發布時間:2022-06-28 08:16:58
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的水文地質學論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
關鍵詞:水文地質;環境地質;地質構造
中圖分類號:P641文獻標識碼: A
一、水文地質勘查區應勘查的主要地質問題
水文地質指自然界中地下水的各種變化和運動的現象。水文地質學是研究地下水的科學。它主要是研究地下水的分布和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水資源及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開采的不利影響及其防治等。隨著科學的發展和生產建設的需要,水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。近年來,水文地質學與地熱、地震、環境地質等方面的研究相互滲透,又形成了若干新領域。
1.平原區
(1)查明不同地層的透水性、富水性及其變化規律,并進行含水層(組)分;(2)獲得主要含水層(組)的水文地質參數;
(3)查明各含水層(組)水理性質、水力聯系及水化學變化規律;
(4)查明局部和區域性隔水層的分布、埋深和厚度變化規律;
(5)咸水體空間分布范圍及咸水體與淡水體的接觸關系;
(6)基本掌握地下水動態變化規律;
(7)查明地下水的補給、徑流、排泄條件和地下水系統;
2. 丘陵山區
(1)查明不同地層巖性的透水性,富水性及變化規律;劃分含水層(組帶)和地下水類型;
(2)找出各類構造對地下水埋藏、運移與富集的控制程度、區域儲水構造、斷裂帶和裂隙密集帶的導水性,含水性和富水地段;
(3)詳細調查風化帶的蓄水條件,層間水的埋藏條件與補給來源以及巖體巖脈在圍巖接觸帶的儲水條件;
(4)中新生代紅層廣泛分布區應著重調查巖溶層的分布與富水性,地下水在垂向上水化學分帶和咸淡水界面及其水化學異常,注意是否有鹽鹵水分布;
(5)注意山區河谷平原及山間盆地內第四系潛水及承壓水的調查,查明主要含水層(組)的分布水量、水質、埋藏條件及動態變化。基本查明地表水和地下水之間的關系。
3. 巖溶地區
(1)棵露巖溶地區要查明地下河的分布和其它各種巖溶水點的水位、流量動態變化,圈定地下河補給和分水嶺位置,選擇有代表的巖溶水點進行連通試驗,確定巖溶水在各通道之間與地表水之間相互轉化條件和補給關系;
(2)覆蓋型地區要查明主地下通道位置及埋藏情況或巖溶發育帶,圈定出富水地段,對水質水量作出評價,還應了解覆蓋層中含水層與下伏巖溶含水層之間的接觸關系水力聯系及巖溶地下水的承壓狀態;
(3)埋藏型地區應查明各巖溶含水層的埋深、厚度及水量水質;分析補給與排泄方式和范圍,圈定隱伏儲水構造。
4. 濱海地區
(1)查明咸淡水分界面以及淡水含水層或透鏡體的分布范圍,埋藏、補給、徑流、排泄條件,水質水量及動態變化規律等;
(2)地下水、河水、海水之間的水力聯系和補給排泄關系;
(3)在島嶼和海岸帶地區應調查海水入侵范圍。潮汐對地下水的影響,查明地下淡水富集帶
5. 黃土地區
(1)分析地貌、地質結構的基礎上,進行地下水類型的劃分;
(2)黃土丘陵區,著重調查支溝溝頭掌形地的匯水范圍與儲水條件及下伏基巖是否分布可供開采的含水層;
(3)黃土塬區著重調查上層滯水的分布下伏第四系含水層的埋藏條件與富水性,并了解補給排泄條件;
(4)河谷平原重點調查潛水承壓水富水性的變化及富水地段分布;
(5)調查咸水形成與淡水透鏡體的分布
6. 凍土地區
(1)查明各含水層(組)的水文地質特征、凍土層上水層間水及層下水的分布和埋藏條件及其之間的水力聯系和補逕排條件及水量水質的變化;
(2)注意調查由凍土層下水或其他承壓水出露所形成的泉(包括礦泉與熱礦泉水)的分布及控制因素等
二、環境地質勘查區應勘查的主要地質問題
“環境地質”一詞最早出現于20世紀60年代末、70年代初一些西方工業發達國家的文獻中。那時這些工業發達國家,已感到環境問題迫切性,開始把滑坡、泥石流、地面沉降、城市地質等問題研究列為環境地質研究的范疇。1982年再版的Michael Allaly主編的《環境辭典》中,將環境地質一詞定義為:應用地質數據和原理,解決人類占有或活動造成的問題(如礦物的采取、腐敗物容器的建造、地表侵蝕等的地質評價)。環境地質在我國出現和使用較晚,但也是隨著一系列嚴重的環境問題(如環境污染、地質災害等)對生產、生活的影響愈來愈突出而提出的。
1.平原區
(1)對于因人類工程、經濟活動所產生的環境地質問題,如地下水污染、地面沉降等應進行專門調查,初步查明其分布、規模、程度,分析其主控因素,作出初步評價預測;
(2)調查地方病的發生及分布范圍,提出防病措施;
(3)對天然水質不良區進行劃分
2. 丘陵山區
(1)著重調查由于人類工程經濟活動引起的環境地質問題,(地下水污染、水土流失崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、誘發地震等),查明分布、發展程度或規模,產生條件、原因對其發展趨勢作出預測和評價;
(2)調查地方病分布范圍、病因,并提出防治措施;
(3)對天然水質不良區進行劃分
3. 巖溶地區
(1)著重調要礦山大型遂道等地下工程產生變形層位、高程構造條件與巖溶水活動的作用;
(2)調查地下河洪水可能對建筑物的影響和淹沒范圍;
(3)對水庫滲漏條件作出評價;
(4)巖溶礦區應研究供排水結合的可能性;
(5)對巖溶地下水污染進行評價;
(6)對天然水質不良區進行劃分。
4. 濱海地區
(1)海水倒灌對水質的影響;
(2)地下水污染情況和原因;
(3)地方病的分布、病因及防治措施;
(4)地下水過量開采與區域降落漏斗形成發展,地面沉降與塌陷問題的影響及預防措施;
(5)對天然水質不良區進行評價
5. 黃土地區
(1)注意地方病的分布范圍與地質、水文地質環境的關系,探討致病水的水化學標志;
(2)注意研究地裂縫等環境工程地質問題的形成、分布與發展趨勢
6. 凍土地區
對地方病的分布、病因進行調查評價,提出防治措施
三、環境水文地質評價
