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地下水的基本概念范文1
論文關鍵詞：高職院校；水文地質學基礎；課程建設；教學方法改革
《水文地質學基礎》是高職院校金屬礦產地質與勘查技術專業、水文地質與勘查技術專業，金屬礦開采技術專業、礦山地質專業的專業基礎課。水文地質學是研究地下水的科學，主要研究在巖石圈、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的時空變化規律，并研究如何運用這些規律興利除害，為人類服務。通過該課程的學習，可以掌握水文地質學的基本概念、理論和方法，為以上4個專業的專業課程學習奠定良好的基礎，為學生在實際工作中參與地下水的觀測、進行地下涌水的處理等提供理論依據，因此，搞好這門課的教學顯得尤為重要。
《水文地質學基礎》課程教學存在的問題
據統計，云南省有5所高職院校開設了資源開發與測繪大類專業。筆者所在的學校自2005級開始在金屬礦產地質與勘查技術專業、金屬礦開采技術專業、礦山地質專業中招收高職全日制脫產和函授大專學生，到2010年已有三屆畢業生、三屆在校生。先后有10個教學班開設了《水文地質學基礎》課程，筆者一直承擔該課程的教學工作。結合教學實際，筆者認為，在高職院?！端牡刭|學基礎》課程的教學中普遍存在以下問題。
對《水文地質學基礎》課程的性質和地位認識不足在高職教育中，資源與測繪大類的專業少，開設《水文地質學基礎》課程的專業更少，學習本門課程的人數少，課程在專業以外的認知度低。在筆者所在的學校，制定高職人才培養方案時，《水文地質學基礎》應作為金屬礦產地質與勘查技術專業的專業基礎課還是專業主干課，曾在相關教師中發生了激烈的爭論，最終根據教育部教育司2005年版的《高職高專專業概覽》才塵埃落定。
使用的教材多為高等學校教材，與高職教育的要求不相匹配高職教育主要培養具有一定理論知識和較強實踐能力，面向生產、建設、管理、服務第一線的高素質技能型專門人才。要求學生具有夠用的理論知識，較強的動手能力和工作適應性，強調學生在實際工作中要“素質高，上手快，技能強”。高職教育與高等教育培養高級專門人才的目標是不同的。培養目標的不同決定了教學內容的不同，但是，在高職實際教學中，《水文地質學基礎》主要選用的大多是高等院校的教材，學科理論介紹多，實際應用介紹少。
適合課堂教學的電子課件少，教師多沿用傳統教學模式，教學方式單一《水文地質學基礎》課程專業性強，盡管近年來多媒體電子課件在網絡上隨處可見，但關于《水文地質學基礎》課程的課件少之又少。要做好一件成熟的實用的電子課件，需要大量的資料和圖片，但由于專業性較強，這方面的資料往往有一定的保密要求，一般人很難找到相關資料，再加上水文地質工作目前主要是相關專業的工程技術人員在實施，高職教師參與很少，導致現在的課件以羅列教材中的內容為主，質量不高，適用性和吸引力不強。
教師大多沿用傳統教學模式，教學方式單一在實際教學中，《水文地質學基礎》的任課教師大多采取單一的講授形式，教學仍然是以課堂為中心、以課本為中心、以教師為中心，整個教學過程都在教室里完成。學生沒有機會到實地考察，將理論與生產實際對應，因此，學習的積極性、主動性較差。學生的注意力主要集中在接受教師傳授的現成知識上，學習圍繞課本和考試，沿襲著“上課記筆記、下課抄筆記、考試背筆記”的傳統學習方式。講授方式單一，課程缺少吸引力，導致本門課程枯燥無味；學習方式單一，學得快，忘得快，導致課程學與不學一個樣；再加上有些學生本身對所學專業認識不清，更是降低了課程學習的積極性。
《水文地質學基礎》課程的教學體會
筆者從2006年開始講授《水文地質學基礎》課程，到2010年，已經完成了10個教學班的教學工作。經過在教學中不斷總結和完善教學方法，歸納起來主要有以下三點體會。
根據專業特點，確定教學目標高職院校金屬礦產地質與勘查技術專業、水文地質與勘查技術專業、金屬礦開采技術專業、礦山地質專業的學生學習《水文地質學基礎》課程的目的，并不是要把他們培養成為水文地質專家或專門從事水文地質科學研究的專業人員，而是讓他們掌握水文地質的基本概念和基本理論，能夠將水文地質理論和技術應用于其今后的工作領域，成為既熟悉本專業業務，又掌握水文地質基本概念和基本理論的技能型人才。對這些專業的學生進行水文地質教育，應該面向金屬礦產地質與勘查、水文地質與勘查、金屬礦開采、礦山地質等工程領域的應用，以掌握基本理論、突出實踐應用為目的。因此，本門課程的教學目標是講清《水文地質學基礎》的基本概念、基本理論，重點抓好基本概念、基本理論的實踐性和實用性教學。
根據教學目標，增加課程的實踐性和實用性教學筆者所在學校屬于企業辦學，隸屬國有大型企業集團，在學生實習實訓和企業工程技術人員到學院兼職講課等方面具有得天獨厚的優勢和條件。結合集團與學校的實際情況，筆者重新編寫了高職《水文地質學基礎》課程的教學大綱，突出了課程的實踐性和實用性。在實際教學中逐步嘗試進行課程改革。首先是改變單一的教學方式。在2006、2007級金屬礦產地質與勘查技術專業的《水文地質學基礎》課程講授中，嘗試性地引入討論式教學和現場教學。在講授“巖石中孔隙”時，先講清基本理論，然后通過布置課外作業的方式，讓學生通過互聯網或相關書籍查閱砂巖、泥巖、泥質灰巖中孔隙的異同，最后讓學生結合《普通地質學》、《巖石學》等課程展開討論，加深對理論知識的理解。在對2007級金屬礦產地質與勘查技術專業的學生進行生產實習動員時，筆者結合實訓基地的情況，向學生介紹了即將實習的工作區的水文地質情況，并要求學生在實習過程中收集實習礦區的水文地質資料。這一嘗試在學生一年后的畢業論文中收到了很好的效果，筆者參與評閱的12份畢業論文中，有多達11份介紹了實習礦區的水文地質情況，有的還提出了礦山巷道涌水的處理方案。在給2008級金屬礦產地質與勘查技術專業的學生講授“大氣降水入滲機制”時，恰逢降雨，筆者便直接將學生帶到一個建筑施工工地，通過地表的一個新鮮垂直剖面給學生介紹此部分內容，極大地提高了教學效果和學生學習的熱情。其次是積極與實訓基地的工程技術人員溝通，建議實訓基地的工程技術人員在學生進行認識實習、課程實習、生產實習及畢業實習的過程中注意介紹水文地質的內容，包括地下水量的計算、地下涌水的處理、礦山巷道水的處理等，增加課程對實際工作的參與性，提高學生學習的主動性。教學方式的改變和調整，大大增強了課程的吸引力，得到了學生的一致好評。
制作ppt演示文稿，增加課程講授的直觀性和吸引力從2008年開始，筆者將教學講義的部分章節做成ppt演示文稿，利用多媒體將枯燥的教學內容通過圖片和動畫展示出來，大大提高了課程講授的直觀性和吸引力。
《水文地質學基礎》課程教學方法改革思路
高職教育作為高等教育的一個類型，肩負著培養面向生產、建設、管理和服務第一線需要的高技能人才的使命，在我國加快推進社會主義現代化建設進程中具有不可替代的作用。隨著我國走新型工業化道路、建設社會主義新農村和創新型國家對高技能人才要求的不斷提高，高職教育必須向培養大量高素質技能型專門人才轉變和發展。高職教育的人才培養模式必須強調實用性和技能性，這就要求在高職課程建設中充分考慮課程的實踐性環節。
