南平市2處、寧德市3處；僅有注冊登記證的礦泉水水源7處；僅有采礦許可證的礦泉水水源6處。尚有10余處有開采未申報或正在申報等工作。

3.2.2福建省地?zé)崴Y源保護(hù)

地?zé)崾且环N寶貴的能源礦產(chǎn)，開發(fā)利用地?zé)豳Y源首先是從開發(fā)溫泉起始的，根據(jù)志書記載，福建溫泉利用已有1000多年歷史，進(jìn)入20世紀(jì)70年代以后，福建省開始進(jìn)入有計劃的勘查開發(fā)。在此之前僅對溫泉點進(jìn)行零星記載和研究。1971年，福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊開展了南靖湯坑的地?zé)峥碧焦ぷ鳌?982年，童永福等編制1：50萬福建省地?zé)釁^(qū)劃圖時，統(tǒng)計各類溫泉點190余處（其中包括部分20℃的）。至2000年為止，福建省已查明的地下熱水分布共196處。

由于趨利原因，近些年地?zé)峁ぷ髡{(diào)查和水源地的勘查有了長足的開展，但進(jìn)行系統(tǒng)研究的極少。

已在多個領(lǐng)域運用地?zé)豳Y源，如城鎮(zhèn)地下熱水集中供熱、水產(chǎn)養(yǎng)殖與研究、農(nóng)業(yè)利用與研究、溫泉醫(yī)療保健、地震觀測等。

3.3福建省礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查工作

礦區(qū)水文地質(zhì)工作始于上世紀(jì)50年代，主要是為礦山開采設(shè)計提供水文工程地質(zhì)依據(jù)。如：1960年4月，福建省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊郭樹春完成《福建邵武楓林硫鐵礦區(qū)水文地質(zhì)初步普查報告》；1959年3月。1962年3月，福建省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊五〇七分隊提交了《福建省龍巖馬坑鐵礦地質(zhì)勘探中間報告》；1971年1月～1976年3月，福建省地質(zhì)一團(tuán)三中隊提交了《福建省龍巖馬坑鐵礦詳細(xì)勘探報告》；1979年12月，冶金工業(yè)部冶金地質(zhì)會戰(zhàn)指揮部第五地質(zhì)勘探桂世芳完成《福建省德化縣陽山鐵礦西礦段礦床水文地質(zhì)勘探報告》等，礦山多數(shù)已經(jīng)或正在進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查工作。

3.4福建省地下水水源地工作

全省已探明C級地下水可開采資源量1萬m3/d以上的水源地有：龍巖盆地巖溶水水源地、連城城郊盆地巖溶水水源地、永安市大湖—蝦蛤水源地、長汀盆地巖溶水水源地、東山島松散巖類孔隙水水源地、平潭島松散巖類孔隙水水源地。

4 水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展趨勢及預(yù)測

對于地下水的區(qū)域研究，可以擴(kuò)展到整個流域或完整水文地質(zhì)單元來研究。進(jìn)一步研究典型生態(tài)環(huán)境區(qū)域的地下水動力學(xué)特征，如荒漠、巖溶和黃土高原區(qū)域地下水運動規(guī)律，特別是淺層地下水變化的地表生態(tài)效應(yīng)及深層地下水賦存規(guī)律，可為地下水合理利用提供新的途徑。并且在已積累大量實際資料基礎(chǔ)上，做好對資料的二次開發(fā)，編制相應(yīng)成果，以供生產(chǎn)部門應(yīng)用。在我國，由于地域面積較大，生態(tài)水文學(xué)研究也必需實行區(qū)際間的配合與協(xié)作，同時也必須與國際研究相同步，謀求更大范圍內(nèi)的合作。我國應(yīng)加強地下水的監(jiān)測，掌握地下水的動態(tài)，在已有監(jiān)測站網(wǎng)監(jiān)測的基礎(chǔ)上，逐步完善地下水監(jiān)測技術(shù)、方法和新的監(jiān)測網(wǎng)站的建設(shè)，提高全國地下水動態(tài)變化監(jiān)測水平和預(yù)測能力。

地下水資源評價方面，在地表水、地下水綜合考慮的原則下，按照地下水系統(tǒng)進(jìn)行評價。

地下水動力學(xué)與計算技術(shù)方面，要加強基本理論的研究，研究建立在各種復(fù)雜條件下的水文地質(zhì)模型及其相對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，研究建立水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫及相應(yīng)的儲存系統(tǒng)，運用計算機技術(shù)進(jìn)行地下水評價、預(yù)測、預(yù)報等。

對裂隙介質(zhì)、巖溶介質(zhì)中地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬的關(guān)鍵技術(shù)尚未解決，地下水水質(zhì)模擬的可靠性問題有待深入分析，地下水系統(tǒng)不同模擬方法的結(jié)合應(yīng)用具有更大的價值。

對環(huán)境水文地質(zhì)問題的研究、人工補給的理論和方法的研究、遙感技術(shù)、同位素技術(shù)的應(yīng)用、裂隙水和巖溶水的研究以及目前所存在的城市供水不足、地面沉降、海水入浸、水質(zhì)污染等各種復(fù)雜的水文地質(zhì)問題都是水文地質(zhì)工作者當(dāng)前或?qū)硭媾R的重要研究課題。

我國礦山研究得較多，油田的水文地質(zhì)問題僅是泛泛而談，未深入討論，還涉及一些關(guān)于隧道、高速公路等的工程地質(zhì)問題；且國內(nèi)對工程中的水文地質(zhì)問題和水巖相互作用造成的地質(zhì)災(zāi)害問題研究較少。今后要加強礦山環(huán)境問題的研究工作，水文地質(zhì)專業(yè)學(xué)者要與采礦人員合作。進(jìn)行多學(xué)科多方法研究；水資源與礦產(chǎn)資源要綜合開發(fā)利用，例如把水資源作為伴生的礦產(chǎn)資源，建立煤水雙資源礦井。在涵養(yǎng)、保護(hù)地下水資源方面，需要加強與生態(tài)建設(shè)相協(xié)調(diào)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，挖掘潛力，節(jié)約用水、探索深層承壓地下水如何科學(xué)利用，有關(guān)地下水形成、運動等基礎(chǔ)性問題的科學(xué)研究也應(yīng)成為重要的戰(zhàn)略措施。

人類活動對地下水資源的影響亦需要進(jìn)一步深入探索。土壤水研究理論及檢測技術(shù)尚需發(fā)展，尤其在溶質(zhì)運移方面的研究欠缺很多。地?zé)岬难芯炕旧隙紝儆趨^(qū)域現(xiàn)狀的評價，目前基本無實際創(chuàng)新性成果，如地?zé)釛壦毓嗉夹g(shù)、沉積盆地地?zé)豳Y源勘探技術(shù)、地?zé)豳Y源綜合利用技術(shù)、熱儲工程等的研究。其它特殊類型水，如礦泉水、凝結(jié)水、微咸水、咸水、鹵水等亦需進(jìn)一步研究。

縱觀水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展，初期實質(zhì)上是找水水文地質(zhì)學(xué)，到本世紀(jì)70年代，資源成為水文地質(zhì)學(xué)的主要課題，現(xiàn)在與環(huán)境生態(tài)有關(guān)的水文地質(zhì)問題迅速增多。從某種意義上講，環(huán)境水文地質(zhì)已成為水文地質(zhì)學(xué)研究的核心課題。

5 福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展中存在的問題及研究對策

5.1福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展中存在的一些問題

歷史的原因，福建省在上世紀(jì)90年代后，水文地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展基本開始處于停滯狀態(tài)，一方面，供水多依賴于地表水，僅局部地區(qū)是地下水為主（如福建龍巖地區(qū)），另一方面，國家投入減少，使得水文地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展研究也沒有大的進(jìn)展。2010年后，國家已經(jīng)開始重視水文地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展。

工程引發(fā)的地下水問題。如：（1）礦山開采過程因為地下水造成礦山涌水、突水；（2）隧道掘進(jìn)過程造成問題。龍廈鐵路象山隧道；（3）地下水超采引起的地面沉降等。

巖溶塌陷：三明、龍巖等覆蓋型巖溶區(qū)。

采空塌陷：主要發(fā)生于礦山地下開采范圍大、持續(xù)歷史長的區(qū)域。

地面沉降：東部沿海港灣河口平原區(qū)（福州溫泉開采區(qū)）。

突發(fā)性、季節(jié)性特大雨造成地質(zhì)災(zāi)害，地表水和地下水互相溝通、連成一體，水源地成為一項迫切要去解決的問題。

這些問題的出現(xiàn)都會造成人民生命、財產(chǎn)的重大損失，國家也開始進(jìn)行水文地質(zhì)學(xué)科與相關(guān)學(xué)科結(jié)合的發(fā)展。

5.2水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展趨勢

由主要研究天然狀態(tài)下的地下水，轉(zhuǎn)向更重視研究人類活動影響下的地下水；由局限于飽水帶的含水層，擴(kuò)展到包氣帶及“隔水層”；由只研究地殼表層地下水，擴(kuò)展到地球深層的水。

預(yù)計今后的水文地質(zhì)研究，在下列方面將有突破：裂隙水與巖溶水運動機制和計算方法；地下水中污染物和溫度運移機制和計算方法；粘性土的滲透機制；包氣帶水鹽運移機制；水文地球化學(xué)和同位素水文地質(zhì)學(xué)，地下水?dāng)?shù)學(xué)模型；地球深層水文地質(zhì)。

5.3福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展趨勢

近年來，水文地質(zhì)學(xué)科迎來了發(fā)展契機。2011年6月1日，中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》（HJ610-2011）在全國范圍內(nèi)實施。導(dǎo)則的實施對地下水工作者是一個新的開端，特別是對于一級項目的地下水評價工作有了更高的要求，也使得社會發(fā)展環(huán)境中開始重視地下水的工作，地下水成為社會發(fā)展中環(huán)境的一個不可或缺的重要因素。福建省在這個大環(huán)境下也從2011年開始進(jìn)行了多流域、地區(qū)項目的地下水評價工作。

隨著人民生活水平的提高，社會開始關(guān)注和參與地?zé)衢_發(fā)租研究工作。一方面，民間投資者的熱情，使得原有地?zé)豳Y源開發(fā)利用不斷提升；另一方面，當(dāng)前我國正在努力實現(xiàn)節(jié)能減排的工作目標(biāo)，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。福建省在地?zé)崂谩㈤_發(fā)已有逾百年的歷史，開發(fā)利用地?zé)崽貏e是淺層地?zé)豳Y源不僅對于緩解我省能源緊張的形勢，對實現(xiàn)節(jié)能減排的工作目標(biāo)將起到積極的推進(jìn)作用，依靠科技進(jìn)步，提高地?zé)豳Y源勘查開發(fā)利用水平；加強地?zé)豳Y源特別是淺層地?zé)豳Y源的規(guī)劃工作，同時也能提供福建獨特的旅游資源和民生資源。

5.4福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展的對策建設(shè)

地下水是水資源的組成部分，是生態(tài)與環(huán)境的重要要素，是我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要水源之一。在我省大部特別是沿海平原和海島地區(qū)，地下水在生活飲水、農(nóng)田灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、城市發(fā)展和維系良好生態(tài)與環(huán)境方面發(fā)揮了重要作用。近年來，一些地區(qū)由于過量開采地下水，導(dǎo)致地下水水位持續(xù)下降，地下含水層被疏干，引發(fā)了地面沉降、海水入侵、土地沙化；一些地區(qū)由于廢污水過量排放和面源污染的不斷加劇，造成地下水水質(zhì)惡化，地下水資源開發(fā)利用中存在的諸多問題已嚴(yán)重危及水資源的可持續(xù)利用，對經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)安全構(gòu)成威脅，加強對地下水資源的管理和保護(hù)刻不容緩。

水資源屬國家所有，加強水資源的合理分配、管理和保護(hù)事關(guān)國家經(jīng)濟(jì)安全與公共安全。根據(jù)地下水的資源與環(huán)境屬性，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展以及生態(tài)與環(huán)境保護(hù)對地下水的要求，統(tǒng)籌考慮水資源的合理配置和公共資源的使用和保護(hù)準(zhǔn)則，合理劃分地下水功能區(qū)，協(xié)調(diào)地下水不同使用功能之間的關(guān)系，是政府加強公共管理和社會服務(wù)的重要體現(xiàn)，是履行《水法》賦予水行政主管部門依法管理地下水資源職責(zé)的客觀要求。

地下水賦存于地質(zhì)介質(zhì)中，具有運動緩慢、補給周期長、循環(huán)更新慢、自我修復(fù)能力差、地下水系統(tǒng)遭到破壞后難以治理和修復(fù)等特點，必須采取嚴(yán)格的措施加以有效保護(hù)。以水文地質(zhì)單元為基礎(chǔ)、結(jié)合區(qū)域地下水主導(dǎo)功能劃分地下水功能區(qū)，制訂開發(fā)利用和保護(hù)目標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)，為地下水合理開發(fā)、保護(hù)、治理與管理提供科學(xué)依據(jù)，以保障供水安全、生態(tài)與環(huán)境安全和地下水資源的可持續(xù)利用。

針對福建省的上述特點和福建省現(xiàn)狀：最好按區(qū)域性（1：50萬、1：20萬、1：5萬）、城鎮(zhèn)供水（如龍巖市、永安市……）、農(nóng)業(yè)供水（如連城）、工礦供水（洪寬工業(yè)區(qū)、永安造紙廠……）、專題性研究（如福建省地下水污染調(diào)查……）、地下水治理（如航站樓工程降水、鐵礦采空區(qū)降水）、地方病、地下熱水等。將有地下水可作為供水水源地區(qū)，以及沿海半島、島嶼缺水地區(qū)，進(jìn)行多手段、全方位地下水找水的工作；同時應(yīng)對地下水水源地進(jìn)行劃分，利于不同層級的保護(hù)；將地下水作為福建省水源地的應(yīng)急水源和儲備資源。

