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地下水的基本概念范文1
论文关键词：高职院校；水文地质学基础；课程建设；教学方法改革
《水文地质学基础》是高职院校金属矿产地质与勘查技术专业、水文地质与勘查技术专业，金属矿开采技术专业、矿山地质专业的专业基础课。水文地质学是研究地下水的科学，主要研究在岩石圈、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，并研究如何运用这些规律兴利除害，为人类服务。通过该课程的学习，可以掌握水文地质学的基本概念、理论和方法，为以上4个专业的专业课程学习奠定良好的基础，为学生在实际工作中参与地下水的观测、进行地下涌水的处理等提供理论依据，因此，搞好这门课的教学显得尤为重要。
《水文地质学基础》课程教学存在的问题
据统计，云南省有5所高职院校开设了资源开发与测绘大类专业。笔者所在的学校自2005级开始在金属矿产地质与勘查技术专业、金属矿开采技术专业、矿山地质专业中招收高职全日制脱产和函授大专学生，到2010年已有三届毕业生、三届在校生。先后有10个教学班开设了《水文地质学基础》课程，笔者一直承担该课程的教学工作。结合教学实际，笔者认为，在高职院校《水文地质学基础》课程的教学中普遍存在以下问题。
对《水文地质学基础》课程的性质和地位认识不足在高职教育中，资源与测绘大类的专业少，开设《水文地质学基础》课程的专业更少，学习本门课程的人数少，课程在专业以外的认知度低。在笔者所在的学校，制定高职人才培养方案时，《水文地质学基础》应作为金属矿产地质与勘查技术专业的专业基础课还是专业主干课，曾在相关教师中发生了激烈的争论，最终根据教育部教育司2005年版的《高职高专专业概览》才尘埃落定。
使用的教材多为高等学校教材，与高职教育的要求不相匹配高职教育主要培养具有一定理论知识和较强实践能力，面向生产、建设、管理、服务第一线的高素质技能型专门人才。要求学生具有够用的理论知识，较强的动手能力和工作适应性，强调学生在实际工作中要“素质高，上手快，技能强”。高职教育与高等教育培养高级专门人才的目标是不同的。培养目标的不同决定了教学内容的不同，但是，在高职实际教学中，《水文地质学基础》主要选用的大多是高等院校的教材，学科理论介绍多，实际应用介绍少。
适合课堂教学的电子课件少，教师多沿用传统教学模式，教学方式单一《水文地质学基础》课程专业性强，尽管近年来多媒体电子课件在网络上随处可见，但关于《水文地质学基础》课程的课件少之又少。要做好一件成熟的实用的电子课件，需要大量的资料和图片，但由于专业性较强，这方面的资料往往有一定的保密要求，一般人很难找到相关资料，再加上水文地质工作目前主要是相关专业的工程技术人员在实施，高职教师参与很少，导致现在的课件以罗列教材中的内容为主，质量不高，适用性和吸引力不强。
教师大多沿用传统教学模式，教学方式单一在实际教学中，《水文地质学基础》的任课教师大多采取单一的讲授形式，教学仍然是以课堂为中心、以课本为中心、以教师为中心，整个教学过程都在教室里完成。学生没有机会到实地考察，将理论与生产实际对应，因此，学习的积极性、主动性较差。学生的注意力主要集中在接受教师传授的现成知识上，学习围绕课本和考试，沿袭着“上课记笔记、下课抄笔记、考试背笔记”的传统学习方式。讲授方式单一，课程缺少吸引力，导致本门课程枯燥无味；学习方式单一，学得快，忘得快，导致课程学与不学一个样；再加上有些学生本身对所学专业认识不清，更是降低了课程学习的积极性。
《水文地质学基础》课程的教学体会
笔者从2006年开始讲授《水文地质学基础》课程，到2010年，已经完成了10个教学班的教学工作。经过在教学中不断总结和完善教学方法，归纳起来主要有以下三点体会。
根据专业特点，确定教学目标高职院校金属矿产地质与勘查技术专业、水文地质与勘查技术专业、金属矿开采技术专业、矿山地质专业的学生学习《水文地质学基础》课程的目的，并不是要把他们培养成为水文地质专家或专门从事水文地质科学研究的专业人员，而是让他们掌握水文地质的基本概念和基本理论，能够将水文地质理论和技术应用于其今后的工作领域，成为既熟悉本专业业务，又掌握水文地质基本概念和基本理论的技能型人才。对这些专业的学生进行水文地质教育，应该面向金属矿产地质与勘查、水文地质与勘查、金属矿开采、矿山地质等工程领域的应用，以掌握基本理论、突出实践应用为目的。因此，本门课程的教学目标是讲清《水文地质学基础》的基本概念、基本理论，重点抓好基本概念、基本理论的实践性和实用性教学。
根据教学目标，增加课程的实践性和实用性教学笔者所在学校属于企业办学，隶属国有大型企业集团，在学生实习实训和企业工程技术人员到学院兼职讲课等方面具有得天独厚的优势和条件。结合集团与学校的实际情况，笔者重新编写了高职《水文地质学基础》课程的教学大纲，突出了课程的实践性和实用性。在实际教学中逐步尝试进行课程改革。首先是改变单一的教学方式。在2006、2007级金属矿产地质与勘查技术专业的《水文地质学基础》课程讲授中，尝试性地引入讨论式教学和现场教学。在讲授“岩石中孔隙”时，先讲清基本理论，然后通过布置课外作业的方式，让学生通过互联网或相关书籍查阅砂岩、泥岩、泥质灰岩中孔隙的异同，最后让学生结合《普通地质学》、《岩石学》等课程展开讨论，加深对理论知识的理解。在对2007级金属矿产地质与勘查技术专业的学生进行生产实习动员时，笔者结合实训基地的情况，向学生介绍了即将实习的工作区的水文地质情况，并要求学生在实习过程中收集实习矿区的水文地质资料。这一尝试在学生一年后的毕业论文中收到了很好的效果，笔者参与评阅的12份毕业论文中，有多达11份介绍了实习矿区的水文地质情况，有的还提出了矿山巷道涌水的处理方案。在给2008级金属矿产地质与勘查技术专业的学生讲授“大气降水入渗机制”时，恰逢降雨，笔者便直接将学生带到一个建筑施工工地，通过地表的一个新鲜垂直剖面给学生介绍此部分内容，极大地提高了教学效果和学生学习的热情。其次是积极与实训基地的工程技术人员沟通，建议实训基地的工程技术人员在学生进行认识实习、课程实习、生产实习及毕业实习的过程中注意介绍水文地质的内容，包括地下水量的计算、地下涌水的处理、矿山巷道水的处理等，增加课程对实际工作的参与性，提高学生学习的主动性。教学方式的改变和调整，大大增强了课程的吸引力，得到了学生的一致好评。
制作ppt演示文稿，增加课程讲授的直观性和吸引力从2008年开始，笔者将教学讲义的部分章节做成ppt演示文稿，利用多媒体将枯燥的教学内容通过图片和动画展示出来，大大提高了课程讲授的直观性和吸引力。
《水文地质学基础》课程教学方法改革思路
高职教育作为高等教育的一个类型，肩负着培养面向生产、建设、管理和服务第一线需要的高技能人才的使命，在我国加快推进社会主义现代化建设进程中具有不可替代的作用。随着我国走新型工业化道路、建设社会主义新农村和创新型国家对高技能人才要求的不断提高，高职教育必须向培养大量高素质技能型专门人才转变和发展。高职教育的人才培养模式必须强调实用性和技能性，这就要求在高职课程建设中充分考虑课程的实践性环节。
