数理统计论文:财经校园数理统计教导研讨 作者:李艳玲 改变“重理论,轻应用”的思想,培养学生的探究能力 传统的概率论与数理统计的教学过多地强调理论的严谨性,教师花大量时间用于定义的讲解,定理的证明,方法的推导和习题的演算,只注重知识的传授,往往缺乏重要数学思想的传递,特别是知识的应用。由于“重理论,轻应用”的教学思想,概率论与数理统计课程教与学的效果一直不好,学生普遍感觉很难学,没有应用意识、对随机数学思想方法不甚了解、只知道套公式解习题。概率论与数理统计是应用性很强的学科,它的生命力和发展动力在于它与实用学科的密切联系,隔断了这种联系,概率论与数理统计就成了无源之水,无本之木,产生不出有意义的问题和方法。如果在教学实践中,教师不让学生了解概率论与数理统计在他们所在学科专业的应用,不加强学生用概率论与数理统计知识解决实际问题的能力,这显然不符合应用型本科院校培养高水平应用型人才的目标。我们要改变传统的“重理论”的教学思想,注重培养学生的数学素质;同时教学内容要注重理论与实际的结合,强化培养学生的应用能力。为加强应用意识,全面提高学生的素质,课堂上应增加一些从实际生活中设计的课题,如“郑州市增加快速公交是否能缓和交通”“,某商品月底最佳进货量的计算”“,保险公司对某项保单收保费多少能使其利益最大”等等,有些题目甚至可以尝试着让学生进行直接操作,利用空余时间深入到社会中去,搜集数据,用数理统计方法解决生活中的实际问题,这样不仅使学生强化了知识结构,提高了动手能力,而且还进一步体现了数学价值。从而更增加了同学们学习数理统计的兴趣。 熟悉并灵活掌握至少一种统计软件要处理 在实际中搜集的大量的数据,就必须借助于一定的统计软件。其中在众多的统计软件中,Excel最为简单,同学们可以先了解如何运用Excel。但有些功能Excel无法实现。目前运用最多的要数SPSS软件。为此可以利用SPSS软件辅助教学,其操作方便,输出结果简约,并且提供的模块几乎囊括了诸如参数估计、假设检验、方差分析、回归分析等数理统计的所有领域。将SPSS引入概率论与数理统计的教学后,概率论与数理统计中的数据处理和数值计算变得轻而易举,使得教师可以将精力集中于讲清概率统计问题的思想方法,极大地提高教学效率,同时加强了学生应用能力的培养,以适应社会发展的需要。 改变现有的考核方法 目前,我们的考核主要是期末成绩加上平时成绩,在此基础上可以增加开卷考试的内容,开卷考试主要考核知识的应用能力,方式可以是:老师给出一些实际问题,让学生利用所学知识加以研究,可以单独完成,也可以合作完成,最后提交一份研究报告,或者让学生参与社会调查,用概率统计方法分析和研究调查得到的数据,挖掘数据信息,解释一些社会现象,撰写数学小论文;这样灵活多样的考核机制,才能充分调动学生学习的积极性和主动性,才有利于学生应用能力的培养。 数理统计论文:财经类院校数理统计论文 1一题多解教学法 数理统计这门课程目的并不是让学生学懂书本知识,会做统计题目,而是能够在实际生活和工作中,运用所学知识解决其问题.问题是千变万化的,光靠书本的固定公式是不能解决问题的,因此,需要学生在学习中具有创新思维能力,以不变应万变.在平时教学过程中,教师可以选择一道题目为例,采用不同思路、不同方法求解,即一题多解,不仅可以加深学生对已学知识的理解、知识点的联系,而且还能培养其运用多种知识的能力,培养其创新思维能力.如介绍假设检验的接收域时,通过一道具体应用题,分别用假设检验和区间估计知识构造检验统计量和枢轴量,发现,所谓的接收域与区间估计中的置信区间是一一对应的,通过分析,使学生对统计中两个重要的内容假设检验和区间估计的联系上有了更深一步的理解. 2因材施教教学法 在教学过程中,教师要时刻注意学生理解知识的情况,应根据不同班级具体情况对教学内容和手段采取适当调整,可使得教学方法灵活多变.开课之前应通过不同途径了解该班学生的情况,通过所得信息制订总体教学计划.教学过程中也应该主动与学生交流,得到学生的反馈意见,课下也应该对作业情况进行适当总结,调整课时进度.比如应用数学专业学生,专业性质要求在教学中适当加强难度,多安排一些理论推导,强调概念的严密性和逻辑性,其他专业学生,应注重实际运用,特别是与统计相关软件的应用,使得其能尽快处理实际问题. 3“辩误”教学法 数理统计的大部分概念比较抽象,学生理解上容易产生困难,因而会出现一些常规错误.在教学过程中,可选择一些典型的例子,通过实例分析,使学生正确理解数理统计中的概念,提高教学效果.如介绍检验的P值概念,教材的定义是“利用观测值能够做出拒绝原假设的最小显著性水平”.就可以选择书中具体例子,通过选择不同显著性水平ɑ,得出接受原假设还是拒绝原假设的结论.通过比较,加深学生对这一概念的理解.辩误教学能给学生留下深刻印象,引导学生从正反两方面分析比较问题,正确理解其概念,而不仅仅是对概念的死记硬背. 4结语 数理统计课程虽然概念抽象,方法难以掌握,但作为教师,只要认真探索教学方法,在教学过程中,通过具体实例把抽象的概念和理论推理形象化,加强师生的互动,灵活有效地采用多种教学方法,就能够激发学生学习的兴趣,培养其创新思维能力,提高其解决实际问题的能力,让数理统计课程学习变得很容易。 作者:丁华丁宁单位:安徽财经大学金融学院国际经济与贸易学院 数理统计论文:概率论教学与数理统计论文 一、创建愉快和谐的课堂环境 愉快和谐的课堂环境是上好一门课的基础。课堂教学除了知识交流外,还要有情感交流,教学活动是在知识、情感这两方面互相作用、互相制约下完成的。只注重知识讲解,而忽视与学生的情感交流是不可能取得理想的教学效果的。教师微笑的面容、温柔的目光、落落大方的仪表会给课堂奠定愉快而和谐的基调,为学生的学习创造良好的心理环境。在讲课过程中要用眼神与学生交流,当看到学生听懂后的喜悦表情时,会受到激励,使自己振奋;如果学生抬头率低,或者表示疑惑,就要想办法再讲一讲。教学中不能妄自尊大,要以学生为主体,以人为本,以调动学生的学习主动性、积极性为手段,以提高学生的学习兴趣、学习能力和创新意识为宗旨,在激发学生潜能、启迪学生思维的过程中传授知识与技能,促进学生知识、能力和素质的综合协调发展。 二、针对课程特点运用高效的教学方法与手段 针对课程特点运用高效的教学方法与手段是上好一门课的关键。概率论与数理统计是研究和探索客观世界中随机现象的一门数学学科,在金融、保险、经济与企业管理、工农业生产、军事、气象与自然灾害预报等方面起到非常重要的作用。作为一门应用性很强的学科,它已经成为高等学校工、农、经管等专业的一门重要基础课程。概率论与数理统计的教学内容要求讲授五章概率论,两章数理统计。由于概率论与数理统计的课时一般为48学时,加上这门学科的文字性描述很多,仅仅采用传统黑板加粉笔的教学手段,会促使老师拼命赶进度、加大课堂信息量,以便完成教学任务,这种“满堂灌”的教学模式忽视学生的感受,导致这门趣味性极强的课程达不以应有的教学效果。如果合理采用PPT讲授这门课程,就可以节省许多当堂板书时间,这样教师在有限的教学时间中可以进行更多的教学活动,从而达到意想不到的效果。 教师可以根据教学内容,紧密联系学生的生活环境及专业特色,通过PPT创设学生熟悉与感兴趣的教学情境,通过一幅幅熟悉的画面和精心设计的热点问题激发学生的学习积极性,让学生真正成为课堂学习的主体,拥有学习主动权。要注重具体案例的选择,紧密联系现实生活,激发学生的求知欲。但在使用PPT的过程中,有些推导、演算的东西,可以用粉笔在黑板上一点点地推导能更好地引导学生思考。通过PPT展示一定数量的课堂练习,关注学生的差异,设计不同水平的题目使每个学生都有机会参与教学活动,可以让学生集体讨论,努力改变原有老师一味讲、学生一味听的被动局面,在集体讨论的过程中,教师要在学生中间转圈,指导他们。每堂课都要用PPT做小结,帮助学生梳理课堂的主要内容和重难点,让学生做到心中有数,弥补PPT教学容易遗忘的缺陷。 科学完善的评价体系对打造高效的数学课堂也是尤为重要的,它可以让学生在课堂上始终保持高涨的学习积极性和强烈的主体性。评价的主要目的是全面了解学生的学习历程,激励学生学习和改进教师教学。评价学生学习状况的主要目的是激励优秀学生努力学习,取得更好的成绩,同时鼓励基础相对薄弱的学生树立信心,不断进步。传统考核机制实行一卷定终身的闭卷考试模式,忽视基础条件的差异,只对基础条件较好的学生起到促进作用,对基础相对薄弱的很难起到鼓励作用。教师可以根据授课学生实际情况实行多样化考核方式,适应不同学生的发展要求。如加大平时成绩的权重,重点考察课堂表现和作业情况,帮助基础薄弱的学生树立信心,对于基础好的学生,可以鼓励他们根据自身发展目标,在参加传统闭卷考试和撰写论文之间做出选择,论文主要是结合专业特色做一篇研究报告,或者做一篇课程论文,可以一人独撰,也可以多人合作完成。这种考核机制有助于培养优秀大学生的创新意识和团队协作意识。 作者:闻卉单位:湖北工业大学理学院 数理统计论文:医学院校医药数理统计论文 一、当代大学生心理特点以及医药数理统计课程的特点 1.当代大学生的心理特点。大学生在生理上进一步发育趋于成熟,心理上趋向主动和独立,思维能力迅速提高,抽象思维能力与逻辑推断思维能力获得显著地发展,追求新意,对问题和事物有着独特的见解和认识,从而使他们在精神方面的独立意识较之一般青年更为突出。而且当代大学生的这种强烈的自我意识,迫切需要同学、老师、社会以及自身的肯定,马斯洛的自我实现的需求在当代大学生身上表现得尤为突出。另一方面,当代大学生处在一个社会迅速变迁,科技日新月异,信息高度发达的阶段,使得他们探索问题的好奇心更加强烈,希望能够探索万事万物的真相,但大多数大学生怕吃苦,自制力和耐挫力较差。 2.医药数理统计课程的特点。虽然医药数理统计相对于高等数学等传统数学类课程具有更强的应用性和趣味性,但医药数理统计是建立在随机理论基础上的,对习惯了确定性思维的大学生,如何转换思维模式是一个挑战;医药数理统计方法的应用一方面需要结合学生的学科专业知识,另一方面需要结合软件实现,如何做到数理统计方法、医药专业知识和应用软件三方面的有机结合是医药数理统计教学过程中迫切需要解决的问题;医药数理统计方法的实际应用涉及的知识面较广,难度较大,如何将利用数理统计方法解决实际问题的完整过程简洁又不失生动地展现在学生面前也是一个关键问题。结合当代大学生心理特点和医药数理统计课程的学科特点,急需从教学内容、教学方法及教学激励和评价机制等方面改革当前医药院校医药数理统计教学。 二、医药数理统计教学改革的内容和措施 1.教学内容的改革是《医药数理统计方法》教学改革的基础。认真研究和理解医药院校各专业学生的培养目标,在不破坏学科知识体系的情况下,在突出医药学特色和增加应用性这两个原则的指导下调整知识点,删减陈旧知识,弱化公式推导,增加结合医药学应用的新方法,增加应用型、研究性案例比重,将重点、难点放在医药特色实际应用的案例教学及科学思维方法的培养上,以应用需求为先导,以案例教学为媒介,以实验软件实现为辅助,实现教材内容与企业实际需求以及医药科研的同步更新,提高学生的学习兴趣和积极性。同时教学内容改革是龙头,必将带动其教学方法、考核方法等一系列的改革,为医药特色创新型、应用型人才的培养打下坚实的基础。 2.教学方法改革是《医药数理统计方法》教学改革的优秀。通过教学内容的改革,可以使得教学内容能引起学生兴趣,但如何使学生对医药数理统计保持持久兴趣是最大的难题。如何将一时好奇升化为持久的兴趣、理想及自我价值的实现,必须结合当代大学生心理特点,采用实用有效的课堂教学方法。根据当代大学生的心理特点以及医药数理统计课程的特点,案例教学法是非常合适的教学方法。首先教师可以从较新的权威学术期刊,甚至是教师的科研课题里面寻找案例,或者以产学研合作项目为契机,深入了解企业现今最新需求,根据企业提供的基础资料,提炼经典案例。在案例教学过程中由教师把精选的案例展现在学生面前,让他们带着问题去学习相关知识和方法,接下来需要经过思考和讨论提出解决问题的方案,这使课堂变得生动活泼,有利于激发学生的学习兴趣,培养创新能力及分析、解决问题的能力。每个同学都可以提出自己的见解,相互交流,取长补短,教师通过引导、点拨、启迪等方式对学生进行指导。通过案例教学可以增强学生自身对整个案例解决过程的切身体会,让学生精神层面充分感受到参与案例解决的愉悦感和克服困难、解决问题后的成就感,巩固与提高学生个体对医药数理统计持久的兴趣。特别需要强调的是数学概念和方法也要通过案例引入,数学知识产生时,总是伴随着数学家“火热的思考”,但是数学知识以论文、教材的方式呈现出来时,却往往只剩下了“冰冷的美丽”。通过案例引入可以揭示并引导学生去发掘和领会那些“火热的思考”。而学生发掘和领会那些“火热的思考”的能力,就是学习能力的优秀,也是创新能力的源泉。 3.教学激励和评价机制改革是《医药数理统计方法》教学改革成功的保障。要达到最好的课堂教学效果必须构建新型人性化学生激励和评价机制。合理完善的激励和评价机制能够更好地激发行为主体的积极性和创造力,体现以人为本。传统的教学评价机制,往往都是通过课后作业及考试来进行的,存在时间上的滞后,虽然在一定程度上能够反映课堂学习的情况,但是对于课堂上学生主体的参与、思考、创新的程度无法做出判断,有可能挫伤学生创造性思维成长的积极性;而奖学金等传统的激励机制往往周期更长,无法及时满足当代大学生急切盼望社会认同和自我实现的心理需求,一定程度上影响了其学习动力。 4.数学建模竞赛等大实践教学是《医药数理统计方法》教学改革的有益补充。把全国大学生数学建模竞赛作为锻炼同学们实际应用能力的第二课堂。数学建模是数学知识和方法与实际问题之间沟通的桥梁,因此数学建模是对学生将数学的知识和方法转化为用数学的能力的检验。可以说数学建模对学生能力的培养是全方位的:它体现在查阅文献资料、分析综合、抽象概括能力的培养,应用能力和评价能力的培养,运用数学工具和计算机以及实践能力的培养,创新精神和创新能力的培养以及组织协调能力培养等。参与数学建模竞赛活动,会极大地拓展学生应用数理统计知识的空间,并会对课堂教学产生良好反馈。要鼓励和指导学生积极参加全国大学生数学建模竞赛和美国大学生数学建模竞赛。除此之外,还要让学生走出去,去做与专业相关的社会调查,去医药企业直接感受医药企业对数理统计知识和方法的需求,并在实际应用之后内化为自身的实践能力!以学生的实际需求优化《医药数理统计》教学内容,以学生为主体设计教学方法,并设计及时、科学的激励和评价机制,以提高当前医药院校《医药数理统计》课程的教学质量! 作者:王秀凤张磊唐小娅黄榕波单位:广东药学院 基础学院数学系基础学院物理系 数理统计论文:路面施工质量中的数理统计论文 1路面质量控制图原理及其应用 沥青路面质量控制与评价是以数理统计方法作为基本手段,运用统计性规律,收集、整理、分析数据,并通过数据分布的特征来判断,纠偏并解决施工控制中的异常问题。将收集而来的沥青路面各项控制指标的数据经过一定条件的数据处理后描绘于控制图上,根据图形上面各个描绘的点的波动情况及波动趋势等来判断是否处于受控状态,若失稳或失控,情况不严重则分析加大监测力度并查找原因,情况严重,停工进行分析研究,尽快确定影响因素,并解决异常问题,在动态的调整和控制之中,完成对于影响路面质量的指标的动态控制。质量控制图样本的抽取就运用到了这一理论,认定所抽取的样本都处在小概率范围外的稳定受控状态,若不是这一状态,就说明过程并非处于稳定状态。数理统计原理研究中,在正常生产的情况下,产品的质量控制过程是服从正态分布的。通过分析,我们知道,在正态概率密度的分布中,落在(μ-2σ,μ+2σ)范围里的概率为95.44%、落在(μ-3σ,μ+3σ)范围里的概率为99.73%。受到正态概率密度分布的这个结论的启发,美国休哈特博士利用这一特征,将(μ-3σ,μ+3σ)这一范围作为质量控制的界限并将原理示意图进行顺时针90。旋转进而上下的180。 翻转而形成了现在的质量控制图。事实上,这是在显著性水平=0.0027下的概率统计检验图。质量控制图以μ+3σ作为控制上限,以μ作为中心线,以μ-3σ作为控制下限。并以这三条控制线作为动态控制的控制标准和判断界限。 2实际工程中的工程质量控制 在实际路面工程质量控制中,一般采用休哈特的均值一极差控制图(X-R图)来对沥青路面的各项关键指标进行控制。均值控制图应用于施工过程中质量控制指标的均值的分析及判断,而极差控制图应用于施工过程很重质量控制指标的极差的分析及判断。均值-极差控制图(X-R图)中心线CL为样本的平均值X,并绘制质量控制的控制上限UCL及控制下限LCL,以确定施工过程中允许的波动范围。 3结论 (1)正常生产情况下,沥青混合料的生产过程中各质量性能指标的分布均符合正态分布;(2)施工质量动态控制图是基于对数理统计研究提出的适用于沥青路面施工质量动态控制的有效方法;(3)控制标准及方法的运用已是老生常谈,在实际实施中,需要各方的重视及针对性的实际实施。 作者:刘安杨威单位:长沙理工大学 数理统计论文:概率论与数理统计教学论文 1三个典型性结论及其反例 在教学过程中,随机事件及其概率这一章节中的可以归纳出很多个理论公式和结论,本文中只是举三个典型性结论,然后举出反例加以推理验证,刺激学生的好奇心和兴趣,从而使得学生更加透彻的理解数理统计概念,更加好学,更加具有专研精神,更有助于学生数学思维的培养。符号:A,B,C:随机事件Ω:必然事件;样本空b间;覫:不可能事件定理1用事件的运算关系表示事件的方法不一定唯一例如,用A,B,C的运算关系表示事件D={A,B,C中不多于一个事件发生},根据事件的和、差、积及其逆事件的概念,可以写出下面四种不同的表示法:按照概率的公理化体系可知,样本点是样本空间Ω的元素,而事件是事件域中F中的元素,它是样本点的某些子集.在古典概型中,样本空间Ω只含有穷个点,所以Ω也是有穷的.此时常常把Ω的一切子集都视为事件.但却不能由此认为样本点一定是事件.实际上,并不把Ω的一切子集都当作事件来研究。我们只考虑事件覫,A,A,Ω时,容易验证F={覫,A,A,Ω}为一事件域,于是Ω中的样本点B={所取球的号码为4}就不是事件域F中的元素,即B={4}不是F中的事件。 定理对“等可能性”的理解不同,得到的概率不一定相同在概率论发展的早期,大部分的人都相信,只要找到适当的等可能性描述,就可以给概率问题唯一的解答,但事实上确并非如此,这是个经典的著名反例,贝特朗(Bertrand)奇论(贝特朗在1887年出版的《概率论教程》一书中构造了这个例子):在半径为1的园内随意画一条弦,问它的长度超过其内接正三角形的边长的概率等于多少?从不同的方向的理解,贝特朗对这个问题给出了三种不同的解法。解法二:如图2,在圆中任意画出一条弦AB,再作与AB垂直的直径CF,并以C为顶点作圆的内接正ΔCDE,由图可见,要AB DF,必须AB和直径CF的交点M落在GH内,这里G是CF三种解法推理看起来都无懈可击,不同的理解得到了三种完全不同的答案,从而使得问题得到了奇论的美称,也就是数学上的贝特朗悖论。同一个问题得到不同的结论的原因是什么呢?原因在于每种解法对于“等可能性”作出了不同的理解和假设:解法一假定了弦的端点落在圆周上各点是等可能的;解法二假定了弦的中点落在直径上各点是等可能的;解法三假定了弦的中点落在圆内各点上是等可能的。对于各自不同的假设,上面三种解法和结果都是正确的,这个例子提醒学生,在解答概率问题时,一定要弄清楚等可能性的条件,以免发生混淆。 2结束语 在概率论与数理统计的教学过程中的引人各种反例教学,会使得上课更加生动有趣,不同于常规的思维推理一定会引起学生的好奇心和好胜心,从而激发学生对概率统计的极大兴趣,然后可以引导学生专研问题,思考结论。在教学中插入恰当的反例,即是简明有力的否定方法,又是加深学生对概念和定理的理解的重要手段,它有助于发现问题,活跃思维、避免常犯易犯的错误。从而达到教学上的最高水平,取得令人满意的教学效果。 作者:梅芳曾春华王巧玲单位:江西农业大学理学院 数理统计论文:数理统计教学论文 一、当前课程教学存在的问题及其原因分析 (一)存在的问题 1.学时数少与教学任务量大的矛盾。 该课程经管类专业的平均教学时数不超过50,教学内容却包括随机变量及其分布、多维随机变量及其分布、随机变量的数字特征、大数定律及中心极限定理、样本及抽样分布、参数估计、假设检验、方差分析及回归分析等,导致教学内容简化,教师缺乏足够的时间联系实际进行深入的分析,忽略了学生知识运用能力的培养。 2.学习动力不足与内容抽象难懂的矛盾。 由于该门课程概念繁多,方法体系以专业应用为导向的概率论与数理统计教学改革研究湖南文理学院苏静肖攀错综复杂,大部分学生不明白课程设置对专业学习的具体作用,学习兴趣不浓而且普遍存在畏难情绪,平时学习投入少,课程通过率低,学习低效,与其作为专业基础课的重要性不协调。 3.教学模式单一与知识实际运用性强的矛盾。 教师普遍采用一本教材内容、一言堂授课方式和一份试卷考评的课程教学模式,学生实际操作机会少,对知识理解不够深刻,不会运用概率与统计知识解决专业方面的实际问题。 (二)原因分析 随着经济社会发展的需要,经管类专业人才培养的目标发生了根本性的变化,但该门课程的教学理念、模式、内容和方法却没有及时改变。首先是培养方案变了,人才培养目标不同了,按照以往学术型人才培养目标开展教学,必然产生教与学的矛盾。其次是课程的功效变了,应用型人才培养强调以社会需求为导向,概率论与数理统计作为经管类专业培养方案的组成部分,其作用在于培养学生数理思维方式,掌握概率论与数理统计的方法解决专业实际问题的能力,只注重概率统计运算能力和技巧训练的教学内容体系没有发挥课程在专业运用方面的作用。三是课程的教学模式变了,应用型人才培养过程强调理论联系实际,求全、求深、求精和重传授、重习题、重考试的教学方式,以及严重缺少与专业学习和实践应用紧密结合的案例和实践教学,必然导致学生对该门课程的学习目标不明确、学习成效不佳。 二、教学改革的基本思路 应用型人才培养对概率论与数理统计教学改革提出的总体要求应体现在适应应用人才培养方案、符合应用教学大纲和适合应用能力培养等三个方面。要满足这一要求,首先要明确一个目标,就是要构建适应经济社会发展需要的应用型人才培养课程教学体系,提高教学质量,为培养应用型人才奠定良好的数理基础。二是实现两个转变,就是要对概率论与数理统计课程的功能定位,由重视课程内容体系的完整向重视专业实际应用需求转变;对教学的评价体系,由注重考试成绩向重视实际应用能力转变。三是坚持三个结合,就是要坚持课程内容与专业相结合,实现数理知识与专业知识相互渗透;坚持经管专业教师与概率论与数理统计教师结合,共同参与课程教学改革,建设应用型教师队伍;坚持理论教学与案例教学相结合,建设开放的课堂教学体系。四是培养四种能力,就是要通过实验教学,培养学生数理思维能力;通过互动课堂,培养学生自主学习的能力;通过数学建模,培养学生的创新能力;通过合作学习,培养学生团结协作的能力。 三、教学改革的主要途径 (一)转变教学观念,提高教师队伍素质 教师观念的改变,是概率论与数理统计课程教学改革顺利进行的基础。树立以满足专业需求为导向,驱动解决实际问题的数学教学思想。采用“概率论与数理统计教研室+专业教研室”的联姻方式,引导概率论与数理统计老师到经管类专业教研室拓展专业素质,与专业教师沟通交流,学习一定的专业知识,组织专业老师共同参与教学大纲制定、教学内容编写、教学课件制作、教学案例设计等,以教学活动促进教学研究,以教学研究带动教师素质提高。 (二)优化教学内容,拓宽学生知识体系 课程教学内容的改革,是教学改革的优秀,也是解决当前学生知识面窄、思维单一的关键。采用“概率论与数理统计知识+专业知识”有效衔接的方式,充分考虑概率论与数理统计知识和经管类专业的联系,根据经管专业知识需要,制定与专业培养目标相适应的教学大纲和教学内容;适应现代计算机技术的快速发展,采用“新理论+新软件”的方式,将新的软件运用如Eviews、Matlab、SPSS,新的理论和方法如非线性问题研究等引入课堂,改变以往教材内容偏重理论、内容老化的缺点,拓宽学生视野,加强对新知识的学习和应用。 (三)改革教学模式,丰富课堂教学内容 课程教学模式的改革,是课堂教学改革的主体,也是培养学生学习兴趣,引导学生自主学习的重要环节。采用“理论知识+案例分析+数值计算”的教学形式,利用案例分析阐释概率统计理论,使抽象晦涩的专业术语通俗化,同时将数值计算运用到案例中解决实际问题,将理论知识和专业运用有机结合;采用“基于问题的学习+合作学习+课堂讨论”的学习模式,设计恰当的问题情境,组织学生分组研究学习,开展课堂讨论,开放教学课堂,引导学生自主学习。 (四)强化实践教学,培养学生实际运用能力 实践教学改革,是教学改革的关键。学生知识的掌握情况,通过专业实际运用来体现。采用“结果解释+探索性试验”的形式,巩固学生对理论知识的理解,同时培养学生发现问题和解决问题的能力;采用“科研+竞赛”的方式,倡导和支持学生进行学术创新活动,吸收学生参与教师的科研项目,组织学生参加大学生挑战杯、数学建模等竞赛,在数理知识实践应用的过程中培养学生的创新能力。 (五)创新评价方式,激发学生学习动力 课程教学评价方式的改革,是对教学改革结果的检验。以往的学生考试成绩一般是期末考试一锤定音。要实现应用人才的培养目标,重点要考核学生知识运用能力的程度。采用“三三制”的评价方式,即期末考试占30%,讨论课占30%,平时练习占30%,另外10%作为日常考勤,考核学生学习情况。摆脱过去学生过分重视期末考试、靠死记硬背获得高分的学习方式,调动学生在平时学习过程中的学习积极性,真正实现培养学生综合能力,提升学生素质的目标。 作者:苏静肖攀单位:湖南文理学院 数理统计论文:数理统计工程质量管理论文 【摘要】本文通过运用数理统计—正态分布的特征分析研究工程质量,得到了解或掌握工程质量总体状况的方法。施工中通过运用该方法分析工程质量,可以帮助指导或纠偏施工,从而既可保证工程质量达到设计要求,又可避免因过度施工造成资源浪费;对既有工程通过运用该方法分析其质量,可了解或掌握工程的质量状况,及早发现工程质量缺陷并及时进行修复,确保工程的运行安全。 【关键词】正态分布特征;分析研究;工程质量;管理 1引言 当今社会有大量的既有工程和在建工程,这些工程按所属系统分为水利、铁路、市政、工民建等工程。工程的质量状况是建设方和使用方共同关心的问题。工程质量状况往往是通过其特有的一些技术参数来反映的,因此施工时控制工程质量的技术参数是确保工程质量满足设计要求的关键。组成工程的最小单元一般为构件或单元工程,施工时应从逐次完成的构件或单元工程的质量技术参数控制开始,形成一个从构件或单元工程到分部、单位工程的全过程质量控制体系,保证完工工程质量达到设计要求。由于组成工程的构件或单元工程的形成既具有规律性又具有随机性,因此反映工程质量的相关技术参数符合数理统计规律,为此可以用数理统计的相关方法对工程质量的技术参数进行分析研究。通过分析研究希望得到控制工程质量的有效方法,通过该方法指导工程施工,能达到既节约工程成本,又使建成的工程质量达到设计要求的功效。下面以道路路基试验段的施工质量为例,运用数理统计—正态分布的特征进行分析研究,以求得到前述的方法。 2运用数理统计—正态分布的特征分析研究工程质量 路基正式施工前进行试验段的铺筑。铺筑的步骤为:在拟建路基的平整场地上选择一工作段,选择摊铺、压实等机具,选取含水率适中的拟用土料,用摊铺机将土料按一定的厚度摊铺在工作段上,用压路机按规范要求碾压预定的遍数。碾压结束后采用环刀法按一定的取样频率取样测试压实土层的干密度。依据测得的土的干密度数据绘制直方图,得到干密度的概率密度分布近似曲线。根据某试验段填土压实后的干密度测试数据绘制直方图得到的近似曲线如图1。从图1可见,干密度的概率密度分布近似曲线与正态分布密度函数曲线非常近似,说明随机变量—干密度是服从均值与方差的正态分布的。正态分布特征:随机变量概率密度曲线关于均值对称,在均值处概率密度最大,然后向两个方向衰减;在标准差不变的情况下,改变均值,曲线形状不随之改变,位置沿水平轴平移;在均值不变的情况下,标准差减小,曲线变陡,随机变量在均值附近出现概率变大,标准差增大,曲线变缓,随机变量在均值附近出现概率变小。运用正态分布的上述特征分析研究工程的质量状况,分析方法为:依据工程质量参数的一系列数据作直方图得近似曲线,在曲线图上标出合格标准线(设计最低要求控制线),通过曲线与合格标准线的相对位置判断工程质量的合格与否以及施工成本的控制好坏,根据曲线的陡缓判断工程质量的均匀性好坏。将曲线与合格标准线的相对位置分为以下a、b、c三种情形绘制如图2。图2中a图显示曲线全部处于合格标准线的右侧,与合格标准线相距较远,在路基土施工中该图说明压实遍数偏多或压实功能偏大,工程质量好,但存在资源浪费现象,工程成本偏高。b图显示曲线全部处于合格标准线的右侧,与合格标准线接近,但未出现不合格点,在路基施工中说明施工参数运用合理,施工控制得当,既无资源浪费,又保证了工程质量,是一种理想的情况。c图显示曲线与合格标准线相交或曲线全部处于合格标准线的左侧,在路基施工中说明部分或全部检测数据不合格,工程质量存在缺陷,为此需要增加碾压遍数或选用压实功能较大的压路机碾压,直至工程质量参数的检测数据概率密度曲线处于b图情形。对处于b图状态的曲线还应观察曲线的陡缓情况,曲线陡,说明数据离差较小,均匀性好,工程质量较理想;曲线缓,说明数据离差较大,均匀性差,工程质量欠佳。施工中如出现后一种情况,应调整施工参数,改良施工方案,使后续施工质量达前一种情形,保证工程施工质量始终处于良好状态。通过上述研究分析可知,用正态分布的特征分析工程质量的技术参数是一种了解掌握控制工程质量的有效方法。 3数理统计—正态分布的特征在工程工质量管理中的应用 3.1施工前在正式施工前应进行试验段的施工,通过试验段施工得到合理的施工参数,按其编制施工方案,指导施工,确保施工质量符合设计要求。选取施工参数的具体做法为:依据试验段施工质量检测数据绘制质量参数概率密度分布曲线(简称曲线),从曲线位置以及曲线陡缓程度判定试验段工程质量状况。如曲线为图2中b图情形,且曲线较陡,说明试验段施工中各项施工参数选用合理,施工质量较好,该试验段的施工参数可作为施工方案的施工参数;如曲线为a或c图情形,说明试验段施工中各项施工参数选用欠合理,应当调整施工参数后重做试验段,经过不断调整施工参数重做试验段,最终得到曲线为b图情形的试验段,从而确定施工方案施工参数。3.2施工中每完成一批购件或一单元工程时应及时对其进行检测,依据检测数据绘制曲线,对照a、b、c图,判定质量状况。如为b图情形,且曲线较陡,说明施工处于良好状态;如为a或c图情形,说明施工处于不良状态,应调整施工参数后施工,确保工程质量符合设计要求。3.3完工后完工后应依据施工质量检测资料,按照统计规律同类型分项工程质量参数检测数据绘制曲线,将其对照a、b、c图,并观察曲线陡缓程度判定工程质量状况,如工程质量存在缺陷,可及时进行修复,确保工程的运行安全。 4结语 大量研究资料证明,在正常状况下生产的同批同配比的混凝土构件的强度以及相同构件的几何尺寸偏差、同土质同压实标准完成的单元工程的干密度等技术参数的概率分布都基本符合正态分布,因此施工中可以通过运用正态分布的特征分析已完成工程质量的技术参数来了解工程质量状况。根据分析结果确定是否需要调整施工参数,通过不间断分析确定保持或调整施工参数,使整个施工过程施工参数都处于正常合理范围之内,从而达到节约工程成本、控制工程质量的目的。另外,工程完工后通过分析可及时发现工程质量缺陷,及早进行修缮,确保工程运行安全。 作者:张书林 单位:浙江瑞邦建设工程检测有限公司 数理统计论文:概率论与数理统计教学论文 一、弱化理论,加强实践教学 《概率论与数理统计》是一门注重理论的数学课程,在教学中让学生掌握基本理论是必要的,但在教学过程中也不能仅仅以此作为目标。那么,一方面,在教学中我们就要做到有取有舍,基本的定理和公式要讲清楚,而对于这些定理和公式的证明可以对学生降低要求,通过多举例子,多给实际案例,让学生学会使用这些公式和定理;另一方面,将一部分学时单独列为实践学时,目前数学软件在统计领域的使用非常广泛,比如常见的:Mtlab、SAS、SPSS等,在教学中将理论与相关数学软件相结合,进行上机教学。让学生通过实践认识到本门学科在实际中如何应用,也让学生能够掌握一到两门数学软件的使用,方便他们今后专业学习。 二、结合专业,注重案例教学 在地质类专业中,很多实际问题都直接用到了《概率论与数理统计》中的内容,比如:区间估计、假设检验、参数估计等,都是在地质类专业教学中常用的数理统计方法。那么,我们在《概率论与数理统计》的课堂教学中就可以有的放矢地将地质类学科中的案例与数理统计中的这些方法相结合,把地质学中的实际问题当作例子在《概率论与数理统计》课堂中进行讲解,地质类专业的案例在很多时候就是在具备专业背景下的统计学的应用,用这类问题来替换课本上枯燥的数学例子,一方面可以增强课堂的趣味性,提高学生的学习兴趣和积极性,另一方面也为将来学生在专业课中使用概率论与数理统计知识打下基础,帮助学生顺利地完成从基础课到专业课的自然过渡。 三、将数学建模的思想融入日常教学中 《概率论与数理统计》是大学数学课程中应用性最强的一门,也是数学建模的基础课程。在地质类学科中《概率论与数理统计》的应用实质上就是利用《概率论与数理统计》的知识结合地质专业背景建立数学模型,然后对数学模型的结果在专业背景下进行解读,所以学生在后续地质类专业课学习中用到的就是利用数学知识建立数学模型,那么,我们在《概率论与数理统计》教学过程中融入数学建模的思想,首先可以让学生建立应用型的思维模式,方便专业课的学习;其次利用讲解数学建模思想的过程可以更好地让学生理解《概率论与数理统计》的基本理论和方法,更扎实地掌握如何应用这些基本理论和方法,使学生达到学以致用的境界。概率论与数理统计是一门重要的数学基础课,根据概率论与数理统计课程的特,通过以上几点思考并根据日常教学,为地质类高校的该学科教学提供有益的借鉴,即最终也将服务于日常教学,笔者相信通过我们教师对教学方法、教学思维的不断改进,《概率论与数理统计》必将成为服务学生专业发展,助力学生奔向更高层次的基石。 作者:陈帆 单位:长江大学工程技术学院 数理统计论文:视电阻率平面图异常数理统计论文 1视电阻率数理统计方法 1.1视电阻率正态分布特征一般情况下,同一地层岩性单一,视电阻率值相近,因此视电阻率平面图内顺层视电阻率值的分布应满足正态分布。正态分布由两个参数μ和σ2组成,μ表示服从正态分布的随机变量的均值,σ2表示此随机变量的方差,σ表示标准差,标准差反映了数据的离散程度。在正常地层中,岩石的视电阻率值应与背景电阻率值相近,即非常接近均值,当出现异常时,视电阻率值会偏离正常值,数值相差越大,则表示异常越大。数理统计的异常划分就是以此为基础的。在正态分布常用的范围中,μ-σ~μ+σ包含68.27%数据,反映了普遍特征,可代表常规地层背景电阻率值(图1)。超过这个范围则认为数值偏离正常值较大,可划分为异常区。故一般把数据划分为 μ-σ、μ-σ~μ+σ、 μ+σ三个级别。在有些地层,也可引入13σ以对异常划分进一步细化,在-13σ~13σ包含有30%的数据。 1.2富水性地层的电阻率阈值为了使电法划分的相对富水区与水文地质上的富水区相对应,使物探成果更好的应用于实际。依据不同地层的整体富水性,按视电阻率异常值划分强中弱富水区。在水文地质上,依据钻孔的单位涌水量,将含水层划分为四个等级:弱富水性:q≤0.1L(/s·m);中等富水性:0.1 q≤1L(/s·m);强富水性:1 q≤5L(/s·m);极强富水性:q 5L(/s·m)。(钻孔单位涌水量以孔径91mm,抽水水位降深10m为准)。电法勘探对低阻体反应灵敏的特性,强富水和极强富水在视电阻率平面图上的表现均为明显的低阻异常,故将其归为一类,将富水性划分为3个级别:强富水性、中等富水性、弱富水性。在进行富水性划分时,首先依据其电阻率背景值确定地层的富水性,对于富水性不同的地层以不同的阈值进行富水区域划分。对于整体富水性弱的地层,以视电阻率值 μ-13σ为弱富水区,μ-13σ~μ-σ为中等富水区, μ-σ为强富水区。对于整体富水性中等的地层,以视电阻率值 μ+σ为弱富水区,μ-σ~μ+σ为中等富水区, μ-σ为强富水区。对于整体富水性强的地层,以视电阻率值 μ+σ为弱富水区,μ+13σ~μ+σ为中等富水区, μ+13σ为强富水区。视电阻率平面图富水性划分见表1。 2实例分析 2.1A1矿东部区强裂隙含水层富水性分区A1矿位于黑龙江省双鸭山市,地势平坦,地面标高+100m。主要地层由上到下为新生界新近系和第四系、白垩系穆棱组和城子河组、元古界麻山群。主要含水层有第四系孔隙含水层、白垩系强裂隙含水层和白垩系弱裂隙含水层,强弱裂隙含水层界限为深度160m。第四系孔隙含水层主要岩性为粗砂、细砂和砂质粘土,白垩系强裂隙和弱裂隙含水层主要岩性均为细砂岩和粉砂岩,强裂隙含水层的富水性较下层弱裂隙含水层强。因整体地层的岩性差异并不大,故视电阻率差异不明显,但随着深度的加深,地层的富水性逐渐减弱,视电阻率值相应升高。图2为A1矿东部区强裂隙含水层富水性分区图,左图为不采用数理统计法,只依据经验划分出的相对富水异常区,右图为依据本文提出的数理统计异常划分标准划分的富水区。A1矿东部区强裂隙含水层主要地层为白垩系穆棱组和城子河组,岩性变化不大,均以砂岩为主,视电阻率均值为189Ω·m,标准偏差值为92Ω·m,整体富水性弱。 在无异常划分标准的情况下,只能依据整体的视电阻率分布特征,凭借经验划分相对富水区,富水区的范围受人为影响较大(图2左图以60Ω·m作为划分阈值)。依据经验划分的相对富水区仅能表示相对富水区范围内的富水性较其他区域的富水性强,无法与水文地质上的强中弱富水区相对应,且划分阈值判断较为困难,准确度低。而采用本文异常划分标准划分富水区,既降低了划分的难度,也提高了划分的准确性,还能与水文地质划分的富水区相对应。依据本文异常划分标准,划分视电阻率值 92Ω·m为强富水区,92Ω·m~158Ω·m为中等富水区, 158Ω·m为弱富水区,分别以蓝、绿、红填充见图2。对比水文孔资料,SY13单位涌水量0.0724L(/s·m),SY14单位涌水量0.0346L(/s·m),SY15单位涌水量2.1669L/(s·m)。图中SY14位于弱富水区,SY15位于强富水区,均与水文孔资料相吻合。而SY13孔单位涌水量值接近于中等和弱富水临界值,富水性分区图中位于中等富水区和弱富水区边界处,这也反映出划分位置较为准确。 2.2B1矿I区穆棱组裂隙含水层富水性分区B1矿位于黑龙江省鸡西市,地表在海拔+190m~+300m之间。主要地层由上到下为新生界第四系冲积层、白垩系穆棱组和城子河组、元古界麻山群。第四系冲积层较薄,全区厚约20m,主要岩性为砂砾石。白垩系穆棱组和城子河组主要岩性均为砂岩。主要含水层有第四系孔隙含水层、穆棱组砂岩裂隙含水层、城子河组砂岩裂隙含水层。第四系孔隙含水层、白垩系穆棱组砂岩裂隙含水层和城子河组砂岩裂隙含水层主要岩性均为砂岩。因整体地层的岩性差异不大,故视电阻率差异不明显。图3为B1矿I区K1m含水层富水性分区图,上图为不采用数理统计异常划分法,只依据经验划分出的相对富水异常区,下图为依据本文提出的数理统计异常划分标准划分的富水区。在无异常划分标准的情况下,只能依据整体的视电阻率分布特征,凭借经验划分相对富水区,富水区的范围受人为影响大(图3上图以50Ω·m作为划分阈值)。依据经验划分的相对富水区仅能表示相对富水区范围内的富水性较其他区域的富水性强,无法与水文地质上的强中弱富水区相对应(如图中无法区分出中等富水区和弱富水区,导致划分的富水区和钻孔抽水单位涌水量无法对应),而且较难确定划分阈值,增加了解释难度。B1矿I区穆棱组含水层主要岩性为砂岩,视电阻率均值为78Ω·m,标准偏差值为22Ω·m,整体富水性弱,依据本文异常划分标准,划分视电阻率值 56Ω·m为强富水区,56Ω·m~70Ω·m为中等富水区, 70Ω·m为弱富水区划分富水区见图3。由水文孔资料知,补1孔单位涌水量0.1484L(/s·m),补7单位涌水量0.0616L(/s·m)。图中补1孔位于中等富水区,补7孔位于弱富水区,与水文孔资料相吻合。补1和补7单位涌水量均在中等富水和弱富水划分界限0.1L(/s·m)附近,视电阻率平面图中亦在中等富水区和弱富水区划分界限两侧且相近,表明按本文划分标准划分的弱富水区和中等富水区较为准确。 3数理统计分析 为了验证数理统计方法的有效性,收集了7个矿11个物探区内27个水文孔共34个层位抽水资料,根据不同层位不同电阻率阈值划分富水区,共有32个层位与水文划分的富水区相吻合,吻合度94.1%。分析2个不吻合孔,B1矿III区补水3孔位置人文干扰较为严重,数据质量差,致使出现异常。去除补水3孔,按照本文异常划分划分的富水区与水文划分的富水区吻合度可达到97%,一致性较高。可见,采用数理统计的异常划分原则划分的物探富水区与水文孔资料的富水性吻合度高,表明在没有已知水文资料的情况下,按照本文的异常划分标准划分的富水区基本准确。在有已知水文地质资料的情况下,适当的调整标准差系数,可提高富水性划分的准确性。合的俯冲带铅范围内,并且呈良好的线性关系;B区有三个点靠近于地幔源铅,C区有一个点靠近于上地壳源铅,且从图中可以发现,铅同位素以B区-索拉吉尔矿区-C区的顺序,从地幔源铅向上地壳源铅进行演化。将铅同位素图解和铅同位素分类图解结果对比可发现,二者得到的结果一致,卡尔却卡矿石铅来源具有壳幔混合的特点,与造山运动有关。通过对A区的流体包裹体激光拉曼分析结果表明,流体包裹体气相成分和富K、Na高盐度流体来源应以岩浆来源为主。索拉吉尔铜钼矿床辉钼矿Re含量为(73791~98454)×10-9,与壳幔混合源岩浆矿床的辉钼矿Re含量相近,也具有壳幔混合源的特征。 4结论 通过对卡尔却卡矿石矿物的S、Pb同位素研究表明,卡尔却卡B区和索拉吉尔矿区δ34S峰值集中在3‰~6‰,C区δ34S集中在8‰~10‰,反映了矿石中的硫总体具有岩浆硫的特征,即硫主要来源于深源岩浆,少量可能来自于滩间山群地层中。206Pb/204Pb为18.333~18.728,207Pb/204Pb为15.523~15.718,208Pb/204Pb为38.040~38.815,主要为造山带地质背景下。结合前人研究成果与成矿的岩石地球化学特征,认为成矿物质来源于深源岩浆,同时也有壳源物质的混染,成矿物质具有壳幔混合的特点。 作者:朱学臣韩沙沙秦辆郭凯高建单位:黑龙江龙煤矿业控股集团有限责任公司中煤地质工程总公司上海分公司 数理统计论文:教学改革数理统计论文 1推行“相似板块”式教学 由近及远,从未知到已知的思维过程.例如,在学习一维随机变量之后,讲述二维随机变量时,就可利用其相似之处,加以说明讲解,而对高维随机变量的定义性质则可引导学生通过分析并与前面一维、二维的知识进行比较从而得出结论.分析、比较与得出结论的过程,能够让学生学会思考,激发学生的求知欲望,既提高了学生解决实际问题的能力,也加深了其对相关理论的理解.再比如,在教学改革过程中,采用联系对比的方法,通过对频率与概率,条件概率与交事件的概率,事件的互不相容、对立和相互独立性,一维随机变量与多维随机变量,参数的估计区间与假设检验的拒绝域等基本概念、方法的联系对比,分析、概括它们之间的区别和特点,从而加深学生们对这些概念的理解和记忆. 2推行“由简到繁”的教学方法 人们认识事物总是从简单到复杂,从肤浅到深入.我们在教学改革过程中应注意贯彻这种由简到繁,由表及里的教学改革方法.如在讲授大数定律及中心极限定理时,我们先介绍条件最强,适用面最窄的定理,然后放宽条件,得到适用面较宽的定理,再次减弱条件得到能够一般应用的定理.这样不仅可以使学生学到课程所讲授的知识,而且使学生认识到科学的研究工作正是从简单到复杂、从特殊到一般的过程,使学生认识和学会这种科学研究的方法,在他们以后的学习和工作中,必会受益匪浅. 3注重统计文化的渗透 从本质上看统计文化是统计人与统计学科的生存、发展方式.统计文化在宏观上包括统计史、统计哲学、统计科学、统计美学等,从微观上看它包括统计思想(思维)、统计的精神和方法、统计群体中共同的价值观,以及统计与其它各科的交叉等.显然在教学改革中统计文化的渗透意义极大,教师可以在教学改革中引进有关概率理论的起源的一些经典的案例,例如在讲解数学期望时引用“分赌本问题”的例子.同时增加与经济生活贴近的例子,如:库存与收益问题、有关彩票中奖率问题、隐私问题的调查以及一些常见的有关概率计算问题的例子,同时可以结合教学内容增加一些关于概率统计在应用中的趣文趣事,概率统计学家的生平简介(如帕斯卡、费马、伯努里、拉普拉斯、泊松、高斯、皮尔逊等),使该课程增加一些人文气氛,对学生进行统计文化的熏陶. 4正确处理各种教学方法之间的关系 概率论与数理统计既有很强的理论性,又注重应用性,学生只有对基本理论和基本方法理解之后,才能尝试应用.启发式教学强调让学生先思考,但是不能把所有的问题都让学生自己解决,原因在于概率论与数理统计中有些内容是非常抽象和复杂的,这些知识如果完全由学生自学来完成,效果不佳,可能会对学生的学习积极性产生消极的影响.因此,教师应该把握各种教学方法的有利时机,针对不同的教学改革内容,采用合适的教学方法,旨在引导学生积极思维,不断开发学生的潜能,不能只流于形式. 5结语 总之,随着社会和时代的不断向前发展,培养具有系统的专业理论,较强的应用能力和实践能力,较强的社会和市场适应能力的应用型和复合型人才,势必需要转变学生的学习方式,转变教师的教育观念和教学方法,转变学校的办学理念和教育管理体制,这就要求学校建立全新的课程理念,逐步完善和重新整合学校的课程体系,最终实现教学质量的显著提升。 作者:张晓丽刘国祥杨永霞刘冬李玉毛由向平单位:赤峰学院 数理统计论文:课程教学数理统计论文 1从学生实际出发,注重因材施教 1.1复杂概念简单化学习概率论与数理统计课程的学生大多是非数学专业的,数学基础相对薄弱,以专业水准去要求他们不现实也没必要。因此教师在讲授时应尽量化繁为简。例如,在讲授大数定律时,进行严格的数学证明,对非数学专业的学生来讲并非易事。教师只需将这些定理的含义讲清楚就可以了。大数定律主要是在理论上严格地验证了“多次测量求平均值”的合理性以及在实际问题中“,用事件的频率近似替代概率”的合理性,即随机变量的算术平均值依概率收敛于期望,频率依概率收敛于概率。这样既可减轻或消除部分学生的畏难心理与抵触心理,又符合教学要求,从而实现教学目标。 1.2适当布置思考题当今是一个信息大爆炸的时代,学生大多思维活跃,善于动脑,部分学生会觉得老师都是在照本宣科,毫无新意,学习没有挑战性。教师可以适当布置一些相关的思考题,以便满足不同层次学生的需求。例如,在讲授几何概型时,可以将著名的“贝特朗”奇论抛给学生。此问题有三种不同的解答。教师可以先与学生共同探讨出一种解法,剩余的解法留给学生思考。也可以鼓励学生挖掘出新的解法,甚至新的结果,让学生去思考贝特朗奇论出现的根本原因是什么。这样既满足了部分学生的求知欲,又可以活跃课堂气氛,提高教学效果。 2注重与生活的联系,让学生感受到学习的重要 2.1体验生活常识“概率论与数理统计”是应用性很强的一门数学学科,它在众多领域都有广泛的应用。如果仅仅是这样跟学生讲,学生可能没有任何感觉,甚至有些反感。事实上,它在我们的日常生活中也是随处可见的。如果在讲授相关知识时,能够结合我们的日常生活,从学生身边熟悉的事物出发,相信可以收到事半功倍的效果。下面将给出几个具体实例:例1:在讲授古典概率或者数学期望时,可以路边摊的“摸球游戏”为例。袋子中装有12个除颜色外,大小形状均相同的6个红球,6个白球,现从中不放回的摸取6个球,若所摸到的球为6红则奖励100元,5红1白奖励50元,4红2白奖励20元,3红3白罚款100元,2红4白奖励20元,1红5白奖励50元,6白奖励100元,你会心动吗?这个游戏貌似是稳赚不赔,但是利用古典概率计算会发现,3红3白的概率远远大于其他情况的概率。类似的街边中奖游戏很多,如果我们学习了概率论的相关知识,就会大大减少上当的机会。 例2:在讲解古典概率中的“盒子模型”时,可以“生日问题”为例。比如,授课班级有50名学生,那么可以让学生猜一下至少有两个人同一天生日的概率有多大。这个概率乍看很小,但是通过“盒子模型”计算出来的结果却令人匪夷所思,当班级有50个人时,至少两个人同一天生日的概率居然达到0.9704!在此可以让学生进一步思考,在大街上至少两个人是老乡的概率又会有多大呢?肯定也是相当大的,因此可借此提醒学生在陌生场合一定要小心陌生人以“老乡”“、有缘”之类的话搭讪,谨防上当受骗。除此以外,身边还有很多的例子,比如在讲授贝叶斯公式时可以寓言故事“狼来了”为例,让学生分析一下为什么狼真的来了之后却没人来救;在讲授复杂的全概率公式时,可以“抽签问题”为例。假设在10根签中,1根有奖,现有10个人轮流抽签,问这样抽签是否公平呢?这个问题是在我们日常生活中经常见到,很多学生认为第一个抽签的人中奖率一定是高于最后一个人的,然而事实并非如此。利用全概率公式得出的结果却是第十个人与第一个人的中奖概率是一样的,都是0.1。这些问题既生动有趣又贴近生活,从而能够激发学生探究的兴趣,充分调动学生学习的主动性和积极性,培养学生娴熟应用以往学过的各种知识来分析问题、解决问题的能力,最终达到提高学生综合素质的目的。 2.2感悟人生哲理师者,传道授业解惑也。大学的课堂上传授的不仅仅是知识,更要教会学生学会做人,做事,感悟人生。概率论与数理统计虽然是一门抽象的数学课程,其中也蕴含了很多人生哲理。教师在授课时若予以适当点拨,不仅能够激发学生的学习兴趣,加深对知识点的理解,更能够体会一些为人处世之道。比如,在讲授伯努利概型时,经常会举下面的例题:某人进行射击,设每次命中的概率是0.02,独立射击400次,试求至少命中两次的概率。学生很容易列式求解出此概率为0.9972。在此可以向学生提出问题:从这道题里面你得到了什么启示?学生可能一头雾水,这就是一道普通的数学题,怎么还会有启示?教师可进一步引导,这位射击队员的命中率很低,但是经过400次射击,至少可以击中两次的概率就达到了0.9972。如果把击中目标看成实现自己的人生理想,只要坚持不懈,最终实现理想的概率也一定是很大的。“坚持就是胜利”绝不是一句空话,希望大家坚持不懈。 再比如,在讲授概率的加法公式时,可以“诸葛亮问题”为例。假设诸葛亮解出问题的概率为0.8,3个臭皮匠A、B、C独立解出问题的概率分别为0.5、0.48、0.45,且每个臭皮匠能否解出问题是相互独立的,并提示:3个臭皮匠中,至少有一人解出问题,问题就被解决了。那么三个臭皮匠是否真的能赛过诸葛亮呢?由此,大部分学生都会想到用概率的加法公式来解决此问题。并且可以很容易求出3个臭皮匠中至少有一人解出问题的概率是0.857 0.8,即3个并不聪明的臭皮匠确实可以赛过聪明的诸葛亮。更进一步,若不是3个臭皮匠,而是4个,5个,…,结论又是如何?以1O个臭皮匠为例,假设诸葛亮解出问题的概率仍为0.8,每个臭皮匠独立解出问题的概率都为0.45,且假设每个臭皮匠能否解出问题是相互独立的。则利用对立事件概率的计算公式,可方便地算得1O个臭皮匠中至少有一人解出问题的概率为:1-0.5510≈O.9975 0.8。也就是说,问题基本上都能解出,从而远远赛过聪明的诸葛亮。因此我们在日常生活中一定要团结合作,集思广益,充分发挥集体的力量。经过这样的适当点拨,不仅能够使学生更快地掌握知识,而且能够帮助学生树立正确的人生观与价值观。 3结语 笔者结合自己的教学实践提出了以上几种可以提高概率论与数理统计课程的教学质量的方法,也取得了较为满意的教学效果。然而,教学如何适应高等教育改革的需要,如何提高学生学习兴趣、调动学生学习的积极性与主动性、培养学生的学习能力等,仍是我们努力的方向,需要我们从不同角度、不同方面去积极地探索。 作者:赵江甫单位:福建江夏学院数理教研部 数理统计论文:大学概率数理统计论文 1教学的趣味性 课堂教学的趣味化,即结合学生感兴趣的实际问题引入概率知识,激发学生的求知兴趣,启发学生的数学思维。内容枯燥,教学方式单一是学生感觉课堂乏味的主要原因。在教学过程中,教师应多结合学生感兴趣的问题,让学生自己解决,这有助于提高学生的学习兴趣。比如,在给出数学期望的定义时,可以介绍学生的平均成绩问题:五名学生的成绩分别为85,80,90,85,90,求这五名学生的平均成绩。五名学生成绩的概率分布如表1所示。通过观察表1,学生很容易知道平均成绩为1/5×(85+80+90+85+90)=80×1/5+85×2/5+90×2/5,这即是离散型随机变量数学期望的形式。另外教师应精简例题的数量,利用有层次的例题展现知识点。二维连续型随机变量函数的加法分布是概率学习中的重点也是难点,在讲授时,教师可以首先通过两种方法(定义法和卷积公式法)计算X+Y型函数的分布使学生感受两种方法的不同之处,然后介绍2X+Y型分布,使学生了解卷积公式不是万能的。 2教学的生活性 课堂教学的生活化,即通过生活中具体的实例讨论概率的应用,建立形象问题和抽象思维之间的联系。概率论与数理统计是一门实用性很强的科学,在具体实际情况和数学概念、定理、公式之间建立正确的联系,成为现在学生面临的主要难题。教师在教学过程中可以分析一些具体的实例,使学生了解怎样应用数学知识解决实际问题。比如分析问题“根据以往的临床记录,某种诊断癌症的试验具有如下的效果:若被诊断者患有癌症,则试验反应为阳性的试验反应为阳性的概率为0.95,若被诊断者没有患有癌症,则试验反应为阴性的概率为0.95,且被试验的人患有癌症的概率为0.005,问如果被试验者反应为阳性,他患有癌症的概率为多大?”这是一个题目很长的实际问题,学生一般无从下手,解决问题的关键在于了解题目中涉及几个条件和几个随机事件,只要准确描述随机事件就可以把实际问题转化为概率问题。实际问题的多次训练有助于培养学生用数学语言描述实际问题的能力。 3教学的启发性 教学的启发性即给学生思考的时间,等学生无法想明白的时候再去开导。具体来说就是老师对上课提出的问题给出学生思考的时间,在学生主动思考之后,帮助学生开启思路。“填鸭式”,“满堂灌”的教学方法最容易使学生失去学习兴趣。孔子曰“不愤不启,不悱不发”,说的就是要启发学生思维,引导学生思路。比如,讲授全概率公式之前引入实例:有一批同一型号的产品,已知其中由一厂生产的占30%,二厂生产的占50%,三厂生产的占20%,又知这三个厂的产品次品率分别为2%,1%,1%,问从这批产品中任取一件是次品的概率是多少?撇开概率知识不谈,把这个问题纯粹看成一个数学问题,也可以用中学知识解决,给学生几分钟思考的时间并适当引导学生使用数形结合的方法讨论,我们把产品在三个工厂的生产及次品情况转化为产品分布图,学生就很容易地知道从这批产品中任取一件次品的概率就是黑色椭圆区域在整个矩形内所占的比例,经过分析就可以得到全概率公式。该方法不仅能够加深学生对该问题的印象,还有助于学生对复杂全概率公式的理解。 4教学的研究性 教学的研究性,就是要培养学生解决新问题的能力。在大学教育中仅仅教给学生课本上的知识是远远不够的,尤其是在现代科技迅速发展的情况下,应该花大力气培养学生解决未知问题的思维能力。比如,在讲授正态分布的概率密度函数的图形特点时,可以让学生自己试着研究密度函数图形的特点。首先引导学生根据高等数学的知识来研究函数图形的以下特性:(1)奇偶性(对称性);(2)单调性;(3)有界性;(4)凹凸性及拐点。接下来根据正态分布概率密度函数的具体形式分析密度函数图形的特性。在概率论与数理统计的教学中,教学方法影响了学生对这门课程的掌握程度,成功的数学教育不仅要为学生提供数学知识,还要对学生进行数学的思维训练。采用灵活多变的教学方法和形式,致力培养学生的综合素质能力是我们永恒的目标。 作者:张丽丽单位:石家庄铁道大学数理系 数理统计论文:高中医药数理统计论文 1.高中数学与高职医药数理统计的关系 1.1高职医药数理统计课程目标 高职医药数理统计课程的知识目标为掌握x2分布、t分布及F分布的定义和正态总体的统计量的分布;掌握常用统计描述指标的计算方法、正态总体的均值和方差的置信区间的求法及假设检验方差分析的基本方法;掌握回归分析的基本方法;掌握使用正交表设计实验的方法。熟悉数理统计的基本概念、一元函数微积分及概率论的性质,运算法则;熟悉数据的统计整理方法,以及统计表与直方图的适用范围与绘制方法。高职医药数理统计课程的技能目标为能熟练运用所学知识,科学地搜集、整理、判断数据的性质,对统计数据作区间估计,假设检验,方差分析,相关分析与回归分析,能熟练使用Excel进行统计数据的处理,正确绘制统计表与直方图。会应用加法公式和乘法公式计算随机事件的概率;会计算随机变量的数学期望与方差;学会使用统计分析软件SPSS。 1.2高中数学与高职医药数理统计课程目标的区别与联系 高中数学课程的总体目标是使学生在九年义务教育数学课程的基础上,进一步提高作为未来公民所必要的数学素养,以满足个人发展与社会进步的需要。虽然高中数学课程标准中也有获得必要的数学基础知识和基本技能,提高抽象概括、推理论证、数据搜集处理等基本能力,发展数学应用意识和创新意识等条文,但受到应试教育的影响,为了高分通过大量的练习使学生形成“条件反射”,这样使数学的思维属性丧失殆尽,还易导致学生讨厌数学。因此数学学习能力、数学学习中的态度、意志、兴趣、应用意识和创新意识等数学素养的培养是高职医药数理统计所要具备的必要条件。高职医药数理统计虽然也有提高数学素养的目标,但更强调其为后续专业课程的学习奠定必要的基础,更强调课程为专业服务的工具作用,更强调课程的目标的职业导向。两门课程目标虽有所差异,但从数学研究的对象性质、所涉及的概念原理、思想方法以及逻辑思维规律几个方面来看仍然有着不可分割的联系。 2.高中数学与医药数理统计内容衔接现状 2.1高中阶段概率统计教学内容 在新课改下,高中数学均分必修与选修,但各地区高中数学所用版本不一,下面均以人民教育出版社A版为例《。必修3》、《选修2-3》《选修1-2》涵盖了高中概率统计内容。高中阶段主要是引导学生体会统计的基本思想,通过统计案例教学,培养学生对数据的直观感觉,认识到统计结果的随机性。基本概念,多是通过实例给出描述性说明,没有具体的定义。强调对基本概念和基本思想的理解和掌握,重点培养学生的运算、作图、推理、处理数据以及使用科学计算器等基本技能。在《选修2-3》中,学生通过实例了解条件概率的概念,理解离散型随机变量及其分布列、离散型随机变量均值和方差的概念,学会计算简单的离散型随机变量的均值和方差。但没有涉及条件概率的基本性质,没有明确给出概率的乘法公式,没有给出随机变量的严格定义,离散型随机变量未扩充到可列个,未涉及连续型随机变量的定义和分布函数的概念。正态分布也仅通过直观的方法引入其密度曲线,掌握它的特点及表示的意义,并没有给出正态分布的分布函数表、没有介绍标准正态分布,也不需计算正态分布随机变量落到任意区间的概率。未涉及泊松(Poisson)分布、均匀分布与指数分布、参数估计、假设检验、方差分析、相关分析与回归分析等内容,未要学会应用非专业统计软件如:SPSS、SAS等。 2.2高中概率统计与医药数理统计教学内容的安排 为符合学生认知螺旋式“上升”的特点,高中数学《必修3》是先教统计再教概率,在《选修2-3》中先讲概率分布再讲统计案例。因学生在初中已经具备了的一些概率常识,这些对于学习的统计一些基础理论已经够用了,且概率理论较为抽象,统计则与生产生活密切相关,用统计带动概率的学习,用统计的思想理解随机变量的概念,学生更加容易接受。医药数理统计教学更注重学科的系统性与严谨性,先安排高等数学与概率论的基本知识,再进行统计的教学,并对定理给出必要的证明。 2.3高中数学与医药数理统计教学内容的重复与脱节 2.3.1教学内容重复 文理科高中生都学习频数分布表、频率分布直方图、算术均数、中位数、中位数、线性回归方程等统计学中的概念,随机事件、概率、古典概型等概率论中的概念。对于理科高中生来说,总共学习了46学时的概率统计知识,对于文科高中生来说,总共学习了34学时的概率统计知识。这些知识大约覆盖了医药数理统计课程的10%以上教学内容。 2.3.2教学内容脱节 基础知识点缺失。文科高中数学对不定积分与定积分、排列组合等知识不作要求,但它们却是医药数理统计学习所必需的前期基础知识。 3.高中数学与医药数理统计顺利衔接的措施 3.1教学内容的衔接 教师的教和学生的学在很大程度上取决于教学内容,教学内容的顺利衔接对教学质量的提高起着关键作用.在医药数理统计的教学中,教师有意识地引导、启发学生用严谨科学的态度,用统计学的理论、观点、方法去分析与之相关生产、生活中的案例,使学生意识到高中数学教材中一些不能讲解“深刻”的内容,可以通过医药数理统计的学习,给予相应的解释,使这些统计案例能得到应有高度来认识。大学数学教师把教材中的抽象内容具体化的同时,要考虑到学生的理解与接受能力,使其范围、深度、速度能同学生的实际水平相适应。关于医药数理统计教材内容改革,许多数学教学工作者都作出了尝试,但医药数理统计内容的改革必须依据循序渐进原则或有序性原则,要依据科学的逻辑顺序和学生不同年龄阶段发展的顺序特点编写。改革时,必须密切联系学生学习实际,了解学生学习高中数学情况,关注高中数学教材改革动向,对教学内容的处理应建立在高中数学平台上,较好地把握教学的深度和广度。对于明显重复的部分,进行适当的删减,对于需要加深、扩展的内容,应加以强调和重视。对于因某些高中未教或是文理分科,或者涉及的角度和侧重点不同,应及时补充以免形成空白造成脱节,使医药数理统计教学内容与高中数学教学内容顺利衔接。 3.2教学方法的衔接 高中教师在教学过程中,多用直观图表或描述性的说明讲解基本概念,反复强调解题的技巧,对学生创新思维及逻辑思维能力的培养不够重视,导致学生忙于题海战,缺乏调查或独立进行实验等富有主动性、创造性的学习。高职医药数理统计的教学目的是要培养学生成为掌握数理统计的基础理论,能够运用数理统计的基本思想方法为专业服务,具有创新精神的高技能型人才。这造成了大学与中学之间教学方法的不衔接。因此高职数学教师在教学时,应强调学生自学,扩大知识面,培养创造能力。不仅要调查研究学生的学习情况,了解高中大学两阶段数学思想方法、教学内容的区别与联系,还要了解中学教师当前通常采用的教学方法,注重与高中数学内容上的联系,实现知识的顺利过渡,再根据教学内容和学生认知规律选取合适的方法。教学有法,但无定法。我们在选取具体教学方法时,须针对高职医药数理统计教学的特点,采取各种有效的形式去调动学生学习的积极性、主动性和创造性。同时,我们更应该关注如何在现代教育理念下,结合现代教育技术平台(如慕课),正确而恰当地使用教学方法。 作者:程亚琼单位:泉州医学高等专科学校 数理统计论文:医药课程数理统计论文 一、教学目标的改革 医药数理统计是应用概率论与数理统计的原理和方法研究医药学等领域中的随机现象统计规律性的一门应用类型课程,该课程教学目标的改革要充分体现课程标准与职业标准的有效对接,旨在开阔学生视野,培养学生具备初步处理随机现象的基本思想和方法,提高运用数理统计知识分析解决医药学实际问题的能力,并能够借助相关统计软件将数理统计基本理论和基本方法应用到分析解决医药学实际问题中去,为学生更好地学习后继相关专业课程、阅读专业文献及进行科研工作打下必要的统计学基础。 1.知识目标的改革 主要是使学生掌握常用试验设计方案,掌握正态总体的统计量的分布,掌握常用统计描述指标的计算方法、正态总体的均值和方差的置信区间的求法等。 2.能力目标的改革 主要是使学生能熟练地运用所学知识对统计数据作医学参考值范围(质量控制、可疑值取舍)、参数区间估计、参数假设检验、方差分析、线性相关与回归分析,能熟练使用SPSS进行统计数据的处理等。 3.人文素质培养目标的改革 主要是引导学生逐步养成良好的学习习惯、创新意识和实事求是的科学态度,具有沟通、组织、协调等能力以及团队合作的精神,在专业方面要引导学生初步具备自主学习医药数理统计新知识的方法能力以及信息处理能力,树立终身学习的观念。 二、教学内容的改革 根据高职高专医药学院校教学定位和医药专业学生的专业特点,强化岗位工作任务与课程教学内容的有效对接(尝试专业基础课体现“工学结合”),积极推行任务引领、案例或项目驱动课程。打破原来课程的知识体系,根据岗位工作过程的系统化确定的课程教学内容的标准为依据,适当删减、合并教学内容并且引进专业需要的新内容,加大实践教学内容比例,着重培养学生分析问题和解决问题的能力以及实际动手能力,使课程尽可能体现应用的特点,使其知识结构更具实用性、可读性,更具医药学的特点。要改变以前重概率轻统计、重理论轻应用的现象,淡化定理证明和计算技巧训练,加强统计试验设计和统计思想方法的讲解,注意阐释数理统计应用的背景及应用中所需的条件,对得出的结论进行合理的解释,重点介绍如何用统计方法解决实际问题,做到学以致用,突出应用。要增加与医药学紧密联系的一些教学案例,让学生通过学习这些案例来体会这门课程的重要性,体会医药数理统计的价值,激发学习兴趣。运用医药学研究的案例(或项目)引导教学。用案例(或项目)引出知识点,也可以在讲解知识点后用案例(或项目)做实证。从实际问题入手,介绍统计推断方法,注重训练学生的岗位工作能力与统计思维能力(做中学、做中教、做中研)。 三、教学方法改革 1.采用研究教学法 研究教学法就是指教师依据具体教学内容,遵照教学目的,提出富有思考性的题目和研究要求,先由学生个人独立思考、琢磨,然后互相研究,得出初步的认识、理解、判断和概括,再由教师归纳、总结,讲授正确答案,纠正错误意见,完成教学过程的教学方法。研究教学法不仅适用于师生之间的双边活动,而且适用于学生之间认识的交流活动。这种教学法的特点是,它是在教师提出问题的前提下的一种有目的、有针对性的研究和学习活动,这一特点体现了这种教学方法与启发式教学和发现法教学的区别。 2.采用案例教学法 在传授知识之前,教师提出一个医药学真实的案例,学生在教师引导下,采用互动方式讨论、分析案例。教师要鼓励学生积极思考,启发学生讨论设计解决问题的方法和步骤,对他们的实际操作能力、判断能力及创造能力给予重视,针对具体案例要求一题多解,允许批判精神的存在,在学生充分发表了观点后,教师及时总结答疑。案例教学法采用的案例是来源于现实的医药学实际问题,有可能就是学生将来步入工作岗位要面临的实际问题,这样对学生来说就有一种吸引力,提高了学生参与的积极性。案例教学法采取以学生为主进行课堂讨论研究的方式,有效地培养了学生分析问题、解决问题的能力和决策能力。应用案例教学法,将医药数理统计中的难点、重点都环境化、具体化,并让学生都参与到讨论分析的过程中,以使学生能够充分理解这类知识,在这个过程中切身感受到数理统计应用的奇妙作用。 3.采用社会实践教学法 社会实践最大的意义和出发点是通过社会实践的指导和开展,促使学生掌握将书本知识和社会实践相结合的方法,借助社会实践这一杠杆工具将书本僵硬、理性的知识,运用到活生生、真实的社会生活中,即真正理解理论来源于实践并指导实践的道理,以提高学生的整体素质和能力。通过到医院、药厂进行实践活动使学生学会深度思考问题的方法,使学生在未来的学习中能,运用理论知识对医药学案例加以深度分析,从而能更好地理解和运用书本知识。 四、教学手段改革 1.运用多媒体课件进行辅助教学 “医药数理统计”这门课程基本理论比较抽象,为了消除学生的畏难情绪,增强课堂学习内容的感染力,在课堂上恰当地使用有价值的多媒体教学课件,能提高学生的学习兴趣,因为通过图形显示配上文字说明,能创设一个图文并茂、声像并举、生动直观的教学环境。 2.开展理实一体化教学 对于实践教学,原来整章的理论教学讲完,才能进行这章的实践教学,使理论与实践相脱离。现在对实训项目——SPSS统计软件的应用实践教学,采用四步“理实一体”教学法,即边讲解、边示范、边模仿、边练习。教师把学生组织到机房,做到理论教学讲授内容与相应的实践教学项目安排同步进行,实训项目由教师进行操作演示,然后根据教师的指导,学生进行相应的训练,真正实现理论教学与实践教学有效接地理实一体化教学。 3.开设网络教学课程 加强对教师的现代教育技术手段培训,积极推进课件教学和网络教学建设,创建医药数理统计课程多媒体网络教学平台,相关的教学大纲、教案与课件、目标检测与试题(卷)库、实训项目、说课与课件、微课、参考文献目录等上网并免费开放,开发网络教学资源,包括交互式教学、自学、讨论、答疑和考试等,实现优质教学资源共享。鼓励学生充分利用网络资源查找一些疑难问题,学生通过上网查找资料,提升了通过网络获取学习资料的能力。 五、教学考核改革 除了改革教学内容、教学方法,对教学考核改革不可忽视。通过改革教学考核,更好地促进学生能力的培养和教学质量的提高。根据“以就业(工学结合)为导向、以能力为本位、以发展技能为优秀”的职业教育理念,我们制订了多元化的医药数理统计课程教学考核方案,包含以下四部分内容:平时考核、素质拓展考核、技能实践考核和期末考核。 作者:刘宝山于安英王英许蕊单位:黑龙江护理高等专科学校文化基础部
统计研究论文:血站统计管理制度创建的意义研究论文 【摘要】建立血站统计管理体系,运用统计学方法和技术,动态的对采供血全过程进行监测,真实的反映血站管理水平和工作效率,为领导层决策和采供血质量管理提供真实、准确的依据,使血站工作质量实现持续改进和提高。 【关键词】统计质量管理 如何体现血站质量管理水平?重要的手段之一就是统计。统计工作存在于采供血过程的每一个环节,其反映的不只是事件的表象,而是反映一般不为人们所感知的、深层的,并且已经存在的或已经形成结果的事件。统计能够切切实实反映工作实际,是质量管理的有效手段,它帮助管理者准确分析事件,及时总结经验,对影响血液质量安全的潜在因素,采取积极有效的应对措施,避免影响采供血生产过程及血液质量的事件产生。 2001年12月,我站通过了ISO9001质量体系认证。各项工作的统计分析成为改进体系,提升工作质量的重要手段。 1建立质量管理体系下的统计管理体系 血站质量管理体系运行的效果,主要由质量管理体系中所建立的统计管理体系一整套数据进行反映。因此,按照质量管理体系的采供血工作各环节、各质量控制点,作为统计工作观测点,并确定各观测点准确的参照值作为标准测量值,定期或不定期进行监视、测量。 1.1组织体系重要的工作之一是得到领导的重视,尤其是质量管理主管的高度重视。建立一支由站长领导,质量主管直接负责的统计工作队伍,由具备一定管理能力和综合业务能力的专人负责,各采供血关键点指定业务能力较强的工作人员监控。统计工作的组织体系选择与质量管理体系组织人员重合,一般由科室管理者兼任,以利于分析和解决问题。 1.2指标体系采供血工作是一个密切联系、相互作用的复杂系统,指标只能反映某项工作的一个基本面,要充分了解工作情况,就需要构建一套科学、完整的指标评价体系,一方面要能够说明该工作及其影响该因素的数量表现,另一方面还要能够说明其相互联系、相互依赖、相互制约的数量关系,体现出对工作认识的全面性和客观性。指标体系的设置包括人员、设备、材料、任务和信息五个方面,其中任务包含工作项目及完成工作项目的方法和环境要求等。评价工作时,根据不同目的要求选择适宜的指标进行评价。 1.3数据来源 1.3.1采供血信息数据参比数据来源于对采供血过程所设定不同观测点,主要由血站计算机管理系统计算机提供,包括采供血、成分制备、检验等过程的血液信息、设备信息、工作人员信息、材料信息,以及受血者信息等。另外,不可忽视的是因特定统计工作需要而针对特殊点进行的统计数据。 1.3.2其他相关数据质量管理体系涵盖人、机、料、法、环,以及信息六个方面,统计指标体系的设置也应建立在这六个方面,形成一套完整的、围绕采供血工作的质量管理数据链条。 1.4观测点分布关键控制点都应作为统计工作的观测点,并建立统计观测值,分为站级观测点和科级观测点,并由测量值说明一个单位时间内该关键控制点的运行或操作是否发生了偏离。除了常规的站级观测点,作为非站级观测点的某一阶段的重要工作,也应该纳入站级观测点。 1.5标准测量值的确定计算单位时间内同一监测点的某一统计要素的平均值,作为该观测点的标准测量值,并围绕测量值确定上下限,根据实际测量值对于所测量工作的实际意义进行反馈,指导工作继续保持或改进提高。 2统计分析 随着无偿献血事业的深入发展,加强血液工作管理,提升服务质量是每个血站面临的新课题。 优质的服务和科学的管理离不开数据分析、指标预测,以及可行性论证等。因此,统计分析在血站管理中的作用越来越受到重视。统计人员要做好日常统计工作,并对观测点数据进行分析。 2.1综合分析定期对全站质量管理指标体系进行测量,综合分析、评价,并建立统计分析信息台账。通过纵向、横向数据对比,反映各项指标、各观测点,乃至相关工作的成绩和问题,及时反馈到科室,确保各项工作得到正确的指导和改进。 2.2目标测量按照目标所规定的期限测量工作和血液质量的符合性。质量管理体系规定了若干血液质量管理目标,其目标的完成情况如何?采供血过程是否遵循质量管理规定?统计人员按照目标管理进程,定期测量,督促各项工作达到预期管理目标。 2.3专题分析针对统计工作中发现偏离标准测量值的异常现象,统计人员及时向质量管理部门和相关科室通报,并提交数据分析报告。 2009年脂肪血报废分析:2009年脂肪血报废率均值为0.78。较去年脂肪血报废率均值0.63,增长了0.15。受饮食习惯和季节影响,分别在春节后和夏季呈现两个脂肪血报废高峰。2008年和2009年春节分别在2月7日和1月26日,由于人们油腻性饮食较普遍,节后采血脂肪血报废率明显增加。夏季,人们习惯于夜晚饮酒纳凉、消夏解暑,摄入脂肪较多,影响血液质量。2009年2月份和6月份,对于由数据分析产生的脂肪血报废率增高的结果,我站及时进行了讨论和分析,并采取了有效的纠正预防措施。较2008年降低了3月和7月、8月脂肪血报废率(见2009年脂肪血报废率统计)。由脂肪血报废数据统计分析,提示脂肪血报废高峰的月份或季节,采血前需要加强对献血者的征询和宣传工作,引导献血者正确认识献血的意义,有高脂饮食后不要献血,以保护珍贵的血液资源,减少浪费。 3统计人员的自身素质 3.1职业道德素质统计人员不只是提供简单的统计数据,而是通过统计数据真实的反映出采供血工作的实际,是通过数据信息对采供血工作的综合评价。因此,统计人员应该具有高度的事业心和责任感,工作认真负责,实事求是,不受人为因素的影响,敢于发现问题和揭示问题,力求数据的真实可靠。 3.2统计专业技能统计人员具备一定水平的统计专业技能是统计工作质量的保证。统计人员要不断提高自身业务素质水平,与时俱进,积极学习先进的统计方法,熟练掌握和运用相关计算机统计技术,提高处理统计信息的能力。 3.3综合业务能力采供血质量的综合评价,不仅要提供相关质量活动的统计数据,还要从数据分析中归纳出各项工作的特点和发展趋势,并运用统计学分析方法对采供血质量活动进行监测、控制和预测。因此,要求统计人员除了具备统计专业的知识外,还要具备一定的医学知识、管理知识、财会知识,要熟知血站质量管理体系和各项业务工作流程,具有熟练的统计分析技能和良好的分析判断能力。超级秘书网 4讨论和反馈 4.1组织和实施血站质量管理部门负责组织讨论和反馈会议。 4.2讨论和反馈只有统计人员对数据的统计分析,没有问题的讨论和解决办法,不能使工作落到实处,工作中存在的问题极有可能被棚架或搁浅,会对工作造成不可估量的损失。讨论各监测点数据分析结果,理解数据对采供血工作表达的实际意义,使各科室工作得到真实的反馈,从而指导相关工作得到保持或改进。这是统计工作的延伸,也是统计工作的最终目标。 4.3改进和提高讨论的结果存在正负两个方面,都应进行认真的讨论和总结。负向结果的事件,由质量管理部门跟踪和纠正。数据分析的结论将成为下一阶段领导层制定新的工作目标的依据,同时,也为统计工作下一阶段监测指标和要素分配提供了准确的数据。 随着无偿献血事业的深入发展,血站各项质量管理工作日益科学化、规范化,并体现在各项工作的数据化。建立在采供血质量活动中的不同层面,并不断完善和系统化的统计工作,在质量管理中监视和测量的作用逐渐彰显出不可替代的重要性。认真、完整、准确的做好血站的统计工作,并在质量管理活动中得到充分运用,才能更好的为血站质量管理工作服务。 统计研究论文:当前统计信息的改革创新研究论文 论文关键词:新经济;统计信息;创新 论文摘要:以知识和信息为中心,以网络为基础的新经济时代的到来,给统计信息要随着经济发展不断进行改革,在技术,设备,人才,服务等方面进行创新,以适应新时代的需要。随着新世纪的到来,人类在经历了农业经济、工业经济的历史阶段之后,正在进人一个以数码知识、网络技术为基础。由信息推动,以创新为优秀,以高新技术产业为主导的可持续发展的新经济时代。 新经济具有与传统经济有别的某些特点。首先,新经济是知识经济。相对于以土地资源为基础的农业经济和以原材料、能源和资本为基础的工业经济,新经济是建立在知识的生产、传播和使用基础之上的知识经济。其次,新经济是数字经济、信息经济。基于数字化信息革命的信息高速公路和因特网的诞生和发展,使得信息采集与传播的速度和规模达到前所未有的水平,而信息技术的广泛应用.使信息产业获得迅猛发展,高新技术产业和信息产业成为重要的支柱产业。第三,新经济是网络经济,因特网的诞生和发展,引发了一场空前的信息革命,从根本上改变着人类杜会的经济活动方式,特别是商业交换活动方式。建立在现代通信、电子计算机、信息资源、生产交换及消费等各自网络化及相互渗透交织而形成的综合性全球信息网络基础上的网络经济与知识经济的结合,构成了日新月异蓬勃发展的新经济。第四,新经济是创新经济,创新是新经济的基础。首先是观念的创新,新经济需要新思维、新观念。其次是模式创新,包括制度、行为、组织结构等,只有运行模式不断创新,经济和杜会才会充满生机和活力。再次是技术创新,只有技术的创新,才能不断创造出新的市场需要,诱导出新的生产与竞争,推动经济不断发展。 在以知识和信息为中心的新经济时代,谁先拥有信息,谁就占据主动,谁就能处于不败之地。快速掌握各种必要的、准确的信息,是科学管理现代杜会的关键。统计信息是管理现代杜会所必需的最垂本的信息,是进行科学决策最重要的依据之一、是新经济时代社会经济信息的主体。 新经济时代的到来。既给统计信息产业带来了前所未有的挑战,也带来了不可多得的发展契机。加速统计信息现代化建设,不断进行统计信息创新是新经济时展的迫切需要,也是统计工作本身的迫切需要。 (一)统计伯息技术的创新 高新技术发展的集中代表和最主要的技术领域就是信息技术。信息技术是各种电子技术的总和,包括信息获取技术,如感测技术、统计信息标准化技术等;信息处理技术,如计算机技术、多媒体技术等;信息传输技术,如通信技、网络技术、卫星技术等;信息应用技术,如控制技术、数字压缩技术、系统集成技术等。统计信息在新经济时代条件下,要想适应经济发展的要求,最直接的表现就是现代信息技术在统计领域中的广泛应用。 (二)统计倍息设备的创新 信息技术在统计中的广泛应用.必须有相应的高新技术设备的支持,这是统计信息现代化建设的基本物资条件。统计信息现代化建设对高科技信息设备的需要不仅体现在信息设备的数量上。更体现在信息设备的技术性能上。高科技现代化的信息设备的引进和普及是我国统计信息现代化建设的首要任务。虽然计算机及网络在我国各级统计部门已经得到基本普及,但高档次的大、中型计算机还很少.不能满足对某些复杂的统计数据的分析、处理的需要。加速统计信息现代化建设,必须将高科技的信息设备广泛应用于统计作业系统。 (三)统计倍息生产开发的创新 21世纪的人类社会是一个数字化的社会。所谓数字化是用0和1两位数字编码来表达和传输一切信息的一种综合性技术,即电话、电报、数据、传真、图像等各种信息全都变成数字信号,在同一种综合业务网中进行传输。数字化是统计信.息现代化中的优秀技术,通过数字化,各类统计信息得以规范化、标准化,从而有利于统计数据的采集、传输和处理等。信息内容数字化要求统计部门将各类信息的开发提到一个前所未有的高度。加快实现统计表格标准化、统计指标休系和编码标准化,使统计指标、统计分类及其编码具有统一性和唯一性。另外,通过建立以数字方式存储的统计数据库,有利于统计信息查询、管理及统计信息的传输和处理,从而使各级统计信息系统的功能得到最大限度的发挥。 (四)统计倍息人才的创新 新经济时代是一个重新认识人的作用的时代,人的素质和技能成为知识经济实现的先决条件。统计信息能否适应新经济的要求.关键是统计信息产业人才队伍的整体素质。 由于现代统计在理论休系上、调查方式上、信息处理技术上的进步和发展,使统计信息具有来源广、扩散性强、需求量大、用途广等特征,对统计工作人员提出了更高的要求。要将统计部门建成社会经济信息的主体部门,重要的是培养一支知识结构合理的高素质的专业人才队伍。但我国目前统计工作人员的专业结构比较单一,群休中大多数是只熟悉统计知识业务的统计专业人员。人员的知识面抉窄,专业过细问题尤为突出,既满足不了用户对统计信息资源的要求。也不利于统计工作向横向和纵深发展,为此.必须加强各类专业人才的引进和培训。要建立科学的培训机制。对原有的统计信息工作人员进行各种技能(尤其是现代信息技术,如计算机操作、软件开发、联机检索上网查询等)和各种素质(主要是知识素质、政治素质)的培训及培养。培训可采取多层次、多内容、多形式、多途径井经常化制度化。超级秘书网 (五)统计倍息服务的创新 我国的统计信息服务同社会主义市场经济的要求相比,特别是同发达国家现代化的统汁信息服务相比,还有很大差距。主要表现在信息产业和信息市场不发达。现代经济社会,信息是产品,信息的开发、交流需要有信息市场才能实现,信息市场是信息商品经营和信息有偿服务活动的场所,是社会主义市场体系的重要组成部分。目前各类统计咨询服务部门、统计师事务所、信息有限公司、情报中心、数据库等还只是一个部门或信息机构,信息交易还处在咨询及中介服务上,服务方式也常以信息会.临时专题交易会等形式出现,在新经济条件下.加快发展统计信息产业和统计信息市场,实现统计信息商品化,把统计数字变成商品。进人市场流通.实现服务方式有偿和无偿并举。其次,服务架道多样化(公开、临时交易、个别提供等),服务手段多元化(广播电视、书报杂志、信息互联网等),满足各个层次、各种群体对统计信息的需要。另外,统计信息的服务态度、服务观念、服务体系、服务质量也要随着经济的发展不断更新提高。 (六)统计倍息交流的创新 在新经济时代,网络将成为信息的主要载体互联网和数字通信的广泛应用,使人们可以在极小的时空范围内知悉极大的时空范围内的非常广泛的信息一发展现代化的统计信包网络,并与国外信息机构进行联网,通过网络关现吮计信息在社会各个层次部门的交流和共享。 统计研究论文:统计过失的对策研究论文 [摘要]统计工作的精准对我国国民经济发展的影响至关重要。准确、全面、及时、系统的统计数据,是各级党委政府在进行科学决策和管理,制定宏观调控措施,做出科学、合理、正确决策的必要依据。要确保统计信息的质量,必需重视基层,夯实基层,才能使整个国民经济保持协调、稳定、快速、健康发展。但是在实际的统计工作中却存在着这样那样的问题,文中分析了我国统计工作存在的不足及其原因,并针对这些缺陷提出了相应的对策。 [关键词]统计工作;数据误差;原因策略 一、目前我国统计工作现存的不足之处 领导的重视程度不够,或者说,一些领导干部在如何正确看待统计工作的问题上存在有一定的误区,从而出现了“拍脑袋、凑数字、瞎估计”的现象,统计工作,由于统计方法、手段等的不合理、不完善,造成了统计性误差的存在;统计数据的真伪,由于缺乏有效的监管措施,在一定程度上,存在着人为地虚报或瞒报的成份。 二、存在于统计工作中的“数据误差”产生的主要原因 第一,行政部门领导干部的干预,领导干预对统计信息的准确性的影响非常大,多年以来,由于受到领导干部业绩考核指标的影响,许多基层干部出于无奈,不得不故意虚报统计数据,来为自己的“政绩”增光添彩。同时,其主管部门对此也处于无奈的窘境。第二,统计数据采集不准确。数据采集是统计数据的源头,力求统计信息准确就必须保证所采集的数据是真实的。现在的现状是:(1)报表人责任心不强,报表随意性大。(2)报表人员素质不高,对报表不理解。(3)很多的企业不重视统计,有的则是会计人员兼职。(4)某些地区、部门、行业,出于对自身利益的考虑,故意瞒报统计数据,以达到少缴、甚至不缴国家规定必须缴的一些规费、税金,从而导致了国家的相关规费、税费的大量流失。而这些地区、部门、行业,却因此而得到了大量的不当收益。第三,虽然我国的统计工作已经与国际接轨,但由于我国正在建设有中国特色的社会主义市场经济,现阶段仍处于发展中国家的阶段。统计工作中的统计方法、手段,还需要进一步的规范和完善。因此在数据采用及事理分析中,就容易产生错误,造成统计数据质量下降,影响统计工作。 三、针对我国目前统计工作中存在的“数据误差”应对的策略 1.加大对统计工作的宣传力度。力争使每一位统计参与者,特别是党政领导干部都要了解统计工作对我国国民经济建设起的巨大作用,努力提高他们对统计工作的正确认识,得到他们对统计工作的支持。开展统计法制教育,以法治统。通过多种多样的形式进行普及《统计法》的教育,从思想上提高他们对提高统计数据质量的认识,促使他们在实际工作中坚持原则,敢于同影响统计数字真实性的违法行为作斗争,真正做到以法治统。其次,还可对统计人员进行《统计法》的理论考试,让法深入人心,以便他们理直气壮地按法办事。再次,对大中专学校经济类专业应加设一门《统计法》基本知识课,以便学生将来走上统计工作岗位后能够依法办事,知法工作,把保证统计数据质量放在首要地位,为党政领导及企业管理和决策提供可靠的依据。 2.对目前干部考核中一些片面强调GDP增长的业绩考核制度进行改革。长期以来,统计工作中存在着“以数字论英雄”的局面,从而出现了“官出数字、数字出官”的怪现象。淡化统计数字的政绩观,建立科学的干部考核制度。这是走出“官出数字、数字出官”怪圈,让统计数据不受个人意志左右的治本之策。首先应当在调查研究的基础上,制定切实可行的考核目标,防止因考核目标不切实际而引发的虚报浮夸的歪风蔓延。其次,应完善干部实绩考核统计制度,将定量考核与定性考核有机结合起来,改进目标考核实绩的统计方法,确保目标考核实绩数据的准确性;最后,应建立干部政绩公议制度,扩大干部政绩考核的民主。实施领导干部政绩公议制度可改变过去那种干部只“对上负责、不对下负责”的弊端,提高干部工作的公开化、民主化程度,不断增强干部政绩考核准确性。增强他们工作的责任感和为民服务意识。 3.完善统计工作中的统计考核指标体系,以及与此相适应的统计方法,从而在源头上来遏制问题产生的基本动因。必须对我国统计工作现状进行深入的分析,总结出统计工作中的行之有效的方法。在现实工作中,政府已经相应成立了国家统计局直属调查队,其隶属关系不在当地,因而可以免受许多人为因素的干扰,为我国宏观经济决策提供重要的参考依据。 4.努力提高我们统计从业工作者的自身素质。统计工作者自身素质的提高,是做好统计工作的首要的、基本的条件。试想,如果一个统计工作者对统计工作不太了解,统计手段落后,基层统计队伍不稳定,我国统计工作的质量的提高又从何谈起。超级秘书网 5.综合使用行政手段、法律手段和经济手段,提高统计违法成本。可以从以下三方面着手:一是对违法的统计工作人员除依法处理外,一律清除出统计队伍。二是对参与违法的领导,一经查实,必须依照有关法规从重从快处罚,决不手软,达到以儆效尤的目的。三是将处罚费用与统计违法行为责任人挂钩,从经济上处罚责任人。这样,就可以把行政手段、法律手段和经济手段有机结合起来进行综合处罚,让违法者得不偿失。 四、结论 统计工作必须还要强调“以人为本”,以人的全面发展来带动统计工作的正确发展;并通过统计工作的正确发展,反过来推进人的全面发展。此外,充分运用现有的科技成果,使政府各职能部门数据共享,使得虚报、瞒报者无处藏身。与此同时,还可以利用网络资源,在查出虚报、瞒报的同时,去引起、带动职能部门对其进行专项调查,从而使统计工作能真正地服务于国家建设,同时服务于党风廉政建设,服务于人民的需要。但这是一个漫长的过程,需要一步一步地去努力。我相信统计工作在国家宏观调控和微观管理下,在广大统计工作者的努力下,其可靠性、真实性和权威性会逐步提高,统计数据失真的现象会得到有效的控制。统计工作会随着大家的共同努力会不断提高。 统计研究论文:人口问题统计调查研究论文 三十多年来,中国通过大力推进人口和计划生育政策,使13亿人口日推迟了4年,中国已成为世界上唯一一个发展中人口大国在20世纪实现低生育水平的国家。但在人口转变的同时,中国人口问题由过去的以数量为主,向数量、质量、结构相互交织转变,使得中国人口问题的解决更具复杂性和挑战性。人口问题及其给经济、社会、资源与环境带来的压力,引起了我国学者的广泛关注。围绕着中国人口问题研究,中国近年来涌现了众多不同观点,通过对这些基本观点的述评,对加深人口理论研究,制定合理的人口政策有重要的理论与现实意义。 我国人口问题研究观点综述 根据国家计生委的统计调查,自实行计划生育政策以来,中国妇女生育水平开始持续下降。总和生育率从1970年的5.81降到1980年的2.31,首次接近更替水平,2000年第五次普查数据显示,中国总和生育率下降到1.30,达到低生育率水平,人口快速增长的势头得到基本控制。针对在低生育率水平下,我国21世纪人口问题的优秀及人口政策的导向,成为近年来学术界关注的焦点问题。 关于未来人口战略目标的不同观点 就未来人口战略目标而言,目前的主要争论集中在:是否应以减少人口数量为战略目标。对这一问题的探讨,形成了以下不同观点:第一种观点认为中国应以减少人口数量为战略目标。持这种观点的学者有叶文振(2002)、李小平(2004)等人,他们认为在新的百年里继续有效地减少人口数量依然是我国人口政策必须考虑的主要矛盾和先于一切的大事。理由有三:其一,人均意识与人均资源劣势要求减少人口总量;其二,资本有机构成的潜能,要求减少劳动力供给总量;其三,人均收入水平的加速提高,要求缩减人口总量。最后的结论认为,中国应以减少人口数量为战略目标,在100年后将中国人口降到8-10亿并力争更低,200年后降到3-5亿。与第一种观点截然相反,另外一些学者认为,结构问题已经一跃成为21世纪中国人口问题的优秀。宋健(2002)认为人口数量问题成为“笼中之虎”,尽管威猛,却尽在掌握之中,中国人口转变的独特性,造就了中国人口结构问题的独特性,随着人口和社会经济的发展,21世纪人口战略目标应该由数量问题转移到结构问题上。持此观点的学者虽然不是很多,但这至少警示人们人口结构问题的严重性。第三种观点认为,统一人口数量与结构、提高人口素质才应成为长期追求的目标。持这种观点的学者们从人口与可持续发展的视角出发,多方位的寻求平衡发展。李建新(2001)驳斥了“一味追求人口数量减少的观点”,认为在追求减少人口数量过程中所引起的加速年龄结构老化则必然会不利于可持续发展,他引用中国人口增长与社会经济发展变迁的历史事实,论证了“人口数量多少并不决定一个国家地区社会经济发展速度和人民生活水平”的命题。蒋正华等人(2000)认为根据中国的国情目前追求最优人口数量是不现实的,当前所做的是将总人口控制在人口最大容量内的前提下,实现人口结构、人口地区分布的合理布局,实现人口与社会经济的可持续发展。学术界在人口战略目标上的激烈辩论,说明中国人口未来长远发展目标的确定是一项异常复杂、困难的任务,需要慎之又慎。 关于有无必要进一步降低生育率的不同观点 在人口总量压力与人口结构压力并存的情形下,能否进一步降低生育率,是学者们关注的另一热点问题。对未来人口目标的不同观点,体现在对于生育政策的走向问题上有不同的见解,归纳起来有三种意向:1)进一步降低生育率,将总和生育率降到1.5甚至1.0以下,并长期保持下去,从根本上解决中国人口过多与人均资源长期紧张的问题,这样才可能在生活水平和生存环境上追赶发达国家;2)稳定目前低生育率,这是人口总量未来能否停止增长并转向负增长,最终实现现代人口转变的关键;3)提高生育率,稳定总和生育率在更替水平2.0左右,是实现人口与社会经济可持续发展的必要条件和最优的稳定状态。这些意向最终体现在对生育胎次政策的主张上:1)主张继续推行一孩化,从而进一步扩大独生子女家庭的比例(;叶文振,2002;李小平,2004);2)维持目前的生育胎次政策或稳定总和生育率于1.5~1.8左右(马瀛通,林富德,2000);3)调整现行的胎次政策,扩大二胎比例或逐渐向二胎政策过度(李建新,2000,2001;于学军2000),一方面,对生育率水平特别低的地区(如北京等地生育率已降到1.0以下),应采取措施,刺激生育率回升到更替水平;另一方面对生育率较高地区,通过生育政策把生育率控制在2.0左右的水平上,这样既达到控制人口增长,又达到调控人口数量的目标。以上学者们对未来生育与政策调整问题基本上属于理论探讨,目前尚无严密的计算和论证,对这些调整可能带来的后果也无系统的论述。 关于人口调控的不同观点 从上述的讨论中可看到,无论从我国目前人口数量问题还是结构问题上看,我国的人口是需要进行调控的。但随着市场经济体制的确立并逐步完善,人口控制机制应如何确定,现行的管理体制有无存在的必要或应向什么方向发展,已倍受关注。在人口调控问题的研究中形成了以下观点:第一,只能由政府计划调控,理由有二:其一,由于市场经济对人口调节的时滞性,即使对一个完善的市场经济而言,政府对人口的宏观调控也是必不可少;其二,人口的生产不同于物质资料的生产,通过对两种生产的调节机制进行比较分析,认为人口生产并不受劳动力市场供求规律调节,因此人口控制不应该也不可能由市场调节,只能计划生育。第二种观点认为,今后的人口调控应主要通过竞争、劳动力市场等市场机制的作用引导家庭的生育行为、控制人口数量,持这种观点的学者认为:一方面,随着生育率的下降,社会经济的发展,特别是市场经济体制的建立,我国计划生育政策的边际效应必然出现递减的现象;另一方面,通过对20世纪最后20年来中国妇女生育水平变动的研究,认为近20年来人口发展主要由经济等客观因素所决定,当人口政策符合经济规律的要求时才能起到显著的作用,主张在市场经济条件下,政府应该转变职能,把婚姻、生育之类的私权归还于民。 我国人口问题研究观点述评 我国学术界在上述三方面的人口问题研究中既存在不同的立场和视角,也存在差异显著的推断和论证逻辑。总体来看,各观点均有其合理性与局限性,这主要是由于我国人口转变的特殊性及目前我国人口问题的复杂性决定。 一方面,历史上长时期人口快速增长,导致人口基数庞大。人口基数庞大、增加速度快,对中国资源环境能源形成严重的压力。再加上人口运动的惯性和人口再生产自身规律的作用,人口与生态环境的矛盾还会进一步尖锐化,因此人口数量问题是理论界关注的优秀问题之一。 另一方面,随着经济的发展及计划生育政策的实施,近几年中国人口发生了历史性的转变。如果按照自然趋势发展,中国现在及未来一段时间内会像许多发达国家一样持续处于人口转变的第二个阶段,但是由于70年代开始实行了较为严格的计划生育政策,人口发生了快速转变,致使中国用了不到30年的时间就完成了发达国家上百年才完成的现代人口增长模式转变过程。这就导致了我国人口结构问题日益突出,使得21世纪中国面临着人口数量及结构的双重压力。 第三,中国人口转变的经济基础不同于发达国家。中国的人口转型是在经济追求高速发展的时期出现的,与工业化几乎同时发生,而欧洲是在工业化完成后的经济高度发达的背景下才出现的。西方发达国家进入人口老龄化时,人均GDP一般在10000美元左右,而中国仅为1000美元,显然,中国的人口的转变缺乏经济基础。 总体而言,对前面提到的人口问题虽然存在不同的观点,但各种观点的争论使人口问题的研究更加全面。具体而言: 在未来人口战略目标上,学术界把人口目标与社会经济和资源环境的可持续发展联系起来,并深刻认识到了社会经济发展的优秀问题是人口问题,找到了未来社会经济发展的基本矛盾;研究的视角更加强调学科之间的交叉性:在确定人口的最大容量及适度人口方面将人口学、经济学、资源环境学等结合起来,跨学科的特点突出;在分析人口结构问题时,选取了改进之后递进式生育预测方法,这种预测方法更适合于中国人口发展的规律。在人口生育政策的导向及人口控制的调节机制上,对人口政策的探讨不再仅限于关注人口数量,而是从多角度多层面去审视人口政策实施的条件及可能造成的后果和影响。对于这些方面的探讨,可使未来的人口政策更符合实际,从而能尽可能的缩小负面效应,这是其合理的一面。其不足之处在于:在市场经济条件下,由于城市地区稳定低生育水平的技术条件与经济条件已经完全成熟,因此全国的人口的生育率水平更多地取决于农村经济的发展。 对我国未来人口研究及人口政策制定的启示 上述针对人口问题的观点,是学者从不同的角度分析我国人口问题而提出的,这些观点对我国未来制定人口政策具有一定的参考价值,可以从中得到以下启示: 第一,在不断完善的市场机制下,生育政策应随之做出相应的调整。无论原有的生育政策在过去发挥了多大的作用,但人口政策总是一定社会经济条件下的产物,它也只有在一定的经济基础之上才能发挥其作用。随着市场经济的确立及完善,无论生育政策的导向如何,对生育的调节手段应该发生转变。 第二,生育政策应分地区区别对待。虽然改革和开放以来,我国社会经济发展十分迅速,但是地区之间存在着很大的差别,因此在生育政策的选择与方式上也应有所不同。在上海、广州等地综合生育率低于1.0的地区,特别是佛山(0.55)等超低生育率、经济基础好、思想观念超前的城市,稳定低生育率水平的条件已经完全成熟,应将低生育率稳定机制从政策控制机制向群众自我约束机制转变。在经济基础落后的西部高生育率地区,应深入群众实地调查,确定出与当地实际情况相宜的生育调节方式。超级秘书网 第三,促进人口流动,改变生育观念。在城市总和生育率已经较低且基本稳定的的条件下,控制农村人口成为解决我国人口问题的关键。而促进人口流动,加快城市化建设不仅是人口向城市的简单的转移,更重要的是人口生活方式、思想意识的转变。发达地区经济条件的引力,与落后地区人口过剩的推力,使得落后地区人口向经济发达地区流动,在流动中改变生育观念,转换生育行为。 统计研究论文:统计学普及教育创新研究论文 摘要:统计学是一门通用的方法论的科学,统计思想方法具有极其广泛的应用性。随着国家创新体系的建立,统计学的教育创新已经成为一个重要的议题。本文对统计学普及教育的创新问题进行一些探讨。 关键词:统计学;普及教育;创新 一、大规模的统计学普及教育势在必行 从世界发达国家的情况来看,都比较重视统计学和统计学教育。2006年6月,中国人民大学举办了“2006统计学国际论坛”,笔者参加了这一论坛,并专门就统计学普及教育问题向美国依利诺依大学何旭明教授了解了美国统计学教育的有关情况。何教授讲:“美国的高等院校几乎都开设《统计方法》选修课,而且学生中选《统计方法》课程的人数要多于选修《微积分》课程的人数,因为他们觉得统计更有用。”另外,从最近的英国、美国、日本以及港、台地区的中学教材来看,统计学与概率都是教学内容的重要组成部分,多数教材每个年级都有统计内容。 在国内,统计学也越来越受到重视。1993年12月,贺铿、袁卫两位教授提出的“大统计”的理念,在统计学界从认识上正趋于统一。1998年9月,教育部在将504个本科专业调整为249个的情况下,统计学从原来的二级学科反而被调整为理学类一级学科。这些都为统计学的发展和统计教育的大规模普及奠定了重要基础。 尽管如此,我国统计学教育与发达国家相比还是存在着很大的差距。我国所有的普通高等学校中,具有统计学专业或开设统计学课程的只有100多所,这与美国有成百上千所学校在提供统计教育的状况相比比例是较低的。从我国中学教材来看,统计的内容约占4%。相对上述国家的教科书来说比例也是较低的。 一个国家应用统计学知识的多少,反映一个国家的发达程度。随着我国社会主义市场经济和各项社会事业的快速发展,随着建设创新型国家战略目标的实施,随着高等教育的大众化进程,统计学提高教育和大规模的普及教育无疑都会得到长足发展。统计学教育也会在普及基础上进一步提高,在提高指导下进一步普及。因此笔者认为,较大规模的统计学普及教育已经势在必行。 二、高等院校是统计学普及教育的突破口 实际上,近年来我国的统计学教育已经开始突破统计学专业教育的界限,在一些理工农医以及社会学等大部分学科和专业中,开设了统计课程;统计知识还列入了中小学教学内容。这是可喜的,但笔者认为统计学普及教育还仅仅是初露端倪,大规模的统计学普及教育还未开始,还有许多工作要做。 目前,我国在一些财经类院校开设的基本是社会统计学,在理工类院校开设的基本是数理统计学,都还与“大统计”的理念和作为理学类一级学科的统计学存在着很大距离。中小学虽然在数学教材中加入了一些统计学的基本内容,但一方面比例较少,另一方面,据笔者了解,由于受应试教育和基层学校师资条件的制约,教育质量也还存在不少的问题。很多理科教师在大学仅学过数理统计课程,对抽样和描述统计的内容较生疏,因而感觉新教材内容体系较乱,内容不如老教材讲起来“顺溜”。于是知识可以传授给学生,也可以指导学生完成很多的练习题,但蕴涵在知识背后的统计思想能否也讲出来可能就要打很大的折扣了。 另外,国民的统计意识还不强,对统计学的认识也还不够,据笔者了解,一谈到统计,很多人就联想到统计局,联想到大量的统计数据和统计报表等。这些都说明,统计学的普及教育还任重道远。 大规模普及统计教育是一项浩大的系统工程,需要以强大的人力、物力、财力资源为基础。以人力资源为例,尽管我国有一支素质较高的统计学专家队伍,但由于他们承担着国家政府部门或科学研究机构的重要工作,因此显然不可能有过多的时间和精力从事大规模的普及教育工作。同样,国家目前也还不可能投入大量的物力和财力资源开展统计学的普及教育工作。那么,怎样解决人力、物力、财力的问题,开展大规模的统计学普及教育呢? 笔者认为,要进行全社会的统计学普及教育,首先应该在各类高等院校中普及统计学教育,即把高等院校作为统计学普及教育的突破口,而后推向全社会。各类高校现有专业教师可以承担统计学普及教育的教学工作,在学校教务部门的统一安排下,着力通过开设跨专业选修课的形式开展统计学普及教育。各类高等院校接受过统计学基础教育的成千上万名大学生会走向社会的众多工作岗位,他们会带着统计学的基本思想方法在各个岗位开花结果,同时也为他们进一步提高和继续进行全社会的统计学普及教育打下了基础。因此,把高等院校作为统计学普及教育的突破口是解决人力、物力、财力资源问题的最好方略和最佳途径。超级秘书网 当然,由中国统计教育学会、重点大学和一流专家牵头,以讲座班的形式开展对一般高等院校的师资培训工作,以研讨会的形式定期沟通和交流各高校统计学普及教育的情况和经验也是非常必要和重要的。 高等院校作为统计学普及教育的这个突破口一旦打开,全社会普及统计学教育的蓬勃局面也就很快到来了。笔者甚至认为,高等院校统计学普及教育的局面可能会很壮观,会受到学生的欢迎。 三、在高等院校进行统计学普及教育的一些思考 在各类高等院校中进行统计学普及教育实际上是相对现有教育体制来说的一项教育教学改革,是高等院校教学内容创新的一种尝试,需要领导的重视,教务部门的协调等基本条件作为保证。在这里,就有关教学指导思想和实施方法粗略地谈一下基本想法,以求抛砖引玉。 1、基本思想:将抽样技术、描述统计、概率初步、推断统计、非参数统计、Excel在统计分析中的应用结合在一起,并溶入案例教学,向学生较系统地介绍入门阶段最基本的统计思想和方法。 2、基本途径:通过在普通高等院校各专业开设《应用统计方法》选修课,解决统计意识的培养和统计方法普及教育问题,选修课一般为54~72学时为宜。 3、基本目标:各专业的学生通过《应用统计方法》的学习,初步树立统计意识,能够用基本的统计方法,借助于最普及的Excel统计分析软件解决工作中和生活中的实际问题。 4、教材选用:可以选用中国人民大学统计学院贾俊平等编著的《统计学》作为教材,也可以根据教学时间和其它具体情况,自编教材。 5、师资问题:各高等院校讲授统计学或者概率统计的教师承担统计学普及教育的教学工作,教务部门承担相关的教学管理工作都是没有太大问题的。当然教师很可能需要进行一些再学习,更新知识结构。例如,讲授概率统计的教师很可能需要学习实际的抽样技术和Excel统计分析软件的应用方法等。 6、学习评价:注重理论联系实际,将“学统计”转化为“做统计”,改革传统考试方法,通过撰写统计报告进行考核,从而使学生掌握从数据的收集、整理、分析、写出统计报告的全过程,提高教学效果。 在2004年8月教育部颁布的《普通高等院校本科教学工作水平评估方案(试行)》中,实践教学被视为专业建设与教学改革的重要方面,单独列为一项二级指标,强化了实践教学的地位。各类高等院校率先进行统计学教育的普及工作,不但增强了实践教学的环节,而且也为统计学的社会普及教育打开了突破口,是义不容辞的时代使命。同时,通过大规模地进行统计学普及教育,也会提高统计学在国民心目中的地位,提高统计工作者的社会地位,更重要的是可以提高适应社会主义市场经济的与世界发达国家接轨的国民基本科学素质。 统计研究论文:审计整改统计创新实践研究论文 随着我国社会主义市场经济改革的深化和经济社会的加快发展,政府审计工作面临的压力越来越大,对审计统计工作的要求也越来越高。进一步加强审计统计能力,对于为领导提供决策参考建议,提高决策能力具有一定意义。联合国经济与社会理事会在《经社理事会关于加强统计能力的决议》中呼吁各成员国要加强国家统计能力,为国家发展政策和战略服务。李金华审计长在今年全国审计工作会议上指出,随着审计事业的深入发展,新情况新问题的不断出现,对审计机关领导班子的全局意识、决策能力和管理水平提出更高的要求。因此,要积极推进科学决策和民主决策。地方审计也要求针对地方发展所处的关键时期和特殊环境,注重抓好开拓创新的能力,进一步提高领导班子的决策能力和水平。这就要求审计统计工作切实发挥为领导决策提供建议和参考功能。 如何针对地方经济社会发展的特色,紧密结合国家审计统计体系,有针对性地创新地方审计统计工作,为进一步提高审计统计工作质量,更好地发挥审计统计数据为领导提供决策参考和建议的作用,这是当前审计统计实践所要积极推进落实的工作。为强化审计统计工作为领导决策的参考和建议功能,针对地方审计工作发展进程和经济社会发展决策需求,围绕计算机辅助审计工作统计、地方效益审计工作统计和地方审计整改工作统计等当前审计工作热点和重点,从审计统计指标、审计统计内容、审计统计工作方式等几个方面进行创新工作。 一、加强审计整改统计创新工作 政府审计不仅要查出问题,更重要的是要督促抓好审计查出问题的整改工作,以进一步提升审计效果,不断提高政府效能。因此,审计统计工作要加强创新,以统计数据的形式全面、准确、及时地对审计整改工作进行统计,实事求是地将审计整改工作状况反映出来,供领导决策参考。为达到这样一个目标,在审计实践中探索创新几个审计统计指标,根据地方政府审计发展实际初步确定该指标的内涵和外延,对各类型审计项目的整改工作统一统计路径,提高统计创新工作质量。 1、创新审计整改工作统计指标。根据地方经济社会发展决策需求和地方政府审计发展实际,初步确定年度审计项目查出问题所涉及的资金总额、已纠正或整改金额、针对审计进行建章立制的个数、审计整改率等。根据这几个审计统计指标,计算地方审计整改比例,为提高审计效率和效果提供决策参考。 2、审计整改工作统计指标的统计范围。在具体设计审计统计指标时,参考国家审计统计指标体系,对以下审计统计栏目的范围进行:一是审计单位名称,系指经审计通知书确认的,报告期内由审计机关独立或以审计机关为主实施审计,并出具审计报告的部门或单位名称。二是审计调查单位名称,系指经专项审计调查通知书确认的,报告期内由审计机关独立或以审计机关为主实施审计调查,并报送专项审计调查报告的部门或单位名称。三是审计资金总额,该指标从资金角度反映审计覆盖面和规模大小。具体范围为:企业,统计会计年度末资产总额;行政事业单位,统计预算资金总额;政府投资和以政府投资为主的建设项目,统计上级批准计划总投资金额数;等等。以上几个方面是指全面审计情况下的统计口径。在专项审计时,按专项资金额进行统计。四是查出问题金额,系指审计查出的“违规金额”、“损失浪费金额”、“管理不规范金额”等的合计数。五是已纠正或整改金额,系指审计决定书、审计报告发出后,被审计(调查)单位已纠正或整改的问题金额。六是查出问题个数,以审计报告中反映的问题个数为准。七是已纠正或整改问题个数。针对审计查出问题已纠正或整改的状况,要研究确定审计统计时的参考判断标准:如有关部门和单位已按要求对违规金额和管理不规范金额等全部或大部分进行了纠正或整改状况;针对管理不规范、制度不完善等问题已经建章立制的整改状况;针对违规收费等行为已经停止违法行为的状况;针对不涉及资金的管理性或其他类似问题,有关部门和单位通过会议等形式提出相关要求或在审计整改回复中表示整改的状况;等等。在具体确定参考标准时,要循序渐进地针对地方经济社会发展进程和政府审计发展实际,尤其是要从有利于领导决策角度进行研究。八是已纠正或整改率。 3、关于审计整改率。审计整改率的计算是个敏感问题,涉及到方方面面的工作。对于审计整改率的统计本身,就涉及到统计角度问题。因此,既要非常慎重地统计,又要积极稳妥地探索创新审计统计。对于审计整改工作的统计,除了要研究统计审计查出问题个数的整改状况,还要参考统计审计查出问题金额的整改状况,以达到实事求是地统计审计整改工作实际,切实为领导决策提供参考。 二、加强地方效益审计统计创新工作 经过20多年的发展,我国政府审计发展已经达到一定的水平。《审计署2003-2007发展规划》中明确提出到2007年效益审计项目达到50%的目标,同时对审计管理提出了一系列目标。这些发展目标对审计管理提出了具体要求。各地方政府审计也在积极推进效益审计工作。效益审计工作不仅涉及政府审计发展目标,而且也涉及政府审计工作进程。因此,要针对地方政府审计实际创新效益审计统计工作。 1、创新地方效益审计统计指标工作。结合审计署审计统计指标体系,根据地方政府审计特色有针对性地整合效益审计统计指标:效益审计项目数,包括以效益审计项目立项的项目数和其他类型审计项目中的效益审计子项目;效益审计项目资金总额;效益审计项目查出问题资金额;占效益审计资金额的百分比;占审计资金总额百分比。根据这几个审计统计指标,计算效益审计项目数占年度总项目数的比例,计算效益审计项目查出问题所涉及的资金总额占效益审计项目总金额的比例,计算效益审计项目查出问题所涉及的资金总额占年度所有审计项目总金额的比例,为推进全市效益审计工作提供决策参考。超级秘书网 2、地方效益审计统计指标创新的统计范围。根据审计署审计统计报表体系和地方效益审计特色,探索确定以下范围:一是效益审计项目,系指单独立项,或与财政收支、财务收支真实合法性审计相结合的效益审计(调查)项目的个数。二是效益审计项目资金额:指单独立项的效益审计项目总金额或审计(调查)项目中效益审计部分涉及的资金总额。三是审计查出问题金额,系指填入审计署审计统计“效益审计情况报表”内的数据。四是占效益审计资金额比例。五是占审计资金总额的比例。 在进行地方效益审计统计时,既要针对地方政府审计发展特点和发展进程,又要考虑地方政府审计目标。在涉及具体统计技术时,要考虑到经济社会和政府审计发展的宏观和微观层面的实际问题。 三、加强计算机辅助审计统计创新工作 计算机辅助审计技术是政府审计发展所必须解决的问题。计算机辅助审计在政府审计中重要性越来越强。李金华审计长在有关会议上多次强调计算机辅助审计的重要性,并多次要求大力推进计算机辅助审计。 1、地方计算机辅助审计统计创新指标。针对地方计算机辅助审计发展状况,有针对性地探索创新以下指标:运用计算机辅助审计所涉及的审计项目数;运用计算机辅助审计所涉及的审计项目资金总额;运用计算机辅助审计所涉及的审计资金总额;运用计算机辅助审计所查出问题的资金总额,计算机辅助审计查出资金总额占审计项目资金总额比例。根据这几个审计统计指标,计算计算机辅助审计项目数占年度总项目数的比例,计算计算机辅助审计项目查出问题所涉及的资金总额占(或年度)审计项目总金额的比例,为推进全市计算机辅助审计工作提供决策参考。 2、地方计算机辅助审计统计创新指标范围。一是计算机辅助审计项目:系指运用计算机辅助审计所涉及的审计(调查)项目的个数。二是资金额,系指运用计算机辅助所涉及的审计(调查)项目或部分子项目的审计资金总额。三是审计查出问题金额:系指运用计算机辅助所涉及的审计(调查)项目中查出的“违规金额”、“损失浪费金额”、“管理不规范金额”的合计数。四是计算计算机辅助审计项目比例:系指计算计算机辅助审计项目数占年度总项目数的比例,五是计算计算机辅助审计项目查出问题比例,系指计算计算机辅助审计项目查出问题的资金总额占(或年度)审计项目总金额的比例。 当然,除了以上审计统计工作创新内容外,还包括其他审计统计指标细化,如针对地方领导决策需求,对“成果利用”的审计统计指标内容进行细化;以及其他地方领导决策所需要的审计统计数据。在具体进行审计统计时,尤其重要的是对具体问题的判断,要科学地统一统计口径。在审计统计数据出来后,要进一步提高审计统计的分析能力,写出高质量的统计分析,为领导决策服务。 统计研究论文:我国高校统计学教学研究论文 摘要:统计学被列为财经类专业本专科专业的必修优秀课程之一。其教学面临诸多挑战,应当顺应统计学教学的发展趋势,将统计学和计算机技术有机地结合起来,运用EXCEL的有关功能对教学内容、教学方法、考试方法进行改革。 关键词:统计学;教学模式;EXCEL 进入21世纪,随着我国市场化步伐的加快,社会对新知识的需求日益增加,无论是国民经济管理,还是公司企业乃至个人的经营、投资决策,都越来越依赖于数量分析,依赖于统计方法,统计方法已成为管理、经贸、金融等许多学科领域科学研究的重要方法。教育部也将《统计学》课程列为财经类专业本、专科专业的优秀必修课程之一。力图通过《统计学》的学习,使学生掌握探索各学科内在的数量规律性,并用这种规律性的解释来研究各学科内在的规律。同时,由于统计学所倡导的尊重客观实事,通过调查研究用实事说话,这也有利于培养学生的实事求是的学习、工作和科学研究精神。 一、《统计学》课程教学面临的挑战 1、内容日益丰富。长期以来,在我国存在两门相互独立的统计学——数理统计学和社会经济统计学,分别隶属于数学学科和经济学学科。20世纪80年代以来,建立包括数理统计学和社会经济统计学在内的大统计学,逐步成为我国统计学界的共识。1992年11月,国家技术监督局正式批准统计学上升为一级学科。国家颁布的学科分类标准已将统计学单列为一级学科。随着大统计学思想的建立和统计学在实质学科中的应用的需要,大多数学校和老师在财经类专业的本、专科专业《统计学》教学过程中,除了保留社会经济统计学原理中仍有现实意义的内容,如统计学的研究对象方法、统计的基本概念、统计数据的搜集整理、平均及变异指标、总量指标、相对指标、抽样调查、时间序列、统计指数等;同时也系统的充实了统计推断的内容,如:统计数据的分布特征、假设检验、方差分析、相关与回归分析、统计决策等。这一变化使得《统计学》的内容更适合相关实质学科的发展需要。 2、学生的学习难度加大。首先、结合《统计学》的课程特点——概念多而且概念之间的关系十分复杂、公式多且计算有一定难度等。如果学生不做必要的课外阅读、练习和实践活动,是很难理解和掌握的。对于财经类专业的本、专科专业的学生来说,本身的专业课学习负担已不轻。其次、对于财经类专业的本、专科专业的学生来说,由于其本专业的课程体系要求,使得学生的数学或者数理统计的基础不是特别好,对于专科学生来说更不用说,推断统计将是他们学习的困难。再说,《统计学》作为专业基础课,一般安排在一年级或二年级第一学期,在这个学习时段也是大多数专科生和本科生忙于计算机课程和英语课程的考证时段。如果以牺牲授课内容和降低要求来减轻学生的学习负担,显然有悖于《统计学》课程的教学和相关专业的发展要求。所有这一切对于学生学好这一课程面临的困难可想而知。 3、教师的教学难度加大。授课内容越来越丰富;课程难度太大可能导致学生兴趣下降;在倡导学生自主性学习的背景下,授课时数大为减少(一般安排一个学期共17~19教学周,每周2~3课时);高等教育扩招后,由于师资力量一时没有跟上,大多数学校,授课班级学生人数越来越多,一个教师跨越不同专业授课不再新鲜。这要求授课教师必须深刻领会授课内容的优秀和相互关系,学会控制和驾驭课堂教学,学会激发学生的兴趣,注重统计学在不同专业领域的具体应用等等。作为这门学科的授课教师特别需要认真考虑该怎么办? 二、《统计学》教学的发展趋势分析 1、统计学从数学技巧转向数据分析的训练。在计算机及计算机网络非常普及的今天,统计计算技术不再是统计学教学的重点了。统计思想、统计应用才应该是重点。现代统计方法的实际应用离不开现代信息处理技术。统计软件的使用,不仅使统计数据的计算和显示变得简单、准确,而且使统计教学由繁琐抽象变得简单轻松、由枯燥乏味变得趣味盎然。所以,在统计教学过程中,大量的内容只需要给学生讲清楚统计基本思想、计算的原理和正确应用的条件、正确解读计算的结果,而对大量复杂具体的计算可以交给计算机去完成。 比如方差分析,手工计算量非常大,没有计算机软件的支撑,是很难教学实际问题分析的。现在我们只要讲清楚方差分析要做什么,为什么方差分析要解决的中心问题是判断有无条件误差,而原假设又是K种不同水平下总体的理论均值是否相等,检验结果表示什么等就可以了,大计算量的工作让计算机去完成。 2、通过统计实践学习统计。也就是以学生为中心,通过课堂现场教学、引导学生先读后写再议、模拟实验、利用课余时间完成项目、利用假期时间,通过参加学校组织的某些团队、小组或自己组织去开展一些与专业有关的活动,如社会调查、专题研究、提供咨询、参与企业管理等方法。全方位地激发学生的学习兴趣、培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。 比如依同学们在设计调查问卷和调查方案的基础上,让他们组成若干调查小组(如以寝室为单位),在校园内真正进行一次统计调查活动,从具体调查对象和单位的确定,样本的抽取(不一定要很大),问卷的发放、回收与审核,数据输入与资料整理,估计与分析,一直到调查报告的编写,调查总结或体会的形成,全部由同学自己来完成。这样,同学们就亲身参与了统计调查、统计整理和统计分析(含统计推断)的整个过程,效果很好。 三、基于EXCEL的《统计学》教学设想 如何从烦琐的数理统计技巧转向数据处理的训练,同时还要使学生容易掌握并有机会辅之于实践。教师的导向是第一位的,要求必须选择容易获得而且普及性比较强的统计分析软件,并在课堂教学和引导学生实践中广泛采用。 (一)微软公司开发的EXCEL软件无疑是我们最好的选择 专业的统计分析软件SPSS、SAS、BMDP、SYSTAT其功能固然强大,统计分析的专业性、权威性不可否认,但是对于没有开设统计学专业的院校这些软件并不常用,如果学生要进行自主性学习也比较难以找到相应的工具,此外专业统计分析软件的英文操作界面,也让中国人用起来不是很顺手。微软公司开发的EXCEL软件作为一款优秀的表格软件,其提供的统计分析功能虽然比不上专业统计软件,但它比专业统计软件易学易用,便于掌握。在Windows操作系统极为流行的今天,EXCEL也是随处可见。对于《统计学》这门课程而言,利用EXCEL提供的统计函数和分析工具,结合电子表格技术,已能满足统计方面的要求。 (二)基于EXCEL的《统计学》教学设想 1、在教学内容上,依据EXCEL的函数功能、电子表格功能、数据分析功能,结合统计学原理的基本理论和方法,整合教学内容。比如传统的统计学原理教学过程中,对统计数据的搜集主要强调统计报表制度,在EXCEL环境应该更注重抽样推断,EXCEL提供的随机抽样工具使得抽样调查不再是十分复杂的技术,统计图也可以被广泛运用于对数据的描述;再比如现有统计学教材很多都讲根据整理的数据计算平均数时,都用加权平均的方法,当用组距式变量数列计算平均数时,用组中值作为各组的代表值进行计算。我们知道,组中值作为各组的代表值是假定各组变量值在组内是均匀分布的,如果实际数据与这一假定相吻合,计算结果比较准确,否则误差比较大。事实上实际数据往往就不是均匀分布的,因此用组中值计算的平均数都是近似的,而且相同资料编制的不同变量数列计算的平均数还不相等。其实为了编制变量数列,我们必须输入原始数据,EXCEL的有关程序可以得到准确平均数,哪里还有必要按加权算术平均的方法计算近似的平均数呢?那么有没有必要编制变量数列、特别是组距式变量数列呢?有没有必要按加权的方法计算平均数呢?我们认为有必要,但是组距式变量数列的主要功能不再是提供计算资料了,而是用于表现资料的分布状况和进行分析用;加权平均方法主要是介绍和要求学生掌握加权平均的思想,用于综合评价分析中。超级秘书网 2、案例教学成为《统计学》课程的重要内容。案例教学法不仅可以将理论与实际紧密联系起来,使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。结合学生所学专业精选案例教学,比如对于金融专业的学生可以设计用几何平均数计算投资的平均收益率、运用标志变异指标考察投资组合的风险大小等。对于经管专业的学生,精选抽样推断、假设检验、方差分析对于控制产品质量,经营决策等方面的案例,深入浅出地介绍这些方法的基本思想、并用EXCEL进行分析。既激发了学生的兴趣、扩大了学生的视野,也使统计学的课堂不再是教师一块黑板、一支粉笔、一本教材、一张嘴巴就能将一门专业课程从头讲到尾。 3、改革考试方式和内容,合理评定学生成绩。考试是教学过程中的一个重要环节,是检验学生学习情况,评估教学质量的手段。对于《统计学原理》的考试,多年以来一直沿用闭卷笔试的方式。这种考试方式对于保证教学质量,维持正常的教学秩序起到了一定的作用,但也存在着缺陷,离考试内容和方式应更加适应素质教育,特别是应有利于学生的创造能力的培养之目的相差较远。在过去的《统计学》教学中,基本运算能力被认为是首要的培养目标,教科书中的各种例题主要是向学生展示如何运用公式进行计算,各类辅导书中充斥着五花八门的计算技巧。从而导致了学生在学习《统计学》课程的过程中,为应付考试搞题海战术,把精力过多的花在了概念、公式的死记硬背上。这与财经类专业培养新世纪高素质的经济管理人才是格格不入的。为此,需要对《统计学》考试进行了改革,主要包括两个方面:一是考试内容与要求不仅体现出《统计学》的基本知识和基本运算以及推理能力,还注重了学生各种能力的考查,尤其是创新能力。二是考试模式不具一格,除了普遍采用的闭卷考试外,还在教学中用讨论、答辩和小论文的方式进行考核,采取灵活多样的考试组织形式。学生成绩的测评根据学生参与教学活动的程度、学习过程中提交的读书报告、上机操作和卷面考试成绩等综合评定。这样,可以引导学生在学好基础知识的基础上,注重技能训练与能力培养。 统计研究论文:学校统计教育创新与人才培养研究论文 摘要:要培养出新型的21世纪的人才,统计教育必须高瞻远瞩。本文从统计学的发展趋势谈了统计教育急需改革的几个方面。 随着国家创新体系的建立,统计创新工程已经提上议事日程,统计创新包括两个方面,一是统计实践的创新;二是统计教育的创新。创新的基础在于教育,没有统计教育的创新,就谈不上统计实践的创新。准确把握统计学的发展方向与发展形势,培养适应新世纪社会经济发展需要的人才,是统计教育工作者必须面对的问题,本文从统计学的基本发展趋势谈一谈统计教育急需改革的几个方面。 一、统计学的基本发展趋势 纵观统计学的发展状况,与整个科学的发展趋势相似,统计学也在走与其他科学结合交融的发展道路。归纳起来,有两个基本结合趋势。 (一)统计学与实质性学科结合的趋势 统计学是一门通用方法论的科学,是一种定量认识问题的工具。但作为一种工具,它必须有其用武之地。否则,统计方法就成为无源之水,无用之器。统计方法只有与具体的实质性学科相结合,才能够发挥出其强大的数量分析功效。并且,从统计方法的形成历史看,现代统计方法基本上来自于一些实质性学科的研究活动,例如,最小平方法与正态分布理论源于天文观察误差分析,相关与回归源于生物学研究,主成分分析与因子分析源于教育学与心理学的研究。抽样调查方法源于政府统计调查资料的搜集。历史上一些著名的统计学家同时也是生物学家或经济学家等。同时,有不少生物学家、天文学家、经济学家、社会学家、人口学家、教育学家等都在从事统计理论与方法的研究。他们在应用过程中对统计方法进行创新与改进。另外,从学科体系看,统计学与实质性学科之间的关系绝对不是并列的,而是相交的,如果将实质性学科看作是纵向的学科,那么统计学就是一门横向的学科,统计方法与相应的实质性学科相结合,才产生了相应的统计学分支,如统计学与经济学相结合产生了经济统计,与教育学相结合产生了教育统计,与生物学相结合产生了生物统计等,而这些分支学科都具有“双重”属性:一方面是统计学的分支,另一方面也是相应实质性学科的分支,所以经济统计学、经济计量学不仅属于统计学,同时属于经济学,生物统计学不仅是统计学的分支,也是生物学的分支等。这些分支学科的存在主要不是为了发展统计方法,而是为了解决实质性学科研究中的有关定量分析问题,统计方法是在这一应用过程中得以完善与发展的。因此,统计学与各门实质性学科的紧密结合,不仅是历史的传统更是统计学发展的必然模式。实质性学科为统计学的应用提供了基地,为统计学的发展提供了契机。21世纪的统计学依然会采取这种发展模式,且更加注重应用研究。 这个趋势说明:统计方法的学习必须与具体的实质性学科知识学习相结合。必须以实质性学科为依据,因此,财经类统计专业的学生必须学好有关经济类与管理类的课程,只有这样,所学的统计方法才有用武之地。统计的工具属性才能够得以充分体现。 (二)统计学与计算机科学结合的趋势 纵观统计数据处理手段发展历史,经历了手工、机械、机电、电子等数个阶段,数据处理手段的每一次飞跃,都给统计实践带来革命性的发展。上个世纪40年代第一台电子计算机的诞生,给统计学方法的广泛应用创造了条件。20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,那些计算繁杂的统计方法的推广与应用,由于相应统计软件的开发与商品化而变得更加方便与迅速,非统计专业的理论工作者可以直接凭借商品化统计分析软件来处理各类现实问题的多变量数据分析,而无需对有关统计方法的复杂理论背景进行研究。计算机运行能力的提高,使得大规模统计调查数据的处理更加准确、充分与快捷。目前企业经营管理中建立的决策支持系统(DSS)更加离不开统计模型。最近国外兴起的数据挖掘(Datamining,又译“数据掏金”)技术更是计算机专家与统计学家共同关注的领域。随着计算机应用的越来越广泛,每年都要积累大量的数据,大量信息在给人们带来方便的同时也带来了一系列问题:信息过量,难以消化;信息真假,难以辨识;信息安全,难以保证;信息形式不一致,难以统一处理;于是人们开始提出一个新的口号“要学会抛弃信息”。人们考虑“如何才能不被信息淹没,而是从中及时发现有用的知识,提高信息利用率?”面对这一挑战,数据挖掘和知识发现(DMKD)技术应运而生,并显示出强大的生命力。数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中,提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据挖掘是一门交叉学科,它把人们对数据的应用从低层的简单查询,提升到从数据中挖掘知识,提供决策支持。在这种需求牵引下,汇聚了不同领域的研究者,尤其是数据库技术、人工智能技术、统计、可视化技术、并行计算等方面的学者和工程技术人员,投身到数据挖掘这一新兴的研究领域,形成新的技术热点。虽然统计学家与计算机专家关心Datamining的视角不完全相同,但可以说,Datamining与DSS一样,使得统计方法与计算机技术的结合达到了一个更高的层次。 因此,统计学越来越离不开计算机技术,而计算机技术应用的深入,也同样离不开统计方法的发展与完善。这个趋势说明:充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。所以,对于财经类统计专业的学生来说,一方面要学好统计方法,但另一方面更加要学会利用商品化统计软件包解决实践中的统计数量分析问题,学好计算机信息系统开发的基本思想与基本程序设计,能够将具体单位的统计模型通过编程来实现,以建立起统计决策支持系统。 所以统计与实质性学科相结合,与计算机、与信息相结合,这是发展的趋势。了解这一点,再来看我们目前教育中的问题就更加明显了,所以一些课程要改革,教学方式也要改革。以下谈一谈统计教育需要改革的几个方面。 二、统计教育的改革 (一)统计专业课程建设问题 专业建设考虑的是应当培养什么样的人才和怎样培养这样的人才。专业建设的优秀问题是课程设置和规范课程内容。课程设置主导学生的知识结构,培养统计理论人才应当设置较多的数学课程,目的是让学生能对各种统计方法有较深刻的理性认识;培养应用统计人才应当设置较多的相关应用领域的专业课程,目的是让学生如何能将统计方法正确地运用到相关领域。例如培养从事经济管理的统计人才,在课程设置上至少应当包括四方面的知识:(1)经济理论课程,让学生了解经济活动的主要进程和基本规律;(2)研究社会经济问题主要统计方法,包括常用的统计数据搜集方法,统计数据处理方法和分析方法;(3)适用电脑技术,让学生初步掌握运用电脑进行统计数据处理和分析的基本理论和技能;(4)有关统计理论和统计实践中的前沿性问题,目的不在于要学生真正掌握这些问题,而是让学生了解统计理论和统计实践的前沿发展动态,启迪学生的科学思维能力。 (二)教学方法和教学手段的改革 统计教学方法和教学手段改革中,有两个焦点问题:一是如何激发学生学习统计学的兴趣;二是应用什么教学手段来达到较好的统计教学效果等。充分运用现代教育技术、教学手段,更新教学方法,促使教育技术、教学手段和教学方法有机结合。 1.改灌输式教学为启发式教学,特别注重教育多样化和多层次性,不仅让学生掌握如何搜集、整理数据的技术,还要教学生读懂数字背后的事实。学会按照具体与抽象、动态与静态、个体与总体、绝对与相对、一般与特殊、演绎与归纳等不同的思维方式分析问题和解决问题。注重利用一题多解与一题多变,开拓学生的发散思维。 2.改单向接受式的教学为双向互动式教学,以案例分析与情景教学开启学生的思维闸门,使学生更形象、快捷的接受知识,发挥其独立思考与创造才能,培养学生创造性思维能力。 3.构建以课堂、实验室和社会实践多元化的立体教育教学体系。在传授和学习已经形成的知识的同时,加强实践能力锻炼,提高学生的动手能力和创新能力。只有将统计学的方法结合实际进行应用,找到应用的结合点,才能使统计学获得最大的生命力。 (三)统计学与计算机教学相结合 教材要与统计软件的应用相结合。现在许多教材都是内容与软件分家,现在计算机已非常普及,无论是高校、高职和中专,培养出来的学生不会用统计软件分析数据,不管哪一个层次,都已说不过去。统计学是一门应用的方法型学科,统计学应从数据技巧教学转向数据分析的训练。统计学与计算机教学有机地合为一体,让学生掌握一些常用统计软件的使用。除了要培养学生搜集数据、分析数据的能力外,还要培养学生处理大量数据的能力,即数据挖掘的能力。 (四)教学与实际的数据分析相结合 统计的教学不能只停留在课本上,案例教学与情景教学应成为统计课程的重要内容。统计教学和教材增加统计实际案例,通过计算机对大量实际数据进行处理,可以在试验室进行,亦可在课堂上进行讨论,这样学生不仅理解了统计思想和方法,而且锻炼和培养了研究和解决问题的能力。超级秘书网 (五)要有一批能用电脑、网络来教学的新型教师 电脑、网络的出现,不仅改变了教学的手段,还深深地影响着教学的内容,因为它影响着经济、生活的发展和需求。语文(中文、外文)、数学、计算机、专业知识是一个统计人才必备的素质,它们之间不是分离的,而是要尽可能结合在一起来进行教学,各管各教一套的办法已不适应现代化教育教学的需要,现代教育特别注重教育信息技术中的多媒体、网络化、社会化和国际化、多样化和多层次,有了电脑、网络,必需要更新,要培养出一批能用电脑、网络来教学的新型教师,以便培养出新型的21世纪的人才。 统计研究论文:暴雨选样频率分布统计研究论文 摘要:暴雨资料的选样有年最大值法和非年最大值法。在理论上,非年最大值法更适合城市排水。但目前所用的年多个样法需要很多资料,统计也很麻烦,以改用年超大值法为宜。年最大值法也可在城市排水中应用,但必须作重现期转换。提出了一种修正的年最大值法,在统计中先转换经验重现期,再推求暴雨公式。这样获得的暴雨公式与现行方法的结果基本一致,统计中频率分布也无需更改。 关键词:暴雨选样年最大值法年超大值法年多个样法频率分布 城市暴雨资料的选样与统计方法,对暴雨公式的精度有相当大的影响。根据《室外排水设计规范》(GBJ14-87)的规定,我国采用年多个样法选样,每年各历时选择6~8个最大值,然后统一排序,取资料年数3~4倍的最大值作为统计的基础。这种方法需要很多资料,收集困难,统计也比较麻烦。文献[1]提出用年最大值法选样。年最大值法选样简单,资料易得,但会遗漏一些数值较大的暴雨,造成小重现期部分明显偏小。使用时需通过修正才能与目前所用的方法接近,同时频率分布模型也要作相应改变[1],这样就带来许多新的问题。本文通过分析,提出用年超大值法或修正的年最大值法选样,可简化选样和统计,且结果与目前所用的方法接近甚至精度更高。 1年超大值法选样 暴雨资料选样有年最大值法、年超大值法、超定量法和年多个样法等。年最大值法每年选一个最大值,选样简单,独立性强。在水文统计中应用最广。但该法会遗漏一些数值较大,但在年内排位第二或第三的暴雨,使小重现期部分(重现期1~5年)的暴雨强度明显偏小,但在大重现期部分(10年以上)雨强差异不大。在水利工程中,所用重现期较大,一般在几十年以上,重要水库甚至达几千年。因此用年最大值法不会引起误差。由于它选样简单、独立性强,在水文统计中一般用该法。但在城市排水中采用的重现期很小,一般为1~5年,个别还不到1年。因此用年最大值法会出现明显偏差。年超大值法、超定量法、年多个样法可统称为非年最大值法,特点是不会遗漏较大暴雨。在小重现期部分比较真实地反映了暴雨的统计规律,且可获得重现期小于1年的暴雨。因此在理论上非年最大值法更适合排水工程,这是首先应肯定的。 在非年最大值法中,超定量法和年多个样法选样麻烦,所需资料多;而年超大值法选样较简单,所需资料少。在国外的城市排水中常用年超大值法选样[2,3]。这种方法是否适合我国的城市排水呢?笔者认为是完全可以的,理由如下: (1)城市排水设计重现期已经提高。在六七十年代,我国城市排水设计重现期较低,最低为0.25~0.33年,暴雨资料也较少。因此用年多个样法,每年平均选择3~4个资料作为统计的基础是合理的。但目前城市排水设计重现期也有较大提高,规范中规定一般地区为0.5~3年,实际采用值一般不小于1年。而且随着经济的发展,设计重现期还会逐步提高,因此没有必要再去统计小重现期的暴雨强度。如统计的最小重现期为1年,则平均每年选样的数量可减少至1个,即成为年超大值法。此外,目前各地暴雨资料已积累较多,也为年超大值法的应用创造了条件。 (2)年超大值法与年多个样法结果相近。年超大值法和年多个样法都是在N年暴雨资料统一排序后,取其中前面部分数据。其中年超大值法平均每年选1个,年多个样法平均每年选3~4个。因此年超大值法的数据与年多个样法的前N个数据完全相同,如图1所示。只是年多个样法的尾部长一些。因此两者在重现期大于1年的部分适线结果不会相差很大。相反,去掉尾部点据后,适线时可更好地照顾上部点据,使常用重现期范围内的适线精度有所提高。 图1年超大值法与年多个样法比较(温州市10min雨强) 如果排水设计的最小重现期为0.5年,是否可用年超大值法选样呢?在图1中可以看到,重现期大于1年和小于1年的点据,在单对数纸上并没有出现明显的转折。因此用年超大值法选样时,可根据重现期大于1年的上部点据适线,然后向下外延至0.5年。由于外延不多,不会明显降低精度。 现以温州市气象局提供的1953~1984年32年自记雨量资料为例,说明年超大值法的精度。先按规范要求用年多个样法选样,每年各历时选8个最大值,统一排序,取资料年数4倍的最大值统计。按下式计算经验重现期: 现用年超大值法选样,在大雨较多年份,每年各历时可选出2~3个最大值,大雨较少年份每年可选1个最大值,然后统一排序,取排位在前的N个数值进行统计,这样,所需资料明显减少。然后也按指数曲线适线,向下外延至重现期0.5年,求出重现期0.5~10年的i~t~T关系,并求暴雨公式参数,结果亦见表2。 不同选样方法获得的i~t~T关系值是不同的。现以年多个样法得到的i~t~T关系表(表1)为准计算各公式的标准差。平均标准差σ也见表2。计算时年多个样法按规范取0.25~10年共8个重现期,而年超大值法取0.5~10年共6个重现期。 从上例可以看出,采用年超大值法后,平均标准差不但没有增大,反而有所减小。精度提高的原因是确定暴雨公式参数时,年超大值法没有考虑重现期小于0.5年的数据,可以更好地照顾其它重现期的点据。因此公式在常用重现期范围内精度更高。 2年最大值法 年最大值法选样简单,目前气象、水文部门刊布的暴雨资料,只有年最大值。因此用年最大值法选样极为方便。在许多国家的城市排水中也用这种方法。但年最大值法选样的结果在排水设计常用重现期部分偏小较多,必须进行修正。修正的办法一般有两个,一是在排水设计中进行重现期转换。 献[1]中论述了两种选样方法之间的关系,提出了重现期转换的方法。如重现期1.58年相当于原来的1年。这种方法每次使用前都要转换,比较麻烦。二是修改规范中的设计重现期,使它适当提高,以不降低实际的设计标准。这种方法容易引起误解,误认为设计标准提高了。而且在过渡阶段两种方法并存时,重现期就难统一。 用年最大值法选样的另一问题是频率分布与非年最大值法选样不同。文献[1]提出用耿贝尔分布。此分布也称极值Ⅰ型分布,在国外的水文计算中应用较多,但我国应用很少,不易马上被人们接受。 为了解决这些问题,本文提出一种修正的年最大值法。其思路是先转换经验重现期,后制定暴雨公式。方法为:用年最大值法选样并排序,然后用式(1)计算经验重现期,并用下式转换成非年最大值的重现期: 式中TM为年最大值法选样的重现期,TE为非年最大值法选样的重现期。此式与文献[1]中式(3)是一致的,在美国60年代就已应用[4]。若将式(1)代入式(4),则得: 经过经验重现期转换后,点据与年多个样法接近,如图2。在单对数纸上基本呈直线,仍可按指数分布适线。实际上,如果用年最大值法选样,未转换前点据服从耿贝尔分布,则按式(4)转换后,一定服从指数分布。证明如下: 若x服从耿贝尔分布,分布函数为: 这样设计中不需要作任何重现期转换,也不需要更改设计标准,避免了原来用年最大值法出现的矛盾。统计方法与以前基本相同,只是经验重现期计算时用式(5)代替式(1),不需要作其它改变。 3几个问题的讨论 3.1重现期范围 在现行排水规范中,统计时的重现期范围一般为0.25~10年,当资料条件较好时可统计高于10年的重现期。许多文献中重现期范围在0.25~100年。重现期范围过大,暴雨公式的精度会降低。目前城市排水设计中最小重现期为0.5年,最大一般为5年,个别重要地区用10年。因此重现期范围可取0.5~10年,以提高公式的精度。大于10年的重现期一般只在城市防洪中使用,可另外制定城市防洪用的暴雨公式。防洪用的暴雨公式在降雨历时、选样方法、公式形式、统计方法等方面可以与城市排水用的暴雨公式不同,以更好地适应防洪的需要。 3.2频率分布曲线 关于频率分布,文献[5,6]已作了许多讨论。这里再补充两点: (1)防洪与排水工程中频率曲线的目的不同,曲线形式也可不同。在防洪工程中,设计洪水重现期往往比实测资料年数长得多,频率曲线主要用于外延。在我国,防洪工程中频率曲线一般采用P-Ⅲ曲线。而城市排水设计的重现期一般小于雨量资料的年数,因此频率曲线主要用于内插。两者目的不同,频率曲线也可不同。 (2)暴雨公式制定过程中出现两次频率曲线适线,曲线形式应一致。实际上,在包含重现期的综合公式制定过程中,采用了两次频率曲线适线。第一次是各历时的暴雨强度适线,确定i~t~T关系。第二次是各单重现期公式中参数A的调整,获得综合公式。如暴雨公式采用式(2)的形式,第二次调整使用了指数曲线。如果先用P-Ⅲ曲线适线,然后在综合公式中用指数关系,出现前后不一致。因此笔者认为第一次适线也以指数分布为宜,这样可以前后一致,计算简单,精度也较高。超级秘书网 4结论 (1)城市暴雨资料选样在理论上以非年最大值法选样为好。但目前采用的年多个样法所需资料太多,可改用年超大值法。该法比较简单,结果与年多个样法很接近。 (2)用年最大值法选样简单,且资料易得,但结果应作修正。本文提出在统计中直接将年最大值法的重现期转换到非年最大值的重现期,那么制定的暴雨公式与非年最大值法选样获得的暴雨公式接近,应用时不需要作任何改变。统计时的频率分布也与目前所用的方法相同。方法简单,与现状的一致性好。 (3)城市暴雨公式统计中,重现期范围宜为0.5~10年,以提高暴雨公式的精度。小于0.5年已没有意义,超过10年时用城市防洪的暴雨公式。 (4)在包含重现期的综合公式制定时,实际上出现了两次频率分布调整。第二次一般为指数分布。为了统一,第一次也以指数分布为宜。 统计研究论文:统计技术质量应用研究论文 【摘要】统计技术的作用在于可帮助测量、表达、分析在产品寿命周期的各个阶段中客观存在的变异,对不断完善质量体系、改进产品质量、降低消费、提高经济效益都有着重要意义。 【关键词】统计技术质量 在ISO9001:2000标准中,过程控制、数据分析、纠正和预防措施等诸多要求都与统计技术有着密切的关联。ISO9000:2000标准将“统计技术”从1994版标准的一个要素“提升”为质量管理体系的一个基本原理,在2.10条款“统计技术的作用”中做出了具体的规定。统计技术的作用在于可帮助测量、表达、分析在产品寿命周期的各个阶段中客观存在的变异。通过对数据的统计分析,能更好地理解变异的性质、程度和原因,有助于解决因变异引起的问题。有助于提高质量管理体系的有效性和管理效率。有利于更好地利用数据并作为决策的依据,有助于发现存在的质量和原因,以便采取相应的对策与措施,使工程质量处于受控状态。其重要性在于产品质量的体现,从质量的角度反映了质量体系的运行情况,为评价质量体系的有效性提供手段并为制定内部改进计划提供依据,对不断完善质量体系、改进产品质量、降低消费、提高经济效益都有着重要意义。许多贯标企业对统计技术的应用却是一个薄弱环节。由于装修行业自身的特点,习惯于粗放型管理,对统计技术这一现代管理方法缺乏了解,在实施统计要素时出现对标准理解不深、选用范围不明确、应用技术的类型掌握不多。有放性难以体现和控制失效等问题。本文针对施工企业的特点,分析了统计技术应用过程存在的不利因素,阐明标准对统计术的要求,提出应用统计技术的控制方法。 一、统计技术应用过程存在的不利因素 l.由于装修施工企业自身特点的制约,统计技术应用的数据来源存在失真现象具体表现在:(1)未能如实反映客观情况,有的原始统计记录收集不足;(2)应用统计技术人员与资料员(或施工员)不是同一人,或相互之间接口关系不明确,相当部份的原始记录未能及时记载,而是事后凭印象补填。 2.应用的统计数据时效性、系统性不够。应用人员未能全过程跟踪掌握数据的收集,有效地控制质量管理的持续性,仅是作为应付检查的依据。统计数据与客观事实的时间相隔太长,失去其控制过程能力及产品特性的意义。同时未能建立统计技术应用情况检查记录,并将有关记录按时间顺序进行系统积累(信息反馈)。 3.应用人员流动性大或兼职过多,使统计与质量运行脱节。 4.应用人员素质不高。对统计技术的对象、范围不够熟练,影响了具体工作的深入开展。 5.质量体系文件对统计技术应用不够明确。只是罗列了几种可以应用的统计方法,对在哪些环节(过程、活动)运用哪种方法没有明确规定。 6.对统计技术的应用普遍存在模糊认识。在贯标过程中,总感到它繁琐,加上对这方面的知识技能掌握不够.普遍存在畏难情绪,实际工作中采取应付态度。 二、应用统计技术的要求 ISO9001:2000质量保证标准8.4“数据分析”要求:组织应确定、收集和分析适当的数据,以证实质量管理体系的适宜性和有效性,并评价在何处可以持续改进质量管理体系的有效性。在数据分析活动中,应努力采用和推广统计技术方法对所收集的数据加以分析整理,计利用效果进行评价。因此,装修施工企业可根据自身管理水平和人员素质,以及装饰产品施工特点确定对统计技术的要求,其包括两方面:一是明确统计技术的需求场合;二是确定所需要应用的统计技术。装修施工企业在以下场合必须应用统计技术: 1.工程项目各种要求的符合性验证活动之后,或项目竣工后进行施工总结之时; 2.内部审核、外部审核后期; 3.收集顾客满意度信息之后; 4.对项目部、供方、各部门的质量管理能力监视和测量之后; 5.管理评审活动之中,包括对公司、各部门、各项目部的质量目标考核。因此,需编制统计技术应用程序和作业指导书,以实施本企业确定的统计技术,同时对使用人员进行应用程序的培训和再培训,不定期检查统计技术应用的有效性,根据需要实行改正。 三、装修施工企业应用统计技术的控制 统计技术是质量管理中进行质量分析、质量控制和质量改进的必要工具。在质量体系运行过程中,对统计技术必须有一个正确、完整的认识,从强化统计思想人手,促进统计技术的合理应用。数据分析要素中统计技术的实施与其它要素一样,是企业在建立和实施质量体系过程中,在质量策划、培训、编制文件、实施文件、内部质量审核、管理评审和认证单位的审核等方面,都要考虑的问题,尤其要把培训、编制文件和体系审核这三道关。因此,对如下诸方面工作必须加以重视。超级秘书网 1.加强对应用统计技术人员素质的培训努力提高其操作技能及熟练程度。这类培训可以分为三个不同层面来考虑; (1)在企业主控“统计技术”的职能部门,应该有一至二名对统计技术有较多了解,并对企业的生产过程,质量管理情况较为熟悉的技术人员,以便管理和指导这方面工作的开展: (2)企业中应该有适当人员,通过培训对统计技术有所了解,他们是企业选择应用的骨干。 (3)对一般的统计技术使用操作人员,可以在需要用的统计技术确定后,通过作业指导书给子培训获得有关技能。 2.建立层级应用人员网络,下定期检查情况,并形成检查记录。 3.从企业实际出发应用和编制统计技术工作程序和作业指导书,对其应用要求不可过高或过低。过高了,人员素质、资源条件达不到,不能有效实施,会导致出现严重不合格项;过低,企业自身质量管理素质不能提高,当认证单位审核员普遍提高对8.4要素的审核水平时,难以通过。 4.应用统计技术需明确掌握它的对象(过程能力、产品特性)及其应用的范围(确定、控制、验证过程能力与产品特性)。 5.把统计技术的类型和深度与本企业管理人员采集数据意识的广度有机地结合起来。通过文件规定、督促、检查等手段保证采集数据的及时性、真实性、充分性。 6.领导的积极性是提高统计技术应用水平的关键之一。因为统计技术有很强的专业性,主管部门与部门应用意识及指导水平是提高8.4要素实施效果的基础和前提。 四、结束语 施工企业统计技术应用水平的高低,不仅体现企业质量体系的有效性和完善程度,也体现企业现代化管理素质的高低。在实施统计技术过程中,应加强对应用统计技术人员素质的培训,建立层级应用人员网络,理解标准,把统计技术的类型和深度与本企业管理人员采集数据意识的广度有机地结合起来,同时结合建筑施工企业的特点,根据不同过程、活动选择适用的统计技术。 统计研究论文:地质工程中统计学运用研究论文 摘要:随着世界能源供应日益紧张,勘探技术日益得到人们的重视,统计学的相关的理论和知识在地质工程中也逐渐发挥出巨大的作用。文章阐述了地质统计学的相关发展情况,分析了地质统计学的常见方法,并对地质统计学的应用进行了简单分析。 关键词:统计学;地质工程;应用分析 地质统计学是20世纪六七十年展起来的一门新兴的数学地质学科的分支,是随着采矿业的发展而兴起的一门交叉学科。地质统计学是以区域化变量理论为基础,以变异函数为主要工具,研究那些在空间分布上既有随机性又有结构性,或空间相关和依赖性的自然现象的科学。国内外地质统计学的理论、方法及应用均达到了成熟的阶段,并形成了具有较好应用价值的软件。具有代表性的有:法国巴黎高等矿院地质统计学研究中心研制的ISATIS;美国斯坦福大学应用地球科学系C.v.Deutsch和A.G.Journel共同编写的GSIJB程序包,等等;北京科技大学地质系也编写出地质统计学方法研究程序集。 近年来,克里金技术在石油勘探开发中的应用日益广泛深入,效果也越来越明显。主要应用包括:储层预测,即估计地层的埋深、层厚、孔隙度、渗透率和含油饱和度等地质和地球物理参数的空间分布,这些变量在空间既存在一定的空间分布规律(结构性),又存在局部的变异性(随机性),这些变量都属于区域化变量,因此可以用地质统计学方法对这些变量进行研究绘制各种地质图件;利用地质统计学的变差函数研究储层的非均质性及各向异性;数据整合,即整合地震、测井、钻井和露头等各种信息并进行建模。除此以外,随机模拟方法和油藏数值模拟相结合,可以预测油藏的动态特征,为制定和调整开发方案并提高采收率提供依据。 一、地质统计学研究方法的基本理论 (一)基本原理 当一个变量呈现为空间分布时,就称之为区域化变量。这种变量常常反映某种空间现象的特征,用区域化变量来描述的现象称之为区域化现象。区域化变量,亦称区域化随机变量,G.Matheron(1963)将它定义为以空间点x的三个直角坐标为自变量的随机场。区域化变量具有两个最显著,而且也是最重要的特征,即随机性和结构性。区域化随机变量之间的差异,可以用空间协方差来表示。 (二)变差函数 一维变差函数的定义:假设空间点x只在一维x轴上变化,把区域化变量Z(x)在x,x+h两点处的数值之差的方差之半定义为区域化变量Z(x)在x方向上的变差函数,记为:r表示变差函数;E表示数学期望;Var表示方差。也就是说变差函数依赖于x和h两个自变量。在本征假设条件下,变差函数仅依赖于分割它们的距离h和方向a。而与所考虑的点x在待估域内的位置无关,因此变差函数更明确定义为:变差函数是在任一方向a,相距h的两个区域化变量Z(x)和Z(x+h)的增量的方差之半。 变差函数是一个距离的函数,描述不同位置变量的相似性,r值越大,相关越差。通常情况下,r值随着距离矢量h的增大而增大,直到h到达一定值时,r达到极大值,而后保持这个常数值不变。 (三)克里金方法 当随机变量X的数学期望对整个区域都为已知时,采用的克里金方法就是简单克里金方法。在进行简单克里金估计时,我们假设整个区域的均值是已知的。然而储层物性的均值是随着局部区域的不同而变化的,上述假设在绝大部分的情况下是不成立的,普通克里金解决了这一问题。当随机变量X(u)的数学期望是一个和u无关的常数,但这个常数未知时,导出的克里金方法就是普通克里金方法。 (四)协克里金 1.协克里金方法的原理及其公式。协克里金方法要求主变量与二级变量之间具有良好的相关性。以整合两个变量为例,协克里金估计的主变量和二级变量的线性组合形式如下:协克里金有其不足之处,需要建立两个变差函数(主变量、二级变量的变差函数)和一个互变差函数(主变量与二级变量之间的互变差函数)。不仅运算的数据量显著增大了,而且拟合这些变差函数比较困难。在协克里金的计算过程中,相关性较好的数据对相关性较差的数据存在屏蔽效应。由于这些原因,这种完全协克里金在实际应用方面受到限制。于是,人们发展了配置协克里金,这种方法保留了协克里金的优点,又不用同时建立三个变差函数。 2.协克里金算法中几个关键的步骤。在使用协克里金方法时,要求两组数据之间具有良好的相关性。是工区井点处单位厚度旅行时差与孔隙度的交汇图,计算单位厚度旅行时差与孔隙度的相关系数为0.880655,具有良好的相关系数。 相关函数的计算与拟合。由于实际数据测量点个数的不足,我们需要对相关函数进行计算并拟合,绘制出完整的相关函数图形,通过变差函数计算方法和线性规划拟合方法,计算拟合相关函数。 选择合适的搜索半径。协克里金方法至少使用两种数据,一般叫做硬数据和软数据,通过实际资料处理,认为这两种数据不宜用相同的搜索半径。对于硬数据,应采用与硬数据的变程相当的搜索半径,原则是尽可能地应用精确的硬数据;对于软数据,搜索半径不宜过大,因为软数据本身不够精确,会把自身的偏差带到估计值中。 处理加权系数。最后一步是处理加权系数,由于负的加权系数会导致奇异的估计值,因此需要采用线性规划方法处理加权系数。 二、地质统计学方法的应用 (一)储层预测 对储层参数进行科学有效的预测,一直是石油地质学的热点和难点。最初采用传统的数理统计方法,但这种纯数学的方法不考虑储层参数之间的空间连续性和相关性,不带任何地质意义,对储层参数预测具有很大的局限性。而地质统计学方法以区域化变量理论为基础,充分考虑了地质参数空间变化的趋势、方向性及2样点参数的相互依赖性,利用克里金方法的插值和外推功能,求出比较符合地质规律的地质统计模型和方法,来表征各种储层参数的变化规律,然后用这种规律,对参数(如孔隙度和渗透率等)的空间展布进行比较合理而有效的预测。 (二)储层的非均质性及各向异性研究 储层非均质性研究是油藏描述的重要内容,其参数的空间分布不仅具有随机性,而且具有结构性。从地质统计学关于变差函数的基本理论出发,在综合分析的基础上,构造了一种定量表征储层平面非均质性的数学模型,计算结果所反映的各类储层的平面非均质特征符合沉积的基本规律,说明这一表征模型用于储层平面非均质性定量评价中是可行的。 (三)不确定性描述 静态、动态的确定性模型,很难反映油藏的复杂变化,只有通过不确定性描述,从地质统计观点概括和综合地质模型,才能真实地反映复杂的油藏模型。近几年来,地质统计学越来越广泛地用于储层表征,诸如估计孔隙度的空间分布,模拟渗透率的数值连续性,定量估计油藏模型的不确定性,取样设计,流动模拟过程中的敏感性分析和风险分析,等等。它的最大优点就在于能够方便地综合应用各种资料,如地质、地震、测井、生产等各方面的信息,这对岩心取样十分稀疏的油藏的准确描述是关键的。而且不确定性描述能为油藏工程师提供多个可选择的开发方案,有利于综合分析,获得合理的开发决策。 统计研究论文:工科研究生的数理统计论文 一、认真备课、精心组织内容、处理好课堂上各个环节 教学内容是课堂教学的重点,它承载着教育目标和培养模式的实现。研究生教学学时少,每堂课需要讲授的内容又很多,加上数理统计是研究不确定现象的,与之前学生学过的研究确定性现象的高等数学、线性代数的思考方法不一样,学生较难接受。因此要想上好每堂课,教师首先就得认真备课,对讲授的内容充分理解和把握,精心组织内容,处理好每个环节,使讲授的每句话、每个教学行为都围绕教学中心展开。既要言简意赅,避免啰嗦、重复;又要层次清晰,交代清楚每个知识点,同时还要使学生印象深刻。这就要突出重点,讲透难点,分清轻重缓急,避免全面开花,改变教师滔滔不绝、学生昏昏欲睡的状态。在教学内容的组织和处理上可以注重以下两点。 1.注重教学内容的类比联系,实施启发式、对比式教学。 类比是指由两个对象内在关系的相似,推出其在结论方面也可能相似的一种推理思维方法。数学中不少概念、性质和定理等都是从类比推理中发现的。因此教学中联系已学知识引出新知识,有利于培养学生通过联系、类比解决问题的能力,有助于学生掌握各部分之间的有机联系,融会贯通,把握整体。同时注意新旧知识的对比、正确与错误的对比、公式间的对比,可以清晰各种概念的异同,加深对内容的理解。例如:在讲解独立性检验时,由于随机事件独立性概念与随机变量相互独立性原理是相似的,笔者从随机事件相互独立性出发,引出随机变量相互独立性检验,同时指导学生注意随机事件相互独立性与随机变量相互独立性间的异同。通过这样的类比,使学生了解各部分内容的内在联系,学生更易于接受和掌握。 2.注重理论知识在实际中的应用,强调用身边生活常识阐述数理统计理论。 数理统计是一门重要的应用型的基础课,它可直接应用于工程技术领域。教学中可以借用身边实例引进数理统计基本概念,使学生对概念产生的直观背景有深入的了解,用身边的生活知识来理解数理统计的思想方法。如在讲授极大似然估计时,笔者通过举例“:有一盒子混装100只围棋子,已知一种颜色的棋子是99只,另一种颜色的棋子是1只,现我随机取出1只是黑色,问99只是什么色?”学生回答:“是黑色”。“那么,你们为什么判别是黑色?它隐藏什么原理?”通过解释这个问题,就很自然、很简单的把极大似然的基本思想解释清楚了。 二、以问题为驱动,采取与学生互动的课堂教学模式进行探究式教学 工科院校的研究生的认知规律是“从直观到抽象,从特殊到一般”,因此在组织课堂教学上,宜加强实际背景,采用探究式教学,即:“首先提出问题,然后与学生一起来分析,一起来讨论,一起来求解,最后得出知识架构”的互动式教学模式。例如,在讲授假设检验的基本原理时,作者先举个实例:某工厂用包装机包装洗衣粉,包装机的装包量是一个随机变量,它服从正态分布。当机器正常工作时,其均值为500g,标准差为2g。某日开工后,随机地在它所包装的洗衣粉中任取9袋,称得其重量(g)如下:505,499,502,506,498,497,510,503。试问这天包装机工作是否正常?然后和学生一起分析这个实例。通过与学生一步一步解决这个实际问题,引出假设检验的基本概念及基本思想。这样处理避免了以往的“定义—定理—例题”模式的生搬硬灌,使学生在不知不觉中加深了对定义的理解,更主要的是在解决这个问题的同时,学生对解决随机现象进行了训练,培养锻炼了其分析及处理不确定现象的能力。 三、采用现代化教学手段,充分利用计算机技术,做好多媒体教学与板书的有机结合 随着计算机的日益普及其技术的飞速发展,计算机功能已十分强大,其不但能做烦琐、复杂的科学计算,还能做动画演示、现场模拟、大型数据处理等。在课堂教学中,多媒体技术具有古老的板书无法做到的优势。但计算机毕竟是机器,它永远取代不了人的主体功能。我们不应该把多媒体教学和古老的板书教学人为的割裂,即不要整堂课完全抛开多媒体先进技术,仍然只采用老式的板书教学;也反对整个教学都交给计算机,教师成为多媒体课件的播放者。而应该将它们优势互补,把多媒体教学和板书教学有机结合。一方面由于数学学科的特点,要求在理论推导时要和学生互动,给学生一定的思考时间,这时用板书来进行,效果更佳;另一方面,利用计算机强大的演示功能和强大的计算能力,对复杂的情况进行演示及应用统计软件求解实际问题,这既调动了学生的学习兴趣,使灌输式教学变成学生参与的探究式教学,又提高了学生应用软件解决实际问题的能力。同时,学生还可以用多媒体进行数理统计实验,以加强对数理统计方法的理解。 四、及时归纳总结,帮助学生高屋建瓴、系统掌握知识架构 《数理统计》课程的每个独立知识单元所含内容往往比较多,不是一次课所能讲授完成的,往往需要分成几次课,一点一点逐步完成,学生学习时也是一步一步逐步学习,学生对整个知识体系的脉络结构不太清楚。因此教师要随时注意阶段性总结和有针对性总结,帮助学生高屋建瓴、系统掌握知识体系。此外完成了一次课的教学任务,并不是教学活动的结束,要总结这次教学任务的成功与失败之处,找出这次教学中的不足并努力在下次教学中加以改正,只有这样才能使教学效果越来越好。虽然我们为提高研究生《数理统计》课程课堂教学质量做了一些探索及尝试,但这些还是远远不够的。学海无涯,艺无止境。提高《数理统计》课程课堂教学质量是一个艰巨的任务,永恒的课题,需要我们长期努力,坚持不懈。希望我们的实践能起到一定的借鉴作用。 作者:陈仲堂艾洁刘丹艾瑛单位:沈阳建筑大学理学院 统计研究论文:临床研究方案设计统计学论文 一、研究设计 研究设计是一系列广泛概念的统称,通常包括适应症(目标人群)的选择、试验的总体设计以及具体研究假设的提出,目标人群是开展试验和建立研究结果的基础,方案中一般通过设置明确的入选和排除标准,对纳入和评价的对象进行严格的界定。总体设计一般是指试验所采取的形式,例如:前瞻性、随机、对照试验,对照的设置是统计学在研究设计中强调的重点,在设置了合理的对照后,还需考虑通过随机和盲法等措施进一步降低研究中潜在的偏倚。另一个设计时的关键点在于,需要将临床的研究目的提炼为统计学的研究假设,并最终通过研究结果对其进行验证,看是否能够实现预期的研究目的。 1.目标人群:研究结果建立的基础至关重要,目标人群直接决定研究结果的外推性,研究中所涉及的人群包括:目标人群、可评价人群和研究人群,目标人群是研究设计所针对的对象总体,但是一项研究不可能将特定疾病或特征的研究对象全部纳入,所以就形成了可评价人群,指在目标人群中有可能被纳入或参与试验的子人群。而最终签署了知情同意并进入研究的,又是这个可评价人群中的一个亚组,至此建立研究结果的基础可能已经与最初的目标人群存在差异,其结果代表性和外推性都可能受到局限。值得注意的是,在一项研究中设定严格的入选/排除标准,其优势在于能够更直接的对所研究的干预进行评价,但其不足就体现于在“高度选择”的人群基础上,所获得结果的外推性可能受到严重影响。而且,在对预期疗效进行估计时,应考虑不同地域或地区人群在人口学指标和病史等特征上的系统性差异,例如:南方和北方,东、中、西部在饮食和生活方式上可能存在不同,这些差异有可能导致不同的治疗效果。除了这些研究对象内在因素可能导致的差异外,地域包括医院、科室间治疗在操作规范上的差异同样会导致的疗效的不同。PLATO(plateletinhibitionandpatientoutcomes,血小板抑制与患者预后)研究中,不同地区阿司匹林维持剂量上的使用差异正是导致其结果存在异质性的原因[1]。这就使得在对研究目标人群进行设定时,需对可能的临床异质性来源进行控制。 2.设置合理的对照:在临床研究中设置合理的对照至关重要[2],引入对照后,可以将由于疾病自然进展、安慰剂作用、伴随治疗以及其他原因导致的治疗效果予以排除,从而对所关心的干预方法进行客观真实的评价。同时,统计上的“向均值回归”现象也会导致在对接受单一干预的患者进行观察时,可能观察到不真实的治疗效果。例如,在研究一种降压药的有效性时,所有患者都接受了试验药物的治疗,通过治疗前后的血压变化评价治疗效果。由于基线时入选的都是高血压者(基线血压测量结果),这些患者的血压值已经偏离了人群的平均水平,在随访时即便药物无效,也可能由于“向均值回归”的现象导致,同一患者在重复测量时的血压会低于首次测量(向人群的平均靠拢)。这一问题,在有对照组存在的情况下,则可予以避免。这里所强调的是“合理的对照”而非“对照组”[3-4],因为在临床研究中对照的形式可以是多样的,例如:单组目标值对照,研究者有必要将目标值对照与患者自身前后对照予以区分,从统计学角度不推荐在临床研究中采取自身前后对照的形式,其原因在于,自身前后对照发现的改变仅停留在有统计学意义的层面,而这一改变的效应大小是否有足够的临床意义,才是一项研究预解决的问题关键。同样,目标值对照与历史对照也有与以上一样的局限性,因为对当前研究而言,上述两类对照均来源于外部。从统计角度,平行的对照组才是最理想的对照方式。 3.随机和盲法:在设置了对照的基础上,还应采用随机和盲法来进一步控制研究评价中潜在的偏倚[5]。随机化分组能够保证试验和对照组间的均衡性,如不采用随机化分组,医师或患者有可能根据病情或其他原因有意向的选择特定的治疗方法,存在组间基线差异的指标就是所谓的混杂因素,例如,上述降压药物试验中,如果发现在试验组基线的血压就已经低于对照,相当于失去了比较的基础。同样,即便采用了随机分组,如果患者知晓所服用的药物是阳性治疗或安慰剂,由于心理作用或对治疗效果的预期,完全可能导致不同的结果,这就要求研究者尽可能的在试验中采用盲法,随机双盲对照试验在单项研究中具有最高的证据级别,其原因正是因为采用了这些避免和降低试验偏倚的措施。临床研究中的随机和盲法其实是广义的概念,随机化不仅应用在治疗分组,同样可以应用于治疗或检查顺序的制定、同一患者存在多处病变时的结果评价(预评价患者水平的结果时可从多处病变中随机选取一处)。盲法除了经典药物试验中的单盲和双盲外,越来越多的研究采用第三方盲法评价的方式,来尽可能避免试验结果评价中的主观偏性,第三方盲法是指由不直接参与研究的人员,在盲态下对试验结果(化验或检查)进行判定,从而减小由于知晓患者分组而可能对结果判读造成的主观影响。第三方盲法与“三盲”是完全不同的概念,“三盲”通常指在对医师和患者设盲的基础上,统计人员在分析过程中也处于“盲态”,以避免在分析时可能有意选择对某一组更为有利的统计方法,三盲可以理解为是在经典双盲的概念基础上进一步的扩展,而第三方盲法则是利用研究“外部人员”的独立性,来尽可能避免评价时的主观偏向。采用优秀实验室(corelab)以及设立终点委员会(clinicalendpointcommittee,CEC)都属于第三方盲法的应用实例。 4.研究假设:将研究目的转化为研究假设是最容易被研究者忽视的问题,例如:研究方案中指出,在原发肾小球肾炎的患者中,比较中药与血管紧张素受体拮抗剂(angiotensinreceptorblocker,ARB)在控制尿蛋白水平上的效果,研究者设置了3个干预组,分别为:中药组、ARB组及中药+ARB组。如将研究假设表述为“比较3组间是否有差异”是不恰当的,原因是所设置的3个干预组,两两间比较的预期结果是有区别的。ARB作为临床常规使用的治疗方法是基础的对照组,单纯的中药与其相比,临床预期可能仅为中药能够和ARB达到类似的疗效,这就是统计上的非劣效比较[7];而如果在ARB的基础上进一步联合中药,预期的结果可能是ARB+中药要优于单独使用ARB,这就是统计上的优效性比较。至此,上述问题已经分离出了两个独立的研究假设,即:中药与ARB对比的非劣效假设,以及中药+ARB与ARB对比的优效性假设。如果研究者预对中药+ARB与单用中药的效果进行比较,就会产生第三个假设,当然这个假设的合理性和必要性则需要临床专家予以回答。上述问题还相对简单,如果再增加ARB双倍剂量组和中药+ARB双倍剂量组,使得总的组别数变为5组,这时研究假设的设置将变得更为复杂,任何两组间可能建立起的比较,都需要有具体的研究假设(统计)相对应。此时,如发现无法提出明确的研究假设,可能说明最初的组别设置考虑不周,提示需要考虑删除或者优化组别的设置。提出明确的统计学研究假设,实际上是在帮助研究者理清研究思路,并明确预期可能获得的研究结果。明确研究假设的原因在于,研究结果的判定须与假设相对应,例如之前提到的非劣效假设,研究方案中必须预先指明非劣效界值,这一界值将参与样本量的计算过程,而且,在试验结束后要根据所获得的研究结果与非劣效界值进行比较,通常通过试验组与对照组疗效差值的95%置信区间(如图2所示),对研究是否成功进行判定。通过P>0.05来得出组间治疗效果相当,以及在获得分析结果后再给定非劣效界值的做法都是不正确的。 二、主要终点 研究设计确定后,终点指标的选择也是研究设计的关键,主要终点的设定是研究设计的优秀问题,其原因在于,主要终点既是样本量确定的基础,同样也是结果评价时判定研究是否成功的标准。关于主要终点的设定,涉及问题非常广泛,此处仅对几个比较常见的问题予以阐明[6]。首先,选择替代终点还是临床“硬终点”?不同的选择会导致最终设计样本量上的巨大差异。一般意义上,替代终点可在相对更短的观察周期获得,但早期替代终点上显示出的治疗差异是否能够传递到最终的临床终点,是研究者必须要考虑的问题,例如,在肿瘤研究中曾经采用瘤体缩小程度作为疗效评价的指标,但是由于瘤体的缩小与疾病进展及最终的死亡事件相关程度很低,所以目前的抗肿瘤研究已不再采用这一替代指标作为主要终点。替代指标与临床硬终点间关联程度的确认,最好能够通过荟萃分析证实,而且在很多的治疗领域已经存在,被证实且被公认的替代指标。另外,设定唯一的主要终点还是多个主要终点?从统计角度看,更推荐采用唯一的主要终点,因为多终点会导致统计检验的假阳性膨胀问题,如想控制假阳性错误的水平,最终效果是增加研究的样本量规模。所以,尽量选择研究中最为重要、与干预效果最为相关的指标作为主要终点,其他指标都可以算为次要终点。一来可以避免试验设计过于复杂、控制研究总体规模,而且可以增加研究结果为阳性的机会,因为,存在多个主要终点时,如果要求每个终点都达到预设的标准时,才认为研究“成功”,相当于提高了获得阳性结果的难度。预对多个重要指标一并进行评价时,复合终点是另外一种选择,例如:死亡、心梗和卒中这三者的复合就常见于大规模心血管临床试验。把哪些终点进行复合必须要结合临床考虑,复合终点的统计学意义相对明确,通过复合可以提高终点事件的发生率水平,从而在合理的规模下进行研究。假设一项新治疗方法可以比传统方法降低20%的事件率,如果评价的死亡,可能对照的率仅为2%,预证明试验组和对照组间的死亡率差异(1.6%对2%),可能需要几万例的样本。但是,假设复合终点包括死亡和再入院率,同样20%的相对降低,当建立在对照组20%的事件率基础上时,组间的差异则更明显(16%与20%),此时的样本规模可能缩小10倍甚至更多。不过复合终点也会引入特定的问题,因为所复合的终点中每一组分对于最终事件率的贡献程度不同,而本身这些复合在一起的组分其临床重要性也存在差异,如果上述例子中,最终复合终点的差异主要归因于再住院,而死亡率在两组没区别,这一结果可能受到质疑,因为再住院可能受到社会经济等多方面因素的影响,可能对直接的干预效果评价带来偏倚。再者,主要指标的观察时间点同样重要,有的治疗可能提供的是远期优势,需要观察几年才能看到效果,同样,有的治疗方法可能在治疗即刻就体现效果,但在过后的观察期与传统治疗间可能并没有明显的优势,这就要求研究者在方案设计阶段,结合具体的研究问题选择合理的观察时点,同样,这里的时点指主要指标的“主要时点”,例如,可将服药4周后的尿蛋白水平作为主要终点,而将治疗2周的尿蛋白水平作为次要终点。 三、样本量的确定 上述研究方案要素不明确的时候,很难对试验样本量进行合理准确的测算[8],只有上述研究方案要素都得到确认后,再结合预期疗效的估计对研究的样本规模进行测算[9]。样本量计算通常需要以下的要素: 1.效应值:所谓效应值实际就是预期疗效的估计,在比较两组时,就相当于主要指标在组间的预期差异。两组间的差异越大,证明起来就越容易,所需要的样本量越小。反之两组差异越小,想证明组间差异需要的样本量就越多。除组间差异外,主要终点指标的变异也影响样本量的规模,对于定量指标变异就是标准差,变异大的指标说明其可重复性差、测量误差大,所以变异的大小与样本量成正比,同样的指标如果标准差更大,则需要的样本量更多。对于定性指标,例如事件发生率,其本身就体现了变异的程度,事件率水平越接近50%,其不确定程度越高,相当于对应的变异更大。效应值的获得,可以通过文献、前期研究和临床经验,相对准确的预期疗效估计,能够保证试验设计具有更高的效率。当然,在试验开始前对效应值进行估计总是困难的,有时更多的需要基于临床的判断,例如,所估计的组间疗效差异,应具有一定的临床显著性,5mmHg(1mmHg=0.133kPa)的收缩压改变,可能对应的是远期临床心血管事件发生风险的降低;反之,如果组间差异过小,即便通过较大的研究样本量,可能最终获得的仅仅是统计学显著的阳性结果,但是该结果可能缺乏临床意义。 2.检验的显著性水平:检验的显著性水平可理解为与最终的P值对应,其临床意义为,当所研究的两组之间实际没有差异时,通过一次试验,错误的认为试验组与对照组有差别的可能性。研究者都不希望犯这样的错误,所以希望将犯错误的可能性控制在很低的水平,临床研究中一般取为5%,这也就是为什么P<0.05时才认为存在显著差异的原因,此时,出现假阳性(把没差异的治疗错判为有差异)的概率小于5%,从而证明了差异是真实存在的。关于显著性水平和单或双侧检验的关系问题也常被提及,从统计角度看,其实是两个独立的概念。通常,优效性检验、非劣效检验可被看做单侧检验,因为检验对应的假设是有明确方向的。传统的差异性检验是经典的双侧检验。笔者建议在进行双侧检验时,显著性水平最好取双侧5%,而进行单侧检验时,显著性水平则最好取到单侧2.5%。从检验的要求上看,双侧5%与单侧2.5%相对应,都能够保证将研究者犯上述假阳性(将无效的治疗错判为有效)错误的可能性,控制在较低的水平。 3.把握度:把握度是研究设计中的重要概念,很多情况下,样本量设计又被称作把握度分析,把握度的概念很容易理解,是指当所研究的干预方法是真正有效的,那么通过一次试验能够顺利将其证明的成功率。研究者当然希望这一成功率越高越好,不过,越高的把握度水平要求的样本量也越多,通常在研究设计中,建议将把握度的水平设置在80%,在一些大规模临床研究中,把握度水平可能达90%甚至更高。在获得研究结果后再进行事后的把握度分析意义不大,通常阴性结果的研究,如果按照其观察到的疗效反算,把握度是不足的。这里的关键问题是,研究之所以出现阴性结果,肯定是因实际结果显示的组间差异没有达到设计时预期的水平,而如果在设计时所给出的已经是最低的具有临床意义的预期差异,此时再用把握度不足来解释就显得不够充分,因为即便通过继续扩大样本量而获得的显著差异已经没有了临床意义。而有意思的现象是,对于一个达到阳性的试验结果而言,反算其把握度仍然可能是不足的,这牵扯到检验拒绝域的问题,从结论上看相对简单,就是要慎重对待小样本研究给出的结果,无论阴性或阳性,因为小样本研究都会存在把握度不足,以及会给研究者提供错误信息的风险。总之,统计学在研究方案设计中发挥的作用,是将研究设计的要素进行串联,协助研究者将研究目的转化为合理的研究假设、更好的确定目标人群的选择、制定更合理的主要评价指标、选择适合的统计方法等,并在此基础上结合预期疗效估计,为研究设计出合理的样本规模。综上,要获得科学且合理的研究设计结果,需要从统计和临床专业角度都予以全面考虑,且进行充分的沟通与协作。 作者:王杨工作单位:中国医学科学院北京协和医学院阜外心血管病医院心血管病研究所心血管转化医学国家重点实验室 统计研究论文:对于网络统计策略方法调查研究论文 摘要:随着网络统计调查的普及,针对网络统计调查存在的问题提出了几种解决问题的方案,同时对提高网络调查回收率提出几点看法。 关键词:统计;调查;网络调查 1网上统计调查的问题与解决方案 网上统计调查虽然方便、快捷,但还存在着一些不尽完善、科学和规范的地方。从统计的角度来看,其调查对象不确定、调查方法不严谨等问题是导致其调查结果的真实性、科学性、代表性难以保证的直接原因。网络调查潜在危险是,日益增多的调查越来越良莠不齐,人们也难以区分好的调查与不好的调查。网络调查的价值也受到人们填答意愿的限制。因此在类似调查的狂轰滥炸下,人们可能干脆不理睬,也可能根据其内容、主题、娱乐性或者调查的其他特性而做出参与调查的决定。我们已经看到了这种过度调查的负面效应,这种过度的商业性调查已经威胁到了以此种方法进行民意调查的可行性。目前可采用以下13种科学方法来保证网络调查的科学性。 (1)抽样方法。根据您的需要,在样本库中进行随机抽样、分层抽样、抽样保护、科学配额等操作,让您轻松挑选出符合调查需要的、符合科学规律的样本。 (2)唯一性判别。保证只有被邀请的人才可以填写问卷,而且只能填写一次。 (3)每题单屏显示。被访者填写问卷时,每一题目都是单屏出示给受访者,使其不会被前后的问题和选项所干扰,从而影响调查数据收集的质量。 (4)题目和选项循环交替。题目出现的先后顺序和选项排列的先后顺序循环变化,避免因问卷问题的顺序和每题选项的顺序的固定而使调查数据出现偏差。 (5)逻辑跳答。根据前一题受访者不同的回答,在本题出示不同的题目,可以更真实地体现受访者的真实想法,大大缩短了每个被访者看到的问卷长度,从而避免冗长的问卷对调查数据的影响。 (6)逻辑判断。根据预先设定好的技术锁,实时判断受访者的答题是否符合规范,并且立刻要求不符合规范的进行更正,重新回答该题。这一措施有效避免了问卷后续处理中错误问卷、编码、数据录入所产生的人为错误。 (7)帮助提示。每题可以提供“帮助”,使受访者可以更好地了解题目意图,有效避免传统调查因访问员理解、传达题意、甚至作弊而对调查数据造成的致命影响。 (8)图片展示。每题可以提供图片和说明文字,问卷可以图文并茂。 (9)实时监控。我们深知,调查数据的质量是在调查过程形成的,所以在调查进行期间,可以方便、灵活地随时进行调查质量的监控和修正。 (10)客户化的问卷。所有问卷都经过了客户化的处理,启用这一功能后,受访者参加调查时,看到的是客户公司的Logo等,可以让受访者明确感到自己是在参加客户公司举行的调查。 (11)人性化界面设计。为被访者创造一个被访问的环境,使其有一种在接受访问的感觉。 (12)科学的题型配置。题型包括:单项选择、多项选择、问答题、数字型题、可归类的开放题、重要性排序题、比例题等等。 (13)方便的客户PANNEL接口。这一功能,使您可以方便地利用您自己的PANNEL,对您自己的客户进行调查,以避免样本选择出现的偏差。 2提高网上调查回收率 2.1要遵循网络规范和文化准则 网上调查必须执行网络规范和文化准则,对互联网用户应该坦诚、不打扰和尊重;遵守有关互联网络的各项法规、条例;严禁有关政治、色情等违法信息,否则你要承担由你直接或间接引起的刑事或民事法律责任;互相尊重、讲文明、讲道德。特别是在讨论组中进行调查,要注意网上行为的规范,调查的内容与讨论组主题相关。如果不遵循网络规范和文化准则,就会引起应答者的反感,降低问卷的回收率。 2.2尊重个人隐私 在近几年中,随着互联网的飞速发展,个人在互联网上的隐私权也越来越受到广泛的关注。为了获得更高的回收率和防止不信任,在网上收集和使用个人资料时应遵守以下原则: (1)公开信息收集的目的。 (2)说明采取什么方法保护个人资料隐私,保证资料的质量和完整性。 (3)说明提供或不提供信息的结果。 (4)说明滥用个人资料时用户享有的索赔权。 (5)向应答者介绍隐私保护政策。为了尽量在人们不反感的情况下获取足够的信息,在线调查应尽可能避免调查最感的资料,如住址、家庭电话、身份证号码等。 2.3进行不扰民的问卷调查 使用大量电子邮件名录发送问卷或邀请参加调查的请帖,容易让人生厌,应该经常给应答者退出邮件名录的机会。选择调查样本时,应该交叉检查邮件名录以免向同一电子邮件发送重复的邮件,避免轰炸式发送电子邮件。因为不经应答者的允许就发给调查表是一种侵犯隐私权的冒失行为。 2.4对问卷进行个性化设计 网上调查的问卷的设计者在沟通技巧上,从应答者角度出发,调查问题能引起应答者的共鸣;在问卷设计语言上,避免专业化倾向,增加回答的难度。对应答者的尊敬也可以通过问卷的个性化设计来体现。让应答者对设计问卷提出意见,进行修改,或自己设计问卷。问卷调查的字体、颜色、背景完全个性化定制。还应给出填写问卷的明确另面视前一篇情况可加可不加指示和退出调查的指导。 2.5问卷设计科学合理 首先在提出问题之前说明调查的目的、意义等,主要目的是为了引起应答者的重视和兴趣,争取他们的积极支持与合作。在确定调查目标的基础上,充分考虑应答者的特征及心理特点,然后提出问题。设计完美的问卷,问句应简 洁易懂,定义清楚,尽量采用选择答案式,敏感的问题应该婉转迂回的提出,不要让应答者反感。问卷的结构安排要先易后难、先熟悉后陌生、先客观后主观。在问卷的最后应有一段结束语,对填表者表示感谢。精心设计的问卷设有一个消除键,调查对象按消除键可以改变答案。 2.6设计合理的问卷长度 在网上调查时,问的问题越多,访问者就越不愿意参与。为了提高回收率,网上问卷调查应该保持简短(一或两屏)。短问卷既能帮助用户省钱又能博得用户的好感。由于在线调查需要访问者填写在线表单,因此,相对于一般问卷调查来说,更应该具备简洁明了的特点,尽可能少占用填写表单的时间和上网费用(如果一份问卷需要10分钟以上的时间,相信多数人没有这种耐心)避免被访问者产生抵触情绪而拒绝填写或者敷衍了事。如果问卷很长,不妨分为几段,每段包含几个问题,应答者可依据自己的时间和兴趣逐步完成。最重要的问题放在每个段落的前面,就算调查对象来不及回答所有的问题,至少最重要的信息已经收集到手。公务员之家 2.7采取奖励措施 由于网上调查需要占用用户的时间和上网费用,因此,作为补偿或者激励参与者的积极性,问卷调查者一般都会提供一定的奖励措施,提供奖励可以提高回收率。奖励可以是物质的,也可以是非物质的,而且确实能够提高用户的参与程度和完成问卷的积极性。现金奖励可用于大多数问卷调查;免费的屏幕保护程序和其他软件通常可用刺激计算机老手和计算机行业的人;如果企业需要了解顾客的更多信息,赠送产品策略就特别有效。还有一种让应答者参与问卷调查的强有力方法——非物质奖励。例如,参加调查的人可以获得一份电子业务通讯,可以免费看阅电子期刊、书籍或报纸。因为大多数情况下,人们把自己的参与看成是对知识的贡献以及了解网上世界的一种方式。公务员之家 3网络调查的优越性 网络调查改变了传统的统计调查模式。传统的统计调查,从直接观察、面访,到布置调查表登记上报等各种调查方式,耗用大量人力、物力。网络调查则为统计调查提供了现代化的便捷的调查方式,今后除普查中登门人户登记外,其余均可采用网络调查,从而改变传统的统计调查模式。 同时,网络调查不受时间和地域限制。网络通讯没有时间限制,全天24小时运行.网络覆盖面广阔,面向全国各行各业、全球各个国家和地区,使网络调查能够随时随地进行。样本的确定也不受地区限制和调查人数、户数的限制,可通过适当扩大样本容量来提高样本的代表性,减少抽样误差。除了实测等调查外,一般调查均可在网络上完成,大大缩短了调查时同,保证了调查的时效性。 统计研究论文:新统计法修订内容分析研究论文 摘要:为了保障统计数据真实可靠,新修订的《统计法》制订了一些新规定,加大了统计机构的监督检查力度和对统计违法行为的处罚力度。针对当前企业统计工作存在的问题,通过对新《统计法》的学习,提出加强企业统计工作的建议。 关键词:统计法;修订;企业统计工作 2009年6月27日,全国人大常委会表决通过了修订后的《中华人民共和国统计法》(以下简称《统计法》)。新《统计法》的公布施行,是我国统计法治建设进程中的又一重要里程碑,将为做好统计工作提供更有效的法治保障。同时,对于进一步规范企业工作行为,保证统计工作质量,促进企业科学发展,都具有十分重要的现实作用。 一、新《统计法》修订的背景分析 《中华人民共和国统计法》于1983年12月8日第六届全国人民代表大会常务委员会第三次会议通过,1984年1月1日起施行。1996年5月15日第八届全国人民代表大会常务委员会第十九次会议《关于修改〈中华人民共和国统计法〉的决定》进行了修正。时隔13年,统计法再次修订,其出台背景值得关注。 1.是社会主义市场经济发展的需要 1996年修改《统计法》时,市场经济体制刚刚提出,经济发展的规模和速度还不充分。随着社会主义市场经济体制的不断完善,基本框架的逐渐建立,在市场经济条件下和在原来计划体制条件下在很多方面的标准都不尽相同。尤其是新兴经济的层出不穷,更为做好统计工作提出新的课题。 2.是统计工作不断适应社会变化的需要 目前统计工作面临的情况是,各种利益主体多元化,每种利益主体都有不同的利益考量和诉求。特别是随着市场经济体制的发展,我国的统计工作越来越重要,在认识国情、反映国力、把握国事,国家的决策和管理中发挥着更加重要的作用。统计数据向社会公开,越来越多的人和经济实体关注统计信息的,从中反映生活质量、发现新的发展机遇。 3.是适应社会各方面对统计工作依赖的需要 我国对外开放程度越来越高,在国际经济舞台的分量也越来越重,中国的统计对全球的影响越来越大,所以统计数据的质量、重要性更加突出。另外一个方面,出于对统计结果的社会影响,各种利益主体干预统计数据的动机更强了,调查对象不配合的情况也比以往更多,统计工作的难度越来越大。为了更加有效的预防和惩治在统计上弄虚作假、对统计数据进行行政干预的行为,修订统计法是当务之急。 二、《统计法》修订的重点内容 这次修订统计法的主要目的是保障统计数据质量,进一步提高统计的公信力,优秀任务是如何有效的预防和制止行政干预统计数据。为此,制度性规定的增加是新《统计法》修订的一个亮点。 1.将保障统计资料的真实性列入立法目的 《统计法》第一条规定“保障统计资料的真实性、准确性、完整性和及时性”,尤其把“真实性”摆在第一位。原来的统计法只是讲“准确性”,这两者是有区别的,强调的侧重点不一样,真实相对于虚假而言,准确相对于误差而言。为了提高新统计法的针对性、严肃性,在立法目的上增加了保障统计资料真实性的规定。 2.明确禁止领导人员的行政干预行为 《统计法》第六条规定了领导人员的“三个不得”,明确要求“地方各级人民政府、政府统计机构和有关部门以及各单位的负责人,不得自行修改统计机构和统计人员依法搜集、整理的统计资料,不得以任何方式要求统计机构、统计人员及其他机构、人员伪造、篡改统计资料,不得对依法履行职责或者拒绝、抵制统计违法行为的统计人员打击报复。”地方各级人民政府、政府统计机构或者有关部门、单位的负责人往往是行政干预统计数据的实施者,所以从法律制度上对这些主体进行严格的约束。 3.对统计调查对象真实报送统计资料作出义务性规定 现在有些地方或部门,甚至有时候是统计机构,为了使统计数据达到“预定的目标”,要求调查对象虚报、瞒报、按照上面的意图来报,从源头就开始做假。为了解决这个问题,《统计法》对统计调查对象真实报送统计资料作出义务性规定,“国家机关、企业事业单位和其他组织以及个体工商户和个人等统计调查对象,必须依照本法和国家有关规定,真实、准确、完整、及时地提供统计调查所需的资料,不得提供不真实或者不完整的统计资料,不得迟报、拒报统计资料”,并在“法律责任”一章中,相应明确了不履行义务的法律责任。 4.加大了统计工作的监督检查力度 修订前的统计法对监督检查权的规定非常笼统,这是造成统计监督不力、统计违法难究的重要原因之一。修订后的统计法增加了“监督检查”一章,明确规定了监督主体及执法权限。《统计法》第三十三条规定:“国家统计局组织管理全国统计工作的监督检查,查处重大统计违法行为。县级以上地方人民政府统计机构依法查处本行政区域内发生的统计违法行为。”这给了统计机构查处统计违法行为充分的权力,保证了查处的效果,责任人认定也比较明确,是统计法非常重要的修改。同时,《统计法》第三十二条对政府统计机构自身应受的监督也作出了规定:“县级以上人民政府及其监察机关对下级人民政府、本级人民政府统计机构和有关部门执行本法的情况,实施监督”。 5.加大对统计违法的处罚力度 新《统计法》第六章规定了法律责任,与现有《统计法》相比,加大了对统计违法的处罚力度。新《统计法》根据违法主体的不同,将统计违法行为分为三类:一是地方人民政府、政府统计机构或者有关部门、单位的负责人的统计违法行为;二是统计调查者的统计违法行为;三是统计调查对象的统计违法行为。根据不同的责任主体和违法行为,界定了不同的法律责任,如“地方人民政府、政府统计机构或者有关部门、单位的负责人的统计违法行为,由任免机关或者监察机关依法给予处分,并由县级以上人民政府统计机构予以通报”;“其直接负责的主管人员和其他直接责任人员属于国家工作人员的,由任免机关或者监察机关依法给予处分”;“对企业事业单位或者其他组织,可以并处五万元以下的罚款;情节严重的,并处五万元以上二十万元以下的罚款”。 三、当前企业统计工作中存在的问题 企业的统计工作,一方面通过完成国家、部门和地方各级统计行政机构布置的统计任务,为国家宏观管理提供基础统计数据;一方面通过为本企业经营决策提供参考依据,促进企业管理工作的加强,推动经济效益的提高。企业统计工作的重要性不言而喻,但目前统计工作中还是存在不少问题,主要表现在: 1.真实性要求与虚假性数据的矛盾 统计法要求企业“真实、准确、完整、及时地提供统计调查所需的资料,不得提供不真实或者不完整的统计资料”。但在有的企业中,统计数据的虚假成分比较高。造成这种情况的原因主要有:一是各级统计部门与企业的统计重点不太统一,为了应付统计行政部门的数据上报需要,部分企业往往采取虚报数字以应付各种检查;二是部分企业为了保密或某些既得利益,不愿如实提供统计资料,统计数据的随意性较大且缺少依据;三是一些企业受功利主义影响,把统计数据作为经济“发展”、领导“政绩”的工具和武器,从而干预统计工作,弄虚作假、虚报数据。 2.重要性资源与弱势化群体的矛盾 随着我国社会主义市场经济的不断发展,各级党和政府对统计工作的重视程度日益加强,统计信息是一种重要的信息资源已成为共识。然而在大多数企业中,统计工作却不同程度地存在着被轻视的现象:企业领导认为统计工作主要是为上级统计部门所用,完成任务即可;认为统计工作不过是数据的加加减减,工作非常简单。由于得不到企业领导的重视,统计机构和人员在企业中成为弱势群体,在企业改制和业务流程重组过程中常被撤销或合并,统计人员变动频繁,导致企业统计台帐和原始记录越来越不健全,统计数据质量下降。 3.专业性岗位与低素质人员的矛盾 企业统计工作岗位是一个专业性很强的岗位,《统计法》规定:“统计人员应当具备与其从事的统计工作相适应的专业知识和业务能力。”而目前的状况是,企业统计队伍中,高文化素质的统计人才严重短缺,多数企业统计人员为兼职,有的只懂会计知识而不懂统计知识,只是被动应付填几张报表而已。因此在实际工作中,往往由于缺乏专业的统计知识而造成统计数据失真,不能提供针对本企业经营管理所需要的有效统计资料,更谈不上进行统计调查、分析与预测。 四、加强企业统计工作的几点建议 企业统计工作中出现的这些问题,使得企业统计数据的质量得不到保证,统计数据的公信力大打折扣。要结合《统计法》的学习,将统计工作的各个环节严格置于法律框架的规范之下,切实推动企业统计工作的提高。 1.维护统计工作的法律权威 新修订的统计法强化了统计法律责任,加大了监督检查力度,为惩处各类统计违法行为,特别是打击在统计上弄虚作假行为提供了比较强有力的法律保障。统计部门作为统计法的执行机关,也会从严格履职的工作角度,将严肃执法作为执法重点,严肃查处各类统计违法行为。要按照《统计法》的要求,从法律的角度保障统计信息的真实与准确,如实提供各种统计资料,把住数据质量关,增强抗干预的能力,让统计工作真正成为反映企业经济运行质量的一面明镜,从而树立统计工作的法律权威性。 2.强化统计工作的重要地位 各级政府对企业统计工作的重视,已为企业统计工作营造了一种良好的、受重视的氛围。企业领导必须转变观念,重视统计工作和统计人员的作用,加大对本企业统计工作资金、设备、人才的投入,建立健全企业统计管理机制与运行方式。另外,企业统计人员也应发挥主观能动性,积极进行统计调查、分析与预测,向企业及时提供有价值的统计资料,依靠高质量的工作赢得组织和领导的信任与支持。 3.提高统计人员的专业素质 企业要加强培训意识,积极创造条件,对统计人员的统计基础知识、统计法律法规知识、文字综合知识等方面进行全面培训,切实打牢统计业务基础。其次,统计人员要有危机感,必须与时俱进,加强学习,不断提高自己的业务水平。同时,企业也应引导统计人员积极提供统计资料,主动参与企业管理,对工作积极有较大贡献者,及时给予表彰。这样,主观上的支持,加上客观条件的改善,统计工作水平不断提高,必将使企业管理水平迈上一个新台阶。公务员之家 新修订的《统计法》将从2010年1月1日起正式施行,国家统计局决定将今年12月作为新《统计法》宣传月,在全国范围内集中开展统计普法宣传活动。各级组织和人员要以此为契机,进一步增强学习贯彻的力度,站在促进企业科学发展的角度看待统计工作,注重统计结果的应用,从而依靠科学的管理方式提高企业可持续发展的能力。 统计研究论文:统计管理体制研究论文 一、县乡(镇)统计管理体制模式选择的理论分析 1、从制度循环阶段看,现行政府统计管理体制处于非均衡状态,其特征表现为利益分配在乡镇统计部门与县以上统计部门之间失衡 诺思认为,制度变迁具有周期性,是从不均衡—均衡—不均衡—均衡这样循环往复的过程。但有一点可以肯定,制度变迁都是从效率较低的阶段起步的。因此,制度变迁的周期性,并不是制度简单的轮回,而是由低效率制度向更高效率制度改进的过程。制度变迁的周期性说明了任何一种制度只能适应特定的时代,不可能一成不变。正如哈耶克所言,相对于复杂的社会演进,个人的理性是非常有限的。与此同时,制度周期理论说明制度变迁是有规律可循的,当一种制度处于僵滞阶段时,必须对该制度创新,使制度达到均衡状态,进而使该制度满足各方的利益(既能够满足极少数利益集团,也能满足大多数利益集团),制度的效率达到新的最大化(相对于原有制度来讲)。 从制度循环的阶段看,现行“统一领导,分级负责”的政府统计管理体制处于僵滞阶段,即低效率状态,体现为受益最大者是少数集团,即国家统计部门,其次是省、直辖市、区统计部门,最后是市县统计部门,而处于基层的最大利益集团乡镇统计部门几乎没有利益可言。在该体制下,利益从上往下依次递减,而承担的任务从上往下依次递增,整个系统投入与产出明显错位。其次,该体制伴随着较大的道德风险,体现为系统内部虚报以及瞒报现象时有发生。再次,该体制产生了逆向选择,体现为无需承担较大成本而获取较大利益的虚报以及瞒报行为,使合法行为的统计主体向其靠近,从而使虚报浮夸现象不断蔓延。正如奥尔森所言,一个不好的制度是由于利益不能均衡,不能为整个社会所分享,处于极少数利益集团剥夺大部分人利益的状态。一句话,现行政府统计管理体制处在低效率状态。依制度变迁周期理论而言,当制度处于僵滞阶段时,必须对其进行创新,才能焕发新的生机。 上述理论分析,对现行的政府统计管理体制所处的阶段进行了定位,即处于僵滞阶段。具体表现为该制度未能体现利益分配的公平性,系统内投入与产出错位,效率低下。从而为我国县乡政府统计管理体制改革突破口的选择提供了理论线索,即为变目前非均衡型利益分配管理体制为均衡型利益分配管理体制。 2、为什么非均衡的政府统计管理体制能够继续存在 为什么一种低效率的制度能够继续存在,按路径依赖理论、公共性解释以及封闭系统解说原因有四方面:一是个人或利益集团对制度的初始选择具有依赖性,即人们一旦选择了一种制度形式,制度的发展就会有自身运行的惯性,从而可能强化一种不好的制度;二是制度本身是一种公共产品,制度收益的分享相对而言是不排他的,因而大多数人没有积极性去改变不合理的制度。另一方面,虽然某一制度不合理,但分摊到个人身上的损害相对较小,于是人们愿意忍受这个不合理的制度,而不去创新一项从整体上讲效益更大的制度;三是尽管人们选择的制度不好,但由让个体去耗费成本,收集信息设计新的制度可能得不偿失;四是在一个封闭的环境中,制度停滞极易存在。因为与外界的隔绝使制度的优劣缺乏比较,从而使一种不好的制度也能够存在下来。 尽管现行“统一领导,分级负责”的政府统计管理体制能够持续存在的原因,上述解释并不全面,但如果撇开该体制受制于我国“条块结合”的行政管理体制这一因素之外,上述解释基本符合该体制继续存在的原因。我国长期实行的计划经济的一大特征就是所有的制度(包括政府统计管理体制)均来自政府,无论个人,还是利益集团寄希望自身利益的改善于政府所制订的各项制度,期盼好的制度成为各级、各类利益集团(包括政府统计管理体制)的共同愿望,从而强化了对制度选择的依赖性。与此同时,受计划经济体制一大二公思想的影响,包括政府统计体制在内的各项制度具有很强的公共产品属性,制度收益的分享不具有排他性,包括乡镇统计部门在内的各级、各类利益集团对制度创新缺乏积极性和主动性。另外,由于我国社会经济的运行长期处于封闭状态,对外交流领域狭窄,缺乏包括政府统计管理体制在内的各项制度比较的平台和机会。最后,制度创新需要巨大的成本投入,包括乡镇统计部门在内的小利益集团显然无能为力。尽管十一届三中全会以后,实施了对外开放,对内搞活的政策,但在制度的安排上仍具有很深的计划经济的烙印,从而延缓了制度创新的进程。 上述理论分析,对现行的政府统计管理体制能够长期存在的作了合理解释:即依赖性、公共性以及封闭性。从而为政府统计管理体制改革找到了具体的路径:加大市场机制在政府统计管理体制的介入,建立各级政府统计部门产权的边界,广泛吸收国外政府统计管理体制的先进经验。 3、对乡镇统计部门实施垂直管理是县乡(镇)政府统计管理体制的理性选择,也是实现整个政府统计管理体制均衡的逻辑起点 制度从非均衡向均衡的演进过程是各利益集团博弈的过程,博弈有零和博弈与非零和博弈两种。显然县以上政府统计部门与乡镇统计部门之间的博弈是非零和博弈,即利益分配均衡制度的安排不利于县以上政府统计部门(非均衡阶段较大受益者),而有利于乡镇统计部门(非均衡阶段最少利益获得者)。但需要强调的是拥有较大行政权力的政府统计部门在博弈中处于有利地位。同理,市以上政府统计部门在与县统计部门博弈中处于有利地位。依次类推,处于政府统计最高层的国家统计部门在博弈中处于最有利的地位,因为其行政权力最大。由此可见,要使现行非均衡的政府统计管理体制向均衡性政府统计管理体制全面转型将受到权力结构的严重制约,也就是说乡镇统计部门根本无法在与县以上政府统计部门博弈中获得均衡利益,除非采取集体行动,但这种可能性几乎没有。因此,乡镇统计部门只有被包容到行政权力相对较大的利益集团即县统计部门(县统计部门对乡镇统计部门的垂直管理)才能获得相对利益的提高。但企图将各级政府统计部门均包容到拥有最大行政权力、最大利益集团的国家统计部门,实施垂直管理,使政府统计管理体制完全均衡并不现实,因为制度变迁是有成本的。基于此,笔者认为,走逐级均衡的道路比较现实,即首先实现县统计部门对乡镇统计部门垂直管理,其次,实现市对县统计部门的垂直管理,再次实现省统计部门对市统计部门的垂直管理,最后实现国家统计部门对省统计部门的垂直管理。由此可以得出结论,即县对乡镇统计部门实施垂直管理是县乡(镇)政府统计管理体制的理性选择,也是实现整个政府统计管理体制均衡的逻辑起点。 二、县乡(镇)统计管理体制改革模式选择的现实分析 现行财权和事权相分离的政府统计管理体制,导致系统内部缺少了财权和事权的相互制衡机制,从而为各级政府统计部门职能的越位和缺位创造了天然的温床,也为拥有行政权力的县以上统计部门成本外溢打开了方便之门,于是属于县以上政府统计部门以及其他职能统计的调查任务大批转嫁于乡镇统计组织。目前,乡镇统计部门不仅承担来自县以上政府统计部门的各类调查任务,而且要承担来自县以上其他部门的调查任务,还要承担乡镇政府的调查任务。尽管按照基层统计现有资源存量不可能完成过量的统计任务,但迫于行政压力,只能以牺牲质量为代价强迫完成。与此同时,由于县以上的任何一个职能部门均对乡镇政府拥有一定的行政管理权,因而乡镇统计部门成为政府统计系统最大的事权承担者。由此可见,乡镇统计部门承受多方压力(见图一)。 图一乡镇统计压力来源 显然,在上述客观现实面前,欲理顺县乡(镇)统计管理体制,实现乡镇统计部门财权与事权的统一是不可能的。具体而言,无论乡镇统计办设在乡镇何处,乡镇统计的压力是乡镇政府无力消除的。因为,乡镇政府本身就受到多方的压力,而乡镇统计又是各种体制综合压力的承担者。而通过统计事务所来解决乡镇统计困境的方法必须以连续性、高成本的《统计法》检查为代价。从长远角度看,仅仅依靠为隶属乡镇企业帮助提供统计数据筹集的经费并不能满足统计事务所所需的经费,而且对乡镇企业较少的中西部地区来讲显然不适应。为此,笔者认为,乡镇统计摆脱困境的根本出路为:县统计部门对其实施垂直管理。其相关理由如下: 1、我国乡镇政府机构改革总体趋势,要求乡镇统计活动由县(区)统计部门完成 长期以来,由于乡镇政府运行成本过高,导致农民负担不断加重,为此,理论界有大批学者主张取消乡镇政府,设立乡镇公所。尽管乡镇政府未取消,但是全国范围撤并乡镇的力度不断加大。据统计,截止目前,全国已有25个省份基本完成乡镇撤并,乡镇总数由撤并前的46400多个减少到39000多个,五年共撤并7400多个乡镇,平均每天撤并4个乡镇,而且乡镇政府内设机构普遍减少。乡镇统计组织属于乡镇政府组织的组成部分,乡镇政府改革自然会左右乡镇统计将后的发展。显然,从我国乡镇政府改革的总体趋势看,企图加强乡镇统计组织建设,充实乡镇统计队伍会越来越困难,因为,减少层级行政组织是改革的总体趋势,取消乡镇政府是历史必然。尽管乡镇统计任务不断增多与乡镇统计资源短缺的矛盾决定了必须加强乡镇统计组织建设,但客观环境无法实现加强乡镇统计组织建设的目标。而解决矛盾的理性的方法就是尽早实现乡镇统计活动由县(区)统计部门接管,接管越早,既有利于基层统计活动尽快摆脱困境,更有利于解决基层统计的被动局面。 2、政府统计活动的规范化、标准化,要求基层统计定位于县(区)一级 受条块分割管理体制的影响,乡镇统计资源分布在计生办、农委办、乡企办、乡镇统计办等部门。这不仅导致数出多门、重复统计、口径不一,而且导致统计力量分散化,不利于形成合力。由于乡镇统计活动分散化,导致乡镇统计标准不一;由于乡镇统计活动分散化,导致乡镇统计办无法调度全部乡镇统计资源,也无力统一协调全乡镇统计活动,其结果是“数出多门,门门不同”。一句话,乡镇统计活动的分散化不利于集中统一管理。而要实现政府统计标准的统一化以及要消除乡镇统计活动的分散化,有效的途径就是对调查活动实施集中统一管理,其前提是对乡镇统计资源实施集中统一管理。显然,在条块分割的经济管理体制下,欲在乡镇一级对乡镇统计资源实施统一集中管理,进而实施统计调查活动的归一化管理不现实。而可行的做法是在县一级实施统计资源的统一管理,即基层统计定位于县一级。 与此同时,县统计部门对乡镇统计活动垂直管理之后,可以打破乡镇行政区划界限,实现乡镇统计资源乡镇之间自由调配,而且能够集中统一培训,优化统计人员的知识结构,形成合力,充分发挥现有统计资源的作用;可以减轻基层统计的负担,县统计部门出于自身利益最大化的考虑,会积极优化调查内容,减少重复调查;可以在经费、人员方面确保抽样调查的组织实施,而抽样调查的全面实施可以节省大量的人力、物力和财力。 统计研究论文:统计人的研究论文 “好人”不干 笔者不才,好歹拿了两个本科、一个硕研,没有一个是统计专业。上大二时,见新生中有一班工业统计专业,不禁做“无知者无畏”状:“统计也有专业?”谁料想,毕业分配,唯一一个市统计局的名额便落到“服从分配”的笔者头上。曾有一老兄闻讯莞尔一笑:“你就等着头发白吧。”18年后,预言不幸而中--人虽刚过不惑,却已华发早生、双鬓染霜。 人生在世,无论做人做事,总有好赖之分,尽管两者间往往没有明显的数量界限,且不同的人有不同的标准。开始干统计这个行当,在下便听说过“好人不干”的说法。不愿干的是哪些“好人”呢?积近20年的观察,起码已略知一二。 想发财的人不干统计。当老百姓听到公布的物价指数与自己的感觉不符时,难免迁怒于统计部门。其实,统计人何尝不是两袖清风?如果不偷偷摸摸干点违法构当,比如把企业秘密透露给竞争对手,所谓统计信息的商品化便永远是一种美妙的理论和诱人的设想。曾有一位自己给自己既当老板又打工的准商人,听到笔者一年的收入总额后笑言,你一年还不如我一天挣得多。曾有若干昔日的同事,再见面时,都是十足的大老板模样,一副衣锦还乡、荣归故里、风光无限的派头。所以,雄心勃勃,立志成为亿万富翁,像比尔·盖茨一样、使自己的名字与产品同时誉满全球的人不干统计;小富即安,当个百万富翁,至少是名车豪宅、送一辆“宝马”作为女儿18岁生日礼物的人也不干统计;就是那千千万万尚在给别人打工,一个月炒一个老板、但还时时梦想有朝一日也能自己给自己当老板的人都不能干统计。 想升官的人不干统计。毕业报到,刚刚找到、迈进统计局的大门,老同志便做了如下描述:同样是到县里办事,统计局长来了,有个科长(当时,本地各区县还未设统计局)搭理你就不错;而物资局科长驾到,县太爷屈驾全陪,且烟酒、土特产伺候。尽管我们从实际出发,看事不看人,但在“看人下菜碟”的官场上,在某些满脑子官本位的大小官人眼中,统计的地位也可窥见一斑了。尽管“官出数,数出官”是一些地区存在的客观实际,但统计往往只是“为他人做嫁衣裳”。所以,坚信“天将降大任于斯人也”的人不干统计,因为现如今有不少想担“大任”者却不想“乏其身体、劳其筋骨”;跑官要官、以权谋私、不择手段往上爬的人也不干统计,因为统计无权,也不可能以权捞钱;即使是大大的“清官”、“当官要为民做主”的“公仆”,也未必会干统计,因为没有必要的权力和权利,就很难真正做主。 想做大学问的人不干统计。做学问离不开统计;有了统计,这学问便更有价值。做学问需要博览群书,需要旁征博引,需要由此及彼,需要由表及里。但身为统计人,想做大学问,往往是有可能没条件。虽然你提供了大量有价值的基础资料,但你不是学者,你没有那样充裕的自由支配时间,没有必要的研究环境,你必须不断地重复着自己的“简单”劳动。当我讲述统计局加班加点的故事时,局外人张大了吃惊的嘴巴、闪烁着迷惑的眼神,好象在听天方夜谭,又像闻到“真实的谎言”。所以,一心拿个诺贝尔物理或化学奖、青史留名的人不干统计,否则就难以为人类作出更大的贡献;只想著书立说或是“桃李满天下”的人也不干统计,而只能把统计作为干事业的一种工具;就是只想平时不坐班、有个寒暑假、还时不时兼课挣点外快的人也不能干统计,因为统计人不仅公务繁忙,且还要经常奉送一些自己的自由时间。 赖人干不了干不好 虽然“说你行你就行,不行也行;说你不行就不行,行也不行”是一种客观存在,但要把你、我、他都放到统计这个岗位上,“十八班武艺”练一练,大概还是能够分出行与不行、是好是赖的。“吃嘛嘛香”、干嘛嘛不灵的人,干统计当然不行。但有的人,干得了别的,干统计就未必能干,更未必能干好。在中国,各级政府统计部门人员的平均学历或文化素质,大都高于同级政府的其他部门。但文化水平高的人未必都能干好统计。 没一点数字细胞的人干不了统计。有些人,胸中无数,既照顾不好全局,也照顾不好自己。经常点错小数点的人当统计局局长,只能在听相声时一笑了之。还有个别当领导的,一说数字就烦就头疼。曾有不只一位电视台的编导人员反映,为了使某些领导把统计数字念顺,不得已在其目光正前方特设大屏幕显示,但“主演”依然是满头大汗。这样的人,做官可以,干统计不行。 没一点组织才能的人干不好统计。在一定层面上的统计人员,大都要设计方案、并按方案开展调查。当然,层面越高,涉及面也越大,范围也越广。正所谓“运筹于帷幄之中,决策于千里之外”。有的人,或专业水平很高,或研究能力很强,或一技之长谁也比不了,但只能关着门、自己和自己玩儿。这样的人,即使赋予权力,也难以运动广大群众,为一个共同的“革命目标”去奋斗。 没一点文才口才的人也干不好统计。如果把统计的成果按形式简单地仅划分为两大类,那么,一类是数字资料,一类是文字报告。不少大学毕业的高才生,写一段文字却是言不成句,句不成章;词不达意,文不对题。这样的人,当然干不好统计。而即使当一名统计员,也时常需要在大庭广众之下讲解制度和方案。见人就脸红,或是天生内向、拙嘴笨腮、肚里有货倒不出的人如何胜任? 统计出人才 “好人不干”,赖人干不了干不好,所以,要能在统计这个行当里干上若干年,摸爬滚打,耳濡目染,锤炼熏陶,即使小错不断,只要大错不犯,是一定能大有长进的。正因为如此,笔者干统计已逾18年,时时有“痛并快乐着”的感觉。想当年,读在职硕士学位时,财政老师布置我们若干学子做课堂重点发言,主题是刘仲黎前财长的年度决算、预算报告。隔行如隔山。众同学均置师命于一旁,只从自己的本行如手,侃侃而谈一番。唯笔者手捧一份报纸上台,就报告所列数字中隐含的玄机做了几点简单剖析。其反响大大出乎意料:下一个发言者第一句话是“某某厉害”;老师则感叹“看来我班同学中藏龙卧虎呀”!其实,我不过是运用了统计工作中一些最基本的方法而已。 在笔者的统计生涯中,曾多次主持不同处室的工作,便每每“告诫”新来的年轻人:“我不要求你们一生热爱、从事统计工作。我主张把‘革命工作的需要’和个人意愿的实现相结合。如果认为不能实现个人价值,随时可以提出调动。但作出决定之前,投入地去做统计工作,你们会有所收获。干几年统计,终身受益”。 因为统计只是一种工具和手段,是统计人通过统计引导更多的人去认识客观事物,所以,统计人对自己所描述的事物也会多少有所认识。我曾经和组织部门的官员坦诚交流。对方云:统计工作专业性太强,统计干部横向交流的余地太小。我以为:统计数字涉及经济和社会各行业各领域,统计人去从事各行各业都能适应。不是吗?从事任何一类专业统计,你就必须也完全可能对这个专业略知一二。在统计部门干过若干年各专业统计,去从事任何其它工作都不会被内行人视为太“老外”。 因为做统计工作要摸爬滚打、吃苦受累,所以,统计人到任何其它的岗位上,都往往被视为一条好汉。即使是一个统计师或主任科员,也有可能担纲主持、组织全行业或全地区的大型调查,这就锻炼了统计人的组织协调能力。笔者所在的政府大楼内,几十个委办局,每天走得最晚的、经常挑灯夜战的,一定是统计部门。“这不是我们无能”,而是工作需要。但这确实锻炼了统计人吃苦耐劳的品质和意志。长期置身“清水衙门”,大多数人两袖清风,这又造就了统计人默默无闻、甘于清贫、无私奉献的精神。年年讲报表,经常写报告,无疑还培养了统计人的文才和口才。如此,统计人还有什么苦不能吃、累不能受,什么样的工作干不了呢? 所以,无论是组织部门选拔干部,还是公司企业网罗人才,如果发现候选人有统计经历,实在应该另眼相看,重点考察。如果能不断有更多的统计人走上其它的工作岗位,则既是国家、人民之幸事,也是统计人之幸事。不过,统计的阵地也需要有人坚守。我在基层调研时,一位街乡的老统计员说,很多统计人正在唱《沙家浜》第一场--“转移”了。我答,有人唱第一场,就得有人唱第五场--“坚持”。无疑,坚持的人或许会牺牲一些个人利益。我想,他们应该像“18棵青松”那样,“蓬勃旺盛倔强峥嵘”,“崇高品德”永远赢得“人称颂”。 个人杂感,如有冒犯同行尊严、有损形象之处,权当戏说。 统计研究论文:统计电子化研究论文 统计政务电子化 随着我国市场经济体制的建立和加入WTO的临近,政府管理体制的创新迫在眉睫,要求政府职能尽快地转移到搞好宏观调控、维护市场秩序、创造良好环境、提供公共服务上来。小平同志讲过:管理就是服务。“服务式”的管理是市场经济体制国家通用的政府管理模式。电子政务将推动政府职能的转变,也正是“服务式”管理模式的具体体现。 统计政务是政府行政管理的一个组成内容,它包括统计工作人员的资格认定、统计调查单位登记备案、部门统计调查项目和涉外统计调查项目的审批备案等,统计政务电子化是电子政务的一个组成部分。根据这些统计政务项目的性质,“十五”期间,应把统计调查单位登记备案、部门统计调查项目和涉外统计调查项目的审批备案等政府统计机构审批备案事项纳入电子政务的范围。在实现形式上,统计调查单位登记备案可以纳入一个地区电子政务总流程,而部门统计调查项目和涉外统计调查项目的审批备案可以通过网络报批。统计调查单位登记纳入一个地区电子政务总流程将是统计政务迈出的重要一步。 电子政务就是在现代网络环境下,运用计算机通信技术,构建一个政府办公平台,使用户只要持有一台电脑,即可在任何方便的时间和方便的地点获得政府的信息和服务。这种减少环节、提高实效、方便用户的政府对社会办公系统是对传统办公模式的根本变革。本文将以电子政务中的一项重要内容棗政府各部门对企、事业单位和个体生产经营者办理各类行政审批事项实现网络化为切入点,对电子政务谈谈己见。 企业办理一项政府审批事项曾经历了多点多次式(即企业要多次光顾多个衙门,才可获取多种批准证书)到多次一点式(即企业要多次光顾一个大厅可以获取多种批准证书)。而未来网络登记和审批模式则达到一次一点式(即政府各部门的登记审批以及备案手续均在网上进行,只需一次光顾一个大厅即可获取所有审批证件)。网络登记和审批模式至少可以实现四个方面的目标:一是规范政府行为,促使政府各部门依法行政。网上审批和登记内容必须是具有法律依据或政府批准的行政审批事项,除此之外企业将不予办理报批;二是有利于增加政府行政透明度,做到政务公开,利于社会公众对政府的有效监督,促进政府部门的勤政廉政建设;三是减少企业申报程序中的重复工作量,避免技术性差错;四是可以实现政府各部门之间的信息资源共享。总之,这种政务办公模式将促进政府由单一管理型向服务管理型转变,促进政府真正成为廉洁高效的政府;同时也促使企业和生产经营者通过依法办理登记报批,对政府依法履行义务,依法经营纳税。 实现登记审批网络化要具备五个前提条件:一是政府要确定一个部门,赋予其网络办公总策划、总协调的职能,促使政府各职能部门消除部门利益,形成政府办公“一盘棋”的格局;二是要有电子政务的统一标准,例如:统一的企业(单位)编码(即企业(单位)身份号)、统一的登记注册类型、统一的国民经济行业分类标准等等,避免用户在使用公共信息中由于标准不统一而造成的混乱;三是要有一个科学的、可以实现政府各部门服务管理职能程序的、方便企业操作的电子政务办公流程,例如北京西城区政府“一站式”服务大厅的新办企业审批项目流程是这样的:企业名称预先登记领取工商注册登记表办理前置审批开据房产证、入资、验资企业审批、发法人执照或营业执照刻章审批开设银行帐户办理机构代码登记办理国税登记办理地税登记办理统计登记办理社会保险登记办理户外广告审批办理旅店业审定价办理商委粮食审批办理科技企业认证当地工商所备案。(随着政府职能的转变,以上部分政府审批登记项目可以逐步移交给行业协会,发挥中介组织规范企业市场行为的作用。)科学的运行流程一环扣一环相互联系相互制约,相同信息只取一次,避免重复和差错。四是建立完善的网络安全系统。网络安全一直是困扰电子政务的难点问题之一,包括建立网络防毒、安全认证、信息资源分级分层使用的安全体系,这些在技术上都应得到解决。五是要统一电子操作系统,要编制一个科学统一的流程软件。而以上五个方面都是建立在政府是一个有机的工作整体的基础上,其工作出发点统一在服务基层,依法行政上。统计登记是政府统计部门依法行政的一项主要内容,是政府统计掌握调查对象,建立统计渠道的重要途径,随着政府登记审批电子系统的建立,统计登记网络化将得以实现。目前,中关村海淀园区管委会正在作“一网式”办公的尝试,但受其职能限制,服务对象仅限于入区企业。政府网络登记和审批模式应尽快在地、市级政府推开。目前的难点不是业务、技术问题,而是统一认识,组织协调问题,因此政府决策者应在此点上有所创新和突破。 二、统计工作流程电子化 统计工作流程电子化是统计系统内部实现的,它是指统计信息产品生产的全过程的电子化,即统计基础数据的采集统计数据的加工处理统计数据质量控制统计初级产品的开发统计信息产品的统计信息资源管理等统计工作的全过程。实现从“九五”时期的人工作业或部分电子化向“十五”的全过程电子化跨越。 统计数据采集实现由以统计报表、软磁盘为主转变为以网络传输为主。加强各级政府统计部门和基层企业的计算机网络化水平,加强统计信息网络安全建设,在“十五”时期,国家、省(直辖市)和地(市)级政府统计局之间、限额以上统计调查企业(单位)与各级政府统计局之间应具备网络快速传递的硬件和设施水平;实现政府统计局对企业、上级政府统计部门与下一级政府统计部门之间统计制度、统计培训、电子程序的网络传递;实现基层企业(单位)统计数据信息的网上直报。最大限度地减少统计报送环节,解决基层统计人员力量不足的矛盾。 统计数据处理应用程序由专业各自开发转变为集中统一研制。统一数据处理操作平台、应用软件、文件格式;统一实行统计“一套表”制度,统一单位属性标识代码、统计指标代码;统一数据处理和审核程序;实现准确、高效、方便的数据处理模式。 统计信息资料的开发利用由传统单一模式转变为现代多元模式。笔者认为,统计信息可以形成8个系统15个数据库:一是统计法律法规系统(统计法律、法规、规章、规范性文件数据库);二是统计调查单位管理系统(统计法人单位数据库、统计产业活动单位数据库)三是地理信息系统(统计调查单位地理分布数据库、人口地理分布数据库);四是统计调查项目管理系统(政府统计调查项目库、部门统计调查项目数据库、基础统计指标及指标解释数据库、派生指标数据来源及计算方法数据库、统计标准数据库、统计调查方法数据库)、五是专项统计调查信息系统(国民经济各行业统计调查数据库);六是统计质量评估系统(统计指标数据逻辑关系库、统计数据质量评估库);七是统计分析系统(统计分析模型应用软件);八是统计新闻系统。 统计数据管理由无制无序转变为有制有序。改变过去统计数据管理纸介质、磁介质并存方式,改变在资料管理和使用上缺乏规章制度,强调部门利益,甚至造成历史数据断挡、遗失及个别泄露商业秘密的状况,建立并执行基层及统计数据统一归档,分级分类使用制度。既要实现制度允许权限内的资源共享,又要依法保守商业秘密。资料归挡形式推行光盘形式,实现资料管理的安全化、制度化。 我们预示,以上电子化目标的实现将大大促进政府管理模式和统计制度方法的改革,将使这些领域实现突破性和跨越式发展。
数学建模论文:数学建模思想下高等数学论文 1高等数学教学中数学建模思想应用的优势 1.1有助于调动学生学习的兴趣 在高等数学教学中,如果缺乏正确的认识与定位,就会致使学生学习动机不明确,学习积极性较低,在实际解题中,无法有效拓展思路,缺乏自主解决问题的能力。在高等数学教学中应用数学建模思想,可以让学生对高等数学进行重新的认识与定位,准确掌握有关概念、定理知识,并且将其应用在实际工作当中。与纯理论教学相较而言,在高等数学教学中应用数学建模思想,可以更好的调动学生学习的兴趣与积极性,让学生可以自主学习相关知识,进而提高课堂教学质量。2.2有助于提高学生的数学素质随着科学技术水平的不断提高,社会对人才的要求越来越高,大学生不仅要了解专业知识,还要具有分析、解决问题的能力,同时还要具备一定的组织管理能力、实际操作能力等,这样才可以更好的满足工作需求。高等数学具有严密的逻辑性、较强的抽象性,符合时展的需求,满足了社会发展对新型人才的需求。在高等数学教学中应用数学建模思想,不仅可以提高学生的数学素质,还可以增强学生的综合素质。同时,在高等数学教学中,应用数学建模思想,可以加强学生理论和实践的结合,通过数学模型的构建,可以培养学生的数学运用能力与实践能力,进而提高学生的综合素质。 1.3有助于培养学生的创新能力 和传统高等数学纯理论教学不同,数学建模思想在高等数学教学中应用的时候,更加重视实际问题的解决,通过数学模型的构建,解决实际问题,有助于培养学生的创新精神,在实际运用中提高学生的创新能力。数学建模活动需要学生参与实际问题的分析与解决,完成数学模型的求解。在实际教学中,学生具有充足的思考空间,为提高学生的创新意识奠定了坚实的基础,同时,充分发挥了学生的自身优势,挖掘了学生学习的潜能,有效解决了实际问题。在很大程度上提高了学生数学运用能力,培养了学生的创新意识,增强了学生的创新能力。 2高等数学教学中数学建模思想应用的原则 在进行数学建模的时候,一定要保证实例简明易懂,结合日常生活的实际情况,创设相应的教学情境,激发学生学习的兴趣。从易懂的实际问题出发,由浅到深的展开教学内容,通过建模思想的渗透,让学生进行认真的思考,进而掌握一些学习的方法与手段。在实际教学中,不要强求统一,针对不同的专业、院校,展开因材施教,加强与教学研究的结合,不断发现问题,并且予以改进,达到预期的教学效果。教师需要编写一些可以融入的教学单元,为相关课程教学提供有效的数学建模素材,促进教师与学生的学习与研究,培养个人的教学风格。除此之外,在实际教学中,可以将教学重点放在大一的第一学期,加强教师引导与教育,根据实际问题,重视微积分概念、思想、方法的学习,结合数学建模思想,让学生充分认识到高等数学的重要性,进而展开相关学习。 3高等数学教学中融入数学建模思想的有效方法 3.1转变教学观念 在高等数学教学中应用数学建模思想,需要重视教学观念的转变,向学生传授数学模型思想,提高学生数学建模的意识。在有关概念、公式等理论教学中,教师不仅要对知识的来龙去脉进行讲解,还要让学生进行亲身体会,进而在体会中不断提高学习成绩。比如,37支球队进行淘汰赛,每轮比赛出场2支球队,胜利的一方进入下一轮,直到比赛结束。请问:在这一过程中,一共需要进行多少场比赛?一般的解题方法就是预留1支球队,其它球队进行淘汰赛,那么36/2+18/2+10/2+4/2+2/2+1=36。然而在实际教学中,教师可以转变一下教学思路,通过逆向思维的形式解答,即,每场比赛淘汰1支球队,那么就需要淘汰36支球队,进而比赛场次为36。通过这样的方式,让学生在练习过程中,加深对数学建模思想的认识,提高高等数学教学的有效性。 3.2高等数学概念教学中的应用 在高等数学概念教学中,相较于初高中数学概念,更加抽象,如导数、定积分等。在对这些概念展开学习的时候,学生一般都比较重视这些概念的来源与应用,希望可以在实际问题中找出这些概念的原型。实际上,在高等数学微积分概念中,其形成本身就具有一定的数学建模思想。为此,在导入数学概念的时候,借助数学建模思想,完成教学内容是非常可行的。每引出—个新概念,都应有—个刺激学生学习欲的实例,说明该内容的应用性。在高等数学概念教学中,通过实际问题情境的创设与导入,可以让学生了解概念形成的过程,进而运用抽象知识解决概念形成过程,引出数学概念,构建数学模型,加强对实际问题的解决。比如,在学习定积分概念的时候,可以设计以下教学过程:首先,提出问题。怎样求匀变速直线运动路程?怎样计算不规则图形的面积?等等。其次,分析问题。如果速度是不变的,那么路程=速度×时间。问题是这里的速度不是一个常数,为此,上述公式不能用。最后,解决问题。将时间段分成很多的小区间,在时间段分割足够小的情况下,因为速度变化为连续的,可以将各小区间的速度看成是匀速的,也就是说,将小区间内速度当成是常数,用这一小区间的时间乘以速度,就可以计算器路程,将所有小区间的路程加在一起,就是总路程,要想得到精确值,就要将时间段进行无限的细化。使每个小区间都趋于零,这样所有小区间路程之和就是所求路程。针对问题二而言,也可以将其转变成一个和式的极限。这两个问题都可以转变成和式极限,抛开实际问题,可以将和式极限值称之为函数在区间上的定积分,进而得出定积分的概念。解决问题的过程就是构建数学模型的过程,通过教学活动,将数学知识和实际问题进行联系,提高学生学习的兴趣与积极性,实现预期的教学效果。 3.3高等数学应用问题教学中的应用 对于教材中实际应用问题比较少的情况而言,可以在实际教学中挑选一些实际应用案例,构建数学模型予以示范。在应用问题教学中应用数学建模思想,可以将数学知识与实际问题进行结合,这样不仅可以提高数学知识的应用性,还可以提高学生的应用意识,并且在填补数学理论和应用的方面发挥了重要作用。对实际问题予以建模,可以从应用角度分析数学问题,强化数学知识的运用。比如,微元法作为高等数学中最为重要、最为基础的思想与方法,是高等数学普遍应用的重要手段,也是利用微积分解决实际问题,构建数学模型的重要保障。为此,在高等数学教学中,一定要将其贯穿教学活动的始终。在实际教学中,教师可以根据生命科学、经济学、物理学等实际案例,加深学生对有关知识历史的了解,提高学生对有关知识的理解,培养学生的数学建模意识。又比如,在讲解导数应用知识的时候,教师可以适当引入切线斜率、瞬时速度、边际成本等案例;在讲解极值问题的时候,可以适当引入征税、造价最低等案例。这样不仅可以激发学生学习的兴趣与积极性,还可以创设良好的教学氛围,对提高课堂教学效果有着十分重要的意义。 4高等数学教学中应用数学建模思想的注意事项 4.1避免“题海战术” 数学是一个系统学科,需要从头开始教学,为此,教师一定要注意循序渐进。首先,在教学过程中,教师可以从教材出发,对概念、定理等进行讲解,让学生进行掌握与运用,转变教学模式,让学生牢记教材知识。其次,慎重选择例题练习,避免题海战术,培养学生的数学建模思想,逐渐提高学生的数学素质。 4.2强调学生的独立思考 在以往高等数学教学中,均是采用“填鸭式”的教学模式,不管学生是否能够接受,一味的讲解教材知识,不重视学生数学建模思想的培养。目前,在教学过程中,教师一定要强调学生独立思考能力的培养,通过数学模型的构建,激发学生的求知欲与兴趣,明确学习目标,培养学生的数学思维,进而全面渗透数学建模思想,提高学生的数学素质。 4.3注意恐惧心理的消除 在高等数学教学中,注意消除学生学习的恐惧心理及反感,提高课堂教学效果。在实际教学过程中,培养学生勇于面对错误的品质,让学生认识到错误并不可怕,可怕地是无法改正错误,为此,一定要提高学生的抗打击能力,帮助学生树立学习的自信心,进而展开有效的学习。学习是一个需要不断巩固和加强的过程,在此过程中,必须加强教师的监督作用,让学生可以积极改正自身错误,并且不会在同一个问题上犯错误,提高学生总结与反思的能力,在学习过程中形成数学思想,进而不断提高自身的数学成绩。 5结语 总而言之,高等数学课堂教学是培养学生数学品质的主要场所之一,通过高等数学教学和数学建模思想的结合,可以加深学生对高等数学知识的理解,进而可以提高学生对高等数学知识的运用能力。目前,在高等数学教学中,一定要重视数学建模思想的融入,改进教学模式,促使教学内容的全面展开,完成预期的教学任务,提高学生的数学水平。 作者:刘开军 单位:台州职业技术学院 数学建模论文:小学思维教学数学建模论文 一、铺路搭桥:沟通生活原型与数学模型的联系 数学本是对现实生活的一种抽象,而数学模型更是多次抽象后的结果,这就使之与学生有了一定距离。因此,教师要想方设法缩小学生起点与数学模型之间的距离或者搭起两者之间的桥梁,为学生的数学学习寻找实际生活的原型。比如,在教学《解决问题的策略——倒推》一课中,我从学生熟悉的故事——“小猫钓鱼”入手,激活学生的生活经验,让学生在解决类似“走迷宫”式的趣味问题中初步建立“顺”和“倒”的模型,初步感知顺向思考与逆向思考两种数学思维方式,为新课学习作好铺垫。“小猫钓鱼”的故事为学生找准了知识原型,当然这只是数学教学中的一种隐喻,教师在此基础上用方框加箭头的形式将故事加以提升,挖掘出更为深刻的“顺”和“倒”的模型,才是从真正意义上为学生找准了学习的起点,引导学生逐步走向数学抽象。 二、意义建构:创设促进思维抽象化的教学程序 引导学生建立数学模型的过程,实际上就是引导学生用数学的思维去观察、分析和表示事物之间的关系。因此,教师在教学中要努力创设能够促进学生思维抽象化的教学程序,层层递进,引导学生在学习的过程中,深深感悟到数学思维的抽象美,感悟到数学建模的文化价值所在,汲取到求真求知的力量。再以《解决问题的策略——倒推》一课的教学为例,教学例题1时,我引导学生在理解题意的基础上,将文字转化为框式图,然后再进一步引导学生将文字表达的框式图,舍弃次要因素,抽象出既简洁又准确的纯数学符号表达的框式图,初步建构起数学符号归纳的模式。这种纯数学符号的框式图,更利于学生厘清倒推的过程、方法,形成技能。学生在教学中亲身经历了框式图逐步抽象的过程,初步建立起倒推策略的模型。而教学例题2时,我引导学生主动探究两步倒推问题,让学生用自己喜欢的框式图整理信息,在汇报比较中进一步沟通文字和数学符号的联系,优化方法。此时,教学的重点转向倒推策略本身,我引导学生细细体会倒推的起点、顺序、方法,并在方法多样化的比较中,进一步体会倒推策略的基本特点,从而促使学生掌握基本方法。 三、举一反三:重视数学模型的解释与运用过程 数学建模是一种高水平的数学思维活动,教师不仅要重视其“学数学”的功能,还要关注其“用数学和巩固数学”的功能。也就是说,教师要引导学生对所初步构建的数学模型进行解释和运用,做到融会贯通,自主地将数学模型纳入自己的学习结构。比如,教学一年级上册《减法》一课时,教师往往首先出示主题图,让学生完整地说出图的意思:5个小朋友在浇花,走了2个,还剩3个;然后,让学生将题目的意思用圆片摆一摆:从5个圆片中,拿走2个,还剩3个;接着,引导学生列出减法算式:5-2=3,并说出算式的含义。至此,大部分教师认为已经完成了减法含义的教学,于是就此打住,进行例题教学的小结。可是,我认为从数学建模思想的渗透角度来看,这个教学环节并不能就此结束,要进一步让学生说说“5-2=3还可以表示什么”,让学生用生活中的数学问题来举例。这样的教学过程就是一个数学建模的过程,并且和低年级学生数学学习的特点相贴切——由具体、形象的实例开始,借助操作予以内化和强化,最后通过思维发散和联想加以扩展和推广,赋予“5-2=3”更多的模型意义,使学生在举一反三中掌握减法的意义。数学建模作为数学学习的一种新方式,有助于学生体验数学在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生活、其他学科的联系,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程。学生在建模思想的引领下,能举一反三、融会贯通、创造性地学习,掌握数学知识技能的同时,又能学会数学思想方法,获得数学活动经验,在数学文化的熏陶中茁壮成长。 作者:杨明媚 单位:江苏苏州市城西中心小学 数学建模论文:数学建模与中学数学论文 一、如何进行数学建模 中学数学教学过程中,由于学生掌握的知识和能力有限,建立模型及解决问题,对数学知识和能力要求较高。如何进行数学建模教学呢?首先,脱离平时数学课堂教学模式。讲数学建模没有必要,也是空谈。如果把数学建模融合于普通课堂教学可以使学生产生浓厚的兴趣,为学生提供一个学数学、做数学、用数学的环境和表达自己想法的机会;而如果单独开设则会在新鲜感过后使学生产生学习困难的想法,产生恐惧心理。我们可以对课本中出现的应用问题,从简单入手教会方法,提高学生的信心,再引导学生思考变式,学会拓展,主动联系实际生活中的问题,形成新的数学建模应用问题;激发学生学习兴趣,做到发现课本中纯数学问题,都能根据已有经验和所学知识改编出适合数学建模教学的应用问题。如从课本出发,注重对原题的改变,举个简单的例子:例1:如图,三个相同的正方形,求证:∠1+∠2+∠3=90°。以此几何题为原型,结合题意给它实际意义就可以编一实际问题:小明在距电视塔底部同侧同一直线上50米,100米,150米的三处,观察电视塔顶,测得的仰角之和为90°,小明知道电视塔高为多少吗?只要有解决原几何题的方法,引导学生观察转化说理,很快学生就知道电视塔高为50米,否则三个仰角之和就不等于90°,导出矛盾。 在数学教学中对生活中广泛存在的如增长率、储蓄利率等含有等量关系的实际问题,让学生用所学知识分析研究,通常可以引导学生通过构建方程(组)模型来解决;数学中不等关系在实际生活中也是普遍存在的,如在市场经营、核定价格等许多问题中,可以引导学生通过构建不等式(组)模型加以解决;再如,对于生活中普遍存在的最优化问题,如用料最省、成本最低可以构建立函数模型,转化为求函数的最值问题。这些教学发挥了学生主动性,教会了方法,学会了解决问题,提高了用数学的能力。其次,数学是学生学习其他理科的重要工具,我们在进行建模教学时可以引导学生将有关的知识用在其他学科上。在数学的平面知识中相似三角形对应边,对应角之间的关系;全等三角形对应边,对应角之间的关系;以及对顶角相等,两直线平行同位角相等等许多的平面几何知识在物理学中的光学部分应用相当广泛。有利于培养学生注重学科之间的联系,拓展思维,让能力全面发展。 二、解题思路 (1)分析与合理假设。根据题意画出图:只有保证P点到航向的距离大于或等于暗礁的半径82姨,即这个距离至少等于82姨,轮船才安全,P不改变航行方向P点到航向的距离等于8,所以要改变航向。(2)建立模型得到相应的数学问题。由P向A的正东方向作垂线PB,垂足为B,易得PB=8。因为8<82姨,故有触礁的危险。(3)模型求解。不妨设安全航行方向为AD,作PCAD垂足为C,从而易得∠BAC=15°。故轮船自A至少应沿东偏南15°的方向航行,才能安全通过此海域。在初中数学教学中数学建模将有助于学生加深对数学的应用特征的理解,并能使学生学会“用数学”。有助于学生知识结构调整、有助于学生知识层次深化。同时学生在完成建模过程中,可以充分掌握数学及相关学科的知识及其内在联系,从而感受到数学的广泛应用。另外,数学建模还能够发挥学生学习数学的主体性和自主创新精神,形成良好的思维习惯和用数学的能力。 作者:高亮荣 单位:扬州教育学院附属中学 数学建模论文:建模思想下中学数学论文 一、潜移默化地让学生树立建模思想的意识 建模思想在数学课堂上的应用,其优秀是建立数学思维模式,发展学生的数学思想,使学生能够灵活的运用数学知识解决问题,学会用“数学的脑子”思考问题、学会利用数学的方法解决问题.例如,有6名工人向工地运砖,每人一辆手推车,大车每次运600块,小车每次运400块,5次共运了28000块,问有多少辆大车参与了运砖?首先,要认真审题、仔细读题,把握题目给出的每个条件和提示,将其中隐藏的等量关系准确的找出来.如例题,关键掌握两个等量关系,大车和小车一共6辆,因为有六个工人使用,每人一辆手推车;所有大车和小车5次共运砖28000块,通过总量和次数和求出每次运砖5600块.其次,进行设元,通过对未知和已知的掌握准确设定未知数,列出不等式后,注意未知量之间的转换技巧.如例题,求多少辆大车参与了运砖,如未知数设为:有x辆小车参与运输,或有x辆大车和y辆小车参与运输,这样设元解题就麻烦.直接设未知数为:有x辆大车参与了运输,简洁、明了,在寻找大车数量与小车数量的关系可得出小车数量为:6-x,这样就成功的完成了未知量之间的转换.最后列方程求解,得出答案.对于该类型题要善于总结,分析同类型题的共同点,以便建立数学模式.先从情景入手,A和B共同做一件事,A、B量的和为C,单位工作量分别为D、E,工作总量为F,此类题求解的模式为,先设A、B中的一个为x,另一个就为C-x.然后建立等量关系进行列式求解,F=Dx+E(C-x),这样简化了求解过程,节省了分析问题的时间,更容易使学生轻松的解决问题.今后,当遇到类似的题目会产生主动比较的意识,发现题目的相同与不同,有利于学生数学综合能力的提高. 二、引导学生针对实际问题建立数学模型 数学学习的最终目的是应用数学知识解决实际中的问题,在教学中,要注重引导学生利用学过的数学知识建立数学模型解决实际中的问题,其中的关键是将实际的数学问题转化为相关的数学知识,使抽象的数学问题具体化、简单化.例如,某图书馆需要一批书架,到市场购买是890元一件,图书馆自制是590元一件,但需要制作场地和制作设备,得知制作场地及设备的租赁费为5100元,问怎样获得这批书架图书馆最合算?对于实际问题的解决,首先,将实际数学情景与数学知识联系起来进行分析,正确设元.如例题,设图书馆需要书架x件,即得出:商场购买书架需要的支付金额为890x,制作书架需支付的金额为(590x+5100)元.然后对其进行分析,当890x=590x+5100时,图书馆用于购买书架和定制书架的支出相同,通过求解x=17(件).结合题意分析:当x=17时,两种方案的结果相同;当x>17时,购买支出的费用较高,就应考虑选择制作书架;当x<17时,购买支出的费用较低,那么选择购买就划算一些.在数学知识理论的支持下,图书馆所需的书架数量即使任意发生变化,我们也能得到最佳的定制方案,以确保书架购置成本的最低化. 三、巧建数形模式解决数学问题 数形结合模式在数学解题中非常关键,数形的结合往往能使一些困难问题简单化、复杂问题直观化.在数学教学中,要善于引导学生将抽象的代数问题与直观的几何图形结合起来进行求解.例如,20个同学去郊游,打算在湖中荡舟,每艘小船可坐4人,租金是40元,每艘大船可坐6人,价钱是50元,同学们怎样租船划算.对于该问题凭想象解决往往是不可靠的,有的同学认为,租2艘大船2艘小船,刚好坐满,不浪费是最划算的.有的同学认为租小船划算、便宜,到底怎样最合算,不是我们能够讨论出结果的,而应该用“数学的脑子”去思考问题.设租大船x艘,租小船y艘,求解:50x+40y的最小值.结合6x+4y≥20求解.首先分析得出3x+2y≥10(x,y都为整数)结合3x+2y=10的图形。 结合图形很容易得出y的值为0~5,x的值为0~4,直线和直线以上部分都符合题目要求,可以满足同学们的租船需求,但y超过5、x超过4后就会造成资源浪费,所以不考虑.再从题目得出50x+40y值最小时,租船最合算,即20Z-10x(Z=3x+2y)取最小值,分析得:Z值最小,x值最大时,20Z-10x的取值最小,即3x+2y=10x取最大值时,租船最合算,结合图形x=3,y=1.利用图形解决数学问题,使复杂的数学问题得到了简化,并使抽象的数学条件直观化,有利于对学生数学兴趣的培养和数学解题能力的提高.又如,通过代数形式解决几何问题,使一些较复杂的几何问题求解简单化,使抽象的几何问题直观化.例如,已知抛物线y=x2与直线y=4x+5相交,求他们围成的图形的面积.打眼一看这题让人发蒙,如果在求解时先画出草图(如图2),再进行求解,题目的已知和未知就变得比较明朗化,有助于解题思路的拓展.结合草图对题目进行分析,先利用x2=4x+5求两个解析式的两个交点,很直观的可以看到y=x2与直线y=4x+5围成的图形,再以x或y为积分变量进行求解.建立此类型题的求解模式,使学生科学的掌握不同类型题目的求解途径,对于提高数学教学质量非常关键. 总之,在数学课堂上,合理的应用、科学的引导、适当的渗透建模思想,对提高中学生数学水平和数学能力意义重大,有效地促进了中学数学教学水平的提高。 作者:吴启虎 单位:江苏省徐州市大黄山中学 数学建模论文:高等数学下教学建模论文 1 高等数学教学面临的困境与挑战 (1)高等数学课程因其特有的抽象性、逻辑性和广泛的应用性,对学生理解能力要求较高,目前学生大多是机械的学习,理解不透彻,理解之后在实际生产生活中很难去运用所学内容解决问题; (2)传统的高等数学教学模式主要是“定义—定理—证明—推论”这样的教学模式,授课过程缺乏生动的实例。所以很多学生习惯死记硬背,缺少思考热情,缺少了学习乐趣,形成不良的学习习惯,不去主动思考,影响了学习的积极性; (3)由于在教学内容、教学方式上存在枯燥乏味和理论脱离实际的缺陷,学生的动手能力、创新能力都是很欠缺的,这都会对数学理论与知识的培养积累有所限制,影响日后的学习; (4)数学软件的使用往往还是停留在初级阶段,很多老师上课仍是以板书为主,虽然有多媒体、电脑等设备的存在,使用率不高或者根本不用,即使使用也不能和所讲的内容很好的结合。如何提高高数的教学质量,充分发挥其在各科和实际应用中解决问题的重要作用,这是我们应该考虑和深思的问题。 2 在高数教学中融入数学建模的重要性 建模课程首先是在一些西方国家大学开设,改革开放之后国内的大学也陆续引入到课堂上来。经过多年的发展,现在大多数本科院校和专科学校都开设了此类课程,例如各种形式的数学建模课程与学术讲座,同时以数学建模竞赛为主题的各种教学与研究已开展在全国各个高校。实践证明,数学建模过程能激发学生的学习积极性,构建基本的逻辑思维,培养学生的创新思维,提升个人的素质能力。 3 数学建模思想融入到高等数学教学中的几点建议 数学建模课程是一座桥梁,是连接数学与其他学科的纽带,也是把数学理论知识与实际问题进行连接不可或缺的课程。用建模解决问题的主要步骤是模型的建立,模型分析以及模型研究。因此,也需要同学们掌握一定的数学知识,这对尤其在模型的建立上起着关键作用。掌握数学建模方法之后,对于学生提高综合能力有重要作用。 3.1 在教学过程中渗透数学建模的思想 数学概念与知识是从社会生产生活中抽象出来的,在教学中,把数学建模思想渗透到高等数学教学中,以高等数学教学为主要内容,数学建模为辅助内容,理论联系实际。通过贴近现实生活的实例,使学生体会到用数学知识解决这些实际问题的过程。例如,在讲到定积分的概念时,我们通常用求曲边梯形的面积作为原型,更进一步引入一个类似问题,即动物体型问题,使问题更加明确化;在讲授多元函数积分学时,可以选择适当的建筑物,估算其体积或者面积;在讲授微分方程时,联系传染病模型,要求学生用微分方程模型分析受感染人数的变化规律,找到制止该病蔓延方法和策略。 3.2 培养学生的学习热情与兴趣 在实际教学中,很多学生感触是高等数学内容多,难理解,理解之后不会运用,甚至觉得了无用处。所以作为教师将数学建模思想与内容恰当的融入课程教学中,将其与多彩的现实问题联系起来,让学生知道如何用,怎么用,这在教学中将会收到更好的学习效果,学生掌握运用知识的能力就越扎实。对数学建模本身而言,解题方法是多样的,也没有固定的解题思路,解决的问题也更多样化。这就需要学生要从错综复杂的实际问题中抓住要点,层层分析,透过现象看本质,做到“提出问题—分析问题—解决问题”,充分发挥学生的想象力和创新力,激发学生创造性意识,培养学生的学习热情与兴趣。 3.3 引导学生建模,培养学生建立模型的思想,提高数学理论与现实结合的能力 在高数的教学中适当加入建模思想,逐步推广多种建模的方法,进一步拓宽学生们思考问题的宽度和深度。在选择习题,授课教师把特殊情况分析后推广到一般问题上,通过具体问题的建模实例,加深对建模方法的理解运用,提高透过现象描述本质以及自身综合解决问题能力。例如在学习导数时,任课教师适当多讲一些求实际问题的最值问题;在讲授积分时,可以列出如存贮模型这样的求和例题。 3.4 利用计算机做数学实验,培养学生的动手能力 数学软件的开发与应用越来越多,给我们带来了极大的便利。在学习高等数学时,利用数学软件进行教学,例如用软件求导、积分、以及解方程、求解线性规划等问题,特别是利用各种数学软件可以把许多复杂的问题或者图形,转化成图形图像,不用拘泥于人们手工绘制的简单图形,把图形图像用软件模拟出来,更易学生理解,这是最直观的优点。把课堂教学和计算机结合起来,,特别是利用数学软件对数学模型的模拟,让过程和结论更直观展现于学生面前,更易于学生理解接受。同时学生在分析问题、建立模型及解决问题的过程中,能够提高计算机的运用能力,这无疑对培养学生能力、全面提高大学生的整体素质是十分有利的,也是十分必要的。 4 结语 综上所述,在高等数学教学中渗透建模思想,可以能够培养学生对高等数学乃至数学学科的兴趣,感受数学的魅力,发展学生的逻辑思维、认知能力。更将对今后继续学习更深入的内容打好基础,同时也为学习其他方面的知识做好了准备。 作者:赵志欣 单位:长春师范大学 数学建模论文:高中思维发展下数学建模论文 一、论文议题概念与意义 所谓数学建模,从字面意思看,其以数学理论与实际生活的关联为教学重点,其教学内容的设定目标在于培养学生的动手能力、实践能力,力求帮助学生从实践中深入体会数学理论知识.对于高中数学中的建模教学,在国外被重视的时间早于国内,我国1993年的数学课程改革研讨会上才首次提出“建立数学模型”的议题,2003年的高中数学课程标准中才明确了数学建模这一学习活动在高中数学教学大纲中的必要性. 虽然我国正式明文提出有关高中数学中的建模教学的相关内容,但在实践效果来看并不理想.不少高中对于这一议题的实施常常会因不同学校的差异、这样那样的实际情况限制等条件而不完全落实指导思想.加之高中学习阶段的紧张性,常常会形成建模被冠以浪费时间的名号而不被应用.然而,就现状分析来看,高中生们对高中数学的应用能力远不如预想的好.相关教育者及研究人员也逐渐意识到这一严峻问题,终于将眼光投入到建模教学对于高中生思维发展的重要性. 以“高中数学,建模”为关键词查询2000年至2014年十余年时间内的研究理论文献,得出结果29600篇,这一结果是值得我们欣慰的,越来越多的人们关注到高中数学建模的重要性,并不断探索其有效实践方式及效果分析.就建模教学对于高中数学的意义而言,具有多重性.首先,建模教学的内容特殊性可以在学生与老师之间形成良性制动系统,也就是说,老师们在研究建模教学具体操作时,会多方面权衡各方条件及因素,对于课堂设计有促进意义.此外,通过以小组学习为主要教学方式的建模教学过程,可以培养学生们对于高中数学的非智力因素.目前,数学建模在高中数学中的实施难点在于多数教师并不具备数学建模的教学经验,教师们在不断尝试,因此,数学建模的收效性一般. 二、高中数学建模对学生的多方位影响 (一)拓宽学习范围,以数学为中心融合进其余学科的知识,有利于学生视野范围的扩大.数学学科以基础学科的身份在其余学科中常常出现,比较常见的包括物理、化学、生物,而表面看关联不大的语文学科也处处体现着数学的思想.原本传统高中数学教学过程中,往往忽视了这一点,造成学生们的思维局限性.而数学建模的出现对这一现状的改善有促进作用.其中,通过有效的课堂教学模式及教学内容的设计,建模教学可以集合数学与物理、化学、生物甚至是美术的问题来供学生们思考.换言之,在教学过程中体现数学与其他学科之间的呼应关系,既可以帮助学生巩固数学知识,更能起到辅助学生进一步理解其余学科内涵的作用.学科间的交叉无形中培养学生自主建立建模意识,有利于学生们思维的发散性发展. (二)以创新性思维影响学生的思维过程,在潜移默化中提升学生的思维水平.建模教学区别于传统教学的明显特征在于其创新思维的引入.通过课堂上的多元化教学方式的促进,可以培养学生的创新思维能力,在面对贴合实际的理论问题时,学生们会受到建模思想的印象而自发地运用多维度分析、辨别能力,这对于学生们发散性思维的养成很有益处.而建模教学中的创新性并不是空谈,其有实际的理论支撑以及丰富的知识源储备作依托.同时,建模教学对于学生的思维深刻度与灵活度也有一定要求,可以在过程中锻炼学生独立、自觉寻求问题最佳解决方案的能力,对其今后的工作、生活能力的提升也有帮助. (三)以倡导学生自主学习、实践的操作过程,培养学生自主探索问题解决方法的良好学习习惯.区别于传统高中数学单一的教学方式,建模教学不再将学生们的学习过程局限于接受传输、记忆要点、模仿练习的枯燥过程,而是将自主探索、主动实践、合作学习、多样性自学等教学模式融入到高中数学的课堂教学中.从学生心理条件的分析中我们可以看到,上述几种建模教学的常用方式有助于学生在思维养成中的主动性的培养,改变传统教什么做什么的呆板模式,令学生的学习过程成为教师初期引导、学生后期再创造的愉快过程.此外,多样性、多元化、信息化的教学过程也符合现代社会的发展趋势,对于高中生思维的锻炼有很大帮助,在学习能力提升的同时,可以令学生掌握很多学习之外非常有用的实践能力,真正实现学生们各方面能力的综合提高. 三、议题要点概括 建模对于培养学生思维能力及实践能力有重要意义,在当前建模思想被广泛重视的时代背景下,相关教育工作者及研究人员需要注意自身对于学生们的引导方式及方向.以对实际问题进行抽象分析的原则对教学内容建立对应的、恰当的数学模型.值得注意是,在当前建模教学依旧处于探索期的阶段,教师们或许需要借助于传统教学与建模教学的对比方式,在效果及便捷性方面给学生提供直观感受,以明显的实践结果令学生自主体会建模教学的优点与优势.此外,在建模教学对学生思维发展的影响的探究过程中,需要注意不能忽视学生的非智力因素的培养与课堂教学的融合. 高中数学的建模过程所包含的问题应该来源于学生的生活实际,而不能以学生较难接触到或不具备普遍性的生僻现象作为建模对象,否则将因与实际生活脱节而增强学生对建模过程的反感情绪.此外,高中学生的数学知识储备与解决问题能力水平相对不高且具有一定局限性,因此,高中数学中的建模过程不能设计得过于复杂. 结合素质教育的优秀思想,建模教学在高中数学中的应用前景长远且深刻.相关教育工作者及研究人员需要重视建模教学在高中数学课堂上对于学生们思维发展的重要影响,这些影响不仅在学生的学习中有很大帮助,更对其今后的生活、工作将会产生正面影响.因此,建模教学的恰当方法的探析之路要坚持下去.通过建模教学的实践成果在高中数学课堂中培养学生的学习及实践能力这一课题需要我们不断的探索、学习、总结、归纳、改进。 作者:秦烨 单位:江苏省启东市东南中学 数学建模论文:学生思维数学建模论文 实践教学相对封闭,各种综合性实训基地不能有效利用,校企合作有待深化。新课程标准要求学生在掌握充足的理论知识的前提下,培养其动手实践思维能力,使其全面发展。但在实际的教学过程中,综合实训基地、校企合作的重要性没有很好的发挥出来,在教学内容设计和选择上,仍然以教师为主,忽视了进行学生的实践思维能力培养,缺乏校企合作意识,不能通过实训以及校企合作有效发挥学生的潜力和创新思维能力,不能及时进行学生理论知识与实践能力的整合,造成学校培养的学生大多不能满足社会经济发展的需求、 (一)改进教学手段,强调实践教学 教师作为教育工作的直接参与者,对提高学校的教学质量发挥着重要的作用,这就需要教师具有实践教学的教育理念,既要精通理论知识和实践能力,又要亲自指导学生实践,培养学生实践能力。在教学模式上,打破传统的讲授教学模式,突出教学内容的实用性,让实践教学模式渗透到学生的财经学习过程中,使学生能够充分利用所学知识提升自己的职业技能。 (二)创新实践教学手段 学校应该紧跟时展,引进新的教学手段,把传统的讲授教学方式逐步转变为运用多媒体、电子教程、投影仪等现代化教学方式上来,摆脱以往学习的枯燥乏味,活跃课堂气氛,提高学生对于所学课程的学习兴趣。师生之间加强交流沟通,促进教学质量的改进。再者,中职院校应充分利用已有的教学资源,提高教学效率。建立财经类综合实践实训基地,不断进行实训基地各种教学制度的完善,明确自身管理职责,进行综合实训基地的统一规划和管理,实现规范、科学的教学管理[3]。 (三)强化教师团队建设,培养学生综合实践能力 在学校教学过程中,教师是教学活动的组织者和领导者,强化教师团队建设是提高学生实践能力的关键。在日常实践教学过程中,应设立专业对口的实训项目或是与校企单位进行合作,经过专业教师的指导,实现学生真正上岗实践,通过所学理论在实际工作过程中的运用,能够加快学生理论知识与实践能力的整合,增强学生自身对财经类工作岗位的认识,树立积极的职业观和价值观。实践上岗教学模式,能够培养学生的探索实践能力,能够在实际的实践工作过程中,按照企业规定严格约束自己的行为,培养更多符合社会需要的实践型人才。通过上岗实践教学使学生在学习态度上有了重大的转变,体验到在企业中生存的基本法则,这种压力激励着他们不断进取,使得学生的探究、分析问题、解决问题的能力得到了很大程度的提升[4]。 (四)结语 随着中职院校财经实践教学改革的不断深入,实践教学场所的不断改善,实践教学项目的不断完善,实践教学团队的不断建设,我国的实践教学会迎来全新的发展态势。只有不断完善实践教学理论的教学方法,才能培养出国家需要的创新型实践人才,才能加快国家的经济发展进程。 作者:许新忠 单位:河南艺术职业学院 数学建模论文:电磁铁数学建模论文 1、磁路计算 目前对电磁铁的分析方法有限元法、磁路法以及试验法等[3-4],本文采用磁路法对图1所示的电磁铁进行等效磁路分析。从图1中可以看出,由于该结构为圆柱对称形结构,所以采用二维简化的等效磁路数学模型对电磁铁的静特性进行分析,忽略绕组漏磁通和铁芯涡流的影响,则该电磁铁即可用图2所示的等效磁路来表示。图2中,F代表电磁铁绕组输入总磁势,准为匝链绕组总磁通,Λ1和Λ2、Λ3分别为电磁铁磁路分段磁阻。具体含义以及计算公式如下:磁路分析过程中,该电磁铁机械尺寸的具体数值如图3所示。等效电路中磁阻Λ1计算公式见式(1),是动铁芯与上部铁轭之间的计算磁导。 2、Ansoft仿真结果 有限元分析是根据数学理论变分的原理,采用剖分插值的微元划分法,建立各微剖分区间的相互关系。有限元法的计算步骤包括建立所求解结构的几何模型、定义其几何边界条件、定义材料属性、加载荷、设定计算参数以及后处理等。电磁铁结构的材料属性如表1所示。在Ansoft仿真后处理程序中得出的普通电磁铁二维求解场域的磁力线分布如图4所示。从图4中可以看出,在工作气隙区域有2个磁分路。根据计算结果可以分析电磁铁绕组自感特性,即通电绕组电感随动铁位置和相应电流变化而变化的规律。自感的计算公式为:L(i,x)=ψ(i,x)/i(7)根据式(7)和磁链特性可计算出动铁芯在整个行程中动铁位置与绕组自感特性曲线(见图5)。从图5可以得出如下结论:绕组电流不变时,动铁芯离极靴越远气隙越大,自感变小;气隙越小,在不饱和的情况下,自感越大。具体到该电磁铁,当绕组电流在0.2A以下范围时,由于电流较小,电磁铁内磁场尚处于线性区,自感特性仅是动铁位置的函数,而与电流无关,因此在电流0.2A以下自感特性曲线基本重叠;当电流逐渐增加时磁场逐渐饱和,相同动铁芯位置,电流越大自感越小。以上仿真结果与理论分析和数学解析结果一致。方形极靴时,采用有限元法计算解出的电磁铁电磁力与动铁芯位置的关系曲线见图6。从图6可以看出,电磁铁方形极靴电磁力特性比较陡峭一些,由于磁路的非线性,导致随着位移的变化电磁力呈非线性变化。 3、结语 通过等效磁路法推导了电磁铁数学模型,并用Ansoft有限元仿真分析得出了电磁铁的电磁特性曲线及电磁力特性,对更深入了解阀用电磁铁的磁链、电感随其他电磁参数的变化规律,以及进一步对阀用电磁铁进行控制提供理论基础。 作者:徐东文 单位:山西省万家寨引黄工程管理局 数学建模论文:飞机氧气系统仿真数学建模论文 1引言 随着经济的发展,当前交通运输业尤其是民航业呈现快速发展的态势,但是由于受到内部和外部等不确定因素的干扰,飞机失事的概率逐渐增加[1]。救生舱中氧气的精准供应,可为救援人员以及被困人员提供可靠的救生舱内氧气资源使用数据,进而提高受困人员得生几率[2,3]。为了确保人民群众的生命安全,寻求合理的方法对飞机失事后救生舱中氧气系统进行准确建模和控制,成为相关人员分析的重点问题[4,5]。飞机失事后的救生舱相关参数具有随机性和不确定性,飞机失事后面临的破坏性和环境都是大随机事件,救生舱氧气系统的控制需要对压力、气体温度和氧气系统参数的时间差数据的准确掌握,实现氧气系统性能的定量评估,而这些参数又很容易受到失事时外部环境的影响,无法预先设定。传统的氧气系统控制模型无法准确评估参数在恶化环境下的变化过程,仅能通过设定固定参数评估短期机组氧气性能变化情况,存在较大缺陷。通过对救生舱氧气系统压力、气体温度和氧气系统参数的时间差数据的处理,获取分析机组氧气性能得有价值数据,提出一种基于改进遗传算法的自抗扰控制器氧气系统参数优化模型,塑造考虑控制约束的自抗扰控制器参数优化设计目标函数,通过一种改进自适应混沌遗传算法对氧气系统参数进行整定,实现失事飞机救生舱内氧气系统的有效控制。仿真结果表明,所提控制模型增强了系统得动态性和静态性,可有效应对系统参数的动态性,具有较高得控制性能。 2救生舱氧气系统数学模型 为了估测救生舱氧气系统的性能,首先需得到救生舱氧气系统压力P、气体温度T和氧气系统参数的时间差t。依据氧气系统结构该中含有一个压力传感器,可通过瓶体氧气压力进行读数。由于该系统不含温度传感器,因此对正常气密性下的某飞机1个月的108个数据点进行采集,完成对上述数据点氧气压力值、外界环境温度以及驾驶舱内温度的偏相关分析,从而得到瓶体内气体的温度。偏相关性分析通常应用于各种相关的变量中,清除其中的变量干扰后,得到两两变量之间的简单相关关系。采用偏相关来分析消除氧气系统本身的渗漏率干扰后,外界环境温度与驾驶舱温度对气瓶压力的相关性。通过偏相关对其进行研究可知,驾驶舱内温度、外界环境温度以及氧气系统压力参数和氧气压力的相关性。氧气压力值主要受外界温度以及驾驶舱温度的影响,并且受外界环境温度的影响更大一些。基于来自空客的资料,可将瓶体内气体温度拟合公式描述成T=(TAT+Tc)/2,其中TAT表示外界温度、Tc表示驾驶舱温度。在通过点与点相比得到压差的过程中,为了使点和点在同一标准下完成比较,通过理想气体方程P1/T1=P2/T2,将压力转变成相同环境温度下的压力PS,各点的压力值均具有可比性,从而可得航段渗漏率PL=PS/t=(PS1-PS2)/(t2-t1),其中t1表示飞机着陆时间,t2表示为飞机起航时间。上述理想气体方程还可应用于任一温度下机组氧气系统压力的预测,从而降低了由于冬季航行前后温差较大而引起的需频繁更换氧气瓶的工作量,提高了工作效率。因为飞行航段时间间隔较短,系统压力值波动不大,易受到外界温度拟合精度以及压力传感器探测精度的干扰,造成最终得到的压力值变化很大。通过比较两个间隔超过24小时的点的压力值来解决上述问题,假设间隔24小时的渗漏率用PL24表示,为了清除采样过程中数据坏点的干扰,需完成对其的3天滚动平均,最终即可得到能够体现系统性能特性的24小时3天滚动平均渗漏率ΔPLavg24。ΔPLavg24=∑I=nI=1(PL24-1+…+PL24-n)/n(1)其中,n表示3天中点的总量。经以上处理后可基本得到研究机组氧气性能的有关数据。而对氧气系统效果的分析,和对氧气使用时间的估计则可采用一元线性回归法,其方法仅分析一个自变和一个因变量之间的统计关系。主要通过其分析标态氧气压力值PS和气瓶安装时间To的统计关系。假设PS和To的关系满足式(2):PS=U1+U2*To+_(2)其中,PS表示被解释变量,To表示解释变量,U1、U2表示待估计参数,_表示随机干扰项,其主要体现了PS被To解释的不确定性。通过普通最小二乘法对一元线性回归进行求解,具体的求解公式如下:Toavg=∑nI=1(To1+…+Ton)/n(3)PSavg=∑nI=1(PS1+…+PSn)/n(4)其中,Toavg表示解释变量均值,PSavg表示被解释变量均值。U2=∑[(To-Tovag)*(PS-PSavg)]/∑(To-Toavg)2(5)U1=PSavg-U2Tovag(6)氧气系统固有的气密性能随U2的降低而降低。U1值主要和各时间段有关,对性能分析不产生任何影响。该方法可完成氧气系统性能的机队排序,但是不能识别单机的性能恶化,仅可实现对未更换氧气瓶以及充氧数据的监控。而对于时间段较长的机组氧气性能改变的监测只能采用相互独立样本T检验的方法来完成,该方法能够分析短期机组氧气性能恶化的状态。该方法先采集前后两个时间段的PLavg24数据样本,通过比较上述两组数据的变化程度对机组氧气系统出现恶化的时间段以及恶化程度进行判断,该种方法不能完成整个机队的氧气系统性能排序。具体公式如下F=S21/S22(7)其中,S21表示上一时间段n项数据PLavg24的方差,S22表示下一时间段m项数据的方差,式(7F(n-1,m-1)分布,可采用差找F分布的方法得到F值,依据F对两组数据的差异性进行判断,若检测出两组数据相似概率低于2.5%,则可判断这两组数据有显著差异,从而基于两组数据的均值对氧气系统渗漏率的改便程度进行判断。 3自抗扰控制器氧气系统参数优化数学模型 遗传算法是一种依据生物遗传以及进化机制的适用于复杂系统改进的自适应概率改进算法。其模拟自然及遗传时产生的选择、交叉及变异等现象,从一个初始种群开始,在经过随机选择、交叉及变异处理后,得到一群更适应环境的个体,通过这样不停的进行繁衍进化,最终可获取到一群最适合环境的个体,从而得到失事飞机救生舱氧气系统控制问题的最优解。 3.1考虑控制约束的自抗扰控制器参数优化设计目标函数的建立评价失事飞机救生舱氧气系统性能的过程中,一般情况下会采用一个以失事飞机救生舱氧气系统瞬时误差e(t)为泛函的积分为目标函数,通过时间乘绝对误差积分准则(ITAE)对系统的动态性能进行评价,以时间乘与误差成绩绝对值的积分为性能指标,用式(8)描述JITAE=∫#0t|e(t)|dt(8)如果只考虑失事飞机救生舱氧气系统的动态特性,则给定的参数通常会造成氧气控制过大,不能实现预期的控制效果。由于氧气控制能量有限,所以将umax与umin作为一项重要的指标进行加权,则有Ju=umax-umin×∫#0|u(t)|dt(9)通过氧气控制能量受限以及氧气浓度误差泛函评价标准,采用权重系数法获取一个失事飞机救生舱氧气系统性能的评价指标,用式(10)描述J=Je+Ju=∫#0t|e(t)|dt+wk|umax-umin|×∫#0|u(t)|dt(10)通过上述过程可以得到目标函数的最优极小值,需要将其转化成极大值问题,因为J>0,故取g=1=J。遗传算法是一种自由选择的算法,在进行迭代时一定会出现很多不可行染色体,为了使算法能够高效的识别同时越过不可行染色体,需使系统的输出误差不超过给定范围。对于不可行染色体,通过惩罚策略赋予其一个很小的惩罚值,融入惩罚策略的遗传算法适应度函数可描述成:maxf=1/Ju<Umax,u>Umin,|e|<EPuUmax,u"Umin,|e|{E(11)其中,Umax与Umin分别表示氧气浓度控制量的惩罚上限及下限,符合UmaxUsatmax,UminUsatmin,其中Usatmax与Usatmin分别表示氧气浓度饱和输入的上下限,|e|表示氧气浓度控制误差允许范围,P表示很小的一个罚值。 3.2改进遗传算法自抗扰控制器氧气系统参数整定过程在实际应用时遗传算法会出现早熟收敛以及收敛效率低的现象,导致其不得不用很长的时间去寻找最优解。为了避免上述弊端,采用一种改进自适应混沌遗传算法完成失事飞机救生舱氧气系统参数的优化。该算法通过浮点数编码,依据个体适应度值的排序完成对父体的选择,并且结合了自适应交叉、自适应变异以及混沌移民,对失事飞机救生舱氧气系统得参数整定,其遗传算法整定流程图用图1描述。 3.2.1失事飞机救生舱氧气系统参数的编码通过经验设定法整定跟踪微分器、扩张状态观测器中饱和函数的幂指数a以及线性区域的边界d。进行简化操作后,遗传算法的搜索区域以及不可行染色体的个数均降低了,效率得以提高。变量的数量越多,计算精度越高,二进制编码的速度就越低,对于精度要求高,搜索范围大的遗传算法,可采用浮点数编码。而自抗扰控制器涉及到的参数很多,同时区间分布广,不适合采用二进制编码,所以在确定失事飞机救生舱氧气系统的参数时采用浮点数编码。 3.2.2失事飞机救生舱氧气系统参数初始种群的选取通过经验设定法确定一组失事飞机救生舱氧气系统参数。其中跟踪微分器参数r可通过对象的响应速度来确定,和扩张状态观测器有关的各种参数可通过提到的动态失事飞机救生舱氧气系统参数确定法来确定,非线性误差状态反馈失事飞机救生舱氧气系统参数可通过PD控制器控制一个积分串联型对象的参数来确定。失事飞机救生舱氧气系统参数需符合下式:u<Umax,u>Umin,|e|<E(12)在失事飞机救生舱氧气系统参数附近大范围随机搜索符合式(12)的个体,直至得到的个体数目与遗传算法中群体大小相同,从而防止了很多的不可行个体的出现,提高了失事飞机救生舱氧气系统参数整定的效率,如图1所示。 4实验验证 为了验证本文模型的有效性,需要进行相关的实验分析。实验将飞机失事后气体压力为150Pa,气体温度为28℃的救生舱氧气系统作为仿真验证对象。传统控制模型与本文控制模型调节阶跃响应仿真结果对比用图2描述。传统控制模型与本文控制模型氧气浓度信号跟随仿真结果对比用图3描述。图2分析图2和图3可得,本文控制模型与传统控制模型相比,调节效率高,超调量小,达到了一个很好的控制效果。在系统运行的初始阶段,本文控制模型的响应速度很快,在时间为25s左右时,舱内氧气即达到人体能够适应的安全范围内,在300s内即达到稳定状态;超调最大值也在18%—23.5%安全范围内。在系统连续变动已知的时,本文控制模型与传统控制模型相比,调节效率更高,超调幅值更小,可以稳定的保持在人体可接受范围内。在系统达到稳定后,在400s—450s之间加入3.6V电压,本文控制模型可以以更短的时间,更小的超调达到稳定状态,动态响应效果好。救生舱是一个多参数、强耦合的复杂系统。在系统运行过程中,任意参数的变化都会影响氧气系统的模型结构,如飞机失事后救生舱气体压力变为180Pa,气体温度为30℃,则氧气系统模型发生改变,此时传统控制模型和本文控制模型阶跃响应仿真结果对比用图4描述。传统控制模型与本文控制模型信号跟随仿真结果对比用图5描述。分析图4和图5可得,当氧气系统模型改变后,本文控制模型变化不大,控制效果仍旧很好,而传统的控制模型动态性能下降,超调量升高同时调节速度更慢。通过上述仿真结果可以看出,本文控制模型的调节速度快,超调量小,达到了很好的效果。在救生舱系统参数改变后,本文控制模型与传统控制模型相比,有更好的自适应能力,使得系统氧气浓度可以一直保持在人体可承受范围内,有着更好的稳定性以及更高的调节效率。 5结论 本文通过对机组氧气系统压力、气体温度和氧气系统参数的时间差数据的处理,获取分析机组氧气性能得有价值数据,采用一元线性回归方法,对氧气系统性能进行机队排序,实现氧气系统性能的定量评估,塑造依据氧气系统数学模型。针对传统的氧气系统控制模型无法跟踪单击的性能恶化过程,仅能评估短期机组氧气性能变化情况的缺陷,本文采用了基于改进遗传算法的自抗扰控制器氧气系统参数优化模型,塑造考虑控制约束的自抗扰控制器参数优化设计目标函数,通过一种改进自适应混沌遗传算法对氧气系统参数进行整定,实现失事飞机救生舱内氧气系统的有效控制。仿真结果表明,所提控制模型增强了系统得动态性和静态性,可有效应对系统参数的动态性,具有较高得控制性能。 作者:潘洁 单位:安徽理工大学理学院 数学建模论文:太阳能光伏模块数学建模论文 光伏模块的电力特征容易受到太阳能电池的温度以及光照强度的影响,因此,对光伏模块特性的充分了解是非常重要的,尤其是在规模比较小的电压区域内进行变频器的设计时,更需要对光伏模块的电力特征进行计算和仿真技术的应用,以便可以实现最大化的转化效果。加入转换器的直流电力和光伏模块是相互吻合的,光伏模块就可以以最大的功率运行,从而可以使逆变器提高效率。 1太阳能光伏模块的分析办法 太阳能的常规测试条件一般可以定义为额定的太阳能电池的温度为25摄氏度,太阳能的辐射量一般为1000瓦每平方米,空气的质量一般为1.5左右,太阳能的模块参数一般都是在常规测试条件的基础之上,由太阳能模板来提供能量的。现在,经常使用的光伏电池的等效率的电路在实际的应用和操作中,必须根据所要求的功率级别和电压的级别将不同的光伏电池进行串联,并组成光伏模块或者整齐的队列。在此其中,光伏电流的数值要比光伏电池的受电面积和光照强度大。暗电流是光伏电池的输出的负荷电流。光伏电池的开路电压成为光伏电池的外负荷电流。串联的电阻成为分流的电阻。在国内外主要的太阳能模块的方法有Anderson法,将太阳能模块的输出功率、电流和电压组合到一起,将太阳能模板的温度进行调节,调整开路电压的温度系数,将电子电荷置于常规的数值下。Bleasser方法主要是将电阻串联,在25摄氏度的温度下和1000瓦的光照条件下,形成光生电流。随着光照强度的不断加强,在太阳能模块的温度大于60摄氏度时,在新的解析方程式中,光伏模块的电流是太阳能辐射的总量,太阳能电池的温度和模块电压的大小、光伏模块的电压是通过光伏转化器或者逆变器得到最大的功率的,实现光伏模块和负载电压的相互匹配。所以,光伏模块电压是借助光伏转化器和逆变器的最大功率调整的。光伏模块电压在开路电压之间发生变化,这类数学模型是在两个光照强度相同的情况下产生的,最小的光照强度与最小的开路电压相同,在标准测试条件下,最大的功率和标准测试强度要相同。 2太阳能光伏模块特征曲线 在光伏模块的基础上,建立数学模型,运用MATLAB数学模型进行分析,分别对光伏模块的三个重要的特征进行描述。 2.1太阳能光伏模块的I-V曲线在光伏模块的电流和电压的曲线中,光伏模块的最大的输出功率是用长方形来表示的,在拐点处的电压和电流的和是最大的功率点,当光伏模块在运行时,最佳的电流和最优的电压能够为负荷提供最大化的功率,可以采用填充数据对最大功率以及太阳能光伏模块的开路电压和短路电流进行描述,将定义的最大的功率记为覆盖的面积与面积乘积的比值。填充的因素是光伏模块在设计时需要着重考虑的参数, 2.2太阳能光伏模块的R-V曲线在太阳能光伏模块的内部,会出现内部的抗阻和电流的曲线特征,当光伏模块的电压成为最有电压时,光伏模块的内部的电阻是最大的,当其与负荷电阻能够匹配时,能够实现最大功率的传输。当光伏电压大于模块内部的传输功率时,模块内部的抗阻就会减小,当模块处于开路的状态时,模块中的抗阻达到最小值,所以,光伏模块的R-V曲线是对光伏模块进行设计的最重要的曲线。 3光伏模块的仿真分析 在对光伏模块进行仿真分析时,要分别模拟光伏模块的光照强度与电池的温度,用电流表进行对模块的电流进行输出,用电压表测试电压,然后分别用电压和电流的乘法器进行模块功率的显示,在对光伏模块进行仿真时,要运用输入口的电压进行数据的扫描,来模拟光照的强度和温度的变化情况,从而可以分析在不同强度的光照下,光伏模块的电流输出随着电压的变化而变化的情况。在对电压的端口进行设计时,要将电压设置到25伏,然后对电压进行深入的扫描,使电压从400伏一直增长到1000伏,可以得出光伏模块在相同的温度和光照条件下电流和输出功率的特点。随着光照的增强,输出的电流和输出的功率在不断地增大,最大功率也达到最大值。输出的电压从零一直上升到最大,输出的电流不变的情况下,输出功率随着电压的增大而增大,当输出的电压达到最大值时,功率逐渐减小。对端口的电压进行设计,将电压设置成1000伏,对输入端口的电压进行设计,然后进行参数的扫描,使电压从最小值一直增长到最大值,得到光伏模块在相同的温度和光照条件下电流和功率的特点。 4结语 短路的电流、开路的电流以及电流的温度数据,开路电压的温度数据,以及正常测试条件下的定额数据值,并且要充分考虑到在不同的温度和光照条件下对光伏特点的干扰,因此,对光伏模块特性的充分了解是非常重要的,尤其是在规模比较小的电压区域内进行变频器的设计时,更需要对光伏模块的电力特征进行计算和仿真技术的应用,以便可以实现最大化的转化效果。经常使用的光伏电池的等效率的电路在实际的应用和操作中,必须根据所要求的功率级别和电压的级别将不同的光伏电池进行串联,并组成光伏模块或者整齐的队列。在此其中,光生电流的数值要比光伏电池的受电面积和光照强度大。在对电压的端口进行设计时,要将电压设置到25伏,然后对电压进行深入的扫描,使电压从400伏一直增长到1000伏,可以得出光伏模块在相同的温度和光照条件下电流和输出功率的特点。 作者:吴萌萌 单位:英利能源(中国)有限公司 数学建模论文:农产品运输距离数学建模论文 1农产品的运输距离同变质损失间的动态联合优化模型 1.1农产品的变质函数农产品在运输过程中容易腐烂,Dave对物体变质宿点进行了分析,提出了包含生命周期的易腐物品的函数形式较为复杂,采用指数表示农产品的变质速度。本文采用定义农产品的指数变质函数描述农产品的鲜活度随时间和温度的变化情况。农产品在运输过程中的温度已经设置完,本文设置农产品运输在一个稳定的温度环境下完成,设置农产品的变质函数如式(1)所示:Q(t)=Q0•K•e-βt(1)其中,Q0用于描述农产品在新鲜情况下的质量;t用于描述运输农产品消耗的时间;K用于描述农产品随温度变化而变质的速度常数,也就是农产品变质速度,K值较小说明农产品呈现静态变质特征,K较大说明农产品呈现动态变质特征,β用于描述农产品对时间的敏感系数,也就是农产品的变质程度,如果农产品对时间敏感度相对增加,则β的取值降低,否则提升。 1.2数学建模对农产品运输距离问题进行优化,需要设置的前提条件是:(1)所有农产品需求点的地理位置和需求量事先设置;(2)农产品配送中心保存的农产品量可以满足全部需求点的要求量;(3)应一次性满足需求点的要求量,并且执行任务的车辆是唯一的;(4)农产品在运输时的变质损失可忽略不计,通过充分符合时间窗限制,调控农产品的变质损失。则构建的农产品运输距离与变质关系的数学建模,如式(2)所示:Z=∑i=0n∑j=0n∑k=1mCijXijk+A∑j=1nmax(ETj-tj,0)+A∑j=1nmax(tj-LTj,0)+∑i=0n(Qi-gi)•p(2)其中,tj=∑i=0n∑k=1mXijk(ti+tij+si),tj表示车辆到达需求点j的实际时间,tij表示i到j的行驶时间,si表示在需求点i卸车的时间,i,j=1,2,,n。设置的农产品运输过程的限制规范如下述各式所示:∑i=1ngiyik≤q(k=1,2,,m)(3)∑k=1myik=ìím(i=0)1(i=1,2,,n)(4)∑i=1nxijk=yijk(j=1,2,,n;k=1,2,,m)(5)∑j=1nxijk=yijk(i=1,2,,n;k=1,2,,m)(6)xijk=0或1(i,j=1,2,,n;k=1,2,,m)(7)yik=0或1(i=1,2,,n;k=1,2,,m)(8)其中,配送中心的编号是0,农产品需求点编号为1,2,…,n,农产品运输任务和配送中心都用点i描述;Cij表示通过点i到j消耗的费用;xijk表示决策变量,用于描述车辆k是否从i到j;k用于描述车辆号;车辆数量为m;农产品需求点数量为n;农产品运输的时间制约系数是A;gi用于描述i点的需求量;q表示车辆载重量;éùETiLTi表示农产品运输任务j的时间限制区间。Qi=gi/(K•e-βtik)表示车辆k在tik时间运输到i点,并且符合点i要求情况下的载货量。p表示单位农产品在运输过程中由于变质产生的损失价值。式(2)表示目标函数;式(3)表示每辆车都不超载;式(4)表示确保各需求点都有1个车辆进行配送;式(5)、(6)用来限制到达和离开需求点的车辆数量是1;式(7)用来描述i同j间有无距离;式(8)表示yijk的取值。 1.4采用动态规划算法求解动态农产品变质情况下最佳运输距离假设从配送中心发出m辆车,有配送需求的客户n个,某t时刻出现p个新需求客户,m辆车从配送中心出发,配送完所有有需求的客户,最后回到配送中心[6]。其阶段数为2m+n+p,某一车辆k从客户点i到客户点j,(i,j)用于描述农产品运输过程的变质状态变量,某一t时刻出现p个新需求客户,按照这些客户的位置、配送时间窗、需求量和现今车辆的剩余载重量,将新需求客户插入原来的车辆配送计划中。用Xijk描述车辆k从客户点i到客户点j则记为1,反之记为0;Yjk表示车辆k配送客户点j则记为1,反之记为0。车辆k由客户点i行驶到客户点j,将车辆运输成本、农产品动态变质损失成本和客户惩罚成本组成的综合最低成本作为目标函数。 2实例验证 为了验证本文模型的有效性,需要进行相关的实验分析。实验选取某城市农产品配送中心,对10个配送中心需求点进行瓜果配送。配送中心车辆载重约束为6t,运行速度为50km/h。10个需求点要求量、配送车辆到达时间窗口和到达后的处理时间用表1描述。配送中心和不同需求点间的距离用表2描述。设置变质函数为Q(t)=Q0°e-t/200,确定瓜果运输距离同变质关系模型,确保满足总体需求点不同需求条件下的运输成本最低问题。采用Matlab编制基于最大最小蚁群算法程序并且结合实例问题进行求解,设置α=1.5,β=3,m=30,Q=8,ρ=0.7,运行次数为6000。运行10次结果分别是2827.5,2827.5,2827.5,2764.5,2754.5,2754.5,2728.5,2727.5,2728.5,2728.5。本文方法获取的最佳瓜果运输距离为2727.5,最优解趋势用图1描述。Fig.1Theoptimalresultstrendchart分析图1可得,本文模型的性能较为稳定,10次求解最差与最优结果相差很小,有效解决了求解瓜果运输距离陷入局部最优的缺陷,是处理农产品运输距离优化的有效方法。 3结论 本文针对农产品运输过程的变质问题,考虑运输距离和变质损失的干扰,通过农产品的指数变质函数描述农产品的鲜活度随时间和温度的变化情况,依据农产品变质特征、运输距离的限制、运输成本、客户时间窗约束和农产品变质函数等约束规范下,塑造农产品的运输距离同变质关系的动态联合优化模型,采用最大最小蚂蚁算法,求解静态农产品变质条件下联合优化模型,获取最佳农产品运输距离,通过动态规划算法,求解动态农产品变质条件下联合优化模型,获取最佳农产品运输距离。采用MATLAB7的最优化求解功能能够获取模型的最佳解。实验结果说明,所提模型能够在确保农产品质量的条件下,有效获取最佳农产品运输距离。 作者:于风宏 杨广峰 王卫蛟 单位:内蒙古交通职业技术学院 基础部 数学建模论文:概率知识应用于数学建模论文 一、概率理论与数学建模 随着数学教育的发展,通过数学建模的教学实践,可以看到作为数学知识与数学应用桥梁的数学建模活动,对培养学生从实际中发现问题、归结问题、建立数学模型、使用计算机和数学软件解决实际问题的能力,起到了其他数学课程无法替代的作用;对于培养学生的独立思考和表述数学问题和解法的能力,有其独到之处.国际数学教育界对数学建模教学的共识和重视的程度也随之提高,数学建模是指根据具体问题,在一定假设下找出解这个问题的数学框架,求出模型的解,并对它进行验证的全过程.数学模型从影响实际问题的因素是确定性还是随机性的角度上可以分为确定性的数学模型和随机性的数学模型.如果影响建模的主要因素是确定的,并且其中的随机因素可以忽略,或是随机因素的影响可以简单地表现为平均作用,那么所建立的模型应当是确定的数学模型;相反地,如果随机因素对实际问题的影响是主要的,不能忽略,并且在建模过程中必须考虑到,此时,建立的模型应是随机性数学模型.本文主要讨论了简单的随机问题中的概率模型,通过举例说明概率基本知识在数学建模中的应用.建立概率模型的过程主要有如下特点: 1.随机性.随机性体现在整个概率模型的建立中,由于随机因素对实际问题的影响不能忽略,在建模初期的模型分析与模型假设中必须考虑到随机性的影响,在模型建立环节也会用到分析随机问题的思想. 2.基础性.在概率模型中,用到的概率知识基本上是期望、方差、概率分布等基本知识,所以对这些基础知识的全面掌握是建立概率模型的关键. 3.启发性.在概率模型中,如何全面地考虑建模中的不确定因素具有探索性与启发性,而且对这些随机因素的考虑可以激发学生的学习兴趣与创造能力. 4.可转化性.有很多确定性模型在考虑了随机性的影响后,都可以转化成相应的随机性模型. 二、概率基础知识在数学建模中的应用 客观世界中,事物的产生、发展变化往往具有随机性,它的特点是条件不能完全确定结果.例如某地区的降雨量、某流水生产线上的次品数、某商场一天中顾客的流量,某射手在射击中命中靶心的次数,等等.这就要求学生在分析和求解模型中运用随机性的思想.在此情况下,概率知识在模型中的应用也就成为必然,而且概率知识的引入也能极大地丰富了数学建模活动中数学方法的使用.从概率模型的特点可以看出,有很多确定性的模型,当考虑了其中随机因素的影响之后,它们都可以转化成概率模型来求解.例如,人口模型中的指数增长模型和阻滞模型,在给定了生育率、死亡率和初始人口等数据基础上预测了未来人口,但事实上人口的出生与死亡是随机的,当考虑到这一点时,我们所建立的应当是随机人口模型;再如确定性存贮模型可以转化为随机存贮模型等.为了更好地将概率知识应用到数学建模中,我们应当做到以下几点: (1)熟练地掌握概率的基本知识; (2)全面地理解所研究的实际问题; (3)充分地考虑到实际问题中的随机性影响,并在建立模型过程中体现出随机性; (4)对所建立的模型能作出准确地检验. 下面举例说明.案例1机票预售问题.航空公司采用超额预订机票的对策来应付某些旅客可能不能按时乘机的情况,以增加航空公司的收入.但预订机票数超出座位数太多,不仅影响航空公司的信誉,而且损失过多的付给旅客的补贴.因此存在一个适度超额预订机票的问题.我们首先通过分析、假设,来简化、明确问题:设f表示某航班飞行一次的固定费用,包括燃料费和维护费、机组人员的工资和报酬,以及租用机场的设施等费用.以N记飞机的座位数,以g记每位旅客所付机票费.设一个已订票的旅客按时到达机场的概率为p,设航空公司已订出的机票数为m,在已订机票的m人中有k人未能按时到达机场的概率为pk,则pk=Cmk(1-p)kpm-k.(1)下面计算一次飞行的利润S.(i)如果飞机满座,且订票数恰好等于飞机的座位数,即m=N,那么S=Ng-f.(ii)如果实际订票数大于飞机的座位数,即m>N,而且m人中有k人未按时到达,在不考虑补偿已定票而未能乘上飞机的旅客的情况下,一次飞行的利润为:S(m-k)g-f,若m-k≤NNg-f,若m-k>ΣN由于“m人中有k人未按时到达”是随机事件,其概率可由(1)表示,于是一次飞行的平均利润应该用S的数学期望表示,记作S,因此我们有:为了获得最大利润,从(2)式可看出:唯一的办法是减小一切0≤j≤N时Pj+m-N之值,使它尽可能接近零.由二项式分布性质可知,当m增大时Pj+m-N减小,因此增大可增加利润.但是,增大m会导致过多预订了票的旅客乘不上飞机的情况发生.因此航空公司对超额预订机票应采取一定的补救措施,如支付给这些旅客一定的补贴以消除影响.(iii)如果实际订票数大于飞机的座位数,即m>N,而m人中有k人未按时到达,在考虑给每一位已订票而未能乘上飞机的旅客补偿费b的情况下,航班飞行的利润公式应改为S(m-k)g-f,若m-k≤NNg-f-(m-k-N)b,若m-k>ΣN于是一次飞行的平均利润即S的期望利润为S=ES由上式可以看到期望利润与g、b、f、N、m、p诸因子有关.如果固定其他因子不变,仅考虑求m使得S达到最大,这就是航空公司希望解决的问题.上面所举的例子是概率模型中常见的素材,其中概率的思想和方法都体现在了建模过程中,因此概率知识在数学建模中的应用极大地丰富了建模方法,推动了数学建模的发展.在教育向素质教育全面发展的过程中,要求学生不但要掌握知识,同时还要学会应用知识,数学建模毫无疑问是应用知识的一种很好的方式.所以在教学过程中应当注重知识的应用性,以促进学生的全面发展。 作者:谢秋玲 洪银屏 单位:上海工程技术大学 数学建模论文:矿区地下水流数学建模论文 1前言 河北省张家口地区蔚县盆地按构造格架及水文地质条件的差异,可将该水文地质单元划分为s个块段:蔚县南山断层以南块段(I),蔚县南山断层以北、壶流河断层以南块段(II)、暖泉一大湾断层以西、壶流河断层以北块段(nI)、松枝口一右所堡断层以东块段(W)、壶流河断层以北、暖泉一大湾断层以东,松枝口一右所堡断层以西、阳原南山断层以南块段(V)。其中第V块段位于蔚县盆地中北部,为煤田分布区。开滦蔚县矿区位于该块段中南部,包括崔家寨、单侯、南留庄、北阳庄、德胜庄等井田。蔚县矿区煤系基底为华北型奥陶系灰岩,主采煤层开采普遍受到奥灰水威胁,矿区地下水流数学建模是防治奥灰水害(包括疏水降压等)的理论依据和前提条件。 2水文地质条件概化 2.1计算范围及边界条件概化VisualModflow软件是一套用于空隙介质中的地下水流动数值模拟的软件,该系统建立了合理的Windows菜单界面与可视化功能,增强了模型数值模拟能力、简化了三维建模的复杂性,尤其在实现水文地质结构三维可视化方面具有优势。蔚县矿区岩溶地下水系统属于蔚县盆地水文地质单元第V块段,计算区域尽可能以天然边界为界,减小模型计算的误差。因此,其范围北起基岩灰岩露头及地层隔水边界,南至壶流河断层;东部边界为松枝口一右所堡断层,西部边界北起灰岩露头,沿F1断层,至大湾一暖泉与壶流河断层的交汇处,模拟计算区域面积为685.26kmz,见图1.蔚县煤田位于蔚县盆地北部。煤田四周被大断层围隔,各主要大断裂相互错动而造成的不同层位相互对接,从而得到模型边界条件性质,其边界条件概化如下。①北部边界:北部月山向斜西北翼寒武系底部的页岩隔水层翘起阻水,为地层隔水边界,即图中蓝色线段。②西北部边界:奥灰含水层在暖泉一大湾断层以西、广灵县城以北出露,为奥灰含水层隐伏露头补给边界,即图中黄色区域。③东北部边界:阳原南山和松枝口一右所堡断层交汇东北口为奥灰含水层与外界交换水量的边界,因此概化为二类流量边界(随时间发生变化),即图中绿色的点划线。④南部边界:为壶流河断层,断层北侧奥灰含水层与南侧新生界粘土层类隔水层对接,构成了壶流河南北侧地下水的隔水屏障,将其概化为隔水边界。⑤东部边界:为东界松枝口一右所堡断层,由于断层落差大,断层东侧奥灰含水层与西侧煤系底层相接,两侧水力联系微弱,将其概化为零流量边界。⑥东南部边界:蔚县矿区地下水接受蔚县盆地区域地下水的补给,东南暖泉和壶流河的交叉口是矿区地下水的进水口,其补给稳定,因此将其概化为定水头边界。⑦西部边界(北段):暖泉一大湾断层北部地段落差小,两盘灰岩对接,地下水力联系密切,因此将靠近于此段的模型边界概化为补给边界,即图中天蓝色点划线。⑧西部边界(南段):根据1985年群孔抽水试验确定F1断层为阻水断层,且根据同年4月,5-1与9-6孔群孔抽水试验揭露一隐伏阻水段,所以将其概化为隔水边界。 2.2含水层内部结构及水力特征概化(1)含水层内部结构的概化。奥陶系下统石灰岩裂隙岩溶承压含水层组地层为煤系的基底,是底板充水的直接含水层。基底古地形北高南低,岩层北薄南厚(介于0一100m之间)。岩溶裂隙发育,多为古溶洞、溶孔、溶蚀裂隙等。本次计算中将奥灰含水层作为一个统一的含水系统,概化为厚度100m的单层结构。(2)含水层水力特征的概化。从空间上看,地下水流整体上以水平运动为主,垂向运动为辅,地下水系统符合质量守恒定律和能量守恒定律。含水层分布广、厚度大,在常温常压下地下水运动符合达西定律。地下水系统的输人、输出随时间、空间变化,故地下水为非稳定流;参数随空间变化,体现了系统的非均质性,但是没有明显的方向性,所以根据模拟区水文地质条件,通过研究、分析模拟区地下水补给和动态变化特点,将模拟区奥灰含水层可以概化为非均质、空间二维结构、非稳定地下水流系统。 3矿区水文地质分析 3.1含水层的主径流分析 奥灰含水层在暖泉一大湾断层以西、广灵县城以北出露,为奥灰含水层隐伏露头补给,同时暖泉一大湾断层北部地段落差小,两盘灰岩对接,地下水力联系密切。奥灰地下水从矿区西北部与暖泉一大湾断层北部接收补给后向东径流遇到寒武系阻隔,转向南和东南径流,向东南径流的地下水进人单侯矿区,同时由于单侯矿疏水降压消耗掉。向南径流汇合到达壶流河断层北侧,由于壶流河断层北侧奥灰含水层与南侧新生界粘土层类隔水层对接,构成了壶流河南北侧地下水的隔水屏障,所以径流方向在向南遇阻的情况下转向东,沿壶流河断层北侧向东径流,在遇到东南部地下水补给和寒武系地层阻水的作用下转向北径流,消耗与北阳庄矿井排水。主径流路径见图2中箭头方向。 3.2研究区补给量的确定 (1)主要补给项的处理与确定。由水文地质条件可知,模拟区奥灰地下水的主要补给项有边界流入和露头补给等。北阳庄井田区的补给项以同层含水层的侧向补给为主。侧向流人量浅层水包括北部侧向径流补给。深层水包括东南部侧向流人补给。根据达西定律,各个断面的侧向量按下式计算:Q}=0.1KIBM}T式中:Q}—地下水侧向量,正为流人量,负为流出量,m'/a;K—断面附近的含水层渗透系数,m/d;Z—垂直于断面的水力坡度;B—断面宽度,km;M—含水层厚度,m;0T一计算时间,do根据矿区大型抽水试验确定的奥灰边界和渗透性分区图,计算出露头区补给量。(2)北阳庄井田疏水降压前补给量的确定。由水文地质条件可知,北阳庄井田在蔚县盆地的径流区,该矿区的补给项以同层含水层的侧向补给为主。经过计算得出蔚县矿区奥灰含水层补给量为1723.64x100m3/a,北阳庄井田的侧向补给为455x104m'/ao(3)北阳庄疏水降压情况下补给量的确定。北阳庄矿区在煤层开采前的疏水降压使得整个区域的源汇项改变,水位整体下降,并形成新的漏斗,疏水降压完成形成地下水流场新的均衡,北阳庄井田目前以1491m'/h的疏水量进行疏水降压,引起该矿区的水力梯度增大和补给量的大幅增加。新的均衡形成补给排泄项变化,补给项主要为侧向补给,蔚县煤田西北部奥灰含水层露头边界补给和西部边界(北段)的暖泉一大湾断层边界流人;原有的侧向排泄已不再是主要排泄项,主要的排泄项为疏水降压的人工排泄。经过计算得出北阳庄井田疏水降压情况下的侧向补给为1883x10"m3/a。 4数学模型建立及软件系统转化 4.1数学模型建立 根据研究区水文地质条件,北阳庄井田地下水系统水文地质概念模型相对应的三维非稳定流数学模型如下: 4.2模型结构 (1)计算区域剖分(空间离散)。根据VisualModflow4.2的要求,在一定剖分原则基础上对计算区域进行网格剖分。计算时在X,Y方向上先等距剖分100x100个网格,然后再将蔚县矿区范围进行加密,最终网格为139x155,总网格共计21545个。其中将模拟范围外的网格设为不活动单元格(即不参与模型计算)。(2)模拟期的确定。衡量一个模型是否正确可靠、能否用来预测地下水系统的动态变化特征,取决于两个方面的因素。一方面模型的识别要符合地下水系统的结构与功能特征,另一方面模型要收敛、稳定。为了描述地下水系统的数学模型收敛、稳定,本次模型识别计算时期为2009年4月至2011年12月,满足一个水文年要求。为了使模型能反映地下水变化规律,并考虑到资料的详细程度,确定以1个月作为一个应力期,每个应力期内包括若干时间步长,时间步长由模型自动控制。 4.3水文地质参数分区 水文地质参数的选取,对于模型计算至关重要,其合理与否直接影响到模型的计算精度和结果的可靠性。本次奥灰含水层参数的选用主要参考1985年做的群孔抽水试验得出的奥灰含水层非均质分区图。模型中设置为水平方向X,Y方向取值相同,垂向渗透系数取水平方向的1/10(各向异性研究的经验值)。 4.4模型识别与验证 模型识别验证即反演(数学运算中的解逆问题),它是利用水头函数解算地下水均衡方程,而水头函数是一个多元函数,它是均衡场地质条件和均衡条件的表征。在地质上可以理解为对均衡区水文地质条件的一次全面验证。做法上主要是通过调整水文地质参数,同时也对边界条件及边界上的交换水量进行必要的调整,经过反复调整与试算,使计算的水位值与实测的水位值之差最小,从而达到数值仿真的目的。(1)长期动态观测孔拟合。根据模拟区内水位观测点的分布情况,奥灰长观孔选择G2,G7,26一14,X2,51、G3、G6,Z2、DG4和BS共10个,这些孔基本能控制矿区水位动态变化,通过过程线拟合图可以看出,模拟水位与实测水位的变化总体趋势相符,只有个别观测孔的最大绝对误差在0.5lOm,因此说明模型计算水位和实测水位的拟合效果较为理想。根据水位动态过程线还可以看出,由于单侯井田的大型疏放水,所有观测孔水位呈下降趋势,地下水位整体有所下降,水位下降1一60m左右。(2)地下水流场拟合。按照数学模型模拟的地下水流场经验证与实测奥灰水位和流场吻合,见图3。 4.5模型识别后参数分区及数值 模型检验过程中,通过拟合水位动态曲线和地下水流场,调节边界流量和水文地质参数初值,得出能近似真实反映模型区域的水文地质参数的最终值。参数分布总体符合水文地质条件,识别的含水层参数与前人抽水试验等工作所提交的数值接近。模型识别后的参数分区见图4。5蔚县矿区地下水流数学模型的应用Ntodfl*是迄今为止功能最为齐全、功能强大的地下水水量及水质计算机模拟软件系统,矿井涌水量可以利用Modflow进行预测。对于受奥灰水威胁严重的开滦蔚州矿区,疏水降压是实现安全开采的重要技术手段和唯一出路。利用蔚县矿区地下水流数学模型,可以预测各矿井主采煤层安全开采的奥灰疏降水量、疏降水平、疏降时间。例如,对于地质、水文条件最复杂的北阳庄矿井,该模型的预测结论(计算结果)是:北阳庄矿并5煤危险区承受的奥灰水压在2.1一4.SMPa,突水系数在0.030.49MPa/m,安全开采5煤层突水系数必须降至0.06MPa/m之下,计算得出奥灰疏降水量为2600m'/h时水位疏降至+750m水平的疏降时间约为729天。此结论应作为北阳庄矿井疏水降压工程的理论依据。 作者:王剑峻 单位:河北开滦(集团)蔚州矿业公司北阳庄矿 数学建模论文:基于戴维宁定理的MMC数学建模论文 1MMC子模块建模 MMC子模块由两个反并联二极管的IGBT开关管T1、T2与一个大电容C组成,其原理图如图1所示。根据Tl、T2的导通关断状态,种运行状态㈣,如表1所示。MMC共有3其中,据此,当t1处在ON状态时,等效为;当T2为ON状态时,等效为O;因此,可以分别独立控制子模块,使之输出为或0。根据T1、T2的导通状态,可将开关管等效为两个状态的等效电阻,当开关管为ON状态时,等效电阻R=Ron;当开关管为OFF状态时,等效电阻R=R。H]。根据梯形积分法,对电容电压暂态方程进行离散化,可得)=1tt-AT)+((1)整理上述方程,得Vc(t)=•Ic(t)+EQ(—AT)(2)其中:儿:(3)2Co(t-AT)=,c(t-At)+Vc(t-At)(4)根据上述方程建立的等效电容模型,并将开关管等效为两个状态电阻1、2,可得MMC子模块等效模型为如图2所示。图2等效MMC子模块模型Fig.2Equivalentcircuitforasubmodule根据戴维宁定理将MMC子模块等效为戴维宁模型。。EQ()=尺z(1一)(5)Vsm(t)=mEQ‘Is()+mEQ(f—AT)(6)_志卜)(7)所得的戴维宁模型如图3所示。图3MMC戴维宁等效模型Fig.3TheveninequivalentofasubmoduleofMMC。 2仿真结果 为了验证本文所提出的MMC子模块等效数学模型的正确性,对子模块器件模型和子模块等效数学模型分别进行了仿真。其中MMC子模块器件模型采用的是Matlab/Simulink中的IGBT/Diode模块搭建的,MMC子模块的等效数学模型是用Matlab的M语言编写的白定义函数,其输入变量为触发脉冲信号和桥臂电流,输出为电容电压、电容电流和子模块输出电压。其仿真电路如图4所示,其中触发脉冲t1、t2分别控制上下两个IGBT/Diode的导通和关断。MMC子模块仿真电路各个器件的参数设置如表2所示。图4MMC仿真电路Fig.4SimulationcircuitofMMCC为了能清楚地验证MMC子模块等效数学模型的合理性,根据图4所示的MMC子模块仿真电路图,本文只进行了1ms的仿真,这样就可以清楚地对比MMC子模块器件模型与MMC子模块等效数学模型的输出结果。仿真波形图如图5~图8所示。2.0从图6~图8可以看出,MMC子模块的等效数学模型的电容电压、电容电流厶和子模块输出电压的波形与原来物理仿真模型的波形基本一样。唯一的缺点就是由于数学模型与物理仿真模型的初始化问题,导致了在仿真开始的时候,初始状态不同,导致了两种模型的波形相差一个步长,因此为了使波形同步,在物理仿真模型的输出波形上加入了一个延迟模块,就可以使数学模型与物理模型完全统一,因此出现了图6~图8所示的波形。但是这并不影响MMC子模块的等效数学模型在实际中的应用,仿真结果也表明了本文所提出的MMC子模块等效数学模型,在一定的误差范围内是可以替代MMC子模块的物理模型的。 3结论 对MMC子模块的物理模型建立戴维宁等效数学模型,通过Matlab/Simulink验证了该数学模型的正确性。本文的建模方法适用于多个模块的MMC建模,建立的MMC等效数学模型可以大大减少仿真时间,为MMC仿真实验提供了一种新的方法。 作者:刘喜梅 单位:青岛科技大学自动化与电子工程学院
