发布时间:2022-06-28 08:16:58
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关键词:水文地质;环境地质;地质构造
中图分类号:P641文献标识码: A
一、水文地质勘查区应勘查的主要地质问题
水文地质指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水资源及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。随着科学的发展和生产建设的需要,水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来,水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透,又形成了若干新领域。
1.平原区
(1)查明不同地层的透水性、富水性及其变化规律,并进行含水层(组)分;(2)获得主要含水层(组)的水文地质参数;
(3)查明各含水层(组)水理性质、水力联系及水化学变化规律;
(4)查明局部和区域性隔水层的分布、埋深和厚度变化规律;
(5)咸水体空间分布范围及咸水体与淡水体的接触关系;
(6)基本掌握地下水动态变化规律;
(7)查明地下水的补给、径流、排泄条件和地下水系统;
2. 丘陵山区
(1)查明不同地层岩性的透水性,富水性及变化规律;划分含水层(组带)和地下水类型;
(2)找出各类构造对地下水埋藏、运移与富集的控制程度、区域储水构造、断裂带和裂隙密集带的导水性,含水性和富水地段;
(3)详细调查风化带的蓄水条件,层间水的埋藏条件与补给来源以及岩体岩脉在围岩接触带的储水条件;
(4)中新生代红层广泛分布区应着重调查岩溶层的分布与富水性,地下水在垂向上水化学分带和咸淡水界面及其水化学异常,注意是否有盐卤水分布;
(5)注意山区河谷平原及山间盆地内第四系潜水及承压水的调查,查明主要含水层(组)的分布水量、水质、埋藏条件及动态变化。基本查明地表水和地下水之间的关系。
3. 岩溶地区
(1)棵露岩溶地区要查明地下河的分布和其它各种岩溶水点的水位、流量动态变化,圈定地下河补给和分水岭位置,选择有代表的岩溶水点进行连通试验,确定岩溶水在各通道之间与地表水之间相互转化条件和补给关系;
(2)覆盖型地区要查明主地下通道位置及埋藏情况或岩溶发育带,圈定出富水地段,对水质水量作出评价,还应了解覆盖层中含水层与下伏岩溶含水层之间的接触关系水力联系及岩溶地下水的承压状态;
(3)埋藏型地区应查明各岩溶含水层的埋深、厚度及水量水质;分析补给与排泄方式和范围,圈定隐伏储水构造。
4. 滨海地区
(1)查明咸淡水分界面以及淡水含水层或透镜体的分布范围,埋藏、补给、径流、排泄条件,水质水量及动态变化规律等;
(2)地下水、河水、海水之间的水力联系和补给排泄关系;
(3)在岛屿和海岸带地区应调查海水入侵范围。潮汐对地下水的影响,查明地下淡水富集带
5. 黄土地区
(1)分析地貌、地质结构的基础上,进行地下水类型的划分;
(2)黄土丘陵区,着重调查支沟沟头掌形地的汇水范围与储水条件及下伏基岩是否分布可供开采的含水层;
(3)黄土塬区着重调查上层滞水的分布下伏第四系含水层的埋藏条件与富水性,并了解补给排泄条件;
(4)河谷平原重点调查潜水承压水富水性的变化及富水地段分布;
(5)调查咸水形成与淡水透镜体的分布
6. 冻土地区
(1)查明各含水层(组)的水文地质特征、冻土层上水层间水及层下水的分布和埋藏条件及其之间的水力联系和补迳排条件及水量水质的变化;
(2)注意调查由冻土层下水或其他承压水出露所形成的泉(包括矿泉与热矿泉水)的分布及控制因素等
二、环境地质勘查区应勘查的主要地质问题
“环境地质”一词最早出现于20世纪60年代末、70年代初一些西方工业发达国家的文献中。那时这些工业发达国家,已感到环境问题迫切性,开始把滑坡、泥石流、地面沉降、城市地质等问题研究列为环境地质研究的范畴。1982年再版的Michael Allaly主编的《环境辞典》中,将环境地质一词定义为:应用地质数据和原理,解决人类占有或活动造成的问题(如矿物的采取、腐败物容器的建造、地表侵蚀等的地质评价)。环境地质在我国出现和使用较晚,但也是随着一系列严重的环境问题(如环境污染、地质灾害等)对生产、生活的影响愈来愈突出而提出的。
1.平原区
(1)对于因人类工程、经济活动所产生的环境地质问题,如地下水污染、地面沉降等应进行专门调查,初步查明其分布、规模、程度,分析其主控因素,作出初步评价预测;
(2)调查地方病的发生及分布范围,提出防病措施;
(3)对天然水质不良区进行划分
2. 丘陵山区
(1)着重调查由于人类工程经济活动引起的环境地质问题,(地下水污染、水土流失崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、诱发地震等),查明分布、发展程度或规模,产生条件、原因对其发展趋势作出预测和评价;
(2)调查地方病分布范围、病因,并提出防治措施;
(3)对天然水质不良区进行划分
3. 岩溶地区
(1)着重调要矿山大型遂道等地下工程产生变形层位、高程构造条件与岩溶水活动的作用;
(2)调查地下河洪水可能对建筑物的影响和淹没范围;
(3)对水库渗漏条件作出评价;
(4)岩溶矿区应研究供排水结合的可能性;
(5)对岩溶地下水污染进行评价;
(6)对天然水质不良区进行划分。
4. 滨海地区
(1)海水倒灌对水质的影响;
(2)地下水污染情况和原因;
(3)地方病的分布、病因及防治措施;
(4)地下水过量开采与区域降落漏斗形成发展,地面沉降与塌陷问题的影响及预防措施;
(5)对天然水质不良区进行评价
5. 黄土地区
(1)注意地方病的分布范围与地质、水文地质环境的关系,探讨致病水的水化学标志;
(2)注意研究地裂缝等环境工程地质问题的形成、分布与发展趋势
6. 冻土地区
对地方病的分布、病因进行调查评价,提出防治措施
三、环境水文地质评价
1.通过对普查区的环境水文地质条件、特征的研究,掌握地下水质量变化规律及可能引起的环境水文地质问题,从而控制地下水污染,提出合理开发利用及保护地下水资源与地质环境的措施。
