水文地质学范文

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【关键词】专门水文地质学 课程安排 问题导向型 积极性

【基金项目】贵州省科技厅联合基金（黔科合LH字[2014]7617）;贵州大学引进人才科研基金项目（2014-61）。

【中图分类号】P64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）11-0215-02

0 引言

高校专业课的教学过程中，要结合课程特色及学校的实际情况采取适宜的教学模式（赵建军，2010;高文，1998）。“专门水文地质学”作为水文水资源专业的应用型专业核心课程，是研究地下水勘查及其应用的技术理论和方法的课程，具有很强的综合性和应用性。教学的目的是培养学生运用所学的水文地质学理论与技术开展地下水科学研究及分析解决与地下水有关的资源、环境、地下水危害等实际问题的能力，从而为以后从事专业技术工作打下基础。鉴于该课程理论教学部分较为枯燥，在学习中，如何带动学生在学习中的积极性，使学生在轻松的环境中掌握该课程的主要内容，是该课程教学中的难点（张发明，2006;毕孔彰，2004）。笔者结合在实际教学中发现的主要问题，结合教学经验，探索该课程的教学模式。

1.课程教授过程中出现的主要问题

在课程学习后的课程设计是对 “专门水文地质学”课程知识的具体运用。根据以往实习反馈的信息发现学生在实习过程中往往不知如何开展水文地质调查工作，现象产生的原因主要有3 个方面：（1）对课程的基础概念、基本技术方法和课程的基本结构体系没有掌握;（2）无法将学习到的知识在具体的水文地质工程中进行应用，课程的教学过程中，工程实例的讲解不足;（3）对水文地质问题认识不够全面和深入，致使方案设计难以满足要求。主要原因是对水文地质调查方法的适用性没有掌握。

要解决以上问题，可以依靠优化“专门水文地质学”课程设置及探讨新的教学模式来解决。

2.“专门水文地质学”教学课程设置

“专门水文地质学”课程总体上可以分为3 个部分（曹剑峰，2014）：第一部分为水文地质调查方法，是从事水文地质工作的基础和基本技术，该篇主要介绍了水文地质勘查方法种类、手段、工作阶段和工作程序，水文地质测绘，水文地质钻探，水文地质物探水文地质试验，地下水动态与均衡，水文地质调查成果等;第二部分为供水水文地质，是该书的核心和重点内容，主要内容为供水水文地质概论，供水水质评价，地下水水量计算与评价，地下水资源的合理开发利用、保护与管理等;第三部分为矿床水文地质，是应用性和针对性很强的内容，主要介绍了矿床水文地质基础知识（矿床及矿床开采的某些基本知识，矿床充水条件，矿床水文地质类型等）矿坑涌水量预测，矿床水文地质调查及矿坑水防治方法等。

根据大纲安排，教学课时为48 学时。如何在有限的时间内，使学生掌握本门课程的重点内容，成为教学内容安排的难点。笔者依据学生在实习中表现出的种种问题，在“专门水文地质学”课程设置上，考虑以下3个原则：（1）详细讲解水文地质调查方法及其适用性;（2）突出讲解供水水源、勘查阶段和使用的各种勘查方法的特点和要求;（3）适当压缩矿山水文地质勘查内容;（4）根据各行业最新工程地质勘察规范更新教学内容。根据上述原则，第一部分安排16个学时，占总学时数的33%，第二部分安排20学时，占总学时数的41%，第三部分安排12学时，占总课时的25%。

3.课程教学模式探讨

对于“专门水文地质学”这种应用型课程，使学生能够在生产实践中将学习到的知识进行应用是学习的最终目标。根据该课程特点，笔者制订了“以工程案例引导讲授课程基本理论和方法”的教学模式（图1）

图1.专门水文地质教学模式图

在教学结构模式的指导下，根据课程教学内容的特点和学生实践中所表现出来的问题，将“专门水文地质学”课程内容分为专门水文地质学理论和工程应用两个部分，两部分采用不同的教学方式。

（1）理论和方法部分突出强调各种水文地质调查方法的适用范围;供水水文地质的基本概念及计算评价方法;矿山水文地质的基本概念和技术方法。让学生认识到各种方法之间不是独立的，是相辅相成，互为补充的一项系统工程。

（2）工程应用方法的授课目的是使学生在掌握水文地质调查、评价和计算的基础上，对各种方法进行综合应用，针对不同的水文地质问题，选用合适的工程案例，首先提出问题，让学生回答这些问题应该应用何种方法和理论进行解决，然后教师依据学生回答情况，分析讲解解决问题的方法及过程中注意的问题。

4.课程教学过程

为了让学生在问题导向下掌握课程的关键内容，课程教学过程中应坚持以下内容：

（1）以不同类型的水文地质工程实例为主线，串联每堂课的关键知识点，建立知识结构体系。应以多媒体列举工程实例，提出问题，调动学生参与课题讨论的积极性，在讨论中掌握知识点，如水文地质调查中，可以结合贵州某地区水文地质调查中需要调查的项目，分析调查这些项目所需要的手段，再紧密围绕这些手段提出具体的调查方案，最后对水文地质调查的方法和要点进行总结。

（2）在“专门水文地质学”的教学中，仔细备课，认真准备工程案例，利用多媒体软件展示工程现场的细节，让学生有身临其境的感觉。同时利用启发式教学，让学生回答问题，自己主动的去寻找答案，活跃课堂氛围，使课堂教学不乏味，形成针对课程本身的良性互动。

5.结束语

（1）“专门水文地质学”是一门应用型地质课程，该课程的内容繁杂，在有限的时间内让学生们掌握该课程的重点内容就需要对课程内容进行合理设置，教学过程中突出重点内容。 （2）“专门水文地质学”的教授过程中，易结合具体工程实例，采用问题引导式教学，带动学生参与课程的积极性，同时在解答问题的过程中让学生掌握该课程的知识点。

（3）做好试卷分析，对学生没有掌握的内容对学生进行再次讲解，同时也可为未来的教学过程提供借鉴和参考。

参考文献：

[1]赵建军，王运生，巨能攀. “工程地质勘察”课程教学模式探讨[J].中国地质教育， 2010，（4）：35-38.