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概率统计论文:案例教学概率论数理统计论文 1精选案例,重组教学内容 在教学内容的选编中,所选内容应突出“厚基础”“重应用”的应用型特色。综合考虑学生的就业方向,侧重论述概念、方法、原理的历史背景和现实背景在金融等方面的应用,对于冗长难懂的理论证明可以用直观易懂的现实背景来解释。例如讲解全概率公式时,学生虽可以比较容易地应用,但不容易理解公式的本质,所以并不觉得引入这些公式有什么必要性,大大降低了学生的学习兴趣。但如果在课堂引入“敏感事件调查”这个例子,会对经管类的文科学生具有很强的吸引力,从而为学生提高市场调查和问卷设计能力提供有益借鉴。在介绍贝叶斯公式时,可以根据经管类专业,引入贝叶斯公式应用在风险投资中的例子。在介绍期望的概念时,从赌博游戏介绍概念来源的背景,再将期望用到实际生活中去,可以引入其在投资组合及风险管理等方面的应用。这样能使学生真正理解概率论中许多理论是取之于生活而用之于生活,并能自觉将理论运用到生活中去。在介绍极大似然思想时,可以从学生和猎人一起打猎的案例进行引入。 2设计趣味案例,激发学生学习兴趣2015年1月5日 随着互联网的迅猛发展、电脑的普及、各种游戏软件的开发,很多大学生喜欢在网上玩游戏。教师可以抓住大学生爱玩游戏这一特点,况且概率论的起源就来源于赌博游戏,教师可以在讲授知识时,由一个游戏出发,循循诱导学生从兴趣中学到知识,再应用到生活中去。例如,在讲解期望定义时,可以设计这样的一个游戏案例:假设手中有两枚硬币,一枚是正常的硬币,一枚是包装好的双面相同的硬币(即要么都是正面,要么都是反面,在抛之后才可以拆开看属于哪种)。现在让学生拿着这两枚硬币共抛10次,一次只能抛一枚,抛到正面就可以获利1元钱,反面没有获利,问学生选择怎样一种抛掷组合,才能使预期收益最大?教师留给学生思考的时间,然后随机抽一位同学回答,并解释其理由。大部分学生选择先抛后面那枚硬币,如果发现两面都是正面,那么后面9次都抛这枚,如果是反面,那后面9次都抛前面那枚硬币。这种抛掷组合确实是最优的,但总是说不清其中的道理来。这时教师可以向学生解释,其实大家在潜意识中已经用到了期望,然后利用期望的定义为大家验算不同抛掷组合的期望值来说明大家选的组合确实是最优的,这时学生豁然开朗,理解了期望的真正含义。游戏可以继续,如果将若干个包装好的非正常硬币装入一个盒子里,比如将5枚双面都是反面的、1枚双面都是正面的硬币装入盒子里,学生从中摸一个硬币出来,再和原来那枚正常的硬币一起共抛10次,也可以选择不摸硬币,直接用手中正常硬币抛10次。这个时候,原来那种抛掷组合还是最优的吗;如果再改变箱子中两种硬币的比例,比如9枚双面是反的,1枚双面都是正的,结果又是怎样等等,这些问题可以留给学生课后思考,并作为案例分析测试题。按照上述设计教学案例,不仅让学生轻松学到知识,激发学生学习的能动性,还可以提高学生自己动手解决实际问题的能力,培养学生的创新能力。 3精选实用型案例,引导学生学以致用 如在讲解全概率公式时引入摸彩模型,中奖的概率是否与抽奖的先后顺序有关。利用全概率公式可以证明与顺序无关,大家机会是平等的。又如讲解事件独立性可以引入比赛局数制定的案例,如果你是强势的一方,是采取三局两胜制还是五局三胜制,这个例子也可以用大数定理来解释,n越大,越能反映真实的水平。又如设计车门高度问题,公共汽车车门的高度是按成年男性与车门顶头碰头机会在0.01以下来设计的:设某地区成年男性身高(单位:cm)X~N(170,36),问车门高度应如何确定?这个用正态分布标准化查表可解决。合理配备维修工人问题:为了保证设备正常工作,需配备适量的维修工人(工人配备多了就浪费,配备少了又要影响生产),现有同类型设备300台,各台工作是相互独立的,发生故障的概率都是0.01。在通常情况下一台设备的故障可由一个人来处理(我们也只考虑这种情况),问至少需配备多少工人,才能保证设备发生故障不能及时维修的概率小于0.01?这样的问题在企业和公司经常会出现,我们用泊松定理或中心极限定理就可以求出。学生参与到实际问题中去,解决了问题又学到了知识,从而有成就感,学习就有了主动性。 4运用多媒体及统计软件进行经典案例分析 在概率统计教学中,实际题目信息及文字很多,需要利用统计软件及现代化媒体技术。其一,采用多媒体教学手段进行辅助教学,可以使教师节省大量的文字板书,避免很多不必要的重复性劳动中,从而教师就可以将更多的精力和时间用于阐释问题解决的思路,提高课堂效率和学生学习的实际效果,有效地进行课堂交流。其二,使用图形动画和模拟实验作为辅助教学手段,可以让学生更直观地理解一些抽象的概念和公式。如采用多媒体教学手段介绍投币试验、高尔顿板钉实验时,可以使用小动画,在不占用过多课堂教学时间的同时,又能增添课堂的趣味性。而在分析与讲解泊松定理时,利用软件演示二项分布逼近泊松分布,既形象又生动。如果在课堂教学中使用Mathematica软件演示大数定律和中心极限定理时,就可将复杂而抽象的定理转化为学生对形象的直观认识,以使教学效果显著提高。在处理概率统计问题过程中,我们经常会面对大量的数据需要处理,可以利用Excel,SPSS,Matlab,SAS等软件简化计算过程,从而降低理论难度。不仅如此,在教师使用与演示软件的过程中,学生了解到应用计算机软件能够将所学概率论与数理统计知识用于解决实际问题,从而强烈激发学生学习概率知识的兴趣。 5结合实验教学,培养学生应用技能 由于概率论与数理统计课程是一门应用科学,因而通过一定的实验来培养学生的实验动手与动脑能力显得尤为重要,在教学中,应该设计一些与所学专业相关的案例进行试验教学。如采用以下几个实验:统计全年级该课程考试成绩,看是否符合正态分布,并标准化而后排出名次;调查某个城市居民每月生活费用的分布情况,给出一定置信水平的置信区间;利用蒙特卡罗模拟计算定积分,利用蒙特卡罗模拟方法求的值,利用蒙特卡罗模拟对资产组合进行模拟,使学生系统掌握蒙特卡罗模拟这种在金融界得到广泛应用的主流方法;对保险精算中的案例进行回归分析。通过开设概率统计实验课,不仅可以使学生体味生活中的数学,更可以让学生深刻理解数学的本质和原貌,培养学生的实际操作与应用能力,从而提高学生的数学素养,并为后续课程夯实数学基础,让概率统计方法真正成为经济、金融和管理科学的有力工具。另外,在考试方式上,可以精选案例分析题,考查学生案例分析能力,完善考核制度。在考试命题方式上,打破传统的客观题一统天下的格局,引入一定比例的案例分析题;总评成绩中,增加课后案例分析思考题或测试成绩的权重,考察学生综合能力。 作者:刘娟单位:广东金融学院应用数学系 概率统计论文:理工科概率论数理统计论文 1实验课教学目标 熟练掌握几种常用的离散型、连续型随机变量的函数命令;熟练掌握常用的描述样本数据特征的函数命令(如最值、均值、中位数(中值)、方差、标准差、几何平均值、调和平均值、协方差、相关系数等);掌握常用的MATLAB统计作图方法(如直方图、饼图等);能用MATLAB以上相关命令解决简单的数据处理问题;熟练掌握常用的参数估计和假设检验的相关的函数命令;能用参数估计和假设检验等相关命令解决简单的实际问题。 2实验课内容 以51学时的理工科概率论与数理统计课程为例,其中实验课10学时。 2.1蒲丰投针问题(2学时)。平面上画有间隔为d的等距平行线,向平面任意投掷一枚长为l的针,求针与平行线相交的概率。设x是一个随机变量,它服从区间上的均匀分布,同理,φ是一个随机变量,它服从区间上的均匀分布。要求学生完成以下问题,并通过MATLAB编程解决。a.进行n次抽样,得到样本值,统计出满足不等式的次数,从而计算出p的估计值。b.任意调整n的取值,会发现什么规律?c.参数l,d的不同选择,会导致什么结果?设计意图:希望学生能够掌握各种随机数产生的方法,了解随机模拟的方法原理,理解如何用统计模拟的方法近似计算值。 2.2各种分布的密度函数与分布函数(4学时)。要求学生完成以下问题,并通过MATLAB编程解决。a.在常见随机变量分布中选择3种计算它们的期望和方差(参数自己设定)。b.某人向空中抛硬币100次,落下为正面的概率为0.5。记正面向上的次数为x,①计算和的概率。②给出随机数x的概率累积分布图像和概率密度图像。c.比较自由度是10的t分布和标准正态分布的图像(要求写出程序并作图)。设计意图:让学生通过图形直观理解随机变量及其概率分布的特点;通过观察和分析实验结果加深理解数字特征与分布的统计意义;学会用MATLAB求密度函数值、分布函数值、随机变量分布的上下侧分位数;能够用概率分布函数求各种分布中不同事件的概率。 2.3抽样分布、参数估计及假设检验(4学时)要求学生完成以下问题,并通过MATLAB编程解决。a.给出100名学生的身高和体重(单位:厘米/千克),①求出以下统计量:样本数,平均值,中位数,截尾平均数,样本标准差,最大值,最小值。②求出频率与频数分布;③作出以上数据的频率直方图。b.根据这些数据对学生的平均身高和体重作出估计,并给出估计的误差范围;c.该地区学生10年前作过普查,学生的平均身高为167.5cm,平均体重为60.2kg,试根据这次抽查的数据,对学生的平均身高和体重有无明显变化作出结论。设计意图:使学生能利用MATLAB求来自某个总体的一个样本的数字特征,并能由样本作出直方图;掌握利用MATLAB求一个正态总体的均值、方差的置信区间的方法;掌握利用MATLAB作一个正态总体的均值、方差的假设检验的方法。 作者:武菊单位:内江师范学院数学与信息科学学院 概率统计论文:概率统计教学改革论文 一、教材中有些结论如果推理论证过程是很复杂的,给高职的学生讲解很不切合实际,不如用统计软件画个图就一目了然了。 例如卡方分布,当自由度n比较大时,趋向于正态分布。:类似的例子还有二项分布XB(n,p),当参数n(n≥100)较大,p较小,np≤10时,二项分布近似泊松分布,CknPk(1-p)n-k≈λkk!e-λ(λ=np),t分布当n较大时趋向于正态分布,大数定理,中心极限定理也都可以通过图形演示来让学生信服。 二、上哪个专业的课,就举与这个专业相关的例子。比如,同样是学习单样本假设检验,在为给排水监测与评价专业学生上课时。 我举例如下:例1.已知某标准水样中CaCO3的含量为20.7mg/L,现在某方法测定该水样10次,结果为:20.99mg/L、20.41mg/L、20.10mg/L、20.00mg/L、20.99mg/L、20.91mg/L、20.60mg/L、20.00mg/L、23.00mg/L、22.00mg/L,问该法测定结果与真值之间有无显著差别?为食品营养与检测专业学生上课时,举例如下:例2.根据营养学要求,成年女性每日摄取食物的推荐平均热量为7725kcal。现在随机抽取11名20岁至30岁成年女性,其每日摄取食物的热量如下:5260,5470,5640,6180,6390,6515,6805,7515,7515,8230,8770问现今20岁至30岁成年女性每日摄取食物的热量是否足够?针对学生的专业,选取具有专业背景的案例。这样学生才会觉得以后工作离不开概率统计,现在必须学好它。这样,学生的学习态度自然也就端正了。 三、使用统计软件辅助教学。 目前,统计软件有很多,有SAS,SPSS,Mathematic,Matlab等,究竟应该选择哪个软件呢?其实,每个软件都有它的优缺点,关键在于我们要根据学生的水平和课时情况,选择最适合他们的软件。比如SAS软件命令和函数烦琐难懂,太专业,入门不易,普及性就低;matlab软件系统配置要求高,不适合安装运行在公共使用的多媒体教室的计算机上。对于非统计专业学生来说,SPSS,Mathematic是不错的选择,SPSS一般是英文版本,中文版本还不够成熟,学生在使用时有一定语言障碍。但是它最显著的特点是绝大多数操作仅靠鼠标击键就可完成,无需学习专门的程序语言;Mathematic软件基本数学运算命令简单易学,对于难度大的算法构造,计算机编程学生就可以适当忽略了。比如例1和例2,用SPSS做,只需选择工具栏中AnalyzeCompareMeansone-SampleTTest就可以了;用Mathematic做,首先要调用假设检验软件包的命令<<StatisticsHypothesisTests.m,然后MeanTest[data,u,SignificanceLevel0.05,TwoSidedTrue,FullReportTrue]此过程还算简单,但和SPSS比较起来,还是要麻烦一些。 四、结合学生考证来教学,“设置双证兼顾”的课程体系。 高职双证书制度,指的是学历证书+职业资格证书。学生除了重视毕业以外,对于考取职业资格证书也是非常积极的。教师应在教学中结合考证要求来授课,助学生一臂之力,将职业教育的实用性、职业性完整表现出来。我所教的环境监测与评价专业、食品营养与检测专业学生,一般会考取污水化验工、固定污染源(烟气或废水)连续自动监测系统上岗证、化学检验工、ISO9000内审员、食品检验工等证书。要考取这些证书就要用到很多概率统计知识,在教学中,按照考证的专业类别和级别层次,整理出职业资格证书覆盖的知识点,并以此为基础优化组合概率统计课程,形成对应初级、中级资格两个层次的模块组合,会使学生学习积极性大大提高。 五、注重在教学过程中融入数学建模思想。 从数学建模竞赛的题目来看,与概率统计有关的知识较多。例如:2000年的DNA序列的分类问题,2005年DVD在线租赁问题,2007年的中国人口增长预测问题,北京奥运会馆的人流分布问题,2013年的公共自行车系统研究等都不同程度地涉及概率统计相关知识。教师在教学中,指导学生利用已有的概率统计知识解决相关问题,不但加强了学生对所学知识的理解,激发了学生的求知欲,又拓宽了学生的知识面,培养了学生的建模能力,具有非常重要的意义。 六、总结 综上所述,概率统计课程的教学改革才刚刚起步,教师在教学过程中只要勇于探索,勤奋钻研,不断总结积累,定会开辟一片新天地。 作者:陈本晶单位:广东环境保护工程职业学院 概率统计论文:思维教学概率统计论文 一、在《概率统计》教学中展示数学思想与数学思维的运用 1.在《概率统计》课程开始导入有关概率论起源的小故事。关于概率论起源的小故事有很多,让学生自己从网上多搜索,开阔视野。在讲解古典概型试验中古典概率的计算方法时,可以首先引入现实中的生活案例。例如2007年震惊全国的警人故事,即邯郸农业银行发生的“巨奖买彩票背后的秘密”,学生对发生在自己身边的故事特别感兴趣,对这部分知识会留下深刻的记忆。在课程初期让学生意识到《概率统计》这门课程来源于生活实际,体会到事物的发生和发展总是有一定的规律性这一数学思想。 2.极大似然思想是极大似然估计法的应用思想,其基础为如果在一次试验中某个事件出现了,我们就认为发生的概率最大的事件是最容易出现的[4]。总体分布中的参数的取值就取使该事件发生最大的参数作为其估计值。我们可以通过法律事实故事引出《概率统计》中的极大似然思想。法律事实曾在中央二台“今日说法”节目中播出,内容是关于彩票站站长与小学女教师争抢彩票,由法官裁决彩票所属的故事。法官利用法律上的高度盖然性原则,判定小学女教师胜诉这一事实,让学生深刻理解《概率统计》中的极大似然思想。对于极大似然参数估计法,一定要总结求解步骤,这样可以清晰地展示思维的发展过程。 3.将数学思想循序渐进地渗透到课堂教学实践中。加深对基本概念的理解,突出数学思想及解题思路,将每一道题的解决归结为3—4个步骤。解决问题灵活多样,情况允许时对某一问题的解决可以引入数学软件。鼓励学生参加数学建模等活动,培养学生的实际应用能力。 二、掌握数学思想与数学思维对学习《概率统计》的重要意义 掌握数学思想,就是掌握数学的精髓,数学思想的发展能够促进科学技术的发展。数学思维的目的在于促使学生运用数学知识、数学思维方法分析和研究各种数学现象。高校数学教师应该有计划、有目的地传授数学思想和数学思维过程。注重数学思想研究有助于激发大学生学习数学的兴趣,让大学生真正有兴趣主动自觉地倾听和思考。引导学生在学数学、用数学的过程中,掌握方法、形成思想,促进思维能力的发展。数学思想方法比具体的数学知识更具抽象性和概括性。. 概率统计论文:类比法教学概率统计论文 1类比法在概念教学中的作用 匈牙利数学家玻利亚说:“类比是一个伟大的引路人。”类比作为一种思维方法,其侧重的不是逻辑性、确定性、严格性,而是创造性、猜测性、灵活性。概率统计中的许多概念都可以通过类比引出并揭示其本质。此外,我们可利用原有的认知结构借助类比法,有效地掌握新知识,并将这些知识有机系统地统一起来。 1.1随机事件的关系运算与集合的关系运算的类比由于事件可以看成由某些样本点构成的集合,因此可将二者类比学习。例如:集合A∪B表示其中任意一个元素x仅属于A或者仅属于B或者属于A和B的公共部分,我们可以形象地用韦氏图来表示。此时若将A和B看作是事件,则事件A∪B表示“事件A和事件B至少有一个发生”,记作A+B,即概率论中事件的和等同于集合论中集合的并集。同样的类比方法,我们可将集合论中集合的交集类比到概率论中事件的积中去。在教学中可引导学生先回顾集合之间的各种关系运算,随之再引出相应的事件间的关系运算,最后归纳总结。此外,事件运算的性质如交换律、结合律、分配律均可对照集合的相应性质进行类比学习。 1.2离散型随机变量与连续型随机变量的类比对于离散型随机变量,学生感觉较容易,但对于连续型随机变量,往往学生感觉抽象难理解。由于分布列在离散型随机变量中的地位与密度函数在连续型随机变量中的地位等同,因此对于离散型随机变量中的边缘分布列与联合分布列的关系可以过渡到连续型随机变量中边缘密度函数与联合密度函数的关系中去,此外诸如随机变量的独立性的充要条件以及期望与方差的计算均可轻松过渡。具体我们可通过“把连续的问题离散化”这种方法,实际是将对离散型随机变量中对分布列的求和变成对连续型随机变量中的密度函数求积分即可。表1我们将对其中的部分性质及计算作一个简要的类比。 1.3一维随机变量与二维随机变量的降维类比任何学习都是循序渐进的,一般来说低维空间的知识相对简单,容易被学生接受,所以最好的方法是从低维空间向高维空间过渡学习。降维类比法是将高维空间中的数学对象降低到低维空间中去观察,利用低维空间中数学对象的性质类比归纳出高维数学对象的性质。我们知道一维离散型和连续型随机变量的分布函数分别为:在研究二维离散型和连续型随机变量时,我们可用降维类比法得到其联合分布函数分别为:通过上面的类比得知抽象的二维随机变量的分布函数与一维随机变量有着一致的表达式,从而大大降低了学习的难度。此外,二维离散型随机变量的联合分布列与连续型随机变量的密度函数的性质与计算均可借助一维随机变量的相关知识引入。 2类比法在习题教学中的应用 类比法是解题的有力工具。在习题教学中,教师若常引导学生用类比思维去寻找解题的方法,会起到事半功倍的效果。我们首先可以利用条件、结论或者结构形式上的类似,联想与之类似的概念性质从中得到启发。例如,在概率统计中有这样一题:已知连续型随机变量X的概率密度函数为f∪x∪=ae-3xx>00x≤≤0,求a。分析:此题若由密度函数的性质,通过积分可求得a=3。但是我们若通过与指数分布的密度函数f≤x∪=λe-λxx>00x≤≤0进行对比,可知a=3。这样在解题中不需要计算便可得到结果。 3、总结 总之,类比法是创造性地表达思维的重要手段,在概率统计教学中有其特有的地位和作用。在概率论的类比法教学中,不仅要根据学生已有的知识提供恰当的类比对象,更为重要的是引导学生在类比中去发现目标对象与类比对象的本质区别,从而真正地认识和理解目标对象,否则则可能导致错误的理解与认识。事实上,类比法在概率统计教学中的应用远不止于上述几个方面,这里就不一一赘述。在概率论教学中若恰当应用类比法,可使学生将所学的知识条理化系统化,有利于提高学生分析问题与解决问题的能力,培养学生的创新意识和创新精神。 作者:李燕楠何建营单位:中原工学院理学院 概率统计论文:课程教学概率统计论文 一、对统计意识的认识 (1)认识随机现象的客观性和普遍性,形成科学的世界观和实事求是的工作态度,意识到对随机现象的统计研究是必要的,也是可能的。在教学中可以举出大量的随机现象的例子,例如某网站一昼夜的点击次数,某保险公司一年内的索赔金额,等等。使学生意识到分析和处理众多随机现象的统计规律具有重大的理论意义和现实意义,从而提高学生对统计规律的关注程度。 (2)在教学过程中要将随机现象的各种形式进行数据化处理,例如,在讲到“随机变量”的概念时,可以通过丰富的实例使学生随时从网络、杂志、电视媒体中,有意识地获得一些随机数据信息,让学生理解随机数据的重要性,从而看到随机现象的规律是通过随机数据反映出来的。同时,也可以通过计算机模拟产生一组随机数,从这组随机数的不同取值说明随机变量的随机性。 (3)培养学生从统计角度思考随机现象中的各种问题,可以从身边的各种现象谈起,如心血管病是否与职业有关,人的一生是否会遇到强震,等等。从统计的角度进行分析和思考,使学生看到统计思维的合理性,从而产生对统计的兴趣,形成统计活动的良好开端。 二、收集和分析数据的作用 统计的出发点是收集数据,然后再科学的分析数据和整理数据。不列颠百科全书对统计学下了如下定义:“统计学是收集和分析数据的科学与艺术”。这就是说,统计学不仅是一门科学,而且是一门收集和分析数据的艺术,要求从数据中挖掘出新的信息,而不是死记硬套现有的公式和定理。为了突出收集和分析数据的重要性,我们在教学的过程中,可以考虑以下几个方面: (1)首先展现给学生一系列的实际数据,比如一批电灯泡的寿命、某年级外语考试成绩等,让学生对数据有一个明确的感性认识,意识到统计是从数据出发的,先有数据,然后才有公式和定理。不同的数据具有不同的实际意义,弄清楚这些数据的分布规律和性质是统计的基本任务。 (2)强调如何有效地收集数据是统计中的重要问题,通常是从总体中抽取样本,抽样的方法是多种多样的,在教学中可以结合实例作抽样试验,比如从同一种型号的汽车中随机抽取5辆,测量每公里的耗油量;观察吞某类药物的病人的反应情况;调查部分学生的外语考试成绩;等等。 (3)分析数据是统计工作的优秀,分析数据就是对数据进行加工处理,从而获取数据中关于总体的信息。通过构造各种不同的统计量,对所研究的总体进行推断,达到从部分认识全体的目的。在教学中可以通过计算机软件对数据的结构、统计量的分布作动画演示,比如数据频率直方图、经验分布函数曲线、样本均值分布直方图等,从而提高学生对分析数据的兴趣。 三、结合实例强调统计方法的重要性 概率统计是数学的一个重要分支,它的方法别具一格,无论对自然科学还是社会科学,现代统计方法是必不可少的。在教学的过程中,结合实例强调统计方法的重要性,既能加深对于概率统计理论知识的理解,又能激发学生对这门课程的兴趣,具体可从以下几个方面进行考虑: (1)结合日常生活实例进行教学,比如统计学生中同生日的人数,随着统计人数的增加,至少有两人同生日这一事件的频率会接近于1,然后将这一结果与理论概率进行比较;统计吸烟与非吸烟人群中患肺癌的比例,检验吸烟与患肺癌是否存在某种依赖关系;观测一天中某人手机的呼唤次数,然后与泊松分布进行拟合优度检验;统计某年级的外语考试成绩,根据数据进行正态分布的拟合优度检验;等等。 (2)结合实例突出统计中的基本方法,参数估计和假设检验是进行统计推断的两种最基本的方法,其涉及的范围十分广泛,在教学的过程中应首先理解方法的基本原理和理论依据,结合典型实例进行分析,比如通过估计湖中鱼的条数,使学生了解矩法和最大似然法的原理和步骤;通过检验自动包装机工作是否正常,使学生掌握假设检验的方法步骤。 (3)结合实例系统介绍统计中的基本内容,使学生进一步认识到统计方法的实用性和广泛性,为学生在今后的学习和研究中提供广阔的应用空间。 四、从统计观点出发进行概率论的教学 “不确定性”或“随机性”是概率统计这门学科研究的对象,从统计的观点来看,“随机”并非完全“偶然”,其中蕴含内在的规律性,这种规律是对随机现象经过大量观察后得到的某种统计规律。随机事件的概率、随机变量的概率分布、数字特征等只是这种统计规律在数量上的某种刻画。目前的教学计划是先讲概率后讲统计,在讲概率时可从统计的观点出发进行概率论的教学,这样有利于对概率论中基本概念的深层次的理解和全面的把握,学生学习起来不容易出现概率和统计前后脱节的问题,有利于整门课程首尾呼应,贯穿一体,具体可把握以下几个方面: (1)从统计的观点出发讲清楚概率论中几个最基本的概念。 (2)从统计的观点出发理解概率论中几个最基本的定理。比如从数据的分散程度理解切比雪夫不等式的含义;由频率的稳定性和观测数据的平均值的变化趋势看大数定律的意义;从大量数据的叠加的波动性理解中心极限定理的含义;等等。 (3)从统计数据出发利用现代化的教学手段进行概率论的教学。比如通过绘制数据的直方图来理解概率密度函数;由二维数据的平面散点图看相关系数的大小;通过动画演示高尔顿钉板实验来揭示中心极限定理的奥秘;等等。 五、总结 总之,在高等院校概率统计课程的教学过程中,充分认识统计意识的作用,加强统计意识和统计能力的培养,将有助于学生对这门课程独特的思想方法和应用前景有比较全面的认识,对传统的公式和定理有崭新的理解和看法,形成善于思考、勇于创新、灵活运用概率统计方法的学习气氛,为造就高素质的创新型人才奠定基础。 作者:李金玉陈兴同周圣武章美月单位:中国矿业大学 概率统计论文:高师课堂教学概率统计论文 1.调整了概率统计的教学内容 作为数学与应用数学专业一门重要专业课,首先在教学内容上突出了师范性。这是培养中学合格数学师资的基本要求,主要做了以下两方面工作:一是为适应素质教育和社会发展的要求,加强了中学数学中概率统计内容的教学,例如古典概型、事件的独立性等。突出了中学数学中概率统计的随机性思想方法的教学。二是为适应教育科研的需要,渗透了教育统计的相关内容,增加了试卷统计分析的基本方法,为学生今后从事教育科研打下了一定的基础。其次在教学内容突出了先进性。先进性是概率统计课程教学改革的根本要求,而目前高师概率统计的教学内容对新知识体现不够,缺乏先进性和时代性。因此,在教学内容中增加了统计方法在解决经济中问题的有关内容。第三,突出了本学科的实际应用性。应用性是由这门学科的特点所决定,这门学科可以说是一门应用性非常强的学科,是一种工具和方法。因此,我们调整了教学内容,加大了应用性方面内容的教学,例如用假设检验方法解决实际问题等。 2.改进了概率统计的教学方法 目前高师概率统计的课堂教学仍在采用传统的“满堂灌”的教学方法,无视学生的表现和教学效果,教学的目的往往只针对最后的统一考试,教学过程中只是简单地把知识灌输给学生,强调对解题能力的训练,忽视了学生对知识理解和应用的掌握,忽视了对学生创新能力的培养。因此,我们改进了概率统计的教学方法,首先在概率统计课堂教学中突出了的数学思想的教学。概率统计中的数学思想的教学主要有随机思想、统计调查思想、统计描述思想、统计推断思想等。在概率统计教学过程中,我们注重了数学思想方法的教学,注意了各种统计方法的使用条件及注意事项,而且分析它们与一般的数学思想方法的异同,突出概率统计思想方法的特点。其次在概率统计教学中采用了类比方法进行教学。类比是一种从特殊到特殊的推理,具有推理的猜测性、联系的广泛性、探索性等特点。概率统计中有许多内容可以作类比教学,例如,多维随机变量的教学可与一维随机变量的进行类比,连续型随机变量的教学与离散型随机变量进行类比。 3.加强了现代信息技术与课程内容的整合 现代信息技术的发展对数学教育的影响是不言而喻的。在实际课堂教学中,教师们充分利用计算机的优势,使得概率统计这门学科学生学起来更便利,使得课堂更加多样和丰富多彩,现在在我们这个学科的课堂上,计算机已经成为了学习的有力工具。对于概率统计的教学,除了采用多媒体教学之外,还让学生通过数学软件或统计软件,如MatLab、SAS等上机操作实验,体验概率统计的思想,如概率中的蒲丰投针问题、冯-诺依曼用数学程序在计算机上模拟等给我们上机操作提供了有趣的题材。我们在概率统计课堂教学中强调了学生动手能力的培养,在教师指导下运用所学的知识和计算机技术,分析解决一些实际问题,写出分析报告。例如,在回归分析这部分内容的学习过程中,通过让学生收集本校大学生学习投入与学业成绩的相关数据,指导学生运用统计软件,建立大学生学习投入与学业成绩之间关系的回归模型。这样做大大提高了实践教学的效果,在实验中,通过动手能帮助学生理解该课程中一些抽象概念和理论,同时利用所学的方法和技巧,让学生独立完成研究型的小课题,从而培养学生的创新精神和实践能力。 4.改革了考核方法 课程的考核方法是教学中重要的一个环节。现在该课程的考核方式与其他课程基本上类似,期末考试成绩占80%(或70%),平时成绩占20%(或30%)。现行的考核方式不尽合理,不能全面的评价学生的整体成绩,所以我们进行了改进。我们在实际工作中采取了灵活多样的多种方式相结合的考核方法。就是将传统的单一闭卷考试方式改为闭卷与开卷相结合、平时考核与期末考试相结合的灵活多样的考核方法。闭卷考试主要考查学生对概率统计概念、理论的掌握程度;开卷考试主要考查学生对概率统计方法的掌握程度,通过设计一些与教学相关的、应用性的综合型案例,采用数学建模的形式,让学生完全自主的运用所学方法去分析、讨论和解决实际问题。平时考核的方式采取多种形式,包括平时的作业训练、学习小结及撰写课题小论文等。课题小论文是教师在教学过程中设计一些小课题,通过学生对这些课题的分析、讨论、总结及撰写论文的过程,达到了调动学生学习主动性、促进了自主学习的目的。多样的考核形式,既增强了教师教学的灵活性,又让学生真正体会到学习的乐趣,增加学习的积极性,真正培养了学生的应用能力和创新思维,达到了明显的教学效果。 5.总结 总之,为了时代的要求,为适应素质教育和社会发展的要求,概率统计的教学改革是势在必行。但是这门学科在教改的道路上任重道远,仍需我们从事这门学科的一线教师不断的探索,不断努力。 作者:张爱武单位:盐城师范学院数学科学学院 概率统计论文:数学建模思想概率统计论文 一、教学内容中融入应用题目,从根本上体现数学建模的思想 “概率统计”是一门具有实践性与理论性的重要学科,在不断发展的过程中已经成为数学科目不可或缺的组成部分,并且对此起到重要的作用。在根据课程的相关特点中,利用现代科学进行审视与组织,从而使数学概率统计中融入新鲜元素,在教学内容上引入有趣的应用题目,并且要对科学方法以及相关技术、概率统计知识进行联系。学生在运用“概率统计”知识的基础上们能够建立数学模式,对“概率统计”的知识也会产生兴趣爱好。除此之外,还能促进学生学习习惯的改变,变被动为主动,从根本上提高学习效率。将数学建模的思想积极融入到数学概率统计之中,能够在不打破传统知识的同时,应用案例进行解决。通常情况下,学习通过对案例的学习,能够亲自体验在使用概率统计知识进行数学建模的整个过程,从而加深对概率统计知识的认知与理解,促进学生的学习兴趣与学习习惯。从另一个角度而言,学生在努力学习数学概率知识的同时,能够真正做到“学以致用”,由于数学概率统计是一门重要且复杂的课程,在不影响到教学大纲的情况下利用多种手段进行教学,可以增强学生数学建模的基本能力,从根本上体现数学建模的思想。 二、教学方法得以改进,促进开放式学习方式的形成 (一)改变传统教学模式,探索新型教育方式通过实践证明,传统的教学模式与方式无法适应社会的需要,不能满足现代化的教学要求,因此无法在传统教育模式中取得满意的教学效果。通过将数学建模融入到数学概率统计之中,可以在传统的教学模式中融入新鲜元素,并且结合相关案例,采用启发式教学模式进行教学,实现由浅入深、由难到易,使学生掌握数学概率统计的基本概念以及相关方法,从而对数学学习产生兴趣,变被动学习为主动学习,从根本上加深学生对数学概率统计知识与建模思想的认识与理解。 (二)改变传统学习方式,建立开放型学习形式在数学概率统计的教学内容上,认可教师不可以按照传统的教学模式作为基本模式,不能按照教科书进行照本宣科。众所周知,数学建模是没有固定模式的,在进行数学建模时,要积极利用各种方式、各种技巧,因此,教师在对学生传授相关知识的同时,要积极引导学生如何学习,如何正确的使用建模技巧,并且要让学生对问题发生的背景以及过程进行探索,从根本上提高学生的自主创新能力。除此之外,在对习题进行处理时,学生也不能局限于比较充分的问题上,要不断引用条件不充分的问题进行研究,并且要自己动手对材料、信息,对数据进行分析,建模,并且还要对较为抽象的问题进行具体化,从而增强自身对学习的兴趣与能力。此外,教师要不断开展讨论课,让学生积极发表自己的建议,对问题的见解进行回答,加强与同学之间的交流与学习,从而使学生在开放型学习环境中不断成长。 三、改善教材中的理论学习,加强实践学习 在学生的实践活动之中,为了能够使学生对知识有所了解,那么教材僬侥设计有关学生训练的习题。一般而言,数学概率统计中的教材在教学内容的处理上过于理论化,对习题的次序与搭配却不符合学生的基本特点,甚至有部分教材在设计的习题中难度过高,从而导致学生在学习中遇到困难,对数学概率统计与数学建模失去兴趣。从实际角度而言,数学概率统计作为数学教材,习题是非常重要的,大量的习题可以锻炼学习的逻辑性与思维型,因此,在对数学教材进行编写时要按照由浅入深的基本原则,对练习题进行分门别类的编写,从而满足不同层次与不同对象的基本需求。在现有的数学概率统计习题之中,还需增加比较有趣、与生活有关的系统,并且该类习题要对数学建模的思想进行体现。与此同时,在教材中还应该添加应用性强的概率案件与统计案件,比如像数据的统计、数据的拟合等,让学生能够学会数学建模,在丰富学生课余知识的同时,也在一定程度上提高了学生的应用能力。 四、结语 数学概率统计作为一门实用性较强的学科,在数理统计的题目中,很多学生为了获取良好的成绩,从而对内容死记硬背,这种情况会导致学生的学习兴趣得到下降,无法从根本上促进学生的创新能力与应用能力。与此同时,在数学概率统计中融入数学建模思想,使数学概率的学习具备实践性与理论性。除此之外,在数学概率理论中融入建模思想与建模案例,在一定程度上促进概率统计课程的创新性改革,从根本上促进其发展。 作者:吴玉杰单位:宝鸡文理学院 概率统计论文:学校教学概率统计的研究论文 摘要:随着我国课程改革的不断深入,对数学教学的文化性的探讨不断展开。本文从概率统计发展历史,到其内、外部的文化性等方面,探讨了概率统计教学的文化特征。 关键词:概率统计数学教学文化性 数学的文化性特征应该具有多元性、开放性和动态性等特点。概率论是研究大量随机现象规律性的一门数学分支。而随机现象的两个重要特征即不确定性和规律性,却经常使得学生在直觉与科学之间无所适从,给学习与教学带来一定的困难。正是因为如此,从文化的角度重新审视概率统计的教学,既能促进教学,又符合新课程的理念。 1.概率统计理论的发展史略 纵观历史,自文艺复兴时期的数学家,医学教授Cardan在其热衷的赌博游戏中开始思考获得7点和在一副牌中获得“A”的概率开始,数学的一个新的分支——概率论,便在对游戏的思考中展开了它的宏伟画卷。我们知道,在自然界和现实生活中,随机现象十分普遍,它表面上杂乱无章,但在多次实验后却隐藏着规律性。续Cardan之后大约100年,另一位赌徒Mere继续研究了上述赌博问题,但是由于他数学知识的局限性,不得不求助当时数学奇才Pascal,而Pascal在与Fermat的通讯讨论中逐步明确了概率值的确定方法等理论问题,从而将游戏问题上升到了数学问题。而十七、十八世纪之后,由于商业保险、产品检验,以及军事、选举、审判调查和天气预报等大量随机问题的涌现,概率论逐步从最初为给赌徒提供咨询,转变成为急需解决的数学理论问题。自1713年Bernouli到1917年Kolmogorov,以及十九世纪二三十年代的凯特勒更是将概率统计理论不断系统化、公理化,从而确立了概率统计成为数学的一个逻辑严谨的分支。 在教学中,特别是讲授概率统计概念的教学中,还原它的文化性,将历史再现出来,既能够让学生在有趣的游戏中了解概率统计的源头,也可以让学生体验到概率统计源于生活,服务于生活的科学本质,并了解人类在认识这一问题的过程中所付出的巨大努力,从而在学习知识的同时潜移默化地感受到数学文化的存在性。 2.概率统计教学文化性的外部表现 2.1丰富有趣的生活问题,为概率统计教学的文化性增加了多元性元素。 概率统计的生活背景可谓丰富多彩,这为课堂教学提供了十分丰富的情景基础。 在概率定义理解教学中,赌博游戏的下注问题、赎金分配问题、比赛优先权问题、无法投递信件比例问题、商场结账快慢问题等。 古典概型教学中,抛硬币问题、生日问题、天气预报问题、男女出生比例问题等。 几何概型教学中,有转盘中奖问题、蒲风投针实验问题、会面问题等。 随机变量及分布教学中,有中奖问题、银行卡密码问题、感冒指数问题等。 正态分布教学中,智力分布问题、线段测量误差问题、一天的气温平均值问题等。 这些问题来自我们生活的方方面面,而且许多问题都是历史经典问题,因此问题本身的数学思维性加上历史背景性,其文化的气息更加浓厚,甚至童年故事“狼来了”问题,成语故事“三个臭皮匠顶个诸葛亮”问题,评分术语“去掉一个最高分,去掉一个最低分”问题,等等,都渗透着概率统计的思想,这无不体现着数学来源于生活,服务于生活的文化思想。 2.2大量动手操作性的实验学习活动,是概率统计教学文化性的又一体现。 在抛硬币实验中,学生在抛掷中收集数据,通过操作方式学习数学的结论。 在义务教育阶段,通过收集同学的体质健康情况,年龄,身高数据进行数据学习。 在变量的相关关系教学中,收集同学使用计算机时间,物理成绩与数学成绩等,学习变量的相关性。 在随机抽样教学中,设计调查问卷等。 可以看到,以上这些实验性学习方式,是其他数学学习中较少出现的,然而正是这些带有操作性的学习方式,丰富着学生的思维,增加着他们的心理感受,认识到所学的东西有用,能解决现实问题,学习热情高涨,从情感上丰富着他们对数学的感受。 3.概率统计教学文化性的内部表现 3.1科学思维的深刻提升。 概率统计的优秀是认识隐藏在随机现象背后的统计规律性,强调随机现象的个别观察的偶然性与大量观察中的统计规律性之间的联系。必然性通过偶然性表现出来,偶然性背后总是隐藏着必然性。通过这种必然性去认识和把握随机现象,而不确定与确定,可能与不可能的集中体现,更是辩证思想的体现,是人类思维成熟的体现。因此概率统计的学习实际上是对学生过去习惯的确定性思维的一次挑战,是一次思维文化的碰创。例如抛一次硬币的结果是无法确定的,学生可以理解,但是大量抛掷的结果却是一个概率确定值,这里具有辩证统一的思想,为了让学生能够理解这样的事实,实验是必不可少的,这又使得学生经历了从具体到抽象及归纳的逻辑思维形式。在学生使用概率模型解决问题的同时,归纳思维、合情推理等思想方法与随机思想方法的交融,都是数学化意识的体现,它深入到内部,不断完善他们的思维,使其日趋成熟,这正是数学的学科特征。 3.2人文精神的不断升华。 概率统计的产生就像它的理论那样带着大量的偶然因素,但是因为有众多优秀数学家的钻研,其产生与发展又是一个必然的结果,并不断系统化、条理化。如今,概率统计已经渗透到了自然科学和社会科学的方方面面,而对于大量来源于生活的概率统计问题,必将教会学生主动利用所学的知识去认识世界、改造世界,有助于培养学生将数学理论应用于解决实际问题的能力和创新意识。 概率统计论文:概率论教学与数理统计论文 一、创建愉快和谐的课堂环境 愉快和谐的课堂环境是上好一门课的基础。课堂教学除了知识交流外,还要有情感交流,教学活动是在知识、情感这两方面互相作用、互相制约下完成的。只注重知识讲解,而忽视与学生的情感交流是不可能取得理想的教学效果的。教师微笑的面容、温柔的目光、落落大方的仪表会给课堂奠定愉快而和谐的基调,为学生的学习创造良好的心理环境。在讲课过程中要用眼神与学生交流,当看到学生听懂后的喜悦表情时,会受到激励,使自己振奋;如果学生抬头率低,或者表示疑惑,就要想办法再讲一讲。教学中不能妄自尊大,要以学生为主体,以人为本,以调动学生的学习主动性、积极性为手段,以提高学生的学习兴趣、学习能力和创新意识为宗旨,在激发学生潜能、启迪学生思维的过程中传授知识与技能,促进学生知识、能力和素质的综合协调发展。 二、针对课程特点运用高效的教学方法与手段 针对课程特点运用高效的教学方法与手段是上好一门课的关键。概率论与数理统计是研究和探索客观世界中随机现象的一门数学学科,在金融、保险、经济与企业管理、工农业生产、军事、气象与自然灾害预报等方面起到非常重要的作用。作为一门应用性很强的学科,它已经成为高等学校工、农、经管等专业的一门重要基础课程。概率论与数理统计的教学内容要求讲授五章概率论,两章数理统计。由于概率论与数理统计的课时一般为48学时,加上这门学科的文字性描述很多,仅仅采用传统黑板加粉笔的教学手段,会促使老师拼命赶进度、加大课堂信息量,以便完成教学任务,这种“满堂灌”的教学模式忽视学生的感受,导致这门趣味性极强的课程达不以应有的教学效果。如果合理采用PPT讲授这门课程,就可以节省许多当堂板书时间,这样教师在有限的教学时间中可以进行更多的教学活动,从而达到意想不到的效果。 教师可以根据教学内容,紧密联系学生的生活环境及专业特色,通过PPT创设学生熟悉与感兴趣的教学情境,通过一幅幅熟悉的画面和精心设计的热点问题激发学生的学习积极性,让学生真正成为课堂学习的主体,拥有学习主动权。要注重具体案例的选择,紧密联系现实生活,激发学生的求知欲。但在使用PPT的过程中,有些推导、演算的东西,可以用粉笔在黑板上一点点地推导能更好地引导学生思考。通过PPT展示一定数量的课堂练习,关注学生的差异,设计不同水平的题目使每个学生都有机会参与教学活动,可以让学生集体讨论,努力改变原有老师一味讲、学生一味听的被动局面,在集体讨论的过程中,教师要在学生中间转圈,指导他们。每堂课都要用PPT做小结,帮助学生梳理课堂的主要内容和重难点,让学生做到心中有数,弥补PPT教学容易遗忘的缺陷。 科学完善的评价体系对打造高效的数学课堂也是尤为重要的,它可以让学生在课堂上始终保持高涨的学习积极性和强烈的主体性。评价的主要目的是全面了解学生的学习历程,激励学生学习和改进教师教学。评价学生学习状况的主要目的是激励优秀学生努力学习,取得更好的成绩,同时鼓励基础相对薄弱的学生树立信心,不断进步。传统考核机制实行一卷定终身的闭卷考试模式,忽视基础条件的差异,只对基础条件较好的学生起到促进作用,对基础相对薄弱的很难起到鼓励作用。教师可以根据授课学生实际情况实行多样化考核方式,适应不同学生的发展要求。如加大平时成绩的权重,重点考察课堂表现和作业情况,帮助基础薄弱的学生树立信心,对于基础好的学生,可以鼓励他们根据自身发展目标,在参加传统闭卷考试和撰写论文之间做出选择,论文主要是结合专业特色做一篇研究报告,或者做一篇课程论文,可以一人独撰,也可以多人合作完成。这种考核机制有助于培养优秀大学生的创新意识和团队协作意识。 作者:闻卉单位:湖北工业大学理学院 概率统计论文:统计思想的概率统计教学论文 1依据历史发生原理,加速学生对知识的接受进程 历史发生原理认为个体的数学认识过程与人类的数学认识过程具有相似性.概率统计教学可以从概率统计的发展史中寻求指导,从而借鉴历史经验,优化教学设计,加速学生对概率知识和理论的接受过程.概率是一般教材中的基本概念,其处理方式遵循这样的主线:概率是事件发生可能性大小的度量—频率的稳定值—古典概率—几何概率—公理化定义.概率是随机事件发生可能性大小的一种度量,这一直观概念已被普遍认可.但这只是概率的功能性解释,并不是它的数学定义.概率的解释与定义是在争议中发展的.客观概率学派认为任一事件发生的概率是其客观属性;相反,主观学派则认为概率是人的主观判断.客观概率学派以拉普拉斯在1812年出版的《概率的分析理论》中所提出的概率古典定义为代表,即事件的概率等于有利事件的结果数与所有可能的结果数之比.然而,这种定义讨论的范畴有明显的局限性,只适用于随机试验所有可能结果为有限等可能的情形;而且,对于同一事件,从不同的等可能性角度考虑可算出不同的概率,从而会产生悖论.此外,对于概率的概念又有频率学派、贝叶斯学派、信念学派的不同认识和观点.其中频率学派的观点是大多数现行教材所接受的,即概率是频率的稳定值,频率稳定于概率又需要在概率的意义下来刻画.历史上著名的贝特朗悖论使人们对“何为概率”的困惑放大到了极致,这个问题解决不了,当时所有研究成果就不能整合,概率理论成了不体系,也无法形成一个独立的学科.而要解决这个问题,就要给出概率的严格定义,将概率论公理化,并在此基础上推演概率的理论体系.公理化是19世纪末以来数学的各个分支中广泛流传的一股潮流——将一些假定作为无需证明的公理,其它结论则由公理演绎推出.在这种背景下,1933年俄国数学家柯尔莫哥洛夫在测度论的基础上综合了前人的研究结果提出了概率的公理化定义.概率的公理化定义被广泛地接受使概率论成为严谨的数学分支,对近几十年来概率论的迅速发展起到了积极的作用.教学中,教师必须了解并熟悉概率这一概念的发展历史,对概念有清晰准确的认识.在教学时穿插这些内容,不仅可以使学生清晰准确地把握概念,还可以增强学生对概率统计的感性认识,从而加深对概念的理性认识,优化知识接受的衔接过程,体会一个学科知识体系建立的严谨性、辩证性和复杂性,从而培养学生严密的逻辑思维,发展其创新意识,培养其睿智和实事求是的人格. 2还原知识的历史进程,降低新知识的抽象性 现代数学教材普遍都是按照知识的内在逻辑进行编排,很少按照数学问题的研究进程进行著作.这样的安排在逻辑结构上是科学的、严谨的,但却忽略了数学问题研究的历史痕迹.教师在教学过程中,应尽量地还原知识的历史进程,降低新知识的抽象性.正态分布是概率论中最重要的一种连续型分布,它属于概率论的研究领域,但也是解决统计学问题的基石,它的提出具有深刻的理论背景和极其广泛的应用价值.在教学中对正态分布的学习,通常是直接给出概率密度或分布函数,将其称为正态分布.但这会让学生感觉接受生硬,理解抽象,记忆困难.理论背景上,正态分布产生于棣莫弗的p0.5的二项分布极限研究,后来拉普拉斯对p0.5的情况做了更多的分析,并把二项分布的正态近似推广到了任意p的情况.二项分布的极限分布形式被推导出来,由此产生了正态密度函数,相应的结果称为棣莫弗-拉普拉斯中心极限定理.经拉普拉斯等学者的研究,20世纪30年代独立变量和的中心极限定理的一般形式最终完成.此后研究发现,一系列的重要统计量在样本量n时,其极限分布都具有正态形式.数学家进而合理地解释了为什么实际中遇到的许多随机变量或者统计量都近似服从正态分布,可以说这是概率统计中具有里程碑意义的发现.数理统计教材中一般是先认识正态分布,中心极限定理则在此之后学习.在学习正态分布的定义之前,教师可以设计一些具有明显正态性现象的数据,而后进行描述性统计分析,给出频率直方图,并解释这种具有两头小、中间大的分布现象是普遍的,也是常态的.对概率论中常见分布的知识背景的了解和掌握,有助于教师在课程设计和讲授过程中注意课程内容的衔接和承上启下的相互关系.借助数学家研究数学问题的进程史实,可降低新知识的抽象性,使学生易于接受和掌握,并提高应用的灵活性. 3注重统计思想,引导灵活应用 统计学以数据为出发点,是一门应用学科,通常分为应用统计学和数理统计学.在这门学科中,估计和检验是其两大基本问题.极大似然思想是参数估计理论中最为经典的思想之一,极大似然法下得到的参数估计具有优良的性质,但这种思想也是学生在学习时普遍感觉抽象、理解困难的统计思想之一.教学过程中极大似然思想的引入,可以采用问题解决策略中的启发式教学方法.问题解决策略教学是以教师为主导,以问题作为教学的出发点,激发学生的求知欲和主动思考问题,从而使学生顺利地接受新思想的课堂教学方法.问题解决策略教学方法的关键是设计好引出统计思想的问题,设计的问题应带有趣味性,以激发学生探索的兴趣;问题应贴近生活实际,使学生感受到该思想的应用价值;根据学生的认知程度设计问题的难度,问题不要过于简单,要让学生有思考的空间.从数据出发进行归纳和推断是概率统计这一学科所特有的研究手段,而假设检验又是统计推断的基本手段.在统计学中,假设检验有实施的基本步骤和针对一些经典问题的检验方法,即检验法则,例如:正态总体参数的假设检验.假设检验的基本原理,即小概率事件原理在频率的观点下是容易令学生理解和接受.学生掌握了检验法则,在解决问题时,首先要考虑该问题是否可以用学到的检验法则进行解决.在应用正态总体参数的检验法则时,往往假定或默认了考察的总体是正态的,而这个假定是否合理会关系到检验结果的可靠性.假设检验的法则固然重要,但其统计思想则更为重要.只有理解了假设检验的统计思想,才能真正地掌握统计推断的精髓,在实际应用中才能举一反三,从而培养学生的创新意识和探索能力.在假设检验的教学过程中,可采用案例教学法,借助当前的热点问题,使学生不仅学习了假设检验的基本概念和检验法则,更重要的是通过案例教学培养学生利用假设检验策略解决问题的思维方法,使学生认识到假设检验策略的应用价值,并培养其应用意识和创新能力. 作者:周影高鹤刘海东王化琨张继民单位:黑龙江大学数学科学学院哈尔滨师范大学数学科学学院 概率统计论文:基于类比法的概率统计教学论文 1类比法在概念教学中的作用 1.1随机事件的关系运算与集合的关系运算的类比由于事件可以看成由某些样本点构成的集合,因此可将二者类比学习。例如:集合A∪B表示其中任意一个元素x仅属于A或者仅属于B或者属于A和B的公共部分,我们可以形象地用韦氏图来表示。此时若将A和B看作是事件,则事件A∪B表示“事件A和事件B至少有一个发生”,记作A+B,即概率论中事件的和等同于集合论中集合的并集。同样的类比方法,我们可将集合论中集合的交集类比到概率论中事件的积中去。在教学中可引导学生先回顾集合之间的各种关系运算,随之再引出相应的事件间的关系运算,最后归纳总结。此外,事件运算的性质如交换律、结合律、分配律均可对照集合的相应性质进行类比学习。 1.2离散型随机变量与连续型随机变量的类比对于离散型随机变量,学生感觉较容易,但对于连续型随机变量,往往学生感觉抽象难理解。由于分布列在离散型随机变量中的地位与密度函数在连续型随机变量中的地位等同,因此对于离散型随机变量中的边缘分布列与联合分布列的关系可以过渡到连续型随机变量中边缘密度函数与联合密度函数的关系中去,此外诸如随机变量的独立性的充要条件以及期望与方差的计算均可轻松过渡。具体我们可通过“把连续的问题离散化”这种方法,实际是将对离散型随机变量中对分布列的求和变成对连续型随机变量中的密度函数求积分即可。表1我们将对其中的部分性质及计算作一个简要的类比。 1.3一维随机变量与二维随机变量的降维类比任何学习都是循序渐进的,一般来说低维空间的知识相对简单,容易被学生接受,所以最好的方法是从低维空间向高维空间过渡学习。降维类比法是将高维空间中的数学对象降低到低维空间中去观察,利用低维空间中数学对象的性质类比归纳出高维数学对象的性质。通过上面的类比得知抽象的二维随机变量的分布函数与一维随机变量有着一致的表达式,从而大大降低了学习的难度。此外,二维离散型随机变量的联合分布列与连续型随机变量的密度函数的性质与计算均可借助一维随机变量的相关知识引入。 2类比法在习题教学中的应用 类比法是解题的有力工具。在习题教学中,教师若常引导学生用类比思维去寻找解题的方法,会起到事半功倍的效果。我们首先可以利用条件、结论或者结构形式上的类似,联想与之类似的概念性质从中得到启发。例如,在概率统计中有这样一题:总之,类比法是创造性地表达思维的重要手段,在概率统计教学中有其特有的地位和作用。在概率论的类比法教学中,不仅要根据学生已有的知识提供恰当的类比对象,更为重要的是引导学生在类比中去发现目标对象与类比对象的本质区别,从而真正地认识和理解目标对象,否则则可能导致错误的理解与认识。事实上,类比法在概率统计教学中的应用远不止于上述几个方面,这里就不一一赘述。在概率论教学中若恰当应用类比法,可使学生将所学的知识条理化系统化,有利于提高学生分析问题与解决问题的能力,培养学生的创新意识和创新精神。 作者:李燕楠何建营单位:中原工学院理学院 概率统计论文:概率论与数理统计教学论文 1三个典型性结论及其反例 在教学过程中,随机事件及其概率这一章节中的可以归纳出很多个理论公式和结论,本文中只是举三个典型性结论,然后举出反例加以推理验证,刺激学生的好奇心和兴趣,从而使得学生更加透彻的理解数理统计概念,更加好学,更加具有专研精神,更有助于学生数学思维的培养。符号:A,B,C:随机事件Ω:必然事件;样本空b间;覫:不可能事件定理1用事件的运算关系表示事件的方法不一定唯一例如,用A,B,C的运算关系表示事件D={A,B,C中不多于一个事件发生},根据事件的和、差、积及其逆事件的概念,可以写出下面四种不同的表示法:按照概率的公理化体系可知,样本点是样本空间Ω的元素,而事件是事件域中F中的元素,它是样本点的某些子集.在古典概型中,样本空间Ω只含有穷个点,所以Ω也是有穷的.此时常常把Ω的一切子集都视为事件.但却不能由此认为样本点一定是事件.实际上,并不把Ω的一切子集都当作事件来研究。我们只考虑事件覫,A,A,Ω时,容易验证F={覫,A,A,Ω}为一事件域,于是Ω中的样本点B={所取球的号码为4}就不是事件域F中的元素,即B={4}不是F中的事件。 定理对“等可能性”的理解不同,得到的概率不一定相同在概率论发展的早期,大部分的人都相信,只要找到适当的等可能性描述,就可以给概率问题唯一的解答,但事实上确并非如此,这是个经典的著名反例,贝特朗(Bertrand)奇论(贝特朗在1887年出版的《概率论教程》一书中构造了这个例子):在半径为1的园内随意画一条弦,问它的长度超过其内接正三角形的边长的概率等于多少?从不同的方向的理解,贝特朗对这个问题给出了三种不同的解法。解法二:如图2,在圆中任意画出一条弦AB,再作与AB垂直的直径CF,并以C为顶点作圆的内接正ΔCDE,由图可见,要AB DF,必须AB和直径CF的交点M落在GH内,这里G是CF三种解法推理看起来都无懈可击,不同的理解得到了三种完全不同的答案,从而使得问题得到了奇论的美称,也就是数学上的贝特朗悖论。同一个问题得到不同的结论的原因是什么呢?原因在于每种解法对于“等可能性”作出了不同的理解和假设:解法一假定了弦的端点落在圆周上各点是等可能的;解法二假定了弦的中点落在直径上各点是等可能的;解法三假定了弦的中点落在圆内各点上是等可能的。对于各自不同的假设,上面三种解法和结果都是正确的,这个例子提醒学生,在解答概率问题时,一定要弄清楚等可能性的条件,以免发生混淆。 2结束语 在概率论与数理统计的教学过程中的引人各种反例教学,会使得上课更加生动有趣,不同于常规的思维推理一定会引起学生的好奇心和好胜心,从而激发学生对概率统计的极大兴趣,然后可以引导学生专研问题,思考结论。在教学中插入恰当的反例,即是简明有力的否定方法,又是加深学生对概念和定理的理解的重要手段,它有助于发现问题,活跃思维、避免常犯易犯的错误。从而达到教学上的最高水平,取得令人满意的教学效果。 作者:梅芳曾春华王巧玲单位:江西农业大学理学院 概率统计论文:概率论与数理统计教学论文 一、弱化理论,加强实践教学 《概率论与数理统计》是一门注重理论的数学课程,在教学中让学生掌握基本理论是必要的,但在教学过程中也不能仅仅以此作为目标。那么,一方面,在教学中我们就要做到有取有舍,基本的定理和公式要讲清楚,而对于这些定理和公式的证明可以对学生降低要求,通过多举例子,多给实际案例,让学生学会使用这些公式和定理;另一方面,将一部分学时单独列为实践学时,目前数学软件在统计领域的使用非常广泛,比如常见的:Mtlab、SAS、SPSS等,在教学中将理论与相关数学软件相结合,进行上机教学。让学生通过实践认识到本门学科在实际中如何应用,也让学生能够掌握一到两门数学软件的使用,方便他们今后专业学习。 二、结合专业,注重案例教学 在地质类专业中,很多实际问题都直接用到了《概率论与数理统计》中的内容,比如:区间估计、假设检验、参数估计等,都是在地质类专业教学中常用的数理统计方法。那么,我们在《概率论与数理统计》的课堂教学中就可以有的放矢地将地质类学科中的案例与数理统计中的这些方法相结合,把地质学中的实际问题当作例子在《概率论与数理统计》课堂中进行讲解,地质类专业的案例在很多时候就是在具备专业背景下的统计学的应用,用这类问题来替换课本上枯燥的数学例子,一方面可以增强课堂的趣味性,提高学生的学习兴趣和积极性,另一方面也为将来学生在专业课中使用概率论与数理统计知识打下基础,帮助学生顺利地完成从基础课到专业课的自然过渡。 三、将数学建模的思想融入日常教学中 《概率论与数理统计》是大学数学课程中应用性最强的一门,也是数学建模的基础课程。在地质类学科中《概率论与数理统计》的应用实质上就是利用《概率论与数理统计》的知识结合地质专业背景建立数学模型,然后对数学模型的结果在专业背景下进行解读,所以学生在后续地质类专业课学习中用到的就是利用数学知识建立数学模型,那么,我们在《概率论与数理统计》教学过程中融入数学建模的思想,首先可以让学生建立应用型的思维模式,方便专业课的学习;其次利用讲解数学建模思想的过程可以更好地让学生理解《概率论与数理统计》的基本理论和方法,更扎实地掌握如何应用这些基本理论和方法,使学生达到学以致用的境界。概率论与数理统计是一门重要的数学基础课,根据概率论与数理统计课程的特,通过以上几点思考并根据日常教学,为地质类高校的该学科教学提供有益的借鉴,即最终也将服务于日常教学,笔者相信通过我们教师对教学方法、教学思维的不断改进,《概率论与数理统计》必将成为服务学生专业发展,助力学生奔向更高层次的基石。 作者:陈帆 单位:长江大学工程技术学院 概率统计论文:数学专业概率统计实验设计论文 一、引言 如本校数学与应用数学专业和信息与计算科学专业,该课程实践教学主要是利用计算机对理论知识的模拟和实证。这样的实践教学对理论知识的理解有一定的帮助,但对于实际的运用却缺少训练。基于此,在实践教学过程中,我们设计了一些与专业实践应用相结合的实践教学内容,并在教学中尝试使用,取得了良好的效果。 二、设计思路 1.实验内容与专业特点相结合。作为师范类数学,毕业后主要从事教育教学工作。在教育教学工作中,免不了要对教学质量、教学效果等进行分析,需要用到统计知识。因而在设计实践教学内容时,应根据学生就业后的需求情况,结合教育统计与教学测评等内容,设计专业特点较强的实验题目(内容),如调查当地学生数学能力状况、调查某一教学内容教学效果情况等。通过实际操作,使学生掌握教育统计研究的方法,不仅提高学生的能力,也为今后在教育教学工作中开展科学研究打下基础。2.软件的选用。目前,专业的统计软件有SAS、SPSS、Eviews、R等,这些软件的专业性很强,功能也非常强大。但本人认为作为非专业的一般使用者,选用Excel就可以了,其原因主要有以下几个方面:第一,专业软件对于非专业人员要运用自如有一定难度;第二,专业软件不少需要购买,且价格昂贵,一般人难以承受;第三,Excel软件是一款使用广泛的办公软件,且较易学;最后,Excel软件提供了丰富的函数,可以进行数据处理、统计分析和决策辅助以及制图等功能,完全能够满足基础的统计分析工作。因此,在实践教学中建议选用Excel软件。3.突出实用性,增加综合运用。《概率论与数理统计》课程的实验主要以模拟和实证分析为主,缺乏结合实际、应用性强的实验。在设计实验内容时,应结合实际的应用,设计综合性、操作性较强的实验题目,以项目的形式组织学生分组开展实验实训活动。例如设计题目《中学生数学能力的调查研究》,在此题之下可以分多个小题,如《中学生空间想象能力的调研》、《中学生性别差异对空间想象能力的影响研究》等等,让学生6~8人一组,每组选择一题开展研究。 三、实践实例 在完成理论学习的基础上,利用实践教学环节,结合教育工作的需要,设计综合性的实践教学内容,并通过组织学生分组开展实验,从而加深学生对理论知识的理解,同时提高学生的实际应用能力。下面通过三个案例说明实践教学的设计和开展。实例1:2011年全国五个自治区教育经费投入情况对比分析。实验目的:(1)使学生学会利用相关资源收集、整理数据;(2)利用Excel软件描绘柱形图。实验过程设计:1.数据的收集。根据收集方式的不同,统计数据可分为间接数据和直接数据。实例1中的数据为间接数据,其收集的主要方法有:(1)通过《中国统计年鉴》、《中国统计摘要》及各省、市、地区的统计年鉴等公开出版物收集数据;(2)利用中华人民共和国国家统计局、中国经济信息网等网站查询数据;(3)到各地方统计局查询统计数据。在此实验中要求学生按5人一组,通过中华人民共和国国家统计局网站,查询相关数据(如图1所示),并对数据进行筛选、整理,得到2011年全国五个自治区教育经费投入情况数据。最后利用Excle软件绘制数据表,并录入所需数据,得到2011年全国五个自治区教育经费投入情况数据表(见表1)。由图2可知,2011年全国五个自治区中,广西的教育经费投入最多,西藏投入最少;另外内蒙古、广西、新疆的教育经费相差不大,西藏、宁夏相对较少。实验小结:该实验是统计分析中的一个基础性实验,主要教会学生利用网络、图书、杂志等途径收集数据,并利用Excle软件对数据进行预处理,最后根据绘制统计分析图,得出分析结论。类似的还可练习绘制饼状图、折线图、直方图等图形。另外,根据学生情况还可以适当深入(如三维数据图,多变量数据分析图等),但应保持与专业特点相结合。实例2:对学生考试成绩进行统计分析。实验目的:(1)学会制作统计表格;(2)学会利用Excel软件进行描述性统计;(3)学会使用Excel软件中的相关函数进行统计汇总。实验过程设计:1.制作统计表并录入本班学生某次考试成绩(表格前6行如图3所示)。2.在“工具”菜单中选择“数据分析”子菜单,并在弹出的窗口中选择“描述统计”,点击“确定”后将需要进行描述统计的数据选入“输入区域”,依次选定输出区域以及需要输出的统计值(如汇总统计、平均置信度等),确定之后可生成描述统计表(如表2)。3.利用COUNTIF等函数求出学生各分数段人数、优秀率、及格率等数据(如表3)。实验小结:该实验通过对学生成绩的统计分析,教会学生利用Excel软件中的相关函数和数据分析工具进行统计,对学生今后在事教育工作中进行教学质量分析有一定帮助。在此基础上,还可以进行拓展,如分析多门课程成绩情况;分析各班级间成绩是否存在显著性差异;男、女生学习成绩是否存在显著性差异等问题。实例3:中学生数学能力调查分析。实验目的:(1)使学生学会调查问卷的设计,并了解开展问卷调查的流程;(2)利用Excel软件对问卷数据进行方差分析。实验过程设计:1.设计问卷。中学生数学能力主要包括:数学的运算能力、空间想象能力、逻辑思维能力、实际应用能力等,在设计问卷时,让学生分成4组,每组设计一类能力测试题。学生人数较多时,可分成8组,每两组负责一类试题,各组分别完成设计。各组设计好的试题,由大家讨论,挑选出部分题目,综合成为中学生数学能力测试卷。2.分组调查。学生分组到各中学进行问卷调查。在实施调查前,先根据该校学生名录,采用随机数表法抽取被调查学生名单,然后根据抽样名单完成问卷调查,以保证数据的有效性。最后,根据收回的有效问卷整理出相关数据。3.方差分析。利用Excel软件数据分析中的方差分析模块,对整理好的数据进行方差分析。分析内容可设置为性别对学生各种能力是否存在显著性影响;年龄对学生各种能力是否存在显著性影响;民族对学生各种能力是否存在显著性影响;等等。学生分组选择一个内容进行分析,并完成分析报告。在之后的小组交流中,每组派一名代表阐述本组的分析过程和分析结果,大家再讨论分析是否正确、结果是否合理等。实验小结:该实验综合性加强,在实验过程中涉及到抽样调查、数据预处理、统计分析等内容。该内容以项目进行,大项目中分子项目,由学生分组合作完成,在这样的实验活动中,学生既学到了专业知识,锻炼了专业技能,又培养了团结协作、互相交流的品质。 四、认识与思考 经过几年的教学实践和探索,本人对《概率论与数理统计》实践教学有一些初略的认识,归纳起来主要有以下几个方面。1.实践教学的课时安排。由于概率统计的广泛应用,在《概率论与数理统计》课程中应该安排实践教学环节,特别是应用型本科院校,更应加强学生的实践操作训练。经过几年的教学实践,建议《概率论与数理统计》课程在师范类数学与应用数学专业中总课时设置在80学时左右,实践教学课时占总课时的1/4左右,以保证基本统计方法的学习和实践教学能收到实效。另外,由于实践教学是建立在理论教学的基础之上,学生在掌握理论知识的前提下通过亲身实践,进一步掌握统计方法。因此建议《概率论与数理统计》课程实践教学环节集中在理论教学之后。2.实践教学的内容选择。对于非统计专业学生,在教学中不必过分强调对概率统计理论的理解,重要的是统计方法的应用,因此实践内容要结合他们的专业特点突出应用性,在设计时选择那些在他们今后的工作中能真正有用的教学内容进行实验,让学生通过实验能够掌握基本的操作方法,切实提高他们的实践能力。3.实践教学的组织形式。在《概率论与数理统计》课程实践教学过程中,除了个人完成的基本实训内容外,应适当设计项目形式,有学生分组开展的实践内容。在完成项目的过程中,学生能培养协作、沟通等能力,对学生今后融入社会,顺利开展工作有一定的帮助。 作者:卢钰松韦艳肖单位:河池学院
地质灾害危险性评估及防治措施:对地质灾害危险性预测评估的探析 【摘 要】:近年来,随着地质灾害的频繁发生,地质灾害研究和防治已成为当今科学研究领域一门重要的学科。本文首先指出了对地质灾害危险进行评估的意义,接着分析了地质灾害评估的方法,最后对其影响因子进行分析。 地质灾害 预测 影响因子 引言:滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害是导致人民生命财产损失的自然灾害之一,我国是一个地质灾害频发的国家,随着人类活动增多,地质灾害发生频率、强度以及对人民生命财产所造成的损失越来越大,加强对地质灾害危险性预测与评估对于减少地质灾害造成的损失具有重要的现实意义。 1地质灾情评估的目的、意义 地质灾害是自然因素、人为因素综合作用的结果。地质灾害危险性是地质灾害自然属性的体现,评价的优秀要素是地质灾害的活动强度。从定性分析看,地质灾害的活动强度越高,危险性越大,灾害的损失越严重。对地质灾害灾情预测评估首先是为了通过揭示地质灾害的发生和发展规律,评价地质灾害的危险性及其所造成的破坏损失、据此进行地质灾害发育趋势的预测;其次通过地质灾害灾情评估、做出救灾防灾决策的依据。因此。加强对地质灾害减灾规划和临灾预案的制定与实施有重要的意义。 2地质灾害危险性评估方法 目前,我国在地质灾害危险评估中已具备较为完善的定量方法,常用的方法有层次分析法(AHP)、灰色关联度法、模糊综合评判法和信息量评判法等。由于不同的方法各有特点,在实际应用中应根据实际情况,选取较适合的方法,并进行合理的优化。 2.1层次分析法(AHP) 层次分析法也叫系统工程法,它是一种实用的多方案或多目标的决策方法其主要特征是,它合理地将定性与定量的决策结合起来,按照思维、心理的规律把决策过程层次化、数量化。2.2灰色关联度法 灰色关联度分析法是建立在灰色系统理论基础上的一种定量评价方法。着重研究概率统计、模糊数学所难以解决的“小样本”、“贫信息”等不确定性问题,它根据评价因子之间的发展态势的相似或相异程度,来衡量评价因子之间的关联程度,最终将评价因子的权重与其等级的分数相乘然后相加,得出评价结论。 2.3模糊综合评判法 模糊数学是研究和处理模糊现象的科学,它所揭示的是客观事物之间差异的中介过渡性引起的划分上的一种不确定性。通过建立模糊相似关系将客观事物予以分类。它主要应用于地质环境质量评价、地质灾害易发程度分区评价、单灾点稳定性评价中得到了广泛的应用。 2.4信息量评判法 信息量评判法是在信息社会中产生的,它属于统计分析方法,在我国以前多用于地质找矿等领域,目前在地质灾害空间区划中得到了广泛的应用。用于地质灾害评估中主要通过某些因素对所提供的研究对象信息量的计算来评价,亦即用信息量的大小来评价影响因素与研究对象关系的密切程度。 3 地质灾害预测评估影响因子 3.1气象因子 气象因子包括气候类型、气温、气压、湿度、风向、风力、云量、降水等要素在这些要素中,对地质灾害的产生和稳定性影响的最重要原因是降水。地质灾害与降水有密切的关系,危岩(崩塌)、滑坡主要集中发生在降水较多的月份,而泥石流发生更离不开降水形成的强烈地表径流。 3.2 地形地貌因子 危岩(崩塌)、滑坡、泥石流等地质灾害与地形坡度的关系十分密切。如乔建平等研究了长江三峡库区云阳一巫山段斜坡坡度对滑坡的贡献率得出了该地区滑坡发育的主要坡度区间。 3.3地层岩性组合 地层岩性是产生地质灾害的基本物质条件,其组合决定了岩土体类型特征,也就决定了地质灾害类型及规模。如:软硬相间岩组,由于软弱岩体抗风化能力较差,被风化剥蚀而形成岩腔,使上部坚硬岩体失去支撑易产生危岩(崩塌)同时,软弱岩体的强度相对较差,易成为滑坡的易滑地层。 3.4地质构造因子 地质灾害是地球内外动力耦合作用的结果,地质灾害多与地质构造作用有关。如对于某一特定地区,剪切带区域抗风化能力较差,易于诱发泥石流灾害,而与新构造应力场主压应力垂直或大角度相交的陡崖或陡坡,则易于孕发危岩、滑坡等地质灾害。所以说地质构造因子是 地质灾害发育的一个重要因子,起主导控制作用。 3.5水文地质条件 在所有诱发和触发地质灾害的因子中,地下水扮演着极为重要的角色,是地质灾害勘测、评价、预测与防治必须考虑的因子。在以往的各种地质灾害中,大部分危岩(崩塌)、滑坡的产生均有地下水的参与。 3.6人类工程活动 随着社会经济发展,人类对自然改造加大,各种大小工程活动,直接或者间接诱发了各种地质灾害。如:人类过度的开采造成对植被的破坏,从而导致水土流失,诱发泥石流;公路修建切坡形成危岩(崩塌)、滑坡等。 结束语:在实际地质灾害预测评估中,为了便于计算机识别和数学处理,一般会对影响因子进行量化,从而得出影响的强度。地质灾害的预测评估是一项系统的工程,只有充分分析了其影响因子基础上,利用科学计算方法,才能准确预测出地质危害,从而减少对人类的损失。 地质灾害危险性评估及防治措施:探析地质灾害的危险性评估原则与及范围的界定 摘要:论文通过作者长期的地质灾害勘察经验,从地质灾害的勘察、设计、评估、治理等各个方面对地质灾害的危险性评估原则与范围的界定做了详细的阐述。总结出五条地质灾害危险性评估原则,并为地质灾害危险性评估与及范围的界定提供了几点行之有效的建议。 关键字:地质灾害;评估原则;范围界定;方法 1999年国土资源部颁发了《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》(试行)的规定,文件指出地质灾害危险性评估工作不能替代工程地质勘察或有关安全评价工作。因此,地质灾害的危险性评估工作并不是对评估体进行的详细勘察和完全定量的计算评价,而是在评估对象的地表进行必要的资料收集和对评估体进行半定量的评估。 地质危险性的评估根据建设项目的重要程度和地质环境的复杂程度主要分为三个级别。但是无论是何种级别都需要遵守地质灾害危险性评估原则再对其范围进行计算、评估。 一、地质灾害危险性评估原则 (一)综合评估原则 地质灾害危险性的综合评估原则是指我们在进行评估时需要根据地质灾害现存的危险性状况评估记录和预测评估结果,在结合评估环境地壳运行状况和地质环境条件之间的茶饮性,对目前地质灾害危险性进行综合性评估。主要从这几个方面进行:地质灾害隐患点的范围、地质灾害的危险程度、确定的危险性范围指标。同时,我们还必须针对地质灾害评估对象已发生过的地质灾害情况对现在的评估进行综合考虑,最后得出各方面综合出来的结果。 (二)分段评估原则 分段评估原则主要是指依据评估对象的不同地质环境差异、隐患地质灾害的不同类型、级别对评估对象进行分区、分段处理,进行分别对待,分成若干个区域进行分别评估。一般来讲,主要是按照导致灾害的原因的性质、灾害规模、承接灾害的对象等条件进行划分,也可以从灾害的稳定性、几率性、严重性进行划分,并按照评估段分别对评估对象进行适宜性评估,将灾害的级别评估到最精确。 (三)分级评估原则 通过对建筑项目的重要性可以对地质灾害的级别或成都进行分类,这样很容易确定评估级别。但是在确定评估级别之前必须明确各个级别的不同含义及其划分依据。同时,必须考虑地质灾害对人民生命财产安全的威胁程度,综合决定建筑用地的使用与投资规模的确定。 一级评估:指有充足的备案资料,论证充分,一般由获得国土资源行政主管部门颁发的地质灾害危险性评估甲级资质证书的单位进行且评估报告必须交由省级及其以上的国土资源厅(局)备案。二级评估是由获得国土资源行政主管部门颁发的地质灾害危险性评估甲级和乙级的单位进行评估,评估报告报市地级国土资源主管部门备档。同理,三级评估即为获得同样部门颁发的乙级或丙级的单位进行,评估结果同样是在有关部门进行存档。三者的区别在于评估报告的详细、严密程度。 (四)建设用地覆盖矿产评估特别对待原则 对于建设用地地下存在着矿产的地区应当进行分别对待。原因在于在矿产被开发、挖掘后会引起地面的下沉、塌陷等状况。况且一旦开采,地质灾害的危险级别将快速逐级上升。对于建筑用地地表损伤较严重的地区,应首先拟定计划对地表进行修复还原且一旦确定建筑用地,矿产的开采将必须严格控制甚至禁止。鉴于此类情况,也可以采取与矿产承办方进行协商确保开采后的地基不受到严重损伤,可采取预留地保护煤住的办法。从各方面综合考虑可能对地质灾害的危险性评估的影响因素以及地质灾害的级别与范围的综合评估确定。 (五)高级别优先原则 所谓的高级别优先原则就是在进行评估结果的测定时以最高级别的灾害类型为主,确保在同一地区的高级别优先原则。例如在同一段(区)若存在着发育的崩塌、泥石流、滑坡等,我们在进行危险性评估以危害性最大的泥石流为主,从强到弱进行处理。特别是是强发育的地质灾害,它们具有危害性大、破坏性强的特点。在将区或者段的地质灾害进行级别确定或者危害性划分时,特殊对待土地适应性也是其中重要的方面之一。 二、评估范围与危险性范围的区分 (一)评估范围的区分 评估范围的确定必须遵守以下几点原则: 一方面是:直接影响的区域,即地质灾害直接导致的工程损害。如:滑坡所导致的工程建筑破坏,崩塌造成的地表建筑物破坏等。 另一方面是:对工程项目造成的间接影响,即地质灾害造成的工程误工或者多余工程项目距等等。例如:泥石流带来的工程建筑缓工以及对泥石流波及区域的清理恢复的多余工程施工等等。其中也包括泥石流堆积物对为开发的项目的施工阻碍危害。 (二)危险性的分区 一方面危险性的分区可以根据地质灾害的综合评估结果进行划分。另一方面是在尊重评估结果的前提下,对地质危害地区工程施工的实际情况进行分析,根据工程的实际情况,划分地质灾害的级别和区域。没有必要非要最危险的区域或者将每个地区都设置一个危险性区域。地质灾害危险性的评估主要职责在于防止危险性区域的扩大并且将也有的地质灾害隐患进行处理对即将形成安全隐患的地质情况进行预先处理。地质危险性的范围划分一定要合理,不能够随意扩大或者缩小。 三、地质灾害危险性评估范围的界定 (一)泥石流地质灾害的评估范围的确定 泥石流是属于地质灾害中危险性较高、破坏性较大的一类。泥石流的评估范围必须以整个泥石流流域的最大区域为准,泥石流的评定范围必须根据地形、地质的综合作用进行分析评判。例如以山脊为界,对泥石流的沟谷最大受危害区域为准。泥石流的范围确定一般由:形成区、流通区、堆积区三个部分构成。 (二)崩塌、滑坡等地质疏松类地质灾害评估范围的确定 崩塌主要是根据地形、地势和崩塌的土方的质量及所处高度位置,以其可能达到的最大速度和最大波及范围为界限判定标准。崩塌、滑坡等地质灾害范围的确定首先应当以斜坡带为限。包括:坡度的发育状况、裂痕、岩石稳定度、断层构造、地表形成结构等等。其次是,对两边的地形和斜坡临空段的考察。包括地质的软结构和滑坡体底界的结构面组织关系、构造关系、结合地点等。最后是对外侧、贯通等外在力量的考虑,将崩塌、滑坡的第一斜坡带首先划出,再进行最终危险性范围的界定。 (三)其他地质灾害的评估范围确定:地面塌陷下沉等 一般来讲,地面塌陷和下沉的实际发生情况与在地质灾害危险性的评估的差别是比较小的,其级别和范围都在预测之中。但是地表的裂缝随着时间的推移等各种外在因素的综合作用往往会有所延伸。特别是在矿山等开采力度比较强的建筑用地当面。它们对地质的损伤或者说震动是日日累计的。目前,比较准确的推测莫过于用概率积分法公式法进行的推测。 其他的一些地质灾害的评判依据主要依据建筑工程和规划处于的地震区或者地壳活跃区域,是否有明显的地表裂痕和地震地段等等。结合临近的一些地震断裂带或者地表断裂带进行综合考察。 四、结语: 论文结合我国人文地理环境,从区域环境、地理环境、人文环境等入手,对我国的地质灾害危险性评估作了较为详细的分析。主要虽矿山地质灾害危险性的评估进行了探究,以地质灾害的危险性评估现状分析为基础,对矿山地质灾害的预测评估工作和预防治理工作提供了几条建议,为矿山地质环境的保护和人文地理环境的保护提供了一些具体的措施,十分科学、客观地提出了一些地质灾害危险性评估中的基本思路和主要方法。 地质灾害危险性评估及防治措施:地质灾害危险性的综合评估及防治措施 摘要:近几年来,由地质灾害引起的工程建设坍塌毁坏现象频频出现,为了预防工程建设遭受和诱发地质灾害,需要对地质灾害进行危险性的综合评估。通过进行地质灾害的危险性综合评估,可以有效的减少因不合理工程活动引发或遭受地质灾害,加强从工程建设的源头上防止地质灾害,为建设项目规避防止地质灾害,减少经济损失,保护地质环境提供依据,本文以将浦发路(郁洲路―310国道)的地质灾害危险性综合评估为背景,探讨地质灾害危险性的综合评估及防治措施。 关键字:地质灾害;危险性;综合评估;防治措施 本文以连云港新浦区为背景,通过对连云港新浦区及其周边地区的地质环境条件进行勘察研究,对其地质灾害的危险性进行现状评估、预测评估,并在此基础上按照综合评估的流程和原则进行综合评估,针对该地区地质灾害特点,提出有效的地质灾害防治措施。 工程概况 浦发路南起郁洲路,北至310国道,沿线与浦发路(拟建)相交,占地面积11.76公顷,大部为农用地,局部地方为住宅用地,浦发路项目固定资产投资总额5022万元,全长2817 m,宽30 m,同步实施雨水、污水、绿化、路灯、给水、通信、电力、燃气、热力、消防等配套工程,建设资金自筹,评估区位于连云港市新浦区。 连云港地形平坦,地貌类型单一,地质构造较简单,抗震设防烈度为7度,水文地质条件对工程较不利,工程地质性质较差,破坏地质环境的人类工程活动较强烈。 地质灾害危险性综合评估流程 地质灾害危险性的综合评估原则 根据地质灾害现状评估和预测评估结果,依照《江苏省地质灾害危险性评估技术要求》(苏国土资发[2010]353号),参照地质灾害危险等级表的划分来进行综合评估。如表1 表1 地质灾害危险性分级表 确定要素 危险性分级 地质灾害发育程度 地质灾害危害程度 危险性大 强发育 危害大 危险性中等 中等发育 危害中等 危险性小 弱发育 危害小 4. 结合现状评估和预测评估进行综合评估 在连云港新浦区拟建项目区域中,根据区域的地质环境特点将其分为两部分,第一部分主要包括拟建道路、新浦磷矿塌陷区、厂房、农田等人类工程活动影响的区域,成为一区,有地面坍塌及软土的现象,第二部分主要为拟建工程南侧部分,称其为二区,有软土存在故也称软土区,分别对这两部分区域进行综合评估,并且从建设场地的地质灾害危险性、防治工程的难易程度及所需投入的资金等方面综合权衡加以评估,对建设场地的适宜性进行评估。 4.1一区――地面塌陷区和特殊类岩土区 地面坍塌区和特殊类岩石区分别又称作采空区和软土区,本区主要包括拟建道路、新浦磷矿塌陷区、厂房、农田等人类工程活动影响的区域,面积约1.13 km2。本区处于滨海平原区,地形相对较为平缓,地貌类型单一,地质构造较简单,抗震设防烈度为7度,水文地质条件对工程较不利,工程地质性质较差,破坏地质环境的人类工程活动较强烈。因此,本区建设项目地质环境条件复杂程度为中等类型。 现状评估表明:本区部分地段为新浦磷矿地面塌陷区,发现有地面塌陷灾害发生,地质灾害危险小。 预测评估表明: 本区工程建设引发、加剧和遭受的地质灾害为地面塌陷和特殊类岩土灾害,地面塌陷地质灾害危险性大,特殊类岩土地质灾害危险性中等。 因此,综合评估认为:本区工程建设引发、加剧和工程建设本身遭受地面塌陷和特殊类岩土地质灾害危险性中等~大,为地质灾害危险性大区。 根据国土资源部及省国土资源厅的有关地质灾害危险性评估技术要求,综合评估认为:本区地质灾害危险性大,拟建项目建设场地一区适宜性差。 3.2 二区――特殊类岩土区 本区主要为拟建工程南侧部分,面积约1.62 km2,处于滨海平原区,地形相对较为平缓,地貌类型单一,地质构造较简单,抗震设防烈度为7度,水文地质条件对工程较不利,工程地质性质较差,破坏地质环境的人类工程活动较强烈。因此,本区建设项目地质环境条件复杂程度为中等类型。 现状评估表明:本区未发现特殊类岩土等地质灾害的发生,地质灾害危险小。 预测评估表明: 本区工程建设引发、加剧和遭受的地质灾害为特殊类岩土灾害,特殊类岩土地质灾害危险性中等。 因此,综合评估认为:本区工程建设引发、加剧和工程建设本身遭受特殊类岩土地质灾害危险性中等,为地质灾害危险性中等区。 根据国土资源部及省国土资源厅的有关地质灾害危险性评估技术要求,综合评估认为:本区地质灾害危险性中等,拟建场地二区为基本适宜。 防治措施 根据连云港新浦区的综合评估结果,地质灾害类型主要是地面塌陷和特殊类岩土,本着“以防为主,因地制宜”的原则,针对地质灾害的特点、形成机理、发展趋势,分别对其采取相应的防治措施,以绝后患。 4.1 地面塌陷(采空区)防治措施 在评估区内地面塌陷区,要在圈定的地面塌陷区界线上设立“禁止入内”警示标志,严禁人畜进入。此外,采用填堵法对出现的地面塌陷进行处理。即在坑底上部和基岩面以上填入块石、其上依次回填碎石、砂和土壤,近地表部分回填粘土并夯实以防地表水入渗,同时对地面塌陷区进行定时监测。 4.2 特殊类岩土(软土)防治措施 评估区内的软土层,由于具有含水量高,欠固结,压缩性高,灵敏度高等特点,且厚度较大,工程地质条件较差,必须对软土进行加固处理,主体工程建议采用桩基础,基坑开挖时要采取支护和降水措施,以防淤泥类软土滑塌。 5. 在综合评估以及防治过程中的建议 5.1 综合评估的建议 在工程建设前,建议相关工作人员开展详细的工程地质勘察工作,查明评估区软土的分布、厚度、埋深等情况,获取各土层的物理力学指标,为工程设计和施工提供可靠依据,并提出相应的防治策略,通过这样的方式可以提高综合评估的准确性,有利于接下来工作的开展。 5.2防治过程中的建议 为减少人为作用造成的地质灾害,在施工过程中,应注意可能出现的地质环境改变对工程稳定性的影响,尽量避免采用会引发地质灾害的过大振动等施工方式,减少人为地质灾害的发生,还需要采取相应的手段对软土地基进行加固处理,建议地方政府及有关部门提高重视程度,继续做好新浦磷矿的开采管理工作,并且注意对地面塌陷区的监测,对塌陷区可能影响路基的地段进行回填、灌浆等加固处理。 结语:随着社会的发展,高楼大厦不断拔地而起,由于我国地质环境随着时间的推移不断的变化,由地质灾害引起的工程建设坍塌毁坏现象频频出现,只有进行地质灾害的危险性综合评估并做好防治措施,才可以有效的减少因不合理工程活动引发或遭受地质灾害,减少经济损失,保护地质环境。 地质灾害危险性评估及防治措施:结合实践着重探讨地质灾害危险性评估技术 摘 要:地质灾害危险性评估工作是一项起点高、技术创新性强、难度大和操作性强的新型技术工作,具体操作技术还有待在较长时间实践过程中总结完善和细化。 关键词:地质灾害;危险性评估;探讨 l 地质灾害评估的目的与任务 地质灾害评估的目的是查明评估区范围的地质灾害隐患,对现状地质灾害、工程建设可能诱发或加剧的地质灾害和工程本身可能遭受的地质灾害的危险性进行评估,划分地质灾害危险区,为工程建设提供防灾、减灾依据和征地依据。 地质灾害评估的基本任务为:(1)查明地质灾害体的类型、规模、位置、特征及其形成的地质环境条件和诱发因素,调查被危害对象的损失情况,评价其稳定性与危险性,即地质灾害的现状评估;(2)根据工程建设规模及位置,预测工程建设对地质环境的影响,评价可能诱发或加剧的地质灾害和工程可能遭受地质灾害的危险性,即地质灾害的预测评估;(3)进行地质灾害危险性分区,确定不同区段的地质灾害危险程度等级,初步分析各类地质灾害的防治措施,对建设用地适宜性作出评估结论,并提出地质灾害防治建议,即地质灾害的综合评估。 2 地质灾害评估工作的特点 地质灾害评估不同于一般的地质灾害调查,其特点包括以下方面: (1)地质灾害评估工作一般是在项目选址阶段进行的,一般可理解为在项目的可行性研究报告完成时,即应进行地质灾害评估工作(并作为可行性研究报告的独立的一部分进行评审),为后续的工程地质勘察和项目的初步设计提供必要的依据。 (2)地质灾害评估工作对象的重点,一是可能诱发或加剧地质灾害的工程建设项目,二是可能会遭受地质灾害的工程建设项目。 (3)地质灾害评估具有风险性评价的特征。由于地质灾害评估工作往往是先于工程勘察展开,一般享有的资料较少,同时工程建设引发或加剧的地质灾害和工程建设可能遭受的地质灾害是在工程建设过程中或建成后,因此地质灾害的危险性评估实际就是一种风险评估。 (4)评估工作更加重视区域地质环境的研究,并从区域地质环境条件中分析地质灾害体的演化过程,确定主要控制及诱发因素。 (5)重视已有工程积累的经验。已有的同类型工程或同环境工程在建设过程中诱发或遭受的地质灾害状况会给在建工程的地质灾害评估提供有效的信息,为地质灾害的预测评估提供可靠的依据,减少预测的风险性。 (6)重视典型地质灾害点的研究。典型地质灾害点的研究对于新建项目地质灾害评估是非常重要的手段,特别是在没有同类型建设项目对比的前提下,更要重视典型地质灾害点的类型、规模、位置、特征、变形迹象与发展趋势的研究,为预测工作打下良好的基础。 3 野外调查 3.1 调查内容 (1)灾情调查:主要是查明评估区范围内的已经造成的危害,如人员伤亡、直接经济损失、生态环境破坏状况及地质灾害危害的特点。重视利用已有资料,如地质志、地质灾害勘察成果等,并与调查访问结果相结合。 (2)区域地质调查。主要是调查评估区地质灾害形成的自然地理和地质环境条件。目的是解决地质环境条件复杂程度的判别,为评估级别的确定建立依据,同时为地质灾害形成条件分析奠定基础,区域调查应重视对原有资料的分析应用,以减少工作量,提高工作效率。 (3)具体地质灾害体的调查。采用简易测量手段确定地质灾害体的类型、规模、位置、特征及其形成的地质环境条件和诱发因素。对崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂缝等应重视现今变形迹象及其演变过程的调查,对泥石流应重视沟口堆积物的变化及流域内崩、滑体的发育状况的调查。 3.2 调查方法 地质灾害评估的野外调查工作方法选择的原则是以较低的工作投入,取得较多的资料,得到可靠的评价结果,实现较好的减灾效益,强调利用新技术和新方法。实际调查工作中应做到有针对性,简便易行,由点一线一面。 目前一般采用的方法有资料搜集、航片解译、地面测绘。资料搜集是评估工作中十分重要的一项工作,地质灾害现状评估质量的优劣取决于资料的掌握程度和研究深度,应在调查工作中应得到重视。航片解译对认识滑坡、泥石流等灾害是非常有效的方法,特别是对线型工程等评估区范围较大的评估项目,正确的利用航片将做到事半功倍的效果。地面测绘是地质灾害评估工作的优秀与基础,详细的地面调查是掌握评估第一手资料的最佳方法,将为评估结论的做出奠定坚实的基础。对崩塌、滑坡来说,现场调查主要目的,一是确定现有滑坡的活动特点和环境因素;二是鉴别规划建设区易遭滑动的地段。后者是调查工作中的难点,因此在调查工作中必须详细调查区域环境因素和已建同类型工程运行情况,从区域和已建工程的对比中得出结论。对泥石流来说,主要是调查泥石流的产出环境,包括松散物的分布、厚度和稳定性,沟口堆积扇发育状况、沟谷切割程度、暴雨特征值、流域岩性分布、植被类型及人文环境状况。重点确定拟建工程与泥石流的关系及泥石流特征值(频率与规模)与易发程度,为防治工程提供参照。对地面塌陷来说,采矿塌陷和岩溶地面塌陷为主,主要应调查场地因素、建筑物因素和地质环境因素。对地基不均匀沉降和地裂缝来说,主要应调查建筑物因素和地质环境因素。 4 室内研究 室内研究主要是在野外调查的基础上对地质灾害进行现状、预测与综合评估。 室内研究所必须经历的过程是是收集和综合分析地质评估所需要的资料:(1)地形地貌、基础地质、气象水文植被、水文地质、工程地质等资料;(2)预可研、可研或其它与工程项目有关的设计方面资料;(3)工程项目有可能会对现有环境有所影响的资料。 地质灾害的现状评估主要采用的方法地质历史分析法、工程地质类比法、地质环境条件综合判别法等。 地质灾害的预测评估目前采用的方法主要有地质历史分析法、工程地质类比法、多因素分析法等。由于地质灾害评估工作一般投入的实物工作量较少,而且评估工作的性质是指出问题而不是解决问题,所以评估的工作方法多以定性分析或定性、半定量方法为主。 地质灾害综合评估的方法较常见的有信息叠加法、多因素综合判别法、模糊数学评判法、层次分析法等。地质灾害危险性分区结果多为区域的相对分区,即在某一范围内的地质灾害危险性的相对大小,而不具备不同区域的对比性。 5 地质灾害评估工作中存在的问题 目前我省地质灾害评估工作开展时问不长,尚存在一些较为普遍的问题。 (1)地质灾害评估技术要求急待完善。目前的技术要求尚显粗糙,可操作性较差,尚需进一步完善,使其更加人性化、数字化; (2)地质灾害评估中的一些概念尚需明确。例如,滑坡、边坡概念问题;再如现状评估中的危险性概念,笔者认为现状评估应主要针对灾情评估,而预测评估则侧重危害程度预测评价,危险性评估结论的得出应是灾害体稳定性和受危害的人员、财产价值二者的综合体现; (3)地质灾害的形成机理分析尚需深入探讨。例如,桩基失稳的形成因素主要有:①第四系沉积厚度大;②基岩全一强风层发育,岩面起伏大;③岩层破碎带和软弱夹层带;④岩溶塌陷;⑤软土负摩擦力作用、软土和含水砂层发育,施工难度较高,成桩质量难以控制。其中软土负摩擦力产生的条件亦可分为以下5种:①当桩穿越较厚的松散填土或欠固结土层而进入相对较硬土层时,如果桩侧土在自重作用下的固结沉降量大于桩的沉降量时,该土层会对桩产生负摩阻力;② 当桩穿越较厚的自重湿陷性黄土、季节性冻土层或者可液化土层而支承于较坚硬或较稳定的土层中时,由于黄土浸水会导致土体结构破坏,强度降低而产生湿陷,冻土会因温度升高产生融沉,可液化土层受到地震或其它动荷载时则产生液化而后重新固结,当桩基处于以上地基土中时,都会因地基土产生大量沉降而使桩侧出现负摩阻力;③若因人工降水或其它原因造成大面积地下水位下降,桩侧土中的有效应力必然增加,若此时桩侧土产生显著的压缩沉降(出现地面下沉),也会产生负摩阻力;④当桩周存在有软弱土层,而邻近桩侧的地面承受局部较大的长期荷载,或者桩侧地面因大面积堆载(包括土石方)而引起地面大量下沉时,也会产生负摩阻力;⑤在饱和软土中进行桩距较密的打入桩施工,会产生超孔隙水压力及土体大量上涌现象,在超孔隙水压力消散的过程中及重塑土重新固结时也会产生负摩阻力。由此可见,对各种地质灾害的形成机理分析需结合具体工程设计方案进行,不可一概而述,更不可笼统地对地质灾害的形成进行下结论。 (4)地质灾害危险区划分是地质灾害危险性评估的基础依据,人员和财产损失的估计主要依赖于危险区的划分。地质灾害危险区划分实际上是对地质灾害体运动空间的预测,这是目前难度最高,也是地质灾害危险性评估最重要的技术关键。根据专业知识和工作经验可以预测到的地质灾害的规模、分布、危害程度应在评估报告中反映明白。如工程中的削坡不合理,有可能会造成边坡失稳,挖方弃渣亦可能造成边坡失稳。前者靠专业可以预测到的问题属于地质灾害评估论述范围,后者若因弃置位置不当造成的地质灾害不属地质灾害评估论述范围。 (5)地质灾害防治措施的提出缺乏针对性与可行性,地质灾害评估工作中提出的防治对策多为从地质观点提出,一般不存在原则性问题,但是与具体工程的结合尚不够,致使可操作性较差; (6)地质环境动态变化可能直接导致地质灾害评估结果失真。由于地质环境的改变而导致原来可能发生的地质灾害逐步减弱,但也可能诱发新的地质灾害。如在公路施工中,设计人员常采用削坡减荷来增加边坡的稳定系数。但若由于弃土不当,也会引起泥石流和新的滑坡。这些是地质灾害评估人员在地质灾害预测中,很难考虑到的。这就要求地质灾害的评估人员具有良好的素质和责任心,能在评估阶段尽量全面搜集和分析设计资料,包括施工辅助设施的设计、材料的堆放以及弃土弃渣的排放地点。 (7)更进一步的深入分析评价以建议的形式,针对具体灾害体的定性或初步量化评估结果,建议在后期的工程地质勘察、初步设计和施工图设计阶段根据设计精度要求定量作出准确的分析和评价,为防治工程设计提供参数依据。这与工程界目前提倡的动态设计理念是一致的。 (8)地质灾害成果应用较局限。由于地质灾害评估往往针对的是具体工程建设本身,所得出的结论很难体现普遍性的规律,因此使得成果本身具有不可移植性。在相似工程或相似地质环境的地质灾害评估过程中,应综合分析、研究,确定本次评估中是否具备前工程中地质灾害发生的条件,及其危害程度。 6 结束语 综上所述,地质灾害评估工作是一项必须且十分迫切的工作。地质灾害评估工作在实践过程中尚存在一些技术问题急需解决,地质灾害危险性评估技术尚需要广大地质工作者在实践中不断总结经验、提升理论水平。 地质灾害危险性评估及防治措施:广州市南沙软土地区地质灾害危险性的评估方法 摘要:地面沉降和边坡失稳是广州市南沙软土地区的主要灾害类型,本次提出的定性和定量 综合评估方法,既满足了地灾评估工作的要求,同时在其它程度的软土地质灾害评价中也有较高的应用价值。 关键词:地质灾害危险性评估;软土;地面沉降;边坡失稳;分层总和法;瑞典条分法 近年来,随着我国经济的不断发展,人们对大自然的改造日趋严重,地质灾害时有发生。广州市南沙处于珠江入海口,软土引起的地面沉降和边坡失稳是该地区的主要地质灾害类型之一。下面以广东省广州市万顷沙镇同兴村安置区的地质灾害危险性评估为例,对软土地区灾害类型的评估方法作一探讨。 一、工程概况 广东省广州市万顷沙镇同兴村安置区场地位于广州市南沙区万顷沙镇西部,拟建项目包括:公共服务设施、住宅、道路系统、绿化系统、停车场等方面,拟建场地设计标高为6.0m,建(构)筑物拟采用复合地基或桩基础,无地下室,其总体布局见图1。 图1项目主题规划平面图 评估区地处珠江三角洲平原地貌,地势平坦开阔,目前区内地表高程一般4.5~5.0m,河涌堤坝及路基地段稍高,主要为耕地和鱼塘,沟渠田埂纵横交错,局部有砂石路横贯场地,连接市政道路与周边村落。岩土体类型自上而下主要为:人工填土、淤泥、细砂、粉质粘土、中粗砂、淤泥质土、砂质粘性土和燕山三期花岗岩。 二、现状地质灾害危险性评估 根据现场调查,评估区已发地质灾害为地面沉降一种,共发现地面沉降9处,其特征和危险性评述如下: 主要见于评估区内的低矮建筑物墙体、围墙和路面,区内现有的多层建筑多采用桩基础,未见明显大面积沉降痕迹。但区内个别低矮建筑、围墙、路面采用天然地基或简易基础,持力层主要为软弱土,工程性质较差,在上部附加荷载作用下,这些低矮建筑的墙体、围墙和路面局部出现开裂。但裂缝的规模均较小,宽度一般0.2~13cm,多呈上宽下窄或不规则线状展布,裂缝表面多呈锯齿状,因此这些裂缝均为拉张裂缝,裂缝的规模较小,目前处于基本稳定状态,已造成损失小,故评定其危害性小,危险性小。 三、地质灾害危险性预测评估 (一)边坡失稳 根据规划资料和现场调查,拟建场地北及东侧紧靠河涌,河涌宽一般20~45m,深一般2~3m,多已采用浆砌块石护岸。由勘察资料可知,河涌岸坡的地基主要为软土,其强度低、压缩性大,并具流变性,工程性质差,在场地回填平整和施工堆载等作用下,堤岸边坡附加压力及侧压力将明显增强,从而影响堤岸边坡的稳定性,因此区内堤岸潜在边坡失稳的可能。 根据本区的地质环境条件和拟建工程的特点,建设场地内边坡失稳的主要影响因素和形成机制分析如下: 1、区内河涌堤岸地基土主要为软土构成,在较大附加压力的作用下,可能出现竖向大变形和侧向塑性挤出,甚至会导致地基整体剪切破坏,故软土的不良工程性质是区内边坡失稳的主导因素。 2、拟建项目在场地施工及项目运营中,地面堆载一方面将使下伏软土出现明显变形,而水域软土的沉降量不大,因此将造成堤岸内外两侧出现明显的沉降差,导致堤岸倾斜失稳。可见,场地内地面进行回填、施工堆载等工程活动是边坡失稳产生的激发因素。 3、评估区雨季期间降雨集中且强度大,特别是受台风影响期间,河水对堤岸的冲刷、淘蚀将更加强烈,从而加大边坡失稳的可能。 根据上述估算和边坡稳定性判别标准(表2),区内河涌堤岸边坡在场地回填整平等附加压力作用下,若不采取防护措施或措施不当,存在失稳的可能。故综合预测征地范围内边坡失稳的发育强度弱~中等,危害性中等,危险性中等;其危害对象主要为沿岸附近的建筑物、路面及堤岸等。征地界线范围外在没有新的工程建设条件下,边坡失稳的发育强度为弱,危害性小,危险性为小。 (二)地面沉降 根据现场调查和勘察资料可知,广泛分布的软弱土是评估区主要不良土层。在地表荷载作用下容易出现大变形,给工程建设带来不良影响;在强烈震动作用下,还可能出现震陷,从而引发地面沉降等问题。下面分别以ZK1钻孔的地质条件为例,用分层总和法估算钻孔附近路面的地面沉降量。 ZK1号孔覆盖土层为:松散状人工填土1.50m、流塑状淤泥15.0m、稍密状细砂3.7m、可塑状粉质粘土9.7m、稍密~中密状粗砂3.9m、流塑~软塑状淤泥质土13.5m,其下为中风化花岗岩0.8m(图2)。因施工时地表将进行回填、堆载等,并有行车等附加荷载,故区内路基的附加荷载P0取80kPa,路面宽度为8m,人工填土的Es=3.0MPa,淤泥的Es=2.0MPa,稍密状细砂Es=12.0MPa,可塑状粘土的Es=4.5MPa,稍密~中密状粗砂Es=18.0MPa,淤泥质土的Es=2.5MPa。 经上述沉降量估算,按照地面沉降危险性分级标准(表3),综合预测评估区征地范围内地面沉降的发育程度中等,危害性及危险性中等,危害对象包括建筑物首层、路面及管线等。而征地范围外多数为耕地,因此预测征地范围外的评估区在没有新的工程建设时,地面沉降的发育程度弱,其危害性及危险性均为小。 四、结束语 地面沉降和边坡失稳是广州市南沙软土地区地质灾害危险性评估的主要灾害类型,以往的评估方法多种多样,以上论述的综合评估方法不但能满足地灾评估工作的要求,同时在其它程度的软土地质灾害评价中也有较高的应用价值。 地质灾害危险性评估及防治措施:地质灾害危险性评估及防治措施 摘要:针对青海省地形地貌、工程地质、水文地质等条件的特殊性,预测了青海湟水北干渠一期扶贫灌溉工程施工中可能出现的滑坡、崩塌、潜在不稳定斜坡、泥石流、黄土湿陷5种类型地质灾害, 分析了形成及诱发因素,并提出了相应的工程预防措施,以保障施工安全顺利进行。 关键词:湟水北干;地质灾害;危险性;评估;防治措施 评估区范围为一期工程所属的支渠及干斗渠,其中16条支渠总长270.77km,4条干斗渠总长25.37km。工程总体呈北西―南东向,分布于西宁盆地北缘与大坂山南坡之间。西段位于宝库河左岸,中段为西宁盆地湟水河以北的低山丘陵区,东段属大坂山南坡。途经大通县、互助县、乐都县的大部分地区。项目区南有青藏铁路,兰州至西宁高公路,北部有青石咀至民和公路国道219线,渠首有国道227线经过,总干渠前段、中段有县、乡级公路相通,交通尚方便。 一、 地质灾害危险性现状评估 评估区内发育的地质灾害类型有滑坡、崩塌、潜在不稳定斜坡、泥石流、黄土湿陷5种类型。 1.滑坡 滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。滑坡在评估区内分布广、数量多、规模大、活动频繁、对本工程危害也比较严重。 形成及诱发因素:斜坡的局部稳定性受破坏,在重力作用下,岩体或其他碎屑沿一个或多个破裂滑动面向下做整体滑动的过程与现象。 2.崩塌 崩塌是指陡峻山坡上岩块、土体在重力作用下 ,发生突然的急剧的倾落运动。多发生在大于60°~70°的斜坡上。 形成及诱发因素:诱发崩塌的外界因素很多,主要有地震、融雪(雨)、地表冲刷、浸泡及不合理的人类活动。 3.潜在不稳定斜坡 评估区内潜在不稳定斜坡共36段,其中27段为黄土边坡。发育于中、低山前缘地带。黄土具有湿陷性,坡体前缘大多数地段因水流侵蚀形成陡坎。 形成及诱发因素:评估区内黄土结构不稳定、降雨侵蚀、坡脚季节性流水冲刷、坡脚开挖、坡体切割是诱发潜在不稳定斜坡的主要因素。 4.泥石流 斜坡上或沟谷中松散碎屑物质被暴雨或积雪、冰川消融水所饱和,在重力作用下,沿斜坡或沟谷流动的一种特殊洪流。特点是爆发突然,历时短暂,来势凶猛和巨大的破坏力。评估区内泥石流均发育于中、低起伏山区冲沟,形成、流通区均为黄土所覆盖,规模均属小-中型。 形成及诱发因素:评估区内地层岩性主要为第四系风积黄土及黄土状土,丘陵地带植被稀疏,水土流失严重,沟岸山坡坡度大,沟壁具有潜在松散物,遇强降雨则容易形成泥石流。 5. 黄土湿陷 湿陷性黄土是一种特殊性质的土,在一定的压力下,下沉稳定后,受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉。评估区内渠道沿线黄土及黄土状土最大厚度超过40.0m。渠道沿线分布的黄土属中压缩、弱~强湿陷性土,部分有自重湿陷特征。 形成及诱发因素:区内黄土多属马兰黄土及黄土状土,成因以风积为主,次为坡积、洪积等的混合沉积,厚度5~50m,变化大,随地形的起伏而异。该类土结构疏松,大孔隙、垂直节理发育,水稳性差。多虫孔和植物根孔,在裂隙或孔壁上常见钙质粉末或菌丝状白色条纹存在。无水条件下强度高、稳定性好,一旦遇水则起胶结作用的盐膜溶解、胶膜胀大,加之水膜楔入作用,黄土结构即迅速破坏,形成湿陷。 二、 地质灾害危险性预测 1. 工程建设引发或加剧地质灾害危险性预测 工程沿线地质灾害较发育,有滑坡、崩塌、泥石流等,同时渠道沿线地层主要为湿陷性黄土,其工程地质性质不良,在渠道工程建设时势必引发或加剧地质灾害。 2.工程建设可能遭受地质灾害危险性预测 工程施工过程中,可能遭受泥石流、滑坡、崩塌、潜在不稳定斜坡及黄土湿陷等地质灾害破坏。经预测评估,渠道工程建设会引发地质灾害,大规模土方的开挖,可能会引发边坡的失稳,形成规模不等的滑坡、崩塌等灾害。当布设在黄土或黄土与下伏红层构成的斜坡上的明渠傍山开挖,要特别重视防渗,否则在水动力作用下会引发滑坡,渠水溃流而下后有可能引发沟谷中的泥石流灾害,危及下游农田和村庄,其危害性大。渠道工程建设大量的弃土弃碴可能会引发或加剧泥石流灾害。 三、防治措施 1.滑坡防治措施 滑坡的防治要贯彻“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:①消除和减轻地表水和地下水的危害;②改善边坡岩土体的力学强度。 2.崩塌的防治措施 实施治理工程,或进行小规模清除崩滑体后,开展定期或不定期监测,及时了解其发展态势。我国防治崩塌的工程措施主要有:遮挡、拦截、支挡、护墙(坡)、镶补沟缝、刷坡、削坡、排水。 3.潜在不稳定斜坡防治措施 对工程危害性小的,开展定期监测。对工程危害性大的,进行削坡或护坡处理,加强渠道防渗措施 4.泥石流防治措施 对遭受该泥石流灾害的可能性大或危害大得地区,以渡槽跨越的方式避开该泥石流灾害的影响为宜。同时建议对弃碴认真选址,对弃碴要进行拦接等加固设防,不能把冲沟当作垃圾排放场,防止弃碴成为泥石流的物源,保证沟道有良好的泄洪能力。 监测流域的降雨过程和降雨量(或接收当地天气预报信息),根据经验判断降雨激发泥石流的可能性;监测沟岸滑坡活动情况和沟谷中松散土石堆积情况,分析滑坡堵河及引发溃决型泥石流的危险性。 5. 湿陷性黄土的防治措施 湿陷性黄土在区内广泛分布,多属Ⅱ~Ⅲ级自重湿陷性黄土场地,大多数渠道将以明渠的形式从区内穿过,明渠基底应先进行夯实,以提高地基承载力及消除部分湿陷,同时在明渠使用过程中,应做好渠道的防渗、跑、冒、漏处理,以防止由于黄土湿陷而引发明渠崩溃、损坏,以及引发黄土浅表滑坡、崩塌等次生灾害。
石油地质勘探方法探讨:石油地质勘探教学内容与授课方法 摘要:石油地质勘探概论是为学校非勘探类、非石油工程类专业开设的公共(限)选修课。笔者通过近几年本课程的教学课堂改革,进行了教学内容优化与授课方法探索实践。浓缩了两大块内容,优化重点细节,合理分配32学时,整合教学方式和内容新体系;较好地提高了同学实践热情,提高实验与理论结合效率,提高同学动手创新能力;初步形成了教学与实践的新结合。合理利用资源,拓宽教学空间;采用多种辅助教学手段,多角度启发学生。 关键词:石油地质勘探概论;教学内容;授课方法 随着当前我国高等院校教学改革大潮,中国石油大学(华东)以培养新时代复合型人才为目的的新培养方案开始实施。新方案主要是全方位改革课程设置、减少课堂学时,并且要加强基础、拓宽知识面。因此,学校很多专业开设了“概论课”,主要面向全校的非本专业的学生开设公共(限)选修课。公共(限)选修课是我国高等院校教学体系中的重点组成,并成为实现“通识教育”的关键。“石油地质勘探概论”是我院为全校非勘探类、非石油工程类专业开设的公共(限)选修课,学生主要来自文学院、理学院、计算机学院、机电工程学院和体育学院等,他们从未涉猎地质类、石油类等教学课程。本门课程的教学目标是让非石油类专业学生初步了解地质学科的基础知识,为学生毕业后从事石油相关工作奠定较好的基础,因此,本门课程相当受学生们的青睐。但是,由于非石油专业的学生缺乏相应地质基础知识,同时课程综合性强,知识点多而杂,在32个课时内讲授这样一门内容庞杂的课程,学生在学习过程中可能会面临一定困难。 主要有以下几方面: (1)知识点多,重点把握不住。本门课程所涵盖的内容较多,也较为繁杂。按照本课程教学大纲安排,将其划分为两大部分(一部分为基础地质一部分为石油地质)。石油地质部分为重点,内容优秀是石油天然气的生成、运移和聚集等。但是由于32课时所限,每一个部分不可能面面俱到。但学生在学习过程中,容易把握不住两者之间的平衡关系,造成主次难分。 (2)对实验学习不够重视。实验教学的目的是综合运用理论知识,培养分析、解决问题的能力。本课程教学大纲中,共有3~4次实验课程,由于公选课程学生人数多,而每次实验课堂容纳人数又很少,同时实验准备工作相对烦琐,实验课的重要性在某些课堂相对弱化了,授课教师携带较少的矿物、岩石样品进行随堂讲解,学生不能亲自动手学习观察,对学生理解和学习掌握十分不利。在开展的实验课堂中,部分学生上课存在“好玩”与“好奇”的心态,重点观察感兴趣的岩石标本(化石、宝石等),以至于忽略了岩石鉴定的本质。 (3)学习思维转换较慢。学习一门新课程,掌握大纲知识点是教与学的重点内容,但掌握这门学科的研究方法或思路,才是高等学府教与学高层次的追求。让学生了解石油地质科学研究的思维、工作方法,开阔学科视野和思路,不仅能让学生得到较为系统的理论知识,而且对学生的学习思维方式也有很好的帮助。但是不同专业方向的学生,他们思维方式、掌握课程内容的能力以及学习目的不尽相同。因此,让他们将自己的专业思维与地学思维转换,其过程相对较慢。 1教学内容与授课方法探索实践 笔者自2011年开始,每年均进行本课程的教学。在课程教学中,不断尝试创新与改进,明确了创新课程体系教学内容组织与授课方法探索实践。根据笔者的教学经历,谈几点体会,供同行们讨论与参考。 1.1优选学习重点,整体分配学时 课程分基础地质部分和石油地质部分两大块内容,要有重点有难点的选择,让同学们在掌握点的时候,有效地将整体串联。本门课程所涵盖内容较多,也较为繁杂。课程教学大纲安排主要包括两大部分(一部分为基础地质一部分为石油地质)。石油地质为重点,其优秀理论是石油天然气的生储盖运圈保和分布规律;地质部分是学习理解石油地质不可或缺的前提。因此,课程32学时平均分配,每一部分为16学时的教学。在教学授课中,基础地质的重点主要为沉积岩和构造地质,其他内容可相对减弱。针对石油地质部分,主要开展“生储盖运圈保”六字方针的系统讲解。优选重点内容详细解剖,减轻为求全面而造成的过于浅显的现象。针对不同专业的学生,相同内容的讲解也会有所区别,例如在井下断层识别的空间学习中,理工科的学生其空间认识较好,可以适当地加快讲授进度;而文科的学生,则需要首先建立空间概念,然后再进入优秀学习。 1.2重视实践教学,提高学生动手实践热情 实验课程尽量安排到8~10学时,更有效地让同学们将理论知识应用到实际当中,增强动手实习热情。石油地质学课程的教学中,矿物标本和岩石标本认识教学环节非常重要,课堂中讲解需要几十分钟的内容,学生亲自看一眼、摸一下,就会一目了然。但对于非石油专业学生,学校并不能安排野外的实习教学。本课程教学大纲中,共有3~4次实验课程,地质部分包括矿物岩石标本的鉴定,以及构造图件的学习;石油地质部分包括绘制油藏平面图及剖面图,识别油气藏的类型,圈闭的信息读取等。因此,本课程应重视实验教学,鼓励同学们亲自动手操作演练,通过个人学结规律。第一,充分利用实验课学习。要求实验课分组上课,课堂人数小于30人、各种教学用具齐备,师生对面直接交流,结合实物标本与学生一起加强了理论课的学习。第二,鼓励学生走出课堂,综合利用我系与地质系的各个实验室,让学生拥有更多的地质感性认识场所,同时走出课堂到校园内进行各种岩石的识别,比如校内的各种建筑石材、花岗岩雕像、大理岩雕塑等;同时带领学生到唐岛湾公园观看海岸沉积现象,沿岸的碳酸盐岩石雕等。 1.3增强地质科学研究方法介绍,加快学习思维 转换适时准确地将石油地质思想和理论的发展以及石油地质研究方法和思路介绍给学生。不同专业方向的学生,其思维方式、掌握内容的能力以及学习目的各不相同。因此,在教学方式、方法和教学内容选取上应有所区别。同时,通过近几学期课堂实际效果观察,在教学过程中恰当穿插各油田实际的现场工作内容等,同学反馈非常好。 1.4综合利用多种教学方法和手段,拓宽教学空间 传统的板书教学,结合PPT展示、结合实验课堂的学习、结合校内校外资源的有效利用。另外安排学生观看有关地质和石油勘探等教学或生产录像视频片,这是不出门的地质现场实习,可以帮助学生迅速建立感性认识,这些都已经成为该课程教学活动的内容,取得了学生的热烈响应。 2结语 针对石油地质类高等学府而言,学校培育的各个学科的学生,都有必要了解石油主干专业的课程,这对他们今后从事石油相关方面的工作很有必要。石油地质勘探概论是认识、了解、掌握石油的初级课堂,因此,通过本课程教学内容组织与授课方法探索实践,期待能让更多的非石油专业学生,更加轻松、快速地学习掌握石油基础知识。 作者:李福来 单位:中国石油大学(华东)地球科学与技术学院 石油地质勘探方法探讨:石油地质勘探及储层评价方法 摘要:毫不夸张的说石油作为社会上的主要能源,在当前社会生活的方方面面都发挥着巨大的作用。并且我国从二十世纪末就变石油出口国为石油进口国,石油进口量也在逐年递增,而我国也在尽力解决石油大量进口的问题,石油企业也在顺应时代的发展以及我国对石油的需求量,不断在石油勘探以及石油开采等方面寻求进步与创新,以降低中国石油的进口量,促进中国相关石油企业的发展,满足社会对石油的需求量。本文,我将分析我国在石油地质勘探过程中遇到的问题,提出相应的解决策略并分析储层评价方法。 关键词:石油;地质勘探;储层评价 总体来说,随着我国社会经济的不断发展,各方面技术也在原有的基础上有着不断的创新,尤其是在物探等方面,石油地质勘探技术相比之前有着质的飞跃,但由于我国人口众多,对社会资源的需求量也十分庞大,即使拥有先进的石油勘探与石油开采技术,石油的市场供应现状仍然是供不应求的状态,这使得石油勘探人员未得到丝毫喘息的机会,一直致力于研究石油物探的新方法,以减少相关行业的工作压力,促进我国石油行业的发展,以保证我国经济能够长期稳定的发展下去。 1当前石油地质勘探中存在的挑战 首先,从我国当前的技术发展水平以及能源消耗情况来看,石油勘探技术已经发展到了较高的水平之上,但是由于近年来我国的环境污染较为严重,所以为了响应国家以及社会保护环境、降低污染的号召,石油勘探技术必须在顾忌技术合理应用的同时尽可能的降低对环境的破坏以及污染,这使得在石油地质勘探方面的相关技术的使用标准更上一层楼,并且技术研究人员的压力相比之前更甚。其次,由于近年来各国对可开采石油的疯狂开采,使得可勘探石油的勘探所在地越来越少,这就迫使相关的技术勘探人员将勘探方向不断地转化到沙漠、海洋甚至环境极为恶劣的极地地区,但是勘探所在地极其恶劣的环境使得勘探人员难以生存、勘探技术已难以发挥的淋漓尽致,为我国的石油勘探行业带来了极大的挑战。最后,大型油田在人们的日益开采中,其油田总量变得越来越少、甚至微乎其微。这使得石油勘探人员不得不将目光转向小型油田,但是小规模油田由于含油量十分低,所以没有高额的利润回报并且其对石油勘探技术的要求更高难度更大,由此可见,小型油田的开采性很低。 2解决石油地质勘探中遇到问题的具体措施 上述三点是我国石油地质勘探所遇到的巨大挑战,要想在不放弃石油地质继续勘探的情况下解决这三点问题,首先就要求我国的相关行业从我国甚至从国际上广纳各方面的专业人才,尤其要招地质、与石油方面的人才,将各种优秀人才进行集中后,采用头脑风暴甚至其他方法将各种人才的各种专业观点进行融会贯通,提高地质勘探的准确性、增加地质勘探的可行性。其次,要把专业的技术与专业的设备相结合,通过各种专业手段如三维成像的勘探方式等提升地质勘探技术,促进我国整体石油行业的发展。最后,要及时做好“善后”工作,善于发现专业技术以及专业设备中存在的不足,并通过技术人员的研究与创新完善不足,以提升地质勘探的准确性。要想解决石油地质勘探中不断遇到的新问题,就要在吸纳人才的同时,在错误与失败中寻求创新与发展。 3储层评价方法 当今我国已经掌握的甚至说是已经拥有的储层评价方法主要有欠平衡钻井技术、储层综合分类评价方法以及储层综合定量评价方法三种。这三种方法各有各的优点与此同时也都存在着不足之处。在实际的应用过程中要根据现实情况的差异而选择合适的储层评价方法。首先,欠平衡钻井技术相比其他的储层评价方法而言成本低、效率高。是当今应用率较高的一种储层评价方法,他通过将产层打开时,使井底处于高度欠压状态,从而利用压力因素使地层流体持续不断的流入到井内,再通过专业人员对流入到地层的各方面数据的详细统计与分析,从而得出专业性与可靠性较强的可开采性分析结果。这种方法最大的优点在于低成本高回报。其次是储层综合分类评价方法,此种方法相比其他两种而言最大的优点在于可靠性较高,它是通过选择特定的评价参数对储层各种影响因素进行综合考虑与整体分析,从而得到全面完整的评价标准,在进行储层综合分类评价方法的使用时,需要特别注意的是要准确判断所有项评价参数的权系数,因为这是储层综合分类评价方法的根基,只有准确的判断权系数,才能使最后的储层综合评价结果保持较高的准确性。最后是储层综合定量评价方法,其最大的优点莫过于强大的适用性,即实用性较强,对于各种极端条件均能表现出良好的适应能力,但是这种方法的具体操作步骤相对于其他两种而言更为复杂,需要对成岩、沉积岩等众多因素进行综合考虑,庞大的参数使以后的操作变得十分繁琐复杂。所以这种方法在现实中的应用率一直不高。 4结语 在世界各国的经济发展中,石油的发展一直起着强有力的支撑作用,当然我国也不例外。世界各国对于石油的渴望使得石油长期处于供不应求的状态,要想满足社会的石油需求量,就要求各国在石油地质勘探以及储层评价等方面进行不断的研究与创新,以开采出更多的石油,满足各国对石油的渴望。 作者:刘号明 单位:延长油田杏子川采油厂 石油地质勘探方法探讨:石油地质勘探与储层评价方法探讨 摘 要:随着我国工业、农业生产以及交通产业的不断进步和发展,市场上对石油的需求量也逐步升高。为了满足新形势下对石油的需求,就要通过加大石油地质勘探与储层评价方法的研究力度,实现石油开采量的提升。本文首先就我国石油地质勘探的现状展开分析,并针对地质勘探过程中遇到的问题提出有效的解决措施,最后详细分析储层评价的几种方法,从而为今后的石油开采工作提供有力的参考。 关键词:石油 地质勘测 储层评价方法 0.引言 我国目前的物探技术以及石油开采实力已达到了比较先进的水平,地质勘测技术也逐步趋于完善。然而在此种形势下,我国依然面临着石油供不应求的问题,这对石油的开采工作提出了更进一步的要求。为充分保障社会经济的稳步发展,石油企业及相关技术人员需大力开展石油地质勘探的研究与创新工作,进一步改进储层评价方法,通过提高石油勘探能力,从而实现石油开采率的全面提高。 1.我国石油地质勘探的现状 随着地质学理论及储层预测等相关理论的不断发展和完善,石油开采工作已实现了多种地质条件下的勘探。此外,由于先进信息技术的有效运用,不但节省了石油勘探的时间,也极大程度上增加了勘探的准确性,从而促进了石油勘探工作朝着现代化方向发展。然而近几年来,众多企业受到高额利润的吸引,不断投身于石油开采行列,再加上国际石油企业的竞争与排挤,这对我国的石油勘探工作造成了一定的难度。 在我国传统的石油勘探模式中,其技术存在局限性,对勘探工作的长远性过分重视,而忽略石油勘探的现状,此外,勘探风险由于受到预测性评估的影响而有所加大。相关研究部门为在短时间内增加经济收益,加大对石油勘探技术实用性的研究力度。由于科学技术的飞速发展,各种信息技术在石油勘探领域得到了广泛应用,这也促使各石油企业加大了信息化技术的投入力度。目前,我国石油地质勘探与储层评价已逐步朝着运营系统综合化、监测体系全程化、评估体系完善化的方向发展[1]。 2.石油地质勘探过程中的问题及解决措施 2.1石油地质勘探过程中的问题 (1)石油地质勘探的环境越来越复杂,已逐步向沙漠、丛林、深海、极地等深层及隐密地区进行,勘探难度逐渐升高; (2)石油企业不断增加,各企业之间的竞争愈发激烈,不正当竞争的出现多勘探秩序造成了不利的影响; (3)勘探技术受到较多环保制度严格的约束,对正常石油勘探工作造成了一定的影响; (4)油田总量随着不断勘探与开展已逐步减少,剩下的小型油田不但具备较小的含油量,且勘探难度较高。在勘探小型油田过程中,由于投入成本高,收益小,因而具有较低的投资回报率[2]。 2.2石油地质勘探过程中问题的解决措施 针对以上石油勘探问题,可采取以下解决措施。 (1)集中包括石油、地质、管理等多个专业学科的学者及专家,通过充分融合先关技术知识,保障石油勘探工作准确进行; (2)在勘探工作中加大对小井眼钻井、成像测井、高精度三维地震等先进勘探技术的运用力度,在采集、处理资料的时,充分运用现代化的信息技术,减少勘探风险的同时,促进石油钻探的成功率; (3)石油企业成立相关的工作小组,在全面、系统分析市场形势的基础上,建立健全的企业优秀运营操作体系; (4)在企业的战略决策及财务管理中,纳入地质勘探技术及风险的经济评价体系,通过采用新的技术及方法,从而有效降低勘探风险,实现投资利润的最大化获得。 3.储层评价的几种方法 3.1低成本高效储层评价方法 在钻探油田的工作中,通过实时评价储层的动态,从而为石油的勘探与开采提供有效的指导和参考。目前,主要通过利用随钻监测工具,或是在未进行钻探工作时采用钻柱测试,从而对随钻技术进行评价。然而这些技术普遍存在时效长、费用高等不足之处,因而寻找出一种低成本高效的储层评价方法已成为石油勘探工作的重要内容之一。欠平衡钻井技术的推广与应用,有效解决了这一问题。欠平衡钻井技术的运行原理是产层被打开时,由于井底正好处于欠压的状态中,因此地层的流体便会不断涌进井中,地层的相关产量数据便会将储层信息及时反映出来,在此种条件下,储层评价便通过分析地层流入产量的数据而得到了完成。在欠平衡钻井操作中,井筒与地层之间形成了统一,并相互作用。因此,在数学模型中代入井筒与地层的注入参数及返出参数,通过系统分析法,将储层信息进行解决,于是便完成了储层评价。 3.2综合分类评价方法 通常情况下,综合分类评价指的是科学合理选择相应的储层评价参数,通过综合评价储层的多项影响因素,在得到综合评价指标的基础上,对储层进行分类评价。在综合分类评价储层的过程中,优秀工作便是利用层次分析法对各项评价参数的权系数进行确定,从而将综合分类评价中指标的重要性及合理性客观反映出来。这种评价方法能有效解决评价结果多样化的问题,评价结果真实可靠,充分保证了储层综合分类评价结果的科学性及准确性[3]。 3.3综合定量评价方法 由于储层的地质受到多方面因素的影响,因而其评价工作具有一定的难度。对储层进行综合评价指的是综合研究成岩、沉积岩、储集等特征,通过分段、分类、分区块评价储层,从而对不同区块及层段的储层质量进行全面的了解,继而进行分类处理。岩相、岩性、成岩作用等多项内容均包含在储层分类评价指标中,其中,每个项目包含的几个参数,有的甚至超过了十几个参数。储层合理的分类评价因受到这些复杂参数的影响,增加了一定的难度。而综合定量评价则是综合评价储层的多个影响因素,在得到统一的一个评价指标的基础上,对储层进行评价并分类。这种评价方法对其他油气资源同样适用,具有极为广阔的应用前景。 4.结语 综上可知,目前,全球资源的开采、利用力度不断增大,对能源依赖性也逐步增强,这使得石油地质勘探与储层评价方法的研究工作越来越重要。随着社会经济进程的不断深入,科技水平的进步与发展,新的石油勘探理论及技术也不断被开发出来并运用到实际石油开采工作中。为了实现石油产量的提高,就要加大先进技术的投入和应用,加强石油地质勘探的创新研究,探寻低成本、高效率的储层评价方法,在促进石油勘探水平和质量提升的基础上,促进社会经济的长远发展。 石油地质勘探方法探讨:石油地质勘探与储层评价方法研究 【摘要】目前我国在物探方面已经有强大的力量,陆上石油开采实力已经排在世界前列,地震勘探技术也是处于国际领先水平,尽管这样还是面临着我国供不应求的现状,使我国油气资源勘探工作压力不断增大,油气资源能力的提高任务巨大。为保障我国经济持续健康发展和改变向外购买石油现象,必须要大量发展石油物探新方法新技术研究、加强石油地质勘探创新与研究,全面提高石油勘探的能力和水平,全面提高石油资源开采率。关于石油地质勘探的理论和技术创新以及面临的形势和对策,还有现阶段的储层评价方法的不同和创新都将在此作详细的探讨。 【关键词】石油 地质勘探 储层 评价 1 石油地质勘探现状 (l)新理论、新方法和新技术不断涌现: 一方面我国石油工业的形势面临越来越严峻的挑战,而且面对“三面受挤、多期破坏、相变剧烈、复杂多变”的中国地质国情,面对石油短缺给国家安全带来的日益严重的隐患,迫切需要石油地质勘探理论的进一步创新。近年来在科学理论方面有以下七方面取得了较为突出的进展:板块构造理论、含油气盆地动力学、含油气系统、层序地层学、储层横向预测、储层流体地球化学、天然气地质学等板块构造理论的进展与含油气盆地分析密切结合,使得人们对克拉通盆地、前陆盆地、裂谷盆地、大陆边缘盆地等不同类型含油气盆地的地质特征及其含油气关系的认识有了更深入的了解。另一方面计算机信息技术广泛应用于地质勘探领域,为传统工作方式和思想观念的转变及新理论、新技术的产生提供了良好的创新环境。近年来新的地质勘探理论与新的地学分支不断出现,新的研究方法和研究成果也相继问世,这些都大大促进了石油地质勘探的发展。 (2)地质勘探研究更加实用化: 现在,研究部门纷纷在地质勘探科研项目方面进行重大调整,寻找与油。气效益有直接衔接的项目。改变了以往地质勘探科技研究着重于风险大的、长远性的、基础性的研究的做法,加强对中、短期需要的研究和发展工作。 (3)地质勘探科技在石油勘探中发挥更大的作用: 行业竞争日趋激烈,科技对石油勘探的影响日益增加这些因素的出现,各大石油公司越来越重视科技的作用,加大科技投人,立足于拥有一流技术和开发具有竞争优势的技术,把综合应用地质勘探技术作为提高勘探效益、降低成本的最重要的手段。 (4)合作研究的趋势不断增长: 合作研究是当前和今后科技发展的一大趋势。通过合作可以优化资源、技术和能力的配置,减少研究人员,紧缩机构,开辟一些难以解决的问题。 2 石油地质勘探面临的新的形势与对策 (1)勘探环境日趋复杂。勘探区域继续向深海、沙漠、丛林和极地发展,勘探目标转向深层和隐蔽圈,加大了勘探难度; (2)各大石油公司的竞争加剧; (3)环境要求更加苛刻,环保费用大幅度增加。 (4)新发现的规模趋小,丰度偏低; (5)勘探费用增加,投资回报率减少; 面对以上挑战,发达国家常常采取以下对策: (1)组织多学科综合勘探和多学科工作组作为现代石油勘探的最佳工作方法; (2)广泛采用高精度三维地震、成像测井及小井眼钻井等新的勘探手段,利用现代信息技术进行资料采集、处理和解释,达到减少风险,提高钻探成功率的目的。 (3)公司雇佣权威人士对面临的各种形势进行系统分析,建立优秀运作系统; (4)把技术应用与勘探风险的经济评价作为公司进行战略决策和财务预算的一项重要内容;开展技术革新,加大技术投入,积极采用新技术新方法, 3 储层评价 3.1 低成本的高效随钻储层评价方法--- 欠平衡钻井技术 在石油钻探过程中,为了更好的指导勘探开发,通常对储层的及时动态进行评价。现阶段的随钻评价技术,主要是依靠随钻监测工具来实现,或是在停钻状态下采用钻柱测试完成。但是这些技术费用高,时效长,延长了钻井周期。因此,探寻一种低成本的高效随钻储层评价方法是人们一直以来寻找的。随着欠平衡钻井技术的发展与应用,不仅大大地提高了钻井效率,而且给随钻储层评价提供了一种新的思路。欠平衡钻井技术的运作方式是当欠平衡钻井方式打开产层时,井底处于欠压状态,地层流体会源源不断地涌入井内,地层产量数据会及时反映相关储层信息,所以可以通过对流入地层产量数据的分析来评价储层。在欠平衡钻井过程中,地层与井筒是一个统一的整体,相互影响,因此,采用系统分析的方法,把地层和井筒注入参数、返出参数的变化,代入所建立的数学模型,解答出储层信息,就能够实现储层评价。 3.2 储层综合分类评价方法 一般认为储层综合分类评价是在选取储层评价参数的基础上,对储层多个影响因素做综合评价,最终得到一个综合评价指标,从而进行储层评价分类。在这个过程中最关键的是确定各项评价参数的权系数,通过应用层次分析法确定研究区评价参数的权重系数,可以客观地反映出所选指标在综合评价中的合理性及其重要性,解决了使用单因素评价过程中常常出现的评价结果不唯一的问题,从而有效地提高了储层综合评价结果的准确性,结果更加真实可靠。 3.3 储层综合定量评价方法 影响储层地质特征的因素是复杂而多面的,储层综合评价是在沉积岩、成岩、储集特征等综合研究的基础之上,对储层进行分类并分段、分区块地进行评价、确定不同层段、不同区块储层质量的相对差异,进行相对分类。能够用于储层分类评价的指标涉及到岩性、岩相、成岩作用、等多项内容,而且每个项目中常常又包括几个甚至十几个参数。这些庞大而又复杂的参数使得对储层进行合理的分类评价变得十分困难。储层综合定量评价就是在储层评价参数选取的基础上,对储层的多个影响因素进行综合评价,最终得到一个综合评价指标,并依据它来对储层进行分类。其关键是确定各项评价参数的权系数。这种方法不仅适合储层评价研究,对于其它油气资源评价问题也同样适用,尤其是对权系数求取问题,具有广泛的适用性,拥有广阔的应用前景。 4 结语 在全球资源日益枯竭,世界经济社会发展对能源的依赖越来越大的今天,强化石油地质勘探技术研究具有十分重要的意义。随着经济和科技的不断进步与发展,新的勘探理论,新的勘探技术和更完善的应对严峻形势的措施都会一一出现。更为低成本和高效的储层评价方法也将会诞生。必须要进一步加大科技投入,强化石油地质勘探创新研究,有助于提高石油勘探的质量和水平,提高油气产量,保护国家能源安全,确保经济社会健康发展。
地质力学论文:岩体工程地质力学研究论文 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥隧道式锚碇施工图设计阶段岩体工程地质力学研究建议 1前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2岩体工程地质力学研究建议 2.1锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1)锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2)锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3)岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 地质力学论文:三维地质力学模型管理论文 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3~6]相比,地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索,只有少数几个平面模型试验[7~11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大,如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统,成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题,完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW,共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂,地下洞室群布置复杂、纵横交错,尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交,对厂房洞室稳定不利,而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度),如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题,都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式,分左、右岸地下厂房,各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内,总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W,三大洞室平行。 图1左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高),厂房总长度426.0m.主变室长325.52m,宽19.8m,高26.5m.尾水调压室长300.0m,宽26.5/25.0m,高95m,中间设两条岩柱隔墙,厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整,无大的断层切割,层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育,错动带一般宽5~10cm,挤压紧密,为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主,中倾角裂隙一般不发育。 2模型相似条件设计 经过与设计单位协商,确定模型的几何比尺为1/100,材料容重比尺为1.之所以这样确定,主要是考虑到开挖模拟的可操作性,以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺,进行了如下的模型相似条件设计:用下标p代表原型,下标m代表模型,K代表相似比尺,L为长度,u为位称,E为弹性模量,G为剪切模量,γ为容重,σ为应力,σo为初始地应力,ε为应变,ν为泊松比,φ为摩擦角,C为粘聚力,Rc为抗压强度,Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp,模型材料的容重为γm,则容重相似比尺为: 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺,即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力,初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群,包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1模拟范围地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1~1.5倍长度,实际各约为1.27倍,总长度为620m;沿高程方向的下方取到洞室高度的1~1.5倍,实际取为1.45倍~1.85倍,达到海拔200m;上方取到地面,实际模型作到海拔670m,其上部作为荷载加在模型顶面;沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线),为102m.因为模型几何比尺为1/100,所以岩体模型尺寸为长×高×宽=6.20m×4.70m×1.02m. 3.2地形及地质条件模拟对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟,模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3初始地应力场模拟三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验,本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”,成功地模拟了三维地应力场,保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统,是在地质力学模型仿真试验中,首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理,把需要模拟的复杂变化地应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面,代替原来的斜截面,并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力,就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作,就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 图2离散化多主应力面加载原理示意 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统,以保证试验期间的压力稳定。 3.4开挖过程模拟按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示),对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道,尾水管的隐蔽开挖长度为125m,而且为渐变的城门洞形断面,母线道断面也为城门洞形,但是靠近主变室一侧13m一段断面加大,造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法,需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验,开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机,以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统,成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5支护方案模拟按照数值计算优选的支护方案,对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案,锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束,用建筑胶浆固结,以螺旋加载方式施加预应力。 3.6施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中,采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测;采用光导纤维进行了内部变形的量测;采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测;采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7内部应力场分布量测在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置,预埋三向应变计、应变花,进行了应力场分布量测。在重要位置,预埋光纤传感器,与应变片测量相比较,测量应力场分布。 图4隐蔽洞室开挖微型步进TBM示意 4试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作,包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟,量测系统进行同步量测,采集数据,至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1位移主厂房顶拱最大下沉为37.5mm,主变室顶拱下沉为23mm,尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主,开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些,这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响,而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米,初估最大水平位移应该更大些,但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用,从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩,是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大,分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外,其它与计算值都很接近,洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2应力主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力,10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行,洞室交叉部位产生应力集中,凡是压应力的则压应变值为原来的1.5~2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值,明显不大合理,可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律,随尾水调压室高边墙的逐渐形成,边墙表面岩体应力松驰,压应力降低甚至产生拉应力,而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3超声波测量试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱,波速比未开挖前降低了40%~50%.三大洞室顶拱的岩体波速,主变室顶拱最高,达900~1000m/s,主厂房顶拱次之,为800~900m/s,尾调室顶拱最低,为400~500m/s.与地质剖面相比较可以看出,这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析,得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6地下厂房洞周屈服区分布 4.4锚固支护系统根据地下工程围岩稳定性分析的经验,洞室围岩越稳定,围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性),则在后期开挖过程中,洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索,穿过了层内错动带,增加了顶拱的整体性,是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用,但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性,起了明显的作用,这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量,反映出对目前的开挖方案,锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通,高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱,但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点,尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制,而隔墙的加固应适当提前。 5结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造,容重比尺1比1;研制了离散化多主应力面加载系统,使模拟复杂三维初始地应力场得以实现;研制了用机械臂和步进微型掘进机,仿真模拟了施工过程;研制微型多点位移计,采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下,该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案,保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中,洞室群保持了总体稳定,主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布,与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明,对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:大型地下水电站厂房洞群三维地质力学模型试验 摘要:本文对拟建的超大型水电站地下厂房洞室群三维地质力学模型试验作了综合介绍,包括采用离散化多主应力面加载和控制系统,解决了复杂三维初始应力场的模拟难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了三维试验中的隐蔽开挖模拟及内部量测等关键技术问题。试验结果表明拟建水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的,推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,对设计方案起到有力的支持和验证作用。 关键词:大型水电站 地下厂房洞室群 三维地质力学模型试验 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3~6]相比,地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索,只有少数几个平面模型试验[7~11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大,如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统,成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题,完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1 工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW,共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂,地下洞室群布置复杂、纵横交错,尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交,对厂房洞室稳定不利,而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度),如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题,都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式,分左、右岸地下厂房,各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内,总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W,三大洞室平行。 图1 左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高),厂房总长度426.0m.主变室长325.52m,宽19.8m,高26.5m.尾水调压室长300.0m,宽26.5/25.0m,高95m,中间设两条岩柱隔墙,厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整,无大的断层切割,层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育,错动带一般宽5~10cm,挤压紧密,为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主,中倾角裂隙一般不发育。 2 模型相似条件设计 经过与设计单位协商,确定模型的几何比尺为1/100,材料容重比尺为1.之所以这样确定,主要是考虑到开挖模拟的可操作性,以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺,进行了如下的模型相似条件设计:用下标p代表原型,下标m代表模型,K代表相似比尺,L为长度,u为位称,E为弹性模量,G为剪切模量,γ为容重,σ为应力,σo为初始地应力,ε为应变,ν为泊松比,φ为摩擦角,C为粘聚力,Rc为抗压强度,Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp,模型材料的容重为γm,则容重相似比尺为: 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺,即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力,初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3 试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群,包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1 模拟范围 地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1~1.5倍长度,实际各约为1.27倍,总长度为620m;沿高程方向的下方取到洞室高度的1~1.5倍,实际取为1.45倍~1.85倍,达到海拔200m;上方取到地面,实际模型作到海拔670m,其上部作为荷载加在模型顶面;沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线),为102m.因为模型几何比尺为1/100,所以岩体模型尺寸为长×高×宽=6.20m×4.70m×1.02m. 3.2 地形及地质条件模拟 对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟,模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3 初始地应力场模拟 三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验,本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”,成功地模拟了三维地应力场,保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统,是在地质力学模型仿真试验中,首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理,把需要模拟的复杂变化地应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面,代替原来的斜截面,并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力,就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作,就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统,以保证试验期间的压力稳定。 3.4 开挖过程模拟 按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示),对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道,尾水管的隐蔽开挖长度为125m,而且为渐变的城门洞形断面,母线道断面也为城门洞形,但是靠近主变室一侧13m一段断面加大,造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法,需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验,开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机,以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统,成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3 地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5 支护方案模拟 按照数值计算优选的支护方案,对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案,锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束,用建筑胶浆固结,以螺旋加载方式施加预应力。 3.6 施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测 在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中,采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测;采用光导纤维进行了内部变形的量测;采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测;采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7 内部应力场分布量测 在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置,预埋三向应变计、应变花,进行了应力场分布量测。在重要位置,预埋光纤传感器,与应变片测量相比较,测量应力场分布。 4 试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作,包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟,量测系统进行同步量测,采集数据,至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1 位移 主厂房顶拱最大下沉为37.5mm,主变室顶拱下沉为23mm,尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主,开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些,这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响,而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米,初估最大水平位移应该更大些,但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用,从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5 地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩,是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大,分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外,其它与计算值都很接近,洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2 应力 主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力,10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行,洞室交叉部位产生应力集中,凡是压应力的则压应变值为原来的1.5~2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值,明显不大合理,可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律,随尾水调压室高边墙的逐渐形成,边墙表面岩体应力松驰,压应力降低甚至产生拉应力,而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3 超声波测量 试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱,波速比未开挖前降低了40%~50%.三大洞室顶拱的岩体波速,主变室顶拱最高,达900~1000m/s,主厂房顶拱次之,为800~900m/s,尾调室顶拱最低,为400~500m/s.与地质剖面相比较可以看出,这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析,得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6 地下厂房洞周屈服区分布 4.4 锚固支护系统 根据地下工程围岩稳定性分析的经验,洞室围岩越稳定,围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性),则在后期开挖过程中,洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索,穿过了层内错动带,增加了顶拱的整体性,是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用,但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性,起了明显的作用,这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量,反映出对目前的开挖方案,锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通,高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱,但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点,尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制,而隔墙的加固应适当提前。 5 结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造,容重比尺1比1;研制了离散化多主应力面加载系统,使模拟复杂三维初始地应力场得以实现;研制了用机械臂和步进微型掘进机,仿真模拟了施工过程;研制微型多点位移计,采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下,该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案,保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中,洞室群保持了总体稳定,主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布,与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明,对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议 论文作者:曾钱帮 王思敬 彭运动 刘明虎 陈晓东 樊敬亮 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥 隧道式锚碇 施工图设计阶段 岩体工程地质力学 研究建议 1 前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2 岩体工程地质力学研究建议 2.1 锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2 锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1) 锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2) 锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3) 岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3 锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4 锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5 锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6 锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7 大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 地质力学论文:岩体地质力学下水利水电勘察的应用 摘要:随着经济的发展和社会的进步,用电量、用水量的需求大幅增加,急需新建大量利水电工程,而水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况对水利水电工程的工程质量和工程安全影响很大,所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述,并提出了一些相应的建议,希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 关键词:岩体工程地质力学;水利水电工程勘察;岩体结构;高坝坝基;地质构造稳定性 1引言 经济在发展,社会在进步,人民群众的用电量、用水量急剧增加,从而导致了水利水电工程也随之急剧增加,水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况,对水利水电工程的质量和安全影响很大,进行水利水电工程勘察时,要运用岩体工程地质力学知识,对水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况进行详细勘察,所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述,希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 2岩体工程地质力学基本知识 岩体工程地质力学的研究对象是工程场地附近的岩体结构。岩体,由一种或多种不同的岩石组合而成,受到形成环境以及后期构造影响后,岩体内会呈现各种各样不同的结构面。在实际环境中,岩体会被各种各样不同的结构面切分成为不同的结构体并出现破裂带。进行岩体工程地质力学等地质研究时,必须先研究岩体结构。进行水利水电工程地质勘察时,依据相关规范并结合实际工程经验对岩体结构类别进行量化和细化,岩体主要分为5类。Ⅰ类岩体,主要为厚层状或整体块状结构;Ⅱ类岩体,主要为中厚层状或块状结构;Ⅲ类岩体,主要为镶嵌状或互层状结构;Ⅳ类岩体,主要为碎裂状或薄层状结构;V类岩体,主要为散体状结构。在具体工程中,可以根据工程区域的具体地质条件以及影响岩体质量的因素,进行适当调整,从而结合工程区域岩体的具体特性,制定相应的岩体质量分类或岩体工程地质分类,以及结构面分类,用于实际工程情况下的边坡、坝基、地下洞室围岩等结构的岩体具体分类,赋予相应结构面岩土体以及岩类物理力学参数值。高地应力等因素会对岩体分类造成影响,其对岩体分类造成的影响,有待进一步研究。 3工程区域的地质构造稳定性以及地震研究 汶川大地震以后,国家相关部门十分重视地震对水利水电工程的影响,相关部门专门发文要求,进行大型水利水电工程设计时,必须要进行工程防震抗震设计,并必须专门接受审查。在地震研究中,活断层的判别标志有:(1)地震断裂带中构造岩或者被错动脉体是晚更新世;(2)错断晚更世以来的地层;(3)沿着断层存在历史地震,或者存在现代中、强震的震中分布,或者存在密集而频繁的近期微震;(4)经现代化监测表明,沿着断层存在地形变和地位移;(5)经地质构造上的证实,被发现的断层与已知的活断层有着共同或共生的关系。在工程地质勘察规范中,工程场地岩体中活动断层的年龄被限定在十万年以来存在过活动的断层。水坝等主要水工建筑物应该尽量避免跨越活断层或者与活断层有构造活动联系或相关联的分支断层,特别应该注意尽量避开晚更新世晚期以来有过地质活动的断层。水坝选址不适宜选在地震等级为6级及以上的震中区或者地震的基本烈度为Ⅸ度及其以上的强震区。如果在上述两种情况下建水坝,需要专门进行论证。汶川特大地震后,地震灾区的大部分大中型水电水利工程,虽然有不同程度的损坏现象,但却没有一个水电水利工程在地震中发生重大次生灾害,这有力说明工程地质勘察规范中所规定的区域构造稳定性的技术标准、工作方法、评价原则是正确的,能经受大地震考验。 4高坝坝基工程地质研究 我国的水坝高度有些已达到了300米,成了俗称的“高坝”,水荷载和坝基荷载对高坝坝基岩体质量的要求非常严格。主要有以下技术要求:(1)高坝坝基岩土体在长期被水渗透和作用的前提下,必须保持力学、化学及物理性质的稳定,并要确保坝基的渗透压力和渗漏量维持在允许的范围内,以免发生渗透破坏;(2)在各项不同荷载作用下,高坝坝基各个部位的变形和应力值应该确保在允许范围内,以免出现不均匀变位或局部应力集中的现象而影响大坝安全运行;(3)高坝坝基岩土体在其所承受的荷载作用下确保不会产生滑移失稳。如果高坝采用混凝土坝基,需要先对坝基岩体工程地质进行分类以及对岩体质量进行分级,要重点对影响坝基抗滑稳定性的软弱结构面的性状以及它们的不利组合的边界条件进行勘察,并需要根据岩体的软弱结构面类型选定它们的强度参数和变形参数以适合工程建设的需要。要对影响高坝坝基不均匀变形与应变的弱化岩体进行详细勘察以避免其对水利水电工程的工程质量带来安全隐患。如果进行高坝建设时采用当地采挖来的工程材料将坝基建在深厚的覆盖层上,必须对覆盖层的结构和详细分层、埋藏谷的范围、河床深槽的范围等相关地质资料进行详细勘察,特别要对漂孤石层、架空层、粉细砂层、软土层的物质组成、渗透特性、分布范围进行详细勘察,同时要详细准确地评价地震作用下的地层不均匀沉陷可能性、地层渗透稳定性、砂层液化程度,这是为了给水利水电工程建设时采取合适的防地层渗透、抗砂层液化、防地层不均匀沉陷等措施提供科学的依据。 5结语 本文通过对岩体工程地质力学基本知识、工程区域的地质构造稳定性以及地震、高坝坝基工程地质进行阐述与分析,对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行了初步探究,提出了一些相应的建议,对相关参与者与研究人员起到了一定帮助作用。 作者:黄子炎 单位:浙江华东建设工程有限公司 地质力学论文:关于工程地质力学应用过程中常见问题的分析 摘 要:社会经济的进步,极大促进了工程地质力学的发展,工程地质力学是研究地质体变形状况的科学,地质体具备多形态的特征,为了满足工程地质的实际要求,进行地质体存在状态、力学特性、地质体演化过程的分析是必要的。 关键词:工程地质学;地质体;演化过程;力学特性 1 地质体的力学特性 (1)地质体产生于一定的地质环境,地质体是由地质环境中按照某些结构排列的岩石、水等构成的,其具备非均匀性、非连续性的地理特征,无论是初始状态特性,还是流-固耦合特性都充分体现了地质体的独特性,区别于传统力学的研究对象。 地质力学界对地质体特性的研究并没形成一个统一的描述方法,其中依旧存在很多的问题需要深入研究,这需要做好相关的室内试验,进行精细性的分析,获得丰富多样的本构关系,掌握地质力学的特殊规律。地质体是一个比较复杂的系统,仅仅通过局部的岩石试样,并不能代表其整体的特性,岩石试样缺乏典型代表性,岩体试样不能脱离地质体本身,否则其会丧失处于母体中的作用。在某些状况下,获取试样,会导致其内在特性的改变。为了更为深入地研究地质体的整体特征,需要深入了解地质体的局部特性,在此基础上,进行地质体整体特性的描述及探测,从而满足实际工作的要求。 (2)地质体的特性与地质构造运动、地质环境密切相关,从而影响到地质体的一系列的力学行为。通过对力学分析方法的应用,不能取得定量化的结果,为了获得地质体的初始状态,需要应用工程地质力学的应用方法,从而解决实际工程问题,地质体的特性具备多样性,比如非线性特性、非弹性,这些特性与岩体结构面的特性密切相关,温度效应、时间效应是固体材料的常见特性,地质体的特征与温度、天气等密切相关,其中外界因素的变化,导致其出现更为复杂的力学过程。 2 工程地质力学所面临的常见问题 (1)地质工程主要分为两类问题,地下工程问题,比如水电工程的地下隧道、地下核肥料、地下矿藏等区域的采空区,地质体的活动断幼纯觥⑷硌易纯觥⑼杆状况等,对于工程的稳定运作产生一系列的影响,与工程建设、工程造价密切有关,这类问题主要涉及到高地应力前提下的地质体的变化状况。第二类问题是地面工程,涉及到一系列的基础工程建设,铁路公路边坡、矿石开采,主要引发的问题为滑坡、泥石流等,我国的边坡工程规模日益庞大,其也引发了一系列的自然灾害,存在的主要力学问题是水、地震等作用下的破坏状况。 一项合格的工程建设必然要经历选址、勘察、设计等几个模块,在不同的工作模块中,由于其工程阶段的不同,工作目的的差异性,其工作的侧重点也不一样。地质工程是一个整体性的工程,其内部各个阶段间互有联系,密切相关,为了解决实际工作需要,工程地质力学的应用要因地制宜,灵活应用,切实解决地质工程中的问题。 (2)在地质工作中,避让是非常重要的原则,避开危险区域,是地质工程工作的重点。为了达到这一目的,必须首先明确哪些区域存在着危险状况,获得相关的地质资料后,再针对山体的稳定性进行判定,这种可靠性关系的判断与地质工程的顺利开展密切相关。建筑工程的顺利开展,需要建立在良好的地质条件基础上,如果将良好的地质条件误判为不稳定,将会造成地质工程工作资源的巨大浪费。 在地质工程实践中,有些地质问题依赖于工程师的工作经验,比如利用边坡稳定判断方法进行滑面参数的分析,这些参数的确定依赖于丰富的工作经验,在这个过程中,有些工作步骤需要利用有限元进行计算,这些可靠的地质工程分析方法都离不开大量的工程实践工作。 3 地质体力学特性探测的一般方法 (1)在地质工作中,选址是一门重要的工作,在选址过程中,地质人员需要依据地质条件、环境等,进行工程建设可行性的判断,这需要进行工程建设地点、线路等的综合性分析,需要做好一系列的地质勘察工作,进行地质条件的深入了解,从而判断出工程建设状况。通过各种工程手段获得工作资料将作为下续工作的依据,一般来说,勘察过程中获得越多的资料,其工程设计的可靠性也就越大。在实际工作中,地质勘察的手段诸多,受到实际工程状况的影响,地质资料的获取比较困难,工程设计往往要进行多次设计。 为了实现地质工程造价的优化,必须最大程度地降低工程成本,而又获得最大的工程效益,在最优成本的前提下,获得丰富的地质材料。地质力学研究不仅仅需要获得给定条件的结果,也要最大程度创造地质工作的良好条件,这通常需要进行表面位移监测、波动等方法的应用,进行地质体力学特性的探测。这些方法具备良好的工程合理性。 上述方法运用得当,可以进行某工作区域某点特征的获取,而又不破坏地质体的原本形态,它的探测成本也是比较低的,目前来说,我国的地质勘察体系并不健全,缺乏丰富的理论体系支撑,计算机应用技术体系尚不健全。 (2)相比于工程结构,地质体的可容许变形更大,工程结构与地质体之间的相互作用比较复杂,远甚于单纯结构的变形分析,在这个过程中,为了给出合理性的工程设计,必须进行地质体初始状态、地应力场状况的深入分析,从而给出恰当的工程设计方法,进行工程涉及到优化。在地下工程工作中,岩体分类技术是常见的工程设计方法。 目前来说,我国的岩体分类技术理论体系尚不健全,通过对这种岩体分类问题的论证,能够满足我国复杂环境区域工作的要求,进行复杂性地质工程可行性的判断。工程岩体分类是比较笼统的,它主要适应于工程的初步设计阶段、工程预算阶段、招投标阶段,这种方法与一般工程的力学计算方法存在较大差异性,有些精密、复杂、大型的地质工程,需要精细化的岩体分类技术方法,这需要具体问题具体分析,提出适宜的工程方案,满足实际地质工作的需要。 (3)在地质工程工作中,力学、地学是密不可分的,这两者的结合都是为了创造更大的工程建设效益,这与力学基本理论体系的发展密切相关,需要满足工程建设工作的需求。通过对力学研究工程的应用,模拟复杂性的地质结构状况,通过科学性的建模,满足复杂的工程需要,这也需要工作人员的综合性判断,实现工作经验与计算机数值计算结果的结合,确保力学及地质学的相互渗透、相互结合,从而进一步解决工程常见问题。 (4)在实际工作中,地质工程师凭借丰富的工作经验,能够进行某地区地层的直接判断,从而有利于地质调查工作的开展,进一步节省工程成本,如果不能确保地质判断的准确性,将会导致工程实践的失败,也不能获得正确的力学分析结果。为了满足实际地质调查工作的要求,需要进行力学分析手段的补充,进行地质体力学参数的获取。 通过对力学手段定量化的分析,可以实现地质体的准确判断,再通过一系列的力学理论方法,做好工程的定量分析工作,为工程设计提供丰富的信息依据。这就需要进行地质环境定量化的分析,进行地层的辨认、定性地分析,进行地层几何特性的分析,这都离不开地质勘查工作的开展,需要做好相关的现场监测工作。 4 结束语 工程地质力学与地质工程密切相关,其实现了工程学科、力学、地学的结合,地学是地质工程的基础,力学是重要的工作研究手段,以此为标准,实现工程工作的高效化,通过对不同学科的结合、研究、分析,实现工程地质力学的长远发展,解决实际工作问题,满足工程的实际需要。 地质力学论文:超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏过程三维地质力学模型试验分析 【摘要】超大断面隧道在软弱破碎围岩的施工中具有很大的难度,软弱破碎围岩的不良地质条件,加上隧道断面的扩大,极大的影响了隧道的稳定性。软弱破碎围岩的渐进破坏过程,由最初的开挖改变围岩应力重分布的情况,可以发展到应变弱化过程中逐渐发生破坏。本文采用三维地质力学模型,从模拟试验的建立、相似材料的选择等方面着手,对超大断面隧道软弱破碎围岩的渐进破坏过程进行了试验分析。 【关键词】隧道;破碎围岩;渐进破坏过程;三维地质力学模型 一、三维地质力学模型试验内容 (一) 实验参数 本文选取某隧道工程为试验背景,该隧道的主要特征是,穿过极破碎地层,薄片状岩层在节理表现上呈碎块状,并伴有少量裂隙出水现象,隧道开挖后,岩层粉末化。同时,围岩岩体破碎完整性较差,还会在与水接触时松散软化,稳定性较差,容易发生坍塌。本研究将所选取的隧道工程相关工程数值与相关规范进行对比,统计了该隧道软弱破碎围岩的基本物理力学参数: (二)模型初设 选取尺寸为 2.0 m长×2.4 m宽×2.4 m高的三维三维地质力学模型,其应力相似比、几何相似比为 1∶50。使模型边界满足相关条件,在模型的中间位置进行开挖,其实际的开挖面积为 110m2 ,为超大断面铁路隧道。模拟试验的开挖长度为2米,由台阶法支护试验、全断面支护试验、全断面无支护试验以及掌子面保留超载段四个阶段组成。四个阶段中按顺序依次开挖,有效进行超载破坏试验。 二、三维地质力学模型模拟材料选择 模拟材料应该与实际的修筑情况较为相似,模拟材料包括锚杆、初喷混凝土等支护结构以及软弱破碎围岩所采用的材料。 (1)支护体系相似模拟材料 尽可能通过相似材料的选用,避免出现混凝土与围岩间不良特殊效应,保障模拟试验与实际的隧道施工中混凝土初喷的原料情况相近。因为实际的隧道施工混凝土的来源是爆破围岩碎石,可以选取C 2 5初喷混凝土,其抗拉强度、抗压强度以及弹性模量较为相似。根据隧道刚度与面积要求,首先让聚四氟乙烯满足锚杆的基本物理条件要求,其次将胶结剂涂抹在聚四氟乙烯材料的表面,最终与黏结石、英砂共同完成围岩的模拟,这一过程有效实现锚杆模拟材料。以初喷混凝土相似材料举例来说,其力学参数对比表如下: (2) 软弱破碎围岩相似模拟材料 本次三维试验的隧道,其主要的岩层构成为炭质千枚岩、上统千枚岩,整体岩质都较容易破碎,而且具有一定程度的流变性,即其岩层的状态容易受到外力的作用而改变。根据这种情况,模拟试验可以采用重晶石粉、精铁粉、石英砂,结合以松香溶液胶结剂进行相似材料的配偶。并通过相应的流变装置对其力学参数进行有效的测验,测试结果表明,当情况为过载时,慢速蠕变、稳定蠕变和加速蠕变是相似材料的三个变形过程,最终会出现破坏现象;当情况为小额载荷时,也就是受低应力影响下,相似材料有慢速蠕变和稳定蠕变两个变形过程。与此同时,针对千枚岩,相似材料在蠕变测试中,压缩应力增大,其蠕变性随之增强,这一测试表明,千枚岩软弱破碎围岩同样具有蠕变性。 三、三维地质力学模型试验 三维地质力学模型试验中隧道的修筑方法为夯实填筑法,首先依照科学的等比进行材料配置,并保证材料能充分满足试验需要,搅拌均匀后在模型框架内从下往上进行分层铺设,在设计方案的标高部位预设测量仪器,之后继续填铺,到模型顶部后停止铺设。隧道模拟试验的埋深为200米左右,模型开挖步骤为:先从隧道口开始每隔0.5米连续进行台阶法支护开挖、全断面支护开挖、全断面无支护开挖,之后在掌子面的前0.5米处进行超载破坏试验,对不同围岩段的渐进破坏现象进行观察分析。4阶段的深挖中围岩都受到有规律的破坏:当埋深增加至400米时,局部的拱顶围岩有拉剪破坏,且最早出现裂缝甚至掉块现象的是掌子面邻近的全断面无支护开挖段,一般是在隧道拱顶集中表现;当埋深增加至700米时,拱顶、边墙都有大量的材料脱落与破坏现象;当埋深增加至800米时,台阶法支护开挖方法下,局部拱顶支护材料出现开裂与破坏;当埋深增加至1000米时,支护与围岩均出现大面积破坏现象,隧道面临整体坍塌。 四、分析结果 超载情况下,围岩的破坏区域会随着开挖深度的增加渐进扩大,最早发生破坏的是全断面无支护段周边围岩,然后是全断面支护段与台阶法支护段的初喷混凝土。拱顶上方区域是主要的破坏集中区,既是衬砌结构出现破坏的主要源头,也是造成围岩坍塌的主要原因;隧道侧部的边墙也有局部的破坏,破坏程度从边墙的上部到边墙的拱脚逐渐加剧。同时,随着埋深的增加,无支护段围岩位移增长情况多于支护段围岩位移增长情况,说明支护结构具有明显的承载力,这一过程中荷载与应力的增长呈反向;随着围岩破坏深度的增加,拱部出现变化性的压力拱现象,这说明在顶部进行加固有一定可行性,是改善超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏现象的有效探索方向。 结束语 采用三维地质力学模型试验对在隧道逐渐深挖过程中软弱破碎围岩的渐进破坏情况进行试验,所展现的超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏全过程与实际情况极为贴近,有利于掌握超大断面施工过程中可能出现的问题,为提高隧道稳定性的方法探究提供有效的参考依据。 地质力学论文:地貌地质力学及其最新进展 第一部分 中国地貌的基本特征及其形成机理 一、中国地貌的形态特征 我们伟大祖国群山纵横,高原雄伟壮丽,江河源远流长,平原一望无际。青藏高原在大西南屹立,喜马拉雅山高耸成为“世界屋脊”。大西北地区巨大的山脉环绕着巨型盆地。中国东部平原辽阔和丘陵起伏。主要河流自西向东注入海洋,反映了我国地势西高东低的特点。随着地势向东逐级递减,大致沿青藏高原东北部边缘,大兴安岭―太行山―雪峰山东缘和洋陆边界三条巨大界线,出现四个地形阶梯。这就是人们所熟悉的西高东低、梯级分布、形态多样和山区广大等我国地貌的四个显著特点。然而,这只不过是中国地貌外在的形态特征,还没有揭示中国地貌的展布规律和形成机理。 二、中国地貌的展布特征 经研究发现,定向纵横的群山、巨大而规则的洼地和受山脉控制的江河,是我国地貌重要的展布特征。具体而言: 1)三道纬向“长城”:由横亘于北纬40o―42o的阴山和天山山系、北纬32o30―34o30的秦岭和昆仑山系,以及北纬24o―26o的南岭山系等5条山系组成的三带巨大山岭。它们每个带各自大约占2个纬度,彼此之间大致间隔7―8个纬度,其展布特征十分引人注目(图1)。 2)三带濒洋山岭:在东亚河我国东部濒太平洋地区,大致平行海岸线出现有三条巨大的北北东向山系(图1)。第一带是“岛弧山系”,由千岛群岛、日本列岛、琉球群岛和我国的台湾列岛等所组成。第二带是“沿海丘陵山地”,包括长白山、胶辽丘陵和东南沿海丘陵。第三带是“内陆山脉”,由大兴安岭、太行山和大巫山组成。这三带山系也有一定的等间距性。 3)东西对称山岳:我国西北地区,存在这一系列北西向山系,如阿尔泰山和祁连山等。它们和东部地区展布的北东向山系有遥相对应之势,显示了镜向对称的特征。 4)巨大弧形山川:我国西南部,由青藏高原及其周缘山脉,组成一个向东北突出的巨大弧形。喜马拉雅山、冈底斯山、喀拉昆仑山等大致东西延伸,向东迅速转折为近南北走向,在那里出现了横断山脉。再向南延出国境,经中南半岛到印度尼西亚后又转为东西向,形成一个异常庞大的反S形山系(图1)。在国境内,澜沧江、怒江和金沙江径流于其高山峡谷之中,形成一个“巨大弧形山川”。 5)大型横向水系:由于纬向山系的持续横亘,我国的大江大河,如黄河、长江和珠江等,尽管其局部流向反复多变,但大都在其间广阔的东西向洼地中径流。因此,纬向山系就成为我国主要水系的分水岭。东西方向的阴山,分隔了东北水系和华北水系。阴山与秦岭之间为黄河流域,黄河流向几经反复大角度转折,但一般不跨越阴山和秦岭山系。昆仑一秦岭山系和南岭山系之间则是长江流域,长江在两带山系之间汹涌奔腾。南岭山系以南还有珠江水系。这些山系总的流向和山系的走向基本一致,由西向东径流,明显受到中国地形西高东低和纬向山系的控制。 6)纵横行列洼地:“洼地”一词是各种“负向地形”(即是下降而形成的各种地形)的统称,包括平原、草原、沙漠,以及由下降堆积而形成的“黄土高原”等。负向地形和正向地形是相辅相承、彼此伴生、又相间出现的,它们沿一定走向规律地展布在山系两侧。在我国有一系列“纵向洼地带”和“横向洼地地带”: 纵向洼地带:在东亚濒太平洋地区,平行三带濒洋山岭相应出现三个大型洼地带,向东而西:第一带是由鄂霍次克海盆、日本海盆和东海海贫组成的“浅海洼地带”;这些近海海域不过是被海水淹没了的洼地,从地质结构来看,它们基本还是大陆型的地壳。第二带是由松辽平原、华北平原、长江中下游平原和北部湾盆地组成的“平原洼地带”。第三带是呼伦贝尔草原,陕北盆地和四川盆地组成的“盆地洼地带”。 横向洼地带:自北而南,第一带为天山一阴山纬向山系以北的准噶尔盆地、蒙古―呼伦贝尔草原、松辽平原和鄂霍次克海盆。第二带为天山一阴山和昆仑一秦岭两个纬向山系之间的塔里木盆地、柴达木盆地,河西走廊、阿拉善沙漠、陕北盆地、华北平原和日本海盆。以及第三带的四川盆地、长江中下游平原和东海盆地等。 这些洼地规律地分布着,形成“横成行,竖为列”排列十分有序的地貌格局。 归纳起来,①三道纬向“长城”;②三带濒洋山岭;③东西对称山岳;④巨大弧形山川;⑤大型横向水系;⑥纵横行列洼地,是中国地貌的六个展布特征。 三、中国地貌的展布规律 事实表明,我国地形复杂而又有规律地分布着。经认真研究,可以将中国地貌展布规律概括为:1)成群地带出现(群带性):无论山脉、盆地或平原都成群、成带展布;2)山川定向纵横(定向性):表现为定向纵横的群山,以及受山脉控制的水系;3)保持一定间隔(等距性):无论山脉和洼地,都以一定间距重复出现;4)东西镜向对称(对称性):中国东部北北东向的山脉和洼地与西部北西西向的山脉和洼地,有遥相对应之势;5)正负地形相向(伴生性):上升的正地形总是和下降的负地形相间、相伴出现;6)重叠形成网络(交织性):不同方向的正地形带和负地带相互交织,彼此阻割与干扰,形成我国独具特色、丰富多彩的地貌景观。 四、几个有趣地貌景观的解析 1)问:既然我国东部濒太平洋地区有北北东向的“三带濒洋山岭”,为什么不形成三条连续的山脉,却被一一分隔?而中国的洼地带,又为什么“横成行、竖为列”规则而有序地分布呢? 答:地貌地质力学揭示,正是由于“三道纬向长城”的顽强横亘,阴山山系和秦岭山系,不仅把“三带濒洋山岭”,也将与其伴生的“三条洼地带”一一分隔,致使北北东向的山脉和洼地被分割成为不同段落,并分别冠以不同的地理单元名称。 2)问:为什么在东亚出现独特而美丽的花彩列岛,它们又为什么形成大小相若的一系列弧形,而不是一个巨大的弧形呢? 答:地貌地质力学指出:东亚花彩列岛中的每两个相邻弧形交接处的“结”,都正处于中国大陆纬向山脉向东的延长线上;也正是由于顽强横亘的纬向山系控制了花彩列岛的“结”,才形成了一系列美丽的岛弧。关于东亚岛弧形成的假说众多,没有哪一个比这一说法更具雄辩力了。 3)问:为何在东亚出现两类不同形态的“弧形山脉”?即濒太平洋地区出现一系列向东南突出的“不对称单突弧形”?而在中国大陆内部却呈现一系列S形(即“对称的双突弧形)山脉呢? 答:地貌地质力学认为:大陆内部,两侧均为大陆型地壳,岩石性质彼此均一的条件下,在南北向相对扭动作用时,左侧向南推挤而出现向东南突出的弧形时,右侧必然相对向北推挤而产生向西北突出的弧形,所以形成“S”形(即“对称的双突弧形”)山脉。而在濒太平洋地带,一侧为大陆型地壳(由古老的多层地壳组成的很厚的大陆型地壳),另一侧为大洋型地壳(由年轻的单层地壳组成很薄的大洋型地壳),在南北向相对扭动作用时,大陆一侧向南扭动而出现向东南突出的弧形时,大洋一侧因为缺失巨厚的上层物质,就不能形成向西北突出的弧形,结果导致“不对称单突弧形”的形成。 五、中国地貌的形成机理 1)揭示了地貌规律性,还不能明了它们的成因。毫无疑问,一个正确的地貌假说必定能够完满地解释中国地貌的展布特征和展布规律。地貌的形成和演化起因于地球内营力的地壳运动,而地球外营力导致的地表风化、剥蚀、搬运、堆积作用,以及崩(塌)、滑(坡)、(泥石)流等,也时刻改变着地表地貌景观。简言之,地球内营力是一种“造形作用”,使地表地形出现起伏;地球外营力则是一种“毁形作用”,使地形差异趋于消失,起填平补齐的作用。可见,地貌形态是地球内、外营力共同作用结果;地壳运动则是其矛盾的主要方面,正是地壳运动铸就了地貌形态的基本格架。 2)因此,探讨地貌的成因离不开地壳运动,研究地壳运动又离不开力的作用,力是一切地貌形成的源头。研究形成地貌过程和方式,就要根据地质构造的力学性质和位移方向,反演形成它们的构造应力场及其动力来源。深入研究揭示,我国东部和西部都经历了两个发展阶段:第一阶段,中国大陆整个向南推挤,在“纬向协和函数”控制下,形成等距分布的纬向构造带;继之,由于分别受到太平洋和印度地块的顽强阻抗,中国大陆中部相对向南移动,致使中国东部发生反时针扭动;中国西部则为顺时针扭动,从而分别形成了深及地幔的巨型挤压性的北北东向和北西西向构造带,铸成了中国大地构造格架”,成为中国现代地貌的基础。在第二阶段,由于构造运动大大减弱,在“弹性回返”(由于第一阶段和第二阶段构造的强度和幅度显著由强变弱,所以用“弹性回返”比整个区域外力改变来解释,更为合理)作用下,构造运动动力让位于重力作用,在重力均衡作用主导下,深及地幔的构造带产生明显差异升降,在地幔坳陷带(即“山根”)强烈上升成为山脉,在地幔隆起带持续沉降形成盆地(或平原),由此形成了中国现代地貌格架。 第二部分 有关几个重要地貌问题的新理论 一、造山―成盆统一形成新机制 1)造山带与盆地是经久不衰的两个研究热点,但其形成机理至今仍然没有一致的看法。地质学家一向强调造山作用是构造运动结果,板块构造说更直接视为两个板块碰撞使然;地理学家则根据“山根”的普遍存在,更多地认为重力均衡作用是山脉不断隆升的主要原因。直至目前尚未见到一个能够统一说明构造运动和重力均衡作用在造山过程中各起着何种作用的理论或假说。从事盆地研究的学者,向来认为盆地主要是强烈拉伸作用的结果;专注山脉研究的学者,则强调山岳主要是强烈挤压作用的产物。其实,山脉不是在单一的挤压作用下形成的:其一,根据“平衡剖面法则”,造山过程中平面上的缩短,远远不足以使山脉上升到如此高度;其二,更不可能使山脉持续上升至今,挤压只能造丘(陵),而不能造山。实际上,一切地貌现象都不是孤立存在的,盆地和山脉、正地形和负地形、隆起和沉降是对立的统一,彼此相辅相成、相依存在和相伴而生,共同组成有成生联系的“地貌体系”。它们的形成是在一个复杂的地壳运动过程中,由不同构造运动体制(而不限于一个“挤压体制”或一个“伸展体制”)相继作用的结果。 2)根据我国主要造山带和青藏高原典型地区的深入研究揭示,它们具有共同的五个显著特征,即①中生代经历强烈挤压并未上升为高山或高原;②山脉与盆地同步形成,新生代以来升降幅度已近万米;③山前和高原边缘都发育新生代巨型交角度正断层,确切表明山脉隆升与盆地沉降是在新生代以来拉张作用下以“断块”完成的;④中生代挤压构造上,普遍叠加了新生代张性构造;⑤秦岭上升和渭河盆地同步下降以及青藏高原隆生的过程中,都受到强烈的拉张作用。 3)任何正确的造山一成盆理论,必须能够说明我国的地质实际。我们提出的“挤压后效―拉张、断块、均衡造山一成盆统一新机制”可以给予完满解释:①中生代历经强烈构造运动挤压,波及地下深部,形成巨型“幔隆带”和“幔坳带”(即“山根”);②构造运动挤压作用大大减弱,在重力均衡作用主导下,导致幔坳带隆升成山和幔隆带沉降成盆;③新生代造山作用和成盆作用,在拉张作用下以“断块”形式表现出来。同时,这新机理还可以合理说明“后造山作用”形成的一系列伸展构造现象(诸如:山前平缓正断层、变质核杂岩、造山带塌陷作用和造山侵蚀作用等)。 4)挤压后效一拉张、断块、均衡造山一成盆统一形成新机制有三个显著特征:①把多元造成山一成盆作用因素(挤压作用、拉张作用等构造运动,以及重力均衡作用等)纳入统一模式;②用诸多因素主导作用有序转化,来解释造山一成盆的演化过程及其形成机制;③将造山(带状山脉)造高原(面状山脉)和成盆作用的形成,有机地联系起来。 5)两个推论:①“挤压与伸展”、“开与合”互相转换,是地壳运动的普遍现象。中国大陆“中生代挤压”的“燕山运动”和“新生代伸展”的“喜马拉雅运动”,并非如目前被公认的是两个独立的“构造运动施回”,它们实际是同一个构造旋回的两个阶段。因此建议更命为“燕山一喜马拉雅运动旋回”。进言之,更古老地质年代的“加里东运动”、“海西运动”、“印支运动”等等,都被视为强烈的挤压运动旋回。其实不然,它们都是由“早期挤压”和“晚期伸展”两个阶段所构成;人们对第二阶段的“伸展运动”知之甚少,是因为张性构造形迹叠加在强烈挤压构造之上,很难把它们一一辩认出来的缘故罢了! ②根据山脉不断强烈隆升、盆地持续沉降,以及强震、活火山不断发生等一系烈地质现象,许多学者断言:当今处于地壳运动强烈的时期。否!这种结论过于武断了! 按照我们的观点,第一,如前所述,当今处于地壳构造运动相对微弱、重力均衡作用居于主导地位的地质时期,山脉的隆升和盆地的沉降并非构造运动所致,乃是重力均衡作用的结果;第二,地震和火山的活跃期和宁静期的短周期,与地壳运动的超长周期是无可相比拟的。因此可以认定:当今正处于地壳运动相对的和缓时期,而不是地壳运动强烈的阶段。 二、中国大陆构造带的“向洋迁移”和对板块学说的置疑 1)关于形成中国大陆构造的动力来由,至今存在着重大争论,集中体现在动力是来自印度板块和太平洋板块向欧亚板块(中国大陆)的碰撞推挤?还是源于中国大陆中部向南―南东的挤压? 2)地质学家所公认的地质事实是:无论是中国东部还是中国西部,至少中生代以来地壳运动存在“定向迁移”的规律:①中国东部北北东向的三个沉降带,自西而东,它们形成的时代分别是三叠纪的印支运动、侏罗―白垩纪的燕山运动和新生代的喜马拉雅运动;构造带的形成时代也与此相一致;②中国西南部则更为明显:从华力西运动的昆仑带开始,向南依次出现甘孜印支折皱带、藏北早燕山折皱带,藏中晚燕山折皱带和藏南喜马拉雅折皱带;与此同时,岩浆岩带、变质带以及海水退出的方向,也清楚地显示这种规律。 中国大陆东部和西部两个方向“定向迁移”,有一个共同特征,就是“向洋迁移”规律。板块说断言:这是裂解于“古陆”的板块,在地质历史时期,自北向南依次碰撞而形成的;令人不解的是:在漫长的地质历史时期,若干板块依次向北漂移,第一,只有在后一板块恒比前一板块速度更快时,才能依次逐一碰撞。试问,有什么动力可以使后一板块比前一板块速度更快呢?第二,在每一板块经历了不同距离的漂移和不同角度的转动之后(这已由古地磁所证实)而逐一碰撞拼合,其碰撞缝合线却“严丝合缝”,平滑而光洁,既没有“棱棱角角”,也不见“碎裂地体”?第三,所有碰撞缝合线分布彼此平行、协调,就像同一个时期形成的一套弧形一样?难道这不有点近似于“天方夜坛”吗?显然,这种向洋迁移规律不能用板块构造向北―北东向碰撞推挤,或俯冲给出理论说明。 3)合理的解释是:依据力学上的“近极强原理”,动力来自北方,在接近动力源的部位,首先受力变形并促发构造运动、岩浆活动和变质作用。板块构造学说立足于海洋,令人信服地解决许多重大地质问题,取得了骄人的成就。但它在大陆地质中遇到到了许多难题,这正是它之所以不能顺利“登陆”的重大难题之一。 三、重要的“三新理论” 现代地貌、地表构造带和各种地球物理界面的现在形态等三类现象,都是很新地质时代形成的。 1)新地貌:地质学家认为,中生代燕山运动(205―137百万年)奠定了我国大地构造格架,中国盆地格架也随之形成。但是不要因此就认为我国现代地貌(盆山格架)就是中生代铸就的。实事上,中生代形成的盆地格架已久经变迁,当时的山脉也几经夷平。深入研究表明:①青藏高原是新生代上新世(5.3百万年)以来强烈隆升的;②全国的现代地貌也主要是上新世以来,也就是“新构造运动”时期才形成的。 2)新构造带:地质学家一贯强调构造继承性是中国地质构造的基本特征,认为现在地表出露的大型构造带,都是久远地质年代,甚至是吕梁运动(18亿年前)所形成,并持续活动至今的。其实这是一个很大的误解。深入研究揭示:“构造新生性”是主导的,“构造继承性”是次要的。中国的地质实际地说明,仅仅在燕山运动(205百万年)以来,存在着显著的构造继承性,而不会跨越“构造运动旋回”恒久地继承活动下去。这不仅因为古老构造已相继老化固结;更重要的是彻底的活动论告诉我们,各大陆不仅逐渐改变着自己的位置,也改变着自己的方向,作用于它的构造运动也会因而改变,无论从理论上和地质实际看,上述看法都是没有道理的。恰恰相反,现在持续延伸的构造带都是很新的,都有很明显的现代活动性。对此,我们可以多方面加以论证,仅就一点而言:因为没有新的活动它们就会被不同方向构造切载,因一段隆起、一段沉降而不连续。可见,一切现代地表持续延伸的构造带都是“新构造运动”时期以来正在活动着的,一般不会老于燕山运动的构造带。 3)新地球的物理界面:地球内部存在许多地球物理界面,例如古登堡面、莫霍面、康拉德面等,使地球成为具有层状构造的球体。它们形成于不同的地质年代,有的很为古老。有人认为这些形成时代久远地质年代的地球物理界面,其现在空间分布的形态也是古老的。这显然是不对的。因为这些古老界面受到各种动力作用,在整个地质演化过程中,不断改变着自己的位置和形态。例如,在强烈构造运动作用下,会形成新的上地幔隆起(幔隆,即山根)和上地幔坳陷(幔坳),即使地壳和上地幔分界莫霍面形成隆起和坳陷。这些古老的界面和它新的形态的关系,正如“老砖盖新房”。 这就是有关现代地貌、地表构造带和地球物理界面形态的“三新理论”。 第三部分 结语 一、在传统的中国地貌形态特征的基础上,通过展布特征、展布规律和形成机理三个层次跨越式的深入研究和总结,地貌地质力学把中国地貌研究从形态归纳分析,提高到论理的新阶段。 二、掌握了中国地貌展布特征,人们不仅可以直接掌握我国地貌格局和主要地貌单元的分布,容易地把它们绘画成图并铭记在心;更重要的是,可以由此进一步揭示中国地貌的展布规律。 三、懂得了中国地貌展布规律,不仅为我们理解纷繁而多样的地貌现象之间的内在联系和依存关系,铺平了道路;还为深入探讨中国地貌形成机理打下基础。 四、中国地貌形成的新机理告诉我们:和其他许多事物一样,各种宏观地貌格架的形成不是一蹴而就的。中国地貌的演化经历了两个发展阶段。第一阶段在构造运动主导下,形成了“中国大地构造格架”;第二阶段在重力均衡作用下,在大地构造格架的基础上,构建了“中国地貌格架”。 五、造山一成盆统一新机制把造山、造高原和成盆作用、构造运动和重力均衡作用,以及挤压和伸展作用巧妙地结合起来,纳入统一发展演化模式;创造性地运用不同地质阶段主导作用有序转化,合理地解释了盆山构造的形成机理。这一理论具有普通适用意义。 北京地质学会副理事长、中国科学院地质力学研究所研究员。大地构造学家、石油地质学家和地震地质学家。政府特殊津贴获得者。历任地球科学大辞典副主编、中国地质大学客座教授、地质力学专业委员会秘书长、国家地震局基金委评委、长期代表地矿部参加全国地震趋势会商会,中国地质科学院高级职称评委等职。主要学术成就:(1)提出《造山一成盆统一形成新机理》;有“半隐伏构造带”等诸多新发现;对中国大地的构造特征做出全新理论概括。(2)发现冷湖工业油田;以“隐伏东西亚带”双重控油新理论,指导发现陕北大气田。(3)大三线选址中,纠正了攀枝花基地的否定理论,肯定了二滩水电站,否定了牛郎坝基地等。(4)最早填制第一张三峡沿江1/万地质详图,首次填出断裂带,解决了“谷底深槽成因”等三个关键工程地质难题,充分肯定了建坝地质条件。(5)总结出一套中国活动构造特征及其控制地震分区的创新理论;最早编制“填图规范”,开创了“区域地震地质填图”新途径。(6)担任常务副主编,二十多年合作编就《地球科学大辞典》等一系列重要专著。 地质力学论文:从岩石地质力学角度分析老顶的类别及控制 摘要:煤层顶板分为伪顶,直接顶,老顶。伪顶较薄厚度在0.1m~0.2m;开采后很容易冒落;而直接顶开采后也容易冒落;老顶很厚且岩石坚硬开采后很难冒落。因此必须掌握老顶的活动规律,采取针对性的措施,才能控制和管理好顶板实现安全生产。 关键词:老顶类别及控制;岩石地质力学 当采煤工作面回采后,采用全部陷落法管理顶板,其顶板有时候不能够及时垮落,造成大面积悬顶,给安全生产带来隐患。 当工作面从开切眼沿走向向前推进后,其上面的顶板岩层随着工作面的放顶必然会出现岩层接近采空区的部分开始垮落、垮落层上面的没能落下的岩石在应力作用下出现裂缝、在裂缝的岩层上面的岩层出现弯曲下沉三种情况。从科学角度看,工作面中的支护的作用应能支撑住垮落带岩层的重量,综采液压支架或单体液压支柱的可缩量应能适应岩层的裂缝下沉作用。 通过长期的井下现场实践,直接顶的岩石厚度比3倍采高大或者和3倍采高相等时,老塘中只要冒下的直接顶岩石等于3倍采高厚时,采煤工作面上部的老顶或直接顶岩层已开始出现裂缝,形成裂隙带。 如果直接顶的厚度比3倍采高小时,则它上面的老顶可能出现以下两种情况: (1)如果直接顶上面的岩石分层厚度超过6m的老顶。工作面开采后,其也会断开被破坏,因块大,之间挤压力大容易被压实,下降量少,由于直接顶岩层块大互相挤压上降量少和老顶岩石有一个自由空间;如果工作面沿走向推进到一定距离后,老顶达到极限垮落步距必将大范围垮落,必然产生撞击和暴风,危险性大。这种老顶可定为厚度大不容易冒落顶板。 (2)如果直接顶上面的岩石分层厚度不超过6m的老顶。当工作面开采后,其也会断开,转动下沉,下沉落到浮矸上,整个变化过程中,老顶断块间从开始到结束不失水平方向力的互相制约,并且能形成平衡结构,即这类老顶已进入裂隙带。如果这个过程中断块间没有水平力的联系,不能形成平衡,那么老顶是在垮落带里。 关于煤层被采动后其上覆顶板岩层会出现垮落和裂隙现象,我从长期的生产实践中总结出来的规律看出,老顶岩层的高度如果只比其下面自由空间高度大一点点时,是形成不了裂隙带的,老顶岩层的高度要比自由空间高度超过1.5m-2.0m,这样才能形成稳定的平衡结构,才能产生裂隙带。我们可以用下面数学关系式来判别是否进入裂隙带。 这个数学关系式从顶板最底下到上面能判断出各个老顶分层,很容易判别出处在哪个带中。 对难冒落的老顶和比较容易冒落的老顶要用不同的方法去处理。难冒落的要采取打眼放炮方法处理,用炮崩落实现人工强制落顶,消除隐患。实现安全生产。 对垮落带老顶,要用以下措施解决: (1)如果直接顶高度比1倍采高大时,可以对老顶的断裂块采用支撑的措施。生产实践过程看,厚1.5m的老顶,块度长6m左右;2m厚的,岩块长度10m左右;厚2.5m的老顶,块度大小在长14m左右。用增加切顶支柱的办法解决这个问题,是因为老顶断裂是在工作面煤壁里切断,随着采煤工作面的向前推进,老顶断裂线进入采煤工作面上方,必须增加切顶支柱来支撑断裂的老顶。 (2)当直接顶厚度比1倍采高小时,有时煤层直接和老顶接触,可考虑沿切顶线直接切断的方式,为此,必须使老顶岩梁在切顶线处处于固支条件,同时所采用的支柱必须能支得住断裂的老顶的重量。为了使老顶岩梁正好在切顶线处形成固支条件,要求从以下两个方面做起:①工作面切顶支柱的初撑力能平衡工作面上方垮落的岩石的重量,切顶液压支柱初撑力能支住最大悬顶距时老塘上方垮落带岩层的重量。②工作面切顶液压支柱的初撑力与切顶支柱初撑力所形成的反力矩应能支住岩梁由重量所产生的力矩。当选择用大初撑力的单体液压支柱,尤其是选择初撑力大的切顶支柱时,完全能沿切顶线切断垮落带老顶,从而实现安全生产。 地质力学论文:滑坡变形规律的地质力学模型试验研究 摘 要 本试验主要研究毕威高速公K86+800截面分别没有支护和有支护的情况下在开挖路堑后降雨的工况下边坡的稳定性,坡体可能的破坏模式等,利用试验结果验证对比验证边坡支护结构对坡体稳定性起到的作用大小,以及相同支护条件下开挖路堑与降雨作用分别对边坡位移影响大小比较。 关键词 滑坡变形;地质力学模型;相似原理 1 试验内容 1.1 开挖路堑与降雨工况对边坡变形及滑动影响作用对比 通过对相同条件下的边坡(有支护或者无支护)在开挖路堑与降雨两种工况作用下边坡坡面位移与坡体内部位移的监测,对比位移在开挖路堑期间坡面与坡体内部位移变化速率与累计变化量的大小来比较两种不同工况对边坡位移与滑坡规律的影响大小。 1.2 边坡支护与否在开挖路堑与降雨工况下的变形滑动规律对比 分别对支护与没有支护的边坡在相同工况作用下(开挖路堑+降雨)表面位移、内部位移监测,通过对比两者相同位置测点的位移变化趋势,对边坡支护结构作用作出定性的评价。 1.3 试验特色及创新 1)利用相似性原理模拟试验模型及试验参数,选用的模型经过不断重复的对比性试验,选用了与实际相似度较高的试验材料及配合比,有利于试验现象进行观察,为得到一个较为准确的结论做好铺垫。 2)对坡体表面及内部位移分别采用电阻应变式传感器和全站仪经行测量,达到试验数据有科学性、正确性、准确性的目的。 3)正确选用试验模拟工具和方法。雾化喷头及坡体锚固结构,相对尺寸与实际相似度较高有较强的相似性、说服性。 4)合理运用控制变量法、夹逼法进行试验,有效评估了有、无支挡结构的不同破坏程度,对得出试验结论提供了重要的依据。 2 试验原理 2.1 模型相似原理 模型相似原理是指在模型上重现的物理现象应与原型相似,即要求模型材料、模型形状和荷载等均须遵循一定的规律。它们的几何特征和各物理量之间必然互相保持一定的比例关系。 根据弹性理论,可以写出原型和模型之间的平衡方程、相容方程、物理方程、几何方程、边界条件。由此可得到模型的相似判据。 2.2 相似常数的确定 本试验中主要考虑几个控制性相似常数。分别为:几何相似常数CL,应力相似常数 ,材料容重相似常数 。根据以上相似常数可以计算出相应的相似常数。 2.3 相似材料 相似材料除应满足相似关系外,还应做到成本低、性能稳定;受环境变化的影响小;便于加工等。考虑以上因素,本试验用到的相似材料分别有:石英砂、膨胀土、木条、塑料网、铁丝等。用以上材料,按照相似关系制作模型试验中的边坡材料和抗滑桩钢筋网等。 3 试验参数确定 3.1 试验截面的选取 在实验中选择坡体高度最大,危险性相对较大的截面作为研究对象,进行模拟试验。 3.2 相似比及模型尺寸的确定 综合考虑实验的可操作性与实验结果的准确性,确定本试验选择几何相似比CL=90,能满足试验要求。主要考虑重力场的影响,由此确定材料容重相似比为 =1,其余物理量力学指标的相似比按照相似理论导出。 3.3 相似材料的配置 鉴于岩土性质的离散太大,且模型尺寸较小,因此尺寸效应对实验影响较大,单纯采用相似原理反算土体材料参数(C、Φ)并不容易达到理想效果。为了达到试验目的,采用夹逼法进行实验材料的配置。坡体材料采用石英砂与膨胀土两种材料进行配置。 依次采用五组不同的重量配比进行试验。试验条件为对制作好的无支护边坡模型进行路堑开挖和降雨作用,对边坡表面与内部进行位移监测。 通过实验我们选用材料配比为“石英砂:膨胀土=300:75”作为后续试验所采用的材料配比。 4 对比试验 4.1 试验条件模拟方法 1)开挖路堑模拟,路堑开挖阶段模拟采用小规格铲子由上至下的顺序对路堑进行开挖,开挖过程尽量不对坡体产生扰动,分层、有序开挖。 2)降雨作用的模拟,降雨的模拟采用雾化喷头对坡体进行降雨,分次进行降雨,降雨过程流量控制在60 L/h,每次降雨时间控制在10 min~15 min。并且保证无支挡与有支挡情况下对边坡降雨的总时间是一样的。从而使两者降雨总量是一致的。 4.2 试验测试内容及测点布置 试验测试内容包括坡体表面位移,坡体内部位移。坡体内部位移测点有三个,坡体表面位移测点在有支挡时有10个,无支挡时有12个。 4.3 量测系统及原理 表面测点位移测量采用全站仪进行测量,通过全站仪观测预先安装在坡面的铁皮测点来确定实验过程中相应测点位移变化量的大小。 内部位移的测量主要是借助于电阻应变式传感器进行数据采集,并通过北京波普公司生产的数据采集箱进行信号转换。 5 结论 1)在降雨时间控制在一定范围内时,不管是边坡位移变化速率,还是位移变化累计量,路堑开挖所造成的影响都远小于降雨作用的影响,因此开挖路堑对边坡产生滑坡并不是其主要作用。 2)通过边坡加设支挡与不架设支挡进行比较可以发现,加设支挡之后的边坡稳定性得到了明显的提高,内部位移与表面位移变化量都大大降低,坡体几乎不发生滑动,坡体支护起到了良好的效果。 地质力学论文:五里堠煤业地质力学测试及其特征分析 摘 要:煤岩体地质力学参数是一切工程研究、设计及施工的基础,采用小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统对五里堠煤业进行了测试。测试表明测试区域应力场类型为σH σh σv型,即水平应力控制型,量级上属于中等偏低应力区;顶板岩层结构及强度存在差异,第一测点顶板较为坚硬,第二测点相对软弱;顶板结构相对稳定,部分层位存在破碎段及裂隙。 关键词:地质力学参数;小孔径多参数耦合快速测试;五里堠煤业;水平应力控制型 1 前言 煤岩体地质力学参数可分为应力参数、变形与强度参数及结构参数,是一切与岩体力学有关的理论研究、工程设计及施工的基础,准确了解煤岩体地质力学参数是岩体力学最基本的一项工作,是认识研究对象必不可少的环节,具有不可替代的重要作用。 煤岩体地质力学参数测试可分为实验室试验和现场测试。实验室试验的岩块已经脱离岩体,在进行试验时很难比较准确地模拟和反映煤岩体在井下的实际状态,如应力环境、结构面分布及其他井下环境因素。因此实验室岩石力学数据往往与井下煤岩体的实际情况出入很大。现场测试在井下煤岩体中进行,在实际的井下环境中测试,测试数据更接近实际。 五里堠煤业为潞安集团整合矿井,之前未进行过系统的地质力学测试,各种基础力学数据缺乏,工程设计随意性较大,不利于矿井的高产高效。为解决这一问题,五里堠煤业采用新开发的小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统进行了系统的地质力学测试。 2 测试方法与测试系统 2.1 地应力测试 相比较应力解除法、应力恢复法等测试方法,水压致裂法有以下优点:(1)能测量较深处的绝对应力状态;(2)它是最直接的测量方法,无需了解和测定岩石的弹性模量,甚至连岩石的抗张强度也可以用水压曲线求出;(3)水压致裂测量应力的空间范围较大,受局部因素的影响较小;(4)不需要套芯工序,可利用其它工程的勘探孔进行压裂;(5)井下测量速度快,成功率较高。 鉴于水压致裂法的上述优点,选择水压致裂法为地质力学快速测试系统的地应力测量方法。水压致裂法地应力测量在现场巷道围岩钻孔中进行。在打好的钻孔中用一对橡胶封隔器封闭选定的钻孔段,然后对封隔器之间的岩孔进行高压注水,直到将围岩压裂。根据压裂曲线和裂纹方向确定最大水平主应力、最小水平主应力及最大水平主应力的方向。垂直主应力由上覆岩层重量求得。 2.2 巷道围岩强度测试 岩体强度原位测量方法有大尺寸压剪试验、冲击锤法、声波探测法、钻孔钻进法及钻孔触探法等。钻孔触探法是一种比较适合煤矿井下巷道围岩强度的测量方法。它具有以下优点:(1)测定结果比较接近岩体;(2)能够测出井下不能取样的软弱破碎煤岩体的强度;(3)能够测出钻孔不同深度、不同层位煤岩体的强度及分布;(4)仪器操作比较简单,可实现快速测量;(5)与现场原位大尺寸压剪试验相比经济得多。 通过比较分析,确定钻孔触探法为地质力学快速测试系统的围岩强度测量方法。钻孔触探法测量钻孔内表面岩壁的强度。在需要测试的煤岩体中打钻孔,利用钻孔触探仪对钻孔孔壁加压进行测试。钻孔触探仪的一个最重要部件是探头,在液压系统液体压力作用下,从探头壳体伸出一个平头探针,压紧钻孔孔壁。继续加压,直到孔壁被压裂,同时记录临界压力值。通过简单的换算,即可得到煤岩体的单轴抗压强度。大量的现场实测表明,该方法可快速、准确地测定煤岩体的单轴抗压强度。 2.3 巷道围岩结构测量 岩体结构观察与测量的方法有很多。在岩体被揭露的地方,岩体的结构暴露出来,可以通过肉眼直接进行观察和描述。对于没有被工程揭露的岩体,要想了解岩体结构,就必须在岩体中打钻孔。 钻孔法有钻孔裂缝压印法、完整岩芯采取法、钻孔壁观察法等。其中,钻孔壁观察法利用钻孔窥视仪观测钻孔壁上的不连续面分布情况。采用钻孔窥视仪,可借助锚杆、锚索孔进行观察,方便、快速、成本低,适用于煤矿井下巷道围岩结构大面积、快速观察。因此,确定钻孔窥视仪孔壁观察法为地质力学快速测试系统的围岩结构测量方法。 3 测试结果及分析 3.1 地应力 共布置两个测点,第一测站位于030210回采面的运输巷中,距离老切眼28m,埋深约为247m。第二测站位于集中回风下山巷道,距2#轨回联巷70m,埋深约为229m。 孔壁岩石的压裂曲线如图1和2所示,测量结果如表1所示。 结果表明,两测站地应力场形式为σHh,即σH σh σv。在二个测站中,第一测站σH较大,为14.03MPa;第二测站σH较小,为11.18MPa。二个测站侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44。二个测站最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W。最大水平主应力方向大致为北偏西方向,两个测站一致性较好。 根据理论和数值模拟研究,水平主应力对巷道顶、底板的影响作用大于对两帮的影响,垂直应力主要影响巷道的两帮。σH σh σv应力场情况下,巷道最佳的布置方向为巷道轴线沿最大水平主应力方向,该结论可以作为现场设计和施工的参考。五里堠煤业旧系统3#煤工作面巷道布置方向大部分为N75°E和N80°E之间,这与最大水平主应力之间的夹角为45-60°之间,对巷道顶底板的稳定性极为不利,现场设计应考虑加强顶板的支护。 3.2 围岩强度 (1)顶板岩层。顶板岩层强度(顶板以上10m范围)如图3和4 所示。 图3 第一测站顶板岩层强度第一测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图5,该测点顶板10m范围内岩体平均单轴抗压强度为52.63MPa,但强度分布不均,在2.2~6.4m范围内,围岩单轴抗压强度较大,平均为75.36MPa,而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内围岩强度相对较小,仅为32.42MPa。这是因为在2.2~6.4m范围内,巷道顶板主要以砂岩为主,围岩强度较大,而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内,岩层是由泥岩、砂质泥岩组成的,岩层强度较小。 图4 第二测站顶板岩层强度第二测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图6,该测点顶板围岩单轴抗压强度整体分布较均匀,钻孔10m范围内平均单轴抗压强度为35.12MPa,只在局部段有围岩强度出现极值,如1.0m处围岩单轴抗压强度较小,为23.61MPa。 (2)煤体。两帮煤体10m范围内的强度如图5和6所示。 图5 第一测站煤体强度第一测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中,钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.18MPa,但由图可知煤体强度整体分布较均匀,只在局部段围岩强度相对较大,如34m处,围岩单轴抗压强度较大,为9.4MPa。 图6 第二测站煤体强度第二测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中,钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.09MPa;因此,在76~88m段煤体单轴抗压强度相对较小,平均值为5.16MPa,其余各测站都落在7.09MPa线附近。 综合分析两个测点数据,顶板结构有一定差异,第一测点有一层厚度约2m坚硬层,强度达到100MPa,坚硬层上下并有厚度4.5m左右的中硬岩层,强度范围为50-80 MPa;第二测点顶板强度相对较弱,但也相对分布均匀,平均为35MPa,最大为50MPa。两个测点的媒体强度相当,平均略超过7MPa,为软弱煤层。 3.3 围岩结构 对顶板测试孔围岩结构进行钻孔窥视,选取第一测点0-10.8m范围内窥视为例,如图7所示。 第一测点顶板测孔围岩窥视结果中,结合矿区综合柱状图分析可知:该测孔大部分较完整,但局部段有明显的破碎带,孔壁粗糙疏松,围岩空洞破碎,如7.5~7.8m、985~10.35m等处,此外还伴有裂隙、离层、夹层等结构,如065m、5.9m、6.4m、6.6m、6.8m等处。 因此,该测点附近顶板岩层相对结构简单,顶板5.8m范围内基本没有结构弱面,但5.9-6.8m范围内发育多条横向裂隙,以及7.5~7.8m、9.85~10.35m两处较大的破碎段等都大大影响围岩的长期稳定性。 图7 第一测点顶板0-10.8m围岩结构展开图4 结论 (1)巷道围岩地质力学测试是与岩石力学工程的一项最基本的工作,进行巷道布置、支护设计之前,应进行全面、详细的地质力学参数测试,为巷道布置优化和支护设计提供准确、可靠的基础参数。 (2)小孔径单孔多参数快速测试方法,仅采用一个钻孔,就可完成地应力、围岩强度、围岩结构的测量工作,测量速度大幅度提高。 (3)地应力测量结果表明,五里堠煤业两测站地应力场形式为σHh,即σH σh σv。σH 分别为14.03MPa和 1118MPa;侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44;最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W,一致性较好。从量级上划分五里堠煤业测试区域地应力水平属于中等偏低应力区。 (4)从两个测站的围岩强度测试结果来看,五里堠煤矿巷道围岩的平均单轴抗压强度分布不均,由于裂隙和破碎带的存在,不同位置围岩体的强度差异较大。从巷道顶板来看,顶板以砂岩、砂质泥岩和泥岩为主。砂岩岩层围岩单轴抗压强度较大,如第一测站顶孔中部的砂岩岩层,强度达到100MPa;而砂质泥岩或泥岩岩层,裂隙和破碎带较发育,加之岩层本身的特性,围岩单轴抗压强度相对较小,平均为35MPa;两测站帮孔煤岩单轴抗压强度总的分布较均匀,平均值在7.1MPa左右。 (5)从两个测站钻孔窥视的结果来看,五里堠煤矿巷道顶板围岩整体较为稳定,但有一定的破碎,有的破碎带挺严重,孔壁伴有一定的裂隙、离层、夹层等结构,两测站中巷道围岩主要为灰色、灰黑色的砂岩、砂质泥岩、泥岩,局部处有煤线、岩石夹层、斜交裂隙等。 地质力学论文:对我国地形分布规律及成因的地质力学分析 摘要:祖国大地上,巍峨耸立的高山,连绵起伏的峻岭,纵横交织的江河,星罗棋布的湖海,塑造了多姿多彩的壮丽河山,构成了我国特有的地形分布特点。作者尝试以地质力学的观点剖析我国网格状地形分布的规律及成因。 关键词:地形;分布规律;地质力学;分析 我们伟大的祖国,山脉纵横,河流交错;丘陵起伏,高远辽阔;平原坦荡,盆地巨硕。它们纵横交织,形成了我国地形的网格状分布特点。 本文试从地质力学的角度.剖析我国网格状地形分布的规律及其成因。 一、我国网格状地形分布的概况 所谓网格状分布的地形。是指构成地形骨架的山脉.互相交织,把大地刻划成一个“棋盘”,在“棋盘”的网格中间分布着高原、平原、盆地和海洋的大陆架等相对低洼地。 当打开中国地形图时.乍一看去.映人眼帘的全国大大小小的山脉和相对低洼,纵横交织,似乎难以找到规律。但仔细观察,就会发现山脉与洼地,在排列上具有方向性展布的规律。归纳起来主要有:东西向、北东――南西向、北西――南东向和南北向;同时,山脉与洼地都是相问分布的,具体情况如下: 东西向山系和低洼地我国东西向山系主要有三条.自北至南依次有:横亘于北纬40-43度之间的天山――阴山山系:展布于北纬32-34度之间的昆仑一秦岭山系:坐落在北纬24-26度左右的南岭山系。这三条山系,彼此之间都是相隔7-8度,而山系两侧都分布着规模巨大的相对洼地。例如,在天山――阴山山系北侧有准葛尔盆地、内蒙古高原;南侧有塔里木盆地、河西走廊、黄土高原。在秦岭与南岭之间,有四川盆地、长江中下游平原。在南岭以南也有大片低洼地存在。这种山系与洼地相问的分布的现象,虽然各具特色,但它们分布的规律总是隆、凹相问,平行排列,具有明显的方向性特点。 北东向山系和低洼地主要展布在我国东半部和东亚岛弧地区,其延伸方向大致与海岸平行,具体也有三条巨大的山系,自东向西:第一条为岛弧山系,由千山岛群岛、日本群岛、琉球群岛和我国台湾岛所组成:第二条是沿海山系.包括长白山地和东南沿海低山丘陵;第三条是大兴安岭、太行山、巫山和雪峰山等。这些山系彼此之间,也保持着一定的距离,山系的两侧为相对低洼地。例如。在第一条山系东侧有一系列海沟。这里有世界最深的马里亚纳海沟;在第一、二条山系之间,分布着一系列浅海盆,自北而南有鄂霍次克海、日本海、黄海、东海和南海等;在第二、三条山系之间,由松辽平原、渤海盆地、华北平原和江汉平原分布;在第三条山系西侧,是由呼伦贝尔巴音和硕盆地、陕甘宁盆地和四川盆地所组成的沉降区。可见,北东向的山系与洼地,也是相问分布,其中,洼地长期持续地沉降,地形较为开阔并具有封闭性特点,接受了大量的沉积物,成为我国石油生成盆地和油田的分布区。这些北东向山系与洼地和东西向山系相交.是我国东半部的地形呈现出明显的网格状展布的特点。 北西向山系和低洼地展布于我国西北地区的主要山系有阿尔泰山和祁连山,它们和我国东半部的北东向山系遥相对应,显示出来镜像对称的特点。北西向山系之间,也有相对低洼地,不过这些低洼地因受东西向山系的联合挤压作用.多呈近东西向的长条菱形洼地。 南北向山系和低洼地主要山系有贺兰山、六盘山、大凉山及横断山脉等。它们已成为我国中部的一条重要地理分界线。在这些山脉之间也有低洼地分布.特别是横断山脉出现了明显的高山与峡谷相问分布的形势。 上述的山系和低洼地相问排列。构成了网格状分布的地形.这在我国东半部表现的尤为明显.东西向和北东――南西向山系互相叠加,形成了比较规则的格子状山系,致使我国东部的洼地形状多呈南北长得菱形。而西部由于受东西向山系的制约,其洼地形状往往多呈东西长得菱形。东部和西部之间,贯以南北向的山系.这就是我国网格状分布的地形格局 二、我国网格状地形分布的成因 我国网格状分布的地形。其成因有多种解释.现以地质力学观点来加以阐述。 地壳运动的基本形式有两种:一种是水平运动;另一种是垂直运动。所谓水平运动即地壳物质在力的作用下沿着地球表面作切线方向运动。所谓垂直运动,即地壳物质在力的作用下沿着地球半径方向作升降运动。这两种运动形式在地壳中虽然共存,但地质力学认为地壳运动是以水平运动为主。在水平运动影响下引起垂直运动。我国的主要山脉,就是在地壳水平运动中,受到水平挤压力而不断隆起形成的。 我国东西向的山脉,都是在南北向水平挤压力的作用下,伴生隆起而形成的;南北向的山脉,是在东西向水平挤压力的作用下,伴生隆起而形成的;北东向的山脉和北西向的山脉,则是南北向水平挤压力发生不均衡时,产生扭动而造成的。地壳不是一个均质体.所以对作用到地壳上的力的阻抗也就不同.从而引起刚柔性不同的地块.其运动速度也不同.这样的地块之间便产生了力偶,也就是方向相反,但不在一条直线上的两个力,导致快慢两个地块发生扭动,形成北东向或北西向的斜列山地与洼地。例如,我国东半部就是在这种力偶作用下形成了北东向的三列隆起与洼地。这主要是由于亚洲大陆地壳上部主要由硅铝层组成,具有柔性;而太平洋洋底上部地壳主要是由硅镁层组成,具有刚性,所以运动速度不同。当亚洲大陆向南运动时,太平洋洋壳起阻挡作用,引起北向的力,便产生了反时针方向的扭动,形成了北东向的三隆三凹。同样道理,在我国西半部,由于亚洲大陆在向南滑动中受到了印度板块的阻抗.这样使地壳中又产生了不均衡的力偶作用.出现了顺时针方向的扭动.形成了一系列北西向的山地与洼地。可见,我国的山脉,都是由南北向水平挤压力和东西向水平挤压力作用的结果。 既然我国的山脉形成是与南北向和东西向的水平挤压力有关,那么这些力是怎样产生的呢?地质力学认为,这与地球自转速度的变更有关。 当地球自转时.除两极外.地壳任何一点都会受到离心力的作用。该离心力可以分解成两个分力,其一是垂直地面的垂直分力,这个力因受地心引力的抵消,对地面物质运动不起作用;其二是平行地面,指向赤道的水平分力。当地球自转速度加快时,正是这个水平分力使地壳物质沿着经线方向.从高纬向低纬推挤.引起某些大陆块的滑动.形成了东西向地质构造和与之相应的山脉与洼地。在地球自转速度发生变化时,便会产生东西向的纬向惯性力。特别是地球自转由慢变快时,纬向惯性力的方向由东指向西,减慢时相反,由西指向东。正是这个力造成地壳上层物质东西方向的运动.从而产生了南北向的地质构造和与之相应的山脉及洼地。在上述两种力的作用下,如果在地壳的某些地段发生不平衡,便导致了各种扭动构造体系的产生,我国北东向、西北向的地形就与之有关。 三、结论 我国地貌形态呈网络状分布的根本原因.就在于地球自转速度变更时产生的离心力的水平力(即南北向水平挤压力)和纬向惯性力(即东西向水平挤压力)共同作用的结果。 地质力学论文:浅析地质力学模型试验技术的研究与应用 摘要:当前,大型地下洞群所处的地质环境愈加复杂,尤其是在深埋、高地应力条件下,洞群围岩的稳定性状况、破坏形态和破坏机制等问题急需解决,而地质力学模型试验是解决这类问题的主要研究方法。该文主要分析了模拟材料、组合式模型试验装置、量测技术等问题,并介绍了模型试验的工程应用。 关键词:地质力学 模型试验技术 工程应用 引 言 地质力学模型试验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法,主要用来研究各种建筑物及其地基、高边坡及地下洞室等结构在外荷载作用下的变形形态、稳定安全度和破坏机理等。2l世纪是中国工程建设快速发展的世纪,水利、水电、能源、交通等大型工程的开发已成为我国经济建设的重点。对这些复杂的问题,一方面要借助理论分析、计算机数字模拟方法去研究;另一方面,更多地要借助地质力学模型试验手段来解决。大量的工程实践证明,地质力学模型试验方法是研究大型岩土工程问题,特别是地下工程问题的一种行之有效的方法。 1 模型材料 根据相似理论,模型的几何尺寸、边界条件、荷载及相似材料的容重、强度及变形特性等方面必须与原型相似。一般根据要研究问题的性质,寻找满足主要参数相似的材料。例如,对于沿夹层滑动的稳定问题,夹层材料的相似性必须严格满足,而岩体的某些材料参数的相似性可以适当放宽。 目前国内外最常用的是采用石膏、重晶石粉、石英砂等材料配合而成的,具有代表性的是韩伯鲤等研制的MSB材料和马芳平等研制的NIOS相似材料,这2种材料都具有较好的性能,但都具有不足的地方。酒精易于挥发,干燥时间短,可缩短试验周期;没有任何毒副作用,不会对人体造成伤害:压制成型的砌块易于切割,能满足模型拼装砌筑的工艺要求;容重高、抗压强度和弹性模量低;性能稳定,不生锈,有很高的绝缘性;由于各种材料拌和后未产生化学反应,因此试验后的材料可重复使用,提高了材料的利用率和使用寿命等优点。 2 组合式模型试验装置 2.1组合式试验台 张强勇等研制的组合式三维模型试验装置,采用分体式设计,其主要由底盘、箱体、加载系统组成(见图1)。其中,钢台架体由盒式铸钢构件通过高强度螺栓连接组合而成,而盒式铸钢构件采用25 Mn材料在铸造钢厂一次制模整体铸造而成。钢台架底盘由8块长250 cm、宽50cm、厚8 cm,其上带有螺栓槽的型钢钢板并列拼接而成。另外,在隧洞部位,采用具有隧洞尺寸形状的箱体拼装,可并且采用钢化玻璃覆盖,这种设计即保证了模型的侧向刚度,又可在试验过程中可以观察到隧洞的破坏部位和形状。 1――底盘;2――盒式台架;3――引线透气孔;4――连接螺栓; 5――高强拉杆;6――刚肋;7――隧洞模型;8――钢化玻璃 图1 新型模型试验装置 该模型试验台具有刚度大、整体稳定性好、组装灵活方便、尺寸可任意调整的特点,箱体根据不同的试验要求组合成不同的形状和尺寸。液压加载系统的油管和测试导线易于引出,材料容易干燥。 2.2液压加载系统 采用的液压加载控制系统可实现自动控制液压,并能长时间的(至少15d)保持设定的压力值。该系统主要由液压控制台、41个吨位为300 kN的液压千斤项、高压油泵、油箱、液压排气系统、液压传感器等组成。模型项面模拟垂向重力荷载、左右两个水平方向模拟梯级加载,各设5个千斤顶;底座与模型之间设有10个液压千斤项;洞室轴线方向的4个梯级荷载在背面共设有16个千斤顶。此项模型试验系统已申报国家发明专利。(见图2) 图2 加载装置系统 3 量测技术 模型试验一般测量的数据为应变和位移。模型变形测量方法大体可归纳为3类:机械法、电测法和光测法。计算机技术和自动化技术的应用保证了试验结果测量的自动化和可靠性。 实验力学发展最快的领域是量测和数据采集技术,每一项新的量测技术的诞生都会推动实验水平的提高,地质力学试验技术同样如此。模型观测的主要内容为应力、应变、位移、裂缝和破坏形态,测量的主要方法有电阻应变片和应变仪、 位移传感器、激光散斑、云纹、摄象录象等。在三维模型中,地质构造(如断层或夹层)内部相对位移的测量十分重要,而内部位移传感器并没有现成的产品。长江科学院研制出一种高精度位移计,采用等强度梁的结构形式,用厚的磷铜片制成,在梁上、下部共贴 片电阻片,组成全桥电路,使用时将其埋设在构造面的下盘,其上埋一个固定桩,这样就可以测量结构面上、下盘的相对位移。在数据采集技术上,目前已实现自动采集、实时监测和自动绘图等全自动化流程。 4 模型试验的工程应用 4.1大坝坝基抗滑稳定问题 对于大坝基岩抗滑稳定,尤其是深层抗滑稳定问题,地质力学模型可以比较全面地模拟地质构造及其组合,在加载过程中可以直接观测到地质构造的变形及对大坝的影响、坝基破坏的路径和超载安全度,尤其对于地质构造沿坝轴线方向有视倾角的三维问题,用模型试验更有优势。例如,葛洲坝二江泄水闸抗滑稳定、 三峡左厂房坝段整体稳定和铜街子厂房坝段稳定等问题都通过地质力学模型进行过大量的研究。 4.2拱坝坝肩抗滑稳定问题 拱坝坝肩稳定问题是典型的三维问题,尤其是存在复杂的地质构造和地形形态时,模型试验有着不可替代的优点,它可以直观地展现出坝肩岩体在拱推力作用下的变形和破坏过程以及大坝超载安全度。国内大多数大中型拱坝都采用模型试验方法研究坝肩稳定问题,象龙羊峡、清江隔河岩、二滩、小湾、东风和李家峡等工程的拱坝。 4.3边坡开挖和稳定问题 用试验方法可以比较方便地研究边坡在原始地应力作用下开挖卸荷作用, 也可以通过改变边坡坡角的方法研究边坡抗滑稳定安全储备问题。例如在三峡永久船闸开挖边坡、 清江隔河岩厂房高边坡和三峡库区链子崖危岩体边坡等进行过这方面的试验研究。 4.4 地下洞室开挖及围岩稳定问题 地下洞室分级开挖、围岩稳定性、洞室群之间的相互关系及喷锚支护等加固措施的研究是地质力学模型试验的重要研究领域, 国内许多地下厂房或地下防护工程都采用过模型试验研究围岩稳定问题。 5结论 在模型材料方面,结构面相似材料大部分已解决,但结构体相似材料方面还有大量工作要做,还要寻找在保证重度和变形模量相似情况下,同时满足各项强度指标和应力应变关系的相似材料,只有这样才能模拟断裂、流变和强度破坏等材料非线性特性。对于大变形模型要发展非接触的测量装置并自动转换成数值信号。
岩体力学论文:关于岩体力学参数水利水电工程论文 1一般方法 1.1岩石力学试验法 (1)室内试验。 通过钻孔岩芯取样,利用室内岩块的单轴压缩试验确定岩石单轴抗压强度、弹性模量和泊松比。通过岩体的三轴压缩试验确定岩体的抗剪强度-凝聚力和摩擦角。通过岩体卸围压试验研究岩体卸荷过程中的变形和能量变化特点,确定卸载时岩体的参数,如弹模、泊松比、凝聚力、摩擦角。 (2)现场试验。 现场抗剪试验获得岩体、软弱夹层、混凝土与岩石接触面抗剪(断)强度;现场变形试验(刚性承压板法、狭缝法)获得岩体变形模量、弹性模量及泊松比。还有现场声波测试评价岩体完整性等。现场试验是确定岩体强度参数最准确的方法,但由于通常不具备施作原位试验的条件,而且试验周期长、费用高,所以这种方法应用较少。试验法是一种直接又可靠的方法,可以较好反映岩石特性。室内试验得到的是完整岩块的特性参数,但存在“尺寸效应”。现场试验受条件限制,试件制备难免受到扰动,试验结果分散,不能直接采用。 1.2工程岩体分级法 工程岩体分级法主要有:国标《工程岩体分级标准》、水利水电工程勘察规范的坝基和围岩工程地质分类法、巴顿的Q系统分类法及比尼威斯基的RMR分类法。这些分类方法往往是定性描述与定量评价相结合,采用多参数综合指标分级法给岩体进行评分和划分岩体级别,根据岩体级别并结合经验公式,给出岩体参数的范围值。国标《工程岩体分级标准》选取岩石坚硬程度和岩体完整程度这两个因素确定岩体基本质量,将影响岩体工程特性的因素如地下水、初始应力、结构面走向与工程轴线方位等作为修正因素,实现工程岩体的分级,并提供了各级别岩体物理力学参数表和结构面抗剪断峰值强度表。《水利水电工程地质勘察规范》的附录V提供了坝基岩体工程地质分类表,主要分类因素也是岩石坚硬程度和岩体完整程度,此外还有岩体纵波速度和钻孔RQD值,并在附录E中提供了坝基岩体抗剪断(抗剪)强度参数及变形参数经验值表和结构面抗剪断(抗剪)强度参数经验值表,用于规划和可研阶段。应注意该表的注明是参数仅限于硬质岩,软质岩应根据软化系数进行折减。 1.3工程地质类比法 工程地质类比法是利用大量已建工程的成功经验确定拟建工程的设计参数,是工程地质研究的传统方法之一。类比法是应用相似原理,要求主要的工程地质条件基本相同或相似,这其中最主要的是岩性和地层时代(或层位),其余还有地质构造(岩体完整性)、风化状态、应力条件、地下水等等。实际应用时应结合具体工程的地质条件,在类比、分析、判断的基础上提出合理参数。同时,在施工过程中,根据工程实际进展情况和出现的问题,特别是根据现场观测结果,对设计进行必要的调整和修改。类比的资料可以参考《岩石力学参数手册》、《岩基抗剪强度参数》、《工程地质手册》、《水利水电工程地质手册》,以及地区工程经验(资料库、数据库)等等。类比法完全依靠地质师所掌握的工程实例资料和他对工程岩体的经验判断,人为因素比较大,有时仅仅通过少量个别因素相比较而得到的参数,其结果可靠性较差。然而该方法简单、方便、快捷,在中、小型水利水电工程中应用较多。 1.4反演分析法 反演分析法是利用现场所测得的位移等数值反求岩体力学参数,包括位移反分析、应力反分析、混合反分析等。其中位移反分析方法是根据现场实测的位移值,采用解析法、有限元等方法以及弹性、弹塑性等本构模型进行求解。位移反分析的方法主要分为两类:直接逼近法和逆过程法。由于围岩本构关系的复杂性,目前的逆过程方法的位移反分析研究计算大都采用了线弹性等假设,设岩体为均值各向同性,而天然岩体地质条件复杂,这样与工程实际情况相去甚远。反分析方法在边坡稳定分析中应用较多。反分析时稳定系数取值为:蠕动挤压阶段宜采用1.00~1.05,初滑阶段宜采用0.95~1.00。滑带土抗剪强度(c,φ)参数反演分析的方法分为单参数反演和双参数反演两种。前者假定一个参数已知的前提下,反算另外一个参数,通常选择对滑坡稳定性影响较敏感的作为未知参数。后者在反演中有两个未知的参数,通常选择两个距主滑动面等距的剖面建立极限平衡方程求解,此外,还可以做参数的敏感性分析。 1.5人工神经网络法及模糊数学预测法 人工神经网络法是通过完成输入与输出问题的映射,自动建立复杂现象(系统)的模型并指出其控制规律。该方法考虑了影响岩石力学参数的各种定性因素,应用人工神经网络进行训练,随着数据的积累不断地对样本集进行补充和完善,使参数取值结果不断趋于合理。缺点是学习样本的选取具有很大的主观性。模糊数学预测法是考虑到影响岩体变形强度参数的相关因素模糊不确定性,根据经验确定权重集及隶属度,在此基础上进行岩体力学参数预测。该方法实质就是把岩石与岩体力学指标之间的比例系数当作模糊子集,依据经验进行模糊综合评判确定一个最佳模糊折减系数的问题,从定量上考虑影响力学参数的各种模糊因素,但在运用上不是很成熟,仍借助于经验。 1.6其他方法 除上述方法外,还有一些其他方法可以用来确定岩体强度参数,如:计算机模拟、声波测试技术、岩体分形分维理论、断裂损伤力学、统计数学等方法。 2岩体力学参数综合取值 岩体力学参数取值方法有很多,由于岩体的不连续性、各向异性和非均匀性等特有属性以及岩体结构的复杂性,使各种取值方法存在局限性,至今还没有一种令人满意的取值方法。实际工作中应该综合应用这些方法,互相验证,取长补短。笔者基于上述岩体力学参数的取值方法,并结合工程的规模和地质条件的复杂程度,在满足规程规范的前提下提出了岩体力学参数综合取值方法。该方法针对地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程和参数敏感的工程分为以下3个层次。 (1)第一层次。 对于地质条件简单的小型工程,或项目规划、可研阶段,可采用野外地质调查和钻孔取样室内抗压试验→进行岩体分级、查表→获得抗剪强度和变形模量范围值,通过相似工程类比,调整、修正取得地质建议值;或者采用RMR分类和Hoek-Brown经验强度准则公式计算,参考类似工程修正后得到地质建议值。 (2)第二层次。 对于地质条件复杂的中型以上工程,如重力坝、拱坝,结构面影响坝基、坝肩稳定,初步设计阶段应布置原位抗剪和变形试验,参考类似工程,结合现场地质条件进行调整,必要时由地质、试验和设计三方共同研究确定设计采用值。 (3)第三层次。 对于重要的大型工程和参数敏感的工程,应做专门研究,除运用上述方法外,还应开展计算机模拟试验、人工神经网络法、模糊数学预测法等,慎重确定地质建议值。在施工阶段可以利用监测资料进行反演分析,复核岩体稳定性,及时修改设计和施工方法,确保工程安全。总之,地质调查和岩石力学试验是基础,是岩体分级、经验估算及数值模拟的前提,因此应重视野外第一手资料的收集,并注意取样、试验成果代表性问题,使地质建议值符合现场实际。 3应注意的问题 反思多年来我们所做的中小型水利水电工程勘察设计,在岩石力学参数取值方面应注意以下问题: (1)在前期勘察时对设计意图不甚了解 设计方案不十分明确,加之勘察周期短,对地质条件的调查和分析不够深入,对试验只是要求做常规的内容,以室内试验为主,取样数量不足,成果代表性差,使得方案比选时难以取舍。按照有关规范,“小型水电工程岩土参数(取值)可在现场简易测试和必要的室内试验的基础上以类比为主。”“中型水电工程岩土测试以室内试验为主,必要时可采用大型野外原位试验。”对于拱坝和重力坝要特别注意,对影响坝基、坝肩稳定的岩土体及软弱结构面可视需要开展原位试验工作。尤其是软岩和完整性差的岩石,软弱结构面发育,且结构面对岩体稳定性不利,岩体稳定性的判别对工程影响很关键,这需要慎重研究,应在地质调查的基础上,布置适当的原位试验,并采取多种方法合理确定岩体力学参数。 (2)勘察报告中抗剪强度和变形参数仅仅根据室内岩石试验查规范,与现场地质调查结合不紧密。 抗剪强度和变形参数是混凝土坝稳定计算最重要的参数,对工程安全和造价影响很大。然而规范给出的值范围较大,勘察报告仅仅依据规范提供的参数表取值是远远不够的。中等规模以上和地质条件复杂的工程应进一步开展分析论证工作,结合现场地质条件调查,在岩体分级基础上,运用有关理论和经验公式,例如霍克-布朗(Hoek-Brown)经验强度准则公式等,并参考已建工程经验取值,必要时与地质、试验和设计专业共同会商,合理确定参数。 (3)在软岩地区建混凝土坝要特别注意 如页岩、千枚岩及白垩-第三系泥岩等,由于岩性软弱,构造发育,岩体强度较低,工程安全裕度小,岩体力学参数取值对工程安全和经济性影响大,甚至影响方案的成立。软岩地区一般不适合建中、高混凝土坝,万一要建,就应该投入一定的勘探和试验工作量,慎重研究和分析论证,并留有一定安全裕度。 (4)应考虑定值计算与可靠度问题。 实际勘察设计工作中,是由地质专业提供参数,设计人员进行计算。地质部门依据试验成果,结合地质条件和个人经验判断,提出地质建议值。设计一般直接采用地质建议值进行计算。问题是设计计算方法与地质模型是否一致,地质参数的可靠性或安全阈值是多少,即有多少安全储备。近十几年来国内外广泛开展了重力坝可靠度研究。结构可靠性分析是以概率理论为基础,采用极限状态设计方法,以可靠指标度量结构或工程的可靠性,比定值法不考虑参数的偏差有明显的优越之处。可靠度计算需要提供与大坝有关的各类荷载、材料和地基强度的统计特征值(均值、标准差、变异系数等)及分布类型,对地质参数的离散性进行评价。 (5)试验是基础。 如何看待试验成果,地质专业人员常常抱怨试验参数不准,造成的原因有几个方面,一是取样的代表性问题,或者原位试验选点问题,要考虑岩性、风化程度、构造等影响,对试验点做专门设计和布置;又譬如有的砂岩与页岩互层,页岩岩芯破碎取样困难,取样只能做砂岩的抗压强度试验,成果偏大;倾斜岩层抗压首先沿层面剪切破坏,成果偏小。二是试验中的误差,应采用数理统计法整理试验成果,在充分论证的基础上舍去不合理的离散值。对于原位抗剪试验,要了解试验点的岩性、构造、风化及地下水等因素对成果的影响。另外,试件制备时难免受到扰动,一般要求安排2组以上试验,以便对比和分析。 (6)确定参数时要处理好主观判断与客观评价的关系。 前述的岩体分级法、工程类比法及经验判据法(强度准则公式)都属于经验法,其取值时的人为因素和个人经验对结果影响很大,实际操作中应尽量避免人为因素干扰,从地质条件的客观出发,分别按不同因素对参数进行修正,减少取值的随意性。 (7)加强施工监测,利用监测资料进行“动态设计、信息化施工”。 由于工程地质条件的复杂性和不确定性,地质勘探、试验、计算分析方法的局限性,我们对工程岩体性状变化的认识有一定程度的不确定性。在施工中要加强岩体性状的监测,及时分析和判断,调整、修改设计和施工方法,以保证施工安全和工程安全。尤其是隧洞施工支护,要根据发现的新情况及时修改设计,即采取“动态设计、信息化施工”,既要确保工程安全,又不能造成浪费。 (8)利用已建工程进行类比确定岩体力学参数是我们常用的方法。 但是没有一个工程的地质条件是完全相同的,而我们个人掌握的资料有限,每个人的经验千差万别,往往仅通过少量个别因素相比较而获得参数,人为因素的干扰较大,其结果可靠性较差。应多参考类似工程,并不断积累工程经验。多年来笔者所在单位在湖北省水利水电工程勘测设计中做了大量的岩体物理力学室内外试验和原位测试,积累了丰富的实践经验。 4结论 (1)岩体力学参数的合理确定是水利水电工程中的一项基础工作 直接关系到坝基、边坡、地下洞室工程的安全性和经济性。由于岩体具有不均匀性、不连续性和随时间变化的特性,准确确定岩体力学参数是非常困难的。在研究了有关规程规范和各种取值方法特点的基础上,针对工程的重要性程度和地质条件的复杂程度提出了岩体力学参数的综合取值方法,分为地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程三个层次。针对具体的工程应当选择合理的方法来确定岩体力学参数。水利水电工程岩体力学经验参数综合取值研究对水利水电工程坝基、边坡、地下结构稳定性研究和计算具有重要理论意义和现实意义。 (2)中小型水利水电工程具有规模小、设计周期短、勘察试验工作量有限的特点 在详细地质调查和少量室内试验的基础上进行岩体分级,参考已建工程的成功经验类比确定岩体力学参数是一种简单、快捷而有效的方法。结合工程经验指出了水利水电工程岩体力学参数取值时应该注意的问题,可以供相关的工程技术人员参考。 作者:陈汉宝 黄定强 彭义峰 熊友平 江妤 单位:湖北省水利水电规划勘测设计院 中国地质大学武汉工程学院 岩体力学论文:“岩体力学”结构体系及教学方法探讨 【摘要】“岩体力学”是高等院校工程类专业的一门重要专业课,具有很强的理论性、综合性和实践性,对于从未接触过程相关工程实践的学生来说比较难以接受。根据本课程的特点及教学要求并结合多年来的工程实践经验,作者首先对课程的特点及教学内容结构体系进行了总体分析,从而加强学生对课程特点的认识和内容的掌握;其次,结合本课程的一个重要特点——实践性强,提出了相应的教学方法。 【关键词】“岩体力学”;实践性;结构体系;教学方法;探讨 一、引言 “岩体力学”(有些学者也称为“岩石力学”)是地质、土木、建筑、交通、能源、水利水电等工科专业优秀的专业课程之一,在上述专业的大学课程教育中占有非常重要的地位。尤其是近年来随着我国经济的快速发展,西部大开发、南水北调、高速铁路等项目的深入实施,大量的地质工程、岩土工程及地下工程建设广泛兴起,这一方面为岩土工程技术人员提供了施展才华的广阔空间,同时由于新问题、新技术层出不穷,因而也充满了前所未有的挑战。所以,当前的工程建设也对这方面的人才培养提出了更高的要求和期望,既要具备比较扎实的理论基础知识,又要有比较丰富的实践经验。高校作为人才培养的重要基地,更要担负起这一重要的历史使命。岩体力学作为一个在实践基础上发展起来的学科,不但有较强的理论性和系统性,而且更有着很强的实践性,这也是明显其区别于理论力学、材料力学及弹性力学等经典力学的一个重要特点,如黄明奎和刘开云都提出了实践环节在岩体力学教学中的重要性。从字面上理解,“岩体力学”包括“岩体”和“力学”两个词汇,通过前面对多门力学课程的学习,学生都已基本理解力学就是研究物体对外力的响应,包括内部响应(产生变形甚至破坏)及外部响应(产生运动),而岩体则是经过长期地质作用形成的复杂地质体,具有很强的地域性和个案性,因此明显不同于在材料力学中经常介绍的低碳钢等材料。因此,初学的学生都会明显感觉到岩体力学在理论上没有理论力学和弹性力学那么严谨,会出现很多的经验公式。所以在岩体力学的教学中一定要牢固地树立“实践性”这一根本特点,这样才能使学生更好、更快地掌握这门课程,进而灵活地运用于工程实践、服务于工程实践。 实践性强的特点应该贯穿在岩体力学教学的整个环节,具体地表现在教学手段和教学内容上分别为:在教学手段上应该充分安排一定的实践教学课时,让学生能够有机会接触到工程实践,比如让学生参观岩石标本,从感性上认识什么是岩石、结构面及岩体等,让学生去试验室亲自动手做一些岩石力学试验,去施工现场让学生见识一下什么是岩石隧道开挖、岩石边坡支护等,让学生自己动手做一个岩石工程设计等等,这样不但可以让学生增强感性认识,而且还可以激发他们的学习兴趣。另外在教学内容上,应该选择一本比较好的岩体力学教材,但是也决不能局限于教材。因为岩体力学从大的研究内容上来说基本是不会有太大变化的,主要就是研究岩体在外力作用下的变形与破坏机理,但是随着科学的发展,研究手段却会有很大的进展,如刚性试验机的出现使我们可以了解到岩石峰后的强度曲线、塑性及流变本构模型的提出可以使我们了解到岩石更为复杂的力学响应特征、有限元、离散元甚至流形元等数值方法的出现使我们更直观、方便地了解到岩石的变形及破坏过程,等等。下面就从岩体力学产生与发展的角度对其课程特点进行探讨,然后以黄醒春主编的《岩石力学》为例,从课程内容的结构体系上阐述其主要内容及其结构框架,最后在此基础上对其教学方法进行探讨。 二、课程特点及结构体系分析 2.1 课程特点。 岩体力学是运用力学原理和方法来研究岩体的力学以及与力学有关现象的一门新兴科学,即研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学。目前其主要有两种不同的发展方向:一是从力学的一般原理出发,考虑岩体的特殊力学性质,运用逻辑演绎的方法进行研究,这通常称为理论岩体力学;二是从经验出发,在大量实践的基础上归纳出对工程问题有指导意义的规律,这通常称为工程岩体力学。因此,岩体力学既是一门理论学科,也是一门实践性很强的工程学科,它不仅与国民经济基础建设、资源开发、环境保护、减灾防灾有密切联系,具有重要的实用价值,而且也是力学和地学相结合的一门应用型基础学科。 岩体力学的研究对象是各类岩体,由于岩体是一种经过漫长而复杂的地质作用而形成的地质材料,具有很强的个案性和地域性,因此对其物理力学性质的了解,远比其他各类工程材料困难,而岩体力学服务的各类岩土工程,如边坡工程、地基工程、隧道工程等既以天然岩体为岩体结构材料,又以天然岩体为建筑材料,同时以岩体所处的环境为建筑环境,而这环境包括岩体结构和岩体构造、地下水、气象、地温等是随着时间推移处于不断变化之中的。因此,对岩体物理力学性质的认识显然比其他工程材料更重要。现在有不少学者提出了“岩体结构”的观点,认为岩体是由岩石和结构面组成的有机结构,这比早期的“岩石力学”观点前进了一大步,该观点的提出也正是基于大量的岩体工程实践而得出的,这也充分说明了岩体力学是一门实践性很强的学科,其很多的研究课题及新观点都是从实践中总结出来的,同时又必须经过大量的实践检验。 2.2 课程结构体系分析。 下面对岩体力学课程的结构体系进行分析,进而对其教学方法进行探讨。“岩体力学”的主要内容结构如图1所示。由图1可以看出,岩体力学的研究内容、研究方法与研究流程和我们已经学过的土力学基本类似,这主要是由于二者的研究对象都是地质体,并且土体从某种意义上来说就是岩石,它是由岩石风化而来的,粘结力很低的岩石。所以二者研究内容上都是首先对介质本身的物理性质进行研究,研究其组成成分、结构特征及分类方法等。然后是研究工程上最为关切的三个主要问题,即强度、变形及渗透性。岩体与土体的一个重要区别是岩体含有明显的节理面,所以一般属于非连续介质,而土体颗粒之间的差别相对较小,所以土体一般可以认为是连续介质。在研究方法上,二者都是采用理论分析、试验研究和数值计算三种方法,其中理论分析都是采用弹性理论或弹塑性理论进行研究,采用试验研究主要是由于岩体和土体都是经过长期的地质演化发展而来的地质体,所以其物理力学性质有很大的变异性,因此在确定其物理力学性质时一定要采用试验的方法,尤其是对于重要的岩土工程,我国现行的规范都明确要求要根据现场试验结果进行设计。数值方法是近年来针对岩土体的复杂性而提出的,目前应用最多的有限元法,而有限元法也是弹性力学中的一部分内容。所以,由前面的阐述可以看出,岩体力学和土力学在研究方法上有很多的相似之处,而且它们的研究都是以弹性力学或弹塑性力学为基础。另外岩体力学与土力学区别的另外一个重要方面就是对地应力的研究,由于土体都处于地球的表层,所以其地应力主要就是指自重应力,因此土体中的地应力就比较简单。而岩体则不仅仅出现在地表,而且还更多地出现在地球深部,那么随着埋深的增加,岩体内不仅仅存在着自重应力,更重要的还有构造应力,而且随着埋深的增加,构造应力在地应力中占的比重也会越来越大。那么对于深部岩体工程如深部采矿、深部石油开采的设计与施工就必须要考虑到地应力的影响。另外在岩体工程稳定性分析方法上,除了土力学中常用的方法如工程类比法、地质力学分析法、刚体极限平衡及弹塑性有限元法以外,在岩体力学中还引入了赤平投影法,这也主要是由于岩体中存在结构面的原因。 岩体力学论文:浅谈我国岩体力学问题的现状和发展 [摘要]本文描述了中国岩石力学在土木工程、地质工程、采矿工程、水利工程、交通工程等的领域出现的应用,同时应用所学的岩体力学知识探讨和处理这类问题的一些现状和特征。对于岩石力学的发展给出了简单设想。 [关键词]岩石力学 现状 发展 1 岩体力学的时代背景 岩体力学是介于地学与力学两门学科之间的边缘学科,虽然说不是一门系统的学科,但其能解决传统的土力学不能解决的岩石问题,因此它在各种工程的领域都有广泛的应用。随着现阶段的矿山开采的智能化和集成化,处理岩体的问题越来越需要应用岩体力学的问题来完成设计和施工。近几十年来,尽管国内的工程规模和复杂程度的不断加大,我国优秀岩石工作者经过不懈努力,已经累积了在复杂地质条件下修建多种岩石工程的丰富经验。使得岩体力学的研究工作有了飞速的发展。这为笔者对本文的编写提供了丰富的资料。但是从总体上看,与国际先进水平相比,尚有一定的差距。尤其在综合运用研究成果,并将成果转化为生产力产生效益这一方面,尚嫌不足。并且不少岩体力学出来的新科研成果,未能充分应用于工程实践中去,发挥出更大的效益。 2 我国岩体力学的发展历史和现状 在新中国成立前,岩体力学研究基本上属于空白的。尽管我们的祖先们曾创造过世界瞩目的工程建设,如长城和岷江都江堰。但是岩体力学作为一门单独的学科进行研究还是相对起步较晚的。在中华人民共和国成立之后,我国充分发挥社会主义制度的优越性,对岩体力学中的一些前沿课题,在全国范围内组织力量进行了一系列的科技攻关。即便是在期间,岩体力学业的研究工作遭受到极大的干扰,我国的科技人员仍然发挥自强不息的爱国主义精神,在很多的重点水电工程(如葛洲坝,刘家峡)、矿山(工程如金川镍矿)、铁路工程(如成昆线),做出了突出的贡献。并且在总结了一系列的成功的经验与失败的教训后,我国的优秀科研工作者解决了像葛洲坝和三峡坝区以及秦山核电站等重大的岩石施工的建设项目。这些成就都使得岩体力学的研究工作取得了重大成果。 在取得重大的实践成功的基础上,我国在岩体力学的理论的研究进行了系统的的集成。自1978年以来,我国陆续在全国性的学会上成立了专门岩体力学的研究机构。如中国煤炭学会岩石力学专业委员会、中国水利学会岩土力学专业委员会等。并成立了相应的专门期刊。 这些的工作和成就,大大提高了我国的岩体力学的水平。 3 我国岩体力学面临的问题 随着取得成就的同时,面临的问题也逐渐突出而来。经过许多学者的总结现阶段大致分三点。 ①岩体力学的理论与技术研究中的有3个优秀问题。这三个优秀问题是:时间不可逆,多层次了系统与非线性,以及不确定的原始数值(初值)。上述3个优秀问题构成了非确定性研究的必要性,但是,在生产实践中的经验告诉我们,开挖过程中存在着两种稳定状态:一种是稳定的,可以做出决定性的决策。另一种是不稳定的,具有不稳定性或明显的危险表征。这就构成了研究方法的复杂性。而我国在处理这些非确定性的问题上没有形成系统的系数,对生产设计存在着一些不稳定因素。 ②西部开发首先面临着的生存发展基础的建设,即基础设施和生态环境的建设。而西部地区环境恶劣而且岩体脆弱。环境如沙澳戈壁,冻土灾害,黄土侵蚀般恶劣,地质作用活跃,环境灾害频繁,基础工程建设极为艰难,风险度高。岩体力学的理论数据在这些环境上的应用还显得不足。 ③现阶段的工程的规模巨大,在处理上是岩体力学的系统与系统动力学的多种集成或多重综合集成,因此在面对工程的问题解决上,因素的增多表示着变数的增多。研究对象的多种因素相互作用,极大地增强了问题的不确定性和非线性。这就要求我们科学研究者处理程问题需要极大的数据库资料和数据运算。有人说:“岩石力学是数学力学游戏,解决不了工程问题”。这是便是极其不对的。 4 我国岩体力学发展的新途径和新方法 随着科技的不断攀升,生产的智能化将是时代的主题。综合智能分析方法及其在岩石力学与工程中的采用是将要攻关的课题。智能科学与岩体力学的结合将把岩体力学推向新的领域。这是对全球化的工业发展的必然要求,也是兴旺之路。 在这些课题中,一些学者前辈提出的人工智能(专家系统)和人工神经网络或智能采矿学以及处理岩石力学智能化问题,都是智能化的体现。 智能化发展的同时,必然的要应用新的数值方法。随着电子计算机科学的速猛发展,作为岩石力学分析的重要内容的数值方法,功能越来越强的数值法将不断长进。比如孙钧博士提出的几种有前景的新的数值方法:1半解析元法2分形块体力学法3非连续变形分析(DDA)法4非线性大变形问题有限差分((FLAC)法5流形元法。这些新型的数值方法已经在许多的设计中体现出来其优秀简捷的特点了。如实践已证明,半解析元法适应性强而应用范围广,可用于分析非匀质、变刚度、非线性,特别是多维问题由于采用了解析函数而能以收到降维的效果。在计算工作量和程序前、后处理方面都会有很大程度的节约。 结语 笔者相信随着我国社会经济向新的战略目标迈进,坚持走中国特色的社会主义道路,发展中国特色的工业化道路,我们振兴中华的理想会越来越显出光辉,希望年轻的岩体力学将会随着我们这些年轻科研工作者的不懈努力迎来岩体力学新时代的来临,能为祖国的工业大力发展做出贡献。 岩体力学论文:岩体力学在工程中的应用 【摘要】随着岩体力学学科的不断完善和发展,它与工程实践的联系越来越紧密, 必将会推动工程建设的不断深入. 本文简要介绍了岩体力学的发展情况, 然后从学科知识应用于实际的工程的步骤, 阐述了当前的进展并付以工程实例和新的理论, 最后对今后岩体力学在工程实践中的运用进行了展望. 【关键词】岩体力学; 工程实践; 分析方法;试验手段 前言 岩体力学作为岩土工程三大基础学科(岩体力学、土力学、基础工程学) 之一, 在工程设计和施工中, 岩体力学问题往往具有决定性的作用. 因此, 岩体力学的发展直接关系到工程开发的深度和广度. 1 岩体力学的发展 岩体力学的发展经历了如下几个阶段:(一) 连续介质岩石力学阶段. (二) 裂隙岩体力学阶段. (三) 岩体结构力学阶段. (四) 地质工程岩体力学阶段.而今的岩体力学与地质研究工作密切相关, 必须是多学科协同操作, 方能有所作为. 因此岩体力学的发展进入地质工程岩体力学阶段. 2 岩体力学的几种模型 要解决具体的岩体工程问题都得建立相应的模型. 等效连续介质模型与不连续介质模型是岩体力学中并存的两大模型 , 两者均反映了岩体的不连续性, 但对岩体的不连续性的处理方式是不一样的. 等效连续介质模型与不连续介质模型是从对岩体产状的处理方式来分析的. 而从岩体的力学性质角度来看, 则需要建立力学模型, 即本构关系. 岩体的力学性质可以用弹性、塑性、粘性或三者之间的组合, 如粘弹性、弹粘性、弹塑性、粘弹塑性、弹塑粘性等来表示. 值得注意的是, 出现了一种岩体的自适应本构模型. 其中的岩体本构关系表达不借用传统的数学公式和力学基本定律, 而是靠神经网络的自组织、自学习和自适应功能直接从离散的试验数据中提取和存贮岩体行为的知识来实现. 岩体的本构关系实质上就是应力状态和应变状态的关系. 对于自适应本构模型来说, 输入层可以是部分应力分量和部分应变分量, 而输出层也可以是另一部分应力分量和另一部分应变分量. 输入和输出什么要根据已有的知识而定, 同时也要考虑用这一模型解决的问题. 自适应本构模型的输入与输出模式之间的非线性关系是通过网络的连接权值表达的, 因此, 它可以表示线性和非线性本构模型; 自适应本构模型有自学习功能, 因此, 随着知识的积累, 它的可能性和适用性将越来越高; 岩土的应变软化本构模型的建立, 一直未有突破性进展, 自适应本构模型将为这一领域的开拓提供有效手段. 3 试验手段更新对岩体力学及实际工程的影响 无论什么岩体力学理论, 都是基于岩体本身的性状来模拟的. 而对于岩体的性质研究有赖于实际工程的积累和试验手段的更新. 如本构模型的研究要求进行岩石的应力应变全过程测试, 裂隙岩体在拉应力状态下的开裂机理分析要求进行岩体断裂韧度测试, 边坡岩体卸荷带范围划分及岩体性质“弱化”程度研究要求采用声波等综合测试技术等. 4 地应力――岩体工程一个重要影响因素 对于岩体力学与具体工程的结合, 除了考虑岩体本身的力学性质与产状外, 另一个无法忽略的因素是地应力. 地应力是各种作用和各种起源的力, 它主要由自重应力和构造应力组成, 有时还存在流体应力和温差应力等. 地应力状态与岩体稳定性关系极大, 它不仅是决定岩体稳定性的重要因素,而且直接影响各类岩体工程的设计和施工. 越来越多的资料表明, 在岩体高应力区, 地表和地下工程施工期间所进行的岩体开挖, 常常能在岩体中引起一系列与开挖卸荷回弹和应力释放相联系的变形和破坏现象, 使工程岩体失稳. 当然, 地应力并不是在任何情况下都是不利的. 如岩体中具有较高天然水平应力时, 对有压隧洞围岩稳定有利. 总之, 岩体的地应力状态, 对工程建设有着重要的意义. 为了合理利用岩体地应力的有利方面,根据岩体地应力状态, 在可能的范围内合理地调整地下洞室轴线、坝轴线以及人工边坡走向, 较准确地预测岩体中重分布应力和岩体变形, 正确地选择加固岩体的工程措施. 5 计算机技术在岩体力学中的应用 随着对岩体力学的要求越来越高, 现代计算机的飞速发展为岩体力学的进一步发展提供了有力的平台. 同时, 其它各学科的发展也为岩体力学的发展起到了促进作用. 为岩体力学问题的解决提供了先进的理论与手段.有限元法、无单元法、边界元法、人工神经网络、遗传算法以及一系列的程序设计为岩体力学问题的解决和掌握提供了便利, 如: 本文第二节提到的基于BP 网络的自适应本构模型就是一个很好的例子. 6 岩体力学参数的确定 在岩石力学的研究和发展过程中, 其难题之一是工程岩体的力学参数的合理确定. 该原因涉及到工程岩体的连续性问题, 即一方面人们认为工程岩体是非连续性介质, 另一方面所用的力学理论又属于连续介质力学, 这是一个棘手的矛盾. 要想合理的确定工程岩体力学参数, 首先要解决上述矛盾.建立工程岩体连续性的概化方法. 该方法不仅适用于微观力学和细观力学介质的连续性判别, 也适合于宏观工程岩体的连续性问题. 在此基础上, 提出的工程岩体力学参数确定方法, 即根据室内完整岩块实验参数, 结合野外工程岩体结构特点进行计算机数值模拟实验, 从而确定工程岩体力学参数的新方法, 它展示了新理论、新方法的广阔应用前景. 7 岩体力学的展望 当今, 岩体工程中的各种课题如工程选址、设计、施工及运营等方面的许多问题亟待解决,岩体力学的发展与完善必须重视对众多已建岩体工程实例的分析与归纳总结, 加强现场判断研究,并逐步建立便于推广应用的切合实际的专家系统. 岩体力学在工程上应用的经验总结及专家系统建立将是本学科一个重要的研究方向. 今后, 岩体工程进一步发展, 必然要求数值分析迅速发展. 但应指出, 数值分析方法的发展,一方面要求计算技术的发展, 另一方面要求大规模的实验提供数值分析的发展基础. 加强学科渗透; 促进理论更新, 这是今后应用科学发展的一个趋势. 总之, 随着人们对岩体认识的不断深入以及其它学科手段的进步, 岩体力学将不断完善; 同时, 也将推动人们的工程实践的不断深化。 岩体力学论文:地下水渗流对岩体力学性质的影响 【摘要】针对地下水通过物理、化学和力学作用于岩石并引起岩石破坏的特点,分析了岩石水损伤机理,从总体上深化了对水―岩作用机理的认识。 【关键词】地下水;岩体;作用机理 引言 作为影响岩体力学性质的一个活跃因素,水对岩石强度、弹性模量等方面作用的研究越来越受到人们的重视0。然而,水对岩石作用机理的研究是真正关系到能否解决以上诸多问题的关键所在。 1 机理分析 地下水是一种重要的地质营力,它与岩体之间的相互作用,一方面改变着岩体的物理、化学及力学性质,另一方面也改变着地下水的物理、力学性质及化学组分。运动着的地下水对岩体产生三种作用,即物理的、化学的和力学的作用0。 1.1 地下水对岩体的物理作用 这种作用主要是由岩石中的结合水产生的,结合水是由于矿物对水分子的吸附力超过了重力而被束缚在矿物表面的水,水分子运动主要受矿物表面势能的控制,这种水在矿物表面形成一层水膜,产生下述几种作用: 润滑作用0。由可溶盐、胶体矿物连结成的岩石,当有水浸入时,可溶盐溶解,胶体水解,使原有的连结变成水胶连结,导致矿物颗粒间连结力减弱,摩擦力减低。这个过程在斜坡受降水入渗使得地下水位上升到滑动面以上时尤其显著。润滑作用使岩石的变形性提高,摩擦角减小。 软化和泥化作用。束缚在矿物表面的水分子通过其吸引力作用将矿物颗粒拉近、接紧,起连结作用,这种作用对于被土填充的结构面的力学性质的影响很明显0 。由于岩体结构面中充填物随含水量的变化,发生由固态向塑态直至液态的弱化效应,使岩体的力学性能降低,粘土质岩石尤甚0。此外,当硬岩断层破碎带中含有大量粘土质填充物时需注意这种作用[6]。 结合水的强化作用0。处于非饱和带的岩体,其中的地下水是结合水,处于负压状态,按照有效应力原理,非饱和岩体中的有效应力大于岩体的总应力,从而增强了岩体的强度。 冻融作用0。孔隙、微裂隙中的水在冻融时的胀缩作用对岩石力学强度破坏很大。这种作用我国北方应特别注意。 水楔作用0。当有水分子补充到矿物颗粒靠得很近的矿物表面时,矿物颗粒利用其表面吸着力将水分子拉到自己周围,在两个颗粒接触处由于吸着力作用使水分子向两个矿物颗粒之间的缝隙挤入。这种现象称水楔作用。饱水岩石在受力过程中,水楔作用的影响更大,岩石强度的降低也较多。 以上几种作用都是与岩石中结合水有关,而岩石含结合水的多少主要和矿物的亲水性(由粘土质矿物含量决定)有关。水对岩石的上述几种作用往往是其中几种同时发生。且绝大多数都降低了岩体的力学性能。根据实验研究,对于多孔隙的砂岩,饱水后的弹性模量甚至降低到了干燥时的1/3。Colback和Wiid对石英质页岩和石英质砂岩的研究,饱水抗压强度仅为干燥时抗压强度的50%0。 岩石试件的含水量也显著影响岩石的抗压强度指标值,含水量越大,强度指标值越低。水对岩石强度的影响通常以软化系数0。 1.2 地下水对岩体的化学作用0 主要是指地下水与岩体之间的离子交换、溶解作用(岩溶)、水化作用(膨胀岩的膨胀)、水解作用、溶蚀作用、氧化还原作用等。 离子交换。地下水与岩体之间的离子交换是由物理力和化学力吸附到岩土体颗粒上的离子和分子与地下水的一种交换过程。通常富含Ca或Mg离子的地下淡水在流经富含Na离子的土体时,使得地下水中的Ca离子或Mg离子置换了土体中的Na,一方面由水中Na的富集使天然地下水软化,另一方面新形成的富含Ca和Mg离子的粘土增加了孔隙度及渗透性能,使得岩土体的结构改变,从而影响岩土体的力学性质。 溶解作用和溶蚀作用。天然的大气降水在经过渗入土壤带、包气带或渗滤带时,溶解了大量的气体,弥补了地下水的弱酸性,增强了地下水的侵蚀性。这些具有侵蚀性的地下水对可溶性岩石如石灰岩(CaCO3)、白云岩(CaMgCO3)、石膏(CaSO4)、岩盐(NaCl)以及钾盐(KCl)等产生溶蚀作用,增大了岩石的空隙率及渗透性。 水化作用。水化作用是水渗透到岩土体的矿物结晶格架中或水分子吸附着到可溶性岩石的离子上,使岩石的结构发生微观、细观及宏观的改变,减小岩土体的内聚力。 水解作用。水解作用是地下水与岩土体(实质上是岩土物质中的离子)之间发生的一种反应,该反应一方面改变着地下水的PH值,另一方面也使岩土体物质发生改变,从而影响岩土体的力学性质。 氧化还原作用。氧化还原作用是一个电子从转移到另一个原子的化学反应。地下水和岩土体之间常发生的氧化过程有:硫化物的氧化过程产生Fe2O3和H2SO4,碳酸盐岩的溶蚀产生了CO2。地下水与岩土体之间发生的氧化还原作用,既改变着岩土体中的矿物组成,又改变着地下水的化学组分及侵蚀性,从而影响岩土体的力学性质。 以上地下水对岩土体产生的各种化学作用大多是同时发生的,一般地说化学作用进行的速度很慢。地下水对岩土体产生的化学作用主要是改变岩土体的矿物组成,改变其结构性而影响岩土体的力学性能。 1.3 地下水对岩体的力学作用0 岩石中的自由水不受矿物表面吸着力控制,其运动主要受重力作用控制,它对岩石力学性质的影响主要表现在孔隙水压力作用和溶蚀、潜蚀作用。 地下水对岩体的力学作用主要通过孔隙静水压力和孔隙动水压力作用对岩体的力学性质施加影响。前者减小岩体的有效应力而降低岩体的强度;后者对岩体产生切向的推力以降低岩体的抗剪强度。孔隙和微裂隙中含有重力水的岩石突然受载而水来不及排出时,岩石孔隙或裂隙中将产生高孔隙水压,减小了颗粒之间的压应力,从而降低了岩石的抗剪强度,甚至使岩石的微裂隙端部处于受拉状态从而破坏岩石的连结。地下水在松散破碎岩体及软弱夹层中运动时对土颗粒施加一体积力,可将岩石中可溶物质溶解带走,在孔隙动水压力的作用下可使岩体中的细颗粒物质产生移动,甚至被携出岩体之外,从而使岩石强度大为降低,变形加大,前者称为溶蚀作用,后者称为潜蚀作用,在岩石中有酸性或碱性水流时,极易出现溶蚀作用,当水力梯度很大时,对于孔隙度大,连结差的岩石易产生潜蚀作用;在岩体裂隙或断层中的地下水对裂隙壁施加两种力,一是垂直于裂隙壁的空隙静水压力(面力),该力使裂隙产生垂向变形;二是平行于裂隙壁的空隙动水压力(面力),该力使裂隙产生切向变形。具体同时还应当指出,除了上述几种作用外,还有一些作用值得我们去研究,如日本学者中龙之进等人的实验研究发现了磨光了的花岗岩表面湿润状态时比干燥状态时内摩擦角高的罕见现象。此外,还曾发现,当正应力增加到一定数值时,沿湿润状态的花岗岩磨光面进行剪切,会发生剧烈的粘滑。对于上述现象,目前还不能充分合理地阐明它们的机制。 2 工程实例0 鉴于岩体中水的性状是多样性的,水岩相互作用是多式的,二者再一叠加,其情况就错综复杂,因而开展水岩相互作用的敏感性研究有很大的必要性。通过敏感性的研究,不仅可深化水在岩体中的地位和作用,而且可精细地识别水在岩体中多方面的具体影响。为此,我们以实例开道,以便得到真实的启示。 实例一――平庄西露天煤矿。它的第16次滑坡,滑体长395m,宽181m,高41m。滑坡体积为4.212×105m3,主要岩性为砂页岩和页岩,滑坡前的倾角为20°,滑后的坡角16º30',滑坡面的倾角为18º40'。在滑坡顶部由于降雨积水,形成一条长约300m的积水区,它浸泡着软弱岩层。采用SARMA法进行稳定性演算时,在有水的情况下,其安全系数为K=1.15~1.21;如边坡处于疏干状态时,其安全系数为K=1.50~1.56。 实例二――哈密三道岭露天矿。侏罗纪系中的煤层底板一套泥岩与粉砂岩组成,厚度为12~19m。其底部的灰色泥岩遇水明显变软。人用肉眼就能作出判断;浸水后不久发出“丝丝”的声音,2小时内即崩解成糊状,实质上是泥化,就谈不上有太大的强度。显而易见,有些岩石对水的敏感性很强,像这样的情况,在煤系地层中屡见不鲜。 3 结论 通过上述实例以及大量工程实际表明,水对岩体的作用是十分明显的,它与岩体之间的相互作用,一方面改变着岩体的物理、化学及力学性质,另一方面也改变着地下水的物理、力学性质及化学组分,有时对岩石的破坏起着决定性的作用,所以,重视地下水渗流对岩体力学性质的影响的研究是很有意义的。 作者简介: 安新豪(1983.7-) ,男,河南禹州人,硕士研究生,主要从事地下岩土及结构工程方面的研究. 岩体力学论文:离散单元法在岩体力学中的应用 摘要:岩体是一种地质材料,岩体的力学性质具有各向异性,高度非均质,不连续性等特点。为了解决工程中遇到的岩体力学问题,数值模拟是岩体力学中常用的手段。由于岩体中存在大量节理面,基于非连续介质理论的离散单元法更加适合于岩体力学。本文主要介绍了离散元法块体元的基本原理,以及其在岩石力学中应用范围和应用过程中的典型问题。最后,提出一些个人见解。 关键词:离散元,非连续介质,岩体力学,数值模拟 一.引言 当前,我国正处在一个基础建设的繁盛时期,在水利水电,核电,矿山,隧道,地下工程等各领域都会遇到地质环境复杂的岩石力学问题。为了解决工程中遇到的问题,对于岩体的力学性质有一个较为准确的把握,数值模拟是一个广泛应用的方法。 岩土力学中常用的数值计算方法可以分为两大类。一类基于连续介质的理论。如有限元方法,有限差分法,边界元法等。特别是有限元和有限差分法,应用极为广泛。连续介质方法对于处理断层、节理、裂隙这样的不连续结构面具有一定的局限性,只能处理为数不多的不连续结构面,例如,在有限元中,岩体中的节理被看作是特殊的节理单元[2];在有限差分中,岩体中的节理被看作滑移面;在有限元与边界元的耦合中,岩体中的节理被看作是边界面单元。在这些方法中,对于节理的处理都是小数量、小位移的,因此,对多结构面的不连续介质不适合用连续介质方法模拟,而应采用非连续介质方法进行模拟。于是离散单元法应运而生。 离散单元法是Cundall 于1971年提出的[3]。该法将结构面切割的岩体视为复杂的块体的集合体,允许各个块体平移或者转动,甚至相互分离。离散元法以受裂缝切割或分立的块体为出发点,块和块之间的相互作用在角和面上有接触,角点可以有较大的位移。在某些情况下如滑坡或冒顶时,岩块可以滑动甚至脱离母体而自由下落。 二.离散单元法原理介绍 离散元法的单元从几何形状上分类可分为块体元和颗粒元两大类,本文主要介绍块体元在岩石力学中的应用。 1.基本原理; 它的基本原理是牛顿第二定律,其基本思想是将岩体看成是由断层、节理、裂隙等结构面切割而成的一个个刚性或者可变形块体,块体与块体之间通过角、面或者边进行接触,块体可以平移、转动或者变形,节理面可以被压缩、分离、滑动,所有块体镶嵌排列,在某一时刻当给定块体一个外力或者边界位移约束,各个块体在外界的干扰下就会产生力和力矩的作用,由牛顿第二定律可以得到各个块体的加速度,然后对时间进行积分,就可以依次求出块体的速度、位移,最后得到块体的变形量,块体在位移矢量的方向会发生调整,这样又会产生力和力矩的作用,如此循环,直到所有块体达到一种平衡状态或者处于某种运动状态之下。因此,离散单元法比较适合于模拟节理系统在准静态或者动态下的变形过程。 2.基本方程[4]: 从力学分析角度上离散元对三大定律的满足上与有限元方法不同。从平衡方程上看,离散元采用牛顿第二定律来控制,按围绕各刚性块体形心的力平衡和力矩平衡来满足。 a.运动方程:每一个单元在任意时刻都应当满足牛顿第二定律 b.本构方程:从材料本构关系上看,离散元法避开了复杂的本构关系推导,采用在刚性块体间设置不同种类弹簧和阻尼(法向刚度和阻尼、切向刚度和阻尼)来反映材料的应力-位移关系。 c.几何方程:相对于有限元,从几何方程上看,各刚性块体间不再位移连续,而是允许大变形和断裂分开,可以模拟岩体不连续结构面的滑移与开裂。其位移联系为刚性块体间各接触点的相对速度关系。 在块体离散元中,假设块体为刚体,这样单元间法向和切向的相对位移的大小就反映了材料的变形和相互作用,这反映了材料在发生变形情况下的几何关系。岩体应力水平较低的情况下,这种假设是合理的。 上述的运动方程、本构方程以及几何方程构成了离散元法的基本方程。对于材料的塑性和破坏可以通过单元间连接元件进行模拟, 即可以用单元间弹簧的断裂来模拟材料的局部破坏或通过限制弹簧的变形和改变弹簧刚度来模拟材料的塑性行为[4]。 三.适用范围 归纳起来,离散单元法适用于节理岩体的应力分析,其适用范围为[1]:采矿工程、露天和地下的开挖设计、地震工程、隧道工程、地下核废料处理系统 四.发展趋势 离散单元计算方法仍属于“发展中”方法,该方法在工程中应用远不如有限单元法等方法广泛。从前面所述典型问题可以看出,离散单元法若想在岩体力学中推广应用,还有很多问题需要解决。 1.离散元理论的研究 从总体上来看,利用离散元法计算工程问题的应用文章占绝大多数, 而研究离散元法的理论和算法的文章却很少。而离散元法自它诞生的那天起就带有缺乏理论严密性的先天不足。有人说离散元法是经验计算。理论基础的欠缺在块体元模型中尤为明显, 运动、受力、变形这三大要素都有假设或者简化[4]。离散元理论和算法有待于进一步研究。 接触力学模型与块体力学计算结果有直接联系,在离散元中,块体之间的接触是通过弹簧来实现的.目前广泛采用的弹簧方法还不能满足计算精度的要求,且人为因素多。建立更切合实际、人为干扰因素少或没有的接触力学模型也是今后研究的一个重要内容。 节理的确定也是经过统计分析处理的,这也是不真实的,在这些假定前提下,模拟的结果有可能偏离实际很大,因此,如何合理地确定离散元中相关参数,如何尽可能地反应真实节理在岩体中的位置和作用,这些都需要理论上的完善。 加强离散元相关理论的研究,可以保持其在模拟散体介质整体力学行为和力学演化方面的优势,可以有效地反应模拟介质地应力和应变状态,使其建立的模型满足几何、物理、受力和过程仿真的原则。另外,还应加强数值模拟结果与试验结果的比较。从中寻找离散元方法的不足,对其有针对性地进行改进。 2.与其它数值方法的耦合 有限元法、边界元法等数值方法基于连续性假设适合于解决连续介质问题, 而离散单元法适合于界面弱连接的非连续介质问题或连续体到非连续体转化的材料损伤破坏问题。因此, 如果能将离散元法与有限单元法和边界单元法等有机地结合起来, 便能充分发挥各自的长处, 可以极大地扩大该数值方法的范围。对于离散元和有限元等其他数值方法的耦合计算问题,已经有很多人进行了研究探索。离散元能否与其他数值方法如无网格方法等新兴算法进行耦合也是一个有价值的尝试。 3.多相多场耦合 随着浅部资源的逐渐减少和枯竭,矿产资源地下开采的深度越来越大。同时,地下工程建设如复杂地质条件下的核废物料堆放、地下水电站、地下厂房等的建设及深部丰富地热资源的开发利用,迫切需要展开对深部岩体力学问题的研究。由于深部岩体多处于高地应力、高温度和高渗透压即多场、多相介质耦合作用,因此,深部多相介质、多场耦合作用及其灾害发生机理与防治成为当前研究的重点之一。由于该问题的复杂性和非线性,有学者认为离散元法将成为解决深部复杂节理岩体中多相多场耦合作用问题的一种有效工具。 五.存在问题 1.在块体离散元中,依据节理、断层等结构面将岩体切割成单元。要想真实反映岩体的地质特征,就要有详细的统计资料(节理的走向、倾向、倾角、间距等),然而实际中要详细的统计这些地质资料,工作量是巨大的。实际中对节理几何信息的简化处理,可能导致误差。这是一个问题。 2.在离散元中,对于块体有不同的假设方法。1种方法是把结构面切割的块体处理成刚体,变形和破坏只沿结构面发生;还有方法把块体假设为可变形体,岩块、结构面同时可以发生不连续的变形和破坏。具体选择应视所面对的问题而定。比如如果研究对象是地表或近地表工程的块体稳定问题,在坚硬岩石条件下,如果岩石的变形相对结构面的变形可以忽略,块体可以处理成刚体,就没有必要太多地考究块体的力学参数,重点应该分析结构面的变形和强度特征。而若是在高地应力条件下,岩块变形不能忽视,再假设岩块为刚体就有问题了。 3.无论是离散单元法,还是有限元,边界元,有限差分都是很好的工具。针对不同的情况,要选择不同的工具。比如,假如受小型结构面切割的大面积块体可以处理成连续介质,岩块的变形处于主要地位,结构面的变形处于次要地位,就可以应用有限元方法来模拟。 在岩土力学中,应用数值方法计算十分普遍。然而在实际工程中,数值模拟的结果指导工程实践的作用还很有限,很多情况下,还是依靠工程人员的经验来解决工程问题。究其原因,往往问题不在数值方法本身。岩体参数的合理选择是很大的问题。 岩体力学论文:采矿工程岩体力学教学改革初探 摘要: 本文针对采矿工程专业本科生专业基础课《岩体力学》教学现状存在的不足,提出了理论实践并重、优化教学内容、革新教学方法、培养学生兴趣、拓宽学生知识结构等为一体的优化改革方案,教学实践表明,效果良好。 关键词: 采矿工程;岩体力学;教学改革 一、《岩体力学》教学现状 《岩体力学》作为采矿工程专业的一门重要的专业基础课,其目的在于培养学生掌握岩石工程(井工开采、隧道、地下空间工程等)中一些力学现象的分析能力,使学生接受矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的初步训练,为学生学习专业课程及从事理论研究打下良好的基础。《岩体力学》一般在先修课程(高等数学、弹性力学、材料力学、理论力学等)完成后开设,在学生学习本课程时,不仅可对先修课程进行系统回顾,又可有效运用前期基础课程相关分析与计算方法分析宏观工程问题;同时,该课程的学习可为《采矿学》、《矿山压力与岩层控制》等主干专业课程的学习夯实理论基础。但是,随着科技水平的提高及分析方法的多元化,岩体力学所涉及研究范围及方法日趋复杂,这也要求高校教师对岩体力学知识掌握更加全面,推陈出新,与时俱进。传统教学过程中,有关《岩体力学》的教学多以课堂原理的讲授,已不再适用于本科生的教育及行业人才培养的发展需求。因此,结合现有条件对该课程进行教学改革,适应工科专业发展方向,培养学生实践与应用能力势在必行。 二、《岩体力学》教学中存在的问题 对于采矿工程专业的学生,力学基础相对较弱,即使之前已对相关基础课程进行了学习,但由于前期多为应试型学习,且理论性较强,导致学生对于基础知识的掌握多为“碎片式”,无法有效形成知识网络,导致学生学习《岩体力学》时非常吃力。此时,若依然按照传统教育模式采用灌输式讲授方法,则事倍功半。总结传统教学方法下存在的主要问题如下: 1.学生基础知识薄弱,易形成被动接受方式。《岩体力学》是对前期相关力学课程的延伸学习,若前期基础力学知识及运算方法掌握不牢,将导致学生学习过程形成停顿感,由于课程逻辑性较强,一个知识点产生卡顿,学生对于后续知识的学习将产生被动接受的局面,学习效率低下。 2.教师课堂讲授方法单一,不易于接受。资料显示,目前非力学专业教师采用的《岩体力学》课件大同小异,均是对课本一些原理及方法的罗列,讲授过程中多采用灌输式,导致课堂教学环节枯燥乏味,缺乏与专业特点的联系,学生不易参与其中,知识点也难以接受。 3.教学方法机械性较强,难以融会贯通。《岩体力学》主要采用的教学方法包括课堂讲授与岩石力学实验,对于实验部分,一般由实验老师授课,学生容易将理论知识的学习与实验独立开来,因此,实验作为揭示岩体力学现象的一种有效手段,无法让学生理解其独特含义。 4.传统理论讲授过多,新型技术所占比例少。随着科技发展,行业内涌现了大批岩体力学分析软件,这些软件借助于力学原理,在分析工程问题中得到了普遍推广应用。高校教师分析岩体力学问题时,可充分利用新型技术,将问题分析方法多元化,辅助学生学习力学,又可拓宽学生知识面。 三、课程教学改革方法初探 近年来,随着国家经济的发展,我国逐渐跻身世界岩土工程大国,存在较大的发展空间。因此,对于工程类学生,掌握岩体力学分析方法及相关理论,为以后从事相关工作及科学研究铺垫良好的基石至关重要。针对采矿工程专业《岩体力学》课程教学中存在的一些问题,初步提出了课程教学改革,具体包括以下几个方面: 1.注重课堂效果,激发学生兴趣。由于《岩体力学》内容相对枯燥,学生容易失去兴趣,因此,教师在讲授时应注重方法,提高课堂效果。讲授内容时应充分结合本专业工程实例,循序渐进,让学生理解所讲知识的来龙去脉。如讲授平面应变问题下巷道弹塑性分析时,可以具体教学实例进行切入,首先对弹性力学中平面问题进行回顾,进而对问题进行假设简化,最后引入弹塑性力学知识对问题进行分析,不仅对前期所学知识进行了复习,同时应用于解决现场工程问题中去,事半功倍。 2.注重基础,构建知识框架。采矿专业学生由于力学基础相对薄弱,甚至对一些专业术语掌握都不够准确,给课程后期学习带来了极大的困难。因此,教师需注重基础理论、基础知识和基本技能的讲授,讲岩体力学中复杂的理论知识及工程实践成果浓缩在有限的课时内。同时,注重课本知识的统筹规划,强调基础的同时,合理规划授课内容,突出重点,构建知识框架,促使学生对知识内容形成一个宏观的认识,利于融会贯通。 3.理论结合实践,加强学习感知。《岩体力学》具有理论复杂和实践性强的特点,理论复杂体现在不确定性上,实践性强则因与工程实践密不可分。岩石力学实验则是连接理论知识与工程应用的桥梁,因此,在教学环节应注重对实验的教学,同时,实验应在授课教师与实验教师共同参与下由学生独立完成,提高学生的分析问题能力,调动学生独立思考的积极性,培养学生应用创新能力。 4.做好通识教育,触类旁通。岩体物理力学特性受外界条件及自身结构影响极大,不同行业接触的岩体也存在较大的差异性,不同专业分析问题的角度不尽相同。因此,应结合专业特点,对讲授内容突出侧重点,例如,边坡工程、地基工程及地下工程所涉及岩体力学问题求解方法存在较大差异,因此,非专业知识课简单讲授原理,专业知识则重点讲授,做到触类旁通。 5.创新教学方法,未雨绸缪。在《岩体力学》教学过程,可适当引入一些新型分析软件和方法,如有限元、离散元及有限差分等软件,做到与时俱进,同时辅助学生理解一些复杂的原理,学生对于一些数值分析软件的理解可为工作及深造后岩体力学问题的分析提供新的解决路径,做到分析问题针对性强、操作应用快,理解容易,易于自身能力的提升。结合工科采矿类本科学生的实际特点,加强《岩体力学》课堂讲授与工程应用的联系,优化教学内容,革新教学方法,培养学生学习兴趣,拓宽学生知识结构面,让采矿专业学生掌握岩体力学问题中涉及相关理论及分析方法,综合运用所学知识,在实际工程问题中找到突破口,提高授课效果,培养学生独立发现问题及解决问题的能力,为学生后期工作及学习打下良好的基础。以上具体方案,经过教学实践,授课效果得到良好改善。 作者:王猛 单位:河南理工大学能源科学与工程学院 岩体力学论文:浅谈如何改进岩体力学教授方法 一、课程内容及教学安排 1.教材选择。 目前国内岩体力学教材比较多,侧重点也有所不同,通过对国内其他兄弟院校授课教材调研发现,基本上都是采用本校权威教授所编的教材或者是国家规划教材。结合我校地质学专业特色及课程教学团队经验,采用我校刘佑荣教授所编的,由中国地质大学出版社出版的《岩体力学》教材;2009年又再次对教材进行了重新编审,由北京化工出版社出版了修订版的《岩体力学》教材,对部分章节进行了合并,并增加了目前国内外研究方面的成果,例如结构面网络模拟等内容。近2年授课则是以这本修编教材为主,但在部分章节的授课中也兼顾了蔡美峰主编的《岩石力学与工程》教材,供学生课后学习,以满足本专业学生对岩体力学知识的需求。 2.课程内容优化。 结合教材的内容编排,主要从以下几方面的内容来进行重点讲解,包括岩体的地质特征,岩体的物理、地下洞室围岩应力重分布,边坡岩体稳定性分析等内容。在具体内容编排中也适当地增加了部分内容,如在岩体的地质特征章节,补充安排了工程岩体分类等内容;在岩体强度与变形性质方面,增加了地下工程岩体分级标准及体系的相关介绍;在内容编排上突出地下建筑方向的专业特点及需求。 3.教学学时安排。 本课程的课时安排在第三学年的第五学期,总学时为40个学时,2.5个学分,其中课堂教学34个学时,实验课6个学时。本门课程是在系统学习完理论力学、材料力学等力学基础课后进行开设的。 二、课程教学方法改革 1.围绕专业工程实例展开授课。《岩体力学》课本身就是实践性特别强的一门课,在进行每一章节的授课时,可以多以工程实例来展开,尤其是国内外比较知名的工程实例,多多采用照片、录像等生动形象的方式,来增加学生的感性认识,使学生投入其中,增强学生学习的兴趣及热情。例如,在讲第五章地应力的时候,可以结合水利水电工程中,如锦屏电站的高地应力问题来说明地应力研究的重要性;在讲边坡工程,可以选用大量边坡地质灾害的图片。由问题入手,来追根溯源找到解决问题的源头。 2.结合专业方向特色来授课。岩体力学作为土木工程、地质工程、采矿工程等诸多工程的主干专业课,面对的专业层次不尽相同,在授课的时候尽量能结合专业背景展开。针对地下建筑工程方向的学生,要从学生的专业方向特色及专业需求来阐述。作为土木工程地下建筑方向的本科生,《岩体力学》这门学科的发展都与地下工程的发展是密不可分的。从本质来讲,纵观岩体力学发展的几个重要阶段,从19世纪末~20世纪初的初始阶段诞生的静水压力理论、侧压系数,到20世纪初~20世纪30年代的经验理论阶段出现的普氏理论、太沙基理论,然后在20世纪30年代~20世纪60年代产生的围岩和支护共同作用理论及地质结构理论,这些重大理论及思想的诞生过程就是对地下工程认识实践不断深入的过程,并促进了岩体力学学科向前发展。在授课时,可以将这一发展脉络讲述给学生,并贯穿到后续的课程教学中,不仅大大地培养了学生对自己专业的自豪感,也加深了对自己专业的认识。 3.结合教师科研工作来授课。讲授这门课的老师,不仅有科研经历丰富的教授博导,也有刚走出校园的博士年轻教师,他们在长期的工作和求学中,完成和参与了大量的科研项目,也取得了一定科研沉淀。在授课时,可以将这些科研成果进行整理,在每章结束时,抽出专门的时间,做个与授课内容相关的小型专题讲座,丰富学生的专业眼界的同时,也可将岩体力学最新的研究方法、手段和技术介绍给学生。例如,在讲地应力一章,就曾经将参与过的地应力测试及地应力反演分析的课题成果向学生进行介绍;讲地下洞室稳定性时,就将参与的软岩隧道科研项目成果进行介绍;上课时的反响很热烈,大大激发了学生科研的热情,建立了专业教师和学生之间一座良好的沟通桥梁。尤其是对那些希望继续攻读研究生的学生,也为他们开启了一扇科研的窗户;此外,也让学生了解授课老师及其团队的专业方向及特长,为后续研究生报考提供了便利条件。 4.结合学生实践课来展开。我校《岩体力学》课程是安排在大三上学期,上这门课的学生仅仅经历的与此相关的实践环节就是大二结束时的地质学专业教学实习。虽然是地质实习,但也是与这门课的研究对象———各类岩体在打交道,例如各种岩石、结构面。在上课时,不妨将课程中提到的各种岩块、结构面等内容与实习中能看到的种类联系起来,使学生的认识更为深刻。例如,在谈岩块、结构面和岩体的地质特征时,便可列举实习线路中各类成因、不同类型、不同特征的结构面及岩石;在讲结构面的强度及变形性质时,可以将实习中遇到的各种断层、软弱结构面等现象作为实例来分析其性质上的差异。这些实例学生在实习中都亲自参与过,已经有了部分感性上的认识,重新回到课堂上学习其相关的知识,认识和教学效果也会更好。 《岩体力学》课程内容丰富,更要求我们在教学时进行一定的教学改革,要结合所教学生专业方向的特点以及未来需求,多采用先进的教学手段和方法,注重加强理论基础联系工程实际的教学模式,提高学生认识问题深度和广度,培养学生良好的工程专业素养和专业精神,为学生后续的发展奠定良好的基础。 作者:左昌群 孙金山 罗学东 单位:中国地质大学 岩体力学论文:采矿工程专业《岩体力学》课程教学改革初探 (河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000) 摘要:本文针对采矿工程专业本科生专业基础课《岩体力学》教学现状存在的不足,提出了理论实践并重、优化教学内容、革新教学方法、培养学生兴趣、拓宽学生知识结构等为一体的优化改革方案,教学实践表明,效果良好。 关键词:采矿工程;岩体力学;教学改革 一、《岩体力学》教学现状 《岩体力学》作为采矿工程专业的一门重要的专业基础课,其目的在于培养学生掌握岩石工程(井工开采、隧道、地下空间工程等)中一些力学现象的分析能力,使学生接受矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的初步训练,为学生学习专业课程及从事理论研究打下良好的基础。《岩体力学》一般在先修课程(高等数学、弹性力学、材料力学、理论力学等)完成后开设,在学生学习本课程时,不仅可对先修课程进行系统回顾,又可有效运用前期基础课程相关分析与计算方法分析宏观工程问题;同时,该课程的学习可为《采矿学》、《矿山压力与岩层控制》等主干专业课程的学习夯实理论基础。但是,随着科技水平的提高及分析方法的多元化,岩体力学所涉及研究范围及方法日趋复杂,这也要求高校教师对岩体力学知识掌握更加全面,推陈出新,与时俱进。传统教学过程中,有关《岩体力学》的教学多以课堂原理的讲授,已不再适用于本科生的教育及行业人才培养的发展需求。因此,结合现有条件对该课程进行教学改革,适应工科专业发展方向,培养学生实践与应用能力势在必行。 二、《岩体力学》教学中存在的问题 对于采矿工程专业的学生,力学基础相对较弱,即使之前已对相关基础课程进行了学习,但由于前期多为应试型学习,且理论性较强,导致学生对于基础知识的掌握多为“碎片式”,无法有效形成知识网络,导致学生学习《岩体力学》时非常吃力。此时,若依然按照传统教育模式采用灌输式讲授方法,则事倍功半。总结传统教学方法下存在的主要问题如下: 1.学生基础知识薄弱,易形成被动接受方式。《岩体力学》是对前期相关力学课程的延伸学习,若前期基础力学知识及运算方法掌握不牢,将导致学生学习过程形成停顿感,由于课程逻辑性较强,一个知识点产生卡顿,学生对于后续知识的学习将产生被动接受的局面,学习效率低下。 2.教师课堂讲授方法单一,不易于接受。资料显示,目前非力学专业教师采用的《岩体力学》课件大同小异,均是对课本一些原理及方法的罗列,讲授过程中多采用灌输式,导致课堂教学环节枯燥乏味,缺乏与专业特点的联系,学生不易参与其中,知识点也难以接受。 3.教学方法机械性较强,难以融会贯通。《岩体力学》主要采用的教学方法包括课堂讲授与岩石力学实验,对于实验部分,一般由实验老师授课,学生容易将理论知识的学习与实验独立开来,因此,实验作为揭示岩体力学现象的一种有效手段,无法让学生理解其独特含义。 4.传统理论讲授过多,新型技术所占比例少。随着科技发展,行业内涌现了大批岩体力学分析软件,这些软件借助于力学原理,在分析工程问题中得到了普遍推广应用。高校教师分析岩体力学问题时,可充分利用新型技术,将问题分析方法多元化,辅助学生学习力学,又可拓宽学生知识面。 三、课程教学改革方法初探 近年来,随着国家经济的发展,我国逐渐跻身世界岩土工程大国,存在较大的发展空间。因此,对于工程类学生,掌握岩体力学分析方法及相关理论,为以后从事相关工作及科学研究铺垫良好的基石至关重要。针对采矿工程专业《岩体力学》课程教学中存在的一些问题,初步提出了课程教学改革,具体包括以下几个方面: 1.注重课堂效果,激发学生兴趣。由于《岩体力学》内容相对枯燥,学生容易失去兴趣,因此,教师在讲授时应注重方法,提高课堂效果。讲授内容时应充分结合本专业工程实例,循序渐进,让学生理解所讲知识的来龙去脉。如讲授平面应变问题下巷道弹塑性分析时,可以具体教学实例进行切入,首先对弹性力学中平面问题进行回顾,进而对问题进行假设简化,最后引入弹塑性力学知识对问题进行分析,不仅对前期所学知识进行了复习,同时应用于解决现场工程问题中去,事半功倍。 2.注重基础,构建知识框架。采矿专业学生由于力学基础相对薄弱,甚至对一些专业术语掌握都不够准确,给课程后期学习带来了极大的困难。因此,教师需注重基础理论、基础知识和基本技能的讲授,讲岩体力学中复杂的理论知识及工程实践成果浓缩在有限的课时内。同时,注重课本知识的统筹规划,强调基础的同时,合理规划授课内容,突出重点,构建知识框架,促使学生对知识内容形成一个宏观的认识,利于融会贯通。 3.理论结合实践,加强学习感知。《岩体力学》具有理论复杂和实践性强的特点,理论复杂体现在不确定性上,实践性强则因与工程实践密不可分。岩石力学实验则是连接理论知识与工程应用的桥梁,因此,在教学环节应注重对实验的教学,同时,实验应在授课教师与实验教师共同参与下由学生独立完成,提高学生的分析问题能力,调动学生独立思考的积极性,培养W生应用创新能力。 4.做好通识教育,触类旁通。岩体物理力学特性受外界条件及自身结构影响极大,不同行业接触的岩体也存在较大的差异性,不同专业分析问题的角度不尽相同。因此,应结合专业特点,对讲授内容突出侧重点,例如,边坡工程、地基工程及地下工程所涉及岩体力学问题求解方法存在较大差异,因此,非专业知识课简单讲授原理,专业知识则重点讲授,做到触类旁通。 5.创新教学方法,未雨绸缪。在《岩体力学》教学过程,可适当引入一些新型分析软件和方法,如有限元、离散元及有限差分等软件,做到与时俱进,同时辅助学生理解一些复杂的原理,学生对于一些数值分析软件的理解可为工作及深造后岩体力学问题的分析提供新的解决路径,做到分析问题针对性强、操作应用快,理解容易,易于自身能力的提升。 结合工科采矿类本科学生的实际特点,加强《岩体力学》课堂讲授与工程应用的联系,优化教学内容,革新教学方法,培养学生学习兴趣,拓宽学生知识结构面,让采矿专业学生掌握岩体力学问题中涉及相关理论及分析方法,综合运用所学知识,在实际工程问题中找到突破口,提高授课效果,培养学生独立发现问题及解决问题的能力,为学生后期工作及学习打下良好的基础。以上具体方案,经过教学实践,授课效果得到良好改善。 收稿日期:2016-11-25 作者简介:王猛(1986-),男(汉族),江苏徐州人,博士,讲师,研究方向:从事矿山压力与岩层控制方面的研究。 岩体力学论文:青岛地铁上覆岩层岩体力学参数研究 0引言 青岛坐落于大面积分布的燕山晚期花岗岩上,具有良好的地质条件,而且青岛市地铁一期工程,80%以上的线路处于花岗岩中,其余隧道处于第四系地层中。青岛市特有的花岗岩地质条件,对土建方面而言,将节约大量的投资,土建造价大大低于其他城市,所以对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数的研究就有其重要意义!所以本文研究任务是针对现有规范对青岛地下工程设计不尽适应的问题,利用青岛地铁水清沟试验段的观测资料,对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数进行验算和反演,为青岛地区岩体分类进一步研究打下基础。极限分析有限元法在边坡稳定分析中取得了成功[1-2],并逐渐在地基、基坑稳定分析中得到推广应用[3]。郑颖人、胡文清、张黎明等人[4-6]开始将有限元强度折减法应用于隧道,由此求得隧道的剪切安全系数。这就给我们提出了一个新的思路,通过安全系数反演岩体的力学参数,进一步修正岩体力学参数,最终得到适合青岛地铁上覆岩层的岩体力学参数。 1剪切安全系数的定义 安全系数是指剪切破坏面上实际岩土体的强度与破坏时的强度的比值。就是事先假定一滑动面,根据力(矩)的平衡来计算安全系数。将安全系数定义为沿滑面的抗剪强度与滑面上实际剪力的比值,如式(1)所示: 可见,极限平衡法是将岩土体的抗剪强度指标c和tanφ减少为和,使得岩土工程达到极限稳定状态时的ω即为安全系数,实际上就是强度折减系数。 2工程概况 青岛地铁试验段工程选取了地质条件具有代表性的区间(水清沟~国棉五厂),由1200m的区间隧道和218m的青纺医院站组成。 青岛地铁试验段区间隧道为双洞单线,双洞之间的距离为9m,区间隧道埋深为10~20米,横断面型式为直墙三心圆拱,跨度为4.86m,直墙高3.54m,拱高1.82m。计算选取三个不同埋深的截面,分别为10m、14m和18m。 岩体主要为花岗岩,处于微~未风化带,结构、构造清晰,岩体以整体块状结构为主,完整性好,根据国际《工程岩体分级标准》GB50218-94,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。 在节理方面:产状走向以NE~NEE向为主体,其次以NW~NWW向,倾角70~80度为主,部分50度左右,节理裂隙存在一定程度的未贯通岩桥,裂隙连通率统计在24~75%,结构面紧闭,岩块坚硬。结构面以闭合~微张裂隙为主,平面光滑,犹如刀切。 3均质岩质隧道围岩稳定分析 计算按照平面应变问题来处理,准则采用DP4准则,边界范围取底部及左右两侧各5倍隧道跨度[2],地面超载按照国家规范标准20KN/m2,按照《工程岩体分级标准》,各级围岩的物理力学指标标准值如表1,下标上下表示围岩的上下限。 经过ANSYS有限元计算,逐步折减强度参数,分别得到各种工况的剪切破坏安全系数见表2,分析发现:①安全系数随埋深深度减少,明显出现两侧直墙先破坏;②通过破坏时等效塑性应变图可找出最大应变发生在拱角和墙角处,而且根据围岩等效塑性应变发生突变时各断面中等效塑性应变最大点的位置,可以发现围岩的潜在破裂面。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图1、图2所示。 4节理裂隙岩质隧道围岩稳定分析和岩体力学参数反演 选取埋深18米的断面,因为埋深18米的跨度最长,且通过地质勘探发现大部分为微~未风化花岗岩,且所处断面最上面基本没有覆土层,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。为了简化模型,考虑如下情况:只考虑一组起重要作用的结构面(产状走向为NE~NEE向),倾角75°,间距2.5米,贯通率为75%。各级围岩参数见表3。 经过有限元强度折减,最终分别得到各类围岩下的安全系数见表4。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图3、图4所示。 所以在埋深18m情况下,通过均质岩质中给出的安全系数与节理裂隙岩质的安全系数比较,进行反演,最终在表5中,对一、二、三类围岩岩体的强度参数提出了建议值。 对表5中给出的各级围岩岩体的强度参数建议值研究发现:对II类和III类围岩的,值较规范值增大,这说明青岛地铁上覆岩层主要是花岗岩,岩性好,所以岩体强度参数建议值要大于规范中的给定值。 最后通过《青岛地铁第一期工程 水清沟――青纺医院试验段 施工地质、变形量测、环境检测总结报告》中的位移检测,验证了反演的强度参数建议值的合理性。 最终通过分析发现:相对于青岛花岗岩地区,规范中给出的岩体分类的强度参数偏低,按照规范中的参数进行设计就会偏于保守,所以针对青岛地区花岗岩的岩性特征,笔者对规范中给出的岩体分类的强度参数做了修正,为进一步确定了青岛地铁上覆岩层岩体分类打下基础。 岩体力学论文:浅述岩体力学参数监测在隧道施工中的重要性 摘要:采用新奥法进行隧道工程施工时,设计单位只能根据监控单位和施工单位反馈的监控数据和隧道开挖揭露情况对设计的合理性进行宏观判断,隧道设计时应把力学计算和实际背景岩体力学参数相结合,才能更科学、经济的按照新奥法的理念完成隧道工程的设计、施工。 0 引言 在现时的公路建设中,为满足线型、车速、里程、生态环境等要求,隧道工程已被大量采用。建设环境的不可预知性是隧道工程最大的特点,在施工中,开挖的围岩与设计不符的情况屡见不鲜。 鉴于此,新奥法(NATM)被流行地应用于隧道工程工作中。而施工监控量测则是新奥法施工方法中的重要工序之一。 施工监控量测是将施工过程中的围岩稳定性、支护结构承载能力、初期补强及二次衬砌合理的施作时间、开挖揭露岩体的力学参数等情况反馈给设计与施工以达到优化设计参数、优化施工方案及施工工艺目的的工序。 1岩体力学参数的重要性及其在新奥法施工中的现状 监控量测的内容在相关技术规范中已做了相关规定,着重于对揭露围岩情况的观察以及开挖洞室的净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小量测等。由这些监控数据在指导施工中起到了很直观、重要的作用。但是对岩体的力学参数测试包括抗压强度、变形模量、黏聚力、内摩擦角、泊松比、围岩完整性指数、应力强度比等没有引起足够的重视。只有在少数工程中对力学参数进行了监测。在进行隧道的围岩基本质量分级和力学建模计算分析时,这些参数是必不可少的。 对于工程岩体这样复杂多变的隧道工程,为了选择一条正确的设计途径,一方面要使经验方法科学化;另一方面还要使设计中所进行的力学计算具有实际背景。 为了做到这点,现场的监控测试就应该提供更多的依据,这样才能把力学计算和实际情况更好的结合。 现在的勘察设计单位都存在时间紧、任务重的问题,勘察单位不能对隧道的地质情况做详细细致的勘察工作,而设计单位也只能根据勘察单位提供的有限的勘察资料更多的采用工程类比法进行设计。 然而隧道的围岩揭露情况与勘察情况有很大一部分不相符。在出现不相符时,设计单位只能根据监控单位和施工单位提供的资料进行设计变更。 变更时分两种情况,第一种,设计偏弱,设计只能根据有限的资料进行一定的补强设计;第二种,设计偏强,实际工作中,此种情况一般未变更设计。 第一种情况,在实际工作中影响施工进度,有时还给工程留下隐患,甚至造成质量安全事故;第二种情况,使工程不能体现其经济性,甚至造成不必要的浪费。要想隧道工程设计更加科学合理,设计方就必须要有足够的资料作为设计的背景。在施工过程中,监控量测作为提供设计资料背景方,应该不仅要为设计方提供净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小等作为宏观判断设计合理性的依据,还应提供更细致的岩体的力学参数为隧道的力学计算提供直观依据,这样才能更为科学、经济的完成整个隧道的新奥法设计、施工。 2岩体力学参数测试和计算方法简介 2.1 抗压强度是指岩石单轴饱和抗压强度(RC),按照抗压强度试验的试件的尺寸、精度、含水率制作试件,以0.5~1MPa/s的速度加载直到破坏,记录试件破坏形态,逐级记录荷载及应变值,并绘制应力与纵向应变和横向应变曲线图,按照R=计算其单轴抗压强度,按照Eav=,μav=计算平均弹性模量、平均泊松比(σa,σb分别为曲线上直线段始点、终点应力值,εa-εb分别为σa,σb处纵向应变值,εda-εdb分别为σa,σb处横向应变值)。 2.2 黏聚力、内摩擦角可由原位试验得到。 2.3 围岩完整性指数可以由KV=求得,纵波、横波速度可以用岩石超声波参数测定仪、纵横波换能器测得。 2.4 应力强度比可由Sm=式计算得到,σmax为岩体的最大主应力。 3结论及改善建议 逐步的优化设计、施工参数,使隧道工程建设经济、科学、安全的完成,使新奥法施工广泛应用于隧道工程修建的主要原因,但此种施工方法只是更多的反馈于施工,在设计中其作用还未得到更好体现。 要想新奥法中的监控量测结果更好地反馈于设计,岩体的力学参数的监测在监控量测中的重要性就必须得到体现。 岩体的力学参数的监测在隧道施工监控量测中很少实施,原因是隧道工程实施的相关人员未意识到此项工作的重要性。为了新奥法能更好的应用到隧道设计、施工生产中去,相关人员应对此项工作的作用给予足够的重视,配备相应的人员和设备来完成此项工作。 岩体力学论文:岩体力学本科教学改革探讨 摘要:为适应当前勘察、土木、地质、石油等行业对相关专业本科毕业生的高要求,本文基于岩体力学的特点,详细分析了当前我国岩体力学本科教学的现状以及进行改革的必要性。在此基础上,从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些措施,提高岩体力学本科教学质量,培养适应社会发展和时代要求的复合型人才。 关键词:岩体力学;教学内容;试验教学;数值仿真;教学方法 岩体力学是土木工程、石油工程、地下工程、水利水电工程、地质工程、采矿工程、勘查技术与工程等专业本科生的重要专业基础课之一,是研究岩体在外界因素(荷载、水、温度等)作用下的应力、变形、破坏、稳定性与加固的学科,理论基础广泛,涉及地质学、固体力学、流体力学、计算数学、地球物理学等学科知识[1,2]。通过这门课程的学习,学生能够建立起有关岩体力学的基本理论体系以及相应的工程概念(如强度理论、工程岩体分类、稳定性分析),为后面的相关专业课(如基础工程、钻探工艺学、计算岩土力学、矿山压力与岩层控制)提供必要的知识储备,也为毕业后从事建筑、勘探、采矿、采油等相关工作奠定必备的理论基础。随着我国社会经济的快速发展,大量的岩土工程广泛兴起,复杂的岩体力学问题不断涌现,从而对高校培养的相关专业人才的综合能力提出了更高的要求:不仅要具有扎实的专业基础知识,还要有一定的分析和解决现场实际问题的能力[3]。 作为人才培育的主要基地,高校在岩土工程人才培养过程中,在培养模式以及相关的各类软硬件条件等方面已经远远跟不上社会发展的步伐及社会对复合型人才的需求[4]。因此,针对当今社会的实际需求,如何安排好岩体力学教学,培养合格的本科生,成为摆在各大高校相关教师面前的重要问题。 一、岩体力学教学改革的必要性 岩体在形成与存在过程中,长期遭受着复杂的建造与改造地质作用,最终变成一种被大量不同类型与规模的断层、节理、层理、片理、裂隙等结构面切割包围而成的材料,具有非均质、非连续、各向异性的特点。同时,岩体还赋存于复杂的天然应力状态和地下水中。这些使工程岩体的力学行为极其复杂,通常呈高度非线性。岩体力学问题大多是病态的、不确定的、多尺度的,很难找到一种解析或数值算法进行精确地求解[5]。从而,依托于岩体上的各类工程(如地下空间与地下隧道工程、岩质边坡工程、岩石地基与坝基工程、采矿工程以及钻井工程)的设计计算分析极为复杂,目前实际工作中,仍通过以工程经验、现场试验与监测为主,理论指导为辅来完成。可以说,岩体力学还很年轻,知识体系还不够完善,许多理论尚不成熟,自身发展速度远远落后于工程实践的要求。 随着中国能源、交通、水利、国防、城市建设等事业的发展,岩体工程建设越来越多,规模也越来越大,这些给岩体力学带来了新的机遇与挑战,也对相关从业人员提出了更高的要求。然而,作为培养高级人才的摇篮,高校在岩体力学本科教学方面还存在很多问题,比如教材陈旧、内容落后、试验教学不足、理论与实际脱节严重、课堂教学方法落后、教学手段单一,在很大程度上影响了本科生在实际工作中解决复杂问题的能力和创新能力。因此,开展岩体力学本科教学改革是十分必要的。通过教学改革,旨在既提高相关从业人员的基本素质与实践能力,又为培养高层次复合型人才打下坚实的理论基础。 二、岩体力学本科教学改革的主要内容 笔者认为岩体力学本科教学改革应从多方面着手:与时俱进地优化教学内容,以实际工程为教学案例密切联系实际,增加室内试验与数值仿真等试验教学环节,改革教学方法,从而探索满足当今社会快速发展条件下的岩体工程建设需求的复合型人才培育的教学方法。 (一)优化教学内容 目前国内高校岩体力学本科课程无统一教材,教学内容由任课教师自己掌握。相关教材也比较多,如沈明荣与陈建峰主编的《岩体力学》(2006),刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》(2009),陈海波等主编的《岩体力学》(第2版,2013)以及阳军生与阳生权主编的《岩体力学》(2008)。各教材在基础理论方面的表述基本上是一致的,只是在工程应用方面侧重点有所不同。笔者认为各任课教师应根据其校本专业特点,依据教学大纲与学时安排,以一本教材为主、多本教材为辅的方针授课,在讲授岩体力学基本原理与知识的基础上,以实际工程进行案例教学,并适当向学生介绍当前的新概念、新技术、新方法等发展动态与学科前沿,提升学生的学习兴趣,拓宽学生的知识面。 本校地质工程专业(岩土钻掘方向)的岩体力学本科课程,根据国家学科组指定的教学大纲,编制授课计划,结合本专业的特色与发展需要,对大纲进行了适当调整与修改。教材以教育部地质工程教学指导分委会推荐的刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》为主,以《Fundamentals of rock mechanics》、《岩石力学与工程》、《岩石力学与石油工程》、《钻井岩石力学》、《矿山岩石力学》等相关教材为辅,删除其他相关课程的重复性内容,同时补充隧道钻掘、地下工程支护、工民建勘察、大陆科学钻探以及石油钻井等方面的工程实例,根据本校本专业本科教学计划40学时左右的内容进行编辑,在满足本专业学生对岩体力学认知与掌握的需求的同时,实现专业基础知识扎实、知识面宽的复合型人才培养要求。 (二)增加试验教学环节 试验是岩体力学教学的重要环节,但是限于学时、设备、经费等原因,在本科教学过程中一般只能有选择地让学生动手做几种相关室内试验,难以很好地培养学生的动手能力,因此,增加试验教学环节势在必行。笔者认为可以从如下三个方面来解决这个问题: 1.通过与相关试验室相关人员协调,在课余时间借用试验,开展相关岩体力学试验,从而尽可能多地锻炼学生的实际动手能力;在不影响试验室正常运行的前提下,将学生划分多批次,参观有关科研项目的岩体力学试验过程,以实现尽可能多地感性认识岩体力学课堂上讲授的理论知识。 2.通过鼓励和指导本科生积极参与所在院系教师的相关科研项目、科技报告会项目、大学生创新基金项目等活动,在项目中实际运用岩体力学知识,进一步锻炼学生认识、分析与处理岩体力学问题的能力。 3.充分利用计算机仿真技术[6],采用数值仿真手段弥补试验场地和设备的不足[7,8],并初步培养学生运用数值模拟与理论相结合的方法,分析边坡稳定性、地下隧道与矿山开采围岩变形、地基岩体稳定性、井壁稳定性等实际工程问题。 通过以上措施实现室内试验与数值仿真试验教学环节的增加,使本科生在实践中体会所学知识,找到自己的不足,增强对岩体力学的理解与掌握,锻炼动手能力,提高分析问题、解决问题的能力与创新能力。 (三)改革教学方法 目前以多媒体电子课件为主、黑板板书为辅的教学方式已被广泛应用于高校教学中。岩体力学是一门理论性与实践性均很强的学科,教师应针对此特点开展教学活动。但是,限于学时、安全等原因,任课教师通常无法带学生到现场进行实地参观讲解。为了加强理论与实践的相接轨,就需要充分利用电子课件能够图文并茂、声像俱佳的优势,形象生动地向学生传递工程现场信息,从而弥补实践的不足。 对于理论方面,采用传统的板书教学方法补充多媒体教学,对重点、难点公式用板书一步步推导,便于学生理解与记忆。增加课上与学生互动环节,如让学生回忆上堂课内容,多多就知识点提问,增加课堂作业环节,添加学生分组演讲报告环节。增加课下与学生互动,如建立QQ群、微信朋友圈,在上面经常行业最新动态的图片、新闻、视频,发表小课题引导学生讨论,以及邀请学生参加自己的科研项目。改革考核方式,总成绩既包括期末闭卷考试成绩,又包括平时表现、试验报告、文献综述报告等。 通过以上种种手段,更好地调动学生的学习积极性,更好地培养学生的学习能力与解决问题的能力,更加公平地评价学生的课业表现。 三、结语 岩体力学内容丰富、知识复杂,给本科教学带来了挑战与机遇。笔者针对目前岩体力学本科教学方面的不足,从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些改革,既能促进学生更好地掌握岩体力学的基础知识与技能,又能培养学生的创新能力与实践能力,为国家培养满足行业需求的复合型人才。 岩体力学论文:岩体力学发展史与新技术展望的综述 摘要:本文阐述岩土力学发展历史和概貌,岩体力学的基本研究内容和研究方法,以及当今岩土力学发展存在的问题,对岩石力学研究提出的更高一个层次的要求,使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战,急需解决和提高岩石力学理论和方法的研究水平,以适应工程实践的需要。 关键词:岩土力学,发展,新技术,展望 引言岩体力学是近展起来的一门新兴学科和边缘学科,应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地下工程等众多的与岩石工程相关的工程领域,一方面它是上述工程领域的理论基础,另一方面正是上述领域实践促使了岩体力学的诞生与发展,作为地球科学的一个重要组成部分面临一系列新的机遇和挑战。 一、岩体力学的发展历史和概貌 (1)初始阶段(19世纪末~20世纪初) 这是岩石力学的萌芽时期,产生了初步理论以解决岩体开挖的力学计算问题。海姆提出了静水压力的理论认为地下岩石处于一种静水压力状态,作用在地下岩石工程上的垂直压力和水平压力相等;朗金和金尼克也提出了相似的理论。 (2)经验理论阶段(20世纪初~20世纪30年代) 该阶段出现了根据生产经验提出的地压理论,并开始用材料力学和结构力学的方法分析地下工程的支护问题,最有代表性的理论就是普罗托吉雅柯诺夫提出的自然平衡拱学说,即普氏理论,该理论认为,围岩开挖后自然塌落成抛物线拱形,作用在支架上的压力等于冒落拱内岩石的重量,仅是上覆岩石重量的一部分。太沙基提出相同的理论, 只是他认为塌落拱形状是矩形,而不是抛物线型。普氏理论是相应于当时的支护型式和施工水平发展起来的,进一步说围岩和支护之间并不安全是荷载和结构的关系问题,在很多情况下围岩和支护形成一个共同承载系统,维持岩石工程的稳定最根本的还是发挥围岩的作用,尽管如此,上述理论在一定的历史时期和一定条件下还是发挥了一定作用的。 (3)经典理论阶段(20世纪30年代~20世纪60年代) 岩石力学学科形成的重要阶段,弹性力学和塑性力学被引入岩石力学,确立了一些经典计算公式,形成围岩和支护共同作用的理论,岩体工程技术问题的解决,这些都说明岩石力学发展到该阶段已完成为一门独立的学科。在经典理论发展过程阶段,形成了“连续介质理论”和“地质力学理论”两大学派。早在20世纪30年代,萨文就用无限大平板孔附近应力集中的弹性解析来计算分析岩石工程的围岩应力分布问题,20世纪50年代,鲁滨湟特运用连续介质理论写出了求解岩石力学领域问题的系统著作,同时,开始有人用弹塑性理论研究围岩的稳定问题,导出著名的芬纳-塔罗勃公式和卡斯特纳公式,塞拉塔用流变模型进行了隧峒围岩的粘弹性分析。 20世纪60年代,运用早期的有限差分和有限元等数值分析方法,出现了考虑实际开挖空间和岩体节理、裂隙的围岩和支护共同作用的弹性或弹塑性计算解,使运用围岩和支护共同作用原理进行实际岩石工程的计算分析和设计变得普通,促进了中国早期的地应力测量工作的开展。 地质力学理论注重研究地层结构和力学性质与岩石工程稳定性的关系,由德国人克罗斯创立起来的,理论反对把岩体当作连续介质简单地利用固体力学的原理进行岩石力学特性的分析,强调重视对岩体节理、裂隙的研究和结岩石工程稳定性的影响和控制作用,1951年在第一届地质力学讨论会,形成“地质力学研究组”并广泛应用于岩石工程。 (4)现展阶段(20世纪60年代~现在) 此阶段是岩石力学理论和实践的新进展阶段,其主要特点是用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩石力学问题,把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息技术等的最新成果引入岩石力学,20世纪60年代和70年代,原位岩体与岩块的巨大工程差异被揭露出来,岩体的地质结构和赋存状况到重视。20世纪70年代开始出现用于岩石工程隐定性计算的数值计算方法,主要是有限元法,20世纪80年代数值计算方法发展很快,有限元、边界元及混合模型得到广泛应用,成为岩石力学材料分析计算的主要手段,20世纪90年代数值分析终于在岩石力学和工程学科中扎根,岩石力学专家和数学家合作创造成一系列计算原理和方法。20世纪80年代和90年代,岩石工程三维信息系统、人工智能、神经网络、专家系统、工程决策支持系统等迅速发展起来,并得到普遍的重视和应用。20世纪90年代现代数理科学的渗透是非线性科学在岩石力学中的重要应用。 智能岩石力学涉及人工智能、神经网络、遗传算法、模糊数学、非线性科学、系统科学、固体力学和岩石工程等许多领域。 二、岩体力学的基本研究内容和研究方法 岩石力学服务对象的广泛性和研究对象的复杂性,对任何岩石工程领域来讲,下列基本内容是首要进行研究的。 (1)工程岩体的稳定性包括:1)各类工程岩体在开挖荷载作用下的应力、位移分布特征;2)各类工程岩体在开挖荷载作用下的变形破坏特征;3)各类工程岩体的稳定性分析与评价等。 (2)岩石的基本力学性质包括:1)岩块在各种力学作用下的变形和强度特征以及力学指标参数;2)影响岩石力学性质的主要因素,包括加载条件、温度、湿度等;3)岩石的变形破坏机理及其破坏判据。 (3)岩石的物理、水理与热力学性质。 (4)结构面力学性质内容包括:1)结构面在法向压应力及剪应力作用下的变形参数及其确定;2)结构面剪切强度特征及其测试技术和方法。 (5)岩体力学性质包括:1)岩体变形与强度特征及其原位测试技术与方法,2)岩体力学参数的弱化处理与经验估计;3)影响岩体力学性质的主要因素;4)岩体中地下水的赋存、运移规律及岩体的水力学特征。 (6)地应力分布规律及岩体规律及其测量理论与方法 (7)岩石、岩体的地质特征,内容包括:1)岩石的物质组成和结构特征;2)结构面特征及其对岩体力学性质的影响;3)岩体结构及其力学特征;4)岩体工程分类。 (8)岩石工程稳定性维护技术包括岩体性质的改善与加固技术等。 (9)各种新技术、新方法与新理论在岩石力学中的应用。 (10)工程岩体的模型、模拟试验以及原位监测技术,模型试验包括数值模型模拟、物理模拟等。 根据所采用的研究手段或所依据的基础理论所属学科领域的不同,岩石力学的研究方法可大概归纳以下四种: (1)工程地质研究方法;(2)科学实验方法;(3)数学力学分析方法;(4)整体综合分析方法。 三、岩体力学研究的主要问题 主要研究的问题有以下几种: (1)水利水电工程;(2)采矿工程;(3)铁道和公路建设工程;(4)土木建筑工程;(5)海洋勘探与开发工程。以上只是一些主要方面,随着岩石工程建设的发展,还会有新问题的不断提出。 四、岩体力学与工程发展趋势和前景展望 国际上岩石力学与岩石工程研究的最新趋势: (l)岩石工程对环境的影响越来越受到重视,这是同全球的环境保护意识增强离不开的。 (2)对岩石或岩体的力学和水力学特性与温度场、应力场等相关场的耦合问题的研究越来越多,不再是对简单环境下单一岩石力学性质的研究。 (3)对岩石力学特性及岩石工程的数值方法和数据模拟的研究一直是长盛不衰的。 (4)岩石或岩体特有的节理裂隙对其力学性质的影响的研究越来越深入和细致。 (5)原位测试及勘探。水压致裂及三维裂纹勘探受到重视,声发射致裂研究裂缝扩展及强度的破坏。 (6)越来越重视岩石力学的研究成果在实际工程中的应用。 (7)高科技在岩石力学与岩石工程中的应用开始崭露头角。 以下五个方面的问题应成为我们的主攻方向。 (1)岩体力学研究由局限的岩体走向解决山体和地体等大范围、大尺度的工程和资源开发问题。 (2)岩体力学由研究单一的固体不连续材料向多场耦合和多相运动研究发展。 (3)岩体力学从单纯的地球内动力驱动或外动力驱动模型向内外动力耦合作用模型的转变。 (4)岩体力学从工程岩体稳定性研究向极端灾害的非线性动力过程的预测及防治进军。 (5)从常规的岩石开挖的失稳防治到新型大规模暴力攻击的防护,以及人地关系的协调。 这些问题都是对岩石力学提出的更高的要求,使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战,急需发展和提高岩石力学理论和方法的研究水平,以适应工程实践的需要。 岩体力学论文:深部开采岩体力学研究的现状 摘 要:在深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,“三高一扰动”的复杂环境,是深部开采面临的挑战性、高难度课题。虽然目前对于深部开采工程的研究已经取得了部分成果,但对深层次、注重个案、侧重技术的基础研究重视仍然不够。今后主要研究方向应集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制以及深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 关键词:深部开采;岩石力学;三高一扰动 深部开采岩石力学,主要是指在进行深部资源开采过程中引发的与巷道工程及采场工程有关的岩石力学问题。目前,对能源的需求逐步增加,开采强度也不断加大,这些都造成了浅部资源的日益减少,因而国内外的矿山都相继进入深部资源开采状态。而开采深度的不断增加,工程灾害也随之增多,这对深部资源安全高效的开采造成了巨大威胁。 1 深部开采岩体的力学特点 1.1 开采环境 深部开采和浅部开采最明显的区别在于深部岩石所处的特殊环境,也就是“三高一扰动”的复杂力学环境。“三高”主要是指高地温、高地应力和高岩溶水压。“一扰动”主要是指强烈的开采扰动。当进入深部开采后,岩体呈现塑性状态,即由各向不等压的原岩应力引起的压、剪应力超过岩石的强度,并且对岩石造成破坏。 1.2 力学行为特性 深部岩石的“三高一扰动”复杂环境,对深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应产生根本性的影响。主要表现在深部岩体动力响应的突变性,深部岩体应力场的复杂性,深部岩体的大变形和强流变性,深部岩体的脆性一延性转化,深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性等五个方面。 2 深部开采工程中的岩石力学问题 目前对于深部开采工程的研究已经取得了一系列成果,但是对于侧重技术、注重个案的深层次基础研究始终没有得到足够的重视。深部开采“三高一扰动”的复杂力学环境,使深部岩石力学行为及其深部灾害的特征与浅部开采明显不同,因而在浅部开采基础上建立的传统理论不能适应现在的研究环境。 2.1 强度确定 深部开采时地应力水平比较高,因而工程开挖后的工程岩体在高围压作用下,一个或两个方向上应力状态的改变所表现出的强度变化并不是简单的表现在受拉或受压,而是复杂的拉压复合状态,即径向产生卸载,同时切向产生加载。所以深部开采时工程岩体的强度不能单纯用岩块强度来确定,必须建立符合深部开采特点的工程岩体拉压复合强度确定理论。 2.2 设计理论 深部开采时,由于工程围岩所表现出的非线性力学特性,在稳定性控制设计时不能采用简单的一次线性设计,因而必须建立采用二次以至多次非线性大变形力学稳定性控制设计理论。 2.3 稳定性控制理论 在深部开采环境下,工程开挖后工程围岩就会有不同程度的破坏,必须采用二次支护甚至多次支护才能够实现工程稳定性。因此,原有的稳定性控制理论不能适合新的环境,必须建立适合深部开采工程的二次(支护)稳定性控制理论。 3 今后研究重点 随着我国国民经济的提高和科学技术的发展,在复杂地质条件下一些长深铁路、公路隧道的修建,有了许多深部开采事故的预防应用,并由此发展了先进的科学技术和理论。我们认为对岩石力学问题,今后主要研究方向应集中在对深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制和深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 3.1 “深部”的概念及其分类体系 目前国内外对深部工程中所引发的岩石力学问题研究十分重视,但是在“深部”、“深部工程”等一系列概念上的差异较大,这些对该领域理论与技术研究的发展及交流有一定影响。因而,对“深部”的概念、分类体系以及评价指标进行科学的定义,是推动深部岩体力学的基础理论研究的当务之急。 3.2 深部岩石力学的基本特性研究 深部工程的“三高一扰动”复杂环境,使得深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应都发生了根本性的变化,同时也导致深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而,深部资源开采面临的优秀科学问题正是采掘扰动表现出来的特殊力学行为。其中的深部高应力场成因以及多个应力场的耦合作用状态研究、深部复杂应力状态下岩体拉压复合强度确定方法及其灾变机理更是今后研究的重点。 3.3 深部开采工程的稳定性研究 深部开采工程的稳定性问题是研究围岩在开采破坏后与支护系统相互作用所达到的二次稳定问题。在深部条件下的工作面回采所形成的采动应力场与巷道掘进形成的开挖应力场相互耦合叠加,这些形成了复杂的三维应力场。同时,采动应力的分布与回采空间动态、多维的时空规律以及支承压力区的范围和峰值应力等也将产生很大变化。因此,应该结合深部岩体的非线性力学特性研究,在对深部采场以及巷道围岩采动的应力时空分布规律的深入分析基础上,探讨深部开采采场及巷道一体化的稳定性非线性力学控制对策。 3.4 深部工程灾害的发生机理以及控制对策的研究 在深部条件下,“三高一扰动”环境使深部岩体的基本行为特征、组织结构和工程响应发生了根本性的变化,这同时导致了深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而,研究岩体在地下水、瓦斯、高地应力、温度等作用下的稳定与非稳定变形,破坏状态以及转化机理、条件和规律,探索深部多相介质、多场耦合的作用下工程灾害频度和强度等特征,这些对揭示深部工程灾害的诱发机理和成灾过程,并对相应的灾害提出预测方法及控制对策具有重要意义。 在“三高一扰动”特殊地质力学的环境下,传统的理论、方法和技术已经部分或全部失效。因此,对深部开采工程岩石力学基础理论研究的大力开展,能够对深部资源开发提供可靠的理论基础,并为我国经济的可持续发展和国家安全战略的实施提供有效的能源和资源保证。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学参数的选取及UDEC数值模拟分析 摘 要:由于12081采场围岩运移的复杂性,现场实测的数据反映的只是某一方面或者几方面的规律,对顶板活动难以有一个全面了解。研究方法采用相似模拟只能在部分方面取得较好的成果,但是会消耗较高成本。实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。 关键词:煤岩体 力学 参数 模拟 分析 由于12081采场围岩运移的复杂性,现场实测的数据只能反映某一些方面或某几方面的规律,难能对顶板活动有一个全面的了解。采用相似模拟的研究方法,虽然在某些方面能取得很好的效果,但是,模拟的成本高,实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。本次采用UDEC数值模拟方法,研究不同初撑力条件下,上覆岩层的稳定性。 1 煤岩体力学参数的选取 1.1 煤岩体力学参数的选取 关于岩体参数的参考值,其材料特性满足库仑—摩尔准则。确定模型材料参数如表1所示。 1.2 节理和角点圆弧化 可以将岩石块体之间的接触面认为是节理。根据不同的粗糙程度,个别的接触点构成接触面系,通常两个端点的接触可以代表,端点会在运动的时候发生相对的法向位移和切向位移。 块体不仅会有面接触还有点接触,不管是点还是面的接触,都会有数学上的奇异性,点接触会引起计算上的应力集中,但是实际情况是,尖角在力的作用下被折断钝化,因此还要将圆弧化处理加入到角点的计算中。 圆弧化处理角点之后,可以将圆弧的中心道边的垂线和边的交点作为边和角的接触点,节点的发现方向也就是垂线方向。两个焦点的接触点可以取两个圆弧中心的联机和圆弧交线的交叉点。经过圆弧化处理的角点增加了计算的时间,但是角点接触的奇异性被消除,这样的计算和实际接触点的物理图像更加符合。本次模拟时round取值0.2。 1.3 刚度系数 在UDEC中节理的法向和切向刚度系数kn和ks的正确选取是至关重要的。如果刚度系数取得太大,刚体块将连接成为一个整体,无相对运动可言;如果取得太小了,则刚体块将成为一盘散沙,相互间没有约束。作为一个经验的规则,刚度系数最大可取为刚度最大的邻接块体之间的等值刚度的十倍,即有: 式中:K为体积模量; G为剪切模量; Zmin为节理两侧块体单元的最小宽度。 如果取用太大的刚度系数,会将大幅增加计算时间,却不会改变物理图像。但是如果取用太小的刚度系数,时步会被增大,加快计算速度,但是节理“过软”,块体间“嵌入”太多,与实际情况不符。 刚度系数对于不同的岩石其变化是很大的。对于软弱粘土夹层可为10~100 MPa/m。而对于花岗岩或玄武岩等的致密节理,则刚度系数甚至可以超过100 GPa/m。 UDEC中的刚度系数不同于一般弹性体的刚度系数,它仅仅作为单元间传递力的因子。刚度系数应取足够大,以使计算结果趋于稳定值。同时考虑到计算费用的经济性,在满足精度和稳定收敛要求的前提下,宜尽量减小块体刚度,刚度系数一般取1010~1011 n/m较为适宜。计算中刚度系数取值1010。 2 UDEC数值模拟 2.1 低初撑力状态模拟 根据实测单体支柱平均支护力为13.8 kN,采用UDEC进行了数值模拟,按单体支柱平均支护力为90 kN,采用UDEC进行了数值模拟。 2.2 UDEC模拟结果分析 从模拟结果可以得出,低支护力状态下,顶板离层,平衡结构形成的层位相对较低,当地质条件发生变化时,遇断层或特殊地质结构岩体时,容易出现顶板事故。高支护力状态下,平衡结构的层位相对较高,对工作面的影响也较小,工作面变形量也较小,工作环境大大改善。 采场围岩运移是一个动态的过程,动态过程有两层内容,一是随着时间变化的动态过程;二是随支护力不同而变化的动态过程。如图1所示为低支护载荷条件下围岩运移状态,支护顶板距平衡结构8~12 m,平衡结构对采场的影响较大,由于支护力过小,顶板易发生离层,支护状态差。如图2为合理支护条件下围岩运移状态,平衡结构下方岩层厚度为15~19 m,距离支柱较远,支柱上方顶板发生离层的可能性较小,采场处于安全状态下。 2.3 FLAC数值模拟结果分析 从FLAC数值模拟可以看出,工作面的支护初撑力大小对工作面围岩应力分布有十分显著的影响。低载荷,应力峰值和高应力范围均显著增大,而导致顶板剪应力区显著扩大。而高载时,顶板剪应力仅在煤壁上方很小的范围出现峰值。 剪应力从煤壁附近向控顶区上方顶板的扩展是导致顶板破碎的主要原因,而顶板破碎范围与支架载荷有关。 随支护载荷的增加,煤壁前方的支撑压力明显减少。煤壁前方顶板应力减少。由于支架载荷较低,煤壁前方垂直应力增加,控顶区上方剪应力集中程度增加,范围增大。 控顶区上方的顶板铅垂应力随支架载荷的增加明显改善。支护载荷的增加,导致和围岩应力降低,从而改善围岩控制,避免顶板破碎。 随着支护载荷的加大,位移矢量也有所改变。位移矢量由低载垂直位移变为高载的水平位移。即控顶区围岩的稳定性有所增强。 在主应力图中低载时,应力矢量比较紊乱,很不规则。而高载时,主应力矢量在煤壁上方的顶板岩层,指向煤壁前方,显示了煤壁前方的应力集中效应和压力拱效应。 综上所述,选择合理的支护载荷(即高载荷)对工作面的围岩控制是非常重要而且有利的(如图3~4)。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学特性与电镜分析及底板特性测试 摘 要:为更好的服务生产,保证12081工作面回采顺利,并探索一套能够指导类似工作面的技术,我们在12081工作面进行工业性试验,对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 关键词:煤岩体 力学特性 电镜分析 底板特性 测试 为更好的服务生产,保证12081工作面回采顺利,并探索一套能够指导类似工作面的技术,我们在12081工作面进行工业性试验,对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 1 12081工作面煤体特性和电镜分析 12081工作面所采煤层为山西组二1 煤,煤种贫煤,煤质以低灰、发热量特高热值、特低硫、特低氯、低磷为主要特征,为一级含砷煤。煤灰属较高软化和较高流动温度灰。二1煤中无烟煤和贫煤可做为动力用煤和民用燃料。开采煤层煤质特征见表1。12081工作面煤体电镜分析见图1。 二1煤煤类有无烟煤和贫煤,以粉状为主,粒状、鳞片状次之,块状少许,易磨碎。二1煤为黑色-灰黑色,黑-灰黑色条痕,以粒状为主,次为块状,粉状,可见鳞片状。 块煤为金刚—— 玻璃光泽,贝壳状、参差状断口,内生裂隙发育,可见镜煤条带,莫氏硬度2~3度。粉、粒状煤污手、质软,煤芯疏松易碎。二1煤层相对真密度为1.49t/m3,相对视密度为1.45t/m3。 与底板特性测试的结果相吻合。说明煤体软而且酥,极易风化。工作面可见底板煤层浸水后,踩上去似泥窝一样把矿工靴陷进去。 2 12081工作面顶板和底板岩体力学性能与电镜分析 二1煤直接顶板多为砂质泥岩和泥岩,砂质泥岩为深灰色薄层及中厚层状,裂隙不发育。泥岩多为深灰色块状。也有砂岩为灰白色,一般致密坚硬,裂隙不发育。有伪顶,岩性为泥岩及炭质泥岩,厚度0.43~0.95m。 从电镜图可见,岩体破坏的界面与煤层截然不同,煤层的界面就像小米粒一样处于松散的状态;顶板岩体的界面就像坚硬的实木裂口一样,处于相互嵌合的状态。 综上所述,12081工作面即二1煤层直接顶板,为砂质泥岩和泥岩,岩石抗压强度较高,属易管理顶板。12081工作面即二1煤层底板,为泥岩和砂质泥岩为不易变形中硬度底板,亦易管理。 3 底板比压特性曲线图谱显示 12081工作面底板比压测点分布,如图3所示,在工作面每测区距煤壁1~4m之间建测点,共建16个测点。按照上述计算方法计算每个测点的对应数值,并绘出底板比压特性曲线图谱。 图3中编号:左起第一为数字是指,按照距离槽头的距离排序的序号;第二位数字是指,1代表用采用BPN型内注式静压比压仪测定底板实体煤层的比压,2采用DZD40-A底板比压仪测定底板表层煤层的比压。最后一位数字是与井下记录的联系,没有具体含义。空心曲线代表底板比压。当底板比压仪的底模尺寸大于的油缸内径时,因为折算后的值小,如空心曲线所示。 4 结论 为全面掌握12081工作面支柱与底板的相互作用现状,必须测量和研究12081工作面底板的煤层或岩层抗压入特性,确定容许的底板比压值,以选定单体支柱的底座面积与合理支护密度,增强支护系统的刚度。对指导和加强回采工作面底板管理工作,搞好安全生产有重要意义。 岩体力学论文:如何依据岩体力学理论确定巷道锚杆支护参数 摘 要:浅析巷道围岩松动圈的基本理论、围岩分类与松动圈的测定方法、巷道锚杆支护机理,以及锚杆支护参数的合理选择。 关键词:围岩松动圈;锚杆支护;参数选择;煤矿巷道 一、引言 锚杆支护在煤矿巷道的支护中,是一种应用形式最多的支护方式。应用锚杆支护,关键的一个问题就是如何选择锚杆支护的参数,如何达到既经济合理,又能取得较好的安全支护效果,这才是最根本的目的。运用围岩松动圈理论,以锚杆支护机理为基础,合理选择锚杆支护的参数,能够取得较好的支护效果。 二、围岩松动圈的理论概念 矿井下的岩体,在开挖前是处于原始的应力平衡状态,当开挖后这种平衡状态就会遭到破坏和打破,使得由单向应力状态变为双向应力状态,并且在巷道周围产生了应力集中。而巷道周边变为单向应力状态,其径向应力σr下降为零,切向应力σt集中。当围岩集中应力σt小于岩体强度时,围岩处于弹性变形状态;当围岩集中应力σt大于岩体强度时,围岩就会产生破裂松动,并由巷道周边开始向深部发展。这种破裂松动,深入围岩深部的距离称为围岩松动区的厚度,这个破裂区则称之为围岩松动圈。 三、围岩分类与松动圈的测定方法 围岩松动圈是由围岩应力和围岩强度所决定的,所以各煤矿的地质条件不同,其围岩松动圈的参数也不尽相同。确定围岩松动圈的最好办法,就是进行现场实测。我们可以采用围岩裂隙探测仪,根据声波波速和振幅,从而做出巷道围岩岩体声速振幅变化曲线,就很容易地确定了松动圈的范围。而对于采准巷道来说,测站间隔可达到50m以上,每个测站可设置几条测线,每个测线布置6~8个测孔即可。顶板测孔要垂直顶板层理方向,其它测孔可沿煤层倾斜方向布置。测孔长度,按煤层柱状图来确定,一般为2~3m,其钻孔钻好后用水将孔冲洗干净,并将探头插入钻孔,注水封闭后即可测试(实例见图1、图2)。 在实际操作过程中,可以根据围岩松动圈支护理论,并结合单位实测资料进行围岩详细分类。一般情况下,都将围岩分成三类,即稳定围岩(松动圈LP ≤40cm)、中等稳定围岩(40cm <LP ≤150cm)和不稳定围岩(LP>150cm)。按此分类,制定具体的支护方案与措施。 四、巷道锚杆支护机理 一般在现有的支护条件下,试图采用支护手段来阻止围岩的松动破坏而是不可能的。支护的的主要作用就是限制围岩松动圈形成过程中破碎力所造成的有害变形。锚杆支护要达到较好的支护效果,其布置及参数必须充分考虑到松动圈内岩体的变形及破坏情况。利用锚杆支护的作用,就是通过巷道周边的数根锚杆稳固,使岩体互相挤压,形成一个接近原岩强度的组合承载结构,这样既锚固围岩的表层和防止冒落,又可利用岩体本身强度实现稳定的支护效果。因此,锚杆支护参数的选择,必须适应围岩松动圈岩体的特性,这样才是确定松动圈参数与选择锚杆支护的基本依据。如此施工方能达到应有的效果和作用。 五、锚杆支护参数的合理选择 1、稳定围岩 由于松动圈围岩的自重有限,锚杆将不起较大的作用。因此,对于整体性好、耐风化的围岩可不进行支护,必要时可用单一的喷射混凝土来支护。这种工程实践表明,其混凝土的最大厚度以不超过20cm为宜。在节省材料的同时,也能起到稳定的支护作用。 2、中等稳定围岩 通过现场的理论和实践表明,这时围岩碎胀变形比较明显,其围岩的收敛变形将使巷道岩体表层产生裂缝或破坏,因而必须用锚杆来控制其变形。锚杆锚固端为松动圈以外的岩体,锚固端位于塑性区。所以采用悬吊理论来合理确定锚杆参数,使得锚杆能充分起到拉伸、挤压、加固作用,从而使松动圈内岩体保持稳定状态。 3、不稳定围岩 在岩石松动圈大于1.5m 时,巷道围岩的收敛变形较大,这时支护除要有一定的支护强度外,还应具备一定的可缩性。从现场实践表明,此时可采用锚喷网支护结构,其锚杆参数选择原理与上述相同。如松动圈厚度较大,锚杆过长也安装不易,且承受较大的拉力,锚固效果可能不好。因此,在层状岩层结构下,选择较坚硬的岩层作为锚杆的锚固点,并在巷道表面布置金属网进行喷层处理,这样会取得理想的支护效果。 六、结语 在巷道进行支护时,应根据围岩松动圈理论,并通过测定来确定围岩岩石的稳定性与硬度情况,从而科学合理地确定锚杆及其相应的支护形式。这样,既能在现有的支护投资条件下达到安全支护的目的,又能最大限度地节省支护材料。
在当前煤矿开采工程中,对于煤矿开采工作效率有着越来越高的要求,因而进一步提升煤矿开采工作效率成为必要任务。为能够使煤矿开采工作效率提升,十分重要的一项任务就是对矿井下地质构造相关问题进行研究,在此基础上才能够更好依据地质构造实际情况实行煤矿开采,才能够为煤矿开采工作效率的提升提供理论依据及理论支持,促使其得以更好发展。 1在煤矿开采工作中地质构造产生的影响 首先, 对于矿产井下地质构造而言,其内部相对比较复杂,在煤矿井下环境进行煤炭资源开采过程中,应当保证积极有效开展,从而较好避免地质和构造对煤矿资源开采工作造成不良影响。就目前煤矿井下地质构造而言,在大断层部位两侧往往有一些中小型断层及裂缝形成,这些断层及裂缝在主断层周围密集分布,并且走向类似于主断层,通常情况下这些断层都在厚层砂岩地质下分布。在煤矿井下地质中,由于存在这些断层会造成开采面有一定落差出现,对于较小落差,其对于布置综采面及实际开采工作所产生影响相对比较小,然而这些断层区域很容易导致在顶板岩层中有薄弱面出现,特别是分布比较密集的一些小断层区域中,走向不同的多个小断层很容易造成在综采面中有不规则岩块出现,对于煤矿开采过程中的支护会产生严重不良影响。特别是在综采方向和断层方向相同的情况下,会导致巷道顶板有较严重不稳定性存在,很容易引起岩块离层下落,从而导致综采面受到一定影响,情况比较严重时还有可能会出现冒顶事故。其次,褶皱地质构造也会影响煤矿井下开采工作。对于褶皱地质构造而言,其形成原因主要就是岩煤层受到地质力作用,在褶皱构造实际形成过程中,会受到水平压力作用,也可能会受到剪切力作用,因而在褶皱构造区域,复杂地质力的存在会对其产生重要影响,特别是在褶皱构造区域的轴部,很容易有裂隙、破碎以及断层等情况发生,这对于煤矿井下开采会产生十分不利的影响。所以,在煤矿井下开采工作实施过程中,应当科学合理开展煤矿井下地质勘测,对于危险地层区域应当选择合理措施进行煤矿井下开采,通过各种相关防护措施保障煤矿井下开采工作得以安全有效实行。再次,岩浆侵入地质构造的影响。岩浆侵入对于煤矿井下开采工作也会产生不良影响,属于比较严重的一种地质灾害。对于岩浆侵入而言,其会在很大程度上影响煤层完整性及连续性,并且对于受到岩浆侵入煤层而言,会导致煤层地质构造有变形情况出现,同时对于在,煤层中所形成相关岩体,由于其边缘形成不规则形状,最终对于煤矿井下开采会产生较大程度影响。另外,井下煤层在被岩浆侵入之后会导致有特殊揉皱现象发生,从而会造成煤层有絮乱以及旋涡状褶曲等相关特殊地层构造形成,而这些构造的存在会导致地层复杂性增强,最终影响煤矿井下开采工作的较好开展与效果[1-2]。 2煤矿井下地质结构的勘测与分析 首先,在煤矿井下开采工作实际实施过程中,应当积极强化地质结构勘测工作,通过对相关先进勘测技术进行充分积极应用,并且结合煤矿井下以往地质结构资料相关分析,同时辅助运用物测及电测等相关手段对煤矿井下地质结构进行合理分析,另外通过对计算机建模技术进行利用,对于煤矿井下开采区域的周围地质结构,积极构建科学合理的系统数学模型,从而使相关工作人员能够更好分析及掌握煤矿井下地质构造以及其顶底板特点,通过对井下开采面相关地质构造进行预测,可对煤矿井下开采工作进行较好指导,确保其得以更加安全高效开展,使其得到更加理想的效果。其次,通过对煤矿井下地质结构进行勘测,还能够提供相关地质数据,在此基础上可使工作人员在实际开采工作中对巷道进行科学合理布置。在对煤矿井下巷道进行设计过程中,应当依据地质勘测相关数据使综采面设计得以完成,在实际进行巷道设计过程中,应当尽可能避免在地质构造线周围区域对巷道进行设置,这主要是因为与地质构造线周围相垂直的区域,其所受到地质力作用比较大,由于地质力作用影响,会导致煤矿井下岩体有偏移及碎裂情况产生,进而造成煤矿井下巷道中顶板及底板有不稳定结构区域形成,最终对于煤矿井下开采工作的安全高效进行会产生不良影响。此外,在对煤矿井下开采面进行设计过程中,应当与煤矿井下地质构造实际分布特点,对于煤矿井下巷道走向在顶板压力相对较弱区域进行布设,从而使煤矿巷道中顶板及底板稳定性得以有效提升。同时,为能够使煤矿井下开采安全性得到较好保障,在煤矿井下开采中还应当依据地质构造预测,对科学合理开采方案进行制定,特别在煤矿井下构造带附近位置,在对构造进行掘进时,应当与地质构造特点相结合对相关支护进行合理确定,从而使煤矿井下开采安全性得到保证[2-3]。 3结语 在当前煤矿井下开采工作中,井下地质构造属于十分重要的影响因素,会在很大程度上影响煤矿井下开采工作的有效开展。因此,在煤矿井下开采过程中,相关工作人员应当充分认识井下地质构造相关问题,并且对地质构造进行科学合理勘测,以便为井下开采工作的有效实施提供支持与依据。 参考文献: [1]赵爱军.煤矿井下地质构造对煤矿开采的影响[J].陕西煤炭,2018,37(02):66-68. [2]刘强.煤矿井下地质构造与地应力研究[J].能源与节能,2016(07):32-33. [3]崔志刚.煤矿井下矿井地质相关问题探析[J].技术与市场,2015,22(07):368+370. 作者简介:刘向南(1982-),男,河南柘城人,本科,科员,研究方向:煤矿地质。煤矿井下地质构造相关问题研究刘向南,廖家凯,李飞