1.通過對普查區的環境水文地質條件、特征的研究,掌握地下水質量變化規律及可能引起的環境水文地質問題,從而控制地下水污染,提出合理開發利用及保護地下水資源與地質環境的措施。
2.地下水環境質量評價,主要對那些以地下水作為供水水源的城市或工業區進行,并以地下水和地質環境的質量變化為重點。在調查的基礎上,收集有關地下水水質監測,地下水污染現狀等資料進行綜合分析,按環境水文地質條件類型來進行。
3.地下水環境質量評價一般只進行基礎評價(或稱背景值評價)和現狀評價。
(1)主要是對地下水沒有遭到急劇破壞的近似于天然狀態(或大規模開采之前)地下水物質組分及其介質環境背景狀況進行評價。
(2)現狀評價,隨著地下水大規模的集中開采和人類活動對地下水水質的影響,以及可能發生的環境水文地質問題,較系統地對工作區的環境水文地質問題作出半定量的評價。
4.評價方法可根據各地具體情況而選擇,如背景值對比法,污染起始對比法,飲用水標準對比法,環境水文地質制圖法,水質數學模型法等。
結語
現在科研人員在水文地質以及環境地質的研究上投入了越來越大的精力并且各國的地質調查局等部門也投入了大量的財力、物力但是今后的發展對于當代水文地質學家以及環境地質學家的挑戰是非常嚴峻的。由搜集來的論文和我國對比可看出國外科學工作者對于某個問題的研究進行的比較深入各種地質條件了解得都非常細致范圍卻不一定大。而國內大多數的研究似乎包含的內容較多一些范圍更大一些但并不深入。國外的研究實用性較強一般是針對一個具體問題進行研究、解決而國內的研究在實用性方面需加強我們應在這方面做出努力。
參考文獻
[關鍵詞]水工環 地質勘察 技術
中圖分類號:P641 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)01-0285-01
水工環地質學科與巖土工程兩個專業學科的理論體系核心是通過原始的分散型、局部性水文地質、工程地質理論成果革新,然后隨著生產力與科學技術的發展,形成了普遍性,全局性,集中型科技創新與發展,并得到了高度綜合與集成而形成的當代水工環地質與巖土工程學科。水工環地質與巖土工程學科技術的理論發展歷程,則由水文與工程地質―環境水文與環境工程地質―巖土工程地質―生態水文與工程地質―生態巖土工程地質的全過程,當代水工環地質與巖土工程學科技術應用于土木工程建設的全過程中。水工環地質與巖土工程地質學科理論實踐于各工程建設領域并相互滲透,互補應用。因此,水工環地質與巖土工程理論的應用體系是一脈相承的。兩學科不僅是不可分割的兩門相關相同專業類,而且在國民建設項目中兩類專業相互依賴生存。工程建設的屬性統歸為水土巖三者之間內在的性質,例如:利用地下水資源作為工農業及居民供水,需依托地下水儲存空間在巖與土中的立體空間分布和適宜的地質條件來滿足地下水的生存和開采利用。又如:城市人口居住密度加大,迫使城市向空中發展,則加大了高層及超高層建筑群的高密度開發,宜選擇滿足地基荷載的承受能力優良的工程地質與環境工程地質條件。涉及巖土工程與水文及工程地質相關領域極為廣泛,例如:城市地下建筑基坑中的水文及工程地質問題,需要各項試驗結果優選計算參數,供基坑設計與施工使用。與地下建筑相關的地下水的抗浮問題,建筑物地下基礎的巖溶地下水的防治與治理問題,礦山開采的邊坡穩定及礦床開采的充水影響問題,大江大河及水庫大壩防滲及巖土體的結構穩定問題,湖泊淤積治理問題,抽取地下水引起的地面沉降問題,鐵路、公路、橋涵、以及過山、過江、過海的地鐵隧道等建設工程遇到的巖溶、軟土、凍土、崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、等環境地質災害問題,都是緊密依靠當代水工環地質與巖工程學科基礎理論與實際相結合進行解決。也是水工環地質與巖土工程學科面向社會發展的需要。
1、水工環地質的概述
水工環地質調查和研究與人類的生存有著密切的關系,特別是在全球環境變化和被社會經濟環境可持續發展的推崇的大背景之下,各國都將其引入更廣闊的空間。伴隨著不斷變化和發展的全球經濟、資源、環境,各國對地質調查工作的方向和部署都進行了調整,相對的,發生巨大變化的還有水工環地質調查研究的內容。水文地質、工程地質、環境地質的界限在傳統意義上被打破,現在發展的趨勢就是對水工環一體化的研究,它的服務領域越來越廣泛,信息量大、功能多樣的態勢不斷出現,環境地質學日益突顯其重要性。
2、水工環工作存在的問題
盡管水工環地質工作一直處在國家、社會與國民經濟發展的前沿,但是仍需“更加緊密地與國民經濟與社會發展相結合,更加主動地為經濟與社會發展服務”。目前,在水工環地質調查工作中尚存在如下亟待改進和加強之處:
(1)大調查隊伍不健全:為了適應地質工作由資源型向資源+環境型轉變,中國地調局機關成立了水工環部,極大加強了水工環地質調查工作的管理能力。老一代地質工作者仍然是地質大調查的主力,而目前尚未培養出足夠多的具有較高戰略分析和綜合分析能力的中青年骨干隊伍。?
(2)國家層次的地調項目不夠:目前水工環大調查項目幾乎涉及各個領域,覆蓋全國,但是,由于經費投入明顯不足,因此,像“400個縣市地質災害調查與區劃”,“鄂爾多斯周緣地下水”,“長江中下游水患區環境地質調查”等反映國家意志,具有較強公益性、戰略性和基礎性的項目不多。應該按照“有所為有所不為”的原則,對水工環地質工作全面規劃,使有限的資金產生更大效益。?
(3)成果轉化亟待加強:“長江中下游水患區地質環境調查”、“黃河中下游地質環境調查”、“首都圈地區環境地質與水文地質調查”、“塔里木盆地地下水資源勘查”等許多項目已在實施并取得初步成果,應該盡快將水工環地質調查成果推向社會,力爭參與到這些地區社會與經濟發展建設計劃中去。
3、水工環工作的建議
(1)工作部署原則:水工環地質大調查工作部署原則,總體上必須以副總理提出的“一個根本轉變,兩個更加”作為開展工作的戰略方針,以壽嘉華副部長提出的“四個定位,五個提升,九個部署”為工作重點,它要:①更加主動地為社會和國民經濟發展服務。水工環地質工作是在國家經濟建設中誕生的,隨著國家經濟建設的飛速發展而迅速成長壯大。②全面提升調查水平,更加代表國家意志。③應具超前意識,并服務于全過程。因此,應該及早開展以生態環境地質為主題的三峽庫區地質調查,重點了解庫區第四紀地質與庫岸變遷、移民遷建區人工開挖與地質災害、25°以上斜坡地與生態環境保護等問題。?