[2]高文.现代教学的模式化研究[M]. 济南：山东教育出版社，1998.

[3]张发明， 高正夏， 袁宝远，等. 地质工程专业创新型人才培养的实践[J]. 中国地质教育，2006，（3）：60-65.

[4]毕孔彰， 胡轩魁. 中国含地质类专业高等院校（系）简介[M].北京： 地质出版社， 2004.

[5]曹剑峰，迟宝明，王文科，等.专门水文地质学[M]. 北京：科学出版社，2014.

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实践教学主要包括实验室教学实习以及野外实践教学，国内外对地质学人才培养的经验表明，实践教学是地质学人才培养的重要途径。本课程的实践教学环节，不仅有助于学生深入理解和掌握所学知识，激发学生的学习热情和积极性，提高教学质量和效率，而且是培养学生形成创新意识的有效途径。经过多年努力，我校已建成了水文地质学基础实验室，学生能在室内测定松散岩石孔隙度、持水度、给水度、渗透系数以及土体毛细水上升高度等重要的水文地质参数。野外实践教学方面，主要通过抽水试验和渗水试验的练习，让学生了解从前期准备到现场试验、数据记录及分析，进而求取场地的渗透系数、导水系数及贮水系数等重要水文地质参数的过程。同时，还要求学生练习编制潜水等水位线图及潜水位埋藏深度图、编制承压水等水压线图、分析地下水化学成分形成作用、研究岩溶及岩溶水的发育规律以及帮助学生认识水文地质图等。在实践教学过程中，充分发挥学生的学习积极性，学生在实践中观察到的现象和发现的问题与书本上的理论知识进行对比、验证，加深了对知识的理解和掌握，提高了实际动手能力。学习完本课程后，再组织学生到黄壁庄实习基地，在具体教学过程中，以全面训练为主，使学生掌握野外剖面测量、水文地质填图、资料整理、绘制图件和编写报告的方法与技能和野外地质工作的一般程序。从实践教学效果来看，实践课在很大程度上激发了学生的学习积极性和主动性，学生普遍反映动手能力以及分析问题的能力等普遍得到提高。

2调整考试方法，注重能力的培养

在教学过程中发现，很多基础而实用的知识不便于拿到试卷上对学生进行考核，前期的考试方法，多注重死记硬背知识，一定程度上束缚了学生实际动手能力以及创造能力的发展，为此对考试方法进行了适当调整。对本课程学生的考核，不仅有期末考试成绩，还增加了实验成绩、课堂表现成绩、课后习题成绩等3项。期末考试试题从编制的试题库中选取，不便于拿到试卷上考试的知识点主要放到实验课以及以课堂提问的方式进行考核。制定了这样一套考核方案后，学生不再只关注最后一次期末考试，更注重了平时各个方面的平衡发展，把对期末考试的压力分配到平时各个环节，不再以一套试卷评定学生的知识掌握情况。该套方案的实施较真实地反映出学生的独立地分析问题和解决问题的能力，同时也兼顾了学生自学能力、动手能力等各方面的发展。

3重视理论与实际结合，增强知识实用性

常言道：“台上一分钟，台下十年功。”各位老师只有努力加强专业知识及教育教学方法的积累，提高自身对专业知识的掌握程度，才能将专业知识很好地传授给学生。专业教师提高自身水平及能力的一种重要途径就是进行科学研究，努力提高自身科学素养，才能很好地把握本专业、本学科的发展动态和方向，及时将前沿科研成果引入教学，增强课程内容的广度和深度，明确所讲知识和方法的适用范围，对适用性强的知识和方法才会有更好的把握。同时可以将科研过程中遇到的困难，以及如何克服困难最终完成项目的过程介绍给学生，激发学生的学习兴趣，促进学生科学思维的形成。比如，讲第十一章裂隙水的时候，将作者正在实施的“云南省元阳县大坪金矿水工环地质勘查”项目研究成果和经验介绍给学生，让学生们练习设计勘查内容及任务等，然后将实际中遇到的难题，如何穿越重重高山进行实地调查，以及采用多种方法进行闪长岩地区矿坑涌水量预测等情况逐一给学生讲解，极大地激发了学生学习的兴趣，活跃了课堂氛围，学生们也有的放矢地进行了学习。

4课下交流，深入学生，因势利导

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水文地质专业是地球科学的分支学科。主要研究地下水及其相关的水资源与环境。高职水文地质专业课堂教学是以就业为导向，以水文地质专业理论知识的提高为核心，以高等技术应用型专门人才培养为根本任务的教学模式。我国经济的快速发展及市场的需求，对信息化和新技术的要求越来越强烈，各地质勘探单位对应用型高级专业人才的需求与日俱增，每年水文地质专业毕业生的就业压力很大。水文地质专业在课程设置时就应思考如何构建一个科学合理的课堂教学体系，加强课堂教学环节，确保人才培养目标的实现。

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：

[1]季勇.高等职业教育师资队伍建设的思考[J].经济师，2006，（1）：101-102.

