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水文地质学论文模板(10篇)

时间:2023-03-21 17:15:11

水文地质学论文

水文地质学论文例1

2002年地调项目取得的主要成果简介如下:

一、全国地下水资源及其环境评价

“全国地下水资源及其环境评价”项目,在部环境司的领导和监测院、地科院的协调组织下,通过全国32个省(市、区)水文地质环境地质工作者的大力配合和努力,经过2年多的艰苦工作,取得了如下重大进展:

1.本次全国地下水天然补给资源评价面积为914.97万km2,地下水天然补给资源总量为9234.72亿m3/年,其中淡水资源8836.5亿m3/年。全国地下淡水可开采资源量评价面积为619.34万km2,地下淡水可开采资源总量3527.78亿m3/年。

2.与第一轮(1984年)全国地下水资源评价成果相比较,地下水资源量变化有如下特征:

(1)全国地下水资源总量较1984年略有增加;

(2)北方地下水资源量减少,南方地下水资源量增加;

(3)平原区地下水资源量减少,山区地下水资源量增加;

(4)新增加评价了深层承压水和微咸水、半咸水资源。

3.资源量发生变化的原因主要是:

(1)评价精度明显提高;

(2)评价面积有所增加,特别是可开采资源评价面积明显增大;

(3)区域降水量发生变化;

(4)人类工程活动使地下水补给量减少,尤其是北方平原区;

(5)对水文地质参数进行了必要修正;

(6)评价方法有所改进;

(7)可开采资源量评价充分考虑了维护生态环境的需要。

4.1999年全国地下水开采量达到1116×108m3/a,全国平均开采程度为29.9%,其中河北省、天津市、北京市全境超采。近20年来,地下水占总供水量的比例一直呈增加趋势,已从1980年的14%增长到1999年的18.7%。农业用水量呈递减趋势,从80年代的88%,逐渐下降到1999年的61.6%,而工业用水量和生活用水量的比例却明显上升,80年代工业和生活用水量的比例为12%,1999年工业用水量比例上升到18.6%,生活用水量比例上升到19.8%。

5.根据国家地下水质量标准GB/T14848-93,在全国地下水资源中,95%的地下水质量可用作生活饮用水水源及工农业供水。其中80%的地下水可供直接饮用,大于10%的量为适当处理后可供饮用,5%为不宜饮用但可直接为农业和部分工业利用,另有不足5%的地下水资源因遭受污染等的影响,需经处理才可利用。南方地区地下水质量优良,大多地下水可供直接饮用,其中江西、福建、广西、广东、海南、贵州、重庆等省区市,优质地下水分布面积占全省面积90%以上。北方山区及山前平原地区水质较好,中部平原区较差,滨海地区水质最差。全国31个省(区、市)不同程度地存在着与饮用水水质有关的地方病区。尤其在我国北方丘陵山区较普遍地分布着与克山病、大骨节病、氟中毒、甲状腺肿等地方病有关的高氟水、高砷水、低碘水和高铁锰水等。据不完全统计全国有5000多万人仍在饮用不符合(饮用水)标准的地下水。

6.全国已形成区域地下水降落漏斗100多处,面积达15万平方公里。河北平原深层地下水已形成了跨冀、京、津、鲁的环渤海区域地下水降落漏斗。全国有近50个城市由于不合理开采地下水而发生了地面沉降,其中沉降中心累计最大沉降量超过2米的有上海、天津、太原,天津塘沽个别点最大沉降量已达3.1米。在河北平原、西安、大同、江苏的苏、锡、常等地区,过量开采地下水已导致了地裂缝。沿海地区的大连、秦皇岛、沧州、青岛、北海、海南新英湾等城市和地区地下水位的下降,引起海水入侵,导致地下水水质恶化。其中,胶东半岛、辽东半岛海水入侵严重。

7.本次全国地下水资源评价,编制了全国性图组10幅,包括中国政区图、中国地势图、中国降水量图、中国干旱指数、蒸发量图、中国水系图、中国水文地质图、中国地下水资源分布图、中国地下水化学图、中国重点城市供水中地下水所占比重图、中国地下水环境图。

编制了地区性图组21幅,包括黄河流域、西北地区、黄淮海平原、松嫩松辽平原、三江平原、南方岩溶石山地区、长江三角洲地区的地下水资源分布图、地下水资源开发利用状况图、地下水环境图。编制了分省性图组96幅,包括各省的地下水资源分布图、地下水资源开发利用状况图、地下水环境图。本次全国地下水资源评价,完成了数据库建设,包括原始数据建库、计算过程数据建库、分省图件建库、各省评价报告、总报告建库、技术分档建库等。

二、华北地下水可持续开发利用前景

由水环所组织实施,河北、北京、天津、河南、山东等省(市)地调院参加,在项目组全体成员的不懈努力下,取得重大进展。

1、通过对钻孔资料的研究分析,将华北平原第四纪下界统一到世界较为认可的2.58Ma,确定了华北平原第四纪各时代下界的区域埋藏深度。

2、提出了深层地下水的补给模式。现代地下水分布在山前平原,是局部直接入渗补给。中部平原深层地下水是末次冰期补给。天津一带滨海平原地下水推测为末次冰期间冰阶补给。

3、碳14同位素研究结果表明,华北平原区域地下水存在三个流动系统:

(1)来自太行山前的水流系统;

(2)来自燕山山前的水流系统;

(3)来自鲁中山区的水流系统。

区域地下水总体上具有活塞流的特征,三个区域水流系统集中流向中部平原,最终在天津一带排泄入海。三个水流系统中,以太行山前的水流系统影响强度较大,鲁中山区水流影响较小。

4、根据水文地质、同位素资料,绘制了石家庄-衡水-沧州-天津-渤海的地下水同位素剖面。受地下水开采的干扰,山前平原局部水流已经不明显,衡水形成了一个局部水流系统,上部浅层地下水明显向下流动。在东部沧州和滨海平原,地下水形成以漏斗为中心的局部水流系统,区域流被截断,但更深部的区域流尚未受到影响。

5、初步查清了华北平原浅层地下水位和深层地下水位分布现状和变化情况,以及地下水漏斗的分布。浅层地下水降落漏斗分布于山前沿线中心城市;深层地下水头整体大幅度下降,致使华北平原大部分深层地下水头低于海平面,以地下水封闭的“0”m等值线圈定的低于海平面范围为76732km2。

6、通过综合研究得出华北平原深层地下水环境约束条件的临界界限值为水位埋深50米,并将70米作为严格控制界限,以防止地面沉降等环境问题的加剧。目前华北平原深层地下水头埋深大于50米的面积已有32106km2,大于70米的面积7145.34km2。

7、详细调查了华北平原地下水开采量,2000年华北平原地下水开采量为211.98×108m3,浅层地下水开采量为178.40×108m3,占地下水总开采量的84.2%,多集中在全淡水区。深层地下水开采量为33.58×108m3,占地下水总开采量的15.8%,主要集中在咸水区。

8、华北平原地下水评价结果表明,华北平原地下水天然资源为220.78×108m3/a,其中矿化度小于2g/L的地下水天然资源为175.48×108m3/a。浅层地下水开采资源192.54×108m3/a,其中小于2g/L浅层地下水开采资源171.36×108m3/a;深层地下水可采资源24.23×108m3/a,其中小于2g/L深层地下水可采资源24.19×108m3/a。从华北平原整体来看开采程度为108%,仅超采16.42×108m3/a,整体上基本处于采补均衡,但是开发利用在平面和垂向上分布极不均匀。

三、宁夏地下水(含地热)资源评价

与生态环境建设示范

“宁夏地下水(含地热)资源评价与生态环境建设示范”项目,是中国地质科学院与宁夏回族自治区科技合作项目。项目按照科研与生产相结合的方式,形成了由中国地质科学院水文地质环境地质研究所、宁夏地质工程勘察院、中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所、宁夏地质调查院和宁夏物探勘查院等科研生产人员组成的项目组。

下设五个课题,通过课题组成员的努力,均取得重要成果及认识,现分述如下:

(一)宁南水资源综合评价与合理开发利用

1.在开展工作过程中,始终以地下水系统理论为指导,无论从控水分析、含水层结构分析、地下水补径排分析,还是地下水质和量的分析上,均按照地下水系统理论,对其进行整体系统的研究,使目标从一个目标趋向于多目标,利用模型功能向多功能方向发展,在考虑不确定因素的基础上,通过智能型水资源支持系统,用模型系统取代整体模型,解决地下水系统划分中的实际问题。在调查评价地下水资源形成演化工作过程中,将地下水质量、数量作为一个整体进行综合研究,把地表水和地下水、不同含水介质中的地下水之间的相互转化关系进行分析,利用水循环理论,不仅分析地下水补径排特点,还对其已经发生的变化及可能发生的变化进行调查研究,突出了动态调查评价的新思路。

2.通过对不同含水介质岩相古地理、时空分布的分析和研究,尤其是地下水资源形成演化的探讨,对白垩纪沉积盆地、第三系地层和第四系地层对地下水数量、质量的控制作用进行了深入研究,分析了高氟水、苦咸水成因进行了深入探讨,尤其分析了对现代生态环境的影响作用,从而将岩相古地理-地层时空分布-地下水循环演化-地表生态环境等作为一个相互联系的整体进行了调查评价,取得许多新认识。

3.在对宁南地区弧型构造形成演化机理进行分析基础上,结合岩相古地理分析,首次对旋卷构造、拉分盆地、环状构造等不同构造类型对含水层的时空分布、地表水系的分布及地下水资源形成演化作用进行了系统分析,提出了构造控制不同含水介质地下水作用规律。

4.通过大量的综合地质-水文地质调查及物探、钻探调查评价工作,对整个宁南地区控制地下水时空分布的边界条件进行了调查,明确了控制地下水时空分布的边界位置和性质,查明了不同时空条件下地下水补径排变化规律及相互独立相互联系相互依存的内在因素,从而第一次对整个宁南地区地下水系统进行了划分。尤其是在南北古脊梁地区各种边界性质及位置进行了深入勘查,对该地区地下水资源时空分布及其形成演化规律进行了系统性研究,划分了该区地下水系统,对该区特殊的地下水水质类型形成原因进行了初步研究,对该区地下水资源进行了系统评价,对该区三大泉域成因进行了分析从而形成了具有突破性的认识和成果。

5.通过地下水分布规律和地下水资源形成演化的调查评价,对宁南地区找水方向给出了明确的结论性认识,认为以清水河沉陷构造为界,东部地区以寻找基岩裂隙水和深部岩溶水为主,西部则应以第四系孔隙和浅层地下水为主。

6.宁夏同心县下马关地区是历史上严重缺水地区,我们通过大量的地面综合调查和物探等工作,认为下马关白家滩-了马山地段是一富水地段,可以布置一个探采结合孔,课题组成员在老专家的指导帮助下,通过精心工作,2001年探采结合孔施工完毕,经抽水实验和水资源评价结果是地下水出水量可以达到3000-5000方/天。经验收认为:勘查区是一个严重干旱缺水山区,在该地区找到丰富的地下水,这是对该区水文地质认识的重大突破。

(二)宁夏河套灌区灌溉方式优化配置实验示范研究

1.通过示范区野外调查、监测和水土样品的采集分析,查明了浅层地下水位动态变化特征、包气带水盐运移过程与种植结构及引黄水量的相关关系。在示范区,近10年来人口、耕地与引黄灌溉水量同步增长,增幅在30%以上。地下1.2m以浅土壤样品可溶盐(离子)含量分析表明,土壤水盐运移聚集变化主要受引黄灌溉、降雨和蒸发的影响,季节性变化明显,年际变幅不大。引黄灌溉水量的增加导致排泄不畅部位地下水位抬升,蒸发加强,局部土壤盐渍化呈加重态势。结合课题的问卷调查显示,村民最关心的是降低水位有利于耕种,对渠井联合灌溉方案表示支持。

2.在深入分析浅层地下水补径排条件基础上,建立了研究区的水文地质模型和数学模型,对模型和参数进行了识别与勘察模拟。在此基础上,对优化灌溉配置管理模型和约束条件进行了研究、对示范区渠井灌溉优化配置模式进行了多方案的研制与开发,用响应系数矩阵把地下水流模型与多目标规划模型有机地耦合求解,以2000年的水位和农田布局及不同灌溉用水条件,得出向后30年、控制地下水位埋深在不同深度的计算结果。如果控制浅层地下水位埋深不大于2m,在现状条件下,示范区引黄水量可减少1/5,每年可开采利用浅层地下水70万m3,引黄河水255×104m3/a。考虑目前黄河流域水资源紧缺状况,如果进行节水灌溉,节省1/3灌溉用水,需水量减少到217×104m3/a,控制潜水水位埋深在2m以内,可开采利用潜水48×104m3/a,引黄河水169×104m3/a。