2.地下水环境质量评价,主要对那些以地下水作为供水水源的城市或工业区进行,并以地下水和地质环境的质量变化为重点。在调查的基础上,收集有关地下水水质监测,地下水污染现状等资料进行综合分析,按环境水文地质条件类型来进行。
3.地下水环境质量评价一般只进行基础评价(或称背景值评价)和现状评价。
(1)主要是对地下水没有遭到急剧破坏的近似于天然状态(或大规模开采之前)地下水物质组分及其介质环境背景状况进行评价。
(2)现状评价,随着地下水大规模的集中开采和人类活动对地下水水质的影响,以及可能发生的环境水文地质问题,较系统地对工作区的环境水文地质问题作出半定量的评价。
4.评价方法可根据各地具体情况而选择,如背景值对比法,污染起始对比法,饮用水标准对比法,环境水文地质制图法,水质数学模型法等。
结语
现在科研人员在水文地质以及环境地质的研究上投入了越来越大的精力并且各国的地质调查局等部门也投入了大量的财力、物力但是今后的发展对于当代水文地质学家以及环境地质学家的挑战是非常严峻的。由搜集来的论文和我国对比可看出国外科学工作者对于某个问题的研究进行的比较深入各种地质条件了解得都非常细致范围却不一定大。而国内大多数的研究似乎包含的内容较多一些范围更大一些但并不深入。国外的研究实用性较强一般是针对一个具体问题进行研究、解决而国内的研究在实用性方面需加强我们应在这方面做出努力。
参考文献
[关键词]水工环 地质勘察 技术
中图分类号:P641 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)01-0285-01
水工环地质学科与岩土工程两个专业学科的理论体系核心是通过原始的分散型、局部性水文地质、工程地质理论成果革新,然后随着生产力与科学技术的发展,形成了普遍性,全局性,集中型科技创新与发展,并得到了高度综合与集成而形成的当代水工环地质与岩土工程学科。水工环地质与岩土工程学科技术的理论发展历程,则由水文与工程地质―环境水文与环境工程地质―岩土工程地质―生态水文与工程地质―生态岩土工程地质的全过程,当代水工环地质与岩土工程学科技术应用于土木工程建设的全过程中。水工环地质与岩土工程地质学科理论实践于各工程建设领域并相互渗透,互补应用。因此,水工环地质与岩土工程理论的应用体系是一脉相承的。两学科不仅是不可分割的两门相关相同专业类,而且在国民建设项目中两类专业相互依赖生存。工程建设的属性统归为水土岩三者之间内在的性质,例如:利用地下水资源作为工农业及居民供水,需依托地下水储存空间在岩与土中的立体空间分布和适宜的地质条件来满足地下水的生存和开采利用。又如:城市人口居住密度加大,迫使城市向空中发展,则加大了高层及超高层建筑群的高密度开发,宜选择满足地基荷载的承受能力优良的工程地质与环境工程地质条件。涉及岩土工程与水文及工程地质相关领域极为广泛,例如:城市地下建筑基坑中的水文及工程地质问题,需要各项试验结果优选计算参数,供基坑设计与施工使用。与地下建筑相关的地下水的抗浮问题,建筑物地下基础的岩溶地下水的防治与治理问题,矿山开采的边坡稳定及矿床开采的充水影响问题,大江大河及水库大坝防渗及岩土体的结构稳定问题,湖泊淤积治理问题,抽取地下水引起的地面沉降问题,铁路、公路、桥涵、以及过山、过江、过海的地铁隧道等建设工程遇到的岩溶、软土、冻土、崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、等环境地质灾害问题,都是紧密依靠当代水工环地质与岩工程学科基础理论与实际相结合进行解决。也是水工环地质与岩土工程学科面向社会发展的需要。
1、水工环地质的概述
水工环地质调查和研究与人类的生存有着密切的关系,特别是在全球环境变化和被社会经济环境可持续发展的推崇的大背景之下,各国都将其引入更广阔的空间。伴随着不断变化和发展的全球经济、资源、环境,各国对地质调查工作的方向和部署都进行了调整,相对的,发生巨大变化的还有水工环地质调查研究的内容。水文地质、工程地质、环境地质的界限在传统意义上被打破,现在发展的趋势就是对水工环一体化的研究,它的服务领域越来越广泛,信息量大、功能多样的态势不断出现,环境地质学日益突显其重要性。
2、水工环工作存在的问题
尽管水工环地质工作一直处在国家、社会与国民经济发展的前沿,但是仍需“更加紧密地与国民经济与社会发展相结合,更加主动地为经济与社会发展服务”。目前,在水工环地质调查工作中尚存在如下亟待改进和加强之处:
(1)大调查队伍不健全:为了适应地质工作由资源型向资源+环境型转变,中国地调局机关成立了水工环部,极大加强了水工环地质调查工作的管理能力。老一代地质工作者仍然是地质大调查的主力,而目前尚未培养出足够多的具有较高战略分析和综合分析能力的中青年骨干队伍。?
(2)国家层次的地调项目不够:目前水工环大调查项目几乎涉及各个领域,覆盖全国,但是,由于经费投入明显不足,因此,像“400个县市地质灾害调查与区划”,“鄂尔多斯周缘地下水”,“长江中下游水患区环境地质调查”等反映国家意志,具有较强公益性、战略性和基础性的项目不多。应该按照“有所为有所不为”的原则,对水工环地质工作全面规划,使有限的资金产生更大效益。?
(3)成果转化亟待加强:“长江中下游水患区地质环境调查”、“黄河中下游地质环境调查”、“首都圈地区环境地质与水文地质调查”、“塔里木盆地地下水资源勘查”等许多项目已在实施并取得初步成果,应该尽快将水工环地质调查成果推向社会,力争参与到这些地区社会与经济发展建设计划中去。
3、水工环工作的建议
(1)工作部署原则:水工环地质大调查工作部署原则,总体上必须以副总理提出的“一个根本转变,两个更加”作为开展工作的战略方针,以寿嘉华副部长提出的“四个定位,五个提升,九个部署”为工作重点,它要:①更加主动地为社会和国民经济发展服务。水工环地质工作是在国家经济建设中诞生的,随着国家经济建设的飞速发展而迅速成长壮大。②全面提升调查水平,更加代表国家意志。③应具超前意识,并服务于全过程。因此,应该及早开展以生态环境地质为主题的三峡库区地质调查,重点了解库区第四纪地质与库岸变迁、移民迁建区人工开挖与地质灾害、25°以上斜坡地与生态环境保护等问题。?