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[关键词]水工环 勘察工作 难点 对策

[中图分类号] P641.69 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-184-1

近几年来我国的经济进入了高速的发展期，各地水利工程也得到了蓬勃的发展，水工环地质勘察是地学研究的重要组成部分，主要包括水文地质，工程地质，环境地质。在研究内容上也有所不同，工程地质学研究对象是岩土工程地质性质、工程动力地质作用、工程地质勘察理论和技术方法、区域工程地质和环境工程地质；水文地质学的研究对象是水资源，通过对水资源的形成、运动、分布规律的研究，从而对水资源进行充分地开发和利用；环境地质学的研究对象是生态环境、地质灾害、环境地质问题等。由于所研究对象都与人类的生存和发展息息相关，这一点表明水工环各部分的研究之间是有关联的，虽然说研究对象和研究方法是不相同的，但是它们的依据基础都是以研究水土为基础。因此，水土环地质勘察工作的可持续发展是保障人类生存和发展的重要因素，它担负着改造人类生存环境，提高生活质量的艰巨任务。

1水工环地质研究现状概述

水工环地质研究现状概述分为以下几个方面：①水文地质研究现状：近年来在水文地质学领域不断研究新的理论、新的技术、新的方法，在实际应用过程中推动了水文地质学的发展。主要表现为基本概念与基本理念得到了很大程度上的转变，先是从用模型进行模拟研究，再到成果展示的数字化，由原来的定性分析转变成定量研究，新阶段的突破是水文地质学研究的一大进步。另外随着现代科技的不断研发，在水文地质勘察工作过程中提高了野外探测和室内测试技术，因此在水文地质学中综合运用这些新理论，新技术，新方法极大的促进了水文地质学的发展。②工程地质研究现状：工程地质学诞生在20世纪20年代，经过长时间的摸索发展，不断的完善，现今已经有了坚实的理论基础，研究内容充实，同时与工程建设和人类的生活有着密不可分的联系，且具有各分支学科，是应用性很强的地学学科，并且借鉴国外的先进理论和技术方法，总结出了适合自己运用的新理论，形成了具有中国特色的工程地质学理论体系。③环境地质研究现状：目前我国生态环境破坏严重，自然灾害又屡发不止，成为了影响人类生存的重要因素。而现今要想保障水工环地质的可持续发展，解决环境地质问题是必然的。而且生态环境的保护又离不开环境地质工作，因此必须重视环境地质工作，把环境地质勘察工作放在首位，促进水工环的可持续发展。

2水工环地质勘察工作存在的难点

虽然水工环地质工作促进了我国经济的发展，提高了人们的生活水平，但是还需要不断的加强国民经济和社会发展的关系，为国民经济和社会发展提供更全面的服务。目前水工环地质勘察工作中还存在一些难点需要改进和加强，主要表现在以下几个方面：①勘察技术人员的短缺：为了实现资源开发与环境保护目标的共同前进，我国地质勘察单位成立了专门的水工环部，提高了水工环地质勘察工作进行的有效管理，并针对这一目标进行规划。在勘察工作中，主要还是以老一代有经验、技术的地质工作者为主力开展工作，对于参加工作不久的青年骨干队伍用的甚少，因为这一部分人员还不具备高战略分析和综合分析能力，因此需要加强青年骨干队伍的培养。②国家层次的地调项目不够：目前水工环大调查工作普及范围比较广，但是投入资金有限，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”等反映国家意志，体现公益性、战略性和基础性，对人们影响较大的项目少之又少。这就需要水工环地质工作重新进行规划，遵照“有所为有所不为”的实际原则，以有限的投资投入产生更大的效益。③成果转化亟待加强：现今部分水工环地质勘察工作小有成果，应趁热打铁借助这股力量把水工环地质调查成果推向社会，并参与到这些地区社会与经济建设当中去，促进当地经济发展，如：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”等。

3水工环工作的建议

首先，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，它要求：①要以促进我国经济发展为目的。水工环地质工作的形成是我国社会经济建设的需要，其不断的完善和发展与我国经济建设是分不开的。②要从新规划勘察项目，提高勘察水平，投入相应的资金加大效益，提高影响力，更有代表性的突出国家意志。③要超前规划、实施、并服务于全过程。因此，要及早对三峡库区地质展开调查，要以生态环境地质为主题，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。

4如何提高水工环勘察工作水平

要提高水工环勘察工作水平，应坚持以下基本准则：一要坚持资源环境和社会效益相统一，在保护中开发、在开发中保护，促进人与自然和谐发展；二要统筹规划、适度超前，面向社会需求，超前部署和开展矿产资源勘查工作；三要完善体制、健全机制，建立政府与企业合理分工、相互促进的矿产资源勘查体系；四要依靠科技、全面推进，突出重点矿种和重点成矿区带矿产资源勘查；五要化解矛盾、确保稳定，正确处理好政府、企业和群众的利益关系问题；六要充分发挥基层组织作用，积极做好群众思想工作，保证矿产资源勘查工作顺利开展。

5结语

总之，我国社会经济的发展与水工环地质工作有着密切的联系，虽然目前水工环地质勘察工作在不断的完善，但是其中还存在一些难点，本文提出了这些难点并指出相应的建议，希望能对以后的水工环地质勘察工作带来帮助，并促进水工环地质勘察工作的可持续发展。

参考文献

[1]汪俊清.国土资源水工环地质勘查宁夏年鉴2004：215.