1999年，福建省地表水資源總量1215.39×108m3，多年平均值為1201×108m3。全省水資源總量1216.11×108m3，約占全國水資源總量的4.2%；人均水資源3665m3，高于全國平均水平，但其空間分配不均。缺水地區(qū)主要為沿海島嶼、半島岬角區(qū)及紅土臺地區(qū)。沿海四地市人口和工業(yè)產(chǎn)值占全省總量的70%，而水資源只占全省水資源的36%。特別是近年開發(fā)港灣島嶼為開發(fā)區(qū)、投資區(qū)，水資源供需矛盾突出。缺水者主要為農(nóng)灌用水和重點投資開發(fā)區(qū)用水。這就需要福建省應(yīng)對沿海半島、島嶼缺水地區(qū)進(jìn)行多手段、全方位地下水找水的工作。

福建省地貌最大特點是平原分散，分水嶺分割面積小，地下水的匯水面積普遍較小。地貌形態(tài)受構(gòu)造控制，分水嶺及主干河谷常以北東、北西及北北東方向為主，海岸線總體方向和主要干河呈交叉狀分布。這就要求按流域進(jìn)行系統(tǒng)性水文地質(zhì)、環(huán)境污染等綜合調(diào)查與研究。同時城市周邊1/5萬區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查較欠缺，應(yīng)盡快完善該部分的工作。

加強地?zé)豳Y源勘查評價，同時勘查新的地?zé)崴磪^(qū)、評價不同地區(qū)地?zé)豳Y源開發(fā)利用的適宜性、科學(xué)統(tǒng)一管理全省地下熱水資源、研究開發(fā)新的地?zé)豳Y源形式等，提供一個成熟的技術(shù)流程、堅實的科學(xué)基礎(chǔ)和可靠的工作示范。

5.5今后工作建議

（1）開展縣市范圍內(nèi)的主要地下水供水地域調(diào)查，以應(yīng)對極端氣象條件下的工程取水目標(biāo)。

（2）開展地下水分散供水的水文地質(zhì)條件研究，解決廣大分散居住生活工作人員的地下水水源地。

第2篇：水文地質(zhì)學(xué)論文范文

教學(xué)方法改革

本課程教學(xué)改革的任務(wù)要求能夠?qū)崿F(xiàn)小課時、大容量、重點突出，強化應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力培養(yǎng)。首先，借助多媒體教學(xué)手段，精心制作內(nèi)容豐富、知識點凝煉、邏輯過程合理的多媒體課件，課件形式上文字精煉、以圖表為主，形象直觀、主題突出。水文地質(zhì)學(xué)十分強調(diào)實踐性，許多概念描述現(xiàn)實地質(zhì)存在，許多理論緊貼實際生活，因此在課堂講授中大量采用“概念聯(lián)想實際”、“理論聯(lián)系實際”以及“啟發(fā)式”、“引導(dǎo)式”方式，與學(xué)生互動討論，活躍課堂、深入理解問題。以第二章地下水賦存中的潛水部分為例，將對潛水的描述，凝練為地下水面－隔水底板－潛水－地下水埋深－含水層厚度－等水位線圖概念串。前5個概念以一張圖清晰展示，啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想生活中的實際，思考這些概念對應(yīng)什么實際問題，比如地下水埋深，會對應(yīng)取水井最小深度，井中水位會上下變化。等水位線圖也以一張幻燈展示，啟發(fā)學(xué)生思考，這樣一個水位場的情況下，設(shè)置水源井選擇什么位置，這個水源位置各有什么優(yōu)點和缺點。在“引導(dǎo)式”教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)重點設(shè)計了兩個“工程問題引導(dǎo)式”補充教學(xué)內(nèi)容，以鍛煉學(xué)生的“解決問題式”而非“解題式”工程思考能力，培養(yǎng)理論聯(lián)系的思維習(xí)慣，提高應(yīng)用能力。如在第四章中，以“礦井涌水量預(yù)計”問題為引導(dǎo)，闡述達(dá)西定律的應(yīng)用，并使學(xué)生掌握含水層劃分求參、井流計算的方法，認(rèn)識涌水量預(yù)計的工作流程與內(nèi)容，教學(xué)引導(dǎo)流程如圖1。

解決問題的“工程問題引導(dǎo)”較之于簡化了的“解題式”引導(dǎo)，能更綜合、多方面融合知識與理論，極大地激勵了學(xué)生們主動思考問題的主觀愿望，培養(yǎng)了學(xué)生們的地質(zhì)思維和空間想象能力，使課本上抽象的理論變?yōu)榛钌闹R，使孤立的知識變成了一個有機的整體。活躍了課堂氣氛，學(xué)習(xí)也由任務(wù)變成了樂趣，由被動變成了主動。現(xiàn)行應(yīng)試教育模式影響下，國內(nèi)大學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情與能力上受到限制，與國外相比專業(yè)課課外延展不足、有難度，但課堂外延展是課堂教學(xué)重要的補充，能極大擴(kuò)展學(xué)生學(xué)識容量，更有利實現(xiàn)小學(xué)時大課堂。在教學(xué)中我們設(shè)計了多種形式配合指令、建議與激勵，加強課堂外拓展。(1)組織學(xué)生課下觀看有益的影像資料，如山西襄汾縣“9．8”特別重大尾礦庫潰壩事故動畫模擬演示、開灤趙各莊礦九東F3斷層滯后突水多媒體演示、開灤東歡坨礦水害案例多媒體演示等;(2)設(shè)計學(xué)生感興趣的問題，以調(diào)查報告、研究論文為作業(yè)方式，指令學(xué)生分組進(jìn)行課下資料查詢、問題研究與總結(jié)，老師跟進(jìn)階段，進(jìn)行過程控制，避免沒有工作只有結(jié)果的抄襲;(3)當(dāng)前資源勘查行業(yè)外向化快速發(fā)展，對學(xué)生外向能力有了更高和更緊迫的要求，水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)為導(dǎo)論性課程，內(nèi)容豐富，理論上不復(fù)雜難懂，很適合配合進(jìn)行專業(yè)英語訓(xùn)練，因此整理并選擇出內(nèi)容適當(dāng)?shù)乃牡刭|(zhì)英文資料，建議并激勵學(xué)生進(jìn)行翻譯，提高學(xué)生外向能力。(4)應(yīng)用學(xué)術(shù)報告、工程師講堂等方式進(jìn)行課堂外拓展。

考核方式改革

在課程教學(xué)中，考核方式具備檢驗和激勵雙重功能。一方面要實現(xiàn)全面、客觀、公平的檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，另一方面要充分利用它的激勵功能，特別是在課外拓展學(xué)習(xí)中的激勵性。在該課程的考核方式改革中，細(xì)化了考核因子，采取成績一(C1)、成績二(C2)和成績?nèi)?C3)三種成績計算方法，如圖2所示。圖中上一級指標(biāo)等于下一級指標(biāo)乘以百分比權(quán)重的加和，如C1=P*30%+K*70%。為使考核更具激勵性，最終成績?nèi)∪N成績中的最大值。考核方式更加靈活、全面、可操作性好。

第3篇：水文地質(zhì)學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞：滲透系數(shù)；飽和黏性；土室內(nèi)測試；現(xiàn)場測試；達(dá)西定律；太沙基固結(jié)理論；水文地質(zhì)參數(shù)

中圖分類號：P642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1672-1683（2015）06-1162-06

Abstract：Permeability coefficient of saturated clay is an important parameter in hydrogeology，and its testing methods include laboratory and in-situ methods according to different testing sites.Darcy′s Law and Terzaghi consolidation theory are main theories applied in the testing methods.However，there is not a complete test system，and current testing methods and instruments have their own deficiencies and irrationality. In this paper，the history of measurement methods of permeability coefficient in the saturated clay is reviewed，the mechanism of the seepage in the saturated soil is discussed，and the laboratory and in-situ testing methods are summarized.Besides the traditional testing methods，the new test methods to determine permeability coefficient，such as tracer method and consolidation curve，are introduced.Finally，the paper discusses how to determine permeability coefficient in the saturated soil.

Key words：permeability coefficient；saturated clay；laboratory test；in-situ test；Darcy′s Law；Terzaghi consolidation theory；hydrogeological parameters

滲透系數(shù)是水文地質(zhì)學(xué)中的一個重要的水文地質(zhì)參數(shù)。滲透系數(shù)（hydraulic conductivity）又稱為水力傳導(dǎo)系數(shù)，其物理意義為水力坡度為1時地下水在介質(zhì)中的滲透速度。長時間以來，由于弱透水層的透水性較弱，其透水能力和透水量容易被人們忽視。事實上，在較大面積和較長時間的水文地質(zhì)過程中，弱透水層中所流過的水量是不能忽略的。尤其是近年來，在涉及到水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)等方面的問題上，一些學(xué)者和專家發(fā)現(xiàn)弱透水層在透水方面更是不應(yīng)忽視的。黏性土是弱透水層的一個重要土層，其中發(fā)生的滲流過程和機理受到了越來越多的學(xué)者和專家的重視。由于黏性土的滲透性較弱，現(xiàn)場測定得到其準(zhǔn)確的滲透系數(shù)非常困難。

國內(nèi)外的專家、學(xué)者相繼就這一問題進(jìn)行了研究和探討：國內(nèi)學(xué)者有張忠胤、馮曉蠟[1-2]、宿青山[3]、劉維正[4]、王秀艷[5-6]、顧正維[7]、王君鵬[8]，國外學(xué)者有Yi-Jang Yeh[9]、Eugeniusz Sawicki[10]、V.V.Zhikhovich[11]等。目前在對飽和黏性土滲透系數(shù)測定所用到的方法中仍存在一定的爭議，在測定過程中所采用的方法不用，測定的結(jié)果有較大的區(qū)別。鑒于飽和黏性土滲透規(guī)律的重要性，本文僅對飽和黏性土的滲透系數(shù)如何測定進(jìn)行歸納和總結(jié)。

1 滲流機理

1.1 滲流理論

1.1.1 達(dá)西定律

式中：V為滲透速度（cm/s）；I為水力坡度（水頭損失除以滲透途徑）；Q為滲透流量（出口處流量，通過砂柱各斷面的流量）（cm3）；ω為過水?dāng)嗝妫▽嶒炛猩爸鶛M斷面積）（cm2）； h為水頭損失（上下游過水?dāng)嗝娴乃^差）（cm）；L為滲透途徑（上下游過水?dāng)嗝娴木嚯x）（cm）；K為滲透系數(shù)（cm/s）。

由于達(dá)西定律的試驗結(jié)果是基于砂土為試驗對象的基礎(chǔ)上建立起來的，并且由于黏性土滲透系數(shù)較小，所以針對于飽和黏性土，尚不能較好地反映其滲透規(guī)律。目前尚存在一定的分歧。主要的分歧在于飽和黏土滲流是否符合達(dá)西定律，以及假定飽和黏土滲流偏離達(dá)西定律的情況下，是否存在起始水力梯度[13]。

1.1.2 太沙基固結(jié)理論

為求飽和土層在滲透固結(jié)過程中任意時間的變形時，通常采用太沙基提出的一維固結(jié)理論進(jìn)行計算。固結(jié)理論的一條重要的假設(shè)是：在孔隙水壓力消散過程中，土體的壓縮系數(shù)和滲透系數(shù)均不變。基于此，我們利用太沙基單向固結(jié)微分方程來計算滲透系數(shù)：

實際上，太沙基固結(jié)理論有很多不足的地方，利用其所測得的數(shù)值也并不十分準(zhǔn)確。問延煦等[14]就如何合理地測定固結(jié)系數(shù)Cv給出了較為全面的闡述。 此外，李順群等[15]通過實驗和數(shù)據(jù)分析證明固結(jié)過程存在著明顯的非線性，并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了飽和黏土一維滲流固結(jié)系數(shù)的表達(dá)式。

1.2 微觀結(jié)構(gòu)

1.2.1 土體中的孔隙

黏性土發(fā)生滲流的介質(zhì)主要是分布其中的大小不一的孔隙。

馮曉臘等[1-2]認(rèn)為黏性土中的孔隙主要存在形式為：粒間孔隙，孤立孔隙，粒內(nèi)孔隙，并根據(jù)孔徑的大小分為大孔隙、中孔隙、微孔隙、超微孔隙（圖1）。宿青山[3]、徐傳福[16]等認(rèn)為黏性土中的孔隙主要存在形式為：集粒間孔隙、集粒內(nèi)孔隙、集粒間觸點孔隙，并根據(jù)孔徑打大小分為大孔隙、微孔隙（圖2）。兩張說法略有差異，但表達(dá)的內(nèi)容基本上是一致的。

黏性土中的孔隙包括大孔隙、中孔隙、微孔隙和超微孔隙。不同孔隙中自由水和結(jié)合水所占比重不同。其中，微孔隙數(shù)量最多，對土的性質(zhì)起決定作用，微孔隙孔徑變化范圍大，又可以進(jìn)一步分為一級微孔隙、二級微孔隙和三級微孔隙[2]。