應進一步明確高職院?！端牡刭|學基礎》課程的實踐性教學目標高職院校開設《水文地質學基礎》課程的目的是學習水文地質的基本概念、基本理論及其應用。課程建設與改革是提高教學質量的核心，也是教學改革的重點和難點。高職院校要積極與行業企業合作開發課程，根據技術領域和職業崗位（群）的任職要求，參照相關的職業資格標準，改革課程體系和教學內容，要根據現在和將來的實際應用及需要確定教學目標和教學內容。近年來，各種地質災害頻發，不斷地提醒人們必須加強對自然科學知識的學習和應用，才能增強人類改造自然的能力?！端牡刭|學基礎》作為一門自然科學類課程，有責任在人類改造自然的進程中對其研究領域的知識進行普及和介紹，讓更多的人了解其學科性質和內容，因此，在教學目標中突出實踐性和實用性至關重要。
應充分發揮多媒體教學的優勢，增加課程的直觀性和吸引力《水文地質學基礎》課程的應用性和實踐性較強，如果沿用傳統的教學方法，與學生學習的心理相違背，教學效果肯定不理想。多媒體技術的迅速發展為教學提供了很大的方便，在《水文地質學基礎》課程的教學中必須使用現代化的教學手段，將枯燥的理論形象地展示出來，增加課程的直觀性和吸引力，提高教學效率和教學質量。在教學過程中，針對水文地質的具體教學內容、（地球上的水及其循環、巖石中的孔隙與水分、地下水的賦存、地下水運動的基本規律、毛細現象與包氣帶水的運動、地下水的化學成分及其形成作用、地下水的補給與排泄、地下水系統、地下水的動態與均衡、孔隙水、裂隙水、巖溶水、地下水資源、地下水與環境）學習目標及學生特點等具體情況，采用不同的多媒體形式進行教學。例如，在講流網時，可引入如何判斷礦區的潛水含水層和地表水的補給關系的內容，利用動畫模擬地下水的流動方向，從而判斷它們之間的補給關系。這些直觀的演示可以加深學生對流網的認識，并可以充分發揮學生的視覺、聽覺、觸覺等器官的功能，使學生在輕松愉快的環境中，用有限的時間獲得更多的信息和知識。若能結合專業特點以及課程內容設計一些課件，會使教學活動更加豐富多彩。
應增加《水文地質學基礎》課程的實踐性、開放性教學針對《水文地質學基礎》課程應用性、實踐性較強的特點，增加實踐性、開放性教學環節是該課程改革的重點。要實現這一目標，僅靠高職院校自身力量是不夠的，高職院校要緊密聯系行業企業，實施校企合作，與企業實現資源共享，聘請行業企業的工程技術人員和能工巧匠到學校擔任兼職教師，將工程技術人員和能工巧匠多年在生產一線積累的水文地質理論和經驗帶進課堂，將水文地質學基礎理論和方法應用于實際工作的事例帶進課堂，增加教學的針對性和實踐性。若能在學生實習實訓時，請帶實習實訓的工程技術人員針對具體工作面對水文地質學基本理論和方法進行講解，整個課程的教學就會更上一層樓。
地下水的基本概念范文2
[關鍵詞]地下水；水污染；防治技術
中圖分類號：X523 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）21-0214-01
地下水作為一項生活中最基本的用水選擇，其作用可想而知，同時即便地下水不作為日常飲用水來幫助百姓的日常生活，但是它的污染仍舊會影響整個地球的環境，因此，重視地下水污染防治已經是一個十分緊迫的現實問題。
一、地下水污染的概念、特點與現狀
（一）基本概念
地下水污染是指在人類活動影響下，地下水水質朝著惡化方向發展的現象。也就是人類的生產生活活動，導致溶解物或懸浮物進入地下水環境，引起水質惡化，無論其濃度是否使水質惡化達到影響其使用的程度。地下水污染源可分為人為污染源和天然污染源兩大類。
（二）地下水污染的特點
地下水污染的特點總的來講，地下水由于貯存于地下含水介質中，不易被污染。一是是因為包氣所具有過濾屏障作用能將害物質優先過濾掉；二是因為巖石、土壤及水體中的微生物對污染物的降解，使之成為無害物質。人們往往忽視地下水污染是因為地下水不易被污染且很難直接觀察。但因環境容量的有限性，污染物進入地下水系統并超出它的自凈能力時，就會對地下水造成一定污染。一旦地下水被污染，及時很難被發現，后果危害極大。地下水污染具有如下特點：（1）難確定性。即地下水含水介質的差異性和復雜性導致污染范圍很難確定。（2）污染過程的隱蔽性。地下水在地表以下，被污染后不像地表水污染直觀明顯而易于監測。（3）延遲性。地下水污染早期不易被覺察。（4）廣泛性。與地表水污染僅局限于水體所流經或貯存的有限空間內不同，地下水是處于不斷運移和循環中，各個水力系統又有著密切的水力聯系，從而決定了地下水污染范圍廣泛。（5）危害長久性。地下水運移于含水介質中，運移速率極其緩慢，循環周期時間長（從幾年到幾百年不等），天然地下徑流將污染物帶走需要相當長的時間，且作為含水介質的砂土對較多污染物都具有吸附作用，從而使污染地下水體在地下滯留時間長，污染物的清除極為困難。
（三）地下水污染現狀
地下水污染實質是因為人類的活動使地下水的物理、化學、生物性質發生改變，進而限制了水的使用范圍和領域。中國水資源總量有1/3是地下水，其具有水質澄清、水溫穩定、分布面廣、供水穩定的特點，并且取水條件及取水構筑物構造簡單，因此合理開發利用地下水對于人們的生產和生活具有重要的意義。不合理處置生活垃圾和工業三廢，農業生產中過量使用化肥農藥，不科學的采礦及冶煉重金屬等導致地下水遭受嚴重污染。根據《全國地下水污染防治規劃》，全國90%的城市地下水已受到不同程度污染，其中約有64%的城市地下水遭受嚴重污染，33%的地下水受到輕度污染，基本清潔的城市地下水僅有3%。
二、地下水的質量狀況和變化趨勢
質量狀況：地下水對于人們的生活有著至關重要的作用，聯系著百姓生活的日常起居，而近年來，國土資源部的各項調查顯示出來的信息都是地下水被污染，例如最明顯的北方地區和南方地區的對比，地下水質的狀況需要多方因素共同的作用下才能保持清潔；像北方地區的平原和丘陵地帶水質相對較好，而在中原地區水質則明顯變差，而質量狀況最差的當屬沿海地區。
變化趨勢：對于發展中的我國來說，地下水資源是受到極大的重視的，針對其中應該覺察的變化趨勢，經過分析也得出了相應的結論：在我國能夠劃分的明顯區域便是南方和北方，而較兩者之間的明顯變化方向來說更是有目共睹的，北方地區因為地域和城市的關系，所以地下水的質量通常檢測出來的都是呈現的下降趨勢；而南方的地下水質量相對來說比較穩定，因此它的地下水污染通常分布在城市和相關的周邊地區。
三、我國地下水污染防治技術探究
如上所述，我國的地下水污染現象已經非常嚴重，有些甚至已經嚴重影響到了當地居民的生產生活情況，為此，可以從以下幾個方面加強對我國地下水污染情況進行有效防治。
（一）加大資金投入，切實提高污染防治能力
眾所周知，地下水污染不同于地表水污染，污染物質一旦進入到地下水層，污染物的移動速度會非常緩慢，但一旦該區域地下水遭遇污染將會非常難以消除。因此，各級政府部門和相關企事業單位一定要加強地下水污染的預防工作，投入大量人力物力和財力及時做好城市排污系統、生活垃圾填埋及廢物消納場的建設工作。
（二）嚴厲查處環境污染尤其是水污染等違法行為