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[关键词]水文地质 勘探技术 特点

[中图分类号] P641 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-301-1

1前言

我国水文地质勘探工作从50年代开始，经过半个多世纪的发展，取得了举世瞩目的成就，相比前苏联、美国以及其他国家，我国水文地质勘探工作的特点是起步晚、发展迅速。50年代，首次建立起全国性的水文地质工程队伍;60年代，在东部大平原和西北缺水地区这些特殊的地理区域进行了水文地质的普查;70年代，全国三分之二以上的地区完成了水文地质的普查工作，水文地质勘查技术更加完善，地下水动态观测站在各省市自治区陆续建成;80年代，我国的水文地质勘探工作过程中，开始重视水文环境，加强环境立法;水文勘探发展到当前，数字地球建成，地理信息中的3S（GIS、GPS、RS）应用于处理水文地质的空间数据，以及专业性软件随着计算机的发展广泛应用于水文地质的勘探，为水文地质工作的发展提供了技术上更加有力的支持。

2水文地质勘探的目的

水文地质勘探是水文勘探技术工作者为了了解某区域的水文地质环境以开发利用相关资源而进行的科学探究工作。出于不同目的和要求，水文地质勘探又可以进一步划分为普查和勘探，普查是综合性的，用以表达普查结果的水文地质图的比例尺为1：20万，而水文地质勘探是在已用普查方式探明地下水的分布后对特定区域水文资源的深入调查，服务于专门目的，如从居民健康考虑，对区域内供水水文的调查，采矿时对矿床水文地质的勘探等。

3水文地质勘探内容和要求

（1）泉水调查：查明出露地貌位置和地质条件、成因类型、补给来源、流量、水质、水温、访问其动态变化情况。选择部分代表性强的泉取样，进行水质化学全分析和作细菌、污染、放射性分析。（2）老硐调查：查明硐Eli地貌位置和地质条件、老硐形状、断面、长度、揭穿层位和岩性、出水量、水质、水温、访问其动态变化情况。选择有代表性的取样进行水质化学全分析和作细菌、污染、放射性分析。（3）地表水体调查：查明河流、溪沟点的地貌位置和地质条件、水位、流量、水质、水温、与地下水的联系，访问其动态变化情况。

4矿区水文地质勘探技术方法

4.1综合物探技术方法

综合物探技术方法是将地震以及电法勘探方法结合在一起，主要是解决在煤矿开采过程中出现的构造与矿井水的问题，这种方法比较快捷方便，并且具有较大的经济性。在进行煤矿采区物探时，一方面是充分地利用采区的高分辨率三维地震数据体，再结合已有的钻孔资料，对采区的目的层构造进行科学合理地分析、说明，构建一套完整系统的立体构造图像。

4.2地下水化学及同位素研究

地下水化学在属于水文地质学的一门基本学科，对生态环境有着重要的影响。近几年随着科学技术的不断发展，同位素研究和应用在水文地质学中得到了广泛地推广，渐渐成为水文地质化学中的一种重要手段。加强对同位素方法的研究，有助于加强对地下水的起源、形成、储存以及质量的变化等方面的研究，同时，可以正确地判断地下水的补给开源、补给强度以及补给比例、补给的具置等。

4.3水文地质钻探技术

无论采用何种现代技术勘测方法，获取水文地质信息的最直接、最有效的方法仍旧是水文钻探方式。水文钻探方式是一种比较常用的勘测方式，对煤田水文地质勘探有着重要的作用。我国的煤地层主要分布在山前、盆地边缘等地区，这些地区比较干旱，相当地缺水，因此，需要加大对应用钻进过程中少用水甚至是不用水技术的研究，比如，空气反循环以及泡沫钻进等技术。同时，一般情况下，煤系下伏碳酸盐岩埋藏得比较深，奥陶系岩溶含水层中多层泥灰岩夹层，在钻进的过程中，经常出现地层漏失以及地层坍塌的情况，同时由于钻孔结构比较复杂，严重影响着正常安全进尺，因此，需要研究针对性解决问题的钻探技术以及合理的钻孔结构。

4.4“3S”技术

“3S”技术是GPS、GIS、RS三项技术的整合，它以计算机的数据分析、绘图技术，及遥感、成像技术等为基础，进行勘探工作，是目前煤矿生产中水文地质状况勘探的主要方法，可以有效借用三种技术的优势，以保证其勘探工作在信息的采集、处理以及分析等方面的一体化实旅。“3S”技术中较为主要的技术为Rs遥感技术，它与计算机技术相结合，可通过构建全方位完善的遥感体系，是吸纳对于煤炭资源水文地质状况的自主、自动的智能化勘测调查，以节省勘探工作人员，提升勘探工作效率及质量。而此项技术与GPS、GlS结合应用，能够使水文地质勘探工作更加顺利的实施，并得到更加精准的结果。

4.5流量测井法

当前时期，流量测井法在水文地质的勘探工作中，属于较新的一种方泫，它主要用来对不同深度阶段的钻孔横截面中的纵向流量状况进行测量。只要钻孔中存在纵向的水流运动，利用该方法，均能够实现对于含水层及隔水层的有效划分，同时达到对于各层的位置、厚度以及渗透状况等参数的掌握，此种方法便捷稳定，在目前煤矿生产的找水及预防水害工作中应用较为广泛。

5矿区水文地质勘探技术的特点

在矿区水文地质勘探过程中，可以充分利用矿井的有利条件，做到井上、下相结合，以增强时空优势。在矿区水文地质勘探试验时，进行以井下放水试验（有时包括连通试验）为主的井下勘探，井上、下结合观测的综合勘探方法。这种以井下放水试验为中心的矿井水文地质综合勘探方法，不仅大大扩大了勘探空间，使勘探工程的布置带有立体性，而且放水试验的水量和水位降深可以不受抽水设备能力的限制，能够较真实地模拟矿井建设、生产过程中的地下水流场特征，对矿井水文地质条件的评价和预测更接近于矿井建设、生产的实际，从而可为矿井建设、生产过程中的矿井防治水工作提供可靠的水文地质依据。

6结语

综上所述，随着煤炭工业的快速发展，为煤矿地区的水文地质工作的开展提供了良好的机遇。因此，需要加强对煤矿水文地质学科的研究，综合使用多种水文地质勘探技术，从而不断促进我国能源工业的发展。

参考文献

[1]栗占有，王秋平;对我国煤矿水文地质现状及勘探技术的探讨[J];中华民居;2013.