应进一步明确高职院校《水文地质学基础》课程的实践性教学目标高职院校开设《水文地质学基础》课程的目的是学习水文地质的基本概念、基本理论及其应用。课程建设与改革是提高教学质量的核心，也是教学改革的重点和难点。高职院校要积极与行业企业合作开发课程，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，参照相关的职业资格标准，改革课程体系和教学内容，要根据现在和将来的实际应用及需要确定教学目标和教学内容。近年来，各种地质灾害频发，不断地提醒人们必须加强对自然科学知识的学习和应用，才能增强人类改造自然的能力。《水文地质学基础》作为一门自然科学类课程，有责任在人类改造自然的进程中对其研究领域的知识进行普及和介绍，让更多的人了解其学科性质和内容，因此，在教学目标中突出实践性和实用性至关重要。
应充分发挥多媒体教学的优势，增加课程的直观性和吸引力《水文地质学基础》课程的应用性和实践性较强，如果沿用传统的教学方法，与学生学习的心理相违背，教学效果肯定不理想。多媒体技术的迅速发展为教学提供了很大的方便，在《水文地质学基础》课程的教学中必须使用现代化的教学手段，将枯燥的理论形象地展示出来，增加课程的直观性和吸引力，提高教学效率和教学质量。在教学过程中，针对水文地质的具体教学内容、（地球上的水及其循环、岩石中的孔隙与水分、地下水的赋存、地下水运动的基本规律、毛细现象与包气带水的运动、地下水的化学成分及其形成作用、地下水的补给与排泄、地下水系统、地下水的动态与均衡、孔隙水、裂隙水、岩溶水、地下水资源、地下水与环境）学习目标及学生特点等具体情况，采用不同的多媒体形式进行教学。例如，在讲流网时，可引入如何判断矿区的潜水含水层和地表水的补给关系的内容，利用动画模拟地下水的流动方向，从而判断它们之间的补给关系。这些直观的演示可以加深学生对流网的认识，并可以充分发挥学生的视觉、听觉、触觉等器官的功能，使学生在轻松愉快的环境中，用有限的时间获得更多的信息和知识。若能结合专业特点以及课程内容设计一些课件，会使教学活动更加丰富多彩。
应增加《水文地质学基础》课程的实践性、开放性教学针对《水文地质学基础》课程应用性、实践性较强的特点，增加实践性、开放性教学环节是该课程改革的重点。要实现这一目标，仅靠高职院校自身力量是不够的，高职院校要紧密联系行业企业，实施校企合作，与企业实现资源共享，聘请行业企业的工程技术人员和能工巧匠到学校担任兼职教师，将工程技术人员和能工巧匠多年在生产一线积累的水文地质理论和经验带进课堂，将水文地质学基础理论和方法应用于实际工作的事例带进课堂，增加教学的针对性和实践性。若能在学生实习实训时，请带实习实训的工程技术人员针对具体工作面对水文地质学基本理论和方法进行讲解，整个课程的教学就会更上一层楼。
地下水的基本概念范文2
[关键词]地下水；水污染；防治技术
中图分类号：X523 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0214-01
地下水作为一项生活中最基本的用水选择，其作用可想而知，同时即便地下水不作为日常饮用水来帮助百姓的日常生活，但是它的污染仍旧会影响整个地球的环境，因此，重视地下水污染防治已经是一个十分紧迫的现实问题。
一、地下水污染的概念、特点与现状
（一）基本概念
地下水污染是指在人类活动影响下，地下水水质朝着恶化方向发展的现象。也就是人类的生产生活活动，导致溶解物或悬浮物进入地下水环境，引起水质恶化，无论其浓度是否使水质恶化达到影响其使用的程度。地下水污染源可分为人为污染源和天然污染源两大类。
（二）地下水污染的特点
地下水污染的特点总的来讲，地下水由于贮存于地下含水介质中，不易被污染。一是是因为包气所具有过滤屏障作用能将害物质优先过滤掉；二是因为岩石、土壤及水体中的微生物对污染物的降解，使之成为无害物质。人们往往忽视地下水污染是因为地下水不易被污染且很难直接观察。但因环境容量的有限性，污染物进入地下水系统并超出它的自净能力时，就会对地下水造成一定污染。一旦地下水被污染，及时很难被发现，后果危害极大。地下水污染具有如下特点：（1）难确定性。即地下水含水介质的差异性和复杂性导致污染范围很难确定。（2）污染过程的隐蔽性。地下水在地表以下，被污染后不像地表水污染直观明显而易于监测。（3）延迟性。地下水污染早期不易被觉察。（4）广泛性。与地表水污染仅局限于水体所流经或贮存的有限空间内不同，地下水是处于不断运移和循环中，各个水力系统又有着密切的水力联系，从而决定了地下水污染范围广泛。（5）危害长久性。地下水运移于含水介质中，运移速率极其缓慢，循环周期时间长（从几年到几百年不等），天然地下径流将污染物带走需要相当长的时间，且作为含水介质的砂土对较多污染物都具有吸附作用，从而使污染地下水体在地下滞留时间长，污染物的清除极为困难。
（三）地下水污染现状
地下水污染实质是因为人类的活动使地下水的物理、化学、生物性质发生改变，进而限制了水的使用范围和领域。中国水资源总量有1/3是地下水，其具有水质澄清、水温稳定、分布面广、供水稳定的特点，并且取水条件及取水构筑物构造简单，因此合理开发利用地下水对于人们的生产和生活具有重要的意义。不合理处置生活垃圾和工业三废，农业生产中过量使用化肥农药，不科学的采矿及冶炼重金属等导致地下水遭受严重污染。根据《全国地下水污染防治规划》，全国90%的城市地下水已受到不同程度污染，其中约有64%的城市地下水遭受严重污染，33%的地下水受到轻度污染，基本清洁的城市地下水仅有3%。
二、地下水的质量状况和变化趋势
质量状况：地下水对于人们的生活有着至关重要的作用，联系着百姓生活的日常起居，而近年来，国土资源部的各项调查显示出来的信息都是地下水被污染，例如最明显的北方地区和南方地区的对比，地下水质的状况需要多方因素共同的作用下才能保持清洁；像北方地区的平原和丘陵地带水质相对较好，而在中原地区水质则明显变差，而质量状况最差的当属沿海地区。
变化趋势：对于发展中的我国来说，地下水资源是受到极大的重视的，针对其中应该觉察的变化趋势，经过分析也得出了相应的结论：在我国能够划分的明显区域便是南方和北方，而较两者之间的明显变化方向来说更是有目共睹的，北方地区因为地域和城市的关系，所以地下水的质量通常检测出来的都是呈现的下降趋势；而南方的地下水质量相对来说比较稳定，因此它的地下水污染通常分布在城市和相关的周边地区。
三、我国地下水污染防治技术探究
如上所述，我国的地下水污染现象已经非常严重，有些甚至已经严重影响到了当地居民的生产生活情况，为此，可以从以下几个方面加强对我国地下水污染情况进行有效防治。
（一）加大资金投入，切实提高污染防治能力