3.对银川平原浅层地下水开发利用潜力进行了初步分析。银川平原浅层地下水主要补给源是引黄渠系及田间灌溉入渗,补给丰富,据计算每年天然补给资源量约21亿m3,可开采资源量约16亿m3。利用示范区的研究成果,对银川平原渠井优化灌溉模式应用前景进行了分析,在现状条件下得出了概算结果。目前浅层地下水的开发利用程度很低,从人口、资源、环境与社会经济可持续发展的长远利益出发,应加强开发利用浅层地下水,推行渠井结合的农业灌溉方式与节水灌溉的措施等。

(三)宁南典型地区生态环境调查与生态建设模式

1.将宁夏南部山区的彭阳县(古城乡、王洼乡、罗洼乡)、西吉县(城郊乡、马建乡)、泾源县(东峡乡、白面镇)划分为阴湿土石质山区、半阴湿土石质黄土梁峁区、干旱、半干旱黄土梁峁区三个不同的气候地貌类型,并完成生态环境地质调查1087.17km2,查明了工作区地质生态环境背景,及相关基础图件编制。

2.分析了现有生态模式及产业特征,总结了现有模式的优劣,为今后产业结构调整,规划提供了科学依据。

3.在彭阳县王洼乡高建堡小流域实施了GPS监测土壤侵蚀动态监测,监测面积15.1km2;建立典型地段监测控制网,进行水土流失动态监测,分析总结了不同地形、地貌条件下水土流失规律,以及不同工程措施、生物措施水土保持条件下水土流失治理效果。

4.对已实施的退耕还林工程效果进行跟踪调查分析,研究提出了存在的问题、改进方向:退耕还林应根据地质、气候特征采取不同措施,山区以水土保持涵养林为主,黄土梁峁区生态林与经济林并重;增加草地比例,发展隔坡梯田;发展优良果树品种,走规模化、产业化道路;对山前覆盖层薄的地区应优先退耕,以免造成土壤层彻底破坏;根据当地恶劣的生态条件,适当增加退耕还林扶持年限。

(四)宁夏特色作物农业地质背景调查与利用研究

1、查明了枸杞、葡萄的果实中化学成分中酸性和碱性二类组分,前者是以总糖为代表的碳水化合物、粗脂肪等。后者是以甜菜碱为代表的含氮化合物,主要包括粗蛋白、氨基酸、粗纤维等。在此基础上提出了用酸碱二类组分的含量及其协调关系,同时参考农业部门的质量标准作为评判内在品质的依据。优质枸杞子的定义是:在一定糖含量的基础上,总碱应与之协调平衡。其化学本质为在一定酸性组分(总糖)含量水平上,酸碱二类组分适度平衡。

2、通过糖(酸)碱图的分析对比,找到了品质优良的枸杞的原因,从而得出如下结论:糖(酸)碱比位于0.3-0.6之间时为最优。

3、初步探讨了矿质营养元素在剖面中的运移特征,找到了影响枸杞、葡萄品质的特征元素组合,为改善它们的品质提供了新的思路。

4、元素在不同的土壤类型中具有不同的含量,不同的土壤类型具有不同的自然肥力。根据土壤肥力的高低划分了优越型、中等型、较低型和极低型。枸杞一般都在土壤肥力优越型的土壤中品质最好。

5、总结出了枸杞、葡萄的生产酸碱平衡的规律。

6、首次建立了特色作物生长的农业生态地质模式,并对不同的农业生态地质模式提出了特色作物的可栽培性。

(五)宁夏地热远景调查及银川平原地热资源评价

1、通过野外调查,在南部山区初步发现了2个地热远景区:泾源县黄花乡楼房沟,泉水温度为23℃,为断裂带出露的上升泉,有臭鸡蛋味;固原县双井子乡双井子村,南水泉群的水温26℃。若按当地年平均气温加10℃计算,此两处均属明显异常区。

2、通过地质、构造、地球物理特征及地热井和温泉的稳定同位素、年龄同位素和水化学特征分析,阐明了地热水的来源和成因,进行了热储层温度估算和潜力分析,并进一步确证了前期野外调查初定的2个地热异常区,提出在同心县新庄的太阳山泉和青铜峡市庙山湖清凉寺的庙山湖泉所在地区存在地热异常的可能性。

3、预测了三个地热远景区,并根据研究程度采用不同方法分别评价了地热资源量:

(1)银川平原地热资源最有利的区(Ⅰ)

采用热储法估算得知:在银川平原热储面积2514.86km2范围,3000m深度内>40℃热储层蕴藏的热能储存量980.31×1014kcal,地热水储存量为4193.93×108m3,地热资源潜力巨大,为宁夏地热资源远景最有利区。

(2)卫宁平原地热资源远景有利区(Ⅱ)

1988年,宁夏地矿局矿调所在卫宁北山黄石坡沟金矿勘查中,先后在ZK9102、ZK9301和ZK8901三个钻孔中发现了地下热水,孔深分别为310.74m、298.54m和243.70m,水位埋深分别为127m、147m和205m,地下热水储存于泥盆系东西向构造的破碎带中,出水温度32-41℃,单井出水量360-768m3/d,矿化度>5g/L,水化学类型为SO4·Cl-Na·Ca水。该地热显示的发现,预示着卫宁平原及卫宁北山地区将成为宁夏地热资源有利区。

(3)六盘-龙首断裂带地热资源远景较有利区(Ⅲ)

在断裂带及附近出露多处温泉,水温>20℃的温泉有楼房沟泉、双井子泉、太阳山泉、鸽子山泉,4处温泉的天然放热量为1721.82×104kcal/a,预示着该地带将成为宁夏地热资源远景较有利区。

四、黄河中下游主要环境地质问题调查评价

由我水环所负责组织实施,陕西、山西、河南、山东等四省地调院参加。

1、完成并查明了河龙段9.7万km2(1/25万)岩土侵蚀的环境地质背景、岩土侵蚀的种类、分布规律、典型地段的岩土侵蚀的发育机理,认为区域构造格局、新构造运动、地层岩性及其组合、地形地貌等是河龙段岩土侵蚀的主要环境地质背景,控制着岩土侵蚀的强度、类型、速率和发育程度。探索了利用遥感技术(RS)及地理信息系统(GIS)定量评价岩土侵蚀的方法。为河龙段的岩土侵蚀或水土流失治理积累了资料和提供了科学依据。

2、重点解剖了劈砂岩地层性质、地层的岩性组合、劈砂岩的裂隙等对岩土侵蚀的影响。认为劈砂岩地层的强烈的岩土侵蚀现象主要是由其内在的因素如岩石的力学性质、水理性质、矿物组成、化学成分、矿物结构特征等所决定;地层岩性组合加重了劈砂岩的岩土侵蚀;劈砂岩的垂直裂隙不都是由于构造运动所引起,还存在由于岩土侵蚀所造成的次生构造裂隙。

3、首次利用GPS精确测量技术和GIS的分析功能相结合,对黄河中游劈砂岩分布地区的沟边坡重力侵蚀量、淤积坝的泥沙淤积模数进行了定量评价探讨,并摸索出了利用精确测量的GPS技术在野外调查中的有效应用方法。

4、完成并查明了下游近8万km2(1/25万)区域环境地质条件、河道带环境地质特征,评价了悬河稳定性,对危险地段进行了预警,从地学角度提出了防洪减灾的8种对策。

5、基本查明了断流区地下水开采资源量为148亿m3/a,地下水开采资源潜力总量为50亿m3/a;地下水漏斗区调蓄库容73亿m3、可调蓄水资源6亿m3/a;与80年代比较,黄河对地下水的补给量减少了5亿m3/a,约减少48%,浅层地下水开采资源量减少了4.76亿m3/a,约减少3.3%。

6、对中游的岩土侵蚀、下游悬河稳定性和水资源短缺的问题之间的内在联系,及黄河水沙的变化趋势进行了研究。初步认为中游地质环境控制着岩土侵蚀的发生和发展,下游的悬河稳定性受到中游岩土侵蚀及下游地质环境的制约,人类活动对岩土侵蚀及入黄水沙产生了较大影响,黄河水沙自上世纪50年代以来呈逐年代减少趋势。

五、鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水赋存规律研究

1.配合“鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水勘查”项目的进行,先后沿东胜梁两侧、鄂托克旗~跨毛乌素沙漠~乌审旗的剖面、青铜峡~盐池~靖边沿白于山的东西剖面、泾源~平凉~庆阳剖面和沿南北方向布设的横跨库布齐沙漠、毛乌素沙漠、白于山和黄土地区的剖面等进行了调查,2000-2002年采集氢氧同位素(D、18O)样品126组,同位素分析数据同位素T样品126组,碳-13、碳-14同位素样品67组,地下水化学分析样品126组,按实施项目要求,完成了地下水同位素研究报告初稿;

2.通过对该区以往研究资料系统收集、2000-2002年野外调查及所采样品的综合分析,对鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水形成过程的认识上取得重要进展。该区地下水同位素年代分层和分区明显,浅层地下水年龄多小于5000年,从地下水样普遍含有一定量的氚来看,水的更新过程比想象的要快。深层地下水是在过去两万多年的时间里形成的。地下水的水质变化主要受地区岩相古地理条件和两万多年来气候干旱化过程所控制,人类活动是这一地区水环境条件恶化和复杂化的重要因素。

3.鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水的同位素调查表明盆地不同层和不同区地下水及其与地表水的同位素组成差异明显,环境同位素技术是进行盆地地下水研究可依赖的重要手段(方法可行)。不同层地下水同位素组成和地下水年龄的分布特征可作为水文地质分区及地下水分层的基本依据或主要证据。地下水14C和T的分布及其关系证实白垩系地下水在某种程度和一定深度内是可更新的,可以作为重要水源予以开发利用。地下水年龄的测定和地下水氢氧同位素的分析结果表明,该区的气候变化和环境演化,特别是晚更新世以来的干旱化过程是影响地下水质量及其分布变化的最重要影响因素。白垩系自流水盆地循环深度小于100米浅层水,主要是近几十年来大气降水补给形成的,北部由东胜-四十里梁-盐池分水岭向东西两侧径流排泄;陇东黄土高原区地下水主要接受区域大气降水和来自六盘山一带的侧向补给;深层承压水的年龄(大于300米埋深)多大于1万年,最大可达2万多年,为全新世以前补给形成的水,水的氧-18贫化特征明显,地下水的含盐量普遍较低,与当时的气候较寒冷气候密切相关。

六、我国地下水资源可持续利用战略研究

1、完成了“我国地下水资源可持续利用战略研究”报告

总体报告从三个方面论述了我国地下水资源现状、问题和前景。第一部分:在阐明全国地下水资源状况的前提下,论述了我国地下水资源的现状、特征与特性;第二部分:分析了我国地下水资源开发利用情况,研究国民经济发展对地下水资源的需求形势。用可持续利用的观点,阐述了地下水资源在国民经济建设中的战略地位。综述建国五十年来,在地下水勘察、研究方面取得的巨大成就的前提下,阐述由于不合理开发利用地下水而引发的影响地下水资源可持续利用的问题;第三部分:提出了我国带有普遍性的和典型地区的地下水可持续利用战略。

2、开展了华北和西北重点地区的综合调查与研究工作

充分分析了近20年、尤其是近年来西北找水特别计划、国土资源大调查中地下水资源调查成果和新一轮全国地下水资源评价资料,重点对西北、华北地区地下水环境进行了调查,研究了这些地区由于地下水开采引起的环境地质问题;对我国地下水资源数量、分布及其开发利用情况及地下水开发利用战略进行了分析,认为:

(1)地下水是我国尤其是我国北方地区的主要水源,是支持经济可持续发展的支柱,具有不可替代的作用。1998年全国地下水在总供水量的比重,华北最大,其中河北75.1%,北京、山西在60%以上,河南52.7%,山东、辽宁、陕西等省都超过40%。北方地区70%的生活用水、60%的工业用水和45%的农业灌溉用水均依靠地下水。

(2)供需矛盾日益加剧。目前全国600多座城市中有一半左右的城市不同程度的缺水,年缺水60多亿方,每年因缺水影响工业产值2300亿元;农业灌溉年缺水300亿方,受害面积3亿亩,影响粮食产量250亿公斤;现在全国有7300万人需解决饮水问题。

水文地质学论文例2

[中图分类号] TU7-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)14-0079-03

我国土木工程建设有着飞快的进步,房地产产业和住宅的大发展、高速公路和高速铁路网的迅猛兴起,增强了我国的综合实力。城市建设中的基坑开挖不仅越来越深,而且开挖对周围环境的影响越发敏感;全国30多座城市已建或在建地铁,大冶露天铁矿开采的边坡高度达到800多米,海底隧道、煤矿开采的深度最深达到1000多米。同时,近些年我国工程建设中事故频发,如杭州风情大道地铁基坑倒塌事故、上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故、青岛输油管道爆炸事件。因此,我国对工程建设场地选址及场地内地质条件要求越来越高,水文与工程地质工作是土木工程建设重要的、不可缺少的基础工作。