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关键词：课程体系 教学改革 水文与水资源工程 创新能力

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.

[6] 郭纯青，周蕊，代俊锋.水文与水资源工程专业应用型人才培养与教学改革[J]. 当代教育理论与实践，2012，4（11）：83-85.

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[关键词]GIS水文地质信息系统C#

中图分类号:TP7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210089-01

一、前言

水文地质学研究地下水在周围环境(岩石圈、大气圈、生物圈)以及人类活动影响下,数量和质量在空间上的变化规律,并运用这一规律有效地利用地下水和调节控制地下水以兴利弊害[1]。地下水的水位变化和水质变化直接影响到居民生活用水,及建筑设施的稳定性。因此,实时动态的监测地下水的变化成为工作中的重点。水文地质信息的获取主要靠钻孔来获得,所获得的信息通常以文字的形式、图表的形式和卡片的形式存储起来,而未被充分利用。这样不仅占用了大量的空间来存放,而且为以后的资料查询和更新带来困难。

地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)作为信息科学与空间科学的交叉性学科,以计算机软件、硬件为平台,以数据库为基础,支持空间数据的采集、存储、管理、检索、分析和输出,为以后的工程规划和工程施工提供了决策支持[2]。GIS技术具有强大的空间数据管理和属性数据管理,被应用到各种领域,并得到了快速的发展,但在水文地质上的应用发展缓慢。GIS技术可以使水文地质数据的管理更加科学化、规范化和系统化,实现了空间数据和属性数据的统一管理。地下水环境的复杂性使得一般的GIS软件不能满足水文地质专业分析与应用的需求[3]。因此,开发基于GIS的水文地质空间分析模型已经成为水文地质工作的重要任务。

基于水文地质的实际应用,开发水文地质空间管理系统,构建水文地质空间数据库,建立水文地质的数据模拟模型、分析模型,更加形象和直观的表达出地下水的状态变化,为地下水的分析和评价提供决策。

二、系统的设计与开发

(一)系统的设计原则

“水文地质空间信息系统”结构复杂且数据量大,根据系统的结构特点并结合实际工作的要求,确定系统的总体设计应遵循以下原则:

1.实用性:系统能够满足用户的应用需求,易于管理和维护,提高工作效率。

2.先进性:尽可能采用先进的技术、方法、设备等,提高系统的技术水平。

3.安全可靠性:作为一个大规模的、关键性信息系统应用,安全可靠性至关重要。

4.开放与共享性:系统具有良好的开放性,可以支持符合国际标准和业界标准的相关接口,实现系统的兼容与互通。同时可以将已有的各种格式转换为目前的数据格式,保护已存在的资源。

5.可扩展性和灵活性:在计算机技术日益成熟和完善的今天,任何一个系统都不是孤立存在的。在设计和规划系统之初,应从宏观、全局、长远的观点来统筹考虑。同时注重系统结构的完整性与技术的标准化,易于进行大范围推广。

(二)系统的设计方法

信息系统的开发方法很多,常用的比较典型的开发方法有:结构化生命周期法(SDLC)、快速原型法(PROTOTYPE)、面向对象的开发方法(OO)及计算机辅助软件工程(CASE)[4]。将采用面向对象的方法对系统进行开发,结合GIS本身的特点,系统的开发实施包括系统的可行性研究、现系统调查、系统分析、系统设计、系统实施和维护与评价等。具体的开发设计流程如图1所示。

图1系统的设计流程

(三)系统的开发平台与工具

系统主要采用以下开发平台和工具:

1.数据库平台采用Oracle;

2.系统中有大量的图形数据,故采用ArcSDE9.2空间数据库引擎将图形数据存储在Oracle中;

3.采用C# +ArcGIS9.2 ArcObjects开发地质图形编辑系统;

4.采用C#.NET作为开发语言。

三、系统结构与功能

(一)系统的结构

水文地质信息系统是以GIS技术为支持,以水文地质空间数据库为基础实现对水文地质空间信息的采集、存储、管理、更新、合成、查询、分析与评价、可视化表达等功能的空间信息系统。系统的结构包括图形管理、数据库管理、空间分析和决策与评价四个大系统和与其相应的子系统。系统结构与功能如图2所示。

图2系统结构与功能

(二)系统功能分析

1.图形管理功能。系统具备的图形管理功能,主要包括图形的输入、输出、查看(放大、缩小、漫游)及图层的删除等基本功能,还具备制作专题图的专业功能,如插入文字说明、图例、指北针及地图方格网等,并且可以进行边界线、阴影及图形边框的设置。由于图形的格式多种,因此,系统支持不同图形数据格式的转换,同时兼容多种图形数据文件,如Arcview SHP文件,ArcInfo Coverage文件,CAD文件等。

2.数据库管理功能。数据库是数据存储与管理的最高层次。水文地质数据库区域内一定水文地质及其相关特征以一定的方式组织存储起来的相关空间数据的集合。系统数据库的管理功能主要包括水文地质图、地形图的管理和属性数据的管理。属性数据的管理主要包括空间数据的赋值和描述等。数据库的管理功能将实现空间数据与属性数据的链接,使得空间数据更加直观易懂。