众所周知，地下水污染不同于地表水污染，污染物质一旦进入到地下水层，污染物的移动速度会非常缓慢，但一旦该区域地下水遭遇污染将会非常难以消除。因此，各级政府部门和相关企事业单位一定要加强地下水污染的预防工作，投入大量人力物力和财力及时做好城市排污系统、生活垃圾填埋及废物消纳场的建设工作。
（二）严厉查处环境污染尤其是水污染等违法行为
地下水污染归根结底仍属于环境污染的范畴，因此，对于已经造成大量地下水污染或者对地下水存在潜在污染威胁的企业和个人，各级政府和相关部门需要切实做好本职工作，加大环境执法力度，建立健全地下水污染责任人追究制度，严格规范各类工业污水排放企业的排放形式和排放量。而对于居民生活污水的排放，各级政府和相关部门应该加大居民生活垃圾厂的投建和改进工作，不仅严格规范居民生活污水的排放量和排放去向，而且对已经进入居民生活垃圾厂的生活污水采取切实有效的措施，尽可能地将该生活污水尽快处理或进行二次改进使用。
（三）地下水污染源和污染物渗入地下含水层的途径
针对由于煤炭开采导致的严重地下水污染问题，建议改进工艺，尽最大可能减少污染物的排放量，严格控制污染物的排放标准，妥善处置工业废渣和生活垃圾，除此之外，还需要正确选择采矿过程中U石及尾矿排放点。
四、地下水污染的保护
（一）适时地开展关于地下水资源用度的调查
关于水资源的利用，只有找到了用途才能更好的分析污染的来源，保证对症下药，综合考虑地下水的发展源头，以及地质构造包括使用区域和环境等各方面的因素，只有适时开展对于水资源利用状况的调查才能更好的预防或者是治理水污染，保证有证可循的举措。
（二）严格控制污染源头
对于地下水最严重的一个污染源无非就是居民用水对其过度的排放和无休止的接取，导致水污染问题成为当下一个比较重要的问题，而控制城镇居民用水的污水排放，不失为一种重要的举措。
（三）加强重工业污水排放检测和管理
在重工业加工领域加强水环境的监控和检测是治理地下水污染的关键所在，尤其是在排查的过程中能够防止污染源和存在的安全隐患，给地下水污染起到一个把关的作用，防止黑色金属影响水质。
（四）应分类控制农业用水对于地下水的污染
面对农业的发展离不开对于养料的需求，而在水和药中合的作用下会产生一些杂质，而其就是影响水资源的关键点，它们一旦排不出去就会对水资源造成污染，甚至是更坏的影响，所以在农业发展的同时要注重查看其残留药物对地下水的影响，保证合理用药，科学施肥，做到无公害的绿色庄园，是地下水更好的为农业服务。
水是人类生存的根本，也是社会经济发展的必要基础。但是由于不合理的开发和严峻的水污染形势，使水资源与社会发展矛盾突出。一方面由于社会经济发展需求量逐年增大，另一方面则是由于社会发展引起的水污染问题加重了水资源的短缺。在当今时代，环境污染问题已经是人们关注的焦点话题，特别是与人类生活直接相关的水环境污染问题，世界各国都在积极研究和治理地下水污染，但中国在这方面起步较晚，而其社会经济又以惊人的速度在增长，因此在学习借鉴国外先进经验的同时，应不断探索研究，寻找适合本国国情的研究方法和治理措施。
参考文献
[1] 杨柳涛，刘莹.地下水污染防治技术方法进展[J].广东化工，2015，11.
地下水的基本概念范文3
1 绿色开采的内涵与技术体系
从广义资源的角度论，在矿区范围内的煤炭、地下水、煤层气(瓦斯)、土地以至于煤研石以及在煤层附近的其他矿床，都应该是经营这个矿区的开发对象而加以利用。
而原来对矿井瓦斯的定义是:“矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体”。而在矿井水文地质类型划分中认为:“根据矿井水文地质条件、涌水量、水害情况和防治水难易程度，划为……类型”。显然，上述概念将原本为矿区资源的瓦斯和水单纯作为有害物来对待是不合适的。
煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术，在基本概念上是从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各种资源;基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响;目标是取得最佳的经济效益和社会效益。根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，“绿色开采技术”主要包括以下内容:①水资源保护-形成“保水开采”技术;②土地与建筑物保护-形成离层注浆、充填与条带开采技术;③瓦斯抽放-形成“煤与瓦斯共采”技术;④煤层巷道支护技术与减少矸石排放技术;⑤地下气化技术。
开采引起环境与主要安全问题的发生都与开采后造成的岩层运动有关(岩体不破坏上述问题都不会发生)，因此，绿色开采的重大基础理论为:①采矿后岩层内的“节理裂隙场”分布以及离层规律; ②开采对岩层与地表移动的影响规律;③水与瓦斯在裂隙岩体中的渗流规律;④岩体应力场分布规律及岩层控制技术。
2 基于关键层理论的绿色开采技术研究与实践
采场老顶岩层“砌体梁”结构模型是针对开采过程中的矿山压力控制而提出来的。近年来，为了解决岩层控制中更为广泛的问题，提出了岩层控制的关键层理论。关键层理论提出的目的是为了研究覆岩中厚硬岩层对层状矿体开采中节理裂隙的分布及其对瓦斯抽放与突水防治以及对开采沉陷控制等的影响。因而，关键层理论将为绿色开采的研究提供理论平台。
开采后，随着关键层的破断，在该区域内地下水将形成下降漏斗。地下水位能否恢复，则决定于随着工作面的推进，上覆岩层中有否软弱岩层(事实上它是研究地下水渗漏的“关键层”)经重新压实导致裂隙闭合而形成隔水带。把地下水视为资源，必须形成保水开采技术，即开采后地表水暂时形成下降漏斗仍能恢复到原来状态的开采技术。底板突水是在采动和水压共同作用下底板破坏所致，因此，底板突水机理及防治研究应重视采动底板破坏规律的研究。岩层控制的关键层理论的原理可以用于采场底板突水治理研究中，即在采场底板隔水层中，找出起主要控制作用的岩层-隔水关键层，由此展开相应的力学分析。在采场底板突水事故统计分析的基础上，对无断层底板关键层的破断与突水机理及有断层底板关键层的破断与突水机理进行了研究，据此提出了底板突水预测预报的原理与方法，在淮北朱庄矿6313工作面底板突水危险性的预测预报中得到了应用与验证。
基于岩层控制的关键层理论提出:将保证覆岩主关键层不破断失稳作为建筑物下采煤设计的基本原则。为了保证建筑物下采煤既具有较好的经济效益，同时又确保地面建筑物不受到损害，关键在于根据具体条件下覆岩结构与关键层特征来研究确定合理的减沉开采技术及参数。确定覆岩中的关键层位置，掌握其离层与破断特征参数，是注浆减沉技术应用可行性分析、钻孔布置与注浆工艺设计及减沉效果评价的基础。从理论上来说，充填采矿是解决煤矿开采环境问题的理想途径。为了降低充填成本，基于岩层控制的关键层理论，提出了部分充填(条带充填)控制开采沉陷的思路:仅充填部分采空区，只要保证未充填采空区的宽度小于覆岩主关键层的初次破断跨距，且充填条带能保持长期稳定，就可有效控制地表沉陷。在关键层理论指导下，开展了多个矿井建筑物下条带采煤试验和巨厚火成岩下离层充填减沉试验，累计安全采出建筑物下压煤数百万t，取得了显著的经济与社会效益。目前，关键层理论正应用于多个矿井的建筑物下采煤实践。