1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》,将原来的结构、桥梁、道路、岩土、矿井建设、城镇建设等8个专业合并为土木工程专业,成为一个宽口径的大专业土木工程,具有内涵广泛、支系众多、科目复杂的特点,涵盖领域极为广泛,对学科全貌充分认识与把握,以期培养出的学生“理论基础扎实,专业知识面广,实践能力强,综合素质高,并有较强的科技运用、推广、转换能力”。[1] [2]土木工程概论课程涵盖工业与民用建筑、交通土建、地下工程、岩土工程、市政工程、水利水电工程及国防工程等广泛领域。[3] [4] [5]通过对土木工程概论课程的学习,对刚进入大学的水文与工程地质专业学生以后从事土木工程相关的勘察、设计、施工、监理、管理等领域从事技术或管理工作有个较为全面的认识。

一、水文与地质专业对土木工程的重要性

资源开发和基础建设在国民经济中有着十分重要的意义。道路桥梁建设、煤矿资源调查等项目开展初期和建设过程中都必须对工程地质自然灾害、水文与工程地质条件、不良地质现象及工程对周围环境的影响进行评价和调查。资源开发利用、基础设施建设造成的水文与工程地质条件的恶化,对人类的生产和生活造成极大的影响,如采矿导致的地面沉降、人工开挖对边坡稳定性的影响、尾矿库对地下水的污染、水库蓄水诱发区域性地震,特别是近年来由于经济发展导致的全国大范围的雾霾天气。故此在各类地质环境评价、资源开发利用以及地基基础工程建设等过程中,不仅需要从业人员懂得水文与工程地质专业知识,而且会科学管理各种工程。但从现实情况来看,高级应用型技术人才普遍不足。

水文与工程地质的毕业生,既有厚实的专业理论基础、宽广的专业知识,又有较强的实践技能,可在大型工矿企业、城市、城镇从事给排水、地下水及区域环境评价等方面从事水文地质调查工作,也可在有关部门从事飞机场、港口、海岸带海洋环境、铁路、公路、隧道、水库等土木工程方面的工程地质勘查工作。

二、土木工程概论课程的特点

(一)涵盖内容全面

本课程包括材料力学和结构概念、建筑工程类型及施工工艺、飞机场工程的选址及建设、地下工程类型及施工工艺、桥梁工程的类型及施工工艺、道路工程的选线及种类、铁路工程、海口工程、给排水工程、海洋工程、土木工程中的灾害等内容,其中不仅涉及材料力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土结构等力学内容,还涉及规划、施工及监理方面的内容,因此学好这门课程,对于刚跨进高等学校大门的水文与工程地质专业的学生而言,理解本专业的培养目标意义重大。

(二)发展变化快

土木工程虽然是一门古老的学科,但其领域随相关学科的发展、经济建设和社会进步的需要而不断深化、不断拓展。

(三)应用性广

随着城市化的发展,我国对能源需求越来越大,高层及超高层建筑越来越多,建筑基础形式多以桩基础等深基础为主,这不仅要求水文与工程地质专业毕业生掌握扎实的专业基础知识,同时又为毕业生就业提供了更多的机会。

三、土木工程概论课程存在的不足

(一)教材内容的滞后

土木工程建设种类、规模发展日新月异,由于时效性,教材不可能及时反映土木工程的变化,已淘汰的施工工艺技术甚至还有可能在现有的教材中出现。

(二)课堂教学方式不丰富

土木工程概论课程涉及的工程种类多、工程性很强。现代多媒体的运用相较于传统的黑板教学而言,能够大大提高教学效率,在很短的时间内扩大了学生的知识面。涉及高层建筑、桥梁、隧道等工程的施工工艺的流程、各种施工机械的操作过程,学生如不到工地现场则不能很好地掌握关键施工技术,这就导致教学效果不理想,学生对知识的掌握不牢靠。

(三)教学素材收集难

由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面,其覆盖面相当广泛,要收集各种工程的典型性素材有相当的难度。

四、土木工程概论课程教学改革

(一)精选教学内容

土木工程概论课程的教学目标是开拓学生土木工程的视野、培养学生土木工程的意识、激发学生持久的学习动力。因此在讲课时可选择生动宏伟的建设场景和案例,如上海中心基坑施工、广州东塔基坑施工、三峡大坝工程、港珠澳大桥建设及世界各地的海底隧道工程等,以此来让学生建立土木工程的整体和发展思维,从而提高他们学习后续课程的兴趣和质量。同时,在教学中将学生带到实际工程现场,进行现场教学,让学生提前接触生产实际,掌握一些现场施工的知识,为他们走向工作岗位奠定坚实基础。

(二)采用形式多样的教学方法

为激发学生学习兴趣、提高课堂效率,各种如桥梁类型、隧道类型、飞机场形式等可以用静态多媒体直观、形象地展现出来,以此提高学生对工程的直观认识,加深学生的理论知识,以较少的教学时间收到很好的教学效果。土木工程概论内容丰富多彩,为避免课程内容变得枯燥无味,教师在课堂教学中不应仅仅以静态图片的形式向学生讲解土木工程的有关概念、理论,这样易让学生产生厌学情绪。课间播放一些隧道施工、深基坑维护施工的教学短片,如人工挖孔桩、港珠澳大桥施工录像、广州东塔的施工动画、管桩打入施工过程、双排桩施工过程、锚杆支护施工过程、越江隧道施工动画、边坡加固施工过程。通过教学录像的播放,让学生掌握各种土木工程的施工方法。

(三)穿插专题讲座

为了让学生了解土木工程的最新发展状况,针对新近的一些深大基坑工程、桥梁工程及土木工程方面的试验平台做专题讲座,如上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故分析、上海中心深基坑支护工程、港珠澳大桥施工、国内外离心机试验、动态空心圆柱剪切试验等。随着城镇化的进展,近年来淮南新建了一批深基坑工程、桥梁工程、隧道工程。在教学过程中,邀请现场技术人员到课堂上来给学生做讲座,如进行过“搅拌桩维护施工”、“地下连续墙施工”、“拉森板桩维护施工”、“地下空间施工”、“打入桩施工”等专题讲座。专题讲座不仅充实了教学内容、开拓了学生的知识面,而且能引导学生从事土木工程的就业方向。

(四)知名人物及实验平台介绍

为增加水文与工程地质专业学生对国内外高校土木工程专业的认识及针对部分学生今后考研的情况,教师在讲解到各种土木工程时,可穿插些相关的历史人物、当代知名学者及国内的一些重点实验室的介绍。如讲到桥梁工程时,可讲一讲茅以升事迹、卢沟桥事件、国内外知名高校桥梁工程专业的知名学者及同济大学的桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室;讲到地下工程时,可介绍同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室的离心机试验机、动态空心圆柱剪切仪;讲到铁路工程时,可介绍一下中国首位铁路工程师詹天佑、同济大学的道路与交通工程教育部重点实验室;讲建筑工程时,可说一说建筑大师贝聿铭的杰出成就等;讲到土木工程灾害时,可介绍同济大学的土木工程防灾国家重点实验室。

(五)新近知名土木工程建筑介绍

国内外的知名建筑发展日新月异,现有的教材很难跟上其发展变化。因此,在讲授土木工程概论时,应介绍国内外最新的土木工程建设进展,以增加本课程的时效性,从而激发学生的学习热情。讲土木工程材料时,可穿插装修材料的最新发展状况;讲高层建筑时,可介绍国内正在建设的摩天大厦,如上海中心大厦;讲桥梁工程时,可穿插东海大桥、杭州湾大桥的建设情况;讲高铁建设工程时,可结合京福高铁来讲;讲水利工程时,可以介绍一下我国西南地区正在建设的水电站,如向家坝水电站、白鹤滩水电站以及金沙江、雅砻江、大渡河等“三江”水电基地。通过讲解一些知名重大工程建设的情况,可以拉近水文与工程地质专业学生与土木工程之间的距离,以此激发学生学习本门课程的兴趣。

(六)授课教师的优选与培养

土木工程概论涉及现有的各种工程,要求授课教师不仅要具有宽广的知识面,而且要有丰富的实践经验,为此要选具有丰富科研经历的教师授课本门课程。近年来,由于高等学校招生规模的扩大和高校教师数量的不足,尤其是有一批青年教师缺乏实践经验,致使土木工程概论的教学存在一些问题。因此,不仅要求有经验的教师对年轻教师进行传、帮、带,鼓励年轻教师参与相关研究课题中,而且为了掌握土木工程的最新进展,年轻教师要经常参加国内外的相关学术会议,在寒暑假期间,尽量去工地实习、锻炼,掌握现场施工的细节,不断更新土木工程概论的教学内容。

五、结论

土木工程概论课程教学改革可起到几点作用:1.提高学生学习土木工程概论课程的兴趣、效率,激发了水文与工程地质专业学生将来从事土木工程建设的热情。2.使学生更深刻地认识到土木工程概论课程的重要性,加深理解水文工程地质对各类工程的影响,以及各类工程与水文工程地质间的相互作用与关系。3.提高了学生在土木工程建设中,保护水文与工程地质环境的自觉性,能够让学生认识并分析不良水文与工程地质条件,并能针对具体问题提出处理措施。

[ 注 释 ]

[1] 傅光耀.关于土木工程专业建筑工程方向教学改革的探讨[J].高等建筑教育,2001(1):25-26.

[2] 王清标,初明祥,胡永强.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与实践,2012(4):75-77.

水文地质学论文例3

中图分类号:TU195 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)21-0113-01

在岩土工程学领域中,水工环地质以及岩土工程学理论的形成,最早是从相对比较分散的水文地质和工程理论中结合发展与延伸形成的。近年来,随着我国生产技术的不断发展与日益成熟,水工环地质与岩土工程的理论也得到了很大的发展,并且相关的理论技术也越来越成熟,逐渐形成了相对完善的水工环地质与岩土工程的理论体系,在岩土工程施工与建设中发挥着巨大指导性作用和意义。根据目前已经形成的水工环地质与岩土工程理论体系来看,完整的水工环地质与岩土工程理论体系形成过程中所包含的理论内容主要有,水文与工程地质理论、环境水文与环境工程地质理论、岩土工程地质理论、生态水文与工程地质理论、生态岩土工程地质理论等,水工环地质与岩土工程理论体系中的各种理论技术,在岩土工程施工建设中具有相对广泛的应用实现,并且各理论技术的相互结合应用现象也比较突出。本文将对于水工环地质与岩土工程理论体系应用与发展进行分析论述。

1 水工环地质与岩土工程核心理论的形成分析

1.1 水工环地质核心理论的形成分析

对于水工环地质核心理论的形成分析,要从世界性的水工环地质核心理论形成和我国水工环地质核心理论形成两个方面,分别进行分析概述。而世界性和我国的水工环地质核心理论包括水文地质核心理论、工程地质核心理论、环境地质核心理论。首先,世界上水文地质理论的出现和形成,是以19世纪50年代中期达西定律的建立为标志,发展至今,水文地质理论的形成建立已经有100多年的悠久历史。而在我国水文地质核心理论的形成,在解放之前水文地质与工程地质方面都是空白,后来随着解放后20世纪50年代初期北京地质学院的成立,水文地质与工程地质系别才在我国首次进行建立和实现,并且在水文地质与工程地质系建立初期使用的教材是前苏联教材,直到20世纪60年代以后才有了自己的水文地质与工程地质教材,并逐渐的发展成熟起来。其中,在20世纪70年代,我国水文地质的核心理论是科学技术找水理论,到80年代逐渐转移到地下水开采上,后来随着地下水开采技术的不断发展提高,在面临国家经济发展与地下水资源消耗过大的情况下,伴随着社会经济发展中环境问题的产生,我国水文地质的核心理论正式进入到了生态环境水文地质阶段中,当代的水文地质理论应用也全面的进入到了水资源科学调配以及管理、利用发展时期,并且形成了水文系统和生态环境系统的技术量化以及社会的以人为本良性循环理论系统。其次,世界工程地质核心理论形成于20世纪30年代的前苏联,并且形成了一门独立的学科,而我国工程地质学理论随着大型工程建设需求逐渐发展起来,尤其是工程地质的勘查,随着重大工程项目建设与发展需求,得到飞快发展,并且在工程地质理论与实践水平上,逐渐进入到世界前列。最后,环境地质核心理论的形成,世界上是在20世纪80年代,与中国环境地质同步。

1.2 岩土工程地质核心理论形成分析

世界岩土工程的发展主要经历了四次发展大浪潮。其中,第一次发展浪潮是岩土工程的出现,它的时间比较早,达到数十万年;第二次发展浪潮发生于19世纪60年代的英国;第三次浪潮则是以太沙基土力学名著的发表为标志;最后,第四次浪潮是在世界科学技术发展推动下出现的。我国岩土工程地质核心理论形成最早以改革开放后为起始,主要将岩土工程与工程地质环境相互结合,实现生态岩土工程形成基础上,与水文地质学以及工程地质学、岩体力学、土力学等结合学科理论结合起来,形成一门独立的学科理论。

2 水工环地质及岩土工程理论体系应用与发展

1)水工环地质理论体系中,水文地质理论体系最早形成是在20世纪70年代初期,主要是以地下水资源寻找技术为核心理论,并且在这一时期的国家工农业发展以及现代建设、重点工程项目服务中发挥了较大的作用和贡献。目前,我国的水文地质基础理论比应用技术发展要快,整个理论体系分为三大类型,即标准规范和手册类、标准教材、行业学术理论的研究刊物等。并且随着科学技术发展,水文地质学理论与技术也在领域中取得了一定的开创与发展成果。在水工环地质理论体系中,工程地质理论体系最早是应用在环境地质研究中,而环境地质学理论成果是以适应工程地质为主。

2)岩土工程地质理论体系的发展与应用,与其核心理论形成几乎同步,也是在改革开放以后,它是工程地质学与水文地质学的一个分支,实际应用主要是以工程地质和水文地质基本原理与技术、方法应用到工程建设的各个领域为主,随着理论研究不断深入,技术应用也取得了一定的发展。

3 结束语

总之,水工环地质与岩土工程理论体系对于工程建设尤其是岩土工程施工建设具有极大的影响与作用,进行其应用与发展分析,有利于促进在岩土施工建设中进行应用,对于岩土工程建设发展有积极作用。

参考文献

[1]杨新强,牛振波.论当前我国水工环的现状及实现水工环地质新突破的办法[J].魅力中国,2009(29).