统计学论文:高职院校统计学论文 一、高职院校统计学教学模式现状 1.近几年来,由于高职生源质量持续走低,学生学习热情又逐年下降。而统计学包含:复杂难记的公式,抽象难懂的专业术语,枯燥乏味的图表,对于学习基础尤其是数学基础较为薄弱的高职院校学生而言,就更加难上加难。加上历届统计学挂科学生很多,大部分学生对统计学这门课产生了畏惧心理。此外,由于高职院校学生社会经验不足,对于生活中的统计现象及统计应用实例难以发现,缺乏对统计的感性认识,也极易挫伤高职院校学生的学习热情。 2.教学模式单一、陈旧高职教育的目标是为社会培养高端技能型人才,而目前大多数高职学校仍沿用传统的以应试教育为主的教学理念和模式,教学的方式方法单一、陈旧。在统计教学中,教学主要以课堂讲授为主,大部分侧重描述统计,而忽视推断统计及应用统计分析方法,情景教学和案例教学很少,实际调查研究也不多,统计软件的应用几乎不涉及,学生很难有统计实践的机会。在这种统计教学模式下,学生的学习积极主动性调动不起来,技能得不到提高,教学效果每况愈下。 二、高职院校统计学教学模式改革方法 针对目前高职学校统计教学模式现状,以职业素养训练为中心,紧紧围绕职业素养的优秀定义,对统计学教学进行改革。变传统的被动灌输式、单向接受式教学为启发式、互动式教学,构建以课堂讲解与上机操作结合、实例教学贯穿全程实验室、课堂和社会实践为一体教育教学体系。在教学过程中,采取专业特色的案例教学和情景教学等多种教学模式,有效的来激发学生学习的积极性,从而培养其独立思维能力、创新能力、研究和解决问题的能力,体现统计学的应用特色。本文根据统计工作过程,即:统计设计、统计调查、统计整理和统计分析四个步骤,将统计学整个授课过程进行分解,具体问题具体分析,因材施教,设计了相应的教学模式,具体措施如下表所示。 三、结论 在统计学教学过程中,选用生产和科研实际资料、Excel软件进行实例教学,把生产工作和科研任务直接引入课堂教学,实现教、产、研一体化,使教学内容更加生动、实用,使统计教学焕发活力。从而加深学生对统计知识的理解,提高统计方法的应用能力,同时在轻松、活跃的学习气氛中,力争成为一名具有创新精神、创业能力和可持续发展能力的中等技术应用型专门人才. 作者:翟娟娟单位:平顶山工业职业技术学院 统计学论文:临床样本统计学论文 1临床研究中样本量的确定,绝不是无本之木、无源之水,不是由研究者的主观愿望决定的。 在基于统计学方法的样本量估算中:一方面,样本量的估算要根据研究设计类型选择合理的统计学公式计算而来;另一方面,样本量估算过程不是仅仅依靠统计学计算就可以完成的,它需要充分的临床信息作为估算的数据基础,才能够完成有效的估算。也就是说:正确的估算方法和准确的临床参数构成了样本量估算的两大基石。估算参数(例如预计的治疗干预有效率)可以参考历史同类研究,预试验结果或前期探索性研究结果获得。 2从以上描述可见,对于尚且缺乏临床信息的研究情况,样本量估算往往无法进行。 因此对于处于不同验证阶段的研究,其样本量的确定方法也有所不同。试想一个全新的药物初次应用于临床的时候,我们尚无法为这个药物的有效性提供临床信息,因此在这个时候,要做的往往不是通过统计学公式计算样本量,而是依据临床前信息开展小规模的探索性研究,初步了解其有效性和安全性。而通过这样的探索性研究,不仅可以初步了解其有效性和临床应用价值,同时所积累的临床数据也将为进一步的有效性及安全性确证研究提供临床基础,从而为确证研究的样本量估算提供可靠的数据支持。 3总结 综上所述,对于确证性研究,由于已经具备了充分的临床基础,故而合理的样本量估算是研究设计的重要内容;而对于探索性研究,往往因缺少临床信息无法通过统计学方法确定样本量,通常以小规模研究开始临床效能探索。 作者:李雪迎单位:北京大学第一医院医学统计室 统计学论文:统计学普及教育创新研究论文 摘要:统计学是一门通用的方法论的科学,统计思想方法具有极其广泛的应用性。随着国家创新体系的建立,统计学的教育创新已经成为一个重要的议题。本文对统计学普及教育的创新问题进行一些探讨。 关键词:统计学;普及教育;创新 一、大规模的统计学普及教育势在必行 从世界发达国家的情况来看,都比较重视统计学和统计学教育。2006年6月,中国人民大学举办了“2006统计学国际论坛”,笔者参加了这一论坛,并专门就统计学普及教育问题向美国依利诺依大学何旭明教授了解了美国统计学教育的有关情况。何教授讲:“美国的高等院校几乎都开设《统计方法》选修课,而且学生中选《统计方法》课程的人数要多于选修《微积分》课程的人数,因为他们觉得统计更有用。”另外,从最近的英国、美国、日本以及港、台地区的中学教材来看,统计学与概率都是教学内容的重要组成部分,多数教材每个年级都有统计内容。 在国内,统计学也越来越受到重视。1993年12月,贺铿、袁卫两位教授提出的“大统计”的理念,在统计学界从认识上正趋于统一。1998年9月,教育部在将504个本科专业调整为249个的情况下,统计学从原来的二级学科反而被调整为理学类一级学科。这些都为统计学的发展和统计教育的大规模普及奠定了重要基础。 尽管如此,我国统计学教育与发达国家相比还是存在着很大的差距。我国所有的普通高等学校中,具有统计学专业或开设统计学课程的只有100多所,这与美国有成百上千所学校在提供统计教育的状况相比比例是较低的。从我国中学教材来看,统计的内容约占4%。相对上述国家的教科书来说比例也是较低的。 一个国家应用统计学知识的多少,反映一个国家的发达程度。随着我国社会主义市场经济和各项社会事业的快速发展,随着建设创新型国家战略目标的实施,随着高等教育的大众化进程,统计学提高教育和大规模的普及教育无疑都会得到长足发展。统计学教育也会在普及基础上进一步提高,在提高指导下进一步普及。因此笔者认为,较大规模的统计学普及教育已经势在必行。 二、高等院校是统计学普及教育的突破口 实际上,近年来我国的统计学教育已经开始突破统计学专业教育的界限,在一些理工农医以及社会学等大部分学科和专业中,开设了统计课程;统计知识还列入了中小学教学内容。这是可喜的,但笔者认为统计学普及教育还仅仅是初露端倪,大规模的统计学普及教育还未开始,还有许多工作要做。 目前,我国在一些财经类院校开设的基本是社会统计学,在理工类院校开设的基本是数理统计学,都还与“大统计”的理念和作为理学类一级学科的统计学存在着很大距离。中小学虽然在数学教材中加入了一些统计学的基本内容,但一方面比例较少,另一方面,据笔者了解,由于受应试教育和基层学校师资条件的制约,教育质量也还存在不少的问题。很多理科教师在大学仅学过数理统计课程,对抽样和描述统计的内容较生疏,因而感觉新教材内容体系较乱,内容不如老教材讲起来“顺溜”。于是知识可以传授给学生,也可以指导学生完成很多的练习题,但蕴涵在知识背后的统计思想能否也讲出来可能就要打很大的折扣了。 另外,国民的统计意识还不强,对统计学的认识也还不够,据笔者了解,一谈到统计,很多人就联想到统计局,联想到大量的统计数据和统计报表等。这些都说明,统计学的普及教育还任重道远。 大规模普及统计教育是一项浩大的系统工程,需要以强大的人力、物力、财力资源为基础。以人力资源为例,尽管我国有一支素质较高的统计学专家队伍,但由于他们承担着国家政府部门或科学研究机构的重要工作,因此显然不可能有过多的时间和精力从事大规模的普及教育工作。同样,国家目前也还不可能投入大量的物力和财力资源开展统计学的普及教育工作。那么,怎样解决人力、物力、财力的问题,开展大规模的统计学普及教育呢? 笔者认为,要进行全社会的统计学普及教育,首先应该在各类高等院校中普及统计学教育,即把高等院校作为统计学普及教育的突破口,而后推向全社会。各类高校现有专业教师可以承担统计学普及教育的教学工作,在学校教务部门的统一安排下,着力通过开设跨专业选修课的形式开展统计学普及教育。各类高等院校接受过统计学基础教育的成千上万名大学生会走向社会的众多工作岗位,他们会带着统计学的基本思想方法在各个岗位开花结果,同时也为他们进一步提高和继续进行全社会的统计学普及教育打下了基础。因此,把高等院校作为统计学普及教育的突破口是解决人力、物力、财力资源问题的最好方略和最佳途径。超级秘书网 当然,由中国统计教育学会、重点大学和一流专家牵头,以讲座班的形式开展对一般高等院校的师资培训工作,以研讨会的形式定期沟通和交流各高校统计学普及教育的情况和经验也是非常必要和重要的。 高等院校作为统计学普及教育的这个突破口一旦打开,全社会普及统计学教育的蓬勃局面也就很快到来了。笔者甚至认为,高等院校统计学普及教育的局面可能会很壮观,会受到学生的欢迎。 三、在高等院校进行统计学普及教育的一些思考 在各类高等院校中进行统计学普及教育实际上是相对现有教育体制来说的一项教育教学改革,是高等院校教学内容创新的一种尝试,需要领导的重视,教务部门的协调等基本条件作为保证。在这里,就有关教学指导思想和实施方法粗略地谈一下基本想法,以求抛砖引玉。 1、基本思想:将抽样技术、描述统计、概率初步、推断统计、非参数统计、Excel在统计分析中的应用结合在一起,并溶入案例教学,向学生较系统地介绍入门阶段最基本的统计思想和方法。 2、基本途径:通过在普通高等院校各专业开设《应用统计方法》选修课,解决统计意识的培养和统计方法普及教育问题,选修课一般为54~72学时为宜。 3、基本目标:各专业的学生通过《应用统计方法》的学习,初步树立统计意识,能够用基本的统计方法,借助于最普及的Excel统计分析软件解决工作中和生活中的实际问题。 4、教材选用:可以选用中国人民大学统计学院贾俊平等编著的《统计学》作为教材,也可以根据教学时间和其它具体情况,自编教材。 5、师资问题:各高等院校讲授统计学或者概率统计的教师承担统计学普及教育的教学工作,教务部门承担相关的教学管理工作都是没有太大问题的。当然教师很可能需要进行一些再学习,更新知识结构。例如,讲授概率统计的教师很可能需要学习实际的抽样技术和Excel统计分析软件的应用方法等。 6、学习评价:注重理论联系实际,将“学统计”转化为“做统计”,改革传统考试方法,通过撰写统计报告进行考核,从而使学生掌握从数据的收集、整理、分析、写出统计报告的全过程,提高教学效果。 在2004年8月教育部颁布的《普通高等院校本科教学工作水平评估方案(试行)》中,实践教学被视为专业建设与教学改革的重要方面,单独列为一项二级指标,强化了实践教学的地位。各类高等院校率先进行统计学教育的普及工作,不但增强了实践教学的环节,而且也为统计学的社会普及教育打开了突破口,是义不容辞的时代使命。同时,通过大规模地进行统计学普及教育,也会提高统计学在国民心目中的地位,提高统计工作者的社会地位,更重要的是可以提高适应社会主义市场经济的与世界发达国家接轨的国民基本科学素质。 统计学论文:我国高校统计学教学研究论文 摘要:统计学被列为财经类专业本专科专业的必修优秀课程之一。其教学面临诸多挑战,应当顺应统计学教学的发展趋势,将统计学和计算机技术有机地结合起来,运用EXCEL的有关功能对教学内容、教学方法、考试方法进行改革。 关键词:统计学;教学模式;EXCEL 进入21世纪,随着我国市场化步伐的加快,社会对新知识的需求日益增加,无论是国民经济管理,还是公司企业乃至个人的经营、投资决策,都越来越依赖于数量分析,依赖于统计方法,统计方法已成为管理、经贸、金融等许多学科领域科学研究的重要方法。教育部也将《统计学》课程列为财经类专业本、专科专业的优秀必修课程之一。力图通过《统计学》的学习,使学生掌握探索各学科内在的数量规律性,并用这种规律性的解释来研究各学科内在的规律。同时,由于统计学所倡导的尊重客观实事,通过调查研究用实事说话,这也有利于培养学生的实事求是的学习、工作和科学研究精神。 一、《统计学》课程教学面临的挑战 1、内容日益丰富。长期以来,在我国存在两门相互独立的统计学——数理统计学和社会经济统计学,分别隶属于数学学科和经济学学科。20世纪80年代以来,建立包括数理统计学和社会经济统计学在内的大统计学,逐步成为我国统计学界的共识。1992年11月,国家技术监督局正式批准统计学上升为一级学科。国家颁布的学科分类标准已将统计学单列为一级学科。随着大统计学思想的建立和统计学在实质学科中的应用的需要,大多数学校和老师在财经类专业的本、专科专业《统计学》教学过程中,除了保留社会经济统计学原理中仍有现实意义的内容,如统计学的研究对象方法、统计的基本概念、统计数据的搜集整理、平均及变异指标、总量指标、相对指标、抽样调查、时间序列、统计指数等;同时也系统的充实了统计推断的内容,如:统计数据的分布特征、假设检验、方差分析、相关与回归分析、统计决策等。这一变化使得《统计学》的内容更适合相关实质学科的发展需要。 2、学生的学习难度加大。首先、结合《统计学》的课程特点——概念多而且概念之间的关系十分复杂、公式多且计算有一定难度等。如果学生不做必要的课外阅读、练习和实践活动,是很难理解和掌握的。对于财经类专业的本、专科专业的学生来说,本身的专业课学习负担已不轻。其次、对于财经类专业的本、专科专业的学生来说,由于其本专业的课程体系要求,使得学生的数学或者数理统计的基础不是特别好,对于专科学生来说更不用说,推断统计将是他们学习的困难。再说,《统计学》作为专业基础课,一般安排在一年级或二年级第一学期,在这个学习时段也是大多数专科生和本科生忙于计算机课程和英语课程的考证时段。如果以牺牲授课内容和降低要求来减轻学生的学习负担,显然有悖于《统计学》课程的教学和相关专业的发展要求。所有这一切对于学生学好这一课程面临的困难可想而知。 3、教师的教学难度加大。授课内容越来越丰富;课程难度太大可能导致学生兴趣下降;在倡导学生自主性学习的背景下,授课时数大为减少(一般安排一个学期共17~19教学周,每周2~3课时);高等教育扩招后,由于师资力量一时没有跟上,大多数学校,授课班级学生人数越来越多,一个教师跨越不同专业授课不再新鲜。这要求授课教师必须深刻领会授课内容的优秀和相互关系,学会控制和驾驭课堂教学,学会激发学生的兴趣,注重统计学在不同专业领域的具体应用等等。作为这门学科的授课教师特别需要认真考虑该怎么办? 二、《统计学》教学的发展趋势分析 1、统计学从数学技巧转向数据分析的训练。在计算机及计算机网络非常普及的今天,统计计算技术不再是统计学教学的重点了。统计思想、统计应用才应该是重点。现代统计方法的实际应用离不开现代信息处理技术。统计软件的使用,不仅使统计数据的计算和显示变得简单、准确,而且使统计教学由繁琐抽象变得简单轻松、由枯燥乏味变得趣味盎然。所以,在统计教学过程中,大量的内容只需要给学生讲清楚统计基本思想、计算的原理和正确应用的条件、正确解读计算的结果,而对大量复杂具体的计算可以交给计算机去完成。 比如方差分析,手工计算量非常大,没有计算机软件的支撑,是很难教学实际问题分析的。现在我们只要讲清楚方差分析要做什么,为什么方差分析要解决的中心问题是判断有无条件误差,而原假设又是K种不同水平下总体的理论均值是否相等,检验结果表示什么等就可以了,大计算量的工作让计算机去完成。 2、通过统计实践学习统计。也就是以学生为中心,通过课堂现场教学、引导学生先读后写再议、模拟实验、利用课余时间完成项目、利用假期时间,通过参加学校组织的某些团队、小组或自己组织去开展一些与专业有关的活动,如社会调查、专题研究、提供咨询、参与企业管理等方法。全方位地激发学生的学习兴趣、培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。 比如依同学们在设计调查问卷和调查方案的基础上,让他们组成若干调查小组(如以寝室为单位),在校园内真正进行一次统计调查活动,从具体调查对象和单位的确定,样本的抽取(不一定要很大),问卷的发放、回收与审核,数据输入与资料整理,估计与分析,一直到调查报告的编写,调查总结或体会的形成,全部由同学自己来完成。这样,同学们就亲身参与了统计调查、统计整理和统计分析(含统计推断)的整个过程,效果很好。 三、基于EXCEL的《统计学》教学设想 如何从烦琐的数理统计技巧转向数据处理的训练,同时还要使学生容易掌握并有机会辅之于实践。教师的导向是第一位的,要求必须选择容易获得而且普及性比较强的统计分析软件,并在课堂教学和引导学生实践中广泛采用。 (一)微软公司开发的EXCEL软件无疑是我们最好的选择 专业的统计分析软件SPSS、SAS、BMDP、SYSTAT其功能固然强大,统计分析的专业性、权威性不可否认,但是对于没有开设统计学专业的院校这些软件并不常用,如果学生要进行自主性学习也比较难以找到相应的工具,此外专业统计分析软件的英文操作界面,也让中国人用起来不是很顺手。微软公司开发的EXCEL软件作为一款优秀的表格软件,其提供的统计分析功能虽然比不上专业统计软件,但它比专业统计软件易学易用,便于掌握。在Windows操作系统极为流行的今天,EXCEL也是随处可见。对于《统计学》这门课程而言,利用EXCEL提供的统计函数和分析工具,结合电子表格技术,已能满足统计方面的要求。 (二)基于EXCEL的《统计学》教学设想 1、在教学内容上,依据EXCEL的函数功能、电子表格功能、数据分析功能,结合统计学原理的基本理论和方法,整合教学内容。比如传统的统计学原理教学过程中,对统计数据的搜集主要强调统计报表制度,在EXCEL环境应该更注重抽样推断,EXCEL提供的随机抽样工具使得抽样调查不再是十分复杂的技术,统计图也可以被广泛运用于对数据的描述;再比如现有统计学教材很多都讲根据整理的数据计算平均数时,都用加权平均的方法,当用组距式变量数列计算平均数时,用组中值作为各组的代表值进行计算。我们知道,组中值作为各组的代表值是假定各组变量值在组内是均匀分布的,如果实际数据与这一假定相吻合,计算结果比较准确,否则误差比较大。事实上实际数据往往就不是均匀分布的,因此用组中值计算的平均数都是近似的,而且相同资料编制的不同变量数列计算的平均数还不相等。其实为了编制变量数列,我们必须输入原始数据,EXCEL的有关程序可以得到准确平均数,哪里还有必要按加权算术平均的方法计算近似的平均数呢?那么有没有必要编制变量数列、特别是组距式变量数列呢?有没有必要按加权的方法计算平均数呢?我们认为有必要,但是组距式变量数列的主要功能不再是提供计算资料了,而是用于表现资料的分布状况和进行分析用;加权平均方法主要是介绍和要求学生掌握加权平均的思想,用于综合评价分析中。超级秘书网 2、案例教学成为《统计学》课程的重要内容。案例教学法不仅可以将理论与实际紧密联系起来,使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。结合学生所学专业精选案例教学,比如对于金融专业的学生可以设计用几何平均数计算投资的平均收益率、运用标志变异指标考察投资组合的风险大小等。对于经管专业的学生,精选抽样推断、假设检验、方差分析对于控制产品质量,经营决策等方面的案例,深入浅出地介绍这些方法的基本思想、并用EXCEL进行分析。既激发了学生的兴趣、扩大了学生的视野,也使统计学的课堂不再是教师一块黑板、一支粉笔、一本教材、一张嘴巴就能将一门专业课程从头讲到尾。 3、改革考试方式和内容,合理评定学生成绩。考试是教学过程中的一个重要环节,是检验学生学习情况,评估教学质量的手段。对于《统计学原理》的考试,多年以来一直沿用闭卷笔试的方式。这种考试方式对于保证教学质量,维持正常的教学秩序起到了一定的作用,但也存在着缺陷,离考试内容和方式应更加适应素质教育,特别是应有利于学生的创造能力的培养之目的相差较远。在过去的《统计学》教学中,基本运算能力被认为是首要的培养目标,教科书中的各种例题主要是向学生展示如何运用公式进行计算,各类辅导书中充斥着五花八门的计算技巧。从而导致了学生在学习《统计学》课程的过程中,为应付考试搞题海战术,把精力过多的花在了概念、公式的死记硬背上。这与财经类专业培养新世纪高素质的经济管理人才是格格不入的。为此,需要对《统计学》考试进行了改革,主要包括两个方面:一是考试内容与要求不仅体现出《统计学》的基本知识和基本运算以及推理能力,还注重了学生各种能力的考查,尤其是创新能力。二是考试模式不具一格,除了普遍采用的闭卷考试外,还在教学中用讨论、答辩和小论文的方式进行考核,采取灵活多样的考试组织形式。学生成绩的测评根据学生参与教学活动的程度、学习过程中提交的读书报告、上机操作和卷面考试成绩等综合评定。这样,可以引导学生在学好基础知识的基础上,注重技能训练与能力培养。 统计学论文:生物统计学教学创新试析论文 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生本论文由整理提供物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践本论文由整理提供方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台本论文由整理提供建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没本论文由整理提供有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,本论文由整理提供许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。超级秘书网 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物本论文由整理提供栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容本论文由整理提供、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 统计学论文:心理统计学教学改革论文 一、心理统计学教学的发展趋势 第一,注重统计意识与心理学理念的结合。心理统计学关注的是对心理学实际问题的解决,而且这个解决过程会随着个体专业素养的积累而不断深入。因此在教学过程中,一方面应当鼓励学生的探索精神,将重点放在统计思维的培养上,而不能局限于就事论事,尤其要避免机械记忆解题步骤的做法;另一方面,心理统计学的大背景是心理学,这对教师的课堂讲授提出了要求:如何高效地实现对实验心理学、心理测量学等相关领域的知识渗透?有研究者提出“将心理统计学的教学目标划分为两大层次:注重统计思维层次和注重统计思维和心理学理念融合层次”,而后者才是心理统计学课程的真正价值所在。第二,教学内容和体例的新探索。计算机软件的普及运用使得大众更深入地进行数据分析成为可能,因此有些教材开始将一般线性模型和多元统计分析纳入其中,并对传统的教学内容进行了重新编排。这不仅进一步表明了培养统计思维的重要性和必要性,也对教师的理论课课堂教学提出了更高的要求:当难以通过纸笔计算助力概念理解,如何将新内容新体例表达得直观形象?第三,基于各种教学方法的教学探索。近年来,随着统计学重要性的突显,人们开始关注统计学的教学改革,尤其是教学方法的改革,例如案例教学、PBL教学等。实际上,选择哪种教学法除了教师在理念上的差异,也受具体的班级情况和授课内容的影响。而无论选择哪种教学方法组织教学,最根本的目的都在于引导学生想学、乐学、学有所得。 二、心理统计学教学改革的实践探索 基于对心理统计学课程的教学现状和发展趋势的分析,笔者尝试从教学内容、教学方法、评价方法3个方面对心理统计学的教学进行改革。 (一)教学内容改革 教学内容的改革主要体现为“一减一增一结合”。 1.一减在保证使学生掌握基本的逻辑和框架的基础上,适当压缩了统计学的基础理论内容,将重点放在统计思维的培养和统计方法的选择上,突出实用性。“……降低解题的难度,降低运算技巧的运用,简化证明过程,但必须重视逻辑思维能力的培养。”例如,在简单线性回归一章,回归模型的建立方法占了一定篇幅,而实际上学生只要了解确定a和b的两个计算式以及这是基于最小二乘法的原理即可。类似这种涉及公式推导的内容,只要不影响概念理解和实际应用,教学中均进行了删减。 2.一增增补了统计检验力、效果量、多元统计分析等内容,并强调其与原有知识点的贯通,力求“将知识转化为认知结构”。关于多元统计分析等内容涉及的相关课程(如实验心理学和心理测量学)衔接问题,笔者将“心理统计学”分为初阶和进阶两部分。初阶部分主要讲述“心理统计学”的基础内容,包括描述统计和推论统计中的主要脉络和基本方法,在低年级开设,其中涉及多元分析的部分,只是简要介绍,使学生能够理解其基本用途即可。进阶部分则主要具体讲述多元分析方法,这一部分内容纳入“心理学研究方法”课程,此门课程的开设时间一般晚于实验心理学和心理测量学。如此既满足了学习实验和测量的统计学要求,又解决了学习较高级统计方法要求代入实际情境的问题。 3.一结合将SPSS软件应用与理论教学结合,即在理论课课堂上,在完成基本的教学任务之后,基于真实研究的数据向学生演示相关知识点的SPSS实现过程,并简要分析输出结果。尤其对于多元统计分析等难以纸笔计算的内容而言,这种方式不仅增进了学生的学习兴趣,而且大大提高了课堂效率。总之,借助直观、迅速的软件,学生可以更清晰地把握数据所传达的信息,同时也为实验课的开展做了良好铺垫。 (二)教学方法改革 第一,使用姓名桌签。请学生用卡纸制作一个桌签,姓名是必选项,也可呈现其他可以表明自己身份的内容,上课时将桌签立在课桌上。这样做的好处在于消除了学生的匿名感,对学生是一种有效的督促,也有利于增进师生之间的沟通。第二,较多采用案例教学。日常教学中经常遇到这样的情景:某道题目如果出现在相应的知识点中,学生可以解出;一旦将各种类型的题目混在一处,有些学生就难以选择恰当的解题办法,甚至会做出削足适履的荒谬之举。也就是说,学生在没有明确要解决的问题是什么的情况下,就急于选择了某个模型开始解决问题。针对性的解决办法即首先培养学生分析问题的能力。案例教学则同时关注了分析问题和解决问题这两方面的能力培养。引入案例教学后,心理统计学课堂基本可以分为4个阶段:案例导入与分析、学生讨论、教师评估指导、总结。在这个过程中,来源于实际的鲜活案例生动形象地例证了数据和分析的意义,学生更有兴趣参与其中,成为分析问题、解决问题的主导者,也发展了分析问题、解决问题的能力。应该说,相比传统教学方法,案例法对统计学教学的促进作用是很明显的。第三,充分发挥讨论的价值。心理统计学课堂上经常涉及讨论环节,不同的问题对讨论时间和讨论形式的要求也有所不同,例如小组讨论、辩论式讨论等。对于有些问题,希望能够最大限度地激发和传播学生的观点,使之成为一个全面深入的大讨论。对于这类讨论,通常会采用如下流程:小组内讨论—小组间讨论—小组内讨论—大组间讨论。以32人的班级为例,平均分为两个大组,每个大组平均分为4个小组,每个小组的成员依次编号为01、02、03、04。小组内讨论结束后,在每个大组内部,编号相同的人汇到一处,将各小组的观点进行交流———此为小组间讨论。小组间讨论结束后,4人返回各自小组,再次进行小组内讨论。之后每个大组内部各选派一名主要发言人对本组的讨论情况进行总结发言。这种方式可以使每个成员都投入其中,彼此互通有无,而且反复的讨论和沟通也有利于知识的澄清与巩固。第四,改革实验课的上课形式。除了惯常的SPSS操作课,心理统计学实验课还增加了习题讨论课的形式。心理统计学的学习是一个循序渐进熟能生巧的过程,一定数量的习题是非常必要的。而且与理论课上呈现的例题不同,实验课中的习题多为源于现实的非典型实例,更考查学生对现实情境的统计化概括能力以及对各种统计方法的综合与变通。第五,加强课外实践。课外实践是课堂教学的延伸,其目的在于引导学生从心理学实践中发展统计学的思维与能力,这也契合心理统计学的本质。有学者提出的自主学习任务,这些自主学习内容一般通过作业的形式督促学生完成,例如,要求学生按照“研究设计—收集数据—分析数据—得出结论”的顺序考察某两个变量之间的关系。对于低年级学生来说,过程和结果可能存在各种缺憾,但作为一种研究性学习,最重要的是强化学生的科学思维方式,逐渐掌握发现问题、分析问题、解决问题的能力。 (三)评价方法改革 教学评价方面,尝试采用终结性评价和形成性评价相结合的方式。也就是说,除了期终考试这种终结性评价方式,日常教学中更多采用形成性评价。作为教育评价领域的一个研究热点,形成性评价最终着眼于提升学生的自主学习能力,但与终结性评价发生在教学结束之后不同,它更强调教学过程中的反馈。就心理统计学的教学过程而言,反馈可以从随堂测验、课堂讨论、课后作业等教学的各个环节进行。而且从统计学课程实际操作的角度,务必要保证反馈的具体性,例如当学生反应出错的时候,避免只给予一个判断式的反馈(“错了”),而是对学生的反应进行分析,发现学生理解的误区(“能否讲一下你这样做的依据”)。此外,可以发挥学生的主体作用,引导学生开展自我评价和相互评价,例如,以作业的形式请学生就某一阶段的学习进行总结,以实现自我反思和改进。 三、教改效果 上述教改措施符合学生的年龄特点和发展需要,一定程度上改变了学生对统计学的消极认识,有效地激发和维护了学生的学习热情,在能力培养方面的效果也逐渐突显,具体表现在:第一,培养了学生分析问题和解决问题的能力。经过一段时间的磨合,学生慢慢认识到心理统计学区别于其他专业理论课的课程特点,发展了自主学习能力,基本能够遵循发现问题—分析问题—解决问题的逻辑顺序。同时,讨论和表达的技巧也有提升,敢于质疑,勇于探索,这些令人欣喜的变化是在教学中能够切实感受到。第二,提高了学生数据管理和分析的能力。从最初面对数据的束手无策,到逐渐可以比较有条理地总结出数据所传递的信息,课程教学改革发挥了重要作用。尤其是案例教学和讨论式教学,对于学生的信息提取能力是一种有效的训练。第三,发展了学生的科研能力。心理统计学的课外实践环节从整体上强化了学生对心理学的理解和运用。在科技创新基金项目、大学生创业计划等相关项目上,学生们有着不俗的表现,部分学生还在优秀期刊上发表了学术论文。总之,教学改革任重道远。上述教改实践旨在使貌似艰涩、枯燥的统计学更接“地气”,使统计教学模式向着有益方向发展。虽然这些措施大多属于局部调整,但已使学生感受到了学习的魅力而且学有所得。希冀未来可以发现更多可为之处,实现教学相长。 作者:王胜男 单位:潍坊医学院 统计学论文:体育统计学教学改革论文 1体育统计学改革思路 体育统计学作为一门关于实践活动调查的科学理论与方法,并不局限在体育教学和体育研究中,而对其它的非体育行业也具有同样的效用。分析当前学生对其的态度不难看出,学生对该门课程的认识并不清楚,且传统教学模式的教学内容的限制下,并没有结合当前时代的发展而做出相应的改变。因此,对其进行改革,使之完全能够完全符合当今时代的发展。如,在教学过程中,教师要扩大自身的视野,对教学内容进行深化,不能将思想局限在体育教学与运动训练,并根据学生多元化的去向丰富教学内容。体育统计课程并非是一门一成不变的课程,其也可以变成学生喜欢的课程。如:明确体育统计学的价值作用和应用范围,在教学活动过程中通过列举一些有价值的具体事例,纠正学生的错误认识,改变学生的学习态度。其次,指导学生进行EXCEL表格的操作,对统计数据进行录入、整理、分析以及输出相关的图表,从而掌握基本的操作;最后,将在体育统计学中学到的知识和技能在毕业论文中展现出来。从而让学生通过理论与实践的结合,掌握该课程的知识与技能,进而保障其日后运用中具备基本的能力。此外,该方法的使用,还要保证在教学内容与教学模式上进行相应的革新与改变. 2体育统计学教学的内容改革 在体统计学的教学过程中,要让学生明确的认识到,体育统计学的使用并不局限在体育教育工作与体育训练研究工作当中。因此,在体育统计教学的内容改革,要对其授课的作出相应的改变和革新。首先,体育教材在的原理与知识介绍上比较简单,且不具备系统性,学生难以对该课程进行透彻的了解。以课本中的样本自由度与总体自由度的关系为例子。如果知识的讲解不具体,学生难以理解总体标准差与样本标准差的关系,从而打击学生的学习积极性。根据实际情况对教学内容进行适当的安排,在对参数估计与统计推断的例题讲解中,适当的插入一章关于抽样分布的统计学基础知识课,结合此基础,再讲授有关参数估计与统计推断的知识。学生对抽样分布知识与原理得到了较好的理解,也为参数估计与统计推断的具体应用打好了基础。其次,在知识、内容及其结构的编排上并不合理,一些陈旧的知识还在继续应用。虽然,近年来版本不断的更新,但是教学的内容并未发生过大的改变。其知识的教授主要还是集中在体育教育领域,而忽略了统计学知识的系统性。再则传统教学模式下忽视了学科知识的应用,在应用型操作技能的培养与训练上也并为提升到一定的高度。在统计学内引入新的计算机操作知识,延伸学生学习该门课程的技术能力。如引入数据的图表制作教学,Excel软件中相关统计函数命令的操作性知识;如何利用Excel软件进行数据的录入、转换、审查等知识等。最后,该教材在内容难度的把握上偏难,从而影响了学生的学习积极性。以该书的第十章类聚分析为例,这一片篇章的内容已经超过了该阶段学生能接受的难度。此外,相关数据也表明,该阶段教授这些知识的学校少之又少。且该教材在很多的高等院校中作为必修课程的教材。但其内容已经完全超过了本科生能接受的难度范围,因此,在教材的改革方面应该重新编写适宜本科阶段体育统计学,进行基础性知识的教育教学。 3体育统计学教学模式的改革实践 当前,大多数的本科体育专业学生的教学模式还停留在传统的教学模式上,典型的就是老师在讲台上讲授,学生在课堂下边听讲,课后进行练习巩固。而该教学模式的直接结果就是学生的填鸭式教学。缺乏对该课程的真实认识,且在练习巩固的过程中也不需要进行数据的统计分析,也就决定了其无法胜任科研活动的研究。尤其是当前大学生的对挂科与不挂科的态度,决定了学生学习该门课程的态度。因此,教育者在本科教学过程中,要不断的思考并进行相关教学的改革实践,其当前改革的成效大多集中在:通过毕业论文检验学生对该门课程的学习程度,以及在教学过程中引入计算机知识,培养学生的实践能力。在笔者看来,实现体育统计学教学模式的改革实践,可以从以下几个方面入手:首先将传统教学方法与一次性嵌入教学相结合,一人一台电脑进行EXCEL软件的操作,进行数据的输入、编辑、修饰以及数据图表的输出,并使用Excel内常用的统计命令使用、根据相关原始数据进行t统计学知识运用的基本操作,将教师的讲授与学生的上机操作结合起来,提高学生的学习积极性,改善教学模式,实现教学目标。 4结语 对体育统计学进行改革,使之能够适应当前社会的发展,进而为学生日后的工作提供切实可行的帮助,发挥效用与价值。推动我国体育教育事业的发展,并满足当前社会对体育表现形式多样化的需求。 作者:王利锋 单位:九江学院体育学院 统计学论文:统计学用于市场营销论文 1统计学在市场营销中的应用 在进行现代企业市场营销时,为了更好的收集和处理市场信息,一般需要进行市场分析。实际的市场分析一般包括统计分析和统计整理。统计整理,是企业对调查统计搜集出来的资料加以汇总和分类,使这些原始的资料具有条理性和系统化,从这些枯燥乏味的数据背后感知其内在的联系以及事物发展的规律。统计分析,就是企业对统计整理和统计调查的各种数据加以对比和分析,再运用指数指标和动态的数列等方法对其进行深入的分析和总结,以致外在的、形象性的事物体现出来的他们内在变化规律,并以质的角度剖析出来,为市场营销的策划提供可靠的数据资源。所以,从以上的分析来看,企业的市场营销活动必须广泛的收集各种信息,并进行科学地处理,使统计学在市场营销中的重要作用得到充分发挥。实际上,对任何一个企业来讲,统计学分析方法在市场调查过程中,无论是最初的信息收集阶段,还是信息处理阶段的分析过程和数据辨别,都发挥着无可辩驳的关键作用。在我们当前的市场经济活动中,要重视以人为本的管理方法,大力地强调定性向定量的方向发展,这一切都会涉及到统计学方法。国家在进行经济调控时,也往往会使用到统计表格来表示一系列经济收支的情况,以便在宏观上对未来的经济投入比例进行相应的调整。所以,统计学分析有利于经济质量的不断提高和经济结构的优化。在经济管理中运用统计学进行渗透,可以更加直观和清晰的表达这一段时间内的经济发展状况。 2市场营销中的统计学分析方法 2.1统计分析的特征及管理步骤 统计分析的特征是定量和定性分析相结合;以统计数据作为依据,利用统计出来数据说话;分析的对象具有综合性;分析方法具有特殊性;分析的范围具有广泛性。我们只有牢牢抓住这些特点,同时,充分把握好企业市场营销这一行业的特殊性,才能真正做好市场营销统计学分析的工作。一般来说,企业市场营销管理的步骤可分为:分析市场所具备的机会、选择合适的目标市场、确立正确的营销组合策略、市场营销的决策和决策的实施与控制。这四个步骤与相应的统计学分析方法相配合,才能更好的为企业赢得更多的市场机遇,同时使企业的市场竞争力不断提升。 2.2市场营销中的统计学分析方法 2.2.1客户忠诚度和满意度的视角下的统计学分析 在现代社会里,企业如果要获得长远的竞争优势,一定离不开目标群体的满意度和支持度。目标群体,一般就是指顾客,当他们的需求被满足之后会产生心理的愉悦感。从统计学来分析,这个满意度就是指顾客的期望值与实际感知效果之间的差异函数,如果顾客实际感知的效果小于期望值,顾客就不会感到满意,反之,就会表现出满足。通常,顾客过去的购买经历,竞争者与销售者对自身产品的宣传与承诺,身边朋友的评论等,都会影响到顾客的期望值。因此,企业非常有必要通过统计学,对顾客满意度进行分析、测量,给企业的营销和决策提供更加可靠的依据。从顾客满意度引申出顾客忠诚度,使顾客从心理上对企业的产品产生一种发自内心的信赖感,行为上不自觉地维护该品牌,并重复购买的一种心理状态。实质上来说,顾客忠诚度就是其满意度的一种持续性行为。但是,要从实质上区分顾客忠诚度与满意度,前者是一种行为,后者是一种态度。我们要从统计学角度对其进行分析,使顾客的忠诚度与满意度实现统一和转化,达到企业长期盈利的目标。企业人员要根据这些统计学的分析结果,建立顾客满意度指标体系和指数的模型,从中找出不足,并在营销过程中从顾客的角度对产品或服务的效能进行说明。 2.2.2市场细分视角下的统计学分析 市场竞争环境日益激烈,很多企业已经察觉到品牌或产品不能走单一的路线,而要寻求多元化发展,从小处着手,重新审视市场的特征和顾客的需求。这就是要求企业进行市场细分,细化市场中的消费者群,并在每个细分的消费群内部要有较高程度的同质性,又要与其他消费群体有一定的差异,以便企业能辨认和确定不同的目标市场和顾客群体;然后有针对性的采取措施,给产品进行产品定位并制定具体化的市场营销策略,为企业争取到最大化的利润空间。 2.2.3市场定价视角下的统计学分析 通常来说,企业的市场定价会受到多种因素的综合影响,例如,生产要素供给者、顾客、国家政策法规及其执行机构、市场中的竞争者等。成本导向、需求导向、竞争导向是企业市场定价的三种方法,这三种方法都是对于企业自身在市场上的竞争力而言,是企业为了让自己的产品或服务在如今激烈的市场竞争中更好的定位,来赢得更多更大的市场份额而制定出的价格策略。这种定价策略要分析人为订立的利润与企业成本之间的比例,要充分研究竞争对手等各方面的定价因素,并认真分析消费者的有效需求,以寻求各个价格变量之间存在的近似的线性关系,从而准确进行营销策划。因子分析方法是市场定价中的统计学分析较多采用一种方法,根据几个不同因子的比较而获得多个值,并对这些值进行平均值的计算,从而确定产品的基准价格。本质上看,就是把统计模型的运算和决策问题运用到市场定价问题中,不同利润下的标准差和期望值制定出不同的市场定价方案。所以,在市场定价中准确的统计决策模型,不仅有利于提高资金周转速度,节约企业成本,还有利于提高企业的市场竞争力。 3结束语 总之,统计学在现在市场营销中是至关重要的。特别是在当前经济全球化、一体化趋势日益显著的背景下,必须加快调整企业的营销管理战略,广泛运用统计学分析方法,使企业的产品更适应市场的变化,提高企业的市场竞争能力,为企业的发展赢得更大的机遇。 作者:赵宏建 王振亚 单位:商丘阳光铝材有限公司 统计学论文:统计学物业管理论文 1.统计学应用在物业管理 统计学在物业管理中的应用物业管理是一种经营型的管理服务,是融管理,经营,服务为一体,在服务中完善经营与管理,三者相互联系,相互促进的系统工程。在经营管理活动中,是一项重要的基础工作。统计亦是物业管理工作中一项重要的基础工作。物业管理统计包括统计工作,统计资料和统计科学三大组成部分。统计的目的是探索、认识和掌握客观现象的发展变化规律。在物业管理工作中,应该重视统计工作,运用专门的手段,全面,完整的记录,探索,认识和掌握客观现象的发展变化规律,促进和拓展物业管理的内涵,使物业管理工作规范化和标准化。本文将根据统计学的基础理论,物业管理实质工作和实际物业管理工作经验,对统计学在物业管理中的应用加以探讨。借此提高和推广统计在物业管理中的实际应用。统计和物业管理统计统计既是动词又是一个名词,既是人们的一项活动又是对客观事物的现象的描述。在物业管理中,就是要通过日常物业管理人员对经营,服务,管理中的大量数据的采集,整理,分析和计算,直观的表现出物业管理过程中的工作水平和工作质量。找出事物的变化规律,用以提高和完善物业管理工作的细节。分析对比后用以指导实践工作。在物业管理统计中,因物业管理的范围相当广泛,工作性质多元化,所以它的研究对象也是包罗万象。涉及了从经营,服务到管理的各个层面。通过对这些日常工作或活动的数量特征和数量关系,揭示物业管理的本质和其规律性。从物业接管,验收开始,统计活动就渗透到每一项物业管理活动之中。这样才能通过对数据特征和数据关系的研究,为正常物业管理活动提供有效,可靠的佐证。同时,通过准确、及时、全面的搜集,以及整理和分析各方面的统计资料,掌握各项工作活动的现状和发展变化规律,还可制订出正确的工作应对策略和发展工作计划。对执行情况进行监督,检查和反馈。如此循环往复,物业管理工作才能得到科学有序的发展。 2.统计学应用在房地产 社会经济的运行表现为两种状态,即均衡运行和非均衡运行。经济学上的均衡通常指瓦尔拉斯均衡,其基本假设是存在完善的市场体系和价格体系,如果市场完善,市场信息是完备的、通畅的,价格灵敏,价格随供求变化而调整,那么市场上商品的需求与供给必然相等,社会经济中的超额供给和超额需求都不会存在,这是一种理想状态,现实经济中很难实现。而非均衡是指不存在完善的市场,不存在灵敏的价格体系的条件下所达到的均衡,经济学上的非均衡通常指非瓦尔拉斯均衡,它以更为一般的假设为前提,展开对社会经济的研究,因此研究更具现实性。非均衡计量经济学是在非均衡理论的基础上发展起来的,它为运用非均衡理论来分析现实问题,提供了更为有效的工具。通过数据分析,我们发现非均衡状态在房地产市场更为突出,我国房地产市场发展的20年来始终没有逃出供求总量非均衡的现实。我国房地产市场本身起步较晚,发展过程中非均衡问题突出,而且呈现出某种程度的不稳定,应此仅拘泥于一般均衡理论来分析我国房地产市场是不完善的,必须尝试运用非均衡理论来分析我国房地产市场,需要指出的是非均衡理论和均衡理论并非对立体,应将两个理论联合起来,均衡是经济运行的目标,非均衡分析是实现均衡目标的有利手段。 根据房地产市场的特点,对非均衡计量经济模型的选择进行确定,通过理论分析明确了我国房地产市场的非均衡不仅表现为供求总量的非均衡问题,还表现在市场结构和体系方面;结合统计年鉴的分类,对我国房地产市场非均衡计量经济模型进行了设定,明确模型的有关变量,运用统计分析软件对模型参数进行了估计,得出了我国房地产市场非均衡模拟的最终模型,通过对模型的分析,发现我国房地产市场的价格机制出现了暂时性的失灵,根据非均衡理论,市场调节由价格调节和数量调节共同进行,因此当前的调节主体只能是数量调节,也就是说政府的宏观调控十分重要。通过对结构性非均衡的进一步分析,发现在就单一的房地产市场而言,各种房地产产品、市场的层次上都表现出不同程度的非均衡,所以在宏观调控时应做到细分化,只有这样才能提高宏观调控的效果、维持房地产市场的非均衡稳定运行。根据统计数据的分析结果,认为今后宏观调控的重点在于控制供给,尤其控制非住宅产品的供给。那么在宏观调控时究竟应该掌握什么样的度,才会使房地产市场的运行朝均衡的方向逼近呢?根据模型测算的非均衡度这个指标为我们提供了定量分析的基础,结合宏观调控警戒线模型,可以为确定宏观调控的手段和方法提供参考,通过分析,认为我国房地产市场在宏观调控方面应采取直接调控的方法,即采取行政手段和法律手段来规范市场行为,而我国房地产管理的一些政策和法规为这种类型的宏观调控提供了可能,也就是说当数量调节占主体地位时,政府充当数量调节的主体是注定的事情。 3结语 总的来说,通过运用非均衡理论来分析房地产市场的实际操作,发现我国均衡理论对于暴露市场运行的问题,提供解决问题的途径和方法是十分有效的,它为房地产市场的稳定运行提供了控制和管理的新方法和新思路。 统计学论文:医学科技论文统计学误用分析 1统计学应用中存在的常见问题 1.1单因素方差分析(ANOVA)两两比较误用独立样本t检验单因素方差分析设计3组以上的均数比较,如果总体比较有差异,需进行两两比较,一般用SNK法或LSD法。但部分研究者却将资料进行拆分,应用独立样本t检验进行两两比较,导致第Ⅰ类统计学错误发生率(假阳性率)增加,从而掉进了一个常见的“统计陷阱”,使所得结论可信度大大降低甚至得出错误结论。SNK法与LSD法虽然并非等价,实质是一致的。SNK法一般用于经方差分析结果具有统计学意义时才决定进行的两两事后比较,而LSD法可用于方差分析不足以具有统计学意义时也能进行两两比较[1]。比较两种方法在SPSS的输出结果形式,SNK是“分堆”比较,一目了然,对于组别数较多的研究更为好用,但没有具体P值,而LSD是在进行“两两”比较时,能给出具体的P值。 1.2两两比较时检验水准的重新调定χ2检验或秩和检验3组以上整体比较有差异时,需应用分割法进行两两比较,这时检验水准应由原0.05调定为0.0167,否则会增加第Ⅰ类统计学错误的发生率。特别当P值处于0.0167~0.05时,按照P 0.0167的标准,差异无统计学意义,而按照P 0.05的标准,却有意义,与事实相悖,出现假阳性,很容易得出错误结论。这种分割法有时很保守,当行列表资料分组多且为有序时可用Mantel-Haenszel卡方检验,也称线性趋势检验(testforlineartrend)或定序检验(Linear-by-Lineartest)[2]。统计路径:用SPSS进行计数资料的趋势检验,在输出结果中读取线性关联检验统计量(Linear-by-LinearAssociation,LLA),如P 0.05可得出随着病种级别的升高,检测指标逐渐升高的趋势。 1.3临床诊断试验中的统计学方法应用在临床诊断试验研究中,经常选取单项计量指标或者联合计量指标以诊断某种疾病,若仅用初级统计学方法如t检验、单因素方差分析等往往不能有效挖掘信息,此时应采用受试者工作特征曲线(ROC)对检测结果进行分析评价。ROC曲线分析基本原理是通过诊断界点的移动[3],获得多对灵敏度和误诊率(1-特异度),以灵敏度为纵轴、误诊率为横轴,连接各点绘制曲线,然后计算曲线下的面积,面积越大诊断价值越高。ROC曲线很直观,能根据敏感性与特异性之和最大化原则自动产生最有效的诊断临界点。具体路径可以参考相关统计专著[3]。统计学处理一般描述为:采用SPSS(版次)统计软件分析数据,对单项及联合检测结果作图绘成ROC曲线,计算曲线下面积(AUC)和标准误,其中联合检测结果变量即预测概率由Logistic回归产生(也可以用判别分析得出)。计量资料应用-x±s表示,运用独立样本t检验及单因素方差分析,两两比较采用SNK及LSD法,计数资料采用χ2检验。检验水准为0.05。具体内容可据情而定。 1.4重复测量资料的方差分析误用拆分文件的t检验或方差分析如研究共设3组,每位患者在3个时间点均查某项血指标,部分作者在处理此类数据时,常误将纵向(同一时间点3组的比较)与横向(同组3个时间点的比较)数据均应用拆分文件的t检验或单因素方差分析来处理,结果导致统计学第Ⅰ类错误发生。此组数据实质是重复测量资料,应采用重复测量资料的方差分析。SPSS中的统计路径:数据-分析-一般线性模型-重复度量。研究者可以参考相关书籍进行处理[3]。 1.52×2析因设计及析因方差分析实验是2×2析因设计时,分组有两个因素,A与B,故分组为A、B、O、A+B,这个设计在析因设计研究中很常用,但常会出现分组设计正确,却没有用析因设计方差分析。析因设计与单因素方差分析不同[4],它不但能分析治疗效果中处理因素的单独效应和主效应,还能分析因素间的交互效应,并能提高检验效能。非统计专业的研究者进行析因分析可能稍有难度,可参考相关统计学书籍提供的统计步骤进行此类分析[3]。 1.6Meta分析Meta分析是循证医学系统评价常用的方法[5],应用时需注意统计学处理中计数资料采用比值比(OR)作为效应变量。具体路径:先进行异质性检验,当P 0.05时,认为同质,选择固定模型;P≤0.05时,不同质,此时可采用敏感性分析或分层分析等异质性处理,使之达到同质后再选择固定模型;若采用异质性处理仍未达到同质,则采用随机模型,以上统计路径均需交代清楚。Meta分析的结果是以“森林树”体现的,审校中我们经常遇到作者绘制的“森林树”左上角“文献、对比、结果名称”等内容显示为“?”,这是由于部分版本的RevMan软件不能输入中文,此时可以考虑省去,或用Photo-shop软件添加相应中文。Meta分析作为一种高级统计方法,专业性要求较高,作者可参考循证医学类权威杂志上的文章格式,如《中国循证医学杂志》中“论著•二次研究”栏目的循证文章。 2科技论文中统计学处理的相关表述 2.1资料与方法中具体统计路径的描述“统计学处理”的内容常位于论文资料与方法的最后一段,一般来说包括统计软件名称及版次、统计描述、统计方法、检验标准等内容,亦可细致交待每个表格的具体统计方法。经典例子如下,“统计学处理:采用SPSS(版次)统计软件分析数据。计量资料用均数±标准差表示,采用单因素方差分析,两两比较采用SNK法及LSD法。检验水准为0.05”。上述内容包括了大致的统计方法,即具体的统计路径。此部分内容,没有绝对统一的规定[6]。常见的问题有:统计学方法描述不全、内容过于简单、存在粘贴抄写痕迹等。如部分论文的统计学处理中提及“以α=0.05为检验水准,P 0.05为差异有统计学意义”这句话,这在统计学上实质是一个重复句,保留其一即可。 2.2结果中具体P值的标注现在的统计学处理手工计算的较少,一般均应用统计软件,最常用的软件如SPSS、SAS均能给出具体P值。但部分论文的结果表述中却未标明具体P值,作为科技论文是不够严谨的,建议作者在表述研究结果时注明具体P值,增加论文可信度的同时,可用于再次分析。 2.3表格制作统计表设计需规范,应体现统计设计内容。部分表格存在内容割裂、组别名称违反表格简洁化原则、表下注释繁琐、横标目与纵标目颠倒等情况。建议作者写作论文时参阅相关统计学教程及杂志稿约。医学统计学教学在中国的医学教育特别是高层次教育中举足轻重。一项课题从一个好的创意开始到实施、结题,统计学方法始终贯彻其中。不管是临床试验研究、实验性研究、观察性研究,还是临床测量误差与诊断试验,如果没有规范性的统计设计、精确的统计分析、科学的统计学解释与表述,很难获得学术上的认可[1]。目前在统计学的具体应用中,研究课题开始设计时就有统计学专家参与已成为较流行的趋势。许多专业统计学专家或研究者在不停的进行“统计基础”的研究,以创造更多的数理统计方法。对于非统计专业的研究者来说,统计学的学习主要侧重于应用。在应用统计学教学中,一般分为4个档次或阶段来进行,首先通过学习医学统计学课本获取统计学思想、原理和方法,其次学习统计软件相关书籍掌握数据到统计结果的转化,再学习统计表达与描述书籍达到书写统计学报告能力,最后可以学习如何出具统计审阅报告。医学科技工作者亦可按照这个顺序学习以提高统计能力。 统计学论文:高校统计学计算机技术论文 1计算机技术与统计学的关系 1.1计算机技术应用于统计学是信息化发展的必然要求 传统的统计工作基本以统计人员的手工劳动为主,因此无论在信息量,还是统计数据的可靠性、准确性及时效性都已不能适应现代社会信息化发展的需要。而在信息化时代,从统计方法的选择到统计工作过程,即统计设计、统计调查、统计整理和统计分析四个阶段,在遵循客观规律和实事求是原则基础上,每个环节都需要渗透计算机技术,尤其是最后对海量数据分析阶段,需揭示事物的本质和规律,需要对数据进行深度挖掘,得出有用的决策方案和评价结论。离不开计算机软件处理,有的甚至需要编程寻求数据结果,数据结果的一般也是在通过该网络平台上进行的、所以,计算机技术应用于统计学是信息化发展的必然要求。 1.2计算机技术推动了统计学的发展 就统计数据本身而言,其不但渗透到社会生活的各个领域,而且数据量也快速增加,即所谓海量数据的处理,这就对统计学的发展和应用提出了更高的要求。例如在对一些理财产品的选择和风险投资领域,对这些数据处理最重要的要求就是快而准,唯有如此才能抓住盈利的时机,而电脑和网络技术的发展真正提供了这种可能性。计算机作为一种高速计算的电子计算机器,最重要的功能之一便是数据处理分析,不但能在时间复杂度上得到最大程度的优化,同时在完成基本数据运算之余,更能通过分析技术对数据做出合理分析,并在一定程度上通过对数据的整合完成对所关心对象未来发展的预测。所以,计算机技术不但能实现对数据的快速处理,而且在很大程度上推动了统计学的发展。 1.3统计学为计算机信息处理提供数据保证 在信息化时代,数据日新月异,层出不穷,计算机技术只是为信息时代的数据处理提供了高效手段,但只有信息是准确和可靠的,才能得出正确的处理结论,而这些数据是否真实、准确、可靠,完全依赖于统计学的调查方法和手段,依赖于统计学的不断发展。只有统计学,才能为计算机技术进行准确和及时的数据处理提供保证,也才能更好地促进信息社会的发展。 2计算机技术在高校统计学教学中的应用 统计学,以“概率论与数理统计”为优秀理论支撑,包括诸如随机过程、抽样推断、时间序列、多元统计分析等各个细小分科,而作为与数据打交道的统计学,在通过数据挖掘来探求事物本质,发展状况与走向时,对数据的依赖是不容忽视的,对于海量数据的处理需要计算机技术、统计分析方法和统计软件。而在目前高校统计学教材和统计学学习中,学习的优秀仍旧放在理论方面,在应用上投入时间少,尤其是对较为实用,较为前沿的技术介绍不够。下面介绍几种简单的计算机处理技术如何在统计学中进行应用。 2.1EXCEL在统计学中的应用 EXCEL是WINDOWS的成员,学习起来非常方便,极易被人们所接受,因高校中开设计算机文化基础课程,对此有所了解,因此尤其适合高校统计学中深入学习。EXCEL软件是一种功能强大的数据分析与管理系统,它提供了大量的函数,比如统计学中经常涉及到的平均指标(算数平均数、中位数、众数)、标志变异指标(标准差、方差、标志变异系数)、回归系数(一元、多元)、极值计算(最大值、最小值、峰值)、抽样推断(样本个数、置信区间)以及编制变量数列进行统计分组等等,都可以进行处理和计算,很直观,也很适合统计人员使用。另外,还具有很强的制图制表功能,同时可以对经济预测提供相应的数学模型,是目前高校统计学习中的一种重要数据处理工具。 2.2SPSS在统计学中的应用 SPSS是StatisticalPackageForSocialSciences的缩写,即社会科学统计软件包,是目前国际上广泛使用的统计软件包之一,主要分布在保险、医疗、制造、银行、证券、科研院所等各个领域。SPSS主要功能包括数据管理、数据分析、图表分析和数据输出等,集数据管理、分析与一体。主要内容包括均值比较、方差分析、主成分分析、回归分析、时间序列分析、因子分析、聚类分析等等,每类中都有多个细小的专项统计方法。SPSS也有专门的绘图系统,可以根据数据绘制各种图形。具有操作简便、编程方便、功能强大、全面的数据接口、灵活的功能模块组合等优点,为统计人员处理数据提供方便。 2.3SAS软件在统计学中的应用 SAS是StatisticalAnalysisSystem的缩写,即统计分析系统,现已发展成为一个大型的模块化集成软件系统,融数据处理和统计分析于一体,具有数据仓库管理、数据挖掘和集成数据访问等功能,广泛应用于医药、卫生、经济学、政府、农业、教育部门等各行各业,几乎满足任何类型的数据和任何应用的需要。具有易学易用,操作简便、完整可靠的特点。在统计学方面,可以进行一元线性回归分析、相关分析、方差和协方差分析、时间序列分析、决策分析和经济预测等等。SAS具有绘图功能,能把存储的数据以图形的形式非常形象和直观地显示出来,不仅可以绘制直方图、散点图、扇形图等,而且还能绘制地图。另外,本身还有函数系统,用户可以根据自己的需要选择适合自己的模块。SAS提供了几乎所有最新的统计分析方法,其分析技术先进可靠,非常值得在统计学中学习和推广。 3统计软件运用过程中的相关建议 1)做好统计学基础知识的学习。计算机技术虽然能够大大提高统计工作的效率,但从本质上来看其只是一种辅助性手段,直接决定统计工作质量高低的是人自身的知识水平,而且一种软件往往会提供多种分析方法,适用于不同的应用范围。因此,用户只有深入的掌握了相关统计学的知识,在软件的使用过程中才能真正做到心中有数。2)做好前期的数据采集工作。只有做好了数据的采集,才能更深入的了解所获得的数据的特点,对数据的分布特征进行初步的判断,进而有针对性的选择统计方法。3)做好统计结果的分析。计算软件只能根据一定的方法进行数据分析,并在此基础上给出相应的统计结果。这就需要用户自己对结果进行判断,评判统计结果的准确性及其内在含义,并分析统计方法是否合理,而不是机械性的记录统计结果,仅满足于获得眼花缭乱的数据,这就需要深入了解各种统计方法及指标的统计学含义。 作者:周齐 单位:华北理工大学 统计学论文:统计学应用于市场营销论文 如今,国际经济一体化进程发展加快,各种网络工具和现代化技术也日益增多,使得市场营销,已成为一个不可逆转的大潮流趋势。市场营销一般包括四个方面的程序,即选择目标市场、分析市场营销机会、对市场营销活动的控制和管理、运用市场营销组合。市场营销是否成功关键在于市场销售之前,市场策划是不是科学有效。但是一个成功的市场策划又以准确的信息收集与整理为基础,信息收集与整理为企业市场营销的成功提供了必要的数据支撑。这里就涉及到统计学概念。统计学,是收集并处理信息的一门科学,它的关键性作用在市场营销的各个方面和各个阶段都可以得到发挥,是企业市场营销中不可小觑的重要组成部分。 1统计学理论在市场营销中应用的基础和需求 运用统计学科学地了解市场的信息、掌握企业自身的产品信息和竞争产品的信息,在现代市场营销管理中起到巨大的作用,它有助于企业根据自己的特点和优势来制定和完善企业的营销策略。在对市场情况进行分析时,企业可以运用统计学的原理和方法来实现对市场进行科学的调研和分析。首先,明确市场营销管理中所需要的对象,清楚了解市场调研所要达到的目的,然后,运用统计学的方法对现代市场营销所需要的数据进行分析,通过统计学方法的运用,为企业市场营销提供详实准确的市场信息,为企业进行顺利开展营销工作奠定基础,使企业的综合市场竞争力得以提高。 2统计学在市场营销中的应用 在进行现代企业市场营销时,为了更好的收集和处理市场信息,一般需要进行市场分析。实际的市场分析一般包括统计分析和统计整理。统计整理,是企业对调查统计搜集出来的资料加以汇总和分类,使这些原始的资料具有条理性和系统化,从这些枯燥乏味的数据背后感知其内在的联系以及事物发展的规律。统计分析,就是企业对统计整理和统计调查的各种数据加以对比和分析,再运用指数指标和动态的数列等方法对其进行深入的分析和总结,以致外在的、形象性的事物体现出来的他们内在变化规律,并以质的角度剖析出来,为市场营销的策划提供可靠的数据资源。所以,从以上的分析来看,企业的市场营销活动必须广泛的收集各种信息,并进行科学地处理,使统计学在市场营销中的重要作用得到充分发挥。实际上,对任何一个企业来讲,统计学分析方法在市场调查过程中,无论是最初的信息收集阶段,还是信息处理阶段的分析过程和数据辨别,都发挥着无可辩驳的关键作用。在我们当前的市场经济活动中,要重视以人为本的管理方法,大力地强调定性向定量的方向发展,这一切都会涉及到统计学方法。国家在进行经济调控时,也往往会应用到统计表格来表示一系列经济收支的情况,以便在宏观上对未来的经济投入比例进行相应的调整。所以,统计学分析有利于经济质量的不断提高和经济结构的优化。在经济管理中运用统计学进行渗透,可以更加直观和清晰的表达这一段时间内的经济发展状况。 3市场营销中的统计学分析方法 3.1统计分析的特征及管理步骤 统计分析的特征是定量和定性分析相结合;以统计数据作为依据,利用统计出来数据说话;分析的对象具有综合性;分析方法具有特殊性;分析的范围具有广泛性。我们只有牢牢抓住这些特点,同时,充分把握好企业市场营销这一行业的特殊性,才能真正做好市场营销统计学分析的工作。一般来说,企业市场营销管理的步骤可分为:分析市场所具备的机会、选择合适的目标市场、确立正确的营销组合策略、市场营销的决策和决策的实施与控制。这四个步骤与相应的统计学分析方法相配合,才能更好的为企业赢得更多的市场机遇,同时使企业的市场竞争力不断提升。 3.2市场营销中的统计学分析方法 3.2.1客户忠诚度和满意度的视角下的统计学分析 在现代社会里,企业如果要获得长远的竞争优势,一定离不开目标群体的满意度和支持度。目标群体,一般就是指顾客,当他们的需求被满足之后会产生心理的愉悦感。从统计学来分析,这个满意度就是指顾客的期望值与实际感知效果之间的差异函数,如果顾客实际感知的效果小于期望值,顾客就不会感到满意,反之,就会表现出满足。通常,顾客过去的购买经历,竞争者与销售者对自身产品的宣传与承诺,身边朋友的评论等,都会影响到顾客的期望值。因此,企业非常有必要通过统计学,对顾客满意度进行分析、测量,给企业的营销和决策提供更加可靠的依据。从顾客满意度引申出顾客忠诚度,使顾客从心理上对企业的产品产生一种发自内心的信赖感,行为上不自觉地维护该品牌,并重复购买的一种心理状态。实质上来说,顾客忠诚度就是其满意度的一种持续性行为。但是,要从实质上区分顾客忠诚度与满意度,前者是一种行为,后者是一种态度。我们要从统计学角度对其进行分析,使顾客的忠诚度与满意度实现统一和转化,达到企业长期盈利的目标。企业人员要根据这些统计学的分析结果,建立顾客满意度指标体系和指数的模型,从中找出不足,并在营销过程中从顾客的角度对产品或服务的效能进行说明。 3.2.2市场细分视角下的统计学分析 市场竞争环境日益激烈,很多企业已经察觉到品牌或产品不能走单一的路线,而要寻求多元化发展,从小处着手,重新审视市场的特征和顾客的需求。这就是要求企业进行市场细分,细化市场中的消费者群,并在每个细分的消费群内部要有较高程度的同质性,又要与其他消费群体有一定的差异,以便企业能辨认和确定不同的目标市场和顾客群体;然后有针对性的采取措施,给产品进行产品定位并制定具体化的市场营销策略,为企业争取到最大化的利润空间。 3.2.3市场定价视角下的统计学分析 通常来说,企业的市场定价会受到多种因素的综合影响,例如,生产要素供给者、顾客、国家政策法规及其执行机构、市场中的竞争者等。成本导向、需求导向、竞争导向是企业市场定价的三种方法,这三种方法都是对于企业自身在市场上的竞争力而言,是企业为了让自己的产品或服务在如今激烈的市场竞争中更好的定位,来赢得更多更大的市场份额而制定出的价格策略。这种定价策略要分析人为订立的利润与企业成本之间的比例,要充分研究竞争对手等各方面的定价因素,并认真分析消费者的有效需求,以寻求各个价格变量之间存在的近似的线性关系,从而准确进行营销策划。因子分析方法是市场定价中的统计学分析较多采用一种方法,根据几个不同因子的比较而获得多个值,并对这些值进行平均值的计算,从而确定产品的基准价格。本质上看,就是把统计模型的运算和决策问题运用到市场定价问题中,不同利润下的标准差和期望值制定出不同的市场定价方案。所以,在市场定价中准确的统计决策模型,不仅有利于提高资金周转速度,节约企业成本,还有利于提高企业的市场竞争力。 4结束语 总之,统计学在现在市场营销中的应用是至关重要的。特别是在当前经济全球化、一体化趋势日益显著的背景下,必须加快调整企业的营销管理战略,广泛运用统计学分析方法,使企业的产品更适应市场的变化,提高企业的市场竞争能力,为企业的发展赢得更大的机遇。 作者:赵宏建 王振亚 单位:商丘阳光铝材有限公司 统计学论文:统计学经济建设论文 一、经济统计在我国经济建设中的应用事项 1.经济统计学的发展历程 统计实际上属于一种社会调查活动,凡是涉及到数量信息和数字问题内容的均涵盖在统计学研究领域中。经济统计学是在国民收入统计基础上而研究起来的。随着不断的努力,经济统计学逐渐得到完善。 2.统计学在经济研究中的作用 统计学是经济研究中不可少的重要手段,具体作用有:首先,数据收集中少不了统计,所以其能够为经济研究中相关数据的收集提供科学合理的方法。通过定性分析的方式促进经济学的有效研究,而为了保证定性研究的正常进行应具备完整的数据库,这就需要在统计的帮助下实现。其次,为总结和提炼客观经济现象的数量变动规律提供方法。因为对经济发展造成影响的因素众多,且存在各种不同的现象,为了有针对性的分析数据,以便从偶然中发现必然。另外,为检验经济学理论的真实性和完善程度提供保障;所有新得出来的理论均属于相对理论,唯有在一番严格的验证后方可变为绝对真理。所以应通过经济数据对经济学理论进行检验,以明确其准确性。经济学与数据间是紧密相关的,但统计发挥着收集数据的作用,可见,统计学在经济学中所占的重要地位。 3.经济统计的应用的意义 经济涉及到的领域与信息较多,因此使得经济的研究困难重重。众所周知,数据是信息最重要的表现形式,经济问题也同样需要利用数据进行分析,在庞大的信息量下,只有运用统计学内有效合理的方法深入细致的调查整理,方能对以后的研究工作奠定坚实的基础。经济的研究始终离不开数据的支撑,所以经济统计学意义重大。若缺乏统计学的支持,经济的研究将停滞不前。由于统计学分析研究工作少不了数据这一关键因素以及统计在数据收集中的作用,可见加强经济统计的应用至关重要。只要经济统计得到充分应用,就能够推动我国经济快速发展。 二、结论 综上所述可知,当前,在社会主义市场经济体制下,关于经济的研究事项还甚少,要想对现代经济发展形势更深入的分析研究,就必须获取相关数据的支持,而数据的基本来源通常都在统计学基础上而完成,因此经济统计学是经济中的优秀手段。虽然我国目前关于经济统计的应用研究力度还不足,但有关学者与人员已经充分的认识到了该方面的重要性,相信随着社会的不断发展,经济统计一定得到有效应用,加快推动国民经济快速发展。 作者:刘瑞妮 单位:太原经济技术开发区管理委员会 统计学论文:影像学期刊论文统计学资料的分析 1影像资料分析的基本思路 目前,很多研究人员对影像资料分析方法的学习和理解存在一定困难,尤其初学者对繁杂的概念、复杂的计算公式、数据资料性质判断以及如何选择合适统计学方法等问题难以深刻理解。针对这些问题,王良等[1]建议采用以下模式:判断资料类型、根据研究目的选择分析方法、其他适宜方法。 1.1根据资料类型初步确定方法 临床研究中产生的各种不同原始资料,而不同数据资料类型采用的统计分析方法也不同。定量资料常用的方法有t检验、方差分析、非参数检验、线性相关与回归分析等。定性资料可用的方法有χ2检验、对数线性模型、logistic回归等,影像医师可根据不同需要选用不同统计方法。值得一提的是有些资料类型确定后,统计方法的选用对其有序性有相应要求;而多种方法联合应用或者使用部分少见的分析方法时还需要在选定统计方法后,利用统计软件(如SAS、SPSS)对应的不同命令进行初步分析试验。 1.2根据研究目的选择方法 1.2.1差异性研究 差异性分析是指评价比较组间均数、频数、比率等的差异。根据研究需要可选用的方法有χ2检验、t检验、方差分析、非参数检验等。临床上研究两组、多组样本比率或构成比之间的差别关系时最常用χ2检验,也是针对计数资料进行假设检验的一种常用的统计学方法,而对两组定量资料分析常用t检验和秩和检验,多组资料分析则常用方差分析;Fisher精确概率法主要适用于总体样本频数小于40或四格表中最小格子T值 1。虽然Fisher精确检验不属于χ2检验,但仍可以作为有效的补充,而也有人认为在统计软件普遍易得的当下,Fisher精确概率法也同样适用于大样本四格表的资料。如彭泽华等[6]在探讨冠状窦-左心房肌连接的双源CT冠状动脉成像(DSCTCA)形态特征时针对冠状窦-左心房肌连接的类型在两组类别变量采用联表的χ2检验,结果差异无统计学意义(χ2=0.115,P=0.944)。Teefey等[7]在研究超声表现及白细胞计数预测急性胆囊炎坏疽变化关系时使用Fisher精确分析。t检验适用于两组定量资料分析且资料满足方差齐性和正态性两个基本条件;同样t检验适用于完全随机设计的单因素两水平的资料,在选用t检验时应注意对资料进行相应的变量变换,若资料不能满足基本条件则选用适合分析偏态分布的非参数检验(如:秩和检验)进行分析。如Wang等[8]在研究不同侵袭性的前列腺癌组织和正常前列腺组织以及外周带前列腺癌Gleason评分与肿瘤信号对比时采用t检验。Kung等[9]在研究化脓性髋关节炎的临床和放射学预测指标时也使用t检验分析。秩和检验包括基本秩和检验(Wilcoxon等级检验、Mann-WhitneyU-检验)和高级秩和检验(Kruskal-Wallis、Friedmantests、Kolmogorov-Smirnov拟合检验)。当研究资料为两方差齐且呈正态分布的总体,而总体分布类型未知或者不满足参数检验的条件时,采用t检验对样本进行比较;但若无需比较总体参数只比较总体位置的分布是否相同且总体资料分布类型未知时需要采用非参数的Wilcoxon秩和检验进行比较。针对两组或多组样本的定性资料使用秩和检验比较时,需要混合两样本数据、编秩(从小到大)、计量T值、查表或计算求得P值。如Saindane等[10]在对“空蝶鞍”的临床意义判定因素研究中针对颅内压增高和偶然发现空蝶鞍患者两组资料对比时采用Wilcoxon秩和检验。Filippi等[11]在研究DTI测量儿童Ι型神经纤维瘤病胼胝体派生指标时运用Wilcoxon秩和检验。事实上在影像资料分析中经常见到多重组间比较的情况,方差分析(analysisofvariance,ANOVA)就是用来推断两个或者多个总体之间是否有差别的检验,又称F检验。多重组间比较不能单纯选用两样本均数比较的t检验,但是可以根据资料类型选用ANOVA检验。若来自两个随机样本资料呈正态分布且方差齐性同的定量资料,应采用两因素(处理、配伍)方差分析(two-wayANOVA)或配对t检验。通过F检验可以比较可能由某因素所至的变异或随机误差,同时可了解该因素对测定结果有无影响。当不满足方差分析和t检验条件时,可对数据进行变换或采用随机区组设计资料的FriedmanM检验。Obdeijn等[12]在研究乳腺术前MRI能减少术中切缘和乳腺保守术后再次手术,使用ANOVA分析两组资料,结果对照组(29.3%)相比术前MRI病例组(15.8%)有效减少切缘和再次手术(P 0.01)。 1.2.2相关性分析 相关性分析不等同因果性,也不是简单的个性化相比,其涵盖的范围和领域较为广泛。统计学意义中的相关性分析包含相关性系数的计算,其过程为:每个变量转化为标准单位后,乘积的平均数即为相关系数。相关性分析可以用直观地用散点图表示两个或者多个变量的离散,当其紧密地靠近于一条直线时,即变量间存在很强的相关性。相关分析常用的方法有Pearson相关性分析、Spearman等级相关分析和卡方检验。临床中对两个或者多个均为定量变量的资料,且变量均呈正态分布时可选用Pearson相关分析,但多数情况下Pearson相关分析适用于两组资料的相关性分析。判断两变量之间线性关系的密切程度主要用Pearson积差相关系数,其范围为-1~+1。若相关系数的绝对值越接近1,即两变量间相关性越密切;反之,相关系数的绝对值越接近0,其相关性越差。实际上在高质量期刊论文中使用Spearman等级相关分析的研究也很常见,其通过相关系数进行变量间线性关系分析来判定两个变量间相关性的密切程度。而密切程度的量化指标则通过计算样本相关系数r,根据实际计算r绝对值所属范围来推断两个来自总体变量的线性相关程度,从而推断总体的相关性。根据实际分析需要,将相关关系密切程度分为6等:当IrI=0时,说明两变量完全不相关:当0 IrI 0.3时,说明两变量不相关;当0.3 IrI 0.5时,说明两变量低度相关;当0.5 IrI 0.8时,说明两变量显著相关;当0.8 IrI 1说明两变量高度相关:当IrI=l时,说明两个变量完全相关。王效春等[13]在研究磁敏感加权成像与动态磁敏感加权对比增强MR灌注加权成像联合应用在脑星形细胞瘤分级中的价值一文应用Spearman等级相关分析,结果显示肿瘤内磁敏感信号与相对血容量最大值和病理分级呈正相关(IrI分别为0.72、0.89,P值均<0.01),相对血容量与病理分级呈显著正相关(r=0.78,P<0.01)。又如Lederlin等[14]在比较几何参数、相关功能与组织学特性在哮喘患者的支气管壁CT衰减性关系中同时使用Pearson相关分析和Spearman等级相关分析,其r=0.39~0.43,表明与对照组相比常规CT衰减参数在哮喘患者平常支气管的CT参数、气道壁衰减方面更好的区分哮喘患者,同时也更好地区分气道梗阻。值得提及的是对资料有序或无序无法作出初步判定,且明确资料类型为定性资料时还可以选择使用卡方检验和Spearman等级相关分析。 1.2.3影响性分析 由于事物之间的联系是多种多样的,而某一结局可能受到来自其他多个方面的影响,此时为分析某一结局发生的影响因素可采用的资料分析方法有线性回归(一元或多元)、logistic回归、Cox比例风险回归模型(生存分析)等。在影像资料分析中一元线性回归是将影像资料中一个最主要影响因素作为自变量来解释因变量的变化。多元回归定义为某一因变量的变化受多个重要因素的影响,而此时需要用两个或多个影响因素作为自变量来解释因变量的变化,且多个自变量与因变量之间是线性关系(多个因变量之间相互独立)。实际研究中多元线性回归模型在影像资料分析应用较为广泛。Langkammer等[15]在磁敏感系数绘图在多发性硬化中应用研究中使用多元线性分析,结果显示各种影响因素中年龄是预测磁化率影响最强的因素。Logistic回归是研究二分类和多分类观察结果与某些影响因素自己建关系的一种多变化分析方法,其经常需要分析疾病与各影像指标之间的定量关系,同时又需要排除一些混杂因素影响。Logistic回归在统计学上属于概率型非线性回归,其分析思路与线性回归大致相同,能有效解决过高或过低水平因素以及分析因素少而样本量大等问题。相比多元线性回归,Logistic回归在处理分类反应数据方面更为常用,且适用于结局为定性影像资料。如Lee等[16]研究高分辨率CT在发现小蜂窝样特发性间质肺炎纤维化的连续变化和预后应用中使用logistic回归分析,结果表明高分辨率CT在网状和磨玻璃状范围内评价普通肺炎与非特异性纤维化肺炎之间差别明显(P 0.01)。在临床实际工作中常常需要分析生存时间与影像资料之间的关系,Kaplan-Meier法就是常用的一种分析方法,其又称乘积极限法,对大小样本资料分析均适用。实践中习惯上以时间为横轴、生存率为纵轴回执的阶梯状图称为Kaplan-Meier生存曲线(survivalcurve),也称K-M曲线。Cox比例风险回归模型是另一种生存分析方法,包括参数与半参数模型两类,其主要是进行多因素生存分析的一种方法,同时可分析众多变量对生存时间和生存结局的影响。Saad等[17]在经颈静脉肝内门体静脉分流术在肝移植受者的技术分析和临床评估研究中比较成功施行肝移植与非移植病人开展门体分流术(transjugularintrahepaticportosystemicshunt,TIPS)后的临床疗效评估,使用了Kaplan-Meier法,结果显示6~12个月、12~24个月、24个月以上,移植成活率分别为43%、32%和22%。生存期大于1年的晚期肝脏疾病模型存活评分低于17分、等于17分或大于17分的存活率分别为54%和8%(P 0.05)。 2其他适用方法 2.1ROC曲线 ROC(receiveroperatingcharacteristic)曲线是欧美影像学期刊中应用较为常见的统计学方法,国内期刊应用相对较少。ROC曲线根据一系列不同的分界值以真阳性率(灵敏性)为纵坐标,假阳性率(特异性)为横坐标绘制的曲线。ROC曲线分析结合灵敏度(sensitivity)和特异度(specificity)广泛应用于医学诊断,也应用于影像诊断及人群筛查。ROC曲线根据曲线下面积(areaundertheROCcurve,AUC)的大小对诊断试验作定量分析。理论上,AUC值在0~1间。根据实际情况将诊断分为不符合诊断(AUC 0.5)、无诊断价值(AUC=0.5)、低准确性(0.5 AUC 0.7)、一定准确性(0.7 AUC 0.9)、较高准确性(0.9 AUC 1),AUC越接近于1,表明诊断准确性越高。Hyodo等[18]在研究乏血管少结节的慢性肝脏疾病患者发展成富血管性肝细胞癌风险因素一文中使用ROC曲线分析,结果显示后续发展成血管性结节平均增长率明显高于非血管过渡性结节。 2.2Kappa检验 Kappa检验主要用于评价不同资料间一致性程度,常用Kappa值评价一致程度。Kappa系数适用于两项和多项无序分类变量资料。在影像学试验中常需要判断多名医师测量同一研究对象或者同一医师多次测量同一对象的一致性,Kappa一致性检验便是最佳选择。Kappa检验还可通过计算Kappa值对两种非金标准的诊断方法进行诊断结果一致性分析。一般而言,评价Kappa一致性需要计算Kappa系数,但在研究考察新的诊断试验方法是否优于金标准,或者检验是否与金标准一致时,还需要计算特异度、灵敏度、阳性预测值和阴性预测值等指标。目前公认的Kappa系数分为六个区段即一致性极差(Kappa值 0),一致性微弱(Kappa值0~0.2),一致性弱(Kappa值0.21~0.40),中度一致Kappa值(0.41~0.60),高度一致(Kappa值0.61~0.80),一致性极强(Kappa值0.81~1.00)。 2.3Levene检验 综上所述,影像学资料分析方法众多,如何选择合适恰当的方法得出准确的统计学结果始终是每个影像学研究人员所面临的重要难题,而本文就资料分析入手结合实际应用,虽然举例分析不够深入,但不失为有效的参考,而实际的影像学资料差异性较大,因此综合理解和应用相应统计方法还需要读者回归原文。本文的目的仅期待指引读者多方面分析影像资料。实践中,影像资料在作全面的统计学处理时,一般统计软件都会输出各种结果,此时仍需从中选择科研需要的部分,并作出“统计学结论”。同样值得重视的是统计结果的输出并非数据分析的完成,而统计学上得出的显著性差异也只能作为适当的参考,最终还需要结合实际给出合理专业的结论。 作者:邓明 王良 李亮 胡道予 冯朝燕 蔡杰 闵祥德 统计学论文:地质工程中统计学运用研究论文 摘要:随着世界能源供应日益紧张,勘探技术日益得到人们的重视,统计学的相关的理论和知识在地质工程中也逐渐发挥出巨大的作用。文章阐述了地质统计学的相关发展情况,分析了地质统计学的常见方法,并对地质统计学的应用进行了简单分析。 关键词:统计学;地质工程;应用分析 地质统计学是20世纪六七十年展起来的一门新兴的数学地质学科的分支,是随着采矿业的发展而兴起的一门交叉学科。地质统计学是以区域化变量理论为基础,以变异函数为主要工具,研究那些在空间分布上既有随机性又有结构性,或空间相关和依赖性的自然现象的科学。国内外地质统计学的理论、方法及应用均达到了成熟的阶段,并形成了具有较好应用价值的软件。具有代表性的有:法国巴黎高等矿院地质统计学研究中心研制的ISATIS;美国斯坦福大学应用地球科学系C.v.Deutsch和A.G.Journel共同编写的GSIJB程序包,等等;北京科技大学地质系也编写出地质统计学方法研究程序集。 近年来,克里金技术在石油勘探开发中的应用日益广泛深入,效果也越来越明显。主要应用包括:储层预测,即估计地层的埋深、层厚、孔隙度、渗透率和含油饱和度等地质和地球物理参数的空间分布,这些变量在空间既存在一定的空间分布规律(结构性),又存在局部的变异性(随机性),这些变量都属于区域化变量,因此可以用地质统计学方法对这些变量进行研究绘制各种地质图件;利用地质统计学的变差函数研究储层的非均质性及各向异性;数据整合,即整合地震、测井、钻井和露头等各种信息并进行建模。除此以外,随机模拟方法和油藏数值模拟相结合,可以预测油藏的动态特征,为制定和调整开发方案并提高采收率提供依据。 一、地质统计学研究方法的基本理论 (一)基本原理 当一个变量呈现为空间分布时,就称之为区域化变量。这种变量常常反映某种空间现象的特征,用区域化变量来描述的现象称之为区域化现象。区域化变量,亦称区域化随机变量,G.Matheron(1963)将它定义为以空间点x的三个直角坐标为自变量的随机场。区域化变量具有两个最显著,而且也是最重要的特征,即随机性和结构性。区域化随机变量之间的差异,可以用空间协方差来表示。 (二)变差函数 一维变差函数的定义:假设空间点x只在一维x轴上变化,把区域化变量Z(x)在x,x+h两点处的数值之差的方差之半定义为区域化变量Z(x)在x方向上的变差函数,记为:r表示变差函数;E表示数学期望;Var表示方差。也就是说变差函数依赖于x和h两个自变量。在本征假设条件下,变差函数仅依赖于分割它们的距离h和方向a。而与所考虑的点x在待估域内的位置无关,因此变差函数更明确定义为:变差函数是在任一方向a,相距h的两个区域化变量Z(x)和Z(x+h)的增量的方差之半。 变差函数是一个距离的函数,描述不同位置变量的相似性,r值越大,相关越差。通常情况下,r值随着距离矢量h的增大而增大,直到h到达一定值时,r达到极大值,而后保持这个常数值不变。 (三)克里金方法 当随机变量X的数学期望对整个区域都为已知时,采用的克里金方法就是简单克里金方法。在进行简单克里金估计时,我们假设整个区域的均值是已知的。然而储层物性的均值是随着局部区域的不同而变化的,上述假设在绝大部分的情况下是不成立的,普通克里金解决了这一问题。当随机变量X(u)的数学期望是一个和u无关的常数,但这个常数未知时,导出的克里金方法就是普通克里金方法。 (四)协克里金 1.协克里金方法的原理及其公式。协克里金方法要求主变量与二级变量之间具有良好的相关性。以整合两个变量为例,协克里金估计的主变量和二级变量的线性组合形式如下:协克里金有其不足之处,需要建立两个变差函数(主变量、二级变量的变差函数)和一个互变差函数(主变量与二级变量之间的互变差函数)。不仅运算的数据量显著增大了,而且拟合这些变差函数比较困难。在协克里金的计算过程中,相关性较好的数据对相关性较差的数据存在屏蔽效应。由于这些原因,这种完全协克里金在实际应用方面受到限制。于是,人们发展了配置协克里金,这种方法保留了协克里金的优点,又不用同时建立三个变差函数。 2.协克里金算法中几个关键的步骤。在使用协克里金方法时,要求两组数据之间具有良好的相关性。是工区井点处单位厚度旅行时差与孔隙度的交汇图,计算单位厚度旅行时差与孔隙度的相关系数为0.880655,具有良好的相关系数。 相关函数的计算与拟合。由于实际数据测量点个数的不足,我们需要对相关函数进行计算并拟合,绘制出完整的相关函数图形,通过变差函数计算方法和线性规划拟合方法,计算拟合相关函数。 选择合适的搜索半径。协克里金方法至少使用两种数据,一般叫做硬数据和软数据,通过实际资料处理,认为这两种数据不宜用相同的搜索半径。对于硬数据,应采用与硬数据的变程相当的搜索半径,原则是尽可能地应用精确的硬数据;对于软数据,搜索半径不宜过大,因为软数据本身不够精确,会把自身的偏差带到估计值中。 处理加权系数。最后一步是处理加权系数,由于负的加权系数会导致奇异的估计值,因此需要采用线性规划方法处理加权系数。 二、地质统计学方法的应用 (一)储层预测 对储层参数进行科学有效的预测,一直是石油地质学的热点和难点。最初采用传统的数理统计方法,但这种纯数学的方法不考虑储层参数之间的空间连续性和相关性,不带任何地质意义,对储层参数预测具有很大的局限性。而地质统计学方法以区域化变量理论为基础,充分考虑了地质参数空间变化的趋势、方向性及2样点参数的相互依赖性,利用克里金方法的插值和外推功能,求出比较符合地质规律的地质统计模型和方法,来表征各种储层参数的变化规律,然后用这种规律,对参数(如孔隙度和渗透率等)的空间展布进行比较合理而有效的预测。 (二)储层的非均质性及各向异性研究 储层非均质性研究是油藏描述的重要内容,其参数的空间分布不仅具有随机性,而且具有结构性。从地质统计学关于变差函数的基本理论出发,在综合分析的基础上,构造了一种定量表征储层平面非均质性的数学模型,计算结果所反映的各类储层的平面非均质特征符合沉积的基本规律,说明这一表征模型用于储层平面非均质性定量评价中是可行的。 (三)不确定性描述 静态、动态的确定性模型,很难反映油藏的复杂变化,只有通过不确定性描述,从地质统计观点概括和综合地质模型,才能真实地反映复杂的油藏模型。近几年来,地质统计学越来越广泛地用于储层表征,诸如估计孔隙度的空间分布,模拟渗透率的数值连续性,定量估计油藏模型的不确定性,取样设计,流动模拟过程中的敏感性分析和风险分析,等等。它的最大优点就在于能够方便地综合应用各种资料,如地质、地震、测井、生产等各方面的信息,这对岩心取样十分稀疏的油藏的准确描述是关键的。而且不确定性描述能为油藏工程师提供多个可选择的开发方案,有利于综合分析,获得合理的开发决策。 统计学论文:数理统计和统计学的迥异论文 一、数理统计与统计学的主要特点 (一)数理统计的主要特点 数理统计就是通过对随机现象有限次的观测或试验所得数据进行归纳,找出这有限数据的内在数量规律性,并据此对整体相应现象的数量规律性做出推断或判断的一门学科。概括起来有如下几方面的特点:一是随机性,就是说数理统计的研究对象应当具有随机性,确定性现象不是数理统计所要研究的内容。二是有限性,就是说数理统计据以研究的随机现象数量表现的次数是有限的。三是数量性,即数理统计以研究随机现象的数量规律性为主,而对随机现象质的研究为次。四是采用的研究方法主要为归纳法。最后,数理统计通过对小样本的研究以达到对整体的推断都具有一定的概率可靠性。用样本推断总体误差的存在是客观的,但是数理统计不仅重在研究误差的大小,还指出误差发生的可能性的大小。 从数理统计的学科特征来看,数理统计是应用数学中最重要、最活跃的学科之一。由此可见!数理统计从学科划分来说,应属于数学学科,但是其重在应用!而不是纯数学理论或方法的研究,故其采用的方法也就重在归纳法,而不是数学的演绎法。 综上所述,数理统计的主要特点可以用一句话概括为、数理统计是一门对随机现象进行有限次的观测或试验的结果进行数量研究,并依之对总体的数量规律性做出具有一定可靠性推断的应用数学学科。 (二)统计学的主要特点 统计学是一门收集、整理和分析统计数据的方法论科学,其目的在于探索数据的内在数量规律性,以达到对客观事物的科学认识。 统计学从其研究的范围来说有三大领域:数据的收集$数据的整理和数据的分析。首先,这三大领域随着统计学的不断发展,已很难分辨出哪个领域更重要些。也许有很多人认为数据的分析要相对重要些。在对1900年和1910年美国两次农业普查资料进行分析时,列宁曾指出:“全部问题,任务的全部困难在于,如何综合这些资料,才能确切地从政治上经济上说明不同种类或类型的农户的整个情况。”这足见数据整理的重要性。近年来困扰我国统计研究的并不是数据的分析方法,而是缺少充分真实有效的统计数据,造成无法用数据去检验或证实相应的经济理论、经济模型和经济政策。数据收集的重要性可见一斑。其次,统计学是一门方法论科学。长期以来,人们一直认为在这众多的方法中,统计研究的基本方法是大量观察法、统计指标法、统计分组法和模型推断法。特别是大量观察法更成为统计学最重要的基本特征方法之一,也可以说这是统计学与数理统计的根本区别之一,否则,统计学也就真的成了现代西方数理统计学了。随着统计学由早期的纯粹描述统计不断拓展为描述统计与推断统计并重,直至有的学者认为现代统计学应该以推断统计为主,描述统计为辅,暂且不论这种观点是否有不妥之处,但可足见推断统计学已在现代社会生活中起到举足轻重的作用。事实上,推断统计已成为现代统计学的基本特征之一。再次,统计学从其成为一门科学的那一天起,就把对现象数量方面的研究作为自己的基本特征,但是,同时强调要以对现象的定性认识为基础。 (三)数理统计与统计学的比较 通过上述对数理统计与统计学特点的分析,可以把数理统计与统计学的主要异同归纳为如下几方面: 1.从其研究目的来看,两者都重在揭示总体现象的数量规律性,而统计学更声称要以对总体现象的定性认识为基础。 2.从其研究的途径来看,数理统计希望通过对总体部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识;而统计学既希望通过对构成总体的全部个体的数量特征的研究(如果可能$或值得的话),以达到对总体相应数量特征的认识,同时也希望能通过对构成总体的部分个体的数量特征的研究,以达到对总体相应数量特征的认识。 3.从其研究的手段来看,数理统计主要依赖于小样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值;而统计学或者说推断统计学主要依赖于大样本特征值统计分布的数学原理来推断总体的相应特征值。 4.从其研究的主要范围来看,数理统计侧重于对样本数据的定量分析;而统计学不仅重视样本数据的定量分析,而且重视对所获得的总体全部数据的定量分析,同时,重视数据收集方法、数据整理方法的研究。 5.从其利用样本数据对总体进行推断的数理机理而言,概率论是其共同的基础。特别是作为统计学基本方法之一的大量观察法,其数理基础正是概率论中的大数定律;统计学中用大样本可以方便地推断出总体特征的数理基础正是概率论中的中心极限定理,而无论是大数定律还是中心极限定理也都是数理统计的根基。 6.数理统计尽管强调应用性,但是它本身还是一门数学学科,重在应用方法的数理基础的研究;统计学更侧重于对解决社会、经济等现实问题数量分析方法的研究与应用,而方法本身的数理基础的科学性研究,则由相应的理论统计学去研究,事实上,推断统计方法的数理基础的科学性研究,正是数理统计的研究范畴之一。 从上述数理统计与统计学的特点及其比较,可以清楚地看到,随着现代统计学的发展及其在社会政治经济生活中发挥作用越来越大的趋势,数理统计研究问题的理念及其方法已对统计学的发展产生重要的革命性影响,但是,数理统计与统计学毕竟是两门差异较大的学科,不可能简单地加以“统一”。 二、数理统计在统计学中的地位 数理统计与统计学是两门不同的学科,不可相互取代,也不可能像多年来有些学者提出的那样,要建立所谓的大统计,或者说融合统计学,其实质就是要把数理统计与统计学融合起来。但是其融合的直接后果就是现在某些高校所使用的统计学教材中,既有统计学的内容,也有数理统计的成分,不伦不类,细读之,其实就是数理统计的内容与统计学内容的简单拼接。这不能不说是近年来,中国统计学、统计学教材、统计教学的一大悲哀:迷失了自我,盲目地要“与西方接轨”。笔者认为要想理顺数理统计与统计学的关系,就必须对数理统计在统计学中的地位加以深入的研究。 (一)数理统计在统计思想发展中的地位 统计作为一项社会实践活动,已有几千年的历史。“统而计之”,就是人们对统计的朴素认识。随着社会生产力的不断进步,当代的统计已不圄于“统而计之”的范畴。 1.统计作为人们认识社会的最有力的武器之一,已广泛应用于社会、政治、经济、科技等众多领域,而每一个领域有其复杂多样性,若采用简单地“统”,即全面调查几乎是不可能的,但是全面地了解每一个领域的基本情况及不同领域之间的数量联系的规律性,又为现代社会管理所必需。数理统计研究问题的思路和方法,自然而然地为统计学所利用,即数理统计为现代统计学的发展点燃了解决复杂现实问题的科学思想火花——为用总体的部分去说明总体奠定了数理基础。 2.20世纪30年代以来,随着政府要有效地干预国民经济理念的形成,政府以社会经济生活直接参与者的身份出现,基于对全局数据的掌握,大大地推动了统计思想的发展,不仅投入了大量的资金对统计这支“武器”进行开发,更重要的是从立法的角度对统计行为进行规范。在当今许多国家的统计法规中,都明确地规定抽样调查在统计调查中的重要地位。比如,在我国1996年5月经修改后颁布并实施的《中华人民共和国统计法》第二章第十条就明确规定:“统计调查应当以周期性普查为基础,以经常性抽样调查为主体,以必要的统计报表、重点调查、综合分析等为补充,收集、整理基本统计资料”。而抽样调查的基本原理就基于数理统计的推断原理。可见,数理统计的推断理念在统计实践中的地位已用法律的形式确定下来。 3.作为社会经济活动主体的企业单位,在世界经济全球化、区域经济一体化的发展背景下,不仅没有足够的资金、技术支持从事某一方面的全面调查,有时也没有必要通过全面调查以获得生产经营方面的全面数据资料,而抽样调查就足以提供相应可靠的数据作为企业生产经营决策的依据。这也说明数理统计有着微观的现实需要,为微观经济管理活动开辟了无限广阔的前景。在微观统计应用中有着坚实的思想根基。 4.统计的理念,已不仅仅在于用历史数据描述历史的发展特征,而当代更强调通过对历史数据的收集、整理和分析,去预测未来,而这种预测的基础同样基于数理统计的原理。即从历史的时序数据中找出数据的内在数量规律性,以把握未来的走向,即数理统计的分析原理在时间序列数据预测中的作用,同样功不可没。 (二)数理统计在统计方法中的地位 随着数理统计解决现实问题的理念在统计思想中地位的确立,数理统计在统计方法中的重要地位也相应地得以确立。 1.大数定律为数理统计应用于统计学搭起了连接的纽带。大量观察法是现代统计学的基本方法之一,而大数定律又是大量观察法的基础。统计学若没有大量观察法的支撑,则统计分析中的基本指标——平均数与相对数,则失去其应有的作用和意义,可见数理统计在统计方法中的基础地位不容置疑。 2.中心极限定理为数理统计在统计学中的应用铺平了道路。用样本推断总体的关键在于掌握样本特征值的抽样分布,而中心极限定理表明+只要样本容量足够地大,得自未知总体的样本特征值就近似服从正态分布。从而,只要采用大量观察法获得足够多的随机样本数据,几乎就可以把数理统计的全部处理问题的方法应用于统计学,这从另一个方面也间接地开辟了统计学的方法领域,其在现代推断统计学方法论中居于主导地位。 3.数理统计中样本抽样分布的理论,为现代统计学中的方差分析、正交设计等方法的应用同样提供了方法上的理论保证。特别是正交设计在现实工农业生产中的作用,及其对经济的贡献已引起国外学者的高度关注。据日本某些专家估计:“(日本)经济发展中至少有10%的功劳归于正交设计。”这足见数理统计的方法在统计方法中应用的现实意义。 (三)数理统计在统计内容中的地位 统计学是一门关于如何收集、整理和分析统计数据的一门方法论科学。不管数理统计对统计思想的发展有多大的影响,也不管数理统计在统计方法中居于何种地位,数理统计在统计学中的地位还是主要体现在统计分析中的地位。数理统计对数据的收集方法与整理方法的实际影响要比其对统计数据分析方法的影响小得多。也就是说,统计学作为一门方法论科学,其研究领域要比数理统计宽广得多。试图用数理统计取代统计学的观点显然是不正确的,同样试图用大统计学取代数理统计的观点也不正确,毕竟数理统计作为一门数学学科有其自身的不可替代的特点。因此,数理统计在统计内容中的地位,也只能主要体现在统计分析方面。 1.统计数据收集方法的研究仍然是现代统计学的主要内容之一。正如前所述,在我国现阶段如何获得大量真实有效的统计数据,是我们所面临的迫切任务之一。不真实、不全面的统计数据,使国家的宏观管理"经济理论’经济模型和经济政策的统计检验,以及企业的生产经营预测、决策,都不能有效地进行。可见,“统计数据的质量是统计全部工作的生命”的观点的正确性。而数理统计在统计数据收集方面的影响仅体现在统计数据调查方式方法方面,即抽样调查如何组织实施的方式方法,在统计数据收集方法中得以突出和强调。 2.相同的原始统计数据,采用不同的整理方法所获得的整理资料可以完全不同,并由此对其采用相同的方法进行分析所得的结论,可能完全相反。这足以说明统计整理的重要性。但是数理统计在统计整理方面却难以发挥有效的作用,毕竟,数理统计研究的依据是小样本,而统计学研究的依据的是大样本。假如统计学不是以大样本或总体的全部个体为研究依据,统计学也许就真的沦为数理统计了。 3.数理统计对统计数据分析方法的影响是显著的。不仅体现在对大样本总体参数估计、非参数估计、相关与回归分析、总体分布型态的判断、一个总体参数与两个总体参数的假设检验、方差分析和正交设计等许多内容上,而且体现在描述统计学中最基本指标:平均数、相对数的计算原理等方面。也许真不可想象,若在现代统计方法的内容体系中缺少了数理统计的关于大样本的分析方法原理,将是怎样一种景象。 三、统计学传播理念的转变 对数理统计与统计学的特点作了比较研究,以及对数理统计在统计学中的地位作了分析之后,让我们再回到统计学知识传播的现实实践中来,可以更清楚地看到我们现在正在做什么、在哪些方面还需要改进、今后该怎样把工作做得更好。 (一)统计学知识传播理念的转变主要体现在如下三个方面: 1.统计是什么。这是对统计的最基本的认识,可以通过加强对统计知识的宣传达到。在现代统计工作中,尽管“统而计之”仍有非常重要的现实意义,但是在我们的统计学教学与其它途径的统计知识的传播中,绝不能仅限于此。不仅要让不同阶层的人,认识到统计对现实社会生活的巨大认识作用,而且要让他们了解统计在国家宏观管理、企业经营预测、决策,以及对经济理论#经济模型、经济政策检验中的重要性,从而使各个阶层的人民群众自觉地参与和配合各级统计机构所开展的统计调查活动,以保证统计数据的真实完整。这就要求我国必须加强统计知识普及教育及统计法规的宣传教育!开辟多途径多手段的统计知识传播途径。这是统计学传播的基础理念。 2.统计为什么,即让统计活动的直接参与者懂得为什么要这样做。显然,这是对统计学传播的较高层次要求。知道为什么要这样做!即要知道统计的原理,这并不需要所有的公民都知晓。事实上,只能是具有一定知识基础的人才可能真正理解,且其途径主要是通过高等学校的统计教学活动。由此就对高校的统计学教学理念提出了挑战:统计学课堂上应向学生教授什么。笔者从事高校统计学教学多年,认为高校统计学课堂上应向学生解释统计方法的原理。高校统计学教学课堂不应过分地强调对统计知识的宣传和如何具体地从事统计活动,而应强调重视统计方法机理教学的传播理念,但这在我国现实的高校统计学教学中并没有真正地形成。 3.怎么做统计,这是统计方法具体应用的问题。可以说当前我国高校统计学教学实质上就是教会学生如何做实际统计工作。如何收集、整理数据,如何用公式去计算某些指标等。显然,这样的工作中学生就可以胜任。而真正为什么要那样组织实施数据的调查、整理,为什么要那样计算。不仅老师介绍的不够!而且教材编写的深度也不够。 由此可见,统计知识的传播理念应大致界定在三个层面上:一是统计基本常识的传播。二是如何开展具体的统计活动。三是为什么那样开展统计活动可以达到预期的目的。不同层面的传播对象是有差别的。知道统计是什么、怎么做统计,相对于懂得为什么要那样做统计,其要求是相当低的。也许只要会记数、会写字的居委会大妈,就可以从事数据的收集工作,而会套用公式的一个中学生就可以计算服从分布的统计量的样本数值。而知道为什么要这样做,没有相应的数理统计知识是万万不行的。另一方面,随着计算机的普及及统计数据处理软件的开发,利用计算机对数据进行分析已变得异常简单,甚至一个孩童都可以教会使用统计处理软件,在这种情况下。是否让学生懂得统计为什么就变得不重要了呢?正相反,在统计学的高校课堂上让学生懂得为什么就更重要了。 四、我国统计学教材改革的方向 从对统计学传播理念的不同层次的要求,及数理统计在统计学中的地位和学生的知识结构来看,改革现行高校统计学教材内容体系及教学理念势在必行。公务员之家 1.去除现行统计学教材中与数理统计相重复的内容,加强关于大样本的数理统计内容,即增加大样本统计分布的数理基础的内容。 2.强调大数定律及中心极限定理内容的教学。尽管这两个定理是纯数理统计的问题,但由于其在数理统计的教学中,教师通常重视不够,因为小样本问题才是数理统计研究的主要问题,因此,可能一带而过,而它们恰恰是联系数理统计与统计学的重要纽带。因此,在统计学教材中必须增加并突出其内容。 3.增加统计方法机理的内容。不仅表现在统计推断方法的数理统计机理!而且也包括统计数据收集方法、整理方法的机理。 4.编写适用于特定专业需求的统计学教材,即在强化介绍各种统计方法机理的前提下,结合不同专业学生所学专业的实际,介绍、说明统计方法在相应学科中的具体应用,以便于所有专业的学生都能熟练地把统计的数量分析方法准确地应用于未来的实际工作之中。 统计学论文:统计学思想探究论文 【论文关键词】统计学;统计思想;认识 【论文摘要】所谓统计思想,就是在统计实际工作、统计学理论的应用研究中,必须遵循的基本理念和指导思想。统计思想主要包括均值思想、变异思想、估计思想、相关思想、拟合思想、检验思想等思想。文章通过对统计思想的阐释,提出关于统计思想认识的三点思考。 一、关于统计学 统计学是一门实质性的社会科学,既研究社会生活的客观规律,也研究统计方法。统计学是继承和发展基础统计的理论成果,坚持统计学的社会科学性质,使统计理论研究更接近统计工作实际,在国家和社会得到广泛发展。 二、统计学中的几种统计思想 2.1统计思想的形成 统计思想不是天然形成的,需要经历统计观念、统计意识、统计理念等阶段。统计思想是根据人类社会需求的变化而开展各种统计实践、统计理论研究与概括,才能逐步形成系统的统计思想。 2.2比较常用的几种统计思想 所谓统计思想,就是统计实际工作、统计学理论及应用研究中必须遵循的基本理念和指导思想。统计思想主要包括:均值思想、变异思想、估计思想、相关思想、拟合思想、检验思想。现分述如下: 2.2.1均值思想 均值是对所要研究对象的简明而重要的代表。均值概念几乎涉及所有统计学理论,是统计学的基本思想。均值思想也要求从总体上看问题,但要求观察其一般发展趋势,避免个别偶然现象的干扰,故也体现了总体观。 2.2.2变异思想 统计研究同类现象的总体特征,它的前提则是总体各单位的特征存在着差异。统计方法就是要认识事物数量方面的差异。统计学反映变异情况较基本的概念是方差,是表示“变异”的“一般水平”的概念。平均与变异都是对同类事物特征的抽象和宏观度量。 2.2.3估计思想 估计以样本推测总体,是对同类事物的由此及彼式的认识方法。使用估计方法有一个预设:样本与总体具有相同的性质。样本才能代表总体。但样本的代表性受偶然因素影响,在估计理论对置信程度的测量就是保持逻辑严谨的必要步骤。 2.2.4相关思想 事物是普遍联系的,在变化中,经常出现一些事物相随共变或相随共现的情况,总体又是由许多个别事务所组成,这些个别事物是相互关联的,而我们所研究的事物总体又是在同质性的基础上形成。因而,总体中的个体之间、这一总体与另一总体之间总是相互关联的。 2.2.5拟合思想 拟合是对不同类型事物之间关系之表象的抽象。任何一个单一的关系必须依赖其他关系而存在,所有实际事物的关系都表现得非常复杂,这种方法就是对规律或趋势的拟合。拟合的成果是模型,反映一般趋势。趋势表达的是“事物和关系的变化过程在数量上所体现的模式和基于此而预示的可能性”。 2.2.6检验思想 统计方法总是归纳性的,其结论永远带有一定的或然性,基于局部特征和规律所推广出来的判断不可能完全可信,检验过程就是利用样本的实际资料来检验事先对总体某些数量特征的假设是否可信。 2.3统计思想的特点 作为一门应用统计学,它从数理统计学派汲取新的营养,并且越来越广泛的应用数学方法,联系也越来越密切,但在统计思想的体现上与通用学派相比,还有着自己的特别之处。其基本特点能从以下四个方面体现出:(1)统计思想强调方法性与应用性的统一;(2)统计思想强调科学性与艺术性的统一;(3)统计思想强调客观性与主观性的统一;(4)统计思想强调定性分析与定量分析的统一。 三、对统计思想的一些思考 3.1要更正当前存在的一些不正确的思想认识 英国著名生物学家、统计学家高尔顿曾经说过:“统计学具有处理复杂问题的非凡能力,当科学的探索者在前进的过程中荆棘载途时,唯有统计学可以帮助他们打开一条通道”。但事实并非这么简单,因为我们所面临的现实问题可能要比想象的复杂得多。此外,有些人认为方法越复杂越科学,在实际的分析研究中,喜欢简单问题复杂化,似乎这样才能显示其科学含量。其实,真正的科学是使复杂的问题简单化而不是追求复杂化。与此相关联的是,有些人认为只有推断统计才是科学,描述统计不是科学,并延伸扩大到只有数理统计是科学、社会经济统计不是科学这样的认识。这种认识是极其错误的,至少是对社会经济统计的无知。比利时数学家凯特勒不仅研究概率论,并且注重于把统计学应用于人类事物,试图把统计学创建成改良社会的一种工具。经济学和人口统计学中的某些近代概念,如GNP、人口增长率等等,均是凯特勒及其弟子们的遗产。 3.2要不断拓展统计思维方式 统计学是以归纳推理或归纳思维为主要的逻辑方式的。众所周知,逻辑推理方式主要有两种:归纳推理和演绎推理。归纳推理是基于观测到的数据信息(尤其是不完全甚至劣质的信息)去产生新的知识或去验证一个假设,即以所掌握的数据信息为依据,归纳得出具有一般特征的结论。归纳推理是要在数据信息的基础上透过偶然性去发现必然性。演绎推理是对统计认识能力的深化,尤其是在根据必然性去研究和认识偶然性方面,具有很大的作用。公务员之家 3.3深化对数据分析的认识 任何统计研究都离不开数据分析。因为这是得到统计研究结论的必要环节。虽然统计分析的形式随时代的推移而变化着,但是“从数据中提取一切信息”或者“归纳和揭示”作为统计分析的目的却一直没有改变。对统计数据分析的原因有以下三个方面:一是基于同样的数据会得出不同、甚至相反的分析结论;二是我们所面对的分析数据有时是缺损的或存在不真实性;三是我们所面对的分析数据有时则又是海量的,让人无从下手。虽然统计数据分析已经经历了描述性数据分析(DDA)、推断性数据分析(IDA)和探索性数据分析(EDA)等阶段,分析的方法技术已经有了质的飞跃,但与人类不断提高的要求相比,存在的问题似乎也越来越多。所以,我们必须深化对数据分析的认识,围绕“准确解答特定问题并且从数据中获取一切有效信息”这一目的,不断拓展研究思路,继续开展数据分析方法技术的研究。 统计学论文:非统计专业统计学教学策略论文 摘要:统计学已经被列为经济管理类本专科专业的必修优秀课程之一,其教学面临着诸多挑战。高校经管专业统计学教学应以培养学生实际应用能力为主,理论与实际相结合,在教学内容上与学生所学专业相结合,在教学方法上把课堂讲授与软件操作、学生自主学习、讨论相结合,提高学生应用统计方法解决实际问题的能力。 关键词:非统计专业;统计学;教学 近年来,统计方法在社会上尤其是在市场经济活动中的应用越来越广泛,迅速的扩大到企业管理、市场营销、金融、证券、保险等领域,统计学这门学科也已经成为高等院校经济、管理、工程等专业必须开设的专业基础课之一。然而目前统计学课程教学过程中普遍存在着一些问题,例如,学生的定量分析能力还相当欠缺等。本文试图在查找教学过程中存在问题的基础上,寻找有效的改进措施。 一、非统计专业统计学教学过程中存在的问题 1.1学生对统计学不够重视 在目前非统计专业的统计学教学中,学生对统计学的认识不够深入,统计意识淡薄,重视程度不够。一提及统计,很多学生仅能联想到统计局、大量统计数据和统计报表等,很难将统计学与自己本身的专业联系起来,并且认为统计学与实际联系不大,无法学以致用,因此重视程度也仅停留在获得学分的层面上。加之学时有限,教师很难在有限的时间里讲授数理统计、探索性数据的挖掘、多元统计方法、西方统计制度等新的内容。 1.2课程内容不够规范 在教学内容上,目前没有统一规范的教材,而且不同的教材侧重点不同。教师在教学内容上多是以统计工作过程为主线,先后介绍统计调查、统计整理、统计指标、时间数列、指数、相关与回归、抽样推断等内容,但有的侧重于数理统计方法,在抽样推断上花大量的时间,而有的又侧重于传统统计方法,在其它章节上下较大的功夫。 1.3教学方法不够多元化 教学方法对于教学质量至关重要。但目前统计学教学仍然是以教师讲授为主,学生被动地接受知识的传输,“启发式”教学方法应用的还不够,而且缺乏师生之间的互动和交流。在教学内容上重理论、轻实践,忽视发展与变化,教会了理论知识,却忽视了应用知识。在这种传统的统计教学模式下,学生或许学会了怎样计算平均指标、抽样误差等,但这对提高学生的统计实际应用能力极为不利,而且在学习过程中学生容易产生统计学既难学又枯燥无味的情绪,不利于发挥学生的积极性和创造性。 1.4考试形式和方法过于单一 目前统计学课程的考试形式和方法基本上是以闭卷的形式考查学生对知识的记忆和理解。虽然这种考试模式较充分地考虑了知识本身的逻辑性,并将其与学生的认识发展过程相结合,易于组织教学,但它由于过分追求学科知识的完整性,容易使理论脱离实际。由于考试内容严格按照考试大纲,主要以课本上理论知识为主,这就导致教师传授给学生的前沿知识较少,甚至教师课堂讲课本,学生课后背课本,其实际应用能力得不到培养。 1.5文、理科学生的构成比例问题 目前大多高校的经管类专业都是文、理科学生兼收的,同一个专业乃至同一个班级里面可能既有文科学生,又有理科学生。文、理学生的混合构成会给教学过程带来很大困扰,难以实施因材施教的方略。而统计学又是一门对数学基础要求比较高的学科,它涉及到了微积分、概率论、数理统计等多门数学理论课程,尤其在抽样推断部分,要求学生具有较强的逻辑推理能力。而一般来说,文科学生的数学功底比较差,逻辑演绎思维较弱。如果文科学生比重太大,就会给教学带来很多障碍。 二、非统计专业统计学教学方法初探 2.1结合专业制定教学目的,完善教学内容设置 统计学的教学目的不能孤立地制定,而是要在明确学生文、理科出身及所学专业开设的课程与统计学相关关系的基础上,制定满足专业需要的教学目的。在教学内容设置上,根据应用统计学学科特点,结合各专业统计课程教学目的的要求,在统计学基本教学内容设置基础上,对统计基础理论、统计分布、统计推断、时间序列、统计评价决策和多元统计分析、非参数检验等中高级统计方法部分的实际应用状况进行介绍,本着“服务专业,突出应用”的原则,提高学生的统计素养。 2.2在课堂中适当的穿插案例教学 案例教学通过学生自己分析与老师讲解相结合,使学生变被动学习为主动地阅读、思考、分析、判断。教师通过对案例的归纳、整理,引导学生提炼和掌握具体的统计分析方法,有利于把所学的统计理论落到实处,使抽象的方法、公式变得十分具体,在模拟实验中接近理论与实际的距离。我们知道统计理论来源于统计实践过程,反过来它又指导统计工作。统计案例教学作为统计实践过程的一种模拟,它对激发学生学习兴趣、培养学生专业素质、提高学生在实践中探究学习方法的自觉性、有效地将理论知识转化为专业技能等方面都发挥着重要作用。 2.3在教学中适当地安排社会实践 在教学中,应适当结合课程内容安排一定的社会实践环节,就一些学生关心或与专业相关的课题作市场调查。如可组织学生针对大学生们感兴趣的就业问题、逃课问题、电脑使用情况等展开调查,从具体调查对象和单位的确定,样本的抽取(不一定要很大),问卷的发放、回收与审核,数据输入与资料整理,估计与分析,一直到调查报告的编写,调查或体会的形成,全部都由学生自己来完成。这样,同学们就亲身参与了统计调查、统计整理和统计分析的整个过程,既巩固了基础知识的掌握,又锻炼了应用理论的能力。 2.4将课堂教学与统计分析软件相结合 统计学课程的特点之一是定量分析的内容较多,因此在平时应加强对统计上应用广泛的软件的教学,如EXCEL、SPSS、SAS等软件,提高学生对于数据的观察和处理能力,锻炼学生使用统计软件解决实际问题。其中,SPSS统计软件具有完整的数据输入、编辑、统计分析、报表、图形制作等功能,是非专业统计人员的首选统计软件,也是经济管理专业教学的重要工具。经管类非统计专业的学生在文、理科出身和数学功底上都存在着差异,如果采用统计软件SPSS进行辅助教学,就可以将应用统计学的教学重点转向对统计结果实际意义的理解上,适度的去掉繁琐的理论证明、推理和计算,增加SPSS的使用方法,使学生能够使用统计软件SPSS解决比较复杂的计算问题。公务员之家 2.5创新统计学教学考核方式 结合统计学自身特点,打破原有的考核制度,将学生独立思考和创新意识列入考试评分标准当中,采取“理论+实践”的考试形式,从知识、能力和素质等方面综合评价学生成绩。可以将考试分为卷面和实践操作两部分,卷面部分主要考察学生的理论知识,实践操作部分主要考察学生们的实践应用能力。在实践操作部分,可以让学生以团队的形式自行选题,完成一个完整的统计工作过程。这种考核形式,不仅锻炼了学生们的实践操作能力,还可以让他们对“团队”、“合作”等概念有更切身的体会。
矿山地质技术论文:废旧矿山地质有效改造的技术方法探讨 摘要:“机器一开,财富就来;炮声一响,黄金万两”,这是矿山开采的一首“民谣”。在这个“民谣”的“鼓舞”下,二十世纪七八十年代人们,曾经残忍地剥开了大山的衣服,并“开膛破肚”,将岩层、山体无情地暴雨在太阳底下。那时,用这样的词汇来描绘无序开采矿山环境非常贴切,所以本文描述了废旧矿山的现状,提出了矿山存在的问题,以及对矿山地质有效改造的方法和今后矿山地质保护的有效策略。 关键词:残忍;无情;无序开采;废旧矿山;有效改造;地质保护;策略 1废旧矿上的现状 矿产资源是国民经济与社会发展的重要物质基础,但矿产资源开采是把“双刃剑”,一方面为社会提供必需的资源做出了贡献,另一方面也会不同程度地造成生态环境的破坏。矿山生态环境问题较严重。矿产资源开发破坏污染土地总面积32万公顷,被破坏土地的恢复率仅为2.84%。主要城市近600个采石场造成主要城市及周边严重的生态环境破坏和大气污染。三峡库区部分小煤矿、建材矿山开采造成较严重的水土流失和较多的次生地质灾害。 2废旧矿山地质存在的问题 矿山的基础性、公益性地质工作薄弱,商业性勘查处于起步阶段,早期的调查成果尚需修测、修编及更新。区域地球物理、地球化学工作成果精度低、参数少。三峡库区水文地质、工程地质等工作严重滞后,商业性勘查刚起,矿产资源勘查与开发矛盾突出,缺乏足够的后备资源基地,地勘资金严重不足,地勘队伍人才难以稳定。矿产资源管理较薄弱,矿业体制改革和对外开放滞后,市场配置资源机制不健全;管理手段落后,矿产资源资产化、信息化管理尚未起步;矿业法规、政策、规划、标准不健全;矿产资源勘查、开发利用的宏观调控能力和执法力度较弱,一些地区地方保护主义盛行,监督管理以罚代法现象较为普遍。开发利用方式粗放,综合利用程度低,矿山开采中,采主弃副、采富弃贫、采易弃难、乱采滥挖现象较普遍。特别是众多的乡镇集体和个体矿山,开采方法原始,技术装备落后,管理水平低下,生产安全条件差,开采回采率、选矿回收率和综合利用率低。 多数矿山未考虑共、伴生矿产的回收,矿产资源浪费和破坏严重。矿产资源开发利用结构和布局不尽合理,大多数矿山规模小,生产工艺落后,设备陈旧,许多矿产的采、选、冶生产能力失衡,产业链较短,产品结构单一。矿山主要集中在城乡及其周边地区,东部和边远地区的矿山建设明显滞后。矿山生态环境问题突出,许多矿山企业重开发、轻生态环境保护。矿山生态恢复治理率和土地复垦率低,由矿山开发活动触发、诱发、扩大的次生地质灾害较为严重,局部地区水源、大气、土地受到严重污染。 3改造矿山地质的有效方法 实施可持续发展战略,坚持开源与节流并举、开发与保护并重、把节约放在首位的原则。加强并超前进行矿产资源调查评价与勘查,提高资源的可供性;依靠科技进步,合理开采,综合利用,提高资源利用效率,降低资源耗竭速度。坚持矿产资源开发利用与区域经济发展相结合的原则。突出重点,分级负责,分步实施,提高资源开发利用的科技含量,促进资源优势转变为产业优势和经济优势。提高矿产资源对经济社会可持续发展的保障能力,建立多元、安全、稳定的矿产品供给体系;实现公益性地质调查评价与商业性勘查分制运行,基础性地质调查和矿产资源勘查取得一批新的成果;通过产业结构调整,开发优势矿产,提高矿产利用效率,实现矿业经济增长方式的根本转变;进一步控制矿山污染物排放总量,加强矿山生态环境的监测预防,加大库区环境保护和生态建设力度,促进矿产开发与生态环境协调发展;全面推进矿产资源信息化和网络化建设;建立以矿业权为优秀的矿业生产要素市场;加强相关法律法规建设,加大对资源保护和合理利用的执法监察力度。坚持宏观调控与市场机制相结合的原则。在国家法律、法规、政策指导下,充分发挥市场优化配置资源的基础性作用,优化资源利用结构和布局,调控资源利用总量。坚持经济效益、社会效益和环境效益相统一的原则。 严格矿山闭坑工作的审查与管理,矿山闭坑应向市国土资源、环境保护行政主管部门提交含矿山生态环境恢复治理方案的闭坑报告。矿山生态环境恢复治理方案实施后,经市国土资源、环境保护行政主管部门检查验收合格,方可退还生态环境恢复治理履约金和土地复垦保证金。积极争取国家专项资金和地方配套资金,以景观生态学思想和生态系统理论为指导,改变单纯的废弃矿山土地复垦的观点,采用工程技术、生物技术和生态农艺技术相结合的方法,开展重点闭坑矿山受破坏土地的复垦与生态环境恢复和重建。对现有生产矿山的生态环境保护与恢复治理进行专项规划。建立健全矿山生态环境监督管理体制、生态环境治理责任制和责任过错追究机制。对开采造成生态环境破坏、诱发次生地质灾害和环境污染严重的现有生产矿山,责令限期整改,逾期不达标的,予以限产或关闭。切实做到强化管理,定期监督检查,严格执法,使矿山生态环境保护与恢复治理不欠新帐。鼓励采用先进的采、选、冶工艺,开发低废、无污染的矿山清洁生产技术,实现矿山废弃物的减量化和资源化。各级地方政府国土资源行政主管部门应监督矿山企业进行地质灾害危险性评估,建立地质灾害监测网络。 在可能诱发次生地质灾害的区域建立监测网点,有效地预防次生地质灾害。严格执行国家环保标准,矿山“三废”必须达标排放。因地制宜,实施不同类型矿区的生态环境恢复治理和重建示范工程,进行矿山土地整治与复垦、“三废”的综合处理与利用。建立矿山生态环境履约金制度与土地复垦保证金制度。根据“谁破坏,谁治理,谁受益”原则,鼓励矿山企业增加生态环境保护及污染防治的资金投入。对利用先进技术复垦、开发废弃矿坑和塌陷地的,可优先享受复垦土地的使用权,并依法享受开发荒地后一定时期内的免税;执行对矿山生态环境保护及恢复治理工作做得好的矿山企业减收矿产资源税、优惠贷款、提高矿产资源废弃物综合利用的利润留成率等优惠政策。 4保护矿山地质的策略 鼓励社会和企业多渠道筹集资金,开展以市场需求为导向、经济效益为目标的商业性勘查;鼓励在经济欠发达且具资源潜力的地区开展矿产资源勘查;鼓励矿山企业在矿区周边和深部开展矿产资源勘查;禁止在国家划定的自然保护区、森林公园、重要风景名胜区、重要地质遗迹和文物保护区等区域内进行矿产资源勘查。完善矿山“三率”考核体系,加大矿山“三率”监管力度。制止采富弃贫、采厚弃薄、采易弃难、乱采滥挖等破坏矿产资源的开采行为,采用合理的矿山开采系统、先进采矿方法、回采工艺以及先进的选冶技术和设备,提高资源回收率。 矿山地质技术论文:现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位与应用分析 摘 要:我国地大物博,具有丰富的矿产资源。如今各行各业的发展都需要大量矿产支持,矿场资源的开采也逐渐进入白热化,但在开采的过程中经常会因地下大量的挖掘,破坏了原本山体或者地下的环境结构,引发挖掘经坍塌,内部岩石变形,或者一些自然环境的突然变化,这样的变化产生极大程度的影响到了地下开采人员的生命安全,也对开采所用的设备和所开采的矿区资源进行了危害,如今现代科技发达,人们地质灾害所产生的问题进行了分析和解决,现代测绘技术应运而生,本文就对现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位和应用进行了解和分析。 关键词:现代测绘技术;金属矿山地质灾害;作用;应用分析 我国的经济迅猛发展,社会各界对矿产资源的使用量业日益增加,大量开采带来可观经济效益的同时,也带来了史无前例的恶劣环境问题,首先因为在开采过程中所产生的工业废水废料对地表的植物进行破坏,其次在地下大量开采的过程中,在地下环境中,形成大量的空洞,地下原有组织被更改,同时引起当地动植物的生存环境的改变,导致一些动植物有退化行为和数量上的锐减,这种因采矿而对地区产生的负面作用亟需解决,如今科技发达,矿山科技人员在对开采所产生的环境问题和地质灾害已经有了一个深入的了解,运用现代测绘技术对因采矿引起的副作用和灾害进行有效的防治。 1 金属矿山地质灾害防治及测绘技术的作用 1.1 金属矿山地质灾害防治现象 矿山的开发范围很广,其中金属矿山属于矿山环境工程中的一个分支,其产生的地质灾害也是十分严重的,在金属矿山的开采中,因为开采而引起的矿藏地貌改变,生长在矿藏之上地表的植被也相应的被破坏,危及到矿藏所在地区生态的平衡,这种残存的生态,在特殊天气的侵袭下会越来越严重,最后绿色植被无法生长,山体因为没有植物根系的保护,在阴雨天容易引发大面积的泥石流,危及到人们的生活生产安全,现今,在矿山开发的项目中金属矿山开采所引发的地质灾害比较严重,众多矿山已经对其存在的问题进行了及时的补救和改正,在这些工作中,主要从检测、研究、矿内地质稳定性方面着手。 1.2 测绘技术在地质灾害研究中的应用 测绘技术在金属矿山的地质灾害研究中,需要多方面知识的相结合,比如:关于所在矿区工程环境的分析、在采矿进行中所采取的方法、还有各种地质学、梳理知识的综合运用,这些知识的交叉运用,给测绘技术提供了重要的矿区信息可以更好的针对开采矿区进行监测。 虽然现代测绘技术已经在我国的防治工程中占有了一定的位置,但在金属矿山测量队伍中的使用率却不算乐观,很多金属矿山测量队还在使用传统的方法仪器对矿山的整体进行勘测,这就降低了勘测的准确度。 2 现代测绘技术的发展及在金属矿山地质灾害中应用展望 测绘科学作为一门古老的应用学科,在近二十年来由于电子技术与计算机技术、激光技术,卫星定位测量技术、遥感技术、计算机辅助设计技术,地理信息系统GIS技术、数据库技术、计算技术、无线电通信技术等的发展,导致了包括电子测距仪、全站仪,各种激光测绘仪器,机助制图系统,数字水准仪,电子测距三角高程,GPS测量,数字摄影测量,矿山形变监测网优化设计及平差处理技术,空间数据处理技术,矿山GTS等在内的一大批重要的测绘技术设备和方法的出现。也为金属矿山地质灾害研究中数据的及时、准确、自动获取、分析提供了技术保障。现简要介绍几种代表性的现代测绘技术: 2.1 卫星定位技术及在金属矿山地质灾害中的应用分析 目前GPS测量的作业模式主要有静态相对定位,快速静态相对定位及实时动态相对定位,绝对定位,充分相对定位,伪动态相对定位,网络RTK等。对于高精度测量,主要采用前三种方法。 (1)GPS定位技术在形变监测中的应用中一个显著的前提为监测体为缓慢变形,并且无明显的崩塌陷落。在此基础上,可布设GPS观测点,这种方案具有小布设传统的变形监测控制网,能同时测定点的三维坐标数据,小需通视、全天候、自动化、不必进行高程转换等优点。但在矿山应用中也具有布点灵活性差(受地形植被限制),整体规划由于地形影响而导致函数关系复杂、误差源多的缺点。尽管如此,运用GPS进行变形监测的精度也能达到1-5mm,完全能满足金属矿山地质灾害监测的需要。 (2)将卫星定位系统融入于矿山地质灾害的测绘中,可以对矿山的整体数据进行计算测量,把已经发生的灾害程度、特征情况进行分析,再根据灾害地的地貌特征、体积的等等信息进行整合,随后制定解决方案。 (3)GPS技术高程测量中应注意的问题。由于坐标系统的小一致,观测误差等的影响,GPS技术在测量平面位置时的精度是可靠的,但在高程测量上的精度不太可靠。所以在GPS测量时要注意严格依照《GPS测量规范》执行,严格控制外业条件。如卫星高度角大于150,有效卫星数大于5,注意周围的电磁影响等,并且在采用精密星历进行解算。对测站的对中,天线高的量取等工作要十分仔细等。 2.2 影测量技术及其在金属矿山地质灾害防治中的应用 摄影测量技术由于高质量的摄影机和精密量测仪器的出现,计算机软件的发展,使人们能够采用严密的数学处理方法来模拟摄影测量中的系统误差,含摄影机镜头的畸变及底片的变形。从而测量精度和效率显著提高。目前空中摄影测量点位测定精度己可达2-4pm。地面摄影测量的精度可达到摄影距离的一几万分之一。由于摄影测量技术可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量小,效率高和成果品种多等优点,因而在金属矿山地质灾害防治中有广泛的应用前景。 利用航空摄影测量可以进行金属矿山开采引起的整个大面积矿区的地形图、灾害变动状况、地表沉陷的调查等。特别是植被浓密、山高水急的危险地带,航空摄影测量可以提供数字的、影像的、线划的多种形式的地图成果。特别是GPS技术与航空摄影测量技术结合使其作业效率和精度得到大大提高,而全数字摄影测量的系统的出现,小仅实现了航摄测量内业的自动化,也为形成4D产品(DEM,DOM,DRG,DLG)奠定了基础,并为建立专题信息系统提供了可靠的数据保障。 结束语 综上所述,为了我国的矿产开采行业可以持续发展,就要认真对待矿产开采带来的地质灾害,对其进行有效的预防和控制,利用现代测绘技术的自动化、多样化、实时化、精准度获取矿山外部内部的实时动态,对即将发生的地质灾害进行有效预防,这就要求测绘工作的设备精准,人员技术专业,懂得合理运用多方面知识对不同矿区不同的地理环境进行准确的监控与测算,将地质灾害的发生率降低到最小,保证矿区自然环境的完整性,为我国的矿产开发和环境保护做出更大的贡献。 作者简介:赵小静,身份证号:230205198212090047。 矿山地质技术论文:矿山地质探矿工程技术的分析 [摘 要]我国地大物博,地质矿藏储量位于世界前列,但是,大部分的矿藏都深埋于几千米的地下或者矿山之中,非常不利于人们的采集,因此,矿山地质探矿工程技术的发展水平有着重要的意义。本文主要对我国矿山地质探矿工程技术中存在的问题进行分析,并对低碳经济的矿山地质探矿工程技术进行讨论,希望能够促进矿山地质探矿工程技术的发展。 [关键词]矿山;地质探矿工程;技术分析 前言:一个国家的发展离不开矿产物质的储量、开采和有效利用,而矿产物质大部分都位于几千米的地下或者矿山之中,一旦进行开采势必会对当地的地质环境造成破坏,而且如果没有制定合理的开采计划而随意开采,终有一天会造成能源枯竭,因此,我国提出了可持续发展战略,在积极探求更好的矿山地质探矿工程技术的同时积极寻找可再生的替代能源,争取将矿产物质开采过程中造成的危害降低到最小。 1.矿山地质探矿工程中存在的问题 1.1探矿方式的不合理 目前,在我国的矿山地质探矿工程中存在许多的问题,这些问题的存在会对矿山周围的生态环境造成破坏,而且还会对以后的开采工作造成安全隐患,如果不能够发现并解决这些问题对矿山地质探矿工程的发展非常不利。其中最主要的问题就是探矿方式的不合理。在矿山进行开采矿物质时,针对不一样地质的矿山使用不一样的开发措施,现在经常使用到的有四种:钻探方式、槽探方式、坑探方式以及物探方式。在近几年内的矿区开采中,运用最广泛的是槽探方式以及钻探方式,不过大多会遇到的一个情况就是,许多的单位在探索矿物质时没有选取最佳的方法,在进行开采矿物质的时候都是使用以往的经验开展的。如果是这种现象,新开采的矿区很容易就会出现判断错误的情况,因为不同的矿山根据矿藏种类、矿藏的大小、地质地貌、是否有地下河、山体中是否出现断层等情况会对矿藏的开采造成影响,如果在对矿藏进行开采前不进行全方位的检测,就会导致包括开采过程中出现塌方等问题的出现。因此在探矿时一定要对矿山进行全面的检测,充分掌握矿脉的形式、大小、数量、矿化等内容,才能够保证矿山地质探矿工程的顺利进行。 1.2选择的地址不当 选择的地质不当是在矿山地质探矿工程中存在的另一个问题,目前在我国值得开采的矿山都是覆盖面积较大,储量较高的大矿藏,因此,在选择开采地址时可以有多种的选择,可以在开采地点设在最适合的地方,甚至可以设置多个开采点,但是,对于在南方的某些煤矿来说,很多的矿场都是范围很小的矿场,在对这些矿场进行探制的过程中找地址时出现了较大的偏差就会造成很严重的后果,计入使用深坑法对有偏差的地址进行探测的时候,很有可能会使得周围的地貌发生一定的变化,从而生出事故。也可能因为井口估测的高度与附近的侵蚀标准水平面相同的时候,假如正好周围分布河流的话极其容易出现井口在水流过多的时候被淹,这样就会使得探制的过程中出现危险。矿藏开采在选择地址时若正好选择在了矿藏断裂层处,那么在开采过程中就容易发生塌方事故,威胁开采人员的生命安全。因此,在矿山地质探矿工程中选择地址非常的重要。 1.3安全意识薄弱 安全意识薄弱是在矿山地质探矿工程中存在的最主要的问题。目前我国开采的矿山大都在野外或者荒无人烟的地方,矿山附近的自然环境遭到的破坏较少,因此在矿山附近有多种多样的地质环境,在对矿山进行开采之前,探矿工作者需要到矿藏的所在地进行实地考察,对矿藏进行全面的检测,并确定出最适合的开采地址,不过探制工作者大多在事先都不会认真的去做准备,导致探矿工作者对矿藏所在地的环境一无所知,很多的工作者在调查的同时还会因为通风条件不好而有呼吸不过来的现象,要是情况严重的话还可能会使人窒息,还有就是大多的矿山都是在深林之中,野生的有毒动物比较多,蚊虫也比城市中凶悍,如果探矿工作者在进行实地勘测时没有对当地环境进行充分的了解,就没有办法提前进行预防,极其容易受到伤害,如今大部分的矿山在进行探制的时候安全预防管理措施上还必须进一步的加强。 2.探矿工程技术与低碳经济 自从我国颁布可持续发展战略以来,低碳经济在我国越来越受到重视,一切行业与技术都在向着低碳经济的方向发展,而探矿工程技术的低碳发展也是势在必行的。低碳经济是指在保证经济社会健康、快速和可持续发展的条件下最大限度减少温室气体的排放在确保经济发展速度和质量不变的前提下通过改善能源结构,调整产业结构增加碳汇等措施不仅可以减少碳排放总量也可以在一定程度上减少碳单位排放量。资源的储备量是一个国家发展的基本前提,而由于我国之前大肆的开采矿藏,导致矿产的浪费率较高,而且大部分矿产物质都没有得到很好的利用,为了保证我国长久持续的发展,就必须对矿山地质探矿过程技术进行革新。目前,越来越多的新型的技术与设备在开采中被使用,但是,在一些地区的矿山中仍然使用的是老式设备,致使矿山地质探矿工程的工作效率没有得到明显的提高。为了提高矿区的工作效率,首先,需要建立一个良好的探矿工程的计划,明确各阶段工作的每一个步骤及负责人,一个完善的施工方案和明确的责任监察制度是工作有序开展的必要前提。其次,就要严格的对探矿工程的施工人员和管理人员进行考核,良好的管理和技术人员的配置也是十分重要的。与此同时,长期不间断的学习和实践也是提高施工效率的重要条件。再者适当的制定激励措施,鼓励相关人员持证上岗,对于敢于尝试的科研人员给予一定的扶持。通过这些措施能够有效的加强矿区的管理,提高工作人员的工作积极性,保证开采人员的生命安全,从而提高矿区的工作效率。 3、矿山地质探矿工程技术 在矿山地质探矿工程中,第一项工作就是全面掌握矿山所处位置的环境以及地质,不同的矿山地质有着不同的构成结构,其地貌特征也存在着不同。因此,在进行相应的勘探工作时,要充分了解分析矿山所处的区域地质情况、矿床地质结构及构造等。其次,就是选择科学的探矿方式。在矿山地质探矿工程中,探矿 方式的选择直接关系到工程的整体效率与质量。一般情况下,对于矿质类型单一、矿体较为集中的矿山,适宜采用钻探的技术方法,可以取得较为理想的探矿效果,并且获取与矿体相关的各类基本信息。对于矿体较为复杂、分散的矿山,则需要采取多种探矿方式联合应用的模式。最后也是最重要的就是进行矿产资源的开采之前一方面要加强对工作人员的安全培训,使他们能够适用各类情况。另外一方面还要明确设置和落实矿山地质探矿过程中安全的责任。对于那些比较偏远的矿山地质要进行探矿时,一定要多了解当地的环境,研究各种潜在的危险情况的应对方式,以此来保证矿山地质探矿工作的顺利完成。 4、结语 矿产资源的储量是经济发展的基础,只有不断的提高矿山地质探矿的工作效率,解决在探矿工作中存在的安全隐患,才能够促进我国经济的不断发展。 矿山地质技术论文:浅析矿山地质工程测量技术 [摘 要]人类对地质矿物的开采和利用逐渐加大,使得地质矿物逐年减少,为社会和环境的发展带来了严重的不良影响,使得人们的日常生活也受到了严重的影响。随着科学技术的发展,矿山地质工程逐渐受到了人们的重视,在矿山地质工程中,采用良好的测量技术,能够有效改善社会发展和环境发展的现状,加快社会的发展。而要做到这一点,就需要矿山地质工程测量人员不断提高其测量的技术,对测量技术进行不断的创新,已满足实际工作的需要。本文就矿石那地质工程测量技术进行了简要的探究,仅供参考。 [关键词]矿山 地质工程 测量技术 随着社会的快速发展,资源的消耗、环境的污染以及人口的压力等多种问题开始出现,这些问题的出现使得人们的生产生活受到了极其严重的影响。在最近的几年当中,科学技术得到了极大的发展,与此同时矿山地质工程测量技术也在发生着改变,在社会发展的阶段,为了能够使得矿山地质工程测量工作更为精确,就需要每一位矿山地质工程测量人员具有一定的创新精神,不断改进测量技术,提高测量水平,使得矿山地质工程符合社会的发展要求。 一、矿山地质工程测量概述 矿山地质工程是一个较为特殊的行业,由于其的特殊性,使得矿山测量成为了一个单独的专业,有着专门的理论和技术要求,在社会发展中有着一定的地位。在矿山地质工程中,测量技术是其重要的组成部分,而随着社会的发展,传统的矿山地质工程测量技术已经无法满足矿山地质工程现今发展的需要,其只有不断提高矿山地质工程测量技术,才能够更好的应对社会发展的需要,为社会发展提供必要的支持。而就我国目前矿山地质工程测量技术的提高方面来看,其中还存在一定的制约因素,使得矿山地质工程测量技术的提高受到阻碍,而主要限制矿山地质工程测量技术提高的因素包括:首先是测量水平的高低以及选用的测量仪器的先进性。其次是开采水平的高低以及工程总量多少的限制。最后是相关矿山测量专业的发展状况。 在矿山地质工程中,主要实施测量工作的是专业的矿山测量人员,这些测量人员的主要职责就是进行地貌和地形图的绘制,在矿山地质工程的开采工作中实施监督的职责以及对开采的沉陷程度进行有效的测量、对由于开采所引发的一系列问题和损失进行维护等。随着社会经济的发展和人口的增加,城市发展中面临着严重的人口过多的威胁,人口的不断增加,使得资源的利用率逐渐加大,造成了资源的过渡消耗和浪费,环境也开始逐渐恶化,环境的恶化导致了各种自然灾害的出现,这些问题严重威胁着人们的正常生活,对社会的发展也存在着严重的不良影响。根据相关资料显示,提高矿山测量人员的测量技术,对矿山地质工程实施更为全面的测量,能够有效改善环境条件,对环境信息进行有效的管理,从而使得资源的利用得到有效的优化,实现资源的优化配置,并且在一定程度上能够改善地质沉陷的问题,对人类社会的发展具有积极的推动作用。 二、矿山地质工程测量存在的问题 在矿山地质工程测量工作中,主要的动力元素就是测量人员,而在我国矿山地质工程测量工作中存在的问题,也就是测量人员方面存在的问题,主要的问题包括以下几个方面: 1.矿山地质工程测量人员的地位不高、待遇也相对较低,职能权利相对较小。对矿山地质工程进行有效和精确的测量,能够保障开采工作的顺利进行,并且精确的测量也能够为开采后提供必要的各项服务。矿石地质工程经过测量所获得的数据,不仅能够为开采者同必要的服务,同时也能够为矿山地质工程的管理人员提供必要的参考依据,使得管理人员能够在全面了解资源开采情况以及现场安全等情况下,对矿山的开发做出正确的判断,从上述几点可以看出,矿山地质工程测量是矿山资源开发以及安全生产的重要构成部分。但是,自从上世界九十年代开始,市场经济开始出现,由于市场经济的冲击和影响,使得大部分的矿山企业改变了原有的经营理念,逐渐开始将经济效益作为发展的重要指标,不断的追求经济效益的最大化,为了实现这一目标,很多企业开始大量的开采低成本的矿石。而随着开采工作的增加,使得环境受到了严重的影响,而环境的影响,使得矿山测量技术的发展受到了一定的限制,加之投入在矿山测量技术开发上的资金比较少,相关测量人员的待遇以及地位不高,职能权利受到限制,从而使得矿山的测量无法发挥出其应有的作用,矿山地质工程的发展无法适应社会的发展需求。 2.人才缺乏。由于煤矿行业的工作条件差、危险性高,尤其是地质工程测量部门工作人员的待遇不高。因此,很少有测量专业的优秀人才到煤矿行业工作,并且原有的优秀人才也流失到了交通、建筑等行业,煤矿行业的测量技术力量大大削弱。 三、新时期矿山地质工程测量如何创新 1.理论创新:矿山地质工程测量是一项多专业综合的工作,它的理论基础包括了相关的多个专业。随着矿山地质工程测量相关专业,在原理与运用等方面的不断深人,使矿山测量的理论得到创新,进而可以推动矿山测量专业的创新,最后达到促进矿山地质工程技术的提高的目的 2.技术创新:矿山测量是一项以技术为主导的工作,它在矿山生产、安全管理等过程中都有运用。随着矿山地质工程测量实践的深人发展,矿山地质工程测量的各个环节会出现新的问题,并要求得到有效的解决。怎样基于现有的软硬件条件,科学的解决不断产生的问题,对测量技术进行创新也就显得十分必要。 3.应用创新:矿山测量是一项不断发展的工作,随着科学技术的深人和资源开采的增多,矿山地质工程测量的应用范围也相应的改变,矿山测量要在原有的应用范围的基础上,拓展新的应用范围,尤其要注重在应用方式和体系上的创新,也只有这样,矿山测量才能不断发展。 四、矿山地质工程测量要运用GPS和RT技术 1.测量地形 测量地形图的传统方法是建立控制点,并在控制点上安放经纬仪或者全站仪测量地形图。随后测量地形图的方法发展为:外部作业使用手簿和全站仪进行编码,用比例较大的软件测量地形图,该方法对四周地形地貌的测量要求较高,并且通过测量可以观察到测量站,这些工作至少需要2-3人操作完成,若在拼图时如发现错误,也需要到野外重新测量。在普通的地形地貌中,测量站运用RTK,一次就可以完成半径为10公里的测量工作,极大的减少了传统测量方法需要搬迁测量仪器的次数,并且只需要在地形地貌的碎部点上停留1-2s,便可得到该碎部点的三维坐标。 2.放样方法 传统的放样方法是,把已设定的点在实际地面上标出,并用常规的放样工具放样,通常要放一个已设定的点,还要反复的移动这个点。在放样工作不能继续时,通常需要使用别的方法来完成放样工作,但会导致测量误差的累计,从而影响放样点的精确度。而运用RTK放样时,只需要把已设定点的坐标值键人到手簿内,手簿便可呈现并提示放样的位置,这样不仅使放样工作变得容易,同时在很大程度上也提高了放样效率。 五、结论 随着矿山资源的不断开采,科学技术逐渐深人,矿山地质工程测量向工程型转变是必然的趋势,也就是矿山测量除了注重仪器在生产中的运用外,还要从服务型向决策型转变。因此,矿山测量人员的素质也将逐步提高,综合能力也不断增强,矿山测量人员也将在矿业的更多领域发挥决策作用。 矿山地质技术论文:“3S”技术在矿山地质环境监测中的应用 摘 要:充分利用遥感技术具有波段多、视域广、信息丰富、现势性强、同一地区可重复成像的特点,采用多时相遥感(RS) 与地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS) 技术相结合的方法,以快速、准确地对矿山地质环境问题进行监测。本文选取矿山环境污染遥感监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏遥感监测三个方面,概述了遥感监测与综合评价方法,为矿区地质环境监测提供新技术手段,促进“3S”技术在矿山地质环境监测中的应用。 关键词:矿山地质环境;地质遥感;GIS 前言 “3S” 技术是遥感技术(Remote Sensing,RS)、地理信息系统(Geography Information Systems,GIS)和全球定位系统(Global Positioning Systems,GPS)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。遥感技术不断发展,同一区域所获取的光谱信息越来越丰富、空间分辨率越来越高、时相越来越多,可为矿山地质环境监测及研究工作提供越来越多的遥感数据。利用遥感技术对矿山地质环境问题进行监测己是必然的趋势。 国土资源部对全国矿山地质环境监测内容包括侵占、破坏土地及土地复垦监测、固体废弃物及其综合利用监测、采空区地面沉( 塌) 陷监测、山体开裂、滑坡、崩塌、泥石流地质灾害监测、水土流失和土地沙化监测、矿区地表水体污染监测、土壤污染监测、地裂缝监测、废水废液排放监测、地下水监测等11项内容。本文选取矿山环境污染遥感监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏遥感监测两个方面,为矿区地质环境监测提供新技术手段,促进“3S”技术在矿山地质环境监测中的应用。 1矿山环境污染监测 1.1水体污染监测 水污染主要是由于矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水、选矿水及尾矿坝废水等直接排放到江河湖泊或者未达到工业废水排放标准,水体污染是环境评价的重要指标之一。对于水体污染的监测可对水体污染区制作遥感图像三维可视化图,从而直观的看出水污染的情况。 1.2大气污染监测 矿区大气污染重要是由于炼矿厂炼矿排放出来的有害气体引起。在遥感影像上表现为位于烟囱附近,且被污染区域下方地物朦胧,有雾笼罩感,TM、ETM光谱信息丰富, 对大气污染识别较好。 2矿区地质灾害监测 2.1 滑坡遥感监测 矿产资源开发能够引发滑坡地质灾害,主要表现为2种形式:一是开采过程直接造成山体滑坡;二是产生的排土场、煤矸石等固体废弃物,堆积到一定程度时, 在内外营力共同作用下形成松散层滑(坡)塌。矿区滑坡遥感监测方法, 需要借助地理信息系统技术并通过相关的遥感信息模型进行。首先,通过多源遥感数据获取上述影响滑坡发育的因子, 并确定其对滑坡发育的重要程度;然后,根据滑坡或者斜坡所处部位含有的重要因子进行矿区滑坡稳定性评价。如利用地形判别法、人工神经网络方法等,其中地形判别法能够有效地避免对评价因子赋值的主观性。 2.2泥石流遥感监测 泥石流是一种严重的洪流作用下形成的地质灾害,其形成有3个基本条件:一是松散物发育;二是河谷纵坡坡降5%-30%;三十一定的水动力条件。决定因素是形成水动力条件的降雨临界值。泥石流发育的地段常是崩塌、滑坡发育的地段。遥感影像记录了大量的泥石流直接与间接信息。在SPOT影像上,采用213 波段组合,图像进行线性增强后,泥石流沟显示灰白色色彩,沟口的扇状冲积锥显示较清晰;QuickBird影像上对较小型的泥石流都能很好的辨认。 3地貌景观的破坏监测 煤矿、铁矿及非金属矿露天开采,道路开挖,造成基岩裸露、地表土壤剥离、植被破坏,导致地表类型从植被过渡到裸露的矿石,从而增加了降雨和岩石的接触面积,造成了矿山环境的污染。产生的固体废弃物占压大量土地,尾矿在遥感影像上最容易识别,能较清晰地显示矿产开采产生的地质环境问题。利用不同时相、不同分辨率的遥感影像,采用图像融合和图像增强的方法,提取矿山植被破坏动态监测的变化信息,分析出不同时间段开矿对植被破坏情况,并可通过GIS空间分析功能定量计算出矿山破坏和占用的土地面积,并利用GPS野外核查和实地采点,进一步核查矿山破坏情况,从而为科学地进行矿山环境保护工作提供重要的支撑数据。 4 结语 本文通过对矿山环境污染监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏监测三个方面的遥感工作方法概述,利用遥感和 GPS 技术开展遥感监测工作,通过监测数据变化的时空分析,设计 GIS 数据的更新模型。可监测程度与影像的分辨率、周围地物属性、解译者的专业知识等密切相关,可监测频率则与影像获取能力有密切关系。对大面积的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可选取多时相的中等分辨率的遥感影像(TM/ETM/OLI)进行动态监测;对小区域的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可结合中等分辨率(TM/ETM/OLI)和高分数据(SPOT)相结合的方法来进行遥感监测;对小规模的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可采用更高分辨率的遥感影像(QuickBird\IKONOS)和航片(无人机航片)进行监测。 随着资源三号卫星等高分辨率立体测绘卫星、环境与灾害监测预报小卫星星座和航空无人机遥感技术的逐步完善,光学和雷达遥感协同发展的格局已经初步形成,随着北斗卫星系统的逐步建立,大型数据库(如ArcObject / Oracle等)的开发技术逐步完善,矿山地质环境的监测对象和精度将会逐步提升。运用“3S”技术对矿山地质环境监测对构建高效、通用、可靠的监测体系,建立矿山地质环境监测及综合评价应用示范与相关的标准规范,全面推进以遥感、地理信息系统为优秀的空间信息技术在矿山地质环境遥感监测中的综合应用,直接服务于矿区可持续发展,具有重要的现实意义。 矿山地质技术论文:计算机辅助技术在矿山地质中的应用 摘要:随着计算机技术的快速发展和矿山勘探工作要求的不断提升,在矿山地质勘探工作中计算机辅助技术的应用被认为是重要的创新模式,在运用地质科学理论和相关的技术对矿床进行分析和研究时,计算机辅助技术能够保证矿山资源得到合理的利用和积极的开发。文章对计算机辅助技术在矿山地质中的应用进行了讨论。 关键词:计算机;矿山地质;应用 随着城市化进程的不断加快,人们对矿的用量逐渐加大,矿山地质勘察工作也逐渐发展起来。国家在这方面的资金投入较大,但受到各方面因素的影响,比如矿山地质勘察工作环境复杂多变,存在较多的不确定因素等,最终得不到良好的回报。为了提高勘查工作的科学性和有效性,保障矿山资源得以合理开发和利用,人们应该充分利用科学技术的力量,有效应用计算机辅助技术,提高矿山地质勘察的工作效率,促进矿山地质勘察工作的良好发展。 一、计算机辅助技术概述 所谓计算机辅助技术,它指的是以计算机为载体,通过计算机的相关功能,对产品进行设计、制造、测试等操作,从而辅助人们根据具体的需要,将其运用在不同的领域中,最终完成一系列操作的一种技术。计算机辅助技术包括多个领域,比如现在比较常见的计算机辅助设计(CAD),还有计算机辅助教学(CAI)等,人们在不同的领域中应用计算机辅助技术,有效完成各种任务,最终形成一种良好的人机交互模式,极大促进了各个行业的发展,它是人类科学技术进步的重要体现。 二、矿山地质工作中应用计算机的领域 建立矿山地质数据库。目前已有大量的现成软件可供应用。编制各种报表。包括各种原始资料表格、经过处理的表格。如,资源储量报表、三级矿量报表、损失贫化报表等。编制报表可采用带有强大计算功能的通用软件EXCEL或LOTUS1-2-3等。目前,有许多电子表格软件与数据库软件相互应用,起到功能互补的作用。绘制各种统计图表。包括不同查明程度的资源储量的对比图、三级矿量储备的对比图、月或历年生产勘探工作量的对比图、品位频率分布图等。数学地质的分析运算。矿山地质工作中的各种数学地质方法,可在多种软件上进行计算,如,MATLAB,MATHCAD,SPSS等。这些软件虽不是专门为数学地质工作而编制的,但当应用到某种数学地质方法时,可在这些软件的Help菜单中寻找适用的功能。绘制各种地测图软件。目前已出现根据地质控制点可自动连图和绘图的智能化绘图软件。这些软件中应包括指导连图的专家系统,但由于不同矿床的连图规律不尽相同,因此,不同矿山应自行开发适合本矿山的连图专家系统。 三、计算机辅助技术在矿山地质工作的应用 1、三维可视化技术在矿山地质工作中的高效应用 计算机科学技术的发展和进步,三维可视化技术逐渐被应用于矿山地质工作过程中,主要是三维建模技术、三维显示技术以及三维操作技术。这三项技术的应用,能够对矿山地质勘测过程中,对其地貌特征、地质分布、地理现象甚至一些比较隐秘的地质特点和分布情况都可以进行很好的监控和显示,能够对地质资料的连续性情况进行准确的检测,能够对所获得的资料或者是当前存在的资料进行真伪辨别,并且能够发现其中存在的异常,从而为数据分析和使用提供帮助,在矿山地质勘测过程中,三维可视化技术主要是被应用于地层解释,因此这种技术一方面是一种解释技术或者是解释工具,另一方面又是一种成果表达的工具。能够对矿山地质地层的结构特征、岩性以及沉积特点,进行准确的观测和数据记录,从而帮助工作人员能够准确的选定目标,来对当前所监测位置的地质情况进行描述。 2、虚拟现实技术在矿山地质工作中的应用 虚拟现实技术是这几年兴起的计算机辅助技术,是一种比较高级的人机交互技术,在虚拟现实技术中,主要包括的技术就是环境建模技术、触觉反馈技术、系统集成技术、立体声合成和立体显示技术、交互技术。这项技术被广泛地用于地质矿山勘测过程中,主要是在地质资料的三维可视化解释、钻井设计以及工程设计等过程被很好地应用。通过这项技术的使用,能够在矿山地质勘测过程中,将所获得数据和分析结果在同一个虚拟化的环境下显示,从而能够很好地为地质构造、地震情况以及岩石物理特性等提供协同式环境,促进了在地质勘测工作执行过程中,不同的工作人员对经验和认识等智力资源的合理共享,从而提高了工作效率,使得勘测结果也更加的准确。 3、数据库技术在矿山地质工作的应用 在矿山地质工作过程中,由于涉及到多方面的知识内容,那么就需要获取大量的数据信息,并且对这些数据进行系统的处理,就需要构建完善的数据库,计算机辅助技术中数据库技术的应用,很好地方便了数据库管理,一方面可以对矿山监测过程中所获得数据进行分类保存和展示,主要包括地质勘测过程中,地质构造、特征、地震解释、地面工程等多方面的资料,实现了很好的分类保存和整理展示。另一方面对这些数据可以进行有组织的、动态的存储和共享,实现了矿山地质工作中数据处理和信息资源的共享服务,能够为地质矿山工作不断地积累经验数据,通过形成完整的数据库资料,对于以后其他矿山开采过程中,相似地质结构的开采和利用提供了很大的帮助,通过进一步深化和应用数据库技术,从而提高数据管理的有效性。 4、地理信息系统技术在矿山地质工作的应用 地理信息系统技术是一种非常关键的技术,主要包括对数据进行采集、处理、存储、管理和分析,并在此基础上,输出相应的地理空间数据。通过将信息数据输出,从而为地质开采过程提供确切的信息,那么工作人员和科研人员就可以根据这些可靠的信息和数据来开展工作。地理信息系统技术的出现,很大程度上方便了人们的工作和管理,在矿山地质开采过程中,使得矿山地质的研究能力达到了前所未有的程度,对地下的地质构造、岩性、物理特性等都可以进行准确的描述和掌握,为地质工作人员提供了可靠的决策数据和信息支持,是矿山地质数据资源管理和应用系统中必不可少的工具。 结束语 矿山地质工作过程中,需要不断把计算机辅助技术加以利用,通过高效地利用计算机辅助技术,可以有效地提高矿山地质工作的效率,另一方面在地质勘测过程中,提高了获得数据和信息的准确性,确保了矿山地质勘测的质量和进度。 矿山地质技术论文:金属矿山地质勘查技术现状分析 摘 要:地质勘查技术不仅是地质研究中的一项重要技术,同时还被多个领域广泛的应用,如道路建设、金属矿山勘察、建筑业等等。本文主要研究了地质勘查技术在金属矿山中的应用发展,先对地质勘查的发展现状进行了分析,而后指出其在金属矿山中的主要工作内容,最后对金属矿山的几种地质勘查技术进行了介绍。 关键词:金属矿山;地质勘察技术;现状分析 1 引言 地质勘查可以说是包含了一切与地质有关的探测、勘察工作,而在金属矿山的地质勘查中,一般使用的勘查手段主要为物化探勘查技术、遥感地质勘查技术等。随着科技技术的高速发展,一些高科技的勘察手段也逐渐的被应用到金属矿山的地质勘查中,进而极大程度的提高了我国金属矿山地质勘查的技术水平。 2 金属矿山地质勘查工作的主要内容 2.1 对生产中的矿山勘查 进行金属矿山资源开发时,生产企业必须要做好对应生产勘察,并且要根据勘查得出的结构,合理的进行矿产生产的规划与设计生产,一定不能一次就将所有的矿产全部都开采完,同时要对该矿山的服务年限着重注意,以便于进行充分的利用,也让周围的金属矿产能够发挥出很好的资源效益[1]。而对正在进行开采生产的金属矿区来说,必须要对周边的地质进行详细的勘查,以此来探出周围更多资源的储量,如果是还没有进行开采的金属矿区,则更应该扩大范围进行资源的勘查。在进行这些过程中,还得注意做好相关档案的记录,这对以后的地质勘查工作有着相当大的帮助。 2.2 生矿与尾矿的勘查 综合利用关键的地质勘查技术,对提高金属矿山的开发效率是有着非常巨大帮助的。对紧缺的矿山资源共伴生的尾矿和生矿,采用综合性的开发利用。与此同时,制定出明确相关标准的政策来对矿产资源的利用进行相应的规范化,并对尾矿的资源做好调查,再综合利用好矿山的尾矿资源,使得资源的综合利用得到不断的提升。 2.3 危机矿山接替资源的勘查 矿产资源都是属于一种不可再生能源,所以在开发时就要对矿山的开发年限进行充分的考虑好,尽可能的延长其服务时间。因此,当在进行拥有重要金属矿产资源的地区开采时,就要做好相应的危机矿山接替资源勘查,以此来保证地质勘查工作得以有效的进行,很大程度上减小了对勘查技术的要求,也更加有助于对其进行评价。 3 金属矿山地质勘查技术的现状分析 3.1 遥感地质勘查技术法分析 遥感的发展最大程度的拓宽了人类的视觉和视野能力,其有着尺度多、综合性强和多层次的特点,已经逐渐的成为了金属矿山地质勘查技术中非常重要的技术手段[2]。随着传感器的分辨率(时间、辐射、空间等)的不断提高,其中着重是干涉雷达技术与高光谱技术的发展,不但大大的提高了遥感的观测尺度,同时还提高了其对地物的识别精细程度,进而使得遥感地质勘查技术的应用进入到了一个全新的高度。由于遥感地质中,高光谱技术的大力发展,使得遥感可以根据获得与重建的像元光谱,之间的对地质进行识别,使得遥感地质技术在进行金属矿山的勘查中的效果得到了质的飞跃。 3.2 勘低频电磁法分析 随着地质勘查技术的不断发展,矿物资源的逐渐减少,大多数存在浅部的金属矿物都被开采殆尽,而这时候想要继续进行矿物的开采,其难度就变得相当的大。在这样的情况下,就必须要提高金属矿山地质勘查的技术,只有提高了勘查的技术,才能更加方便、灵活的进行矿物的开采。勘低频电磁法就是利用Fraser滤波等的处理,进而得到相应的数据,将其覆盖区中异常的地质与展布都有着清楚的了解,还可以对金属矿山内矿物的位置进行一定的预测[3]。勘低频电磁法具有快速、便捷和高效等特点。还有强大功能就是,当存在于地球上的任何一点,通过勘低频电台发出的电磁信号,都是可以被其它的电台给及时的收到。但是勘低频电磁法的信号源选择是存在着一定限制的,时间的长短对电磁波的强弱也是有着对应的影响,在太阳升起与落山时,其受到的影响最为强烈。 3.3 物化探勘查技术分析 物化探地质勘查技术是地球物理勘查与化学勘察的简称,其中物理勘查主要包括了地震、重力、电法、磁法放射性等这几大类方法,在寻找和扩大能源矿产、有色金属矿产等方面比化探法更好,有着非常明显的效果;而化学勘查的主要优势就在于寻找和扩大贵金属矿产这方面,化学勘查具有多解性很少,直接性强的特点,勘查的效果明显要优于物探[4]。随着当前矿产勘查的发展趋势,对各种勘查技术的要求也是越来越高,由最初单一的地质勘查技术到现如今的要多种勘查手段的相互配合、协作勘查,只有这样才能有效地减少其多解性,因为金属矿产资源的不断减少,只用物探或化探的手段去进行地质的勘查,其得出的效果肯定不是很理想的。 4 结语 综上所述,金属矿山地质勘查技术的发展,对国家的发展和经济的建设都是非常有利的,只有地提高了地质勘查技术,才能有效地推动找矿技术水平与效率的进步。 作者简介:高坤丽(1986-),女,安徽六安人,中国地质大学工学学士学位,研究方向:资源勘查工程。 矿山地质技术论文:基于三维激光扫描技术的矿山地质建模与应用研究 【摘 要】激光扫描技术是一门新兴的测绘技术,当前已经在很多领域中都得到了广泛的应用。三维激光扫描技术指的是通过目标物体表面三维坐标的获取进行完整、高精度的目标物体原貌重建,通过原始测量数据的快速获取实现直接的实物逆向三维数据采集的模型重构技术。本文首先阐述了三维激光扫描技术关键,解决了激光扫描技术中存在的海量测站数据拼接、大地坐标定位两个方面的不足。以某矿山为例利用三维激光扫描技术完成了矿山三维地质建模,并通过将建模数据与已知坐标进行对比,证明了三维激光扫描技术的实用性较好。本文通过三维激光扫描技术的矿山地质建模与应用进行分析,为覆盖区矿产综合预测提供3D矿床模型机预测要素空间形态特征等方面提供了参考。 【关键词】三维激光扫描技术;地质建模;绝对坐标定位 0 引言 三维激光扫描技术由于其高精度、高速度、高真实度的特点得以在制造业、地质业、军事等领域中广泛应用。当前,三维激光扫描技术在地质、矿山的测量方面有了比较成熟的发展,但是在海量测站数据拼接、大地坐标定位依旧存在着问题,这两点成为了地质人员研究的重点与热点问题。 1 三维激光扫描技术关键问题 1.1 测站数据拼接 三维激光扫描技术应用的过程中,测站指的是扫描仪每次测量的数据,目标物所在的相对坐标系中,扫描仪所在位置为坐标原点。实际测量的过程中,如果目标物存在体积过大、表面复杂、形状奇特等情况,测量的数据不能够通过一次测量就得到,需要从不同的位置、角度、精度进行多次测量来对工作面进行整体覆盖[1]。多次测量的结果就是导致目标物的坐标系可能出现多个,首先需要解决的就是大数据量测站拼接问题,将所有的测量数据都集中到同一个相对坐标系中。大型矿山的海量数据并不能够在预处理的时候进行精简,本文提出分部拼接的方法,所有的数据都以第一个参考点为准,两两之间进行拼接,之后再传递到同一个坐标系中,实现对矿山数据站的拼接。 1.2 绝对坐标定位 本文在对绝对坐标进行定位是采用的是罗德里格矩阵变换方法,将非线性问题转化为线性问题,将计算所得的结果进行平移与旋转到两个矩阵,这种方法实用性较强且较为简便。 数据坐标的匹配计算过程实际上就是绝对坐标的定位过程,主要有两种方法:一种,是通过平台装置记录测量中的移动量与旋转角度,得到局部坐标系之间的转换关系,但是这种方法由于成本较高而没有得到广泛应用;另一种,是将相邻的两个子域中三个或者三个以上标记点进行拼接,将同一个点从一个坐标系转移到另一个坐标系。后面这种方法就是本文采用的绝对坐标定位的方法。 2 三维激光扫描技术在矿山地质中的应用 2.1 数据采集 针对某矿山利用非接触式三维激光扫描仪进行实地数据采集[2]。目标点坐标获取的原理为:利用精密时钟控制编码器获取激光光束的水平方向角度α与垂直方向角度β,通过激光从发射到返回之间的时间对距离观测值S进行计算。将接收的激光强度与校正后的彩色照片结合后,得到扫描点的颜色灰度匹配。采样时采用的坐标系为:横向扫描面内确定X轴,与之垂直的就是Y轴,与整个扫描面垂直的就是Z轴,因此P的坐标为(XS,YS,ZS),其中XS=Scosβcosα,YS=Scosβsinα,ZS=Ssinβ。 在矿山数据采集的过程中,可以通过特殊材质平面标靶、球面标靶来对目标地物进行识别。但是本次采集过程中由于地形、经费、精度等方面的要求,采用识别目标地物的方法是剖面张贴纸质标靶,经过实际的分析之后证明这种方法能够在软件处理过程中找到中点。 2.2 数据处理 经过数字化的测量得到的数据往往具有数据误差、数据量大等特点,为了能够在后续的模型重建的过程中包装模型质量,需要对这些测量所得的数据进行预处理。 2.2.1 噪声去除 很多的点云数据第一步要做到就是进行数据的精简,其中最主要的就是噪声去除不属于矿山内部有用数据的部分,在噪声处理的过程中主要采用的是Polyworks,剔除的对象主要是外围存在的一些散乱的点[3]。 2.2.2 相对坐标定位 分块数据的对齐方式包括两种,一种是一点对齐,适用于公共特征十分明显的分块数据,特点是速度较快、操作简便;另一种是N点对齐,适用于在两幅点图中N个处于公共部分不同位置点的粗略对齐,这种对齐方式需要在事前进行人为的标记点放置,便于对齐标准识别之后再利用bese file alignment comparison进行精准对齐。 2.2.3 数据精简 在激光扫描仪测量生成的海量数据点中,并不是所有的都是对于模型重建有用的。而且扫描的过程中为了确保标记点的识别往往将精度设置得较高,由于在拼接之后会产生大量冗余数据。因此,要对数据进行精简。 Polyworks具有防止数据出现重叠的功能,会对点云数据的重叠进行较少,从而在一定程度上减少数据量。之后利用处理软件Geomagic的曲率简化、网格简化、统一简化与随机简化四种方法对数据进行进一步的简化。 2.2.4 绝对坐标定位 在对矿山进行实地测量的过程中需要在入口处设置三个纸质标靶,作用是为之后室内工作中坐标的转换提供依据。之前已经完成相对坐标转换,在此基础上利用程序实现全部点与坐标文件的相对坐标系与大地坐标系之间的转换,形成地质模型。 2.2.5 坐标转换程序结果分析 在坐标转换的过程中,因为在拼接的过程中已经将站点数据原点集中在同一个坐标系中了,而且原点选择的是有参考点的站点,所以在坐标转换完成之后,将文件导入到处理软件中能够对坐标误差进行查看与对比。 公共坐标点的选择是将实地测量中入口处的三个纸质标靶作为坐标转换的依据,通过全站仪与Polyworks得到相对坐标之后,再经过坐标转换程序得到。通过非结果的对比与分析可以看出通过编程得到的大地坐标理论值与实际值存在一定差异,但是误差在可以接受的范围之内,符合矿山三维地质建模精度方面的要求。 3 总结 三维激光扫描测量技术在原始测绘数据的获取方面具有精度高、效率高等特点,而且获取的数据完整、丰富,能够为研究提供尽可能多的信息,但是同时也加大了数据处理方面的难度。本文通过分部式处理多站点数据构建的矿山三维地质模型,及全站仪测得的标记点大地坐标与理论坐标之间的对比,证明了绝对坐标程序的实用性,为研究人员将三维激光扫描测量技术应用于矿山提供了参考与借鉴。 矿山地质技术论文:矿山地质探矿工程的技术分析 摘要:地质探矿工程是矿产资源得以开发利用的重要技术,决定了矿产资源开发利用的程度,随着人们对矿产的需求量增多,对矿山的地质环境也产生了很大影响,如果地质探矿工程应用不当,那么会造成很大的问题,本文将主要针对矿山地质探矿工程的发展情况、矿山地质探矿工程中存在的问题进行简要分析,并提出了解决措施。 关键词:矿山地质;探矿工程;问题;对策 地质探矿工程存在的问题不仅增加了探矿的难度,同时也增加了探矿的危险性,因此,我们要从实际问题出发,研究如何避免这些问题的发生,提高探矿的成功率和安全性。 一、矿山地质探矿工程的发展情况 矿产资源勘探的材料和环境紧密相连。在相关的地质条件是煤矿地质采矿项目措施的使用,所以经常会出现一些地质环境问题。为了迎合经济的进步,人们越来越多的矿山的发展。人们探索矿山使用的能量来推动自己前进,随之也出现了越来越多的矿山地质环境问题,这些问题如果没有处理,可能就会导致贫瘠的能量,导致地质环境问题,和破坏附近周围的环境。国内矿山使用矿物质已经明确在资源与环境之间的冲突,并扩大矿产能源的发展,从一个角度来缓解冲突。但不能忽略的实际情况是,在采矿的过程使用面临的安全隐患。许多矿工现在只看到利润,没有长期愿景,仅仅追求利益忽视保护程序。 二、矿山地质探矿工程中存在的问题 1、探矿方式的不合理 开采矿山的矿石时,针对不同地质采矿使用不同的发展措施。现在常用的四种:钻井方式、坑、点蚀和地球物理勘查方法。矿业近年来,是应用最广泛的坑和钻孔的方式。但是大多数会遇到的情况是,许多单位没有选择好的方法在矿产的勘探,开采矿产的方法是使用过去的经验。如果采用这种方法,新开采的矿区很容易出现误判。尤其是对部分老崆峒矿产的地区,必须进行全方位的测试,能够明确这是包含在静脉,形式、大小、数量、基本内容、矿化等等。这些都是提前做好准备生产关键内容的前提,另外,地层结构层的结构,同时需要进行决议。 2、缺乏专业化的作业队伍,尤其是安全意识的薄落 人们常常在正常工作很长一段时间,熟悉环境放松警惕,安全意识会慢慢在下降。矿区的地质环境和工作环境复杂多样,在探索的过程中,工作环境往往大家会认为和之前的都是一样的,不提前做好准备,安全意识的缺乏,所以很容易出现事故,造成损失。 3、探矿的地点选择不科学 在我国的南部矿产资源丰富,但更多的是小煤矿。勘探地点的选择是正确的质量将直接影响勘探,加剧了勘探工作的难度,甚至造成严重事故。也由于勘探位置错误的选择,导致使用的测试方法与实际地质结构不匹配。 4、安全意识薄弱 地质探矿是一项技术活,专业化的作业队伍,是实现有效探矿的前提。目前,我国探矿作业队伍的专业性较欠缺,在技术上还不够成熟,而且缺乏高端的、技术强的作业人员。进而,我国的探矿工程的发展比较缓慢,有待现代化模式的不断推进。同时,员工缺乏专业素质,特别是人们的安全意识下降,造成更大的风险勘探工作。根据矿山地质勘探工作的特殊性,根据山区或该地区复杂的地质构造,安全意识的缺失,无疑是提高项目执行的难度。并且,深山中毒蛇、野兽等危险元素,都会对施工作业来来危险性,需要工作人员提高安全意识。 三、矿山地质探矿工程中问题的解决措施 1、全面掌握矿山地质的环境情况 要全面掌握矿山地质的环境情况。每个矿山所处的地质环境都是不一样的,矿山的地貌特征也是有差别的。在进行矿山地质探矿工作时,要全面掌握矿山的地质情况。要对要开采的矿山的矿种和规模进行调查,了解矿山矿层构造。另外还要对整个矿山的矿脉的数量、产状、形态、规模、矿化等基本特征。掌握这些方面的准确数据,这样才能够有利于研究正确的开采方式和布置下一步的工作。同时还要注意对矿山的生态环境的情况进行分类。对于不同的矿山区要采取不同的环境保护措施。 2、槽探工程中应该注意的问题 现在开采矿物质中使用最多的方式是槽探方式,在开展槽探时一定要注意以下五点:运用的槽其底部要宽六十厘米以上,槽面宽在一米二以上,建筑中深度在三米以下。两侧的坡度要由土质情况以及探槽长度一起来确定的,运用的探槽在一米内其坡度要在九十度以下,运用的探槽在一米到三米内,其坡度要在六十到七十度内。如果所开采探测的地质是柔软、松散抑或潮湿的地区,坡度在五十五度以下。在探索矿区时,槽壁要一直在平衡的状态,要立即清理干净松石;在槽口五十厘米的区域内不能有土堆或者石子堆抑或工具堆放。在探槽项目开始之前,就一定要检查好保证没有塌落、缝隙、松土等不稳定的因素存在。如果矿区在比较陡峭的地方,一定不能上下槽一起作业,槽内存在两名工作者一起进行工作时,两人之间至少相距三米,确保安全。在使用人力挖长探槽的情况下,禁止挖掘探槽的底端,让它们随引力自己下落。在土质较为松软的地方,在加长其探槽的过程中要把两侧的槽壁进行加固处置。在阴雨天气抑或工作人员喝酒的情况下进行工作,工作者不能在槽内进行吃喝抑或休息。 3、探矿方式的合理性 进行矿山地质探矿时,需要基于全面的地质情况,选择合理地探矿方法。不同的地质矿山其环境存在较大的差异,尤其是地质结构的差异,强调了探矿方式的不同。于是,在进行地质探矿的工作时,需要基于矿山的矿量、矿产种类,以及规模,进行全面的调查,以有效的了解矿山的具体矿产结构。并且,矿山的产状、矿脉内容,也是了解矿山基本特征的重要方面。在完全了解上述的内容之后,才能进行探法的研究,以最终确定探法的选择。同时,在探矿工程的开展中,关于生态环境的控制,是探矿工作的重要环节,也就是说,在综合考虑的同时,要强化环境保护的工作,以形成环保的探矿方式。 4、加强矿山地质勘探工作的安全管理 安全是最重要的一个方面的矿山地质勘探,尤其是工作环境的特殊性的基础上,有效的安全管理是十分必要的。所以,在完美的地质勘探工程,实施安全管理工作,创造良好的外部环境勘探工程的发展。在安全管理工作中,提高水平的专业工程人员的标准化操作技术,特别是,是避免人为因素,安全生产事故的重要方面。在日常工程工作,加强人员的技术培训,提高技术的不足,从而提高手术的质量和安全系数。同时,工程人员安全意识是薄,这就需要加强施工人员的安全意识,对潜在的安全因素,可以有效地发现,养成良好的自我保护。当然,与此同时加强安全管理,管理工作的有效性,是前提要处理各种各样的事故。和实施安全管理体系,建设工作,严格规范员工的工作,和有效地存储和处理,避免安全设备故障问题。 5、提高工作人员安全意识,加强矿山地质探矿的安全管理 地质勘探这个特殊的工作,安全问题尤为重要,如何确保有效的安全管理是十分必要的。因此,一方面,必须在保安人员岗前培训,提高员工的安全意识,使其能有效地找到潜在的安全系数,在各种紧急情况下保护自己。实现安全生产责任制另一方面,具体责任到人,让他们意识到自己的责任。 结束语 我国的矿山地质探矿过程中存在着比较严重的安全隐患问题。诸多方面的因素可能导致进行矿山地质探矿工程出现危险,包括探矿方式的不合理,选择的地址不当,安全意识薄弱等等这些方面的因素都会带来很严重的后果。所以为了能够进一步地促进我国矿山地质探矿工作,我们在工作中一定要正确对待处理。 矿山地质技术论文:矿山地质勘查中三维GIS技术的应用研究 [摘 要]GIS又被称为地理信息系统,因其卓越的空间分析能力和空间建模属性,在矿山地质勘查中发挥着重要作用。笔者基于GIS内涵、基本功能及生成方法分析,对三维GIS数据模型在地质矿山中应用进行了初步的探讨与研究。GIS技术的引入为矿山地质的勘察工作提供了便利的条件、提高了勘察的精度,降低了工作难度及工作量,是一种值得大力推广的地质勘察方法。 [关键词]矿山地质勘查;三维GIS技术;地质勘察信息系统 在数字化时代,三维GIS在矿山地质工作中的作用已为我们勾画了一幅完美的蓝图。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。其最大的特点则是空间分析功能,非常适合于矿山领域中的空间实体建模与叠加分析。GIS空间分析的内涵极为丰富,包括空间查询、空间量测、叠置分析、缓冲区分析、网络分析、空间统计分类等多个方面。引入GIS后,我们可以对矿图进行空间属性查询,以及利用全自动化办公系统对矿山中的空间实体进行空间量测、叠置分析等,大大简化了工作量,也提高了精准度。 1.三维GIS技术及其基本功能 二维GIS技术经过几十年的发展,已经深入社会各行各业,但是其自身仍然存在着诸多问题。如二维GIS技术和图像处理系统能够对一些三维工程信息进行处理,但并不能将高恒变量当作独立的变量进行处理,只能充当附属变量,因而仅能描绘出地表的起伏而难以深入描述低下信息。三维GIS技术则可以完全覆盖到整个单位空间内部的GIS,从而可以实现和人类同样的从某点观察的视觉效果,大幅度增强了对象的真实感,有效解决了二维GIS技术下的难题。因而在采矿、地址、岩土等多个领域,均以形成了具有部分三维GIS功能的专用三维GIS管理系统。 我国三维GIS技术仍然处于研究阶段,因而关于其功能的理解存在一些争议,从地质勘察来说,以地学对象作为研究载体,可以将其基本功能分为三个方面:(1)实现了三维数据管理。利用三维GIS技术可以实现三维数据录入,和其他系统数据的快捷转换,包括一些数据的基本分析,录入数据库数据的整合和查询等。(2)实现了三维对象的管理。包括对一些基于三维数据的三维对象的建模,模型的可视化选择和查询以及对三维对象的平移、旋转等基本变化。(3)三维空间分析。包括三维的交、并、差以及开挖等操作,还能实现对体积、表面积以及距离的三维计算。 2.三维GIS空间 2.1 数字高程模型的实现 数字地面模型是对地面各特性进行描述的有序数值阵列。通常情况下,其空间的水平坐标由x,y表示,垂直高度用z表示,此外也可使用x表示经度,y表示纬度。此类地面特性是高程或称海拔高程的DTM,又名数字高程模型。 2.1 Gird的生成方法 地质勘察中,很多情况下原始采样点都是不规则的,采样点数量不能满足达到显示的需求,可以采用插值法生成更多的点。通常有双线性法以及趋势面法等多种形式,本文主要介绍Kriging法。该方法以空间位置中的空间属性分布为重点考虑对象,能够达到对线性、无偏以及最小估计方差的精确估计,通过对信息样品的大小、形状等综合考虑后,会对样品赋予相应的系数,接着通过加权平均来对需要的块段品位做有效评估。 2.3 不规则格网的生成 TIT是由大量相邻的、不互相重叠的三角形构成的对地形表面的连续铺盖,根据类型的而不同,生成方法也有所差异,以一般三角网最为常见。该方法根据距离最近原则进行组网,并且随着起始边的不同呈现出不同的结构。而Delaunay三角网结合结构较强,对于同一个不规则离散数据点能够实现集中对应,因而在性能上实际要优于一般三角网。 3.基于GIS的地质勘察信息系统实现的重点及方法 3.1 信息模型驱动系统的应用 地质勘察信息系统的实现是以统一建模语言为基础构建的信息模型驱动开展的,保证在整体上把握系统的要求,进行准确的数据建模。统一建模语言构筑的信息系统模式从根本上来讲就是系统的初始模型,对统一建模语言构筑的模型系统进行测试、分析、设定及实现。信息系统的建设可以划分成几个相互独立的部分,即初始部分、细化部分、系统实现部分、交付部分等,每一个部分都伴随着统一建模语言,始终贯穿在整个系统中。 3.2 应用关系数据库对空间数据进行管理 现今,伴随着科学技术的不断发展,GIS技术在地质勘察方面的发展主要是朝着关系数据库对空间数据库的管理方向转变的。其可以充分应用关系型数据库管理系统对大量的空间数据进行管理、控制、储存等。利用扩充结构化查询语言的范围来操作空间或非空间的数据。另外,还有助于版本的管理工作,防止人为操纵空间数据分割情况的出现。关系数据库中空间管理数据的重点是面向对象进行空间建模。这个模型转变了以往GIS技术中属性与图形分离的情况,进行空间反映的图形也仅是一个属性的字段,同其他非空间性资料共同储存在关系数据表中,使传统的数据库模型彻底结束。这个模型有助于对各类空间数据进行地质勘察,进而更好地创建地质勘察模型。 3.3 CBD技术的应用 以面向对象的建模方法为基础,系统应用CBD技术进行编程,把底层的模块封装成为公共组建,利用各组件的搭建系统,从而完成软件模块的创建。组件的应用主要是组建对象模型,GIS技术开发软件,从而将空间的数据资料输入数据库,查询其显示数据,输出绘图,同时对各个子系统进行统一集成。 4.三维GIS数据模型在地质矿山中应用分析 4.1 建立数据模型 地质矿山的复杂性较高,其包括了各种天然地质体和人工设施。所以应根据对象的特性确定描述地质矿山现象所使用的三维数据模型。遵循的原则是描述结构简单、具有拓扑关系、满足一定的空间精度、便于处理与分析的原则。基于地质矿山现象的复杂性,描述的数据模型也相对复杂,现阶段尚无一项能够完全满足各种质矿山领域的三维GIS软件。然而,三维GIS数据模型向着面对对象技术和方法来分析研究的趋势已日益明显。 4.2 数据库的可视化管理 数据库管理系统是地质矿山的各项管理工作的基础,而采用面向对象的数据库管理系统具有其优越性。虽然使用传统关系数据库的Binary和备注字段能够对变长记录加以管理,然而会影响效率。而面向对象的数据库管理系统可以提供结构化查询语言,从而实现对三维空间对象的各种操作。可视化是地理信息系统的主要功能,也是对空间数据库观测最为重要的方式之一。构建三维几何造型的方式能够作为三维物体的可视化的借鉴,然而尚无法满足地质矿山中的三维现象的需求。随着三维对象可视化技术的迅速发展,OpenGL、Direct3D等3D引擎在进行地质矿山现象的可视化处理中,正发挥着日益重要的作用。在Windows系统中使用VC++调用3D函数,一方面能够得到良好的三维效果,另一方面还能够降低软件开发的复杂性。从而化解了可视化软件和三维数据模型间的接口问题。 5.总结 当前,在地质勘察领域中,GIS技术的应用尚处于起步阶段,但已引起了多方面对其技术难点及热点的关注。由于信息系统驱动模式的先进性,利于操作、维护及二次开发,基于组件式GIS技术的地质勘察管理系统对地质勘察信息进行深度处理,一方面可以满足当前 地质勘察数据的制图输出要求,另一方面也初步实现了勘察场区三维地质模拟,奠定了基础地质可视化分析的基础。 作者简介 许蕾(1983.10-),安徽淮南人,2007年毕业于安徽理工大学地质工程专业,现供职于安徽省煤田地质局第一勘探队。 矿山地质技术论文:浅析矿山地质工程测量技术 摘要:随着社会的不断发展,人类社会正面临着资源过度消耗、环境恶化、人口压力、灾害频发等多种影响人类生活和发展的问题。在科学技术飞速发展的时期,每一位矿山地质工程测量人员都承担着提高测量水平的责任。因此,每一位矿山地质工程测量人员都要培养创新意识,增强创新精神,从而以一种全新的面貌应对社会的发展。根据实际工作的需要,笔者对矿山地质工程测量技术存在的问题进行了分析研究,并提出了合理化的建议,有利于矿山地质工程测量人员技术水平的提高。 关键词:矿山地质;工程测量;技术 引言 随着矿山资源的不断开采,科学技术逐渐深人,矿山地质工程测量向工程型转变是必然的趋势,也就是矿山测量除了注重仪器在生产中的运用外,还要从服务型向决策型转变。因此,矿山测量人员的素质也将逐步提高,综合能力也不断增强,矿山测量人员也将在矿业的更多领域发挥决策作用。 一、概述 由于行业的特殊性,矿山测量一度被作为一个单独的专业。矿山地质工程测量技术的提高主要受三方面的制约:1.测量水平和相关仪器的先进程度;2.开采水平和工程量的制约;3.与矿山测量相关专业的发展。矿山测量人员承担着绘制地貌、地形图;开采监督;测量开采沉陷程度和对因开采导致的损害进行修护等任务。近年来,人口压力、资源使用过度、环境恶化以及灾害频出等状况,已逐渐成为人类发展和社会发展的主要制约因素。有关文献显示:矿山地质工程测量人员对矿山地区的整体测评、保护环境、管理环境信息、以及整治因开采资源而导致的地面凹陷具有积极意义。 当前的矿山测量和矿山开采已逐步应用以3S为主导的信息技术,该技术在促使矿业开采走向现代化方面发挥了重要作用,并将继续为资源开采和矿山地质工程测量提供良好的服务。目前矿山测量的主要工作是:勘探资源、设计开采的方式;矿山地区的地面和地下测量;对当地的环境信息进行收集、分析、利用以及处理。矿山地质工程测量在寻找资源、开采资源、利用资源和保护资源等方面,为人类提供着持续的服务。 二、矿山地质工程测量存在的问题 1.矿山地质工程测量人员的地位、待遇不高,拥有的权利小。矿山地质工程测量是资源开采可以维持的前提,同时也是资源开采后各项服务的提供者。矿山地质工程测量的数据不仅要为开采资源提供服务,也为相关领导对开采资源、保障安全等方面决策提供了参考,是资源开采和安全生产重要的组成部分。然而,从上世纪90年代以来,受到市场经济的强烈影响,大多矿山企业都改变了经营理念,把达到经济利润最大化作为企业的运行指南,大量开采低成本的矿石。受这种环境的影响,矿山测量技术的发展较缓慢,并且针对矿山测量的投资也很少,并且矿山测量人员的地位低,权利小,矿山测量发挥不了应有的作用。 2.人才缺乏。由于煤矿行业的工作条件差、危险性高,尤其是地质工程测量部门工作人员的待遇不高。因此,很少有测量专业的优秀人才到煤矿行业工作,并且原有的优秀人才也流失到了交通、建筑等行业,煤矿行业的测量技术力量大大削弱。 二、地质工程测量技术设计的方法 1.技术设计的依据 1.1上级下达任务的文件或合同书。 1.2有关的矿山地质工程测量的法规和技术标准。 1.3有关矿上地质工程测量产品的生产定额、成本定额和装备标准等。 2.技术设计的基本原则 2.1矿山地质工程测量技术设计方案应先考虑整体而后局部,且顾及发展;要满足用户的要求,重视经济效益和社会效益。 2.2要从矿山地质工程测量作业区实际情况出发,考虑矿山地质工程测量作业单位的实力,挖掘潜力,选择最佳方案。 2.3广泛收集,认真分析和充分利用已有的矿山地质工程测量的相关资料和产品。 2.4积极采用适用的矿山地质工程测量新方法、新技术和新工艺。 3.编写技术设计书的要求 3.1矿山地质工程测量技术技术书内容要明确,文字简练,标准已有明确规定的,一般不再重复,对矿山地质工程测量作业中容易混淆和忽视的问题应重点叙述。 3.2在矿山地质工程测量中采用新方法、新技术和新工艺时,要说明矿山地质工程测量计划书可行性研究或试生产的结果以及达到的精度,必要时可附鉴定证书或试验报告。 3.3名词、术语、公式、符号、代号和计量单位等应与矿山地质工程测量的有关法规和标准一致。 3.4以矿山地质工程测量的实际需要与工程特点为基础,以测量规范为准绳,以分级布网控制测量误差,确保校核条件控制测量质量,最大限度地保证矿山地质工程测量成果的可靠性,实现矿山地质工程测量工作的多快好省。 4.对设计人员的要求 4.1矿山地质工程测量设计人员首先要明确任务的性质、工作量、要求和矿山地质工程测量设计的原则。 4.2矿山地质工程测量设计人员应认真做好作业区情况的踏勘和调查分析工作。 4.3矿山地质工程测量设计人员应对其设计书负责, 要深入第一线检查了解矿山地质工程测量设计方案的正确性,发现问题要及时处理。 5.地质工程测量项目技术设计的主要内容 5.1任务概述 任务的名称、来源、项目内容、行政隶属、地理位置、作业区范围、产品种类及形式、任务量,要求达到的主要精度指标、质量要求、完成期限和产品接收单位。 5.2作业区自然地理概况 矿山地质工程测量地理特征、居民地、交通、气候情况和矿山地质工程测量作业区困难类别。 5.3已有资料的利用情况 说明资料中矿山地质工程测量工作完成情况,主要矿山地质工程测量资料情况及评价,利用的可能性和利用方案等设计方案。 5.4主要作业方法和技术规定 特殊的矿山地质工程测量技术要求,采用新方法、新技术、新工艺的依据和技术要求,并进行矿山地质工程测量技术估算或说明。保证矿山地质工程测量质量的主要措施和要求。 三、矿山地质工程测量要运用GPS和RTK技术 在矿山坐标中利用GPS测量独立坐标的转换数据,并计算高速公路高程的差值。 1.测量地形 测量地形图的传统方法是建立控制点,并在控制点上安放经纬仪或者全站仪测量地形图。随后测量地形图的方法发展为:外部作业使用手簿和全站仪进行编码,用比例较大的软件测量地形图,该方法对四周地形地貌的测量要求较高,并且通过测量可以观察到测量站,这些工作至少需要2~3人操作完成,若在拼图时如发现错误,也需要到野外重新测量。在普通的地形地貌中,测量站运用RTK,一次就可以完成半径为10公里的测量工作,极大的减少了传统测量方法需要搬迁测量仪器的次数,并且只需要在地形地貌的碎部点上停留1~2s,便可得到该碎部点的三维坐标。此外,在测量的过程中键人地物编码,可以了解测量数据的精确程度,从而提高地质工程的测量效率。RTK的精确度可以达到厘米级,同时误差不会累计,测量的数据也准确可靠,测量工作完成后,便可在成图软件中绘制出所测区域的地形图。 2.放样方法 传统的放样方法是,把已设定的点在实际地面上标出,并用常规的放样工具放样,通常要放一个已设定的点,还要反复的移动这个点。在放样工作不能继续时,通常需要使用别的方法来完成放样工作,但会导致测量误差的累计,从而影响放样点的精确度。而运用RTK放样时,只需要把已设定点的坐标值键人到手簿内,手簿便可呈现并提示放样的位置,这样不仅使放样工作变得容易,同时在很大程度上也提高了放样效率。 结束语 随着矿山资源的不断开采,科学技术逐渐深人,矿山地质工程测量向工程型转变是必然的趋势,也就是矿山测量除了注重仪器在生产中的运用外,还要从服务型向决策型转变。因此,矿山测量人员的素质也将逐步提高,综合能力也不断增强,矿山测量人员也将在矿业的更多领域发挥决策作用。 矿山地质技术论文:计算机辅助技术在矿山地质勘察中的应用分析 摘 要:近年来,随着计算机技术的发展与进步,它逐渐深入到各个领域中。矿山地质勘察是一项非常复杂的工作,人们充分发挥计算机辅助技术的各项优势,将其运用在矿山地质勘察工作中,极大提高了工作效率。本文先简单介绍了计算机辅助技术的相关知识,然后重点探讨了四种不同计算机辅助技术在矿山地质勘察中的应用,旨在推动我国矿山地质勘察工作的良好开展。 关键词:计算机辅助技术;矿山地质勘察;应用 随着城市化进程的不断加快,人们对矿的用量逐渐加大,矿山地质勘察工作也逐渐发展起来。国家在这方面的资金投入较大,但受到各方面因素的影响,比如矿山地质勘察工作环境复杂多变,存在较多的不确定因素等,最终得不到良好的回报。为了提高勘查工作的科学性和有效性,保障矿山资源得以合理开发和利用,人们应该充分利用科学技术的力量,有效应用计算机辅助技术,提高矿山地质勘察的工作效率,促进矿山地质勘察工作的良好发展。 1 关于计算机辅助技术 所谓计算机辅助技术,其英文全称为Computer Aided Technologies。它指的是以计算机为载体,通过计算机的相关功能,对产品进行设计、制造、测试等操作,从而辅助人们根据具体的需要,将其运用在不同的领域中,最终完成一系列操作的一种技术。 计算机辅助技术包括多个领域,比如现在比较常见的计算机辅助设计(CAD),还有计算机辅助教学(CAI)等,人们在不同的领域中应用计算机辅助技术,有效完成各种任务,最终形成一种良好的人机交互模式,极大促进了各个行业的发展,它是人类科学技术进步的重要体现。 2 计算机辅助技术在矿山地质勘查中的应用 计算机辅助技术涉及多种技术,将它们应用在矿山地质勘察中,可以说是一大创新壮举,下面仔细分析几种不同技术以及它们在矿山地质勘察中的应用。 2.1 三维可视化技术在矿山地质勘查中的应用 三维可视化技术,即3D Visualization技术,最早诞生于二十世纪八十年代中期,它有效结合了计算机数据处理、图像显示等多种技术。三维可视化根据其功能,可以对地下和地面上存在的多种地质现象进行描述和理解,是一种非常好的工具。 随着计算机技术的不断发展与进步,矿山地质勘查工作逐渐应用三维可视化技术,具有良好的效果。第一,三维可视化技术具有庞大的数据处理功能。因此,当人们收集到大量的地质资料后,运用该项技术检查其连续性,能够有效识别出地质资料的真伪;此外,三维可视化技术通过一系列的数据处理工作,还能有效检测出地质资料是否存在异常,从而为人们的后续数据处理工作提供良好的依据。第二,人们在矿山地质勘查中,还可以利用三维可视化技术来解释各种地层现象。它主要是采用不同的透明度参数,对地下界面的地震反射率数据进行分析研究,然后在一个三维的空间里对地层现象进行解释,比如地层的构造情况、岩性特征等。这就为矿山地质勘察人员的后期工作提供良好的参考价值,进一步提高勘查的准确性。这是三维可视化技术在地质勘察中应用比较广泛的地方。 2.2 地理信息系统技术在矿山地质勘查中的应用 地理信息系统技术,即Geographic Information System技术,人们一般将其简称为GIS技术。地理信息系统的功能非常强大,主要包括对数据一系列操作,比如数据采集、存储、分析等,然后在此基础之上输出相应的地理空间数据,而且还要表述清楚信息的属性问题,人们就可以根据最终的结果来展开后续工作。 矿山地质勘察中,人们需要对地下的一些实体特征进行描述,比如地质构造、电性、岩性等,所有这些实体都与地理信息息息相关。将地理信息系统技术运用到矿山地质勘察中,不仅提高了人类在矿山地质方面的研究能力,而且还提高了人们获取地球信息的能力。因此,它在矿山地质勘察中发挥着重要的推动作用,是一项非常重要的计算机辅助技术。 2.3 数据库技术在矿山地质勘查中的应用 数据库技术产生的时间比较早,大概是在二十世纪六十年代末至七十年代初,它主要用来处理数据信息,包括对数据的存储、分析等操作。随着数据库技术的不断发展,它已经逐渐成熟,被各个领域广泛应用。 在矿山地质勘察中运用数据库技术,主要作用体现在两个方面。其一,对矿山地质勘察工作进行信息系统的开发。就目前矿山地质勘察工作来看,涉及的内容非常之多,比如地质构造问题、地面工程、地震解释等。这些方面工作中的数据如果是独立的个体,则很难保障工作的顺利开展。这就需要构建一个信息管理系统,对所涉及到的数据信息进行管理。其二,矿山地质勘察中各种数据的存储、分析以及后期的展示。数据库技术具有强大的数据处理功能,它可以对矿山地质勘察中的数据进行动态存储,然后在此基础上进行分析。后期的工作人员可以通过相关的数据查询,为后期工作的开展提供良好的参考价值,有效实现了资源共享。 在数据库技术基础之上建立的信息管理系统,因其包含的信息类别非常之多,不仅能够为矿山地质勘察工作人员提供良好的参考价值,而且还能为研究人员提供勘探数据。因此,为了让信息管理系统为人们提供更全面的服务,我们必须要加强技术创新,对传统数据库进行升级处理。 2.4 虚拟现实技术在矿山地质勘查中的应用 虚拟现实技术,即Virtual Reality,一般简称为VR,它是近年才兴起的一种计算机辅助技术,涉及的领域非常广泛,比如比较常见的计算机图形学、人工智能、人机交换技术等。它主要凭借计算机这个载体,充分考虑现实因素,最后生成多种接近现实的三维感觉,比如视觉、听觉、嗅觉等。 虚拟现实技术被应用到矿山地质勘察后,受到人们的青睐,迅速普及开来。将虚拟现实技术应用到矿山地质勘察中,具有多方面的优点。人们在矿山地质勘察中,会生成各种各样的数据,人们再分析处理这些数据,将结果展示出来。该项技术拥有比较强大的“体渲染”技术,它可以保障这些数据同分析结果同时显示出来。那么不同学科工程技术人员,比如地震学科、钻井学科、地质学科等,有了一个协同式的工作环境。在这样的工作环境下,矿山地质勘察中的工作人员可以实现资源共享,进一步提高工作效率。 从虚拟现实技术运用在矿山地质勘察来看,主要体现在以下几个环节,比如进行三维可视化解释地震资料、钻井设计、工程设计等,从而保障了矿山地质勘察工作的准确性和效率性,缩短了勘察工作周期。 3 结束语 矿山地质勘察是一项高风险、高难度的工作。因此,在开展矿山地质勘察工作时,应该充分运用计算机辅助技术,比如三维可视化技术、虚拟现实技术、数据库技术、地理信息系统技术,进一步提高工作效率。此外,为了保障矿山地质勘察工作的顺利开展,还需要采取多种措施,比如建立健全矿山资源勘察的长效机制,促进矿山地质勘察工作的科技创新,进一步完善矿山地质勘察工作的管理等,促进矿山地质勘察工作的有效开展。 作者简介:田兆成(1964.03-),男,吉林白山人,高级工程师,本科,研究方向:地质。 作者单位:吉林省核工业地质局,长春 130062 矿山地质技术论文:RTK技术在矿山地质测绘中的应用 【摘 要】随着现代科学技术的发展,日益先进的地形测量技术也得到普及运用。对于矿山地质的测绘工作中,RTK技术突出了较为明显的优势,而且现在被广泛地应用到很多复杂的地形测量之中。鉴于目前,对于RTK的运用依旧处于较为新型的技术,本文首先对RTK技术的原理、优点以及操作步骤进行阐述,进而介绍其在矿山测绘中的实际运用。 【关键词】矿山测绘;RTK;运用 在我国,矿山大多都是处于山林之中,具有地形复杂、沟梁密集等特点,虽然GPS测量技术已经得到了广大测量单位的采用,而较传统的矿山测绘方法不能够很好地适应矿山测绘的需求。因此实时动态测量技术(Real Time Kinematic,简称RTK)得到了运用,由于RTK具备很多其他测绘技术不具备的特点,例如无线电干扰源少、速度快、不受通视条件限制、精度高、工作效率高等,在对矿上地质的测绘工作中起到了事半功倍的效果。 1.RTK原理 RTK主要是根据载波相位观测量为基础的一种动态的GPS测量技术。RTK技术能够将坐标系内的三维定位结果(达到厘米级)进行实时地提供。首先利用GPS技术的相对定位理论,由测量的基准站、流动站进行同步采集来自同一个卫星发射的信号,基准站在接收到GPS信号的同时,也进行载波相位测量,然后将所获得的载波相位观测值、基准站坐标等,通过数据链传输到测量的移动站;然后由测绘移动站把来自基准站的数据,通过数据链进行接收,即可使用GPS技术将实时数据处理软件和获得的GPS观测数据进行实时处理,获得基线向量(X,Y,Z);然后再由基线向量和基准站坐标共同得到测绘流动站的WGS-84坐标;最后可以利用坐标转换即可得到地方坐标系的平面坐标。 2.RTK的特点 2.1 RTK的误差 同GPS静态定位的误差类似,RTK测量的误差主要分为两类:同测站和距离相关的误差。如果采取对RTK测量的作业半径进行限制的方法,就能够减少这些误差。 2.2 数据链 在使用RTK技术进行测量时,一般移动站需要对基准站发出的差分信号,进行实时地接收,以此来确定待测绘点的位置坐标数据。对于RTK系统的数据传输,一般都是使用超高频电台播发差分信号,其是一种视距传输,其传输距离会受到多方面因素的影响,例如接收天线的高度、地球曲率半径、大气折射等。 2.4 坐标转换 同GPS静态测量一样,RTK也是首先需要获得的WGS-84坐标,而且一定要进行坐标转换,以此获得当地坐标系中的平面坐标。一般手续要获得的坐标转换参数,大多数都是结合WGS-84坐标和3个以上的已知控制点的当地坐标进行求解。如果已知控制点没有设置WGS-84坐标时,那就可以在使用RTK技术时,使用快速静态定位的方法进行测取。 3.RTK测绘的具体步骤 3.1 基准站设置 系统设置: 首先在基准站覆盖范围内的任意一个点位,架设好仪器,使用手动方式对基准站接收机进行启动,并将基准站的测量类型、卫星高度角、无线电类型等各项配置参数进行设置。 架设要求: 第一,确保基准站的上空视野开阔,这样就可以使基准站快速地跟踪、观测其视野内的卫星,而且一般将基准站天线高度角设置在50°以内。 第二,确保基准站的周围直径200m内没有任何强电磁波干扰源,例如高压输电线等。 第三,确保基准站设置位置远离那些能够将电磁波信号进行强烈反射的地形,例如高大建筑物、开阔的水面等。 第四,确保基准站设置在较高的地势,而且交通较为便利,这样就能够对基准站的搬运、架设提供有效的条件。 3.2 流动站设置 一般在一个流动站配置一名作业人员,使用手动方式进行测量操作。待将接受机天线连接好之后,进行测杆,然后使用手动方式将接收机启动,再对流动站进行配置,使流动站能够和基站的无线电进行连接。 3.3 图根点及地形点测绘 在使用RTK技术进行地形点测绘,那么就不需要使用图根进行控制,然而在将来的矿山测量工作中,可能会使用全站仪进行一些常规测量,因此,就需要在在视野开阔的地点对测绘的一部分图根点进行控制。测绘图根点和地形点需要同步进行,这样就能够提高工作效率。 3.4 作业中要注意的问题 第一,流动站在盆型的山谷底部或者树木茂盛的地方,其不能够很清晰地接收卫星信号,而且对于基站所发出的差分信号识别能力较弱,容易出现失锁的情况,那么其点位精度就非常的差,那么在这种情况下,就可以使用将基准站移至距离流动站较近的地方,这样就可以将差分信号增强,以此提高测量精度。 第二,在一天的有些时段所需要的初始化时间会较久,一般在12点―14点之间,则需要工作人员进行耐心等待。 4.RTK技术在矿山地质测绘中的应用 通常情况下,在对现代的矿山进行建设时,所有矿区的工程项目建设都需要有大量图纸进行矿山的测绘工作。伴随着我国社会经济的快速发展,人们对于能源的需求日益加大,那么就需要加快对矿山建设的步伐,那么就使得矿区周围的环境发生加快的变化。为了能够确保矿山项目的设计单位、施工单位所提供的矿山信息更为精准,那么就需要对山区进行实时、精准的测量。正是由于GPS-RTK技术可以在很大程度上为矿山的测绘工作带来便利,而且提高工作效率。在矿山测绘中RTK技术的主要运用如下四个方面: 4.1 矿区控制网络的建立 RTK技术拥有较好的精确度,并且能够完全满足建设矿区控制网络的基本要求;RTK技术能够覆盖更大的范围,如果结合矿山的具体情况,对RTK技术的基准站和流动站进行合理、科学的设置,就能够将整个矿区覆盖。此处值得注意的是,需要合理地计算出所需的基准站数量。 所以, RTK技术在运用到矿区控制网络的建设与使用完全可以运用在矿区的控制网络的建设时,其不但能够确保较高的精确度和覆盖范围,而且更加快捷、方便。 4.2 矿区地面的形变测量 对矿区地面进行形变测量,其主要是为了能够获得不同的时间段内矿区地面的水平位置和高度数据,然后与之前的测量数据进行比对、分析,这样就可以将矿区地面所出现大的下沉深度和水平位移数据真实地反应出来。 在矿区地面的形变测量方面,RTK技术就能够对测量点的位移距离等进行十分非常精确监测,一般采用RTK技术所获得的测量点精度能够达到厘米级,这样足以满足矿区地形的变形监测需求。 4.3 矿区工程的测量 对矿区的工程测量是非常重要的一个环节,由于矿山所处的自然环境较为复杂,传统的测量手段不能够满足矿区项目工程所需要的精度要求,如果在矿山区域内采用RTK技术,就能够将矿区地面沉陷面积、矿区地形地貌图等多个方面进行动态监测,足以满足矿山工程项目的要求。 4.4 图形的绘制 在使用RTK技术获得相关的数据信息之后,就可以使用计算机进行数据处理。根据获得的矿山地形等数据,使用作图软件进行图形测量;然后在绘制出矿区图纸。这种图形的绘制不但准确、清晰,而且能够提高工作效率。 5.结语 目前,由于RTK技术具有众多优点,而且能够满足矿山地质测绘的精准度和有效性要求,其定会在我国的矿山地质测绘工作中得到更为广泛地运用。 矿山地质技术论文:无人机航空摄影测量技术在矿山地质环境治理中的应用 【摘 要】随着无人机飞行航摄系统的快速发展及应用,无人机航摄在获取测绘成果的优势已经越来越明显,将无人机摄影测量技术全面发展,扩展到地质找矿及矿区灾害治理等领域,已经成为了无人机技术发展的另一个领域,本文通过实例介绍无人机摄影测量技术在矿山地质环境中的应用,论证无人机摄影测量技术在大比例尺地形图测图的可行性。 近些年,无人飞机航摄系统在测绘方面的应用越来越广泛。卫星遥感和常规航摄技术由于周期长、费用高,无法及时有效地满足应急测绘、小面积高分辨率地理信息数据更新的需求。无人飞机航摄系统是传统航空摄影测量手段的有力补充,具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广等特点,在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。本文通过介绍固定翼无人机在大通煤矿地质环境的应用,以体现无人机飞行技术在基础测绘中的优越性。 1 引言 目前,航空遥感传感器作为数据采集的主要设备,包括航空摄影仪(相机)、摄像仪、扫描仪、雷达等。近年来,随着电子技术的发展,数字航摄仪向小巧、轻便的方向发展,特别是数码相机的分辨率越来越高,搭载在航摄飞机上后,可以获取高分辨率的影像数据,实现影像的数字获取和全数字化处理。通过目前的“3S”技术在无人机航测遥感系统中的集成应用,使无人机遥感航测系统具有实时对地观测能力和遥感数据快速处理的能力,既能完成有人驾驶飞机执行的任务,更适应于有人飞机不宜执行的任务,如危险区域的侦察和遥感航测、需要长航时和定期遥感监测的任务等,是未来航空摄影测量的重要发展方向。本文利用固定翼无人飞机航摄系统,对青海省西宁市大通煤矿地质环境治理示范工程进行无人机航测,以期对高原地区的地质灾害治理提供科学依据。 2 工程实施关键技术及应用 2.1 工艺流程 工程航拍及航测具体操作步骤如下: (1)通过无人机航摄技术进行原始数据的获取,并进行基础控制测量及像控点测量; (2)进行空三加密,通过自动获取像点坐标,经过区域网平差解算,以确定加密点的空间位置和影像的外方位元素。 (3)利用空三加密的结果进行“3D”产品的制作,包括数字正射影像图、数字高程模型、数字线划图。其中数字线划图为通过内业立体模型采集的地形图数据,并结合外业调绘的数据就可形成最终的数字线划图。 2.2 关键技术 2.2.1 无人机航空摄影 该项目采用无人机航摄系统进行,。测图比例尺为1∶1000,其中航摄比例根据项目规划设计所需地形图比例和精度要求为准,根据大比例尺航测测图的特点,结合航摄区的地形条件、成图方法及所用仪器的性能诸因素综合考虑。在确保测图精度的前提下,本着有利于缩短成图周期、降低成本、提高测绘综合效益的原则选择。数码航空摄影的地面分辨率(GSD) 取决于飞行高度: 式中:h―飞行高度;f―镜头焦距(35mm ) 。 α―像元尺寸(6.41μm) ;GSD―地面分辨率。 航摄参数数据见表1。 航摄完后把当天的影像数据传出来,进行重叠度检查,经检查,大部分像片的倾斜角小于4.5°,超过8°的航片仅占总数的1.3%。所拍影像色彩均匀清晰,颜色饱和,无云影和划痕,层次丰富,反差适中。每条航线的有效航片根据飞机转弯半径及保证有效相片,超出成图范围约700米左右,均满足设计要求。 2.3 像控点测量 像控点的布设采用两种方法,一是在四等GPS控制点上布设地标,二是利用航片进行刺点。在无人机航摄系统进行航空摄影当日,在四等GPS控制点上布设9个地标点。在完成航空摄影后,根据CH/Z 3004-2010《低空数字航空摄影测量外业规范》4.3.1和4.3.2条区域网布点的规定以及“设计方案”的要求和项目特点,选刺像控点时按航向间两相邻控制点的间隔跨度不超过6-7张影像,旁向间两相邻控制点的间隔跨度不超过3条航线进行,共计布设209个像控点。 2.4 空三加密` 由于无人机搭载的相机是非量测相机,所以在进行空三加密前必须对原始的影像进行畸变纠正,然后再进行自由网平差。在自由网平差过程中,通过挑粗差和精细匹配,调整同名像点的精度,确保同名像点误差均小于半个像素值,同时检查测区中同名像点的分布情况,使其分布均匀,并在连接不好的区域手动添加连接点,保证模型间有足够的连接强度,最后进行该测区的区域网平差,通过调整像点及像控点,其绝对定向的精度为:平面精度最大的是±0.201m,高程精度最大为±0.210m,满足该测区1∶1000测图比例尺的精度要求。 2.5 DOM、DEM生成制作 利用像素工厂Pixel Factory进行彩色正射影像图的制作,该系统直接利用前期空三的成果生成立体模型,输出若干块块状的数字正射影像,将这些块状影像匀光调整后(保证后期制作的DOM影像颜色均匀、无较大色差),像素工厂即可自动生成高分辨率的数字地表模型(DSM),并将其自动过滤得到数字高程模型(DEM),由DSM、DEM自动生成拼接线,利用DEM对原始影像进行正射纠正,由拼接线对整个测区的正射影像进行无缝无变形的拼接,参考前期匀色制作的影像快视图,将整个拼接好的影像进行自动匀色,即可完成DEM、DEM的制作,之后就可按照要求的标准分幅大小进行影像的裁切、整饰并出图。在成图范围内采用对保密点的检测,并计算出单点检测较差及中误差,检测所生成的DOM的精度是否达到要求。共用到84个检查点,单点较差最大为78为0.734m。 检查点较差中误差依据下列公式进行计算: 其中,RMS为检查点较差中误差,n为检查点个数,Xi,Yi为检查点的加密坐标,xi,yi为检查点对应在DOM影像上的同名点坐标。 依据上述计算公式,计算出青海大通测区1:1000 DOM检查点较差中误差为0.153m,根据《低空数字航空摄影测量内业规范》规定,满足精度要求。 2.6 全数字化立体测图 全数字化立体测图采用适普的VirtuoZo NT全数字摄影测量系统完成,采用空三成果所恢复的立体模型进行测图,之后进行立体模型套合抽样检查,并通过将DLG与DOM叠合,采用3D模块检查地物与高程一致性,检查平面与高程是否有异常及突变的地方,并返回立体模型下重新采集并核对,我们对288个控制点进行了原图平高点与检测平高点的检查,检查结果如下: 高程中误差m=± =±0.42m 点位中误差=± =±0.48m 以《低空数字航空摄影测量内业规范》规定,其平面与高程中误差小于限差,满足规范要求。 通过以上可以看出,航测成果不受地形条件的限制,精度均匀,对微地貌表示比较逼真,可以从整体上提高地形图的精度。在该项目中,通过在治理前已经获取的能够真实反映地表状况的影像数据,和计划在治理工程实施后相同季节和时间分别进行一次飞行和成图,为治理成效评价提供基础数据资料。其中治理前已经生成的DEM和DOM数据用于构建该矿区三维场景,DLG数据用于主要地物三维建模工作。在收集以往地形、影像、地质灾害以及煤矿开采等资料的基础上,开展遥感解译以及多元数据叠加分析,综合选取监测点位和基准点位,监测地质灾害的变化趋势并能及时进行报警。 3 结论 经过该对项目的研究,可以看出,无人机航测在矿山地质环境治理中获取矿区地形图方面具有很大的优势,通过DOM可以很直观的看出矿山治理前后的变化,而传统的测绘方法只能提供单一的地形图,无人机航测不仅作业速度快,减少外业工作量及成本,无人机航测不仅能提供地形图,而且还能提供DOM、DEM等数据成果,通过这几种成果结合使用,效果突出,并且无人机航摄测绘1∶1000地形图在该矿区中能够满足规范的要求,可在以后的矿山治理及将来的“数字矿山”的建设中发挥更大的作用。 矿山地质技术论文:试论煤矿矿山地质测量空间信息系统及相关技术 [摘要]煤矿矿山地质测量是煤矿安全生产的重要基础与保障。想要做好煤矿安全生产工作,就必须要从煤矿矿山的地质测量工作人手。随着信息化时代的到来,煤矿矿山地质测量系统与技术都得到了较大程度的发展,以往传统的煤矿矿山地质测量工作及报告已经无法满足社会生产及各方面的需求,因此有必要采用一些先进的技术手段进行改进与完善。本文通过对煤矿矿山地质测量空间信息系统的现状进行分析,针对煤矿矿山地质测量空间信息系统及相关技术进行研究。 [关键词]煤矿矿山;地质测量;空间信息;相关技术 一、煤矿矿山地质测量空间信息系统开发 随着科学技术的不断发展与进步,煤矿矿山地质测量也逐渐通过多样化的测量技术,提升了地质测量的质量与效率。煤矿矿山地质测量的主要研究内容为地质构造规律、发育特征等,通过地质测量,能够令煤矿的安全生产得到一定的保障。我国由于煤矿地质条件相对复杂,存在着一些断层、岩浆岩侵入、褶曲等现象,严重影响到了煤矿的安全生产。因此,有必要对现代化的煤矿矿山地质测量技术与系统进行研究。相关资料表明,信息技术活跃程度高的、动态的煤矿矿山地质信息能够有效保证煤矿的安全、高效生产,因此煤矿矿山地质测量空间信息系统应运而生。传统人工去收集、整理煤矿矿山地质测量信息已经无法满足煤矿生产的实际需求,也无法适应煤矿生产的发展要求了,特别是对于在煤矿中发生的重大事故来讲,传统人工手段无法及时为经营管理者提供决策依据。因此,利用信息网络技术,来实现对煤矿矿山的地质测量与分析,实现井下突发事件的快速分析与处理是十分必要的。就煤矿矿山地质测量系统的开发来讲,主要包括两种途径实现。 第一,通过绘图系统或是通用GIS系统平台实现二次开发应用。目前采用的绘图系统多为AutoCAD、Micro Station。AutoCAD是美国在1982年开发设计的计算机辅助设计软件,能够用来进行二维绘图、绘制、设计文档以及一些比较基本的三维设计,是目前较为流行的一种绘图工具,但是此软件操作起来较为复杂,并且适用范围十分广泛,可以用在各个行业当中,对于煤矿矿山地质测量来讲,针对性与适用性相对较差。Micro Station是与AutoCAD齐名的一种设计软件,DGN为专用格式,同时兼容AutoCAD和DWG、DXF等多种格式,但是此软件也存在着一些明显的不足之处,例如在选择符号时较为麻烦、预制库中的符号量较小、地图符号不具备通用性等。GlS技术凭借着超强的通用性与开发性受到了普遍的喜爱,在煤矿矿山地质测量过程中,也能够通过GIS系统实现地质测量,同时还能够对各种资源环境信息进行有效的整理与管理,还能够通过快速与重复性的分析测试,实现对资源环境和实践模式的管理,通过动态监测和比较分析,能够令工作效率与效益得到很大程度的提升。但是与此同时,由于煤矿矿山地震本身就具有一定的复杂性与多解性,因此在实际应用过程中,此软件依然无法满足工作者与地质学家的使用需求。 第二,通过自主版权的煤矿专用GIS系统平台实现开发应用。煤矿矿山专用的GIS系统平台,能够结合实际煤矿生产情况与特点,对生产的全过程进行跟踪,很好的解决了在煤矿生产、开采过程中可能会出现新地质情况的问题,并且还能够加强对储量的管理水平,提升了资源的回收率与使用率。自主版权的煤矿专用GIS系统在实际使用过程中难度较大,此系统的首选语言为c++,通过Oracle7、Sybase、Dd2、SQLSever等实现属性数据的管理。在煤矿矿山地质测量GISX[~台的设计中,层次结构的图形数据结构设计是一种十分理想的选择,不仅描述十分方便,同时管理也十分科学、简单。并且作为一个专业的图形数据库,必须要对其专业特征进行充分考虑。首先,此系统有独特的点型、线型、符号等,其次能够按照低层时代的顺序进行,再次在各个地层、地层和构造、各个构造之间都是空间拓扑关系,最后能够使空间关系逐渐明朗,具备动态特征。基于上述,自主版权的煤矿专用GIS系统平台开发应用是具备稳定性、可操作性、科学性和合理性的。 二、煤矿矿山空间信息系统相关技术 煤矿矿山地质测量空间信息系统可以说是目前信息技术飞速发展与广泛应用的必然产物。上文主要针对煤矿矿山空间信息系统的开发进行阐述,那么在此基础之上,有必要对空间信息系统的关键技术进行分析。 (一)煤矿矿山地质测量空间信息数据的采集 在空间信息数据的采集过程中,主要是通过遥感器来实现信息与资源的探测,并通过数字摄影技术与全球定位系统实现传递和定位,通过测量手段实现数据的汇总和分析。煤矿资源在探测过程中,同时土质和地质资源的分析,制定出施工技术与手段,煤矿矿山采掘和生产过程的活跃程度与动态特征十分明显,因此为了保证生产的安全性与有序性,必须要进行煤矿矿山的地质测量。通过数据库能够实现对各项资料、信息、数据的统一管理和分析。数据库中主要包括煤矿地质、水文地质、测量、采掘、储量等各种基本信息,数据库的功能必须要能够满足不同使用者对这些信息、数据的查询、录入、修改、统计、整理等需求,同时还要为计算机的成图提供数据接口。通常来讲,一些已经经过多年开采时间的煤矿矿山都拥有大量的资料数据和图纸,因此在地质测量过程中,不仅仅要通过高科技的信息技术手段进行,同时还要结合现有的开发方式、探查手段等进行。 (二)GIS平台的设计 通过前文分析可知,GIS平台是比较适合煤矿矿山地质测量的一种系统。首先,用通过面向对象的软件开发方法OMT,对需要解决的问题进行抽象,并建立起简化的模型,以便能够全方位、多层次的捕捉问题空间的信息,具有层次结构的图形数据结构是十分理想的选择。通过面向对象技术与wlndows驱动结构能够令GIS平台以及相应软件的开发有质的飞跃。同时,对象的可封装性与继承性,使得软件的模块化、可操作性等都有了很大程度的提升。 (三)煤矿矿山地质测量空间信息系统的发展展望 随着数字摄影、遥感技术以及三维探测手段的不断发展和进步,煤矿矿山地质测量空间信息数据也在不断的完善。通过将矿井物探、测井、瓦斯等多种地质信息融入到系统中,借助多媒体图文声像共存的特点,再通过Intemet技术,能够令GIS系统实现煤矿矿山地质测量空间信息系统的共享性、有效性、快速性与网络性,能够快速的对地质测量数据与图形资料等进行管理和查询。个人认为,通过对目前国内煤矿矿山地质测量空间信息系统的发展现状进行分析,未来一段时间内,煤矿矿山地质测量空间信息系统必然会朝着以下方向继续发展:1.拓宽信息获取渠道:随着信息时代来临之后,信息获取渠道在不断拓宽,同样对于煤矿矿山地质测量来讲也是如此,目前已经有了立体化的勘探工作模式,能够对各项数据、各类资料进行多途径的整理和归纳;2.智能化决策支持:煤矿矿山地质测量空间信息系统能够通过仿真模拟技术,对各种地理信息数据资料进行表现,例如灾害类型的分布情况、动态演变等,能够为勘探人员提供数据分析与判断依据。 结束语:随着信息技术的不断发展,煤矿矿山地质测量空间信息系统也在逐渐完善进步。本文通过对目前我国国内煤矿矿山地质测量空间信息系统的开发和主要技术的研究,对未来一段时间内,空间信息系统的发展情况进行展望。相信随着科学技术水平的进步,我国煤矿矿山地质测量空间信息系统的各项功能也会有所提高,智能化与集成化也会成为发展趋势之一。
课程教育研究论文:研究生课程思想政治教育论文 一、对“思想政治教育心理学”课程目标的思考 根据思想政治教育专业研究生培养目标及“思想政治教育心理学”的课程特点,我们认为,“思想政治教育心理学”课程目标的建构应体现出课程目标的三个维度: (一)社会发展目标 社会发展目标是社会期望在课程目标中的具体体现。“思想政治教育心理学”课程的社会发展目标是与思想政治教育硕士专业的培养目标相一致的。其培养目标为:培养党政工作管理干部和学生工作管理干部及思想政治理论课教师。因此,要求学生不仅要具有坚实的马克思主义理论基础和本专业系统的专业知识,能够运用马克思主义的立场、观点较好地解决实际问题,还要在马克思主义理论教育与思想政治教育的讲授与传播方面具备独立工作的能力和较强的社会实践基础,成为能够在高校从事科研、教学工作的高层次专门人才。 (二)学科知识目标 学科知识目标是课程目标实现的载体。学科知识目标会体现在“思想政治教育心理学”的课程要求上,具体表现为:要求研究生对“思想政治教育心理学”有较为全面、系统的了解,能够基本掌握“思想政治教育心理学”的理论知识,了解“思想政治教育心理学”的历史经验,比较系统地掌握“思想政治教育心理学”的基本概念、基本原理以及基本研究方法,充分认识心理学在思想政治教育中的意义,把握“思想政治教育心理学”研究的最新成果和发展动态,提高对思想政治教育心理学的理论认识。 (三)心理发展目标 心理发展目标是课程目标的优秀。具体表现为:在认知发展领域,能够掌握“思想政治教育心理学”的专门知识和基本技能,具备运用“思想政治教育心理学”的理论、方法分析、解决问题的能力,具有运用“思想政治教育心理学”理论方法从事相关领域的科学研究、教学和实际工作的能力;在情感领域,能够具有爱国主义和集体主义思想,具有良好的道德品质和强烈的事业心,形成较高水平的专业态度和专业价值观;在行为领域,具备较强的专业实践能力,能够运用心理学原理进行思想政治教育,运用“思想政治教育心理学”理论与方法解决现实问题。 二、对“思想政治教育心理学”课程内容的思考 课程内容是课程改革的载体,课程内容的选择直接影响着课程改革的质量。以往我国研究生教育的课程内容常常难以处理好研究生课程与本科生课程的差异,过于关注课程内容的知识完整性与学科基础性,导致研究生课程成为本科生课程的简单延续,在注重知识传授的过程中,弱化了研究生课程的学科探索与科研训练的功能;与此相反,有些学校则忽视研究生课程建设,以和科研立项代替课程学习,或以协助导师完成课题研究、翻译外文资料等作为课程内容,忽视了研究生课程的学科理论深化的作用。针对当前研究生教育在课程内容建设方面存在的问题,根据思想政治教育专业研究生培养目标及“思想政治教育心理学”的课程特点,我们认为,“思想政治教育心理学”课程内容的建构,一要充分反映现代“思想政治教育心理学”的理论创新和实践成果,特别是国内外最新的相关研究成果;二要坚持科学性、系统性的原则。围绕这一指导思想,在确定具体课程内容时,要有针对性地做到以下几点:首先,课程内容既要突出理论研究的重点问题,又要遵循学科知识结构的内在逻辑性;其次,课程内容的选择要体现专业培养目标,突出学科特色;最后,教学大纲和教材的编写要坚持理论与实践相结合、实事求是、严肃认真的态度和精神。 三、对“思想政治教育心理学”课程教学方式的思考 在研究生课程教学改革之中,课程教学方式的变革是提高课程教学质量的有效保证,再好的课程教学内容,如果没有科学的教学方式,也难以取得良好的教学效果。以往我国研究生教育的课程教学方式存在很多不尽如人意的地方,例如:教学方式运用单一,“教师讲、学生听”的传统讲授式教学方法充斥课堂;教师习惯于专业知识的传递,虽然也会考虑学科知识的科学性和先进性,但忽视对学生智慧的启迪和思维的训练,也漠视学生应用学科知识解决实际问题的能力;拒绝学生对教学过程的参与,不注重调动学生的学习动机和学习主动性与积极性,导致学生难以建立起良好的学习态度和专业价值观。针对当前研究生教育在课程教学方式方面存在的问题,根据思想政治教育专业研究生培养目标及“思想政治教育心理学”的课程特点,我们认为,“思想政治教育心理学”课程教学应改变原有单一、被动的“单向传递学科知识”的教学方式,建立和形成多样化的教学方式,以充分调动和发挥学生的主体性,使学生能主动、富有个性地学习,并将“思想政治教育心理学”课程教学方式具体确定为:主要采用系统讲授、研讨、师生问答、案例分析、行为体验等相结合的教学方式进行,通过系统的知识讲授,使学生掌握“思想政治教育心理学”的基本理论,为其将来从事思想政治教育工作提供必要的理论准备。通过师生问答、研讨、案例分析等方式,培养学生融会贯通地掌握知识的能力和提出问题、分析问题、解决问题的能力。在教学过程中贯彻“双主体学导式”的教学理念,充分发挥学生的主体性,启发学生独立思考,进行研究性学习。结合课程内容安排适当的社会实践活动,以增强研究生理论联系实际的能力,不断提高其综合素质。 作者:王丽荣 单位:吉林大学马克思主义学院 课程教育研究论文:地质学课程教育革新研究 本文作者:李娜 单位:钦州学院资源与环境学院 钦州学院地理科学专业地质学基础的课程现状 钦州学院于2006年2月开设地理科学本科专业,其中目前地理科学普通本科专业包括四个方向:师范方向、地理信息系统方向、资源环境与城乡规划方向、海洋遥感与信息处理方向,均开设《地质学基础》课程。经过几十年的蓬勃发展,地理科学专业已经成为钦州学院的重点发展和优势学科专业之一。《地质学基础》一直是作为自然地理学课程的一部分内容来进行讲授的,且不同方向课时均有限但又有所不同:地理科学师范方向的学生要在一学期上完自然地理学(一),其中包括了地质学基础、水文学、植物地理学三门课程,一共80学时,每门课程的课时由任课教师灵活掌握;而其他三个方向只上自然地理学这一门课程,一共54学时,地质学基础的课时也由任课教师灵活掌握,但学时有限,对于地理科学的专业理论来说是十分欠缺的,基础也不够牢固。而其他的同类型的师范类院校,大部分都对地理科学专业的学生进行地质学基础、地貌学、气象气候学等自然地理学的分支学科进行单独授课,有固定的课时,从而保证地理科学专业的基础扎实性和学科知识的通识性,并且不是仅仅针对地理师范教育方向。目前,地质学基础的讲授只有一名专任教师,教学方式是传统的以教师为主导的讲授式,学生也会有参与课堂的机会,主要是回答问题的方式较多。教学手段主要是通过多媒体幻灯片、音频视频等综合手段来讲课,教学效果受到教师自身讲课水平影响较大。 以往对于该课程成绩的记分和考核方式主要是:平时成绩(作业、考勤10%)+期中成绩(试卷30%)+期末成绩(试卷60%),成绩往往是以期末论成败,以背书答题论分数高低,这样的记分方式本身也容易造就一些“高分低能”的学生,即平时不努力,在期末突击背书往往获得高分,而实践能力不强。地质学基础是一门实践性很强的课程,该课程内容的实习涉及到两个环节:一个是校内实验室的实践环节,另一个是野外实践环节;二者共同构建了地质学基础课程的完整性实践教学过程。对于那些刚学习了理论知识而又充满新鲜感、好奇心的学生来讲,校内实验室的实习无疑是把课堂教学文字图片知识、影像知识与现实的标本相结合,更加直观形象,从而提高学生的认知水平,进而更准确地理解理论知识。而就钦州学院的校内实验室情况来讲,教学资源十分缺乏,表现为:实验用的岩石、矿物、化石标本数量有限,往往是5-8人共用一盒标本,且实验盒装标本较小(不超过4cm)且不够典型,有些矿物虽然是这个矿物名,但标本却是多种矿物存放在一起,即便多次进行提醒,仍然有学生混淆误以为是一种矿物;实验课的小刀、放大镜、无釉小瓷板、稀盐酸等常用教学工具缺乏,使得一些基本的矿物岩石的物理性质难以得到确认。上述室内实验课必备的教学资源的缺乏严重制约了室内教学的开展,学生室内实践学习收获也十分有限,而最重要的是会挫伤学生学习地质学的兴趣和积极性。由于地理科学专业以前只有地理师范方向才会有相应的地质学基础实习,并且是和其他的地貌学、水文学课程合并在一起称为自然地理学野外实习。实习的地点和实习出发时间不固定,实习的目的和任务不够明确,使得学生不像专业实习而是走马观花的体验式旅游见习,其结果是实习过程中实习点的学习印象都有,但收获较小,野外教学环节相对薄弱。 地质学基础课堂教学的改革 地质学基础一般是在大一第二学期开课,在此之前地理科学专业的学生已经学过了地球科学概论,具备了一定的学习基础。该课程的教学包括了课堂教学和实践教学两大部分。因此,针对地质学基础当前面临的教学现状和问题,应从课堂教学的改革和实践教学的改革两方面进行。就课堂教学的改革而言,可以通过教学内容的改革和教学方式以及考核方式的改革来进行:地质学基础这门课程的教学内容可以针对地理科学的四个方向做出如下改革尝试:将地质学基础的课程内容分为:通识性课程内容的课堂教学和专业方向性内容的课堂教学,其中通识性内容主要是包括地质学的四大版块[5]———地球(自身的形状与大小、物理性质)、地球的物质组成(矿物与岩石)、地球的行为(构造运动与构造变动)、地球的发展历史(主要是地壳演化简史),是该课程的优秀内容也是基础知识点。而专业方向性内容的课堂教学主要是在学生掌握了上述通识性内容后进行的针对学生本专业方向与地质学基础课程的应用性的学习。通过对教材教学内容的拆分,有助于分清教学的重难点与内容的层次性,将引导性和优秀性教学内容作为专业的重点知识和基础性知识,将专业性教学内容作为教学难点,按照专业方向进行针对性分解,争取让学生学到与专业方向有关的“有用的知识”。中国地质大学(武汉)高教所储祖望教授通过对比分析中美两国地学类本科生的培养方法[12],认为美国大学教学与研究融为一体,重视学生在教学中的主动参与,建立以本科生研究探索为基础的教学模式,使学生从单纯的知识接受者变成探索者,本科生可直接参与以前只有研究生才能参加的科研活动。 如MIT制定“扩大大学生研究机会计划(UROP,Undergradu-ateResearchOpportunitiesProgram)。此外,还开设了大量研讨式课程,激发学习积极性,养成科学探索精神。由于受传统的重知识传授轻能力培养的教育理念和教育教学条件等的限制,我国大学本科生教育还是以教师单纯的讲授为主,学生很少有机会参与课堂讨论且很少参加科研及其他实践活动,导致我国大学生的创新和实践能力严重不足。从教学方式上可以尝试借鉴美国大学的这种教学模式,具体模式有二:一个是可以以学生的探索研究为主,教师作为导师以指导总结为辅,即将每个班按照课程内容分成若干个组,在每次课前分配给学生一个课要讲授的内容任务,以组为单位对其他小组进行讲授,教师进行点评,在学生讲课的过程中要特别鼓励小组间的互动,允许各种质疑与讨论,通过研讨的方式强化知识学习;另一个方式是以传统的教师引导讲授为主,但学生课前要做好预习工作,每次课要对教师的讲课内容提出问题并通过学习能够答疑解惑。一般情况第一种方式适合于基础较好、学习动机较强的学生,由于对学生水平有一定的要求,实施有难度,所以可以作为一种尝试性选择性的教学手段。而究竟选择哪种方式要结合学生的基础(可以做一个摸底测验)和实际接受情况进行动态调整,两种方式可以交叉进行以体验教学效果的好坏。就目前实践情况看,以讲授为主,一学期会穿插大约两次小组讨论模式。课程的考核是对教学效果最好的检验方式,合理的考核方式可以影响学生的学习方式。如何改变大学课程临时抱佛脚突击背书的学习方式,可以尝试在课程成绩的记分方式上进行改变,变“期末突击”的方式为“功夫在平时”,具体的改革方案为:平时成绩(作业、考勤30%)+期中成绩(书面考试10%)+校内实习成绩(实习报告、实习测验结果20%)+期末成绩(40%,可以笔试或ppt展示)。这种新的记分模式需要说明两点:一是平时成绩中的作业,应该设置每堂课以个人为单位进行简短的地质新闻或地学前沿信息的播报;一是期末成绩的考核方式可以不只是试卷而是教师命题或学生自主命题进行的一个地质学知识扩展的报告,以幻灯片的形式,个人阐述。#p#分页标题#e# 地质学基础实践教学的改革 对于任何学习地质学基础的专业而言,如果能加强实践环节的教学工作,其学习效果会是事半功倍的。以前由于专业教师和教学经费有限,使得部分学生学习到的都是理论知识,而对基本的地质技能———矿物岩石的认识、地质罗盘的使用一窍不通。现阶段,地理科学专业的地质学实践教学可以分为校内室内实践和校外野外实践两个部分的教学。其中:校内实践以实验楼的地质学实验室为依托,主要是进行矿物、岩石、化石的认识学习,一般是在开设有地质学基础课程的学期进行为期一周的校内实习;校外野外实践通过近现两年的探索,先后带学生到不同类型的实习点进行地质知识的学习:有综合性的地质知识的学习———广西地质博物馆、百色乐业的大石围天坑、弄岗自然保护区、崇左生态园、大新德天瀑布等典型喀斯特地貌,八寨沟、浦北的五皇岭花岗岩地貌、十万大山的砂岩系统、防城港怪石滩、白浪滩、北海银滩、东兴万尾金滩等海洋侵蚀与堆积地貌。通过多点多类型的地质地貌的观察学习,让学生进行不同地质现象的了解、学习,以达到室内理论室外实践与实见相结合的目的,增强了学生的理解,教学效果明显。 按照经济社会和高等教育发展的要求,钦州学院以“基础厚实,特长显著,一专多能,具有创新精神和实践能力的地方性应用型高级专门人才”培养为目标,抓住北部湾经济区大开发和钦州要实现跨越式发展重科教的机遇,与时俱进,加快学科专业建设和科技创新步伐,全面提高教育教学质量,努力将我院地理科学专业建设成为具有显著地方特色、立足钦州、辐射北部湾、面向全国具有较高水平的特色专业。而这一切的实现需要有相关的课程体系进行支撑,地质学基础这门地理科学的专业基础课程正是在这样一个大背景下,重新调整了授课对象,培养地理科学专业各方向的学生对于地球科学的基本兴趣,掌握这一课程与自身专业的一些知识联系,通过校内野外实践加强对课程知识点的理解,为后续的专业课学习提供必要的知识储备,为教学管理部门和授课教师提供参考依据,最终使听课学生受益。 课程教育研究论文:高校教育课程改革研究论文 摘要:课程改革是教育的永恒主题,有强大的社会动力和内在的运行机制。专业建设要瞄准产业市场,将科研融入教学,从日常的课例研究入手,由下而上做细做实,由上向下服务到底,采用适合的形式,建立规范的教研规章,寻求专业指导,综合利用资源,营造研究氛围,建立课程改革的常态运行机制,形成职业教育的创新动力。 教育必须与生产劳动相结合,课程改革则成为永恒主题。社会在进步,时代在变迁,历史任务不同,课程改革的主题必须与时俱进才能适应社会经济发展。理论上,无论课程改革的历史任务和时代主题如何变化,职业院校只要建立起行之有效的常态运行机制,就能确保课程改革因地制宜地持续推进,不断产生改革的预期成效,不至于产生忽冷忽热、欲速不达、越搞越难的局面。但由于当前各校尚未建立起课程改革的运行机制,有些做法重在短期而非长效,更多的是依赖经费投入推进课程改革,因而常见课程改革盛装登场而举步维艰,兴师动众而成效不大。课程改革问题分析模式迁移难以立足外国职业教育已经产生一些公认的成功模式,如德国模式、美国模式、加拿大模式、新加坡模式等,引起国内职业教育界关注,甚至将其迁移到本地本校,依样画葫芦搞课程改革,却发现总是“水土不服”。 由此可见,课程改革无固定模式,一切因时、因地、因人而变。脱离现实环境和校本实际情况的生搬硬套,就不会产生预想的效果。只有精心耕耘自己的土壤,借鉴别国的经验,才能产出理想的成果。精品课程一枝独秀精品课程是在一般课程普遍提高基础之上的好中选优、精雕细琢。若全校各专业的普通课程教学尚未达到较高教学水准,就集中力量打造一两门精品课程,企图以点带面,促进其他的专业课程改革,实际等于放弃全部、攻其一部,结果是一枝独秀。只为追逐精品课程的光环,课程改革的战略定位就发生了偏差。增加投入不见功效表现是:不惜工本投入,不断刺激生长,多年磨难不见功效,一朝结题束之高阁。课程改革机制变成经费投入机制,结果经费投入了,成果未出来。事实证明,经费投入机制是课程改革的成功道路之一,但不是课程改革的源动力。 课程改革需要经费投入,改革成果也会产生一定的社会经济效益。但课程改革不能成为跟风行为,跟风往往只会导致简单地增加经费投入。要从动力机制的创建开始,课程改革成效方能显现。上紧下松没有联动表现是:上级主管部门紧锣密鼓,层层敦促,课程改革的行动方案、规划、措施、奖励办法纷纷出台,但基层常规教学却按部就班,课程改革无动于衷。课程改革成为脱离现实的宣传广告,上下之间没有联动,没有从思想意识上提高认识,没有在运行机制上采取根本措施,课程改革动员成为装点门面的宣传。潜水不深不知底细课程改革的关键不仅在于上级文件的执行力度,更在于理念、动力、人才、机制四项基本要素的合理运作。任何文件提出的都是课程改革工作的一般要求,各校务必深入联系本地、本单位实际,分析课程改革的基本元素,创建上下联动的工作机制才行。课程改革既要全员参与,积极行动,也要有专家深入基层,摸清底细,共同筹建常态的运作机制。如果照本宣科或浅尝辄止,课程改革将成为时尚摆设或海市蜃楼:表面飘渺有,实际全为空。 课程改革运行机制课程改革的运行机制是指课程改革的内在运动规律。任何规律都有基本特点,一是反映本质,二是循环运作,三是持续生效。若能够认识并体现上述三点,课程改革的规律就能被发现并掌握。课程改革就能转变成因势利导、顺水推舟、持续发展的常态工作。课程改革如能进入常态工作轨道,要做的事情就是与时俱进,及时更换时代主题。社会需要是课程改革源动力课程改革的本源就是教法的优化改进。教法因社会科技进步、教育理论和技术手段更新、教育组织机构健全等而与时俱进。当前职业岗位的需要就是新一轮课程改革的源动力。源动力具有不可抗拒性,它必定会渗透并深刻影响到课程改革的具体过程。一所学校若不搞课程改革,则最终会被开展课程改革的学校取代。科研融入教学常规路径课程改革常态运行的内在机制在于将科研融入教学过程。一般写作论文认为教学是常规工作,科研是画龙点睛;教学是教师的本职工作,科研是附带工作;教学为主,科研为辅;先做好教学工作,有精力时做研究工作。这种认知是课程改革的障碍,将严重阻碍课程改革的推进,导致课程改革举步维艰,前后脱节,久无成效。课程改革必须将科研与教学融通。课程教学中的问题,通过研究活动加以解决;研究的成果用于教学,形成良性循环。超级秘书网 如此,课程改革才能不断生效。课程改革运行机制见图1。课程改革是围绕人才培养进行的。人才培养进入教学过程,研究活动随之开始。科研融入教学的路径为:教学过程提出问题,在问题中选择主题,选定主题深入研制,这需要学校、系部、教师、学生齐心协力、共同完成。 课程教育研究论文:优秀课程研究的通识教育论文 一、地方性综合大学通识教育课程建设现状 (一)对通识教育课程的重要性认识不足通识教育课程设置的初衷是为了促进学生的全面发展,提高学生的科学文化素养以及身心素质,培养学生树立正确的人生观、世界观,同时对培养学生创新创业精神有着许多专业课无法替代的作用。但是,由于部分地方性高校对于通识教育优秀课程的宣传力度不够,或是很大程度上为了考级任务(外语、计算机)、考研通过率(高等数学等)以及迎合教改等,导致师生对开设课程的目的、意义以及重要性认识不足。通过问卷调查发现,学生对通识教育的认知度普遍较低,完全了解通识教育的仅占2.8%,听说过的占17.3%,没听说过和完全不了解的高达79.9%。此外,学生对开展通识课程必要性的认同度较低,认为非常有必要的占34.6%,没有必要的占23.4%,持无所谓态度的占42%。其中,认为没有必要开设通识教育课程的原因(多选)主要有认为对就业没有帮助(占86.3%,居首位),不感兴趣(68.2%),专业课学习业务过重(68.3%)。此外,个别地方高校通识类课程开设成为普及型或概论型的课程,过于强调对学生“点”的重要性,从而忽视了对学生全面和谐发展和个性完善的培养,导致学生对此积极性较低。而学生在选课过程中也存在较强的功利性和盲目性,将选修课仅仅作为一种获取学分的手段(认为比专业选修课容易拿学分的占82.3%),导致很多娱乐性强、易获学分,课堂考勤少的课程成了热门,而忽视了通识教育课程真正的价值。师生的这种认识使得通识教育课程教学质量较低,课程价值无法真正实现。 (二)公共选修课数量少、内容杂,且学科分布不合理随着各地方性综合大学的持续扩招,参加选修课的学生也逐年递增,就目前学校每个学期开设的公共选修课而言,无法真正满足学生选修的需求,从而导致某些热门课程的扩班,影响了课程的教学质量。同时,通识类选修课内容杂乱无章,在各个地方性综合大学中普遍存在,且很多学校的选修课学科大类分布不合理,没能真正满足学生的选修需求。如以温州大学和宁波大学为例,2013-2014学年,温州大学共开设通识教育课程公共选修课129门,其中以人文与社会科学板块开设课程最多,为39门,占总开课数的30.23%。其次为数学与自然科学板块,为27门,占总开课数的20.93%,单独体育板块开课数也占5.43%。[3]宁波大学2012-2013学年,共开设通识教育公共选修课程379门,其中人文科学板块所开设课程最多,占35.4%,而社会科学次之,工程技术和综合板块最少,分别占了13.7%。[4]由此可见,各校的通识教育选修课设置相差较大,且以人文类和自然科学类为主,技能类以及地方文化类较少,各类课程的开设没有很好的反应学生的需求,同时,也有部分学生提出应更多的增设艺术类及体育保健类课程,以弥补基础教育时期长期接受“应试教育”所带来的缺陷。(四)通识教育优秀课程建设目标不清,且未成规模通识教育优秀课程是高校实施通识教育的重要载体,对通识教育的成败有着决定性的作用,是通识教育实践的基础。通识教育优秀课程能够突破单纯的“专业视域”和单纯的“知识视域”,从培养中华民族在新时代的一代新人的角度出发,帮助学生形成基本的人文修养、思想视野和精神感悟。但就目前的实施情况而言,各地方性综合大学实施通识教育优秀课程体系建设的不多,对此还处于逐步摸索改进的阶段。对于优秀课程的设置也过于随意和零散,难以形成成套的体系。此外,很多地方高校对于通识教育优秀课程建设主要以教师自由申报为主,缺乏对通识教育优秀课程及优秀课程体系的作用和目标的深刻把握和深入剖析。如宁波大学于2009年和2010年进行了2轮通识教育优秀课程的申报,根据应用型创新人才培养的目标定位,结合地方社会经济发展需要,依托学科发展优势和现有教学资源,宁波大学先后开设了以下几门通识教育优秀课程,包括首批开设的《英语学习方法》《神奇的大自然》《社交礼仪》《金融政策解读》《日本企业文化》《经典红歌赏析》以及第二批开设的《经济学家与经济学》《海洋与人类文明》《现代生态学热点问题》共9门课程。[5]在以上课程中,涉及人文科学板块3门,社会科学、自然科学、综合板块各2门,各板块所占总通识选修课程的比例基本相差不大,同时,通过第二批的开设,自然科学、社会科学以及综合板块的比例均有所上升,目前还未涉及工程技术板块。但是,宁波大学的通识教育优秀课程涉及面不广,仅仅包括了零散的几个点,没有形成该有的规模,学生选择余地较少。且很少有学生了解通识教育优秀课程的建设情况,学校对此缺乏必要的宣传和引导,在此过程中也未能充分发挥学生的主观能动性。 二、综合型重点高校通识教育优秀课程建设经验借鉴 由于更多的地方性综合大学的通识教育优秀课程建设尚处于起步阶段,建设实施状况并不成熟,在此,选取全国通识教育优秀课程建设较为领先的复旦大学及中山大学为研究对象,探讨其建设现状及存在的问题,以期为地方性综合大学建立合理的通识教育优秀课程体系做参考。 (一)课程建设存在的问题复旦大学对于通识教育优秀课程的建设始于2006年,共6个模块,包括文史经典与文化传承、哲学智慧与批判性思维、文明对话与世界视野、科技进步与科学精神、生态环境与生命关怀及艺术创作与审美体验,且于2011-2012春季学期,共开设97门优秀课程,[6]远远高于地方性综合大学的优秀课程开课数。中山大学从2009年开始推行,共4大类,分别是中国文明、全球视野、科技、经济、社会以及人文基础与经典阅读,且于2012-2013春季学期共开设了99门优秀课程(见表1)。经过几年建设,不断暴露出一些亟需解决的问题,主要体现在以下几个方面:1.优秀课程的“优秀地位不明显”无论是复旦大学还是中山大学,其优秀课程数量都已达到近100门,但是相比各自学校本科学生的培养方案,学校要求学生通识优秀课程选修学分相对较少(复旦大学为12学分,即每个模块2学分,而中山大学为16学分,即每个模块4学分),因此无论从每个学期需要选修的优秀课程量而言或从必修学分的量而言,学生对优秀课程的选修空间均比较有限。正因为此,“优秀课程”在学生心目中与普通选修课程意义趋同,学生对优秀课程的重视度较低。2.优秀课程内容缺乏跨学科性优秀课程内容的确定应当从通识教育的最初理念出发,打破各个学科专业的学科壁垒,建立跨学科的学习交流平台。因此,作为优秀课程,不应当只是各类不同学科、专业简单的累加,而应将若干个学科知识融会贯通后重新编排、整合形成。但是在实际的操作过程中,还是存在一大部分的课程有着浓厚的专业知识背景,迫使外专业学生望而却步,因而,未能形成真正意义上的跨学科整合课程。3.优秀课程实施缺乏足够资源、基金支撑纵观各重点高校的优秀课程实施情况,开课教师大多为资深教授、副教授,但是这类教师大多是20世纪60-70年代的本科或硕士毕业生,以专才教育为主,开展的优秀课程往往知识结构较为单一,跨学科及课程通识性相对不足。其次,从各重点院校优秀课程的授课形式来看,主要以教师教学与学生讨论参半实行,较多优秀课程讨论课的实施除对教师水平、学生参与度提出更高要求外,同时也需要学校更好的硬件资源支撑。此外,相对于通识教育优秀课程的开设,更多高校老师更愿意通过接项目、做课题来提高个人的专业成就,由此导致了开课教师积极性不足,这也严重制约了优秀课程的进一步提升。 (二)课程建设经验借鉴首先,地方性综合大学通识教育尚处于起步阶段,优秀课程体系建设尚不完善,因此,在构建优秀课程体系过程中应避免所有通识教育课程“一刀切”的现象,应充分体现出优秀课程的优秀地位,适当提高优秀课程在通识教育课程中所占的学分比重,提高学生的重视度。其次,地方性综合大学具学科门类齐全、教育资源广泛等特点。其对于通识教育优秀课程体系的建设应当打破各类专业学科的壁垒,充分利用高校已有资源,构建跨学科、跨专业全民化的通识教育优秀课程体系,选择资深教授、讲师等,编排富有学科知识相融合的优秀课程教育方案,来提升地方性高校通识教育优秀课程的质量。最后,从综合型重点高校通识教育优秀课程建设暴露出的问题来看,通识教育优秀课程建设不能忽视资金的作用,对此,高校可以设置用于通识教育优秀课程建设的专项资金,贯彻并落实专项资金的使用,从而为通识教育优秀课程的建设提供有力的保障。 三、地方性综合大学通识教育优秀课程体系构建 对照国内各重点院校通识教育优秀课程的建设,有必要建立地方性综合大学的通识教育优秀课程体系,真正发挥通识教育的内在价值。 (一)课程体系设置依据通识教育优秀课程的指导哲学。通识教育优秀课程的建设,是受到多种教育哲学混合影响的产物,这些哲学包括永恒主义、要素主义以及进步主义等。优秀课程的建设应当以培养“有教养的人”为目标,关注对学生道德观、价值观和理性的培养,为学生提供能够帮助其形成基本的人文修养、思想视野和精神感悟的课程,以此来适应社会发展迅速,知识更新频率加快的后工业化社会。[7]地方经济及社会发展的需求。地方性综合大学肩负着为地方经济及社会发展培养“用得上,用得好”的高级应用型人才的任务,其为社会各行各业培养着数量巨大的业务骨干和基层工作者,在地方经济社会发展过程中发挥着越来越重要的作用。因此,地方性综合大学应该以培养地方及行业发展需要的人才为基础,选择能够与现代社会接轨的相应的通识教育优秀课程内容及形式,着眼于对学生能力的培养,帮助学生提高自身的学习能力和创造能力,使学生拥有广博的知识基础,客服专业教育所带来的素质偏失,使学生适应当今社会中岗位变动和职业变迁,引导学生发展成为社会所需要的人才。 (二)课程体系设置模式对地方性综合大学而言,由于校内各专业齐全,有着许多资深的教授、教师以及素质和智力水平相对较高的学生,且有雄厚的资金基础,这一切都为优秀课程的建设提供了有力的保障,因此,应当充分利用现有的资源及特色,发展有自身优势的通识教育优秀课程。各院校可以参照原有的通识教育板块体系,将通识教育优秀课程再细分为几个模块,增设相应的课程,具体见表2。通识教育优秀课程体系应涵盖以上6大领域,为全体学生提供了一个共同的学识背景,同时也能让学科专业性质完全不同的学生,有机会享受心智上的相互了解和思想上的相互碰撞。 1.人文科学与文化设置该领域课程的目的是提高学生的文学素养,扩展学生的文化视野。课程模块可以分为两类,即文史经典阅读与批判、中外文化继承与传播。文史经典阅读与批判模块课程旨在培养学生“受过教育的眼和耳”对古今中外文学艺术作品的“读、看、听”能力。课程主要以鉴赏和批判文学作品为主,在此过程中让学生学习和探讨文艺批判和分析的方法。文学作品的类型多样,包括小说、戏剧、诗歌和民间文学等。中外文化继承与传播模块为学生提供一种看待本土及外来文化现象和传统的独到视角,借此来审视自己原有的文化观点和本国的传统文化。课程可以重点介绍世界上主要的文化,如印度、东亚、苏联文化的形成和发展,此外,还可包括已经不复存在的文明,如丝绸之路等。[8]课程的具体内容可以包括各种文化体系的宗教伦理观,社会经济政治体制、各种思潮、文学艺术及其文化成就等,探讨各方面彼此间的联系,让学生理解文化因素对塑造人们生活的重要性。 2.社会科学与道德该领域课程设置目的是为了让学生了解和熟悉社会科学的重要理论、观点及方法,从而加深对现代社会人类各种行为的理解以及对我们居住的社会的了解,主要涵盖政治、经济、法学、管理学等学科领域。此领域课程希望学生利用历史文献分析和数量统计的方法,来探究和解释现代社会的问题。如探究某一特殊学科领域的方法是如何运用到与人和社会组织相关的问题上的。此外,该领域课程还包括道德伦理教育,帮助学生接受较高的道德标准,培养学生的思辨能力和西方伦理道德观念,使学生举办做出合理的道德和政治选择的能力。3.自然科学与技术该课程领域主要涵盖数学、物理、化学、生物等自然科学学科和众多的工程技术领域,使学生通过对所涉领域的总体理解,认识自然科学与工程技术的新进展及其对人类社会的重要性。此类课程的教学内容应与社会和个人生活紧密联系,帮助学生提高科学素养和工程意识。4.医药科学与健康该领域课程的设置目的是让学生了解人类的自身规律、人类疾病及治疗原则等,让学生在接受教育提高学业水平的同时,关注自身身体,增强学生的自我保护意识,同时提高学生的生活质量。5.艺术科学与审美该领域课程旨在培养学生理解和欣赏艺术作品的能力。课程内容可以包括美术手法介绍、视觉艺术享受、音乐风格欣赏等,启发学生领悟其中的思想蕴含,使其在艺术赏析过程中得到美的陶冶,提高感受美、鉴赏美、创造美的能力。6.创新精神与创业该领域课程的设置旨在培养学生的创新意识、创新方法和创新能力以及创业的基本素质(包括创业意识、创业知识、创业技能、创业心理品质和创业能力等),培养学生自主创业的精神,以适应就业压力较大的社会。在这个领域的课程设置过程当中,地方性高校可以充分运用自身的资源,聘请地方创业成功的人士来校做相关课程教学,以此来增加学生与社会交流的机会。此外,在具体课程设置过程中,各地方高校还可以利用现有的地理位置优势及相关地方传统文化的特色优势,开设具有地方特色的通识教育优秀课程,如宁波大学可以利用宁波特殊的地理位置开设具有港口或海洋特色的优秀课程,为目前海洋经济示范区建设提供全能型的人才;又如以宁波帮人士为依托,加大对外的沟通交流合作机会,使开设课程更加符合经济发展的需要。 四、地方性综合大学通识教育优秀课程体系建设的保障机制 (一)确立通识教育优秀课程体系在通识教育中的地位通识教育课程是与专业课程相对应的一个概念,是学校课程的有机组成部分,泛指专业课外的所有课程。而通识教育优秀课程是通识教育课程的一部分,在整个通识教育过程中发挥着举足轻重的作用。确立合理的、明确的通识教育优秀课程体系有助于更好的完善学校的通识教育培养方案,更有效的推动通识教育发展。因此,通识教育优秀课程体系的建设是通识教育得以实现长远发展的基本保证。 (二)提高通识教育意识,推动优秀课程纵深发展在深化通识教育优秀课程建设过程中,还应当不断提高通识教育主管部门及领导对通识教育的认识。只有对大学通识教育优秀课程在人才培养中的作用及必要性有了全面的了解和把握,才会在全校师生中主动加强开设通识教育优秀课程必要性的宣传力度,这也是通识教育优秀课程获得良性发展的先决条件,同时也有利于保证通识教育各项改革得以向纵深发展。此外,全校师生的通识教育意识也亟待加强,从而保证通识教育优秀课程的有效开展。 (三)重视通识教育优秀课程师资队伍建设通识教育优秀课程建设对授课教师的要求比其他专业教育教师高得多。它要求教师既要有比较扎实的专业知识背景,又有要求教师有宽阔的知识面,同时还得具备运用不同知识分析和解决问题的思维能力。因此,加强通识教育优秀课程的授课教师师资队伍建设是有效提高通识教育质量的关键。在通识教育优秀课程教师选拔过程中,应当尽量选择有较强专业素养,知识面宽广且教学经验丰富的资深教师作为任课教师;同时应当做好通识教育优秀课程授课教师后备力量的培养,通过学校的良好政策来鼓励和培养年轻优秀教师。此外,学校还应及时整合教师资源,适时进行系统的通识教育培训,提升教师的业务水平。 (四)设立通识教育优秀课程专门管理机构要设立专门的通识教育优秀课程组织和管理机构,并赋予一定的权责和地位来推动通识教育的实施,严把通识教育优秀课程的申报、审批、检查评估与验收关。设立通识教育申报、审批标准,保证申报课程的可行性及意义。聘请相关领域的教授,负责总体通识教育优秀课程体系的建设,保证课程的质量和水准。此外,由专门机构对通识教育优秀课程实施的过程和结果进行定期评价,着重于对通识教育优秀课程目标的可行性、通识教育优秀课程计划的合理性、通识教育优秀课程设计的科学性、通识教育优秀课程内容的合适性和通识教育优秀课程效果的满意度等进行全面的考察,发现和改进课程中存在的问题,以实现通识教育的目标和理想。 作者:李加林徐谅慧单位:宁波大学建筑工程与环境学院 课程教育研究论文:课程研究的教师教育论文 1教师教育职前课程内容 1.1通识课程通识课程是教师教育职前课程体系的佐料,意思是说,就像炒菜一样,有了佐料,才是美味佳肴,不放任何佐料,菜也是菜,肯定也能吃,但是不会有太多人爱吃,放了佐料的菜,经过厨师加工,就是美味,饭店门口的车满为患,就足以说明美味的迷人之处。通识课程是佐料,当然也是这样,它肯定是服务于学科专业课程的,就像佐料服务炒菜一样,但又是必不可少的。很多学科知识内容自认为挺好挺对,用其他学科一审视,就会发现问题颇多。古人有讲,横看成岭侧成峰,远近高低各不同。比如,语文教育中的诗歌,李白说,白发三千丈,语文老师说说的好,诗歌真美。但是数学老师说,三千丈有多长,头发三千丈,根据头发生长规律,需要长多少年,根据重量,三千丈的头发,人是否能够把头举起等,显然,说的太不理智,太不现实。一个说有美感,一个说不现实。这正是学科不同,观点不同,真理在哪?恐怕是综合起来才是科学。因为美感需要,量化也需要。所以,一要加大通识课程所占比例,二要丰富通识课程内容,所谓上知天文,下知地理,无所不知,无所不晓。 1.2教育实践课程教育实践课程是教师教育职前课程体系的催化剂,意思是说,有了实践课程,在教育教学实践中,就会有非常好的效果,就像是在化学反应中添加了催化剂后一样。可以说,教师所掌握的通识知识、学科知识和教育知识必须通过实践才能内化为教师从事教育教学的能力,教育实践是教师教育教学能力形成的关键途径。所以,要高度重视实践课程,认识它在教师培养中的决定性作用;要加大实践课程的比重;要采取分散与集中相结合、见习与实习相结合、校内与校外相结合、模拟与实践相结合等多种形式,确保教师在职前受到多层次、多方面的实践锻炼。 2教师教育职后课程内容 自从走上教师工作岗位以后,如果不再跳槽,没有其他原因,估计是要在教师岗位上劳作一生。这里的一生,不是一辈子,而是干到退休。从成为教师到退休有30年左右,这30年可以把任何人从年轻人变为老年人,这是规律,不可抗拒。教师们都有体会,刚参加工作时,我们是新近教师、实习期教师,几年后,我们是青年教师,不知不觉自己就成为中年教师,放眼望去身边过去还是中年教师的教师,现在已经到了退休的年龄,成了老年教师,退休后,就是退休教师了,步入社会老年人的生活。三十年左右的教师职业生涯,由入职教育和在职教育共同组成。入职教育或说是岗前培训,就是要告诉这些即将走上讲台的人,他们马上就要走上讲台,成为人民教师,实现由学生到教师的角色转变。这时的课程应该安排些什么呢?项目组认为,要安排一些管用的实用的让人喜欢的课程,比方说教师仪表,比方说第一堂课应该讲什么,比方说这个学校、班级有什么传统、纪律、特点等。 走上教师工作岗位后,就是教师队伍中的一员,就是某个学校的一名员工,就是一个下属,就是一个班级管理员,需要学习的东西更多更加复杂。教师职后应该安排什么课程,就应该问一问教师职后应该学习什么?这个问题有点大。简单来说,要学习业务,即上好课,教好学生,取得好成绩;要学习为人处世,即处理好和领导、同事、学生、学生家长的关系;要学习调整心态,即教师工作与其他工作比较衡量选择等;要学习养家糊口,即恋爱、婚姻、养儿育女、赡养老人等;要学习处理一切可能社会事件等。 作者:樊欣欣单位:濮阳职业技术学院 课程教育研究论文:新课程下中职学校计算机教育研究论文 (一)教学内容创新设计。 教育能不能被学生接受,要判断教学内容是否具有生命力。创造符合学生的教学环境,编制符合学生的专业课程资源。根据社会的需求,编制特色的中职学校计算机教学大纲。因此在实际教学中,应将理论结合到项目中。近年来各个出版社的教材都是偏于理论、偏于大项目的。肓目追求外国的形式,直接过渡到项目教学,学生基础东西不会,直接过渡,老师教起来费劲,学生学习也很吃力。如果综合一下,理论精讲、小案例、大案例、再过渡到大项目。因此编写适合本校学生的教材,让学生能轻松、愉快地学习,老师也能顺心如意地讲课,然而校本教材要保证内容与市场需求相符合,保证对学生培养。 (二)培养学习兴趣。 教师需要教会学生怎样学习知识,还要教会学生在学习中有主观性。比如photoshop教学,上课开始展示上届学生优秀作品,调动学生学习欲望,让学生喜欢这门学科。课下认真备课,备课时精选素材,认真找到适合本次课的精典案例,将知识融入到案例中去。上课时充分利用时间,保证课堂质量。上课时先展示讲解的案例作品,再次调动学生学习兴趣。然后让学生分析怎么做,教师协助攻破难点,演示新知,让学生带着兴趣主动学习。学生在学习过程中会有所思、有所想,达到学习的目的,提高学生学习的效率。让学生掌握学习方法,有创造性地学习。古语说得好,授之以鱼,不如授之以渔。 (三)让学生成为课堂主人,激发学生思维。 巩固学生技能,要不断举一反三,讲解新知时,引导并带着学生做,给学生相似的案例,完成练习,熟练后让学生进行设计。比如PS教学,讲解杂志封面和电影海报制作、婚纱摄影、企业宣传册、建筑效果图设计等大型案例后,讲完一个,就让学生给出相应的定位,自己设计,让学生动起来,成为课堂主体。将老师解放,进行指导。得到锻炼的学生才能走向工作岗位,缩小毕业生与工作需求的差距。 (四)增加表扬机制,树立学生自信。 教学管理过程中,表扬与鼓励对学生的作用大于批评与指责。因此,不管再坏、再不好管的学生,你要发现他的闪光点,加以表扬,拉近与学生距离,再让学生学习会轻松些。完成任务较快较好的学生,要不断鼓励。比如:把学生完成的较好作品用多媒体展示,让学生自我、相互点评。在老师指导下做出改进,然后将作品上传到学校网站。学生看到自己的作品得到认可,树立起了信心,学生学习积极性就会提高,达到主动学习的目的。 (五)教师能力提升。 学生完成在校学习后将走上工作岗位,学校教学质量高低对学生就业影响很大。如果学校教师的教学能力高,该校教学质量肯定好,学生在校能学到更多知识与技能,更易找到适合的岗位。加强教育、心理学学习,提高教师课堂组织能力。组织有经验的教师进行经验交流学习、入企实践学习。将所得经验及企业需求引入到课堂中。教师在新形式下不能抱着陈旧观念不放,要以平等眼光看学生,意识到自己也是学习者,教育学生同时也向学生学习。教师岗位是平凡的,教师作用是巨大的。 (六)师生关系。 传统教学中,一味重视教师在教学中的地位,因此形成了“重教轻学”的思想。教师是主导地位,主动地教,学生是被动地学。新型的师生关系应该是民主平等、尊师爱生、教学相长、共创共乐的师生关系,新型师生关系的建立为顺利地完成教育教学任务提供了先决条件,是顺利地进行教育的必要条件。在教学过程中,可以成立兴趣小组,让学生可以相互交流问题,在教学中尊重学生,给学生信任,以民主的教学方式,在课堂中激发出学生的求知欲,对学生独立学习进行培养。 作者:闫素英单位:河北省承德市双滦区职教中心 课程教育研究论文:小学体育课程快乐教育研究论文 【摘要】:随着“健康第一”指导思想的的确立,优化课堂教学,引导学生正确地应用与实施快乐体育教学,能够促进运动技能的形成、体育知识的掌握以及积极主动在与体育活动,提高学生的身体素质,强健学生的体魄。并在运动中享受体育带来的快乐。 【关键词】快乐;小学;体育;课堂 玩,是学生的天性,只有产生兴趣引发快乐,让学生去学,去体验,使他们充分体验到体育带来的成功、快乐。 一、更新观念 改变传统的课堂教学模式,现代教育注重学生的个性发展,不仅要让学生的身体好,更重要的是把学习和锻炼方法传授给他们,面向全体学生,让他们掌握方法。传统教学片面强调了身体锻炼,而忽视了对学生的全面培养和教育;传统教学模式影响了教师的创造性,使课堂形式单调、枯燥,同时也把学生的主动性和创造性无情的限制住,影响了学生个性的发展。要提高体育教学质量必须更新观念,改革传统的教学模式,在实践中充分利用体育自身优势,转化限制条件,解放思想,拓宽思想、大胆突破,即学习先进的教学方法,也创造适合本校的方法,使每个学生能心情愉快地去学习、去发现、去探索,从而体验学习的成功与快乐。精心设计课堂教学内容,将教学内容游戏化、趣味化、具体化、形象化、生活化,学生具有很强的模仿能力,他们想象力丰富,在教学中遵循儿童认知和情感变化的规律,进行生动活泼和富有教育意义的教学以迎合小学生的心理需求和学习需要。 如在立定跳远的教学中,让学生模仿“兔跳”,“蛙跳”教师通过精心的组织与构思引导学生想像青蛙的跳跃动作,再以情景游戏“青蛙捉害虫”开拓运动技能教学,充分调动了学生参与活动的乐趣,自主积极地参与到有趣的练习中,学生在欢快的气氛中完成练习,在乐趣中掌握运动技能和锻炼身体。逐渐养成终身参加体育锻炼的志向和习惯,达到培养兴趣,培养能力和开拓创造力的目地。 在“障碍接力”中将游戏内容故事化使学生在练习中置身故事情境之中,身临其境的练习使他们兴致高涨,乐趣无穷,即学会了动作又培养了克服困难的精神,真正体现快乐体育的趣味性。 二、进行分层次教学,因材施教,全面提高教学质量 面对优越条件下成长起来的“小太阳”,“小皇帝”,他们好奇心强,对新鲜事易产生兴趣,思想敏捷,活泼好动,爱上体育课,却不愿意参加剧烈或难度较大的活动,更不愿意在活动中受到太多的拘束,克服困难的意志弱,无形中影响了教师的创造性。使课堂的形式单调,影响学生个性的发展。 为了全面实施素质教育,进行课堂教学改革,在教学中我尝试了分层次教学的实践,更好地实施因材施教,按学生的差异分号层次,因人而异地制定学习目标,对不同层次的学生提出不同的要求和教学方法,充分发挥和挖掘每一个学生的潜质,促进不同层次的学生都得到最优的发展,达到全面提高学生的身体素质,更好地提高学习的效果。 如在“投垒球”教学中,将学生请按身体素质和运动能力的高低分男女各四个小组,A组(上等生)、B组(中上等生)、C组(中等生)、D组(下等生)。练习中,上等生成绩优秀的严格要求,提出更高要求;中等生改进动作、争取优秀:中等生巩固动作;下等生降低要求,树立信心,达到基本掌握动作。这样使各个层次的学生都能达到各自的要求,获得成功的喜悦最大限度的地激发学生学习的积极性,培养了对体育学习的兴趣,增强了学习的自信心,对投掷能力和动作技术有提高的学生进行表扬,一定时间内适当调整层次,做到能者上,差者下,激励学生力争上游的精神面貌,有效的促进和调高学生身体素质,培养学生积极进取的思想品质。 三、运用多种手段快乐教学 要使学生快乐地学习必须使课堂中教与学的过程是快乐的过程,挖掘其快乐的潜力。通常学生对慢跑、徒手操产生厌烦,如果采用音乐下来完成动作,效果就不一样,学生的兴趣会增加,教师注意教材安排的新颖性,教学手段运用的多变性,充分体现体育课的活动性,游戏性和娱乐性,就能提高学生的求知欲,发展和激发学生体育的快乐。公务员之家 有意识引入或创设具有情绪色彩和形象生动的场面,以生活展现情境;以实物演示情境,以图画、录像、多媒体再现情境;以音乐渲染情境;以表演体会情境,激励学生的情感,调动学生的兴趣,在欢乐的气氛中完成练习,鼓励大胆创新,勇于实践,培养学生的个性。对于取得一定成绩的学生给予肯定与表扬,对个别有困难的同学进行启发和帮助,有效的发挥了学生自主练习的积极性。 改变单一的课间操,作为体育教师,与学生一起参加,让班主任也参与课间操,采用比赛的形式进行。这样学生兴趣很高,提高了课间的锻炼效果。开放课外体育活动,尊重学生自己的兴趣爱好,重视学生参与性,娱乐性、合作性,学生可以选择自己喜欢的运动项目,自制体育器材,体育老师和班主任可指导和组织,让课外活动真正成为学生的乐园,学生不仅身心得到锻炼,个性也得到充分的发展。 四、全面评价学生的学习情况 单一内容评价向多元内容评价转变,做到评价不仅仅局限于运动技能,更重视学生的学习态度,参与意识、情绪姿态、合作精神、意志品质等因素,考虑到学生生长发育个体差异等情况,淡化分数对学生产生的负面影响,消除分数对学生带来的学习压力,进行全面地评价学生的学习情况。既有教师评价,也有学生自评、互评。从而提高课堂质量,激发学生学习的兴趣,根据体育常识,运动素质、技能技巧、出勤表现、身体素质等项目对学生进行评价。将百分制改用优、良、及格和待及格,有效地提高学生学习的积极性和主动性,帮助学生找回自信心和自尊心,“不求人人成功,但求人人进步”,从而达到全面地评价学生的体育成绩,促进学生身心健康成长。 五、结束语 通过实践,学生对体育活动的兴趣有明显地提高,有利于激发学生的运动兴趣,发展学生的个性,有利于培养学生的创新意识,实践能力,把“放羊式”的教学变成快乐体育,让学生在吃苦耐劳中体验成功的快乐。 课程教育研究论文:高职学校思想政治课程中学生的诚信教育研究论文 摘要:随着社会发展的日新月异,改革开放的进一步深入,诚信,作为中华民族的传统美德已受到市场经济的严重冲击,加强大学生的诚信教育,有着现实的针对性和紧迫性。本文从高职院校大学生诚信缺失的种种现象,剖析诚信缺失的原因,提出了培养高职院校大学生诚信的几个方法及策略。 关键词:高职院校;思想政治教育;诚信教育 1高职院校大学生诚信缺失的主要表现 1.1学习方面的学风不正学习动机不端正,学习不够刻苦,复印他人笔记、抄袭作业、参加考试夹带相关资料、人为地杜撰实验数据、写论文“移花接木”等情况时有发生,考试作弊现象屡禁不止。甚至有的学生在考试过后还采取请客、送礼等方式,要求老师提分、加分,或者要求老师为其隐瞒违纪作弊事实等。这些现象的存在影响了勤学苦练、实事求是学风的形成,不利于大学生诚信观念的培养,很大程度上也制约了高职院校教学质量的提高。 1.2生活方面的信用不足一些大学生社会公德意识不强,无视诚信为本、恪守信誉等做人的基本道德,日常生活中很大程度上存在着言而无信、违背社会公德等现象。国家为了解决贫困大学生的经济困难,千方百计向困难学生提供助学贷款,但是一些大学生不珍惜自己的个人信誉,辜负了政府的信任,不仅不积极偿还利息,到期也不偿还贷款本金,甚至于少数大学生在毕业后即无影无踪,使助学贷款成为呆账。 1.3求职方面的弄虚作假一些大学生在毕业时为了给自己的求职增加亮点,也给有关用人单位留下一个好的印象,采取伪造学习成绩、各种获奖证书、培训经历等方式,进行明目张胆的弄虚作假。在毕业生就业招聘会上出现了人人都是优秀学生干部、三好学生,个个都有一叠荣誉证书、一流的外语和计算机水平等情况,甚至还出现过一个班级里出现十几个“班长”的咄咄怪事。还有一些大学毕业生在择业时与用人单位签订了就业协议,却不履行就业协议书、合同规定的义务,更不愿意按章缴纳违约金,一定程度上影响了毕业生人才市场的正常秩序和健康发展。 2学生诚信意识的形成的影响因素 2.1教师的诚信素养影响着学生诚信意识的形成由于目前高校间的校际竞争激烈,一些教师的教育价值观、职业道德、专业水平都出现了偏差,这些教师在教学上将经济利益最大化,尽可能地多上课、多兼职,不备课就给学生讲课,随意更改上课时间,把生活中的情绪带到课堂等等,这些教师教风不认真、学风浮躁、学术道德卑下,不能在诚信意识和行为上起到榜样和示范作用,存在着教书与育人相分离、理论与实践相矛盾、言传与身教相背离的现象,在学生中造成不良影响,使诚信教育成为流于形式的空洞说教。 2.2学校的德育方式、方法问题影响着学生诚信意识的形成诚信教育,主要通过道德教育。但长期以来,就学校的德育而言,多以说教和灌输的方式方法为主,存在着一定程度的抽象化、空洞化、形式化的弊端。教育方法枯燥、单一,流于形式,带有浓厚的政治色彩,尤其是不分对象、内容、场合的“命令式”、“填鸭式”的教育方法使认知教育和实践教育脱节,并且直接导致知行脱节,严重影响德育实效。 2.3学校内部管理体制问题影响着学生诚信意识的形成目前高职院校许多领域和部门存在着一定的漏洞,管理松散,约束机制不健全,特别是一些与学生联系比较密切的职能部门,由于缺乏监督机制,客观上为学生不讲诚信提供了可乘之机。学校为保障教学而制定了各种规章制度,但在执行过程中常常出现偏差,例如,在奖学金评定中的不实事求是,三好学生、优秀干部评选中的暗箱操作等现象,都会潜移默化地影响对大学生的正面诚信教育。 2.4高校扩招导致的就业压力影响着学生诚信意识的形成由于市场对高校扩招未能做出及时反映,导致就业压力加剧,一时间呈现虚假的“人才过剩”和片面的“学历高消费”。有些用人单位在招聘大学毕业生时,不能客观的实事求是,而是重学历、重证书、轻能力,专科生能做的事用本科生,本科生能做的事用研究生,不管是否需要,招个博士充门面。这些都促使大学生毕业时弄虚作假,努力粉饰自己,甚至铤而走险篡改个人资料。 3高职院校大学生诚信教育的培养方法策略 3.1与时俱进,创新传统思想政治教育方式方法 3.1.1全面阐述诚信内涵,实现自律与他律的和谐统一诚信既是一个道德范畴,又是一个法律范畴,要将诚信在道德范畴与法律范畴的涵义向学生讲全、讲深、讲透。让学生真正明白,诚信不仅是一项道德的义务,更是一项法律义务。因此,既要通过道德的自律提倡诚信,又要通过法律的他律规范诚信。要通过各种方式和手段使学生把外在的诚信准则内化为自身所遵循的理念,并通过道德的自律,通过自我评价、自我监控、自我激励等来塑造自己的诚信形象。公务员之家 3.1.2提高教师思想道德素质,实现言传与身教的和谐统一榜样的力量是无穷的,身教重于言传。只有教师先做到身正行直,认真践行“八荣八耻”大学生们才能信服,才能为大学生树立诚信意识做出表率,才有资格教育大学生树立诚信意识。因此要把师德建设作为重点,进一步建立和完善教师职业道德和行为规范,引导教师履行《教师法》规定的职责和义务。 3.2鼓励诚信,完善大学生诚信教育的体制机制 3.2.1建立大学生诚信的档案管理机制对大学生的学习和日常生活行为中的诚信表现进行客观记录,建立大学生诚信档案,将其纳入大学生综合信息管理系统,实现学生诚信档案的电子化管理。大学生诚信档案的内容涉及面广泛,可以包括在校期间国家助学贷款还贷情况、学杂费交费情况、违反校规校纪情况、勤工助学情况等,要具有可操作性、针对性、学生参与性、教育性等特点,真实反映大学生在校期间的思想道德水平状况,便于学校和社会对大学生本人的了解。 3.2.2构建大学生诚信度评价机制结合大学生的诚信档案,学校应该成立相应的大学生诚信度的评估部门,构建大学生诚信度测评体系。测评体系要有测评内容和具体量化指标,测评的途径可通过学生自评、同学互评、老师评议和社会中介机构评议,从而把大学生诚信状况划分为不同的级别。逐步建立起大学生个人信用评价体系,引导大学生终身诚实守信,珍惜自己的信用,使个人信用如同自己的第二张身份证。 3.2.3建立大学生诚信的奖惩机制对诚信表现优秀的学生进行奖励,同时根据大学生诚信度测评的结果,将大学生的诚信情况作为评比三好学生、优秀学生干部和推荐优秀团员入党的重要标准;对于违反诚信规范的大学生,可以视其情况进行程度不同的处罚,使他们为自己的失信行为付出代价。守信者得到精神和物质的褒奖,失信者受到物质和精神双方面的惩罚,这样能促使大学生诚信行为的良性循环,逐渐形成守信光荣,失信可耻的浓厚氛围。 课程教育研究论文:高职学校教育课程改革研究论文 【摘要】课程改革是高等职业教育培养模式改革的重要环节,本文结合自己的教学改革实践,讨论能力本位课程改革的总体目标和具体实施方法。 【关键词】学生主体;就业导向;能力本位 关于高等职业教育的培养目标,有三种观点:掌握知识(知识本位)、培养能力(能力本位)和铸造人格(人格本位)。当前高等职业教育的培养目标。应该围绕职业能力和职业素质养成这个优秀的观点已经得到越来越多职业教育工作者的认同,由此培养模式也应是围绕职业能力和职业素质养成这个优秀而设计的一个体系。在日常教学过程中,课程是培养模式的重要载体和表现形式,开展以“学生主体、就业导向、企业参与、能力本位、素质同步”为总体目标的课程及课程体系改革,对于高等职业教育的最终培养目标的达成就起着十分关键的基础性作用。课程能力本位改革的具体方法是:教师通过到企业调研与企业专家共同制定岗位能力标准,进而制定以培养技术应用能力为主线的课程教学实施细则和实施方案。这些措施不但充分考虑学生在职业技术教育中的主体地位,因材施教,充分调动学生的学习主动性与积极性.而且积极贯彻“以就业为导向”的基本原则,充分考虑学生的基本适应性与职业能力的良好发展,还重视校企合作教学,让企业参与到课程标准制定中来,并将素质要求贯彻到教学的各个环节。在教学实践过程中,本人对能力本位课程改革的目标也进行了深入的思考.对如何达成上述目标的实施途径也进行了一定的探索,结合教学工作,谈几点自己的思考。 1.对学生主体目标的思考 本人认为对学生主体目标可以有以下两个理解: 1.1充分发挥学生学习的主观能动性,是确保学生主体目标实现的最重要的基础。教学改革能否发挥学生的主观能动性,关系到整个教学改革成败的关键。作为专业课程教师,我在实施过程中始终认为,揭示课程涵盖的知识和所要训练的技能,在实际社会生活中的具体价值,让学生觉得贴近实际,真正学了练了有价值,这样才能驱动学生学习的积极性、发挥主观能动性。 1.2从学生实际出发,是一切教学改革的出发点。在制定课程能力目标时,到企业调研、与专家交流,共同制定能力标准,体现岗位就业要求是总体方向。但是本人认为具体能力标准要贴近学生的实际学习能力。 1.3在教学过程中体现学生主体目标的一些粗浅实践。 在教学过程中如何体现学生主体,本人作过一些尝试: (1)传统教学讲理论联系实际,在职业教育中可以尝试实际联系理论。比如在汽车金融课程中有汽车消费信贷业务模块,在组织教学过程中.直接先让每个学生去一家或几家汽车销售店,让他们自己先自己观察和体会业务的流程和业务员达成业务的技巧,回课堂后再讲授信贷的基本知识、信贷风险的控制、如何信用分析等等,学生往往学习的积极性较高,因为很明显他体会到课堂上所讲授的在实际中都用得上,学生愿学、想学,最终肯定能学好。实际联系理论,我认为能展示理论的实用性。激发学生的主观能动性。 (2)在教学环节设计方面,本人也尝试过让学生作为某一章节的主讲教师。当然事先要教师认真把关,做好充分的准备,在一定程度上也能激发学生的学习积极性。 (3)在考试环节.本人曾经在证券基础课程中实行期末考试卷学生自己命题的出题方式。让学生根据教学大纲,结合课本,每个同学出一份期末考试卷.教师最终选择一份最能体现应知应会标准的试卷作为课程的期末考试卷。考试改革方案一出,学生复习这门课程的积极性明显提高.认真出考试卷的过程其实也是学生自己认真整理课程内容重点、复习课程知识和掌握课程应会技能的过程。让学生自己考自己,我觉得一定程度也能体现学生主体的目标,当然教师过程中必须把好关。 2.对就业导向目标的认识 就业导向本人认为是逐步培养学生的就业能力,使得学生毕业以后能够就业或者通过学校教育将来就业能具有比较优势。就业导向是一个方向.不能单纯理解成实现就业。目前就业形势日益严峻、行业岗位对人才的需求不断变化,学生各自的家庭环境就业观念千差万别,通过短短三年.一定要实现学生就业零距离,甚至通过工学交替的形式要大面积地实现项目实训、毕业实践、就业一条龙的目标可能会成为当前职业教育不可承受之重。特别是对学生到学校来学习,其本人和家庭对其的目标,我们也要作一个客观的分析,分析一下其最终的需求,先人为主地认为就业是高等职业教育学生的唯一目标,可能并不符合每个学生的现实状况。所以我们将就业导向理解成一个方向更为合适,单纯理解成职业教育的最终目标未必正确。 3.能力本位、素质同步的改革成果的考核方式和本人的探索实践 3.1从能力本位在各国的实施来看,大致有三种能力观。 (1)任务本位或行为主义导向的能力观。能力即操作技能,可分解可测量.表现为一系列相对孤立的行为,这些行为与完成一项项被细致地分解了的工作任务相联系,于是能力也就是任务。 (2)一般素质导向的能力观。这种能力观将能力视为普遍适应的一般素质,认为一般素质对于有效的操作行为是很重要的,一般素质是掌握具体的任务技能的基础,也是促进个体能力迁移的基础。因为像知识、分析与综合能力、批判思维能力、创造力等等一般素质,能普遍应用许多不同的工作情景或工作环境之中。 (3)整合的能力观。这种观点将一般素质与具体的工作情境结合起来,认为能力是个体在现实的职业工作表现中体现出来的才智、知识、技能和态度的整合,一方面,承认能力不等同于特定任务,能力是个体知识、技能和态度所形成的一种复杂的素质结构,它是完成具体操作性任务的基础:另一方面,认为这种素质结构总是与一定的职业情境或工作角色联系在一起,总是通过个体在完成特定职业任务时才能表现出来。 考察上述三种能力观,结合当前的教学实际,我们可以清楚地发现在课程考核过程中,对学生学习成果的考核大多基于任务本位或行为主义导向的能力观。这种考核方式无法考核作为操作性任务技能之基础的基本素质,无法考核个人与他人的合作,因而是不全面、不科学的考核能力方式。从能力考核的角度来讲,本人倾向于按整合的能力观来组织教学活动.同时考察学生课程学习效果。公务员之家 3.2下面以本人汽车金融理论与实务课程.来谈一下能力本位课程改革中对学生能力考核方式的探索,课程考核具体流程如下: (1)完成汽车金融理论与实务课程的理论教学,学生达到能力本位课程应知应会的基本教学要求,完成课程基本实训项目。在此过程中,学生要基本理解汽车消费信贷、汽车保险、汽车租赁和汽车置换基本汽车金融业务的基本概念、行业意义(满足客户的何种需求)、业务流程、赢利模式和控制手段、业务风险防范措施等内容。 (2)在熟悉汽车金融基本业务的基础上,学生进行市场客户需求调研、市场竞争环境、自身开展汽车金融业务的主客条件分析。 (3)遵循“小而精”“贴近实际”的原则,学生确定具体开展的创业项目,明确项目的目标、经营模式、赢利手段、合作伙伴的选择。 (4)学生撰写并提交汽车金融创新创业计划书,将创新创业计划书作为学生课程综合能力考核的一个项目。 从实施效果来看,这种考核方式能充分发挥学生的主观能动性,充分发挥学生创新精神。通过让学生组建创业团队.能培养和考察学生就业基本素质和团队合作精神,有利于科学综合评价学生的能力达成程度,对能力本位课程改革具有导向作用,值得进一步探索。 课程教育研究论文:新课程对教师教育观念及教学方式影响研究论文 摘要:新课程体系在课程的功能、内容、目标等方面都较原来的课程有了重大创新和突破。新课程的实施,对中小学教师的教育观念和教学方武产生了重大的影响,要求中小学教师改交过于注重传授知识的倾向,要关注学生如何做人、如何发展;培养学生积极主动的学习态度,在学习过程中形成正确的价值观;培养学生的创新精神和创造能力,为学生未来发展奠定基础。 关键词:新课程;中小学教师;教育观念;教学方式;学习方式 新课程体系在课程的功能、内容、目标等方面都较原来的课程有了重大创新和突破。新课程的实施给教师带来了严峻的挑战和发展机遇。新课程的实施,对教师素质所产生的深刻影响,将反映在教师的教育观念、教育方式、教学行为的改变上。本次课程改革,不仅要改变教师的教育观念,而且改变着他们每天都在进行着的习以为常的教学方式、教学行为。 教育部《基础教育课程改革纲要》(试行)规定,基础教育课程改革的具体目标为:改变课程过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程;改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。新课程的实拖对教师的教育观念及教学方式提出了新的更高的要求。从新课程的功能和目标出发,分析研究新课程实施对教师的教育观念及教学方式和教学行为的影响,无疑对提高教师的专业素质、促进新课程的顺利实施、提高教育教学效能,具有深刻的理论与现实意义。 一、求知、开发智力无疑是教育的一项根本任务,但不是唯一的任务 课程的功能绝不仅仅是传授知识,而应当通过课程使学生学会做人、学会生活、学会求知、学会创造,使学生得到全面和谐的发展。当前,世界各国的课程改革都将课程功能的改变作为首要目标,力争使新一代的国民具有适应2l世纪社会、科技、经济发展所必备的素质。我国新一轮基础教育课程改革,深刻分析了基础教育存在的弊端和问题,鲜明地提出:“改变课程过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得知识与技能的过程成为学会学习和形成正确价值观的过程。”这一根本性的转变,对于在基础教育领域全面实施素质教育,培养学生具有社会责任感、健全人格、创新精神和实践能力、终身学习的愿望和能力等,具有重要意义。此次课程改革,将知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观三个方面进行整合,体现了新课程的价值追求。回顾上世纪教育的发展历程,思考今后教育发展的趋势,我们不难发现,教育发展的重心发生了很大的变化,由原来以掌握知识为目的,发展到以知识为基础、以发展能力为目标,在教育过程中重视学生情感、态度、价值观的建构。 我们的基础教育,关注最多的是知识,中小学教师最关心的、谈论最多的是学生的基础知识掌握得如何。其实,在教学实践中,中小学教师对“基础知识”的理解存在狭窄化的问题,即把基础知识具体理解为学好学校开设的主要科目。并且局限于要考试的内容。同时,强调教育教学对近期的、可测量的考核、评比标准的满足。如:把学科教学的价值定在考试成绩的提高;把思想品德教育的成效对准评比条目;把学生的全面发展看作是参赛得奖;把教学质量等同于升学率等。教师紧紧围绕“考”、“评”、“查”、“赛”的具体要求转,尽管教师按要求工作得非常辛苦,其结果却渐渐丢失了中小学教育更为根本和长远的价值——对社会发展和学生发展的奠基性价值。这虽然主要是由我们过去的课程、考试评价制度、社会的价值追求造成的,但与教师因循守旧的教育观念不无关系。 新一轮基础教育课程改革,不仅是课程目标和内容的调整,更是一场教育观念的更新和人才培养模式的变革。在实施新课程过程中,要求教师在新课程功能与目标的指导下,改变知识为本的教育观念,树立以学生发展为本的教育观念,着眼于学生潜能的唤醒、开掘与提升,促进学生的自主发展;着眼于学生的全面成长,促进学生认知、情感、态度与技能等方面的和谐发展;关注学生的生活世界和学生的独特需要,促进学生有特色的发展;关注学生的终身学习的愿望和能力的形成,促进学生的可持续发展。 二、在传统的教学过程中,教师习惯了依据教材内容、根据自己的设计思路进行教学,他们总是千方百计地将学生虽不大规范、但却完全正确、甚至是有创造的见地,按教材或自己的要求“格式化” 因而使学生发散性思维和创造性思维的发展受到了限制,影响了学生创新意识和能力的形成与发展。新课程要求教师在课堂教学过程中,既要通过传授新知识来提高学生的认知水平,也要通过与学生之间的互动来实现教学新意义的建构。教师一方面为学生提供新知识,同时要激发学生在学习新知识时,把教师传授的具有普遍意义的社会共有知识与自己的个体经验相结合,形成具有学生个体特征的个人知识。即教师要激发学生学习的需要,创设学生学习、消化、建构知识的教学情境,实现学生对来自于教师方面的社会共有知识的个性化的、创生性的占有。在这一过程中,实现教师对学生创新思维的促进,实现教师教学智慧的提升,实现教——学相长。根据新课程目标的要求,未来的课堂知识来自于三个方面:一是来自于教材;二是来自于不同教师对教材独特的理解与运用;三是来自于具体教学情境中师生之间的教学互动。在此教育观念的引领下,教师既是新知识传授者,也是学生学习的合作者、引导者和参与者,教学过程是师生交往、共同发展的互动过程。交往意味着人人参与,意味着平等对话,教师将由居高临下的权威转向“平等中的首席”。在新课程中,传统意义上的教师教和学生学,将不断让位于师生互教互学,彼此形成一个真正的“学习共同体”。教学过程不只是忠实地执行课程计划(方案)的过程,而且是师生共同开发课程、丰富课程的过程,使课程变成一种动态的、发展的,从而使教学真正成为师生富有个性化的创造过程。 教师在课堂上所扮演的角色直接影响着教学效果。按照新课程的要求,教师应当帮助学生制定适当的学习目标,并确认和协调达到目标的最佳途径;指导学生形成良好的学习习惯,掌握学习策略;创设丰富的教学环境,激发学生的学习动机,培养学生的学习兴趣;为学生提供各种便利为学生的学习服务;建立一个接纳的、支持性的、宽容的课堂气氛;作为学习参与者,与学生分享自己的感情和想法和学生一道寻找真理。 三、在知识爆炸的时代,掌握知识的多少已经不是最重要的,而如何掌握知识才是至关重要的 所以,世界各国都把学生学会学习作为最重要的教育改革的方向。正因为如此,改变学生的学习方式,成为我国基础教育课程改革的重要目标之一。基础教育课程改革纲要指出:改变过于强调接受学习死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究勤于动手,培养学生搜集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。这一目标的实现,不仅需要课程内容呈现方式的变化,还需要教师教育观念的转变和教学方式的变革,同时促使学生学习方法的改变。 首先,在教育观念方面,教师要确立学生的主体地位促使学生积极主动地学习。在教学过程中,教师要使学生的学习过程变成学生不断提出问题、解决问题的探索过程并能针对不同的教学内容、不同的教育对象采用不同的教学方式,有目的地促进学生根据学习内容和自己的不同特点选择不同的学习方式,比如,接受、探索、模仿、体验等,使学生的学习变得丰富而有个性。 新课程强化探究性和实践性的教学目标,倡导新的课程形式,要求教师给学生提供一个开放性的、面向实际的主动探究的学习环境。因此,教师在讲授理论知识的同时要密切联系社会实际,联系理论知识在社会实践中的应用情况,使学生在学习理论的同时,加深对知识实践性的理解,提高运用知识解决社会问题的意识和能力。 与此同时,新课程对学生如何掌握和获得知识的过程和方法予以关注。以前,我们更多关注的是学生学习的结果,而忽略了学生是通过什么样的学习方法和策略来学习的。死记硬背、题海战术得到的高分,掩盖了学生在学习方法上存在的问题。学生的学习方法分为两种:一种学习方法是“深层法”,它以理解思想和探询意义为目的。学生对学习具有一种内在的兴趣并希望在学习中得到乐趣。他们把学习任务与自己的经验结合起来,对论点和论据进行联系又加以区分,找出规律以及潜在的原理;把新知识与已有知识联系起来,找出所学内容局部与整体的关系。他们关注的是所学知识的意义、要旨和相互联系。另一种学习方法是“表层法”,这种方法是学生把学习看做来自外界的一种强制性,因而试图去应付这些要求。他们的学习动机具有实用性和工具性的特点,想花尽量少的工夫来完成学习任务。他们尽可能准确地去复制基本知识,为考试而不是为理解而死记硬背。虽然他们学习也十分专注,但忽视了学习的意义和学习策略。 学生运用哪种方法掌握知识,虽然从试卷上基础知识类题项的答案中看到的结果都是一样的,但是,由于他们获得知识的过程和方法不同,必然导致学生真正意义上的收获不同,而且对学生终身发展的影响也是具有显著差异的。 学生学习方法的形成,一方面与学生的个体特点有关,更主要的是受教师教学方式的影响。传统的课堂教学模式基本是灌输——接受,教师注重的是如何把知识准确地给学生讲清楚,学生只要全神贯注地听,把老师讲的记下来,考试时准确无误地答在卷子上,就算完成了学习任务。教学模式是学生学习方法形成的基础,在这种教学模式下,学生完全处于一种被动接受的状态,因而形成了“听——背——练——再现教师传授的知识”的学习模式。也就出现了“学生上课记笔记,下课背笔记,考试答笔记”的学习现象。这种教学模式致使学生学习方法机械、呆板,影响了学生深刻理解知识、灵活运用知识解决问题的能力和创造能力的形成。虽然靠死记硬背也能完成中学学业,但当他们进入大学继续学习时,就会明显地带有被动学习的特征,并且在生活和工作中极易形成依附性人格,缺乏创新性,难以适应发展变化的社会环境。 通过对前人经验的总结及对国际人才培养模式的比较,此次课程改革在继承传统的接受式学习的基础上,增加了研究性学习、探究性学习、体验性学习和实践性学习,实现了学习方式的多样化。这一改变,自然对教师的教学方式提出新的要求。学生学习方式的改变是对教师最大的挑战。比如研究性学习,学生要进行有效的研究,就要求作为“参与者与指导者”的教师首先应该是研究者,而恰恰在这一点上,我们的中小学教师是有差距的。从我们了解到的情况来看,中小学教师的科研意识和能力与新课程的要求相距甚远。其表现为:一是教师忙于应付日常工作而不考虑教育科研问题;二是想做研究却无从下手;三是研究不到位。有的研究是“只上而不下”,即空谈专家已有的理论,对实践无指导意义;有的是“只下而不上”,即就事论事,对教育活动中存在的实际问题不能深刻认识,找不到理论依据,不能真正彻底找到问题存在的原因及解决问题的方法。公务员之家: 课程改革所倡导的新观念,将深刻地影响、引导着教学实践的改变。教师将随着学生学习方式的改变,而重新建立自己的教学方式。当教师以知识传授为重点时,他的基本做法是,将知识、技能分解,并从部分到整体,有组织地加以呈现,学生通过倾听、背诵和练习,再现由教师传授的知识,回答教材中的问题。探究式学习要求教师从学科或现实生活中选择和确定研究专题,通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动,解决问题,培养创新精神与实践能力。在这样的学习中,教师应当指导学生收集和利用学习资源;帮助学生设计恰当的学习活动;营造支持学生学习的积极的心理氛围;帮助学生对学习过程和结果进行评价,指导学生形成积极主动的学习习惯。面对新课程,教师应以积极的态度迎接挑战,努力摆脱传统教育观念的羁绊,积极改变不适应新课程的教学方式和教学行为,做新课程的实践者、新教育的开拓者。 课程教育研究论文:新课程化学教育研究论文 [摘要]国际化学教育会议(ICCE)所涉主题是当今化学教育主流的研究方向。结合当前我国新课程改革背景,研究国际化学教育研究发展脉络,我国化学教育应该坚持优良传统,稳固发展化学课程教学与评价研究;把握国际动向,积极开展科学素养教育与STS教育研究;着眼未来发展,努力拓展化学教育的理论化与信息化研究。 [关键词]新课程;化学教育;国际化学教育会议 近代化学及其衍生的化学教育诞生于18世纪的西欧社会。我国学校制度化的化学教育直至19世纪后半叶才初步建立,并由于诸多历史与政治因素的制约一直落后于西方发达国家。这种现实的差距催引着一代又一代化学教育工作者不断地开阔眼界,力图把握国际化学教育的脉动来探寻我国化学教育发展的理想图景。进入20世纪70年代后,这种吸纳新源、借鉴先达的工作更是得以围绕着一条有章可循、轨迹清晰、国际主流的线索而展开,即通过探察国际化学教育会议(ICCE,InternationalConferenceonChemicalEducation)主题的内容和趋势来反思与改进我国化学教育研究发展的现状与路向。然而,通过现有文献检索我们发现,国内学界对于极具代表性的ICCE主题的分析与思考尚缺乏整体研究,最早的相关报道和介绍也仅从1977年第4届开始。[1]因此,我们通过查阅相关信息,对近40年20届的国际化学教育会议主题予以全面分析和梳理,试图从整体上把握这一国际主流化学教育的趋势,并结合当前我国新课程改革现状对化学教育研究的路向进行思索。 一、ICCE的概览与主题回顾 ICCE是基于全球背景的当代大型国际主流的化学教育会议,由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)主办,举办国化学学会及相关教育部门承办,联合国教科文组织(UNESCO)协办。会议通常每两年举办一次,在具体操作上,由IUPAC的下属机构化学教育委员会(TheCommitteeonChemistryEducation,CCE)负责组织与协调。作为全球性化学教育的盛会,ICCE的优秀目的是在全世界范围内沟通化学教育信息和协调化学教育活动,建立国际交往和促进相互了解,以发展世界各国的化学教育事业。会议形式多种多样,主要包括大会报告(PlenaryLecture)、专题讨论会(Symposia)和研讨会(Workshop)。期间,还将提交论文以口述或墙报(Poster)形式予以呈现。 为了明确大会讨论和交流的指向与范围,并给下一时期各国化学教育工作提供方向性指导,每届ICCE都会预先设定大会主题(Theme),并围绕主题拓展系列相关具体议题(TitlesofSessions)。大会主题作为每届会议的中心议题,是立足当时社会经济背景,紧密把握化学及教育科学与技术动向,适切关注时代的发展,拟定和遴选出具有高度前瞻性和概括性的内容,并在会议召开前的一段时间公布。历届ICCE具体信息详见表1。 二、ICCE主题梳理的方法与结果 从表1看出,作为历届ICCE优秀口号的会议主题通常是以指导性的纲领式呈现,少有具备明确指向性的化学教育领域内的具体内容。而通过对会议相关议题的研究发现,其中较多包含了各届ICCE研讨内容的具体信息。例如,即将召开的2008年ICCE主题为“信息和通信技术(ICT)时代中的化学”,而其具体议题则细致明确,分列为:“文科与化学教育、生物化学与生物技术、中等教育中的化学、高等教育中的化学、化学教师教育、化学与社会、化学奥林匹克、信息与通信技术和化学教育、绿色化学、微观尺度的化学、化学教育中的现代技术、面向化学与化工的网络、工程教育、化学的公众理解、化学教育中的研究、初等教育中的科学教育、其他相关化学教育的议题”等。由此可见,通过对议题所涉化学教育内容范畴的研究更有利于详细了解ICCE的主题轨迹,进而对国际化学教育的研究热点领域和趋势形成整体、有效的把握。鉴于此,现对历届ICCE的具体议题连同大会主题一起进行梳理与分析。 我们在文献检索和整理的基础上,梳理出第6~20届ICCE议题123条,加上第1-5届主题5条(由于时间较早,仅掌握到主题),合计128条。根据各议题或主题所涉的化学教育研究的内容范畴,分别归纳为12个领域,依次为:公民素养、科学教育与化学;化学教育理论化研究与交流;化学理论及前沿研究;化学与交叉学科研究;化学与STS教育;化学与环境;化学教育与信息技术;大学化学教育研究;化学课程与教学研究;化学实验研究;化学教育评价研究;化学教师教育研究。并使用Excel软件按届次对议题涉及上述12领域的频次进行统计,结果如图1所示。 三、基于ICCE主题分析的思考 根据表1和图1分析共20届ICCE的主题与各类议题的发展脉络,我们对我国当前新课程化学教育研究路向作出如下几点思考。 (一)坚守优良传统,稳固发展化学课程教学与评价研究 建国后,我国的化学教育一直十分重视“双基”的训练,即培养学生的基本知识和基本技能。按照这样的教育目标,化学教育一直大力提倡教师的高效教学与学生的有效学习,其突出表现为重视教师的教法和学生的练习,注重向课堂教学要效益。新课程改革以来,在原来倡导“双基”的基础上又扩展到提倡学生的“三维”发展,并着力以“课程”的研究为突破口,整合“课程”“教学”“评价”三者的联系,形成了一体化的化学教育研究领域,并逐渐呈现繁荣局面。 分析ICCE主题的统计结果,我们发现,“化学课程与教学研究”及“化学教育评价研究”共占议题总体的18%,具有相当的比重。同时,从届次和时间上看,自1979年第5届开始,此两项研究的议题基本从未间断,形成了国际化学教育界持续的、相当力度的关注。这样的特点恰恰与我国化学教育中一贯重视“课程教学评价”的研究脉络契合。例如,第十二届ICCE以“化学课程与教育方法的演变”为分主题,提出了课程结构和教学内容的改革应适应学科发展、就业和社会需要,教学内容应注意引发学生对化学的兴趣。值得一提的是,在评价领域占有很大比重的化学奥林匹克竞赛研究几乎在每届大会都会提及,而这更是我国为之自豪的强项,参赛选手均取得优秀成绩。可以看出,我国化学教育在化学课程、教学、评价这三个国际化学教育研究的持续热点领域上一直具有良好的研究传统。现阶段是新课程改革的关键阶段,化学教育研究工作首要的无疑是在继续坚守我国的传统领域研究的基础上进一步稳固发展化学课程、教学、评价的优势。 (二)把握国际动向,积极开展科学素养教育与STS教育研究 源起于上世纪末的第八次基础教育课程改革,由于一开始便立足广泛的国际考察,参考与引鉴了若干国际教育改革的先进经验,因而出现了一些新的研究视域和兴奋点。在化学教育领域,同样也吹来了新的气息。以新课程理念为例,《普通高中化学课程标准》中明确了“着眼提高21世纪公民的科学素养”“关注人类面临的与化学相关的社会问题”的新提法。根据目前国内化学教育研究情况来看,科学素养(包括化学素养)教育和化学与STS教育不能不说属于新兴的热点领域。 结合上文的统计结果分析,“公民素养、科学教育与化学”“化学与STS教育”在整个国际化学教育会议涉足的议题上也占有重要分量,其比重分别高达10.16%和9.38%。另外,加之与“STS教育”联系甚密的“化学与环境教育”“绿色及微型化学实验研究”的份额,这两个领域在当今国际化学教育研究中占据的比重更大,例如,2002年在我国举办的第17届ICCE提出的“环境化学教育”“公众化学素质教育”“绿色化学与微型化学实验”主题,第18届ICCE提出的“化学的公众理解(PublicUnderstandingofChemistry)”等。从时序上看,“化学素养”主题在第9~13届即上世纪80年代末至90年代早期零星出现,90年代中期后渐成趋势,进而演变成化学教育研究领域的又一热点。这恰与上世纪80年代第二次国际科学教育改革及其影响化学教育领域的情形暗合。 与国际研究状况相比,尽管我国化学教育研究在“科学素养教育”“STS教育”上起步较晚,研究质量相较于下,但在当前国际国内研究方兴未艾的氛围下,也已具备了一定层次、不同视角的研究。新课程化学教育研究,更应进一步奋起追赶,紧随国际脉动,积极开展科学素养教育和STS教育,形成我国本土的高水平研究成果。 (三)着眼未来发展,努力拓展化学教育的理论化与信息化研究 相对于强势的纯化学研究而言,化学教育研究长期处于弱势地位,因此专业化学人才对此领域少有涉足,而由于学科壁垒又少有教育学者问津。因此,作为研究化学领域内教育问题的化学教育长期依附其两门上位学科——化学与教育学,使得自身研究主要处于演绎借鉴的阶段,研究理论化程度低下,缺乏独立自觉的理论研究基础与体系。20世纪中期以后,随着化学的迅猛发展及其对社会生活的日益影响,以国际权威性的首次ICCE召开为标志,化学教育研究的理论化与交流工作以这样一种形式被固定并渐受关注。时至今日,虽然仍鲜见颇具影响和标志性的化学教育理论基础研究成果,但其研究领域已在逐渐形成,研究工作逐渐丰富。如图1结果所显示,“化学教育理论化研究与交流”的议题比重已位居首位。例如,第18届ICCE就提出了“化学教育研究的理论与方法论基础(TheoreticalandMethodologicalBasisofResearchinChemistryEducation)”的议题;又如近年出现的从“符号的—宏观的—分子的”三角构型的化学教育与学习理论演变为以“人类要素”为着重点的“人性的—符号的—宏观的—分子的”四面体化学教育理论构型。[2]国外学者已进行了开创性的工作,而国内学界能够堪比的研究至今寥寥无几。可以这样说,我国化学教育理论化研究依然比较薄弱。 另一方面,在信息和通信技术(ICT)高度发达的未来社会,化学教育必然要借助最为先进的工具实现自我的传播和发展。考察这一领域的研究工作,关于ICT与化学教育的研究早已在国外展开,第20届ICCE已明确将大会主题拟定为“信息和通信技术(ICT)时代中的化学”。我国由于受经济社会发展条件所限,ICT与化学教育研究多在大中城市的重点学校与研究机构中开展,普及性不够;研究内容多是单机或局域网内个别软件的应用与简单程序的开发,研究应用的交互性与高效性欠佳,使得我们离真正的基于ICT的化学教育尚需时日。 教育作为着眼未来的事业,新课程作为着眼未来的教育改革,要求我们的化学教育研究不能总是步国外先进经验后尘,处于长期滞后的局面,而应聚焦未来发展,具有前瞻性的研究眼光,在化学教育研究领域做出应有的贡献,为保证我国化学新课程的顺利实施提供强有力的理论支撑。 课程教育研究论文:基础教育课程改革研究论文 [摘要]科学发展观是辩证的、唯物史观的发展观。基础教育课程改革符合科学发展观的基本内涵:即基础教育课程改革促进了素质教育乃至基础教育的发展;体现了科学发展观“以人为本”的优秀;遵循了科学发展观全面、协调、可持续发展的基本要求;坚持了科学发展观统筹兼顾的根本方法。基础教育课程改革也产生了一些争议和问题:如课程改革中的“形式化”问题、教师培训问题、评价问题等。用科学发展观审视基础教育课程改革,是坚持中国特色社会主义的基本要求,是中国基础教育尤其是基础教育课程改革健康、可持续发展的基本要求。 [关键词]科学发展观;基础教育;课程改革 21世纪初,我国进行了一场自上而下、影响甚大的基础教育课程改革(以下简称“课改”),这是建国以来我国规模最大,也是世界上规模最大的基础教育课程改革,引起了国内外的关注和较大反响。但是,我国学术界以及社会对课改的看法并不一致。 教育部先后于2001年12月、2003年3月和2004年12月委托专家组三次对新一轮基础教育课程实验的追踪调查表明:“教学活动形式更加灵活多样”[1]“教师的教学观念与课堂教学行为发生变化”[2]“基础教育课程改革实验工作正在稳步推进,多年来倡导的素质教育理念已经在切实推进新课程的实验工作中体现了出来”[3]。2006年,由国务院牵头组织,、人事部、教育部等多部门联合完成的“素质教育调研报告”指出:“基础教育课程改革作为实施素质教育的主要载体,取得了重要进展,已经为学校教育带来了一些具有本质意义的变化,促使教师的教学方式、学生的学习方式正在发生积极而深刻的改变”[4]。 然而,学术界以及社会对课改仍有不同的声音,特别是一些知名专家(包括院士)对课改也提出了质疑和批评。例如,在“素质教育调研报告”中还发现:“许多中小学生作业多、补课多、考试多,睡眠少、体育活动少、社会实践少,因此失去快乐的童年、自由成长的空间和多样性发展的可能。”[4]一些中小学教师也批评课改中出现“家长找老师补课,补旧教材,穿新鞋,走老路”[5];有教育学资深专家指出“这一场基础教育课程改革从一开始便出现争议”。[6]甚至一些院士对初中数学课程改革提出了尖锐批评。 当前课改已进入关键时期,如何看待课改中的成绩、争议和问题已经直接影响课改的发展,甚至影响到素质教育的全面实施,影响到“科教兴国、人才强国”战略的进程。当然,看问题的立足点不同,看问题的视角和采用的方法不同,得到的评价结论是不同的。我们认为应该而且必须用科学发展观审视课改,用科学发展观指导并推动课改的健康、可持续发展。 一、科学发展观的内涵及意义 发展是世界各国的共同主题,发展的方式也是多种多样的。不同方式的发展对人类、社会、环境等有不同程度的影响。我国真正实施可持续发展是20世纪末的事情。 发展观是关于发展的本质、目的、内涵和要求的总体看法和根本观点,解决为什么发展、为谁发展和怎样发展的问题。科学发展观是立足社会主义初级阶段基本国情,总结我国发展实践,借鉴国外发展经验,适应新的发展要求提出来的,是中国共产党、中国政府建设中国特色社会主义的伟大创举。总书记在2003年十六届三中全会报告中阐述了科学发展观的基本内容,其后在谈到“科学发展观”时,他指出:“坚持以人为本,就是要以实现人的全面发展为目标,从人民群众的根本利益出发谋发展、促发展,不断满足人民群众日益增长的物质文化需要,切实保障人民群众的经济、政治和文化权益,让发展的成果惠及全体人民。”[7]总理认为科学发展观是“坚持以人为本,树立全面协调可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展”。[8]党的十七大报告将科学发展观的基本内涵概括为:“科学发展观,第一要义是发展,优秀是以人为本,基本要求是全面协调可持续,根本方法是统筹兼顾”。[9] 党的十七大报告明确指出:“科学发展观,是对党的三代中央领导集体关于发展的重要思想的继承和发展,是马克思主义关于发展的世界观和方法论的集中体现,是同马克思列宁主义、思想、邓小平理论和‘三个代表’重要思想一脉相承又与时俱进的科学理论,是我国经济社会发展的重要指导方针,是发展中国特色社会主义必须坚持和贯彻的重大战略思想。”[9]科学发展、社会和谐发展是发展中国特色社会主义的基本要求。为了国家整体利益,为了全面协调可持续发展,必须坚持科学发展观。 教育,作为社会文化的重要组成部分,其最终目的在于促进人的自我完善和自我发展。科学发展观,作为我党经济社会工作的一个指导思想,是对人类社会发展进程的科学认识,当然也同样可以指导并解决教育活动中的发展问题。课程是教育的优秀,尤其是基础教育,更是通过课程教学实现人的发展,所以科学发展观应当是也必然是指导教育发展、指导基础教育课程改革的重要指导方针。 用科学发展观审视课改,是坚持中国特色社会主义的基本要求,是中国基础教育尤其是基础教育课程改革健康、可持续发展的基本要求。 二、基础教育课程改革符合科学发展观要求 用科学发展观审视课改,就是要看课改是否体现了科学发展观的基本内涵。换言之,课改是否落实了科学发展观的第一要义——发展,是否体现了科学发展观的优秀——“以人为本”,是否遵循了科学发展观的基本要求——全面、协调、可持续,是否坚持了科学发展观的根本方法——统筹兼顾。 (一)基础教育课程改革反映了科学发展观第一要义——发展 对于我国的课改而言,“发展”可以从以下几方面来看:其一,从课改的有关政策和文件来看,是否反映了发展的精神;其二,从课改的实效来看,是否促进了基础教育的发展;其三,从课改中最重要的课程资源——教材来看,是否促进了教材的发展。 课改制定、颁布了一系列重要的政策和文件,如《基础教育课程改革纲要(试行)》(简称《纲要》)和各学科的《课程标准》(简称《课标》)。 《纲要》是课改的纲领性文件,是课改的行动指南。《纲要》首次对我国基础教育课程改革和发展进行了全面规划,包括课程改革目标、课程结构、课程标准、课程教材的开发与管理、课程评价与考试制度改革等方面,旨在建立具有中国特色的、符合素质教育要求的基础教育课程体系,为进一步推动我国基础教育改革和发展奠定了坚实的基础。《纲要》体现了我国现代基础教育、素质教育,尤其是国际基础教育改革发展的先进理念。《纲要》在继承我国基础教育优良传统的基础上,融入了现代教育思想和先进的课程教学理念。例如,着眼于学生的全面、协调、可持续发展,《纲要》整体设置九年一贯制的义务教育课程,构建分科与综合、必修与选修、综合实践活动等多样化、有弹性的课程结构;《纲要》着眼于培养学生的个性品质和创新精神,倡导自主、合作、探究的学习方式,倡导建立民主平等的师生关系,倡导建立以教师、校长、学生和家长共同参与的评价制度。总之,《纲要》的制定和颁布,充分体现了科学发展观中关于发展的精神,尤其体现了素质教育的发展要义。 《课标》是《纲要》的具体体现,是教材编写、教学、评估和考试命题的依据,是国家管理和评价课程的基础。首先,从传统《大纲》发展到《课标》,体现了全新的课程理念。《大纲》主要强调学生在“双基”方面的具体要求,是教师教学与评价的依据,这是符合我国当时基础教育发展的基本要求;而《课标》则着眼于未来社会对公民素质的发展要求,不仅是对“双基”的要求,也是对学生学习方法、态度、情感的要求,还是对教师教育教学的指导。可以说,《课标》改变了我国几十年来《大纲》以“双基”为主进行教学的传统,从课程理念、课程目标、课程内容、课程实施、课程评价和课程资源开发等诸多方面提出了新的要求,从这一角度来讲,《课标》是对传统课程教学的继承、发展,甚至是超越。课改实践表明,《纲要》和《课标》实实在在地推进了基础教育课程的改革和发展,实实在在地促进了素质教育的发展。 课改促进了基础教育的发展,尤其促进了义务教育的普及、巩固和质量的提高。自课改实施以来,我国义务教育普及程度又有了较大的发展。2000年,全国普及九年义务教育的地区人口覆盖率达到85%,“普九”验收的县(市、区)总数达到2541个(含其他县级行政区划单位156个)。[10]在课改实施6年后的2007年,我国实现“两基”验收的县(市、区)累计达到2973个(含其他县级行政区划单位205个),占全国总县数的96%,“两基”人口覆盖率达到98%。[11]例如,2007年,小学学龄儿童净入学率达到99.49%,比2002年提高0.9个百分点;初中毛入学率达到98%,比2002年提高8个百分点;高中阶段教育毛入学率达到66%,比2002年提高23.2个百分点;学前教育进一步发展,毛入园率达到44.6%。[12]全国小学五年巩固率达到99.4%,比2002年提高了0.6个百分点,初中三年巩固率达到94.66%,比2002年提高了5.27个百分点。[13]应该说基础教育尤其是义务教育的较大发展,一方面是由于政府加大了支持力度,加大了投入,加强了措施,但另一方面课改也从课程教学的层面为此提供了保障、促进了落实。课改调查表明,课改以来课程教材降低了难度,贴近了学生生活,激发了学生的学习兴趣,有利于素质教育的实施,有助于降低义务教育阶段的辍学率,提高义务教育阶段的巩固率,促进我国基础教育的普及和提高。这正如教育部组织修订各学科《课标》时所指出的:“经过改革实践的验证,基础教育课程改革探索了一条符合我国国情和教育规律的实施素质教育的途径,改革的方向得到了普遍认可,基础教育新课程已成为实施素质教育的重要载体。”[14] 课改促进了课程教材的发展。一方面,教材的内涵、内容和形式都发生了巨大的变化,立体化、数字化的教材,如课程资源包、电子书包等逐渐走进学校,走入课堂。教材多样化开始体现了课程发展的现代意蕴,体现了目前国际基础教育课程教材改革的趋势。教材多样化体现了课程教材的弹性和选择性,促进了多种教材的特色发展。教材多样化适应了不同地区、不同类型学生的需要,更加有利于学生学习,促进了学生的个性发展,体现了课改以素质教育为中心的要求。应该说,21世纪初的课改使我国的教材多样化格局开始呈现。例如,小学一、二年级使用的教科书《品德与生活》就达15种之多,而小学1-6年级所有学科的备选教科书达到81套,共计760本(不含教师用书和教辅材料)。[15]而且,根据《课标》编写的各种版本的高中实验教科书数十套,也陆续得到审查通过并进行实验试用。教材多样化已经成为这次课改的显著成果之一,同时,教材多样化促进了教材的特色发展,推动了素质教育的实施。 (二)基础教育课程改革体现了科学发展观的优秀——以人为本 课改一开始就提出了“以人为本”。“以人为本”不仅要以“学生为本”,而且要以“教师为本”。“以学生为本”,就是要以培养学生的创新精神和实践能力为本,以促进学生的全面发展为本;“以教师为本”,就是要发挥教师在课改中重要的主导作用。 “以学生为本”就是要使学生成为学习的真正主人,课改改变了传统的课程教学以“学科本位”的做法,树立“以学生为本”的课改新理念——学生的发展是课程改革的本质,学生的发展是课程改革的目的,学生的发展是课程改革的动力,学生的发展是课程改革成功的标志。这一理念在课改中得到了充分的体现。例如,在课程价值上,强调学生形成积极主动的学习态度和正确的价值观;在课程内容上,加强与现代社会、生活和科技发展的联系,关注学生的学习兴趣和经验,精选终身必备的“双基”;在课程实施上,倡导学生自主、合作、探究学习,注重培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及合作交流能力;在课程评价上,加强评价促进学生发展和改进教学实践的功能。 “以教师为本”就是指要发挥教师在课程改革中作为“教师的因素”的作用——充分尊重教师的劳动和创造。课改提出了一个响亮的口号——“教师即课程”,[16]教师成为课改的参与者、组织者、指导者,成为推动课改前进的动力之源,成为决定课改成功与否的重要因素。表现在:第一,在课改中,教师不再是课程的“忠实”执行者,而是课程的“创生者”。即教师要创造性地利用教材,积极开发、利用各种教学资源,为学生提供丰富多彩的学习材料。第二,在课改中,教师还是“校本课程”开发的主体。校本课程是以学校为基地,围绕学生的兴趣、爱好、特长,结合校内外的优质教育资源进行开发的课程。《纲要》的实施,为教师成为“校本课程”开发的主体提供了合法的依据。因此,“校本课程”成为“教师即课程”的生动写照,成为课改“以教师为本”的真切体现。另外,课改为教师的发展创造了条件,促进了教师专业化发展,广大教师实施素质教育的能力和水平有了新的提高。课改进行了建国以来规模最大的中小学教师培训,900多万中小学教师中的大多数参加了各种形式的培训,使教师教学教研能力有了不同程度的提高。尤其是“国家还通过农村义务教育阶段学校教师特设岗位计划”等重大举措,使农村教师实施素质教育的水平得到切实提高。[4] 综上所述,课改体现了科学发展观的优秀——“以人为本”。这正如教育部部长周济所说:“新一轮基础教育课程改革取得突破性进展。改革突出了培养学生创新精神和实践能力的要求,推动教育观念、教学方式发生了积极变化,共同学习、平等交流的师生关系正在形成,切实减轻了学生课业负担,受到学生、社会和家长的普遍认同。”[12] (三)基础教育课程改革遵循了科学发展观的基本要求——全面、协调、可持续发展 科学发展观的基本要求是全面、协调、可持续发展。课程改革的目标是全面推进素质教育,素质教育的主体是学生,学生的发展是课程改革的出发点和归宿。因此,全面发展是指课程改革既要面向全体学生、又要促进学生德、智、体等方面的全面和谐发展;协调发展是指课程改革促进区域之间、校际之间、人际之间、课程之间、学科之间等的协调发展;可持续发展是立足于学生的全面发展和发展后劲上,课程改革不仅要满足学生现在的学习需要,更要为学生的终身发展奠定基础。 课改体现了科学发展观的基本要求——全面发展。课改明确提出了“为了中华民族的复兴,为了每位学生的发展”的基本理念。一方面注意面向全体,而不是面向少数精英;另一方面又注意促进每一个学生的全面发展。例如,在整个基础教育阶段中,设置综合实践课为必修课,“强调学生通过实践,增强探究和创新意识,学习科学研究的方法,发展综合运用知识的能力。增进学校与社会的密切联系,培养学生的社会责任感。”综合实践活动既为每一位学生的参与提供了机会,又为每一位学生的全面发展提供了可能。 课改体现了科学发展观的基本要求——协调发展。课改注意了区域间的协调发展:经济发达地区和经济欠发达地区,东中部地区和西部地区,城市和农村地区的协调发展;课改注意了校际之间的协调发展:条件好的学校和薄弱学校之间的协调发展;课改注意了人际之间的协调发展:学有余力的学生和学习困难学生之间的协调发展,老师和学生之间的协调发展,以生为本和以师为本之间的协调发展;课改注意了课程之间的协调发展:国家课程、地方课程、校本课程三者之间的协调发展;课改注意了学科之间的协调发展:语、数、外、政、地、史、体、音、美等多学科之间的协调发展。课改体现了科学发展观的基本要求——可持续发展。可持续发展不仅要立足于学生的现在,更要立足于学生的将来,可持续发展就是要让学生现在掌握好“双基”,形成良好的学习方法和习惯,形成正确的情感态度价值观,为学生未来可持续发展提供源源不竭的动力。例如课改倡导新的学习观,促进学生学习方式的转变,以此奠定学生未来可持续发展的基础。又如,课改确立了新的评价观:“不仅要关注学生的学业成绩,而且要发现和发展学生多方面的潜能。”这里的学习潜能是指学生的终身学习能力,即学生可持续发展的优秀能力,是实现学生可持续发展的关键。 综上所述,课改遵循了科学发展观的基本要求——全面、协调、可持续发展。 (四)基础教育课程改革坚持了科学发展观的根本方法——统筹兼顾 统筹兼顾作为科学发展观的根本方法,是课程改革全面、协调、可持续发展的总体要求,是协调好课程改革与发展过程中各种关系的基本原则。 其一,课改是以培养学生的创新精神、实践能力的要求来统筹课程目标、课程内容、课程评价等方面,比如,在课程目标上兼顾“双基”、学习方法和情感态度价值观三者的要求,从而保证学生的全面发展。其二,课改实现了“一标多本”的统筹兼顾。“一标”是一个标准,是统筹所有中小学生学习水平的基本要求,是基础教育质量的保证;“多本”是多种版本教材,兼顾了不同区域、不同学校、不同学生群体的发展需求,从而可以保证我国基础教育的平等与质量兼得。其三,课改以教师的专业发展统筹兼顾教师职前职后的培养、培训。在教师职前培养上,教育部正在倡导新的教师培养模式(如北京师范大学的“4+2”培养模式,忻州师范学院、西南大学“顶岗实习”培养模式),旨在优化教师教育的培养方式,融师范教育人才培养的改革与提高中小学教师的质量为一体,使新教师能适应课改的需要;在职后教师的培训上,采取了国家、地方和学校三级培训相结合的方式,为课改全国性的教师培训提供了一种新模式,使在职教师通过培训提高教育教学水平。 可见,基础教育课程改革坚持了科学发展观的根本方法——统筹兼顾。 三、正视课程改革中出现的争议与问题 科学发展观坚持马克思主义哲学的世界观和方法论,是辩证的、唯物史观的发展观,是尊重客观规律的发展观,是观察、认识和处理人类社会发展进程的科学理论。用科学发展观审视课改,就是用辩证唯物主义的方法,坚持实事求是,既要科学地、客观地肯定课改的成绩和进步,又要科学地、客观地正视课改中出现的争议和问题。 一方面,课改涉及范围宽、内容多、因素复杂、实施时间长,是一项复杂的系统工程。课改涉及学生约1.6亿、教师约900万、中小学校约40万所;课改涉及内容有课程目标、课程结构、课程内容、课程教材、课程实施、课程评价等;课改涉及因素有课程理念、课程政策、经费投入、教材编写、教师培训、实验研究等;实施时间虽过七年还任重道远。面对这样一个庞大复杂的育人工程,出现问题在所难免。另一方面,课改就是教育观念的变革,是传统教育观念与现代教育观念的碰撞,是现代教育观念向传统教育观念的挑战。因此,课改必然会有不同的意见和争议,加之课改还没有成熟理论引领,又是一项全新的探索,也必然会出现这样那样的问题。 课改给各地中小学教育带来了活力,推进了素质教育的实施,但是也出现了不少问题,产生了很多不同的看法。面对争议、意见、批评,我们认为应着眼于国家民族的未来前途,社会经济的可持续发展,用科学发展观审视基础教育课程改革,面对争议和问题不回避,应该科学地、理性地分析和思考,不断矫正课改中出现的偏差,促进课改目标的全面实现。 (一)对课改的争议和批评 随着课改的推进,有人怀疑:课改是在推进素质教育,还是在搞“轻视知识”教育?于是,学术界对此次课改是否是“轻视知识”教育进行了讨论,这场讨论进而发展成为对课改的全面反思。人们围绕着课改的理论基础、基本目标、实验效果等问题进行了逐步深入地探讨,形成了针锋相对的意见。[17]尤其是2005年《光明日报》发表《姜伯驹:新课标让数学课失去了什么?》一文,《四川日报》发表《“思维体操”在走样》一文,二者都批评了初中数学课程:“改革的方向有重大偏差”。至此,这次初中数学课改更加引起了全社会的关注,加大了课改的争议。 在这场讨论中,参与者不仅有一线教师还有不少专家学者,甚至一些非常有影响的院士,这说明课改在经济、社会、文化、教育等领域已有很大的影响。课改争论中,既有观念交锋,也有认识分歧,但更多的是反映了人们对课改的关心和忧虑。这场争论反映出课改远没有当初想象的那么完美无缺;课改的确存在不少问题,需要反思、需要谨慎从事。 纵观国内外的课程改革,没有哪一次是一帆风顺的,课程改革往往是在争议、批评中发展的。例如美国的“新数运动”“标准运动”等数学课程改革都遭致众多非议和尖锐的批评。20世纪90年代美国标准运动中的“数学战争”——200余名数学家和科学家(包括4名诺贝尔奖获得者和2位数学奖菲尔茨奖获得者)联名上书教育部部长,强烈要求终止改革——至今余波未息。然而,正是这场“数学战争”,导致了全美数学教师协会《从学前到八年级数学课程焦点:寻求一致性》(CurriculumFocalPointsforPreKindergartentoGrade8Mathematics:AQuestforCoherence)的出台,反而推动了美国“标准运动”的发展。在我国,一线教师、专家学者尤其是院士对课改的批评其实是对课改的关爱和警醒,是苦口良药,可以说这是一场有价值的争议和批评,正是这些批评构成了课改强有力的“推进器”。争议和批评促使义务教育数学课程标准首先完成了全面修订。同时,以义务教育数学课程标准修订为契机,教育部又及时组织完成了各学科标准的修订和完善工作。 (二)课改中的“形式化”问题 “形式化”是课改中的一种不良现象,它偏离了课改方向,影响了课改成效,带来了负面影响,使人们对课改产生了误解。课改的“形式化”主要有,其一,重形式不重实质,追求表面上的“形似”,不注重本质上的“神似”。例如,课堂教学中出现“三维”教学目标虚化,情感、态度、价值观贴标签;课堂教学有活动却没有体验,合作有形式却没实质;有探究之形,却无探究之实;教学评价中出现过度的赞誉等。[18]其二,借素质教育之名,行“应试教育”之实。例如,在课改中,已被《课标》删减的内容,却又以“补充教材”的面目重现课堂;相反,一些有利于培养学生能力的新内容却以“知识含量”不足为由,而被“一笔带过”。 产生“形式化”的原因是多方面的,归纳起来主要有:其一,对课改创新理念的认识不够或者片面,甚至产生了误解,导致课改中出现了“形式化”的倾向;其二,我国上千年的考试文化和传统教学观念根深蒂固,新的课程教学观并未真正建立,因此出现新理念和教学实践脱节的“穿新鞋走老路”的现象。其三,课改的推进速度过快,一些学校和教师,无论是物质上,还是心理上,都没有做好充分的准备,以致徒于应付,“形式化”也就难以避免了。 (三)课改中的教师培训问题 应该说此次课改是重视教师培训的,但是在培训中仍然出现不少问题。主要表现在:其一,尽管大多数教师都进行了通识培训,但通识培训联系课程教学实际不够,对课程理念的认识和有关问题讨论不够,加之教师传统观念的转变不是一蹴而就的事,换言之,通识培训并没有完全使教师树立起新的课程理念。其二,教师学科培训所用时间远远不够,且学科培训不够深入,浮于表面,对《课标》、对教材用新理念去研究也远远不够,缺少可操作的学科教育教学的指导。其三,对校本教研的认识和理解还没有完全到位,因此校本教研的作用也没能得到充分发挥。(四)评价是制约课程改革与发展的瓶颈 多年来,评价一度被异化,考试甚至成为评价的代名词,评价的甄别功能被过分凸显。 评价是课改中的难点。一方面,尽管课改提出多元评价的新理念和新方法,如关注学生的个性差异,淡化评价的甄别功能,加强评价的教育功能,评价的过程与结果相结合,定量与定性相结合,教师、学生、家长、社会评价相结合……这些评价的新理念、新方法,有利于促进学生发展,提高教学质量。但由于评价理念与升学压力之间的矛盾等原因,使得目前课程改革尚未设计出既符合先进的评价理念,又行之有效、操作简便易行的评价方案;没有真正解决好考试与评价之间的关系;没有真正解决好“评价(考)什么内容,用什么方法评价(考),用什么标准评价”的问题,以致评价成为课程改革和发展的瓶颈。另一方面,我国优质教育资源的匮乏,与人们对优质教育的需求矛盾很大,因此,要真正减少评价的甄别功能并非易事。 综上所述,从科学发展观的角度审视,我国的基础教育课程改革是符合科学发展观的,课改成为实施素质教育的重要载体,推进了我国素质教育的发展,成绩和进步是有目共睹的。但是我们也应该用辩证唯物主义的方法,科学地、客观地正视课改中不容忽视的、也是亟待解决的问题。当然这些问题是前进中的问题,是完全可以解决的问题。课程改革是我国基础教育改革和发展中的有重大意义的教育行为,也是全面贯彻党的教育方针的政府行为。我们不仅要用科学发展观审视课程改革,而且要用科学发展观去指导课程改革,使课程改革更加健康地、可持续地发展,以促进素质教育的全面落实,以促进我国“科教兴国,人才强国”战略的顺利实施。 课程教育研究论文:新课程化学教育研究论文 [摘要]国际化学教育会议(ICCE)所涉主题是当今化学教育主流的研究方向。结合当前我国新课程改革背景,研究国际化学教育研究发展脉络,我国化学教育应该坚持优良传统,稳固发展化学课程教学与评价研究;把握国际动向,积极开展科学素养教育与STS教育研究;着眼未来发展,努力拓展化学教育的理论化与信息化研究。 [关键词]新课程;化学教育;国际化学教育会议 近代化学及其衍生的化学教育诞生于18世纪的西欧社会。我国学校制度化的化学教育直至19世纪后半叶才初步建立,并由于诸多历史与政治因素的制约一直落后于西方发达国家。这种现实的差距催引着一代又一代化学教育工作者不断地开阔眼界,力图把握国际化学教育的脉动来探寻我国化学教育发展的理想图景。进入20世纪70年代后,这种吸纳新源、借鉴先达的工作更是得以围绕着一条有章可循、轨迹清晰、国际主流的线索而展开,即通过探察国际化学教育会议(ICCE,InternationalConferenceonChemicalEducation)主题的内容和趋势来反思与改进我国化学教育研究发展的现状与路向。然而,通过现有文献检索我们发现,国内学界对于极具代表性的ICCE主题的分析与思考尚缺乏整体研究,最早的相关报道和介绍也仅从1977年第4届开始。[1]因此,我们通过查阅相关信息,对近40年20届的国际化学教育会议主题予以全面分析和梳理,试图从整体上把握这一国际主流化学教育的趋势,并结合当前我国新课程改革现状对化学教育研究的路向进行思索。 一、ICCE的概览与主题回顾 ICCE是基于全球背景的当代大型国际主流的化学教育会议,由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)主办,举办国化学学会及相关教育部门承办,联合国教科文组织(UNESCO)协办。会议通常每两年举办一次,在具体操作上,由IUPAC的下属机构化学教育委员会(TheCommitteeonChemistryEducation,CCE)负责组织与协调。作为全球性化学教育的盛会,ICCE的优秀目的是在全世界范围内沟通化学教育信息和协调化学教育活动,建立国际交往和促进相互了解,以发展世界各国的化学教育事业。会议形式多种多样,主要包括大会报告(PlenaryLecture)、专题讨论会(Symposia)和研讨会(Workshop)。期间,还将提交论文以口述或墙报(Poster)形式予以呈现。 为了明确大会讨论和交流的指向与范围,并给下一时期各国化学教育工作提供方向性指导,每届ICCE都会预先设定大会主题(Theme),并围绕主题拓展系列相关具体议题(TitlesofSessions)。大会主题作为每届会议的中心议题,是立足当时社会经济背景,紧密把握化学及教育科学与技术动向,适切关注时代的发展,拟定和遴选出具有高度前瞻性和概括性的内容,并在会议召开前的一段时间公布。历届ICCE具体信息详见表1。 二、ICCE主题梳理的方法与结果 从表1看出,作为历届ICCE优秀口号的会议主题通常是以指导性的纲领式呈现,少有具备明确指向性的化学教育领域内的具体内容。而通过对会议相关议题的研究发现,其中较多包含了各届ICCE研讨内容的具体信息。例如,即将召开的2008年ICCE主题为“信息和通信技术(ICT)时代中的化学”,而其具体议题则细致明确,分列为:“文科与化学教育、生物化学与生物技术、中等教育中的化学、高等教育中的化学、化学教师教育、化学与社会、化学奥林匹克、信息与通信技术和化学教育、绿色化学、微观尺度的化学、化学教育中的现代技术、面向化学与化工的网络、工程教育、化学的公众理解、化学教育中的研究、初等教育中的科学教育、其他相关化学教育的议题”等。由此可见,通过对议题所涉化学教育内容范畴的研究更有利于详细了解ICCE的主题轨迹,进而对国际化学教育的研究热点领域和趋势形成整体、有效的把握。鉴于此,现对历届ICCE的具体议题连同大会主题一起进行梳理与分析。 我们在文献检索和整理的基础上,梳理出第6~20届ICCE议题123条,加上第1-5届主题5条(由于时间较早,仅掌握到主题),合计128条。根据各议题或主题所涉的化学教育研究的内容范畴,分别归纳为12个领域,依次为:公民素养、科学教育与化学;化学教育理论化研究与交流;化学理论及前沿研究;化学与交叉学科研究;化学与STS教育;化学与环境;化学教育与信息技术;大学化学教育研究;化学课程与教学研究;化学实验研究;化学教育评价研究;化学教师教育研究。并使用Excel软件按届次对议题涉及上述12领域的频次进行统计,结果如图1所示。 三、基于ICCE主题分析的思考 根据表1和图1分析共20届ICCE的主题与各类议题的发展脉络,我们对我国当前新课程化学教育研究路向作出如下几点思考。 (一)坚守优良传统,稳固发展化学课程教学与评价研究 建国后,我国的化学教育一直十分重视“双基”的训练,即培养学生的基本知识和基本技能。按照这样的教育目标,化学教育一直大力提倡教师的高效教学与学生的有效学习,其突出表现为重视教师的教法和学生的练习,注重向课堂教学要效益。新课程改革以来,在原来倡导“双基”的基础上又扩展到提倡学生的“三维”发展,并着力以“课程”的研究为突破口,整合“课程”“教学”“评价”三者的联系,形成了一体化的化学教育研究领域,并逐渐呈现繁荣局面。 分析ICCE主题的统计结果,我们发现,“化学课程与教学研究”及“化学教育评价研究”共占议题总体的18%,具有相当的比重。同时,从届次和时间上看,自1979年第5届开始,此两项研究的议题基本从未间断,形成了国际化学教育界持续的、相当力度的关注。这样的特点恰恰与我国化学教育中一贯重视“课程教学评价”的研究脉络契合。例如,第十二届ICCE以“化学课程与教育方法的演变”为分主题,提出了课程结构和教学内容的改革应适应学科发展、就业和社会需要,教学内容应注意引发学生对化学的兴趣。值得一提的是,在评价领域占有很大比重的化学奥林匹克竞赛研究几乎在每届大会都会提及,而这更是我国为之自豪的强项,参赛选手均取得优秀成绩。可以看出,我国化学教育在化学课程、教学、评价这三个国际化学教育研究的持续热点领域上一直具有良好的研究传统。现阶段是新课程改革的关键阶段,化学教育研究工作首要的无疑是在继续坚守我国的传统领域研究的基础上进一步稳固发展化学课程、教学、评价的优势。 (二)把握国际动向,积极开展科学素养教育与STS教育研究 源起于上世纪末的第八次基础教育课程改革,由于一开始便立足广泛的国际考察,参考与引鉴了若干国际教育改革的先进经验,因而出现了一些新的研究视域和兴奋点。在化学教育领域,同样也吹来了新的气息。以新课程理念为例,《普通高中化学课程标准》中明确了“着眼提高21世纪公民的科学素养”“关注人类面临的与化学相关的社会问题”的新提法。根据目前国内化学教育研究情况来看,科学素养(包括化学素养)教育和化学与STS教育不能不说属于新兴的热点领域。结合上文的统计结果分析,“公民素养、科学教育与化学”“化学与STS教育”在整个国际化学教育会议涉足的议题上也占有重要分量,其比重分别高达10.16%和9.38%。另外,加之与“STS教育”联系甚密的“化学与环境教育”“绿色及微型化学实验研究”的份额,这两个领域在当今国际化学教育研究中占据的比重更大,例如,2002年在我国举办的第17届ICCE提出的“环境化学教育”“公众化学素质教育”“绿色化学与微型化学实验”主题,第18届ICCE提出的“化学的公众理解(PublicUnderstandingofChemistry)”等。从时序上看,“化学素养”主题在第9~13届即上世纪80年代末至90年代早期零星出现,90年代中期后渐成趋势,进而演变成化学教育研究领域的又一热点。这恰与上世纪80年代第二次国际科学教育改革及其影响化学教育领域的情形暗合。 与国际研究状况相比,尽管我国化学教育研究在“科学素养教育”“STS教育”上起步较晚,研究质量相较于下,但在当前国际国内研究方兴未艾的氛围下,也已具备了一定层次、不同视角的研究。新课程化学教育研究,更应进一步奋起追赶,紧随国际脉动,积极开展科学素养教育和STS教育,形成我国本土的高水平研究成果。 (三)着眼未来发展,努力拓展化学教育的理论化与信息化研究 相对于强势的纯化学研究而言,化学教育研究长期处于弱势地位,因此专业化学人才对此领域少有涉足,而由于学科壁垒又少有教育学者问津。因此,作为研究化学领域内教育问题的化学教育长期依附其两门上位学科——化学与教育学,使得自身研究主要处于演绎借鉴的阶段,研究理论化程度低下,缺乏独立自觉的理论研究基础与体系。20世纪中期以后,随着化学的迅猛发展及其对社会生活的日益影响,以国际权威性的首次ICCE召开为标志,化学教育研究的理论化与交流工作以这样一种形式被固定并渐受关注。时至今日,虽然仍鲜见颇具影响和标志性的化学教育理论基础研究成果,但其研究领域已在逐渐形成,研究工作逐渐丰富。如图1结果所显示,“化学教育理论化研究与交流”的议题比重已位居首位。例如,第18届ICCE就提出了“化学教育研究的理论与方法论基础(TheoreticalandMethodologicalBasisofResearchinChemistryEducation)”的议题;又如近年出现的从“符号的—宏观的—分子的”三角构型的化学教育与学习理论演变为以“人类要素”为着重点的“人性的—符号的—宏观的—分子的”四面体化学教育理论构型。[2]国外学者已进行了开创性的工作,而国内学界能够堪比的研究至今寥寥无几。可以这样说,我国化学教育理论化研究依然比较薄弱。 另一方面,在信息和通信技术(ICT)高度发达的未来社会,化学教育必然要借助最为先进的工具实现自我的传播和发展。考察这一领域的研究工作,关于ICT与化学教育的研究早已在国外展开,第20届ICCE已明确将大会主题拟定为“信息和通信技术(ICT)时代中的化学”。我国由于受经济社会发展条件所限,ICT与化学教育研究多在大中城市的重点学校与研究机构中开展,普及性不够;研究内容多是单机或局域网内个别软件的应用与简单程序的开发,研究应用的交互性与高效性欠佳,使得我们离真正的基于ICT的化学教育尚需时日。 教育作为着眼未来的事业,新课程作为着眼未来的教育改革,要求我们的化学教育研究不能总是步国外先进经验后尘,处于长期滞后的局面,而应聚焦未来发展,具有前瞻性的研究眼光,在化学教育研究领域做出应有的贡献,为保证我国化学新课程的顺利实施提供强有力的理论支撑。 课程教育研究论文:基础教育课程研究管理论文 新一轮基础教育课程改革工作分三个阶段:酝酿准备阶段,试点实验阶段和全面推广阶段。在基础教育课程改革第一阶段,教育部颁发了《基础教育课程改革纲要(试行)》;义务教育阶段18科课程标准的实验稿;编写审查了各科实验教材,目前已有20个学科的(小学7科、中学13科)49种中小学新课程实验教材将在今年9月首次在实验区试用。同时关于课程管理政策、评价制度、综合实践活动的研究,均已取得阶段性成果,并将在实验区逐步应用。根据教育部的部署,实验工作拟用三年时间。2004年秋季,在对实验区工作进行全面评估和广泛交流的基础上,课程改革工作将进入全面推广阶段。到2005年,中小学阶段各起始年级原则上都将进入新课程。今年全面启动普通高中新课程的研制工作。2003年开始组织新高中课程的实验推广工作。至此,在我国逐步形成适应21世纪需要的基础教育课程体系。 新一轮基础教育课程改革,在优化课程结构、调整课程门类、更新课程内容、改革课程管理体制和考试评价制度等方面,都取得了突破性进展。这必将对我国基础教育的改革与发展带来深远的影响,对推动我国基础教育领域素质教育的实施,为培养新一代创新人才发挥重大作用。 适应未来发展确定新时期培养目标 当人们回顾本世纪一百年教育的发展,思考把一个什么样的教育带入21世纪的时候,发现教育的重心发生了根本的变化,由原来知识是第一位的,发展到能力很重要,发展到情感、态度、价值观更重要。而我们的基础教育,关注最多的是知识,中小学教师最关心的、谈论最多的是学生的基础知识、基本技能,只有很少的教师(不到10%)意识到人的情感、价值观、个性、创造性更重要。这不是教师的问题,而是我们今天的课程、考试评价制度、社会的价值追求造成的。新一轮基础教育课程改革,决不是换一套教科书,也不是课程内容的调整,而是一场教育观念的更新,人才培养模式的变革。整个改革涉及到培养目标的变化,课程结构的改革、国家课程标准的制定、课程实施与教学改革、教材改革、课程资源的开发、评价体系的建立和师资培训以及保障支撑系统等,是一个由课程改革所牵动的整个基础教育的全面改革。 新一轮基础教育课程改革,首先确定了新时期的培养目标:即要使学生具有爱国主义、集体主义精神,热爱社会主义,继承和发扬中华民族的优良传统和革命传统;具有社会主义民主法制意识,遵守国家法律和社会公德;逐步形成正确的世界观、人生观、价值观;具有社会责任感,努力为人民服务;具有初步的创新精神、实践能力、科学和人文素养以及环境意识;具有适应终身学习的基础知识、基本技能和方法;具有强壮的体魄和良好的心理素质,养成健康的审美情趣和生活方式,成为有理想、有道德、有文化、有纪律的一代新人。确定这一培养目标,正是基础教育贯彻落实邓小平同志关于“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”和同志关于“三个代表”重要思想的体现,也是基础教育承担提高全民族素质、增强综合国力历史重任的具体落实。 体现义务教育的基础性、普及性、发展性 长期以来,人们一直遵循着按照学科的知识体系构建课程内容的思路,即学科——课程——科目,中小学课程基本是若干个学科的浓缩。在编写教学大纲和教材时,力求内容的完整性、系统性、科学性,注重的是所编内容是否符合学科知识体系,逻辑是否严密,某一个知识点在本学科中的位置怎样,是否为下一个概念的学习打下基础等等,而较少考虑学习内容对学生是否是基础的、必须的、恰当的,对于学生认知能力的发展、基础知识的把握有着怎样的意义等。究竟什么样的知识是最有价值的,是终身发展必备的,如何根据儿童的发展需要,从教育的总体目标和各门学科之间的联系去设计和把握课程内容,应当依据怎样的课程观和知识观构建学科教学内容,成为本次课程改革首先要回答的问题。 在分析现行义务教育课程现状时,一些专家指出,基础教育肩负着双重任务,即为高一级学校输送合格人才、为社会输送合格劳动者。但长期以来,人们较多关注的是怎样才能更好地为高一级学校输送人才,而忽视了后一项培养目标。因此,课程目标的确定和内容的选择,考虑更多的是选拔人才及少数人进一步深造的需要,而较少考虑大多数人在义务教育阶段后,直接进入社会、从事各种工作的需要,当然也就无从谈起适合每个受教育者终身学习和发展的需要。由此带来了课程设置和内容编制上的一系列问题,如内容过多、量过大、程度过深、过难。这种对于课程目标认识上的误区,与另一种观念是直接相关的,即以高难度和增加学习内容来保证基础知识和基本技能,保证基础教育的质量。 为从根本上解决这个问题,首先要弄清义务教育课程的性质。课程专家通过反复讨论达成以下共识,第一,义务教育是国家为每个适龄儿童提供的基础教育,应提供均等的就学机会,课程应适应儿童发展的不同需要,保障儿童法定的受教育年限。国家课程标准应当是一个基本的标准,是绝大多数学生通过努力能够达到的。第二,义务教育是为每一个学生今后的发展和从事终身学习打基础的教育,是提高全民族素质的教育,不是精英教育、选拔教育,因此,它的课程内容和要求应该是基础的、有限的和具有发展性的,不能被任意扩大、拔高。第三,义务教育是为每一个学生终身学习打基础的教育,不是终结性的教育,因而课程要给学生全面丰富的发展留有充分的时间和空间,应有利于学生自主、多样、持续地发展。 改变课程过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得知识与技能的过程成为学会学习和形成正确价值观的过程 求知、开发智力无疑是教育的一项根本任务,但不是唯一任务。课程的功能绝不仅仅是传授知识,应当通过课程使学生学会做人,学会求知,学会劳动,学会生活,学会健体,学会审美,使学生得到全面和谐的发展。这是新一轮课程改革所达成的共识。 当前,世界各国的课程改革都将课程功能的改变作为首要目标,力争使新一代的国民具有适应21世纪社会、科技、经济发展所必备的素质。我国新一轮基础教育课程改革,深刻分析了基础教育存在的弊端和问题,鲜明地提出:“改变课程过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得知识与技能的过程成为学会学习和形成正确价值观的过程。”这一根本性的转变,对于在基础教育领域全面实施素质教育,培养学生具有社会责任感、健全人格、创新精神和实践能力、终身学习的愿望和能力、良好的信息素养和环境意识等具有重要意义。此次课程改革,将知识与技能、过程和方法、情感、态度、价值观三个方面进行整合,体现了新课程的价值追求,每一门学科课程标准都是按照这三个方面构建的。各学科课程标准与教材的编写,都力争体现知识与技能、过程与方法、情感、态度、价值观三方面的整合。 课程结构:从整齐划--走向多样化,从分科走向综合,合理设置课程门类和课时比例,体现均衡性、综合性、选择性 在新一轮基础教育课程改革中,课程结构的改革取得了突破性的进展。改变了课程结构过于强调学科本位、科目过多和缺乏整合的现状,九年一贯整体设计课程门类和课时比例,设置综合课程,适应不同地区和学生发展的需求,这是一个非常值得注意的变化。 我国现行中小学课程,由于门类过多,强调学科本位,课程内容缺乏整合,从而导致课程内容繁、难、多、旧,加重了学生的课业负担。而且,学科课程占绝对主导地位,忽略了其他类型的课程在学生发展方面所具有的价值,忽略了学生的全面发展、均衡发展。课程缺乏弹性,难以适应不同地区发展的需求。针对这些问题,新一轮基础教育课程改革,对现行课程结构进行了重大调整,减少学科门类,对具体科目之间的比重进行了调整,在保持传统学科的同时,加强了旨在养成学生科学素养和实用技能学科的地位,使科学、综合实践等学科的比重呈上升趋势。并且将课程的设置与管理分为三级,从而形成了国家、地方、学校三级课程并行的课程结构。通过结构的调整体现出课程的均衡性、综合性、选择性。 长期以来,我国基础教育课程中的语文、数学等传统科目占据了较大比重,与日本、韩国的课程计划比较不难发现,我国语文、数学、社会等科目所占的比重高于日、韩国的课程计划比较不难发现,我国语文、数学、社会等科目所占的比重高于日、韩两国,而科学、体育与健康则低于这两个国家,而且没有综合课程的科目。新课程计划分别将语文所占的比重由原来的24%降至20%--22%,将数学由原来的16%降至13%--15%,并对其他传统科目所占的比重进行了适当的下调。同时,将下调后积累下来的课时量分配给综合实践活动和地方课程,使综合实践活动有了6%-8%的课时,地方和学校课程有了10%—12%的课时。显然,此次课程科目比重关系的调整,折射出了我国基础教育课程改革的基本思想,即重点培养和发展学生的创新精神和实践能力、收集和处理信息的能力、分析解决问题的能力、交流与合作的能力以及对自然环境和人类社会的责任感和使命感。根据德智体美等方面发展的要求,保证学生和谐、全面发展。 精选终身学习必备的基础知识和基本技能,课程内容关注儿童生活经验,反映社会科技发展最新成果 我国新一轮基础教育课程改革,改变了课程内容繁难偏旧和过于注重书本知识的现状,加强课程内容与学生生活以及现代社会科技发展的联系,关注学生的学习兴趣和经验,精选终身学习必备的基础知识和技能,实现课程内容的现代化、生活化与适应性。 多年来,中小学课业负担过重,成为全社会关注的热点难点问题。在学生有限的九年时间里,究竟学什么最有价值?成为本次课程改革关注的焦点。在制定新课程标准前,专家组成员首先达成共识,义务教育是为每个学生发展奠定基础的教育,是提高全民族素质的教育。因而它的课程内容和要求应当是基础的、有限的和具有发展性的,不能被任意拔高。而且,义务教育是为每一个学生终身学习打基础的教育,不是终结性教育,因而课程要给学生全面丰富的发展留有充分的时间和空间,有利于学生自主、多样、持续地发展。在此基础上,根据义务教育的性质和时代的要求,重新确定了哪些基础知识和基本技能是学生终身发展必备的,重新界定了新时期基础知识与基本技能的概念,如英语的基本能力、信息意识与能力也应成为当代公民必备的素质等。 在每一门课程标准的制定与教材编写上力争做到,面向全体学生,适当降低难度,删除了原有课程内容中偏深、偏难的部分,使课程内容呈现出简洁、明了、有条理和新颖的特征。其次,增加了与学生和社会现实生活相关的部分,使课程内容更加具体、更富有生活气息。如在体育与健康中增加了保健和健美的内容;综合实践活动中安排了社会实践和社区服务、劳动技术、探究性活动等内容。 改变学生的学习方式,确立学生在课程中的主体地位,建立学生自主、探索、发现、研究以及合作学习的机制 在知识爆炸的时代,掌握知识的多少已经不是最重要的,而如何掌握知识才是至关重要的。所以,世界各国都把学生学会学习作为最重要的教育改革的方向。正因为如此,改变学生的学习方式,成为我国基础教育课程改革的重要目标之一。 基础教育课程改革纲要指出:改变过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。 为使学生的学习方式发生根本性的变革,保证学生自主性、探索性的学习落到实处,此次课程改革首先通过课程结构的调整,使儿童的活动时间和空间在课程中获得合法地位。与此同时,新课程标准通过改变学习内容的呈现方式,确立学生的主体地位,促使学生积极主动地学习。使学习过程变成学生不断提出问题、解决问题的探索过程,并能针对不同的学习内容,选择不同的学习方式,比如,接受、探索、模仿、体验等,使学生的学习变得丰富而有个性。另外,设置新的课程,强化探究性和实践性的教学目标,倡导新的课程形式,给学生提供一个开放性的、面向实际的、主动探究的学习环境。 与此同时,新课程对学生如何掌握和获得知识的过程和方法予以关注。以前更多关注的是学习的结果,而忽略了学生是通过什么样的学习方式和策略来学习的。死记硬背、题海训练得到的高分,掩盖了学生在学习方式上存在的问题。因此,改变学生的学习方式,必须要关注学生的学习过程和方法,关注学生是用什么样的方法获得知识的,是死记硬背背会的,还是大量做题练会的,还是通过自主探究、发现,在解决问题中学会的。无论是用哪种方法学会的,从试卷上看到的结果都是一样的。但是,由于获得知识的过程和方法不一样,导致了学生真正意义上的收获是不一样的,而且对学生终身发展的影响也是极不一样的。 设置综合实践活动,拓展学生的学习空间,培养创新精神和实践能力,增强社会责任感 近年来,在我国基础教育课程改革实践中,涌现出一种新的课程形态——综合实践活动。这门课程在我国新的课程体系中占有重要位置,综合实践活动包括信息技术教育、研究性学习、社区服务与社会实践以及劳动技术教育。按照新课程计划,综合实践活动占总课时比例的6%--8%。 综合实践活动课程,它不是其他课程的辅助和附庸,而是具有独特功能和价值的相对独立的课程形态。为学生生活经验的获得和社会实践能力的形成开辟了渠道,为学生个性的发展创造了空间。 综合实践活动是一种基于学生的直接经验,密切联系学生生活和社会生活,体现对知识综合运用的新课程形态,它既适应我国当前进行素质教育的要求,又呼应世界课程改革发展的趋势。 为什么要设置综合实践活动?据教育部有关负责人介绍,其主要目的是最大限度地拓展学生的学习空间,强调学生通过实践,增强探究和创新意识,学习科学研究的方法,发展综合运用知识的能力。增进学校与社会的密切联系,培养学生的社会责任感。在课程的实施过程中,加强信息技术教育,培养学生具有利用信息技术的意识和能力,了解必要的通用技术和职业分工,形成初步技术能力。 设置综合实践活动课程,是我国基础教育课程体系在结构上的重大突破。综合实践活动课程在我国基础教育课程体系中的确立,不仅意味着一种新的课程形态的诞生,更重要的是标志着现代新课程观念的形成。它表明,课程是生活世界的有机构成,而不是孤立于生活世界的抽象存在;学生是学习的主体,而不是被动的接受者。那种把课堂看作唯一受教育的场所,把书本看作是唯一的知识来源,把教师看作是唯一的知识拥有者和权威的观念已经过时,取而代之的是更加重视生活中、工作中和实践中的学习。 综合实践活动是由国家设置、地方和学校根据实际开发的课程,国家着眼于宏观指导,地方和学校国家课程标准的要求规划具体活动方案。综合实践活动以活动为主要形式,强调学生的亲身经历,要求学生积极参与到各项活动中去,在“做”、“考察”、“实验”、“探究”、“设计”、“制作”、“想象”、“反思”、“体验”等一系列活动中发现和解决问题,体验和感受生活,培养创新精神和实践能力。综合实践活动内容的选择与组织以学生为优秀,主要围绕三条线索进行——学生与自然的关系;学生与他人的关系;学生与自我的关系。 走课程综合化的道路 未来的中小学课程将出现一种新课程——综合课程,这是基础教育课程改革的一个鲜明特征。 根据新课程计划,小学阶段以综合课程为主,小学低年级设置品德与生活、语文、数学、体育、艺术(或音乐、美术);小学高年级思想品德与社会、语文、数学、外语、综合实践活动、体育、艺术(或音乐、美术)。初中阶段设置分科与综合相结合的课程,主要包括思想品德、语文、数学、外语、科学(或物理、化学、生物)、历史与社会(或历史、地理)、体育、艺术(或音乐、美术)以及综合实践活动;高中以分科课程为主。走课程综合化的道路,这是本次课程改革在课程结构方面的一个重要突破。 半个世纪以来,科学技术的高速发展,一方面使学科内部的分化更加精细,另一方面,也使学科之间进一步交叉综合。专家预言,既高度分化又高度综合而以高度综合为主的整体化趋势是当代科技发展的基本特征之一。可以说,21世纪将是不同领域科技创造性融合的时代。课程要反映科技发展的新成果,并促进知识的再生产,就必须纳入一些重要的综合性知识,而只对原有分科课程做一些细节的调整是远远不够的。为适应现代科学技术的飞速发展和人类面临的种种社会问题,应重新整合学科知识,加强课程内容的综合性。如环境问题、人口问题、资源问题等,是学校教育亟待加强的内容,而这些内容在分科课程中难以综合体现,因此,课程的综合化趋势,是现代社会科技综合性加强的必然体现。 设置综合课程,不是增加一门新课程,而是通过综合课程的开设,改变课程观念,推动课程改革,改变单一的学科本位的模式,形成一个包括分科课程和综合课程在内的新课程体系。无论是综合还是分科,最终目的是使每门学科独特的有价值的东西得到最好的发挥。 树立全新的课程资源观,学生应该成为课程资源的主体和学习的主人,教师应该成为学生利用课程资源的引导者 从本次课程改革的B标来看,要改变过于往重教科书、机械训练的倾向,加强课程内容与现代社会、科技发展与学生生活的联系,倡导学生动手实践、主动参与、探究发现、交流合作,就必须开发和利用校内外一切课程资源,为实施新课程提供环境。 过去,对课程资源开发利用的价值认识不够,一方面是有教育意义的自然和社会资源未纳入教育资源范畴,其教育的功能和意义没有被充分地认识和利用;另一方面是教师、学生和家长不知道从哪里找到自己所需要的资源,或者是不知道如何利用这些资源来对儿童进行有效的教育。由于学校教育体系的封闭性,资源拥有者缺乏为社会、为教育服务的意识,不了解学生需求和教育规律,造成各种校外教育资源闲置浪费现象十分突出。 课程资源对学生的发展具有独特的价值,与传统教科书相比,课程资源是丰富的、大量的,具有开放性的,它以其具体形象、生动活泼和学生能够亲自参与等特点,给学生多方面的信息刺激,调动学生多种感官参与活动,激发学生兴趣,使学生身临其境,在愉悦中增长知识,培养能力,陶冶情操,形成正确的态度和价值观,这是传统教科书所无法代替的。为此,在每一学科的课程标准中,都开辟了开发利用课程资源一节,为学校教师利用课程资源提出具体建议,教师在执行新课程中,应当树立新的课程资源观,发挥课程资源的作用,使各种资源和学校课程融为一体,更好地为教育发展服务。 调整现行课程政策,实行国家、地方、学校三级课程管理,以适应不同地区社会、经济发展的需要和文化发展的需要 当今世界,纵观各国课程管理制度可以发现,国家、地方、学校三级课程管理模式成鼎足之势。 我国人口众多,地域辽阔,各地经济文化发展存在着差异,完全用大一统的课程设计和一刀切的要求,显然不能满足不同地区学生发展的需要。因此,本次课程改革妥善处理了统一性与多样性的关系,建立了国家、地方、学校三级课程管理政策。既体现国家对学生的基本要求,又为各地发展留有时间和空间。在新课程计划中,地方课程与学校课程的开发被提到日程,逐步将一部分课程开发与管理的权力下放给地方和学校,让地方教育行政部门和学校有更多的参与课程开发与管理的机会。这是我国新一轮课程改革的基本思路。 三级课程管理的基本模式是:国家制定课程发展总体规划,确定国家课程门类和课时,制定国家课程标准,宏观指导课程实施。省级教育行政部门根据国家对课程的总体设置,规划符合不同地区需要的课程实施方案,包括地方课程的开发与选用;学校在执行国家课程和地方课程的同时,开发或选用适合本校特点的课程。为了实现上述目标,本次课程改革重新划分了国家、地方、学校课程在整个课程计划中所占的比重,收缩了国家硬性规定的成分,在课程内容和课时安排上,体现了一定程度的弹性,让地方和学校真正拥有选择的余地。按照新课程计划,地方、学校课程占总课时数的10%--12%。这一决策的实施,将会改变“校校同课程、师师同教案、生生同书本”的局面,适合我国经济文化发展不平衡的特点,有利于调动学校和教师的积极性,使学校办学更有特色,学生发展更有特长。 改变评价过于强调甄别与选拔功能,发挥评价促进学生发展、教师提高和改进教学的功能 多年来,我国中小学教育评价存在着诸多问题,主要表现在:过分强调评价的甄别与选拔功能,忽视促进学生发展的功能;评价指标单一,基本以书本知识为优秀,忽视对实际能力、学习态度的综合考查;评价方法多采用纸笔考试,过于注重量化;评价技术落后,过于注重对结果的评价,忽视对过程的评价等。教育评价的相对滞后,已经成为制约全面实施素质教育的瓶颈。 此次课程改革响亮地提出,倡导发展性评价,突出评价促进发展的功能。保护学生的自尊心、自信心,体现尊重与爱护,关注个体的处境与需要,注重发展和变化的过程。注重对学生素质的综合考查,强调评价指标的多元化,对学生的评价不仅要关注学生的学业成绩,而且要发现、发展学生多方面的潜能。改变单纯通过书面测验、考试检查学生对知识、技能掌握的情况,倡导运用多种方法综合评价学生在情感、态度、价值观、创新意识和实践能力等方面的进步与变化。不仅要反映学生的学业成绩,而且要反映学生的学习过程和学习态度,应采用多种评价手段和评价工具,对学生的学习过程和学习结果进行评价,比如,采用开放式的质性评价方法,如行为观察评价、问题研讨、研究性学习、情境测验、成长记录等。这次改革举措意味着,为学生的评价多提供了几把尺子,教育评价“一卷定高低”的局面将被打破。 新课程对学校、校长、教师提出了全新的挑战,各级教育行政部门的领导、教研员和教师要认真学习领会《基础教育课程改革纲要》精神实质,进一步转变教育观念,改进教学方法,树立新的人才观、质量观、课程观,尽快适应新课程。 课程教育研究论文:教育课程教学方法研究论文 摘要:《比较政治制度》是政治类专业的一门重要课程,学习该课程具有重要的理论意义和现实意义。该课程具有研究对象特殊、特别依赖比较研究方法和与相关学科联系广泛且内容丰富等特点。教授《比较政治制度》时结合上述学科特点,采用恰当的教学方法来安排教学实践活动,就可以取得良好的教学效果。 关键词:比较政治制度;课程特点;比较方法 《比较政治制度》课程是政治学类专业一门重要的课程。在大学生中开设《比较政治制度》课程,具有重要的理论和实践意义。学习这门课程,有助于加深大学生对社会主义政治制度的科学认识,从而使其更加自觉地坚持社会主义;有助于大学生客观认识资本主义制度和了解各种纷繁复杂的各国政治制度;有助于在加强社会主义民主政治建设和全面推进小康社会建设过程中,自觉地借鉴人类政治文明发展的一切有益成果。在全球化的时代,开展国际交流与合作,学习研究比较政治制度也具有很强的现实意义。对于这门课程的教学,要取得较好的教学效果,必须结合本课程的学科特点并且注意适当的教学方法。 一、《比较政治制度》的课程特点 (一)研究对象的特殊性 政治学是人类知识体系中一门古老的学科,正如亚里士多德说:“人类在本性上是一种政治动物”。因此,政治学在人类文明的早期就逐步起源发展起来。政治制度研究是随着政治学研究的发展,逐步从政治学的研究领域中分化出来,形成了独特的研究对象和研究方法,而比较政治制度则是政治制度研究再次分化的结果,其研究对象和研究方法在学科发展中还处于不断的完善和发展之中。 比较政治制度,顾名思义,其优秀内容是国家的政治制度,而比较则是指研究的视角、方法和范围。一般而言,政治制度研究总是具体的、个别的,如本国的、外国的、或者某种政治制度。 与普通的政治制度研究不同,比较政治制度研究的是古今中外各种类型的政治制度,它总是把两个甚至几个国家某种制度综合起来作为自己的研究对象,如比较英美政治制度、比较议会制度、比较政党制度、比较选举制度等等。这是其特殊性所在。 (二)对比较方法的依赖性 在政治学的五大分支学科中,比较政治学是比较年轻的学科。比较政治制度则属于比较政治学的一个重要领域。在现代政治学的学科构建中,比较政治学处于极其特殊的地位。 比较政治学是政治学学科领域中一个相当独特的分支学科。这种独特性来自于它对比较方法的强调和依赖。如果说政治学中的其他分支学科主要是以独特的研究领域而划分,以其研究对象的特殊性来规定自身的特殊性,那么,比较政治学则主要是以其独特的方法论而有别于其他的学科,以研究方法的独特性来规定自身的特殊性;而在研究领域上,比较政治学则覆盖了其他政治学分支学科的内容,表现了特定的兼容性。因此,研究比较政治制度,就必须坚持比较这一个基本方法。 (三)与相关学科的交叉渗透性 比较政治制度与政治学的其他分支学科、法学、社会学、历史学和经济学等学科有密切的关系,这些相关学科的研究方法和研究成果在很大程度上为比较政治制度学科提供了学术支撑,推动了比较政治制度研究的发展。 政治学为比较政治制度的提供了基本理论和知识的源泉。比较政治制度与法学中的宪法学在内容上有着密切的关系,比较政治制度与宪法学分别从不同的角度对某些共同的内容展开了研究,可以相互印证。社会学的研究方法对比较政治制度的研究具有重要的借鉴意义,社会学的研究成果也是政治制度生态研究的基础。经济学中的制度经济学和新制度经济学对比较政治制度的研究也具有重要的理论意义和作用,可以为比较政治制度的提供一些相应的理论观点和分析框架。 因此,执教《比较政治制度》这门课程,需要教师拥有较为宽泛的相关学科的背景知识。 二、《比较政治制度》课程的教学方法 决定课堂教学实效的一个重要因素就在于根据课程特点,选择一种切实可行、行之有效的教学方法。在《比较政治制度》教学实践中,按照教学计划和教学基本要求,根据《比较政治制度》课程的上述特点,可以运用下列教学方法进行教学活动。 (一)坚持辩证唯物主义的基本观点 辩证唯物主义的方法是一种历史主义的方法,这种方法在19世纪经过黑格尔和马克思的系统化对社会科学的研究产生了巨大的影响。历史主义秉持着这样一种信念,那就是要理解和判断某一事物的存在,必须观察这一事物所处的世界发展过程中所具有的地位和作用。 这种方法注重宏观和整体,在观察事物时把这一事物放在更大的范围内,并注意该事物同其他事物之间的关系和作用。它坚持普遍的、联系的、发展的基本观点并且试图寻找客观规律。“思维的任务现在就在于通过一切迂回曲折的道路去探索这一过程的依次发展的阶段,并且透过一切表面的偶然性指示这一过程的内在规律性”。在关注个体事物的同时,强调通过个别现象发现一般的规律,而不是被个别想象所迷惑。 因此,在讲述某一种政治制度的时候,应尽量采用系统全面的历史知识来讲解该政治制度形成的来龙去脉。通过逼真的还原制度形成的历史环境,一方面可以使学生从宏观上和整体上把握某种政治制度形成、发展历史以及该制度同当时社会环境相互作用关系,另一方面,也可以使学生丰富历史知识,增加课堂教学的趣味性,激发学生的学习兴趣,避免学生以今天的某些观点来想当然的看待历史问题。 例如在讲解英国君主立宪制时,先概述英国资产阶级革命以前的英国王位的继承历史和英国资产阶级革命历史、资产阶级革命前后英国国内的宗教纷争、英国历史上的政治妥协传统、英国所处的国际背景和国内社会形势,乃至英国国王的婚姻家庭状况等等。与此同时可以向学生推荐了一系列的课外阅读书目,如黄仁宇的《资本主义与二十一世纪》,洛克的《政府论》等。 (二)大量采用比较方法 《比较政治制度》是一门强调和依赖比较研究方法的课程。在人类认识事物的过程中,比较是确定事物间同异关系的思维过程和研究方法。马克思、恩格斯将比较看作是“理性方法的主要条件”之一。 马克思高度评价了比较研究的方法:“极为相似的事情,但在不同的历史环境中出现就引起了完全不同的结果。如果把这些发展过程中的每一个都分别的加以研究,然后再把他们加以比较,我们就会很容易的找到理解这种现象的钥匙;但是,使用一般历史哲学理论这一把万能钥匙,那是永远达不到这种目的的,这种历史哲学理论的最大长处就在于它是超历史的”。 比较是从对比和鉴别中认识事物的基本方法,是从经验事实中概括和提炼理论命题的基本方法,也是从反复发生的现象中做出规律性总结并据以预测未来的方法。正如美国人类学家斯旺森所指出的:“没有比较的思维是不可思议的。如果不进行对比,一切科学思想和所有科学研究,也都是不可思议的。明显的隐含的比较充斥着社会科学家的著作,并且从一开始就是这样:角色之间的对比,组织之间以及社团、机构、社会和文化之间的对比,任何人都不应该对此感到惊讶。” 因此,基于《比较政治制度》这门课程的特点,可以在课堂教学过程中大量的使用比较分析的方法,建议主要采用的比较方法有国别比较方法(如中美比较,英美比较等)、专题或者专项比较方法(如比较选举制度,比较议会制度等)和注重价值的综合比较分析方法。在教学中还对政治制度进行纵向的历史的比较和横向的国家间比较来得出科学结论。 此外,除了着眼于政治制度本身的比较,还从制度的生长和运做环境的比较研究来阐明政治制度无法简单移植的道理。 (三)恰当设计授课内容 《比较政治制度》课程与相关学科的交叉渗透性很强,需要大量借鉴相关学科的研究方法和研究成果,这样在教学过程中就无形扩大了需要讲授的知识内容。 同时,《比较政治制度》课程本身就是具有丰富的内容,就一个国家而言,需要讲解议会制度、选举制度、政党制度、司法制度、元首制度、行政制度等内容,此外,在世界上还存在着社会主义制度、资本主义制度和形形色色的第三世界国家的不同类型的基本政治制度。 因此,要想在几十个学时的课堂授课过程中,讲解如此大量的知识是不可能的。 为了解决这个问题,可以采用这几个途径来安排教学内容。 第一,凡是涉及到需要借用其他学科的研究方法和研究成果的地方,只是简要介绍其方法和成果要点为本课程所用,但是推荐有关的书目给学有余力和有兴趣深入研究的同学课外阅读。 第二,对于世界各国的政治制度比较,着重讲解中西政治制度的比较,使学生加深对社会主义优越性的认识,对资本主义制度形成客观的把握。 第三,简明扼要的介绍第三世界国家政治制度,使学生对纷繁复杂的各国政治制度有基本了解。 第四,对各种政治制度进行较为客观的价值评价,不但讲解课本上的基本观点,也讲解教师本人的认识理解,启发学生思考。 第五,运用基本的政治理论,结合中国政治的发展现状和问题,预测中国政治制度未来发展趋势,来激发学生的学习兴趣。 此外,在教学中,还可以通过组织学生畅所欲言的讨论和师生相互问答来形成活跃的课堂气氛。 总之,通过把握《比较政治制度》课程的特点,采用正确教学方法,激发学生的学习兴趣,使学生系统掌握了该学科的基本理论知识,就能取得良好的教学效果。 《比较政治制度》的教学实践在历次学校教学评比中,均被评为优秀,获得了学生和同行专家的认可。