我国煤层70%以上煤层的渗透率小于1×10-3 μm，这对我国开展煤层瓦斯采前预抽是极为不利的。正因为如此，我国已钻的200多口采前地面煤层气井中，稳产高产井很少，单井产量超3000 m3/ d的也只有约30口。而如何提高煤层采前渗透率是尚未解决的难题。实践表明，一旦煤层开采引起岩层移动，即使是渗透率很低的煤层，其渗透率也将增大数十倍至数百倍，为煤层气运移和开采创造了条件。因而，卸压煤层气抽放将是我国煤层气开采的重要途径。我国煤矿卸压瓦斯抽放工作一直在进行并取得了很大进展，但我国煤矿抽放瓦斯的主要目的还是为了采煤的安全，而不是将瓦斯作为一种有用的资源进行开采，大部分矿井抽放瓦斯未能利用而直接排放到大气中。目前，我国卸压瓦斯抽放总体上仍存在抽出率低及钻孔工程量大的问题，瓦斯总体抽出率仅为23%。如何基于岩层移动规律进行卸压瓦斯抽放方案的优化、提高瓦斯采出率将是我国煤矿卸压瓦斯抽放进一步研究的主要方向。基于岩层控制的关键层理论及煤矿绿色开采思想提出的“煤与煤层气共采”的基本观点为:将煤层气作为一种资源，充分利用采煤过程中岩层移动对瓦斯卸压作用并根据岩层移动规律来优化抽放方案、提高抽出率，在煤层开采时形成采煤和采煤层气两个完整的开采系统，即形成“煤与煤层气共采”技术，煤矿从采掘部署上把瓦斯抽放当作正规的开采工艺流程，从时间、空间与资金上给于保证，对抽放瓦斯进行利用。若在开采时形成采煤和采瓦斯两个完整的系统，利用岩层运动的特点将煤层气高效开采出来，即形成“煤与瓦斯共采”技术。关键层理论所得出的节理裂隙场分布规律将对瓦斯抽出技术有重要参考作用。将关键层理论及有关采动裂隙分布规律的研究成果应用于我国卸压瓦斯抽放的研究与工程实践，取得了以下主要成果:一是建立了卸压瓦斯抽放“O”形圈理论；二是理论与实测研究证明，上覆远距离煤层能充分卸压，其卸压煤层气可通过“O”形圈大面积抽放出来。三是试验研究表明，邻近开采煤层的下位关键层的破断运动对“导气”裂隙发育的动态过程起控制作用。
地下水的基本概念范文4
基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划项目（ncet-11- 0406）
作者简介：荣冠（ 1971- ），男，武汉大学水利水电学院副教授，博士，主要从事岩体稳定性研究及工程地质教学工作，（e-mail）rg_mail@163.com。
摘要：工程地质是水利类本科生的一门重要专业基础课，课程教学内容和环节丰富，难点较多，实践性强。如何在课堂教学和野外实践教学中有效提高教学质量是一个值得探讨的问题。文章详细分析了水利工程课程中的难点及教学中存在的问题，从课堂教学、实践教学、英文教学及课程考核等方面全面介绍了课程教学经验及改革探索。提出课堂教学应注重理论紧密联系工程实际，实践教学应注重培养学生动手技能和发现、分析、解决工程地质问题的能力，开展英文教学是培养国际人才的必然趋势，考核机制应全面反映学生的综合能力等观点。
关键词：工程地质； 水利专业； 教学研究； 理论教学； 实践教学
中图分类号：tv135；g642421文献标志码：a文章编号：10052909（2013）05011007工程地质是研究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，应用数学与力学理论和工程技术及方法解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[1]。工程地质课程是水利类本科专业的一门重要专业基础课程。水利水电工程建设是人类在认识自然的基础上改造自然并为经济建设服务的活动，进行水利水电工程建设首先必须了解自然环境和工程条件，而环境地质条件是与水利水电工程关系最密切、最重要的自然条件。
当前，中国工科高等教育人才培养主要目标是：培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[2]。工程地质课程作为水利类专业中一门实践性强的课程在凸显人才培养目标方面，更加突出工程地质理论和实践教学的必要性与重要意义[3-4]。
工程地质课程的教学分为课堂理论教学部分与野外地质实习部分。课堂理论部分主要讲授矿物岩石、地质构造、地质作用、地下水、岩体工程特性，边坡、坝基、洞室围压稳定性评价，工程地质勘察等知识。野外地质实习部分主要进行岩石及地质构造认识，风化、卸荷及河流地质作用研究，地下水及其作用研究，水利枢纽工程地质条件与问题分析评价等。
由于工程地质课程涉及的相关课程较多（矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、水文地质学、材料力学、岩石力学、土力学等），且这些课程多为地质专业课程。同时，工程地质课程实践性很强，但学生又缺乏实践经验和实践机会。因此，在有限的理论教学和实践教学时间内，如何合理安排教学环节，使学生扎实掌握工程地质相关概念及基本原理，并使学生初步具备分析工程地质条件及解决工程地质问题的能力，是一个很值得探讨的问题。根据笔者多年从事工程地质教学的经验，针对水利类本科专业工程地质教学，首先介绍学校工程地质课程的设置，然后分析课程教学的重点及难点，再从课堂教学、实践教学、英文教学、考核方式4个部分探讨理论与实践教学的改革思路，以期在提高教学效果、培养学生分析工程地质条件和解决工程地质问题能力方面有所收获。
一、水利类工程地质课程介绍
（一）水利工程地质课程设置
武汉大学水利水电学院最早可追溯至1928年创建的国立武汉大学工学院土木系水利组，学院现已成为国内水利水电高级人才培养的摇篮和科学研究的重要基地。一直以来，工程地质课程为水利各专业（农田水利、水电工程、河流泥沙、水文水资源）的重要专业基础课程。工程地质课一般在第五学期或第六学期开设，包括48 学时课堂教学和1 周的野外实习。课堂教材主要使用天津大学主编的《水利工程地质》（第四版）[1]，实验及野外实习采用武汉大学编写出版的实习教材[5]。
（二）水利工程地质课程内容
水利工程地质主要是研究水利水电工程建设中的工程地质问题。主要内容包括岩石及其工程性质，地质构造及区域稳定性，地表水流的地质作用及河谷地貌，地下水、岩溶及库坝区渗漏地质条件分析，岩体工程特性，坝基、边坡及洞室围岩稳定性分析，水利水电工程地质勘察等。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
荣冠，等水利类专业工程地质课程教学研究与改革探索
课程的教学分为课堂教学与实践教