[2]姜志良,韩晓敏.切实提高水工环技术水平使其更好服务于矿产勘查[J].中国科技信息,2011(9).

[3]谢万兵,肖刚.关于矿区水工环地质工作对地方产业发展作用的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2013(12).

[4]杨亲民.太原市1:5万水工环地质综合空间数据库的建设与应用[J].华北国土资源,2009(1).

水文地质学论文例4

引言

水文地质学是一门研究地下水的数量和质量随时间和空间的变化规律,以及如何合理利用地下水或防治其危害的学科。它研究在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律以及如何运用这些规律兴利除弊[1]。水文地质学是一门应用性很强的学科,它在人类生活和生产部门的需求下不断发展,学科体系逐渐健全,理论水平不断提高。人类在生活或者生产实践中所遇到的相关的问题,都需要研究者在方法上和理论上加以解决,随着越来越多以及越来越深入的问题得到解决,水文地质学这门学科也逐步发展。水文地质学从寻找和利用地下水资源开始,围绕实际发展需要,逐渐开展了一系列相关研究,现已发展成为一门相对成熟的学科。然而在生产力以及科学技术迅猛发展的今天,其所面临的问题也越来越复杂,越来越多元化,原有概念、理论及方法已经很难满足需求,水文地质学的发展面临着巨大的挑战与机遇[2]。

1 概述

水文地质学主要研究地下水的埋藏、分布、补给、排泄、径流和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水水质和水量评价、开发及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治,地下水污染的防治,地热能开发等。在不同地质环境或者地质时期,尤其是在近代人类活动的影响下,地下水的埋藏、分布、补给、径流、排泄和水化学组成均有一定差异,通过上述各方面差异性的研究,掌握地下水的形成及其动态变化规律,可为合理利用以及防治地下水提供一定科W依据。地下水中污染物分布、预测、治理以及如何防治是水文地质学目前研究的一个重点。随着科学技术的不断的发展以及生产建设发展的需要,水文地质工作者对水文地质学进行了分支学科的细分以及进行了多学科交叉渗透研究。

2 水文地质学发展简史

水文地质学的发展经历了萌芽、奠基、形成和发展四个阶段[1]。5700年的浙江余姚河姆渡古文化遗址水井,约3000年前中西亚及北非的干旱地带出现的坎儿井(Biswas,1970;Todd等,2005),表明人类从远古时代就开了地下水的利用,代表了水文地质学的萌芽。欧洲工业革命时期,由于工业的快速发展,需水量大大增加,人们对井的出水有了量的需求。1856年,法国水利工程师达西(H.Darcy),通过室内水通过沙的控制性实验,得出线性渗透定律,即著名的达西定律,奠定了水文地质学的基础。法国人裘布依(A.Dupuit)、美国人泰斯(C.V.Theis)都先后加入到地下水的定量计算中,并且将其推到了一个新的高度。该阶段人们已经通过实践得到了水文地质相关的基本理论,并且将其应用到了地下水的研究之中,为水文地质学的发展奠定了好的基础。第一次世界大战之后,合理开发、科学管理与保护地下水资源,越来越受到人们重视。20世纪40~60年代,雅克布(C.E.Jacob)及汉图什(M.S.Hantush)等论述了孔隙承压含水层的越流现象,“含水层思维”受到冲击[3],逐渐产生含水系统的概念。随后英国的博尔顿(N.S.Boulton)和美国的纽曼(Neuman)分别导出了潜水完整井非稳定流方程。至此,水文地质学已经完成了从找水型向资源型的转变,各方面理论研究已经构建了较完备的结构框架,水文地质学的发展已经初步成型。第二次世界大战以后,随着生产力与科学技术的迅速发展,世界人口急剧增长,消费需求也急剧升高,因而人类开始大规模改造自然环境,大量消耗了包括地下水在内的各种资源,破坏了环境,打破了生态平衡,进而导致了生态环境的急剧恶化,如土地荒漠化、土壤盐碱化、地面沉降、水土流失等。保护生态环境刻不容缓,水文地质工作者开始寻求新的发展模式,水文地质学开始进入了以生态环境为研究核心的阶段,期间面临的问题错综复杂,以及在全球信息化大的背景下,原有的思维模式、概念、理论以及方法已经难以满足发展需求。加拿大的托特提出了地下水流动系统理论,为水文地质学的发展开拓了新的发展前景[4]。新技术、新理论的不断引入,使得水文地质学越来越系统,概念越来越完善,技术越来越成熟,分支学科的划分也越来越明确,其发展也越来越迅速,至此,水文地质学进入了新的发展时期。

从水文地质学发展的四个阶段我们可以清晰地看出,其是一门与生活实践密不可分的学科。水文地质学的发展贯穿于人类文明的发展之中。在生活生产实践中,人们观察积累各种水文地质现象,研究其规律,以便更好地服务于生活,久而久之水文地质学得到了长足的发展,由此可见实践对于水文地质学科的发展至关重要[5]。

3 当代水文地质学的特点

地下水流系统理论[6]的出现,意味着水文地质学发展进入了新的阶段。地下水流系统理论,从整体角度,综合考察地下水与环境相互作用的变化,为分析地下水各部分以及地下水与环境的相互作用提供了时空有序的理论框架。

当代水文地质学的研究领域,从以往的地下水资源向生态环境扩展,由地球浅部向地层深部圈层延伸。并且当代水文地质学,由以往的解决局部的现阶段的生产实际问题,转向长期性、全局性以及可持续发展的课题。其以地下水流系统理论为核心框架,以系统思想为指导,运用多学科方法及其理论,构建人和自然协调、良性循环的地下水流系统、水文系统、地质环境系统、工程地质系统和生态系统,这也成为当代水文地质学的最终目标[2,7]。

随着人类对生态环境的破坏,相应的生态环境问题随之出现,人类开始意识到构建人与自然协调的、良性循环系统的重要性,从而进一步探索目标系统的作用或者形成过程与内在机理。当代水文地质学已经从传统的实用性学科,演变为兼具应用性与理论性的成熟学科。

4 水文地质学发展趋势

随着近几年来我国发展对能源需求的不断增长,从可持续发展的角度考虑,常规能源已经无法满足发展的需求,新型能源的开发利用刻不容缓。地热能[8]作为一种新型的清洁能源,其开发就显得尤为重要。现阶段地热能主要通过地源热泵形式被利用。目前地源热泵在天津、河北、陕西等地被广泛应用,很多都是通过水源热泵形式利用地下热能[9],由于深层地下热水的高矿化度以及高温,因而有的被用来发展温泉旅游、有的被用来居民供暖。地下热水作为一种宝贵的资源,其量并非是取之不尽用之不竭的,而且过渡开发利用很有可能导致严重的环境地质问题,因此回灌必不可少,然而其回灌[10]问题却一直是世界性难题,温度利用率也偏低,这就需要水文地质工作者对深层地下水进行深入研究。

多学科的交叉研究以及多技术方法的综合应用是水文地质学发展的方向。水文地质学原本就是地质学和水文学结合形成的边缘学科,随着各学科体系的日益健全以及各分支学科的不断发展,研究视野不断拓宽、课题复杂程度越来越高,处理难度越来越大,因而多学科交叉渗透以及多技术方法综合应用是处理复杂课题的唯一途径[11]。

预计今后水文地质研究的重点将主要集中在地下水中污染物运移机理、四水转化问题、地下水水温度场的分布及其迁移机理、包气带水盐运移机理及其空间分布、地球深层水文地质、水文地质中同位素的进一步应用以及与深层地下水相关的数值模型的建立[12]。

5 Y束语

随着我国生态文明建设脚步的加快,自然科学发展与生态环境保护的结合就显得意义非凡。当前,我国水文地质学已经进入了生态环境水文地质学发展阶段[13],构建人与自然环境协调、良性的水文地质生态系统[14]已迫在眉睫,学科的发展以及关键技术问题的解决,都会对生态环境造成潜在的威胁或一定程度的破坏,因而学科的发展必须以生态环境的保护为根本,科学合理地完成两者之间的转化。

参考文献

[1]王大纯,张人权,史毅虹,等.水文地质学基础[M].北京:地质出版社,1995.

[2]张人权,粱杏,靳孟贵,等.当代水文地质学发展趋势与对策[J].水文地质工程地质,2005,1:51-56.

[3]Engelen G B, Jones G P. Developments in the analysis of groundwater flow system [M]. Amsterdam:IAHS Press,1986.

[4]Toth J. Theoretical analysis of groundwater in small drainage basin[J]. Journal of Geophysical Research,1963,67(11):4375-4387.

[5]周志芳.创新实践是水文地质学发展的必由之路[J].中国地质教育,2015,1:6-9.

[6]梁杏,张人权,牛宏,等.地下水流系统理论与研究方法的发展[J].地质科技情报,2012,31(5):143-151.

[7]张人权,梁杏,靳孟贵.可持续发展理念下的水文地质与环境地质工作[J].水文地质工程地质,2004,31(1):82-86.

[8]郭森,马致远,李劲彬,等.我国地热供暖的现状及展望[J].西北地质,2015,48(4):204-209.

[9]陈鸿羽.水源热泵的适用性研究分析[D].长安大学,2006.

[10]胡伟伟.地压型热储回灌堵塞机理及其防治研究――以咸阳城区为例[D].长安大学,2009.

[11]张人权.关于水文地质学的一些思考[J].地质科技情报,2002,21(1):1-6.

[12]张人权.水文地质学发展的若干趋向[J].水文地质工程地质,1987(2):1-2.

水文地质学论文例5

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)20-0143-02

近几年,我校教学改革不断深入,为了加强和完善大学生学位论文质量评审标准体系,在综合分析所在学院本科毕业论文质量评审过程中存在的各种问题及其影响因素的基础上,结合一系列学位论文指导和评审的实践经验,依次从明确论文评审目的、建立以问题为导向的论文质量评审内容分类与评价指标定量化以及明确评审教师的资格与职责等方面,探索构建了一套完整的、可执行的学位论文质量评审标准体系,有效地提高了我院大学生的学位论文质量水平和毕业论文教学质量水平。

一、学位论文质量评审目的

学位论文是我国高等人才教育培养计划中占用学时最长、层次最高、综合性最强、最能衡量学生综合素质能力水平的一项科研学术型实践教学环节[1]。根据国家学位条例实施办法的规定,学生要提交毕业论文并通过答辩后,才能取得相应的专业学位。然而,近些年来的大学生学位论文质量在受到因大众化教育扩招带来的学生文化素质和教育需求的层次化和多样化、不断变化的就业形势以及学校在毕业论文教学管理机制等方面的影响,普遍存在研究水平低、选题陈旧不当、内容抄袭拼凑、写作表达水平低、文本格式不规范等各种问题[2,3]。

论文质量评审标准对于教学管理者、指导教师、评审教师和学生都具有非常重要的方向指导和约束作用。因此,制定大学生学位论文质量评审标准目的,应从与论文质量相关的各责任主体进行统一规定和规范,实现全面论文质量教学管理目的和目标。(1)教学管理者:评价检验高等院校教学管理者在学位论文质量监控体系的系统性、有效性、执行性和满意度等方面的教学管理能力水平。(2)指导教师:评价检验导师的论文教学能力水平和责任心,确保严格按照学位论文质量评审标准要求进行正确、准确地教授和指导,调动和激励导师的工作热情和高度责任心。(3)评审教师:评价检验论文评审教师在执行论文质量评审标准的能力水平和责任心,确保评审教师严格依照论文质量评审标准及其指标要求进行客观、公正的评价打分,杜绝评审过程中的因人主观偏向性、学术能力偏差、评审流于形式等问题而在学生及其导师中带来不良影响和消极作用。(4)学生:评价检验学生在综合运用多学科理论知识和技能的综合素质能力以及初步掌握基本科研程序和方法的学术科研能力水平,这应该通过纸质版的学位论文质量和学生答辩质量两个方面进行综合评定。