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岩石力学论文:岩石力学专业中采矿工程论文 1岩石力学的基本特点 随着时代科学技术的迅猛发展,人们对岩石的认识具有更深层次的理解:第一,岩石并不是固体力学中的一种材料,世界上的所有岩石工程中的岩石是一种天然地质体,具有复杂的地质结构和赋存条件,是一种天然的典型的不连续介质;第二,在岩体中存在地应力,这种作用力是由于地质构造和重力作用等因素形成的一种内应力。在开采岩石的过程中,开挖岩石引起的地应力的释放,才会引起岩石工程变形和破坏。因此,岩石力学的研究思路、研究方法和材料力学的研究存在着本质的区别。在对岩石力学的研究时,研究者的思想不要根深蒂固于用传统的研究方法来得到答案,要站在科学的高度来思考问题,学会灵活运用相关知识来研究。通过不断地分析,得知自然环境赋予了岩石,在人类活动中,采矿工程是人类和大自然相结合的结果,因此,采矿工程的行为和功能与施工因素密切相关。根据以上的综合分析,我们对岩石力学有了新的思考和认识,岩石力学是研究和控制采矿工程的科学。 2采矿工程中的岩石力学的重要性 在采矿过程中,地下采矿工程和露天采矿工程无论哪一种,都是以具有地质构造的岩石为对象。因此,岩石力学问题始终贯穿在采矿工程中的每一方面。其一:在采矿工程中的岩体都是地质体,它们在反复的地质作用下变形、破坏,形成具有一定岩石成分和结构的地质体,并且赋存于特定的地质环境中;其二:采矿工程是经过不停地劳动进行开挖的过程,是动态的非静态的。开挖过程中岩体的力学性质也会随着工程的尺寸和开挖的延伸方向的不同而发生变化,并且环境因素(例如地应力、水、温度)也是影响岩体性质的一个重要方面,冲击矿压和煤与瓦斯突出主要是由地应力中的高地应力引起。岩体的力学性质特征包括了岩体的稳定性、强度性和变形性,它会随着岩体内结构面形状的不同而变化。因此,这些特征决定了采矿工程中的岩石力学问题具有极其复杂性。 3采矿工程中的岩石力学的应用 3.1预测采矿工程中的灾害 在采矿工程的开展过程中任何人为和自然因素都会造成极大的危害,其中自然因素有地震、岩爆等危害,岩石力学在采矿工程中的应用,可以通过对采矿地点的土层地质分析来提前预测在采矿工程中会出现的灾害,然后可以在工程设计中规避这些灾害。 3.2测量采矿工程中的地应力 所谓的地应力就是指地底地质底层中自然产生的力量,在采矿过程中,由于开挖导致的周边土层地质发生变化的根本原因就是地应力。要想制定完整且安全的采矿工程开采方案就必须首先运用岩石力学对采矿工程所在地的地应力进行测量,只有完全的了解采矿工程周边的地应力情况,才能设置最正确、最合理的采矿方案,确保采矿工程的安全有效开展。 3.3优化深凹开采的边坡设计 随着深凹开采的普遍出现开采难度不断增加,对于采矿工程的安全性和稳定性的要求也越来越高,这就要求岩石力学在开采过程中起到积极作用。通过岩石力学的测量,精确定量,充分的把岩石力学应用到采矿工作中来,在保证安全的基础上,保证工程安全快速进行。 4结语 总之,随着岩石力学在采矿工程中应用的不断发展,如今我国的岩石力学已具备了世界先进水平。相关从业人员还应不断结合实际,研究岩石力学在采矿工程中的新应用。 作者:杨仕俊 单位:贵州浙商矿业集团有限公司 岩石力学论文:采矿专业岩石力学课程教学改革研究 摘要:岩石力学是采矿工程专业本科生的专业基础课程,理论性、实践性强且教学内容繁杂。通过分析岩石力学教学的现状,指出课程教学中存在的问题,探讨了岩石力学课程建设及教学改革的必要性,从教学手段、教学内容和考核方式方面提出教学改革思路与方案。研究成果对岩石力学课程的教学改革具有指导与借鉴意义。 关键词:岩石力学;教学改革;教学方法 一、引言 岩石力学是主要研究岩石的力学性质和岩石对各种物理环境的力场产生效应的一门理论学科。对于具体的岩土工程,也涉及岩体在力场作用下的强度、变形与破坏以及岩体稳定性问题[1]。岩石力学是矿业学科的理论基础,是一门涉及地质和力学两学科的交叉学科。 岩石力学是内蒙古科技大学采矿工程的优秀专业基础课,在《内蒙古科技大学2012版采矿工程专业人才培养方案》中占有重要地位,为我校培养采矿工程本科生和研究生奠定坚实的理论知识基础。岩石力学是反映采矿工程特色的标志性课程,通过本课程学习,采矿工程专业学生能够运用岩石力学知识解决采矿工程中的常见岩石力学问题,为后续进一步学习矿山地压与岩层控制、露天矿边坡、煤矿地下开采、金属矿开采等专业课程打下理论基础。部分矿业类高校将其列为考研专业课,重要性略见一斑。 二、课程存在的问题 采矿工程是内蒙古科技大学的传统特色专业,为内蒙古等西部地区矿业领域培养了大量工程技术人才。由于地域因素和经济发展水平的制约,教学基础及师资力量薄弱,普遍存在一些问题。 1.课程教学内容陈旧,矿业特色不明显。当前r石力学教材内容单一陈旧,新岩石力学问题和实践技术工艺在教材中很少涉及,部分教学内容滞后于现场矿山生产现状。 采矿工程专业目前使用的教材主要是河海大学主编的《岩石力学》,该教材是依据教育部1998年颁布的大土木专业要求编写,与采矿工程专业联系较少、未能充分体现课程的矿业特色[2,3],需要增加含矿山工程中常见或典型矿山岩石力学问题,如采动应力场、浅埋深采动岩体力学、煤矿采场围岩控制、冲击地压等。这些问题已引起自治区教学工作者和现场工程人员的注意。 2.课堂教学模式落后。课堂教学中以教师讲授为中心、以传授书本知识为主的传统教学模式根深蒂固,其教学方法和教学手段单一,未能充分运用先进的教育理论与手段。在讲授知识时,采用“填鸭式”和“满堂灌”方式,学生逐渐丧失学习的兴趣与动力,学生上课睡觉和作业应付的现象日趋严重,这必然影响学生对专业知识的系统掌握,背离了该课程的教学目标。 岩石力学是一门力学理论与矿山工程实践紧密相结合的课程,知识体系复杂且相对零散。由于受教学场地、经费和工程条件等因素制约,本校岩石力学教学体系与生产实践缺乏必要的结合,教师只能以课堂讲授为主,与实际矿山工程的联系较少,影响了学生解决复杂工程问题的实践能力培养。 3.考核手段单一。考试是反馈学生学习效果的重要途径,也是检测教育目标达成度的重要工具。目前,岩石力学考核成绩是由期末考试成绩和平时成绩简单组成,考查内容主要体现在书本知识的记忆掌握程度,较少反映学生独立思考、分析解决问题能力,也阻碍了学生学习的积极性。同时,僵化单一的考核模式也妨碍了教师的主观能动性。 三、岩石力学教学改革思路 随着矿山开采深度的增加,矿产资源赋存环境不断恶化,如高地压、高地温、高瓦斯等问题,采矿工程领域将涌现许多新的复杂研究课题。在一个较短学期,如何既能强化力学基础,又将这些课题之上的采矿岩体力学新知识加入教材,引入课堂,并且在教学过程中培养学生在以后工作中解决类似复杂工程问题的能力,这是课程教学迫切需要解决的一道难题。因此,“岩石力学”课程教学改革势在必行。 1.明确大纲,整合优化教学内容。根据自治区采矿工程专业综合改革试点要求和新版人才培养方案,围绕矿业精英教育教学体系建设目标,认真修订岩石力学教学大纲,体现矿业学科特色。新版的教学大纲应具有科学性、系统性和可操作性,更加适应培养目标和教学计划要求,并能反映学科最新前沿研究成果。在新版岩石力学教学大纲指导下,有利于学生对课程内容的掌握和理解,重新编排教学内容,突出教学重点。 先将岩石力学课程内容分为基础篇和特色篇两部分。第一部分基础篇包含岩石的物理力学性质、岩体力学性质和地应力三章基础内容,基础篇重在强化力学基础。第二部分特色篇体现矿业特色,调整增加矿山工程与岩石力学相关知识内容,如露天矿边坡的稳定、采场与巷道围岩控制等。在特色篇的编排中,首先给出岩石力学问题的常见解决方法,如力学理论分析、数值模拟计算和力学试验等,然后结合分析矿山工程实例,把相近的矿山工程问题建模分析,最后提出解决方案。 2.知识案例化,丰富教学手段。岩石力学部分知识内容抽象难理解,因此可以根据课程重难点部分,采用详细讲解的方式,通过一个或若干个设计实例或工程案例,引导学生对问题的思考和分析,有利于调动学生的主动性。课前,学生应该研读工程案例并认真分析案例材料,围绕案例进行相关力学方面思考,找出其中的关键性问题,弄清案例的关键问题和隐含问题,进而产生新的设想。例如在讲授高地应力内容时,可以引入当前煤矿深井开采所涉及到的巷道围岩控制等案例。 灵活运用现代教学技术工具来增加课堂信息量,增强教学效果。对于必须掌握的基本力学理论和公式推导,仍采用传统“板书”的教学手段,让学生理清思路、掌握推导过程;对于大量的实物图形、三维空间概念、操作规程等较难口述的信息,尤其是结合矿山工程的案例,可充分运用多媒体、互联网等先进教学技术,通过图片、视频和动画等多种表现手段,增加传授信息量[4]。例如在讲解非圆形巷道围岩应力分布规律时,利用FLAC数值模拟软件建立非圆形巷道断面模型,然后在课堂上演绎此数值计算模型。 3.改善考查方式,培养学生综合能力素质。调整增加考试内容,由过去的两部分增加调整为4部分:平时出勤、分阶段性小测验、专题讲演和期末测试,其中平时出勤及作业完成情况占10%,分阶段性小测验成绩占总成绩的10%,自主选择的专题讲演成绩占总成绩的15%,期末考试及大论文作业成绩占总成绩的65%。采用这种考核方式能更加公平合理地评价学生学习成绩,调动学生学习兴趣,培养学生自学能力,加深对本课程的理解,开阔视野。学生缺课严重的情况得到根本改善,考核效果更加真实地反映学生学习情况。 四、结语 岩石力学最早源于采矿实践活动,作为采矿工程专业的一门专业基础课,其行业特色鲜明,必须改革传统教学模式,加强理论与矿山工程实践的联系。需要结合自身教学实践活动,通过开展课程教学改革研究,不断提高采矿专业岩石力学课程的教学质量和教学效果。 岩石力学论文:《岩石力学与矿山压力》实验教学内容改革 摘要:《岩石力学与矿山压力》是安全工程专业本科学生的一门专业选修课程,分析了目前该课程实验教学内容存在的缺陷,指出了实验教学内容改革的方向,并提出了具体的实验教学改革方案,设计了与实验教学方案配套的实验系统、实验步骤与实验原理,为该课程本科教学奠定了坚实的基础。 关键词:实验教学;矿山压力;瓦斯流动;瓦斯防治 一、引言 《岩石力学与矿山压力》是安全工程专业本科学生的一门专业选修课程,它是应用必要的力学知识研究岩体力学性态、变形和稳定性问题,研究矿山采掘过程中压力显现规律及控制问题,是煤矿采掘及安全相关专业所必需的基础理论知识。通过该课程的学习使学生掌握:岩石与岩体的基本物理、力学性质;岩石力学实验方法及原岩应力确定方法;岩石本构关系与强度理论、岩体强度特性;矿山开采围岩岩体内应力的重新分布;回采工作面上覆岩层活动规律及其分析;回采工作面矿山压力显现基本规律;采区巷道矿压显现规律;矿山采掘活动矿压控制基本方法。具有解决矿山岩土工程实践问题的基本技能,能够为矿井瓦斯治理提供服务。 二、目前课程实验教学内容 目前该课程的实验课为6个学时,设置情况如表1所示。 通过表1可知,目前该课程的实验课主要侧重在两个方面:一是力学性能的测试,如实验力学参数测试、岩石抗拉强度测试;二是采动过后矿山压力的测试,如矿压监测相似模拟试验。该课程实验课未涉及采动过后由于矿山压力的变化引起瓦斯运移的情况。 三、实验教学改革必要性分析 众所周知,煤层开采后,煤体周边的应力分布对瓦斯运移产生了巨大影响。工作面应力重新分布,上覆岩层会产生卸压增透的效应,渗透率往往增加了几十或上百倍[1-3];由于上覆岩层的位移变形,有些岩层之间发生了离层,出现了新的裂隙甚至断裂;有些封闭的地质构造遭到破坏。这些效应都造成瓦斯在上覆岩层中更容易流动。从瓦斯流动的角度看,工作面上覆岩层的“竖三 狈直鹗牵河刹沙】斩春脱铱榉煜豆钩傻耐咚沽鞫空间的垮落带;由纵向裂隙和横向离层裂隙构成的瓦斯流动网络的裂隙带;有离层裂隙和岩层内部裂隙构成瓦斯在岩层内部流动的弯曲下沉带。从横向看,瓦斯的流动在不同应力区中也展现出不同特性,可以分为“横三 保即初始卸压增透增流带、卸压充分高透高流带和地压恢复减透减流带。卸压瓦斯的涌出呈现分带的特点,具体可分为以下四个区域。 1.瓦斯自然涌出区:它与原始应力区对应,岩层的透气性系数较低,为原始值,瓦斯涌出量按负指数规律自然衰减。 2.瓦斯涌出变化区:它与应力集中区对应,岩层的透气性系数低于其原始值,该区域瓦斯涌出量相比瓦斯自然涌出区较小。 3.瓦斯涌出活跃区:它与应力降低区对应,岩层的透气性系数显著增大,该区域瓦斯涌出量不断增加并达到最大,是最适合打钻孔抽采瓦斯的区域。 4.瓦斯涌出衰减区:它与应力恢复区对应。岩层的透气性系数不断减小,该区的瓦斯涌出随时间的推延不断变小直至零。该区域一般出现在工作面后方50m―150m,个别可达200m以上。 通过上述分析可知,煤层中的瓦斯流动与煤体受到的围岩压力密切相关,而瓦斯流动规律是矿井瓦斯防治的重要依据,因此采动引起的煤层瓦斯流动规律是安全工程专业《岩石力学与矿山压力》课程的重要知识点。通过实验的方式再现围岩压力与煤体瓦斯流动规律能够加深学生对该知识点的掌握,而目前该课程没有相关的实验课。本文通过设计相关实验方案,使学生更好地掌握了该知识点。 四、实验教学改革方案 改革的实验教学方案综合考虑围岩、轴压以及煤层瓦斯压力对煤层瓦斯流动的影响,从而分析不同采动条件,不同位置煤体瓦斯流动规律;瓦斯在煤体中的流动可以通过渗透率来表征,因此,实验主要测试不同加载条件下煤样的气体渗透特性。另外,由于甲烷气体在一定条件下具有爆炸特性,因此在实验过程中,通过二氧化碳气体来代替甲烷。 1.实验系统。实验设备采用中国矿业大学(北京)自主研制的煤岩渗透率测试系统,该设备可以模拟不同孔隙压力、不同围压和不同温度条件下,煤样的气体渗透特性。装置主要由应力加载系统、试件夹持系统、孔隙压力控制系统、数据采集系统、真空抽取系统和恒温水浴控制系统等组成。整套实验系统主要由如下五个子系统组成:①煤样夹持系统。②应力加载系统。③气体运移系统。④温度控制系统。⑤数据采集系统。 2.实验流程。渗透率实验的具体流程如下所述: ①将煤样装入煤样夹持器;②控制应力加载系统,向煤样周围加载预设的围向与轴向应力,应确保围向应力高于气体压力,以防止气体在煤样与外围胶套中流动导致的实验误差;③利用旋片式真空泵对系统和管路进行抽真空;④打开高压气瓶开关,通过读取传感器显示压力并调整减压阀,提供实验预设的气体压力,开启数据采集系统;⑤定时读取压力加载系统与流量传感器数据,确保所加载压力保持初始预设值,待流量稳定后(两小时内流量变化值小于0.1 ml/min),认定本组实验完成;⑥改变不同的实验条件(孔隙压力、轴压和围压),进行下一组实验。 4.实验结果。以围压对含瓦斯煤渗透率的影响为例,为了考察围压对含瓦斯煤渗透率的影响,选取煤样轴压固定4MPa,分别对围压2MPa、4MPa和6MPa三种条件下的二氧化碳孔隙压力对渗透率的影响情况进行测试。通过分析不同围压条件下的渗透率实验结果发现不同围压条件下的渗透率变化趋势是不同的:围压越大,渗透率回弹的压力也就越大。这与渗透率变化趋势的经典认识不同,因为在以前研究中多认为有效应力变化量一定的情况下,渗透率随着孔隙压力变化的趋势是相同的。 通过不同加载条件下的煤样渗透率的实验,学生可以更好的掌握加载条件在煤层瓦斯流动中的作用,理解矿山压力与矿井瓦斯防治之间的关系。 五、结论 1.分析了目前《岩石力学与矿山压力》课程实验教学内容存在的问题,提出了实验教学内容改革的必要性。 2.设计了加载条件对煤层瓦斯流动的实验系统,阐明了实验步骤以及实验原理。 3.开展了不同围岩压力对煤体气体渗透特性实验,实验结果能够形象阐释加载条件、孔隙压力与渗透特性之间的关系,学生可以更好的理解相关的教学内容。 岩石力学论文:硕士留学生全英文岩石力学教学改革实践与分析 摘要:实施外语授课是高等教育国际化进程中的一个重要环节,也是硕士留学生课程教学的必要手段。中国石油大学(北京)在石工专业硕士留学生班进行高等岩石力学全英文授课的教学改革和实践,本文对全英文授课教学效果进行评价、比较和分析。实践证明,该课程的全英文授课结合留学生专业和文化背景实际,探索了全英文授课的教学模式,并对进一步推广经验有一定的借鉴意义。 关键词:全英文授课;岩石力学;硕士留学生 中国石油大学(北京)石油天然气工程专业是国家重点学科,并招收外国本科毕业生(来自中亚、非洲和南美等国)来华就读硕士。随着学校自身国际化建设及来华留学生的增加,对于研究生从事各种学术活动,英语是必须掌握的国际通用的科技语言。采用英语传递信息已成为全球文化与科学的主要形式。全英文教学,即在课堂上使用英文进行学科的讲授,它已经成为实施全英文教育的重要手段之一。全英文教学也是高等教育国际化的重要指标之一。《岩石力学》是来华留学生硕士课程中的一个必修课程,需要进行全英文授课的教学改革,即采用全英文的教材和全英文的课堂讲授方式,下面就以《高等岩石力学》为例进行详细分析。 一、《高等岩石力学》全英文授课的实施概况 岩石力学作为理论性和应用性很强的学科在国民生产和生活中具有十分广泛的应用。岩石力学既是基础学科,又是技术学科,是岩土工程、采矿工程和石油工程等本科和研究生专业的重要基础课程。《高等岩石力学》是我校石油与天然气工程专业的专业课程。该课程运用力学原理和方法来研究岩体的力学,也就是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用。本课程全英文授课对接近20人的一个来华留学生班进行授课。该课程共有32学时,采取教师主讲与课堂讨论相结合。课程采用全英文教材和全英文电子教案,并给予全英文授课。目前,我国很多高校也均开展了全英文授课的实践。 二、《高等岩石力学》全英文授课模式的改革 1.教材的选取。全英文授课必须有配套的英文教材,本课程采用的主要是英文原版石油工程岩石力学第二版,由ELSEVIER出版社出版。进一步为了授课简明清楚,制作图文并茂的电子教案,突出基本概念和基本示意图。 2.课程内容的改进。石油高校的岩石力学需要仅靠石油工程,而岩石力学问题在基于基础理论之后,紧紧围绕地应力、井壁稳定、水力压裂、出砂防砂、储层岩石力学等几大专题开展。分别结合国内的以及留学生来自国家的典型区块典型问题,给予介绍和分析,提升课程的针对性和有效性。 3.教学方法的改进。针对外国留学生在各自国家接受本科教育的特点,只通过单纯讲授式的方式是不能满足研究型创新人才和外国研究生培养的需求.课程以学生为主体,参考“翻转式”课堂教学方法,授课过程中发挥学生英文思维方式的优势,积极主动推进对某概念和专题的研讨交流。外国学生不会保留自己的观点,会大胆提出自己的见解或者对不懂的问题主动示意。鼓励中亚地区和非洲地区来的同学按自愿组成小组,相互帮助、共同提高。针对一个问题,请中亚和非洲的同学相互讨论、互相解惑,最终由主讲教师给予指导和评价。外国学生愿意进行课堂讨论和分组学习,结合好这一特点从多方面提高学生学习的主动性。 4.考核模式的创新。以考试笔试与大作业口试相结合的方式。口试形式包含设计不同专题,以小组为单位,采用学生讲述、教师及其他学生提问的方式,考察对课程内容的掌握情况。笔试题目涉及出英文考核的几个典型题目,以目标知识点为基准,考察基本概念和基本理论的理解和运用。 5.贯穿中国文化与中文概念的介绍。结合外国留学生来华学习的目的,就一些关键的专业词汇给予中文简要介绍,并传播中国文化。就同学们关注的一些中文专业词汇和中国文化现象给予部分介绍。 6.参观岩石力学实验室。带领学生参观学校岩石力学实验室,了解试验设备和操作流程,请研究生现场操作简单试验,并给予结果分析等。 三、《岩石力学》全英文授课效果分析 经过一轮的全英文授课,对全班20位留学生进行了授课效果的问卷调查。问卷问题包括授课内容、授课教师、课堂氛围、教学效果、学生学习情况等方面,并分为优、良、中、合格和差几个档次。问题包括:(1)授课内容安排;(2)授课逻辑和清晰度;(3)教学活动安排的合理性;(4)课堂气氛;(5)教学效果及完成课堂任务;(6)本课程学习收获。 通过表1可以看出,总体上对于课程授课效果选择“优”的比例较高,而其中“课堂气氛”和“本课程学习收获”这一栏的效果最佳,体现了学生对活跃的课堂气氛的肯定。 经过期末考试,按照课程要求的几大知识点的全覆盖后的试题成绩来看,成绩分布如表2。从成绩分布比例来看,主要成绩分布在80-90分之间,可见大部分留学生的学习成效良好,能够掌握岩石力学基本概念和运用。 表3展示课程教学内容实践的一个学时分布,由于弹性力学基础很重要,其中包括应力应变、线性弹性理论、孔隙弹性理论和热弹性理论等,因此占主要学时数。塑性力学理论主要是介绍典型的强度和屈服准则。此外,几大石油工程岩石力学专题给予重点介绍。 表4展示课程教学内容难以程度的一个反馈,留学生普遍感觉最难理解的是塑性力学理论,这一块由于内容抽象要求较高,需要在今后的教学中更加具体举例并给予加深认识。针对几个专题的讲解,留学生认为内容有针对性并有较好的学习兴趣。 综上所述,选取留学生石油工程专业研究生《高等岩石力学》进行全英文授课教学改革,是中国石油大学(北京)国际化研究生教学的必然要求。总体而言,通过多个方面的教学改革,以及对学生的问卷调查,课程达到了预期的教学目标并得到了留学生的认可。尽管和中文授课以及对中国学生授课相比,该课程有一些困难和挑战,但处在高等教育国际化的今天,伴随与留学生共同提高课程质量,全英文授课的教学模式值得进一步提升和推广。 岩石力学论文:面向“卓越计划”的岩石力学课程教学改革探讨 摘要:“卓越计划”是促进中国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。岩石力学作为典型的跨行业通用课程是一门应用性和实践性很强的应用基础学科,在目前的教学过程中存在轻视基础概念、标准混乱陈旧、忽视工程能力培养的问题,难以达到“卓越计划”的培养要求。从土木工程专业教学实践出发,提出了教学内容模块化,合理选择培养标准;强化基本概念理解,培养创新能力;深入工程现场,提升工程能力的教学改革方案,收到了良好的教学效果。 关键词:卓越计划;岩石力学;教学改革;矿山建设 “卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》的重大改革项目,也是促进中国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,科学时报[1]将“卓越计划”启动列为2010年中国高等教育十件大事之一。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才。“卓越计划”具有三大培养特点:一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。 针对“卓越计划”的总体要求,面向卓越工程师的培养,许多从事工程教育的专家进行了深入探讨。林健[2]从课程体系的价值取向、课程体系的结构形式、课程体系的整合与重组等方面为“卓越计划”参与高校专业课程体系和教学内容改革提供了借鉴和参考。张文生等[3]围绕“回归工程”教育理念,论述了本科“卓越计划”的四个主要问题:制定专门性培养方案、改革培养模式、培养青年教师工程教育能力、建立健全保障体系,以期培养更多优秀的工程技术人才。王家臣等[4]根据卓越工程师的要求,从战略角度对科学培养采矿人才进行了深入思考。 一、 岩石力学课程的特点 岩石力学是一门应用性和实践性很强的应用基础学科,是采矿工程、水利水电工程、交通/铁道工程、工民建工程和石油工程等众多学科的专业基础课,属于典型的跨学科、跨行业的通用课程。虽然中国推行了跨行业的统一标准,如GB/T 50266―2013《工程岩体试验方法标准》、GB/T 50218―2014《工程岩体分级标准》等,但是由于借鉴前苏联的高等教育体制,目前还存在许多行业背景鲜明的规范在广泛应用,如GB/T 16414―2008《煤矿科技术语岩石力学》、DL/T 5368―2007《水电水利工程岩石试验规程》和JTG E 41―2005《公路工程岩石试验规程》 等。 为了提高教学质量,不同行业内的岩石力学课程教师从行业特色角度对课程教学改革进行了有益的尝试,比如采矿工程[5]、石油工程[6]、地下建筑工程[7]和海洋工程[8]等,都取得了很好的成效。此外,还有学者从模块化教学[9]、案例教学[10]、研究型教学[11]以及数值方法辅助教学[12]等方面进行了岩石力学课程的教学改革实践。遗憾的是,对岩石力学这门跨行业、特点鲜明的应用基础学科,目前还未见针对“卓越计划”培养特点的教学改革研究成果。 作为“卓越计划”试点高校的中国矿业大学经过长期发展和建设已形成了以工科为主、矿业为特色、多学科协调发展的基本格局,对中国煤炭能源行业发展发挥着不可替代的引领和支撑作用。岩石力学是学校土木工程、采矿工程及地质工程等专业本科生专业基础课程,为后续如矿山建设工程、采矿学及矿山压力与岩层控制等煤炭行业背景鲜明的专业课程提供岩石力学基础知识,地位尤其显著。 在上述背景下,如何在有限的教学时间内按通用标准和煤矿行业标准培养工程人才,强化学生的工程能力和创新能力已成为摆在教育工作者面前的一道难题。笔者结合自己的教学实践,初步探讨面向“卓越计划”的岩石力学教学改革思路,期望能够抛砖引玉,对其他涉及岩石力学的行业类院校起到启迪作用。 二 、岩石力学课程教学中存在的问题 (一)课程安排顺序及学时不合理 广义上讲,岩石力学应是力学与地质学相结合的交叉学科,更侧重于固体力学与岩石地质学的结合,具体地说,岩石力学是在弹塑性力学、土力学及工程地质学的基础上发展起来的。岩石力学的很多概念、理论和公式由土力学和工程地质学借鉴而来,但是目前高校经常将土力学、工程地质学与岩石力学同时开课,给教师讲授课带来诸多不便。 为了研究工程环境下岩体的力学性态,岩石力学需要涉及诸如材料力学、弹塑性力学、断裂损伤力学、裂隙渗流力学及流变力学等复杂深奥的力学内容;岩石力学的研究对象是地球千百万年来复杂地质作用而形成的各类岩体,岩石学、工程地质学、水文地质学、地球物理学和构造地质学等地学学科的内容在教材中不断出现;岩体工程涉及地基工程、边坡工程和地下工程等具体工程形式,各种新施工技术和方法层出不穷。由此可见,岩石力学课程的内容丰富而繁杂,然而随着通识教育课程的增加,各专业课程课时被大幅削减,岩石力学课时由80学时精简为如今的32 学时, “满堂灌”现象成为普遍,学生对该课程内容的掌握和应用难度较大,学习积极性难以调动。 (二) 基本概念模糊,难以培养创新性思维 基本知识的深刻理解,是创新思维形成的力量之源。一些教师在课堂教学中对基本概念强调不够,分析不透,着重于公式推导、施工工艺或科研项目介绍等细枝末节的讲解,本末倒置,背离了岩石力学课程设置的初衷。重点概念比如地应力、流变、强度理论、应变软化现象、剪胀、尺度效应、围岩支护工作作用原理等内容应该重点分析。此外,由于岩石力学部分内容与材料力学、土力学内容相近(如强度理论、剪胀、三轴试验、二次应力和附加应力等),如果不进行相关内容的分析对比,学生容易产生疲倦心理,导致思想上的不重视。 (三)标准选择混乱陈旧 如前所述,由于岩石力学是多个专业的专业基础课,每个工程领域都有各自的行业术语、标准、规范和教材。但是如果教师在岩石力学基础知识和工程应用方面的讲解都遵照本行业的规范和术语,将会造成学生知识面过窄,不利于国家通用标准的推广和学生就业;若完全脱离行业工程背景,则教学过程难免出现学非所用、理论脱离实际。如何达到“按通用标准和行业标准培养工程人才”的目标值得思考。随着工程技术的发展,很多新理论、新技术和新方法蓬勃发展,国家相关部门也会适时推出新的标准和规范,比如深部资源开采带来的“三高一扰动”、软岩大变形和冲击地压灾害频发等问题。但是由于教材的更新速度较慢,如果授课教师不能及时跟踪行业发展动态,将会导致课程知识体系陈旧无用。 (四)忽视工程能力的培养 实践是工程教育培养的关键环节,岩石力学是一门应用性很强的工程学科,然而受授课时间、资金、场地和工程条件等因素制约,目前的教学方式主要以书本知识传授为主,强调科学基础,试图传授更多的理论知识,理论与工程实践脱节严重,忽略了工程的系统性及其实践特征。“重理论、轻实践,重课堂、轻课外”的教学模式导致学生动手能力差、工程能力弱化,对于岩石力学课程中诸如地应力测量方法、监控量测、松动圈测试、超前地质预报和地下工程支护技术等工程现场的常规问题无法直观体验,不适应企业要求。这种现状不符合岩石力学服务于工程的课程特点,难以激发学生学习的积极性和创造性。 三、面向“卓越计划”的教学改革思路及实施路线 学校土木工程专业分为矿山建设工程、城市地下工程、工民建工程和交通土建工程四个方向,所有方向都开设岩石力学课程。依据专业实际情况,以矿山建设工程方向为重点,具体就面向“卓越计划”的岩石力学课程教学改革思路及实施路线进行深入探讨。 (一)教学内容模块化,合理选择培养标准 为了达到“学校按通用标准和行业标准培养工程人才”的要求,在教学内容安排上不能 “一刀切”。首先将教学内容模块化,根据不同培养方向调整培养方案。 (1)“前置基础”模块4学时,包括岩石力学课程中涉及的材料力学、弹性力学、工程地质学和土力学等前置学科的基础知识,根据各方向前置课程的授课内容确定合理的知识点。比如,弹性力学课程不在工民建方向的培养计划之内,对该方向应该加大弹性力学的权重。 (2)“岩石力学基础知识”模块20学时,包括“岩石组构及其物理性质”“岩块变形与强度”“弱面变形和强度”“岩体变形和强度”以及“原岩应力”等5部分,是各专业方向按共同标准和要求学习的内容。模块内容中岩块室内物理性质(如含水率、耐崩解性等)、强度和变形试验、岩体原位变形、强度和声波速度试验以及原岩应力测试等内容,应严格按照通用的国家标准GB/T 50266―2013《工程岩体试验方法标准》来讲授。 (3)“工程应用”模块8学时,根据专业方向的不同,选择各方向重要的工程应用及案例进行讲解。岩体分级是各方向都应该着重讲授的内容,应该以通用标准GB/T 50218―2014《工程岩体分级标准》为主,并辅以各方向的分级标准。如矿山建设工程方向的普氏分级标准、交通土建工程方向的 JTG D70-2004《公路隧道设计规范》和Q分类等。对于具体工程形式而言,矿山建设工程方向和城市地下工程方向以岩体地下工程为主,工民建工程方向以岩石基础工程为主,而交通土建工程方向则以边坡工程和地下工程并重。各方向还应对工程实践中常见的灾害机理作介绍,比如深部矿山工程中的软岩大变形、煤与瓦斯突出、冲击地压和底板透水等。 (二)强化基本概念理解,培养创新能力 概念和原理是创新的基础,只有掌握概念、清晰原理,才能举一反三而后应用自如。因此,在授课过程中,教师应多措并举,把基本概念讲清楚,讲透彻,让学生深入理解。 (1)刚性试验机是20世纪70年代岩石力学的重要进展,对其机理进行严谨的理论推导,对于初次接触的学生难以激发学习兴趣。为了解释柔性结构比刚性结构易于储存变形能的特点,笔者以弹簧和圆钢柱的压缩为例,让学生很快就明白柔性试验机压缩蓄能的快速释放是使脆性岩样产生爆裂的根本原因。 (2)室内岩样力学试验是课程的重要内容,书面讲解试验步骤较为枯燥,效率低下,但若先上试验课,一缺乏必要的准备知识,二受试验条件所限,难以让每个学生都参与其中,必然导致教学效果较差。由于视觉化的知识能够在短时间内留下深刻的印象,因此,可采用拍摄试验全过程的方法,包括声波速度测试、单轴压缩试验、单轴抗压强度试验、直接剪切试验、角模压剪试验、巴西劈裂试验和点荷载试验等,在每个试验讲解前播放视频,然后书面讲解试验机理和数据处理程序,最后通过试验课直观体验,巩固教学效果。 (3)原岩应力是地下工程围岩变形、破坏的根本源动力,在岩体工程具有举足轻重的地位,并由此带来“先加载,后开挖”、次生应力、开挖扰动和围岩等一系列岩体工程特有的概念。对于从理论力学、材料力学、弹性力学和结构力学一路学过来的学生而言,理解这些概念并非易事。笔者选择理想试验的方式来形象化该概念,具体来讲,就是将地层简化为弹簧-质点系统。该系统在重力作用下平衡后,弹簧发生压缩变形,系统内存在“原岩应力”,此时“开挖”去除一部分质点,必然带来“应力重分布”和“开挖扰动”。 (三)深入工程现场,提升工程能力 为达到“行业企业深度参与培养过程,强化培养工程能力”的培养目标,学校土木工程专业矿山建设工程方向实行“卓越计划”培养方案,学生企业实训学时达到36周,有充足的时间在煤矿现场进行实践学习。在学院层面与永煤集团车集煤矿、城郊煤矿签订了本科生合作培养协议,建立了现场实践教学基地。 在这种良好的前提下,可在课堂教学(32学时)之外,将部分课堂教学内容与学院在煤矿现场的科研项目有机结合,相互配合,是一种高效集约的授课模式,既可以加深学生对理论知识的认识,又能提高学生的动手能力。如课堂内的“岩体声波速度测试”与现场巷道松动圈测试,“原岩应力测试”与现场常用的空心包体法测试,“古典地压理论”与支护结构地压实测方法等。在教学过程中应该在确保安全的前提下,采用小班精细化教学模式以适应现场的恶劣条件。 聘请富有工程经验的工程师与授课教师进行交流合作。选择科学的授课方法、制定合理的授课内容是一种有效的培养方式,既可以使学生尽快适应企业要求,又能对青年教师起到帮助作用。比如:参观软岩大变形实例,加深学生对岩石流变的认识;观摩支护施工流程,掌握新奥法施工的原则;通过“沿空留/掘巷”“应力转移维护巷道”等工程措施的学习,深刻理解开挖引起原岩应力重分布机理在现场的应用。 四、结语 工程教育必须“回归工程”, 在“卓越计划”下的岩石力学课程教学改革,要以培养学生的工程实践能力和创新能力为目标,注重行业背景,优化教学内容,丰富教学手段,重视基础概念与机理,深入工程现场,加强实践环节,激发学生兴趣,切实提高教学质量,培养行业需要的优秀工程人才。 岩石力学论文:全英文岩石力学课程建设的必要性探讨 摘要:岩石力学既是基础学科,又是技术学科,是岩土工程、采矿工程和石油工程等本科和研究生专业的重要基础课程。本文着重以石油工程研究生专业为背景,从课程特点出发,探究建设全英文岩石力学课程的必要性及可行性,促进全英文教学在高校教育改革中的推进,发挥全英文教学在提升研究生素质中的作用,为培养岩石力学研究人才提供有效思路。 关键词:岩石力学;全英文教学;课程建设;必要性 岩石力学作为理论性和应用性很强的学科,在国民生产和生活中具有十分广泛的应用。岩石力学是运用力学原理和方法来研究岩体的力学以及力学相关现象的一门新兴科学,也就是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学[1]。目前,我国绝大多数高校的研究生基础课程以普通话作为教学语言,港澳台地区主要使用英语教学或加大英语授课范围。随着高校自身国际化建设及来华留学生的增加,研究生在从事各种学术活动中,英语是必须掌握的国际通用的科技语言。采用英语传递信息已成为全球文化与科学的主要形式[2,3]。全英文教学,即在课堂上使用英文进行学科的讲授,它已经成为实施全英文教育的重要手段之一。全英文教学也是高等教育国际化的重要指标之一[4]。通过调研分析国内外高校特别是石油类高校研究生教学过程存在的问题,我们对岩石力学建设全英文课程的必要性进行了探讨。 一、目前研究生岩石力学课程的问题 (一)教学模式相对单一 由于岩石力学的理论性比较强,学生理解和应用知识的难度大,影响了学习的自觉和主动性,只通过单纯讲授式的方式已不能满足研究型创新人才培养的需求[5-8]。同时岩石力学的理论推导的要求比较高,并和实际工程结合比较紧密,因此仅靠传统的教学讲授方式,不能提高研究生独立自主学习的能力。传统的教学模式过于强调书本知识,不能很好地进行理论与实践相结合,学生的实际运用能力相对较差,学习的兴趣和积极性不高,对教师教授的知识不敢表达自己的看法和意见,批判性能力不高。 (二)教材内容相对落后 随着国内外科技发展和工程投入,包括高铁建设、非常规油气开发、核废料深部处置、可再生能源开采利用等领域,使得岩石力学的理论研究、室内外试验、现场检测和经验积累方面取得了突出的成就[9]。但是,目前岩石力学的研究生教材内容存在落后实际发展的现象,存在理论和现实脱节的情况,教材内容不能很好地反映当今世界先进的技术和经验,使学生们不能接触到先进的科学技术和理念,引用欧美全英文教材或译著类教材已迫在眉睫。 (三)教学对象更加多元 随着高校国际化建设和留学人员数量不断上升,以中国石油大学(北京)为例,一般研究生教学班由本土学生和来自亚、非、欧及拉美洲的留学生混合组成。由于学生的教育背景特别是语言基础会影响到接受能力,以普通话或双语方式的课程教学,已不能满足现有情况的需求[10,11]。 (四)教学语言需求更多 随着国内科技的迅速发展以及本土研究生英文基础的逐步提升,研究生有较好的英文写作和阅读能力,而亟需提升口语和听力的能力。不少研究生在就读期间还要进行国外访问交流等活动,更加需要直接运用英文进行学习和交流。 (五)教师队伍缺乏多元 面对高校生源国际化程度的提高的状况,教师队伍的国际化程度还有待提高,国际学生的文化背景及思维习惯等与本土教师有较大异同。邀请国外岩石力学相关领域专家前来讲学或讲座,也成为提升本土研究生及来华留学生专业水平的迫切需求。 二、采用全英文进行岩石力学课程教学的必要性 (一)采用翻转式课堂教学手段,提升研究生课题研讨能力 在岩石力学研究生课程教学改革方案中,要以学术型人才为目标,对于小班教学规模并且具有本科岩石力学基础的研究生,通过涉及岩石力学的外文资料包括课件、原版书籍或文献等,提出岩石力学的关键概念和问题,鼓励学生结合自身专业侧重方向及工程课题给予自学并研讨,并在课堂上用全英文给予探讨和讲述。 (二)采用全英文教学语言,提升研究生国际化学术能力 在岩石力学课程教学改革方案中,要以国际化学术人才培养为目标,在教授专业知识同时,普及岩石力学专业英语词汇。选取教材可以采用外文原版教材或添加外文辅助教材,以及译著教材作为参考,以此跟进国内外岩石力学的发展。在教学过程中,突出专业词汇的解释并提供给学生外文资料包括文献进行自学参考。 (三)采用全英文教学材料,提升研究生英文阅读和表达能力 首先,全英文教学的实施可以为研究生打下岩石力学专业英语词汇的基础,打下科技英语写作的基础。国际化学术交流是研究生学术活动的重要组成部分,包括查阅国际期刊、出席国际会议、主讲国际会议口头报告或海报、留学交流访问以及接待外国专家等。通过课程讲授发现,大学英语及研究生英语课程,主要不涉及专业英文及科技类专业英文写作,因此对于研究生的专业培养而进行的全英文专业课程教学是充满必要性的。其次,全英文教学中也可实施中英文专业词汇对照,帮助研究生对专业内容的理解认知。专业词汇的定义和表述习惯按照英文更加准确,可以使学生避免直译成中文后误解问题的出现,而对英文词汇构成方式的理解可以使学生对英文类似生词加强理解。 (四)采用全英文教学手段,提升来华留学生的学习效率 随着国内研究生教育国际化影响的提升,来华留学生从事专业学习的数量逐年增加。以我校石油工程专业为例,来华留学生具有较好的英文基础,但中文基础薄弱,通过全英文教学手段使得来华留学的研究生,迅速进入岩石力学课程学习状态,并展开专业学习和研究。 (五)采用全英文教学方式,方便外国专家直接受邀讲课 随着国内高校国际化水平的迅速提升,直接邀请国外专家讲学的做法日臻成熟。以我校石油工程专业为例,邀请美国和欧洲相关石油工程领域的外国专家定期来访,给研究生国际班学生授课,并开展相关研究。 三、采用全英文进行岩石力学教学的可行性 (一)高校教师的英文水平可以胜任全英文教学要求 目前高校教师尤其是青年教师中,具有海外学习经历者占很大的比例,其需要通过英文发表学术成果。因此,这些教师的专业英语能力是全英文教学的重要保证。 (二)岩石力学的教学资源 例如石油工程岩石力学方向有很多国外经典的原版教材或专著,这些教材不仅包含了理论、概念或原理讲述的基础教材,也有反映国际前沿的专著或文献。 (三)高校的国际交流可以为全英文教学提供支持 目前,高校开展邀请国际知名学者前来访问讲学的质量和数量逐年提升,邀请国际岩石力学方向的知名学者为研究生开展学术报告是全英文课程教学改革内容的亮点和点睛之笔。 (四)高校的本土研究生具有较强的英文阅读和写作能力 目前,高校本土研究生一般都具有六级英语水平,其中相当一部分通过雅思、托福或者GRE等国外高级别英文语言水平考试,完全具有直接接受全英文专业教学的能力。 (五)高校的来华留学生具有较强的英文表达和阅读能力 目前,高校来华学习专业的留学生逐年递增,以中国石油大学(北京)石油工程专业为例,来自中亚、南美和非洲的研究生具有较好的专业基础,英文表达和阅读能力强,为开展全英文教学创造了有利条件。 总之,以强调理论与实际结合、国际化学术能力和全英文学习及研讨能力为课程建设的主要目标,需要进一步提升教师全英文教学水平,加强全英文教材建设,完善课程内容和教学方法,最终让研究生在自主学习的理念下掌握课程内容并提高英文水平。通过课程学习,为进一步扩大专业领域国际合作交流,跟踪国外专业领域研究动态和成果奠定坚实的基础。 岩石力学论文:工程硕士岩石力学课程教学改革与实践 摘要:为提高岩石力学课程教学效果和工程硕士培养质量,文章对该课程教学进行了改革探索。主要内容包括:教学方法的改革(重视启发式教学、尝试讨论式教学)、开设自主性实验和布置综合性作业等。通过改革,该课程教学质量明显提高,学生满意度大幅提升。 关键词:岩石力学;教学改革;启发式教学;讨论式教学;自主性实验;综合性作业 岩石力学是石油与天然气工程领域工程硕士的一门专业学位课。课程的任务是:讲授岩石的物理力学性质、岩石的强度理论、岩石的流变理论、地应力及其测量、岩石中流体压力和流动,通过学习使学生能够运用上述理论知识,解决石油工程中遇到的岩力学问题。如测井解释与岩石力学、井壁稳定、水力压裂、油气井生产出砂等[1-2]。 与学术硕士生相比,工程硕士生入学时理论知识水平较低,基础知识较薄弱,力学功底较差。根据国务院学位委员会制定的工程硕士专业学位设置方案,工程硕士应侧重于工程应用能力和解决实际问题能力的培养。 针对工程硕士生的特点,结合岩石力学课程任务,重庆科技学院岩石力学课程教学团队坚持不懈地开展课程教学改革,以提高教学效果和人才培养质量。 一、 教学方法的改革 教学方法主要是指在课堂教学过程中,教师向学生传授知识的技巧和手段。科学的教学方法可以提高学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性和主动性,同时还能强化知识记忆,提高学习效率,起到事半功倍的效果。课程教学团队在课堂教学活动中一直重视讲课的技巧,不断尝试新的教学手段。 (一)重视启发式教学 启发式教学通常根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律,采用启发诱导传授知识,使学生积极主动地学习,它对学生学习能力的培养和智力水平的提高很有帮助[3-4]。工程硕士生力学功底较差,理解能力不强,为更好地完成课程教学,需在讲课中善于运用启发式教学。 启发式教学通过提问,激发学生的求知欲望,通过合理的安排教学内容,引导学生深入学习和思考,增强学习兴趣,变被动学习为主动学习[5]。以下结合教学团队的教学经验,通过展现五个知识点的讲解思路,阐述启发式教学在岩石力学课程教学中的运用。 Mohr-Coulomb强度准度是岩石力学课程的一个重要知识点。在开始讲解时,先提问学生:一个截面的抗剪强度与作用于该面上的正应力是否有关系?有的学生说没有,有的说有;接着教师指出,不同材料抗剪特性不同,有的抗剪强度与正应力没有关系,如钢材;有的则有关系,如岩石。那具体存在什么样的关系呢?随着正应力的增大(受压为正),抗剪强度也增大,准确说两者是一个曲线关系,即满足Mohr准则,但工程中为简单起见,假定两者为线性关系,即Coulomb准则。 在讲解Griffith准则时,先联系前面提到的岩石抗拉抗压强度比值,抗拉强度约为抗压强度的1/10,这是为什么呢?原因在于岩石非均质体,教材第一章节提到过岩石内分布有无数微小裂隙,当岩石受压时,裂隙闭合,当岩石受拉时,裂隙端点产生应力集中,缝端破裂,裂缝扩展。Griffith根据缝端扩展思路,得到Griffith强度准则,最终得到岩石的抗拉强度约为抗压强度的1/8,这与岩石实验结果比较接近。 在讲解岩石蠕变时,先提问学生,一个油气生产井钻到设计深度后是否需要及时固井?结合实际的生产经验,学生们都能回答是;这是为什么呢?如果不及时固井会出现什么情况呢?有些学生回答井孔会发生变形,甚至破坏,这样就引出了岩石蠕变的概念:荷载恒定作用下,变形随时间增大的性质。钻井刚开始发生的是弹性变形,变形较小,但如果不及时固井,井壁岩石会发生蠕变,随时间增大,蠕变越大,最终可能会导致井壁坍塌。 在讲解声发射法测岩石地应力时,先提问学生:在岩石受压实验中,当岩石宏观破坏时是不是听到了一声脆响?学生们都能回答听到了,那在宏观破坏之前岩石内部会不会发出声音?答案是肯定的。教师可告诉学生在宏观破坏之前,岩石内部会出现微观破裂,会向外发射声波,只是由于人耳接收声音的频率和强度有限,无法听到,但可以借助仪器收集到。根据Kaiser的研究,当施加荷载大于岩石先前受到的最大荷载时,发射声波陡然剧烈,因此可以据此确定出岩石在地底受到的地应力大小。 在讲解岩石中的固结问题和有效应力概念时,给出一张图片,图片中是一个装满水的圆筒,筒顶面被一个带小孔的活塞封住,用一根弹簧将活塞下表面支撑在圆筒底面,当活塞上表面突然施加一个竖向力时,提问学生:在施加力的一瞬间,弹簧有没有受力?有的学生没有反应过来,说有受力。这时告诉学生,在施加力的一瞬间,圆筒内的水根本来不及排走,筒内水的体积不变,弹簧变形为零,因此没有受力,竖向力全部由筒内水承担。图片中的弹簧相当于岩石骨架,而筒内水相当于岩石中的孔隙水。参照图片,在岩石受到外界压力的初始阶段,孔隙水来不及排出,孔隙水压等于外界压力,随着孔隙水的逐渐排出,孔隙水压下降,外界压力才部分转由岩石骨架承担,这部分压力才是引起岩石骨架受力变形的真正有效力,称为岩石的有效应力,而随着有效应力的增大,岩石骨架发生沉降变形,即为岩石的固结问题。如此把一个非常专业的问题通过一个形象的图片向学生讲解清楚。 (二)尝试讨论式教学 讨论式教学法是现代教学改革中比较受推崇的一种教学方法,是指教师在分析教学目标的基础上,精心设计某一问题,并指导学生在讨论中各自发表意见,以寻求问题的答案,从而使学生的能力得到锻炼的一种教学方法。讨论式教学把课堂上单纯的教师讲、学生听调整为学生讲、学生听、教师点评,对学生来说是一种更积极的学习方式[6]。 从学生的角度看:讨论式教学法一是可以培养学的表达能力、批判能力、自学能力、合作能力和自我认知能力;二是可以使学生改变保守的学习心态, 体会到分享的快乐;三是可以培养学生的团体意识和合作精神,并促进学生之间的友谊;四是可以加深学生对知识的理解,并能很好地应用所学的知识。从教师的角度看:讨论式教学法一是有利于改善师生之间的关系,使师生关系更融洽,让教师真正成为学生的良师益友;二是有利于教师角色的转变;三是有利于改善课堂气氛,使学生的思维充分活跃起来,从而更好地实现 教学目标[7]。 讨论式教学在国外被普遍采用,国内由于高校扩招,本科生课堂教学人数太多,无法组织每位学生开展讨论,但对研究生教学来说,由于人数少,可以积极尝试讨论式教学法。 在岩石力学课程教学过程中,任课教师在上一节课结束时向学生公布下节课的讨论议题,要求学生预习相关知识内容,写好发言提纲,做好讨论准备;课堂讨论由教师组织,但以学生讨论为中心,教师仅作适当的引导;讨论完后教师再作点评。 针对工程硕士生的特点,讨论议题难度要适当,要保证学生都有参与讨论的机会。在岩石力学课程教学过程中,可选取作为课堂讨论的议题有:岩石的物理力学性质、岩石的蠕变机理和模型、水压致裂法测地应力、油田地应力的预测模型、利用测井资料解释岩石力学参数等。教师根据课程教学进展情况,选取3-4个议题,每个议题的讨论时间控制在30分钟以内,学生讨论的积极性和讨论水平作为课程评分考核的指标之一(占10%)。 在两个年级的教学活动中,通过开展讨论式教学,学生对知识点的掌握更加深入,同时也提高了学生的学习兴趣和语言表达能力。 二、 开设自主性实验 自主性实验是在学生掌握了一定的实验技能后,让其独立设计并完成一个只给出题目的实验。该实验能把动脑和动手有机地结合起来,充分培养学生独立分析问题、解决问题的能力,培养他们的创新意识和创新能力[8-9]。 自主性实验与传统的实验方法有很大的不同。在传统的实验过程中,教师为学生提供了详细的实验讲义,学生只要按照教师的要求正确操作即可,整个实验过程中学生只是一个被动的接受者,这种方法培养出的学生只是在实验的基本技能上得到了训练,很难谈得上具有创新能力和创新思维,这也使得学生的学习劲头不高,参与实验的兴趣不大。而自主性实验的开设,弥补了这种教学方式的不足,它将主动权交给了学生,让学生成为实验的主体,自主性实验没有详细的实验讲义,学生要从查阅有关的资料开始,到确定实验步骤―制定实验方案―完成实验―对实验数据整理分析―得出结论―提交实验报告,这种创造性的工作,为学生提供了一个自由想象和大胆创造的空间,能极大地激发学生的创新欲望。 目前重庆科技学院工程硕士岩石力学课程包含5个共10学时的实验,全部是自主性实验,实验项目有岩石单轴抗压实验、岩石抗拉实验、岩石三轴抗压实验、岩石蠕变实验、声发射测试地应力实验等。每次实验都提前一个星期布置给学生,要求他们自己查阅资料,制定并提交实验方案,交实验室指导教师审查。实验过程也完全是学生自己主导,指导教师只负责仪器安全操作的监督。学生完成实验后,提交实验报告,由实验室指导教师批阅。实验成绩占课程评分考核的20%。 通过开设自主性实验,提高了学生的动手能力和独立分析问题、解决问题的能力,培养了学生的创新意识。 三、布置综合性作业 综合性作业是指需要综合运用到不同课程的知识或同一课程的多个知识点的作业。布置综合性作业可以促使学生将多个知识点融会贯通,训练学生综合运用知识解决实际问题的能力。 在岩石力学课程教学过程中,教学团队目前设计了两道综合性作业。作业1:根据某蠕变实验曲线确定岩石的蠕变模型参数。该作业既要用到数据拟合的知识,又要用到岩石蠕变模型的知识。数据拟合时要求采用两种以上的方法,一种是手算,一种是借助于Excel 或其它数据拟合程序。作业2:Matlab编程采用滑动加权最小二乘法拟合地应力。该作业要用到Matlab编程知识、滑动加权最小二乘法知识和地应力场的知识。两次综合性作业成绩共占课程评分考核的10%。更多的综合性作业题目将在后期教学中设计。 四、结语 通过教学方法的改革、开设自主性实验和布置综合性作业,岩石力学课程教学质量得到明显提高,教学满意度调查显示,学生对该课程的教学满意度由改革前的76%提升到92%以上。教学改革没有终点,教学质量的提高只有进行时,岩石力学课程教学团队将坚持改革进取,秉承全心全意为学生的教学宗旨,不断提高应用型高层次人才的培养质量。 岩石力学论文:岩石力学作业题讲解训练与考试题命题方式的改革研究 摘 要:针对岩石力学课程概念理论多,计算量大,习题偏难,学生学习的参考书有限的情况,本文提出了作业题讲解训练和对考试题命题方式进行改革的研究。加强基础知识训练,不搞偏难题目,帮助学生树立学习信心,促进学生构建专业学科知识体系;将题目涉及的公式和基本概念的来龙去脉,借助图解法都一一展现,多数学生能够较快地理解公式和基本原理,教学效果良好。日常训练和命题考试时引入考研试题,既降低了考试压力,又激发了学生斗志,多数学生接受了挑战,提高做题的兴奋点,答题的正确率明显提升。通过习题和考试题训练,岩石力学教学效果和学生对知识的理解有了普遍提高。 关键词:作业题;考试题;考研真题;命题 岩石力学课程包涵的内容多,公式多,并且计算量偏大,知识琐碎,如何学好这门课是许多学生要面对的一大难题。特别是在大一大二阶段学习过理论力学、材料力学的课程后,许多学生对力学有关的课程感到害怕,在心理上已经默认岩石力学又是一门难以跨越的课程,学习的信心随即垮掉。面对这一情况,通过近几年的教学实践,我校着手进行了一系列的尝试和改革,总结了一些经验。 众所周知,岩石力学包涵众多知识点,有基础概念、基本理论,还有较为抽象难以理解的知识点,如岩石的蠕变理论、岩石的强度理论、地下空间围岩应力场计算等内容,着实难倒了一批学生。教学过程中遇到以上知识点,教学速度、学生听课效率明显下降。为改变这一状况,我们采用习题训练和考试命题方式改革方法,来增强学生的学习信心,收到了良好的效果。 一、改变讲题思路,重在落实基本概念和理论 讲解完教程上的习题后,教师应再给学生布置部分类似习题进行训练。多数学生能够通过模仿把题目做出来,但是其中部分学生因为没有理解基本概念和公式,思维灵活性较差,照办照抄例题的思路去解题,结果可想而知。遇到这一情况,教师应改变过去的讲题方式,比如在讲解有关库伦-莫尔强度理论的习题时,许多学生可以靠死记硬背记住此公式,但无法说出具体的道理,也就是没有深入理解,面对这种情况,教师采用深入浅出的办法将涉及此公式的概念和公式一一列举,又进行公式的推导和岩石力学实验现象的讲解。 借助图形记忆法,将微元体力学平衡模型和应力莫尔圆图形进行再次展现,然后逐步推导,通过梳理整个过程,多数学生掌握推导过程,因此许多学生就很快能够理解公式(2),并且能够灵活多样地运用到此类题目的求解中。通过分析学生期末考试的结果发现,这类题目答题效果非常不错。 二、在习题中,掺杂部分重点大学的考研真题,增强学生学习信心 许多重点大学每年岩石力学的考研真题是一个丰富的宝藏,通过挖掘和分析发现,许多题目可以用于日常教学,让学生练习,通过训练,许多学生因为做出部分题目或一个题目的大部分内容,逐渐增强了学习的信心。女同学表现得尤为突出,工科的许多女生普遍感觉力学难学,但她们在背诵基本概念上较占优势,我们在编排题目时,尽量多安排一些概念题和问答题,这样多数女生都能够回答正确,逐渐对岩石力学有了信心,同时也提醒学生,课程知识点是非常深奥的,但只要抓住了多数基础知识,完全能够学会这门课程。 三、在考试中,注重考察基础知识,不追求难题偏题怪题;利用心理暗示作用,激发学生挑战考研真题激情,树立信心 基础知识,特别是基本概念、公式和原理是构成一个学科的基本元素。注重对基础知识的考察,可以促进学生理解概念,帮助学生构建自己的专业知识体系,所以一般考试中的基础知识分值占总分的60%-70%左右。 对于重难点,许多学生反映听不懂,我们采用卸压方式,就是把往年重点大学的部分考研真题展现给学生,暗示学生这是考研真题,难度并不大,你们看后也可以做出来,从而让多数学生逐渐树立起信心。在此基础上,逐渐让学生认识,学习内容虽难,但是考试题目还都是基础知识,但难度大的题目占的分值较少,许多学生认为自己能够做出来最难的考研题目,对于一般的题目会更有信心。其次,暗示学生,考试的题目有可能超过考研的难度,不仅是题量上,还有难度上,暗示的目的是给学生适当的学习压力,另外的主要目的让学生通过考试,明白考研题目的难度比期末考试的小,对于一些学生来说考研更不在话下,这样更加激发了学生学习岩石力学的信心。通过实践教学发现,有许多学生在研究生考试中的岩石力学考试中分数考得非常高。这无疑推动了在习题和考试命题上的教学改革进一步深入。 三、结论 通过作业题训练和考试题命题改革,有效促进了岩石力学课程教学效果,提高了学生的学习兴趣。 通过有针对性的课后习题和课堂习题的训练,学生的学习目的性增强。通过训练,许多学生克服了在听讲理论时开小差、做题时不精力集中的毛病。 在课堂上训练习题时,教师可直接引用一些历年重点高校的考研真题,暗示学生这是某某高校考研真题,这样极大地调动了多数学生的积极性,使他们能够快速进入状态,有的学生认为做出这些考研真题,就能够考上研究生,或者达到研究生的水平,因此格外认真。在部分考试题下面插入题目来源说明,告诉学生这是某高校哪一年的考研题,考后多数学生反映这些题目做得好。 沿袭“题海战术”的传统教学方式,针对难点,将题目涉及的公式的来龙去脉和推导过程都一一展现,借助图解法帮助学生理解和记忆,多数学生听讲之后都能够很好的地理解公式,摒弃了过去靠死记硬背的学习方法,收到了良好的教学效果。 岩石力学论文:数值模拟技术在岩石力学课堂教学中的应用 摘 要:岩石力学是采矿工程专业的主要专业基础课,存在实践性强和理解难度大等特点。将数值模拟技术与多媒体及其他先进的手段结合,应用在岩石力学的课堂教学中,可以激发学生的学习兴趣、加深学生对课程教学内容的理解、扩大学生的专业知识面、促进学生学习方式的转变。从而提高了岩石力学课堂的教学质量。 关键词:数值模拟技术 岩石力学 课堂教学 一、引言 岩石力学作为采矿工程专业的主要专业基础课,横跨工程力学、地质学、数学等学科,是一门应用性较强的学科。课程设置的主要目的是解决在矿山开采过程中所遇到的种种岩石力学问题。在岩石力学教学中,岩石在各种载荷(单轴压缩、单轴拉伸、三轴压缩以及剪切等)作用下的力学性质是一个复杂而重要的基本教学内容,通过对该内容的学习,既要求学生掌握岩石力学的基础理论知识,又要求培养学生良好的分析解决问题的能力。由于该课程的课堂教学与实验教学不可能同步开展,因而学生对岩石的各种力学性质缺乏直观认识,造成了理解上的难度,影响了教学效果。因此,有必要采取先进的教学方法与手段来提高课堂教学效果。作为已在工程实践中得到广泛认可的技术手段,数值模拟技术可作为一种有效的教学辅助工具。 二、数值模拟技术的特点 数值模拟主要是指通过数值计算方法再现已知的力学现象,强调运用数值模拟的结果对实际试验中观测到现象的解释。岩石力学课堂教学中所教授的岩石力学性质正是对已有研究结论的陈述与表达,学生恰恰缺乏对已知力学现象的直观认识,而数值模拟技术能够弥补这方面的不足,数值模拟方法有很多,为此开发出的软件同样很多,本论文采用国际通用的采矿工程专业分析软件―FLAC3D,其具有如下特点: (一)建模的丰富性 网格建模是数值分析软件计算的前提,类似于工程实际中选定研究对象或实验室实验前的试件加工。FLAC3D内置功能强大的网格生成器,有13种基本形状网格,可以快速生成各种复杂的三维网格,这为特定的采矿工程问题的建模提供了便利。 (二)计算的专一性 FLAC3D专为工程力学分析而开发,其内置有12种力学本构模型,能够适应各种力学分析。并且FLAC3D有静力、动力、蠕变、渗流和温度5种计算模式,各模式间可以相互耦合,可以模拟各种复杂的工程力学行为。 (三)表达形式的多样性 FLAC3D具有强大的绘图功能,能够实现各种图形和表格的绘制。通过在瞬态计算或动态计算进行量化监控,从而获得计算过程中的节点、单元的参数,并借助函数关系曲线直观地分析系统的平衡与破坏状态。 (四)操作的互动开放性 FLAC3D几乎是一个全开放的系统,通过其独特的人机交互模式,使用者几乎参与了从建模、参数调试到计算结果输出等的全部过程,因而深刻理解分析的实现过程。如使用者可以在数值实验中进行伺服控制,可以指定边界条件,等等。这与岩石力学实验的过程是相同的,并且可以获得更加丰富的实验数据。 三、教学案例分析 在进行数值模拟技术辅助教学前,应该做好如下准备工作:①明确本次教学目的。教学前需要预先将相关内容先讲授给学生,包括试件的准备、加载条件、数据的获得手段以及数据的分析方法等等。在讲授的过程中给学生留一些问题,让学生带着问题来听课,这样会比学生茫然地听课效果要好;②简要介绍数值模拟技术。这里不是教学重点,可以一带而过;③教学过程中观察的重点。这里需要留一个小作业,要求学生描述数值模拟过程中的各种变化,实际上这可看作是对数值模拟技术辅助教学的后评估,检验教学效果。 岩石力学教学中,岩石在单轴压缩时的变形特征是课程中关于岩石力学性质的第一个内容。这对于学生来说理解较困难,在教学中也是一个难点。下面以岩石在单轴压缩的数值实验为例来说明数值模拟技术在岩石力学课堂教学中的应用。 首先,建立试件模型。图1为在FLAC3D中所建立的试件模型,模型按照教科书的要求标准建模(长度与直径比为2),该模型已被网格化;其次,设定试件的应力边界条件。这里结合讲解岩石在不同荷载条件下的力学特征,加深学生对岩石的力学性质影响因素的认识。具体到本次教学,在试件的垂直方向分级施加载荷,采用国际岩石力学学会建议的加载速率0.5MPa/s;最后,进行数据分析。在数值实验过程中采取轴向应力与应变,实验结束后获得的应力―应变曲线见图2。经比较分析,可以发现,该曲线与岩石在实验室加载所获得的曲线相比,两者无论是曲线的发展过程还是曲线的形态特征都极其地相似,并且这一发展过程能够以动态的形式呈现在学生面前。 四、教学效果 通过在我校采矿工程2012届、2013届这两届学生的教学实践,教学效果如下:①激发了学生的学习兴趣。学生课余时间提问题的积极性明显上升,改变了学生对力学类课程除了计算还是计算的消极印象;②加深了学生对课程教学内容的理解;③扩大了学生的专业知识面。数值模拟技术在课堂的应用拓宽了学生的思路,激发了学生学习数值模拟技术的兴趣,为学生打开了一扇知识大门;④促进了学生学习方式的转变。学生通过这一教学形式,认识到问题解决方式的多样性,提高了解决问题的能力,能够引导和推动学生积极地投身到应用研究型的岩石力学学习。 五、结语 数值模拟技术结合多媒体及其他先进的手段应用在岩石力学课堂教学中,可以在学生缺乏直观认识的情况下,激发学生学习的兴趣,对于加深学生对岩石力学课程相关知识点的理解、推动岩石力学课程的教学将起到重要的作用。但是,数值模拟技术只能是起到辅助教学的作用,它仅仅是展示已知力学现象的作用,并不能完全替代实验教学。因此,学生动手做力学实验还是必须的,只有这样相互对照、验证,才能够加深学生对所学知识的认识,提高教学效果。 岩石力学论文:岩石力学教学中数值实验与工程实践的结合 【摘 要】针对工科院校岩石力学实践教学环节实行困难的问题,本文提出了结合工程实践的数值实验方法。通过分析数值实验方法以及工程实例案例教学方法的优点,得到了将数值实验与工程实践相结合的必要性。通过实例分析,充分说明了与工程实践相结合的数值实验方法的优越性,对工科院校岩石力学的教学具有一定的指导意义。 【关键词】岩石力学;数值实验;工程实践 《岩石力学》或《岩土力学》一门基础课,其目标是培养学生认识及解决现实生活中的工程问题,具有实践意义鲜明的特点。因此历来岩石力学课堂都十分重视实践教学环节。但由于工程实践的复杂性,室内物理模拟实验很难满足实际教学的需要。对此很多学者进行了深入研究[1-3]。唐海[4]等提出:岩体力学教学中需要重视研究型教学。王亮清[5]探讨了如何在教学中引入案例;实践教学方面,岩石力学是一门应用学科,因此实践及实验教学环节非常重要。然而,由于岩石力学应用所涉及的室内实验一般都是高温高压状态,学生动手实验危险程度高,因此,岩石力学实体实验在教学中应用受到很大限制。进入21世纪后,计算机发展迅速,数值仿真技术也应声而起,这给岩石力学的教学带来很大方便。利用计算机模拟,根据理论进行工程实例数值分析[6],甚至对岩体进行数字模拟仿真[8]。利用数值模拟结果,结合多媒体技术动画演示实践分析结果,丰富课堂色彩及效果[7-10]。 本文以石油工程中的压裂模拟为例,详细阐述数值实验与实践结合在岩石力学教学中的应用效果及特点。 1 案例教学的优点 岩石力学作为高校的一门必修课,常与土木,水利、采矿、石油等专业现场有紧密联系。在本科阶段,本质上讲是要学生理解岩石力学基础理论,但更重要的,是要求学生能够联系生产实践,能够将理论应用于实践,解决实践问题。要达到这一目标,一个重要环节就是工程案例教学。通过对工程案例的分析,提高学生动手及设计能力。但若进行现场实验教学,其实习场所、课时分配以及硬件条件等问题都会产生制约。而且对于一些稍微复杂一点的工程案例,实验室内进行物理模型实验很难达到要求,且存在高温高压因素,风险程度高,因此需要寻找先进的教学方法与手段来提高工程案例教学的效果。 2 数值模拟方法的优点 (1)成本低。适当的数值模拟试验,不必准备硬性模拟器材和材料,大大节约成本。(2)教学重点、难点讲解更透彻。可以将模拟分析过程中的理论单独提炼,达到理论和分析效果交相呼应的目的。通过形象的图形演示,使学生理解透彻,并且认识深刻,不易忘记。(3)扩大学生专业知识面,激发学生学习热情与创造力。通过数值模拟实验的实施,学生对数学方法,如有限元方法、数值分析方法等会产生一定兴趣,从而促进了其他学科的教学。(4)安全性好。数值实验不必让学生亲身接触高温高压条件,保障了学生的生命财产安全。(5)可重复性高。岩石力学作为一门实践性学科,由于其处理目标-岩石的本身结构十分复杂,在实验过程中常出现一些不可预知的情况,也不能保证两次实验结果完全一致,这是岩石本身条件使然,不是理论和仪器的影响结果。数值实验就不存在这个问题了,大大方便了教学。 3 水力压裂模拟与工程案例分析 在石油工程领域,由于疏松砂岩结构特点的影响,其对外载应力变化十分敏感;当疏松砂岩储层骨架所承受的地应力发生变化时,其储层物性参数将会随之发生变化。脱砂压裂过程中,诸多因素影响压裂井压后产能。但室内物理模拟很难对这一状态进行模拟,且无法进行单因素规律分析。为此,本文介绍利用数值模拟方法对压裂动态造缝进行模拟,定量研究动态造缝影响下的压后储层物性参数分布规律及压后渗流速度分布规律。 数值实验中,有限元建模过程中采用了以下两点假设:(1)采用平面应变模型;(2)裂缝为对称双翼缝。因此,模型具有对称性,可采用1/4结构建模。其中储层部分物性参数取自胜利油田孤岛某疏松砂岩油藏。 数值实验的一大优点是可以充分进行压后储层物性参数分布规律研究。影响压后储层物性参数分布规律的因素较多,其中既有动态造缝本身的因素,如压裂造缝几何形态、造缝长度、造缝宽度等,也有储层本身的因素,如储层应力敏感性等,压后储层物性参数分布受以上各因素综合影响。关于裂缝形态的影响,如图1,降低井底压力生产也同样会使疏松砂岩外载增加,即生产过程本身的流固耦合作用也会引起储层渗透率降低,在降压生产单独作用下,裂缝周边渗透率最低降到了0.83μm2,相对于原场渗透率降低了16.8%。越靠近裂缝壁面及裂缝尖端处,渗透率受到的影响越剧烈。 压后孔隙度分布规律研究如图2。模拟过程中孔隙度及渗透率等参数均取为有效应力函数,故模拟压后储层孔隙度分布规律与渗透率分布规律类似,不再详述。另外,由于渗透率应力敏感程度明显强于孔隙度应力敏感程度,这也使得造缝影响下的孔隙度变化率明显低于渗透率变化率。压后弹性模量分布规律研究如图3。当仅考虑降压生产时,储层弹性模量最大为3.21GPa,相对于原场弹性模量增加了7%。当考虑动态造缝效应时,近井眼及部分裂缝周边区域弹性模量明显大于3.21GPa,说明上述区域内动态造缝对弹性模量改变发挥了重要影响。 4 结论与建议 分析可知:室内物理模拟实验方法相比,数值实验有其突出的优点:成本低、重复性高、安全性好,后续分析能力强,尤其是工程实践结合紧密。实践证明,岩石力学教学中,尤其在工科院校的岩石力学教学中,充分利用数值模拟技术,可大大提高教学效果。对于那些室内实验不能模拟的复杂工程案例,通过数值模拟方法便可以得到很好的解决,结合多媒体技术,极大提高学生学习兴趣,掌握更多知识点,取得较好的教学效果。 岩石力学论文:提高岩石力学测试成功率 摘 要:岩石力学参数是分析解决油层出砂、套管损坏、井壁稳定建立本构方程的重要参数,也是地震解释、钻速预测、压裂造缝、渗透率评价和产能预测、油层压实与地表下沉等方面的重要基础依据。随着岩石力学测试参数在油田勘探开发中的应用越来越广泛,以及地震勘探技术在油田开发中的应用与发展,岩石力学测试系统作为一种新的研究手段,在科研生产中的作用就显得更为重要。随着高负荷的使用,设备不可避免的出现了老化现象,部分元器件性能不稳定,试验成功率大大下降。 关键词:岩石力学 成功率 设备改造 引言 岩石力学性质分析技术,是利用三轴向岩石力学测试系统强大的测试功能,进行岩石的力学、声学、渗透性、压缩性、蠕变等方面的测试研究技术。在实验室中模拟地下条件,对有代表性的岩石分别研究各种因素对其弹性特征的影响,将大量的实验结果统计归纳,得到经验关系式,即可外推到实际地球物理问题中去,为井间地震解释寻找剩余油分布,提供强有力的理论基础。 1 因素分析 1.1现存状况 通过参考国内外岩石力学测试的文献、同国内外岩石力学测试机构的沟通和常年来的工作经验,我们总结了正常的岩石力学测试系统应具备的两条基本标准: (1)试验过程稳定。要求设备具有较高的稳定性,不能因为设备的原因导致试验终止。 (2)试验精度高,数据输出稳定。 目前的三轴向岩石力学测试系统在使用过程中试验成功率下降主要体现在三方面: (1)设备偶有失控状况发生,失控时所有试验数据显示为“9.999”的错误信息,设备进入“限位状态”。 (2)试验数据波动较大。试验过程中会突然性的出现数据大幅度波动,使得应力-应变曲线的某段急剧上升或者下降,导致图像斜率异常。 (3)试验精度等级不足:试验过程中静止状态时试验数据的百分位数字不停跳动,造成误差范围较大。 1.2要因分析 通过对控制硬件部分、测试硬件部分、及测试校正部分等三个模块的诊断,将影响测试成功率的主要因素排查出来。 1.2.1控制硬件部分:控制器总成稳压电源工作不稳定为要因。 在日常的试验工作中,设备故障具体表现在轴向控制器、围压控制器和孔压控制器所有数据溢出,显示为满量程数据。根据判断,故障的出现是因为控制器总成稳压控制电源工作不稳定造成。每个控制器都有一个限位开关,当电源出现波动,电压超过限位值时,设备就会进入“限位状态”,即试验立即中断。 1.2.2测试硬件部分:径向应变传感器线路严重老化为要因。 测试硬件部分是设备的优秀部件之一,也是试验采集电子信号的最上游设备。传感器外部信号传输线长期浸泡在围压油中,并时常耐受高温,因此老化严重,个别地方存在接触不良的现象。调查发现:径向应变传感器的信号传输线个别地方解除不稳定,影响了试验数据的采集。其他传感器及适配器并不存在严重隐患。 1.2.3测试校正部分:测试校正部分为要因。 测试校正工作完成的好坏直接决定了试验误差的大小。由于设备已经工作了相当长的时间,各组件存在一定的磨损,原本设定的一些校正值在此时未必适应目前设备状况。但是,在未对设备进行大规模的改造前,设备的校正不会导致试验数据发生原则性错误,理论上只会影响试验精度。 2 检修措施 2.1对稳压电源进行改进 控制柜中控制总成稳压电源工作不稳定是影响岩石力学测试系统工作稳定性的最主要原因。我们通过反复对比验证确定了控制总成稳压电源的故障,并采取了相应改进措施。 当设备出现故障时,轴向控制器、围压控制器和孔压控制器三部分同时出现错误数字“9.999”,而三个部件同时出现故障有两种可能性:1.三个控制器每个都单独而且同时出现故障;2.控制器总成出现故障,导致三个控制器同时出现“9.999”的错误数字。我们分析认为,第一种情况出现的概率可以说是微乎其微,最有可能出现故障的是共同连接这三个控制器的部件――控制器总成。 经过长期的观察,我们发现尽管绝大多数时间内,稳压电源能够输出相对稳定的直流电源,但是偶尔出现的电压波动是导致设备出现故障的原因。更换了稳压电源以后,我们又继续跟踪观察了3天,发现图像中再未发现非正常波动。在后面的日常工作中,也未见故障再次发生,实验的成功率得到了极大的保证。 2.2对传感器进行线路更新 经过观察,除径向应变传感器外,其他所有的传感器及适配器均没有发生断裂或老旧的现象。径向应变传感器信号线之所以出现接触不稳定的情况,是因为在安装样品时,信号线反复被弯折,再经过长时间的腐蚀和高温,导致个别地方老化。为了提高设备的稳定性,需要对径向应变传感器进行线路更新。 首先在原先已断开的断口两端之间接一段高质量的新信号线。未避免试验中的弯折导致二次断裂,我们接了一段较长的信号线,并将其固定使其不易被外力扯断。由于线路涉及到防腐蚀耐高温的问题,所以密封材料的选择显得尤其重要。经过反复筛选,我们找到了合适的密封胶套,通过热风机加热后用困扎带将其固定包裹在线路外部,起到绝缘防腐蚀的作用。 以下为此次选择的外部密封材料产品型号及名称:H-200E型200℃耐高温氟橡胶热缩套管。 性能和用途:用改性氟橡胶制造,具有超强的抗压、耐高温、和抗化学品腐蚀等特性。高温状态下,仍可提供可靠的抗酸性物质,抗化学性腐蚀保护。最小完全收缩温度:175℃。特性:在高温、低温状态下均柔软、不裂。 改造后,经过为期3周的观察及使用,发现改造后的线路固定的比较牢固,未发生弯折现象。在日常的生产试验过程中,设备运行稳定,没有再次出现因为信号线接触不良导致的设备运行故障。传感器线路改造顺利完成,设备稳定性得到提高。 2.3提高校正系数的精确性 三轴向岩石力学测试系统有着宽泛的测试范围,它能够模拟7000多米地层深度的应力状态,对各种类型的岩石进行力学测试。但在实际测试过程中,我们经常遇到的是1000~2000米甚至是几百米井深的样品。因此大范围量程的各项校正参数对于小范围的测量显然是不够精确的。为此,我们经过认真的分析研究后认为:在系统的硬件精度保持不变的情况下,通过减小量程范围对系统的各项校正参数重新进行校正,可以大幅度的提高测试精度,满足科研生产的需要。因此,我们开展了以下四个方面的校正工作: 2.3.1校正轴向应变传感器 轴向应变传感出厂时设定的应变范围为0~10%,电压范围为-10V~+10V。也就是当样品发生5mm的变形量时,电压值变化20V。我们首先通过改变控制系统适配器中的放大倍数,将应变范围调整为0~1%,在此基础上对其进行校正,使得样品发生0.5mm变形量的时候,电压值变化20V,因此其测试精度提高了10倍。同时,为了满足不同应变量的测试需要,还分别进行了2%、3%、4%、5%等一系列应变范围的系数校正,得出了不同应变范围下的校正系数。在实际的样品测试过程中,可根据其变形程度选用最接近其范围的校正系数来进行测试,从而提高了测试精度。 2.3.2校正径向应变传感器 与轴向应变传感器的校正原理相同,我们对不同径向应变范围进行了校正,得出了不同径向应变范围下的校正系数,与轴向校正系数配套使用。 2.3.3校正压力效应系数 三轴向岩石力学测试系统的围压(即岩层的水平应力)是通过液压油来加载的,在加载过程中不仅测试样品受到了力,样品周围的应变传感器、应力传感器等测试部件也同样受到了液压油的力。在此力的作用下,这些测试部件的测试参数(主要是应力和应变)也将发生变化,从而影响了测试数据的采集。为解决该问题,系统专门设置了用标准块进行校正的压力效应试验,用以消除由于压力效应引起的系统误差。该系统的围压可达到138MPa,但在实际的测试过程中往往只需要达到10MPa左右或者更小。在长期的实践中我们得知压力效应并非是线性的,系统的压力效应实验是将某一压力范围下测得的数据进行线性回归后与标准块进行比较,从而计算出压力效应系数。对于不同的压力,其线性回归的值是不同的,越接近测试压力所做的压力效应试验所测得的压力效应系数越接近于真实值。因此我们制定了每测一批样品前都要根据实际加载的围压进行一次压力效应试验的措施。用该压力效应系数来完成该批次样品的测试。通过对比发现测试精度可提高2~8倍。 2.3.4校正端帽效应系数 三轴向岩石力学测试系统的轴向力可达142吨,它是通过液压缸来实现加载的。对于向样品传递轴向力的端帽来说,它也存在一个变形的问题,同样也需要校正。为了解决此问题,系统也设置了端帽效应试验。在实际生产过程中经常使用的轴向力是十几吨或者更低,基于压力效应相同的原理,我们也制定了每测一批样品前,先预测所需加载的最大轴向力,进行一次端帽效应试验,用该端帽效应系数进行样品的测试,从而提高了测试精度。 3 总结 针对三轴向岩石力学测试系统高精度、高使用率的特点,需要制定极具针对性的保养及维修制度。出现故障后,针对故障的特点,采取有针对性的排除法则,迅速找到问题所在。这样不但能保障设备运行精度,同时能够延长设备的使用寿命。 岩石力学论文:“岩石力学”试题库与工程案例库建设思路探索 摘要:“岩石力学”课程是高校本科生土木工程专业的优秀课程,学习该课程对学生今后的发展具有重要意义。针对当前“岩石力学”课程存在考核机制不健全和与工程实践脱节严重的突出问题,提出了“岩石力学”试题库和工程案例库的建设思路,并详细介绍了实现的相关措施。通过试题库建设,可以改变传统的教学和考试方式,实现教考分离;基于典型工程案例库,可以真正实现“岩石力学”课程的理论与实践相结合。提出的建设思路对于后续基于试题库和案例库的“岩石力学”教学改革具有重要参考价值。 关键词:岩石力学;试题库;工程案例库;教学质量;教学改革 “岩石力学”在中国矿业大学(以下简称“我校”)2012版本科培养方案中被列为土木工程专业的专业主干课程,其研究对象是各类工程岩体,涉及领域广泛,如边坡工程、地基工程、道路与桥梁工程、隧道工程、港口工程、水利工程、深部矿山工程等,贯穿于工程建设全过程。该课程内容设置丰富,包括岩石的基本物理力学性质及其实验方法、岩体的物理力学性质及岩体强度理论、原岩应力及其测量理论和方法,岩石地下工程、边坡工程和岩石地基工程的设计方法和稳定性分析方法等相关内容。其教学目的在于使学生掌握岩石力学的基本概念、基本原理和基本方法,熟悉岩石力学的基本实验内容与方法,学会运用岩石力学的基本原理分析岩石工程问题,增强其解决实际岩石工程问题的能力。它的任务是为后续课程如隧道工程、软岩支护技术、岩土加固技术等专业课程提供岩石力学基本知识,也为从事岩土科学技术的专门研究奠定必要的理论基础。 为了提高“岩石力学”课程的教学质量,国内许多学者对“岩石力学”课程的教学方法、教学手段和教学模式进行了深入研究,取得了可喜的研究成果。将许多新的教学方法引入“岩石力学”课程教学改革中,如案例教学法、[1]研究型教学法、[2]数值仿真试验教学法,[3]提出了许多新的教学模式,如模块式教学模式、[4]创新教学实践模式。[5]但遗憾的是,目前“岩石力学”课程还没有完备的试题库和工程案例库,这方面的研究在国内还处于空白,这不利于授课质量的提高和教学效果的有效考核,因此,科学、客观、正确地建立“岩石力学”课程的试题库和工程案例库是亟待解决的问题。 一、“岩石力学”课程的重要性及意义 我国是世界上最大的发展中国家,改革开放以来,国民经济大约以每年8%~10%的速度递增。随着国民经济的持续稳定发展,我国的大规模基础建设越来越为世人所瞩目。目前,我国已建或在建的三峡水利枢纽、西气东输、南水北调、西电东送、青藏铁路、越江跨海隧道、深部采矿等工程无不令国际同行惊羡不已,这为我国岩石力学的发展创造了前所未有的良好条件,“岩石力学”与工程在我国已经成为名符其实的朝阳产业。另外,我国岩石工程规模从跨度、长度、高度、深度等方面都有大幅度增加,同时工程地质条件也越趋复杂(高地应力、高地温、高孔隙水压或气压),技术难度空前,新理论、新方法、新技术层出不穷。 从上面的分析可以看出,随着我国能源、交通、环保、国防等事业的发展,复杂而巨大的岩石工程日益增多,这为岩石力学服务的相关学科人才的培养提供了前所未有的机遇与挑战。在工程建设过程中,如果对岩石力学缺乏足够的研究与认识,将造成巨大工程事故,甚至造成灾难性的后果。如最为著名的法国马尔帕塞(Malpasset)拱坝垮坝(导致 421人死亡,财产损失达 300 亿法郎)及意大利瓦依昂(Vajont)工程的大滑坡(摧毁一个小镇与邻近几个村庄,造成约 2500 人死亡)。 中国矿业大学属于国内外知名煤炭高校,面向的对象为深部地下工程。目前我国煤炭开采深度已突破1300m,随着开采深度的加大,工程地质条件越来越复杂,各种工程灾害不断涌现,如岩爆、突水突泥、塌方、大变形等,严重影响了工程的正常建设。实践证明,能否安全经济地进行工程建设,很大程度上取决于人们是否能够运用近代岩石力学的原理和方法去解决工程问题。由此可见,通过“岩石力学”课程的学习,掌握岩石力学基本理论和原理,并利用所学知识去解决实际工程问题,对预防工程灾害,减少经济损失和人员伤亡,保障岩石工程的安全建设具有重要现实意义。“岩石力学”课程对于土木工程专业的本科生以后走上工作岗位进行工程设计与施工,具有重要现实意义。因此,必须找到当前课程教学中存在的主要问题,并提出有效的解决思路,才能达到“教好、学好、用好”的目的。 二、“岩石力学”教学中存在的主要问题 “岩石力学”课程具有内容繁杂、理论性强的特点,对于力学功底不是很好的学生较难掌握,容易使学生产生畏难和厌学情绪,致使学生上课睡觉、作业应付的现象严重。根据笔者自己在这门课程授课中的感受和对这门课的理解,并结合学生对这门课的反应,认为目前该课程教学中存在的突出问题主要有以下两点: 1.考核机制不健全 目前“岩石力学”课程采用期末闭卷考试的方式进行考核,但历年考题重复现象严重,缺乏合理的试题库。教师出题主要是通过网络下载很多相同内容的试题,或是局限于几本教学参考书或资料,这样组成的试卷所包含的知识点的分布和比例往往有缺陷,而且所用的时间比较多。有些学得不好的学生甚至能通过网络和搜集历年考试题最终取得较高的考试成绩。另外每年考题变化不大,灵活性差。因此,当前由于缺乏科学合理的试题库,不能有效评价学生掌握知识的能力,无法体现公平性。 2.与工程实践脱节严重 “岩石力学”是一门工程实践性很强的课程,然而受场地、资金和工程条件等因素制约,现在的教学模式主要以书本知识传授为主,缺乏与工程实践的有机结合。学习岩石力学的最终目的是为工程服务,而对于与工程应用紧密结合的章节,如地应力及其测量方法、地下工程维护原则与支护技术等内容,学生在课堂上只能靠课本想象,与工程实践严重脱节,这不符合“岩石力学”理论与实践兼备的课程特点,因此难以激发学生学习的积极性和主动性,更不用提培养学生的创造性。因此,迫切需要建设科学合理的工程案例库,在课堂教学中引入工程案例教学模块,通过最新的工程案例讲解和讨论,提高学生的兴趣,激发其自主学习的热情。 通过建立完备的习题库和典型的工程案例库,一方面,在原有教学基础上,可以增加习题教学和案例教学环节,丰富课堂教学模式,实现启发式教学,从而改变目前教学模式单一的现状,激发学生的兴趣,提高学生主动学习的积极性;另一方面,可以规范课程管理,促进教学改革,实现考教分离,理论与实践紧密结合。 三、“岩石力学”试题库与工程案例库的建设思路 通过建设“岩石力学”课程的精要试题库和典型工程案例库,可以改善当前的教学方法,提高教学质量,有利于不断提升教师的教学水平,提高学生学习的主动性和自觉性。 1.“岩石力学”试题库的建设思路 (1)搜集和整理“岩石力学”习题和试题:对目前国内所使用的“岩石力学”教材,完成课后思考题的解答。搜索、查阅其他院校(如山东科技大学、西南交通大学等)的“岩石力学”试题,特别是对具有代表性、典型性的试题进行收集、整理,并制订标准答案。然后,根据不同的知识点进行分类,形成精要习题集。 (2)根据“岩石力学”教学大纲,明确课程定位,根据教学过程中发现学生学习中的难点,结合课程重点,加强相应习题内容的建设。针对每一章的重点难点,构建相应题型,通过课题提问形式进行课堂讲授,并有针对性地布置习题进行课后复习和预习,实现学生对重点难点的及时掌握和有效巩固。 (3)编题与征题:题目来源初步定为以几个下方面:1)网络收集,查阅一些知名网站进行下载。2)搜集有“岩石力学”丰富教学经验老师的历年考试命题。3)从注册岩土工程师习题集和历年真题中选取。4)从各种教材、习题集中精选试题。5)根据自身授课体会和学生反映的重难点自己编制试题。 (4)命题题型:根据“岩石力学”课程的特点,“岩石力学”试题库的题型主要有以下几种:选择题、判断题、填空题、简答题、计算题、论述题;试题难易程度要适中。 (5)采用相关计算机软件,开发“岩石力学”习题库系统,便于学生网上学习和答题,以引导学生自主学习,进行有效的课前预习和课后复习。同时建立“岩石力学”试题库系统,确保以后出题的过程中能够基本覆盖所有知识点。 2.“岩石力学”工程案例库的建设思路 (1)通过文献、书籍阅读及网络浏览,搜集国内外大型岩石工程案例和典型工程灾害资料,如大型水利工程、长大隧道工程、深部煤矿工程的现场图片及相关资料,并运用岩石力学原理对具体工程及灾害进行深入剖析,形成工程案例库。结合构建的案例库,增设课程案例教学模块,激发学生的学习兴趣,提高学生自主学习和独立思考的能力。 (2)进入工程现场,从现场搜集大量第一手资料,进行归类整理和深入剖析。一方面,通过在平时带领学生实习的过程中或者利用互联网的丰富资源来搜集各种工程图片,增强学生的感官认识;另一方面,结合当前的煤矿工程热点问题,如巷道失稳、冲击地压、突水等问题进行专题讨论和案例讲解分析,实现案例教学和启发式教学,提高学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。 (3)结合构建的“岩石力学”课程习题库和工程案例库,对目前的“岩石力学”课件进行改进完善。对各章节进行相应习题和案例补充,并对当前几种典型“岩石力学”教材(如贺永年编著、张永兴主编、沈明荣编著等)进行详细阅读,科学编辑,根据学科发展对课程内容进行部分更新和调整,优化课程内容,并充分发挥多媒体的优势,形成一套图文并茂的课件,从而调动学生学习“岩石力学”课程的积极性与主动性,提升课堂教学效果。 四、结语 对于土木类专业的本科生来说,“岩石力学”课程无论对他们的考试、毕业设计和其他专业课学习,还是以后走上工作岗位,进行工程设计与施工,都具有重要意义。进行“岩石力学”课程的试题库和工程案例库建设,对课程考核、教学模式改革和提高课堂授课质量以及实施素质教育等都具有十分重要的现实意义和参考价值。但需要指出的是,对“岩石力学”试题库和工程案例库的建设与维护是一项长期而艰巨的任务,试题库的建设决非是一个简单的试题堆积过程,而是一个艰苦的近乎枯燥的过程;工程案例库也绝不是简单将工程资料拼凑的过程,而需要结合课程教学大纲,进行深入的案例剖析。因此,试题库和案例库的建设需要一个长期的过程,应遵循循序渐进、逐步完善的原则。相信随着计算机技术的不断发展,教学改革的不断深入,将会探索出许多新的更适用的教学模式与教学方法。 岩石力学论文:浅析岩石力学在采矿工程中的应用及问题探讨 摘要:现如今,随着我国国民经济的飞速发展,人们在生产生活之中对于矿物的需求量也在逐渐的增加,现今,物产丰富的中国已经成了世界的采矿业的重头。而采矿工程在社会建设发展中的地位也越来越凸显,成为人们十分热衷的话题。而在具体的采矿工程中离不开对岩石力学的应用,其作为地质学和力学之间的一门边缘学科,其应用已经比较广泛。本文就将对我国岩石力学在非金属矿山采矿工程中的应用进行分析探讨。 关键词:岩石力学;采矿;问题;措施 在矿山的开采中对于岩石力学的应用是非常普遍的,其主要来源于大规模的工程实践。由于采矿工程一般规模比较大、施工条件复杂,不管是地下还是露天的采矿工程,都是以具有地质构造的岩石为对象,这也就决定了岩石力学的问题将贯穿于整个采矿工程的实际。在采矿工程中的岩石力学,主要包括岩石的稳定性以及强度等,它是会随着矿山中岩石内部的结构发生不同的变化。与此同时,因为采矿工程是一个动态的过程,所以在这其中岩石的力学性质会随着矿山工程的进展发生变化,还有就是自然环境也对其有一定的影响。这就决定了在矿山工程中的岩石力学应用手段必须多样化。 1、岩石力学研究的目的和内容 岩石力学研究的目的是对矿区内不同类型岩体的地质结构、岩石组成及其强度和应力的资料给以解释,按岩石力学的要求对矿、岩体进行分类,以便根据其自然崩落性选择合适的开拓方式和采矿方法,从而为制定采矿试验计划和编制采矿设计提出推荐意见。 岩石力学研究的主要内容有:断层和破碎带的位置、形态和相对运动;不同类型岩石及其夹层的抗压、抗张、抗剪强度;微裂隙的类型及系统;区域残余应力的大小、方向和变化;应力释放的方法;在一段时间内岩石的应力集中及其移动的性态,坑内井巷工程不同支护方法的效果;使应力影响减少到最小的井巷工程的位置及方向等等。 2、背景研究 2.1、采矿工程的力学背景 采矿工程的力学背景,主要指的是在推翻原有平衡关系的基础之上建立起新的平衡结构,它具有一定的时代特色。现如今,采矿工程已经打破了以往的规划设计理念和方法。主要表现在:对相关地表下经历数亿年形成的平衡结构的推翻,建立起来一个新的稳定空间,更加的具有平衡性,很好的减少了岩石碎裂现象的发生。也就是说在具体的采矿工程的工作中一定要注意其开采的背景,注重工程的安全性问题,以此来极大地维持好新建的平衡空间的稳定性。 2.2、岩体力学的时代背景 岩体力学不是一门系统的学科,它属于地质学与力学之间的一门边缘学科,但是它却可以帮助施工人员解决一些地质学和力学无法解决的实际问题,现如今我国对于岩石开采量逐年增大,所涉及的规模和复杂程度也不是同日而语,在智能化时代中处理这些规模巨大的岩石问题时必须要采用岩体力学的知识来加以帮助,我国的地质人员经过努力已经在这方面积累下了丰富的经验,虽然说与国际先进水平相比还是有一定差距,但也不可否认我国在这方面所做出的进步,不足之处主要是在于我国在综合实际应用过程中未能将已有的研究成果灵活成功应用到过程实践中去。 3、岩石力学和其他学科在采矿中的结合应用 在采矿工程中对于岩石力学的应用并不是单一化的,而是同其他的一些应用性的基础学科相结合应用的。岩石力学的理论基础是相当广泛的,也就涉及到很多的其他的基础性应用学科。主要有: 3.1、固体力学 固体力学是一门在力学当中形成的比较早且其理论性比较强的分支,固体力学主要是对可变形固体在外界因素作用下对于它内部的质点所产生的各种规律的研究。而在具体的采矿工程中,固体力学的应用主要有材料力学、结构力学以及断裂、损伤力学等等。 3.2、流体力学 流体力学主要是对于流体本身的静止以及运动状态,以及其在运动时的相互作用规律的研究。在这其中对于流体研究最多的就是水和空气。比如说在采矿工程中的地下采矿工程中,主要研究的对象就是地下的水以及瓦斯等矿井气体。而在露天的采矿工程中,主要研究的对象就是当地开采的地质以及相应的自然条件。 3.3、爆炸力学 爆炸力学是研究工作中爆炸的发生情况以及其自身规律,并且做出对爆炸力学效应的合理利用和有效的防护。它主要是从力学的角度来研究爆炸的能量以及急剧转化的过程中产生的各种效应。与此同时,爆炸力学还是流体力学、固体力学以及物理、化学之间的一门交叉学科。 3.4、计算力学 计算力学是综合力学、计算数学和计算机科学的知识,以计算机为工具研究解决力学问题的理论、方法,以及编制软件的学科。从20世纪50年代以来,它在力学的各分支学科和边缘学科中得到了很大的发展,无论是在科学研究还是工程技术中均得到了广泛应用。常见的计算力学方法并已广泛用到数值模拟计算中的有:几何非线性有限元法、热传导和热应力有限元法、材料非线性有限元法、离散元法、无网格法、有限差分法、非连续变形分析等。以计算力学为基础的数值模拟方法在采矿工程中的研究应用也正广泛地开展起来。 4、力学问题与采矿工程的关系 4.1、钻井工作 在具体的采矿工程中,对于钻井的选型,要进行前期的细致检查以及过程中的保养。对于在工程中发生的特殊事故,比如在工程中当采油出现意外、瓦斯发生渗漏的时候等等,就必须应用到力学问题分析对地层致裂和渗流的工作问题。 4.2、矿场环境监测 在具体的采矿工程中,要对采场的地压进行监测,当出现异常情况的时候,及时预警,同时要考查矿石滚动的规律,一次预防意外事故的发生。对采矿区的外围路段也要进行严密监测,对露天陡坡进行监测,确保其稳定性。 4.3、爆破工作 对于采矿工程中的爆炸问题要特别的关注,努力做好岩爆机制的预防,关注硬岩的非爆炸破碎方法,研究矿岩的粉碎力学和岩石的爆破力学问题。以此保证爆破工作的顺利、安全开展。 4.4、崩落采矿工作 对于崩落采矿工作,要做到:了解岩石的力学性质、岩性、地质因素等工程以及开挖、回采地压等生产因素,注重它们的关联性。岩石力学对崩落采矿具有关键的指导性作用,其主要的应用范围有:应用岩体自身特征,结合地应力对工程进行控制,达到实现崩落采矿的目的。在采矿工程中使用崩落采矿法的决策时,运用力学充分掌握岩体的断层特点,深入研究岩体的可崩性,才能够将比较适合的崩落采矿方案制定出来。 5、岩石力学在采矿工程中应用现状 5.1、对深部开采所带来的灾害预测 要知道对于矿山的深部开采是一件具有一定危险系数的工作,可能会遇见矿震、岩石爆炸等危险,并且这类事故是常有发生的,目前已经有很多国家有过类似的经历,但是目前对于岩爆的预防以及防止工作却没有引起相应的重视,施工队伍对矿山的开采已经越来越深入,所面临的危险也自然越来越大,因此对于这方面必须加以重视,应用岩石力学的相关知识对工程地质进行调查,应力测量以及一些岩石力学实验,通过对能量的聚集和变化的研究去探讨岩爆的发生原理,从而对岩爆进行一定的防治工作。 5.2、矿山地应力场测量 地应力是存在于地质底层中的天然力量,它是引起在岩石开挖过程中原岩应力发生变化的力量,对其进行研究是对于开采方案进行研究的首要前提,对于采矿工程来说,实现必须要了解掌握具体工程中的地应力状况,这样才能对矿山进行合理的总体布置并且选取适当的采矿方法,长期以来,我们所生存的地球已经经历了无数次的构造运动,逐步演变出地球地应力复杂性,要想安全的进行采矿工程,就必须对其进行实地应力测量。 5.3、大型露天矿边坡设计优化 现在我国已经有很多露天矿山开采转为了深凹开采,随着开采难度的越来越大,对于安全性以及稳定性的维护就越来越难,边坡滑移的破坏事故发生日益频繁,这些都严重的威胁到了矿山开采工作的安全性,但是,减少边坡角滑坡事故与增加成本之间却出现了矛盾,对于这种情况,我们就需要经过精确的定量而不只是定性计算并充分考虑岩体条件和地应力的作用,在能够保证安全的前提条件下,尽量的节省成本,保证工程效益。 6、岩石力学在采矿工程中的发展趋势 岩石力学在采矿工程的发展趋势之一就是多学科的相互交叉综合集成。在采矿工程中,很多不确定的因素都会导致工程的安全性下降。所以在以后的工作中综合地质、力学试验以及物理、化学分析等学科知识将是解决该问题的最好途径。其二是多尺度的综合集成,现阶段,随着矿井开采深度的日益加大,采矿工程中的岩石力学问题出现了热、流、固、化多场并存的状况。所以对于多相运动的研究还有待深入,在以后的工作中将会更加的关注多尺度的综合集成问题。 总而言之,采矿工程是一个十分复杂的系统工程,涉及许多不同的专业领域。而运用力学知识完善采矿工程是现如今采矿业的一大要务,但是力学在促进采矿业发展的同时,依旧存在许多不足。这就要求相关的采矿工作人员应该紧密结合采矿工程实践与采矿工程力学关系理论研究,通过完善我国的采矿技术,提高我国的采矿率,以此来有效地降低采矿成本。 岩石力学论文:岩石力学在采矿工程中的应用探讨 摘要:随着经济和科技的不断发展,采矿工程的发展也逐渐引起了人们的高度重视,这其中对岩体力学的探究是颇受人们关注的主要内容之一。通常情况下,所谓的岩体力学,它并不是一项单独的学科,最为正规的划分应该是介于地质学和力学之间,其实质是一门边缘学科。尽管如此,在采矿工程中,岩体力学还是得到了重点的利用和发展。本文从岩体力学的背景及其在采矿工程中的应用等几方面进行了深入的探讨,特别是对深部开采造成的危害性、矿山地应力场的测量以及矿场边坡设计的优化等几项重点内容进行了重点的分析,以此希望可以为以后岩体力学的发展起到一定的积极意义和重要作用。 关键词:岩体力学;采矿工程;背景;应用 众所周知,岩体力学是发展速度很快且应用范围比较广泛的一门学科,诸多的水利工程建设以及铁路工程的建设之中,都会涉及到采矿力学。一般情况下,采矿工程与岩体力学的应用是有着十分密切的关系的,甚至可以说岩体力学的应用已经拓展到采矿工程的方方面面。对岩体力学的研究,一方面要依据和参照经过自然长期演练之后的不同地质类型的岩体,另一方面还要基于在实际的岩石挖掘过程中,根据岩石的体制来制定各种各样的挖掘方案。随着经济的发展,对岩石力学的研究也需要不断的深化和拓展。 一、解析岩体力学的时代背景和发展历程 相对来说,岩体力学不能归类于一门具体的学科,而是介于地质学与力学之间的一门边缘学科,尽管如此,在实际的采矿工程中,岩体力学还是有着其他学科无法替代的重要地位和作用的,也能在很大程度上帮助施工人员解决一些用力学或者地质学都无法解释的相关疑难问题。就目前而言,我国对岩石开采的数量与日俱增,涉及到的工程规模以及复杂程度都是前所未有的。信息化与科技化时代的到来,也使得岩体力学在这些开采项目中应用的越来越广泛。日前,经过不断的研究和发展,国内地质人员对这方面积累的经验还是比较丰富的,尽管和发达国家的国际先进发展水平还是具有一定的差距和界限,但这并不能说明我国在这方面的努力和学习是停滞不前的。然而,发展的同时也不能完全遮掩住不足和欠缺之处,目前国内在这方面的主要缺点之一就是在实际的工程施工之中,没有很好的将研究取得的成果灵活多变的应用到实际的过程实践中。 追溯其岩石力学的起源,其作为一门新兴的学科,尽管在1949年新中国成立之初,是没有任何研究成果可以展示的,但是,新中国建立以后,国内有关部门已经开始将研究的目光投向了岩石力学,与此同时也组织了一批相关人员和科技队伍对其加以分析和探讨,经过长久的刻苦钻研,也是逐渐的小有成绩的,例如,备受瞩目的金山镍矿的采矿工程和成昆线的铁路工程,很大程度上都是建立在对地质力学的研究基础上的,虽然国内在这方面的研究工作与西方发达国家之间存在着一定的差距,但这并不能否认其在我国实际采矿工程之中的作用和成果,这些成绩的取得,也使得我国在国际中占有着自己的重要地位。 二、探讨岩体力学在实际采矿工程中的具体应用 (一)深部开采造成的危害性分析 众所周知,对矿山的深度开采和挖掘是一项风险系数很高的工程,在实际的施工中,很难保证不遇到矿山震动或者岩石爆炸的情况,正是由于这类事故的发生概率很高,所以绝大多数的国家都出现过这样的灾难。例如,南非国家就曾经历过大型的岩爆,其中心震级已经达到了M5.1级。这样的岩石爆炸,不仅破坏力极强,杀伤力也是极大的,然而,就目前的采矿工程建设安全防范措施来看,对这方面的重视程度还不是很大。随着近年来,施工队伍对矿山的深入挖掘和开采,其带来的危险系数也是逐渐加大的,因此,加强对安全防范方面的认识是很有必要的。岩石力学中的相关知识应用在开采工程中的调查、测量以及一些必要的岩石力学实验之中,它不仅可以依据能量的聚集或者变化而研究出岩爆灾害发生的根本原因及原理所在,还能对这样的灾害起到一定的预防作用。 (二)就矿山地应力场的测量分析 所谓的地应力,其实质就是存储在地质地层中的天然力量,这种力量,也是岩石在挖掘开采过程中促使地质发生变化的主要力量,在进行开采或者挖掘工作之前,对其进行充分的研究和分析是十分有必要的,在实际的采矿工程之中,只有深入的了解和掌握实际施工中的地应力的具体情况,才能对矿山的开采工作做出科学合理的总体布置以及恰当的选取采矿的方法或者挖掘的方案。随着历史进程的不断推进,人类生存的地球已经经历了多次的构造运动,逐渐衍生和发展出来的地球地应力是复杂多变的,要想实现采矿工程的安全施工,加强对其的实地应用力测量是很有必要的。 (三)对矿场边坡设计的优化分析 现如今,我国绝大多数的露天矿山的开采方式都已经朝着深凹开采的方向逐渐转变,随着开采难度的不断加大,如何做好施工建设的安全和稳定工作就显得尤为重要了,由于近年来边坡滑移事故的不断出现,矿山开采工作的安全受到了严重的威胁和挑战,然而,在如何协调好边坡角滑坡事故与工程投入成本之间却出现了一系列的矛盾和问题,鉴于这种情况的出现,在实际的施工中,我们就不应该再继续实行定性计算的方式而是要注重精准的定量,与此同时,还要充分考虑到岩体自身的限制条件以及地应力的作用,并保证在安全施工的条件下,减少不必要的成本投入,更多的增加工程效益。 就目前国内岩石力学的发展形势,我们不难看出,其自身的不断发展和完善已经在实际的采矿工程或者铁路施工中得到了广泛的应用和拓展。但是,我国仍然在其理论学术的研究中投入了大量的时间和精力,尤其是对那些工程条件比较复杂,要求也比较多的大型工程,更需要施工之前提出更加科学合理的解决方案和应对措施,也需要我们注重细节之间存在的安全隐患。在未来的发展进程中,岩石力学在采矿工程中的应用必将会朝着各种学科不断交叉以及多方面的知识结构不断综合的方向迈进,因此,充分的做好应对灾害的措施以及对非线性动力过程进行必要的预测和发展是我国今后矿业开采工作的主要目标。 三、结语 总而言之,随着市场经济和社会科技的不断发展,开创有中国特色的工业化道路是很有必要的,无论是资历尚浅的年轻学者还是经验丰富的专家学者,都在积极的致力于对这方面的研究和探讨,但是,我们在看到岩石力学应用于矿业开采中的优势的同时,也应该看到其自身的不足和缺点,因而在实际的工作中,我们应该不断的克服出现在采矿工程中的地应力或者边坡滑移等相关问题,并积极的研究适应地质力学发展的相关手段和技术,只有这样,我国的采矿事业才能得到更好的发展,国家的工业进程才能取得显著的进步。 岩石力学论文:岩石力学在采矿工程中的研究 【摘要】本文主要从岩石力学概述、采矿工程中岩体力学的特点、探讨岩体力学在实际采矿工程中的具体应用、力学问题与采矿工程的关系等方面进行了探讨。 【关键词】岩石力学;采矿工程;应用 一、前言 我国岩石力学的研究越来越受到重视,岩石力学在采矿工程中的应用也越来越广泛,本文就该部分内容进行了研究。 二、岩石力学概述 1.岩体力学的时代背景 岩体力学是介于地学与力学两门学科之间的边缘学科,虽然说不是一门系统的学科,但其能解决传统的土力学不能解决的岩石问题,因此它在各种工程的领域都有广泛的应用。随着现阶段的矿山开采的智能化和集成化,处理岩体的问题越来越需要应用岩体力学的问题来完成设计和施工。近几十年来,尽管国内的工程规模和复杂程度的不断加大,我国优秀岩石工作者经过不懈努力,已经累积了在复杂地质条件下修建多种岩石工程的丰富经验。使得岩体力学的研究工作有了飞速的发展。这为笔者对本文的编写提供了丰富的资料。但是从总体上看,与国际先进水平相比,尚有一定的差距。尤其在综合运用研究成果,并将成果转化为生产力产生效益这一方面,尚嫌不足。并且不少岩体力学出来的新科研成果,未能充分应用于工程实践中去,发挥出更大的效益。 2.我国岩体力学的发展历史和现状 在新中国成立前,岩体力学研究基本上属于空白的。尽管我们的祖先们曾创造过世界瞩目的工程建设,如长城和岷江都江堰。但是岩体力学作为一门单独的学科进行研究还是相对起步较晚的。在中华人民共和国成立之后,我国充分发挥社会主义制度的优越性,对岩体力学中的一些前沿课题,在全国范围内组织力量进行了一系列的科技攻关。即便是在期间,岩体力学业的研究工作遭受到极大的干扰,我国的科技人员仍然发挥自强不息的爱国主义精神,在很多的重点水电工程(如葛洲坝,刘家峡)、矿山(工程如金川镍矿)、铁路工程(如成昆线),做出了突出的贡献。并且在总结了一系列的成功的经验与失败的教训后,我国的优秀科研工作者解决了像葛洲坝和三峡坝区以及秦山核电站等重大的岩石施工的建设项目。这些成就都使得岩体力学的研究工作取得了重大成果。 在取得重大的实践成功的基础上,我国在岩体力学的理论的研究进行了系统的的集成。 三、采矿工程中岩体力学的特点 采矿工程多处于地下较深处,而其它地下工程多在距地表较近(几十米)的范围内;对矿山工程,只要求在开采期间不破坏,在采后能维持平衡状态不影响地表安全即可,故其计算精度、安全系数及加固等方面均低于国防、水利工程的标准;矿山地质条件复杂,又受矿床赋存条件限制,故采矿工程的位置选择性不大,同时采掘工作面不断变化,因而采矿工程岩石力学具有复杂性的特点。 在岩体表面或其内部进行任何工程活动,都必须符合安全、经济和正常运营的原则。以露天采矿边坡坡角选择为例,坡角选择过陡,会使边坡不稳定,无法正常采矿作业,坡角选择过缓,又会加大其剥采量,增加其采矿成本。然而,要使岩体工程既安全稳定又经济合理,必须通过准确地预测工程岩体的变形与稳定性、正确的工程设计和良好的施工质量等来保证。其中,准确地预测岩体在各种应力场作用下的变形与稳定性,进而从岩体力学观点出发,选择相对优良的工程场址,防止重大事故,为合理的工程设计提供岩体力学依据,是工程岩体力学研究的根本目的和任务。岩体力学的发展是和人类工程实践分不开的。起初,由于岩体工程数量少,规模也小,人们多凭经验来解决工程中遇到的岩体力学问题。因此,岩体力学的形成和发展要比土力学晚得多。随着生产力水平及工程建筑事业的迅速发展,提出了大量的岩体力学问题。由于岩体中具有天然应力、地下水等,并发育有各种结构面,所以它不仅具有弹性、脆性、塑性和流变性,而且还具有非线弹性、非连续性,以及非均质和各向异性等特征。对于这样一种复杂的介质,不仅研究内容非常复杂,而且其研究方法和手段也应与连续介质力学有所不同。 国内外边坡稳定性分析和设计的传统方法是极限平衡法,这是一种静态的确定性分析方法,而实际的边坡状况是岁开采过程不断变化的,是动态的不确定性的;该方法是基于土力学理论提出来的,不能考虑实际的岩体条件,如断层、节理的存在,同时也不考虑地应力。而实际上这些对边坡的稳定性和破坏起控制作用。因而该方法度山坡露天矿设计可能是适用的,但对深凹露天矿设计并不适用。 为了克服传统的极限平衡分析方法的不足,必须采用现代的科学技术,充分考虑地应力的作用和实际的工程岩体条件,通过定量的计算分析,实现边坡设计的优化。具体的试试路线为:采用数值模拟和极限平衡分析相结合的方法,对不同边坡角和边坡设计方案进行定量的计算和分析,在保证安全的前提下,尽可能低提高边坡角,减少剥离量,尽可能地减少生产成本,增加矿石产量和矿山效益。 四、探讨岩体力学在实际采矿工程中的具体应用 1.深部开采造成的危害性分析 众所周知,对矿山的深度开采和挖掘是一项风险系数很高的工程,在实际的施工中,很难保证不遇到矿山震动或者岩石爆炸的情况,正是由于这类事故的发生概率很高,所以绝大多数的国家都出现过这样的灾难。例如,南非国家就曾经历过大型的岩爆,其中心震级已经达到了M5.1级。这样的岩石爆炸,不仅破坏力极强,杀伤力也是极大的,然而,就目前的采矿工程建设安全防范措施来看,对这方面的重视程度还不是很大。 2.就矿山地应力场的测量分析 所谓的地应力,其实质就是存储在地质地层中的天然力量,这种力量,也是岩石在挖掘开采过程中促使地质发生变化的主要力量,在进行开采或者挖掘工作之前,对其进行充分的研究和分析是十分有必要的,在实际的采矿工程之中,只有深入的了解和掌握实际施工中的地应力的具体情况,才能对矿山的开采工作做出科学合理的总体布置以及恰当的选取采矿的方法或者挖掘的方案。随着历史进程的不断推进,人类生存的地球已经经历了多次的构造运动,逐渐衍生和发展出来的地球地应力是复杂多变的,要想实现采矿工程的安全施工,加强对其的实地应用力测量是很有必要的。 3.矿场边坡设计 现如今,我国绝大多数的露天矿山的开采方式都已经朝着深凹开采的方向逐渐转变,随着开采难度的不断加大,如何做好施工建设的安全和稳定工作就显得尤为重要了,由于近年来边坡滑移事故的不断出现,矿山开采工作的安全受到了严重的威胁和挑战,然而,在如何协调好边坡角滑坡事故与工程投入成本之间却出现了一系列的矛盾和问题,鉴于这种情况的出现,在实际的施工中,我们就不应该再继续实行定性计算的方式而是要注重精准的定量,与此同时,还要充分考虑到岩体自身的限制条件以及地应力的作用,并保证在安全施工的条件下,减少不必要的成本投入,更多的增加工程效益。 五、力学问题与采矿工程的关系 1.钻井工作 在具体的采矿工程中,对于钻井的选型,要进行前期的细致检查以及过程中的保养。对于在工程中发生的特殊事故,比如在工程中当采油出现意外、瓦斯发生渗漏的时候等等,就必须应用到力学问题分析对地层致裂和渗流的工作问题。 2.矿场环境监测 在具体的采矿工程中,要对采场的地压进行监测,当出现异常情况的时候,及时预警,同时要考查矿石滚动的规律,一次预防意外事故的发生。对采矿区的外围路段也要进行严密监测,对露天陡坡进行监测,确保其稳定性。 3.爆破工作 对于采矿工程中的爆炸问题要特别的关注,努力做好岩爆机制的预防,关注硬岩的非爆炸破碎方法,研究矿岩的粉碎力学和岩石的爆破力学问题。以此保证爆破工作的顺利、安全开展。 4.崩落采矿工作 对于崩落采矿工作,要做到:了解岩石的力学性质、岩性、地质因素等工程以及开挖、回采地压等生产因素,注重它们的关联性。岩石力学对崩落采矿具有关键的指导性作用,其主要的应用范围有:应用岩体自身特征,结合地应力对工程进行控制,达到实现崩落采矿的目的。在采矿工程中使用崩落采矿法的决策时,运用力学充分掌握岩体的断层特点,深入研究岩体的可崩性,才能够将比较适合的崩落采矿方案制定出来。 5.岩石力学在采矿工程中应用现状 要知道对于矿山的深部开采是一件具有一定危险系数的工作,可能会遇见矿震、岩石爆炸等危险,并且这类事故是常有发生的,目前已经有很多国家有过类似的经历,但是目前对于岩爆的预防以及防止工作却没有引起相应的重视,施工队伍对矿山的开采已经越来越深入,所面临的危险也自然越来越大,因此对于这方面必须加以重视,应用岩石力学的相关知识对工程地质进行调查,应力测量以及一些岩石力学实验,通过对能量的聚集和变化的研究去探讨岩爆的发生原理,从而对岩爆进行一定的防治工作。 六、结束语 随着科技的不断进步与发展,加强对岩石力学技术的研究,可以更好的使其指导采矿工程的施工,是非常有现实意义的研究。 岩石力学论文:岩石力学在水利水电工程中的应用 摘要:近年来,在大型水利工程建设中,大量实践的成功经验与失败教训,使得人们逐步认识到岩石力学与工程学科的重要性,岩石力学的重要性凸显出来。在具体的工程项目中,应用岩石流变力学特征、岩石蠕变与工程稳定分析、岩石组分与力学特性等理论研究成果指导工程实践具有很强的现实意义。 关键词:岩石力学;高边坡;地震;线性理论 近年来,岩石力学这门学科有了长足的进步和巨大的发展。人类生活的环境是地球上层的岩石圈,很多活动都离不开以岩石工程为对象的经济建设。水电站的大坝、厂房引水隧洞、矿山巷道等的高速发展都给岩石力学提出了新的要求和课题。因此,岩石力学这门学科在我们水利建设中有着十分广泛的应用。本文介绍岩土本构模型,并将这些模型应用到地震、高边坡等水利工程建设的常见问题中去,来具体阐述岩石力学在水利水电工程中的应用。 一、岩土本构模型及其研究现状 主要的岩土本构模型有线弹性模型、塑性模型、微观结构性模型、内时模型等。主要介绍传统的有线弹性模型和塑性模型。 1、塑性模型 塑性模型是指在应力作用下,不只有弹性应变,还有塑性应变。屈服条件为当材料的某一截面上的剪应力达到一个数值。可以写作 (1)其中,指的材料的内摩擦角,C指的是材料的凝聚力,指的是材料的正应力,方程中的数值都要通过实验来确定。限制条件为 (2)屈服面在为六边形。 2、线性模型 线性模型有各向同性、各向异性弹性模型。举各向同性线性弹性模型为例,由广义胡克定律可得: (3)其中设弹性模量为E,泊松比v,这两个参数都是变量,随条件的变化而变化。 关于岩土本构模型的研究一直十分活跃,从传统的一广义胡克定律、塑性势理论为基础的线弹性模型、塑性模型,又形成了不符合塑性势理论的模型,如双屈服面模型。随着技术的进步,近期发展的新的岩土本构模型主要分为三类: 非线性理论引申至岩土本构模型的研究中。主要由分形几何;突变论、人工神经网络理论[1]。 传统的岩土本构模型是基于宏观的肉眼可查的现象,而如果从土体的损伤这些微观的角度出发,可以把损伤力学理论与结构研究成果相联系,这就是微观结构性模型[2]。 由于近年来大型工程多建造在环境复杂的地质环境中,工程地质中的岩土明显具有各向异性,施工难度加大。所以各向异性本构模型的研究更加深入,特别是迫切需要完善构造在渗流作用影响下的各向异性的本构模型[3]。 二、用岩石力学观点分析地震原因 现在我们所谈论的地震主要是构造地震。构造地震又称断层地震,是地震的一种,由地壳在构造运动中发生形变,当变形超出岩石的承受能力时,岩石就发生了断裂,在构造地震中长期积累的能量得到释放。波及范围大,破坏性很大。世界上百分之90以上的地震、几乎所有破坏性地震于构造地震[3]。 构造地震和岩石力学具有不可分割的联系。构造地震的成因是地壳运动造成的岩石破坏。研究地震归根结底是研究岩石的构造。从地震学研究角度,岩石强度理论主要是采用库伦理论及摩尔库伦理论。 库伦理论:在组合应力状态下,库伦理论表达式为: (1)为剪应力,为正应力,c为粘聚力,为摩擦系数 。对于不同的岩石,由于不同,不同,所以也不尽相同,因此不同的岩石的性质是地震关键。 地震研究中最感兴趣的是岩石的脆性和延性。地震中具有延性的岩石,因其具有较好的延展性,所以变形缓慢,不易发生地震。而脆性岩石则不同,脆性岩石延展度不好,抗剪度低,极易发生破坏。由(1)得,当小时,岩石属脆性且强度低,随着的增加,岩石脆性降低,延展性增强,抗剪强度增强。 由此可见,岩石的发育是发生地震的重要因素。当岩石的发育均匀,且延展性良好时,岩体较稳定,不易发生强震。当岩石的发育不均匀,且多为脆性岩石时,地壳运动很容易破坏岩体,从而引发地震。当然,在实际的地质分布中,岩石的发育错综复杂,所以这也为预测地震增添了极大的难度[4] ,鉴于地壳上的岩性分布远非均匀,可从周围的地质构造和是否存在断层来判断是否发生地震。 总结国内外现场调查和实验研究结果表明,中、细和粉砂是最易发生地震液化的土,因为此类土脆性强,缺乏粘聚力且排水不畅,应尽量避免在这种地质构造中建设大型工程。 岩石力学这门学科与研究地震的诱因及准确预测地震息息相关。随着岩石力学的进步,在未来我们有望更准确的预测地震,从而减少地震带来的危害。 三、水电地下工程的研究方法及进展 水电地下工程包括水电站地下厂房、城市排水工程、海底隧道工程等。因为我国的水能资源主要集中于西南地区,地形地质条件比较复杂,所以一定要在设计施工之前对工程地质环境、岩土发育进行充足的考察。 水电地下工程的研究方法 水电站地下工程由于洞深长,断面大,边墙高,洞室多,导致施工复杂。要研究设计水电站地下工程的开挖,应从以下三个方面进行: 1.岩土环境对施工方案的制约 由于水电站的地下工程多建在山高谷深,势差很大的山区,这决定其必然穿越不同的岩土环境,岩土环境软弱破碎、高地应力突出、大流量渗水都会使施工的安全问题突出。如锦屏二级水电站引水隧洞埋深大、高压大流量涌突水,上流调压井群含H2S气体[5] 。所以应该尽量详细的掌握地质岩土环境资料,谨慎选择施工的方法,避免出现安全隐患,达到最优的施工效果和最安全的施工目标。 2.水电地下工程的施工对环境的影响 水电站地下工程施工量浩大,在施工时应该尽量将对自然、人文环境的影响降到最小。主要要避免开挖对地表建筑的扰动,如使地表地基凹陷、坍塌。同时还要避免对水环境的改变造成的生态失衡,影响当地环境的稳态。为了避免地下工程对环境的不良影响,应该进行全面的现场调查,对构造带的位置、基岩面的高层、基岩和覆盖层的水力学性质进行评价[6]。 3.施工过程中控制土体稳定性 在施工过程中,有很多控制扰动土体稳定性的方法,如改良加固土体,围护与支护,合理选择施工顺序等。 水电地下工程的进展 我国水电地下建筑物的发展趋势为工程规模巨大、地质条件比较复杂、施工进度快。我国水电地下工程的施工技术也取得了长足的进步。我们有先进的管理理念和组织模式;大型高效施工机械为地下工程施工提供了条件保障;打破行业局限,优势互补的格局初步形成;取得了较为丰富的不良地质条件下施工经验。今年来在规模方面取得了一系列的新突破如相继完建的二滩、三峡右岸、龙滩等开挖断面大于500m2的水电站尾水洞工程。 四、水电高边坡的研究方法及进展 高边坡的定义是对于土质边坡高度大于20m、小于100m或岩质边坡高度大于30、小于100m的边坡,其边坡高度将对边坡稳定性产生重要影响,其边坡稳定性作用分析和防护加固设计应进行个别或特别设计计算,这些边坡称为高边坡[7]。由于我国水利资源丰富的地区多位于一二级阶梯,这样的地区水流落差大,但同时高山峡谷的高差也很大,所形成的地质构造十分复杂,在水电工程施工过程中高边坡问题广泛存在。高边坡具有很大的安全隐患,如果不谨慎处理,极有可能带来极大的危害。如意大利的瓦伊昂大坝,就是由于拱坝左坝肩紧靠滑坡极不稳定,又缓慢蠕动变成瞬间高速移动[8]。 1.研究水电高边坡应分一下几点进行 判断基本地质条件 高边坡的地质构造往往比较复杂,影响边坡的因素也很多。只是由于这种地质的复杂性,我们才要在选址筑坝时详细研究地质的成因、物质组成、工程特性的覆盖层边坡或滑坡体,还各种复杂结构和构造,甚至涉及高地应力、高地下水位等复杂作用。 根据地质条件评价稳定状态 根据第一步对于基本地质条件信息的搜集,对边坡的稳定性进行评价。要综合考虑边坡施工期、运行期各种作用和边坡岩体、滑坡体物理力学特性的可能变化、边坡失稳的可能影响,提出合理的施工措施。 一旦发生高边坡及时治理 按照“治坡先治水”的治理原则,如控制开挖、预加固、锚喷支护、抗滑桩、混凝土回填等措施灵活且针对性强。 2、我国高边坡的进展 岩石高边坡在我国的分布极为广泛,以西南和西北地区为主[9]。边坡稳定性已成为大型水电站建设中的重点问题,而边坡岩体变形的研究分析是评价高边坡稳定性的关键性问题。我国广大水电建设者在与滑坡灾害作斗争的过程中不断吸取教训,开展科技攻关,是的边坡加固技术不断提高。
地质环境论文:挥发酚地质环境论文 一挥发酚检测技术 1化学分析法 1.14-氨基安替比林分光光度法 4-氨基安替比林(4-Aminoantipyrine,4-AAP)分光光度法是测定挥发酚最经典的方法。在碱性缓冲溶液中,挥发酚在铁氰化钾的存在下与4-AAP生成橙红色的吲哚酚安替比林染料,用分光光度仪直接测定吸光度。若挥发酚含量较低或样品基质复杂,则显色后萃取,再测其吸光度。该方法通常采用蒸馏预处理将干扰物去除,选择性高、稳定性好、精密度高,检出限为0.04mg/L。Nassiri等采用液液萃取/4-AAP分光光度法测定伊朗查巴哈海湾海水中的挥发酚,检出限低至0.18μg/L。4-AAP分光光度法是4-AAP与邻位和间位取代挥发酚发生反应,未包含对位取代挥发酚,因此测定结果比实际含量偏低。除此之外,4-AAP显色试剂的潮解和氧化会增大试剂空白,实验操作繁琐,不适合批量样品分析。将流动注射进样技术与分光光度法相结合,在封闭的管道和载体流动下完成样品的前期处理、试剂加入、样品和试剂的混合反应,之后流经检测器完成检测。与蒸馏分光光度法相比,该方法能减少蒸馏损失和样品的交叉污染,且操作自动化、分析速度快、试剂和样品用量少,适合大批量样品的分析。目前,流动注射分光光度法已用于工业污水和地表水中挥发酚的测定,检出限最低可达0.15μg/L。对富含有机质土壤中的挥发酚进行检测时,精密度和加标回收率均优于蒸馏/4-AAP分光光度法。最重要的是流动注射分光光度法已用于挥发酚的户外应急和实时监测分析,在第一时间对挥发酚污染进行排查和控制。但该方法的影响因素较多,仪器管路和配件复杂,容易引起系统不稳定,造成测定误差,因此需要时刻保持仪器处于最佳的工作状态。 1.2紫外、荧光分光光度法 紫外光度法和荧光光度法也可用于挥发酚的测定。这两种方法无需蒸馏和显色,操作简便,分析速度快。但挥发酚在紫外光谱区域的摩尔吸光系数不高,有些挥发酚分子无荧光光谱。因此用这两种方法直接检测挥发酚的灵敏度不高。在紫外分光光度法中,通过改变溶液的pH值来测定碱性介质中的酚盐阴离子,可以提高方法灵敏度,检出限为0.1mg/L。在水样中加入一溴化碘,可将紫外分光光度法测定自然水和废水中痕量挥发酚衍生物的检出限降至1.1μg/L。用荧光法测定挥发酚时,用正丁醇先将水样中的挥发酚萃取后再进行测定,检出限可达到0.33μg/L,满足国家标准对饮用水中挥发酚的检测要求。 1.3溴化容量法 溴化容量法是测定高浓度挥发酚的方法。在过量溴的存在下,挥发酚与溴生成三溴酚,并进一步生成溴代三溴酚,加入碘化钾与过量的溴和溴代三溴酚反应释放出游离的碘,用硫代硫酸钠滴定游离的碘。根据硫代硫酸钠的用量计算挥发酚的含量。该方法用于水质中挥发酚的测定,检出限为0.1mg/L,线性范围为0.1~45.0mg/L,尤其适合工业废水等高浓度挥发酚的检测。溴化容量法准确度高、实验过程简单、仪器和试剂廉价。但其结果以苯酚计算,仅能测定与溴发生取代的挥发酚,所得结果偏低。由于不同种类的挥发酚在不同条件下的溴化量不同,因此在实验操作上,必须严格控制溴化温度、溴化时间及溴的过量度;控制滴定速度,在接近终点时,摇匀、静置,待溶液反应完全,才能保证滴定结果的准确性。操作步骤繁琐,分析速度慢、精确度不高。 2色谱法 2.1气相色谱法 气相色谱(Gaschromatography,GC)是20世纪50年代出现的一种分离与测定技术,现已成为地质环境有机物分析的常用方法。与化学分析法相比,气相色谱法分离度好、灵敏度高、分析速度快,能够实现多组分挥发酚的定性和定量分析,满足痕量分析的检测要求。文献报道测定挥发酚常用的气相色谱检测器有电子捕获检测器(Electroncapturedetector,ECD)、氢火焰离子化检测器(Flameionizationdetector,FID)和质谱检测器(Massdetector,MSD)。ECD对含强电负性元素(或基团)的有机物灵敏度高,多用于酚衍生物的检测。挥发酚经卤素试剂处理后,极性降低,挥发性增强,对色谱柱活性位置的作用力减小,使峰形拖尾有所改善。然而衍生化效率与实验条件及挥发酚的种类密切相关,在不同pH值和温度下,甲酚、氯酚和硝基酚等挥发酚的衍生化效果存在差异,需综合考虑实验条件的选取,再加上衍生化过程中组分的损失和杂质的引入,易造成实验结果偏低。此外,ECD对样品净化程度要求也较高。随着多组分检测趋势的形成,考虑到衍生化过程的繁琐,目前该方法已较少采用。FID属于选择性检测器。在多数情况下,无需衍生化处理,简单快速,已成功用于地表水、海水和工业废水及土壤等地质环境样品中挥发酚的测定。孙剑奇等用溶剂萃取-气相色谱-氢火焰离子化检测器检测饮用水中的多种微量挥发酚,检出限低至0.094ng/mL。张月琴等利用环糊精的手性识别特性,用自制的环糊精毛细管色谱柱成功将甲酚3种异构体分离,然而自制柱因制作耗时、繁琐而逐渐被淘汰。GC-FID和GC-ECD仅仅依靠色谱峰的保留时间进行定性分析,对于保留时间相近的共流出组分,难以作出准确判断。GC-MS是将具有强大分离功能的色谱仪与具有准确鉴定和定量能力的质谱仪联用,在提供色谱峰保留时间的同时,还可根据质谱图获取待测组分的分子结构信息。选取1个主离子和1~2个次离子作为特征离子,通过与标准品的保留时间和标准质谱图对比后实现定性分析,对主离子峰面积积分后实现定量分析。该方法排除了干扰物,解决了单靠保留时间定性的不确定性缺陷,扩大了检测范围,使分析结果更加可靠。用选择离子扫描(SIM)质谱检测方式,通过增大扫描频率,大大提高了分析的灵敏度。已有研究者用GC-MS/SIM分别检测了土壤、垃圾渗滤液等复杂地质环境样品中的痕量氯酚、苯酚及甲酚等挥发酚,方法快速简便、干扰小、灵敏度高、检出限低。而杨丽莉等将该技术扩展到空气中痕量苯酚、甲酚等污染物的测定,最低检测浓度为0.001mg/m3,实现了低采样量、高灵敏度的痕量组分检测。目前,GC-MS技术已用于挥发酚的排查和含量测定,成为现代挥发酚检测的重要技术。 2.2液相色谱法 近些年,液相色谱技术(Liquidchromatography,LC)发展较快。虽然LC更适用于高沸点、热稳定性差及高分子量有机物的测定,但其预处理无需衍生化便可直接分析,吸引着一些研究人员在挥发酚检测方面不断探索。LC操作简单、准确度高、重现性好。在分离度方面,酚羟基的易电离性使生成的离子与分子在固定相中有双重保留机制,导致峰形严重拖尾,使性质相近的酚分离性能不佳。通过改变流动相组成、采用梯度淋洗优化色谱分离条件,抑制酚的电离,在分离效果和峰形上均得到改善;与GC中自制的环糊精毛细管柱相比,LC仅在流动相中加入β-环糊精便可实现甲酚3种异构体的分离,操作简单。在灵敏度方面,Gonzalez-Toledo等用固相微萃取-液相色谱-二极管阵列检测器测定河水中的挥发酚,检出限为1.0μg/L,未达到水质中痕量挥发酚的检测要求;Penalver等将紫外检测器和电化学检测器相连接,使检出限降低至0.015μg/L。目前,高效液相色谱(HPLC)已应用于水质和土壤中挥发酚的定性和定量分析,检出限最低可达13μg/kg和3ng/L。随着近年来关于LC检测挥发酚的报道增多,LC方法有望在大量样品挥发酚检测中得到普及。除上述色谱法外,采用离子色谱、毛细管电色谱及毛细管电泳等技术检测挥发酚也有报道。与GC和LC相比,这些方法在分离效率、分离时间或灵敏度等方面有一定优势,但目前尚未广泛推广应用。 二其他分析方法 化学分析法和色谱法多需要复杂的样品预处理和大型分析仪器,因此将生物技术用于化学物质的分析逐渐被关注。电化学测酚中,将络氨酸酶、过氧化物酶(如辣根过氧化物酶等)等作为敏感材料用于制备生物传感器,在酶的催化下,挥发酚分子作为电子供体迅速与氧反应生成苯醌,利用苯醌在电极上还原时产生的电流测定酚的浓度。在测定水中挥发酚时响应时间仅为2s;通过对生物传感器制备和操作条件的优化,使废水中苯酚和对甲酚的检出限分别达到1.5×10-8mol/L和7.1×10-8mol/L。该方法选择性高,快速简单,易于实现自动化,尤其适合在线应急监测,但对于酶发挥活性作用的实验条件要求较高,且生物传感器在稳定性和使用寿命等方面存在缺陷,目前仍处于探索阶段,在实际检测中少见应用。综上所述,4-氨基安替比林分光光度法、紫外和荧光分光光度法以及溴化容量法等化学分析法主要应用于水质中挥发酚的总量分析,方法简单,仪器和试剂价格相对低廉,其中4-氨基安替比林分光光度法至今仍是使用最多的方法。但是化学分析法无法实现挥发酚单体的定性分析,由于灵敏度较低,对痕量挥发酚的检测困难,当前仍多用于高浓度挥发酚样品的分析。随着多组分检测趋势的形成,气相色谱法和液相色谱法等色谱分析法逐渐应用于空气、水质、土壤和沉积物中挥发酚种类的排查和组分含量的测定。液相色谱法由于其主要用于高沸点、高分子量化合物检测的局限,目前尚未被广泛使用。酚生物传感器等其他分析方法在挥发酚检测领域存在较大的研究空间,但现在仍处于研究阶段,甚少被实际应用。气相色谱法适用于挥发酚易挥发、较稳定的特性,且具有灵敏度高、分离度好、分析速度快及适合不同基质样品分析等特点而成为目前应用最为广泛的检测方法,也是现在地质环境样品中挥发酚测定的主要检测技术。 三展望 关于地质环境样品中挥发酚分析技术的研究越来越受到相关研究人员的关注。从挥发酚总量分析向挥发酚单体分析发展,从经典的化学分析向更高精密度和灵敏度的仪器分析发展,从预处理与检测分步实施向自动化与一体化的在线分析发展,将成为该技术未来的发展趋势。研发效率高、专一性强的新型萃取材料和样品预处理方法,研发灵敏准确、精密度高的痕量挥发酚自动化在线检测技术,将成为关注的研究重点。最终将建立适用于复杂地质环境样品中多种痕量挥发酚测定的分析方法,为挥发酚的迁移、转化、保留机制及毒性机理研究和环境监测提供更加可靠的技术支撑。 作者:刘娇吴淑琪贾静佟玲单位:国家地质实验测试中心 地质环境论文:影响评估下矿山地质环境论文 1矿山地质环境影响评估的重要性 环境影响评估是加强环境破坏管理,提高环境保护的重要措施,环境影响评估是指根据某一项目的建设计划或者某地区经济发展的规律,科学、全面、客观的预测该项目或者经济发展对当地环境引起的变化,从而针对性的制定环境保护措施,避免环境受到严重的破坏。环境影响评估对协调环境保护与经济发展有十分重要的意义。在矿山开采中,通过地质环境影响评估,能有效地避免矿产资源开发造成的环境污染现象,矿山地质环境影响评估是根据矿山地质环境现状,对其存在的问题、危害程度、发展趋势进行评估,从而制定相应的矿山地质环境保护措施。由此可见,矿山地质环境评估工作对矿山资源开采有十分重要的作用。 2矿山地质环境影响评估的主要内容 矿山地质环境影响评估的主要内容有:评估采矿活动对水环境、水资源造成的影响,如地下水资源枯竭、水质污染、地表水漏失、水均衡破坏等;评估采矿活动引起的山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝和地面塌陷等地质灾害程度;评估采矿活动对土石环境、土地资源造成的影响,如土石污染、土地沙漠化、土地利用情况改变等;评估采矿活动对重要工程设施、自然环境等造成的影响;评估矿山工程及设施可能受到的地质灾害;根据各项评估结果,制定相应的环境治理措施及矿山土地恢复方案。 3矿山地质环境影响评估技术 3.1矿山地质环境现状评估 在进行矿山地质环境影响评估时,要对矿区存在的土地资源破坏、山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地下水资源枯竭、水质污染、地表水漏失、水均衡破坏等各种地质问题进行详细的调查,分析这些地质问题的危害程度、发展趋势。在评估矿山地质环境现状时,要充分掌握当地的气象条件、地形地貌、水文环境、地质构造、地层岩性等相关资料,从而对矿区的地质环境问题种类、特征、规模、发展趋势进行评估,并分析相邻矿山在采矿过程中的相互影响情况。由于不同的地质因素在局部区域存在一定的差异性,为保证评估结果的精准度,可以将评估区域划分为几个子单元,相同的评价单元其地质环境一致,这样就能保证不同的评价单元之间具有对比性。根据各个评价区域的地质环境条件,赋予评价单元不同的属性,最后根据这些属性对各区域进行地质环境影响评估。为保证地质环境评价指标的权重,在选取评价指标时,要坚持简明性、针对性、普适性、指标量化性、数据易取性、动静结合性的原则。选取好评价指标后,建立相应的数学模型,评估当前矿山地质环境情况,并预测采矿活动对矿山地质环境的影响。 3.2矿山地质环境预测评估 在矿山地质环境现状的基础上,根据矿山的类型、开发方案等确定矿山的开采深度、开采范围、废弃物治理方案,并预测接下来的采矿活动可能引起或者加剧的地质环境问题,评估矿山建设造成的地质灾害危害对象、影响程度、发展趋势、治理难度。矿山地质环境影响评估主要包括:评估采矿活动造成的地质环境问题种类、原因、规模、危害程度;分析采矿活动引起的地质环境问题的恢复治理难度等。 4矿山地质环境治理措施 4.1矿山废弃物治理 矿山废弃物治理是矿山地质环境治理的基础,矿山废渣、弃土、废石等对矿山的地质环境有很大的影响,矿山废弃物的长期堆积很容易对矿山周围的植被、土地造成破坏,对矿山原来的地形地貌及水文环境造成影响。同时重金属的废弃物经过长期的雨林、曝晒,会逐渐析出重金属元素,从而对矿山周边环境造成影响,因此,加强矿山废弃物治理是十分重要的。在实际工作中,可以利用废弃物回填矿坑,同时还可以配制废气矿石和砂石混合物,进行矿坑回填,这样不仅能减少矿坑回填的成本,还能达到矿山废弃物治理的目的,对矿山地质的恢复有很大的帮助。 4.2矿山地质灾害治理 在以往的矿山开采中,很少对矿坑进行回填处理,极容易引起地质坍塌等现象,根据矿山地质灾害的发生快慢程度,可以将矿山地质灾害分为突变性地质灾害和缓变性地质灾害两种情况,突变性地质灾害包括地震、山体崩塌、泥石流、水土流失等,缓变性地质灾害包括地裂缝、地面塌陷、土地沙漠化等。在采矿过程中,地下岩石的应力会发生变化,岩石的应力平衡受到破坏,加上矿山废弃物的随意堆放,当外力诱发时,很容易发生泥石流、崩塌等灾害。对于矿山地质灾害的治理,首先应先查明该地质灾害的成因和发展趋势,科学合理地采取相对应的地质灾害防治措施。其次要加快矿山植被的恢复速度,可以采用移植树木的方式恢复矿山周围的植被,从而减少泥石流、水土流失等灾害的发生。土地沙漠化也是矿山地质环境问题的一种,引起土地沙漠化的主要原因是在采矿过程中,水资源逐渐减少,河流干枯,植被的生存环境受到破坏,植被逐渐减少,造成土地沙漠化,土地沙漠化的治理是一个长期的工程,需要缓慢恢复矿山周边的土壤水分和植被。为保证矿山环境治理工作的顺利进行,还要加快矿山环境保护与治理人才的培养,从而利用先进的科学技术进行矿山环境治理,这不仅能提高矿山环境治理效率,还能减少矿山环境治理过程中的资源浪费。 5总结 矿山地质环境影响评估对矿山地质环境治理有十分重要的意义,通过矿山地质环境影响评估,掌握采矿活动引起的矿山地质环境问题的危害程度、发展规模,并制定相应的地质环境治理措施,从而促进我国矿山环境保护的进步。 作者:贾胡萍单位:山西春晖工程勘察设计检测研究院有限公司 地质环境论文:代价核算地质环境论文 1系统总体设计 1.1系统开发的目标(1)将矿山地质环境相关的空间数据和属性数据进行录入,检索,查询和更新,并利用矿山地质代价核算评价技术,实现矿山地质环境损失核算,矿山环境污染损失核算,资源损毁、损失核算等功能模块的开发。(2)利用云计算技术构建高度灵活可扩展,标准化,自动化的基础架构平台,实现资源共享,提高资源利用率,确保系统的“零”中断。(3)探索矿山地质信息技术与云平台融合方案,为解决矿山地质信息技术“孤岛”问题,积累更多经验。 1.2系统开发的原则(1)先进性原则。采用微软最新开发平台.net4.0框架进行开发,采用系统工程思想,满足系统性能可靠,易于维护的要求。并充分考虑矿山企业的业务发展和信息技术的进步空间,将业务和信息技术有效结合。(2)统一性与规范性原则。在结构上实现开放,基于业界开放式标准,在国家相关标准和行业标准的指导下,采用遵循统一、规范的信息编码和坐标系统、规范的数据精度与符号系统等。(3)可扩展性原则。系统在设计的过程中,采用标准的API接口,满足客户后续的定制需求。同时底层数据接口已经预留了扩充升级的余地,为今后系统升级奠定了基础。(4)适应性原则。为应对今后不断发展和完善的统计核算方法、调查方法和指标体系,系统采用了组合建模方式,具有广泛的适应性。(5)实用性原则。系统结构应简洁,功能方便、灵活,用户界面友好,便于操作。 1.3系统体系结构设计 1.3.1系统基础设施架构设计矿山地质环境代价核算系统是以融合基础架构(HPCloudSystemMatrix)作为基础进行设计,从逻辑上划分为3层,普通用户通过资源请求层获取资源,包括创建或者访问矿山地质环境代价核算业务系统,管理员用户通过资源请求层实现对矿山资源地质环境代价核算业务系统实例的生命周期管理,包括增加CPU、内存、硬盘空间、启动关闭实例等。当用户确定提交服务目录的资源时,云控制器会调用工作流引擎检查资源的有效性,反之,则返回错误提示资源不足。如果资源满足要求,资源交付层将会通过工作流引擎,通知资源供应层供应资源。资源供应层根据资源交付层的要求分配计算资源、网络资源以及存储资源,同时会调用相应的安装源自动完成系统的安装与部署。底层的资源管理器利用虚拟化资源层将具体的硬件资源(服务器,存储,网络)进行池化,形成服务器资源池,存储资源池和网络资源池供上层使用。资源的池化利用VMware的ESXi或者Mircosoft的HyperV以及Linux的KVM实现的,因而本设计方案支持客户多种虚拟化选择,资源的监控借助HP的InsightDynamic软件实现。 1.3.2系统逻辑业务架构设计(1)矿山地质环境损失核算。在矿产资源勘查开发利用过程中,由于采矿活动的影响而产生的地质环境变异或破坏事件,主要包括矿区地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡,含水层破坏损失补偿,地形地貌景观破坏造成的经济损失等。(2)矿山环境污染损失核算。在矿产资源开发过程中,所产生的废水、废气、废渣对环境造成损害,由此带来的经济损失。(3)水土流失损失核算。在矿产资源开发利用过程中,因施工或者开矿所产生的废石和矿渣引起土壤退化和植被破坏,造成土壤养分、水分损失等,由此带来的经济损失。 1.3.3系统空间数据库架构设计作为一个完整的矿产地质数据库系统,从业务的角度应该包含地质损害数据,未用矿产资源破坏数据,土地资源损失数据,森林生态系统破坏数据等,涵盖几乎全部进行地质环境代价核算业务技术工作数据。同时考虑到数据的易维护性和性能,将每个专题分别建库。另外,针对云平台的系统维护数据,譬如主机信息,系统资源池分配与回收信息等专门引入了一个云平台数据库进行保存。通过对整个系统进行总体分析,对数据进行层次划分,分别为基础数据层、专题代价核算数据层、专题空间数据层。基础数据层由云平台基础信息库、系统管理模块库组成,云平台基础信息库由HP云平台管理引擎自动维护和处理,主要维护数据包括云平台资源池信息,系统资源利用率信息,基础设施的生命周期信息等,系统管理模块库中主要包含用户权限信息,矿产资源信息,矿种信息,工业产值信息,人均GDP信息等;专题空间属性数据层能够对进行业务系统代价核算的成功数据进行查询,检索和保存。 2系统实现与自动化部署 2.1系统软件、硬件平台该平台采用HPCloudSystemMatrix(version7.2)作为底层资源平台,以C#作为主要开发语言实现, 2.2数据库设计 2.2.1空间数据库空间数据库存储图形数据,图形数据分为平面图形数据和遥感数据。建立平面图件库,首先利用计算机将平面图件数据栅格图形进行矢量化。平面图形数据又被拆分为3层———“图幅—层—目标”,根据地物分类和用户的实际需要,设计出相应的图层。并根据图形上不同的要素类型,将图形要素分为道路、水域、塌陷地、林(草)地、耕地、工矿用地、复垦区、地面建筑物、井下巷道、采掘工作面等10类,在矢量化过程中,将相同类别的图形要素放置在同一图层上,因此,一个平面图件被分为10个图层。遥感图像库存储的数据来源于利用遥感技术对矿山环境进行长期的动态监测获得的遥感数据,遥感数据包涵了地面物体的各种特征量,通过提取与分析这些数据实现对环境的监测与环境变化的反演,可为矿山环境管理提供直接、客观的数据支撑。 2.2.2属性数据库属性数据库主要存储矿山地质环境代价核算逻辑运算相关的数据和空间数据库中的图形上每一地物对应的若干属性数据。根据矿山地质环境代价核算的要求,设计各种表格,并规定各个数据项的类型、长度等,属性数据库具体的结构与矿山地质环境代价核算的逻辑业务关系表格一致。各数据表间通过ID号建立查询关系。 2.2.3成果数据库成果数据库主要为某地区矿产资源开发代价核算的成果数据,如:矿山地质环境损失代价核算、矿山环境污染损失代价核算、水土流失损失代价核算等。通过建设成果数据库可以系统地检查前期矿产资源开发环境影响评价工作过程中资料收集的完备性,提高下一步综合研究工作目标的清晰度,从而可以对该地区矿产资源开发的整体情况进行代价核算,为矿山地质环境保护工作奠定基础,为矿产资源开发和矿山环境的恢复治理工作提供决策依据。 2.3系统云图设计与自动化部署系统将业务处理模块部署在一台虚拟机(Min-eralApplication)上,将数据库服务器部署到另一台虚拟机(MineralDatabase)上,实现系统的自动化部署和升级。登录到云平台后,通过拖拽图标完成系统基础设施的构建,进行简单的连线与配置。通过该云图(矿产地质环境代价核算业务系统),普通用户就可以利用该云图进行自动化部署。系统自动化部署成功后,登录系统,进入各个系统模块进行相应业务的代价核算。 3系统安全设计 私有云计算安全涉及数据异地访问风险、数据存放地风险、信息管理风险、数据隔离风险、法律调查支持风险、持续发展和迁移风险等内容。结合该系统特性,云平台的安全控制方案为:(1)硬件层次上,将服务器、网络、存储采用冗余技术,保证运算平台的高可靠性,同时利用HPVC虚拟化技术来实现整个刀片的“热插拔”,提高系统的可用性。(2)在软件层次上,由于所涉及的矿业数据安全级别要求较高,将不同运行模块的数据分别建立子数据库,既确保数据的安全,又有利于数据的备份和维护。引入设置权限域和角色的方式,有效管控权限域内的数据源,根据权限隔离数据,防止误操作和越级行为,还可以采取数据加密和身份认证作为进一步的安全管控措施。(3)利用HP云平台提供的安全监控技术,实时监控平台的数据流向,记录操作日志,并定期分析数据异常,防止机密数据或信息被窃取或篡改,防止网络被恶意渗透或监听,确保系统安全稳定运行和数据安全。 4结语 通过将矿产地质环境代价核算业务特点与云计算技术相融合,提出了有效的系统架构设计方案,并验证了其可行性。下一步的工作重点是将大量的矿产资源信息系统进行架构的调整、迁移到云平台中,在保证系统高可用性的前提下,提高资源利用率,实现矿产资源信息系统的“大集中”。 作者:杨耀红单位:中国国土资源经济研究院 地质环境论文:监督管理地质环境论文 1、矿山地质环境保护与治理现状分析 我国相关法律法规中对矿山地质环境进行了明确规定,作为矿山采矿权人有责任对矿山开发中破坏的地质环境进行治理,但是由于受到我国国情及社会形态影响,只有很少一部分矿山企业会对矿山地质环境进行保护与治理,再加上我国小型矿山的比例近95%,所以矿产资源开发中的不合理开发、无视矿山地质环境保护工作等现象十分普遍,导致部分矿山地质环境及周围生态环境都遭到了严重破坏。本文认为矿山地质环境保护与治理主要存在以下几点问题: 1.1矿产资源开发与环境保护之间的矛盾地方政府及矿山企业大力开发矿产资源的主要目的在于创造经济效益,而大部分矿产资源开发过程中由于过于强调经济效益最目标,而严重忽略了矿山地质环境保护和土地资源节约利用的重要性,从而导致矿山企业运行中没有对矿山地质环境进行保护与治理,从而使矿业开发中不断衍生出新的地质环境问题,从而使其进入到一个恶性循环中。现阶段我国矿山地质环境保护与治理依旧处于较低水平,矿产资源开发创造的经济效益与环境保护创造的综合效益一直处于相互矛盾状态。 1.2矿山地质环境保护法律法规不完善现阶段我国相关法律法规对矿山地质环境保护的管理相对较为薄弱,虽然很多法律条文中要求矿产资源开发中必须对矿山地质环境进行保护与治理,但是相关法律法规中没有对具体的地质环境保护管理制度和规章进行界定。矿产资源开发管理部门的分散导致其环境执法管理存在职责交叉现象,管理体系的不完善是限制矿山地质环境保护与治理工作的主要原因,而且该项工作在开展中严重缺乏完善法制保障,难以威慑一些矿山企业对矿山地质环境的破坏行为。一些开采时间较长的矿山已形成了较为严重的地质环境问题,但是在追责过程中难以找到主要责任人,或矿山地质环境保护与治理资金来源的不持续性,使其难以形成一个长期有效的保护与治理机制,从而导致矿山地质环境保护与治理工作的成效普遍较差。 1.3矿山地质环境保护与治理应用技术落后我国矿山企业主要以小型矿山企业为主要成分,由于这类矿山企业在矿产资源开发中,存在矿坑设计不合理、采矿方法不当以及工艺技术落后等问题影响,甚至一些小型矿山企业还在使用“崩塌法”“放大炮”等传统开采技术进行矿产生产,导致矿山地质环境保护的严峻性和提高矿山地质环境治理工作的难度。再者,矿山地质环境保护与治理工作是一项技术性很强的工作,而一般的环境治理与保护技术无法满足矿山地质环境实际需求,在治理过程中由于受到矿山地质环境复杂、调研工作不到位以及经费不足等问题影响,导致矿山地质环境保护与治理中存在治理不彻底、治标不治本等问题,这势必会对我国社会经济的稳定发展产生影响。 2、加强矿山地质环境保护与治理工作的对策建议 2.1加强相关法律法规的建设与实施现阶段我国有关部门必须要将完善矿山地质环境保护与治理的法律法规、监督管理机制作为主要内容,只有健全的法律法规才能使矿山地质环境保护与治理向法制化、制度化、规范化以及科学化方向发展,以便于可以在新时期实现矿山企业的可持续发展。各地方政府应结合本地区矿山地质环境特点来完善环保的法律法规,并要基于可持续发展角度来建立产业政策和技术规范,将监督管理贯穿到各类矿产资源开发全过程,这样才能使我国矿山地质环境保护工作尽快走上法制化道路。再者,我国政府及有关部门必须要完善矿山地质环境保护监督管理体系,确保主管部门后要求其不断加大对矿山地质环境保护与治理工作的监督与管理,通过执法力度来彻底消除该项工作中所存在的问题及不足,并进一步落实矿山地质环境保护与治理责任制,确保通过矿山环境保护与治理工作来提高矿山环保力度。 2.2依靠科技进步来提高矿山开采技术水平矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展必须依靠先进采矿技术作为支撑,因此,这便要求我国矿山企业及相关领域要不断加大技术创新与技改力度,全面推动我国矿山生产领域进入新一轮产业技术升级,这对实现我国社会生产领域的可持续发展有着重要意义。矿山企业要在国家的宏观调控下不断提高科学技术水平,逐步施行强化技术改造和技术革新政策来推动其不断改造设备及生产工艺,积极采用国内外先进的新技术、新工艺、新设备以及新材料投入到矿产资源开发中,确保矿山企业在提高经济效益的基础上降低对矿山地质环境产生的影响。 2.3加大科学技术在矿山环境保护中的应用先进的科学技术是加强矿山地质环境与保护工作的重要保障,所以矿山企业要不断加大矿山环境保护及治理技术的研究应用,尤其是要不断加大对矿山的综合利用、尾矿、矿渣等开发利用的科技投入和生产开发研究工作,这样不仅可以有效提高矿山企业的整体生产效率,也可以降低矿山开发中对地质环境产生的影响。矿山企业要根据实际情况来积极引进和使用矿区损毁土地复垦及生态重建技术,通过加大矿山环境治理与土地复垦力度来提高我国矿山地质环境保护工作水平。 2.4境保护的经济政策,通过建立一个多元化、多渠道的投资机制来调动社会各领域的积极性,这样才能有效解决矿山地质环境保护与治理工作资金难得问题。各地方政府要制定矿山地质环境保护与治理的优惠政策,调动矿山企业和全社会积极投入到矿山地质环境保护与治理工作中,将矿山环境治理纳入到经济市场机制中,通过我国经济市场的调节作用来促进矿山地质环境保护与治理,这对实现我国社会各领域的可持续发展战略有着重要意义。 3、结语 综上所述,矿山资源开发对促进我国社会经济稳定发展有着重要意义,但是由于矿山地质环境承载容量毕竟有限,这便要求社会各领域都要意识到矿山地质环境保护的重要性,通过建立完善的矿山地质环境监管体系与法规体系,并不断提高矿山地质环境保护与治理相关技术水平,才能确保矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展。 作者:王成松单位:西藏地勘局第二地质大队 地质环境论文:帷幕注浆地质环境论文 1矿山地质环境问题 凡口铅锌矿地下水动、静储量大,水文地质条件极复杂。在矿山建设早期,曾多次发生突水、涌泥、淹井、地面塌陷、河水倒灌等水害,一度使矿山基建工作停滞。1958—1984年完成浅部截流疏干治水工程,使得矿区形成了一个降深120m、半径约2900m、影响范围达7.75km2的稳定疏干漏斗,有效地消除了地下水对采矿的威胁,保证了矿产资源的开发,但由于矿山长期疏干排水,主要导致以下地质环境问题:(1)在疏干漏斗范围内,地面塌陷活动频繁,从建矿以来,共产生塌陷3616个(不包括老塌陷复活),个别区域塌陷规模大,复活率高,由此毁坏水田、旱地、宅地共80.6万m2。同时塌陷也影响到矿区主要生产设施的安全运行,如加压站、风井、压风机站、充填站等,危及矿山安全生产。(2)塌陷使得局部土层丧失隔水性,成为沟通地表水和地下水的直接通道。在塌陷高发期,矿坑涌水量上升明显,平均每天增加5000~10000m3。2011年5月凡口河发生塌陷,河水全部导入井下,瞬时涌水量超过了50000m3,比正常涌水量增加了1倍。地面水通过塌陷向地下水转化的同时,其冲刷、搬运作用一方面将塌陷扩大,增加通道的过水能力,另一方面带走了大量的泥沙,使得矿井涌水的含沙量增加,井下水仓每年沉积泥沙达9390m3。从以上分析可以看出,矿区的主要地质环境矛盾为疏干排水引发的大范围地面塌陷,而地面塌陷又导致井下涌水量和泥沙量增加,从而引发塌陷扩大或者发生新的塌陷,在周而复始的恶性循环影响下,矿区的环境地质问题越来越恶化。 2矿山地质环境综合治理方案 2.1局部治理通过对塌陷的分布规模、活动规律及成因进行研究,发现矿区的塌陷频发区主要集中在4种地方:第一种是金星岭背斜轴部和F3、F4等断层局部破碎带附近,由于下覆地层完整性差,地下水活动频繁,导致塌陷相对密集;第二种是浅部矿体附近,由于受到硫化矿体氧化影响,地下水呈酸性,导致岩溶特别发育,该地段塌陷相对密集;第三种是地下水主要径流通道,岩溶含水层原排泄方向上(金星岭至铁石岭)塌陷特别发育;第四种是河床地段及附近,岩性以松散的砂卵石为主,塌陷最容易发生。从以上塌陷密集区的特点分析,发生塌陷必须具备2个条件:地下水活动频繁和下覆地层岩溶发育。针对以上2个特点,制定如下措施:①对已经发生的塌陷和未暴露洞口的塌陷,先用块石、碎石回填,接近地表时用黏土回填,并夯实高出地面0.5m,防止周边水流向塌陷区;对暴露岩溶洞口的塌陷,先清除塌陷松散土层,然后在洞底打10~15cm厚的混凝土底板,彻底封堵基岩洞口后,分层回填;②矿区主要河床进行块石护坡,混凝土铺底加固防渗,局部取直改道,对流经塌陷区内地表水系进行截流改道。 2.2整体治理矿区水文地质条件平面特点:西部和北部为隔水层,东部和南部为含水层,是主要进水通道,西部、北部隔水层对岩溶含水层构成“”型的隔水边界。矿区水文地质条件在垂直面上特点:上部为10~20m的黏土层,其下为灰岩,是矿区的主要岩溶含水层,岩溶发育标高为-20~-40m,灰岩以下为隔水层。利用矿区有利的水文地质条件,横切矿区南部和东部的主要进水通道,实施帷幕注浆截流,从根本上解决矿床充水的问题,最大限度地减少矿坑排水量,消除岩溶塌陷的诱发因素。但是凡口铅锌矿地下动水强烈,且为生产矿山,要求帷幕工程施工时不能影响矿山的正常生产,而且必须有成熟的帷幕设计及施工经验。矿山地面帷幕在我国经过近30多a的实践发展,工艺技术已日趋完善,目前已完成了近40多条矿区截流帷幕,如济南张马屯铁矿帷幕长480m,堵水率达到了53%;水口山铅锌矿帷幕长560m,堵水率达到了55%;新桥硫铁矿帷幕长690m,堵水率达到了78%;大红山矿帷幕长530m,堵水率达到了60%。在借鉴以往成功经验的基础上,经过多年的现场调查,2007年8月在凡口铅锌矿进行工业试验,2009年下半年开始大规模建设,于2012年底竣工,累计完成地面帷幕轴线1560m,施工钻孔240个,注浆量18.6×104m3,耗用水泥6×104t,黏土6.5×104t,水玻璃3800t。 3综合治理效果 3.1塌陷防治效果可以看出,2006—2010年累计塌陷个数为850个,年平均塌陷170个,2011年的塌陷个数就下降到118个,2012年帷幕工程竣工,2013年矿区全年的塌陷仅为14个,说明帷幕注浆效果明显,塌陷得到了有效控制。结合矿区地下水位观测,凡口铅锌矿帷幕注浆施工后,疏干漏斗回缩到帷幕线范围内,涌水量及含泥量大幅降低,水质较清,幕外水位基本恢复到疏干前的状态,雨、旱季涌水量和地下水位相对稳定,有效地消除了地面塌陷产生和活动的因素,进而从根本上解决地质环境恢复治理的难题。 3.2矿区地下水资源保护1997—2007年凡口铅锌矿-40m截流巷道(矿区的主要疏干巷道)平均排水量为928×104m3/a。2012年底矿区地面帷幕工程竣工后,-40m截流巷的水量明显减少,现在排水量约为7801m3/d,地下水涌水量减少70%,估计年平均减少在66%以上,每年减少排水量612.5×104m3。同时按照矿区的实测涌水含水率的平均值反算,每年减少地下水冲刷搬运泥沙量6490m3,所以该技术从根本上解决了因疏干地下水导致水位下降和地面沉降等问题,同时为保护区域地下水资源起到积极作用。 4矿坑水资源综合利用 地下水是一种量大、质优的水资源,但由于采矿活动使得区域的地下水资源受到了污染和破坏,极大的浪费了水资源。对矿坑水资源充分利用,一方面可以减少排水及矿坑排水对地表、地下水的污染,另一方面可以减少生产对地表水的需求。结合矿山实际情况对矿区的矿坑涌水进行综合利用。0m中段水质清澈,流量稳定,约3000m3/d,在井下沉淀后用于生产;-160m中段有一裂隙水,水质清澈,流量稳定,约800m3/d,直接用于井下生产;帷幕施工完后,拟对-40m中段地下水管路进行改造,约2000m3/d地下水用于生产,井下生产全部利用地下水。 5结论 凡口铅锌矿因地下水疏干引发地面塌陷等地质灾害,长期以来投入大量的人力、物力恢复治理地质环境。2007年开始采用以帷幕注浆为主的技术方法,从根本上解决了地面塌陷等地质环境问题,同时对矿坑涌水进行统筹安排、综合利用,进一步节约了水资源,取得了显著的社会效益和经济效益,值得同类矿山借鉴。 作者:熊万胜单位:深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿 地质环境论文:防治工程地质环境论文 一、矿山采后地质环境预测 1矿山开采影响范围 1.1放炮影响范围根据开发方案,采场每次布置3排钻孔,每排10个孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30个孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以确保爆破后台阶高度达15m。 1.2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采,高度为15m;开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述:矿山开采影响范围为露天采场外延215m。 2地质灾害危险性预测根据开发技术方案,矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡,边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF,边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图 3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段(T1j3)石灰岩矿层,开采标高均高于当侵蚀基准面;开采范围内无河流、水库等地表水体;地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小,矿山开采后不会对含水层结构破坏,不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。 4地形地貌预测按照开发利用方案,矿山开采后将形成高度0~105m的边坡,矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。 5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场,在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路,占用耕地资源4.41ha;工业广场修建占用耕地资源1.59ha;矿区为露天采场,占用耕地资源43ha;石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。 6建(构)筑物影响预测矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158.45m,计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m;对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建(构)筑物影响严重。 二、矿山地质环境防治 针对矿山开采影响范围及采后地质环境因素的影响预测结果,将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区,设计以下防治工程:1)矿山开采时应及时清除边坡上的掉块,特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2)对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡;对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3)对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4)修建截排水工程。 1边坡防治工程 1.1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°,自上而下台阶式分层开采,采高15m,台阶宽度约10.5m;AB边坡长约600m,高2~50m;BC边坡长约440m,高50~106m;CD边坡长约360m,高40~96m3;DE边坡长约526m,高17~42m3;EF边坡长约210m,高2~17m;放坡处理各段边坡。 1.2清理危石及时清理采场边坡上的危石,避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则,对各边坡上的危石清理完成后,才能进行下一台阶的开采。 1.3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部,地形呈浑圆状的小型独立山包,自然排水条件良好,汇水面积小,在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m,以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m,高差10~20m,设置横向和竖向的截排水沟,将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟,避免对坡面草籽植物造成冲刷,竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。 2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面,对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水,需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m,墙体宽度为0.3m,预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水,设计每个污水处理池采用尺寸为2.5m×2.5m×1.6m,容积10m3污水处理池3个,墙体宽度为0.3m。预计开挖工程量30m3;砌筑工程量约为14.4m3,污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水,对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘,防止粉尘飞扬。 三、地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。 1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案,露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2,矿山开采前矿区土地主要为耕地,以种植果树为主;矿山开采难以恢复原来的地面植物,故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,预计回填方量为241610m3;(2)平整场地,场地平整应采坑中间高,四周低,便于地表水排入排水沟中;(3)植树,行距×株距为5m×5m,预计12080株,建议种植樟树或果树等经济类树木(4)排水,沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟,保证采坑内地表水排泄通畅,将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段,用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面,底宽400mm,顶宽700mm,高800mm,壁厚300mm,预计长度约2350m。排水沟每隔10~15m设置一道伸缩缝,用沥青麻丝进行有效止水。 2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化+截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡+绿化处理。每级边坡分阶高度取15m,每阶平台宽度取10.5m,种植蔓藤类植物绿化坡面,在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体,墙体嵌入基岩0.1m,墙体截面0.3m×0.5m(宽×高)。墙背回填0.3m厚的土壤,蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。 3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化,预计植树60株。待矿山闭坑后,建筑垃圾清除干净,将表层1.0m范围土地掘松,种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2,可采用挖掘机松土,植树绿化,行距×株距为5m×5m,预计176株。 4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场,矿山闭坑后,采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复,工业广场建(构)筑物提供给当地使用,不进行处理。 5地表建(构)筑物的处理矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏,对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全,对在影响范围内的村民实施搬迁。 四、结论 1)分析了矿山地质条件,认为矿山开发技术条件的级别为中等; 2)根据矿山开采方式,采用赤平投影的方法,对矿山采后地质环境进行评估,得出矿山开采影响范围为露天采场外延215m;水泥用石灰岩矿采矿活动诱发地质灾害的可能性大,造成的损失小,危险性中等,影响严重;对含水层影响较轻;对地形地貌景观影响严重;对土地资源影响严重。因此,预测矿山采矿活动对矿山地质环境影响严重。 3)结合露采对石灰石矿区各地质要素的影响程度,提出相应的防治措施,对采后矿区环境的恢复起到指导作用。 作者:尹小波张云鹏邵静静任翔单位:河北联合大学河北省矿业开发与安全技术实验室四川科技职工大学 地质环境论文:层次分析地质环境论文 1地质环境质量影响因素分析 影响因素分析从浅层地温能的两类开发方式分析,浅层地温能地质环境质量的优劣主要取决于地质环境背景条件、区域环境地质问题、浅层地温能开发层的储水空间(第四系及含水层)、浅层地温能开发层的储水能力(水量环境)及影响浅层地温能开发设备运行的地下水水质环境。地质环境背景条件、区域环境地质问题包括的内容很多,在拉萨市对浅层地温能开发有影响的因素主要地形坡度、区域地壳稳定性、各种地质灾害。人类生存与工程活动适宜在一定的地形坡度区域,在这个区域内,人们耕种、建筑各类构筑物都适宜。地形坡度大于这个区域,人类的生活成本就会大幅增加,甚至是不可能生存。对于浅层地温能的开发也不例外,浅层地温能开发的适宜坡度应为0-35°,在这个地形坡度内,其坡度越小,其开发成本也会越小。区域地壳稳定性对浅层地温的开发影响也比较显著,在地震活动频繁,地震烈度较大的区域内,开发浅层地温能的建设及各种设施均会受到影响。地质灾害存在及其危险区域影响地面地表的各类建筑物,同样也影响浅层地温能的开发区。因此,地质环境背景影响因素中,地形坡度越小,其浅层地温能的开发条件越好;地震活动频率越小、地震烈度越小,越适宜于浅层地温能的开发。在滑坡、崩塌、泥石流、塌陷及不稳定斜坡等地质灾害发生地段及其危险区内,浅层地温能的开发条件差,地质灾害的影响区外,浅层地温能的开发条件好。浅层地温能蕴藏于地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中,第四系松散层其储水能力强,渗透系数大,便于热交换;其厚度越大,热交换量越多。因此第四系厚度及含水层总厚度对浅层地温能开发的影响较大,其厚度大,有利于浅层地温能的开发。但是第四系中卵石层的存在对地埋管热泵式开发较为不利,地埋管热泵式开发要求第四系中卵石层厚度要小,卵石层厚度越小对地埋管热泵式开发条件越好。浅层地温能开发层的储水能力(水量环境)方面,在储水能力强的岩土体中,直接利用地下水中蕴藏的热量,进行浅层地温能开发,因此含水层的单位涌水量越大,越有利于浅层地温能的开发。当第四系松散层有一下厚度,含水层厚度小,单位涌水量小时,可利用第四系松散层的储水能力,利用地层吸水能力,交换岩土体中的热量,达到开发浅层地温能的目的。因此岩土体的回灌率越大,越利于开发浅层地温能。地下水位年下降幅大小对浅层地温能开发也有一定影响,其降幅越大,浅层地温能的开发条件越差。地下水水质环境情况对浅层地温能开发影响主要在设备运行方面。国家地下水质量标准中将地下水质量划分为五类,一、二、三类水中各组分含量适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。随着水质类别的提高,水质变差,水中浑浊度以及其它组分含量大,易沉淀于开发设备中,影响开发设备的运行,对开发浅导温能也不利;同样地下水受污染与地下水易结垢也是影响开发设备的运行,从而影响浅层地温能的开发。 2地质环境质量因素层次分析法 2.1地质环境质量影响因素的层次性影响地质环境质量的因子具有层次性特征。地质环境背景条件、区域环境地质问题、浅层地温能开发层的储水空间(第四系及含水层)、浅层地温能开发层的储水能力(水量环境)及地下水水质环境是第一层次的因子,它们又包含有几个第二层次的因子,如地质环境背景条件包含地形坡度、区域地壳稳定性、地质灾害等,而第二层次因子中又可能包含几个第三层次甚至更低层次因子。为避免参评因子过多,致使各因子的权重分配过小,主要因子作用不突出,进而造成评价结果失真,本次评价采用两个层次评价(二级评价)即可。由于影响浅层地温能开发地质环境质量的因素较多,为突出主要因子的作用,避免参评因子过多造成评价结果失真,每个一级评价因子下以选取3个二级评价因子,共选取12个二级评价因子进行评价。 2.2评价指标的量化分级评价因子按其对地质环境质量正负效应的不同可分为正效应因子(正因子)和负效应因子(负因子)。所谓正效应因子指地质环境质量随因子指标值的增大而变好,如单位涌水量等;负效应因子指地质环境质量随因子指标值的增大而变差,如地形坡度、区域稳定性的地震烈度等等。正、负因子指标的量化方法不同,负因子直接采用其特征值,正因子采用特征值倒数或其它变数。 2.2评价因子权值的确定地质环境质量评价因子的贡献大小不同,对各因子具有权衡轻重作用程度的数值称为权值,因此求权值的过程就是对不同因子间重要性程度的分析过程。权值的确定有多种方法,如层次分析法、专家直接经验法、调查统计法等。其中层次分析法是较为理想的分析方法,它是通过组织经验丰富的专家,集中群体智慧,对各评价因子的相对重要性进行评估打分,然后通过层次分析运算得出各评价因子权重。拉萨市浅层地温能开发综合地质环境质量评价因子权值采用层次分析法确定。 3模糊质量指数与模糊数学模型的构建 3.1模糊质量指数利用GIS的属性赋值与空间分析,对地质环境质量评价区进行网格划分,在划分出的每个网格内,根据选定的地质环境因子,建立因子隶属度函数和评价矩阵,并进行模糊综合运算,计算出各网格单元的模糊质量指数(FQI)值,模糊质量指数(FQI)值的大小反映划分的网格内地质环境质量的优劣,FQI值越小,评价网格内的地质环境质量越好,反之FQI值越大,评价网格内地质环境质量越差。 3.2评价因子隶属度的确定隶属度是反映评价指标隶属于各种地质环境状态的程度,一般由隶属函数确定,它是用来定量描述评价因子对地质环境质量级别隶属程度大小的函数形式。由于影响地质环境质量因素的相互作用、影响及地质环境本身的复杂性和模糊性特点,针对拉萨市地质环境质量影响因素特征,构造半梯形分布隶属函数。下面以地质环境背景与环境地质灾害中的二级因子地形坡度为例构建的隶属函数。 4评价结果 通过对拉萨市浅层地温能开发利用地质环境影响因素的分析,构建模糊数学模型,计算划分的各网格单元的模糊质量指数值(FQI),利用MAPGIS的数字地面模型子系统,对拉萨市评价区绘制了模糊质量指数等值线,划分出环境质量评价分区图。从拉萨市浅层地温能地质环境质量评价图看出,开发浅层地温能的地质环境质量差和较差区分布在山前和沟谷内的滑坡、泥石流及崩塌分布区前缘,易于受地质灾害的影响区。地质环境质量中等区位于较差区的外围,少量位地山前,该区受地质灾的影响为中等。而地质环境质量良好和优等区分布于拉萨河谷两岸,该区内地形相对平坦,区域地质环境稳定,地质灾害少,第四系厚度大,水量丰富,地下水水质较好,适宜于浅层地温能开发。 5结语 1)影响浅层地温能开发的地质环境因素很多,本次评价第一层次考虑了地质环境背景与环境地质灾害、第四系及含水层环境、水量环境及水质环境四大因素,第二层次选择地形坡度、地质灾害等十二个因素的影响。 2)本次评价的地质环境质量是针对浅层地温能开发利用方面而进行,因其考虑的因素不同,针对的问题不同,因此与一般意义上的地质环境质量有所区别,评价的结果也不同。 3)本次评价是在分析各种因素、构建模糊数学模型,通过大量的网格单元计算作出的,评价结果具有连续分布的特点,且利用计算机成图,其结果对浅层地温能的开发具有一定的指导意义。 作者:罗水莲马利群谢烈平单位:成都水文地质工程地质中心 地质环境论文:环境保护下地质环境论文 1、矿山地质环境保护与治理现状分析 我国相关法律法规中对矿山地质环境进行了明确规定,作为矿山采矿权人有责任对矿山开发中破坏的地质环境进行治理,但是由于受到我国国情及社会形态影响,只有很少一部分矿山企业会对矿山地质环境进行保护与治理,再加上我国小型矿山的比例近95%,所以矿产资源开发中的不合理开发、无视矿山地质环境保护工作等现象十分普遍,导致部分矿山地质环境及周围生态环境都遭到了严重破坏。本文认为矿山地质环境保护与治理主要存在以下几点问题: 1.1矿产资源开发与环境保护之间的矛盾地方政府及矿山企业大力开发矿产资源的主要目的在于创造经济效益,而大部分矿产资源开发过程中由于过于强调经济效益最目标,而严重忽略了矿山地质环境保护和土地资源节约利用的重要性,从而导致矿山企业运行中没有对矿山地质环境进行保护与治理,从而使矿业开发中不断衍生出新的地质环境问题,从而使其进入到一个恶性循环中。现阶段我国矿山地质环境保护与治理依旧处于较低水平,矿产资源开发创造的经济效益与环境保护创造的综合效益一直处于相互矛盾状态。 1.2矿山地质环境保护法律法规不完善现阶段我国相关法律法规对矿山地质环境保护的管理相对较为薄弱,虽然很多法律条文中要求矿产资源开发中必须对矿山地质环境进行保护与治理,但是相关法律法规中没有对具体的地质环境保护管理制度和规章进行界定。矿产资源开发管理部门的分散导致其环境执法管理存在职责交叉现象,管理体系的不完善是限制矿山地质环境保护与治理工作的主要原因,而且该项工作在开展中严重缺乏完善法制保障,难以威慑一些矿山企业对矿山地质环境的破坏行为。一些开采时间较长的矿山已形成了较为严重的地质环境问题,但是在追责过程中难以找到主要责任人,或矿山地质环境保护与治理资金来源的不持续性,使其难以形成一个长期有效的保护与治理机制,从而导致矿山地质环境保护与治理工作的成效普遍较差。 1.3矿山地质环境保护与治理应用技术落后我国矿山企业主要以小型矿山企业为主要成分,由于这类矿山企业在矿产资源开发中,存在矿坑设计不合理、采矿方法不当以及工艺技术落后等问题影响,甚至一些小型矿山企业还在使用“崩塌法”“放大炮”等传统开采技术进行矿产生产,导致矿山地质环境保护的严峻性和提高矿山地质环境治理工作的难度。再者,矿山地质环境保护与治理工作是一项技术性很强的工作,而一般的环境治理与保护技术无法满足矿山地质环境实际需求,在治理过程中由于受到矿山地质环境复杂、调研工作不到位以及经费不足等问题影响,导致矿山地质环境保护与治理中存在治理不彻底、治标不治本等问题,这势必会对我国社会经济的稳定发展产生影响。 2、加强矿山地质环境保护与治理工作的对策建议 2.1加强相关法律法规的建设与实施现阶段我国有关部门必须要将完善矿山地质环境保护与治理的法律法规、监督管理机制作为主要内容,只有健全的法律法规才能使矿山地质环境保护与治理向法制化、制度化、规范化以及科学化方向发展,以便于可以在新时期实现矿山企业的可持续发展。各地方政府应结合本地区矿山地质环境特点来完善环保的法律法规,并要基于可持续发展角度来建立产业政策和技术规范,将监督管理贯穿到各类矿产资源开发全过程,这样才能使我国矿山地质环境保护工作尽快走上法制化道路。再者,我国政府及有关部门必须要完善矿山地质环境保护监督管理体系,确保主管部门后要求其不断加大对矿山地质环境保护与治理工作的监督与管理,通过执法力度来彻底消除该项工作中所存在的问题及不足,并进一步落实矿山地质环境保护与治理责任制,确保通过矿山环境保护与治理工作来提高矿山环保力度。 2.2依靠科技进步来提高矿山开采技术水平矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展必须依靠先进采矿技术作为支撑,因此,这便要求我国矿山企业及相关领域要不断加大技术创新与技改力度,全面推动我国矿山生产领域进入新一轮产业技术升级,这对实现我国社会生产领域的可持续发展有着重要意义。矿山企业要在国家的宏观调控下不断提高科学技术水平,逐步施行强化技术改造和技术革新政策来推动其不断改造设备及生产工艺,积极采用国内外先进的新技术、新工艺、新设备以及新材料投入到矿产资源开发中,确保矿山企业在提高经济效益的基础上降低对矿山地质环境产生的影响。 2.3加大科学技术在矿山环境保护中的应用先进的科学技术是加强矿山地质环境与保护工作的重要保障,所以矿山企业要不断加大矿山环境保护及治理技术的研究应用,尤其是要不断加大对矿山的综合利用、尾矿、矿渣等开发利用的科技投入和生产开发研究工作,这样不仅可以有效提高矿山企业的整体生产效率,也可以降低矿山开发中对地质环境产生的影响。矿山企业要根据实际情况来积极引进和使用矿区损毁土地复垦及生态重建技术,通过加大矿山环境治理与土地复垦力度来提高我国矿山地质环境保护工作水平。 2.4为矿山地质环境治理提供充足的资金支持矿山地质环境保护与治理工作的开展需要充足的资金支持,只有强有力的经济支持才能有效解决矿山地质环境问题,因此,我国政府及有关部门要完善矿山环境保护的经济政策,通过建立一个多元化、多渠道的投资机制来调动社会各领域的积极性,这样才能有效解决矿山地质环境保护与治理工作资金难得问题。各地方政府要制定矿山地质环境保护与治理的优惠政策,调动矿山企业和全社会积极投入到矿山地质环境保护与治理工作中,将矿山环境治理纳入到经济市场机制中,通过我国经济市场的调节作用来促进矿山地质环境保护与治理,这对实现我国社会各领域的可持续发展战略有着重要意义。 3结语 综上所述,矿山资源开发对促进我国社会经济稳定发展有着重要意义,但是由于矿山地质环境承载容量毕竟有限,这便要求社会各领域都要意识到矿山地质环境保护的重要性,通过建立完善的矿山地质环境监管体系与法规体系,并不断提高矿山地质环境保护与治理相关技术水平,才能确保矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展。 作者:王成松单位:西藏地勘局第二地质大队 地质环境论文:矿山环境地质环境论文 1矿山地质条件分析 璧山县周家槽水泥用石灰岩矿位于重庆市璧山县275°方位,直距9km,矿山CaO最低含量45.33%,最高含量52.55%,平均49.72%。矿区无常年性河流,年平均降雨量1072.7mm,季节性冲沟不发育,雨季降水后以分水岭为界,沿坡面或溶蚀槽谷向西流入小安溪,向东流入周家槽,矿山范围内无溪、河、水池、鱼塘等地表水体。矿区范围内植被分布不均,且无明显界限;矿区内基岩裸露与土壤分布无明显界限,土层在溶沟、溶槽或低洼地段较厚,厚度一般为2~3m,其余地段土层较薄,厚度一般为0~1.0m;岩性为红粘土,土壤类型为黄壤、黄棕壤;土地利用主要为耕地、林地、住宅用地、工矿仓储用地、交通用地、水域及难以利用的裸地,各种作用的土地之间无明显界限。如图1所示。矿区位于沥鼻峡背斜轴部,为一大致呈南北向嘉陵江组石灰岩岩溶槽谷地带,其间时有浑圆状小型独立山包。地形坡角一般10~25°,属岩溶丘陵-低山地形地貌。评估区内由于原开采形成高度3~38m的边坡,坡角45~80°,坡长约46~100m,边坡均未采取支护。边坡岩性均为嘉陵江组三段的石灰岩,岩石坚硬,抗风化能力强。岩矿体结构面主要有岩层面、裂隙面、松散层界面等,斜坡稳定性良好少许顺层坡矿山开采中可能产生局部崩滑等不良现象。综上所述:本矿山工程地质条件中等。 2矿山采后地质环境预测 2.1矿山开采影响范围 2.1.1放炮影响范围根据开发方案,采场每次布置3排钻孔,每排10个孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30个孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以确保爆破后台阶高度达15m。 2.1.2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采,高度为15m;开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述:矿山开采影响范围为露天采场外延215m。 2.2地质灾害危险性预测根据开发技术方案,矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡,边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF,边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图。分析边坡稳定性:AB边坡位于矿区南东侧,边坡坡向301°,坡角55°,坡高约2~50m,长约600m。岩层倾向108°,倾角7°。据地面调查,岩体中发育两组高角度构造裂隙,第Ⅰ组裂隙产状为25°∠84°;第Ⅱ组裂隙产状为102°∠73°。作赤平极射投影分析AB边坡的稳定性,如图3所示;按照相同的方法,分析BC、CD、DE、EF边坡的稳定性。 2.3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段(T1j3)石灰岩矿层,开采标高均高于当侵蚀基准面;开采范围内无河流、水库等地表水体;地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小,矿山开采后不会对含水层结构破坏,不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。 2.4地形地貌预测按照开发利用方案,矿山开采后将形成高度0~105m的边坡,矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。 2.5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场,在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路,占用耕地资源4.41ha;工业广场修建占用耕地资源1.59ha;矿区为露天采场,占用耕地资源43ha;石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。 2.6建(构)筑物影响预测矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158.45m,计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m;对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建(构)筑物影响严重。 3矿山地质环境防治针对矿山开采影响 范围及采后地质环境因素的影响预测结果,将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区,设计以下防治工程:1)矿山开采时应及时清除边坡上的掉块,特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2)对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡;对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3)对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4)修建截排水工程。 3.1边坡防治工程 3.1.1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°,自上而下台阶式分层开采,采高15m,台阶宽度约10.5m;AB边坡长约600m,高2~50m;BC边坡长约440m,高50~106m;CD边坡长约360m,高40~96m3;DE边坡长约526m,高17~42m3;EF边坡长约210m,高2~17m;放坡处理各段边坡。 3.1.2清理危石及时清理采场边坡上的危石,避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则,对各边坡上的危石清理完成后,才能进行下一台阶的开采。 3.1.3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部,地形呈浑圆状的小型独立山包,自然排水条件良好,汇水面积小,在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m,以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m,高差10~20m,设置横向和竖向的截排水沟,将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟,避免对坡面草籽植物造成冲刷,竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。 3.2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面,对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水,需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m,墙体宽度为0.3m,预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水,设计每个污水处理池采用尺寸为2.5m×2.5m×1.6m,容积10m3污水处理池3个,墙体宽度为0.3m。预计开挖工程量30m3;砌筑工程量约为14.4m3,污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水,对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘,防止粉尘飞扬。 3.3地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。 3.3.1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案,露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2,矿山开采前矿区土地主要为耕地,以种植果树为主;矿山开采难以恢复原来的地面植物,故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,预计回填方量为241610m3;(2)平整场地,场地平整应采坑中间高,四周低,便于地表水排入排水沟中;(3)植树,行距×株距为5m×5m,预计12080株,建议种植樟树或果树等经济类树木;(4)排水,沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟,保证采坑内地表水排泄通畅,将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段,用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面,底宽400mm,顶宽700mm,高800mm,壁厚300mm,预计长度约2350m。排水沟每隔10~15m设置一道伸缩缝,用沥青麻丝进行有效止水。 3.3.2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化+截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡+绿化处理。每级边坡分阶高度取15m,每阶平台宽度取10.5m,种植蔓藤类植物绿化坡面,在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体,墙体嵌入基岩0.1m,墙体截面0.3m×0.5m(宽×高)。墙背回填0.3m厚的土壤,蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。 3.3.3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化,预计植树60株。待矿山闭坑后,建筑垃圾清除干净,将表层1.0m范围土地掘松,种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2,可采用挖掘机松土,植树绿化,行距×株距为5m×5m,预计176株。 3.4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场,矿山闭坑后,采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复,工业广场建(构)筑物提供给当地使用,不进行处理。 3.5地表建(构)筑物的处理矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏,对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全,对在影响范围内的村民实施搬迁。 4结论 1)分析了矿山地质条件,认为矿山开发技术条件的级别为中等;2)根据矿山开采方式,采用赤平投影的方法,对矿山采后地质环境进行评估,得出矿山开采影响范围为露天采场外延215m;水泥用石灰岩矿采矿活动诱发地质灾害的可能性大,造成的损失小,危险性中等,影响严重;对含水层影响较轻;对地形地貌景观影响严重;对土地资源影响严重。因此,预测矿山采矿活动对矿山地质环境影响严重。3)结合露采对石灰石矿区各地质要素的影响程度,提出相应的防治措施,对采后矿区环境的恢复起到指导作用。 作者:尹小波张云鹏邵静静任翔单位:河北联合大学河北省矿业开发与安全技术实验室四川科技职工大学 地质环境论文:可持续发展地质环境论文 一、矿山地质环境保护与治理现状分析 我国相关法律法规中对矿山地质环境进行了明确规定,作为矿山采矿权人有责任对矿山开发中破坏的地质环境进行治理,但是由于受到我国国情及社会形态影响,只有很少一部分矿山企业会对矿山地质环境进行保护与治理,再加上我国小型矿山的比例近95%,所以矿产资源开发中的不合理开发、无视矿山地质环境保护工作等现象十分普遍,导致部分矿山地质环境及周围生态环境都遭到了严重破坏。本文认为矿山地质环境保护与治理主要存在以下几点问题: 1矿产资源开发与环境保护之间的矛盾地方政府及矿山企业大力开发矿产资源的主要目的在于创造经济效益,而大部分矿产资源开发过程中由于过于强调经济效益最目标,而严重忽略了矿山地质环境保护和土地资源节约利用的重要性,从而导致矿山企业运行中没有对矿山地质环境进行保护与治理,从而使矿业开发中不断衍生出新的地质环境问题,从而使其进入到一个恶性循环中。现阶段我国矿山地质环境保护与治理依旧处于较低水平,矿产资源开发创造的经济效益与环境保护创造的综合效益一直处于相互矛盾状态。 2矿山地质环境保护法律法规不完善现阶段我国相关法律法规对矿山地质环境保护的管理相对较为薄弱,虽然很多法律条文中要求矿产资源开发中必须对矿山地质环境进行保护与治理,但是相关法律法规中没有对具体的地质环境保护管理制度和规章进行界定。矿产资源开发管理部门的分散导致其环境执法管理存在职责交叉现象,管理体系的不完善是限制矿山地质环境保护与治理工作的主要原因,而且该项工作在开展中严重缺乏完善法制保障,难以威慑一些矿山企业对矿山地质环境的破坏行为。一些开采时间较长的矿山已形成了较为严重的地质环境问题,但是在追责过程中难以找到主要责任人,或矿山地质环境保护与治理资金来源的不持续性,使其难以形成一个长期有效的保护与治理机制,从而导致矿山地质环境保护与治理工作的成效普遍较差。 3矿山地质环境保护与治理应用技术落后我国矿山企业主要以小型矿山企业为主要成分,由于这类矿山企业在矿产资源开发中,存在矿坑设计不合理、采矿方法不当以及工艺技术落后等问题影响,甚至一些小型矿山企业还在使用“崩塌法”“放大炮”等传统开采技术进行矿产生产,导致矿山地质环境保护的严峻性和提高矿山地质环境治理工作的难度。再者,矿山地质环境保护与治理工作是一项技术性很强的工作,而一般的环境治理与保护技术无法满足矿山地质环境实际需求,在治理过程中由于受到矿山地质环境复杂、调研工作不到位以及经费不足等问题影响,导致矿山地质环境保护与治理中存在治理不彻底、治标不治本等问题,这势必会对我国社会经济的稳定发展产生影响。 二、加强矿山地质环境保护与治理工作的对策建议 1加强相关法律法规的建设与实施现阶段我国有关部门必须要将完善矿山地质环境保护与治理的法律法规、监督管理机制作为主要内容,只有健全的法律法规才能使矿山地质环境保护与治理向法制化、制度化、规范化以及科学化方向发展,以便于可以在新时期实现矿山企业的可持续发展。各地方政府应结合本地区矿山地质环境特点来完善环保的法律法规,并要基于可持续发展角度来建立产业政策和技术规范,将监督管理贯穿到各类矿产资源开发全过程,这样才能使我国矿山地质环境保护工作尽快走上法制化道路。再者,我国政府及有关部门必须要完善矿山地质环境保护监督管理体系,确保主管部门后要求其不断加大对矿山地质环境保护与治理工作的监督与管理,通过执法力度来彻底消除该项工作中所存在的问题及不足,并进一步落实矿山地质环境保护与治理责任制,确保通过矿山环境保护与治理工作来提高矿山环保力度。 2依靠科技进步来提高矿山开采技术水平矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展必须依靠先进采矿技术作为支撑,因此,这便要求我国矿山企业及相关领域要不断加大技术创新与技改力度,全面推动我国矿山生产领域进入新一轮产业技术升级,这对实现我国社会生产领域的可持续发展有着重要意义。矿山企业要在国家的宏观调控下不断提高科学技术水平,逐步施行强化技术改造和技术革新政策来推动其不断改造设备及生产工艺,积极采用国内外先进的新技术、新工艺、新设备以及新材料投入到矿产资源开发中,确保矿山企业在提高经济效益的基础上降低对矿山地质环境产生的影响。 3加大科学技术在矿山环境保护中的应用先进的科学技术是加强矿山地质环境与保护工作的重要保障,所以矿山企业要不断加大矿山环境保护及治理技术的研究应用,尤其是要不断加大对矿山的综合利用、尾矿、矿渣等开发利用的科技投入和生产开发研究工作,这样不仅可以有效提高矿山企业的整体生产效率,也可以降低矿山开发中对地质环境产生的影响。矿山企业要根据实际情况来积极引进和使用矿区损毁土地复垦及生态重建技术,通过加大矿山环境治理与土地复垦力度来提高我国矿山地质环境保护工作水平。 4为矿山地质环境治理提供充足的资金支持矿山地质环境保护与治理工作的开展需要充足的资金支持,只有强有力的经济支持才能有效解决矿山地质环境问题,因此,我国政府及有关部门要完善矿山环境保护的经济政策,通过建立一个多元化、多渠道的投资机制来调动社会各领域的积极性,这样才能有效解决矿山地质环境保护与治理工作资金难得问题。各地方政府要制定矿山地质环境保护与治理的优惠政策,调动矿山企业和全社会积极投入到矿山地质环境保护与治理工作中,将矿山环境治理纳入到经济市场机制中,通过我国经济市场的调节作用来促进矿山地质环境保护与治理,这对实现我国社会各领域的可持续发展战略有着重要意义。结语:综上所述,矿山资源开发对促进我国社会经济稳定发展有着重要意义,但是由于矿山地质环境承载容量毕竟有限,这便要求社会各领域都要意识到矿山地质环境保护的重要性,通过建立完善的矿山地质环境监管体系与法规体系,并不断提高矿山地质环境保护与治理相关技术水平,才能确保矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展。 作者:王成松单位:西藏地勘局第二地质大队 地质环境论文:地质灾害地质环境论文 一、地质灾害与地质环境的形成 1地质灾害。地质灾害,是因为自然地质的变化,作用,或者是人为因素导致的地质环境恶化,从而对人类的生命以及财产造成的损失,人们称之为地质灾害。地质灾害,来自于自然,可以说是一种不可抗的灾害,预测以及治理都相对困难,一旦灾害发生,所带来的后果也是十分严重的,所以,我国政府在这个方面一直重视,但是因为,经济基础以及技术水平的制约,目前为止,也不能对地质灾害进行全面的防预。面对大自然的力量,人类所能做的就是尽最大的努力,减少灾害所带来的损失,全面分析地质环境,对其各种运动规律都分析掌握透彻,这样就能够对可能出现的灾害有所预测,并有针对性的制定相关防治措施,地质灾害的种类有很多,其中比较常见的为泥石流,山体滑坡,地面塌陷,地震,土地退化等等。 2地质环境。从广义上讲,地质环境就是指岩石、水以及大气等物质所构成的体系,那么从狭义来说,则是岩石团与其所产生的风化物,地球在不断变化和运动过程中,其地质环境也是在不断更改的,因此,地质环境,就是地球演化的结果,岩石团与水圈以及大气圈等进行作用,相互交换能量,从而形成了目前人们所看到的地质环境。它们是最后一次造山运动与冰期后形成的。地质环境是再一个相对开放的环境中发生的,其中会有水圈,生物圈以及大气圈等进行参与,各个圈层的相互作用与影响,形成了最终的地质环境。所以说,从地质环境中能够分析出地质运动的规律,从而对可能发生的地质灾害进行科学预测,减少损失。 二、地质灾害与地质环境的关系 通过对地质灾害与地质环境之间的关系,能够看出,想要有效控制地质灾害的发生,首先就是要对地质环境的规律进行全面分析和掌握,只有建立在这个基础之上,制定防治措施,才能够取得更好的治理效果,具体分析如下: 1地质灾害总是发育在一定的地质环境中。地质环境是地球自身运动与人类活动的相互作用的结果,而地质环境在不断演变过程中,会带来不同程度的地质灾害,尤其是在近些年来,我国的地质环境变化比较快速,人类改造自然的速度以及强度都在增加,追求经济效益的脚步越来越快,因此,地质环境的变化速度,也超过人们的想象,并超出了环境本身所能承担的范围,这样的结果,就是地质灾害频发,地质灾害的发生必然是在一定的地质环境中,它不可能脱离地质环境而独立存在,地形、地貌以及地质构造一起构成了地质灾害的发生的条件,它们的变化以及相互作用,成为了地质灾害发生的诱因。 2地质灾害影响地质环境质量的优劣。按环境学的定义,所谓环境质量一般是指:“在一个具体的环境内,环境的总体或环境的某些要素,对人类的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度。”对地质环境而言,环境质量就是指构成地质环境的各要素对人类的生存和发展的适宜程度。如前所述,如果地质环境的改变超过了地质环境的自适应能力,就会产生某种地质灾害。从地质灾害的危害程度来看,地质灾害的发生给人类社会的发展造成难以估量的损失。在中国这样一个地域辽阔、地质条件复杂、气候因素繁多的国家,每年地质灾害造成的损失是以百亿元计的。总体来说,地质灾害的影响主要体现在两个方面:一方面影响人类的生命财产安全,另一方面是间接地影响整个人类经济与社会的健康发展。从地质环境保护角度来说,地质灾害的产生与发展,影响了反映地质环境质量优劣的地质环境各要素对人类生存和发展的适宜程度。地质灾害越严重,发展速度越快,危险性越大,对地质环境质量的影响也就越大。 三、地质灾害防治与地质环境保护 进行地质灾害的综合防治,必然要遵循地质环境发展规律,在灾害发生之前,采取可持续的防预措施,减少其发生的几率,或者是在灾害发生之后,在第一时间内采取治理措施,减少灾害所造成的损失,这两者就是人们常说的“防”与“治”。只有采取防治结合的手段,才能受到更好的治理效果。防止受灾对象与致灾作用遭遇的方法也有两种,一是防止将拟建工程设施(含居民点)放进有致灾作用存在或有其发生危险的危险区,这是“避”;二是将已处于致灾作用威胁之下的人、物、设施撤离危险区,这是“撤”。 在科技力量的支持下,我国在地质灾害的预测方面已经取得令人欣喜的成绩,但是这还远远不够,由于人类活动不会停止,因此,不断完善和创新地质灾害防治方法,是非常必要的,是维护人们生命健康以及减少财产损失的关键。结合地质环境,从其规律出发,科学预测,合理的制定治理措施,是文章所以表达的主旨,相关的技术人员,也要坚持将地质灾害治理与地质环境相结合,科学分析之后,再制定防治措施,从而提高治理效果。 作者:杨洪冯薪霖周芙蓉单位:四川省核工业辐射测试防护院 地质环境论文:我国矿山地质环境论文 一、我国矿山地质环境问题 (一)矿山开发破坏原有土地资源露天开采直接导致原有土层受到破坏;容易导致土地失去原有的自然性质,排土场和工业场地建设也会占用大片土地;井工开采易出现地面塌陷、地裂缝等灾害,极大地破坏原有土地的性能。 (二)地质地貌受到破坏近年来,越来越多的人意识到了矿山开采对交通干线两侧景观破坏的严重性。例如,由于在京藏高速公路两侧有很多矿山,矿山开采形成了许多的大坑,人工堆积物也相对较多,直接严重影响了道路两侧的地貌景观。 (三)井工开采引发地面塌陷、危岩体等地质灾害井工开采常遇到的地质灾害问题有:地裂缝、地面塌陷等。在包头市石拐矿区经常出现上述灾害,还出现了十几处危岩体,对开采的影响特别大,目前有几处地表已形成了巨大的塌陷坑,如赛乌素金矿和白洞山铁矿。 (四)固体废弃物占用土地、破坏植被露天开采剥离废弃石、土、矿渣、尾矿构成了主要固体废弃物。固体废弃物的大量堆放,无序且杂乱,严重地破坏了当地的生态环境,此外,有些堆积物随意堆放于河道旁或河道内,雨季固体废弃物很容易成为泥石流产生的主要来源。 二、我国矿山地质环境治理模式 (一)山前黄河冲积平原粘土矿治理模式山前黄河冲积平原粘土矿开采主要是用于制砖,治理模式为可以分为两种。第一种模式:(1)对采坑内垃圾及废弃砖瓦进行清理。(2)削坡,深度超过2.0m需要削坡。(3)将采坑底部整平。(4)覆土,依据恢复植被要求确定覆土厚度。(5)优先恢复为耕地,也可自然恢复植被,再改造为耕地。第二种模式:(1)对采坑内垃圾及废弃砖瓦进行清理。(2)将采坑建设为鱼塘。(3)鱼塘周边,自然恢复生态或种植庄稼。综上,山前冲积平原黏土矿的最终治理目标是恢复为耕地和鱼塘。 (二)京藏高速公路两侧砂石场治理模式京藏高速两侧砂石场是为城市建设而专门设立的,其治理模式亦有两种。第一种模式,治理对象地处京藏高速公路北侧、大青山与乌拉山山前的沙坑,其为:(1)削坡,消除存在的地质灾害隐患。(2)采坑内平整、恢复地表土地功能。(3)种植松树使其与乌拉山南坡及大青山绿化工程相一致。第二种模式,治理对象为京藏高速公路南及远离山前的沙坑,其为:(1)削坡,消除存在的地质灾害隐患。(2)将采坑内平整。(3)覆土,覆土厚度0.20m-0.30m。(4)恢复为草地。 (三)石拐煤矿区治理模式包头市石拐矿区经过长期开采,资源枯竭,矿井老化,多数矿井已闭坑,地质环境问题多且复杂。治理模式:(1)采用爆破方式消除地质灾害治理区的危岩体,而后设置围栏。(2)修复河道,清理河道内垃圾,疏通河道,建设河道两岸,恢复植被。(3)清理城市建筑物,整平清理区域。(4)石拐旧区城镇边坡护理。主要包括清理建筑垃圾,恢复植被,切块护坡。 (四)白云鄂博区稀土矿治理模式包头市白云鄂博稀土矿区为生产矿区,资源储量丰富,因此,白云鄂博稀土矿的恢复治理为治理与保护并举。治理模式:(1)已达到设计高度的排土场,在其周边设置挡土墙,墙高1.5m,宽1.0m,并用砌块护坡。(2)沿路排土场,需在沿路一侧设置挡土墙。挡土墙高0.70m,宽1.0m,并用砌块护坡。(3)沿排土场护坡墙外种植松树,行株距2×2,相间种植,共种植五行。(4)排土场堆满后,其顶部砌块封顶。 (五)金属矿山治理模式包头的金属矿山主要分布在石拐及固阳地区。(1)对露天采坑,将废弃原剥离物全部填入坑内,并依据实际情况确定削坡与否。(2)对于井工开采,其治理对象是地面塌陷。已经放顶或形成的塌陷坑的区域,设置网围栏,并在塌陷区稳定后,简单平整塌陷区,塌陷区处置后撒播草籽即可。(3)尾矿库,矿山闭坑后,在尾矿库上覆土,并结合植被情况,种植草籽或树木。对于靠近沿路或在村庄边的尾矿库,要做护坡工作,以防产生地质灾害。(4)工业场地及选厂建筑,矿山闭坑后,工业场地及选厂建筑要拆除及清理,并将建筑垃圾填入采坑内。三、结论通过对包头市矿山地质环境与治理模式的介绍,根据包头市矿山开采造成的实际地质环境问题,结合地理位置、开采方式、开采矿种、规模、地质构造等因素,划分为5类治理模式,通过治理改善了生态环境,消除了周边地区的安全隐患,对以后我国不同区域地质环境问题的治理具有一定的借鉴意义。 作者:侯晓志刘占宁单位:内蒙古科技大学 地质环境论文:环境影响矿山地质环境论文 1矿山地质环境背景 矿区位于娄烦县城南西约14km,境内降水特点是年际变化大,年内季节差异大,强度变化大。多年平均降雨量420.2mm,大多集中在6-8月。矿区位于吕梁山区,西临吕梁山主峰,东近汾河。矿区属中低山区,最高点位于7号拐点附近,海拔标高1763m,最低点位于矿区东南部,海拔标高1539.1m,相对高差220m左右,总体地势是中部高南北两侧低。区内地形切割严重,近东西向的与矿带走向基本一致的山梁和沟谷发育。经过多年开采及村民私挖滥采,在矿区内已经形成多处露天采场、高边坡和采坑。矿区出露为太古界吕梁群袁家村组和第四纪黄土。区内地层多为北西走向、倾向北东,以单斜产出,矿区岩层倾角30°-55°,表现为地表较陡而向深部变缓的趋势,深部变为15°-20°,矿区断层主要出现在矿区南部. 2矿山地质环境影响评估 2.1地质灾害对于露天采区来说,主要是剥离及开采,未出现地裂缝、地面塌陷。根据现场调查,矿区岩石完整性较好,地表风化层薄,植被发育良好。矿区内各沟谷两侧崩塌、滑坡地质灾害不发育。在原罗家岔铁矿,多年露天开采形成露天采坑深30-50m,边坡坡角为50°-70°,由于剥离、降水及风化的影响,采坑边坡发生零星崩塌。现状条件下,研究区崩塌、滑坡、泥石流地质灾害不发育,地质灾害危险性小。未来开采,环宇铁矿共设计有三个采区,先期采用露天开采方式开采一采区上部矿体,露采结束后转入地下开采,根据矿体赋存条件分三个采区规划三套开拓系统开采区内剩余资源。预计随着采矿活动的持续进行,地下采空区面积不断扩大,顶板的物力力学性质也在发生变化,当达到某个临界值,就会出现顶板冒落,从而在采空区及其影响范围出现由开采沉陷引发的地面塌陷、地裂缝。根据矿体顶、底板围岩的特性及周围矿井的生产实际,本次确定的地表移动参数为:顶板、端部岩石移动角取65°,第四系沉积层移动角取45°。依据地表移动范围计算公式得出了地表塌陷范围面积约47.5hm2。对于各矿体开采沉陷范围来说,由于地裂缝、地面塌陷的存在,可能造成的直接经济损失小于100万元,受威胁人数小于10人。预测评估采矿活动对地裂缝、地面塌陷地质灾害影响程度“较轻”。当矿山各矿体采空区达到一定范围、开采深度逐渐加大,因开采沉陷地表可能出现地裂缝、地面塌陷,从而破坏开采沉陷范围内坡体的完整性,极易引发沟谷边坡发生岩体崩塌、滑坡,预测崩塌、滑坡可能造成的直接经济损失小于100万元,受威胁人数小于10人。预测评估采矿活动对崩塌、滑坡地质灾害影响程度“较轻”。根据娄烦县气象资料,多年(1974-2009年)平均降雨量420.2mm,大多集中在6-8月,年最大降水量563.5mm(1988年),年最小降水量为277.1mm(1999年),日最大降水量88mm(1997年7月18日),1小时最大降水量39.4mm(1994年7月23日12时28分),10分钟最大降水量7.8mm。本区暴雨强度指标为8.23,泥石流发生的机率>0.8,根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DZ/T220-2006)可能发生泥石流的界限值,对比研究区所在区域的降雨量条件,初步判定矿区具备爆发泥石流灾害的降雨量条件。排土场所在范围汇水面积不大,上游所在沟谷植被覆盖良好,无松散的泥石流物源,且排土场堆积的废石及矿渣经分层堆放、压实后一般也不会构成泥石流物源,排土场沟谷在自然条件下遭受泥石流地质灾害的可能性小,预测评估排土场遭受泥石流地质灾害影响程度“较轻”。综上所述,现状条件下,矿区内地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流地质灾害均不发育,地质灾害危险性小。 2.2含水层影响现状条件下,经过多年的露天剥离及矿石的开采,对采坑所在范围的第四系冲洪积砂砾石孔隙含水层、矿带及顶底板岩石含水层造成彻底破坏,但由于含水层含水微弱或不含水,基本无矿坑涌水,露天开采对评估区地下水资源量影响小,现状评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”。未来该矿采用露天和地下开采方式采矿,预测未来开采条件下,露天采区将形成深近200m的采坑,将会破坏矿体上覆含水层的结构,而采坑以上的含水层主要为矿带及顶底板岩石含水层、第四系冲洪积砂砾石孔隙含水层,此处均为弱含水层,基本无矿坑涌水或涌水量小,采矿对矿体以上含水层地下水资源影响小。预测评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”。 2.3土地资源影响现状条件下,原罗家岔铁矿面积6.47hm2,经多年露天剥离及开采,批采标高以上资源基本已开采完毕,其土地类型为采矿用地。露天采矿活动对土地资源影响程度“较轻”。在原私挖滥采区,面积165.31hm2,其中旱地2.45hm2、有林地12.33hm2、灌木林地11.20hm2、其他草地35.31hm2、采矿用地104.03hm2;破坏土地资源面积61.29hm2,破坏土地类型为旱地、有林地、灌木林、其他草地,其中破坏耕地2.45hm2、林地面积23.53hm2、草地35.31hm2。露天采矿活动对土地资源影响程度“严重”。采矿活动对土地资源影响程度“严重”。未来开采条件下,一采区占地面积约31.74hm2,破坏土地面积约10.82hm2,破坏土地资源的类型主要为旱地、有林地、灌木林地、其他草地,其中旱地0.49hm2、有林地2.91hm2、灌木林地0.09hm2、其他草地7.33hm2;预测评估采矿活动对土地资源影响程度“严重”。 3防治对策 3.1矿山地质灾害防治对地裂缝、地面塌陷的整治以填埋裂缝、陷坑,恢复地表植被为主,具体应根据地形特点选择适宜的方法。对较小的裂缝、陷坑,可就地取土回填、夯实、局部整平;对较大的裂缝、陷坑,可先用废石回填至一定高度后,就近取土局部整平。地裂缝、地面塌陷填埋及崩、滑体清理后,及时恢复地表植被。清除影响区可能对人员及机械等有威胁的斜坡上的岩土体,降低临空面高度,减小斜坡坡度和上部荷载,提高斜坡稳定性,从而降低危岩(土)体的危险程度。同时加强(岩)土体形变监测,主要通过地面观察、形变测量等手段监测位移、裂缝变形。建立汛期巡查制度。 3.2矿山地质环境监测工程在矿体开采过程中,可能产生地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡地质灾害,对含水层和土地资源等造成破坏,因此必须实施矿山地质环境监测工程。 4结论 第一、现状条件下,矿区内地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流地质灾害均不发育,现状评估采矿活动对地质灾害影响程度“较轻”;现状评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”;现状评估采矿活动对露天采场土地资源影响程度“严重”,对其它区域影响程度“较轻”。第二、预测在矿山开采地表变形范围地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡地质灾害危险性小,废石场沟谷遭受泥石流地质灾害危险性小,预测评估采矿活动对地质灾害影响程度“较轻”;预测评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”;预测评估采矿活动对采区及废石场土地资源影响程度“严重”。第三、矿山地质环境保护与恢复治理主要措施及工程有:对地裂缝、地面塌陷综合整治,对崩塌、滑坡易发段进行整治,对废石堆场进行综合整治,植被恢复工程等,监测工程。 作者:牛志清单位:山西省煤炭工业厅 地质环境论文:矿山沟露天采场地质环境论文 1矿山工程现状 1.1开采现状分析团结沟采矿场为露天开采方式,采用单一公路开拓、汽车运输,组合台阶陡帮剥离,缓帮采矿方法开采。采区分东、西两个露天采场,两采场封闭圈相距约80m。东采场从1976正式开采,2000年初开采到65m标高后暂停开采,采坑距地表深度达125m;从2008年7月开始对东采场南帮二期工程设计境界外资源进行边界扩境开采,现开采到100m标高,计划2015年底开采到70m标高后结束开采。西采场从1994年正式开采,2008年6月开采到10m标高结束开采,采坑距地表深度达180m。1996年9月西采场南帮139~129勘探线间的边坡岩体发生大面积的滑坡,滑坡量约为130万m3。虽然该滑体量大,但未形成一般滑体那样的破碎状;经过几年的削坡减载和近10余年的应力释放,目前处于较稳定状态。 1.2地质环境存在的问题团结沟采矿场已有30多年开采历史,形成了一定规模的矿业遗迹景观。2005年8月国土资源部批准了当地政府上报的《黑龙江嘉荫乌拉嘎国家矿山公园申报书》,2007年10月矿山公园揭牌开园。公园规划为矿山公园标志牌、矿业遗迹、地质遗迹、自然河流和生态、鄂伦春民族风情园等5个参观景观;其中,矿业遗迹景观包括采场两个露天采坑、选矿厂、冶炼厂、尾矿坝等。经专业机构评估,目前采区地质灾害危险性以及采矿工程对水资源环境影响程度均较小,但由于30多年的矿山建设及生产,已对矿区内林地资源和地质地貌景观产生了较大破坏。1)植被荒芜。采场内石漠化严重,没有可供植物生长的土壤;采场周围植被也受到破坏,许多地方都被废石、废渣掩埋。2)占用大量林地。采剥作业中产生大量的固体废弃物(岩石),在排土场、废石堆堆放,占用了大量林地。截至2013年底,采矿场共计占用和破坏荒山及林地面积约1.92km。 2地质环境保护与恢复治理措施 2.1地质环境保护与恢复治理原则1)坚持“谁破坏谁治理、谁投资谁受益”的原则。2)坚持“预防为主,防治结合,在保护中开发,在开发中保护”的原则。3)坚持“边开采、边保护、边治理、边恢复”的原则。4)坚持社会效益、环境效益、经济效益的协调统一。 2.2地质环境保护与恢复治理目标针对团结沟露天采场地质环境与恢复治理项目存在的上述问题,拟定地质环境保护与恢复治理总体目标为:在矿山生产的同时,尽可能保护好现有的生态环境和地质环境,对生产中所造成的影响和破坏,一部分可以边生产、边保护与恢复,其余部分应在生产结束后及时进行恢复、治理,以实现保护和综合治理矿山环境为最终目标。 2.3地质环境防治工程鉴于目前团结沟露天采场及选矿厂、冶炼厂、尾矿坝等都已经获批为国家矿山公园,因此今后应以采坑边缘治理、废石堆地质环境治理恢复、排土场地质环境治理恢复为重点开展有关防治工程,使矿山公园更具有观赏及研究价值。 2.3.1矿山公园保护乌拉嘎国家矿山公园是当地政府在乌拉嘎镇区域设立的旅游参观景点,因此应采取围栏、警示牌、避让、加固等措施保护现有的矿山公园。该项工作以地方为主,企业予以配合。 2.3.2采坑边缘治理及绿化工程在采坑周边15m处设置绿篱带,绿篱宽0.9m;根据当地气候条件可种植灌木,规格为0.2m×0.3m,每处种植两株,总长度约为4.5km,共计种植灌木180000株,需客土约35830m3。在采坑边缘4~5m处与绿篱围栏之间覆土植树,恢复植被,树坑规格为0.3m×0.3m×0.4m,需覆土约17000m3。根据当地气候条件可种植生长快、易成活的杨树,植树规格为3m×3m,约种植8200株。种植时,采用“三埋两踩一提苗”的方法。 2.3.3废石堆地质环境治理恢复工程废石堆位于东采场北部和南部,占地面积约为82000m2。环境治理恢复措施为平整、削坡,平整厚度约为0.2m,平整量约为16000m3;平整后进行客土植树,树坑规格为0.3m×0.3m×0.4m,需客土约940m3。可种植杨树,植树规格为3m×3m,约种植9200株。 2.3.4排土场地质环境治理恢复工程排土场位于东采场西南,占地面积约为1050000m2。环境治理恢复措施为平整、削坡,使其与周边地形坡度基本一致,平整厚度约为0.2m,平整量约为210000m3;平整后场地进行植被恢复,可种植杨树,树坑规格为0.3m×0.3m×0.4m,共需客土约3960m3。植树规格为3m×3m,约植树116700株。 2.4地质环境监测工程 2.4.1露天边坡滑体监测露天边坡滑体是采剥作业中最大的地质灾害隐患,因此应对东、西采坑滑体位移情况进行定期监测,尤其在雪融时节和雨季更要加强监测。 2.4.2水质监测由于废石经长期日晒雨淋及气候影响,一些有害元素进入地下水,可能引起水质污染,因此应对地下水水质进行定期监测,每季度至少监测1次。 3保障措施与效益分析 3.1保障措施 3.1.1组织保障为保证地质环境恢复治理工程项目的顺利实施,企业应以公司法人为项目总指挥,主管领导为副总指挥,主抓项目施工及安全工作,生产部和采矿场负责项目的具体实施,安环部、企管部、纪委等部门负责项目日常监督。 3.1.2技术保障在施工过程中应严格按照地质环境恢复治理方案要求进行操作,并定期或不定期聘请有关专家对地质环境恢复治理工程进行专业咨询,对不当之处及时进行调整,使地质环境恢复治理工程切实有效。 3.1.3资金保障截至2013年底,企业从法律规定上已缴纳地质环境恢复治理保证金上千万元。在以后施工过程中,企业还应按规定定期提取地质环境恢复治理保证金,做到专款专用。 3.2效益分析 3.2.1社会效益地质环境恢复治理工程项目实施后,可以大幅度减少矿区附近的地质环境问题,使矿区的周边环境得以保护,生态环境得以恢复,使矿区及附近居民能够安居乐业,从而维护社会的稳定、和谐发展。 3.2.2环境效益地质环境恢复治理工程项目实施后,矿区内的地质环境问题可以得到抑制,基本改善了矿区内不良地质环境和生态环境,并提高了矿区及附近居民的生态环境质量,降低了地质灾害和环境污染,使矿区的生态环境发生明显改变。 3.2.3经济效益地质环境恢复治理工程虽然不直接产生经济效益,但项目竣工且通过地方政府主管部门验收后,可使缴纳的地质环境恢复治理保证金得到返还,从而缓解企业资金紧张状况。该项目实施后,可以最大限度地降低矿山地质环境问题和地质灾害发生几率,其减灾增值效益十分明显。 4结论 1)团结沟采场由于30多年的矿山建设及生产活动,已对矿区内林地资源与地质地貌景观产生了较大破坏,致使植被荒芜,大量林地被占用,需要采取有效措施进行恢复治理。2)团结沟采场地质环境恢复治理工程主要措施为矿山公园保护措施、客土植树绿化工程和露天边坡滑体监测预警。3)地质环境恢复治理工程项目的实施,需要企业从组织、技术、资金等方面提供保障。该项目实施后,将会产生一定的社会效益、环境效益和经济效益。4)矿山地质环境恢复治理工程是一项复杂而崭新的工作,整个项目的实施应严格执行工程管理,方可降低风险以及应付不确定的因素。该工程项目实施前,应委托有资质的单位进行勘察设计。 作者:袁凤斌于爱国单位:黑龙江乌拉嘎黄金矿业有限责任公司 地质环境论文:矿山周围地质环境论文 1矿山周围地质环境简析 1.1矿山地质环境的重要性众所周知矿产资源是我国现代化建设中必不可缺的重要资源和重要物质基础。但是与此同时需要注意的是,矿产资源在为我国的现代化建设做出巨大贡献的同时,其自身的开发和利用对于周边环境所造成的负面影响也开始受到了越来越多的关注与重视,并且这一问题在矿山周围地质环境中表现的最为明显。另外,随着我国社会经济的不断发展,矿产资源的开发与利用开始进入了一个新的规模并且也提升到了一个新的强度,因此在这一前提系对于矿山周边的地质环境进行研究与分析也开始引起了我国地质学界的关注与重视。 1.2矿山地质环境的脆弱性矿山周边地质环境的脆弱性是由于长期滥采滥挖问题造成的,因此这意味着进行矿山周边地质环境评价已经成为我国社会发展过程中的一个无法回避的沉重现实。因此在这一前提下我国地质工作者应当对矿山周边地质环境的脆弱性有着深刻的了解,从而能够矿查明主要的环境地质问题及其带来的危害。这同时能够为我国科学开发矿产资源和保护矿山地质环境、整治矿山环境、恢复与重建矿山生态、实施矿山地质环境监视治理等提供非常有用的科学资料和科学依据。 1.3矿山地质环境评价紧迫性众所周知矿山地质环境评价是一项极其紧迫的工作,这主要是由于这一工作的进行能够为矿山地质环境的综合整治提供较为科学的基础性依据,并且能够在此基础上给世人阐述出矿山地质环境评价的重要性同时能够更加有效的分析其重点评价的内容。另外,通过单元划分和地质环境评价指标权重的有效确立,我国地质学者和地质工作者可以更加高效的选用合适的数学模型来对我国矿山环境质量做出现状评价,最终在完成现状评价的基础上进行相应的猜测评价,从而使得综合评价的科学性和可靠性得到进一步的有效提升。 2矿山周围地质环境评价方法 矿山周围地质环境评价方法的有效选择需要许多环节的有效支撑,这主要包括了合理确定矿山地质环境评价重点、结合矿山周围气候环境进行分析、区域评价的有效进行、地质环境的精确总结等内容。以下从几个方面出发,对矿山周围地质环境评价方法进行了分析。 2.1合理确定矿山地质环境评价重点合理确定矿山地质环境评价重点是提升矿山周围地质环境评价方法有效性的重要内容。通常来说在矿山周围地质环境评价过程中,矿业活动引发的水资源减少、水环境变化,例如地表水漏失、地下水资源枯竭、区域水均衡破坏、水质污染问题加剧等都是矿山地质环境评价的重点内容。除此之外,当地矿业活动对于当地的土地资源和土石环境产生影响和破坏时,例如改变了当地土地利用现状和地面变形时,又或者造成土地荒漠化、土石污染时,这些内容也是矿山地质环境评价的重点之一。另外,矿山地质环境评价重点还包括了矿区存在的各类地质环境问题,例如土石环境污染、崩塌、滑坡等。因此地质工作人员应当在了解灾害规模、发育程度、危害对象和生产原因的基础上,对于其可能产生的影响和可能出现的危害程度进行有效的评价。 2.2结合矿山周围气候环境进行分析结合矿山周围气候环境进行分析是指地质工作人员在充分把握并且评价该地区的气象、水文、地形、地貌、地层岩性、地质构造、地震、地下水、工程地质等基础条件的前提下,通过进一步查明评价区存在的地质环境题目的种类、规模、特征、发育程度,查明与相邻矿山矿业活动的相互影响特征与程度。除此之外,在结合矿山周围气候环境进行分析的过程中地质工作人员应当注重针对各种地质因素在不同局部区域的差异性和复杂性,要做到较为精确的评价,需将整个评价区域划分成若干个评价单元,同一评价单元在地质环境条件方面具有一致性,而不同的评价单元之间应具有可比性。 2.3区域评价的有效进行区域评价的有效进行对于矿山周围地质环境评价方法的重要性是不言而喻的。在区域评价的过程中地质工作者应当注重根据矿山周边各个小区域的具体地质环境条件来分别赋予所选定的评价指标以不同的属性,从而能够在此基础上根据这些不同的属性来进行合理的区域评价。除此之外,在区域评价的有效进行过程中地质工作者可以采用三角形剖分法和正方形网格划分法以及不规则多边形网格划分法等方法来提升评价精确性,与此同时还能够依据具有针对性、简明性、普适性、数据易取性、指标可量化和动态与静态相结合的原则来对评价地区的基础条件和基本指标进行有效的选取甚至是矿山周边环境数据的标准化处理,最终促进评价方法可靠性的持续提升。 2.4地质环境的精确总结地质环境的精确总结是指在现状评价的基础上,地质工作人员根据矿山的类型和矿山的具体开发利用方案来确定的接下来的开采范围和深度以及规模,从而能够结合的评价矿山地区的地质环境条件以及其变化特征,同时能够猜测新一轮矿业活动的开展是否会产生并且加剧的地质环境问题的出现。另外,在进行矿山地质环境的综合评价的过程中,地质工作人员应当根据矿山周边的实际情况和现状来进行评价,并并进行相应的矿山地质环境分区,从而能够在此基础上对矿区地质环境总体影响程度做出综合评价结论,在进行矿山建设适宜性评价的同时促进矿山周围地质环境评价方法精确性的有效提升。 作者:郑翔单位:江西省核工业地质局二六七大队
测绘科技论文:测绘科技水利水电论文 1我国水利水电测绘事业现状及问题 1.1技术方面的挑战 服务于水利水电建设的专题地理信息系统仍然有待完善。专题地理信息系统的缺失印证了“3S”技术在水利水电测绘和管理方面存在不足之处。在水利水电测绘中,GPS和RS的结合在现代已成为行业标准,为水利水电测绘提供了传统手段完全不具有的经济效益、时间和成本优势,卓有成效,但是与GIS的整合这一环却严重缺失,虽然GPS和RS的结合和应用有助于水利水电工程项目的开展和实施,但缺少依托GIS的信息资源化和集成化却往往成为后续产业链条发展的掣肘。这个环节的缺失将会制约“3S”技术以及未来大数据产业的建设和发展。各数据、技术的应用与耦合尺度研究缺乏。由于新数据和新技术的应用多来源于国外文献,而非行业标准,相应的适用范围,应用前提和技术之间的衔接和处理存在很多不确定因素。例如基于NMGCOSR的CORS系统在国家三角点破坏严重的背景下成为解决平面起算点的重要方法,但是其应用与全球定位系统测绘规范的标准存在偏差和误差,在不能满足时如何增加控制点,精度控制方面有待研究。在此环境下,因GPS高程测绘以其监测点不需要通视、劳动强度降低、不累计误差,效率高等优点取胜,具有一定优势。但是研究表明参考椭球面的法线与铅垂线之间的差异即垂线偏差所带来的影响,理论上需要进行高层系统之间的误差计算,尤其在高纬度地形复杂的山区,然而误差的计算和修订研究缺乏。以目前的技术水平,GPS高程测绘误差在实际应用中,尤其是4等以上几何水准精度要求差强人意。该方法的优势在误差的不确定下反而难以成为真正的优势。 1.2管理方面的挑战 信息资源化与大数据建设支持薄弱。虽然水利水电测绘队伍在不断壮大,但水利工作和管理者在信息意识方面不是佷强,在信息资源化建设中,看重硬件建设,轻视资源开发的现象还有很多的;对信息资源建设没有足够和合理的投入,没有测绘科技信息资源开发的大的远景规划。信息资源网络化只是水利水电工程测绘电子信息化最为基础的步骤,中国现在已迈向大数据时代,大数据理念和项目如何在测绘行业中得到对接、应用与实践,大数据产业如何与水利水电工程耦合以实现数据、工程、服务产业链条的三位一体这是水利工作者的所面临的一项重要课题。信息技术人力资源不足。各水利测绘单位长期以来培养和造就了一批信息开发、研究、服务的专业技术人员,但随着计算机技术、网络通讯技术的深入应用和信息市场的迅速发展,水利测绘行业迫切需要一批既懂信息,又懂技术、懂开发、懂经营、会管理,能创新的专业人才群体。这类专业人才缺乏的问题如得不到解决将使得水利水电事业的发展和繁荣受到制约。 2我国水利水电测绘的建设远景 首先应加强测绘科技创新,加强对于国内外先进水利水电测绘技术和方法的研究,尤其注重在国内环境下应用的现实问题,以做到将先进知识和科技转化为现实的生产力,达到真正的科技创新和进步。其次,科技的竞争,归根结底是人才的竞争,加强水利水电测绘专业队伍的建设,要做到科研与工程,管理和技术并通、并重的人才培养,有利于我国水利水电事业的发展。再次,要研究制定水利测绘信息资源共享的使用立法规范,建立系统内测绘信息资源共享机制,规定信息数据的密级划分,按照互惠互利的原则交换数据来发挥整体功能,有助于大数据产业的建设和发展,服务行业和社会。第四,要完善测绘档案计算机辅助管理机制,还应该对原有测绘档案资源开展数字化建设,建成测绘档案信息数据库和基于局域网络的综合管理数据库,实现水利测绘科技档案管理计算机化、信息网络化。 作者:刘鎏刘志龙王松单位:贵州省水利水电勘测设计研究院 测绘科技论文:试论测绘科技论文语言的规范表达 摘要:随着我国现代科学技术突飞猛进的发展,科技论文已经成为传播和推广科研成果以及转化为生产力的很实用的工具。所以,怎样使作者更好地运用科技论文的语言规范表达出来,把自己的科研成果更准确和更生动以及更有效地推向社会,是指得我们深入探讨研究的课题。测绘科技论文,有其自身的特点,在语言规范表达上也有特殊要求。 关键词:测绘科技论文语言规范表达 1. 科技论文的语言特点 科技论文的语言符号就是在人类社会中的人们互相约定的交流思想内容的符号系统。语言在不同的环境是不一样的,对它的要求也是不一样。科技论文一定要用书面语言来书写。从表现形式上看可以分为自然语言符号系统以及人工语言符号系统。自然语言符号系统就是指我们全民族共同使用的文字书写符号的系统。但是科技文章中的自然语言有着它独特的内容,它包括全民族同时使用的基本词汇,必修要服从全民族的语法使用规范,同时它还有一些特殊性。所谓特殊性主要是表现在词汇的方面上,还有就是语法以及修辞上。所谓人工语言符号系统就是指在语言符号系统之外可以用来交流思想以及传递一些信息的书面符号系统。像公式和图表以及定理等等。现代科技语言的最重要的特点就是人工语言以及自然语言的相交性符号系统以及使用。 2.测绘科技论文对语言的要求 测绘科技论文的写作是不同于其他的文艺性的论文创作,它内容具有科学性以及概念的准确性还有理的逻辑性等等特点。(1)准确,测绘科技论文的语言要求必须的准备。所以科技论文的生命是在于科学性,这就要求了科学内容必需的精准。要想做到准确的运用词语就一定的做到这几点:首先,科技性的术语要使用正确。科技术语的特点是单一性以及相对稳定性。在科技论文中运用科技术语能提高论文语言的准确性。每一个学科术语都各有不同,即使是在同一片文章里,对同一个概念,也只能用一个术语。像测量和测绘这两个名词都可以同时在一篇科技论文中出现,但是全篇文章只能使用一个,不能一会换这个,一会换那个。还有即使是意义相近但词语不同的词都不能互相代替。像在物理学中的速率和速度,化学中的无色和白色,没有变化和无变化。口语中的语言不要用在书面语中,除了这些以外,术语的使用量并不是越来越多的好,一定要适量,不要用的地方就不要用,以免画蛇添足。其次,在数量的表达上一定要精确。尽量不要用可能和大概以及估计等等这些不确定的词语。在表示范围程度的时候一定要用实际的范围的词语。(2)简明,所谓简明就是简练明了,不用含糊的词语。用尽可能少的文字来表达更多丰富的内容。要想让语言简练就的训练自己的思维,培养自己对问题的分析能力。还有就是对内容以及材料上剪裁。(3)清晰,测绘科技论文是用来交流科技信息的,他不是让人来欣赏的艺术品,而是让读者更容易的里说明自己的文章,说以说科技论文必须清晰明快,一定要开门见山,不要兜圈子等。(4)平实,平实就是测绘科技论文在语言的风格上不要追求华美和生动等而是要求平实和质朴无华。科技论文的价值就在于内容是科学性以及先进性等,不在形式上的新、科技论文的语言平实性主要是在语言的材料以及修辞方式上体现出来的。句式要用陈述句,不要使用其他的句型。在修辞上不应用夸张的手法。(5)使用大量的抽象词,测绘科技论文的陈述不带感情色彩, 抽象词用得较多。像理论、实验、结果、具有、存在、如下、包括等等, 这些词不具有形象性和感情色彩。 3.测绘科技论文的词汇特点 每一个学科都有自己的专用术语,科技论文的一大特点就是很通常的情况下大量的使用本学科以及相关学科的专业术语。反映科学的认识成果,具有高度的概括性,这是科学术语的特点,具有科学的特点,在语义上应该有明确多的界定,大多学科的术语都是来自于外来词,有音译还有意译的。例如测绘标准、测量规范、地形图图式等这些术语。 4.测绘科技论文的语法特点 (1)缺少形态变化,世界上的所有语言都是有形态的,像英语中现在时和将来时等时态的变化,形容词的比较及以及最高级的形态变化。但是汉语没有这些变化。(2)词序比较固定,由于缺少形态的变化,汉语表示语法有意义的手段是语序和虚词,在复句中的没一个单句就叫做分句。分句之间有因果以及转折还有假设等等。(3)固定结构多,科技论文中的固定结构比较多。像正比和反比、在什么情况( 条件) 之下等,这些结构词语精练, 使用也方便。 5.结语: 总之, 测绘学是一门古老的学科。作为一名测绘科技工作者,要想把自己的科研成果公布于社会,造福我们人类,不仅要在科研的过程中付出辛勤的汗水,还要在测绘科技论文中严格遵守写作的规范,并且一定要注意语言特点。只有这样才能写出有高水平的测绘科技论文, 并通过论文的发表使科研成果为社会所共知,转化为人类知识宝库中的新内容, 为人类的进步贡献力量。 测绘科技论文:现代科技在古建筑测绘中的应用 摘要:本文首先通过对Photoshop、CAD和三维激光扫描技术的基本工作原理等绘图软件的介绍,然后在古建测绘中对现代科技结合实例的运用进行研究,在古建筑测绘中客观论证了现代科技应用的优越性。 关键词:三维激光扫描;CAD;Photoshop;古建筑测绘 中图分类号: P2 文献标识码: A 一、引言 现代科技的发展,先进的生产力,如何运用到我们的实践中,带来了很多先进的生产力,是我们二十一世纪科技工作者面临的一大课题。 古建筑测绘作为我国文物保护的一种数据采集方式,长期以来,一直停滞不前的研究手段,古建筑测绘工作者大量工作于基层的仍然是采取“直接量取建筑物及构件的尺寸,通过卷尺、直尺、垂球、绳等工具”的方式采集数据(图1),延续这种方法已经几千年,虽然操作简单,但是对于复杂和大型的建筑,足够的精度无法保证;对于高处构件的绘制和测量,对建筑物也容易产生破坏,对操作者具有一定的危险性,也不能满足实际测量成果的测绘精度需要;往往只能将形表现复杂艺术构件,而对艺术构件或彩绘的“色彩、神、画法”等相关信息切实反映当年的历史时期,不能完整表达出来。 我国的古建筑保护随着国民经济的发展,深入研究,对于采集古建筑的数据的要求也越来越高。也开始将新技术广泛运用到该领域,这其中就有:后期电脑处理软件Photoshop、三维激光扫描数据采集技术和CAD。 二、三维激光扫描技术 目前国际上三维激光扫描技术是最先进的测量技术之一。以“线、点测量”为主在以往的测量中,而由高精度点组成的“色、形、面三维立体的测量”三维激光扫描测量技术则更注重,它可以直接完整地采集到计算机中将各种复杂的、大型的实体的三维数据,从而快速地重新构建出建筑物的模型。 1、三维激光扫描仪的工作原理 三维激光扫描系统主要由电源、三维激光扫描仪、标靶、用于数据处理和采集的计算机等组成。其中三维激光扫描仪为优秀部分,主要由接受器、激光发射器、马达控制旋转滤光镜、时间计数器、微电脑、同轴相机组成。仪器工作时,选择扫描区域通过电脑界面,然后发射激光脉冲由激光发射器,在物体表面的反射信号由接受器接收,计算出接收和发射激光的时间差利用时间计数器,在利用电脑乘以光速获得距离信息。通过仪器本身测量在测量距离的基础上,发出光束的垂直方位角和水平方位角,通过几何方法就可以计算出仪器到被测物体的相对高度和距离。如果设定如下坐标系,位于激光发射处的坐标原点,X轴位于与Z轴垂直的横向扫描面内,Z轴位于仪器的竖向扫描面内,Y轴与X轴垂直且位于横向扫描面,与物体的某边平行,则根据预先设定最终的坐标系,该扫描点的(X,Y,Z)坐标得出(如图2)。 仪器通过传动装置,在实际应用过程中,对空间以同样密度的激光不断连续地进行扫描,对界面的空间和空间物体三维定位就可以实现。三维激光扫描仪对有限体表面上相对的空间坐标扫描到的数据进行记录,通过外接或者内置的同轴相机,将颜色信息可以在这些数据中保留,这些数据称为“点云”。它记录了有限体表面上的颜色灰度信息和离散点的空间坐标。(图3) 2、数据输出和处理 现场古建筑考虑到一般结构复杂,在加上建筑物遮挡等问题,一般要完整地获取一栋建筑物的完整信息只有通过设定多个测站才能实现。通过软件将现场所获得的数据进行数据配准,进行整理所获得的点云数据,转化到一个坐标系中将不同坐标系的点云数据。 通过数据滤波,在转化坐标完毕后,由于行人、电线、车辆树木等干扰物将现场产生的点云数据干扰的部分和缺失冗余数据剔除,建筑物表面的数据最终提取。经过系统的数据滤波,可以形成的点云模型比较清晰和完整。 在电脑中点云模型能够被方便的以各种形式观察。赋予颜色通过CAD同轴相机,各个被测点的三维数据上所摄取的建筑颜色信息匹配,物体的真实三维立体影像这样就可以得到,用户可以随时方便的在电脑中显示出原建筑物。 三、电脑软件CAD和Photoshop 当今世界上图像编辑最优秀的工具之一是Photoshop,是图像处理和平面设计的首选软件,于设计、广告、出版等领域已经广泛运用。随着普及数码相机,Photoshop也大量的被人们运用。 “电脑辅助设计”的简称是AutoCAD,当今最流行的软件之一是CAD即建筑工程设计绘图,它可以通过人机很方便的交流,进行图形绘制在计算机上,在计算机上表达出来我们心中所要绘制的图形图像。 一般彩绘和艺术大样在古建筑测绘过程中,常常是采集古建筑历史信息的重点,但是常常不能满足信息获取的全部要求的手工绘制草图,往往只能表达艺术彩绘和构件的形式,但是往往不能完全准确的表现出来他们的色彩和工艺信息,人们获取该信息常常通过数码相机拍照的方式,但是往往会有变形和倾斜的问题在拍到的照片上,恰恰Photoshop就是对该种问题处理的软件,它可以通过变换和斜切转动等方式,我们所想要的近乎实际情况的效果通过对照片处理来实现。通过Photoshop处理过的图像近乎不变形,在通过CAD时我们将“插入-光栅图像”导入CAD中,然后通过描图的方式,勾绘出来那些艺术彩绘和构件。 四、实例应用 1、该实例为在天津市东丽区大毕庄村泰山行宫中运用三维激光扫描进行的测量,使用莱卡HDS6000为扫描仪器,获取该建筑物的外观和外形数据是测绘的主要目的,并绘制相关测绘图纸。 根据该建筑物的周边情况和实际特点,进行勘查该古建筑的环境,进行扫描时布置了5个测站,通过4个正方形标靶再扫描的过程中定位,可以进行精确的拼接来保证后期数据。 2 、扫描结果。通过数据滤波和数据匹配,得到如下三维图像(图4): 可以清晰地通过放大缩小命令,将建筑物轮廓描绘出,插入到CAD的插件CloudWorx,通过cyclone软件,对于我们熟悉的绘图功能更强大的CAD中可以将该模型转换,最终进行数据加工根据符合建筑要求,通过与照片描图类似的方式进行处理描绘,最终得到完整的建筑图,如下图所示图6: 采集数据的过程中,数码相机常常碰到很多超高或者超长的构件,为了保证拍摄的质量和清晰度,将整个构件拍摄完成往往需要数码相机通过多次拍摄(比如:门上石雕、封檐板),这时将多次拍摄的照片我们就可以用Photoshop进行拼接,最终表现出来该物件的整体,对资料采集满足需要,如下图7 所示,通过Photoshop将石雕下端(如图B)、石雕上端(如图A)两张照片进行简单的拼接,得到图C的效果。(图7) 在对艺术构件的采集由数码相机完成后,我们可以将艺术构件的相关信息通过CAD软件输入到计算机中。计算机中的“插入-光栅图像”,如图为一门上石雕,然后我们可以利用该软件的相关绘图功能,描绘该构件到计算机中(如图8所示)。 计算机CAD输出结构最终得到如图(图9) 我们可以从上面的研究看出,通过现代科技,用数码相机和三维激光扫描技术前期采集数据,然后传统的测绘方法与通过CAD和电脑软件Photoshop的后期处理的测绘方法相比,现代技术有着无法比拟的优势。 1、在较短的时间内,它可以将测绘所需要的所有变形、外观尺寸、灰度和颜色信息拿到手,大大节省了现场工作的时间。 2、同时往往只需要2~3人操作,是因为产品的智能化,节省了成本,大大减少了人工。 3、对于难以触及的较高部分或者局部比较复杂,可以方便地采集到现场数据使用三维激光扫描技术,对建筑物并不会产生破坏。 总之,随着人们对古建筑的日益重视和三维扫描技术的成熟,我们可以相信,在日常的古建筑测绘中现代科技将慢慢进入,即将到来我国的古建筑保护的蓬勃发展期。 测绘科技论文:科技发展对测绘技术的影响浅析 摘 要:随着科技的发展与进步,测绘技术也得到了飞快的发展,进行了一次又一次的革命创新,先进的测绘技术无不显示了科技发展对其的影响。本文分析了科技发展对测绘技术的影响。希望本文的研究能为测绘技术的发展带来新的启示作用。 关键词:测绘技术;科技;影响 科学技术的迅猛发展,给整个测绘领域带来了很大推动作用,也带来了整个测绘科技领域的技术革命的到来。尤其是“3s”技术的飞速发展,解决了空间地学在动态和静态条件下出现的各种各样的问题,它的服务范围很广泛,包括民用、军用、地下和空间等行业,以及服务类的行业中的各个领域。测绘技术贯穿于整个工程建设的每一个阶段,不仅包括规划(选址)测量、控制定位放线测量,也包括工程施工测量及设备安装、变形监测等方面。 一、现代测绘科技体系的建立与形成 “科学技术是第一生产力”这句话表明在当地经济发展的过程中科学技术起到了很大的推动与促进作用。同时,科学技术的发展也很好的促进了现代测绘科学技术的振兴与发展。如计算机技术的普及,“3S”技术、空间技术的发展,数据采集和数据处理的研究深入,使得现代测绘科技体系中可以分为两大部分:数据采集和数据处理两大部分。经典的测量中应用数据采集的特点是对离散式和分离式的野外测量进行相应的记录和测算。如控制测量的以下方面主要以三角测量为主:踏勘、选点、造标、测角、量边、平差,高程,其中的水准测量起到的是算高程的作用。 地形测图主要以大乎板仪测图为主,经纬仪配合小平板仪,或航空摄影相片调绘,内业成图,其工作强度大,有外业、内业2个工作环节。外业观测数据需专门的后处理,从观测到获得空间三维坐标有一定的时间滞后。观测目标是建立在“不动”或固定的基础上的。测绘成果、成图建立在纸质或薄膜胶片上,精度不高,更新缓慢。现代测量是集成测绘技术,表现为外业、内业、成图一体化,集成化的数据处理在测绘工作中发挥重要作用的是现代电子测绘仪器,如全站仪、GPS接收机、电子水准仪等,能够直接测量空间三维坐标的集成化仪器,数据存储电子化、信息化、可视化、实时化,数据信息建立在自动瞄准、自动读数、自动记录、自动存储、管理、分析、交换数据,用绘图仪自动绘图的基础上。可以这样说:“没有现代科技的进步,就没有现代测绘科技的发展。”因此,现代测绘科技实质上是现代高新科技与地学科学、资源与环境学科的完美结合与渗透,进而将空间问题从整体上予以解决。 二、现代科技创新对测绘仪器的影响与促进 随着现代科技的发展和电子计算机技术的广泛应用,自20世纪80年代以来,许多先进的测量仪器陆续问世,并且很快在测绘领域广为应用。目前最为普及的测量仪器——全站仪。就是以电子计算机技术为依托,结合光电技术和精密光学、机械技术的产物,它是一种集自动测距、测角、计算和数据自动记录及传输功能于一体的自动化、数字化及智能化的三维坐标测量与定位系统,是一种当今广泛应用于数据采集、工程测量、工业测量的电子测量仪器。测量结果自动记录数据,自动传输到计算机上,使用专用程序进行数据处理和图形编辑,实现了测图工作向数字化、自动化方向发展。 以南方测绘仪器公司为代表的国内测绘仪器厂家,坚持自主技术创新,自主开发,在近10年时间里,历尽艰难,掌握了先进测绘仪器的开发制造优秀技术,开发生产了国际先进水平的仪器,终于实现了大批测绘仪器的国产化。南方测绘仪器公司同时大踏步走向国际市场,出口量逐年攀升,中国成为世界测绘仪器制造王国的梦想将会在不远的将来得以实现。而国外的徕卡公司、蔡司公司和索佳公司等率先推出了TCRA全自动全站仪和TCA全自动跟踪全站仪,以及powersat-R系列无目标全站仪和Ehas系列马达驱动自动跟踪全站仪等,能对一系列目标实现自动测量,即所谓的“测地机器人”。这类仪器已在精密工程测量和大型工程变形监测以及工业自动测量中得以应用。 数字电子水准仪在1990年推出,它的问世革新了传统意义的水准测量。它的测量原理是利用水准标尺上(条形码)得到的光学图像转换成数字电子图像并加以处理,避免了测量员目估分划值带来的误差,极大地提高了测量精度和生产效率,它具有速度快、精度高、使用方便、劳动强度低和实现内外业一体化的优点,使工程几何水准测量向自动化、数字化迈进。还有专门用于施工与安装测量的高精度激光扫描仪、激光准直仪、激光铅直仪,亦已广泛应用于高层建筑物施工、深竖井及高塔架的铅直定位测量与变形监测测量。保证了工程的质量和安全。 20世纪80年代以来,随着GPS定位技术的问世和发展,导致了传统的控制测量发生了革命性的变革,它不仅对大地测量,而且对工程测量的发展也产生了深远的影响,使测绘科学技术进入了一个崭新的时代。 三、现代科技创新对测绘技术的影响与促进 随着目前科学技术的飞速发展使得测绘技术在内容、方式、手段上越来越丰富,也逐渐变得模糊起来。其中最具有代表性的重要成就是全球定位系统(GPS)和遥感(ns)。 遥感的优点在于不接触物体就能解译物体的性质和数量,可以从客观上解决矿产资源、国土资源、森林资源、农业估产、地图制图等一系列问题的勘测和监测;GPS则是美国国防部实施的投资仅次于“阿波罗登月计划”的重大空间工程项目,可以实时、精确、自动、全天候地进行空间定位,克服了多年来种种常规定位方法的不足和缺陷,而GPS,GIS,RS的有机结合使得地学问题的定量、定性、定位得以解决,也就是迅猛发展的“3s”技术。 新材料技术、微电子技术、计算机技术促进了测绘仪器向自动化、小型化、数字化、集成化方向发展。从某种意义上说,测绘仪器的变迁是浓缩的测绘史:既是历史的延伸,又是现实的折射。现代测绘仪器总是同现代高新科技密切联系在一起的,从20世纪60年代出现的光电测距仪、80年代的全站仪到90年代的GPS接收机,无疑是现代新材料技术、微电子技术、计算机技术的结晶。改革开放以来,我国学习、吸收、消化国外先进的测绘仪器研制经验,已能成功地批量生产各种现代测绘仪器,南方测绘仪器公司就是一个杰出的代表。传统模拟测图的局限性是众所周知的,数字化测图技术的优点已为测绘界所公认。如何从模拟解析制图转向数字化测图,靠的是信息技术。正是现代信息技术使空间测量数据从采集、传输、存储、处理、变换、输出成为可能,没有现代信息技术,就无法存储处理大量的空间测绘数据。 测绘科技论文:测绘科技创新的任务和方向 摘要:本文介绍了测绘学的发展,新时期的任务和发展方向。 1、概述 (1)空间技术,各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具,好像可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其他相关技术,如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术(GPS,RS,GIS)在测绘学中的不断出现和应用,使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式;传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替,测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影像或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换,得出数字化地理信息产品,由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。 今天,光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息,产品分发可从单一邮路转到“电路”(数字通讯和计算机网络传真),测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化,实现了信息化的发展。 (2)随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革,需要开放民用国家测绘产品。从技术方面看,西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区(相当1:10000比例尺)的地图,卫星上的GPS又可将这种纳入全球框架和转换为他们的国家坐标系,中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低;对于军事敏感的重力数据,卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50km,已接近我国现有重力数据的分辨率,其保密何价值也需要重新评估。这一形势使绝大部分测绘产品可以作为普通商品服务于社会,测绘业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业,这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间,这也是一个有重要意义的历史性转变。 (3)综上所述,由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展,测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标,正在适应新形势的需要发生着深刻的变化,表现为正在以高新技术为支撑和动力,进入市场竞争求发展,测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大,不仅是原来的单纯从控制到测图,为国家制作基本地形图的任务,而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展,在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。 (4)我国测绘科技发展的总体水平与国际先进水平相比还存在较大差距,表现在空间数据获取手段缺乏,遥感数据的自动化、智能化处理技术水平不高,空间数据管理与显示技术落后,空间数据标准化建设不力等。面对多学科相互渗透的知识经济时代,我国现代测绘科技和测绘事业要想占领一个制高点,有较强的竞争能力,就必须加强测绘科技人员的科技创新意识和创新能力。 2、测绘科技创新的任务 建立和维护地区性和全球的三维大地网,以一定的时间周期检测这些网随时间的变化,为大地测量定位和地球动力学研究提供高精度地面参考框架和地面基准点网;监测和解释地壳运动、地球自转变化、地球潮汐、海面地形、海平面变化等地球动力学现象;建立我国高精度重力基准网。 以建设中国卫星导航定位动态服务体系为目标,按照接收多国卫星信号的要求,开展GPS差分定位、数据处理和信息发播系统关键技术的研究,研制相关标准和硬、软件。开发GPS精密星历、卫星钟差、大气延迟等数字信息产品和网络分发系统,实现基于多国卫星的全国范围内卫星实时动态定位和导航服务。 一体化遥感数据获取和智能化处理技术研究积极推进基础地理信息航天遥感获取系统建设,开发实用化、智能化遥感数据处理软件系统;开展合成孔径雷达干涉测量、激光成像雷达测图、微波遥感和测绘卫星等研究,建立机、星、地一体化的空间数据快速获取与智能处理系统;发展重大自然灾害遥感监测与非工程措施减灾实用系统。 3、综合制图与大型网络地理信息系统技术研究 开展多类型、多尺度地图数据自动综合的研究,开发实用化的地图设计与编辑系统、多媒体地图和网络地图制作系统;开发多维、多分辨率大型空间数据库管理软件,基于空间数据的虚拟现实表达软件,真三维地理信息系统软件,以及网络环境下大型地理信息系统基础软件;研究和发展开放地理信息系统互操作机制和多源空间信息系统集成技术。 4、空间数据生产、管理与分发技术研究 结合国家基础地理信息系统数据库建库工程,开发各类数据采集、处理、更新和数据管理的实用化技术和软件系统,完善全数字摄影测量系统;加快国家基础地理信息系统及其数据传输网络建设,建立业务化运行的生产调度管理系统和基于英特网的地理信息网络交互查询系统,促进地理空间数据的全社会共享。 5、测绘科技创新的方向 (1)在测绘科学基础理论研究方面,包括地球空间信息学的认识论和方法论研究;地球信息形成机理和地球信息表达的基础理论研究;空间数据的不确定性研究;空间参考框架和空间投影新理论的研究;我国坐标参考框架向国际参考框架逼近的理论和技术研究;空间三维坐标向二维坐标投影的理论和方法研究;数字地球几何参考框架研究;确定我国厘米级大地水准面的理论与方法研究;现代重力场理论研究;航空重力阶梯测量及卫星跟踪卫星SST技术研究;卫星重力学研究;时变重力场研究及其地球动力学解释;高阶位重力场模型求解技术及可靠性检验方法研究;高准确度和高分辨率全球和局部重力场模型研究;定量遥感中尺度效应与尺度转换理论、成像光谱理论、成像雷达理论研究;自动化智能化遥感影像识别的理论与方法研究;图像信息机制与地球信息图谱的研究;多种传感器遥感成像的复合机理和影像解释理论研究。 (2)在测绘技术研究方面,总体的关键的技术创新方向是精确、动态、实时的大地数据获取、处理、存储、分发技术,多制式兼容空间定位技术,低成本、多尺度、高分辨率空间数据获取技术,遥感信息智能化提取技术,元数据模型与标准,信息共享与新型数据产品可视化技术,时空多维数据系统分析与预测技术,大规模空间数据库管理技术,大型网络地理信息系统技术,地理信息自动化更新技术等。在数字化的基础上,建立高精度、高动态、智能化、信息化、网络化、集成化的测绘技术新体系。其中包括建立国家统一的高精度三维动态空间大地网的技术与研究;遥感影像数据自动化、智能化获取与处理技术研究;遥感数据的智能存储技术研究;空间数据的制图处理及其可视化技术研究;空间数据处理、管理与分发技术研究;空间数据分析的理论、技术和方法;地理信息系统基础软件开发;3S集成与应用技术研究等。 (3)测绘工作作为社会中的一个行业它在满足社会需求的同时,也必然随着社会的进步而发展。 测绘科技论文:加强测绘人才队伍建设增强科技创新能力 科技强测,归根到底是人才强测,当前我们正处在信息社会时代,研究和探讨测绘人才队伍的建设,具有十分重要的现实意义。虽然当前我们的测绘单位专业技术人才,基本上已经能够满足生产任务的需要,但满足需要并不是止步不前,但还要根据测绘事业的发展,根据不同时期有计划的培养和使用人才。 当前我院人才队伍的状况,85%以上为院校毕业生,其中高级工程师,工程师,助理工程师,已经成为整个生产技术的骨干力量。职工综合技术达到了历史最高水平。在这些专业技术人才中,最近几年我们从专业院校招聘有15名,从社会招聘近20多名,送到专业院校培养的3名,参加各种函授25人,专业文化层次上已上了一个大的台阶。作为不同的单位,其具体情况各不相同,作为像我们这样外业测绘院,在现有的体制下,完成好各项测绘任务,最主要的就是: 一、立足现有人才队伍和专业技术力量,鼓励他们在实践中自主创新 最近几年由于仪器设备更新的较快,使外业测绘工作变得比以往简单,特别是GPS全球卫星定位系统等现代测量仪器的使用,使测绘职工从繁重的和大量繁杂的工作中解放出来,因此就现有人才队伍的情况来看,完成现有的工作任务应该是没有多大问题的,所以要合理使用好现有的人才队伍,使他们在各自的岗位上充分发挥自己的聪明才智。 首先要合理打造人才队伍结构。这几年,我们始终把人才队伍建设作为一项重要工作来抓,使我院人才队伍结构得到了明显的改善。我院从2003年开始先后从武测招聘了2名本科生,从专业院校招聘了10名专科生,从2000年开始,我们每年都安排3-5名表现比较优秀的职工参加中专大专及专升本的学习。目前本科文化程度占职工总数20%以上,专科占约75%,优化了队伍的结构,使职工的整体专业技术水平上了一个新的台阶。 其次是在人才队伍建设上,知人善任,量才使用。近些年来,我们在用人方面一直做到人尽其才,各尽所能,院中层以上的干部学历都是本科以上,凡是业务技术比较好的都被放到重要岗位上,进行锻炼,让他们挑大梁,担当重任。比如去年我们从武测招聘的一名职工,专业技术比较强,我们就把他放在几个重要的测量任务上去锻炼,他看到院领导对他比较器重,工作积极性特别高,不但在规定的时间内提前完成了任务,而且质量优秀,类似的事例还有很多。 第三是在人才队伍建设上,要善于发现员工的闪光点。从基层的实际出发,加强人才队伍建设,更需注重调动职工的积极性,积极为经济建设又好又快发展服务。在实际工作中要善于发现员工的闪光点,鼓励他们自主创新。近些年来我们每年都召开会议,对自主创新的问题进行专题研究,并号召职工在实践中大胆探索,勇于创新。近几年我院先后有十几名职工在地籍测量,房产测量,工程测量中,利用一定的软件为平台,自主开发出便于使用和掌握的测量软件,大大的提高了生产的效率。为了鼓励他们的积极性,院里专门为他们提供了技术和资金的支持,这几年我们每个测区,每个中队都有几个能人,有效的解决了生产中的难题和困难,为院里创造了可观积极的效益。 二、加快人才队伍建设,必须转变人才培养的模式 人才培养理念是人们对人才培养现象,本质,特点,规律以及如何培养人才的认识和看法。它指导人才培养全局,贯穿人才培养的全过程,渗透于人才培养各个环节。从现实情况来看,我们在人才培养方面还存在着突出的问题,一是重使用轻培养,二是重学历轻能力,三是重当前轻长远,其突出表现就是只要有任务,就不停步,工作安排得满满的,有的能力与学历倒挂,学历很高,能力较差。解决这些问题我们必须更新观念,转变人才的培养模式,一是由零散型向集中型转变。目前,我们培养人才多数情况下都是零星的或松散式的方法,系统性和计划性不强,专业人才没有形成规模化效应,因此我们应在一定的时期内,有计划,有组织的进行集中培训。二是在内容设置上应由单一型向综合型转变,促进人才队伍素质的综合化,把培养专才和通才结合起来。我们现有的职工多数只能单打一,通才全才的人才太少,有的职工一辈子自始至终就会干一种工作。三是要由封闭型向开放型转变。现在我们培养人才一般的方法是老师带学生,老兵教新兵,知识和能力在低层次上循环,知识面窄,视野不开阔,靠老经验,靠老办法。因此我们要瞄准测绘科技的前沿,请专家学者进行讲学,传道授业,如果需要可以出国进行短期培训,还要利用科研院所和远程教育接收最新的科研成果来为我们的事业服务。四是继续教育内容设置要有针对性,时间要有保证,不能走过场。现在我们每年进行的继续教育大都是为了应付检查,完成上级规定的内容,被动式的教育,这种形式的继续教育不光浪费时间,而且浪费了人力和物力,起不到任何效果。正确的方法应该先进行调研,每次一个主题,不会什么学什么,缺什么补什么,使受教育者真正能学到东西。 三、加强对人才队伍的管理,为他们提供良好的成长和发展环境 我们的测绘事业需要高素质的人才,高素质的人才成长进步需要科学的、系统的管理机制,只有这样,他们在实践中才能敢立潮头,勇于创新。首先要教育他们高举中国特色理论的伟大的旗帜,坚持科学发展观,树立正确的人生观、世界观和价值观,从政治上打牢他们全心全意为党、为国家、为人民服务的思想基础,甘于奉献。其次要建立完善的人才竞争机制,最大限度的体现公平竞争的原则,优胜劣汰,充分调动职工的积极性,不搞人情化,不搞任人唯亲,不论资排辈,能者上,庸者下,对年终考核要细化,坚持原则,真正把那些能干事的人提拔到应有的位子上来。要建立完善的激励机制,不搞平均主义,不吃大锅饭,使人才自觉的为经济社会发展服务。第三在生活上要关心他们,营造良好的工作环境。前几年我们也先后从有关院校招聘了部分本科生,但不到一年有的就自动辞职了,其原由是多方面的,但害怕艰苦是最主要的,因此这几年我们积极营造良好的工作环境,极大地改善了职工的生活环境,稳定了职工的思想,调动了职工的积极性,安心基层工作,再没有出现自动辞职的情况发生。最后领导要树立科学的人才观,有爱才惜才容才的气度和大胆用才的魄力,做到人尽其才,才尽其用,只有这样,我们人才队伍才能在实践中创造出更多的奇迹,描绘出美丽的图画。 测绘科技论文:科技档案在城市测绘管理中的地位和作用 科技档案工作是生产管理、技术管理、以及科研活动的重要组成部分。如何管好用好科技档案,发挥科技档案的巨大潜能,对城市经济的发展有着举足轻重作用。对此,笔者结合城市测绘工作就科技档案在城市测绘管理中的作用谈点粗浅的体会,不当之处,敬请指正。 一、科技档案在城市测绘管理中的地位 科技档案是城市测绘管理中心必不可少的一项重要的技术基础工作。就城市测绘工作而言是在测绘生产活动中形成的,应当归档保存的图纸、图表、文字、计算材料。它反映的是测绘生产单位的科技活动,而不是随意编制的;具有较高的保存价值。它作为一种技术资源的储备形式而存在,不仅对城市测绘的生产经营,技术进步有作用,而且对明天开拓新的生产,科研领域同样具有重要意义。同时对科技档案充分,合理的应用还能促进测绘生产任务的完成和经济效益的提高。因此,加强对科技档案的管理是非常必要的。 二、科技档案的作用 1、科技档案是测绘生产决策的重要依据。所谓决策,就是确定测绘生产经营活动的目标。一个正确的决策取决于 多种因素,但是决定的因素是对客观实际,对未来行动及其后果的正确判断。而正确的判断则要依据大量全面的,准确的、可靠的资料,这些资料的主要来源之一就是科技档案。因此决策正确,测绘部门就兴旺,效益就显着;决策失误,测绘部门就衰败,没有效益。可见决策的正确与否,是我们生存和发展的关键。 2、科技档案是测绘部门进行技术改造,实现扩大再生产的重要条件国扩大再生产的形式有两种:一种是外延扩大再生产,一种是内涵的扩大再生产。根据我国现阶段的情况,测绘部门应走以内涵为主的扩大再生产道路。所谓内涵扩大再生产就是主要领先改善提高生产效率而实现扩大再生产。 实行以内涵为主的扩大再生产,主要是通过测绘行业内部的技术改造、革新、挖潜、提高劳动生产力来实现的。 然而,测绘部门的技术改造是离不开科技档案的。因为技术改造是在现有的技术水平基础上的提高,若没有科技档案技术改造就很难进行。扩大再生产的实现需要相应的仪器设备,先进的科学技术,而这些生产要素的适应与改善,都要以科技档案为依据。 3、科技档案是科学研究工作和设计工作的必要前提。科技档案作为科研和设计工作的必要前提是因为科研和设计是在前人工作的基础上而继续深入进行创新的活动,尤其表现在复用原设计即在新设计中直接采用某项设计的忆有成果。据国内有关资料报道,在一些新工艺和新产品的设计中,科技档案中的图纸复用率占40%;有的可高哒70%以上,这对提高设计效率少走弯路提供了必要的前提。 4、科技档案是测绘部门进行生产经营,科技交流的基础和工具。无论在本部门内,还是在部门之间,其生产经营,科技进行都是在相互影响,相互作用下进行的。而科技档案就是在它们之间起着传递,交流信息的重要作用的。 第一、科技档案是测绘部门内组织生产经营活动的工具。测绘部门是一个多层次的组织结构可分为科室、作业队、班组。它们从各自不同角度的测绘部门这个整体承担着不同的任务。但是他们所从事的设计生产、计划、管理、材料供应等一系列经营活动都是相互联系的。这样就需要有一个中间的“媒介”把它们所从事的活动有机的协调在一起,这个“媒介”就是科技档案是测绘部门进行生产经营活动中一个重要的传递工具。 第二、科技档案也是各测绘部门之间相互联系和交流的工具。科技档案不仅是信息传递的工具,而且还是一种信息交流的重要工具。 当前,科学技术发展的速度之快,规模之大,难度之深,渗透性之强都是空前的。这就使得测绘部门的科学研究出现了相互交叉,相互推动,相互影响的局面,测绘部门之间的这种相互联系,同样也是靠科技档案作为交流工具而实现的。 三、如何管理好用好科技档案 正因为科技档案在城市测绘管理中具有十分重要的作用,因而我们要进一步加强管理,促进科技档案的充分利用,以适应新形势下测绘行业发展的需要。 1、加强领导,提高对科技档案重要性的认识。从以上的论述中,我们可以看到科技档案在城市测绘管理中的作用是很大的。因此,提高对科技档案管理工作的认识,加强对这一工作的领导是非常必要的。 首先,领导要重视,把科技档案的管理纳入到城市测绘生产经营活动的日程一,并配备有专长有专业技术人员,经常地检、指导和督促,使科技档案的作用得以充分的发挥。 其次,测绘部门的领导要舍得花本钱,培养一支思想好、懂业务、会管理的科技档案管理队伍。只有这样才能管好用好科技档案,服务于城市测绘各项管理工作,为城市经济的发展作出贡献。 再次,还应提供必要的设备。科技档案的收集、整理、统计等工作最终目地是为了提供利用,只有充分利用才能充分发挥其作用,取得经济效益。但是没有符合要求的库房,必要的设施。即便收集、整理好的档案资料,也会由于库房窄小,存放不合理等外界因素而造成挤压损毁。 2、开展培训,提高管理人员的素质。科技档案作用的大小与档案管理人员的素质有着密切的关系。学习现代化的管理方法。总之,要切实地提高业务管理水平,适应新形势,新任务的需要。 科技档案管理人员素质的提高要采取多层次,多渠道的培训方法来实现。当今,科学技术的飞速发展,一方面将会产生和形成大量新的科技档案,另一方面又需要利用大量已有的科技档案,同时各方面将会对科技档案利用提出更高,更多的要求,新的要求将迫使我们档案管理人员的知识尽快更新,加快业务水平的管理水平的提高。 3、运用现代化管理方法,提高科技档案的利用率。随着科技事业的发展,档案的库存数量将会急剧增加,相应的查阅频率也越来越高。对查准率、查全率及查阅速度的要求也会越来越严格,若不改变传统的管理模式采用现代化的管理方法,势必浪费时间影响档案的被利用。 现代化管理方法,是科技档案管理发展的必然趋势和主攻方向。因此,档案管理人员要尽快掌握现代化的管理方法,为科技档案的充分利用创造条件。 4、全面运用科技档案,促进城市测绘部门各项管理工作。现在,科技档案在城市测绘部门的各项管理工作中被普遍利用。如计划管理、生产管理、质量管理、技术管理、劳动管理、设备管理等。科技档案的管理是这些管理活动的基础,因此全面地运用科技档案,必将促进测绘部门各项管理工作。所以说科技档案在城市测绘各项管理及管理的每个环节上都发挥着巨大的作用。 总之,科技档案将随着社会的发展而发展,随着测绘部门的腾飞而被充分的利用。因此加强对科技档案的管理,是摆在我们面前的一项十分重要的任务。 测绘科技论文:数字地球与现代测绘科技的发展 摘要:介绍了测会学的发展,数字地球与现代测绘技术的发展情况。为加速建设我国空间数据基础设施,发展我国的测绘学科和测绘事业,提出一定的建议。 关键词:数字地球 测绘科技 发展 引言:1993年和1994年美国先后以总统令的形式提出建立“国家信息基础设施”(NII),即通称的信息高速公路,以及“国家空间数据基础设施”(NSDI),这是进一步推进社会信息化,抢占信息产业发展新的制高点和主动权的重大战略步骤,时隔5年,这一计划的实施初见成效,刺激了美国的经济增长,于是去年又以美国副总统演讲形式推出数字地球的概念和构想,并计划到2020年试图达到地球信息化的最终目标,亮出了美国这一近期全球信息战略的底牌。由美国政府高层出面提出的这一“数字地球”构想引起全球各方关注,并成为学术界热点话题。中国学者尤其在地学界也做出了积极的反应,不论从科学技术的角度还是从国家利益的角度,中国要准备迎接这一严峻挑战,已成共识。作为测绘学科,测绘行业反应更显强烈,数字地球概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里我们想就现代测绘学的发展从学科的观点稍为具体地探讨一下它与数字地球的关系和在构建数字地球中的作用。 一、测绘学的现展 空间技术,各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具,好像可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其他相关技术,如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术(GPS,RS,GIS)在测绘学中的不断出现和应用,使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式;传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替,测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影像或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换,得出数字化地理信息产品,由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。我国960万平方公里国土的国家基本地图的成图或更新周期可望从十几年,几十年缩短到几年或更短,测绘业的体力劳动得到解放,生产力得到大的提高。 今天,光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息,产品分发可从单一邮路转到“电路”(数字通讯和计算机网络传真),测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化,实现了信息化的发展。 当前,随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革,需要开放民用国家测绘产品;从技术方面看,西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1m分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图,卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系,中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低;对于军事敏感的重力数据,卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50km,已接近我国现有重力数据的分辨率,其保密价值也需要重新评估。这一形势使绝大部份测绘产品可以作为普通商品服务于全社会,测绘业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业,这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间,这也是一个有重要意义的历史性转变。 综上所述,由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展,测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标,正在适应新形势的需要发生着深刻的变化,表现为正在以高新技术为支撑和动力,进入市场竞争求发展,测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大,不仅是原来的单纯从控制到测图,为国家制作基本地形图的任务,而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展,在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。 二、数字地球和现代测绘学 地球上一切事件都发生在一定的空间位置,人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中,约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息(即地球空间数据)对地球所做的多分辨率、3维数字化描述的整体信息模型,便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用,为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段,这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用,因此NSDI是数字地球的基础设施,要求提供(地球)空间数据框架,包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的“专职”,但又对测绘学提出了更高层的技术要求。 NSDI要建立在NII上,要在因特网上运行,要求开发功能强、效率高的因特网GIS软件。这表明还要大力发展测绘产品的计算机网络技术,它的技术基础是宽带、高速图形图像网络,当然其中宽带高速问题需要国家投资在NII中解决。数字地球构想的另一个高技术特点是虚拟现实模型。目前发展起来的全数字化摄影测量就能够利用功能强大的计算机系统或工作站,对数字化影像进行处理,建立立体地形或地物虚拟模型。但如何将这一技术用在因特网上对多种测绘产品和普通用户提供虚似模型甚或虚拟现实模型,则是要进一步研究和发展的。数字地球是对真实地球及其相关现象的多分辨率、统一性的3维数字化整体表达,这里强调了统一性和整体性,要求全球多源数据无缝无边的连接和整合。从空间数据框架来说,其统一性和整体性是由大地测量来实现和给予保证的。大地测量是传统测绘的基础,对当前信息化测绘和构建未来数字地球更是基础的基础,即空间数据框架的框架。它要求全球采用统一的参考椭球模型和相应的地心坐标参考框架(如ITRF);全球统一的高程基准,即统一定义和使用的大地水准面;全球统一的重力测量基准(重力基本网);全球统一的地图投影系统。一切原有的测绘成果,特别是国家基本地图都要转换到上述全球统一的参考系中。数字地球对全球大地测量提出了更高更紧迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各国保持和维护各自的地心参考框架的基本技术,但局部坐标到全球坐标的转换目前还难于达到优于米级的精度;全球高程系统的统一问题,大地测量学家经过几十年的研究,目前还是一个未能解决的难题,最终要通过全球重力数据,特别是新一代卫星重力计划和卫星海洋测高计划在国际大地测量协会的统筹和协调下实现。 海洋占全球面积的70%,海洋将是21世纪资源开发的主要竞争空间,海洋动力环境的变化(如厄尔尼诺现象)又是决定全球气候变化的主要控制“阀门”。数字地球向海洋测绘提出了挑战。从全球来说,目前海洋的精细测绘基本上还是空白,多波束测深技术的发展加速了各国领海海底地形的测绘,但要将陆地坐标参考框架以相近的精度扩展到海洋仍存在困难,海上GPS定位精度还低于5m;由于陆地高程基准不能用水准测量传递到海洋,在卫星测高技术的支持下用某种去掉潮汐影响的平均海面作深度基准,精度可达米级,和多波束测深精度相当。但广大的开阔深海的海底地形测绘不可能用船载测深仪完成,用卫星测高结合重力数据(低阶或中阶重力场模型)反演海底地形,目前试验精度可达10~100m。数字地球将要求海洋测绘技术有新的突破。 测绘学由于其技术的突破已日益向相关地学领域渗透。大地测量更成为研究地球动力学(包括海洋动力甚至大气动力)的重要技术手段,GPS监测已能提供全球板块运动和地壳形变精密数据,可用于研究地学灾害(地震、滑坡和火山爆发等)的预测;GPS已可以和VLBI相近精度和频谱分辨率监测地球自转的变化,由此研究地球深部结构和动力过程及全球变化;专题GIS也成为环境灾害问题分析预测工具。数字地球最重要的功能之一是为解决21世纪人类面临的环境和灾害问题提供一个可供观察、分析、模拟和预测的全球信息系统,以期协调人与自然的关系。 我们赞成活数字地球或动态数字地球的提法,因为人类是生活在不断运动变化的地球上。现在在全球性的观测中,各种对地观测新技术已可能连续快速获取地球表面(或浅层)随时间变化的几何和物理信息,了解地球上各种现象及其变化。因此测绘学或者说测绘业则应当利用3S技术结合合成孔经雷达干涉技术(INSAR)以及其他新技术(如卫星重力探测技术等)对地进行观测,为构建活数字地球提供描述地球动态变化的地理信息产品。 数字地球构想是推动人类大踏步跨进信息社会重大战略步骤,有挑战也有风险。测绘是数字地球的基础,测绘工作者也将是构造数字地球的“尖兵”,也要求测绘学有新的发展和突破。 三、测绘学和地球空间信息学 在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现展趋势。从现代信息论的观点看,测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科,传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限,其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化,特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长,已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科,它的学科内涵发生了巨大的变化,因此如何界定测绘学的含义,已是世界各国测绘工作者所关注的问题。于是从90年代开始,国际上将测绘学(Surveying and Mapping)更改为一个新词,以准确反映学科实质,Geomatics一词由此应运而生。随后,有关Geomatics的提法在我国学术界,主要是地学界成为热门话题,由于对其含义理解不同,其中文译名也是五花八门,现在将它译成“地球空间信息学”,已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解,但根据ISO的标准定义和国际测绘联合会(IUSM)对“测绘学”的定义,两者的含义是基本类同的,只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息——通讯社会中的地位和作用,适应了现代社会对地球空间信息的极大需求的特点,因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域,符合现代测绘学发展的实际。现代测绘工程的优秀技术是空间技术,包括GPS、卫星遥感和航测,测绘的范围扩展到整个近地空间,例如近地空间航天器的导航定位,近地空间重力场的测定,大气层甚至电离层的信息;其支撑技术是信息技术,主要处理电磁波信息和影像信息,加之通讯、计算机网络等信息技术,使地球空间信息学科的理论和技术体系比传统的测绘学有了很大的发展和更新,由此,Geomatics适合于纳入数字地球的理论和技术框架。 随着数字地球构想的实施,测绘学面临一个历史性的发展新机遇,传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林,以更强的活力向前发展,前景良好。 四、建议 本文漫谈了测绘学的发展及其与数字地球构想的关系。为在21世纪加速建设我国空间数据基础设施,发展我国的测绘学科和测绘事业,以迎接“数字地球”的挑战,根据我国目前测绘事业发展的现状,从一个侧面(主要是大地测量方面)提出以下建议: 1.尽快统一我国大地定位参考框架的建设,对近年来由各个部门独立建立的各等级GPS定位网进行必要的联测和统一整体平差,此举可望进一步加强部级的大地定位框架。 2.将沿海各部门100多个验潮站统一组织GPS联测,精密确定各验潮站水位标尺零点的大地高,填补陆海相接地带重力测量空白。此举为统一陆海大地水准面,建立海洋高程基准,研究海平面变化至关重要。 3.研究将陆地GPS定位框架向我国领海扩展的方案,着手建立我国包括海域的广域差分GPS定位系统。 4.尽快完成重建我国重力基本网,发展航空重力测量系统,加密西部地区重力测量和GPS水准,加大力度支持对卫星测高数据的利用,为下世纪确定我国亚分米级或厘米级大地水准面作好数据储备,建立可在因特网上运行的新的重力数据库。 5.利用新的卫星遥感测地资料重建我国30″×30″数字高程模型。 6.尽快研究我国大地测量数据向社会开放的政策、法规和管理机制,着手建立部级能够进入NSDI的大地测量数据库。 测绘科技论文:数字地球与现代测绘科技的发展 摘要:介绍了测会学的发展,数字地球与现代测绘技术的发展情况。为加速建设我国空间数据基础设施,发展我国的测绘学科和测绘事业,提出一定的建议。 关键词:数字地球 测绘科技 发展 引言:1993年和1994年美国先后以总统令的形式提出建立“国家信息基础设施”(NII),即通称的信息高速公路,以及“国家空间数据基础设施”(NSDI),这是进一步推进社会信息化,抢占信息产业发展新的制高点和主动权的重大战略步骤,时隔5年,这一计划的实施初见成效,刺激了美国的经济增长,于是去年又以美国副总统演讲形式推出数字地球的概念和构想,并计划到2020年试图达到地球信息化的最终目标,亮出了美国这一近期全球信息战略的底牌。由美国政府高层出面提出的这一“数字地球”构想引起全球各方关注,并成为学术界热点话题。中国学者尤其在地学界也做出了积极的反应,不论从科学技术的角度还是从国家利益的角度,中国要准备迎接这一严峻挑战,已成共识。作为测绘学科,测绘行业反应更显强烈,数字地球概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里我们想就现代测绘学的发展从学科的观点稍为具体地探讨一下它与数字地球的关系和在构建数字地球中的作用。 一、测绘学的现展 空间技术,各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具,好像可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其他相关技术,如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术(GPS,RS,GIS)在测绘学中的不断出现和应用,使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式;传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替,测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影像或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换,得出数字化地理信息产品,由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。我国960万平方公里国土的国家基本地图的成图或更新周期可望从十几年,几十年缩短到几年或更短,测绘业的体力劳动得到解放,生产力得到大的提高。 今天,光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息,产品分发可从单一邮路转到“电路”(数字通讯和计算机网络传真),测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化,实现了信息化的发展。 当前,随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革,需要开放民用国家测绘产品;从技术方面看,西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1m分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图,卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系,中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低;对于军事敏感的重力数据,卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50km,已接近我国现有重力数据的分辨率,其保密价值也需要重新评估。这一形势使绝大部份测绘产品可以作为普通商品服务于全社会,测绘业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业,这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间,这也是一个有重要意义的历史性转变。 综上所述,由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展,测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标,正在适应新形势的需要发生着深刻的变化,表现为正在以高新技术为支撑和动力,进入市场竞争求发展,测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大,不仅是原来的单纯从控制到测图,为国家制作基本地形图的任务,而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展,在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。 二、数字地球和现代测绘学 地球上一切事件都发生在一定的空间位置,人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中,约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息(即地球空间数据)对地球所做的多分辨率、3维数字化描述的整体信息模型,便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用,为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段,这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用,因此NSDI是数字地球的基础设施,要求提供(地球)空间数据框架,包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的“专职”,但又对测绘学提出了更高层的技术要求。 NSDI要建立在NII上,要在因特网上运行,要求开发功能强、效率高的因特网GIS软件。这表明还要大力发展测绘产品的计算机网络技术,它的技术基础是宽带、高速图形图像网络,当然其中宽带高速问题需要国家投资在NII中解决。数字地球构想的另一个高技术特点是虚拟现实模型。目前发展起来的全数字化摄影测量就能够利用功能强大的计算机系统或工作站,对数字化影像进行处理,建立立体地形或地物虚拟模型。但如何将这一技术用在因特网上对多种测绘产品和普通用户提供虚似模型甚或虚拟现实模型,则是要进一步研究和发展的。数字地球是对真实地球及其相关现象的多分辨率、统一性的3维数字化整体表达,这里强调了统一性和整体性,要求全球多源数据无缝无边的连接和整合。从空间数据框架来说,其统一性和整体性是由大地测量来实现和给予保证的。大地测量是传统测绘的基础,对当前信息化测绘和构建未来数字地球更是基础的基础,即空间数据框架的框架。它要求全球采用统一的参考椭球模型和相应的地心坐标参考框架(如ITRF);全球统一的高程基准,即统一定义和使用的大地水准面;全球统一的重力测量基准(重力基本网);全球统一的地图投影系统。一切原有的测绘成果,特别是国家基本地图都要转换到上述全球统一的参考系中。数字地球对全球大地测量提出了更高更紧迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各国保持和维护各自的地心参考框架的基本技术,但局部坐标到全球坐标的转换目前还难于达到优于米级的精度;全球高程系统的统一问题,大地测量学家经过几十年的研究,目前还是一个未能解决的难题,最终要通过全球重力数据,特别是新一代卫星重力计划和卫星海洋测高计划在国际大地测量协会的统筹和协调下实现。 海洋占全球面积的70%,海洋将是21世纪资源开发的主要竞争空间,海洋动力环境的变化(如厄尔尼诺现象)又是决定全球气候变化的主要控制“阀门”。数字地球向海洋测绘提出了挑战。从全球来说,目前海洋的精细测绘基本上还是空白,多波束测深技术的发展加速了各国领海海底地形的测绘,但要将陆地坐标参考框架以相近的精度扩展到海洋仍存在困难,海上GPS定位精度还低于5m;由于陆地高程基准不能用水准测量传递到海洋,在卫星测高技术的支持下用某种去掉潮汐影响的平均海面作深度基准,精度可达米级,和多波束测深精度相当。但广大的开阔深海的海底地形测绘不可能用船载测深仪完成,用卫星测高结合重力数据(低阶或中阶重力场模型)反演海底地形,目前试验精度可达10~100m。数字地球将要求海洋测绘技术有新的突破。 测绘学由于其技术的突破已日益向相关地学领域渗透。大地测量更成为研究地球动力学(包括海洋动力甚至大气动力)的重要技术手段,GPS监测已能提供全球板块运动和地壳形变精密数据,可用于研究地学灾害(地震、滑坡和火山爆发等)的预测;GPS已可以和VLBI相近精度和频谱分辨率监测地球自转的变化,由此研究地球深部结构和动力过程及全球变化;专题GIS也成为环境灾害问题分析预测工具。数字地球最重要的功能之一是为解决21世纪人类面临的环境和灾害问题提供一个可供观察、分析、模拟和预测的全球信息系统,以期协调人与自然的关系。 我们赞成活数字地球或动态数字地球的提法,因为人类是生活在不断运动变化的地球上。现在在全球性的观测中,各种对地观测新技术已可能连续快速获取地球表面(或浅层)随时间变化的几何和物理信息,了解地球上各种现象及其变化。因此测绘学或者说测绘业则应当利用3S技术结合合成孔经雷达干涉技术(INSAR)以及其他新技术(如卫星重力探测技术等)对地进行观测,为构建活数字地球提供描述地球动态变化的地理信息产品。 数字地球构想是推动人类大踏步跨进信息社会重大战略步骤,有挑战也有风险。测绘是数字地球的基础,测绘工作者也将是构造数字地球的“尖兵”,也要求测绘学有新的发展和突破。 三、测绘学和地球空间信息学 在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现展趋势。从现代信息论的观点看,测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科,传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限,其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化,特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长,已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科,它的学科内涵发生了巨大的变化,因此如何界定测绘学的含义,已是世界各国测绘工作者所关注的问题。于是从90年代开始,国际上将测绘学(Surveying and Mapping)更改为一个新词,以准确反映学科实质,Geomatics一词由此应运而生。随后,有关Geomatics的提法在我国学术界,主要是地学界成为热门话题,由于对其含义理解不同,其中文译名也是五花八门,现在将它译成“地球空间信息学”,已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解,但根据ISO的标准定义和国际测绘联合会(IUSM)对“测绘学”的定义,两者的含义是基本类同的,只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息——通讯社会中的地位和作用,适应了现代社会对地球空间信息的极大需求的特点,因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域,符合现代测绘学发展的实际。现代测绘工程的优秀技术是空间技术,包括GPS、卫星遥感和航测,测绘的范围扩展到整个近地空间,例如近地空间航天器的导航定位,近地空间重力场的测定,大气层甚至电离层的信息;其支撑技术是信息技术,主要处理电磁波信息和影像信息,加之通讯、计算机网络等信息技术,使地球空间信息学科的理论和技术体系比传统的测绘学有了很大的发展和更新,由此,Geomatics适合于纳入数字地球的理论和技术框架。 随着数字地球构想的实施,测绘学面临一个历史性的发展新机遇,传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林,以更强的活力向前发展,前景良好。 四、建议 本文漫谈了测绘学的发展及其与数字地球构想的关系。为在21世纪加速建设我国空间数据基础设施,发展我国的测绘学科和测绘事业,以迎接“数字地球”的挑战,根据我国目前测绘事业发展的现状,从一个侧面(主要是大地测量方面)提出以下建议: 1.尽快统一我国大地定位参考框架的建设,对近年来由各个部门独立建立的各等级GPS定位网进行必要的联测和统一整体平差,此举可望进一步加强部级的大地定位框架。 2.将沿海各部门100多个验潮站统一组织GPS联测,精密确定各验潮站水位标尺零点的大地高,填补陆海相接地带重力测量空白。此举为统一陆海大地水准面,建立海洋高程基准,研究海平面变化至关重要。 3.研究将陆地GPS定位框架向我国领海扩展的方案,着手建立我国包括海域的广域差分GPS定位系统。 4.尽快完成重建我国重力基本网,发展航空重力测量系统,加密西部地区重力测量和GPS水准,加大力度支持对卫星测高数据的利用,为下世纪确定我国亚分米级或厘米级大地水准面作好数据储备,建立可在因特网上运行的新的重力数据库。 5.利用新的卫星遥感测地资料重建我国30″×30″数字高程模型。 6.尽快研究我国大地测量数据向社会开放的政策、法规和管理机制,着手建立部级能够进入NSDI的大地测量数据库。 测绘科技论文:测绘工程科技论文写作能力思考 摘要: 分析了培养本科生科技论文写作能力的意义,对测绘工程专业本科生写作能力培养进行了初步实践与思考。结合国内高校本科生科技论文写作培养现状,特别强调了要营造浓厚的校园学术环境与氛围、要树立人才培养的科技论文写作意识和课程教学是本科生科技论文写作能力培养主阵地意识,同时建议必须做好问卷调查工作,建立健全人才培养的顺畅沟通交流机制,以使科技论文写作能力培养的各个环节、措施更符合实际情况、更具可操作性。 关键词: 测绘工程专业;本科生;科技论文写作;能力培养;实践与思考 一、培养本科生科技论文写作能力的意义 科技写作是一项既具有专业性又具有综合性的实践活动,对人类社会的发展具有重要作用。首先,科技写作成果是人类智慧的遗传,是科技交流的工具,对于提高研究水平、减少无效劳动和推动科学技术发展具有不可低估的作用,越来越为各国政府所重视,并被作为各国决策科学化的依据。其次,科技写作还是科学研究的重要手段,通过将复杂的思维活动用文字等书面符号“物质化”“视觉化”,便于反复研究,仔细斟酌,使原来朦胧的意识明确化、疏漏的思想严密化、肤浅的见解深刻化,甚至引发新的思索、认识,找到有重大价值的新研究课题,进一步促进社会的发展[1,2]。科技论文写作是科技写作最重要的形式,全面体现了上述功效,且无论社会如何进步,将始终对社会生活发挥重要的能动作用。本科生是未来科技活动的主力军,肩负着经济、社会可持续发展的重任[3]。强调本科生科技论文写作能力的培养,除具有以上宏观意义外,还具体体现在:1)促进本科生对已有知识的理解和新知识的学习,培养他们创新意识,提高创新能力。科技论文强调内容深入性、前沿性、创新性,本质是创新性。创新性首先需要坚实的知识基础、不断更新的动态知识以及学习中关于理论、技术、方法等的创新思考,然后通过艰苦的努力,实现创新想法。这一过程符合人们发现问题、分析问题、解决问题的一般认知规律,体现了科技创新的一般过程。指导本科生撰写科技论文已被认为是培养本科生创新意识和创新能力的一种有效途径[4]。2)提高本科生的科技交流能力。科技论文是科技交流的重要载体,具有其特定的逻辑性、简洁性、规范性、可读性等特点。一个只会创造不会表达的人,不算是一个真正的科技工作者。科技论文写作也是社会用人单位认为本科生应具备的基本技能之一,在科技交流日益广泛的今天,应当作为本科生的一种通识能力[5]。3)培养本科生科学探索过程中的道德意识、法律意识和程序意识,避免学术不端行为的发生[6]。可见,本科生科技论文写作能力的培养,是一种可提升本科生综合素质和大学教育质量的重要手段,关乎经济、社会的可持续发展,必须引起教育工作者的充分认识。 二、测绘工程专业本科生专业基础课程教学中科技论文写作能力培养的初步实践 2012年9月,教育部正式颁布实施了新的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,测绘工程专业是测绘专业类的基本专业之一。目前,我校测绘工程专业课程体系分为公共基础教育课程平台和专业教育课程平台,前者包含政治理论课、科学文化优秀课、军事共同课、通识选修课、开放选修课5个课程模块,后者包括专业基础课、专业课、专业拓展课3个课程模块,每个课程模块根据实际需要安排必修、选修、自修、讲座等不同性质的课程。我校对测绘工程本科生的语言文字表达能力要求为:能完整、准确、流畅地用口头和书面语言表达自己的思想,熟练掌握科技文献写作规范,具有常用科技文献写作能力。与科技写作相关性较强的课程,如“科技文献阅读与写作”“逻辑学概论”等,安排在开放选修课程模块;毕业设计大四上学期开题,下学期6月份进行答辩,毕业设计成果采用学位论文形式。毕业论文是培养和考察毕业生理论联系实际、综合分析并解决问题等能力的最后一个教学环节,也是衡量和检验高等院校教学质量的重要方面[7],其水平基本代表了本科生最终的科技论文写作水平。教育部2004年明确通知要求高等院校进一步认识毕业论文环节的重要性,加大毕业论文规范化管理的力度,并特别强调要将毕业论文环节作为教学评估的关键指标[8]。我们在多年指导测绘工程专业大地测量方向本科生毕业设计过程中,发现本科生毕业论文水平一直堪忧。实际上,国内其他院校、专业的毕业生论文质量同样也不理想,具体原因可以罗列很多方面[9],如:论文选题偏大,缺乏合理引导;受考研与就业影响,真正用于毕业论文写作的时间过短;论文撰写缺乏基本训练;过程管理不严等。本科生科技论文写作能力偏低甚至下滑已经成为目前不争的事实,引起了许多教育人士的担忧[10,11]。基于多年的思考,我们于2013-2014学年在测绘工程专业两门专业基础课程(大二《误差理论与测量平差基础》、大三《大地测量学基础》)的教学中,引入了论文写作培养环节,进行了初步实践与问卷调查。考虑到两门专业基础课程的性质及学生前期的知识、能力储备,采用了翻译1篇外文文献(从指定文献中选择)或写1篇创新性论文(从给出的题目中选择,也可自己拟定题目)的方式,由学生挑选后课外单独完成,后者给分权重高于前者,并作为课程成绩的一部分(目前暂定为百分制10分)。 (一)翻译类题目 从《JournalofGeodesy》等国际大地测量著名刊物下载了与课程内容相关的80余篇文章,要求学生翻译。目的是熟悉科技论文基本要素,体会论文作者写作思路与论文的创新点,开阔思路,了解英文写作特点。由测绘工程专业方向(2013年下、2014年上)的50名学生抽样翻译情况看,多数学生未采用公式编辑器编辑公式而仅以截图形式显示,部分学生缺失图(表)标号或图(表)名;少数学生使用翻译工具翻译论文,专业术语使用较少;部分学生不会排版,格式混乱。上述问题可能与本次组织较匆忙布置写作任务较晚、学生忙于应付考试来不及精心翻译有关,也可能与论文内容较深学生专业知识积累不够有关。 (二)写作类题目 结合教学、科研、学术工作,从中拟定了适合两门课程写作的题目(12个),也鼓励学生根据自己的思考进行选题写作,目的是体会完整的论文写作过程,提交满足格式要求的论文。实践中,上述三个班次只有4人选择了写作类题目:坐标转换参数求取的若干问题(选定)、GPS水准拟合方法综述(选定)、整体大地重力场统一归化计算(自拟)、基于GPS水准测量的高程异常拟合方法研究(自拟)。尽管4位学生的学术论文创新性很低,但总体上选择该类题目的学生论文写作态度较端正,对自己要求高,论文较规范,值得鼓励。 (三)问卷调查 在两门专业基础课程中引入论文写作环节后,对三个班次的学生进行了问卷调查。积极的方面包括:1)拓宽了视野,增长了知识,锻炼了创新思维能力;2)对专业课程的学习有了更加深入的理解,同时也提高了自己的英语水平;3)对理论联系实际有了一定的体会;4)感受了专业文献的写作风格;5)激发了学习兴趣,调动了学习积极性;6)了解了英语科技论文的写作特点,掌握了一些论文翻译技巧。存在的一些问题包括:1)课程学时较少,因应付考试,翻译或写作花费精力较少;2)有些国外论文太过专业,需较多的专业知识,不仅对翻译造成阻碍,同时也在一定程度上打消了积极性。调查结果还显示了绝大部分学生对引入科技论文培养环节持欢迎态度,证实了结合课程教学进行科技论文写作能力培养的想法值得提倡与坚持。但是,初步实践也暴露了学时压缩带来的学习时间减少以及外文文献专业性较强等问题,今后应进一步结合教学、科研、学术工作,不断挖掘、挑选、积累更适合的题目,因材施教,改进培养方法,让培养更加切实有效。 三、国内高校本科生科技论文写作能力培养的调查 综合目前文献探讨内容,国内高校本科生科技论文写作能力培养主要有四个环节。 (一)毕业设计 该环节存在的主要原因与现状已如前述。为提高毕业设计论文质量,文献中提出了不少改进措施或建议,可归纳为:1)加强毕业论文质量意识与重视程度,包括教学管理人员、教师和学生;2)细化管理制度和奖惩机制并严格执行,强化毕业论文全过程的监管;3)为学生创造自由的学术研究环境和氛围,如加强高校公共资源建设、开放公共实验室、制定有关图书资料借阅等特殊政策;4)提高学科专业建设水平,加强指导教师队伍建设,在培养计划中增设读书报告、写作课程、论文指导课程、前沿学术讲座等,鼓励学生参与科技创新等活动,组织学生参与教师从事的课题研究;5)毕业论文写作训练前置,适当增加或提前毕业设计环节时间,在不同阶段课程中灵活、适当地训练论文写作能力,使用文字性论述、论文考核方式,将课程论文与毕业论文联系起来;6)全面实行本科生导师制;7)做好毕业生问卷调查工作。 (二)科技写作课程 科技写作是一门文理渗透的边缘学科,对于改善智能结构、培养掌握信息能力和思维能力有极大的好处,发达国家都十分重视科技写作课程[1]。我国理工类院校开设该课程的越来越多,但很多高校将科技写作设置为本科阶段通识教育的公共选修课,实际中选修的学生却较少;有的大学仅开设了讲座;一些高校则侧重于研究生阶段培养,本科阶段没有给予足够重视;众多理工科院校更偏重学生工程实践能力培养,没有把该课程提高到研究方法学习的高度;课程师资队伍缺乏,教学内容偏重单纯的知识讲解,实践环节少,教学枯燥。忽略或轻视科技写作课程的后果是,学生独立进行科技写作的能力差,很多学生毕业时提不出创新性主题,不会用严谨规范的语言和符合逻辑的论证对结果进行分析和总结,对教师依赖程度大;已毕业学生仍然很多不知道科技论文怎样构思、写作、修改与发表,在实际工作中无法规范地撰写科技文体,导致用人单位不满意,对学校人才培养质量产生怀疑;缺乏学术道德,拼凑等抄袭现象严重。调查结果显示,70%以上的研究生在本科阶段没有学习过科技写作规范,而几乎所有的研究生都认为应该在本科阶段加强科技写作的学习[5]。为提高科技写作课程教学效果,文献中提出的改进措施或建议可归纳为:1)增强学生对科技写作重要性的认识,在加强宣传教育的同时,以理工科为主的高校可以将其设置为通识教育的必选课;2)调整教学内容,如增加科技(学科)发展简史内容,加强学术道德教育,重视科技论文规范与发表流程,适当增加与学生实际学习及未来工作有直接关联的写作文体教学内容,将文献检索课程与科技写作课程有机整合;3)丰富师资资源,纯粹文科教师不宜担任科技写作教师,可聘请有突出学术成就的教师作为授课教师,可借助学报编辑讲解科技论文写作规范、图书馆员讲解文献检索方法;4)提倡教师自己编写教材或讲义,建议多渠道编写高水平规范性教材;5)多用实例教学、课堂互动、实践操作,多举日常生活中的科技问题,加强多媒体教学手段的应用;6)分阶段实施教学,以理工科大学的科技写作课程为例,一、二年级开设科技写作基础课,主要讲解科技写作的基本原则和形式,及普遍介绍一些科技文体的基本写作方法,在高年级开设带有一定研究性质的科技写作选修课程;7)与其他教学环节相结合实施教学,如在认识实习、生产实习和毕业实习前讲解科技报告和技术说明书,与专业课程、毕业论文相结合进行针对性的讲授与训练。 (三)课程论文 课程论文是本科生学习了一门课程后,专门探讨、研究与本课程相关的具有一定学术价值或亟待解决的问题,就此发表自己独到的见解,并遵从学术论文的写作格式,条理清楚地用文字表述出来的议论文章。课程论文有利于学生综合素质的提高,在专业人才培养中具有重要作用,是传统应试教育向素质教育转变的尝试,还有助于渐进地积累论文写作相关知识,提高毕业论文质量[12]。课程论文已在不少高校的各种课程中得到了广泛应用,但实践中也暴露了不少问题[13,14]:1)学生思想上重视不足,相当多的学生没有把精力花在专业基础理论与专业技术知识的学习上,有些学生诚信意识缺失,对学术道德规范的无知更加剧了这种倾向;2)论文质量低,如选题不合理、格式混乱、语言不规范、表达能力不足、逻辑不严密等;3)多数学生不知道如何利用数字图书馆查阅科技文献;4)不分专业、课程,被过度要求,学生穷于应付多门课程论文,如有些课程学生本来专业背景知识欠缺,再加上当前高校中普遍存在课程多、课时少的做法,使得学生难以有效、认真地完成课程论文;5)大多数教师也没有真正意识到课程论文的意义,重科研轻教学,执行具有随意性,对论文要求含糊其词,或笼而统之,或顺其自然,对学生督促、指导力度不够,对论文评价缺乏客观性、公正性;6)学校对课程论文考核只提原则性要求,闭卷、开卷考试还是课程论文考核并不区分工作量,对教师缺乏激励作用。为提高课程论文质量,文献中提出的改进措施或建议可归纳为[15,16]:1)指导学生阅读教育部下发的有关文件,让学生树立对论文写作意义、态度的认识,要求学生严守学术规范,遵守学术道德,杜绝抄袭现象;2)建议以培养本科生学术规范、学术道德和初步的论文写作技能、论文意识、科研意识为主,不强调“高水平”;3)建议对课时紧、任务重的专业必修课程考虑适当减少或取消课程论文,在公选课、专业基础课、专业选修课程考核中慎重采用课程论文,并适当把握课程论文在课程总评成绩中的比例;4)建议把课程论文分为三个等级,一类是让学生学会查阅专业文献撰写综述性论文,二类是搞懂问题的基础上自己设计、开展实验验证,有详细的实验结果和分析结论,三类是在二类的基础上能够进一步提出问题的解决方案,鼓励学生写第三类论文,其他也可以写一些摘译文章;5)课程论文应该贯穿于教师讲授课程的整个过程中,教师要对整个过程加强督促与指导,开展选题、文献检索、逻辑方法、格式细节等方面的训练;6)完善课程论文评价手段,注意客观性、公正性,避免打消学生的积极性;7)建立健全课程论文考核制度,增强其可操作性,根据课程论文质量考核情况相应增加或减少教师工作量报酬,建立预防和惩治学术不端行为的制度,加强校园文化建设,设立大学生学报,为学生发表课程论文提供途径;8)协调不同学科、不同课程,进行科技写作训练的分工与合作,形成整体的、系统的训练体系,既提高学生的培养质量,又提高教师的指导水平。 (四)科技创新活动 十余年来,为鼓励本科生勇于探索、敢于创新,不少高校、教育机构和部门、社会用人单位或单独或合作举办了各种形式的本科生科技创新活动,这些活动一般要求提供论文,有些本身就是针对论文写作。本科生科技活动根本的意义不在于填补科学技术领域的空白,而在于使学生从活动中得到科研方法的训练,加深知识的理解与应用,培养创新意识以及其他如兴趣、情感、意志等非智力因素,促进创新能力发展,为今后创造性地独立解决理论与实践问题奠定基础[17]。但是,当前本科生科技创新活动中也存在着一些较突出的问题,如:1)急功近利,对扎实工作没有思想准备,对能力提升重要性认识不够,部分学生敷衍了事,部分学生仅凭一股热情和兴趣,部分学生则被迫参与;2)部分教师重使用轻培养,仅视学生为勤杂工,只让他们做一些简单的重复劳动或无暇指导学生或对学生指导不足[18],学生也不愿意找教师进行汇报交流。科技创新活动若达不到正确的目的,可能会影响学生树立正确的学术观念和工作态度,适得其反。