(2)加快戰略和規劃的制定;以水工環發展戰略思想為指導,盡快完善我國水工環地質調查規劃,真正體現國家意志,并以此作為編制實施計劃和項目申請立項的依據,通過數年的努力,真正使我國水工環地質工作提升到新的水平。
4、水工環研究中新技術、新方法的應用
(1)地理信息系統(GIS),地理信息系統作為一種應用技術是以處理空間數據為基礎的,而地質信息的特點決定了使用GIS技術的優越性,從而使該項技術在地學的各個領域得到了廣泛的應用。
(2)遙感技術(RS),遙感技術在水文地質、工程地質以及新近形成的環境地質學科中近30年的應用,走過一個從定性評價到半定量、定量評價,從指示要素分析到計算機模型模擬,從單一解譯到綜合方法互補等階段,充分顯示了其信息量大、宏觀、快速、節省經費,且具有多時相動態監測等優勢,廣泛應用于水文地質勘查、評價、大型工程選線(址)、區域穩定性評價、地質災害調查、評價預測及地質環境評價預測等領域。
(3)物探技術,由于物探技術能提供多種描述地質材料的物理參數并具有速度快、成本低和不破壞地質環境的優點,在水工環勘查的歷史上已經得到了廣泛的應用。近十幾年來,在時空域內利用高分辨率技術勘查地質目標的成功,使水工環物探勘查技術取得了長足的進展。
(4)水質測試技術,目前國內外的實驗測試手段,從分析原理劃分,大致可分為兩大類:即化學分析法和物理分析法。這兩類分析方法之間并不是相互孤立和對立的,在實際分析工作中,應根據具體情況和要求,綜合考慮儀器分析和化學分析的特點,揚長避短,選用適當的分析方法。這就要求分析化學工作者必須同時掌握好這兩類分析方法。這種分析方法是以物質的物理、物理化學性質(光譜及電化學性質)為基礎并使用特殊儀器進行分析的測試方法。目前在水、工、環測試中主要應用以下各類方法:原子吸收光譜分析法、發射光譜分析法、原子熒光光譜法、電化學分析法、色譜法和同位素測試。
5、結束語
水工環地質與巖土工程兩個專業學科都是地球地質大學科的支學科,兩個支學科的共同持點與目標相互一致,都是懷抱地球,面向大自然,為地球的永生及人類與大自然生命的存在,用自身的科學理論與工程實際相結合去了解自然與改造自然。這就是本行學科共同持點與目標。水工環與巖土學科的理論體系一脈相承,互為一體,誰也離不開誰,同屬自然科學。用學科過硬知識與技術解決工程建設中的實際問題,學科的理論體系還得依靠多支學科合作,進一步發展,技術創新,理論創新,水工環與巖土工程技術工作的理論與實踐水平都將有新的重要突破。
參考文獻
【關鍵詞】小組報告 地學基礎課程教學
【基金項目】重慶市研究生教育教學改革研究項目(yjg143038):研究生創新能力與學術規范教育平臺課程的實踐與改革。
【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)06-0249-02
一、地學教學中存在的問題
1.地學的學科特點
地學是指有關地球科學的所有學科的統稱。除具有與其他基礎自然學科的相同之處外,地學還具有其獨特的學科特點:(1)地學研究內容的復雜性,既包括物質的復雜性,從基本離子到地球構成,從有機分子合成到生命演化的物質運動;也包括四維的時―空性,從毫秒到十億年,從納米到星系的大跨度時―空緯度;(2)既有放之四海而皆準的地學原理的普適性,又有各地域演化的獨特性;(3)由于人類日益強大的改造能力,人―地關系已經不再是一城一地的環境污染問題,而是成為威脅到整個地球環境的全球問題,如碳循環與全球變暖。
地學基礎課是包含地球科學內容的基礎學科。在筆者所工作的教研室把《普通地質學》、《礦物巖石學》、《構造地質學》、《水文地質學》和《地貌學與第四紀地質學》等作為地質基礎學科(以下所致地學基礎課均為上述課程)。除地學課程的上述特點外,現存的部分問題也使地學基礎課的教學具有一定的難度。
2.存在的問題
地學是以整個地球為研究內容的學科,面對紛繁復雜的信息,必需經過對描述對象進行哲學意義的抽象剝離和數理分析,才能獲得有效認識。而目前的中學教學體系既沒有基礎哲學的講授,也缺少科學思維訓練。這使得學生在大學一年級學習《普通地質學》課程中各種地質現象時,即使經過適度引導,也無法形成知識框架體系,疲于堆疊撲面而至的海量信息。
現有的中、小學教育方式,形成了以家庭和校園等人造建筑為主要環境的生活模式。這種成長于人造環境的圈養式生活方式從情感上割裂了人與自然的關系,致使相當數量的學生帶著對自然的陌生和恐懼感,參加本來就不多的實地考察,不能放松體驗和形成直接感受,因此也無法獲得應有的感性認識,這為進一步提升為理性認識造成了先天的障礙。
以高考為目的的高中教育體系中,地理被劃歸為文科,而在高等教育中與地學相關的專業,基本上都是接受理科高中畢業生。根據筆者的部分學生講述,在其高中階段,除會考內容外其余內容基本不做講授。這使得相當部分學生缺乏基礎地學知識,如不能閱讀地圖,甚至不能理解方向。
此外,在教育部寬口徑、厚基礎的培養模式號召下,如何在上述條件下和基礎課程總學時降低的趨勢下改善教學效果,成了擺在授課教師面前的一道難題。
二、把小組報告引入課堂的嘗試
為了克服上述問題,筆者及同事們進行了把小組報告引入地學基礎課程的教學嘗試,并取得了一定的結果,在此簡要介紹。
本文中的小組報告是指,由學生自由成組、自由選擇與課程相關的題目,主動通過圖書館和網絡收集信息,分析整理后形成文字報告或幻燈片,在課堂上展示和問答的學習形式。筆者及同事們在所講授的《普通地質學》、《礦物巖石學》、《水文地質學》等地學基礎課上,進行了學生小組報告的教學改革嘗試。
1.時間上的保證
在所講授的三門課總學時超過120學時的條件下,每次大課第二節課的前5分鐘為學生進行小組匯報時間。短時多次,既保證了更多小組的參與機會,也由不同面孔給學生帶來新鮮感。從學生表現來看,小組報告形式提高了上課的注意力。
2.在機會上的保證
每個小組一般可分為4-5人。較小的組員人數,給更多的學生參與鍛煉的機會。給學生更多的語言表達和邏輯訓練的嘗試,也使學生更快地適應校園生活和今后走上工作崗位打下能力基礎。
3.題目選擇的自由
關于題目選擇,只要求和本課程相關即可,一般要求為以講過內容為基礎,以便同學們能夠理解。從學生的題目選擇來看,如在《普通地質學》中,內容大多為孤立的知識點,隨著課程深入,學生題目選擇逐漸趨于更高綜合性或更深的描述和解釋。題目難度的提升可以理解為學生的對知識消化后,在廣度和深度上逐步提高的表現。給予學生題目選擇的自主性后,對個別興趣點的深入挖掘,不僅在內容對課堂內容進行了有益的補充,也在形式上影響了其他同學學習的積極性。
