地下水的基本概念

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地下水的基本概念范文第1篇

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第2篇

关键词：绿色开采；保水开采；煤与瓦斯共采；充填开； 煤炭地下气化

根据我国的能源资源状况，煤炭作为我国最重要的一次性能源，在未来20年内，其在能源构成中的主体地位将不会改变。2020年我国煤炭消费量将达到40亿吨。届时，煤炭产量很可能无法满足工业需求。不能再单纯地通过提高煤炭的产量缓解煤炭供应的压力，而应该综合考虑发展煤炭循环经济，减少煤炭开采对环境的破坏，而且也应该把“发展煤炭循环经济，实现煤炭绿色开采”作为理念，大力发展绿色的采煤技术。

煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术，在基本概念上是要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，绿色开采主要包括以下内容：水资源保护—“保水开采”；瓦斯抽放—“煤与瓦斯共采”；土地与建筑物保护—“充填开采”；排放矸石占用土地污染环境—“煤炭地下气化”等。2003年，中国矿业大学钱鸣高院士首次提出了煤矿绿色开采的概念和技术体系，随后明确了实现煤炭资源开采和环境保护协调发展的绿色开采研究目标，为我国绿色开采技术的研究指明了方向。

一、保水开采

保水采煤在不同的矿区有不同的技术内涵，缺水矿区要以水资源保护和利用为主；大水矿区，要以减少水资源破坏和防治水灾害为主。因此，保水开采包含水资源保护、水资源利用（煤水共采）和水灾害防治等多项重要内容。煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始径流，大量排出地下水；采空区上方导水裂隙带与地下水体贯通，形成大规模地下水降落漏斗，造成区域含水层水位下降，直接影响到区域水文地质条件。采动影响稳定后产生的地表沉陷往往影响到地表水体（河流、湖泊、井泉等）的原来形态，造成部分沟泉水量减少甚至干涸； 影响当地居民正常的生产生活，进而影响区域植被生长，甚至土地沙漠化。我国大部分矿区处在干旱半干旱地区，而每年采煤破坏地下水22亿m3，可见保水开采具有重要的意义。

二、 煤与瓦斯共采

瓦斯既是矿井有害气体也是洁净能源。因此，应该使其资源化，其技术途径有： （1）采前抽采：若能在开采前将煤层内瓦斯抽出，则是利用瓦斯改善煤矿安全的最好办法。但由于我国大部分煤体透气性低，在本层内抽采瓦斯有难度。（2）煤与瓦斯共采：开采后围岩压力降低，大量瓦斯在采空区释放，有利于瓦斯抽采，因此形成煤与瓦斯共采体系。（3）废弃矿井抽采瓦斯。鉴于废弃矿井煤层经过采动而充满瓦斯， 因而可以利用采动后岩体内裂隙场的分布及钻孔，将瓦斯抽排管装在井下、封闭井口后，抽出瓦斯。（4）回风井回收瓦斯。（5）煤与瓦斯共采的技术主要有：留巷钻孔法、卸压法等。

三、煤炭地下气化

地下水的基本概念范文第3篇

关键词：地下室；抗浮设计；抗水板

Abstract: in recent years, a lot of the basement because all sorts of reasons caused engineering accident, such as a hospital two layers of independent underground garage, in construction process, appear the overall rise; Be like again, one sports center swimming pool, the basement by floating upper structure beam, plate, column produce the large amount of crack; Be like again, the design of a high-rise building local uplift as high as 350 mm, between the columns appear 45 ° destructive plate problems and the occurrence of regular crack which caused heavy losses of property and economic loss. This paper is aimed at these the cause of the accident summarized and analyzed.

Key words: the basement; Anti-uplift design; Resistance to water board

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1、基本概念说明

在地下室由于水浮力作用而引发的多起工程亊故中，可以总结发现，多数都是由于工程设计人员对地下水的作用认识不足，抗浮设计的基本概念不够清晰明确，常见因素可以简单的概括为下面几种情况：

1）设计过程中只重视地下室主要结构构件的设计，忽视了对整体抗浮验算的深入分析，忽视在施工过冲进行抗浮，简单认为地下室不可能浮起来；

2）在出现地下室底板裂缝、漏水的情况下，只是简单地认为是一般的工程事故，错误地判断为温度应力作用、砼施工质量问题等，没有考虑到地下水的原因；

3）对于那些基底为不透水土层地基的情况，深基坑在建设中又采用了多种方式进行联合支护，忽视水的浮力。

根据物理学常识，几万吨的大船可以在江、河、海中无阻碍地航行，由此可见水的是多么巨大。在工程施工中，地下室可以看成是像一条“船”，地下室底板和侧墙形成一个密闭的船身，其水浮力的计算原理它浸泡在水中的体积乘以水容重，可见水浮力的作用非常大。地下室的抗浮设计就是要使这个船既不上浮，船身又不破坏，因此，地下室的抗浮设计应进行整体和局部抗浮计算和验证。