地下水污染歸根結底仍屬于環境污染的范疇，因此，對于已經造成大量地下水污染或者對地下水存在潛在污染威脅的企業和個人，各級政府和相關部門需要切實做好本職工作，加大環境執法力度，建立健全地下水污染責任人追究制度，嚴格規范各類工業污水排放企業的排放形式和排放量。而對于居民生活污水的排放，各級政府和相關部門應該加大居民生活垃圾廠的投建和改進工作，不僅嚴格規范居民生活污水的排放量和排放去向，而且對已經進入居民生活垃圾廠的生活污水采取切實有效的措施，盡可能地將該生活污水盡快處理或進行二次改進使用。
（三）地下水污染源和污染物滲入地下含水層的途徑
針對由于煤炭開采導致的嚴重地下水污染問題，建議改進工藝，盡最大可能減少污染物的排放量，嚴格控制污染物的排放標準，妥善處置工業廢渣和生活垃圾，除此之外，還需要正確選擇采礦過程中U石及尾礦排放點。
四、地下水污染的保護
（一）適時地開展關于地下水資源用度的調查
關于水資源的利用，只有找到了用途才能更好的分析污染的來源，保證對癥下藥，綜合考慮地下水的發展源頭，以及地質構造包括使用區域和環境等各方面的因素，只有適時開展對于水資源利用狀況的調查才能更好的預防或者是治理水污染，保證有證可循的舉措。
（二）嚴格控制污染源頭
對于地下水最嚴重的一個污染源無非就是居民用水對其過度的排放和無休止的接取，導致水污染問題成為當下一個比較重要的問題，而控制城鎮居民用水的污水排放，不失為一種重要的舉措。
（三）加強重工業污水排放檢測和管理
在重工業加工領域加強水環境的監控和檢測是治理地下水污染的關鍵所在，尤其是在排查的過程中能夠防止污染源和存在的安全隱患，給地下水污染起到一個把關的作用，防止黑色金屬影響水質。
（四）應分類控制農業用水對于地下水的污染
面對農業的發展離不開對于養料的需求，而在水和藥中合的作用下會產生一些雜質，而其就是影響水資源的關鍵點，它們一旦排不出去就會對水資源造成污染，甚至是更壞的影響，所以在農業發展的同時要注重查看其殘留藥物對地下水的影響，保證合理用藥，科學施肥，做到無公害的綠色莊園，是地下水更好的為農業服務。
水是人類生存的根本，也是社會經濟發展的必要基礎。但是由于不合理的開發和嚴峻的水污染形勢，使水資源與社會發展矛盾突出。一方面由于社會經濟發展需求量逐年增大，另一方面則是由于社會發展引起的水污染問題加重了水資源的短缺。在當今時代，環境污染問題已經是人們關注的焦點話題，特別是與人類生活直接相關的水環境污染問題，世界各國都在積極研究和治理地下水污染，但中國在這方面起步較晚，而其社會經濟又以驚人的速度在增長，因此在學習借鑒國外先進經驗的同時，應不斷探索研究，尋找適合本國國情的研究方法和治理措施。
參考文獻
[1] 楊柳濤，劉瑩.地下水污染防治技術方法進展[J].廣東化工，2015，11.
地下水的基本概念范文3
1 綠色開采的內涵與技術體系
從廣義資源的角度論，在礦區范圍內的煤炭、地下水、煤層氣(瓦斯)、土地以至于煤研石以及在煤層附近的其他礦床，都應該是經營這個礦區的開發對象而加以利用。
而原來對礦井瓦斯的定義是:“礦井中主要由煤層氣構成的以甲烷為主的有害氣體”。而在礦井水文地質類型劃分中認為:“根據礦井水文地質條件、涌水量、水害情況和防治水難易程度，劃為……類型”。顯然，上述概念將原本為礦區資源的瓦斯和水單純作為有害物來對待是不合適的。
煤礦綠色開采以及相應的綠色開采技術，在基本概念上是從廣義資源的角度上來認識和對待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各種資源;基本出發點是防止或盡可能減輕開采煤炭對環境和其他資源的不良影響;目標是取得最佳的經濟效益和社會效益。根據煤礦中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，“綠色開采技術”主要包括以下內容:①水資源保護-形成“保水開采”技術;②土地與建筑物保護-形成離層注漿、充填與條帶開采技術;③瓦斯抽放-形成“煤與瓦斯共采”技術;④煤層巷道支護技術與減少矸石排放技術;⑤地下氣化技術。
開采引起環境與主要安全問題的發生都與開采后造成的巖層運動有關(巖體不破壞上述問題都不會發生)，因此，綠色開采的重大基礎理論為:①采礦后巖層內的“節理裂隙場”分布以及離層規律; ②開采對巖層與地表移動的影響規律;③水與瓦斯在裂隙巖體中的滲流規律;④巖體應力場分布規律及巖層控制技術。
2 基于關鍵層理論的綠色開采技術研究與實踐
采場老頂巖層“砌體梁”結構模型是針對開采過程中的礦山壓力控制而提出來的。近年來，為了解決巖層控制中更為廣泛的問題，提出了巖層控制的關鍵層理論。關鍵層理論提出的目的是為了研究覆巖中厚硬巖層對層狀礦體開采中節理裂隙的分布及其對瓦斯抽放與突水防治以及對開采沉陷控制等的影響。因而，關鍵層理論將為綠色開采的研究提供理論平臺。
開采后，隨著關鍵層的破斷，在該區域內地下水將形成下降漏斗。地下水位能否恢復，則決定于隨著工作面的推進，上覆巖層中有否軟弱巖層(事實上它是研究地下水滲漏的“關鍵層”)經重新壓實導致裂隙閉合而形成隔水帶。把地下水視為資源，必須形成保水開采技術，即開采后地表水暫時形成下降漏斗仍能恢復到原來狀態的開采技術。底板突水是在采動和水壓共同作用下底板破壞所致，因此，底板突水機理及防治研究應重視采動底板破壞規律的研究。巖層控制的關鍵層理論的原理可以用于采場底板突水治理研究中，即在采場底板隔水層中，找出起主要控制作用的巖層-隔水關鍵層，由此展開相應的力學分析。在采場底板突水事故統計分析的基礎上，對無斷層底板關鍵層的破斷與突水機理及有斷層底板關鍵層的破斷與突水機理進行了研究，據此提出了底板突水預測預報的原理與方法，在淮北朱莊礦6313工作面底板突水危險性的預測預報中得到了應用與驗證。
基于巖層控制的關鍵層理論提出:將保證覆巖主關鍵層不破斷失穩作為建筑物下采煤設計的基本原則。為了保證建筑物下采煤既具有較好的經濟效益，同時又確保地面建筑物不受到損害，關鍵在于根據具體條件下覆巖結構與關鍵層特征來研究確定合理的減沉開采技術及參數。確定覆巖中的關鍵層位置，掌握其離層與破斷特征參數，是注漿減沉技術應用可行性分析、鉆孔布置與注漿工藝設計及減沉效果評價的基礎。從理論上來說，充填采礦是解決煤礦開采環境問題的理想途徑。為了降低充填成本，基于巖層控制的關鍵層理論，提出了部分充填(條帶充填)控制開采沉陷的思路:僅充填部分采空區，只要保證未充填采空區的寬度小于覆巖主關鍵層的初次破斷跨距，且充填條帶能保持長期穩定，就可有效控制地表沉陷。在關鍵層理論指導下，開展了多個礦井建筑物下條帶采煤試驗和巨厚火成巖下離層充填減沉試驗，累計安全采出建筑物下壓煤數百萬t，取得了顯著的經濟與社會效益。目前，關鍵層理論正應用于多個礦井的建筑物下采煤實踐。