为提高科技创新活动效果,文献中提出的改进措施或建议可归纳为:1)评价体系重点应放在鼓励学生运用本专业或相关专业的理论、技术、方法研究专业内容,不能过于强调理论创新性;2)学校提供必要的经费、研究场所、资料和仪器设备等方面的支持,提升科技活动质量和论文水平,举办“本科生学术报告会”,推动课外科技活动的广泛开展;3)设立专门的课程和学分,如作为1学分的选修课程,将本科生科技创新活动常态化、大众化;4)先给学生讲授科研基础知识与方法,然后再开展科技创新活动;5)低年级学生不宜过多参与科技活动,应以资料收集、整理为突破口,培养学生自学能力,积极鼓励高年级学生根据自己感兴趣的专业内容参与教师的相关科研活动,教师要从研究方向把握、研究结论控制、技术方法指导三个方面训练学生的专业研究能力;6)采用课程组指导模式,实现分工协作、优势互补、资源共享、定期交流;7)在多环节中培养学生的科技创新意识和能力,如结合课堂教学、毕业论文、科研课题等进行;8)利用现代交流手段,增加互动渠道,增强师生的相互了解,尤其是学生接触专业教师的机会。除了以上四个主要环节外,对本科生科技论文写作有帮助的学年论文、课程实习报告、社会实践报告、导师制等其他环节,也往往因为各种原因被忽视或流于形式,不再详述。总之,关于国内高校本科生科技论文写作能力的培养环节,仍有待广大教育工作者认真研究与改进。 四、普遍提高测绘工程专业本科生科技论文写作能力的思考 随着以空间定位、卫星遥感、地理空间信息系统等为代表的世界现代测绘高新技术发展日新月异,测绘工程专业人才培养也必须紧跟这一国际形势,以培养“高品质、国际化、创新型”高级测绘工程专业人才[19]。普遍提高测绘工程专业本科生科技论文写作能力,是实现上述目标的有力举措之一。本科生科技论文写作能力的培养是一项系统性工程,从已有论文培养环节设置看,尽管出发点都是好的,但往往容易流于形式,必须引起教育工作者的深思。结合测绘工程专业人才培养现状及文献中好的做法或建议,几点看法如下: (一)营造浓厚的校园学术环境与氛围,加强科学精神培养和学术道德教育。 学术道德薄弱或缺失,是近年来学术抄袭、剽窃、造假等事件的主要原因之一,笃实的学术德行已成为高校育人的首要任务。学术成果不可能一蹴而就,需要科学精神支撑。在入学教育、专家讲座、学术交流、科技创新、课程教学等活动中,需要有意识地加强科学精神培养和学术道德教育,营造浓厚的校园学术环境与氛围。 (二)树立人才培养的论文意识,特别是第一篇论文意识。 第一篇论文是打开论文写作大门的钥匙。学生能够完成一篇接近或达到公开发表水平的正式论文,标志其写作能力基本成熟,今后自主从事写作的动力也由此被激发,他们将不再仅仅满足已有知识的获取,而是会更加主动地学习与探索新理论、新技术、新方法。高校管理者、教师要在尽可能多的场合向学生强调进行论文写作的意义,使学生自然而然地也重视起来。 (三)树立课程教学是学生论文写作能力培养主阵地的意识,努力提高课程教学质量与效率。 不少文献表明了其他论文写作环节要结合课程教学进行,也有不少教师在通识课、专业基础课和专业课中进行了论文写作的训练并取得了较好的成效。事实上,课程是教育的“心脏”,是实现教育目标的主要手段[20]。课程教学贯穿整个大学教育阶段,立足课程教学渐进式地培养本科生的科技论文写作能力,毕业生的综合素质自然而然地会有量变甚至质变的可能。以课程教学为主阵地培养学生论文写作能力,对课程教学环节提出了更高的要求。一是必须认真规划课程体系,使测绘工程专业本科生的专业知识体系构建更具系统性、应用性和前沿性。二是必须加强教师队伍建设,任课教师不仅要对自己专业的知识系统性、应用性和前沿性有相当程度的理解与掌握,还应有一定的科研实践经验,且必须有论文写作发表经历。只有这样的教师,才能初步满足学生创新能力培养之需。三是必须重视课程教学目标。围绕测绘工程专业人才培养目标,所有课程应做好本课程的目标定位,并将学生论文写作能力培养作为重要目标之一;所有任课教师应在培养学生的知识系统性、应用性、前沿性的基础上,能够对课程知识的创新性进行挖掘,激发学生的创新思维,培养学生发现问题的能力。公共基础教育课程平台教师可将学生阅读、翻译文献和交流文献内容作为学生论文写作能力培养的主要手段,专业教育课程平台教师则应结合课程内容,灵活采用翻译文献、交流文献内容、研究进展综述写作、理论技术方法创新写作等形式,全面培养学生论文写作能力。在课程教学之外,文献检索是论文写作必需的、基础的环节,可在公共基础教育课程平台中尽早开设课程或讲座,并作为必修环节。科技文体中的科技论文写作主要立足课程教学进行,其他科技文体,如项目申请书、项目总结书、学位论文、专利申请书、技术报告、技术合同等则可采用灵活多样的形式,或设置讲座单独引入,或作为选修或必修课程引入。 (四)做好问卷调查工作,建立健全人才培养的顺畅沟通交流机制,逐渐完善科技论文写作培养的各个环节。 科技论文写作能力的培养必然有其一定的规律,国内外好的培养模式要学,但要学实质而非形式。避免形式主义、盲目引进的最好的方式是做好问卷调查。高校管理者要调查影响教师投身科技论文写作培养积极性的因素,教师要调查影响学生投入科技论文写作训练积极性的因素。将调查、反馈、落实作为探索科技论文写作能力培养规律的重要手段,建立健全管、教、学的顺畅沟通交流长效机制,是逐渐完善科技论文写作培养环节的重要保证。 五、结束语 国家教育部提出高校要积极推动研究型教学,提高本科生的创新能力。指导本科生撰写完成一篇学术论文的过程,被认为是全面提高本科生自身综合素质和培养初级科研能力的过程,应该是摆脱大学创新教育困境的一个突破口。测绘工程专业本科生的科技论文写作能力现状与其他专业本科生类似,也需认真研究与改进。结合课程教学的初步实践及文献中好的做法,特别强调了要营造浓厚的校园学术环境与氛围、要树立人才培养的科技论文写作意识和课程教学是学生科技论文写作能力培养主阵地的意识,在此基础上,必须就科技论文写作培养的环节、措施做好问卷调查工作,建立健全人才培养的顺畅沟通交流机制,使各个环节、措施更符合本校实际情况、更具可操作性。 作者:刘长建 马高峰 张西光 单位:信息工程大学地理空间信息学院 测绘科技论文:初探勘察测绘科技档案管理系统设计与实现 摘 要:随着社会不断发展,对资料的保密性和对数据记录、查询的便捷性要求不断提高,以至于勘察测绘档案管理的要求也不断提升。但是,目前无论是测绘档案管理方法还是测绘档案管理机制都处于比较落后的水平,这对于测绘事业的发展来说有着非常大的影响。为有效摊就目前测绘资料档案管理存在的问题,本研究深入分析了测绘资料档案管理的发展现状,并结合当代技术发展的成果,对测绘科技档案管理系统设计与实现进行了研究,并深入分析其主要的功能,以期能为测绘科技档案管理的科学、有序发展提供参考和借鉴的依据。 关键词:测绘科技档案;管理系统;设计;实现 0 引言 测绘档案资料与其他的档案资料不同,测绘档案资料不仅能为国家经济建设、国防建设等方面的建设提供重要的参考资料,同时还关乎我国领土安全的保密性[1]。在信息化、数据化不断发展的今天,相关部门在国土资源调查、道路交通建设、城市规划、政策落实等方面都对测绘档案资料有着较广泛的应用。因此,针对测绘档案资料的管理具有非常高的要求,对于信息的查询和管理也有着较高的要求。在传统的测绘档案资料管理过程中,基本上是以手工档案管理为主,工作起来不仅费时、费力,且效率非常低,难以满足目前社会各个领域中对测绘档案资料的利用需求。而随着信息化技术的不断发展,对于测绘档案资料的管理也不断朝着信息化、数据化的方向发展。建立起测绘档案系统管理能有效提高测绘档案的管理效率,进而有效促进测绘事业的发展。 1 系统结构及目标 测绘档案综合管理与服务系统的设计目标,就是通过建立起一个安全可靠的管理系统来对测绘档案进行自动化管理,实现测绘资料档案馆内各个部门之间的业务传输能够自动化、网络化和共享化,以促进各个部门之间的资料共享[2]。此外,建立起测绘档案综合管理与服务系统将能进一步提高档案信息的服务功能,及时有效地位社会各界快速、准确地提供相应的服务信息,确保信息的及时有效更新。而这一系统的设计目标,就是能够将测绘档案及测绘档案管理于信息化时代相结合,跟上时展的主流,使得测绘档案的信息管理能够有所创新与发展。 2 系统功能涉及 2.1 档案检测系统设计 档案检测系统主要是检测的是档案资料的纸质情况,包括其酸性及老化程度、抗张强度等,此外还可根据霉菌滋生情况事实动态的检测,以便于及时掌握纸张的指标的变化情况,便于其长期保存[3]。而系统的酸性检测还能有利于档案管理人员对档案进行补救及管理,提高测绘档案管理的效率。 2.2 档案保护子系统设计 档案保护子系统的设计主要目的就是实现档案的保护。档案保护子系统中主要涉及以下几个环节,一是通过自动控制消毒柜来对档案资料定期进行消毒,确保档案中的有害微生物能及时清楚;二是采取无线胶装机来装订档案资料,实现无金属装订;三是集体采用文件碎纸机来对秘密档案资料进行集中销毁,避免资料的外流,加强对档案资料的保护。 2.3 档案业务管理子系统设计 档案业务管理子系统主要是对测绘档案进行综合管理的服务系统,而档案业务管理子系统主要基于计算机、网络和数据库进行运行[4]。一般情况下,档案资料经过整理汇编后录进到计算机内,通过服务软件来进行管理。因此,该子系统主要包括数据的录入、维护、信息的查询检索、制表的打印、文件的浏览等功能。当业务人员在通过客户端进入到系统后,业务人员可通过高档图形工作站来实现对系统的操作,以实现对数据的著录、检索、统计等功能,实现档案的一体化管理。 2.4 项目文件上传入库功能 所谓的项目文件上传入库,管理人员能够通过项目文件入库来进行信息的更新,以便于形成电子文档信息,便于用户查询项目信息。一般情况下,操作人员通过制作电子文档或者使用扫描来完成数据成果,该系统会对导入的原始数据进行严格、有效的检测,通过对信息的检测来确保导入数据的一致性及准确性。同时,在系统的引导下,能够给不同的任务进行标号命名,存放在不同的项目中,明确对不同的图层位置进行定位,便于用户的查询。 2.5 文件下载及在线浏览功能 测绘档案综合管理与服务系统与传统档案管理的本质区别在于测绘档案综合管理与服务系统能够实现在线浏览资料或者下载资料,而无须查找纸质版的目标成果文件,在该子系统中,设置了“项目资料在线浏览和文件下载”功能,用户可以选择在线浏览或者直接下载*.dwg 格式的电子文件来进行查阅,而数据在下载过程中还可通过SSL协议来保数据的安全。其中该子系统通过可视化系统显示的左侧为勘察测绘项目文件列表,右边则是文件夹下的详细信息。此外,该系统中还有“任务查询类别”,用户在点击“任务查询类别”中可选择“任务查询任意条件”和“按母项名称查询”两个按钮,进而通过输入条件来获得自己所需的数据。此外,作为该系统还能与管理系统进行联合互动,将用户下载的情况及用户信息自动记录到下载日志表单里面,便于管理人员对信息进行管理。 3 系统的实现 通过对系统功能的分析可知,测绘档案综合管理与服务系统能有效提高测绘档案的管理,也适用于各种不同环境条件的查询中[5]。为有效探究该系统在现实中的使用情况,本文以辽宁省某测绘档案管理局为例,探究其功能实现情况。由于该测绘档案管理局中,档案的类型比较复杂繁多,因此,根据实际条件,该档案管理局建立的数据库有两个,一是测绘元数据库,其主要功能用于存储档案数据,便于形成数据化的信息管理模式,方便用户对档案数据的采集与录入;而是档案管理数据库,该数据库主要用于档案管中借阅、归还等记录、清单的储存。在该系统的应用中,首先选择Microsoft SQL Serve数据库来建立相应的档案数据表和业务管理表。然后在下编程实现系统需要的各种功能。在测绘档案综合管理与服务系统中,该测绘档案管理局实现了自动化的信息查询和管理,有效提高了管理效率和管理质量,确保了数据信息保存的永久性。用户通过该系统的信息查询功能,或在线浏览,或下载文档,有效获取到了准确的数据信息。而通过该系统进行管理,还能有效提高资源的利用率和共享率,是辽宁省测绘档案信息管理部门的典范。 4 结语 在科技水平不断提高的基础上,为有效应对社会各界对于测绘档案的查询、统计及利用,相关的政府部门对于测绘档案的管理也不断提高了要求。为此,相关的部门开始不断实现测绘档案综合管理与服务系统的功能,以期能不断提高测绘档案管理的质量,确保能及时。准确地位需求者提供服务。而系统的设计与实现还是一个长期的过程,因此,测绘资料档案馆还需要不断加大系统建设的投入力度,不断完善系统的建设,以充分利用现代化手段来为测绘档案的管理提供有力的支持,进而有效促进测绘事业的发展。 测绘科技论文:浅议新科技背景下地质测绘应用技术的改革 [摘要]随着科学技术的不断进步,地质测绘技术也紧跟步伐。地质测绘技术拥有数字化、自动化、网络化的特点,因此运用广泛。将地质测绘技术运用于地质工作中,可以很大程度的提高工程测量的精确度,从而保证工程的安全性和质量,也使工程的成本大大降低。本文针对新科技背景下地质工作中运用地质测绘技术的新方式做出阐述。 [关键词]新科技背景 地质测绘 应用技术 改革 1引言 随着3S技术的不断发展,以及高精度和高效率测绘仪的出现,使得地质测绘与现代测绘技术结合起来,改变了以往地质测绘的模式。当前测量地质资源的位置以及地质类型的分布情况等,采用的是现代的地质测量技术。从当前的地质测量工作形势来看,建立更加全面的地质资料数据库和地质资料管理系统已成为必须。然而,对于这项工作的完成,传统的地质测量方式所起的作用不大,而现代测量技术和方法反而起了极其关键的作用。 2地质测量技术 地质测绘的专业性很强,其测量所得的数据具有法律效力。所以,地质数据的精准度必须很高。地质资料的内容包含很多,如表、册、图等等。这些资料的某一部分需要更新时,其他资料也必须跟随变更,所以地质测量技术拥有专业性。对于地质测量工作来说,现代测绘技术包括GPS测量、遥感技术、野外数字化地形测量模式和扫描数字化地质测量模式四种。这四种技术被广泛运用在地质测量工作中。 3新科技背景下地质测绘应用技术的改革 3.1 GPS技术 全球卫星定位系统又称GPS,该技术是由美国国防部研发的。其工作原理是将卫星的信号接收后,利用三角测量计算原则来确定空间位置。GPS 卫星围绕地球质心旋转,是一个全球的地心坐标系。GPS与传统的测量技术相比具有速度快、准确性高、作业程序简捷、成本低的优势。GPS测量技术省去了传统意义上测距、测角的繁重工作,并且测量范围更加广阔。 地质测绘工作是非常复杂繁重的,并且对于精准性的要求非常高。在地质测绘中应用GPS技术进行填图工作,往往能缩短定位的时间,降低工作的成本,而且不受天气影响。运用GPS技术定位有两个模式,一个是静态的相对定位、一个是动态的相对定位。静态相对定位模式操作起来比较简单,只要将多个接地接受装置布置在施测区,同时接收卫星数据即可。动态相对定位,即是将接收机固定在基准点上,再把另一台接收机安放在可动的载体上,两台接收机都观测同一组卫星,通过这种方式来确定运动点的位置。 使用特定功能的GPS系统,有时还需虚拟现实技术的辅助。使用该种GPS技术可以很快的得到三维技术的计算机虚拟仿真技术图像,并清楚的显示在计算机的屏幕上。在测绘工作中,分析模拟图像是非常必要的,并且在分析过程中要保持程序的可操作性和安全性,以便提高往后的决策条件。在分析与统计GPS测量结果时,计算机技术也是必不可少的,它不仅能满足测量工作中的基本需要,还能充分发挥虚拟现实技术的作用,保证了GPS测量技术在测量工作中的作用被充分发挥。 3.2数字影像和遥感技术 近年来,遥感技术发展迅速,这种发展主要集中在传感技术的应用和发展上。在计算机技术和航空航天技术的影响下,遥感技术进入了新的领域。 数字影像和卫星遥感在现代地质测绘中前景广阔。目前,多平台、多时和多传感器是未来航空影像获取信息的途径,这类影像获取信息的途径有高光谱的特点。在地质测绘工作中,保证测量的精确度是极其重要的,而数字摄影的测量方式主要是依靠大比例的航空相片来采集数据,数据采集后,再依靠数字处理软件进行处理,以便为完成地质测量的后续工作做准备。数字影像测量所采集到的图像数据不仅具有几何特点,还拥有直观的数字特点。 3.3野外数字化地形测量模式 将现代的信息技术与计算机的制图原理结合在一起,是数字测绘技术的最新成果。这种技术目前已成为地质测绘技术的主要运用技术。国土资源、城市建设、房产规划和水利工程等部门的信息库主要来源于全野外的数字测绘技术。而地质管理系统质量的高低取决于野外数字化地质模式所采集到的数据资料。这些资料,如果质量够高,将其提供给不同部门使用是没有问题的。这种资源共享的模式可以避免财政的重复投入。野外数字化地质测量有测量地质及编绘地质、保证测绘工作运作、保证测绘质量三个环节。在测量的同时要合理的选择所需工具,全站仪是野外数字化测绘的主要仪器,在测绘过程中可以搭配其他仪器使用。 全站仪+电子记录薄+测量图像软件。电子记录簿有PC-E500、GRE3、GRFA等种类。这种硬件搭配所用的数据资料,主要来自全站仪在野外进行实地测量的各个地质要素。这种混搭的硬件在工作时要依靠采集数据软件的控制,将信息实时的传送到电子记录系统中。信息在处理后,以相应的格式保存在电子数据的文件中。对于绘制草图工作,可利用测量绘图软件来进行。以这种配备进行地质测量工作,可以使配备的职能得到提高,并省去了计算角度与距离的工作,操作简单。 全站仪+便携式笔记本+测量图像软件。全站仪、便携式笔记本和测量图像软件相配合是一种将数据采集与数据处理相结合的测量方式。使用全站仪来收集数据,利用电缆将数据传送至便携式笔记本中,最后利用测量图像软件对数据进行处理。因为这种绘图方式一般是在现场进行的,所以这种配备具有直观、高效率、高速度的特点。 全站仪+PDA+测量图像软件。这种配备与全站仪+便携式笔记本+测量图像软件配备的操作方式一样。这种系统主要运用在数据采集前的定位工作中,其外业的测量主要依靠便利的PDA来满足。从测量过程上看,这种系统具有很多功能,例如能将多种数据格式融合、测量方法和可视化、自由测站的自动化计算等。PDA的价值相对其他机器来说很优惠,且操作简便,能够实现现场制图,保证测量工作的效率。 3.4扫描数字化地质测量 采集现有的地形地质图像可使用扫描数字化地质测量模式进行。地形地质特征的坐标数据可以利用GPS得出,也可以将现有的坐标数据存入电脑中,之后将这两种数据叠加到一起,并在数据处理软件的控制下做出地质图像和地质表册。“准地质测量”是最新型的内业式扫描数字化地质测量模式,这种模式是利用地质图上的地质点记录簿来绘制地质体、划分地质编号和类型。这种模式的运用优势在于,当地质图上的地质点标注模糊或无法保证精准度时,可以在经过调查后,对其进行改变和填补。扫描数字化地质测量模式的运用前提是区域里的地形地质图像必须具有很强的现势性,并且控制点和目标点必须完善。 4结论 从以上所述的地质测绘中得出,新科技背景下的地质测绘技术拥有数字化、网络化和专业性强的特点。这些特点表明,数字化的地质测量数据采集模式可以满足地质测量专业性强的特点。并且能够完善网络系统和数据库,让网络办公自动化不再成为梦想。在基本建设的发展中,地质测绘工作变得越来越繁重,将地质测绘技术引进地质测绘工作中,可以减少工作的繁重度。地质测绘技术的引进不仅减少了工作人员的工作量,降低了人工成本,还保证了测量的精准度,使我国的地质普查工作有了更强的保障。 测绘科技论文:测绘科技投入产出的经济理论与测算方法 【摘要】:随着市场经济的不断发展,测绘市场的行业发展趋势也在逐渐走向高度信息化和系统化,相应的,测绘产品的生产量和服务广度也在日益增大;为了合理测算出测绘科技投入产出实情,并依据此做出更加合理的行业发展和内部运营等规划,需要进一步完善和构建更加科学和系统的测绘科技投入产出的经济理论与测算方法。本文旨在从投出产出分析的基本方法和数学模型入手,结合测绘科技的行业实情,探讨当前测绘科技行业投入产出的经济理论与测算方法。 【关键词】:测绘科技 投入产出 经济理论 测算方法 1、前言 近年来,测绘科技在包括互联网用户、电信、公安、金融、环保等诸多行业中的产品需求不断增大,在一定程度上来说,测绘可以给国民经济发展和建设、国防和政府服务等各方面都带了较大的社会价值,不仅使得生活更加便利,也促进了包括信息行业以及相关产业技术的发展作出了巨大的贡献;在经济方面讲,其也带了较为全面的各行业经济效益增长,而我国的市场经济体系,还在完善阶段,在测绘行业方面来讲随着,其科技形式和运用方向也进入了全新的时期,相应的,其投入产出的经济理论和测算方法也需要作出及时的更新和优化,做到能适应行业发展前景和保证的测算结果的科学性;这样才能为测绘科技行业提供制定经济计划,进行相关定量分析以及测绘方案制定提供合理的决策依据 2、测绘科技投入产出的经济理论 2.1影响测绘行业经济增长的因素 影响测绘行业经济效益的优秀因素包括行业生命周期、行业的市场容量和盈利空间、行业发展趋势、上下游关系等等,其中,行业环境是对相应经济收益影响最直接的外部因素;而行业的资本结构、市场结构的合理性,以及其行业内是否具有良性的竞争环境也是决定测绘科技发展前景的重要因素之一;而影响测绘行业经济增长的主要内部因素包含生产要素的合理配置、测绘技术使用的有效性、以及技术队伍数量的增长和素质的提高等等,当前测绘行业主题模式已经发生根本性的变化,即由模拟形式逐步发展为数字形式,并广泛运用在地理信息测试中,其产业广度大幅度扩张,行业效率也在稳步提高;而在测绘行业经济不断增长的大环境下,维持经济结构的稳定性是一个至关重要的环节,经济结构受到综合因素制约,其中起到决定性作用的是社会对最终产品的需求,而测绘科学技术的进步效率也对经济结构的变化发挥了重要影响。总而言之,测绘行业经济增长收到了多方面综合因素的影响,并具有客观制约性,而投入产出分析模式正是研究其客观发展规律的一种科学手段。 2.2测绘科技投入产出模型 只有合理运用计划与行业市场等两种配置资源的经济手段,才能使得测绘可以有效的按照科学计划方向发展;而在关于测绘科技投入产出分析法中,把消费看成是测绘产品再生产的投入,将经济收入看成是劳动力的产出,在结合当前测绘行业内部实情后,编制投入产出表,并建立合理的数据模型,通过消费和收入二者间存在线性函数关系,其中将中间产品作为内生变量,将投资、消费或产值作为外生变量的模型,从而合理反映出测绘科技各部门产品的价值形成过程,并科学、客观的反映测绘科技各部门之间的投入产出关系,中间投入产品及其最初投入的状况,合理探究相关行业内微妙的经济技术联系以及产业结构。而具体到该数学模型中,需要计算增加单位产值所需的投资,并构建将其内生化的模型,并且由单一的投入产出模型发展为与现代科学管理方法相结合,即投入产出模型与经济计量方法、最优控制理论等的结合。 3、测绘科技投入产出的测量方法 3.1编制投入产出表 表一 投入产出表 如上表1所示,投入产出表是由投入表与产出表交叉而成的,旨在综合反映出各种产品的生产投入情况以及使用去向情况,并衡量相关时期内各部门间相互联系和平衡比例关系;其主栏为中间投入,宾栏为中间使用,表中的基本内容即第Ⅰ象限主要反映部门间的技术,也是投入产出表的优秀,如表中一种所示,横向,表明第i个测绘部门的服务提供给第j个产品部门使用的数量;纵向,表明第j个产品部门在生产过程中消耗第i个测绘部门的服务的数量;而第II象限和第I象限的主栏数同样为n,而其宾栏考量的是总投资、总消费、进出口等各种最终使用指标,旨在合理反映出是各测绘部门提供的各种最终服务的使用数量以及最终使用构成等等;而第III象限主要是为了体现了国内生产总值经过分配和再分配的最终结果,其主栏由劳动者报酬、生产税净额,营业盈余等各种投入质保构成;旨在通过相关数据的计算来反映各产品部门的增加值情况,并体现了国内生产总值的初次分配;而一般来说,第I象限和第III象限可提供国民经济各部门产品在生产经营活动中的投入情况资料,反映了国民经济各部门产品或服务的价值形成过程。总而言之,通过制定投入产出表可科学、客观的反映测绘科技各部门之间的投入产出关系,中间投入产品及其最初投入的状况,合理探究相关行业内微妙的经济技术联系以及产业结构,能为测绘科技行业提供制定经济计划,进行相关定量分析以及测绘方案制定提供决策依据。 3.2建立相关数学模型 在投入产出表所反映数据关系的基础上,需要建立相应的数学模型来计算和分析,并以此来进行如经济分析、计划论证和产值预测等工作。首先,根据投入产出表中数据,定义并计算消耗系数aij,其含义为生产单位j流程需直接消耗i流程产品的数量,在此数学模型下其计算公式为:aij=Xij/XI (i、j=1,…,n),其中N代表新创造价值向量,反映的是测绘技术流程中的经济消耗及社会纯收入,Y代表最终产品向量,反映的是收入在生产领域初次分配如积累、消费、净出口等的情况,X表示企业总产品向量,具体含义为企业收入分配和再分配的最终使用情况。值得注意的是,企业总产出与总投入的恒等是投入产出表的基本前提,从而可以建立投入产出分析的基本关系是:AX+Y=X或X=(I-A)-1Y,明显的,在求得消耗系数aij的情况下,就能分析并规划出计划期末的最终产品数量以及分配比例,依据与此,最终确定出最终产品向量Y,则各流程的总产品数量在计划期限内的最优值可以得出。在实际工作中,如当要求预测测绘科技各部门之间生产和消费相互依存关系,推测预测目标的变动方向和程度,则可以运用此种在投入产出关系上建立的数学模型。 3.3结合行业实情进行数据优化 在投入产出表中的相关数据直接影响到了数据值,而测绘科技投入产出表的设计也需要按照地域大小的不同具体构建,如分为全国表、地区表和企业表等,或者按计量单位分为价值型和实物型;并在测绘行业内部,如考量的具体测绘产品方向不同,其实际经济产值、总产量等都会有差异性,则应该依据不同的投入产出表的现实意义来具体统计相关数据;而在建立的数学模型中,相关数据的计算和分析工作,也应该注意考量到其在测绘科技投入产出中的实际意义,数据与最终测量结果明显存在着统计学意义,而其将最终影响到测算结果;所以,在投入产出表中的数据需要在校正和优化后才能带入计算,以此来保证测算结果的准确性。 3.4分析重要的宏观经济比例和产业结构等问题 宏观经济是指总量经济活动,具体到测绘行业中来。是指整个行业的经济活动和运行状态,如生产总值总值及其增长速度、总供给与总需求、等等;而在进行上述一系列工作后,得出投入产出测算结果,其现实意义就在于,针对于相关行业发展中的不足之处,通过与市场相结合的计划进行宏观调节功能和微观指导功能。而在确定最终产品向量Y后,由于社会对最终产品的需求是决定产业经济结构的优秀因素,需要检测其是否能适合行业发展和社会需求的实际情况;而只有在这一前提下,测绘可以行业才能推动科技进步和生产率提高;并且在满足顾客需求等的前提下,实现最大化的经济效益。 测绘科技论文:深化测绘地理信息科技体制改革的思考 【摘要】测绘地理信息科技制度是我国测绘单位管理制度的重要组成,其对测绘企业的发展有着较大影响,通过提高科技创新能力,可以保证测绘强国战略目标更快实现。我国对深化测绘地理信息科技体制制度提出了要求与部署,在科技创新的过程中,要以统计数据为参考依据,还要对现行科技体制中存在的问题进行改进,还要在传统市场导向机制出加入创新的思路与理念,实现政府职能的转变,提高测绘地理信息技术水平。本文对深化测绘地理 信息科技制度的改革提出了几点思考,以供参考。 【关键字】深化改革测绘地理信息科技体制 随着科技的不断进步,我国测绘单位也应该对传统的地理信息科技体制进行改革,对传统的测绘技术的优化与改进,这样才能保证改革的深化程度,才能使改革效果更好的达到发展的要求。提高测绘地理信息科技创新能力,有助于加快测绘强国的建设,可以使我国的测绘技术更加先进与高效。下面笔者对深化科技体制改革的认识、存在问题以及对策进行简要的分析与介绍。 一、深化测绘地理信息科技体制改革的认识 测绘地理信息科技创新对我国测绘强国的建设有着重要意义,随着社会的不断进步,我国中央对科技改革以及创新工作越来越重视,而且出台了相关政策对科技体制改革进行了引导,也增加了科技以及资金的投入,并取得了较大的科研成果,使我国科技实力得到了较大的提升。在“十八大”召开以来,国家领导人对科技创新提出了新要求,还印发了有关深化科技体制改革的建议以及意见,这加快了测绘地理信息科技体制的改革。 科技创新可以增强国家的实力,我国现行的测绘地理信息科技体制存在的一定漏洞,这极大的制约了科技的发展以及改革的深入程度,使得我国近年科技创新改革成效较低。改革是一项长期的工作,在科技体制不断改革的影响下,我国财务经费以及分配制度也出现了变化,测绘企业需要不断的深化改革,才能实现经济效益的提升,才能处理好市场供给的需求。另外,在改革的过程中,要转变政府的职能,还能健全技术创新机制。 二、深化测绘地理信息科技体制改革存在的问题 1、财政经费不足 在“十一五”期间,我国科技领域得到财政经费支持较少,其约占系统生产服务总值的2.19%,由于财政经费明显不足,所以,我国科研水平并不高。测绘地理信息行业想要更快的发展,必须增加经费投入,其经费的主要来源有:第一,基础测绘的试验经费,非盈利科研单位提供的业务费以及修缮购置费等。第二,向国家申请的专项费。科技支撑计划基金以及自然科技基金等。这些资金由于受到用途的限制,所以无法应用在测绘地理信息科技中,而且经费的支持并不稳定,为了促进科技水平的提升,必须对科技体制进行改革,通过成立公益性科研专项项目,有助于改善当前现状。 2、市场作用没有得到充分的发挥 我国测绘地理信息行业拥有较多的科研项目,在研究的过程中也取得了较大的成绩,但是也有很多科技项目转化率较低。在测绘行业,个人专业比较多,但是产业化率也比较低,相关奖项与证书较多,但是科研成果的实用性以及应用率不高,造成了资源与资金的浪费。这主要是因为科技项目不符合市场是需求,而且转化机制不够健全,使得科研机构无法适应社会发展的需求,无法实现产业化的发展目标。 3、创新能力比较低 随着测绘地理信息的发展,其逐渐转变为交叉性学科,其需要在基础的理论上,对原始信息进行理论创新,这样有助于提高科研的成果。但是由于我国培育性领域并不支持,所以测绘地理信息基础性研究发展较慢,而且创新能力不强,科研成果集成创新性不强,研究人员缺乏活力以及创新能力,科研单位的相关资源分配机制不够合理,严重制约了体制的改革。 三、深化测绘地理信息科技体制改革的建议 1、树立技术中性理念,转变政府职能 对于大工程、大项目,可以采用集中力量办大事的方式进行。但是对于科研创新,尤其是基础理论创新,不是一蹴而就的事,需要长期稳定的支持。因此,政府部门应统揽全局,不挑选哪个技术是合适的,这项工作应交给科研机构去探索。但就我们的国力和发展阶段而言,政府又不能完全放手,可以在跟踪国内外发展的基础上,在立项之初明确一些支撑行业发展必需的技术方向,余下的项目由科研机构自由探索,集中精力做好为行业创新提供畅通无阻的全程服务。 2、加强顶层设计,探索项目分类管理 测绘地理信息行业明确了建设测绘强国的战略目标,其最终目标的实现必须依靠科技创新能力的提升。要围绕构建智慧中国,监测地理国情,壮大地信产业的重点任务,抓好信息化测绘体系各个环节的项目布局,做好测绘地理信息行业科技创新的顶层设计。探索项目分类管理,从研究经费上分重大项目、重点项目、面上项目等三类;从研究周期上分长期(3年以上)、中期(2-3年)、短期(1年及以下)三个级别;从支持类型上分政府直接组织开展、政府支持开展和政府鼓励开展三类;从支持方式上分事前、事中、事后三种。 3、突出主体,完善产学研协同创新机制 测绘地理信息企业规模普遍偏小,有能力设立研发机构的为数不多,没有发挥出技术创新的主导作用,直接制约了行业自主创新能力的提升。要改革现有科研项目的组织方式,按照市场主导、自愿结合的原则,有效利用高校、科研院所的创新资源,形成多学科、多领域、多部门、开放式的集团作战、协同创新模式,密切产学研各个领域、各个环节的沟通联系和协作,不断探索,使企业成为产学研创新的主体。 四、结语 通过调查发现,我国测绘地理信息科技体制不够先进,很多科技技术较为落后,这与资金投入较少有一定关系,也说明我国科技体制存在缺陷与漏洞。为了促进科技强国的建设,相关人员必须对科技体制进行改革,还要转变政府的职能,增强创新意识,拓宽创新资金的来源,避免由于测绘地理信息科技水平不高,而影响整个测绘地理信息事业的发展。测绘地理信息科技体制的改革,需要创立公益性科研资金,还要加强对前沿理论以及技术的研究,实现测绘地理信息产业的快速转型,这样才能使我国的科技水平更加发达,才能实现科技强国的建设。 测绘科技论文:数字地球与现代测绘科技的发展 摘要 现代测绘学的发展,实现了测绘工作的信息化、现代化,实现了测绘学发展的新天地。数字地球有效提高测绘的效率,促进了现代测绘学技术的科学发展。数字地球对现代测绘学的科学发展起到了很好的推动作用,也为现代测绘学提供了丰富的数据库,使现代测绘学的发展增强的活力,带来了极好的发展机遇和前景,所有这些都为测绘学有的新发展和新突破奠定的基础。 关键词 数字地球;现代测绘;科技发展 科技信息的快速发展进一步推进了社会信息化,不仅促进了我国信息产业的大发展,也促进了整个世界的科技发展与普及。NSDI的建立、因特网GIS软件的开发和利用,再加上发展起来的全数字化摄影测量技术的应用,以及利用计算机强大功能对数字化影像进新科技的处理,使得新型的测绘产品和模型得到了进一步研究和发展。作为测绘工作者,我要结合测绘行业中的实践工作就数字地球与现代测绘科技的发展谈一些粗浅的看法。 1 现代测绘学的发展 测绘技术电子化和自动化从20世纪50年代起迅速发展起来的。如测距仪器的变革由各种电磁波测距仪采用三角测量、精密导线测量或是三边测量,使得测绘测量的准确度大大提高。后来电子计算机出现应用到测绘学中,给测绘测量带来了发展机遇,使解析测图技术得以实现,不仅改变了测绘仪器和方法,而且大大提高的测量和计算的速度与精密度,同时也给测绘工作带来方便和快捷。随着时间的推移,时间跨入60年代,计算机带来的自动绘图机出现,实现了地图制图的自动化,使测绘测量实现了跨越飞跃。1957年我国第一颗人造地球卫星的发射成功,观测人造地球卫星的应用,使得测绘工作实现了跨时代的飞跃。卫星测量和遥感技术的应用成功的实现了卫星定位和导航自动化和现代化,成为真正意义上的现代测绘时代。随着脉冲星和类星体的发现,无线电干涉测量以及测绘仪器的电子化和自动化,再加上空间测绘技术的应用,实现了测绘作业的革命。空间技术、3S技术(GPS,RS,GIS)、遥感卫星技术、数字化测绘、光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术在测绘作业中的广泛应用,实现了测绘工作的信息化、现代化,实现了测绘学发展的新天地。 2 数字地球和现代测绘学 数字地球是数字化地球仪的简称。这样把地球空间看做坐标,将地球表面上的行政区划、道路桥梁、水运水系,街道公园、区域地名、地表信息、甚至土壤数据、人口分布、社会经济等数据都可以纳入数字地球数据网。这样就分成直观清晰、使用方便、便于操作,可以有效提高测绘的效率。 航空摄影和航天遥感的在现代测绘学中的运用,使测绘学的现代化程度达到了极高的状态。地表数据、地质构造、水系分布、矿产资源开发等等自然科学资料的获取显得极为便利,也为人们宏观地分析、微观的研究自然地貌特征,以及地球内部的密度结构、大地构造等方面的研究,提供了科学的数据实信息。这种利用可见光、红外、微波手段所获的信息,通过信息技术手段处理和提取后,可以弥补我们用肉眼不能观察或以前传统的测绘办法不能识别的数据信息。从这个意义上来说,航空摄影和航天遥感等遥感技术为我们认识大自然,开发大自然,利用大自然提供了强有力的手段和途径,也使测绘学实现了真正意义上的现代化。据不完全统计,全球很多国家已经掌握了现代化的卫星遥感技术,所拍摄的图像分辩率极高。现代测绘学现技术已经在全世界广泛应用。 三维数字地球可以任意缩放,利用这个特点可以借助计算机显示器,利用鼠标随意查看所有观测的对象,并可以进行宏观分析、微观研究,甚至可以立体观光,还可以对地球内部的岩层分布、地震活动深入分析。诸如地形地貌、道路桥梁、地表地标、丛林绿化等实地摄像信息,都可以及时上传到计算机终端或在大屏幕展示。总之,现代测绘学中的数字都可以在数字地球信息资源中获取。 3 测绘学和地球空间信息学 现代测绘学在新的历史条件下,与现代信息论的观点是想通的。测绘学中传统的测绘准确度往往受测量技术高低的影响,也受测量工具本身的精确度以及测量的当事者的态度的影响。因此,传统的测量手段和材料仪器都要随着信息技术的高速发展而发展。为了适应现代社会对现代测绘科技的发展要求,我们测绘工作者要不断加强测绘学的研究,提高测绘技术,切实增强责任心,循着现代测绘学发展的规律,关注现代测绘学的发展现状,加强空间技术、GPS技术、卫星遥感技术以及航测技术的学习与训练,逐渐扩大测绘的范围和空间,巧妙借用计算机网络信息技术,把测绘学发展到一个全新的历史高度。数字地球对人类最大贡献就是有效对自然环境恶化和灾害的发生可以及时观察、发现,有效避免;并为获取相关的数据以及提高分析的准确性和可能性提供了便利,为协调人与自然的关系做出了新贡献。 4 建议 1)及时更新GPS定位网的链接,必要的时候实行区域联测统一,强化各省市GPS定位网管理系统的管理,加强GPS定位网的交流与协调发展。 2)重点推进高原、山地、丘陵、沙漠等地域的检测,特别是对自然灾害(如地震、地质性自然灾害、滑坡和火山爆发)的预测、测量定向和定位;并进一步利用GPS定位网用于大范围检测与统计,开采与利用,推动数字地球与现代测绘科技的发展。 3)对陆地GPS定位框架的研究,要制定周密的方案,力争最大限度的减少GPS定位系统的误差。切实提高GPS定位系统的使用率。 4)加快对现代测绘科技的发展的研究,尽快完成GPS因特网新的重力数据库,发展卫星遥感新技术,争取多生产高效的现代测绘仪器,为社会主义现代化建设贡献力量。 总之,数字地球对现代测绘学的科学发展起到了很好的推动作用,也为现代测绘学提供了丰富的数据库;随着数字地球构想的实施,现代测绘学进入到一个新的历史发展机遇,使现代测绘学的发展增强的活力,带来了极好的发展机遇和前景,所有这些都为测绘学有的新发展和新突破奠定的基础。 测绘科技论文:如何促进测绘地理信息科技事业快速发展 [摘要]"十二五"期间为我国测绘地理信息事业的发展指明了方向,即构建数字中国,监测地理国情,发展壮大产业,建设测绘强国。刚召开的党的十八大明确指出要建设美丽中国,实现中国硬件、软件的两手共同发展,测绘地理信息科技事业要根据社会发展的趋势走向,结合经济发展的动态,科学谋划我国测绘地理信息的发展蓝图,丰富测绘地理信息的资源,加大开发力度,加快实现自主创新的脚步,健全信息安全保障体系,完善基础设施建设,充分发挥测绘在国家信息化建设中的作用。 [关键字]测绘 地理信息 科技事业 发展 0 引言 测绘工作国家经济、文化建设和社会发展的一项前提保障性工作,是一个国家地信信息产业的基础组成部分。它为国家经济建设和社会发展提供与地理位置有关的各种专题性和综合性的基础信息,其成果是进行资源调查、环境监测、农田建设、能源、交通、水利等大型工程建设、城乡规划建设、土地开发利用、重大灾害监测预报和科学研究、国防建设以及国家宏观管理决策必不可少的基础资料。从八十年代初期,测绘业开始着手对传统测绘手段和生产工艺进行技术改造,开展了数字化测图、机助地图制图、地图数据库、地理信息系统(GIS)、人卫激光测距(SLR)、全球卫星定位系统(GPS)、遥感(RS)等方面的基础研究和应用研究。尽管我国测绘业取得了长足的进步,但是,其整体技术水平同国际测绘先进水平相比,存在较大差距,远远满足不了国家经济建设与社会发展的需要,这主要表现在:数字化测绘技术体系的若干关键技术问题尚未解决,完整的数字化测绘生产技术体系尚未形成;测绘生产中生产速度慢、更新周期长、产品形式单一、地图印刷质量较低等状况尚未得到根本性转变;测绘基础理论研究相对薄弱,尤其是在遥感、地理信息系统、地图制图学等领域,从而严重影响了技术的进一步发展;测绘信息综合开发应用水平较低,测绘高新技术集成化尚处于起步阶段,在国际市场上的竞争能力较弱,参与全球问题的国际合作研究尚待进一步拓展。 本文就如何促进我国测绘地理信息科技事业的发展做以下建议。 1 积极推进基础地理信息资源建设 第一,利用新技术、新工艺,加强对基础地理信息系统的改造和优化升级,积极开展各级各类专题数据库建设。将基础地理信息更新工作摆在更加突出的位置,加紧研究建立新形势、新技术条件下的基础地理信息更新机制,加快信息更新步伐,切实提高基础地理信息的现势性。第二,加强各级各类基础地理信息资源的整合,积极推进各级测绘部门之间以及测绘部门与有关部门之间的信息共享,实现不同数据源、不同类型、不同尺度基础地理信息数据的集成应用。第三,尽快形成中央和地方测绘部门分级管理、标准统一、种类齐全、互联互通的基础地理信息共享平台,为实现测绘部门基础地理信息快速传送和充分利用创造更加有利的条件。 2 创新思维,以新的理念引领测绘地理信息转型发展 测绘地理信息人勇于实践,大胆创新,勇敢地举旗亮剑,提出24 字总体战略,成为测绘地理信息发展新坐标。新理念的形成,让我们突破传统思维的桎梏,实现了由“测绘”向“测绘地理信息”的嬗变;让我们更加与时俱进,推动数字中国向智慧中国迈进;让我们打破了传统的测绘工作模式,开辟了地理国情监测新领域;让我们加快转变发展模式,真正实现了公益性测绘地理信息事业和地理信息产业两条腿走路。只有敢于打破常规,突破惯性思维的束缚,才能形成测绘地理信息文化“快”的灵魂、“干”的精神、“好”的品质,才能发扬好“热爱祖国、忠诚事业、艰苦奋斗、无私奉献”的测绘地理信息精神。 3 加强测绘科技人才资源建设 人才是科技创新和竞争制胜之本,没有人才就没有创新。一流的学术思想、一流的技术成果,需要有一流的人才。测绘科技人才资源建设包括三个方面:一是千方百计稳定现有科技人员,增强科研与生产单位对人才的凝聚力和吸引力;二是有计划地引进和培养优秀测绘科技人才,逐步开展成绩优异高级工程师的选拔评审,充实和壮大测绘科技创新队伍;三是培养和造就一批科技经营管理人才,提高测绘科技创新队伍的整体素质和创新管理水平。建立人才合理有序流动的机制,鼓励测绘生产单位设立特聘专家岗位,吸引优秀人才进入测绘生产一线;鼓励职工开展技术发明、技术革新活动,并作为职工个人业绩考核的重要指标;通过重点学科、重点实验室、工程技术中心和博士后科研工作站的建设、重大科技项目的实施以及在科技项目立项、评审和验收中设置人才培养指标等方式,培养造就一支由科技领军人才、学术技术带头人、科技创新骨干和基层单位技术骨干等组成的测绘科技人才队伍。 4 加强基础研究和软科学研究 跟踪国际测绘学科前沿,发展测绘科学技术理论和方法,积极开展现代大地测量理论和地球动力学、新型数字摄影测量和遥感机理、地理信息科学、地理空间信息网格理论与技术等研究,提高原始创新能力,增强测绘科技持续发展的后劲。结合测绘事业的可持续发展,开展测绘软科学研究,用以指导测绘管理实践,重点加强测绘发展战略、测绘管理理论、测绘管理体制、测绘法律法规、测绘统计指标体系、测绘工程设计管理以及地理信息产业发展政策等方面的研究。 5 总结 坚持以测绘信息化带动测绘事业发展全局,促进测绘工作在完善体制机制、科技自主创新、快速传送信息等方面取得新的突破,全面提高测绘部门的利用、监管、保障和服务水平。以推进国家信息化发展全局为着眼点,以数字中国地理空间框架建设为重点,以地理信息资源开发利用为主线,加快信息化测绘体系建设,健全测绘公共服务体系,逐步实现地理信息的获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化,显著提高测绘行政管理的信息化水平。大力促进地理信息产业发展,为全面建设小康社会和构建社会主义和谐社会提供更加有力的测绘保障。 测绘科技论文:数字地球与现代测绘科技的发展 [摘要]本文通过对数字地球和现代测绘科技的深入分析,对数字地球与现代测绘科技的发展进行了详细阐述,以供同行探讨。 [关键字] 数字地球 现代测绘 科技 0引言 所谓的数字地球也即是指一个用地球坐标为依据,同时具有多分辨率的海量数据以及多维显示的地球虚拟系统。数字地球看成是"对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据"。而现代测绘科技则是以计算机技术和光电技术以及网络通讯技术,同时加上空间科学和信息科学为基础的科学技术,而随着全球定位系统的不断完善,以全球定位系统和遥感以及地理信息系统为技术优秀,并且将地面原有的特征点以及界线都通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息,供工程建设的规划设计和行政管理之用,从而为社会的生产和发展创造了有利的条件。而随着科学技术的发展,在当前社会的各领域和行业中,各种技术和理论都得到了长足的发展,并且还涌现出了大批先进的技术和理论,而在当前的数字地球和测绘科技中也不例外,随着大量先进技术以及理论在数字地球和测绘科技中的应用,极大地提高了数字地球和现代测绘科技的水平,从而为社会经济的发展奠定了坚实的基础。然而就数字地球和测绘科技的实际情况而言,其中还存在着一些较为严峻的问题,这些问题不仅影响到数字地球和测绘科技的发展,还制约了社会经济的发展。 本文从测绘学的现展出发,对数字地球和现代测绘科技进行了深入的分析,然后对数字地球与现代测绘科技的发展进行了详细阐述。希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国数字地球与现代测绘科技的发展起到一定的促进作用。 1测绘学的现展 随着社会的发展,人类改造自然的能力也不断提高,因此人们迫切的需要加深对地球的认识,从而才能够更好的改造自然,从而促进人类社会的可持续发展。 测绘学是人类认识自然和认识地球的重要手段,随着测绘学的发展,人们对地球的认知水平也得到了大幅度提高。尤其是随着近几年来计算机技术的高速发展,在测绘领域中也加大了对计算机技术的应用力度,从而使得现代测绘水平得到了进一步提升。我国幅员辽阔,国土面积达到了九百六十万平方千米,而利用现代测绘学将测绘我国的地图就能够大幅度缩短工期,从而解放了许多劳动力,进而有效地节约了成本。 今天,光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息,产品分发可从单一邮路转到"电路"(数字通讯和计算机网络传真),测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化,实现了信息化的发展。当前,随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革,需要开放民用国家测绘产品;从技术方面看,西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1m分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图,卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系,中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低;对于军事敏感的重力数据,卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。 2数字地球和现代测绘学 地球上一切事件都发生在一定的空间位置,人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中,约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息(即地球空间数据)对地球所做的多分辨率、3维数字化描述的整体信息模型,便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用,为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段,这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用,因此NSDI是数字地球的基础设施,要求提供(地球)空间数据框架,包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的"专职",但又对测绘学提出了更高层的技术要求。 3测绘学和地球空间信息学 在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现展趋势。 从现代信息论的观点看,测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科,传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限,其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化,特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长,已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。 测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科,它的学科内涵发生了巨大的变化,因此如何界定测绘学的含义,已是世界各国测绘工作者所关注的问题。于是从90年代开始,国际上将测绘学(Surveying and Mapping)更改为一个新词,以准确反映学科实质,Geomatics一词由此应运而生。随后,有关Geomatics的提法在我国学术界,主要是地学界成为热门话题,由于对其含义理解不同,其中文译名也是五花八门,现在将它译成"地球空间信息学",已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解,但根据ISO的标准定义和国际测绘联合会(IUSM)对"测绘学"的定义,两者的含义是基本类同的,只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息--通讯社会中的地位和作用,适应了现代社会对地球空间信息的极大需求的特点,因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域,符合现代测绘学发展的实际。 4结束语 随着这些测绘技术以及测绘理论的应用,使得现代测绘科技水平得到了有效地提高,从而为帮助人们认识地球和促进经济的发展奠定了坚实的基础。通过本文对数字地球与现代测绘科技的深入分析,同时加上对数字地球与现代测绘科技发展的详细阐述,相信读者对其也有了更深刻的认识。 总而言之,数字地球与现代测绘科技是促进社会发展的重要手段,因此,为了进一步提高现代测绘的水平,还必须要加大对其的分析研究力度。
金属矿山论文:浅谈金属矿山隐伏矿找矿策略 【摘要】金属矿山隐伏矿找矿工作存在着一系列的难度,需要积极运用相应的理论成果及技术方法,且大力创新科学技术,提升找矿效率。本文简要分析了金属矿山隐伏矿找矿策略,希望能够提供一些有价值的参考意见。 【关键词】金属矿山;隐伏矿;找矿 研究发现,现阶段在金属矿山隐伏矿的找矿中,探测工作往往是依据已知某些矿产上开展的;我国深部隐伏矿预测问题基本存在于大部分的找矿工程中,只有较浅的深度和较小的预测范围,可探测对象紧密联系着已知对象,有诸多的数据,且会在较大程度上受到人为干扰。在新时期下,除了需要对探测深度进行增大之外,还需要对探测仪器的精确性不断提升。 1、隐伏矿找矿预测理论和方法 1.1 隐伏矿找矿理论和方法 首先,矿床模式理论;近些年来,国内外一直借助于矿床模式理论来预测隐伏矿找矿。经过地质学家的实践和完善,如今有独特理论模式形成,包括成矿模式、成矿系统及成矿系列等,这些完善的理论,促使我国找矿界的理论知识得到了丰富,找矿思路得到拓展,帮助人们更好的寻找隐伏矿和深部矿。 其次,成矿系列与成矿系统;具体来讲,在特定地质环境与地质时期下,因为受到主导地质成矿作用,形成的矿床类组合即为成矿系列,其具有密切关系的空间、时间和成因,但是有差异化的成矿条件。以热液脉型铜-铅-锌矿为例,虽然存在部位不同,但是却属于同一个地质构造环境,有密切类似的成因,属于成矿系列。借助于成矿系列,可以更加顺利的定位、预测及查找隐伏矿。而某种类型的地质环境下,形成控制矿床及成矿作用和地质要素保存的过程,再加上所形成的矿床系列等即为成矿系统。而成矿系统研究则是深入研究一般矿床成因,结合成矿的时间、空间及运动因素,来对区域找矿规律进行研究,能够从宏观角度来对成矿的发生及作用全面认识。 1.2 国内基本预测理论及方法 调查发现,我国专家学者在找矿预测方面,主要采取的是模型预测法,而其又可以划分为两种类型,分别为概念模型预测法、经验模型预测法。概念模型预测法借助于矿床模型,来对比其他一个或者多个矿床模型,以便将相似的地质特征与成矿环境给找出来,对其远景区的地质特征详细研究,进而将更加相似的找矿靶区给找出来,借助于获取到的资料及统计学方法,对未发现的矿床有效预测。而经验模型法则是结合勘查数据,来对区域矿床和多元地质找矿信息之间的关系重点研究,通过定量分析方法的运用,如GIS系统,来将区域成矿有利度、资源量及多元地质信息之间的规律给建立起来,通过经验模型的构建,来定量分析预估资源。依据三部式成矿预测方法,将经验模型法给借鉴过来,构建铜矿数字矿床模型。也就是将国内外专家的成功经验给吸收过来,有机结合GIS技术和专家系统,对典型的铜矿找矿模型进行总结,通过数字模型网络的构建,促使数字化知识库得到形成,将原始矿床概念模型及计算机智能推理软件信息互换机制给构建起来,对系统三级推理网络图科学开发。这三级分别能够对可能存在的矿床类型、区域位置、成矿概率等合理确定,且优选成矿。 2、隐伏矿找矿预测最新技术和方法 2.1 物探技术 现阶段,主要将重力法、电法、磁法及地震法作为常规的物探技术方法;近些年来,在隐伏矿定位中,也开始采取一些新的探测方法,包括井中物探法、多频激电相位法、激发极化法等。在这些方法的基础上,也有一些新的隐伏矿探测方法在深入研究,包括高分辨率地震反射技术等,这些技术具有较高的探测深度,在-1000米以上。而在矿区寻找中,也会采取一些辅助手段,如遥感异常信息多层次分离提取技术,其将多样化的数学方法、图像增强手段给运用过来,能够对将遥感信息中的背景信息给多层次剔除掉,将矿化异常信息逐步分离出来。 2.2 化探技术方法 原生晕法、水化法、次生晕法等为常规的化探技术方法,其中,将深穿透地球化学找矿法、构造地球化学找矿法运用到隐伏矿深度探测中,取得了不错的效果。前者所研究的理论技术,主要是对深部隐伏矿体发出的极微弱直接信息进行探测,具有较大的探测深度,超过百米;对直接找矿信息进行测量,且有极微弱的信息,但是有较大的异常衬值;包括这些方面,首先为关系测量的地气中金属含量方面的方法,地气法、纳米物质测量法、气溶剂测量等为主要代表,结合气体对金属的搬运理论,或者假设有类气体性质存在于金属中,其具备相对较大的探测深度。其次为对矿体上方地壤中活动态的金属进行测定,包括TMGM、MPF等;此外,还有植物测量方法、电地球化学方法等。构造地球化学法则是将构造地质学及地球化学的基本原理方法给运用过来,以便对各种环境中元素的分配迁移、富集特征及规律进行研究。根据构造地球化学研究结果,构造运动下,会有两种结果形成,一种是有规律的排列组合构造形迹,以便有构造体系形成;另一种则是迁移、富集元素,有地球化学异常构成。此外,在找矿预测领域中也应用了一大批新型技术,包括人工神经网络技术、图形图像处理技术、GPS技术等,发挥了重要的作用,促使预测技术的科学化、信息化程度不断提升。 2.3 新技术新方法 目前,会将逻辑信息法、特征分析法、找矿信息量法等运用到危机矿山深部找矿中,子在隐伏矿定位预测中,这些方法具有各自的优缺点,且也开始逐渐应用分形分析、耗散结构分析等技术。其中,地理信息系统能够综合分析相关的地、物、化、遥信息等,现阶段,隐伏矿定位预测开始发展为多元信息综合定位预测,GIS技术将会成为非常重要的工具手段,如MapGIS等,通过GIS的应用,传统成矿预测方法体系得到了彻底改变,预测效率及水平得到了显著提升。 3、结语 综上所述,进入新时期之后,我国开始大力开展金属矿山隐伏矿找矿预测理论及方法研究,取得了一定的成绩,如床矿模式、成矿系统、成矿系列等,结合了新技术和老方法。在未来的发展中,需要加深研究,不断创新,积极借鉴国外的成功经验,提升我国金属矿山隐伏矿找矿效果。 金属矿山论文:有色金属矿山企业电能质量分析 摘要:有色金属矿山企业在生产经营过程中需要消耗大量的电力能源,其所产生的非线性和冲击性负荷不断增长,对于电力系统的电能质量提出了更高的要求,因此,对有色金属矿山企业电能质量进行相应分析是非常必要的。文章结合有色金属企业对于电能的使用情况,对其电能质量进行了分析和对比,希望能够为电能质量的控制提供一些参考。 电能是现代社会发展中一种基础性的能源,电能的供应关系着社会以及人们日常生活的正常运行。最近几年,伴随着经济的快速发展,社会对于电力的需求不断增加,电网中接入了许多冲击性、非线性和畸变性负荷,使得电压波动、无功增加、闪变等问题不断凸显,电能质量明显下降,在引发相应电力系统事故的同时,对于电力用户也造成了一些不良的影响。因此,加强对于电能质量的管理,保证供电的可靠性,是需要供电企业重点关注的问题。 1 电能质量概述 电能质量是电力系统中传输电能的质量,理想状态下的电能应该是完美对称的正弦波,如果由于某些因素的影响,导致其波形偏离了对称正弦,则会引发相应的电能质量问题。严格来讲,对于电能质量的衡量指标,包括电压、波形和频率,可以将电能质量问题定义为:影响用电设备的正常运行,导致设备无法正常工作或者出现故障的电压、电流或者频率的偏差,包括电压偏差、电压波动与闪变、频率偏差、瞬时或者暂态过电压、波形畸变以及供电连续性等。而伴随着我国工业化进程的加快,工业企业引入的精密仪器以及先进生产设备越来越多,在推动其生产效率不断提高、产品质量不断优化的同时,对于电能质量也提出了更高的要求。在这种情况下,任何电能质量问题都有可能会造成产品质量的下降,严重的甚至可能造成设备的损坏,给企业带来巨大的经济损失。可以说,在现代社会中,电能的质量关系到了工业的发展,关系着国民经济的整体效益,因此,加强对于企业电能质量的分析和研究是非常重 要的。 2 有色金属矿山企业的用电现状 狭义上的有色金属也被称为非铁金属,用来泛指除铁、铬、锰之外的所有金属,而广义上的有色金属还包括相应的有色合金。有色金属在国民经济、科学技术等的发展中占据着非常关键的位置,不仅是一种不可或缺的基础材料,更是一种非常重要的战略物资,现代化的发展离不开有色金属的支撑。有色金属行业在我国属于一种高耗能产业,在发展过程中面临着各种各样的问题,如集约化程度低、原材料对外依存度高、资源开采无度、技术含量不高等,尤其是在能耗问题上。相关调查数据显示,在有色金属企业生产中,电能占据总能耗的80%以上,在很大程度上限制了有色金属企业的持续发展。因此,需要从电力资源角度着手,实现企业的节能降耗,实现有色金属行业经济的循环发展。 从目前来看,伴随着有色金属行业生产规模的迅速扩大,其所采用的冶炼生产工艺流程也日趋复杂化和精密化,负荷特性混乱,容易影响企业配网的电能质量,加大企业的用电成本。企业在生产过程中使用的能源包括电力、天然气、压缩空气等,其中电力占据相当大的比例。而且由于企业自身独特的生产工艺流程,在生产过程中,存在着供电系统单位功率密度大、电网超负荷运行的情况。同时,企业的生产工艺比较复杂,呈现出的负荷特性也相对混乱,对于配网供电质量产生了巨大的影响。为了确保生产的有序进行,所有设备都是按照额定电压以及额定频率进行设计制造的,在理想状态下,能够实现性能最优、效率最高,而一旦电能质量不合格,则设备的性能将无法充分发挥,甚至可能无法正常运行,出现绝缘损坏、零件烧毁等问题,给企业带来难以估量的损失。因此,加强对于电能质量的分析和研究,实现节能降耗,是企业实现可持续发展的重要途径,也是企业在未来一段时间内需要重点关注的问题。 3 有色金属矿山企业电能质量分析 3.1 电能质量分析 在当前可持续发展理念的影响下,许多工业企业都采取了相应的节能技术和节能设备,希望能够减少生产过程中对于电力的消耗。但是,部分节能技术在使用过程中,可能会导致电能质量下降,如增加谐波、引发电流畸变等。因此,在对电能质量进行治理时,还需要考虑节能技术所带来的问题,避免出现得不偿失的情况。对于有色金属企业电能质量的分析和研究,可以归结为对电网用户终端电能质量的分析问题,需要结合相应的调研工作进行大量的试验,确定最为恰当的电能质量标准,然后结合能源管理系统,实现对于电能质量的监测和管理,实现企业的节能降耗。在上述有色金属企业中,采用的生产工艺非常复杂,因此存在着很大的随机性和不确定性,容易受到各种因素的影响。在对其电能质量问题进行分析和解决时,应该从其工艺流程出发,将电能质量评价系统与能源管理系统结合起来 3.2 电压分析 电能质量中的电压问题一般体现在电压的骤降上,很容易导致设备的停运,造成严重影响。针对这一问题,可以在电力系统与用电设备接口处设置相应的电压源型变换器,对电压进行补偿,从而暂时性替代供电电源,或者对电压跌落进行补偿。 在当前的技术条件下,动态电压调节器(DVR)通常被认为是削弱电压瞬变影响的关键性技术措施,其是一种自带储能系统的串联补偿装置,能够实现对于无功功率和有功功率的补偿,抑制动态和稳态的电压跌落、闪变、浪涌等,提高电能质量。DVR主要包括了三种不同的拓扑结构:(1)串联式DVR:其主功率回路包括了能量存储单元、VSC型全控性逆变器、直流电压稳定与滤波单元以及相应的保护控制单元等。其中,能量存储单元可以在配网出现电压暂降期间为负载提供有功功率,因此必须具备相应的能量存储以及功率转换功能,比较常见的设备包括超级电容、超导储能等;(2)并联式DVR:其在结构上与串联式DVR相似,只是没有能量存储单元,主要是通过对于无功电流的控制,实现对于电压的调整;(3)混合式DVR:是指将串联补偿电路与并联补偿电路联合在一起形成的一种新型结构,能够有效解决串联式DVR经济性较差的问题,利用系统电压跌落时产生的残压,为逆变回路提供能力,从而免去了储能装置的设置,降低了整体成本投入。 3.3 谐波对比 在交流电网中,有效分量为工频单一频率,任何与其频率不同的成分,都可以称为谐波。大量非线性设备的使用,是谐波产生的主要原因。谐波的存在会降低电能质量,导致变压器、电动机等在运行过程中出现局部温度过高的情况,从而导致绝缘损坏或者设备烧毁,在给企业带来经济损失的同时,也可能引发安全事故。而对于电子装置,谐波的存在可能会使得晶闸管触发装置误动,甚至引发设备故障,影响装置功能的有效发挥,因此做好有色金属企业生产设备的谐波监测和治理是非常重要的。 对于谐波的治理,比较常用的方式是安装相应的滤波装置,包括无源滤波器和有源滤波器,其中无源滤波器在对谐波进行抑制的同时,还可以对无功功率进行补偿,主要由电抗器、电容器以及电阻器等构成,可以形成相应的低阻抗通路,实现对于高次谐波的抑制。无源滤波器具有成本低、技术成熟的特点,在有色金属企业中有着比较广泛的应用。比较常见的无源滤波器包括高通滤波器、各阶次单调谐滤波器以及双调谐滤波器等。在对其进行选择时,应该结合生产的实际情况。例如,在熔铸电弧炉等非线性负荷中,如果选择三阶单调谐滤波器,可以将损耗控制在最小,不过其结构复杂,成本较高;如果选择双调谐滤波器,可以降低成本,但是损耗相对较大;选择高通滤波器,可以通过相应的设置,对5次及以上的高次谐波进行有效抑制,形成低阻抗通路。在实际应用中,无源滤波器的补偿特性很容易受到电网运行状态以及阻抗变化的影响,而且会在滤波器之间或者系统间发生并联谐振,因此只能对一些固定频率的谐波进行补偿。 有源滤波器主要是利用控制器,对瞬时电流波形进行检测,从中提取出谐波分量,然后通过相应的分析和计算,利用变流器,输出与谐波电流分量相同、幅值相同、方向相反的补偿电流,对谐波的负面影响进行抵消。有源滤波器的主要组件是静止功率变流器,具备高可控性和快速响应性,可以对无源滤波器中存在的问题进行解决。需要注意的是,对于存在大量低次谐波和部分高次谐波的配网,可以通过串联或者并联的方式,将有源滤波器和无源滤波器组合成混合滤波器,以实现良好的滤波效果。 4 结语 总之,电能质量的各种指标数据是实时动态的,想要对电能质量进行有效的分析,必须做好相应数据的监测和采集工作,构建科学合理的评价体系,通过对评价系数的调整,实现对于电能质量的准确评价。同时,有色金属矿山企业应该立足自身实际情况,对电能质量进行相应的分析和研究,针对可能影响电能质量的各种问题,如谐波等,采取切实有效的处理措施,实现对于电能质量的有效控制,在保证企业正常生产的前提下,实现节能降耗,推动企业的可持续发展。 作者简介:朱秀娟(1984-),吉林长春人,长春黄金设计院工程师,研究方向:电气设计。 金属矿山论文:全尾砂胶结充填技术在金属矿山坑下采空区治理中的应用 摘 要:为了解决采空区及地表陷落的安全隐患,同时为矿山生产的大量尾矿砂寻找堆存场地,经试验充分论证,可利用全尾砂对井下采空区进行充填处理,消除地表陷落及采空区垮塌安全隐患。井下采空区充填密闭是全尾砂充填的必要条件之一。文章较详细介绍了全尾砂胶结充填技术在某金属矿采空区治理中发挥的作用,治理效果显著,基本消除了矿区采空塌陷地质灾害隐患,为小型矿山采空区治理工作提供技术指导。 关键词:采空区;全尾砂;胶结充填;金属矿 全尾砂胶结充填技术近十几年来,在我国不断得到发展、完善,已在不少矿山推广应用。某金属矿于2005年建矿,2008年正式投产,设计生产能力15万t/a。矿山采用中央下盘斜井开拓,采矿方法为房柱法和浅孔留矿法。经多年开采已经形成了较大范围的地下采空区,对周围居民、工厂构成威胁,矿山和各级政府对地表安全监控管理和环境保护治理的工作责任重大。 1 矿山基本概述 1.1 地质条件 矿区处于某向斜盆地的东北边缘,分布有奥陶系马家沟组、石炭系本溪组及二叠系地层。由于金岭岩体的侵入作用,形成向东北倾伏的金岭短轴背斜,沿接触带形成一系列大小不等的磁铁矿床。 该金属矿山开采矿床矿体-150m以上部分。矿体形态呈扁豆状,走向N30°E,倾向SE,倾角20°~40°,矿体沿走向南北长180m,沿倾向延伸165m,水平宽度50~150m。主要有益组分TFe含量一般为30%~55%,最高可达64.74%,平均含量51.41%;矿体最小厚度4.34m,最大厚度16.48m。 1.2 水文地质条件 矿区地处鲁中南陆背斜水文地质区、山间盆地亚区的水文地质单元北部。依据含水介质及赋存条件,含水岩组分为第四系松散岩类孔隙含水岩组、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组和岩浆岩类裂隙含水岩组。 矿山投产以来,坑内一直无水,只是在雨季的后期,坑壁上有少量渗水,并不影响坑内作业,也无需排水疏干。该金属矿水文地质条件简单。矿床的主要充水因素是奥陶系灰岩岩溶裂隙水。区内没有大的河流及地表水体,大气降水顺势流出矿区,不会在本区滞留,对地下开采一般不会构成威胁。 1.3 开采现状 矿区回采方法为房柱法和浅孔留矿法,矿房、矿柱二步回采,先采矿房,后采矿柱。矿房采用空场法回采嗣后采用尾胶充填,矿柱底部结构先用尾胶接底4米高然后用松散的碎石作为充填料充填采空区,接顶采用尾胶,高度为2米直至充满采空区。 生产过程中的废石量较少,远不能满足采后空区充填的需要,因此留有大量空区存在。另外该矿地表有公路、良田、工厂和村庄,不允许地表陷落。采空区的存在对其产生很大的危害。 2 全尾砂胶结充填 2.1 充填材料来源 该金属矿山采用尾砂胶结充填方式。尾砂胶结充填原料为尾砂、胶固粉和水。尾砂主要来自于选矿厂尾矿库。胶固粉从市场购买。充填水来自矿山生产水和达标的矿坑水。 2.2 胶结充填情况 (1)供水。充填用水采用水泵抽取,通过Φ60mm塑料管输送至搅拌站,经三通分别接入JS-4000型搅拌机和制浆池。(2)供风。为了防止砂浆离析,在制浆池底部铺设了间距0.5m、Φ25mm的高压风管,管道每隔0.5m有一个Φ5mm的气孔。高压空气自空压机房由Φ100mm的钢管输送至制浆池,对砂浆进行搅拌,防止砂浆离析、沉淀。(3)添加尾砂。尾砂由卡车运至搅拌站堆料场堆放,搅拌时,使用ZL50装载机将尾砂送入搅拌机进行搅拌。(4)添加胶固粉。散装水泥胶固粉由专用运输车运送到搅拌站,通过旁通式气力运送机组扬送入容量为150m3的胶固粉仓储存。充填制浆时,打开吊挂螺旋计量秤和溢流螺旋给料机的控制柜开关,料仓内的胶固粉连续地流入双轴搅拌机内。(5)搅拌砂浆。将尾砂添加入搅拌机中,打开供水开关加水,然后开动搅拌机搅拌8~10min,使尾砂与水进行充分搅拌、混合后,放至制浆池。搅拌后的砂浆放入制浆池后,打开供气开关送入高压空气进行搅拌,并适当加水,即制成合格的砂浆。砂浆浓度一般达57%左右。(6)制备和输送料浆。打开制浆池的手动闸门,同时开动胶固粉添加开关按钮,将砂浆和胶固粉送入双轴搅拌机内进行混合、搅拌,在双轴搅拌机的出口处制备好合格的充填料浆(输出浓度为=60%),经输送管道自流至充填空区。(7)测量及控制砂浆浓度。砂浆的制备分为搅拌机搅拌和高压空区搅拌两个步骤。在搅拌机搅拌时,适当提高砂浆的浓度,使其浓度在60%左右;当砂浆进入制浆池后,利用高压空气进行搅拌,并使用浓度壶测量砂浆浓度。根据多次监测结果,加水将砂浆稀释至57%左右,制成合格的砂浆。(8)控制灰砂比。充填料浆的灰砂比是通过调整砂浆和胶固粉的添加流量来控制的。根据胶固水泥粉的添加速度,经多次试验,平均每池砂浆的体积为55m3,给入双轴搅拌机的时间为60min左右;按砂浆浓度57%、密度1.57t/m3、灰砂比1:4计算,每池55m3的砂浆需添加20t胶固粉。由此,通过控制柜调整胶固粉螺旋给料机的转速(设定胶固粉流量为6t/h),使其向双轴搅拌机添加胶固粉的流量为6t/h,并根据螺旋计量秤称得每池砂浆添加的胶固粉质量,进行校对,使胶固粉和尾砂配比保持在1:4左右。(9)胶结充填时间和数量。该金属矿山尾砂胶结充填工作历时364d,每天1~3班。 2.3 充填区密闭和滤水 充填区采用浆砌砖墙进行密闭。墙体厚50cm,表面采用砂浆喷面。设置滤水窗和滤水管使采空区充填料浆离析的充填水通过滤水装置和岩石裂隙进入矿山深部开采中段水仓,由水泵排至地面进行净化再利用。 3 充填质量评述 3.1 采空区充填率 该金属矿设计充填采空区体积4万m3,充填浓度为60%的料浆94 948m3,按料浆充填系数0.75计算,充填空区体积71211m3。采空区充填率大于90%,充填体单轴抗压强度大于0.5MPa,使采空区充填充分接顶,满足设计及有关规范要求。 3.2 胶结充填质量 该金属矿采空区尾砂胶结充填施工设计胶固粉与尾砂的配比为1:4,料浆浓度为62-65%。在充填施工过程中,胶固粉与尾砂的配比区间为1:4~1:12、一般为1:8~1:9、平均为1:8.8。共取试块26组,养护后送某检测有限责任公司进行测试,试块单轴抗压强度1.5~3.0MPa,平均值2.2MPa。尾砂胶结充填体的强度满足设计要求。 4 结束语 (1)本次充填采空区的顶板埋深均小于200m,采用尾砂胶结充填方式进行充填,采空区充填率为95.3%;试块抗压强度1.5~3.0MPa,平均值为R28=2.9MPa。本充填方法、充填质量满足要求。(2)通过本次采空区充填治理,使矿山开采形成的采空区得到了有效的治理,有效保护地表不塌陷和保护远景资源,消除和大量减少了矿山固体废料的排放,保持矿区生态体系完整,从根本上最大限度地消除矿产资源开采带来的负面影响,并且能使矿山效益最大化。(3)许多矿山的实际应用证明,利用尾砂进行地下采空区充填,是一条变害为利、综合利用、可有效控制和消除地压危害、保证矿山安全生产、改善地质环境和生态环境的有效途径,具有很高的社会效益。 金属矿山论文:地下开采金属矿山的减排技术与应用 [摘 要]分析阐述了节能减排对现代矿山采选的意义,介绍了矿山传统采选模式对环境产生的负面影响,详细介绍在金属矿山地下采矿中实现节能减排的工艺与技术。 [关键词]金属矿山;地下开采;节能减排 随着我国经济快速发展,我国的经济发展模式由粗放型向集约型转变,国家日益注重资源的合理开发利用和环境的保护,传统的地下开采金属矿山采选模式存在众多的地质、环境问题和危害,尤其矿山的高能耗、高固体废物排放,已经不能满足当下的节能减排要求。一些矿山企业进行地下开采节能减排技术的研究和实验,相应地创新出了许多适合新型矿山建设的节能减排技术,取得了较好的经济效益和社会效益。 1 传统地下开采金属矿山存在的主要问题及危害 (1)能源消耗高, 原材料消耗大,导致矿山的经济效益低下。 (2)地下开采金属矿山矿石回采率平均约60%,造成大量矿石永久性损失,采选回收率低造成资源、能源的浪费。 (3)环境污染严重。环境污染包括: ①废水污染。 主要是矿坑水、废石场的雨淋污水和选矿厂排出的洗矿、尾矿废水。这些水含有各种各样的固体金属和金属离子, 如不经处理而外排, 将对环境造成严重的影响;②大气污染。主要是凿岩粉尘以及爆破产生的CO、NO、CO2气体和粉尘, 对环境和人身健康造成极大的威胁;③废渣污染。我国金属矿山每年排放的废石和尾矿约5×108t,废渣量大且成分复杂,难处理,难回收, 难复垦,污染地下水源。 (4)资源逐渐枯竭,开采条件日趋恶化。由于资源的不可再生性, 高品位矿、浅部矿产资源越来越少, 金属矿山开采向深部地下开采和低品位矿开采发展,开采条件将日益复杂。 (5)破坏土地和生态环境。矿山开发不仅占用大量的土地, 还对土地资源造成很大程度的破坏。露天采掘、倾卸固体废石、尾矿坝和沉陷区等可使土地变成很难重新利用的不毛之地。矿山开采还会造成地表塌陷和地表景观的破坏。 (6)引发多种工程灾害和地质灾害。开采时破坏岩石稳定条件引起的滑坡、冒顶片帮;由于崩落法采矿引起的地陷;废石堆、尾矿库垮塌引起的泥石流;地下爆破引起的地面振动、空气冲击波等。 2 金属矿山地下开采节能减排的技术与工艺 2.1 充填采矿法 充填采矿法主要是将尾矿(废石) 处理充入井下采空区, 改善矿山的环境, 节省污染治理费用, 减少修筑废料石场和占用农田。根据矿山的开采技术条件和采矿方法, 采用工艺成熟的中深孔落矿一步回采方案, 嗣后用井下掘进和采矿的废石充填采空区。由于井下掘进和采矿的废石量有限,确定井下废石主要充填东部和西部的采空区,中部无矿带附近的采空区采取封堵方法隔离空区, 即采取“充两头封中间”的方法, 实现井下废石不出坑,全部用于井下采空区充填。该方法采场衔接顺利, 生产作业安全, 能较好地回收矿石, 提高劳动生产率,同时使采场地压得到有效控制和转移, 既可保护地表环境, 降低成本,又确保井下安全。 废石不出坑,直接充填采空区,工艺简单,效果明显,适应性广,易于推广。这种方法只需要采矿方案设计规范、合理,便可实施,对设备、人员素质要求不高,适合中小型矿山采用。 2.3 全尾砂充填技术 选矿厂尾矿部分或全部用作充填料, 不仅可以解决充填料的来源问题, 而且可省去建设尾矿坝, 降低矿山尾矿处理带来的成本, 改善矿山环境, 消除尾矿库垮塌带来的泥石流等安全隐患, 对矿山采选节能减排具有重要的意义。20世纪80年代,凡口铅锌矿试验充填料的动电固结工艺获得成功,使全尾砂充填采矿成为现实。该法能有效地加速全尾矿充填料的脱水和固结硬化过程,可提高充填体的初始强度, 为设备作业提供坚硬的底板。随后, 金川镍矿高浓度胶结充填料管道输送的研究获得成功, 为我国利用全尾砂充填采矿积累了成功的经验为全尾砂充填的推广起到了带头作用, 为实现矿山采选节能减排开采提供了技术支持。铜陵有色公司在冬瓜山新开采的矿床高浓度全尾矿充填法也获得成功, 采用的采矿方法为阶段空场嗣后充填采矿方法。回采结束, 一步骤矿房采场采用全尾砂胶结充填, 二步骤矿柱采场采用全尾砂充填, 以保证采空区的稳定和生产的衔接,控制深井回采地压的安全。 在全尾矿充填法中存在2个方面的难题制约着其推广应用。首先由于尾矿的化学特性,难以短时间形成一种致密的渣,需要添加化学药剂和增加处理设备来加速尾矿固结,实施工艺比较复杂。其次,尾矿充填需要配套的加压、输送设备和严格的操作管理,增加企业投入,尤其是加大了企业生产管理难度。因此,全尾矿充填法难以在中小型矿山中推广。 2.4 块石胶结充填技术 胶结块石充填料是由块石骨料、胶结料和水3种基本成分组成。胶结块石充填料制备方法有2种:采用混凝土搅拌法,将所有的成分一起加入滚筒式、盘式或螺旋叶片式搅拌机内;用浆叶式搅拌机将水泥胶结料混合成水泥浆,而后将水泥浆喷射到充填骨料上。块石胶结充填采矿法的实质是采用级配良好的块石与水泥浆(或水砂浆)混合进行充填,形成的人工壁柱的强度和稳定性都比细砂胶结的好。同时还能保证第二步回采的安全,相应减少坑下废石的提升量。 我国很早就使用废石充填采场,华锡集团铜坑矿采用井下机车、溜井分配系统、皮带输送机将废石运送至采场口,然后与管道输送来的水泥浆同时充入采场,在下落过程中自然混合充填,形成高强度的块石胶结充填体。该法是一种高效率的充填法,日处理废石量较大,较适用于大矿山、大矿体。另外,金山金矿、湘西金矿和锡矿山将废石和水泥浆直接充填采场,用电耙混合,也取得了很好的效果。 块石胶结充填法所需的块石、水泥浆都可以在井下作业现场制备,实施工艺和所需设备条件比全尾矿充填法要简单,胶结强度比单纯的废石直接充填高很多,也适合中小型矿山采用。 3 总结和展望 我国矿山目前的节能减排,还未形成完整、实用的理论。矿山节能减排是一项复杂的系统工程,它涉及了经济、地质水文、开采技术和环保要求等诸多方面的因素,应进一步展开研究。今后,在建设绿色矿山,推进矿山企业节能减排工作时,应着重于政府监管部门的综合监督管理,以行政手段强制要求企业进行工艺改革;同时开发出实用的节能减排开采设计规范,在矿床资源勘探、评估和矿山设计时就将资源综合利用、节能减排和矿山可持续发展纳入规划,从而在设计和生产过程中科学地处理废料,在开采源头上扼制住废料的产出;加强对企业的主要负责人和技术人员的宣传培训,提高节能减排对企业发展和增加经济效益的认识,认识和了解节能减排开采工艺的运用。 金属矿山论文:浅析金属矿山采矿安全技术管理 [摘 要]采矿事业的高速发展,使得人们越来越关注采矿过程中的安全问题,所以,如何加强矿山采矿安全的相关技术逐渐引起相关人员的重视,在这篇文章中,我们针对矿山安全的相关措施和技术进行了详细地探讨,希望能够为提高采矿行业的经济效益做出一份贡献,以供相关人员参考。 [关键词]矿山采矿;安全技术;管理 任何项目的生产都存在或多或少的安全问题,而矿山生产的安全与否直接关系着国家未来的发展和稳定,采矿行业是提高国家经济效益、促进经济持续发展的重要手段,所以相关部门必须给予足够的重视。但就目前而言,我国矿山采矿环境差,存在较多的安全隐患,这些隐患不仅威胁着工作人员的生命财产安全,还直接影响着整个企业的发展,所以加强矿山采矿的安全技术管理势在必行。 1 明确相关技术的管理任务 目前我国矿山采矿的安全技术管理中的主要任务就是严格贯彻落实国家指定的相关法规、政策及方针;制定完善相应的安全规章制度并实施,从而尽量减少安全隐患现象的发生,降低因安全事故引起的经济损失,为提高国家经济效益创造良好环境;另外,还应加强研究生产活动中的客观规律,制定各项合理的安全措施,营造良好的生产环境。可以根据以下内容开展:(1)制定完善矿山采矿过程中的安全生产责任制及规章制度,并认真贯彻落实到位。(2)建立矿山企业的安全技术管理部门,并组织相关人员定期对其进行安全生产检查。(3)组织工作人员学习有关安全生产的相关方针、法令、规程及政策。(4)制定实施安全技术的措施计划,改善生产条件,提高生产设备和技术的整体水平,为提高经济效益打下坚实基础。(5) 建立起安全生产及技术管理的资料档案。(6)认真分析、调查、统计职工的伤亡情况,并采取合理的措施加以解决。(7)定期开展安全教育、经验总结的会议,并兑现奖惩。 2 实施管理 2.1 严格实施有关安全检查的各项工作 矿山采矿实施安全检查的最主要目的在于能够及时发现安全隐患,并采取合理措施加以处理,从而最大程度上避免事故发生,为矿山的安全生产提供更多保障。安全生产的模式一般为自查、互查及专业查等,对出现的问题工作人员要及时记录在案,并把问题公布于众,及时组织相关人员制定有效措施进行处理。其主要内容包括:一是各项安全法规和规章制度的执行情况;二是安全生产方针、政策和上级相关决策的执行情况;三是工作环境的安全等级,例如空顶情况;四是设备、工作岗位、工具、电气上的安全设施及防护装置的安全情况;五是预防自然灾害的具体情况;六是相关安全技术计划的执行情况;七是安全问题的整改情况和发生事故地点的防范措施情况。 2.2 落实责任意识 矿山生产过程中的安全管理必须引起各部门工作人员的高度重视,不管是技术人员、管理人员还是普通的工作人员都应树立自身的责任意识,每个员工都对安全生产负有责任。所以矿山生产过程中落实安全责任制是非常重要的,这就要求相关企业需建立完善的安全责任制,认真做好安全管理工作,落实责任到实处,只有这样才能确保每个工作人员都能重视起矿山生产过程中的安全管理问题,为矿山安全生产的技术管理创造良好的环境。 2.3 定期对相关人员进行技术和安全管理的培训 认真分析矿山事故后我们可以看出:大多数矿山企业的各级工作人员都缺乏一定的技术和安全管理的培训,这样就会提高一些由于违反劳动规律、规章制度及指挥等各种事故的发生率,所以定期对相关人员进行技术和安全管理的培训尤为重要,是减少事故发生和确保安全生产的重要工作。主要内容为:一是对矿山企业中的技术、安全部门的安全意识进行培训。该类型的培训通常由企业主管部门和劳动组织部门一同开展。培训后,矿山技术人员、安全部门的负责人会加强对矿山开采过程中的安全操作流程、国家安全生产的方针、法规及政策的认识,掌握与矿山安全管理、开采等有关的基本知识和安全技术,从而很大程度上提高了安全技术管理的整体水平。二是对特殊工种员工的技术培训。矿山安全开采过程中特殊工种一般是指绞车司机、放炮工、信号工、采掘工、电气、焊接及起重等一些特殊工作,它们在整个矿山开采工作中具有重要作用。但其安全隐患多,危险性大,事故一旦发生,将会造成严重的人员伤亡和经济损失。所以,为了确保矿山开采工作的安全和顺利,相关部门必须定期组织这些人员进行安全操作的培训,并且规定只有通过实践测验,取得合格后方能上岗操作。虽然矿山企业中有些工作人员已有多年实践经验,但随着社会的不断发展,很多技术和知识都在不断更新,所以也应将他们作为重要安全技术培训的对象,定期进行安全教育,总结工作过程中的经验教训。三是培养日常工作中的安全意识。企业要想保障安全生产加强培养安全意识的力度是最有效的手段之一。矿山企业不一定要定期举行安全会议,但在日常安全生产过程中必须加强培养安全意识,总结各方面的安全生产问题,对出现的问题进行详细的分析并找出处理问题的方法,对于违规作业和一些与操作规范不相符的流程及时阻止,从而为安全生产提供更多保障。四是认真做好典型经验和事故教训的教育。自古以来,模范是教育过程中的良好素材,所以相关人员可以利用正反方面的典型安全事例来培训和教育工作人员的安全生产,通过实际经验和教训来转换工作人员的生产观念,从而为做好技术管理和安全生产工作创造良好环境。 2.4 严格控制安全管理过程,保障采矿生产安全 采矿企业相关管理人员及采矿工人必须把采矿安全责任制落到实处,严格依照安全生产制度及规章且在职责范围之内进行工作,增强个人对社会、对企业的责任心。落实采矿安全生产责任制,不仅是确保安全技术管理的前提条件,同时也是采矿企业应遵循的基本制度。采矿企业各阶层领导干部必须严格遵守安全生产规章的相关内容,并以此进行规范操作与管理,加强安全监督管理工作,把全面落实安全生产责任制放在企业安全技术管理的优秀地位。除此之外,还应定期对采矿作业进行定期检查,及时发现矿山作业中存在的一些不安全隐患或者问题,采取相应的事故预防措施,从而为企业安全生产做好铺垫与保阵。在对采矿企业进行安全检查时,一定要具有组织性和计划性,并且分系统、分专业逐一进行安全检查,防止遗漏安全隐患,对查出的隐患及时整改。 3 结束语 综上所述,我们可以得出,相关部门必须重视和有效解决矿山生产过程中的安全问题,这就需要有关人员不断加强与采矿技术管理相关的工作,只有这样才能确保采矿作业的安全,减少事故发生率,保障人们生命财产安全。因此,在采矿过程中做好安全技术管理工作能够推动国家经济和采矿企业的进一步发展。 金属矿山论文:金属矿山电气节能措施探讨 摘要:金属矿山的电气节能是一项系统性的工作,金属矿山的电气节能措施对于提升矿山运营安全性和减少资源浪费都有着重要的意义。文章对金属矿山电气节能的内容进行分析后,对于金属矿山电气的节能措施进行了分析。 关键词:金属矿山;电气节能;节能措施;矿山运营;资源浪费 金属矿山的电气节能措施能够针对矿山中电能消耗较多的设备进行有效的节能,可以在满足金属矿山生产要求的前提下合理地减少矿山的能源消耗,因此可以为提升金属矿山生产效率、经济效益、社会效益起到重要的助力。 1 金属矿山电气节能简析 金属矿山的电气节能是一项系统性的工作,以下从节能重要性、矿山供电系统、矿山节能原则、配电系统节能、降低线路损耗等方面出发,对于金属矿山的电气节能进行了分析。 1.1 节能重要性 金属矿山的电气节能有着很高的重要性。众所周知,金属矿山中有部分是新建矿山,而还有其他的矿山属于扩建改造的矿山。针对不同类型的金属矿山如何能够更好地节能,并且降低电能消耗,才是做好电气节能工作的关键。另外,金属矿山电气节能的重要性还体现在其自身的用电设备容量很大,但是用电设备相对又比较集中,因此这意味着只有根据金属矿山的特点才能够确定出优秀的电气节能措施。与此同时,由于近年来我国大力推行节能降耗的措施,并且将其上升为我国的基本国策之一,因此以节能措施的执行来促进节能技术、节电节能设备的不断进步也就有了很高的重要性。 1.2 矿山供电系统 金属矿山的电气节能需要在供电系统的基础性进行。通常来说,供配电系统的节能工作需要根据矿山的实际情况来进行。由于我国许多的金属矿山都处于较为偏远的地区,这导致了矿区距离上一级一次供电变电所距离都很远,因此可以将其视为供电的末端。另外,由于我国许多金属矿山的供电电压多为35kV或者是66kV,因此只有对于35kV或66kV的供电架空线路进行优化,并且按照用电负荷来较验电压降,才能够在减少线路损耗的基础上进一步满足电气节能要求。与此同时,由于通常的金属矿山年最大负荷利用小时往往会超过4000h,因此节能措施的执行可以在5年内收回成本,具有很强的经济性。 1.3 矿山节能原则 金属矿山的电气节能需要遵循基本的节能原则。矿山节能工作有着自身的原则。通常来说,金属矿山的主要用电设备往往会集中在选矿厂以及采矿部分上,这也导致了矿区总降压变电所的位置往往会靠近选矿厂和采矿部分。另外,在进行矿山节能的过程中有关人员还需要考虑变电所进出线方向,然后从电力电缆和架空线路的消耗及线路功率损失这两项原则来选择确定。与此同时,有关人员在进行矿山节能的过程中还应当努力地减少不必要的线损,从而能够在提高供电质量的同时进一步构成经济合理、运行可靠的供电网络中心。 1.4 配电系统节能 金属矿山电气节能的关键在于配电系统的节能。在配电系统节能的过程中,有关人员可以根据金属矿山用电负荷的特点来判断配电系统设计是否经济合理。工作人员在进行配电系统节能的过程中应当正确地构成配电系统,然后将变电所及变压器设置在选定的负荷中心,从而能够在合理地划分供电分区的同时更好地减少线路长度,有效地降低线路损耗。与此同时,工作人员在配电系统节能的过程中还应当着眼于实现电气节能的重要环节,从而能够在减少线损的同时进一步提升供电 质量。 1.5 降低线路损耗 金属矿山电气节能的最终目标在于降低不必要的损耗。首先,工作人员在降低线路损耗的过程中应当更加充分考虑其生产使用功能,然后在此基础上再进行选矿工艺流程的优化;其次,工作人员在降低线路损耗的过程中应当根据金属矿山的特点来确定合理的配电方案。例如工作人员可以对于6kV或10kV高压用电设备,这些设备通常包括球磨机、鼓风机、渣浆泵等。与此同时,工作人员在降低线路损耗的过程中应当根据金属矿山的矿藏容量和工作特点来进一步确定一个或几个高压供电分区,从而能够在此基础上进一步满足电气节能及生产的需要,并且顺利实现变压器节能的目的。 2 金属矿山电气节能措施 金属矿山电气节能措施有很多,以下从提高功率因数、减少无功损耗、合理谐波抑制、用电设备节能、使用电动交流机等方面出发,对于金属矿山电气节能措施进行了分析。 2.1 提高功率因数 金属矿山电气节能的第一步是合理地提高功率因数。首先,工作人员在提高功率因数的过程中应当合理地采用高压并联电容器以及低压静电电容器进行无功补偿,从而能够在此基础上更好地提高供配电系统的功率因数;其次,工作人员在提高功率因数的过程中还应当努力地寻找全新的金属矿山节约电能源途径,因此在提高功率因数的过程中应当通过正确选择电动机和变压器容量以及照明灯具来有效降低线路的感抗,从而能够起到提高供配电系统的自然功率因数的作用。与此同时,工作人员在提高功率因数的过程中应当根据负荷计算来采用适当的电容器进行无功补偿,从而能够有效地提高功率因数。 2.2 减少无功损耗 金属矿山电气节能的关键在于减少无功损耗。工作人员在减少无功损耗的过程中为了能够有效地增加有效有功功率输出和补偿容量,需要在提高功率因数的前提下持续减少变压器的无功损耗,最终能够有效地提高变压器效率。工作人员在减少无功损耗的过程中应当确保配电系统的功率因数能够经过无功补偿后参数在0.9以上。与此同时,工作人员在减少无功损耗的过程中应当通过必要的外接装置和有源吸收滤波装置及无源有源复合滤波吸收装置等来减少相应的无功损耗。在这一过程中,工作人员应当根据金属矿山节能要求的具体情况来确定,最终能够有效地降低损耗、提高功率因数,提高运行效率的目标。 2.3 合理谐波抑制 金属矿山电气节能离不开谐波抑制的支持。首先,工作人员在合理谐波抑制的过程中应当理解到电力系统中的无功功率主要由相位角和高次谐波造成的。在这一过程中,用电设备的非线性负载产生了高次谐波,并且也增加了电力系统的无功损耗,因此这意味着工作人员在合理谐波抑制的过程中应当将重点放到优化供配电系统的设计上;其次,工作人员在合理谐波抑制的过程中应当正确地选择用电设备,这对于抑制谐波、提高电能使用效率有着极为重要的意义。与此同时,工作人员在合理谐波抑制的过程中应当合理地采用变频器控制装置及可控硅软启动控制装置,从而能在矿山的生产运行过程中避免供配电系统输送了过多的谐波,最终起到良好的抑制和治理效果。 2.4 用电设备节能 金属矿山电气节能需要将重点放在用电设备的节能上。首先,工作人员在用电设备节能的过程中应当优先选用低损耗、低噪声的节能变压器;其次,工作人员在用电设备节能的过程中应当根据行业标准要求来确保同一系列新型号的变压器自身损耗比前一个型号低10%左右,从而能够达到必要的金属矿山节能标准。与此同时,工作人员在用电设备节能的过程中应当合理地选择变压器容量和台数,并且在这一过程中综合考虑投资和年运行费,然后合理地对用电负荷进行分配,最终能够有效地避免不必要的线路损耗。 2.5 使用电动交流机 金属矿山电气节能离不开电动交流机节能的支持。首先,工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当对于较为常用的电动交流及诸如交流鼠笼型异步电动机或者是绕线转子型异步电动机以及同步电动机等有着足够的了解与认识;其次,工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当通过控制其端电压、转矩转速、功率因数、传动效率来实现更好的电能节能效果。与此同时,工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当根据负荷特性和运行要求,使之工作在经济运行的范围内。在安全、经济合理的条件下,大容量的异步电动机宜采取就地补偿无功功率的方法,最终达到提高功率因数,并降低线损的目标。 3 结语 金属矿山电气节能是做好矿山安全保障工作的前提工作之一。这一技能工作的进行能够在避免并且减少井下事故的同时确保采矿工作的正常运作,因此对于我国矿产行业的发展有着重要的促进作用。 作者简介:王宪强(1985-),男,山东诸城人,长春黄金设计院中级工程师,研究方向:供配电设计。 金属矿山论文:黑色金属矿山井下供电设备电气保护浅析 [摘 要]黑色金属矿山井下供电设备在实现供电安全、可靠、经济,还应该具备一定的电气保护功能,本文着重分析了目前矿山供电设备的过流、漏电和接地保护三种电气保护,并对新型的综合电气保护装置进行阐述分析。 [关键词]黑色金属矿山井下 供电设备 电气保护 随着我国采掘业的发展,许多先进的井下采掘设备被大量使用,这就对矿山井下供电设备提出了严格的要求,供电设备必须实现供电安全、可靠、经济。然而由于矿山井下的特殊工作环境,供电设备运行时具有高度的危险性。因此井下供电设备为保障其正常运行必须具备一定的电气保护功能。 1 矿山井下供电设备的种类 矿山井下供电电源一般引自地表高压配电室或架空线路,电源线采用铠装电缆沿副井或风井敷设至井下中央变电所,由中央变电所再送到采区变电所或移动变电站降压,得到所需等级的低压电,然后经过采掘工作面配电点,向采掘机械等设备供电。这些供电系统中都包括三大类设备: 1.1 电源转换设备 这包括将地面高压电源转化为矿井内直流或交流电源的转化设备,如矿用变压器、矿用低损耗动力变压器、隔爆干式变压器、隔爆型移动变电站等。 1.2 电能分配装置 这包括将矿井内经矿用变压器转换的电能向矿井内生产工作面和矿井巷道合理的分配、断开、接通电能,如隔爆自动馈电开关、高压真空配电装置等 1.3 电能输送介质 这包括将地面高压电能输送到矿井内部的电缆,和矿井内部由矿井内变压器向各工作面输送电能的低压电缆及架空电缆。 2 矿山井下供电设备的工作条件及性能要求 2.1 矿山井下供电设备的工作条件 2.1.1 高湿度 由于矿山开采矿物种类的不同,矿井内部条件千差万别,但是由于大多数矿井都处于地下几十米到几百米,在这种地层中矿井一般空气潮湿,巷道及硐室又经常有滴水、淋水,甚至出现涌水等现象。 2.1.2高粉尘、通风条件差 由于矿井身处地下,矿井工人放炮后产生的粉尘较大,无法自然通风,矿井采用通风管道强制通风,但是受到深度、活动空间和通风机械的限制,通风效果与地面是无法比拟的。 2.1.3 温度高 矿井在地下由于每下降1km温度就上升10℃,这样随着掘进深度的增加,矿井内部温度会逐渐升高,同时由于通风设备的限制,这都会造成矿井内部的高温。 2.1.4 人为干扰多、易受损 在矿井中由于采掘面的不断延伸,矿井内的供电设备需要不断移动,并由于开采面地质不同,采掘面的用电负荷会有较大变化,同时设备的运行也会频繁启动,如遇到坚硬的地层很可能会超载运行,造成供电设备电流的产生大幅变化,另一方面随着工作面的拓展矿井内地层或有变化和开采放炮,井下供电设备可能受到砸压。 2.2 供电设备在矿井井下的影响 2.2.1 绝缘性能的下降 矿井井下的高温、高湿、高粉尘等情况会大大影响,供电设备的绝缘强度,轻者造成供电设备内部短路、漏电等问题缩短设备的使用寿命,重者造成供电设备的报废。 2.2.2 易造成设备烧损 矿井井下由于沼气和粉尘的存在,极易构成可燃气体和粉尘爆炸的条件,当这些物质达到一定浓度时,供电设备动作产生的电弧、电火花及局部高温击穿空气,造成设备电弧烧损。 3 矿山井下供电设备的电气保护 由于矿山井下高粉尘、高温高湿的特殊环境,为保障供电设备在井下安全稳定的运行,根据国家有关规定,井下所选供电设备采用矿用一般型,同时要保证供电设备在高电压、高负荷的供电情况下,具有一定的电气保护从而实现供电性能及可靠性的提高。目前矿山井下供电设备的电气保护主要有过流保护、漏电保护和接地保护三种。 3.1 过流保护 矿井井下采掘现场地质条件复杂,设备众多,采掘设备运行时电流变化幅度大极易造成设备过流和短路,因此过流保护主要是过载保护和短路保护。 3.1.1 过载保护 过载保护是指当井下采掘设备负载突然增加,供电设备断相运行以及供电设备电压降低等造成供电设备电流超过额定电流做出相应的保护动作。如果供电设备长期过载运行,会加速促使供电设备内部绕组绝缘老化、损坏。因此过载保护的动作时间要与过载电流大小相一致,其动作值设定小于短路保护的动作值。动作延时取决于过载程度,延时时长由时间继电器控制,过载时,电流继电器动作,其触点接通时间继电器线圈,经延时后时间继电器触点动作,使执行机构动作,切断主回路电源,同时发出过载信号。过载保护可由电磁式继电器、电子式继电器和热继电器实现。 3.1.2 短路保护 短路保护是供电设备绝缘遭到损坏、所带采掘设备短路时将产生短路时及时动作切断电源设备从而保护供电设备。因为短路故障电流是供电设备额定电流的十几到几十倍,因此使短路保护的动作时间要短,其动作值设定较大,在很短的时间内切断电源。短路保护可由电磁式继电器和电子式继电器实现。 3.2 漏电保护 由于矿山井下供电设备运行在高温高湿环境中,极易造成供电设备绝缘电阻下降,导致人身触电和漏电火花引发危险。因此在井下供电设备必须具备漏电保护装置实现绝缘监视、漏电保护的功能。 供电设备的漏电保护装置要能够经常监视电网的绝缘电阻,以便进行预防性维修。当监测到绝缘电阻降低到危险值或供电网一相接地时,能很快的使自动开关跳闸,切断电源,防止触电或漏电事故。而当人触及电网一相时,漏电保护设备在切断电源的同时还要能够补偿人身的电容电流,从而减少通过人体的电流,降低触电危险性。这可以通过采用非选择的简漏继电器来实现。 3.3 接地保护 在正常情况下,供电设备的金属外壳及架构不带电,但如果供电设备的绝缘损坏,其金属外壳和架构就要带电。当人触及此电气设备时就会发生触电事故,因此要通过接地保护限制通过人身的电流。接地保护的关键是将井下接地系统的接地电阻降低到规定的范围内,就可以使流过人体的电流不超过安全极限电流,达到减少触电危险的目的。 目前接地保护中的接地系统是由主接地极、局部接地极、接地母线、接地导线和接地引线等组成。。 3.4 矿山井下供电设备的综合电气保护 目前随着井下供电设备的集成化的提高,移动式变电站综合自动化系统得到广泛的推广,实现电气控制从热电磁到电子智能保护的转变。新型综合保护装置不仅体积小,而且有标准的插接接口。保护模块性能优越、可靠性高、灵活性强、调试维护方便,维护中采用微电脑开放式软硬件控制系统,实现嵌入分布式结构与多进程并行工作方式,丰富人机对话功能确保煤矿供电设备的安全运转。 4 结束语 随着科技发展,矿山井下供电技术也在不断的改进和发展,同时供电设备的电气保护也逐步小型化、集成化。我们有理由相信同今后的供电设备电气保护并将在高新技术应用和观念上有更新的突破。 金属矿山论文:论我国金属矿山地质灾害与防治对策 [摘 要]随着我国经济的快速发展,金属矿山的开采数量也在不断的增加,在金属矿山开采过程中地质灾害随时都有可能发生。因此,我们在金属矿山开采的过程中要采取相关的措施,制定相关的对策保证金属矿山开采的安全。 [关键词]金属矿山;地质灾害;防治对策 一、前言 我国拥有数量众多的金属矿山,在金属矿山开采的过程中可能发生地质灾害,对于地质情况在开采的过程中要制定详细的对策来应对各种地质灾害,保证金属矿山开采的安全。 二、矿山地质灾害 矿山开采依据地形条件、开采方式和采矿设计等实施开采,它区别于一般工程建设,即使明知开采条件不利依然进行,这大大增加了各种地质灾害发生的可能性。矿山开采主要分为露天开采与地下开采两种方式,露天采场中主要存在崩塌、山体滑坡和泥石流等地质灾害。地下开采主要存在地面塌陷、地面沉降、地裂缝和矿井灾害、突水、塌方、冒顶等。由于经济条件的影响,在矿山采矿设计中,只要能保证矿山开采过程中的安全进行即可,对矿山设计的边坡坡度较大,其规模随着开采深度的增加而变大,这不仅会影响地应力的自然平衡,还会导致人工边坡出现变形、破坏和位移。 在地下采场中,主要存在地面变形灾害和矿井这两种灾害,其中地面变形灾害主要包含塌陷、差异沉降和裂缝;矿井灾害主要包含突水、塌方等灾害。对于这两种灾害,应坚持尽量避免,提前预防,制定治理方案的治理原则。 三、金属矿山地质灾害的主要类型 1、冒项垮帮 地下硐室开挖后,由于御荷回弹,应力和水分的重新分布,常使围岩的性状发生变化,如果围岩承受不了回弹应力或重新分布的应力时,岩体就会产生变形或破坏,这种现象通常称作冒项垮帮。 2、水位下降、水质恶化 水位下降多是由于煤矿大面积、加深开采,造成地下水排放量不断增加,致使矿区及周围地下水水位急速下降,破坏了地表水与地下水的天然动态平衡。 3、泥石流 泥石流多是在山区沟谷中,矿渣肆意堆放,在暴雨期间,由于降水的突发性和强烈性,在短时间内促使矿渣向沟底排泄,而发生的矿山泥石流。 4、崩塌 多是由于采矿不按规范,乱采滥挖,随意在陡、斜坡上堆积岩体或矿渣,导致其在重力作用下或人为活动时脱离山体发生突然、快速的崩落、滚动的地质现象。 5、滑坡 主要是由于人为长期堆积在斜坡上的岩土体或矿渣等,在地表水、人为或重力作用下,沿着一定的软弱面(或软弱带)整体地向下滑动的现象叫滑坡。 6、地表开裂、塌陷 在地下开采矿体的过程中,由于破坏了原有地质环境的平衡,在多种动、静载荷的作用或外部条件的改变下,使地下矿体的上覆岩体发生移动和变形,导致地面开裂和塌陷。 四、防治方法类型 1、地质防治 金属矿山地质灾害是由于金属矿产的特殊地质属性所决定的,所以通过系统的金属矿山地质灾害分布特征研究,总结不同金属矿产易发地质灾害的规律,预测不同金属矿山地质灾害级别,划分不同金属易发主要地质灾害级别,开采中注意岩石属性、避开破碎带、合理设计开采工作,严格执行矿山防水设计,合理设置排水沟、挡水墙,并注重尾矿库选址中地质因素,通过地质成因研究,提出各个环节的防治措施,有重点、有目标的进行金属矿山地质灾害防治。 2、气象防治 金属矿山地质灾害易发的滑坡、泥石流等地质灾害,及水循环破坏、水体污染、大气污染等环境地质问题,往往都是突发性的天气变化导致,会导致上述地质灾害的发生,所以应该尝试探究降水量、风速等气象因素对地质灾害的影响,并提出不同气象参数的地质灾害响应级别。 3、人为防治 金属矿山地质灾害人为防治是重点,人为防治是现今地质灾害防治主要手段。主要是通过各级地质灾害点监测人员监测预警,这对地质灾害监测员的素质就有一定的要求,通过法规的制定、人员的培训、职责的明确、定期巡查、突发气象事件预警巡查等多种手段,强化人为防治作用。 4、技术防治 随着遥感技术、地理信息系统、高分辨率物探、地震技术、动态监控体系等新技术应用于地质灾害防治,金属矿山地质灾害中地表发生的地质灾害,都可以利用遥感等新技术进行预警和防治,建立区域台站,定期上报地质灾害监测情况,动态防治地质灾害。 五、具体防治措施 1、建立金属矿山地质灾害信息库 必须开展金属矿山地质灾害的普查研究工作,对灾害进行分类,掌握灾害的发生和发展趋势、潜在隐患。在广泛调查的基础上建立金属矿山地质灾害信息库和信息网络,确保信息畅通,保证信息资源共享,为分析灾害、防治灾害提供决策依据。 2、加强矿产资源开发的法制建设 应规范矿山企业的开采行为,合理开发矿产资源,处理好短期经济利益和长期发展的关系,把防灾减灾工作纳入企业日常工作中。政府要加强矿产资源开发的法制建设,将发展经济与防灾减灾结合起来,加强对资源开发和地质灾害的管理与监督。 3、加强矿山地质灾害防治研究工作 必须依靠科技进步,加强对金属矿山地质灾害防治的研究工作。对灾害的防治要以防为主,防治结合。对灾害的防要防源 ,在设计时应有论证报告。在生产建设中要贯穿矿山开发的始终。 4、增进工艺,综合利用 矿山废物资源化,是人们追求的目标,也是治理废弃物污染矿区环境的有效途径。积极推广有利于减少能耗、减少污染物排放的先进工艺和技术。凡是对固体废弃物合理有效利用的个人、企业和矿山,政府均给予一定的政策优惠和资金支持,并鼓励和引导矿山积极与相关学校、科研机构合作。 5、先估风险,方可开采 在实施矿山开采活动前,应根据矿区各类资源的赋存情况,对矿山开采后可能引起的生态破坏类型和程度进行评估、规划,并确定引起地质灾害后,采取的治理方法,以及确定开采者从事开采和生态重建的技术和经济能力等。 6、建网监测,及时预警 建立监测网络系统是防治工作的有效措施之一。在灾害易发区,设立监测网络系统,利用先进的监测仪器和电子计算机,对灾害进行较准确的、超前的预报预测,及时采取防范、撤离措施,减少不必要的损失。 7、因地制宜,综合治理 对于即将发生或正在发生的地质灾害,“因地制宜,充分利用”综合治理,延缓或阻止灾害的发生。对于滑坡、危岩体等灾害,则可实施灌浆、锚固等工程措施;而对潜在的地面沉降应及时采取人工回灌等措施。 8、设防基金,完善投入 矿山地质灾害的防治同其他灾害防治一样,需要一定的资金投入。否则,其防治工作无法实施。近年来,随着灾情的不断发生和损失增大,各级政府对其防治工作极为高度重视,国家财政每年拨出专款用于重点地质灾害的勘查和治理。 六、结束语 在金属矿山开采的过程中,不同的地域可能面临的地质灾害的类型不同,无论是什么类型的地质灾害我们都要采取相关的措施来保证金属矿山开采的安全。 金属矿山论文:有色金属矿山井巷超前桩支护 摘 要:有色金属矿山整体地质条件较好,但有区域地段矿岩柔软或破碎。超前桩支护解决掘进遇到大断层、风化带时,巷道不易通过的问题,也适合巷道通过一、二类弱粘性土时巷道的“挖掘”。 关键词:超前桩;超前桩支护力学原理;定性分析;安全可行性;钢支架临时支护 前言 超前桩支护在佛子公司有两个实践应用,其一是260中段018线斜井超前桩支护,其二是六塘斜井超前桩支护,六塘斜井原是民窿,已收回,超前桩支护前严重塌方,因为矿山通风系统建设的需要,需重新开通六塘斜井。 掘进018线斜井时遇到大断层破碎带,如强行挖掘,破碎带的碎石就会一直往上塌落,直到不可收拾,这种情况应该是可预见的。为了避免这种情况的发生,我们依据力学中的悬梁假说和固定梁假说、松散体力学假说的原理推理出超前桩支护的安全可行性。并完成了018线斜井的掘进。 文章以六塘超前桩为例说明超前桩支护设计力学原理、工艺及相关技术经济指标。 1 超前桩支护掘进设计力学原理(定性分析) 六塘超前桩支护掘进设计不考虑原生构造地应力残留和新地压活动,理由是204地质队提供地质报告称:佛子矿区原生构造地应力残留极小,开矿以来,我矿区未有过大地压活动,且六塘斜井上方周围无采场空区。 1.1 超前桩杠杆力学原理 依据杠杆力学原理打入超前桩后,在未做其他支护前,桩底下挖空不能超过桩长的1/2。六塘超前桩的桩长2~2.5米,在未做任何支护下挖掘是不经济的,所以,在打桩前先用型钢支好龙门架。在架的横梁上打超前桩,这样,可在超前桩底下挖空更大的长度,在这种情况下超前桩受力是典型的活动梁载荷。挖空后,每隔0.5米再支一卡龙门架,龙门架之间用型钢连接,成临时钢架支护。 1.2 超前桩松散体力学原理 超前桩受力是典型的活动梁载荷,其受力大小的计算依据:超前桩的受力可以依据松散体力学原理计算,松散体力学原理认为矩形小断面空区上部受力与跨度有关,而与空区距地表深度无关,其受力为高度H=(3~5)*L(H为松散体,L为跨度)松散体的自重,H高度以上松散体重力,形成自然平衡拱分压到空区两壁,依据这个原理,经过计算,选用2寸钢管,每隔200mm打一条超前桩,可满足抗弯和扩剪切强度要求。以上理论不适用有大地压活动时受力计算。 超前桩选用材料考虑因素:由于超前桩打桩是用人工打桩,首先要考虑容易打,还要打得深,方可节约人力成本和材料成本,选用钢管为超前桩材料,可最大限度减少打桩阻力。尽管钢管的受力特点是抗曲效果好,抗弯曲、抗剪切较差,槽钢抗弯曲效果更好、工字钢抗剪切效果更好,还是选用钢管为超桩材料。 1.3 钢筋砼力学原理 钢筋砼力学认为:钢筋砼扩压强度与纯砼无多大区别,钢筋加强了砼的抗拉、抗剪切、抗弯曲强度,在抗拉、抗剪切、抗弯曲强度粗略的计算可以用钢筋的许用强度,而忽略钢筋的强度计算,钢筋还起到扩混凝土缓变和加强混凝土扩变形,本设计临时支护材料强度已足够,在砼加钢筋主要是加强混凝土扩变形能力。 1.4 六塘超前桩支护设计(如图1所示) 2 超前桩支护掘进工艺 六塘超前桩支护掘进工艺,在超前桩支护掘进设计力学原理有提及一般的情形,本节作一些补充。龙门架材料为14cm槽钢,龙门架基础深20cm,基础纵横用4cm槽钢焊接连接,每掘20米用C20砼基础。龙门架两壁各用2条4cm槽钢焊接连接、两壁上部各用一条8cm槽钢焊接连接。在架顶楔入木板密封,防止松散体在超前桩缝隙落下。在特别松散段支架两壁需楔入木板密封,防止松散体在两壁脱落,桩长2米,可挖掘1.5米,即每1.5米打一排超前桩。提升方式:用自制0.2立方米斗车,固定连接,10千瓦慢动绞车,4cm槽钢轨道。 提升安全设施:井头安全门,工作面双重安全门。 3 施工安全注意事项 在施工过程中,不要相信粗略的计算,在龙门架有严重的变形时,要加密龙门架,特别是在龙门架发出有异声时,工作人员要迅速撤出工作面,等待地压变化稳定后再作处理,这不是设计计算的问题,而是地压活动的不确定性造成的。在六塘工程中,有斜井入口支护发生过龙门架严重变形,在斜井约80米发生过龙门架严重变形,都是采用加密龙门架进行处理。由于钢架支护是塑性材料,一般情形,其变形及破坏是缓慢的,只要施工过程注意观察,小型地压活动的破坏,处理得当可以减小到最小程度。 龙门架严重变形原因分析:主要是超前桩上方松散体沿超前桩缝隙落下,出空了上方松散体,上方空区塌落后地应力重新分布造成,所以,如果发生这种情形,必需记录塌落松散体的量,以便计算上方空区体积,可尽早采取措施。 4 超前桩支护掘进主要技术经济指标 六塘超前桩支护掘进、永久性钢筋砼支护已经结束,总支护工程量平巷约22米,斜井约170米,整个施工过程是顺利的,安全防范措施得当。 5 超前桩支护意义 通过超前桩支护,避免了工程方案被迫更改,保障工程的连续性。为工程进展争取了时间,提高了生产效率。为巷道增强安全性,保障工人生产作业安全,改善作业环境条件。利用废旧巷道大大地节约了生产成本。 金属矿山论文:地下金属矿山开采中连续开采关键技术的应用探讨 摘 要:随着世界经济的发展,全球能源消耗量不断加大。为了满足工业制造业的能源基本需求,相关部门需要着力解决能源问题。地下金属矿山开采规模的不断扩大及开采深度的不断增加,带来了一系列的技术难题。为了解决这些技术难题,确保金属矿山开采中矿洞稳定和开采人员的人身安全,需要技术人员展开攻关,确实提高矿业采场的综合生产能力。本文根据地下金属矿山开采中的相关细节展开讨论,提出几点有利于开采技术提高的可行性措施。 关键词:金属矿山;连续开采;关键技术;应用探讨 0 前言 连续开采技术工程作业的效率比较高,成为了全世界矿工作业的首选技术。根据世界矿山开采工作的发展来看,矿山开采逐渐向开采深部化、规模大型化、设备机械化、操作自动化方向进行探索。 1 连续开采施工的前期安全控制 1.1 做好前期安全防护 采用矿体走向垂直的顶板平硐开拓法,技术人员可以先在矿体出打一个竖向的溜井,深度在60M-70M为宜。在溜井的中部,打上一个横向的阶段平硐,将阶段的拓展湿度控制在主平硐长度的1/2水平。阶段平硐与主平硐之间,可以建议一个辅助盲立井,保证地下金属矿山施工活动中矿体结构的整体稳定性。技术人员在使用矿山连续技术时,需要对开口爆破的安全距离进行控制。一般来说,矿床开采边界距离附近的主要建筑区域的爆破安全距离应该控制在300米以上。其中,开采边界应该远离铁路、高压线、居民区和其他主要的医院、学校等人员密集区域。如果安全爆破距离与主要建筑物之间的距离小于300米时,工程项目负责人应该和住户或者单位进行协调和沟通。在人员协调撤离中,可以采取投资补偿的方法,在保证项目安全的情况之下,实现意见统一。 1.2 制定合理的施工计划 作业人员应该对整体作业时间进行前期预估,防止作业过沉重出现人力资源不足的问题。还应该对工程总量进行考察和计算,把新增工项落实到施工计划中去。除此之外,矿业工人在施工活动中,还应该适当考虑雨季施工、设备不足等问题,强化施工作业区的土场排水,进行合理的现场施工管制,强化安全设施运行正常,防止在工程开采的过程中出现各种意外情况。除了要控制开采的安全爆破距离之外,作业人员还应该对采场最终底盘的最小宽度进行控制。工程项目负责人在施工活动开展之前,需要指派专业的技术人员对作业环境进行前期勘测,使用水平仪、经纬仪等专业的地质设备进行底盘宽度的考量。在项目人力资源管理阶段,土木工程项目负责人应该对项目材料进行分类,提前对市场价格的波动情况进行预判,对于钢筋支架、混凝土等大宗建筑材料进行定量采买,防止突然的价格上涨对于前期资金投入的影响,防止由于流动资金不够充足造成的施工活动暂停的现象产生。 2 开展地下金属矿山连续开采的技术细节 2.1 创造与采矿连续工艺相适应的采矿方法 对于岩石状矿藏来说,大型矿藏以及中型矿藏的采场最终底盘宽度,应该控制在不小于60M的标准。小型矿床的的采场最终底盘宽度应该控制在不小于40M的标准。对于一些矿壁直立性较差的松软类矿藏来说,大中型矿藏的最终底盘宽度应该控制在不小于40M的标准。其他小型矿床的最小宽度控制在不小于20M的标准。为了方便工人日常性的进场和出场,技术人员应该对采场的最终边坡角度进行控制。对于岩石状矿区域,应该将最终坡脚控制在50°-60°的范围内,比较松软的矿藏控制在15°左右。对于金属矿山的开采连续作业的厚度来说,石灰岩质地和白云岩质地的大中型矿床一般的开采深度为8M较适宜。小型矿藏的开采深度控制在4M之内较为适宜。对于黏土质地的矿藏原料群,或者是硅质地的原料层,来说,连续开采中岩石状矿石一般控制在深度4M的范围内,松软状的矿石层一般控制在1.5M-2M的范围之内。其中,覆盖层、山川脉层、岩石夹层、边坡围层的剥离总量与矿石的总量之比,一般来说不大于0.5m?:1m?。 2.2 落实安全施工政策,使用振动机组连续作业 在矿山地下连续开采的活动中,技术人员应该协调好一线的施工人员做好安全防护措施,建立科学的矿山开采前期人员、财产保护体系。根据连续开采的事故调查研究,我们发现,矿顶区域出现片帮和矿体坍塌这两种事故对工人安全造成的损伤最为严重,分别为24.1%和20%。除此之外,“高处坠落”在施工活动中对工人人身安全带来影响的比重也比较大,占到了事故发生总量的10.30%。 这些事故可以在施工活动中,可以采用一定的预防措施进行前期预防,因此,贯彻安全生产的意识,可以有效地减少不必要的人员损伤出现。在具体的项目管理工作中,工作人员需要对编制项目管理规划大纲进行设计,对项目管理的具体实施规划进行妥善安排。对矿井内部的照明系统进行周期性检修,防止由于触电事故和短路事故,造成的地下照明故障。为了保证作业区域的环境安全,应该及时地清理作业区的杂物,包括碎石和工业材料等等。将采场的夹石剔除厚度控制在2M-2.5M,质地比较松软的矿石层控制在1M以下。采用二次破碎的平底式底部结构的振动机组,配合五台(或以上)双台板组合式振动出矿机,形成效率较高的连续开采作业线,溜井下部用振动出矿机向矿车装矿,运至主矿仓。 3 结束语 在项目进度控制阶段,管理人员需要对各个参与建筑活动的项目队伍进行会议整顿,强调“安全生产重于泰山”等一系列基础性安全知识条件的建设工作,对员工在连续开采施工大型挖掘类机械基本性能进行讲学,防止施工人员在操作过程中发生意外造成的人身伤害。有效避免矿洞结构中,出现的提升运输伤害和机械类伤害。 作者简介:王新乔(1987-),工程师,研究方向:采矿。 金属矿山论文:金属矿山污染地酸性阻控及植被恢复试验 摘要:本文主要就金属矿山酸性污染来源以及污染治理措施进行了分析,还阐述了关于植被恢复技术。 关键词:金属矿山;酸性阻控;植被修复 一、金属矿山酸性污染来源 1、矿山酸性水污染 矿山废水是从采掘场、选矿厂、尾矿坝、排土场以及生活区等地排出废水的统称。开采、选矿、运输、防尘及防火等诸多生产及辅助工艺均需要使用大量的水,这些矿山废水排放量大、持续性强,对环境污染严重。 矿山废水中有机污染物是指其中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等有机化合物。油类污染物是矿山废水中较为普遍的污染物,当水面油膜厚度在10-4cm以上时,它会阻碍水面的复氧过程,阻碍水分蒸发和大气与水体间的物质交换,改变水面的发射率和进入水面表层的日光辐射,对局部区域气候可能造成影响,主要是影响鱼类和其它水生物的生长繁殖。 矿山废水中的重金属主要有: Hg、Cr、Cd、Pb、Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Ti、V、Mo和Bi等。被重金属污染的矿山废水排入农田时,除流失一部分外,另外部分被植物吸收,剩余的大部分在泥土中聚积,当达到一定数量时,农作物就会出现病害。如土壤中含铜达20 mg/kg时,小麦会枯死;达到200 mg/kg时,水稻会枯死。此外,重金属污染的水还会使土壤盐碱化。大多数金属和非金属矿床(如煤矿)都含有黄铁矿等硫化物,若该硫化物含量低或不含有用元素,则常作废石处理,堆放于废石堆或尾砂库。在地表环境中该硫化物将迅速氧化,可形成含重金属离子浓度很高的酸性废水,成为矿山开采中最大的污染源。 2、金属矿山土壤重金属污染 金属矿山周边土壤中的重金属, 除本身由于地球化学作用而可能造成背景值偏高外,其它则主要来源于金属矿产开采、洗选、运输等过程中废气、废水的排放及固体废物的堆放。露采或坑采的钻孔、爆破和矿石装载运输等过程产生的粉尘和扬尘中含有大量的重金属, 经过雨水的淋溶进入周边土壤;废水主要包括矿坑水,选矿、冶炼废水及尾矿池水等,废水以酸性为主, 以含有大量重金属及有毒、有害元素为特征。有色金属工业固体废弃物主要是指在开采过程中产生的剥离物和废石, 以及在选矿过程中所排弃的尾矿,这些固体废物若在露天堆放,容易迅速风化,并通过降雨、酸化等作用向矿区周边扩散, 从而导致土壤重金属污染。土壤重金属污染的主要危害包括:首先,影响植物生长。土壤中的重金属通过雨水淋溶作用向下渗透, 不仅会导致地下水的污染,还会被金属矿山周围的植物吸收,影响植物的生长发育。 二、金属矿山污染治理的具体措施 1、矿山酸性废水的处理方法 中和法就是向酸性废水中投入碱中和剂,利用酸碱的中和反应达到增加废水pH值的目的。同时,使重金属离子与氢氧根离子发生反应,生成难溶的氢氧化物沉淀,净化污水。中和法是目前处理酸性废水比较成熟的方法。中和剂主要采用石灰石或石灰;也有采用粉煤灰、煤矸石、电石泥等作为中和剂;也可用碱性废液或废渣(电石渣、石灰渣)中和酸性废水。从理论上讲,在一定pH值下石灰或石灰石都能使金属沉淀,但由于各尾矿所要处理废水中可能含络合试剂或离子,其沉淀及沉淀完成程度差异极大。同时处理后生成的硫酸钙渣较多,容易造成二次污染 发展现状。 2.1 物理方法 一般情况下,热处理法主要针对汞污染,效果比较明显,但工程量较大,耗能较多,且易使土壤有机质和土壤水遭到破坏。而工程措施是利用外来重金属多富集在土壤表层的特性,去除受污染的表层土壤后,将下层土壤耕作活化或用未被污染活性土壤覆盖,从而将耕作层土壤中的重金属浓度降至临界浓度以下。 2.2 物理化学方法 物理化学方法通常分为三种:一种是电动修复法。这是一门新的经济型土壤修复技术,在不搅动土层的基础上,在包含污染土壤的电解池两侧施加直流电压形成电场梯度,土壤中的重金属通过电迁移、电渗流或电泳的途径被带到位于电解池两极的处理室中并通过进一步的处理,从而实现污染土壤样品的减污或清洁。一种是土壤淋洗法。是指利用有机或无机酸等淋洗液将土壤固相中的重金属转移至液相中,再把富含重金属的废水进一步回收处理。一种是玻璃化技术法。对某些特殊重金属利用电极加热将重金属污染的土壤熔化,冷却后形成比较稳定的玻璃态物质。 2.3 化学方法 化学修复是利用加入到土壤中的化学修复剂石灰、 沸石、 钙镁磷肥等与污染物发生化学反应,有效降低重金属的水溶性、 扩散性和生物有效性,促使土壤中的重金属元素转化为难溶物,从而使污染物被降解或毒性被去除或降低的修复技术。 2.4 农业方法 农业生态修复是近几年新兴的修复技术,是因地制宜地调整一些耕作管理制度,在重金属污染土壤中种植不进入食物链的植物,选择能降低土壤重金属污染的化肥,或增施能够固定重金属的有机肥等措施来降低土壤重金属污染,从而改变土壤中重金属的活性,降低其生物有效性,减少重金属从土壤向作物的转移,从而达到减轻其危害的目的。 2.5 生物方法 污染土壤的生物修复分为植物修复技术、微生物修复技术和动物修复技术。植物修复技术是指利用自然生长或遗传工程培育的植物及其共存微生物体系,清除污染物的一种环境治理技术。微生物修复技术是指利用土壤中某些微生物的生物活性对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用,把重金属离子转化为低毒产物,从而降低土壤中重金属的毒性。 三、金属矿山植被修复 植物修复是生态修复体系中最重要的技术之一,是指利用某些植物与土壤微生物之间的联合作用将污染物转化为一种无害的形态。事实上,任何能够在污染环境中生存的植物都以其特定的耐受和代谢方式无时无刻不在进行着植被修复,但往往这个过程需要很长时间,这是由于开采活动的干扰往往超过了开采前生态系统恢复力的承受限度,若任由采矿废弃地依靠自然演替(natural succession)恢复,可能需要100-1000a(Bradshaw,1997),尤其是诸如金属矿开采后形成的废弃地(如尾矿库),其表面形成极端的生态环境:表土层破坏、土壤贫瘠、重金属含量过高,极端pH值及生物种类减少等,致使自然条件下植物几乎无法定居,因此人工协助恢复在绝大多数情况下是十分必要的,而我们所讲的“植物修复”则正是研究如何人工强化这一自然净化过程,缩短修复年限的技术,其精髓就在于通过辅以某项或某几项强化措施将植物、土壤、微生物三者高效、有机地结合起来以最大程度的提高植物的修复效率,强化土壤的自净作用,加速自然循环。该技术以植物耐受或超积累某种或某些污染物的理论为基础(唐世荣,2006),与传统的物理、化学等修复技术相比,因其治理效果的永久性、治理过程的原位性、治理成本的低廉性、环境美学的兼容性、后期处理的简易性等特点而具有极好的环境效益及市场前景(孙健等,2007),因而近年来倍受人们的关注。尽管前景看好,但是真正推广起来仍有很多问题需要解决。 结束语 金属矿山污染地酸性污染主要来源于废水酸性污染与土壤酸性污染,只有加强金属矿山污染地酸性阻控,实现植物修复,才能更好地促进金属矿山的健康发展。 金属矿山论文:刍议有色金属矿山企业井巷专项审计 摘要:研究目的:为同行进行有色金属矿山企业井巷专项审计提供参考和交流,丰富、完善对该类业务的审计工作经验。方法:现场测量、现场测量加图纸测量相结合(包含纸质图纸和电子版图纸)。结果:对于委托方:完成了委托方的委托,超越了委托方的期望。对于所里:赢得了第二年审计、评估120万元的大单。结论:该同志经过尝试、摸索的审计方法可行,为同行及有色金属矿山企业开展井巷专项资产清查、审计、评估提供了可供借鉴的方法与经验。 关键词:金属矿山;井巷;专项审计 有色金属作为不可再生资源,日益受到各国、各大矿业巨头、矿山企业、资源类公司的重视,作为开采、提炼有色金属的有色金属矿山,成为他们现实的或潜在的并购目标。在我国,近几年随着资源类企业合并重组活动的日益开展,拥有优质矿山的有色金属矿山企业均成为了它们的目标。双方洽谈的重点是采矿权和储量,而采矿权和储量的连接纽带就是井巷。井巷估价的高低对双方是否成交具有重要影响。鉴于目前的评估原则是:产品销售收入的单价是三年的加权平均单价,而成本费用是时价(现时价格),由此评估的净资产价值一般让资产占有方难以接受,他们强烈要求把最初费用化的井巷资本化,以体现其真实资产价值,于是就有了井巷专项审计的市场。最初为了节税,他们开拓井巷发生的支出一般列入了当期生产成本等成本费用,大部分支出历年都费用化了。现在涉及合资及合作,拟引进战略投资者,初衷发生了改变,委托方及公司认为井巷工程使用年限较长,实际资产被严重低估,要求将该部分资产(原来为抵税而费用化)资本化,以体现公司的真实价值。这就是我们开展本次审计工作的背景和写作本文的缘起。 本次审计工作突破了三大障碍:一是被审计单位之一(甲公司)消极配合,地勘人员有几天不带我们下井,我们自行下井测量,确保了工作的顺利开展。好在第一次来时我下过井,对主要巷道分布有点印象。二是技术上的障碍,在没有经验可以借鉴的情况下,如何规划、安排工作的开展,确保项目圆满完成。事实证明,我们先根据凭证资料制作井巷明细表,筛选、测试巷道和图纸上巷道的配比关系,然后开展测量工作的思路是可行的。对于丙公司,由于条件受限无法实施全部测量,我们采用现场测量和图纸测量相结合的办法得到了委托方的认可。三是心理上的障碍,蟒蛇洞敢不敢进。 有色金属矿山巷道一般以海拨高度来命名,如480巷道,就是海拨高度为480米的那条巷道。其井巷是一座立体的巷道体系,主要包含主巷道、采掘巷、探矿等。其中,主巷道(常年要用的巷道)主要包括运输巷(日常人员、物资进出的巷道)、运输交汇巷(几条运输巷道交汇而成的巷道)、溜矿井(为缩短运输距离,在运输巷中部、两端开凿的垂直的或倾斜的,矿石从上一层巷道溜到下一层巷道的井形巷道)、运矿巷(可多次使用,运输矿石的巷道)、辅助巷道(如牵引巷道、是把矿车从底层巷道牵引到最上层的巷道,井巷内的发电机室、车场,车场是铺有双轨,矿车可以相向运行的巷道)、通风巷(水平的装有鼓风机,倾斜的连接几层巷道)、人行巷(供矿工、检查人员通行的巷道),主穿脉(沿着主矿脉穿越几条巷道的巷道)、主沿脉(沿着主矿脉开凿的巷道)、斜井、天井、检查井、绞车硐室、配电硐室、躲避硐室、信号硐室等。主巷道数字标准是:一般高1.8米,宽2米(部分宽度为1.6米)以上的是主巷道。而采掘巷、勘探巷则不是主巷道。但这也不是绝对的。如果某条采掘巷矿石开采完后,在其周围又发现了矿石,则该采掘巷就会被拓宽,供人员进出、运矿多次使用,就成了主巷道,这在下述3家公司中丙公司比较明显。我们审计的三家公司中,有两家是金矿开采企业(甲公司、乙公司),一家是钽铌矿开采企业(丙公司)。井巷专项审计要点有二:首先,作为长期资产,它必须真实存在,故我们需要实地盘点测量确定其长度;其次,其入账成本必须是有账可查。根据这两个要点,我们对三家被审计单位开展了井巷专项审计工作。下面我分别介绍3家公司的审计思路和审计结果。 一、甲公司。证照齐全,正常生产。其特点是矿车由矿工顺着轨道推出。 由于甲公司盘点表是根据14年掘进工程量结算表汇总成的,有些项目当时的名称和井巷中的现在的名称对不上,技术人员也换了几茬,部分项目的编号、命名改变了几次,盘点时难以核对,我们采用核对各条巷道总长度(米数),但这样存在串项的可能,我们在具体分析过程中还需要加以剔除。甲公司提供的掘进工程统计表显示:1997年至2011年9月份的14年期间,甲公司开拓的井巷工程共41,008.369米,其中绝大部分列入了成本费用,截至审计基准日2011年4月30日的净值为17,365,143.73元甲公司要求确认为净资产。甲公司没有具体的资本化条件或会计政策,近两年觉得成本费用过高,才将发生的主巷道支出资本化。我们在资料室矿山及井巷分布图上量得主巷道直线距离,根据比例尺换算长度约为11,930米;然后根据主巷道分布情况,记下每一条主巷道的名称、长度、交汇情况,作为下井盘点测量参考。 我们将编制的明细表做成透视表后,根据规格“1.8米*2.0米“的标准筛选汇总,初步符合条件的有7,176.18米,还有4,753米如何筛选出来?我们进行反复的讨论和思索,因为在凭证后附的井巷工程结算表上看不出哪些是主巷道。同事建议以最低价格乘以剩下的长度4,753米来计算剩下主巷道的原值,但是操作起来难点有二:其一最低价如何确定,其二是采用哪几个月份的巷道入账成本,关系到折旧的计算。同事又建议将4,753米算到2008年以前,理由是后2-3年核算稍清楚一些,主要是以前年度核算不清晰,但是计入哪个月份还需进一步考虑。我结合他们的想法,假定在规格为1.8*1.6米的巷道中,长度超过50米的为主巷道,看筛选出来的结果怎么样,结果只有约1千米符合条件;将长度缩短到35米,有4,081米符合条件,主巷道筛选长度缩短到34.5米,有4,614米符合条件,经查看筛选出来的4,614米巷道的明细,基本上符合主巷道的条件。4,614米加上7,176米,合计11,790米,和11,930米差140米,总体合理,思路可行。接下来我们拿着长度为50米的钢卷尺下井测量。钢卷尺用起来很方便,量一次50米。顺利的时候一天可以量出2-3千米,越到后来越难测量,因为从硐口进到里面就有2-3千米,容易找到的巷道已测量完毕,接下来要找那些没对上号的巷道,比较花费时间。 白天测量巷道,晚上我们讨论巷道入账成本,因我们的电子表每一个数据是逐笔分月汇总起来的,利用公式计算折旧比较方便。接下来我们检查在建工程、待摊费用、其他应付款-维简费等科目,若井巷支出计入此类科目的要剔除,避免重复计算。 主巷道总长度基本对上后,我们又将甲公司统计时已计入在建工程科目的数字、以及2011年5-9月份新增数字剔除(审计基准日是2011年4月30日),共剔除长度556.9米。剔除前长度11,791.07米,剔除后主巷道长度为11,234.17米,其中截止2011-4-30主巷道长度为10,244.87 米。 除了被水淹的480巷道约460米未找到外,我们基本上测量出了甲公司主巷道的长度10,733.1米,剔除492主巷道300米、斜井11长度300米因灌水无法盘点外,实际盘亏597米,剔除已列入在建工程的18主巷道505米及630主巷道816米,660主巷道160米明细账无入账价值外,本次专项核查确认井巷工程长度为9,852.10米。 通过这次工作,我深刻领会到:何为专业判断?----那就是:运用项目组的集体智慧,充分利用一切可以利用的条件,具体问题具体分析,达成工作目标!一个有趣的现象是:不到无路可走的地步,不会出现转机! 二、乙公司盘点情况 乙公司靠近城区及旅游景区,只能小规模生产。其矿石运输方式是由柴油机牵引矿车运出。乙公司共有2个矿区,A矿区和B矿区,两个矿区相隔较远。 乙公司总工在电子版图上量出主巷道长度后,打印出盘点清单给我们作为盘点表。 A矿区巷道盘点情况是: 325主巷道,长度和清单基本相符,差异36米系一条通风道上口有较厚淤泥沉积无法盘点。另外我们量得的235、265巷道长度比清单上长,原因主要是2011年5-11月份有新掘进。295巷道在斜井第一层,清单上约有700米长,我们量出在正常使用的巷道长200米,差异500米原因主要是:295巷道北段暂时废弃未用,南段几处被矿石堆积封堵,无法盘点,暂时也未使用。 B矿区盘点情况是: 盘点时在下大雨。因留守人员谣传说硐内有蟒蛇出没,同事脸色都变了,不敢进洞,于是我请项目组其他成员留在外面,我和公司潘师傅进硐盘点。我之所以敢进洞,一是知道动物怕人,二是有潘师傅陪同,也想借此练一练自己打胆量。硐内有近8年未生产,铁轨也拆掉了,没有电灯,量到200米后,我一个人远远地走在前头,在漆黑的巷道内也确实有些害怕,于是和潘师傅商量后改为我们两人一起用步行丈量。我15步刚好走完12米长的水管,步行了250步,约200米,前面还有约30米到头。乙公司申报的主巷道长度为4,968.5米,我们测量的主巷道长度为5,182.88米,剔除2011年5-11月份掘进的主巷道324.3米,本审计期间确认井巷工程长度为4,858.58米。 三、丙公司盘点情况 丙公司生产钽铌矿,其特点是电力牵引矿车。 盘点经过:我们首先对丙公司515主巷道进行了盘点,根据图纸测量长度约为1,719米,实际量得长度为1,747.7米,基本相符。因其矿车为380伏电力牵引,架空线高度约2米左右,外来人员在巷道内极易触及电线,负责井下生产、熟悉巷道情况的只有一人,加上公司对安全有严格要求,丙公司无法安排我们对所有巷道进行盘点。我们经过讨论,确定工作思路为:鉴于该公司巷道比较规则,抽盘的巷道差异极小,采用实地测量和图纸测量相结合来确定巷道长度,经向委托方汇报及向所里请示,工作思路均得到认可。于是我们和公司负责生产的魏付总、徐矿长、吴师傅(负责地质图纸)一起在图纸上测量其他几条巷道的长度,以及沿脉、穿脉、天井、绞车硐室、配电硐室、斜井、躲避硐、配电室、溜井、检查井等的长度。结合实际存在及有账可查的原则,我们最终审定的丙公司主巷道长度为8,538.01米。 对于根据图纸测量的未盘点的(部分巷道已抽检)主巷道595、555、435、495、575长度足够及入账价值真实可靠性,丙公司管理层对我们作出了郑重承诺并对其承担责任。 作者简介:刘冬林(1972-),男,湖北省黄冈市,现职称:会计师,学历:本科,研究方向:审计。 金属矿山论文:浅析无轨设备在小规格巷道金属矿山中的运用及管理 摘 要: 本文主要基于云锡集团老厂分矿竹叶山坑巷道情况对无轨设备在小规格巷道金属矿山中的运用及管理存在的难度及一些特殊的管理方法进行分析和阐述。 关键词:无轨设备 运用 管理 前言 近年来,面对日益激烈的竞争环境及不断加大的产量需求,提高单位采矿效率、降低采矿成本成为当前金属矿山面临的一个重大问题,无轨采矿设备的引进为该问题的解决提供了一个有效的途径。但是由于历史原因,竹叶山坑原设计设计为2.6m×2.6m的小规格采矿巷道,主要以电动耙矿绞车、电机车、矿车等有轨设备作为矿石的开采运输设备。老厂分矿竹叶山坑于2011年引进了无轨设备,开始探索无轨设备在小矿体、小规格巷道中的使用方法,总结出了一套特有的无轨设备运用及管理经验。 一、现有无轨设备情况 云锡集团老厂分矿竹叶山坑在无轨设备四年的运用时间里,共投入无轨设备63台套,形成了由无轨设备在采场源头采矿及短距离运输,再由有轨设备进行长距离输送的采矿系统。其中阿特拉斯2m3铲运机24台。南昌凯马UK-12运矿卡车17台。 阿特拉斯K41凿岩台车9辆 。江西萍乡城南机械厂WZL-160扒渣机11台。阿特拉斯锚杆台车1辆。阿特拉斯潜孔钻机1台。就目前的无轨设备使用量已经达到了中等规模的使用程度,形成了日出矿3000多吨,出废石1000多吨的生产能力,这算是一个在小规格巷道内应用无轨设备相当成功的一个典型案例。 二、无轨设备的选型及采场巷道的设计 结合竹叶山坑开采技术条件和生产规模,确定合理的开采方案,然后根据井下开采特点和采矿方法对设备的外形尺寸、性能和生产能力的要求,扎实做好无轨设备的选型工作,为管好用好无轨设备做出坚实的基础,根据多方面研究,我们选择的无轨设备尺寸如下: 根据所选的无轨设备的型号及尺寸然后针对性的对相应矿体进行设计。例如,竹叶山坑29号矿体主要以氧化矿为主,采场源头松散,不利于做大规格采掘巷道。铲运机具有铲装、运输和装卸功能,灵活高效,用于短途倒运,具有明显的优势。结合29号矿体和铲运机的特点,我们将29号矿体采场的无轨运输巷道设计为3m×3m的小型无轨运输巷道,并在合适的距离内布置采场溜井,然后用铲运机将采出的矿石运至采区溜井,再经过溜井下放至阶段运输平面,由有轨电机车运输出地面,形成了铲运机与电机车相结合的运输生产模式。又如竹叶山坑13-8矿体,岩石结构较好,可以设计相对较大的运输巷道。运矿卡车是一种机动灵活,适合较长距离运输的井下无轨设备,便于简化巷道的布置。凿岩台车、扒渣机又是比较高效的打眼和装载设备,结合13-8矿体的特点及运矿卡车、凿岩台车、扒渣机的特点,我们将13-8矿体的运输巷道设计为4m×3m较大的运输巷道,形成了以凿岩台车、扒渣机及运矿卡车为主的矿石采运模式。针对其他小矿体,我们也结合无轨设备的特点设计了相应的巷道规格及开采方式,总之,无轨设备在小规格巷道的矿山中应用必须因地制宜的去设计相应的采运模式。 三、无轨设备的管理 1.确保安装精度,提高设备使用寿命 由于竹叶山坑主要是2.6m×2.6m的小规格巷道,根据生产能力及矿体需要选择的无轨设备不能直接开进采场,必须进行拆解后才能通过有轨设备运输至采场界面,在采场区进行组装使用,必须确保在安装过程中的安装精度设备才能正常使用。针对井下较差的作业环境,我们修建的专门的无轨设备装配硐室,设计了专门的对正校平工具来确保装配过程中的装配精度。 2.加强设备台账记录,严控设备使用成本 小规格巷道在无轨设备的使用中有一个比较突出的缺点,就是原有的设计通风条件满足不了无轨设备使用要求,坑下高温低氧情况突出,油烟浓度较高,设备的故障率也较高。所以,缩短维护保养周期,加强设备维保记录,是确保无轨设备正常使用的前提,同时还能监控无轨设备的使用成本。竹叶山坑根据使用的无轨设备的情况,对无轨设备进行了分类编号管理,并建立了使用、维护保养等台账记录。通过这些台账的建立,不仅降低了设备的故障率,及时查找问题的根源并解决,还提高了设备的使用效率,监控并降低了采矿单耗,达到了节能降耗,创造效益的目的。 3.加强人员培训,完善管理制度,保证备品供应 从无轨设备进驻竹叶山坑开始,我们就很重视对员工的培训。抽调一线文化素质较高,业务能力强,有责任心的操作工进行三步走的培训方法。首先进行理论和技术培训,加强他们对设备的认知感,。其次带领他们去一些无轨设备应用比较成熟的矿山进行周期较长的操作技能培训与实践。最后进行试车培训,对培训回来的员工进行实作考核,考核通过的方可持证上岗。同时,我们也加大了无轨设备维修人员的培养,对理论基础深,实际动手能力强的维修工进行抽调专门培训,请厂家技术人员及相关专家进行培训指导,为无轨设备的正常运行提供强大的后勤保障工作。对无轨设备管理制度进行完善,对进口设备技术资料进行翻译,制定各种设备的操作、维护、检修的安全与技术规程,并加强设备运行日志记录的监督。面对无轨设备备品种类多,消耗大,供应周期长等特点,我们抽调专业能力较强的人进行备品管理,让他们及时的熟悉设备性能及备件手册,按消耗件、易损件和事故备件进行分类,建立设备档案库,摸清备品备件当月或当年的消耗情况,然后进行合理的储备。备品备件以立足国内,强化自制的原则进行保障供应,能国产化的决不进口,能自制的决不外购。 4.加强现场管理,确保无轨设备安全高效运行 设备在生生产中是一个重要的环节,竹叶山坑一直遵循生产靠设备,设备靠管理,管理出效益的原则进行设备管理。形成了设备副坑长 设备能源股股长 工区设备副区长设备维修组长及操作组长设备维修工及操作工的逐级管理网络,落实各级人员的管理、使用、维修职责,并根据相应的职责纳入经济责任考核制度进行考核,对设备完好率、使用效率较好的工区段及相关人员给以一定的奖励,同时也加强故障预防,严肃处理事故,践行好事故报告制度,出现事故立即分析处理,坚持三不放过的原则,查明原因,分清事故责任,做好事故处理记录,制定防范措施,杜绝事故重复发生。 四、结束语 近年来,随着矿石品位的不断下降,提高生产效率,加大矿石采掘量来满足生产既定指标已经成为一个普遍现象,对于老式小规格巷道矿山中无轨设备的应用也会越来多。竹叶山坑从无轨设备引进至今,设备的管理水平不管提高,设备完好率和台班效率不断增加,采场生产能力也有了显著的提高,为老厂分矿的可持续发展做出了巨大的贡献。而竹叶山坑在小规格巷道中无轨设备的应用与管理经验也能为其他类似矿山在无轨设备的推广应用方面提供一个很好的参考样版。 金属矿山论文:金属矿山地下采矿方法选择系统 摘 要:近年来,我国在无废开采、充填采矿、深井采矿、复杂难采矿体开采、露天地下联合开采、原地溶浸采矿等工艺技术方面,取得了重大成就,有效提高了我国金属矿地下采矿技术水平,反映了近十多年来我国地下矿山采矿工艺与装备技术的主要进展。 关键词:金属矿山;地下采矿技术;进展; 一、金属矿山地下采矿方法概况 地下采矿方法是自矿块内采出矿石所进行的采准、切割和回采工作的总称。采准工作掘进一系列巷道,为切割和回采工作创造条件;切割工作为回采工作形成自由面和落矿空间;回采工作自回采工作面采出矿石,包括落矿、出矿和地压管理三种作业。采矿方法是指如何安全、经济地采出矿块、矿房或矿柱内矿石的方法,包括矿块的采准切割、采空区处理、回采工作。 (一)空场采矿法 根据矿块或矿壁的结构不同与回采作业的特点,空场采矿法可分为房柱采矿法、阶段矿房采矿法、全面采矿法、留矿法等。空场采矿法特点:回采过程中,采空区始终是空着的,用主要暂留或永久残留的矿柱进行支撑,一般在矿石与围岩很稳固时采用。这种方法通常将矿块划分为矿房与矿柱,先采矿房,后采矿柱。采矿房时,形成的采空区一般先不做处理,这种采矿法要求围岩和矿石稳固。空场采矿法是属于结构简单的一种采矿方法,易于工人掌握,生产效率也较高,贫化小,成本低,实践技术也比较成熟,因而应用广泛。现阶段我国有色金属、黄金及化工矿山应用相当普遍。 (二)崩落采矿法 崩落围岩采矿方法的特点是随着矿石采出,采空区被有计划的用崩落矿体岩石来充填,采空区能够得到及时的控制和处理,在地表允许陷落、矿体围岩不稳固条件中使用较多。通过强制或自然崩落围岩充填采空区的方式来控制和管理地压,主要包括分层崩落法、分段崩落法、单层崩落法、阶段崩落法充填采矿法 (三)填充采矿法 矿石价值高、要求回收率高、充填料材方便、地表不允许陷落 和特殊复杂地质条件下的矿体,一般采用填充采矿法。在回采时,采空区依靠充填其内的充填料、支柱或充填料与支柱 相配合形成的人工支承体支承采空区。 二、金属矿山地下采矿方法选择系统的重要性 (一)地下采矿是人类获取地下资源的重要方式之一,采矿方法的选择又是地下采矿的优秀,然而影响地下采矿方法选择的因素众多,不同的地质条件又有不同的要求,具有极大的模糊性和不确定性,不能够仅靠单一定量分析来确定。传统的采矿方法选择就是仅由单个影响因素或几个因素各自直观地评价而确定的,带有极大的经验成分,具有很大的局限性。 (二)地下采矿的发展趋势是不断简化采场结构,采用新的工艺技术和新设备,机械化开采,实现大型化、集约化生产,实现地下采矿的智能机器化开采,实现资源的最大回收利用。必须从系统研究的角度,将模糊数学、层次分析、神经网络和人工智能等方法相结合,设计出合理的采矿方法选择系统,选择出最佳的地下采矿方法,才能达到安全高效的目的,获得最好的效益。近年来计算机已成为实现矿山科学管理和工艺理论研究的重要手段,广泛用于模拟采矿生产工艺,优选采矿方法、工艺和设备,研究改进采场结构和控制出矿品位,以及监控采矿作业和进行计划管理、财务管理和材料管理等,为采矿方法的智能化选择提供了条件。计算机在矿山中的进一步开发应用必将导致采矿技术的更大发展。 采矿是一个极其复杂的系统问题,采矿设计和安全管理具有众多的不确定性、模糊性和知识不完备性。因此,用模糊数学、层次分析构建金属矿山地下采矿方法选择系统,对采矿工程进行定量分析与定性描述,基于系统工程的观点与方法进行采矿问题的研究是采矿科学的发展方向。对采矿方法选择系统分析的综合集成;并通过集成系统的计算机人机对话功能,动态地实现采矿方法设计与的系统分析,建立复杂采矿条件下采矿方法选择系统。 三、金属矿山地下采矿方法选择系统应用 首先,从系统的层次结构出发,根据目前金属矿山地下采矿方法的现状,建立其完善的采矿方法知识库。其次,根据模糊数学的原理建立了推理机,根据模糊数学的原理进行采矿方法选择,模糊数学法主要用于采矿方法选择和采矿方法的技术经济指标预测。模糊数学选择采矿方法时,主要是将与目标矿山的地质技术条件与候选采矿方法相比较,并且计算出与候选采矿方法所要求的地质技术条件之间的模糊相似程度,选择条件最近似的作为目标矿山上的采矿方法。运用模糊数学选择采矿方法时,综合考虑了各种因素,更加的客观科学。但是隶属函数的构造方法不同,权重矩阵就有一定的差距,初选采矿方法时,首先对各种影响采矿方法选择的指标进行模糊量化,并且建立出相应的模糊评判矩阵,选出较好的几种方案。对初选出的方案进行终选时,采用了模糊综合评判的方法,对每个方案的技术经济指标进行分析比较,在建立出评判矩阵和权重矩阵的基础上选出最优方案。最后,利用VB开发人机界面友好的金属地下采矿方法选择系统,降低了研发的难度,提高了研发效率,加快了数据的处理,提供了全面高效的辅助支持。将定性分析与定量分析相结合,运用了多学科知识对采矿方法进行选择,达到金属矿山地下采矿方法选择的智能化。对地下采矿的科技发展起到完善和积极推动作用。价值工程法在采矿方法选择中采用价值工程法主要考虑的是资金的时间价值,主要根据技术经济指标的对比进行方案选择。 四、结语 现代科技进步与采矿科学的发展相结合,是采矿业向前迈出的一大步。对于金属矿山地下开采方法的正确选择,是迅速提高矿山技术管理水平,实现矿山设计优化的关键环节。对采矿业安全快速发展有着重要的现实意义。 金属矿山论文:浅析露采有色金属矿山生产探矿设计优化 【摘 要】有色金属是极为重要的经济建设物质基础,其矿山的露天开采有着独特的特征与特点。文章分析了生产探矿设计优化的重要性,从地质分析、计算绘图、开采境界的圈定优化、开拓运输系统的确定和边坡的稳定性优化等角度,阐述了设计优化应当遵循的原则。 【关键词】有色金属 矿山露采 生产探矿 设计优化 1.露采有色金属矿特点 有色金属作为重要的基础材料和战略物资,不仅在国防工业和高科技产业中有着较多的应用,也与我们的日常生活息息相关,是关系到经济建设和发展的重要物资。因此,需要对有色金属矿山资源进行有效的开发利用,为国民经济的建设提供源源不断的资源保障。在探矿与开采的同时,不可避免的会对周围的环境和生态系统产生一定的影响,造成不同程度的环境污染和破坏。矿产资源作为不可再生资源,储量和可开采量都是有限的,应当合理的进行开发利用,采取有效的措施对生态环境进行保护。 有色金属矿山通常占地面积较大,由露采场、选矿采矿工业场地和废石场、尾矿库等组成。一般来说,一座矿山的占地面积从几万平方米到几十万平方米不等。我国的矿山以贫矿居多,以铜矿为例,绝大多数铜矿石的平均品位在1%以下。在露天开采过程中,不可避免的会产生大量的废石和固体废弃物,同时还会产生粉尘、酸性污水等污染物,对空气和水资源形成了较大的污染【1】。大量废弃物不仅需要占用较大的场地堆放,对土地资源造成了过量的占用,还会对地表土层和植被造成一定的破坏,使原有的生态系统失去平衡。危害到周边的农牧业生产,造成了区域内水土流失的加剧。 矿业作为国民经济中重要的支柱产业,随着经济的持续快速发展,呈现出较快的增长速度。我国的露天开采不仅规模增长迅速,在产量上也逐年攀升。截止到2005年,有色金属露天矿产量已超过8000万吨。露天开采主要包括勘察、设计和开采三个步骤,采用从地表直接将岩石揭露的方法进行矿物开采。矿山在正式投产之前,都需要经过长期的地质勘探。设计部门根据实际的地质状况,及开采的长远需要进行规划设计,作为衔接部分的开采设计环节显得至关重要。 2.生产探矿设计优化的重要性 有色金属矿山的生产探矿设计优化,直接关系到开采的效果和质量,需要合理的确定开采的境界规模、工艺流程方法、生产剥采比,设计生产运输能力、规划工程进度、以及做好各个环节的衔接等。其中,露天开采境界是由开采边坡和坑底所组成的空间轮廓,是设计工作中的重要组成部分,决定着境界内岩石量的多少,制约着矿山的生产规模和使用年限。既要保证技术上的切实可行,又要保证经济上的合理和效益。而边坡的稳定性是矿山生产中较为复杂的地质难题,大面积的开采容易对山体形成应力载荷,使边坡处于失稳状态。设计的不合理、管理的疏忽,都有可能导致事故的发生【2】。 3.设计优化的原则方法 3.1地质分析与计算绘图 在开采设计之前,对矿山区域内的地质状况进行大规模的勘探,从而掌握矿体的形态特征、范围大小、分布走向、地势陡峭程度,了解矿区的断裂构造结构、矿石的类型成分,分析矿山的储量及矿石的品位。采用计算机辅助设计技术对矿体进行圈定,在处理钻孔数据时应标明矿体的界限、按台阶高度进行组合,合理确定各项工业指标数据,分别采用横剖平面法、方块法等不同的计算方法,计算得到对应的矿量和品位。根据钻孔内表内矿及表外矿的矿体界线,采用交叉式连接成形封闭,绘制地质剖面图。用CAD在各剖面线上进行切取,经连接后得到分层平面图。 3.2开采境界的圈定优化 露采矿山多为地形复杂多变的地质岩体,品位分布杂乱无章、工业指标变化无序,给圈定开采境界带来了诸多困难。开采境界的合理圈定,应遵循资源回收效益的原则。分析资金、时间等成本所占的比重,掌握产品价格的动态变化,形成动态的评价指标。制定合理的角度编排计划,采用三维、四维的计算机辅助方法构建几何模型,用参数约束法获得各分期境界方案,优化采剥顺序。以确保获得的矿产品价值应当大于开采产生的各项费用,追求矿产资源开采量的最大化。 矿山的规模效益、边际品位的选取、开采的工艺和设备,都会对最终境界的确定产生影响。在实际开采中,由于受到方方面面条件的约束和限制,矿产资源的回收效果并不理想。需要在矿山所允许的剥离量范围内,确定经济合理的剥采比,对各分期境界方案进行分析评估。按照边际理论的基本原理,结合灰色聚类决策原则,从而最终确定最优的露天开采境界。建立合理的经济分析模型,对相关的不确定因素进行深入的分析,实现对最终境界的动态评估【3】。 3.3开拓运输系统的确定 矿山的经济参数众多、动态变化大,不仅不同的矿山存在着较大的差别,即便是同一座矿山在不同的时间段,也存在着一定的差异。运输系统的设计,应当遵循减少剥离量、保持原有开采境界的原则,进行参数优化和结构优化。可采用遗传算法对运输系统的开拓布线流程进行优化,形成不同的开拓方案,需保证开拓系统中存在斜坡道相互交联的开拓路径。同时,充分考虑到运输系统的开拓成本,使用过程中所产生的经营费用,以及公路、排水等附属工程,运用数学模型进行分析计算。汇总不同方案的计算结果,综合评价各个方案的优缺点,从而筛选出可行性最佳的方案系统。 3,4边坡的稳定性优化 由于矿山的地质形貌和条件复杂多变,爆破开挖过程产生大量的岩体破碎形成结构面,大面积的开采不可避免的会使山体承受应力载荷,矿山边坡的稳定性成为必须面对的技术难题。必须采用科学的方法对设计方案中矿山边坡的稳定性进行论证,以确保开采过程中的生产安全。在保证边坡稳定的条件下,适当的提高最终帮坡角,采用定性和定量分析的方法,能够有效地降低剥离量和剥采比,常用的优化方法有经验法、极限平衡法、数值分析法和不确定分析法等【4】。 与常规的边坡工程相比,有色金属露天矿的边坡既具有相似性,有具有其独特性。受矿体条件的约束,边坡的位置无法进行自主选择,且在开采的过程中逐步扩帮。在不影响正常开采的前提下,允许适当的边坡及岩体变形破坏。在不同的阶段,对边坡的性能的要求也存在差别,随着采矿的进展动态变化【5】。对矿山的边坡进行适当的分类,选取适宜的分析方法、建立合理的评价体系,分析与稳定性相关的各项设计参数,采用不同的方法进行优化。从而获得稳定性最优化的边坡设计,保障矿山生产的安全高效。 4.结语 随着国民经济的进一步发展,有色金属需求的数量和质量还会有较大的增长,对矿山的开采能力和水平提出了更高的要求。在设计之前对地质条件进行充分的勘探,掌握必要的资料数据,结合计算和绘图手段进行分析。必须要准确把握有色金属产品的市场需求行情和价格走势,结合矿山开采的建设成本和经营费用,合理的圈定开采境界。合理、经济的确定开拓运输系统,建立有效的边坡稳定性优化方法和评价体系,是矿山生产向着安全化、规模化、高效化的方向迈进。 金属矿山论文:金属矿山地下开采采矿方法研究 摘要:人类获取地下资源的主要方式是地下采矿,地下采矿的优秀主要是合理的选择采矿的方法,随着社会的发展,地下采矿的方法选择因素越来越多,并且不同的地质的需求也是不同的,所以它具有非常大的模糊性和不确定性,不能单靠某一种定量来对其进行分析。本文分析了金属矿山地下开采采矿方法。 关键词:金属矿山;地下开采;采矿方法 引言 近年来地下矿山开采规模的不断扩大、开采深度的不断增加,会带来一系列的技术难题。随着有利于露天开采的资源不断消失,加之严重的生态环境问题与市场问题,地下连续开采技术工艺是解决这些难题的有效途径之一。 1、地下开采概述 矿产深埋在地下,所以进行露天的开采回使得剥离系数超高,同时增加成本。所以,需要采用别的方法进行。地下矿石的大量堆积,从而遮盖了矿体,因此需要首先挖掘和开采矿石。首先要开通道路,主要包括平巷、斜井、竖井、斜坡道等。地下矿产的开采首先是需要对这些井巷工程进行开凿,一般分为了开拓、采切、回采。 开拓称矿床开拓。地面要进入地下的矿体,就需要通过井筒进行,从而使得矿床和地表有完全的连接的通风、排水和运输的线路,从而方便准确工作和后期的开采工作,一般进行开采主要有竖井开拓斜井开拓、平硐开拓及联合开拓几种方法。在金属矿山开拓中普遍使用的是竖井开拓法,大概占80%左右,国内为比例大致相同,开采深度直接影响着竖井开拓法使用率,其是成正比的。而进行斜井开拓的时候,一般会根据井田再划分方式和阶段内布置形式将其进行组合,成为多种开拓方式,例如“斜井单水平分区式”、“斜井单水平分带式”、“斜井多水平分区式”、“斜井多水平分段式”等。还有一种方式是平硐开拓,其主要是用平硐来作为主要开拓巷道,从而进行矿床开拓。而联合开拓是用两种或两种以上主要井巷,联合开拓一个井田的开拓方法。对于地下矿床开采是分阶段的,按照先上后下的顺序,然后沿着矿床划分为各个矿块,高度是不相同的,基本上都是在60m左右,据相关资料显示,国外的基本是我国的三倍左右,以此为单位进行回采。 地下采矿的方法一般分为3类: 1)矿区里的矿石比较坚硬,围岩稳固,耐振动,安全性非常好,矿房开阔,但是进行安全开采是需要有矿柱支撑的。 2)人工支撑采矿方法。不断的拓展回采工作面,并不断的扩大采空区,人工进行支撑防护。 3)崩落采矿法。矿石崩落,对采矿区进行充填一般是利用崩落围岩,从而能够很好的掌握地压。 地下开采主要通过4个步骤,包括矿床开拓、矿块的采准、切割和回采实现。基本上的程序为凿岩、爆破、通风、装载、支护和运输提升等。 2、常见金属矿山地下开采采矿方法 2.1、空场采矿法 空场采矿法技术主要有以下的几个方面:(1)大直径深孔采矿法。这种方法源于上个世纪的八十年代,运用于我国的凡口铅锌矿。随后其就被广泛的使用,例如在安庆铜矿、狮子山铜矿、金川有色金属公司。在二十世纪八十年代以后,随着科学技术的发展,这个技术也得到了很大的发展,即阶段深孔崩落采矿法。阶段深孔崩落采矿法首先在采矿的局部面积上形成一定面积的切割槽,然后是进行深孔装药,完成以后就能够进行全阶段高台阶崩矿。(2)地下金属矿山采矿连续化。对于这项技术不管是落矿、出矿还是搬运矿石,都是需要进行连续作业的。 2.2、崩落采矿法 崩落采矿法主要有以下几种方法:(1)无底柱分段崩落法。该方法于上个世纪GO年代从瑞典引进,并且获得成功的运用。怎样增加和优化结构参数是该方法需要解决的问题。(2)自然崩落法。该方法主要依据的是岩石自然应力落矿的方法,具有的优势是生产能力强,采矿的成本也很低。因此,该方法可以在易于自然崩落白洲氏品位矿床中使用。 2.3、充填采矿法 充填采矿法进行填充的时候是在回采的工作面逐步的推进,利用填充料对矿体采空区域进行填充。它的一个最大特点是进行回采的时候,矿体采空区域会依靠其内部填充的充填材料、支柱以及两者进行配合,从而能够支撑采空区。这种方法一般都是应用于开发具有较高价值矿石、具有较高回收率要求的矿石。 2.4、深部开采 就目前的情况,我国大部分的金属矿山都已经进入了深部开采的阶段,即开采的深度要比六百米大,例如,红透山铜矿的开采深度已经在1000米左右,在我国深部开采中比较有代表性的是石嘴子铜矿,其也是我国到目前为止深部开采比较深的矿山之一,已经有二十二个阶段。 2.5、原地溶浸采矿法 原地溶浸采矿法主要是从地下进行金属提取,它主要是将采、冶进行有机的融合。其具有很多的优点:(1)不会完全的将矿石从地表开采出,因此也不会有废石以及尾砂,不会污染到周围的环境。(2)其能够大大降低成本,投资少。(3)能够使得矿产资源的利用率大大提高,一般会将其用在难以用常规技术开采的矿产资源中。 3、我国金属矿山开采存在的问题 随着科学技术的发展,我国的金属矿石开采得到了很大的发展,但是就目前的情况,其也存在很多的问题,主要包括以下的几个方面: (1)我国的矿产资源贫矿多,富矿少,大型及特大型矿少,所以矿产资源比较缺乏。 (2)采矿技术发展不平衡。我国幅员辽阔,全国的经济发展也是非常快的,但是矿产发展水平差异很大,主要体现在一些发达的地区,它们的采矿技术已经达到了国际的先进水平,而在稍微落后的地区,采矿技术是比较落后的,在设备方面也是有很大的欠缺,造成了开采效率偏低。 (3)资源的综合利用率和回收率非常低。有色矿山通常都是为金属矿石,随着社会的发展,人们也是越来越重视对于矿物的回收利用。与国外的水平相比,我国的金属综合回收利用技术还需要进一步的提高。 (4)地下开采引发地面塌陷,会直接影响懂啊地形地貌,也会破坏土地资源和地下水资源。进行矿山开发会使得矿山地质环境进一步的恶化,大大增加环境容量的压力,因为矿山环境问题相对比较严重,所以其现在也没有能够完全的适应经济社会发展。 4、我国金属矿山采矿技术的发展趋势 随着社会的发展,我国的综合经济得到了很大的发展,在基础设施方面也有很大的提高,所以在矿山业方面也是表现的比较明显的,对于矿产的需求量也是越来越大。就目前的情况,我国的矿山开采也是越来越受到国家的重视。对于以前我国的矿山开采技术还不能够进行开采,从而使得经济效益不能达到需求,同时也会污染环境,同时埋下了很大的安全隐患,所以需要不断提高的提高技术水平。地下金属矿山开采技术的发展趋势有以下几个方面: 4.1、使用更先进的采矿设备 在以前的日子,我国的很多地下金属矿山已经有开始使用更大以及更可靠的采矿设备,对于这些技术设备的使用能够大大提高生产效率,例如无轨采矿技术,此外,采矿技术随着科学技术的发展会逐步的向自动化和遥感技术发展。 4.2、监控、自动化以及遥控 对于监控、自动化以及遥控的例子主要是长壁法采矿,另外,在采矿技术中已经大量的运用了环境监控系统和地震监控系统。 4.3、数字矿业化 就目前的情况,在矿产中已经大量的运用了数字地球,也就是数字矿业化。数字矿业主要包括两个方面,即矿山的信息化和矿山信息系统体系,对于这个体系主要是以空间信息为基础。 结束语 随着社会的发展,矿山开采业技术也在不断的发展,对于国内和国外金属矿山地下开采的工艺技术也会有更大的突破,并且向着开采效率高、机械化程度高和回采率高的程度发展,从而大幅度的提高矿产开采的综合生产能力和劳动生产率,并且不断的减小贫化指标与损失指标。 金属矿山论文:金属矿山潜孔钻开采扬尘特点分析及除尘技术探讨 【摘要】潜孔钻钻孔初期要铲除钻杆四周的碎石,钻头下到一定深度时再放下除尘罩,其除尘罩要水平放置,且与地面贴紧,提高除尘罩的密闭性,以增强除尘效果,减少岗位扬尘。本文通过对潜孔钻作业岗位扬尘特点的分析以及潜孔钻用除尘器存在的问题分析,提出了改进和防范技术措施,供同行参考。 【关键词】潜孔钻作业特点;袋式除尘器;研制;应用 0. 引言 随着社会的不断进步,节能减排和环境保护工作越来越受到人们的重视,工业企业的环保工作将由污染全面达标排放,转向ISO14000体系认证。因此,过去被人们忽视的,象矿山潜孔钻这样的小污染源的治理工作将被列入到议事日程上来。 1. 潜孔钻作业岗位扬尘特点 潜孔钻作业采用压缩空气,气压越大,潜孔钻钻孔速度越快。随着压缩空气压力增大,钻杆处扬尘加大,使得钻机附近粉尘弥漫,不仅危害操作人员的身体健康,而且影响潜孔钻作业速度,加快机械和电器设备的损坏。其作业岗位的扬尘特点是: 1.1 潜孔钻作业时不仅岗位粉尘浓度高,而且粉尘颗粒级配分布广 根据现场观察,有微细粉尘,也有粗颗粒粉尘,微细粉尘有的小于5μm,对人体健康危害较大。有的颗粒达到5mm,如瓜子片大小,粉尘颗粒多数呈棱状外形,对除尘设备、风管和风机磨损较大。 1.2 由于是露天作业,潜孔钻粉尘受天气、风向和风力影响较大 如果风向迎向潜孔钻,其操作室笼罩在粉尘中,为了减少粉尘污染,岗位人员只得远离潜孔钻,不仅不利于设备操作管理,而且也使得潜孔钻钻杆不能及时调整,造成工作效率下降。如果遇到雨天,矿山工作台面物料潮湿,在钻孔作业开始阶段,粉尘含湿量较大,影响除尘器的工作效果,甚至出现风管和除尘器堵塞现象。 1.3 影响钻孔作业的工作效率,增加生产成本 由于潜孔钻作业时产生大量的瓜子片状颗粒,如不能及时处理,因这些较大颗粒受到颗粒本身重力作用,瓜子片状颗粒容易在钻杆与钻孔之间停留,当瓜子片状颗粒沉积到一定数量时,造成“抱杆”现象,这时,只得停止作业,抽钻杆后再进行重新钻孔作业。当钻孔越深时,瓜子片状颗粒“抱杆”现象越严重,影响钻孔作业的工作效率,增加生产成本。 2. 潜孔钻用除尘器存在问题 在矿山钻孔作业的潜孔钻粉尘点因是野外作业,常被大多数水泥企业忽视,而过去用于这类除尘的设备大多是非专业环保厂制造,其技术水平较落后,除尘效果欠佳,运行也不经济。当前比较常用于潜孔钻的除尘器有: 2.1 多管旋风除尘器 它结构简单,除尘效率低,一般开始使用时,潜孔钻的钻孔处能显负压作业,但多管旋风除尘器出口粉尘排放较大,矿山开采面粉尘弥漫。由于粉尘颗粒进入旋风除尘器的速度较快,使用半年后,风机风叶和壳体磨损较大,除尘器风量开始下降,潜孔处扬尘增大。使用一年半后,风机外壳磨破,风叶磨损加剧,需更换风机。在钻孔的开始阶段,如果遇到雨天,物料潮湿,粉尘湿度较大,旋风筒易堵塞,加剧粉尘排放和风机磨损。 2.2 单机反吹袋式除尘器 尽管使用单机反吹袋式除尘器其出口粉尘排放能达标,但因通常它为两状态清灰在线清灰,清灰力较弱,滤料上粉尘层较厚,易形成滤袋肥大、板结现象,久而久之,,单机反吹袋式除尘器通风量下降,潜孔钻钻孔处扬尘较大。由于该类除尘器为内滤式除尘,遇到雨天粉尘湿度较大时,容易造成滤袋结料柱现象,使得除尘器的通风能力下降,影响除尘效果。由于多管旋风除尘器和单机反吹袋式除尘器得实际运行阻力大,不仅影响除尘效果,而且选用风机较大,其电动机功率大,电耗大,很不经济。 2.3 水除尘器 尽管它的除尘效果较好,但由于矿山地理位置较高,供水很不方便,容易出现二次污染问题,大多水泥企业已经废弃水除尘器设备。 根据潜孔钻作业产尘的特点,结合潜孔钻操作,潜孔钻用气箱脉冲袋式除尘器(为了便于叙述,以下简称QK除尘器)应用取得了成功,目前已经开始推广应用。 3. QK除尘器结构、工作原理及主要特点 设备组成:QK除尘器由箱体、进风口、出风口、灰斗、滤袋、清灰管路系统及阀门(包括脉冲阀、电磁阀、气缸组件)组成。主体结构:QK除尘器主体由2个气箱室,每个气箱室有30条滤袋。它采用四状态离线脉冲清灰方式清灰。四状态清灰特点: 1)给落灰留有时间,减少了除尘器内部的二次扬尘,减少除尘器的运行负荷; 2)减少清灰时间,减少动力消耗及对滤袋的损伤; 3)静态清灰时,袋的附着力消失(通风),易使灰尘成片状脱落,节省动力; 4)由于采用定时清灰,滤袋压力平稳; 5)缺点是离线时间稍长(根据袋长不同,离线时间不一样),但实际生产中除尘器运行综合性能良好。 工作原理:潜孔钻工作时,潜孔钻钻头产生的含尘气体由QK除尘器进风口进入除尘器,进入QK除尘器的粉尘因风速突然大幅降低,较大颗粒粉尘在重力作用下落入灰斗,细粉尘经过滤料过滤后,被阻留在滤袋表面,洁净空气由除尘器出口经风机排出。当除尘器运行一段时间后,滤袋表面捕集的粉尘层增厚,除尘器运行阻力增大;当阻力达到一定程度后,控制机构切断出风阀,使一室滤袋处于静止状态,这时脉冲阀开始工作,对滤袋进行清灰喷吹,滤袋急剧膨胀,滤袋上粉尘剥离落入集灰斗。当脉冲阀工作完毕后。滤袋又处于静止状态。打开出风阀。该室除尘个气箱又进行工作。这时,除尘器又进行另一室的清灰工作。 主要特点:由于潜孔钻粉尘中粗颗粒较多,将QK除尘器进风口设置在灰斗部,使含尘气体由灰斗部进入除尘器,粗颗粒粉尘靠自身重力落入灰斗。较细粉尘由滤袋捕集,在压缩空气喷吹力的作用下,滤袋上的粉尘成片状剥离落入灰斗,减少二次扬尘现象。由于潜孔钻粉尘中粗颗粒所占比例较多(这与吸风量成正比),灰斗中的集灰只需重力排出。考虑到填炮眼需要,收集的粉尘要满足集灰存放要求。潜孔钻为露天作业,考虑到环境和进除尘器的废气温度、湿度变化大,需选用拒油防水类滤料。因潜孔钻操作室空间小,所用除尘器的电控柜在满足控制功能要求的前提下要小型化,以便在潜孔钻操作室内摆放。 4. 应用及效果 某金属矿山4#潜孔钻原采用水除尘器除尘,因矿山海拔较高,山上缺水,使得该除尘器无法使用,造成潜孔钻钻台平面及操作室扬尘严重,浓度达339mg/m3。粉尘浓度超标32.9倍,这不仅影响工人的正常作业,而且危害职工的身体健康,加剧机械设备的磨损和电器设备的损害。为了消除粉尘污染,提高潜孔钻的工效,我们选用了QK除尘器,针对矿山爆破时需用细石粉填炮眼的特点,进一步改进集灰斗下料锁风装置,以满足生产工艺要求,除尘效果良好。 QK除尘器及除尘工艺设计合理,滤料性能良好,其出口几乎看不到烟气排放。潜孔钻扬尘处环境彻底改观。操作室粉尘浓度为1.0mg/m3,达到清洁生产的要求,深受岗位工人的欢迎。过去无除尘设备(或采用旋风除尘器)时,潜孔钻钻出的爪子片状小碎石常落入钻孔,形成“抱杆”现象,不仅磨损钻杆,而且需要使钻杆频繁提钻杆。使用QK除尘器后,既使细粉尘被捕集,又能使粗颗粒(瓜子片状)也被捕集,不仅改善劳动环境,而且“抱杆”现象大幅减少,提高了潜孔钻的工作效率。 充分利用潜孔钻的压缩空气作清灰气源,简化了除尘工艺。根据潜孔钻作业的特点,用帆布或旧除尘滤袋制作除尘罩,不仅节省投资,而且利于潜孔钻操作。由于选型合理,除尘器系统风机的电机功率由原来的5.5kw和7.5kw改为4kw,不但节约了电能,而且除尘效果也得到改善。该除尘器维护简单,人不需要进入袋式除尘器更换滤袋,滤袋更换方便,其滤袋寿命超过3年。 5. 结语 将气箱脉冲清灰技术(QK除尘器)应用于潜孔钻除尘,不仅除尘器效果好,而且造价低,节约电能,易于维护和操作,同时能够提高潜孔钻的工作效率,值得推广。 金属矿山论文:测绘新技术在金属矿山测量中的应用 【摘要】随着测绘技术的发展,陀螺全站仪、地面三维激光扫描仪等新技术、新仪器已经在地下开采矿山测量中得到了广泛的应用,以某金属矿山为例,介绍了其工作原理、作业流程及在矿山测量中的应用方向。结果表明,测绘新技术的应用极大的方便了矿山测量工作,节省了大量的人力物力,且成果精度可靠,为矿山测量提供了技术保障。 【关键词】金属矿山;陀螺全站仪;地面三维激光扫描;测绘新技术 矿山测量服务于矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段,必须将先进的现代技术同矿山测量的实际工作、具体特点相结合,拓宽矿山测量的生存空间和业务范围,促进矿山测量的改进和发展,适应矿山体制改革的需要。目前陀螺全站仪、地面三维激光扫描仪等新技术、新仪器已经在地下开采矿山测量中得到了广泛的应用,探讨其工作原理、作业流程有利于优化作业程序,提高工作效率。以某金属矿山为例,分析了陀螺全站仪定向的精度及地面三维激光扫描仪的作业流程及应用范围。 1 陀螺全站仪在矿山测量中的应用 1.1 陀螺全站仪工作原理 陀螺全站仪是将陀螺仪和全站仪结合在一起的仪器,采用陀螺寻北本体与全站仪共同配合来测定任意测线的陀螺方位角。陀螺仪相对于惯性空间有定轴性的特性,而地球相对于惯性空间有自转效应,因此在地球表面某一纬度φ处的陀螺仪就可以测量出相对于惯性空间的自转角速度ω,然后将地球的自转角速度分解为水平分量和垂直分量,其中水平分量ωn=ωcosϕ沿地球经线指向真北;可见,通过惯性技术测量敏感地球自转角速度的水平分量便可以获得地球的北向信息,这就是寻北仪工作的基本原理。 1.2 陀螺全站仪测量方法及限差 1.2.1 陀螺全站仪测量方法 陀螺全站仪定向采用中天法进行观测,定向程序为: (1)先在地面任意点上测定仪器当地的比例常数C值。观测6个测回,计算出3个C值,取平均值作为当地本仪器C值,在一定时期内,50km范围内可以使用同一C值; (2)在地面已知边上观测3个测回,计算仪器常数; (3)在井下待定边上用2测回测量陀螺方位角; (4)返回地面后,在原已知边上采用3测回测量陀螺方位角,再求得三个仪器常数。 根据以上测量成果来检验仪器的稳定性和测量的精度,确保陀螺定向成果的可靠性和精度。 1.2.2 陀螺全站仪观测限差要求 为了保证观测精度,测量时需要严格执行以下各项限差: (1)陀螺全站仪的C值测量互差不大于0.06; (2)仪器的悬挂带零位不能超过±0.5格,测量前后零位值的互差不得超过0.2格;井上下零位差超过0.3格时,应加入零位改正; (3)相邻摆动时间的互差不得大于0.4秒,间隔摆动时间的互差不得大于0.6秒;实践总结可以保证相邻摆动时间的互差不大于0.3秒,间隔摆动时间的互差不大于0.4秒; (4)两个镜位观测测线测前方向值、测后方向值。测前测后方向值的互差不得超过10"; (5)测回间方向值互差不大于40"。 1.3观测精度 根据测量得到的数据,计算仪器常数一次测定中误差、仪器常数平均值中误差、井下陀螺方位角一次测定中误差、井下测定陀螺方位角平均值中误差,根据仪器常数平均值中误差 、井下测定陀螺方位角平均值中误差 ,得到螺定向边最终定向中误差为: 可以看出,在本次矿山测量方位定向中,陀螺全站仪稳定可靠,精度较高,可节省大量的劳力和时间,提高了测量的精度和工作效率。 2 地面三维激光扫描仪在矿山测量中的应用 2.1 地面三维激光扫描工作原理 地面三维激光扫描系统由三维激光扫描仪、数码相机、扫描仪旋转平台、软件控制平台,数据处理平台及电源和其它附件设备共同构成,是一种集成了多种高新技术的新型空间信息数据获取手段。地面三维激光扫描技术的工作原理,即由三维激光扫描仪内部的一个发射体发射激光脉冲,再通过两块反光镜有序快速旋转,把由发射体发射的窄束激光脉冲按一定次序扫过目标区域。通过测量每束激光从发射到物体表面反射回仪器的时间计算相关距离,并且编码器还会测量脉冲的相关角度,最终得到目标的真实三维坐标。软件处理后,便会输出实体建模。运用地面三维激光扫描技术,从事各类复杂、大型、不规则、非标准的实景或实体三维数据的采集,快速重构目标的三维模型。 2.2 地面三维激光扫描工作流程 (1)实地踏勘实际情况,制定合理的施测方案。合理布设扫描测站,划分地面三维激光扫描作业面,保证整体埽,扫描无缺失,避免数据过度冗余,提高扫描效率。 (2)按照制定的施测方案计划进行数据采集工作。根据精度要求设置扫描分辨率,对于规则区域,采用较低的分辨率,不规则区域采用高分辨率扫描。扫描完成后在现场初步分析数据质量是否符合设计要求,保证地面三维激光扫描采集的数据既不缺失,又不过度冗余。地面三维激光扫描的过程中避免人员走动,以减少异常点的出现。 (3)对采集好的点云数据进行数据预处理,包括:点云的拼接、去噪以及统一坐标系统等工作;并进行数据处理,得到观测数据及三维模型等成果。 2.3 地面三维激光扫描在矿山测量中的应用方向 (1)矿区地形图测绘:地面三维激光扫描仪可以实现远距离非接触性测量,对于人员难以企及和十分危险的地段进行测量具有明显优势,可以根据测量得到的点云数据,绘制大比例尺地形图,可以满足1:500比例尺地形图的精度要求。 (2)三维模型构建:根据地面三维激光扫描得到的点云数据,可以提取特征点,利用专业软件构建三维立体模型,使得地形地物的表达更加直观形象。 (3)巷道变形监测:可以根据不同时期的地面三维激光扫描获得的点云数据进行处理,并通过数据分析,进行巷道的变形监测。 3 结论 在金属矿山巷道定向测量中,使用陀螺全站仪仅需测量几小时,精度可以达到±6.2″,远远高于单井定向和两井定向,投点和井下基本控制导线起始方位角传递任务是单独完成的,排除了投点误差对起始边坐标方位角传递的影响,因而,提高了定向的精度;地面三维激光扫描可以具有远距离无接触测量的特点,可以用于矿区地形图绘制、三维模型构建、巷道变形监测中,节省大量人力物力,并得到海量的点云数据,提供直观的三维成果。可以看出,陀螺全站仪、地面三维激光扫描仪等新技术、新方法的出现,极大的促进了矿山测量的发展。 金属矿山论文:浅谈金属矿山大水矿床的地下采矿方法 摘 要:大水矿床是金属矿山当中最为常见的矿山类型,做好对此类金属矿山的资源开采,对于我国金属矿业发展及经济水平提升具有重要意义。作者结合实践工作经验,在文章当中以点柱充填式采矿法为例,对金属矿山大水矿床的地下采矿方法进行探讨。 关键词:金属矿山;大水矿床;地下采矿;点柱充填式采矿法 前言 大水矿床是我国金属矿山当中较为常见的一种类型,其虽在我国分布广泛,但由于开采难度较大,以至于该类型矿山资源并非开采首选。随着社会需求的不断增大,越来越多的金属矿山被开采枯竭,从我国目前的大水矿床开采效果来看,点柱充填式采矿法是较有成效的开采方法之一,做好对此方法的分析对于我国金属矿山大水矿床的地下采矿方法进步具有重要意义。 1 大水矿床的充水类型 大水矿床是指矿坑涌水量每日达到数万立方米以上的矿床,这类矿床在我国分布较为广泛,其虽具有一定的开采难度,但从效益方面还是具有重大开采意义的。我国大水矿床的充水条件较为复杂,这与我国水文地质条件有着直接的关系,多种水源共同补给矿坑,其类型不仅包括岩溶水、孔隙水、裂隙水等,还有地表水和大气降水等。其中孔隙水为矿床的主要充水类型,根据不同充水类型可以将大水矿床分为岩溶含水层充水和孔隙含水层充水两种矿床冲水类型。 1.1 岩溶含水层充水 此类充水岩层根据不同的层次有着不同的特点,其中裸露充水层具有含水性不均的特点,这与其无统一含水层和地下水位有直接关系,此类充水层的充水流量与大气降水强度有直接关联,易出现大溶洞库存泥沙的情况,威胁生产安全。覆盖及埋藏充水层则都具有统一含水层和地下水位,但覆盖充水层具有严重的地面谈下井下泥沙,其地下水对安全生产有所威胁。同时埋藏充水层则具有丰富的高压岩溶水,此类充水层的井下泥沙对生产安全有所威胁。 1.2 孔隙含水层充水 此类充水岩层具有埋藏浅的特点,矿坑内涌水量受大气降水影响明显,上部松散沉积物较多,多以富有水的沙砾石层为主,同时掺有细粉砂含水层与弱透水的亚粘土、粘土层交互成层,此类岩层具有极强的不稳定性,工程地质条件也较为复杂。 2 大水矿床的开采方法分析 大水矿床的地下采矿方法一直是采矿企业研究的重点内容,在我国当下的矿山开采水平上,大水矿床的地下采矿方法也呈现出了百花齐放的现象,例如留隔水矿柱的房柱法(谷家台铁矿、业庄矿区、泗顶铅锌矿),可超前疏干的崩落法(西石门铁矿、北 河铁矿、程潮铁矿)、空场嗣后充填采矿法(南 河铁矿、草楼铁矿)等等,都取得了一定的效果,并获得了成功,但从开采效率、经济效益、生产安全角度分析,还是点柱式充填采矿法最为有效,因此该方法成为了我国目前使用最为广泛的大水矿床的地下采矿方法。 3 点柱充填法的应用优势 (1)点柱充填法能够在一定数量的矿柱支持下实现对矿体上盘的支撑,避免海水深入坑内,对矿山的海地部分产生破坏与不利影响;(2)使用点柱充填法可以实现全尾砂充填,这样有利于提升回采矿石的回收率;(3)点柱充填法的机械化程度较高,因此其劳动生产率也交稿,而且无轨生产设备的灵活应用,还可以保障设备安全,如果出现海水浸入井下的情况,可以实现对设备的随时撤离;(4)点柱充填法可以实现对采场内的分选,实现对开采品位的灵活控制。 4 以点柱充填法的大水矿床开采 4.1 工程实例 某矿区位置在海湾部分,其矿体由陆地向太平洋倾斜延伸,由于矿体断层较多,故将其分为三个主要开采矿段,矿段代号分别为A、B、C。在三个开采矿段当中,C矿段为充水矿床,其矿体与海底的最近距离仅为40m,垂直延伸高度可达300m,矿体走向全长为300~400m,厚度为5~50m,倾角度数为30°~45°。在该矿段中,有矿体赋存于矽卡岩中,围岩为大理岩和角页岩,框体直接顶板处有宽度较大的主断层,矿体和围岩的节理发育较好,属于中等稳固情况。在矿体当中地下涌水量不打,与海水无直接联系。 4.2 采场构成要素 海床底部留60m的护顶柱;采场尺寸及分割后的矿体自然尺寸长度在50~100m之间,宽度在5~50m之间。方形点柱断面为6m×6m,不留间柱,回采10年后,可将点桩面改为5m×5m。点柱之间的净宽度应控制在8~9m质检,点柱中心距为14m。阶段顶底柱高在为15~20m之间,段高75m。回采分层高度为4m,分段充填时,高度为12.5m。 4.3 采场的系统设置 根据对大水矿床的实际情况分析与了解,可以不对其进行运输阶段和溜矿井的设置,与此同时也不设置回采分段平巷,取而代之的是露天矿用的改装铲运机和卡车。其中铲运机的规格为6.5m3,卡车的规格为35~40吨。在生产过程中,卡车可直接经由斜坡道进入到采场当中进行装车,撞车后将矿产运往地表卸矿站进行卸矿。其中矿床中的阶段高为75m,且每一阶段仅作回采开始时的切割分层用,在运输水平上不使用阶段高。 4.4 回采工作 根据矿床的实际情况分析,其回采工作可以从斜坡道的采场联络道开始,其中第一层的回采切割层高为4.5~5m,充填高度为3m,预留空顶高度为1.5~2m,这样设置的目的是为了保证下一层分层回采时,能够有效的出矿和通风。第二层的回采切割高度为4m,充填高度为3m,预留空顶高度为1~1.5m。在此种回采模式设计下,所有采场在无干扰情况下可以实现同时凿岩和出矿,实现6个采场的同时工作,日出矿量可达1500吨,实现回采工作的全面拉开。根据矿区实际情况的分析,生产过程中的凿岩设备应选择双臂台车,对于部分矿体较薄的小采场,可以选择使用手持式凿岩机,保证凿矿的精准性,避免对山体造成伤害。 4.5 经济技术指标 在上述生产模式下,矿产掌子面工人的工班平均劳动生产率可达48吨左右,采场的平均生产能力根据采场的实际大小有所差异,其中日生产量最高的可达600吨,日生产量最低的也有300吨左右。通过对点柱矿石的损失率计算,其理论损失率约为18.5%。 5 结束语 综上所述,点柱充填式采矿法作为当下较为成熟的矿山开采方法,其对于金属矿山大水矿床的开采具有非常重要的意义,国内多个以此为主要技术的大水矿床金属矿山开采,也客观证明了其在大水矿床的开采方面的先进性与效果。随着金属矿产资源量的日趋减少,今后的金属矿山开采难度必然还会增大,因此我们必须要在以点柱充填式采矿法有效完成当下的大水矿床开采工作基础上,加大对点柱充填式采矿法的技术深入研究,实现对该技术的进一步完善,让其能够更好地适用于难度更大的技术矿山大水矿床的地下开采工作,为保证我国资源的有效开采提供坚实、有利的支持。 金属矿山论文:黑色金属矿山节约资源能源与减排形势与对策 摘要:本文分析了我国黑色冶金矿山开发利用存在的问题,强调了节约资源能源和减排的意义,提出了黑色冶金矿山节约资源能源和减排的主要目标、内容,并提出了相应的政策措施建议。 关键词:黑色金属矿山节约资源 减排 对策 一、黑色金属矿山节约资源能源与减排的意义 节约资源能源与减排不但关系到中国经济的可持续发展,中国矿业企业在不断发展壮大的同时,要意识到自身的社会责任,加强资源和环境保护,加大节能减排力度,扎实发展绿色矿业。 我国冶金矿山具有能耗大的特点,是我国重点耗能行业。我国冶金矿山2006年共生产铁矿石5.88亿吨,采剥总量15亿吨以上;按照露天采矿工序单位能耗1.11kg标准煤/t,地下采矿工序单位能耗7.59kg标准煤/t,选矿工序单位能耗14.59kg标准煤/t计算,全年冶金矿山选矿能耗为85.8亿kg标准煤,采矿能耗为39.2亿kg标准煤,每年的能源消耗合计达125亿kg标准煤,能源消耗巨大。按GDP能耗降低20%的目标要求,冶金矿山每年可节能25亿kg标准煤。2007年我国冶金矿山共生产7.07亿吨铁矿石,若实现国家提出的单位GDP能耗降低20%的目标,经济效益巨大,其产生的社会效益将十分显著。 我国铁矿资源总基础储量占世界总基础储量3 100亿吨的16%,但由于贫矿多,铁金属量基础储量仅仅150亿吨,占世界铁金属基础储量总量的9%,平均原矿含铁30%,而除中国以外世界平均原矿含铁高达55%。目前国内2/3的国有骨干矿山进入中晚期,大量矿山因资源枯竭而难以为继,许多矿山企业将陆续关闭,资源接替基地匮乏。今后20年若没有重大的找矿突破和对金属矿产资源进行高效工业利用,我国金属矿产资源对国外的依赖程度将继续加大,巨大的供需缺口完全依赖国际市场和境外资源供应,对国家经济安全将构成严重威胁。我国矿产资源综合利用总回收率仅30%,比发达国家低20个百分点。铁矿采选综合回收率不足60%,共伴生组分综合回收率不足35%,大量境界外矿、残留矿尚未被充分利用,尾矿及固体排弃物综合开发利用还处于起步阶段。综合利用搞得比较好的大中型矿山只占31.1%;进行部分综合利用的矿山只占25.6%;完全没有进行综合利用的占43.3%。矿山共伴生有用组分综合利用指数只有50%,比国外低30个百分点左右。已成为我国经济社会发展的突出问题。 矿产资源开发利用过程中产生的尾矿已成为最大的工业固体废弃物,约占总量的80%。目前仅金属矿山堆存的尾矿就达50余亿吨,并以每年2~3亿吨以上的排放量剧增;我国目前铁矿产量已达到8亿吨左右,仅铁矿山排土场已堆存100多亿吨的废石,并且现在以每年9亿吨以上的排放量剧增,仅露天铁矿山(占产量80%)每年损失铁矿石(品位32%)就达2 000多万吨。而尾矿、废石、烧渣的利用率很低,大量固体废物排放占用了大量宝贵的土地资源,造成生态环境恶化,同时也造成大量有价金属与非金属资源的流失,成为矿山发展的严重制约因素。矿产资源的开发利用,引发的环境污染已成为不可忽视的重大社会问题。 二、黑色金属矿山节约资源能源与减排的发展目标 黑色金属矿山节约资源能源与减排的发展目标为: 按照“集约开发,节能减排,降本增效,安全环保”的指导方针,大力抓好节约资源能源与减排工作,全面提升自主创新能力,加快建设资源节约型、环境友好型、科技创新型矿山企业,重点企业采矿回采率露天矿达到95%以上,井下80%以上;重点选矿企业金属回收率为:单一磁铁矿达到85%以上,混合矿75%以上;综合回收共生、伴生矿种能力提高10%;水耗、电耗减少15%左右;循环水利用率达到90%以上;建设20个现代化绿色矿山试点。 三、黑色金属矿山节约资源能源与减排关键技术的发展方向 1、金属矿产资源高效开采技术 包括复杂难采矿体的综合开采技术,深凹露天矿山高陡边坡强化开采和高效运输系统、露天矿深部高效开采技术、露天与地下联合开采技术、露天矿境界外矿体回采技术、采场实时自动调度及生产管理综合信息系统、露天矿深部高陡边坡稳定性研究、地下矿山复杂难采矿体的开采技术、群采多空区高效采矿技术、高回采率和少贫化采矿方法以及大间距集中化无底柱开采新工艺、矿山智能化生产安全管理系统、大型高坝和超高台阶排土场工程控制安全技术的研究和示范,无废(少废)开采技术,高陡边坡开采技术等。 2、金属矿产资源高效选矿技术与装备 包括复杂难选矿石高效选矿技术,多金属共生 矿石综合利用技术,低品位极贫矿石的低成本加工技术,无尾(少尾)选矿技术,金属矿物、非金属矿物提质降杂工艺、药剂和设备,细粒分级工艺与设备;高效无毒铁矿石选矿新药剂,非金属选矿新药剂;大块矿石永磁磁选机、永磁大筒径磁选机、XCTB型大处理量湿式筒式磁选机、永磁脉动磁选机、立盘永磁磁选机、中磁机、YCG系列粗粒永磁辊式强磁选机、 开梯度永磁强磁选机等的研究、开发和应用。 3、生态环境保护、污染防治技术与设备 包括矿山生态环境综合整治技术,矿山生态环 境恢复与重建技术,矿井通风除尘技术,选矿厂除尘技术与设备,烟气治理与噪声控制,水污染治理与循环利用技术,固体废物综合利用技术与装备,清洁生产技术,环境影响评价。 4、采、选过程自动控制技术与测控仪表 包括矿山生产过程管控一体化,井下无线通讯与人员定位技术,矿山安全监测与预警系统研究与开发,矿山生产经营智能决策支持系统研究与开发; 破碎生产过程监控技术、磨矿分级过程自动控制系统、选别过程自控技术、矿浆脱水与输送系统节能自动技术研究、浓缩过程控制系统、矿浆输送多级机站自动调度系统、选厂网络系统研究及信息集成技术,微机多道多探头在线品位分析系统、粒度分析仪、浓度分析仪、水分分析仪。 5、矿产固体废弃物利用技术 采矿废石、选矿尾矿、工业废料(钢渣、冶金含铁尘泥、硫酸烧渣、氰化尾渣、冶炼烟灰等)、再生资源等固体废物的再利用技术。 6、矿山地质灾害防治技术 矿山边坡工程研究与滑坡监测、治理技术,尾矿库灾害监测技术,尾矿库堆存新技术,尾矿库灾害防治技术,尾矿库工程系统安全运行评价技术,矿山排土场灾害预测与防治技术,地下矿山灾害及地压控制预测与预报系统技术。 7、矿山清洁生产技术 包括:生产过程的清洁和生产产品的清洁两方面内容。通过采用先进的采选工艺技术与装备、改善管理、综合利用等措施,进行无废或少废生产,使生产过程和产品消费过程变为无污染或少污染,实现生产过程的零排放或少排放。 五、黑色金属矿山节约资源能源与减排的政策措施建议 1、立足我国国情和矿产资源特点,立足从矿山勘探、采掘、选矿、烧结、冶炼产业链条工艺中的资源走向和能源利用,强调“减量、再用和循环”(3R)原则,探讨矿产资源企业内部循环,企业自身延伸,矿业群体资源及利用、产业群体横向耦合型等循环发展模式。 2、研究“低消耗、低能耗、低排放”开发利用矿产资源的关键技术,提出减少对生态环境影响的关键科学技术和保障措施,大力提高资源的综合开发利用的效率,加强矿产资源综合利用,最大限度地利用矿产固体废物;全面推进清洁生产,从资源开发的源头减少污染物的产生量;积极发展环保产业,为资源高效利用和循环利用提供物质技术保障。 3、加强节约资源能源与减排和资源节约集约利用的宣传工作,增强全民节约集约利用资源、节约资源能源与减排意识,营造良好的社会氛围。 4、加强矿山环境恢复治理。严格执行矿产资源开采的生态环境准入条件,建立和完善矿山环境影响评价体系和许可证制度,避免产生新的生态破坏和环境污染。对生产矿山落实矿山环境治理责任机制,积极推进建立矿山环境恢复治理保证金制度,督促采矿权人依法履行生态环境保护义务。对已经闭坑矿山和废弃的矿井,加大对生态恢复与矿山地质环境治理的财政支持力度。 5、矿山企业要承担社会责任。节约资源能源与减排的过程也是企业效益提升的过程。在节约资源能源与减排的系统工程中,矿山企业要勇于承担节约资源能源与减排的社会责任。要转变观念,从“要我减排”转变为“我要减排”。因为从长远来看,节约资源能源与减排不是企业的负担,而是企业优化资产结构,实现可持续发展的途径。企业采用了先进的技术、科学的管理、创新的机制推进节约资源能源与减排,有利于发展自己、壮大自己,实现规模与效益的同步提高,增强市场竞争力。 结束语: 面对全球金融危机带来的矿业市场环境巨变,只有积极依靠科技进步和创新,开发出适合我国冶金矿山发展的黑色矿山高效节能大型成套技术与装备,大力抓好节约资源能源与减排工作,全面提升自主创新能力,显著提高技术与装备水平,加快建设资源节约型、环境友好型、科技创新型矿山企业,实现冶金矿山的节能降耗、资源的高效、有效利用,提高劳动生产率、降低生产成本,淘汰落后产能,提高竞争力。
道路工程造价控制分析:浅析道路工程造价预算及其控制方法 摘 要:道路工程通过改善城市环境,为人们带来社会效益和间接经济效益。在实际施工过程中,工程造价的把控管理非常重要,为了避免由于工程造价过高,资金投入过大而影响整个工程进度顺利进行,工程造价预算有其必要性。本文通过分析道路工程中工程造价及预算等方面的常见问题,对其如何控制管理提出几点建议。 关键词:道路工程 工程造价 预算控制 工程造价预算越准确,道路工程就越能够获得理想经济利益,工程造价总和能反映出成本投入情况。道路工程造价主要由以下几个部分组成:建筑工程费、购置设备费、安装设备费、监理费、勘察费、设计费、配套设施费、财务费用、前期工作费、土地使用费等等。 一、道路工程造价的特点及影响因素 道路工程具有施工周期长、资源消耗多、资金投入大、不确定因素多等特点,通过对工程造价的控制管理,可以有效保障道路工程实施以及项目盈利。道路工程造价的动态因素包括: 1.工程设计的变化 工程设计通常处于工程建设项目前期阶段,表现形式为设计任务书,具体内容涉及技术设计以及施工图设计等等。此部分在项目中体现为计划性、全局把控性,通过对整体项目的宏观设计规划,对工程报价进行事先预算,前期的工程设计阶段也是项目运行过程中最早的资金预算阶段,包括项目工程所采用的设计方案、设备物料、机器设备、人员组成等。 工程设计的变更在实际施工过程中是不可避免的,也是客观存在的,因为影响工程设计的客观条件和主观因素是动态变化的、是不可预见的,例如设计线位、桥涵位置、软土地基处理等等变更。由于这些动态因素能直接造成工程造价或增或减,因此变更造成的数值变化影响不可忽视。 2.施工材料和设备的价格变化 设备材料费是工程造价中的主要组成部分,所占造价比重较大。施工材料及设备价格的涨落,随市场需求变化(如出厂价格的变化、材料来源地的变化、运输单价及装卸费用的变化等等)而变化,这样就会对工程总造价造成影响。 3.其它变化因素 施工时,由于地质条件(如水下条件的变化、地斟资料不到位或有误等)的变化,常常由于地质条件发生了变化,对工程量有增减的影响,于是导致工程造价也发生增减,因此需要在设计初期对地质条件等方面进行较为全面的考察测定,同时收集完备的资料信息以及相关数据或报告。 预算定额水平、间接费用、计划利润率、税率等定额费用标准以及政策性变动等如果发生变化,也会对工程造价有所影响,因为这些标准正是计算工程造价的依据。 另外,也不可不考虑由于自然灾害等非人为的、不可抗力因素所造成的影响。认识与实践的变化,道路工程建设的过程,既是工程造价增减的过程,也是工程造价逐步接近实际的过程,如设计修改、施工图预算修正、对工程承包合同的修正等等。 二、道路工程预算的控制方法 道路工程预算考核工程成本的依据,在施工过程中,造价控制贯穿始终,无论是工程技术、施工方法、控制管理的措施中,通过技术、方法比较、经济分析和效果评价,对工程施工过程中所消耗的资源和费用开支进行指导、监督、调节和限制,及时纠正将要发生和已经发生的偏差,把各项施工费用控制在造价控制方案的范围之内。主要是确定工程造价、签订合同、工程结算等。 依据道路工程项目的进度阶段,对工程报价进行有效的控制,可以关注以下几个方面: 1.立项决策阶段 在前期立项中的一个重要工作环节就是准确的编制投资估算,此部分是研究、分析建设项目的经济效果的重要依据。在编制投资估算时要注意建设标准和主要技术指标要采用合理,并对重大的技术措施方案要有充足的分析论证。 在项目建设各阶段中,决策阶段决定工程造价的基础,项目决策的内容影响工程造价的程度最高,可达到80%左右,有的时候甚至高达90%。因为立项决策阶段所接触的内容直接影响之后各个施工建设阶段的工程造价,以及该造价的确定是否科学合理、便于管控。 2.设计阶段 要对道路工程的造价进行控制,首要的一点就是要在设计阶段进行把控,因为该阶段是工程造价控制的关键环节,设计确定了工程预算造价,而结算只能按实际来计量从而计价,却不能改变根据设计来进行施工所形成的工程造价。只有对建设项目设计的节约才是最大的节约,建设单位的工程造价控制要以设计阶段为重点,可参考如下要点: (1)收集并合理应用基础资料。在工程设计阶段,首先要充分了解道路工程的可行性研究报告和设计任务书;还要全面准确调查造价编制、材料单价、运距等事项。 (2)抓好方案及初步设计审查工作。负责道路工程的造价工程师责任重大,对设计方案要进行细致的优化,有效控制投资在审批的范围内。 (3)积极推行招标投标制。这样对降低工程造价、合理控制工程造价可以产生积极影响。 (4)倡导激励机制。目前我国现行的设计取费标准是按投资额的百分比计算,于是造价越高,收费也越多,因此要倡导符合实际工作的激励机制,来鼓励引导相关工作人员向正确的方向努力。 (5)优化设计方案。对工程项目进行科学的分析,优化选择设计方案。 3.发包阶段 加强招标投标过程的规范化管理,在价格合理可靠的基础上,避免压价中标的现象,因为这样容易导致施工过程中偷工减料、停工扯皮等不利于整体工程的违规现象。还要加强对合同的签订管理,由专职造价工程师参与审定造价条款,维护和保障合同双方的权益,有效地控制工程造价。 4.施工阶段 施工阶段是工程的实施阶段,对人力、物力、财力消耗相比其他阶段更大。在工程实施阶段加强工程建设的管理和监督职能,能有效提高建设质量,加强对工程项目建设的全方位、全过程的造价控制。 (1)设计变更和现场签证。现行审批制度采用监理单位、设计单位、建设单位三级审批制;要求设计变更要尽量提前,变更发生得越早,损失越小,反之就越大。 (2)严审施工图预算。根据施工图的计划和现场施工的实际进度,及时核定施工图预算。对于预算超出相应概算的施工图设计部分,要加以详细分析,找出原因,调整或修正控制目标,对工程造价进行随时随地的动态控制。 (3)收集掌握施工资料。审价人员和费用控制人员要经常深入现场,及时掌握施工动态,为最终的工程总结算提供依据和做好必要的准备工作。 三、把控道路工程造价的建议 工程造价要适应市场经济形势发展,只有建立合理规范的制度,才能对实际工作产生积极助推的作用,对此,有以下几点建议: 1.编制一种工程造价预算的新方法 经济体制已发生变化,在编制工程造价预算时,应开辟新的思路、编制符合市场经济运行机制的新方法。新方法应以市场经济规律的“设备现值”为基数,原量化倾向的不变费用,应变换成表态的常量――即以系数的形式出现。 2.建立合理的价差调整办法 目前全国各地的调价方法尚不统一,施工材料的价格随市场需求的变化而波动。应按综合系数调整,或采取更为合理的价差调整办法。 3.设备材料的价格信息系统 建议有条件的单位,应有专人负责搜集设备、材料方面的资料,建立自己的信息系统,以便为编制、审批预(结)算等提供价格依据。 综上所述,加强道路工程造价控制,应该从组织、人员、制度等多方面采取措施,才能对实现建设项目全过程造价控制产生重要意义。 道路工程造价控制分析:市政道路工程造价控制与限额设计应用 摘要:文章通过对市政道路工程造价因素的分析,引入限额设计的概念,确定限额设计的目标和限额设计的具体技术思路,为市政道路工程的造价控制提供从设计阶段控制的思路。 关键词:市政道路工程;造价估算;限额设计 一、市政道路工程造价控制因素与限额目标 市政道路工程造价,即市政道路工程的建造价格,是指建设一项市政道路工程预期开支或实际开支的全部固定资产投资费用,即该工程项目有计划的进行固定资产在生产和形成相应的无形资产、递延资产和铺底流动资金的一次性费用总和。市政道路工程造价数额较大,从几十万到几百万甚至上亿元,对国民经济产生很大影响,其价格构成是多个行业市场价格的综合反映,做好市政道路工程造价控制具有特殊的重要意义。 市政道路工程建安费主要包括:路基工程、桥涵工程、隧道工程、互通工程、路面工程、其他工程及沿线设施等几部分,这几项占到了整个公路工程建安费的绝大部分。那么根据各主要组成建安费的单位工程,可以提炼出决定建安工程费的工程特性。路基工程方面可提炼出:横断面类型(路堑、路堤、半挖半填)、横断高度、横断面宽度、地基处理类型等4个工程特性。桥隧互通等结构物可提炼出单位公里桥梁数量、单位公里通道数量、单位公里隧数量、单位公里互通立交数量,单位公里分离立交数量等共5个工程特性。面工程可以提炼出路面形式这1个工程特性,是沥青混凝土路面还是水混凝土路面。另外,还有一个全局的工程特性,就是地貌特征。高速公路施工的地形分3种情况:平原微丘区、山岭区、重丘区。而普通公路则分为两种情况:平原丘区、山岭重丘区。不同的地貌特征下,高速公路单位公里造价存在差异。此外,还有一些动态因素。造价的确定必须按当时、当地的人工、材料、备的价格计算或采用预留费、价差预备费、材料设备价格指数、包干系数等式合理地确定动态因素对造价的影响。由于不同的时期,各种物品的价格都随市场不断的变化,建筑工程的造价很大一部分就是材料费(直接费),因此,还要考虑时间因素的影响。最后,还要考虑工程所在地区的影响。在我国的不同地区取费标准不一样,偏远的西藏、新疆的取费标准要比我国其他地区高。总计包括工程特性、主线里程、路基宽度、单位公里桥梁数量、单位公里隧道数量、单位公里分离立交数量、单位公里通道数量、单位公里互通立交数量、路面形式(包括沥青混凝土路面、水泥混凝土路面)、地貌特征(包括平原微丘区、山岭区、重丘区)、时间因素、所在地区等11个关键因素。从这些因素,可以确定路线方案(对土地的占用和拆迁成本控制),路线纵、横断面指标、深入比选高填深挖方案和桥隧方案、土石方造价控制4个限额控制目标。 二、限额设计在市政道路工程造价控制中的应用 (一)限额设计的要求 限额设计是指按照批准的设计任务书及投资估算控制初步设计,按照批准的初步设计总概算控制施工图设计,同时各专业在保证达到使用功能的前提下,按分配的投资限额控制设计,严格控制技术设计和施工图设计的不合理变更,保证总投资限额不被突破。限额设计的控制对象是影响工程设计的静态投资的项目。限额设计中的限额包括投资估算、设计概算、施工图预算等,均是指建设项目的一次性投资,而对项目建成后的维护使用费、项目 使用期满后的报废拆除费用则考虑较少,这样就可能出现限额设计效果较好,但项目的全寿命费用不一定很经济的现象。 (二)限额设计的应用 设计合同中应明确,设计者必须根据建设单位下达的投资限额进行设计,若因设计者的责任突破投资限额,设计必须修改、返工,并应承担由此带来的损失。建设单位应对设计者因优化设计而付出的额外劳动给予补偿,并从优化设计取得的经济效益中提取部分给予奖励。限额设计主要控制指标包括:路线方案(对土地的占用和拆迁成本控制),路线纵、横断面指标、深入比选高填深挖方案和桥隧方案、土石方造价控制。各部分限制比例可按照历史资料,采用价值工程的办法确定权重。对设计单位在方案阶段提出各部分的限额比例,并形成合同。合同技术要求主要按照下列规则确定 1、加强路线方案比选,限额确定耕地占用面积。在工可阶段,应调查土地情况,收集土地类别资料,将土地占用情况作为路线走廊方案选择的重要指标;同时要高度重视地质选线研究,要加强区域地质调查和现场地质形态的观察和分析,避免地质原因导致方案变更造成土地预审重做。在初步设计阶段,要在工可确定线位的基础上逐段比选,尽量利用山地、荒坡地、荒滩地等非耕地布设路线,避让基本农田和经济作物区。在不得已有较长路段需穿越耕地时,要优先采用桥梁方案,最大限度降低公路对耕地的占用。另外,在采用隧道方案时,分幅隧道布置应多采用洞口段小间距布置的方式展线,以降低两幅隧道洞口之间占有的土地面积。桥梁占地严格按照正投影面计算,不预留宽度,减少对耕地的占用。 2、限额确定并优化路线纵、横断面指标。对纵断面设计而言,在满足规范和防洪、相交道路通行净空等要求的基础上,尽可能降低路基标高,多采用低路堤和浅路堑方案,减少高填深挖段占地面积。在有主线和支线交叉需采用分离式立交的路段,对主线上跨和支线上跨方案应进行经济、占地指标综合比较,在指标相当的情况下,要优先考虑支线上跨。在横断面设计上,通过耕地的路段,要结合地质情况采用挡墙等工程措施收缩坡脚。 3、限额确定高填深挖方案和桥隧方案。在经济指标影响不大的情况下,应优先选用桥隧方案,以利节约用地,保护环境和降低地质灾害风险。 4、限额确定土石方工程量。土石方调配要对全标段进行通盘考虑,并通过方案比选后采取调整边坡坡比等方式对土石方分配进行优化,尽可能实现路基范围内平衡。充分利用荒山布置取土坑和弃渣场,避免对耕地林地的占用。将取土坑、弃渣场和土地整理结合起来,充分考虎取土坑、弃渣场、施工营地、拌和场、储料场等临时用地的复耕工作,预算中要充分考虑临时用地复垦费用。 当然,限额设计也存在一定不足,在工程中需要额外注意:限额设计的本质特征是造价控制的主动性,全面贯彻限额设计,重要的一环是在初步设计和施工图设计前就对各个工程项目、各单位工程、各分部工程进行合理的投资分配,以控制设计,体现控制造价的主动性。如果在设计完成后发现概、预算超了再进行设计变更,满足限额设计要求,则会使造价控制处于被动地位,也会降低设计的合理性。限额设计由于突出强调了设计限额的重要性,使价值工程中有两条提高价值的途径在限额设计中不能得到充分运用,即投资不变,功能提高:投资提高,功能有更大程度提高。限额设计限制了设计人员在这两方面的创造性,有一些新颖别致的设计往往受设计限额的限制不能得以实现。 (作者单位:宁波市建设集团股份有限公司) 道路工程造价控制分析:浅析市政道路工程造价的控制措施 摘要:本文首先对市政道路工程造价进行了概述,然后指出了市政道路工程造价控制管理的原则,在此基础上,对市政道路工程造价的控制措施进行了较为深入的探讨。 关键词:市政工程;市政道路;工程造价;控制措施 引言 市政道路工程属公益性项目,项目建成后不产生直接经济效益,但可以极大地改善城市发展环境和人居环境,使城市功能日益完善,带来巨大的社会效益和间接经济效益。市政道路项目的建设资金主要来源市政道路工程造价概述于国家和地方政府的财政收入,能否最大限度的实现项目的投资价值、充分发挥其社会效益,取决于市政道路工程建设者、设计者和管理者如何有效控制市政道路工程造价。本文结合笔者的工作经验,浅谈控制市政道路工程造价的措施。 1.市政道路工程造价概述 对市政道路工程造价控制和管理,就应该对其概念进行界定,市政道路工程造价的概念就是指建设一项市政道路工程预期开支或实际开支的全部固定资产投资费用,即该工程项目有计划的进行固定资产在生产和形成相应的无形资产、递延资产和铺底流动资金的一次性费用总和。 2.市政道路工程造价控制管理的原则 对市政道路工程造价的控制管理是有章可循的,应该遵循以下几个方面的原则,即从这几个方面着手进行造价控制管理。 (1)动态控制原则 由于市政道路工程的建设是在不断变化的环境中进行的,对于造价控制也就应该要体现动态的理念或者原则。主要是收集成本发生的实际值,再与目标值进行对比,如果发生偏差时,就应该找出原因,再采取措施解决。 (2)对市政道路工程造价进行全面控制原则 该全面控制包括全过程控制和全员控制。全过程控制就是在道路工程建设的整个过程中必须体现成本控制管理意识;全员控制就是整个施工项目部门的员工应该协调一致,担负起控制成本的责任。 (3)价值工程原理原则 在市政道路工程的建设中,不是说最佳的施工方案、最佳的施工原料、最先进的施工技术等就能达到最佳经济的效果,市政道路工程建设能够达到基本要求就可以,在这个基础上再选定适合的方案、施工材料、施工技术等最终目的是实现高性价比目标,产生经济效益。 (4)节约原则 节约是一个基本的美德,在市政道路工程建设中更应该体现,控制好施工用料、人员等避免不必要的浪费。 (5)责、权、利相结合的原则 市政道路工程建设中,相应的权利和利益就应该承担起相应的成本控制责任。比如在市政道路工程建设中,对于所采购的原材料,项目采购部有权利选择原材料供应商但是必须保障原材料质量情况下,以较低成本的采购。 3.市政道路工程造价的控制措施 3.1 完善计价依据 工程计价具有多次性的特征。道路工程一般规模大,建设期长,技术复杂,地域性强,受建设所在地的自然条件影响大,为了满足建设各阶段的不同需要,要在不同阶段多次计价,以保证工程造价确定与控制的科学性。因此,将投资估算作为国家计划控制造价的依据,将工程总概算作为控制拟建项目工程造价的最高限额。因为各设计阶段的设计深度不同,编制造价文件的要求也不同,缺乏概算定额和投资估算指标,就缺少了工程建设前期评估依据,给前期的投资控制带来一定的困难,因此,建议区造价管理部门在做好的市政预算定额颁布实施的基础上,收集已建市政道路工程结算资料,做好市政道路工程概算定额、估算指标的编制与出台工作,为建设前期阶段造价的确定与控制提供保障。同时,消耗量定额的编制应与时俱进,切实贯彻新工艺和质量要求的规范,结合新技术和新工艺,做好新消耗量定额的编制,保障工程计价有据可依。 3.2 提高造价从业人员素质 人是从事行为活动的主体,在项目建设过程中,造价从业人员素质的高低直接关系到造价文件的编制质量和工程计量的准确性。不少概预算人员只会简单地套定额编制概预算文件,对工程设计的有关施工工艺流程和技术不了解,也不善于做技术经济比较分析,在造价控制的过程中,无法给设计人员和管理人员提供重要的可采纳建议。 要提高造价人员素质,应从两方面着手:(1)提高专业理论知识水平。建议造价管理部门完善健全造价师考试制度,要求从业人员持证上岗。这一要求可以督促相当一部分造价从业人员巩固和完善知识结构体系,提高专业理论知识水平;(2)积极实践,并且善于总结实践经验。造价从业人员除了掌握本专业的知识外,还应多跟设计人员交流、参加培训、多去施工现场,使理论与实践相结合,成为懂设计、懂施工、懂管理、懂经济法规法律、懂计算机应用的多层次知识人才。 3.3 严格按基本建设程序办事 市政道路基本建设程序不仅是优质、高速完成工程建设任务,获得较好的投资效益和社会效益的科学管理方法,也是合理确定造价的科学依据。项目如未按基本建设程序办事,则项目决策缺乏依据,投资无计划,造价失控,增加了财政负担。长期以来,我国的建设项目虽然按程序办事,但普遍忽视了项目建设前期阶段的重要,造价控制的重点放在项目建设的后期阶段上,因此常出现投资超限、资金缺口大的现象。 由此可见,建设项目的程序化是合理确定造价的基本前提。同时还应将造价控制重点转移到项目建设的前期阶段上来。 3.4 对工程造价实行动态控制 其优秀内容是以市场为中心对造价进行动态控制和管理。市政道路建设项目的复杂性决定了其计价的多次性,与基本建设过程相对应的各阶段造价也是动态地反映了项目的总造价,从这个意义上来讲,对工程造价的控制也是动态的。特别是在工程实施阶段,由于客观条件的影响,设计阶段未考虑到的因素往往暴露出来,导致设计及造价变更。这就需要造价工程师对造价计划执行中出现的总是及时研究分析,并及时采取纠正措施,使目标得以顺利实现。这一阶段是造价动态控制最集中的体现。 3.5 加强施工现场管理,避免浪费 加强市政道路工程建设的现场管理主要是从两个方面管理:一是施工现场平面布置管理,根据市政道路工程的情况,科学合理的进行安排。如果安排不妥当,会造成人力、物力的极大浪费,比如:构件、材料放置不当,造成二次搬运,导致人力浪费,增加不必要的成本支出。二是施工现场安全生产管理,保障施工人员、设备的安全,避免人员、设备发生重大的事故导致造价成本急剧上升,因此有必要对施工技术人员进行操作规程安全方面的培训。设备方面的安全,要定期进行维修、检修一方面尽可能消除安全方面的隐患,第二个可以提高设备的效率和使用时间,降低设备的折旧,间接的降低了工程造价成本。 4.结语 在市政道路建设中,决算超预算和预算超概算的现象仍十分普遍,以至于某些建设项目投资失控,资金缺口较大。而且市政道路工程造价数额较大,从几十万到几千万甚至上亿元,对国民经济产生很大影响。应该在已有的工程造价管理的基础上,研究分析,并吸收国外的成功的经验,与我国具体的实际相结合,建立一套快速发展时期的工程造价管理模式,这样才能从根本上做到全过程的投资有效控制,最大限度的实现市政道路的投资价值,落实建设好、多建设市政基础设施的目标。 道路工程造价控制分析:城市道路工程造价的控制分析 摘要:针对目前市政道路工程造价文件的编制依据不完善、造价从业人员的整体水平不高以及在建设各阶段造价控制现状等问题,要进行市政道路工程造价的有效控制,必需合理确定建设标准,进一步规范招标程序、加强施工阶段的造价控制等对策。 关键词:道路工程;造价偏高;对策 前言 近些年来,在城市道路建设加快建设的同时,道路工程造价也逐步的攀升,存在未来道路建设资金需求大于财政支付能力的隐忧。在城市干线道路造价快速攀升的同时,新建市政道路造价也呈加快上升态势,目前市政道路平均造价约为0.7亿元/公里,而同期一、二级公路造价仅为0.38亿元/公里。这些表明目前政府投资道路工程造价偏高,现就道路工程造价偏高的原因和对策谈几点体会和建议。 1.道路工程造价偏高的原因 造成政府投资建设的道路投资指标偏高既有客观原因,也有管理原因。近年为尽快解决城市交通拥堵情况,提升城市综合交通运输能力,积极建设宜居环境,政府加大了城市道路建设投入,并对建设进度、环境保护、水土保持等提出了较高要求,同时因选线困难、地形条件复杂、建材涨价等客观因素,造成道路建设投资逐年上升。同时,由于缺乏投资需求的内在约束机制、片面追求高标准等问题也是造成道路工程造价偏高的原因之一。 1.1选线困难和地形条件复杂 由于土地资源的局限,近期建设的城市道路,尤其是高、快速路。这些道路有的通过建成区,为减小拆迁和避免造成城市功能分隔,往往需要高架或下穿;有的经过丘陵或水库,地形条件复杂,需要设置桥隧,致使工程费用大幅增加。以外,近年来人工、原材料价格上涨,取、弃土困难、运距大,建成区管线迁改、交通疏解以及环保和水土保持的较高要求也造成道路建造成本攀升。 1.2追求建设高标准 近年来,一些市政道路建设追求高标准,过分强调高等级路面,高规格路缘石、高标准绿化带、高造价管线共同沟等,过分强调舒适、美观,及利用较贵的新材料。项目建设单位关注的重点是项目功能和服务水平,希望立项阶段多争取一些建设资金,但对适当确定建设标准和降低建造成本则考虑较少。咨询设计单位的咨询设计费由于和工程造价挂钩,因此通过优化工程设计方案以降低工程造价的要求,咨询设计单位很难贯彻落实。水务、环保、规划等其他部门又针对其各自领域强调项目相关功能的标准和要求。因此,缺乏内在约束机制,片面追求高标准也是造成高造价的一个主要因素。 1.3道路建设投资审批环节控制力不足 按照《政府投资项目管理条例》的要求,应严格执行估算控制概算,概算控制预算,预算控制决算的限额设计制度,然而在工程实际中,这种控制的实际效果与预期相比仍有较大差距。除在项目可行性研究过程及设计中存在的估算精度过低、概算编制粗糙、施工图预算脱离实际等常规问题以外,也存在由于工期安排紧、时间要求高等因素,使审批部门无法严格执行基本建设程序,批准的“三算”无法相互控制,更无法实现对工程造价进行控制的情况。很多工程因为前期研究和设计工作不深入,甚至不严格按照基本建设程序进行,省略项目建议书编制和审批环节,可行性报告变成“可批性报告”,使得批准的估算、概算、预算对工程造价失去控制力。 2.合理控制城市道路建设投资指标的对策 公路工程造价的控制与管理是一个综合性的课题,需要政府有关部门、政府与相关企业间的相互协调,共同努力。从工程建设的全过程角度分析,工程的投资决策、勘察设计、招标方式、工程施工等各实施阶段都会对工程造价产生影响,但影响较大的仍然是投资决策和设计阶段。 2.1加强前期评审工作,提高决策的科学性 前期阶段的项目建议书主要是确定项目建设的必要性和迫切性,是项目立项的决策依据。可行性研究工作的优秀内容是投资估算和经济评价,是决定工程造价的基础。可行性研究工作做得充分能避免产生投资多、见效少、浪费大的现象,因此在可行性研究阶段要加强投资决策的科学性、公正性和公开性,以科学的估算方法和可靠的数据资源进行方案论证和投资估算,从而得出客观准确的投资概算,为控制建设项目的总投资打好基础。重点加强对工程规模的控制、对工程方案的比选和优化等工作,以深化项目建议书和可行性研究工作作为投资控制的着力点,加强管理。而当可行性研究阶段的投资估算经审查批准后,便成为建设项目的投资限额,不得随意突破,并对初步设计概算起控制所用,初步设计概算一般应控制在批准的投资估算10%额度之内。同时应强化批复文件的约束力和严肃性,确保后续工作以批复文件为依据,推行限额设计。 例如,我们在工程项目启动之前的前期评审工作中,采取建立专家库聘请专家,以评审会、函评、自评、合并评审等多种方式针对项目的建设必要性、建设规模和技术标准以及工程方案,从技术上和经济上进行全面、系统的科学分析和论证,多方案比较和综合评价。然后根据各专家意见和现场调研结果,剔除多余不合理的建设内容,调整合理的规模标准,并在参考造价专家审核结果的同时,依据详细的建设标准和造价指标对工程投资估算进行严格的审核,实现最终确定的投资估算合理。 2.2改进工程规划、设计方案,合理确定建设标准 大量的统计结果表明,降低造价的关键在工程的规划、设计阶段,工程造价的80%是在规划、设计阶段被决定。因此工程的规划应以经济、实用为基础,对于那些在规模、服务水准及外观造型等超过客观实际需要的部分进行改进。工程的设计应通过工程技术方案比选和功能分析,推行含降低造价的方案,使得在设计初期阶段对工程构造、施工工艺、施工工期等建设全过程进行全盘研究,以达到最大限度的降低工程造价的目的。同时鼓励技术开发和技术应用,完善新技术的迅速评价、促进新技术迅速、广泛的应用。要实现建设国际化城市的目标,对城市进行高标准规划、建设是必要的,但要根据需要和可能,量力而行,实现可持续发展。因此有必要转变观念,形成共识,在城市道路建设中摒弃片面追求高标准的思想,处理好发展速度和质量的关系,合理确定建设标准,从宏观上对政府投资资源配置进行全局的平衡和把握。 例如,建设单位在工程项目的设计合同谈判时可通过确定设计总协调单位,规定参与设计的各单位要服从协调管理,使得各专业能够较好地协同工作,也便于对工程设计地管理。并开展限额设计,要求施工图设计既要在批准地概算范围内,又要尽量避免项目漏项或使用功能不合理,以免造成施工阶段修改设计甚至返工。同时要求设计单位做到设计方案合理、考虑全面、设计成果细致,在设计过程中对工程建设规模和标准进行有效控制,防止任意改变规模、增加新的功能或建设内容,造成投资超限等现象。使设计概算能全面、准确地反映整个工程建设造价,进而能够根据设计概算合理筹措和安排资金,提高建设项目投资效益。 2.3进一步规范招标程序 要严格执行招投标的法律法规,在规定范围之内的项目须通过公开、公平、公正的招投标,选择优秀的施工队伍,打破行业保护。有计划、快速地组织工程项目的招标工作,尽量缩短招标时间,恰当合理地设定建设工期。工程过度分散招标,会降低工程管理、材料调拨及机械的使用效率。适当地扩大招标合同金额,可使材料地调拨大型化、机械的使用及工程管理效率化,以达到工期的进一步缩短,降低造价的效果。 传统的设计与施工分离方式中,由于责任与利益关系的原因,设计单位往往忽略了经济性和施工的可行性。这样的设计一旦确定下来,对施工单位来说,造价降低的空间极为有限,而且科技进步的最新成果、各单位拥有的特殊技能和经验及施工现场的实际情况等,也很难反映到工程的设计中去。因此对于一些大型的或者需要一些特殊设计、施工技能的工程,通过项目总承包方式,使施工单位从工程的规划、设计的早期参与进去,不但能充分调动设计、施工人员的积极性和主动性,挖掘技术潜力,而且工程的部分施工、机材的调拨可在设计完成前进行,达到较大幅度的降低工程造价的目的。 例如,建设单位在招标组织工作中可运用系统工程原理策划多种方案,确定合理的各项工作招标进度计划,使工程招标工作尽早地、顺利地进行。在《招标投标法》允许的范围内,将各子项分别进行招标,确定施工现场总协调单位,并合理解决项目资金投入和支出的关系。 2.4加强施工阶段的造价控制 施工阶段的造价控制是提高政府投资项目投资效益的重要环节。因此在施工阶段应注意做好以下工作:首先依靠现场监理做好造价控制,在签订监理合同时明确监理工程师在各环节的责任与义务,并规定对控制投资起明显作用的合理化建议给予一定奖励,从而激励监理工程师关注投资控制。其次在施工合同中明确工程价款的调整情况、依据、调整方式、结算方式以及有关合同价款争议的解决方法,以减少造价控制过程中的纠纷及隐患。此外,在施工阶段严格控制施工单位提出的设计变更,要求施工单位必须提出变更的依据,对于提出的设计变更,组织设计、监理、施工单位进行讨论,最终确定合理经济的处理方法,建立监理审核、建设单位审定的制度。 此外,为确保工程项目的实际支出在批准的投资估算范围内,政府还可安排投资控制专业队伍参与工程项目的投资控制,在工程的具体实施过程中,参与各个计价环节的控制与审核,这样可以实现从工程可行性研究编制到工程决算的全过程管理,避免概算超估算、预算超概算、决算超预算的现象。 3.结语 综上所述,健全政府投资项目决策机制,进一步完善和坚持科学的决策规则和程序,提高政府投资项目决策的科学化,是投资控制的基础性工作。严格按基本建设程序办事、规范招投标制度、提高设计质量、强化合同管理、严格控制设计变更和现场签证是控制投资的基本保证。工程造价控制是一项系统工程,需要进行全过程、全方位的管理和控制,涉及众多相关部门协调作战的系统工程,将技术与经济相渗透,投资、设计、施工、材料、合同、监理等方面的管理与造价控制相结合,使政府投资项目的总投资得以合理的控制。 道路工程造价控制分析:市政道路工程造价估算方法的研究 摘 要:该文对市政道路工程的造价估算方法进行一定的研究,以便为市政工程造价管理全过程中工程造价进行有效的控制。 关键词:市政工程;造价估算;数理统计;模糊类比 在我国,随着各种工程建设的蓬勃发展,工程造价的估算问题也越来越受到关注。除了几种常见的估算方法外,对于条件极其复杂的市政道路工程,近几年来出现的几种新的估算类型:数理统计、模糊类比估算方法、基于CS理论的造价估算、人工神经元网络技术。 一、数理统计类型 可以清楚地看出各影响因素对工程数量或工程造价的影响程度。它使用方便,计算量较小。然而数理统计方法的估算精度,取决于所搜集样本的数量和对相应数据的回归处理技巧。当没有足够的样本数目时,单纯用数理统计方法,就难以得到令人满意的函数关系,估算的准确度就大大下降。 二、模糊类比估算方法 近些年来,越来越多的专家学者致力于对应用模糊类比法进行工程造价估算研究,也有较丰硕的成果。实践证明,模糊数学估价法既能满足我国经济发展的需要,又能满足估算精度和科技发展的需要,必定能有较好的发展前景,是值得我们推广的好方法。它的优点如下: (一)模糊数学估价法适于市场经济下的报价 因为样本是企业已完工程项目.对样本的了解最深,它打破了定额对企业的束缚可以自由报价。且国家招标适宜最低价中标。 (二)模糊数学估价法适应国际潮流 国际上有一种新的承包方式工程项目建设总承包,设计、施丁、设备采购一体化(即国际所谓DB工程或交钥匙工程),没有图纸就报价。使用这种方法较适宜。 (三)目前投资主体也在发生变化,由原来的国家单一主体转变为多元(国家、私人、外商)主体,多元主体对投资效果更加注重,使用模糊数学法更为科学 (四)工程造价管理为全生命期的造价管理 即前期决策阶段、设计阶段、施工阶段、使用维修阶段。而影响工程造价最大的前期决策最大的是前期决策阶段和设计阶段。此时一般没有图纸,应用数学模糊法较为适宜。 三、基于CS理论的工程造价估算 CS理论即显著性理论,理论思想源于意大利经济学家Vilfred Pareto的发现,即社会财富不是均匀分布的,大约20%的人口占有了社会80%的财富。英国Dundee大学Malcolm Homer将显著性理论应用于对工程造价的估算研究中,发现一个工程中约80%的总造价由占分项工程(Items)总数量比例约20%的项目承担,我们称这20%的项目为显著性成本项目(CSIs),其余称为非显著性成本项目(non-CSIs),虽然非显著性成本项目对总造价影响较小,但其计算工作量却远远超过CSIs的计算工作量.因此,我们仅需关注显著性成本项目,从繁多的分项工程中找出关键的分项工程,对这些分项工程进行研究,从而推测整体工程和同类工程的造价,就能达到既简化计算工作量,又能保证投资估算的精确度的目的。 如果在同类已完工程中,具有相同CSIs并且其显著性因子稳定,那么拟建工程可通过以下方式进行投资估算:①通过均值理论,从同类已完工程工程量清单项目中挑选出CSIs;计算同类工程的显著性因子;②由此估算拟建项目CSIs的造价和显著性因子;③拟建工程造价=(CSIs造价/显著性因子的均值csf). 由此可见,CSIs可以大为简化可行性研究阶段投资估算的计算程序,而不会影响测算的准确性.但要达到此目的,对同类工程或类似工程的判别起着举足轻重的作用,如果人工判别,必然误差较大、稳定性较差。在具有大量已完工程CSIs和csf数据的情况下,可以模拟人的大脑经验判断同类工程或类似工程的过程,从而预测拟建项目CSIs造价和显著性因子. 四、基于遗传神经网络的公路工程造价估算 人工神经网络在20世纪80年代获得迅速发展,是模拟人脑结构的一种大规模的并行连接机制系统,它不需要有关体系的先验知识,具有自适应建模学习功能。遗传算法是一种基于自然选择和自然遗传的全局优化算法。算法过程如下:首先产生初始种群规模N,经GA操作(选择、交叉和变异)生成下一代新种群,从新种群中选出适应度高的优质个体,在解空间构成补解集合,直到满足要求的收敛指标。它的主要步骤分为:编码、生成初始群体、适应度评价、遗传操作四个操作。它的主要特点是群体搜索策略和群体中个体之间的信息交换,搜索不依赖梯度信息,也不需要求解函数可微,只需要该函数在约束条件下可解。因此该方法尤其适用于处理传统方法难以解决的复杂和非线性问题。 需要注意的是,由于学习样本有限,网络对有些特征学习不够,往往导致误差较大,但已经能满足工程可行性研究的投资估算需要和初步设计的概算需求,且与其他模糊数学方法相比,其具有快速、简单等特点,优越性是明显的。随着样本的充实和数据的积累,误差将不断缩小,必将取得更为理想的结果。 随着国民经济的飞速发展,我国的城市化进程也不断加快,各级政府均投入了大量人力、物力和财力进行市政道路工程等城市基础设施的建设。然而,市政道路项目建设资金的投入依然是非常有限和匮乏,资金短缺己成为制约城市建设与发展的瓶颈。这就要求我们在已有的工程造价管理的基础上,研究分析,并吸收国外的成功的经验,与我国具体的实际相结合,建立一套快速发展时期的工程造价管理模式,从而主动地影响工程设计和施工,发挥工程造价管理的作用。
计算机科学技术论文:计算机科学技术现代教育论文 一、计算机科学技术在现代教育中的优势 1.摆脱教育时间的约束 在现代教育中,计算机信息技术能够突破时间限制,将一些有用的影像资料进行存储。并且,计算机强大的中央处理器能够运算、处理大量的信息,这就保证了在教学系统中,计算机信息技术能够及时对教学信息进行处理。这样一来,就能够突破各种教育教学活动在时间上的限制。例如现代著名画家在作画的时候,可以利用计算机信息技术将作画的过程进行储存,以供后人进行欣赏和临摹。 2.摆脱教育空间的约束 通过计算机信息技术能够延伸现代教育的教育空间,计算机信息技术能够使不同地区的人,在任何时间内通过互联网终端了解各所学校的教育信息以及最新的教育成果,并且可以将资料通过互联网终端下载下来。网络课堂的开展,更可以与在线的专业教师与专家进行交流、学习,实现现代教育在空间以及时间上的突破。更使得现代教育更加开放,如电子图书馆可以成为全世界人沟通学习的媒介。 3.在教学活动中的沟通与交流 计算机信息技术在现代教学过程中,能够发挥良好的沟通作用,符合现代教育的发展规律。通过计算机信息技术,能够实现学生与教师之间良好的沟通,无需受到空间与时间的限制,及时处理各种教学内容上的问题,以及灵活选择教学内容。除此之外,计算机信息教育技术以其独特的展现方式在沟通与交流上能够将教训内容变得更加生动、形象,将传统意义上的教学内容变为动态与交互式的教学过程,提高学生的学习兴趣,便被动为主动学习。 4.自由性 计算机科学技术在现代教育中的应用,使得各个教育主体可以通过计算机网络进行自主而不受约束地参与和沟通,让现代教育能够渗透到社会的各个角落,使每个人都能够根据自己的学习需求,进行自主而有针对性的学习活动,实现对学习内容、授课教师、学习时间与空间、学习方式的自由选择,真正体现现代教育自由性的特征,使真正意义上的自由学习和终身学习变为现实。 二、计算机科学技术在现代教育中的应用意义 计算机科学技术在现代教育中的广泛应用改变了传统的教育模式,创新教育方法,扩展教学内容的传递方法,为教育体系增加新的血液。具体体现以下三个方面。 1.优化教育结构,提高教学质量 多媒体教学能够利用生动的图像影音,将教学内容生动且富有趣味地表达出来,将一些枯燥的重点内容勾画以及老师讲解、记笔记等传统教学模式转变为生动的网络教学。如此一来,不仅能够将学生的多种感官调动起来,还能够提高学生的学习效率。远程教育能够在教学中起到平衡教育、不同地区优势互补的作用,还能够提高学生养成良好自主学习能力。 2.实现个性化学习条件下的学教并重 以往的教学手段通常都是注重教师的讲解与课题教学,对学生的自主学能力不够重视。近年来,随着现代教育的进步发展,在教学过程中又出现偏向学生自主学习而忽视教师的作用。增强学生自主学习能力是现代教育的主要发展方向,但是没有教师的经验以及专业素质,学生单纯地自主学习无法达到预期的目的。计算技术的出现便能很好地解决教与学的矛盾,实现学生个性化学习的教学并重局面。 3.实现教育资源优势互补和缩小地区间教育差距 现阶段,由于地区经济的差异性,导致我国地区教育发展不平衡,单单只靠财政拨款的方式已经不能满足现代化教育的需求。计算机信息技术的普及能够缩小地区教育的差距,特别是远程教育还能够实现不同地区之间的资源互补,这对我国当前教育状况起到至关重要的作用。我国一些国内高校或者相关的教育机构都已开通远程教育课程,计算机技术的普及使不同地区的学生都可以通过远程教育的模式来完成相关课程。除此之外,网络教育平台数量的增加以及类型的多样化,为不同学生提供不同的选择和发展机会,更加有利于人才的培养。 三、结语 当前教育形式不断改革创新,网络化教学已经成为全球化教育的发展趋势,这也是我国教育改革的发展方向。伴随着计算机信息技术的快速发展变化,在现代教育方面,计算机信息技术无论是在广度还是在深度上,都将会有更高层次的进步,将来会有更多的创新教育应用到现代化教育中。因此,提高计算机信息技术发展水平,创新网络教学模式,成为我国现代化教育发展中的重点趋势和方向。 作者:郭娟 单位:石家庄职业技术学院 计算机科学技术论文:计算机科学技术论文 一、计算机科学技术在计算机基础教育中的优势 (一)摆脱了时间和空间上的约束 计算机科技最大的特点就是能跨过时间和空间上束缚,为人们的提供海量的信息,这样,在计算机基础教育中,老师和学生就可以通过计算机查找自己所需要的资源,供自己学习和使用;同时,对自己认为有价值的资料,也可以通过互联网放到网络上供他人使用;此外,老师和学生之间的交流或沟通,也不必和以前一样非得见面交流,现在可以通过互联网直接在线上进行沟通和交流,而且沟通的效果与现场交流相差无几。比如,现在很多学校的图书馆里就设有电子阅览室,在那里,学生可以查阅到自己所需要的学习资料,同时,我国现代的网络教育,也可以让很多学生通过互联网接收来自世界各地的网络教育机构的教育资源。 (二)方便了师生之间的交流 计算机科学技术通过与互联网合作,实现了老师与学生之间以及学生之间的线上交流,让师生之间不用非得在教室里或者其他的场合进行面对面的沟通,如今,随时随地师生之间对某些问题都可以实现交流。例如,针对老师给学生布置的课外作业,学生在完成作业时,遇到什么问题可随时和老师进行交流,至于交作业的方式也比以前更加方便,只要通过互联网,点击一下鼠标,老师就可以在第一时间收到作业。师生之间这种频繁的沟通和交流,对于增进师生感情也非常有帮助。 (三)提高了学生学习的自由性 因为有了计算机科技和互联网的结合,如今学生学习选择的自由度更大,知识内容的载体也不再局限于书本,同时,老师的授课方式也更多样化,不仅通过现场传授,通过电子语音、视频、图画等都可以达到传授知识的目的。 二、计算机基础教育中计算机科学技术的实际应用 (一)辅助教师教学管理和工作 在我国传统的教学方法中,往往因为受时间和空间的限制,使学生日常学习的效果与效率达不到预期的效果,如今,计算机科技在计算机基础教育中的使用,则很好地补充了传统教学方法的不足。例如,老师可以通过计算机管理软件和平台,将计算机的授课内容输入教学平台中,让学生通过老师提供的教学信息,在计算机上通过自己的练习、学习以及模拟来完成课程的学习和训练,从而实现教学的目标;至于学生的作业,学生通过互联网可以很方便地向老师提供作业,为老师省去了很多收发作业的时间;对于学生的批改,如今的计算机测试软件本身就具有批改功能,更是节省了老师的大量的时间成本,这样,计算机老师就可以将这些省下来时间运用到教学的研究和创新中,更有效地提升教学的质量。 (二)方便学生日常学习,丰富学生学习内容 如今的互联网时代,为学生的学习提供了超越时空的海量信息,让学习可以结合自身的需要随时进行查找和学习。这样,不仅满足了学生学习的需求,而且信息时代的信息随时随地无孔不入地传播,也便于学习时时了解社会的最新动态,为学生和老师交流提供了更多新鲜的话题,更有利于师生的交流和课堂的教学,同时,对于提高学生的自主学习能力也很有帮助。此外,因为计算机科技的运用,使计算机基础教育体系中一些有需求的特殊人群,原本因他们与正常人交流而学习受到局限,如今,通过互联网他们也可以让自己的学习和与世界的交流变得畅通无阻了。 (三)丰富教学资源,节约教育资木 计算机科学技术在计算机基础教育中的运用,不仅大大丰富了其教学的资源,而且又节约了很多教学的成本,主要表现在如下几点:第一,互联网时代海量的信息资源,使老师的备课和学生的学习内容更丰富,同时,多媒体教学设备的运用,使教学手段发生了转变,大量的文字、图片、音频和视频材料在教学中运用,不仅有效地提升了老师的上课效率,而且非常有利于提升学生的学习兴趣和效率。第二,对于计算机基础教学中电子稿的使用,测试平台的使用,节约了大量的教学成本,计算机仿真模似学习环境,让那些原来具有一定危险性的学习内容变得安全高效,减少了学校教学的物资投入并丰富了学生的学习内容。第三,远程教学和网络教学,让计算机基础教学的内容更丰富而不限时限制,非常有利于学生的自主学习和自我成长。 三、结束语 总之,计算机科学技术在计算机基础教育中的运用大大提高了教学的管理效率,同时,丰富了学生的学习内容,此外,在节约学校成本和教师时间的同时,有效地提升了教学的效率。但是,互联网时代,信息技术在给计算机基础教育带来方便的同时,我们也得学会针对网络上那些纷繁复杂的信息进行分辨,充分地利于计算机信息给我们的教学带来的好处,而对于网络上的一些虚假信息,要学会抵制,将科技发展伴生的负产品的负面影响降至最低,为营造一个纯净的计算机科技世界而尽自己的力量。 作者:张乐 单位:钟山职业技术学院 计算机科学技术论文:人才培养下的高校计算机科学技术论文 1.建立正确的高校计算机科学技术人才培养模式的重要性 如今我们处于一个快速发展的信息时代,对信息的编辑、摄取、分类、消化、运用、传递等等能力都是判断你是否适合这种快节奏的生活并且在这种生活中发挥自己能力的一个重要指标。所以我们需要做的就是制定合适的正确的人才培养目标,规划合理的高校计算机科学技术人才培养模式,提炼卓越人才需要培养的那种能力,激发学生的创造能力和发散思维,培养能够适应社会的,快速与社会接轨融入社会的高端人才。培养学生的动手能力、实践能力、合作能力、竞争能力。 2.现行的高校计算机科学技术人才培养模式存在的弊端 2.1课堂信息技术更新滞后 信息时代的一个特点就是快,信息快,更新快,技术改进快,政策改革快,这些快也就要求我们行动快,跟上节奏。计算机科学技术的改革更是最中之最,其发展速度日新月异,可是正是因为这些快,导致我们高校的教学跟不上节奏,课本教材的更新速度根本就跟不上社会科技的发展,案例的使用也是不能跟上前沿。在案例技术的获得再经过加工变成教材再传递给学生,需要经过很长一段时间,导致了世界上最先进的科学技术无法在第一时间及时的被学生接触接受,最终导致高校课堂教学的内容与社会脱节,导致知识和实践脱节,这就是高校课堂教学滞后。 2.2课程设置不合理 针对课堂教学,高校计算机教学过程中也存在一定的错误,多数学校过分注重理论教学,理论课程安排的较多,教学方式多是很枯燥的,老师简单讲讲基本原理,学生随便听一听,然后到了考试的时候老师会给划一下重点,只要考试没挂就行。试问这样的教学有什么意义呢?学生什么都学不到,这怎么可能会满足社会对靠科技人才的需求。课程设置中,我们将理论学时与实验学时设置的不太合理,大多数学校还在缩减实验课时,减少学生进入实验室的次数,减少他们接触计算机的机会。对于非计算机专业的学生来说,他们的学习只是为了考试,不回去真正的深入研究,所以根本不可能落实到实际应用中去。而对本专业的学生来说,我们并没有给予他们特殊的照顾,没有给与足够的动手能力的空间,导致本专业的学生也是一知半解。 3.如何改进高校计算机科学技术人才培养模式 3.1确定人才培养目标,优化课堂教学 我们所教育出的人才将来是要走向社会参加工作,参与到计算机科学技术这一行业中,所以我们应该以满足社会需求为目标,准确把握社会对于学生条件以及相关行业人才的需求情况,培养与社会接轨的优秀人才。结合当下计算机行业的发展形势,优化课堂,发挥老师的主导优势,强调实践教学的重要性,培养学生的综合能力,引导学生多动手实践,提高学生的基本素质和解决实际问题的能力是高校计算机技术技术人才培养的重中之重。另外培养学生能力的同时,不能单纯的拔高,一定要注意对学生基本素质、基础知识的培养,只有把基础打牢了,学习更深层次的东西才能游刃有余、发散思维、创新思维。只有夯实了基础,才能更好地了解掌握计算机知识,才有能力去创新。 3.2创新教学模式,提升学生综合能力 现行的高校教育方法是比较单一的,多采用以老师为主体,结合板书或者多媒体的形式对学生进行满堂灌,不管学生有没有接受,我只要完成了我自己的教学任务,实现自己的教学目标就可以了,考试的时候给学生画画重点,然后考试过了,学生得到毕业证,顺利毕业了。可是,这样的学生有那个企业会要呢,什么专业知识都不懂,一个企业不会去养闲人的,最后导致一大堆的人无法就业。新的教学模式下,我们应该改变这种情况,多带学生进行上机实验,趣味教学,引发学生的兴趣,兴趣是最好的老师,进而提升学生各方面的素质,尤其是创新能力,实践能力。 4结语 人才培养模式的改革探究对信息科学技术的发展具有非常重要的意义,对于推动整个计算机科学技术行业的发展也具有至关重要的作用。作为一名高校教育工作者我们有责任积极探索合适的计算机科学技术人才培养模式,有义务努力辛勤耕耘为社会输送具有高素质,创新能力,合作能力,竞争能力等等的综合性的优秀人才,为祖国的未来培养合格的优质的接班人。通过实施人才培养模式的改革,让理论知识与实际实践相结合,让毕业生适应社会企业的需要,适应社会经济发展和科学技术的进步。 作者:季宏宇 单位:吉林工商学院 计算机科学技术论文:教学中的计算机科学技术论文 1计算机科学技术在教学中的应用 计算机网络教学与课堂授课有非常大的不同,在进行课堂授课时要受到很多因素的影响,比如说,教师的上课状态、学生的上课状态、书本知识的局限以及周围环境的影响等都会成为影响授课质量的原因。但计算机网络教学却是大大的不同,计算机网路教学中学生处于主动的一方,教师主要是处于引导的状态,让学生自发的去学习,建立学生自主学习的机制,在这样的情况下,不仅可以提高学生学习的积极性也可以提高教师的教学质量。而虚拟教学和远程教学是属于相互补充的两种教学形式,虚拟教学更是弥补了远程教育的不足,学生足不出户就可以进行各种各样的教学实验,从而获得和课堂学习不一样的学习体验,能够加深对学习内容的理解,从而获得更高的提升。此种教学方法,可以使学生的知识学习更加的形象化和具体化,使学生学习起来更加的直观和容易理解,另外,在进行有趣学习的同时也可以培养学生的创新能力和探索的欲望。 2计算机科学技术在教学中应用的影响 计算机科学技术在现代教学中的作用及影响无疑是非常巨大的,计算机技术的应用使得学生的学习不再局限于那小小书本之内,通过多媒体课件以及种种辅助教学,增加了非常多的课堂知识量。在增加学习知识量的同时并没有消耗更多的时间,恰恰相反,通过计算机的有效运用大大减少了教学时间,让学生在同样的时间内了解了更多的知识。现代的教学手段改变了以往沉闷乏味的教学形式,计算机的合理使用能够有效的吸引学生们的注意力,激发了学生学习的兴趣和积极性,让学生们主动去学习,去了解知识,从而让学习变成了一件非常有趣的事情,改变了以往的学习状态,形成了积极向上的学习风气。从大的方面来说,现在的世界俨然是一个信息化、数字化、网络化的新时代,在这样的时代背景下,计算机电子信息技术得到了广泛的发展,计算机已经进入到了家家户户,成为人们生活和工作的必需品,计算机为人们生活学习等诸多方面带来了很大的便利,打破了传统的区域界限的新知识,带人们走进了一个知识经济的新世界。而且,计算机还扮演着非常多的角色,除了教师、学生以外也可以是朋友、玩伴、工具等。人们可以在计算机当中获取非常多有用的东西,计算机在作为辅助工具时可以进行管理工作,学生可以在计算机上完成自己的作业,它也可以是老师,在自己有不明白的地方时为自己授业解惑。 3结语 计算机科学技术的广泛适用,改变了人们传统的教学方式以及学习形式。通过多种多样的应用形式,使得学生们的学习变得丰富多彩,上班族的工作变得轻松便捷。计算机科学技术将不同的教学呈现给大家,提高了学生的学习效率和学习积极性,提高了教师的教学水平和教学质量,让教学走到了时代的前端来适应现代教育的需求。而未来的教学仍然是个未知数,如何更好地发挥计算机技术在教学中的作用需要更多的有志之士去探索、去实践,也可以说这是现代教育专家和工作者们的主要任务。如何将计算机更好地融入到教学当中以及如何让计算机技术继续的发扬光大将不断激励着大家勇敢前进。 作者:郭腊凤 单位:江苏省交通技师学院 计算机科学技术论文:海洋地质应用计算机科学技术论文 随着这些年来,计算机科学技术的不断发展,已经融入了人们生活、工作、学习等各个领域,同样也融入到海洋地质工作中。在海洋地质工作中,很多的工作都已经设计到了计算机的应用。而海洋地质制图在海洋地质工作中有着重要的意义,使用计算机进行海洋地质制图,能够让海洋地质图变得更加的精准,更加的规范。 1.当前海洋地质计算机制图中存在的问题 1.1制图人员缺乏对海洋地质图的了解 因为大部分的计算机制图人员都担任过绘图员的工作,很多人在进行海洋地质制图过程中依然沿袭着那种描图时的工作方式,而且他们对海洋地质制图方面的了解也不够。海洋地质图的制作复杂,特别是一些相关联的图,比如说地质剖面图和地质切面图,有着平剖对应关系的图件,在制作过程中,如果一种图件进行了修改,那么另外的一个图件也必须进行相应的修改,不然两种图件之间就会出现不吻合的情况。 1.2计算机海洋制图降低成为海洋地质描图 因为真正的计算机海洋制图有着相对较高的难度,专用的海洋地质制图软件计算还不够成熟,更多的计算机海洋制图实际上海处在一个计算机描图的阶段,大部分的海洋地质图的绘制都离不开手绘,在计算机海洋制图的过程中还经常使用数字化仪进行手绘图的扫描,然后存进计算机中,再利用各种技术进行海洋地质图件的美化和中文的重新输入。这样的海洋地质制图方式实际上就变成了印刷稿。并没有从根本上解决掉海洋地质制图中质量不足、效率不高的弊病,反而增加了海洋地质制图工作的工作量。 1.3专业的海洋地质制图软件不完善 这些年,计算机科学技术不断发展,在制图方面也出现了很多的软件,但是海洋地质制图方面的软件却还不完善,专业的海洋纸质制图软件的不完善,不但包括了海洋地质制图软件本身的不完善,还包括了海洋地质制度软件的售后培训,海洋海洋地质制图软件在使用过程中的反馈信息以及软件的升级不完善。 海洋地质制图软件本身的不完善是因为在软件的开发过程中,缺少了专业的、长期从事海洋地质工作的工程技术人员的参与,在软件开发的过程中,往往是凭借几个懂得计算机软件开发的人员,加上一些刚才学校毕业不久或者是从事过短期的海洋地质工作的工作人员来进行软件的开发,这样开发出来的软件往往很难适应海洋地质制图工作的各种需要。其结果就是开发出来的制图软件不能符合海洋地质制图工作人员的需求和习惯,海洋地质制图人员在使用过程中就觉得不好用。另外海洋地质制图人员急需解决的海洋地质制图功能没有得到开发,或者是开发起来难度较大。在目前,不光是海洋地质制图方面的软件有着这样的问题,其他专业的地质制图软件同样存在着这样的问题。 而在海洋地质制图软件的售后方面方面也存在着严重的问题。因为人力和物力的限制,软件的升级速度缓慢,在制图软件中出现的漏洞,也迟迟得不到及时的修改和更正,从海洋制图方面反馈出来来的对于制图软件功能方面的要求也得不到及时的开发,或者说是没有能力开发。售后服务的技术培训方面也因为种种原因,不能得到有效的开展,这就导致了专业的海洋地质制图软件在海洋地质制图人员中仍然不能普遍使用。 2.常用的海洋地质制图软件特点 2.1AutoCAD 在海洋地质制图中,大多数都采用了AutoCAD系列软件,AutoCAD系列软件是美国Autodesk公司开发出来的。在AutoCAD系列软件中提供了很多的基本图元,如直线、圆弧、多段线等,可以通过键盘和屏幕上的菜单以及各种快捷方式进行点和命令的输入,输入方便。AutoCAD系列软件还拥有很强的标记功能,能够对图纸进行缩放、擦出、复制、插入、移动镜像等多种变换,绘制好的图形也能够通过输出设备,直接输出成图。 2.2MapGIS MapGIS系统拥有主版权的工具型地理信息,基础是传统的编图原理和方法,以计算机的图形输入和输出设备,还有编图软件作为工具进行制图的新技术。开发自中国地质大学武汉中地信息工程有限公司。在目前来说,能够适应很多海洋地质制图的要求。该系统采用的是栅格数据和矢量数据混合结构,在数据共享上解决了信息来源多种多样和数据类型各不相同的矛盾。在数据的管理和组织上,采用图形数据库管理子系统,进行数据的管理和存储,以及数据的标记、输入、入库、误差校正等操作。利用属性数据库管理子系统中的属性数据描述图元特征进行属性数据文件的储存和文件结构的建立、编辑以及修改等操作。再通过土元内部的标号把图形数据和属性数据连接起来。按照类型把MapG1S中的所有数据进行分层,再按照比例尺进行分幅。通过数据的分层和分幅,让显示速度和系统处理能够满足制图的校企,同时进行数据的维护、操纵以及更新都比较容易。 3.专业制图软件的二次开发 对于专业的海洋地质制图,AutoCAD等一些通用性的制图软件虽然拥有很强的实用性,但是仍然存在这一些不足,不能提供海洋地质制图中某些领域的绘制工具。但这些通用的绘图软件提供了程序应用接口,能够让设计人员使用各种计算机语言编辑出特殊性的应用程序。因此海洋地质制图工作者要使用VB、SP等一些计算机编程语言,对这些通用的制图软件进行二次开发,自己开发出实用性更加强的海洋制图程序。比如在成都理工大学联合托普信息技术职业学院进行了地质剖面自动绘制系统的二次开发,其中包括了建立数据库,数据的录入,导入数据文件的系统,具体编测各种绘图模块还有加载运行菜单文件等等。比如在岩性花纹土里库中导入了常用的岩性图例,同时还能够根据自己的需要,进行这些岩性图例的删增。而系统的转化、计算和输出功能又能够让制图过程变得更加的智能化。 4.对专业海洋地质制图软件开发的几点建议 4.1立足于海洋地质制图的实际 如果要制定一个衡量专业的海洋地质制图软件的好坏的标准,那么就可以看它是否能够方便海洋的纸质图工作人员的使用。就以海洋地质制图中剖面图的绘制为例,但多数的专业制图元件都是通过测点的3个坐标的数据来进行图件的绘制。从表面上来讲,这样的绘图方法能够让图件的绘制变得更加精准,但在进行实际的操作中会出现很多不方便的地方,比如如果出现断层点,如果依然使用这种绘图方法,就显得很不方便,在实际的绘图工作中,也不可能真正的把断层点的坐标计算出来以后,在使用计算机进行制图。另外在进行实际的海洋地质观察点伤也没有测点控制,在实际的测量中,往往是工作人员利用各种工作测算出各种数据。因此在进行专业海洋质地制图软件的开发时,可以开发出具有手绘功能的软件,这样才能够符合海洋地质制图的实际和工作习惯。可以使用手写版来绘制参数不全的断层等等。当然,在专业软件功能中还要提供比例尺和量角器等,方便制图时进行使用。 4.2完善图层管理功能 包括AUTOCAD等一些通用的地质制图软件,都拥有图层管理功能,完善图层管理功能,并进行充分的利用能够有效的提高海洋地质制图的效率,同时还能够让海洋地质的分析效率得到很大的提高。在海洋地质图中,很多的地质图之间都有联系,如果进行了一个图件的修改,那么其他的图件就必须进行相应的修改。而完善图层管理功能,能够让图件的修改更加方便。同时能够让图纸的更新同步。 4.3充实软件开发队伍 专业的事交给专业的人做,这样能够让工作变得更加的轻松。在海洋地质制图软件的开发中,引进专业人才,能够让开发出来的软件更加合适海洋地质制图工作。在进行软件开发过程中,要改善现在软件开发队伍中存在的问题,尽量使用一些软件开发经验丰富的人员来进行软件的开发,同时要引进具有丰富的海洋地质制图工作者加入到软件开发队伍当中,因为只有经验丰富的海洋地质制图工作者,才能够知道他们究竟需要什么样的软件,在软件中需要什么功能。 计算机科学技术论文:计算机科学技术论文 1在学生预习阶段的具体应用 过去,学校和老师对于预习环节的重视度不足,通常都是由学生自主开展课前预习,老师们对于学生预习过程中遇到的问题缺乏指导,造成学生的预习相对比较随意和盲目,预习效果有待提高。随着市场经济的不断发展和科学信息技术的不断进步,计算机科学计算开始被应用在学生的预习工作中,老师们可以利用网络对学生自制的预习课件进行课前展示,以期了解和评价学生的预习效果,挖掘学生在预习过程中存在的问题,并提出相关改进建议,提出教学重点和难点,提高备课的有效性,从而帮助学生对教学内容进行更好的理解,并不断丰富其知识面。 2在多媒体课堂教学中的具体应用 多媒体教学是现代教学中的常用教学模式,该教学方式能够有效促进学生学习主动性和积极性的提高。多媒体教学的开展通常需要计算机、软件控制、多媒体音频输入设备和数据储存设备等共同实现,通过将计算机科学技术和视频、音频等进行有效结合,改变传统的课堂教学模式,不断创新教学方法,可以丰富教学内容,提高教学质量。老师们可以在开展多媒体教学的过程中,综合考虑和分析每个学生的具体特点,设计具有针对性的辅导方法,促进教学辅导质量的提升。例如,在进行英语教学工作时,老师们可以利用计算机科学技术挑选一些与教学内容相符的英文电影进行播放,塑造一个形象生动的英语对话环境,激发学生学习英语的兴趣,提高教学效果。 3为学生日常学习提供便利 因为计算机网络不容易受到时间因素和空间因素的影响,计算机科学技术的应用对于学生的日常学习来说十分方便。首先,计算机网络计算能够实现及时查阅和迅速上传,大大提高了学生的学习效率,学生要熟练掌握和运用计算机互联网的搜索功能,及时找出有效信息。其次,老师们应该利用计算机科学技术,获取更多丰富的教学资源,引导学生学会触类旁通,达到举一反三的效果。网络上丰富多彩的教学资源能够有效吸引学生的学习兴趣,使学生在轻松有趣的环境下学习,提高学生的学习主动性和积极性。最后,学生通过网络途径进行学习能够拓宽知识面,使得老师在跟学生交流互动时能有更多的话题,讨论的内容更加多样化,改变过去课堂教学的枯燥乏味,使课堂教学充满生气,也使学生在课堂讨论中深化对知识的理解。最后,因为不同学生的学习能力和接受水平具有一定差异性,如果仍然采用传统教学中的“一遍过”教学方法,无法保证所有学生取得良好学习效果,通过使用计算机科学技术,老师们就可以克服时间、空间因素对课堂教学的限制,实现对传统教学方式的调整,例如,找一些与课堂内容相符的视频,发送给学生观看,引导学生对教学知识进行深入理解,补充他们的知识储备,提高其理解能力和接受能力。 4推动现代远程开放教育的发展 计算机科学技术的发展进步给现代教育带来了很大的推动力,为现代远程开放教育的实现提供了可能,为不同人群的学习提供同样多的资源和机会,赋予现代教育更大的开放性。依托计算机科学技术的现代远程教育可以使求学者获得同等的学习机会,而不会受到时间、空间、学生个人情况等的影响,在任何时间任何地点均可实现自主式学习。例如,老师们通过使用计算机科学技术,能够独立完成网络课程的制作和完善,然后将其传输到教育网站中,方便求学者按照自己的学习需要查看相关课件,掌握相应的知识,学生在远程学习的过程中,如果遇到难以理解的问题,可以通过网络实现与教师或专家的在线沟通和讨论,及时将难题解决。另外,老师们还可以利用实时视频传输技术,针对远程学习者开展实时指导。老师们应该要充分利用在线答疑系统,不断促进师生互动,提高教学活动的针对性和有效性,优化教学管理。 5结语 要想不断完善和优化现代教育、教学方法,首先必须要充分认识到计算机科学技术在现代教育工作中具备的优势,然后充分发挥其优点,将计算机科学技术与传统教学方法进行有效结合,创造更多有效的新型教学手段,只有这样,才能保证现代教育的工作有效性的提高,实现教育、教学工作的持续健康发展。 作者:邓成俊王思颖单位:重庆电力高等专科学校 计算机科学技术论文:计算机科学技术教学论文 一、计算机科学技术在教学中的意义 计算机技术应用在教学过程中的具体方面是非常多并且涉及面非常广泛,从计算机技术的作用来讲主其在教学中的应用主要体现在以下几个方面:很多教师将计算机技术作为辅助教学的工具,能够帮助教师完成一些教学管理以及教学的过程。在很多高校学生都将计算机作为一种学习的工具。通过让学生参与一定的项目并用计算机辅助完成,这使得学生学习的速度和学习的能力大大提高了,使得学习的过程中更加简短和有针对性。另外还有的老师将计算机用于自己教学成果的检验和对自己教学思想的检验,也就是这种教学软件工具对于计算机教学具有非常重要的意义。 二、计算机科学技术在教学中的应用 2.1多媒体教学工作中交互式的计算机技术应用 将多媒体应用于教学过程中增强与学生之间的交互性是计算机技术在教学中的一个最为典型的应用。随着我国高等教育的不断发展,关于一门课的教学资源也是越来越丰富,通过精品课程网站的建设,使得网上的教学资源进一步得到了极大的丰富,在这些教学资源中不乏精品的课件、视频或者是图片这些对于教师本身教学水平的提高增强学生学习的兴趣具有非常重要的作用。绝大多数的教学资源都是以计算机技术为基础的,为了提高自身的教学水平以及增强学生学习的兴趣,作为教师可以将这些多媒体技术巧妙的应用于自身课堂的教学过程中。通过在教学过程中穿插多媒体能够帮助学生进一步加深对于所学知识的理解,同时在教学的过程中通过有效的利用计算机技术可以增强学生和老师之间的互动,使得学生对于教师上课的或者是教学过程存在的一些意见和看法及时的反馈到教师这里,对于教师教学方式的调整以及教学水平的提高具有非常重要的现实意义。 2.2远程通信、网络技术在教育中的作用 在高等院校的教学工作中,网络技术以及远程通信技术的应用在教育的过程中发挥着越来越重要的作用。该技术是网络技术以及通信技术的一个结合,另外还有多媒体技术作为教育的基础,利用计算机技术的网络交互性,使得远程教育得到实现。这种远程教育的方式已经在很多著名的高校流传开来比如网易公开课,在远程教育实现的过程中计算机网络技术、通信技术以及多媒体技术都得到了充分的体现。目前在我国,已经有越来越多的教育工作者和研究者将经历放在远程教育的研究上。在传统的教学模式中虽然也存在师生之间的交流,但是二者之间的交流大多是以语言为载体,并且很多学生碍于面子不愿意和老师进行过多的交流,这个时候计算机技术中的交互性优势就得到了充分的体现。 三、计算机在教学中对学生创新能力的作用 3.1营造良好的创新教育教学环境是培养学生创新能力的关键 通过教育的环境的创新,在一定程度上能够激发学生的创新能力,这种教学环境的创新包括教学心理上的创新以及计算机教学环境上的创新,如果在学生讨论的过程超出了教学设计的范畴,作为教师来讲不应该强行的将学生的思路拉回到课堂当中来,而是应该对学生的质疑给予鼓励,讲出心中的疑惑,这是培养学生创新能力的关键。再利用计算机实现教学的过程中如果学生对于老师的讲述提出了质疑,作为教师不能给学生一味的否定,应当通过适当的方法引导自身想法所出现的问题,让学生通过教师的引导自己否定自身不正确的想法。通过这样的教学方式能够在很大程度上提高学生的学习积极性,能够帮助其树立信心,使得学生在课堂当中时刻保持活跃的思路。但是在这种教育创新环境的营造过程中,要将这种做法的起始点和落脚点都放在对于学生创新能力的培养上,计算机教学具有开放性的特点,再利用计算机进行教学的过程中,要时刻了解计算机技术的发展,并将可以利用的计算机技术应用在教学当中。要通过计算机技术和网络技术的应用使得教学的过程中从课内延伸到课外,从学校内延伸到学校外,要不断的将计算机中的有利于教学的新技术应用在教学过程当中,将计算机应用在各个学科和各个专业领域的教学实践当中,通过计算机使得学生对于学科知识综合运用的能力得到增强,使得学生面对实际问题解决实际问题的能力得到了质的提升。 3.2激发创新思维是培养学生创新能力的重要手段 3.2.1激发学生的学习兴趣 只有学生在学习的过程中有了学习的兴趣和学习的动机才能实现较好的教学效果,学习兴趣对于学生学习具有非常重要的作用,唯有这样才能够使得学生在学习的过程中具有学习的主动性和积极性,也才会对课堂教师所讲授的知识感兴趣,在课堂中才能够保持注意力。教学方式对于学生学习兴趣的提高有非常大的帮助,通过计算机多媒体的形式进行教学能够在很大程度上提高学生学习兴趣,进而提高学校的效果。 3.2.2灵活结合教材,激发学生的创新思维 通过计算机与相应课程的结合来开展教学,按照教学大纲与相应的教育理念来进行教学设计,能够使得学生的创新能力得到极大的提升。在进行教学课程设计的过程中,教师应当结合学科知识与计算机知识的结合,来出相应的题目,这些题目不仅要难度适中而且还能够提高学习创新学习的能力。 四、计算机科学技术在教育中应用的展望 要想使得计算机技术在教学中得到更为广泛的应用,加强计算机应用的范围以及应用的深度,那么就要对学生的教学方式进行积极的创新。目前很多很多方面的应用创新都是在实践的过程中发现的思路。在教学的过程中不断的利用计算机技术实现对于知识的深入理解与应用创新,才能够对传统的教学方式进行彻底的变革,在一定程度加深学生对于知识的理解与应用。在对知识进行学习和探索的过程中,在对某个领域中的模型或者是知识进行验证理解的过程中,一般都会建立相应的推测方法,或者是数学模型来解决相应的问题,在这个过程中很多学生利用计算机来建立实际问题数学模型并利用计算机编程来求解模型的结果最终对于数学知识以及其应用有了更深层次的理解,对于知识的理解以及能够灵活运用在很大程度上又推进了学生对于知识的理解,这使得学生学习能力得到了培养使得学习利用计算机技术来解决实际问题的能力得到了提升,这使得学生学习知识的能力、理解知识以及运用知识的能力得到了质的提升。 五、结语 本文对于计算机技术科学技术在计算机教学中的应用进行了介绍,随着计算机技术的不断发展,计算机科学技术会在计算机教学的过程中发挥越来越广泛越来越深入的作用。通过借助计算机技术手段的应用能够使得教学达到更好的效果,加深学生对于知识的理解,帮助学生完成知识的学习以及相应的实践。 作者:倪朋 张亚敏 单位:漯河医学高等专科学校 计算机科学技术论文:计算机科学技术工程建设论文 1计算机科学与技术在工程建设项目管理应用的意义 1.1实现经济、技术的一体化和资源共享 工程项目建设很长一段时间都使用比较传统的管理方式,但根据现在我国工程项目的特点,显然,传统的方法已不再适用。而且在管理中,一些技术人员缺乏相关专业知识,管理水平十分有限,所以会导致在管理中出现很多不必要的麻烦。计算机科学与技术应用于工程项目当中,可以使各个部门紧密的联系在一起,在工作当中,各个部门可以通过网络互相交换信息、互相学习彼此的技术和经验,由此工程项目可以在经济和技术方面实现一体化。除此之外,计算机科学与技术的应用还可以让资源共享。工程项目中,若要有良好的管理,就要对信息进行及时的跟踪、收集和处理等措施,其过程十分繁杂,而且涉及的内容很多,只依赖技术人员的管理很容易使信息丢失。但计算机对信息进行处理时则不会出现这样的情况,计算机可以快速、精确的对各类信息进行整理以及分类。这样,不但可以根据不同部门的具体要求来实现资源的共享,还可以让建设工程中的每个部门紧密联合到一起,逐步可以实现一体化管理。 1.2控制物资,实现现代化管理 计算机科学与技术在建设项目中应用不仅可以了解到物资管理的具体情况,同时也可以根据这些情况对物质进行合理的调整。在对工程进行施工的过程中,采购工程材料是一项十分重要的内容,使用计算机对买购的条件进行编辑,可以准确的掌握购买量和需求量是否一致,并可再采取一定的方法,降低项目的投入成本,赚取更多的利润。同时,计算机的使用还可以对资金进行有效的管理,计算机科学与技术的应用可以实现对工程结算、验工计价等项目的一体化管理,这样不仅可以使管理更有序,同时可以降低工程的整体成本。我国当前在管理方面的水平较之于发达国家还有比较悬殊的差距,但随着计算机技术的应用以及和各个国家合作交流的机会不断增多,我国的工程项目的管理水平也在不断地进步。 2计算机科学与技术在工程建设项目中的应用 计算机科学与技术在工程项目管理中有着至关重要的作用,工程建设项目中,很多工作内容极其复杂而且工作量很大,技术人员的操作会浪费精力和时间同时也不可避免地带来很多错误。将计算机科学与技术应用于工程建设的项目之中,让其进行预算、评标、审计和监理等工作,可以显著提高工程建设的管理水平。不仅如此,还可以减少人力和时间上的浪费,提高整体的效率。 2.1采用计算机进行项目预算 预算在整个工程项目中扮演着至关重要的角色,它是建筑企业获利的关键性环节,在以往的预算过程,由于数目多工作量大,工作人员经常会在预算中出现差错,不仅耗费了很多的时间以及精力,往往得到的成果并不理想。计算机科学与技术的应用可以有效的解决这一问题。首先对工程项目进行大概的预算编制、审核等一些工作,达到要求之后直接将概预算数据打印出来,这样可以大大提高工作效率,而且会有效的降低数据的错误率。不仅如此,预算人员的工作量和压力也可以大大减少,这样就可以将更多的精力投入到经济的分析方面。计算机在经济的分析方面准确率接近100%,除此之外,其在预算过程中的安全性和完整性也得到人们更多的青睐。操作的简单可以让预算人员节约很多时间,不仅提高了效率,而且工作的质量也有所提高。 2.2计算机科学与技术评标工作 建设工程项目在进行施工之间,需要进行一系列的工作,如:投标、标前的评审、造价询问等,在这些工作中使用计算机,可将评标电子化。在项目过程中,主要有招标和投标,招标一方需要使用计算机来制作招标的电子文件,与以往的纸质文件相比,安全性和方便性可以为招标方减少很多不必要的麻烦。招标人员根据相关文件以及相关程序进行招标。投标方根据招标方的具体要求进行填写进行投标,填写完毕保存、提交后就会有一份较详细的记录。这样招标文件不但真实,而且不容易丢失。根据这份电子版的投标文件招标方进行招标,这样不但公平、公正,还能使整个招标更加公开更加透明,同时也可以减少在招标过程中出现的一些混乱和错误。计算机科学与技术的应用可以对技术进行较精准的分析,由此可以不断提高评审的水平,逐渐发展可以增强评审的科学性。招标这一重要的环节加上计算机的应用可以有效提高工作效率,也可以使整个工作更加公平也更加规范。 2.3计算机科学与技术在审计和监理中的运用 计算机科学与技术在企业中各个方面都起着重要作用。现如今,计算机的水平也在不断发展,并且很多领域也有更多更广泛的运用。建设项目工程在审计和监理中也有应用,工作中主要包括对投资的检查和核对以及对工程量的检查和核对。整个建筑工程项目工作总量很大,而且十分复杂。所以说,在此使用计算机,可以有效地提高工作效率。不仅如此,计算机还可以在审计之中起着监督和审查的作用,已经竣工的建设项目需要进行准确的审查,对已结束的工期也要进行严格的审核。同时,计算机也被广泛应用到监理之中。计算机的应用,可以使监理工作更加规范化,而且各项监理工作可以更加稳定健康的发展下去。相比老式的监理方法,计算机的使用无疑会大大提高工作效率,由此会给企业带来更多的经济效益。计算机的应用使我国的监理工作有了飞速的发展,取得很多令人欣喜的成就,而且逐步走向国际化。总结说来,计算机在审计和监理中的使用,会让这两项十分复杂的工作变得更有效率,不仅可以有效地减少人为的错误,更有助于建筑业的健康、快速发展。 3结束语 建筑事业随着我国不断发展的经济逐渐壮大起来,但在这个过程中,常常会把至关重要的项目管理这一环节忽视掉。项目管理的水平会直接影响到整个建筑的质量,所以说,计算机科学与技术的应用在工程建设项目中必会成为一种发展趋势。计算机科学与技术的应用可以有效的提高工作效率,节省大量人力和时间,除此之外,可以更好地对工作进行管理来提高建筑工程整体的质量。由此观之,计算机科学与技术一定会促进我国建筑行业的发展,会在其发展之中形成一个稳定的推动力。 作者:甘利英单位:浙江巨化化工矿业有限公司 计算机科学技术论文:计算机教育中计算机科学技术运用 1计算机教育中计算机科学技术的实际应用 1.1辅助教师教学管理和工作 在教学过程中,传统的教学方法对学生的日常学习和生活的管理效果与效率都不太理想,而计算机技术的应用就很好的弥补了传统教学管理方法的不足,通过计算机管理平台和管理软件,就可以大大提高管理效率。在教学过程中教师可以将教学程序输入计算机完成课件内容与教学任务,为学生提供教学信息、操作练习、问题指导、课程模拟等,在计算机的网上通知平台布置作业,学生直接通过网络交给老师批阅,可以免去收发作业的时间,一些计算机考试测验软件也可以在学生的平时测验中免去监考与批改的时间,既减轻了老师的工作量,又节约了考试成本,使老师能有更多的时间和精力投入到教学工作中去。 1.2方便学生日常学习,丰富学生学习内容 网上快速的查阅与上传特点可以使学生不受时间空间限制,随时方便学生查阅和学习,并有快速有效准确的搜索到需要的信息,网上丰富的学习资源与话题,帮助学生触类旁通,轻松有趣的学习方式使学生更主动的学习,增加学生的知识面,增加与学生老师的交流话题,活跃课堂气氛,满足学生在讨论中的自我主张与自我表现。计算机教育在特殊教育中的应用也非常重要,它可以根据特殊人群的特点运用计算机技术有针对性的定制特殊教育教程,使特殊人群拥有自己的老师,使无法与正常人沟通的特殊人群在沟通交流上再无阻碍。 1.3丰富教学资源,节约教育资本 在教学中老师还可以利用网络不受时间空间限制的特点为学生上传一些教学相关内容,灵活调整教学实践,使学生充分理解课堂内容,加深理解与记忆,使学生掌握更全面完整的课上课外知识。如以文字图片或动态视频等形式,生动直观具有趣味性的教学方式和教学内容,更容易使学生产生学习兴趣。计算机在拥有海量资源的同时又节约了资源,以电子稿代替讲课稿与教学资料,平时测试以机考代替笔试,作业以word、PPT等形式代替纸上作。在职业教育中模拟教学又充分利用了计算机技术设计仿真的学习环境,使一些具有危险性操作的培训课程安全高效,减少了学生的学习危险性,减少了学习成本和费用,减轻了学校因教学资源所投入大量人力物力所产生的经济压力的同时,使教学内容更加丰富多样,枯燥的学习变得有趣,提高了学生学习兴趣,丰富了学生的学习内容,方便了学生随时随地的学习查阅资料和相关信息,尤其远程教学和网络教学的应用,还扩大了教学的覆盖范围,使学生有更多可选择的学习内容和更多学习的机会,教师利用计算机技术进行教学课程编写、课件素材包的使用管理,方便学生随时点播,查阅,再次学习,也有利于教师之间的教育交流与相互学习,提高教师的教学质量。 2计算机教育中计算机科学技术应用注意的问题 计算机多媒体教学以学生为主体,要求教师不断引导学生适应计算机教育方式,正确使用计算机,提高学生学习环境的控制能力,对学生在计算机教育中有可能出现的问题进行假设和寻找解决方案,使学生接受计算机教育,正确认识计算机教育,提高学生的计算机使用水平,切实提高利用计算机教育对所学知识的掌握和理解程度,加强教学资源在计算机教育中的灵活运用,切合师生与管理人员的需求进行管理规划。在教学过程中,教师不能完全依赖计算机教学,对学生的实际情况,遇到的实际问题应及时发现、纠正和改善,保持教师本身的主导地位,在计算机技术的辅助下达到教学的最佳效果。不同的科目和教育人群所使用的计算机应用程序亦不同,需要教师不断改革创新制定适合自身教学内容、教学目的的辅助教程,满足不同教育人群的学习要求,达到计算机辅助教学与教师教学相结合,提高教学成果的效果。 3结语 计算机科学技术的发展给传统教育带来了全新的理念,使教育方式多样化,通过不同的教学演示,帮助教师提高教学质量,提高对学生的日常管理,丰富了学生的学习内容,激发了学生的学习兴趣,减少了教育资本的浪费,使教师有更多的精力投入到完善教学质量中去,但同时我们也应该意识到计算机教育所存在的局限性,只能进行普遍性固定模式的教学,这就要求教师作为主导,根据学生个体实际与心理需求进行因材施教。总之,计算机科学技术在计算机教育中需要教育工作者不断探索创新,深入实践,更好的完善计算机教育系统,使教育事业得到更好的发展。 作者:王华刚 单位:铜仁学院教育科学学院 计算机科学技术论文:计算机科学技术特色课堂教学 一、在教学过程中计算机科学技术的重要推动作用 (一)在教学中的作用 在教学过程中教师重视的便是学生学习效率的高低,教师的作用便是在教学过程中对学生进行教学管理,一方面随时了解学生们的日常学习的情况,对学生们的学习情况通过测验的方式进行了解;另一方面也需要管理学生们除了学习之外的其他事情。传统的教学管理既浪费师生们的时间又降低教师的教学活动的创造性,产生负面的影响。在现代化教育中,计算机科学技术在教学管理中的运用,集成学习的计算机系统以及计算机测验软件的运用,在教师们的教学管理中发挥着重要的作用,既提高了教学管理的效率又提高了教师的教学水平,节省出更多的时间来进行其他教学活动,学生们在日常生活中更具自由性。计算机科学技术特色课堂教学的重要组成便是多媒体的交互应用。计算机的大力发展使得教学资源更加丰富,资源共享更加方便。计算机教学课件大量的运用,都提高了教学水平。教师们将这些计算机科学技术合理的运用在自己的课堂之上,使得学生们在学习时更好的理解掌握这些知识,教师们也可以与学生们利用计算机科学技术进行交流,增加师生间的互动性,形成师生共同参与的高效的具有特色的课堂教学。远程教育是随着计算机的发展同步发展的新型教学模式,现在也在高校中广泛地被使用。在师生互动的课堂教学之外还存在多媒体教学,这样学生在学习过程中接收了知识的图像视频语音,比老师的教授更加具有生动性与趣味性,使教学过程变得更加的直观形象;还可以让学生们按照自己的学习情况来安排学习的进度,更具灵活性。 (二)提高学生能力起到重要作用 创新是灵魂。教育教学过程中是否具有创新力的参与,是提高学生们能力的重要部分。高校需要为学生们创造良好的创新教育教学环境。既要提高计算机科学技术的教学环境,也要揣摩教学过程中学生的心理。教师不能限制学生的思维,在他们拥有自己的思维活动时,教师应该大力的鼓励学生们将自己的想法表现出来,提出自己的问题,提高学生们的创新能力。计算机科学技术教学是一个十分开放性的体系,教师在进行教学时,要将计算机方面的最新动态与学生们的学习相结合,通过计算机科学技术与学生们日常学科的结合,将其运用到学生们的各个领域,加强学生们的创新能力在各个学科间的运用。兴趣是创新的开始,教师们在日常的教学过程中要加大学生们对课堂的学习兴趣,计算机科学技术特色课堂教学的作用便体现出来了;在计算机科学技术运用的同时不要忽视教材的重要作用,所有的教学都要以教材为基础进行拓展,要求学生们自行探索。这些都可以加强学生们的创新能力。 二、计算机科学技术特色课堂教学未来发展趋势 现在计算机科学技术在高校教学过程中的运用只是一小步,随着计算机技术的进一步发展,其在教学中的重要性越来越明显,这是就必须加强创新能力,这就需要在未来进行更多的实践。首先需要提高教学过程的环境。学生们对于特定的学生内容具有很强的兴趣并且会努力进行探索与检验他们还会不断的找寻解决问题的途径,在这个过程中学生们在思维方面的强化以及对计算机中学习资料的灵活运用,既增加了理论的学习也增强了组织与动手能力,将会从两方面提高了学生们的创新能力。再者随着社会的发展,教育的发展,学生们在课堂教学中的中心地位将被体现,其计算机科学技术特色课堂教学将会建立以学生为中心的超媒体教学模式。就是采用计算机科学技术将其作为学生学习的主要方式,教师的作用便是辅助学生,不再在学生的学习中占据太多的地位。计算机在未来的教育界的作用一定会是无穷大的,现在的技术还无法达到,但是会渐渐的在实践中去实现它,尽早的让学生们的学习变得更加高效,更加有趣,更加丰富。 三、结语 计算机科学技术特色课堂教学的现在的发展是在慢慢探索的,其未来发展是无限美好的,要好好利用这个手段将课堂教学全面的调动起来,师生共同努力,迎接新时代的到来,迎接新世界的到来,要对未来充满希望。 作者:韩冰 单位:河南艺术职业学院 计算机科学技术论文:计算机科学技术在现代教育中的应用 1现代教育中计算机科学技术的应用 现代教育对计算机科学技术的应用较普遍,具体表现在以下几点。 1.1学生预习环节 与传统教学模式相比,应用计算机科学技术可有效解决学生预习的盲目性与随意性。即课前,教师可指出学习的重难点及课前预习的目标,同时教师可以展示课前预习课件的方式来评价学生的课前预习效果,以帮助学生了解学习过程需要解决的难点,由此增强课前备课的目的性,并有效引导学生理解教学内容及拓展知识面。 1.2课堂教学环节 课堂教学环节对计算机辅助教学手段的应用,对提高教学内容的直观性与生动性及丰富课堂教学的方法与手段具有重要作用。例如,课堂教学环节对多媒体技术的应用,使计算机成功取代传统的教学工具——黑板,如此可使教师省去繁琐的板书工作,从而实现课堂教学效率的提高。与此同时,计算机科学技术的应用可帮助教师制作出极具吸引力及形式多样的教学课件,且可设置开放性的问题,由此引导学生开展自主性及探究性的学习活动,从而为学生营造出极具参与性及吸引力的学习环境,以维护学习过程学生的主体地位。 1.3远程教学过程 计算机科学技术的应用使现代教育免受教学时间及教学空间的束缚,因此能为各类求学人群提供开放且平等的学习机会,同时开放性教学及远程教育逐渐兴起。现代远程开放教育模式允许求学者不受时间、空间、年龄及办学规模的束缚而开展自主式的学习活动,如教师把制作好的网络课程上传至教育网站,以便求学者结合自身学习需求进行相关课程的学习,同时求学者亦可就疑惑点与专家或教师进行在线交流。此外,教师可借助视频传输技术对求学者进行远程的实时性指导或建立在线答疑系统,以强化教育活动过程师生的交流,从而方便教师就学生的个性特点开展更具目的性的教学管理活动。 1.4多媒体课堂教学过程 多媒体课堂由计算机、数据存储设备、多媒体音频输入设备及控制软件组成,具体以传统的课堂教学为基础,采用计算机科学技术与传统媒体技术相结合的方式,满足现代教育的教学要求,如多媒体课堂教学过程,教师不仅可对教学过程进行优化,亦可就学生的个性特点实施专项指导,以提高教学评价的工作效率及现代教育的效用。 2结语 尽管计算机科学技术的应用对现代教育的促进作用显而易见,但具体实践过程,务必要主要下列事项:提高计算机科学技术的时效性,以免误入形式主义的困境;强化人机交流的同时,切记不可小觑师生面对面交流及教师面对面指导学生的重要性;教师“教”法革新的同时,也应引导学生“学”法的同步革新,以强化课件的交互性;多媒体课件材料的制作务必做到“内外美”相结合,切忌过分强调华丽的外表,而忽视课件内容的合理性,以满足现代教育的需要。 作者:柳善文 单位:琼台师范高等专科学校 计算机科学技术论文:计算机教育中计算机科学技术应用 21世纪以来,社会科技领域的发展给计算机科学技术在各行各业中的应用创造了可能,计算机科学技术逐步在教育领域中凸显其应用价值,尤其是在计算机教育中的应用。目前,计算机科学技术已经逐步取代传统教学,成为教育领域不可或缺的教学手段和工具,可以有效促进教学质量,提升教学水平,教学效果更佳。同时,作为一门渗透力强大的新型教学方式,计算机科学技术可以有效培养学生的创新精神和操作实践能力,最大限度地为社会培养高素质高能力的技术型人才。 一、计算机科学技术的双重角度辅助应用 步入21世纪新时代以来,国家综合国力和国际竞争力的提升在很大程度上依赖于教育发展和科技知识创新的水平,因此,国家始终将教育摆在优先发展的战略地位,大力推行教育改革,大力提倡以素质教育为主教育改革,为社会新发展全面提供新型人才。新课程改革形势下,素质教育理念要求教育以生为本,面向现代化,面向社会,面向世界,面向未来,更加关注学生自学意识的培养和终身学习观的形成。在计算机教育中,计算机科学技术的应用可以很好地贯彻这一要求,帮助学生自主学习,锻炼学生的自主学习能力,最终促使学生养成终身学习观。目前,随着全球信息化的发展,数字化、信息化、网络化和智能化新型科技的发展,世界逐步成为“地球村”,计算机科学技术的应用给学生的学习和交流创造一个信息量更加丰富、知识体系更加新颖、眼界更加开阔的区域界线不复存在的平台,可以对学生进行教学辅导、科普知识传播、思想道德文化的现代化教育,以使学生更好地适应知识经济时代的发展。在计算机教育中,计算机科学技术的应用从双重角度辅助计算机教育教学,即从教师和学生的双重角度以及教学手段和工具的双重角度发挥作用。当前,计算机科学技术可以从教师的角度辅助教师进行日常管理工作,提供更加丰富的计算机教学内容,给学生的计算机学习提供更多的学习资料;同时,计算机科学技术也可以从学生角度辅助学生的学习,以终端工具和使用工具的形式给学生的计算机作业操作提供平台,辅助学生完成并检查计算机作业,并将学生的学习情况反馈给教师,辅助其进行学生学习的评价和指导。例如,在计算机作为学习工具的时候,计算机可以提供数据库处理软件、文字处理软件、绘图处理软件等多种学习实用软件,辅助学生进行相关学习的测验和检评操作,计算机教学质量便能得以保障和提升。 二、计算机科学技术的教学管理开发应用 (一)计算机科学技术的教学管理应用。 教师和学生之间的交流效果是计算机教学预期效果的必要保证,这就依赖于教师在计算机教学程序上的管理工作,包括对学生计算机学习的统一管理、对学生计算机学习质量的统一测评管理以及对班级计算机教学的日常管理。通常情况下,这些教学管理工作由班主任完成,其管理的繁琐程度大大增加了教师与学生之间相互理解、共同交流的预期效果,在很大程度上阻碍着教师教学管理创作性的发挥。因此,在计算机教学管理中应用计算机科学技术,利用计算机相关软件进行教学管理工作,可以有效降低教学管理的繁琐程度,减轻班主任的教学管理工作量,给教师与学生之间的交流创造更多地时间和机会,交流效果更加理想,计算机教学质量也能得以提升。 (二)计算机科学技术的教学远程开发应用。 就计算机教育的发展现状而言,利用网络通信技术等的计算机科学技术进行计算机远程教育是其优秀,也是计算机教育和网络通信技术整合的综合性体现,是计算机教学的远程开发应用。目前,随着科教兴国战略的提出,教育事业的发展受到的社会关注度越来越高,教育事业的创新发展逐步引人关注;其中,作为计算机教学的创新发展,利用计算机科学技术进行计算机教学的远程开发教育是教育界关注的焦点。相比于传统的计算机电视教学,利用科学技术开发的远程教学实时性更高,适时交流效果更为理想。在这种远程教学中,计算机可以将生成的图像和声音呈现给学生,帮助学生进行多种信息转换工作,学生可以适时适地查询到自身想要查询的计算机相关知识,学习资料更加丰富便捷,学习进度更加灵活,计算机教学质量更加高效。 三、结束语 总而言之,教育就是要面向所有学生,要把我们的学生培养成为一个个真正可以在社会上立足的并且具有一技之长的人才。我们不仅要将高新科技应用到教育工作之中,并且需要进一步地应用于企业中新技术的开发,助其得到广泛的应用,促进整个社会不断向前发展。在这场技术革命的风暴中,生产领域突飞猛进的行业是计算机行业。社会生产也需要我们能够培养出可以接受新兴科学技术的知识人才出来,从计算机教育的广泛实施可以看出,我们的拥有计算机技术的人才也越来越多,也就越有利于社会的生产。 作者:雷巧娟 单位:西安文理学院 计算机科学技术论文:办公信息系统中计算机科学技术分析 实际上,办公信息系统不管是在科学技术或是社会属性表现方面都与众不同,需要配合计算机操作系统,进行社会、经济、知识工程等专业内涵解析,并且在最近一段时期,办公信息系统开始向计算机科学制定更多挑战性课题方案,相应地令计算机科学技术开发人员始终不敢产生任何懈怠心理。 1办公信息系统内涵机理以及具体服务对象论述 所谓的办公信息系统,实质上就是利用电子会议进行信息传输的行为模式。涉及此类体系架构内部必备设备资源主要包括:计算机硬件与软件、文字处理媒介、印刷设备等,当中计算机终端被视为优秀支撑引导单元。此类系统基本上长期围绕人类行为、计算机系统、通信技术学科等内容加以灵活穿插,并且作为一类人际交互式调节资源,其对于各类数据、软件等保留高度依赖特性,但是最终决定权始终维系在办公人员素质、技能层面之上。截止至今,其所调试的数据内容,已经开始透过以往单纯样式的文本,朝着语音、图像、视频等多媒体形态过渡延展,借助以往国际办公自动化主题研究会议结论对比论证,如今此类系统分析职务会在地理空间、人类行为科学和网络通讯等现代科学项目方面投入适当探究精力,相信至此过户,一类以综合业务管理和辅助决策水准提升为动机的人机交互式系统必将大展身手。需要注意的是,此类系统内部指导思想主导地位不可忽视,否则涉及一切硬件、软件维护和系统管理应用工作都将难以顺利开发延展。在探究此类系统具体服务管理对象期间,相关工作人员开始主动整理以往信息搜集、存储以及高效传输工作经验,发现以往创造的各类社会、经济效益,都不可脱离办公人员信息服务单元而独立扩展疏通。实质上,办公信息系统自从全面推广沿用过后,一时间使得各类办公机构以及内部业务流程都发生着翻天覆地的变化结果,尤其在内部人员技能和素质规范方面更提出前所未有的限定要求,相对地更是一场全新的就业机遇。归结来讲,此类系统架构具体服务对象,基本上包括一般性业务管理人员、技术操作主体、秘书和不同层级领导等,其中单位较高层级的领导始终承接内外战略化发展决策制定和公布职务,也就是说其优秀注意力始终投射在宏观信息分析结构之上;而特定机构领导在内部战略决策上发挥着独特引领功效,其往往关心本机构的管理信息内容;一般性业务管理人员则是进行各自业务调节与管制;最终秘书与技术操作主体负责监管办公信息系统下层的事务操作环节。 2目前我国办公信息系统计算机科学技术控制应用状 况研究截止至今,我国大部分企业都已经在各自小局域网内部布置运行各类样式的办公信息自动化系统,并且内部主体程序始终沿用ASP(ActiveServerPage)与数据库技术交接而成。透过目前此类事务规划发展状况解析,相关技术人员决定配合WindowsXPServer+IIS(InternetInformationSystem)+ASP予以协调改造,确保有关网页查询、数据添加以及删除功能得以顺利实现。其基本操作理念就是借由后台数据库客户端进行服务器请求信息发送,之后利用服务器终端设备及时接收并精确处理各类用户请求,并将最终处理结果直接下载到客户端浏览器,最终客户、服务器终端交互操作流程也算告一段落。 1)网络信息传输途径改造层面我国社会已经全面步入计算机信息科技时代,不同事业发展期间对于信息资源系统化开发和多元化利用需求不断增大,尤其是在计算机、通讯技术细致交接背景下,使得处于分散空间的数据库集中化检索功能变得更加完善。透过国外相关实践操作经验观察解析,计算机网络提供的信息服务市场已经飞速发展,特别是利用HTML语言作为媒介的WWW技术广泛沿用过后,使得信息服务在国际化反应热潮处于急剧澎湃之势,并且在今后一段时间内会朝着多媒体模式方向过渡延展。相对地,我国在计算机技术专属应用研究起步时间不是很早,自从实现网络TCP/IP连接指标过后,有关全国范围内的计算机信息网络项目开始自由启动,当中包括北京地区的ChinaOnline,上海地区的公共信息网,以及广州的视聆通等,开始向社会基层大众提供各类信息精确查询、电子邮件快速发送与接收等多项业务。对于各类办公用户来讲,其只有保留计算机以及网络内外传输媒介,就可以透过入网手续办理享受当中特定服务功能。需要注意的是,经过长期实践调查,发现技术人员在进行ISP期间经常会出现以下突兀性问题:首先,服务中继线选取不够精细,经常会令办公人员登录期间浪费大量时间精力。其次,不同ISP单位在对应服务费和网络用量计费方式上都所有区分,需要办公主体在沿用前期多加审核。 2)远距离信息传输通讯软件开发与补充层面现如今我国办公市场内部提供的通讯软件种类繁多,包括WINFAX、QuickLink等软件,布置沿用期间一旦产生任何瑕疵迹象,就会使得既有应有界面变得不够友善,再就是因为内部资源设备配置环境过于复杂,加上办公人员操作技能水准的低下现象制约,都会令既定办公信息系统深度应用功能难以顺利呈现。之后经过相关部门验证调节过户,有关BitWareforWindowsVersion3.24F/D软件程序得以覆盖拓展,经过一定时间考察研究过后,发现尽管其隶属于英文软件,但是综合控制实效相对稳定,对于今后计算机在办公自动化事务中的科学沿用成就提升来讲,支撑辅助意义极为重大。这里所陈述的BitWareforWindowsVersion3.24F/D软件,主要是由美国CHEYENNE公司在Windows操作系统内部开发完善的远程通信媒介,其最大特征便是不会对计算机设备资源提出过于严苛的规范要求,并且远程通信功能设置上十分齐全,使用方式上也相对简易一些,可以提供给我国办公用户更为理想友好的操作交流界面。归结来讲,此类软件安装工序不是十分复杂,办公人员只要确保自己的计算机内部保留SETUP.EXE运行程序,就可以根据上部提供的向导信息进行自主安装调试。 3)办公信息系统计算机技术运行控制环境层面目前此类程序已经针对办公信息自动化系统提供一下辅助功能,包括传真高速传输、灵活接收,以及EDI功能等。首先,传真发送功能调试层面。主要便是应用Windows程序进行word、excel文档直接发送,并且可以借助BITWARE附加传真封面概述信息。如若因特殊状况,要将同分资料一起给不同接收主体,则可以利用软件赋予的接收者小组自由定义功能,进行传真发送时间确认过后,等待自由传输。再就是存储文件格式一般被定义传真文件,这样能够进一步确保后期转发、浏览和打印工作的流畅化交接结果。其次,传真接收功能控制层面。其实就是将BITWARE置于接收传真状态后,继续你在其他WINDOWS应用程序的工作,当有传真来时,可自动接收传真。之后拔出电话来接收传真,如果有一电话接在FAX/MODEM上,就可自己拔出电话并用手动接收功能来接收传真。这种功能貌似多余,但在以下几种情况下还不得不用此功能。第一,接收传真前需要与发送者交谈。第二,对方电话是由接线生接转的分机。第三,接收来自“后台传真”服务的传真。最后,EDI功能补充调试层面。涉及EDI技术,实际上便是BWV3.24F/D最实用的功能,也是在未入网的情况下实现远程文件交换的一种有效而简单的方法,它传输的文件可以是电子数据表格、WOERD或其他格式文本,甚至是应用程序。利用BWV3.24F/D实现远程文件传输指标包含多种调节途径。第一,两台计算机之间实现远距离文件传输。初始阶段便是与远程计算机建立连接,单击“TELEPHONEBOOK”,选择想呼叫的远程计算机的号码后,单击“DIAL”即开始呼叫远程计算机,自动应答后,即建立连接,此后双方可用键盘“对话”,当在屏幕上看到对方输入的信息后,说明已建立连接。之后等待接收方准备接收文件。第二,以主机模式实现远距离文件传输。主要是借用BWV3.24F/D设置为主机模式后,在离开计算机后,如果有远程计算机呼叫时,机器可自动建立连接,远程计算机可以显示“欢迎信息”并要求输入口令(如果在主机模式上设置了要求输入口令的话)。此后,远程计算机可以对主机进行UPLOAD(发送文件)或DAWNLOAD(接收文件),发送或接收的文件只能在BFPROXFER目录下。 3今后我国办公信息系统内部各项计算机技术科学调试策略内容解析 1)覆盖和实施串联式的计算机系统架构单元透过我国现代化企业优秀办公区域基本形态观察,始终延续着总部-基层排列规则,尽管说当中异质化单位关联特性较强,但是在处理特定事务上还是会清晰划定职责范畴,避免一切冲突事件的重复上演。也就是说,如今大部分办公活动会主动选取DBA集中化管理方案,其优秀指标便是运用最新技术手段将分散在不同区域角落的数据资源细致搜集整理,确保当下全局都将得以共享。毕竟此类数据样式冗杂,无法全面迎合办公信息系统协调发展需求,就算是将全局计算和后期管制难度因素加以忽略,想要在较短时间范围内主动贯彻办公信息系统多样化环境改造指标也是不现实的。随后,有人立即提出联邦式系统架构设计理念,并且经过长期开发试用过后,的确为办公信息系统成功转型做出协调支撑贡献。其旨在有效沿用输入、输出数据端口,使得下层不同用户都可以结合当下实际发展需求进行其余单位数据吸纳共享;并且依照其余单位输出数据类型,开创本单位独特形式的输入数据渠道,配合联邦系统标准化语言协商机制,进行自主化发展和协作项目灵活架设,尽管全程不存在统一性控制系统单元,但是创新时代背景下的办公规范特征却表现得淋漓尽致。 2)各类多媒体信息科学管制、调试手段的精确设定如今信息技术狂潮席卷世界各个角落,使得我国既定办公区域和设备资源样式都发生了翻天覆地的变化结果,各类管制单元可以随时借助计算机科学技术进行声音、图像等材料传输、接收,一时间为日后办公信息流程安定和谐秩序做出优异疏导贡献。现如今办公文件资料样式五花八门,需要技术人员根据音频、视频资料特性加以精细化存储和灵活抽取沿用。需要加以强调的是,多媒体信息资料在物理表示形态上没有固定规范要求,但是单纯凭借以往数据模型格式化处理手段加以调试,又很难彰显时代科技多元化发展特征。因此,需要主动围绕办公市场和科学技术灵活发展诉求,进行内部处理人员技能和素质有机培训拓展,督促其在进行信息整理期间,在精细分解抽象数据前提条件下,进行日常办公机制内容捆绑搭接,规避以往服务过程中产生的任何突兀状况。客观来讲,其在规划理念上始终不存在创新性突破成就,长期以来仍旧沿用信息封闭式管制方式,其实就是借助抽象形态将已经整理的信息内容向社会大众公布,使得特定用户在进行筛选沿用期间,能够事先将内部数据操作过程或是任何不须用户注意的信息屏蔽,必要情况下委派信息整合单位进行现场资料存储单元维护。此类手段可以有效克制以往用户信息沿用期间冲突性问题广泛衍生迹象,同时经过办公信息系统开发市场有机发展背景影响,使得各类商品化信息能够第一时间呈现在客户眼前。相信此类结构单元经过合理开发和改造过后,有关内部一切面向对象的数据库管制系统,都将顺利过渡成为办公室内部信息精确处置的优秀手段。 3)通信技术工作质量的进一步改善目前我国社会处于多元化改革发展前端,市场竞争氛围十分激烈。企业在与洽谈合作项目期间,不可避免地需要针对自身库存状况加以精细化查询,但是如若流程交接速率过于缓慢,合作另一方便会考虑另觅其他协议,这不单单会令该类企业损失一单生意,同时会直接落于市场竞争下风。由此看来,办公信息系统内部的通讯质量控制工作也是不容忽视的。在开展此类通讯改造工作期间,技术人员需要尽量稳固信息完整特性,避免一时大意而令企业最终落入竞争失败困境。关于细致化应对策略,就是在确保通信内容完整性前提下,主动运用最新技术手段,克制信息整合漏洞迹象,为企业经济效益全数获取提供高效指导经验。4结语综上所述,现如今我国计算机科学技术飞速发展,对于市场竞争氛围产生更加强烈的牵引作用,各类企业如若想要在其中保留自身独特的发展空间,就必须主动开展自身业务办公信息系统细致化改造活动。事实证明,唯独稳固计算机技术整体创新改造效率,才有可能在今后的办公信息精确化处理竞争项目中立于不败之地。这是笔者经过上述内容系统化论证过火的由衷感言,希望能够得到相关办公信息系统规划工作人员的关注和灵活引用。 作者:温泉 单位:贵阳职业技术学院 计算机科学技术论文:计算机教育中计算机科学技术的运用 【摘要】伴随科学技术的不断进步,计算机在人类改造自然的活动的应用逐渐增多,计算机技术趋向普及化发展。计算机教育作为普及计算机应用能力的重要环节,在提高人们计算机应用水平和能力上发挥重要作用。所以,计算机教育必须紧随时展的步伐,全面提高教学水平。本文以计算机教育为研究视角,针对计算机科学技术在计算机教育中的应用做出分析,旨在全面提高我国计算机教学水平和教学质量,促进社会的全面发展。 【关键词】计算机科学技术;计算机教育;应用 前言伴随教育事业的全面发展,教育体制改革的不断深化,计算机教育已经成为现阶段我国各阶段教育的重要组成部分。如何有效的提高计算机教育水平成为教育部门和计算机教育工作者普遍关注的话题。计算机科学技术是伴随计算机技术高速发展产生的先进技术,将其应用到计算机教学中必将使得计算机教育迈向新的高度。因此,笔者针对“计算机科学技术在计算机教育中的应用”一题的研究具有现实而深远的意义。 1计算机科学技术在计算机教育中的意义 伴随科学技术的日新月异,计算机技术在社会生产、生活各领域扮演者越来重要的角色,计算机科学技术极大的提高人类改造自然的能力,根据计算机科学技术的优势和计算机教育的特征,将二者有机整合,必然产生积极的效应。 1.1改善教学管理层面 计算机教学是一项系统的教育工作,涉及到系列的管理活动。将计算机科学技术与计算机教育有效的整合,能够使得日常教学管理活动变得简单,教师可以通过互联网技术、信息技术对学生的学习状况进行动态的了解和分析,使得原本复杂化的工作通过计算变得清晰明了化[1]。 1.2方便学生日常学习层面 计算机科学技术的出现终结了计算机教育受到时间和空间限制的时代。教师可以在网络上上传一些具有教育意义的计算机知识,学生能够根据自身的需求随时随地的进行查阅,极大的方便了学生的日常学习行为,符合全面提高学生自主学习能力的要求。同时,利用计算机科学技术能够有效的实现按需施教、因材施教,避免了传统计算机教学中“一刀切”的现象。 1.3丰富教学资源、节约教学成本层面 利用计算机科学技术能够将计算机教育中的枯燥乏味的理论知识形成生动化、趣味性的课件或者视频形式,极大的丰富了教学资源。同时,利用多媒体等计算机科学技术的教学活动,有效的节约了纸张等教学成本,符合成本精细化管理的需要。 2计算机科学技术在计算机教育中的应用 2.1变革传统教学观念 马克思主义辩证唯物论中指出,实践决定意识,意识反作用于实践。所以将计算机科学技术有效的应用到计算机教学中,首要问题是变革教育工作者的传统教学观念[2]。①需要全面树立学生的教学主体地位;②在教学过程中需要对全新的技术进行应用和整合,而且需要根据客观实际情况发挥教师的创新思维,使得计算机教育在创新中谋得发展,在发展中继续创新。 2.2规范计算机科学技术的应用 在将计算机科学技术应用到计算机教育的过程中,必须充分遵循教育的客观规律,即充分发挥学生的自主学习能力,通过主观能动性对知识形成自身的建构;另外,针对信息资源的利用必须根据学生的身心发展特征,选择具有代表性和时代而且有利于学生身心健康发展的信息资源进行利用;最后,在制作课件的过程中一定要重点突出、层次清晰,不要追求过分的美观和形式,忽略了教学内容,也不要因为对教学内容和目标的重视使得课件过于生硬枯燥,导致学生学习兴趣缺失[3]。 2.3提高学生对计算机科学技术的认知 素质教育观念要求不断确立学生的主体地位,所以将计算机科学技术有效的与计算机教育整合必须全面提高学生对计算机科学技术的认知程度,使得学生在主观上接受计算及科学技术,进而保证学习的高活力、高兴趣,使得计算机教育水平得到全面提高。 3结语 将计算机科学技术有效的应用到计算机教学中是全面提高计算机教育水平和教学质量的必然要求,是培养和提高人才计算机应用能力的必要措施,是创新教学模式的必经之路。希望通过本文的阐述,能够引发教育部门和工作在计算机教学一线的教育工作者对计算机科学技术的关注,在开展计算机教学实践工作只能够,变革传统教育理念、创新教育工作方法、整合先进教学技术,根据我国计算机教学中存在的不足探索出适应我国个教育阶段学生特色的计算机教育路线,全面提高受教者的计算机应用能力,为社会范围内普及计算机应用技能做出新贡献。 作者:朱岩 单位:陕西省西安市西安文理学院 计算机科学技术论文:计算机教育中计算机科学技术的应用 随着我国经济快速发展,社会对于人才的需求更加倾向于多面化,不仅要求人才具备较高的专业素质,还要求其具备一定的计算机技术水平。因此计算技术在教育过程中非常重要,对于学生的就业、学习等具有积极的促进作用。高校开展人才培养时,必须融合当前时代的先进性,将计算技术融入到教育中,让学生可以掌握一定的计算机技术,为今后的工作打下坚实基础。本文针对计算机科学技术在计算机教育中的优势进行分析,提出了一些计算机科学技术在计算机教育中的应用。 1计算机科学技术再现代教育中的优势分析 1.1可以摆脱时间限制 随着计算机应用日益普遍,现代教育中对于计算机信息技术的要求越来越高,因为计算机信息技术可以突破时间限制,将影像资料储存起来,然后供学生学习。计算机的强大之处不仅是其具有极快的运算能力,而且还具有极高的信息处理能力,这一切保证了计算机技术在教学系统中正常实施。 1.2可以摆脱空间限制 计算机技术可以有效延伸教育空间,能在不同地区、不同时段通过网络技术获取各个高校教育信息的最新成果。信息成果通过网络进行资源分享,当然也可进行网络下载,然后供不同地区的人学习。网络课堂作为在线专业教师学习和交流平台,可突破空间上和时间上的限制,更能有效加快教育改革开放,促进全球信息共享以及相互交流。 1.3可促进教学交流和沟通 计算机信息技术在现代教学过程中可以发挥出比较好的沟通作用,其符合当前时代的发展规律。计算机信息技术可以促进师生之间的交流,保持沟通畅快,整个过程不需要承受时间和空间的限制。计算机教育在师生沟通方面显得更加生动、形象,计算机教育将传统教学内容转变为一种互动式、动态教学过程,可有效提升学生的学习兴趣。 1.4教学自由性 计算机技术在现代教育中使得教育各个主体通过计算机网络自主且不受约束即可参与。计算机技术使得现代教育能充满到社会各个角落,能满足学生自己学习的需求。教师在进行教学的时候还能根据课堂教学内容选取合适教学方式,而学生在则可通过计算机技术选取学习内容、授课教师、学习空间、学习时间以及学习方式等。因此计算机技术给现代教育带来了教学的自由性,为参与计算机学习的学生带来更多选择。 2计算机科学技术在计算机教育中的应用 2.1预习环节应用 计算机教学和传统模式教学进行对比,计算机科学技术能有效解决学生预习的随意性和盲目性。学生开课之前,教师可指出相应的学习重点,并在课前制订学习目标和学习计划,然后学生在预习的时候通过计算机来查询资料,让学生了解课程的难点和重点,进而增强学生预习深度为课堂学习提供有效支持。 2.2课堂教学环节应用 课堂教学始终是当前教学模式的重要组成部分,课堂教学过程中计算机能实现对教学内容的直观性、生动性以及丰富性等教学具有非常重要的作用。例如,传统教学环节离不开黑板教学,而计算机则可以替代黑板省略去了繁琐的板书,从而提升课堂教学效率。另外计算机技术可以帮助教师制作出精美的课件,课堂教学中能营造良好的学习环境,以维护学生的自主学习地位。 2.3远程教学应用 将计算机技术应用于现代计算机教育之中,可避免传统教育束缚,可以为所有人提供平等教学的机会。计算机教学允许学者能不限地点、不限时间、不限教学规模地域开展学习。远程教育作为一种新型教学模式,要求学生和教师必须掌握计算机技术,教师教学过程中也必须像正常教学一样认真对待,学生在学习过程中也必须认真做好记录,针对重点知识需做笔记,为后续学习打下基础。 2.4多媒体课堂教学应用 多媒体教学课堂由多媒体音频、多媒体数据存储、计算机、输入输出设备等组成。同传统课堂教学相比多媒体课堂教学在更加注重媒体与教育相结合,既要满足现代化的教学需求,同时也要满足多媒体课堂教学要求。多媒体课堂教学过程中,教师必须对教学过程进行优化,还应针对学生的实际情况制订出个性化教学方案,以此来提升教学工作效率。 3结语 随着我国教育制度不断改革,针对计算机教学的重视程度越来越高,那么计算机科学技术在计算机教育中的应用也会相应提升。针对计算机科学技术进行深入研究,探讨计算机科学技术在计算机教育中的优势,为实现计算机科学技术在计算机教育中的应用提供支持。本文针对计算机科学技术在计算机教育中的应用情况进行分析,以期提升计算机教育水平。 作者:孙慧青 单位:九江外国语学校 计算机科学技术论文:计算机科学技术在计算机教育中的应用 摘要:在信息已经得到了高速发展的今天,我们都看到高新的技术已经占据了世界知识市场的主导地位,知识经济普遍地开展起来。为了更好地在经济发展的过程中实现知识化的高速发展,各个国家都已经把计算机技术当作了国家高端发展对象来看待。我国教育部曾表示我们要在中小学的教育中就开始普及计算机信息化教育,我们要尽我们能够尽到的最大的力量去把这件事办好。信息教育的重要意义是我们要看到的不可忽视的一个环节。 关键词:计算机科学;经济发展;多媒体教学;智能辅导 1计算机技术对计算机教育的辅助作用 人类社会已进入21世纪,积极推进素质教育,培养全面发展的一代新人是我国教育的目的。按照素质教育的要求,建设高素质的基础教育,正是贯彻“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”战略方针的具体体现。现代化是科学技术与生产结合的标志,而人是现代化的主体。如何使21世纪的主人更好地适应“地球变小了”的时代,如何适应知识经济等问题就放在教育者的面前。让他们学会自行获取知识,形成可持续发展的学习方法将是解决这个问题的方法之一。用电子计算机来辅助学生学习是帮助学生形成主动获取知识的众多学习途径之一。国家的综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平,教育将始终处于优先发展的战略地位,现代信息技术在教育中广泛应用并导致教育系统发生深刻的变化,终身教育将是教育发展与社会进步的共同要求。当前,许多国家政府都把振兴教育作为面向新世纪的基本国策,这些动向预示未来教育将发生深刻的变革,我们应当及早准备,迎接新的挑战。计算机当学习的工具的时候是很有实际作用的,帮助学生获得,储存,还有交流的整个过程,计算机的这些功用都是通过一些软件来得到实现的。计算机里都会能安装很多的软件的,我们会使用到的有数据库处理的软件,文字处理的软件,绘图用的软件,都是很有用的软件。除了这些日常用的软件还有一些是专业用的软件,比如动画制作用的软件,计算机的编程用的程序语言,还有用来制作多媒体的软件;学习领域的软件也是有的,在通过选配了一些很不一样的装置以后,可以用来给学生提供很有效的帮助,一起来组成一个实用的组件,学生们可以选择来掌控实验要设定地条件,要测量的数据和实验得出的结果。 2计算机在计算机教学中的管理作用 2.1多媒体在教学中的应用 计算机教学要想有很好的效果就要和老师进行交流,老师们对我们整个的教学的程序上所做的工作,对学生的学习进行统一地管理是必不可少的,要对整个教学程序进行管理是需要对学生学习的结果进行评测,还有要对班级进行日常工作的管理。在一般的课堂里,这些工作都是由班主任来做的,这些事其实是非常繁琐的,也在很大程度上影响了老师对学生们进行更能互相理解的交流和辅导,也影响了老师发挥其创造性地一面。计算机的很多的软件其实都能对计算机管理整个教学系统起到帮扶的一面,我们也要看到在管理的教学上,计算机的集成系统能够计算和检测各种软件,还可以在管理的时候给老师腾出时间和空间来辅导更多的学生学习。 2.2远程教育的开发 计算机教育离不开远程教育,现代的远程教育是在通信技术的作用基础上来使用计算机和网络技术,计算机的之间的相互性和网络的广泛分布的情况都是综合性的体现,计算机的这些功能是能够使人们得到广泛地远程教育的机会。整个世界现在都已经对教育有了很大程度上的重视,在全世界的范围内,现代的远程教育都是一个受到很多关注的项目,许多的科技创新人员和教育研究的人才都把这个远程教育当作了重点的研究的对象。 3计算机技术对计算机教学的贡献 3.1以学生为中心的学习环境 用计算机来制造出学生掌控这个能发现很多新信息的学习环境,这是我们在计算机技术发展的过程里可以看到的一个大的趋势。像在这样的环境下进行学习,学生们都能够很快地掌握学习方法,并且在探索的领域里得出正确的假设和实验的结果。这种模式是把学生的自知的能力摆在了首位,充分地发展了学生进行复杂思维的能力。教师们也会使用到信息技术来给学生进行组织和解释一些用普通教学方式难以传达的知识。信息技术所带来的便利是很能帮助计算机学习的人得到很多现在社会所产生的有用的新信息。 3.2电脑的职能性辅导 根据教育科学家的预测,在即将到来的智能机器人时代里,在计算机教学的过程里也会有智能的辅助学习的程序。学生们能从这些智能的辅导者那里得到学业问题的专业解答,学生能从它们那里学到各种不同专业的专家的科学思想。这些程序是能够帮助我们学生认识到在系统中能被专家进行辅导的这样一种学习条件。总而言之,教育是要面向全体学生,要把我们的学生培育成为一个个真正地能够在社会上立足的并掌握一技之长的人。我们要把高新科技推广到教育科学上来,并且能进一步地应用在企业的新技术的开发和得到普遍的应用,推动着整个社会地向前发展。在这场技术革命的风暴中,生产领域突飞猛进的行业是计算机行业。社会生产也需要我们能够培养出可以接受新兴科学技术的知识人才出来,从计算机教育的广泛实施可以看出,我们的拥有计算机技术的人才也越来越多,也就越有利于社会的生产。 作者:刘小松 单位:西华大学