为了能够有效地防止地下室整体上浮，人们通常采用两种做法，一类为“压”，一类为“拉”。当采用“压”的做法时，就可以利用建筑的自重来平衡地下室水的总浮力，当不能平衡时，必须增加“拉”的做法，即采用桩或锚杆等来抵抗地下水的浮力。不管是“压”，还是“拉”的做法，都必须首先进行整体抗浮验算，保证总的抗浮力大于水的总浮力。工程上的局部抗浮验算，除了要对梁板墙柱结构构件的强度、变形和裂缝进行验算，还应该对局部抗浮能力进行验算，对于地下室面积比较大，且地上建筑为多栋高层或底层建筑的情况，这些建筑本身的自动就不够均匀，当上部的恒荷载较大时，就会使得该范围内的整体抗浮能力较高；但是，如果上部没有建筑，或者建筑不够多，就应该进行局部的分区和分块抗浮验算，特别注意关键部件的压力或者拉力是否能够其所受到的局部区域的浮力总值。

2、地下室的抗浮水位

施工勘察设计单位应该在提供的勘察报告中，对地下室的抗浮水位进行严谨计算，而设计人员也应该对勘察报告的相关数据和参数进行认真研读和分析。但是，现实并非如此，通常表现出为如下四种情况：

(1)、勘察报告没有对抗浮水位进行明确规定，只大概描述钻孔的可见水位；

(2)、临近江河且具有透水层的建筑场地，只是按照一般的场地提出抗浮水位，没有认真考虑设计使用年限所受到的江河最高洪水位的影响；

(3)、实际中常常根据业主节约投资的需要，或者业主要求增设地下室后，原勘察报告在没有抗浮水位详细参数的情况下，也没有进行补充勘察，而是直接进行随意修改或确定抗浮水位。

(4)、对于坡地建筑，所提供的抗浮水位远高于建筑设计的地坪标高，设计人员没有进行认真分析，从而造成不必要的浪费。

在这几种情况中，第(1)、(2)、(3)种情况，都容易导致地下室因抗浮能力不够而使得结构破坏，第4种则容易导致不合理的设计，增大工程投资，从而造成资源浪费。地下室抗浮水位是一个十分复杂的问题，地质场地土层差异性，场地地下水复杂多变性，给地下室抗浮水位的确定带来了较大困难，不过，应该认识到抗浮水位是地下室抗浮设计中一个决定性的参数。

3、抗浮验算中的重要问题

水浮力的分项系数和抵抗力的分项系数，以及抗浮锚杆钢筋抗拉工作条件系数、抗拉设计强度如何取值等等，都是目前在地下室抗浮设计中应该进行认证对待的问题。

在我国的不同工程施工规范中，对于水浮力和抵抗力中的分项系统的取值存在多种不同的定义方式，这样，就在实际应用中给设计人员的使用带来了不便和混乱。根据《荷载规范》中的相关规定：抵抗水浮力的结构自重作为永久荷载，对结构有利组合时其分项系数γG取1.0是无争议的；此外，该项规范中还规定：对结构倾覆、滑移和漂浮验算，荷载的分项系数应按有关结构设计规范的规定采用。通过多种相关结构设计规范的查询后可以发现，对民用建筑地下室的说民和定义中都没有涉及到该项内容，只有在《给排水工程构筑物结构设计规范》中对水浮力的可变载荷的分项系数问题进行了简单说明和阐述。

4、锚杆抗浮验算方法剖析

现在，地下室主要采用锚杆抗浮设计，存在2种不太正确的方法：

(1)、上部建筑结构荷重满足不了整体抗浮的要求，采用锚杆抗浮。其计算方法为：总的水浮力设计值/单根锚杆设计值＝所需锚杆根数。具体做法：底板下满铺锚杆，水浮力全部由锚杆承担，既不考虑上部建筑自重，也不考虑地下室底板自重可抵抗水浮力的作用，保守且不合理。

(2)、利用上层建筑自重和锚杆来进行共同抗浮，应该满足的计算公式为：（总的水浮力设计值－底板及上部结构自重设计值）/单根锚杆设计值＝所需锚杆根数。在实施过程中的做法为：将每根锚杆都均匀地分布于底板下面，对于锚杆之间的距离可以根据底部面积和锚杆的根数来进行确定。

上面介绍的这两种抗浮设计方法，都出现了传力途径不清晰的错误。从理论上说，不管采用“压”还是“拉”的方法来抵抗水浮力，水的浮力都是均匀地作用于底板，而结构抗浮力作用都具有不均匀性，并不是在整个地下室底板区域均匀分布的，可能是集中在一个点上或一条线上，因此，分析其传力途径和过程就显得非常重要。

参考文献

[1]王进,高轩能.最不利荷载效应组合的简化判别法[J].郑州轻工业学院学报(自然科学版),2009,(02).