在外部加壓的過程中，隨著孔隙體積和孔徑的不斷減小，孔隙中的水不斷排出。進(jìn)一步分析，是由于在外加荷載的情況下，土體內(nèi)各級孔隙變化不一。當(dāng)壓力較小時，發(fā)生變化的主要是數(shù)量較少、連通性較差的大、中孔隙，同時微孔隙略微增加，兩方面綜合的效果使得滲透系數(shù)不斷在減小，但不是快速下降；當(dāng)壓力較大時，土體中微孔隙增加較快，孔隙內(nèi)主要存在的是微孔隙，在自由水被排出后，孔隙內(nèi)以結(jié)合水為主，結(jié)合水發(fā)揮主導(dǎo)作用，孔隙比變化不大，由此表現(xiàn)出滲透性不斷減小，但變化的程度較小并很快趨于穩(wěn)定的特征[2]。周輝[17]等在番禺（PY）和深圳（SZ）分別選取了土樣，用實驗證明了隨著黏性土所受固結(jié)壓力的變化，滲透系數(shù)相應(yīng)變化的特征曲線（圖3）。

隨著外部荷載的變化，內(nèi)部各個孔隙的變化情況均不一樣，從而影響了結(jié)合水向自由水轉(zhuǎn)化以及自由水向外滲出的不同程度，進(jìn)一步?jīng)Q定了從孔隙中流出水量的多少。

1.2.2 土體中的孔隙水

黏土中的水分主要分為重力水、毛細(xì)水、結(jié)合水。結(jié)合水具有一定的抗剪強度，在一定的水頭作用下，只有一部分被克服了抗剪強度的弱結(jié)合水才能參與滲透。

馮曉臘等[2]認(rèn)為大孔隙中存在有重力水、毛細(xì)水、結(jié)合水；中孔隙中以重力水、毛細(xì)水為主，結(jié)合水次之；微孔隙孔徑變化范圍大，再分為三級：一級微孔隙以重力水、毛細(xì)水為主，二級微孔隙以結(jié)合水為主，三級微孔隙中結(jié)合水占絕對優(yōu)勢；超微孔隙中全部是結(jié)合水。

宿青山等[3]認(rèn)為大孔隙中以重力水、毛細(xì)水為主，微孔隙中充滿了結(jié)合水。

王秀艷[5]認(rèn)為飽和黏性土孔隙水滲流規(guī)律是在不同水力梯度作用下重力水、毛細(xì)水、弱結(jié)合水共同綜合作用的結(jié)果[5]。

1.3 滲流發(fā)生的機制

宿青山等[3]認(rèn)為，在較小的水力梯度驅(qū)動下，只能引起大孔隙通道中的重力水滲透。隨著水力梯度的增加，不僅使大孔隙通道中的重力水、毛細(xì)水的運動加強，而且還會引起超微孔隙通道中抗剪強度較小的結(jié)合水發(fā)生緩慢運動，稱為隱滲（發(fā)生隱滲時的起始水力梯度為I01）。在較大的水力梯度的驅(qū)動下，不僅使大孔隙通道中滲流加快，而且導(dǎo)致微孔隙通道中抗剪強度較大的結(jié)合水發(fā)生遷移，結(jié)合水的運動從隱滲轉(zhuǎn)為顯滲（發(fā)生顯滲時的起始水力梯度為I02）。同時，宿青山等將飽和黏性土滲透的V-I曲線分為三個階段：第一個階段（0

王秀艷等[5]認(rèn)為可以將黏性土的滲流規(guī)律V-I曲線劃分為三部分（參看圖4）：第一部分（I

2 測試方法

飽和黏性土滲透系數(shù)的測試方法有很多，總體來講分為室內(nèi)測試方法和現(xiàn)場測試方法兩大類。由于現(xiàn)場測試方法費時費力、成本較高，所以目前仍以室內(nèi)測試方法為主。

2.1 室內(nèi)測試方法

目前室內(nèi)測試方法是飽和黏土滲透系數(shù)測試的主要方法，涉及到的原理和其所適用的工程條件各有不同，下面一一介紹。

2.1.1 變水頭滲透試驗

相對來講，常水頭試驗適用于測定砂石等透水性較大的粗粒土，變水頭試驗更適用于測定透水性較小的黏土，因此接下來我們主要探討變水頭滲透試驗。變水頭滲透試驗的原理是在達(dá)西定律的基礎(chǔ)上，測定在整個試驗過程中，水頭差隨時間而發(fā)生的變化。

（1）由于黏性土在滲透變形的過程中，其滲透系數(shù)并不是恒定不變的。因此我們需要進(jìn)一步分析，應(yīng)該如何及時有效地測定不斷變化著的飽和黏性土的滲透系數(shù)。基于這一理念，王秀艷[6]在曹文炳教授等的釋水與越流試驗儀的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，研制出了方便快捷的固結(jié)聯(lián)合滲透儀（圖5）。改進(jìn)后的滲透儀有兩大特點：滲透時間短；可模擬抽水條件下黏性土的釋水變形過程。

（2）事實上，最初研制出來的變水頭滲透試驗裝置還有很多不足，專家、學(xué)者在此基礎(chǔ)上做了許多改進(jìn)，如加反壓力裝置使不飽和黏土達(dá)到飽和，采用內(nèi)外雙管封閉的滲透水量管來測定滲透流量。另外，我們應(yīng)該盡量避免在試驗過程中所產(chǎn)生的誤差。杜延齡[13]等集合了國內(nèi)外現(xiàn)有測定黏土滲透特性儀器的優(yōu)點，研制了一種由滲透儀容器、上下游平水盤、測流與測壓管以及施加孔隙壓力的設(shè)備組成的黏土滲透試驗設(shè)備。經(jīng)過驗證，儀器得到的成果穩(wěn)定可靠，且結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、制作容易。

2.1.2 太沙基固結(jié)試驗

利用太沙基固結(jié)試驗來測試滲透系數(shù)的原理為：太沙基固結(jié)理論的成立建立在一條重要的假設(shè)之上―土中滲流服從達(dá)西定律，滲透系數(shù)保持不變。我們通過做固結(jié)試驗來間接求取滲透系數(shù)，正是用到了太沙基的這一基本假設(shè)。先通過固結(jié)試驗確定固結(jié)系數(shù)Cv，再通過固結(jié)系數(shù)Cv的定義來間接推算滲透系數(shù)Kv。

該試驗的難度在于，在固結(jié)過程中，固結(jié)系數(shù)發(fā)生了改變，固結(jié)系數(shù)是一個變量，因此并不能準(zhǔn)確地得到滲透系數(shù)的數(shù)值。GDS先進(jìn)固結(jié)試驗系統(tǒng)[18]很好地克服了這一缺點。GDS先進(jìn)固結(jié)試驗系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行傳統(tǒng)固結(jié)試驗，還可以在保持固結(jié)壓力不變的條件下進(jìn)行滲透試驗，在同一試樣上可以測得較為準(zhǔn)確的滲透系數(shù)。

2.1.3 三軸滲透試驗

三軸滲透試驗是較適合于測量深層黏性土。該試驗是通過測量深層黏性土孔隙水的滲出量來求其滲透系數(shù)的。三軸滲透試驗的優(yōu)點在于其對土樣所處的環(huán)境如壓力、濕度等能進(jìn)行比較精確的模擬，以便讓土樣達(dá)到實際應(yīng)力狀態(tài)下的滲透狀態(tài)，從而對土樣的滲透系數(shù)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的測定。

2.1.4 溶質(zhì)示蹤方法

該方法是將黏土試樣和收集槽聯(lián)接起來，通過示蹤儀器，測定收集槽中示蹤劑的濃度與時間的關(guān)系，來間接測定滲透系數(shù)。在水力梯度較低和流量較小的情況下適合用此方法。該方法突破了傳統(tǒng)測定滲透系數(shù)的方法，采用水化學(xué)的角度，通過測定示蹤劑濃度來測定滲透系數(shù)，給滲透系數(shù)的測定方法帶來了新的思路。

2.2 現(xiàn)場測試方法

相比較于室內(nèi)測試方法，由于現(xiàn)場測試方法的試驗條件更接近實際土層的滲透情況，因此其測得的滲透系數(shù)比較可靠和準(zhǔn)確。現(xiàn)場測試滲透系數(shù)的方法有許多，常用的有鉆孔注水試驗和鉆孔抽水試驗。另外，本文還介紹一種利用孔壓靜力觸探（CPTU）來確定黏性土滲透系數(shù)的方法。

2.2.1 鉆孔注水試驗

比起抽水試驗，鉆孔注水試驗更適用于對弱透水層中黏性土的測定，可以根據(jù)黏土實際的滲透情況及時調(diào)整注水水量，計算得到的結(jié)果精度較高。

（1）鉆孔常水頭注水試驗。

下面簡要介紹兩種常水頭注水試驗。

a.向鉆孔內(nèi)注入穩(wěn)定流量的清水，在流量和水位趨于穩(wěn)定后，通過測定流量和水位值來計算土層的滲透系數(shù)。由于黏性土的滲透能力較弱，加上試驗土層存在飽的問題，試驗段應(yīng)盡量在地下水位以下選取，式（4）就是當(dāng)試驗段位于地下水位以下時的情形（《規(guī)程》推薦的公式[19]）：

式中：K為試驗巖土層的滲透系數(shù)（cm/s）；Q為穩(wěn)定時的注入流量（L/min）；H為試驗水頭（cm），等于試驗水位與地下水位之差；A為試驗段形狀系數(shù)（cm），按照《水利水電工程注水試驗規(guī)程》（SL 345-2007）選取。

b.該試驗是野外的一種簡易的鉆孔注水試驗法，優(yōu)點是方便快捷，但也有其局限性，只能粗略地測定黏性土水平向滲透系數(shù)。該試驗原理與壓水試驗原理類似，用固定的水頭向鉆孔內(nèi)注水，水通過孔壁四周向土體內(nèi)滲透，根據(jù)土體的吸水量來測算黏性土的滲透系數(shù)。王振華[20]等根據(jù)經(jīng)驗關(guān)系式得到下列計算式。

在實際工程中由于不同的目的，A/F項應(yīng)代入相應(yīng)不同的值。由于鉆孔對滲透土層的擾動，試驗過程中難免會帶來一些誤差，但經(jīng)過驗證，試驗結(jié)果相對來說能夠比較客觀地反映土層的滲透規(guī)律。

2.2.2 鉆孔抽水試驗

由于黏性土透水性能較弱，而且一般來講抽水含水層的邊界形狀以及邊界條件較為復(fù)雜，找到合適的公式來計算黏性土的滲透系數(shù)比較困難。周志芳[22]等采用鏡像法原理和勢疊加原理，提出了確定邊界附近有越流承壓不完整井含水層水文地質(zhì)參數(shù)的計算公式和計算方法。該試驗方法主要用到的公式如下：

該試驗方法簡單、有效，具有可通過一次抽水試驗便可確定滲透系數(shù)的優(yōu)點，適用于在復(fù)雜定解條件下來求解黏性土的滲透系數(shù)。

2.2.3 孔壓靜力觸探

孔壓靜力觸探測試的原理是用靜壓力將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的圓錐形探頭勻速地壓入土體中，同時利用電測技術(shù)測定圓錐的錐頭阻力、觸探儀鉆桿的側(cè)壁摩擦力和錐頭后的孔隙水壓力，來確定土層劃分和土體的各種參數(shù)。孔壓靜力觸探測試方法相比較于鉆孔注水和鉆孔抽水測試方法，具有間接、靈敏、快速、高效的優(yōu)點。

式中：K為土體的滲透系數(shù)（m/s）；α為錐頭角度（0°

經(jīng)過驗證，改進(jìn)后的公式計算得到的滲透系數(shù)更加接近于實驗室測試得到的結(jié)果，精確度較高。

2.3 其它測試方法

除常規(guī)的測試方法外，下面介紹另外兩種間接測定滲透系數(shù)的方法。

2.3.1 從固結(jié)曲線上確定滲透系數(shù)

在常規(guī)的實驗室條件下，在對黏土的滲透系數(shù)測定中，存在著一些誤差，這些誤差主要來源于：提供迫使水通過土樣動力的不穩(wěn)定性以及水通過土樣通道的不可控性。這些誤差在常規(guī)的試驗中是不可避免的。因此，我們嘗試通過其它一些方法來求取滲透系數(shù)。

在固結(jié)過程中，可以分為兩個連續(xù)的階段：初固結(jié)和次固結(jié)階段。Eugeniusz Sawichi[10]和Joanna Strozyk[10]發(fā)現(xiàn)，在初固結(jié)的初始階段，主要是氣泡的溶解和孔隙的填滿，接著是溶解先前氣泡的水部分壓縮，在指定的荷載下，當(dāng)溶解有氣泡的水變得不可壓縮時，土樣的沉降量僅取決于水的擠出量，此時，沉降速度等于孔隙水的擠壓速度，即滲透速度。V.V.Zhikhovich[11]也指出，在上述的過程中并未發(fā)生顯著的流變過程，在孔隙水被擠出的短時間內(nèi)，固結(jié)曲線是呈線性變化的。由此通過公式（10）得到固結(jié)系數(shù)。

該試驗方法雖然經(jīng)過嚴(yán)密的理論公式的推導(dǎo)，但其試驗結(jié)果仍然避免不了一些經(jīng)驗的因素，如：滲透速率恒定的時間段需要人為判斷，這就使得試驗結(jié)果帶有一些主觀因素，因此試驗方法有待于進(jìn)一步的推敲和驗證。

2.3.2 滲透模型

劉維正[4]總結(jié)前人經(jīng)驗，建立了適用范圍更廣、線性化更明顯的lg（1+e）-lgkν滲透模型，能更好地反映滲透系數(shù)隨孔隙比的變化規(guī)律。但該模型的缺點在于：僅分析了在壓縮過程中豎直向滲透系數(shù)的變化，而在黏土的各向異性對滲透特性的影響上，并未做出全面的分析。