工程地质论文:当代工程地质勘查论文 一、划分工程地质勘查阶段 (一)可行性研究勘查阶段 可行性研究勘查阶段科学的评价了拟建场地的稳定性以及适宜性。这一阶段对工程地质工作的要求如下:1、考察当地的地质、地形地貌以及附近地区的工程地质资料等;2、在搜集资料的基础上对场地的地层以及构造等工程地质条件进行了解;3、对于那些工程地质条件较为复杂的情况,要根据实际情况来测绘工程地质,开展勘探工作。 (二)初步勘查阶段 在初步勘查这一阶段,合理的评价建筑场地内建筑地段的地质状况。这一阶段的工程地质勘查工作如下:1、搜集一些可行性研究报告、建设规模等相关资料;2、对地层、构造、水质以及物理地质现象的成因、分部进行详细的了解;3、对建筑材料的场地以及储量进行合理的确定。 (三)详细勘查阶段 详细勘查这一阶段要与技术设计充分结合起来,并且在分析以及评价岩土工程的时候,要根据不同的建筑物来进行。详细勘查可以为基础设计、处理地基以及物理地质现象的防治提出了坚实的基础。 二、高层建筑物的主要工程地质问题 本文主要分析了高层建筑物的工程地质问题,由于高层建筑物具有重大的负荷以及分布不均匀,一般情况下要采用深基础,促使地基变形的深度加大。 (一)建筑物场地的稳定性问题 高层建筑物以及超高层建筑物地基变形会产生较大的影响,这一类建筑物的范围不仅会影响地表的松软土,而且也会影响到基岩风化带。在高层建筑物中,不仅要重视地基土体的稳定性,而且要注重下卧层的稳定性。岩性以及成因类型、土体结构等都影响着下卧层的稳定性。所以,在选择建筑场地的时候,要以城市地震基本烈度区划为基础,在勘探过程中验证以及查明建筑场地周围的地质结构,通过分析与比较选择合适的建筑场地。 (二)基础类型选择的工程地质论证 目前,高层建筑的主要形式是指箱基、桩基以及复合基础。第一,箱形基础。其中箱形基础的特点如下:较大的基底面积、整体性较好等特点。如果地基中的土体较为软弱以及分布不均匀的时候,此时要选择箱形基础,这种形式不仅会减少建筑物的不均匀沉降,而且可以合理利用其中的空部分。第二,桩基。桩基包括了钢管、墩基等几个部分。桩基具备较高的承载能力,而且可以避免基坑边缘的稳定性等问题。在上覆较厚软土层的地基中比较适合使用桩基。所以要按照地基工程的实际施工条件来进行,选择有效的桩基类型。第三,复合基础。如果仅仅采用复合基础这一种形式不能满足高层建筑对地基强度以及变形的实际要求。如果在施工过程中出现了困难,此时要选择箱基下桩基的复合基础类型,采用复合地基处理来降低承载量。现阶段,在实际施工过程中要采用深层搅拌桩。然而如果施工条件较为复杂,造价较高的时候,此时要结合建筑物的实际要求来进行,促使建筑物工程的顺利开展。 三、加强高层建筑工程地质勘查工作的途径 (一)详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求 工程师在勘查工作开展之前,要详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求,并且要充分结合工程的用途以及载荷大小,同时还要充分结合施工现场的实际情况编制科学的制度。另外在制定时间计划的时候要联系实际情况,注重资料整理、土木试验等环节,对试验、钻探施工等技术提出了合理的要求。 (二)工程地质勘查人员要充分结合施工现场实际条件进行勘查工作 在开工之前,工程地质勘查人员要从实际情况出发做好勘测以及核实工作,并且要核对钻机所使用钻杆的尺寸以及长度,确保各部门技术参数满足实际施工的具体要求。在岩土勘测这一工作中,要按照相关的规章制度来进行,选择合理的钻进方式。在测量高程和水位的时候,要选择黄海高程,如果条件不合适要采用假定高程,等到施工工程结束之后来测量地下水位。同时工程师要核对以及验收相关资料来确定相关数量,并且做好现场监督工作,提高勘查技术的质量。 (三)做好地质勘查工作,分析数据,做好整理勘查数据工作 在整理以及分析数据之后要查明现场等实际情况,促使施工工程的顺利进行。同时还要检测地基处理的质量,特别是做好记录工作,认真分析相关数据,便于日后工作的顺利进行,提高工程地质勘查的整体质量。 (四)加强回访工作,查明其中的不良地质问题 为了能够促使地基的质量与现实施工条件相符合,这就要采取有效的措施来检测工程的质量,特别是对于那些施工过程中的数据域勘查报告不相符,此时要合理的分析,减少工程过程中的质量问题。 四、结语 现阶段,在理论以及实践上,工程地质勘查学科已经积累了丰富的经验。然而随着科学技术的快速发展,此时提升了土质检查技术以及扩大了定性分析方法的运用情况,同时还提高了工程地质勘查的实际要求。随着计算机技术的不断发展,此时高层建筑工程地质勘查工作向着多元化的方向发展。 作者:肖军单位:景德镇市地质队 工程地质论文:水文工程地质勘查论文 1水文地质类型区概述 在一些比较复杂的地质环境下,如果存在地下水,则其和普通的水资源具有很大的相似性,主要表现在整体性和系统性等方面,通常也会表现出再生性和可调节性。可以通过对赋存环境进行系统勘查,划出不同的单元系统,水文地质类型在划分区域的时候,通常都是将赋存环境相类似的地下水地貌地质归为一类,这样做可以更好地进行系统性的管理。 1.1水文地质类型区的定义 所谓水文地质类型区,就是根据岩层下面地下水的分布形态、地貌特点以及含水层的成因相似性即其附近的岩石结构条件等内容对地下水进行不同区域的划分,使其按照各自的特点形成独立或相对独立的地下水分布区域。 1.2水文地质类型区的特征 在将地下水划分为不同水文地质类型区时,要使其形成一定的特色,即能够与其他水文地质类型区有着明显的不同特征。一般来讲,每个水文地质类型区独特的特征应该从地下水的流域面积及水流流动特点开始分析,并对其周边的地质与水文地质情况进行调查,指出其在自身空间范围内的地下水存储与运动,以及其自我补给、径流和排泄的方式和过程。 1.3水文地质类型区的划分原则 从上述对水文地质类型区的定义域特征分析可以看出,其区域的划分并不是随意进行的,而是通过一定的原则、规律和标准而进行区分的。一般来讲应该遵循以下原则:¹水文地质类型区的勘查要能够与地下水的评价进行密切的配合,只有这样,才能够提高类型区勘查的实际作用。水文地质的成因主要是由于地下水与岩层共同作用而形成的,因此,在水文地质的勘查中也要能够密切注意地质成因的研究工作。»要能够将地下含水层的各种介质类型与地质的岩性、埋藏条件以及地下水化学类型等进行密切的结合,只有这样,才能够扩大水文地质勘查的范围。水文地质勘查区的划分要能够达到分类命名简单、便于水政管理等目的。 2工程勘查中水文地质的勘查要求 在实际的建筑工程设计中,对于水文地质的勘查各自有着不同的侧重点,因此,应该在明确了岩土工程对于水文地质勘查的要求以后再进行实地的地质勘查。继而通过勘查所得的资料,对当地的水文地质条件进行分析。一般来讲,需要注意以下几点要求: 2.1自然地理条件 在水文地质勘查中,首先需要对自然地理条件情况进行勘查和研究。自然地理条件主要包括地貌地形以及气象水文特征等内容。其中,气象水文特征主要指的是建筑工程所在地的气候条件,主要包括气候带的分布情况,热量以及湿润情况等。 2.2地质环境 在水文地质的勘查过程中,水文条件与地质是分不开的,因此,需要对地质情况进行熟悉和了解。地质环境涉及的内容主要包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 2.3地下水位情况 地下水位勘查是水文地质勘查的重点项目,其勘查的内容主要包括近年来地下水位的最高水位以及最低水位以及水位的变化趋势,地表水与地下水的补给关系以及地下水的补给排泄条件等,地下水位的变化情况对于岩土工程的建设和后期使用都具有重要的影响,因此要加强对地下水位的勘查工作。各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度。主要研究的内容包括,含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 3工程地质勘查中水文地质问题评价内容分析 在工程建设过程中,对于工程质量影响较大的水文地质因素有很多,主要包括地下水位及变动幅度、地下水的类型、土层或岩层渗透性的强弱及渗透系数以及含水层和隔水层的厚度和分布及组合关系等。为了综合提高地质勘查水平,需要对地质勘查中涉及到的水文地质问题进行重点研究。通过对水文地质条件的分析,不仅能够对水文地质问题有明确的认识,而且能够对地下水对工程地质的影响做出明确的评价,进而能够针对可能出现的情况采取一定的措施。这能够在很大程度上消除建筑工程建设的盲目性,提高建筑工程的整体建设水平。很少有针对实际的工程需要来分析地下水可能会产生的危害的报告,这是当前的地质勘查工作中的缺陷与问题,必须要进行改进与完善。为此,笔者提出,在未来的工程进行地质勘查时,至少需要从下述几点内容对水文地质进行评价: 3.1注重地下水对岩土体和建筑的影响 在工程建设过程中,地下水是影响建筑质量的重要因素,因此,在工程地质勘查中,应重点评价地下水对岩土体和建筑的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,做出相应的防治措施的准备工作。 3.2水文地质对地基的影响 对于一项建筑工程来讲,地基是最重要的部位,其施工质量的好坏,直接关系到整个建筑工程的质量。因此,在工程地质勘查的过程中,要能够加强研究与地基有关的水文地质问题。工程地质勘查中要密切结合建筑物地基基拙类型,查明与该地基基拙类型有关的水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 3.3加强对地下水赋存状态和变化规律的研究 在工程地质的勘查过程中,要能够对水文地质自身的状态进行分析和研究。在地下水勘查过程中,应该对地下水的天然存在形态和今后可能的变化情况进行科学的研究,此外,更为重要的是,要能够对地下水的存在对于建筑工程的建设以及使用情况产生的影响进行分析,从而能够避免地下水对建筑工程造成的负面影响。此外,值得注意的是,地下水位的存在和变化情况对于每一种建筑物都具有很大的影响。因此,在进行工程地质分析的时候,要能够对地下水位之上和地下水位之下的情况进行区别对待。 4地下水位变化对岩土工程的影响 膨胀性岩土如果产生不均匀的胀缩变形,大多数情况下都是因为地下水位的升级所引起的,如果升降变化比较大就会导致严重的地裂灾害的发生,进而对建筑物产生较大的破坏,甚至会造成坍塌。所以在发现地下水位出现频繁升降变化的时候,要给予足够的重视,在进行膨胀性岩土地区的勘查工作过程中,应着重对该地区的水文进行详尽的研究和数据分析,进而掌握地下水位的升降变化规律。只有通过对地基基拙深度的选择依据水文的地下水位变化这个原则的有效执行,就可以尽可能避免出现变形和受损。如果当水位压缩层的范围内变化,就可能会让地基发生软化现象,导致地基强度降低,就可能让建筑物发生沉降和变形,所以在实际施工中一定要对地下水位的升降变化给予高度重视,以避免对岩土工程产生破坏和影响。 5结束语 在工程建设中,如果能够对地质问题进行全面的了解,就会及时避免地质存在状态以及可能的变动对工程的负面影响,从而全面提升建筑工程的质量。而在地质勘查过程中,水文地质勘查是重要的组成部分,其对于地质勘查水平具有决定性的影响。因此,相关工作人员应该加强对水文地质勘查及相关问题的研究。本文主要介绍和分析了工程地质勘查中水文地质勘查的相关内容,希望对工程建设中水文地质勘查工作有所借鉴。 作者:苟天红工作单位:贵州省地矿局114地质大队 工程地质论文:探求水利水电工程地质勘察存在的问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 1水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。[1] 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。[2] 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 2工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。[4] 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 3结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利工程地质勘察特征分析探究论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来,工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利水电工程地质勘察问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利工程地质环境论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:环境地质、水文地质和工程地质的现状论文 摘要:随着社会经济的迅速发展,环境问题日益严重和突出,引起了各国政府首脑、政治家、科学家和公众的广泛关注。从斯德哥尔摩的《联合国人类环境会议宣言》到巴西《环境与发展的里约热内卢宣言》,从4月22日的地球日到6月5日的环境日,从“全球变化”到《21世纪议程》,使人类为了共有一个地球和共同的利益,联合起来对付全球环境恶化和灾害,以保证人类和社会的持续发展。 关键词:地质环境;灾害;突出;严重;问题研究;分析 1我国地质环境和灾害突出和严重性 我国环境地质和灾害地质极为突出和严重,而且有日益恶化之势。例如我国在经济调整增长的同时,灾害的损失也日渐增大。1989年,灾害损失525亿元,1990年为616亿元,1991年达1050亿元,占国民生产总值的1/6。如不考虑物价上涨因素,灾害所造成的经济损失增长1990为17.33%,1991年高达70.45%,问题严重,不容忽视。 要把保护地质环境,减轻地质灾害工作看作是创造财富的工作,其在社会发展中的作用与地矿勘查工作相同。 水资源的开发利用和合理调配是今后我国值得注意的重大问题。此外,地下水日益短缺,水质不断下降,过量开采还引起地面沉降、海水入侵等一系列地质灾害。土地利用不当,带来了水土流失、石漠化和沙漠化问题。一些跨世纪的重大工程,对区域的生态平衡和环境也存在着巨大的影响。因此,开展地下水资源和地质环境研究对我国经济发展和社会稳定具有重大意义。 这方面的研究工作:一是要围绕重要经济区和国土整治区、重要城市、重点工程项目、重要交通干线和重点矿山,开展地下水资源合理开发利用和科学管理水资源与环境协调发展、区域地壳稳定性、地质灾害预测与防治、地质—生态环境效应、污染的防治等方面的研究,为合理利用水资源、改善和保护环境、减轻地质灾害、促进经济建设和社会发展服务;二是加强区域地质—地球化学环境、生物地球化学特征、生态效应与系统控制,为人类健康与发展农业服务。 2我国地质环境和灾害问题研究分析 由于我国地质环境和灾害问题突出,除继续密切结合国土开发整治和国民经济建设需要,进行完善地质环境区划和区域评价,加强发展地质环境和地质灾害监控—预报—减轻系统以外,要重点开展以下几个领域的工作: 2.1干旱地区水资源的调查开发利用与保护研究我国干旱区面积占全国面积1/4以上,主要包括新疆大部,内蒙古、甘肃、青海西部、宁夏等,降水量不足200毫米。这里,土地资源、矿产资源飞能源和气候资源都比较丰富,农业、工矿业发展潜力比较大,但发展中的最大制约因素就是水资源问题。因此,加强西北干旱地区水资源的开发利用与保护研究,具有开发西北超前的战略研究意义。 2.2我国西南岩溶石山生态环境治理与农业持续发展试验基地研究我国西南六省岩溶区是世界上最大的联片裸露岩溶区,是我国重要能源和有色金属基地。然而近年来石漠化发展速度很快,生态恶化,人民生活贫困,是我国当前最贫穷的地区之一,严重制约了当地经济、社会发展,甚至还会威胁到长江、珠江中下游的生态平衡和发展。西南岩溶地区又是我国四大生态脆弱带(黄土、沙漠、红壤土、岩溶)之一,过去国家对其它三个类型的研究,已有较大持续的科技投入,有力地推动了对它们的治理。但对岩溶区,仅“六五”期间组织过一次以治水为主题的攻关,而在基础问题上无重大投入。 为了尽快改变岩溶山区落后面貌,要在这一地区选出的基础问题和应用问题开展多学科、多部门的综合治理试验基地研究,为岩溶石山治理、资源的合理评价开发、促进西南地区持续发展提供可靠的科学基础,对全区乃至全球岩溶石山治理都可起示范作用。 ①岩溶地区四层圈之间相互作用规律(碳、水、钙及其它元素环)。②西南岩溶石山的形成演化与人地协调发展关系研究。③岩溶地区资源形成机理和分布规律。④岩溶生态系统的类型、展布规律与经济开发关系。⑤岩溶地区石漠化的形成条件飞机理和演变过程。⑥岩溶石山区人口、粮食、环境、经济持续协调发展战略。 2.3东部沿海地区环境与灾害监测、预报和防治系统研究东部沿海地区作为我国经济改革的窗口,近十几年来获得了迅速的发展,成为我国一个重要而又独特的经济区域。但是,不能不看到,随着沿海经济建设的迅猛发展和对海洋资源的大规模开发,也带来了日益严重的环境问题和灾害的激发,自然环境正在进一步恶化。 20世纪70年代以前,我国只有零星的地区发生海水入侵。随着沿海开发,大量超采地下水、海水入侵范围不断扩大,辽宁、河北、山东、江苏、广东等省的沿海城市均出现了不同程度的海水入侵。北方城市尤为严重,如胶东湾海水入侵速度已从每年数十米增加到每年401米,入侵范围达627平方公里。海水入侵使陆地上的淡水资源遭到破坏,更加剧了水荒。同时,使大片土地变成盐荒地,仅山东莱州地区因海水入侵造成的工农业损失累计就高达50亿元。过量开采地下水造成的另一灾害是地面沉降。我国东部沿海地区已近20座城市出现地面沉降,上海、天津两城市最大累计沉降量达到263厘米左右,位于长江三角洲的苏州、无锡、常州、嘉兴、肖山地区已发展成数千平方公里的沉降带,沧州、保定等地的城市地面沉降达2000平方公里。地面沉降使一些民用建筑破坏,地下管道断裂,加大了海水入侵和内涝积水的危害。 人工采砂、淡水截流、乱采乱挖珊瑚礁和砍伐红树林造成海岸的侵蚀,如海南清兰港沿岸,近十年来海岸线后退了150~200米。海岸侵蚀使海岸建筑、土地资源、旅游资源遭到破坏,威胁到港口、码头的安全。 在我国海岸带上的一些城市、港口、海湾出现了不同程度的环境污染,有的地区甚至相当严重,大大超过了国家标准。污染不仅给渔业、盐业、旅游业造成损失,而且诱发赤潮灾害的发生。近年来,我国赤潮发生频率增高,每年数十次,给生态环境、渔业生产带来破坏,也威胁到人民身体健康。 特别需要指出的是,沿海地区灾害造成的损失有日益增长的势头。据统计,由海洋灾害造成的损失,20世纪50年代平均每年不足1亿元,80年代初期平均每年5亿元,1992年则高达100多亿元。在某种程度上,海洋灾害已成为制约沿海经济发展的因素之一。 沿海地区在国民经济建设中占有举足轻重的地位,沿海开发正显加速发展态势。而我国海岸带从北向南跨越了不同的古板块,地质环境相当脆弱复杂,一旦遭到破坏,要花很大财力和物力才能恢复。面对这种情况,除了加强对沿海地区开发的综合管理,建立健全资源、环境合理开发、综合利用和保护的法规体系,处理好资源、环境和建设的关系以外,要加强对该区环境与灾害监测、预报和防治系统的研究程度,力求控制重大地质灾害的突然发生和严重危害,减轻地质灾害造成的损失;另一方面,深入研究各类地质灾害的形成机制和发生、发展规律,研制和推广主要地质灾害的调查方面的监测、防治技术。通过这一地区的研究,为全国各地区环境、灾害监测、预报和防治,为减轻地质灾害积累经验提供依据。 2.4地表过程与土地的可持续利用研究最近国际地科联为了参与并推进《21世纪议程》的开展,成立了环境规划和管理地质学专门委员会(COGEOENNIRONMENT),以便更充分地发挥地质学在环境保护中的重要作用,提高公众和决策者对地学在有效地管理和保护环境及其资源的重要性认识。最近,该委员会向环境问题科学委员会(SCOPE)提出开展《地表过程与土地持续利用》研究的建议,作为地科联参加持续发展工作的一个项目,以便在国土利用和规划中发挥地质学家的作用。 最近一系列研究表明,地表过程对土地状况有着极大的影响,它们可以限制或增强土地利用变化和工程建设的可能性。据国际地科联主席W.S·法伊夫(1993)研究,全球表层土壤的年损失率达0.7%,水土流失产生严重地质生态后果甚至已超出粮食供应本身的问题。我国不少地区水土流失的情况日趋严重,不仅使土壤厚度变化剧烈,而且造成土壤养分降低,土质变差。为了协调和持续发展,我们应从对各种地表过程研究入手,并定量评价水土流失现状,进而提出地质上的治理措施和方案,以便探索不同类型地区的地表过程与生态系统和农业持续发展的关系,使土地能为人类的繁荣和社会发展而得到持续的发展。 2.5城市废物的地质安全处置研究目前,城市规模不断扩大,人口集居密度不断提高,从20世纪50年代到20世纪80年代,城市人口由0.6亿增加到2.2亿,城市废物迅速增长。据1985年粗略统计,仅我国城市垃圾量年产已达5188万吨,其增长率超过10%,预计现在年产量已达到1亿多吨。我国城市废物排放量大,而且集中,不但至今基本上未得到妥善处置,而且其数量有大幅度增长趋势,对大气、地表水和地下水的污染非常严重。此外,我国核废料的安全地质处置,特别是高放射性核废物的安全隔离还是一项艰巨的任务。为此,地质学家要与其它自然科学家一起,研究城市废物的地质安全处置技术和方法,实现废物的安全处置。 2.6化学定时炸弹与人类的生存和健康人类活动对地球环境的影响日益加剧。因此,协调人地关系,探讨人地作用机理,揭示人类生存与环境之间的内在联系,已成为维护人类继续繁荣和不断发展的关键,并开始成为人类认识地球新的出发点和突破口。 根据最近国内外的许多研究,人类作为一种重要的地质营力所引起的环境剧变,特别是化学定时炸弹效应,不仅超过自然变率,而且已危及到人类本身的健康和生存发展。许多专家认为,当今人类疾病90%以上与微量元素有关,许多疑难绝症和大面积的地方病都与人体微量元素失衡有关,而人体必需的微量元素只能由体外汲取。因此,地球化学环境背景对人类生存的健康至关重要。对它的研究不仅有理论意义,而且具有非常现实的意义。 我国是世界人口最多的国家。目前,处于经济建设大发展时期,已发生的和潜在的环境突变问题都极为突出。为此,建议从地球化学、生态学、水文学、医学与社会学综合研究入手,通过对地球化学与生物地球化学循环及其对人类和生态环境的影口向与约束,人类活动对地球环境影响的过程与机理,全球与区域水系统循环机理及人类对它的影响的研究入手,探索环境变化对人类生存健康的效应。 2.7重大工程建设对环境生态系统的影响围绕已经开始实施和建成的重大工程建设(如三峡工程、晋陕蒙能源基地、重要铁路干线)及可能实施的重大工程(如南水北调),开展环境地质调查、监控、预测等研究。 工程地质论文:地下工程地质防治对策论文 编者按:本论文主要从地下工程开挖引起的工程地质问题;防治措施等进行讲述,包括了地面沉降、洞室围岩失稳、斜坡破坏、地下水污染、开展详尽的工程地质勘察、做好开挖方案的优化选择、实行科学的降水设计、做好现场监测,开展信息化施工技术、积极采用新技术、新方法等,具体资料请见: 摘要:随着城市建设的大力发展,地下工程建设越来越多,由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来,根据城市地下工程的特点,对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。 关键词:地下工程;工程地质问题;预防 城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点,是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害,已经出现并且孕育诸多工程地质问题。 1地下工程开挖引起的工程地质问题 1.1地面沉降 1.1.1地层初始应力状态的改变引起的地表沉降:地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的,开挖引起地层初始应力状态的改变,即二次应力场,它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场,对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放,附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有: (1)地下工程开挖引起的附加应力; (2)地下工程施工对地层的扰动和地层损; (3)地下水渗流引起的地下水位的变化。 1.1.2土体的固结沉降:地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出,体积逐渐减少,这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结,土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此,土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有: (1)地下水位下降引起的固结沉降; (2)土体空隙水压力变化,引起土体的固结沉降; (3)土体扰动后,重新固结后产生沉降; (4)土体的次固结和流变。 1.2洞室围岩失稳 地下开挖后,洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形,如果变形超过了围岩所能承受的能力,围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏,围岩应力重分布,产生变形位移。 均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前,在开挖过程中的变形,以弹性变形为主,变形速度快,变量小,瞬时完成,一般不易察觉;当应力达到或超过岩土体强度时,塑性变形十分明显,发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时,与上述情况基本一样,但当结构面组合构成围岩不稳定条件时,岩体除了弹性变形外,塑性变形也比较明显,它表现为围岩分离体(岩块)的相互错动,围岩松动时围岩稳定性降低,为进一步松动创造了条件。 1.3斜坡破坏 斜坡破坏主要发生在山区城市,除直接经济损失外,还可能造成人员伤亡,其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的,而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害,但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。 斜坡破坏主要形式为滑坡,其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中,许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的,即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体,使岩体开裂,地面倾斜,并在一定条件的配合下,导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中,滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段,其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性,预防斜坡破坏导致的地质灾害,认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件,掌握其运动发展规律显得非常重要,尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区,斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的,都是由于工程活动不合理造成的。 1.4地下水污染 在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展,人类活动加剧,对地下水的污染越来越严重,主要表现为:多数城市垃圾随意堆放;工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水,经地表水补给地下水或渗入地下水,再污染地下水,使地下水具有侵蚀性,对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。 2防治措施 2.1开展详尽的工程地质勘察 工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据,通过详细的工程地质勘察,为设计施工提供需要的参数和指标,确定合理的开挖方案、开挖步骤,如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确,势必给支护工程带来事故隐患。 2.2做好开挖方案的优化选择 地下工程的开挖方法很多,以基坑工程为例,有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同,引起的位移不同,中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法,对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此,基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。 2.3实行科学的降水设计 水是影响基坑工程稳定的重要因素之一,从实际统计资料来看,约有70%的基坑事故与地下水有关,因此,地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位,就要合理地选择降水方法,在此基础上进行人工降水的方案设计,以及进行降水方案的水位预测,通过预测进行降水方案的优化,从而达到最佳的降水方案。 2.4做好现场监测,开展信息化施工技术 地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏,也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测,可以了解变化的态势,利用监测信息的反馈分析,就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施,保证施工和环境的安全;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施。 2.5积极采用新技术、新方法 工程实践证明,采用基坑内降水、坑内侧土体加固(化学灌浆、石灰桩加固等)、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等,对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中,如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。 结语 地下空间资源正越来越多被开发利用于各种领域,如地下轨道交通工程、地下街、地下室、地下车库等各类地下工程,已经成为现代城市功能转入地下的重要载体。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害。因此,研究城市地下建设工程引起的地质问题及其防治措施具有相当重要的现实意义。 工程地质论文:水利水电工程地质勘测论文 一、全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 二、遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 (一)区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 (二)水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 (三)岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 (四)中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 (五)岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。为此长江勘测技术研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻关中开发和完善了“高边坡快速地质编录系统”,并成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。该项技术采用的是数码像机摄影,微机现场采集及预处理,自主开发的软件处理可随时提供岩质高边坡的连续彩色影像图和地质所需的将边坡开挖面置于任意方位的线划图。 (六)水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 三、地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 四、工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 (一)地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 (二)钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 工程地质论文:工程地质研究论文 摘要:工程地质学科目前正在经历着前所未有的挑战,工程地质专业处境尴尬,工程地质勘察的市场竞争也有真假之别,工程地质分析与研究的深度和广度严重不足,工程地质新技术新方法的应用尚有较大差距,工程地质在工程建设中留下的隐患具有长期性和隐伏性。工程地质面临的困境,向工程建设敲响了警钟,也向地质师们提出了更大的难题。 关键词:工程地质岩土工程 1.工程地质学科的争议 教科书对工程地质学的三种定义:①工程地质学是研究与工程有关的地质问题的科学;②工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学;③工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学。 从以上三种定义的实质中均不难看出,工程地质学强调的工程和地质的关系,研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是,近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战,工程地质学被异名为岩土工程学,工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声,学术界有此呼应,一些大专院校也纷纷效仿,甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间,似乎工程地质已经成了守旧传统,岩土工程才是先进时髦的,才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。 这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化,工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的,但将岩土工程作为工程地质的救世主,则值得商榷了。 根据笔者的理解,岩土工程是一项工程应用技术,是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对地基的工程要求,因此又有“岩土工程处理技术”的别名,说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门独立的学科,尽管也仅仅是本世纪初的事,并不象数学、物理学、天文学等等著名学科那样历史悠久,然而,之所以将工程地质定义在“学科”这样的高度上,是因为她具备学科的一些基本特性和基本理论,这就是地质学的基本特性和基本理论,换句话说,工程地质学的基本理论就是地质学(当然更包括数学、力学、化学等等),因此,又将工程地质学界定为地质学的一个分支学科或应用学科,这是符合实际的。工程地质学的最新定义也是较为全面的:研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学。显然,工程地质与岩土工程尽管有相似之处,但也有天地之别。如果将岩土工程界定为工程地质学科的一个分支,好象还说得过去;而反过来用岩土工程来代替工程地质,则实在有些牵强附会。 1997年6月20-27日,国际工程地质学会在希腊召开了一次学术讨论会,会上决定将本学会名称改为:国际工程地质学与环境学会。我国组团15人参加,王思敬任团长。随后国内也有人提出工程地质学会改名,以便与国际接轨,但一直未获通过。在近几年的中国地质学会工程地质专委会会议上,学科和学会更名问题的交锋一直也没有停止过。我国工程地质界的前辈专家学者们多数也不同意更名,认为如此严肃的基础性应用性学科,没有必要放弃自己的传统风格,我国的工程建设任务十分繁重,工程地质学科的研究和发展前景仍然是艰巨和光明的。 2.工程地质工作的任务 在工程建设中,工程地质工作的任务十分繁重,也异常艰巨,主要任务是:①选址,选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地;②评价,阐明工程建筑区或场地的工程地质条件,进行定性和定量的工程地质评价,准确界定工程地质问题;③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化,为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据;④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。 3.工程地质专业的尴尬 工程地质专业是工程建设的基础性专业,没有这个专业,一切工程建设均将成为空中楼阁,这是常识性问题,我们在这里反复强调好象有些多于。然而,现实确让这一基础性专业处于一个十分尴尬的境地,主要表现在: ①工程地质专业本身的特殊性、复杂性和实践性; ②专业不景气,社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应,工作环境、工作条件的局限,择业行为中的浮躁动机,专业本身的局限性; ③规程规范存在的问题; ④工程地质勘察技术的局限性; ⑤相关专业对工程地质专业的轻视; ⑥长官意志,某些决策者对工程地质专业的无知或轻视; ⑦世人对工程地质专业的不了解与不理解。 4.在工程建设中的地质教训 由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多,教训太深刻,顺手拈来几个实例: ①云南漫湾水电站左坝肩顺层滑坡和建材问题; ②贵州天生桥二级水电站厂址、隧洞等问题; ③贵州东风水电站右坝肩和帷幕线上的岩溶问题; ④乌江彭水水利枢纽前期工作重复问题; ⑤雅砻江锦屏二级水电站岩溶地下水问题; ⑥软弱夹层的遗漏对工程建设的重大影响,葛州坝、西津溢洪道等。 5.工程地质在工程建设中的决定性作用 任何地质条件下都可以建工程,对吗?这个问题也是这些年来工程界的一个热门话题,笔者认为答案是否定的。 ①陕西东庄水库灰岩坝址渗漏严重不能建坝; ②小浪底滑坡性质界定对设计的影响; ③天生桥二级水电站移民区是否滑坡对移民安置的影响; ④堤防工程中的堤基垂直防渗引起的环境地质问题,有时可能是决定性的; ⑤地质边界条件和地质参数对工程设计的影响。 6.相关学科在工程地质中的应用 ①系统工程在工程地质中的应用; ②计算机技术在工程地质中的应用; ③遥感、物探、GPS等; ④水工设计施工与工程地质的关系。 清晰的工程概念是地质师所必需的。潘家铮院士对地质师的要求:应该有系统地学习水工建筑物的基本设计理论,计算方法,以及地基缺陷的影响,各种处理的措施,各种成功和失败的经验;最好补一些数学、力学、水力学、岩土力学、岩石试验、有限元分析和计算机应用等方面的基础课。五十年代初,由于我国水利水电工程地质专业人才奇缺,一批设计师改行从事工程地质专业的学习和工作,后来大都成为工程地质专业的优秀专家。实践证明,地质师的工程概念清晰,地质工作会得心应手;反之则可能事倍功半。 7.工程地质要面对现实着眼未来 汪恕诚部长最近讲话强调:不能老修改设计,因为搞招投标尤其是国际合同,修改设计就意味着被索赔。修改一个设计,似乎节省了某一个工程量,而索赔量比这个还大,大量修改设计怎么得了?汪部长的这段讲话似乎在批评设计,实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。 如何理解汪部长的这段话?我们认为首先要搞清楚为什么修改设计,水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。 修改设计往往赖地质,我们当然可以理直气壮地说:前期地质工作投入不够,工程地质条件不清楚,地质基础资料不准确,工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家,工程地质问题的界定不明确或界定有错误,学术技术问题得不到广泛的讨论和争论,工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。 很明显,要想不修改设计,地质工作必须做到家,基本的地质工作量必须保证。作为地质师,既要尊重事实,坚持真理,实事求是,还要努力学习,开拓进取,勇于创新,更要勤于实践,不迷信权威,不违心唯上。工程地质专业的形象靠地质师们去树立,去维护;工程地质专业在工程建设中的地位也只有靠地质师们自己去争取 地质师是当今社会最优秀的人才之一,许多人成不了地质师。 人类的进步,社会的发展,未来的世界,永远也离不开地质师!忽略了地质工作,怠慢了地质师,人类社会将会受到大自然的无情惩罚! 工程地质论文:岩体结构工程地质模型论文 摘要:岩体由结构面和结构体组成,其结构特性是岩体力学行为、变形和破坏形式的主要控制因素。岩体结构控制论是岩体工程的基础理论。本文从岩体结构的工程地质模型、力学模型出发,总结了现今较广泛应用的岩体结构力学分析方法,并简要介绍了岩体结构控制论的工程应用。 关键词:岩体结构控制论工程地质模型分析方法 一、岩体结构的工程地质模型 岩体形成和发展过程伴随着各种内、外地质营力的作用,从成岩的类型分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类,由于结构面的存在使岩体具有一定的结构,其结构特性控制着岩体的性质和变形破坏,因此,我们在解决岩体工程问题时,应该从岩体的地质模型出发。孙广忠教授建立了8个基本的地质模型:水平层状岩体、缓倾层状岩体、陡倾层状岩体、陡立层状岩体、弯曲层状岩体、完整块状岩体、碎裂块状岩体和岩溶化块状岩体。孙玉科在研究了大量露天矿和水电工程的边坡滑坡资料后,归纳出5种具典型意义的工程地质模型,即:金川模型、葛洲坝模型、盐池河模型、白灰厂模型和塘岩光模型。目前,这些模型广泛的应用在岩体工程中,从地质模型建立的角度考虑,首先应该调查岩体中结构面的发育特征以及与结构体的组合特征,查明岩体的赋存地质条件,如地下水、地应力条件等,再与上述的基本类型进行对比,选择适合岩体工程的模型。为了便于后面的力学分析,在建立地质模型时从各基本模型的共性特征入手,并根据工程自身的特点充分体现其个性的一面。因此,建立岩体的工程地质模型是一项系统的工作。 二、岩体结构力学模型 孙广忠提出了四种岩体介质,并根据介质的特性提出了四种岩体力学的分析方法,表1中是四种力学介质岩体特性。 对于基岩斜坡失稳破坏主要表现为软弱岩体的蠕滑变形、岩体沿着已存在的地质结构面发生剪切破坏、岩石块体的塌落和板状结构岩体的倾倒、上部岩体沿岩层层面或较软弱夹层发生剪切滑动等。李铁峰将基岩斜坡的变形模式进行了总结,根据结构面倾向、倾角与斜坡产状之间的关系,以及软弱夹层的发育情况,将斜坡的变形模式分为倾倒变形、溃屈型破坏、顺层滑动破坏、裂隙滑动、侵入接触滑动、拉裂-脱离母岩-崩塌、压缩流变。 三、岩体结构力学的分析方法 早期多数把岩体看成连续的介质,用一些连续的线性分析方法来解决岩体力学问题。根据岩体不连续、方向异性等特点,目前出现了许多的不连续分析方法,如:离散元算法、块体理论、DDA方法等,其理论基础更符合岩体的性状。 离散元法(DiscreteElementMethod)考虑结构体受力后的运动状态,以及由此导致受力状态及系统的变形(块体运动)随时间的变化,该法由Cundll于1971年首次提出,用来计算结构面和结构体组成岩体的非连续变形,以后又进一步发展了考虑块体本身的弹性变形,并推广至三维和动力问题。目前,离散元应用的文章较多,而研究基础计算方法的文章很少,因此,加强离散元法基础理论、基础算法及误差分析方面的研究,汲取有限元法等数值方法的优点,使之既能保持在描述散体的整体力学行为和力学演化全过程方面的优势,又能有效描述介质局部连续处应力状态和变形状态,使离散元法的模型建立真正满足几何仿真,物理(本构)仿真,受力仿真和过程仿真的原则,是离散元法研究领域的首要工作。 块体理论由石根华(1977)提出并在美与Goodman合作完善起来的,应用几何学、拓扑学碎裂结构岩体。近些年,块体理论在岩体工程中应用十分广泛,E.Hoek等(1998)应用块体理论开发了用于地下开挖工程的分析程序—Unwedge;2001年Rocscience公司推出了Swedge4.0,该软件可以用来计算边墙块体的体积及稳定系数。汪卫明、陈胜宏(1998)在矢体概念的基础上开发出三维岩石块体系统的自动识别方法,该方法能够有效解决包含不规则地形面和非贯通结构面等情况下的复杂块体的识别问题;卢波、陈剑平等通过应用随机不连续面三维网络模拟技术对复杂有限块体的自动搜索及确定其空间几何形态,并提出了“有形即是有限”的分析方法;张子新等把分形几何与块体理论相结合,提出分形块体理论,建立分形块体理论赤平解析法,并把随机概率模型引入分形块体理论,研究了三峡高边坡关键分形块体的滑落概率和分形块体的大小及其分布密度;张子新等将赤平投影图解析化,提出了块体理论的赤平投影解析法,并应用该法分析了某矿卷扬机硐室的稳定性;赵文把概率理论引入节理迹长分布的研究之中,推导了多组节理切割岩体形成关键块体概率的计算公式,从而使原来的一些关键块体转化为稳定块体,减少了关键块的数量。 近年来,石根华又将块体理论进一步发展,1993年由石根华提出的块体系统不连续变形数值分析新方法,简称为DDA方法,该方法是求解块体系统连续变形、大变形和大位移数值分析方法,块体的形状可以是任意的凸凹多边形,块体间也不一定要求角点接触。国内已研制了二维DDA程序软件,并与日本九州大学环境地盘工学研究中心合作将三维块体分析方法应用于三峡船闸高边坡的岩体稳定分析,并对船闸开挖施工过程及其支护效果的数值模拟,绘制了各开挖步序的岩体变形等值线图。 四、岩体结构控制论的工程应用 随着国民经济的发展和大型建设项目的实施,涉及到大量的地下工程建设项目,如采矿巷道、道路隧道、水电工程的地下洞室等。地下工程的一项主要研究工作就是分析围岩应力重分布特点以及变形破坏规律,这些都要受到岩体结构的控制。例如:康立勋通过研究块状结构岩体中自重应力传播的法则,得到了岩体的应力大小受岩块数量以及岩块几何参数控制的结论,并将研究结果用于计算煤炭地下采场顶结构载荷。隧道工程中岩爆和岩体结构关系密切,完整性好的岩体易发生岩爆,当节理裂隙发育到一定程度一般不会发生岩爆;岩层的层厚状态及层面与洞室的空间组合关系与岩爆有重要的关系;优势节 理组与最大主应力的夹角大小也与岩爆紧密相关。 上面提到了岩质边坡变形破坏形式主要受控于岩体的岩性和结构特性。如:河西走廊金川露天矿上盘西区边坡变形破坏、乌江鸡冠山崩破坏和清江水布垭水利枢纽马崖高边坡等属于倾倒破坏;因此,分析岩体稳定性时,应根据岩体的岩性、岩体结构特性等对边坡进行分区,分析各区岩体力学机制和变形破坏机制,再结合边坡开挖各项参数计算边坡稳定性。 一般计算地基沉降变形时,把地基岩体当作各向同性介质,未考虑结构面的影响。其实,当岩体中的节理裂隙发育程度及方位满足某种条件时,则地基的滑移变形将受其中的优势结构面控制。如:章杨松等对润扬大桥节理化岩体,运用优势结构面理论,分析确定了影响和控制岩体地基沉降变形的优势结构面组合,提出了“优势结构面模型”与“遍有节理单元模型”数值分析确定岩体地基沉降变形的联合算法。遍有节理单元模型是考虑遍布岩体中的节理对岩体的受力和变形的影响的数值分析方法计算时输入了众多组结构面的参数,而考虑优势面时只输入两组左右优势面的参数,次要的结构面则忽略之。在相同力条件下,考虑优势结构面影响时,计算的地基变形大于不考虑优势结构面影响时计算的地基变形,说明优势结构面对地基的变形有明显的影响,因而也将影响地基的承载力。 五、结论 本文从岩体工程地质模型、结构力学模型、分析方法和工程应用这四个方面总结了岩体结构控制论的研究和应用现状。根据岩体的岩性特征、结构面发育情况、岩体的地应力、地下水条件等建立岩体的工程地质模型,并将岩体划分为四种力学模型,分析岩体结构控制下的变形破坏机制。介绍了目前用于不连续岩体结构计算的方法。对岩体结构控制论在地下工程、边坡工程、库岸工程和地基基础中的应用作了简单介绍。 工程地质论文:岩体工程地质力学研究论文 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥隧道式锚碇施工图设计阶段岩体工程地质力学研究建议 1前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2岩体工程地质力学研究建议 2.1锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1)锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2)锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3)岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 工程地质论文:环境工程地质问题防治论文 摘要:本文结合南京地区深基坑实例,针对基坑失稳所造成环境工程地质问题,分析了地质问题所产生的原因,提出了防治对策,对深基坑施工的顺利进行及保护周边环境具有一定的实际意义。 关键词:环境工程地质深基坑管涌流砂 1引言 环境工程地质问题的主题是人类工程—经济活动引起的地质环境的异常变化。以往对城市环境工程地质问题研究的比较多的主要是过量开采地下水而引起的地面沉降。近年来,一些特大城市的超高层建筑均有地下室,那么建地下室便需进行基坑的开挖,基坑开挖对周围地质体、环境、生态等均产生一定的影响,即会产生一系列的环境工程地质问题,这些问题的严重程度与场地的地质条件、基坑开挖深度以及周边的环境等有关。下面以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。 南京位于长江边,有近四分之三的地域位于长江及秦淮河古河道漫滩区,地层软弱,工程地质条件复杂。地层上部以粘性土为主,下部以砂,砾石层为主,自上而下可划分为杂填土、可塑状粘土、淤泥质粉质粘土、可塑-硬塑状粘土、软塑状粉质粘土、粉砂或粉土夹软塑状粉质粘土、粉细砂、细砂,中粗砂,砾砂,碎石土等。这种地层比较突出的特点是上部粘性土层为软土层与硬土层互层结构,在软土层中夹有粉细砂层透镜体,下部砂层的厚度较大(3-40m厚),为承压含水层,南京地区的超高层建筑的地下室一般为一、二层,有的达三层,开挖深度一般超过6.0m。深基坑开挖主要在上部粘性土中进行,设有二层地下室的深基坑开挖一般都穿过上部粘性土而深入至下部的砂层中。由于南京地区具有这种特殊的地层结构,因此在深基坑开挖过程中的环境工程地质问题是较为突出。 2环境工程地质问题分析 南京地区深基坑开挖的环境工程地质问题主要为基坑边坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井点降水引起的地面沉降、道路开裂、房屋开裂等。 2.1基坑边坡滑移 南京地区深基坑开挖一般为垂直开挖,边坡以松软粘性土为主,在不采取任何有效支护措施的情况下,边坡会失稳而产生滑移或坍塌,有的即使采用支护,如果支护不当,挡墙也会整体位移,使护桩变形,坑底隆起,边坡会失稳而产生滑移。如南京交通银行,基坑深6.7m,挡土桩为钻孔桩,其后设置直径0.3m的旋喷桩作止水帷幕,地下水位在地表下1.0m处。由于钻孔桩和止水桩质量差,止水帷幕未现成,基坑开挖后,东南角桩间出现大量涌泥和流砂,挡土墙向基坑内侧倾斜达0.2m,桩后现成了5~10cm的地面裂缝,边坡滑移,使东南面的和平电影院严重开裂破坏,被迫停业拆除。 2.2基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷 南京地区的地下水位埋藏较浅,深基坑开挖过程中,改变了原有地下水的平衡状态,地下水便向基坑内产生流动,尤其是基坑壁或基坑底揭露砂层时,由于砂层的透水性较好,故地下水涌水现象更为严重,如不采取控制地下水的措施,则严重影响施工或无法施工。另外,如果砂层中的动水压力超过砂土本身抗渗能力时,则松散的砂土会部分或整体伴随地下水一起涌入基坑内(流砂),上部粘性土层中砂层透镜体流出后,会在粘性土中产生空洞,若空洞较大且距地面较近则会导致地面沉陷;同时由于地下水位的下降,使土体中孔隙水应力降低,有效应力增加,土体产生新的压缩变形,从而使地面产生沉降。如南京军区空后制药厂厂房基坑下面有一薄层不透水层,但该薄层不透水抵挡不住水头压力时,现成管涌;南京千帆大厦基坑由于存在连续厚层粉砂,砂土,选用压密注浆对止水缺陷补强失效,造成大量漏水、涌砂,引起基坑旁侧部分塌陷。 2.3降水引起地面沉降 南京地区很多深基坑在开挖过程中遇到坑底含水砂层,则在承压水压力的作用下,会产生涌水、涌砂现象。如果基坑底为厚度不大的粘性土,承压含水砂层中的地下水会冲破粘性土层而产生突涌现象(即涌水、涌砂)。为防止这种现象的发生,南京地区多采取隔水(如帷幕灌浆)或降水措施,其中井点降水是深基坑防护中较为经济且效果比较显著的方案,因此南京地区许多超高层建筑均采取了这种控制地下水的措施。但由于抽取地下水使地下水位下降进而引起地面沉降,沉降过大将危及周围建筑物及道路管线的安全。如南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生长约30m,宽约1.0m,深为2.0m左右的地面塌陷事故,距其深基坑支护结构约为5.0m左右。造成的原因为基坑采用井点降水,周围地下水位降低,孔隙水压力减小,有效应力增大,引起土层压密,导致地面沉降。 2.4不均匀沉降使房屋和道路开裂 由于基坑降水使地下水位降低、有效应力增大而使地基产生新的、不均匀的压缩变形。经对相邻建筑物及道路的变形监测,这种变形的不均匀程度随离基坑距离的减小而增大,当这种不均匀变形超过了建筑物和路面的承受能力时,就会产生破坏而造成房屋和路面的开裂和下沉。如南京国贸中心基坑,原设计双排深层搅拌桩止水,后因施工场地不够,仅施工一排深层搅拌桩止水,造成基坑开裂,中山东路主干道路面开裂。 3事故防治 由于在基坑支护结构上的作用具有许多不确定因素,以及在设计理论上存在着不完善现状,要避免产生重大基坑事故的最好办法是采取预防为主的对策。因此只要在施工期间引起高度重视,采取有效的防治措施,则可将环境工程地质问题所产生的危害减至最小甚至根除。选择防治措施考虑的因素主要是环境工程地质问题的类别以及基坑周边的环境状况。南京地区深基坑周围一般建筑物多,道路纵横,管线交错,支护方案的实施要确保这些民用设施的正常使用。南京地区最早的基坑开挖深度一般不超过8.0m,因此当时所采用的支护技术比较单一,主要是悬臂型支护排桩,如打入或静压预制桩,大直径钻孔或挖孔灌注桩等,其作用主要是支撑基坑周围土体。后来随着基坑开挖深度加大(深度一般大于10m),深基坑开挖中的环境工程地质问题愈来愈复杂,对引起基坑事故的原因,通常可以归纳为以下几个主要方面: 3.1地下水渗漏 在开挖过程中会经常遇到支护墙上的局部渗漏。这些渗漏主要是施工质量引起的。如果渗漏点的水量不大,而且水中基本上不夹带泥沙,此时只要及时用块凝材料把漏水点堵住就可以了。 如果墙面上出现具有一定压力的较大漏水,而且在水中夹带着较多泥砂,在开挖面上明显的泥沙沉积。此时,在墙背往往伴随发生较大的地面沉降,地下水位出现聚降,对于这种情况需要给予高度重视。首先应该了解墙背水源补给情况,如有上下水管漏水,必须及时修复。待漏点的水压减低后,马上在基坑内把漏洞堵好。随后要进一步观察在开挖面上沿墙边附件有没有隆起、冒砂或冒气现象,在沉积的砂堆中仔细观察有没有存在渗水通道。如果存在这种现象,表面开挖面以下还有墙体施工质量,或者可能是支护结构抗渗流不够。这种情况下,应该暂停基坑内挖土,并根据具体情况立即采取补救措施。常规方法如有: (1)用地质雷达等物探手段查明墙背土体中可能已经现成的空洞,以及空洞的位置和大小,然后用注浆或高压喷射等方法把空洞填实,增补隔水帷幕。 (2)在基坑内,把开挖面以下的沿着支护墙的那部分土层进行注浆加固,提高土体的抗渗性能。土体的加固宽度可取墙体在开挖面以下插入深度的1/2,加固深度一般不超过4m,或根据抗渗验算确定。 3.2承压水影响 在基坑底部有承压水,而且坑底的不透水土层又没有足够的厚度时,容易时坑内土体产生较大的隆起,严重时可能冲溃基坑底部的不透水层,在基坑外侧土体顶面引起较大的地面沉降。在发生隆起破坏之前,可能杂支护墙边以及支撑立柱四周看到冒水,冒砂现象。对待承压水,可以采用穿过坑底不透水层的减压井处理。 3.3土体变形 如果支护结构强度不足,墙体刚度较小,插入深度不够,或者在墙后有大量的水土流失,会有可能引起土体滑动,使支护构件遭到破坏,甚至导致整个支护结构倒坍;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷;在基坑内产生大量隆起,使主体工程的工程桩产生位移。同时,使周围环境受到严重破坏。遇到这种情况,一般可采取如下措施: (1)封堵在地面出现的所有裂缝,防止雨水或其它地面水流入缝隙。 (2)清除基坑周围的地面荷载,并尽可能卸除部分基坑边上的土方,以减小支护结构上的侧向荷载。 (3)情况严重时,应立即向基坑内回土,待土层加固后再重新挖除。 (4)将基坑内外沿滑动面上下进行加固,滑动面的位置可以根据现场所表现出的滑动现象,结合工程地质资料进行估计。加固的方法可采用能有效的提高土层抗剪强度的地基处理方法,如注浆,高压喷射等,也可以沿滑动面打抗滑桩加固。 以上各种事故抢险措施中,注浆方法是一种不得已的方法。因为处理不妥往往会由于注浆压力使地基土的原状结构破坏而于事无补。因此必须严格控制注浆压力,宁低不高,宁慢不快。而且应在浆液中掺合高效速凝材料。 4结束语 近年来,南京地区超高层建筑深基坑开挖所采取的支护措施种类繁多,总的来看,大多都是成功的,但有些基坑也出现一些大小事故,造成了经济上的巨大浪费,但迄今为止尚未出现整体塌坑的毁灭性事故。因此深基坑开挖的规范化、程序化、科学化对减少或防止深基坑事故即环境工程地质问题所产生的危害无疑是有积极作用的,尤其是在基坑开挖之前通过详细的工程地质勘察,分析与评价可能出现的环境工程地质问题,在此基础上,进行合理的支护设计是必不可少的;此外基坑施工期间强调信息化施工,即施工过程中随时监测,发现问题及时反馈,重新修改或补充设计从而进一步指导施工。 在这里我要首先感谢罗老师近两年来给我的谆谆教诲,您不仅让我学会了书本上的知识,同时也让我懂得了如何做人的道理,更教会我如何更好地去适应社会,在今后的人生道路上您的一言一行都将会为我的前进道路指引方向,我会永远铭记师恩。学生在这里祝您:身体健康,万事如意。 工程地质论文:工程地质三维建模管理论文 摘要:现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。本文分析了工程地质体三维建模与可视化研究的关键技术问题,并结合金沙江某水电工程坝址区的三维地质建模进行了初步开发和应用。 关键词:工程地质三维建模与可视化地质信息 1前言 现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。一个大型地质工程项目从可行性研究阶段、初步设计阶段到详细设计阶段,乃至到工程施工与运行阶段,往往积累了大量的地质资料,用三维模型图形图像来表达和解释如此庞大的资料,比光靠数据库和图表图纸等传统手段来得有效的多。建立工程地质体的三维模型,处理岩层界面与结构面组合关系,逼真反映地下主要地质结构全貌,将为工程地质工作者分析研究工程地质现象和发现掌握岩土体结构规律,提供一种崭新的研究手段和研究方法。 国外三维地质建模和可视化研究发展较快。加拿大阿波罗科技集团公司推出的三维建模与分析软件MicroLYNX,通过对离散点采样、钻探采样和探槽采样等空间数据的处理,产生剖面、块和面等模型,确定矿藏分布和等级变化并计算矿藏储量。加拿大GemcomSoftwareInternationalInc.公司开发的Gemcom软件通过钻孔、点、多边形等数据,利用实用的图形编辑和生成工具,显示钻孔孔位分布,运用不规则三角网建立表面和实体模型,运用多义线圈闭岩层和矿体边界进行储量和品位分析,提供了交互操作功能并允许用户根据自己的经验和专家知识勾画地质模型,实现任意剖面切割任意角度观察和实体与实体或实体与表面的交切与布尔运算等。国外软件主要是瞄准采矿工程,能够较好地满足采矿工程活动中的矿产资源勘探和评价、地下矿井和露天矿坑设计和规划、矿产资源管理和采矿生产管理等需求。美国Kinetix公司开发的3DStudioMAX,Alias/Wavefront公司开发的Maya和微软公司开发的Softimage等大众化的三维建模软件,在构建工业和建筑模型与动画制作方面有其独到之处,但交互查询的功能较弱,与工程勘测数据库结合并应用于工程地质三维建模方面还有较大距离。 张菊明等对风化带分布、多层地层等地质信息的可视化和断层错断岩层的表达和显示的算法[1,2]进行了较为深入的研究,为工程地质三维可视化软件的开发准备了数学基础,并借助AutoCAD平台实现了复杂三维地质图形的显示。国内的灵图VRMap地理信息系统软件有较强的地形模拟和地表地物的查询功能,但不是真三维的地质建模工具。北京东方泰坦科技有限公司开发TITAN三维建模软件,基于框架建模的思想,利用平行或基本平行的剖面数据,建立起三维空间复杂形状物体的真三维实体模型,但目前只是初步的三维建模与图形处理的引擎,在面向具体专业时,需要添加或扩充专业模块,比如工程地质专业模块等。 纵观国内外几种软件的研究与开发现状,它们为工程地质三维建模与可视化打下了很好的技术基础,提供了很宝贵的开发经验。但是,对于工程地质专业的地质体建模与可视化分析的针对性不强,不能够很好地满足工程地质生产与研究的专业功能需要。因此本文将从分析工程地质的三维建模和可视化的关键技术问题入手,简单描述作者在工程地质三维建模和可视化方面的初步开发研究成果。 2关键技术问题分析2.1离散数据的插值与拟合 工程地质复杂地质体中的各种地质信息,包括地表地形、地下水位、地层界面、断层、节理、风化带分布、侵入体及各种地球物理、地球化学、岩土体的物理力学参数或数据的等值面(线)等,都可以看作是三维空间中的函数,它们的拟合函数要根据实际勘测数据建立,实测数据越丰富,越能够真实描绘出这些信息的空间分布规律。地表地形测量数据、地下水位埋深测量信息等的单值曲面图形生成可归结为双自变量离散数据的插值和拟合,多值曲面如倒转褶皱和空间等值面等,则应采用多参变量插值等其他一些较复杂的方法。空间曲面插值函数有以下构造方法,如与距离成反比的加权方法(Shepard方法),径向基函数插值法(Multiquadric方法)[3],平面弹性理论插值法[1,2]等,它们同样适用于单个连续地层界面、地球物理勘探数据、地球化学勘探数据以及岩土体物理力学参数在地质体空间的分布。 2.2三维数据结构 工程地质体一般是不规则形体,在计算机图形学中曲线和曲面总是分别通过很多微小直线段和微小三角面逼近来模拟地层岩性界线和岩层曲面,即岩层界面(和地表曲线、地下水位面等地质层面界线)和岩层曲面都分别是许多微小直线段和微小三角面的集合。地质体三维空间数据结构是工程地质三维建模和可视化的基础,这就要求必须具备有效的分层的三维数据结构,能够确保人机交互和查询的实现。 2.3曲面求交 地质体中存在大量各种层面,当出现地层不整合、断层错断岩层、地层尖灭和地下水出露于河谷地表等情形时,就自然会遇到曲面间求交的问题;地质体三维模型的上部边界是地表曲面,通过数学方法拟合出的岩层面或地下水位面不应超出地表曲面,即超出部分不应显示。同样的,当显示多层地层时,下面的每一岩层应以其上一岩层为边界。因此,为了可视化地层界面必须要解决地层面与地表、断层面和其他地层面的求交问题。另一方面,在剖面图成图时,地质界线的绘制是通过显示剖面(平面)与各种地质界面(曲面)求交所得出的交线。因此曲面求交包括地质界面(层面)之间的相交,和地质界面与剖面的相交两类问题。 2.4三维拓扑结构分析 从地质学角度看,拓扑是地质对象间关系的表格,拓扑表存储层位间上覆、下伏和交切(被断层切割后地层的拓扑表达)等的地层学关系及地质空间位置关系。拓扑也可视为允许这些地质关系合理储存的数据结构。例如,考虑多层地层,上一个岩层的底面和与其相邻的下一个岩层的顶面是上下岩层这两个实体的公共部分或共享边界,它们之间的拓扑关系就是相邻和同一的关系,在存储数据时只存储上一个岩层的底面或其相邻的下一个岩层的顶面,即相邻岩层的边界曲面可以存为一个地层曲面,大大减少数据存储量。评价地质模型系统的优缺点往往决定于描述地质对象所用的拓扑结构[4]。 2.5可视化技术 工程地质复杂地质体可视化,是利用计算机技术将工程勘测获得的数据,转换为形象直观的便于进行交互分析的地下地质结构空间形态的立体图和剖面图形,其基础是工程数据和测量数据的可视化〔5〕。利用可视化技术可以从庞大的地质勘测数据中构造出地质工程中对于边破稳定性和地下硐室变形破坏等起关键作用的岩层和结构面,并显示其范围、走向和相互交切关系,帮助工程地质人员对原始数据做出正确解释,继而为工程地质分析具体问题提供决策支持。 3工程地质三维可视化技术的初步开发与应用3.1研究框图 工程地质复杂地质体三维建模与可视化的研究框图如图1所示。 基于离散采样数据的插值与拟合的思想,即将离散数据转化为连续曲线曲面,工程地质复杂地质体三维建模与可视化的过程是,从勘探数据库中提取各种地质信息的坐标位置及岩土体的物理力学参数,通过不同的拟合与插值函数得到地质层面(曲面)和地质实体的三维计算机图形显示,表达地质信息在研究区域内的分布规律。生成地质岩层面和地质实体后,实现从任意角度观察建立的模型,实现根据指定的剖面走向、倾向和倾角生成垂直剖面。 3.2初步开发与应用3.2.1工程勘测空间数据库管理 在收集整理现场勘测数据后录入金沙江某水电工程勘测空间数据库各分项数据表,这些数据表不仅包括地质信息的位置数据,更重要的是提供属性数据。 以地层岩性数据表为例,要求录入钻孔编号、岩层起始深度、岩层终止深度、层厚、岩性(地层名称)、地层代码(地层年代)、岩层走向、岩层倾向、岩层倾角、接触关系、地质描述等数据。随着工程勘测的进展,能够方便地修改补充和管理勘测数据。图2是工程勘测数据库中钻孔地层系统数据表的管理界面。 3.2.2三维浏览 通过孔口坐标和测量数据等的离散数据的拟合和插值法绘制坝址区的右岸地表曲面网格(图3),进而可在三维图形环境中进行虚拟现实浏览观察(图4)。 3.2.3三维地质立体图 利用工程勘测数据,建立了坝址区右岸三维立体地质图。该坝址区自上而下地层岩性组合为:第四系崩坡堆积物,侏罗系泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,三叠系上统厚至巨厚层状细至中粒砂岩,三叠系上统薄至中厚层状粉细纱岩、粉砂岩,三叠系上统中厚至厚层状中粗砂岩。通过有限的工程勘测数据得出的立体图,能够较好地满足工程地质的精度。图5表达了该坝址区右岸三维地质图。 3.2.4三维可视化查询 通过图形与工程勘测数据库中的属性数据的链接,实现可视化查询地层岩性和其他工程地质信息,最终完成向三维地质信息系统的转变。图6是一简单的被断层错断的水平多层地层模型,通过模型的每个地层实体名称与数据表中的岩石名称字段对应链接,能够查询地层的岩性,地质年代,起止深度和地质描述等工程地质人员关心的地质信息。 4结论 (1)运用先进的可视化技术与交互图形技术建立数据库,存储和管理现场勘探实测和试验数据,建立工程地质体的三维模型,工程地质工作者可随着勘察或研究工作的不断深入细致,对研究(工作)区域随时补充信息来自动显示地质信息在研究(工作)区域内的分布,从而不断提高模型精度,并且利用模型反馈回来的信息及时发现已有勘察工作中的不足,从而及时修改勘察或研究工作方案,指导下一步勘探或研究工作的实施。 (2)工程地质三维建模与可视化的深入研究,可以充分利用已有现场勘探实测或试验数据,达到节约投资减少勘察或研究成本的目的。当现场勘探和试验数据资料不足情况下,通过对已有数据的插值与拟合到建立三维模型,可以推断和预测未知区域或研究较少区域的地质信息或岩土体物理力学参数的分布趋势,从而为减少勘探工作量提供科学的可靠的依据,达到节约花费,为生产或研究部门产生直接经济效益的目的。 (3)工程地质岩土体是复杂的不规则形体,存在各种地质岩性层面、结构面以及各种空间分布的地质与力学信息,完全表达地质信息的空间分布及岩层和结构面间的位置关系,工程地质三维建模与可视化研究是大有作为的。 工程地质论文:工程地质系统开发分析论文 1前言 自2003年中国地质学会工程地质专业委员会发起建立“全国工程地质专家库”以来,得到全国各界工程地质(含岩土工程和地质工程相关专业)行业高科技人员的积极响应,已经收到420余份反馈回来的专家登记表,均已录入数据库。“全国工程地质专家库”已初具规模,从针对服务的行业来说,包括水利电力、铁路交通、矿山和工业民用建筑等;从专业领域来说,包括工程地质勘察、岩土工程施工、地质灾害研究等;从遍及的单位来说,包括高等院校、科研院所、各部委直属勘测设计院和公司等一百多家;从职称分布来说,包括工程院院士、勘察大师、教授级高级工程师、高级工程师、教授、副教授、研究员、副研究员等;从工作职务来说,包括院长、副院长、总工程师、副总工程师、经理、校长、系主任等。 入库的单位及其人数情况:北京国电华北电力工程有限公司14人;长安大学地质工程与测绘工程学院11人;成都理工大学环境与土木工程学院12人;国家电力公司成都勘测设计研究院43人;国家电力公司贵阳勘测设计研究院15人;国家电力公司昆明勘测设计研究院39人;建设综合勘察研究设计院11人;水利部天津水利水电勘测设计研究院11人;中国科学院地质与地球物理研究所17人;中航勘察设计研究院39人(这里只列出了10人以上的单位)。 2软件功能 2.1基本功能 ①显示工程地质(地质工程、岩土工程及相关专业)专家基本信息,包括姓名、性别、出生年月、技术职称、工作职务、工作单位、单位性质、联系方式。②显示专家专业特长,工作领域。③打印专家表。④按照入库序号、姓名和工作单位排序,方便检索。⑤可随时登记入库。 2.2查询 按照姓名、出生年月、工作单位、单位性质、技术职称、专业特长、工作领域等单个字段查询,查询的结果可显示专家基本信息、专业特长和工作领域,打印专家表。 2.3高级查询 多个字段的组合条件查询,查询结果可制作报表。 2.4数据库维护 数据库管理员能够轻松完成数据库的日常维护工作,如添加、删除、查询等。 专家库可用于人事档案管理、查找工程咨询专家、聘请工程项目评审专家、查找稿件评阅人、聘任学位论文审阅人等。 3系统界面及功能模块 3.1主界面 全国工程地质专家库系统主界面如图1所示。界面包括菜单区、查询区、信息管理区和信息显示区。菜单包括记录、查询、管理员和帮助等项。查询区包括单个字段的简单查询和高级查询按钮。信息管理区由基本资料、专业特长、工作领域、备注、全表浏览、打印、退出按钮组成,点选不同的按钮,信息显示区将显示不同的信息。 3.2高级查询界面 点击主界面窗口中查询区的高级查询按钮会弹出高级查询窗口,如图2所示。通过该窗口可生成查询条件、选择结果中要显示的字段、选择排序字段、选择组合查询条件,并执行查询。查询结果由查询结果窗口(图3)显示出来。 3.3查询结果窗口 点击高级查询窗口中的开始查询按钮就可弹出查询结果窗口。查询结果窗口左上部分显示符合查询条件的记录,右上部分是打印全部结果按钮和打印选中结果按钮。下部是选中专家的详细信息,当点选左上部的不同专家,其详细信息会改变。 3.4查询结果报表打印窗口 点击查询结果窗口中的打印全部结果按钮将弹出查询结果报表打印窗口,如图4所示。上部是打印按钮、导出按钮和缩放比例下拉列表框,中间是报表显示区,下部是页码显示和翻页按钮。 3.5选中结果报表打印窗口 点击主界面信息管理区打印按钮和查询结果窗口中的打印选中结果按钮将弹出选中专家资料报表打印窗口,如图5所示。 3.6数据库管理员界面 点击主界面管理员菜单下的管理员登陆菜单项后,弹出管理员登陆对话框(图6),输入帐号和密码后,点击确定按钮进入数据库管理员界面(图7)。 数据库管理员界面由菜单、工具按钮、专家信息编辑区和全表数据浏览和编辑区组成。工具按钮包括移动记录、添加、删除等按钮组成,专家信息编辑区用来编辑专家信息,全表数据浏览、编辑区浏览和编辑数据库记录。 4工程地质专家库系统开发 4.1数据库 (1)信息来源 通过学术会议、信件和网上下载(见/xwdt-040106.htm)等途径分发“全国工程地质专家库专家登记表”,收集反馈回来的原始登记表,录入数据库中。 (2)创建数据库 在MicrosoftOfficeAccess软件中建立专家数据库。数据库中包括的字段有:姓名、性别、出生年月、工作单位、技术职称、工作职务、专家特长、工作领域、通信地址、邮政编码、联系电话、传真和电子邮箱等,基本涵盖了专家的基本信息、特长、工作领域和联系方式。 (3)数据录入 数据录入方式有两种方式:①在Access中录入;②数据维护方式,即在数据库管理员界面中输入数据。 所有专家的信息存储在一个数据表中,每位专家的信息在数据表中表现为一条记录。 4.2系统功能的代码实现 采用MicrosoftVisualBasic6.0作为开发工具,运用其集成开发环境和快速应用程序开发技术,根据软件的功能模块分别创建程序界面和窗口(图1-图7)。开发过程中使用了ADOData控件、DataGrid控件、DataEnviornment设计器、DataReport设计器等。 下面着重叙述高级查询的实现。在高级查询窗口中,用户填写的查询条件包括查询结果中显示的字段、where子句查询条件、字段排序子句,用字符串连接生成SQL查询语句。然后在专家数据表中查找符合查询条件的专家记录并在查询结果窗口中显示给用户。 5结语 中国地质学会工程地质专业委员会建立“全国工程地质专家库系统”的目是便于相互了解、交流,以满足各单位部门了解专家专家信息的需求,充分发挥专家作用,更快推进工程地质学科和事业的创新发展。
结构设计毕业论文:小高层建筑中短肢剪力墙结构设计浅析 【摘 要】小高层建筑在当前社会比较常见,其美观性比较强,符合现代都市人对建筑外形的要求。小高层建筑一般采用的是短肢剪力墙结构,在设计的过程中,一定要保证结构的稳定性,还要做好质量监管工作。本文对小高层建筑中短肢剪力墙结构的优化设计进行了分析,希望对建筑设计人员提供一定帮助,在今后的工作中,可以提高小高层建筑的质量,实现建筑行业的稳定发展。 【关键词】小高层建筑;短肢剪力墙;结构;设计 建筑行业发展比较快,这带动了我国国民经济的增长,随着人们生活水平的提高,对建筑的要求越来越高,建筑除了需要保证实用性,还要保证建筑的美观性,这样才能适应现代社会人们审美眼光的变化。我国人口基数比较大,近年来对建筑物的需求量比较大,为了提高土地资源的利用率,建筑设计逐渐向高层建筑类型转变,小高层建筑有着良好的发展趋势,可以改善我国土地资源紧缺的现状。在小高层建筑设计中,要注意短肢剪力墙结构的设计工作,要掌握设计的要点,这样才能促进小高层建筑的发展与应用。 1.短肢剪力墙概述 短肢剪力墙是一种特殊尺寸的墙体,其长度比较短,一般墙肢截面高度与厚度的比例为7:1左右,是一种特殊的剪力墙结构。短肢剪力墙有着较大的灵活性,其在应用的过程中,要保证短肢剪力墙具有较高的抗震性,这样才能保证建筑使用的安全性。在设计短肢剪力墙结构时,要注意其底部地震倾覆力矩的大小,在应用短肢剪力墙结构时,有时会出现剪力墙偏小的问题,这可能会影响建筑的抗震效果,会影响建筑的使用安全性,所以,施工人员一定要严格按照设计进行操作,保证剪力墙的尺寸符合要求。短肢剪力墙有着较多的优点,其在小高层建筑工程中应用比较多,而且发挥着重要的作用,在高层建筑中有着良好的应用前景,这主要是因为短肢剪力墙自重比较轻,可以减轻建筑的自重,短肢剪力墙还可以分担建筑结构的荷载重力,其墙肢比较短,所以在应用时有着较大的灵活性,可以适应建筑设计的变更。在建筑施工中,有时会遇到突发状况需要对设计进行调整,而应用短肢剪力墙结构,可以有效减少设计变更对建筑企业造成的经济损失。短肢剪力墙还具有良好的延展性,其高度以及宽度都可以根据设计要求进行延长。通过实践发现,应用短肢剪力墙,有效提高了建筑的抗震效果,建筑结构的稳定性得到了有效的保证。 2.短肢剪力墙结构体系的特点 将短肢剪力墙应用在小高层建筑工程中,还需要设置间隔墙,其可以保证短肢剪力墙结构的紧密性,可以优化短肢剪力墙的布置,还可以保证短肢剪力墙功能的正常发挥。在施工时,施工人员需要根据实际对剪力墙尺寸进行调整,还可以根据设计要求增减剪力墙的数量,保证短肢剪力墙位置布置的合理性。施工设计人员要灵活应用短肢剪力墙,还要保证施工人员操作的规范性,做好技术交底工作。短肢剪力墙在布置方面有着较大的灵活性,可以保证支撑作用的发挥,还可以保证建筑结构的稳定性。短肢剪力墙可以保证梁柱连接的可靠性,可以提高建筑的美观性,由于短肢剪力墙尺寸比较小,所以具有隐蔽性,有利于提高建筑外观形象。在应用短肢剪力墙时,一定要保证结构的刚度,使其具有较强的支撑作用,从而在地震力的影响下,结构不会出现严重的变形问题。 3.结构设计 (1)短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊剪力墙结构。其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。在TAT、TBSA中,只需按剪刀墙输入即可,而且TAT、TBSA更适合用来计算短肢剪力墙结构。TAT、TBSA所用的计算模型都是杆件、薄壁杆件模型,其中梁、柱为普通空间杆件,每端有6个自由度,墙视为薄壁杆件,每端有7个自由度,考虑了墙单元非平面变形的影响,按矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵,引入楼板平面内刚度无限大假定减少部分未知量之后求解,它适用于各种平面布置,未知量少,精度较高。如果设计人员没有考虑薄壁杆件理论对剪切变形的影响,当结构布置复杂时,可能会出现变形不协调问题。 (2)对设有转换层的短肢剪力墙结构,一般都只是将电梯间、楼梯闻、优秀筒和一少部分剪力墙落地,其于剪力墙框支。框支剪力墙是受力面向受力点过渡,由于薄壁杆件的连接处是点连接,所以用薄壁杆件模型不能很好地处理位移的连续和力的正确传递。 4.结构布置中需注意的问题 (1)施工人员在对短肢剪力墙进行布置的过程中。必须保证其均匀性与完整性。并且要将墙的轴向应力控制在合理的范围内。如果是对短肢剪力墙进行竖向布置。墙肢上部分与下部分应该保持一致。一旦发现洞口出现错位情况,就要及时对其调整。 (2)短肢剪力墙结构应该与两侧的梁紧密的连接在一起,使其形成一个竖向平面。与此同时,施工人员还要在短肢剪力墙结构的一侧加置翼缘,这样做的主要目的是为了防止短肢剪力墙出现一字形的情况。 (3)短肢剪力墙应设计成强墙柱弱连梁的体系。所谓强墙柱,是指墙柱可采用强度等级高的混凝土,加强墙柱配筋:尽可能减少连梁高度,使分配的地震力不至于太大,也使短肢剪力墙体系计算更合理。 5.短肢剪力墙结构的构造要求 短肢剪力墙结构的构造要求同一般剪力墙结构。目前我国各设计院在短肢剪力墙的结构设计中,剪力墙端部暗柱的设置有两种形式:一种是端部做暗柱,设置剪力墙水平和竖向分布筋,适于肢长较长的短肢剪力墙;另一种有点类似异形柱的配筋方法,以腹部均匀配筋,腹部钢筋面积根据电算时人为设置竖向分布筋的配筋率来计算,电算出的暗柱钢筋面积放在端部,适于肢长较短的短肢剪力墙,且配筋形式较简化,利于工程施工。 6.结语 本文对小高层建筑中短肢剪力墙结构的设计工作进行了介绍,提出了当前设计中存在的问题,还提出了优化设计的措施,有助于实现小高层建筑短肢剪力墙结构设计方案的不断完善。短肢剪力墙有着较多的优点,其可以减轻建筑的自重,还可以提高建筑的抗震性,在优化设计的过程中,一定要保证短肢剪力墙的强度以及抗震效果。短肢剪力墙由于墙肢比较多,而延展性比较强,所以可以灵活改变其大小,可以根据设计要求,对短肢剪力墙的尺寸进行调整,这有效降低了设计变更对建筑企业造成的损失。 结构设计毕业论文:并购重组中交易结构设计研究 摘 要:丽鹏股份是国内最大的铝板复合型防伪印刷和防伪瓶盖生产企业,产销规模已连续十年占据同行业第一的位置。受国内外复杂多变的经济环境影响,酒类行业进入了深度的调整期和转折期,企业利润空间受到挤压。为寻求新的利润增长点,丽鹏股份实施了对华宇园林的跨行业并购重组。此次并购交易结构设计有诸多创新值得借鉴,有效解决了并购两个不同行业企业融合问题。 关键词:并购;交易结构;设计 纵观中西企业发展史,每一个大型企业的成长都离不开并购。美国经济学家、诺贝尔经济学奖得主乔治・斯蒂格勒对此有过精辟描述:“没有一个大公司不是通过某种程度、某种方式的兼并而成长起来。”而交易结构设计作为并购的优秀环节,对并购活动的影响不仅在于达成并购交易,更重要的是为并购后的企业整合创造有利条件,使并购双方实现共赢。本文通过对丽鹏股份并购华宇园林的案例分析,研究其在并购过程中的交易结构设计创新方式。 一、并购背景分析 1.收购方概况 山东丽鹏股份有限公司创建于1995年,于2010年3月在深圳证券交易所上市,证券代码为:002347,证券简称:丽鹏股份。公司注册资本1.06亿元,主导产品为防伪瓶盖和复合型防伪印刷铝板,是亚洲最大的防伪瓶盖生产基地、最大的复合型防伪印刷铝板集散地、最大的铝板复合型防伪印刷基地。 资料来源:丽鹏股份年报。 2013年受宏观经济运行低迷、行业政策多变等预期等因素影响,酒类行业进入深度调整期,行业增速放缓、盈利空间收窄。丽鹏股2013年净利润同比下降了8.11%。为应对酒类行业持续低迷对公司盈利能力带来的影响,丽鹏股份必须进行产业结构调整,寻求新的利润增长点。 2.被收购方概况 重庆华宇园林股份有限公司创建于2001年,是集园林规划设计、工程施工、绿化养护和花卉苗木生产、营销于一体的综合性、规模化园林企业,注册资金1.075亿元。公司已设立4个专业分公司、9个区域分公司、1个子公司。 资料来源:天健会计师事务所出具的天健审(2014)3-283号审计报告。 华宇园林近三年主营业务总收入保持了30%左右的持续增长,公司综合实力不断增强。但由于园林行业是资金密集型行业,华宇园林在高速发展的同时经营性现金流一直为负,资金需求量巨大已成为制约华宇园林快速发展的瓶颈。 二、并购动因分析 1.传统行业进入调整期,持续盈利能力下降 受国际内外经济环境的影响,酒类行业进入了深度的调整期和转折期。丽鹏股份2013年业绩增速放缓,影响投资者整体回报水平。 2.拟拓展新的业务领域,通过并购实现多元化发展战略 鉴于下游行业的景气度有所下降,丽鹏股份制定了“内涵式与外延式”并举的战略规划,即一方面巩固原有产业,另一方面充分利用资本市场并购工具,通过收购兼并等方式,实现企业转型升级。 3.园林行业迎来跨越式发展的历史机遇,符合跨行并购战略 为谋求尽快实现公司产业转型升级,丽鹏股份对公司的发展战略进行了优化,确定了多元化经营的战略方向。丽鹏股份分别从宏观经济发展趋势、国家产业政策导等方面着手,并结合自身特点综合考量,认为园林行业未来发展前景广阔,拟通过并购进入该行业。 三、并购交易结构设计 丽鹏股份收购华宇园林100%的股权。本次交易由发行股份及支付现金购买资产和配套融资两部分组成。 1.发行股份及支付现金购买资产 丽鹏股份通过发行股份及支付现金方式收购华宇园林100%的股权。丽鹏股份与华宇园林全体58名股东签订了附生效条件的《资产购买协议》,华宇园林100%股权的交易对价为99,860万元。丽鹏股份合计以现金方式支付交易对价的23.02%,计22,983.63万元;合计以发行股份方式支付交易对价的76.98%,计101,553,993股。签订了《盈利预测补偿协议》的5位股东中,其中1位的股份锁定期为三年,另外4位的股份在业绩承诺实现后分三次解除限售,其余53名没有签订《盈利预测补偿协议》股东的股份自本次股份发行结束之日起12个月内不得转让。 2.配套融资 丽鹏股份向9名特定投资者发行股份不超过3,669万股,发行价格7.57元/股(为丽鹏股份审议本次交易事项的第一次董事会决议公告日即2014年7月31日前20个交易日股票交易均价)。锁定期为股份自发行结束之日起36个月。本次募集配套资金不超过27,774.33万元,扣除发行费用之后,拟用于收购58名华宇园林股东持有的华宇园林23.02%的股份,剩余部分将用于补充华宇园林营运资金。 齐鲁定增1号集合资产管理计划(以下简称:资管计划)是9名特定投资者之一,拟由丽鹏股份及华宇园林的部分董事、高级管理人员、业务骨干全额认购,合计不超过5,442.83万元,交由齐鲁证券设立和管理。 3.盈利预测补偿 根据丽鹏股份与华宇园林管理团队等补偿义务人签署的《盈利预测补偿协议》,盈利补偿期间为本次交易完成的当年及其后两个会计年度。在盈利补偿期间内,华宇园林任意一年实现的净利润数低于对应年度的承诺净利润数,交易对方中补偿义务人将按照现金与股份26%:74%的比例履行业绩补偿承诺; 不足部分以现金补偿。 如果承诺期华宇园林实际实现的扣非后净利润总和超出承诺期承诺扣非后净利润,超出部分的一定比例将用于对华宇园林的经营管理团队进行奖励。奖励金额累计不超过1亿元人民币。 四、并购对丽鹏股份的影响 从2014年7月31日丽鹏股份披露拟收购华宇园林股权至2014年10月31日(公告获得中国证监会并购重组委有条件通过日),丽鹏股份的股价由7.96元上涨到11.01元,涨幅为38.32%。 并购完成后,标志着丽鹏股份由单一酒类防伪制造业转变为制造业和园林绿化的双主业,形成了瓶盖、园林双主业比翼齐飞的多元化发展格局。通过本次并购重组,将为上市公司培育新的业绩增长点,降低宏观经济和白酒行业波动对上市公司业绩的影响程度,进一步提高上市公司整体盈利能力,增强公司抗风险能力、进而提升上市公司价值,更好地回报投资者。 五、并购交易结构解析 1.丽鹏股份发展战略转型 为应对宏观经济下行,主营业务单一、市场空间、利润空间进一步受到挤压的影响,丽鹏股份在进行自身产品结构调整、产品升级换代的同时,选择了混合并购进入新兴产业――园林行业的发展战略,以寻求新的利润增长点,提高单一主业的抗风险能力,实现多元化经营战略,完成产业的转型升级。 2.交易结构设计创新 (1)有效解决企业间的融合 在本次并购重组方案中,配套融资的非公开发行对象中设立了由并购双方的部分董事、高级管理人员、业务骨干全额认购的资产管理计划,以此激励管理团队、业务骨干,将员工的利益与公司的发展紧密结合在一起,形成利益共同体。此举有助于解决不同行业企业间的融合问题,提高沟通效率。丽鹏股份在完成对华宇园林的并购重组后,将瓶盖业务与园林业务作为公司的主业,践行双主业发展战略,对园林绿化业务给予大力支持。 (2)对并购企业的有效激励 在本次并购重组方案里,股权收购同股不同价及业绩承诺是对并购企业有效激励的又一创新。在股权收购时给予华宇园林经营管理团队的股权转让价格比普通股东的股权转让价格略高,但同时要求华宇园林的经营管理团队对华宇园林未来三年的业绩进行承诺。这充分体现了丽鹏股份对华宇园林未来发展前景的认可,同时也最大限度的调动了华宇园林经营管理团队的工作积极性,在确保完成业绩承诺的同时可以获得更大的盈利增长。而业绩承诺则体现了华宇园林经营管理团队对华宇园林的发展充满了信心,兑现承诺业绩,达成企业和个人的双赢。 作者简介:赖馨(1994- ),女,汉族,重庆人,美国得雷克大学经济管理学院,研究方向:投资经济 结构设计毕业论文:纽约时报大厦的建筑特色与结构设计挑战 纽约时报大厦具有时尚的现代都市广场气息及丰富的文化体验。从2007年建成至今。一直是纽约的一个重要地标。它是Renzo Piano建筑事务所、Fox Fowle建筑事务所与开发商Forest City Ratner公司及大厦业主纽约时报共同合作的结果。结构设计由宋腾添玛沙帝工程顾问有限公司(Thornton Tomasetti,Inc.简称TT公司)完成。建筑设计中需要考虑业主和设计团队的需求,同时寻找创新和效率的平衡,这些给结构工程设计带来了很多挑战。 Renzo Piano建筑事务所采用具有创造性的欧洲风格的建筑设计,并融合了熟悉纽约当地的设计规范及实践和Fox Fowle建筑师的经验。外露的钢结构是纽约时报大厦的一大亮点,它融合了外观的美感,同时注重结构的合理性、制造安装的实用性。结构设计主要面临的挑战为如何在满足建筑设计要求的前提下,使外部结构的连接能够满足美学要求和施工需要,以及应对温度影响下外部结构的变形需求。本文将在阐述其建筑设计的基础上,重点讲述纽约时报大厦的结构设计。 1.建筑设计理念 建筑的主要设计概念为亮度与比例的表达。建筑师们致力于创造建筑整体的透亮感,整个建筑越到屋顶越为透亮。建筑外墙由透明的玻璃及紧密相隔的陶瓷管组成,使建筑达到透亮感,这种透亮感幕墙延伸到屋顶及锥形塔尖直至天际。此外,该建筑还采用了很多独特的设计理念,比如体量、景观、光感与环境的融合,以及与街道其他建筑的相对关系,最终创造了一个开放的设计,让使用者产生一种被城市围绕的感觉。 设计的挑战主要是来自于太阳光对于建筑的照射。通常的做法是采用小玻璃或者是镀厚膜玻璃,但这会影响外面的人向建筑内观看和建筑内的人向外观看,因此建筑师采用陶瓷管的双面玻璃作为迎光面,从地板到屋顶的内墙采用水白色玻璃。由此,可以通过反射环境的光来增强城市的天际线,建筑幕墙的颜色会随时间、天气的变化而变化,也能够从街道上看到室内空间,这对于增加大堂的明亮度与空间的灵活性起到很大的作用。 为了适应迅速变化的媒体环境,工作空间设计非常灵活多变。大厦内整体空间开阔,布置很多会议场所鼓励部门内部以及部门之间的相互交流。楼梯位于建筑的角部,促进部门间的交流以及建筑内外的沟通。此外,建筑师通过散布电梯井的方式来开放大堂空间,使得超过约106m的大空间都是可见的。 在建筑与结构一体化的思想前提下,建筑师让一部分钢结构、梁和柱子暴露在外,而这些通常是不可见的。这些外露的结构增强了建筑立面的生动性,并衬托出了陶瓷管的亮度及可视性。 2.建筑可持续设计 2.1露天花园 纽约时报大厦采用了很多可持续设计,其中最突出的“绿色”设计是独特的露天花园。花园的四周都由玻璃环绕,种植了几株15m高的白桦树木,地面两种苔藓覆盖。还有优雅的木制天桥,成为繁忙市区中的一片绿洲。 2.2双层幕墙 为了减少热量进入建筑,建筑师在双层幕墙的第二层设计了水平的陶瓷管作为遮阳工具。双幕墙的采用使楼层全高使用超清玻璃成为可能,能够使空间的光线最好,也能使建筑外的人看清楚建筑内部的情况。陶瓷管通过全天反射光线、改变颜色提升了建筑整体的设计感。 2.3照明和阴影 通过与劳伦斯伯克利国家实验室和一流采光专家的合作,以及纽约州能源研究和发展管理局(NYSERDA)的财政援助,纽约时报公司创造了一个非常先进的、可调光的照明系统,同时也具备30%节能的动态遮阳系统。 通过日光采集,最大限度地利用自然光,电照明只是作为补充。整个照明系统中的18000多个电子镇流器(镇流器限制电路中流动的电流量)均在照明系统整合在一个独立的计算机芯片,可以单独控制。这意味着照明水平可以通过调节以满足不同的需求以达到最高效率。 遮阳系统通过采用太阳的位置以及庞大的传感器网络的输入决定提高或降低遮阳比率,一方面防止极强光进入产生晕眩感,另一方面在阳光较少的时候增加光线的通过。照明和遮阳系统的共同工作确保了建筑能够更有效地利用自然光。 2.4能源的共用 纽约时报大厦的所在地有一个利用清洁可燃烧天然气能源的联合电厂,能够提供时代广场40%的电力。此电厂在冬天为时代广场提供暖气,在其他时间段提供冷气。这是一个对比其他设备公司更有效的发电设备,其副产品热能被很好地利用。这种情况在纽约是十分特别的,因为很少在商业区的写字楼中有发电厂。 2.5地面通风 纽约时报大厦拥有一个多功能的、舒适且高效的地板送风系统,该系统不仅可以节省能源,也能确保有一个更舒适的温度调节。在寒冷的日子,可以用地板送风的余热来生成热空间。这是纽约市最大的地板安装系统。 3.结构系统设计 3.1结构平面布置 整个建筑分为两个部分,52层高的塔楼和附在塔楼两侧的5层高裙房。塔楼平面东西方向约44m、南北方向约57m。四个角各有约14m×6m的缺口使塔楼呈十字形状。为了使可租用面积最大化,大厦中心布置了一个约20m×27m的优秀筒用来布置电梯、机房和楼梯间。这样的优秀筒布置使得可租赁空间从优秀筒至外柱的跨度为12m。通过沿着外柱悬挑5英尺的楼板来实现增加额外的办公空间。裙房为东西方向约73m。南北方向约57m。 3.2抗侧力体系 建筑的抗侧力体系主要为带斜撑钢框架优秀筒和外伸臂。在东西方向,沿着电梯井有三个主要的斜撑轴线(轴3,4,6)。每条斜撑轴有两跨布置人字支撑,使结构体更有效。5轴北侧服务电梯需向南侧开门,在电梯开洞处的转换支撑会使支撑体系效率较差,因而取消了5轴处的支撑。 在南北方向,建立有效的支撑轴是非常具有挑战性的,因为支撑无法像东西方向一样放在电梯井内。对于28层以下的楼层,在南北方向有两个支撑轴(轴B和D),每个轴为三跨。端部的跨采用了人字形支撑或偏心支撑的形式,以满足电梯大堂入口的需要。中间跨为两端偏离柱的单斜撑,用来布置机房的通道。28层以上的楼层,低区电梯去掉后能够提供更多的可租赁空间。为了进一步增大可利用空间,斜撑轴B和D取消。单斜撑轴C.2延伸至屋顶,此轴同样为三跨。同样,端部的跨采用了人字形中心支撑或偏心支撑的形式,以满足电梯大堂入口的需要。中间跨为柱与柱之间的单斜撑。 为了使抗侧力体系更加有效,大厦布置了两道外伸臂,加强了外框柱和优秀筒的联系,使其共同作用。外伸臂布置在28层和51层的机电层。每根柱子通过外伸臂与优秀筒相连接,包括柱A.5和E.5,由于轴5没有斜撑来传递外伸臂的剪力,在28、29、51、52层布置楼面水平斜撑,以将外伸臂的力传递至轴4和轴6的斜撑,既提高了结构整体的效率,同时也为结构体提供冗余度。 由于差异压缩变形的影响,连接外围框架柱和优秀筒的外伸臂在重力下也参与受力。优秀筒柱比外柱刚度明显要高,因而压缩少。外伸臂试图平衡该变形差,实际的作用就是外框柱的部分重力荷载会通过外伸臂转移至优秀筒,TT公司建立了多个计算模型对不同施工顺序进行了分析计算。 除了主要的3个优秀支撑轴以外,在东西抗侧力体系中也包括了另外两个在建筑南北面的×斜撑轴(轴2,7)。由于这些支撑位于楼外,它们的设计主要受建筑师对外观表述的影响。交叉斜撑采用了定制的成对的钢拉杆。直径在64mm(2.5英寸)至100mm(4英寸)之间。支撑轴的斜撑杆、柱梁沿着楼层向上按一定比例减少尺寸。在建筑外部的钢结构需采用防火涂料。放火涂层的数量与构件的表面积有关。小直径的斜撑若杆表面积过小,如防火涂料需达到防火时限的要求,将十分不经济。由于斜撑杆不防火,抗侧力体系需要对两种工况进行设计,一种是正常情况下有斜撑杆,另一种为极端情况下斜撑杆失效。优秀筒支撑在强度上能够支撑结构和侧力,同时外部的小斜撑杆用于帮助结构满足侧移角和加速度的要求。 支撑框架结构的变形大多数是由倾覆力矩与剪切引起的,而柱子在解决倾覆力矩产生的拉力和压力时可产生如弦杆一样的作用。因此,底部的柱子增大可最有效地解决位移角问题。柱子最大尺寸为750mm×750mm,截面由五块钢板焊接在一起形成一个750mm×750mm的实心钢。 在最终的布置下,结构在10年一遇的风载作用下满足位移角1/450的要求。在南北方向和东西方向的周期为6.8s和6.0s。非飓风风暴下建筑加速度小于25milli-g,满足一般的高层办公建筑标准。 3.3重力楼板体系 临近建筑槽口的约20m×6m悬臂端跨是设计中的一个挑战,因为此设计需要与结构、建筑、钢结构安装和幕墙设置协调。从轴B和C方柱子悬挑出楔形梁(CB)。这些梁为定制的宽翼缘工字钢,高度从550mm渐变为450mm,宽为350mm。这些梁的翼缘厚度随楼层上升而减少。 建筑南北面的外幕墙沿着轴B和D的双通道延伸边跨2.5m。结构采用外露的翼梁(WB)用来支撑幕墙。翼梁由一个预制的螺栓焊接到CB的另一端来支撑。中间轴C的跨用空腹桁架来支撑,因为在办公区采用斜杆会影响其使用功能。在整个塔楼,空腹桁架的竖杆均采用W14×257。施工过程中将布置临时支撑链接至该竖杆,以承担施工荷载。 4.外部钢节点 本项目最具特点的结构部分为外部钢结构的使用。这些构件为建筑概念的重要组成部分,为满足建筑美学的要求对节点进行了严格的设计。所有外部焊缝必须打磨光滑,外露的焊接孔是不允许的。外柱为750mm×750mm的预制箱型构件。翼缘厚度按照建筑层数变化,两腹板在翼缘的端部内凹75mm。腹板的厚度沿着楼层向下从25mm增加至175mm,因而增加了柱子面积来承担建筑荷载以及提供侧向刚度。 为了实现建筑师所需的轻盈感,使用了x斜撑杆体系连接,而不是单一笨重的杆件。成对的斜撑杆相互垂直,交错布置。外柱、斜撑杆和水平的XB构件相交处也是本项目的重要节点,两个380mm宽板延长柱翼连接到柱子的腹板。在两块连接板之间由桥板来配合斜撑杆的角度。由于每个斜撑杆转角不同。设计了两种桥板节点。斜撑杆通过单铰与桥板连接。 由于完全无误地安装如此大的钢构件操作起来很难,在合同中要求建立一个全尺寸的螺栓节点大样来测试构件的容许度和实用性,因此合同文件中对于外部结构节点大样的品质要求做了相应的规定。 因为有8根柱子在建筑体的外面,因而与之相连的梁需要穿过建筑立面。建筑师的一个要求为所有的伸出建筑体的梁需要有相同的中心线标高。这些标高将于楼层的梁顶标高不一致。同样。建筑要求外露在建筑外的梁高为400mm。因此,设计出了特殊的“牛腿”节点来解决垂直于外墙的梁高问题。但“牛腿”梁并不是暴露的,外面包裹了面层。 5.外部钢结构的设计 5.1隔热设计 由于外部采用了大量的钢结构,在温度应力作用下的变形和应变是设计中的一个重要部分。外部的构件会受温度影响而伸缩,而内部的构件则不会。根据Rowan Williams Davies and Irwin(RWDI)为纽约市提供的温度历史数据,设计团队应用了30种温度荷载组合来对建筑进行设计。这些荷载组合考虑了辐射加热、冷却以及太阳照射对建筑的影响。 应对风荷载产生的倾覆力矩而布置的外伸臂,也能够帮助抵御内外柱由于温差而产生的变形。然而在建筑东西方向的柱网不需要外伸臂来抗侧力。内外相邻柱的温差引起的变形差不满足规范的要求。为了减少差异引起的影响,两个“温度桁架”被布置在这些柱网上,这些桁架的布置使得柱子的变形能够满足规定要求1/300。 5.2桅杆 建筑的顶部竖了一个90m高的桅杆。此桅杆为一个底部直径为2.4m、顶部直径为200mm的锥形桅杆。桅杆向下延伸至51层机电层,坐落在一个25mm的圆底座上。此底座栓接在一个楼面梁支撑的楼板上,同时在52层的屋顶面对桅杆做了支撑,以确保在底部的稳定性。细长的形状和顶楼的高风压使得桅杆需要进行疲劳验算。设计过程中考虑采用阻尼器来限制金属疲劳。但最终采用了特殊的节点设计来解决。 桅杆在实际建筑上的效果需要被考虑。在51层和52层布置了楼面桁架来传递由桅杆产生的基底剪力。此外,布置了竖向桁架来传递桅杆的自重给柱子。桅杆上附加了若干小的卫星天线装置,因此桅杆的侧向位移需考虑天线装置的允许位移以及结构本身的要求。 结构设计毕业论文:水电站厂房屋面结构设计分析研究 【摘要】水电站的厂房是水电站的主要建筑物之一,厂房中安装有发电机、水轮机等发电设备和各种辅助设备,是一个实现水能转换为电能的综合工程设施。以烟岗水电站工程为实例,介绍了钢网结构在厂房中的应用。有效地解决了屋面建筑冬季施工困难问题,且结构造型美观、灵活、设计简单,施工方便,旨在为以后的水利水电工程厂房屋面结构设计的同行提供参考。 【关键词】水电站;厂房屋面结构;混凝土结构;钢网结构 水电站厂房钢网结构作为一种空间结构,它由许多杆件沿曲面或平面按一定要求组成的空间网状结构。早在上世纪40 年代就由德国首次成功运用于工业建筑上,此后在世界各地得到广泛发展,到目前已形成了很多定型体系,如单杆体系、米罗(MERO)体系、菱形桁架体系(Diamond truss)、空间板体系(Space Deck)、以及诺得斯(NODUS)体系等。直到上个世纪90年代以前,这种结构主要应用于大跨度的展览厅、车站候车大厅以及游泳馆等公共建筑。 1、工程概况 烟岗水电站工程位于四川省凉山州木里县境内,是雅砻江中游右岸一级支流――鸭嘴河水电梯级的第二级水电站。首部枢纽工程位于烟岗峡谷进口处,距木里县公路里程76km,距西昌市公路里程330km,其上游约8km处为该河段水电梯级的第一级水电站―布西水电站。烟岗水电站厂房位于鸭嘴河河口上游的雅砻江的右岸山坡2515m高程处,其尾水接第三级水电站―跑马坪水电站的前池,烟岗厂房距首部枢纽公路里程12km。本工程开发任务为发电,兼顾环境生态用水。 工程由首部枢纽、引水发电洞、压力埋管、电站厂房及尾水渠等主要建筑物组成。总工期36个月。工程静态总投资82311.61万元,总投资91721.61万元。 烟岗水电站采用引水式开发,装机容量120MW,多年平均发电量5.32亿kW.h。 电站主厂房全长54.76m,宽21m,最大高度20.4m。厂房与开关站结合地形条件布置,左侧为安装间,与主机间同宽;主厂房内2台发电机组呈一字形排列。电站于2012年10月正式并网发电。 2、主厂房屋顶设计方案比选 2.1钢网架结构方案 钢网架结构的特点是,施工速度快,安装、维修容易,安全系数高,且可以解决机电安装急需保温的困难。钢网结构比较固定,一般由三部分组成:厂顶网架、网架支撑以及屋面。在材料选择上,屋面采用彩钢夹芯板,檩条采用冷弯溥壁型钢。 2.2钢筋混凝土方案 钢筋混凝土结构在工业与民用建筑中得到了广泛的应用,其主要优点是作为承重构件,其承载力大,施工技术成熟,抗震和防火等方面的性能优越。采用钢筋混凝士框架结构,稳定性可以得到很好的保证。钢筋混凝土梁板结构经历了两个阶段,传统的做法是薄腹梁或混凝土屋架加大型槽型板,后来随着预应力技术的成熟,一些技术公司开发出雁型板项目。值得强调的是屋面板要有保温层、防水以及保护等功能。 2.3房屋方案的比选 为了选出更为合理的方案,应对两种方案的优缺点进行比较。笔者根据工程 的实际情况,主要对以下几个方面做了比较: 施工工期:钢网结构施工工期短,且不受天气的影响,即使是在寒冷的冬季,混凝土无法施工的情况下,钢网仍可进行。且预制构件的施工周期长,养护周期长。 施工人员费用:钢网结构主要的构件厂家已经事先设计好了,电站只需要安装即可,施工时间大大缩短,因此,施工人员费用也比混凝土结构便宜。 工程造价:施工以及装修等工作完成以后,按实际的覆盖厂房面积,经过计算知钢网结构每平米综合造价比混凝土结构节省投资30-40%。 构件制作:钢网结构所需的钢管、螺栓、锥头、板材以及檩条等构件均由设计厂家按要求制作,只需将构件运到现场安装即可完成;混凝土结构方案需要浇注梁以及面板,为了保证预制施工质量,需要事先平整夯实及硬化预制场地[2],特别是在场地受限的水电站工程中,场地条件有时无法保证。 影响因素:钢网架结构施工非常简便,吊装安全并且工作量小,混凝土用量也很少,质量控制比较容易。混凝土结构材料较多,施工受外界条件影响大,尤其冬季施工,加大了施工难度,混凝土质量因而不能很好的保障,准备工作量也非常大。 综合以上几个重要因素的考虑,钢网结构优势非常明显,同时为避免梁板吊装对机电安装造成较大的干扰,确保机组可以按期投产发电,设计最终采用空间钢网架结构方案。 3、钢网结构设计 3.1 结构形式 钢网结构采用正放四角锥网架。支撑形式:下弦支承。节点类型:螺栓球节点网架。平面尺寸大小为38.42m×17m,投影面积共计653.14m2。 3.2 设计依据 荷载标准值:上弦恒载为0.30kN/ m2,上弦活载为0.50k N/ m2,下弦恒载为0.1kN/ m2,基本风压为0.35kN kN/ m2,抗雪压载荷为0.50k N/ m2。设防抗震烈度为6度,场地属于Ⅱ类建筑场地。 3.3 材料选择 选用Q235B钢制作的钢管,采用高频焊接钢管的焊接方式。螺栓螺钉选用40Cr钢,材质应符合《合金结构钢技术条件》GB3077要求,高强螺栓应满足《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB1288的规定,其性能等级为10.90s。选用45号钢制作的螺栓球,材质应符合《优质碳素结构钢钢号及一般技术条件》GB699的规定。选用Q235B钢制作的封板锥头,钢管直径超过76时必须采用锥头,连接焊缝海外锥头的任意截面与连接的钢管强度要等同,厚度应保证变形以及强度的要求。选用Q235钢制作的套筒,杆件与截面等同。选用E43焊条对Q235钢与Q235钢进行焊接,选用E50焊条对Q235钢与45号钢进行焊接。采用75mm厚彩钢夹芯板作为屋面板材,采用冷弯薄壁型钢制作檩条。 3.4 加工技术要求 网架杆件需要对氧化皮以及锈蚀等污物进行清除后才可加工。网架的构件(包括杆件、螺栓球、、支座高强螺栓等)需要在专业的厂家定制,并且还得有检验合格证明,对于球以及螺栓的加工,则由厂家按机械行业标准选购或自行加工,但要满足受力和材质要求。焊缝需满足规定标准,构件焊接要达到同等强度,。 3.5 安装以及涂装技术 要求支承面预埋钢板必须保持水平,安装位置准确。,相邻支座高差不超过5mm,最高与最低高差不超过10mm,位移量不超过5mm。对所有构件须都需要作防锈处理,出厂前以及安装后都要涂灰色防锈漆。为了保证使用年限,涂装前需要进行除锈,除锈参考《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等极》GB8923中的Sa2等级,不能低于这个除锈等级。涂装时的环境湿度以及温度,除其产品的特殊要求外,相对湿度不应超过85%,温度应在5D38℃之间。不应在涂装构件的表面出现结露,涂装后4小时内应避免雨淋。荷载必须作用在节点(螺栓球)上,严禁在杆件上悬挂重物,杆件不承受横向荷载。 4、结束语 网架结构的组成比较规则,施工起来方便,厂房屋面结构采用钢网架比采用钢筋混凝土梁、板结构费用小,建设工期短,质量更易于控制,并且对周围环境影响小。因此,在水电站工程中应大力推广应用。 结构设计毕业论文:纵粱式管架结构设计浅析 【摘要】本文着重介绍石化工程中纵梁式管架结构体系的设计方法、注意事项。纵梁式管架是石油化工装置及公用工程设计中常见的结构形式,是装置与装置间以及装置内各单元、建构筑物之间相互连接的重要途径,具有面多量广、形式复杂多样的特点。本文通过对其基本概念、布置原则、荷载分析、计算难点、注意事项等几个方面的阐述并结合工程实践对此类结构的设计作一探讨。 【关键词】纵梁式管架;活动架;固定架;柱间支撑 纵梁式管架是石油化工装置及公用工程设计中常见的结构形式,是装置与装置间以及装置内各单元、建构筑物之间相互连接的重要途径,具有面多量广、形式复杂多样的特点。本文通过对其基本概念、布置原则、荷载分析、计算难点、注意事项等几个方面的阐述并结合工程实践对此类结构的设计进行探讨。 1 纵梁式管架结构概述 在相邻独立式管架间设置纵向联系构件,如纵梁或桁架,构成空间体系的结构称为纵梁式管架。装置内管架一般采用钢结构,公用工程管架柱通常采用钢筋混凝土结构或仅首层采用钢筋混凝土,其余钢结构的组合结构。纵梁式管架安全等级应为二级;支撑输送高度有害和易发生次生灾害介质的管道的管架宜为一级。抗震设防类别为丙类。 2 纵梁式管架结构布置原则 2.1 高度的确定 管架的高度主要由上游专业确定,以满足管道布置为首要条件。结构专业应及时反馈断面信息以便相关专业进行调整。 2.2 纵向柱距的确定 纵梁式管架的纵向柱距宜为9~15m,基本柱距宜采用9m。特殊情况时,纵向柱距可按管道专业布置的实际需要,可不受模数限制。 2.3 伸缩缝的设置 伸缩缝的的间距:钢结构不宜大于120m,混凝土结构不宜大于70m。 2.4 纵向柱间支撑的设置 纵梁式管架在每个温度区划内均应设置纵向柱间支撑体系,增加纵向刚度,同时管道也在补偿器附近设置固定架。通常在工程中两者可合二为一,达到经济的目的。 3 荷载 3.1 竖向荷载 3.1.1 竖向荷载应包括结构自重、管道自重、设备重、附件重、保温重、介质重或充水试压时的水重、顶棚重、电缆和桥架重等。 3.1.2 作用于管架横梁上的竖向荷载,宜按均布荷载计算,当遇有一根管道作用于梁上的荷载大于10kN时,该管道应独立按集中荷载考虑。在计算均布荷载时应考虑预留管道的荷载,而预留管道往往无法确定, 在使用均布荷载对管架进行分析时需要注意:同一柱距范围内主次梁上的管道荷载是不同的。原因在于不同管径的管道跨距各不相同,并不是所有管道都需要在次梁上设置支点。因此在考虑管线均布荷载时,应按管道实际支撑点的布置来确定计算所需的均布荷载。 3.2 水平荷载 纵梁式管架的水平荷载主要包括作用于活动管架,管道受热膨胀时产生的水平推力、作用于固定管架的管道补偿器的弹力、管道内介质不平衡内压力以及活动管架通过管道作用于固定管架的反作用力。除此之外还应包括风荷载。 一般来说,管道补偿器的弹力、管道内介质不平衡内压力由上游专业提供,而管道摩擦力、风荷载则由结构专业依据管道竖向荷载、管径、分布,通过计算获得。 由于纵梁和竖向支撑存在,纵梁式管架的纵向刚度一般较大,因此纵梁式管架中的活动管架一般按刚性活动管架设计。文中所指的活动管架均指刚性活动管架。 管道与结构之间的作用是一个十分复杂的问题,要精确计算,在工程上几乎是不可能的。对于工程设计上的纵梁式管架,可按下式计算管道对活动管架中的横梁产生的摩擦力。 其中Kj为管道牵制系数,Gk为管道竖向荷载,?为主要热管与钢梁间的摩擦系数。活动管架上的管道水平推力作用在梁顶。横梁承受管道的竖向荷载和水平推力,可按双向受弯构件对横梁进行计算。 在计算敷设双层及以上管道的管架时,对管架柱应考虑上、下层间管道的牵制作用,考虑整个管架上的全部管道重量,并从各层主要管道中选用一根起控制作用的主要热管计算kj值。对横梁则仅需考虑本层管道间的牵制作用。 3.3 管道振动荷载 当计算支承振动管道的管架构件(基础除外)及其连接强度时,所有振动管道的竖向荷载应乘以动力系数,并以此计算水平推力。固定管架上支承振动管道时,补偿器反弹力也应乘以动力系数。对于不设限制振动管道,则应根据实际情况确定动力系数。 4 纵梁式管架计算难点 纵梁式管架计算的难点在于计算正常使用状态下管道水平推力对管架的作用。 管道受热膨胀时,管道由固定架处向补偿器方向变形。在应力和摩擦力作用下,使活动管架与管道间产生相对位移(刚性活动管架),最终使补偿器发生变形。由于补偿器的刚度作用,必将产生抵抗压缩变形的反力,这就是补偿器的弹力。事实上,管架对管道的任何限制作用并不会改变管道最终的变形量。固定支架、限位支架最终限制的是管道的变形方向,或者变形形式。 由一个温度区段的纵梁式管架共同承担纵向水平力,在工程上并不容易实现。长达几百米的纵梁式管架,由于纵向构件的压屈、支座螺栓的松动,使纵向力难以顺利的传递和抵消,因此可沿补偿器将一个温度区段内的纵梁式管架切为几段计算。如果计算单元内设置了两个补偿器,左侧补偿器以左的管道水平力Fba由固定架承受,右侧补偿器b以右的管道水平力Fbb由右端固定架承受,补偿器之间的管道水平力由中间固定架承受。由于Fbb和Fba方向相反,中间固定架通常承受的管道水平力很小,因此中间固定架通常可不设置竖向支撑。 纵梁承受的管道水平推力各不相同,最大的水平推力作用于与固定架相连的纵梁上。在摩擦力和应力作用下,中间管架变形趋势同管道一致,使得在补偿器处纵梁受压,而在固定架一侧纵梁承受较大的拉力。最大拉力计算方法如下 对固定架而言,管道传来的各中间管架的摩擦力与纵向构件(纵梁)传来的水平力已相互抵消,仅承担管道的水平弹力。对于有柱间支撑的组合式空间体系结构的固定架,水平弹力最终通过柱间支撑传递至基础。 5 纵梁式管架设计注意事项 1) 由于生产工艺的要求,管道沿纵向需要一定坡度时,各架顶的设计标高成为变数。如采用钢筋混凝土结构,可调整管架基础的埋置深度;对于钢结构管架,设定柱脚底板距地面的净距为150~350mm,以便选择统一柱高度定型管架。 2) 当管架柱全部为钢筋混凝土时,横梁宜尽量选择适宜的跨度,以便采用现浇钢筋混凝土梁。这样横向刚度较好,也便于节点处理。如采用钢梁,梁柱刚接较难实现。在满足管道布置条件的前提下,可在管架横向设置柱间支撑,以增加刚度,保证结构的稳定。应注意,此时节点处纵横向埋件的锚筋应相互错开。 6 结语 纵梁式管架结构作为最常见的结构形式,一直以来就存在量多面广的特点。近年来随着我国石化行业的大发展,装置规模越来越大,纵梁式管架结构也必然朝着大型化、复杂化的方向发展。因此有必要对其进行深入的分析,了解其特性,重视其发展,总结经验,使管架设计在技术上先进、经济上合理、工程上安全可靠。 结构设计毕业论文:房屋结构设计中存在的问题及其对策解析 【摘要】房屋建筑结构的设计是一个全面、系统而且复杂的过程,对于设计师而言,是一项充满挑战的工作。本文笔者对房屋结构设计中存在的问题及其对策进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。 【关键词】房屋结构设计;问题及对策 前言:作为房屋建筑的设计人员,应根据具体情况作出具体分析,运用已经掌握的专业知识灵活处理实际建筑设计中遇到的各种难题。 一.多层框架结构设计的问题 1.1框架计算简图问题 多层框架结构无地下室,独立基础埋置较深,周围有一个-0.05m拉梁的基础上,需要的基础梁按1层输入。根据《抗震规范》第6.1.2条,当在Vlll度地展区的工程框架结构其抗震等级为二级,在设计的时候按3层框架房屋进行计算,首层为3.35m,即若框架建筑嵌固在-0.05m处的基础拉梁顶面,基础拉梁断面与配筋按构造进行设计,其基础以中心受压进行计算。如上可见,此计算简图并不妥当。原因有: (1)根据构造设计的拉梁不能平衡柱脚弯矩; (2)依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3.11条规定,框架结构底柱的高度需要取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。设计经验表明,如上的框架结构应该按4层整体分析和计算,也就是需要将基础拉梁层应按层1输入,如拉梁上有荷载,需要将荷载同时输入。所以,剪力的首层层高计算为H1=4-0.8-0.05=3.15m,2层高为3.35m,层3,4层高为3.3m.依据《抗震规范》第6.2.3条,多层建筑框架柱底层柱脚弯矩的设计值需要乘以增大系数1.25。在设计拉梁层的时候后,通常要对底层柱的配筋进行比较是由基础顶面截面还是由基础拉梁顶面的截面控制。由于地基土有约束作用,所以计算简图时,要在电算程序总信息的输入中地下室层数应该写为1,同时复算一次,按两个计算结果包络图进行框架结构底层柱的配筋。 1.2设计规范强制性问题 在我国设计规范具有强制性的,对于设计人员来说,规范即为法律,如不违反规范要求,设计出了问题,设计人很可能不负任何法律责任。我国没有明文规定设计人员不能采用高于规范设定的安全度水平,缺乏经验的设计人员有时不善于针对具体工程对象的需求及具体的施工环境条件灵活运用,而是与之相反,有的人就故意钻规范空子沿着规范允许的最低边缘行事,从而达到其不良目的同时推卸贵任。 1.3关于甚础拉梁层的计算问题 若基础拉梁层没有楼板,在用TAT,SATWE等电算程序对框架整体计算的时候,其楼板厚度为零,同时对弹性节点进行定义,并通过总刚分析法分析和计算。但是,有时即使楼板的厚度为零,也定义其弹性节点,而没有通过总刚分析法,在进行程序分析时就自动的根据刚性楼面进行假定计算,与实际不符。 1.4有关基础拉梁问题 通常情况下,当独立基础埋置较浅,或者过去时置虽然深但是采用短柱基础后,因地基不理想或柱子荷载差别明显,或者依据抗震的要求,可在两个主轴方向进行设里和构造基础拉梁。如果拉梁上有填充墙或楼梯柱等作用传来的荷载时,这时拉梁截面就应适当加大,计算出的配筋需要与上述构造配筋进行盛加。构造基础拉梁顶标高一般和基础高或者短柱顶标高是相同的,此情况下,基础按偏心受压基础进行设计。 若框架底层层高不高或埋置不深的时候,应该将基础拉梁的设计设计得为更强大.此时,对于拉梁正弯矩钢筋需要全跨拉通,负弯矩钢筋需要在1/2跨拉通。拉梁的正负弯矩其钢筋在框架柱内的锚固和拉梁箍筋的加密及抗震构造的相关要求跟上部框架梁是相同的,此时的拉梁应该设置在基础顶部,不应该设里在基础顶面之上,基础则可按中心受压设计。 1.5多层框架绪构独立基础设计荷载的取值问题 多层框架结构建筑采用比较多的是柱下独立基础,多层建筑抗震设计规范指出:若地基主要受力层范围内没有软弱粘土层的时候不超过8层而且高度在25m之下的,通常民用框架建筑或荷载相差小的多层框架厂房不需要对地基及基础抗震承载力进行验算,也就是说在Vlll度地展区不少多层的框架建筑可不需要进行地基以及基础抗震承载力的验算,这些在进行基础设计的时候需要注意风荷载具有的影响。所以,在多层框架结构建筑的整体计算与分析过程中需要计入风荷载,不能因为地展区的高层建筑之外的风荷载没有控制作用而不计入。另外,在对独立基础进行设计时,其在基础顶面上的作用外荷载的柱脚内力设计值,仅需要取弯矩设计值、轴力设计值以及无剪力设计值或者轴力设计值,此两种情况会导致配筋偏少,进而影响基础本身及上部结构的安全。 二.多层框架结构设计问题的一些措施 在多层框架结构工程设计中,多数建筑按抗震设防分类属于丙类建筑,如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等,其抗震等级可依据烈度及结构类型与建筑的高度按《抗震规范》表6.1.2确定。 2.1棍架梁、柱箍筋间距 在程序默认的前提下,如框架梁的跨中部位有次梁或者有较大的其他的集中荷载作用而又配两肢箍筋的时候,通常情况下非加密区箍筋间距使用200mm使梁的非加密区配箍不足,所以建议程序内定梁箍筋改成取梁的非加密区间距为200mm。如此,不但能保障梁非加密区的抗剪承载力,还能相应增加梁端箍筋加密区的抗剪能力,梁的强剪性就能充分体现。 若框架内定柱的加密区箍筋间距为100mm的时候,在有的情况下,可能会因非加密区的箍筋间距为200mm导致配箍不足。所以,建议程序内定柱的箍筋间距改为取柱的非加密区的箍筋间距为200mm。此外,在柱、梁箍筋非加密区进行配箍验算的时候,无需考虑强剪弱有的要求,也就是剪力设计值取加密区终点处,其外侧的组合剪力设计值,并且不乘以剪力增大系数。 2.2关于地震力振型组合数问题 关于商层建筑,其振型数为≥9,结构层数多,结构刚度发生突变也较大,振型数应该多取,若结构设计有转换层,顶部设有小塔楼或者多塔结构等等,其振型≥12,但不应该大于房屋层数的三倍:唯有定义弹性楼板需要通过总刚分析,在必要的时候,振型数才能够取更多周。《抗震规范》指示,比较合适的振型个数通常取总质量达到90%的振型参与质量的振型数,采用SATWE等电算程序能够很方便地输出参与质量的比值。在设计中设计人员对电算程序的应用不太重视,对振型数的选取比较随意,这就需要改进的。此外,通过耦联计算出的剪力一般小于非耦联计算结果,只有结构存在明显扭转时方能采用耦联计算,若有必要应补充非耦联计算结果。 2.3地下室层数的输入处理 多层框架结构建筑也设置地下室因为没有隔断,所以多采用筏板做基础。当电算时,需要将地下室层数及上部结构同时输入,还要在总信息中按实际地下室层数进行填写。并采取对层侧移刚度比进行分析比较,还能够正确判断与对房屋的嵌固位置进行调整,同时对抗震构造采取相应措施,保证其楼板应需的厚度以及最小的配筋率等;若结构为竖向不规侧时,不但对薄弱层进行验算,还要对薄弱层的地震剪力进行乘以1.15的增大系数。 三.结束语 随着我国建筑业的现代化进步和发展多层框架结构设计的要求也越来越高,在设计过程中的问题得到解决与改进,但是新的问题也会不断出现,但是相信在实践中一定会得到解决。 结构设计毕业论文:建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用 【摘要】进行建筑结构的设计优化过程当中,建筑结构设计十分重要,由于一个合理的结构的设计方案不但能够使得建筑工程到达技术上的要求,还能够降低经济上的消耗。但是,建筑结构设计优化是一个十分复杂且具有比较强的综合性的系统性问题,因此我们一定要加大对于建筑结构设计优化方法的深入探究的力度。本文对于建筑结构设计优化方法的应用意义进行了研究,并对建筑结构设计优化的具体的方法与步骤进行了相关的详细介绍, 对于我国的建筑结构设计行业具有一定的建议作用。 【关键词】结构设计;建筑结构;优化技术;应用 1、结构设计优化方法 依据设计的要求,把力学概念与结构优化设计进行有机结合,让参与计算的量部分可以以变量部分出现,进而形成结构设计优化方案域,运用数学手段,在域中找到可以满足要求的结构优化最佳设计方案。由此可见,结构优化设计不仅可以提高整体设计水量及设计质量,还可缩短设计周期,从而降低整体工程造价,提高经济及社会效益。房屋工程分部结构优化设计包括:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造价分析等内容,在实施过程中,不仅要按照一切从实际出发的原则,更应该结合具体工程的实际情况,围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。在满足设计要求后,在进行结构设计时应该尽量缩小刚度、质量中心的差异使平面布置规则,水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用。为降低应力集中,竖直方向上应避开使用转换层。 结构优化设计的本质以力学理论和数学规划理论为理论基础,以计算机技术为工具,对建筑结构涉及到的各个变量进行寻找优化决策的先进的设计方法,其本质就是求极值问题。(1)优化数学模型。建立正确合理的优化数学模型是结构优化设计的关键步骤,基于正确的优化数学模型是得到正确优化结果的基础。例如,在优化模型中,数学模型中的等式约束个数应当小于设计变量的个数,这样才能求得最优解。(2)优化数学算法和优化迭代控制。对于建立的优化数学模型,虽然可用的优化算法有多种,但是采用不同的优化算法所得到的优化效果和所花费的求解时间会有差别。所以,快速、有效的数学优化算法也是结构优化设计的一项关键技术。(3)结构分析方法。绝大多数的结构优化设计问题难以采用解析法求解,而是采用数值法的方法。数值解的寻优实际上是一个优化迭代过程,而每次优化迭代都需要进行结构分析。实现以上提到的关键技术需要经过建立可靠的优化模型,然后采用适当的优化算法进行求解。这其中选择计算简便且正确率高的优化算法显得尤为重要。 2、民用建筑结构设计和经济性的关系 第一点,结构设计和用地之间的关系。在多层或者高层的民用建筑中,我们常说的总建筑的面积具体讲是每层的建筑面积之和,如果层数越多,那么单位建筑的面积分摊的占地面积相应的就会越小。然而随着层数日益变多,总体住宅高度也会不断上升,随之屋子间的距离也相应的变大。通过这一阐述我们了解到,用地节约的多少并不会根据建筑楼层增加而按一定的约数变高。 第二点,结构设计和造价之间的关系。一般建筑的楼层会在一定程度上影响到单位建筑的面积,但对每部分的结构来讲,具体的影响程度是不一样的。在屋盖的区域,无论有多少层,都统一使用统一相同的房屋盖。它跟层数增加无关,所以对屋盖的资金投入也不会加大。因此,屋盖处的单位面积资金投入会根据层数的不断上升而表现出很明显的降低。在建筑的基础处,每层都共同使用一个基础,因此随着层数不断增加,相应的基础结构承受的荷重就会增加,因此我们必须要增加基本的荷载力。基础地区的单位开销虽然会根据层数的增加而呈现出降低的意思,但是这种意思并不像屋盖那样如此明显。一些承重体,比如墙、梁或者柱等,会随着层数的不断增加而不断地增加荷载能力以及抗震能力等,相应的这些分部的单位房屋造价会有一定的提升。 第三点,高层住宅结构设计与经济性的关系。一般而言,住宅层数高矮将本质的影响住宅开销,其根本原因乃是伴随层高不断上升,墙体面积和柱体积也会慢慢上升,而且会加大结构自重,进而还会增加柱以及基础承受荷载力,于是让电气以及水卫的管线同比例变长。如果将层高降低,那么可以有效地节省材料物资,而且还可以节约能源等,对于抗震非常有利,能最大程度的节约金钱输出。另一方面,减少层高不但可以降低房屋的高矮,有效地缩小建筑和建筑间日照的距离,所以降低层高也在一定程度上对于节约土地资源有很大的作用。 3、结构设计优化技术应用实践 结构方案的建立过程即工程结构设计。伴随急速更新发展的计算机硬、软件产业,凭借计算机、力学、数学一系列方法,将结构设计做到最优化技术推广。结构优化设计及传统结构设计其设计原则和过程是相同的,不同之处在于传统设计缺少安全、经济性作为衡量准则。最优设计则是在安全、经济准则基础之上,利用计算机作为辅助技术,非常便利地实现了分析计算、设计、出效果图等整套程序的自动化,大大提升了设计整体效果及质量。为了达到降低工程造价之目地,在不更改使用性能的基础之上,就要对结构进行最优化设计。由此可见结构设计优化技术的应用已经是较为宽广的课题之一。它不仅应用于项目的前期、整体、抗震设计,在旧房改造期间的各个环境均有广泛应用。结构设计优化技术在应用实践中应注意的问题如下: 3.1前期方案设计期间将结构设计优化参与其中 建筑方案设计前期如有一个优秀的、合理的设计方案,并参与结构设计优化,就会争取到非常优秀的开端。但目前在前期设计方案中结构设计优化参与其中的并不多,如果能对建筑类别有所针对,并进行合理选择结构设计优化方案,将降低建筑的总投资成本,因此在建筑方案设计初期应注意建筑方案的结构优化设计,考虑结构的合理及可行性。 3.2概念设计结合细部结构设计优化 概念设计主要作用于无具体数值量化现象,比如无确定性的地震设防烈度,现实难免与计算式存在区别,那么设计时应采取概念设计方法,使数值成为辅助及参考根据。为达到最佳优化设计效果,设计人员应该灵活运用结构设计优化方案。与宏观把握相对应的,设计的过程同时要注意对于细部的结构设计优化,比如现浇板中的异形板拐角方向容易出现的裂缝,可归结为矩形板。钢筋选择时应注意:I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多,但是他们的极限抗拉力相差却相当大,所以在塑性满足要求的情况下,现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋。在做里面设计的时候,外立面上的悬挑板及配筋,应在满足基本规范要求之上,以达到安全、经济之目的。 3.3结构设计优化―――下部地基基础 桩基础类型的选择,要依据现场地质条选择最为合适的结构设计优化方案,以降低工程总造价为目的。例如对灌注桩桩长的选择影响较大的桩端持力层的选择,要多进行比较,最终确定最为合适的方案。 4、结束语 我们常说,建筑是凝固的艺术,好的建筑师总希望可以通过建筑来合理的表达本身设计意图,希望拥有艺术性以及实用性能的美妙融合。建筑结构设计师们应严格遵“安全、经济、合理”的设计理念,努力探索更合理的结构设计方案,保证建筑工程取得良好的经济效益和质量效益。 结构设计毕业论文:抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用 【摘要】随着高层建筑的迅速发展,建筑高度不断增加,高层建筑的结构设计也成为结构工程师设计工作的主要重点和难点。其抗震设计变得尤为重要,建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念,从场址的选择到建筑物的结构设计,抗震设计贯穿了整个过程。建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。本文作者结合多年来的工作经验,对抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用进行了些研究。 【关键词】建筑结构抗震设计;设计原则;设计方法 在房屋建设的过程中,抗震结构设计是结构设计中最为重要的环节。抗震结构设计是否科学合理直接影响到房屋建筑的质量和安全。我国属于地震多发地区,因此说在建筑设计的过程中更需要关注这一点。 一、建筑结构抗震设计中的基本原则 在进行建筑结构抗震设计的过程中需要遵循一定的原则,讲求方法,才能够确保设计方案的科学性和可行性。为此,设计的过程中需要遵循以下原则。 (一)确保结构构件具有必要的性能 在进行抗震设计的过程中,一定要保证建筑结构构件具有一定的承载能力、稳定性、刚度和延性等性能。结构构件需要遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强底层柱、强节点弱构件的设计原则,在设计中对于可能会造成构件相对薄弱的部位,需要采取从事提高其抗震能力,对于承受竖向荷载的主要构件则最好不作为主要的耗能构件。 (二)尽量多的设置抗震防线 一个抗震结构体系需要有多个延性较好的分体系组合而成,并且由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框剪结构就是由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或者多肢剪力墙体系组成的。由于在一次地震之后将会伴随着多次余震的出现,如果在结构设计时只有一道防线,那么在建筑遭到第一次破坏之后再遭余震,就会因为损伤积累导致建筑物坍塌。抗震结构体系应该有最大可能数量的内部和外部冗余度,在设计中需要有意识的建立起一系列分布的屈服区,这样能够使结构吸收和消耗大量的地震能量,从而能够提高建筑的抗震性能。 (三)恰当的处理建筑结构的构件强弱关系 在设计的过程中需要正确的处理好构件的强弱关系,在统一楼层内使主要耗能构件屈服之后,其他抗侧力构件则仍然处于弹性阶段,这样能够使得有效屈服保持较长的阶段,能够保证建筑结构的延性和抗倒塌的能力。需要注意的是,如果在抗震设计中一部分结构的设计超强,那么就会导致结构的其他部位出现相对薄弱的现象,所以说在设计的过程中需要恰当的处理结构的强弱关系,对于不合理的加强的作法或者是在施工中以大代小,改变抗侧力构件配筋的这些做法都需要尽量的避免。 二、建筑结构抗震设计的基本方法 上文中从三个方面分析了在建筑抗震结构设计中需要遵循的原则,下面本文就从具体的设计方法方面进行分析论述。 (一)建筑结构抗震设计中的概念设计方法 建筑抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等因素形成的基本设计原则和设计思想,并根据这些原则和思想进行建筑结构总体设计和细部构造设计的一个过程。由于地震的震动是一个随机的震动,目前对于这种情况的复杂性和不确定性很难把握,要准确的预测出建筑物所遭到的特性和参数还有一定的难度,而在结构设计方面,也不能够充分的考虑到结构空间的作用,所以说在抗震设计过程中不能够完全的依赖于计算的结果,而是需要结合实际情况,并立足于抗震基本理论和长期的经验进行设计。 利用该设计方法进行设计,首选需要确定建筑的选址,在选址的过程中需要避免抗震的危险地段,需要选择对抗震有利的场地和地基,并需要根据工程的需要掌握好地震活动的情况和工程地质的相关资料,设计者要综合考虑作出相关的评价,并在选择时选择坚硬土或是开阔密实均匀的中硬土等有力的地段。需要注意的是,一定要避开软弱土、液化土以及河岸或者是边坡的边缘,平面分布上成因、延性以及状态不均匀的土层也需要避开。 其次要合理的进行平面的布置。一般情况下,建筑物的动力性能取决于它的建筑布局和整体结构设计,建筑布局简单合理,在结构设计中符合抗震原则,就能够保证建筑物具有良好的抗震性。建筑物的平面布置需要具有对称性,质量和刚度的变化要均匀,防止出现楼层错层的现象。在实际的设计中需要根据相关的规定进行,例如《高层建筑混凝土结构技术规程》中对地震区高层建筑平面的形状做了相关的规定,并且提出了对平面的凹角处需要采取加强措施。因此说在实际的结构抗震设计中,对于地形较为复杂的建筑物要合理的设置变形缝,在结构设计时要进行水平地震作用的计算和内力调整,对于较为薄弱的部位需要采取加强措施。 在结构选型和布置的过程中,需要根据建筑物的重要性、设防烈度、地基、基础以及场地等因素进行考虑,制定经济合理的设计方案。从抗震的角度来讲,一个好的结构形式能够使得建筑物的延性系数提高,匀质性变好,构件的连接更具有整体性和连续性,并且更能够充分发挥材料的强度。结构布置过程中要确保平面布置的对称性,使构件的分配力较为均匀,防止出现薄弱层,并且要尽量的降低房屋的重心。 (二)抗震构造措施 抗震构造措施在结构设计中是一个重要的环节,构造设置是否合理直接影响到建筑结构的抗震性能。建筑上部主体的结构类型不同,其构造的措施也就不一样。对于砖混结构的建筑,需要设置沿楼板标高的水平圈梁,加强内外墙的连接,以增强房屋的整体性。圈梁能够有效的约束预制板的散落,降低了砖墙出平面倒塌的可能性。除此之外,圈梁作为边缘构件,还能够提升楼和屋盖的水平刚度,这样在地震的作用下,就能够很好的避免墙体的倾斜和开裂度的眼神,减轻了不均匀沉降对于建筑的影响。 (三)结构消能减震和隔震设计方法 一般情况下,建筑结构的抗震是通过增强结构本身的抗震性能来抵抗地震的强度的,从现实意义上来讲这是一种较为被动的抗震方法,在实际的抗震设计中,需要寻求主动的抗震对策,减震和隔震设计就是有效的抗震设计方法。该方法是在结构体系中设置一个隔震层,以此来阻隔地震带来的能量,或者是在抗侧力结构中设置一个消能器,以此来达到削减地震能量的作用。该方法的主要应用原理就是在房屋的底部设置橡胶隔震支座以及阻尼器等设备,以此来延长构件的自震周期,并且增大阻尼,通过局部变形来提供附加阻尼,以削减地震的能量,达到保护建筑上部结构的目的。 结束语:当前人们对于建筑的安全性和稳定性的要求越来越高,为了能够进一步提升建筑物的安全性能,在设计的过程中一定要注意建筑结构的抗震设计,本文就以此为重点,从设计要遵循的原则和设计的基本方法两个大方面进行论述,希望能够为今后的抗震设计提供帮助,更好的提升建筑物的整体抗震性能,保证其安全性和可靠性。 结构设计毕业论文:防水板的结构设计 【摘要】随着计算机技术和有限元分析技术的发展,有限元计算分析已经广泛应用于工程设计领域,防水板的计算也可以采用计算机进行有限元分析。本文通过分析抗浮锚杆抗拔刚度和防水板厚度的关系,得出抗浮锚杆抗拔力的取值方法以及在抗浮锚杆作用下防水板抗浮荷载的取值方法,其中抗浮锚杆刚度的确定尤为重要,合理的确定抗浮锚杆的抗拔刚度,在结构安全和建筑工程造价的控制上有重要意义。 【关键词】防水板;抗浮锚杆;有限元;抗拔刚度。 1、防水板的受力特点 独立基础加防水板这种基础形式具有良好的经济性,并且传力简单,在实际工程中的应用越来越广泛。其计算假定为独立基础承担全部上部结构荷载,防水板只用与抵抗地下水浮力,不承担地基反力[1]。计算的时候,独立基础和防水板分别单独计算。 通常情况下,作用在防水板上的荷载有:地下水浮力 、防水板自重G以, 为底板面积。建筑物的在使用过程中,根据水位的不同,防水板的受力情况可分为以下三种情况: 1)当 时,建筑物的全部重量将由独立基础全传递给地基。 2)当 且未采取其他抗浮措施时,防水板对独立基础的地基反力有一定的分担作用,此时基础的地基反力减小,减小部分的地基反力以水浮力的方式作用于防水板板底,在防水板板跨较大或者抗浮水头较高的情况下,将会对独立基础的底部剪力和弯矩有放大的作用。 3)当 同时采取其他抗浮措施(假设抗浮措施为设置抗浮锚杆)时,防水板对独立基础的地基反力同样有一定的分担作用,此时基础的地基反力减小,减小部分的地基反力以水浮力的方式作用于防水板板底以及抗浮锚杆。 在独立基础加防水板这种基础形式中,由于水浮力的作用,防水板将水浮力传递给独立基础,减小了基底反力,同时由于独立基础作为防水板的支座,防水板将会传递由于地下水产生的弯矩和剪力给独立基础,增加了独立基础的弯矩及剪力值。 2、防水板的设计方法 防水板通常情况下可以简化成四角支承在独立基础的双向板,受力方式类似于板柱结构,而独立基础则可以近似认为是柱帽,计算方式上防水板和板柱结构也有相通之处。因此,防水板的计算方法也可采用板柱结构中无梁楼盖双向计算的经验系数法,将防水板划分为柱下板带和跨中板带。随着计算机技术和有限元分析技术的发展,防水板的计算也可以采用计算机进行有限元分析。 在分析独立基础的受力情况时,合理考虑防水板浮力对独立基础的影响,是独立基础计算的关键,在工程设计中可采用包络设计的原则,按以下方法计算: 1)当 时,建筑物的全部重量将由独立基础全传递给地基,此时独立基础可以直接按《建筑地基基础设计规范》B50007-2011的相关规定进行计算。 2)当 G且未采取其他抗浮措施时,防水板对独立基础的地基反力有一定的分担作用,此时基础的地基反力减小,减小部分的地基反力以水浮力的方式作用于防水板板底,防水板将会传递剪力和弯矩给独立基础。 通过分析发现,在独立基础加防水板基础中,独立基础和防水板不一定同时由相同的荷载效应组合起控制作用,如:防水板通常由水浮力控制的效应组合设计,独立基础则按由永久荷载效应控制的组合设计,两者采用不同的荷载效应组合设计值,而在独立基础的设计中又离不开防水板传来的荷载,因此,在独立基础加防水板基础的设计中,要严格分清荷载的不同效应组合是有困难的,同时从工程设计的角度去看也是不必要的。从工程设计的实际出发,采用适当的包络设计方法,其结果相差不大,故可以按各自的最不利情况计算。 3、抗浮锚杆刚度的研究分析 从理论上说,不管采用“压”还是“拉”的方法抵抗水浮力,水的浮力是均匀作用在底板上,而结构抗浮力作用(除底板自重外)都具有不均匀性,并不是在整个地下室底板区域均匀分布的,可能是集中在一个点上(即柱、桩和锚杆)或一条线上(即墙、梁),因此,分析其传力途径尤为重要。 由于与柱、墙相连的梁板一定范围内具有一定的刚度,水浮力可直接与上部结构自重平衡,而上部自重很难传递至远离梁、柱、桩、墙的区域。因为,中间区域的锚杆实际受力不会是减去上部自重的水浮力,上部建筑自重是集中在一个点(即柱)或一条线(即墙、梁)上的,要达到将自重均匀分布到底板上的假定,底板必须具备两个条件,一是完全按自重抗浮,底板的梁板采用倒置楼盖计算,保证水浮力传至柱上或墙上,二是做到底板刚度无穷大,才有可能将点线作用力均匀分布与锚杆共同抗浮。 在实际工程中,墙、梁影响区域和纯底板抵抗区域和防水板的刚度、抗浮锚杆的刚度有很大关系,不同的柱网、不同的板厚以及不同的地质情况对墙、梁影响区域和纯底板抵抗区域的范围确定都会造成不确定性。 因此,确定抗浮锚杆的刚度显得尤为重要,根据成都部分地区抗浮锚杆抗拔试验的P~S曲线,初步统计可得到抗浮锚杆抗拔刚度的标准值的范围基本在35000kN/m~45000kN/m之间。 通过对比以上结果,可以发现在相同的荷载效应作用下,对于板厚较小(250mm)的情况,抗浮锚杆抗拔刚度对防水板内力影响很大,其板底最大弯矩的比值为1722/1348=1.278,即计算结果相差27.8%;板面最大弯矩的比值为128/107=1.196,即计算结果相差19.6%。对于板厚较大(500mm)的情况下,抗浮锚杆抗拔刚度对防水板内力影响则不大,其板底弯矩的比值1775/1728=1.027,即计算结果相差2.7%;其板面弯矩的比值为175/168=1.042,即计算结果相差4.2%。 而对抗浮锚杆刚度相同而防水板厚度不同的情况,锚杆承受的抗拔力差别很大,防水板厚度越大,抗浮锚杆承受的抗拔力则越小,其抗拔力的比值为290/140=2.07,即计算结果相差107%。 因此,抗浮锚杆刚度的确定尤为重要,合理的确定抗浮锚杆的抗拔刚度,在结构安全和建筑工程造价的控制上有重要意义。但由于现阶段抗浮锚杆刚度的确定与工程地质情况、施工质量都有关系,所以抗浮锚杆的刚度一般都是通过经验积累以及抗拔试验来确定。 除了通过经验或试验数据确定抗浮锚杆刚度,还要通过增大抗浮防水板的刚度来协调抗浮锚杆所承受的抗拔力,即首先计算出需要的抗浮锚杆的数量,然后确定抗浮锚杆所承担的等效均布荷载,再用底板承受的水压力(扣除防水板以及防水板以上的永久荷载)减去抗浮锚杆所承担的等效均布荷载(其中对该荷载需要乘以0.7)的折减系数,才得到地下室底板抗浮设计的荷载,即提高的防水板的承载能力和变形能力,以协调抗浮锚杆群承受的荷载。 4、独立基础加防水板的构造措施 根据独立基础加防水板这种基础形式的受力特点是独立基础承担全部的结构荷载,同时承担由防水板传递的剪力和弯矩,防水板只承担水浮力。所有的计算均在此假定成立的情况下进行。由于基础在上部荷载作用下会有一定变形,独立基础和防水板为现浇整体性基础,独立基础发生变形的同时,防水板也会由于变形而承担地基反力,为确保防水板不承担或者只承担少量的地基反力,防水板下应设置软垫层。软垫层除了有一定的变形能力外还应具有一定的承载能力,至少应能承担防水板混凝土浇筑时的重量及其施工荷载,并确保在混凝土达到设计强度前不会产生过大的压缩变形。 在工程设计中软垫层的做法大致有一下几种: 1)在防水板下设置炉渣垫层,、最近几年来,由于炉渣在市场上的供应量逐步减少,且价格较高,在实际工程中的应用越来越少。 2)在防水板下设置粗砂垫层,粗砂的采购较为容易,经济性也比较好,使用比较广泛。但是,粗砂在施工过程中成型难度比较大,容易受扰动。 3)在防水板下设置聚苯板,、由于聚苯板来源稳定、施工方便快捷且价格低廉,在工程中获得比较满意的技术和经济效益。 在防水板的设计中,软垫层的设置关系到独立基础加防水板的计算假定是否成立受力是否合理,垫层的如“软”是相对的。,的铺设范围为防水板板底满铺但应扣除独立基础的范围。 防水板的集水坑、变标高以及变板厚的做法可参照《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(独立基础、条形基础、筏形基础及桩基础)11G101-3图集。 5、结语 独立基础加防水板这种新型的基础形式现阶段在相关结构设计规范中并未列出,上述结构做法的设计原则和构造措施均为成都地区实际工程经验的总结和体会,读者可在具体的设计过程中参考。 结构设计毕业论文:钢结构在建筑结构设计中存在的问题及解决措施分析 摘要:随着社会经济的发展,建筑行业也不断迅速进步,促进了钢结构在建筑业中的广泛应用。随着建筑功能的多样化和建筑造型的不断变化,人们对于钢结构设计的要求逐渐提高,钢结构在建筑结构设计中的问题日益突出,本文阐述了建筑工程钢结构的优点、钢结构在建筑设计中存在的问题以及解决措施,以供参考! 关键词:钢结构;建筑结构设计;问题;解决措施 引言 钢结构是我国建筑工程钢结构体系中的一种,具有很多优势,所以钢结构的设计应该选择最佳的设计方案,才能有效得利用钢结构的优势并且确保设计的合理性。对于钢结构节点的设计决定了工业建筑的安全性,所以节点设计的合理性需要充分考虑。此外,在建筑设计中,设计人员还需要不断学习专业知识,提高自身的专业技能,为钢结构设计质量的提高奠定坚实的技术基础。 一、建筑工程钢结构的优点 建筑施工的钢结构是在原有的土木建筑结构基础上改良的,钢结构性能较高,能够满足建筑施工的设计需求。钢结构的抗压性好,钢结构的组成材料是各种型号的钢筋,抗压抗震的性能好,在建筑施工中用钢筋作为加固的材料,使建筑的整体结构性能更完善,面对地震时能够较好的发挥防御作用;钢结构的安全性比其他材料的要好,以钢结构为主体的建筑,起到的加固效果很好,能延长钢结构建筑的使用寿命;钢结构建筑还有一个优势就是经济性,投资成本较低,混凝土结构的建筑损耗的材料多,这在建筑成本上也相对较高,而钢结构的使用性能高,并且在结构组合上还更加简单,使用材料的成本消耗明显降低,给建筑施工带来了更多的收益。 二、钢结构在建筑结构设计中存在的问题 1、设计质量下降 钢结构部门专业综合项目及工艺的计划费用较高且设计任务比较繁重,再加上其费用低花费人力大所以钢结构设计起来就显得十分困难,所以设计院对这一类的任务不太善于接受。导致了有些设计单位于是就将房结构的设计工程承包出去,那是因为在钢结构的设计方面缺少经验,但如果承接单位的设计资质不够再加上当前建筑行业的设计市场十分混乱,就会给钢结构的设计质量带来很大的影响。另外,没有准确到位的监督机制也没有针对性的法律法规对其进行规范,就很容易出现事故,其后果的产生是很严重的。 2、参与建设人员的素质相对不高 不但设计人员钢结构设计工程中的技术水平参差不齐,现场的施工人员和监理人员的专业素质和职业道德,跟民用建筑钢结构的发展水平相比也有差距。从业人员就不能适时的适应民建钢结构的发展需求原因是缺乏专业的知识作为支撑。例如有些专业技术,对于非专业的工作人员来说是难以达到的障碍,而技术人员则必须要下苦工才能完全掌握其技巧,所以钢结构建筑中,施工人员及监理人员的相关专业知识和素养都有待于提高。 3、钢结构的设计方案存在问题 由于钢结构设计在资金上存在问题,往往由承接单位和设计单位分包进行设计,这在很大程度上降低了钢结构设计的深度。在有些设计方面不能满足原来设计的要求,存在错误的柱脚设计问题。柱脚设计的类型有三种,分别是埋入式设计、外包式设计和外露式设计,其中在民宅设计中使用的设计类型是外露式设计。 三、钢结构在建筑结构设计中存在的问题的解决措施 1、设计人员要尽力合理设计 对于设计人员来说,钢结构住宅设计是要充分考虑实际情况进行精密计算的,但在实际情况中,会出现很多突发性问题,此时设计人员就应该具体问题具体分析了。只有设计者把设计工作渗透到日常的钢结构设计中,才能提高设计能力从而有效的提高工程质量。同时,要充分考虑钢结构部分设计对整体影响和建筑材料的选取。要根据楼层的高度来选择合适的建筑体系,对于选取材料方面也要根据每个设计环节的特点进行选择。 2、加强设计中的监督机制 由于钢结构设计存在特殊性,所以在进行设计之前需要对承包商和设计单位的设计资质进行审查,检查钢结构的构件质量和相关单位对于钢结构结构制作的能力,还要对施工安装能力进行检查。此外,钢结构设计有热属性,工程主管部门应该加强管理严格进行审查,帮助建筑单位做好一切准备工作。 3、加深钢结构的设计深度 在进行钢结构设计之前,需要先确定设计图纸应用规范是否齐全、正确。如有的设计说明使用了过时的、已经废止的标准;有的材料牌号、等级不全、高强螺栓、普通螺栓和焊接连接点的标记不明确或未显示。对各类高强螺栓、普通螺栓、栓钉、拉铆钉及其垫圈的规格、型号、性能没有具体标明,而这些均已列入了钢结构施工质量验收规范,并作为强制性条文要求,如果设计图纸未加说明,施工和验收就缺乏依据,造成盲目施工和无法验的后果。只有设计秉持精益求精的态度,才能更好的提高建筑工程的施工质量。 3.1柱脚的抗震设计是深度设计的一部分,钢结构柱脚分为埋入式柱脚、外包式柱脚和外露式柱脚3 种。 3.1.1埋入式柱脚是指将钢柱固定在混凝土的基础梁上,外包式柱脚是指钢柱脚被钢筋混凝土包住,外露式柱脚是指混凝土基础表面固定钢柱脚。埋入式柱脚需要考虑的关键因素就是埋入深度,对于轻型工字型柱来说,埋深与柱截面高度比不得低于2,对于H 形柱和箱型柱来说,其比值不得低于3。 3.1.2外包式柱脚设计时,外包层的高度与柱截面宽度之比应不低于2.5,从而保证柱脚具有足够的刚度和承载力。另外,柱脚的箍筋需要满足相关设计要求避免外包层出现斜裂缝。 3.1.3外露式柱脚的力学特性研究目前还不是很充分,端点的约束对上部框架的结构整体影响的程度还不是特别清楚。当柱剪切荷载较大而抗震要求不高时,可以选用外露式柱脚,如果抗震要求高,则不采用该柱脚形式。 3.2同时,防腐设计也应该被重视,通常是采用涂抹防腐涂料的措施。对于钢结构构件也有不同的要求,例如有的构件在出厂前需要涂刷一层底漆。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施。但是这样做只是基础性的防腐,因而为了提高钢结构的防腐效果,就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料,并利用热浸镀锌技术对其进行处理,利用镀层,达到保护钢结构不被腐蚀,尤其是应加强有机涂料配套技术的应用,以及阴极保护技术的应用,才能更好地确保其防腐性能得到有效的提升。 3.3防火性能的设计也是非常重要的,钢结构建筑在防火性能上要弱于钢筋混凝土结构建筑,通常在钢结构建筑设计中采用的防火措施有以下两种:第一种,采用保全板,将其合理设置在钢结构建筑中,以此起到防火作用;第二种,在钢结构的不同部位涂抹厚薄不均的防火涂料,并采用装饰漆涂抹露明部位。 结束语 尽管钢结构在建筑施工中被广泛的应用,然而,在设计中的有些问题仍需重视。只有在钢结构设计中消除那些存在的隐患,才能整体上提高钢结构的工程质量。解决钢结构设计中遇到的难题,坚持国家对建筑业材质要求的可持续发展战略,提高城市化建筑水平,起到了积极的促进作用。 结构设计毕业论文:轻型门式钢架结构设计关键要点研究 摘 要:在轻型钢结构中,轻型门式刚架建筑具有施工周期短、结构自重轻、综合经济效益好等优点。随着我国经济发展,工业和民用建筑中对轻型门式刚架的需求日益增加,所以在结构的设计过程中,结构参数和结构样式的选择是结构安全和经济的关键。本文就对轻型门式钢架结构设计作简要分析论述。 关键词:轻型门式;钢架结构;设计; 0.引言 轻型门式刚架房屋钢结构是现阶段国内轻钢结构的代表,但是门式刚架结构的不合理建筑尺寸往往会导致结构用钢量的增加。目前,国内门式刚架设计一般采用试算法:初定结构的参数(门式刚架的结构布置和各种构件的截面形式),然后根据约束条件(依据设计规范:构件的强度、刚度、稳定性条件)选择截面的尺寸,并通过结构计算作适当修正后,一般就可以作为最终方案,所以对门式刚架进行截面优化方面的计算分析,得出了优化结构用钢量及截面尺寸的关系,并根据分析结果提出了合理优化设计的建议有重要的意义。本文结合门式钢架结构的基本特点,对轻型门式钢架结构设计展开深入探讨。 1.结构特点 (1)质量轻 围护结构由压型钢板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等轻质材料组成,恒载相对小,基础比较小,整体结构自重轻。 (2)工业化程度高 施工周期短,主要构件和配件均为工厂制作,构件之间的连接多采用高强度螺栓连接,工地安装方便。除基础施工外,基本没有湿作业,现场施工人员配置很少,劳动强度轻。 (3)柱网布置灵活 柱网布置不受模数限制,柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定,空间布置灵活,可广泛用于大中小跨度、工业民用建筑。 2.结构设计 2.1柱网布置的确定 轻钢厂房结构设计中首先要配合工艺要求进行柱网的平面布置。在尽可能满足生产工艺和使用功能上,根据房屋的高度确定合理的跨度。通过大量计算发现,对门式刚架设计过程中柱网布置得出以下结论。 (1)当檐高6m、柱距为7.5m,荷载情况完全一致下,跨度在18~30m之间的刚架单位用钢量(Q235B)为18~28kg/m2,当跨度在21~48m之间的刚架单位用钢量为25~40kg/m2,当檐高为12m、跨度超过48m时宜采用多跨刚架(中间设置摇摆柱),其用钢量较单跨刚架节约18%左右,因此设计门式刚架时应根据具体要求选择较为经济的跨度,不宜盲目追求大跨度。当刚架跨度较小时,刚架用钢量甚至占总用钢量的50%以上,而其它各单用钢量,特别是墙架梁、柱间支撑、屋面支撑,其用钢量所占比例较小,因此,在设计门式刚架时应精确设计,合理使用。 (2)随着柱距增大,其它各部分结构的用钢量均随柱距的增加而增加,特别是吊车梁,由于柱距较大,须采用格构形式,其用钢量所占比例较大,并最终超过了刚架的用钢量。其次是檩条,由于长细比的要求,用钢量增加也较快。 2.2门式刚架荷载取值 门式刚架房屋上作用的荷载一般有:竖向荷载(结构自重、雪荷载、积灰荷载等)和水平荷载(风荷载、吊车刹车力),还有地震荷载(水平和竖向)。荷载应根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)国家规范规定作相应的取值。 2.3刚架内力和侧移计算方法 (1)内力计算方法:对于变截面门式刚架,应采用弹性分析方法确定各种内力,只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元的有限元法(直接刚度法)编制程序上机计算。地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。根据不同荷载组合下的内力分析结果,找出控制截面的内力组合,控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。 (2)侧移计算方法:变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定,计算时荷载取标准值,不考虑荷载分项系数。如果最后验算时刚架的侧移刚度不满足要求,需采用下列措施进行调整:放大柱或梁的截面尺寸,改铰接柱脚为刚接柱脚。 2.4檩条、拉条和撑杆设计 (1)檩条属于双向受弯构件,在进行内力分析时应沿截面两个形心主轴方向计算弯矩。设计时,应对檩条进行强度计算、整体稳定计算、变形计算。檩条设计时,要考虑檩应为冷弯薄壁构件,受压板件或压弯板件的宽厚比大,在受力时要屈曲,强度计算应采用有效宽度,对原有截面要减弱。同时强度计算要用净断面,要考虑钉孔减弱。这种减弱,一般达到6~15%,对小截面窄翼缘的梁影响较大。刚架整体分析采用的是全截面,如果强度计算不用净截面,实际应力将高于计算值。檩条设计时,应考虑檩条不仅仅是支撑屋面板或悬挂墙面板的构件,而且也是刚架梁柱隅撑设置的支撑体,设置一定数量的隅撑可减少刚架平面外的计算长度,有效的保证了刚架的平面外整体稳定性。 (2)拉条的设置与是否主要和檩条的侧向刚度有关,对于侧向刚度较大的轻型H型钢和空间桁架式檩条一般可不设拉条。对于侧向刚度较差的实腹时和平面桁架式檩条,为了减小檩条在安装和使用阶段的侧向变形和扭转,保证整体稳定性,一般需在檩条间设置拉条,作为侧向支撑点。当檩条跨度≤4m时,可计算要求确定是否需要设置拉条;当屋面坡度i 1/10,檩条跨度 4时,宜在檩条的跨中位置设置一道拉条;当跨度 6m时,宜在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑竿,在檐口处还应设置斜拉条和撑杆。拉条的直径为8~12mm,根据荷载和檩距大小选用。 2.5屋面支撑和柱间支撑设计 (1)屋面支撑受力较小,杆件截面通常可按容许长细比选择。交叉斜杆和柔性细杆按拉杆设计,可采用单角钢,非交叉斜杆、弦杆、竖杆以及刚性系杆按压杆设计,可采用双角钢组成十字形或T形截面。当屋架跨度较大、房屋较高且风压较大时,杆件截面应按桁架体系计算出的内力确定。计算支撑杆件内力时,可假定在水平荷载作用下,交叉斜杆中的压杆退出工作,仅由拉杆受力。 (2)柱间支撑,对厂房来说,分为上层支撑和下层支撑。上层支撑计算时,为避免由于支撑刚度过大而引起较大的温度应力,支撑腹杆按柔性拉杆计算。交叉体系的下层支撑当吊车较小时一般用圆钢,较大时应采用角钢或槽钢。为了提高厂房纵向刚度,当吊车较大时,应交叉斜杆应按拉杆设计。 3.小结 门式刚架轻型钢结构房屋行业的飞速发展,尤其在沿海地区,新建工厂的增长促使轻型钢结构房屋加工安装的厂家如雨后春笋般的发展起来,门式刚架轻型钢结构房屋的制作安装质量也逐步提高,建筑造型也越来越美观新颖。门式刚架轻型钢结构是一项最有发展前途的结构型式,门式刚架轻型房屋在各行各业各种类型的厂房仓库、商店、体育馆、展览馆等各个领域都得到非常广泛的应用,说明其未来发展的美好前景。 结构设计毕业论文:关于大底盘多塔结构设计的探讨 摘要:在现代建筑设计中大底盘多塔结构已经得到广泛应用,尤其是用作住宅小区中的商品房建筑。这种设计结构占地面积小,对地上空间利用率高,极大拓宽了楼体的使用功能。大底盘多塔结构在抗震和抗沉降方面有很好的效果。本文针对如何设计大底盘多塔结构进行了深入的研究探讨。 关键词:多塔结构 抗震 大盘设计 目前,高层建筑不再将住宅和商用办公区分开,在住宅小区的外围是商用的商场或办公楼,呈现出民用商用综合并存的发展趋向,大盘多塔结构也随之成为高层建筑的流行模式。在设计大盘多塔结构时,应注意整体结构的防震和地下结构防开裂等问题。 一、大底盘多塔结构的分类 总体来讲,大底盘多塔结构可以初步分为三大类: 1.1. 简单型多塔结构 简单型的多塔结构指的是在一个较大的底盘上建造多栋高层建筑,有时出于安全和实际情况的考虑,也可以只在大底盘上建造单栋高层建筑。底盘一般包括地下室和低下停车场等配套设施,变截面的柱长一般设计成标准的阶形柱,底盘的裙房在设计时一般也采用较大的空间,此类多塔结构常见于较大的综合型住宅小区。 1.2.复杂型多塔结构 复杂型多塔结构是在简单型多塔结构的基础上,增加建筑内部的钢结构,在确定结构内的长度系数时一般采用铰接其中的排架柱的方式,在模型中把顶部进行连接,再改造钢结构中的连接部位,对得出的结果参考相关条件做相应的校正修改,便可以得出排架柱的长度系数。 1.3.带缝型多塔结构 带缝型多塔结构指的是在设计建筑结构时,增添建筑内部的伸缩缝、抗震缝和抗沉降缝等。这种结构设计主要出现在层楼间距较小的高层建筑结构中,属于比较特殊的多塔结构,不是常用类型。 二、大底盘多塔结构的设计 2.1. 计算模型 目前,在进行多塔结构计算时,一般采用两种计算模型:整体模型和离散模型。整体模型指的是在对多塔结构进行计算时,将底盘和塔楼二者作为一个统一的整体,对这一整体进行分析计算;离散模型指的是在对多塔结构进行计算时,将每一个塔楼都作为一个独立的个体进行分析计算。在现实应用中,由于整体模型计算较为简单便捷,实用性更强,所以一般采用整体模型计算较多。目前在进行整体模型计算时多采用SATWE软件,最新版本的SATWE软件能够将多塔结构的大多数参数作为一个整体进行统一计算设计,如层间的刚度比、层载比和剪重比等。而有些设计却不能用整体模式计算,只能采用离散模型进行计算分析,如塔楼的位移比和周期比等的计算。对这些参数进行计算时,不能采用整体计算,而是将整体的结构切分成一个个的独立结构模式,以方便对各个单独塔楼进行独立抗震设计的计算。此外,当塔楼的建筑造型和层数存在较大差别时,采用整体模型计算时不仅要求分析人员要有较高的综合水平,而且在分析各塔楼间的扭转特性参数时很难得出确切的参考数据,这种情况下,采用离散模型计算分析可以较为便捷的得到准确数据。 2.2.抗震设计 目前大底盘多塔结构中常用的抗震设计方法可以分为三大类:动力时程分析法、振型分解反应谱发和底部剪力法。 2.2.1动力时程分析法 动力时程分析法是采用预先对结构进行地震波检测处理后,再对其进行地震中的动力分析研究,进而设计出抗震方法的原理。采用动力时程分析法可以检测出整体结构的薄弱环节,可以对此环节实施针对性的调整,升级结构的抗震极限和防裂等级,在设计不规则结构或较为复杂的建筑结构时常用此方法检测调整结构整体的薄弱环节。该方法主要从三方面(层模型、杆系层模型和空间杆系层模型)对结构进行动力分析得出结论。在采用动力时程分析法时,一般用SPA84软件积分计算塔楼的灵活自由度,用SPA2000软件积分计算结构底盘建筑的抗震弹性,最后用TAT软件进行修改调整。 2.2.2振型分解反应谱发 振型分解反应谱法是目前采用较为广泛的一种用于计算结构抗震性能的方法。在大多数情况下,阵型低阶的参与系数在设计多塔结构中一般不予考虑,基本可以忽略不计,这是因为振型阶数和振型参与系数之间呈反比例关系,也就是说振型阶数越大,振兴参与系数越小。在对称的多塔结构中,由于阵型参与系数较小,可以忽略不计,一般采用SRSS阵型组合方法,而对于塔楼不对称的结构,因结构中存在双向偏心的问题,导致结构在水平方向上产生平扭藕联振动,所以一般采用CQC阵型组合方法。 2.2.3底部剪力法 底部剪力法是根据地震反应谱理论,利用整体结构底部的总地震剪力和等效质点的水平地震作用相等的原理,计算结果抗震作用的方法。底部剪力法的适用条件:一是建筑结构总高度不超过40m,二是结构的质量和刚度在竖直方向分步均匀,三是结构在地震中以剪切变形为主等。目前,该方法因限制条件较多,一般很少采用。 三、地下室防裂设计 大底盘多塔结构的地下室面积较大,一般超过一万甚至两万平方米,其设计长度已经远超伸缩缝的最大间距,这就需要大底盘多塔结构的地下室设计沉降缝用以配合伸缩缝的不足之处。考虑造成混凝土产生裂缝的各种因素,发现在结构中留缝不是唯一的设计手段,增加多塔结构的地下室抗裂性能,可以从以下几方面入手:一是控制砂石骨料的配比和降温,减小混凝土在降温硬化过程中的受力;二是控制混凝土强度等级,在满足防水和承载力要求的前提下,混凝土强度控制在C25--C35之间为最佳;三是在浇注方法上采用分层浇注,每层混凝土要严格控制在初凝前完成上层浇注,采用阶梯式进行。 四、结论 目前我国建筑领域内,越来越多的人接受并采用大底盘多塔结构模型。在大底盘多塔结构中,根据结构的实际情况不同,在综合计算设计结构的抗震和抗地下部分开裂方面采用适当的方法,已经可以达到很好的效果,但在一些细节方面,如弹塑性动力分析还存在不尽人意之处,需继续研究改进。 结构设计毕业论文:浅析框剪结构设计中的几个问题 【摘要】 简要分析了框架剪力墙结构设计过程的几个难点。 【关键词】 框架剪力墙 嵌固端 连梁 一、工程简况 本工程为上海市嘉定区的一栋高层商务办公楼,结构高度为53米,地上十二层,地下二层。标准层结构布置图如下: 横向柱间距为8.4米;为了形成大空间办公布局,所以纵向柱间距为3.3米和8.8米,楼梯和卫生间都位于短跨柱距间。采用钢筋混凝土框架剪力墙体系,框架抗震等级为三级,剪力墙抗震等级为二级。 二、结构布置总结 由于业主要求灵活的办公空间,Y方向大跨度柱距间尽量不设剪力墙隔断,所以Y向剪力墙全部设于短跨柱间,一共四道。楼梯处两道横墙作为X方向的主要抗侧构件。在Y向端部的大跨度柱间设置八字型柱间支撑增加结构的抗扭性能,采用H型钢。不考虑偶然偏心的位移角和规定水平地震力作用下考虑偶然偏心的位移比: 三、嵌固部位的选择 嵌固部位在地下室顶面是最合理最经济的选择,此时应满足下列条件: (1) 地下室顶板与室外地坪的高差不能太大,一般宜小于本层层高的1/3(高差过大对水平力的传递不利)。 (2) 地下室顶板应为梁板体系,楼面的框架梁应有足够的抗弯刚度,地下室顶板的梁截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际承载力之和。 (3) 地下室结构的布置应保证地下室顶板及地下室各层楼板有足够的平面内整体刚度和承载力,能将上部结构的地震作用传递到所有地下室抗侧力构件上,为此地下室顶板的厚度不宜小于180mm,且该层楼面不得留有大洞,混凝土强度等级不得小于C30,并双层双向配筋,每个方向的每层配筋率不小于0.25%。 (4) 地下室结构应能承受上部结构屈服超强及地下室本身的地震作用,地下室楼层剪切刚度不小于相邻上部结构楼层剪切刚度的2倍。 (5) 地下室柱截面每侧配筋面积除应满足计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积,地下室剪力墙的配筋也不应少于地上部分。 本工程由于地下车库的入口需在地下室顶板开大洞口(最右边一跨),而且首层楼板标高为0.8米,与室外地面的高差为2.2米,地下一层层高为3米,地下室顶板与室外地面的高差大于地下室层高的1/3,不能满足地下室顶板作为结构嵌固部位的要求,所以选择地下一层的底板作为结构的嵌固端。见图(二) 地下室一层的底板作为嵌固端时,除了满足以上所提到的条件,还必须满足下列条件: (1) 地下一层的剪切刚度应大于地上一层的楼层剪切刚度; (2) 地下二层的楼层剪切刚度应大于地上一层的楼层剪切刚度的2倍 而不必满足高规中规定的当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。以本工程的计算结果举例: 地下一层的剪切刚度大于地上一层的剪切刚度,且地下二层的剪切刚度大于地上一层的2倍,所以地下一层的底板满足作为结构嵌固端的条件。地下室外墙尽量只参与地下二层的剪切刚度计算, 而不增加地下一层的剪切刚度,为了满足这个计算假定,地下室外墙与地下一层的顶板结构尽量不发生关系,所以采用图(三)节点处理方法。 注意:此时地下室一层外墙即作为剪力墙受剪又作为挡土墙受弯,地下一层底板与外墙连接处需加强平衡地下室外墙的弯矩。 四、连梁超筋处理 在本工程中,连梁超筋现象很明显。如果根据超筋的数量来确定是否对连梁进行处理是不合适的,规范建议的处理方法如下: 1) 连梁的调幅处理:抗震设计剪力墙中连梁的弯矩和剪力可进行塑性调幅,以降低剪力设计值。但是在结构设计中已对连梁进行了刚度折减时,调幅范围应限制或不再调幅。 2) 减小连梁的截面,主要是降低连梁的截面高度,从而达到减小连梁计算内力的目的,同时加大剪力墙的地震效应设计值。 3) 连梁铰接处理:连梁不作为次梁或主梁的支承梁时,可将连梁按两端铰接梁进行计算,即假定该连梁在大震下的破坏,对剪力墙按独立墙肢进行二次多遇地震作用下的结构内力分析,墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计,以保证墙肢的安全。 上述1)、2)的方法相近,应优先考虑。当采用前两种方法仍然不能解决连梁的超筋超限问题时,可采用3)的处理方法。 连梁超筋处理小结: 1) 处理目的:在确保连梁强剪弱弯的前提下,尽可能充分利用连梁的有效截面和刚度吸收地震能量并耗能,达到既满足抗震设计要求又经济的目的。 2) 处理方法:依据连梁截面抗剪承载能力反求连梁所能承担的最大弯矩(此处与弯矩承载力控制的梁端塑性铰不同的是:塑性铰是在梁端抗剪承载力足够的情况下,寻求梁端的最大抗弯承载力,形成以梁端抗弯承载力控制的塑性铰),寻求的则是与连梁梁端最大抗剪承载力相匹配的最大梁端弯矩,形成以梁端抗剪承载力控制的塑性铰。 3) 由于目前计算程序不具备“剪力铰”计算功能,可以采用变通的解决方法,即通过采用减小连梁计算截面高度进行试算。在连梁的计算剪力不大于实际连梁截面抗剪承载力的前提下,连梁的最大计算弯矩。 五、结束语 混凝土框架剪力墙结构是由框架和剪力墙两种结构重新组成的结构体系,框架和剪力墙一起承担竖向荷载,水平荷载由具有较大抗侧刚度的剪力墙来承担。在框架剪力墙结构中,剪力墙的布置非常关键。在满足建筑功能的前提下,总的布置原则为“均匀、对称、分散、周边”。 高层结构的嵌固端从工程角度看是一个区域,只有相对的嵌固,没有绝对的固定。一般情况下,应尽量将上部结构的嵌固部位选择在地下室顶面。地下室顶板作为上部的嵌固部位时,结构的加强部位明确,地下室结构的加强范围高度较小,结构设计经济性好。为节省工程造价采用降低嵌固部位的方法是错误的,这样没有考虑应采取相应的结构措施,是不合适也不安全的。 结构设计毕业论文:高层建筑转换层结构设计中的问题分析 摘要:在当前的高层建筑设计中,针对转换层结构的内容是至关重要项目,其设计方案和设计水平直接决定整个高层建筑的设计水平。本文主要介绍了高层建筑转换结构在受力方面的主要特点,阐述了关键结构层的存在形式和显著特征,详细分析了设计中的不足,提出了行之有效的解决策略。 关键词:高层建筑 转换层结构 设计 问题 对策 当前,高层建筑的显著特征是功能种类多、作用体现综合性。很多高层建筑在直线方向的作用不尽相同,例如,顶部的用途是住宅,中部是商务办公,下部功能为娱乐、餐饮等。也就是说,整个建筑不同位置,设置不同的功能,体现不同的作用。这就需要设置不同的结构,根据需要,采取不同的形式。以建筑功能方面的区别为依据,上部通常采取轴线布置的方式,安排小开间,同时,增加墙体数量,目的是满足用户在住宅方面的特殊需求;对于用作办公用途的中部,房间通常为小型或者中型大小的房间,因此,公共部分如果能够体现更明显的自由,那么必然能够提升建筑效果,为此,要设置较大的柱网,尽量降低墙壁的数量,甚至避免墙体的存在。为了更大程度达到这种设计需要,就要在发生结构变换的楼层设计转换层,目的是保证受力的恰当转换和传递,否则会不利于受力的合理性,影响结构尺寸的科学性。 1 对结构受力特征的分析 在建筑工程中,经常遇到含有转换层的结构样式,也就是底层为大空间的剪力墙结构。在整个结构中,剪力墙落地,在底部变为一定形式的框架结构,其主要受力特征为: 1.1 结构受力的主要特征 1.1.1剪力墙结构将转换层作为界限,上部的剪力墙具有类似的变形曲线。对于受到外力影响的楼层剪力,会由于剪力墙等效刚度比例的不同分配,使得其下部侧向刚度出现迅速变小的情况,最终导致底层框架需要承担的水平力出现急剧降低,但是,底层剪力墙的水平力会出现迅速提升。 1.1.2水平力在底层出现的分配变化是通过转换层实现的,主要利用了其刚性楼板在力传递方面的功能。当转换层完成对楼层间的力的传递和分配之后,它在平面领域受到了很大的冲击力,出现严重的平面变形,对楼板在平面范围的刚度产生影响。 1.1.3如果水平力受到底层框支柱和落地剪力墙的刚度分配之后,鉴于框支柱侧向刚度较小,在具体核算过程中,它所承担的力量极小。但是,一旦转换层的楼板出现变形,那么,在框支柱范围内,其在水平方向的位移变化就会达到最大值,也就是说,支柱实际受力要大于理论值,而且相差很大。通过上述分析可以认识到,位于转换层周围的受力比较多变和复杂,在进行设计的时候,要为剪力墙和框支柱设置安全储备。 1.2高层建筑转换层的结构类型和主要特征 1.2.1梁式转换介绍 在当前的高层建筑转换层设计中,梁式转换层是使用比较广泛的类型,传力的流程为上部的墙壁,而后转换梁,最后为下部柱。在力的传递方面,比较直接,方向明确,能够进行方便的工程核算,便于设计,同时,成本支出不高,因此,这种转换层样式在建筑中比重较大。 1.2.2箱式转换层介绍 这种类型是将单向和双向托梁、较厚的上下层楼板进行统一浇筑,而后形成一个整体,实现统一作业,这种方式所形成的刚度较大。 1.2.3 板式转换介绍 如果转换层的上下柱网呈现错开的样式,布局错乱无章,很难借助梁进行承载,那么,需要厚板的协助,也就是板式转换层。由于需要较大的抗冲力,所有其厚度要求高。对于下层柱,设计可以更加灵活,但是由于其自重较大,需要大量的材料,很容易出现工期延误的情况。 1.2.4桁架式转换介绍 桁架主要分为空腹型和实腹型。与梁式转换类型相比,其在受了方面更加清楚,能够提供更加广泛的使用空间,同时其自身重量不高,因此,具有较强的抗震能力,但是,其缺点是,节点设计存在较大难度。在采取这种方式的时候,其基本设计原则是要保证斜腹杆和节点的强度。鉴于节点受力的复杂性,很容易出现脆性损伤,给施工带来不便,增加了这种方式使用的难度。在运用这种方式的时候,要注意以下几个问题:首先是要保证桁架转换层的高度,通常在3米以上,一旦高度不达标,就会导致超短柱的出现,造成脆性破坏;其次,要实现上弦基点与其对应荷载的对齐,发挥桁架在受了方面的特定优势;再次,将预应力应用在上下弦和斜腹杆,那么就会有效减小截面,节省费用,比较经济实用。 1.2.5 斜柱转换式介绍 这种方式比较特殊,能够最大程度发挥混凝土在受压方面的特点,增大建筑空间。这种方式会产生较大的荷载,在进行具体设计的时候,可以参考平面布局的特点,借助梁来实现路径的缩短,在最小范围内达到均衡。在运用的时候,转换站要尽可能通过较多的楼层,目的是减小水平力,便于设计。 1.2.6 巨型框架转换介绍 巨型框架转换是当前建筑结构发展的趋势,主要是将巨型柱与大梁进行连接,抗震效果极佳。它是梁式转换的多次操作。其主要设计方式是进行多次模拟,在巨型结构形成之前,要完成临时支撑的设计。 2高层建筑转换层结构设计中需要注意的几个问题 2.1 设计遵循的主要规则 2.1.1 在对转换层结构进行设计的时候,要减少竖向构件的使用数量,竖向构件的数量越少,需要进行的转换设计就越少,刚度变化的几率降低,有利于结构在抗震方面功能的实现。 2.1.2将转换层结构在竖向的位置设置在较低的范围。 2.1.3 注重对转换层结构的不断优化。对于转换层样式的选择,要明确具体传力的方向,目的是实现与工程项目的有机集合,保证质量。鉴于安全和经济性的考虑,宜将其刚度控制在较小的范围内。 2.2 结构设计中的重点分析 2.2.1刚度在转换层下部的主要分布状况。 在进行转换层架构设计的时候,要高度重视刚度值的合理性。如果刚度较大,地震反应和结构竖向刚度会出现急速膨胀,转换层上下受力都不均衡,材料使用量也增加,在经济性上也不科学。如果刚度过小,沉降差出现,次应力产生,配筋增加,尤其在转换次梁中更加突出。因此,在转换层设计过程中,竖向刚度的变化是经常遇到的问题,彰显复杂性。在进行抗震设计考虑的时候,要保证位于转换层主体结构的剪切刚度达到技术标准,这样,较大的竖向转换构件就会被派上用场,主要的包括加大混凝土强度以及增加剪力墙等方式。此时,较为突出、值得注意的问题是:筒体截面的扩大使得其在下部结构的总刚度比重增大,需要承载更大的地震荷载,因此,需要高度重视筒体的安全设计,以实现更强的抗震性;在运用剪力墙的时候,要保证刚度在整体上的均衡性,使得刚度与质量中心能够重合,避免出现建筑物的变形。 2.2.2 剪力墙对上下刚度传输产生的作用。 为了实现不同结构之间内力的传递,要避免二者刚度的突然变化,可以立足以下两个方面实现解决:首先,在上部,要保证较小的刚度值,减少剪力墙,缩短墙肢;其次,增大下部刚度。在保证使用效能的前提下,设置若干剪力墙,保证布局合理、对称,防止出现集中的情形。 2.2.3 合理确定转换层结构的刚度值。在进行转换层结构设计的时候,一个重要的值就是转换层结构的刚度值。一旦出现刚度超标的现象,地震反应就会出现,竖向刚度会急剧增大,使得上下层不利于受力和均衡性,另外,材料的需要增加,经济上比较不合理。如果转换层的刚度较小,那么竖向构件之间会出现沉降差,在结构与构件之间形成次应力。此时,就要选择合适的次梁截面尺寸,保证其刚度达标。 2.3 将转换层结构与建筑专业进行结合 高层建筑转换层设置的目的是为了迎合建筑实际用途,要在结构上充分考虑建筑物自身的特征。首先,充分考虑建筑物外观特点,例如,巨型框架、拱形等,保证受力合理,同时还能满足外观的需要;其次,转换层的结构特点要以建筑物功能为前提,设备层兼顾转换层,要保证转换层空间足够,此时适合使用实腹或空腹桁架代替梁式转换。 结束语: 在高层建筑中,转换层结构至关重要,需要高度重视。设置转换层的目的是最大限度满足建筑不同功能的需要,需要将此部分设计与整个建筑设计思路进行结合,二者积极配合。要重视对转换层结构的理解,掌握设计原则和思路,保证结构在平面和竖向都具要整体性,保证建筑物的安全性和经济性。 结构设计毕业论文:地铁基坑的支护结构设计探究 【摘要】随着城市交通的日渐繁荣拥堵,城市轨道交通的正常运营起到了至关重要的作用,我国轨道交通行业发展不断深入,基坑工程设计作为地铁前期施工的重要环节,需要进行完善合理的设计,使基坑工程的设计达到更加令人满意的程度。 【关键词】 地铁;深基坑;支护结构设计;施工技术 一、常用基坑支护类型 1、放坡开挖 特点:施工方便,造价低,场地条件要求较高,防护强度不高,受气候影响较大。适用范围:在基坑开挖深度较浅时,若施工现场不需考虑相邻构筑物安全和正常使用时,可以优先考虑采用该种方法。该方法适用于周围场地开阔,地下水位较低,周围无重要的构筑物,基坑位移控制要求不严格,只要求稳定的工程。但当地下水位较高时,就必须结合井点或隔水帷幕等措施共同使用。 2、地下连续墙 特点:支护刚度大,止水效果好,但造价较高,需专业的设备。适用范围:适用于地质条件差和复杂,基坑深度大,周围环境要求较高的基坑。条件允许的情况下配合上部结构进行整体设计,既起到了基坑支护的作用,当基坑施工结束后还可以作为上部结构的一部分,既安全又节约。 3、深层搅拌水泥土围护墙 作为一种原位土体加固方法,深层搅拌水泥土围护墙应用广泛。深层搅拌水泥土是利用深层搅拌机械在软弱地基内,边钻进边往软土中喷射浆液或者雾状粉体,同时借助搅拌轴旋转搅拌,使喷入软土中的浆液或雾状粉体与软土能充分拌和在一起,形成强度比天然土体高得多,并具有整体性和稳定性的桩体,由若干这种桩体和桩周围土构成水泥挡土墙。 二、基坑工程勘察和支护设计准备 1、基坑工程勘察 为了能够正确的对支护结构进行设计,同时能够合理的对基坑工程施工进行组织。事先必须要对基坑及其周边的各种环境进行勘察。应该提供的数据和相关情况有:地下层视见水位和静止水位;地下施工风险过程中各层水位补给情况分析,同时把其与附近水体连通状况进行分析:对基坑底以下承压水含水层和水头高度界面进行分析:对分析过程中出现的水位变化情况进行研究。同时需要对支护结构和周边的环境进行控制,采取相应的处理措施。 2、岩土勘察 在建筑工程项目详细勘察阶段,需要根据时间安排对基坑工程施工的具体内容进行有效的勘察。勘察的范围主要是由场地的岩土工程条件和开挖深度决定的。需要在边界的开挖深度1-2倍范围内进行勘察点布置,如果是软土勘察其勘察点布置的范围要更大一些。勘察点的间距一般情况下为15-30m,如果地层变化比较大的时候,应该根据勘察点的情况查明相关的分布规律,基坑周围勘察点的深度一般不小于1倍的开挖深度,如果处于软土地区应该穿越软土层。 3、水文地质勘察 应该根据相关的情况和数据进行分析,其主要包括地下水层的静止水位和视见水位,还要根据其补给情况和动态变化状况;地下水位的动态变化状况,因此其与周围水体的联通情况进行分析:基坑底下承压水的水位变化和支护结构也会对周围环境产生一定的影响;分析水位变化情况,同时还要对支护结构进行设计,采取相关的措施解决问题。 4、基坑周边环境勘察 其主要包括以下内容:查明影响范围内的建筑物层数、类型、埋深和基础类型。同时需要对上部结构和基础负荷大小进行分析。查明基坑周围的各种地下基础设施,主要包括排水、给水、煤气、电缆、雨水、污水、热力等分布状况和管线状况。同时还要查明基坑周围道路状况和车辆载重情况,查明四周或者临近的地区汇水流状况和排泄状况。同时还要考虑地下水泄露状况对基坑开挖产生的影响。 5、支护设计装备 进行支护结构设计之前,需要对地下结构设计资料和设计方案进行有效的处理。针对主体工程地下室建筑杆线和平面布置相对位置进行分析,这样对支撑布置和选择支付结构类型有着一定的关系。主体工程的桩位布置图设计,此问题与支撑体系中立柱位置有着很大的关系。尽量采取工程柱做为立柱从而降低工程成本。主体结构各层楼板、地下层、底板的布置与标高和地面都有一定的关系,这样可以很好的确定开挖深度,能够很好的选择围护墙和换掌等。 三、工程概况与特点 1、工程概况 某火车站综合改造基坑工程是目前某地区建设规模最大、技术含量最高、施工难度最大的工程,需要进行专项支护的工程有:地下空间基坑工程、隧道交通基坑工程、轨道交通基坑工程,项目整体形成了一个平面叠置、立面分层、同步进行的大型基坑群。 1.1地下空间基坑工程 位于某火车站南侧,为全埋式2层地下室,局部3层。平面尺寸为111.0m×597.0m,呈“一”形,基坑开挖深度为地面下11.0m-16.0m,开挖面积约72000m2。 1.2隧道交通基坑工程 地下1层隧道位于预留轨道交通上方,紧邻地下空间南侧布置。基坑开挖深度为地面下9.0m-11.0m,局部为18.15m,基坑开挖长度为1340m,宽度随深度变化,开挖面积约9522.7m2。 1.3轨道交通基坑工程 整体全明挖,地下1层为一条市政隧道,地下2层,3层分别为地铁站厅、站台层,车站总长228m,轨面埋深约21.3m,基坑开挖深度为地面下16.0m-26.0m,局部27.0m。 2、地质条件 2.1工程地质条件 基坑开挖深度内自上而下主要为杂填土、卵石、细砂、强风化层、中风化层、微风化层。其中杂填土层下部以粉土为主,内含石膏颗粒,干强度低,韧性低;强风化层节理裂隙发育,遇水极易软化,长时间暴露在空气中易崩解。 2.2水文地质条件 场地含水层主要为卵石层,稳定水位埋深为2.8m-4.5m,属于第四系松散岩类孔隙潜水。地下水由西南流向东北,季节性变化明显,年水位变幅0.5m-1.0m左右,水量比较丰富。 3、基坑支护方案优化 该基坑工程量较大,不同的支护方案在工期、造价及施工便利性等方面差异很大,如何在满足基坑安全的前提下降低工程造价、提高经济性以及施工的方便性成为基坑支护方案选型的重要问题。 原基坑支护方案为:开挖较浅且环境条件允许的部位,采用二级放坡土钉墙,坡率1∶1.5,面板厚150;开挖较深的坑中坑部位,采用三、四级放坡+格构式锚索(杆)支护体系。排桩直径为1m,桩心距为1.8m,桩顶冠梁为1.2m×0.5m。格构式预应力锚索支护结构的格构梁间距为2.5m×2.5m;设置锚杆2排-3排压力型锚索,杆芯选用4×Φ15.2mm型钢绞线。钢筋网双层双向Φ16.0@200×200,混凝土强度为C30。从安全稳定方面看,此支护方案有一定的优越性,但从施工工艺、经济效益等方面看,却过于保守。 根据该地区支护设计经验和土压力原位试验,将原基坑支护结构总体设计方案优化为:开挖较浅且环境条件允许的部位,采用不同坡率的二级放坡土钉墙,坡率为1:1和1:0.5,面板厚80;对开挖较深的坑中坑部位,采用排桩加锚杆支护体系,排桩上部能放坡的尽量放坡,对于无放坡空间、环境条件较为紧张的部位,垂直开挖,并对桩锚支护结构进行合理优化。第一道锚杆设于桩顶(冠梁),与桩形成整体,使其传力路径更为明确,可有效控制基坑开挖过程中产生的变形。 4.基坑监测结果 为确保施工安全,在基坑开挖过程中进行了位移、沉降和内力等项目监测,作为信息化施工的必要手段,客观反映了被观测实体所处的状态,为预测险情、优化方案提供依据。根据位移监测结果分析可知,基坑整个施工过程一般位移为10mm-20mm,仅P016点最大位移为29.12mm,未达到警戒值3cm;目前,基坑主体结构已基本完工,未出现异常。说明优化后的支护方案满足了安全、经济性要求。 四、结束语 随着城市轨道交通的大量兴建和建设事故的不断发生,地铁深基坑支护已逐渐成为岩土工程领域重要的研究课题。近年来随着城市发展,地下轨道交通越来越多被采用,受城市空间制约,地铁“宽、深、大”基坑出现频繁,基坑施工设计显得尤为重要。本文以某火车站基坑工程为例,对基坑支护设计与优化做一简要说明,仅供参考。
地质勘探方法论文:有关地质勘探中综合物探方法的应用分析 摘 要:随着社会的快速发展,物探技术已经被广泛的应用到地质资源勘查工作中。物探技术是地质科学中比较新的、相对活跃的、有重要价值的勘探办法,明显的提高了地质勘查的进度与质量,也提高了生产力,是地质勘查现代化水平的标志。 关键词:地质勘探;综合物探;技术 对于综合物探技术来说,现阶段的发展还有很大的提升空间,很多的工作人员都反映在应用的过程中,需要对其进行一定的改进,这并不是对技术持有否定的态度。而是地质勘测中的综合物探技术能够在应用的过程中,通过不同的方式达到不同的要求,现阶段的社会进程较快,我们需要根据实际的情况进行一定的改良,这样才能达到一个较为理想的效果。从现阶段的应用来看,效果还是比较积极的。本文就地质勘测中的综合物探技术应用进行一定的分析。 1 综合物探基本原理 对于地质勘测中的综合物探技术来说,在实际的应用中,很多的工作人员之所以没有得到理想的效果,原因之一在于不了解综合物探的基本原理。现阶段的众多工作人员和科研人员比较注重于实践,但是从客观的角度来说,理论对于技术而言具有很强的指导作用,而且实践工作也需要建立在一定的理论基础上,这样才能保证综合物探技术的有效应用。 2 信号数据采集 在地质勘测中的综合物探技术当中,要想在应用的过程中,达到一个较为理想的效果,就必须将信号数据采集工作有效的进行。从客观的角度来说,信号数据采集工作对综合物探技术的应用具有一定的决定性影响,这是一个非常重要的方面,在将来的工作中,必须将信号数据采集工作当做重点来对待。 2.1 测线布置 在信号数据采集工作方面,有很多的步骤,每一个步骤都关系到工作的效果。首要的工作就是测线布置。就目前的情况而言,测线布置方面的工作主要采用综合物探技术主要是为了能够准确地探测出表层土层的厚度,现场测线布置必须保证面波测点和折射波测点对应一致,便于信号数据的综合利用。由此可见,对于测线布置来说,需要采用针对性的技术。不得不承认,现阶段的技术较为全面,每一个环节的工作都能够应用不同的技术来解决,但是对于测线布置来说,必须采用针对性的技术来完成,这样才能保证工作的质量。其它技术远远不及综合物探技术的效果。 2.2 参数设计 对于任何一项技术来说,参数设计都是非常重要的工作。每一个参数对技术的应用都有很大的影响,在地质勘测中的综合物探技术当中,必须从多个方面谨慎的进行参数设计工作。有些工作人员认为,可以按照统一的标准进行参数设计,但实际的情况却不是这样。由于每一个地区的煤矿发展情况不一样,地区的开发情况也不一样,因此在应用综合物探技术的过程中,必须根据实际的情况进行参数设计工作。本文主要从以下几个方面进行阐述: 2.2.1 采集道数选择。在参数设计方面,采集道数的选择是一项较为基础的工作。有些工作人员对这项工作并不在意,虽然工作难度不高,但有很多的细节都需要注意,这样才能保证工作的效率和质量。从主观的角度来说,只有对基础性的工作进行一定的努力,才能在上层工作方面做出一定的成绩。本文认为,在实际的工作中,必须遵循一些严厉的要求,比方说要求测震仪具有多通道接受端口,一般为12 通道和24 通道。由于上覆土层厚度有可能较小,因此应在场形条件允许的情况下尽可能采用24 道信号数据采集,以保证足够的空间分辨率。由此可见,在采集道数选择方面的工作,必须要保证足够的空间分辨率,只有这样才能获得较大的发展。 2.2.2 激震方式选择。除了采集道数选择以外,还有一个非常重要的工作,就是激震方式的选择。我国在参数设计方面的工作之所以能够在各个发展阶段满足社会的需求,主要原因在于能够对参数设计的每一项工作都细致化的进行,不仅如此,还积极的进行深化和加强工作,有效的避免了一些漏洞和隐患的发生,从客观上和主观上将参数设计工作提升到了一个新的层次。对于参数设计而言,激震方式的选择是非常重要的,可以说对参数设计工作具有一定的决定性影响。就目前的发展情况而言,激震方式主要分为三种,3 种激震方式的最大勘探深度分别为:锤击震源的勘探深度可以达到20~30m;落重震源的勘探深度可以达到30~50m;炸药震源的勘探深度可以达到50~150m。激震点土质松软程度影响震源所能激发的频率,土质松软激发出的频率偏低,土质坚硬激发出的频率偏高。同时,激发频率与垫板尺寸有关,垫板尺寸越大,所能激发出的频率越大。在应用激震方式的过程中,必须结合具体的实际情况,这样才能得到一个较为理想的效果。有些地区在进行地质勘测的过程中,认为某一种激震方式能够获得较大的成功,而且综合来看,效果较好,因此在任何情况下都统一应用。这种方式是错误的。激震方式有三种,每一种都有自己的优势,我们需要结合地区的实际情况以及激震方式的优势来进行应用,从而达到一个理想的效果。 2.2.3 道间距选择。对于参数设计而言,除了上述两项以外,本文所要强调的另外一项就是道间距的选择。很多地区在进行地质勘测的过程中,虽然应用到了综合物探技术,但由于在一些细节方面做得不到位,导致结果并不精确,对地理事业的发展产生了一定的消极影响。道间距的选择就是一个非常重要的细节,由于我国的幅员比较辽阔,因此在应用综合物探技术的过程中,必须在一些细节方面进行足够的努力,有效的进行道间距的选择,能够让工作更加的完美,减少误差,同时可以增加精确度。从各个角度来说,道间距能够帮助综合物探技术更加有效的应用到地质勘测工作中。 3 信号分析与资料解释 3.1 信号数据的分析 在地质勘测工作中应用综合物探技术,必须进行信号数据分析工作,这样有助于技术的应用以及地质勘测工作的准确性,同时可以及时的发现问题和解决问题。在信号数据的分析工作中,最重要的就是工作过程,很多地区之所以没有获得较大的成就,主要原因就在于没有按照规定的过程进行信号数据的分析工作。经过科研人员和工作人员的不断总结与归纳,认为信号数据的分析工作主要有面波信号数据的分析和折射波信号数据的分析两方面的工作,而面波信号数据分析工作主要包括面波有效信号的提取,设置合理的时间窗在时域信号窗口提取有效面波信号数据;面波频散曲线的求取,根据有效面波时域信号求取面波基阶模态的频散曲线,进行深度转换,得到深度-波速曲线;利用空间相似性原理进行测点间数据插值,得到测线面波波速云图等方面的工作。 3.2 成果资料处理与解释 在成果资料与解释方面的工作中,需要在折射波的结果处理以及土石分层界限方面的工作进行一定的努力,这些工作都是成果资料与解释方面的重点工作,必须要谨慎的进行。 4 结束语 本文对地质勘测中的综合物探技术进行了一定的应用分析,从现有的成果来看,很多地区都在综合物探技术的应用方面,取得了较为积极的效果,并且呈现出了很强的朝阳趋势。相信在将来的发展中,还会有一个更大的成就。 作者简介:赵洪涛(1970-),男,汉族,河南荥阳人,河南省地矿局测绘地理信息院管线分院副院长,研究方向:城市地下管线探测。 地质勘探方法论文:关于煤炭地质勘探方法的解析 摘 要:为了满足我国现阶段煤炭地质勘探工作的需要,进行煤炭竞争力模块的分析是必要的,这需要进行经济性安全模块的分析,保证高效采煤体系的健全,更有利于现阶段煤矿工作的开展。这就需要进行科学化的应用方法的优化,解决其发展过程中的问题。 关键词:煤炭工业;存在问题;总结探究;地质勘探 1 煤炭资源综合勘探模块的分析 1.1 为了满足现阶段煤炭资源综合勘查工作的需要,进行其地质模块、地形模块、物性等条件的分析是必要的,从而进行合理性的勘探手段的应用,保证各项工程的良好布置,从而更好的进行工程施工顺序的控制,进行各种地质信息的掌握,这离不开良好的地质质量报告的应用,保证煤炭资源综合勘探体系的健全,通过对遥感扫面、钻探技术及其相关技术的分析,进行工作部署模块的优化。这需要实现相关勘探区的地震控制断层模块的优化,进行相关褶皱及其异常体发育模块的分析,进行钻探结合模块的应用,保证地质勘探结果的优化,进行煤层变化的深入分析及其控制。通过对测井资料、钻探模块等进行综合性的研究、探究,更有利于进行地质勘探结果的分析,保证其小断层或者其他小断点的控制,保证煤层的底板等高线等的控制。 在当下工作模块中,进行岩芯钻探模块的优化是必要的,这是现阶段煤炭资源勘探工作的重要模块,通过对综合勘探方法的优化,更有利于实现钻探工作量的控制,保证新技术革命等的应用,保证自动化程度、操作灵活性等的控制,保证机械效率的优化,从而提升其综合应用程度,比如进行绳索取芯技术的应用,进行内套管结构的优化。以绳索提出内套管的方式,将钻进中收集到内套管的岩芯提取到地面后取出。使用该技术,能够大大减少工人劳动强度,提高效率、提高各项经济技术指标。该技术在煤田地质系统推广已有数年的历史,今后还将继续推广普及,并逐步解决推广应用中出现的技术问题,完善该项技术。 1.2 在现阶段参数探测技术控制模块中,进行钻探施工体系的健全是必要的,这需要进行钻进特征的分析,进行工人的良好控制,从而针对钻进状态等展开分析,进行合理化的措施的应用,进行操作的调整。该技术的应用需要进行标准化的操作控制,保证科技攻关模块及其对外技术模块的优化。这就需要进行先进性的钻进参数探测系统的应用,保证煤矿企业系统体系的健全。这也需要进行各传感仪的应用,保证钻进参数的控制,保证钻进进尺速度、旋转速度等的优化,更好的满足当下钻井工作的需要。钻进参数探测系统正在被越来越多的煤矿企业应用,因为它可以通过各传感仪实时掌握到下列钻进参数:钻杆旋转速度、钻进进尺速度、钻杆扭矩、钻进压力、进水量、返水量、泵压、孔深、泥浆粘度、密度和pH值等。钻工依据这些参数,可及时、准确地调整操作。这可大大降低工人劳动强度,提高钻进质量和工作效率。 在现阶段数字地震勘探模块中,进行数字化工作的优化是必要的,这需要进行数字化的处理,保证其地震勘探效果的优化,这需要进行数据采集体系的健全,保证相关井深及其准确点位的控制,进行数据处理模块的优化,更好的进行高频信号的优化。这需要引起相关人员的重视,保证其井深的控制,进行准确点位的优化。这需要保证子波长度压缩模块及其叠加模块的优化,实现高频信号体系的健全。使得小型煤田构造和异常清晰的显出。从1985年开始至今,高分辨率数字地震勘探技术在地质综合勘探和地震补充勘探实践中得到不断完善和发展。通过地震补充勘探,查明规模较小的断层、褶皱及其他异常体,以使得设计部门能够及时优化、修改设计,包括:改变开拓方案,调整井筒位置和生产能力;修改采区设计,如工作面位置、走向及长度;修改主要巷道位置,调整矿井边界等。 在现阶段矿井高速高质量工作模块中,进行地质资料的分析是必要的,从而保证经济损失等的控制,这需要进行技术模块的优化,实现当下煤矿体系的健全,保证煤矿工作的有效开展。这就需要进行地震补充勘探模块及其采区地震模块的优化,实现其综合运作效益的提升,这需要引起相关人员的重视。近年来,随着用户要求的逐渐提高和大容量高速计算机的发展,使人们能够对海量的地震勘探数据进行处理,这才使得三维地震勘探技术得以提出和飞速发展。三维地震勘探技术能够将探测小构造的程度大大提高。 1.3 在当下工作模块中,进行三维方法的应用是必要的,从而满足现阶段矿井地区的工作需要,保证三维地震勘探工作的良好开展,保证三维地震勘探技术体系的健全,保证对主频波的应用,进行更小断层的应用,进行地震勘探技术体系的健全,保证山区地震勘探方法的更新,保证勘探方法的更新。这也需要进行煤炭生产及其管理体系的应用,保证现阶段煤炭工作的良好开展,从而提升其应用效益。三维地震勘探由于工作量大、成本高、技术成熟度低等因素,近几年已经通过推广体积解释技术、深度域代替时间域、模型技术的广泛使用、约束反演的使用、山区三维地震问题的解决、纵横波联合勘探的推进、多道三维地震勘探技术的开发、现场实时处理的应用等一系列方法和手段,得到逐步完善和发展,进一步提高了精度、降低成本、提高工作效率、最大限度满足用户的需求。 2 测井勘查技术模块的优化 2.1 为了更好的进行测井勘查方案的控制,进行各种高密度电法勘探方法的应用是必要的,从而满足当下勘探工作的需要,保证地质勘探体系的健全,保证一系列的资源的良好应用实现其综合效益的提升。针对一系列的复杂资源的勘探领域展开控制,实现其综合方案的优化。测井勘查技术:采用电、声、核系列物理参数测井,水文测井及煤层气测井等技术。可精确为煤层定厚、定深;非煤系地层定厚、定深。常应用于煤岩层定性、定深、定厚;煤岩层力学性质分析,煤层炭灰水分析,煤层沙泥、水分析等。 在现阶段工作模块中,进行煤炭遥感技术的应用是必要的,这需要进行空间遥感的应用,保证每天地质及其煤炭工业体系的健全,保证其技术的更新,这需要保证其快速性、整体性、客观性等,从而满足当下计算机工作的需要,积极做好相关的煤矿区水资源调查工作,保证煤炭资源体系的健全,保证其调查的良好性,这就需要进行煤炭资源勘探体系的健全。这就需要进行遥感找煤形式的优化。遥感是通过空间传感器接受地面目标反射、散射外来电磁波或者目标自身发射的电磁波而获得目标物理参数的技术方法。遥感技术彻底改变了地球科学中传统的点测量状况, 从像元到像元获取地物信息,进而发展为三维立体测量,这一信息获取方式的改变对地质找矿有重要的促进作用。遥感找煤是以煤炭遥感理论为基础,成矿理论为指导,采用遥感手段对找煤标志。 2.2 在当下煤炭遥感技术应用过程中,进行计算机技术的应用是必要的,比如进行煤炭地质模块及其资源调查信息系统的应用,实现环境检测信息系统的优化,保证煤矿区的水资源调查信息模块的优化,保证现代化信息产品的应用,保证煤炭工业的可持续发展,为其提供良好的决策。这需要引起相关人员的重视。 煤炭地质勘探是一项多学科的综合性科技工作, 它不仅仅是探明煤炭资源储量和开采技术条件, 而且还应为煤炭资源的综合利用、合理利用提供充分的依据。目前我国煤田地质勘探技术与世界先进技术相比尚存在较大差距。因此,必须把握时机,加快我国煤田地质勘探技术的发展。 3 结束语 煤炭勘察工作的开展,是一个循序渐进的过程,这需要引起相关人员的重视,做好地质勘探的相关工作,满足工作需要。 地质勘探方法论文:对地质勘探工程中测量方法的问题解析 【摘要】随着科学技术的不断发展,建筑行业中的测绘技术与测绘使用的仪器设备也得到进一步发展,在地质勘探工程中所使用的测量方法,已经成为测量行业的重点关注问题。就目前的地质勘探工程测量技术而言,已经步入一个全新的发展阶段,这预示着我国地质勘探工程技术实现了成功的技术变革,本文就对测量方法的问题进行解析。 【关键词】地质勘测工程;测量方法;问题解析 引言 以往在地质勘探中所使用的工程测量方法主要有经纬度测量仪、光电测距离仪器、水准仪器以及单纯依靠手工操作的计算方法,而现在所使用的地质勘探技术是依靠计算机软件操作的使用全站仪、电子水准仪、GPS相互帮助工作,已经形成了比较成熟的计算机软件系统,以信息化计算机计算方式的工作方法是目前在测绘行业中一次成功的变革,本文作者从多年的工作经验中总结出,对于现在所使用的地质勘探工程测量方法进行比较。 1、对于地质勘探工程中测量介绍 工程测量中地质勘探主要包括:地质填图测量、坑探工程测量、钻探工程测量 、地质剖面测量,包括勘探区平面、高程控制测量,勘探区地形图测绘和地质勘探工程测量。地质勘探工程测量主要工作是布测勘探基线、勘探线,测量勘探线剖面,测量定位勘探线基点、端点、探槽、探井、坑口、取样钻孔、地质点,以及勘探坑道及竖井联系测量等。勘探工程测量需提交矿区地形图、剖面图、勘探工程点位布置图、点位坐标高程及控制资料等。 2、如何建立地质勘探工程测量控制网 2.1什么是控制测量 如何在地质勘察工程中进行上面的测量工作,是需要综合需要进行勘探的地区内的交通情况、自然以及地理方面的现实形态、自然界的水文以及气候特征在实行勘探的地区进行勘测测量控制布网。而所使用的工程方法要能够依据现实勘测面积发小、勘探网密度的高低、地貌形态等工程方法的应用,基于这样的方法之上使用线形锁、测绘交汇等方法进行进一步加密的工作方式。 上面介绍的工程测量方法,先介绍的方法是具有消耗较多时间,在人力消耗方面也比较多为特点的,所能够应用的观测方面的数据,也主要以手工的记录方法为主,在计算整理工作中多是比较复杂的,也是容易出现误差。而后面的方法是具有节省时间和减少人力消耗的特点,观测方面的数据是以自动进行记录为主要特点,这样可以有效的降低误差产生,在计算方面需要借助电脑软件进行,不仅快速而且非常方便,既能直观的读出数值又能保证数字真确真实。 2.2在地质勘探工程测量需要参照的规范及标准介绍 依据专业特性,原来大多执行中华人民共和国地质矿产部批准,1990-01-01实施的《地质矿产勘查测量规范》。现在还须执行《全球卫星定位系统(GPS)测量规范》。 3、就勘探区所应用的地形测绘技术介绍 以往在勘探区的地形状态应用的测绘技术大多是一些实际测量方法,这些方法在操作过程中是需要受到测量的距离远近以及在实际绘制条件制约的,由于操作人的目测距离受到的制约因素很多,这些器具又比较沉重,增加了测量人员每天的工作强度,在测量工作之中的人员涉及较多,也必须依靠分组的方式,大家以组的方式集中工作,单纯依靠手工的方式工作使工作效率难以提升。而目前在勘探区所使用的方法是截然不同的,是应用动态的GPS与全站仪相互结合的工作方法实现测量,其中全站仪是一种依靠数字化工作机器,以一站式的工作方法完成在数据的定位以及数据存放等工作程序,目前在工程测量中已经得到了广泛的使用。而PTK与全站仪能够将信息中全部的记录碎点信息,并且能够在测量中制成详细的草图样,在勘探地区就能够以数据方式传输到电脑上,参照草图应用地形图制成软件最后形成图。而GPS采集过程只需要较少的工作人员进行,并不需要进行测站与碎部点之间通视。全站仪的工作制需要在一个比较广阔的工作地址进行,这样可以实现在测量方法的优点相互互补,共同提升工作效率,而PTK与全站仪的工作记录数据形式可以实现立体数据记录形式,这样避免人为的误差影响数据的客观性,减少能够形成的误差情况,满足测量中对于数据真实以及精准方面的要求。 4、就勘探区进行地质勘探工程测量方法介绍 4.1地质工程测量方法中的勘探基线基点布测测量 常规进行勘探基线、基点布测时,根据确定好了的起点,埋设标石,用经纬仪根据控制点联测起点坐标,再在起点上架设经纬仪设置勘探基线方位角,从而在实地设置出勘探方向线,布测基线长度并测出另一端点坐标。还可采用经纬仪照准另一端点定向,按设计长度用红外测距量测出各基点位置,为了点位准确,常用正倒镜法设置方向线取中点定向, 精确测距定出点位,埋设标石。而现在多用动态GPS测出起点坐标,利用起点坐标、勘探线方位角和基线长度,计算出另一基线端点坐标,再根据点放样或线放样的方法在实地确定出另一端点点位,埋石设置标石。勘探基线上的基点,也可用GPS动态采用线放样法精确施测,按基点到起点距离,确定各基点的位置并埋设标石。或者使用全站仪按上述经纬仪方法布测。 4.2地质工程测量方法中的勘探线剖面测量 在地质勘探工程测量中,因为勘探线剖面必须要垂直于基线,基线端点要进行放样埋石、剖面测量,再从基点开始向两边施测。以前使用经纬仪与全站仪测量方法一样,只是手工记录计算后,再绘于图上。现在用全站仪测量时,仪器架在基点,用基线定向旋转90度即剖面线方向,沿线测量剖面到设计端点。全站仪可全信息记录与起点的里程和高程,测量过程中同时画出详细草图,剖面端点埋石并和控制网联测,野外结束后把数据文件传到电脑,根据草图用成图软件编绘成剖面图。 4.3地质工程测量方法中的地质填图测量 地质填图用地形图作底图,将地质点测绘到地形图上据其描绘岩层和矿体界线,并填绘地层符号。测定地质点以前一般采用经纬仪测碎部点的测绘方法,也可采用图解交会法,布设控制点较繁琐;如比例尺相对较小地质人员也可使用罗盘和目测法标定。现在基本采用PTK测绘,简洁方便,如比例尺相对较小直接使用手持GPS测定并自动记录,进而转汇到地形地质图上。在地质勘探工程测量中,这两种设备取长补短,解决了过去利用常规方法测量时间长、野外工作量大等难题,节省了人力物力财力的投入。 4.4地质工程测量方法中的钻孔探槽端点的测量 在进行地质勘探工程测量的工作中,钻孔和探槽有的是,在勘探时已经重新布设了;也有的是,在矿区普查和详查时布设的。 结束语 应用科学的技术手段不断促进测量仪器的更新,以及测量方法的不断前进,这是将科学技术手段与地质勘探工程工作更好的相互结合,也是为地质勘探工作更好的服务。以往单纯依靠人工的工作方法已经被科学化的工作方式所替代,这不仅节约了勘探区工作人员的数量,同时减少人力方面的消耗,有效减少经济与物质方面的支出,在保证数据更具有真实性以及精准性的基础上实现了工作效率的提升,缩减了工作成本,实现工作中的最大的工作成绩。利用科学化的工作方法实现地质勘探工程中测量方法的变化,不仅预示着地质勘探工作的技术变革,同时也实现测量方法科学化,科学化的工作方法扩大应用,是在地质勘探工程工作中一次技术变革。 地质勘探方法论文:浅谈煤矿地质勘探的方法与技术 【摘要】煤矿地质勘探又称煤炭资源地质勘探,是寻找和查明煤炭资源的地质工作。其目的是寻找煤矿床、圈定煤炭储量,为煤矿设计、建设提供科学依据。地质勘探是运用地质科学和技术来分析、研究、探测煤矿床。其目的是为煤矿设计、建设和生产提供可靠的地质资料,保证煤炭资源合理、顺利开发。其主要任务是运用各种地质理论、选择相应的技术手段和工作方法,查明地层、地质构造、煤层、煤质、储量及开采技术条件等因素,正确评价煤矿床及与含煤岩系伴生和共生的其它有益矿产。 【关键词】煤矿 地质勘探 方法 技术 一、勘探方法 (1)地质填图法。地质填图法是运用地质理论和有关方法,全面系统地进行综合性的地质矿产调查和研究,查明工作区内的地层、岩石、构造与矿产的基本地质特征,研究成矿规律和各种找矿信息进行找矿。 (2)砾石找矿法。砾石找矿法是根据矿体露头被风化后所产生的矿砾(或与矿化有关的岩石砾岩),在重力、水流、冰川的搬运下,其散布的范围大于矿床的范围,利用这种原理,沿山坡、水系或冰川活动地带研究和追索矿砾,进而寻找矿床的方法。 (3)重砂找矿方法。重砂找矿方法是以各种疏松沉积物中的自然重砂矿物为主要研究对象,以实现追索寻找砂矿和原生矿为主要目的的一种地质找矿方法。 二、发展和作用 (1)技术发展。勘探技术的发展为地质业的进步发展提供了便利,随着经济技术的不断普及,我国煤矿的地质勘探技术也在不断发展。新中国成立之初,我国煤矿中大约只有20人是技术人员和500来名钻探工作者。随着人们对技术和科学理解的不断加深,煤矿业发展到现在已有大约12万人从事地质勘探工作,为煤矿业的发展做出了巨大贡献。煤矿业的勘探技术不仅涉及钻探、物探、水文地质、工程地质、航空测量还涉及煤质化验和古生物的鉴定等。这些技术的应用使得资料采集与处理、综合解释与分析、方法理论等工作有了可行的依据,同时这些技术岩层定性、矿山矿井地质、煤层气评价、水资源勘察等方面也发挥着重要作用。 (2)重要作用。地质勘探技术能够很好地帮助煤矿企业掌握井下煤田的地质构造,在预防事故发生方面起着举足轻重的作用。 首先,煤矿地质勘探技术在瓦斯治理方面的作用。瓦斯一词是煤矿事故中出现频率最高的一词,很多事故的发生都与它有直接或间接关系,所以它号称是煤矿的第一号杀手。瓦斯与上下顶底板岩层的岩性、含水性、周围断层等都有很大的关系。只有探明井下的地质构造,提前采取预防措施,才能减少煤矿事故的发生。 其次,煤矿地质勘探技术在水害防治方面的作用。采用煤矿地质勘探技术可以对煤田地下文层的奥灰含水层的富水性和水压进行正确的探测,进而可以避免由于煤层底板隔水层太薄在受到内张力的情况下会断裂的损失,经过勘测在地质构造比较的危险的地方提前采取预防措施,就可以在很大程度上避免矿井突水事故的发生。 再次,煤矿地质勘探技术在顶底板施工防治方面的作用。煤矿开采过程顶板事故也是其中一个常见的事故。造成这项事故的原因是:地质构造的影响、工艺落后、生产工序不符合实际、工人素质差等,但是最主要的原因是与地质条件和地质构造有关。 三、勘探技术 (1)地震勘探技术。地震勘探技术就是利用地下介质弹性和密度的差异,通过观测大地对人工激发地震波的影响,进而推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探技术主要是应用地震波在向下传播时,遇到介质性质不同的岩层分界面,地震波发生反射,地面根据反射回来的信号来确定震源特性、检波点的位置,进而根据这些记录来推断岩层的性质和结构。地震勘探技术在煤田和工程地质勘察、区域地质研究方面有着广泛的应用。在煤田浅部,一般是不超过800m的范围,地震勘探技术可以被直接采用,在煤田深部,就必须采用矿井地震勘探技术。 (2)地质雷达勘探技术。地质雷达勘探技术就是基于低下介质的电阻率、介电常数等参数的差异,利用高频电磁脉冲波的发射,来探测目标地质情况的一种物理方法。这种方法采用了先进色雷达技术可以清楚地探测到一定范围内岩石、空洞、水体等的分布和岩性变化情况,从而精确地确定井区的水、岩分布情况,为煤矿的开采提供很重要的资料。 (3)高密度电阻率法。高密度电阻率法是以岩土介质的导电性为基础,通过观测和研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律来达到找矿或解决地质问题的目的。高密度电阻率法有很多工作方法,它是最新发展并推广的新技术。较之常规电阻率法它有很多优点主要是:测点密度大、多极距和多装置形式,并且可以通过求取不同比值参数从而突出异常信息的特点。 (4)矿井瞬变电磁技术。矿井瞬变电磁技术也被称为矿井瞬变电磁法它是一种非接触类的探测技术,属于时间电磁法。这种方法在工作时,发射和接受回线边长依据采掘空间断面的大小选择,能够加大发射功率和接收回线匝数增加二次信号的强度,进而可以增大瞬变电磁法的顺层。这种方法也是新发展起来的勘探技术,它有广阔的应用空间。 (5)无线电波透视技术。无线电波透视技术又被称为坑透法,它是通过地下质体发射高频无线电波,可以通过观测电磁波在传播过程中场强的衰减情况,以此来确定地质异常体的位置和形态。这种技术是从国外的勘探技术中引进来,在我国的发展时间还不长,一些相关技术不太成熟,有待进一步的研究和发展。 四、结语 地质因素是影响煤矿开采的主要因素,但是地质结构是复杂的不容易被充分得知的,这就需要借助于一定的技术,煤矿勘探技术为煤矿进行地质勘探提供便利,它是一项很实用的技术无论对瓦斯灾害的防治、矿井水害防治方面还是在顶底板事故预防方面都起着举足轻重的作用,所以在实际应用中应该根据不同的情况采用不同的具体技术,从而进行科学的勘探为煤矿进行安全生产提供保障。煤矿开采地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合。利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据,查明采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统,把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,为开采地质条件的快速评价、生产地质工作的动态管理、突发性地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。 地质勘探方法论文:地质勘探中综合物探方法的应用探究 摘要:近年来,综合物探方法在地质勘探中的应用越来越多,本文作者结合多年金矿工作经验,对综合物探技术、特点、几种常用的物探方法及发展前景进行了分析论述,仅供同行参考。 关键词:物探方法;地质勘查;应用 1、 物探方法的特点分析 1.1 探测深度不大 地质勘探中用到的物探技术大多只能勘查地表浅层,且勘查深度较小,一般只停留在几十米位置,最大勘查深度不会超过百米。这是地质勘探中物探技术具有的第一大特点。 1.2 探测精度越来越高 从我国目前的情形来看,物探技术水平随着科技技术的进步而不断提高,国内市场上现有的多种物探设备精度越来越高,连带着物探技术也越来越精湛,越来越能满足现代工程地质勘探的探测要求。物探技术的精度不仅体现在技术先进性上,还体现在探测标准上,工程地质勘探要求,使用物探技术进行地质勘探时,实际勘探深度与平面位置之间的误差必须控制在厘米,防止误差过大。 1.3 勘探作业的半径较小 物探方法在工程地质勘探中承担着多项工作,既要负责对工程地质进行勘查,又要负责地质条件测试与分析,还包括多种其他同类工作。工程地质勘探要求所有物探工作在十几天内全部完成,同时确保工作完成后地质勘探精度和勘查有效性,以免引发不必要的质量问题。在一些抢险项目中,地质勘探工作精确完成的时间更短,仅仅只有几个小时,这一明显特点是物探地质勘探主要优势,也是其工作实践中遇到的最大难题。 2、 综合物探技术的概述 2.1 瞬变电磁法 以接地导线或者不接地回线为场源,通过激励探测目的物感生到二次电流,并在脉冲间隙对二次场随时间变化的响应进行测量。比如,借助瞬变电磁法对矿区积水采空区进行探测就能够取得较好的地质效果。相关分析还揭示,如果煤层采空区不塌陷、不含水时,会引起高电阻率值的电性反映。在这种情况下,那些保存完好的地层电阻率就会出现走低的情况。 倘若煤层采空区没有塌陷,并且充填了泥砂或者其它较软杂质,即其中有一定规模的填充物,将引起相对低电阻率值的电性反映。 在这种情况下,保存完好的地层电阻率将会处于较高的水平。 相反,倘若煤层采空区塌陷出现含水情况时,将会引起低电阻率值的电性反映。 2.2 地震 CT 法 该方法又称为地震层析成像方法。 其原理是借助地震波走势或者地震波场观测数据,完成对介质的反演,以此获取探测区域内部介质的波速和慢度以及密度或者衰减速系数等参数。 这样做的目的在于能够充分识别探测区域的内部结构。更为重要的是,因为物探多解性和单一物探方法的局限性要求,只有将不同物探方法联合起来进行勘探,才能取得更为理想的效果,并且这将逐渐发展成为今后煤矿采空区勘测的主要手段。 2.3 可控源音频大地电磁法探测法 它是以有限长接地导线为场源,在距偶极中心的一定距离内同时对电、磁场等参数进行观测。 这种电磁测深方法依照电磁波的趋肤效应理论进行。 如果地表电阻率处于固定状态,电磁波的传播深度和频率就会呈现出反比的情况,即高频时探测深度浅,相反探测深度深。 因此,能够借助改变发射频率对探测深度加以调整,以此达到频率测深的特定目的。 从这个角度讲,可控源音频大地电磁法探测和普通电法勘探相比,拥有一些明显优势。 即可控源音频大地电磁法更加轻便和快捷,不但探测面积大,勘探深度大,而且在工作效率方面也表现出较高的性能,具有不受地形影响,可以穿透高阻覆盖层等特征,在寻找含水地层等方面有明显的效果。 2.4 浅层地震法 在正常情况下,煤层和顶底板岩层之间会形成明显的波阻抗差异。如果煤层厚度超过 K/4 时,它的顶板反射波同相轴就会表现出负相位,相反底板反射波同相轴会表现出正相位,而其波组特征会相应地表现出同相轴连续和稳定的特征,并且能量相对强。 而倘若煤层被采空之后,就会出现以下两种不同的情况:一种是采空后未出现塌陷情况,一种是采空后出现了塌陷,此时的反射波会在频率、振幅和相位、时间等参数上表现出异常情况。 由 震源激发而产生的地震波,可以沿着地下介质进行传播,由此会产生反射和折射以及绕射等物理情况。 因此,可借助仪器接收含有反映地层结构与岩性等地质信息的地震波,可以对采集到的数据进行复杂的处理运算,同时,可以综合其它的地质与物化探资料完成合理、科学的推断与解释。 然后,以此为基础,最大限度地解决工程与水文勘探中所涉及的地质问题,为地面的房屋、道路、桥梁、铁路设计等提供帮助。 3、 地质勘探中综合物探方法的应用分析 现代工程地质勘探作业中,常用的物探方法主要有三种,即电法、电剖面法以及地震勘探法。这三种方法应用到工程实践中,都能获得较好的应用效果,实现工程地质精确勘查。下面介绍以上三种物探方法在地质勘探工作中的实际应用情况。 3.1 电法测探的应用 电法,也作电法测探,通过相应设备从观测点深入到地下,并通过电阻率观察变化情况的一种探测方法。正因为这一方法能够对岩层的分布情况以及变化情况深入研究,因此受到人们的广泛关注。近年来,高密度的电阻率法得到了广泛发展,这一方法一般是将地质结构进行有效的划分后对其进行探测。 3.2 电剖面法 电剖面法与电法的原理相类似,实际应用时都需要借助此采电设备,依靠采电设备来探测被测对象的地下岩层情况。该方法同样是工程地质勘察技术的厂常用探测技术之一。电剖面法可以与上述电测探法相互结合,可以对岩层的变化规律以及断裂带的分布情况进行详细的探测。我们还将该方法分为四极法与联合剖面法。一般情况下,电剖面法是对沉积岩进行探测,要想保证点发工作的质量,首先我们要对岩层电性的差异进行深入研究,了解电性差异的变化情况,可以采用电阻率法进行分析,了解要岩层的含水情况以及各种状态。如果岩石中的含水情况呈现分散的状态,这就说明电阻率对其影响过小,如果含水情况呈现较为集中的状态,那么就会极大的降低岩层中的电阻率。 3.3 地震勘探的应用 地震勘探主要有反射波法及折射波法。主要原理是根据对反射波或折射波时间场沿测线方向的时空分布规律的观测,确定地下反射面深度及构造性质。地震勘探相比其它物探方法,具有精度高的优点,但是,成本相对会比较高。我们所看到的物探剖面是一种经过校正后并赋以地质内涵反射波时间剖面。浅层折射法在覆盖层探测中具有技术优势,在隐伏构造、空洞以及考古探查中也有成功应用,但是该方法受施工场地影响明显。 4、 物探方法在地质勘探中的发展前景 国内现有的地质勘探物探技术种类很多,且大部分技术都发展成熟,具备了一定的技术先进性,这是社会经济发展以及科技进步下的必然趋势,未来地质勘探中应用到的物探技术水平势必会更高,精度与可行性也会更好。笔者认为,未来物探技术的发展方向主要有两个,一是技术发展,各种先进性探测理念、探测技术会被不断引进,如多波理论、电磁波谱、地震映像法、高密度电阻法等,都会被依次引入和应用,为工程地质勘探工作的开展提供更为有力的技术保障;二是物探仪器设备会不断更新,设备性能会不断完善,如防潮、防尘、防震等。科技的进步会推动物探技术、物探设备朝着更加光明的方向发展,最终实现工程地质勘探物探技术的可持续性发展。 结束语 综上所述,物探方法是地质勘探工作中必须用到的勘查手段与技术,在地质勘察中发挥着不可替代的作用。考虑到国内现有的物探方法种类很多,本文例举了其中三种,并重点分析了这三种常用物探技术在金矿勘探中的应用,展望了物探方法的未来应用与发展前景,得出了一系列相关结论,希望能为同行工作者提供帮助与参考。 地质勘探方法论文:对地质勘探工程中测量方法的问题解析 [摘要]随着科学技术的不断发展,建筑行业中的测绘技术与测绘使用的仪器设备也得到进一步发展,在地质勘探工程中所使用的测量方法,已经成为测量行业的重点关注问题。就目前的地质勘探工程测量技术而言,已经步入一个全新的发展阶段,这预示着我国地质勘探工程技术实现了成功的技术变革,本文就对测量方法的问题进行解析。 [关键词]地质勘测工程;测量方法;问题解析 以往在地质勘探中所使用的工程测量方法主要有经纬度测量仪、光电测距离仪器、水准仪器以及单纯依靠手工操作的计算方法,而现在所使用的地质勘探技术是依靠计算机软件操作的使用全站仪、电子水准仪、GPS相互帮助工作,已经形成了比较成熟的计算机软件系统,以信息化计算机计算方式的工作方法是目前在测绘行业中一次成功的变革,本文作者从多年的工作经验中总结出,对于现在所使用的地质勘探工程测量方法进行比较。 1、对于地质勘探工程中测量介绍 工程测量中地质勘探主要包括:地质填图测量、坑探工程测量、钻探工程测量、地质剖面测量,包括勘探区平面、高程控制测量,勘探区地形图测绘和地质勘探工程测量。地质勘探工程测量主要工作是布测勘探基线、勘探线,测量勘探线剖面,测量定位勘探线基点、端点、探槽、探井、坑口、取样钻孔、地质点,以及勘探坑道及竖井联系测量等。勘探工程测量需提交矿区地形图、剖面图、勘探工程点位布置图、点位坐标高程及控制资料等。 2、如何建立地质勘探工程测量控制网 2.1什么是控制测量 如何在地质勘察工程中进行上面的测量工作,是需要综合需要进行勘探的地区内的交通情况、自然以及地理方面的现实形态、自然界的水文以及气候特征在实行勘探的地区进行勘测测量控制布网。而所使用的工程方法要能够依据现实勘测面积发小、勘探网密度的高低、地貌形态等工程方法的应用,基于这样的方法之上使用线形锁、测绘交汇等方法进行进一步加密的工作方式。 上面介绍的工程测量方法,先介绍的方法是具有消耗较多时间,在人力消耗方面也比较多为特点的,所能够应用的观测方面的数据,也主要以手工的记录方法为主,在计算整理工作中多是比较复杂的,也是容易出现误差。而后面的方法是具有节省时间和减少人力消耗的特点,观测方面的数据是以自动进行记录为主要特点,这样可以有效的降低误差产生,在计算方面需要借助电脑软件进行,不仅快速而且非常方便,既能直观的读出数值又能保证数字真确真实。 2.2在地质勘探工程测量需要参照的规范及标准介绍 依据专业特性,原来大多执行中华人民共和国地质矿产部批准,1990-01-01实施的《地质矿产勘查测量规范》。现在还须执行《全球卫星定位系统(GPS)测量规范》。 3、就勘探区所应用的地形测绘技术介绍 以往在勘探区的地形状态应用的测绘技术大多是一些实际测量方法,这些方法在操作过程中是需要受到测量的距离远近以及在实际绘制条件制约的,由于操作人的目测距离受到的制约因素很多,这些器具又比较沉重,增加了测量人员每天的工作强度,在测量工作之中的人员涉及较多,也必须依靠分组的方式,大家以组的方式集中工作,单纯依靠手工的方式工作使工作效率难以提升。而目前在勘探区所使用的方法是截然不同的,是应用动态的GPS与全站仪相互结合的工作方法实现测量,其中全站仪是一种依靠数字化工作机器,以一站式的工作方法完成在数据的定位以及数据存放等工作程序,目前在工程测量中已经得到了广泛的使用。而PTK与全站仪能够将信息中全部的记录碎点信息,并且能够在测量中制成详细的草图样,在勘探地区就能够以数据方式传输到电脑上,参照草图应用地形图制成软件最后形成图。而GPS采集过程只需要较少的工作人员进行,并不需要进行测站与碎部点之间通视。全站仪的工作制需要在一个比较广阔的工作地址进行,这样可以实现在测量方法的优点相互互补,共同提升工作效率,而PTK与全站仪的工作记录数据形式可以实现立体数据记录形式,这样避免人为的误差影响数据的客观性,减少能够形成的误差情况,满足测量中对于数据真实以及精准方面的要求。 4、就勘探区进行地质勘探工程测量方法介绍 4.1地质工程测量方法中的勘探基线基点布测测量。常规进行勘探基线、基点布测时,根据确定好了的起点,埋设标石,用经纬仪根据控制点联测起点坐标,再在起点上架设经纬仪设置勘探基线方位角,从而在实地设置出勘探方向线,布测基线长度并测出另一端点坐标。还可采用经纬仪照准另一端点定向,按设计长度用红外测距量测出各基点位置,为了点位准确,常用正倒镜法设置方向线取中点定向,精确测距定出点位,埋设标石。而现在多用动态GPS测出起点坐标,利用起点坐标、勘探线方位角和基线长度,计算出另一基线端点坐标,再根据点放样或线放样的方法在实地确定出另一端点点位,埋石设置标石。勘探基线上的基点,也可用GPS动态采用线放样法精确施测,按基点到起点距离,确定各基点的位置并埋设标石。或者使用全站仪按上述经纬仪方法布测。 4.2地质工程测量方法中的勘探线剖面测量。在地质勘探工程测量中,因为勘探线剖面必须要垂直于基线,基线端点要进行放样埋石、剖面测量,再从基点开始向两边施测。以前使用经纬仪与全站仪测量方法一样,只是手工记录计算后,再绘于图上。现在用全站仪测量时,仪器架在基点,用基线定向旋转90度即剖面线方向,沿线测量剖面到设计端点。全站仪可全信息记录与起点的里程和高程,测量过程中同时画出详细草图,剖面端点埋石并和控制网联测,野外结束后把数据文件传到电脑,根据草图用成图软件编绘成剖面图。 4.3地质工程测量方法中的地质填图测量。地质填图用地形图作底图,将地质点测绘到地形图上据其描绘岩层和矿体界线,并填绘地层符号。测定地质点以前一般采用经纬仪测碎部点的测绘方法,也可采用图解交会法,布设控制点较繁琐;如比例尺相对较小地质人员也可使用罗盘和目测法标定。现在基本采用PTK测绘,简洁方便,如比例尺相对较小直接使用手持GPS测定并自动记录,进而转汇到地形地质图上。在地质勘探工程测量中,这两种设备取长补短,解决了过去利用常规方法测量时间长、野外工作量大等难题,节省了人力物力财力的投入。 4.4地质工程测量方法中的钻孔探槽端点的测量。在进行地质勘探工程测量的工作中,钻孔和探槽有的是,在勘探时已经重新布设了;也有的是,在矿区普查和详查时布设的。 结束语 应用科学的技术手段不断促进测量仪器的更新,以及测量方法的不断前进,这是将科学技术手段与地质勘探工程工作更好的相互结合,也是为地质勘探工作更好的服务。以往单纯依靠人工的工作方法已经被科学化的工作方式所替代,这不仅节约了勘探区工作人员的数量,同时减少人力方面的消耗,有效减少经济与物质方面的支出,在保证数据更具有真实性以及精准性的基础上实现了工作效率的提升,缩减了工作成本,实现工作中的最大的工作成绩。利用科学化的工作方法实现地质勘探工程中测量方法的变化,不仅预示着地质勘探工作的技术变革,同时也实现测量方法科学化,科学化的工作方法扩大应用,是在地质勘探工程工作中一次技术变革。 地质勘探方法论文:浅谈水利工程地质勘探的方法与技术 【摘要】二十一世纪以来,我国一直倡导并扶持水利工程的建设,而近几年来更是加快发展脚步,水利工程勘探技术在操作方式上不同于煤矿勘探,地质勘探等技术,它在勘探技术上更加的繁琐,而且还需要技术的高端性,通过对水文地质的实验,才可以确定该处地质是否能够开采,本文就水利工程的地质勘探的方法与运用的相应技术进行分析探讨。 【关键词】水利工程;地质勘探;方法与技术 我国的重点扶持项目就是水利工程,所以承受此工程的责任对于国家来说很是重要,无论是在技术上还是在管理上都要与时俱进,与现代化的发展趋势相连接,所以在现阶段水利工程的勘探技术与方法更需要高端与适中,只有用对的方法才可以成就好工程。 一.水利工程地质勘探所面临的问题 水利工程地质勘探对于我国来说是一项重大的工程问题,所以针对此工程国家投入大量资金与人才的培养,但是在成就方面取得功绩还是达不到理想化,其中主要问题有如下几点: (一)工程周围的环境问题 水利工程建在一定区域内都会造成该区域水分变化,地表上空气变得更加潮湿,进而会形成单一的一种气候现象,这一现象与当地的主要气候相违背,所以对环境会产生一定的影响; (二)水文问题的忽视 水利工程勘探最重要的就是对水文地质的检测,所以在这个问题上绝不能有半点懈怠,而现如今很多人恰恰忽视此关键性问题,由于水库不能及时地蓄水与放水造成周围地下水位位下降影响周围生态,另外近几年来河流的流量不断减少,导致自身净化能力不足,最终出现水质恶化问题; (三)工程质量问题 在树立工程勘探过程中,由于对工程实施中监管不严造成的质量问题也是当前工程首要解决难题,其主要体现在工程地质分析中所运用的计算公式,方法等与实际存在较大差异,在看测得地质报告中数据模糊不清,论证不足,对地质的勘探不做缜密性探究盲目下定结论,这些问题都是导致水利勘探工程延期的因素。 二.水利勘探 (一)水利工程地质勘探一般步骤 首先第一步是接到水利工程勘探的任务书,第二步是合理的确定该项目的负责人,第三步是负责人编写勘探计划纲要,第四步是将勘探技术进行上交定论。 (二)水利工程地质勘探方法 1.工程的地质测绘 在水利工程勘探中工程测绘方法是最为常用的一种方法,也是最基本的一种方法,在工程的勘探技术中能够结合数据说明此工程所存在的隐晦性问题,在工程测绘方法中需要大量的地质调查数据,而且还要以地质学,工程地质以及相关的地质经验为基础进行勘测的,在勘测过程中可以明确地确定该勘测地的地质状况以及对此地址进行可能情况发生的预测性,之后再通过问题的分析来解决此类地质问题。 在我国的水利工程中所运用的测绘比例是不同的,正是因为比例的不同,才能明确地质构造的稳定程度,了解所调查区域的底层结构以及周围环境构成等,随着科技的不断进步,在水利工程堪测中,还需要以一定工程测绘为基础性技术,在通过高端技术的辅助来实现探测成果的准确性。 2.山地勘测方法 对于在工程勘测中出现的一般性浅层地质来说,采用的方法就是山地勘测法,该方法的主要流程是通过人为性或者是机械性的对勘测地表面浮土的去除,然后在直接对该土质进行取样观察,在进行实验性研究得出勘测结论;在整个勘测过程中只是简单的需要竖井和平两种类型的勘测技术即可,在方法上运作简便,实际操作中不过于复杂,另外在对山地进行勘测时的工作量与在对钻孔时所用的工作量来说比值约为0.1,这个比值从简单意义上来说没有什么,但是实质上它却体现着一个国家的发展水平,伴随着近几年我国在此行业的专研与发展,已经初步的靠近发达国家在钻孔工作量上的0.2。 3.工程钻探方法 随着我国科技的飞速发展,在工程钻探方面也不断地融入新兴技术,显而易见随着高端科技的融入为水利工程地质勘测带来了前所未有的帮助,不但在工程效果上取得显著成就而且在工程质量上也有所提升,在勘探周期上也减少了时间的耗用,种种成效都说明钻探方法无论是在工艺水平上还是在现场施工技能上都大幅度提升速度; 在工程钻探中其主要表现体现两方面,一方面是在钻探设备上有所改善,通过更改钻头的使用材料来提高钻井速度和岩心采取效率,过去我国在钻头上普遍采用缸里或者是硬质合金材料,而现阶段将钻头材料更改为金刚石,金刚石的特点就是硬度大,所以此材料的运用在一定程度上促进了钻探技术的发展。另一方面是对钻探某些特殊地质层技术上的改进,一般用传统的钻探技术是无法将砂卵石层以及破碎带等地质层进行钻破的,而该项技术的改进大大提高了在这些特殊地质层钻探工作效率。 4.工程物探方法 它的工作内容是通过运用观测仪器来实现对指定勘探区域进行物理性观测,再结合相关的数据分析进行合理化的原理总结推断,一般是针对该区域的地质构造以及勘探范围和深度进行准确性定论。在工程物探中一般包括地震勘测方法、重力场以及磁场勘测法、电磁勘测法、地球物理测井发、电法勘测方法等。 (三)水利工程勘测技术 1.GPS技术应用 GPS的全称是全球定位系统,现阶段我国通过在水利工程勘测方面运用GPS技术,使得勘测效果显著,该技术主要通过高程控制来实现对跨河、跨沟时人工难以解决的问题,另外在偏僻山区或是林区一些环境相对较差的地方运用此项技术可以加快工程勘测进度,提升测量的准确性。 2.遥感技术的应用 遥感技术一般情况按照平台高度可以分为航天遥感、航空遥感、地面遥感等三大方面,遥感技术通过自身的信息资源可以勘测山区的地质特性以及水流分布特点,进一步加快研究效率,他还可以通过自身的卫星影像功能实现对水库区域塌方以及发生山体滑坡、泥石流等可能性灾害的发生,另外还可以监测岩溶地质变化,发觉该勘测区域的优势所在。 3.GIS技术的应用 所谓的GIS技术就是利用成型图像法进行信息的图像显示,再利用空间数据上的管理分析,对所观测结果进行初步确定,在通过在工程勘测中对地质信息的管理与传送功能为水利工程地质勘探做出准确性判断。该软件的运用开拓了我国工程勘测技术的发展之路。 总结:通过本文对水利工程地质勘探的探讨,希望能在我国水利建设上做出一些贡献,另外在水利工程中还需要继续开发多种新兴技术应用,进而提高国家发展水平。 地质勘探方法论文:地质勘探中综合物探方法的应用论述 摘要:综合物探技术相结合的勘探方法,已经成为煤矿采区地质勘探的重要手段。与其它勘探手段相比,它具有成本低、效果好、速度快的特点,适用于煤矿地质勘探的各个阶段。本文根据笔者工作实践,对物探原理与分类、物探方法的应用进行了分析和探讨。 关键词:地质 勘探 物探 现阶段的开发利用,大部分属于浅层资源开发,但是随着浅层资源的枯竭,找矿重心将逐步向深部第二找矿空间转移,深井矿产资源也随之备受关注。同时,由于资源埋藏深度更深,因此,找矿难度也在逐渐增加,找矿对探测技术的要求也越来越高。要想取得从浅部过渡到中深部的找矿突破,传统的物探和化探勘探技术将起到至关重要的作用,特别是地球物理勘探便于控制,分辨力较高,也比较方便,在资源勘探中应用很广泛。因此,熟练掌握地质矿产知识,深入了解物探技术与方法,同时探索与发展新的物探技术手段,更好地服务于深部矿产资源的勘探与开发。 1 物探原理与分类 1. 1 物探原理 地球物理勘探又称物探,其原理就是应用物理学勘查和探索地球本体以及近地空间地下矿产资源、地质结构组成及形成与演化的一种方法与理论。它在资源勘探、工程建设、环境保护以及地质研究和灾害预测方面应用相当广泛。物探是借助不同的物探仪器测出地下各种地质体对地球物理场所产生的异常而得到的物理数据,通过分析和研究物理场的变化规律,结合有关的地质资料推断地下一定深度范围内地质体的分布规律等。在煤田地质勘探中利用不同的物探方法圈定含煤地层分布范围,确定被掩盖区煤层的位置,控制地质构造及解决其它地质问题。地球物理勘探的主要工作内容就是利用地质仪器对研究区域进行测量、接收测量区域的全部物理信息,通过适当有效的处理方法从这些信息中提取出我们所需要的信息,并根据地下矿体构造和围岩的物性差异,再结合地质条件进行分析,推测探测对象在地下的具体位置、分布范围和储量大小,以及反映相应物性特征的物理量等,作出相应的解释推断的图件。物探是地质调查和研究的重要手段和方法之一。 1. 2 物探的分类 物探按探测空间不同可以分为地面物探、航空物探、海洋物探和地下物探。其中地面物探应用最为广泛。根据探测物物性参数的不同,物探又可划分为重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震和放射性勘探。这些方法在固体矿产与油气资源勘查方面应用很广。 2物探方法的应用 2. 1 重力勘探 重力勘探根据地所处的空间位置的不同,可分为: 地面重力勘探、地下重力勘探、海洋重力勘探、航空重力勘探和卫星重力勘探。重力勘探的过程可分为三个阶段: 1) 根据承担的地质任务进行现场踏勘和编写技术设计; 2) 进行野外测量,采集有关的各种数据; 3) 对实测数据进行必须的处理和解释、编写成果图件及其报告。重力勘探常用于区域地质调查、矿产普查和勘探。其应用条件有: 1) 被探测的地质体与围岩的密度有一定的差异; 2) 被探测的地质体有足够大的体积和有利的埋藏条件; 3) 干扰水平低。 2. 2 磁法勘探 磁法勘探是利用地壳内岩石之间的磁性差异所引起的磁场变化来寻找有用矿产资源和查明隐藏地质构造的一种物探方法。通常借助各种仪器发现和研究岩石间的磁异常,常用的仪器有磁秤、磁通门磁力仪、质子旋进磁力仪、高精度测量用的光泵磁力仪以及超异磁力仪。磁法勘探应用于地质调查的各阶段。在地质填图时,磁法勘探可划分沉积岩、喷出岩、基性岩、超基性岩及变质岩的分布范围; 可研究沉积岩下面的基底构造; 查明各种控制成矿的构造。普查找矿时,磁法勘探可直接寻找磁铁矿床,与其他物探法配合间接寻找金属、油气等资源。在勘探磁铁矿时,可推断矿体的形状,指导布置钻孔和寻找钻孔旁侧及深部的盲矿。此外,还可用于研究深部地质构造和解决一些地质问题以及应用研究于考古方面。 2. 3 电法勘探 根据地壳性质及其时间特性和分布规律,我们可以推断矿体和地质构造的开关、大小、位置、产状和埋藏深度等物性参数,从而达到勘探的目的。电法勘探就是利用矿体与岩石的电磁学和电化学性质的差异,通过观测和研究人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性,来发现和寻找矿产资源和查明地质结构。其特点有: 得用物性参数多,场源装置形式多,观测内容或测量要素多及应用范围广等。岩石与矿石的物性参数主要有电阻率( ρ) 、导磁率( μ) 、极化特性包括人工体极化率η 和面极化系数λ 以及自然极化的电跃变Δε 和介电参数( ε) 。常见的电法勘探有岩土体电阻率测试法、三维直流电法和高密度电法。 2. 4 地震勘探 地震勘探的原理: 首先要人工激发地震波,利用其向地下传播过程中遇到不同弹性的物质会产生反射与折射波,用检波器接收这种波。通过分析与计算这些波的特点、传播时间、振动形状,推测判断地下岩层的性质、形态以及埋藏深度。在油气勘探方面应用极广,是直接找油的主要物探法,还可用于煤炭勘探、盐岩矿__床勘探、金属矿床勘探以及解决水文地质工程地质问题。 2. 5 放射性勘探 放射性勘探是随着原子能的发现及利用而迅速发展起来的,以研究岩石的放射性差异为基础,由于岩石中所含的放射性元素不同,含量也不同,因此这些放射性物质原子核衰变时放出的射线也不同,通过专业仪器观测与分析研究这些射线,达到寻找矿产资源的目的。同时还能解决水文、工程、环境地质在内的地质问题。由于放射性元素的衰变不受自身化学状态、温度、压力和电磁场的影响,因此其探测成果比较直观,容易解释,成本低、效率高、方法简便、不受环境干扰等突出优点。放射性探测可分为两大类: 天然放射性方法和人工放射性方法,前者有γ 测量法和α测量法,后者有χ 射线荧光法、中子法、光核反应法。 2. 6 综合物探 综合物探的发展与电子信息技术的发展同广泛应用密切相关。采用先进的精密电子仪器对地质结构进行探测,同时为了达到更好的勘探效果,信息更准确,采用两种和两种以上的物探方法组合,大大提高勘探效率和勘探信息的可靠性。其在地质灾害的探测、水文地质探测、工程质量的检测以及考古行业方面应用广泛,发展很快。 2.7 三维地震勘探 三维地震勘探技术是从二维地震勘探逐渐发展起来的,它把沿测线观测的二维地震勘探方法扩展到三维空间,由水平方向的X、Y 和深度方向的Z 构成三维空间,通过面积测量技术把观测系统布置在一定面积内,利用炮点和检波点的灵活组合获得与地下地质体相应的三维数据体,具有数据采集量大,对地质体的控制精度高,平面摆动位置基本可靠,具有很强的实用性。由于三维地震勘探获得的信息量丰富,能大大提高地下共炮点的数量和更真实地给出地下地质形态。所以它在探测小断层、褶曲、岩浆岩侵入、陷落柱、采空区、煤层赋存形态等方面具有很好的地质效果,为煤矿的合理开发,巷道、综采面的合理布置提供可靠的地质依据。 通过三维地震勘探方法可以了解盖层厚度、煤层分布及埋藏情况、地质构造情况等。在地震勘探的基础上利用电法勘探方法,尤其是采用瞬变电磁勘探方法可以了解煤层顶板、底板含水层的富水情况和断层的含水、导水情况等。物探成果可为煤矿建设和开发、地下水防治工作、优化矿井设计、合理布置采区和工作面、减少井巷工程浪费、提高资源回收,保障安全生产等方面提供重要的地质保证。 2.8瞬变电磁勘探 瞬变电磁法是以接地线源或不接地回线通以脉冲电流作为场源,激励探测目的物感生二次电流,在脉冲的间隙测量二次场随时间变化的响应。不同的岩层具有不同的电阻率,电法勘探就是通过测定地下不同地点不同深度的电阻率的差异来达到寻找目标地质体的目的。瞬变电磁法不受高阻屏蔽层的影响。瞬变电磁场的扩散距离随时间的推进而增加,扩散速度受介质电阻率影响,低阻扩散速度慢,高阻扩散速度快。它对低阻响应敏感且不受地形影响等特点。近年来用于探测煤层顶、底板富水区,探测老窑采空积水区等,成为一种有效的勘探方法。 3 结语 现代勘探技术需要集多门学科于一体,它的发展离不开先进的电子信息技术,高精密的探测仪器和高分辨率的图像处理技术,同时加强理论研究与建设,特别是反演理论。逐步提高勘探信息的完整性、准确性,提高探测效率,降低探测成本。努力发展与完善多分量地震勘探技术、井间地震技术、四维地震技术和叠前深度偏移技术。 地质勘探方法论文:石油地质勘探与储层评价方法探讨 摘 要:随着我国工业、农业生产以及交通产业的不断进步和发展,市场上对石油的需求量也逐步升高。为了满足新形势下对石油的需求,就要通过加大石油地质勘探与储层评价方法的研究力度,实现石油开采量的提升。本文首先就我国石油地质勘探的现状展开分析,并针对地质勘探过程中遇到的问题提出有效的解决措施,最后详细分析储层评价的几种方法,从而为今后的石油开采工作提供有力的参考。 关键词:石油 地质勘测 储层评价方法 0.引言 我国目前的物探技术以及石油开采实力已达到了比较先进的水平,地质勘测技术也逐步趋于完善。然而在此种形势下,我国依然面临着石油供不应求的问题,这对石油的开采工作提出了更进一步的要求。为充分保障社会经济的稳步发展,石油企业及相关技术人员需大力开展石油地质勘探的研究与创新工作,进一步改进储层评价方法,通过提高石油勘探能力,从而实现石油开采率的全面提高。 1.我国石油地质勘探的现状 随着地质学理论及储层预测等相关理论的不断发展和完善,石油开采工作已实现了多种地质条件下的勘探。此外,由于先进信息技术的有效运用,不但节省了石油勘探的时间,也极大程度上增加了勘探的准确性,从而促进了石油勘探工作朝着现代化方向发展。然而近几年来,众多企业受到高额利润的吸引,不断投身于石油开采行列,再加上国际石油企业的竞争与排挤,这对我国的石油勘探工作造成了一定的难度。 在我国传统的石油勘探模式中,其技术存在局限性,对勘探工作的长远性过分重视,而忽略石油勘探的现状,此外,勘探风险由于受到预测性评估的影响而有所加大。相关研究部门为在短时间内增加经济收益,加大对石油勘探技术实用性的研究力度。由于科学技术的飞速发展,各种信息技术在石油勘探领域得到了广泛应用,这也促使各石油企业加大了信息化技术的投入力度。目前,我国石油地质勘探与储层评价已逐步朝着运营系统综合化、监测体系全程化、评估体系完善化的方向发展[1]。 2.石油地质勘探过程中的问题及解决措施 2.1石油地质勘探过程中的问题 (1)石油地质勘探的环境越来越复杂,已逐步向沙漠、丛林、深海、极地等深层及隐密地区进行,勘探难度逐渐升高; (2)石油企业不断增加,各企业之间的竞争愈发激烈,不正当竞争的出现多勘探秩序造成了不利的影响; (3)勘探技术受到较多环保制度严格的约束,对正常石油勘探工作造成了一定的影响; (4)油田总量随着不断勘探与开展已逐步减少,剩下的小型油田不但具备较小的含油量,且勘探难度较高。在勘探小型油田过程中,由于投入成本高,收益小,因而具有较低的投资回报率[2]。 2.2石油地质勘探过程中问题的解决措施 针对以上石油勘探问题,可采取以下解决措施。 (1)集中包括石油、地质、管理等多个专业学科的学者及专家,通过充分融合先关技术知识,保障石油勘探工作准确进行; (2)在勘探工作中加大对小井眼钻井、成像测井、高精度三维地震等先进勘探技术的运用力度,在采集、处理资料的时,充分运用现代化的信息技术,减少勘探风险的同时,促进石油钻探的成功率; (3)石油企业成立相关的工作小组,在全面、系统分析市场形势的基础上,建立健全的企业优秀运营操作体系; (4)在企业的战略决策及财务管理中,纳入地质勘探技术及风险的经济评价体系,通过采用新的技术及方法,从而有效降低勘探风险,实现投资利润的最大化获得。 3.储层评价的几种方法 3.1低成本高效储层评价方法 在钻探油田的工作中,通过实时评价储层的动态,从而为石油的勘探与开采提供有效的指导和参考。目前,主要通过利用随钻监测工具,或是在未进行钻探工作时采用钻柱测试,从而对随钻技术进行评价。然而这些技术普遍存在时效长、费用高等不足之处,因而寻找出一种低成本高效的储层评价方法已成为石油勘探工作的重要内容之一。欠平衡钻井技术的推广与应用,有效解决了这一问题。欠平衡钻井技术的运行原理是产层被打开时,由于井底正好处于欠压的状态中,因此地层的流体便会不断涌进井中,地层的相关产量数据便会将储层信息及时反映出来,在此种条件下,储层评价便通过分析地层流入产量的数据而得到了完成。在欠平衡钻井操作中,井筒与地层之间形成了统一,并相互作用。因此,在数学模型中代入井筒与地层的注入参数及返出参数,通过系统分析法,将储层信息进行解决,于是便完成了储层评价。 3.2综合分类评价方法 通常情况下,综合分类评价指的是科学合理选择相应的储层评价参数,通过综合评价储层的多项影响因素,在得到综合评价指标的基础上,对储层进行分类评价。在综合分类评价储层的过程中,优秀工作便是利用层次分析法对各项评价参数的权系数进行确定,从而将综合分类评价中指标的重要性及合理性客观反映出来。这种评价方法能有效解决评价结果多样化的问题,评价结果真实可靠,充分保证了储层综合分类评价结果的科学性及准确性[3]。 3.3综合定量评价方法 由于储层的地质受到多方面因素的影响,因而其评价工作具有一定的难度。对储层进行综合评价指的是综合研究成岩、沉积岩、储集等特征,通过分段、分类、分区块评价储层,从而对不同区块及层段的储层质量进行全面的了解,继而进行分类处理。岩相、岩性、成岩作用等多项内容均包含在储层分类评价指标中,其中,每个项目包含的几个参数,有的甚至超过了十几个参数。储层合理的分类评价因受到这些复杂参数的影响,增加了一定的难度。而综合定量评价则是综合评价储层的多个影响因素,在得到统一的一个评价指标的基础上,对储层进行评价并分类。这种评价方法对其他油气资源同样适用,具有极为广阔的应用前景。 4.结语 综上可知,目前,全球资源的开采、利用力度不断增大,对能源依赖性也逐步增强,这使得石油地质勘探与储层评价方法的研究工作越来越重要。随着社会经济进程的不断深入,科技水平的进步与发展,新的石油勘探理论及技术也不断被开发出来并运用到实际石油开采工作中。为了实现石油产量的提高,就要加大先进技术的投入和应用,加强石油地质勘探的创新研究,探寻低成本、高效率的储层评价方法,在促进石油勘探水平和质量提升的基础上,促进社会经济的长远发展。 地质勘探方法论文:对地质勘探工程中测量方法的问题解析 摘 要:我国地质勘探工程测量,已经进入到了一个全新的阶段。地质勘探工程测量运用GPS、全站仪与经纬仪、水准仪进行地质勘探工程测量的方法进行比较。 关键词:地质勘探;工程测量;坑探测量;地质剖面测量 0、引言 随着社会的不断进步,建筑行业的快速发展,测绘技术和测绘仪器设备也得到了不断的发展,传统的经纬仪、光电测距仪、水准仪、平板仪及手工记录计算地质勘探中工程测量的方法,已转变为使用全站仪、电子水准仪、GPS、与其相互支持成熟的计算机软件,为测绘行业测量方法带来质的变革。笔者从事多年地质测绘工作,就GPS、全站仪与经纬仪、水准仪在地质勘探工程测量中的施测方法进行对比,用以说明现代技术进步如何为地质勘探提供更好更快的服务。 1、地质勘探工程测量 工程测量中地质勘探主要包括:地质填图测量、坑探工程测量、钻探工程测量 、地质剖面测量,包括勘探区平面、高程控制测量,勘探区地形图测绘和地质勘探工程测量。地质勘探工程测量主要工作是布测勘探基线、勘探线,测量勘探线剖面,测量定位勘探线基点、 端点、探槽、探井、坑口、取样钻孔、地质点,以及勘探坑道及竖井联系测量等。勘探工程测量需提交矿区地形图、剖面图、勘探工程点位布置图、点位坐标高程及控制资料等。 2、地质勘探工程测量控制网的建立 2.1控制测量 为了进行上述测量工作,一般应根据勘探区的交通、自然地理、水文、气候等特点在勘探区域布设测量控制网。常规方法应根据勘探面积、勘探网密度、地形条件,布设四等或5 秒控制网锁及经纬仪导线网,在此基础上再以线形锁、测角交会、导线等方法加密。独立 控制网的高程用等外水准测定,加密点的高程可是精度要求,采用等外水准或三角高程测定。 使用的仪器大多为J2级经纬仪和DS3级水准仪。目前所使用的仪器多为GPS和全站仪,GPS卫星定位技术以其功能多、精度高、速度快、操作简单、观测点间无需通视、抗干扰性能好等诸多优点广泛使用,控制网多采用静态GPS观测数据经解算平差求得控制点成果, 加密点可采用动态GPS(动态GPS又称为RTK,即实时GPS测量,主要进行图根、碎部测量及工程放样等)或全站仪测得。按规范要求,平面控制测量根据测区面积及测图比例尺, 一般在十平方公里以下可布设E级GPS网或工程四等控制网;测区高程基本控制应为三、四等水准或四等光电测距高程导线。如矿区面积小,矿区高程控制采用静态GPS高差代替三角高程测量高差来实现,相邻GPS点通过全站仪对向测量对比,高差附合较好,可满足测图精度要求。 上述方法前者费时费力,观测数据手工记录居多,整理计算繁琐复杂,容易出错;后者省时省力,观测数据自动记录,减少了人为误差,计算大多依靠软件,快速简洁直观准确。 2.2地质勘探工程测量执行的规范及标准 依据专业特性,原来大多执行中华人民共和国地质矿产部批准,1990-01-01实施的《地质矿产勘查测量规范》。现在还须执行《全球卫星定位系统(GPS)测量规范》。 3、勘探区地形测绘 勘探区地形图测绘原来大多采用大平板仪、 经纬仪配合小平板仪经纬仪、草图法等实测。 由于上述方法受测量距离及现场绘制等条件限制,视距长度较短,地形尺较笨重,使得每天的劳动强度较大,人员较多,观测员、记录员、司尺员等3-5人组成一个测量组,手工绘制使得每天的成绩很难提高。而现在基本采用采用GPS动态和全站仪(数字全站仪以其一站式完成测距、定位、测高、数字化存贮等功能,在工程测量中广泛使用)相组合的方法施测。 PTK和全站仪可全信息记录碎部点信息,测量过程中同时画出详细草图,野外结束后把数据文件传到电脑,根据草图用成图软件编绘成地形图。GPS动态采集地形点只要1-2人一组,并且不需测站与碎部点间通视,同时也可布设部分图根点;全站仪选择在视野相对较开阔地方测图,这样优势互补提高工效。PTK、全站仪全程记录和储存了点位数据,精度比经纬仪或平板仪视距质量大大提高,不会因人为因素产生读数错误,有效剔除了粗差。满足地形测量精度要求。 4、勘探区地质勘探工程测量 4.1勘探基线基点布测测量 常规进行勘探基线、基点布测时,根据确定好了的起点,埋设标石,用经纬仪根据控制点联测起点坐标,再在起点上架设经纬仪设置勘探基线方位角,从而在实地设置出勘探方向线,布测基线长度并测出另一端点坐标。还可采用经纬仪照准另一端点定向,按设计长度用红外测距量测出各基点位置,为了点位准确,常用正倒镜法设置方向线取中点定向, 精确测距定出点位,埋设标石。而现在多用动态GPS测出起点坐标,利用起点坐标、勘探线方位角和基线长度,计算出另一基线端点坐标,再根据点放样或线放样的方法在实地确定出另一端点点位,埋石设置标石。勘探基线上的基点,也可用GPS动态采用线放样法精确施测,按基点到起点距离,确定各基点的位置并埋设标石。或者使用全站仪按上述经纬仪方法布测。 4.2勘探线剖面测量 在地质勘探工程测量中,因为勘探线剖面必须要垂直于基线,基线端点要进行放样埋石、剖面测量,再从基点开始向两边施测。以前使用经纬仪与全站仪测量方法一样,只是手工记录计算后,再绘于图上。现在用全站仪测量时,仪器架在基点,用基线定向旋转90度即剖面线方向,沿线测量剖面到设计端点。全站仪可全信息记录与起点的里程和高程,测量过程中同时画出详细草图,剖面端点埋石并和控制网联测,野外结束后把数据文件传到电脑,根据草图用成图软件编绘成剖面图。用动态GPS施测时,首先根据基点和剖面设计长度。计算出两端点的坐标,然后采用线放样方法,用移动站沿线采集剖面上的地形点坐标高程,直到剖面两端设计长度。野外采集结束后,把坐标文件传入电脑,用CASS成图软件编制成里程、高程文件、按草图制成剖面图。 4.3地质填图测量 地质填图用地形图作底图,将地质点测绘到地形图上据其描绘岩层和矿体界线,并填绘地层符号。测定地质点以前一般采用经纬仪测碎部点的测绘方法,也可采用图解交会法,布设控制点较繁琐;如比例尺相对较小地质人员也可使用罗盘和目测法标定。现在基本采用PTK测绘,简洁方便,如比例尺相对较小直接使用手持GPS测定并自动记录,进而转汇到地形地质图上。在地质勘探工程测量中,这两种设备取长补短,解决了过去利用常规方法测量时间长、野外工作量大等难题,节省了人力物力财力的投入。 4.4钻孔探槽端点的测量 在进行地质勘探工程测量的工作中,钻孔和探槽有的是,在勘探时已经重新布设了;也有的是,在矿区普查和详查时布设的。前者则根据设计坐标在实地放样出钻孔和探槽端点位置,指导施工,再把施工后的钻孔和探槽端进行联测,测出其坐标高程,以前用经纬仪可采用前方交会、支导线等方法施测,距已知点很近时可用测地形点的方法施测,后者只需联测出钻孔和探槽端点的坐标高程。现在多采用全站仪直接碎部点的方法测定,也可用动态GPS进行测量。 5、 结论 5.1针对现代科学技术不断的发展,地质勘探测会仪器也是不断的在更新中,过去常用的经纬仪、平板仪测图完全都已经被淘汰了,全站仪和制图软件成图系统将其取而代之。控制测量也基本上被高精度的GPS独享。 静态GPS高差替代水准测量高差,通过全站仪三角高程复核,实现了勘探区内高程控制。 5.2 钢卷尺、视距测量已经被全站仪测距作业方法给代替了。 5.3PTK广泛应用于工程放样和地形图测量,用测量地形图不用布设大量的控制点,测点之间也不用通视,成果资料的精度不但得以提高,还可在电脑的辅助下可以重复利用。使得测量过程得以节省了人力物力财力,降低了成本,提高了经济效益。 地质勘探方法论文:浅谈地质勘探找矿的方法 [摘 要]地质勘探是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要,对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行侧重点不同的调查研究工作。地质勘探的目的不同,地质勘查的工作也不同。本文主要谈以找矿为主要目的矿产地质勘查,探讨地质勘探找矿的方法。 [关键词]地质勘探 找矿 一、概述 近几年来,随着科学技术的提高,经济的发展也要依赖于矿产,在地质矿产勘查中有很多勘查手段都得到了广泛应用。从目前地质矿产调查工作可以看出,以先进的地质成矿理论为指导,采用地、物、化、遥等综合有效的找矿方法和手段,开展全面找矿工作,发挥出地勘资金应有的价值,这是当前最具有代表性的。因此,我们要用合理的勘查手段,降低地质找矿的风险,这样才能获得更好的收益。 二、地质勘探找矿的意义 地质找矿手段是地质矿产勘查中必不可缺的,同时也是地质矿产勘查的优秀组成部分,只有利用地质找矿手段,才能促进地质矿产勘查的发展,通过利用地质找矿手段,从而可以找到更多的矿产资源,也能更好的进行矿产资源的开发工作。地质矿产勘查可以作为各种工业发展的基础,而地质找矿手段的利用是地质矿产勘查的基础,从而有效的利用地质找矿手段促进各个行业的发展,如冶炼工业,石油工业等。只有通过对地质找矿手段的综合合理化利用才能满足当今社会的发展要求,才能实现经济的发展。 三、地质找矿中地质勘探的应用 1、从当前矿产勘查的发展趋向是用综合勘查技术进行找矿预测,这就需要多种勘探手段来紧密配合,协同作战,从而可以减少多解性,而只用一种物探或化探的手段去进行隐伏矿的找矿预测又是不太现实的。 2、运用物化探方法的前提是必须以工作区的成矿地质背景为基础,物化探信息必须结合工作区的成矿地质条件来解释。在进行物化探勘查过程中始终坚持地质―物化探(结合地质理论进行合理分析、解释)―地质的思路,而不能脱离成矿地质条件,孤立使用某种方法,只有这样才能解决地质与找矿的实际问题。 四、地质勘探找矿遵循的原则 1、遵循资源的分布规律,进行统筹规划 我国资源分布较广,资源含量也比较丰富,地质勘探部门要遵循资源的分布规律,并结合着国民经济和社会发展的整体要求来进行统筹规划。地质勘探企业要树立起以人为本的管理观念,认真进行地质勘探的规划。同时,还要完善地质勘探事项,发挥出地质勘探找矿的重要性,从而保证地质勘探找矿工作有序进行。 2、应突出工作重点,拓宽工作领域 在地质勘探工作中,先抓主要矛盾,并突出工作重点,拓宽工作领域。在地质勘探找矿的工作过程中,始终是以地质条件、资源环境、基础设施、工程情况等因素作为根本立足点,要突出成矿区带的勘查工作,努力提高勘查工作中的精度、深度及广度。并根据社会发展的经济形势的需要,在此基础上不断扩宽地质勘查工作的工作领域。 3、做好科技创新工作,并增强工作能力 “科技兴国”是我国的根本发展战略,而矿业的发展则以“科技兴地”为主要原则,地质勘探找矿工作也日益向现代化迈进。地质勘探部门要合理、科学、全面地分析其中的重点问题,懂得资源优势和地域优势的转化。以推动成矿理论的完善和地质勘查技术的发展,并努力完善信息化的全面建设,大力促进地质勘探科技能力的提高,促进科研与勘探工作的有机集合。最后,还要加强人员建设,培养一支有能力的地质勘探找矿队伍。 五、地质勘探找矿新技术、新方法 1、综合应用现代化技术,联合解释找矿方法 改变由地表到深部的传统找矿思路,从“综合应用、联合解释”的角度出发,也就是认识深部地质结构和成矿规律,将高技术的优势充分发挥出来,从而获取更为准确的数据。此外,使用现代化科技,提高了找矿方法的现代性。而地质、地球化学、地球物理等研究人员也要与勘探人员密切合作,提高找矿质量。 2、“地、物、化三场异常相互约束”的创新技术 大量的实践已经证明,“地、物、化三场异常相互约束”技术方法在不同类型的矿山深部和覆盖区定位的预测中,其效果是十分明显的。在地质勘探找矿工作进行中,“地、物、化三场异常相互约束”技术可以作为确定地质、地球化学、地球物理异常的基本依据。总之,“地、物、化三场异常相互约束” 技术的创新与应用,可以极大的减少矿选区和靶区评价的周期,更好的满足生产单位的需要。再者,因现代社会水平的不断提高,人们对环境和生活的要求也越来越高,导致野外的地质勘查工作和矿产资源的评价工作受到了较大的影响,随之就出现了新技术。 3、X 射线荧光技术 X 射线荧光技术能使单位获得矿产元素成分和品位更加轻便、更加快速、更加灵巧,这对今后的地质勘查工作有着至关重要的作用,对找矿也有明显效果,它能及时获取元素成分和品位这一需要,在地质行业中越显出重要性。它的主要原理是:某些物质在受到激发后,可以在较短的时间内发出比激发光波长更大的波长的荧光,这就别称为 X特征射线,利用这种X射线能量的差异特性使用在找矿勘查工作中就能叫做荧光技术。目前,实践已表明,X荧光技术对是最为实用的找矿方法,它能准确的实现当前矿产资源所在的位置,分清矿产资源之间的界限,从而确定出勘探矿层的厚度。利用现场X射线荧光技术能够在野外现场对岩矿石、土壤中的多种元素实现快速定性、定量的测定工作。该技术应用于野外地质勘查工作,可以现场及时取得元素成分和含量,及时圈定异常、追踪异常和评价异常;缩短找矿周期,节约成本,提高找矿成果。 由于野外工作环境比较恶劣,需要一种轻便、机动而又能及时取得元素成分和含量数据的手段。这时可以用便携式X射线荧光仪,对目标元素进行定性、定量或半定量分析,从而及时发现矿体和验证异常,评定岩矿品位、矿化地段、划分矿化异常与非异常的界线、划分矿与非矿的界线,为地质找矿和矿产资源评价提供有力的资料。 4、采用GPS感应系统采集信息 GPS是一种全球定位系统,能在地球上任何一个地方,时间连续不断的实行导航、定位。地质勘探找矿会经常用这种技术,但是在使用中要先建立起感应系统,该系统是由空间的导航星座、地面点的控制站、GPS 接收机及地面通信网所组成。在采集信息的过程中,有些岩石矿物有着稳定的物理结构及化学组分,也就是有稳定的本征光谱吸收特征,而产生光谱特征则是因为物质内部离子、基团的晶体场效应或者基团的振动效果导致而成。不同的矿物质有着独一无二的辐射能力,因此,要判定地质中是由哪些矿物组合而成,就可以用波普仪对采样进行光谱曲线的测量,再把测量得到的光谱同资源库中的光谱进行对比。通过这样的环节,我们可以从中判断出地质中主要由哪些矿物组合而成。 六、结束语 综上所述,近年来随着科学技术的发展,给我们的生活工作带来了很多便利。因此,我们也高度重视起地质勘探找矿工作。我们既要重视利用新理论、新技术、新方法,也要结合以往多种勘查手段,提高对矿床的发现能力。从地质勘探找矿工作情况看,勘探人员的找矿能力也有待于提高,这样才能推动生产单位的长远发展,从而获取更多经济利益。 地质勘探方法论文:工程地质勘探方法及地质评价 摘要:工程地质勘察是进行工程建设的前提和基础,本文将对工程地质勘察进行简要的分析,其中有针对不同项目的勘察方法,以及地质勘查的评价,仅供参考。 关键词:工程地质;勘探方法;地质评价 一、工程地质勘探 工程地质勘探是在工程地质测绘的基础上,为进一步查明地表以下工程问题和取得深部地质资料而进行的,主要有山地勘探、钻探、物探等三种方法。 二、有针对性的选择施工方法 (一)地铁工程的地质勘察 近年来,随着我国科学技术的飞速发展,地铁工程的勘察要求及标准得到有效的提升,我国地铁的数量也在不断的攀升,为人们出行带来了方便。由于我国地下水资源相对丰富,因此,在对地铁施工的勘测方案中应先对地下水的含量进行降低,通常情况下,采用建立管道的方式来对工程进行降水,在达到水含量适宜的状况时,方可进行施工。勘察施工方法的基础是总体安排及总体的统一,采用因地制宜的方法对钻探、物探及原位测试实验进行选择,包括标准贯入实验、静力触探试验、动力触探试验、旁压试验、扁铲侧胀试验、十字板剪切试验及波速测试等。积极采用新技术及新方法。在地铁工程的地质勘查中具有许多不同的勘察阶段,勘查阶段的不同其要求也不同,需要对地质的特点进行精确勘察。在勘察过程中应对地下水的含水量特点查明以后才能进行研究,若出现地貌不同时,还应进行试验,在地绘基础上对地质条件进行综合分析。在地铁工程的勘查中禁止采用较为单一的勘察方法,应采用因地制宜的方式来对各种测试试验进行完成,确保地质工程能够完成顺利。 (二)长输管道的工程勘察 工程地质和工程测量是长输管道工程中最为重要的组成部分,长输管道的工程勘察是地质工程勘察中最为关键的勘察项目。随着勘察工程技术的快速发展进步之下,人们对长输管道的勘察有了更高的要求,进而勘察工作者在对勘察技术上有着更深一步的勘察标准。长输管道的工程设计中主要以三维设计为主,因为三围设计能够提高设计质量,减少投资,节省材料等好处。定向穿越技术在长输管道的工程设计中也起着积极的作用,在长输管道工程的勘察中需要重视的技术,管道穿越技术是由人工开挖到计算机技术的定向穿越技术。随着输送,电子技术的不断进步,管道自动系统开始快速的发展起来,从古老的常规仪器到遥控系统控制,经历了很多单元阶段仪器更新进步,从而长输管道工程已经发展到国际首要地位。只有对长输管道的勘察有着精确而高标准的要求,长输管道的施工才能够正常稳定的进行下去,精确的勘察记录结果是施工顺利完成的保障,所以在长输管道的工程勘察中是需要勘察工作者重视起来的。这样勘察工作的进行才有意义,才值得工作者们努力去创新,去发现。 (三)建筑工程地质勘察的方法和手段 工程地质测绘在一定范围内调查研究与工程建设活动有关的各种工程地质条件,测制成一定比例尺的工程地质图,分析可能产生的工程地质作用及其对设计建筑物的影响,并为勘探、试验、观测等工作的布置提供依据。它是工程地质勘察的一项基础性工作。测绘范围和比例尺的选择,既取决于建筑区地质条件的复杂程度和已有研究程度,也取决于建筑物的类型、规模和设计阶段。工程地质测绘所需调研的内容有地层岩性、地质构造、地貌及第四纪地质、水文地质条件、天然建筑材料、自然(物理)地质现象及工程地质现象。对所有地质条件的研究,都必须以论证或预测工程活动与地质条件的相互作用或相互制约为目的,紧密结合该项工程活动的特点。 (四)水文地质工程的勘察 随着大规模地质工程建设的逐渐发展,作为地质勘查中最为基础的勘察工作,水文地质工程勘测在许多方面都与学术研究相涉及,水文地质工程研究的范围主要包括物理力学及岩土力学,而现如今我国岩土力学技术还仍有不够成熟的地方,并仍处于低级阶段,新世纪以来,通过对外国先进的岩土勘察机制的学习,对水文地质的概念得到新的理解。在对水文地质进行勘察时,通常采用水位地质测绘与物探相结合的方法,例如:电法、电磁波法、浅震、放射性法及声波法等。在其基础上对钻探任务及钻孔抽水试验、注水试验、压水试验、试坑渗水试验、地下水实际流速的评定及连通试验等试验。并对岩、土、水样进行物理化学分析,并对地下水的动态进行长期观测。才能促使水文地质工程勘察达到标准,并对下一步施工做好准备工作。 三、工程地质条件的分析和评价 在场地的调查和测绘工作完成后,地质工作人员开始对场地地层进行钻探工作,通过利用钻机向场地地层中钻孔,根据钻探鉴别地层的地质构造和岩层划分,还要进行取样分析,通过地质实验测验工程场地岩石和土层的物理力学的基本性质。在地层钻探中依据不同的土层情况和深度一般选用不同的钻探方式和原状土样的方式。在工程地质勘探过程中,还应遵循不扰动或尽量不扰动地层的原则下,对工程场地层进行测试,来获得地层岩石和土层的物理力学性质和划分情况。目前在工程地质勘查中一般采用土的原位测试技术,与传统的测试方法相比,土的原位测试具有对地质条件的适应能力更强,测试精度和速度更高更快等诸多优点。准确有效地对断层的工程地质和节理的工程地质进行评价,同时为了可以准确分析判断地层砂土密实度和粘性土的塑性情况,并且评价砂类土和粉土的地震液化状态。在勘查中工作人员需要根据不同的地质条件选取相应的实验方法,来确定工程场地地基土的承载力,测定场区地基土的变形状态和计算分析地基土的变形量和建筑基础的沉降量,根据《建筑抗震设计规范》中的相关要求对场区地基土进行地震液化评价。 在工程施工建设中,地质人员还需要对地层土体的渗透性进行测试,并分析影响土体渗透性的不良因素,为建筑基坑的开挖和支护提供重要的依据。对于建筑物需要进行基坑开挖施工,将基坑土体挖去后,容易造成建筑地基的应力场发生变化,导致建筑物地基出现变形,影响建筑物地基的稳定性。同时地基的应力场发生变化容易引起地下孔隙水的压力出现变化,地基土体中变化的孔隙水压力可能导致地基的抗剪切的能力下降,因此工作人员要严格按照设计要求进行基坑开挖,并在建筑基坑施工中应该对基坑地层的土地进行相应的保护,尽量减少对土体的扰动,同时最大限度提高对基坑铺设垫层和浇注底板的施工速度。通过分析评价建筑基坑支护结构的整体稳定性、坑底土体的稳定性和基坑抗渗流系数,来为基坑的支护结构形式设计和稳定性奠定坚实的基础。通过根据建筑工程场地的地质情况选取合理的评价方式,来准确的对基坑稳定进行评价,保证建筑基坑的稳定性和可靠性。同时子啊基坑开挖过程中由于地下水和降水等不良因素都会导致基坑的稳定性出现失稳现象,为保证基坑工程开挖施工的正常进行和确保基坑地基土的强度要符合设计要求,需要对地下水位较高和开挖深度较大并低于地下水位时,应该采取相应的排水措施来降低地下水位,同时还需要排净建筑基坑内的水,保持基坑干燥,以便于施工顺利进行。同时保持对地下水位和基坑周围建筑物、地下建筑构造物、建筑基坑支护和桩基的压应力变化情况进行监测进行适时监控记录,避免不良因素的影响导致建筑基坑的稳定性下降。 四、结束语 随着现代各种勘察测试技术的应用的日益推广,促进了地质学和岩土力学理论为基础的近代工程地质的发展。在地质勘察工作中要根据具体的地质环境,进行认真细致的地质分析。 地质勘探方法论文:不同煤层对比方法在地质勘探报告编制中的应用 [摘要]在煤炭开采行业,地质勘探是必须进行的工作,通过对地质条件的掌握,为煤炭开采设计工作提供必要的依据。由于分布地域不同,地质各有差异,煤层多种多样,开采的难度也不尽相同,煤层对比与煤炭开采及储量估算有着密切关系,在地质勘探报告编制中意义重大。本文主要介绍了几种常见的煤层对比方法。 [关键词]煤层对比 地质勘探报告编制 应用 我国煤炭资源丰富,在开采之前,需先对开采现场的地质条件进行考察,并编制相应的总结报告,为以后工程的设计、施工提供所需的前提条件,此即是地质勘探报告编制。我国煤炭地区不同,即便是同一地区,煤层也有很大不同,直接影响了施工设计和煤炭储量的估算,这就需要对多种煤层进行对比,以提升其勘探报告的编制质量。本文主要对几种常见的煤炭对比方法做了简单介绍。 1煤层对比 不同地方的煤层在厚度、层序上也会有所不同,往往需要经过一定的对比,作为地质勘探工作的前提,煤层对比是以某些对比标识为依据,对不同地方或相同地方的不同煤层之间的相互关系进行研究分析,通过对比,能够对不同煤层的各项参数有充分的认识,对煤系的结构和变化有足够的了解,从而对煤层做出评价,对煤资源储量的计算和开采有着重要作用,在编制地质勘探报高中发挥着重大意义。 2煤层对比方法在地质勘探报告编制中的应用 煤层对比意义重大,务必要采用适当的对比方法,才能增强其可靠性,从而提高地质勘探报告的编制水平。实践中有一些常用的对比方法,如标志层法、岩矿特征法、测井曲线法、结核法、煤岩特征对比法、古生物法,岩相―旋回特征对比法等。在对比的过程中,通常会将几种方法杂糅在一起使用,只有在少数情况下才使用单一的方法。新技术层出不穷,在今后必将会有新的方法产生,如“岩石煅烧法”,经过煅烧,可消除岩石中的有机质,进而和标准的样品进行对比。以下介绍几种常见的对比方法: 2.1标志层法 一般而言,可作为标志层的煤岩层很容易找,所以该方法在煤层对比中使用的范围较广,在找标志层时,有几点基本要求,首先自身特征要明显,其次应大面积的存在,第三能够和其他岩层煤层明确区分。该方法的研究重点在于标志层的结构组成、稳定状态以及分布范围等因素。具有一定的优势,标志层确定后,煤层对比工作可顺利开展,而且具有较高的精确度。其不足之处在于,若煤层层数较多,大范围的标志层找起来有一定的难度。此外,由于技术跟不上,该方法的研究还有待提升。 2.2测井曲线法 沉积岩层有着区域性和周期性的变化,另外,还具有一定的等时性和侧向连续性,测井曲线法就是在此基础上发展起来的。测井曲线有其自身的特殊性,是煤岩层进行对比的良好标识,因为相同的煤层或标志层在结构组成、形成原因以及岩性上都具备不同程度的相似性。由于煤系的各种参数(包括密度、电性、放射性等)和曲线形态有一定的不同,在煤层对比的过程中,往往要要涉及厚度、曲线形态、以及岩性和位置等信息,测井工作往往要依据自然伽马、常用视电阻率等参数进行。异常峰值、测井曲线的形态和层段、层位间的对应关系是该方法的关键。该方法的优点在于有相当丰富的测井资料,由于测井的各项参数能对当地地层状况做出真实的反映,具备较高的对比准确度;同时,测井参数在其他对比方法中也适用。 2.3岩相旋回结构法 作为含煤岩系的一个重要特点,岩相旋回指的是以岩相的自然变化为基础而划分的回旋结构。地理环境不同、地质差异,再加上物理化学作用的影响,各回旋结构在厚度和岩性组合上也有很大不同,煤岩类型及各层物理性质也是各有所异。在旋回的对比下,能够大致确定煤层赋存的空间位置所在,从而很好地控制重要煤段。该对比方法是建立在煤层自身地质特征差异的基础上的。一般而言,通过物理测井,结合地层沉积的特点进行分析研究,能取得很好的效果。该方法的关键在于进一步对煤层沉积的规律进行研究。虽然该法准确度较高,但实际操作起来,耗时耗力,需要较高的技术,可行性偏低。 2.4煤层间距法 该方法不常用,通常适用于地质构造较为简单的区域,煤层的稳定性要高,而且层间距的变化不能过大。有一定的优点,如有较强的可操作性,而且很容易理解,但从实际考虑,十分理想的地质条件寥若晨星,大多都具有复杂性。 2.5煤质煤岩特征法 对同一煤层而言,成煤物质和沉积环境是有一定的稳定性的,而且能够通过煤质煤岩的指标反映出来,该方法具有较高的可行性。在不断的研究中,煤中存在的微量元素开始受到关注,通过化学方法对微量元素的各项参数进行研究,用于煤层对比标准中,能取得良好的效果。该方法在煤层对比中有很大的优势,即有十分丰富的数据来了解其特征,出定性研究外,还能实现定量或半定量的研究,可靠性有较高的保障。同时,生产阶段的研究过多,很少在勘探中使用,对某区域内对比有困难的少量煤层较适用,尤其和数学地质方法的衔接十分紧密,在煤层对比中取得了良好效果。但该方法常需要通过地球化学等测试方法来实现,同时还需要用到某些数学方法做好数据处理工作,工作量大,计算复杂,需要很高的经费。 2.6结核法 结合通常是按照一定的规律有序分布的,根据其特征,可推断出含煤性如何,尤其是同生结核,特殊情况下可作为聚煤条件的指标使用。通过结核的构成、大小、分离程度等系数,可实现岩层或煤层的对比。 3结束语 煤层对比在地质勘探报告的编制中起着重大作用,通过实践可知,多数煤层都有一定程度的不稳定性,采用一种对比方法很难确定煤层的层位,因此,经常要将多种方法结合使用,以取得更好地效果,获取丰富的资料,加强对煤层的认识,从而提高地质勘探报告的编制水平。 地质勘探方法论文:地质勘探报告编制的过程中煤层对比的方法分析 [摘要]地质勘探报告编制是煤炭矿井设计的重要组成部分,对煤炭矿井开采生产具有重要的指导意义,在地质勘探报告编制的过程中采取正确的煤层对比方法,能够提高煤层对比的可靠性。本文主要针对甘肃河西地区某煤矿的煤层进行分析对比,主要研究了甘肃河西地区地质勘探报告编制过程中煤层对比的方法及可靠性。 [关键词]地质勘探报告编制 煤层对比 方法 可靠性 选取的甘肃河西地区煤矿区其煤层区域较为宽广,具有相对稳定的煤层层位,可作为标志层的煤层较多,并且每个煤层都有其自身特点。综合煤层对比分析方法,提高地质勘探报告编制过程中煤层对比的可靠性,增强其可信度。该煤矿根据煤层对比分析研究出来的煤层规律进行开采和生产,提高煤矿开采生产工作的安全性能。 1煤层对比的概念 煤层对比是煤矿后期进行矿井开采生产的基础,是地质勘探的基础环节,它主要通过对煤层标志层进行研究分析,从而判断两个或两个以上煤层之间的对应关系,运用煤层对比的方法能够清楚了解煤层层序、煤层厚度以及由于各种因素而发生的变化,进行详细的研究分析后,还可通过检测报告对煤层进行全面分析评价,根据煤层对比结果准确计算出煤层资源储量,此外,运用煤层对比的方法还可对煤层的基本形态进一步确定。经过分析煤层对比方法,能够更加科学合理的进行煤矿开发工作。 2地质勘探报告编制中煤层对比的方法分析 2.1.测井曲线对比方法分析 煤与其他岩石在物性反应上存在本质上的区别,所采用的煤层对比方法也有一定的差异,甘肃河西某煤矿区在地质勘探报告编制中采用了测井曲线对比的方法,旨在通过研究物性标志的方法实现煤层之间的有效对比,为地质勘探报告编制提供有效数据及结果。甘肃河西某勘查区采用了30个钻孔的测井曲线资料,该煤矿区的钻孔测井资料均为甲级,测井资料质量较高,其甲级率为100%。经过科学合理的分析发现,其有128个可供利用的可采煤层,煤层质量综合评价较高,其中优质层有36个、合格层90个、不合格层2个。通过测井曲线对比方法的分析,可以提高甘肃河西某煤矿区的测井资料的可信度,确保测井资料的完整性及可靠性。以下笔者主要对甘肃河西某煤矿区的测井曲线对比方法中的形态、宽度以及幅度进行了全面的分析: (1)测井曲线对比中的形态对比 运用测井曲线对比分析可知甘肃河西某煤矿区的6号、8号、9号及10号煤层之间的间距比较相近,它的判断是依据电阻率以及自然伽玛的曲线规律,主要是根据它们的组合特征来判断测井资料成果。在此过程中,通过对该煤矿区的地质勘探报告编制研究所得,6号煤层的厚度较大,从煤层的全局来看,整个煤层发育较为稳定,但是其结构却相当复杂,该煤矿区中的测井曲线一般横向的幅度值较高,纵向来看其厚度较大,因此在该煤矿区应将6号煤层作为整个煤层中的标志层。 (2)测井曲线对比中的宽度及幅度对比 通过地质勘探报告中的数据及结果显示6号及9号的煤层其层位与其他煤层比较,其煤层层位稳定,煤层厚度较大的特点。在地质勘探报告编制中得出甘肃河西地区该煤矿区煤层其纵向厚度越大,则横向幅值中的自然伽玛值较高,观其整个煤层可以看出该煤矿的煤层标志层界面比较清晰,与其他岩石的密度具有较大的差异性。 2.2标志层对比方法分析 标志层的对比原理是通过对各煤层之间的结构、厚度、分类、以及组成成分的分析总结进行对比,一般情况下能够作为标志层的岩层需要具备纵向厚度大、横向变化比较稳定,该岩层具有一定的特征,另外,对于一些有结构成分特征、厚度相对稳定的煤层,其自身可直接作为标志层。在地质勘探报告编制中发现该煤矿区的8号煤层其本身可作为最优质的标志层,其原因在于它在含煤段的下方,厚度比较大,是整个煤矿区中厚度最大的煤层,它具备作为煤层的良好特征。 2.3沉积旋回法分析 从甘肃河西地区某煤矿区的地质勘探报告编制中可以看出该煤矿煤系地层中有两组煤层分布较为均匀稳定,且沉积旋回比较明显,是煤层对比中较为重要的依据。若将其分为A组和B组,那么A组可分为两个沉积旋回,一旋回是由底部粗砂岩开始,结束于9号煤层顶部;二旋回是由9号煤层的粗砂岩顶部开始,在6号煤层顶板上的粘土岩结束。B组煤层可分为三个沉积旋回,其第一沉积旋回是从底部粗砂岩开始,到5号煤层的顶部结束,其二旋回则是由5号煤层的粗砂层底部开始,到3号煤层的粘土岩顶部结束,其三旋回开始于3号煤层的粗砂层顶部,结束于臭牛沟组的粘土岩顶部。 就沉积旋回法的分析所得:该煤矿区的补给较为充足,且从沉积岩岩性、组合及粒度中可看出整个旋回过程,整个过程基本上都是由煤层中的底部较粗的碎屑岩开始,而结束于顶部的泥岩或粘土岩。 3地质勘探报告编制中煤层对比的可靠性研究 通过地质勘探报告的编制,可以看出该煤矿区的煤层标志层不具有唯一性,有很多适合作为标志层的煤层,并且每个标志层都有其独有的特征,层位较为稳定。该煤矿区每个煤层都有其特点,但特征较为显著的是煤层中的沉积旋回,具有厚度大,且煤层较为稳定,对煤矿开采生产来说具有一定的安全性可靠性。 从地质勘探报告编制过程中的煤层对比分析可知,对比所采用的6号、7号及8号煤层测井资料相对其他煤层而言可靠性较大,能够为煤矿的开采生产提供有效的数据和结果,提高煤矿开采生产工作的安全性可靠性,对煤矿的开采生产具有重要的意义和影响。 4总结 煤层对比在地质勘探报告编制中发挥着重要作用,它的分析结果在一定程度上能够影响整个煤矿的开采和生产,全面准确的煤层分析有利于煤矿开采与生产,将测井曲线对比法、标志层分析法及沉积旋回对比法三者综合运用,可提高煤层对比分析的可靠性。从而全面的总结出煤矿开采生产所需要的数据结论,为煤层开采奠定科学合理的基础。 地质勘探方法论文:煤矿地质勘探常见方法探究 [摘要]煤田地质勘探又称煤炭资源地质勘探,是寻找和查明煤炭资源的地质工作。其目的是寻找煤矿床、圈定煤炭储量,为煤矿设计、建设提供科学依据。笔者结合多年工作经验对 [关键词]煤矿勘探 理论 技术 0前言 地质勘探是运用地质科学和技术来分析、研究、探测煤矿床。其目的是为煤矿设计、建设和生产提供可靠的地质资料,保证煤炭资源合理、顺利开发。其主要任务是运用各种地质理论、选择相应的技术手段和工作方法,查明地层、地质构造、煤层、煤质、储量及开采技术条件等因素, 正确评价煤矿床及与含煤岩系伴生和共生的其它有益矿产。 1煤矿地质勘探找矿方法 1.1地质填图法。地质填图法是运用地质理论和有关方法,全面系统地进行综合性的地质矿产调查和研究,查明工作区内的地层、岩石、构造与矿产的基本地质特征,研究成矿规律和各种找矿信息进行找矿。 1.2砾石找矿法。砾石找矿法是根据矿体露头被风化后所产生的矿砾(或与矿化有关的岩石砾岩),在重力、水流、冰川的搬运下,其散布的范围大于矿床的范围,利用这种原理,沿山坡、水系或冰川活动地带研究和追索矿砾,进而寻找矿床的方法。 1.3重砂找矿方法。重砂找矿方法是以各种疏松沉积物中的自然重砂矿物为主要研究对象,以实现追索寻找砂矿和原生矿为主要目的的一种地质找矿方法。 2同位成矿理论 同位成矿的理论被应用至今,已发现多处重要矿产,该理论中阐明重要的、巨型的成矿区带的形成,规模大的矿床特别是超大型、巨型矿床的形成,均具有同位成矿的特征。这就是在同一空间范围内、同时代与不同时代、同类型与不同类型、同矿种与相关的不同矿种,均可出现相对稳定的大规模的同位成矿作用,明显地反映出同位成矿的客观规律。因而国内外有色金属矿产,大部分或绝大部分就集中在上述的重要成矿区带和矿床、矿体中。 同位成矿这是需要有一个相对较稳定的中心的,这里矿热活动集中,不管是不是同一个时期成矿的都是会有着比较稳定的,不会随机跑掉的活动的中心,这是基础的方面;这个方面相互需要的就是整体的富裕的矿物质的来源;重要的是有一定范围的流体的运动;有着不同的矿物质的不同的流体会沿着一个方向迁移;在地壳变动中依旧相对的稳定、先后成为岩石和矿通道;有一个适合矿物质形成的条件;更有形成矿后的各种保存很好的条件等。只有上面说的这些有利于矿形成的条件最好的配置和协作下才可能出现同位成矿,最终产生重要的矿产。而同位成矿有自己的特征:成矿集中,且中心有一样的稳定性和相对的统一范围内;不同的类型分化明显、范围很大,那么就有可能类似的不同的矿种大范围的矿床共生出产的特点;成矿的岩脉有着自己的演化和不断等特点,这些的特点就是说明整体的自然界是总体的不平衡的状态,而局部处在平衡的一种状态,这是有利于同位成矿的这种成矿的方式的产生的。 3地质勘探找矿技术分析 3.1对于区域地质研究分析地质环境 对于工作的区域的地壳的变动和整体地质环境的研究,更要明确的记录相关的地质事情的时期表,从而研究成矿的时候和主要的这个时期的地质事件在时间上的各个时间点的匹配的工作,使用相关的资料来研究探讨成矿时候的地质的实际的环境,找出这样环境下的地质的构造,从而找到地质原因构造与成矿之间的联系。 3.2沿着有利成矿区带找矿,更能够得到好的结果 要对区域的大的断裂和它的地质构造等方面深入的研究,找到这样区域成矿和这样的地质构造之间的关系和不同分布的研究,从而能够找到管制矿田矿床分布的次级断裂的那些构造的形成和发展特征。常出现的情况是:控制矿田、矿床的断裂构造多与控制区域或矿带的深大断裂呈大角度相交产出,并可以一定的间距行排列出现,这就是所称的横向矿带规律;同时,在不同构造应力场的条件下,还产出与区域深大断裂带近于平行或斜交的次级断裂构造控制的矿田、矿床成矿带,并也以一定的间距行排列产出。因此,沿不同级次与成矿关系密切的断裂追索,对比成矿地质条件,易于取得好的找矿效果。 3.3找矿信息是最直接的依据,尤其是矿化信息应引起重视 要深入研究找矿信息,充分运用好这些信息指导找矿。在找地表矿、半隐伏矿时,遥感地质、化探找矿信息,具有找矿开路的先锋意义,结合其他找矿信息综合研究评价,易于快速收到好的找矿效果。找隐伏矿,进行矿产深部评价时,必须要有相关的物探找矿信息作为依据;要重视所获得的找矿信息反映的剥蚀程度,有的地表信息好但已剥蚀较深找矿前景不大,然而一些情况表明,上部出露的矿种类型已剥蚀深,而深部可出现相同矿种不同类型,或不同期次、不同矿种、不同类型、不同层位的隐伏矿床;要认真研究找矿信息产出特点、空间展布及其分带规律,这对指导主要矿种类型的找矿,寻找共生矿产和相关成矿系列的矿产,确定矿区自然边界与划分矿区矿化不同产出特征的类型等均有重要意义。 圈定矿区自然边界是根据矿化及相关信息产出特点与分带、地质构造特点的差异和深部大岩体(岩基)产出状况等条件予以圈定。在矿区内按矿化产出的特征不同,可分为多中心成矿矿区、主单中心成矿矿区和介于这两者之间主多中心成矿矿区。在注意矿区不同类别的情况下,努力寻找不同成矿中心,特别是其中的主要成矿中心,这对取得找矿突破至关重要。进而要根据主要矿体的自然形态、产状与展布特点,主矿体中矿化富集部位的分布和主要矿化地段、矿点异常与构造、建造等之间的关系,研究地质构造控矿条件及其展布规律,结合有关找矿信息,预测找矿部位和找矿前景。 3.4矿产勘查工作的部署 要按照由面到点、点面结合、落实到点的要求进行。也分三个层次工作:⑴是成矿区带小比例尺矿产地质多信息综合研究,初选出找矿有望的矿点异常,圈定找矿远景区;⑵是在找矿远景区进行1:5万左右比例的化探、遥感、地质、重、磁等工作,进一步筛选出找矿有望矿点异常,并做好检查评价,圈定找矿靶区;⑶是在找矿靶区内进行有针对性的工作,选出找矿靶位,对找矿靶位要做好地表系统揭露和大比例尺地、物、化等工作。择优进行深部验证、找矿,提出矿产概查和普查基地。 4结语 总的来说,经济的进步也在不断刺激着矿产需求的不断增加。所以必须要提高矿产勘查的技术,要拥有创新的能力,对技术的提升要在原有的基础上做出提高。在理论知识方面,更加要努力提高理论的可实践性,有坚定的理论基础,才能不断的提高创新技术的可行性。要学会理论和实际相结合,理论和实际不能分离,提高对新型矿产的开发与利用。有利于国家资源的总体可利用性。提高矿产资源的经济利益,更好的带动整个产业的发展,这样更加有利于经济的进步。
基础工程论文:基础资料调查下的铁路工程论文 1概述 随着新一轮基础建设的高潮来临,特别是一大批国家重点铁路工程项目即将开工建设,将极大推动国家经济的又好又快增长。由于铁路工程地处偏僻、交通不便,地形地势复杂,影响铁路工程造价的因素较多。基础资料调查的详实和临时工程数量合理的估列可以有效的控制铁路工程造价,降低工程成本,减少建设资金的浪费,使有限的资源得到合理利用,同时促进和推动铁路建设事业良性循环发展。 2基础资料调查及临时工程数量估列 2.1交通运输工程材料运输网,由利用既有等级公路、县乡公路、拟修或整修的乡村大车道组成。要满足通往大型临时设施、既有料点、自采料点(部分交通运输条件很差的既有料点)、隧道、特大桥、大桥材料运输要求,需要调查以下几个方面。 2.1.1既有可资利用的等级公路、县乡公路主要调查公路名称、等级、桥梁允许通过荷载,另外注意记录经过主要城镇公路里程,方便材料运杂费调配计算。 2.1.2沿本次设计线路拟修的主便道一般情况下既有道路在比较长段落距离本线路超过5公里时要考虑拟修,那么主便道工程数量要如何估算呢。如果地形不是很复杂,只需要修就地爬坡便道,按标准断面,根据地形图或踏勘直观判断填挖段落长度,也可以对半比例,按0.5~1米的填挖高,按确定拟修便道长度,计算土石方数量,根据当地沟渠密度确定每公里便涵、便桥个数。如果地形较复杂,部分地段需拟修适应地形的越岭或跨越沟壑便道,可借助1万地形图简单拉坡定线,选取数个典型断面计算平均断面积,根据确定的拟修便道长度,计算土石方量,注意土石比例可在现场直观判断,因为交通原因不能实地踏勘,在借阅地质区域图的基础上,对等高线较密地段适当放大石方比例。如果地形很复杂,比如在崇山峻岭之中,可请线路专业定线,路基专业计算数量,地质专业配合确定土石比例,桥涵专业便桥、便涵数量。另外特殊的黄土台塬沟壑、河谷地区临时运输道路的设置,可根据线路走行位置、工程设置情况、沟谷自然条件等因素综合确定。因黄土直立性好,此类地形山体边坡一般较陡,纵坡多在50度以上,当线路走形在半山腰上时,临时运输道路很难和线路并行,此时临时运输道路除可按照一般山区铁路的设置原则从沟底修建汽车运输干道,引入线接至工点,还可根据黄土台塬地区顶面平整开阔、交通方便的特点,利用台塬顶面既有道路设施或修建汽车运输干道,从塬顶的运输主干道向塬下修建引入线至工点。究竟选择从塬顶向下还是由沟底向上修建便道至工点,应根据线路情况、自然情况及既有交通运输情况综合比选确定。 2.1.3通往大型临时设施、隧道、特大桥、大桥的拟修便道因大型临时设施(制存梁场、铺架基地等)一般选择在平坦处,通往特大桥、大桥便道或沿河或沿沟,地形不是很复杂,可参照前述估列数量。隧道进出口和辅助坑道进口拟修引入道,可通过以下方式确定:①从主干道引入位置的选择,需要跨越既有铁路和高速公路的宜找到适合跨越的平交或立交位置,需跨越河流的要找到方便修便桥位置,还有其他一些需绕避地表建筑,合理确定便道起点。②进出口在悬崖或公路及其他地表建筑上方,根据隧道专业设计部门所选择的横通道绕避或搭设棚架方面考虑,然后确定修便道位置或估列棚架数量。③选择好引入位置,根据地形、地表障碍有可能的三种形式:栈桥式引入,填方引入,爬坡引入。栈桥式引入、填方引入适用在洞口在陡坎上且距地面不高情况,但填方引入则在取土方便且场地条件允许情况下采用;爬坡引入需简单拉坡定线,选取典型断面计算平均断面积,按确定拟修便道长度,计算土石方量,土石比例由现场踏勘确定,填方土边坡和挖方边坡可咨询路基专业设计部门根据当地情况确定。 2.1.4整修便道可根据调查记录代表型路基宽度高度、高度及路堑断面,根据标准断面计算差值,乘以确定需整修长度计算土石方数量,土石比例根据现场踏勘确定。特别注意的是在戈壁滩或沙漠地区由于单个车辆由于安全原因,很难离开公路较远驱车到线位实地调查,可与线路人员沟通,了解线路附近既有乡村道路情况,在图上注明道路大概宽度,高度,可通行车范围,以便估列工程数量。 2.2当地建筑材料调查 2.2.1砖、瓦、石灰一般情况下从当地县一级即能乡镇企业局了解产地,建设局了解到价格;如果只收集到当地信息价,在预可行性研究阶段,可以用调查的信息价所在城镇为运费起算点计算材料运杂费。 2.2.2砂、石料在经济较发达地区通过上述砖、瓦、石灰调查方法,可收集到满足需要的资料,不会有遗漏。但在经济欠发达,还没有大规模基础设施地区,可能收集不到或收集不全需要资料。这种情况下只能到乡镇一级,甚至到村才能调查清楚既有砂石料点,还没有开采料点只能借助对地质专业设计部门的咨询,在交通条件许可情况下,可通过现场调查确定。2.2.3对于砂、料取样,由于要做碱活性实验,取样数量很大,需按照铁路行业的有关规定取足相应的标本。 2.3征地及拆迁单价调查确定征用土地及房屋拆迁补偿工作有可能引发矛盾纠纷,所以必须对其潜在风险进行先期预测、先期研究,先期介入、先期化解,在了解民情、反映民意、集中民意、珍惜民意的基础上,实现科学决策、民主决策、依法决策,切实维护最广大群众的根本利益。这就要求我们在调查时可从以下几个方面入手。 2.3.1到当地土地局、公路局、城建局了解当地城镇建设、公路建设最近发生的征用土地单价及拆迁补偿标准。 2.3.2到当地统计局收集近三年亩产量或产值,当地乡镇人均占有耕地。一般统计资料格式表现为种植面积、乡村农业人口、各类作物产量。计算格式为:三年平均产值=(作物产量/种植面积)*种植比例*单价+.../3;地亩单价=三年平均产值*补偿倍数+三年平均产值*人均补偿倍数*1/人均耕地+造地费+当地规定的其他费用; 2.3.3根据上述分析确定征地补偿单价。 2.4供电方案调查与确定根据铁路方面现行的编制办法的规定,临时电力线(供电电压6KV及以上)包括临时电力干线和通往隧道、特大桥、大桥和混凝土成品预制厂、材料厂、砂石场、钢梁拼装场、制(存)梁场、铺轨基地等的引入线。根据《铁路大型临时工程和过渡设计暂行规定》的规定:按照“大型临时电力工程应优先采用公用电网电源,困难时可采用柴油发电机组等其它电源;采用永临结合方案时,应按永久工程技术标准设计;临时变配电所宜设在负荷中心附近,110KV、35KV变配电设备宜采用户外布置;临时电力线路宜采用架空线路,困难地段可采用电缆线路”的原则设计。根据以上原则,我们在调查分析时要从以下两方面着手: 2.4.1到当地电业局了解地方电源、电网布情况,可供利用情况,到供电局了解地方电价情况。 2.4.2可能的施工供电方案有自发电供电、永临结合供电、利用地方电源供电。比较的方法是计算自发电供电电价差,与永临结合供电增加固定设施费用减运营节省费用,和与利用地方源供电增加固定设施费用减运营节省费用比较,确定最优方案。 2.5供水方案调查与确定铁路施工用水方式的调查与选择,是工程经济专业人员外业勘测调查及内业施工组织设计的重要一环。工作细致、准确与否直接影响到施工组织设计文件质量与概预算的准确度。由于建设项目具有位置各不相同、建设周期较长的特点,所以应当本着“就近选择,合理利用,节约能源,安全可靠”的原则选择水源。一般来说,可以利用的水源有地下水、地表水等。在考虑满足施工机械和搅拌砂浆等施工工艺对水质要求的前提下,施工用水优先考虑就近取水,以达到降低施工成本,提高经济效益。施工用水要首先考虑利用附近的地表水作为供水源,如河水、湖水等,但要进行水质检验,PH值、不溶物、氯化物、硫酸盐、碱含量、硫化物等不符合要求的不得用于施工。如果附近地表水无法满足施工要求,其次可以考虑井水,和城市自来水作为施工用水。调查时采取以下两个方面: 2.5.1到地方水利局了解河流、水库、水利设施分布情况,当地建设和居民用水供水方式、供水单价及水资源费收费情况。 2.5.2对特别缺水地段结合地方水源点及铁路永久供水点位置,确定运水距离,计算运水费用。如果考虑打井取水,费用一般需要考虑打井费用和抽水费用,打井时要根据水文地质条件和地下水资源分布,地下水埋深来选择打井类型。如果埋深较浅,十米以内,一般选择大口井,如果埋深较大,一般选用管井。 3总结 基础资料调查,是铁路工程造价编制和施工组织设计工作的基础性工作之一。临时工程数量估列对铁路工程投资控制及后续施工有着重要影响。基础资料调查及临时工程数量的估列对于保证工程进度和质量起着非常重要的作用。随着科技进步和铁路机械化程度的不断提高,特别是山区桥隧相连的铁路工程量巨大,用电量大而用电点密集,施工临时便道工程量大,地方材料供应及征拆工作复杂多变等等因素直接影响工程建设能否顺利进行。科学合理的进行基础资料的收集、整理、分析和对临时工程数量的估列工作不可小视。 作者:刘宝龙单位:中铁第一勘察设计院集团有限公司 基础工程论文:桩基础技术建筑工程论文 1桩基础的技术概述 桩基础是建筑施工的一种基础的形式,通常是由基桩和桩顶的承台结合在一起而形成的基础性的工程。依据桩端的支撑情况的不同分为高承台桩基和地承台桩基。高承台桩基由于施工方式的不同,可以分为灌注桩和预制桩。桩基础常用的施工方式主要有静压、水冲沉入、振动和锤击。在发生暴雨和地震等自然灾害时,桩基础由于把建筑物的竖直荷载转移到地下以及周围的地面中,桩基础较强的竖向承载力能够发挥重要的作用,增加建筑物对外的抵抗力,这样可以有效地减少建筑物的坍塌与倾斜。桩基础的广泛应用很大程度上在于桩基础增加了建筑物的稳定性。在桩基础的施工中需要注意地基的变形和承载力,而且需要做好土建工程施工前的场地的勘察工作。桩基础和一般的地基工程不同,具有很大的工程量,成本相对比较高,桩基础的施工对于施工场地和地基基础都有较高的要求,因此在桩基础的施工中,要对施工场地进行细致的勘探,促使桩基础的施工能够满足建筑所需的承载力和防震特性。 2桩基础技术的实际应用 桩基础在重要的建筑和高层建筑物的建造中的应用比较广泛,下面主要介绍常用的桩基础进行分析,从而提高桩基础的施工技术。一是人工挖孔桩基础。人工挖孔桩基础是依靠人工完成的,这种桩基础技术具有施工难度小、成本低、承载力低、操作简单等特点,因此被广泛的应用到实际的建筑中。二是静力压桩技术。居民区和高层建筑中对施工环境有较高的要求,而静压力桩技术在施工中对环境的影响比较小,施工中没有噪音、无冲击力、操作简单,因此被广泛的应用到建筑工程的施工中。静力压桩基础是对预制桩施工的技术之一,这种技术是利用静力压桩机的自重和桩架上的配重对预制桩施加力的作用,从而可以把预制桩压入土里。静力压桩的过程中会破坏土层的结构,在施工中尽量的避免中途停止施工,这样可以确保施工的质量。三是预制桩技术。预制桩适用于要求高的建筑中,原因在于预制桩具有强度高、节省材料的特点。预制桩的施工是利用沉桩设备把预制桩压入振土中,在具体的施工中需要注意预制桩顶部的高度以及方向,一旦方向没有确定,在沉桩的施工中就会出现方向的问题。需要对每个桩基础的间距进行控制,防止锤击的时候振幅过大而造成桩基础周围的土变形。四是灌注桩技术。对于灌注桩的施工可以采用冲击法和沉管法。冲击法适应于土质松软的土地,施工的操作简单,但是需要做好防坍塌的工作,而沉管法在施工会将土体挤压变形。在灌浆施工中,需要不仅保证混凝土的施工质量,而且要准确的确定管桩埋入土层的深度,这样才能够延长桩基础的使用寿命。 3建筑工程施工中桩基础技术应用的要点 3.1桩基础技术应用的分析在建筑工程的施工中,桩基础的选择对于确保建筑工程的施工质量具有重要的作用。桩基础的选择面依据建筑环境的变化而变化,确定桩基础的类型需要遵循下列的原则:一是依据土层条件因地制宜。在建筑工程桩基础的施工中,需要考虑土壤的成分、桩端持力层的深度以及地下水的水位等因素,这些因素影响着桩基础的施工质量,因此具体的施工中依据各种桩基础的结构和技术指标来选择合适的桩基础类型。二是基础荷载量的有效控制。基础荷载量是影响单桩的承载力的最主要因素,因此在建筑工程桩基础的施工前需要对建筑上层和基础荷载量进行详细的计算,并且设计出合适的桩基础。三是工程进度的控制。建筑工程的进度是影响建筑工程质量的重要因素,在建筑工程的施工中需要采取措施准确的把握工程的施工进度。如果施工的工期比较短,采用施工速度快的静压力桩的方法进行施工。如果施工的工期比较长,可以利用应用范围比较广泛的人工挖孔桩进行施工。 3.2桩基础技术施工的质量控制桩基础工程是建筑工程重要的部分,桩基础的质量关系到建筑工程整体的质量。桩基础的施工工序复杂,对施工工艺的要求逐渐的提高。在桩基础的施工中出现一些质量问题。例如桩基础的倾斜角比较大、桩位偏差、单桩的承载力低于设计要求值等问题。针对这些问题,建筑施工中需要采取一些提高质量的措施:一是补桩法和纠偏法。补桩法可以利用承台以及地下室的结构承载静压力桩的施工的反力,这样的措施操作简单,而且能够确保施工的质量。纠偏法适用于桩体发生倾斜而没有断裂的情况下,可以利用局部开挖之后使用千斤顶进行纠偏复位。二是扩大承台的方法。在建筑工程桩基础的施工中如果出现桩基础承台平面尺寸不够的情况,就需要扩大桩基础承台的面积。如果设计中单桩的承载力达不到设计的要求,需要考虑桩基础和地荃共同的分担荷载。 4结语 随着经济和技术的发展,建筑工程中高层建筑数量逐渐的增多,建筑工程的质量引起人们更多的关注,因此桩基础技术在建筑工程的施工中广泛的应用。桩基础施工是建筑工程施工过程中的重要组成部分,对于建筑工程的施工效率和质量都有重要的影响。桩基础技术是建筑工程施工中必不可缺少的步骤,施工的好坏关系到整个工程的施工质量,因此施工单位和相关部门需要充分的认识到桩基础技术的重要性,不断的对其进行改进和创新,进一步的推广桩基础技术在建筑工程中的应用。 作者:黄昆赖辉 基础工程论文:钻孔灌注桩基础工程施工论文 1工程实例 本文以某高层建筑物工程为例。据勘察得知,在工程现场的地面有一块较大的岩石。经探土操作发现,此地面层为散石层,基岩最深点与地面相距32m。由于此工程部分位于斜坡上,因而需要平整斜坡。施工设计上面选用直径为1.8m的钻孔桩,基层容许的承载力约为3200看kN/m2。考虑到此工程的埋深及地质条件,基础设计如下:总共230根直径为1.8m的钻孔灌注钢筋混凝土抗拔桩,设计的桩长暂定为30m。施工过程中,必须将桩深入岩石层,保证深度为三倍钻孔桩直径,同时,还需确保石层桩单位面积的侧摩擦力在1000kPa以上,桩底单位面积的阻力值超出5000kPa,且在桩端1.5m处抽取岩石样板进行抗压测验,其抗压强度必须在20MPa以上。钻孔灌注桩工程所需材料为:直径为1.8m,包括打入的永久及临时套筒;依照设计图纸放入钻孔中的钢筋笼;用于钻孔灌注桩的B40,3级混凝土;音波测试的金属钢管等。 2钻孔灌注桩基础工程施工方法 2.1施工准备在开展.钻孔灌注桩基础工程施工前,需做好钻机、钻具的选择,场地的布置等准备工作。作为钻孔灌注桩主要的施工设备,钻机的选择必须依照各种钻机应用条件及工程地质的实际情况进行。 2.2钻孔机的定位及安装在安装钻孔机时,如果基础不稳定,那么施工中就容易出现钻孔机倾斜,灌注桩倾斜、偏心等现象,因而确保安装地基的稳固性非常重要。对于有坡度且地层较软的地基,可用推土机将其推平整后,垫上枕木或钢板进行加固处理。为避免出现桩位不准的现象,在施工时,需确定中心位置及钻孔机的正确安装方法,对于具备钻塔的钻孔机,则可利用钻机的动力配合附近地笼,将钻杆移动定位,随后再将机架顶起,进行准确定位。为确保钻机垂直,需控制护筒中心、钻头卡孔与起重滑轮在同一垂直线上。此外,钻机位置偏差需在2cm以内。将桩位对准后,将钻机横梁用枕木垫平,并在塔顶与钻机轴所在线对称的地方拉上缆风绳。 2.3套管的压入在压入套管时,需根据开始挖掘时5、6m深的垂直度来确定套管的垂直度,因此施工人员需使用铅锤及水平仪对其垂直度进行校准。 2.4钻孔操作在进行钻孔操作时,开孔质量为首要注意事项。因此,施工人员必须做好中线、垂直度的对准及护筒的埋设工作,并对成孔有无倾斜进行实时检查。在使用冲抓式或冲击式钻孔进行施工时,由于钻机振动会对附近土层钻孔的稳固性造成影响,因而在完成钻孔工作后,需及时进行清孔,再开展钢筋笼的下放及水下混凝土的灌注工作。此外,还应事先规划好钻孔顺序,不但需要保证桩孔施工不会对上一个桩孔造成影响,同时还要确保钻机移动合理的距离,且不会造成相互干扰,对此,施工人员为减少因钻桩振动导致桩身上抬的发生,可采用从中间向两边钻孔的方式。 2.5混凝土的灌注完成清孔后,在桩孔内垂直放入钢筋笼,进行定位与加固,在采用导管将混凝土灌注其中,注意灌注时不可中断混凝土,以免发生断桩现象。 3钻孔灌注桩的质量控制 为控制钻孔灌注桩的质量,需要严格按照设计及规范施工,并根据施工图做好放线测量及桩位确定工作。完成终孔、清孔后,采用专用仪器测定孔的形状、直径,及倾斜度等,并请监理工程师对检测结果进行复查。一旦发现中心线不符、直径减小等缺陷,及时报告给监理工程师,并采取相应改正措施。此外,还应检查嵌岩桩的深度及桩底岩石变化情况,其深度必须符合施工图纸要求,桩底岩石的强度不可低于图纸的规定值,只有检验成孔满足施工要求,且经监理工程师确认后,方可开展下道工序。 4水下混凝土的灌注施工 在灌注混凝土前应检测终孔及混凝土拌合物的坍落度及均匀性,如果未达标准,则需进行第二次拌和。在开展水下混凝土灌注施工时,灌注的时间不能长于第一批混凝土的初凝时间,如果估计的时间稍长,则应将缓凝剂掺入其中。在监理工程师认可孔底与孔身的检查,且安放钢筋骨架后,立即开始灌注混凝土,并连续进行。在水下混凝土的灌注施工中,通常采用钢导管进行灌注,导管的管径则根据桩径决定,由内径为200至350mm的管子组成,管节用法兰盘进行连接,并对导管进行承压、水密等试验。在开始灌注时,确保孔底与导管底部具有250至400mm的空间。在灌注过程中,为避免水与泥浆冲入导管中,出料口应伸入之前灌注混凝土内2至6m。此外,施工人员应对孔内混凝土面层的高层进行测量,及时调整并严密监视混凝土表面与导管出料口相应的位置,保证导管在无水状态下进行填充。在初凝前,从桩底清除受到污染的混凝土。需要注意的是,混凝土应连续进行灌注,直到混凝土顶面比图纸规定要高后,方可停止浇筑,从而确保截断面下部所有混凝土达到规定的强度标准。此外,灌注桩顶标高应稍高于设计值,通常为0.5至1.0m,以确保混凝土的强度。在灌注过程中,一旦发生故障,应及时查明原因,并采取有效的补救及处理措施。 5结语 综上所述,在开展钻孔灌注桩施工过程中,必须严格按照工程的实际情况及施工规范、要求,制定出切实可行的施工组织设计,同时着重控制好现场施工工艺与技术,特别需要做好施工质量通病的原因查明及处理工作,从而确保整个工程高质、高效完成。 作者:全智勇单位:江西省抚州市临川区建设工程综合管理站 基础工程论文:工程基础施工水利水电论文 1水利水电工程基础施工概述 工程基础施工,其施工质量好坏对于水利水电工程具有重要的影响。工程基础承受着复杂的荷载,有着众多不利的运行条件。当工程基础不稳定和质量不过关,导致影响整个工程质量,必然引发险情。与普通建设工程相比,水利水电工程基础处理技术复杂,工程前期工程非常重要。为了降低工程建设中出现的问题,保证工程质量的过关,减少损失,必须要做好基础处理的前期工作,进行有效的地质勘探。基础工程在竣工后,无法直接对其质量进行检测,通常在工程运行后,基础工程才会出现质量问题。而这时工程质量出现问题,返工修补是非常困难的。因此,在水利水电工程基础处理工作中必须要对施工质量进行严格控制。此外,水利基础工程常选择枯水期施工,施工期短,任务重、时间紧迫,因而需要制定科学有效的施工方案,进行周密的组织和安排,选择实用过关的机械设备。 2水利水电工程基础施工需注意的主要问题 工程基础施工需要注意的问题主要有2个: ①在基础施工中,为了防止工程基础结构遭到破坏,必须在基础平面线外留出一条基准线,从此线切割成一个槽边的轮廓线,然后沿着轮廓线进行工作。在降低地下水和建造地面排水系统时,要严格按照工程地质资料,并要充分考虑工程挖方尺寸,以此保证基础工程质量的过关。 ②保证水利水电工程基础与地基之间的强度能够承载上部全部的荷载作用。这时就需要充分考虑基础工程的耐久性、防潮性、耐侵蚀性以及抗冻性,并且基础工程的每一项特性都需要满足工程需要。为了提高地基的稳定性,必须保证工程基础和地基有足够的工作面。 3水利水电工程基础施工技术分析 3.1锚固技术在基础工程施工中,经常需要使用锚固技术。这主要是因为,在建设水利水电工程时,选址主要是在山区。在山区进行水利水电工程的建设需要耗费大量的时间、物力和财力,其施工过程也是非常困难的。利用锚固法处理工程基础,能够最大程度降低工程量。锚固法可以对基础工程进行特殊处理,保证基础工程的稳定性。 3.2预应力管桩技术在处理水利水电工程基础时,运用预应力管桩,能够在很大程度上保证基础工程质量的过关。在运用预应力管桩时,首先要区分预应力管桩中的先张法预应力管桩和后张法预应力管桩的作用,它们对工程基础处理会产生不同的影响。所示随着科学技术的快速发展,大大推动了预应力管桩的发展。在运用预应力管桩进行基础工程沉降工作时,通常是利用震动法、射水法和静压法的技术方法。而静压法和锤击法是经常使用的技术方法。静压法主要是利用桩机产生的作用,对预应力管桩添加一定的力,使预应力管桩能够顺利压到地面以下;利用锤击法,可以在一定程度上提高水利水电工程基础的建设速度,并可以提高水利水电工程基础质量。在选择预应力管桩技术方法时,要对水利水电工程的实际情况进行全面分析,然后选择适合工程施工的主要方法。在预应力管桩的沉降工作完成后,要全面检测预应力管桩的质量。工作人员在检测过程中发现预应力管桩不符合要求和质量时,必须要选取有效的处理措施进行解决,确保预应力管桩质量的过关,提高水利水电工程基础质量。 3.3水泥土加固技术在工程基础施工中应用水泥土,需要将水泥和水进行均匀的搅拌,保证水泥土的强度符合要求。水泥土能够对工程地基进行有效的加固作用,使基础工程有着足够的稳定性。通常情况下,为了增强工程地基的稳定性,保证地基有着足够的承载能力,在灌浆水泥土时,深度要保持在0.5m左右。同时要对土壤的密度、质量以及水泥掺合量进行充分考虑。 3.4软土处理技术软土处理技术有6种方法: ①运用挖除置换法。将工程一定范围内的软士挖除,置换具有无侵蚀性和低压缩性特点的散粒材料,比如灰土、砾石等; ②重锤夯实法。主要是利用履带式起重机将重锤吊起至一定的高度,让重锤自由下落,并利用重锤下落的冲击力将土层夯实; ③排水固结法。排水固结法主要是工作人员采取一定的措施,将基础表层或者是基础内部的积水进行排除,主要建设水平和垂直的排水通道。同时利用自重和外荷的作用,将基础内部的积水快速排除,加强凝结的速度,以此提高软土的承载力,提高地基的强度; ④混凝土灌注桩。为了提高软土基础的承载力,在软土基础上采用混凝土灌注桩将上部带来的荷载进行有效支撑; ⑤振动水冲法。振动水冲法在增加软土基础的稳定性和坚固性时,利用振冲器在土层中进行射水振冲造孔,并利用碎石和砂砾桩进行填充; ⑥旋喷法。在工程基础处理中,为了提高基础的承载力,可利用旋喷机建成旋喷桩,以此增强基础强度,提高其承载力。 4水利水电工程基础施工的质量控制 在进行基础作业施工时,要根据施工地点的土质情况对施工工程中挖掘的顺利进行设置,然后对施工的工作面和分段进行确定。在施工中,对浅的地基如果不进行放坡的作业,也要进行其他放线的操作,保证在施工的时候可以进行作业面的施工。在进行排水设施施工时,对地基的结构一定不要进行破坏,一定要确保施工中对地下水位进行降低,这是为了保证施工工程的排水。 5结语 在工程基础施工中,为了保证基础工程施工质量的过关,提高水利水电工程的建设质量,更好地为人们的生活服务,必须加强基础处理技术。在工程基础处理技术中,要对锚固方法、预应力管桩技术、水泥土方法进行详细的分析,并对工程的实际情况进行全面分析,选择合适的处理技术。同时在处理软土基础工程时,要对挖除置换法、重锤夯实法、排水固结法、混凝土灌注桩、振动水冲法和旋喷法进行有效探究,以此提高工程基础的承载力和稳定性,保证工程质量的过关。 作者:贺仕能单位:普安县水务局 基础工程论文:基础施工技术建筑工程论文 1建筑工程基础施工的现状 1.1基础轴线位移在建筑工程项目施工过程中,所谓基础轴线位移通常情况下就是对基础进行施工时,其轴线与上部墙体轴线在大放脚砌至室内标高(±0.00)处时发生相应的错位。在建筑工程的内横墙上,容易发生基础轴线位移,进而在一定程度上使得上部墙体和基础产生偏心压,进一步影响建筑物整体结构的受力性能。通常情况下,在对横墙基础进行施工的过程中,需要处理基础的外纵墙,以及山墙部位。对于吊线来说,由于基础槽中位于纵墙基础的外侧,进一步增加了找中的难度,使得轴线容易产生偏差,甚至没有保护好槽边控制桩,导致施工人员或车辆等碰撞控制桩,导致其发生相应的移位,进而引发轴线发生位移。 1.2基础标高偏差在对建筑的基础进行施工时,标高不在同一水平面上的现象普遍存在于基础砌至室内地平(±0.00)处的过程中。在施工过程中,如果基础标高相差较大,在一定程度上就会影响上层墙体标高的控制。在砌筑基础的过程中,由于基础下部的沙土、混凝土等基层标高相差较大,对标高的控制在一定程度上容易产生影响。 1.3基础防潮层失效在对建筑物的基础进行施工时,如果没有处理好防潮层,那么就会导致防潮层出现不同程度的开裂,以及出现抹灰不密实的现象,沿着基础方面,进一步导致地下水向上渗透,使得墙体变湿。在防潮层施工过程中,需要清理干净基面,同时浇灌适量的水,进而在一定程度上确保防潮层砂浆与基面之间良好的粘结性。实际操作过程中,如果防潮层表面抹灰不严密,或者是养护不到位,就会导致防潮层容易出现早期脱水现象,使得防潮层的强度、密实度等不符合相应的设计要求,进而引发墙体出现裂缝。 2控制建筑工程基础施工质量的措施 2.1加强施工现场管理在建筑工程项目开工之前,为了确保施工质量,需要对开工条件进行检查,同时对开工后的连续施工情况等进行检查,避免在施工过程中出现质量问题,进而影响整个建筑物的使用功能。对建筑物工程项目的实施计划、施工方案等进行确定;对工程项目的质量控制指标进行明确,同时确定检查的频率和方法等;在工程项目的施工现场,需要对材料、机械设备、人员的到位情况进行检查;对检测仪器设备的有效性、可靠性等进行检查,并且对测量、标准试验、施工图的准备情况等进行检查。建立和完善规章,对工序交接、工序检查等进行制度化控制,并且落实到位。在白检、互检的基础上,对关键工序、对工程质量产生重大影响的工序,需要组织专职人员对工序交接情况进行检查,进而在一定程度上确保工序的合格性,为下道工序顺利开展奠定基础。对于检查不合格的工序,通常情况下,需要采取必要的措施,使其符合相应的设计要求,在这种情况下,方可进行下道工序的施工。确保合同图纸和工程量清单的分项内容保持一致性:相互协调技术规范规定的施工方法和工艺流程。需要按照规定程序和要求对完成后的分项、分部工程进行检查,检查认可,同时签署验收记录后,才能进行下一工程项目的施工。 2.2加强测量控制在工程基础施工过程中,对于基础桩位来说,通常情况下,其施工更需要准确的工程测量技术。按照施工规范的相关要求,在偏差方面,对承台桩位要求比较严。在开挖土方,以及进行底板基础施工时,为了避免挠动工作面以下的土层,需要根据设计要求,对底板、承台、底梁的土方进行开挖。因此,为了控制土方开挖的深度和部位,需要做好周密、细致的测量工作,进而在一定程度上避免出现超挖、乱挖现象。另外,在基础施工阶段,基础墙柱钢筋的定位放线是工程测量的一个重点。对于结构复杂、面积较大的工程项目来说,为了确保墙柱插筋的质量,需要提高测量放线的周密性、细致性,进而避免发生偏位、移位等情况。 2.3桩基施工要求在对建筑物进行施工的过程中,通过桩机对吊桩进行吊装施工时,需要控制桩与桩架之间的垂直距离、偏吊距离等,通常情况下两者之间的距离分别控制在4m、2.5m。进行吊桩施工时,需要控制吊装的速度,必要的情况下,在桩身的不同方向上系上相应的缆索,对桩身的稳定性,通过人工方式进行相应的控制。进行吊桩前,需要将锤提升到一定位置,并对其进行固定,在一定程度上避免吊桩过程出现桩锤坠落的事故。起吊时需要正确设置吊点,并且匀速起吊,确保桩身的平稳性,必要情况下通过设置缆风绳对桩架进行处理。清除干净桩身的附着物,起吊后禁止任何人员在桩下通过。在吊桩、运桩过程中发生干扰时,需要停止运桩。插桩时,桩与龙门架之间严禁手脚伸入。通过撬棍、板舢等对桩进行矫正时,需要控制用力的力度。在打桩过程中,选用的桩帽及衬垫等需要与桩型、桩架和桩锤等相互一致,如果桩帽、衬垫发生损坏,需要进行及时的修整或更换。锤击不宜偏心,同时控制开始的落距。 3结论 在工程项目施工过程中,筑工工程础施工是一项首要环节,对其进行控制,对于整个工程项目来说具有重要意义,需要严格控制其质量,同时根据实际情况采取相应的措施,对不同形式的基础进行处理,为了确保施工质量,要严格按相关规范进行施工,进而有效消除施工安全隐患。 作者:刘泳郝光普单位:秦皇岛海三建设工程发展股份有限公司河北建材职业技术学院 基础工程论文:基础灌浆技术水利工程论文 1岩溶地段的灌浆施工 水利工程建设常常会遇到岩溶地段,这样的地段在处理上必须要格外注意,一旦处理不当,就会给工程的安全埋下隐患,除了灌浆处理技术,目前尚没有特别好的处理方法。在对岩溶地区进行基础施工时,要先对所在地段进行详细的勘察,根据施工情况、地质特点、岩溶深浅、分布情况等进行全方位的了解,然后制定相应的技术方案,对于岩溶地区的基础施工,一般分为有填充物和没有填充物。在进行基础处理时,一般采用不冲洗高压水泥灌浆,这种方式能大大提高基础的稳定性、抗渗性,也可以采用使水泥浆液以条带状向土体中穿插,凝结后,会形成网络包裹进而提高地基的稳固性能。高压喷浆技术主要是利用高压喷嘴,通过灌浆管不断钻进,把喷嘴送到指定位置,水泥喷浆强大的压力会把原有土层破坏,水泥浆液会和被破坏的土层泥土进行充分混合相融,凝固后形成一个结实的柱体结构,这样会使岩溶地区的基础变得稳定坚固。高压灌浆技术在处理岩溶地段的地基应用较为普遍,效果不错。 2浅层岩溶地区和深层岩溶地区的基础灌浆 对于浅层岩溶地段,因为岩溶埋藏的不是很深,可以利用机械先把填充物全部挖掘出来,然后再用水泥进行回填,完成灌浆,此种地段的灌浆基本都在露天完成,施工相对容易一些,工序也较简单。对于埋层较深的岩溶,在灌浆时,一般不适合用高压喷灌浆技术,因为水泥浆进入深层岩溶时,会对里面的填产物充生排斥,然后形成固化,对进一步灌浆造成阻碍,使得灌浆面不大,影响基础的稳定,多数采用钻孔注浆技术进行处理。 3大吸浆量情况的灌注在基础灌浆 作业时,常常会遇到大量吸浆的情况,使灌浆作用不能在预计施工作业时间内完成。通常的岩缝灌浆在1~3个小时内都会结束,对于水泥浆量的消耗也都正常。但遇到大吸浆情况,这样的地层结构会使浆量消耗很大,因为灌进地层的水泥浆会从别的地方涌出,使灌浆时间延长。遇到这种情况,一定要做好相应的处理,采用妥善的解决方案,首先要进行限流,控制注浆的速度,减少注浆量,使浆液的流动速度变慢然后慢慢凝结,但一直要保持灌浆结束的最终要求才能结束。再有就是采用降低压力或者是自流的方法进行施工处置,等到泥浆全部都凝结之后,可以采取多次灌浆的方法,在进行基础灌浆施工时,可以适当将灌浆压力降低,在灌浆凝固之后,没有别的原因可按设计压力进行灌浆。 4严重漏水的情况下灌浆施工 水利施工过程中选址十分关键,但因地形地貌的不同,一些工程所处位置不得不面对复杂的地基情况,由于各种原因,常常会遇到漏水的情况,这时施工条件变得困难,如不采取有效的方案,会出现跑浆现象,消耗大量的浆液,延长灌浆时间,使成本增加。这时可采取充填级配料处理方法和采用模袋灌浆的方法进行施工,两种方法都各有优点,可以根据具体的情况适当采用。模袋变形能力强,适应环境形状的变化,有效堵塞溶洞,另外也较耐磨,而且浆液定形凝固后强度增强。充填级配料的时候如果使用砾石的效果不好,也可利用粘稠度较高的水泥冲灌级配料,水泥冲灌级配料的材料和数量应该灵活掌握。 4.1充填级配料处理方法这种方法就是用粘稠状的水泥浆,直接灌入砂砾中,水泥浆与砂砾结合而形成坚固的凝结体,从而增强地基的抗渗性能及稳固性。在灌注时,要注意砾石的直径,一般都是呈逐渐变大的趋势。对于灌入量要进行细致、准确的判断,避免浪费填料,填料可以是水泥浆,也可以是水泥、粗砂、砾石等混合物,实践证明,混合物充填是相对自然的,灌后会产生反过滤层,把一些裂缝有效堵住,同时使水利工程的抗渗水性能得到提高。 4.2模袋灌浆处理方法在水利工程建设中,常常使用模袋灌浆,利用聚酯、尼龙等材质制成模袋,在袋中进行灌浆,这些特殊材质具有较高的耐磨性,可以根据需要设计成不同形状的模袋,在灌浆阶段应用,由于模袋具有一定的透性,浆中的水分能够渗出,但浆中的颗粒存在于浆中,所以袋中能保留颗粒。使水灰比得到降低,所以一方面能缩短水泥浆的凝固时间,另一方面,凝固后的强度也大大提升,提高灌浆的质量。 5结语 水利是农业命脉,水利工程直接反映水利水平的高低,而在水利工程建设中,基础的稳定性与否,对于水利工程质量至关重要。在常规的地基处理中,灌浆施工是常用的技术,而且这项目技术经过大量的实践验证,目前仍是行之有效的方法,但此项目技术相当复杂,对工程设计和施工都有很高的要求,所以要引起足够的重视,在施工中要充分考虑各种技术指标及详尽的设计方案,尽力优化设计程序,在施工技术方面发挥特长,避开不足,使每一种基础灌浆技术都起到很好的效果,确保基础施工达到高质量、高标准,保证工程的巡全运行。 作者:高英杰单位:公主岭市秦家屯灌区管理中心 基础工程论文:地基桩基础处理的建筑工程论文 1置换和填压地质材料 1.1处理的主要方法分析 置换和填压地质材料主要是指置换和填压材料层。所谓的材料层主要是指建筑地基原本自然形成的地面材料。置换和填压地质材料就是要将这种自然形成的地面材料换成砂石或是鹅卵石、土等。这些材料本身硬度比较大,并且收缩性低、透水性比较好,以及不容易被其它的材料腐蚀。特别是鹅卵石,坚固无比。这样就能够达到一个加固地基的作用,一般来说,地质比较软的地基不适合建造楼房的,比较软的地基容易变形,会引起楼房的地基下陷,楼层倾斜,甚至是楼层轰塌。这样就给我们的建筑埋下了安全隐患。因而,对于比较松软的地基一般都要进行加固处理。将地面自然形成的材料置换之后,最重要的还是对地基进行强力的打压,夯实整个地基。 1.2特点分析 置换和填压地质材料是最常见的一种方式,被广泛用于建筑行业。这是因为这种方法具有自身的一些优点,这些优点是无可替代的。首先是这种置换和填压地质材料之后,能够改变地基自然形成土壤的一些诸如腐蚀性强,容易变形,土质疏松而柔软,硬度较小等的一些缺点。其次是,置换和填压地质材料这种方法基本是无污染的。现代社会污染日益严重,水污染、噪音污染、空气污染、光污染等不断蔓延,这就要求我们在生产生活中尽量采用节能环保无污染的绿色资源。置换和填压地基原料,基本不会产生什么空气和水质污染等。 2向土壤注碱 2.1处理的主要方法分析 向土壤里注入碱这种方式又被叫做碱液法。它是指将碱液注入土壤中,使表面的颗粒活化。连接处相胶化。因为碱液自身并不含有固体杂质,这样就能够使地基加固,加强土质的硬度。向土壤里注入碱的比填压原料这种方法要稍显复杂。一般要分为几个步骤。首先是测量工作要做好。将灌注孔的平面距离量清楚。独立的基础部分需要在四周都设孔。对于条形的基础则应当在两侧个各布置一排。孔距的设置则要根据实际的加固情况而定。一般来说,灌孔的直径在六十多左右。钻好孔之后,在进行埋管工作埋入砂石之后,将开了口的钢管插入,接下来,就是在管子周围埋些砂石,最上方用灰土加压。值得注意的是,注入的碱需要加热至高温。 2.2特点分析 总的来说,向材料中加入碱这种方法是非常简单的,且非常的实用,加固之后的地基硬度很强。但是,也应该看到,用于加固的材料价格偏高,整个生产成本增加,这一点就不如第一种方法廉价。并且,在加固的时候,所能够到达的深度不大,因而常常只在比较浅的地方进行加固。加碱这种方法还是有其自身的缺陷,还只得更多的研究,希望能够找到一个两者兼顾的办法。 3煤灰加碎石家水泥打桩法 3.1主要处理方法 这种打桩的方法一般来说在复合地基中运用得比较多。这种桩主要主要是将碎石、煤灰、水泥等材料进行均匀的搅拌之后,制造出强度较大的桩。在打桩的同时,为了使桩子与地基一起荷载重力,要在桩与地基之间设置厚度合格的垫层。这种方法一般是在粘性土质中运用,这样不仅可以避免地基的软化,也能够使地基更加的坚固,承载的力量更大。 3.2特点分析 这种混合打桩方法也是一种比较常见的方法。多种材料混合,多种材料受力,与混泥土的原理极为的相似,它的承载力非常的强大。它不光承载力大,而且比较稳定,不容易发生形变。在具体的施工中,它是的工程比较简单,容易实现。最重要的一点是它比较廉价。在实际的施工中,投资者为了尽量降低生产成本,大多会青睐与这种桩。特别是在复合地基中被广泛的运用。可以说是一种物美价廉的技术,它具有很广阔的市场前景,在实际的工程中为社会创造巨大的价值。 4粉粒加固搅拌 4.1粉粒加固搅拌概述 其主要是指的将一些粉粒状态的物体和着石灰、水泥等材料搅拌到地质比较柔软的地基中。经过搅拌的混合土料会发生一些化学上的反应,这样还做不但能够增加土质的硬度,还能够改变土质结构。这种方法比较简单,不用置换填压材料,只是将一些原料搅拌到原有的土质中。这样就减少了工人的工作程序,也减轻了工作成本。所以在建筑工程中被广泛的利用,但是在实际的运用中,主要是软土土质的地基运用得较多。 4.2特点分析 这种搅拌方法是最常见的,因为其简单的工序被广泛利用于软土地基工程建设中。目前为止,利用得最多的便是水泥搅拌,石灰等搅拌利用得较少,因为水泥遇水凝固之后硬度较大。这种搅拌方法的利用越来越广泛,大大的改善了土质,还增强了土质的硬度,防止了地基下陷,甚至是房屋倒塌的情况发生。因为,地基是整个房屋的关键,特别是高层建筑对地基的要求更加的高,然而,现实生活中的地基大多土质较为松软,这就不得不寻求加硬土质的方法,水泥搅拌这种方法,简单可行而又价格实惠,自然受到广大建筑商的青睐。 5挤压法 5.1处理方法分析 挤压法也是建筑地基中采用最普遍的一种方法,它的工作程序很简单,简而言之就是对地基的一种碾压。利用大型的机械对地基进行碾压,夯实,将土质中的空气和液体排出,增加土质的相对密度。这种方法对技术的要求较低,成本较低,一直受到建筑商的喜欢。但是,这种方法产生的噪音比较大。 5.2特点分析 虽然谁这种方法对技术的要求较低,也可以说是比较简单的一种方法,但实际的操作却不是这样的,由于建筑物占地一般较大,需要的机械也很大,机械也需要人来操作。实际的工作就显得比较繁琐。加之,它产生的噪音较大,对周围人群影响很大,不适合在人群密集的地方使用。一般来说,它比较适用于工厂、机场、车站等的建设,因为这些建筑的周围都比较空旷,人员较少。 6结语 近年来,随着房价的走高,建筑行业也无比的火热。为了缓解人口压力带来的土地资源紧张,建筑物越来越高。而作为建筑物最基础部分的地基桩,地位更加的重要,只有地基建好,建筑物才算是成功。 作者:李重锦单位:远海建工集团有限公司 基础工程论文:高校基础建筑建设工程审计探讨论文 〔摘要〕目前我国高职院新校区建设规模大,工期短,任务重,资金短缺,内部审计力量薄弱等现象普遍存在。各个学校的审计部门面临的一项十分艰巨的任务就是力争为学校建设节约资金,降低工程造价,发挥资金的最大效益,因此全过程跟踪审计就突显出其重要性。本文从分析高职院新校区基建工程的跟踪审计现状出发,分析了目前跟踪审计工作中存在的一些问题,并相应的提出一些建议和思考。 〔关键词〕高职院基建工程跟踪审计 1高职院新校区基建工程跟踪审计工作现状。 随着我国高等教育管理体制改革步伐的加快,我国高职院原有规模和设施已远远不能适应发展的需要。各高职院积极进行新校区建设,工程建设项目不断增加。对这笔巨额基本建设资金如何加强管理和有效合理使用,已经成为各级领导、高职学院教职员工和社会最关注的问题之一,也是高职院内部审计工作者思考的重要课题。 多年来,高职学院新校区基础建设工程的审计多是对工程进行事后决算审计,对建设工程中造成的损失浪费,往往只能“秋后算账”;对建设过程中造成的各种损失浪费,难以从根本上遏制,远远不能发挥对工程建设项目的审计监督作用。惟有对基建工程项目实施全过程动态跟踪审计,将审计监督贯穿于从前期准备、建设实施直至竣工投产的全过程,才有利于及时发现、纠正建设环节中常见的或苗头性问题,彻底摆脱事后审计的被动局面。 目前,各高职学院新校区的建设主管部门与跟踪审计的同志配合总体上讲是比较积极的,工程跟踪审计的职能作用也得到了比较充分地发挥。具体表现在:一是跟踪审计在各高职学院工程项目建设有关决策讨论时,几乎都参与其中,能够充分发表自己的意见和看法,起到了较好的知情及监督作用;二是通过跟踪审计在实践中发现的一些问题,促使各高职学院新校区建设的主管部门不断加强管理、改进工作方法、提高工作效率。如有些高职院在实施工程跟踪审计的过程中,发现在工程变更签证时,有一些人情签证、虚假签证,工程跟踪审计人员为解决这些现场变更签证中存在的问题,建议主管部门专门建立变更签证会审制度,使变更签证这一环节既透明、阳光,又统一了松紧尺度,杜绝了人情签证的情况发生。三是通过实施工程跟踪审计以后,大多数高职学院新校区建设的主管部门在工程建设过程中处理问题比以往更加透明、公开,更加注重集体研究以及按规范、程序对建设项目进行管理。四是绝大部分高职学院工程跟踪审计人员都积极支持建设主管部门的工作,努力维护他们在工程管理中的权威性,双方在工作中相互理解、相互支持,各个方面的配合都比较到位。但是,我们也应该看到,由于高职学院工程跟踪审计是新开展的一项工作,起步较晚,在实践的过程中,会有许多新的问题、新的矛盾不断涌现出来,有的还会比较突出。因此,必须不断总结、不断思考,准确把握搞好高职学院工程跟踪审计工作的关键。 2高职院工程跟踪审计工作存在的问题。 当前,高职院新校区基建工程跟踪审计工作主要存在以下一些问题: 2.1人员少、任务重,内部审计人员的综合素质不高。 第一,随着高职学院规模的不断扩大,很多学校都在进行新校区的建设,工程投资大,建设工期紧,开工项目多,加上还有日常的一些维修改造及装饰工程项目需要决算审计,各高职院工程审计的工作量大幅度增加,工程审计人员捉襟见肘、疲于应付,有时一个人要承担好几个工程项目的跟踪审计,工作难以深入。第二,工程跟踪审计面对变化不定的施工现场,审计建议质量的高与低对工程施工的质量及进度会产生重大影响,工作的专业性、及时性、责任性等要求非常高。从事跟踪审计工作的人员不仅要具备管理、工程、审计、法律等方面的专业知识,还应该具备丰富的实践经验,较强的综合分析能力、调查研究能力、交往协调能力。第三,从事跟踪审计工作的人员在工作中必须十分注重工作方法。要坚持到位而不越位、监督而不代替的工作方针,该自己履行的职责一定要认真做好,该是建设主管部门做的工作,跟踪审计工作的人员不要过多干预,更不能代替。 第四,从事跟踪审计工作的人员必须具备严明的纪律和优良的作风。而目前各高职学院跟踪审计队伍的现状距离以上要求还相距甚远,必须下大力气加以解决。 2.2高职学院工程跟踪审计的意识不强。 不可否认,工程跟踪审计工作在各高职学院并不是一帆风顺,人们的工程跟踪审计的意识不强。首先,建设主管部门少数人错误地认为工程跟踪审计削弱了他们的权利,妨碍了他们日常的工程管理工作,影响了工作效率,因此他们在实际工作中经常是敷衍甚至排斥跟踪审计人员;其次,基建处少数人认为学校及审计部门不信任他们,工程跟踪审计是来监视他们。第三,还有部分人认为,在工程施工阶段既然已有工程跟踪审计来为工程签证把关,那监理及项目负责人就没有必要再多此一举去重复确认签证的工程量是否属实,一切按照跟踪审计的“指示”办就行了。结果,他们应该做的工作不做,应该履行的职责也不去认真履行,而是消极地对待自己的本职工作,这是极不负责任的表现。 2.3高职学院工程跟踪审计的程序不规范。 由于高职学院工程跟踪审计是一项新生事物,没有现成的经验可循,大家都在摸着石头过河,缺少一套可操作的管理办法来指导各方面的工作,因此工程跟踪审计在工作中容易产生一些问题,特别在工程施工阶段,容易出现的问题有: (1)关于工程签证的时效问题。不少项目的施工单位迟迟不办理签证手续,由于部分项目的签证时间拖得太长,一些问题难以记清楚,影响了工程签证确认的公正性,结果容易产生争执。 (2)关于工程项目施工组织与管理过程中发生的工程签证问题。由于没有一个明确的规定,在确认其必要性时经常产生意见分歧。这里所说的签证是指由甲方提出的因施工组织与管理问题变更而产生的,既然是工程施工组织与管理变更,就存在方案选择的问题,也就是说要牵涉到工程费用的问题,而跟踪审计的一项重要职能就是要有效控制工程投资。因此,确认工程变更的必要性是跟踪审计的重要工作内容之一。建设主管部门一方侧重工程施工的组织与管理,而跟踪审计一方侧重工程造价的控制,这样双方就可能会产生矛盾,这些问题最终由谁定夺,必须要有一些明确的规定。 (3)关于某些材料价格签证确认的问题。甲方强调,这些问题他们可以根据施工现场的实际情况来定,而且这些签证大多也通过了内部有关程序来操作,无须经跟踪审计同意,否则多一道程序会影响工作效率;而跟踪审计认为,材料价格的签证,在跟踪审计中处于很重要的地位,对工程造价影响很大,必须要先经跟踪审计认可后才可办理签证手续,否则不予认可。 (4)关于零星工作量及点工的签证问题。甲方认为对这样一些问题,因涉及的工作量较少,费用也不会太多,因此各项目负责人有权进行处理并有权确认工程量的多少而无须取得跟踪审计的同意;而跟踪审计认为,各项目负责人虽然有权处理这样一些问题,但仍然要及时与跟踪审计沟通,因为这些签证最后是跟踪审计确认,情况不清楚,就难以确认。这些问题的解决,必须要有一套规范的程序,否则将产生矛盾。 3对加强高职学院基建工程跟踪审计的建议。 3.1加强各部门的相关人员跟踪审计的意识。 审计、基建、财务部门在思想认识上的一致是搞好高职学院工程跟踪审计的前提。跟踪审计是一项多部门参与,多单位协同配合才能完成的工作,必须打破部门意识,以建设工程项目为中心,作好各职能部门的工作,跟踪审计才有可能实施。 因此,统一思想认识至关重要。 3.2关口前移,从项目的准备阶段抓起。 现行的跟踪审计一般是从施工阶段开始实施的,即从施工开始到竣工结束。我们通过实践发现,如果跟踪审计从准备阶段开始介入,则跟踪审计的效果会更好。高职学院基建工程跟踪审计应从“设计阶段”开始。因为它能更好地为学校把好关。一是工程结构的合理性。如果一个工程结构不合理,那造成的代价和牺牲是巨大的,既有经济的,更有社会的。二是工程材料的合理性。因为有些材料的用途和效果是近似的,但价格的差别特别大。所以工程的选材就成为工程造价控制的大问题。尤其可怕的是,对于一些材料供应商与工程设计人员的联手“合作”,若不能形成有效的监控机制并对其有效监控,建设方的损失就会更大。 3.3完善规章制度建设,使跟踪审计程序化、规范化、制度化。 总结跟踪审计经验,制定学校工程项目全过程跟踪审计办法和实施细则,完善项目管理制度、跟踪审计制度和财务管理制度,制度上相互衔接,保证工程项目跟踪审计有效实施。制定切实可行的跟踪审计实施办法是跟踪审计顺利进行的保证,做到跟踪内容明确,管理规范,有章可循,并在实践中不断改进和完善。 3.4明确职责各部门的职责和权限。 明确基建、审计和财务等相关部门在基建工程项目管理上各自的职责和权限,才能发挥各自职能作用,做到相互协调,相互配合,跟踪审计才能到位而不越位。对咨询公司和跟踪审计项目部严格要求,提高责任意识、风险意识和服务意识,严格按跟踪审计实施办法操作,人员到位,设备到位,每天要主动到施工现场跟踪收集各种信息,切实提高工作效率。 3.5不断提高审计技能和审计人员素质。 实施跟踪审计后,审计的内容大大超出了传统结算审计的范围,没有相应的技术手段和人员素质,就难以达到理想的审计效果。在审计手段方面要大力推进审计信息化,充分利用计算机技术、网络技术和审计软件,以提高工作效率和审计质量。同时要大力提升审计人员的自身素质,一方面要搞好在职培训,使审计人员不断充电,不断更新知识,使他们在原有知识储备的基础上,进一步掌握相关的业务知识,如:抽样审计、符合性测试和实质性测试、风险分析和评价、经济活动分析与数学模型分析等现代审计方法,以适应跟踪审计的需要。另一方面可以适当引进急需人才,完善和优化审计队伍的专业知识结构。超级秘书网 4对高职学院工程跟踪审计以后工作的思考。 工程跟踪审计要想在高职院基建工程领域保持旺盛的生命力,必须要有更大的作为,必须不断提高审计质量、取得更大的审计成效。高职学院工程跟踪审计工作在工程建设过程中既要起到有效的监督保障、控制工程投资、提高资金使用效益的作用,又要注重维护好、发挥好工程建设各方的工作热情,努力确保工程建设始终能够规范、有序、高效地完成,这是跟踪审计工作面临的重要课题,也是判断高职院工程跟踪审计工作有为、无为的一个重要标准。工程跟踪审计面对变化不定的施工现场,审计建议质量的高与低对工程施工的质量及进度会产生重大影响,工作的及时性、责任性要求非常高。这就要求我们所有从事跟踪审计工作的人员,要有强烈的责任感和使命感,要不断提工程高跟踪审计的能力和水平,不断提高工程跟踪审计质量。 总之,基建工程全过程动态跟踪审计能拓展以往审计部门侧重于事后审计的做法,做到“关口”前移,这种创新的审计方法必能有效提高审计监督效果,强化审计监督力度。我们从事工程跟踪审计的人员,一切要以维护学校的根本利益为出发点,既坚持原则,又注重工作方法,不断提高工程跟踪审计的质量和水平,及时有效地发现、解决各学校在工程建设过程中发生的问题,有效控制工程投资、降低工程建设成本、提高资金使用效益,促使建设项目按规范、程序进行。 基础工程论文:基础课程教学改革下的控制工程论文 1.当前教学中存在的问题 机械类专业重在培养学生对机电类产品的结构设计,加工制造,强度设计、工艺分析以及相应的软件和设备的使用等方面的能力。因此,学生不像其它那些直接给予结构设计、强度分析等课程那么受重视。用人单位在招聘中也不太考查学生系统分析、控制设计等方面的能力。因此更加重了学生认为控制工程是一门次要的课程,不实用,凑学分,应付了事即可的心态。只有部分考研和对自己要求比较高的学生,还有些学习的积极性。从上面两个方面的分析,可以看出现行的机械类控制工程基础课程是有必要进行教学改革的。我们将从理论教学、实践教学、考试与评价三个方面进行教学改革探讨。 2.教学改革措施 2.1理论教学 (1)精炼课堂教学内容:在保证课程内容的严谨性、系统性和完整性的前提下,精选教学内容。为方便学生更好的消化、吸收和应用课程知识,重点概念、原理和方法讲深讲透,略讲或不讲了解性内容和使用较少的内容。教学过程中重点讲思路、结论和应用,弱化数学推导和证明,重在展示该工程化的一面。并将当前机电领域中最新应用的自动化技术和科研成果以及发展动态和趋势更新到教学中。不断丰富课堂教学的例子,生动课堂,开阔学生的视野,以至保持本课程教学内容的先进性。强化控制思想,让学生自己在控制器设计时,灵活运用,提高分析和设计能力。 (2)分层次教学:将课程内容分为认知性内容、优秀内容认知性内容和重点难点拓展性内容三个模块。根据培养目标、教学对象、专业层次的不同,可以优化课时分布,掌握程度和要求不同进行分层教学,以缓解其中的矛盾,达到熟悉认知性内容,掌握优秀内容,了解拓展性内容。增强了学生的学习兴趣、学习热情和自信心。 2.2实践教学 (1)引入Matlab:Matlab是最好的控制系统仿真软件,将它引入到教学中来,能运用Matlab软件作为实践平台,引导学生验证教材中的理论知识,针对一些具体的控制系统,分析和设计系统并进行仿真实验。仿真实验的重点是给定性能指标,让学生自己独立设计控制方案,进行控制单元设计、参数计算,画出图纸,编写说明书,模拟工程设计的全过程,并用Matlab仿真检验设计效果。这将大大加强学生根据系统的性能要求,适当结合一些具体控制装置,搭建和调试系统,较大提高学生的动手能力和独立思考的能力。 (2)以科研促进教学:控制理论是工程实际与数学原理、计算机科学相互融合的结果。在教学过程中,教师可利用多媒体表现力强、图文并茂的特点,用多媒体把一些简单的控制系统用动画的形式展现给学生,以及适时地增加一些与当前科研相关的重点、热点问题,这能拓宽学生的知识面、了解学科的发展动态。这样不仅能使学生加深对概念的理解,摸清控制系统的各环节,明确认识整个控制过程,还能极大的提高学生的学习兴趣,激发求知欲望,培养创新能力。若条件允许,挑选一些能力强,对科研有兴趣的学生,参加教师的科研项目和一些科技竞赛活动,达到教学和科研相互促进的效果。 2.3优化考评方式 控制工程基础内容多、涉及广、原理抽象、计算繁杂,较难仅用试卷成绩来评价学生对知识内涵的掌握程度。即不能仅考查数学公式掌握,更应关注学生对数学公式所表达的物理本质内涵的理解,和运用基本的控制原理解决实际问题的分析设计能力和动手操作能力。因此,需综合考评课堂上和实践环节中基础理论、基本技能以及在融会贯通上分析和解决问题的能力及综合素质。这种加强平时考核,在各个环节上严格要求学生,改变一考定终身的考核制度,对平时学习提出了更高的要求。有助于引导学生主动学习,促进形成好的学习风气,改善学生的成绩。 3.结束语 为了激发学生对控制工程基础的学习兴趣,提高学生的素质,达到学以致用的目的,我们提出从控制工程基础课程的理论教学内容、实践教学、习题和考试等方面对控制工程基础课程提出了教学改革,让学生能够更好地学习、掌握和应用自动化控制原理知识。 作者:彭滔 张莲 单位:重庆理工大学电子信息与自动化学院 基础工程论文:水利水电基础工程施工论文 1、不同类型的基础施工 对于浅基础的施工,在不进行放坡作业的情况下,首先需要沿着测量基准灰线的直边切割出一个槽边的轮廓线,然后将作业面分别展开。为了有效预防和避免破坏地基土结构,必须结合实际情况,综合考虑各种可能的影响因素,如当地工程地质资料、挖方尺寸等,进而实施地下水位的降低和地面排水系统的建造。 2、控制地基与基础的强度 对于水利水电工程的基础施工,地基和基础的强度一定要满足建筑的施工要求,在承受建筑物上的全部结构荷载的情况下,还必须满足稳定性的要求,这就要求地基和基础的工作面要足够大。此外,基础还应该具有耐久的特性,因为水利水电工程是一项长期使用的工程,为延长工程的使用寿命,地基和基础一定要牢固耐用。因为地基的建筑特点是埋于地下的,因此,对于其防潮性和耐侵蚀性也有一定的要求。为了避免建筑物的开裂、倾斜或者标高变化,还要对地基变形值进行控制,使其在允许的范围之内。 3、水利水电不良地基处理技术 有些地基存在着天然的性能缺陷,也就是所说的不良地基。这一类地基稳定性差,无法满足水利水电工程的要求。 3.1可液化土层的处理 对于可液化土层的处理,需要将其清除,替换为具有较高强度和良好的防渗性能的材料,也可以进行振冲挤密或分层振动压实等。可液化土层对于地基的危害在于,其在静力或振动力的作用下,会导致孔隙水压力上升,抗剪强度突然消失,进而引起地基下沉、产生滑移,失去稳定性。对于建筑物来说,地基的稳定性是至关重要的,一旦地基失稳,就会给建筑物带来极大的安全危机。 3.2软土地基的处理 我国幅员辽阔,各地区的土质特征各有不同,东南沿海地区的土质以软土为主,这对于水利水电工程的建设来说是非常不利的。软土地基的存在引起不对称沉降的发生,进而导致水利水电建筑产生裂缝和渗漏,这些无疑都会对工程的质量造成极大的危害。通过长期的学习和实践,我国在水利水电施工方面已经掌握了丰富的理论知识和实践经验,对于软土地基的处理技术也逐渐发展和日趋完善。有很多成熟有效的方法已经被应用到软土地基的改造中去,并取得了很好的效果,需要注意的是,需要结合各地的实际条件和工程要求,科学合理地选择适当的方法。淤泥地基是一种较为普遍的地质结构,通常采用水泥搅拌桩基础的方式进行处理。 (1)排水固结法 这种方法不仅能够保持淤泥软土地基的稳定性,而且也能防止淤泥软粘土地基沉降现象的发生,有加压系统和排水系统两个组成部分。 (2)换土法 这种方法顾名思义就是把不能满足要求的土进行替换,通常在淤土层的厚度不太厚时采用。 (3)强夯法 该法将80kN的夯锤起吊到至6-60m处,夯锤作自由落体运动,势能转化为动能,作用在软土上,从而将软土夯实,主要应用与河流冲积、滨海沉积层等,可以获得非常令人满意的效果。 (4)旋喷法 此种方法通过旋喷机具把带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度,然后进行提升,使得水泥固化浆液与土体在高压下混合,进而渐渐凝固并最终硬化,结成桩子,从而使地基防渗性能提高。 (5)振冲法 振冲法主要采用振冲器对混凝土进行振冲,利用振动和冲击荷载的作用对土层进行分层振实或夯实,以加固地基。 (6)土工合成材料加筋加固法 这是一种通过将荷载平摊于地基,从而使得地基的承载能力获得提高的有效方法。这种方法,需要将土工合成材料平铺于地基表面,对于可能发生的塑性剪切破坏,在某种程度上可以进行抑制,减轻破坏的程度,阻止破坏的进一步扩大,进而实现提高地基承载能力的目的。 (7)灌浆法 灌浆法主要是将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆及各种化学浆材进行液化,而后将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位,从而达到加固淤泥软土地基的效果。 (8)硅化加固法 这种加固方法来源于对于电渗原理以及电动硅化法的充分利用。通常采用轮换等操作手段,通过使用网状的带孔眼的注浆管,在土中注入硅酸钠溶液和氯化钙溶液。融入土中的溶液经过特定的化学反应,能够生成一种胶凝物质,这种胶凝物质不仅可以提高土颗粒之间的连接性,还能够有效提高土体力学的强度。硅化加固法还可以活化土颗粒的表面,同样起到对土体进行加固的效果。 (9)加筋法 加筋法是为了减少整体变形,并且同时达到增强整体稳定的性能的目的。将抗拉能力强的土工合成材料埋置于土层中,土颗粒与拉筋之间产生摩擦力,使土与加筋材料形成一个完整的整体,从而提高地基强度。 (10)桩基法 如果淤土较厚,含水率较高,孔隙也比较大,大面积的深处理比较困难,可采用打桩法进行加固处理。 作者:韩明鹤 韩伟 单位:黑龙江省虎林市杨岗镇石头河灌区管理站 黑龙江省虎林市农村自来水管理站 基础工程论文:基础工程施工水利水电论文 1不同类型的基础施工 对于浅基础的施工,在不进行放坡作业的情况下,首先需要沿着测量基准灰线的直边切割出一个槽边的轮廓线,然后将作业面分别展开。为了有效预防和避免破坏地基土结构,必须结合实际情况,综合考虑各种可能的影响因素,如当地工程地质资料、挖方尺寸等,进而实施地下水位的降低和地面排水系统的建造。 2控制地基与基础的强度 对于水利水电工程的基础施工,地基和基础的强度一定要满足建筑的施工要求,在承受建筑物上的全部结构荷载的情况下,还必须满足稳定性的要求,这就要求地基和基础的工作面要足够大。此外,基础还应该具有耐久的特性,因为水利水电工程是一项长期使用的工程,为延长工程的使用寿命,地基和基础一定要牢固耐用。因为地基的建筑特点是埋于地下的,因此,对于其防潮性和耐侵蚀性也有一定的要求。为了避免建筑物的开裂、倾斜或者标高变化,还要对地基变形值进行控制,使其在允许的范围之内。 3水利水电不良地基处理技术 有些地基存在着天然的性能缺陷,也就是所说的不良地基。这一类地基稳定性差,无法满足水利水电工程的要求。 3.1可液化土层的处理 对于可液化土层的处理,需要将其清除,替换为具有较高强度和良好的防渗性能的材料,也可以进行振冲挤密或分层振动压实等。可液化土层对于地基的危害在于,其在静力或振动力的作用下,会导致孔隙水压力上升,抗剪强度突然消失,进而引起地基下沉、产生滑移,失去稳定性。对于建筑物来说,地基的稳定性是至关重要的,一旦地基失稳,就会给建筑物带来极大的安全危机。 3.2软土地基的处理 我国幅员辽阔,各地区的土质特征各有不同,东南沿海地区的土质以软土为主,这对于水利水电工程的建设来说是非常不利的。软土地基的存在引起不对称沉降的发生,进而导致水利水电建筑产生裂缝和渗漏,这些无疑都会对工程的质量造成极大的危害。通过长期的学习和实践,我国在水利水电施工方面已经掌握了丰富的理论知识和实践经验,对于软土地基的处理技术也逐渐发展和日趋完善。有很多成熟有效的方法已经被应用到软土地基的改造中去,并取得了很好的效果,需要注意的是,需要结合各地的实际条件和工程要求,科学合理地选择适当的方法。淤泥地基是一种较为普遍的地质结构,通常采用水泥搅拌桩基础的方式进行处理。 (1)排水固结法。这种方法不仅能够保持淤泥软土地基的稳定性,而且也能防止淤泥软粘土地基沉降现象的发生,有加压系统和排水系统两个组成部分。 (2)换土法。这种方法顾名思义就是把不能满足要求的土进行替换,通常在淤土层的厚度不太厚时采用。 (3)强夯法。该法将80kN的夯锤起吊到至6-60m处,夯锤作自由落体运动,势能转化为动能,作用在软土上,从而将软土夯实,主要应用与河流冲积、滨海沉积层等,可以获得非常令人满意的效果。 (4)旋喷法。此种方法通过旋喷机具把带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度,然后进行提升,使得水泥固化浆液与土体在高压下混合,进而渐渐凝固并最终硬化,结成桩子,从而使地基防渗性能提高。 (5)振冲法。振冲法主要采用振冲器对混凝土进行振冲,利用振动和冲击荷载的作用对土层进行分层振实或夯实,以加固地基。 (6)土工合成材料加筋加固法。这是一种通过将荷载平摊于地基,从而使得地基的承载能力获得提高的有效方法。这种方法,需要将土工合成材料平铺于地基表面,对于可能发生的塑性剪切破坏,在某种程度上可以进行抑制,减轻破坏的程度,阻止破坏的进一步扩大,进而实现提高地基承载能力的目的。 (7)灌浆法。灌浆法主要是将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆及各种化学浆材进行液化,而后将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位,从而达到加固淤泥软土地基的效果。 (8)硅化加固法。这种加固方法来源于对于电渗原理以及电动硅化法的充分利用。通常采用轮换等操作手段,通过使用网状的带孔眼的注浆管,在土中注入硅酸钠溶液和氯化钙溶液。融入土中的溶液经过特定的化学反应,能够生成一种胶凝物质,这种胶凝物质不仅可以提高土颗粒之间的连接性,还能够有效提高土体力学的强度。硅化加固法还可以活化土颗粒的表面,同样起到对土体进行加固的效果。 (9)加筋法。加筋法是为了减少整体变形,并且同时达到增强整体稳定的性能的目的。将抗拉能力强的土工合成材料埋置于土层中,土颗粒与拉筋之间产生摩擦力,使土与加筋材料形成一个完整的整体,从而提高地基强度。 (10)桩基法。如果淤土较厚,含水率较高,孔隙也比较大,大面积的深处理比较困难,可采用打桩法进行加固处理。 3.3淤泥质软土的处理 淤泥质软土由于其质软,易产生高压缩变形、侧向膨胀、滑移或挤出,影响上部建筑物的稳定。常采取的处理办法是:开挖清除、置换砂层、砂井排水、抛石挤淤、控制加荷速率、扩大建筑物基础或采用桩基、预留沉陷量等方法。 作者:韩明鹤 韩伟 单位:黑龙江省虎林市杨岗镇石头河灌区管理站 黑龙江省虎林市农村自来水管理站 基础工程论文:软土基础钻孔灌注桩水利桥梁工程论文 一、钻孔施工工艺 成孔到达设计标高,经检查合格,立即进行清孔。清孔采用“换浆法”进行。利用钻孔机空转进行泥浆循环,内风管空气吸泥机清孔,孔内浮渣、泥浆稠度降至规定值即结束清孔。清孔一般分两次,沉淀物厚度需小于30cm。清孔时孔内水位保持在地下水位以上0.5~2m,以防止钻孔坍塌,钻孔清理完毕后,对孔径、孔形和倾斜度进行检查。 二、灌注水下混凝土工艺 1.灌注前准备工作 (1)钢筋笼制作与安装桩基钢筋笼制作在工地附近地面平卧进行,按划线逐根放上主筋并与之焊牢,控制平整度误差不大于5cm,上下节主筋节头错开50%,镙旋箍筋每隔1箍与主筋按梅花型点焊固定。钢筋笼四周每隔2m设置定位垫块,制作完成后用12t汽车吊吊装就位。清孔并经检查合格后即下钢筋笼,钢筋笼四周绑扎三角UPVC管制作钢筋垫块,以保证桩的保护层厚度。钢筋笼分两节吊装,两节之间采用焊接连接,采用汽车吊吊装,先吊起第1节钢筋笼,下至距孔口0.5m时,在井口用钢管固定,将上节钢筋笼吊起对准焊接主筋,然后用吊车将钢筋笼吊起,抽出横担,缓缓放入桩孔内就位。钢筋骨架安装就位后,采取固定措施以防浇筑混凝土时钢筋笼上浮。 (2)拼组与吊放导管导管内径为300mm,壁厚3mm,每节长1~2m,每节采用法兰盘、螺栓垫以胶垫连接。下管前检查导管是否圆滑顺直,尺寸是否准确,安装是否严密,并进行密封试验。不符要求须进行修整,修整合格后编号使用。采用吊车分成多节吊入孔内,在孔顶进行连接拼组。 (3)安装混凝土储存斗及浮球灌注水下混凝土必须连续进行,为保证一次灌注足够数量的混凝土,装满一斗灌注一次,储存斗的容量一般为导管总体积的1.5倍或2~3m高桩孔的体积。为了隔水以保证混凝土质量,在导管内安装一浮球,使其能阻水并平稳地浮出水面。 2.水下混凝土浇筑 水下混凝土灌注采用混凝土拌和站集中拌和,混凝土搅拌车运输。同时配备摇臂式泵车,导管法水下灌注。混凝土配合比现场挂牌,混凝土坍落度18~22cm。灌注导管选用φ258涡轮式导管,加密封圈不漏水,导管底距孔底0.3~0.5m,导管固定于孔口架,装上漏斗,下好隔水塞,按计算保证埋管深度大于1.0m的初灌量进行初灌。初灌量计算:Vf=π/4d2(H+h+0.5t)+π1/4d12h1h1=h2γd/γw式中:Vf—初灌量(m3);d—桩孔直径(1.5m);d1—导管内径(0.25m);H—导管埋入混凝土深度(取1m);h—导管下端距灌注前测得高度(取0.3m);t—灌注前孔底沉渣厚度,h1—导管内混凝土高度(m);h2—混凝土液面以上高度,按27m桩深计;γd—泥浆比重,取1.15t/m3;γw—混凝土比重,取2.5t/m3。则h1=h2γd/γw=27×1.15/2.5=12.42m;Vf=π/4×1.52(1+0.3+0.5×0.4)+π1/4×0.252×12.42=3.26m3。则漏斗和储料斗的总容量须大于3.26m3。混凝土的灌注时间控制不少于2m/h。灌注混凝土必须连续进行。在灌注混凝土过程中,经常用测锤测定混凝土的上升高度,逐步提升,拆卸导管,保证导管的埋深。灌注到位后,预加一定高度以保证桩头质量,预加高度确定为0.5m,凿除后按设计整理好钢筋。 三、质量控制方法 1.工序质量检查 (1)孔位、孔深施工过程中经常用钢尺测量护筒或桩孔中心至控制点或控制线的距离检查孔位。钻孔时经常用钻具测量孔深。 (2)清孔包括孔底沉渣厚度检查和孔内泥浆性能检查。泥浆护壁成孔灌注桩的清孔质量检查在清孔结束1h后进行。 (3)孔径和孔形根据设计桩径制作笼式井径器入孔检测。笼式井径器用Ф8和Ф12的钢筋制作,其外径等于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的3~4倍。检测时,将井径器吊起,使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径;若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象,应采取措施予以清除。孔形检查采用开挖检查,即在试桩结束后,直接观测检查桩身形状在相应土层中的变化。 (4)桩孔竖直度施工过程中应多次加强桩孔竖直度的检测。本工程采用圆球检测法,在孔口沿钻孔直径方向设一标尺,标尺中点与桩孔中心吻合,将圆球系于测绳上,量出滑轮到标尺中点距离H。将圆球慢慢放入孔底,待测绳静止不动后,读得测绳在标尺上的偏距e,再根据tga=e/H求得孔斜值并作图。 (5)混凝土浇筑每浇筑50m3必须有一组试件;小于50m3的单桩,每根桩须有一组试件。同一配合比的混凝土,每班至少有一组试件。每组三块试件在同一盘混凝土中取样制作。 2.成桩质量检查钻孔灌注桩质量检测采用超声波法和小变仪法(锤击法)检测,或按监理工程师要求的检测方法进行。在浇注水下混凝土时预埋三根钢管或塑料管。 3.施工中常见问题及处理 (1)护筒冒水护筒外壁冒水,如不及时处理,严重者会造成护筒倾斜和位移,桩孔偏斜,甚至无法施工。冒水原因为埋设护筒时周围填土不密实,或者由于起落钻头时碰动了护筒。处理方法:初发现护筒冒水,可用粘土在护筒四周填实加固;如护筒严重下沉或位移,则需返工重埋。 (2)孔壁坍塌在钻孔过程中,详细绘制孔位处的地质剖面图,特别是粘砂地层及砂层的埋深和厚度,以便对不同土层选用合适的钻头、钻速和泥浆指标等。在钻进过程中,根据地层的变化,对不同土层采用不同的钻进方法。在粘性土钻进,选用平尖底钻头,中等钻速,大泵量,稀泥浆;在砂粘土、粉砂土中慢速钻进,选用平底钻头,控制进尺,大泵量,稠泥浆钻进。在钻孔和清孔过程中,注意保持好孔内规定的泥浆面的高度,随时补充损耗、漏失的泥浆,保证钻孔中的泥浆浓度。在钻孔过程中,如遇到可塑性砂粘土地层时,向孔内投入一定数量的碎石,以防止糊钻,提高钻进速度。如发现在排出的泥浆中不断出气泡,有时护筒内的水位突然下降,这都是塌孔的迹象。其原因为土质松散、泥浆护壁不好、护筒水位不高等造成。处理方法是保持孔内水位,加大泥浆比重,以稳定孔壁。如缩颈、塌孔严重,或泥浆突然漏失,立即回填粘土,待孔壁稳定后再进行钻孔。 (3)钻孔偏斜造成钻孔偏斜的原因是钻杆不垂直,钻头导向部分太短,导向性差,土质软硬不一,或遇上孤石等。针对地质情况,选用鼠笼型钻头,这种钻头具有切削速度大、排渣性能好、不易粘结等特点,钻进成孔前认真检查机械设备及安装质量,随时观察护筒是否松动和漏水,钻进时采用慢转以保持钻具的导向性,根据地层情况变化,适当调整钻机速度,对砂层适当增大泥浆比重,以较慢钻速通过。钻孔偏斜处理方法是减慢钻速,并提起钻头,上下反复扫钻几次,以便削去硬层,转入正常钻孔状态。 四、结语 灌注桩施工完成后,应在混凝土凝期过后,委托有资质的质量检测机构对基桩进行小应变完整性检测和随机大应变动力检测,以确定基桩质量是否合格。 作者:王洪 单位:安徽省阜南县水利局勘测设计院 基础工程论文:基础灌浆施工水利工程论文 1基础灌浆施工技术在水利工程中的应用 1.1使用基础灌浆技术对深层岩溶地区实施基础灌浆 如果岩溶的深度超过50m时,我们会将这种岩溶地区称之为深层岩溶。因此,在进行深层岩溶的基础施工过程中,采用高压旋喷灌浆技术并不会对深层岩溶地区的基础灌浆起到较大的作用,使得灌浆工作面临着巨大的挑战。因此,针对这一问题,施工人员要根据现场实际的施工情况,必须采取快速有效的解决对策,选择出更好更快的基础灌浆方法,施工人员可以利用传统的灌浆方法来对岩溶地区周围土层进行灌浆,这样,当水泥浆渗入到深层岩溶中时,就会对填充物进行挤压,在这种挤压作用下,填充物会与水泥浆很好的融合在一起,并且逐渐硬化。 1.2混凝土裂缝灌浆技术深层岩溶地区实施基础灌浆 众所周知,混凝土裂缝是一种常见的质量危害,严重影响了水利工程的正常运行。而对于混凝土裂缝的灌浆技术,一般比较常见的是化学灌浆方法,通过利用压浆等机械设备,将水泥浆灌入到混凝土裂缝中,使其能够均需流入到混凝土缝隙中,在化学作用下,水泥浆将会逐渐凝固成形,从而达到良好的抗渗效果,确保水利工程项目整体的施工质量。 2针对吸浆加大的水利工程的灌注方法 一般情况下,在实际的水利工程建设中,会对岩缝中的灌浆时间进行严格的控制,这是因为水泥的用量是有规定的,不能太多,也不能够太少,施工人员会根据现场岩缝面积的大小来确定最终的水泥用量。所以,对于一些吸浆能力比较强的岩缝,施工人员会采取普通的灌浆方法。然而,也有部分岩缝会出现大量吸浆的现场,从而导致现有的水泥用量无法充分满足实际的需求,大大影响了吸浆灌注工作的质量。因此,针对这一问题,施工人员必须事前做好一切的准备措施,一定发生问题,就要及时采取相对的解决方案,从而促进水利工程施工的顺利开展。 3灌浆施工技术在严重漏水的情况下使用 现在,很多的水利工程建设中,普遍存在基础严重漏水的问题,而出现这种现象的主要原因是由于水利工程所选的建设位置不正确,大多数施工单位都会在可溶性岩石地区进行水利工程的建设,这样不仅无法真正发挥灌浆技术的重要作用,还大大增加了水利工程建设的成本费用。因此,本文具体归纳了以下两种对基础处理的灌浆方法: 3.1采用模袋灌浆的处理方法 采用模袋灌浆处理方法是因为模袋具备较强的耐磨能力,施工人员可以在膜袋中装有适量的水泥砂浆,并对模袋进行挤压,这时,模袋中的水泥砂浆中的水分就会流出,剩下水泥和沙土,这样有利于砂浆的快速凝固,并且在模袋的限制下,沙土也不会流失掉,还能够起到理想的阻塞效果。采用模袋灌浆的施工方案如。 3.2采用填充级配料进行处理 如果选择填充级配料处理方法时,需要特别注意砾石的大小,一旦砾石没有起到较大的作用时,就要选择其他性能较高的填充级配料,一般会采用的是水泥冲灌级配料,这种材料能够形成一个较强的反过滤层,可以对杂质进行很好的过滤,并且,充分保留了砾石和沙土。其次,施工人员要根据实际的施工需要来确定材料的使用数量,从而避免不必要的浪费。 4结束语 综上所述,可以得知,基础灌浆施工技术是水利工程建设中重要的组成部分,基础灌浆施工质量的好坏对于水利工程整体的使用质量有着严重的影响,更是我国水利工程建设快速发展的重要的保障。因此,建筑单位要高度重视基础灌浆施工质量问题,加大对施工现场的监管力度,针对不同类型的岩溶地区基础,采取相对应的灌浆方法,建立完善的施工管理体系,施工人员要严格按照设计图纸要求进行施工作业,建筑单位要对水利工程建设位置进行实地的考察分析工作,对施工过程中所存在的问题,做出及时的改善措施,从而确保水利工程整体的质量,促进我国基础灌浆技术的可持续发展。 作者:魏东旭 单位:大庆市东城供水集团有限公司 基础工程论文:机械基础课程控制工程论文 1课程性质与教学现状 长期以来,我校该课程采用课堂讲授的教学方式。教师按照自己对课程知识的理解,注重知识的传授,学生则在“过关”的压力下被动地学习,其行为表现为机械记忆。教师的讲授过程抽象,不具有问题导向性,传递的信息很难引起学生的学习兴趣和主动性。为了考试过关,学生把信息作为一种事实去背诵,而不是将信息作为对相关问题解决的一种工具来掌握。在这种非问题导向的教学环境下,形成了较为普遍的应付考试突击记忆的现象,学生对知识的学习在经过短期记忆后即遗忘,更谈不上将其运用于解决问题的实践中。这种教学模式以“教”为优秀,学生为了达到考核要求,往往会放弃“体验、思辨、感悟”等有助于形成解决问题能力的必要过程,而是集中于对事实性知识的记忆,教师无法引导学生建立基于兴趣和解决问题的主动学习方式,也很难培养学生灵活运用知识、举一反三、形成创新能力的基本素质。 2以学生为中心,构建主动学习教学体系 学生是学校教育的主体,如何让学生通过教学过程获得知识,并能够灵活运用,是教师的任务和使命。大量的教育心理学家认为:“知识的获得,是在一定的情境下,学习者借助他人(教师和学习伙伴)的力量,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得,而不是通过教师传授得到。”建构主义理论,得到了广大教育研究者和教育工作者的关注。建构主义理论有丰富的内涵和深刻的哲学基础,其根本内容可以概括为“以学习者为中心,强调学习者主动探索、主动发现知识,强调对所学知识意义的主动建构”。由此可见,建立问题导向,有助于形成学生主动学习且有利于实现知行结合,达到教育的目的。 2.1问题导向主动学习的关键构成 基于问题的学习方法(Problem-basedLearning,PBL)由美国神经病学教授Borrows于1969年在加拿大McMaster大学医学院根据建构主义理论创立。PBL强调以学生的主动学习为主,因而能更好地培养学生创造性思维和解决问题的能力[4]。教育学认为,主动学习的特征为,在教育者的引导和启发下,受教育者能够清晰理解知识的本质作用,学习者主观能动性得到更大的发挥,逐渐脱离教育者的指导和影响,形成独立的自我学习、自我认识、自我修养和自我发展。在这一过程中,强调通过教育者的引导,学习者理解知识本质并主动学习。心理学研究认为,主动学习的主体是学习者本人。从心理激励和行为动机的角度分析,学习行为是心理选择的外在表现,对学习者而言,学习成就是学习的主要动机,实现以解决问题为主的心理激励是实现主动学习的关键。主动学习积极性的产生,来自学习结果促成的“学习需要”。但是对成就动机而言,教育者能清晰明了地将与成就关联的知识构成、知识体系以及知识本质对被教育者以循循善诱的方式启发和引导,并使被教育者建立起完整的自我认知,这是实现主动学习的心理激励和关键构成。综上所述,我们不难归纳出主动学习实现的关键构成:问题意识与学习兴趣;问题导向的教学情景;与问题关联的知识结构;开放合作的探索环境;建立成就动机激励体系。 2.2控制工程基础课程主动学习教学策略设计 在教学模式设计中突出以学习者为中心,激发学生学习兴趣和成就动机,是教学模式设计的优秀所在,同时给定和设计好贯穿机械控制工程基础课程逻辑的系列问题,是实现问题导向主动学习的必要条件。根据前面对问题导向主动学习的关键构成的讨论,我们设计了机械控制工程基础课程主动学习教学策略。 2.2.1培养学生问题意识,激发学生学习兴趣 兴趣是最好的老师。为了让学生建立对机械控制工程基础课程的学习兴趣,教师要在课程初始介绍这一环节,让学生感知控制在机械中的价值和功能,做到这一点,除了需要教师在绪论讲授过程中辅以大量的国内外图片和事例以及在机械控制中存在的各类问题外,最有效的办法是设计与课程相辅相成的实践观摩和实验演示,这有助于学生了解课程的整体性和价值所在,激发他们的学习兴趣,并培养他们的问题意识。 2.2.2构造问题导向的教学情境 按照建构主义理论,构建与问题导向的情境,明确问题以及解决问题的价值,使学生能够对问题形成客观独立的认知,这是学生主动学习、积极探索的关键。在这一环节中,教师是设计者,围绕整个课程要求和专业素养的要求设计教学情境。问题情境应在课程开始就明确告知学生,使他们在课程学习中能够沿着知识逻辑顺序解决这些问题,并逐渐构建自身的知识体系。问题的设计既要明确,又要涵盖知识要点。根据教学组多年的教学体验,我们设计了以下问题: (1)系统确定条件下的输入输出关系确定问题(系统分析问题); (2)系统确定、输入确定,如何满足输出要求的问题(系统优化与设计问题); (3)输入输出确定,何种系统结构适合的问题(系统辨识与预测问题)。尽管这些问题在传统的教学过程中也被归纳为“系统分析、系统优化、系统设计、滤波与预测、系统辨识”五类问题,但因为主要是基于知识传递而形成的知识抽象,而非与问题关联,对于初学者而言过于抽象而不够形象,我们归纳成以上三类问题,并结合实际例子,帮助学生建立起问题导向的知识构建体系。 2.2.3提示并引导学生围绕问题构建知识体系 机械控制工程基础课程涉及控制理论、数学基础、机械运动、力学基础等多门基础课程,为了让学生明晰问题与解决路径之间的知识关联,教师需要对该课程解决实际问题过程中所需构造的知识体系进行关键知识点的讲解、串通知识,关键是帮助和引导学生建立解决问题为主要导向的知识构成。如课程的性质,首先让学生明白,该课程的优秀要素是“输入、系统、输出”,希望实现系统稳定和优化。在引导学生构建问题导向的知识体系中,要紧紧围绕三要素之间的动态关系来进行。引导学生构建知识体系要循序渐进,首先让学生认识系统关系,继而理解系统的数学模型,然后分别对系统的时域响应和频率特性进行分析,并以此为基础分析系统稳定性,最后在系统特性分析基础上,依据系统的性能指标对其进行校正。尽管对于一些复杂系统会涉及较为抽象的数学运算,如一阶或二阶微分方程,但是只要理解系统与输入输出的关系,系统模型很容易与输入建立起关联,自然就能够建立反映系统特性的微分方程和传递函数。所以,只要让学生建立“输入、输出、系统”三者间的关联,问题就会明确,主动学习方向就会明确。引导学生建立基于上述三类问题解决的知识构建体系,是引导学生学好该课程的关键。 2.2.4构建开放的适于探索性学习的学习环境 设计开放的实验体系,要求学生根据课程进度和解决工程实践问题的要求,循序渐进地设计出基于个人独立完成与合作完成的实验项目。在这个环节中,教师需要给出明确的实验项目要求,提出解决哪一类问题,学生根据问题的要求自行设计实验项目和内容,独立或合作完成。例如:控制过程经常涉及拉普拉斯变换,学生在掌握基本知识要点的前提下,可以自主改变控制参数,并设计不同的控制目标。同时,我们引入基于MATLAB的辅助实验条件,帮助学生利用计算机仿真验证实验和学习效果,激发学习兴趣。 2.2.5建立成就动机激励体系 机械控制工程基础课程是应用性和实践性很强的课程,学习效果的关键表现应是知行结合、学以致用、提高解决问题的能力,而不是简单的卷面成绩。更为重要的是,考核内容与方式要能够有效激励学生,促进学生主动学习,并不断地提升专业素养。在考核方式上,我们摒弃传统方式,建立基于解决问题与创新能力的评价方式,该方式包括自评、互评、师评和加分,是有学生参与和开放的评价模式。 3结束语 机械控制工程基础课程适于建立以问题为导向的主动学习教学模式,其特点是以学生为主体,建立问题意识,主动学习,教师团队的主要作用是启发和引导学生,并帮助学生根据问题类别和知识逻辑完成课堂教学和实验。这一教学模式,需要教师具有很高的学术水平和综合能力,同时需要建立仿真实验环境辅助实现教学目的。 作者:阮中燕 范晋伟 刘辉 单位:北京工业大学机械工程与应用电子技术学院 基础工程论文:基础油脂应用下的化学工程论文 1原料 脂肪酸特别是硬脂酸是一种应用很广泛的有机工原料,是基础油脂化学品中总产量最高的。其应用涉及到橡胶工业、塑料工业、涂料工业、纺织工业、食品工业、表面活性剂工业、日化工业和医药工业等。原料主要是MVO和Tallow,MVO分为MVO(ST),即ST:PKO=9:1,MVO(BST),即BST:PKO=9:1,其中BST为70%PO与30%ST的混合。Tallow即为牛羊油(OL),大豆油(SBO),椰子油(CNO),非KOCI的主要原料,但有时客户会有需求。油脂按熔点不同冷冻结晶分离,不同熔点产品分为固体脂、液体油,棕榈油(PO)--从棕榈果肉中制取出49%,棕榈仁油(PKO)—从棕榈仁中制取出50%,棕榈油(PO)的熔点37℃分提后制得固体棕榈油(ST)熔点52℃,液体棕榈油(OL),熔点20℃。 2常见脂肪酸结构及性质 C12-0月桂酸,CH3(CH2)10COOH,IV-0;m.p44℃C16-0软脂酸、棕榈酸,CH3(CH2)14COOH,IV-0;m.p63℃C18-0硬脂酸,碳十八酸,CH3(CH2)16COOH,IV-0;m.p70℃C18-1油酸,c-9十八碳烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHIV-90;m.p16℃C18-2亚油酸,c-9,c-12十八碳二烯酸,CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOHIV-181;m.p-5℃C18-3亚麻酸,c-9,c-12,c-15十八碳三烯酸,IV-273;m.p-11℃CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 3主要生产工艺--水解 脂肪与水的混合物在一定条件下(酸或碱或酶的催化下,一定温度)可以生成脂肪酸和甘油,部分水解还可生成单甘酯和二甘酯。脂肪酸生产过程由油预处理,水解,脂肪酸分馏,蒸馏和加氢等部分组成。油压水解过程中常用的是常压催化水解法,催化和非催化中压水解,非催化高压连续逆流水解三种形式。最先进的是酶催化水解,因为有些方面还不完善,例如费时,没有被广泛使用,且没有形成产业化规模。常压水解法具有设备简单,所需的压力,投资少的优点,缺点是生产周期长,占地面积大,蒸汽消耗大面积,水解率低,回收成本高和废物中甘油低。催化压力或催化水解是常用的脂肪酸的生产技术,优点是生产周期短,蒸汽消耗少,工艺用水少,生产成本低,操作简单,可生产浅色脂肪酸等,但设备投资和消费相对较大。连续非催化高压回流酸水解是当代先进的生产工艺生产,其显着优点是实现了连续化工业生产,生产周期短,热效率高,蒸汽消耗,低生产成本较低,但原料水解适应的经营范围,并且困难包括昂贵的设备的投资。在脂肪酸加氢技术,国外已经引起对环管反应器技术的积极实施,增加了气体,固体和液体相反应的质量,缩短反应时间,提高了产品产量的收益。氢化是指在催化剂(如镍)存在下,高压下,氢气和脂肪酸中的不饱和脂肪酸发生反应(加成),氢加到双键上,使饱和度提高。蒸馏是指除去高沸点和低沸点杂质以及有气味的物质。分馏是指一些特殊产品需要99%的纯度特制馏分,得到单离脂肪酸。蒸馏与分馏的方法都是在高真空,较低温度条件下,最短滞留时间内进行。脂肪醇是基础油脂化学的品种的基础上第二大产品,化工行业也推动油脂的主要品种生长。20世纪80年代后期,我国已看到脂肪醇对发展合成洗涤剂的重要性,由于种种原因,我国以石油为主要原料的脂肪醇未充分发挥装置能力。到目前为止,在洗涤产品中使用的仍然主要是天然脂肪醇脂肪醇。天然脂肪醇生产方法有:油脂直接加氢,脂肪醇加氢和脂肪酸甲酯的高压加氢制醇。油脂直接加氢是将经过脱胶,脱酸的油脂,并在310-325℃,24•5兆帕条件下加氢。期间,由于其易于脱水反应,甘油,以及聚集和对困难的缺点过滤现象,使脂肪醇生产企业目前不使用此方法。脂肪酸甲酯高压制天然脂肪醇工艺在德国Henkel公司具有的更先进的技术,它使用26兆帕,260℃-300℃制脂肪醇。宝洁公司在催化剂悬浮床加氢工艺是典型的公司,因为传统工艺仍是脂肪醇生产厂世界的主宰。甲基配合高压(25-30兆帕)和甲醇毒性问题不可避免,所以出现了国外脂肪酸直接高压加氢和低压加氢制备脂肪醇的技术。 4产品用途 4.1硬脂酸 用途:在橡胶行业主要以硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸酯的形式应用,日化行业以硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸酯的形式应用,塑料工业以硬脂酸盐、酯、酰胺等形式在塑料产品中应用,抛光材料是以硬脂酸酯、硬脂酸盐及多种级别的硬脂酸形式应用,纺织、印染行业通常以钾盐/钠盐、酯类、胺类、形式广泛应用在柔软剂、抗静电剂、消泡剂、印染助剂中,造纸与文教用品以酯类、酰胺、AKD(烷基烯酮二聚体)的形式作为消泡剂、表面施胶剂使用,蜡烛工业起硬化、收缩作用,防止蜡烛在燃烧过程的滴泪及变软,另外一个作用是达到某些国家对蜡烛中可再生资源的使用要求,而在医药及食品工业主要以酯类的形式作为医药工业赋型剂,做膏、乳、栓剂的基质,以酯类的形式作为食品乳化剂使用,对于其他工业,硬脂酸在活性碳酸钙、铸造行业、蜡烛、防水剂、胶粘剂等行业得到广泛应用。 4.2甘油 用途:日化行业如透明皂,化妆品,沐浴露,牙膏,医药行业如复方甘油,硝酸甘油,开赛露,脂肪乳剂,膏剂,栓剂等基质。烟草工业如涂料/油墨工业食品:甜味剂,口香糖,单甘酯,饮料,香料溶剂,润滑剂如仪表润滑等。
