陳曉宇 盧 賀

遼寧省礦產勘查院有限責任公司（110031）

水工環(huán)地質與巖土工程學在項目建設中密不可分，是現(xiàn)代地質工程的理論基礎。例如，在地下水開采時，需要對水儲存環(huán)境和巖土空間結構進行分析。除此之外，鐵路、公路、隧道、橋梁等項目建設勘測也依賴水工環(huán)地質與巖土工程學科的理論知識。

1 理論概述

1.1 水文地質理論概述

水文地質學科具有較為漫長的發(fā)展歷史，世界各國學者對此進行了100 多年的探索與實踐。我國于20 世紀50 年代成立了北京地質學院，對水文地質學科進行系統(tǒng)的研究。幾十年來，我國學者和專家不斷探索水文地質領域，理論成果豐富。當代水文地質理論在水資源合理利用、水系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃等方面具有重要的作用，為經濟社會可持續(xù)發(fā)展提供了強有力的理論支撐。

1.2 工程地質理論概述

工程地質理論由前蘇聯(lián)于20 世紀30 年代提出并確立，大量的前蘇聯(lián)學者在工程地質學作出了巨大的貢獻。盡管我國工程地質學起步較晚，但發(fā)展迅速，如今已經完全適應國民經濟建設的技術需求，在水利工程、港口橋梁、隧道工程、電力工程中發(fā)揮了超前性的服務功能，理論成果眾多，目前已位于世界領先水平。

1.3 環(huán)境地質理論概述

我國于20 世紀80 年代開始對環(huán)境地質學科進行探索，隨著改革開放的不斷推進，人與自然的問題、城市與農村建設的問題日益突出，相關研究機構和建設單位通過環(huán)境地質調查，制訂了一系列有針對性的地質災害預防方案，積極應對環(huán)境惡化問題[1]。我國的環(huán)境地質學理論研究與時俱進，效益顯著。

1.4 巖土工程地質理論概述

自改革開放以來，我國相關學者把巖土工程與工程地質環(huán)境進行結合，形成了一門綜合性學科。在工程地質學、巖體力學、水文地質學中引入了土木工程學的理論知識，各學科高新技術的發(fā)展和該領域技術理念相互促進，互相融合，形成了新的理論體系，并與世界接軌。

2 當代水工環(huán)地質及巖土工程理論的應用現(xiàn)狀分析

2.1 水工環(huán)地質理論應用分析

當代水工環(huán)地質理論應用較廣，在多領域效果顯著，是工程地質、水源地質、環(huán)境地質多學科的集成，在項目建設的各環(huán)節(jié)均有非常重要的指導地位。水文地質主要以地下水作為研究對象，施工單位在項目建設時，需要了解地下水的位置、水中污染物含量、水源深度等。隨著我國城市用水短缺問題日益顯著，施工單位需要將地下水轉化成人類所需的生活用水，并且要有效解決地下水滲透等一系列問題。工程地質理論主要以地質條件作為研究對象，引入信息化技術，利用先進的數(shù)字設備勘測不同區(qū)域的地質條件，為項目工程建設提供理論支撐。工程地質理論在采礦工程、水利工程、海洋工程等方面應用廣泛。水工環(huán)地質理論以建筑工程各環(huán)節(jié)的要素作為研究對象，為施工單位提供科學、權威的技術參考依據[2]。

2.2 巖土工程理論的應用分析

巖土工程最早由歐美等國家研究確立。我國引入該理論體系之后，對巖石和巖土進行了專業(yè)的勘測。該理論體系在地下工程、水中工程、地上工程中應用較廣，側重于了解工程中巖土的堅硬程度、巖體結構等。20 世紀80 年代，我國工程勘測行業(yè)確立了工程地質勘測標準，將工程地質理論滲透到土木工程各個環(huán)節(jié)，凡是和巖石或土有關的工程都需要借助巖土工程理論技術標準進行具體的項目施工。

國家頒布了《巖土工程基本術語標準》GB 2T 50297—298，并隨之發(fā)行了一系列配套工程手冊。我國巖土工程技術質量審查機構快速經歷了從設立到完善的階段。目前，行業(yè)標準與規(guī)范的不斷成熟，極大地拓寬了巖土行業(yè)技術人員的多領域知識。從近十幾年的基建項目建設歷程來看，南水北調、西氣東輸?shù)纫幌盗泄こ?，彰顯了我國當代巖土工程的巨大理論與實踐成果。