(2)加快战略和规划的制定;以水工环发展战略思想为指导,尽快完善我国水工环地质调查规划,真正体现国家意志,并以此作为编制实施计划和项目申请立项的依据,通过数年的努力,真正使我国水工环地质工作提升到新的水平。
4、水工环研究中新技术、新方法的应用
(1)地理信息系统(GIS),地理信息系统作为一种应用技术是以处理空间数据为基础的,而地质信息的特点决定了使用GIS技术的优越性,从而使该项技术在地学的各个领域得到了广泛的应用。
(2)遥感技术(RS),遥感技术在水文地质、工程地质以及新近形成的环境地质学科中近30年的应用,走过一个从定性评价到半定量、定量评价,从指示要素分析到计算机模型模拟,从单一解译到综合方法互补等阶段,充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费,且具有多时相动态监测等优势,广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线(址)、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。
(3)物探技术,由于物探技术能提供多种描述地质材料的物理参数并具有速度快、成本低和不破坏地质环境的优点,在水工环勘查的历史上已经得到了广泛的应用。近十几年来,在时空域内利用高分辨率技术勘查地质目标的成功,使水工环物探勘查技术取得了长足的进展。
(4)水质测试技术,目前国内外的实验测试手段,从分析原理划分,大致可分为两大类:即化学分析法和物理分析法。这两类分析方法之间并不是相互孤立和对立的,在实际分析工作中,应根据具体情况和要求,综合考虑仪器分析和化学分析的特点,扬长避短,选用适当的分析方法。这就要求分析化学工作者必须同时掌握好这两类分析方法。这种分析方法是以物质的物理、物理化学性质(光谱及电化学性质)为基础并使用特殊仪器进行分析的测试方法。目前在水、工、环测试中主要应用以下各类方法:原子吸收光谱分析法、发射光谱分析法、原子荧光光谱法、电化学分析法、色谱法和同位素测试。
5、结束语
水工环地质与岩土工程两个专业学科都是地球地质大学科的支学科,两个支学科的共同持点与目标相互一致,都是怀抱地球,面向大自然,为地球的永生及人类与大自然生命的存在,用自身的科学理论与工程实际相结合去了解自然与改造自然。这就是本行学科共同持点与目标。水工环与岩土学科的理论体系一脉相承,互为一体,谁也离不开谁,同属自然科学。用学科过硬知识与技术解决工程建设中的实际问题,学科的理论体系还得依靠多支学科合作,进一步发展,技术创新,理论创新,水工环与岩土工程技术工作的理论与实践水平都将有新的重要突破。
参考文献
【关键词】小组报告 地学基础课程教学
【基金项目】重庆市研究生教育教学改革研究项目(yjg143038):研究生创新能力与学术规范教育平台课程的实践与改革。
【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)06-0249-02
一、地学教学中存在的问题
1.地学的学科特点
地学是指有关地球科学的所有学科的统称。除具有与其他基础自然学科的相同之处外,地学还具有其独特的学科特点:(1)地学研究内容的复杂性,既包括物质的复杂性,从基本离子到地球构成,从有机分子合成到生命演化的物质运动;也包括四维的时―空性,从毫秒到十亿年,从纳米到星系的大跨度时―空纬度;(2)既有放之四海而皆准的地学原理的普适性,又有各地域演化的独特性;(3)由于人类日益强大的改造能力,人―地关系已经不再是一城一地的环境污染问题,而是成为威胁到整个地球环境的全球问题,如碳循环与全球变暖。
地学基础课是包含地球科学内容的基础学科。在笔者所工作的教研室把《普通地质学》、《矿物岩石学》、《构造地质学》、《水文地质学》和《地貌学与第四纪地质学》等作为地质基础学科(以下所致地学基础课均为上述课程)。除地学课程的上述特点外,现存的部分问题也使地学基础课的教学具有一定的难度。
2.存在的问题
地学是以整个地球为研究内容的学科,面对纷繁复杂的信息,必需经过对描述对象进行哲学意义的抽象剥离和数理分析,才能获得有效认识。而目前的中学教学体系既没有基础哲学的讲授,也缺少科学思维训练。这使得学生在大学一年级学习《普通地质学》课程中各种地质现象时,即使经过适度引导,也无法形成知识框架体系,疲于堆叠扑面而至的海量信息。
现有的中、小学教育方式,形成了以家庭和校园等人造建筑为主要环境的生活模式。这种成长于人造环境的圈养式生活方式从情感上割裂了人与自然的关系,致使相当数量的学生带着对自然的陌生和恐惧感,参加本来就不多的实地考察,不能放松体验和形成直接感受,因此也无法获得应有的感性认识,这为进一步提升为理性认识造成了先天的障碍。
以高考为目的的高中教育体系中,地理被划归为文科,而在高等教育中与地学相关的专业,基本上都是接受理科高中毕业生。根据笔者的部分学生讲述,在其高中阶段,除会考内容外其余内容基本不做讲授。这使得相当部分学生缺乏基础地学知识,如不能阅读地图,甚至不能理解方向。
此外,在教育部宽口径、厚基础的培养模式号召下,如何在上述条件下和基础课程总学时降低的趋势下改善教学效果,成了摆在授课教师面前的一道难题。
二、把小组报告引入课堂的尝试
为了克服上述问题,笔者及同事们进行了把小组报告引入地学基础课程的教学尝试,并取得了一定的结果,在此简要介绍。
本文中的小组报告是指,由学生自由成组、自由选择与课程相关的题目,主动通过图书馆和网络收集信息,分析整理后形成文字报告或幻灯片,在课堂上展示和问答的学习形式。笔者及同事们在所讲授的《普通地质学》、《矿物岩石学》、《水文地质学》等地学基础课上,进行了学生小组报告的教学改革尝试。
1.时间上的保证
在所讲授的三门课总学时超过120学时的条件下,每次大课第二节课的前5分钟为学生进行小组汇报时间。短时多次,既保证了更多小组的参与机会,也由不同面孔给学生带来新鲜感。从学生表现来看,小组报告形式提高了上课的注意力。
2.在机会上的保证
每个小组一般可分为4-5人。较小的组员人数,给更多的学生参与锻炼的机会。给学生更多的语言表达和逻辑训练的尝试,也使学生更快地适应校园生活和今后走上工作岗位打下能力基础。
3.题目选择的自由
关于题目选择,只要求和本课程相关即可,一般要求为以讲过内容为基础,以便同学们能够理解。从学生的题目选择来看,如在《普通地质学》中,内容大多为孤立的知识点,随着课程深入,学生题目选择逐渐趋于更高综合性或更深的描述和解释。题目难度的提升可以理解为学生的对知识消化后,在广度和深度上逐步提高的表现。给予学生题目选择的自主性后,对个别兴趣点的深入挖掘,不仅在内容对课堂内容进行了有益的补充,也在形式上影响了其他同学学习的积极性。