3.空间分析功能。空间分析功能是GIS的一个重要应用领域,它主要功能是研究各地理要素之间的空间关系,它是GIS区别其他的系统的一个重要标志。它的主要操作包括缓冲区分析、叠加分析、拓扑分析和网络分析[5]。

4.水文地质决策与评价功能。系统包含了空间统计模型、地下水量计算与评价模型、地下水流数值模拟模型、水质与地质生态环境综合评价与分析模型等四大类模型。通过这四种模型来模拟地下水的运动及水质的变化,从而为更合理的开发利用水资源和工程建设提供辅助决策支持。

四、结束语

GIS作为一门科学和技术,并且能更直观的和详细的显示空间信息,为水文地质学的发展带来带来新的动力。系统在很大程度上改善了水文地质数据的管理,但在地层的三维显示和虚拟环境模拟方面有待于以后的深入学习和研究。

参考文献:

[1]刘兆昌、李广贺、朱琨,供水水文地质[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

[2]陈述彭、鲁学军、周成虎,地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,2000.

[3]孔金玲、王文科、杨泽院、麦柳研,基于GIS的水文地质空间信息系统研究与应用[J].地理与地理信息科学,2005,21(4):41-43.

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关键词：水工环 地质调查 措施

水工环直接影响人类的生存和发展，所以它的工作内容能否与时俱进十分重要。水工环在地质勘察中属于基础工作，其内容包括环境地质、工程地质、水文地质的勘察工作。水工环作为保障我国社会进步与经济发展的公益性工作，既要满足当今社会所需，又要不停的加大工作服务范围，接管社会市场投放项目，进一步提高地质调查工作的顺利发展。下文将对新时期水工环地质调查工作的相关内容进行详细的论述。

一、水工环地质研究的现状

1.水文地质研究现状

在最近几十年里，水文地质学发展迅速。从基本概念和基本理论，到模型与模拟研究，再到成果展示的数字化，使水文地质工作从定性分析发展到定量研究的新阶段。野外探测和室内测试技术的提高，现代科学的新理论与水文地质学的结合以及新技术、新方法在水文地质领域的应用，都极大地促进了水文地质学的发展。

2.工程地质研究现状

工程地质学是20世纪20年代从地质学中脱胎而出的，经过近90年的发展，而今已成为一门理论基础坚实、研究内容丰富、与工程建设及人类环境密切相关、且具有各分支学科、应用性很强的地学学科。在大量吸取国外先进理论和技术方法的同时，创立了自己新的理论，形成了具有中国特色的工程地质学理论体系。

3.环境地质研究现状

随着全球性生态环境的日益恶化和自然灾害危害的不断加大，人类的生存和发展受到了严重的威胁。如今，环境地质工作是可持续发展的核心问题之一，而且环境地质工作肩负着保卫国家生态安全的重任，很多国家已经把工作部署整体上向环境地质转移。

二、水工环地质工作的范围

在经济迅猛发展的趋势下，水工环地质的调查工作针对可持续发展政策，提出一系列的工作要求。当前来看，环境地质、水文地质、工程地质的工作内容都发生了很大改变，更全面的保障和协调水工环勘察工作能够可持续发展。与此同时，为水工环的工作内容增添了新方向，对新领域进行调查，以此解决生态保护和经济发展方面产生的实际问题。例如，环境水文日益呈现地方病、关于人类健康方面的研究、地球化学、土地资源的利用与规划和农林生态环境地质研究等。城市化在当今社会表现的越来越显著，城市化水平可以说是应时代而生，是经济作用下的发展成果，这种现象的形成，造成对水工环地质勘察研究的需求量越来越大。城市中人口发展密集，经济活动多种多样，对资源需求程度日益增大，导致资源环境面临严重考验。如果想要保证城市全球化平稳迅速的发展，首先要做的就是加大城市规划和建设中的地质调查评估工作。其中，城市环境污染的监测、防治、地质灾害研究调查、风险评价、土地利用形式规划、垃圾埋藏场地等地质调查工作，渐渐变成当今所要研究发展的重要工作内容。地质生态学已经成为地质学所研究的焦点，在科学发达的二十一世纪，另一个发展特点就是学科的交叉性、渗透性和融合性，这几种特性的表现形式逐渐加强，各个学科间的发展界限被打破，创造出含有新方向和新概念的交叉学科和边缘学科。而生态学和地质学的交叉，所体现的正是交叉作用下产生的跨学科、系统化、综合性的研究布局。

三、水工环地质调查工作存在的问题

虽然我国在水工环地质调查工作中取得了卓越的成绩，但是由于我国的水文地质比较复杂，我们很难对其中的一些因素进行分析，导致我国的水工环地质调查工作中存在着一些问题。

1.缺乏完善的调查队伍

虽然我国的主要地质调查局人员比较多，地质检测设备也比较齐全，但是区域性的地质调查人员却非常少，导致一些地区的水工环地质调查出现空白的现象。除此之外，很多的地质调查人员专业技术性不强，对地质调查工作分析的不够深入，导致水工环地质调查工作出现空缺。同时地质调查管理队伍结构也比较混乱，没有一定的行业管理准则，所以很多的地方水工环地质工作人员一定要不断加强水工环地质的管理力量。

2.项目管理形式较为落后

我国目前的水工环地质调查管理工作存在着一定的问题，管理方式较为落后，从管理层次的设置方式上来看，大多强调的是市场行为。但是很多的基层地质管理人员在管理的实际过程中比较落后，所使用的手段大多都是一些传统的技术手段，他们对地质调查工作没有给予高度的重视，往往流于形式，这样直接导致地质调查的结果发生重大偏差。