3 發(fā)展趨勢分析

3.1 水文地質理論體系發(fā)展趨勢分析

目前，我國水文地質理論走在世界前列，相關理論體系主要分為三類，分別為標準規(guī)范手冊、標準材料行業(yè)、學術理論刊物等。我國水文地質學理論開創(chuàng)了諸多新領域，在國家重點科技項目中有著重要的地位。技術人員利用多學科理論進行研究實踐，可有效解決水文地質等一系列現(xiàn)實問題?，F(xiàn)代水文地質與現(xiàn)代科學緊密結合，引入了環(huán)境科學、信息論、系統(tǒng)論等前沿內容，技術人員通過數(shù)字模擬方法，構建水資源模型，實現(xiàn)了水文地質從定性研究到定量研究的巨大轉變。如三峽工程中的大型水利水電模型技術，能夠直觀反映水文地質的相關參數(shù)，給施工單位提供可靠的參考依據，對經濟社會的發(fā)展具有重大的促進作用。

許多分支科學的產生與發(fā)展同樣得到了普遍的應用。環(huán)境水文學、污染水文學、地質水文學、遙感水文地質學等，在城市建設、水資源規(guī)劃中起到了先導作用。水資源的合理開發(fā)不僅能夠解決城市居民用水問題，同時也有利于環(huán)境地質的保護工作[3]。如通過地表水回灌技術方法，能夠有效控制一些區(qū)域地面沉降的問題。

水文地質學在農業(yè)等領域同樣有著重要的應用優(yōu)勢，能夠解決地下水短缺問題，為生態(tài)農業(yè)、基因改良等工作提供創(chuàng)新支持。水文地質學與巖土工程密切相關，是當代水文地質的研究主題。如湖北大冶湖1 號橋墩水文地質條件復雜，借助水文地質學科與巖土工程學科理論知識，應用帷幕注漿技術可以有效解決施工中的問題。

3.2 工程地質及環(huán)境地質理論的發(fā)展趨勢分析

如今，工程地質與環(huán)境地質吸收了現(xiàn)代科技的理論成果與技術手段，在土木工程的各領域、各環(huán)節(jié)都有著重要的指導作用，對地質災害預防、災后環(huán)境治理等工作具有重大意義。根據水利部最近數(shù)據統(tǒng)計，我國每年地下水開采量超過100 億m3，各地區(qū)總共形成了60 余個地下水降落漏斗。由于地下水開采引發(fā)了一系列的嚴重的地質問題，地質專家、學者對此進行了一系列調查研究，結合該學科理論技術，積極應對環(huán)境惡化帶來的嚴重威脅。當代環(huán)境地質學科理論在經過大量的工程實踐后日漸成熟，中國科學院的學者與專家圍繞區(qū)域環(huán)境地質條件研究、水資源開發(fā)與環(huán)境問題調查、城市環(huán)境調查、礦區(qū)環(huán)境地質問題調查，多次開展技術研討，編制了全國性的環(huán)境地質圖系，給全國各省份及地區(qū)的地質環(huán)境總站建設提供科學依據[4]。

3.3 巖土工程理論發(fā)展趨勢分析

我國巖土工程理論是一門具有邊緣學科性質的獨立學科，在水文地質學和工程地質學的基礎上發(fā)展而來的，與其他學科交叉滲透，相互補充，對自然環(huán)境保護具有重大意義。十幾年來，巖土工程項目的不斷建設，豐富了本學科的理論成果，全國多個城市建成了具有典型生態(tài)效益的重點項目，為城市巖土工程預測、問題防治、風險評價提供了理論支撐。目前，相關學者利用AHP 指標，可以對巖土工程進行更加精準的數(shù)字模型構建。專家團隊在利用AHP 對工程各環(huán)節(jié)進行要素權重分析，確定質量管理評價等級，評價指標準確合理地反映巖土工程質量控制效果，利用數(shù)理統(tǒng)計的思想，對巖土工程進行整體的定量分析，從而提升項目工程的管理水平。

4 結語

水工環(huán)地質理論和巖土工程理論相互補充、相互滲透，在我國經濟社會建設中具有重要的意義，能夠促進城市建設的快速發(fā)展，積極保護生態(tài)環(huán)境。相關專家和學者在實踐中不斷完善學科理論成果，力求降低工程建設對環(huán)境的破壞，精準地測量水資源、巖土等地質元素，在科學的理論指導下更好地開采利用資源，維護生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。