两部分。课堂教学主要讲授地质学基础知识和水利三大类岩体（边坡、坝基及洞室围岩）稳定性分析基本理论。通过课堂教学力求使学生掌握工程地质学基本概念、工程地质分析基本原理和岩体稳定性评价基本方法。实践教学通过野外现场典型岩体、地质构造、地质作用等的直接观察和分析来增强感性认识、理解并深化工程地质理论知识，使学生初步具备分析工程地质条件和解决工程地质问题的能力。水利类工程地质课程教学基本内容可总结为地质学基础知识和岩体稳定性分析两方面，核心主线则是工程地质条件及工程地质问题的分析研究。课程室内外教学均是围绕该主线开展的。
二、水利工程地质课程中的难点及问题
（一）工程地质相关概念不易理解和掌握
对于水利专业的学生来说，工程地质课是他们第一次接触地质学知识。多数学生，尤其是来自平原地区的学生，缺少对地质现象的感性认识，这使他们更不易理解相关地质现象和地质作用。水利工程地质课程的开始部分主要讲述地质学基本概念，包括矿物和岩石的成因、成分及分类，内外力地质作用概念，产状、节理、断层、褶皱等地质构造，地层地史，地质图分析，区域稳定等。这些内容涉及矿物学、岩石学、地层古生物学、构造地质学等知识。这些概念和相关课程知识对于初学者来说完全是陌生的。例如：在分析沉积岩的石英砂岩与变质岩的石英岩区别时，一般学生很难从沉积作用和变质作用的成因角度深刻理解其矿物结晶程度、颗粒大小、矿物纯度、孔隙率等方面的差异。在现场分析褶皱构造时，不少学生容易把现代地形与褶皱形态混为一谈。实际上起伏的山脊为背斜，剥蚀的山谷为向斜往往是不对的，反过来，背斜核部易形成河谷低地，向斜核部则可能形成山脊。准确定位褶皱应根据现场垂直岩层走向观察结果，若有岩层按新老次序有规律地对称出现时，则可肯定有褶皱。然后根据岩层新老组合关系的分析确定褶皱的基本类型（背斜或向斜），进一步依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序判断褶皱的剖面类型和平面类型。但现场地层及其年代的划分，对于水利专业初学者而言是难以掌握的，况且岩层的产状及地层的划分往往又具有隐蔽性，因此，地质学基础概念往往是水利工程地质课程开始阶段学习的难点。（二）工程地质条件难以全面和深刻理解
工程地质条件指的是与工程建设有关的地质因素的综合，是自然历史发展演变的产物。对大型水利工程而言主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象（滑坡、崩塌、泥石流、风化、卸荷、侵蚀、岩溶、地震等）及天然建筑材料等6个方面。工程地质条件直接影响工程建筑物的安全、经济和运营管理。兴建大型水利水电工程，首先都要查明枢纽及库区的工程地质条件。不同地区的地质环境差异及水工建筑物类型的不同，对水利工程的影响也不同。教学中发现，学生对工程地质条件的复杂性认识不足，难以全面理解工程地质条件的内涵，这样自然导致对工程地质问题的把握不准。例如：西南水电工程主要集中在川、藏、滇、青等省区河流的深切河谷地区。该区域的自然地质环境十分复杂，相应地在此建高坝大库的工程地质条件也十分复杂。深切河谷往往首选高拱坝方案，此时地形地貌就是关键的地质条件，将直接影响工程高边坡的稳定与安全，同时影响并制约水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且为深覆盖层坝区，从坝基防渗及挡水建筑物安全的角度考虑多采用当地材料坝型，坝体防渗多为混凝土面板而非粘土心墙方案，这主要就是从天然建筑材料经济合理的角度考虑。
（三）对工程地质问题缺乏认识和实践经验
工程地质问题指的是工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。对大型水利工程而言主要包括坝基和坝肩抗滑稳定问题，坝基渗漏和渗透稳定问题，边坡稳定性问题，地下洞室围岩稳定性问题，水库渗漏、水库淤积、库周浸没、库岸再造，水库诱发地震等问题。工程地质学简单说就是分析工程地质条件，解决工程地质问题。因此，工程地质问题是课程的最终落脚点。不同水工建筑物由于对场地条件要求存在差别，其相应的工程地质问题也存在差异。实际工程中，全面揭示工程地质问题是有难度的，尤其是深层隐伏的地质问题，更是从浅表很难观察确认。目前对水利专业，工程地质课程一般在水工建筑物等专业课之前开设，许多学生对水工建筑物知之甚少，对水工建筑及枢
纽区可能会出现哪些地质问题更是难知一二。
例如：对水利工程三大坝型工程地质问题的分析。土石坝主要由粘土、碎石、块石等散体堆积而成，坝体允许产生较大的变形，它对坝基工程地质的要求较低，可以在软基和工程地质条件复杂的坝基上兴建。由于坝基河床地质条件多变，易出现过大沉降引起坝体裂缝、坝基渗漏和渗透变形问题，以及粉细沙层震动液化等问题。重力坝主要依靠坝身自重与地基间摩阻力来保持稳定。重力坝对坝基要求高，一般要求修在弱风化下部的岩基上。该类坝型最主要的问题就是过大变形或不均匀变形导致坝体裂开，软弱结构面组合形成深层滑移块体。拱坝主要通过拱作用传递荷载到坝肩，所以拱坝对两岸岩体的要求较高，而对河床坝基岩体要求相对要低。两岸拱座岩体应新鲜完整、无大断层，狭窄对称的“v”字形河谷是首选地形条件。此时应特别关注顺河向软弱结构面切割形成的滑移块体。由于学生在这一阶段对水工建筑物不熟悉，同时缺乏对三大坝型的现场感性认识，导致他们较难在合理评价相应工程地质条件的基础上深入分析潜在的工程地质问题。
（四）工程地质分析方法不易理解和熟练运用
由于工程岩体结构特征及力学特性的复杂性和不确定性，针对岩体变形与稳定性的工程地质分析方法主要是定性与定量结合，总体上是半经验半理论性的。针对实际工程，在较大程度上是以现场经验为前提，然后通过工程地质定性分析结合定量计算综合确定。工程地质的分析方法主要有工程地质类比法、图表法、室内外实验方法、力学模型定量计算法等。各方法都有一定条件和适用范围，即存在各自的优缺点。实际应用中宜将几种方法结合，互相补充。针对不同的工程地质问题，刚学习课程的学生对怎样合理选择分析方法缺乏经验，熟练掌握困难更大。
现以岩质高边坡稳定性评价为例，简要讨论工程边坡稳定性评价的基本思路。总体上边坡稳定性的影响因素包括地形地貌、岩体结构、地质构造、风化卸荷、水的作用、地震及构造运动和人类工程活动等。首先从经验上判断其稳定性主要从坡形坡高、岩体强度、坡体结构等直观判断，此时工程地质定性方法（如赤平投影）就是较好的方法。对于边坡浅表的变形及破坏情况，则主要考虑岩体的风化和卸荷程度，及其卸荷裂隙等的组合情况。对于边坡的整体及长期稳定性，则需通过详细的地质勘探，确定潜在的破坏模式和滑移边界，采用如三维极限平衡方法、有限元应力应变方法等计算其变形和稳定性。边坡变形模式及边界、结构面和岩体力学参数的确定是关键，同时还应合理考虑地下水及地震等因素的影响。所以对岩石边坡采用工程地质方法合理评价其稳定性是一项较复杂的工作，对于初学者来说是不易全面和熟练掌握的。
（五）工程地质实习和工程实践时间不足