為了更好地反映黏土的力學(xué)特性，國內(nèi)外學(xué)者建立了在微觀上能夠反映土體力學(xué)性質(zhì)的的本構(gòu)模型，以及考慮黏土各向異性的微觀彈塑性本構(gòu)模型[23]。

在以后的研究工作中，進(jìn)行模擬可以在以下兩方面做進(jìn)一步的研究。

（1） 黏土體的構(gòu)成。黏土體中孔隙類型、不同類型孔隙的多少、發(fā)生固結(jié)時不同類型孔隙之間的轉(zhuǎn)化程度。

（2） 在滲流過程中，發(fā)生隱滲或是顯滲時弱結(jié)合水向自由水的轉(zhuǎn)化程度。

3 討論與結(jié)論

（1）在求滲透系數(shù)的過程中，廣泛用到了達(dá)西定律和太沙基單向固結(jié)理論。達(dá)西定律的應(yīng)用更適用于砂類土，在黏性土的適用方面尚存在一定的分歧，還有待進(jìn)一步研究。太沙基理論的成立存在著一些理想的假設(shè)，在實際應(yīng)用時，黏土周圍的環(huán)境并不能很好地滿足這些假設(shè)，從而造成一定的誤差。應(yīng)多從這些角度入手，才能更好地減小誤差，使得試驗結(jié)果更為精確。

（2）根據(jù)不同的試驗?zāi)康暮鸵螅瑖鴥?nèi)外專家和學(xué)者研制出不同的試驗儀器和試驗方法，來更好地推導(dǎo)和測定滲透系數(shù)。在滲透系數(shù)-水力坡度曲線上，黏性土從發(fā)生滲流到進(jìn)入穩(wěn)定滲流的階段上應(yīng)受到更多的關(guān)注。

（3）測試黏性土滲透系數(shù)的儀器有很多，方法、原理不一，應(yīng)盡量從減少誤差的方面去改進(jìn)試驗儀器，使得測定的結(jié)果更為精準(zhǔn)。

（4）在室外測定黏性土的滲透系數(shù)時，應(yīng)設(shè)法盡量減少對原狀土的擾動，保護(hù)原狀土的結(jié)構(gòu)不被破壞。

（5）在對黏性土進(jìn)行模型模擬時，盡量從孔隙的類型、孔隙的多少、結(jié)合水轉(zhuǎn)化的微觀角度進(jìn)行分析和討論。

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第4篇：水文地質(zhì)學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞：普通地質(zhì)學(xué)；野外認(rèn)識實習(xí)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）08-0099-03

《普通地質(zhì)學(xué)》課程是各高校地質(zhì)類專業(yè)大學(xué)一年級所面對的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，作為與其配套的野外認(rèn)識實習(xí)課程，不僅是一門必修課程，而且因其很強的實踐性和授課對象的普遍性而受到高校和大學(xué)生的普遍重視。南京大學(xué)《普通地質(zhì)學(xué)》野外教學(xué)實習(xí)課程更是面向地學(xué)類所有專業(yè)，包括地質(zhì)學(xué)、礦物巖石礦床學(xué)、地球化學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)以及地理學(xué)等，每年有近300名學(xué)生參加，學(xué)校投入30多人次的師資，在南京湖山地區(qū)、六合方山、蘇州、宜興和連云港等地，根據(jù)不同專業(yè)的要求，進(jìn)行為期1～3周的野外實習(xí)。作為大學(xué)一年級的新生，第一次用專業(yè)的角度去觀察野外巖石露頭，他們對體驗地質(zhì)工作的方法和過程充滿了好奇。因此，野外教學(xué)質(zhì)量的高低不僅關(guān)系到學(xué)生能否在野外復(fù)習(xí)和鞏固課堂學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，更直接影響了學(xué)生能否獲得更高的興趣進(jìn)一步學(xué)習(xí)地質(zhì)學(xué)專業(yè)知識，以及他們將來的就業(yè)取向。根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，南京大學(xué)創(chuàng)新性地提出了“三三制”培養(yǎng)方案。為了讓學(xué)生打下寬廣的基礎(chǔ)，得到全面發(fā)展和拓寬就業(yè)渠道，該方案將大學(xué)一年級作為“通識教育”階段，要求在一年級的教學(xué)中給學(xué)生提供更寬廣的平臺、更豐富的專業(yè)信息和更自由的選擇空間。這一方案的提出和實施，正在引發(fā)一些列相關(guān)的教學(xué)改革，包括專業(yè)、課程設(shè)置的調(diào)整，培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變等。《普通地質(zhì)學(xué)》及野外認(rèn)識實習(xí)課程作為一年級專業(yè)基礎(chǔ)課，在課程改革中首當(dāng)其沖。如何結(jié)合地質(zhì)學(xué)專業(yè)的特點，調(diào)整教學(xué)思路和教學(xué)方法，是適應(yīng)和配合新的教學(xué)改革方案及其成功與否的關(guān)鍵。本文將根據(jù)作者近年來在《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識實習(xí)教學(xué)中的體會，分析在教改新形勢下該課程教學(xué)所面臨的新情況、新挑戰(zhàn)和新機遇，提出如何提高野外教學(xué)質(zhì)量的幾點思考，以供與同行進(jìn)行交流與探討。

一、新教改帶來的主要變化

1.適應(yīng)社會需求，適合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)模式。在以往的教育模式中，大學(xué)和教師的職責(zé)和目標(biāo)是給學(xué)生傳授好專業(yè)基礎(chǔ)知識。然而，隨著時代的發(fā)展，全面型和創(chuàng)新型人才越來越為社會所需要。從高校走向社會的畢業(yè)生不僅需要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，更需要有寬廣的知識面，很強的學(xué)習(xí)和融會貫通能力。這需要在教學(xué)中利用啟發(fā)式教育，不僅教會學(xué)生基礎(chǔ)的專業(yè)知識，更要教會他們?nèi)绾稳ニ伎迹寣W(xué)生知道自己需要什么樣的知識，朝哪個方向發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和分析問題、解決問題的能力。在新的教學(xué)模式中，突出以學(xué)生為本，遵循教育與人才成長規(guī)律，走適合學(xué)生發(fā)展的道路。在教學(xué)和人才培養(yǎng)中，要充分考慮到學(xué)生的感受，不是給他們帶來煩惱和壓力，而是讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)知識，在快樂中成長。只有這樣，才能培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性和主動性，挖掘?qū)W生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的潛力。

2.調(diào)整課程設(shè)置以增加通識教育階段專業(yè)基礎(chǔ)知識。南京大學(xué)此次“三三制”教學(xué)改革的特點之一是將課程選擇、專業(yè)選擇和發(fā)展路徑選擇的權(quán)利交給學(xué)生。為此，一些公共課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程主要集中安排在一年級通識教育階段。以往在大學(xué)一年級只有《普通地質(zhì)學(xué)》一門專業(yè)課，在新教改方案執(zhí)行以后，《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》也放到了一年級進(jìn)行。這一變化，一方面能夠使學(xué)生在一年級結(jié)束后對自己的專業(yè)進(jìn)行再次選擇前，對自己所學(xué)的專業(yè)有更深入的了解，可以進(jìn)一步培養(yǎng)一年級學(xué)生對專業(yè)的興趣；另一方面，《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程的基礎(chǔ)理論也是《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識實習(xí)中必須的專業(yè)知識，這有助于學(xué)生在野外認(rèn)識實習(xí)中更加深刻地理解有關(guān)地質(zhì)概念，增加野外教學(xué)的效果。

二、適應(yīng)教改形勢，提高野外教學(xué)質(zhì)量

新的教學(xué)改革，引發(fā)了大學(xué)教育在培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)模式、課程與專業(yè)設(shè)置等各方面的改變，給專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)工作帶來了新的挑戰(zhàn)，但同時也提供了新的機遇。作為地質(zhì)類專業(yè)大學(xué)一年級通識教育階段的公修、必修課程的《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識實習(xí)，有效地提高野外教學(xué)的質(zhì)量，既要讓學(xué)生復(fù)習(xí)、鞏固《普通地質(zhì)學(xué)》課程中學(xué)習(xí)到的基本概念，領(lǐng)會和掌握野外地質(zhì)工作的基本方法，更要在野外體驗中培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，引領(lǐng)他們在娛樂中了解地球，理解地球，并探索地球，為國家培養(yǎng)未來的地質(zhì)人才。

1.改進(jìn)教學(xué)方式和方法，提高學(xué)生的好奇心。要提高學(xué)生的求知欲，讓他們對教學(xué)內(nèi)容感到好奇，就必須改變灌輸式、傳輸式的教學(xué)方式，讓學(xué)生在教學(xué)中從新獲得主動權(quán)。這包括兩層含義：一方面，學(xué)生在野外從被動接受轉(zhuǎn)變到主動獲取訊息。這需要一個過程，學(xué)生往往一開始對野外現(xiàn)象沒有專業(yè)的認(rèn)知能力，需要教師帶到地質(zhì)露頭，在聽教師的講解中獲得信息。隨著對野外工作方法的熟悉和掌握，學(xué)生應(yīng)在教與學(xué)的過程中占據(jù)主動地位，思考接下來教師將要講解的內(nèi)容，帶著好奇的心態(tài)去接受教師傳授的信息。這需要教師充分利用學(xué)生已經(jīng)掌握的專業(yè)知識，先介紹當(dāng)前露頭所觀察到的現(xiàn)象，然后根據(jù)地層新老過度關(guān)系、構(gòu)造接觸關(guān)系等，推測路線前方可能出現(xiàn)的地質(zhì)現(xiàn)象，然后鼓勵學(xué)生到下一個觀察點去驗證。當(dāng)觀察與推測一致時，如何將不同觀察點看到的地質(zhì)現(xiàn)象聯(lián)系起來，講述實習(xí)地的地質(zhì)概況以及地質(zhì)構(gòu)造演化。如果所觀察到的現(xiàn)象與推測的不同，則要利用所學(xué)的知識解釋原因。應(yīng)該注意的是，在教學(xué)中，需要給學(xué)生留有足夠的想象空間，強調(diào)從觀察到的地質(zhì)現(xiàn)象到地質(zhì)解釋之間的推理過程，解釋可能有多解性，教會學(xué)生如何用所觀察到的現(xiàn)象得到各種不同的解釋，以及每種可能的解釋所需要的支持證據(jù)。這樣的方式方法，相對于單一的說教式講解，或者將觀察與解釋混雜的講解，可以讓學(xué)生更能體會科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性，以及教師實事求是的作風(fēng)，也有助于學(xué)生對地質(zhì)過程產(chǎn)生更濃厚的興趣。另一方面，鼓勵學(xué)生提出各種各樣的問題，并客觀地、實事求是地回答，必要的時候?qū)W(xué)生的問題進(jìn)行科學(xué)的分析。相比以前的學(xué)生，現(xiàn)在的大學(xué)生在高中及其之前的學(xué)習(xí)中，越來越多地接觸到課外的一些知識，其中包括有關(guān)地球地質(zhì)方面的知識。他們有時提出的問題可能有一定的挑戰(zhàn)性，也有的可能是比較初級的“外行問題”。無論是哪一種問題，都應(yīng)該從鼓勵學(xué)生提問的精神出發(fā)，耐心解答學(xué)生的疑問，對于不能解答的問題，可以與其進(jìn)行平等的討論，或者留下來作進(jìn)一步的資料調(diào)查，以待后續(xù)解答。在講解和回答問題時，盡量避免命題式的方法，而是用客觀推理的方法，特別是對一些不能確定的問題。這樣才能使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到最大程度地調(diào)動，也能激發(fā)他們對專業(yè)知識的好奇心。

2.教學(xué)與科研相結(jié)合，加強教學(xué)實習(xí)基地建設(shè)。選擇好實習(xí)基地，是野外地質(zhì)實習(xí)成功與否的重要因素。實習(xí)基地的建設(shè)，是不斷提高野外實習(xí)教學(xué)質(zhì)量的保障。南京大學(xué)《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識實習(xí)主要基地位于寧鎮(zhèn)山脈西段湖山地區(qū)和蘇州、連云港地區(qū)，也是國內(nèi)眾多兄弟院校的實習(xí)地點，具有近半個世紀(jì)的教學(xué)實踐的悠久歷史。盡管如此，該實習(xí)基地的建設(shè)仍然不能放松，原因有兩個：（1）雖然該基地發(fā)育的地層、巖石、構(gòu)造和古生物等地質(zhì)現(xiàn)象比較典型、簡單，但仍有很多學(xué)術(shù)問題需要進(jìn)一步探討，不斷更新并提高以往的認(rèn)識，從而幫助學(xué)生清楚、完整、合理地理解實習(xí)區(qū)的構(gòu)造、古地理演化簡史；（2）由于開山采石等人類經(jīng)濟(jì)活動，使得以往典型的地質(zhì)剖面遭到破壞，同時又開辟出新的剖面。這需要實習(xí)隊不斷去尋找、選擇合適的教學(xué)剖面，并首先對剖面進(jìn)行研究，制定教學(xué)方案。