4.本课程的综合报告
此外,在课程期末考试前后,另要求学生进行一次综合小组报告。要求以小组某一成员的家乡为对象,以课程内容为分析工具,描述和分析其地质现象的形成和演化。综合小组报告与课间小组汇报不同,人数更少,一般以3-4人分组,时间延长为10分钟,并安排问答环节。由于该次综合报告被计入课程总成绩,学生参与较为积极,取得效果也较好。因要求和形式的安排,学生们称之为模拟答辩。
三、成果和存在的问题
经过笔者和同事们自2011年开始在课堂中引入各种形式的小组报告以来,取得了一些成果,也发现了一定的不足。现总结如下:
1.针对地质学原理理解不足,缺少足够的野外实习时间
小组报告以学生的家乡为研究对象,这既为作报告的学生提供了研究自己家乡的机会,也给其他同学学习了解其它地域提供了窗口。使学生能够更好地理解地学原理的普适性和区域的差异性。
2.根据学生信息收集能力较低,对网络信息不能有效甄别的现状
课堂上下补充讲授学术搜索引擎的使用,如百度学术、谷歌学术等。对图书馆资源的利用,讲授图书分类体系和电子数据库的使用,如本大类图书编号,和CNKI和维普等电子资料的利用,既提高小组报告中的科学水准,也为高年级撰写论文提供基础训练,同时提高了图书馆资源的利用率。
3.针对学生良莠不齐的计算机水平,要求在小组报告中使用Word、PowerPoint等常用的办公软件
经过三个学期的学习,学生通过自己制作和他人的错误中(课堂小组报告后进行的约1分钟点评)吸取经验,不断提高软件水平。同事反馈在历届毕业答辩中,经过小组报告训练的学生无论毕业论文(设计)的排版和幻灯片的设计制作,都表现出了质的提升。事实上,这在小组报告的进程中亦可见提高的迹象。
4.由老师主动的知识灌输,变为学生参与的主动学习
改变以往以体系完整为重的知识传授模式,强调学生参与感受的主动学习模式。强调能力培养,“授人以鱼不如授人以渔”,逐步培养学生主动学习的习惯和能力。
由于引入小组报告教学方式,目前还只是教学尝试阶段,不可避免的存在了一些问题:
(1)小组间差异较大。有的小组内形成了互帮互助的学习风气;同时个别小组中,也存在“搭车现象”,即坐享其成,完全交由同组组员完成的。这在一定程度上挫伤了学生的积极性。
(2)在报告中,可见较为严重的抄袭现象和对于网资源的利用不加标注的剽窃。但考虑到学生的实际情况,承认这是学习过程中必要的模仿阶段;但同时也严厉指出尊重他人劳动的必要性,剽窃的违法性。并注意在不同阶段中鼓励和告诫的引导比例,既鼓励其主动性,又不挫伤其积极性。
参考文献:
[1]余成.结合地方特色改进地学类课程的教学工作. 科学咨询(科技・管理). 2014(9). P5.
[2]侯沛勇.厚基础 宽口径 强能力 高素质.科技・人才:市场.1997(1). p25
论文关键词:稀土矿,原地浸出回收率,措施,环境
广西崇左市六汤稀土矿属于南方离子吸附型稀土矿床,采用先进的原地浸出工艺进行开采。主要应用矿床中的稀土离子具有可交换、吸附的特性,在浸出液的作用下被交换吸附出来,达到开采利用的母的。原地浸出工艺涉及矿床地质学、水文地质学、采矿、选矿、冶炼、化学、流体力学、环境科学、安全科学等多专业的综合性学科。在开采过程中不破坏地貌、不产生矿石搬运、不产生排土问题,直接从矿床中回收有价金属,属于绿色开采工艺。根据其开采工艺条件,在生产过程中,依然存在着如何提高回收率及更好保护环境的问题。本文就崇左市六汤稀土矿开采过程中对回收率及环境影响的影响因素进行分析并提出解决的方法。
1、崇左市六汤稀土矿的开采工艺
本矿山采用原地浸出工艺,其工艺技术路线为:网井布液、静压渗液、负压封底、综合收液:即将浸矿液通过网格布置的注液井注入天然埋藏条件下的风化矿体;浸矿液在静压渗浸条件下,在渗流场中渗透,矿石由非饱和状态过渡到饱和状态,渗流场由不稳定过渡到稳定状态,进而产生稳定流动。在此过程中环境,浸矿液中的阳离子与矿物中的稀土离子发生交解作用,稀土离子进入溶液,形成稀土母液;浸出的稀土母液或沿天然基岩隔水层面流向集液沟,并汇集到集液池,或向负压收液面集中(即矿层底部收液坑道),并沿负压收液系统,最后汇集到集液池,再输送到水冶车间进行处理:母液净化后加入沉淀剂使稀土沉淀,然后将稀土沉淀物过滤,灼烧而得到混合氧化稀土。原山浸析采矿工艺流程,如下图:
2、开采过程中,影响回收率的因素及应对措施
2.1 根据本矿山应用的原地浸出开采方案,可以知道,对于稀土的回收主要是通过浸出液在流经含稀土矿的矿层时,稀土离子与浸出液中的阳离子(NH4+)产生交换,稀土离子随着浸出液(母液)一起集中回收。具体表现为:浸出液从注液井(孔)中,沿风化矿物的孔隙进入矿体,并附着在吸附了稀土离子的矿体表面;溶液在重力和压力作用下,在孔隙和裂隙中扩散,并挤出孔裂隙水;溶液中活动性更强的阳离子与矿物表面的稀土离子发生交换解析作用,并使稀土离子进入溶液,生成孔裂隙稀土母液,形成原地浸析层;不断加注的新鲜溶液,挤出已发生了交换作用的稀土母液,并与矿物里层尚未发生交解作用的稀土离子,发生交解作用。挤出的地下水及形成的母液到达矿体地下水位后, 逐步提高原地浸出采场内的地下水位,形成原地浸析采场内的母液饱和层,当饱和层所形成的地下水坡度达到一定的角度(>15°)时,可形成采场内较稳定的母液地下径流, 在水封闭的条件下,在整个原地浸析过程(注液与注顶水过程)中,母液流向设置在采场下部的集液沟中。在这过程中,稀土回收率的影响因素有:①浸出液与矿床中稀土的接触和交换问题(即浸出率问题)。②浸出排管、孔深、孔距、注液方式等原因,而导致浸出时存在浸出盲区。③在注液后,浸出液往浸出区外漂移,使得母液回收率低。
针对上述三点,通过试验,采用如下应对措施:采用增加布液点、减小孔深、孔距和孔径、减少加液量等方法,即采用低液固比、高浓度浸出剂、多布液点、少加液量的方法,浸出液按照“先上后下”、“先浓后淡”、“先液后水”的三先原则注液,可以减小浸出盲区, 提高浸出率论文格式。采用从生产井抽取的液量要略大于注入的液量(这样就给矿体中的液体施加了一个向生产井流动的动力);在矿体周边注入聚合物, 做一道注浆帏幕(防止浸出剂向矿体外漂移);围绕矿体周边钻一些保护井, 向这些井注入水,把浸出剂驱回矿体;利用监测井监测可能发生的浸出剂的漂移,以便及时采取预防措施,防止浸出液产生向浸出区外漂移。有效地保证了母液的收集。
2.2沉淀过程中对回收率的影响及对应措施