工程地质教学来源于实践并回归于实践，其最鲜明的特点就是实践性强。教学实习和工程实践是巩固和加深地质理论知识的有效途径，是理论联系实际培养学生掌握科学方法和独立能力的重要渠道。地质实践教学的任务主要是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程问题，用已学到的理论知识观察分析现象，提出解决问题的方法与措施。例如：断层是工程地质学中的基本概念，但学生要理解断层的规模与工程特性、现场鉴别方法及其对工程的影响是较困难的。通过现场露头可以较直观地了解断层的三种形态类型及其基本特征，对较大规模的断层可引导学生从地形地貌不协调、地层的重复或缺失、伴生构造及构造岩、地表地下水的异常分布等方面来认识。在此基础上分析断层的级别、特征及其对工程的影响学生就容易理解和熟悉，然而由于教学时间及经费的限制，学生在实习和实践方面的机会相对较少。在有限的实习和实践时间内，如何合理安排教学实习路线及教学内容，让学生能够较好地掌握基本概念和原理，并初步具备分析和解决问题的能力，是目前水利工程地质实践教学中的一大难题。
三、水利工程地质课程改革探索
（一）课堂教学改革 1.突出重点分解难点
由于水利工程地质课程涉及较多概念和方法，同时关联较多课程，是一门综合性很强的课程。由于教学课时有限，要将所有内容都面面俱到地深入讲解，显然是不可取的。这就要求在讲授时有的放矢，合理安排教学内容，做到突出重点、解剖难点，始终把握地质学基本概念和岩体稳定评价两个主要内容，抓住工程地质条
和工程地质问题两条主线。这样可以使学生从较多的概念和方法中理清思路，把握课程主体框架。例如：在地质构造部分，阅读和分析平面地质图是重点，同时也是难点。平面地质图的阅读要求熟悉地层年代、产状、褶皱、断裂、地史等理论知识，同时需要结合具体工程分析不利条件及可能存在的问题。为此需要结合教学图件，详细分析褶皱、断裂等存在的依据，并讨论作为坝基或洞室的地质条件可能存在的不良地质问题。这样学生才能较快掌握地质图的分析方法及工程应用。
2. 理论联系实际
工程地质学的理论性较强，各种概念及分析方法较多。这些内容均源于地质作用和工程实践，在讲授课程时如只照本宣科，学生很难对一些抽象的概念及方法感兴趣，这样教与学的效果均较差。在教学过程中注重理论联系实际将是提高教学效果、提高学生学习兴趣的最好手段。例如：在讲授岩石和地质构造内容之后，学生对三大类岩石的特性及现场鉴别、具体的断层和褶皱构造的理解和分析仍是模糊的。笔者则以珞珈山为例，该地质体即为学生大学生活的环境，引导学生探寻珞珈山的岩石类型，以及是否存在断裂和褶皱。几乎所有学生都对此感兴趣，并乐于了解校园的地质情况。由此对珞珈山地层岩性进行介绍，在此基础上分析褶皱、逆断层及平移断层分布等。学生惊叹常在身边出露的岩石就是典型的石英砂岩，而校园内的樱花大道竟是一条逆断层。通过这个实例很好地将基本地质概念与周边的实际环境联系起来。
3. 传统与现代教学结合
水利工程地质课程内容较多、实践性强，而且课时有限，因此要求将传统教学与现代教学相结合，这样可以很好地发挥各自的优势。重要的概念及分析方法以黑板演绎并详细讲解，使学生的注意力集中，有利于学生对重点难点内容的深入理解和掌握。例如：在介绍层状岩层产状时，宜采用教学图件分步讲解，使学生切实理解走向、倾向、倾角的真实含义及实际意义。在讲解赤平投影原理时，则需按投影方法介绍点、线、面等的投影过程，使学生理解空间点、线、面与赤道平面投影的关系，这样结构面的空间产状与赤平投影图间的关系也就清楚了，后续运用其分析边坡稳定性也就简单易懂。水利工程地质课程涉及许多地质作用、地质现象及工程实例。此时多媒体演示则显示其优势，多媒体课件可提供大量信息，形象生动地展现自然现象及复杂事物，其效果是口头表达难以达到的，同时也可提高学生学习兴趣，节省讲解时间。课余时间鼓励学生通过国内外各种网络资源（特别是高校工程地质课教学资源）了解和学习相关工程地质知识，也可以用即时通讯方式解答学生的不同问题，利用现代网络资源最大限度地开展教学互动，让学生扎扎实实学好工程地质课程。
（二）实践教学改革
实践教学环节是保证和检验水利工程地质课程教学效果和质量的关键。要真正熟悉和掌握水利工程地质的知识及方法，各种不同类型的实习实践教学是必不可少的。以下从室内实验、校内现场教学及水利枢纽地质实习3个环节来介绍实践教学。
1.强化室内实验教学
武汉大学水利水电学院较早建成工程地质实验室。实验室主要有各种矿物、三大类岩石、古生物化石、构造模型、典型水利枢纽岩石、各种地质图件及影像资料。同时还配有偏光显微镜、gps 、电子罗盘、gis等设备和工具软件。目前实验室可以满足水利类专业本科教学要求。室内实验教学主要安排造岩矿物、岩浆岩、沉积岩及变质岩的认识。同时还讲授地质图阅读、罗盘及gps使用等教学内容。
以三大岩石的认识为例，这对于学生来说是难点，仅通过课堂讲解学生很难掌握岩石的特征和鉴别方法。在课堂讲授造岩矿物及三大岩类后，需要进行三大岩类认识的室内实验教学：学生按5人一组进行分组，每组学生提供三大类岩石标本各一盒。教师先复习岩石的成因、矿物组成、结构构造及分类等，然后以3种典型岩石为例分析矿物及结构特征，再分析其成因和类别。在此基础上让学生仔细观察各种岩石标本，由各组学生相互讨论以寻找鉴定矿物和岩石的规律和技巧。对学生的具体问题教师现场答疑，对相似矿物的鉴别、结构的理解等共性问题由教师总结分析。通过室内实验课教学环节基本可以使学生掌握常见岩石特征和鉴别方法，对后续现场实习具有重要意义。
2. 重视校内现场教学
武汉大学地处东湖之滨，校园内有珞珈山和狮子山，存在不少良
好的地质露头、各类地质构造较丰富。为配合基本地质理论知识讲授，笔者充分利用武汉大学校园内的珞珈山地区进行现场教学。该地区发育有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系等沉积岩，地层呈有规律的东西向条带状分布，呈现节理、断层、褶皱等地质构造。武汉大学水利水电学院从20世纪50年代开始，在珞珈山地区安排校内地质现场教学，实习路线从北向南横跨珞珈山，要求学生现场观察珞珈山地区岩石岩性、产状、风化、卸荷、隐伏岩溶、地下水露头、节理、断层、褶皱等现象。通过现场地质调查，学生可以理解地层划分及年代概念，熟悉产状的概念及测量方法，节理、断层及褶皱的鉴别和分析方法，最后独立完成简要的珞珈山地质调查报告。通过该单元的校内现场地质教学，可以进一步深化学生对基础地质概念和理论理解，培养学生独立分析和解决问题的能力。
3. 完善野外地质实习