3.穩(wěn)定野外教學(xué)隊伍與吸收新鮮血液相結(jié)合。野外教學(xué)不同于課堂教學(xué)，它具有很強的實踐性，需要教會學(xué)生如何觀察野外地質(zhì)現(xiàn)象，做到“腿勤、眼勤、手勤、嘴勤”，不僅需要說教式的教學(xué)，更需要教師身先士卒，做好示范作用。這就需要有一些喜歡、愿意和善于進(jìn)行野外工作和教學(xué)的教師，投身于《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識實習(xí)的教學(xué)工作中來，用他們在野外的工作熱情，帶動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；以他們的工作方法和工作態(tài)度，教會學(xué)生如何在野外進(jìn)行觀察，并如何將觀察到的地質(zhì)現(xiàn)象提升到認(rèn)識和理解地質(zhì)過程中。只有在這樣的教學(xué)中，野外地質(zhì)工作才不會被片面地認(rèn)為艱辛和枯燥無味，而是在娛樂中探索自然的奧秘，實現(xiàn)人生工作與興趣的統(tǒng)一。保持野外教學(xué)隊伍的穩(wěn)定性，讓熟悉教學(xué)基地地質(zhì)情況的有經(jīng)驗的教師承擔(dān)《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識實習(xí)的教學(xué)，是不斷提高教學(xué)質(zhì)量的重要保障。同時，在教學(xué)過程中，也應(yīng)該不斷有來自不同專業(yè)的教師加入或者輪替，這樣有助于野外教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進(jìn)行不斷改進(jìn)，也有助于適應(yīng)學(xué)生和后繼教學(xué)工作的需要。

4.堅持小論文寫作，起航從學(xué)習(xí)到學(xué)術(shù)的轉(zhuǎn)型。實習(xí)小論文的寫作，是南京大學(xué)《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識實習(xí)教學(xué)近年來的一項創(chuàng)新舉措。通過鼓勵學(xué)生進(jìn)行學(xué)術(shù)小論文的寫作，讓學(xué)生對實習(xí)中學(xué)到的知識，通過學(xué)術(shù)論文寫作進(jìn)一步深化和加強，并有一次從選題、文獻(xiàn)搜集、實驗和論文寫作的全程學(xué)術(shù)性過程，能夠幫助他們體會基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)與學(xué)術(shù)研究的差別，并開始對如何開展學(xué)術(shù)研究有了一定了解。南京大學(xué)本科教育改革的“三三制”方案力求引導(dǎo)大學(xué)生在通識教育階段以后實現(xiàn)從學(xué)習(xí)型到學(xué)術(shù)型或職業(yè)型的轉(zhuǎn)變。對那些有志于在專業(yè)方面進(jìn)一步深造并投身于科學(xué)研究的學(xué)生來說，《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識實習(xí)小論文的寫作，一般是在實習(xí)結(jié)束以后，從大學(xué)二年級開始的一年內(nèi)完成，這完全符合“三三制”教改方案的目標(biāo)。在近幾年的實習(xí)中，大學(xué)生參加小論文寫作的積極性越來越高，形式從獨立完成和小組合作完成不斷革新，小論文質(zhì)量也不斷提高，收效甚好。參加過小論文寫作的同學(xué)，參加“大學(xué)生創(chuàng)新項目”論文研究的熱情更高，也明顯更加專業(yè)。這說明，小論文的寫作實習(xí)是成功的，在今后的野外教學(xué)中仍應(yīng)該堅持。與此同時，還應(yīng)該在小論文選題、組織形式、輔導(dǎo)方式等方面進(jìn)一步改進(jìn)，在經(jīng)費支持和實驗資源等方面得到更多的重視和支持。

《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識實習(xí)作為地質(zhì)類專業(yè)大學(xué)一年級的必修課程，是檢驗課堂知識學(xué)習(xí)效果的考場，更是提高和深化理論基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)野外地質(zhì)工作方法，培養(yǎng)專業(yè)興趣的重要一環(huán)。在新的教學(xué)改革環(huán)境下，該課程的教學(xué)遇到了新的挑戰(zhàn)，同時也得到了難得的機遇。野外教學(xué)中應(yīng)本著適應(yīng)學(xué)生和社會的需求，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，改進(jìn)教學(xué)方法，加強實習(xí)基地建設(shè)，完善和穩(wěn)定教學(xué)隊伍，堅持教學(xué)創(chuàng)新，努力提高野外教學(xué)質(zhì)量，為國家選拔未來的地質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)：

第5篇：水文地質(zhì)學(xué)論文范文

1、水資源管理學(xué)內(nèi)涵

加強水資源管理成為有關(guān)水資源領(lǐng)域出現(xiàn)最為頻繁的詞匯。但究竟什么是水資源管理，目前學(xué)術(shù)界尚未統(tǒng)一，《中國大百科全書》在不同的卷中，對水資源管理有不同的解釋。綜觀傳統(tǒng)的水資源管理概念，有以下特點：首先，從整體上來看，他們都是以水資源開發(fā)作為主線，“保護(hù)”處于被動的地位；其次，視野相對狹窄，大多數(shù)概念只局限于水資源本身，缺乏復(fù)合系統(tǒng)下對水資源的綜合認(rèn)識，以水論水；第三，缺乏生態(tài)環(huán)境的和水資源高效利用的內(nèi)涵。基于此，作者認(rèn)為，水資源管理就是為了滿足人類水資源需求及維護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境所采取的一系列措施的總和。

水資源管理學(xué)是從學(xué)科角度對水資源管理進(jìn)行系統(tǒng)研究的科學(xué)，是水資源管理知識體系，是建立在水文學(xué)、水資源學(xué)、管理學(xué)等諸多學(xué)科基礎(chǔ)之上的新的交叉性綜合性學(xué)科。通過水資源管理學(xué)的研究，可以為提高水資源利用率和利用效率，保障水資源安全，通過水資源可持續(xù)利用支撐國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展提供理論和實踐基礎(chǔ)。

2、水資源管理學(xué)研究內(nèi)容

水資源管理學(xué)研究對象很明確，就是圍繞水資源持續(xù)高效利用的而展開的一系列管理活動。目前，水資源危機在世界范圍內(nèi)蔓延，水資源危機的出現(xiàn)和加劇與人類在經(jīng)濟(jì)活動中缺乏對水資源的有效保護(hù)和管理有著重要的關(guān)系。水資源是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要自然資源，人類的絕大多數(shù)經(jīng)濟(jì)活動都要涉及水資源。可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前和未來人類社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本戰(zhàn)略目標(biāo)。關(guān)于可持續(xù)發(fā)展的定義和解釋多種多樣，但都基本圍繞著“滿足目前需要但不破壞未來發(fā)展需求的能力”這一核心思想。實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展的一個重要內(nèi)容就是實現(xiàn)水資源等自然資源的可持續(xù)利用。在人類追求可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的前提下，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用要求人類必須正視干旱洪澇災(zāi)害、水資源短缺、水環(huán)境污染等諸多與水資源相關(guān)的問題，這給水資源管理學(xué)提出了新挑戰(zhàn)和難得的機遇。傳統(tǒng)的水資源管理活動無法應(yīng)對挑戰(zhàn)。實現(xiàn)可持續(xù)的水資源利用目標(biāo)必須改變傳統(tǒng)的水資源管理活動，必須以可持續(xù)發(fā)展的、系統(tǒng)的和綜合的觀點構(gòu)建全新的現(xiàn)代水資源管理體系，這成為水資源管理學(xué)研究的主要研究內(nèi)容。

具體地說，水資源管理學(xué)的研究內(nèi)容至少應(yīng)包括以下幾個方面：水資源數(shù)量管理和質(zhì)量管理、水資源法律管理、水資源權(quán)屬管理、水資源行政管理、水資源規(guī)劃管理、水資源配置管理、水資源經(jīng)濟(jì)管理、水資源投資管理、水資源風(fēng)險管理、水資源利用技術(shù)管理、水資源工程管理、水資源數(shù)字化管理、國際水資源管理、水資源綜合管理、水資源安全管理和水資源數(shù)字化管理等等。

3、國內(nèi)外水資源管理學(xué)研究進(jìn)展

3.1國際水資源管理學(xué)研究進(jìn)展

到目前為止，明確提出水資源管理學(xué)的文獻(xiàn)極為有限。根據(jù)人類開發(fā)利用水資源面臨的新的問題和挑戰(zhàn)以及實際水資源管理活動的特點，國際上也對新形勢下的水資源管理理論和體系進(jìn)行了一系列的探討和研究，并就一些問題達(dá)成了某種程度的共識。他們主要圍繞著“可持續(xù)發(fā)展條件下水資源可持續(xù)利用目標(biāo)對水資源管理活動的要求”而展開。這些研究活動為水資源管理學(xué)作為一門新興學(xué)科的誕生和發(fā)展起到了十分重要的推動作用。

在1992年愛爾蘭召開的“國際水和環(huán)境大會—21世紀(jì)的發(fā)展與展望”上提出了水資源系統(tǒng)及可持續(xù)研究的問題。1993年“第二屆國際實驗與網(wǎng)絡(luò)資料水流情勢學(xué)術(shù)大會”上探討了水資源管理的水文學(xué)基礎(chǔ)和信息資料問題。1994年，聯(lián)合國教科文主持，國際水資源協(xié)會與國際水文科學(xué)協(xié)辦召開了“變化世界中的水資源管理研究規(guī)劃國際學(xué)術(shù)研討會”，探討了可持續(xù)發(fā)展水資源管理研究展望、水資源開發(fā)中的風(fēng)險和不確定性、水資源可持續(xù)管理的決策支持系統(tǒng)和水資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)四個專題。

1996年在日本京都召開了“國際水資源及環(huán)境研究大會：面向21世紀(jì)新的挑戰(zhàn)”，討論了流域尺度的可持續(xù)水資源系統(tǒng)管理的應(yīng)用實例等問題。聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）國際水文計劃工作組1996年將“可持續(xù)水資源管理”其定義為“支承從現(xiàn)在到未來社會及其福利要求，而不破壞他們賴以生存的水文循環(huán)及生態(tài)系統(tǒng)完整性的水的管理和使用”。[1][1]水資源可持續(xù)管理要求在水資源規(guī)劃、開發(fā)和管理中，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)和人類社會福利之間的最佳聯(lián)系與協(xié)調(diào)。與傳統(tǒng)的水資源管理相比，可持續(xù)水資源強調(diào)了未來變化、社會福利、水文循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)這樣完整性的水的管理，使“未來遺憾可能性達(dá)到最小的水的管理決策”。世界銀行將水資源管理定義為一系列水資源相關(guān)領(lǐng)域（如水電、水資源供給與供給設(shè)施，灌溉與排水等）一體化管理。綜合水資源管理的觀點應(yīng)該在水資源管理和利用方面確保考慮社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和技術(shù)等多方面因素[2][2]。

1997年召開的第5屆“不確定性增加下的水資源可持續(xù)管理學(xué)術(shù)大會”，洪水與干旱管理、水資源開發(fā)對環(huán)境的影響、水文與生態(tài)模擬和環(huán)境風(fēng)險評價等成為重要議題。

1998年在武漢召開了“98年國際水資源量與質(zhì)的可持續(xù)研討會”，探討了流域水量與水質(zhì)的統(tǒng)一管理問題。1998年國際水文學(xué)會在荷蘭召開了“區(qū)域水資源管理研討會”，探討了水資源管理的經(jīng)驗和教訓(xùn)、面對挑戰(zhàn)的區(qū)域可持續(xù)水資源管理、水資源管理的研究方法。

2000國際水文科學(xué)學(xué)會（IAHS）年在美國召開了“水資源綜合管理研討會”。這次研討會主要探討了可持續(xù)發(fā)展條件下的水資源綜合管理的內(nèi)容和目標(biāo)，以及交流水資源綜合管理的經(jīng)驗。此次研討會達(dá)成一個共識：未來水資源管理的一個基本原則就是流域的統(tǒng)一管理。流域統(tǒng)一管理是流域內(nèi)土地資源和水資源的統(tǒng)一協(xié)作管理，其目的是防止土地退化、保護(hù)淡水資源、保護(hù)生物多樣性、實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用。流域水資源統(tǒng)一管理的基本框架是政府和社區(qū)公眾的共同管理。會議認(rèn)為，為了實現(xiàn)流域統(tǒng)一管理的目標(biāo)，必須做到以下幾點：①復(fù)雜的水資源管理活動必須建立在有效的科學(xué)規(guī)劃基礎(chǔ)之上；②必須顯著提高預(yù)測各項管理活動結(jié)果的能力；③為了達(dá)到水資源管理的目的，持續(xù)的檢測和評估工作十分必要；④水資源管理活動的管理過程必須是透明的和公開的。（MiguelA.Marino等，2001）2001年，國際水文科學(xué)學(xué)會在荷蘭召開了“區(qū)域水資源管理研討會”，會議針對區(qū)域范圍內(nèi)水資源管理的有關(guān)問題進(jìn)行了研討，包括：以往水資源管理活動的經(jīng)驗和教訓(xùn)；面對新挑戰(zhàn)的區(qū)域可持續(xù)水資源管理；水資源管理的研究方法。

伴隨著國際學(xué)術(shù)界對現(xiàn)代水資源管理活動的研究和討論，近年來，國際學(xué)術(shù)界相繼出版了多部論述“水資源管理活動”的專著，這些專著大多以論文集的形式出版，很少從學(xué)科的角度對水資源管理的理論體系進(jìn)行系統(tǒng)的論述和研究。盡管如此，這些專著還是探討和研究了大量有關(guān)現(xiàn)代水資源管理活動的主要內(nèi)容，使我們能夠大致了解目前國際學(xué)術(shù)界關(guān)于水資源活動的主要理論和具體內(nèi)容。并且通過編著者對一些論述水資源管理活動的論文的整理和歸類，我們可以從中基本上了解到當(dāng)前國際學(xué)術(shù)界對水資源管理理論體系的劃分。