二、基于问题导向的论文质量评审指标体系

当前我国大学生学位论文质量评审标准仍普遍存在着评审目的不清、定位不明、指标分类不当、评价指标过于笼统单一、指标权重分配不当、评审过于主观化和简单化等一系列的问题,这也是导致大学生学位论文质量不断下滑问题的根源性因素。

基于问题导向的论文质量评审指标体系在改善解决当前大学生学位论文中存在的各种问题及其影响因素上具有针对性、目的性和更好的实践效果。在本科生学位论文质量的指导评审过程中,本文总结本校学位论文中存在的各种不同类型特点质量问题,并结合我国国内教育工作者已发表阐述的相关论文质量问题,提出了如表1所示的学位论文质量评审指标体系及其重要性排序,其中非常重要的评价指标是论文关键内容解答、论文仿真实验解答、论文方案技术路线解答、论文内容率、论文写作表达质量、论文文本格式规范共6项。

论文质量评审指标权重的确定应该以大学生学位论文质量评审目的为导向,尤其应重点关注学生的论文答辩质量和书面论文质量两个层面的教育教学目标。其中,论文答辩质量可以通过“论文关键内容解答、论文仿真实验解答和论文方案技术路线解答”三个评价指标来体现学生在论文研究深度、技术难度、内容理解掌握程度等方面的基本科研素质能力,而书面论文质量则可以通过“论文内容率、论文写作表达质量、论文文本格式规范性、文献格式规范性、答辩报告完备度”等6项评价指标来体现学生的综合文化素质水平和对待论文的认真态度。因此,表1列出的12项评价指标体系的权重是在综合了本校学位论文教学管理目标和论文质量评审目的的基础上,采用主观赋权法而确定,其具体的指标体系权重确定的运算过程就不在此详细介绍了,因为主观赋权法已是广泛普及的一种通用性方法。

三、论文评审教师的资格与职责

评审教师是大学生学位论文质量评审标准体系中的一个重要因素,也是学位论文质量评审标准能否得以正确和准确地进行论文评价的关键环节。在现实中,学位论文评审结果有时会引起学生和指导教师的质疑和不认同问题,甚至还会发生学生申诉的特殊情况。究其根源,评审教师在学术水平和责任态度等方面出现了一定程度上的偏差,这种不良的论文评审行为和结果会在学校师生中造成非常不好的消极影响和不健康的教学氛围。为了彻底解决和避免此类不公正的论文评审问题,应明确制定以下有效措施:(1)论文评审组的人数原则上为5人,人数过少不利于评审结果的全面性和客观性。(2)论文评审教师应具有思想态度端正、责任心强、良好的科研教学水平或博士学历以上等基本资格条件,但评审组长的资格应在具备基本资格条件的基础上,还应具有副教授以上的职称,且近3年内在学位论文评审中无重大过错等问题的关键条件。(3)评审教师职责要求应正确、准确的理解和掌握大学生学位论文质量评审标准要求与评价指标,做到有理有据、客观公正地给出学生及其导师都能接受或满意的论文评审结果。一旦出现论文评审结果有争议的情况,评审组长担负相应的解答或解释工作,且对错误评审结果应该负较大的教学事故责任。

四、结语

学位论文质量评审标准是有效评价我国高等院校大学生毕业论文质量水平的重要技术依据。针对当前学位论文质量评审中常见的评审内容分类简单、评价指标定性化和主观化等问题,文中在结合重庆邮电大学自动化学院的本科生学位论文质量评审经验的基础上,通过明确论文评审目的和评审教师资格与职责,改革建立一种以问题为导向的论文质量评审体系分类内容和评价指标定量化,为指导教师和评审教师的教学评审工作提供了有效的方向指导,并切实有效地改善了大学生学位论文的质量水平。

参考文献:

水文地质学论文例6

水工环地质与岩土工程理论属于岩土工程学领域的一部分,早期的两种理论比较分散,分为水文地质和工程理论,后来经过不断的发展形成了现在的水工环地质与岩土工程理论[1]。并且这个理论在近年得到了很大的发展,由理论发展出的施工技术也越发成熟,已经形成了一个完整的理论体系,有力的指导着岩土工程施工建设。

一、水工环地质理论

(一)水文地质核心理论的形成

1856年发表的达西定律被认为是水文地质理论形成的雏形,后来在不断的发展过程中逐渐成熟,到现今已经拥有了悠久的历史[2]。我国的水文地质起步较晚,主要是因为我国限制条件较多,这些限制条件也阻碍了水文地质的发展步伐,我国相关学者经过不断努力,在1952年终于将水文地质理论引进地质学院进行研究,在20世纪60年代,我国研究出适合我国国情的水文地质教材[3]。

(二)工程地质核心理论的形成

随着经济的发展,工程地质也加快了其发展步伐,我国的工程地质理论不断完善,现今已基本成熟,这也表示我国工程地质工作已经走上了正轨,已经有能力指导我国的工程建设。工程地质的发展促进了我国经济的有序发展。成熟的工程地质理论有力的推动着工程地质工作的发展,也被广泛应用于水利工程、铁路工程和电力工程等领域。

(三)环境地质核心理论的形成

20世纪80年代是国际上的环境地质理论正式形成的时期,我国的环境地质理论紧随世界潮流,跟上了世界环境地质理论的发展进程[4]。我国由于改革开放的发展,环境问题不断加剧,一定程度上阻碍了我国经济的全面发展。环境地质工作就是全面调查分析这些环境问题出现的原因,从而制定出相应的应对方案,解决这些环境问题。我国曾在召开的地质环境大会中将我国的环境问题进行了展示,同时也展示了解决这些环境问题的方案,这些方案以地质学科体系为基础,显著提高了问题的解决效果,向世界展示了我们的成果。

二、岩土工程地质核心理论

世界岩土工程地质理论的发展具体来说可以分为4个阶段[5],第一个阶段要追溯到数十万年前岩土工程出现的时候;第二个阶段的发展出现在英国,在19世纪60年代;第三个阶段的发展以太沙基土力学名著为标志;第四个发展阶段是由于世界经济的发展,科学技术的进步,推动了岩土工程地质理论的快速发展。在我国,改革开放后我国岩土工程地质核心理论开始形成,这个时期的理论结合了工程地质环境与岩土工程,以生态岩土工程的形成为基础,全面结合了水文地质学、工程地质学、岩体力学、土力学等学科的理论最终形成了独立的岩土工程地质核心理论。

三、水工环地质及岩土工程理论体系应用与发展

(一)水文地质理论体系的应用与发展

从我国水文地质理论体系的发展进程来看,20世纪70年代该理论体系的标准已经趋于成熟,并且这些理论开始被应用于实际工程的建设中,同时不断的应用也推动了理论的发展与完善。水文地质理论体系对各个领域都适用,我国作为一个农业大国,农业发展的好坏对我国经济发展非常重要,因此水文地质理论体系被应用于指导农业生产的各个方面,这个理论的应用使得农业生产中对地下水资源的应用更加合理,保证了农业生产不再缺水,农产品的回报率显著增加,农民的收入也相应得到了增加。我们都知道,要做好环境保护工作,保护好地下水资源是关键,因此我们必须做到节约用水。

随着水文地质理论的发展,其应用已经不仅仅在于本学科相关领域,逐渐延伸到了其他领域,《现代水文地质学》一书的发表将我国传统的水文地质理论转变到了标准目标体系,使得水文地质学紧密结合其他学科,这些结合不仅促进了其他学科的发展,也促进了水文地质学的发展。水文地质理论通过结合其他学科创造了数值模拟方法,将研究的主要内容延伸到水资源,将定性研究的水文地质学发展为定量研究。数值模拟方法能够直观的了解到水文数值,还能够了解社会经济效益系统关系。

(二)工程地质及环境地质理论体系的应用与发展

环境地质最早应用工程地质理论体系,应用效果明显。工程地质理论随着社会的发展进程得到了较大的发展,理论体系的内容更加丰富,工程地质理论为推动我国的经济发展发挥了重要的作用,缓解了我国经济发展与环境破坏的矛盾。改革开放以来,我国工程地质理论的发展已经实现了质的飞跃,在这个发展阶段中,经济建设一直是我国发展的重点,导致人口问题以及环境问题被忽略,矛盾的突出使得工程地质及环境地质理论体系得到了有效的应用。

(三)岩土工程理论体系的应用与发展

随着改革开放的不断深入,土木工程领域得到了较大了发展,为了实现土木工程领域的更好发展,促进我国经济的进步,我国开始逐渐将岩土工程理论应用于土木工程领域中,岩土工程理论的应用提高了工程建设的效率,确保了工程建设的质量。岩土工程作为一类新型学科,学科性质强,同时也与其他学科联系紧密,同水文地质和工程地质学科一样,同属于基础学科,被广泛应用于各类工程建设中,随着学科间的融合,才逐渐发展成为体系化的岩土工程。工程建设对于岩土工程理论的应用促进了该理论的不断发展和完善,一些与岩土工程相关的下属学科也不断出现。岩土工程理论被应用于岩土工程建设中,对于建设中发现的理论上的问题,相关学者专家进行了及时的纠正,然而目前该理论在利用过程中仍然出现了很多不足。其中包括地下水在工程建设时受到不同程度的污染,岩土结果出现问题,这些问题的存在使得安全事故的发生率更高。而之所以出现这些问题,主要是因为施工时由于没有掌握足够的水文地质资料,对地下水的变动情况未能得到足够的了解,这些问题的出现告诉人们在应用某些理论时,不仅要满足社会生产需求,还要具有足够的科学性,只有兼备这两点,经济的发展才能在真正意义上得到促进。

【结束语】

综上所述,完善的水工环地质与岩土工程理论体系对岩土工程的施工建设具有重要的指导作用,不断研究这些理论的应用与发展,有助于拓宽理论的应用领域和应用效果,从而促进工程的建设、经济的发展。我们必须加紧对这些理论的研究,及时发现其中的不足并进行改善,保证理论能长久有效的指导实践。

【参考文献】

[1]朱聪林.水工环地质与岩土工程理论体系的运用[J].地球,2015,(6):65-65. [2]姚永亮,贾丽娜.水工环地质及岩土工程理论体系应用与发展[J].黑龙江科技信息,2014,(12):11-11.

水文地质学论文例7

1.高职水文地质专业课堂教学现状

水文地质专业的建立虽然有半个多世纪,但受中国经济和行业发展的制约,目前课堂教学还是传统的填鸭式教学方法。中国高等职业教育与欧美等发达国家高校相比还存在较大差距,无论在软件与硬件方面都有很多不足。

1.1专业培养目标不清

水文地质专业实践性很强,应以实践能力为培养目标。但多数院校的教师在课堂教学环节上没有认清培养目标,还停留在普通高校说教为主的原始教学模式上,课堂理论教学在教学中所占的比例较大。笔者认为,应从培养目标、专业知识特点、水文地质需求等方面构建专业培养体系,确定明确的培养目标,即培养实践能力较强的应用型学生。

1.2师资力量不足

目前国内许多高职院校的师资[1]力量严重不足。以吉林大学应用技术学院水文与工程地质系为例,现有教师7人(其中包括1名实验员),分别为三个年级三个班授课,每个教师要讲2―3门课程,有时还要聘请其它系的教师;教师的年龄偏高,技术职称过于集中,我系7名教师中年龄最小的也有40多岁了,副教授占85%以上,比例严重失调;近几年有三人要退休。符合要求的“双师型”教师较少甚至没有;讲课内容缺乏实践技能和应用能力,讲授的课程很难与生产实际相结合。

1.3重理论轻技能,重证书轻实践

传统大学教育注重基本理论与概念,高职教育沿袭了传统的教育理念。专业课程的设置和学习目标都以基本理论为主。实践技能的训练与实习所占比例较少。我校水文地质专业理论课时为80%,其余20%为实习实训。很多学生认为能拿到毕业证书就容易就业,对实训实习失去兴趣甚至根本不参加。无法使个人业务能力提高,个人综合素质发展也不符合专业培养目标和社会需求[2]。

1.4教学配套严重不足

沿袭传统的教学方法,高职院校水文地质专业的培养体系和目标不清晰,教材的编写基本参考原有的传统教材,例如,新编的高职高专类“十一五”规划教材《普通水文地质学》,与原普通高校同类教材的重复率达到80%以上,体现不出高职高专能力培养方面的内容,教学配套教材无法与高职高专的实践能力培养相联系,与水文地质的发展和社会需求严重脱节。

1.5校内实习条件简陋效果无保障

高职院校的校内实习条件简陋,甚至没有基本的实验室和简单的实习实训设备,很难向学生提供全面有效的实训机会。作为实践性较强的水文地质专业,课堂上应该有模拟实践的实验、试验等实训过程。

1.6考核方法简单

高等技术应用性型人才是高职水文地质专业培养目标,大多数高职院校对学生的考核简单,主要局限于基本理论和基本概念上,没有实践能力方面的考核。我校水文地质考核都是书本上的内容,而且期末试卷成绩只占总成绩的40%,其余60%包括平时课堂提问、作业、测验及学习态度等,根本谈不上实践能力的培养。