4.本課程的綜合報告
此外,在課程期末考試前后,另要求學生進行一次綜合小組報告。要求以小組某一成員的家鄉為對象,以課程內容為分析工具,描述和分析其地質現象的形成和演化。綜合小組報告與課間小組匯報不同,人數更少,一般以3-4人分組,時間延長為10分鐘,并安排問答環節。由于該次綜合報告被計入課程總成績,學生參與較為積極,取得效果也較好。因要求和形式的安排,學生們稱之為模擬答辯。
三、成果和存在的問題
經過筆者和同事們自2011年開始在課堂中引入各種形式的小組報告以來,取得了一些成果,也發現了一定的不足?,F總結如下:
1.針對地質學原理理解不足,缺少足夠的野外實習時間
小組報告以學生的家鄉為研究對象,這既為作報告的學生提供了研究自己家鄉的機會,也給其他同學學習了解其它地域提供了窗口。使學生能夠更好地理解地學原理的普適性和區域的差異性。
2.根據學生信息收集能力較低,對網絡信息不能有效甄別的現狀
課堂上下補充講授學術搜索引擎的使用,如百度學術、谷歌學術等。對圖書館資源的利用,講授圖書分類體系和電子數據庫的使用,如本大類圖書編號,和CNKI和維普等電子資料的利用,既提高小組報告中的科學水準,也為高年級撰寫論文提供基礎訓練,同時提高了圖書館資源的利用率。
3.針對學生良莠不齊的計算機水平,要求在小組報告中使用Word、PowerPoint等常用的辦公軟件
經過三個學期的學習,學生通過自己制作和他人的錯誤中(課堂小組報告后進行的約1分鐘點評)吸取經驗,不斷提高軟件水平。同事反饋在歷屆畢業答辯中,經過小組報告訓練的學生無論畢業論文(設計)的排版和幻燈片的設計制作,都表現出了質的提升。事實上,這在小組報告的進程中亦可見提高的跡象。
4.由老師主動的知識灌輸,變為學生參與的主動學習
改變以往以體系完整為重的知識傳授模式,強調學生參與感受的主動學習模式。強調能力培養,“授人以魚不如授人以漁”,逐步培養學生主動學習的習慣和能力。
由于引入小組報告教學方式,目前還只是教學嘗試階段,不可避免的存在了一些問題:
(1)小組間差異較大。有的小組內形成了互幫互助的學習風氣;同時個別小組中,也存在“搭車現象”,即坐享其成,完全交由同組組員完成的。這在一定程度上挫傷了學生的積極性。
(2)在報告中,可見較為嚴重的抄襲現象和對于網資源的利用不加標注的剽竊。但考慮到學生的實際情況,承認這是學習過程中必要的模仿階段;但同時也嚴厲指出尊重他人勞動的必要性,剽竊的違法性。并注意在不同階段中鼓勵和告誡的引導比例,既鼓勵其主動性,又不挫傷其積極性。
參考文獻:
[1]余成.結合地方特色改進地學類課程的教學工作. 科學咨詢(科技?管理). 2014(9). P5.
[2]侯沛勇.厚基礎 寬口徑 強能力 高素質.科技?人才:市場.1997(1). p25
論文關鍵詞:稀土礦,原地浸出回收率,措施,環境
廣西崇左市六湯稀土礦屬于南方離子吸附型稀土礦床,采用先進的原地浸出工藝進行開采。主要應用礦床中的稀土離子具有可交換、吸附的特性,在浸出液的作用下被交換吸附出來,達到開采利用的母的。原地浸出工藝涉及礦床地質學、水文地質學、采礦、選礦、冶煉、化學、流體力學、環境科學、安全科學等多專業的綜合性學科。在開采過程中不破壞地貌、不產生礦石搬運、不產生排土問題,直接從礦床中回收有價金屬,屬于綠色開采工藝。根據其開采工藝條件,在生產過程中,依然存在著如何提高回收率及更好保護環境的問題。本文就崇左市六湯稀土礦開采過程中對回收率及環境影響的影響因素進行分析并提出解決的方法。
1、崇左市六湯稀土礦的開采工藝
本礦山采用原地浸出工藝,其工藝技術路線為:網井布液、靜壓滲液、負壓封底、綜合收液:即將浸礦液通過網格布置的注液井注入天然埋藏條件下的風化礦體;浸礦液在靜壓滲浸條件下,在滲流場中滲透,礦石由非飽和狀態過渡到飽和狀態,滲流場由不穩定過渡到穩定狀態,進而產生穩定流動。在此過程中環境,浸礦液中的陽離子與礦物中的稀土離子發生交解作用,稀土離子進入溶液,形成稀土母液;浸出的稀土母液或沿天然基巖隔水層面流向集液溝,并匯集到集液池,或向負壓收液面集中(即礦層底部收液坑道),并沿負壓收液系統,最后匯集到集液池,再輸送到水冶車間進行處理:母液凈化后加入沉淀劑使稀土沉淀,然后將稀土沉淀物過濾,灼燒而得到混合氧化稀土。原山浸析采礦工藝流程,如下圖:
2、開采過程中,影響回收率的因素及應對措施
2.1 根據本礦山應用的原地浸出開采方案,可以知道,對于稀土的回收主要是通過浸出液在流經含稀土礦的礦層時,稀土離子與浸出液中的陽離子(NH4+)產生交換,稀土離子隨著浸出液(母液)一起集中回收。具體表現為:浸出液從注液井(孔)中,沿風化礦物的孔隙進入礦體,并附著在吸附了稀土離子的礦體表面;溶液在重力和壓力作用下,在孔隙和裂隙中擴散,并擠出孔裂隙水;溶液中活動性更強的陽離子與礦物表面的稀土離子發生交換解析作用,并使稀土離子進入溶液,生成孔裂隙稀土母液,形成原地浸析層;不斷加注的新鮮溶液,擠出已發生了交換作用的稀土母液,并與礦物里層尚未發生交解作用的稀土離子,發生交解作用。擠出的地下水及形成的母液到達礦體地下水位后, 逐步提高原地浸出采場內的地下水位,形成原地浸析采場內的母液飽和層,當飽和層所形成的地下水坡度達到一定的角度(>15°)時,可形成采場內較穩定的母液地下徑流, 在水封閉的條件下,在整個原地浸析過程(注液與注頂水過程)中,母液流向設置在采場下部的集液溝中。在這過程中,稀土回收率的影響因素有:①浸出液與礦床中稀土的接觸和交換問題(即浸出率問題)。②浸出排管、孔深、孔距、注液方式等原因,而導致浸出時存在浸出盲區。③在注液后,浸出液往浸出區外漂移,使得母液回收率低。
針對上述三點,通過試驗,采用如下應對措施:采用增加布液點、減小孔深、孔距和孔徑、減少加液量等方法,即采用低液固比、高濃度浸出劑、多布液點、少加液量的方法,浸出液按照“先上后下”、“先濃后淡”、“先液后水”的三先原則注液,可以減小浸出盲區, 提高浸出率論文格式。采用從生產井抽取的液量要略大于注入的液量(這樣就給礦體中的液體施加了一個向生產井流動的動力);在礦體周邊注入聚合物, 做一道注漿幃幕(防止浸出劑向礦體外漂移);圍繞礦體周邊鉆一些保護井, 向這些井注入水,把浸出劑驅回礦體;利用監測井監測可能發生的浸出劑的漂移,以便及時采取預防措施,防止浸出液產生向浸出區外漂移。有效地保證了母液的收集。
2.2沉淀過程中對回收率的影響及對應措施