对于整体矿山而言,除了开采过程中的浸出率、母液收集率对稀土回收率的影响外,在沉淀过程中也有损失。在浸出的母液当中含有很多的非稀土杂质,为保证产品的质量,在沉淀前必须先除杂。在除杂的过程中环境,会有部分稀土随着杂质沉淀而产生裹胁损失。对此类损失,采用的措施为:①在原地浸出时控制浸出剂的浓度及酸度,尽量减少母液中的杂质;②在除杂过程中严格控制沉淀剂的质量和数量,并严格控制PH值,尽量减少裹带损失。母液经除杂完成后成为合格的稀土母液,合格母液加入碳铵沉淀形成碳酸盐沉淀,最后将碳酸盐沉淀经板框压滤机过滤即得到碳酸稀土产品。在这个过程中产生的损失主要为:在沉淀工序时因沉淀不完全而造成稀土损失;在压滤工序时有少量的稀土碳酸盐细粒透滤,形成压滤脱水损失。针对此类损失,采用的措施有:①在碳铵沉淀时,控制母液的稀土浓度、PH值、碳铵的添加状态、加入量及加入方式,使其结晶良好;②在压滤时选用合适的滤布,并将滤液放到沉淀池,使微小颗粒进行再沉淀。
3、开采过程中,影响环境的因素及应对措施
原地浸出技术属于绿色开采技术,但在开采的过程中,如操作不当,也会产生环境事故。主要产生的环境事故为:山体滑坡和母液渗漏。
产生环境事故的主要原因有:①在离子交换过程中,部分细粒粘土随着浸出液一起流走,改变了矿层的力学性质,使岩体变得疏松;②由于注液时液面控制不当,使浸出液与表土发生明显的激烈化学反应,产生大量气泡,并使表土不断遭到侵蚀、剥落,堵塞微细孔,使浸出液在表土汇集,下滑力大于矿层的结构力;③出现穿井现象,注入的溶液不再是渗流,而是穿流,加大了对矿层破坏能力;④最后灌顶水时流量及位置不当,使本因交换而结构力降低的矿层的压力过大。⑤集液沟渗液面不够或没有挖穿全风化矿层,使矿层饱和水位不断升高环境,增大了岩体的负荷。
根据上述对环境影响的原因,采用如下的应对措施:①注液井中注液面要严格控制在表土层以下,禁止浸出液注入表土层与全风化层的过滤带中,以免发生气泡堵塞与固体堵塞现象;②增加集液沟渗液面积,并在开挖时一定要将全风化矿层挖透,并使其在全风化矿层有一定高度的渗液面;③开挖集液副沟并对集液沟进行支护,保证其牢固,防止出现事故而导致母液渗漏;④做好防洪设施,把排洪系统按当地最大雨量设计施工;⑤保证浸出液通畅同时,严格控制注液井液面高度;⑥在矿体周围,灌混凝土桩,保护好矿体。
4、结语
原地浸出技术属于绿色开采技术,适合于崇左六汤稀土矿的开采,在开采的过程中,只要密切关注到上述对回收率及环境影响的因素,并做好相应的防范措施,就能有效地保护了环境,具有很好的经济效益、社会效益及环境效益。 使企业成为环境友好型、资源节约型的企业。
参考文献
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关键词:水资源管理进展
我国水资源存在主要问题是短缺、污染和灾害,水资源管理在解决这些问题中具有举足轻重的地位。建立水资源管理学具有重要的理论和实践意义。水资源管理学是管理水资源知识体系,以水资源为管理对象,探讨水资源高效利用保护的各种措施规律,实现水资源可持续利用。水资源管理学研究内容包括水资源数量管理、质量管理、法律管理、权属管理、行政管理、规划管理、配置管理、经济管理、投资管理、风险管理、技术管理、工程管理、数字化管理、国际水资源管理、安全管理等等。
一、水资源管理学内涵
加强水资源管理成为有关水资源领域出现最为频繁的词汇。但究竟什么是水资源管理,目前学术界尚未统一,《中国大百科全书》在不同的卷中,对水资源管理有不同的解释。综观传统的水资源管理概念,有以下特点:首先,从整体上来看,他们都是以水资源开发作为主线,“保护”处于被动的地位;其次,视野相对狭窄,大多数概念只局限于水资源本身,缺乏复合系统下对水资源的综合认识,以水论水;第三,缺乏生态环境的和水资源高效利用的内涵。基于此,作者认为,水资源管理就是为了满足人类水资源需求及维护良好的生态环境所采取的一系列措施的总和。
水资源管理学是从学科角度对水资源管理进行系统研究的科学,是水资源管理知识体系,是建立在水文学、水资源学、管理学等诸多学科基础之上的新的交叉性综合性学科。通过水资源管理学的研究,可以为提高水资源利用率和利用效率,保障水资源安全,通过水资源可持续利用支撑国民经济健康发展提供理论和实践基础。
二、水资源管理学研究内容
水资源管理学研究对象很明确,就是围绕水资源持续高效利用的而展开的一系列管理活动。目前,水资源危机在世界范围内蔓延,水资源危机的出现和加剧与人类在经济活动中缺乏对水资源的有效保护和管理有着重要的关系。水资源是社会经济发展的重要自然资源,人类的绝大多数经济活动都要涉及水资源。可持续发展是当前和未来人类社会与经济发展的基本战略目标。关于可持续发展的定义和解释多种多样,但都基本围绕着“满足目前需要但不破坏未来发展需求的能力”这一核心思想。实现社会的可持续发展的一个重要内容就是实现水资源等自然资源的可持续利用。在人类追求可持续发展目标的前提下,实现水资源的可持续利用要求人类必须正视干旱洪涝灾害、水资源短缺、水环境污染等诸多与水资源相关的问题,这给水资源管理学提出了新挑战和难得的机遇。传统的水资源管理活动无法应对挑战。实现可持续的水资源利用目标必须改变传统的水资源管理活动,必须以可持续发展的、系统的和综合的观点构建全新的现代水资源管理体系,这成为水资源管理学研究的主要研究内容。
具体地说,水资源管理学的研究内容至少应包括以下几个方面:水资源数量管理和质量管理、水资源法律管理、水资源权属管理、水资源行政管理、水资源规划管理、水资源配置管理、水资源经济管理、水资源投资管理、水资源风险管理、水资源利用技术管理、水资源工程管理、水资源数字化管理、国际水资源管理、水资源综合管理、水资源安全管理和水资源数字化管理等等。
三、国内外水资源管理学研究进展
3.1国际水资源管理学研究进展
到目前为止,明确提出水资源管理学的文献极为有限。根据人类开发利用水资源面临的新的问题和挑战以及实际水资源管理活动的特点,国际上也对新形势下的水资源管理理论和体系进行了一系列的探讨和研究,并就一些问题达成了某种程度的共识。他们主要围绕着“可持续发展条件下水资源可持续利用目标对水资源管理活动的要求”而展开。这些研究活动为水资源管理学作为一门新兴学科的诞生和发展起到了十分重要的推动作用。