2.高职水文地质专业课堂教学改革措施

2.1改变传统形式化教学方法

教案要求、课程设计模式、板书设计等,这些都属于教学形式。一位教学经验丰富的老师说,讲好一堂课,关键是学生理解了你所讲的内容,而不在于板书的设计与安排的多么好;多媒体课件是教学的辅助形式,能用则用,对于简单的图形,一边讲一边在黑板上画效果更好;教学检查更应该注重教学效果的检查。

当然,为保存教学资料和教学评估也要做这些工作,但不能作为重点。

2.2加大实习实训课时量

传统教学课时量与实习实训课时量的比例是8:2,教师讲的多,学生做的少;即使是实习实训,大多数时间也是老师在讲,学生袖手旁观,更不动脑动手去操作。近几年带学生进行野外实习,体会较深的是教师又讲又做,而学生没事干。要想改变学生这种懒惰的思想,必须让学生多做,课堂与实习实训的课时比例应该为4:6,即教师讲的少,学生做的多。

2.3教师重点讲授基本理论与方法

课堂上教师应该把基本理论概念给学生讲清楚,指出重点与难点。比如讲授《地下水动力学》这门课程,应把重点放在裘布依公式及泰斯公式上,再结合这两种理论讲授相应的例题。把其余的时间留给学生。学生的时间安排:一是学生自学,教师随堂辅导,解答学生提出的问题;二是通过自学后让学生扮演教师的角色,站到讲台前讲课,而教师坐到学生的位置听课,对讲课的学生提出问题及指导。三是学生进行分组讨论,然后各小组之间再进行交流与探讨,达成共识。

2.4学生独立完成课题

水文地质专业要求实践能力较强,教师讲授基本理论知识后,重要内容是应用基本理论解决实际问题。笔者介绍两个实际经验。经验Ⅰ:渗水试验的设计与实践。第一步,教师讲解渗水试验的基本理论;第二步,把要求做渗水试验的资料分给学生,同时让学生熟悉并查找与渗水有关的资料;第三步,学生根据实际资料进行渗水试验设计书的编写;第四步,依据设计书到野外进行渗水试验。经验Ⅱ:搜集实习区域资料编写实习报告。水文地质专业每学年都要进行野外教学与生产实习。以二年级秦皇岛模拟生产实习为例,实习前教师布置任务,搜集秦皇岛石门寨地区的地质、水文地质、工程地质及相关环境地质灾害资料,独立完成《秦皇岛石门寨水工环实习报告》,为实际教学与生产实习奠定基础。

传统水文地质试验与教学生产实习都是教师讲授,然后教师手把手教学生做,束缚了学生主观能动性的发挥,大多数学生懒得动脑学习,懒得动手去做。上述两个经验能够弥补传统课堂讲授的缺陷。

3.改革考核模式

高职高专是培养学生实际操作与生产能力的教育,必须改变传统的一张试卷定成绩的考试模式。应该对学生进行综合考核。具体的考核成绩比例为:平时成绩占10%;实习实验(试验)占10%;随堂测验考试占20%;期末试卷占60%。而对于二年级或三年级,可以根据课程的性质进行适当调整,比如《水文地质勘查技术与方法》这门课,期末考试可以写水文地质勘察报告,抽水试验设计,水文水井钻探设计等。

4.教师到生产单位实践学习

高职高专院校的教师应该既具有深厚的理论知识,又具备丰富的生产实践经验。事实并不如此,大多数教师是从学校门再到学校门,没有生产实践经验,教给学生的只是书本知识,不能解决实际生产问题,甚至教师根本就没有遇到过此种问题,怎么能培养学生解决生产实际问题的能力?居于这一点,应该把教师送到生产单位实习,没有课的教师有充足时间安排实习,有课的教师可以安排在寒暑假期间,条件允许可以一边上课一边实习。教师通过生产实践得到锻炼,也会把实践经验传授给学生。

5.加强学校与企业项目实习、生产联合

根据高职高专的培养目标,应该加强学校与企业实习、生产联合[3]。学生在学校学的是理论知识,而企业才能使学生的理论与实践结合起来,提升学生的动手能力。与我校有联系的企业单位很多,主要分布在吉林、黑龙江、辽宁、内蒙古及华北各个省区。2008年―2011年,吉林大学应用技术学院国土资源系水文地质专业学生在黑龙江省地质调查研究总院、904水文地质工程地质勘察院、黑龙江省第二水文地质工程地质勘察院及齐齐哈尔地质勘察院等许多地质企业实习,单位负责教师与学生的吃住等费用,学生每天还有一定的补助,最重要的是教师与学生直接参加企业的生产项目,如《哈尔滨市城市地质调查》、《贵州抗旱水文地质抽水试验》(904援贵抗旱找水项目)等许多项目,教师与学生直接参与搜集资料、整理资料、野外地质编录、抽水试验及编写报告等工作。通过生产锻炼,学生的实践能力提高了,表现优秀的学生跟单位直接签订了就业合同。

6.结语

高职水文地质专业的课堂教学模式多种多样,教师讲授理论与基本概念是基础,同时还要培养学生的自主能动性,学生参加实习及综合训练。要系统结合生产单位的生产实践进行实践性教学,以不断丰富和完善水文地质专业的教学内容、方式与方法。随着社会对资源尤其对地下水资源的需求以及对水环境治理与保护的加强,地勘单位对高职水文地质专业人才的需求会越来越紧迫,包括我校在内的各高职院校应根据市场需求寻求高职水文地质专业教学改革与发展方向,调整专业设置,整合课程体系,重构高职水文地质应用人才培养模式,培养学生的实践能力、创新能力和创业意识。

参考文献:

水文地质学论文例8

[中图分类号] G423.07 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)18-0172-02

水文地质学是研究地下水的科学,主要研究地下水在与岩石圈、地幔、水圈、大气圈、生物圈和人类活动相互作用下,其水量与水质在时间和空间上的变化,以及对各个圈层产生的影响,从而服务于人与自然协调的可持续发展。[1]以河南理工大学为例,水文地质学是该校地质工程和水文与水资源工程专业的一门主干专业基础课,同时也是勘查技术与工程、地球信息科学与技术、土木工程等专业的重要基础课,是一门比较系统、基础理论性很强的地质学课程。

河南理工大学地球信息科学与技术专业(以下简称“地科”专业)主要学习地球科学与信息技术相关的基础理论知识与技能,培养具有扎实的地学理论基础,掌握地学信息获取与处理、地球物理勘探技术、地学软件开发,能从事国土资源数字化、遥感及地球信息识别、处理与分析的高级专门人才。笔者去年负责地球信息科学与技术专业2009级学生的“水文地质学”这门课的教学工作。“水文地质学”是该专业的专业限选课,2009级两个班共54名学生,其中48名学生选择此课。通过课程的学习,掌握水文地质学的基本概念、基本理论和方法,对于以后该专业学生毕业后从事相关工作提供理论依据。因此,作为任课教师,搞好非地质专业“水文地质学”课程的教学工作,显得尤为重要。

一、非地质专业“水文地质学基础”授课现状分析

以河南理工大学为例,目前,在地科专业、勘查技术与工程等和地质学科相关的非地质专业中,水文地质学作为专业限选课,有逐渐被萎缩和淡化的趋势,主要表现在一是同为地质相关专业,课程性质由必修变为限选,二是野外实践教学环节减少或取消,三是学时数减少。究其原因,主要是制订专业教学大纲时,讨论不充分,另外学校资金投入不够。地质学科实践性较强,野外实践花费较高,对于学院而言,实习经费主要花在地质专业的相关课程的实习上,而非地质专业的一些地质基础课程就处于尴尬的境地。

二、非地质专业“水文地质学基础”教学中存在的问题

一是学时较少。对于非地质专业学生学习水文地质学课程,由于缺少相关基础知识,必须拿出较多的时间学习水文地质基础知识,因而学时数需求较大。比如,中国地质大学的“水文地质学基础”课程50学时,包括实习和实验10个学时,同济大学的“水文地质学实验”13学时,而我校地科专业开设此门课程只有32学时,并无实验和实习课。“水文地质学基础”中基础知识较多、概念繁杂,在有限的学时内学好这门基础课难度较大。二是野外实习与理论学习时间安排有矛盾。地科专业在大一下学期有嵩山地质认识实习,其中一条线路是水文地质实习,而地科专业开设这门课在大四上学期。学生在没有学这门课时就去现场实习,导致老师讲得很多,学生由于没有基础,听得也很茫然。三是教学内容的学时分配上存在问题。在编写教学大纲时,是根据总的教学目标先将学时确定下来,然后根据学时来编写教学大纲,这就造成在教学内容的选择和学时的分配上存在矛盾。

三、教学探索

笔者在“水文地质学基础”课程的教学基础上,针对地科专业,在教学内容和授课方式上进行探讨,仅供借鉴。

(一)授课内容的选择

1.授课内容重点突出

笔者在授课时参考的教材为《水文地质学基础》(王大纯编)和《水文地质学基础》(第六版,张人权等编)。由于学时的关系,教师不可能采取全篇精讲的方式来教课,只能有所侧重的教授并使学生掌握水文地质学的一些概念,如岩石的水理性质、地下水的赋存等,地下水运动的基本规律、地下水补给与排泄进行重点讲解,地球上水的分布及地下水与环境等方面的内容比较简单,通俗易懂,让学生自学即可。

2.补充内容,扩展学生知识面

鉴于地科专业是地质与信息技术相结合的专业,河南理工大学又为煤炭主体专业为主的高校,多数学生毕业后去煤矿企业就业,所以笔者在授课时加入了煤矿水害防治信息化、相关研究生优秀硕士论文、课题科研报告等方面的内容,使学生了解所学知识在实际生产中的应用情况,拓宽学生的知识面,增加学习此门课程的兴趣,培养学生的创新意识。

3.增加实验环节

另外,在授课中安排4~6个学时做水文地质学实验,测定岩石的水理性质,如持水度、给水度、孔隙度、容水度等,理解地下水赋存和运移参数及相互关系;测定渗透系数,理解达西定律的物理意义。在实验中,避免“教师说得多,学生做得少”的局面,让学生先回顾相关概念和知识,然后按照实验步骤来做实验,引导学生发现一般规律,提出问题,而后老师解答问题。通过做实验,锻炼了学生的动手操作能力,并且能使学生更深刻的理解相关知识。

(二)授课方式的多样化

1.“讨论式”教学法的应用

在上每一节课之前,先提出几个和本节课有关的问题,供学生思考。可以集体讨论,如果学生都明白,就稍微一点就过;如果学生想不到,就给予适当的引导,最后讲原理和方法,让学生彻底明白。引导学生将知识和实例结合起来,启发学生的思维,激发学生浓厚的兴趣。如在讲地下水化学成分形成作用时,可以从灰岩地区泉口出现钙化的原因,提出为什么油田储层地下水中H2S、NH4+浓度较高,而SO42-,NO3-含量很低等问题;在讲地下水与环境的内容时,提出水质引起的氟斑牙、水垢、地面沉降等问题。

2.多媒体教学手段的使用

随着信息化的普及,现在高校课程都采取多媒体教学。多媒体传递的信息量大,可以丰富教学内容,图文并茂,可以弥补有限的学时满足不了教学任务的情况。但同时应该注意,利用多媒体教学,授课速度容易加快,为了让学生对所学知识消化吸收,要避免“念屏”现象。[2]多媒体不能完全替代课堂板书,课堂教学中应该板书与多媒体结合使用。比如在讲“流网绘制”这一节时,在多媒体上可以列出绘制流网的具体步骤和流网成图,但是如何画流网必须要现场板书演示,教会学生如何根据边界条件确定等水头线或流线,然后根据流线和等水头线正交规则,得到正交网格即流网图。如果只给出步骤和流网成图,学生对流网的绘制还是一头雾水。

3.角色互换法的使用

角色互换即为学生当老师,老师当学生。将班级分成若干小组,每小组3~5人,在每次课下课时,给某一小组布置任务(可以是即将上课的内容,也可以是针对某种现象进行解释等),下次课上课前抽出10~20分钟让他们对任务进行讲解(小组选出代表讲解,其他人辅助解答),之后老师和其他学生都可以进行点评或讨论。这样可以让学生产生动力多去查阅资料,多思考,真正达到师生互动,避免一贯的老师讲、学生听的被动局面。

4.教学与实践相结合

在课堂上主要是注重概念、原理和方法的讲解,要结合现场实践,注重对学生感性认识和实际操作能力的培养。在本课程的教学过程中,可以利用学校处于以煤炭为主要工业的焦作的优势,带学生深入矿区,了解矿区水资源的概况、区域地质条件和水文地质条件,了解地下水的补径排的关系,感性认识煤炭开采引起的地面沉降、岩溶塌陷等环境地质问题,结合“专门水文地质学”和“地下水动力学”等课程的学习,探讨煤矿突水的防治方法,使理论与实践相结合。

四、结语

水文地质学基础是“地科”专业比较重要的专业基础课,课程内容丰富,概念较多,理论性较强,教学难度较大。非地质专业在水文地质课程教学中,要根据不同专业对地质知识的需求选择授课内容[3],同时教学过程中,教师要注意授课方式的多样化,让学生参与教学中来,达到师生互动,最终使学生的综合素质和创新能力得到提高。

[ 注 释 ]

水文地质学论文例9

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)06(c)-0133-03

Curriculum System Construction of Hydrology and Water Resources Engineering

Zhang Yongbo Zhang Zhixiang Yang Junyao Zhao Zhihuai Zhao Xuehua

(College of Water Resources Science and Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi,030024,China)

Abstract:In order to meet the social requirements of engineering innovative talents,it is necessary to construct the hydrology and water resources engineering professional curriculum system of Taiyuan University of Technology,and it has great significance in cultivating students innovation capability.Based on the analysis of existing problems in hydrology and water resources engineering curriculum system in the College of Water Resources Science and Engineering of Taiyuan University of Technology,hydrology and water resources engineering professional curriculum system construction under the conditions of new situation is proposed,including new curriculum,setting up a reasonable curriculum order,curriculum content reform,selection of reasonable teaching materials,increasing the experimental teaching and scientific research transformation teaching,to lay the foundation for the further improvement of quality of undergraduate teaching and the cultivation of innovative talents of hydrology and water resources engineering.