MiguelA.Marino和SlobodanP.Simonovic在2001編著出版的《水資源綜合管理》收錄了國際水文科學(xué)學(xué)會（IAHS）2000年在美國召開的“水資源綜合管理研討會”的文章。MiguelA.Marino和SlobodanP.Simonovic認(rèn)為，從20世紀(jì)80年代開始，人類從事水資源管理活動的目標(biāo)和內(nèi)容發(fā)生了根本性的變化。傳統(tǒng)的不可持續(xù)的水資源管理方式已經(jīng)不再適應(yīng)新形勢的要求，而新的管理方式仍在摸索中，水資源管理活動正處在探索過程中。作者認(rèn)為，在傳統(tǒng)的水資源管理活動中，僵化的管理體制（包括法律、政策和管理機構(gòu)）是實現(xiàn)水資源有效管理的最大障礙。管理體制的官僚作風(fēng)、不負(fù)責(zé)任以及缺乏戰(zhàn)略性指導(dǎo)原則導(dǎo)致水管理體系效率低下，缺乏遠(yuǎn)見，并且拒絕與水資源利益相關(guān)者就水資源管理問題進(jìn)行公開的交流和探討。新的水資源管理最大的挑戰(zhàn)是如何尋求實現(xiàn)長期可持續(xù)利用水資源的水資源管理方式，為此，他們認(rèn)為體制改革和制度創(chuàng)新將是水資源管理活動改革的一個重要方面。新的水資源管理活動必須包含水環(huán)境治理和保護(hù)問題、水資源的可持續(xù)利用問題、水資源利益相關(guān)者之間的利益分配問題以及水資源管理決策中的公眾參與問題。

由C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在2002年編著出版的《水資源管理》（Ⅰ和Ⅱ）收集了2000年和2001年兩年間國際上一系列關(guān)于“水資源管理”國際會議上的文章。C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在本書的前言中指出，當(dāng)前水資源管理問題在全球變得越來越復(fù)雜。水資源管理活動主要面臨著的主要問題是：人口的增長和人均水需水的增加正在家具人類對水資源的需求；與此對應(yīng)的是，水污染、水資源浪費以及氣候變遷等因素卻正在威脅著水資源的供給。這套書從10個方面論述了當(dāng)代水資源管理活動的內(nèi)容，他們是：水資源管理決策支持系統(tǒng)，灌溉水管理，流域管理，生活用水管理，水質(zhì)管理和水活動管理，廢水處置和管理，管道輸水和渠道輸水管理，水文模型，地下水管理，沿岸和港口水資源管理。（C.A.BrebbiaP.Anagnostopolos，2002）。值得注意的是C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在書中指出，現(xiàn)代水資源管理所涉及學(xué)科和領(lǐng)域已經(jīng)超出了傳統(tǒng)水文地質(zhì)學(xué)中關(guān)于水資源管理的思考和限制。

由M.AL—Rashed、V.P.Singh和M.M.Sherif合作編著的《水資源發(fā)展與管理（Ⅳ）》中從7個方面論述了水資源管理的內(nèi)容，這7個方面包括：水資源管理的目標(biāo)、政策和原則，水資源稀缺和保護(hù)，用水管理，水資源管理、規(guī)劃、水權(quán)分析和處置的決策支持系統(tǒng)，水電和灌溉的發(fā)展?jié)摿Γ喔人芾恚Y源稀缺管理。

其他一些比較著名的著作還包括B.DattaRay,R.P.Athparia的《水與水資源管理》（1999年）；A.FarooqKhan的《水資源管理：挑戰(zhàn)與責(zé)任》（1998）；經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織出版的《水資源管理：綜合政策》（1989）等。

值得注意的是，盡管學(xué)術(shù)界并未明確提出水資源管理學(xué)的概念，但在國際上許多大學(xué)中，都開設(shè)了以“水資源管理”為名稱的課程，這些課程的開始以及對水資源管理活動的講述在一定程度上也促進(jìn)了水資源管理學(xué)的形成。例如在美國特拉華流域委員會計劃和行動部部長Dr.KennethF.Najjar在VILLANOVA大學(xué)為水利工程學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)及相關(guān)專業(yè)的研究生開設(shè)的“水資源規(guī)劃0與管理”課程介紹中，Dr.KennethF.Najjar認(rèn)為，“水資源規(guī)劃與管理”是對水資源規(guī)劃、分析、設(shè)計、經(jīng)濟(jì)管理的理論和實際方法等綜合型課程，主要包括水資源法律和規(guī)章條例，流域管理、水資源建模、地下水和地表水需求和共給分析、洪水管理、水資源質(zhì)量管理、濕地保護(hù)。水資源供給規(guī)劃包括水資源使用、需求項目，水資源配置、水容量擴(kuò)充。該課程還包括水庫運行等相關(guān)問題。水資源規(guī)劃與管理是關(guān)于水資源的綜合問題的考慮，這些問題來自于從靜態(tài)的水資源法律和章程到動態(tài)的自然資源的應(yīng)用[3][3]。

3.2國內(nèi)水資源管學(xué)研究進(jìn)展

我國關(guān)于水資源管理理論的研究開始與上個世紀(jì)80年代，早期的水資源管理研究主要是對實際水資源管理活動中的管理內(nèi)容的簡單羅列和堆加，并未從理論的高度來對水資源管理的體系和框架進(jìn)行系統(tǒng)的闡述。隨著我國水資源危機的不斷加劇以及可持續(xù)發(fā)展對現(xiàn)代水資源管理的要求和挑戰(zhàn)，學(xué)術(shù)界開始逐漸關(guān)注水資源管理理論的探討和框架體系的構(gòu)建。

趙保璋主編的《水資源管理》（1994年）是我國出版較早的專門論述水資源管理的專著之一。在這本書中，作者提出，大氣降水、地表水、地下水、土壤水分以及廢水、污水等水形態(tài)都不是獨立存在的，而是有機的聯(lián)系，統(tǒng)一而相互轉(zhuǎn)化的整體。而現(xiàn)實中，長期以來我國水管理體制較為混亂，水權(quán)分散，形成了“多龍治水”的局面。該書認(rèn)為，水資源管理應(yīng)該以水的資源觀點、水的系統(tǒng)觀點、水的經(jīng)濟(jì)觀點以及水的法制觀點出發(fā)，對水資源的合理開發(fā)利用、規(guī)劃布局與調(diào)配，以及水資源保護(hù)等方面建立統(tǒng)一的、系統(tǒng)的綜合管理體制，按照相關(guān)法律由水行政部門實施管理。該書認(rèn)為水資源管理活動主要包括規(guī)劃管理、開發(fā)管理、用水管理和水環(huán)境管理（趙保璋，1994）。

馮尚友在《水資源持續(xù)利用與管理導(dǎo)論》一書中將水資源管理定位為支持實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，在水資源及水環(huán)境的開發(fā)、治理、保護(hù)、利用過程中，所進(jìn)行的統(tǒng)籌規(guī)劃、政策指導(dǎo)、組織實施、協(xié)調(diào)控制、監(jiān)督檢查等一系列規(guī)范性活動的總稱。統(tǒng)籌規(guī)劃是合理利用有限水資源的整體布局、全面策劃的關(guān)鍵；政策指導(dǎo)是進(jìn)行水事活動決策的規(guī)則和指南；組織實施是通過立法、行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和教育等形式組織社會力量，實施水資源開發(fā)利用的一系列活動實踐；協(xié)調(diào)控制是處理好資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展之間的協(xié)同關(guān)系和水事活動之間的矛盾關(guān)系，控制好社會用水與供水的平衡和減輕水旱災(zāi)害損失的各種措施；監(jiān)督檢查則是不斷提高水的利用率和執(zhí)行正確方針政策的必須手段。

吳季松在2000年和2002年先后出版了《水資源及其管理的研究與應(yīng)用》和《現(xiàn)代水資源管理學(xué)概論》兩本專著。前一部是作者多年來關(guān)于水資源管理問題的報告和講話的匯編（吳季松，2002）。《現(xiàn)代水資源管理學(xué)概論》一書中，作者對水資源管理的指導(dǎo)思想、水資源管理工作的基本目標(biāo)以及主要內(nèi)容做了較為系統(tǒng)的論述。從整體來看，該書更多的是從水行政管理角度探討了水資源管理的理論與實踐。

左其亭和陳曦2003年合著并出版了《面向可持續(xù)發(fā)展的水資源規(guī)劃與管理活動》。該書從可持續(xù)發(fā)展的觀點出發(fā)，對水資源管理理論作了初步探討。該書專門探討了現(xiàn)代水資源管理工作的工作流程、管理目標(biāo)和水資源管理基本內(nèi)容，并且提出了面向可持續(xù)發(fā)展的水資源管理活動的主要內(nèi)容，包括：加強教育、提高工作覺悟和參與意識；制定水資源合理利用措施、制定水資源管理政策、水資源統(tǒng)一管理以及實時進(jìn)行水量分配和調(diào)度。根據(jù)信息技術(shù)發(fā)展的特點和現(xiàn)代水資源管理的要求，該書還專門探討了水資源的信息化管理，介紹了電子信息技術(shù)和“3S”（GIS、GPS和RS）技術(shù)在水資源管理活動中的應(yīng)用。

林洪孝在《水資源管理理論與實踐》中界定水資源管理活動為：依據(jù)水資源環(huán)境承載能力，遵循水資源系統(tǒng)自然循環(huán)功能，按照經(jīng)濟(jì)社會規(guī)律和生態(tài)環(huán)境規(guī)律，運用法規(guī)、行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、教育等手段，通過全面系統(tǒng)的規(guī)劃，優(yōu)化水資源配置，對人們的涉水行為進(jìn)行調(diào)整與控制，保障水資源開發(fā)利用與經(jīng)濟(jì)社會和諧持續(xù)發(fā)展。該書對水資源管理的理論和框架體系做了較為全面的探討，論述了水資源管理活動的目標(biāo)、原則和方法等內(nèi)容，并構(gòu)架了水資源管理活動的主要內(nèi)容。值得注意的是，該書提出，隨著人類水資源問題認(rèn)識的發(fā)展深化，水資源管理逐漸形成了專門的技術(shù)和學(xué)科，其管理領(lǐng)域涉及自然、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)、社會等許多方面，其管理活動的主要內(nèi)容包括水資源權(quán)屬管理、水資源政策管理、水資源綜合評價與規(guī)劃管理、水量分配與調(diào)度管理、水質(zhì)控制與保護(hù)管理、節(jié)水管理、防汛與抗洪管理、水情監(jiān)測與預(yù)報管理、水資源組織與協(xié)調(diào)管理以及其他水資源日常管理等十個方面。該書對水資源管理活動的概括和構(gòu)架基本上包含了但前水資源管理活動的所有內(nèi)容，是目前比較全面的水資源管理的概括和總結(jié)。

姜文來、唐曲等2004年出版了《水資源管理學(xué)導(dǎo)論》，本書是國內(nèi)外首部系統(tǒng)論述水資源管理學(xué)的專著。本書在界定水資源管理學(xué)基本概念的基礎(chǔ)上，對水資源管理學(xué)的基本理論進(jìn)行探討，然后專題闡述水資源管理的各個領(lǐng)域，最后展開案例研究。全書共分十九章，第一章，水資源管理學(xué)概述，界定了水資源管理學(xué)的內(nèi)涵、研究內(nèi)容、研究進(jìn)展和與其他相關(guān)學(xué)科的關(guān)系；第二章，水資源管理學(xué)的理論基礎(chǔ)，分別闡述了水資源可持續(xù)利用理論、水資源復(fù)合系統(tǒng)理論、生命周期理論和水資源管理學(xué)的管理學(xué)基礎(chǔ)；第三章—第十七章，專題論述，論述了水資源的數(shù)量管理、質(zhì)量管理、經(jīng)濟(jì)管理、權(quán)屬管理、規(guī)劃管理、工程管理、地下水資源管理、國際水資源管理、投資管理、行政管理、風(fēng)險管理、安全管理、數(shù)字化管理和其他水資源相關(guān)管理；第十八章和第十九章，案例研究，以首都圈農(nóng)業(yè)水資源、民勤水資源可持續(xù)利用展開研究。

4結(jié)束語

由于水資源是與人類生存和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)的自然資源，特別是近年來由于水資源短缺引發(fā)的各種問題，長期以來對有關(guān)專家學(xué)者對水資源管理極為關(guān)注，積累了大量的文獻(xiàn)資料，水資源管理學(xué)產(chǎn)生與發(fā)展具有深厚的基礎(chǔ)。水資源管理學(xué)是水資源管理的知識體系，是建立在眾多學(xué)科之上的交叉性綜合性學(xué)科。積極推進(jìn)和發(fā)展水資源管理學(xué)，對于水資源可持續(xù)利用與管理具有深遠(yuǎn)的歷史和現(xiàn)實意義。

參考文獻(xiàn)

姜文來，唐曲，雷波，水資源管理學(xué)導(dǎo)論，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004

姜文來，初論水資源管理學(xué)，中國水利，2004（3）；

趙寶璋，水資源管理，北京：水利電力出版社，1994；

吳季松，現(xiàn)代水資源管理概論，北京：中國水利水電出版社，2002；

林洪孝，水資源管理理論與實踐，北京：中國水利水電出版社，2003；

第6篇：水文地質(zhì)學(xué)論文范文

從專業(yè)結(jié)構(gòu)看，國外發(fā)達(dá)國家大多專業(yè)方向豐富，專業(yè)設(shè)置呈現(xiàn)多元化發(fā)展的趨勢;在我國，過去環(huán)境科學(xué)專業(yè)受母學(xué)科制約，專業(yè)方向劃分過細(xì)。目前我國的環(huán)境專業(yè)本科生教育正在向?qū)捒趶健⑦m應(yīng)面廣等方向發(fā)展，以改變過去那種在本科就開始培養(yǎng)“專業(yè)人才”，以至分配面窄，很難適應(yīng)實際工作的狀況。從辦學(xué)要求看，無論在國內(nèi)和國外，其辦學(xué)導(dǎo)向都是與社會需求盡量取得一致。在培養(yǎng)目標(biāo)上，各國普遍強調(diào)要對學(xué)生能夠進(jìn)行全面的文化素質(zhì)培養(yǎng)，在“知識”“能力”和“做人”三方面做到有機統(tǒng)一和結(jié)合;在國外，比較重視“知識”和“能力”的培養(yǎng);我國對本科生的培養(yǎng)目標(biāo)多年以來強調(diào)培養(yǎng)“專家”和“專門人才”，著眼于畢業(yè)后的職業(yè)，要求畢業(yè)后能“專業(yè)對口”。因此，培養(yǎng)學(xué)生只重深度，不重廣度，近年來雖已逐步擴(kuò)大培養(yǎng)口徑，但還不夠。在由計劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的過程中，這種缺陷已經(jīng)暴露出來，表現(xiàn)最突出的是畢業(yè)生工作適應(yīng)面窄，適應(yīng)能力差。致使畢業(yè)生就業(yè)困難。