[2]郑从立,吴映栋,任光勇.少量剪力墙框架结构在设计中的应用[J].浙江建筑,2011,(09).

地下水的基本概念范文第4篇

一、地理基本概念

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。

二、地理事物演变过程

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。

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，就能避免被表象所迷惑，抓住了地理事物结构演变的实质。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。

三、地理基本原理

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，归纳比较可抓出其异同点。

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。

3、地理基本规律用投影演示法地理事物的规律往往在普遍性中，又包含着局部性。如昼夜长短变化投影（①―⑤曲线代表太阳直射点回归运动轨迹）：演示太阳直射点由①―③曲线，揭示北半球昼渐短夜渐长的普遍规律，包含着由①到②北半球昼长于夜，南半球昼短于夜的局部规律，由②到③移动，与之相反；又包含着太阳直射点往南移一纬度，北极圈内极夜范围往北移一纬度，南极圈内极昼范围向北移一纬度的局部规律。太阳直射点由③―⑤则与之相反。通过投影演示，帮助学生掌握昼夜长短变化规律，提高分析太阳直射位置，日出日落时刻、物影长短变化、气压中心衰盛、地球公转速度快慢、气压带风带移动方向、我国气候特征、河流进入丰水期或枯水期等地理问题的能力。此法还可以用于气温水平分布规律、风带分布及风向规律、海洋水盐度分布规律、主要气候类型分布规律、降水带分布规律、自然带分布规律等地理事物基本规律。

四、地理事物空间分布

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。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；长江流域由下而下的自然保护区、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辨能力。

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第5篇

[关键词]岩土工程；概念设计；必要性

中图分类号：E951 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）36-0380-01

引言

一项设计的优劣成败，设计思想最为重要，概念设计就是一种设计思想。岩土工程设计受诸多不确定因素的影响，单纯的计算一般是不可靠的。因此，虽然岩土力学理论取得了长足进展，计算方法和设计软件不断创新，但概念设计仍不可忽视。概念是一种思维方式，将认识过程中感受到事物的共同特征抽象出来，加以概括，就是概念。

1 岩土工程概念的形成与发展

概念是反映对象的本质属性的思维形式。科学认识的成果，都是通过各种概念来加以总结和概括的。概念不是永恒不变的，而是随着社会历史和人类认识的发展而变化的。岩土工程概念，是随着人们对岩土体性状的认识，以及工程地质学、水文学、岩土力学、支护形式与支护作用原理，工程设计理论与方法等新成就逐步形成与发展的。由于法规总是滞后于科学新成就，因而新旧概念，往往是长期交错、并存使用的。

2 概念设计

（一）概念设计的必要性

对岩土工程的概念设计，目前尚无统一的认识。狭义的概念设计可理解为框架设计；广义的概念设计，是指设计思想，设计主导理念。

一项设计的优劣成败，设计思想最为重要。岩土工程设计受诸多不确定因素的影响，单纯的计算一般是不可靠的。所以概念反映的不是事物的表面，不是事物的片面，而是事物的本质。

概念设计要从总体上，从本质上把握，对症下药，而不是单纯某一经验的应用，不是单纯的截面设计，承载力计算，变形计算之类，更不是简单的直观判断。概念设计时；必须对原理有深刻的理解，有丰富经验的总结，有灵活动作的能力，从主导理念上总揽全局，牢牢掌握影响工程成败的关键，关于实施效果有基本准确的估计，不犯概念性错误。概念创新设计则一定有总体上、本质上的创新。

（二）安全和功能要求

岩土工程设计必须保证工程在使用期间的安全和满足预定功能要求，一般包括下列方面：

（1）.在正常施工和正常使用条件下，能承受可能出现的各种作用。包括传至基础底面的结构荷载，边坡、基坑、地下工程的岩土压力，地下水的静水压力和动力压力，必要时还要考虑地震作用，风荷载、波浪作用等等。必须保证在各种作用发生时，工程具有足够的安全度。