Key Words:Curriculum system;Teaching reform;Hydrology and water resources engineering;Innovation capability

水文与水资源工程是太原理工大学水利科学与工程学院的主要专业之一,其前身是原“水文地质与工程地质”专业,1975年第一届招生,1997年国家专业调整时取消,2004年水文与水资源工程专业获山西省教育厅批准,2005年恢复招生。作为目前山西省高校中惟一一个水资源类本科专业,坚持立足山西、面向全国的发展方向,针对山西山丘区多、干旱缺水、污染严重、矿山开采诱发地质灾害及水循环系统严重破坏等自然地理和经济发展特点,制订培养计划,开设的课程涉及地表水和地下水两个方面,并且有机地将地表水和地下水结合起来培养专门人才。近年来,我校水文与水资源工程专业取得了较大成绩,毕业生的就业形势良好,但面对新形势条件下我国经济社会发展对创新人才的要求,还存在一定的差距和不足,特别是教学环节中的课程体系存在一些问题,已直接影响到课堂教学效果和学生创新能力的提高。为了适应水文与水资源工程专业目录调整的需要以及满足工程领域发展迅速、知识更新快、工程创新人才需求紧迫的要求,有必要对我校水文与水资源工程专业课程体系进行构建,对提高教学效果及培养学生创新能力等具有重要的理论和现实意义。尽管已有学者针对水文与水资源工程专业进行了诸如课程体系、实践等教学改革[1-8],但是从总体上看,目前全国关于水文与水资源工程专业教学改革的理论研究成果仍然较少,而山西省在这方面的研究还属于空白。从水利工程高等教育发展角度来说,必须进一步加强我校水文与水资源工程专业课程体系构建,才能为我省水利工程高等教育提供参考和理论支持。

1 课程体系存在的问题

我校水文与水资源工程专业本科生的培养,主要是通过课堂理论教学以及实验、实习等环节来完成的,培养具有水文与水资 源、水与地质环境等方面的专业及专业基础理论,能从事水文与水资源、水与地质环境保护和防治方面的勘察、设计、规划、管理、技术开发、科学研究等的高级工程技术和管理人才。通过近年来对我校水文与水资源工程专业毕业生、本科生及授课教师的调查和访问,水文与水资源工程专业课程体系存在如下问题。

1.1 课程设置不合理

我校水文与水资源工程专业的课程有综合基础课、公共选修课、学科基础课和专业课,在学科基础课和专业课中开设有必修课和选修课,一般先开综合基础课、公共选修课,后开学科基础课和专业课。从总体上讲,这种课程设置仍存在一些不合理现象:(1)同期开课或课程顺序颠倒,造成一些学科基础课与专业课次序不清,不能很好地体现课程之间的相互递进关系;(2)有的课程无法体现本专业的特点,使学生感到学的有些杂乱。如《土力学》和《地基基础与基础工程》,前者属于学科基础课,后者属于专业课,两课程之间本应该有很好的递进关系,却都安排在第五学期。再如《水利工程经济学》和《水利工程概论》,前者属于学科基础课,而后者属于专业课,却把课程顺序颠倒了,将前者安排在第六学期,后者安排在第五学期。另外,对于所开设的《环境影响评价理论与方法》,属于环境工程的专业课,对于水文与水资源工程专业的学生来说,由于没有前期《环境学》等基础课做铺垫,学生总体上感到该课程偏离本专业,对课程内容不能很好地理解。

1.2 课程之间的衔接性差

课程之间的衔接性好坏直接影响着学生对专业知识的掌握和巩固。我校水文与水资源工程专业课程之间的衔接性总体上比较符合教学规定,但也有个别课程之间的衔接性差,以至于学生们感到课程安排有点零乱。如同样为专业课的《水资源工程勘察》《水资源开发利用》《矿床水文地质学》,分别由三位主讲教师进行授课,但由于课程之间的衔接性考虑不够,将《矿床水文地质学》被安排在第六学期开课,而《水资源开发利用》《水资源工程勘察》被安排在第七学期开课,这就造成学生在学习《矿床水文地质学》之前还没有掌握《水资源工程勘察》的专业知识,在学习《水资源开发利用》之前还没有掌握《水资源工程勘察》的专业知识。由于前期《水资源工程勘察》专业知识的缺乏,学生普遍反映在学习过程中对《矿床水文地质学》《水资源开发利用》的部分内容不好理解。这种课程之间的衔接性差的状况,已阻碍了学生对地下水专业知识的巩固,导致课堂学习效果相对较差。

1.3 课程内容交叉重复

课程内容安排是否合理对课堂教学效果的影响也很大。我校水文与水资源工程专业课程内容存在的问题是部分课程内容交叉重复,加上授课教师之间没有做好沟通,对课程内容交叉重复的部分没有进行适当的协调和删减,造成部分课程内容已由某一位老师前期在课堂上进行了讲解,另一位老师后期又在课堂上进行重复讲解。如《水文分析与水利计算》《水资源工程勘察》这两门课,课程内容交叉重复的是地表水勘察这一部分,包括水文测验、水文调查和水文实验等。再如《水文与工程物探》《水资源工程勘察》这两门课,课程内容交叉重复的是水文地质物探这一部分。课程内容交叉重复不仅浪费学生的宝贵时间,而且降低了学生对课程学习的主动性和积极性。

1.4 教学内容重理论轻实践

理论与实践密不可分,二者紧密结合才能促进教学效果的巩固和提高。多年来,由于我校水文与水资源工程专业实验教学条件的限制,部分学科基础课和专业课无法开展正常的实验,不能满足实践教学活动的要求,致使一些课程的教学内容重理论轻实践,无法取得良好的教学效果。如《水文地质学基础》,学生对基本概念与原理容易理解,但深入掌握并灵活运用就困难,这是因为学生无法在实验室进行达西渗流实验、潜水模拟演示实验、承压水模拟演示实验、地下水流动系统模拟演示等实验,对地下水缺乏感性认识。再如《地下水动力学》,由于学生没有在实验室进行过裘布依潜水稳定流井流实验、坝基渗流水电比拟实验、非饱和带水运动实验等实验,影响学生对课程知识的巩固及实践技能水平的提高。还有《水文分析与水利计算》,学生虽然学了许多水文方面的理论知识,但却没有机会进行水文测验和水文实验。教学内容重理论轻实践造成学生的科学实验基本能力无法得到有效训练,降低了学生毕业后在社会上的竞争力或进一步深造的实验实践能力。

2 课程体系的构建

根据我校水文与水资源工程专业课程体系存在的问题,我们认为,必须严格从人才培养目标出发,按照专业发展需求,以促进校企合作、产学研共同培养学生工程创新能力及就业等为前提,科学优化和重组课程体系,筛选符合当前教育现状及经济社会发展所需的课程,为学生专业水平的提高及创新能力的培养打下坚实的基础。因此,结合水文与水资源工程专业即包含地表水又兼顾地下水的特点,提出新形势条件下我校水文与水资源工程专业课程体系构建。

2.1 新增课程

在确保我校水文与水资源工程专业本科培养计划中所设课程总门数不变的情况下,根据本学科发展的需要,考虑到《水文分析与水利计算》《水资源工程勘察》两门课程在地表水勘察内容上的交叉重复,可删除《水资源工程勘察》,新增《水文地质勘察》,既避免课程内容的重复,又使学生能较好地掌握水资源工程勘察的方法及最新的技术。考虑到目前地下水环境影响评价在我国建设项目环境影响评价占有越来越重要的地位及环境保护部《环境影响评价导则――地下水环境》(HJ610-2011年)的出版,结合我校水文与水资源工程专业特点、地下水环评人才短缺以及环评单位对地下水环评人员的迫切需求,可删除《环境影响评价理论与方法》,新增《地下水环境监测与评价》,并把《环境影响评价理论与方法》作为教学参考书,使学生掌握地下水环境影响评价的理论方法,为其就业创造良好条件。考虑到《水文地质勘察》与《水文与工程物探》内容的重复以及同位素技术在地下水研究中的广阔应用前景,可删除《水文与工程物探》,新增《环境同位素水文地质》,使学生多掌握一项水文地质新技术,增强其未来应用同位素技术从事水文地质勘察的能力。

2.2 设置合理课程次序

为了体现课程内容之间的相互递进关系,必须对不合理的课程次序进行相应调整,理顺课程开设的前后顺序,使学生在学习过程中达到循序渐进,真正所学课程专业知识的积累。为此,把《土力学》安排在第五学期,《地基基础与基础工程》安排在第六学期,确保学生在充分掌握《土力学》的基础理论知识后,对《地基基础与基础工程》相关专业知识的学习有更深入的理解和巩固。把《水利工程经济学》安排在第五学期,《水利工程概论》安排在第六学期,确保学生在充分了解水利工程经济的基础上,对各项水利工程专业知识的学习有更深层次的掌握。把《水文地质勘察》安排在第六学期,《水资源开发利用》《矿床水文地质学》安排在第七学期,确保学生在前期掌握了《水文地质勘察》的技术方法和手段后,能更好地运用所学知识理解和掌握《水资源开发利用》的理论与方法以及《矿床水文地质学》的调查评价方法。

2.3 课程内容改革

在科学技术日益发展的今天,水文与水资源工程专业知识更新较快,但课程教材更新却相对较慢,其中的一些知识已经无法满足经济社会发展的需求。因此,在课程专业知识的教学过程中,教师必须与时俱进,对课程内容进行合理改革,删除一些课程中内容陈旧、理论与实际脱节的内容,对课程内容要突出其科学性和先进性,深入浅出,能够反映新理论、新技术、新方法及前沿性的新视点,把原来分散的课程内容联成一个有机的整体。如在《水文地质学基础》课程内容改革中,可增加区域尺度非均质性、断裂带渗透性、海洋―陆地界面处的地下水等内容,与学生分析和探讨这些因素对地下水资源的分布、循环、水质和可持续性利用的影响。在《水环境化学》课程内容改革中,可增加水文、化学、生物过程的耦合及水文和地球化学过程的计算机模拟等内容,使学生了解目前水文地球化学研究的热点和方向。在《水污染控制与修复理论》课程内容改革中,可增加有机污染物的野外最有效的降解路径及强放射性废料的地质处置等内容,增强学生在水污染控制与修复中的自我创新能力。

2.4 选用合理教材

合理的教材对促进学生专业知识的学习起着非常重要的作用。为此,严格要求本专业教师对所授课程选用合理教材,必须是国家规划教材和专业规范核心课程教材,且教材名称与所开设课程的名称一致或接近,对于未纳入国家教材计划的非正规教材或正规出版的书籍,严禁用做教材给学生使用,可作为课程参考书使用。通过选用合理教材,不仅避免课程知识交叉重复,而且能反映新理论、新技术、新方法,可使学生比较系统的接受学科基础知识及专业知识的学习。同时结合山西省矿山开采对水循环系统造成严重破坏的实际,加强我校水文与水资源工程专业教材建设,通过申请水文与水资源工程专业委员会下达的教材指标,组织主要骨干教师编写出理论联系实际、基础知识与技术知识兼容的《矿床水文地质学》《水文水利计算》等专业教材,为学生课堂的学习提供更符合实际的教材,达到进一步提高学生创新能力的目的。

2.5 增加实验教学

实验课在教学环节中非常重要,实践性很强。通过实验教学,可进一步巩固学生所学的学科基础知识和专业知识,培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。为此,我校水文与水资源工程专业在中央财政支持地方高校发展专项资金及山西省财政专项资金的支持下,对整体水平落后的实验室进行了改造,共建设有6个实验室,包括气候气象实验室、饱和与非饱和带水实验室、水文工程勘察实验室、水文实验室、水环境污染与修复实验室、矿山水文地质实验室,并制定详细的实验计划,使实验室能开设出符合教学大纲规定的实验,如人工模拟降雨实验、土壤入渗性能测量实验、浅层水流流速测量实验、达西渗流实验、潜水模拟实验、承压水模拟实验、裘布依潜水稳定流井流实验、坝基渗流水电比拟实验、地表水溶质迁移转化实验、水质分析实验等。同时为了确保实验的顺利开展,加强实验教学队伍建设,提高实验教师的业务素质,为提高实验教学质量打下坚实的基础。