（1） 水利枢纽地质实习目的与安排。工程地质野外教学实习是课程教学实践的最重要环节，目的在于巩固课堂所学的理论知识，使理论与实践紧密结合。通过对水利枢纽区地层、岩性、地质构造、地下水及外动力地质作用等的调查研究，使学生初步掌握野外地质工作的一般方法，了解水利枢纽工程地质条件及主要工程地质问题，熟悉地质报告编写及地质图件绘制的方法。实习教学包括路线教学、专题调研、现场讨论、内业整理等环节。通过现场调查、专题问题讨论、面试考查、实习报告编写等过程，培养学生野外地质工作能力和分析解决工程地质问题的能力。 （2） 野外实习区域及路线的选择。良好的实习区域与路线是满足工程地质野外实践教学要求的基础。实习区域应选择岩石类型及地层较丰富，河流地貌及水文地质现象发育良好，具备地质构造发育和风化、卸荷及边坡变形等外动力地质作用发育的地带。同时应具备典型的水利枢纽工程以便进行水利水电专业工程问题的分析讨论。在此基础上根据地层岩性及地质构造、河流地貌与地下水、边坡变形及稳定性分析、水利枢纽地质条件及工程问题等选择4～5条典型路线作为教学单元。路线选择注意地质现象的典型性及易识别性等特点，同时注意地质现象与工程实践的密切联系。
以武汉大学为例，从20世纪50年代开始，陆续建立了陆水实习基地、丹江口实习基地、韶山灌区实习基地等。2010年三峡工程建成后，又建立了湖北秭归三峡库区实习基地，选择茅坪至链子崖（郭家坝）、高家溪、泗溪、副坝大坝及永船等线路进行教学。三峡库区具有大量典型意义的地质露头，同时能够结合具体的水利工程建筑物（如大坝、副坝、高边坡等）进行工程地质条件与问题的分析。主要路线地层出露及地质构造较为齐全，风化、卸荷等动力地质作用和河流地质作用，以及地下水、岩溶等地质现象均有出露，能够满足水利类专业野外工程地质实习的要求。
（3） 野外实习环节及质量控制。整个实习期间每个教学单元要求有明确的教学内容。总体上要求完成：①典型剖面地层野外观察和描述，包括岩性、接触关系、产状及测量、岩浆岩和沉积岩及变质岩小构造观察、风化作用、地形图的使用等。②河流地貌及水文地质调查，包括河流侵蚀、堆积，河床、河漫滩及阶地观察，河谷边坡卸荷及变形，潜水露头，岩溶水，岩溶地貌等。③边坡变形及稳定性分析，包括典型卸荷拉裂体、崩塌体、滑坡体的现场调查，变形及破坏特征，边界条件，稳定性影响因素及评价，变形破坏成因，工程防护及治理方案等。④水利枢纽教学单元，主要侧重水利枢纽主要建筑物的组成及功能，大坝、副坝、高边坡、水工隧洞等主要工程地质问题分析。⑤资料整理及报告编写，主要是对现场观察的内容进行分析整理，按要求编写实习报告。
野外地质实习以小组为单位进行，实习过程要求分工明确、团结合作，现场特别强调纪律和安全。实习成绩评定综合考虑思想表现、组织纪律、操作技能、野外纪录、面试讨论及实习报告等。
（三） 英文教学探索
1. 工程地质英文教学意义
英语教学或中英文双语教学是目前本科教学改革的重要内容。基于高等学校培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型高素质人才的要求，高校对主要课程实行英文教学十分必要[6]。随着中国基础建设及能源等领域大规模工程的开展，在相应学科进行学术和业务交流已是基本要求。水利行业早已走出国门，承接或合作国际科研和工程项目。这就
求学生不仅有较高专业造诣，而且需要具备较好的英文文献阅读能力、语言表达和交流能力。
2. 工程地质课程英文教学实施
（1） 选定英文教材。工程地质英语教学，首先应选择合适的英文原版教材。国外出版的工程地质书籍较多，但适合国内水利专业使用的工程地质英文教材较少。这主要是国外很少有专门针对水利类的工程地质教材，多数教材是针对工程地质专业编写的。考虑到初学及课时情况，笔者建议采用tony waltham编著的《foundations of engineering geology》 （third edition）[7]，这本教材包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土力学特性、边坡、隧洞及采空区等，内容简洁，通俗易懂。其次，推荐f. g. bell编著的《engineering geology》（second edition）[8]作为主要参考书。这本教材内容较全面，包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土工程特性、地质勘查及洞室、边坡、坝基等内容。在工程地质英文教学过程，建议学生使用网络资源，国外知名大学有不少工程地质课程资料[9]可供参考，同时从《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等国际学术刊物学习有关论文及知识。由于专业需要，学生还需使用中文版的水利工程地质教材作为对照读物。
（2） 英文课件及教学。英语课堂教学主要采用多媒体方式，可提高讲授速度和效率。在制作英文教学ppt时，应尽量简洁明了、图文结合，英文一定要规范。对一些专业性强的知识（如专业术语）可适当加中文注释。授课语言主要为英语，对不易理解的内容可用中文解释。为了保证教学效率，要求学生课前进行适当预习。课堂上采取师生互动形式，提高学生英语表达能力。平时作业、小测验及期末考核均要求采用英文进行。授课教师自身英文必须熟练，首先是专业概念及术语的准确表达，其次是发音的准确。
（四） 课程考核方式
为更好开展工程地质教学工作，其中一个重要环节是课程考核。课程考核目的是考察学生掌握知识的情况及分析问题的能力，科学有效的考核方式可以充分发挥学生的主动性和能动性，从而提高教学效果和质量。目前水利工程地质课程包括室内教学和野外实习两个部分，一般是独立考核。其中室内教学部分主要考察地质基本知识及水利工程相关岩体稳定性评价方法的掌握情况，成绩主要由平时作业、课堂小测验、专题讨论及期末闭卷考试组成，要求学生以掌握地质知识和工程问题分析方法为主，鼓励平时交流讨论，避免考试突击的学习方式。野外实习考核主要考察学生基本技能的掌握情况，侧重考核问题的分析理解能力，从现场主动性、操作技能、综合分析、面试讨论、实习报告及组织纪律等方面综合评定。
文章总结笔者多年教学实践经验及课程改革探索供高校同行参考，以期在提高水利工程地质教学质量，提高学生学习积极性和培养学生创新能力方面发挥积极作用。
参考文献：
[1]崔冠英， 朱济祥. 水利工程地质[m]. 4版. 北京： 中国水利水电出版社， 2008[2]中华人民共和国教育部. 关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见（教高[2011]1号） [eb/ol].（2011-01-08）.
[3]王哲， 陈东瑞， 张勇. 土木工程专业工程地质课程实践教学方法探讨[j]. 高等建筑教育， 2010，19（4）： 125-127.
[4]程建军， 王海娟. 水利类本科专业工程地质课程教学探索[j]. 高等建筑教育， 2012， 21（3）： 98-100.
[5]杨连生， 王涛， 李宏明. 水利水电工程地质实习指导书[m]. 北京： 中国水利水电出版社， 2008.
[6]黄雨， 卞国强， 叶为民. 土木工程专业工程地质学双语教学改革探讨[j]. 高等建筑教育， 2009， 18（2）： 97-101.
[7]tony waltham. foundations of engineering geology[m]. third edition， spon press， 2009.