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地质学论文:灾害地质学探究式教学论文 一、课程背景 1.理论环节较重,应用性教育不足 第一,因为理论学习较多,但专业实践性环节不足,使得部分学生出校后不能适应社会需求,空有理论知识,无动手能力,不能很快适应社会岗位的需要;第二,没有更多符合我国灾情国情、反映我国灾害防治的发展与现实的案例,以供教学参考和利用;第三,目前,西南科技大学环境与资源学院地质工程部级特色专业正在建设中,如何提升我校地质工程专业教育的特色,又如何创建一套新的依托我校资源又能体现部级特色专业的“灾害地质学”课程培养方案,而探究式教学模式与学生创新能力培养相结合的方案正符合教学科研型高校教学特点,既有我校特色又有研究应用价值,并能够反映社会需求的课程培养模式。 2.不注意角色转换,教学效果较差 专业课程教育,教师必须从单纯教育者的角色转化为对学生未来工作的参与者、组织者的角色。学生必须从被动接受者的角色转换为未来职业培养而接受教育者的角色。我们很多教师仍然习惯于以前的满堂灌,甚至填鸭式的课堂讲授,而学生采取全盘接受,甚至死记硬背的学习方式;课程结束时以考试成绩作为衡量学生学习效果的唯一考核方法,这样培养出来的学生到了真正的工作岗位上会感觉大学学习一无所获。因此,将探究式教学模式引入到“灾害地质学”课程教学中是非常必要的,也是非常有助于提高我校人才培养质量的方法和途径。 二、研究方法与内容 1.目标 (1)根据教学内容创设系列以实际科研项目为背景的研究案例,形成一套针对“灾害地质学”课堂教学开展探究式教学的有效方法。 (2)将探究式教学方法贯彻到“灾害地质学”的每一堂课的教学方案设计和课堂教学的各个环节中,通过探究式教学方法的实施,激发学生学习热情,养成发现问题、探究问题的习惯,开启学生心智,开发创造潜能,从而培养具有探究能力和创新精神的高素质大学生。 2.内容 (1)“灾害地质学”课程的各栏目的建设主要包括:课程介绍、教学大纲、教学日历、教学材料、课程通知、答疑讨论、课程问卷、教学笔记、研究型教学和课程作业,特别是课程资源、答疑讨论、研究性学习、问卷调查等栏目的重点建设。 (2)结合以上各栏目的建设,将具体的科研项目融入到课堂教学中,引入探究式教学模式与学生创新能力培养的教学思想,推进“灾害地质学”课程教学的改革。 3.主要特色 (1)体现“以学生为中心,促进学生发展为宗旨”的创新能力培养教学理念。 (2)结合具体的科研项目,精心设计教学过程,灵活创设问题情境,课堂教学中为学生提供探究的环境,留给学生足够的思考空间,使学生在解决实际问题中增加认识。 (3)落实课堂教学中的师生交流和学生间的合作交流。 (4)注重教学反思,教师成为专业课堂教学的研究者。 4.要解决的关键问题 (1)对学生的认知结构、认知水平和心理特征进行研究,了解学生向往、期望的课堂教学方式。 (2)针对探究式教学模式与学生创新能力培养各个环节间的特点进行课堂教学设计。 三、实例研究 1.教学基础 (1)已对“灾害地质学”教学内容进行了探究式教学方案设计,在地质工程专业高年级班的实际课堂教学中加以实施,并通过问卷调查和对学生实际问题解决能力的考核反馈教学改革尝试的效果。 (2)笔者长期从事滑坡泥石流等山地灾害评估与风险分析的教学科研工作。在教学过程中,经常会结合具体的科研项目对学生进行引导,培养学生发现问题和解决问题的能力,为学生们今后走上工作岗位打下坚实的基础。 2.教学思路 根据本研究内容的选定,通过探究式教学模式的应用解决目前教学中所存在的问题,探究式教学模式推进“灾害地质学”课程教学改革的模式流程图。通过探究式教学,本课程可以在课程介绍、教学大纲、教学日历、教学通知等栏目做得会比较全面,从而极大地方便学生对该课程的学习。在参与教师科研项目、答疑讨论和问卷调查等栏目的建设上,本课程不仅提供了全方位的教学材料,而且对于目前该课程的最新研究领域和热点问题引导学生进行了介绍和探讨。通过问卷调查,获得了学生对于该课程学习的全面了解,包括课程进度、教材选择的难易程度、对于教学在线的使用建议等。 3.教学安排 将“灾害地质学”课程教学(32课时)分为三个阶段进行第一阶段(授课前,4周):收集整理相关资料,进行专家咨询,对“灾害地质学”课程的探究式教学模式进行全面设计。第二阶段(授课中,32课时):按所设计的教学模式进行教学实践,并在实践中修正完善设计方案,并通过对参与科研项目的师生进行访谈、调查问卷、问题解决能力检测等方式收集实验效果反馈信息。第三阶段(授课后,2周):在实践—分析—反思的基础上进一步改进教学过程各个环节的设计,完善探究式教学模式及实施策略。 四、教学评价与结论 通过该探究式教学模式在“灾害地质学”中的实践教学,笔者在总结授课效果的过程中发现,本次授课班级共有35名大三学生,其中有16名学生将自己今后的毕业单位设定为地质灾害相关的单位,有10名学生准备继续攻读地质灾害方面的硕士研究生,授课班级85.7%的学生表示收获很大,尤其是对我国西南地区的滑坡泥石流等地质灾害有了一个全面、直观的认识和了解,这也成为他们今后学习和工作的一个重要基础。因此,探究式教学模式在“灾害地质学”课程中的实践教学效果优良,尤其是对高年级学生的启发作用显著。 本文针对地质工程专业的重要专业基础课程“灾害地质学”在教学方式中存在的主要问题,结合我校本科教学的实际情况,在认真调研、比较分析和教学实践的基础上,全面实施以学生为中心,以培养学生探究能力和创新精神为目标的探究式教学模式:即教师根据教学内容精心设计出富有思考性的问题链,引导学生进行探究、分析、独立地解决问题,从而获取新知识,培养探究能力和创新能力的一种教学模式。本研究成果系我校地质工程部级特色专业建设的阶段性成果之一。通过研究,笔者发现将合作学习、自主学习等方式在探究活动实践阶段进行交叉应用,这样会更促进探究式教学的效果,加深“教师主导,学生主体”的教学理念,充分发挥这一优秀教学方式和学习策略的长处,促进我国高校地质工程专业基础课程教学的实质性进步。 作者:丁明涛颜竟陈廷方单位:西南科技大学 地质学论文:天然气地质学特色课创建思考 本文作者:时保宏 曹青 凡元芳 张仙伟 单位:西安石油大学 天然气地质学与石油地质学课程类似,是一门既偏重于理论,又具有实践性的课程。在教学内容方面,天然气地质学与石油地质学既有紧密联系,同时还有一定区别。一方面,在石油地质学中讲述的生、储、盖、圈、运、保等成藏要素,是石油和天然气成藏的共性内容,但由于天然气气体分子直径小、活动性强,使得常规天然气藏(田)在成藏方面具有特殊性;另一方面,近年来油气工业越来越重视非常规天然气的勘探与开发。 因此,课程组通过研究和对几年来教学过程的总结,确定以常规天然气藏(田)成藏特殊性和非常规天然气为该课程教学的主要内容。根据本课程的学时数,授课时主要突出以下教学内容:常规天然气部分主要讲述天然气的成因分类、地球化学特征、碳同位素组成、各类天然气的鉴别、气源岩展布特征及各类气源岩的产气率、天然气的运移和聚集规律、中国气藏类型划分、控制气藏形成的地质因素、大中型气田的形成条件等;非常规天然气方面集中讲述煤层气、致密砂岩气(深盆气)、页岩气、水溶气、气水合物等非常规天然气资源的富集规律、控制因素及国内外勘探开发与研究现状。 针对课程性质和教学内容的特点,课程组以注重学生综合分析能力和科研基本技能的培养为主要目标,对教学方法进行了研究和改革。通过跟踪国内外石油工业的发展,介绍国内外天然气勘探与开发的现状、发展趋势以及国内外近期与天然气资源相关的新闻资料,使学生认清国际国内能源发展形势,从中领略天然气资源在21世纪的重要性,以及我国发展天然气工业的紧迫性,培养学生学习课程的兴趣和使命感。改变传统的满堂灌的课堂教学模式。传统的专业课课堂教学以教师为主体,学生被动听课,教学效率较低。 针对这种状况,课程组对教学方法进行了改革。在教学手段上,运用现代教育技术,应用各种形象化的教学手段,使学生感觉课堂教学内容不再抽象,增加了课堂教学的信息量,提高了学生学习的积极性。在教学方式上,增加课堂提问、课程讨论、学生查阅资料撰写读书报告等多种形式,充分发挥学生学习的主动性和自觉性,激发学生的钻研精神。课堂教学与课外教学相结合。鼓励学生参加科研课题,指导学生就其感兴趣的课题深入研究,撰写科技论文。这种将传授知识、培养能力和素质教育融于一体的教学模式,巩固了学生的理论知识,也锻炼了他们解决实际问题的能力,教学效果较为明显。 天然气地质学是研究天然气藏形成及分布基本原理和地质控制因素的科学。石油与天然气素有孪生姊妹之称,所以早期与天然气有关的地质问题,都包含在石油地质学中。但随着勘探和研究的深入,理论和实践均证明天然气地质学和石油地质学有很多不同。1979年前苏联著名的石油地质学家N.B.维索茨基撰写的《天然气地质学》问世,使天然气地质学由从属依附于石油地质学的状态中分离出来,成为一门独立分支学科。我国是勘探、开发和利用天然气历史最为悠久的国家之一。 新中国成立后,就在四川等地开始了有计划的大规模天然气勘探开发活动,发现并投产了一批气田。随着勘探开发实践资料的逐步积累,我国老一辈天然气地质学家陈荣书、包茨、戴金星等先后于1986年、1988年和1989年出版了3部天然气地质学教材(专著),在我国天然气地质的研究和人才培养中起到了重要作用。近30年来,我国在塔里木盆地、鄂尔多斯盆地和四川盆地等地区天然气勘探开发连续取得重大突破,理论研究方面也在国家“七五”至“十五”科技攻关项目和“973”项目的支持下取得了重要进展,这是我国天然气事业和研究大发展的时期,在此期间有大量高水平的天然气专著出版。但就目前本科教学而言,尚缺少一部既有很好系统性又能够体现最新研究成果的天然气地质学教材。 鉴于这种现状,学校于2007年联合中国石油大学(北京)、中国地质大学(北京)、西南石油大学等高校进行了天然气教材编写提纲的论证。本课程组的负责人及主讲教师均参与了教材编写工作,目前教材初稿正在审核之中。实施课程建设以来,以“合理构建课程结构和教学内容,加强理论与实际应用能力的培养,提高教学质量”为主要原则,大力推进教学内容和课程体系的改革,注重教学方法和手段的改进,坚持理论教学与实践教学并重,加强教师队伍建设,不断提高教师素质能力和教学水平,是取得天然气地质学精品课程建设成绩的关键,今后要力争通过多种途径全面加强课程建设效果,逐步形成天然气地质学更为鲜明的教学特色。 地质学论文:地质学综摄教育模式运用 本文作者:孙强 朱术云 曹丽文 单位:中国矿业大学资源与地球科学学院 工程地质教学的主体内涵 为了顺利完成工程地质教学活动,有必要使学生明确工程地质学习的主要对象、基本任务和主体内容。首先,工程地质学是评价、预测和改造与工程建筑等有关的地质问题的一门科学,以工程建筑及建设项目为服务对象,以地质学为研究基础;以数学力学为计算工具的学科。因此,工程地质的教学与学习都是在研究和讨论人类在工程活动中行为与地质环境的相互作用与相互适应性,其次,工程地质学习的基本任务就是掌握工程地质条件与工程活动的地质环境特点,明确人类工程活动与地质环境(工程地质条件)之间的相互作用,以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境。最后,学生通过工程地质课程学习需要重点掌握的内容包括:岩石和土体的物理-力学性质及其工程性质,如岩石与土的矿物组成及其排列形成的微观结构等对建筑工程稳定性的影响,弄清岩土体的不同的分类要求和指标,了解不良地质条件下的岩土体的改良方法;建立起人与环境和谐发展的工程地质观念,形成关于自然环境对工程活动的制约与人类工程活动对自然环境的影响的双向作用机制的基本认识,在此基础上,掌握崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;熟悉工程常见的地基、硐室等工程地质问题,以及地下水运动规律及其对工程活动的影响;掌握主要勘察程序、方法和手段。通过上面的对工程地质教学主体内涵的论述可以看出,在教学活动中学生需要领悟和掌握的内容很多,如果没有好的教学思路,往往会导致教学活动成为就事论事,事倍而功半,很难使学生把握这门学科的精髓。同时,工程地质会涉及众多的相关学科知识,如与地球科学相关的岩石学、构造地质学、地层学、地貌学等,与工程学和基础学科相关的物理力学、数学等。 综摄教学法的运用 综摄法又称类比思考法,其源自在我们对外部事物的学习和认识过程中,常常是在某些带有启发暗示的“指挥下”进行的,而这种“指挥”与我们的思考方法和意识关系不大,却是我们日常生活中的所见所闻密切相关[11]。因此,可以利用外物来启发思考、激发灵感解决问题。工程地质教学中,我们可以借助于学生已有的相关学科知识和日常生活经历,在此基础上开综摄法教学。在教学中锻炼学生对所面对事物的异质同化和同质异化两种思维方式。当我们面临未知的或者不熟悉的事物时,常常会采取拿性质不同的现有事物的分析和模拟方式去与之相对比,在此基础上提出设想。这种方式称之为异质同化,即根据已有的经验和知识来分析比较所面对的问题。例如,当开展某项工程的地质问题调查时,可以与医生全面诊断病人一样,先逐项检查,然后根据检查结果分析存在的病症,这样会使得技术(研究)路线明晰,而且有很强的可操作性与指导性。如何摆脱固有的思维方式和问题分析方法的桎梏,进行创造性分析和解决问题是我们需要面对的难题。因此,如何运用新的知识或从新视角进行审视、分析、研究和处理原有的资料和技术手段显得十分必要,在此基础上使得认识有新的突破,这过程即为同质异化思考方法。例如,在狭窄的海边场地进行海底隧道掘进时,一方面需要的很大的场地存放施工材料(如做衬砌),另一方面又需要相关场地堆放掘进所产生的大量岩屑废渣,那么可以通过同质异化思维,我们可以考虑在不影响地质环境的情况下,用掘进产生的废料进行人为营造陆地,同时解决了材料堆放和废料处理的问题。 为了在教学中可以使学生的创造力的潜能得到进一步锻炼,可以进行以下4种模式的训练。人格性的模拟,充分调动和发挥学生主体感官认识。例如,在边坡相关知识的讲授中,可以让学生假设自己是边坡,针对坡脚、坡肩、坡体等不同位置的特点与自己身体做对比,如果边坡发生失稳可以采取什么手段,如何去处理,然后再寻找解决问题的方案,最终归结为削肩、捆腰、压脚三个主体内容。直接性的模拟,根据所要关注的对象与模拟事物之间的关联性,将模拟对象视为范本,在此基础上进行论证思考,提出处理问题的方案。例如,边坡灾害的问题,很多学生的家乡或学校周边有生活的例子,可以直接作为例子讲授,既直接,又有生活气息。象征性的模拟,通过把问题构想成为直接的物质对象,使学生形成形象化的物质对象,进而激励其脑力活动,开发其创造潜力。例如,在学习岩石风化时,可以将植物的根劈破坏直接视为岩石的拉裂破坏。想象性的模拟,利用人大脑的自由想象能力,引导学生通过幻想和联想等为工程地质问题的分析和解决寻找灵感,提出创造性方案。例如,在某处发生地震,可以让学生发挥主观能动性,分析可能出现的次生灾害问题,进而扩展成地质灾害链和立体防灾减灾教学。总之,综摄教学法在工程地质中的应用就是以生活中的实例或学生已有知识为媒介,将学习内容分成若干要素,针对具体的要素进行分析讨论,并组织构建各要素之间的综合关联性,在此基础上激发学生的潜在灵感,形成系统的认识学习,进而掌握工程地质的内涵要素。 结语 在应用综摄教学法时要注意充分调动学生的积极性,使能够集中注意力。同时,要贯彻同质异化和异质同化两个原则,引导学生分析对比事物异同,建立形象而丰富的思考空间,通过新思考方式的训练,激发创造性设想,提出创造性解决方案。综摄教学法的运用对于学生认知能力会有很大帮助,体现为对问题的洞察、思考和解决能力的综合提高。通过综合训练、全面发展、扩展思维,加强交流,达到教书育人的目的。 地质学论文:煤矿地质学教育革新研究 本文作者:高莲凤 张振国 韩秀丽 李富平 戚龙水 单位:河北联合大学矿业工程学院 煤矿地质学一个明显特点,就是应用性强,与生产实践直接相联系。可以在矿井开采过程中观察到很多生产过程结束之后再无法见到的地质现象,从而对理论研究起到重要的推动作用;又可以直接指导生产、服务生产实践。例如,它可以通过勘探工作进行探采对比,还具有指导和监督采煤、选煤等生产环节。课程包含对煤矿建设生产中遇到的瓦斯、煤尘、崩塌、滑坡等地质灾害的预测预报,防范措施和治理方案的提出;水文地质的专门观测及综合研究;深部煤层寻找与预测,组织开展煤层深部开采和外围找煤,扩大矿产资源远景及增加新储量,延长矿井服务年限或扩大生产规模;矿井储量动态管理等大量实际工作内容。 近年来,随着相关科学的理论创新和应用技术的不断提高,煤矿地质学研究内容也在不断发展、提高,课程体系不断完善。除理论研究需要进一步加强外,技术革新、前沿理论和高新技术的应用也成为今后重要的发展方向,如:遥感地质、数学地质、应用地球物理学等煤矿地质信息技术的引入和应用,矿产资源开发的可持续发展、矿产资源保护和综合利用、矿井地质技术经济以及深部煤层预测等。近年来,随着资源开发的快速发展,国家对煤矿安全工程专业技术人才的需求急剧增加,与大学生整体就业难的趋势形成了强烈的反差。但我校针对煤矿安全工程专业开设的《煤矿地质学》,是专业基础课程,具有理、工兼修的特性,既有大量的抽象理论(概念、定义)需要理解、记忆,又有不少的基本方法要通过实验、实训观察认识掌握。很容易造成学生难以理解和接受,从而影响教学效果。同时,该课程课时设置偏少,一定程度影响了学生对煤矿地质学的进一步学习,在有限的时间内学生要想全面、深入、系统的掌握并运用煤矿地质存在一定的难度。如何让煤矿地质学能够更好地和其专业密切结合起来,为学生的全面成才奠定良好的基础,是该课程建设的前提和关键。 本课程安排课堂教学40学时,实验课8学时。从整体内容来看,课时稍显仓促,课程体系还需要进一步完善。今后该课程授课的努力方向是:依据我校人才培养目标,结合学生、教材、实验条件等实际情况,优化教学内容和课程体系。实践环节需要进一步加强。本课程包含丰富的地质基础理论知识,又具有大量实际应用的技能要求,是理论与实践的有机统一,因而,处理好理论教学与实践教学的关系,促进学生基本理论与基本技能的协调发展。而实际情况是,实践环节薄弱,实验条件有待大幅度提高。教学方法还需完善,学生学习积极性有待进一步提高。合理的教学方法和先进的教学手段是保证教学质量的重要前提,在此前提下,学校应充分调动教师的积极性,鼓励教师根据个人特长、专业特点,开展教学方法、教学手段的探索,着力改变“满堂灌”的教学方式,对影响煤矿生产的主要地质因素,如煤层厚度变化、地质构造、岩浆侵入煤层、岩溶塌陷、矿井瓦斯、煤层顶底板、地温与矿山压力等,对煤矿安全生产有很大影响,这部分内容应理论联系实际,针对不同的矿井有不同的主要影响因素,选举典型事例重点讲述,探讨启发式、讨论式、研讨式、案例式、探索式等新型教学法,更大限度地调动学生学习的积极性、主动性和创造性,营造良好的课堂氛围,从而提高学生分析问题和解决问题的能力,实现教学质量的提高。 教学方法的优化是改善教学环节、提高教学质量的重要手段,针对煤矿地质学课程特点及我校的实际情况,煤矿地质学教学效果的提高,应该着力在多媒体教学、实践教学和双语教学等三个方面下大功夫。多媒体教学是高等院校普遍使用现代化教学手段之一,是提高教学效果的有效途径。就本课程特点而言,由于其信息量庞大、知识点丰富,使用多媒体教学,一方面可以利用丰富的网络资源,特别是借鉴兄弟院校的精品课程课件,促进课程体系的优化;另一方面,可以有更为充分的时间进行备课,将更多的新内容补充到课堂教学之中。更重要的一点,是借助现代化的教育手段,促使抽象的教学内容更为具体,增加学生的感性认识,例如对地质图的理解和解读、对矿物、岩石的认识和鉴别等。当然,还可以建设课程教学网站,使大多数学生有机会参与网站的建设,融自主性、趣味性于一体,从而激发学生的学习兴趣,提高自主学习的热情,有效地提高教学质量。实践教学环节是提高煤矿安全工程专业学生综合素质的重要途径,包括课程教学实验和实习两部分。从学生素质方面比较,我校煤矿安全工程专业学生组织纪律性强、理论基础扎实,而实践动手能力和野外工作能力需进一步提高,这就需要在实践环节方面下功夫。然而,这一环节也是我校整个教学体系相对薄弱的部分,是制约学生实践动手能力提高的“瓶颈”。就实验环节而言,该课程实验的知识面广、内容复杂,内容涉及矿物、岩石等实物标本的鉴定,地质图件编制等基本技能,还包括岩石薄片制作、镜下鉴定、矿物分选、样品制备等专业技能。 这类实验技术要求较低,学校现有实验设备通过资源挖潜,基本可以满足。如果适当投入资金,对现有设备更新提高,如引进实验室电化教学系统,可以将实验室现有的实物标本,通过“二次开发”和数字化改造,赋予新的使命,将枯燥、静止的标本变成生动的三维立体动态图像。学生可通过人机对话的方式,可以观察岩石标本的矿物组成、以及煤岩组分的显微特征,还可以实现与教师的互动。这样,可以有效提高学生的学习热情,从而提高实验教学质量。野外实习也是该专业学生综合素质提高的重要因素,受经费短缺的制约,实习时间难以达到教学计划的要求,该问题几乎是同类院校的普遍现象,我个人的建议有两个:一是下大决心一次性投入,建立实习基地,优先建立“现代化矿井仿真系统”,可以一劳永逸地缓解实习经费不足而产生的连锁反应,以弥补学生实践经验缺乏的不足;二是利用现代化教学手段,建设“虚拟野外实习系统”,该系统可以野外教学实习的内容为主体,利用计算机图形处理、多媒体等技术,仿真野外地质实习过程。教师可以根据教学计划的进度,随时安排学生在实验室学习相关野外地质实习的基本内容和方法。通过课程实验,分段观摩野外教学内容,进行模拟技能训练等一系列手段,学生实践技能将会得到有效提高。 随着教育国际化趋势的不断增强,国家、社会对人才培养都提出了更高的要求。我校地处环渤海经济区开放前沿,双语教学工作也就显得尤为重要。从我院情况看,开展双语教学工作起步较早,并取得一定的进展,但课程开设数量还远远不够,质量也有待进一步提高。就本课程开设双语教学而言,我个人认为时机尚不成熟,基于三个原因。首先,该课程属于涵盖面宽广的专业基础课,合适的外文教材较难选择;其次,由于尚未实现多媒体教学,任课教师将不得不在课堂上花费大量时间板书英语内容,这样势必影响教学进度;第三,双语教学对教师、学生及教学手段都提出了更高的要求。教师可以通过扎实的备课,解决授课环节的问题,而对学生的要求,如基础英语水平、专业英语水平等,是一个循序渐进的提高过程,很难通过一门课程的学习就能得到显著改善。不切合实际情况的双语教学,造成的可能后果是,教师尽心尽力,学生一头雾水。我个人的建议是对个别章节先实验性进行双语教学实践,根据学生的理解能力和课后反映,逐渐扩大双语教学的授课范围,最后实现本课程全部内容的双语教学。当然,这一目标的实现还需一个可靠的前提,即进一步加强公共外语教学的力度,从根本上提高学生的外语能力,最终提高双语教学的水平。通过上述措施,建立理论同实践教学有机结合的教学思路,运用传统教学手段与现代教学设备相结合的教学方法,促使学生有效掌握煤矿地质学知识,达到全面成才的教学目的。 地质学论文:地质学课程教育实践思索 本文作者:常华进 单位:青海师范大学生命与地理科学学院 加强交流引导 学生入校后先进行3周的军训,然后就接触到“地质学基础”这门课程。学生在学习过程中会出现如下情况:对课程学习的目的和作用不明白;课程的内容多,学生缺乏合理有效的学习方法,许多知识掌握不了;由于以上因素影响,学生会有些迷茫,学习积极性不高。如果不能很好地解决这些问题,会导致学生产生负面情绪,影响课程教学和学习效果,甚至造成退学。笔者认为,解决问题的关键是加强交流引导。俗话说:“师傅领进门,修行在个人”。大一新生对大学生活充满期待和好奇,对未来充满憧憬和迷茫。不少学生被动地选择了现在的专业,缺乏对专业的了解和兴趣,甚至还带有一丝失落和专业情绪。这时他们需要的是真诚的交流和正确的引导,需要被“领进门”。在交流过程中,他们可以逐渐认识到地理科学专业的内涵和作用,了解自己将来可以做什么,然后确立个人的奋斗目标,并规划和安排自己的大学生活。师生见面交流会是较为有效且可行的引导方式。课程学习之初召开以专业为单位的师生见面交流会,首先向学生总体介绍本专业的培养计划、课程安排、往届学生的学习和就业等情况,然后详细介绍专业课程及授课教师,最后学生与教师交流互动。通过见面会,可以让学生认识地理科学专业,确立奋斗目标,明白课程设置的目的和意义,了解各课程之间的联系和区别,从而更好地学习。另外,“地质学基础”课程讲授时通过举例说明,让学生理解学习该课程的重要性,了解地质学与地貌学、水文学、中国地理、土壤学、生物地理学、地球化学等后继学习内容之间的紧密联系也是有效方法。 精选授课内容 国家对大学本科教育要求之一是“厚基础”。在进行“地质学基础”课程教学时,应根据地理科学专业特点和学习目的,从地质学课程丰富的内容中精选出主要内容,并着重加强基本概念、基本原理和基本方法的教学,把握主次,突出重点,让学生学习起来有明确的方向和目的。由于地质学研究的主要内容是地球的物质组成、结构构造、发展历史和演化规律,因此笔者认为在地理科学专业“地质学基础”课程教学中,应以矿物、岩石、构造运动、地史为主要授课内容,拓展开来即矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩、板块构造、地质构造、地震、地质年代、地壳历史研究方法、地壳演化简史(表1)。在教学过程中,笔者结合了青海省省情以及青海师范大学地理科学专业的实际情况实践了这一授课内容,表现为授课条理清晰,学生容易掌握这门课程的框架和主要内容,效果较好。目前青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程课堂教学选用了宋春青等编写的《地质学基础》作为教材[3]。该书特点是内容较为翔实,阅读材料较多,但学生学习时也抱怨阅读量大,抓不住重点,定价太高。考虑到授课内容顺序安排、编者的个人偏好、地质学的发展、学生的个体差异等因素,笔者向学生介绍了教材的作用及其局限性,并推荐了夏邦栋主编的《普通地质学》,以及陶晓风和吴德超主编的《普通地质学》作为参考教材,推荐了英国地质学家莱伊尔的《地质学原理》中译本以及许靖华编著的图书等作为补充,推荐了国内著名的地学期刊编辑部的网站,如《中国科学-地球科学》、《岩石学报》、《地质论评》、《第四纪研究》等作为学习的延伸。 改革教学方法 教学进度表是安排课程教学内容和进度的一种表格,它的填写对于教学有一定意义。笔者主张将教学进度表电子化,即制成Excel表格形式,教师填写好后,通过网络发送给相关人员审核、打印并集中签字盖章。这样填写方便,更改容易,省时省力。虽然已经确定了授课的主要内容,也安排了教学进度,但在课程讲授过程中还会出现重点不突出,过于注重细枝末节的问题。作为年轻教师,精力充沛,责任感强,有实践“传道、授业、解惑”的强烈冲动,试图将自己所学对学生倾囊相授,知识面扩展得太大。另外由于经验缺乏,往往把握不好该讲多少讲多深,出现本该多花时间讲的没有讲透讲明白,而应该少讲的却讲多了。这可能造成学生对重难点的把握和知识点理解的困难,并导致自己面对的是一双双迷茫的眼睛。为了改变这种状况,提高教学效果,笔者向经验丰富的老教师请教,旁听了多位教师的课程讲授,并在教学过程中不断揣摩、体会、总结和积累,获得一套较为有效的方法,教学效果大为改观。笔者讲课中按照预先的方案开展,根据学生的反应情况适时调整,根据具体情况适当发挥。在讲授过程中,尤其要注意信息传达的技巧性和有效性[4]。多媒体是一项图、文、声、像结合的信息传递技术,是提高教学效率,保证教学质量的重要手段[5]。多媒体对于地质学课程教学的优势在于[6]:图片、动画和录像等使枯燥的地质现象更加生动、形象,能吸引学生的注意力;可加深学生对复杂地质现象的理解,提高教学效果;减少教师在课堂上板书和画图的时间,提高课堂时间利用率;改善了教室的空气状况,减少了粉尘对人体的危害。鉴于此,青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程的教学也采用了多媒体手段,将之前靠板书无法展示的大量图片、影像内容生动呈现在学生眼前。 目前许多课程的教学采用了多媒体手段,但部分教师或过于迷信多媒体,或产生了惰性,或缺乏对多媒体教学的理解和技巧。笔者认为:多媒体在形象展示图片动画的同时,主要起到提纲或展示主要授课内容的作用,幻灯片上不适宜出现大篇幅的文字;授课不是读幻灯片的过程,而是教师将幻灯片上展示的主要内容通过通俗形象的语言传授给学生的过程,使其被学生接受、理解和掌握;多媒体教学不是授课的唯一手段,授课时除了用幻灯片展示图片和其他内容外,可灵活利用黑板边讲边画来讲授一些基本原理,还可利用实物,如典型的标本教学;课堂授课与作学术报告面对的对象不同,讲授方式也应有区别[4],不宜快速翻动幻灯片,要对许多重要内容强调和重复,慢下速度来让学生记笔记;可以让学生拷贝多媒体课件,便于学生学习。在教学中发现,部分学生对教材依赖性强,一旦教师授课内容安排与教材不符,就觉得不正常,很不适应。这时要和学生沟通,改变他们对教材的看法,让学生不迷信书本,教材只是一本参考书,并告诉学生将怎样安排课程内容的学习。在教学中,教会学生学习的方法也是基本目标之一,即所谓的“授之以渔”,毕竟大学四年不是其学习阶段的全部和终结,而仅仅是学习的开始。笔者要求学生在学习过程中首先认真做到预习、听讲和笔记、复习、作业这四个步骤,然后根据个人情况阅读相关书籍和文章,观看相关影视资料来开阔视野;要求学生学习过程中掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础;鼓励学生尽量用理解而不是死记硬背的方法;通过一些综合性较强的地质实例,让学生领会各部分知识间的联系,让学生朝着能力培养和学以致用方向努力。鉴于青海师范大学地理科学专业将来有学生从事中小学教育,笔者通过简单的例子说明很多问题没有所谓的“标准答案”,中小学教师应引导孩子们思想火花的迸发,以此让学生领会更为合适的教育理念。#p#分页标题#e# 重视实践教学 地质学是一门实践性很强的学科,是来源于实践又服务于实践的科学[7]。地质学课程的许多内容必须进行实践才能很好地理解,而且也只有在实践中才能掌握地质学的各种技能。因此,地质学课程不仅要讲授地质学的基本理论,使学生掌握地质学的基本概念、基本原理和基本方法,而且也应加强实践教学,让学生掌握地质学的基本技能,比如矿物、岩石、化石、构造等的鉴定和识别,地质图的阅读和编绘,偏光显微镜的使用,地质罗盘和放大镜的使用,地质剖面实测等。近年来,青海师范大学地理科学专业积极协调增加了实验场地,利用国家支持地方高校建设资金购置了部分实验标本、器具和仪器,目前“地质学基础”课程实践教学安排了室内实验和野外实习。室内实验内容包括矿物、岩石、化石以及构造的鉴定和识别(表1)。野外实习安排在四川峨眉山-都江堰地区,通过野外路线考察,实测地质剖面,让学生充分认识实习地区的岩石、地层、化石、构造和地质发展史,巩固课堂上所学的理论知识,并掌握基本方法和技能。地质图的阅读和偏光显微镜使用是地质学专业的学生必须要完成的课程训练和必须具备的能力,而对于地理科学专业的学生来说,一则没有安排专门的课程教学,在地质学课程中也没有相关知识内容,二则教学时间有限,三则可能缺乏开设这些实验的相关条件,导致许多高校地理科学专业学生没能进行地质图的阅读和偏光显微镜使用训练。在本科阶段对学生进行相关训练,让他们掌握阅读地质图和使用偏光显微镜的技能非常有意义。为此,青海师范大学地理科学专业购置了地质图、偏光显微镜和矿物岩石薄片,也在新的培养方案中增加了地质学课程实践教学的课时,拟将地质图的阅读和偏光显微镜使用纳入到室内实验中。革新实践教学方法,提高实践教学的水平和效果也是青海师范大学地理科学特色专业建设突破点之一。根据实际情况,可以通过以下措施来实施:督促学生做好课前准备工作,明确实验(实习)目的,熟悉实验(实习)内容,了解实验(实习)过程;分组实验实习,既可以减轻部分实验器材缺乏的矛盾,也可以更好地指导学生,提高教学效果;突出每次实践课的重点,强化基本功训练;在实践教学、作业批改等过程中及时发现学生学习中存在的问题,帮助其查漏补缺或纠正错误;对于对地质学较为感兴趣的学生,可以提供更多的机会进入实验室学习,也可以视情况引导其参与相关科学研究工作。另外,在课堂和实践教学中可以借鉴王家生等[8]的建议,挖掘校园内部和校园周围存在的丰富多彩的地质素材和现象。 结束语 “地质学基础”是地理科学专业一门重要的专业基础课,对于青海师范大学地理科学专业学生来说,掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础,对于学习其他后续专业课程,乃至未来从事地理教学、矿产、环保、旅游、科研等工作都具有重要的意义。不仅要积极进行教学方式和方法的改革,加强理论和实践教学,还需要加大投入,购置相关实验实习设备,努力建设地质学实验室,改善硬件条件,力争使地质学课程教学上一个新台阶,为青海培养优秀地学毕业生贡献更多力量。 地质学论文:地质学课程教育革新研究 本文作者:李娜 单位:钦州学院资源与环境学院 钦州学院地理科学专业地质学基础的课程现状 钦州学院于2006年2月开设地理科学本科专业,其中目前地理科学普通本科专业包括四个方向:师范方向、地理信息系统方向、资源环境与城乡规划方向、海洋遥感与信息处理方向,均开设《地质学基础》课程。经过几十年的蓬勃发展,地理科学专业已经成为钦州学院的重点发展和优势学科专业之一。《地质学基础》一直是作为自然地理学课程的一部分内容来进行讲授的,且不同方向课时均有限但又有所不同:地理科学师范方向的学生要在一学期上完自然地理学(一),其中包括了地质学基础、水文学、植物地理学三门课程,一共80学时,每门课程的课时由任课教师灵活掌握;而其他三个方向只上自然地理学这一门课程,一共54学时,地质学基础的课时也由任课教师灵活掌握,但学时有限,对于地理科学的专业理论来说是十分欠缺的,基础也不够牢固。而其他的同类型的师范类院校,大部分都对地理科学专业的学生进行地质学基础、地貌学、气象气候学等自然地理学的分支学科进行单独授课,有固定的课时,从而保证地理科学专业的基础扎实性和学科知识的通识性,并且不是仅仅针对地理师范教育方向。目前,地质学基础的讲授只有一名专任教师,教学方式是传统的以教师为主导的讲授式,学生也会有参与课堂的机会,主要是回答问题的方式较多。教学手段主要是通过多媒体幻灯片、音频视频等综合手段来讲课,教学效果受到教师自身讲课水平影响较大。 以往对于该课程成绩的记分和考核方式主要是:平时成绩(作业、考勤10%)+期中成绩(试卷30%)+期末成绩(试卷60%),成绩往往是以期末论成败,以背书答题论分数高低,这样的记分方式本身也容易造就一些“高分低能”的学生,即平时不努力,在期末突击背书往往获得高分,而实践能力不强。地质学基础是一门实践性很强的课程,该课程内容的实习涉及到两个环节:一个是校内实验室的实践环节,另一个是野外实践环节;二者共同构建了地质学基础课程的完整性实践教学过程。对于那些刚学习了理论知识而又充满新鲜感、好奇心的学生来讲,校内实验室的实习无疑是把课堂教学文字图片知识、影像知识与现实的标本相结合,更加直观形象,从而提高学生的认知水平,进而更准确地理解理论知识。而就钦州学院的校内实验室情况来讲,教学资源十分缺乏,表现为:实验用的岩石、矿物、化石标本数量有限,往往是5-8人共用一盒标本,且实验盒装标本较小(不超过4cm)且不够典型,有些矿物虽然是这个矿物名,但标本却是多种矿物存放在一起,即便多次进行提醒,仍然有学生混淆误以为是一种矿物;实验课的小刀、放大镜、无釉小瓷板、稀盐酸等常用教学工具缺乏,使得一些基本的矿物岩石的物理性质难以得到确认。上述室内实验课必备的教学资源的缺乏严重制约了室内教学的开展,学生室内实践学习收获也十分有限,而最重要的是会挫伤学生学习地质学的兴趣和积极性。由于地理科学专业以前只有地理师范方向才会有相应的地质学基础实习,并且是和其他的地貌学、水文学课程合并在一起称为自然地理学野外实习。实习的地点和实习出发时间不固定,实习的目的和任务不够明确,使得学生不像专业实习而是走马观花的体验式旅游见习,其结果是实习过程中实习点的学习印象都有,但收获较小,野外教学环节相对薄弱。 地质学基础课堂教学的改革 地质学基础一般是在大一第二学期开课,在此之前地理科学专业的学生已经学过了地球科学概论,具备了一定的学习基础。该课程的教学包括了课堂教学和实践教学两大部分。因此,针对地质学基础当前面临的教学现状和问题,应从课堂教学的改革和实践教学的改革两方面进行。就课堂教学的改革而言,可以通过教学内容的改革和教学方式以及考核方式的改革来进行:地质学基础这门课程的教学内容可以针对地理科学的四个方向做出如下改革尝试:将地质学基础的课程内容分为:通识性课程内容的课堂教学和专业方向性内容的课堂教学,其中通识性内容主要是包括地质学的四大版块[5]———地球(自身的形状与大小、物理性质)、地球的物质组成(矿物与岩石)、地球的行为(构造运动与构造变动)、地球的发展历史(主要是地壳演化简史),是该课程的优秀内容也是基础知识点。而专业方向性内容的课堂教学主要是在学生掌握了上述通识性内容后进行的针对学生本专业方向与地质学基础课程的应用性的学习。通过对教材教学内容的拆分,有助于分清教学的重难点与内容的层次性,将引导性和优秀性教学内容作为专业的重点知识和基础性知识,将专业性教学内容作为教学难点,按照专业方向进行针对性分解,争取让学生学到与专业方向有关的“有用的知识”。中国地质大学(武汉)高教所储祖望教授通过对比分析中美两国地学类本科生的培养方法[12],认为美国大学教学与研究融为一体,重视学生在教学中的主动参与,建立以本科生研究探索为基础的教学模式,使学生从单纯的知识接受者变成探索者,本科生可直接参与以前只有研究生才能参加的科研活动。 如MIT制定“扩大大学生研究机会计划(UROP,Undergradu-ateResearchOpportunitiesProgram)。此外,还开设了大量研讨式课程,激发学习积极性,养成科学探索精神。由于受传统的重知识传授轻能力培养的教育理念和教育教学条件等的限制,我国大学本科生教育还是以教师单纯的讲授为主,学生很少有机会参与课堂讨论且很少参加科研及其他实践活动,导致我国大学生的创新和实践能力严重不足。从教学方式上可以尝试借鉴美国大学的这种教学模式,具体模式有二:一个是可以以学生的探索研究为主,教师作为导师以指导总结为辅,即将每个班按照课程内容分成若干个组,在每次课前分配给学生一个课要讲授的内容任务,以组为单位对其他小组进行讲授,教师进行点评,在学生讲课的过程中要特别鼓励小组间的互动,允许各种质疑与讨论,通过研讨的方式强化知识学习;另一个方式是以传统的教师引导讲授为主,但学生课前要做好预习工作,每次课要对教师的讲课内容提出问题并通过学习能够答疑解惑。一般情况第一种方式适合于基础较好、学习动机较强的学生,由于对学生水平有一定的要求,实施有难度,所以可以作为一种尝试性选择性的教学手段。而究竟选择哪种方式要结合学生的基础(可以做一个摸底测验)和实际接受情况进行动态调整,两种方式可以交叉进行以体验教学效果的好坏。就目前实践情况看,以讲授为主,一学期会穿插大约两次小组讨论模式。课程的考核是对教学效果最好的检验方式,合理的考核方式可以影响学生的学习方式。如何改变大学课程临时抱佛脚突击背书的学习方式,可以尝试在课程成绩的记分方式上进行改变,变“期末突击”的方式为“功夫在平时”,具体的改革方案为:平时成绩(作业、考勤30%)+期中成绩(书面考试10%)+校内实习成绩(实习报告、实习测验结果20%)+期末成绩(40%,可以笔试或ppt展示)。这种新的记分模式需要说明两点:一是平时成绩中的作业,应该设置每堂课以个人为单位进行简短的地质新闻或地学前沿信息的播报;一是期末成绩的考核方式可以不只是试卷而是教师命题或学生自主命题进行的一个地质学知识扩展的报告,以幻灯片的形式,个人阐述。#p#分页标题#e# 地质学基础实践教学的改革 对于任何学习地质学基础的专业而言,如果能加强实践环节的教学工作,其学习效果会是事半功倍的。以前由于专业教师和教学经费有限,使得部分学生学习到的都是理论知识,而对基本的地质技能———矿物岩石的认识、地质罗盘的使用一窍不通。现阶段,地理科学专业的地质学实践教学可以分为校内室内实践和校外野外实践两个部分的教学。其中:校内实践以实验楼的地质学实验室为依托,主要是进行矿物、岩石、化石的认识学习,一般是在开设有地质学基础课程的学期进行为期一周的校内实习;校外野外实践通过近现两年的探索,先后带学生到不同类型的实习点进行地质知识的学习:有综合性的地质知识的学习———广西地质博物馆、百色乐业的大石围天坑、弄岗自然保护区、崇左生态园、大新德天瀑布等典型喀斯特地貌,八寨沟、浦北的五皇岭花岗岩地貌、十万大山的砂岩系统、防城港怪石滩、白浪滩、北海银滩、东兴万尾金滩等海洋侵蚀与堆积地貌。通过多点多类型的地质地貌的观察学习,让学生进行不同地质现象的了解、学习,以达到室内理论室外实践与实见相结合的目的,增强了学生的理解,教学效果明显。 按照经济社会和高等教育发展的要求,钦州学院以“基础厚实,特长显著,一专多能,具有创新精神和实践能力的地方性应用型高级专门人才”培养为目标,抓住北部湾经济区大开发和钦州要实现跨越式发展重科教的机遇,与时俱进,加快学科专业建设和科技创新步伐,全面提高教育教学质量,努力将我院地理科学专业建设成为具有显著地方特色、立足钦州、辐射北部湾、面向全国具有较高水平的特色专业。而这一切的实现需要有相关的课程体系进行支撑,地质学基础这门地理科学的专业基础课程正是在这样一个大背景下,重新调整了授课对象,培养地理科学专业各方向的学生对于地球科学的基本兴趣,掌握这一课程与自身专业的一些知识联系,通过校内野外实践加强对课程知识点的理解,为后续的专业课学习提供必要的知识储备,为教学管理部门和授课教师提供参考依据,最终使听课学生受益。 地质学论文:地质学专业构词法探析 本文作者:田丽贤 邱亮 朱蔓 单位:中国地质大学(北京)外国语学院 地质过程与矿产资源国家重点实验室 构造地质学专业英语词汇构词法 派生表明的是词根与词缀之间的关系,是在原有的词的基础上再形成新词的过程。通过派生可以构成很大的词汇量,并且词汇的形式有潜在的开放性。派生这一构词法在构造地质学英语词汇中应用广泛。除了词根意思的掌握外,对词缀的了解可以扩充词汇量并且可以推知生词的意义,进而有效地提高专业英语的能力。词缀有前缀和后缀。在构造地质学词汇中前缀的使用较为广泛,如表示反义关系的前缀un-,dis-,non-,anti-。它们在词的意思上与词根意思截然相反,如reconstruct重建;undeformed无形变的;discordance不协调、不和;disconformity假整合(平行不整合);unconformity角度不整合;non-penetrative非透入性的;syncline向斜;anticline背斜。在构造地质学中,很多词汇很长,这就需要使用缩略法把单词缩为较短的词汇,从而有效的节省空间也方便读者的记忆和理解,如在谈论华南板块(SouthChinaBlock)时可以缩写为SCB。缩略词包括截断词、首字母缩略词、首字母拼音词和拼缀词等。截断法可以截掉词的后边部分,如在作图时空间有限,有时会把断层的名词里的fault缩略成F.;删去开头的部分,如UHPmetamorphicrock(超高压变质岩);S-Cfabrics(S-C组构)。再如,在区域构造纲要图中,表示地层年代时,地质时间的词汇常被缩写,即Cretaceous(K),Jurassic(J),Triassic(T),Permian(P),Carboniferous(C),Devonian(D),Silurian(S),Ordovician(O),Cambrian(∈),Proterozoic(Pt)以及Archean(Ar),等等。此外有些词是由组织机构或期刊名称的首字母组成的,而这个组织机构和期刊的名称有多重修饰语。如:USGS(USGeologicalSurvey)美国地质调查局;CAGS(ChineseAcademyofGeologicalSciences)中国地质科学院;IGG,CAS(InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofScience)中国科学院地质与地球物理研究所;JSG(JornalofStructuralGeology)构造地质学期刊;此外还有一些构造地质术语的缩写,如:EPSL(EarthandPlanetaryScienceLetters)地球与行星科学通讯;NCB(NorthChinaBlock)华北板块;XuefengshanTB(Xuefengshantectonicbelt)雪峰山构造带;QDOB(Qinling-Dabieorogenicbelt)秦岭大别造山带;MCC(metamorphiccorecomplex)变质核杂岩等。 构造地质学英语词汇的特点 对于上述构词法的分析,在对构造地质学的词汇有所了解的基础上,可以对其特点做出以下归纳。词汇是构成句子的基本元素,是语言最基本的意义单位。在构造地质学中,词汇是专门的术语,很多普通的词汇应用在构造地质学中就有了特定的意义,因而具有专业性。对于非构造地质学专业的学习者来说,可以称之为熟词僻意。如:core原意为果核、优秀,地质学中为岩心或地核,意为从地壳中取出的岩石,或地球的优秀部分(主要有铁、镍等元素组成)[2]。此外,suture本意为缝线、缝合[3],但在构造地质学里为碰撞缝合带。还有fault(断层),opening(孔缝),cap(盖层),bedding(层理),fold(褶曲),micafish(云母鱼构造)等,这类词看似简单,但往往受本义或非专业词义束缚,不容易理解和记忆[4],因此在学习中要把词汇放到构造地质学的语境和情境中掌握,与日常的意思相区分[5]。除了不同的词义以外,不同场合可能还会有不同的词性,这点也应该加以注意。如base分别有名词和形容词的词性,database数据库(计算机),baselevel基准面(地质学),basemap底图(区域地质学),basemetal有色金属低价金属(矿产)中含义也有不同[6]。因此,在构造地质学词汇的学习中,应有意识地区分并掌握词汇的不同含义。科技词汇多有抽象性的特点,但是一些形象的构造地质学词汇利于专业词汇的掌握并且是理解地质现象的重要辅助工具。在构造地质学中会使用一些非言语表达如图表,从而使读者对地质现象有更直观的印象,对文章的理解起到事半功倍的作用。对于图表中英语词汇的使用,由于版面空间的限制,尽量使用简短的词汇,这又体现了用词的简洁性。很多地质现象的描述除了图表以外,还可以通过形象的词汇来描述其具体形态,促进读者的理解。如chocolate-tablestructure巧克力方盘构造,为石香肠构造的一种,形状似布满巧克力的方盘。当应变处于双向拉伸时,岩层中的强硬层相对软弱层将向两个方向张裂发育两组石香肠,形成“巧克力方盘”式石香肠构造。通过联想巧克力方块的模式来理解该构造的具体外观,便于理解和记忆。tepeestructure帐篷构造,在剖面上形成低幅度的倒“V”字型构造像个帐篷。类似的词还有boudinage布丁构造(石香肠构造);pinch-and-swell肿缩石香肠构造;centre-to-centremethod心对心法(研究韧性剪切带动力学的一种方法)。这样的词汇表达形象生动,通俗易懂。在掌握词汇的同时,对相应的地质现象也有更深的认识和理解。前文提到的构造地质学中的缩略词体现了构造地质学英语词汇的简洁性。缩略词言简意赅,减少阅读空间,促进读者的理解。跨文化交际正变得越来越频繁,所以在中文写的文章中出现一些英文缩写词也是不足为怪的,如,MDD(multi-diffusiondomainmodeling)多重扩散域模拟,USGS(USGeologicalSurvey)美国地质调查局等词汇的使用。这些词的翻译也可以称为移译,属于零翻译的一种[7]。移译是把源语中的词语原封不动的移到目的语中。这种翻译手法常见于上述的报刊中。这些英文缩写词跟它们相应的中文单词相比,占了较少的空间。但需要指出的是这种现象不应过分泛滥,从而维护汉语的纯洁性。 构造地质词汇的翻译 对于构造地质词汇的翻译,可以大致将词汇分为音译词、意译词、直译词、音意兼顾词。音译词是用汉语中读音相近的词翻译外来语而形成的词。在构造地质学中有很多音译词,不仅利于学生记忆单词的发音,同时可以根据其汉语翻译加强对其概念的理解。如Indosiniantectonicevent印支运动;buddingage布丁构造;Indo-chinaBlock印支板块;Jurassicperiod侏罗纪。对于很多构造地质现象,有时会用人名或地名命名,这种情况下一般以音译为主。如Wilsoncycle威尔逊旋回,该词于1974年由JF杜威和KCA伯克提出,为纪念加拿大地质学家JT威尔逊而命名[8];Frymethod弗莱法(或Fry法),是以发明该应变测量方法的构造地质学家命名[9]。在学习英语时会通过音译英语转换为中文来加强记忆,但是这种记忆方法的不足之处是英文学习受到母语的干扰,同时中英文之间很少有完全意义上的发音对等,因此这种方法不利于正确的英文发音。意译词不束缚于词汇的本义,而按照词义的转义进行的翻译从而利于目标语的表达和理解。例如footwall下盘,hangingwall上盘断层形成后,一般形成有倾斜角的断层面,在倾斜面下方的一块岩石即称下盘,断层上面的叫上盘,如果按照直译的方法则使人产生误解。此处采用意译的方法,从而使其构造现象更易理解。再如flat断坪;ramp断坡;faultpropagationfold断展褶皱;faultbendfold断弯褶皱[10]等。nappe逆掩褶曲,其最初直接音译成拉铺。由该词可以看出词汇翻译中从音译到意译的转变过程。意译词是在对源语词的内涵充分理解的基础上在目的语中选取内涵一致的词而翻译出来的,其目的是重在“神”似,从而有效地传达词汇表达的信息。直译词就是用汉语的构词材料并按本族语言的构词方式逐一翻译外来的词素而构成的词。直译词既保留了源词的形式又保存了源词的内容。例如outliers外露层;butterflytwin显微构造中的蝶形双晶。再如sheepbackrock羊背石(一种风剥蚀形成的构造现象),对应各个词素sheepbackrock翻译出相应的汉语意思而构成整个词语的翻译。mullionstructure窗棱构造也有称“窗棂构造”,“mullion”一词原意系欧洲教堂建筑的高大窗户的直立棱柱。如果知道该词各个合成部分的词义,直译词的掌握就会相对容易些。音意兼顾词即选用接近外来词词义的汉字进行转写。汉语同音字多,为译名用字的筛选提供了方便。如Molasse[m'lɑ:s](磨拉石)其含义是地槽抬升后,在槽台周边及小部分槽台内部形成的凹陷区堆积的碎屑地层,其特点是下部为海相地层,上部为陆相堆积的碎屑地层。该词不仅音译其英文,并且“磨”字体现了研碎岩石成碎屑的状态,形象直观地体现了该词在构造地质学中的含义。类似的词还有flysch[fli](复理石)以及mylonite['mailunait](糜棱岩)等。音意兼译兼有音译和意译的优点,保留原词的语音或部分语音的同时,给出简明的意思,便于理解。#p#分页标题#e# 结语 构造地质学英语词汇属于科技英语的一个分支,因学科差异词汇的使用和翻译也不同于其他专业英语。本文从形态学的角度对构造地质学词汇进行相关分析的基础上,对构造地质学的词汇的特点及翻译进行了分析。译者和学习者应在学习和运用中体会构造地质学词汇的特点并不断强化自己的英语能力,从而利于构造地质学英语的学习和提高论文的质量。 地质学论文:煤矿地质学CDIO教育理论研究 本文作者:关英斌 李海梅 郝彬彬 单位:河北工程大学资源学院 建立CDIO模式下煤矿地质学教学大纲 CDIO是工科教育的一种新的教学模式,新的教学模式就必须要有新的教学大纲。教学大纲是整个教学的灵魂,所有教学环节都要围绕教学大纲。为满足现代工业发展对人才的需求,教学大纲的编写要将基础知识、个人能力、团队协作与社会环境融合在一起,注重理论与实践的结合。《煤矿地质学》是一门服务于矿山设计、建设、开发生产的一门课程,其实践性很强,依据CDIO模式的大纲对学生加强地质基本知识、基本概念和基本技能的掌握;在实验、实践中提高个人能力和素质,同时培养人与人之间的合作沟通能力,最终培养出满足现代煤矿企业所需要的人才。 建立CDIO模式下煤矿地质学授课体系 建立CDIO模式下《煤矿地质学》的授课体系,关键是改变教师的传统的教学理念,把CDIO的教学模式、教学理念运用于教学的各个环节。在教学中以学生为中心,教师介绍煤矿生产中有关地质的基本知识和工作方法,通过实验和实习提高学生的动手能力,通过参与科研提高学生的创新能力[2]。把地质工作的新的理论和新方法引入到教学中,同时也要把一些传统的内容压缩或删除,例如删除课程中科普性的传统内容,增加矿物岩石、构造地质、地层等相关方面的新理论、新知识;以新的国家固体矿产资源储量分类及编码标准替代传统A级、B级、C级、D级储量分级标准等;随着煤炭资源的开发,煤矿环境污染日益加重,保护矿区环境越来越受到重视,增加煤矿环境地质的新内容;随着近年来地质信息技术的应用,在煤矿地质研究中,丰富了手段,提高了精度和可靠性,增加矿井地质信息技术及应用的教学环节,如运用计算机技术编制和管理各种地质图件、介绍物探新知识和新仪器的应用原理和方法;更新传统生产设计规范等[3]。本课程采用课堂讲授教学为主,同时结合有关电视录像片和野外、室内实习、实验课等形式综合进行。尽可能应用现代教育技术和手段、改革传统板书的教学方法。 在讲授过程中,将多媒体讲授与板书讲授有机结合,通过二者的优势互补,实现有关知识的融合与最佳传授。如利用地形地质图编制地质剖面、编制煤层底板等高线图等方面,均通过多种教学手段的结合进行,取得了良好的效果。采用实例式、启发式、设疑式等教学方法,尽可能调动学生的学习积极性和参与性,促进学生的积极思维、激发学生潜能,达到师生互动共同参与的目的。这种形式可促进理论与实践的结合,可提高学生的学习兴趣。《煤矿地质学》是一门理论性和实践性很强的应用型课程,在完成理论学习的基础上,努力作到理论与实践相结合,安排与设计各类实验和实践教学内容。为满足精品课程的教学设计和内容,依据《煤矿地质学》课程教学大纲的要求,从四个方面来设计实践教学环节,一是实验教学环节,这是一个认知性、验证性的实验教学环节,在完成理论课程讲解后,对矿物、岩石等各类标本进行反复的观察和描述,通过这样的实验使学生能掌握各类标本的鉴定特征,在实验教师的指导下,完成实验报告;二是野外地质认识实习教学环节,在完成课堂教学内容后,进行野外地质现象的认识和观察,把课堂讲解的内容和实际联系在一起,要求学生依据野外实习的内容编写实习报告;三是课堂及课下作业实践教学环节,这是提高学生动手能力和加强学生基本功训练的一个重要实践环节,此环节要求学生能够读懂各种地质图件并运用计算机软件编制各种地质图件、能够从图件中提取各种数据;四是科研实践环节,这是一个提高创新能力的实践环节,部分同学可参加教师的科研课题,在教师的指导下,把学到的知识与实际科研工作相结合,达到提高学生的创新能力。网络教学相比传统教学模式,更能培养学生信息获取、加工、分析、创新、利用、交流、的能力,网络教学能够培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。把一些教学资源放到网上,为学生建立自学平台。在网上和同学开辟网上留言、教师电子信箱、QQ等方式为学生提供一个互动的学习平台。建立网络教学平台,提供网络学习课件,供学生课后学习。 CDIO模式下的课程教学质量监控 该课程在包含有系统的地质基本知识、基本概念和基础知识的同时,重点突出了与煤矿生产紧密结合的地质知识和理论。课程内容庞杂,涉及多个地质分支学科,但围绕煤矿生产这一中心,将众多学科知识进行了有机整合,并融入了现代科技新进展,既体现了知识结构的多样性、系统性、整体性,又突出了煤矿地质这一主题,反映了整个课程构思的科学性、严谨性。传统的课程成绩评定方法是以一次考试成绩来决定,这种成绩评定方法对学生平时的学习情况缺乏检查和监督,不能反映学生的真实能力。《煤矿地质学》课程的成绩评定包括:到课率及课堂纪律情况、完成作业的时间及质量、实验报告质量、野外实习成绩、期末考试成绩等。 结论 《煤矿地质学》授课体系能够在CDIO的模式下运行,其特点为:更新理论知识和规范,使教学和实际相结合。理论课程和实验、实习相结合。学生成绩的评定有平时、实验、实习、期末考试等多个教学环节来确定。基于CDIO理念的《煤矿地质学》教学改革的目的在于为煤炭工业建设、生产培养高素质的人才,国内国外的很多成功经验表明,CDIO的教学理念和教学方法是先进可行的,对于工科教育教学完全适用。在《煤矿地质学》教学过程中对部分教学内容、教学手段和教学方法进行了改革,取得了良好的效果。今后还将进一步把CDIO的教学理念和教学方法贯穿于《煤矿地质学》教学改革中。通过不断的教学改革,才能培养出服务于煤矿建设、生产高素质的人才。 地质学论文:地质学相关课程教育革新思考 本文作者:吴伟 高迪 宋党育 郑德顺 邢作昌 单位:河南理工大学资源环境学院 建构主义知识观、认识论和教学观 建构主义是目前最为先进的教育方法之一。建构主义理论教学源于瑞士心理学家皮亚杰(JPiaget)的建构论。皮亚杰提出了建构主义的知识观,他认为主体对客体的活动应与主体的知识结构结合起来,智慧与知识的发展在本质上是主体转变客体的结构性动作。皮亚杰还认为主体的认知结构是动作的一般协调结构及其内化的产物,是随着主体活动的发展而不断建构发展的。建构主义的教育教学观念中,认为人类对世界的认知不是终极真理,只是对客观世界的一种解释,这种解释会随着人类社会不断发展及其认知手段的不断提高而被超越和取代,而对于个体来说这个过程是建构不断更新的过程。建构主义认为学生是知识的主动构建者,他们在学习过程中以已有的经验为基础,通过在实践和学习中与外界相互作用来建构对知识新的理解。而传统的教学方式中,教师往往是向学生传递知识的中介,学生处于被传授、灌输知识状态,在学习过程中属于被动者,这与建构主义理论相悖。建构主义的教学观认为,学生的认知是主动学习的过程,他们以自身已有的知识和经验为基础,在实践和再学习过程中主动改造和重建原有经验,构建新的知识建构,而新的知识建构则在新一轮的认知过程中变更为新的学习基础,知识建构呈动态的阶梯状上升。以建构主义为教育指导思想,应当打破传统教学中以“教”为主、教师主宰课堂的状况,使学生从被动的“信息接受者”变为主动的“知识建构者”。 建构主义指导下“石油与天然气地质学”教改原则 把建构主义作为教学指导思想,应当遵循自主、真实、基础、全局、灵活等原则。自主学习是构建主义教育观提倡的方式,即鼓励学生对整个问题或任务拥有自主支配权。传统的教学方式通常设置固定的学习目标,而这个学习目标通常很难被学生接受,学生们只关心是否能够顺利通过课程考试,而不关心是否真正掌握知识精要,没有将其融入自己的知识系统进行重新建构,这样很难达到教学目标。究其原因,主要在于制订的教学目标与学生学习环境中的目标不符合。鼓励学生学习的主动性,增加其对问题和任务的自主权,教师可以同学生通过讨论获取、优选具体问题和任务,让学生感觉到其在课程学习中的主动性,感觉确定的问题是他们本人的问题,从而对学习任务产生足够的兴趣。真实性是建构主义教育观中对教育环境的要求,即为教学提供贴切现实生活、生产实际等真实情境和学习任务。真实的活动是建构主义学习环境的重要特征。真实的活动可以使学生不依赖于问题表面特征,将所学的知识更有效的运用到实际中去。课堂教学中使用贴近生产实际、真实的、复杂的任务,有助于学生运用所学知识的积极性,使他们意识到学习知识的意义所在。在“石油与天然气地质学”教学过程中,应当把贴近油田勘探、开发的实际复杂实例放入课堂讨论中,提高学生学习积极性,同时让他们在学习过程中有的放矢,明白学习、认知过程的现实意义。 建构主义十分注重基础知识结构对学习的影响,具备必需的得基础知识后,才能够针对具体问题实现新知识建构。教学的本质并非纯粹的知识传授,而在于教师和学生互动,共同构建、发展学生的认知结构。然而针对不同的认知对象,应有区别地分析他们已经具备什么样的基础,还有哪些基础知识不具备。同一课程,对于不同专业、不同年级的学生而言,因为其基础知识的差异而必须区别对待。“石油与天然气地质学”课程是地质工程本科四年级专业限选课程,学生已经学习了“构造地质学”、“盆地分析”、“沉积岩石学”等相关课程并具备此类基础,对学生的认知结构研究之后,适当地补充欠缺的基础知识,如有机地球化学、生油理论等,使其具备完善的基础知识,达到能够独立思考、讨论现实问题,并进行认知体系的自我建构,从而改善教学质量。学习任务的制订应当具有全局观念。“石油与天然气地质学”课程的教学和学习中,应当首先将该课程的整体框架介绍给学生,保证学生明确具体学习任务和整体教学目标之间的关系。每个具体教学任务完成之后,应当和学生讨论总结,明确该学习活动在复杂任务中的地位和作用,促进学生理解各学科间的基本结构和联系。没有哪种教学方法可以放之四海,针对不同内容、不同的教学对象,要懂得灵活施教。在具体的教学环节中,应当寻找教学内容的性质和学生的个体差异,教学方式因人而异,学生中心取向和教师中心取向可以交叉、混合使用,以求达到最佳的教学效果。“石油与天然气地质学”课程中的认知对象包括概念知识体系、复杂问题实践和行业规范内容等,三者性质差异较大,需采取完全不同的学习方法和教学模式。 建构主义指导下的教学改革设计 根据煤炭院校特征以及学生的专业知识背景,合理编排教学内容,以求达到最佳教学效果。教学要精简结合。河南理工大学地质专业的“石油与天然气地质学”非主干课程,其课时量为32课时,远远低于石油类院校,因此必须在遵循教学内容体系结构稳定的条件下将该课程的内容进行删减和融合。“石油与天然气地质学”基本内容包括了油气藏基本特征、油气藏形成理论、油气分布规律、油气田地质勘探4部分内容,其中前3部分内容为原理的讨论,第4部分内容实践性较强。由于课时量有限,将第4部分内容删减掉,而在具体原理介绍中加入勘探实例分析。另外,根据学生的专业基础背景,合理设置课程内容的授课方式,这样有助于学生知识结构的重新组构。比如,在油气藏形成理论的讲授中,应当对比“煤地质学”中煤演化生烃过程进行讲授,和学生讨论分析煤演化和油气演化的异同;而在油气田分布规律的教学活动中,应当加强与“构造地质学”、“沉积岩石学”、“盆地分析”相关内容的类比;在油气藏基本特征中,有关油田水特征的内容与“水文地质学”内容进行对比授课。强调学科知识系统化。“石油与天然气地质学”是一门知识衔接比较紧密的一门学科,各章节间联系紧密,在授课过程中应当重视知识系统化。例如,油气生成理论授课中,首先介绍传统生成理论的模式以及不同阶段的特征,其间可以对比学生在“煤地质学”等专业课程中掌握的煤演化过程,对比两者存在的差异和相似处,掌握沉积有机质向煤、石油、天然气转化的异同点;再分析不同油气生成理论在勘探历程中的应用和地位,找出传统油气生成理论如何指导油气田勘探,而未成熟-低成熟油、煤成油和天然气生成等理论与传统油气生成理论的区别,在油气田勘探过程中起到什么样的推动作用;最后介绍现在油气生成理论的完整模式,使学生能从发展的角度去认识“石油与天然气地质学”理论内容,从而有利于帮助学生建构系统、完善的知识体系。实验、实践并举,培养综合分析能力。#p#分页标题#e# 教师应该给学生提供复杂的真实问题,让学生利用已掌握的认知结构解决实际问题。在具体的实施过程中,将我国部分油田在勘探开发中遇到的实际问题纳入课堂讨论内容中,给出问题发生前的所有地质参数供学生分析,讨论方案确定后将解决问题后新获取的地质参数作为验证数据进行二次讨论,讨论过程中同学们积极回顾已经学过的相关知识内容,发现问题所在,寻求解决问题的有效途径。这样,在解决问题的同时增加学生对该学科的兴趣,完成认知结构的更新发展。另外,积极利用我校已经具备的开放实验室制度。我校与石油相关的实验室有河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室、中心地质实验室等,拥有大量常规地质仪器和大型地质仪器,学校鼓励学生在学有余力的情况下免费申请不同仪器的开放实验。由于“石油与天然气地质学”实验课时较少,应当引导学生在开放实验课题中选择石油、天然气相关实验进行练习。例如:在烃源岩质量分析过程时,鼓励参与烃源岩TOC测定、镜质体反射率Ro测定、干酪根类型识别等实验;在油源对比课程教学时,鼓励参与源岩抽提物和原油气相色谱、质谱分析实验;在储层特征识别时,要充分利用大型偏光显微镜、扫描电镜、能谱仪等进行观察;在油气运移授课时,鼓励利用不同精度显微镜观察不同类型岩石中裂缝组构,鼓励利用热台-荧光显微镜观察油气包裹体各项参数;在油气藏类型授课中,鼓励学生参与大型地震解释软件的使用,进而识别大型油气藏的类型。 在实验、实践环节启发学生解决问题的多解性,激励学生对问题解决存在多种观点,促进学生认知结构的构建和综合能力的培养。制订合理的学习目标和任务,合理安排教学内容及其顺序;针对不同内容,确定具体的教学方式、方法。根据学生的具体情况,制订合理的学习任务和目标,学习内容的难度设为中等,主要以基本概念、基础评价方法为主,涉及油田水特征、油气的物理化学性质、油气成藏静态要素组成及评价方法、油气演化模式和过程、油气运聚原理、圈闭形成及油气藏类型、油气富集控制因素、主要的油气田勘探方法概况等,其间穿插一些实例分析。教学内容的顺序也大致如上述,由简入繁、循序渐进。课程开始前,应当让学生了解整体的学习任务和目标,而在各章节开始时应明确该章节所处整个课程体系中的地位和重要性。对于“石油与天然气地质学”内容的学习,应当提倡区别对待知识差异。对于油气演化过程、油气运聚原理、圈闭的形成和有效性等基本理论框架,可以启发学生找出差异,进行知识结构的自我完善。而在具体的实验、实践环节,鼓励他们主动去寻找问题症结所在,鼓励他们在解决问题中的相互协作精神。明确教学目标,调查学生已具备的基础,找准适当的学习切入点。教学过程应当以学生为中心,联系他们原有的认识结构,找出与该教学单元相关的切入点。比如,在讲解油气生成理论时,应当用到构造沉降、煤岩热演化模式等相关知识;而在讲解油气藏特征时,会用到构造地质学中断裂系统、穹隆、褶皱以及沉积岩石学中的多种沉积相类型等相关知识。这些相关内容都可以作为新内容的引子和切入点,进而引起学生的求知兴趣。如果对于新知识的学习,学生们欠缺必要的基础知识结构时,应当先补充基础知识,然后进行新知识的学习,杜绝学生因基础不足而丧失学习积极性的情况发生。设置真实教学情境,引出研究问题。人们通常对于具体的、可闻可见的事物比较感兴趣,容易快速进入正题,而对于抽象的事物则相反。“石油与天然气地质学”是地质工程专业接触到的唯一含“油味”课程,所见所闻较少,面对初次涉及的抽象课程,学生们往往兴趣不大。 这种情况下,应当想方设法吸引他们的目光,除了讲授基本理论和原理之外,应结合国内外能源局势及油气勘探开发现状,结合我国油气勘探开发规划及其对人才的需求,吸引学生注意力的同时,让他们认清能源形势;在不同授课部分,结合油气田勘探生产中的具体问题,开设讨论、习题课堂,提高学生的动手能力和解决实际问题的能力,同时学生自觉回顾先前的知识内容,讨论课一般占总课程的1/3。这些方法启发学生自主发现问题所在,提高学生们学习油气地质的兴趣和热情。为学生提供真实的教学意境。通过学习,消除矛盾,实现新、旧知识系统的改进和更替。学习的过程包括对新信息的吸收和对旧知识系统的改进重组两个方面。学生们对地下水、构造地质、沉积学、盆地结构等基础知识方面均有零碎的旧知识系统,而在“石油与天然气地质学”的学习和反复揣摩中这些旧知识得到不断的应用,通过对油气藏生、储、盖理论的学习,可以将这些知识碎片完全吸收、消化并对其系统化,进而完成认知系统的意义建构。组织实践教学,培养基本技能和能力。“石油与天然气地质学”是一门具有很强应用性和实践性的课程,多种实践活动是帮助消化知识、构建认知系统的有效手段,这项活动不能被课堂授课所代替。例如,储层类型的识别、盖层封盖能力的鉴定、生油岩演化程度的判断、生储盖组合的判断等等,都必须在实践教学环节中进行,进而锻炼学生的动手能力,促进认知系统的更新和重构。然而,这项工作在煤炭类院校常常被忽略,建议加大实验、实践课时;而同学们也可通过选修相关的开放实验课题来完成部分实践课程。完善建构主义教学测评体系。教学测评应分教师和学生分别进行。 对于教师的测评主要在于以下几个方面:①是否从权威授课者转变为学生认知的合作者或辅导者;②是否鼓励学生解决问题的多解性;③有没有给学生创设良好的学习环境,使他们可以通过实验、实践活动进行独立探索或者协作完成学习内容;④是否给学生提供了真实、复杂的实践问题供学生分析、研究;⑤是否从学生已有知识结构出发,进行引导。另外,对于学生的测评方法也应当有所改变,不应以学生记住知识的多寡来衡量,而应当以学习中主动参与程度、协作中的贡献大小、意义建构水平等因素进行综合评价。对学生的测评内容应当包括:①学生是否积极地进行认知结构的重建和理解;②学生是否积极地参与教师、同学的协作,解决真实问题;③学生是否主动承担了更多的管理学习任务。通过同学和教师反馈的信息,学生们能够真实地认识自我、完善自我,更加积极地参与到协作、认知结构自我构建中来,进而达到增强学生们自我教育能力和水平的目的。将建构主义思想运用到“石油与天然气地质学”教学中去,遵守自主学习、真实性、基础性、全局性和灵活性等原则,因地制宜地将授课、讨论、实验与实践相结合,预期在教学上取得以下成果:教师的基础知识授课,可使同学们了解“石油与天然气地质学”的基本理论、概念和评价方法。复杂问题的课堂讨论,增加大量的自主学习机会,将大大提高学生的学习兴趣,促使其积极回顾已有的基础知识,自学相关未知领域知识,由被动学习变为主动学习,同时课堂讨论使学生们能够自主分析油气田勘探开发中遇到的真实、复杂的实际问题,而不仅仅是“纸上谈兵”。开放实验和实验课的训练,将大大提高学生的动手能力,学会如何利用实验去解决实际问题。整体性的教学方式使学生明白整个学习内容为一有机结合体,各部分内容皆有衔接和相互作用,同时和自己已有的知识结构存在大量联系,在不断碰撞、思考、实践、更新认知中完成新知识系统的自我建构。在学习过程中,学生将体会到建构主义教学方式的科学性,在未来的学习生活中学会如何自我学习。#p#分页标题#e# 结论 建构主义学习理论强调学习的主动性、社会性和情感性,认为学习是学生建构自己知识的过程,是新旧经验之间的双向的相互作用过程。建构主义教学应当遵循自主、真实、基础、全局、灵活等原则,合理编排教学内容。在教学实践过程中应当明确教学目标,调查学生已具备的基础,找准适当的学习切入点;设置真实教学情境,引出教学、研究问题;根据教学内容,确定具体的教学方式、方法;组织实践教学,培养基本技能和能力;完善建构主义教学测评体系。建议在“石油天然气地质学”教学中大胆尝试建构主义的理论和思想,相信会取得良好的教改效果。 地质学论文:地貌与第四纪地质学课堂教学论文 一、课程课堂教学改革的实践 高职院校课堂教学的改革,需围绕职业导向的专业建设来实施,企业行业职业岗位所需的相关知识、技能、职业素养等构筑了专业建设的方向、目标;在组成专业建设的课程体系下,具体课程课堂教学的改革,还需要根据课程本身的特点进行,一门课程及至一个专业要具有顽强的生命力,必须提高课堂教学质量,形成自己的特色。 (一)课程教学内容的改革 地貌与第四纪地质学课程内容广泛,是一门综合性课程,实践性、应用性极强,课程的教学需从高职院校的学生实际出发,本着“理论够用突出实践”的原则精选教学内容,灵活运用多种多样的教学手段及教学方法,突出实践的环节,结合与企业行业职业岗位相关的工作内容及案例进行教学. (二)教学方法的改革 学习过程中需要增加实习实践课的比重。其次,从学生个人角度出发,应重点突出个性化教学。进行个性的培养是我国教育急待进行的改革。第三,各种教学手段教学方法的灵活运用。教学实践证明,现场教学、案例教学、情景教学、合作教学等是本课程最实用的教学形式。课堂教学之外,充分利邮箱、QQ等网络联系方式,以及班级相关活动等及时反馈信息,巩固课堂教学效果,做到与学生充分交流,了解学生现状,对授课内容及方法进行调整,在后续教学中做到有的放矢,不断丰富完善课堂教学。 (三)注重实践课及技术技能的训练 应用类课程要贯彻“能力为中心”的教学指导思想,这就需要在实习实训中注重做到知识的活学活用,针对不同区域、不同专业的要求,在掌握基本概念、基本理论的前提下,增强实用性。如在云南区域,在工程地质及水文地质工作中,根据专家多年的实际工作经验,第四纪沉积物应注重沉积“相”的学习,即不同类型第四纪沉积物的识别,而沉积时代对其工程地质意义的影响往往不大。反之,有的沉积物如黄土,几大类型黄土的工程性质相差明显,往往与形成时代、地层序列密切相关,这就需要紧密联系形成时代学习相关沉积物的性质。在技能培养方面,做到基本技能的反复训练,如沉积物岩性、沉积类型的判别,地层产状的测定、沉积环境的初步分析等,注重学生实际操作能力的培养。 (四)重视职业素养教育,培养终身学习的理念 高职院校的课堂教学同时承担着高素质及高技能人才培养的任务,而素质教育的主渠道仍在课堂教学。在教学中要有效渗透思想教育内容,培养健康的职业理念,做到循序渐进、不断积累,加强职业素养的养成。培养终身学习的理念也是现代高职教育的重要组成部分。在知识、理论的学习方面,高职院校多强调理论够用,不追求知识内容的系统、完整,但在本课程的教学中,发现知识、理论的系统、完整毕竟是学生今后较高层次的发展目标,针对职业导向的高职教育而言,可以围绕具体的职业需求构建课程体系,进行相应的课堂教学,但着眼于学生的未来发展,应该在个别教学、拓展课程等提高的环节,适当兼顾学科知识的框架、体系,因材施教,开放式教学,并培养学生面向未来的学习、发展理念。教学不仅是为了教会学生新的知识,更重要的是培养他们独立获取知识的方法,培养分析处理信息的能力,从“学会”转向“会学”。学生只有具备了终生学习能力,学到应用性的知识和技能,才会在实际工作中不断更新知识,与时俱进,适应社会发展的需要。高职院校学生往往活泼好动,具有创业的内在优势与动力,创业教育也是高等教育的重要任务之一,针对学生的未来发展,也应注重培养学生自主创业、积极生存的能力。 二、第四纪地质课堂教学改革的方向 高职院校的课堂教学改革,要求切实抓好社会需求导向。着眼于高职院校课堂教学改革的趋势,本课程在实践教学中力求做到: (一)立足现实,充分利用各种资源,突出实践 现实条件是进行课程教学的客观基础。限于多方面的因素,如职业院校的总投入不足而带来的硬件、软件条件的落差,但最突出的是地学进行工作的场所是广阔的大自然,其中的诸多工程地质现场条件多难于室内或学校内部进行模拟,但职业导向的教学改革又对相应的实践教学提出了更高的要求。因此,充分利用有限的教学资源,周密科学安排相对集中统一的教学实习,并利用现代科技设备创造条件加深实践性课程的相关内容,是进行地貌与第四纪地质学课程课堂教学的现实途径。 (二)加强专业课程间的联系与沟通 课堂教学主要围绕专业建设进行,如何发挥专业相关课程的作用,并且做到协同进行,也是进行高职教学改革的关键。现在适合高职专业教学的教材还相对较少,各专业课程选用的教材协调性差,往往具有理论内容过多、重复,职业技术技能表现不强,与实际施教条件差异较大等现实情况,并且各专业教师构成也较复杂,有工科、理科教师,有企业行业来源,也有校外兼职、退休返聘来源,建立相关教学制度,充分进行课程教学内容的讨论、协商,并进行相应的教材建设,明确课堂教学的具体目标,方能增强实效,真正有效提高课堂教学质量。第四纪地质在专业课程设置里处于承上启下的重要位置,内容多而广泛,与前期、后续课程联系密切,在专业教学中易于产生专业导向性不强及过多涉及后续课程的相关专业知识等较片面的问题,这都需要着力联系相关课程的教学,明确具体的教学内容、任务,增强教学的实效性。 (三)进行开放式教学改革 这包括两个方面。一是充分联系行业企业,共同进行课程建设。课程教学要保持旺盛的生命力,必须及时、充分了解行业企业的岗位要求及变化,适时调整课堂教学的相关内容,拓展服务领域,并在行业企业充分参与下,加强职业技术技能的实习实训,并促进知识的领会与掌握。当前虽然存在企业积极性不高,校企合作难度大现实问题,但随着我国经济社会结构的转型与提高,企业行业的提升及与职业教育的协同发展已成为必然。及时了解企业发展中存在的各种问题,特别是对于所需人才的具体要求及期望,进行有效沟通,在课堂教学中方能做到有的放矢,提高课堂教学及人才培养的针对性、前瞻性。高职院校要在校企合作中真正发挥主导作用,还需要在第二个方面着力实施:经常联系高水平的职业院校,不断学习国内外先进的教学理念、教学方法,不断进行课堂教学的创新;在专业上,联系相关的科研院所,了解学习最新的科技动态及其向实际应用的转化,从而在区域行业企业的发展中,真正起到引领作用。这些都需要课堂教学前瞻性地进行相关工作。 三、结语 在职业院校人才培养模式改革中,课堂教学是人才培养的主要形式,是组成高等职业教育的“细胞”。进行课堂教学的改革,决定了人才培养质量是否能有效提高,事关高等职业教育课堂教学改革的成败。本文全面总结分析了地貌学与第四纪地质学课程的课堂教学,提出与课程特点相融合的教学方式、教学方法,并着眼于专业的职业岗位需要,提出进一步的改革目标、实现途径。只有进行课程课堂教学的不断创新,提高专业课程的培养培训效果,形成自己的课程乃至专业培养特色,方能真正做到提高课堂教学质量,提升高职专业人才培养水平,从而服务于区域经济社会的需要,搭建高职院校通向未来发展的桥梁。 作者:杨超 张艳奇 齐武福 单位:云南国土资源职业学院 地质学论文:基于几何学构建本科生构造地质学实习课内容体系 摘要:构造地质学的内容或研究方法包括几何学、运动学和动力学三个部分。这三个部分相互衔接穿插,但以构造几何学为基础。对于本科生初学者,构造几何学是一个切入点,也是本科生能否对构造地质学产生兴趣的关键,随堂实习课在其中起着重要作用。因此,在构建实习课内容时,应以构造几何学部分为主,兼顾运动学和动力学的学习。 关键词:构造地质学;实习课;内容体系;改革 构造地质学是地质学的重要分支科学,以研究地壳及上地幔地质体的形成、形态和变形构造作用的成因机制及其相互影响、时空分布和演化规律为其主要目标。构造地质学堪称“地质学中的哲学”,可分为大地构造学(在1∶20万及以下比例尺地质图上能见其全貌的构造单元)、“狭义”构造地质学(在1∶5万地质图至手标本尺度上能见全貌的构造)和显微构造学(显微镜下可以观察到的构造)。本文的构造地质学主要指的是“狭义”构造地质学,其研究方法是利用野外观察、地球物理探测、室内试验和基于连续力学的计算来研究地质构造。构造地质学内容或研究方法包括几何学、运动学和动力学三个方面[2,3],这三个方面不是独立存在,而是相互穿插衔接。对本科生初学者来说,构造几何学概念的建立是最重要的,也是最基本的要求,必须通过大量的实习才能取得好的效果。这就要求在构建实习课内容时,合理分配学时,并精心组织内容。本文将结合教学实际,对本科生构造地质学实习内容及教学环节等提出一些看法,供同行交流。 一、构造几何学的内涵 构造几何学是指地质构造的形态、大小、产状以及各构造要素之间的几何关系,他们组成完整的具有几何规律的构造系或型式。构造几何学应含制图学[1]。运动学是指岩石作为整体或其内部各部分从形成至变形期间所经历的过程和发生的运动,是由岩石或岩层中的原生构造、次生构造所揭示。运动学含定年学和GPS技术[1]。动力学是指产生构造的力、应力和力学过程,其目的是查明变形应力的性质、大小和方位,常以应变分析和流变分析为基础。上述三个方面中,几何学是构造解析的基础,也是最具有实际应用价值的部分[2,3]。 二、构造几何学的意义 构造几何学的意义主要表现在三个方面,一是帮助学生建立构造的概念模型,二是帮助培养学生的绘图能力,三是在探矿等方面的实际应用。构造几何学分析也是构造的描述性分析,是构造研究第一步的也是最基础的部分,是对构造位态、规模及其相互之间关系的分析描述,帮助定义构造类型、构造样式,建立构造变形场。构造几何学分析为运动学分析和动力学分析打下基础,例如顶厚褶皱或多排线状褶皱,很可能是纵弯褶皱作用的结果,岩层受到了垂直褶皱长轴方向的水平挤压;再如,断层面上的一条水平擦痕,则指示断层两盘发生了走向运动,断层两盘受到剪切力作用。构造几何学分析之下的运动学和动力学分析,既可帮助理解构造形成的动力学机制,理解构造动力学背景,又可反过来指导几何学研究,帮助预测未发现的构造,如构造应力场计算预测裂缝分布。在油气探测、矿床寻找等实践活动中,往往需要构造大小规模、排列分布等方面的资料,如某圈闭构造的产状及闭合幅度、矿体大小及展布方向等,这都是几何学方面的内容。这些参数有时可在野外直接测量活动,更多的情况则是根据间接资料如地震资料等通过编图获得,如剖面图、构造图等。在编图过程中,培养了学生的绘图能力,帮助建立了构造的空间概念,帮助理解构造。 三、加强构造几何学概念的措施 1.依据多资料多方法多手段建立产状概念。产状乃岩体在地壳上的赋存状况,包括岩层面的空间方位和倾角以及岩层厚度,是建立空间概念、进行构造分析和读图分析的基础。这里的产状主要指的是面状构造(岩层面、断层面等)的空间方位和倾斜程度,有走向、倾向、倾角。产状可在野外露头上直接测量获得,也可根据诸如钻井、地震资料,利用间接手段得到。随堂实习课,学生学习的方法应包括:在地形地质图上,应用“V”字型法则、“弧弦法”、“三点法”等求产状。“V”字型法则可以帮助判断岩层走向和倾向;“弧弦法”是在地形地质图上,通过制作同一层面上两条平行走向线的方法获得的;“三点法”的基本原理是三点决定一个面,资料来源于钻井或地震。赤平投影是间接获得岩层产状的有效方法,它既可方便地表示面、线构造的产状及其相互关系,又能进行要素统计和几何关系解析。赤平投影方法的学习和应用,还可帮助学生建立构造的空间概念。 2.通过读图和编图理解构造几何学。(1)读图,读图主要指阅读分析地质图。先读水平岩层和单斜岩层地区的地形地质图,然后读带断层和褶皱的地形地质图。在此基础上,读复杂褶皱区地质图。(2)编图,表达一个构造的最基本图件就是平面图和剖面图。通过编图,使学生对构造三维空间形态有更深的理解,同r培养学生动手能力,这也是将来工作所必需的基本技能。地质图和构造(等高线)图是最重要的平面图。地质图可以根据岩层露头点和倾斜资料,利用放线距进行编制,可编制一个层系的简单露头线,也可编制带不整合或其他构造的多层系露头线。构造图是表示某一个面(岩层面、断层面等)的高低起伏变化,可根据钻井资料、地震资料编图,并对图件所反映的构造形态做出简要分析。从编制一个简单背斜构造图入手,再编制有断层和褶皱地区的构造图。剖面图一般指的是横切构造的铅直剖面。在本科生学习阶段,制作剖面图,主要是在地质图上进行。可在1幅地质图上的多个方向编图,这样会使学生对构造有一个全方位的理解,从二维图上“看出”三维构造。剖面图的编制可从简单的入手,如先编制单斜层剖面图,然后逐渐过渡到编制复杂构造区剖面图。根据野外节理产状统计资料,用赤平投影方法编制等密图,学习节理资料的统计方法,进一步理解产状概念和构造三维形态。(3)综合作业,在课程后期,安排综合分析作业,所分析的图件应较复杂,包括不整合、断层、褶皱以及岩浆岩体等构造现象,分析构造特点、演化历史及动力条件。同时编制1―2幅剖面图、构造纲要图,最后写出总结报告,培养学生综合分析能力。最后,在教学过程中,应结合讲课内容安排1―2次野外实地讲课,如好的褶皱构造、断层构造露头等,使学生对构造形态有更好的理解。 四、效果分析 在构造地质学的教学过程中,难点之一就是表现在各构造及构造间关系的空间概念建立上,不能根据地质图、构造图想象出实体构造形态和方位,从而影响了学习兴趣和对构造地质学的理解。而这一问题的解决,只能靠大量的练习和观察才能解决。通过上述的实习课内容的补充调整和安排,在教学过程中得到了良好的教学效果,也得到了学生们的认可。通过实习课,学生的读图能力、做图能力和综合分析能力都有明显的提高。随堂进行的2次野外实地教学,极大地调动了学生的积极性和学习兴趣,有道是百闻不如一见。学生实地观察、实地测量、实地分析讨论,取得了非常好的教学效果。这样的实地教学不同于认识实习和综合地质实习,它是紧密结合教学内容,主题明确。实习课内容的整合凝练,帮助学生对构造地质学内容和研究方法的系统理解和掌握,也使学生懂得了实际应用,明确了学习目标,提高了学习兴趣,课堂气氛活跃,课后积极思考和完成作业。总体教学效果优良。 五、结论及建议 在新的形式下,构造地质学实习课的教学面临着新的挑战,其内容既要体现传统经典,又要体现当展要求。在构造地质学实习课内容编排和讲授环节上,应以构造几何学为主,兼顾运动学和动力学。只有这样,才能让学生对构造地质学有一个系统的理解,提高学习兴趣,取得良好的教学效果。 地质学论文:防震减灾类专业遥感地质学教学改革思路浅析 摘 要 本文从与时俱进更新教学内容、科学构架以防震减灾为特色的教学内容、改革实验教学体系和实验教学内容来阐述教学内容改革思路;并提出实施启发式教学、利用计算机网络技术平台,开展多元化考核方式等来改进教学手段和方法。 关键词 防震减灾 遥感地质学 教学改革 0 引言 防目萍佳г菏侵泄仅有的以防灾减灾高等教育为主的新升本科院校,学院2008年开设地质学专业,该专业于2012通过教育部本科专业合格评估。地质学专业是我院培养防御地震与地质灾害专门技术人才,以防震减灾为特色的专业。“遥感地质学”是一门将遥感技术与地球科学结合在一起的应用性很强的课程。①目前国内各地质类院校纷纷开设了此课程,教学内容由遥感原理理解、遥感图像分析和遥感应用三部分组成,学院自2010年开设“遥感地质学”课程以来,教学内容设置和其它地学院校毫无差异,没有突出防震减灾专业特色。为防震减灾类专业设置的遥感地质学课程,它的教学内容和重点都应该和其它院校的该课程有所区别,要求学生不仅要掌握遥感技术的基本知识以及遥感技术在基础地质中应用,还要求学生深入地了解遥感技术在防震减灾方面的应用,包括利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别,利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用以及高分辨率遥感数据的地震灾害应急和快速评估。遥感地质学作为防震减灾类专业的一门专业必修课,在对学生的培养中起着至关重要的作用,其教学内容和教学方法也需要在传统遥感地质学教学上有所改进,才能适应防震减灾类专业人才培养的需要。 本文将从教学内容、教学方法和手段等几个方面入手,并结合我院实际情况来阐述防震减灾类专业遥感地质学教学改革的总体思路。 1 教学内容改革 1.1 与时俱进更新教学内容 教材是知识系统性的总结,也是教师进行教学的基本材料。表1统计了我国20世纪80年代该门课的教材出版情况,从表1可看出专业教材的出版周期较长,而遥感技术发展速度非常快,在地质学中的应用也向立体化、多层次、多角度、全方位和全天候方向发展,从而使教材中的内容具有明显的滞后性,很多最前沿的新技术方法和新知识应用案例没有实时写入教材。学院2010年开设遥感地质学课程以来,根据当时教材出版情况,选用1994年朱亮璞编写的遥感地质学。随着20多年遥感的快速发展,特别是进入21世纪后,高分辨率卫星的频繁发射,出现了多种类型的高精度遥感数据以及相应配套的数据处理软件和方法,致使教材中的第三章遥感图像类型和特性和第四章遥感图像处理都明显不适用于直接教学,需要教师查阅资料补充教学。2015年底遥感地质学作为校级重点课程来建设,通过课题组老师的商议决定从2016学年开始更换为最新出版的2013年田淑芳主编的遥感地质学。即使是更换了新教材,随着航空业的发展,每年都新增不少类型的遥感数据、处理方法及新的应用,需要授课老师与时俱进地更新教学内容才能取得更好的教学效果。 1.2 科学构架以防震减灾为特色的教学内容 由于防灾科技学院地质学发展的历史较短,没有专供防震减灾专业使用的《遥感地质学》教材,前几年的课堂教学也基本按照教材的前八章来讲授,没有突出防震减灾的特色教学内容。因此今后的教学应从国内外遥感技术在防震减灾应用相关的重要的学术期刊、研究项目等参考资料中精选出遥感图像分析和遥感应用两部分教学内容,从而构建出服务于防震减灾专业的科学合理的遥感地质学课程体系和教学内容。引导学生课下时间主动查阅在防震减灾研究领域中遥感技术应用的相关资料和文献实例,开阔学生的视野,培养学生自我查阅资料的能力和学习的主动性,从而提高学生的综合素质。并以“宽口径、厚基础、重素质”为原则,选取能够激发学生独立思考能力、解决实际问题和创新能力的地震遥感发展前沿动态的教学素材,倡导学生以多种形式参与讨论与防震减灾相关遥感地质学问题。 1.3 改革实验教学体系和实验教学内容 实验教学是遥感地质课程教学的重要组成部分,也是学生实践技能培养的关键环节,②通过实验教学环节,使学生们真正掌握应用遥感技术解决地学问题的工作原理、方式和流程等。我院地质学专业从2010年开设“遥感地质学”课程,2013年建成地貌第四纪与遥感实验室,同年秋季学期开设遥感地质学实验教学内容,实验项目是参照其他院校同类课程所开设的,现阶段教学体系只包括10学时的实践课,内容包括立体镜的使用(1学时)、典型航片的地貌解译(1学时)、ENVI软件的使用(4学时)、岩性和断裂的解译(4学时)。由于没有结合本校的地质学专业服务于地震行业的特色与学生的实际和社会需求来进行,因此实验教学的效果不佳。2016学年课题组重新修订教学大纲,实验学时由现阶段的10学时增加到16学时,在原有的实验内容上了增加利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别(2学时),利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用(2学时),高分辨率遥感数据的震害调查、应急和快速评估(2学时)。 2 教学方法和手段改革 教学内容是选择教学方法和手段的依据,遥感地质学课程教学内容集传统理论文字知识和大量现代遥感图像为一体,针对理论文字进行阐述应选用传统教学方法,而针对现代遥感数据应用于防震减灾专业则需要采用现代教育技术。因此该课程教学过程中需传统教学方法和现代教育技术两者互相结合,互相补充。 2.1 创设问题情境,实施启发式教学 教师应在课堂中采用讲授法和师生专题研讨法来改变传统的填鸭式教学,为了实施启发性教学,教师在课程的不同阶段创造性地设计一些学生力所能及的问题,激发学生的学习积极性。例如在讲第二章遥感物理基础时可以提出“遥感图像上的颜色和地物是一一对应关系吗?”“为什么?”这种开放性的问题,可以激发学生的想象,让学生从遥感的基本原理去思考问题。实践证明学生都能基本抓到问题的要点,最后将不同章节的内容联系起来,回答了这个问题学生就能把第四节地物波谱特征、第三节遥感常用波段设置和第五节遥感图像色彩三节内容有机的联系在一起。理解这三者的关系也就为后面遥感目视解译打下基础,在后续的遥感解译中学生就能轻松掌握遥感影像上地物的颜色不仅和地物自身的性质有关也和所选数据的波段有关,通过这种创造性的设置问题,大大提高了教学效率。 2.2 利用计算机网络技术平台,丰富教学手段 随着现代网络科技的快速发展,应利用多媒体与现代动画技术相结合来进行遥感地质学课程教学。针对遥感地质学中的遥感理论部分的重点和难点在教学方案设计时除了利用多媒体技术图文并茂地进行讲解外还可采用现代动画技术进行展现;针对遥感在地质上应用部分,应设计与理论教学内容相匹配的计算机解译分析专题,取代当前简易的纸质卫星影像的手工解译。应利用一些免费的高分辨率卫星图片例如Google Earth来获取教学数据,同时收集与活动断层研究、地震震害评估、区域调查及地震预报中发挥重要作用相关的遥感地质学教W信息。计算机网络技术是丰富教学内容的主要手段,也是提高学生对具有防震减灾特色遥感地质学的兴趣和加深学生对地质现象理解的重要途径。 2.3 实施多元化考核方式,合理分配考核权重 以转变观念为先导,树立以就业为导向、以能力和素质考核为中心的课程考核观念,全面考核学生的能力和素质,突出能力本位,真实反映学生应用能力的培养水平。③遥感地质学是一门理论与实验相并重的课程,理论是基础,实验是重点,传统的卷面考试对理论内容部分考核效果较好,而实验部分笔试却很难考核出学生对知识的掌握能力,需要加强学生的动手能力的考核。因此,在课程考核方面,考虑从原来的单一的理论考核转变到采取“平时成绩30%+实验技能30%+期末考试40%”相结合,在考试内容上注重基础理论和能力的结合。通过实施多元化考核方式,以考核促教学,形成“教、学、考”的有机互动,从而达到更好的教学效果。 3 结束语 遥感地质学作为防震减灾专业的专业必修课程,需要全面深入地进行教学体系改革,其内容应实时更新并突出防震减灾特色,同时应加强实验教学和建立完善的实验教学体系。此外通过教学方法与手段改革,高清晰度的航片卫片资料的使用,激发学生对遥感技术理论学习的兴趣,自主地参与各个教学环节,改变考核方式使学生更加重视培养空间思考能力和实际操作能力,为今后从事地震监测预测和应急救援工作打下坚实的基础。 防灾科技学院2016年度院级教研项目:地质学专业活动构造遥感信息分析实践模块建设研究(JY2016B01)和防灾科技学院第九批重点建设课程项目共同资助 地质学论文:师范院校“地质学基础”的教学实践与反思 摘要:本文在分析总结师范院校地理科学专业的“地质学基础”教学特点的基础上发现:当前在师资、教材、实验室和野外实习四方面都存在严重问题,进一步结合个人在课程教学中的体会,指出要在师范院校现有教学资源的条件下有效提升教学质量需要做好六方面的工作:加强师资、更新教材、教学改革、改善实验条件、重视野外、利用好网络资源。 关键词:师范院校;“地质学基础”;教学 一、前言 “地质学基础”又称“普通地质学”(简称“普地”),是当前国内师范院校地理科学专业一门必修的专业基础课,该课程主要介绍地质学的基本原理和基本技能,为学生后续学习自然地理专业课以及未来从事教学或科研工作打下良好的地质学基础。近年来随着师范院校本身发展定位的调整以及招生规模的不断扩大,“地质学基础”课程教学在具体实践中遇到了一系列问题和挑战,如何最大限度地在师范院校现有教学环境下提升教学质量是所有从事“地质学基础”教学的一线教所面临的紧迫难题。本文将结合陕西师范大学旅游与环境学院地理科学专业“地质学基础”课程教学的实践和改革经验,探讨在当前新形势下如何利用好师范院校现有的教学资源有效促进“地质学基础”课程教学改革的出路和手段。 二、师范院校“地质学基础”课程现状 由于师范院校地理科学专业学生在后续课程学习和工作中都离不开地质学的基础知识,因此一直都将“地质学基础”作为一门必修的专业基础课,给予了高度重视[1]。该课程是基于野外考察和实验观察的一门实践性非常强的专业课程,包括了课堂理论教学、实验室观察实验教学和野外地质实习教学三个相互独立但又紧密联系的环节和部分。长期以来,在大多数师范院校的地理科学专业中仅开设了这一门地质类课程,不像地质专业还有“岩石学”、“矿物学”、“构造地质学”等相关后续课程继续深入学习和了解地质学领域。因而,在师范院校中“地质学基础”课程课时量安排较多。 三、“地质学基础”课程教学存在的问题与不足 1.师资力量薄弱。“地质学基础”课程体系庞杂,知识内容丰富,在专业地质院校中通常会由一个各学科出身的教师组成一个分工明确的教学团队负责“普地”教学。而在师范院校中则往往只有一名或至多两名地质学科班出身的教师负责全系(学院)的“地质学基础”教学,教学任务繁重。而当前高校教师在教学之外又承担着科研任务,一旦该教师需要离校进行野外考察或参加学术会议,整个学院的“地质学基础”教学活动就只能暂停。 2.教材建设滞后,知识内容陈旧。当前大多数师范院校采用的教材普遍时代较老,教材知识老化,无法涵盖和体现最近十多年国内外地球科学发展的最新成果。由于教材较为陈旧,必然会使得教学效果大打折扣。加之师范院校本身地质学研究薄弱,难以及时了解地质学前沿科学进展,使得当前师范院校“地质学基础”课程教学内容和知识体系严重脱节滞后于科学研究,亟需得到更新。另一方面,师范院校总体人文学科强而理工科弱,造成的直接后果是学生普遍数理基础薄弱,在“地质学基础”中涉及较为复杂的物理变形和化学变化部分内容就会遇到学习困难,从而对矿物岩石和构造地质这些重要组成部分难以深入理解。 3.缺乏实验室硬件设施,教学形式单一。地质学教学中有很大一部分的实验内容,比如实验室内矿物岩石标本的镜下观察鉴定和地球化学部分内容的实验室操作对于观察地质现象和理解地质过程至关重要,然而大部分师范院校因为缺乏相应实验设备只能舍弃这些重要的实验环节而仅仅停留在学生对矿物和岩石标本的肉眼观察上。这样一来就将在显微镜下栩栩如生的矿物岩石标本变成了死记硬背的知识点,失去了学习的乐趣。 4.野外考察实习难以深入。地质学是一门来自于野外观察实践的科学,只有经过长时间的野外实践才能牢固掌握相关知识[2]。大部分地质专业在四年里要进行累计超过两个月的地质学各个方面的综合野外实习,然而师范院校的地质学实习往往只是作为自然地理六大要素实习的一部分,不能进行长时间的系统野外训练。加之很多学校实习经费紧张,只能人为压缩实习时间,在短短的1―2天内进行地质学实习,很容易走马观花流于形式。学生没有充足的时间进行足够的野外训练,最终也很难学到相关的地质技能,等真正见到了地质现象也是“两眼一抹黑,一问三不知”。 四、改进措施与途径 无独有偶,上述这些问题不仅在师范院校内部广泛存在,在一些石油院校的地质学教学中也存在。下面结合笔者的具体教学实践经验提出了六条相应的改进措施与途径。 1.加强师资队伍建设。在教师人员招聘和团队建设时,有意识的加强地质学背景的人员补充。同时,在当前国家放开科研人员兼职的形势下,师范院校可以从其他地质院校或研究单位聘用学有专长的教师或研究人员充当兼职教师进行授课。 2.更新教材,及时了解学科前沿。教师应当多采用国内地质学领域的新颖而有价值的优秀教材,不要把自己局限于只使用师范院校自己编纂的教材,而且尝试借鉴国外优秀地质学教材用于课堂教学。在正式上课之前,教师需要多关注地质学国内外前沿进展,广泛阅读地质学研究文献,及时更新自己的知识体系,在课堂教学中多给学生介绍“地质学基础”的前沿进展和发展趋势,从而弥补教材知识陈旧的不足,拓展学生的专业视野。 3.开展课堂教学改革。大学学习本身是一种主动性极高的知识和思维探索,需要主动和高效的自学能力作为基础。在“地质学基础”课堂教学时间不断压缩的情况下,教师只能也应该鼓励学生开展课外自学。如果不能让学生认识到自学的重要性并积极训练这种能力,没有学生课前和课后的认真准备,那么教师在课堂上的讲授将会事倍功半,因而寻找一条督促学生主动探究式学习的有效途径显得迫切而重要。可以让学生提前获知自己要讲解的知识内容,上课时提前预习相关知识点,同时采用互动式教学,激发学生学习兴趣。对于一些地域性比较强的知识点,比如说喀斯特地貌部分,可以鼓励来自广西或贵州等省区的学生自己收集材料,走上讲台为大家讲授,具体讲述方式也可以由主讲学生自己把握。通过这种方式不仅锻炼了学生的自学能力,也更好地引导了学生学会观察自己身边的地质现象。 4.创造实验条件。尽量利用现有资源设计一些简单易行的实验,让学生在实验操作中体验地质学科学的探索乐趣。 5.重视野外地质实习。地质学来源于野外考察,地质学的教学也离不开野外考察,因此即使在经费紧张的情况下也要尽可能创造条件带领学生在学校附近进行一些力所能及的野外实习。走出教室创造条件让学生走进大自然近距离观察地质现象,学以致用,激发学生的学习兴趣。 6.利用多媒体和影像资料辅助教学。在学校教学硬件设施和师资力量不足的情形下,可以利用网络教学资源实现跨越式发展,具体说来包括以下三个方面:(1)鼓励学生在自学网上共享国内地质学精品课程和国外优秀教学网站。(2)BBC、探索发现、美国国家地理等拍摄的大量地质学纪录片可以直接用作教学素材。(3)通过微信、QQ和微博等方式向学生分享一些精美的地学图片用于地质学教学的案例分析,很多地学工作者的博客也经常会分享一些科普文章。如果充分利用好这三方面的资源,就可以极大地弥补师范院校师资力量和硬件设施的不足,让学生在足不出户的情形下开展有效的地质学学习。 五、结语 “地质学基础”是师范院校地理科学专业一门必修的专业基础课,对于学生学业发展至关重要。本文通过对师范院校的“地质学基础”教学现状进行分析指出,由于受到自身条件的制约,在当前“地质学基础教学”中出现了四个主要的问题,严重影响了教学质量的提升。在前人研究的基础上结合个人教学经验提出了六点改进意见,认为在现有条件下依然可以采用一些途径改良教学环境,提高教学质量。 地质学论文:从工程地质学教学中研究知识的传承与创新 摘要:知识本是历史的、创造的、流动的,虽然现在教材中许多知识成为无需证明的常识,但都是在知识历史长河中沉淀下来的精华。文中通过对工程地质学的概念、定律以及理论背后的思想、观念和方法的探讨,研究在教学中加强科学知识探究过程的理解和训练,使学生有意识地了解人类智识的发展轨迹。通过对岩石成因、河流地质作用以及地震等知识的探究过程,了解知识传承是一个曲折向上的过程,并在其中理解创新的真正意义。 关键词:工程地质学;探究过程;传承与创新 一、引言 工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的科学,是地质学的一个分支学科。它产生于地质学的发展和人类工程活动经验的积累中。在土木工程专业培养体系中,工程地质学是一门重要的专业基础课。该课程是以地质领域的基本知识为背景,既系统介绍了岩石、土及地下水的基本知识,也研究了不良地质作用、岩土工程勘察等实践性较强的内容,由于课程实践性太强,培养计划一般又安排在低年级教学,所以学生普遍认为内容难以理解,教学效果不佳。为此,广大教育工作者也是各尽所能,力图改变不利的局面。大多数是从培养学生的学习兴趣、优化教学内容、创新教学手段入手,或者从实践教学出发,试图通过直观感性认识来提高学生的学习兴趣,提高教学效果,也有通过调整课程体系,增加学生的兴趣点,大家的落脚点都是从地质思维到创新思维的培养,或者是在教学过程中就关注了创新思维和创新能力的培养。 地质学知识都是有历史的,是在流动中不断创造和发展,在这历史、创造和流动过程之中,一些东西消失了,也有一些东西遗留了下来,其中很多思想、观念和方法仍然是我们当下学习的主要内容。本文以工程地质学中岩石成因、河流地质作用以及地震地质作用为例,研究人类对这些知识的探究过程,使学生了解人类知识的发展轨迹,理解其中的思想、观念和方法,从中传承精神,体会创新。 二、工程地质学知识的探究过程 工程地质学一般可概括为以下几个方面:研究岩体、土体的空间分布规律和工程地质性质、分类,岩石和土的成分和结构,以及在自然条件和工程作用下这些性质的变化趋向;分析和预测在自然条件下和工程建筑活动中发生和可能发生的各种地质作用和工程地质问题;研究防治不良地质作用的有效措施;研究工程地质条件的区域分布特征和规律,预测其在自然条件下和工程建设活动中的变化和可能发生的地质作用,评价其对工程建设的适宜性。 工程地质学的研究内容都是经过人们长期的实践经验总结出来的,并在工程践中经过检验的人类智慧的结晶。它们的形成是一个长期的、经过很多波折的过程,我们在讲述这些知识时,也应该让学生了解一下这些知识形成的过程,以及这期间的思想、观念和方法,对于学生理解工程地质学知识、传承科学精神、培养创新思维作用匪浅。 1.岩石成因的探究过程。人类对地质知识的认识,经过长期而曲折的历史过程,其中关于岩石成因的水成论和火成论是一场轰动科学界的大论战。 早在17世纪,英国学者伍德沃德(J.Woodward,1665-1728)就已形成了类似水成论的洪积说。伍德沃德收集了大量地质资料和化石标本,实地考察了不列颠许多地区的地层结构,发现这些结构都与水的沉积作用有关,于是他便得出结论,认为现今地球表层的地质结构是在洪水中形成的。当洪水发生时,整个地球都被破碎而溶解了,地层就从这种混沌溶液里堆积而成,并认为不同地层中所含的生物化石不同,是重者下沉、轻者上浮的结果。 17世纪末期,正当洪积说盛传之际,意大利神父莫罗(A.L.Moro,1687-1764)考察了埃特纳火山,从火山爆发形成熔岩流这一自然现象得到启发,经过一段时间的总结与酝酿,于18世纪初提出了与水成论完全对立的火成论。在观察了火山堆和火山喷发后认为:地球最初被一整片水层所覆盖,未露出起伏不平的地形,后来地下热力创造了岛屿、大陆和山脉,在经过一段时间地质年代的演变才出现了生物。在山脉中形成了裂缝,大量的土壤、砂、黏土、金属、硫磺和各种矿物沿裂缝喷出来,沉积成层并形成次生山脉和平原。莫罗所提出的造山作用和火山作用有关的思想,有力地驳斥了水成论(洪积说),并为火山论的诞生与发展奠定了理论基础。这就是早期的水成论和火成论之争。在地质学发展的过程中,这种论争此起彼伏,争论不休。 进入19世纪时,水成论极为盛行,在自然科学领域中占有统治地位,德国地质学家维尔纳(A.G.Werner,1750-1817)是公认的领袖。维尔纳水成论思想的形成与他家乡的特殊地质情况有关。他通过对家乡矿石中所含矿物的仔细研究发现萨克森地区的岩层都是由沉积作用形成的,从而武断地认为整个地球表面曾是一片,其深度也像山岳的高度。被溶解在海洋里的各种矿物,最先沉积为结晶岩石;片麻岩、花岗岩等岩石都是通过纯化学方式沉积而成的,是深海沉积物,维尔纳称之为“原生岩层类”;杂砂岩、黏板岩等为浅海沉积物,称之为过渡岩类;第三类是层状岩层,包括砂岩、层状黏土、凝灰岩等;最后一种为最新冲积层或淤积沉积物,呈水平层,包括亚黏土砂、砾石、火山渣等。维尔纳的学说,具有原始地层学的意义,并对沉积成因的岩石划分做出重要而正确的结论,但他认为成层的岩石都是在世界洪水期堆积成的,而后便是一切地质作用停止的稳定期,这就导致了后来水成论的理论错误。但是,由于水成论同《圣经》上所说的洪水论十分吻合,因而得到神学家们的支持,使维尔纳的水成论成为18世纪末到19世纪初风靡一时的学说和学派。于此同时,英格兰的赫顿(J.Hutton,1726-1797)1785年在爱丁堡皇家学会宣读了他唯一的一篇论文《地球论》,随后进行了地质调查,补充资料,于1795年在皇家学会再度发表。赫顿认为:地球上起作用的力有重力、燃烧和冷却、太阳光、电、磁力,这些力在地球的历史中一直发挥着作用。他把“地球的地下火”看成是堆积物升出海面的原因和动力。赫顿更明确地指出:花岗岩、玄武岩和其他类似的岩石都是“火成的”,是地球内部的熔融体结晶而成的。赫顿的论点比较确切地提出了岩浆岩、沉积岩和变质岩的成因。赫顿死后,他的挚友普雷菲尔于1802年撰写了《关于“赫顿地球论”的说明》,比较系统地介绍了赫顿的观点,有力地宣传了赫顿的理论,从而使其闻名于世。1828―1829年间,英国的莱伊尔与苏格兰的默奇森合作发表一篇《以法国中部火山岩说明河谷的冲蚀现象》,文中的论点是水成作用与火成作用相结合,并明确提出自然变化的渐进作用。 2.河流地质作用的探究过程。导致地球上无机界变化的地质营力可分为外力地质作用和内力地质作用,也即水成作用和火成作用,前者有雨、河流、泉水、洋流和冰雪的作用;后者包括火山和地震。本小节和下一小节我们分别取河流和地震两种地质作用来介绍人们对其的探究过程。莱伊尔认为河流地质作用的结果可以分为破坏和运输的结果和再造性质的结果。前者包括岩石的侵蚀作用和物质向下游搬运的作用;后者包括河流沉积物所形成的三角洲和海水的浅落。与我们今天的河流侵蚀作用、搬运作用以及沉积作用基本吻合,但也有认识上的不同。(1)河流的侵蚀作用。莱伊尔观察了乔治亚州省会米雷居维尔正西3.5英里河谷后认为:流水先在既有的岩土裂隙中流动,“使沟的起点加深,然后逐渐向后掘蚀”,即是我们今天所说的源蚀,没有意识到源蚀是下蚀的一种形式。从“河槽中物质硬度的不一致,往往局部使侵蚀作用的侧面掘蚀力改变方向”可以看出,以前人们对河流侧蚀作用的原因单纯是以为河槽物质硬度不同造成的,没有认识到河水环流的作用。(2)河流的搬运作用。莱伊尔研究认为河流的搬运作用是由于流水的浮力、流速等的作用,也即我们认为的机械搬运,没有考虑化学搬运的作用。 3.地震灾害的探究过程。地震在17世纪之前的记录很匮乏,历史学家的记载几乎全部局限于死亡的人数、城镇的破坏情况、财产的损失或者观察者昏眩恐怖的某些大气现象。18、19世纪的地震研究主要集中于以下几个方面。(1)伴随地震的现象。这一时期的地震研究主要是对地震的考察,对地震现象的收集、整理及分类,也对地震的成因做了一定的探索,但主要是大量地震现象的收集、整理及分类工作。观察收集的现象包括:陆地的持续隆起和沉陷、伴随火山的活动、地壳的开裂与闭合、温泉的形成与水温的变化、特殊的气候变化等。这一时期对地震现象的观察记录已经相当成熟完备。(2)地震作用现象背后的本质。通过对1812年地震后密西西比河水的观察得出:一部分地震运动是水平的,另一部分是垂直的,垂直运动的破坏力量比水平运动小得多。这一时期的研究已经知道地震波是一种弹性波,地震波在不同岩石中传播速率不同,地震波的纵横作用在地球表面形成复杂的破坏现象,并研究了地震的起源、传播方式和测定震源深度的简易方法。该时期研究仍然认为地震是无法预测的,两次危险性较大的震动之间的时间间隔是无从确定的。可喜的是,当时人们已经意识到:在经常发生地震的地区,经验和科学知识可以减轻损失,而且大家形成共识的是火山和地震是同源的。(3)通过地震活动研究的地质学意义。地震的研究是对地球了解的一部分,是地球各种地质现象形成的主要营力之一,这一时期地震的研究就已经和流水的剥蚀作用进行比较,把地震作用形成的新陆地和流水剥蚀的岩土量进行比照,研究地球形貌改变的力量情况。 通过对地震研究证明陆地有交替升降的能力,有力g斥了水成论的观点,为地球内部物质的研究提供了间接证明材料。通过对地震发生时间的规律性、火山口喷发和气候的关系等推断出地面下有巨大的熔融物质,这些熔融物质在地壳中只占次要位置,从而得出地壳柔顺性的结论。这一时期的地震研究已经比较完善,人们也已经掌握了研究地震的一般方法,尤其是对地震资料的收集整理达到了相对的高峰。但是受科学技术条件的限制,很多认识和推理与实际情况有一定的差距。 三、工程地质学知识的传承与创新 通过对岩石成因、河流地质作用以及地震地质作用等知识探究过程的研究,我们意识到人们对世界的认识是一个逐步形成的过程。从上述知识探究过程中体悟到以下几个方面。 1.不同条件下对事物的认识难易程度差别较大。 在岩石水成论的形成过程中,伍德沃德收集了大量地质资料和化石标本,实地进行了大量考察,由于其收集资料丰富,论述系统,才算得上是水成论的开山鼻祖。而火成论的创始人莫罗,从火山爆发形成熔岩流这一自然现象得到启发,经过一段时间的总结与酝酿,提出了与水成论相媲美的火成论。 2.正确的观点在当时不一定得到认同。赫顿从事地质30余年,比较确切地提出了岩浆岩、沉积岩和变质岩的成因,他生前备受攻击,只有在其死后,才由挚友宣传而闻名于世,让人不得不感叹世事弄人。 3.科学研究受当时科学环境的限制。莱伊尔对流水进行了大量研究,花费10年时间奔波于欧洲大地,受到当时条件的限制,对河流地质作用的河流侵蚀,搬运和沉积都没有得到完全的解释。莱伊尔及其合作者收集了大量地震的资料,但是其对于地震的本质,尤其是地震的预测,仍然是无从入手,甚至认为是不可能的事。对地球内部物质的探讨也显示了当时的科学技术水平的不足,整个社会的科学技术水平限制着相关学科的发展与进步。 4.知识历史中形成的方法对现在的科学研究也有一定的指导意义。虽然当时的技术水平和现在相比要落后很多,但是当时的某些方法对于今天的发展仍有指导意义。马勒特观察了1857年地震最剧烈的沙勒诺地区,观察了高屋顶上的烟囱、罐和塑像的倒落方向,根据这些物体具有惯性的特点,判断它们倒落的方向与震动的方向相反。把两条或两条以上的方向线延长,其相交的位置即可定为震中的位置。虽然这种结果只是粗略的估计,但是不断重复考察,可以获得准确的结果。这种简单方法对今日的研究也具有一定的指导意义。 四、结语 通过以上研究,我们知道在整个知识长河中,一些东西蒸发了,另一些东西沉淀了,其中的思想、观念和方法仍保持着永恒的活力。我们研究这些知识的创造过程,对于提高学生的科学素养,改变片面灌输科学知识的状况有现实意义。 地质学论文:论工程地质学的的优秀价值 摘 要:当前我国正处于高速稳健发展的新时期,工程地质学是从传统的工程科学发展起来的一门新兴学科,在我国经济建设过程中发挥了积极作用。工程地质学源于地质学,是地质学科与工程学科的有效结合,能够对地质构造、地质现象的工程意义进行解释。工程地质学在我国经过长时间发展,已经形成了相应的体系。本文对工程地质学的优秀价值进行简述,旨在促进工程地质学的深入发展。 关键词:工程地质学;工程学;地质学;优秀价值 在当前时代背景下,各个学科之间相互渗透,加上新技术的广泛应用,为新兴学科和交叉学科的发展带来了无限生机,工程地质学就属于交叉学科,工程地质学的基础是地质学与工程学,不同学科之间的相互影响、相互渗透,使得工程地质学的适用范围越来越广,发展势头也越来越强劲。在当前时代,工程地质学更关注其优秀价值,例如工程地质思维、工程地质预测、工程地质风险的防范等,这些都是工程地质学领域研究的重点内容。 1 工程地质学的渊源 地质学的发展已经经过两百多年的时间,初始阶段主要应用与土木工程中,为地质开挖提供相应的理论依据,例如古生物、地质学依据,对地质学的理论发展有十分重要的促进作用。十九世纪土木工程建设规模越来越大,土木工程师发现,由于工程地质资料的缺乏,使得工程项目无法开展,因此地质学受到的重视程度骤然提高,地质学领域开始注重地质调查研究,为工程设计提供专业的地质资料和图件。这一阶段使得地质学在工程建设中的应用越来越广泛,但是并没有形成实质性的工程地质学。上世纪五十年代以来,我国的工程地质学经过了快速发展,取得了很大进步,在研究过程中,将地质学与工程学进行融合,地质学专家与工程学专家相互探讨,为工程地质工作的发展提供了理论支持。而且我国对工程地质专业的重视程度不断提高,高校开设的专业也越来越全面,例如采矿、力学、水工、土木等学科相继在高校开设,成为很多工科院校的主要课程,培养了众多高素质、综合型工程地质人才。 同时,由于现代科技的发展,计算机技术、信息技术、通信技术的不断革新,为工程地质学科的全面发展也提供了相应的支持,使得工程地质勘探更深入、工程地质数据分析更准确、数据信息传递更及时,为工程建设提供了很大的帮助。 2 工程地质预测和决策 2.1 工程地质预测 工程地质的本质工作是预测,从地质情况的发展历史、地质情况现状对地质情况未来的走势进行预测,是工程地质研究的主要内容。工程地质预测首先建立在工程地质要素判别的基础上,要对场地的工程地质条件进行预测,尤其是根据地表以及浅部的地质资料,对深层次的地质结构和地质条件进行预测。其次,要预测工程场地的工程地质,即对工程施工场地的地质进行评价,论证选址是否会影响工程项目施工。在这个过程中,要考虑工程项目施工对周围地质环境、周边工程的影响,从而实现可持续发展目标。 工程地质的预测包括定性预测和定量预测两种,具体的预测过程是定性与定量预测的结合,定性预测是一种基本预测,对一些常规参数进行测试,在工程地质预测过程中,由于地质环境比较复杂,地质勘探工作量较大,因此定量预测的结果也很难达到预期要求,所以一般都将定量预测的结果用作半定量或准定量应用,例如将测量的结果用作问题评级预测。虽然定量预测存在一些不确定性,但是定量预测却是工程地质预测过程中的一个主要内容。在当前工程地质预测基础之上,定量预测还应该要注重建立相应的地质力学模型或地质数理模型,从而对地质预测过程中的各个要素之间的关系进行准确反映,描述工程地质的作用。 2.2 工程地质的决策 工程地质的决策作用主要体现在系统决策的可靠性以及安全风险决策评价方面。 第一,系统决策。系统决策是对整个工程进行规划设计的前提,在工程建设过程的各个阶段,都应该要做出相应的决策方案,比如对工程选址进行确定,对工程建筑物的布置方案进行确定,对工程施工线路进行确定等。工程地质决策具有很强的综合性,一方面要考虑地质条件的制约和限制,另一方面还要考虑到工程结构的功能以及适应性。工程地质决策是一种综合性决策,其中的经验、推理和测量过程缺一不可,从三个出发进行决策得到的结果相差不多的时候,决策方案可以参考,但如果从三个方面着手得到的决策结果相差较大,则要对总体的决策方案进行调整,谨慎决策。 第二,安全决策、风险决策、极端风险评价 在工程地质决策过程中,必须要做好地质安全决策、地质风险决策以及地质极端风险的评价,从而为工程施工提供准确的依据。这些决策的目的都是为了确保工程施工过程中的安全性,风险决策以及极端风险评价的目的,是为了对工程的风险情况进行判定,从而采取相应的措施对风险进行规避,提高工程项目施工过程中的安全性。 3 结语 当前我国正处于高速稳健发展的新时期,工程地质学是从传统的工程科学发展起来的一门新兴学科,在我国经济建设过程中发挥了积极作用。从工程地质研究的安全性和可持续性角度来讲,工程地质学还有很广阔的发展前景,在未来的发展过程中,要注重发挥工程地质学的预测、风险决策功能,为工程施工提供更多准确的数据信息。 地质学论文:工程地质学对工程建设的作用 1我国工程地质学的发展历程 20世纪60年代,学科进入独立发展阶段,各建设部门制定自己的勘察规范,以山区工程建设为主,对工程地质提出更高的要求,岩土测试技术提高,定量评价有所发展。到了以经济建设为中心和改革开放的年代,各方面的建设蓬勃发展,工程地质在已往在基础上取得了重大发展。勘察质量提高,新的勘察规范制定,向着工程领域拓展,承担勘测、工程处理的系统工作。新型、巨型工程向工程地质勘察提出了新的要求。科学研究工作取得丰硕成果,创立了自己的新的理论,引入有关科学的新理论、新方法。 2工程地质勘察对工程建设的重要性 工程地质的任务就在于为工程建筑进行工程地质勘察,为建筑的位址选择和设计、施工提供地质依据。国家规定的基建程序是:任何工程建设不进行勘察工作就不准设计,没有设计不准施工。这就赋予了工程地质重大而光荣的职责,避免了不顾地质条件是否适宜而盲目兴建工程给国家造成的损失。建筑设计分为可行性研究、初步设计、技(术)施(工)设计等阶段,工程地质勘察也随之分阶段进行,对工程地质条件的了解愈来愈深入,这是完全符合认识规律的。建筑位址的选择具有战略意义,起着充分利用有利的地质条件、避开不利条件的作用。位址选得好,不但能保证工程的安全,而且工程处理也较简单,经济上合理。位址的地质选择只是一个方面,还要看政治、经济等方面的因素,最后综合考虑选定。工程地质学为工程建设服务,是通过工程地质勘查来实现的,通过勘察和分析研究,阐明建筑地区的丁程地质条件,指出并解决所存在的工程地质间题,为建筑物的设、施工以至使用提供所需的地质资料。它的主要任务是:(1)阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建筑物有利的和不利的冈京;(2)论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性和定计的评价,作出确切的结论;(3)选择地质条件优良的建筑场址,并根据场址的地质条件合职配段各个注筑物;(4)根据建筑场址的具体地质条件,提出有关建筑物类型、规模、纠构和施工力法的合理建议,以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求;(5)研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响,预测义发展演化趋势,并提山对地质环境合理利用和保护的建议;(6)为拟定改善和防治不良地顶作用的措施方案提供地质依据。工程建筑的类型很多,如工业民用建筑物、铁路、公路、水运建筑、水利水电建筑、矿山建筑、海港工程和近海石油开采以及国防工程等。每一类型建筑又有一系列建筑物群体组成,如高楼大厦、工业厂房、道路、桥梁、隧道、地铁、运河、海港、堤坝、电站、矿井、巷道、油库、飞机场等。这些建筑物有些位于地面上,有的埋于地下,都脱离不开地壳,无不与地质环境息息相关。他们的形式不同、规模各异,对地质环境的适应性以及对地质环境的相互作用也越来越强烈,越来越复杂。我国的各类工程、铁路公路、水利水电、城乡建设、工业、国防、矿山、港口等建筑,尤其是大型建筑,都是先做了反复的工程地质勘察工作才进行设计、施工、修建完成的,因而基本上没有因为地质问题而失败。 3我国工程地质学理论体系的形成 工程地质问题和环境地质问题是可以预测的,只要查清工程地质条件,又有了规划设计部门所提供的有关工程建筑的类型和规模,尤其是建筑物作用力的大小和性质,就可以建立二者相互作用的物理模型,进而建立计算模型,做出问题的定性分析和定量分析,对建筑场地给予工程地质评价,指出问题的严重,哪些地质因素不利,不能满足工程建筑的要求。应当采取何种措施予以补救,是减小建筑物的规模以适应地质条件,还是采取工程处理措施,改善条件,以满足建筑物的要求、消除不良影响。这要从技术条件上和经济合理性上进行比较才能确定。由上述可知,工程地质学研究的目标在于协调工程建筑与工程地质条件之间的矛盾关系,既保证工程建筑造福人类,又避免它对环境造成不良影响。 4工程地质的科研成就 4.1岩体工程地质力学的建立与岩体力学研究 与土力学相比,岩体力学直到20世纪60年代还是知之甚少。在治淮工程、武汉和南京长江大桥以及三峡工程等一系列工程地质勘察中发现岩体中的裂隙发育情况不同对岩体的力学性质与行为影响很大,而岩体的变形破坏实际上是受其中的软弱结构面的控制,包括层面、断层面、裂隙、片理、劈理等,也称不连续面,使岩体成为非均质、各向异性的不联系介质。结构面之间的岩石体称为结构体。总体上来说岩体就是由结构面和结构体组合而成的。结构面按其延续的长短可以分级,但其形成则受岩石成因和后期地质构造变动的控制,因而其分布规律和形状、宽度等可以通过地质力学加以分析。这样他们就把地质力学与岩石力学结合起来对岩体结构加以分析,创立了一门新的分支学科:岩体工程地质力学。把岩体结构分为块状结构、镶嵌结构、碎裂结构、层状结构、层状碎裂结构、散体结构等类型。不同结构类型的岩体其力学性质和变形破坏规律也不同。我国在软弱、破碎岩体的研究方面也取得较大进展,例如断层岩的分类及其物理力学特性和稳定性评价的研究;泥化夹层的物质与结构特征及其力学性质的研究;膨胀岩的膨胀机理和处理措施的研究等。 4.2环境工程地质与地质灾害研究 20世纪80年代以来,环境问题日益严重。为了合理利用和保护地质环境,我国开展了环境工程地质的研究。几十年来在一些重点地区和大型工程地区做了不少研究工作,以工程建筑所引起的闪生地质环境研究为主,包括对人类生存和生产造成损失和威胁的各种地质灾害,诸如地面沉降、地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流、水库诱发地震、沙漠化、水土流失等。 5总结 20世纪50年代以来,中国工程地质学从建国初期的一片空白,发展到今天成为一门内容丰富、理论体系严谨、具有中国特色的综合性学科,发展之迅速是惊人的。当前我国改革开放形势大好,新世纪的到来,经济建设任务更为艰巨,新型城镇、新型铁路、高速公路的建设、黄河的治理、西南水电资源的开发、南水北调工程、海峡通道等等,为工程地质学研究开拓了美好前景。让我们加倍努力,把我国工程地质学推向世界高峰。 本文作者:王吉祥工作单位:山东黄金集团 地质学论文:地质学科人才培养方式 一、引言 经济的全球化、科技的飞速发展,建设投资的大幅度增加以及我国加入WTO后对外开放程度与世界融合度日益提高,如何培养21世纪地质工程学科的综合型、实用型人才,怎样建立一种新型的人才培养模式,既与国际接轨,又保持我国特色优势,是摆在我们面前的一个首要问题。综观国内高等学校地质工程专业的培养模式,基本是大同小异,即在国家教育部教学指导委员会的指导下,设置的课程体系基本相似,一些院校根据自己的传统专业、师资、实验条件等突出自己的特色。但他们对市场需要、国家经济转轨、学生就业前景等分析不够,往往造成学生分配难以及学生所学知识与市场需求脱节等现象。本文在充分调研国内外高校地质工程专业人才培养模式的基础上,结合本校地质工程人才培养模式、我国目前地质工程专业的市场需求及借鉴国外高校地质工程培养模式经验,提出一种地质工程学科人才培养的新模式。 二、国内外高校地质工程专业人才培养模式分析 1.国外高校地质工程专业人才培养模式在美国、加拿大、欧洲等国家的高校中,往往不区分“地质工程”与“岩土工程”,这二者皆是同一个词“GeotechnicalEngineering(英文)或Geotechnique(法文)”。他们将“岩土工程或地质工程”设置在土木工程大学科下,一些院校也在地球科学下设置“岩土工程或地质工程”专业。他们在加强基础学科教学(如数、理、地质、环境、人文、工程、计算机、管理等)的同时,更强调培养学生的创新思维能力,给学生更大的弹性空间和创新思维空间。让学生积极参与到企业、非营利机构和国家实验室的科研、工程、经营工作中去。这样学生不仅可学到专业知识,而且也培养了解决复杂问题和带有挑战性问题的能力。与此同时,社交能力和人文修养也得到较大提高。这种素质教育形式,使学生能尽快融人社会,适应工作,不使国家高昂的培养费浪费掉。美国1987年就开始实施《科技中心计划》,这个科技中心是由多个大学共同组成的研究中心,由国家基金会长期稳定资助,其宗旨是能将科技、教育和知识转移活动集为一体。这个中心并非单独由大学来组成,而是还有非营利机构、企业界和国家实验室共同参加研究工作,联合攻关,其中大学教授携带博士、硕士研究生和高年级本科生参与。从效果来看,使学生获得了极大的收益,不仅将课堂学习或自学所得知识在实践中加以应用,而且培养了学生的创新思维能力,并在实践中加以锻炼提高。这个计划开创了许多新领域,取得不少创新性成果,其中不乏思维活跃的本科生、研究生的贡献。另一方面,该计划在各大学问,各学科间,各研究所间,甚至社会各界架起合作桥梁,实现了“集成创新”。这种形式消除了各学科间、单位间的传统障碍,创立了科技、教育领域中的新模式。 2.国内高校地质工程专业人才培养模式综观我国高校地质工程专业人才培养模式,可分为如下几类:(1)原地质矿产部所辖院校,如中国地质大学、长春地院(现合并到吉林大学)、成都地院(现改为成都理工大学)、西安地院(现合并到长安大学)的原专业“水文地质工程地质”、“探矿工程”等,在计划经济下已经形成了一套完整的人才培养模式,重基础,轻实践,学生的分配去向基本上是各水文地质工程地质队,工作2~3年后才能适应工作环境。20世纪90年代初,在市场经济的大潮下力求改革,重视宽口径,使学生在人才市场上能找到自己合适的工作,发挥一定的作用,但受传统培养模式的影响,仍不能满足今天经济发展的人才需求大潮。 (2)原建筑、水利、矿业、铁道等部门所辖院校(如同济大学、河海大学、中国矿业大学、西南交通大学等)的原“水文地质工程地质”专业,大多都带有一个词冠,“如铁路工程地质”专业,“水利工程地质”专业等。按这种要求,学生就业皆在自己部门所辖下属单位就业。这样就造成重视自己部门的专业知识,培养出的大批“专才”,仅能在很狭窄的部门就业,一工作往往是一辈子,无法做到人才流动。20世纪90年代以后,这种局面已有较大改观,但仍走不出传统人才培养模式的圈子。 三、地质工程专业教学改革分析 1.全面提高,协调发展明确“致高、致用、致远”的办学理念,使学生养成高尚的道德品格和人文精神,促进学生德、智、体、美全面发展,知识、能力、素质协调发展,获得适应时代要求的知识技能和科学精神。以掌握整体优化的知识结构为基础,以培养能力,尤其是学习能力和创新能力为重点,以提高素质为目标,形成经济可持续发展的条件。 2.强化基础,拓宽口径在经济教育的大视野中,本科教育带有明显的基础性和阶段性。要改变大学教育内容偏窄、专、深的倾向,构建自然科学基础,人文社会基础、学科基础以及基本技能和基本素质的基础教育体系。拓宽专业口径是社会发展的必然要求和高等教育的共同趋势,是增强学生适应能力也是增强专业的适应能力的时代要求。其重要标志是拓宽学科基础,建设面向学科群的平台课程体系。“厚基础、宽口径”是目前人们常用的名词。有的学者认为“基础”是指人文科学、自然科学等范畴中最基本的知识,也就是厚基础是重视素质教育,有的则认为厚基础是指专业基础知识。笔者结合地质工程专业培养人才的特点来看,应该属于后者。对于“宽口径”的含义很多教改文章看法也不尽一致。社会上的每一个专业技术岗位的工作,实际上都需要多种专业知识融为一体方能胜任。并且这种知识还需在实践中多次反复才能上升为工作能力。地质工程这种实用性极强的工科专业更是如此。学生除掌握地质知识、数理知识、工程技术知识,还需学机械知识、材料知识、计算机等以及经济核算、会计学、工程质量、工程设计、社交、人文环保和法律等一系列学科的基本知识,并把这些知识有机地结合起来,才能应付实际工作,而这些知识是无法通过课堂教学融为一体的,只有打下一定的理论基础后,再在实践中加以锻炼,才能将理论知识变为自己的能力。 3.加强实践,突出创新新的人才培养方案一方面要体现理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,另一方面在当前要下决心精简理论教学,增强实践教学,突出创新能力培养。引导学生在研究开发中学习,在网络上学习,在课外活动和社会实践中学习。人才培养、科技创新和社会服务是现代高等教育的三大功能。如高校人才培养还沿用传统的课堂基础教育,那只是高中教育的延伸。科技创新是高等教育与职业教育、基础教育的最大区别。高校创新能力必须加强,在更深层次上促进科技与教育的结合,整合科技与教育资源。要建设一流大学,必须把科技创新放在突出位置,要重视创新性基础研究,加强应用性科技创新,更重要的是解决关系经济社会发展的全局性问题。 4.加强教改,培养个性有人做过试验,通过动手掌握的知识,事后能保留下8o。通过实际观察掌握的知识事后能保留下的不过5O,而通过听教师讲述,事后能保留下的仅仅1O~2O。地质工程是一门实践性极强的学科,若仅停留在课堂的讲述,学生过后是没有任何印象的,并且很多现象是无法理解的。如“砂土振动液化”现象,按理论原理,力学机制讲解,学生极其费解,更无法想象它的巨大潜在危害。为此我们近年将学生带出野外去施工现场或去河床亲自动手做个简单的实验,其结果使学生感到十分惊讶,跺跺脚就能让砂基液化,变为近似液体,庞大的建筑物若建在这样的砂基上,其后果将不堪设想。过去对学生的兴趣、爱好、个性等方面重视不够,采用统一的教学手段,收不到很好的效果。例如,有的学生在学校的学习成绩平平,然而进入工作岗位后,却表现出卓越的才能,取得优异成绩。这说明学生进入工作岗位后,能充分按自己的个性施展才华,使自己独特的方面得到极致的发挥。为此,笔者认为,不应划统一的教学大纲,不搞一成不变的试题库。教学应结合工程实例,利用照片、实物、多媒体等多种形式的教学方式全面引导学生掌握技能。 四、课程体系、内容的改革 进入21世纪以来,国际岩土工程勘察技术、新方法发展极快,设备要求更新、更高。这主要是以适应高层建筑、大型水利工程、大跨度桥梁、深长隧道、高速公路、海洋平台及核电站等重大工程的勘察、设计、施工和运营的高标准要求。为此,我国也颁布了各种新的工程规范(国标,皆已修订出版)。同时也实行了注册岩土工程师考试制度。这一系列新的举措给高等学校的地质工程专业的人才培养提出了更高的要求,学校也面临着教学改革的严峻考验,所以必须下大力气研究地质工程人才培养的新模式,以适应21世纪高级工程技术人才的市场需求。 1.公共课现阶段令教师难办之处在于,教学内容不断增加,学时不断减少,教学质量又要不断提高,如何解决这一矛盾,是值得研究的问题。以我系勘察技术与工程专业(地质工程方向)为例,基础课占很大的比例。如高等数学、普通物理、政治、英语、计算机、地质学、力学、测量等所有基础课,基本上是安排在一、二年级学习。学生的确负担很重,学习兴趣下降,收效甚微。现阶段的大学生四年中为了应付英语的四、六级考试,花去相当大的精力。对于这一点,国内学者也争论较多。有的认为,花大量时间学外语,利于国际交流,利于与国际融合与合作。有的则认为这是人精力的严重浪费,大多数人工作以后,基本上不用英语,过上二、三年又基本还给教师。笔者认为:在中、小学阶段,人的模仿能力和语言能力极强,那时是学习外语的最佳时期。而到大学后,人的逻辑思维能力逐渐加强,应该把精力放在充分施展这些能力的学习上。我们应当研究在大学里学习外语的方式方法,决不应把大学的外语学习变成一种应试教育。而采用“双语教学”,高年级和研究生阶段可逐渐过渡到“英语教学”。让一部分学生接触原版教材(含网上电子教材),这可能是提高学生外语能力的有效途径。对于地质工程专业本科而言,笔者认为:学生的高数、力学课程不宜再压缩,地学基础课可适当减少二门或增强普通地质学的学时,增加其内容,代替其它如古生物、地层、矿床、岩石、矿物等。在二级开设概率论,数理统计和线性代数,这为后续的专业基础课和专业课学习打下良好基础。 2.专业基础课地质工程专业的专业基础课较多,如土力学、岩体力学、工程地质数值模拟、有限元、物探等。这类课程在网上也能见到一些电子教材,或教师自编电子教材,利用CAI软件和一些录像带进行辅助教学,可大量节约课时,而且可充分调动学生的积极性。计算机和网络的飞速发展,给教学方式提供了极大的方便,我校地质系已走在全校前列,给每位教师都配备了笔记本电脑和数码像机,让每位教师尽可能采用多媒体教学,这样可大大节约课时,而内容却不减少,同时也减少了教师板书的繁重重复劳动。 3.专业课地质工程专业是一个实践性极强的专业,学生掌握好专业知识极其重要,这关系到学生走上工作岗位后适应的速度。为此,我系教师结合自己的科研项目,将工作中所积累的大量照片,设计图纸等材料穿插在多媒体的教学中,收到良好的效果。另外,还带学生走出去,到实际现场中去参观施工、勘察的操作步骤,学到很多的实际知识。如工程地质、水文地质、岩土工程勘察及基础工程学等都采用这种方式,收到良好的效果。 五、年级实习与毕业实习设计 考虑到地质工程专业极强的实践性,我们安排了四次实习。一年级普通地质实习,让学生认识地质现象。由于是初次接触地质,可以用旅游实习的方式进行,让学生既学到地质知识,又增加学习的兴趣。二年级构造地质、测量及土力学实验实习。构造地质选择地层剖面完整,构造发育的实习点完成;测量主要结合具体工程,以先进的全站仪为主要实际操作仪器。土力学实验在我系土工实验室来完成。三年级专业实习,主要有水文地质、工程地质及岩土工程勘察,选择教师的科研工作点或其它勘察设计院的工程场地来进行。为了节约实习经费,寻找合适的工程场地,我们又与“中交通力公路工程勘察公司”,“咸阳市勘察设计院”等单位联合成立“西北大学地质工程实习基地”,结合公司或设计院的具体工程项目,利用他们的大型工程设备来完成,收到良好的效果。关于毕业实习,我们的做法是:让学生去自己已签定的工作单位(在人才市场上通过双向选择确定),参加该单位的工程项目,由工程师和学校教师共同指导完成毕业设计或论文。在此过程中,还注意了学生查阅文献的能力,还使学生在绘图(CAD制图)、计算机应用、综合设计和工程管理方面受到综合训练。最后提交出较高水平的毕业设计或论文,完成本科阶段的全部学业。 地质学论文:“地质学基础”课程以实践性为主线的“教”与“学”模式 摘要:本文以“地质学基础”课程教学为例,提出了理论教学专题化、实践教学多元化和考核过程能力化的“教”与“学”模式,建立了与课外活动相结合的实践教学、因地制宜的实践教学和学生的自主实践教学等实践教学形式和方法,在多届学生教学实践中取得了较好的效果,文章提出教学中教师应该注意提高自身的实践技能并灵活多样地创造实践教学环境。 关键词:“教”与“学”;教学模式;地质学基础;多元化实践教学 教学模式由于其可操作性和可模仿性,近年来成为教学研究的热点。传统的教学模式注重的是教师如何利用资源、教具及教学方法等 ,实质上是“教”的模式。随着高等教育从精英教育到大众化教育的发展,新媒体及互联网等数字化时代的到来,教师更注重的是学生如何学,从学习者角度建立的“学”的模式,引导学生建立有效的学习模式,这是目前教学模式改革的方向。为此,笔者在多年的地质学课程教学中,探索出了以实践性为主线的“教”与“学”的模式,开创了多种实践教学形式与方法,以期为相似课程教学提供参考。 1课程特征及问题的提出 “地质学基础”课程是一门专业基础课程,课程的任务是为非地质专业后续的煤矿地质、工程地质、石油地质等专业课程的学习奠定基础,地矿类高等院校的采矿工程、测量工程、建井工程、安全工程等专业均开设此课,课程涉及的专业广、学生数量多。 “地质学基础”课程内容繁杂,包括了各个分支学科的全部内容:普通地质学、矿物学、岩石学、古生物学、地层学、构造地质学、地质制图等。“地质学基础课程”的基本概念、基本理论多,是集理论科学性、生产实践性、研究应用性于一身的综合性课程。由于非地质专业学生缺乏地质学基础知识,而课程涉及基本概念和基本理论又十分繁杂,如何使学生在短时间内掌握好、学习好是教学中的重点问题。根据课程的理论性、直观性和实践性特征,笔者以“改变学生的学习模式和教师的教学模式”为指导思想,以调动学生积极学习为宗旨,以培养学生实践能力为目标,突出理论与实践教学相结合的教学设计理念,通过多年教学总结出了以实践性为主线的“教”与“学”模式。 2实践性为主线的教学模式 2.1理论教学的专题化 以教学大纲为基础,基本的教学内容、理论不做重大调整,但改变传统的照搬教科书章节的讲授模式,将章节组织成与现场应用相结合的几个专题,紧紧围绕专题来讲述每一个章节所涉及的基本概念、理论、基本规律和方法,例如矿物、岩石章节的安排就可以围绕后续“煤矿地质”课程的煤层顶板、底板专题来阐述,这样把单纯的矿物、岩石的特点与煤层顶底板对煤矿开采影响联系起来,形成与应用链接的理论教学。 2.2实践教学的多元化 2.2.1与课外活动相结合的实践教学 在坚持传统实践教学(野外地质观察和室内试验)同时,开发出了与科学研究、大学生创新创业、大学生科研训练、大学生创新竞赛相结合多元化实践教学形式。吸收学生参加教师科研课题,促进学生实践与导师的科研项目相结合,在辅助教师完成科研课题的同时,使学生在野外调查、取样测试、室内分析、资料整理和报告论文撰写等方面得到很好的锻炼,提升学生的思考能力和创新能力。同时在教师的指导下,学生自主选择科研题目,申请校级、省级及部级大学生创新创业课题,直接完成项目申请、项目开展、中期检查以及项目结项验收等环节,使学生掌握科研的基本流程和基本技能,大学生创新创业课题成果还可以参加校级、省级等大学生科研竞赛等,形成了课程实践――创新创业项目――科研竞赛的良性循环,这种多元化实践教学对培养学生的独立思考能力、独立动手能力和创新能力非常有益。 2.2.2因地制宜的实践教学 进行实践教学时常常遇见的问题是实践教学场地及实践教学资源短缺,“巧妇难为无米之炊”,实践教学资源制约着实践教学的实施,在解决此问题时我们采取了因地制宜的原则,如考虑我校龙湾校区周边地质现象丰富,处于海滨和首山附近,海滨现代沉积现象、沉积岩、首山岩石、节理、断层擦痕等等地质现象异常丰富,是优良的天然地质学教学课堂,我们灵活运用这种得天独厚的教学资源,进行以野外实践教学为特色的煤矿地质学教学模式的改革与探索,很好地解决了实践教学资源短缺问题。 2.2.3学生的自主实践教学 学习的目的是应用,在应用的同时更促进理论的学习,当在应用中遇到问题时回到书本上寻找理论知识,如此学习与运用相结合,二者相互促进,构成良性循环。我们在教学中发现校园内景观石、教室的地板砖、窗台、甚至是马路都有许多岩石,很多学生家长及亲朋好友收藏了岩石、矿物的装饰品等,在学习中鼓励学生对这些岩石、矿物进行观察、鉴定,也鼓励学生在家乡、野外将观察到的地质现象运用课堂所学知识进行描述、拍照,回到课堂上与教师共同进行讨论,调动学生学习积极性,培养实践技能,达到学以致用的目的。 2.3 考核过程的能力化 考核是对学习者的评价,也是对教学效果的检验,以能力培养为目标的教学模式,其考核形式也应该相应进行配套改革,本研究在考核方面主要进行了两个方面的探索: 其一,学生自拟题目,教师不限定题材,进行课程设计,并用PPT多媒体报告形式,作为平时成绩的考核。在课堂上汇报自己的成果,其过程是学生进行课题的立项、寻找问题的解决思路、进行材料的收集与整理,报告内容可以是采集相关岩石标本、野外观察到的地质现象及与本课程相关的所有知识,通过自己查阅相关资料或以小组讨论的形式,分析野外观察到的地|现象,自己描述、鉴别,并提出辨别依据,将有典型意义的地质现象的照片、标本等拿到课堂上,由教师在课堂上讲解,加深对岩石及地质现象的认识,以拓宽学生的知识面及理论知识的运用能力。 其二,教学过程中将部分考试题目明确给学生。在课程学习之前或过程中把考核能力的题目发给学生,当然所给的题目不是某个具体概念、具体方法、具体公式等可以在课本上直接找到答案的题目,学生带着问题去学习、探索,明确目标。 3 教学效果及建议 上述“教”与“学”模式是在2009级~2014级辽宁工程技术大学采矿单招、测量单招、安全单招、土木工程单招等专业的 “地质学基础”课程多年教学过程中逐渐形成的,由教师“教”的传统教学模式转变到以学生“学”的新的教学模式,学生变被动的旁观者为积极学习者,甚至成了知识的创造者,其体现了参与式学习,在教学内容、教学过程等方面是一种新的形式,产生了好的教学效果。工科院校专业课程中很多专业基础课程、专业课程与“地质学基础”课程相似,都具有很强的实践性,实践性为主线的“教”与“学”模式可以借鉴和推广。 3.1教学效果 其一,有效解决“基本概念多、内容繁杂”的课程授课难度大的问题。传统的教学以课堂讲授为主,很多概念的描述及多媒体图片讲解多遍不如亲眼见到一次有说服力,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,以实践性为优秀的“教”与“学”模式正是体现了实践――理论――再实践的哲学道理,如有的同学在期末问卷调查中说“看似深奥的地质概念,到了野外就一目了然,甚至不用老师讲解我们就懂了”。 其二,培养了学生技能和实践创新精神。传统的教学模式中,学生在很多情况下忙于“动手记”课堂笔记,学到的是书本上知识,而在缺少的不是知识而是技能的当代教育背景下,以实践性为主线的“教”与“学”模式,能够使学生根据课堂上的理论讲解,对校园内景观石和丰富地质现象进行观察与描述,去鉴别岩石、矿物,切实锻炼学生分析问题、解决问题的能力,培养了学生实践技能,学习到了书本上学不到的能力,同时培养学生“不唯书、只唯实”的创新精神。 其三, 有效提高教学过程中学生的学习积极性。传统的单向教学模式是教师在课堂中占据主导地位,学生处于被动接受的地位,单向的教师讲解往往不容易充分调动学生的学习积极性。以实践性为主线的“教”与“学”模式,使每个学生建立一个自己喜欢的课题或专题,通过多种实践方式与形式,主动地去寻找地质现象,观察、鉴别,教师是在其中扮演了“导演”与学习“引领者”的角色,帮助每个学生建立更完美的多媒体报告,如有的学生侧重于岩石鉴别,有的学生对形形色色的矿物感兴趣,有的学生对野外的宏大的地质构造感兴趣,有的学生对地震、火山等地质现象感兴趣,等等,他们就挑选题目进行查找文献、野外观察、同学间相互讨论及选择教师帮助等,最大限度{动学生的学习积极性。如有的学生反馈说:“老师,我学习了这门课程之后,无论走到哪里,见到岩石我就想鉴定这是什么岩石。” 3.2建议 其一,教师自身的实践技能是实践性为主线的“教”与“学”模式顺利进行的保障。很多学生收集到的野外地质现象、岩石矿物的鉴定等,要求教师能够正确的鉴别出来,课堂上可能出现新的观点与认识,需要教师及时地正确的解答与指导,要求教师提高自身实践能力水平,多参与科研课题,与生产现场对接,增强现场生产知识,才能在课堂上掌控局势。 其二,课程要因地制宜地为学生创造实践环境。实验室条件毕竟有限,这需要教师结合专业课程、周边环境等开发适合本课程的实践教学环境,如有的课程可以与当地厂矿结合,建立实习参观基地,教师自己动手设计实验器材等等,以扩展学生实践场合与机会。 地质学论文:工程地质学术语易混淆用字辨析 摘要:在审校工程地质类稿件的过程中经常发现用词、用字的混淆。归纳出几组出现概率比较高的易混淆词语,通过查阅相关的工具书以及权威的专业书,并结合全国科学技术名词审定委员会的审定结果,从它们在工程地质学中的应用出发对这些词语进行辨析。发现混用的原因主要涉及以下几类:(1)正异误认,例如“黏”和“粘”;(2)不谙惯例,例如“砂土”和“沙土”;(3)音同形似,例如“岩芯”和“岩心”;(4)汉化不当,例如“摩尔-库仑”和“莫尔-库仑”。对这些易混淆词语总结出其合理的使用方式,从而为相关专业的作者和编辑提供借鉴。 关键词:工程地质,科技术语,黏土,砂土,黏聚力,岩芯,莫尔 作者简介:郭静芸(1987―),女,硕士,工程师,《工程地质学报》编辑部主任,主要从事工程地质方面的研究以及期刊出版工作。通信方式:。 引言 国家“一带一路”战略的实施,涉及交通、能源、海洋、城市等方面的大规模建设与开发,工程地质学将大有作为。这就迫切需要对工程地质学的一些常用的术语用字进行规范统一,从而使研究成果更好地呈现出来。 《工程地质学报》是中国工程地质领域唯一的综合性学术期刊,在国内业界影响力很大。笔者在审稿过程中经常会发现一些常见术语用字的错误,很有必要对混用概率比较高的术语用字进行辨析,指出其正确的用字,从而为相关学者提供参考。 一正异误认 《新华字典》第11版对“黏”和“粘”的释义为[1]: “黏(nián)”:形容词,像胶水或糨糊所具有的能使物体粘和的性质。 “粘”:读作nián时,一是表示姓氏,二是同“黏”;还有一个读音为zhān,动词,指通过黏性物把两种物体结合到一起的行为。 “黏”和“粘”两字长期纠缠不清,这和异体字的变化有关。1955年12月公布的《第一批异体字整理表》中,“黏”曾作为异体字被淘汰;凡是原来用“黏”的地方一律改为“粘”。但1965年文改会、文化部颁布的《印刷通用汉字字形表》恢复了“黏”字的规范地位。2013年由国务院颁布的《通用规范汉字表》中“黏”字亦确定为规范汉字。“粘”和“黏”的分工是:“粘”除了表示姓氏读作nián外,其他地方一律读作zhān;而“黏”则表示能把一种东西附着在另一种东西上的性质[2]。至此,“黏”和“粘”的分工基本确定[3]。 1. “黏土”和“粘土” “黏土”和“粘土”是工程地质类稿件中出现频率很高的词语。有的作者用“黏土”,而有的作者用“粘土”,甚至在同一篇文章中混用。相关的书籍用法也不一致,例如:《专门工程地质学》 [4]《工程地质学概论》[5]、东南大学等四校合编的《土力学》[6]用的是“粘土”,《工程地质手册》[7]、李广信等编著的《土力学》[8]、《岩土工程基本术语标准》[9]用的是“黏土”。 由此可见,在早些年的书中出现频率较高的是“粘土”,而近年则普遍使用“黏土”。根据异体字规范和全国科学技术名词审定委员会《地质学名词》[10]审定的结果,正确的用法是“黏土”,而非“粘土”。 2. 其他与“黏”和“粘”有关的词语 编辑部来稿中其他与“黏”和“粘”有关的高频词语为:(1)“黏聚力”和“粘聚力”,(2)“粘贴”和“黏贴”,(3)“粘接”和“黏接”。通过分析“黏”和“粘”的释义可知,(1)组应该读作“nián聚力”,全国科技名词委相关学科审定的结果是“黏聚力”,没有出现“粘聚力”的表达方式,所以正确用法为“黏聚力”;(2)组和(3)组应分别读作“zhān贴”和“zhān接”,表示动作,正确用法为“粘贴”和“粘接”。 二不谙惯例 有些词语虽然形式不同,但含义是一样的。具体到一篇学术论文中,如果两者同时出现,会显得很随意,不符合科学性和严谨性。既然含义相同,那么就需要采用在工程地质学科内的常用形式。 1.“砂土”和“沙土” “砂”和“沙”在表示“非常细碎的石粒”的时候,在《新华字典》第11版[1]和《现代汉语词典》第6版[12]中都是可以通用的。而《专门工程地质学》[4]《工程地质学概论》[5]、东南大学等四校合编的《土力学》[6]、《工程地质手册》[7]、李广信等编著的《土力学》[8]、《岩土工程基本术语标准》[9]用的都是“砂土”,全国科技名词委《土木工程名词》[11]审定的结果也是“砂土”,所以推荐采用“砂土”。 2. “黏聚力”和“内聚力” 《专门工程地质学》[4]中“粘聚力”和“内聚力”都用到,《工程地质学概论》[5]中为“内聚力”,东南大学等四校合编的《土力学》[6]中为“粘聚力(内聚力)”(以上“粘聚力”应为“黏聚力”);《工程地质手册》[7]、李广信等编著的《土力学》[8]、《岩土工程基本术语标准》[9]中均为“黏聚力”;而全国科技名词委公布的结果中“黏聚力”和“内聚力”都有。 可见,“黏聚力”出现的频率高于“内聚力”。当然该术语还有多种别的叫法,例如凝聚力、黏结力等。在含义相同的前提下,遵循工程地质学科沿用的习惯,推荐采用“黏聚力”。 三音同形似 一些读音相同、形状也相似的汉字也容易误用。例如“岩芯”和“岩心”。 《新华字典》[1]中对“芯”和“心”的相关释义为: “芯”:某些物体的中心部分。 “心”:中央,在中间的地位或部分。 《现代汉语词典》[12]中的释义为: “芯”:泛指某些物体的中心部分。 “心”:中心,中央的部分。 据此无法辨别出应该用“岩芯”还是“岩心”,但是在词例中,《新华字典》[1]和《现代汉语词典》 [12]中出现的都是“岩芯”。《工程地质学概论》 [5]《工程地质手册》[7]《岩土工程基本术语标准》 [9]中用的也都是“岩芯”。只有在早些年,《专门工程地质学》[4]中出现了“岩心”这一用法。全国科技名词委的审定结果则在不同的学科中用法不一样,例如:公路交通科学技术、煤炭科学技术、石油等学科是“岩心”,而海洋科学技术、大气科学等学科是“岩芯”。 按照相关工具书的词例和工程地质行业的惯例,推荐的用法是“岩芯”。 四汉化不当 工程地质学科涉及很多包含英文名字的术语,例如在岩石强度理论中就有MohrCoulomb准则、Griffith强度理论、DruckerPrager准则等。在汉化的过程中,这些人名对应的中文没有明确的规定。但是为了体现科技论文的科学性和规范性,需要将一些常用的汉化后的术语进行统一。下面举例说明Mohr的汉化。 在工程地质学科内,有很多地方涉及Mohr。例如Mohr应力圆、Mohr包络线、MohrCoulomb准则等。Mohr进行汉化时,基本上会出现两种形式:“莫尔”和“摩尔”。下面通过分析相关书籍及相关规范中的实例来说明那种用法更恰当。 东南大学等四校合编的《土力W》[6]、《岩石力学与工程》[13]、李广信等编著的《土力学》 [7]、《岩石断裂力学导论》[14]用的都是“莫尔”;《岩土工程基本术语标准》则用的是“摩尔”[9],而《岩石力学与岩石工程学科发展报告2009―2010》[15]用的是英语Mohr。《世界人名翻译大辞典》[16]中Mohr的翻译为“莫尔”。地质学名词审定委员会1994年审定公布的《地质学名词》中涉及Mohr的规范用词有“莫尔图”“莫尔应力圆”和“莫尔包络线”[10],土木工程名词审定委员会2004年审定公布的《土木工程名词》[11]中涉及Mohr的规范用词有“莫尔包线”“莫尔圆”“莫尔屈服准则”和“莫尔-库仑定律”。 由上可见,大部分书籍采用“莫尔”,少部分采用“摩尔”。汉化时应当遵照《世界人名翻译大辞典》和全国科技名词委审定的名词采用“莫尔”。 五结语 以上分析了工程地质学几组常见术语易混淆用字的情况,作者和编辑在工作中需参考权威的工具书,尤其应遵照全国科技名词委审定公布的名词,从而促进术语使用的规范化。 地质学论文:水文地质学的发展 摘 要:文章结合时展的需求以及水文地质学的特点,详细论述了水文地质学的演化和发展过程,分析国内外水文地质学研究现状及发展趋势,分析当代水文地质学的特点,从传统的实用性学科,向兼具应用性与理论性的成熟学科演变,并阐明水文地质学今后的发展趋势,从可持续发展概念出发,走多学科交叉路线,构建人与自然环境协调发展的生态系统。 关键词:水文地质学;地下水;可持续发展;生态环境 引言 水文地质学是一门研究地下水的数量和质量随时间和空间的变化规律,以及如何合理利用地下水或防治其危害的学科。它研究在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律以及如何运用这些规律兴利除弊[1]。水文地质学是一门应用性很强的学科,它在人类生活和生产部门的需求下不断发展,学科体系逐渐健全,理论水平不断提高。人类在生活或者生产实践中所遇到的相关的问题,都需要研究者在方法上和理论上加以解决,随着越来越多以及越来越深入的问题得到解决,水文地质学这门学科也逐步发展。水文地质学从寻找和利用地下水资源开始,围绕实际发展需要,逐渐开展了一系列相关研究,现已发展成为一门相对成熟的学科。然而在生产力以及科学技术迅猛发展的今天,其所面临的问题也越来越复杂,越来越多元化,原有概念、理论及方法已经很难满足需求,水文地质学的发展面临着巨大的挑战与机遇[2]。 1 概述 水文地质学主要研究地下水的埋藏、分布、补给、排泄、径流和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水水质和水量评价、开发及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治,地下水污染的防治,地热能开发等。在不同地质环境或者地质时期,尤其是在近代人类活动的影响下,地下水的埋藏、分布、补给、径流、排泄和水化学组成均有一定差异,通过上述各方面差异性的研究,掌握地下水的形成及其动态变化规律,可为合理利用以及防治地下水提供一定科W依据。地下水中污染物分布、预测、治理以及如何防治是水文地质学目前研究的一个重点。随着科学技术的不断的发展以及生产建设发展的需要,水文地质工作者对水文地质学进行了分支学科的细分以及进行了多学科交叉渗透研究。 2 水文地质学发展简史 水文地质学的发展经历了萌芽、奠基、形成和发展四个阶段[1]。5700年的浙江余姚河姆渡古文化遗址水井,约3000年前中西亚及北非的干旱地带出现的坎儿井(Biswas,1970;Todd等,2005),表明人类从远古时代就开了地下水的利用,代表了水文地质学的萌芽。欧洲工业革命时期,由于工业的快速发展,需水量大大增加,人们对井的出水有了量的需求。1856年,法国水利工程师达西(H.Darcy),通过室内水通过沙的控制性实验,得出线性渗透定律,即著名的达西定律,奠定了水文地质学的基础。法国人裘布依(A.Dupuit)、美国人泰斯(C.V.Theis)都先后加入到地下水的定量计算中,并且将其推到了一个新的高度。该阶段人们已经通过实践得到了水文地质相关的基本理论,并且将其应用到了地下水的研究之中,为水文地质学的发展奠定了好的基础。第一次世界大战之后,合理开发、科学管理与保护地下水资源,越来越受到人们重视。20世纪40~60年代,雅克布(C.E.Jacob)及汉图什(M.S.Hantush)等论述了孔隙承压含水层的越流现象,“含水层思维”受到冲击[3],逐渐产生含水系统的概念。随后英国的博尔顿(N.S.Boulton)和美国的纽曼(Neuman)分别导出了潜水完整井非稳定流方程。至此,水文地质学已经完成了从找水型向资源型的转变,各方面理论研究已经构建了较完备的结构框架,水文地质学的发展已经初步成型。第二次世界大战以后,随着生产力与科学技术的迅速发展,世界人口急剧增长,消费需求也急剧升高,因而人类开始大规模改造自然环境,大量消耗了包括地下水在内的各种资源,破坏了环境,打破了生态平衡,进而导致了生态环境的急剧恶化,如土地荒漠化、土壤盐碱化、地面沉降、水土流失等。保护生态环境刻不容缓,水文地质工作者开始寻求新的发展模式,水文地质学开始进入了以生态环境为研究优秀的阶段,期间面临的问题错综复杂,以及在全球信息化大的背景下,原有的思维模式、概念、理论以及方法已经难以满足发展需求。加拿大的托特提出了地下水流动系统理论,为水文地质学的发展开拓了新的发展前景[4]。新技术、新理论的不断引入,使得水文地质学越来越系统,概念越来越完善,技术越来越成熟,分支学科的划分也越来越明确,其发展也越来越迅速,至此,水文地质学进入了新的发展时期。 从水文地质学发展的四个阶段我们可以清晰地看出,其是一门与生活实践密不可分的学科。水文地质学的发展贯穿于人类文明的发展之中。在生活生产实践中,人们观察积累各种水文地质现象,研究其规律,以便更好地服务于生活,久而久之水文地质学得到了长足的发展,由此可见实践对于水文地质学科的发展至关重要[5]。 3 当代水文地质学的特点 地下水流系统理论[6]的出现,意味着水文地质学发展进入了新的阶段。地下水流系统理论,从整体角度,综合考察地下水与环境相互作用的变化,为分析地下水各部分以及地下水与环境的相互作用提供了时空有序的理论框架。 当代水文地质学的研究领域,从以往的地下水资源向生态环境扩展,由地球浅部向地层深部圈层延伸。并且当代水文地质学,由以往的解决局部的现阶段的生产实际问题,转向长期性、全局性以及可持续发展的课题。其以地下水流系统理论为优秀框架,以系统思想为指导,运用多学科方法及其理论,构建人和自然协调、良性循环的地下水流系统、水文系统、地质环境系统、工程地质系统和生态系统,这也成为当代水文地质学的最终目标[2,7]。 随着人类对生态环境的破坏,相应的生态环境问题随之出现,人类开始意识到构建人与自然协调的、良性循环系统的重要性,从而进一步探索目标系统的作用或者形成过程与内在机理。当代水文地质学已经从传统的实用性学科,演变为兼具应用性与理论性的成熟学科。 4 水文地质学发展趋势 随着近几年来我国发展对能源需求的不断增长,从可持续发展的角度考虑,常规能源已经无法满足发展的需求,新型能源的开发利用刻不容缓。地热能[8]作为一种新型的清洁能源,其开发就显得尤为重要。现阶段地热能主要通过地源热泵形式被利用。目前地源热泵在天津、河北、陕西等地被广泛应用,很多都是通过水源热泵形式利用地下热能[9],由于深层地下热水的高矿化度以及高温,因而有的被用来发展温泉旅游、有的被用来居民供暖。地下热水作为一种宝贵的资源,其量并非是取之不尽用之不竭的,而且过渡开发利用很有可能导致严重的环境地质问题,因此回灌必不可少,然而其回灌[10]问题却一直是世界性难题,温度利用率也偏低,这就需要水文地质工作者对深层地下水进行深入研究。 多学科的交叉研究以及多技术方法的综合应用是水文地质学发展的方向。水文地质学原本就是地质学和水文学结合形成的边缘学科,随着各学科体系的日益健全以及各分支学科的不断发展,研究视野不断拓宽、课题复杂程度越来越高,处理难度越来越大,因而多学科交叉渗透以及多技术方法综合应用是处理复杂课题的唯一途径[11]。 预计今后水文地质研究的重点将主要集中在地下水中污染物运移机理、四水转化问题、地下水水温度场的分布及其迁移机理、包气带水盐运移机理及其空间分布、地球深层水文地质、水文地质中同位素的进一步应用以及与深层地下水相关的数值模型的建立[12]。 5 Y束语 随着我国生态文明建设脚步的加快,自然科学发展与生态环境保护的结合就显得意义非凡。当前,我国水文地质学已经进入了生态环境水文地质学发展阶段[13],构建人与自然环境协调、良性的水文地质生态系统[14]已迫在眉睫,学科的发展以及关键技术问题的解决,都会对生态环境造成潜在的威胁或一定程度的破坏,因而学科的发展必须以生态环境的保护为根本,科学合理地完成两者之间的转化。 作者简介:李劲彬(1991-),男,汉族,陕西铜川,硕士,助理工程师,主要从事水文地质和土地工程方面的研究工作。
土木概论论文:土木工程概论 摘 要 土木工程既是一门科学,同时也是一门应用技术,是为人服务的的职业,它建设了整个文明的物质基础。土木工程的根本工作目的是不断的提高生活的质量。所以我们不仅仅是一个工程技术人员,也是社会的建设者,积极的投身社会建设是我们应尽的责任。 关键词 土木工程 自然科学 工程师 现状及未来 现代的土木工程已经是一门多学科交叉的综合,相关的自然科学和社会科学学科的进步都会对土木工程的发展产生影响。作为土木工程理论的一个支柱,力学在19-20世纪取得了巨大的发展。由于实际需要的推动,力学发展出许多小的门类,如弹性力学,损伤力学等,都服务于土木工程。现在的理论力学已经达到了一个相当成熟的境界。数学工具和计算机技术的发展也使得一些以前无法分析的问题可以为工程师们所掌握。本时间初,随着边界层理论的发展,流体力学逐渐发展,并在此基础上发展出了湍流理论。固体力学也有很大的发展,对土木工程有直接作用的断裂力学的发生使得工程师们可以比较可靠的估计建筑物的强度和可靠性。这一发展改变了设计的观念。大大推动了结构研究的发展。预应力理论的提出标志着力学理论进入了一个新时期。另一方面,有限元分析等新的数学分析方法在计算机技术的支持下迅速发展,拓宽了工程师的研究对象,使得工程师们能够把握更加复杂的系统。数学工具的发展不但作用在结构分析计算上,也体现在优化设计当中。概率与数例统计的应用完善了各种结构物的计算。材料科学的发展为土木工程带来了广阔的发展空间,新的工程材料,如碳纤维,高强度混凝土,高分子复合材料等加入到土木工程的应用中来,为工程师提供了更多的选择。 在不同的专业方向上,随着超高层建筑的发展,结构理论也不断发展,从框架到剪力墙再到筒式体系,越来越成熟。在桥梁工程方面,从比较原始的板梁桥,拱桥发展到现代常用的斜拉桥,悬索桥。发展不但体现在形式上,而且也体现内涵上。多种技术的交叉运用突破了单纯的桥梁结构的种类划分。并且出现了一些独特的斜桥和曲线桥。 电脑在土木工程设计上的重要性,已不再需要辩论。利用电脑绘制各类平面、立面、剖面、细部等二度空间图集已成为全球事务所的标准方法。CAD技术使得工程师从烦琐的绘图作业中解放出来,大大提高了效率。CAD最重要的一个功能是它的虚拟现实功能,可以直观的反应和模拟建筑的外观,结构,以及在不同外力作用下的效果。在国家大剧院的设计中,太原理工大学土木系结构分析工作站,采用ANSYS软件成功地对中国国家大剧院进行了结构分析。验证计算内力、多种载荷组合工况下的变形、结构抗震分析以及验证结构设计的合理性与可靠性。 和工业化大生产相适应,土木工程也经历了一个标准化规范化的过程。现在土木工程的规范化和标准化已经达到了相当的高度,不仅仅完成了单位和术语的统一,也形成了一整个由行业规范和国家强制标准共同构成的标准体系。统一的标准和规范使得技术资料有更大的通用性,同时也保证工程设施的可靠性。现代土木工程的建设,尤其是大型基础设施的建设,牵涉到社会的各个方面。对社会产生巨大的影响,包括经济的,政治的,甚至思想观点的影响。广泛的社会协作是现代土木工程的一个重要特点。小到一个城市道路岔口的改造。大到三峡工程这样的世纪工程,都体现了社会对土木的影响,有协助也有干预。从工程建设的规划,立项,预算到建设过程,社会力量广泛的参与其中。同时工程自身也会对社会影响产生回馈。工程对资金,材料,设备,人员的要求,工程对周围环境的影响,工程建成后使用过程中的经济,环境等问题,都不仅限于土木工程技术本身。 在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的优秀部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构,流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。 信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点是但又不仅仅限于CAD方面,也对工程进度的管理。运行中数据资料的收集,分析,整理。对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。我国现在正是基本建设的高潮。信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。 人性化则是近年来兴起的,主要是在体现在关系到人们日常生活使用的工业民用建筑方面。设计,施工,维护,使用都对土木建筑提出了人性化的要求。国外为此提出过3E的概念。实用 、经济、优美,是一个逐渐提高的要求。我国现在在这方面还有欠缺,更多的注重了第一层次实用性的要求,对后两者有所欠缺。 土木工程发展到今天已经深入到社会的各个方面,发挥着重要的作用,并且必然会随着社会的发展而继续进步。我们作为未来的土木工程师,不但要继承和发扬老一辈工程师的严谨求是,正直诚信,创新进取的优良品质,也要用现代的科学理论武装自己,不单包括专业知识,也包括的其他方面的知识。而且我们更应该在实践中锻炼,总结,提高。 土木概论论文:概论土木工程基础施工技术要点 摘要:随着经济的迅速发展,建筑行业的崛起,建筑工程的质量成为人们关注的焦点,而作为建筑工程项目最根本的项目基础施工就成为了整个项目的重中之重,故本文主要从土木工程基础施工技术要求、基础施工技术特点、基础施工技术及土木工程基础施工技术要点四个方面进行了详细的分析与介绍,以供参考。 关键词:技术;要点;特点; 前言:建筑工程项目中基础工程的施工关系着整个工程的质量,对工程的质量起着决定性的作用,所以对基础工程施工中存在的问题进行科学合理的解决是非常必要的。 一、土木工程基础施工技术要求分析 (一)基坑土方的开挖 进行基坑的开挖时应遵循如下原则:“分层开挖,先撑后挖”,先进行开挖顺序以及分层厚度的确定,然后进行连续施工,以防地基土出现扰动现象。整个开挖过程都必须认真进行检查,进行地下水位以下的挖土施工应进行科学降水。 (二)土方填筑及其压实 在进行土料的选用过程中应注意如下问题:一是碎石类、砂土及其含水量同压实要求相符的黏性土可选为填筑土料。二是淤泥,膨胀性土,冻土及有机含量超过8%、含硫酸盐超过5%的土等不能当作填筑土。压实的方法包括振动法、碾压法、夯实法及通过工具进行压实等方法。压实过程中必须注意压实功、土的含水量及每层铺土厚度。填土应由低到高,由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实。填方要分层实施并尽可能使用同类土进行填筑。要在相对的两边或者周围一起进行回填和夯实。并且当天的填筑要在当天进行压实。而且要保证填土压实的质量符合规范的要求。 二、土木工程基础施工技术特点分析 (一)复杂性分析 我国工程地质条件非常复杂,淤泥质土、湿陷性黄土、冻土、溶岩地质等广泛分布。同时我国地震频发,地基基础的影响是非常大的。如此复杂的地质条件加大了地基基础工程的勘察设计处理以及工程施工的难度。 (二)严重性分析 从某种程度上讲,建设工程一旦建成投入使用,地基基础出现质量事故问题往往是无法弥补的,它所带来的损失远远大于地基基础工程建设所要投入的成本。地基基础工程一旦出现质量问题,往往会引起地基失稳。建设工程整体结构的破坏,这是建设工程致命性、毁灭性的重大质量事故,直接危及人们的生命和财产安全。由于地基基础承受上部建筑实体的全部荷载,因此一旦出现局部损坏,其损坏程度扩散很快,而事故的发生又往往是突发性的,加剧了其危害性和严重性。 (三)隐蔽性分析 从主体结构本身复杂的工序衔接来看,房屋建筑地基及基础工程施工后一道工序都在不同程度上覆盖前一道工序,工序质量具有明显的隐蔽性,这就是加强隐蔽工程的检查验收的原因所在。 (四)多发性分析 在过去的一段时间内,由于地基基础设计或施工不当等原因导致的房裂屋倒现象时有发生造成了严重的损失。 (五)困难性分析 由于地基基础工程是地下工程,具有隐蔽性,事故处理的施工操作困难性较大。另外,地基基础承担了上部荷载,如果发生质量问题,采取措施进行必然会影响到建筑物上部结构的性能因此它的处理是非常困难的。 三、 土木工程基础施工技术 土木工程的施工过程中较为常见的基坑开挖技术包括浅基坑的开挖技术和深基坑的开挖技术,以下分别对其进行阐述。 (一) 浅基坑的开挖及其支护技术 1、土方的边坡应以当地的土质、开挖的深度及其方法、边坡的留置时间、坡顶的荷载情况、排水及降水状况以及当地的气候条件等因素为依据进行确定。 2、在土质均匀及湿度正常,基坑或管沟地面的标高高于地下水位,且敞露时间较少时,在挖土深度一定的情况下可不进行放坡和加支撑,但是,开挖深度不可超过相关规定。再次,土质及其湿度适宜,且地质情况相对较好的情况下,当基坑或管沟的底面标高高于地下水位时,开挖深度应不超过5m,且可不加支撑。 3、对于永久性的挖方边坡而言,应根据设计的相关要求进行放坡。最后,在山体整体稳定的情况下,临时挖方的边坡若相对使用时间较长且高度低于10m 时,可以以实际条件设计坡度。浅基坑的土壁支撑技术一般包括灌注桩、板桩、横撑、深层搅拌桩及地下连续墙等。 (二) 深基坑的开挖及其支护技术 在深基坑的开挖过程中,为了保证坑基开挖过程中土壁的稳定性,通常采用临时支挡来确保深基坑土壁的稳定性。对于透水挡土支护结构而言,可采用工字钢桩加横挡板、预制桩、双排灌注桩等进行挡土;对于止水挡土结构而言,主要包括了钢板桩、地下连续墙、化学注浆桩以及深层搅拌水泥土墙等结构;对于支撑部分的结构而言,可采用悬臂、锚拉式支护,或土层锚杆、型钢水平支撑等结构。 四、 土木工程基础施工技术要点 (一)土壁的稳定 土壁稳定的关键在于土体内粘结力与摩擦阻力之间的平衡。如果土体失去此平衡,就会发生塌方,从而影响工程工期,也会给周围的建筑和人造成危害。要保证土壁稳定,应先放足边坡,并且边坡的留设要符合一定的要求。另外,边坡坡度的大小则要依据土壤特性、地质条件和施工的条件和方法等多种因素而定。比如,粘性土质的边坡应陡些,人工或机械挖土、明沟排水时边坡不宜太陡,应平缓些;基坑旁边有主要建筑物的情况下,边坡比例宜在1∶1.0~1∶1.5 范围内;无地下水且工期较短,可不放坡而留设直槽时,开挖的深度不能超过以下数值:以砂土为填充物的密实、中密实砂土及碎石类土为1m;可塑、硬塑的轻亚粘土和亚粘土为1.25m;以粘性土为填充物的可塑、硬粘粘土及碎石类土为1.5m:坚硬粘土为2m。此外,为了土壁的稳定,还应设置支撑,不仅可以降低土方量、减少施工面,还可以使放坡不受场地限制。在坑槽的边缘应尽量不要堆置大量的材料和土方或者机械设备;在挖好坑槽后应当立即进行地下和基础结构的建造;雨期不宜对滑坡地段进行挖方,应先整治,然后开挖,开挖顺序为由上至下;如果有危险不稳定的情况时,应先进行妥善的处理。 (二)排水技术要点 土体干燥是土方施工中最为关键的因素,因此,在施工过程中,排水工作一定要做好。一般而言,施工的排水可分为两种:明排水法,即运用截、抽和疏的排水方法。截,截住水流;抽,开挖基坑时,在坑底留设集水井和排水沟,使水流顺着排水沟汇集到集水井中,之后用水泵将水抽出;疏,疏干积水。人工降低地下水位法:在开挖基坑之前,在基坑的周围安设足够数量的滤水管,将水抽走,在工程完工之前,保证地下水位始终在坑底之下。保证了坑基土体的干燥,可以有效的防止流砂,并改善施工条件。尽管如此,在降水前,一定要考虑原有的工程建筑物可能产生的附加位移和沉降引起倾斜、开裂、倒塌及地面塌陷。因此,在施工必要时,要采取一定的防护措施。 (三) 填土及压实技术 设计合理的填方边坡,选择合适的土料及填筑方法,可以确保填土的强度和水稳性。土壤中如果有机物含量较大或石膏含量超过2%,则不能作为填土所用。施工时,填方工程宜分层铺土然后压实,若用同类的土壤来填筑最好。如采用了不同类型的土壤填筑时,应当把透水性较小的土壤放置于透水性较大的土壤之上。为了避免填方内有水囊形成,严禁将不同类型的土壤混合且不均一的使用。 (四) 基坑监测技术 基坑监测技术是为了防止基坑施工发生意外,确保安全,一般分为以下几方面: 1、基坑边坡变形观测,了解基坑支护的变化状态,以监测数据为依据,结合开挖的地质情况,对支护参数进行适当调整,确保工程的安全性。如果发现基坑支护存在异常情况,则应该采用支撑或者回填等方法,提高基坑边坡的安全系数。 2、监测的内容除了量测基层位移情况和观察地表开裂的位置和列宽,还要对基坑的渗水情况和漏水情况变化进行观察。 3、布置监测点,选择在基坑支护变化最大的地段,或者局部地质条件不利的地段。 4、监测技术的施工内容有以下几个方面:以施工单位为主体,量测基坑的位移,如果基坑支护工程已竣工,则由建设单位负责测量,将测量点布置在基坑支护的施工图纸上;在支护的施工期间,保持每天监测一次的密度,在完成基坑开挖或者基坑变形稳定后,再适当减少监测的次数;雨水季节的监测和支护安全水害来源的监测,要查明渗水的原因,譬如生产排水、生活排水、管道渗水、贮水池、化粪池渗漏水等,以便及时采取排水措施;在施工开挖期间,加强基坑顶部侧面位移和开挖深度比值的观察,及时分析原因,为提出适当支护方法和加固措施提供基本条件。 总之,对土木工程中基础施工技术进行科学的研究,能够在很大程度上保证施工的进度和施工的质量,实现企业的经济效益和社会效益。 土木概论论文:关于《土木工程概论》课程教学研究与探讨 【摘要】本文根据土木工程概论课程的性质与特点,结合我院人才培养方案和个人实际教学经验,提出了提高教学效果与教学质量的意见和建议,对改进高等院校《土木工程概论》课程的教学方式和方法具有一定的借鉴作用。 【关键词】土木工程概论 教学效果 教学质量 《土木工程概论》是高等院校土木工程专业及其相关专业本科生必修的专业入门课,通过对本课程的学习,学生可以全面了解土木工程所涵盖的领域及其各个分支学科所涉及的内容。 一、学情分析 《土木工程概论》是我院工程管理专业大一学生的一门基础必修课,由于工程管理类学生与土木工程专业学生的培养目标不同,目前,对14级工程管理专业85名学生做了一项简单的调查,有90%的学生能够通过对该门课程的学习增强对专业的热爱和兴趣,有5%的同学处于中立状态,有3%的同学越来越不喜欢这个专业,还有2%的同学很少参与到教与学的过程中来。 针对这种情况以及学生对该门课程的认识与态度,结合自身在教学过程中的一些体会,就如何提高《土木工程概论》课程的教学效果做了一点思考。 二、课程的特点 《土木工程概论》课程主要讲授土木工程的各个层面的知识和内容,较为详尽地介绍了土木工程各个分支学科所涉及的主要内容和知识,其课程的主要特点如下: 1.课程内容范围广泛 《土木工程概论》这门课程的主要特点是其包含的内容非常多,涉及的知识面非常的广,包括各类工程结构勘测、设计、施工、管理、监理、经济和计算机应用等多方面的内容,其中每一章的内容实际上是一门课程甚至是一门学科。 2.教学内容比较陈旧、更新较慢 教材对于任何专业任何课程的学生和教师而言都是极为重要的,没有了教材,学生对知识的掌握如同没有载体且很难实现,而优秀的教材是促使学生快速掌握知识并引领学生入门的最佳途径。目前我院所采用的《土木工程概论》教材是国家“十一五”规划教材,内容涉及面是很广、很全,但教材内容仅仅涉及专业知识的表面问题,对深层次的专业知识接触较少,而且对建筑领域最新的产品、前沿学科的介绍偏少,当然,这是任何教材都不能解决的根本性问题,因为教材的更新远远跟不上时代引领下的土木工程学科发展。 3.教学内容以理论实践相结合为主 《土木工程概论》课程涉及的教学内容虽然浅显,但与工程实际联系又非常密切,教材内容应该以工程案例为切入点,全面展示土木工程的经济技术、建筑风貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常见问题的处理方法,从而适度地拓展学生的视野,为学生了解专业、学习专业知识以及确定学习目标和方向奠定了一定的基础。 二、提高教学效率与课堂教学的思考与建议 1.教师自身水平的提高 良好的教学效果需要高素质的任课教师来保障。今年是我院教学质量建设年,我院在如何提高教学效果以此来提高整体教学质量方面做了很多努力,如:教学过程的教学督导,在《土木工程概论》课程的教学督导中,督导专家提出,要加强教师自身对建筑领域的新思想、新材料、新工艺以及新产品的积累,通过实际工程案例来丰富课堂,不断提高学生学习的兴趣。 2.教材内容的及时更新 《土木工程概论》课程的教学内容往往以理论为主,而且传统的都是课堂灌输。在我院16学时的课程课时安排下,要全面的了解每个章节、每个过程,这无疑是一个难题,所以要不断的通过更新教材的内容,结合现有的建筑实物,去激发学生主动学习相关内容,与时俱进,如在讲解隧道工程时,可以以今年在中国扬州新建的扬州瘦西湖双层公路隧道工程、兰州新建的南山路伏龙坪隧道工程为支撑,提高学生学习的兴趣、积极性。 3.教学方法的提高与改变 《土木工程概论》的根本使命是为学生以后学习专业课程开好头,旨在提高学生对专业学习的兴趣,所以,学习方法的改进与引导就显得更为重要,在本门课程的教学过程中,我们在传统的理论的教学方式的基础上,充分利用多媒体资源,如进行建筑材料讲解过程中尽可能多地使用图片去认识;如在活动桥讲解时使用动画来理解;如隧道的施工等使用视频来讲解,诸如此类的方式方法显得更加直观、立体,真正能够体现出浅显易懂,取得事半功倍的效果。 4.加强学生对课余时间的利用引导学生自主学习 大学学习时间比较自由,课后少了很多的作业,这样就多了很多能够自己安排的时间,如何利用好这些时间去学习更多的知识,我们在本门课程中,针对每次所学内容,要求学生课后检索相关的信息,如检索目前世界上或中国最高的建筑物及其基本概况等,通过这样的方式去引导和培养学生自主学习的方法、习惯和能力。 5.课堂上采用简单的专业词语 在国家教育部2001年提出的在本科教育中推进双语教学的意见后,很多高等院校逐渐要求双语教学。而我院作为一所独立院校,从实际出发,在进行本门课程的教学过程中,使用一些简单的专业词汇(如:梁beam、板plate、柱column等),使学生熟悉相关的专业词汇,为后续课程的学习、广泛查阅专业文献起到帮助与促进作用。 三、结束语 《土木工程概论》课程,虽然内容多、广、全、专业,但是要做到授课内容涵盖面广、力求浅显易懂、课程结构清晰,这就需要所有老师和学生的共同努力。我们在这里主要是通过这样一门专业基础课程的学习,让学生在学好专业知识的同时,初步树立专业思想和工程方法,提高学生对土木工程专业的学习兴趣,引导学生利用好自己的大学学习时间,遵循学习规律,培养专业兴趣,建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心,努力完成从中学到大学的转变,为今后积极主动地学好专业课程、培养良好的自主学习的习惯与能力打下基础。更重要的是使学生在大学阶段树立正确的人生观、价值观和世界观,确定好自己今后所要奋斗的方向与目标,成为一个社会有用之人。 土木概论论文:《土木工程概论》教学研究 摘要:《土木工程概论》作为大土木背景下土木工程专业学生接触到的第一门专业课,肩负着把新生引入土木工程行业大门、使他们了解并热爱这个专业的重要使命。在该课程的教学过程中,教师要对该课程准确地定位,采用理论与实际工程事例相结合的教学方法,采用现代化的教学手段,提高教学效率、培养学生学习兴趣,培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程专业人才。 关键词:土木工程;教学;方法 《土木工程概论》课程是土木工程专业的必修课及其他相关专业的选修课,开设时间为大一第一学期。《土木工程概论》在整个土木工程专业课程体系中起着十分重要的向导作用,肩负着把只具备数理化基础知识的高中生迎接入土木工程行业大门,并使他们了解、熟悉进而热爱这个专业的重要使命。《土木工程概论》这门课程包含的内容非常丰富,涉及的知识面非常的广,包括与土木工程专业相关的各类工程结构勘测、设计、施工、管理、监理、经济和计算机应用等内容。因此,《土木工程概论》这一门课程对任课教师提出了非常高的要求。首先,教师需具备非常丰富的专业知识,必须对大土木背景下面众多学科都有深入的了解;其次,土木工程专业是在众多工程实践中建立起来的理论和知识,这要求教师具备丰富的实际工程经验,在讲授课程中理论联系实际进行讲授;此外,《土木工程概论》是相对较新的一门课程,目前还没有比较成熟的、高效的经典教学方法。因此,对于这一课程,展开深入的教学、教法研究,切实提高课堂效率,让刚入学的大学新生对土木工程专业培养起浓厚的兴趣,培养出具备扎实的专业技能的土木工程高级专业技术人才,为祖国的现代化建设增添新鲜血液,具有重要的意义。本文基于作者近年来一直从事《土木工程概论》课程的教学工作,在教学过程中对教学定位、教学方法、教学手段不断摸索、创新。 一、教学定位准确 课程的教学定位非常重要,教学定位决定了在教学过程中所应用到的教学方法、教学手段,等等。在“大土木”背景下,《土木工程概论》课程教学目的是:使学生较全面地了解土木工程专业所涉及的领域、包含的内容、所获得的成就及未来发展情况,从宏观的视角了解土木工程专业的综合性、社会性及其在技术、经济与管理方面的统一性,初步涉及一些基础专业概念;引导学生了解自己对大土木下众多学科中感兴趣的方面,建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心,为今后积极主动地学好专业课程、培养自主学习的能力打下思想基础。《土木工程概论》这一课程的定位,就是让学生通过教师的讲授,对“大土木”背景下涉及到的学科,包括建筑工程、交通工程、岩土工程、桥梁隧道工程等方向所涉及到的基础的工程各类、所需要的专业技能都有一定的了解;在了解清楚每一个学科的内容及相关方向后,逐渐对土木工程专业产生浓厚的兴趣,为今后选择方向的时候做好充分准备。兴趣是最好的老师,也是最大的前进动力,是学生在以后工作岗位上能做出贡献的最重要的前提条件。只有使土木工程学生真正选择了一个自己喜欢的方向,才能真正喜欢这一份职业,才能发挥最大的潜能。因此,《土木工程概论》这一课程应定位于激发学生对土木工程专业的兴趣,并挖掘在“大土木”背景下自己感兴趣的学科方向,为将来选择学科方向及就业方向做好充分的准备。 二、教学方法得当 教学方法是课堂的灵魂,是学生激情的催化剂。不当的教学方法,会使课堂毫无生气,教学效率低下;得当的教学方法,能使学生学习起来事半功倍,并能培养浓厚的学习兴趣。土木工程专业是一门实践性非常强的学科,众多的设计理论、施工技术方法等都是在实际的工程中遇到了相应的问题,然后集众多工程人员的智慧而提出来的。对于刚入学的新生来说,如果在还没有充分了解土木工程内涵、特点的情况下,对他们讲解一些专业术语、专业词汇、专业理论,他们是难以理解和接受的。作者认为,想要让土木工程新生快速地了解一个设计理论的来龙去脉、一种施工方法的技术要点,最直接、最有效的办法便是结合相关的工程实例进行讲解。当教师把工程实例展示给学生后,学生能非常直观、快速地领会这种理论或者方法的背景,理解起来就非常容易。加强工程实例的讲解,使土木工程专业新生快速了解土木工程专业入门知识,形象地再现土木工程所涵盖的学科内容和涉及的多方面知识,达到提高对土木工程的兴趣、提高教学效果的目的。因此《土木工程概论》课程教学中工程实例的讲解显得十分重要。在授课的过程中列举工程案例,通过分析案例的背景、发生的机制、产生后果的原因等可以加深学生对问题的理解,进而引发对此类问题处理方法的思考;其次,要求教师所列举的工程事故一定要带有较为强的时效性,接近学生的实际生活,让他们的切身感受更为强烈。例如当讲到关于地基不均匀沉降的专题时,除了讲授一些书本上已有的经典例子外,还可以列举近期上海一商住楼的突然倒塌的工程实例进行讲解分析。这样,一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面也可以起到培养学生现代工程意识和思维方式的作用,使这些未来的工程师们能够树立现代工程人才的价值观,养成严谨的工程观并把它贯穿于以后的学习和工作当中去。 三、教学手段灵活 教学手段是课堂的推进器,合适的教学手段能使学生更快速地掌握大量的信息。随着现代信息技术的发展和互联网应用的日益普及,多媒体技术越来越多的应用在高校教学中。多媒体技术可以是一种利用多媒体仪器,将授课内容集合文字、图像、声音以及动画等形式,多角度、多视角、全方位的呈现教学内容的教学手段。多媒体技术的使用,可以让课堂教学形式新颖、活泼。特别是对于《土木工程概论》这一信息量大、与实际工程紧密相关的专业课程的讲授,充分利用多媒体技术进行辅助教学,能够将抽象的理论通过计算机技术惟妙惟肖地演示出来,为学生提供丰富多彩的视觉、听觉和立体图像等刺激性环境,进而极大地诱发和调动学生的学习动机和愿望。在利用多媒体辅助教学的过程中,多媒体技术担当着信息载体与传达手段的角色,其教学目标、教学组织和进程控制仍需由教师掌控。因此,对于课件的制作,教师应先仔细研究教学内容,并依据教学大纲制定详细的教学计划,从而建立一个完整的教学框架结构,该结构可借鉴传统教学方式中循序渐进的结构,以体现教学方式的连贯性。对于多媒体技术的使用,不应仅仅局限于对课件的制作,还应充分利用已有的丰富的网络的资源,如一些视频资源。对于《土木工程概论》来说,英国国家地理频道推出的系列纪录片“伟大工程巡礼”就是一部非常优秀且合适的视频资源,该系列纪录片纪录全球最具野心和愿景的工程建筑案是如何展开的。藉由各式各样的档案以及高解析度、专业拍摄的影片,节目里将叙述每项工程落成背后的精彩、戏剧性、充满英雄胆识的故事。由主要设计师、工程师、专案经理及工地人员,来说明他们如何克服挑战,打造现代最高、最长、最快和最复杂的工程建筑案。在《伟大工程巡礼》系列节目中,可以见识建构我们日常生活的建筑工程奇观。因此,通过该系列片的播放,不但可以激发起学生对土木工程专业的强烈兴趣,而且看到各种伟大的建筑在自己同行手中从无到有地落成,有利于培养他们的专业自豪感与成就感,从而找到对土木工程专业的高度认同感,与此同时,也学习了相关的专业知识,了解了当今世界最全的建筑技术。因此,充分利用网络上优质的资源进行教学,是一种一举多得的教学手段。 《土木工程概论》是一门重要的专业基础课程,教师要充分掌握该课程的特点,将课程定位准确,采取理论与实际工程实例相结合的教学方法,采用合理、先进、现代化的多媒体等教学手段,主次分明、深入浅出地讲授好这门课程。同时,充分发挥教师的创造性,为学生营造良好的学习氛围,激发学生的学习兴趣,为土木工程专业的学生大学期间的学习打下良好的专业基础,培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程的专业人才。 土木概论论文:提高《土木工程概论》课程教学质量的实践与探索 摘要:针对高职院校《土木工程概论》课程教学内容多、实践教学环节薄弱、教材相对落后、教师实践经验不足等问题进行了探讨,提出了提高《土木工程概论》课程教学质量的意见和建议,对改进高职院校《土木工程概论》课程的教学方式和方法具有一定的借鉴作用 关键词:高职院校;土木工程;概论;教学;探索 《土木工程概论》课程是土建类各专业的一门非常重要的职业基础课程,在整个课程的设置体系中起着先导和启蒙作用,肩负着把完全不具备专业知识的学生引入到土木工程行业的大门,使学生从综合教育跨入到土木建筑专业教育的重任。通过《土木工程概论》课程的学习,可以使学生了解土木工程行业的基本情况,了解土木工程行业在整个国民经济中的地位和作用,从而激发学生学习专业课程的兴趣,树立专业思想,为学生学习后续专业基础课和专业技能课程理清思路,指明方向。因此,《土木工程概论》课程在整个土建类专业的教学中具有非常重要的现实意义。 一、《土木工程概论》课程的主要特点 《土木工程概论》课程主要讲授土木工程的各个层面的知识和内容,较为详尽地介绍了土木工程各个分支学科所涉及的主要内容和知识,其课程的主要特点如下。 1.课程内容范围广泛。《土木工程概论》课程的内容非常广泛,其涉及的教学内容囊括了土木工程专业的所有领域,甚至包括了土木工程专业的许多相关课程的教学内容[1]。由于土木工程概论课程为土木工程专业的引导课程,编写《土木工程概论》课程教材者往往在教材编写时涵盖的内容非常宽广,但知识点的内容却非常浅显,很多内容如基础工程、港口工程、交通工程、建筑材料等在内容的安排上基本上都是点到为止。因此,在《土木工程概论》课程的教学过程中如何有效地取舍教材内容,是每位任课教师所面临的主要问题。 2.教学内容以理论实践相结合为主。《土木工程概论》课程涉及的教学内容虽然浅显,但与工程实际联系又非常密切,教材内容应该以工程案例为切入点,全面展示土木工程的经济技术、建筑风貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常见问题的处理方法,从而适度地拓展学生的视野,为学生了解专业、学习专业知识以及确定学习目标和方向奠定了一定的基础。 3.教学内容需要不断更新和补充。《土木工程概论》课程所涉及到的课程内容往往与现有的工程实际紧密相关,随着我国经济的快速发展,建筑行业的不断壮大,我国的建筑业得到了前所未有的发展,但《土木工程概论》课程的教材在很长一段时间内却不能如建筑工程的发展一样快速进行更新,导致很多内容滞后于工程实际。如出现在许多教材中的世界排名第一高楼:台北101大楼,现早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材内容的滞后使得学生不能及时了解到建筑界新的发展,极大地阻碍了学生与工程实际的有效接轨,不利于学生的有效成长。因此,如何在教材内容滞后的情况下,要求教师密切关注建筑界的发展动向,灵活地增加新的教学内容和工程案例,是每位承担《土木工程概论》课程任课教师的职责和义务。 二、《土木工程概论》课程的教学现状 1.实践教学环节缺乏。在土木工程概论课程的教学过程中,我们不难发现有相当一部分在读学生,甚至极个别任课教师都片面地认为:《土木工程概论》课程仅仅是土建工程类专业的入门课程,是一门新生刚刚入学后的专业思想教育课程,其作用仅仅是学生了解到本专业的概况和基本风貌,激发学生学习专业课程的兴趣和热情。该课程的主要学习目标见下页图1。这种片面的认识导致很多高职院校在教学计划的制定过程中,将《土木工程概论》课程仅作为专业的职业选修课程,课时量极少(大多数院校该课程为32学时,2个学分,个别院校该课程仅仅为24学时,1.5个学分),为了将《土木工程概论》中的众多章节(一般该课程共计15章左右,涵盖了土木工程的各个领域,如土木工程发展史、土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通工程、桥梁工程等)都讲完,绝大多数教师以纯理论的授课形式蜻蜓点水般地完成《土木工程概论》课程枯燥的教学任务,缺少非常必要的实践教学环节,导致学生的学习兴趣不高,这和在制定人才培养方案时将土木工程法概论课程作为土建工程类各专业的先行引导课程,以此来提高学生对专业的了解及热爱度的初衷发生了一定的背离,久而久之学生将会慢慢产生一种对专业的排斥心理,这对培养学生有效的学习专业技能课程的兴趣极为不利,甚至产生一定的消极影响。 2.教材内容更新较慢。教材对于任何专业任何课程的学生和教师而言都是极为重要的,没有了教材,学生对知识的掌握很难实现,而教学中优秀的教材是促使学生快速掌握知识并引领学生入门的最佳途径。目前我国《土木工程概论》课程的教材很多,但是大多数教材中不乏许多“十二五”规划教材,内容涉及面极广,但教材内容仅仅涉及专业知识的表面问题,对深层次的专业知识接触甚少,而对于建筑领域中的新工艺、新产品及建筑的前沿学科的介绍普遍偏少,教材内容比较陈旧,不能反映当今社会的土木工程的发展现状,这是因为当今我国的土木建设发展速度极快,无论是高层建筑、大跨度桥梁,还是超长的隧道工程和地下工程的结构形式、施工工艺以及建筑材料的发展速度都是日新月异的,然而教材的更新远远跟不上土木工程学科的发展速度[2],任课教师如何根据时代的发展及时补充教学内容是《土木工程概论》教师面临的主要问题。 3.教学安排不尽合理。(1)课程的重视度不够,教师安排缺乏考虑。许多高职院校对《土木工程概论》课程不够重视,在该课程教师的安排上,往往认为任何教师都可以上,更为严重的是很多高职院校将该课程交给刚刚从学校毕业的年轻教师负责讲授,由于教材本身的缺陷,再加上青年教师教学经验和工程实战经验都不足,在教学过程中,难以用理论联系实际,这样就会导致教师会根据自己的喜好选择讲授内容,讲授过程找不到章节的相互联系性,导致授课章节相对独立,课程的整体性较弱,使得大多数学生在学习过程中“知其然而不知其所以然”,对课程内容体系的掌握不足很容易造成学生“只见树木,不见森林”不良的结果。(2)教学学时不够,考核方式过于简单。通过走访、调研发现,很多高职院校《土木工程概论》课程的授课课时普遍偏少,授课课时最少的院校只有16学时,大多数都在30学时左右。由于《土木工程概论》这门课程所包含的内容非常广泛,并且部分内容在今后的教学过程中很难再涉及到,若按专业课程的标准进行讲解,如此少的教学时数,怎能达到教学计划设置本课程的预期教学目标。同时,在走访中了解到,很多高职院校在本门课程的教学过程中,所采用的考核方式基本上都过于简单,有的院校通过做作业的形式完成,有的院校因为课程内容过多,采用开卷考试的形式完成,有的院校以期末对本课程的总结完成,有的院校以闭卷记忆性基础知识为考试内容,考试内容并未突出专业的基本特色。众多的考核形式,仅仅限于一些基本的常识,使得考核流于形式,学生经过这样的考核,基本上全部过关,这就给刚刚进入大学校园的学生造成一种错误的认识:学习不学习都能过关,学好学不好都是一样[3],这种错误的认识使得很多大学生缺失了学习热情,得过且过,部分学生沉迷于网络游戏不能自拔。这与我们开设本课程对学生所学专业起到启蒙、引导作用的初衷发生背离。 4.教学方法与手段落后。调查表明,大多数高职院校《土木工程概论》课程缺乏相应的实践教学内容,很多任课教师在课程的教学过程中,以课堂理论灌输式的教学方式为主,辅以简单的工程案例教学法;课堂上,任课教师陶醉于自己的讲授内容中,讲课讲得口干舌燥,而讲台下的学生却听得耐性全无,睡觉的睡觉,说话的说话,开小差的开小差,玩手机的玩手机;师生之间缺乏应有的互动以及学生进行独立思考的时间和动手训练的机会,结果使得教师“一厢情愿”的陶醉于自己卖力的课程讲授中,而学生始终不知所云[1]。此外,教学手段也过于单一,传统板书教学和播放课件的教学手段已难以满足当前《土木工程概论》课程的多元化教学方式的需要,使刚进校的学生学习兴趣急剧降低,始终处在被动的学习状态中,不利于今后专业课程的教学。 三、提高教学质量的思考与建议 1.重视师资队伍的建设。良好的教学效果需要高素质的任课教师来保障。由于《土木工程概论》课程涉及的土木工程领域非常广泛,涉及建筑工程、交通工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程等相关知识,这就要求任课教师不仅有丰富的教学经验,更应当积累一定的工程管理和工程处理的经验以及扎实的专业知识背景。因此,高职院校土建类专业建立起一支稳定的,老中青相互结合的高素质教师队伍是提高并保证教学质量的前提条件.同时,由于社会的快速发展,新的施工手段和新型材料不断出现,而教材往往滞后于现代科技很长一段时间,因此,各高职院校应要求任课教师平时注意知识的搜集、积累、整理和总结,及时将现代土木工程领域中的新的知识、新工艺、新材料及时地补充给学生,使学生能够及时融入到社会中,跟上时代的发展。 2.重视教学方法的创新。《土木工程概论》课程的教学内容常常以理论偏多,学生学习兴趣不高,对一些极为专业的、抽象的教学内容很难理解甚至不理解。为提高学生的学习兴趣,这就要求我们的教师充分备课,在课堂上用简单、易懂、简明的教学方法使初学的学生能够尽快地消化和理解教学内容。 为培养学生自主学习的能力和创新思维能力,任课教师应不断尝试和不断完善教学方法,如采用启发式、讨论式、案例式等一系列教学方法相互融合的多元化教学方法[4],以激发学生的学习兴趣和学习的主动性。例如,很多教师在本课程的教学过程中常采用的教学方法――案例教学法及讨论式,多种教学方法的灵活综合应用,可以有效地引导学生自主探究和体验知识的发生过程,还原学生原来的科学思维活动,以培养学生的创新思维和创新能力[5]。其教学方法的应用见下页图2。 3.提倡多元化教学手段的综合应用。采用传统的一支粉笔、一块黑板为教学手段的授课方式,很难生动地讲授《土木工程概论》课程的教学内容。因此,各高职院校应提倡任课教师积极探索先进的、现代化的教学手段,如,多媒体、网络、投影等。通过图像、声音、文字、板书等几方面的有机结合,把教学内容立体地展现在学生面前,以弥补采用传统教学手段授课带来的不足。《土木工程概论》课程的另一个重要手段就是任课教师应及时对学生学习中存在的一些问题尽行有效地反馈,可通过作业、答疑、测试,跟学生网上聊天等各种渠道和形式来了解学生对知识的需求情况,以及学生在学习中存在的疑惑,这样任课教师就可以及时引入新的教学手段来保证教学质量的有效提高,从而提高学生学习的积极性。 另外,在考核方式上,任课教师应不断探索,寻找并不断完善教学评价体系。课程考核是检查任课教师教学效果、评价学生学习效果的有效手段之一,为了有效地提高《土木工程概论》课程的教学质量和教学效果,对现行的以期末闭卷考核为主的教学评价体系必须进行改革。探索灵活多样的考核方式,如,开卷和闭卷相结合、平时小论文和期末综合论文相结合、基础知识与应用能力相结合等多种考核方式,逐步形成有利于学生综合素质提高和能力培养的新的考核评价机制[1]。 四、结束语 《土木工程概论》课程是土木工程各专业的一门职业基础课程,教学内容多、涉及面广,这就要求任课教师采用合理的、多元化的教学手段和方法,激发学生的学习兴趣,从而培养出适合当今时代需要的专业技能复合型人才。 作者简介:蔡小玲(1970-),女,陕西西安人,硕士,副教授,研究方向:土木工程专业理论教学及学院基建工程管理工作。 土木概论论文:水文与工程地质专业土木工程概论课程教学探索 [摘 要]水文与工程地质在各种土木工程建设选址、勘察及工程运行对环境影响评价中意义重大。土木工程概论具有内容覆盖广、发展变化快的特点,同时存在现有的教材内容滞后、教学方式单调、授课素材收集困难等不足。如何开展土木工程概论课程教学,以确保得到良好的教学效果,是亟待探讨的问题。根据水文与工程地质专业与土木工程的关系,从精选教学内容、改进课堂教学模式、穿插专题讲座、知名人物与实验平台介绍、新近土木工程建筑介绍及授课教师优选与培养等方面对土木工程概论的教学进行了探讨,并把探讨结果运用于教学实践。改进后的教学效果表明学生能够全面掌握本课程的知识,提高了学生的学习效率及学习本课程的兴趣,并激发了从事土木工程的就业热情。 [关键词]土木工程 教学内容 教学模式 我国土木工程建设有着飞快的进步,房地产产业和住宅的大发展、高速公路和高速铁路网的迅猛兴起,增强了我国的综合实力。城市建设中的基坑开挖不仅越来越深,而且开挖对周围环境的影响越发敏感;全国30多座城市已建或在建地铁,大冶露天铁矿开采的边坡高度达到800多米,海底隧道、煤矿开采的深度最深达到1000多米。同时,近些年我国工程建设中事故频发,如杭州风情大道地铁基坑倒塌事故、上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故、青岛输油管道爆炸事件。因此,我国对工程建设场地选址及场地内地质条件要求越来越高,水文与工程地质工作是土木工程建设重要的、不可缺少的基础工作。 1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》,将原来的结构、桥梁、道路、岩土、矿井建设、城镇建设等8个专业合并为土木工程专业,成为一个宽口径的大专业土木工程,具有内涵广泛、支系众多、科目复杂的特点,涵盖领域极为广泛,对学科全貌充分认识与把握,以期培养出的学生“理论基础扎实,专业知识面广,实践能力强,综合素质高,并有较强的科技运用、推广、转换能力”。[1] [2]土木工程概论课程涵盖工业与民用建筑、交通土建、地下工程、岩土工程、市政工程、水利水电工程及国防工程等广泛领域。[3] [4] [5]通过对土木工程概论课程的学习,对刚进入大学的水文与工程地质专业学生以后从事土木工程相关的勘察、设计、施工、监理、管理等领域从事技术或管理工作有个较为全面的认识。 一、水文与地质专业对土木工程的重要性 资源开发和基础建设在国民经济中有着十分重要的意义。道路桥梁建设、煤矿资源调查等项目开展初期和建设过程中都必须对工程地质自然灾害、水文与工程地质条件、不良地质现象及工程对周围环境的影响进行评价和调查。资源开发利用、基础设施建设造成的水文与工程地质条件的恶化,对人类的生产和生活造成极大的影响,如采矿导致的地面沉降、人工开挖对边坡稳定性的影响、尾矿库对地下水的污染、水库蓄水诱发区域性地震,特别是近年来由于经济发展导致的全国大范围的雾霾天气。故此在各类地质环境评价、资源开发利用以及地基基础工程建设等过程中,不仅需要从业人员懂得水文与工程地质专业知识,而且会科学管理各种工程。但从现实情况来看,高级应用型技术人才普遍不足。 水文与工程地质的毕业生,既有厚实的专业理论基础、宽广的专业知识,又有较强的实践技能,可在大型工矿企业、城市、城镇从事给排水、地下水及区域环境评价等方面从事水文地质调查工作,也可在有关部门从事飞机场、港口、海岸带海洋环境、铁路、公路、隧道、水库等土木工程方面的工程地质勘查工作。 二、土木工程概论课程的特点 (一)涵盖内容全面 本课程包括材料力学和结构概念、建筑工程类型及施工工艺、飞机场工程的选址及建设、地下工程类型及施工工艺、桥梁工程的类型及施工工艺、道路工程的选线及种类、铁路工程、海口工程、给排水工程、海洋工程、土木工程中的灾害等内容,其中不仅涉及材料力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土结构等力学内容,还涉及规划、施工及监理方面的内容,因此学好这门课程,对于刚跨进高等学校大门的水文与工程地质专业的学生而言,理解本专业的培养目标意义重大。 (二)发展变化快 土木工程虽然是一门古老的学科,但其领域随相关学科的发展、经济建设和社会进步的需要而不断深化、不断拓展。 (三)应用性广 随着城市化的发展,我国对能源需求越来越大,高层及超高层建筑越来越多,建筑基础形式多以桩基础等深基础为主,这不仅要求水文与工程地质专业毕业生掌握扎实的专业基础知识,同时又为毕业生就业提供了更多的机会。 三、土木工程概论课程存在的不足 (一)教材内容的滞后 土木工程建设种类、规模发展日新月异,由于时效性,教材不可能及时反映土木工程的变化,已淘汰的施工工艺技术甚至还有可能在现有的教材中出现。 (二)课堂教学方式不丰富 土木工程概论课程涉及的工程种类多、工程性很强。现代多媒体的运用相较于传统的黑板教学而言,能够大大提高教学效率,在很短的时间内扩大了学生的知识面。涉及高层建筑、桥梁、隧道等工程的施工工艺的流程、各种施工机械的操作过程,学生如不到工地现场则不能很好地掌握关键施工技术,这就导致教学效果不理想,学生对知识的掌握不牢靠。 (三)教学素材收集难 由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面,其覆盖面相当广泛,要收集各种工程的典型性素材有相当的难度。 四、土木工程概论课程教学改革 (一)精选教学内容 土木工程概论课程的教学目标是开拓学生土木工程的视野、培养学生土木工程的意识、激发学生持久的学习动力。因此在讲课时可选择生动宏伟的建设场景和案例,如上海中心基坑施工、广州东塔基坑施工、三峡大坝工程、港珠澳大桥建设及世界各地的海底隧道工程等,以此来让学生建立土木工程的整体和发展思维,从而提高他们学习后续课程的兴趣和质量。同时,在教学中将学生带到实际工程现场,进行现场教学,让学生提前接触生产实际,掌握一些现场施工的知识,为他们走向工作岗位奠定坚实基础。 (二)采用形式多样的教学方法 为激发学生学习兴趣、提高课堂效率,各种如桥梁类型、隧道类型、飞机场形式等可以用静态多媒体直观、形象地展现出来,以此提高学生对工程的直观认识,加深学生的理论知识,以较少的教学时间收到很好的教学效果。土木工程概论内容丰富多彩,为避免课程内容变得枯燥无味,教师在课堂教学中不应仅仅以静态图片的形式向学生讲解土木工程的有关概念、理论,这样易让学生产生厌学情绪。课间播放一些隧道施工、深基坑维护施工的教学短片,如人工挖孔桩、港珠澳大桥施工录像、广州东塔的施工动画、管桩打入施工过程、双排桩施工过程、锚杆支护施工过程、越江隧道施工动画、边坡加固施工过程。通过教学录像的播放,让学生掌握各种土木工程的施工方法。 (三)穿插专题讲座 为了让学生了解土木工程的最新发展状况,针对新近的一些深大基坑工程、桥梁工程及土木工程方面的试验平台做专题讲座,如上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故分析、上海中心深基坑支护工程、港珠澳大桥施工、国内外离心机试验、动态空心圆柱剪切试验等。随着城镇化的进展,近年来淮南新建了一批深基坑工程、桥梁工程、隧道工程。在教学过程中,邀请现场技术人员到课堂上来给学生做讲座,如进行过“搅拌桩维护施工”、“地下连续墙施工”、“拉森板桩维护施工”、“地下空间施工”、“打入桩施工”等专题讲座。专题讲座不仅充实了教学内容、开拓了学生的知识面,而且能引导学生从事土木工程的就业方向。 (四)知名人物及实验平台介绍 为增加水文与工程地质专业学生对国内外高校土木工程专业的认识及针对部分学生今后考研的情况,教师在讲解到各种土木工程时,可穿插些相关的历史人物、当代知名学者及国内的一些重点实验室的介绍。如讲到桥梁工程时,可讲一讲茅以升事迹、卢沟桥事件、国内外知名高校桥梁工程专业的知名学者及同济大学的桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室;讲到地下工程时,可介绍同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室的离心机试验机、动态空心圆柱剪切仪;讲到铁路工程时,可介绍一下中国首位铁路工程师詹天佑、同济大学的道路与交通工程教育部重点实验室;讲建筑工程时,可说一说建筑大师贝聿铭的杰出成就等;讲到土木工程灾害时,可介绍同济大学的土木工程防灾国家重点实验室。 (五)新近知名土木工程建筑介绍 国内外的知名建筑发展日新月异,现有的教材很难跟上其发展变化。因此,在讲授土木工程概论时,应介绍国内外最新的土木工程建设进展,以增加本课程的时效性,从而激发学生的学习热情。讲土木工程材料时,可穿插装修材料的最新发展状况;讲高层建筑时,可介绍国内正在建设的摩天大厦,如上海中心大厦;讲桥梁工程时,可穿插东海大桥、杭州湾大桥的建设情况;讲高铁建设工程时,可结合京福高铁来讲;讲水利工程时,可以介绍一下我国西南地区正在建设的水电站,如向家坝水电站、白鹤滩水电站以及金沙江、雅砻江、大渡河等“三江”水电基地。通过讲解一些知名重大工程建设的情况,可以拉近水文与工程地质专业学生与土木工程之间的距离,以此激发学生学习本门课程的兴趣。 (六)授课教师的优选与培养 土木工程概论涉及现有的各种工程,要求授课教师不仅要具有宽广的知识面,而且要有丰富的实践经验,为此要选具有丰富科研经历的教师授课本门课程。近年来,由于高等学校招生规模的扩大和高校教师数量的不足,尤其是有一批青年教师缺乏实践经验,致使土木工程概论的教学存在一些问题。因此,不仅要求有经验的教师对年轻教师进行传、帮、带,鼓励年轻教师参与相关研究课题中,而且为了掌握土木工程的最新进展,年轻教师要经常参加国内外的相关学术会议,在寒暑假期间,尽量去工地实习、锻炼,掌握现场施工的细节,不断更新土木工程概论的教学内容。 五、结论 土木工程概论课程教学改革可起到几点作用:1.提高学生学习土木工程概论课程的兴趣、效率,激发了水文与工程地质专业学生将来从事土木工程建设的热情。2.使学生更深刻地认识到土木工程概论课程的重要性,加深理解水文工程地质对各类工程的影响,以及各类工程与水文工程地质间的相互作用与关系。3.提高了学生在土木工程建设中,保护水文与工程地质环境的自觉性,能够让学生认识并分析不良水文与工程地质条件,并能针对具体问题提出处理措施。 土木概论论文:“土木工程概论”课程教学改革刍议 摘要:“土木工程概论”是土木工程及其相关专业的专业基础课,在整个课程体系中起着十分重要的先导作用,它对培养学生专业兴趣、开拓专业视野和形成创新思维具有积极意义。分析了该课程教学中存在的四个主要问题:内容宽泛粗浅,缺乏实践性的内容;经典教材匮乏;对任课教师的要求很高;课时过少,考核方式简单。结合课程定位与专业特点,提出了对“土木工程概论”课程教学改革的几点建议,包括增加课时量和实践性,重视教材及教师队伍建设,改革教学方法与考核方式,以及提高人文素养与综合素质等,并提出了一些具有可操作性的措施。 关键词:土木工程概论;课程教学;教学方法;考核模式 土木工程作为一个专业覆盖面广、行业涉及面宽、对国民经济发展具有巨大推动作用的行业,在国民经济中具有非常重要的作用。1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》,将原来的桥梁、道路、岩土等专业合并为土木工程,形成了一个宽口径的“大土木”专业,这一调整的目标是培养具有较宽理论基础、较强适应能力、较广专业视野的土木工程专门人才。在这一大背景下,“土木工程概论”课程应运而生。目前,国内各高校普遍针对土木工程及其相关专业本科生开设了该课程。“土木工程概论”的教学目的是:[1-4]使学生较全面了解土木工程专业所涉及的领域、包含的内容、所获得的成就及未来发展方向;从宏观视角了解土木工程专业的综合性、社会性及其在技术、经济与管理方面的统一性,初步涉及一些基本专业概念;引导学生了解自己对大土木下属众多学科中最感兴趣的方面,建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心,为今后积极主动地学好专业课程、培养自主学习的能力打下基础。 相对于“土力学”或“画法几何”等专业基础课程,“土木工程概论”课程开设历史较短,目前还没有形成较为成熟的、被普遍认同和推崇的教学方法。因此,针对该课程展开深入的教学教法研究,对于切实提高课堂效率、改善教学效果无疑都大有裨益。 一、课程教学中存在的问题 现阶段“土木工程概论”课程在高校一般是作为土木工程专业的必修课及其他相关专业的选修课,开设时间一般为大一或大二期间。“土木工程概论”范围涵盖本专业全貌,这就要求学生必须站在学科全局的高度,对学科全貌充分认识与把握,以期做到理论基础扎实、专业知识面广、实践能力强、综合素质高,并有较强的运用和推广能力。[5]“土木工程概论”课程的任务是培养学生认识土木工程的专业范畴,初步建立解决问题的工程方法,掌握各类土木建筑工程的基本概念、基本理论和基本方法,为学习相关的后续课程打好必要的基础,能应用土木工程的理论和方法对一些简单的工程实际问题进行定性分析。[6-8]目前“土木工程概论”课程教学中主要存在以下问题: 1.内容宽泛粗浅,缺乏实践性的内容 作为一门引论性质的课程,它所涵盖的领域极为广泛,其内容涉及到工程材料、建筑工程、道路与铁道工程、桥梁工程、隧道与地下工程、岩土工程、水利工程、给排水工程、海洋工程、机场工程、项目管理、防灾减灾等,内容庞杂粗浅,课本往往只能点到即止。另外,书本概述性文字偏多,但囿于课时,课堂上大部分时间只能用于理论知识的讲解,缺少实践性的内容作为支撑。土木工程是一门实践性很强的学科,所有相关理论的出发点和归宿都是工程实践。[9]若能将讲授与实践有机结合起来,对于学生学习兴趣的培养和学习效果的改善都将产生巨大的帮助。 2.经典教材匮乏 开设土木工程专业的高校很多,相应的《土木工程概论》教材不一而足。事实上,出于各种原因,各高校往往热衷于组织本校师资力量来编纂教材,以满足课程开设需要。笔者认为,这样做虽然可行,但其合理性仍值得商榷。一方面,由于“土木工程概论”是一门内涵丰富、更新迅速、适用广泛的专业基础课,对于上海地区高校适用的《概论》教材,在四川或北京的高校同样适用,各校各自为政式地编著自己“独特的”《概论》教材实非必要,反而造成了人力物力财力的巨大浪费;另一方面,当师资力量不足时,教材之间抄袭严重,内容编排几近相同,与其说是自力更生,还不如说是自欺欺人。 3.对任课教师的要求很高 鉴于课程的重要性,教育部曾要求“要配备对土木工程有着深刻认识且具有丰富实践经验的教师来讲授这门课”。高校的实际情况是,具有丰富实践经验的教师往往还承担着更为繁重的专业课程的教学任务,而“概论”课程常常是由经验不丰富的讲师承担。但青年教师通常对自己的研究方向比较熟悉,而对于其他不相关的方向则知之甚少。由于实践不足,在讲述工程实例时就难以做到旁征博引、生动活泼、深入浅出。 4.课时过少,考核方式简单 就笔者的教学经历来看,“土木工程概论”课程的授课学时介于16~24学时之间,也就是说,每次上课(90分钟)都要讲完一章的内容,如建筑工程、道路与铁道工程等,由于知识点很多,难度较大,教学效果令人担忧。“概论”的考核方式大多采取开卷考试或提交小论文的形式,急功近利的学生常常只盼着“毕其功于一役”,疏于平时的学习积累,掌握知识的牢固性大打折扣。 二、“土木工程概论”的教学改革 1.增加课时量,增添实践性内容 建议在以后的课程设置中适当增加课时量。在现阶段的教学中,由于课时较少,课程教学质量难以保障。对于关键问题的讲解,应当更为全面而周详地讲述,尽量讲细讲透。例如讲述斜拉桥与梁桥的关系时,应结合“构造特点”“传力路径”“受力特征”“建造材料”等要点来综合讲述,这就需要增加课时量作为前提和保证。 “土木工程概论”的教学内容必须“理论联系实际”,从而培养出实用型人才。一方面,任课教师在授课前可通过网络等渠道收集关于土木工程的最新案例,对其新知识、新技术等进行整理、分析和总结,确保传授的知识与现实世界不脱节。另一方面,为了让学生更直观地认识各种土木工程,可适当安排一些现场教学,增加其感性认识,加深其对于土木工程的认识和理解,同时也有利于增加其学习兴趣。 2.重视教材及教师队伍建设 教材是教学观念和方法的反映,教材建设是提高教学质量的重要环节,是实现人才培养目标的关键。教材合理与否直接关系到教学效果。教材的内在质量要求教材具有科学性、可读性、知识性、思维性、启发性和教学的适用性。《土木工程概论》教材应当坚持实用性原则,尽量选用内容浅显易懂、条理清晰、图文并茂,且着重以介绍土木工程各学科的基本知识和共同特性为重点的教材。笔者建议应由全国性的各大学会组织人手联合编纂教材(每3~5年更新修订一次),然后在高校推广使用。 从教学规律上说,教师在教学过程中起主导作用,教学效果与教师素质直接相关。本课程由于涉及工程领域较多,这就要求任课教师不但要有丰富的教学经验,而且还要有扎实的专业背景知识和丰富的工程实践经验。因此,建立一支稳定的、高素质的教学队伍是改善教学效果的必要条件。就目前国内高校实际情况而言,主要有以下两种途径:一是在中青年教师中培养一批专业知识广博、科研实践能力强、教学基本功扎实的专业骨干教师承担本课程的教学任务;二是采取不同学科多位骨干教师共同授课的方式,每位教师讲授自己最擅长的学科方向,共同完成整门课程的教学任务。此外,应鼓励开设课程教法研讨会,各相关学科的教师聚集一堂,共同商讨、探索教学内容与教学方法。对于有条件的高校,还可提倡国际合作交流,尽快了解和吸收国内外土木工程领域的最新成果,以不断提高自身的业务素质。 3.教学方法和手段创新 为了培养学生的自主学习能力和创新思维,应逐步推广和不断完善启发式、讨论式、参与式教学方法,处理好教师主导和学生主动的关系,调动学生的学习积极性,激发学生的创造性思维。对于认真思考、积极回答问题的学生可以给予适当的奖励绩点,计入期末总成绩。要重视现代化教学技能,积极探索多媒体等现代信息技术手段,通过图像、声音、文字三者的有机结合,把教学内容立体、有序、生动地展现在学生面前。尤其是对于信息量大、难以描述的教学内容和最新研究成果、重大工程介绍等,更应该采用现代信息技术。例如在每一章讲授部分结束后,笔者会给学生播放一段事先精心准备好的土木工程教学视频,并同步进行必要的讲解,如“超级工程”“Discovery”等都为“土木工程概论”课程教学提供了丰富的素材。 4.考核方式改革 考核是检查教学效果的有效手段,为了提高“土木工程概论”课程的教学质量,对现行的考核方式进行改革势在必行。应积极探索灵活多样的考核方式,消除传统考核方式的弊端。笔者建议丰富考核内容,采取多种手段和方式对学习效果与成绩进行评价,如考勤、课堂问答、课后作业、读书(考察)报告、课程论文、开卷考试等,这样可以弥补单一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促进学生综合素质提高和能力培养的考核评价机制。有条件的高校还可以推行理论考试和实践考试相结合的方式。 5.人文素养与综合素质的养成 人文素养的优秀内容是对人类生存意义和价值的关怀,这就是“人文精神”。这其实是一种为人处世的基本的“德性”“价值观”和“人生哲学”,科学精神、艺术精神和道德精神均包含其中。人文社会学科包括美学、艺术、社会学、经济、人文历史、文学、哲学等等。[10]这些学科不直接对专业发展提供作用,但对于造就土木工程师的社会与人格素质具有极大的意义,并由此影响着其价值观与相应的思维、行动。人文素养是培养综合型人才的前提和基础,这对于理工科学生的教育具有独特而重要的作用。在对学生进行专业教育的同时,进行人文社会学科的灌输和熏陶,并把这些纳入人才培养计划和教学计划,从教育内容、教育主体、教育环境和教育方式上把德智体美几方面有机统一起来,促进学生全面发展,实现培养目标。 三、结语 第一,应根据“土木工程概论”课程特点,编制浅显易懂、条理清晰、图文并茂、与时俱进,且着重以介绍土木工程各学科的基本知识和共同特性为重点的教材,同时建设一支高素质的教学队伍。 第二,增加课时量,增加实践性内容,采用启发式、讨论式、参与式的教学方法,处理好教师主导和学生主动的关系,调动学生的学习积极性,激发学生的创造性思维。重视现代化教学技能,积极探索多媒体等现代信息技术手段。 第三,丰富考核内容,采取多种手段和方式对学习效果和成绩进行评价,弥补单一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促进学生综合素质提高和能力培养的考核评价机制。有条件的高校还可以推行理论考试和实践考试相结合的方式。 第四,在对学生进行专业教育的同时,进行人文社会学科的灌输和熏陶,从教育内容、教育主体、教育环境和教育方式上把德、智、体、美几方面有机统一起来,促进学生的全面发展,并为其以后的专业课程学习打下良好的基础,培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程专业人才。 土木概论论文:职高土木工程概论课程教学探索 摘要土木工程概论是在教育部1998年进行专业目录调整,大土木专业建立后新出现的一门面向入学新生的必修课程,也是一门新兴课程。主要介绍土木工程(专业)内涵、土木工程形式、特点、最新成就、发展方向以及土木工程材料、建造方式等内容,还包括土工程学生应具备的知识、能力和学习方法。目的是使学生一入学就了解土木工程的广阔领域,感觉到专业成后可以大有作为,从而产生强烈的学习欲望,建立对专业的深厚感情,树立投身祖国建设事业的信念。 关键字职高;土木工程;概论教学 为提高职高土木工程概论课程的授课效果,在总结同行相关研究成果的基础上,从激发学生学习兴趣、树立专业荣誉感、改革教学方法、灌输可持续发展理念、设计职业规划、提高教师执教水平等方面,结合该课程的知识结构特点对授课方法进行了系统探讨。实践表明,相关教学方法的改革有效激发了学生的学习热情,丰富了教学内容, 提高了教学质量。 1注重对学生工程意识与专业素质的培养 土木工程的综合性、实践性比较强,要求工程技术人员要具有很强的工程意识和专业技能。专业技能有待于日后不断学习与实践训练得到充实,而工程意识的养成非一朝一夕之功,它是集专业知识、技能、经验、甚至是教训的不断积累而逐渐形成的综合素质。在现阶段,学生还没有积累足够的专业知识与技能,主要是使学生建立完整的工程概念并从专业角度理性分析问题的意识。如:在讨论房屋工程的建设过程时,介绍它包括规划、审批、勘察、设计(建筑、结构和设备)、施工、验收、交付使用等阶段,使学生清楚工程建设的过程是各部门、多工种全面协调合作的过程,牵一发而动全身,从而建立统筹整体、协同工作的大局意识。工程意识的培养关键在于教学过程中不能照本宣科,而要理论联系实际,灌输实际工程具有系统性和完整性的思想,使学生对土木工程有一个感性认识,形成一个完整的工程概念,树立专业的思维方式,为工程意识逐渐形成日后的自觉行为打下坚实的基础。 2根据课程特点采用启发性、典型工程实例引导等教学方式 孔子说:“不愤不启,不悱不发”,这八个字的意思就是要实行启发式教育,把学生作为教学的中心,使学生在学习的整个过程中保持着主动性,主动地提出问题,主动地思考问题,主动去发现,主动去探索。启发式教育的优秀就是要培养学生独立思考和创新思维。所谓教是为了不教,就是要使学生自己掌握学习的方法,提高创新的能力。该课程面向刚入学还没有建立工程、专业概念的新生,既要向他(她)们介绍土木工程形式、建造技术、发展等知识,更要传授他(她)们专业的知识体系、学习方法,包括课程学习、设计、实习和实验等环节的注意问题,帮助他们转变思维方式,还要帮助他(他)们树立专业观念、工程意识,通过课程学习让他(她)们热爱上建设事业,热爱上土木工程专业,激发起学好专业的兴趣,使学生在进一步接触专业的其他课程前,充分了解将来可能的工作岗位、工作环境,极大提高学生在本科的学习过程中寻找适合自己的方向,有目的性地学习,提高学习的有效性。组织学生根据自己的爱好结合课程内容进行专题演讲,可极大地提高学生的学习兴趣,锻炼学生的能力,效果更好。有条件的话课余时间安排若干场有关土木工程各领域发展前沿的讲座,聘请设计或施工企业知名的设计、建造师、和其他专家,让学生与工程领域的专家学者见面,探讨土木工程发展成就、专业技术现状及发展前景等弥补课程教学之不足。 3改进教学方法与手段是提高教学效果的关键 《土木工程概论》课的内容繁杂,涉及面广,图片丰富,叙述性强,如果以课堂灌输的方式教学,不仅教师讲的口干舌燥,而且学生听得枯燥乏味,为了提高教学效果,关键是要采取灵活多样的教学方法与手段。首先,利用多媒体教学。以多媒体为载体,通过丰富的图片、视频和动画等素材实现理论知识与工程实际的结合,使学生对土木工程的知识结构、应用领域和发展动态能够有比较清晰的了解和感知。制作与教学内容相符的教学课件,通过大量直观明了的图像配合抽象内容的叙述,并结合参观进行现场教学,如充分利用校内实践教学基地;或者通过参观校园内的现有建筑及建筑工地现场等进行现场教学,使学生的工程意识得到极大提高。可观看与土木工程有关的DVD录像片,欣赏优雅闻名的悉尼歌剧院、令人惊叹的埃及金字塔、气势恢宏的故宫建筑群、雄伟壮观的万里长城、融合最前沿技术的奥运场馆等,这些古今中外优秀的工程范例深深吸引着学生,激励学生为之奋斗,既对学生进行了工程美学教育,也增强了学生的学习动力与社会责任感。其次,结合问题式教学,使学生养成查阅文献的学习习惯。 “填鸭式”的课堂教学使师生间缺少必要的互动与学生的独立思考,况且学时有限,学习知识光靠老师课堂传授是远远不够的,采用问题式教学可启发学生深入思考。如古代土木工程离我们较远,讲起来比较抽象、乏味,若提问:山西应县木塔为何历经多次大地震仍完好无损?埃及金字塔在历史上有什么作用?古人是怎样开采如此巨型石材的?又如何建造高程如此精确的工程的?这些问题既活跃了课堂气氛,又能激发学生的学习兴趣。教师也可留些问题让学生课后解决,如在“土木工程中的灾害”之“地震”一节中,在讲解地震发生的原因、危害及抗震防震的方针及措施等问题后,联系1906年美国旧金山大地震,1923年日本关东大地震,1976年唐山大地震,再让学生回去查阅5.12四川汶川地震的发生原因、强度等级、危害范围、社会影响等文献,并思考今后如何防震减灾,作为工程技术人员应肩负起哪些社会责任等。学生通过查阅资料将课本知识融会贯通,学会汲取前人或他人的知识,提升理性的思维能力;并通过撰写读书报告或总结报告,训练学生写作的能力,为今后书写摘要、论文、报告等文章奠定写作基础,养成遇到问题查阅文献的学习习惯。 总之,《土木工程概论》课的内容十分庞杂,而实践性、综合性又强,需要在“大土木”工程要求的基础上建立合理的教学体系和教学内容,引入工程美学教育,通过现场教学和参观等实践环节,采取灵活多样的教学方法与手段,激发学生浓厚的学习兴趣,使学生形成完整的工程脉络,具备初步的专业知识,引导学生顺利迈进专业的大门。 土木概论论文:工程管理类专业“土木工程概论”课程教学的探索与实践 摘要:“土木工程概论”是工程管理专业的专业基础课,在整个课程体系中起着十分重要的先导作用,同时该课程也是电力工程管理专业的专业课,是对学生专业知识的必要补充。针对该课程内容广泛而不深入、理论多而实践少的特点,结合在实际教学中遇到的学时少、学生基础知识缺乏的问题,立足两专业不同的培养目标,从教学内容的取舍、教学方法与教学手段的运用、考核模式的确定以及教师队伍建设等方面进行探讨,提出了提高教学效果的具体措施。 关键词:电力工程管理;土木工程概论;课程教学 作者简介:王素芳(1977-),女,山西黎城人,上海电力学院经济与管理学院,副教授;杨太华(1963-),男,贵州仁怀人,上海电力学院经济与管理学院,教授。(上海 200090) 基金项目:本文系上海电力学院教改基金资助项目(项目编号:20101412)的研究成果。 上海电力学院目前共有两个工程管理类专业,即工程管理专业和电力工程管理专业,在两专业的本科教学中均涉及土木工程相关知识的认知性教育,且均以“土木工程概论”这门课程为载体,具有内容宽泛、信息量大的特点。而两专业的培养目标不同,在对土木工程认知教育的定位与教学目标上也有所不同。对于工程管理专业,“土木工程概论”课程安排在大一第二学期,是学生入学以后接触到的第一门土木类专业基础课,在整个课程体系中起着十分重要的先导作用,[1]旨在培养学生基本的土木工程素养,使学生对土木工程知识从概念、原理、过程、技术等各环节有初步的认识,[2]从而激发其学习的兴趣,尤其土木工程技术类课程肩负着把这些完全外行的学生引入土木工程行业大门,使他们了解并热爱本专业的重要使命。对于电力工程管理专业,“土木工程概论”课程作为专业类课程安排在大三第一学期,是学生专业知识的必要补充,学生关于电力工程建设中土建工程方面的知识将主要来源于本课程,教学目的旨在使学生了解土木工程的基本知识,具备建筑识图的能力,熟悉建筑构造、建筑结构、建筑施工和建筑材料等关于建筑工程的基本内容,为后续专业课程学习打下基础。 鉴于此,本文旨在探索针对两专业的土木工程认知教学模式,力求在充分利用现有资源的基础上,提高教学效果,实现学生对土木工程知识的最大认知度。 一、课程的特点 鉴于两专业课程目标的不同定位,在制定教学计划时选择了不同的教材。对于工程管理专业侧重于全面介绍土木工程的基本情况,即大土木的知识,包括土木工程材料、建筑工程、基础工程、交通工程、桥梁工程、港口工程、水利水电工程、给排水工程、土木工程施工、建设项目管理等基本知识;[3]而电力工程管理专业在认知教育上侧重于建筑工程的相关知识,包括建筑制图、建筑构造、建筑结构、建筑施工、建筑设备和建筑材料等,[4]针对专业特色还适当补充了电力建筑的知识。 虽然授课内容有较大不同,但是作为概论类课程,两门课程有以下共同特点。 1.课程内容广泛而不深入 对于工程管理专业,课程范围涵盖本专业土木工程技术类课程全貌以及部分优秀的管理类专业课程,涉及本专业许多相关课程的内容,对于电力工程管理专业,课程范围也基本涵盖了所有主要的建筑工程类课程内容。每一章的内容就是一门课程甚至一门学科,如桥梁工程这一章涉及桥梁学科的内容,而建筑施工这一章涉及了施工技术和施工组织学两门课程的内容,教材在编著时考虑覆盖的内容广泛而不深入,因此在深度上都是点到为止。[2] 2.课程教学理论多而实践少 课程内容大都介绍一些基本概念和基本理论,对于某些内容虽然也会列举工程实例,但只是进行理论性地阐述和介绍,没有实践内容或者实践课程来支撑。有些章节虽然也涉及一些具体的专业知识(如电力工程管理专业中的建筑识图知识、建筑构造知识和电力建筑知识等),但没有安排相应的实践课程。 二、教学中存在的主要问题 在土木工程类课程中,“土木工程概论”是一门较新的课程,相对于其他已经讲授多年的课程而言,本课程的教学实践和教学研究都不是很成熟,[5]而且无论是教材还是教学研究多数是面向土木工程专业的学生,在针对工程管理专业和电力工程管理专业学生的教学中,主要存在以下问题: 1.教材内容多而学时少 鉴于本课程的特点,教材涵盖内容非常广泛,而课时只有32个,要想在较短的时间里将丰富的专业基础知识传授给学生,是一件较困难的事情。 2.学生缺乏相关基础知识 工程管理专业的学生在大一第二学期即学习本课程,而电力工程管理专业的学生虽然在大三第一学期才接触本课程,但是前期几乎没有任何先修的相关课程,也就是说,两专业的学生都是在不具备任何专业基础的情况下来学习本门课程,而课程内容多学时少,使得讲课进度较快,学生对部分内容理解困难,进而影响学习兴趣。 三、提高教学效果的措施 1.根据专业特点,对授课内容进行取舍 由于课时较少,没有条件详尽介绍教材各章节的内容,这就需要教师充分了解教材内容,再根据各专业特点对教材内容进行取舍,在尽可能反映课程全貌的基础上,利用有限的课时抓住重点及难点,其他内容则简单带过留给学生自行阅读。[2,6]比如对于工程管理专业,教学的重点应该是土木工程材料、建筑工程、基础工程、土木工程施工和建设项目管理等。结合学校电力特色的教育,在特种工程中可以重点介绍火电厂的冷却塔、输变电工程中的输电塔,在水利水电工程中可以重点介绍水电站厂房及各种坝体,而对于交通工程、桥梁工程和港口工程等内容可以简单介绍。对于电力工程管理专业,重点是使学生具备建筑识图的能力,熟悉建筑物的构造和建筑结构特点,熟悉各种建筑材料,尤其是与电力建筑关系较密切的钢材和混凝土等材料,了解建筑施工技术;而建筑设备中应重点讲解建筑电气的知识,其他内容可以简略。现有教材均没有专门介绍电力建筑的章节,教师在教学中还需搜集资料,补充发电厂建筑、输变电建筑和变电站建筑等电力建筑的基本知识。 任课教师应在确定了全部教学内容并确定了章节学时后,再开始准备每堂课的教学内容,并且必须明确每堂课的内容重点和难点,然后有意识地引导学生去领会这些问题,只有这样才能起到事半功倍的效果。 2.采用启发式、互动式教学和案例教学 土木工程和人们的生活相关,能够在日常生活中举出很多鲜活的例子,尽管学生尚不具备专业基础知识,但他们已具有一定的生活积累和较高的思维活动能力。教师在讲授具体的专业知识时,可以以学生熟悉的工程建筑为切入点,首先吸引学生的注意力,继而结合专业知识进行讲解,这样就容易使学生在轻松的氛围下接受枯燥的专业知识。比如在讲授地基沉降时,可以将比萨斜塔作为一个重点案例来介绍,通过比萨斜塔的建造过程使学生理解地基沉降的知识,围绕比萨斜塔展开的纠偏大讨论又可以使学生了解很多关于建筑纠偏的知识。 在教学过程中除了利用丰富的案例,教师还应鼓励学生积极思考,通过各种各样的启发或暗示来引导学生,通过营造互动的教学环境来调动学生的学习积极性,活跃学生的思维,在充满乐趣的情景中进行教学,达到既传授知识又提高综合能力的目的。[2,5]如在讲授房屋基本构件梁、板、柱时,可启发学生在教室里观察,根据自己感官认识和课堂讲授内容来理解各种构件的特点及其在建筑物中的作用,在此基础上教师可以进一步拓展,介绍更多不同截面形式与材料的基本构件。在介绍建筑结构实例时,可以以学生熟悉的教学楼或图书馆为例,事先拍摄相关图片,由教师提出问题,让学生讨论,然后由教师进行点评或给出正确答案。还可以师生互换角色,让学生来讲授有关内容,然后由教师和同学进行讨论,这样都能收到良好的效果。 3.丰富教学手段 目前的“土木工程概论”课程在课堂讲授中主要采用多媒体为主、板书为辅的教学手段,通过多媒体所展现的图片和视频,可以弥补实践环节的不足,[6]使学生全方位地了解工程建筑的各方面知识。但是单纯按课件内容来讲,很容易让学生产生视觉疲劳,影响听课效果,因此,除了对学生进行启发,引入案例和增加师生互动之外,教师还应注意及时更新自身储备的知识,随时搜集身边有用的信息并将其带入到课堂中,增强讲课内容的知识性、趣味性和时效性。比如在讲到超高层建筑时,可以讲在建的上海中心;在讲高速铁路时,可以讲我国高铁建设的历程及其中的一些重要事件。结合这些热点事件去讲,会提高学生听课的兴趣,另外还可以适时引入一些历史典故和人物故事,这都需要教师平时的积累。 在教学过程中,增加与学生的沟通,注重学生的反馈也是一个很重要的教学手段。及时了解学生的接受知识的程度,课外通过作业、答疑和小测验了解学生对知识的掌握,与学生聊天、发邮件和发放调查问卷可以全方位了解学生对本门课程的看法和意见,教师通过学生的反馈信息,可以及时引入解决办法,提高教学水平。 本课程课时较少,为了完成教学任务,除了在授课过程中突出重点、详略得当以外,可以采用布置课程论文和布置课程调研的方法,调动学生在课余时间学习,弥补课时的不足。比如要求工程管理专业学生完成一篇与土木工程内容相关的课程论文,教师给出参考题目和科技论文范文,学生可以灵活选择自己感兴趣的题目,最终论文成绩与平时成绩相结合,作为总评成绩的一部分。实践证明,这一方法能有效地促使学生发挥主观能动性,在搜集素材完成论文的过程中,拓宽了学生视野,使其学到了一些较为前沿的知识,同时锻炼了学生撰写科技论文的能力。而对于电力工程管理专业学生,则根据其学习内容安排了课程调研,在学习完建筑构造和建筑结构的知识后,要求学生以小组为单位完成对一个独立建筑物的构造和结构情况调查,并写出调查报告。实践证明,这一方法巩固了课堂知识,培养了学生的团队合作能力。但通过学生反馈也发现,每一调查小组人数(5~6个)偏多,限制了学生积极性的发挥,这在今后教学中可以改进。 4.与工程实践相结合 土木工程是一门实践性很强的学科,在土木工程的发展过程中,实践经验常先行于理论知识,[7]在教学过程中适当安排实践教学是十分必要的。对于实践教学可以采用以下几种方式的组合:播放工程录像,了解工程建设的内容;安排学生参观校内实验室,一方面参观实验室的建筑结构和构成,一方面参观实验室的仪器设备,通过教师的讲解,增强学生对课堂知识的理解和所学专业的认识,提高学习兴趣;布置课程调研,通过学生自主地观察和实践,了解身边建筑物的构造和组成;安排学生参观已建成的典型工程和有代表性的在建工程,使学生对土木工程知识有一个感性的认识,增强学习的兴趣和信心。 5.引入灵活多样的考核模式 由于本课程知识覆盖面大而内容不够深入,如果采用传统的单一理论考试方式,则缺乏灵活性,限制了学生的思维空间,给学生带来较大负担,也违背了本门课程的培养目标。采用课程论文的考核方式比较灵活,但无法杜绝学生的抄袭现象,在成绩评价时难以解决公平的问题,还可能导致学生不重视平时学习的现象。 为了准确全面地反映学生的学习情况,对学生的考核应包括平时考核与期末考核。平时成绩主要由考勤、课堂表现、作业情况、小测验、课程论文或课程调研成绩组成,目前平时成绩所占比例为30%,有条件时应适当加大平时成绩比例。在平时成绩中,课程论文或课程调研的成绩应至少占到总评成绩的15%。期末成绩可采用开卷或闭卷考试。总之,考核只是手段,不是目的,学生只有掌握了正确的学习方法,培养了学习兴趣,理解了所学内容才能真正达到教学目的。 6.加强教师队伍建设 本课程教学内容十分广泛,涉及大土木的各个领域和建筑工程的方方面面,每一章的内容就是一门课程甚至是一门学科。因此,本课程的教与学都有一定的难度。[8]要想每一章都讲得非常精彩,最好分别由不同专业方向的老师来讲授,但只有土木学科比较齐全的高校才具备这样的条件。这就要求学校必须建立一支高素质的教学团队,建立一支理论知识扎实、实践经验丰富的“双师”型教师队伍,积极鼓励教师到国内外优秀高等院校进修深造,鼓励教师开展科学研究,从事科技论文的写作,参加国内外学术交流会议,从事教学改革的探讨,到生产第一线锻炼,拓宽教师视野,提高教师素质。 四、结论 “土木工程概论”课程涉及内容广泛,教与学都有一定的难度。本文总结了该课程的特点,根据在教学实践中遇到的问题,结合学生的反馈,立足两专业不同的培养目标,从教学内容的取舍、教学方法与教学手段的运用、考核模式的确定以及教师队伍建设等方面进行探讨,以期提高教学效果,提高学生学习兴趣,为工程管理专业学生顺利进入专业课程学习打下基础,为电力工程管理专业学生补充扎实而必要的土木工程知识。 土木概论论文:工程实例教学在“土木工程概论”课程教学中的应用探讨 摘要:“土木工程概论”课程是土木工程专业一门重要的专业入门课程。阐述了进行工程实例教学的思路和优点,指出在具体教学过程中可根据教学需要, 通过教学设计将典型的工程案例、媒体热点和身边的工程项目补充到课程教学中去, 将工程实例所涉及的知识点进行有针对性的分析讲解,做到课堂教学和工程实践教学有机结合。实践表明,在课堂教学中进行工程实例教学可有效调动学生学习的主观能动性,激发学生的学习兴趣,有效提高课堂教学效果。 关键词:土木工程概论;工程实例教学;课程教学 作者简介:卓德兵(1985-),男,湖南张家界人,吉首大学城乡资源与规划学院,助教。(湖南 张家界 427000) 土木工程是建筑、岩土、地下建筑、桥梁、隧道、道路、铁路、矿山建筑、港口等工程的统称,其内涵为用各种建筑材料修建上述工程时的生产活动和相关工程技术,包括勘测、设计、施工、维修、管理等。[1] 对于刚刚经历高考,跨入大学校门的大多数土木工程专业新生来说,“土木工程”是一个比较陌生的概念。对于土木工程究竟是什么,土木工程专业大学四年到底学什么,学生毕业以后能够干什么似乎知之甚少。而作为土木工程专业重要的专业入门基础课程——“土木工程概论”的开设,旨在以较少的课时和通俗易懂的方式将土木工程丰富的内容展示给刚入校的土木工程专业新生,让学生能够在较短的时间内熟悉土木工程专业的历史进程、土木工程的基本属性、主要内容、大学本科的课程设置、就业前景以及职业规划等内容,以便学生尽快了解并热爱这个行业,培养专业学习的兴趣,树立学习的目标,为后续课程的学习奠定良好的基础。 由于“土木工程概论”是一门相对较新且内容十分宽泛的课程,各高校在开设这门课程的时候,由于各自的办学历史、专业设置和发展定位不一样,在教学内容取舍、学期安排、课时设置、教学方法与教学手段的选择等方面都会不尽相同,目前也无成熟的参照模式,虽然有关学者已对此做了大量改革探索,但目前仍然不算成熟。[2]吉首大学根据自身特色结合新颁布的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》,将课时设置为16,具体是安排到大一第一学期进行授课。本文结合笔者在吉首大学土木工程系多年的教学实践经验,对如何在“土木工程概论”课堂教学中运用工程实例教学法辅助教学进行了有益的探索。 一、传统教学中存在的问题 相对于土木工程专业其他已经讲授多年的课程而言,“土木工程概论”是一门较新的课程,在拓宽专业范围的特定背景下,这门课程教学存在的主要问题有:课程内容特别多,而学时安排相对比较少,教师在较少的课时里将丰富的专业知识传授给大一新生存在一定的难度;传统的教学方法与手段比较单一,通常是以教师课堂全讲授为主,学生往往处于被动接受状态,上课积极性不高;教学过程中无实践教学环节,纯理论的授课方式难以提起学生的兴趣,教学效果难以保证;教材更新速度不能适应教学实际。土木工程行业发展非常迅速,但是学生所使用教材因为各种原因无法跟上行业的发展,课程的教材建设存在滞后问题。[3] 二、工程实例教学法 1.工程实例教学的思路 工程实例教学是指根据教学需要,通过教学设计,挖掘教材内涵,将新闻中和身边的有关土木工程的新鲜事物、前沿知识、工程案例(成功的、失败的、令人鼓舞的、令人震撼的)补充到课程教学中去,充分发挥任课老师的主观能动性,将工程实例所涉及的课本相关章节的专业知识点进行有针对性的分析讲解,使学生在听工程实例讲解的同时,深刻理解该案例所涉及的专业知识点。 2.工程实例教学的优点 工程实例教学法打破了传统的课堂教学模式,能很好地做到理论联系实际,密切结合当前典型的工程案例、媒体热点和身边的工程项目,做到课堂教学和课外实践有机结合,有效提高课堂教学效率,发挥学生的主观能动性,提高学生的学习兴趣,同时还能克服课堂内容多而学时少、教学方法和教学手段单一、教材建设滞后、更新速度慢、信息量不足等缺点。生动形象地对学生进行系统的工程实例教育,使学生从心灵深处接受现代工程的熏陶,开拓学习视野,活跃工程思维,激活学习动力,确定人生奋斗方向。[4] 三、工程实例教学的具体应用 1.列举典型工程案例 (1)超高层建筑。在讲解超高层建筑的时候,可列举2010年建成的当前世界第一高楼——迪拜哈利法塔,说明高层建筑在设计和施工过程中需要注意的事项。比如设计上着重解决侧向受力和竖向受力问题,侧向重点在于抗侧力体系的选择,抗风设计和抗震设计,而竖向重点解决竖向压缩、徐变收缩等竖向变形问题。另外在施工中要考虑将高强混凝土一次泵送到600多米高的问题等等。 (2)钢结构。在讲解钢结构的优缺点时,可结合美国的世界贸易大厦案例来进行说明,先重点介绍其所采用的材料和结构形式,说明钢结构适用于建造高层建筑结构,然后播放一段世贸大厦在911恐怖袭击中轰然倒塌的视频,并分析其倒塌的原因来说明钢结构的致命缺点是其抗火性能差。 (3)桥梁。在讲解桥梁抗风设计的时,可给学生介绍桥梁典型的风载破坏案例,例如最具代表性是位于美国华盛顿州塔科马海峡大桥,该桥于1940年7月1日通车,而就在四个月后戏剧性地被微风摧毁。通过给学生播放该桥被微风摧毁的视频,复原当时的场景,让学生深刻体会到桥梁抗风设计的重要性。 2.结合身边工程项目 在进行“土木工程概论”授课的时候,可充分利用身边的教学资源及工程项目对学生进行现场教学,利用课余时间组织学生参观校内和当地比较具有代表性的项目,来加深学生对书本知识的理解和掌握。例如,在讲解混凝土结构建筑时,笔者引导学生到学校主教学楼、图书馆、食堂以及附近的高层住宅等参观,让学生加深对框架、框架剪力墙和剪力墙等建筑结构形式的认识,并现场观察梁、柱、板、墙等重要受力构件,熟悉每一类构件的作用、形状、尺寸、布置以及受力变形特点,并理解力在构件中的传递过程。而在讲解不同结构形式的桥梁的时候,笔者组织学生到附近的矮寨特大悬索桥、鸬鹚湾刚架桥、大庸桥、观音桥等典型的悬索、斜拉、拱桥、刚架桥等进行现场参观教学,让学生理解不同结构形式桥梁的组成、受力特点以及相互间的区别。通过现场教学拉近了土木工程与学生之间的距离,使学生认识到每天的生活都与土木工程息息相关,也会让学生在以后的生活和学习当中更加留意身边的工程案例。 3.联系当前媒体热点 (1)上海楼脆脆。在介绍基础工程这一章节桩基特点时,笔者给学生重点介绍了当前媒体特别关注的“上海楼脆脆”。2009年6月27日,上海一栋刚竣工还未交付使用的高楼,由于不正确的两次堆土施工导致房屋桩基础在侧向挤压力作用下断裂,从而导致楼房整体倒覆。通过此案例说明桩基主要用来承受轴向压力作用,而在侧向力作用下,桩基极容易破坏。 (2)芦山楼坚强。在讲到防灾减灾这一章节内容时,笔者给学生介绍了被媒体誉为“楼坚强”的芦山县人民医院。2013年4月20日四川省雅安市芦山县发生7.0级地震。距离震中10余公里的芦山县城,当时地震烈度等级介于八九度之间,设计烈度为七度的芦山县人民医院新门诊综合楼却几乎毫发未伤。究其原因,是大楼地基与地面建筑之间采用了83根橡胶支座,形成良好的隔震,从而阻止地震作用向上传递。此案例说明了隔震能有效减弱结构在地震作用下的反应,从而达到减小地震对房屋结构破坏作用的目的。 (3)三亚楼歪歪。在讲解地基不均匀沉降的时候,则可以以三亚市中级人民法院为例。该法院办公楼建于1996年,主楼共12层,在投入使用13年后,三亚中院启动了装修、改造计划。而在办公楼改造、装饰过程中,由于加装了过重的钢结构和使用了过多的大理石等装饰材料,大楼楼体严重超负荷,使得大楼原有的地基无法承受新增的压力,导致大楼主体出现倾斜,成为危房。 (4)武汉桥坚强。在介绍桥梁施工时,笔者列举了武汉长江大桥,该桥竣工于1957年10月,大桥修起后经历了70多次撞击仍无恙,最大一次撞击发生在2011年6月6日,一艘万吨级油轮撞上7号桥墩,撞击后,大桥桥墩除有擦痕外,没有其他问题。该桥之所以如此坚固,是因为在修建过程中采用了当时世界领先的“栽牙齿”工艺。通过这个案例,有效地说明了施工工艺对桥梁的安全和可靠是否能达到设计要求起到至关重要的作用。 四、结论 “土木工程概论”是土木工程专业一门重要的专业入门课程,通过这门课程的学习,使学生在较短时间内熟悉土木工程所涉及领域的内容和发展情况,以便学生尽快了解并热爱这个专业,培养学生学习的兴趣,树立学习的目标,为后续课程的学习奠定良好的基础。工程实例教学是指根据教学需要,通过教学设计将典型的工程案例、媒体热点和身边的工程项目补充到课程教学中去,充分发挥任课老师的主观能动性,将工程实例所涉及的课本相关知识点进行有针对性的分析讲解,使学生在听工程实例讲解的同时深刻理解该案例所涉及的专业知识点。它打破了传统的课堂教学模式,有效克服传统教学的不足,做到课堂教学和工程实践教学有机结合。实践表明,在课堂教学中进行工程实例教学可有效调动学生学习的主观能动性,激发学生的学习兴趣,有效提高课堂教学效果。 土木概论论文:概论基坑土方开挖在土木工程中的应用 摘要:加强基坑土方开挖在土木工程中的应用的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验,对基坑土方开挖在土木工程中的应用进行了研究,具有重要的参考意义。 关键词:深基坑;土方开挖;施工技术 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号: 1工程概况 某建筑工程楼高9层,地下室设有2层,基础采用高强度预应力管桩,主体采用筋混凝土框架结构,地下室开挖深度在10.4~8.4m。 2深基坑施工技术 2.1施工顺序 根据目前现场的施工条件,结合现场和地质环境情况,拟定以下施工顺序:坡顶排水沟施工降水井施工土方开挖土锚施工喷射混凝土施工土方开挖至坑底竣工验收场地移交。 2.2土方开挖原则与施工 根据设计图纸及场地地质条件,本基坑拟分4~5层开挖,每层开挖深度不超过2m,开挖过程严格遵守“先撑后挖,严禁超挖”的坑槽挖土原则,同时根据基坑监测数据,调整开挖深度及开挖范围,做到信息化施工;在土方开挖前,认真熟悉预应力管桩的施工资料,对桩顶未送至设计标高的工程桩的桩位在土方未开挖前做好标识,避免工程桩在土方开挖中被挖掘机碰伤。 2.2.1开挖机械选择 第二层土方开挖中管桩较稀时和第一层土方开挖时选用进口型履带式1m3反铲挖机;第二层土方开挖中管桩较密时和第三层土方开挖时选用进口型履带式0.7m3反铲挖机,以免碰坏工程桩。 2.2.2开挖路线及车辆行驶路线 基坑开挖以机械开挖为主,人工修理边坡和清理坑底为辅,自卸汽车运土、弃土。开挖由南到北,由西到东,分区开挖,每个开挖区安排两个作业面,其中一个为沿基坑围护四周开挖6m宽边槽的开挖作业面,以满足喷锚施工工作面的要求;另一个作业面为基坑大面积土开挖。 开挖方法为反向逆向循环渐进的施工方法,车辆从主入口进场后直接由坡道下至基坑,装土后直接由坡道驶出基坑。基坑坡道采用双车道,坡面填碎碴以防陷车。坡道处管桩需提前截桩,以保护管桩。开挖施工中沿基坑周边设置渗水、积水坑,用潜水泵抽水、排水,且利用流水段开挖层次高差作为降水、排水措施。 基坑开挖前先放基坑开挖边线及每层开挖的坡底线,基坑开挖中,随基坑开挖进程逐个放出每个承台挖土边线和挖土标高,以及时控制机械挖土和人工清土。 2.2.3土方开挖施工 (1)基坑开挖层次标高。第一层开挖至设计标高-1.50,开挖深度在1.2~3.0m;第二层开挖至设计标高-3.50,开挖深度2m;第三层开挖至设计标高-5.50,开挖深度2m;第四层开挖至设计标高-7.50,开挖深度2m;第五层开挖至设计标高-9.50,开挖深度2m。 (2)开挖顺序自南往北推进,东西两侧向中间集中推进,机械运行路线为反向逆行接力式循序渐进的开挖,开挖型式采用沟端开挖、单沟侧面开挖和挖宽沟相结合的形式,汽车为单侧向装土。 (3)汽车场内层次间上、下交通运行拟采用斜坡道直接下坑底的平面开挖运行,坡道净宽8m,i=1∶6。 (4)在开挖过程中应预先挖出一些临时集水坑,将基坑内的水导入集水坑中,通过水泵将坑内的水抽至地面上的集水坑,再通过城市污水管排走。 2.2.4土方开挖施工要点 (1)土方开挖必须严格按照本方案设定的顺序进行分段分层开挖,严格做到开挖一层,支护一层;上层未支护完、混凝土未达到设计强度的100%,不得开挖下一层,同时不得在大雨天开挖施工。 (2)机械开挖应留300mm的土层用于人工清底、修坡、找平,以保证基底标高和边坡坡度正确、平整,避免超挖和土层遭受扰动。 (3)土方开挖前必须先放边坡线,土方开挖中必须随开挖进度放出各承台的开挖边线及各承台的开挖标高,以便及时控制开挖深度及边线,避免超挖或开挖不足,以避免夯填土或大量的人工挖土和大量的人工运土。 (4)坑底人工的清土、基坑边角部位和桩边机械开挖不到之处的土方应配备足够的人工及时清运至挖机作业半径范围内,及时通过挖机将土方挖走,以免误工误时。 (5)基坑开挖尤其是最底一层开挖中必须特别小心,避免挖斗碰撞基桩;在各层开挖中均应避免挖机直接碾压桩头,若挖机无法避开密集的桩头时,需先截掉部分桩头。 2.3坡顶排水沟及防护栏施工 (1)坡顶排水沟施工。据设计图纸中提供的数据,每10m及各个剖面的转点测放出剖面坡顶排水沟中心轴线的平面位置(坡顶线往外0.65m处为排水沟中心位置),打竹片桩做记号,再用水准仪测出该点的高程,结合设计图纸中提供的高程及尺寸计算出该点的开挖深度及宽度,用挖掘机进行开挖施工,人工配合基底及坡顶整平。排水沟采用12墙机砖砌筑,沟底用M10砂浆抹平。排水沟高度及宽度按设计图纸中尺寸(300×300mm)进行砌筑施工。排水沟按0.3%的坡度从中间向两边排水,在四个角点位置各设置一组沉淀池对坡顶的地表水、外界流水及基坑内抽出的积水进行三级沉淀处理后再排入市政管道网。 (2)防护栏施工。防护栏采用Φ48壁厚3mm的钢管组装而成。栏杆立柱采用钢管立柱,每4m设置1根,埋深1m,露出地面高度为2m;栏杆横向利用钢扣件固定钢管,每0.5m设置一道。防护栏杆设置在排水沟与坡顶边线中间,即坡顶边线往水沟方向0.5m。 3质量控制 在基坑开挖之前,对相关已有工程项目的调查研究发现,已往施工的类似深基坑工程中基坑坡顶水平位移存在不足与缺陷所占的比例最高,为72.50%。究其原因,主要是地面超载、基坑降排水不当造成的,与土方开挖顺序不合理、开挖速度过快及支撑混凝土养护时间不足也存在一定的相关关系。结合本工程的实际,在基坑开挖期间对不同的工序采取对应的施工预防措施。 (1)根据施工场地周围建筑物和地下管线、现行技术标准、地质资料做好深基坑施工方案和施工操作规程,通过技术交底,使施工人员认识到:深基坑开挖支撑施工是整个基坑施工中的关键工序;基坑开挖应严格按照“时空效应”理论,采用分区、分层、分段挖土,并遵循“开槽支撑、随挖随撑、分层开挖、严禁超挖”的原则,沿支撑横向按规定长度逐段开挖,随挖随撑,并及时加设支撑轴力。 (2)采用拉槽开挖时,必须留护壁土;每层拉槽高度不超过3m,护壁土顶部支撑紧跟拉槽工作面。 (3)因基坑开挖面以上为粉质粘土和淤泥质粘土,在基坑开挖前15d及开挖过程中对基坑内进行轻型井点疏干降水,疏干粘土层中的潜水或上部滞水,达到地基加固目的,以提高土体的抗剪强度,便于基坑抽槽开挖时倒运土方车辆行走。 (4)在基坑开挖过程中,要紧跟支撑的进展,对围护结构变形和地层移动进行监测,根据监测资料及维护结构变形警标,及时采取措施改进,控制变形。 (5)开挖至坑底时,应避免人为及自然因素对坑底土体造成扰动,减少坑底土的暴露时间,及时在坑底形成“水平支撑”,避免发生支护桩“踢脚”及坑底土体隆起等现象,确保基坑的整体稳定。 4结束语 本工程自开挖至开挖结束,全过程基坑无论是当日变形量还是累计变形量均稳定受控。项目从开始就十分重视土方开挖和地下水问题,项目部事前做好了应急预案,应对复杂的问题,由于各项措施有效,技术保障到位,基坑施工基本取得成功。 土木概论论文:概论土木工程结构减震控制方法 摘 要: 本文主要介绍了土木工程结构减震控制方法, 详细阐述了4 种方法的原理与应用研究概况, 介绍了结构控制Benchmark 问题, 最后对今后的发展趋势做了展望,以供工程人员参考。 关键词: 土木工程;结构减震控制;发展趋势 1被动控制 被动控制不需要提供外部能量, 而通过减震、隔震装置来消耗振动能量, 同时阻止振动在结构中的传播, 它具有构造简单、造价低、易于维护且无需外界能源支持等优点而被 广泛应用。被动控制主要包括基础隔震、耗能减震和调谐减震。 1. 1基础隔震 “基础隔震”是在建筑物与基础之间设置一层具有足够可靠度的“隔震层”(也称“隔震系统”), 以控制地面运动向上部结构的传递。它包括上部结构、隔震装置和下部结构三部分, 如图1。基础隔震装置主要有橡胶垫和滑动支座。 1.1.1基本原理 由结构力学可知, 延长结构的周期, 给于适当阻尼会使结构的加速度反应大大减弱, 而隔震层确实能够延长结构的水平自振周期, 本身又有一定的阻尼。同时, 结构的大位移主要由结构底部与地基之间的隔震系统提供, 而不是由结构自身的相对位移承担, 从而也就减小了上部结构的地震位移反应。因而通过“隔震层”使建筑物与地基隔开, 可以延长建筑物的水平自振周期, 使地震各种破坏力对上部建筑无直接拉力, 减小上部结构的地震反应。 图1结构隔震体系的组成 1.1.2适用场地及结构 隔震建筑所在场地应属于抗震有利地段或是采取抗震措施的不利地段。隔震建筑适合于比较稳定的地基, 土质越硬, 隔震效果越好。地震波穿过地基土到达结构基础, 如果土质非常软, 地震波中的高频成分被滤掉, 地基土产生长周期运动, 延长刚性结构的周期将放大而不是减小结构的地震反应。对于可能产生液化的土层, 应采取相应的措施进行处理。“基础隔震”只能用于抗震, 不能用于抵御风振。 1.1.3结构计算方法 隔震建筑计算包括上部结构计算、基础计算和隔震层变形计算。隔震层的计算要根据当地的地震波情况进行。在保证大震时隔震层安全的前提下, 隔震使上部结构的地震作用比不隔震时有所降低, 确认与降低后的地震作用相应的不隔震时的地震烈度及隔震后地震作用进行上部结构设计计算。上部结构和基础对自重、风荷载、积雪荷载等的验算, 采用与非隔震相同的方法进行。因为目前的隔震支座只具有隔离水平地震的功能, 对垂直地震没有隔震效果。 1. 2吸振减震 吸振减震技术是在主体结构中附加子结构, 使结构的振动发生转移, 即使结构的振动能量在原结构和子结构之间重新分配, 从而达到减小结构振动的目的。常见的吸振减震装置有调频质量阻尼器( TMD) 、调频液体阻尼系统( TLD) 、调频液柱式阻尼系统( TLCK ) 、质量泵和液压—质量控制系统( HMS) 等。类似地, 楼层加层减震技术是运用结构被动调谐质量减震的基本原理, 在已有楼房上加层, 达到提高已有楼房耐震性能的一种技术方法。 1.3耗能减震 耗能减震技术是把结构物中的某些构件( 如支撑、剪力墙等) 设计成耗能部件或在结构物的某些部位( 节点或连接处) 设置阻尼器, 在小荷载作用下, 耗能杆件和阻尼能处于弹性状态, 在强烈地震作用下, 耗能装置首先进入非弹性状态,大量消耗输入结构的能量, 使主体结构避免进入明显的非弹性状态, 从而保护主体结构不受破坏。 按照耗能装置的不同, 耗能减震体系可分为两类: 耗能构件减震体系和阻尼器耗能减震体系。前者包括各种耗能支撑( 如方框耗能支撑、圆形耗能支撑、K 形偏心耗能支撑等) 和耗能剪力墙( 如横缝剪力墙、竖缝剪力墙、周边缝剪力墙和阻尼器剪力墙等) 。后者包括摩擦阻尼器、弹塑性耗能器( 软钢耗能器、铅挤压阻尼器、记忆合金耗能器等) 、粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器等。耗能减震技术吸收了传统的延性结构的设计思想, 同时又克服了延性构件损坏后难以修复的缺点, 具有性能稳定、技术条件简单、适用范围广、经济可靠等优点, 已在新建工程、建筑抗震加固及震后修复工程中得到广泛的应用。耗能减震体系适用于高层建筑、超高层建筑和高耸构筑物, 对抗震和抗风都有效, 而且性能可靠, 但装设数量少时作用不大,数量多时造价显著增加。 2主动控制 结构主动控制是利用外部能源, 在结构受激励振动过程中, 对结构施加控制力或改变结构的动力特性, 从而迅速地减小结构的振动反应。主动控制系统主要包括传感器、控制器和作动器3 个组成部分。 目前有关主动控制的研究内容主要分为主动控制算法和主动控制装置研究两部分。主动控制装置主要有主动质量阻尼系( AMD) 、主动拉索系统( ATS ) 、主动支撑系统( ABS) 、主动空气动力挡风板控制系统( ADA) 和气体脉冲发生器控制系统( PC) 等。主动控制算法是主动控制的基础, 它的目标是使主动控制系统在满足其状态方程和各种约束条件下, 选择合适的增益矩阵, 寻找最优的控制参数, 使系统达到较优的性能指标, 实现对结构的最优控制。目前, 它的研究基本上是以理论分析、数据模拟分析为主, 且已取得较大的成就, 但主动控制技术尚未成熟。从目前已有的研究来看, 其可行性还受到一些条件的制约: 2.1 主动控制系统在地震中运作问题。日本采用AMD 和HMD 的高层建筑, 在风振和环境振动时主动控制系统运作正常, 取得很好的控制效果。但在大地震时, 很大部分的主动控制系统因故未能运作。 2.2 时滞问题。主动控制系统在工作时由于信号处理、运算、电液伺服作动自动作等都需要一定的时间, 因此时间滞后问题是不可避免的。时滞对控制系统的性能有很大影响,它使系统稳定性变差, 控制效率降低, 甚至可能产生负效应。目前, 可以通过补偿的方法来修正时滞。 2.3 能量问题。主动控制系统的运作需要依靠外部能源的输入, 如何在地震中保证有可靠的能源, 需要特别注意。 2.4 设备维护问题。作为生命线工程的大跨度桥梁的使用寿命最少为几十年, 甚至上百年, 相应的主动控制系统也需要在这么长的时间内保持使用功能完备, 如何能保证系统的完善, 特别是作为优秀构件的计算机的有效性也是需要解决的问题。 3半主动控制 半主动结构控制参数控制, 它是依赖于结构的振动反应或动荷载的信息实时改变结构的参数来减小结构的反应。它更易于实施, 并且它的控制系统更为可靠。半主动结构控制的控制效果优于被动控制, 略逊于主动控制。半主动控制不需要外界能量输入, 因而是一种很有发展前景的抗震控制方法。刘季研制了变刚度半主动控制系统并成功地完成了振动台试验,是我国第一个半主动振动试验。刘文锋对变结构控制系统进行了研究。这种措施的实质是瞬时地改变结构的动力特性, 使之能够主动地适应外荷载的变化。 4混合控制 混合控制就是结构中简单地联合施加主动控制和被动控制, 以减少结构在外界荷载作用下的动力响应, 提高结构的抗震、抗风能力。例如, 底层大空间高层建筑结构的质量比柔性底层的多层建筑的质量大得多。因而, 其底层和上部结构的地震反应就很大, 必须控制。HDS 这种被动控制系统能够有效地减少底层地震反应, 但它对上部结构的控制效果相对较差; 而安装在结构顶端的AMD 主动控制系统又有显著的控制效果, 但它需要较大的控制力和相应设备, 却又较难实现。祁凯提出了采用混合控制系统HDS- AMD 控制该类建筑地震反应的控制方法。该控制系统包括两部分, 即安装在底层的HDS 被动控制和安装在顶层的AMD 主动控制系统。 5结论 目前, 被动控制的研究较热, 这其中基础隔震的技术已相对成熟, 主要用于桥梁及以剪切变形为主的刚性结构上。上部结构的耗能减震技术发展也较快。随着研究工作的进展, 相信在该项技术的应用上会有较大进展。结构的主动控制以及以参数控制为标志的第二代结构振动控制——半主动控制和智能控制, 至少目前还很难在我国大量应用。这里既有技术的原因, 也有经济的原因。所以我国目前仍应以研究、推广和应用被动控制技术为主。 土木概论论文:概论土木工程中的绿色施工及可持续发展 摘要:随着我国城市建设的发展,土木工程项目越来越多,土木工程和我们人类的生产生活紧密相连,涉及范围很广,比如城市各类建筑、市政道路交通、桥梁建设等等。但是,在这些工程建设为人们带来便利的时候也同时消耗了大量能源。面对日益严重的能源危机,当前世界各国都在倡导绿色环保理念,近年来,我国也致力于推行土木工程绿色施工管理,以促进我国土木工程的可持续发展。 关键词:土木工程;绿色施工;管理;措施;可持续发展 土木工程绿色施工是一个比较系统性的工程,涉及多种领域,我国的绿色施工相对较晚一些,与世界发达国家相比还存在一定的差距,因此,在管理过程中暴露出来许多问题,亟待解决。本文中对绿色施工管理中出现的问题进行了分析,以实现我国城市建设的可持续发展。 1.土木工程中绿色施工管理存在的问题 绿色施工在中国还处于起步阶段,大多数企业只注重“面”上的绿色建筑,降低施工噪音,减少施工扰民,减少对环境的污染等,对绿色施工的理解不全面、不完整,对绿色施工技术也是被动接受,仍以传统的思维模式和规范的施工方式进行施工,不能系统地运用适当的技术和科学的管理方式进行“绿色施工”全过程管理,更不用说企业把绿色施工能做为企业的竞争力和发展方向。具体问题有: 1.1相关制度实施细则不够具体,可操作性需在实践中进一步提高相关制度在执行时尚有空白之处。个别建设项目审批部门在审批建设项目时,只考虑局部利益、只重视短期经济效益,而忽略了或轻视了长期的环境效益,以牺牲当地环境为代价,而换取经济的一时发展。 1.2环境保护意识的缺乏与淡薄。一方面全民环境保护意识有待进一步提高。以城市垃圾处理为例,多数人已能做到垃圾收集、处理,简单地进行“可回收”与“不可回收”分类,但对再细化的分类处置知之甚少,甚至很多环卫工人也不清楚。另一方面包括施工管理人员及施工一线劳务人员在内的从业人员环保意识、绿色施工理念的缺乏,会导致在具体的施工过程中出现急功近利破坏环境的行为。而更严重的是人们破坏了环境后,还往往意识不到自己对环境造成的伤害。 1.3部分施工企业对绿色施工不够重视。一方面个别施工企业片面追求经济效益,将环保成本“外化”,以牺牲环境为代价,追求自己项目的利润最大化。另一方面部分施工企业管理水平、技术水平有限,制约了其绿色施工的开展。 2.推行绿色施工实现可持续发展的措施 2.1进行广泛深入的宣传、教育是推进绿色施工的基础。目前,人们对环境保护意识淡薄,尚未形成与现代工业科技社会相适应的新环境观,对绿色施工的认识仍然不足。只有通过各种宣传途径,提高全社会的环境保护意识,营造全社会环保氛围,才能提高全社会的绿色施工意识。对参与工程建设各方进行强化教育,使其正确全面理解绿色施工,充分认识绿色施工的重要性,让企业能在绿色施工中受益并找到新的利润增长点,从而促使其在施工过程中注重采用绿色施工工艺。同时加强对建筑一线员工的教育与培训,提高他们的综合素质,让建筑施工的一线人员,认识到追求企业的利润最大化不能以牺牲自然环境为代价,使他们自觉地、积极地参与到绿色施工的实施过程中来。 2.2建立健全科学的、系统的绿色施工相关法规。在人们的思想意识尚未达到理性的自觉时,需要靠政府部门制定切合实际的法规的引导。制定有前瞻性的市场规则和法规体系,形成一个自上而下强大推动力,才能激发自下而上的积极呼应。继续加强对环境保护、资源节约、绿色施工等方面的法律、技术标准及规范的要求,并不断随着新技术、新工艺的发展进行更新。 2.3加强行政管理部门对绿色施工的管理,是推进绿色施工的保障。完善建筑项目审批制度,以项目的社会效益、经济效益和环境效益作综合、科学的评判,保证建筑项目的科学性、长期性。可在招标文件中明确承包商应在投标书中说明的有关可持续发展的要求,并在工程承包合同中予以覆盖;可提出承包商应通过ISO14001环保认证的要求。加强行政监管体系、健全绿色施工技术的标准支撑体系、制定绿色施工评估体系,引导建筑业转向绿色可持续发展。在工程质量验收或文明工地评优时增加或突出绿色施工技术的验收或考评。还可建立绿色施工责任制、施工单位的社会承诺保证机制、社会各界共同参与监督的制约机制。 2.4加强财政税收等经济杠杆作用是推进绿色施工的重要手段。有效的经济体制,是促进绿色施工的有效手段。一方面通过收费遏制或减少建筑业对环境的污染。另一方面通过税收调节,政策扶持,鼓励绿色施工技术及方法的研究及运用。对那些有力贯彻可持续发展思想新建或改建建筑物的公司,给予减税、奖励或使其得到更多的建设项目等优惠措施。另外,也可以选择补贴、预付金返、排污权交易等方式。 3.土木工程绿色施工管理的具体措施 3.1节约资源 建设项目通常要使用大量的材料、能源和水资源。减少资源的消耗,节约能源,提高效益,保护水资源是可持续发展的基本观点。施工中资源(能源)的节约主要有以下几方面内容: ①水资源的节约利用。通过监测水资源的使用,安装小流量的设备和器具,在可能的场所重新利用雨水或施工废水等措施来减少施工期间的用水量,降低用水费。 ②节约电能。通过监测利用率,安装节能灯具和设备、利用声光传感器控制照明灯具,采用节电型施工机械,合理安排施工时间等降低用电量,节约电能。 ③减少材料的损耗。通过更仔细的采购,合理的现场保管,减少材料的搬运次数,减少包装,完善操作工艺,增加摊销材料的周转次数等降低材料在使用中的消耗,提高材料的使用效率。 ④可回收资源的利用。可回收资源的利用是节约资源的主要手段,也是当前应加强的方向。主要体现在两个方面:一是使用可再生的或含有可再生成分的产品和材料,这有助于将可回收部分从废弃物中分离出来,同时减少了原始材料的使用,即减少了自然资源的消耗;二是加大资源和材料的回收利用、循环利用,如在施工现场建立废物回收系统,再回收或重复利用在拆除时得到的材料,这可减少施工中材料的消耗量或通过销售来增加企业的收入,也可降低企业运输或填埋垃圾的费用。 3.2减少环境污染,提高环境品质 工程施工中产生的大量灰尘、噪音、有毒有害气体、废物等会对环境品质造成严重的影响,也将有损于现场工作人员、使用者以及公众的健康。因此,减少环境污染,提高环境品质也是绿色施工的基本原则。常用的提高施工场地空气品质的绿色施工技术措施可能有:①制定有关保护室内外空气品质的施工管理计划。②使用低挥发性的材料或产品。③安装局部临时排风或局部净化和过滤设备。④进行必要的绿化,经常洒水清扫,防止建筑垃圾堆积在建筑物内,贮存好可能造成污染的材料。⑤采用更安全、健康的建筑机械或生产方式,如使用商品混凝土、砂浆代替现场混凝土搅拌,可大幅度地消除粉尘污染。⑥合理安排施工顺序,尽量减少一些建筑材料,如地毯、顶棚饰面等对污染物的吸收。 3.3减少场地干扰、尊重当地环境 施工中减少场地干扰、尊重基地环境对于保护生态环境,维持地方文脉具有重要的意义。业主、设计单位和承包商应当识别场地内现有的自然、文化和构筑物特征,并通过合理的设计、施工和管理工作将这些特征保存下来,应注意以下几点:①场地内哪些区域将被保护、哪些植物将被保护,并明确保护的方法。②怎样在满足施工、设计和经济方面要求的前提下,尽量减少清理和扰动的区域面积,尽量减少临时设施和施工用管线。③场地内哪些区域将被用作仓储和临时设施建设,如何合理安排承包商、分包商及各工种对施工场地的使用,减少材料和设备的搬动。④废物将如何处理和消毁,如有废物填埋,应分析其对场地生态、环境的影响。 4..结语 绿色施工已成为土木工程建设最为关注的焦点,虽然我中对绿色施工做出了明确的规定,但真正落实绿色施工的企业寥寥无几,施工现场的资源消耗、环境污染、建筑垃圾等让人瞩目惊心。绿色施工严重存在着动员不够、管理不够、监管不够等问题,亟待进一步完善和加强绿色施工管理。 土木概论论文:浅谈有关于土木工程的概论 【摘 要】土木工程是个庞大的学科,但最主要的是建筑,建筑无论是在中国还是在国外,都有着悠久的历史,长期的发展历程。整个世界每天都在改变,而建筑也随科学的进步而发展。力学的发现,材料的更新,不断有更多的科学技术引入建筑中。以前只求一间有瓦盖顶的房屋,现在追求舒适,不同的思想,不同的科学,推动了土木工程的发展,使其更加完美。 【关键词】土木工程;建筑;力学;材料。 引言 土木工程这门学科是极其古老的,在人类有了自己的文明之时就已经有了这一方面的知识,它与人类的生产生活密切相关。其中土木工程的三要素有“材料、施工、理论”,在这三要素之间的相互促进与渗透,我们的土木工程才能发展到今天这种地步,而其中最为关键的是材料。但是时到今日,土木工程的理论仍有很多地方不是很完善,理论与实际也有格格不入的地方,需要通过我们的努力,是土木工程的技术水平更上一层。 1.对土木工程历史、现状的认识 古代土木工程的时间跨度大致从旧石器时代到17世纪中叶。在这一时期修建各种设施主要依靠经验,没有什么设计理论。所用工具也很简单,只有斧、锤、刀、铲和石夯等手工工具。随着后期的发展,在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。一些文明古国的不少传世杰作,至今巍然屹立。 近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶,前后约300年时间。在此期间,建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主,建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。建造技术方面,一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现,使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。1687年牛顿总结出力学三大定律,为土木工程奠定了力学分析的基础。随后,在材料力学、弹性力学、和材料强度理论的基础上,土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。 现代土木工程起始于20世纪中叶,发展至今,土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。建筑材料方面,高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。结构理论方面,利用电子计算机强大的运算和绘图能力,力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况,使得在结构设计上更为可靠。 2.土木工程的技术 土木工程是“民用工程”,它是建造各种工程的统称。它的原意是与“军事工程”相对应的。历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于民用性的。它还包括水利工程、港口工程;而在我国,水利工程和港口工程也成为与土木工程十分密切的相对独立分支。 最早的土木工程的材料用的是泥土、木料和其他的天然材料,后来在人们的反复实践中才出现瓦砖等人工材料,砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索 。随着这种新材料钢材的出现,是土木工程建筑物的结构形式变得各式各样。 十九世纪20年代,波特兰水泥制成后,混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土构件易于成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。不能制造大跨度的建筑结构,但是,从三十年代开始,出现了预应力混凝土,这是通过实践与理论的力学分析之后,出现在土木工程领域的新技术。现代的建筑多用钢筋混凝土或者预应力混凝土结构,混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,这是土木工程的又一次飞跃发展。 土木工程作为一个重要的基础学科,有其重要的属性:综合性,社会性,实践性,统一性。土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础,因此,建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。 3.土木工程的展望 在这个“世界村”的年代,我们首先考虑到的问题不是经济利益,而是当今世界的环境问题,土木工程的发展路线必然走得是可持续的科学的发展路线。随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展,中国将面临一个更大规模的建设高潮。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。 放眼世界,美国的现代化进程可谓先进,而现今资料表明:未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态,譬如,氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师,在传承前人辉煌成就的同时,也必须多多吸取已出事故的教训,在今后的工作中进行创新改良,实现可持续发展。 作为跨世纪的一代,这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。当代土木工程自动化正向着全面化发展,而计算机的运用,将使其变为现实。土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升,使其更加科学、合理,有效地提高效率,降低成本; 实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命,促使企业管理理念和手段的革新;还能使项目管理层与企业管理层及劳务作业层信息收集渠道畅通、信息资源共享。 当然,可持续发展,绝不是一味地追求节省,而是要寻求一种最合理的中间状态,既要保证建筑有足够的创意,也要追求完美的技术经济指标,以最少的投入获得最大的效益。现今,建筑世界已经进入到生态美学的时代,注重文化、生态、工程与环境之间的关系,注重人性化、节能与可持续发展,才是当代工程师的着眼方向。 4.结束语 总的来说土木工程是一门古老的学科,它已经取得了巨大的成就,未来的土木工程将在人们的生活中占据更重要的地位。土木工程师总是在不断的求索中。设计出一个最简单的结构,最少的耗费,最大的功用。这真是作为一个土木工程师所应当承受的责任与义务。作为一个未来的土木工程师,我们的道路依然相当艰辛,我们要为国家的土木工程事业发展献出属于自己的一份微薄之力。 作者简介: 杨森,出生年:1992,籍贯:四川,性别:男,学历:本科在读,研究方向:土木工程。 土木概论论文:土木工程概论课程教学改革与实践 【摘要】土木工程概论是专业整合形成土木工程专业(大土木)后出现的一门新兴课程,本文探讨了该课程特点、教学中存在问题,提出了编制(选择)优质教材、组成课程组授课、丰富教学方式(手段)以及改进成绩评定方式等改革措施。 【关键词】土木工程概论;课程;改革措施 前言 土木工程概论是在教育部1998年进行专业目录调整,大土木专业建立后新出现的一门面向入学新生的必修课程,也是一门新兴课程。主要介绍土木工程(专业)内涵、土木工程形式、特点、最新成就、发展方向以及土木工程材料、建造方式等内容,还包括土工程学生应具备的知识、能力和学习方法。目的是使学生一入学就了解土木工程的广阔领域[1],感觉到专业成后可以大有作为,从而产生强烈的学习欲望,建立对专业的深厚感情,树立投身祖国建设事业的信念。 该课程具有以下特点: (1)课程较新,不同于力学、建筑学、结构设计等传统课程,还未形成非常成熟的教学体系; (2)受众特殊,面向的是没有任何基础的新生,讲授的却是专业性较强的内容; (3)内容涉及面广,涵盖土木工程(专业)的方方面面,即包括专业情况、知识体系、能力要求及学习方法,还包括各种工程形式、建造以及管理等方面的知识; (4)教学目的特殊,其他课程以传授知识、培养能力为主,该课程要求学生掌握的内容不多,主要是帮助学生了解大土木的内涵、树立专业观念、培养专业学习兴趣、了解研究发展的方向。 由于上述原因,导致在目前的课程教学实践中存在一些问题,未能很好地发挥该课程的的重要作用,为改善教学效果,许多开设土木工程的院校对该课程教学改革进行了有益的探索,在分析了目前土木工程概论教学存在问题的基础上,我们也结合自身情况进行了相应的教学改革实践。 1 存在问题 重视不足。由于课程的新兴性和介绍性特点,一些学校对该课程重要性认识不足,选派教师、安排学时、教师授课以及学生学习等环节往往不如骨干课程受重视。 课程内容把握差距大。这有教材的原因也有教师的原因,有些教材内容带有很强的作者或学院背景,本人(学院)哪些方面比较强,往往重点介绍;有些教材重理论介绍,有些教材重建设实例展示;有些教材注重过去发展,有些教材注重未来展望,故此教材内容、形式不统一。因为该课程内容相当宽泛,很少有教师能够熟悉课程涉及的全部内容,教学实践中有些授课教师熟悉部分多讲,不熟悉部分少讲、不讲,所以各院校该课程的学习相差较大。 讲授方式不固定。目前教学实践中一般由一名教师主讲和多名教师共同讲授两种方式。一人讲存在局限性,如前述,土木工程涵盖过去的多个专业,涉及工程建设的各环节,某一教师不可能是各方面的行家;有些院校组织各方面资深学者就土木工程的某些方面作专题讲座的形式来讲授,深度和前瞻性都能满足,但作为课程的系统性不能保证。 教学方法单一。我国高校传统的教学方法通常只关注教与学,对学生怎样学、学什么、学多少及学生的认同感关注不够[2],在教与学的关系中,“教”虽然起着指导作用,但终究是外在的东西,只有“学”才是内在的。学生只有通过主动刻苦的学习,才能把知识内化成自己的才能[3]。目前土木工程概论的教学实践中也存在重知识、轻方法,重灌输、轻互动,重教师、轻学生等问题。 教学改革实践 选择优质教材,结合专业方向设置制定教学大纲,课程内容既考虑土木工程丰富内涵和知识的系统性,又有学院自身的特点。我院土木工程专业共开设建筑工程、道路与桥梁工程两方向,拟开设港口工程方向。首先参考了江见鲸等[4]、罗福午[5]、丁大钧等[6]、陈学军[7]等多版本教材,最终选定了江见鲸先生、叶志明教授主编的土木工程概论教材及相应CAI教学课件作为教材,其余作为参考教材。江见鲸教材的优点,根据我院专业培养目标要求对其内容做适当的详略处理,30学时课程,建筑工程、交通土建、土木工程施工各用4课时,工程材料、基础工程港口工程、土木工程师设计方法各用2学时,其余适当介绍主要内容。 由于教材编制的时效性,至少落后工程实践2年以上,所以教材使用中,应注意及时将土木工程的新理论、新技术、新方法、新材料及新建典型工程等信息补充至教学中,保证课程的先进性。 2.组织课程组,系统授课。结合前述两种授课方式的特点,我们成立了以专业负责人主的土木工程概论课程组共5人,其中教授2人、副教授3人,有博士学位2人,硕士学位2人,专长涉及建筑工程、岩土、交通工程、施工组织与管理等方面,这些教师不但有较高的专业水平还有深厚的工程或研究背景。课程组共同讨论修订教学大纲,由负责人进行课程统筹,制定教学计划,基础工程、交通工程、施工和设计方法等章节由4名教师主讲,其余内容由课程负责人讲授。 3.根据课程特点采用启发性、典型工程实例引导等教学方式。总理在会见第五届高等教育部级教学成果奖获奖代表和北京市优秀教师时提出,孔子说:“不愤不启,不悱不发”,这八个字的意思就是要实行启发式教育,把学生作为教学的中心,使学生在学习的整个过程中保持着主动性,主动地提出问题,主动地思考问题,主动去发现,主动去探索。启发式教育的优秀就是要培养学生独立思考和创新思维。所谓教是为了不教,就是要使学生自己掌握学习的方法,提高创新的能力。该课程面向刚入学还没有建立工程、专业概念的新生,既要向他(她)们介绍土木工程形式、建造技术、发展等知识,更要传授他(她)们专业的知识体系、学习方法[8],包括课程学习、设计、实习和实验等环节的注意问题,帮助他们转变思维方式,还要帮助他(他)们树立专业观念、工程意识,通过课程学习让他(她)们热爱上建设事业,热爱上土木工程专业,激发起学好专业的兴趣,使学生在进一步接触专业的其他课程前,充分了解将来可能的工作岗位、工作环境,极大提高学生在本科的学习过程中寻找适合自己的方向,有目的性地学习,提高学习的有效性。 组织学生根据自己的爱好结合课程内容进行专题演讲,可极大地提高学生的学习兴趣,锻炼学生的能力,效果更好。 有条件的话课余时间安排若干场有关土木工程各领域发展前沿的讲座,聘请设计或施工企业知名的设计、建造师、和其他专家,让学生与工程领域的专家学者见面,探讨土木工程发展成就、专业技术现状及发展前景等弥补课程教学之不足。 五、采用丰富教学方式,采用多媒体教学、典型工程实例介绍、工程现场讲解、教师网络答疑等多种方式,配合课堂教学。充分利用丰富的多媒体资源,有效使用各种媒体的信息传递手段,提高授课效果与效率。为使土木工程专业的新生能尽早对本专业有一定的了解,培养其学习兴趣,多媒体授课时,尽可能采用图片、动画、视频内容,充分展示了土木工程各个领域的典型实例,以生动活泼的方式,以声音、视觉的冲击加强学生的感性认识。 教学中应充分利用教师的个人特点,利用自己丰富的专业背景和工程及研究经验,将他们多年积累的工作经验、解决问题的思维方式传授给学生,以自身的经历与成就感染学生,增强学生的认同感和专业荣誉感,才可能给予刚入大学校门满载热情、焦虑、迷茫的新生指明专业方向[2], 满足他们的求知欲,充分挖掘和发挥学生的自学能力和表现能力。 改革学生成绩评定方法。应综合考察学生的学习表现、知识水平、能力水平,要真正了解学生的课程学习效果。所以学生成绩至少应由四部分组成:平时出勤情况,大约应占10%左右;课堂互动环节表现,大约占10%左右;课程作业,应作为主要考察内容,可以用小论文形式或调查报告形式。考虑到要求受教育者接受综合课程的教育, 以便他们能够在从事工程活动的同时考虑到自然界和人类社会的普通联系, 并且学会从综合的角度对这样一些问题加以思考和解决[9],作业不应是简单的问答形式,一般需要学生对课程知识的综合理解和应用,通过观察和思考,需要学生的主观思维和逻辑判断才能做出,以培养学生的辩证思维方法和自学能力,例如关于工程实例的调查研究报告或学习某种工程材料、形式、建造方法的收获体会,通过作业还可以锻炼学生理论联系实际能力,既增加学生对土木工程的充分了解,也锻炼了写作的能力,此部分成绩至少占50%;对课程知识的掌握程度以测验形式检验,可安排2-3次测验,成绩占30%左右。通过这样的评价体系可以更好、更客观地反映学生的学习效果,也更符合课程的性质及特点。 经过几年的改革探索,本院土木工程概论课程教学团队已基本形成,教学效果明显提高,学生对专业的认知有明显提高,专业学习兴趣十分浓厚,学生对该课程的评价在同专业内名列前茅,由主讲教师编制的的教学课件获得全国高等学校土木工程专业多媒体教学课件竞赛二等奖和河北省第十二届多媒体教育软件大奖赛三等奖。今后我们还将继续努力进行土木工程概论课程的改革探索,为更好的实现专业培养目标做贡献。