2.6 科研转化教学

太原理工大学作为教学研究型大学,对教学和科研非常重视。从辩证的角度来看,教学和科研是相辅相成的,缺一不可。我校水文与水资源工程专业授课教师都从事有关科研项目的研究,如国家自然科学基金、山西省自然科学基金、校基金、行业基金及其他横向科研项目等,在国内外核心期刊上或国际会议论文集上发表了诸如水文地质、工程地质、环境地质、径流趋势预测、水资源、水环境、水污染、土壤、水土保持等不同方向的专业学术论文,并有多篇论文被EI、SCI收录及他人参考引用。针对水文与水资源教师在科研上的优势,提倡各位授课教师以科研促进教学,鼓励教师积极将科研成果转化到教学中。通过科研转化教学,不仅使学生了解各位教师的主要研究方向,从教师的科研成果中学到最新的理论知识,而且能激发学生的科研兴趣,促进学生学习效果的提高及创新能力的培养。

3 结语

课程体系对学生专业知识的学习和创新能力的培养至关重要,必须给予高度重视。太原理工大学水利科学与工程学院水文与水资源工程专业课程体系存在的问题主要是课程设置不合理、课程之间的衔接性差、课程内容交叉重复、教学内容重理论轻实践。水文与水资源工程专业课程体系构建主要包括新增课程、设置合理课程次序、课程内容改革、选用合理教材、增加实验教学及科研转化教学。通过课程体系构建,为进一步提高本科教学质量及水文与水资源工程专业创新人才的培养奠定基础。

参考文献

[1] 周训.水文与水资源工程专业本科培养方案修订的若干思考[J].中国地质教育, 2005(1):56-58.

[2] 李铎,李方红,方晓峰.水文与水资源工程专业实践教学探索[J].石家庄经济学院学报,2008,31(4):127-129.

[3] 李小龙,姚多喜,杨金香,等.水文学与水资源工程专业的本科教学探索[J].淮南职业技术学院学报,2009,9(4):59-60.

[4] 祖波,王维,李颖,等.关于水文与水资源工程专业教学改革初探[J].环境科学与管理,2011,36(6):190-192.

[5] 郭纯青,方荣杰,代俊锋.“三农”背景下水文与水资源工程专业课程体系构建[J].当代教育理论与实践,2012, 4(11):60-62.

水文地质学论文例10

中图分类号:G642.0;TV 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0090-03

水文与水资源工程专业是伴随着高等教育的发展和国家经济建设的需求而发展起来的。至2014年,全国大约有48所院校开设了水文与水资源工程专业,其中煤炭院校(隶属原煤炭工业部)有7所,这些院校的水文与水资源工程专业几乎都是由过去的水文地质专业发展而来的[1]。众所周知,水文与水资源工程专业、水文地质专业分属于不同的学科门类,前者属水利工程,后者属地质资源与地质工程。从学科对专业人才的定位来看,由于二者培养要求和培养目标的差别,导致了课程设置的不同。因此,对于煤炭院校从事水文与水资源工程专业的教育工作者来说,教育教学如何既能秉承学科传统特色优势,又能满足未来社会经济发展对该专业人才的需求是亟待解决的一大问题。

工程地质学是水利工程、土木工程、地质资源与地质工程等学科的一门较重要的专业基础课。它是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学,是以地学学科的理论为基础,应用数学、力学的知识和工程学科的技术与方法,来解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[2]。由于工程地质学涉及内容多,概念广,实践性很强,且学生缺乏必要的实践经验和机会,因此,如何在有限的教学时间内合理安排教学环节,使学生既能牢固掌握工程地质学的基本概念及基本原理,又具备分析工程地质条件、解决工程地质问题的能力,是一个值得探讨的问题。笔者结合近年来在工程地质学课程教学与实践经验,针对目前工程地质学课程教学中存在的问题,就如何提高水文与水资源工程专业工程地质学课程教学质量与教学效果进行探讨。

一、煤炭院校水文与水资源工程专业工程地质学课程教学存在的问题

(一)课程内容多,授课学时少

根据国家高等教育对人才培养的要求,近些年来,多数院校在培养方案的制定上存在着向公共课倾斜的现象,这使得专业课学时被不断压缩。主要表现在课程学时少,尤其是实践教学环节。过去动辄几十学时乃至上百学时的课程,现在多为32~48学时。在多数煤炭院校中,水文与水资源工程专业开设有基础地质学、矿物岩石学、构造地质学等课程,具有一定的地学背景。即便如此,工程地质学课程仍涉及工程岩土学、工程动力地质作用、岩土工程勘察等方面的内容,这使得该课程教学内容繁杂,教师上课难度增大。在此情况下,如不进行课程教学改革,教师就无法很好地完成相关内容的讲授;同时学生对专业领域知识的学习也将停留在较浅的感性认知阶段,不能理解机理性的问题,更不能深刻地认识该课程在国民经济建设中的作用,这势必对学生未来就业产生不利的影响。

(二)教学方法单调

工程地质学课程基本概念和基本原理较多,同时该课程又具有很强的实践性,因此,单一的多媒体或板书授课模式很难调动学生的积极性。加之个别教师实践经验不足,存在照本宣科的现象;而个别教师授课又完全脱离指定教材,这些都容易使学生产生厌学心理。此外,课程中涉及的一些教学内容,诸如崩塌、滑坡等灾害的形成机理及演化过程等比较抽象,单纯在PPT中以图片形式展示,不能很好地呈现,学生缺少感性的认识,这在一定程度上挫伤了学生学习的积极性和主动性。

(三)实践环节薄弱

近些年来,随着高校的不断扩张,教学资源的投入问题已经成为高校普遍面临的问题。具体到实践教学环节,主要体现两个方面:一方面野外实践场地或基地功能缺失,满足不了野外实践教学的需求;另一方面学生人数与设备台套数不成比例,同时也存在部分试验仪器无场地安放的尴尬局面,导致部分试验无法开出,学生动手能力得不到培养。此外,还存在实验教学方式和时间不灵活等问题。目前多数院校的室内实验都是教师准备好试验后,学生在制定的条件下按照实验指导书进行,学生真正思考的较少,部分学生既不动脑也不动手,而是依靠同组其他同学来完成实验,这不利于学生实践能力的培养,容易导致学生实践能力不足或丧失。

(四)考核方式单一

考核成绩比例分配不合理,多数院校该课程考核成绩都是由期末考试成绩(约占70%~80%)和平时成绩(占20%~30%)组成,而平时成绩又多以上课出勤率、课外作业以及实践环节表现等形式存在,其中上课出勤率占主导地位。这样难免会存在一些学生到课不听课,考前突击且考分很高的现象。此外,考核的内容也不够全面,多侧重于理论知识,往往忽视学生动手能力的考核,最终导致校内所学知识与实际工作脱节,不利于综合人才的培养。

二、课程教学改革探索

针对当前教学过程中存在的问题,结合近年来的教学和实践经验,提出从教学内容、教学手段和教学环节等几方面对课程教学进行改革。

(一)合理优化教学内容,改专业通识教学为行业特色教学

在教学内容的选择上,要突出院校的特色优势。针对煤炭院校水文与水资源工程专业具有地学背景这一特点,工程地质学课程教学可主要讲解三部分的内容,即岩土体工程地质性质研究、工程动力地质作用研究以及工程地质勘察等。岩土体工程地质性质研究是该课程的基础,该部分主要讲授土的物质组成、物理力学性质以及岩土体的工程地质特性;工程动力地质作用研究是该课程的核心内容,讲授学时应占总学时的一半以上。该部分主要讲授活断层和地震、斜坡、岩溶、泥石流及地下硐室的工程地质研究;工程地质勘察部分主要讲授工程地质测绘、勘探、试验以及长期观测等几种工程地质勘察方法。课程教学要确保在有限的学时内突出重点,同时也要注意前后所学课程内容上的衔接,避免重复。

(二)丰富教学方法和手段,改单一的满堂灌为交互式教学

工程地质学具有较强的实践性,其教学目标是要培养学生对于工程地质现象的认识、判断能力和工程地质问题的分析、处理能力,这需要在传统教学模式的基础上,紧扣学科的发展前沿和热点问题,丰富教学方法和手段,灵活组织课堂教学。

传统课堂教学方式使学生获取的知识较多地局限在抽象的经验上,而现代化的教学手段不仅可以使学生获取抽象的理论知识,还可以提供丰富的观察经验,在一定程度上将理论与实践相结合,因此要充分利用现代化的教学手段。如在讲授滑坡、泥石流等内容时可采用flas或影像资料展示灾害的形成过程、危害以及其防治措施;在讲授地震的工程地质研究内容时可结合典型的地震(5・12汶川大地震),讲解地震发生的机理及预警预防措施;在讲解地下硐室位置的工程地质论证时,可借助物理模型来分析地形、地质构造、岩性特征等对硐室位置的影响等等。这些方法和手段的引入不仅可增强教学的直观性、主动性,同时也可节省一定的时间,扩大课堂教学的信息量,提高教学效果。

鉴于该课程内容多,课时少,可采取学生自学、教师课堂讲解和课外辅导答疑相结合的教学方法,以锻炼学生的自学能力。还可就工程地质学领域的热点问题,设置课堂辩论。通过教师布置论题―学生收集资料―学生课堂辩论―教师讲解剖析的教学过程,改过去教学单行道(教师到学生)为双行道(教师到学生,学生到教师),引导学生分析问题和解决问题。例如,针对近期发生的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,可设置“地质灾害的主要诱因?人类活动or自然条件”的论题,让学生通过查阅与崩塌、滑坡、泥石流等灾害相关的资料,展开讨论与辩论,从而达到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相关知识的目的。此外,还可增加一些工程实例课,让学生尝试用所学知识去解决实际问题。例如利用最新发生的地震、滑坡及泥石流等地质灾害的工程实例,探讨这些灾害的发生机理及防治措施,从而锻炼学生发现问题和分析问题的能力。

(三)加强实践环节教学,改被动式接受为主动式探索

在实施实践教学活动时,要强调以学生为主体,培养学生的动手能力,充分发挥实验教师的引导作用。在进行实验之前,指导教师可提出实验要求及注意事项,并给出参考意见,让学生自行设计实验方案,将原来的验证性实验改为设计性实验。尽量创造条件让学生开拓思维,发挥想象力和创造力,激发学生学习的主动性和积极性,提高洞察力,培养严肃认真和实事求是的工作作风,提高学生的综合素质。

野外实践应有效地将理论与实际相结合。因此,在进行野外实践教学时地点应尽可能选择工程地质现象丰富的地方。对河南理工大学而言,可在市区北部的缝山针公园进行为期半天的实践教学活动。结合园区内原有采石场开挖形成的人工边坡讲解边坡的应力分布状态及变化特征,边坡变形破坏类型及稳定性的影响因素,同时还可结合该园区的生态恢复治理工程讲解边坡变形破坏的防治原则和措施。此外,可结合水文与水资源工程专业学生未来就业意愿和方向,在毕业设计(论文)环节安排一些与工程地质有关的实践内容,例如岩土工程勘察设计或岩土工程分析与评价、边坡稳定性分析与评价以及煤矸石堆积体稳定性分析等。在毕业设计(论文)过程中要充分发挥学生的主观能动性,让学生多动手、多动脑,多方位培养学生获取知识的能力和创新能力。

(四)完善考核内容与方式,改重视理论考核为突出实践性考核

改变考核成绩的比例组成,将平时考核成绩的比例提高10%~20%,弱化到课率在平时成绩中的主导地位,突出学生实践环节的综合表现。同时加大课堂表现方面的考核力度,就重点内容的一些问题进行课堂提问,积极主动回答问题者每次加2分,答对的再加3分,这在一定程度上能促进学生思考问题的积极性,也有利于“教”与“学”之间的互动。在考核内容上要增加一些综合能力的考核,不仅要考核理论知识,还要设置一些案例分析题,考核学生运用所学理论知识解决实际问题的能力,使学生综合素质得到提高。

三、结语

工程地质学作为多数煤炭院校水文与水资源工程专业一门较重要的专业基础课,课程内容广泛,实践性较强,在目前的教学中存在课程内容多、授课学时少、教学方法单调、实践环节薄弱及考核方式单一等问题。针对这些问题,在教学内容、教学手段和教学环节等方面提出了合理优化教学内容,改专业通识教学为行业特色教学;丰富教学方法和手段,改单一的满堂灌为交互式教学;加强实践环节教学,改被动式接受为主动式探索;完善考核内容与方式,改重视理论考核为突出实践性考核等措施,使学生具有分析问题和解决问题的能力,培养时代需要的高素质综合性专业人才。