我國煤層70%以上煤層的滲透率小于1×10-3 μm，這對我國開展煤層瓦斯采前預抽是極為不利的。正因為如此，我國已鉆的200多口采前地面煤層氣井中，穩產高產井很少，單井產量超3000 m3/ d的也只有約30口。而如何提高煤層采前滲透率是尚未解決的難題。實踐表明，一旦煤層開采引起巖層移動，即使是滲透率很低的煤層，其滲透率也將增大數十倍至數百倍，為煤層氣運移和開采創造了條件。因而，卸壓煤層氣抽放將是我國煤層氣開采的重要途徑。我國煤礦卸壓瓦斯抽放工作一直在進行并取得了很大進展，但我國煤礦抽放瓦斯的主要目的還是為了采煤的安全，而不是將瓦斯作為一種有用的資源進行開采，大部分礦井抽放瓦斯未能利用而直接排放到大氣中。目前，我國卸壓瓦斯抽放總體上仍存在抽出率低及鉆孔工程量大的問題，瓦斯總體抽出率僅為23%。如何基于巖層移動規律進行卸壓瓦斯抽放方案的優化、提高瓦斯采出率將是我國煤礦卸壓瓦斯抽放進一步研究的主要方向?；趲r層控制的關鍵層理論及煤礦綠色開采思想提出的“煤與煤層氣共采”的基本觀點為:將煤層氣作為一種資源，充分利用采煤過程中巖層移動對瓦斯卸壓作用并根據巖層移動規律來優化抽放方案、提高抽出率，在煤層開采時形成采煤和采煤層氣兩個完整的開采系統，即形成“煤與煤層氣共采”技術，煤礦從采掘部署上把瓦斯抽放當作正規的開采工藝流程，從時間、空間與資金上給于保證，對抽放瓦斯進行利用。若在開采時形成采煤和采瓦斯兩個完整的系統，利用巖層運動的特點將煤層氣高效開采出來，即形成“煤與瓦斯共采”技術。關鍵層理論所得出的節理裂隙場分布規律將對瓦斯抽出技術有重要參考作用。將關鍵層理論及有關采動裂隙分布規律的研究成果應用于我國卸壓瓦斯抽放的研究與工程實踐，取得了以下主要成果:一是建立了卸壓瓦斯抽放“O”形圈理論；二是理論與實測研究證明，上覆遠距離煤層能充分卸壓，其卸壓煤層氣可通過“O”形圈大面積抽放出來。三是試驗研究表明，鄰近開采煤層的下位關鍵層的破斷運動對“導氣”裂隙發育的動態過程起控制作用。
地下水的基本概念范文4
基金項目：教育部新世紀優秀人才支持計劃項目（ncet-11- 0406）
作者簡介：榮冠（ 1971- ），男，武漢大學水利水電學院副教授，博士，主要從事巖體穩定性研究及工程地質教學工作，（e-mail）rg_mail@163.com。
摘要：工程地質是水利類本科生的一門重要專業基礎課，課程教學內容和環節豐富，難點較多，實踐性強。如何在課堂教學和野外實踐教學中有效提高教學質量是一個值得探討的問題。文章詳細分析了水利工程課程中的難點及教學中存在的問題，從課堂教學、實踐教學、英文教學及課程考核等方面全面介紹了課程教學經驗及改革探索。提出課堂教學應注重理論緊密聯系工程實際，實踐教學應注重培養學生動手技能和發現、分析、解決工程地質問題的能力，開展英文教學是培養國際人才的必然趨勢，考核機制應全面反映學生的綜合能力等觀點。
關鍵詞：工程地質； 水利專業； 教學研究； 理論教學； 實踐教學
中圖分類號：tv135；g642421文獻標志碼：a文章編號：10052909（2013）05011007工程地質是研究工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地質科學，是以地學學科的理論為基礎，應用數學與力學理論和工程技術及方法解決與工程規劃、設計、施工和運營有關的地質問題[1]。工程地質課程是水利類本科專業的一門重要專業基礎課程。水利水電工程建設是人類在認識自然的基礎上改造自然并為經濟建設服務的活動，進行水利水電工程建設首先必須了解自然環境和工程條件，而環境地質條件是與水利水電工程關系最密切、最重要的自然條件。
當前，中國工科高等教育人才培養主要目標是：培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才[2]。工程地質課程作為水利類專業中一門實踐性強的課程在凸顯人才培養目標方面，更加突出工程地質理論和實踐教學的必要性與重要意義[3-4]。
工程地質課程的教學分為課堂理論教學部分與野外地質實習部分。課堂理論部分主要講授礦物巖石、地質構造、地質作用、地下水、巖體工程特性，邊坡、壩基、洞室圍壓穩定性評價，工程地質勘察等知識。野外地質實習部分主要進行巖石及地質構造認識，風化、卸荷及河流地質作用研究，地下水及其作用研究，水利樞紐工程地質條件與問題分析評價等。
由于工程地質課程涉及的相關課程較多（礦物學、巖石學、構造地質學、地史學、地貌學、水文地質學、材料力學、巖石力學、土力學等），且這些課程多為地質專業課程。同時，工程地質課程實踐性很強，但學生又缺乏實踐經驗和實踐機會。因此，在有限的理論教學和實踐教學時間內，如何合理安排教學環節，使學生扎實掌握工程地質相關概念及基本原理，并使學生初步具備分析工程地質條件及解決工程地質問題的能力，是一個很值得探討的問題。根據筆者多年從事工程地質教學的經驗，針對水利類本科專業工程地質教學，首先介紹學校工程地質課程的設置，然后分析課程教學的重點及難點，再從課堂教學、實踐教學、英文教學、考核方式4個部分探討理論與實踐教學的改革思路，以期在提高教學效果、培養學生分析工程地質條件和解決工程地質問題能力方面有所收獲。
一、水利類工程地質課程介紹
（一）水利工程地質課程設置
武漢大學水利水電學院最早可追溯至1928年創建的國立武漢大學工學院土木系水利組，學院現已成為國內水利水電高級人才培養的搖籃和科學研究的重要基地。一直以來，工程地質課程為水利各專業（農田水利、水電工程、河流泥沙、水文水資源）的重要專業基礎課程。工程地質課一般在第五學期或第六學期開設，包括48 學時課堂教學和1 周的野外實習。課堂教材主要使用天津大學主編的《水利工程地質》（第四版）[1]，實驗及野外實習采用武漢大學編寫出版的實習教材[5]。
（二）水利工程地質課程內容
水利工程地質主要是研究水利水電工程建設中的工程地質問題。主要內容包括巖石及其工程性質，地質構造及區域穩定性，地表水流的地質作用及河谷地貌，地下水、巖溶及庫壩區滲漏地質條件分析，巖體工程特性，壩基、邊坡及洞室圍巖穩定性分析，水利水電工程地質勘察等。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
榮冠，等水利類專業工程地質課程教學研究與改革探索
課程的教學分為課堂教學與實踐教
兩部分。課堂教學主要講授地質學基礎知識和水利三大類巖體（邊坡、壩基及洞室圍巖）穩定性分析基本理論。通過課堂教學力求使學生掌握工程地質學基本概念、工程地質分析基本原理和巖體穩定性評價基本方法。實踐教學通過野外現場典型巖體、地質構造、地質作用等的直接觀察和分析來增強感性認識、理解并深化工程地質理論知識，使學生初步具備分析工程地質條件和解決工程地質問題的能力。水利類工程地質課程教學基本內容可總結為地質學基礎知識和巖體穩定性分析兩方面，核心主線則是工程地質條件及工程地質問題的分析研究。課程室內外教學均是圍繞該主線開展的。
二、水利工程地質課程中的難點及問題
（一）工程地質相關概念不易理解和掌握