[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数据、地理名称和地理名词。按会考考试要求，它可分为记忆和理解两个层次。不同层次的地理概念用不同的方法进行复习。
1.记忆层次的地理概念借谐音巧记。记忆的概念是指对基本地理事实材料的记忆或再认。借谐音记忆， 能激发学生的兴趣，变死记硬背为巧记乐记，提高学生记忆能力。
2.理解层次的地理基本概念，用图表与举例加深理解， 提高学生思维能力、分析能力、知识迁移能力。
（1）重要比例数据用归类法；
（2）重要的地理名词用举例法；
（3）相对和绝对的地理名词用图解法。
二、演变过程
地理事物的演变主要包括地理事物时间演变、结构演变、数量演变。虽然这些演变过程是千变万化的，但都是有序可循的。
1.时间演变用序列化 即将事物演变过程按时间先后排列， 如地壳演化史为太古代元古代古生代 中生代新生代序列。再如植物进化过程、动物进化过程、大气热状况过程、工业布局类型变化趋向等事物均可序列化，以提高学生的记忆能力。
2.结构演变用图示法 即用复合图去表象抓实质， 如下褶皱与断层构造剖面图，分析：①从地质构造上 看属背斜的，②从地形上看属外力作用而成的山岭，③钻煤井、找泉水，④修建水库、铁路要注意的问题等。 这样，抓住了地理事物结构演变的实质，就能避免被表象所迷惑，再如地壳结构与地下水示意图、海底扩张与六大板块构造图、世界和中国能源消费构成变化等均可用此法。图示法可以提高学生读图分析问题和解决问题 的能力。
3.数量演变用文换图法 即将地理事物量变的文字陈述转换成图表，揭示地理事物演变的基本规律（趋势）。
三、基本原理
地理基本原理主要包括地理事物的特点、成因和规律。它们虽有着密切关联，但按会考考试要求则有所侧重。
1.地理事物的特点用归纳比较法
许多同类地理事物的特点既有共性又有差异，用归纳比较法区分它们的异同。如冷锋与暖锋天气特点，归纳比较可抓住其异同点。
再如恒星和星云、气旋和反气旋、降水类型、两类地下水、煤炭和石油、二战前后国际人口迁移等地理事物特点都可用此法。这样，有利于学生巩固知识，提高区分事物共性和差异特点的能力。
2.事物的成因用知识结构图表以果导因法
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关系知识结构图：
显而易见四季更替的直接原因是正午太阳高度和昼夜长短变化，而根本原因是黄赤交角的存在，因此四季 更替是多因一果。但相对黄赤交角来说，则是一因多果，因图表内的这些现象均由黄赤交角引起的。同时，由于正午太阳高度变化和昼夜长短变化又会导致地球上物影、日升日落时刻、温度带等现象的变化，归根结底都是黄赤交角的存在。再如大气水平运动、气温变化、全球淡水危机、自然资源破坏、我国计生工作的重点在农 村等等事物的成因都可用此法。知识结构图表能揭示地理事物的因果关系的内在联系，有利于提高学生分析和应用问题的能力及知识迁移能力、发散思维能力。
四、空间分布
地理事物的分布包括自然地理中事物分布规律和人文地理中地理事物的空间分布。前者是地理基本规律复习，这里着重于地理事物的空间分布。这部分内容是学生薄弱的知识，复习时务必加强读图与填图的训练。
1.地理事物大空间一盘棋即世界和我国的主要地理事物分布集中在同一课时复习，似下棋逐一定位。 如我国的自然保护区、重点能源基地、矿产资源、商品性农业生产基地、主要工业中心、特大城市等地理事物 ，首先师导生填――定位，然后教师批改，错误的地方下一课时予以纠正。世界地理事物分布也同法。这样，能强化地理事物的空间分布，有效提高复习效果。
2.同类地理事物分布一线连即在地物大空间一盘棋的基础上，将同类地物以江河、沿海、铁路线、特殊线等线索加以串联。如用长江干流由上而下将钢铁基地、特大城市、大型水电站等各自连起来；长江流域由上而下的自然保护区、商品粮基地等各自连起来。这样，有利于提高学生空间思维能力，提高地物空间排序判断能力。
3.地理事物小区域分割即在地物大空间一盘棋的基础上， 将一个或几个省区轮廓图分割出来，要求学生判读图。
地下水的基本概念范文6
【关键词】建筑基坑；基坑监测；安全‘支护结构
一、基本概念与基坑监测的重要意义
（一）基本概念
建筑基坑是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施称为基坑支护结构。基坑支护结构可分为自立式挡土体系和围护墙体加水平支撑挡土体系。自立式挡土体系包括放坡开挖、土钉墙、混凝土搅拌桩重力坝等；围护墙体加水平支撑体系包括smw桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等加水平支撑。
基坑监测是指在施工及使用期限内，对建筑基坑及周边环境实施的检查、监控工作。基坑监测主要包括：支护结构、相关自然环境、施工工况、地下水状况、基坑底部及周围土体、周围建（构）筑物、周围地下管线及地下设施、周围重要的道路、其他应监测的对象。基坑工程监测技术是一门综合性很强的技术，它以土力学、结构力学、及岩土工程设计理论和方法等学科为理论基础，以测量学、仪器仪表、传感器、计算机等学科为技术手段，同时还融合了施工工艺与工程实践经验。
随着城市化进程的加快和建筑水平的提高，基坑工程在总体数量、开挖深度和使用领域方面得到了高速发展。基坑工程的特点总体来说表现为：支护类型多样；岩土及周边环境复杂；开挖面积及深度越来越大。
（二）基坑监测的重要意义
1.能为信息化施工和优化设计提供依据
在基坑工程中，工程的实际工作状态与设计工况往往存在一定的差异，设计值还不能全面、准确的反映工程的各种变化；
对于复杂的大中型基坑或环境要求严格的项目，往往难从已有的经验中得到借鉴，也难以从理论上找到定量分析、预测的方法，需要依赖于施工过程中的现场监测。
2.能为基坑支护结构及周边环境安全提供保障
在城市中深基坑工程往往处于密集的既有建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程附近，所以在基坑开挖和施工过程中，支护结构体系、邻近建筑物及道路管线的安全性、稳定性显得尤为重要。如果处理不当，不仅将危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建构筑物、道路桥梁和各种地下设施，造成巨大损失。
3.是发展基坑设计理论的重要手段
现有的基坑支护结构的内力变形计算的方法很多，如等值梁法、连续介质有限元法以及弹性地基杆系有限元法等等。等值梁法把围护结构简化成两根梁进行计算，显然不能准确计算围护结构的位移，是典型的强度控制设计方法。随着计算机的普及，有限元兼有广泛通用性和灵活性，可模拟复杂的施工过程，成为一种很有前途的基坑设计计算方法，但目前连续介质有限元法由于土的本构关系尚在发展中，缺乏真实反映土的应力应变关系的本构模型，以及计算参数难以准确确定，也不能准确计算出支护结构及土体的位移。杆系有限元法作为一种计算方法具有概念清晰，计算简单，计算参数较少，受到基坑工程设计人员的青睐。但现有的杆系有限元法的计算参数的取值因为众多复杂因素的影响尚没有较好的计算方法，取值多凭设计者本人的经验，因而计算结果与实际差别较大，计算结果不稳定且精度很低，不能满足对变形要求较严格的、大型复杂的基坑工程的设计要求。