（2）.在正常使用条件下具有良好的工作性能。例如：对于建筑物地基，变形（沉降、差异沉降、倾斜、局部倾斜）不得超过限值；对于基坑，变形不得危及邻近建筑物及市政设施的安全；对于基坑地下水的控制，应保证坑内适宜正常施工作业，确保相邻工程和周边环境不被破坏等等。

（3）.在正常维护条件下具有足够的耐久性。例如：对于长期缓慢沉降的地基，应考虑工程在整个使用年限内均能满足变形限制的要求；对于地下室的防水抗浮设计，应按使用期间可能出现的最高水位设计；对于垃圾填埋场，其防渗衬层的材料和结构，应保证使用年限内有效，不致老化、开裂、渗漏；对于基坑，如需渡过雨季、冬季，应保证雨季、冬季的安全；对于邻近有重要工程的永久性边坡，设计使用年限不应低于受影响的相邻工程的使用年限等等。

（4）.在偶然事件发生时或发生后，仍能保证必需的整体稳定性。例如：某些高边坡、围堰、垃圾填埋场等，在发生罕遇地震时，可能发生破坏，但不致因整体失稳而造成十分严重的后果（人的生命，重大经济损失和社会影响）。

（5）.在正常施工、使用和维护条件下，对环境的影响不超过限值；例如：施工噪音，强夯振动，挤土效应等对环境和邻近工程的影响；降低地下水位造成区域降落漏斗的影响；在已有建筑物侧旁开挖，使既有建筑物产生附加变形，甚至威胁其安全；垃圾填埋场污染物泄漏和运移造成环境污染等等。

（三）设计条件的概化

概化是将复杂的具体事物，通过科学方法，取其本质，形成模型。模型不是实物，是实物的典型化，是分析和设计的基础。以地基设计为例，传至基础底面的压力不应大于地基的承载能力（包括强度和变形限值）。如果荷载和地基性能指标都是确定性的，岩土是均匀的，问题就很简单。但实际工程往往很复杂，首先是荷载，有永久荷载、可变荷载和偶然荷载，各种不同的荷载组合―基本组合、标准组合、准永久组合等，设计时选取其中最合理的组合，就是对荷载的概化。其次是地基，严格地说，地基都是不均匀的，岩土性质具有时空变异性，需用数理统计方法求出它们的代表值，将地基条件概化为地质模型。再次是如何考虑安全度，有容许应力法和极限状态法，有定值

法和概率法，有安全系数和分项系数表达。此外，必要时为了便于分析，又需要对基础和上部结构的刚度进行概化处理。将复杂的客观地质条件准确地概化为便于分析的地质模型，是岩土工程概念设计的重要步骤。最简单的地质模型，是一张带有各层岩土特性指标和地下水位的综合柱状图或综合地质剖面图。如果条件差别较大，则应充分建立地质模型。岩体内存在极为复杂多变的破裂面，想要具体描述这些破裂面的分析和性状是不可能的。于是有了结构面的产状和分类，结构体的分类，岩体完整性的分类，岩体基本质量的分级，各种围岩分级等等，都是某种概化的地质模型。

正确的概化应注意两方面：一是系统地占有原始数据，原始数据越丰富、越准确、越有代表性，概化效果越好，但付出的成本也越高。二是概化方法的科学性和实用性，要抓住事物的本质特性，针对影响工程安全和使用功能最关键的因素。

（四）设计原理的科学性

设计原理、计算方法、控制数据，是岩土工程设计的三大要素。其中，设计原理最为重要，也是概念设计的核心，必须牢牢掌握。掌握设计原理就是掌握科学概念。概念不是直观的感性认识，不是分散的具体经验，而是对事物属性的理性认识，是从分散的具体经验中抽象出来的科学真理。我们学习科学知识，最重要的就是学会掌握这些概念。解决工程问题时，概念不清，往往只见现象，不见本质，凭直观的局部经验处理问题。概念错了，可能犯原则性的错误。概念清楚的人，能透过现象，看到本质，举一反三，能自觉地运用理论和经验。对于岩土工程设计，力学原理、地质演化的科学规律，岩土性质的基本概念，地下水的渗流和运动规律，岩土与结构的共同作用等等，都是我们常用的科学原理，设计时必须牢记。

3 结语

通过本文的分析研究，我们对岩土工程概念设计有了更深层次的认识和了解，明确在设计过程中概念的重要性，利用概念设计的相关理论，以指导工程实践。所以，我们要树立概念设计目标，走概念设计综合技术路线，促进岩土工程向着更科学、更全面、更实际的方向发展。

参考文献

[1] 梁炯望：如何对待新奥法.隧道及地下工程，1985（2）.

[2] 中国金属学会召开喷锚支护学术会议.治金建筑，1982（2）.