在1992年爱尔兰召开的“国际水和环境大会—21世纪的发展与展望”上提出了水资源系统及可持续研究的问题。1993年“第二届国际实验与网络资料水流情势学术大会”上探讨了水资源管理的水文学基础和信息资料问题。1994年,联合国教科文主持,国际水资源协会与国际水文科学协办召开了“变化世界中的水资源管理研究规划国际学术研讨会”,探讨了可持续发展水资源管理研究展望、水资源开发中的风险和不确定性、水资源可持续管理的决策支持系统和水资源开发与环境保护协调四个专题。
1996年在日本京都召开了“国际水资源及环境研究大会:面向21世纪新的挑战”,讨论了流域尺度的可持续水资源系统管理的应用实例等问题。联合国教科文组织(UNESCO)国际水文计划工作组1996年将“可持续水资源管理”其定义为“支承从现在到未来社会及其福利要求,而不破坏他们赖以生存的水文循环及生态系统完整性的水的管理和使用”。水资源可持续管理要求在水资源规划、开发和管理中,寻求经济发展、环境保护和人类社会福利之间的最佳联系与协调。与传统的水资源管理相比,可持续水资源强调了未来变化、社会福利、水文循环、生态系统保护这样完整性的水的管理,使“未来遗憾可能性达到最小的水的管理决策”。世界银行将水资源管理定义为一系列水资源相关领域(如水电、水资源供给与供给设施,灌溉与排水等)一体化管理。综合水资源管理的观点应该在水资源管理和利用方面确保考虑社会、经济、环境和技术等多方面因素。
1997年召开的第5届“不确定性增加下的水资源可持续管理学术大会”,洪水与干旱管理、水资源开发对环境的影响、水文与生态模拟和环境风险评价等成为重要议题。
1998年在武汉召开了“98年国际水资源量与质的可持续研讨会”,探讨了流域水量与水质的统一管理问题。1998年国际水文学会在荷兰召开了“区域水资源管理研讨会”,探讨了水资源管理的经验和教训、面对挑战的区域可持续水资源管理、水资源管理的研究方法。
2000国际水文科学学会(IAHS)年在美国召开了“水资源综合管理研讨会”。这次研讨会主要探讨了可持续发展条件下的水资源综合管理的内容和目标,以及交流水资源综合管理的经验。此次研讨会达成一个共识:未来水资源管理的一个基本原则就是流域的统一管理。流域统一管理是流域内土地资源和水资源的统一协作管理,其目的是防止土地退化、保护淡水资源、保护生物多样性、实现水资源可持续利用。流域水资源统一管理的基本框架是政府和社区公众的共同管理。会议认为,为了实现流域统一管理的目标,必须做到以下几点:①复杂的水资源管理活动必须建立在有效的科学规划基础之上;②必须显著提高预测各项管理活动结果的能力;③为了达到水资源管理的目的,持续的检测和评估工作十分必要;④水资源管理活动的管理过程必须是透明的和公开的。(MiguelA.Marino等,2001)2001年,国际水文科学学会在荷兰召开了“区域水资源管理研讨会”,会议针对区域范围内水资源管理的有关问题进行了研讨,包括:以往水资源管理活动的经验和教训;面对新挑战的区域可持续水资源管理;水资源管理的研究方法。
伴随着国际学术界对现代水资源管理活动的研究和讨论,近年来,国际学术界相继出版了多部论述“水资源管理活动”的专著,这些专著大多以论文集的形式出版,很少从学科的角度对水资源管理的理论体系进行系统的论述和研究。尽管如此,这些专著还是探讨和研究了大量有关现代水资源管理活动的主要内容,使我们能够大致了解目前国际学术界关于水资源活动的主要理论和具体内容。并且通过编著者对一些论述水资源管理活动的论文的整理和归类,我们可以从中基本上了解到当前国际学术界对水资源管理理论体系的划分。
MiguelA.Marino和SlobodanP.Simonovic在2001编著出版的《水资源综合管理》收录了国际水文科学学会(IAHS)2000年在美国召开的“水资源综合管理研讨会”的文章。MiguelA.Marino和SlobodanP.Simonovic认为,从20世纪80年代开始,人类从事水资源管理活动的目标和内容发生了根本性的变化。传统的不可持续的水资源管理方式已经不再适应新形势的要求,而新的管理方式仍在摸索中,水资源管理活动正处在探索过程中。作者认为,在传统的水资源管理活动中,僵化的管理体制(包括法律、政策和管理机构)是实现水资源有效管理的最大障碍。管理体制的官僚作风、不负责任以及缺乏战略性指导原则导致水管理体系效率低下,缺乏远见,并且拒绝与水资源利益相关者就水资源管理问题进行公开的交流和探讨。新的水资源管理最大的挑战是如何寻求实现长期可持续利用水资源的水资源管理方式,为此,他们认为体制改革和制度创新将是水资源管理活动改革的一个重要方面。新的水资源管理活动必须包含水环境治理和保护问题、水资源的可持续利用问题、水资源利益相关者之间的利益分配问题以及水资源管理决策中的公众参与问题。
由C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在2002年编著出版的《水资源管理》(Ⅰ和Ⅱ)收集了2000年和2001年两年间国际上一系列关于“水资源管理”国际会议上的文章。C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在本书的前言中指出,当前水资源管理问题在全球变得越来越复杂。水资源管理活动主要面临着的主要问题是:人口的增长和人均水需水的增加正在家具人类对水资源的需求;与此对应的是,水污染、水资源浪费以及气候变迁等因素却正在威胁着水资源的供给。这套书从10个方面论述了当代水资源管理活动的内容,他们是:水资源管理决策支持系统,灌溉水管理,流域管理,生活用水管理,水质管理和水活动管理,废水处置和管理,管道输水和渠道输水管理,水文模型,地下水管理,沿岸和港口水资源管理。(C.A.BrebbiaP.Anagnostopolos,2002)。值得注意的是C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在书中指出,现代水资源管理所涉及学科和领域已经超出了传统水文地质学中关于水资源管理的思考和限制。
由M.AL—Rashed、V.P.Singh和M.M.Sherif合作编著的《水资源发展与管理(Ⅳ)》中从7个方面论述了水资源管理的内容,这7个方面包括:水资源管理的目标、政策和原则,水资源稀缺和保护,用水管理,水资源管理、规划、水权分析和处置的决策支持系统,水电和灌溉的发展潜力,灌溉水管理,水资源稀缺管理。
其他一些比较著名的著作还包括B.DattaRay,R.P.Athparia的《水与水资源管理》(1999年);A.FarooqKhan的《水资源管理:挑战与责任》(1998);经济合作与发展组织出版的《水资源管理:综合政策》(1989)等。