3.评审验收缺乏一定的标准

水工环地质调查工作是一项复杂的工作，其涉及的地质调查项目比较多，但是我国的水工环地质调查体系不够完善，验收缺乏一定的标准，尤其是缺乏专家评审队伍。在实际调查过程中，很多的地方地质调查工作人员，认为评审验收工作没有必要太严格，导致一些地质调查工作难以取得实效。评审验收制度是建立在一定的责任制度基础之上的，很多的地质水工环地质调查工作却缺乏严格的奖惩制度，对于一些地质调查工作人员所造成的工作失误没有给予处罚，导致这些人员会继续对工作抱有侥幸心理。

四、完善水工环地质调查工作的措施

现阶段，我国水工环地质调查工作中存在着一些问题，不利于调查工作的顺利开展，因此需要针对问题，采取行之有效的措施。具体措施如下所示：

1.制定完善的战略规划

水文地质勘查工作是一项关系民生的保障性工作，国家应该加大战略规划的制定力度，并结合国内外一些比较成熟的地质勘查经验，同时还要根据我国自身的实际国情，合理制定适合我国发展的战略规划。作为水工环地质调查工作人员一定要“以身作则”，以我国的水工环发展的战略为指导思想，不断改进水工环地质调查中的缺点和不足，并编制合理的实施计划，提高我国的地质调查工作总水平。

2.强化水工环地质调查工作

我国是一个发展中大国，同时也是一个人口大国，做好对地质水文的调查工作对我国的可持续发展具有重要的意义。尤其是在新时期下，我国自从改革开放以后，随着人民生活水平的提高越来越多的固体废弃物开始投放于自然环境，造成环境的严重污染，同时也使地下水受到不同程度的污染。我们只有做好对地下水的勘查工作，才会保证居民日常用水的需求，化解人民用水与水资源污染之间的矛盾。

五、结束语

综上所述，水工环是人类生存发展的支持系统，它们是相互关联的整体，虽然它们有各自的不完全相同的研究对象和研究方法，但是他们依据的地学基础是相同或相近的。它们是以“水土作用”作为纽带紧密相连的。水与土是水工环研究对象，是基础。水工环研究工作的众多方面，和人类生活息息相关，使水工环研究工作担负着“改造人类生存环境、提高人类生活质量”的艰巨任务。

参考文献：

[1] 张家松.水工环地质调查工作在我国的重要性[J].中国地质勘查，2012（09）.

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【关键词】水文地质勘察；滑坡；工程

工程地质及水文地质勘察是应用地质学、工程地质学、水文地质学的理论以及各种测试技术，为解决工程建设或资源开发利用中的工程地质及水文地质问题而进行的调查研究工作。它是工程建设或资源开发利用的基础工作，其任务是查明工作区的工程地质条件，充分论证有关的工程地质问题及水文地质问题，以便充分利用有利的地质因素，避开或改造不利的地质因素，为工程的规划、设计和施工提供可靠的地质资料。

1 水文地质勘察的概述

水文地质勘察的基本方法有：水文地质测绘、钻探、物探、野外试验、室内分析、检测、模拟试验以及地下水动态均衡等。随着现代科技的发展，新的技术与方法不断应用到水文地质勘察中，如遥感技术、核技术、地理信息系统技术等。水文地质勘察一般是分阶段进行的，根据勘察的目的、任务、要求和比例尺以及成果精度等不同，水文地质勘察分为普查阶段、初步勘察阶段和详细勘察阶段，各阶段一般按顺序进行。

1.1 普查阶段勘察

普查阶段一般不要求解决专门性的水文地质问题，其主要任务是概要评价区域或需水地区的水文地质条件，例如各类含水层的赋存条件与分布规律，地下水的水质、水量以及地下水的补给、径流、排泄等条件。为设计前期的城镇规划，建设项目的总体设计或厂址选择提供水文地质依据。在普查阶段通常进行1：200000比例尺的水文地质测绘工作，在一些严重缺水或工农业集中发展的地区也可采用1：100000甚至1：5万的比例尺的水文地质测绘。比例尺的选择应根据工程建设要求的深度和水文地质条件的复杂程度来确定。

1.2 详查阶段勘察

详查阶段的工作一般是在水文地质普查的基础上进行。应在几个可能的富水地段基本查明水文地质条件，初步评价地下水资源，进行水源地方案的比较。在这个阶段工作中要求解决专门性的水文地质问题，为各种国民经济建设部门提供所需的水文地质依据。详查的范围除了农田供水外，一般都比较小，测绘采用的比例尺通常是1：50000～1：25000。

1.3 勘探阶段

勘探阶段的主要任务是查明拟建水源地范围的水文地质条件，进一步评价地下水资源，提出合理开采方案。探明地下水允许开采量，为水源地施工图设计提供依据。该阶段的测绘采用1：10000或更大比例尺。

1.4 开采阶段勘察

开采阶段的水文地质勘察工作，是根据开采过程中出现的水文地质问题确定具体任务。该阶段应查明水源地扩大开采的可能性，或研究水量减少，水质恶化和不良环境工程地质问题等发生原因，例如在供水水文地质工作中，由于井距不合理导致水井间严重干扰，地下水降落漏斗的不断扩展及由此引起的地面沉降、水量枯竭、水质恶化等；在开采动态或专门试验研究的基础上，验证地下水允许开采量，为合理开采和保护地下水资源，为水源地的改、扩建设计提供依据。