對于水利專業的學生來說，工程地質課是他們第一次接觸地質學知識。多數學生，尤其是來自平原地區的學生，缺少對地質現象的感性認識，這使他們更不易理解相關地質現象和地質作用。水利工程地質課程的開始部分主要講述地質學基本概念，包括礦物和巖石的成因、成分及分類，內外力地質作用概念，產狀、節理、斷層、褶皺等地質構造，地層地史，地質圖分析，區域穩定等。這些內容涉及礦物學、巖石學、地層古生物學、構造地質學等知識。這些概念和相關課程知識對于初學者來說完全是陌生的。例如：在分析沉積巖的石英砂巖與變質巖的石英巖區別時，一般學生很難從沉積作用和變質作用的成因角度深刻理解其礦物結晶程度、顆粒大小、礦物純度、孔隙率等方面的差異。在現場分析褶皺構造時，不少學生容易把現代地形與褶皺形態混為一談。實際上起伏的山脊為背斜，剝蝕的山谷為向斜往往是不對的，反過來，背斜核部易形成河谷低地，向斜核部則可能形成山脊。準確定位褶皺應根據現場垂直巖層走向觀察結果，若有巖層按新老次序有規律地對稱出現時，則可肯定有褶皺。然后根據巖層新老組合關系的分析確定褶皺的基本類型（背斜或向斜），進一步依據兩翼巖層產狀、軸面產狀以及地層層序判斷褶皺的剖面類型和平面類型。但現場地層及其年代的劃分，對于水利專業初學者而言是難以掌握的，況且巖層的產狀及地層的劃分往往又具有隱蔽性，因此，地質學基礎概念往往是水利工程地質課程開始階段學習的難點。（二）工程地質條件難以全面和深刻理解
工程地質條件指的是與工程建設有關的地質因素的綜合，是自然歷史發展演變的產物。對大型水利工程而言主要包括地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質條件、物理地質現象（滑坡、崩塌、泥石流、風化、卸荷、侵蝕、巖溶、地震等）及天然建筑材料等6個方面。工程地質條件直接影響工程建筑物的安全、經濟和運營管理。興建大型水利水電工程，首先都要查明樞紐及庫區的工程地質條件。不同地區的地質環境差異及水工建筑物類型的不同，對水利工程的影響也不同。教學中發現，學生對工程地質條件的復雜性認識不足，難以全面理解工程地質條件的內涵，這樣自然導致對工程地質問題的把握不準。例如：西南水電工程主要集中在川、藏、滇、青等省區河流的深切河谷地區。該區域的自然地質環境十分復雜，相應地在此建高壩大庫的工程地質條件也十分復雜。深切河谷往往首選高拱壩方案，此時地形地貌就是關鍵的地質條件，將直接影響工程高邊坡的穩定與安全，同時影響并制約水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且為深覆蓋層壩區，從壩基防滲及擋水建筑物安全的角度考慮多采用當地材料壩型，壩體防滲多為混凝土面板而非粘土心墻方案，這主要就是從天然建筑材料經濟合理的角度考慮。
（三）對工程地質問題缺乏認識和實踐經驗
工程地質問題指的是工程地質條件與工程建筑物之間存在的矛盾或問題。對大型水利工程而言主要包括壩基和壩肩抗滑穩定問題，壩基滲漏和滲透穩定問題，邊坡穩定性問題，地下洞室圍巖穩定性問題，水庫滲漏、水庫淤積、庫周浸沒、庫岸再造，水庫誘發地震等問題。工程地質學簡單說就是分析工程地質條件，解決工程地質問題。因此，工程地質問題是課程的最終落腳點。不同水工建筑物由于對場地條件要求存在差別，其相應的工程地質問題也存在差異。實際工程中，全面揭示工程地質問題是有難度的，尤其是深層隱伏的地質問題，更是從淺表很難觀察確認。目前對水利專業，工程地質課程一般在水工建筑物等專業課之前開設，許多學生對水工建筑物知之甚少，對水工建筑及樞
紐區可能會出現哪些地質問題更是難知一二。
例如：對水利工程三大壩型工程地質問題的分析。土石壩主要由粘土、碎石、塊石等散體堆積而成，壩體允許產生較大的變形，它對壩基工程地質的要求較低，可以在軟基和工程地質條件復雜的壩基上興建。由于壩基河床地質條件多變，易出現過大沉降引起壩體裂縫、壩基滲漏和滲透變形問題，以及粉細沙層震動液化等問題。重力壩主要依靠壩身自重與地基間摩阻力來保持穩定。重力壩對壩基要求高，一般要求修在弱風化下部的巖基上。該類壩型最主要的問題就是過大變形或不均勻變形導致壩體裂開，軟弱結構面組合形成深層滑移塊體。拱壩主要通過拱作用傳遞荷載到壩肩，所以拱壩對兩岸巖體的要求較高，而對河床壩基巖體要求相對要低。兩岸拱座巖體應新鮮完整、無大斷層，狹窄對稱的“v”字形河谷是首選地形條件。此時應特別關注順河向軟弱結構面切割形成的滑移塊體。由于學生在這一階段對水工建筑物不熟悉，同時缺乏對三大壩型的現場感性認識，導致他們較難在合理評價相應工程地質條件的基礎上深入分析潛在的工程地質問題。
（四）工程地質分析方法不易理解和熟練運用
由于工程巖體結構特征及力學特性的復雜性和不確定性，針對巖體變形與穩定性的工程地質分析方法主要是定性與定量結合，總體上是半經驗半理論性的。針對實際工程，在較大程度上是以現場經驗為前提，然后通過工程地質定性分析結合定量計算綜合確定。工程地質的分析方法主要有工程地質類比法、圖表法、室內外實驗方法、力學模型定量計算法等。各方法都有一定條件和適用范圍，即存在各自的優缺點。實際應用中宜將幾種方法結合，互相補充。針對不同的工程地質問題，剛學習課程的學生對怎樣合理選擇分析方法缺乏經驗，熟練掌握困難更大。
現以巖質高邊坡穩定性評價為例，簡要討論工程邊坡穩定性評價的基本思路?？傮w上邊坡穩定性的影響因素包括地形地貌、巖體結構、地質構造、風化卸荷、水的作用、地震及構造運動和人類工程活動等。首先從經驗上判斷其穩定性主要從坡形坡高、巖體強度、坡體結構等直觀判斷，此時工程地質定性方法（如赤平投影）就是較好的方法。對于邊坡淺表的變形及破壞情況，則主要考慮巖體的風化和卸荷程度，及其卸荷裂隙等的組合情況。對于邊坡的整體及長期穩定性，則需通過詳細的地質勘探，確定潛在的破壞模式和滑移邊界，采用如三維極限平衡方法、有限元應力應變方法等計算其變形和穩定性。邊坡變形模式及邊界、結構面和巖體力學參數的確定是關鍵，同時還應合理考慮地下水及地震等因素的影響。所以對巖石邊坡采用工程地質方法合理評價其穩定性是一項較復雜的工作，對于初學者來說是不易全面和熟練掌握的。
（五）工程地質實習和工程實踐時間不足
工程地質教學來源于實踐并回歸于實踐，其最鮮明的特點就是實踐性強。教學實習和工程實踐是鞏固和加深地質理論知識的有效途徑，是理論聯系實際培養學生掌握科學方法和獨立能力的重要渠道。地質實踐教學的任務主要是讓學生親自接觸各種真實的地質現象及工程問題，用已學到的理論知識觀察分析現象，提出解決問題的方法與措施。例如：斷層是工程地質學中的基本概念，但學生要理解斷層的規模與工程特性、現場鑒別方法及其對工程的影響是較困難的。通過現場露頭可以較直觀地了解斷層的三種形態類型及其基本特征，對較大規模的斷層可引導學生從地形地貌不協調、地層的重復或缺失、伴生構造及構造巖、地表地下水的異常分布等方面來認識。在此基礎上分析斷層的級別、特征及其對工程的影響學生就容易理解和熟悉，然而由于教學時間及經費的限制，學生在實習和實踐方面的機會相對較少。在有限的實習和實踐時間內，如何合理安排教學實習路線及教學內容，讓學生能夠較好地掌握基本概念和原理，并初步具備分析和解決問題的能力，是目前水利工程地質實踐教學中的一大難題。
三、水利工程地質課程改革探索
（一）課堂教學改革 1.突出重點分解難點
由于水利工程地質課程涉及較多概念和方法，同時關聯較多課程，是一門綜合性很強的課程。由于教學課時有限，要將所有內容都面面俱到地深入講解，顯然是不可取的。這就要求在講授時有的放矢，合理安排教學內容，做到突出重點、解剖難點，始終把握地質學基本概念和巖體穩定評價兩個主要內容，抓住工程地質條
和工程地質問題兩條主線。這樣可以使學生從較多的概念和方法中理清思路，把握課程主體框架。例如：在地質構造部分，閱讀和分析平面地質圖是重點，同時也是難點。平面地質圖的閱讀要求熟悉地層年代、產狀、褶皺、斷裂、地史等理論知識，同時需要結合具體工程分析不利條件及可能存在的問題。為此需要結合教學圖件，詳細分析褶皺、斷裂等存在的依據，并討論作為壩基或洞室的地質條件可能存在的不良地質問題。這樣學生才能較快掌握地質圖的分析方法及工程應用。