在課程體系和學(xué)分制實施方面，國外設(shè)置的課程類別大致與我國相同，全部課程包括公共基礎(chǔ)必修課、專業(yè)必修課和選修課。國外實施學(xué)分制與我國一個明顯的不同點是，國外學(xué)生在選修上的自由度非常大。專業(yè)課數(shù)量眾多、涉及面廣，在指定選修課和必修課中也設(shè)置若干門課程讓學(xué)生自由選擇，甚至允許在校內(nèi)其他系或?qū)W院選修其他領(lǐng)域的課程;在我國，學(xué)分制中規(guī)定的必修課學(xué)分多而選修課學(xué)分少，而且在選修課中，也只有本系開設(shè)的選修課程或一些全校性的選修課可供選擇，而這些選修課少到若漏選一門則可能學(xué)分不夠，使學(xué)生在近乎完全同一的模式中學(xué)習(xí)，這就造成了培養(yǎng)出的人才知識結(jié)構(gòu)單一，難以應(yīng)付實際工作中的各種問題。正是由于這個原因，導(dǎo)致國外不嚴(yán)格限制學(xué)習(xí)時間，學(xué)生只要修滿學(xué)分即可畢業(yè)，而我國依然實行四年制本科教育。

二、環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué)改革發(fā)展方向

環(huán)境科學(xué)的獨特性決定了高校環(huán)境類專業(yè)所需基礎(chǔ)課內(nèi)容廣，專業(yè)課門類多。然而，學(xué)生在校時間有限，如何在課程設(shè)置充分體現(xiàn)以培養(yǎng)“綜合型”人才為目標(biāo)，制訂出較為合理的教學(xué)計劃，至關(guān)重要。

1．拓寬基礎(chǔ)，文理滲透環(huán)境問題不僅僅是自然科學(xué)和技術(shù)工程范圍內(nèi)的問題，而且是一個社會經(jīng)濟(jì)問題。在解決具體的環(huán)境問題時，往往需要綜合考慮環(huán)境、資源、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、市場等多方面的因素。因而，課程設(shè)置時應(yīng)考慮多滲入經(jīng)濟(jì)、人文及行為科學(xué)的內(nèi)容，加強文理滲透，提高人文修養(yǎng)，尤其是必須進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、管理、政策、法律等方面的教育。歐美發(fā)達(dá)國家高校環(huán)境類專業(yè)的課程設(shè)置無統(tǒng)一模式，但其共同的特點是具有寬厚的基礎(chǔ)，幾乎數(shù)理化、天文、地質(zhì)、生物及社會科學(xué)等方面的內(nèi)容都設(shè)有必修課或選修課。基礎(chǔ)課主要集中在數(shù)學(xué)、化學(xué)、力學(xué)、經(jīng)濟(jì)、人文及行為科學(xué)等方面。美國佛羅里達(dá)大學(xué)環(huán)境類專業(yè)其文科課程約占總學(xué)分的13%，體現(xiàn)了文理滲透、加強素質(zhì)教育的意圖。美國杜克大學(xué)環(huán)境學(xué)院還開設(shè)職業(yè)寫作、職業(yè)技能等多門職業(yè)素質(zhì)教育課程。Brown大學(xué)環(huán)境科學(xué)中心執(zhí)委會成員的職責(zé)之一就是指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)各自的特點和愛好制訂有效的和多樣化的專修課程計劃，使所選課程密切相關(guān)，并以一體化的論文為終點。這些做法都值得借鑒。

2．發(fā)揮特長，辦出特色我國目前辦環(huán)境類專業(yè)的院校不少。各高等院校應(yīng)發(fā)揮各自特長，辦出自身特色，不應(yīng)強求統(tǒng)一模式。要注重專業(yè)課程的補充更新，通過開新課或在原有的課程中補充若干新章節(jié)來更新充實教學(xué)內(nèi)容，使之能及時敏銳地反映學(xué)科的新進(jìn)展以及當(dāng)前環(huán)境決策和舉措中的新觀點和新動向，盡可能使學(xué)生能跟上時代的發(fā)展。

3．多設(shè)選修課，擴(kuò)大選課自由度目前，我國高校選修課程占總學(xué)時比例小，可供學(xué)生選擇的范圍非常有限。這樣的教學(xué)計劃必然導(dǎo)致同校同專業(yè)的學(xué)生所學(xué)課程都相似，極大地制約了學(xué)生的個性發(fā)展與能力培養(yǎng)。國外高校這方面做得較好，如德國Stuttgrat大學(xué)選修課約占總學(xué)時的30%。英國的一些大學(xué)為解決因師資不足造成選修課缺乏現(xiàn)象，甚至可跨校、跨國選修課程。這些做法值得我們參考與借鑒。此外，可讓學(xué)生自己選擇畢業(yè)論文的研究方向與內(nèi)容，并讓他們在高年級階段圍繞該研究方向與內(nèi)容選修相關(guān)的專業(yè)課。這樣同一學(xué)校同一專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生，所學(xué)的專業(yè)課可能差別較大，以避免知識結(jié)構(gòu)單一。

4．加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)由于環(huán)境科學(xué)具有很強的實踐性，培養(yǎng)學(xué)生從事科研和工程設(shè)計與實踐的能力顯得特別重要，因而不可忽視實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，包括實驗室工作、項目設(shè)計、野外實習(xí)等形式。對于實踐性強的課程，講課時間應(yīng)少于實踐課時間，精講多練。通過實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)可以讓學(xué)生了解環(huán)境科學(xué)專業(yè)的性質(zhì)，加強培養(yǎng)學(xué)生的實際工作技能、實驗?zāi)芰Α⒖蒲泻凸こ淘O(shè)計能力，同時掌握科技論文寫作方法，參與學(xué)術(shù)交流。讓學(xué)生在大學(xué)階段多參與一定的科研工作或參與完成實際工程，對提高就業(yè)率也是一個行之有效的途徑。

三、環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué)模式探討

1．環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程模塊和內(nèi)容體系我國環(huán)境科學(xué)專業(yè)的課程模塊大致如圖3所示。環(huán)境科學(xué)專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)和體系應(yīng)體現(xiàn)強化專業(yè)基礎(chǔ)，拓寬專業(yè)方向，重視專業(yè)技能的改革的基本原則。其基本思路就是:第一，把環(huán)境科學(xué)的課程體系作為一個系統(tǒng)，按照課程體系的知識結(jié)構(gòu)層次和認(rèn)識規(guī)律的要求，確定各門課程的地位和作用，組織、選擇和合理安排課程的教學(xué)內(nèi)容及相應(yīng)的教學(xué)要求。第二，按知識體系的功能與作用將課程體系分為理論基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)、工程原理基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)以及專業(yè)課五個基本模塊，各模塊所設(shè)基本課程見圖4所示。這樣的課程結(jié)構(gòu)能更好的反映不同層次的課程所能提供的知識內(nèi)容，更能反映社會發(fā)展對人才質(zhì)量的要求。在具體辦學(xué)當(dāng)中，各大學(xué)依據(jù)自己的辦學(xué)特色和對學(xué)生的不同要求對于專業(yè)課程的安排各有不同。如綜合性大學(xué)的課程設(shè)置比較全面，涉及到了化學(xué)、環(huán)境管理學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、環(huán)境倫理學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等各個方面;工業(yè)類大學(xué)則側(cè)重工業(yè)的特點，開設(shè)了一些偏重于環(huán)境工程方面的課程，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)將大氣污染控制工程、水污染控制工程、固體廢物處理與資源化、環(huán)境影響評價與環(huán)境規(guī)劃等作為其主干課程;地礦類大學(xué)將其專業(yè)課偏重于地質(zhì)學(xué)方面的內(nèi)容，如中國地質(zhì)大學(xué)開設(shè)了水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、環(huán)境地學(xué)等地質(zhì)類的課程;師范類大學(xué)側(cè)重環(huán)境管理和生態(tài)學(xué)方面的培養(yǎng)，主要開設(shè)了環(huán)境規(guī)劃與管理，環(huán)境生理學(xué)、植被生態(tài)學(xué)、城市生態(tài)學(xué)、污染生態(tài)學(xué)等作為其主要專業(yè)課程;林業(yè)類大學(xué)主要開設(shè)了環(huán)境與資源保護(hù)法學(xué)、水土保持學(xué)、生態(tài)學(xué)等偏重于資源和水土保持方面的課程而體現(xiàn)出其專業(yè)特色;化工類大學(xué)主要開設(shè)了有機分析、現(xiàn)代生命科學(xué)導(dǎo)論、分子生物學(xué)、化工工藝學(xué)等偏重于生物和化學(xué)類的課程作為其基礎(chǔ)課程，體現(xiàn)出其在化學(xué)工程和生物工程方面良好的專業(yè)基礎(chǔ);農(nóng)業(yè)類大學(xué)則十分重視土壤、資源和生態(tài)方面的課程，主要有土壤學(xué)、植物營養(yǎng)學(xué)、土壤地理與調(diào)查、土壤－植物－環(huán)境分析、養(yǎng)分資源管理、資源環(huán)境信息技術(shù)、普通生態(tài)學(xué)，農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)等課程。

2．環(huán)境科學(xué)專業(yè)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)改革目前，環(huán)境科學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)還仍然比較薄弱，還不能完全與課堂教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)，不能滿足學(xué)生動手能力和創(chuàng)造能力培養(yǎng)的需要。因此，為培養(yǎng)合格的環(huán)境保護(hù)人才，全面提高環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，加強環(huán)境科學(xué)實踐性教學(xué)以提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果則顯得尤為必要。針對環(huán)境科學(xué)專業(yè)的性質(zhì)和培養(yǎng)目標(biāo)提出環(huán)境科學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)包括認(rèn)識性環(huán)境實習(xí)、環(huán)境專業(yè)課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)論文等四個環(huán)節(jié)。認(rèn)識性環(huán)境實習(xí)。主要包括:①一定區(qū)域內(nèi)自然環(huán)境、人文環(huán)境的現(xiàn)狀，如森林、灌木、草原的天然分帶性，草原生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，干旱戈壁、沙漠環(huán)境現(xiàn)狀，城市環(huán)境特征及現(xiàn)狀;②環(huán)境演化及其環(huán)境效應(yīng)，如河流源區(qū)的森林涵養(yǎng)水源效應(yīng)，沙漠綠洲的形成演化及其環(huán)境效應(yīng);③生態(tài)環(huán)境問題和環(huán)境污染問題，如干旱內(nèi)陸河流域的水環(huán)境問題，戈壁、沙漠生態(tài)環(huán)境及問題，礦山環(huán)境問題，城市環(huán)境問題等;④環(huán)境保護(hù)措施和污染防治技術(shù)，如生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施，土地荒漠化及沙漠治理技術(shù)，“三廢”污染防治技術(shù)等。(2)環(huán)境專業(yè)課程設(shè)計。環(huán)境專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)課程都是實踐性很強學(xué)科知識，這就決定了所有專業(yè)課程的教學(xué)都應(yīng)包含有實踐教學(xué)的內(nèi)容。例如，《環(huán)境監(jiān)測與評價》必須要有各種監(jiān)測儀器使用操作的實踐教學(xué)內(nèi)容，也包括對取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評價的過程;《水污染控制原理與技術(shù)》課程應(yīng)有污水凈化機理的實驗和污水處理工藝流程等實踐教學(xué)內(nèi)容;《大氣污染控制原理與技術(shù)》課程應(yīng)安排大氣顆粒污染物物理性能檢測、大氣污染物凈化等試驗和安排去火電廠參觀煙氣除塵裝置;《固體廢物處理處置及資源化》課程實踐教學(xué)內(nèi)容主要包括固廢的收集、轉(zhuǎn)運、分類貯存，壓實、破碎、分選、固化，發(fā)酵堆肥，熱解、焚燒，填埋處置及資源化利用等技術(shù)過程。(3)生產(chǎn)實習(xí)的內(nèi)容。環(huán)境科學(xué)專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)的內(nèi)容既包括專業(yè)課程設(shè)置所涵蓋的內(nèi)容，也包括教科書中還沒有反映的相關(guān)內(nèi)容。主要有環(huán)境現(xiàn)象和環(huán)境問題調(diào)查分析方法，環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)，環(huán)境影響評價方法，污染控制原理和治理技術(shù)方法，環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評價，環(huán)境政策、法律和環(huán)境管理等。環(huán)境生產(chǎn)實習(xí)要求學(xué)生親自參與環(huán)境保護(hù)實踐工作，如參與區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查分析，對大氣、水、土壤污染狀況進(jìn)行監(jiān)測，參加一項建設(shè)項目的環(huán)境影響評價工作等。(4)畢業(yè)論文的內(nèi)容。畢業(yè)論文實行導(dǎo)師制，即由一名本專業(yè)講師以上職稱的老師或校外相關(guān)技術(shù)人員擔(dān)任導(dǎo)師，指導(dǎo)3～5名學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)論文的寫作。內(nèi)容可涉及環(huán)境科學(xué)相關(guān)專業(yè)所有知識點。

