水文地質(zhì)學(xué)是從尋找和利用地下水源開始發(fā)展的,圍繞實(shí)際應(yīng)用,逐漸開展了理論研究。目前已形成了一系列分支。工程地質(zhì)是調(diào)查、研究、解決與人類活動(dòng)及各類工程建筑有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué)。
工程地質(zhì)的目的是為了查明各類工程場(chǎng)區(qū)的地質(zhì)條件,對(duì)場(chǎng)區(qū)及其有關(guān)的各種地質(zhì)問題進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),分析、預(yù)測(cè)在工程建筑作用下,地質(zhì)條件可能出現(xiàn)的變化和作用,選擇最優(yōu)場(chǎng)地,并提出解決不良地質(zhì)問題的工程措施,為保證工程的合理設(shè)計(jì)、順利施工及正常使用提供可靠的科學(xué)依據(jù)。
水文與工程地質(zhì)專業(yè)是從尋找和利用地下水源開始發(fā)展的,圍繞實(shí)際應(yīng)用,逐漸開展了理論研究。目前已形成了一系列分支。
工程地質(zhì)是調(diào)查、研究、解決與人類活動(dòng)及各類工程建筑有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué)。
水文地質(zhì)內(nèi)容
地下水動(dòng)力學(xué)是研究地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,探討地下水量、水質(zhì)和溫度傳輸?shù)挠?jì)算方法,進(jìn)行水文地質(zhì)定量模擬。這是水文地質(zhì)學(xué)的重要基礎(chǔ)。
水文地球化學(xué)是水文地質(zhì)學(xué)的另一個(gè)重要基礎(chǔ)。研究各種元素在地下水中的遷移和富集規(guī)律,利用這些規(guī)律探討地下水的形成和起源、地下水污染形成的機(jī)制和污染物在地下水中的遷移和變化、地下水與礦產(chǎn)形成和分布的關(guān)系,尋找金屬礦床、放射性礦床、石油和天然氣,研究礦水的形成和分布等。
供水水文地質(zhì)學(xué)是為了確定供水水源而尋找地下水,通過勘察,查明含水層的分布規(guī)律、埋藏條件,進(jìn)行水質(zhì)與水量評(píng)價(jià)。合理開發(fā)利用并保護(hù)地下水資源,按含水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管理。
礦床水文地質(zhì)學(xué)是研究采礦時(shí)地下水涌入礦坑的條件,預(yù)測(cè)礦坑涌水量以及其他與采礦有關(guān)的水文地質(zhì)問題。
農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容主要包括兩方面,一方面為農(nóng)田提供灌溉水源進(jìn)行水文地質(zhì)研究;另一方面為沼澤地和鹽堿地的土壤改良,防治次生土壤鹽堿化等問題進(jìn)行水文地質(zhì)論證。
地?zé)崾且环N新的能源,如何利用由地下熱水或熱蒸汽攜至地表的地?zé)崮?,用來取暖、溫室栽培或地?zé)岚l(fā)電等,以及地下熱水的形成、分布規(guī)律,以及勘察與開發(fā)方法等,是水文地?zé)釋W(xué)的研究?jī)?nèi)容。
區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水區(qū)域性分布和形成規(guī)律,以指導(dǎo)進(jìn)一步水文地質(zhì)勘察研究,為各種目的的經(jīng)濟(jì)區(qū)劃提供水文地質(zhì)依據(jù)。
古水文地質(zhì)學(xué)是研究地質(zhì)歷史時(shí)期地下水的形成、埋藏分布、循環(huán)和化學(xué)成分的變化等。據(jù)此,可以分析古代地下水的起源與形成機(jī)制,闡明與地下水有關(guān)的各種礦產(chǎn)的形成、保存與破壞條件。
地下水的形成和分布與地質(zhì)環(huán)境有密切聯(lián)系。水文地質(zhì)學(xué)以地質(zhì)學(xué)為基礎(chǔ),同時(shí)又與巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地史學(xué)、地貌學(xué)、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)等學(xué)科關(guān)系密切。工程地質(zhì)學(xué)是與水文地質(zhì)學(xué)是同時(shí)相應(yīng)發(fā)展起來的,因此兩者有不少內(nèi)容相互交叉。
地下水積極參與水文循環(huán),一個(gè)地區(qū)水循環(huán)的強(qiáng)度與頻率,往往決定著地下水的補(bǔ)給狀況。因此,水文地質(zhì)學(xué)與水文學(xué)、氣象學(xué)、氣候?qū)W有密切關(guān)系,水文學(xué)的許多方法也可應(yīng)用于水文地質(zhì)學(xué)。地下水運(yùn)動(dòng)的研究,是以水力學(xué)、流體力學(xué)理論為基礎(chǔ)的,并應(yīng)用各種數(shù)學(xué)方法和計(jì)算技術(shù)。
水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)是:由主要研究天然狀態(tài)下的地下水,轉(zhuǎn)向更重視研究人類活動(dòng)影響下的地下水;由局限于飽水帶的含水層,擴(kuò)展到包氣帶及“隔水層”;由只研究地殼表層地下水,擴(kuò)展到地球深層的水。
預(yù)計(jì)今后的水文地質(zhì)研究,在下列方面將有突破:裂隙水與巖溶水運(yùn)動(dòng)機(jī)制和計(jì)算方法;地下水中污染物和溫度運(yùn)移機(jī)制和計(jì)算方法;粘性土的滲透機(jī)制;包氣帶水鹽運(yùn)移機(jī)制;水文地球化學(xué)和同位素水文地質(zhì)學(xué),地下水?dāng)?shù)學(xué)模型;地球深層水文地質(zhì)。
工程地質(zhì)基本內(nèi)容
工程地質(zhì)研究的主內(nèi)容有:確定巖土組分、組織結(jié)構(gòu)(微觀結(jié)構(gòu))、物理、化學(xué)與力學(xué)性質(zhì)(特別是強(qiáng)度及應(yīng)變)及其對(duì)建筑工程穩(wěn)定性的影響,進(jìn)行巖土工程地質(zhì)分類,提出改良巖土的建筑性能的方法;研究由于人類工程活動(dòng)的影響而破壞的自然環(huán)境的平衡,以及自然發(fā)生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質(zhì)作用對(duì)工程建筑的危害及其預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)和防治措施;研究解決各類工程建筑中的地基穩(wěn)定性,如邊坡、路基、壩基、橋墩、硐室,以及黃土的濕陷、巖石的裂隙的破壞等,制定一套科學(xué)的勘察程序、方法和手段,直接為各類工程的設(shè)計(jì)、施工提供地質(zhì)依據(jù);研究建筑場(chǎng)區(qū)地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其對(duì)工程建筑的影響,制定必要的利用和防護(hù)方案;研究區(qū)域工程地質(zhì)條件的特征,預(yù)報(bào)人類工程活動(dòng)對(duì)其影響而產(chǎn)生的變化,作出區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià),進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)和編圖。隨著大規(guī)模工程建設(shè)的發(fā)展,其研究領(lǐng)域日益擴(kuò)大。除了巖土學(xué)和工程動(dòng)力地質(zhì)學(xué)、專門工程地質(zhì)學(xué)和區(qū)域工程地質(zhì)學(xué)外,一些新的分支學(xué)科正在逐漸形成,如礦山工程地質(zhì)學(xué)、海洋工程地質(zhì)學(xué)、城市工程地質(zhì)及環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)、工程地震學(xué)。
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