值得注意的是,尽管学术界并未明确提出水资源管理学的概念,但在国际上许多大学中,都开设了以“水资源管理”为名称的课程,这些课程的开始以及对水资源管理活动的讲述在一定程度上也促进了水资源管理学的形成。例如在美国特拉华流域委员会计划和行动部部长Dr.KennethF.Najjar在VILLANOVA大学为水利工程学、水文地质学及相关专业的研究生开设的“水资源规划0与管理”课程介绍中,Dr.KennethF.Najjar认为,“水资源规划与管理”是对水资源规划、分析、设计、经济管理的理论和实际方法等综合型课程,主要包括水资源法律和规章条例,流域管理、水资源建模、地下水和地表水需求和共给分析、洪水管理、水资源质量管理、湿地保护。水资源供给规划包括水资源使用、需求项目,水资源配置、水容量扩充。该课程还包括水库运行等相关问题。水资源规划与管理是关于水资源的综合问题的考虑,这些问题来自于从静态的水资源法律和章程到动态的自然资源的应用。
3.2国内水资源管学研究进展
我国关于水资源管理理论的研究开始与上个世纪80年代,早期的水资源管理研究主要是对实际水资源管理活动中的管理内容的简单罗列和堆加,并未从理论的高度来对水资源管理的体系和框架进行系统的阐述。随着我国水资源危机的不断加剧以及可持续发展对现代水资源管理的要求和挑战,学术界开始逐渐关注水资源管理理论的探讨和框架体系的构建。
赵保璋主编的《水资源管理》(1994年)是我国出版较早的专门论述水资源管理的专著之一。在这本书中,作者提出,大气降水、地表水、地下水、土壤水分以及废水、污水等水形态都不是独立存在的,而是有机的联系,统一而相互转化的整体。而现实中,长期以来我国水管理体制较为混乱,水权分散,形成了“多龙治水”的局面。该书认为,水资源管理应该以水的资源观点、水的系统观点、水的经济观点以及水的法制观点出发,对水资源的合理开发利用、规划布局与调配,以及水资源保护等方面建立统一的、系统的综合管理体制,按照相关法律由水行政部门实施管理。该书认为水资源管理活动主要包括规划管理、开发管理、用水管理和水环境管理(赵保璋,1994)。
冯尚友在《水资源持续利用与管理导论》一书中将水资源管理定位为支持实现可持续发展战略目标,在水资源及水环境的开发、治理、保护、利用过程中,所进行的统筹规划、政策指导、组织实施、协调控制、监督检查等一系列规范性活动的总称。统筹规划是合理利用有限水资源的整体布局、全面策划的关键;政策指导是进行水事活动决策的规则和指南;组织实施是通过立法、行政、经济、技术和教育等形式组织社会力量,实施水资源开发利用的一系列活动实践;协调控制是处理好资源、环境与经济、社会发展之间的协同关系和水事活动之间的矛盾关系,控制好社会用水与供水的平衡和减轻水旱灾害损失的各种措施;监督检查则是不断提高水的利用率和执行正确方针政策的必须手段。
吴季松在2000年和2002年先后出版了《水资源及其管理的研究与应用》和《现代水资源管理学概论》两本专著。前一部是作者多年来关于水资源管理问题的报告和讲话的汇编(吴季松,2002)。《现代水资源管理学概论》一书中,作者对水资源管理的指导思想、水资源管理工作的基本目标以及主要内容做了较为系统的论述。从整体来看,该书更多的是从水行政管理角度探讨了水资源管理的理论与实践。
左其亭和陈曦2003年合著并出版了《面向可持续发展的水资源规划与管理活动》。该书从可持续发展的观点出发,对水资源管理理论作了初步探讨。该书专门探讨了现代水资源管理工作的工作流程、管理目标和水资源管理基本内容,并且提出了面向可持续发展的水资源管理活动的主要内容,包括:加强教育、提高工作觉悟和参与意识;制定水资源合理利用措施、制定水资源管理政策、水资源统一管理以及实时进行水量分配和调度。根据信息技术发展的特点和现代水资源管理的要求,该书还专门探讨了水资源的信息化管理,介绍了电子信息技术和“3S”(GIS、GPS和RS)技术在水资源管理活动中的应用。
林洪孝在《水资源管理理论与实践》中界定水资源管理活动为:依据水资源环境承载能力,遵循水资源系统自然循环功能,按照经济社会规律和生态环境规律,运用法规、行政、经济、技术、教育等手段,通过全面系统的规划,优化水资源配置,对人们的涉水行为进行调整与控制,保障水资源开发利用与经济社会和谐持续发展。该书对水资源管理的理论和框架体系做了较为全面的探讨,论述了水资源管理活动的目标、原则和方法等内容,并构架了水资源管理活动的主要内容。值得注意的是,该书提出,随着人类水资源问题认识的发展深化,水资源管理逐渐形成了专门的技术和学科,其管理领域涉及自然、生态和经济、社会等许多方面,其管理活动的主要内容包括水资源权属管理、水资源政策管理、水资源综合评价与规划管理、水量分配与调度管理、水质控制与保护管理、节水管理、防汛与抗洪管理、水情监测与预报管理、水资源组织与协调管理以及其他水资源日常管理等十个方面。该书对水资源管理活动的概括和构架基本上包含了但前水资源管理活动的所有内容,是目前比较全面的水资源管理的概括和总结。
姜文来、唐曲等2004年出版了《水资源管理学导论》,本书是国内外首部系统论述水资源管理学的专著。本书在界定水资源管理学基本概念的基础上,对水资源管理学的基本理论进行探讨,然后专题阐述水资源管理的各个领域,最后展开案例研究。全书共分十九章,第一章,水资源管理学概述,界定了水资源管理学的内涵、研究内容、研究进展和与其他相关学科的关系;第二章,水资源管理学的理论基础,分别阐述了水资源可持续利用理论、水资源复合系统理论、生命周期理论和水资源管理学的管理学基础;第三章—第十七章,专题论述,论述了水资源的数量管理、质量管理、经济管理、权属管理、规划管理、工程管理、地下水资源管理、国际水资源管理、投资管理、行政管理、风险管理、安全管理、数字化管理和其他水资源相关管理;第十八章和第十九章,案例研究,以首都圈农业水资源、民勤水资源可持续利用展开研究。
四、结束语
由于水资源是与人类生存和国民经济发展密切相关的自然资源,特别是近年来由于水资源短缺引发的各种问题,长期以来对有关专家学者对水资源管理极为关注,积累了大量的文献资料,水资源管理学产生与发展具有深厚的基础。水资源管理学是水资源管理的知识体系,是建立在众多学科之上的交叉性综合性学科。积极推进和发展水资源管理学,对于水资源可持续利用与管理具有深远的历史和现实意义。
参考文献
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吴季松,现代水资源管理概论,北京:中国水利水电出版社,2002;
林洪孝,水资源管理理论与实践,北京:中国水利水电出版社,2003;