2 水文地质勘察地旱滑坡工程项目中的应用

2.1 滑坡勘察

滑坡勘察是通过调查、勘探、观测、试验等手段查明滑坡的类型及要素，分析滑动的原因和稳定程度，并预测其发展趋势，为防治滑坡提供所需的工程地质资料和建议。工程地质测绘与调查的范围应包括滑坡区及其邻近稳定地段，主要内容包括：（1）查明滑坡的微地貌形态、地层结构、滑坡要素，滑坡裂隙的宽度、深度、裂隙产生的时间、切割关系和力学属性，泉和湿地的位置，并分析滑动面的可能深度及埋藏条件。（2）与附近类似地质条件的滑坡进行工程地质对比，从其相似性和差异性分析滑坡的稳定性，并取得可供利用的参数。（3）调查滑动前的迹象，分析产生滑动的内因和外因。（4）调查滑坡体上房屋、树木等的变形、位移和破坏情况。（5）调查当地整治滑坡的经验等。 勘探工作中通常使用的方法有钻探、物探和挖探三种，其中又以钻探为主，后两者则起配合和辅助作用。最后还应把施工开挖作为勘探工作的验证和补充。

2.2 滑坡预防

滑坡会造成严重的事故，因此，应对滑坡采取预防为主的方针，在勘测、设计、施工和使用各个阶段中都要采取必要的措施，预防滑坡的发生。对于有可能形成滑坡的地段，应注意以下几个方面，并采取可靠的预防措施，防止滑坡发生。

（1）加强工程地质勘察工作，对工程建设区自然或人工边坡的稳定性和稳定程度进行认真的分析和评价，特别要注意由于工程建设活动对建设区工程地质和水文地质条件的改变，以及对边坡稳定性所产生的影响。对具备滑坡形成条件的或存在有古老滑坡的地段，应采取必要的措施加以预防。预防滑坡，应做好排水工作（包括地表水和地下水）。尽可能保持工程建设区的自然排水系统，并进行必要的整修和加固，防止渗水。截水沟的坡度要大于天然边坡的坡度，并做好防渗处理，加强维护和疏通。地表的天然植被要尽可能保护和培育，对于疏松或有大量裂缝的坡面应平整夯填，防止渗水。

（2）在工程建设过程中，应尽量避免造成触发滑坡的外因。例如，在边坡附近进行爆破时，要注意其对边坡稳定性的影响，还应尽可能保持施工场地的自然排水系统，并进行必要的修整和处治，防止渗水诱发滑坡。

（3）加强边坡的维修和养护。边坡的稳定性与勘察、设计、施工和使用都有密切关系。即使目前稳定的边坡，随着自然和人为条件的发展和变化，也可能有新的情况发生，触发滑坡。因此，要随时注意对边坡的养护，加强维修，并根据具体情况随时采取必要的措施，如新出现的裂缝要及时填平夯实，沟渠开裂渗水应及时修复等。

3 结论

总之，滑坡是极其严重的地质灾害，不但导致水土流失，而且危及国家财产和人们的生命安全。因此，需要加强重点区域坡面监测，采取综合措施对坡面实施治理，防止滑坡等地质灾害的发生，保证人民生命财产安全。

参考文献：

[1]李成军.浅谈水文地质勘察中预防措施及处理[J].城市建筑，2013（14）.

[2]李佳奇.谈强化环境地质和水文地质研究的重要性[J].科技与企业，2013（15）.

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[关键词] 水文地质参数；渗透系数；Excel；非稳定流；抽水试验

中图分类号：Q272文献标识码： A

1前言

非稳定井流理论发展到现在已经非常完善，人们逐渐认识到在自然界中极少有能形成稳定井流的水文地质条件，稳定井流和不稳定井流是由客观存在的水文地质条件所决定，非此即彼，两者必属其一。因此非稳定流抽水试验的应用更加广泛。在非稳定流抽水试验参数计算方法中，直线法能够消除标准曲线对比法拟合时的随意性,应用十分便捷。

2抽水试验概况

2.1含水层概况

区域含水层为承压含水层，岩性为灰白色细砂岩及中、粗砂岩，含少量砾岩，以中粗砂岩为主，含粘土成分，泥质微胶结，松散。厚度5m变化到最厚20m，平均10m左右；综合分析该含水层渗透性一般，导水系数1.34×10-3―1.67×10-3 m2/s；渗透系数0.02×10-4―1.52×10-4m/s；单位涌水量0.015―0.764L/s・m之间，富水性属弱―中等。

2.2抽水试验

抽水孔N2孔深136m，静水位57.74m，观测孔N2-1孔深131m，静水位57.76m，两孔间距离r=20.96m，抽水孔过滤器下入位置115.44-126.66m，洗井时间累计8小时20分，洗井时出水量约2.7l/sec。水泵下入深度85m，抽水总时间48小时，恢复水位时间24小时。均流量4.18L/s,抽水孔降深s=6.06m，观测孔降深s=2.52m。含水层厚度M=15m。

3水文地质参数计算

打开Excel，将观测孔的时间和降深作为两列数据输入到Excel表中，选中两列数据单击插入散点图。设置坐标轴格式,将时间轴刻度设为对数刻度,右键单机图中数据点添加趋势线,趋势线格式选择对数,同时勾选显示公式和显示R平方值,这样一张s-logt图便完成了，见图1-1，同理，观测孔恢复水位数据也可制作s-logt图，见图1-2。参数计算结果见表1-1。

图1-1 图1-2

表1-1 水文地质参数计算成果表

4结语

利用Excel图表功能，能够直观快速的制作直线法所需要的s-logt图，生成拟合直线并得出直线方程，从而计算相应的水文地质参数，非常便捷。但值得注意的是，只有在满足r2/4at＜0.05的条件时，观测孔数据在s-logt图上才能出现直线段，对于较远的观测孔和抽水后期由于非泰斯条件的干扰的，也难以形成直线，此时直线法将不能使用。

参考文献

蒋辉 郭训武.专门水文地质学。地质出版社，2007