四、結(jié)語

第7篇：水文地質(zhì)學(xué)論文范文

論文摘要：處于堿性環(huán)境（礦物質(zhì)，無機鹽類成分相對多，有機物成分相對少）中的紅磚建筑，由于毛細(xì)作用，將地表的水分往上吸收，溶解在水中的鹽類同時上升，沉積在離地面0.5m-1.5m的范圍內(nèi)，形成一個鹽類富集區(qū)域，其中的紅磚受到物理和化學(xué)腐蝕作用，再結(jié)合水分結(jié)冰膨脹，風(fēng)化，雨淋等作用，日久會形成一個紅磚粉化帶，早于其他部位的失效。

1.引言

5.12四川大地震引起了我們對建筑物安全質(zhì)量的關(guān)注，在8.0級地震面前，大部分的建筑物不堪一擊，尤其是農(nóng)村，醫(yī)療、交通等條件的落后，導(dǎo)致一旦出現(xiàn)大規(guī)模的地震，農(nóng)村的死傷就會比城市慘重。在中國的農(nóng)村，建筑物普遍采用紅磚，其本身強度就比混凝土結(jié)構(gòu)弱，導(dǎo)致農(nóng)村的建筑更容易在地震中垮塌，但僅僅是因為紅磚不如混凝土就可以導(dǎo)致這一切嗎，其實不然，紅磚本身的性能并沒有發(fā)揮到極限也是一個重要的原因，換一種說法就是，少量的紅磚拖了整個建筑的后腿，這部分紅磚早早失去了它們在整個建筑中應(yīng)該起到的作用。這篇論文中，我們從物理，化學(xué)等方面闡述紅磚建筑粉化帶的成因，并用實驗?zāi)M紅磚粉化現(xiàn)象，以驗證其成因，最后，找出解決這一現(xiàn)象的辦法。

2紅磚簡介

紅磚是以粘土，頁巖，煤矸石等為原料，經(jīng)粉碎，混合捏練后以人工或機械壓制成型，經(jīng)干燥后在900攝氏左右的溫度下以氧化焰燒制而成的燒結(jié)型建筑磚塊。燒結(jié)普通磚的外形為直角六面體，其公稱尺寸為：長240mm、寬115mm、高53mm。我國傳統(tǒng)的青磚制作工藝是在燒成高溫階段后期將全窯封閉從而使窯內(nèi)供氧不足，磚坯內(nèi)的鐵離子被從呈紅色的三價鐵還原成青色的低價鐵而成青磚。據(jù)有關(guān)專家的研究，青磚在抗氧化，水化，大氣侵蝕等方面性能明顯優(yōu)于紅磚，中國古代的“秦磚漢瓦”，能歷經(jīng)上千年仍保存完好可見青磚性能優(yōu)良。但是因為青磚的燒成工藝復(fù)雜，能耗高，產(chǎn)量小，成本高，難以實現(xiàn)自動化和機械化生產(chǎn)，所以輪窯及擠磚機械等大規(guī)模工業(yè)化制磚設(shè)備問世后，紅磚得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，而青磚除個別仿古建筑仍使用外，已基本退出歷史的舞臺，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們環(huán)保意識的加強，不斷有新的各種免燒磚問世，但是專家們認(rèn)為，迄今為止紅磚依然是性能最優(yōu)良，舒適感最好的建筑墻材。在農(nóng)村和中小城市，由于其經(jīng)濟(jì)性，方便性以及諸如透氣性等建筑性能，在今后相當(dāng)長的時間紅磚的地位，其他產(chǎn)品仍難以取代。

3粉化原理

紅磚成分主要為硅酸鹽，鐵的氧化物和有機酸鹽和無機酸鹽，其中有機酸鹽是紅磚原料中的有機物經(jīng)過不完全燃燒和其他物質(zhì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成。有兩個原因?qū)е录t磚的粉化失效，共同的條件是紅磚中要有水分：紅磚中有很多弱酸鹽，可以析出，而有機酸鹽呈弱酸性，容易與發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致紅磚本身結(jié)構(gòu)成分發(fā)生變化，磚體體積發(fā)生變化，從而崩碎粉化，這屬于化學(xué)腐蝕；溶解在水分中的部分可以結(jié)晶的鹽類，如，等，在水分充足的時候，完全以離子的形式存在于溶液中，當(dāng)水分從紅磚體表蒸發(fā)，這些鹽類先生成結(jié)晶水合物，如，，，，結(jié)晶的過程中，體積會膨脹，將紅磚破壞，這屬于物理腐蝕，其效果比化學(xué)腐蝕更為嚴(yán)重。這就是紅磚容易被堿性物質(zhì)腐蝕的原因。講到這里我們就明白了為什么制造紅磚用的泥土要在露天堆放很久了。紅磚原料粘土堆在露天，經(jīng)由日曬、雨淋，經(jīng)過長久的時間才能使用，因為粘土中含有水溶性的堿、鹽類或有機物及雜物等，這些成分在紅磚的制造過程和使用過程中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，不利用紅磚的壽命，因此粘土最好經(jīng)由日曬、雨淋。雨水可溶解粘土中之堿、鹽類，日曬可風(fēng)化、分解有機物及其他雜物，經(jīng)長期之作用才可以供制造紅磚之用。但是由于紅磚制造周期短，生產(chǎn)粗放，量大占地多，故堆放過程只有幾個月到幾年的時間，相對于一些極品陶瓷的原料需要堆放幾十年的時間來說，前者只是很短的時間，所以能起到一定程度上的作用，并不能解決紅磚的弱酸怕堿特點，換一種說法就是，原料堆放過的紅磚，只是比原料沒有堆放過的紅磚，質(zhì)量好些而已。

4粉化帶現(xiàn)象

這時候有人就說了，紅磚容易粉化失效的原因都弄明白了，大不了在使用過程中注意就是了，給所有的紅磚加上防護(hù)措施。這樣認(rèn)為的話，難免有些魯莽，要想延長紅磚的使用壽命，不僅要明白紅磚本身的性能和缺陷，還要熟悉紅磚的具體使用情況，否則，會造成浪費，因為并非給所有的紅磚加上防護(hù)措施，才有最大的經(jīng)濟(jì)價值。

我們不妨在農(nóng)村做一個觀察，不難發(fā)現(xiàn)，年久的紅磚建筑，確實出現(xiàn)了紅磚粉化現(xiàn)象，以堿性土壤為地基的紅磚建筑發(fā)生粉化現(xiàn)象相對更早更嚴(yán)重。而且，細(xì)心觀察會發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象，紅磚粉化帶既不位于環(huán)境最為復(fù)雜的地表，也不位于接受日光暴曬，風(fēng)吹雨打最為嚴(yán)重的房檐附近，而是位于距離地表0.5m-1.5m的范圍內(nèi)（如圖1）。任何一個整體的失效，取決于關(guān)鍵部分的最先失效。在紅磚建筑其他部位，甚至木質(zhì)房梁，檁條等尚且完好的情況下，粉化帶的失效嚴(yán)重縮短了整個建筑的使用壽命，造成了建筑材料的浪費，甚至在某些特定條件下，紅磚粉化帶過早形成且粉化嚴(yán)重，極易在還未引起人們注意的時候引發(fā)事故，造成人員傷亡。所以說，粉化帶的紅磚，要給與特別處理，而其他部位的紅磚若要同等待遇的話，顯然會造成不必要的浪費。因此研究紅磚粉化失效現(xiàn)象，對合理利用建筑材料，提升建筑質(zhì)量，以及保障人民生命財產(chǎn)安全，有著十分重要的意義。

通過毛細(xì)作用到達(dá)粉化帶的水分，有兩個作用，一是溶解了各種可溶性的鹽類，產(chǎn)生了各種離子，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加快化學(xué)腐蝕，二是這些水分中本身就有各種可溶性鹽類，其中不乏能發(fā)生結(jié)晶反應(yīng)的鹽類，這些外來的鹽類和紅磚磚體本身含有（相對少量）鹽類，被因為水分在紅磚體表的蒸發(fā)形成的微小水流運至表面，隨著水分的減少，先發(fā)生結(jié)晶反應(yīng)，結(jié)晶水合物膨脹，使紅磚體表粉化，此時物理腐蝕完畢。水分繼續(xù)蒸發(fā)，結(jié)晶水和鹽類分離，即風(fēng)化，當(dāng)結(jié)晶水也風(fēng)化完畢的時候，紅磚墻體上會留下一層白色的粉末，俗稱“泛堿”，單純的“泛堿”過程對紅磚沒有腐蝕作用。當(dāng)然，在粉化失效的過程中，水分結(jié)冰膨脹，風(fēng)吹，雨淋等作用，會起到加速紅磚粉化的效果。

5.實驗?zāi)M

下面通過一個簡單的實驗來模擬一下紅磚的粉化過程：

1.取一干凈的礦泉水瓶A，按照一勺堿面兌一碗水的比例，配置溶液，然后倒入礦泉水瓶，溶液深度約為2cm。取兩塊紅磚碎塊，體積約為1cm，洗凈，放入礦泉水瓶中，擰上蓋子，密封，然后使碎塊完全浸濕。此時溶液呈清澈狀（如圖2）。取一干凈的礦泉水瓶B，然后倒入純凈水，深度約為2cm。取兩塊紅磚碎塊，體積約為1cm，洗凈，放入礦泉水瓶中，擰上蓋子，密封，然后使碎塊完全浸濕。此時溶液呈清澈狀。

（圖2）

2將礦泉水瓶A和B平放，蓋子一端稍微向下傾斜，使底部的碎塊完全與溶液分離，置于陽光下，從8：10維持至20：00，這樣做的作用是促進(jìn)結(jié)晶膨脹。將礦泉水瓶A和B正放，使碎塊完全浸濕，置于冰箱中，溫度為零下10攝氏度，從20：10維持至8：00，這樣做的作用是通過結(jié)冰膨脹使效果更明顯，迅速。觀察。

3.重復(fù)第2步驟，維持20天。如圖3所示，從左到右分別為第5天和第15天的情況。

(圖3)

4.對比礦泉水瓶A和B，得出觀察結(jié)論。如圖4所示，為第20天的情況。（其中左邊為礦泉水瓶A，右邊為礦泉水瓶B）

(圖4)

結(jié)果很明顯，礦泉水瓶A中紅磚碎塊的粉化情況比礦泉水瓶B中紅磚碎塊的粉化情況嚴(yán)重。這說明了化學(xué)腐蝕和物理腐蝕導(dǎo)致紅磚粉化的結(jié)論，是正確的。當(dāng)然，粉化現(xiàn)象并不是在浸沒的時候發(fā)生的，讓碎塊浸沒在溶液中拍照，是為了讓紅磚粉末懸浮在溶液中，能更清楚的看到兩者粉化程度的對比。

6.總結(jié)及防護(hù)措施

明白了紅磚粉化現(xiàn)象的原理，要防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，關(guān)鍵是阻止毛細(xì)作用和結(jié)晶膨脹，可以從材料和建筑結(jié)構(gòu)下手。廣大的農(nóng)民群眾和土木工程師，在實踐生產(chǎn)的過程中，總結(jié)出了幾套比較有效的防護(hù)措施。

1.粉化帶以及以下的墻體，使用抗粉化性能好的建材，如石材。石材，本身也具有孔隙，因此也會發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象，但是其抗粉化性能比紅磚強很多，因此，盡管一系列的腐蝕作用也會發(fā)生，但是粉化現(xiàn)象比紅磚墻體輕很多。這一措施沒有徹底解決該問題的原因在于石材等的成本比紅磚高很多，而且石材不能就地取材，尤其影響了其在平原地區(qū)的應(yīng)用。

2.利用水泥，石灰等建材，做紅磚墻體的墻裙，高度至少覆蓋粉化帶，這一措施的優(yōu)點是可以避免風(fēng)吹雨淋對紅磚墻體的沖擊，減緩風(fēng)化作用，進(jìn)而減緩粉化作用，缺點是不能避免粉化現(xiàn)象，只不過看不到罷了，日積月累，紅磚粉末在夾層中積累，導(dǎo)致紅磚墻體和墻裙之間斷開粘結(jié)，墻裙脫落，這個時候觀察紅磚墻體，可以發(fā)現(xiàn)仍然會有粉化帶存在，粉化帶的失效依然早于墻體的其他部分。

3.地基注漿法。地基注漿是用液壓，氣壓或者或者電化學(xué)原理，通過注漿管把漿液（如凈水泥漿）均勻的注入土層中，填充，滲透和擠密土層，驅(qū)走土顆粒間的水分和氣體，硬化后將土顆粒粘結(jié)成一個強度大，壓縮性低，抗?jié)B透性高和穩(wěn)定性良好的整體。這種方法可以在很大程度上阻止毛細(xì)現(xiàn)象的發(fā)生，還可以使地基得到加固，防止沉降。但是對技術(shù)和設(shè)備要求較高，成本也較高，目前在農(nóng)村沒有推廣開。

4.紅磚建筑物開始建造的時候，在墻體與地表之間，鋪一層防水材料，如塑料薄膜，油氈等，可以再一定程度上隔絕水分，但是由于防水材料不可能恰好位于地表與墻體的交界處，因此日久仍會有毛細(xì)現(xiàn)象，繼而引發(fā)粉化現(xiàn)象。

由此可見，迄今為止并沒有任何一種完全有效的防護(hù)措施被廣泛應(yīng)用，因此，對成本低，易操作，可以普遍采用并且切實有效的紅磚建筑防粉化措施的探索，仍舊任重而道遠(yuǎn)。

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