對于整體礦山而言,除了開采過程中的浸出率、母液收集率對稀土回收率的影響外,在沉淀過程中也有損失。在浸出的母液當中含有很多的非稀土雜質,為保證產品的質量,在沉淀前必須先除雜。在除雜的過程中環境,會有部分稀土隨著雜質沉淀而產生裹脅損失。對此類損失,采用的措施為:①在原地浸出時控制浸出劑的濃度及酸度,盡量減少母液中的雜質;②在除雜過程中嚴格控制沉淀劑的質量和數量,并嚴格控制PH值,盡量減少裹帶損失。母液經除雜完成后成為合格的稀土母液,合格母液加入碳銨沉淀形成碳酸鹽沉淀,最后將碳酸鹽沉淀經板框壓濾機過濾即得到碳酸稀土產品。在這個過程中產生的損失主要為:在沉淀工序時因沉淀不完全而造成稀土損失;在壓濾工序時有少量的稀土碳酸鹽細粒透濾,形成壓濾脫水損失。針對此類損失,采用的措施有:①在碳銨沉淀時,控制母液的稀土濃度、PH值、碳銨的添加狀態、加入量及加入方式,使其結晶良好;②在壓濾時選用合適的濾布,并將濾液放到沉淀池,使微小顆粒進行再沉淀。
3、開采過程中,影響環境的因素及應對措施
原地浸出技術屬于綠色開采技術,但在開采的過程中,如操作不當,也會產生環境事故。主要產生的環境事故為:山體滑坡和母液滲漏。
產生環境事故的主要原因有:①在離子交換過程中,部分細粒粘土隨著浸出液一起流走,改變了礦層的力學性質,使巖體變得疏松;②由于注液時液面控制不當,使浸出液與表土發生明顯的激烈化學反應,產生大量氣泡,并使表土不斷遭到侵蝕、剝落,堵塞微細孔,使浸出液在表土匯集,下滑力大于礦層的結構力;③出現穿井現象,注入的溶液不再是滲流,而是穿流,加大了對礦層破壞能力;④最后灌頂水時流量及位置不當,使本因交換而結構力降低的礦層的壓力過大。⑤集液溝滲液面不夠或沒有挖穿全風化礦層,使礦層飽和水位不斷升高環境,增大了巖體的負荷。
根據上述對環境影響的原因,采用如下的應對措施:①注液井中注液面要嚴格控制在表土層以下,禁止浸出液注入表土層與全風化層的過濾帶中,以免發生氣泡堵塞與固體堵塞現象;②增加集液溝滲液面積,并在開挖時一定要將全風化礦層挖透,并使其在全風化礦層有一定高度的滲液面;③開挖集液副溝并對集液溝進行支護,保證其牢固,防止出現事故而導致母液滲漏;④做好防洪設施,把排洪系統按當地最大雨量設計施工;⑤保證浸出液通暢同時,嚴格控制注液井液面高度;⑥在礦體周圍,灌混凝土樁,保護好礦體。
4、結語
原地浸出技術屬于綠色開采技術,適合于崇左六湯稀土礦的開采,在開采的過程中,只要密切關注到上述對回收率及環境影響的因素,并做好相應的防范措施,就能有效地保護了環境,具有很好的經濟效益、社會效益及環境效益。 使企業成為環境友好型、資源節約型的企業。
參考文獻
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關鍵詞:水資源管理進展
我國水資源存在主要問題是短缺、污染和災害,水資源管理在解決這些問題中具有舉足輕重的地位。建立水資源管理學具有重要的理論和實踐意義。水資源管理學是管理水資源知識體系,以水資源為管理對象,探討水資源高效利用保護的各種措施規律,實現水資源可持續利用。水資源管理學研究內容包括水資源數量管理、質量管理、法律管理、權屬管理、行政管理、規劃管理、配置管理、經濟管理、投資管理、風險管理、技術管理、工程管理、數字化管理、國際水資源管理、安全管理等等。
一、水資源管理學內涵
加強水資源管理成為有關水資源領域出現最為頻繁的詞匯。但究竟什么是水資源管理,目前學術界尚未統一,《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作為主線,“保護”處于被動的地位;其次,視野相對狹窄,大多數概念只局限于水資源本身,缺乏復合系統下對水資源的綜合認識,以水論水;第三,缺乏生態環境的和水資源高效利用的內涵?;诖?,作者認為,水資源管理就是為了滿足人類水資源需求及維護良好的生態環境所采取的一系列措施的總和。
水資源管理學是從學科角度對水資源管理進行系統研究的科學,是水資源管理知識體系,是建立在水文學、水資源學、管理學等諸多學科基礎之上的新的交叉性綜合性學科。通過水資源管理學的研究,可以為提高水資源利用率和利用效率,保障水資源安全,通過水資源可持續利用支撐國民經濟健康發展提供理論和實踐基礎。
二、水資源管理學研究內容
水資源管理學研究對象很明確,就是圍繞水資源持續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蔓延,水資源危機的出現和加劇與人類在經濟活動中缺乏對水資源的有效保護和管理有著重要的關系。水資源是社會經濟發展的重要自然資源,人類的絕大多數經濟活動都要涉及水資源。可持續發展是當前和未來人類社會與經濟發展的基本戰略目標。關于可持續發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展需求的能力”這一核心思想。實現社會的可持續發展的一個重要內容就是實現水資源等自然資源的可持續利用。在人類追求可持續發展目標的前提下,實現水資源的可持續利用要求人類必須正視干旱洪澇災害、水資源短缺、水環境污染等諸多與水資源相關的問題,這給水資源管理學提出了新挑戰和難得的機遇。傳統的水資源管理活動無法應對挑戰。實現可持續的水資源利用目標必須改變傳統的水資源管理活動,必須以可持續發展的、系統的和綜合的觀點構建全新的現代水資源管理體系,這成為水資源管理學研究的主要研究內容。
具體地說,水資源管理學的研究內容至少應包括以下幾個方面:水資源數量管理和質量管理、水資源法律管理、水資源權屬管理、水資源行政管理、水資源規劃管理、水資源配置管理、水資源經濟管理、水資源投資管理、水資源風險管理、水資源利用技術管理、水資源工程管理、水資源數字化管理、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字化管理等等。
三、國內外水資源管理學研究進展
3.1國際水資源管理學研究進展
到目前為止,明確提出水資源管理學的文獻極為有限。根據人類開發利用水資源面臨的新的問題和挑戰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行了一系列的探討和研究,并就一些問題達成了某種程度的共識。他們主要圍繞著“可持續發展條件下水資源可持續利用目標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作為一門新興學科的誕生和發展起到了十分重要的推動作用。