关键词:注册岩土工程师;勘查技术与工程专业;教学模式;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)12-0118-02
自2009年我国住房与城乡建设部正式实施注册岩土工程师执业制度以来,注册岩土工程师可在规定的执业范围内,以注册土木工程师(岩土)的名义在全国范围内从事相关执业活动;未取得注册证书和执业印章的人员,不得以注册土木工程师(岩土)的名义从事岩土工程及相关业务活动[1-2]。作为一种行业准入制度,这有利于提高岩土工程人员的业务素质,有利于行业国际化;也将成为高等学校岩土相关专业教学改革的方向标,推动着高校专业教学改革,使之紧紧围绕行业市场,为岩土工程行业培养较高执业素质的专业人才[3-5]。
一、我国注册岩土工程师考试简介
注册岩土工程师考试分为基础和专业考试。
1.基础考试。主要考查考生的综合基础理论知识和相关专业基础。考试分上、下午两场,均为单项选择题,涉及的考试内容包括:(上午)高等数学、液体力学、计算机应用基础、电工电子技术、普通物理、普通化学、理论力学、材料力学、工程经济学;(下午)土木工程材料、岩体力学与土力学、工程测量、工程地质、岩体工程与基础工程、土木工程施工与管理、结构力学与结构设计、职业法规。
2.参加基础考试合格并按规定完成职业实践年限者,方能报名参加专业考试。专业考试分2天进行,共四场,开卷考试,分别考查岩土工程专业知识及案例分析。专业考试内容包括:(1)岩土工程勘察;(2)岩土工程设计基本原则;(3)浅基础;(4)深基础;(5)地基处理;(6)土工结构与边坡防护;(7)基坑工程与地下工程;(8)特殊条件下的岩土工程;(9)地震工程;(10)岩土工程检测与监测;(11)工程经济与管理。涉及的行业规范、规程有40本左右,每年的规范清单都在增删。
专业考试合格后,方可获得《中华人民共和国注册土木工程师(岩土)执业资格证书》。
二、现行培养模式存在的主要问题及专业教学改革的必要性
注册岩土工程师执业制度作为一种行业准入制度,明确了其对从业人员的素质要求,作为一名合格注册岩土工程师应该懂勘察、懂设计、懂施工、懂监测检测、懂法律法规,既要懂得地质方面的知识,又要懂得力学、土木工程专业方面的知识,要求是综合素质较高的复合型人才。作为人才培养的基地,高等院校发挥着重要的作用,尤其是如今注册土木工程师(岩土)制度对人才提出的更全面更综合的要求[6]。
目前,高校培养模式主要存在两方面问题:(1)课程设置不全,与注册岩土工程师考试内容相比,学生专业知识面窄,不能兼顾地质、力学、土木工程等各方面理论知识。(2)培养的学生实践动手能力弱,工程意识不强,不利于岩土工程工程的开展。
因此,发挥注册岩土工程师执业考试制度的指导作用,对现有的勘查技术与工程专业的教学模式进行改革势在必行。
三、我校勘查技术与工程专业教学改革
我校自2005年首次招收勘查技术与工程专业学生以来,为了适应注册岩土工程师考试制度,在专业课程设置、课程与教材建设、实践教学环节调整、教学方法改进、师资队伍培养等方面进行了积极的探索,取得了一些经验。
1.专业课程设置。在专业开设初期,比较我校勘查技术与工程专业培养大纲,与注册岩土工程师专业考试内容,培养大纲能够基本涵盖了后者基础考试的大多数内容,但也存在一些问题:课程设置不完善;部分课程课时少、开设的顺序欠合理。比如缺少地震工程、特殊性岩土等内容,岩土工程勘察课程安排在工程物探、原位测试等课程之前。
经过多次的培养大纲修订,在最新版的2016年版培养大纲中,学科与专业基础必修课、专业选修课包括:基础工程、土力学、岩土工程概论、构造地质学、水文地质学、混凝土结构、工程物探、岩土工程测试技术、基坑支护、地下结构、隧道工程、城市地下空间规划、地基处理、边坡工程、地质灾害防治与评价、岩土工程勘察、环境岩土工程、工程结构荷载与可靠度设计原理、建设工程项目管理与建设法规、建设工程经济、工程监理概论等等。这几乎涵盖了注册岩土工程师专业考试的所有内容,这对于勘查技术与工程专业学生是一个非常大的优势。
2.课程与教材建设。在岩土工程师专业考试中,地震工程、特殊性岩土是必考内容之一。过去我们对这部分内容讲授不够重视。在最近由本专业教研室组织编写了《基础工程》教材,将之前未重点讲授的“地震工程”内容集中编成一章重点讲授,还专门介绍了岩土工程师执业制度的相关内容;同时也申报了土力学、基础工程等精品课,由全体老师共同建设。而对于特殊性岩土这部分内容,也在《岩土工程勘察》课程中重点讲授。
3.教学方法改进。注册岩土工程师专业考试,主要考查的是对相关专业规范、规程的熟练应用能力,因此,在专业课程授课中,均要求学生配备有相应的最新版的规范或规程,大学四年下来,基本上能把岩土专业中的主要规范、规程过一遍,如《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑桩基技术规范》、《建筑基坑支护规程》、《建筑地基处理规范》、《建筑抗震设计规范》、《建筑边坡工程技术规范》等。在上课过程中,以教材内容为主,结合相应的规范或规程,让学生在学习专业理论、基本原理等的同时,也了解规范的规定,这有利于学生在毕业后走上专业岗位时能更好地应用规范。
4.实践教学环节调整。在高校中,学生工程意识淡薄、实践能力不强的现状较为普遍,其中一个重要的原因就是学生参加工程实践的机会太少,这对其毕业后从事专业工作,快速适应注册岩土工程师执业制度是不利的。因此,在专业教学中,均将专业课程向实践工程做一些倾斜,加强实践基础的建设,调整实习、课程设计等内容,不断完善实践教学环节。
5.师资队伍建设。专业课教师的业务能力直接影响着对学生的培养效果,专业理论知识扎实,且具备丰富工程实践经验的教师,在讲解专业理论的同时,结合实际工程,能让学生更容易理解、接受,从而提高教学效果。因此,有必要进一步提高专业课教师的综合素质,培养一批具有教师资格及注册岩土工程师执业资格的双师型教师队伍是非常重要的。
四、结论
注册岩土工程师执业制度的推行,使得岩土工程行业越碓焦娣叮也必将加速我国岩土工程与国际接轨;同时,也为高校培养专业人才指明了方向,推动高等学校土建类岩土工程专业教学改革。通过对我校现行的勘查技术与工程专业教学模式的分析研究、探索,包括岩土工程课群的设置、课程与教材建设、实践教学环节调整、教学方法改进、师资队伍培养等,积累了成功的经验,也提出了进一步的改革措施,使专业教学不断向注册岩土工程师考试靠拢。
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