2. 理論聯系實際
工程地質學的理論性較強，各種概念及分析方法較多。這些內容均源于地質作用和工程實踐，在講授課程時如只照本宣科，學生很難對一些抽象的概念及方法感興趣，這樣教與學的效果均較差。在教學過程中注重理論聯系實際將是提高教學效果、提高學生學習興趣的最好手段。例如：在講授巖石和地質構造內容之后，學生對三大類巖石的特性及現場鑒別、具體的斷層和褶皺構造的理解和分析仍是模糊的。筆者則以珞珈山為例，該地質體即為學生大學生活的環境，引導學生探尋珞珈山的巖石類型，以及是否存在斷裂和褶皺。幾乎所有學生都對此感興趣，并樂于了解校園的地質情況。由此對珞珈山地層巖性進行介紹，在此基礎上分析褶皺、逆斷層及平移斷層分布等。學生驚嘆常在身邊出露的巖石就是典型的石英砂巖，而校園內的櫻花大道竟是一條逆斷層。通過這個實例很好地將基本地質概念與周邊的實際環境聯系起來。
3. 傳統與現代教學結合
水利工程地質課程內容較多、實踐性強，而且課時有限，因此要求將傳統教學與現代教學相結合，這樣可以很好地發揮各自的優勢。重要的概念及分析方法以黑板演繹并詳細講解，使學生的注意力集中，有利于學生對重點難點內容的深入理解和掌握。例如：在介紹層狀巖層產狀時，宜采用教學圖件分步講解，使學生切實理解走向、傾向、傾角的真實含義及實際意義。在講解赤平投影原理時，則需按投影方法介紹點、線、面等的投影過程，使學生理解空間點、線、面與赤道平面投影的關系，這樣結構面的空間產狀與赤平投影圖間的關系也就清楚了，后續運用其分析邊坡穩定性也就簡單易懂。水利工程地質課程涉及許多地質作用、地質現象及工程實例。此時多媒體演示則顯示其優勢，多媒體課件可提供大量信息，形象生動地展現自然現象及復雜事物，其效果是口頭表達難以達到的，同時也可提高學生學習興趣，節省講解時間。課余時間鼓勵學生通過國內外各種網絡資源（特別是高校工程地質課教學資源）了解和學習相關工程地質知識，也可以用即時通訊方式解答學生的不同問題，利用現代網絡資源最大限度地開展教學互動，讓學生扎扎實實學好工程地質課程。
（二）實踐教學改革
實踐教學環節是保證和檢驗水利工程地質課程教學效果和質量的關鍵。要真正熟悉和掌握水利工程地質的知識及方法，各種不同類型的實習實踐教學是必不可少的。以下從室內實驗、校內現場教學及水利樞紐地質實習3個環節來介紹實踐教學。
1.強化室內實驗教學
武漢大學水利水電學院較早建成工程地質實驗室。實驗室主要有各種礦物、三大類巖石、古生物化石、構造模型、典型水利樞紐巖石、各種地質圖件及影像資料。同時還配有偏光顯微鏡、gps 、電子羅盤、gis等設備和工具軟件。目前實驗室可以滿足水利類專業本科教學要求。室內實驗教學主要安排造巖礦物、巖漿巖、沉積巖及變質巖的認識。同時還講授地質圖閱讀、羅盤及gps使用等教學內容。
以三大巖石的認識為例，這對于學生來說是難點，僅通過課堂講解學生很難掌握巖石的特征和鑒別方法。在課堂講授造巖礦物及三大巖類后，需要進行三大巖類認識的室內實驗教學：學生按5人一組進行分組，每組學生提供三大類巖石標本各一盒。教師先復習巖石的成因、礦物組成、結構構造及分類等，然后以3種典型巖石為例分析礦物及結構特征，再分析其成因和類別。在此基礎上讓學生仔細觀察各種巖石標本，由各組學生相互討論以尋找鑒定礦物和巖石的規律和技巧。對學生的具體問題教師現場答疑，對相似礦物的鑒別、結構的理解等共性問題由教師總結分析。通過室內實驗課教學環節基本可以使學生掌握常見巖石特征和鑒別方法，對后續現場實習具有重要意義。
2. 重視校內現場教學
武漢大學地處東湖之濱，校園內有珞珈山和獅子山，存在不少良
好的地質露頭、各類地質構造較豐富。為配合基本地質理論知識講授，筆者充分利用武漢大學校園內的珞珈山地區進行現場教學。該地區發育有志留系、泥盆系、石炭系、二疊系及第四系等沉積巖，地層呈有規律的東西向條帶狀分布，呈現節理、斷層、褶皺等地質構造。武漢大學水利水電學院從20世紀50年代開始，在珞珈山地區安排校內地質現場教學，實習路線從北向南橫跨珞珈山，要求學生現場觀察珞珈山地區巖石巖性、產狀、風化、卸荷、隱伏巖溶、地下水露頭、節理、斷層、褶皺等現象。通過現場地質調查，學生可以理解地層劃分及年代概念，熟悉產狀的概念及測量方法，節理、斷層及褶皺的鑒別和分析方法，最后獨立完成簡要的珞珈山地質調查報告。通過該單元的校內現場地質教學，可以進一步深化學生對基礎地質概念和理論理解，培養學生獨立分析和解決問題的能力。
3. 完善野外地質實習
（1） 水利樞紐地質實習目的與安排。工程地質野外教學實習是課程教學實踐的最重要環節，目的在于鞏固課堂所學的理論知識，使理論與實踐緊密結合。通過對水利樞紐區地層、巖性、地質構造、地下水及外動力地質作用等的調查研究，使學生初步掌握野外地質工作的一般方法，了解水利樞紐工程地質條件及主要工程地質問題，熟悉地質報告編寫及地質圖件繪制的方法。實習教學包括路線教學、專題調研、現場討論、內業整理等環節。通過現場調查、專題問題討論、面試考查、實習報告編寫等過程，培養學生野外地質工作能力和分析解決工程地質問題的能力。 （2） 野外實習區域及路線的選擇。良好的實習區域與路線是滿足工程地質野外實踐教學要求的基礎。實習區域應選擇巖石類型及地層較豐富，河流地貌及水文地質現象發育良好，具備地質構造發育和風化、卸荷及邊坡變形等外動力地質作用發育的地帶。同時應具備典型的水利樞紐工程以便進行水利水電專業工程問題的分析討論。在此基礎上根據地層巖性及地質構造、河流地貌與地下水、邊坡變形及穩定性分析、水利樞紐地質條件及工程問題等選擇4～5條典型路線作為教學單元。路線選擇注意地質現象的典型性及易識別性等特點，同時注意地質現象與工程實踐的密切聯系。
以武漢大學為例，從20世紀50年代開始，陸續建立了陸水實習基地、丹江口實習基地、韶山灌區實習基地等。2010年三峽工程建成后，又建立了湖北秭歸三峽庫區實習基地，選擇茅坪至鏈子崖（郭家壩）、高家溪、泗溪、副壩大壩及永船等線路進行教學。三峽庫區具有大量典型意義的地質露頭，同時能夠結合具體的水利工程建筑物（如大壩、副壩、高邊坡等）進行工程地質條件與問題的分析。主要路線地層出露及地質構造較為齊全，風化、卸荷等動力地質作用和河流地質作用，以及地下水、巖溶等地質現象均有出露，能夠滿足水利類專業野外工程地質實習的要求。
（3） 野外實習環節及質量控制。整個實習期間每個教學單元要求有明確的教學內容。總體上要求完成：①典型剖面地層野外觀察和描述，包括巖性、接觸關系、產狀及測量、巖漿巖和沉積巖及變質巖小構造觀察、風化作用、地形圖的使用等。②河流地貌及水文地質調查，包括河流侵蝕、堆積，河床、河漫灘及階地觀察，河谷邊坡卸荷及變形，潛水露頭，巖溶水，巖溶地貌等。③邊坡變形及穩定性分析，包括典型卸荷拉裂體、崩塌體、滑坡體的現場調查，變形及破壞特征，邊界條件，穩定性影響因素及評價，變形破壞成因，工程防護及治理方案等。④水利樞紐教學單元，主要側重水利樞紐主要建筑物的組成及功能，大壩、副壩、高邊坡、水工隧洞等主要工程地質問題分析。⑤資料整理及報告編寫，主要是對現場觀察的內容進行分析整理，按要求編寫實習報告。