在1992年愛爾蘭召開的“國際水和環境大會—21世紀的發展與展望”上提出了水資源系統及可持續研究的問題。1993年“第二屆國際實驗與網絡資料水流情勢學術大會”上探討了水資源管理的水文學基礎和信息資料問題。1994年,聯合國教科文主持,國際水資源協會與國際水文科學協辦召開了“變化世界中的水資源管理研究規劃國際學術研討會”,探討了可持續發展水資源管理研究展望、水資源開發中的風險和不確定性、水資源可持續管理的決策支持系統和水資源開發與環境保護協調四個專題。
1996年在日本京都召開了“國際水資源及環境研究大會:面向21世紀新的挑戰”,討論了流域尺度的可持續水資源系統管理的應用實例等問題。聯合國教科文組織(UNESCO)國際水文計劃工作組1996年將“可持續水資源管理”其定義為“支承從現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及生態系統完整性的水的管理和使用”。水資源可持續管理要求在水資源規劃、開發和管理中,尋求經濟發展、環境保護和人類社會福利之間的最佳聯系與協調。與傳統的水資源管理相比,可持續水資源強調了未來變化、社會福利、水文循環、生態系統保護這樣完整性的水的管理,使“未來遺憾可能性達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領域(如水電、水資源供給與供給設施,灌溉與排水等)一體化管理。綜合水資源管理的觀點應該在水資源管理和利用方面確??紤]社會、經濟、環境和技術等多方面因素。
1997年召開的第5屆“不確定性增加下的水資源可持續管理學術大會”,洪水與干旱管理、水資源開發對環境的影響、水文與生態模擬和環境風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的可持續研討會”,探討了流域水量與水質的統一管理問題。1998年國際水文學會在荷蘭召開了“區域水資源管理研討會”,探討了水資源管理的經驗和教訓、面對挑戰的區域可持續水資源管理、水資源管理的研究方法。
2000國際水文科學學會(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發展條件下的水資源綜合管理的內容和目標,以及交流水資源綜合管理的經驗。此次研討會達成一個共識:未來水資源管理的一個基本原則就是流域的統一管理。流域統一管理是流域內土地資源和水資源的統一協作管理,其目的是防止土地退化、保護淡水資源、保護生物多樣性、實現水資源可持續利用。流域水資源統一管理的基本框架是政府和社區公眾的共同管理。會議認為,為了實現流域統一管理的目標,必須做到以下幾點:①復雜的水資源管理活動必須建立在有效的科學規劃基礎之上;②必須顯著提高預測各項管理活動結果的能力;③為了達到水資源管理的目的,持續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,國際水文科學學會在荷蘭召開了“區域水資源管理研討會”,會議針對區域范圍內水資源管理的有關問題進行了研討,包括:以往水資源管理活動的經驗和教訓;面對新挑戰的區域可持續水資源管理;水資源管理的研究方法。
伴隨著國際學術界對現代水資源管理活動的研究和討論,近年來,國際學術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,很少從學科的角度對水資源管理的理論體系進行系統的論述和研究。盡管如此,這些專著還是探討和研究了大量有關現代水資源管理活動的主要內容,使我們能夠大致了解目前國際學術界關于水資源活動的主要理論和具體內容。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前國際學術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學會(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認為,從20世紀80年代開始,人類從事水資源管理活動的目標和內容發生了根本性的變化。傳統的不可持續的水資源管理方式已經不再適應新形勢的要求,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。作者認為,在傳統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)是實現水資源有效管理的最大障礙。管理體制的官僚作風、不負責任以及缺乏戰略性指導原則導致水管理體系效率低下,缺乏遠見,并且拒絕與水資源利益相關者就水資源管理問題進行公開的交流和探討。新的水資源管理最大的挑戰是如何尋求實現長期可持續利用水資源的水資源管理方式,為此,他們認為體制改革和制度創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境治理和保護問題、水資源的可持續利用問題、水資源利益相關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,當前水資源管理問題在全球變得越來越復雜。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個方面論述了當代水資源管理活動的內容,他們是:水資源管理決策支持系統,灌溉水管理,流域管理,生活用水管理,水質管理和水活動管理,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,現代水資源管理所涉及學科和領域已經超出了傳統水文地質學中關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《水資源發展與管理(Ⅳ)》中從7個方面論述了水資源管理的內容,這7個方面包括:水資源管理的目標、政策和原則,水資源稀缺和保護,用水管理,水資源管理、規劃、水權分析和處置的決策支持系統,水電和灌溉的發展潛力,灌溉水管理,水資源稀缺管理。
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:挑戰與責任》(1998);經濟合作與發展組織出版的《水資源管理:綜合政策》(1989)等。
值得注意的是,盡管學術界并未明確提出水資源管理學的概念,但在國際上許多大學中,都開設了以“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了水資源管理學的形成。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大學為水利工程學、水文地質學及相關專業的研究生開設的“水資源規劃0與管理”課程介紹中,Dr.KennethF.Najjar認為,“水資源規劃與管理”是對水資源規劃、分析、設計、經濟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、水資源質量管理、濕地保護。水資源供給規劃包括水資源使用、需求項目,水資源配置、水容量擴充。該課程還包括水庫運行等相關問題。水資源規劃與管理是關于水資源的綜合問題的考慮,這些問題來自于從靜態的水資源法律和章程到動態的自然資源的應用。
3.2國內水資源管學研究進展
我國關于水資源管理理論的研究開始與上個世紀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行系統的闡述。隨著我國水資源危機的不斷加劇以及可持續發展對現代水資源管理的要求和挑戰,學術界開始逐漸關注水資源管理理論的探討和框架體系的構建。
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、污水等水形態都不是獨立存在的,而是有機的聯系,統一而相互轉化的整體。而現實中,長期以來我國水管理體制較為混亂,水權分散,形成了“多龍治水”的局面。該書認為,水資源管理應該以水的資源觀點、水的系統觀點、水的經濟觀點以及水的法制觀點出發,對水資源的合理開發利用、規劃布局與調配,以及水資源保護等方面建立統一的、系統的綜合管理體制,按照相關法律由水行政部門實施管理。該書認為水資源管理活動主要包括規劃管理、開發管理、用水管理和水環境管理(趙保璋,1994)。
馮尚友在《水資源持續利用與管理導論》一書中將水資源管理定位為支持實現可持續發展戰略目標,在水資源及水環境的開發、治理、保護、利用過程中,所進行的統籌規劃、政策指導、組織實施、協調控制、監督檢查等一系列規范性活動的總稱。統籌規劃是合理利用有限水資源的整體布局、全面策劃的關鍵;政策指導是進行水事活動決策的規則和指南;組織實施是通過立法、行政、經濟、技術和教育等形式組織社會力量,實施水資源開發利用的一系列活動實踐;協調控制是處理好資源、環境與經濟、社會發展之間的協同關系和水事活動之間的矛盾關系,控制好社會用水與供水的平衡和減輕水旱災害損失的各種措施;監督檢查則是不斷提高水的利用率和執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用》和《現代水資源管理學概論》兩本專著。前一部是作者多年來關于水資源管理問題的報告和講話的匯編(吳季松,2002)?!冬F代水資源管理學概論》一書中,作者對水資源管理的指導思想、水資源管理工作的基本目標以及主要內容做了較為系統的論述。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《面向可持續發展的水資源規劃與管理活動》。該書從可持續發展的觀點出發,對水資源管理理論作了初步探討。該書專門探討了現代水資源管理工作的工作流程、管理目標和水資源管理基本內容,并且提出了面向可持續發展的水資源管理活動的主要內容,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、水資源統一管理以及實時進行水量分配和調度。根據信息技術發展的特點和現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和“3S”(GIS、GPS和RS)技術在水資源管理活動中的應用。
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:依據水資源環境承載能力,遵循水資源系統自然循環功能,按照經濟社會規律和生態環境規律,運用法規、行政、經濟、技術、教育等手段,通過全面系統的規劃,優化水資源配置,對人們的涉水行為進行調整與控制,保障水資源開發利用與經濟社會和諧持續發展。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、原則和方法等內容,并構架了水資源管理活動的主要內容。值得注意的是,該書提出,隨著人類水資源問題認識的發展深化,水資源管理逐漸形成了專門的技術和學科,其管理領域涉及自然、生態和經濟、社會等許多方面,其管理活動的主要內容包括水資源權屬管理、水資源政策管理、水資源綜合評價與規劃管理、水量分配與調度管理、水質控制與保護管理、節水管理、防汛與抗洪管理、水情監測與預報管理、水資源組織與協調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架基本上包含了但前水資源管理活動的所有內容,是目前比較全面的水資源管理的概括和總結。
姜文來、唐曲等2004年出版了《水資源管理學導論》,本書是國內外首部系統論述水資源管理學的專著。本書在界定水資源管理學基本概念的基礎上,對水資源管理學的基本理論進行探討,然后專題闡述水資源管理的各個領域,最后展開案例研究。全書共分十九章,第一章,水資源管理學概述,界定了水資源管理學的內涵、研究內容、研究進展和與其他相關學科的關系;第二章,水資源管理學的理論基礎,分別闡述了水資源可持續利用理論、水資源復合系統理論、生命周期理論和水資源管理學的管理學基礎;第三章—第十七章,專題論述,論述了水資源的數量管理、質量管理、經濟管理、權屬管理、規劃管理、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、風險管理、安全管理、數字化管理和其他水資源相關管理;第十八章和第十九章,案例研究,以首都圈農業水資源、民勤水資源可持續利用展開研究。
四、結束語
由于水資源是與人類生存和國民經濟發展密切相關的自然資源,特別是近年來由于水資源短缺引發的各種問題,長期以來對有關專家學者對水資源管理極為關注,積累了大量的文獻資料,水資源管理學產生與發展具有深厚的基礎。水資源管理學是水資源管理的知識體系,是建立在眾多學科之上的交叉性綜合性學科。積極推進和發展水資源管理學,對于水資源可持續利用與管理具有深遠的歷史和現實意義。
參考文獻