野外地質實習以小組為單位進行，實習過程要求分工明確、團結合作，現場特別強調紀律和安全。實習成績評定綜合考慮思想表現、組織紀律、操作技能、野外紀錄、面試討論及實習報告等。
（三） 英文教學探索
1. 工程地質英文教學意義
英語教學或中英文雙語教學是目前本科教學改革的重要內容?；诟叩葘W校培養具有國際視野和國際競爭力、面向未來的新型高素質人才的要求，高校對主要課程實行英文教學十分必要[6]。隨著中國基礎建設及能源等領域大規模工程的開展，在相應學科進行學術和業務交流已是基本要求。水利行業早已走出國門，承接或合作國際科研和工程項目。這就
求學生不僅有較高專業造詣，而且需要具備較好的英文文獻閱讀能力、語言表達和交流能力。
2. 工程地質課程英文教學實施
（1） 選定英文教材。工程地質英語教學，首先應選擇合適的英文原版教材。國外出版的工程地質書籍較多，但適合國內水利專業使用的工程地質英文教材較少。這主要是國外很少有專門針對水利類的工程地質教材，多數教材是針對工程地質專業編寫的?？紤]到初學及課時情況，筆者建議采用tony waltham編著的《foundations of engineering geology》 （third edition）[7]，這本教材包括巖石、地質構造、物理地質作用、地下水、巖土力學特性、邊坡、隧洞及采空區等，內容簡潔，通俗易懂。其次，推薦f. g. bell編著的《engineering geology》（second edition）[8]作為主要參考書。這本教材內容較全面，包括巖石、地質構造、物理地質作用、地下水、巖土工程特性、地質勘查及洞室、邊坡、壩基等內容。在工程地質英文教學過程，建議學生使用網絡資源，國外知名大學有不少工程地質課程資料[9]可供參考，同時從《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等國際學術刊物學習有關論文及知識。由于專業需要，學生還需使用中文版的水利工程地質教材作為對照讀物。
（2） 英文課件及教學。英語課堂教學主要采用多媒體方式，可提高講授速度和效率。在制作英文教學ppt時，應盡量簡潔明了、圖文結合，英文一定要規范。對一些專業性強的知識（如專業術語）可適當加中文注釋。授課語言主要為英語，對不易理解的內容可用中文解釋。為了保證教學效率，要求學生課前進行適當預習。課堂上采取師生互動形式，提高學生英語表達能力。平時作業、小測驗及期末考核均要求采用英文進行。授課教師自身英文必須熟練，首先是專業概念及術語的準確表達，其次是發音的準確。
（四） 課程考核方式
為更好開展工程地質教學工作，其中一個重要環節是課程考核。課程考核目的是考察學生掌握知識的情況及分析問題的能力，科學有效的考核方式可以充分發揮學生的主動性和能動性，從而提高教學效果和質量。目前水利工程地質課程包括室內教學和野外實習兩個部分，一般是獨立考核。其中室內教學部分主要考察地質基本知識及水利工程相關巖體穩定性評價方法的掌握情況，成績主要由平時作業、課堂小測驗、專題討論及期末閉卷考試組成，要求學生以掌握地質知識和工程問題分析方法為主，鼓勵平時交流討論，避免考試突擊的學習方式。野外實習考核主要考察學生基本技能的掌握情況，側重考核問題的分析理解能力，從現場主動性、操作技能、綜合分析、面試討論、實習報告及組織紀律等方面綜合評定。
文章總結筆者多年教學實踐經驗及課程改革探索供高校同行參考，以期在提高水利工程地質教學質量，提高學生學習積極性和培養學生創新能力方面發揮積極作用。
參考文獻：
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[8]f g bell. engineering geology[m]. second edition， butterworth-heinemann press， 2007.
[9]missouri university of science and technology courses[eb/ol]. http：//web.mst.edu/～rogersda/
research and reform exploration on teaching methods of engineering
geology for water conservancy specialty
rong guan， zhou chuangbing， chen yifeng
（school of water resources and hydropower， wuhan uni
iversity， wuhan 430072， p. r. china）
abstract： engineering geology， with rich teaching content and strong practicality， is one of the fundamental courses for students majoring in water conservancy. it is worthy to be deeply discussed on how to effectively improve the quality of teaching in the classroom and the field geological practice. difficulties of the course and practical problems in teaching were analyzed in detail. meanwhile， teaching experience and reform exploration were comprehensively introduced from the point view of classroom teaching， practical teaching， bilingual teaching and course assessment， respectively. it is proposed that in classroom teaching， theory should be closely tied to the engineering practice. in practical teaching， the ability of students on how to discover， analyze and solve engineering geological problems should be emphasized. carrying out bilingual teaching is an inevitable trend to train international talent and students’ comprehensive ability should be fully disclosed in assessment system.
地下水的基本概念范文5
地理基本概念主要包括地理數據、地理名稱和地理名詞。按會考考試要求，它可分為記憶和理解兩個層次。不同層次的地理概念用不同的方法進行復習。
1.記憶層次的地理概念借諧音巧記。記憶的概念是指對基本地理事實材料的記憶或再認。借諧音記憶， 能激發學生的興趣，變死記硬背為巧記樂記，提高學生記憶能力。
2.理解層次的地理基本概念，用圖表與舉例加深理解， 提高學生思維能力、分析能力、知識遷移能力。
（1）重要比例數據用歸類法；
（2）重要的地理名詞用舉例法；
（3）相對和絕對的地理名詞用圖解法。
二、演變過程
地理事物的演變主要包括地理事物時間演變、結構演變、數量演變。雖然這些演變過程是千變萬化的，但都是有序可循的。
1.時間演變用序列化 即將事物演變過程按時間先后排列， 如地殼演化史為太古代元古代古生代 中生代新生代序列。再如植物進化過程、動物進化過程、大氣熱狀況過程、工業布局類型變化趨向等事物均可序列化，以提高學生的記憶能力。
2.結構演變用圖示法 即用復合圖去表象抓實質， 如下褶皺與斷層構造剖面圖，分析：①從地質構造上 看屬背斜的，②從地形上看屬外力作用而成的山嶺，③鉆煤井、找泉水，④修建水庫、鐵路要注意的問題等。 這樣，抓住了地理事物結構演變的實質，就能避免被表象所迷惑，再如地殼結構與地下水示意圖、海底擴張與六大板塊構造圖、世界和中國能源消費構成變化等均可用此法。圖示法可以提高學生讀圖分析問題和解決問題 的能力。
3.數量演變用文換圖法 即將地理事物量變的文字陳述轉換成圖表，揭示地理事物演變的基本規律（趨勢）。
三、基本原理
地理基本原理主要包括地理事物的特點、成因和規律。它們雖有著密切關聯，但按會考考試要求則有所側重。
1.地理事物的特點用歸納比較法
許多同類地理事物的特點既有共性又有差異，用歸納比較法區分它們的異同。如冷鋒與暖鋒天氣特點，歸納比較可抓住其異同點。
再如恒星和星云、氣旋和反氣旋、降水類型、兩類地下水、煤炭和石油、二戰前后國際人口遷移等地理事物特點都可用此法。這樣，有利于學生鞏固知識，提高區分事物共性和差異特點的能力。
2.事物的成因用知識結構圖表以果導因法
地理事物的形成必有其因，有一因一果，一因多果，也有多 因一果。如下四季更替的因果關系知識結構圖：
顯而易見四季更替的直接原因是正午太陽高度和晝夜長短變化，而根本原因是黃赤交角的存在，因此四季 更替是多因一果。但相對黃赤交角來說，則是一因多果，因圖表內的這些現象均由黃赤交角引起的。同時，由于正午太陽高度變化和晝夜長短變化又會導致地球上物影、日升日落時刻、溫度帶等現象的變化，歸根結底都是黃赤交角的存在。再如大氣水平運動、氣溫變化、全球淡水危機、自然資源破壞、我國計生工作的重點在農 村等等事物的成因都可用此法。知識結構圖表能揭示地理事物的因果關系的內在聯系，有利于提高學生分析和應用問題的能力及知識遷移能力、發散思維能力。
四、空間分布
地理事物的分布包括自然地理中事物分布規律和人文地理中地理事物的空間分布。前者是地理基本規律復習，這里著重于地理事物的空間分布。這部分內容是學生薄弱的知識，復習時務必加強讀圖與填圖的訓練。
1.地理事物大空間一盤棋即世界和我國的主要地理事物分布集中在同一課時復習，似下棋逐一定位。 如我國的自然保護區、重點能源基地、礦產資源、商品性農業生產基地、主要工業中心、特大城市等地理事物 ，首先師導生填――定位，然后教師批改，錯誤的地方下一課時予以糾正。世界地理事物分布也同法。這樣，能強化地理事物的空間分布，有效提高復習效果。
2.同類地理事物分布一線連即在地物大空間一盤棋的基礎上，將同類地物以江河、沿海、鐵路線、特殊線等線索加以串聯。如用長江干流由上而下將鋼鐵基地、特大城市、大型水電站等各自連起來；長江流域由上而下的自然保護區、商品糧基地等各自連起來。這樣，有利于提高學生空間思維能力，提高地物空間排序判斷能力。
3.地理事物小區域分割即在地物大空間一盤棋的基礎上， 將一個或幾個省區輪廓圖分割出來，要求學生判讀圖。
地下水的基本概念范文6
【關鍵詞】建筑基坑；基坑監測；安全‘支護結構
一、基本概念與基坑監測的重要意義
（一）基本概念
建筑基坑是指為進行建筑物（包括構筑物）基礎與地下室的施工所開挖的地面以下空間。為保證地下結構施工及基坑周邊環境的安全，對基坑側壁及周邊環境采用的支擋、加固與保護措施稱為基坑支護結構?；又ёo結構可分為自立式擋土體系和圍護墻體加水平支撐擋土體系。自立式擋土體系包括放坡開挖、土釘墻、混凝土攪拌樁重力壩等；圍護墻體加水平支撐體系包括smw樁、鉆孔灌注樁、地下連續墻等加水平支撐。
基坑監測是指在施工及使用期限內，對建筑基坑及周邊環境實施的檢查、監控工作。基坑監測主要包括：支護結構、相關自然環境、施工工況、地下水狀況、基坑底部及周圍土體、周圍建（構）筑物、周圍地下管線及地下設施、周圍重要的道路、其他應監測的對象?；庸こ瘫O測技術是一門綜合性很強的技術，它以土力學、結構力學、及巖土工程設計理論和方法等學科為理論基礎，以測量學、儀器儀表、傳感器、計算機等學科為技術手段，同時還融合了施工工藝與工程實踐經驗。
隨著城市化進程的加快和建筑水平的提高，基坑工程在總體數量、開挖深度和使用領域方面得到了高速發展?；庸こ痰奶攸c總體來說表現為：支護類型多樣；巖土及周邊環境復雜；開挖面積及深度越來越大。
（二）基坑監測的重要意義
1.能為信息化施工和優化設計提供依據
在基坑工程中，工程的實際工作狀態與設計工況往往存在一定的差異，設計值還不能全面、準確的反映工程的各種變化；
對于復雜的大中型基坑或環境要求嚴格的項目，往往難從已有的經驗中得到借鑒，也難以從理論上找到定量分析、預測的方法，需要依賴于施工過程中的現場監測。
2.能為基坑支護結構及周邊環境安全提供保障
在城市中深基坑工程往往處于密集的既有建筑物、道路橋梁、地下管線、地鐵隧道或人防工程附近，所以在基坑開挖和施工過程中，支護結構體系、鄰近建筑物及道路管線的安全性、穩定性顯得尤為重要。如果處理不當，不僅將危及基坑本身安全，而且會殃及臨近的建構筑物、道路橋梁和各種地下設施，造成巨大損失。
3.是發展基坑設計理論的重要手段
現有的基坑支護結構的內力變形計算的方法很多，如等值梁法、連續介質有限元法以及彈性地基桿系有限元法等等。等值梁法把圍護結構簡化成兩根梁進行計算，顯然不能準確計算圍護結構的位移，是典型的強度控制設計方法。隨著計算機的普及，有限元兼有廣泛通用性和靈活性，可模擬復雜的施工過程，成為一種很有前途的基坑設計計算方法，但目前連續介質有限元法由于土的本構關系尚在發展中，缺乏真實反映土的應力應變關系的本構模型，以及計算參數難以準確確定，也不能準確計算出支護結構及土體的位移。桿系有限元法作為一種計算方法具有概念清晰，計算簡單，計算參數較少，受到基坑工程設計人員的青睞。但現有的桿系有限元法的計算參數的取值因為眾多復雜因素的影響尚沒有較好的計算方法，取值多憑設計者本人的經驗，因而計算結果與實際差別較大，計算結果不穩定且精度很低，不能滿足對變形要求較嚴格的、大型復雜的基坑工程的設計要求。