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關鍵詞:注冊巖土工程師;勘查技術與工程專業;教學模式;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)12-0118-02
自2009年我國住房與城鄉建設部正式實施注冊巖土工程師執業制度以來,注冊巖土工程師可在規定的執業范圍內,以注冊土木工程師(巖土)的名義在全國范圍內從事相關執業活動;未取得注冊證書和執業印章的人員,不得以注冊土木工程師(巖土)的名義從事巖土工程及相關業務活動[1-2]。作為一種行業準入制度,這有利于提高巖土工程人員的業務素質,有利于行業國際化;也將成為高等學校巖土相關專業教學改革的方向標,推動著高校專業教學改革,使之緊緊圍繞行業市場,為巖土工程行業培養較高執業素質的專業人才[3-5]。
一、我國注冊巖土工程師考試簡介
注冊巖土工程師考試分為基礎和專業考試。
1.基礎考試。主要考查考生的綜合基礎理論知識和相關專業基礎??荚嚪稚?、下午兩場,均為單項選擇題,涉及的考試內容包括:(上午)高等數學、液體力學、計算機應用基礎、電工電子技術、普通物理、普通化學、理論力學、材料力學、工程經濟學;(下午)土木工程材料、巖體力學與土力學、工程測量、工程地質、巖體工程與基礎工程、土木工程施工與管理、結構力學與結構設計、職業法規。
2.參加基礎考試合格并按規定完成職業實踐年限者,方能報名參加專業考試。專業考試分2天進行,共四場,開卷考試,分別考查巖土工程專業知識及案例分析。專業考試內容包括:(1)巖土工程勘察;(2)巖土工程設計基本原則;(3)淺基礎;(4)深基礎;(5)地基處理;(6)土工結構與邊坡防護;(7)基坑工程與地下工程;(8)特殊條件下的巖土工程;(9)地震工程;(10)巖土工程檢測與監測;(11)工程經濟與管理。涉及的行業規范、規程有40本左右,每年的規范清單都在增刪。
專業考試合格后,方可獲得《中華人民共和國注冊土木工程師(巖土)執業資格證書》。
二、現行培養模式存在的主要問題及專業教學改革的必要性
注冊巖土工程師執業制度作為一種行業準入制度,明確了其對從業人員的素質要求,作為一名合格注冊巖土工程師應該懂勘察、懂設計、懂施工、懂監測檢測、懂法律法規,既要懂得地質方面的知識,又要懂得力學、土木工程專業方面的知識,要求是綜合素質較高的復合型人才。作為人才培養的基地,高等院校發揮著重要的作用,尤其是如今注冊土木工程師(巖土)制度對人才提出的更全面更綜合的要求[6]。
目前,高校培養模式主要存在兩方面問題:(1)課程設置不全,與注冊巖土工程師考試內容相比,學生專業知識面窄,不能兼顧地質、力學、土木工程等各方面理論知識。(2)培養的學生實踐動手能力弱,工程意識不強,不利于巖土工程工程的開展。
因此,發揮注冊巖土工程師執業考試制度的指導作用,對現有的勘查技術與工程專業的教學模式進行改革勢在必行。
三、我校勘查技術與工程專業教學改革
我校自2005年首次招收勘查技術與工程專業學生以來,為了適應注冊巖土工程師考試制度,在專業課程設置、課程與教材建設、實踐教學環節調整、教學方法改進、師資隊伍培養等方面進行了積極的探索,取得了一些經驗。
1.專業課程設置。在專業開設初期,比較我??辈榧夹g與工程專業培養大綱,與注冊巖土工程師專業考試內容,培養大綱能夠基本涵蓋了后者基礎考試的大多數內容,但也存在一些問題:課程設置不完善;部分課程課時少、開設的順序欠合理。比如缺少地震工程、特殊性巖土等內容,巖土工程勘察課程安排在工程物探、原位測試等課程之前。
經過多次的培養大綱修訂,在最新版的2016年版培養大綱中,學科與專業基礎必修課、專業選修課包括:基礎工程、土力學、巖土工程概論、構造地質學、水文地質學、混凝土結構、工程物探、巖土工程測試技術、基坑支護、地下結構、隧道工程、城市地下空間規劃、地基處理、邊坡工程、地質災害防治與評價、巖土工程勘察、環境巖土工程、工程結構荷載與可靠度設計原理、建設工程項目管理與建設法規、建設工程經濟、工程監理概論等等。這幾乎涵蓋了注冊巖土工程師專業考試的所有內容,這對于勘查技術與工程專業學生是一個非常大的優勢。
2.課程與教材建設。在巖土工程師專業考試中,地震工程、特殊性巖土是必考內容之一。過去我們對這部分內容講授不夠重視。在最近由本專業教研室組織編寫了《基礎工程》教材,將之前未重點講授的“地震工程”內容集中編成一章重點講授,還專門介紹了巖土工程師執業制度的相關內容;同時也申報了土力學、基礎工程等精品課,由全體老師共同建設。而對于特殊性巖土這部分內容,也在《巖土工程勘察》課程中重點講授。
3.教學方法改進。注冊巖土工程師專業考試,主要考查的是對相關專業規范、規程的熟練應用能力,因此,在專業課程授課中,均要求學生配備有相應的最新版的規范或規程,大學四年下來,基本上能把巖土專業中的主要規范、規程過一遍,如《巖土工程勘察規范》、《建筑地基基礎設計規范》、《建筑樁基技術規范》、《建筑基坑支護規程》、《建筑地基處理規范》、《建筑抗震設計規范》、《建筑邊坡工程技術規范》等。在上課過程中,以教材內容為主,結合相應的規范或規程,讓學生在學習專業理論、基本原理等的同時,也了解規范的規定,這有利于學生在畢業后走上專業崗位時能更好地應用規范。
4.實踐教學環節調整。在高校中,學生工程意識淡薄、實踐能力不強的現狀較為普遍,其中一個重要的原因就是學生參加工程實踐的機會太少,這對其畢業后從事專業工作,快速適應注冊巖土工程師執業制度是不利的。因此,在專業教學中,均將專業課程向實踐工程做一些傾斜,加強實踐基礎的建設,調整實習、課程設計等內容,不斷完善實踐教學環節。
5.師資隊伍建設。專業課教師的業務能力直接影響著對學生的培養效果,專業理論知識扎實,且具備豐富工程實踐經驗的教師,在講解專業理論的同時,結合實際工程,能讓學生更容易理解、接受,從而提高教學效果。因此,有必要進一步提高專業課教師的綜合素質,培養一批具有教師資格及注冊巖土工程師執業資格的雙師型教師隊伍是非常重要的。
四、結論
注冊巖土工程師執業制度的推行,使得巖土工程行業越碓焦娣叮也必將加速我國巖土工程與國際接軌;同時,也為高校培養專業人才指明了方向,推動高等學校土建類巖土工程專業教學改革。通過對我校現行的勘查技術與工程專業教學模式的分析研究、探索,包括巖土工程課群的設置、課程與教材建設、實踐教學環節調整、教學方法改進、師資隊伍培養等,積累了成功的經驗,也提出了進一步的改革措施,使專業教學不斷向注冊巖土工程師考試靠攏。
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