工程测量学论文:工程测量学发展管理论文 摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计 一、学科地位和研究应用领域 1.学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: ——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ——航空摄影测量与遥感学; ——地图制图学; ——不动产地籍与土地整理。 3.研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。 具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展 1.测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。 方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。 需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。 2.工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。 在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。 从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。 用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用报道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。 3.变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。 (1)变形观测数据处理的几种典型方法 根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。 若仅对变形观测数据,可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模,前者可针对小数据量的时间序列,对原始数列采用累加生成法变为生成数列,因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列,通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项,然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA,这种组合建模的方法,可分性好且具有以下显著优点:将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序;具有同时进行平滑、滤波和推估的作用;模型参数聚集了系统输出的特征和状态;这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。 把变形体视为一个动态系统,将一组观测值作为系统的输出,可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述,以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量,可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列,按照一套递推算法,把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外,动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理;也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。 对于具有周期性变化的变形观测时间序列,通过Fourier变换,可将时域内的信息转变到频域内分析,例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和,通过计算各谐波频率的振幅,最大振幅以及所对应的主频率等,可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统,变形视为输出,各种影响因子视为输入,并假设系统是线性的,输入输出信号是平稳的,则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计,可以分析输入输出信号之间的相干性,输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。 (2)变形的几何分析与物理解释 传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。此外,前述的时间序列分析,灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。 变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系,通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。统计分析法以实测资料为基础,观测资料愈丰富、质量愈高,其结果愈可靠,且具有“后验”性质,它与变形的几何分析具有密切的关系,是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数,建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程,在边界条件已知时,采用有限元法解微分方程,可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法,可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用),具有“先验”性质。只要有限元划分得当,变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量,泊松比,内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好,该法无疑是一种多快好省的方法,目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设,有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异,这就导致了将两种方法相结合的综合分析法,以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法,通过反演解算,重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法,条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单,其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍,根据力学模型、几何条件和静力平衡方程,对平衡条件作迭代计算,可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生,用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域,需要与地质和工程结构方面的人员合作。 (3)变形分析与预报的系统论方法 用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。 按系统论方法,对变形体系统一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究,前者系针对黑箱或灰箱系统建模,前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似,系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解,而是在对系统受力和变形认识的基础上,用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程,模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程,用单滑块模型模拟大坝的变形过程,用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的优秀,为此引入了许多与动力系统有关的基本概念,这些概念与变形分析和预报密切相关,它们是:状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线,每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解;吸引子代表系统的一种稳定的运动状态,它可以是一个稳定的相点位,环或环面,也可以是相空间的一个有限区域,对于局部不稳定的非线性系统,将出现分数维的奇怪吸引子,表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征,根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度,由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构,并按一定的算法计算吸引子的关联维数,柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等,可在整体上定性地认识变形的规律。另外,也可根据监测资料,反演变形体系统的非线性动力学方程。 系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识,如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的,将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的,希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。 四、大型特种精密工程测量 大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。 1.国内览胜 三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测,其规模之大,监测项目之多,都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术,在实践中也在不断发展新的技术和方法,如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统;拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等,都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统,监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网,其最弱点精度优于±1.5mm。 北京正负电子对撞机的精密控制网,精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm,200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm,秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。 上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2mm,桥墩点位标定精度达±0.1mm;武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454m的东方明珠电视塔对于长114m、重300t的钢桅杆天线,安装的垂准误差仅±9mm。 长18.4km的秦岭隧道,洞外GPS网的平均点位精度优于±3mm,一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通,仅一个贯通面的情况下,横向贯通误差为12mm,高程方向的贯通误差只有3mm。 2.国外简述 国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例,德国汉堡的粒子加速器研究中心,堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器,直径仅100m,1978年的正负电子储存环,直径743m,1990年的电子质子储存环,直径2000m。为了减少能量损失,改用直线加速器代替环形加速器,正在建的直线加速器长达30km,100~300m的磁件相邻精度要求优于±0.1mm,磁件的精密定位精度仅几个微米,并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量,其测距精度与ME5000相当,对平均边长为50m的3800条边,改正数小于0.1mm的占95%。美国的超导超级对撞机,其直径达27km,为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上,利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量,均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量,精度优于1×10-6D。 露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140m,高65m,自重8000t,其挖斗轮的直径17.8m,每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量,在其上安置了3台GPS接收机,与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位,挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5cm。根据3台接收机的坐标,按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面,可计算出采煤量,经对比试验,其精度达7%~4%。这是GPS,GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。 核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165m,直径163m。在整个施工过程中,要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50mm,在塔高方向上每10m的相邻精度优于10mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良,出现不均匀沉陷,使塔身产生变形。为此,要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量,对每一施工层,沿塔外壁设置了1600多个目标点,在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍,所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证,也为整治工程病害提供了可靠的资料,同时也能对整治效果作出精确评价。 瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57km,为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95),采用GPS技术施测的控制网,平面精度达±7mm,高程精度约±2cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段,中间设了3个竖井,共4个贯通面,横向贯通误差允许值为69~92mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗,计划于2004年全线贯通。 高耸建筑物方面,有人设想,在21世纪将建造2000m乃至4000m的摩天大厦,这不仅是建筑师的梦想,也是对测量工程师的挑战。 五、科技研究开发实践 将科研成果转化为生产力是科研的最终目的,作为一门应用性学科,这种转化尤为重要。它主要表现在软硬件的开发研制上。 基于掌上电脑的地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统(简称科傻系统)是我们近年来所作的一项科技研究开发实践。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等(称科傻一);一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集(称科傻三)。另外,在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”(称科傻二)。上述3个软件包既可独立使用,又有密切的联系(特别是科傻一与科傻二之间)。科傻一可用于任意2、3维工程控制网,国家及城市等级网,一、二、三级导线网以及图根加密网的在线或离线数据采集到网平差,实现了内外业数据处理的一体化。同时也可作一、二、三、四等和等外水准测量从数据采集到网平差的数据处理。科傻二除具有任意网形、任意规模的地面平面、高程控制网的平差功能外,还包含近似坐标计算,稀疏矩阵压缩存贮,网点优化排序,闭合差自动计算,概算,粗差定值计算和改正,方差分量估计,贯通误差影响值估算,工程控制网模拟法优化设计,控制网数据管理,网图显绘,成果报表输出,以及与掌上电脑、全站仪的数据通讯等功能。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。 基于科傻系统的主要功能,在索佳Powerset2000电脑型全站仪上,已成功地开发了全中文版软件包,这种全站仪通过软件开发,功能得到大大增强,故称为全能型全站仪。结合专业测量特点,我们在科傻系统的基础上还研制开发了“铁路施工测量数据自动化处理系统”。该软件包也通过了铁道部的鉴定,将在整个铁路系统的测量单位推广应用。对于城市工程测量、地籍测量、水利工程测量等各种测量,只要对科傻系统稍加修改,都可以满足测量工程数据采集和处理的一体化自动化要求。同时,可将科傻系统移植应用到不同型号的电脑型全站仪上和商品化掌上电脑上,进一步扩大用户。如果移植到测量机器人上,并进一步开发各种智能化应用程序,可应用到滑坡监测、施工测量中以及工业测量。若再开发与GPS网平差和实时动态定位软件的集成软件包,并研制开发相应的软件,可望大大改变目前工程测量领域的面貌。 通过科技研究开发实践,我们深刻体会到科技是第一生产力的科学论断,感受到了为社会作贡献的人生价值的乐趣。科技开发和成果转化必须有具备以下特点:是真正的转化而不是抄袭,必须有自己的研究成果;有一定特色;既要有通用性也要专业化;易于扩展和维护,要不断完善并推陈出新;要有市场观念、竞争意识和为用户服务的态度。 六、工程测量学的发展展望 展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展: 1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理; 4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 6.大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:数学在公路工程测量学上的具体应用 摘要:数学在理工科学科方面有着举足轻重的作用。本文主要讨论数学与测量学的关系,数学在测量上的应用,尤其是在公路工程测量上的具体应用。最后说明数学思想对测量的指导作用。 关键词:数学、公路工程测量、应用 1.引言 数学,是自然科学之首,是一门研究数与量的学科,同时也是一门研究空间形式的学科。作为一门基础学科历史悠久,伴随着人类文明进步不断发展完善,至今数学这门学科的内容丰富,其下门类分科众多,与人类生活息息相关,不可分割。 与其他学科相比,数学是比较抽象的,但其应用又是十分广泛的,其应用范围遍及几乎所有学科,几乎每门学科都用数学解决自身的实际问题。实际问题为数学提供应用背景,数学为实际问题提供理论基础。数学在研究数量、结构、空间及变化上有一个很重要的分支——测量学。 2.公路工程测量学 工程测量学是研究工程建设和资源开发中,在规划、设计、施工、管理各阶段,进行的控制测量、地形测绘和施工放样、变形监测的理论、技术和方法的学科。由于建设工程的不同,工程测量又可分为矿山工程测量学、水利工程测量学、公路工程测量学以及铁路工程测量学等。 公路工程测量是一门重要的应用学科,在生活中所有工程建设项目都必须以社会与经济效益为依据,按照自然条件和预期目的,进行规划设计,测量工作是工程建设中的一项最基础的工作,在道路、桥梁、隧道工程建设中起着重要的作用,为选取一条最经济、最合理的路线,首先要进行路线勘测,绘制带状地形图,进行纵、横断面测量,进行纸上定线和路线设计,并将设计好的路线平面位置、纵坡及路基边坡在地面上标定出来,以指导施工,当路线跨越河流时,拟设置桥梁跨越之前,应测绘河流及两岸地形图,测定桥轴线的长度及桥位处的河床断面,桥位处的河流比降,为桥梁方案选择及结构设计提供必要的依据,当路线纵坡受地形限制,采用避让山岭绕线平面线形不能满足规范要求,而选用隧道方案时,测定隧道进出口大比例尺地形图,为隧道洞口布置选择提供必要的数据。 3.数学与测量学的关系 数学在测量中的应用历史悠久,数学与测量的关系源远流长,数学在测量的各个方面都得到了广泛应用。其应用总体上都是围绕“数”和“形”这两个数学的基本概念进行的。而测量的各个方面在数学的“数”和“形”的应用上又各有侧重。 数学与测量的关系可以追溯到远古时代,人类最早丈量土地就与“数”和“形”有密不可分的关系。科学的产生和发展是有生产决定的。测量科学也不例外,它是人类长期以来,在生活和生产方面与自然界斗争的结晶。由于生活和生产的需要,测量工作在远古时代的人类社会中就被用于实际。早在公元前21世纪夏禹治水时,已使用了“准、绳、规、矩”四种测量工具和方法。埃及尼罗河泛滥后在农田的整治中也应用了原始的测量技术,几何学应用而生。数学为测量的发展提供了有力的解决问题的工具。长期以来,像其他学科一样,测量学就不断应用各种数学方法,几乎所有的数学分支都在测量中取得了重要应用。 测量学中的大地测量学是一门古老而又年轻的学科,是地球科学的一个分支。大地测量系统包括坐标系统、高程系统、和重力系统。其中,大地测量坐标系统规定了大地测量起算基准的定义及其相应的大地测量常数,是大地测量的尺度标准和实现方式。在我国成立初期,我国暂时采用了克拉索夫斯基参考椭球,并与前苏联于1942年坐标系统进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系统,称为“北京1954大地坐标系”。由于采用了前苏联的参考椭球使得与我国的大部地区产生了偏差。基于测量工程精确的要求,20世纪八十年代,我国采用国际大地测量和地球物理联合会的IUGG75椭球作为参考椭球,经过大规模的天文大地测量网计算,建立了较为完善的我国独立的参心坐标系统,称“西安1980坐标系统”。其克服了前一系统对我国大地测量计算的某些不利影响。这充分体现出测量学对于准确、精确客观的要求,这与数学对于其自身的客观准确性的要求是密不可分的。 4.数学在公路工程测量学上的具体应用 水准测量是测量学的一个重要组成部分,利用水准仪测量高差,用到了数学中最基本的几何关系,后期对水准测量成果的处理,如:高差闭合差的计算,高差闭合的调整,都是根据数学原理中的求和求差而计算出来的。 角度测量也是测量中非常重要的一个部分,测量角度的仪器——经纬仪,其本身就与数学有着千丝万缕的联系,如仪器架设,水平度盘、竖直度盘的刻度设置。另外测量成果的处理,也有着统计学的数学思想。 测量学上的坐标正算和坐标反算,跟数学上平面直角坐标系中的坐标算法可以说是一模一样。 测量误差的处理方面,利用到了数学中的算术平均值、众数、相对数等。 同样,导线的测量,也是测量学的一个重要的组成部分,在导线的测量过程中,各种复杂的计算,各种公式的代换,以及为减小误差而做的各种计算,都是以数学为基础的。 平面曲线测设中,利用数学中的回旋线作为缓和曲线,在曲线的计算中用到了三角函数、微积分、角度弧度转换、坐标系转换等数学知识。 归根到底,测量的很多方法,背后都离不了数学的支持。在工程测量的这门学科中,从仪器的使用到对所得数据的处理,从对误差的减小到对计算结果的最终检核,始终没有哪一个步骤,哪一个环节,能离得开数学的支持。未来,随着工程测量学的不断深入,知识的不断增加。相信数学和测量学的融入会更加的广泛。正如德国大数学家,号称“数学王子”的高斯曾说:“数学是科学的皇后”。从上述可见,就数学为人类提供精密的测量而言,“科学的皇后”这顶桂冠,数学是当之无愧的。5.数学思想对测量的指导 几乎所有学科都应用到了数学,用数学来解决自身的实际问题,而数学又以此为背景为实际问题提供理论基础。可见数学在其发展的同时促进了其他学科的发展,而其他学科的发展也促进了数学的进步,当然测量也不例外。将数学与测量相结合,对数学与测量都有重要的意义,有效的利用数学及其新的分支学科,更有利于测量的发展。 相信随着数学思想在测量应用的不断加深,一定会使得其有长足的进步与发展。 工程测量学论文:浅析工程测量学 摘 要:随着信息技术的发展,城市工程测量正处在从模拟方法测绘到数字化测绘的变革时期。本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。对工程测量学发展作出了展望。 关键词:工程测量、工程测量学仪器 中图分类号:TB22文献标识码: A 文章编号: 1、概述 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快。工程测量学的研究领域是相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。 解析法和模拟法是网优化设计方法的两种方法。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。 多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。也可用于变形预报。变形观测数据处理的几种典型方法。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。变形的物理解释通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等称科傻一;在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”称科傻二。一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集称科傻三。 2、学科地位和研究应用领域 2.1 学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.2 学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: 大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); 工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); 航空摄影测量与遥感学; 地图制图学; 不动产地籍与土地整理。 2.3 研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 3、 工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 工程测量学论文:《工程测量学》实践教学改革研究 摘要: 《工程测量学》实践环节在整个教学过程中占有重要地位,针对传统实践教学存在的诸多问题和不足,教改团队提出了多项改革措施并本校学生中进行实验,这是对商丘师范学院办学定位的有益探索尝试,不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。 0 引言 《工程测量学》是土木类专业必修和专业基础课,是一门实践性很强,实践与理论结合严密的学科,因此要求其理论与实践教学并重。商丘师范学院是一所应用型本科院校,其中建筑与土木工程学院现有专业土木工程和建筑学两个专业,培养大量应用型人才,由于建院时间较短,在《工程测量学》的教学上存在很多不足,比如,最初由于设备有限,只注重理论教学,学生实践教学较少,后有所改善,但实践教学方面不足之处仍较多。如实践教学环节包括课后实验和课后实习,随着测绘行业新技术、新设备的出现,校园教学设施更新速度远不及行业进步,因此实践教学与实际工程脱节,教学目标中的要求学生创新能力的提高也难以实现。 1 实践教学环节存在的问题 1.1 教材内容落后,理论与实践脱节 教材内容一成不变,如水准仪和经纬仪构造部分,仍以微倾式水准仪和光学经纬仪为主,而在行业中,这两种设备已经尽乎淘汰。本校所用的水准仪也是自动安平水准仪和电子经纬仪。这就导致理论教学与实践教学脱节,学生不知所云。 1.2 实验内容单一,实验基地建设不足 实验学时少,课后实践环节仅停留在仪器的基本使用上,并且由于没有完善的实验场地,学生仅会进行仪器操作,却无法在实际工程中应用。 1.3 实验设备不足,实验学时少 由于建院时间较短,教学设备十分短缺。正常情况4-5人一组使用一台设备,而由于我院学生较多,设备严重不足,实际的实践环节甚至达到10人一组,又因实验课时较少,很多学生甚至还没轮到其操作就已经下课。两周的测量实习,由于学生多,不得不分批次进行,一学年中第一学期的实习时间,排到后面的学生不得不推到寒冬腊月,而第二学期的实习时间则推到酷暑,这两个时间均不利于测量工作的进行。 1.4 实习内容落后,与行业脱节 测量实习还停留在绘制大比例尺地形图,而在行业中多采用数字测图,且在建筑行业中,从事施工放样的人的比例远高于测绘地形图,因此实习环节与行业应用脱节。 2 实践教学改革内容 针对我院往年在上述实践环节中的不足,本教研团队就如何做好实验和实习,如何改进教学手段和方法,提高教学质量和教学效果,进行了探讨和实践应用。 2.1 从思想上重视实践环节 教师必须首先从思想上重视实践教学,因为实践教学是学生掌握理论知识的基本途径和方法,也是反映课堂理论教学效果好坏的一面镜子。教师不能把实践教学仅仅当作一个教学程序,对学生的实践过程放任自流,而应结合实际,思考理论和技能的应用问题,真正站在学生的角度来考虑学什么、教什么、怎么教和怎么学的问题;同时应重视新技术手段的应用,从观念上提高实践教学的自觉性,增强探索改革的意识。[1]从而帮助学生了解测量实践的重要性,激发学生实践兴趣,变传统的被动学习为主动学习。 2.2 教学设备革新、实训基地建立 学校非常重视测量学的实践教学环节,为解决以往测量设备少,学生多的问题,学校大量采购先进的测量仪器,电子水准仪、电子经纬仪、全站仪、激光测距仪、激光投线仪等一批土建施工中常用先进仪器被购进,一方面解决设备数与学生量不成比例问题,另一方面,使学生能接触工地常用仪器,提高上手速度。测量仪器除学生上课时可以使用外,只要有空闲,学生可随时借用。每种仪器都配有内容详尽的功能介绍和操作说明,配有专门的仪器管理老师,即使专业课老师不在,仪器老师也可进行指导。 建立实训基地。测量学实践教学环节应包括实验室、校内实习基地和校外实习基地建设三个方面。[2]为了提高实习质量,我们在校园内建立了一片独立的校内实习场地。并与国家水准点进行连测,建立了可长期使用的标准固定点。实习场地模拟土建工地实际情况建立,使学生在必做的水准仪、经纬仪、全站仪等实验项目上完全与工地接轨。学校与多家建筑企业建立联合培养学生计划,校外实习与建筑施工相结合,让学生能切身参与到施工的各个环节,为将来学生就业打下坚实基础。 2.3 实践教学内容改革 传统实践课都是验证性实验,不利于培养学生的独立观察、思考及分析问题的能力和独立设计实验的创新意识。因此需要减少验证性实验,探索开设设计性实验,注重发挥学生在实践教学活动中的主体作用。在实践课中,教师根据实际土木工程中所用到的测量知识,提出一个测量任务,如一个建筑物的基础放样,某栋新建筑物的变形测量等,让学生根据所学知识自己设计测量计划并进行实施,教师对学生的设计进行启发式指导。这种实践教学方法体现了以人为本的教育思想,有利于创新人才的培养。其打破了实验依附理论的传统教学模式,使实验教学真正成为学生学习知识、培养能力的基本方法和有效途径。[3]另外,根据对用人单位调研后得出的结果,可以适当减少地形图测绘方面的实验课,多增加施工放样、变形观测、竣工观测等工地应用较多的内容。 2.4 实践教学方法改革 多媒体课件多应用于理论教学环节,在测量实验环节,借助多媒体以三维动画的形式来模拟测量仪器的构造、测量的原理与过程,从而缩短了实验课教师的讲解时间,也使得教学内容更直观,学生更易接受,从而更好地完成实验教学任务。同时还可向学生展示新仪器在工程中的应用情况,引导学生将测量课程与所学专业紧密联系。[4]另外,将平时上课情况拍成教学视频,放在校园网上,方便学生学习。 3 结语 以上改革内容在我校11级土木工程专业进行实验,实验结果表明:学生上交的实习成果规范、数据可靠。不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。工地实习发现,学生对仪器操作熟练度,解决工地实际问题的能力明显高于往届。另外,学生的团队意识、团队协作能力也得到了很好的提升。 工程测量学论文:论工程测量学的发展及测绘新技术的应用 摘要:工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障。满足工程所提出的要求,精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,阐述了在工程测量中采用的新技术。 关键词:工程测量;测绘技术;展望。 工程测量学新定义 工程测量学科是一门有着悠久历史的应用学科,它直接为各项工程建设服务,并与生产实践紧密结合,是测绘科学中最活跃的一个分支学科。对工程测量学科的一般定义是:城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作,统称工程测量学。为了适应国民经济的发展和社会进步的需求,有必要对工程测量学科进行新的定义。对工程测量学科的新定义是:工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科,它主要以建筑工程,机器和设备为研究服务对象,工程测量学科的研究服务领域主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分,在科学上可划分为普通工程测量和精密工程测量。 二、工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 三、工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量中的测绘新技术 4.1 数字化成图 传统测绘中最重要的内容就是对大比例尺图形的测绘和对工程图的测绘。与传统的测绘手段相比,数字化成图不需要大规模的野外作业,改善了作业环境恶劣和出图周期长的弊端。数字化成图是一种精度高、劳动力小、测绘工作更为便捷的一种新技术的测绘方法。目前,数字化成图分为两种模式,他们分别是内外业一体化成图模式和电子平板成图模式。内外业一体化是一种精度高、分工明确的数据采集方法,与传统的成图技术相比,具有更高的成图效率。 4.2 工程测量中的卫星定位技术 卫星定位技术简称GPS技术,GSP全球定位系统也是由两大系统组成的,这两大系统分别是空间卫星群和地面的监控系统。用户使用的GPS则是由GPS信号接收器、数字处理器、和终端软件组成。GPS接受器可以有选择的接收某个卫星的信号,并对接收的不同卫星的信号进行交换。当GPS设备运作以后,系统会自动产生一个GSP卫星观测文件,观测文件经过终端处理软件的处理,最终形成准确的测量数据。在使用GSP技术的过程中应该注意到一些问题,有些地方是不适合应用GPS测量技术进行量测的,比如短边测量。如果一定要用GPS测量技术对短边进行两侧,为了保证测量精度,一定要经过多次测量。 RTK是以GPS技术为基础的一种能观测到实时动态的测绘新技术,是GPS技术发展的里程碑。RTK测绘技术是在一个点上安装GPS信号接收机,通过定点的GPS信号接收机接收GPS卫星发出的信号,当GPS接收机接收到卫星发出的信号以后在把信号通过基准台发射出去;流动站在在接收GPS卫星信号的同时也能接收到基准台发出的信号,从而得到基准台的观测量。RTK可以根据控制一定量的基准台就可以测得高精度的地形点和相应物体的坐标等,在利用测图软件的基础上就可以生成电子版的地图。近年来RTK测量技术被广泛的应用到地基和房地产测绘领域。 4.3 工程测量中的地理信息技术 地理信息技术简称GIS,GIS是一种新型的科学,它具有集计算机科学、空间科学和环境科学等学科于一体的特点。GIS已经成为了集多学科于一体的不可缺少的信息显示手段。GIS不仅在数据采集、分析可视化方面发挥这巨大的作用,同时GIS也具有空间提示、预警预报和辅助决策的重要测绘功能。经过近些年的发展,GIS早已成为一种成熟的技术在多领域发挥着重要的作用。GIS、内外一体化测绘等测绘技术的应用,真正实现了工程测绘的科学化、标准化、和信息化。 4.4 工程测量中的数字摄影测量技术 数字摄影测量技术是以数字影像和摄影测量为基础,发展起来的一种新型的测绘技术。数字摄影测绘的过程应用了许多学科的理论和方法,它广泛的使用了计算机技术、数字影像处理技术的科学技术,也是一种集多种技术于一体的测量方法。航空摄影测绘是数字摄影测绘中的一种测绘方法,利用这种方法,可以准确的测得比例尺较大的地形测图,通过这种测绘方法可以获得数字、影像等多种地图版本。目前,我国有100多个城市或工测单位利用航测技术制大比例尺地形图和地籍图,最大比例尺为1/500。全数字摄影工作站和GPS技术在工程测绘中的综合利用,使得摄影测量技术更加自动化和数字化。随着数字摄影技术的快速发展,摄影产品正在向4D(数字高模型、数字正射摄影图、数字线切图和数字栅格图)摄影产品转变,数字摄影技术为工程测绘提供了准确的数据。 过去我国只有海图和陆地地形图,没有测量方法测绘海岸带地形图,对中越划分北部联合测绘的难度更是很大,利用传统的测绘方法最少也要两年,现在广州军区某测绘大队里利用航空摄影等高技术手段,并在测绘生产中第一次大胆采用全数字摄影测量作业,作业效率提高一倍多。他们用时7个月就测绘出了两种规范文字的海岸带地形图,为我国海岸带地形测绘建立新的规范和图示提供了理论和实践依据。 4.5 工程测绘中的遥感技术 遥感技术简称RS,RS技术有着自身的优点,它依靠着大面积同步观测、提供更实时有效的数据等优势正在快速发展,近些年来RS也被广泛的应用到卫星技术上去,利用遥感卫星可以获得到更多的地理信息。小比例尺的地图也可以应用遥感影像技术来获取,遥感影像成为了测量城市地图以及种大、中、小图片的重要方法和手段。 国土资源局利用遥感技术对土地进行动态监测:利用遥感技术,对土地的变更、土地调查和动态进行相关的检测。可以及时的发掘违法用地情况,对违法用地的情况上报给有关部门,随着计算机图像处理技术的成熟和完善,利用遥感技术的动态监测技术必将带来更大的方便。 结束语: 工程测量技术是工程施工的前提条件,现代化的工程技术为工程的施工建设提供了基础保障。但是,现代化测量技术相对传统的测量技术对测量人员的技术和素质要求的更高,这也迫使我国应该加快对现代化工程测量技术人员的培养,通过工程测量技术人员技术培训,能够使得工程测量技术人员正确的使用新的测量技术和设备,为工程建设提供更加准确的工程测量数据。 工程测量学论文:关于工程测量学的探讨 摘要:工程测量学主要是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,指出了该学科的研究应用领域,阐述了工程测量学领域涉及到的测量仪器的发展。本文针对多年以来相关领域科研和开发的实践经验,对工程测量在实际生活中的应用,以及一系列基于工程测量的产品应用做了相应的研讨。最后,展望了工程测量在21世纪的发展方向和前景。 关键词:工程;测量;应用 1、工程测量的发展 1.1工程测量的概念与分类 通常,工程测量是工程建设中的所有测绘工作,实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理等阶段所进行的各种测量工作的统称。工程测量是服务于各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序的测量学。 可以将工程测量按照其工作顺序和性质分为以下几种:勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量;施工阶段的设备安装测量和施工测量;竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。 1.2工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 1.3工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 2、 工程测量的应用研究 随着工程测量科技的不断进步,传统测绘技术向数字化测绘技术转化取得了显著的成绩。工程测量的应用发展趋势和方向是,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。下面介绍几种技术在工程测量中的应用。 2.1 GPS在工程测量中的应用 GPS测量的技术是依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》、1997年建设部的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》 制定的。 相对于常规测量来说,GPS测量主要有以下几个特点:测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作业、提供三维坐标等特点。因此,GPS被广泛应用于房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。 2.2 RS技术在工程测量中的应用 遥感(RS)技术在工程测量中快速的普及,是因为其具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。另外,各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。因此,RS技术在工程测量中的应用意义非凡。 2.3 GIS技术在工程测量中的应用 GIS技术是一门集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。GIS技术,现在已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。GIS技术的优势不仅仅在于它集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。现在,GIS技术已经成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,它已经在在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用数据库、GIS、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化。 3、 工程测量学的发展前景 展望现在我国经济发展的局势,工程测量学将在以下方面将得到显著发展: 3.1测量机器人将在多传感器集成系统的人工智能方面取得非常重要的意义,其应用范围将进一步扩大,图形、影像和数据处理方面的能力将进一步增强; 3.2在大型工程建设和变形观测数据处理中,工程测量学将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.4工程测量将从原来的土木工程测量扩展到人体科学测量方面。 3.5GPS、GIS技术等相关的技术将紧密结合建设工程项目,在勘测、设计、施工等领域发挥重大作用。 3.6数学模型和物理模型的建立、分析与辨识将成为工程测量学领域在数据处理过程中的重要内容。 总结 综合上面的结论,可以看出工程测量学的发展与应用,主要表现在从点信息到面信息的获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量,测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的发展将直接对改善人们的生活环境,乃至生活方式产生影响,以及提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学课程CAI多媒体课件设计 摘要:在简要分析工程测量学的教学特点和计算机辅助教学优势的基础上,探讨了工程测量学课程研制课件的必要性,并对工程测量学课程CAI课件设计的理论依据、课件选题和设计制作原则和方法进行了有意义的探索和实践。 关键词:工程测量学;计算机辅助教学;CAI;课件 一 、引言 随着计算机技术的发展,多媒体技术也得到了广泛应用。由于其交互性好、表现力强、信息量大、视觉听觉效果突出等特点,逐渐成为现代教学方式的重要组成部分。工程测量学课程教学涉及大量的图形表达,注重学生空间想象力的培养,强调由空间到平面、由平面到空间的思维过程。这些特点决定其课堂教学不仅信息传输量大,而且包含了大量的抽象理论和方法。因此,在工程测量学的教学实施上,单纯依靠传统的教学手段已经很难达到教学目的,需要运用CAI课件等新的教学手段进行辅助教学。 在工程测量学教学中使用CAI课件能把工程测量学的基本原理、重要的公式推导等有机地结合起来, 使教师节约黑板书写时间,提高教学效率,更重要的是让学生看到相关模型的建立和利用数学工具解决实际问题以建立工程测量学基本理论和方法的整个过程,增强了学生分析问题、解决问题的能力,提高了学生的科学素质[1]。在利用多媒体技术进行计算机辅助教学时,还必须根据工程测量学的教学特点和相关学习理论进行计算机辅助教学课件的优化设计,以真正体现计算机辅助教学的优势。 二、工程测量学CAI课件设计的理论依据与基本原则 (一) 多媒体课件设计的理论依据 用建构主义学习理论及基于该理论的CAI课件的设计原则为指导进行工程测量学课件的设计,建构主义学习理论认为,学习过程是人的认识思维活动的主动建构过程,是人们通过现有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取意义建构的过程,学习者的知识是在一定的情境下借助他人的帮助,通过意义的建构而获得的,理想的学习环境应包括情景,协作,交流,意义的建构四个部分, 意义的建构是教学的最终目标,一切教学过程都要围绕这一最终目标, 学习者是学习的主体,教师是学习者的促进者,辅助者,引导者,他的任务就是激发学生的兴趣,引导和帮助学生完成意义的建构,要为学习活动的开展尽可能多的创造有意义的学习环境,例如,学生对学习抽象的工程测量学课程往往感到枯燥无味,如果创设有意义的环境,使学生对该课程抽象问题的学习感到具体,形象,生动而乐意主动去学,这就可以有效地激发学生学习本门课程的兴趣。 因此,一个好的课件是要在建构主义学习理论的指导下设计的, 在课件中,利用多媒体课件提供某种符合学习要求的外部刺激,使学生积极主动同外部环境发生相互作用,完成知识结构重组的方法和策略,创设符合教学内容要求的情景和揭示新旧知识间联系的线索,用生动,活泼的方式呈现信息并与学生进行相互交流。 (二) 课件的设计原则 CAI课件的设计离不开教学设计,教学设计专家克拉克说过:“在教学中真正起作用的实际上不是媒体, 而是教学设计。”其含义不是贬低媒体作用,而是指导我们要运用“教学设计”的理论来设计CAI课件, 即CAI课件设计要体现设计者的教学思想,体现教者对于学与教的资源及过程进行系统规划的一套整体性操作程序的主要意图[2],科学严谨的教学设计是制作优秀课件的前提条件。在多媒体CAI课件的设计中, 要想在促进学生认识能力发展方面发挥其应有的作用,就要充分利用多媒体技术体现建构主义学习理论的优势,在工程测量学的课件设计时,应注意以下几点: 1、教学目标的合理安排。 教学目标主要是通过教与学使学生在认知领域,情感领域,动作技能领域达到的既定标准,要求在教学设计中必须明确给出, 此外,教学目标应该与学生学习环境中的目标相符合,教师确定的问题应能使学生感到就是自己的问题,建构主义认为学生不再是教学内容的被动者,而是意义的主动建构者,教师是教学活动的组织者。因此,教师针对教学主题所采用的策略,方法要有利于体现学生为主体的学习这一特点。 2、设计真实的任务。真实的活动是学习环境的重要特征, 建构主义理论提倡从现实情景中学,知识依赖于具体情景,脱离具体情景的抽象,枯燥的知识对学生来说是没有任何吸引力的,利用多媒体和仿真技术设计虚拟现实软件就可以模拟现实世界的真实环境,使学生身临其境,如同在现实生活中,这对知识的建构是很有好处的,一般来说,虚拟现实软件学习效果比较好,但开发起来也有一定的困难,它要求能够根据学生的输入数据进行分析处理并做出相应的场景变化,这是工程测量学教学课件开发的重点。 3、注意设置协作学习的环境。使学生成为独立自主的学习者, 建构主义认为,学生对知识的建构不仅依赖于自身原有的水平和经验,而且在一定程度上取决于同伴之间的对问题的共同讨论和理解,随着计算机网络的发展,多媒体与计算机网络结合起来,设计出支持合作学习的软件将会越来越引起人们的重视, 同时,课件的设计要支持学生对所学内容与学习过程的思考,发展学生自我控制能力,成为独立的学习者,例如:对工程测量学中有些学习主题具有很强的逻辑性分析过程的教学内容如影像匹配理论和技术,可采用探索方法,发现法去创设学习环境, 以利于适应认知过程的发展,使学生主动完成对主体知识的意义建构,还可以根据选题的特点,设置多种与以前学习主题不同但相关的情况,以便学生有多种机会在不同的情况中应用所学知识,从不同侧面来认识同一个主题。 4、要充分注意多媒体技术的特点。在建构主义学习理论中, 意义的建构是学习的最终目的,它靠学生自觉,主动地来完成,教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构,在这一点上, 多媒体技术的优势是其他媒体无法比拟的,因此,在课件设计中应注意到:以多媒体方式呈现教学信息,心理学认为,人的学习活动是多种感受共同参与和协调的结果,调动多个感觉器官共同参与学习活动,其效果最佳, 因此,在CAI课件设计中, 应根据需要尽可能用多种媒体呈现教学内容[3],如符号,语言,文字,声音,图形,动画,视频图像等,把各要素按教学要求进行有机的结合,呈现在屏幕上,为学习提供多样化的外部刺激,使学习效果更佳; 以超文本方式来组织教学信息, 学习者可通过节点间的链接关系方便地进行知识点间的切换,并对有关提问,反馈及帮助信息,提示或导航的呈现环节力求准确、可靠、规范, 方便学习者的学习。下面即是CAI课件设计流程图: 图1工程测量学CAI课件设计流程图 (三)工程测量学课程课件选题的重要原则 在整个工程测量学课程课件设计与制作中,科学性,针对性和实用性是最基本的原则,但这些原则在实际的课件制作过程中,却难以直接操作,因此,在教育理论,因材施教,充分发挥CAI课件的优点,提高教学效果思想的指导下,应制定一些浅显易懂, 操作简便的课件选题原则。 工程测量学CAI课件设计的选题应该遵循这些原则,选题的过程就是一个判断决策的过程,什么样的知识内容作为课件制作的对象,才能最大限度地体现其作为选题的必要性和可行性,这是一个大原则。分析工程测量学教学内容的特点以及制作的可行性和效益性,确定课件选题判断决策流程图, 针对工程测量学教学内容,该流程图最大程度地体现了选题的大原则,克服了常规手段不能很好表现的弊端,任何一节课或一个知识点, 如果按照流程前进,能走到最下层模块,便可以作为课件制作的对象,该节内容或知识点制作成为课件的必要性和可行性是充分的、反之,如果走到右边模块,建议放弃选题,因为该选题已经失去了制作成为课件的价值或者实际意义[4]。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 三、工程测量学CAI课件的制作步骤 (一)教学设计 制作电脑课件的目的是为课堂教学服务,在制作课件时,应首先写出授课教案,其内容包括教学目的、教学流程设计、问题和习题,并根据课程讲授的要求确定课件演示的表现手法。 (二) 脚本的设计 根据教学教案和表现手法,设计的课件脚本主要有课件简介、前言、课堂主题内容、总结、习题和退出6大模块。各模块内部包含电脑板书显示方式的过渡效果、画面背景图案、动画演示、重点突出、细节描绘等,并使各模块之间可相互连接和跳转。 (三)课件制作工具的选择 目前,多媒体课件制作工具多种多样,经比较,选择了Macromedia公司的Authorware 6.5。Authorware是一个规模较大、功能丰富、高效的多媒体创作工具,利用其函数变量能完成一些复杂的控制功能,很容易实现人机交互的过程控制,作品结构也比较清晰。Authorware的简单易学、易上手、效率高也是一个重要原因。除此之外,选择Windows自带的绘图工具和Photoshop软件来制作电路图,使电路分析的各个环节能更明确的体现,使同学们在课堂获得更多的理性认识[5]。 (四) 课件的运行、修改和打包 当课件的制作告一段落时,就要检验课件设计的效果,可一边运行课件看其效果,一边进行针对性修改。为满足课堂教学的需要,在教学课堂多次让学生观看,找出存在的问题,设计出更加直观的教学效果。在课件打包时,若的课件脱离Authorware平台的运行环境,就无法单独运行。为了解决这个问题,需重组设置,生成可以单独运行的exe文件,使课件成功。 图2工程测量学CAT课件系统总体框架 四、结论 工程测量学的发展为工程测量学课程教学提出了一系列的挑战,采用计算机辅助教学是解决这一问题的有效手段,计算机辅助教学停留在对传统课堂教学的补充上,对网络学校、虚拟学校、远程教育等概念还朦朦胧胧,但计算机在学与教过程中的优势,已被教师共识, 如何在现代教育科学理论指导下,完成计算机辅助教学课件制作过程中的模式选择,整体策略,制作出符合教学规律,高效能提高课堂教学质量的课件是目前工程测量学课程在采用计算机辅助教学过成中亟待研究的课题, 当前,新的教学手段,新的教育理念得到大力推进,在这个良好的氛围下,探讨工程测量学CAI 课件设计具有现实的意义, 我们有理由相信,只要坚持用教育科学理论指导课件制作实践,未来计算机辅助教学中高质量的课件将不断出自学校教师之手,为培养具有创新素质的人材,提供新的活力。 工程测量学论文:谈测绘及工程测量学中的新技术的应用 摘要:测绘学是一门古老的学科,有着悠久的历史。测绘学的科学地位和作用意义重大。工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。随着电子信息技术、通信技术、网络技术等的飞速发展,测绘学也迎来发展的机遇与挑战。测量理论,测量方法,测量仪器的改进推动了测绘学科的发展,现在的测绘不但测量精度大大提高,测量时间大大的减少,劳动强度降低。 关键词:测绘学 新技术 应用 测绘学古老而现代,绘学现在正在向一门刚兴起的学科―地球空间科学发展。测绘学是一门古老的学科,有着悠久的历史。测绘学的发展在世界上古史时代,就有利用测绘学治理尼罗河泛滥后农田边界整理的传说。公元前7世纪,管仲在其所著《管子》一书中已收集了早期的地图27幅。公元前5世界至3世纪,我国已有利用磁石制成最早的指南工具“司南”的记载。公元前130年,西汉初期便有了《地形图》和《驻军图》,为目前所发现我国最早的地图。随着人类社会的进步和科学技术的不断发展,测绘学科的理论、技术、方法及其学科内涵也随之发生了很大的变化。尤其是在当代,由于空间技术、计算机技术、通信技术和地理信息技术的发展,测绘学的理论基础、工程技术体系、研究领域和科学目标与传统意义上的测绘学有了很大的不同。 测绘学的主要研究对象是地球(当然再未来将发展到外太空,研究其他的星球)。人类对地球形状认识的逐步深化,要求精确测定地球的形状和大小,从而促进了测绘学发展。因此,测绘学可以说是地球科学的一个分支。测绘学的研究成果是以地图为代表的信息产品,地图的演变及其制作过程、方法是测绘学进步的一个主要标志。测绘学获取观测数据的工具是测量仪器,测量学的发展很大程度上取决于测绘方法和测绘仪器的创造和改革。测绘仪器的发展经历了早期的游标经纬仪到小平板、大平板仪、水准仪、航空摄影机、摆仪、重力仪、全站仪,测量机器人,数字绘图机。成果也从原来的手绘地图到数字地图,由原来的二维地图到现在的三维地图,四维地图,最近由武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室研制的“天地图”这一伟大成果就是一个很好的代表。 测绘学的科学地位和作用意义重大。在科学研究中的作用:测绘学在探索地球奥秘和规律、深入认识和研究地球的各种问题中发挥着重要的作用。现在的测量技术可以提供几乎任意时区域分辨率系列,具有检测瞬时地理事件如地壳运动,重力场的时空变化,地球的潮汐和自转等问题,这些观测成果可以用于地球内部物质的研究,尤其在解决地球物理方面可以起到辅助作用。测绘学在国民经济上的作用是广泛。丰富的地理信息是国民经济和社会信息化的重要基础,为构建“数字城市”“数字中国”提供了重要的资源。在现代化战争的今天,测绘学在武器的定位、发射、精确制导等方面发挥着不可代替的作用。另外在防灾减灾方面,测绘做出了不可磨灭的作用,2008年汶川特大地震中,测量所的的地图在救灾中起指导作用,减少了灾难等带来的重大损失。在以后的发展中,测绘在防灾、减灾上仍然将发挥它的作用。 测绘学的分类。随着测绘科技的发展和时间的推移,在发展过程中形成大地测量学、普通测量学、摄影测量学、工程测量学、海洋测绘和地图制图学等分支学科。大地测量学研究和测定地球的形状、大小和地球重力场,以及地面点的几何位置的理论和方法。普通测量学 研究地球表面局部区域内控制测量和地形图测绘的理论和方法。局部区域是指在该区域内进行测绘时,可以不顾及地球曲率,把它当作平面处理,而不影响测图精度。摄影测量学 研究利用摄影机或其他传感器采集被测物体的图像信息,经过加工处理和分析,以确定被测物体的形状、大小和位置,并判断其性质的理论和方法。测绘大面积的地表形态,主要用航空摄影测量。工程测量学 研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法。为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图,保障工程选址合理,按设计施工和进行有效管理。海洋测绘 研究对海洋水体和海底进行测量与制图的理论和技术。为舰船航行安全、海洋工程建设提供保障。地图制图学 研究地图及其编制的理论和方法。 工程测量学。工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。 工程测量学的理论平差理论。最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 现代测绘中的新技术。随着电子信息技术、通信技术、网络技术等的飞速发展,测绘学也迎来发展的机遇与挑战。测量理论,测量方法,测量仪器的改进推动了测绘学科的发展,现在的测绘不但测量精度大大提高,测量时间大大的减少,劳动强度降低,测绘工作者也不再是人民眼中“农民工”。这些新技术包括:1、卫星导航定位技术。以美国的GPS,俄罗斯的GLONASS,中国的北斗以及在建的欧盟的GALILES为代表的的定位系统为测绘工作带来极大的方便,而且提高了精度。2、RS(遥感),他是一种不通过接触物体本身,用传感器采集目标的电磁波信息,经过处理、分析后识别目标物的现代科学技术。我们武汉大学在遥感方面实力强大,遥居亚洲第一。3、数字地图制图技术。4、GIS(地理信息系统)GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说,地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。5、3S集成技术。即GPS、GIS与RS技术的集成,是当前国内外发展的趋势。在3S技术的集成中,GPS主要用于实时快速的提供物体的空间位置;RS用于实时快速的提供大面积的地表物质及其环境的几何与物理信息,以及他们的各种变化;GIS则是对多种来源时空数据的综合处理分析和应用的平台。 工程测量学论文:精密工程测量学在现实工作中的详细运用 摘要:我国的经济的发展是很快的,很多的工程上都是会运用测量的,精确的测量对工程的实施是有很大的帮助的,常用的测量方法有很多,精密工程测量在较为科学的地面测量仪器、三维工业测量技术、GPS定位技术、数字化测绘技术、数据库技术与GIS技术和大型精密精密工程测量的运用。最终提出精密工程测量科学的未来发展。 关键词:精密工程测量学;运用;发展 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号: 精密工程测量科学是探索地球空间中详细几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测量实现的理论办法及科学技术的一项运用行科学。它着重对建筑工程、器械和设施加以探究服务对象。 精密工程测量科学关键包含工程建筑为对象的精密工程测量和以设备与机器装配为对象的工业测量两个主要方面。在学科上可划分为普通精密工程测量和精密精密工程测量。精密工程测量科学的重要工作是对各种工程建设供应测绘保障,满足工程所提出的要求。精密精密工程测量代表着精密工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进精密工程测量学科发展的动力。 一 精密工程测量学在现实工作中的详细运用 1、先进的地面测量仪器在精密工程测量中的运用 ⑴ 电子经纬仪和全站仪的运用,是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来,通过接口设备传输到计算机,利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑,还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上,能对一系列目标自动测量,即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。 ⑵ 激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现,实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能,使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪,具有6种自动保持精度的基准,可用于高层和高耸建筑的轴线测控;滑模测偏、测扭、水平测控;构筑物与设备安装放线控测;各类工程测平,结构变形观测等。 ⑶陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等精密工程测量的另一类主要的地面测量仪器,新一代的陀螺经纬仪是由微机控制,仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰,观测时间短、精度高,如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度,比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍,作业效率提高近10倍,标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。 2、三维工业测量技术的兴起和运用 80年代以来,随着高新技术的发展和社会的进步,现代工业生产进入了一个新的阶段,许多新的工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监测等工作进行快速、高精度的测点、定位,并给出运行轨道或复杂形体的数字模型等,这是传统的光学、机械方法所无法完成的。三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器,在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统,主要运用于以下的工业领域:汽车、飞机工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位;工业用机器人的检测;卫星接收天线安装和维护的精度检测;生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量;负荷试验中变形与应变测定。 三维工业测量系统分为两大类,以电子经纬仪为传感器的工业大地测量系统和以近景摄影机为传感器的工业摄影测量系统。 工业摄影测量系统,通常是以近景摄影的方式实现的,其优点是通过像片提供大量信息,施测周期短,可在瞬间完成测量全过程,可对动态目标进行测量,可以多重摄影,有多余观测值,精度可靠。西欧北美一些国家的高精度工业摄影测量系统,最好的相对测量精度已达到百万分之一。在我国的工业摄影测量系统一般精度较低,但也较多地得到运用并取得显著成效。如北京市测绘设计研究院用于测绘大型飞机外型;武汉测绘科技大学用于葛洲坝船闸变形监测、龙口及上下游水面流速动态测量;武钢“4号高炉”煤气管道变形监测等。 3、GPS定位技术在精密工程测量中的运用 80年代以来,随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为精密工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。 在我国GPS定位技术的运用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地运用GPS技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除,单点定位精度不断提高,GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的运用前景。 4、数字化测绘技术在精密工程测量中的运用 大比例尺地形图和工程图的测绘,是城市与精密工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。 随着电子经纬仪、全站仪的运用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。 根据调研的不完全统计,目前我国有60%城市与精密工程测量单位已不同程度的运用数字化测绘技术。目前存在的难题是数字化测绘系统的数据规格、标准还不能满足GIS的要求,所以,要制定一套标准化数据格式,使得数字化测绘成果既能满足地形图和专业图的需求,同时又能通过数据交换满足各类GIS的运用,才能更好地推动数字化测绘技术的发展。 5、摄影测量技术的运用 摄影测量由于高质量的摄影机,高精度测量仪器和GPS以及计算机技术的运用,加上软件的不断改进和完善,测量精度和效率显著提高。摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的运用前景。 采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,经微机数据处理输入绘图机自动绘图。近几年由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术运用提供了崭新的技术手段和方法。同时,由于GPS技术在摄影测量中的运用,大量减少野外控制点的连测,大大提高了航测的效率与效益,开创了摄影测量向自动化、数字化方向迈进。在国际上,如瑞士、美国、加拿大一些仪器厂商都先后研制和推出全数字摄影测量系统,并得到有效的推广与运用。 工程测量学论文:创造性思维模式在《工程测量学》课程中的应用 【摘要】《工程测量学》是一门工程性和实践性很强的学科。以宿州学院“厚基础、强技能、高素质”应用型人才培养目标为基准,基于创造性思维模式展开了《工程测量学》教学改革研究,通过师生角色转换、创造性思维教学活动设计来改善课堂教学效果,对课程改革提出建设性策略。 【关键词】创造性思维模式,工程测量学,应用 一、引言 目前,高等教育的人才有创新型人才、应用型人才和高素质劳动者三个层次。第一类主要由国家所属的研究型大学和省属研究型大学培养,第二类由普通本科院校培养,第三类由高职、中职院校培养。新建本科院校一般应定位于研究型大学与职业院校之间,属于应用型大学。宿州学院作为新建本科院校,以就业为导向,以服务社会为目的,确立了“厚基础、强技能、高素质”的应用型本科人才培养目标。 面对日趋激烈的竞争,测绘用人单位倾向于聘用具有创新能力的学生。鉴于此,本文基于创造性思维教学模式对《工程测量学》展开课程教学改革,以学生为中心,从师生角色转变、课程教学设计入手,注重理论联系实际、创新能力的养成,使其掌握扎实的理论基础和过硬的实践技能,培养基础广、知识面宽、能力强、素质高的应用型创新测绘人才,增强学生就业竞争能力,满足社会和用人单位所需。 二、社会对应用型创新人才的需求 学生是否掌握测绘相关岗位所需的理论知识、测绘技能及创新思维能力,解决实际工程中所遇问题,是培养应用型创新人才关键所在。应用型创新人才必须具备以下几方面的基本能力: 1.扎实的理论功底。只有具备深厚的基础知识,才能多渠道汲取知识,综合运用知识思考问题、敏锐地发现问题本质,找到问题的解决办法。在大学四年本科学习生涯中,不仅要一如既往重视英语、数学、计算机等课程的学习,打好公共基础关,扩大人文社会科学知识,还要打好专业基础课,积极关注学科领域前沿知识,才能激发创造思维,不断丰富、更新自身的知识架构。 2.过硬的实践技能。理论与实践相结合,是培养应用型创新人才的重要方式。《工程测量学》课程从根本上说,其主要任务是运用测绘仪器解决工程规划设计、施工建设、运营管理三阶段的测量工作,具有很强的工程性和实践性。实践出真知,注重社会需求调查和岗位分析对人才知识、能力、素质的需求,面向市场,以应用为主旨,把好实践环节项目设置关,狠抓实践技能训练,使学生在有深厚的理论知识下,具有过硬的实践技能。 3.树立创新意识。学生不仅要掌握一定的理论知识和实践技能,还要具备创新观念,能够生产新知识。通过积极关注国内外学术研究动态,扩大知识面,关注面对一些工程实际问题,能大胆提出新思想、新方法。显然,只有那些具备扎实的理论基础和过硬的实践技能的人才,能正确地把理论研究应用到实际工程中,才能有效表达创新意图,将书本知识转化为实际工作能力,实现知识向生产力的转化。 三、创造性思维模式概述 人类根据已有的知识和经验,从某些事实中进一步找出新关系、寻求新答案,这样的思维活动属于人类思维的高级阶段,即创造性思维。创造性思维概况起来主要具有新颖性、综合性、突跃性、变通性、独创性和价值性等特征。 创造性思维教学是为培养创造性思维能力的教学。其存在创造问题性解决的教学模式、问题解决型教学模式、多元才能发展教学模式、创造性思维教学三段模式四种形式。ATDE创造性思维教学模式在学生原有的知识和经验基础上,通过“问(Asking)”“想(Thinking)”“做(Doing)”“评(Evaluation)”四步训练,培养学生的创造性思维能力(包括敏锐力、流畅力、变通力、独创力及周密的思维能力等“五力”)。 四、《工程测量学》课程教学中创造性思维的应用 工程测量学是测绘学的重要分支。它是继《测量学》、《数字测图原理与方法》、《误差理论与方法》、《控制测量》等专业课程之后的又一门主干课程,其理论与实践并重。 1.教学过程中,师生角色转变 在创造性思维教学模式下,教学的中心从过去的“教”转移到“学”, 学生则由过去被动的接受者,成为问题主动探究者。教师在教学过程中,重在引导,说明思维和推理的过程,引导学生发现问题、分析问题,重视并培养学生学习的自主能力,激发其创新与创作热情,掌握良好的学习方法,发挥其主观能动性,进而创造性地解决问题,使得教学达到理想的成效。 2.创造性思维教学活动设计 (1)课程教学目标:按照知识、能力、素质的要求,培养学生掌握工程测量的基本理论知识和基本技能;掌握带测绘仪器和相关专业软件的操作技能,独立思考和分析解决问题的能力;具备良好的职业道德素质,较强人际交往能力,形成爱岗敬业、踏实肯干的专业素养。 (2) 课程教学内容优化。教学内容优化是课程教学改革的优秀问题。目前,该课程选用武汉大学张正禄教授的《工程测量学》教材,主要是围绕工程建设的三个阶段规划设计、建设施工、运营管理中的测量工作来编写。《工程测量学》应结合测绘发展方向,以社会实际需求为依据,明确课程线路测量、建筑工程测量、桥梁工程测量等几条脉络主线。并搜集工程案例,将近年来的一些新仪器和测绘新技术穿插到教材相应章节,让学生了解新测绘仪器和大型工程案例,贴近社会生产实践,领会理论的产生是源于对实际工程的总结。 工程测量的实践内容要贴合工程实际情况,侧重于知识和技术创新,注重应用型测绘人才能力的开发与培养,诸如:掌握控制网布设原则及布置要求,完成测设任务,进行场地平整测量,学会土方量计算,学会坡度线测设,一般高程法放样,建立回归方程对变形监测数据进行处理等。 (3)教学方法革新。教学方法是提高教学质量的重要手段。从应用型创新人才培养的层面来看,迫切要求改变旧的教学手段与观念,在教学中,以学生为中心,教师要运用多种教学方法,案例法、讲授法、小组教学法等。针对典型工程进行分析、研究,积极开展体验式教学,以使学生在掌握工程测量学的基本理论基础上,紧密联系实际,熟悉将来要工作的环境,提高学生的综合业务素质。 (4)教学质量评价体系构建。教学过程是师生双向互动的过程。积极开展教师对学生学习情况的评价,综合工程测量学课程特点,构建学生评价、教师互评、督察组评教相结合的教师评价方式与教师对学生学习评价长效教学质量评价体系,确保及时发现教学过程中存在的问题并改之,督促教师全面提高个人业务素质,学习积极投入学习,提升教学质量。 基于创造性思维模式,学生首先带着疑问如何实测高程进行土方量计算,然后借助相关实验器材,设计方案用仪器测得高差信息,进而付诸实施实地测量高程。各小组依据各自方案比比哪组测量的更精确,方法更甚一筹,最后对实测的高程基于方格网进行土方计算,对手工计算方法和cass软件计算结果进行比较看有无差异。教师结合各小组实验方案实施可行性、实测高程时仪器操作熟练程度、计算土方过程严谨性及绘图质量等综合评价小组表现,完成“问-想-做-评”创造性思维活动训练。 五、结论与建议 基于创造性思维模式践行《工程测量学》教学改革,在教学活动中进行师生角色转换、优化课程教学内容、革新教学方法、构建教学质量评价体系来提高教学质量。在此基础上,提出以下几点教学改革建议: 1.制定新的教学大纲,编写实验讲义。宿州学院作为新建本科高校,成立专门的编审组每两年为一周期对培养方案进行修订。工程测量学实验重点通过实验项目训练,掌握典型工程中测量工作,为学生将来从事生产、科研等专业技术工作打下了必要的基础。为了提高实验教程实用性,方便教学,进行自主编写,在确保教材内容具较强学术性的同时,也要注意与实际的联系。 2.强化师资队伍创新意识培育。强化教师队伍建设,是新建应用型本科高校发展战略的必然选择。教师通过不间断的学习,具备创新意识,把创新作为组织教学的出发点,从教学理念、教学方法与手段、教学内容几方面入手着手研究创新,以适应教学环境的变化并重新塑造自己,有意识引导学生养成创新的学习方法。 3.建立严格的教学管理机制。严格的教学管理是保证应用型创新人才培养的重要环节。学生学了获取理论知识和实践技能,培养创新意识之外,尤为重要的是养成良好的纪律观。依据学生在教学过程中学习态度、学习纪律遵守情况、仪器操作熟练程度、完成任务的实习任务的质量、爱护仪器等情况对学生学习全过程进行合理考核、评价,严肃考风、考纪,形成公平竞争良性的教学管理机制,促进教学质量的全面提高。 工程测量学论文:论建筑工程测量学科中学生综合能力的培养 摘 要:中职院校学生综合能力的培养必须紧随时代潮流。只有这样才能促使中职学生的实际素质与个人修养能充分契合社会发展以及工作单位的实际需要,从而促使他们真正成为既具有专业职业技能,又同时真正具备高水平、高素质的社会主义专业人才。 关键词:建筑工程测量;实际操作能力;计算能力;绘图能力;合作及自主探究能力 中职教育的目标不仅仅在于通过系统、专业的教学与培训活动,促使中职学生掌握基础的学科知识与专业技能,更重要的在于还必须促使中职学生在学习活动中切实对自身的动手能力、实践操作能力、计算能力、绘图能力、团队合作意识能力等综合能力与素质进行提高与完善,从而为学生日后顺利就业、更好地适应现代社会环境等奠定良好的基础。 一、注重学生实际操作能力的培养 中等职业院校同普通高等院校最大的区别在于中职院校的创校宗旨是培养真正具备实际操作水平与专业技能的初、中级技术型人才。这就决定了中职院校教学中教师必须对学生的实际操作能力给予高度的肯定与重视,通过合理的专业设置及教学,切实促进学生动手能力、实际操作能力的提升与进步。这样才能充分保证中职学生不至于“发展”成为“理论的巨人,实际操作中的矮子”,进而为其毕业之后能真正掌握一技之长,更早、更好地融入社会工作之中打下坚实的基础。 建筑工程测量是建筑施工专业的一门技术性基础课程,其教学目的在于“使学生能独立完成平面控制测量、高程控制测量、大比例尺地形图测绘及施工放样等项测绘工作和内业计算工作。这就要求学生必须真正具备独立自主的操作水平与良好的实践操作能力。 无论是从中职院校的性质出发,还是从建筑工程测量学科的具体教学目标来看,注重学生实际操作能力的培养,真正确保学生具备良好的动手与操作专业技能,都成了建筑工程测量一线教师教学工作的重点之重。因此,鉴于这种情况,教师在学科理论知识讲解之外,更要结合具体的学习内容,巧妙而灵活地为学生设置丰富多彩、形式多样的实习课程或者实习机遇,以此提供给学生亲自动手、操作实践的机会,从而为他们自身实际操作能力的切实提升与发展做好充分的准备工作。 例如,在学习完“施工测量”这部分知识之后,我向有关部门申请,在保证学生生命安全的前提下,组织他们深入到正在建设中的施工场地,并鼓励他们将整个社会实践活动贯穿于整个建筑物的建设过程中。此项活动虽然历经的时间很长,但是效果出奇意外的好。通过实际勘察与测量,学生不但进一步明确了施工测量活动中的主要内容及详细步骤:(1)监理施工控制网;(2)依据设计图纸要求进行建筑物的放样;(3)每道施工工序完成之后,通过测量检查各部委的平面位置和高程是否符合设计要求;(4)随着施工的开展,对一些大型、高层或特殊建筑物进行变形观测,更重要的是伴随他们的实践活动,他们还真正深入到施工测量的各个环节、各个过程之中,而这些显然为他们自身实际操作水平及能力的更好提升与逐渐完善提供了充足的保障。 二、学生计算能力、绘图能力的培养 提到建筑工程测量,我们联想到最多的就是各种形式的图表以及庞大的计算量。而建筑工程测量恰恰是一门以测量为主的研究学习课程,这就决定了学生在这一科目的学习中不可避免地将会遇到大量的建筑工程图、计算表格等。《中等职业学校建筑工程测量教学大纲》在其“能力培养要求”中明确指出“建筑工程测量课程要着重培养学生的计算能力与一定的绘图能力,促使学生能运用计算机或者计算器进行各种工程建筑的测量计算”。 我在日常的教学实践活动中就格外注重学生计算能力与绘图能力的培养与发展,迄今为止,都收获了较为理想的教学效果与回响。如,在教学“坐标方位角的计算”时,在讲解完具体的计算原理及计算公式之后,我向学生布置了难度适中、题量适中的课后练习习题: 通过课后习题,一方面帮助学生进一步巩固与复习了他们之前课堂上所学的原理、概念、公式等诸多理论知识点;另一方面则以这些例题为契机,着重对学生的计算能力进行了培养与发展,真正起到了一举两得的良好的教学效果。 再如,在大比例尺地形图测绘的前提准备工作涉及“绘制坐标格网”这一知识,因此,在教学这部分内容时我就格外注重学生实际绘图能力的培养与训练。 除了对角线法绘制方格网之外,我还带领学生在计算机中用AutoCAD软件编辑好坐标格网图形,然后把图形通过绘图仪绘制在图纸上(绘图仪法)。这些都在一定程度上锻炼与培养了学生的实际绘图水平与能力。 三、培养学生的小组合作及自主探究能力 随着经济的快速发展以及人们理念的日渐更新,社会对优秀人才提出了更高的要求、更严格的标准,即人才除了单纯具备扎实的学科基础知识及良好的专业技能之外,还必须拥有一定的团队合作精神以及自主学习、终身学习的科学学习意识及理念。因为,人才只有真正具备自我学习的能力以及合作协调的意识,才能在既适应社会知识快速发展的同时谋求一个良好的人际社会关系,从而才能确保自身专业领域的更好进步与发展。 中职院校是以培养社会主义初、中级优秀人才为主要目的的专业院校,那么,也必须依据社会市场导向制定科学、合理的教学目标。由此展开而来,教师有意识、有目的地通过各种形式的教育、培训活动真正帮助学生形成良好的团队合作意识以及科学探究的自主学习能力就非常有必要了。 那么,建筑工程测量课程中教师应当通过何种措施才能真正贯彻、落实这一宏伟教学目标呢?我个人认为,教师除了要彻底摒弃以往传统而落后的教学模式之外,更要积极更新、转变自身的教育教学理念,真正把学生视作学习活动的主体,并以此为基础,积极创造条件,鼓励学生以小组为单位进行合作学习、科学探究等性质的学习活动。唯有这样,才能真正为学生合作意识及自主学习能力的切实进步奠定良好的基础。 以我自身为例,我在平时的教学实践活动中,就会结合具体的教学内容以及学生各自的性格特征等实际情况,将他们灵活划分为不同的学习小组,并指定详细的活动任务,促使学生在完成任务活动的过程中建立起良好的团队合作意识、逐渐学会同他人沟通、协调与合作。除此之外,借助学生亲身的探究实践活动,还进一步锻炼与发展他们的自我表达能力、自主探究能力、自主学习能力,促使他们在发挥自身最大潜力的同时实现自身综合素质的显著提升与进步。 总之,中职院校学生综合能力的培养必须紧随时代潮流。只有这样才能促使中职学生的实际素质与个人修养能充分契合社会发展以及工作单位的实际需要,从而促使他们真正成为既具有专业职业技能又同时真正具备高水平、高素质的社会主义专业人才。 工程测量学论文:工程测量学的发展探析 摘要: 本文对工程测量学进行了定义,指出了该学科的地位及研究应用领域,阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展。结合科研和开发实践,简单介绍了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统―――科傻系统。最后展望了 21 世纪工程测量学若干发展方向。 关键词: 测量学;工程测量;测量机器人 1 学科地位和研究应用领域 1.1 学科定义工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 1.2 学科地位测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。总的来说,整个学科的二级学科应作如下划分: ①大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ②工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ③航空摄影测量与遥感学; ④地图制图学; ⑤不动产地籍与土地整理。 1.3 研究应用领域工程测量遍布我国国民经济建设的各个方面,按照工程建设的对象可分为:建筑工程测量、水利工程测量、桥梁工程测量、矿山测量、军事工程测量等;按照工作顺序可分为:勘测设计阶段的工程测量;施工过程中的工程测量和竣工结束后的工程测量这三个阶段。 工程测量在不同的建筑工程施工阶段有着不同的职责,它是工程建设中最基本的工作之一,它为建筑工程的其他相关工作提供服务,同时也是保障施工建筑工程质量的最基本工作。由于工程测量学的研究应用领域非常广泛,很多的学者就工程测量的某一行业进行著书立说的比较常见,而全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材则尚未出现。 工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 2 工程测量仪器的发展和新技术的应用 测量仪器伴随着测绘科学发展而不断发展,工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。随着计算机技术和精密机械技术的发展,通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。专用仪器主要包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统,具有高精度、自动化、遥测和持续观测的特点。 2.1 GPS 系统的应用在工程测量的工作中,GPS 技术发挥着至关重要的作用,是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。RTK 技术对传统逐级布网的理念进行了更新,具有点位选择限制少,作业时光短,结果精度高,工程费用低等优势。过去测地形图时,都需要通过在测站上测出四周地貌的碎部点来完成,最少需要2-3 人才能完成该项工作。RTK 技术只需要一人背着仪器在要测的地貌碎部点呆上两秒钟左右,并同时输入特性编码,通过手簿能实时知道点位精度,把一个区域测完后回到室内,由专业的软件接口就能输出所要求的地形图,省时省力,工作效率大大提高。 2.2 地图数字化技术早期的纸质地图不利于保存和使用,信息技术的发展使得各工程测绘部门开始对早期的纸质地图进行数字化的处理工作,方便存取、传输、修改和排版。利用扫描矢量化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真地对地图进行数字化处理。 2.3 数字化成图技术传统的成图方法难以适应社会发展的需要。测绘向自动化、数字化、信息化方向发展。数字测图取代模拟测图将成为必然。数字化成图技术以其精度高、劳动强度小、便于保存和管理的特性受到了工程测绘人员的青睐。目前数字测图有内外业一体化和电子平板两种模式,主要设备为全站仪、电子手簿等,操作方便,成图效率高,现场可以方便、及时发现和纠正出现的错误和遗漏的信息,这是传统测图方法所无法比拟的,是一种理想数字测图模式。 2.4科傻系统科傻系统(COSA)是“地面测量工程控制与施工测量内外业一体化和数据处理自动化系统”的简称,它使工程测量行业发生了革命性变化。该系统由两个子系统组成:“基于掌上型电脑的测量数据采集和处理系统”(简称COSA-HC),该系统的最大特点是自动化程度高,通用性强,处理速度快,解算容量大。该子系统具有水准测量、二、三维控制、碎部测量、道路测设、工程放样等测量作业模块;具有小规模水准网、二、三维工程网的平差功能;具有文件管理和数据通信功能;该系统灵活方便,适合外业环境。其自动化表现在通过和COSA 子系统COSAHC相配合,可以做到由外业数据采集、检查到内业概算、平差和成果报表输出的自动化数据处理流程;其通用性表现在对控制网的网形、等级和网点编号没有任何限制,可以处理任意结构的水准网和平面网,无须给出冗余的附加信息;其解算速度快,解算容量大表现在采用稀疏矩阵压缩存储、网点优化排序和虚拟内存等技术,在主频166MHz 的586 微机上,解算500 个点的平面和水准控制网不到1 分钟;在具有20MB 剩余硬盘空间的微机上,可以解算多达5000 个点的平面控制网。 3 工程测量学的发展展望 ①全球定位系统(GPS)技术、RTK、CORS 测量技术的广泛应用。随着社会的发展,科学技术的不断创新带来了现代测量技术的不断推陈出新,工程测量领域广泛应用GPS、RTK、CORS 等现代的数字化测绘技术,不但加大了工程测量的精确度,而且降低了在野外进行工程测量的难度。②测量机器人的应用范围进一步扩大。③工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。④大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。⑤数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量对于工程施工的各个环节都起着至关重要的作用。如果没有工程测量人员的参与,工程的施工人员也将无法开展施工工作。在信息社会里,工程测量学的作用日益重要。因此,对测量工作要高度予以重视,大力提高我国测量的技术水平。 工程测量学论文:“以岗导学”土木工程测量学教学模式研究与实践 摘要:近年来,社会上“就业难”与“用工难”的矛盾日益突出,究其主要原因是学校教学与工程实际脱节,工程测量学作为土木工程专业必修的专业基础课也不例外。按照“以岗导学”人才培养模式,根据工程施工测量人员的岗位职责要求和土木工程测量学教学现状分析,提出基于“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式,把教学过程与岗位职责要求对应,构建了工程测量的“三段式”教学方案并进行了实践,使学生的测量技能实现阶梯式提升,形成岗位职业能力,有效缩短了毕业生的就业适应期。 关键词:工程测量;以岗导学;教学模式 在工程项目建设中,最重要、最基础的工作就是工程测量,它贯穿于工程项目的始终,从项目规划、设计到施工,乃至运营管理阶段都离不开测量工作。在设计阶段,场地地形图、平面图是设计的依据;在施工阶段,将工程设计图纸转化为工程实体、测量放线等都属于测量的范畴;在其运营管理阶段,建筑物的变形观测离不了测量。目前,像我们这类二本院校的土木工程专业学生,毕业后直接去现场从事项目施工工作的较多,即使几年后晋升为工程师甚至高级工程师,也离不开测量工作或管理工作。因此,测量技能就成为了土木类专业学生的最实用、最急需的基本技能。 一、工程施工测量人员的岗位职责 所谓“岗”就是指任职岗位,即从事这个岗位的职责、最需要具备的知识、能力和素质要求等[1]。对于建筑行业的施工测量岗位,基本可归纳为三类[2]:一是测量工,他们只负责仪器具体操作,是在技术员、测量员的详细具体操作指令下,应用水准仪、经纬仪、全站仪或RTK等测绘仪器设备来完成具体测量任务,而自己并不具备独立完成工程测量任务的能力,在工程中往往只是作为测量辅助人员来使用的。二是测量员,既掌握测量仪器操作技巧,也具备独立完成一定的工程测量任务的能力。在工作中,他们只需技术员发出简单总体的任务指令,而无需详细的具体操作指令,便可完成一定的测量任务。在工程测量实际中,他们是可以独当一面的。三是测量工程师,他们既具备仪器操作技能,可以完成一定的工程测量任务,也具备完成一定的工程技术管理工作能力。在实际工程中,他们无需别人发出工作指令,自己可以根据工程进展来安排相关的测量具体事项,可以独立完成单项工程的测量工作。在具体工程实践中,具有双重身份,即测量员和技术员或施工员。目前,土木工程专业本科毕业生(特别是一线施工人员)步入工作岗位后,一般都需经历从低到高的岗位转变工程。第一阶段,就是一般的“测量工”,这个阶段所经历时间的长短与毕业生掌握的仪器操作技能的熟练程度和所接触的工程项目难易程度有关,有半年、一年甚至更长时间的,当然也有1~2个月的。跨过这个阶段,就进入了“测量员”阶段,这时他们就成为技术部的一员,与技术员一起工作,其所需时间长短同样由个人的工程素养及工程项目的具体情况决定。最后阶段,即成为“测量工程师”=“技术员+测量员”,也成为了技术部的主要成员、骨干甚至负责人,开始指导其他技术员、测量员开展工作,这个阶段时间的长短主要与个人的具体岗位升迁有关。 二、工程测量教学的现状 工程测量是土木工程专业必修的一门基础课程,内容包括测量学基本理论、基本方法、基本技能和各种测量仪器工具的技术性能、操作方法及其使用技术等,具有覆盖面广、实践性强、更新速度快的特点。课程教学目的就是要通过课堂教学、实验、实习等各个环节使学生掌握测量和放样的基本技能,培养学生实际操作能力,并能运用所学知识和技能,正确分析和处理工程中出现的各种测量技术问题,使其毕业之后达到就业“零适应期”。进入21世纪以来,随着计算机技术和信息技术的快速发展,测绘科学领域的理论、技术也发生了根本性的变化。在土木工程测量工作中电子全站仪、测量机器人、数字水准仪、GPS测量、激光三维扫描技术等已被广泛使用。这些技术的应用,使得控制测量、地形图测绘、施工放样、高程传递等技术已经与传统方法截然不同,而目前工程测量课程教学大多数仍然使用传统模式,以测量的基本理论为基础、以传统的水准仪、经纬仪等仪器为根据、以高差、角度、距离测量为内容开展教学,对新兴的工程测量仪器、技术等内容介绍甚少,即使有些院校已经购置了全站仪、电子水准仪等现代测量仪器,单由于课时、场地等原因,只是在实验课上以观摩的形式进行,学生对这些仪器的了解往往仅限于简单的使用,对一些深层次的原因甚至不知,更谈不上结合岗位、部位、阶段的具体要求来制定测量方案并实施,致使很多毕业生工作后遇到工程实践时无从下手。针对这些问题,结合多年教学工作的体会、土木工程专业学生就业和行业岗位的需求,构建了“以岗导学”的“三段式”工程测量教学模式并进行实践。 三、“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式构建与实践 1.“以岗导学”的“三段式”教学模式。为了达到教学为实际工作服务的目的,我们根据课程特点和岗位要求,从岗位职业能力要求出发,以岗位执业能力为优秀,构建了递进的“三段式”土木工程测量学教学模式。将他们工程测量学课程教学与工程测量的三个不同层次岗位要求对应,将其划分为三个时间阶段,即基础理论教学、基本操作技能训练(课程实习)、综合任务实训(专业实习)三个阶段,以项目作为任务驱动教学,实施全过程考核,引导学生在真实生动、严谨有序的训练中提升测量综合技能,加快学生在工作中不断实现岗位提升。 2.“以岗导学”的“三段式”教学模式的实施。以工程测量岗位职业能力为优秀,将工程测量课程教学内容与岗位职责要求相对应,开展工程测量课程教学改革研究。①根据行业特点和土木工程专业教学的具体情况,依据国家相关职业标准,将岗位技能需求与教学内容对照,设定土木工程测量学课程教学的目标、内容、方法和要求。②通过对同类院校和企业调研,对测量工作各层次岗位和一些典型测量工作任务进行分析,针对职业能力需求不断优化项目式教学内容。③结合毕业生就业去向,按照不同层次岗位技能需求,选择对应的教学内容,构建了“三段式”的模块化课程。④组织编写“三段式”教学方案并在土木工程专业学生中开展实践,同时,不断总结优化,与企业技术骨干、相关院校专家一起编写“三段式”教学的配套教材,共同使用。 四、结语 以岗位需求为导向,以职业能力训练与职业能力培养为主线,以工程项目现场所需要的知识、能力为内容[8],坚持理论与实践结合的原则,将现场测量人员的不同层次岗位要求与教学各阶段相对应,构建了特色鲜明、与国家(乃至国际)行业标准紧密接轨的“三段式”土木工程测量学课程教学模式。自2001年以来,我们按照“三段式”教学模式在99-13级土木工程专业学生中开展课堂、实验、实习等各个环节教学,使学生的测量技能实现阶梯式提升,逐步形成岗位职业能力,使其毕业之后达到就业“零适应期”,直接步入第二层次(测量员)开展工作。 工程测量学论文:“工程测量学”课程教学方法 [摘 要]本文主要针对当前工程测量学课程已经不能适应测绘技术的应用发展趋势现象所进行了“工程测量学”这门课程的教学方法的改革探究,从而对“工程测量学”课程的教材编写、教学内容以及教学方法上的改革提出了研究对策,希望工程测量学课程教法能适应实际工程建设需求,提升学生的专业技能与综合能力。 [关键词]工程测量学 教材 事例型教学方法 引言 对于测绘工程专业的学生来讲,工程测量学是一门必修的专业主课。当前测绘技术得到了发展,测绘技术及其实际的生产作业设备都已经得到了改变,使得工程测量学这门教学滞后于现代测绘,需要测绘专业教学进行相应的教学改革,通过教学内容和方法上的革新来适应现代测绘技术的发展进步,从而培养出优秀的适应社会需求的测绘专业人才。改革“测量工程学”这门课程,就需要对其教材、教学内容以及教学方法等都进行改革,补充先进的测绘技术,适当增加测量工程学的教学课时,这是“测量工程学”改革的必然趋势。 一、教材编写改革 工程方面的教材种类不多,很多高校所用的工程教材基本是《工程测量学》(武汉大学出版),这是由于这本教材具有全面、科学、先进的优点,具有编排特色;然而这本教材内容上有一些重叠的地方,整体内容篇幅过大。由此,需要在此基础上编订新的工程测量学的教材。 在编订新的工程测量学教材时,必须要根据时代要求将新的测绘技术与测量仪器编入教材中,并作为重点的教材内容进行简绍,对那些过时的测绘技术与仪器,只作概略介绍就可以。其次,对于测绘设备和方法的编制必须要符合实际工作,是实际工作中用到的,要从基本原理、工作步骤、方法、注意问题、适用场合等都进行详细的介绍,要求学生能够通过学习达到会用、管用和够用的目的。第三,针对前面教材篇幅过大问题,新教材的编订要求精简,要让学生容易掌握到教材中的重难点知识和技术,适当缩减重叠的篇幅内容,并上调学生学习该门课程的学分。第四,教材内容编订要体现出综合性,反应出工程领域中普遍的测绘技术,并能对特殊的测绘理论技术进行介绍,将工程主要类型得到全面覆盖。第五,对于应用性极强的工程测量学课程来讲,必须要使得教材内容要以实践为基础,描写总结实践,并提升为理论、原理以及工作流程。第六,对于内容编排上要显示教材的特色,以凸显出教材的鲜明个性。 二、教学内容分析 “工程测量学”这门课程根据工程建设过程主要分为三部分的教学内容,分别是规划设计中的测量工作、施工中的测量工作和运营管理中的测量工作。以工程进度作为工程测量学教材的编排内容,其出发点在于考虑到将工程过程中所有的测量内容都能全面、有条理地反应出来。然而这就使得教材内容不能突出工程测量的重点和要点,并且对于这三个过程中的工作内在联系没有得到明显的阐述。 规划设计阶段。由于其他课程已经专门介绍了数字化测图知识点,该阶段的测量工作重点则只是对各种比例尺的地形图进行测绘,由此,只需简要介绍此阶段的测量内容与方法,对另外的测量要求做好概述即可。 施工阶段。此阶段的测量重点是施工放样,由此,需要对施工控制网的建立理论和方法、放样原理和方法、特殊测量方法进行介绍。基于当前测绘技术的发展,有一部分过时的内容可以省去,只作大概介绍,但要补充一些新工程类型的相关内容。 运营管理阶段。变形监测是该阶段的重点内容,这个知识点在不同版本的教材中有不同的详略介绍,这主要是基于学时设置考虑的,学时较少,那么教材将重点集中在施工测量内容的讲解介绍上。运营管理中的变形监测内容与施工测量有着同等重要的作用,由此,必须要加强该教学内容的详细讲解学习,这部分内容的学习有助于增强学生的工作适应能力。然而事实是过去的教材对这部分内容的介绍比重较小,所阐述的知识点不够全面完整。 在工程建设中,必须要对工程的各个环节都做好建设服务,即从勘测设计、施工建设到运营管理等阶段都需要做好相关准备接洽的工作,使得每一个阶段的工作都能得到有机联系,从而服务好工程建设,做到一致的工作内容和工作标准,能够在工程始终都能将资料进行共享利用,加强工程测量的信息化管理,教材内容与授课需要体现出这样的内容。同时,还需要注意学生在测量中的责任心的培养,确保其在施工放样中做到数据结果的正确性和准确性。 三、教学方法探讨 (一)专业素质和生活理念的并重教育 在校大学生一般是年轻的90后甚至00后,他们有自己的个性特征,优点与缺点并存,例如较为灵活、变通,但缺乏吃苦精神。所以测量工程学的授课需要采取一些特殊的教学方法,根据该课程的内容、教学进程以及实际工作特征来进行介绍,让这些学生们做好对学习本专业课程和未来本专业工作的心理准备。该课程的应用性极强,要求教师要多对测绘工作的特点、胜任本专业工作的业务能力和必备的素质进行介绍,使得学生能够了解现代测绘技术人员必备的专业技能和其它综合能力,让学生能有有一个明确的学习目标和现代生活理念。 (二)创建轻松活泼的课堂教学氛围 针对实践性极强的技术学科而言,采用传统教法来教授学生工程测量学很难让学生产生学习共鸣意识,由此,必须采取启发式教法来吸引学生的学习注意力,让学生能够有一个自由发挥的空间,制造课堂教学气氛,促进教学效果的提升。 (三)发挥事例型教学方法的优势 在工程建设过程中所应用到的工程测量技术,实践性极强,对工程建设的作用非常重要,由此,必须要紧密联系工程实际,在教学中充分利用工程实际中的测量学的例子,进行典型的案例教学,通过案例教学的分析来加深对工程实例中的相关工程测量原理、方法、注意事项、数据处理技巧等,使得学生能对工程测量有一种直观的感知和理解,从而升华测绘相关知识理论。这可以在某个工程建设阶段中的特殊类型工程实例进行介绍,使得学生能够全面了解和掌握测绘专业基本知识。 四、结束语 综述,“工程测量学”学科与工程建设实际联系密切,必须要根据当前已经有的先进测绘技术与仪器、学生自身的特征等进行该课程教学方法的改革,适时更新教材教学内容,舍弃一些重叠的教材内容,使得内容编排上要合理、有特色、全面,能区分重难点,在教学方法上注意采用现代化教学方式理念,吸引学生的专业学习注意力,制造课堂氛围,充分发挥实例型教学法的优势,促进学生对专业基本知识的全面了解和掌握。 工程测量学论文:民办应用型高校非测绘专业《工程测量学》教学改革探索 【摘要】随着测绘学科的发展,非测绘专业原有的知识系统已经不能满足现代测绘的需要,作者通过分析测量教学中所存在的问题,提出了有针对性的改进措施,并通过教学实践的验证,得出其可行性与必要性,为今后测量学教学的改革提供了依据。 【关键词】工程测量;教学改革;课程建设 1.引言 《工程测量学》是土木工程、建筑工程技术、工程概预算等专业的技术性、专业性、实践性很强的专业基础课。一方面,随着社会的发展和科学技术的进步,老的知识体系和教学方法已经不能满足现代工程建设对测量人员"懂测绘、会应用、能测绘"的要求;另一方面随着高等学校教学改革的进行,课时压缩得越来越少[1],如何在有限的课时内保证教学质量的同时兼顾教学内容的实用性,成为每一名测量教师急需解决的问题。目前市面上几乎所有非测绘类《工程测量学》教材的安排都按照:绪论、水准测量、角度测量、距离测量、小区域控制测量、地形图的测绘与应用、施工测量的基本工作、民用建筑工程测量、工业建筑施工测量、线路测量与桥梁施工测量、建筑物变形监测和竣工图的编绘等来编排。 毕业生就业岗位分析表明,80% 以上学生在施工企业从事施工技术工作,它要求学生具有 "放线""抄平"及地形测量等职业能力[2-3]。但是由于课时量的压缩导致与土建类专业结合紧密的测设(放样)部分,只有极少课时甚至课时为零,造成"学"与"用"的脱节。因此,对工程测量学课程教学进行改革,势在必行。 2.非测绘专业《工程测量学》教学实践过程中存在的问题 2.1 测绘知识增加而课时减少的矛盾 工程测量课程教学一般包括理论课教学(含课内实验)与测量实习两部分,课程内容基本兼顾了传统与现代测绘的基本原理和方法。随着测绘"新理论""新仪器"、"新技术"的不断发展,工程测量的信息量也越来越大,但是随着高等学校课程的改革,在非测绘专业工程测量教学的教学课时不断被压缩,比如按照学科设置工程测量学的理论课时应该安排在60个学时才算合理[4],但是多数高校在课程改革后课时数都减少了不少,以WF科技学院为例,目前建筑工技术和工程概预算专业课时只有48个,刨除因法定节假日而减少的课时,实际上课时长还达不到48学时。 2.2 教学内容陈旧,与生产脱节 在工程测量学的理论教学中,部分教学内容陈旧,严重滞后于实际测量工作的需要:如在生产中已普遍采用全站仪进行角度测量、距离测量和测设工作,而在教学中仍以介绍光学经纬仪、钢尺量距等内容,明显滞后于生产实际,导致工程测量课程的"学"与"用"之间存在一定的脱节。此外,测量实习内容以测绘地形图为主,而实际上,非测绘专业学生毕业后大部分接触到的是施工测设工作,很少专门从事测图工作,而在校学习过程中对测设和施工测量的锻炼则明显不足! 2.3仪器设备老化,跟不上科技的进步 测量仪器是工程测量学教学必不可少的设备,它的数量和先进性直接影响《工程测量学》实践环节的教学效果,此外工程测量教学中许多仪器比较贵重如陀螺全站仪、超站仪、三维激光扫描仪等,许多学校经费投入不足,尤其是民办院校甚至不愿意投入这么多资金,造成仪器落后,品种不全,教师上课时只能简单地用图片介绍,从而影响到实践教学效果。 另外,随着高考扩招,班级逐年增多,仪器由于常年使用经常损坏,却得不到及时修理,存在误差较大的严重问题,有些甚至已经没法使用,造成学生实验结果不准确,以至于迷惑不解,甚至对测量方法产生怀疑。以WF为例:13级土木有18个本科班,建筑工程技术专业21个专科班,都需要用到测量仪器,仪器的使用率较高,维修效率跟不上。 2.4考核形式单一,不能完全反映出学生的水平 传统的工程测量考核方案是平时成绩+课内实验成绩+期末考试成绩,这样的考核方法不利于考查学生的实践技能,比如实习过程中同组的6-8个人有些同学能够按照课前要求进行实验,还有部分同学没有实训只是借用同组其他人的测量成果,不能反映出实习的真实效果,同组实习数据都是一样的,这会造成吃大锅饭的情况,成绩好坏与学生在操作过程中的表现影响不大,打击了好学生的积极性。 3.《工程测量学》教学实践改革的措施 为了解决以上矛盾,拟从以下各方面着手,采取措施: 3.1整合教学内容,优化教学体系 为了解决内容多课时少和教学内容陈旧,与生产脱节的矛盾,专业教师应结合各专业的特点合理取舍有关内容,确定授课的重点、次重点、选学内容,对教材上已经过时的内容,予以删减。对于新的测量理论和测量技术属于了解和选学的内容,比如GPS测量技术、遥感技术、摄影测量技术等采取专题讲座的形式进行,这样不仅可以让非测绘专业同学对测量的前沿知识有一定的认知,也可以节省课时学习与生产实际结合紧密的知识。 3.2加强实验室建设,加强校企合作力度 对于仪器不足的问题,学校层面上要加大资金的投入力度,通过深入生产企业调研,准确定位生产中常用仪器的型号和种类,充分利用有限资金购置与生产对接急需的仪器。对于部分特别贵重的仪器,比如超站仪、测量机器人、垂准仪等,可以同仪器的生产企业合作,采取展销会的形式,由校方提供场地,仪器生产商展摆仪器,并委派技术人员,进行现场讲解。这对双方来讲都是一个双赢的事情,仪器生产商通过展销调高了自己的知名度,学校不仅节省了资金,同时也达到了让同学们认识了解先进仪器的目的。 3.3多途径考核,避免一考定"生死" 鉴于传统考核采用平时+实习+期末成绩的局限性,对此进行细化:平时成绩以课堂出勤情况作为考核指标;实习成绩为避免同组人员吃大锅饭的现象,采取教师与组内成员打分相结合的方法,即专业老师针对实习的结果的正确性给出相应分数,同组人员根据操作过程付出工作量的大小,给出一个阶梯化的分数,二者所占权重各占50%;对于期末成绩可以采用试卷的形式,或者其他能反映专业能力的方法。例如,WF科技学院,鼓励在校专科生报名参加测量员考试,凡是取得测量员证书者,提出申请可以不参加最终的结课考试,期末成绩按照优秀对待。此外还鼓励学生参加学习举行的测绘技能大赛,凡是能够取得三等奖以上者,同样可以不进行期末考试,成绩依然按照优秀处理。 4.教学改革的成果 从2013年开始进行的教学实验以来,共经历了12级建筑工程技术,12级工程概预算,12级工程测量与监理及12级土木工程(还未毕业),这几个专业学生已经参加工作或者正在工作单位进行顶岗实习,从用人单位反馈的情况来讲看,现在的学生要比改革之前从事测量工作时,上手更快,经过简单的培训即可独立从事测量工作。由于实行以证代考,多数的专科学生在毕业之前已经拿到测量员证书,通过顶岗实习,使所学知识有一更大的提升。部分同学因为在顶岗过程中的优异表现,同用人单位达成协议,毕业之后只要愿意就可以到单位上班,称为一名正式员工。 5.结束语 实践证明,WF科技学院根据自身实际,进行的非测绘专业《工程测量学》教学内容、教学体系、实践教学的改革,是成功的。在改革后的教学体系下,能使学生更容易接受测绘理论,增加测绘技能,培养的学生更符合生产实际的需要,适应市场对人才的要求。同时也符合WF科技学院"素质教育五项工程"----思想品德提升工程、书香校园工程、应用文写作与口才锻炼工程、社会实践工程、身心素质训练工程中,要培养"坐下来能写,站起来能讲,走出去能干"的"三能人才"的要求。 工程测量学论文:浅析关于中职 工程测量学 课程教学方法的探讨 论文关键词:工程测量学; 教学方法; 实践能力 论文摘要:本文对中职《工程测量学》课程的教学内容和教学方法进行了分析和探讨,并提出了适合中职教育发展的以培养适应企业需求为导向的教学方法。 中等职业教育培养的是具有一定文化和专业基本理论知识、熟练的专业技能、较强的实践能力和良好的职业素养的中等应用型人才,与此同时,现代测量新技术尤其是3s技术即gps(全球卫星定位系统)、gis(地理信息系统)、rs(遥感技术))的发展对工程测量课程的教学方法改革提出了新的要求。因此,如何改进《工程测量学》课程教学方法使其与中等职业技术教育培养人才的要求相适应,是摆在我们面前的一个重要课题。 1明确培养对象,满足企业需求 《工程测量学》是工程测量专业和地质勘查工程专业的一门专业技术基础课,其内容极其广泛,这就要求我们在教学中一定要明确培养对象,在教材的选取上要针对不同专业学生有的放矢,根据社会实际需要对教材内容进行适当的补充。如就“地形图在工程建设中的应用与精度分析”、“施工放样的基本方法及其精度分析”等两个专业共性的问题应当结合现代企业需要共同进行详尽讲述;而地质工程测量部分只对地质专业学生做详尽讲述,对工程测量学生只做系统介绍即可。切实注重不同专业学生在实际工作中的适应能力,真正做到让不同专业学生能够应用所学过的这些内容去解决实际问题;从而满足不同领域工程建设发展对学生的需要。即做到让不同专业学生学即所用、学即能用,毕业后能顺利参加工作。 2改革教学方法,提高实践能力 工程测量学是围绕着各项工程建设对测量的需求所进行的一系列有关测量理论、方法和仪器研究的一门学科,它与很多工程建设有着密切的联系。随着科学技术的进步与建设事业的发展,工程建设项目越来越多,需要解决各类工程建设中测量问题越来越复杂再加上测量仪器更新换代之迅速,导致传统的教学方法很难适应企业需求。因此,改革当前《工程测量学》教学方法,适应社会发展势在必行。 2.1《工程测量学》理论课部分教学方法的改革 打破“满堂灌”教学方法,建立以学生为中心、以教师为主导的新教学方式。采用讲练结合和讨论式、自主式的教学方法,注重学生思路的引导和启发,以提高学生的学习兴趣和学习积极性。上课根据教学内容决定教学方式,对于难理解和掌握的内容,采用引入一些相关的工程实例边讲边练,精讲多练和课堂讨论的教学方式,对于多解问题、方案选择采用思路引导或课堂讨论的教学方式,对于非重点、难点及描述性内容采用老师指点学生自学的教学方式,灵活多样的教学方法充分调动学生学习的主动性,提高教学质量。 运用现代教育技术,提高教学质量。把计算机技术、网络技术、多媒体技术引入课堂教学是现代教育技术,使用多媒体、计算机网络等现代化教学手段,降低《工程测量学》课程的学习难度,提高学生的学习兴趣,提高教学质量。多媒体教学是课堂授课的主要形式,计算机、投影仪、多媒体课件和绘图软件的灵活使用,能够吸引学生的注意力,帮助学习,提高教学效率。特别是对测绘仪器使用的讲解上使教学内容更加形象、直观,把抽象问题具体化,复杂问题简单化,有助于学生直观理解。如陀螺经纬仪、全站仪等仪器穿插大量图片,使学生对这些仪器及其操作流程、应用有直观的认识。同时对于学生构造空间模型,测量后内业数据处理等问题的理解和掌握都有很好的帮助,从而更好的达到课程改革的目的。在老师的指导下,利用网络教学有助于学生自我学习,如在校园网上相关的教学资料,向学生介绍一些相关的测量论坛和测量网站,学生可以通过互联网自己阅览学习,了解测量的发展动态。 2.2《工程测量学》实践课部分教学方法的改革 工程测量学是一门实践性非常强的专业课程,实验的好坏直接关系到这门课程掌握成败的关键。只有通过实验和对测量仪器的操作、采集数据、进行计算、测图或施工放样,才能真正理解和掌握测量的基本原理和基本方法,才能真正培养和提高应用理论知识解决实际问题的能力。因此加强和完善工程测量学实践环节,是工程测量学教学改革的重要环节。 笔者认为实验课教学从以下几方面进行: (1)实验目的明确。实验目的是要求学生运用测量基本理论和基本实践操作技能解决建筑工程测量技术问题的实践过程,是培养学生实际动手能力和综合分析问题、解决实际问题能力。故此在实验课程进行前一定要选好实验课题,选的实验最好与实际工程联系紧密。并提前向学生公布以便使学生提前为实验做好准备(包括实验用到的理论知识、仪器操作、数据处理等)。 (2)实验步骤明确。实验步骤严格按照工程实施步骤有条不紊进行。如要求学生按工程要求进行图上设计、实地踏勘选点、实地测量等。 (3)实验实施环节分工明确,安排有序。为了提高实验质量和效率,防止实验课实施过程中杂乱无序,和个别学生因产生倦怠情绪而不亲自动手的情况发生,实验的安排应当分组比赛进行,每组人员分工明确组织有序。这样也更好地激发学生对测量实验课程的学习兴趣。 (4)实验过程中及时排疑解疑。这一阶段是测量实习的最重要阶段,学生在课堂理论学习中遇到的疑问和未掌握的知识都可以通过实验来检验出,这就要求我们老师务必要对其实验过程中提出的疑问及时发现及时有效解决,从而使学生对理论知识巩固和加深理解。 (5)撰写实验总结报告。实验总结报告分为实验操作记录和实验分析总结两个部分。学生撰写实验总结报告,有助于学生在实验操作过程中形成良好的作业习惯,有助于学生对整个实验过程回顾,加深对理论知识的进一步理解和巩固;有助于学生概括总结能力得提高。 3改革考核机制,注重理论联系实际 工程测量学这门课程有很强的特点,主要表现在理论和实践结合非常紧密。采用传统的试卷考核方式难以反映学生的实际操作能力,而且考核内容过于依赖教材内容,导致学生只注重对理论知识的掌握,忽略实际操作能力的训练。因此有必要对考核方式进行改革。 考试的形式,采用理论水平测试与实验测试双重机制考核,理论和实验两项成绩各占总成绩的50%,具体办法如下: (1)理论水平测试,包括平时考查成绩和期末测试成绩两个部分。在教学中,平时的考查包括上课率和作业完成情况、上课的笔记、课堂讨论和答疑情况等,期末考试严格按照教学大纲命题考核。 (2)实验测试,包括平时实验成绩评定和期末专项抽题测试两个部分。平时实验成绩根据平时学生的实验操作、实验报告记载情况及结果来衡量学生的成绩; 期末组织专项抽题实验考试采取学生随机抽题,严格按照实验规范要求根据最终实验结果的准确度来给定成绩。 总之,我们要本着中等职业教育的总体方针以实践能力为中心,以就业为导向,不断开拓创新《工程测量学》课程教学方法,这样才能逐步提高《工程测量学》课的教学质量,培养出更多符合社会需求的技术性人才。
地质勘测论文:关于地质勘测的水利水电工程论文 1工程钻探和山地勘探方法 工程钻探仍是当前获得地质状况的有效方法,而在山地勘探的常用方法有竖井和平硐勘探。经多年发展,钻探和勘探技术日益成熟而且不断出现新的技术,为水利水电工程地质勘测工作的顺利进行提供了坚实的保障。常用的方法有6种:砂卵石层钻进技术、金刚石钻进技术、金刚石绳索取芯钻进技术、套钻技术、软弱夹层钻技术和大口径钻探技术。 1.1砂卵石层钻进技术 砂卵砾石层因具有厚度大、埋藏深、结构复杂、质地坚硬等特点,一直是水利水电工程钻探面临的技术难题。后经大量的研究和实践,研究出了SM植物胶和MY-1A植物胶冲洗液金刚石钻进法,显著提高了砂卵石层钻进效率。实际施工时将膨润土、水、碱、SM植物胶按照一定的比例配置成冲洗液应用到钻进施工中,凭借其良好的润滑减阻、减震性能,能够有效防止孔壁坍塌和保护岩心的作用。 1.2金刚石钻进技术 目前,水利水电工程地质勘测中金刚石钻进技术较为常用。结合大量地质勘测实践经验,为提高金刚石钻进效率,实际施工时应重点把握以下3项内容: 1)结合岩石的风化程度选择合适的开孔钻头,通常情况下开孔时使用0.3~0.5m长的岩芯管进行施工。随着钻孔深度的增加,为避免孔倾斜应适当增加岩芯管长度。开孔钻进时应使用麻花钻,钻进到达风化岩石时应使用短岩芯管长取粉管钻进,以及时将岩粉捞取出来。 2)确定下套管层数时应综合考虑孔深和孔径情况,并且套管不能弯曲,各部位连接应牢固。同时,使用水泥或黏土将套管口封闭严密,以防止岩粉进入套管,给钻进工作造成干扰。 3)下钻时经过掉块或孔口管换径位置时应缓慢下钻,遇阻时应轻轻转动钻具,避免猛提和猛顿钻具。 1.3金刚石绳索取芯钻进技术 该技术最大特点为能在不提钻的状况下,利用绳索将包含岩心的内管提到地面上,进而能够方便地采取岩芯。因此被广泛应用到浅孔、深孔钻孔作业中。尤其在水利水电地质勘测过程中能有效避免孔壁掉块、坍塌情况的发生,能有效提高地质勘测效率。 1.4套钻技术 利用套钻技术能有效地从软弱层带中获取原状岩芯,尤其在软弱或破碎夹层中能较好地保证岩芯质量。具体施工时应做到: 1)在钻孔段的中心位置钻取36~46mm直径大小的钻孔,当钻孔深度达到1~1.5m时进行插筋并将黏结剂灌入其中。 2)等待黏结剂凝结后,使用直径110mm孔径套取岩芯。主要因为在黏结剂的作用下插入的细钢管和岩芯凝结在一起,因此能完整的取出软弱夹层且能使其保持较好的原有状态。该技术应用在众多的水利水电工程地质勘测中,取得了良好的效果。 1.5软弱夹层钻技术 在软弱夹层中使用一般的金刚石钻进法施工成功率较低,为此应使用专门的技术以提高软弱夹层钻进效率。在软弱夹层钻进施工时通常使用软夹层钻技术,该技术运用的取芯钻具包括岩芯阻塞报警装置、扶正装置、悬挂装置等部件构成。同时还包括一些减少振动、免受挤压和冲刷的保护系统。经实践证明该技术在水利水电工程地质勘测中发挥巨大的经济效益。 1.6大口径钻探技术 水利水电地质勘测中竖井的开凿很大程度上使用机械设备,一方面它能提高勘测施工效率,另一方面能降低劳动强度提高勘测作业安全系数,而且作业中能减小对岩体结构的影响。当前,大口径钻探技术使用的设备可开凿直径为800~1200mm的钻井,而且钻井深度可结合钻井方法调整,取芯操作时虽钻井直径不超过1200mm,但钻进深度可达50~60m。如进行全断面钻进孔径为800~1200mm,孔深可超过100m。总之,利用大口径钻探技术可通过孔壁和岩芯不但能观察地质风化、断层、透水性、岩性等状况,而且还可研究水文地质结构和岩体结构。 2遥感技术勘测方法 遥感技术在水利水电工程地质勘测上的应用,大大提高了地质勘测的灵活性和准确性。依据遥感平台高度可将遥感勘测技术分为地面遥感、航空遥感和航天遥感3种类型。且利用该技术获得的陆地摄影照片、航片、卫星照片等材料均是真实自然景观的图像,因此能够较清晰、全面的反映出岩溶、泥石流、崩塌、滑坡等地质现象,同时还能从中观察出地质构造、地层岩性和地貌形态。遥感勘测技术具有信息丰富、视野广阔、获得的影像具有一定周期性等优点,被广泛应用在水利水电工程地质勘测工作中。 2.1研究区域构造稳定性 利用遥感技术能够获得大量的高质量线性构造信息,因此能够准确地反映出地貌形态、水系分布以及地质特征等信息,进而帮助地质勘测技术人员更好地研究水利水电工程周围地区构造格架,评估工程周边地区构造稳定性提供准确素材。 2.2调查自然灾害 水利水电工程附近诸如泥石流、滑坡、崩塌自然灾害的调查是地质勘测工作的重要组成部分。针对该项内容的勘测如借助遥感技术提供的彩红外片或航卫片,结合现场勘查提供的资料进行全面的分析,能较详细的了解影响水利水电工程稳定性的自然灾害情况,对保证水利水电工程稳定性运行具有重要意义。 2.3调查岩溶情况 遥感技术提供的影像材料尤其彩红外影像,能为分析水利水电工程岩溶情况提供准确参考。一方面从影像中能很好的判读岩溶地貌状况,另一方面能从介质红外光谱差异性上分析泉水和地下水分布信息。国内很多水利水电工程地质勘测时,利用该方法研究岩溶及其渗漏问题取得较好效果。 2.4地质测绘填图 地质测绘时要求在保证成图现场校准和确保野外工作量的基础上,提倡使用遥感图进行地质测绘。而且部分地区大比例尺工程地质图应首先考虑遥感成图。这些要求均在我国水利水电工程勘测相关文件中有所体现。 2.5地质编录岩土工程开挖面 为更好的完成水利水电工程施工中存档备查、安全预报、反馈设计等环节工作,应借助遥感技术进行地质编录以指导水利水电工程地下工程开挖施工。为此,我国相关研究部门,在完善高边坡快速地质编录系统的基础上,成功应用到水利水电工程项目中。实际施工时结合使用数码摄像机,并进行现场采集和数据预处理,运用专门的软件系统进行处理后能够获得任意方位的线划图和连续的彩色影响。 2.6研究防洪、水土保持情况 我国相关科研单位曾利用TM卫片,对负责区域的水利水电工程附近的泥石流、滑坡情况进行解译,同时对其发育情况进行划分最终获得了区划图,并在此基础上提出了治理和建立预警系统意见,进而为负责区域的水利水电工程防洪、水土保持工作的开展提供价值较高的资料。 3工程物探方法 我国水利水电工程地质勘测中工程物探方法的应用起步较晚,直到20个世纪90年代,一些研究单位中才配备管线仪、声波仪、透视仪、电法仪以及综合测井仪等设备,使地质勘测野外数据采集精度得到较大提高,一定程度上促进了我国地质勘测技术的发展。 3.1地球物理层析成像技术 该技术借助已存在的钻孔或平洞,对发射和接受的投射波进行采集和处理,进而获得孔洞间波速值,最终对区间的岩体做出判断。实际勘测施工中如未找到有效且经济的方法,采用该技术往往能取得较好的效果,它不但减少操作劳动量,而且还能提高岩体物理力学整体评价质量。因此,我国非常重视该种技术在水利水电工程项目中的应用。 3.2钻孔彩色电视系统 该系统在确定泥化夹层位置、形状和尺寸方面发挥重要作用。经过多年的发展钻孔彩色电视系统经过了a91mm、a53mm、50mm阶段,其中a53mm彩色电视系统中的钻孔在a56mm金刚石钻孔基础上发展而来,50mm的钻孔彩色电视系统为在地质勘测中更好的观察水平风钻情况研制而成,该系统中首次运用了CCD光电耦合器件,具有性能稳定、集成度高、设计合理等优点。在科技发展推动下,钻孔彩色电视系统融合了数字和图像处理技术,功能越来越强大,例如主机将录像机、监视器、控制器融合为一体,能接入口径不同的钻孔电视探头,不但实现了数字化压缩存储,而且为后期的处理提供较大便利。 3.3高密度电法勘探 高密度电法工作依据的原理仍包含在电阻率法的范畴之内,不过其将地震勘探数据采集方法引入进来。进行野外实际勘测时能将所有电极设置在测点上,并利用电测仪和程控电极开关的转换实现数据的及时采集,同时将采集的数据进行处理进而获得地电剖面图。该方法融合了计算机和现代电子技术,能显著提高地电数据采集效率。 4总结 地质勘测质量对水利水电工程的长期运营具有重要影响,尤其地质结构较复杂地区,相关部门应结合地质结构特点,采取针对性方法以提高地质勘测数据准确性和完整性,为水利水电工程建设和运营提供良好的信息支撑。 作者:赵晖 单位:新疆水利水电勘测设计研究院 地质勘测论文:水利工程勘测地质环境论文 1.水利工程地质勘测的意义 在水利工程正式建设前,对水利工程环境中进行地质勘察意义非凡。对水利工程进行地质勘察,除了能够有效避免和降低水利工程在施工时的突发状况,比如地质滑坡以及坍塌等状况,还有助于保持自然环境的平衡稳定。湖北省三峡大坝的顺利建成,就很直观地表现出了地质勘察的重要性。三峡大坝工程在正式施工以前,水利工程师就对当地的地质环境作了非常细致和认真的勘察,所以在三峡大坝正式施工时,建筑工程师们便能够合理地使用新型材料和施工技术,很大程度上避免了混凝土开裂等问题,从而大大提高了三峡工程的安全系数,同时也为中国带来了巨大的经济效益。总而言之,水利工程地质勘察对于水利工程的建设是极其必要的,它能够在分析工程施工可行性的基础上,帮助建筑人员科学地设计和管理水利工程的设计方案与具体的施工措施,最终保证水利工程的环境能够得以完善的设计,同时又可以兼顾施工方面存在的特殊需求,从而建设出高质量的水利工程。 2.地质环境对水利工程的影响 地下水对水利工程的影响主要体现在以下两个方面:首先,由于岩土体与地下水的相互作用,会导致岩土的稳定性与强度降低,并且进一步引发多种地质灾害,如水坝渗漏,岩溶以及滑坡等,而这些灾害一般都会给建筑工程的施工和后期使用造成很大的影响,甚至引发安全事故。其次,因为地下水中富含大量的有害化学成分,容易破坏和侵蚀水位下的钢结构和混泥土结构,从而降低了建筑物的使用期。从地基和基础的层面来说,地下水水位的变化也会在对建筑工程造成不同程度的影响。如果地下水水位的变化在基础面之上,不会对建筑基础造成太大的损害;如果地下水水位变化在基础面以下,就会对建筑基础造成非常重大的损失。若是地下水水位上升,岩土体会软化,进而削弱建筑地基的强度。尤其当岩土体结构不稳定时,出现的软化现象会更加严重,而引发建筑物破坏、变形等后果。 3.水利工程地质勘测的主要手段 3.1山地勘探 山地勘探,是一种通过人工或机械剥土,开挖探坑、探槽、探井等,从而展示出地表浅层地质状况的勘探地质方法。山地勘探一方面可以直接有效地对地质现象进行试验、取样和观察,另一方面由于这种方法在使用的工具和技术方面不需要太高的要求,所以它大多数情况下是用来勘察地表浅层地质。由于它的勘探工具和技术简单,使得勘测的深度也有所限制,这也是山地勘探的缺点所在。 3.2工程物探 工程物探,它不同于山地勘探,它主要是用观测仪器对被勘探区的地球物理场进行直接精确的测量,然后对测量地球物理场所得的数据进一步处理来推断并预测地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置等其他具体属性的科学。工程物探方法主要包括重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等等,以及地震波勘探、电滋波勘探等。 3.3钻探 钻探,同山地勘探和工程物探一样,是一种勘察水利水电工程地质的重要方法。因为工程建设的地基条件和要求都变得越来越复杂,而且还出现了许多地质问题,比如软弱夹层的层位确定和取样,砂层取原状样,以及特硬地层的钻进等问题,如果只依靠常规的钻探方法,并不能得到理想的结果。我国的工程师为解决这些难题不断地钻研工作,最终取得一批效果良好的成果,如金刚石套钻取芯技术以及各种类型的砂层和软土层钻进及取样技术等。而且有很多技术都已达到了国际先进水平。 4.水利工程建设的工程地质环境分析 4.1地壳稳定性 地壳稳定性是指受到地球内因外因和工程共同作用下的断层移位,坡体的崩塌、滑坡、泥石流等。在水利工程地质勘察过程中主要对区域的地形地貌和地质构造等进行全面调查,分析制约系统应力场以及渗力场的规模以及强度的因素,最后获得这些工程地质现象发展的预测信息,从而可以提醒我们提前做准备,在最大程度上降低经济损失。除此之外,还要求对遭到破坏的现象进行应力应变反演算反分析,分析并找到影响稳定性的重要影响因素,然后尽可能地采取针对性的技术措施进行协调,从而达到系统的稳定。 4.2地基稳定性 水利工程中所指的地基稳定性指的不仅仅是水工构筑物的地基稳定性。坝基的稳定性所涉及的不仅仅是承载能力和变形问题,同时还涉及了坝体的抗滑移问题和坝基岩层的产状对坝基所产生的影响。由于水利工程的地基不仅要承受自身自重和水自重,同时还要承受水的作用所形成的各种荷载作用。地基在承受这些荷载之后,将会产生一定的变形,并且把应力能转化为应变能。尤其是岩基,在各种荷载作用之下,不仅是岩石的弹性发生变形,而且还会由于岩石的塑性变形或沿某节理裂隙发生剪切破坏引起基础沉降。 4.3地表稳定性 地表稳定性涉及的主要是地表层面的变形问题,它一般体现在动力工程地质现象中,各种地表变形破坏的情况中,以及地表岩土体的性质变化。仔细研究与勘测地表的稳定性会对这些工程地质现象的发育规模、发展速度及趋势的进一步预测带来便利。在研究地表稳定性的同时,还应该积极地提出工程技术措施来减弱这些变形破坏现象的发生。总而言之,在对地表稳定性进行分析时,要着重分析这些工程地质的物质基础岩土体的性质和这些岩土体在水作用前后性质的差异,而且要及时且科学地预测这些工程地质现象的规模、强度及发展趋势。 5.结束语 水利建设事业中的一个重要环节是工程地质勘察,它与水利工程特别是大型工程建设的好坏,有着密切的关系。因此在建设水利工程的时候,认真审视我国水利工程的各种勘测手段及其应用水平是很有必要的,只有这样,才能够积极推动各种水利工程地质勘察的勘测方法的进一步发展与应用。水利工程本身就是一项造福于民的重大福祉,在水利工程正式开工之前,有关负责人员一定要充分意识到地质勘察的重要意义,并且一定要认真地对工程地质环境进行严格地考察,除此之外,还要积极地把当地实际情况充分考虑在内,提高地质勘察工作的预见性和实用性,从而为我国水利工程的发展和建设奠定更好的基础,同时也为我国社会主义经济的进一步发展创造动力。 作者:李圣凡 单位:萍乡市水利水电勘察设计院 地质勘测论文:地质勘测铁路工程论文 1我国铁路工程地质的主要问题 我国铁路的地质情况直接影响了我国的铁路建设,因此在进行地质勘查时,应首先了解我国的主要地质情况,为使用何种地质勘查技术提供条件。1)高山峡谷区地质问题。我国高山峡谷区的地质问题主要是斜坡物质的运动,主要包括滑坡、泥石流、坍塌等情况;2)特殊岩土的破坏以及变形问题;3)越分水岭在深埋隧道时,山体的能量释放或者物质移动问题,其中主要包括软岩塑变、涌水、突水、围岩坍塌等情况;4)地壳运动地质问题。其中主要包括地震灾害、斜坡运动、地面变形以及位移破坏对铁路工程施工的影响。 2我国铁路工程地质勘测的主要方法 2.1传统的地质调查测绘方法在铁路进行地质综合勘查时,此传统方法是最基本的勘探方法,其主导了各个勘探阶段的地质勘查工作,为勘探点的布置和各种不同技术方法的选择提供了依据。传统的地质调查测绘方法贯穿了地质勘测工作的全过程。 2.2遥感技术方法遥感技术在对我国铁路工程进行勘察时,是利用遥感图像判释技术,对铁路工作的地质进行调绘。此方法是通过遥感图像获取信息迅速全面、视域宽阔的特点,在宏观上,对铁路工程所处地的地质情况进行初步的查明,避免重大不良地质对我国铁路工程施工的影响。遥感技术改变了常规的调查方法,使其调查方法由点到线到面的模式变成了由面到线到点的模式,使用判释成果来对地面调绘进行指导。遥感技术的基本方法是指以遥感图像的综合对比分析和判释方法,从宏观上调查铁路工程所处地的工程地质、水温地质以及区域地质等情况,为铁路工程通过地的地质条件评判提供依据。在一些特殊的地质段以及资料缺乏的铁路施工地区,比如出现施工地区地形和地质复杂、有越岭隧道工程的铁路项目等情况时,其作用非常明显。 2.3物探技术方法物探技术方法具有勘探深度相对随意、方法多的特点,在大面积勘测时,使用点、线、面相结合甚至是三维勘探,是我国铁路工程地质勘查的重要手段。有效合理的应用物探技术,可以提升地质勘查的宏观控制水平,有效降低钻孔布置的盲目性,提高其利用率。另外,物探技术可以勘测地层的磁化率、电阻率、弹性波速度、放射性、地温等,为铁路工程施工方案的设计提供多种参数。物探技术方法在使用时的原则是:1)物探是钻探前的先行工作,通过利用其信息量大和测点密集的优点,可以使用剖面性、全面性或者是透湿性探测技术,分析地下异常点,依据物探的异常、物性分区分段及界面合理经济的布置来设置钻孔点。2)使用此方法时,应注意将物探出的异常点与实测资料、地质钻孔资料和地质调绘资料相结合进行分析。依据物探方法取得勘查对象的物性参数,提升物探技术的解释精度。3)在遇到使用一种物探方法无法完全解决在勘探时遇到的问题时,应与其他物探方法相结合使用,进行综合性的地质物探。并且应考虑工程所处地的地形、地貌等干扰因素,进行合理的组合应用,确保地质勘查准确性。4)在选择合理的综合物探方法时,不仅要考虑勘查的效果性,也要考察方法的经济性。 2.4钻探技术方法钻探技术为铁路工程设计施工提供了科学的依据。可勘查工程所处地的基础地质条件,对所处地的水文地质进行试验并获取土工试样,且对其他勘探技术的推断和解释及地质调绘进行验证。在铁路工程地质进行综合勘探时,应注意其勘探原则。第一,关于重点工程较深程度的钻孔,都应该对其进行相应的孔内测试或者物探测井。第二,在孔位进行布置前,要求对地质进行详细的地质描绘和物探工作。 2.5土工试验方法土工试验方法指在地质勘查时,对所处地的地质进行野外采样,在室内对样品进行相应的物理力学和化学等指标的测试,获得按工程设计与施工时需要的实验参数指标。为钻探、物探、原位测试进行土名鉴别及获取试验指标提供依据。 2.6原位测试方法原位测试方法指对现场的地基土进行多种参数的测定获得施工需要的土样指标,是铁路工程地质勘测中经常使用的手段。其主要方法包括载荷试验、静力触探、十字板剪切试验以及预钻式旁压试验。 2.7综合勘探技术方法综合勘探技术方法指对铁路工程的地质实施勘探时,在利用遥感技术进行地质测绘的条件下,充分合理的与物探、原位测试方法、钻探等各种勘探方法相结合来勘测地质。各种方法通过取长补短来获得多性状的地质信息,提高铁路地质勘探的效益和质量。此方法尤其适合于大型的地质复杂型工程以及前期铁路选线的地质勘查。 3几种不同地质条件下的地质勘探方法 3.1关于岩浆岩及深变质岩地区的地质勘探方法1)在基岩覆盖地区的勘探方法。在基岩覆盖地区施行地质勘探时,探测较大范围的覆盖层厚度以及贯穿覆盖层对地区地下地质结构进行勘探,可以采取电剖面法和地震折射波法,这些方法精密度比较高而且效果比较好。另外,也可以采用电测探法,此方法在探测覆盖层与风化层厚度上的效果相对较好。若在探测时覆盖层下面出现明显的磁性差异情况时,应利用磁法对其进行勘探,确定隐伏的断层位置和基岩的岩性。2)在小于500m埋深的基岩裸露地区勘探方法。对此地质进行勘探时,因不明显的地层对比标志,所以使用地质调绘方法难度系数较大,应使用综合物探方法。其中物探方法的选择应根据地质问题和条件来确定,在实施中,可采用弹性波速度法等方法来实施勘探。3)在偏大埋深(200m~2000m)基岩覆盖或者裸露地区的勘探方法。在对较大深埋基岩覆盖或者裸露地区采用电法和地震勘探效果不佳时,可以使用大地可控源音频大地电磁法和高频大地电磁法对此地区进行勘探。 3.2沉积岩及浅变质岩地区的地质勘探方法1)在平缓褶曲结构区的勘探方法。在此地质中,其地质构造多是以交互的砂页岩地层、含煤地层、软硬相间地层以及石膏等级软地层等一些地层组成的。在平缓产状的岩层呈现格曲或者单斜状态时,应该使用电测探技术方法和地震反射波技术方法来获取三维或者二维地层发射图,并与控制性钻孔相互配合,对此地区地质进行准确的勘探。2)在单斜岩层结构区勘探方法。在进行该地区的地质勘探时,如果调查测绘方法获得的资料可以通过地表各层岩性推判地下设计标高时,此时应采取地震折射波技术方法勘探浅部完整基岩的界面速度。依据地质调绘和航片判释方法获取岩层的产状,从而通过地层波速推测设计标高,且在钻孔时使用声波测试对此地区的各地层岩性进行勘察,并比较钻孔和地表两种方法的纵波速度。如果基岩地区被土层大面积覆盖,此时除覆盖地段以外的地区,可以使用卫片判释和航判释方法,在覆盖地区运用综合物探技术和地质调绘相配合方法,为钻探布孔做指导。3)在强磁性地层区的勘探方法。在覆盖层厚的地区,因覆盖层下基岩有不一样的岩层,因此会出现磁性差异现象。可采用磁法勘探技术对隐伏的断层的位置及基岩的岩性进行勘探,并和电法及弹性波探测法相结合对该区地质进行勘察。 3.3在松散沉积层地区的勘探方法1)地质为细颗粒土时。在此地质上,应该在地质调绘的前提下,应用静力触探技术或者动力触探技术与钻探方法、物探方法及土工试验方法相配合,依据不同铁路工程类型和勘探阶段的要求,选择适合的勘探方法。2)在土石界面层时。在地表是第四系松散地层覆盖且下伏基岩时,一般在地质调绘的前提下,运用综合物探方法与动探、静探钻探技术相结合的模式,依据弹性波速度和电性的差异性,显示电剖面法、电测探法和地质折射波法的作用,对此地质进行勘探。 4结语 通过上文可以看出,我国的地质勘探技术有多种方法,应该根据铁路工程所处地的地质来确定使用何种勘探技术。地质的不同决定了勘探方法的不同。提倡对铁路的地质进行勘探时,应使用综合勘探技术对铁路地质进行勘探,各勘探方法之间扬长避短,提高地质勘探的效益和质量,确保我国铁路施工的正常进行,避免地质事故的发生。 作者:毛杰单位:山西省地勘局二一四地质队 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测论文 1(地理信息系统)在水利水电工程地质勘测中的应用 GIS(地理信息系统)是近些年开发与发展的一种空间信息分析方法与技术,具有处理图形、图像、空间数据、空间分析等的功能,广泛应用在资源与环境领域。将GIS方法与计算机技术相结合,从而能够提供相关的工程地质图件(如平面图、剖面图、等值线图等),伴随GIS方法与技术的不断成熟,其在水利水电工程地质勘测领域得到了广泛的应用,水利水电工程师可以利用GIS方法来获取一定的工程地质信息,以及相关的制图输出等信息,解决一些空间分析问题,这些对于水利水电工程师有效把握地形地质条件、提出相应工程建筑决策具有很大的帮助。其能为我国水利水电工程建设的土地利用与开发规划等提供科学参考依据,利于提高我国水利水电工程地质勘测的效率与水平。 2水利水电工程地质勘测的技术 2.1GPS技术在水利水电工程地质勘测中的应用 GPS(GlobalPositioningSystem)即全球定位系统,其作为一种测量技术可以为人们提供详细且精准的包含点、线、面内容的三维坐标及相关信息,快速、高效、精准、自动化、全天候等是该测量技术的主要优势。此外,GPS技术在结合了现代通信技术之后,其功能性更为强大,能够满足实时定位与导航,因而GPS技术被广泛应用于众多领域。水利水电工程的地质勘测工作属于大地测量领域范畴,常常需要对山区、林区等区域进行地质勘测,但由于地下形势复杂多变,为水利水电工程地质勘测带来一定的难度与挑战。将GPS技术应用在水利工程地质勘测中,水利水电工程师们可以利用GPS测量技术对目标地质进行勘测,采集与储存精准的观测点三维坐标、几何图形、观测数据等相关信息,并允许将相关信息导入计算机。如此,方便水利水电工程师对地质勘测的信息进行科学分析与处理。 2.2RS(遥感)在水利水电工程地质勘测中的应用 在对外动力地质现象勘测的过程中,RS(遥感)技术发挥着重要的作用。其原理是利用传感器装置获取被研究对象的特征信息,不需要直接接触被研究对象即可接收其电磁波反射与发射辐射,提取、加工这些辐射信息,并表达出可读取的相关信息。航天遥感、航空遥感、地面遥感是RS技术中的三个不同类型,将这三个RS技术应用于水利水电工程的地质勘测中,能够收获丰富的勘测信息。航天遥感技术与航空遥感技术可利用卫星来获取一些所需信息,如自然景观综合立体影像图、陆地摄影照片;而地面遥感技术则可以提供一定的地貌形态、地层岩性、地质构造等信息,并勘测如崩塌、泥石流、岩溶、滑坡等动态的地质现象。遥感技术还提供图像与影像,因而水利水电工程师们可以利用RS技术观察到区域的地质特征、水系分布特征、岩溶水文地质等,从而为水利水电工程地质勘测提供更为完善的相关信息,利于水利水电工程师做出正确的判断。 3结语 近些年来,我国在科学技术方面取得了快速的发展进步,而在新科技发展背景下我国的水利水电工程地质勘测也不断研究出相应的新方法与新技术,并将其应用在具体的水利水电工程地质勘测实践中,其取得了有目共睹的成果。在新方法与新技术的支持下,我国水利水电工程建设的地质勘测水平得到了很大的提高,这在一定程度上也在激励我国水利水电工作者以及技术研究者积极进取,以推动我国水利水电工程地质勘测的可持续发展。 作者:邓水根单位:新余市水利电力建筑工程有限公司 地质勘测论文:水文地质工程地质勘测论文 一、水文地质评价内容 水文地质评价对于水文地质勘测工作的顺利进行,有着重要作用。为了能够更好的进行水文地质勘测工作,保障勘测数据的准确性,全面掌握水文地质评价内容,是十分必要的。1.工程勘测是每一个建筑工程施工前都必须要进行的环节,勘测人员要依据工程的实际要求、地质类型等方面,有针对性的展开勘测,从而为建筑施工提供最为科学的水文地质资料。2.进行水文地质评价的最主要内容就是地下水对建筑物以及岩土结构的影响。工作人员会将最又可能出现的问题进行全面预测和分析,从而做好防预与治理措施,进而降低问题出现的几率。3.以地下水对工程的影响作用为基础,从不同条件下水文地质评价的问题出发,进行全面预测,是保障工程质量的有效途径。3.1对于部分基坑在地下水位以下进行开挖的情况,就需要做富水试验与渗透试验,进而有效的评价可能会对建筑物的边坡失稳与建筑物的的土体沉降造成一定影响的因素。3.2在建筑基础下部,如果有承压含水层,就需要对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的概率进行相应的评价与计算。3.3地下水位的变化,非常容易引发腐蚀作用以及流砂管涌现象的,针对这个问题应该首先做好预测工作,制定完善的预防处理措施,从而有效避免松散饱和的粉细砂在地基基础压缩层中出现的几率。3.4进行建筑物基础建设的过程中,岩土选择非常重要,如果选择的是膨胀土、强风化岩等,那么就需要针对地下水对岩土层的作用影响进行全面分析。 二、工程地质勘测中水文地质问题及其危害性 1.上文对水文勘测重要性进行了分析,通过这些分析能够更加透彻的了解到水文勘测对于岩土工程整体结构以及稳定性的影响,进行工程地质勘测的时候,正确对待水文地质勘测,全面分析存在于水文地质中的问题,针对这些问题,积极进行勘测,具体分析如下:1.1关于取土样做腐蚀性分析的问题在实际勘测中,一般都是取的水样,取土样做腐蚀性测试的较少,土试样的腐蚀性测试是将土试样放在纯净水中制备浸出液,对浸出液测定的结果作为土的腐蚀性。地下水的腐蚀性一般高于土的腐蚀性,因为地下水位以下的土长期浸在地下水中,显然地下水的腐蚀性高于土的腐蚀性,因此只要测定水的腐蚀性就可以了。1.2地下水的腐蚀问题地下水有很多种类型,其水位变化也非常大,同时季节不同,降水量不同,都会对地下水水位造成影响。与地表水一样,地下水也具有很大的腐蚀作用,其主要的原因就是因为内其中的矿物成分比较多,这个时候,一旦收到污染,其矿物质成份还会继续增加,所以说在进行岩土工程勘测的时候,工作人员必须要对地下水的腐蚀性进行严密的勘测。通过对其中矿物质成份的测量和分析,来确定其腐蚀性的高低,在地下水中的某一种化学成分含量超过一定标准时,其还会对建筑材料产生一定的腐蚀。2.岩土工程整体稳定性和可靠性与地下水的活动变化有着密切联系,地下水位不同程度的变化,必然会对岩土工程造成危害,为了能够最大限度的降低这些危害,稳定岩土工程结构,全面分析地下水变化引起的岩土工程危害,才能够有针对性的采取治理以及预防措施,下面就对一些常见危害进行分析:2.1水位上升问题引起的岩土工程危害地下水位上升必然会对岩土工程造成一定程度的危害,而导致其水位上升的原因有很多中,例如:总体岩性产状以及含水层结构,水文、气象以及温度等等都会导致地下水位上升,甚至有的时候是几种因素综合作用,从而导致水位上升。另外,还有一些比较特殊的岩土机构强度以及湿度不符合施工要求,并导致其出现粉土以及管涌现象发生,这些都是由于水位上升而引起的岩土工程危害。2.2地下水位下降引起的岩土工程危害无论是地下水位上升,还是下降,对于岩土工程都会造成带来巨大危害,上文对地下水位上升的危害性进行了研究,下面来具体分析地下水位下降的危害,通常来讲地下水位下降的大部分都是由于人为因素导致的,比如:大量抽取地下水、采矿、以及修改水库等等。这些行为会导致地下水位大幅度下降,从而造成地面沉降、塌陷以及开裂等现象。这些都对建筑物的稳定性造成巨大影响,并危及到人们的生命财产安全。2.3地下水频繁升降对岩土工程造成的危害针对地下水位的沉降现象,我国地质勘测技术人员经过多年的研究,已经取得了一些成绩,但是与实际的要求相比,还是远远不够的,由于地下水位的变化会导致膨胀性岩石发生一定程度的膨胀形变,因此,如果这种显现反复出现,必然会使岩土的膨胀收缩幅度更大,最终必然导致地面开裂,引发建筑物结构的破坏,这种破坏在轻型建筑结构中更加明显。另外,地下水的升降变动带,由于地下水的不断侵入,还会带走土层中的铝铁成份,土层失去胶结物,会变得松动、含水空隙变大、其承载力以及强度就会降低,从而对岩土工程基础处理带来巨大阻碍。 三、水文地质勘测的任务 在充分了解地下水变化所带来的危害性后,强化水文勘测力度,做好钻探以及物探工作,是提供准确情况评价与判断结果的前提。1.钻探的任务钻探工作是水文地质勘测中的重要环节,其最主要的任务就是冲击凿碎岩石,工作人员会借助专业的工具和设备进行,钻探的最大优点就是适应性强,能够在多种复杂的环境下进行,并能够深入到岩体内部,勘测结果精确度高。2.物探的任务电法勘测与弹性勘测是目前工程地质勘测中最为常见的两种方法,前者会受到地形条件的影响较大,并且要更具岩石的电学特性为基础,分析岩石缝隙,岩石程度强弱等情况对电法勘测效果的影响,专业的技术人员适用专业的勘测仪器,对目标岩层进行物理参数的测定,从而确定地下深层的地质状况。3.野外测验在水文地质勘测的过程中,还有一种测验方式也十分常见,那就是野外测验。这种勘察方法是能够获取全方位的水文地质资料,为日后的工程设计、测评、施工提供最为科学的参数依据。综上所述,我国的地质勘测工作人员,要不断提高自身的勘测技能,将以上三种勘测方法全面掌握,将水文地质勘察工作作为共组重点,积极进行创新和研究,做到具体问题,具体分析,科学采用检测方法,从而最大限度的提高勘测数据的准确性。 四、结束语 地质勘测是工程施工中的必然要进行的工作,在地质勘测中水文勘测非常关键,地质结构与地下水压力以及水位变化有着非常密切的练习,因此必须要全面细致的做好地质水文勘测,才能够为岩土工程施工提供必要依据,从而提高其施工质量,保障建筑物的整体稳定性。然而,从目前我国工程水文地质勘测的情况来看,形势并不十分乐观,一些施工单位和工作人员对于水文地质勘测的重要性了解不够透彻,从而都是勘测结果不准确,这就增加了日后岩土工程的施工隐患,为了有效改善这样的现象,从工程实际情况出发,做好野外测验以及钻探和物探工作,应该得到地质勘测者的高度重视,这样才能够为人们提供更加安全的生活环境,促进社会的和谐、稳定。 作者:孟庆艳单位:山西省第一水文地质工程地质队 地质勘测论文:水利水电地质勘测措施论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测论文 一、全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 二、遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 (一)区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 (二)水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 (三)岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 (四)中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 (五)岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。为此长江勘测技术研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻关中开发和完善了“高边坡快速地质编录系统”,并成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。该项技术采用的是数码像机摄影,微机现场采集及预处理,自主开发的软件处理可随时提供岩质高边坡的连续彩色影像图和地质所需的将边坡开挖面置于任意方位的线划图。 (六)水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 三、地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 四、工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 (一)地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 (二)钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 地质勘测论文:水利水电工程水文地质勘测的探讨 摘要:水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。但在实际的勘察工作中,容易被忽视,因为在勘探成果内很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深人,设计中又忽视了水文地质问题,因此经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,导致之前所做的勘察和设计偏离实际情况较大。本文针对建筑地基基础工程勘察中水文地质评价内容、岩土水理性质、地下水引起的岩土工程危害等三个方面的问题进行讨论。 关键词: 水文地质;工程勘察 一、工程地质勘察工作的基本原则 以查明与地质条件有关的险工、险段和险情部位的出险原因,这是除险加固工程勘察工作的基本原则,其余没有出险的部位不必进行勘察,除非委托方另有要求。此原则就相当于医生面对一个腿关节疼痛的病人,用不着给人家做胸部CT和谓镜检查,除非病人要求作全面体检,否则就有“敲诈”之嫌!对于病险工程的全面体检,那是安全鉴定的任务,这个原则一定要分清楚,否则费力不讨好。 某些工程还有大坝加高任务,是在原大坝上增加了新的荷载,坝基受力条件有所变化,这时必须进行坝基工程地质评价,作出坝基地质体是否能够满足大坝加高要求的地质结论,这一点在实际工作中往往容易被忽略,因为工程安全鉴定报告并不一定对此提出要求。某些特殊工程的大坝加高,还需对坝基地质体进行科学研究,以便得出具有足够说服力的结论。例如,南水北调中线水源工程~丹江口大坝加高工程,虽然在该大坝兴建时坝基就已经按照今后最终坝高要求进行了工程处理,但仍然不能简单地认为加高是可行的。因为原大坝已经建成运行了三十多年,坝基地质体受力变形已经达到了协调平衡,加高大坝后,坝基必需接受新增加的大坝荷载、水荷载和其它荷载,坝基地质体必然要打破原来的平衡并进行新的应力应变调整,以达到新的受力平衡。显然,研究新的平衡条件下地质体的工作状态及其对上部结构的影响,渗流场的改变等,也许是有必要的。 二、工程地质勘察中水文地质评价内容 在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: (1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 (2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 (3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 (4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 三、岩土水理性质的测试和研究岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。 1、岩土的主要的水理性质及其测试办法: (1)软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。 (2)透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性,其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。 (3)崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,以普洱景东地区的残积土为例,一般崩解时间5~24h,崩解量1.79%一34% ,以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。 四、地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 1、地下水升降变化引起的岩土工程危害 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为3种方式: (1)水位上升引起的岩土工程危害。 潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:① 土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。② 斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③ 一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④ 引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。⑤ 地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。 (2)地下水位下降引起的岩土工程危害。 地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 (3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中的胶结物——铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 2、地下水动压力作用引起岩土工程危害地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。 五、结语水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对地质工程勘察水平的提高起着极大。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展 【摘要】重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。定性分析和定量计算的紧密结合,对加快我国水利水电工程业的发展具有重大意义。 【关键词】水利水电工程;地质勘测;方法 1.全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2.遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 2.1区域构造稳定性研究 由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 2.2水库区塌、滑坡、泥石流调查 在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 2.3岩溶调查 利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 2.4中小比例尺地质测绘填图 推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 2.5岩土工程开挖面地质编录 为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。 2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究 如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 3.地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4.工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 4.1地球物理层析成像技术(CT) CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 4.2钻孔彩色电视系统 a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 地质勘测论文:复杂地质条件下综合勘测技术的应用 【摘 要】通过对大巴山隧道隧址区地层、地质构造的研究分析,采用综合勘测技术手段,预测隧道掘进过程中可能出现的各种不良地质灾害,预防和杜绝安全事故的发生,取得较好的勘查效果和良好的经济效益和社会效益。 【关键词】综合勘测手段;复杂地质构造;不良地质现象;病害预测 1 概况 阿荣旗至北海公路是交通部规划的八条西部开发省际公路通道之一,是连接我国西北、华北与西南地区及沿海省市的重要公路干线,在全国高速公路网中具有举足轻重的地位。陕(西)(四)川界秦巴山区的大巴山公路隧道长约6.2Km,为全线的控制性工程,根据《新大巴山隧道工程地质说明书》及大巴山隧道1:1万工程地质图,区内地层从震旦系到三叠系均有出露。地层中有高碳质泥岩、煤层、泥质砂岩、砂岩、灰岩、硅质白云岩等,地层岩性较多,可能出现的不良地质现象有岩溶突水、突泥、煤层瓦斯、硬质岩石的岩爆、软质岩石的变形等,工程地质条件极其复杂。 近年来,四川地区公路隧道施工和后期运营中,发生了几起事故,如:2005年12月22日,四川都江堰董家山隧道发生瓦斯爆炸事故,造成44人死亡,11人受伤的重大事故;四川华蓥山隧道根据施工阶段的观测资料,隧道溶洞、涌水(泥、砂石)多次出现,并含有大量的瓦斯及多种有害气体,遭遇特大涌突水(泥、砂)近30次。这些事故的发生,与勘察阶段地质资料的准确性关系密切,对后期隧道的勘察精度提出了更高的要求。 2 隧址区构造发育情况 大巴山隧道隧址区大地构造位于扬子准地台大巴山褶皱带,隧址区内褶皱、断裂构造非常发育。大巴山区地层多为二叠系长兴组、吴家坪组、茅口组灰岩,含有煤层和高炭质泥岩,三叠系嘉陵江组二段厚层状灰岩,岩溶管道大涌水以及砂岩裂隙水等比较发育。 区内褶皱构造紧密细长,轴部岩层直立,甚至倒转,脊线走向大致为北西向,起伏大致向南东倾伏,轴面多向北东倾斜。在隧址区前段,以源滩-莲花池背斜为主体,两侧均发育有复式褶皱。在大巴山隧址区出口段,有与轴面平行的逆断层7条,构成叠瓦式的断层系,由北东向南西推复,隧址区褶皱轴线及断裂线的方向,因受地台基底轮廓控制,而沿扬子准地台弯曲,在大巴山隧址区南部大体为北西向,在大巴山隧址区北部复式背斜大体为近东西向,短轴褶曲轴线及断裂线以源滩~莲花池背斜轴线为中心,呈外旋、放射状排列。其中的褶皱有子母梁~竹园向斜、后寨沟~刀淋沟背斜、后寨沟向斜、胡家屋基~庙梁上背斜、胡家湾向斜、胡家湾~黑垭口倒转背斜、张家坪~簸箕湾倒转向斜,发育的断裂既有区域性的大断裂,也有局部性质不明小断裂,其断裂走向与构造线基本一致,并以逆断层为主。 3 综合勘测技术的应用 本次大巴山隧道工程地质勘查,对各种手段要解决的主要地质问题加以研究,以求达到在同类工程地质条件下公路隧道勘测手段优先推广应用之目的。尤其是特长隧道,受地质条件的复杂性和勘察周期的限制,复杂场地(岩溶、破碎带、岩性纵横向差异大的地区)在设计阶段布置合理的勘察工作量,评价隧道的围岩级别,对隧道掘进过程中可能出现的涌水、突泥、煤层瓦斯、硬质岩石的岩爆、软质岩石的变形等不良地质现象做出合理、准确地预测。综合勘测技术的使用是在充分了解以上地质资料的基础上,本着客观准确的原则,利用多种手段,有针对性地查明各种地质灾害,为大巴山公路隧道的设计提供充分的地质依据,为隧道掘进过程中存在瓦斯、岩爆、突泥、突水等公路地质病害作出预测并建议合理的处治措施。 3.1工程地质调绘 主要对本区的地层、构造、水文等地质现象的核实与补充,在岩石出露较好地段,通过实测地质断面,分析并推断隧道在掘进时,通过各断层和褶皱核部时,可能出现的不良地质现象并作出合理的预测、预防。在褶皱与断层的交汇部位布置适量挖探工程,揭露断层破碎带的宽度及断层两侧岩石的完整性及风化程度,推测隧道通过段围岩的完整程度。 3.2 物探 利用瑞雷面波、浅层地震折(反)射法、视电阻率、高密度电法等常规手段,查明隧道洞身岩性的风化深度、进出口段覆盖层的厚度及密实程度,断层通过位置及隧道深埋段围岩结构特征并评价可能影响工程的地质异常区(带)。目前较为先进的技术有CSAMT大地测深仪,利用可控源音频大地电磁法为主,以激发极化法和瞬变电磁法为辅助手段,综合利用物探资料及地面工程地质勘察结果对深埋、长隧道围岩的结构特征进行解释,并评价可能影响工程的断层破碎带及异常区,对工程勘察及施工提供有用的信息。还可利用陆地声纳法、微分电测深、V8大地电磁仪相结合,可准确查明石灰岩地区岩溶发育的走向、规模、及顶底板埋深,对隧道的选线及施工的超前预报起到积极的作用。 3.3 钻探 为了验证异常区和取得一些原位测试数据,钻孔应布置在多种构造的复合部位,因为这些部位通常是构造薄弱地带和地下水富存部位,通过钻探,可以了解岩体的完整程度,采取岩样做物理力学试验和孔内水文试验,为隧道涌水量的预测提供参数,并在深孔内做地应力测试,以准确评价硬质岩石的岩爆和软质岩石的变形参数。 4 病害预测 通过以上勘察手段的使用,综合分析各种公路隧道病害发生的原因,了解其发生的机理,并对病害发生的地段做好预测。岩性以灰岩、白云质灰岩、硅质白云岩及凝灰质砂岩为主,隧道埋深较大(大于400m),穿越的地层岩性属硬质岩,有发生轻微~中等岩爆的可能,采用“短进尺、弱岩爆”,严格控制炮眼利用率,可以降低岩爆发生频率;进口段和出口段穿越(∈1s1、∈1sh)高碳质泥岩及煤层时,应予重视并加强通风与瓦斯检测工作。 该隧道段落预测的突水点11处、煤层瓦斯段2处、岩爆发生段5处。在隧道施工掘进中,都得到了验证,并采取积极主动的预防措施,杜绝安全事故的发生,取得良好的经济效益和社会效益。 作者简介: 卫建昌(1970—),男,山西运城人,地质工程师,1991年毕业于中国地质大学(武汉),主要从事工程地质勘察、矿产地质调查工作。 地质勘测论文:论水工环地质勘测工作中的技术应用 摘要:随着科学技术的发展,越来越多的科学技术手段运用到水工环勘测工作当中,提高了勘测的工作效率。然而,勘测的多种技术尚未全面展开运用,未能满足勘测的各种需求。 关键词:地质勘测;技术应用;水工; 引言:目前我国地质灾害防治、地质环境保护、地质的综合治理力度虽然得到很大的提高,但是在水工环地址勘测工作中,技术力量一直没有到位,导致缺乏必要的地质环境勘测资料,使得地质勘测设计的依据不足,可操作性不强,造成资源的极大浪费,甚至给工程安全埋下隐患。 一、水工环地质的概述 水工环地质调查和研究与人类的生存息息相关,尤其是在全球环境变化和推崇社会经济环境可持续发展的大背景下,各国都将其引入更广阔的空间。目前,各国水工环地质工作已经由过去以摸清资源家底为主要目的基础调查工作,转向以促进自然社会经济复合生态系统的可持续发展为战略思想,重点解决社会发展和人类生存的重大问题上来。这个转变重视了资源一环境一经济的协调发展,加强了资源信息、数据管理、灾害监测等方面的工作。 二、水工环地质勘测工作初测和技经阶段 水工环地质勘察的初测和技经阶段,由于地质前期工作尚不充分,而钻探和山地工作也没有全面展开,在地质资料成果的精度要求方面不是很高,因此勘测的技术手段可选用精确度较低的方案,根据勘测的任务确定应用。 1、地质填图。 ①勘测位置。复盖地区和水下地段。 ②技术应用。(1)高电阻:岩层的致密:(2)低电阻:岩层分布范围的疏松;(3)磁法:由于中性岩石、酸性岩石、基性火成岩和变质岩都是强磁岩石,而沉积岩呈弱磁性状态,因此。强磁岩石和若磁岩石地质勘测可应用磁性勘测技术:(4)自然电位:炭质、黄铁矿含量、地下水较为丰富的岩石分布范围,以地下水渗透活动地区分布范围的圈定。 2、基岩顶板深度。(1)电测探法:高程图制作;(2)电测剖面法I地质和电性条件一般,而勘测成果误差在15%左右,采用这种方法:(3)地震勘测;当基层埋藏的深度 30公尺,地震勘测法获得的精度会更高。 3、地下水位勘测。(1)在干旱地区,地下水位较低,含水层电阻低,用电测剖面法和电测深法进行勘测:(2)矿水的电阻高于淡水。因此可采用电剖面法将高电阻的范围圈定,并结合地质材料.用钻探对地下水位进行勘测验证。 三、水工环地质勘测工作初步设计阶段 水工环地质勘测的初步设计阶段,将会广泛使用到电法、地震、磁法和井测等技术。其任务包括。 1、建筑材料勘测。由予建筑材料如砂石、土壤等,对勘测的精度要求不是很高,因此建筑材料地延深和分布范围,通常是应用电阻法进行勘测.并且能够对地下水的水深进行确定。 2、地下水流速和流向的勘测。在水文地质的勘测中,地下水流速和流向的勘测通常是在钻孔附近较为平坦的地形上,在钻孔下套管进行充电法勘测。 3、破碎带厚度和范围的勘测。在利用电测探法进行破碎带范围和厚度勘测的之前,要对破碎带进行充水或者湿土处理,以降低破碎带的电阻;如果遇到磁性破碎带岩石的时候,可利用磁法勘测;而地震震波在破碎带的传播速度会下降,因此也可用地震法勘测。 4、滑坡的勘测。水文地质工作和山地工作经常遇到滑坡地段的地质断面,其厚度和坡底基岩的性质必须应用电测法进行勘测。 5、基岩裂缝的勘测。基岩裂缝的勘测是在基岩上设置一个定点,沿着定点再设置若干个方向进行电勘测,将标在平面图上得电阻率连成椭圆形曲线,从而判断裂缝的方向。 四、水工环地质勘测工作技术的设计阶段 此阶段是在水工环地质勘测的初步设计阶段之后,这个阶段将大量使用井法和地震勘测法,其主要任务的技术应用有。 1、岩性分层和岩性对比。(1)钻孔岩性柱状图:由于测井法的精确度高于钻探,可利用电阻测井、放射性测井和自然电位进行勘测,为不采岩心钻探的采取提供实现的可能性;(2)钻孔地质柱状图的补充和校准:电阻测井、放射性测井和自然电位可以在岩心获取率低得情况下进行勘测:(3)岩层的倾向和倾角:电阻测井。 2、钻孔勘测。(1)井孔变化情况的测量:测定范围是井孔德直径、倾向、倾角;测量方法是具有测井法功能的物探仪器;(2)钻孔含水层:由于含水层的电阻低,而且能够产生过滤电测,因此其位置和厚度要用电阻测井法或者温度测井法:(3)溶洞和漏水口:电阻测井法、自然电位测井法、温度测井法。 3、地下管道。(1)腐蚀地段:由于管道腐蚀地段的自然电位异常,因此通常利用自然电位法对地下管道腐蚀地段进行查明,以便防护;(2)线路:地下管道线路的低电阻带和自然电位带可用自然电位法勘测。 4、勘察埋藏或者淹没物品。(1)铁质类的遗失物品,譬如钢铁器材,可以用磁法和电法勘测迅速找出;(2)其他类得遗失物品一般使用电法勘测找出。 5、地层电阻力。由于电站的电气、高压线塔和避雷等设备都是直接与地面接触.因此在安装之前,必须对底层的电阻率进行勘测。 五、水工环研究中新技术、新方法的应用 (1)地理信息系统(GIS),地理信息系统作为一种应用技术是以处理空间数据为基础的,而地质信息的特点决定了使用GIS 技术的优越性,从而使该项技术在地学的各个领域得到了广泛的应用。 (2)遥感技术(RS),遥感技术在水文地质、工程地质以及新近形成的环境地质学科中近30 年的应用,走过一个从定性评价到半定量、定量评价,从指示要素分析到计算机模型模拟,从单一解译到综合方法互补等阶段,充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费,且具有多时相动态监测等优势,广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线(址)、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。 (3)物探技术,由于物探技术能提供多种描述地质材料的物理参数并具有速度快、成本低和不破坏地质环境的优点,在水工环勘查的历史上已经得到了广泛的应用。近十几年来,在时空域内利用高分辨率技术勘查地质目标的成功,使水工环物探勘查技术取得了长足的进展。 (4)水质测试技术,目前国内外的实验测试手段,从分析原理划分,大致可分为两大类:即化学分析法和物理分析法。这两类分析方法之间并不是相互孤立和对立的,在实际分析工作中,应根据具体情况和要求,综合考虑仪器分析和化学分析的特点,扬长避短,选用适当的分析方法。这就要求分析化学工作者必须同时掌握好这两类分析方法。 结束语: 综上所述;随着科学技术水平的不断提高,作者结合多年的水工环地质工作情况,分析了城市建设和规划中的地质调查评价工作也逐渐成为一项重要任务。其中城市环境污染防治和监测、土地利用规划、工程地质灾害调查和风险评价、垃圾填埋场地质调查等逐渐成为目前水工环地质研究的重要领域之一,说明了应用高技术手段对提高水工环地质勘察工作效率具有重要的意义。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展 摘要:重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。定性分析和定量计算的紧密结合,对加快我国水利水电工程业的发展具有重大意义。 关键词:水利水电工程;地质勘测;方法 1 全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2 遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 2.1 区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 2.2 水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 2.3 岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 2.4 中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 2.5岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。 2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 3地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 4.1地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 4.2钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 地质勘测论文:浅析地质统计在矿物质勘测开采中的应用及其发展 [摘要]:讨论了地质统计学的产生、研究现状,介绍了地质统计学在我国矿物质勘测开采中应用,最后探讨了地质统计学研究存在的问题和发展方向。 [关键词]:地质统计、矿物质、勘测、发展方向 一、地质统计学的产生及现状。 地质统计学是由法国著名学者马特隆教授(G.Matheron)于1962年创立的。地质统计学是以区域化变量理论为基础,以变异函数为基本工具,以克立格法为基本方法,研究那些在空间分布上既有随机性又有结构性的自然现象的科学。 地质统计学经过40多年的发展,已成为能表征和估计各种自然资源的工程学科,并由法国、南非及一些法语国家推广到几乎全世界。经过长期的追新发展逐渐演变成以G.马特隆为首的参数地质统计学派和以A.G儒尔奈耳(A.GJournal)为首的“斯坦福地质统计学派”又称“非参数地质统计学派”。不同的数学方法不断地引进克立格法,多学科渗透形成各种新的克立格法。 二、地质统计学在矿物勘测与开采中的应用。 1、运用地质统计学进行矿物储量勘测。 地质统计学是DIMINE矿业软件进行矿量估算的基础,文中的估值结果建立在该软件之上,估值必须经过建立矿体三维可视化模型、地质数据库、理论变异函数等过程。 地质统计学法被认为是一种较好的品位估值方法,尤其适用于品位变化大,矿岩界线由品位控制的矿床。在估值计算过程中,当有了足够的地质钻孔数据时,对矿床进行正式可行性评价时,选用地质统计学法是一种较好的方法,而在对矿床进行初步评价或是数据量不足时,就要首选较简单的方法(一般是距离N次方反比法)。基于地质统计学原理和矿体三维可视化建模技术的DIMINE矿业软件,实现了按照不同的边界品位动态圈定矿体,能够以市场经济为向导,快速计算出矿体范围内的矿石量,并进行储量分级,在此过程中所得到的各中间参数,可以为投资决策和日常管理提供必要的参考依据。 2、运用地质统计学进行露天开采。 通过地质统计学勘测出矿物质的储量之后就是验证矿物的价值,进而安排相应的工序进行开采,根据储量合理的安排生产力,开采技术条件对生产能力的作用体现在矿山工程延伸速度和台阶水平推进速度。露天矿可能达到的生产能力与垂直延伸速度的关系为: 通过公式计算出来的结果进行生产能力的分配,为了更好的生产,尽可能的减少人力开工,节约成本开支,而且秩序严明的生产团队才能确保工作的有效性,为国家的重工业发展提供源源不断的能源原料,同样也为钢铁等金属行业做出极大的贡献。 三、地质统计学研究存在的问题和发展方向。 1、地质统计学研究存在的问题。 地质统计学研究存在的最大问题应该是在相关软件上面,地质统计本身就是一项庞大的工程,软件当然顺理成章成为地质学中重大帮手,这项工程同样也是需要广大从业者一起努力才能实现最完美发展。储量计算的过程受到矿床规律、特征及经济的、技术的诸多因素的影响,是一个创造性的认识过程,并非只是数学数字的简单组合运算。所以软件问题直接影响地质统计学的发展。 由于中国的发展制度,即使很多知名的矿业自主研发出了比较完善的软件,出于无法上市而被拒绝市场上进行竞争,同样没有压力也同样没有动力,对我国地质统计学软件的应用与发展有着巨大影响;在地质勘探和矿业开发领域的软件系统中,矿产资源储量评估软件在很多情况下,往往只是这些软件系统中的一个子系统软件。“认定”这个子系统软件,那么其它与此相关的子系统功能软件要不要认定?整个系统软件是否要认定?都是实际存在的问题。在市场中,有些企业还把子系统软件的认定,说成是对整个系统软件的认定,而影响用户的正确选择;矿产资源储量管理部门实施的这项“认定”工作,在时间的安排上有较大的随意性。政策性变化、机构调整、人员变动……甚至主管人员有无时间等因素都能影响到软件“认定”时间的安排。有些研发成功的资源储量估计软件已在矿山生产应用多年,取得很好的效果,只因得不到及时认定,一拖几年,无法在市场上发挥作用。这种情况让人无可奈何。 2、地质统计学研究的发展方向。 (1)经过几十年的理论研究与实践,线性平稳地质统计学的研究较为成熟和普及,但还应对其研究方法加于提高与改进,以便更能反映所研究区域化变量的空间结构特征,提高品位估值和储量计算精度。 (2)目前地质统计学的应用主要是二维或三维静态估值,应加强对时间-空间区域的地质统计学的研究,加上时间作为第四维即可真正地进行动态估值。 (3)我国引进的地质统计学软件和程序库,多为英文界面和基于DOS平台的“第三代”结构化编程语言,在Windows成为计算机操作系统的主流的今天,应加强面向对象编程的第四代程序语言以软件开发,编制出完全汉化、操作更为简单,界面更加优美的软件,以方便矿山工程技术人员使用。 (4)研制一批高水平、实用性强的人工智能型的地质统计学专家管理信息系统,并对成果实行商品化,以适用市场经济的发展,并以此激励科研人员的创新能力。 (5)加强线性非平稳地质统计学(如泛克立格法),非参数地质统计学、稳健地质统计学,多元地质统计学,非线性地质统计学,条件模拟,以及特异值的识别与处理等的研究。引进现代数学如空间拓扑学、人工神经网络等理论,以丰富和发展地质统计学的理论方法。 地质统计学总的发展趋势是由单元向多元发展,由点估计向区间估计发展,由空间克立格法向空间-时间克立格法发展,由参数方法向非参数方法发展,由估计向模拟发展,与其它数学分支相结合,引入更多的地质信息,从线性向非线性发展。总之,地质统计学正朝着理论体系化、方法多样化、手段现代化、成果实用化方向发展。 地质勘测论文:工程地质勘测分析 摘要:本文阐述了工程勘察的目的任务,介绍了工程勘察各阶段主要内容,提出了土木工程地质勘测中需要注意的问题。 关键词:工程;地质勘测;分析 随着整个科学技术的进展,勘察方法也日新月异,新的理论、计算技术渗入到勘察方法的各个方面。我们作为行业的从业人员,一定要细致精确的进行各个阶段的勘测工作,掌握并发展科学技术手段,努力规避需要注意的问题,从而使我们的工作更进一步。 1 工程勘察的目的任务 工程地质勘察工作是做好设计和施工的前提,是建筑程序中极重要的环节。必须先勘察、再设计、再施工。否则后续的工作将是盲目的、不安全的,势必造成巨大的浪费。工程勘察是指运用工程地质理论和各种勘察、测试技术手段和方法,为解决工程建设中的地质问题而进行的调查研究工作。其成果资料是工程规划、设计、施工的重要依据。 工程勘察的目的或任务就是根据工程的规划、设计、施工和运营管理的技术要求,查明、分析、评价场地的岩土性质和工程地质条件,提供场地与周围相关地区内的(岩土工程)工程地质资料和设计参数,预测或查明有关的(岩土工程)工程地质问题,以便使工程建设与工程地质环境相互适应。这样既保证建设工程的安全稳定、经济合理、运行正常,又尽可能地避免因兴建工程而恶化工程地质环境、引起地质灾害,达到合理利用和保护工程地质环境的目的。 2 工程勘察各阶段主要内容 2.1 规划勘察 勘察的任务主要是了解区域工程地质条件,对区域稳定性问题进行论证,对控制性工程地段和可能的建筑区作出定性的工程地质评价,可以提出几个比较方案。主要勘察方法就是广泛搜集已有的地质资料和其他有关资料,进行分析整理,对全区工程地质条件有一概略了解.往往还需要进行路线踏勘和中、小比例尺工程地质测绘,对区域稳定性进行初步论证,对主要建筑区的工程地质问题作出概括性分析。实际的勘探工作量不大,一般只在控制性工程地段和有可能作为第一期开发地区布置少量简单的勘探工程,取得有代表性的勘探剖面。物探常用来指导和配合测绘及勘探工程。试验工作主要是结合勘探取少量有代表性的试样,在室内作基本物理力学性质试验。 2.2 可行性研究勘察 这一阶段的勘察任务就是为满足选定建筑场地的位置、拟定建筑群的布置方式及单个建筑物的形式、规模等要求而进行的。在选址中应对几个比较方案作程度相近的了解,比较详尽地调查各方案的工程地质条件,对主要工程地质问题作出正确的定性分析和适当的定量分析,以说明各方案的优劣,从中选出最优方案,并为初拟建筑类型和规模提供资料。主要勘察方法为大、中比例尺工程地质测绘和工程地质勘探。室内试验工作量较大,并根据情况适当进行现场试验。物探工作仍起很大作用,重要的长期观测工作应开始布置,以取得较长时间序列的资料。 2.3 初步设计勘察 本阶段设计工作要确定主要建筑物的具体位置、结构形式和具体规模,以及它与各相关建筑物的布置方式等。勘察工作必须为此提供(岩土工程)工程地质资料.所以各种勘察手段都要使用。由于前两个阶段已将场址选定.勘察工作的范围就大大缩小了,一般仅限于工程所辖地段,因而勘察工作比较集中,以便全面详尽地了解场地(岩土工程)工程地质条件,深入地分析各种(岩土工程)工程地质问题.勘察方法以勘探和试验为主,侧绘工作只在地质较复杂、工程较重要的地段进行,比例尺较大精度要求较高。勘探工作量是主要的,能供直接观察的勘探工程可为主要手段之一,以便取得详尽的岩土资料。岩土力学及水文地质试验工作量也较大,常进行原位试验及大型现场试验,以取得较为准确可靠的计算参数。物探工作常用于测井和获得岩土物理力学参数,探测地层结构、地下溶洞等,随着新技术新方法的涌现,物探工作使用范围愈来愈广泛。天然建筑材料在可行性研究勘察就已进行普查,本阶段则应进行详查,对其质量和数量作出详细评价,同时还应开展地下水动态观侧和岩土体位移监测。 2.4 施工设计勘察(详细勘察) 勘察任务主要是对某些专门性(岩土工程)工程地质问题进行补充性的分析,提出治理意见;进行施工地质工作;布置工程监测工作等,勘察内容视需要而定,进行补充性的工作。以勘探和试验为主,结合地基处理可进行各种成桩试验、灌浆试验;结合基坑排水进行水文地质试验等。 施工地质工作主要是解决施工过程中新揭露的(岩土工程)工程地质问题,观察开挖过程中的地质现象和问题,检验前期勘察资料的准确性,总结经验。现场开挖面展示了清楚的地质现象。应及时进行观察、编录、照相,根据地质现象的变化提出施工地质预报,进行地基开挖工程的验收工作等。 勘察阶段的划分使勘察工作并然有序、经济有效,步步深人。研究的场地范围由人到小,认识的程度由粗略到精细,由地表渐及地下,由定性评价渐至定量评价。大范围的概略了解有利于选择较好的建筑地段,认识建筑场地的地质背景。场地选定后,勘察范围大大缩小,便于集中投人适量的勘探试验工作,深人地了解工程地质条件,取得详细的(岩土工程)工程地质资料和可靠的计算参数。这一勘察程序,符合认识规律,有助于提高勘察质量,应当遵循。当然工程较小、区域已有资料很多、对场地相关地区的(岩土工程)工程地质情况较熟悉时,勘察阶段可以简化。 3 土木工程地质勘测中需要注意的问题 3.1 地下水位的勘测工作。岩土工程勘察工作人员对于地下水位的勘测工作不够重视,岩土工程勘察中地下水位的测量要求所得结果具有很高的准确性。进行地下水位勘测工作时,要对地下水位的开采情况有所考虑,地下水位的测量应该和钻孔坐标、标高回测进行结合。但在实际测量中,工作人员对于这些问题没有充分重视,甚至没有考虑地下水溢出陡壁和勘测目标附近是否有抽水井,这样的工作态度最终导致了所测量的地下水水位数据不准确,在给地下水位勘测工作带来麻烦的同时也给岩土工程勘察工作带来了阻碍,最后使土木工程地质勘测工作出现不必要的困难。 3.2 基础方案的选择。工作岩土工程的勘察工作,需要按照岩土工程勘察工作基础方案一步一步的进行,因此,在进行岩土工程勘察之前,要对基础方案进行讨论和选择,最终从众多方案中选择一个最全面、最具体、最可行的方案来进行岩土工程勘察工作。可见,基础方案的选择工作在岩土工程勘察工作中尤为重要,既是岩土工程勘察工作的基础,也是岩土工程勘察工作的优秀。现在的岩土工程勘察工作存在对基础方案选择工作不够重视的现象。大多数勘察单位我行我素,不考虑工程的造价问题,甚至不与工程设计进行协商,仅仅提供自己的单一基础方案。基础方案应该是勘察人员与设计人员共同分析研究得出的既经济又合理的方案,只有选择这样的方案才能保证岩土工程勘察工作的顺利进行。有些勘察单位在提供方案的同时,甚至没有考虑场地的地层情况,这就给岩土工程勘察工作的顺利进行设置了不小的障碍。 4 结束语 从事工程建设必须先了解拟建场地的自然环境,区域和场地的稳定性条件,工程地质和水文地质条件,岩土体在工程荷载作用下及工程活动条件下的稳定性、强度及变形规律。工程地质勘察的目的就是以各种手段和途径了解、掌握上述各方面的情况,在此基础上,再根据工程项目的特点和要求对拟建场地做出综合评价,提出对策及方案建议,作为工程设计和施工的基本依据。 地质勘测论文:建设工程地质勘测浅析 摘要:本文分析了地质勘探的任务和常用的建设工程地质勘测方法,文字报告的编写以及工程地质的评价等。 关键词:建筑工程;地质勘测;浅析 1 工程地质测绘与编录 工程地质测绘与编录是地质勘察中最先进行的综合性基础工作,主要方法有:路线测绘法、地质点测法、实测剖面图法等。一般来说,对一个工程区,首先应研究并弄清楚区域地壳稳定性和地震活动状况,然后充分利用已有的区测成果进行专门的工程地质测绘并开展其它专项工程地质问题的研究等工作。全球定位系统( GPS) 、遥感(RS) 、地理信息系统( GIS)等3 S技术的应用,体现了工程地质测绘与编录的发展情况。 2 水文勘测 是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质,不仅影响岩土的强度和变形,而且还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。岩土的水理性质主要有软化性、透水性、崩解性、给水性和胀缩性。正确运用各种方法准确地测定上述特性参数,可以有效减少地下水对岩土工程造成的危害,是工程勘察的重要组成部分。水文地质条件包括地表水、含水层、隔水层和地下水的来源和水力联系等内容。建设工程场地水主要有地表水和地下水,地下水主要由降雨、雪融水、地表水浸透等方式补给。 3 工程地质勘测 3.1 山地勘探。山地勘探是指采用人工或机械进行剥土,或开挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表浅层地质情况的勘探手段,可直接进行试验、取样和观察地质现象,使用的工具和技术要求相对简单,故在进行地表浅层地质勘察时运用较多。这亦是山地勘探的缺点,即它的勘探深度有限。 3.2 钻探技术。各种转速快、扭矩大、性能稳定的新型钻机对较完整的硬岩进行钻探时,金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头,大大提高了钻进速度和岩心采取率。SM植物胶和MY21A植物胶冲洗液金刚石钻进砂卵石层取样新技术得到了广泛应用。在软弱夹层、破碎带中钻进时,由于岩芯对磨,岩芯采取率一直很低并且很难取到原状土样。 3.3 工程物探。是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场,通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。目前,在单源与单点测量的基础上,发展为多源、多点、多线测量,从而发展了三维观测技术。 3.4 工程地质野外试验,工程地质野外试验有触探试验、灌浆试验等岩土物理力学性质试验和地基处理试验。主要体现在试验仪器和设备的发展。例如:目前进行的灌浆试验用来测试地层岩体的透水率,推断岩体的完整程度及节理、裂隙、断层和破碎带等的发育和分布状况等,其灌浆试验的止浆栓塞已发展了高压气塞,灌浆孔浆液注入量则采用自动灌浆记录仪,而且目前灌浆记录仪已由原来的“一对一”发展到 “一对多”,即一台记录仪可自动记录多台灌浆泵注射浆液的流量。 4 文字报告 文字报告是将基本资料上升到理性分析的形式, 耍避免各种现象的罗列和迭加。在图件上已反映清楚的现象不应在文字上重复, 并尽量压缩对普通地质条件的描述。关键是对工程地质专题问题的分析, 最终应有明确的结论, 包括方案的选择, 工程地质问题的预侧和处理意见。报告编写人应该观点清晰,不能含糊其词。对存在的问题和下步工作意见不应超越现实水平, 也不能故意给自己留过分的余地。 5 工程地质的评价 土程地质评价是全部勘测工作的精华, 它是在各种原始资料的基础上, 通过概化、条理化和推断, 并结合各种经验判断上升到理性之后作出的, 由于评价标准不可能有固定的模式, 因而在某种意义上包含了创造性。工程地质评价的这种智力活动较之建筑物结构设计要困难若干倍。其原因是对千变万化的地质成因的认识存在一定的距离, 推断往往不准确。可惜的是, 对工程地质评价的复杂性还很少为社会所接受, 其结果是对地质问题的出现往往持不公正的态度, 长期以来把地质人员的劳动划归体力型范畴, 与设计师严格区别开来认为地质没有科研可搞等等。在当前的改革过程中, 只有摒弃这些偏见, 才能促使工程地质学更快地发展。水工建筑物往往是地质环境的改变、地质体内部矛盾转化的主因, 因而工程地质工作只有从不同建筑物的特点出发考虑问题, 才能比较符合实际工程地质以定量评价为标志, 从而区别于普通地质。建筑物的设计必须与岩基融合为一体,相辅相成。工程地质评价标准是不断提高的, 不能用固定的模式去限制它。在这方面我们有如下一些认识岩体分类从年代以岩石名称和单轴抗压强度为依据, 到目前已转向以岩体类型和多因子力学指标的综合分类。以地质背景为依据的区域稳定性评价转向工程运用标准年限的频率概念, 这样就使人们从无法定量的抽象地质概念中解脱出来, 而按近代地震活动的加速度进行工程设计, 从而简化了工作程序。可利用基岩面的标准已从风化程度的定性评价走向按建筑物规模、类型以及岩体强度与混凝土强度比值等因素的评价, 这就大大减少了坝基岩体的开挖量。岩体强度是岩体的一种力学指标, 以往对岩体强度的认识是肤浅的, 在大量工程实践中已经感到原来的强度参数定得比较低, 这就无形中提高了工程的造价。对软弱层带钓基本认识逐渐深化, 表现在三维空间走向、宽度、充填物等参数的随机性, 以及对地应力条件下的超压密和不可膨胀性有新了的认识, 这就为夹层参数的大幅度提高创造了条件。在地下工程设计中, 采用加固围岩自身强度来承担岩体和内外水荷载, 不但保证了施工安全,同时大大简化了前期勘测工作量和洞线评价的难度。在施工地质中, 结合喷锚支护、光爆、预裂爆破、超前排水等一整套快速施工方法。使地下洞室的难题得到完满的解决。当地材料坝的防渗料、坝壳料的评价标准大大改进, 做到了真正的就地取材。多专业协同配合, 对解决工程地质难题起到了非常积极的作用。 6 结束语 工程地质勘测主要有工程地质测绘、工程地质勘探、地球物理勘探、工程地质试验、工程地质长期观测等。工程地质勘察应与公路基本建设程序相适应, 提交的资料应满足各勘察设计阶段对地质工作的深度要求。由于地质、气候、水文、人类的生产活动等因素的作用,地下水位经常会有很大的变化,这种变化对已有建筑物可能引起各种不良的后果。特别是随着高层建筑日益增多,受施工场地、施工工艺影响,基坑开挖中常采用抽水方法降低地下水位,使得基础底面以下的地下水位突然下降,导致地表塌陷或地面沉降、邻近建筑物产生过大的沉降或不均匀沉降,甚至造成建筑物的倾斜或开裂。所以,分析了解工程场地的水文地质情况是保证建设工程安全的前提和基础。 地质勘测论文:土建施工前期地质勘测探析 【摘要】土建工程施工推动了地区城市化改造进程的加快,完善了国内各项公共基础设施的结构性能。按照图纸要求严格控制土建施工的作业质量,不仅防范了土建筑物结构病害的发生,也能创造了良好的竣工收益。地质勘测是工程建设前期的重要工作,根据勘测反馈的数据结果可引导施工单位制定科学可行的作业模式。基于此,本文对土建施工前期地质勘测进行了研究。 【关键词】土建施工前期地质勘测 重要性 施工企业内部经营的改革调整,其在作业思想上逐渐认识到地质勘测的必要性。并且肯定了地质勘测对土建工程建造的指导作用。除了传统地质勘测措施外,也要引入国内外先进技术建立数字化勘探系统,全面分析地质勘测对土建施工的指导意义。以地质勘测结果为依据,组织更加科学的土建施工方案,降低土建施工期间的成本耗资。 土建工程及其地质勘测 土建工程土木工程和建筑工程的总称,是指使用建筑材料和施工设备完成一切和水、土、文化有关的基础建设的计划、建造和维修的生产活动和工程技术。现时一般的土建工程项目包括:房屋、道路、水务、渠务、防洪工程及交通等。地质勘测是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。 土建施工前期地质勘测的重要性 1、收集图纸资料 地质勘探是图纸绘制的必备工作,工程绘图是将勘测结果绘制成形象的图形,此环节需要收集大量与工程相关的资料。地质勘测技术创新改革条件下,国内建筑测绘的质量水平有了显著的改善日。各类土建项目施工均要实施详细地地质勘测活动,给图纸方案编制及图纸测绘提供了依据。 2、发现质量病害 国内土建施工项目需要完成的任务日趋多样。而房屋、公路、水利等均属于土建工程的范畴,这些项目施工质量关系着社会新时期基础设施的改造水平。质量通病是土建施工无法预测控制的一个难点,多种因素均有可能减弱土建筑物的性能.通过地质勘测能发现土建工程潜在的病害隐患。 3、了解作业环境 最近几年,地质条件对土建工程质量的影响受到了共识,特别是异常水文运动会对土建筑物结构造成不同的病害,熟悉工程地质环境是保证施工方案顺利实施的基本条件。地质勘测可以从多个角度熟悉现场的地质条件,让施工人员尽快适应土建作业环境,发挥出更高的施工操作水平。 4、指导现场施工 施工是土建工程建设的重点环节,保持优越的施工质量是创造经济收益的基本条件。地质勘察时进行岩土测试、观测见土工试验、现场原型观测、岩体力学试验等,指导了施工单位根据地质条件制定科学的作业方案。给基于地质勘测的测绘图纸,也能科学地引导施工单位完成建造任务。 5、降低项目成本 成本资金投入与项目建造的经济收益存在着直接联系,相同工程在建筑质量相同的条件下,成本耗资最少的施工单位,其获得的经济收益越多。相反,降低成本造价投资也是提升项目收益的有效方法,基于地质勘测结果的施工方案更加科学,返工返修次数较少,成本造价 费用也相对较低。 三、地质勘测过程需要注意的问题 地质勘测对土建施工具有多方面的指导意义,从多个方面降低了施工单位安排现场作业的难度。未来我国将进入社会综合化改造时期,土建项目所涉及的范围更加广泛,建造单位面临的工程风险也有所增大。无论是从项目质量或者经济收益的角度考虑,重视地质勘测工作是必不可少的。设计地质勘测方案还需注意其它方面的问题,具体包括: 1、操作设备 不能过于依赖人工勘测,尽可能建立自动勘测系统,全方位搜索与地质环境相关的资料。如:地质钻探中选用多功能钻机,减小人工挖掘地质层的操作难度 采购勘测设备应及时运用于实际操作,使其发挥出高科技产品具备的使用价值,推动土建工程地质勘测活动的有序开展。 2、多次勘测 不同地区的地质条件存在较大的差异性,有时以此勘测并不能客观地反映现场的地址状况,此时应坚持多次勘测的原则。如:气候条件特殊的地区.地下水文运动会随着地质环境的变化而改变,需从不同时间段多次勘察测量,确保所得地质信息的真实有效性。 3、组织人员 工程单位安排的勘测人员必须符合专业要求,其理论知识、实践技能、勘测经验等方面要满足土建工程勘测的要求,以更好地完成各项地质勘测任务。一般情况下,施工单位应筛选一批高素质、高技能的职业人员,建立一支高效率的勘测团队,在规定期限内完成交付的地质勘测任务。 4、记录数据 土建工程现场勘测所得的数据必须详细记录,以客观事实为准,准确且具体地记录每一项数据,为施工单位的作业方案提供有效的参照。利用计算机操作系统建立数据库,定期存储录入勘测所得数据,长期积累形成庞大的数据资源,为相似土建工程勘测提供资料参考。 5、勘测点数量的确定 若在地质地层勘测中,能对地质状况勘测清楚,就可降低因支撑力不足而引起的机器利用率下降的影响,由于上方地表层的状况往往非常复杂,要完全对地质勘测清楚是不可能的;更何况勘测经费、地质勘探所需要的时间等也是工程不能完全许可的,因此,在施工过程中总是存在地质勘测不能充分实现,施工风险随时相伴的情况,科学制定地质勘测点数量,不仅可将施工风险降到最小程度,而且还可以对工期的制定、辅助措施、备用支撑材料的准备、工程概预算制定等提供依据。 在实际工程中,很难做到对地质地层状况进行充分地勘测,因此,对地质条件的认识总是存在着一定的局限性,即便增加勘测钻探孔数量,增加地质地层信息的收集,也只能做到相对减少施工过程中不良地质地层突然出现的风险,实际上在施工过程中不良地质地层的突然出现还是不可避免的,为规避这样的风险,在机器的选择上往往需要配置地质超前预报系统;在施工队伍的建设上,施工人员应能既懂机械、岩土、土建等专业知识,还应具有较强的应变能力——充分掌握并灵活运用不同地质条件下机器的操作规范、维护规范、机况检修规范及特殊工况下的作业操作规范等技术规定,以便做到在施工过程中,对不良地质地层状况提前知道、提前准备、提前处理,建立建全良好的风险管理与处理机制,以减少安全隐患。 总结 总之,伴随着城市交通、水利、建筑等多个行业的快速发展,相关建造工程的数量也持续增多,施工单位参与建设活动面临着巨大的压力。地质勘测在建筑工程、地下工程、混凝土工程等方面得到了广泛地运用,土建工程施工推动了地区城市化改造进程的加快,完善了国内各项公共基础设施的结构性能,对保证各个项目施工质量方面具有显著的意义。 地质勘测论文:刍议水利水电工程地质勘测方法与技术应用 摘要:文章在探讨工程地质测绘与编录主要内容的基础上,重点对水利水电工程地质勘测的方法及相关技术的应用及发展状况进行了详细的论述,以期对工程地质勘测过程中勘测方法的采用起到一定的参考作用。 关键词:地质勘测;水利水电;地球物理 中图分类号:P25文献标识码: 文章编号: 一、工程地质测绘与编录 工程地质测绘与编录是水利水电工程地质勘测技术中最基本、最重要的最先行的综合性工作。这一项工作往往需要大量的地质调查数据,并以此为基础,利用地质学、工程地质及相关经验来估测勘测地段内的地质体演变过程,再来确定地段下的地质状况和预测地段下可能存在的问题,并通一定手段来解决这些地质问题。我国的水利水电工程大都是通过工程地质测绘和编录技术来分析地质构造的稳定性,只是在实际操作过程中所使用的测绘比例有所不同。一般来讲,我国测绘与编录技术所使用的比例尺范围为1:25000-1:100,并且相关的专题研究也都有一定的成果,如我们熟悉的三峡工程,工程测绘比例尺是从1:50000-1:25000地质测绘,以研究工程区域地壳内的地层、岩性、地质史和大地构造环境等。而随着各种高新技术的应用,工程地质测绘和编录仍是基础技术,再辅以先进且有效的探测手段,进而更精确的判断出地质分布、结构特征,其应用所取得的优异成果可以很好的为工程设计提供依据。 二、工程地质勘探 钻探技术在工程地质勘测中拥有不估量的地位,是直接取得地质相关信息的重要手段之一。而现阶段我国的水利水电工程的地质勘探需求量还是很大,地质勘探一般可以分为三类: 1. 山地勘测 山地勘探适合用于探测浅层地质,其主要工作手段是人工或机械剥土,再通过直接试验、取样、观察地质现象。这里主要包含平�和竖井两类勘探,在工程勘测中,这两种山地勘探工作量与钻探的比约为0.1,这与国外发达国家相差较大。而近年来我国的山地勘探工作量已经有所增加,与钻探工作量的比值也逐渐接近发达国家的0.2。 2. 工程钻探 工程钻探不断的结合高科技技术,为近年的水利水电工程地质勘测工作带来了非常大的帮助,极大的提高了劳动生产率、缩短了勘探周期、提高了勘探质量,引起这些变化主要是钻探方法、工艺及施工水平的快速提高,其表现如下: (1)钻探设备的突破。如金刚石钻井技术,过去使用的钢粒或硬质合金钻头所取得的效果明显不如金刚石钻头的效果,这就使得勘探工作的钻井速度和岩心采取率有了极大的提升。 (2)一些特殊地质层的钻进技术的突破。这里特殊的地质层主要是指砂卵石层、软弱夹层、破碎带等。 3.工程物探 地球物理勘探,简称为物探,它是指采用观测仪器对被勘探区的相关地球物理场进行观测,然后根据对被测量场的相关数据进行处理及分析的基础上,根据相关的地质原理来解释、推断地下可能存在的地质体及地质构造的具体信息,包括具体位置、埋深、范围大小以及相关属性的一种科学。工程物探的方法主要包括:以位场理论为基础的重力场勘探法、磁场勘探法和直流电场勘探法;和以波动理论为基本理论的地震波勘探法、电滋波勘探法等。 (1) 重力场、磁场勘测法 重力场、磁场勘探法是一种最先采用的,可以说是一种比较古老的物探方式。相对于地震勘探法来讲,在精度与可靠度等方面都有差距。但是,随着技术的不断进步,一些高精度的重力、磁力仪被研发出来并得到应用,这使得重力场、磁场勘探所能达到的精度得到了极大的提高。同时,伴随着神经网络技术在等在重力场、磁位场勘探法中的应用,而且磁性矢量层析成像理论也得到了开发,这些因素都使得重力场、磁场勘探法又得到的广泛的应用,重新焕发出了青春。尤其是微伽级重力仪的使用,使得微重力测量在洞室勘探、边坡地质体变动形态的监测等方面的勘探工作更加方便可靠。 (2) 地震勘测法 地震勘探法,是指在工程地质勘探的过程中,利用人工激发震源产生的地震波来进行勘探的一种方法。其中,人工激发震源的方法较多。从当前的情况来看,地震勘探法在水利水电工程建设领域中的应用程度不断加快。例如,在对三峡等大型水利水电工程的岩体质量进行定性评价时所采用的弹性波纵波就取得了良好的工程效益和经济效益;另外,由中铁西南科学研究院所开发的水平地震剖面法和负视速度法、以及由美国NSA工程公司所研制的真正反射层析成像(TRT)超前预报技术等,在解决利用反射波地震勘探法对隧道进行超前预报等方面遇到的难题具有重要意义。从当前的情况来看,地震CT已逐步发展成为一整套系列的方法,尤其是其成像方式得到了极大的发展,它可以利用直达波、折射波、面波及反射波等多种波进行组合,同时还结合钻孔、隧道、边坡和山体等多种观测手段来进行二维和三维的地质成像,使得地质勘测从定性测量向着定量的方向前进。 (3) 电磁勘测法 电磁勘探法,主要包括利用天然磁场源的电磁测探(即MT法)以及人工场磁场源的连续电磁波勘探(即EM法)两种。由于电磁勘探法的独特优势,其在水利水电工程中的应用范围越来越广。例如,采用人工和天然的两种场源、多场源,二维与三维电阻率成像技术,采用可控源的音频大地电磁法等技术在水利水电工程勘探中具有重要的作用,诸如对深埋长隧洞围岩介质的结构、其中的隐伏断层、破碎层和异常区等影响工程的消极因素的检测具有明显的工程和经济效益。 (4) 电法勘测法 电发勘探是对电阻率法、充电法、激发极化法、自然电场法和电磁感应法的统称。根据其所依据的基本理论的不同,又可以分为稳定电流场理论和交变流法理论两种,而在水利水电工程的地质勘察过程中,使用得较多的还是电阻率法。对于近几年逐步发展起来的高密度电法勘探,虽然其在数据采集以及成像方式上有一定的特别之处,但是就其根本理论来讲依然属于电阻率法范畴。其通过对数据采集和成像方式的改进,具有相关的技术优势,诸如能实现数据的自动、快速采集,测量结果的实时显示及处理,由传统的一维勘探发展成为二维勘探。如果再结合单源、单点测量技术,可以发展成为三维勘探技术。 (5) 地球物理测井法 上世纪90年代开始,随着数值模拟方法以及计算机技术的快速发展,动态测井技术在地球物理勘探中的应用成为了可能。同时,随着数字技术的发展,钻孔彩色电视的可适范围从之前的90 mm钻孔逐步发展到50 mm钻孔,同时还能够实现对数字化后的图像进行采集、压缩和存储,使得图像的后期制作及处理工作成为可能。 三、3 S技术 3 S技术是全球定位系统、遥感技术和地理信息系统,三大技术系统的集成与整合。其中,遥感技术作为3 S技术的基础,主要提供遥感信息的来源。而GPS技术主要起到精确定位的功能,GIS技术主要给遥感信息的获取提供相关的辅助功能。近年来,国内外在一些大型、特大型的水利水电工程的地质勘察中开始采用3 s技术,并取得了良好的成果。 四、结束语 总之,水利水电工程勘探技术正处于一个飞速发展的阶段,综合采用各种勘探方法是促使勘探技术从“定性测量”向“定量测量”的关键。在技术的采用过程中,既要积极的采用新技术,同时不能够忽视传统技术的再利用,这样才能促进勘探技术的提高。 地质勘测论文:地质勘测中的综合物探技术应用分析 摘要:我国的幅员相当辽阔,经过多年的发展,我国的地理事业取得了大幅度的进步,就目前的情况而言,地质勘测方面的技术已经获得了很大的提升。但面对社会的快速发展,仍然需要进行一定的深化与加强工作,只有这样才能在各个方面达到一个较为高端的水平,从而更好的促进社会的发展和国家的进步。以目前的情况来说,综合物探技术主要应用在煤矿之中,但是效果不是特别的理想,因此在将来的工作中,需要在这种技术上进行一定的努力。 关键词:地质综合物探技术 对于综合物探技术来说,现阶段的发展还有很大的提升空间,很多的工作人员都反映在应用的过程中,需要对其进行一定的改进,这并不是对技术持有否定的态度。而是地质勘测中的综合物探技术能够在应用的过程中,通过不同的方式达到不同的要求,现阶段的社会进程较快,我们需要根据实际的情况进行一定的改良,这样才能达到一个较为理想的效果。从现阶段的应用来看,效果还是比较积极的。本文就地质勘测中的综合物探技术应用进行一定的分析。 一、综合物探基本原理 对于地质勘测中的综合物探技术来说,在实际的应用中,很多的工作人员之所以没有得到理想的效果,原因之一在于不了解综合物探的基本原理。现阶段的众多工作人员和科研人员比较注重于实践,但是从客观的角度来说,理论对于技术而言具有很强的指导作用,而且实践工作也需要建立在一定的理论基础上,这样才能保证综合物探技术的有效应用。在此,本文对综合物探基本原理进行一定的阐述,首先,(VR- f)曲线变化规律和层速度的关系:当频率发生变化时,面波速度VR 会随勘探深度的变化而逐渐趋近该深度地层的层速度。其次,(VR- f)曲线变化规律与层厚度的关系:当厚度发生变化时,由频散曲线可知,相应拐点位置明显向低频方向移动。即拐点的位置与层厚度存在着密切的关系。由此可见,对于地质勘测中的综合物探技术来说,要想在煤矿的工作中有效的应用,必须透彻的掌握原理,这样才能更好的为煤矿服务。 二、信号数据采集 在地质勘测中的综合物探技术当中,要想在应用的过程中,达到一个较为理想的效果,就必须将信号数据采集工作有效的进行。从客观的角度来说,信号数据采集工作对综合物探技术的应用具有一定的决定性影响,这是一个非常重要的方面,在将来的工作中,必须将信号数据采集工作当做重点来对待。如图一: (一)测线布置 在信号数据采集工作方面,有很多的步骤,每一个步骤都关系到工作的效果。首要的工作就是测线布置。就目前的情况而言,测线布置方面的工作主要采用综合物探技术主要是为了能够准确地探测出表层土层的厚度,现场测线布置必须保证面波测点和折射波测点对应一致,便于信号数据的综合利用。由此可见,对于测线布置来说,需要采用针对性的技术。不得不承认,现阶段的技术较为全面,每一个环节的工作都能够应用不同的技术来解决,但是对于测线布置来说,必须采用针对性的技术来完成,这样才能保证工作的质量。其它技术远远不及综合物探技术的效果。 (二)参数设计 对于任何一项技术来说,参数设计都是非常重要的工作。每一个参数对技术的应用都有很大的影响,在地质勘测中的综合物探技术当中,必须从多个方面谨慎的进行参数设计工作。有些工作人员认为,可以按照统一的标准进行参数设计,但实际的情况却不是这样。由于每一个地区的煤矿发展情况不一样,地区的开发情况也不一样,因此在应用综合物探技术的过程中,必须根据实际的情况进行参数设计工作。本文主要从以下几个方面进行阐述: 1.采集道数选择。在参数设计方面,采集道数的选择是一项较为基础的工作。有些工作人员对这项工作并不在意,虽然工作难度不高,但有很多的细节都需要注意,这样才能保证工作的效率和质量。从主观的角度来说,只有对基础性的工作进行一定的努力,才能在上层工作方面做出一定的成绩。本文认为,在实际的工作中,必须遵循一些严厉的要求,比方说要求测震仪具有多通道接受端口,一般为12 通道和24 通道。由于上覆土层厚度有可能较小,因此应在场形条件允许的情况下尽可能采用24 道信号数据采集,以保证足够的空间分辨率。由此可见,在采集道数选择方面的工作,必须要保证足够的空间分辨率,只有这样才能获得较大的发展。 2.激震方式选择。除了采集道数选择以外,还有一个非常重要的工作,就是激震方式的选择。我国在参数设计方面的工作之所以能够在各个发展阶段满足社会的需求,主要原因在于能够对参数设计的每一项工作都细致化的进行,不仅如此,还积极的进行深化和加强工作,有效的避免了一些漏洞和隐患的发生,从客观上和主观上将参数设计工作提升到了一个新的层次。对于参数设计而言,激震方式的选择是非常重要的,可以说对参数设计工作具有一定的决定性影响。就目前的发展情况而言,激震方式主要分为三种,3 种激震方式的最大勘探深度分别为:锤击震源的勘探深度可以达到20~30m;落重震源的勘探深度可以达到30~50m;炸药震源的勘探深度可以达到50~150m。激震点土质松软程度影响震源所能激发的频率,土质松软激发出的频率偏低,土质坚硬激发出的频率偏高。同时,激发频率与垫板尺寸有关,垫板尺寸越大,所能激发出的频率越大。在应用激震方式的过程中,必须结合具体的实际情况,这样才能得到一个较为理想的效果。有些地区在进行地质勘测的过程中,认为某一种激震方式能够获得较大的成功,而且综合来看,效果较好,因此在任何情况下都统一应用。这种方式是错误的。激震方式有三种,每一种都有自己的优势,我们需要结合地区的实际情况以及激震方式的优势来进行应用,从而达到一个理想的效果。 3.道间距选择。对于参数设计而言,除了上述两项以外,本文所要强调的另外一项就是道间距的选择。很多地区在进行地质勘测的过程中,虽然应用到了综合物探技术,但由于在一些细节方面做得不到位,导致结果并不精确,对地理事业的发展产生了一定的消极影响。道间距的选择就是一个非常重要的细节,由于我国的幅员比较辽阔,因此在应用综合物探技术的过程中,必须在一些细节方面进行足够的努力,有效的进行道间距的选择,能够让工作更加的完美,减少误差,同时可以增加精确度。从各个角度来说,道间距能够帮助综合物探技术更加有效的应用到地质勘测工作中。本文认为,在实际的工作中,可以在事先普查时,主要分析时域信号传播特征,道间距不必满足上式,可以将道间距选大一些。如果待测试区域较大,可以选择道间距为2m,采集道数设为24 道,以利于分析时域信号传播特征。 三、信号分析与资料解释 (一)信号数据的分析 在地质勘测工作中应用综合物探技术,必须进行信号数据分析工作,这样有助于技术的应用,以及地质勘测工作的准确性,同时可以及时的发现问题和解决问题。在信号数据的分析工作中,最重要的就是工作过程,很多地区之所以没有获得较大的成就,主要原因就在于没有按照规定的过程进行信号数据的分析工作。经过科研人员和工作人员的不断总结与归纳,认为信号数据的分析工作主要有面波信号数据的分析和折射波信号数据的分析两方面的工作,而面波信号数据分析工作主要包括面波有效信号的提取,设置合理的时间窗在时域信号窗口提取有效面波信号数据;面波频散曲线的求取,根据有效面波时域信号求取面波基阶模态的频散曲线,进行深度转换,得到深度-波速曲线;利用空间相似性原理进行测点间数据插值,得到测线面波波速云图等方面的工作。 (二)成果资料处理与解释 在成果资料与解释方面的工作中,需要在折射波的结果处理以及土石分层界限方面的工作进行一定的努力,这些工作都是成果资料与解释方面的重点工作,必须要谨慎的进行,尤其是在煤层当中。如图三: 总结:本文对地质勘测中的综合物探技术进行了一定的应用分析,从现有的成果来看,很多地区都在综合物探技术的应用方面,取得了较为积极的效果,并且呈现出了很强的朝阳趋势。相信在将来的发展中,还会有一个更大的成就。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测方法与技术应用综述 【摘要】近年来,随着科学技术的迅猛发展,水利水电工程地质勘测方法与技术得到了飞速的发展,相比以往的常规勘察方法,新的技术更加效率、精确、快速,本文对这些新型技术进行详细介绍, 【关键词】水利水电;地质勘测;技术应用 一、前言 文章对水利水电工程地质勘测中的常规方法进行了详细介绍,对先进科学技术在水利水电工程地质勘测中的应用进行了阐述,同时对遥感技术在我国水利水电工程地质勘测中的应用特点进行了分析探讨,具有一定的借鉴意义。 二、水利水电工程地质勘测中的常规方法 1.山地勘探 山地勘探是指采用人工或机械进行剥土,或开挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表浅层地质情况的勘探手段,可直接进行试验、取样和观察地质现象,使用的工具和技术要求相对简单。它的勘探深度有限,故建议在进行地表浅层地质勘察时运用。 2.传统工程物探技术 地球物理勘探简称物探,工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。 (一)重、磁位场勘探。重、磁位场勘探是最古老的一种物探,相对于地震勘探而言,其精度和可靠度较差。目前,由于一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用,使得重、磁位场勘探的精度有了很大程度的提高。微伽级重力仪的使用,使微重力测量被用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。建议在区域和深部地质构造研究、矿产勘探、考古等领域中采用重、磁位场勘探,而在工程地质勘测中应用较少。 (二)地震勘探 目前,地震勘探在水利工程领域发展较快。建议在水利工程勘测中运用地震CT,该地震CT可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像,促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。 (三)电磁勘探。包括天然场源的电磁测探和人工场源的连续的电磁波勘探等多种方法。建议在水利工程中加强电磁勘探的应用。例如,可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术,在水利工程勘测中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素,取得了显著的经济效益。 (四)电法勘探。主要包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法。建议在水利工程地质勘察中运用电阻率法。它引进了地震勘探的数据采集办法,可实现数据的快速、自动采集,其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图,从传统的一维勘探发展到二维勘探。目前,在单源与单点测量的基础上,发展为多源、多点、多线测量,从而发展了三维观测技术。 三、先进科学技术在水利水电工程地质勘测中的应用 1.全球定位系统(GPS) GPS越来越广泛地应用于水利工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2.地球物理层析成像技术(CT) CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整个评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 3.地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4.遥感技术 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利工程中的区域构造稳定性研究、水库区塌、滑坡、泥石流调查、中小比例尺地质测绘填图、岩土工程开挖面地质编录等重大工程地质问题中。 四、遥感技术在我国水利水电工程地质勘测中的应用特点 遥感技术主要应用于预可行性研究阶段或可行性研究阶段,与其他勘察手段配合,有利于大面积地质测绘,提高填图质量和选线、选址的质量,减少野外地质调查的盲目性,减少外业工作量,进而提高了勘察效率。由于我国的地形、地域、工程项目的差别很大,所以感技术应用存在以下一些特点。 1.基础建设项目加快了我国遥感技术的发展 大家都知道,工程项目在施工之前必须要进行勘测设计。作为发展中国家的中国,最近几年建设了大量的工程项目,都采用了遥感技术。遥感技术在选址勘测、工程选线中的应用,不仅获得了显著的技术经济效益,并且通过许多工程项目的实际应用,进一步使遥感技术得到了发展,积累了大量宝贵的应用经验和判释经验。我国工程地质遥感技术应用已经位于国际先进水平之中。 2.我国工程地质遥感技术应用的特殊性 我国地形地质复杂,地域广阔,有许多地区人烟稀少、自然环境恶劣、交通欠发达,用旧式的地面调查方法相当困难,如果利用遥感技术则比较容易。面对上述复杂自然条件,我国的工程地质遥感技术解决了许多技术难题,积累了大量的宝贵经验,发挥了特殊的应用效果,这是其他国家或地区不能比拟的。 3.形成了中国特色遥感技术应用模式 几年之前,工程建设中遥感技术一般只在工程选址、选线的前期使用,勘测后期的应用被忽视,遥感技术在施工阶段的应用则被认为毫无意义。施工阶段不用遥感技术的理由已经查明。原因是我国地质条件十分复杂,大多数工程施工中展示的地质情况往往与设计文件有很大的差别。因此,铁路遥感技术人员想到应在施工阶段应用遥感技术,并且在1991年第一次在南昆铁路施工中应用遥感技术提供工程地质资料。事实证明,遥感技术在施工阶段的应用完全可以发挥很好的作用。工程地质遥感技术应用的一次突破是南昆铁路施工阶段应用的遥感技术,它的意义不仅体现在南昆铁路施工阶段发挥了作用,还有就是它证实了遥感技术在施工阶段依然可以发挥作用,使以往认为施工阶段应用遥感技术毫无意义的思想禁锢得以打破,极大的拓宽了工程地质遥感技术的应用范围。 五、结束语 随着我国经济的飞速发展,工程建设项目从深度、广度及精度上对工程地质勘测提出了更高的要求。这对我国的地质勘探技术是一个挑战,水利水电工程关系着我国的民生,因此,加强水利水电工程地质勘测技术的发展显得尤为重要。 地质勘测论文:遥感技术在水利工程地质勘测中的应用分析 摘要:本文从遥感技术的概念和理论基础出发,从遥感技术的使用层面阐述了遥感技术的概念和特点,最后,对于遥感技术在当前水利地质勘查中的应用进行了分析,特做如下报告。 关键词:遥感技术;地质勘察;水利工程施工 0前言 在当前水利工程建设中,勘查设计是当前设计工作的主要方面,如果采用常规的地质勘查,要对于水利工程项目的地质、地形、地质构造等条件进行详细勘查,其困难是非常大的,尤其是对于地形复杂、地质条件重叠性强的地区更是如此。目前,伴随遥感技术的快速发展,遥感技术在江河治理、水利项目区域稳定性方面、水利库区淹没范围、引水项目的选线等方面均起着至关重要的作用,是目前水利行业最为重要的技术手段。 1遥感技术及其特点 遥感技术在我国使用可以追溯到上世纪70年代,伴随遥感技术的快速发展,其逐步成为当前社会不可缺少的技术手段,目前,应用最广泛的领域是室内工业测量行业、广领域内的陆地以及海洋信息采集、全球范围内气候和环境变化趋势等。在上述这些领域,均具备显著的优势,以下就常见的几个重要特点进行简单介绍: 1.1能涉及的勘察范围广 利用一副卫星图片,就可以很容易地拍摄出至少34000km2的面积,对于我国960万km2的领土而言,也只需要500多张卫星图就可以全部覆盖;但是,如果使用航拍照相,如果将国土面积全部覆盖,则需要100多万张,这些特点足可以保证卫星遥感技术在今后能够大面积使用。 1.2信息获取速度快 利用气象卫星可以再1天以内对地球进行两次以上的遥感摄影工作;利用陆地卫星在半个月以内可以将地球遥感影像重复摄影一次。所谓的卫星遥感调查就是利用气象和陆地卫星在较短时间以内,可以准确获取大范围和突发性事件的基本资料。与此同时,利用遥感技术可以进行多层次、多波段、多领域的观察,并且形成综合性网络区域覆盖。 1.3遥感技术抗干扰能力低 利用卫星进行遥感预测,具备良好的抗干扰性能,受外界干扰少,人为影响较低,在此基础上,利用卫星对地面的库区进行遥感探测,再将一系列数据程序经过处理得到原始资料,然后进行分类规整,同时配合地面人员实际调查进行数据核实,因此,卫星遥感技术具备极高的抗干扰性能,防止了来自诸多认为因素的影响,这样一来,就使得资料的查找更加合理客观。 2遥感技术在水利工程地质勘测中的实际应用 2.1遥感技术在目前水利建设规划中的重要作用 进行合理的测勘是对水利规划的基础工作,为了最大程度实现水利现状的观测,为水利行业提供原始资料以及为日后可能出现的情况做合理预测,可以将传统手段和先进的遥感技术结合起来。由于一般情况下,主要是通过地形图和野外勘测资料来对目前的水利分布进行很好的规划,因此,合理的地形图对于调查的影响很大,如果地形图相对陈旧,就必须消耗大量的精力和时间对地形进行重新测绘。如果使用遥感技术,一般不会出现类似的问题,由于使用卫星遥感,获取的资料周期短,时效性强,在北方的气候条件下,受到的影响不大,因此,可以很容易地得到卫星遥感图像,即使在南方环境条件下,也可以获得不少的图像资料,据此就可以分析出当前的地形图是否有可用性,如果地形图同遥感信号资料无差别,只是单纯的减少了部分建筑物,对于此类地形图经过修改以后是可以继续使用的。 遥感技术在水利规划方面的应用也很普遍,首先要做的是,用可见光和红外线波段来检测某些已被污染的河流,并且找到既定的污染源,如果是由于煤矿、造纸厂等排放废水而导致的水污染可以用可见光进行探查,如果是由于热废水造成的污染可以用红外线进行评估,先测定河流可以承受的容量,再分析河流的污染成分、评估污染的严重程度,以及在不同时间内允许的污染物排放量。利用卫星遥感技术进行处理,就可以测量出不同时间内,不同季节的水域面积等基础资料,这样一来,我们可以最大程度简化工作内容,使工作人员的工作得到放松,节约了基础资金,此项技术已经在珠三角地区得到应用,并且取得了成功。 2.2遥感技术在水库设计方面的具体应用 在我国的水利建设中,不管是防洪和发电,农田灌溉和居民用水等方面都离不开水库,因此,水库项目的建设是目前水利项目的重点。关于水库工程的论证问题,所涉及的方面一般包括:基本识别问题、方案制定、评价影响分析、论证方案等,涉及到水库论证方面的问题包括水库建设、工程建设问题、泥沙填埋等问题,以及水库库区的淹没范围、库区周边环境评价以及工程效益评估等问题。在水库淹没范围的勘查和规划等方面,卫星的遥感技术有相当高的开发价值和潜力,在库区建设中,对于淹没损失的预估数额比较粗浅,一般情况下,是以小比例地图作为基本参考,并且,加之地图的更新周期较长,不能及时反映库区当时的情况,为了准确反映某一时间段的具体情况,必须组织工作人员进行现场勘查,对地图作出相应的修改,如果使用了卫星遥感技术,在使用计算机进行数据处理时,就可以极大地提高工作效率,使得统计出的数据更为可靠。在水库库区规划阶段,利用卫星遥感技术拍照或者航拍对淹没区域进行预估,数据不但全面精准,又使调查结果权威、具备说服力,目前这些技术已经得到论证,并且应用前景可观。 3结语 遥感探测技术获取的数据时同一时间段、覆盖地域的遥感数据,这些数据宏观、准确的反应了很多自然人文现象以及地球上的各种地质形态,真实反映了地质、地貌、植被、水文、构筑物等地物特征,全面展示了地理事物间的各种关系,遥感技术具备的测勘范围广、信息获取便捷、信心综合能力高、受外界影响小等特点,保证了在水利工程勘察中具备的强大的应用能力以及遥感技术在水利规划、水库工程建设、河流整治、水资源调查等方面的具体应用进行了分析,表明遥感技术在水利地质勘查方面具备良好的应用前景。 地质勘测论文:浅谈土建施工前期地质勘测的必要性 摘要:土建工程完善了各项基础公共设施的结构,加快了城市化改造的进程。在工程建设的前期地质勘测是一项非常重要的工作,根据勘测的数据结果,可以制定科学合理的作业流程。本文主要对地质勘测的目的、方法、必要性以及需要注意的事项进行了分析。 关键词:地质勘测;土建工程;工程施工;反馈结果 由于企业内部的改革和整改,其对地质勘测的必要性在思想上逐步有了新的认识,地质勘测对工程所起到的指导作用也给予了肯定。当前,除了传统的勘测方法,还引进了比较先进的国内外勘测技术,并建立起了数字化系统。依照地质勘测结果,构建更加科学合理的方案,是一项可以降低施工成本的有效措施。 一、地质勘查的主要目的 对地质环境和工程地质条件客观认识的过程就是工程地质勘测的过程,使建筑的结构、类型、场地、规模与场地地质条件、地质环境相适应,保证工程从设计到施工全过程达到经济、安全且适用的标准。由地表到地下,由定性到定量评价,由区域到场地,由一般性调查到专门性问题的研究。 规划阶段、技术设计、施工建设、初步设计以及施工设计,勘察一般可分为以上几个阶段。勘察工作为了给工程项目提供各个阶段所需要的资料,也可以相应的划分为三个阶段分别是:初步勘察、可行性勘察和详细勘察。对现有资料进行分析和搜集,进行工程地质测绘,对场址的适宜性和稳定性进行岩土工程评价,进行现场踏勘,进行少量的勘探工作,并进行方案比较和技术经济论证,以确定和选择符合要求的场地。 初步勘察包括确定建筑总面积的布置、对不良地质现象的防治工程进行论证,对建筑地段的稳定性岩土工程进行评价,论证主要建筑地基基础方案,同时还应该符合扩大初步设计和初步设计的要求。地基的基础设计、对不良地质现象的防治工程进行岩土工程评价和计算、基地的加固和处理、以及要满足施工设计图纸的要求等等,都包括在详细勘察之中。对于一些有特殊要求或者是地质条件比较复杂的地基,要对其可行性进行预测,对于一些占地面积较小,地质条件简单,或者是该地区有建设经验,那么勘察阶段是可以适当进行简化的。 二、土建施工前期地质勘测的主要方法 为了评价和查明地基岩土技术条件活工程场地,与工程之间可能存在的相互作用进行勘探、监测、调查、测试,对获取的资料进行及时的计算、分析和预测,并以此为基础有针对性的提出对岩土的改造、利用以及加固等方案或设计与相应的设计参数和设计基准等工作的总称就是我们所说的岩土工程勘察,其是一项综合型的工程地质调查工作。岩土工程勘察的主要技术手段和方法有:取样和勘探、现场监测和检验、工程地质测绘以及室内试验和原位测试。工程勘察的基础工作就是工程地质测绘,测绘工作一般都是在初期勘察阶段进行。运用工程地质理论和地质理论,描述和观察地面的地质现象,对其规律和性质进行分析,并对地下地质情况进行推断,为测试、勘探等工作提供相应的依据。 三、土建工程地质勘测 当前,水务、防洪工程、房屋、交通以及道路等为一般土建工程项目。为了查明对工程建筑有所影响的地质因素,进行的对地质进行的研究调查工作就是所谓的地质勘测。为了确保建筑的稳定和正常使用,以及为其提供相应的防护措施,在地质条件查明后,要根据建筑的运行特点和设计结构,对建筑与地质环境的作用特点、方式以及规模进行预测,并做出正确的评价。 四、施工前期进行地质勘测的必要性 周期长、成本高、结构多是土建项目的特点,某个环节如果出现了质量或其他问题,那么不但会对施工单位的形象造成影响,对其他各个方面的也会产生很多的不利影响。在新时期,地质勘测工作是施工前期的工作重点。 (1)收集图纸资料 在地质勘测技术的不断提高和改革下,建筑测绘的水平和质量都有了明显的提高,图纸的绘制是必备的地质勘探工作,此环节需要收集与工程相关的大量资料,将勘测结果绘制成形象的图形就是工程绘图。为了给图纸测绘和编制图纸方案提供依据,各类土建项目都需要进行详细的地址勘测活动。 (2)发现质量问题 公路、房屋以及水利等等都属于土建工程的范畴,而这些项目的质量与社会基础设施的改造水平有着直接的关系。在土建施工中质量病害是一个无法预测控制的难点,随着施工项目日渐增多的任务,各种病害也随之而出,这些因素都可能会降低建筑的使用性能,而通过地质勘测,我们可以发现这些潜在的工程隐患和病害。 (3)了解作业环境 对土建工程地质条件所带来的影响人们已经有了充分的认识,要保证施工方案的顺利进行就必须要熟悉工程的地质环境。进行地质勘测对现场的地质条件可以从多个不同角度对其进行分析,可以使相关人员很快的熟悉环境,并发挥出更好的施工水平。 (4)降低成本 项目的收益与成本的投入有着最为直接的关系,在工程相同,质量相同的前提下,投入的成本越少所获取的经济效益也就越好。另外,有效降低项目的投资成本,也是提高效益的一种有效方法。以地质勘测结果为依据所构建的施工方案,更加合理、更加科学,可以减少返修和返工的次数,在无形之中就降低了项目成本的投入。 (5)对现场施工的指导作用 在土建工程的建设过程中,可以说最为重要的一个环节就是施工,而创造良好的经济效益的基本条件就是保证优良的施工质量。在进行地质勘查时,分别进行了现场原型观测、岩土测试、岩体力学试验等,对施工单位制定科学合理的施工方案起到了重要的指导作用。 五、地质勘测需要注意的一些问题 在进行地质勘测的过程中我们需要注意以下几个方面的问题: (1)操作设备 与地质环境相关的资料,要进行全方位的搜索,要尽可能建立起自动的勘测系统,当前已经不能太过于依赖人工勘测。例如:为了进一步降低人工挖掘地质层的难度,可以使用多功能钻机进行地质钻探。为了推动地址勘测活动的有序开展,为了发挥出高科技产品的价值,要及时将采购的勘测设备应用到实际当中。 (2)多次勘测 由于不同地区的地质都存在着一定的差异,因此,有些时候勘测结果并不能一次就准确的反应出具体的地质情况,遇到这种他情况应该进行多次勘测。例如:气候条件比较特殊的地区,随着地质环境的变化其地下水文运动也会随之改变,为了保证地质信息的准确,这时就需要进行多次勘测。 (3)人员组织 必须要保证实践、经验、理论、技能等方面都安排满足要求的专业勘测人员进行勘测工作,这样才能更好地完成勘测任务。相关单位应该建立起一支具有高技能、高素质、高效率的勘测队伍,以保证精准并在规定时间内完成相关的勘测任务。 (4)数据记录 为了给施工单位提供有效的参考,要准确的记录每一项数据,同时勘测所得到的数据必须以客观事实为准且必须详细。建立起数据库,将勘测得到的数据定期进行存储,不仅为自身的工程项目提供了帮助,也可以为其他类似工程提供参考。 随着水利、交通以及建筑等行业的迅速发展壮大,建筑工程也随之不断增多,相关企业所面临的压力也越来越大。在地下工程、建筑工程以及混凝土工程等方面地质勘测都得到了极为广泛的应用,地质勘测在保证施工质量方面有着明显的作用。
矿产资源论文:DEA方法的矿产资源论文 1基于广义DEA方法的矿产资源开发利用效率测算方法的研究 1.1传统DEA方法传统DEA方法在决策单元之间进行比较,从而找到相对有效单元,并以此为标准评价其余无效决策单元的效率水平。但是,传统DEA方法在决策单元排序方面不能给出一个客观标准,在刻画由多个决策单元构成的群体的特征方面也存在困难。 1.2广义DEA方法广义DEA方法在传统DEA方法的基础上引入样本单元,从而为决策单元的效率比较提供一个客观的标准,同时,通过样本前沿面的有序移动,实现参照标准的改变,从而将决策单元划分为具有不同效率特征的群体,并给出客观依据。 1.3有效前沿面的构造传统DEA方法在决策单元内部进行比较,广义DEA方法选取的样本单元应该满足外部环境与决策单元的一致性,否则不具备可比较性。如果从决策单元内部选取样本单元作为参照标准,不仅具备可比较性,而且更加直观。首先进行传统DEA分析,在决策单元中找出相对有效决策单元,并作为样本单元。然后以样本单元为参照标准,以样本前沿面为有效前沿面,通过移动因子d实现样本前沿面的移动。参照的标准降低了,决策单元的效率值自然就提高了。以样本前沿面为标准,不断找出有效单元,从而为效率排序提供可靠的标准。样本前沿面的移动及评价过程如图1所示。 2基于2011年河北省铁矿资源相关数据的实证研究 2.1指标选取与数据来源由于待评价的决策单元数量有限,同时提取出的样本单元不多,被评价决策单元与样本单元的数量决定了指标的选取十分有限,为了满足DEA方法对决策单元与指标数量比例的要求,同时为了保证效率值之间和前沿面之间的可比性,在初次DEA分析和后续的DEA分析中需要保证使用同样的指标,这样才能依据同样的标准进行比较,因此,选取2011年河北省各地级市铁矿资源的年投资额、矿山企业利润总额两项指标表示投入和产出,廊坊市和沧州市由于数据缺失不参与评价。基础数据如表1所示。数据来源于国土资源管理部门的资源年报、矿山环境统计公报、地质勘查成果通报、资源储量表、资源年报、经济年鉴、相关的省、市、县级矿产资源规划和矿山地质环境公报等。 2.2决策单元相对效率评价将表1中的数据代入Lindo中,进行决策单元的相对效率评价,从中找出有效决策单元,从而确定有效前沿面。结果如表2所示。从上述公式中可以看出,当产出保持不变时,投入不能再减少以达到相同的产出水平,或者说,在决策单元内,没有投入与产出更有效的比例组合。所以决策单元邯郸市为DEA相对有效单元。以决策单元秦皇岛市说明无效的原因,将计算结果代入公式可得如下。秦皇岛市的产出水平相当于邯郸市产出的58.36%,当邯郸市的投入水平减少为原来10582的58.36%时,秦皇岛市的投入需要减少为原来本身的55.48%,也就是说,为了达到相同的产出水平106016.5,秦皇岛市现行的投入水平比邯郸市要高,需要减少的投入量为11130×(1-0.5548)=4955.076。 2.3基于广义DEA方法的决策单元效率评价及排序将决策单元邯郸市作为样本单元,对剩余的决策单元应用广义DEA方法进行评价,通过移动因子d移动样本前沿面,不断筛选出决策单元中的有效单元,从而给出决策单元的效率排序。取d=0.5,可得决策单元的相应评价结果如表3所示。也就是说,当邯郸市的投入水平保持不变,将产出水平降低为原来的d=0.5倍,并作为参照标准,秦皇岛市的投入产出比例要比这个参照标准更加有效,即相同的产出只需要更少的投入。其他决策单元无效的原因是相同的产出水平需要比参照标准更多的投入。由上述分析,可得决策单元效率排名如下:邯郸>秦皇岛>唐山>承德、张家口、石家庄、保定、邢台决策单元承德、张家口、石家庄、保定、邢台无效的原因在于,在将样本单元邯郸市的产出水平调整为原来的d=0.1倍的情况下,为了达到同样的产出水平,承德、张家口、石家庄、保定、邢台所需要的投入仍然超过样本单元邯郸市的投入水平。 3结论 不同地区的矿业开发政策应该针对不同地区的特点,有一定的针对性,因此,以效率为依据进行区域划分成为必然要求。广义DEA方法依据样本单元作为参照标准评价决策单元的效率,为基于效率的区域划分提供了有益的参考,同时,在决策单元内部选取样本单元不仅保证了外部环境的一致性,而且使参照标准更具有可比较性,容易为人们所接受,结果更为直观。 作者:都沁军王兆刚单位:石家庄经济学院管理科学与工程学院 矿产资源论文:节约利用矿产资源论文 1矿产资源节约与综合利用的重要意义 1.1矿产资源自然属性决定了我们必须十分珍惜与合理利用矿产资源“矿产资源是在漫长的地质年代中,经过地质作用富集而成,相对于短暂的人类社会,矿产资源具有耗竭性和不可再生性,因此也决定了矿产资源相对的有限性和稀缺性。矿产资源除少数出露地表外,绝大多数都埋藏于地下,赋存条件多较为复杂,对它的找寻、探明需要投入大量的地质调查和矿产勘查工作,即便是探明的矿产资源在开采过程中也经常发生难以预料的变化,因此探矿、采矿工作伴随着很大的风险。任何天然资源在分布上都受一定自然条件限制,而矿产资源分布的不均衡性更为突出,这是由于地壳内物质分布不均一性和成矿地质条件不同而形成的。矿产资源的开发利用,不可避免的会造成对矿区周围的地质地貌、地面植被和其它自然环境的影响和破坏,甚至会引起局部区域地应力的不平衡使地质构造遭受破坏,其中采矿废石和选矿尾砂对生态环境的影响尤为显著,主要有:破坏原有自然景观,破坏植被,水土流失,水土污染,有害废水,引发地质灾害等。矿产资源的上述自然属性,要求人类必须十分珍惜与合理开发利用矿产资源。 1.2湖北省省情、矿情决定了要重视矿产资源节约与综合利用我国矿产资源品种全,总量大,但人均少。我国矿产资源总量居世界第三,但人均资源仅为世界水平的58%,位列世界53位。石油、铁、铜等支柱性矿产供需缺口巨大,需大量进口。贫矿多、富矿少;小矿多,大矿少;共、伴生矿多,单一矿少;区域分布不均,赋存地质构造复杂。改革开放以来资源消耗大,且随着经济的持续发展,矿产品需求量只会越来越大。我国的环境脆弱,以往长期的以生态换发展的思路更加加剧了我国的生态环境的压力。湖北省跨扬子陆块区和秦岭-大别造山系两大地质构造单元,具备较为优越的成矿地质条件。境内太古代-新生代的岩石地层出露较齐全,各类岩浆岩(脉)较发育,变质岩分布较广,赋存着较丰富的矿产资源。截至2012年底,已发现149个矿种(188个亚矿种),其中查明资源储量矿种92个(107个亚矿种),已发现但未查明资源储量矿种57个(83个亚矿种),整体居全国中游水平。湖北省矿产资源与全国矿产资源情况相似,现列举几条具体特点如下:(1)能源矿产资源匮乏,缺煤、少油、乏气是湖北省的能源现状,以煤炭为例,全省范围内煤炭资源极其贫乏,全省的煤炭总量不及北方省份一市一县的资源总量,且煤质较差。(2)铁矿资源虽然丰富,但由于经济、技术原因目前还难以较大规模开发利用的鄂西地区沉积型赤铁矿占比就达60%以上,剩下的铁矿资源,除鄂东南铁矿聚集区资源较好外,其他地区分布较为零星,而鄂西北地区的铁矿大部分属于低贫磁铁矿,开发难度较大,开发后对环境的破坏也较为突出。(3)磷矿资源丰富,居全国首位,但多以中、低品位矿石为主,大部分矿石需要进行选矿,且目前供大于求,采富弃贫现象较为突出。(4)多金属矿资源丰富,多分布于长江中下游的黄石地区,矿产分布较为分散,露天矿基本已开采殆尽,而井采开采深度往往较大,且共(伴)生矿产多,多未有效综合利用。如铜矿,目前多以高耗、低效的粗放型的产业结构、初级产品的产品结构为主;鄂东南铜矿聚集区铜矿开采程度大,大中型矿山因资源枯竭已成危机矿山;铜矿石中的钼、硫、铅锌等综合利用仍显不够。上述国情、省情、矿情决定了矿产资源开发利用难度大,而共伴生矿产多,更加要求重视矿产资源节约与综合利用,提高矿产资源的综合利用水平。 1.3加强矿产资源节约与综合利用是服务于“建成支点,走在前列”的发展战略,推进生态文明建设的需要2013年7月21日至23日,在湖北考察时指出,要把湖北建设成为中部崛起的重要战略支点,争取在转变经济发展方式上走在全国前列。同年10月16日,中共湖北省委十届三次全体(扩大)会议在武昌召开,审议通过《中共湖北省委关于贯彻落实重要讲话精神,加快推进“建成支点、走在前列”的决定》。《决定》提出了一条重要任务——努力在绿色发展上走在前列。要建成促进中部地区崛起的重要战略支点,应该是绿色的支点、“两型”的支点;湖北要在转变经济发展方式上走在全国前列,关键是要通过生态发展、低碳发展、“两型”发展、绿色发展走在全国前列。因此,必须要进一步加强矿产资源节约与综合利用工作,促进矿业转型升级,推动生态文明建设。再者,2013年11月,党的十八大报告做出大力推进生态文明建设的重大战略部署,要求“坚持节约资源和保护环境的基本国策,坚持节约优先、保护优先”,“节约集约利用资源,推动资源利用方式根本转变,加强全过程节约管理,提高利用效率和效益”,将节约集约利用资源提到了更加突出的战略地位。 2我省矿产资源节约与综合利用现状 2.1我省矿产资源节约与综合利用的经验与做法自2000年以来,湖北大力推进矿产资源开发利用新技术、新工艺,出台相关政策,促进了矿产资源节约集约与综合利用。 2.1.1加强科研,推进技术进步“十五”和“十一五”期间,针对湖北矿产资源的赋存特点,湖北省国土资源厅加大推进科技进步、推动和促进矿产资源的节约和综合利用列为矿产资源管理的重点,先后对矽卡岩型铁铜多金属矿选矿技术及共伴生元素的回收技术、中低品位胶磷矿的选矿技术、高磷铁矿的提铁降磷选矿技术、盐硝联产技术、井矿盐水溶法对井开采技术、极薄煤层开采技术、石煤钒利用技术、水泥用灰岩生产技术、低品位金矿提取技术等列为重点技术攻关支持项目,由企业立项、省科技资金支持或由企业自筹资金科研项目达40多项,其中列为省厅管项目十多项,这些重点技术的突破。使我省铁矿、铜多金属矿、金矿、锰矿、盐矿、磷矿、煤矿等矿产资源的利用水平得到明显提高。如:长阳古城锰矿对氧化矿石和碳酸锰矿石的选矿实践表明氧化矿和低品位碳酸锰矿石都是可以利用的,提高碳酸锰矿石选矿回收率,有效地开发未利用的锰矿资源储量是极有可能的;武钢程潮铁矿,根据矿石特性不断优化选矿工艺和流程,采用三段一闭路破碎、二段磨矿、三段磁选、先磁后浮的流程,明显提高回收率,同时对磁选尾矿经铜混合浮选分离获得硫、铜精矿,提高了共伴生资源回收率;铜绿山铜铁矿采用新型药剂浮选和尾矿磁、重选,提高共伴生矿回收率。 2.1.2大力推进矿产资源整合、做大做强矿产资源开发利用产业推进矿产资源整合和企业兼并重组,提高企业技术研究实力,是促进矿产资源集约节约利用的有效方法。主要矿种资源整治、企业兼并重组取得了显著的成效。以煤矿和磷矿为例。2005年底,全省有煤矿山725座,最小建设规模仅0.5万吨/年。设计0.5-3万吨/年以下矿山占全省总数的87.6%以上,设计生产规模3-9万吨/年占10.2%,设计生产规模9万吨/年以上占2.2%,矿山回采低,资源利用效率差。经过三轮整顿,2013年底,全省组建成煤矿企业集团65个,共有385对保留矿井,设计生产规模6-9万吨/年,占矿井总数的83%。设计生产能力3-6万吨/年之间的占7%,设计生产能力9—30万吨/年规模的占10%。煤矿资源的采区回采率提高到85%以上。20世纪90年代,全省共有磷矿山600多座,2000年开展整顿工作,至2005年仍有磷矿企业179家。“十一五”期间进一步推进磷矿企业兼并重组,至2011年底,磷矿山总数降至101座。一批采选结合、矿肥结合、矿化结合的大中型企业成为磷矿资源开发利用的主体,采矿回采率普遍达到75%以上,中低品位遴选矿技术得到突破。湖北已成为全国主要磷化工基地。 2.1.3大力推进“三型”矿山建设,促进资源集约节约利用为实现我省矿产资源规范有序开发、节约集约利用、地质环境有效保护、矿山安全生产、矿区和谐共富目标,现阶段我省大力推进资源节约型、安全环保型、矿地和谐型“三型”矿山建设,资源节约集约利用模范县市和先进矿山建设,促进企业提拉升级。特别是我省磷矿产业,根据国家现在组织开展的鄂湘川黔滇五省磷矿资源开发“区域监管联动、共创矿区和谐”联创齐争行动要求,在省委省政府的大力支持下,我省率先启动了湖北省磷矿“三型”矿山建设,已有湖北兴发化工集团申家山蒋家湾磷矿、湖北黄麦岭磷化工有限责任公司黄麦岭磷矿、湖北尧治河化工集团有限公司尧治河磷矿等企业入选试点单位,要使这些“三型矿山”达到守法经营、规范管理、技术先进、资源节约、安全生产、保护环境、企业文化、和谐矿山等8个基本条件。 2.1.4大力推进采选加一体企业建设,提高资源利用效率大力推进企业转型升级,加大采选加一体化企业建设,逐步实现了大型、大中型矿区的资源开发向采选加一体化企业倾斜配置。湖北在开采的大中型铁矿、铜多金属矿、金矿、盐矿、水泥用灰岩矿基本实现了采选加一体化。大型磷矿区和大型矿山绝大多数做到了采选结合、矿肥结合、矿化结合。形成了武钢、大冶有色、宜化集团、兴发集团、黄麦岭磷化、洋丰磷化、华新水泥、双环科技等一大批大型骨干企业,使全省优势矿产资源的高效利用、节约集约利用、共伴生矿和中低品位矿的综合利用提高到一个新水平。 2.1.5大力推进矿产资源综合开发利用示范基地建设湖北中低品位磷矿资源利用、高磷铁矿选矿技术、铜多金属选矿技术、低品位金矿选矿等一批项目进入国家、省级示范工程项目,以此带动中低品位矿、难选冶矿的综合利用。如,湖北宜昌中低品位磷矿综合利用示范基地:近年来,宜化集团一方面探索出多种科学采矿方法,提高回采率,降低贫化率,回收率由过去的70%提高到80%,另一方面着力建设与磷矿、精细磷化工和其它新能源、新材料共生耦合的循环经济型磷化工基地,形成选矿、磷肥、复合肥、合成氨等配套完善的上下游一体化产业链,最大限度地提高磷矿资源综合利用率。兴发集团示范基地建设项目截至2013年底已达到预期规划目标,通过“矿电化”相结合的发展思路,利用全层开采技术实现了贫富兼采;实现矿石开采回采率达到75.5%,比设计规划提高12%,比周边地区矿石回收率提高20%以上,将矿石贫化率控制在3.5%以内,比规划设计降低2%,为矿山增加直接经济效益超过20%,减少投入10%;重选项目选矿回收率达到83%,浮选项目选矿回收率达到98%,中低品位磷矿综合利用水平大幅度提高。 2.1.6提高准入条件,完善市场机制根据资源特点制定准入条件,目前已进一步完善了磷矿、高磷铁矿、铁铜多金属矿、低品位铁矿(超贫磁铁矿)、盐矿、钒矿等多个矿种的准入条件或规定,将对资源综合利用技术,企业科研能力,安全环保技术、采选加一体化条件列入主要准入条件要求。从源头上把好矿产资源开发利用关。 2.2存在的主要问题 2.2.1矿产资源节约与综合利用政策不健全虽然矿产资源节约与综合利用在《矿产资源法》、《民法》、《循环经济促进法》都有相关条款,但大多数是原则性、政策性的规定,缺乏下位法的具体规定。国家层面上自今没有出台可供实际操作的相关政策、法规及评价体系指标,我省也只在今年由湖北省国土资源厅下发了“关于加强矿产资源节约与综合利用促进矿业转型升级的指导意见”(鄂土资发〔2014〕17号),也仅仅停留在指导意见层面。 2.2.2、资源消耗过大、技术落后、资源浪费严重因历史原因及政策方面的因素,企业、主管部门及政府一度只注重矿产资源的全面开发利用,致使造成粗放经营、浪费资源的情况十分严重,虽然经过多年的整治和资源整合,但仍存在较严重的大矿小开、一矿多开、采富弃贫、优质低用的现象,其中以采富弃贫现象由于严重。例如:我省4大磷矿聚集区——宜昌磷矿、荆襄磷矿、兴-神磷矿、保康磷矿,虽然近几年来我省从政策上和经济上引导矿山企业采选中低品位磷矿石,但由于先进的采选技术成本高,企业无利可图,多数选矿厂处于停顿状态,绝大多数企业仍运用相对落后的采选技术只采富矿,采富弃贫现象仍然严重。 2.2.3适用于湖北省矿产资源特点的综合利用技术不够先进湖北矿产资源低品位多、共伴生矿多、难选冶矿多,提高矿产资源的节约与综合利用水平的关键是不断采用新技术、新工艺、新方法。但目前主要靠企业自我发挥,全省大多数矿山企业缺乏相应的实力和能力。在宏观调控方面,政府部门没有将矿产资源开发利用新技术研究放到应有的地位,每年虽有不少科研资金扶持项目,但多停留在对申报项目的审批方面,没有真正组织实施国家战略科研项目,在一定程度上造成科研成果多,真正实用的、经济技术合理的成果少,能直接转化并产生成效的技术成果有限。 2.2.4准入条件低,监管不到位、能力建设滞后由于矿产资源的管理、工业产业管理分为多个部门,甚至出现空档,使得资源配置、开采准入条件未能有效的与矿产品深加工产业发展有机的结合起来。我省范围内对矿产资源的无证开采、乱采滥挖现象仍较为严重,地方政府、管理部门缺少监管,甚至因有着不同程度的利益链条而不愿监管;越权或变相审批颁发采矿许可证现象时有发生,比如鄂西高磷铁矿,是省政府明确限制开采矿种,但某些地方政府及其国土资源部门变更矿种,规避审批权限,突破政策限制,在铁矿分布区内违规设置所谓的“含铁砂岩”采矿权等等。 2.2.5资源节约和环境保护激励约束机制不健全我国(湖北省)有关涉矿的各项税费征收政策对于利用低品位矿石及难选冶矿资源没有激励机制,有的看似有相关政策,但实际对矿产资源综合利用的各种优惠政策大多都停留在行政文件上。同时,由于技术性强,认定、执行起来难度大。再者,没有相应的约束机制,极易造成资源浪费、环境污染。 3湖北省矿产资源节约与综合利用对策 湖北正处于工业化中期阶段,矿产资源的开发及相关加工产业占工业经济总量的32%,资源经济在湖北省社会经济发展中发挥着重要的支撑作用。然而,湖北省矿产资源虽然丰富,但矿种及赋存量差异较大,就其品质而言共伴生矿、低品位矿、难选冶矿较多,在一定程度上成为影响社会经济发高速发展的瓶颈。因此,必须创新资源利用方式,统筹经济环境社会综合效益,建立资矿产资源节约与综合利用长效机制,为经济和社会可持续发展提供资源保障。 3.1加强政策导向,推动矿产资源节约与综合利用(1)健全相关法律法规,为矿产资源节约与综合利用提供法律保证。在国家法律法规的框架下,结合资源秉赋特点和开发升利用监督管理实践,制定中低品位矿石、难选冶矿石、共伴生矿综合利用的税费收取办法和优惠政策;制定矿产资源综合利用、节约利用、废弃物二次开发利用约朿条件和激励政策。要改变一般性的要求,让这些政策、办法由部门文件变为可供各部门共同遵守的法规,为矿产资源节约与综合利用提供法律保证。(2)科学规划,建立和完善宏观调控体系。按照科学发展观理念,遵循统筹规划、高端拓展、集群发展的思路,编制优势资源发展战略规划,通过规划将资源开发与保护、集约节约与综合利用、前产业链(资源深加工产业链)与后产业链(延伸产业链)、跨地区跨行业的骨干企业、地方经济与区域经济、国民经济发展战略有机的结合起来,统筹全局,发挥优势,建立和完善宏观调控体系。 3.2坚持科技领先,提高资源利用效率(1)加大技术研发力度,提升资源节约与综合利用效率。一是大力推广应用采矿新技术,改变原有的房柱法、崩落法采矿矿方法,重点推广地下充填法采矿方法的应用,提高资源的回采率;二是大力推动共伴矿的综合利用,引导科研院所与矿山企业合作,推进铜矿、铁铜矿共伴生的钼、钴、金、银、硫铁矿及低品位矿的回收利用研究;三是加强中低品位矿、难选冶矿石利用技术攻关研究,重点是高磷铁矿选冶技术、低品位胶磷矿选矿技术、稀土稀散资源利用技术攻关,变潜在资源为产业发展优势资源。(2)坚持循环产业模式,提高“三废”资源化水平。提高矿山“三废”利用水平,一是加强鄂东南地区总排放量近1亿立方米的尾矿库中尾矿含铁、铜、金、钼、钴、金有用元素的回收利用;二是探索尾矿制砖和矿山排放废渣、废石、尾矿作为井下充填法采矿的充填料运用;三是研究和推广有色金属冶炼、磷化工排放气体回收利用技术,变废为宝,提高“三废”资源化水平,实现资源的循环利用。(3)建立有效的矿产资源开发利用科研体系。重点是建立部级、省级科研战略计划和重大项目管理体系,要针对我国、湖北省矿产资源特点,制定和推进部级、省级矿产资源综合利用新技术开发战略,要改变科研偏重项目审批不结合矿产资源开发利用实际、不注重实用等现象。大力推进资源开发技术研究和新技术推广应用。 3.3推进资源型产业转型,转变资源利用方式 3.3.1调整优化资源型产业结构改善资源配置方式,扶优扶强,依托资源优势和现有产业基础,加大资源型产业转型升级,打造有色金属、黑色金属、磷化工、盐化工、建材等五大“千亿资源产业集群”。一是依鄂东南地区优质铁矿资源优势,以武钢、鄂钢、冶钢骨干企业,打造“黄石、鄂州钢材深加工和特种钢生产基地”;二是支持大冶有色千亿元产业群建设,使之形成铜矿资源开发、冶炼、加工产业集群;三是以兴发、宜化、黄麦岭、三宁等骨干企业为龙头,以宜昌荆门为中心,建设部级磷化产业基地;四是加强盐化工及下游延伸产业配套发展;五是提升建材工业产业规,以华新水泥为龙头企业,开发我省优质水泥石灰岩,提升下游深加工产品的功能和档次,不断拓展水泥制品应用的新领域。支持建设沿江大型建筑石料产业集群,提升普通建筑石料矿山的建设水平和利用效益。 3.3.2延长矿产品产业链重点发展钢材新品种、国内短缺的钢材品种、加快钢材深加工产品线和产业链建设进度,铜矿资源开发、冶炼、铜精深加工、延伸产业链、提高铜矿资源利用附加值,大力发展磷酸盐、有机磷精细磷化工产品线和产业链建设,发展电子级、医药级、食品级、军工级产品。要将资源开发利用前产业链(深加工)与后产业链(延伸产业)配套规划统筹发展。 3.4推进“三型”矿山建设,促进社会经济和谐发展 3.4.1加速矿山地质环境治理按照“边开采、边治理、边恢复”的要求,实行土地复垦和矿山地质治理恢复全过程管理,将矿山环境治理年度任务纳入到矿山年检内容之中。落实矿山地质环境治理恢复备用金的缴存,改善其使用方法。 3.4.2大力推进绿色矿山建设积极开展资源节约型模范县(市)、先进企业创建活动,建设资源节约型、安全环保型、矿地和谐型的绿色矿山。如,黄石地区目前已有大冶有色金属股份有限公司丰山铜矿、湖北三鑫金铜股份有限公司鸡冠嘴金矿、武钢矿业集团责任公司金山店铁矿、湖北鸡笼山黄金矿业有限公司鸡笼山金矿等6家矿山获部级绿色矿山称号。 3.4.3探索资源开发利益共享机制。倡导企业履行社会责任,鼓励和支持企业在当地政府的统一指导下,采用大型矿山企业包村、中小型企业包组的方式,对口帮扶,帮助当地村民改善水、电、路等基础设施,因地制宜支持村民发展特色产业,全面改善当地村民的经济条件;矿产地相对集中、中小型矿区较多的地方,鼓励走资源开发利益共享,带领当地人民共同富裕。 3.5创新监管方法,完善资源开发市场约束机制 3.5.1健全科学的“三率”指标评价体系根据湖北省矿产资源赋存特点,按不同矿种、不同赋存条件、适用的不同采选工艺制定符合实际的开采回采率、选矿回收率、综合利用率“三率”评价与考核标准。要配套完善与“三率”指标考核有关的激励和约束机制及准入退出机制。 3.5.2加强矿山年度资源储量动态核查矿山必须于头年12月份编制下年度采掘计划和采掘计划工程分布图,报县级国土资源管理部门备案,县级国土资源管理部门于年底组织地质勘查单位进行矿山年度资源储量核查,查明矿山储量动用情况,考核矿山年度采掘计划执行和资源综合利用效果,促进矿山企业资源综合利用水平和管理水平的提高。 3.5.3加强准入条件管理进一步健全矿业市场准入制度,严格矿业准入条件,在矿产资源勘查、开发等环节,严格把控资源综合评价、综合利用共伴生矿产作为准入的优秀条件之一;大力推进矿产资源开发与深加工产业的结合,大中型矿区实现采选加工一体化,提高企业综合利用研究技术实力。 3.5.4完善矿业市场退出机制对于资源高效利用的矿山企业,依法优先配置矿产资源,优先保障矿业用地;对于利用低品位、共伴生、难采选矿和尾矿资源的,依法依规减免矿产资源补偿费;对于实际“三率”不达标和严重浪费资源、破坏生态环境的矿山,责令限期整改,拒不整改或整改后仍不合格的,依法给予行政处罚,直至吊销采许可证。扶优汰劣,倒逼产业转型升级。 作者:申文陈千汉刘仲红熊继传李书涛单位:湖北省国土资源厅湖北省湖北省矿业联合会湖北省地质调查院 矿产资源论文:GIS矿产资源论文 一、GIS应用需要注意的问题 (一)加强对空间及非空间数据的管理在矿产资源评价过程中,数据信息作为评价的重要基础,只有充分、有效利用一切数据信息,才能够提高评价准确性,进而提高矿产资源开采量,特别是在区域性成矿系统评价中,数据库中的信息更为中重要,然而,由于受到原始数据信息单位、采集时间等因素的影响,数据信息也会存在不同的比例尺、精度等,基于此,在进行实际研究过程中,要对原始数据进行调整和转换,例如:格式、投影等,提高数据信息质量,从而为科学勘探提供有力保障[2]。 (二)重视多源地学信息的管理数据库作为地质矿产资源评价的基础,直接影响GIS系统实际效率。因此,为了能够实现高质量评价目标,需要从两方面入手:一方面,针对GIS软件支持管理空间信息,利用关系数据库进行属性管理;另一方面,主要是针对对象技术,利用关系数据库管理系统实现统一管理,特别是针对矿产资源评价的地学信息种类较多、且内容相对复杂,构建完善的管理结构势在必行,加强对多源地学信息进行统一管理,提高数据管理水平。 (三)关注找矿信息的转换GIS系统在应用过程中,信息量化及转换同样是关键环节,只有确保信息转换的准确性,才能够确保评价的科学、合理性。例如:针对地球物理、化学等信息要进行数学处理,才能够获取评价需要的图形信息;而针对地质信息,则需要借助GIS系统进行属性检索等一系列处理,才能够提取出成矿信息,基于此,加强对找矿各项信息转换的处理显得尤为重要。 (四)合理选择分析方法矿产资源类型较多,不同类型需要的评价方法也存在一定差异,不仅如此,分析方法的选择也直接影响评价水平[3]。目前,我国矿产资源评价方法一般采用两种方法:经验型及理论型,二者共同目标都是进行量化转化对地质矿产资源区域进行预测,除此之外,还可以通过布尔逻辑、代数方法等方法进行评价,实现预测目标。 二、结论 根据上文所述,矿产作为我国资源的重要组成部分,在促进国民经济发展、提高综合国力等方面占据举足轻重的位置。GIS系统是一项新型地质勘测技术,将其运用于地质矿产资源评价工作中是未来矿产资源事业发展的重要趋势。因此,了解GIS技术的特点,并掌握其在矿产资源中应用的步骤,注意关键环节,不仅能够有效矿产资源勘测水平,还能够推动我国经济可持续发展。 作者:董宏光刘京洋单位:烟台金山地质勘探有限公司 矿产资源论文:投资环境下矿产资源论文 1矿区概况及经济价值评估 1.1皎施县城是矿区粮食、蔬菜、水果、医疗用品的主要补给地。通过路线地质调查和地质点调查,在重点追索先前地表发现的1号石英脉的基础上,又新发现了2条石英脉矿化体,使东矿带的成矿潜力增加2倍。这是开展地质工作以来的最大发现之一。施铜铜矿床主要呈陡倾斜大脉状产出,矿脉总体呈北北东向展布,长3000余米,赋存在F1、F2和F3断裂组内。皎施石英脉型铜矿床属于典型的脉状矿床,矿脉呈大的单脉产生,以陡倾斜平行(局部切割)岩层,脉壁清晰,主要金属为铜,伴生金属为金银。矿石较富,铜平均品位在0.11%-7.15%。含矿石英脉均出露地表,矿脉沿走向延伸稳定,长度大,倾斜延伸大,厚度较稳定,脉长3000余米,含矿石英脉为北北东-南南西向,以构造裂隙充填为主。含矿石英脉倾角较陡,近于直立。矿脉地表次生富集带发育,深度约35-75m。矿石以黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿为主,地表发育孔雀石、铜蓝等,脉石矿物以石英为主,矿物粒度粗。皎施矿区位于实皆大断裂以东的实皆多金属成矿带。实皆多金属成矿带近南北向贯穿缅甸3000余千米,是中国三江多金属成矿带西带的南延,是缅甸重要的铜、金多金属成矿带(图2)。 1.2矿床开发经济价值估算 1.2.1评价方法的选择类比云南省铜矿现有生产成本进行概略评价。 1.2.2技术经济指标①采矿制造成本:137元/吨•原矿;②选矿制造成本:52元/吨•原矿;③铜精矿产出率=铜平均品位×回收率/铜精矿平均品位=1.40%×85%/21%;④生产1吨铜精矿(平均含铜21%)的采选直接成本:=(采矿成本+选矿成本)/铜精矿产率;⑤资源税:0元/吨•原矿计;⑥管理费用:143元/吨•铜精矿(含资源补偿费、摊消费、工资及福利和其它费用等);⑦精矿运输费用:420元/吨;⑧税金(矿物税加出口税):613元/吨;⑨资源有偿使用费:7元/吨•铜精矿;⑩总计生产1t铜精矿的成本费用=生产1吨铜精矿(平均含铜21%)的采选直接成本+每吨铜精矿的资源税+管理费用+精矿运输费用+税金。 1.2.3经济效益指标估算总利润估算公式为[4]:F∑=(Pr×r-C)×Q×e×ε1-I-R式中:F∑———矿产开发总利润(元);Pr———1吨铜精矿的销售价格(元),取1吨铜精矿的销售价格为9345元;r———铜精矿产率(%);C———1吨原矿所有生产成本、税收、人员工资等费用(不含选矿折旧费),取:(生产1t铜精矿的成本费用)×铜精矿产率;Q———资源量(吨);e———资源量的精度;ε1———平均可采系数(含设计损失和采矿回收率),取0.90。根据以上公式计算结果如下:年总利润=总利润/服务年限/20=0.87亿元投资利润率=年总利润/总投资135,000,000=64%投资回收期=总投资/年利润=1.5年以上结果表明在目前市场价格一般的情况下,都具有较好的开发利用价值。展望铜价格可能在未来逐渐上涨的远景,该项目可能具有更好的开发利用价值。 1.2.4矿产开发利用的优势和建议结合当地实际情况,在曼德勒投资矿业具有以下优势和建议:①从缅甸国内来看,十多年来政府首次开始同意境外投资人以合资的形式合法入境投资,外国人在缅甸的投资不再用遮遮掩掩,投资政策环境得到了根本改善。中国有色集团的达贡山镍矿已经进入建设尾声,紫金矿业集团正在商谈梅登镍矿的开发,北方公司的孟育瓦铜矿项目也已签约,其他中国公司和外国公司也纷纷进入缅甸进行矿业资源的开发,北部自治邦更是有很多当地政府默许的外国投资的小型矿产开采,缅甸的矿业开发正在拉开大幕,矿业投资进入缅甸的最好时机已经到来。②缅甸的矿产资源勘查和开发利用较为落后,区域性的矿产资源调查尚属空白,特别是研究区所在的中东部地区,大面积属于找矿处女地,找矿的勘察难度并不大,矿产资源缺乏投资,全国70%的矿区未进行勘探。所以寻求大矿的机会较大,竞争不激烈,目前在缅甸开发的大公司不多。因此应该把握机遇,邀请国内的地质专家前往考察,对一些具有潜力的中小型矿山和矿点进行投资,然后派遣地质人员入缅进行勘察,增加探矿力度,查明已有储量和前景资源量,增加矿山的经济价值,为今后进一步的开发利用打下良好的基础。③投资缅甸的另一个优势是投资成本低。一个储量100吨的金矿采矿权在中国价值2-4亿元,500吨储量的矿权在10亿元以上。而在缅甸的投资比在中国低5-8倍,只需要5千万元至一亿元,有的矿几百万元就可拿到采矿证。目前在中国已找不到大而富的矿。即是大而富的矿,价格也是天价,投资成本特别高。缅甸的探矿权证十多万元几可拿到。对于矿区附近同一成矿带内的多处矿点进行资源整合,适宜于整装勘查。此外缅甸的用工便宜,每个工人每天收入20-50元人民币,而且吃苦、老实,因此充分利用国内技术人员的技术优势和当地劳动力的廉价优势,充分发挥各方优势,实现资源的合理高效利用。 2矿区矿业投资环境分析 2.1矿业环境指标体系建立①通过对指标数据进行有目的性的数学运算可以揭示出一定的客观规律,通过现象发现事物的本质特征,所以指标在对人类认识客观世界的进程中起到不可忽视的作用。②指标分类:根据属性不同,指标大致分为以下几类:1)主观性指标与客观性指标;2)正向指标、负向指标及中性指标;3)描述性指标与数值指标。③指标选则:指标的不同所反映的现象不同,所以要选择与所研究对象相关程度大,能够明显反映对象属性的指标。在这一原则基础上对矿业投资环境选择如下指标:地理指标;劳动力指标;经济指标;政治指标;基础设施指标;矿业指标。 2.2指标体系计算本文主要针对缅甸六个省份的各项指标进行比较和计算,由于选用指标单位不同,为更方便准确对各项指标进行分析,运用离差标准化方法对以上指标进行标准化。将各省按矿业投资指数分为优、良、中、差、极差五个标准。标准划分依据为:优为50-58;良为43-50;中为36-43;差为29-36;极差为21-29。缅甸曼德勒省:由矿业环境指数图可以看出曼德勒省是缅甸矿业投资环境最好的省份之一,该省处于实皆多金属成矿带,目前已经发现的矿产资源有金、银、铜、油气等。因此该地区投资环境好,交通体系发达,是矿业合作的首选之地。 3小结 云南矿业是云南省的支柱产业之一,对我国经济发展起到至关重要的作用,而且云南处于西南边陲,国家对云南矿业走出去提供了良好的政策支持,所以云南矿业未来的形势就是积极走出去,这点是毋庸置疑的。缅甸地势复杂,主要地理特征有高原、盆地,大部分区域处于热带季风气候,分为雨旱两季。交通设施相对完善,公路是基本交通设施,水系交通方便,与云南有一衣带水的联系。与云南也都有直达航班。因此投资环境较为优良,本地政府应该和国外政府做好工作,只有正确处理好各方的利益分配,才能确保走出去的安全性和效益性。 作者:黄剑单位:昆明理工大学国土资源与工程学院云南灾害测报防治高技术开放实验室 矿产资源论文:供需分析矿产资源论文 1、资源开发现状及供需分析 1.1铜矿铜矿资源主要分布于抚顺清原、本溪桓仁、丹东宽甸等地区。上世纪60年代至今,辽宁省铜矿的地质工作程度较高,发现了红透山、万宝、二棚甸子、黄柏峪、华铜等一批大中型矿床。2011年辽宁省铜矿石开采量为919.41万吨,在产量上难以满足省内经济发展需求,属于政府规划鼓励开采矿种之一。市场供需矛盾突出,主要依赖国内资源和进口。我国铜矿自给率60%左右,属于十分短缺矿种之一,对进口的依赖程度呈逐年增加趋势。可供我国从国际市场购买的铜矿产品数量充足,市场相对宽松。 1.2铅锌矿铅矿资源主要分布于凤城市青城子,以及建昌八家子地区等;锌矿中型以上规模有6个,分别是望宝山、红透山、二棚甸子、青城子、关门山和八家子。我省铅、锌矿资源多为共伴生矿,资源较少,难以满足相关产业发展需求。2011年辽宁省86处铅矿区铅矿石开采量为319.60万吨,73处锌矿区锌矿石开采量为1720.79万吨,市场供需矛盾较突出。我国铅锌矿资源分布广泛,储量比较丰富。目前我省铅锌资源主要来自国内市场,铅矿供应压力比锌矿大。 2、资源保障程度 2.1金矿已探明的金矿资源虽然比较丰富,但是,目前仍满足不了日益发展的经济建设的需要。2014年全国金矿地质勘查成果显著,新增金矿资源储量超700吨。从长远看金矿石依旧前景看好。金矿属于省内难以满足经济发展需求的矿产之一,同时也为规划鼓励开采矿种之一。到2015年,全省金矿矿石产量预期达到达到140万吨,2015年和2020年金矿石预测需求量分别为400万吨和450万吨。届时,供需矛盾将进一步加大,尚须进一步开展普查找矿工作,尽快寻找后继资源。 2.2银矿银的需求主要在制造业中,中国是需求上升较快的国家之一。从目前世界银矿生产和消费趋势来看,世界范围内较长时期内不会出现银资源短缺。我国银矿资源丰富,银矿属于我国到2020年可以保证的矿产。我省银矿属于省内难以满足经济发展需求的矿产之一。由于加快东北老工业基地建设未来银矿的需求增长将更快,加快银矿的找矿勘察工作,增加矿山银产量才能满足省内的需求。 2.3铜矿辽宁省铜储量多已开发占用,正在开采的资源陆续接近枯竭,后备储量所剩不多。长期以来投入过大量的地质勘查工作,收效不大,接替资源十分缺乏。近10年来,世界铜的产量与消费量比较平稳,没有大的起伏。产量略有上升,但幅度不大,消费增长也较缓慢,但市场价格时涨时落。全球铜供需矛盾在未来有望得到缓解。未来全球的铜供需的缺口将会逐步缩小。但长期以来,我国铜矿供需矛盾突出。省内规划或运作的重要铜矿产勘查工程有红透山铜矿、二棚甸子铜矿、华铜铜矿,部署重要金属矿产勘查,到2015年预计新增资源储量(333级以上)30万吨,重点地区为矿山深部及周边。预计2015年我省银矿产量为130万吨。 2.4铅锌矿我国铅锌资源条件较好,找矿潜力大,只要加强勘查开发工作,应该可以在一段时间内保证需求。铅锌矿是长期需要的大宗矿产资源,省内形势不容乐观。目前许多矿山陆续采空闭坑,找矿任务十分紧迫。2015年预测铅矿产量为110万吨,预测锌矿产量为40万吨,其目前产量难以满足省内经济发展需求。铅、锌矿为省内鼓励开采矿种,政府采取鼓励现有老矿山挖潜改造,延长服务年限;支持小型矿山走分散采矿、集中选矿的道路,合理开发利用资源,弥补省内原料不足。规划或运作的重要铜矿产勘查工程有八家子铅矿、青城子铅矿,到2015年预计新增资源储量(333级以上)铅锌合计80万吨,届时,可以一定程度缓解我省从外省调配资源的现状。 3、未来开发基地 本次全国矿产资源潜力评价工作,经过长达6年的工作,通过对省内矿产资料全面收集、分析、整理,圈定了一批颇具开发潜力的未来开发基地。 4、结语 截至2015年初,全球矿业基本延续了2011年以来的下行态势,今后随着全球经济加速复苏,中国经济有望平稳增长,但矿产资源供需将发生深刻变化,预计未来几年内矿业形势将持续严峻。一定程度的调整与收缩属于产业发展的正常模式,城镇化建设还将长期维持对矿产资源的基本需求。在新能源或可替代能源无法满足现有工业发展的形势下,在相当长的一段时间内都将维持对资源的强劲需求。对于辽宁矿业经济来说,当前的矿业形势是前些年失真状况的理性回归。在这一段时期,如何抛弃产能过剩、污染环境、破坏生态这些代名词,做好战略转向,调整产业结构,实现产业升级和绿色开发是我省当前形势下矿产资源开发的大势所趋。 作者:温德娟单位:辽宁省地质矿产调查院 矿产资源论文:建材类矿产资源论文 1中方县建材类矿产资源的开发利用现状 目前,全县建材类矿产主要包括水泥用石灰岩、建筑石料用灰岩、石英岩、建筑用砂、砖瓦用页岩、砖瓦用砂岩、水泥配料用页岩、花岗岩、板岩、页岩、砖瓦用砂、白云岩等12种[2],截至2013年年底中方县已探明建材类矿产资源储量参见表1。中方县建材类矿山有以下几个特点:1)分布相对集中。中方县建材类矿山主要分布于省道S223和沪昆铁路娄怀段附近的花桥镇、泸阳镇以及聂家乡,该区域已有28个建材类矿山,约占中方县建材类矿山总数的一半。其余的建材类矿山分布较为分散。2)规模普遍较小。中方县建材类矿山整体规模较小,设计产能较小,仅怀化金大地混凝土采石场和泸阳镇山宝田炭质页岩矿开采设计规模较大,设计生产规模为30万t/a。矿山保有资源储量普遍较小,如生产水泥用石灰岩的中方县盛泰材料厂,其保有资源储量仅为15万t,矿山资源基本枯竭。3)采矿许可期限普遍较短且过期许可较多。中方县采矿许可期限普遍较短,以2~3年的居多,其次为不超过1年的短期采矿许可,最长的采矿许可为6年;到2013年年底,45个建材类矿山中有14个采矿许可已经过期,这其中仅有4个矿山办理采矿许可延续。 2中方县建材类矿产市场开发前景 建材类矿产由于分布广泛,价格相对较低,利润较薄。限于交通运输成本的压力,建材类矿产销售的范围一般仅为周边乡镇,很少远距离销售,其市场的一大特点就是就近开发,就近销售。作为效益相对较好的建材类矿产品———水泥的辐射范围一般也仅为市域范围。所以说中方县建材类市场需求主要就在县域范围内,但是由于中方县特殊的地理位置,即毗邻怀化市区,怀化市的市场需求也占了一定的比例。目前,怀化市以及中方县正处于快速发展时期,各项建设正有条不紊地进行,极大地拉动了建材类矿产品的销售。中方县以及怀化市的综合交通运输体系不断完善,为中方县建材市场发展提供了良好的机遇。铁路方面,有长昆铁路客运专线和怀邵衡铁路建设,渝怀铁路增建二线,焦柳铁路石门至怀化段扩能改造,焦柳铁路怀化至牙屯堡扩能改造,安张衡铁路怀化段以及怀化铁路枢纽优化改造。公路方面,有包茂高速吉怀、怀通段,娄怀高速新溆、溆怀段,怀化绕城高速,沅辰高速,益溆高速怀化段以及松从高速怀化段等高速公路项目建设,以及一批国省干道及重要经济干线改造,如G209池回-黔城、G320怀化至芷江、G209石羊哨至怀化、S223中方段、S308溆浦至山塘驿、分水岭至低庄改造项目。农村公路方面,十三五期间中方县重点实施跨县联乡接村断头公路、未通畅行政村公路、专用公路及渡改桥建设,拟完成农村公路建设650km;大力实施农村公路养护工程,完成750km农村公路安保工程建设;整个怀化市拟完成农村公路建设5000km①。交通体系建设直接拉动了砂子、石料以及水泥等建材类矿产的生产,对建材类矿产需求较大。水利基础设施的建设也为建材市场的发展提供了有利条件。怀化市开展中小河流综合治理项目,舞水河中下游河道、沅水干流及主要支流的河道治理,怀化市病险水库除险加固工程,舞水河大型灌区配套以及其他中型灌区配套续建等重点灌区工程等工程,整个怀化市每年计划新建和加固堤防100km,完成河道疏浚200km,治理水土流失面积达到300km2。这些工程将对建筑石材、砖、水泥以及建筑用砂等的生产起到巨大的拉动作用②。新型城镇体系建设为建材类矿的市场的发展打下了坚实的基础。按照怀化市十三五规划,到2020年,力争怀化中心城市建设面积达到100km2,建筑面积为3200万m2③。中方县建设住房达到15万套(其中保障性住房380套),实现建筑面积约200万m2,商业用房65万m2④。 3建材类矿产资源市场需求预测模型 中方县境内特别是S223附近的花桥镇、泸阳镇以及聂家乡的矿山资源,由于交通运输方便,距离市区近,属于怀化市城市建设主要的资源保障。以怀化市以及中方县的十二五建设规划为研究目标,建立怀化市及中方县对建材类矿的总需求。一般而言,建材类矿资源的产品主要为砂子、水泥、石料、砖瓦等,而某一类建材类矿资源的产品的总需求量可以表示为各工程项目对这类建材类矿资源的产品的需求总和。以砂子为例,中方县砂子的总市场需求量可以表示为交通运输系统的建设与维护、水利基础设施建设和整修、城镇体系建设等对砂子的需求总和。依据《混凝土工程施工质量验收规范》中的常用材料用量标准(表2)可知,每项工程的单位用砂量是相对固定的,所以某一类建材类矿资源产品的总需求量就与消耗建材的工程的数量相关,以此建立建材类矿资源市场需求量的模型。 4中方县建材类矿产资源的发展与规划 目前中方县的建材类矿资源主要销往中方县本地以及怀化市内,基本没有怀化以外的市场。据市场调查结果分析[6-7],中方县建材类矿资源在怀化市市场中所占的份额约为20%。按照这个市场规模来计算,十三五期间中方县建材类矿资源的市场需求量为:砂子186万m3,石料53万m3,水泥127万t,砖93万m3。十三五期间对水泥和砂子的需求量巨大,根据水泥生产的标准和要求,生产1t水泥消耗16t原料(80%为水泥用石灰岩,15%为水泥配料用页岩,以及其他添加剂),所以要满足十三五期间127万t水泥的市场需求,石灰岩资源储量需要达到162万t,水泥配料用页岩的市场需要量为37万t。依据现有的资源情况来看,中方县水泥配料用页岩资源保障能力充足,甚至可以考虑逐步关闭一些小型的水泥配料用页岩矿,以免造成产能过剩。对于水泥用石灰岩来说,资源保障能力有限,需要继续加大投入,落实资源分布,积极推动像金大地这样的大型水泥厂提能扩产。十三五期间市场对中方县砂子的需求量为186万m3,砂子的来源主要包括砖瓦用砂岩、石英岩、建筑用砂以及部分的花岗岩分化砂。目前中方县砂子(建筑用砂)的储量为137万m3,存在一定的市场缺口,可以适当补充资源。中方县的石料市场需求为53万m3,但是目前石料的保有资源达到302万m3,存在严重的产能过剩,下一步需要削减石料类矿山的数量。同样,砖瓦用页岩矿的数量也需要缩减,十三五期间市场砖瓦用页岩的总需求仅为93万m3,但是其储量达到500万m3。另外,中方县建材类资源利用类型单一,应大力发展新型墙体材料、高档建筑陶瓷、防水材料、开发大理石、花岗石板材[8-10],使之形成规模生产,以适应市场需要。 作者:刘敏赵建光傅群和钟倩倩吴盛孟国强单位:湖南省地质科学研究院湖南省中方县国土资源局 矿产资源论文:市场化配置的矿产资源论文 1山西省矿产资源配置中存在的主要问题 1.1煤炭资源市场化偏低山西省煤炭资源配置市场缺位,其情况复杂,原因多样。客观上讲,本世纪以来,针对煤炭开发过程中存在的问题,山西省开展的三次资源整合,不利于煤炭资源市场配置环境的形成。本世纪初,全国煤炭市场低迷,产能过剩。2002年,开展了煤矿企业关井压产工作。2006年,开展了市营以下煤矿明晰产权、资源整合有偿使用工作;2009年,开展了省营以下煤矿企业兼并重组整合工作。通过三次整合,全省有证煤矿由近6000座压减到目前的1053座。在此过程中,山西省单纯的新办煤矿很少(新办煤矿都经过省政府批准同意),新批煤炭资源多以增层扩界形式出现(由资源整合领导组批准)。这三次整合,由政府主导,时间紧,任务重,市场作用微乎其微。总体而言,山西省虽然积极推进资源市场建设,却从未公开出让煤炭资源。另外,以资源换项目、以资源换投资发展经济的模式,也妨碍了煤炭资源的市场化配置;一个矿区一个主体开发,划分势力范围的矿区开发总体规划模式,在制度上限制了煤炭资源的市场化配置。 1.2煤层气与煤炭资源的重叠问题山西省存在煤层气与煤炭矿业权范围平面上交叉重叠现象,煤层气是煤炭的共生矿产,但历史上形成的煤炭矿业权与煤层气矿业权设置的重叠现象以及矿权的排他性特点,严重制约煤炭、煤层气资源的勘查和开发利用的协调发展。 1.3铝土矿资源审批问题在山西省,申请铝土矿资源配置的主体须取得国家主管部门氧化铝加工项目核准文件,实际上限制了铝土矿资源的利用范围,使得非氧化铝企业很难获得资源,制约了非氧化铝企业的发展;铝土矿开发利用规划规定铝土矿资源按划定的规划区对口配置资源,并限定了对口的氧化铝企业,这为铝土矿资源的公开出让增加了难度;铝土矿常常与煤炭等多种矿产共伴生,因不批准兼采,使得煤矿井田范围内下伏的铝土矿等矿产不能综合利用,而铝土矿矿区范围上覆的煤炭也因无法开采被破坏浪费。 1.4煤铝兼采问题由于煤炭产业政策、安全生产条件、开采技术条件等因素限制,山西省一直未在煤铝共伴生资源赋存区域设置煤铝综合勘查、联合开采的矿业权。近年来,随着全省氧化铝企业数量的增加,生产规模的提升,山西省已有铝土矿资源年产矿石量已难以满足企业发展需求。为此,中国铝业股份公司等氧化铝企业纷纷申请为配置煤铝共伴生区域的矿产资源,由于没有配套政策支持,煤铝共伴生资源综合勘查、综合开采和综合利用就此止步,未得以实施。 1.5矿业活动存在双轨制问题,新老矿山处于不平等地位煤炭资源采矿权有偿使用双轨制问题突出。起初,煤炭资源有偿使用仅针对新批资源和转让资源,对矿山以往占用资源未纳入有偿使用范围;2006年开展的资源整合和有偿使用,局限于市营以下煤矿有偿使用,市营、省营煤矿占用资源未实行有偿;2009年进行的煤矿企业兼并重组整合,将市营煤矿纳入了有偿使用范围,但省营煤矿仍游离于资源有偿之外。同时,已纳入有偿使用范围的,该省对新旧资源实行了不同价款标准政策,即新批资源价款标准要上浮100%,资源价款标准同质不同价。从宏观经济层面讲,如果继续维持这种状况,不利于建立公平、效率的社会主义市场经济秩序;从微观层面或者从行业发展角度分析,不利于维护国家矿产资源所有权,不利于保护和合理利用矿产资源,不利于矿业行业的健康发展。 1.6税费设置不合理首先,山西省现行的矿产资源税是按照产品的销售收入为计征依据,导致的直接后果便是加剧了矿产资源开采过程中的“采富弃贫、采肥弃瘦”的短期行为,回采率过低,浪费了大量的矿产资源;其次,矿产资源税是按量、普遍征收,没有能体现出对级差收益的调整。此外,新资源收费上浮100%,共伴生矿产上浮100%,矿业权价款征收时以保有资源储量为基数进行计算,矿业税费总体水平高于全国水平,尤其是煤炭采选业,企业税费过重,不利于矿产综合开发利用,不利于矿业权市场和矿业经济的发展。 2合理配置矿产资源的对策及建议 2.1深化煤炭资源市场化配置健全山西省煤炭资源有偿使用新体制和新机制,建立以“公开为主、协议为辅”的煤炭资源配置新格局,坚持“市场决定、政府调控、有偿使用”的原则,将“利用原有生产系统扩大矿区范围”的,建议不设置毗邻区储量规模限制,即具备单独办矿条件的区域也可以利用原生产系统开采,配置方式上以招标为主;将“国家规划矿区开发主体企业申请配置接替资源的”纳入协议出让范围;露天开采的非煤矿山范围内的煤炭资源应纳入协议出让范围。 2.2继续推进煤炭和煤层气矿业权审批制度改革妥善处理煤层气与煤炭矿业权的叠置关系,煤层气利用要按照山西省煤层气产业发展规划,大型煤炭企业集团要将煤层气开发与煤炭开采相结合,实现采煤、采气一体化。对煤炭资源开发的远景区和后备区,要积极推行“先抽气后采煤、以抽定采”的开发方针。对煤炭矿业权和煤层气矿业权分置的矿区,煤层气勘探开发项目开工要向省煤层气主管部门及时通报,建立相互沟通机制,做到煤炭开采和煤层气开发“两不误,两促进”。坚持先采气、后采煤和采煤采气一体化,依法清理并妥善解决煤炭和煤层气矿业权交叉问题。 2.3铝土矿审批制度改革一是取消冠名,通过市场配置资源。原山西省铝土矿开发利用规划为了保障该省氧化铝企业有序、可持续发展,为已建和规划建设的8大氧化铝厂就近划定了资源配置区,并明确了配置对象。为了体现公平竞争,应对规划中冠名部分内容进行修改,全部取消冠名,便于通过市场公开出让来解决资源配置问题。二是调整开采规模,适当降低新建矿山准入条件。大矿大开,小矿小开,合理设置矿业权,需适当放宽准入条件,由30万吨/年调整为10万吨/年。三是调整目标,科学设置开采总量指标。根据目前已建和规划建设的氧化铝、非氧化铝加工项目的产能,合理调整氧化铝和铝土矿开采总量。优化布局,合理划分开采分区。近几年,随着地质找矿战略的实施,全省铝土矿资源储量较2005年的规划基期年增加了近4亿吨,同时,随着勘查程度的提高,许多规划的勘查开采区的资源赋存、地质构造等情况也发生了变化。 2.4研究制定煤铝资源综合利用审批办法一是规定勘查、开采煤铝等共伴生矿产资源必须依法有偿取得矿业权。其中,新设煤铝等共伴生资源矿业权,应通过招标拍卖挂牌方式取得;已设置矿业权的申请人,申请勘查开采证载范围外的共伴生矿种,可以协议方式有偿取得。已有铝土矿采矿权的矿山在申请该区增设开采煤炭矿种时,可不受煤炭最低开采规模的限制。二是规定未设置矿业权的煤铝等共伴生资源整装勘查区、开采区,原则上应由一个主体企业进行整装勘查、整装开发和综合利用。三是规定主体企业申请勘查开采煤铝等共伴生资源应当具备的条件,即企业应同时具有煤炭资源开采和铝土矿开采的资质条件;有依法核准的立项批复。四是对协议出让探矿权、采矿权,以及探转采作出规定。五是对主体企业申报程序作出规定。六是对规划管制、价款缴纳、监督管理等方面也作出规定。 2.5解决双轨制问题要解决双轨制问题,关键是要解决老矿山矿权的处置问题,从目前的状况看,可以通过以下途径解决:一是对原有划拨的矿权进行评估和确认,由探矿权人和采矿权人向征收机关补交矿权价款;二是对不能补缴价款或只能补缴部分价款的探矿权或采矿权人,经有关机关批准,将不能补缴纳的价款转增国家基金,由探矿权人或采矿权人承担国有资产保值增值的责任;三是对由国有改为民营的矿山矿山企业,其矿权价款先缴财政,然后用于原国有矿山企业职工的安置;四是对改制成股份制矿山的,其矿权价款要么缴纳,要么转增国家股,由今后成立的国有资产委员会进行管理。 2.6解决该省税费问题按照现行《矿产资源法》及其配套规章同意解释、清理、规定收费类型和项目,制止在矿业权设置第一道门槛居高不下的乱收费风,降低企业成本。特别是在“矿产资源国家所有名义下的乱收费,应予以严格的甄别。考虑到山西省在矿产资源开发中重点加强了矿业产业链的建设,向产业配套和产业集群发展,建议我国对山西省在矿业权价款、补偿费、资源费等税费分配方面给予一定的支持,特别是煤炭资源方面。另外,在鼓励综合利用共伴生矿产的政策前提下,应在矿业价款方面予以减免。矿业权价款征收时以可采储量为基数进行计算。建立矿业权价款、补偿费、新旧资源资源费率的调节机制,各种税率要以矿产资源产品价格进行联动,合理适时调节。 作者:张文旭单位:山西省第三地质工程勘察院 矿产资源论文:储量管理的矿产资源论文 1实施广西矿产储量动态管理的具体步骤和建议 1.1矿产储量动态管理步骤一是摸清矿产储量。由专业的中介服务机构根据国土资源主管部门对矿山企业的矿区核定范围,对矿山企业的保有的矿产储量进行重新地检测与核定,准确地测绘出反映当前现状的井下和井上的编制储量计算图、对照图、采掘工程平面图,并将权威的矿产储量报告提交。二是对占用储量进行登记。根据检测核定的专业数据,重新登记矿山企业占用的矿产储量,将此作为基础依据。三是对矿山采取储量报审的制度。矿山企业根据其开采方案及生产的能力和按年度对动用储量块段提出申请,申请的内容包括开采的面积、储量块段的位置、回采率、开采的时限及采出量,并附上相应的储量计算图,井上下对照图等申请资料,国土资源行政部门会根据各个企业不同的采矿方法、矿种和开采技术等逐对其开采回采率指标进行核定,并对企业上年度的开采情况进行对比,审批企业的申请,对矿山企业下达相应指标,按照审批的范围企业开始组织开采,到年终时,按照相关规定进行储量注销和报损,并将有关的数据如实准确地反映在各矿产企业的储量台账上。四是实行动态的跟踪监测。矿山企业在进行采矿施工时必须严格按照审批的矿产储量标准和矿产资源储量块段,国土资源行政主管部门要根据给企业的动用储量的块段的批复,逐年地对企业的开采的位置现场进行标注,对与企业地实际地开采情况要定期地进行核查和不定期地进行滚动抽查,并对其进行跟踪核查。对开采方式落后的、开采的布置不合理,导致开采的回采率不能达到规定的标准,从而造成矿产资源的浪费,责令其进行改正并加征其浪费部分的资源储量的矿产资源补偿费。擅自进行将采掘块段扩大生产的,责令其违规行为立刻停止,并对其采取相应的处罚措施。在核查中如果发现有越层越界的开采行为的,要严格按照有关规定进行处罚。因为生产需要及其他正当的原因如果需要扩大块段的范围,则要按规定重新的申请。因生产的勘探和非正常的损失导致的矿产注销量及产量发生重大变化的,矿产企业应提交规定的储量报告,并经过审核通过后,对企业保有储量重新计算。 1.2矿山基础数据的动态管理矿山的基础的数据主要是指矿山日常的测量、开采、勘探等基本资料。对矿山基础数据进行管理就是更新这些数据,从而实现动态的管理。地矿的数据相当的复杂,这在很大地程度将数据管理的难度加大,建立数据库是解决这种问题地有效办法。数据管理地矿点是源数据库的优秀,并且数据库的标准体系要跟国家标准和行业标准完全符合,通过利用先进的数据库技术,实现了时间数据、空间数据、存储属性的统一,与此同时建立时空数据库时要根据矿山以后的需求,各种业务是都和时空数据库相关联的。与矿山相关的数据和资料都存储在在点源数据库中,从而形成一个完整的数据平台,为地质勘查、生产管理、矿山开采设计提供帮助。 1.3矿产资源储量动态估算所谓矿产资源的储量动态估算指的是通过生产勘探数据和矿山开采数据,实时、准确、迅速的把矿山的开采量、损失量、累计查明资源储量、勘探增减资源储量、期末保有资源储量、重算增减资源储量估算出来,从而可以了解矿山资源变化的原因和实际情况,进而可以合理地利用矿山资源储量,对矿山资源更好的保护。随着市场需求的变化,矿产品在价格上也随着上下地波动,对矿山资源正确地估算能够对矿山资源增减情况进行掌握。因此,根据地矿数据平台和矿产资源储量估算结果,并与矿山日常的市场变化情况和勘探情况结合,及时准确地将资源的储量查明,然后对矿山开采的具体情况进行准确地分析,得出损失的资源储量、保有资源储量、采出资源储量,最后将核减和估算动用、消耗的、损失的资源储量完成,从而调整矿产资源的开采计划方案,对矿产资源进行合理地开发,从而对矿产资源进行有效地保护,实现矿产资源的可持续发展。 1.4编制资源储量估算的动态报告和图件资源储量的图件和资源储量的报告能够体现资源储量估算的成果,报告的内容主要有资源储量估算表、矿区地质储量估算表、资源动用储量估算表、资源保有储量估算表等勘探线地质剖面图、矿体地质平面图、矿体投影图是图件的主要内容。编制资源储量估算的动态报告和图件有利于实现图件报表、资源储量估算、三维地质建模的一体化和可视化。 2广西矿产资源开发创新性策略 目前,由于广西没有对全区矿山地质的环境情况进行全面地调查,对全区矿山的地质环境问题基本情况不熟悉,相关部门疏于对矿山地质灾害进行防治。为了对矿山地的质环境加强保护,在规定时间内完成矿山的地质环境的调查工作,对全区的矿山开发对生态环境的影响及基本的现状摸清,查明已经存在的主要的环境地质问题及其主要危害,为今后进行合理地对矿产资源开发、对矿山地质环境采取保护、加强矿山环境的整治、矿山生态的恢复与重建等提供基础资料和依据,这无疑给生态的创新战略顺利实施创造了条件。广西对矿产资源的开发利用生态创新的战略的指导思想是:充分发挥社会主义制度的优越性,深入全面地彻落实科学发展观,充分利用民族区域自治的政策,借助西部大开发的良好的契机,将全社会各方面的力量调动起来,坚持实事求是,从广西的实际地形地质出发,遵循经济规律和自然规律,紧紧围绕广西的矿产资源开发的利用与生态环境所面临的突出问题和矛盾,对生态环境进行逐渐的改善,从而将矿产资源的综合利用效率提高,实现生态矿业的可持续发展。将科技作为为先导,将重点地区作为突破口.把经济社会发展与矿产资源的开发利用的生态创新紧密结合,处理好区内与区外、长远与当前、全局与局部的关系,促进社会效益、生态效益、资源效益、经济效益的协调统一。 3结束语 广西矿产虽然资源比较丰富,但在总体上来说,综合利用率还是比较低,随着社会经济的快速发展,对广西矿业的经济的可持续发展提出了更高的要求,因此,必须要将矿产资源的综合利用率提高,将找矿的勘查力度加大,尤其是一些稀缺的能源矿产。通过对广西矿产实行严格的储量动态管理,有利于对矿产资源的开发利用的监察执法力度进行加强,对矿产开发利用过程中出现的各种违法的行为发现并制止,从而保证不流失国家资产,保证能够足额征收矿产资源补偿费,保证矿业秩序稳定地进行。 作者:叶耐单位:崇左巿江州区国土资源局 矿产资源论文:勘探区矿产资源论文 1压覆资源储量估算 1)资源储量估算对象。根据《勘探区普查地质报告》,本次参与资源量估算的煤层为2号,3号,3下号,4号,7号,9号和15号煤层。2)围护带宽度的确定。参照国家煤炭工业局2000年制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》第14条表1,拟建工程用地范围保护等级为Ⅱ级,围护带范围为15m。3)压覆资源量估算边界的确定。根据2000年制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中经验值,地表移动参数按下列选取:根据《勘探区普查地质报告》,选用松散层移动角为45°,煤层倾角α平均为8°,基岩主要为砂岩、泥岩等,基岩移动角γ=δ=62°,β=62°-0.6α,其中,δ为走向移动角;β为下山移动角;γ为上山移动角;θ为垂线段与煤层倾向线所夹锐角。本次工作采用垂线法计算压覆区,具体做法如下:先确定受护面积。参照2000年制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》,本工程保护等级为Ⅱ级,即围护带范围选15m,得到受护边界;在受护边界分别作线段求各垂线长度。其中,h为松散层的厚度,m;H为煤层到地表的垂深(从受护边界起在松散层中以角作直线与基岩面相交,H值为过此交点的煤层深度),m。 经计算后按比例先将q,l线段长度放到量平面图上,然后再将q,l各端点延长,相联结所围成的图形即为本项目受护边界。4)矿体圈定及块段划分原则。在底板等高线平面图和地形地质图上首先根据场址范围拐点坐标圈定受护范围,然后根据计算结果沿受护边界分别向上山方向和下山方向作各点垂线。各垂线端点相连即为各煤层压覆煤柱范围。本次资源量计算类型按《勘探区普查地质报告》中的块段量级别计算。a.矿体圈定。 本次矿体圈定范围位于某普查区内2号、3号、3下号、5号、7号、9号、15号煤层。b.块段划分及块段划分原则。块段划分采用《勘探区普查地质报告》中煤层量估算图中相应块段的一部分分割出来。5)资源量估算参数的确定。建设用地位于某普查区内,资源量估算参数是根据《勘探区普查地质报告》的数据计算量。a.煤层厚度。建设用地压覆某普查区内的资源量估算煤层厚度是根据《勘探区普查地质报告》中的块段估算的煤厚值。b.视密度。 建设用地压覆某普查区内的资源量估算煤层厚度是根据《勘探区普查地质报告》中的煤层视密度值,见表1。c.面积。根据垂线法所确定的压覆边界连线,利用电脑MAPGIS软件计算块段面积法分别求得块段的面积。造项目压覆某普查区面积约325906.5m2,压覆某普查区2号、3号、3下号、5号、7号、9号、15号煤炭资源量共计246.85万t,煤炭资源类型为333+334?,详见表2。 2结语 1)山西省左权县新建煤机制造项目压覆区位于某普查区,拟建工程用地范围保护等级为Ⅱ级,围护带范围为15m。2)山西省左权县新建煤机制造项目压覆某普查区面积约325906.5m2,压覆某普查区2号、3号、3下号、5号、7号、9号、15号煤炭资源量共计246.85万t,煤炭资源类型为333+334?,全部为保有资源量。除压覆煤炭资源外,压覆区内无国家及企业出资查明的其他重要矿产资源,目前没有针对重要矿产资源的矿业权设置。 作者:张中单位:山西省第一水文地质工程地质队 矿产资源论文:战略性新兴产业矿产资源论文 1战略性新兴矿产的内涵及分类 后金融危机时代,战略性新兴产业成为世界各国重振经济增长、抢占新一轮经济和科技发展新高地的重大战略[3]。近年来,发展战略性新兴产业的热度持续升温,作为其支撑的战略性新兴矿产的重要地位不言而喻。 1.1战略性新兴矿产的内涵国内外学者对于战略性新兴矿产概念的研究不可胜数,张福良、何贤杰等[4]对其进行了较为完整的总结,并根据前人的研究成果将“战略性新兴矿产”定义为:在新型工业化和生态文明社会发展阶段,由新技术革命导引,满足战略性新兴产业可持续发展和我国全面建成小康社会需求的新能源矿产、新材料稀有矿产和新功能矿产。笔者在前人定义的基础上认为战略性新兴矿产应该具备以下特征:①是战略性新兴产业发展所不可或缺的重要原料;②应用领域尚未完全开发且目前消费主要集中在战略性新兴产业;③在新兴产业中应用的可替代性差。 1.2战略性新兴矿产的分类战略性新兴矿产目录的界定是一项十分重要的前提性、基础性工作,是制定战略性新兴矿产发展战略、规划和有关法规、技术标准的基础,是一个战略层面的问题[5]。本文在前人研究成果的基础上,根据发改委公布的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》,将战略性矿产与七大新兴产业分别对应,初步制成表1。需要指出的是,表中对战略性新兴产业所涉及矿产资源的总结尚不完全,有待进一步完善。战略性新兴产业涉及的矿产资源范围广泛,将各矿种与上述战略性新兴矿产应具备的特征一一对应,考虑到大宗矿产的应用历史悠久且其消费并非集中在新兴产业,不完全符合特征,因此本文未将其纳入战略性新兴矿产的范畴。将剩余符合条件的战略性新兴矿产划分为四类。①稀有金属:稀土、钨、钼、钽、铌、锆、铟、锗、镓、钴、锂、钛等;②贵金属:银、铂族元素;③非金属矿产:硅、硼、石墨、高岭石、金刚石等;④新能源:天然气水合物、页岩气等。应当注意,战略性新兴矿产的概念是动态可变的,因此其矿种的选择应根据技术革新、资源勘查开发及市场供需形势等因素定期进行重新厘定。 2战略性新兴矿产资源的形势 战略性新兴产业涉及的矿产资源种类丰富,相对于大宗矿产而言,稀有金属的应用主要集中在新兴产业,且在新兴领域中具有不可替代的优势。随着全球经济一体化进程的推进,科学技术日新月异以及长期存在的资源刚性需求,这类稀有金属因为新兴产业的发展变得越来越重要[6],其发展空间与战略性新兴产业的市场需求息息相关。本文将重点分析几种典型稀有金属的资源分布及供需特点,为发展战略性新兴产业制定相关资源战略提供依据。分析表2数据,总结战略性新兴矿产资源存在以下特点。1)资源分布不均,供应高度集中。战略性新兴矿产资源普遍存在因资源分布不均匀而导致的产地单一特点,九种矿产的三大资源国储量之和占全球总储量的平均比例为77%,产量平均比例为76%,供应呈现高度集中的形势,存在安全隐患。2)战略性新兴矿产资源呈现供需分离的格局。战略性新兴矿产资源的供应主要来自中国、俄罗斯、澳大利亚和南非等国,消费则集中在中国、美国、日本及其他亚洲和欧洲国家,打破了长期以来发展中国家仅作为初级原料供应者的格局,随着全球多领域新技术的不断融合创新,部分战略性新兴矿产资源的消费版图正在悄然改变。3)中国战略性新兴矿产的品种比较齐全。中国是矿产资源大国,据美国地调局数据,表2所列战略性新兴矿产中储量排名第一的有稀土、钨、钛、镓、铟,其中钨、镓和铟的储量占比均在50%以上;锂和锗的储量排名全球第二,分别为27%和41%;锆和钴的资源比较短缺。综合来看,我国的战略性新兴矿产种类比较齐全,在国际竞争中有一定的优势地位。4)中国对战略性新兴矿产的需求很大。上述战略性新兴矿产的消费大国行列中均可发现中国的身影,其中全球稀土、钨、锂、锆、钴的第一消费国都是中国,可见中国对战略性新兴矿产的需求强劲。需要注意的是,中国的锆、钴均属短缺资源,二者的储量占全球比例仅为1%,而中国却是全球最大的锆、钴消费国,消费量分别占全球的53%和32%,巨大的供需缺口导致这两种资源的对外依存度极高,对相关新兴产业的健康发展十分不利。 3中国战略性新兴矿产资源的调控对策 本文在清楚把握全球战略性新兴矿产资源分布及供求特点的基础上,着眼国内,试图从全局性、前瞻性的角度,为维护我国战略性新兴产业的健康发展和提高战略性新兴矿产资源的保障能力提出以下建议。1)加强战略性新兴矿产调查及评价。战略性新兴矿产资源在分布极不平衡的条件下,其成为世界各国互相争夺目标的势头越来越明显,因此相关部门要加强对战略性新兴矿产资源的调查及评价,理清资源家底,掌握资源利用现状,最大可能地维护国家资源安全。2)对不同战略性新兴矿产实行差别化管理。正如前文所述,我国战略性新兴矿产资源中既有优势矿产,也有短缺矿产,政府部门应该根据各种资源的类型及特点分别制定调控对策。如我国优势矿产普遍存在“过度开发,大量出口,效益下降”的现象,因此应该重点控制生产总量和出口总量,提高出口效益,将优势资源的利益最大化;而短缺的战略性新兴矿产的调控重点则放在通过加强地质勘探、提高资源利用效率、开发利用海外资源等措施来提高其保障能力上[7],此外还应建立相应的储备制度,防止供应中断。3)加强技术创新,实现产业链一体化。企业在加强战略性新兴矿产资源勘查开发的基础上,要提高技术创新能力,将初级原材料加工成高附加值的终端应用产品,打通上下游,实现产业链的一体化,把握住战略性新兴产业发展带来的机遇。4)推动多元化全球供应格局的形成。在全球经济一体化的背景下,各国境外勘查开发投入增加,战略性新兴矿产资源全球供应逐步趋于平衡。中国作为矿产资源大国,应该以国际化的视野和思维,在全球范围内进行资源配置,积极推动多元化全球供应格局的形成。 作者:周艳晶李建武王高尚单位:中国地质科学院矿产资源研究所中国地质大学 矿产资源论文:管理矿产资源论文 1广西矿产资源的发展现状及问题 1.1广西矿产资源的发展现状 1.1.1目前,我国的矿产管理主要集中在制止规范是否持证采矿的整治采矿秩序中,缺乏对矿产资源的储存量没有一个很好的管理。虽然,在体制改革的过程中,对矿产资源的管理有过改善,但因为相关管理的经验并不丰富,以至于当地的矿产资源的储存量的管理基本处于空白的处境。 1.1.2通过调查,我们不难发现迄今广西地区矿产资源的基础资料十分贫乏,甚至于那些很有经验的工作人员的管理经验仍然薄弱。而广西的矿产资源除国有外,也大多停留在一个较小的规模,因此这样的现状不仅使矿产资源的深层次矛盾无法解决,也让急需发展管理经验的矿产经济停滞不前。 1.1.3即使在这么严峻的形势下,要发展经济而盲目动用的矿产资源又加重了矿产资源的可持续压力。为了及时妥善处理矿产资源的窘境,必须充分发挥调动各方面的积极性,完善矿产资源的可持续发展体系,即用可行的矿产资源措施推动资源管理的进步和工业经济的前进。 1.2广西矿产资源的发展问题 1.2.1矿产资源利用程度不高现在的矿产资源在广西主要是以直接开采原料,进行简单的初次加工为主,其矿产资源的技术以及利用率明显偏差。尽管有些矿产资源具有很高的价值,但由于缺乏综合回收的意识,致使许多可以再次利用的矿产资源白白浪费。 1.2.2采矿技术以及生产工艺的水平落后广西的采矿技术仍然沿用的是以往传统的方式,如房注法或浅孔留矿法、向道法等。其采矿的技术已经不能跟进国内已经运用的无轨化和机械化先进技术,以至于在采矿过程中就已经造成了矿产资源的浪费,是矿产资源利用率低的有一个原因。 1.2.3没有详细可以依靠的矿产资源报表据统计广西的矿产资源开发利用程度很高,但是因为绝大多数的工作人员没有较为充足的专业知识储备,因此所掌握的矿产资源的估量主要是根据相关企业的公司报表,进行矿产储量统计,所了解到的矿产储量信息的科学性及可信性都并不高。 1.2.4矿产资源的税收管理混乱广西的矿产资源的税收现今处在一个因为没有良好制度监管的情况下,而出现的隐瞒矿产开采量与偷税、逃税现象严重的现状,如果相关部门没有形成很好的税收监督系统,因此有的矿产遗漏将没有办法弥补,将会造成经济、生态环境的损失也会得不到解决。 1.2.5矿产资源的管理制度也很不完善首先,广西的矿产资源的战略指导文件与法律法规并不完善,因此而造成巨大的环境破坏、污染,以及矿产资源流失,当然也使得矿产资源工作人员的积极性一直得不到调动。其次,矿产资源的开采因为没有制度的严格制约,而致使有些采矿人员乘虚而入,随意开矿,非法占有矿产资源;甚至也有变本加利偷逃税的行为发生。因此,有必要完善矿产资源的管理,及时处理当下噩待解决的问题。 2广西矿产资源管理的建议 2.1合理规划矿产资源分区,形成有层次的区域管理与发展模式根据广西目前的矿产资源发展状况而言,为了促进一个良好和谐的发展模式,也为了取得经济效益与生态效益双效的局面。现在应该实事求是的形成以点为中心,然后逐步按照实际情况以生产状况向四周扩散,形成以点为优秀的条状发展模式。最终,使广西的矿产资源的管理与生产能有一个长久可持续的模式。 2.2细化当前的矿产资源管理,制定科学有效的政策制度不断完善矿产资源的法律法规,制定行之有效的管理措施,是解决矿产资源管理不规范的基本方案。只有具备健全的法规制度,才能做到有法可依。只有这样,政府部门的宏观调控才有用武之地,也才能让广西的矿产资源始终有一个坚强的保障。 2.3实现建立矿产资源与矿产资本的有效桥梁,突破传统的单一模式实现矿产资源的良好挂钩,首要的是需要树立相关人员的科学意识,树立可持续发展的环保意识和生产经营理念。同时相关的执法部门也要持有绿色发展的原则,严格执法,以便尽快能够使矿产资源的环境得到较好的整顿,也能让矿产资源得以合适的开发和配置,让矿产资源日益凸显的矛盾能逐渐缓和。 2.4调整矿产资源的产业结构,实现经济与生态的和谐统一根据广西矿产资源的实际储量和利用情况,实事求是的分析矿产资源的发展前景和现状,调整产业结构。首先必须明确的是所有的矿产资源的利用都是为了和谐统一的未来而开展的,因此为了更好的达到最初效果,需要相关的工作人员制定相应措施与规范文件,调整不合理或应盲目而过度开采的矿产资源,必要时也可实行关闭或停产整顿的措施。只有如此,才能为接下来进一步融合各个区域的矿产资源技术与经验做好铺垫,迎接更好的发展机遇。 2.5规范工作流程,做好矿产资源的资料整合有了规范的矿产资源制度,就应该更加认真负责的做好工作规划,将矿产资源的动态储量进行实时的记录,并通过严格的考核后,收录档案库作为资料依据保存。 2.6加强矿产资源的储备,提升矿产资源的开采技术与水平提高矿产资源的科学技术水平,转变以往的采矿方式,注重利益均衡与环境公平原则。通过不断进步的科学技术水平,采取相适宜的措施,改善当前矿产资源已经遭受到破坏的现状,在此的基础上,发展并保护矿产资源。并对已经造成破坏的生态环境及时补偿,同时也要借鉴国外国内的处理方法和经验,加强矿产资源的管理与保护。 3结束语 经过了以上文字的简单叙述,相信对矿产资源相关信息也有了一个初步的了解。究竟如何才能处理好矿产资源管理与利用的关系,也只有始终以认真负责的态度,不断的在总结经验中改进对矿产资源的管理,才能做到研究与发展的最初目的。也才能让广西的矿产资源在发展中保护,在保护中求得发展,使之成为名族中真正的骄傲与瑰宝。经济在发展,世界在进步。我们对于已经取得的成果不能停滞不前,而应该积极迎上前迎接国际挑战,并在变化的形势中求发展,求上进。因此,对于矿产资源的管理问题,相关的工作人员应该明确自己的立场,转变传统观念,以新的科学技术与工艺全面整顿管理矿产资源的矛头。相信只有这样才能够推动广西矿产资源的和谐一体化,促进矿产资源管理与运营的可持续化发展。 作者:李洪伟单位:崇左巿国土资源局 矿产资源论文:矿产资源创新设计论文 1生态文明视角下矿产资源管理机制存在的主要问题 1.1矿产资源法律制度不完善 我国矿产资源法律法规制度及体系在维护矿产资源国家所有权、规范矿产资源勘探开发及促进矿产资源保护和合理利用方面起到了积极的促进作用。但我国现行的《矿产资源法》(1986)主要是为了满足对矿产资源开发管理的需要,侧重从管理角度规范矿产资源的勘查和开采,导致在立法目的上“重行政管理、轻权利保护”,存在产权制度设计不合理、矿业权权能不明晰且发展受限、矿产资源补偿费标准过低、矿业权与土地使用权的衔接不顺畅、行政监督管理职权冲突、矿产资源环境保护内容亟待完善等问题。 1.2矿产资源开发规划管理不到位 自2001年全国范围内各级矿产资源的规划编制和实施陆续展开以来,我国矿产资源管理规划走上从无序混乱到有章可依的进程。然而,随着我国进入社会主义现代化建设的关键时期,社会经济发展进入转型期,对国内外能源和矿石等的需求依然十分强劲,可以预见,我国经济发展与资源环境的矛盾冲突将日趋紧张,矿产资源规划工作将面临一系列挑战。尽管我国已经陆续完成和启动第二轮、第三轮矿产资源规划,矿产资源规划方式和制度依旧存在着计划经济时代政府指令的影响,未能体现市场经济发展和生态文明建设的要求,矿产资源规划的具体实施层面缺乏有效的配套制度予以支撑,仍然存在规划体系界定不清、规划的法律地位尚不明确,规划法律效力有待提高等问题,导致规划管理难以落到实处。 1.3矿业权市场建设滞后 我国在社会主义市场经济建设过程中,根据实际情况和经济社会发展对矿产资源的需求,初步建立了矿业权市场,并制定修改相关法律法规,保障矿业权市场的发展。但是,由于各地区实际情况不同,相关法律制度不完善,因此,造成我国矿业权市场建设中存在各地矿业权出让发展不平衡,做法不一致;矿业权市场主体不规范;矿业权退出机制不完善;矿业权市场中介服务机构不规范;矿业权市场监管问题突出等一系列问题。这些问题无疑对协调矿产资源开发和生态文明建设产生不同程度的影响。 1.4矿产资源开发利用理念、技术相对落后 当前我国已进入“四化”建设的关键阶段,资源环境的约束日益趋紧,人口压力并未缓解。但是当前我国矿产资源开发利用理念,矿产的开发利用技术水平已不能适应生态文明背景下经济发展和人民生活质量提高的要求,与国际发达国家矿产资源开发利用水平相比,尚存在矿产资源开发利用的理念和技术相对落后等问题。 1.5矿产资源监督管理制度设计不合理 矿产资源监督管理的基本内容包括产权监督和行为监督。它主要是对矿产资源开采过程中的矿业产权、矿产勘探开发技术、遵守法律、遵守矿产规划等进行监管。从中可以发现,现行的矿产资源监管并没有针对矿山环境进行特定监督,只是把生态环境监管放在法律和规划的框架下,进行监督管理。这样会导致矿山开发企业只重视当前利益、生产效益和生产安全,忽视长远利益、社会效益和生态安全。对于涉及到生态环境有高危的相关矿产资源行业,缺乏相关法律法规对于矿产资源管理部门、环境保护部门以及安监部门等的监管协作进行指导和规范,造成令出多门,难以区分主次,各部门之间在权力配置上互相交叉,导致部门职权不清,会降低生态文明背景下矿产资源的监管效率。 2生态文明视角下矿产资源管理机制设计的影响因素分析 矿产资源管理制度作为国土资源管理制度的重要组成部分,在国家治理体系中占有重要位置。生态文明建设的大背景下,矿产资源管理体制机制,需要根据政治因素、经济因素、社会因素和文化因素进行多方面发展要求的具体制度设计。 2.1政治因素 在我国这个具有中国特色社会主义的国家里,必须高举旗帜,以邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导,促进经济平稳健康发展和社会和谐稳定。政治因素对于一项管理制度的诞生有重要的影响。矿产资源管理体制机制创新主要受政治制度、法律制度、方针政策等影响,她们决定了矿产资源管理体制机制改革的前进方向。 2.2经济因素 中国特色社会主义市场经济的各项制度在我国已经建立起来,并且在不断走向完善。党的十八届三中全会提出,“使市场在资源配置中起决定性作用”,是为了更好发挥市场在资源配置中的作用,为建设生态文明,建设两型社会贡献力量。矿产资源产业作为中国特色社会主义市场经济的重要组成部分,管理体制机制改革也必须尊重市场经济规律、市场经济制度。社会主义市场经济体制下,经济利益等要素对于矿产资源管理体制机制改革设计有着重要影响。 2.3文化因素 文化作为一个民族和国家精神力量的源泉,中华民族之所以屹立于世界民族之林五千年,中华文化在其中起了关键性的作用。文化为人们的行动提供方向和可供选择的方式,可见对人们的日常行为具有十分重要的指导作用。生态文明建设背景下,矿产资源管理机制的设计必然受到传统文化、社会主义文化的影响。比如矿产资源管理体制机制设计要体现社会主义价值观的导向作用,因为矿产资源管理的实现还是需要通过人的活动来实现,而人的活动就要靠社会主义价值观来予以指导。所以,矿产资源管理体制机制的设计要考虑社会主义文化的导向和整合作用。 2.4社会因素 矿产资源管理体制机制设计的一个重要目的之一就是要有良好的社会效益。社会效益的取得,就必须认识到当前社会发展所处的社会发展阶段和当前社会对于矿产资源管理的要求,即对良好的生态环境需求。我国是人民民主专政的社会主义国家,人民是国家的主人。因此,在矿产资源管理体制机制的设计必须体现人民的呼声,维护人民的利益,把保护良好的生态环境,实现人与自然和谐发展作为改革后的矿产资源管理体制机制的目标。 3我国矿产资源管理机制框架设计 党的十八大报告把生态文明作为中国特色社会主义现代化“五位一体”建设的重要组成部分,并提出把生态文明建设融入到经济、文化、政治、社会建设中去。矿产资源管理体制机制改革作为政治建设中的深化行政体制改革的重要组成部分,同时,又是矿产资源行业生态文明建设的重要环节。因此,在生态文明建设的背景下,矿产资源管理体制机制改革必须融入生态文明的相关理念和方法。 3.1矿产资源法律体系建设生态化,明确生态环境保护目标 现有矿产资源法律体系主要制定于上世纪80、90年代,其中有许多计划经济时代的影子,在矿产资源法律体系中存在“重开发,轻保护”的观念,这些已经不适合现在生态文明建设的要求。为此,应该实现矿产资源法律体系建设生态化,突出生态环境保护的内容。首先,明确《矿产资源法》中关于矿产资源利用过程中生态环境保护法律责任的规定。现行的《矿产资源法》第32条第1款规定“开采矿产资源,必须遵守有关环境保护的法律规定,防止污染环境。”但在法律责任章节中没有规定相应的法律责任条款,更没有对行政主管机关及其工作人员和矿山企业在保护环境方面应承担的责任进行规定。要建设生态文明,实现中华民族永续发展,在《矿产资源法》里应规定相应的矿业主管机关和工作人员以及矿业企业在生态资源环境保护中应当承担的责任条款,重视矿业环境保护才能使我国矿业更加有序健康地发展。其次,《矿产资源法》环境责任机制的实行,也需要相关配套法规的完善。生态资源环境保护不是一种单独的法律责任,需要通过很多法律手段来加以实现,例如加入矿产资源规划考核、环境保护保证金、环境影响评价、矿产资源监管等法律制度,同时在民事、行政、刑事法律责任中加强对环境保护方面法律责任的规定,确定破坏生态资源环境的责任追究机制,从而形成一个较为完备的责任体制,为生态文明背景下我国的矿业发展及矿业环境保护起到更坚定的保证作用。再次,统筹考虑《矿产资源法》与相关法律的合理衔接。做好《矿产资源法》与《土地管理法》、《水法》、《森林法》等在矿业用地、矿业权开发行政审批、水资源有偿使用等方面的衔接,确保矿产资源开发利用的高效协调管理。最后,加强矿产资源保护与综合利用的立法,融入生态文明的相关理念,促进矿产资源行业绿色发展,为制定有利于促进低碳经济和循环经济发展的资源政策,促进矿产资源行业的全面升级提供强有力的法律依据。 3.2完善矿产资源储量储备制度,突出矿产资源生态国情 矿产资源储量是经济建设、社会发展、民生需求和生态保护所需能源、原材料的物质保证。我国的矿产资源储量管理领域涵盖矿产资源储量登记、动态监管、资源补偿费征收、矿产资源储量评审备案管理,以及对储量的矿业权评估备案、建设项目压覆矿产资源和地质资料汇交等进行了延伸管理。根据生态文明建设要求和当前矿产资源管理现状综合分析,矿产资源储量管理在今后的工作中应当尽快组织力量完成以下工作。首先,在矿产资源储量登记方面,在全国范围进行全面清查,尤其是了解对国民经济发展有着重要影响作用的矿产资源储量,包括了煤炭、铀、铁、铜、铝、稀土等重要矿产。在了解它们储量进行定量分析预测的同时,针对这些重要矿产资源产区的生态环境条件也要充分调查,并在现有及可预见的矿产资源开发技术基础上实现对矿产资源开发生态环境影响预测评价。其次,构建适应生态文明建设要求的规程、规范、技术标准体系及其实施细则。再次,加强对建设项目压覆矿产资源的管理,严格限制对重要矿产资源储量的压覆。最后,建立重要矿产资源储备制度。在实现国家资源安全的同时,也可以优化国土空间开发格局,控制开发强度,调整矿产资源空间开发结构,促进生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀,为实现中华民族永续发展奠定基础。 3.3实现矿业权市场管理动态化,融入生态文明理念 矿业权市场管理是矿产资源管理的优秀部分,对于实现矿产资源价值,优化矿产资源配置具有十分重要的意义。针对目前我国矿业权市场出现的问题,应该做好以下工作:首先,规范矿业权市场的交易主体。生态文明背景下,矿业权市场的交易主体必须进行规范,这样既有利于建立有序合理的矿业权市场,同时可以明晰矿业权,促进矿业权流转,促进资金、技术等资源进入到矿业权交易市场,进而实现矿产资源的优化配置,提高矿产资源的利用率。其次,提高矿业权市场的准入门槛。矿产资源必须从从业年限、信誉水平、资本金额、满足的技术条件、环境评价等方面提高准入门槛。这样既可以防止对矿业权市场进行投机干扰,又可以借助有实力的企事业单位实现对矿产资源的合理开发,提高整个产业的节能集约水平,实现绿色发展。再次,完善矿业权市场的退出机制。矿业权交易市场中,因政策调整,政府部门不能履行合同时,要退还受让方的矿业权价款,保障投资人的合法权益。为此,要制定退还矿业权价款的条件和办法,完善关闭矿山,退还矿业权价款具体规章制度,从而维护矿业权市场稳定,促进矿产资源行业的绿色发展。最后,重视矿业权市场上生态文明制度的建立。积极开展矿业权市场中碳排放权、排污权等与矿业权交易的协调运行,并制定其相关规章制度。同时对一些达到开发利用条件的废弃尾矿和贫矿,也设立矿业权,并象征性收取一些矿业权费用,同时国家给予政策优惠和相关补贴,鼓励有实力的矿产资源企业进行开发,从而促进矿产资源开发利用水平的提高。 3.4健全矿产资源规划管理制度,优化矿产资源开发格局 生态文明背景下,完善矿产资源规划管理制度,是优化国土空间开发格局的重要一环,具有十分重要的意义。针对我国矿产资源规划管理体系存在的问题,优化完善矿产资源规划管理制度,应做好以下工作:首先,明确矿产资源规划的法律地位,提高其法律效力。对《矿产资源法》和《矿产资源法实施细则》中相关条文进行适当的完善,对生态文明建设下的矿产资源规划进行行之有效的管理。其次,体现市场经济发展的要求,重视市场在矿产资源配置中的决定性作用。矿产资源规划工作要注意与国内外的资源价格走势及社会经济的发展潜在需求相结合。再次,矿产资源规划要统筹好本区域的矿产资源开发利用、生态环境保护与地区经济发展的关系。在规划制定前应深入了解规划制定地区的实际情况与矿产资源开发利用的状况,实现矿产资源的动态规划,协调矿产资源开发利用的代际冲突,实现矿产资源的可持续发展。最后,在矿产资源规划的具体实施层面制定行之有效保障机制予以支撑。基层规划工作情况影响到上一级规划工作的贯彻落实,基层矿产资源规划是矿产资源规划管理制度的基础。解决基层规划工作遇到的问题,加大对基层(市、县级)矿产资源规划工作在经费和人员等方面的配置。如加大中央财政对基层适当扶持、加强对基层规划人员业务素质的培养;建立矿产资源规划实施的配套监督监管机制,从而避免规划工作的低效率和权力缺乏制约而诱发的腐败现象,同时保障其依生态文明理念所制定的规划得到有效的贯彻落实;加大矿产资源规划技术层面保障,特别是在基层规划部门和经济发展水平欠发达地区,规划信息系统建设与维护,完善基层规划工作信息处理与更新工作;建立规划信息系统与其他矿产资源管理系统的协作机制,实现矿产资源规划管理工作与其它矿产资源管理信息系统的衔接。 3.5矿产资源税费管理制度生态化,强化税收对生态调节作用 我国现行矿产资源税费制度体系,缺乏对矿产资源可持续发展的考量,不适应生态文明建设的发展,一定程度上加快了矿产资源的耗竭。为此需要对矿产资源税费制度体系进行以下完善:首先,矿产资源税费立法的生态化,必须坚持科学发展观的指导,树立可持续发展的立法理念,将生态文明的相关理念融入渗透到矿产资源税费立法工作中去。在矿产资源税费法律体系中,要体现诸如提高矿产资源的利用率,促进矿产资源的合理开发使用,建立循环经济的矿业市场的生态文明建设理念。其次,调整原有矿产资源税费种类。将矿产资源补偿费和矿产资源税进行合并,新资源税应完全用于矿山生态环境破坏和解决矿业开发的外部不经济性,而不作为矿产资源有偿使用制度的重要体现。矿产资源有偿使用制度则由设立矿产资源权利金和矿业权价款来实现。再次,构建矿产资源生态税费体系。设立或完善诸如生态环境保护税、矿山环境修复保证金等税费制度。并根据矿山开发环境评价结果,制定不同的税率,客观体现出破坏环境的经济成本,从经济角度来调节人们在矿山开发利用过程对生态环境的破坏行为,通过人们的趋利性行为,来实现矿产资源开发过程中对生态环境的保护。同时也为矿产资源开发过程中生态环境保护治理提供固定的资金来源。最后,完善矿产资源税费的管理,建立相关保障机制,实现相关环境保护税费的专款专用。对于专门用于矿产开发的税费,财政和税收部门应专设账户,同时定期对账户进行监督审计,以防挪作他用。 3.6重视资源环境督察,完善矿产资源监督管理制度 矿产资源监督管理制度目的是为加强对矿山企业的矿产资源开发利用和保护工作的监督管理。主要包括以下制度:矿产资源开发利用情况统计年报制度;“三率”指标制定与考核制度;矿产开发监督年度检查制度;矿产督察制度等。根据矿产资源开发监管制度的具体内容和存在的问题,生态文明背景下矿产资源监督应做好以下工作:首先,根据生态文明建设的要求和当前的开发技术水平以及矿产资源行业生成经营效益,制定新的“三率”标准,从而促进提高整个矿产资源开发利用产业生产力水平,实现矿产资源行业的绿色发展。同时,加大对矿产企业执行新制定的“三率”标准的监督。其次,在矿山企业矿产开发监督年度检查过程中,重点突出矿山企业是否按照批准的设计要求进行采选矿作业,包括回采率、采矿贫化率、选矿回收率指标核实,依法缴纳有关税费的情况,无证开采和采富弃贫等破坏性开采的矿产品禁止进入流通领域的执行情况,有无违反矿产资源及生态环境保护法律、法规的情况等。再次,矿产督察是为了进一步规范和加强矿产督察工作,强化对矿业权人履行法定义务的监管,提高矿产资源节约与综合利用水平。矿产督察是国土资源主管部门聘请专业技术人员,依法对非油气矿业权人法定义务履行情况进行监督检查的行政管理措施,是监督矿产资源节约与综合利用的一项重要手段。矿产督察范围重点是大中型矿山、国土资源部颁发勘查许可证、整装勘查区和重要成矿区(带)内的探矿权人。生态文明背景下,矿产督察工作,应该突出对矿山矿区的生态环境以及矿产资源企业的生产率水平进行监督。 作者:许巍单位:中国地质大学经济管理学院 矿产资源论文:矿产资源生态环境论文 1土地沙漠化 全国沙漠和沙漠化土地面积约为262.2万km2,占国土面积的27.3%;其中99.6%分布在中国西部420个县镇。现正在以每年2460km2的速度扩展。已有向东部漫延的趋势。造成直接经济损失540亿元,相当西北5个省1999年度财政收入的7.5倍;间接损失2700亿元。沙尘暴已殃及首都北京,不可忽视。 2解决荒漠的出路 ①尊重自然规律,让其自然恢复。对与成矿条件优越:岩浆作用、火山作用、植被不甚发充的贫困地区矿产资源开发可优先考虑。对于环境破坏严重,不好治理的矿区、矿田,可以留下来等待技术过关时再行开发利用。②储量丰富,国民经济建设中及需的矿产资源可优先考虑开发利用。③地质工作程度低,成矿条件好,潜力巨大(特别在覆盖层下)的地区,可以先进行地质勘查找矿,分层次、分批次进行开采利用。④开采运输条件好,采矿成本低,解决当地经济发展的地区可优先开发矿产资源。 3新的非金属矿产资源开发研究 ①玄武岩:连续玄武岩纤维是前苏联经过30年的研究发明的高科技纤维。它是以自然的火山岩为原料(取之不尽用之不绝)将其破碎后加入熔窑中,在1450~1500℃熔融,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维,它的综合性能好,其它纤维难以比拟,被广泛的用于消防、环保、航空航天、军工、汽车船舶制造、工程塑料、建筑等领域,堪称是21世纪无污染的“绿色工业材料和新材料”。②珍珠岩:随着人们生活质量的提高,建筑物的不断增高,对一种轻、保温、隔热、防火的无机材料要求越来越强,这就是膨胀珍珠岩。珍珠岩在1200℃条件下体积迅速膨胀数倍~30倍。具有容重轻(40~250千克/米3)导热系数小(0.03×4.1868千焦耳/米·时·℃~0.06×4.1868千焦耳/米·时·℃),使用温度范围广(-250℃~+800℃)的特点是一种物美价廉,产地广的一种新型无机建筑材料。 4几点建议 ①继续培加矿产地质勘查投入。②加强国内外合作,不断改近采矿、选矿、冶炼技术,尽量做到减少对环境的污染。③做好远景区规划,分阶段、分层次的进行合理开发利用。④综合开发利用,注重新的领域,有效合理的开发非金矿矿产资源。⑤既要重视地下矿产资源,也要重视地表环境的保护。⑥注要环境效应。使矿产资源开发得到可持续性发展。 作者:费平赵秀金海玉单位:辽宁省地质勘查院 矿产资源论文:监管系统的矿产资源论文 1系统原理 随着矿山生产管理技术水平的提高,地理信息系统(GeographicInformationSystem,GIS)作为信息技术的一个重要组成部分,已开始应用于矿山[1]。矿产资源开发远程综合监管系统将GIS和物联网技术相结合,以GIS为管理平台,构建基于人员、生产车辆、采矿设备、运输轨道车辆、关键生产区和井下移动设施等传感设备间的物联网络,建立矿业权、井下人员设备定位、地面全球定位系统(GlobalPositionSystem,GPS)定位、视频、三维建模等数据库,实现矿山矿界管理、井下采掘监控、矿山视频监控、储量动态管理等功能,建立覆盖全市的矿产资源开发远程综合监管平台和数据库,为矿产资源管理、保护和合理利用提供信息支撑。 2系统总体设计 2.1系统框架 矿产资源开发远程综合监管系统由数据中心、服务平台、应用和服务组成。整个系统涉及数据采集、业务应用等多个方面,围绕综合数据库实现查询统计、监管、综合应用、数据管理等应用,实现信息集聚、预警监测、辅助决策、网上管理、查询统计等功能。该系统采用B/A/S三层结构的方式,即客户浏览器(Browser)/应用服务器(Application)/数据库服务器(Server)方式,分别对应处理用户界面逻辑(描述逻辑)、应用处理逻辑(业务逻辑)和数据逻辑3个层次。系统由数据采集层、网络层、数据层、平台层、应用层、安全保障体系、标准规范体系构成。(1)数据采集层。依托于矿山物联网采集人员定位系统坐标数据、产量数据、视频数据、GPS数据等。(2)网络层。数据通过互联网或国土资源专网传输,支撑数据采集、业务系统运行。(3)数据层。以矿山监管各类数据为优秀,依托成熟的数据库管理系统和GIS数据管理平台建立数据中心,有矿政管理数据库、矿山监管数据库、平台支撑数据库等,提供系统运行所需的数据支撑。数据包括MapGIS的矿山地形地质图、井上井下对照图、采掘工程平面图、矿层底板等高线及储量计算平面图等。(4)平台层。基于三维建模与可视化、GIS技术、物联网技术等建设系统基础平台和运行平台。(5)应用层。在业务层上,围绕矿管、地勘、执法等矿政管理部门的矿业权审批、矿业权监管、执法监察等矿政管理需要,建设监管系统。(6)安全保障体系。安全保障体系为网络层、数据层、平台层、应用层等层次提供安全保障。(7)标准规范体系。在数据采集、传输、存储、处理、信息输出以及信息系统开发和应用、网络建设、信息安全等相关工作中实施标准化管理。 2.2空间数据库建立 由于系统是基于GIS平台开发的,所以空间数据库是最基础的部分。空间数据库的建立是通过对图形数据分层、建立属性数据库以及空间索引进行的。物联网中的数据具有海量、多源、动态、异构、分散等特点,为了同时聚集和分析几种不同类型的记录来取得信息的全貌,必须对异构的物联网信息进行有效的聚合,才能保证物物感知交互的进行[2]。利用空间数据与属性数据全关系型数据库的管理方式来构建空间数据库,通过ArcSDE空间数据引擎,把GIS与关系数据库集成起来,从而实现空间数据与属性数据的无缝集成和一体化存储管理。矿山端为矿山生产数据,分为产量数据、视频数据、地下矿山井下人员轨迹数据、露天矿设备轨迹数据,这些数据都为生产原始数据;数据采集系统部署在矿端,由硬件和软件系统组成,其中地下矿山的数据采集通过读取人员定位系统数据实现,露天矿在采矿挖掘机上安装GPS设备直接采集轨迹数据;生产数据经采集发送后,由数据中心接收和保存,形成矿产综合监管数据,矿产综合监管数据由用户系统进行处理和加工,然后在GIS软件中进行展示。 3子系统建设 矿产资源开发远程综合监管系统由8个子系统构成,分别为井下采掘远程监控系统、露天矿山采掘GPS远程监控系统、矿山产量远程监控系统、矿山视频远程监控系统、矿产资源开发管理信息系统、通信系统、手机短信服务和预警系统。 3.1井下采掘远程监控系统 井下采掘远程监控系统和露天矿山采掘GPS远程监控系统的设计原理是采用物联网和GPS定位技术,对开采设备和工作人员位置、轨迹进行远程监测,以判定是否越层越界开采[3]。井下采掘远程监控系统主要由RFID射频卡、定位分站、通信分站、传输接口、矿山监控服务器、数据交换组件、通信总站、数据传输网络等组成。利用传感器与无线组网技术,以节点的形式采集数据,以网络的形式传递信息[4]。通过为井下工作人员和设备(采掘设备、矿车等)配备RFID射频卡,采用物联网定位技术,对开采设备和工作人员位置和轨迹进行远程监测。RFID具有快速读写、距离远、长期跟踪管理等特点[5]。通过井下设置的定位分站读取相关RFID射频卡信息,上传卡号、时间和位置等信息内容,由通信分站采集各定位分站信息,汇总并传输至传输接口。按照通信协议进行数据封装,汇总传输至井口人员定位数据库服务器。通过数据交换组件24h不间断提取人员定位信息并发送至通信总站进行封装,最后通过GPRS或者光纤传输至国土资源监控中心。通过该系统能够实时了解矿产资源开发状况,掌握矿山采矿活动信息,判定是否越界开采,规范矿山开采行为。 3.2露天矿山采掘 GPS远程监控系统露天矿山采掘远程监控系统由主机、GIS系统、GPRS通信系统、GPS车载智能终端和其他必要设备组成。GPS定位技术的出现给车辆、调度、安全、设备管理提供了具体的实时定位能力[6]。在矿山工程车辆上安装GPS全球卫星定位系统,通过和矿山地面GPS定位终端设备结合,采用模拟功能,对矿山地面采掘活动进行有效监控。GPS定位终端设备安装在目标设备隐蔽处,以确保不被损坏;天线外露,保证信号无屏蔽;电源要求和发动机同线路,保证在目标设备发动的同时启动定位设备。实时监控是通过获得矿山GPS监控实时信息,对矿山地面工程车辆进行实时的监控,实时反映监测点的越界报警。GPS定位终端设备实时将监测数据上传到数据服务器,客户端实时读取数据库数据,并在相应的监测终端模型中显示报警信息。系统监测地面工程车辆位置和行驶状态信息,位置信息包含经纬度、海拔高度,行驶状态信息包含时间、速度、方向信息等。系统具有车辆出/入时刻、重点区域出/入时刻、限制区域出/入时刻、工作时间、车辆数量、车辆历史轨迹重演、超层越界告警、GIS显示等功能。 3.3矿山产量远程监控系统 在矿山企业矿井出口、胶带、销售处等处安装实时电子称重系统,将电子秤的产销数量扫描进主控机并进行自动统计,确定矿山企业资源的日、月、年开采量,对当年动用资源储量、累计动用资源储量、保有资源储量进行动态管理。该系统主要由称重、测速、运算、通信、数据服务5个部分组成。传感网络是物联网应用的3个层次之一(其余2个分别为传输网络、应用网络),在称重行业中,物联网的触角便是称重传感器[7]。称重传感器检测胶带上的矿物重量信号,测速传感器检测胶带的运行信号,运算部分把接收的重量信号和速度信号进行放大、滤波、AD转换后送入CPU进行积分运算,然后将矿物重量数据按照时段设定再通过无线或光纤网络传输至数据中心服务器,服务器接收现场数据后,通过存储、分析、整理,为用户提供实时、准确、分类的产量信息。 3.4矿山视频远程监控系统 在每个矿山安装摄像机,并连接到网络硬盘录像机,通过交换机或者路由器共享一个网络IP并连接至Internet专线。系统可实现实时监控、远程预览、录像回放等功能。对于偏远、难以铺设有线网络的露采矿山,可以利用无线网络来传送监控图像及数据。在矿山端安装热成像夜视仪和智能球机,热成像夜视仪主要用于夜间及恶劣条件下的监控,2种摄像机日夜配合使用,实现无人值守,24h全天候实时远程监控,不受天气、昼夜变化影响。通过3G无线方式将现场的视频图像传输给远端的监控主机,可以实现多个监控终端对多个现场的同时监管。矿山视频远程监控系统主要作用:①可在第一时间发现超深越界开采等违法行为,及时制止查处,缓解日常监管压力;②通过定期抓拍矿山采掘区域图片进行比对,使得矿山生产状况一览无余,降低了执法取证难度;③只要执法人员通过视频摄像头获取的视频发现在禁止开采矿区私挖滥采等违法生产行为,可立即制止,监控录像可以作为行政处罚的依据。 4综合监管系统特点 矿产资源开发远程综合监管系统把矿山产量远程监控系统、矿山视频远程监控系统、井下采掘远程监控系统等系统功能模块化,表现为可切换的不同页签。用户在统一的登录界面上输入一个账号,就可进入综合监管系统平台,对页签进行切换,直接选择矿山的产量、采掘、视频等不同页签,实现不同功能的远程监控。通过对各类监控数据进行整合,实现数据间的相互调用、无缝衔接。数据与视频图像同步显示,GIS地图定位可显示矿山位置、产量数据、视频图像、井下人员情况等,管理和操作方便。综合监管系统主要特点如下:(1)远程集中监控。对辖区内矿山进行远程监控,监控数据远程传输并集中存储在国土资源部门,以保证数据的真实性和权威性,为行政执法提供有力支持。(2)无人值守。监管系统能够保证24h连续运行,对矿山开采异常行为、越界行为、监控故障予以预警。(3)监控GIS化。人员和各生产设备的运行轨迹及具体信息通过GIS平台集中管理。(4)多功能融合,提高了系统实用性,实现成本低,降低了设备和运维费用,易于维护。(5)轻松联网,B/S结构,实现多级地域联网监控。 5实施效果 矿产资源开发远程综合监管系统自2012年投入使用以来,矿产资源开发利用违法违规案件发生率明显下降,2011,2012,2013年发生率分别为6.66%,5.33%,3.38%,所有违规开采行为均得到及时预警;系统实现了矿山产量的实时计量,进一步强化了矿产资源储量动态管理。2013年度共监控到煤1391万t、铁矿石75.19万t,为矿产资源补偿费征收提供了科学依据;系统监管增强了采矿权人珍惜和合理利用资源的意识,矿产资源开发利用方案得到严格执行,资源开发利用效率得到有效提高,全市在采铁矿平均回采率由原来不足80%提高到88%以上。 6结语 将矿产资源开发远程综合监管系统应用于地下、露天开采矿山的监管工作中,能够有效节约管理成本,大幅提高工作效率,实现了国土资源管理部门对矿山的全方位监管。同时通过综合监管平台的建设,创新矿政管理方式,能够实现国土资源矿政管理的科技化、信息化,提升国土资源管理部门的效能和服务能力。 作者:陈跃辉单位:徐州市国土资源局 矿产资源论文:浅谈矿产资源法律保护问题及对策研究论文 论文关键词:矿产资源法律制度保护监管 论文摘要:犷产资源是指能用于生产和生活的,蕊藏在地壳中的各种犷物。犷产资源是人类生存与发展的重要物资基础之一。但是由于我国犷产资源保护体系不够健,也带来了一系列的环境问题,扣环境污染和生态破坏,等子。这影响了我国经济和社会的可持续发展,也成胁到了我国人民的生命肘产安全。故完善犷产资源保护体系特别是相关的法律制度势在必行。本文对我国犷产资涯开发现状及几个重要的法律缺陷进行了论述,并提出了相关对策。 随着我国社会经济的高速发展,资源和环境压力越来越大,环境污染和生态破坏已成为危害人体健康,制约经济和社会的可持续发展的重要因素。依法保护和合理开发、有效利用矿产资源,成为经济社会可持续发展所面临的紧迫问题。 一、我国矿产资源保护现状 我国政府一向重视矿产资源的法律保护。早在1951年,政务院就公布了《中华人民共和国矿业暂行条例》,1956年国务院批转了地质部制定的《矿产资源保护试行条例》。我国现行的法律史1986年全国人大常委会通过的《矿产资源法》,该法并于1996年8月29日经第八届人大常委会修订。此外,相关法律还包括《中华人民共和国对外合作开采海洋石油资源条例》《矿山安全条例》《矿山安全监察条例》《矿产资源勘查登记管理暂行办法》《全民所有制矿山企业采矿登记管理暂行办法》《矿产资源监督管理暂行办法》。另外我国宪法,民法,行政法,刑法也刘.矿产资源保护作出了相关规定,地方有立法权的人大及常委会根据法律、行政法规及本地区实际情况制定了地方法规。但也正是因为这些不同等级不同效力的法律法规的不完善在一定程度上阻碍了我国矿产资源的发展。 二、我国矿产资源保护存在的问题 (一)矿山保护条款不明确。开采矿产资源会对环境和地质构造造成破坏,勘探和开外破坏植被,在山体上留下巨大的坑洞甚至可能造成地质灾害。《矿产资源法》第15条、第21条和第32条以及实施细则中,都提到了要“加强环境保护”却没有提出具体可行的操作办法。采矿人为了减小经济投入,开采后就走人,并未采取任何后续措施。破坏了地质环境甚至可能威胁人民的生命财产安全。(二)矿产权权属及流转问题。1.矿产权权属问题。我国宪法和《矿产资源法》总则第三条规定,矿产资源属于国家所有,由国务院行使国家对矿产资源的所有权。但是实践证明,矿产资源归国家所有只是一个概念性的规定,不具有实际性。采矿权人只是享有占有、处分资源的所有权。矿产资源所有权与使用权制度极其不完善,未建立起有效的产权制度机制。致使一些投资经营者急功近利掠夺性抢挖资源,一味追求经济效益,没有长远规划与科学理念,同时开采工艺落后,资源回收率低,对矿产资源造成严重破坏,资源严重浪费。许多资源不能被最大限度地开采出来,不能最大化地实现其自身价值的作用。2、矿产权流转问题。我国《矿产资源法》规定:探矿权人有权优先取得勘查作业区矿产资源的所有权,而不是当然取得的。探矿权人要取得采矿权还需设立矿山企业并且要达到一定的资质条件。这样人为的把探矿采矿权割裂割裂,不利于探矿采矿的衔接,更不利于矿产资源的合理开发。《矿产资源法》还规定:“已取得采矿权的矿山企业,因企业合并、分立,与他人合资、合作经营,或者因企业资产出售以及有其他变更企业资产产权的情形而需要变更采矿权主体的,经依法批准可以将采矿权转让他人采矿……禁止将矿权、采矿权倒卖牟利。”这条规定明确了矿业权转让的前提条件,并且禁止把盈利作为矿业权转让的目的。很容易把二级市场划为禁区,不利于产权的有序流转。更不能适应现代经济生活出现的新情况。(三)矿产资源监督管理混乱。1,矿产资源监督管理混乱。省,自治区,直辖市人民政府地质矿产主管本行政区域内矿产资源勘察,开采的监督管理工作。市场经济的大形势打破了过去计划经济条件下一切都由国家统管统揽的局面,使人和单位的利益直接与自己的行为挂起钩来。所以地方政府要扩大资源占有量,以壮大地方矿业,以增加地方财政收入。2、各部门监管不协调。目前我国法律对于这一问题的规定是粗略的,只是确定协调管理的主体范围,但并没有具体规定其具体的职能范围。这在实践中往往会造成部门管理的冲突。例如,矿产资源勘探开发与林业部门的冲突,由于矿产的勘探要破坏一些地表的植被,勘探时间又有可能同林业的防火期造成冲突,这就需要地勘部门与林业部门进行协调。而实际的协调过程中总会发生当地的林场不允许地看人员上山的问题。这些都是由于部门不协调造成的。3.矿产资源信息不完善。不公开,缺乏统一管理,使大量的信息不能为广大用户使用。 三、矿产资源保护对策 (一)建议在修改《矿产资源法》时增加有关矿山地质环境保护的条款,以法律条文的形式,规定设立矿山地质环境危险性评估制度和地质环境治理恢复保证金制度。(二)完善矿产权流转制度。在符合相应法律规定的条件后,探矿权人可以直接取得采矿权的法律地位,另外,在现有经济体制和实际情况看,矿业权流转不得牟利的规定已经不适合我过矿业权的实际情况,故应取消矿业权流转不得牟利的规定,或者也可以采取变通的方式即根据实践的需要,增加矿业权转让的情形,同时简化矿业权取得手续,提高地质矿产行政主管机关的办事效率,从多方面促进矿业权市场高效运转,更好的发挥其资源配置的作用。(三)增强矿产资源的监管能力。1,提高执法质量。2、增强各部门的协调,明确各部门责任。3、每个地区可以根据地方不同的实际情况展开一些公众参与活动,(四)树立全面协调、可持续的发展观。提高全民族的资源意识和节约意识我国是世界上的矿产资源大国,但是我们应该清楚,在资源丰富的背后隐藏着可怕的危机,因此,要使全体公民(尤其是矿产资源开发利用工作人员)牢固树立全面协调、可持续的发展观,进一步统一思想,提高认识,增强人们节约资源和保护资源、保护生态环境的意识和能力,提倡健康文明、有利于节约资源和保护环境的生活方式与消费方式,引导人们自觉地珍惜和节约资源,有意识地变废为宝,化害为利,提高资源的综合利用率,减少环境污染。 同时可以借鉴其他国家的经验,美国,加拿大同样是资源大国,却不盲目开采,权衡一切可考虑的因素后再进行统山规划,采用最有效、最有竞争力、对环境最负责的方案。政府将可持续发展、保护自然资源、保护居民及生态环境及提高生活质素与健康为目标。 矿产资源论文:矿产资源勘探与会计准则论文 国际会计准则理事会(IASB)于2004年12月9日了《国际财务报告准则第6号——矿产资源的勘探与评价》(IFRS6ExplorationforandEvaluationofMineralResources),首次对采掘业主体发生的勘探和评价成本的会计处理提供了指南,为增强国际采掘行业会计信息可比性和相关会计准则的趋同提供了一个参考框架。澳大利亚会计准则委员会(AustralianAccountingStandardsBoard,AASB)为了使其准则与IFRSs趋同,在IASBIFRS6的同时(2004年12月9日),也了与IFRS6对等的《澳大利亚会计准则第6号——矿产资源的勘探与评价》(AASB6ExplorationforandEvaluationofMineralResources),取代了《澳大利亚会计准则第1022号采掘行业会计》(AASB1022AccountingfortheExtractiveIndustries)和《澳大利亚会计准则第7号——采掘行业会计》(AAS7AccountingfortheExtractiveIndustries),(注:AASB1022和AAS7都于1989年,名称相同,且技术性的内容也一致。不过,AASB1022应用于公司企业,而AAS7应用于私营部门的非公司报告主体,以及公营部门的商业企业(businessundertakings)。AASB1022由AASB,而AAS7由代表澳大利亚会计师协会和澳大利亚特许会计师协会的澳大利亚会计研究基金会。)但保留了澳大利亚采掘行业会计原有的特色。那么,AASB6与IFRS6有何异同呢?它与原准则是怎样的关系?它们对我国石油天然气会计准则的制定是否具有参考价值?笔者拟通过对二者的比较,谈谈自己的看法。 一、制定背景的比较 (一)IFRS6的制定背景 IASC最早进行采掘业会计研究是在1998年。当时,采掘业有了较大的发展,但其会计和报告实务却极不规范,具体表现为各国会计实务之间存在很大差异,不同企业的做法也不一致,不符合国际会计准则的概念框架,而且由于采掘业风险很大,在是否存在具有商业开采价值的矿物及其储量大小、从探明储量到经济可采储量的时间间隔、市场需求、政府控制、环境保护以及投资回报等方面均存在着很大的不确定性。由此,IASC初步确定了开采前成本的确认、场地恢复成本的确认、存货的计量、收入确认和准备的提取等研究议题。 2000年《采掘行业问题报告》的发表,表明IASC对采掘业会计准则的研究取得了实质性进展。2000年11月,IASC发表了《采掘行业问题报告》(IssuesPaper:ExtractiveIndustries),该报告主要论述了采掘业上游活动(注:按照采掘行业指导委员会的定义,上游活动可以分为8个阶段:预探(prospecting)、矿权的取得(acquisitionofmineralrights)、详探(exploration)、评价(appraisalorevaluation)、开发(development)、建设(construction)、开采(production)和关井(closure)。)的会计处理。《采掘行业问题报告》的目的是增强不同国家采掘行业之间以及采掘行业与非采掘行业相似交易的可比性,确定采掘行业中重要的财务报告问题,评价解决这些问题备选方案的优劣,并特别关注提供相关、可靠信息的需要。报告还强调为采掘行业建立通用准则,并单独评价矿业或石油行业指南的重要性、历史成本计量的重要性和储量数量与储量价值信息的重要性等。该报告可以看作是采掘业会计准则的初步征求意见稿。 IASB认为有必要制定关于石油天然气等采掘业的国际会计准则,因为石油天然气等采掘业对一国的国民经济及世界经济的发展具有举足轻重的作用,而采掘行业企业在财务会计与报告方面却存在很大差异,给跨国经营带来巨大阻力。由于许多采掘业主体自2006年1月1日起要按国际会计准则编制和提供财务会计报表,而IASB无法完成关于采掘业会计与财务报告的全部项目,所以只能先关注于主要问题——矿产资源勘探与评价。IASB还认为,石油天然气行业和一般采掘业的特点基本相同,可以制定一个统一的会计准则。2004年12月,IASB在《采掘业问题报告》的基础上,颁布了IFRS6《矿产资源的勘探与评价》。 (二)AASB6的制定背景 自2001年4月国际会计准则委员会(IASC)改组为IASB并宣称制定“全球会计准则”以来,会计准则国际趋同的步伐明显加快,而澳大利亚采用IFRS的态度最为积极。在IASC改组前,澳大利亚已独自完成了具有本国特色且体系较为完整的会计准则的建设。但是,为了与国际会计准则趋同,澳大利亚不惜重新颁布准则取代现有准则或对现有准则进行大规模的修订。早在1994年7月,AASB就了第4号《政策公告:澳大利亚—新西兰协调政策》(PS4),开始了澳大利亚会计准则国际协调的进程。1996年4月,AASB了第6号《政策公告:国际协调政策》(PS6),与IASC制定的IAS进行协调。2001年,澳大利亚政府修改了《澳大利亚证券和投资委员会法案》,规定“AASB具有参与制定全球统一会计准则并为之做出贡献的职责”。该法案为澳大利亚会计准则的国际趋同提供了法律支持。2002年4月,重新组建的AASB了修订后的PS4《国际趋同与协调政策》,以取代原PS4和PS6.该政策公告指出,AASB国际趋同的目标是通过参与IASB和国际会计师联合会公共部门委员会(PSC)的活动,寻求制定一套单一的、国际上可接受的会计准则,该准则能在澳大利亚和全球其他地区使用,从而使澳大利亚获益。财务报告委员会(FRC)(注:财务报告委员会(FRC)对AASB提供政策指导,澳大利亚准则委员会(AASB)制定、评价和包括其与公营部门和私营部门的会计准则。)于2002年7月对AASB做出战略指示,要求澳大利亚的营利性主体从2005年1月1日起采用国际会计准则,这一决定比欧盟单纯要求上市公司在合并报表中采用国际会计准则走得更远。AASB于2003年3月了《AASB在2005年采纳IASB准则的计划》,阐述了AASB对主要趋同问题的策略。2003年5月,AASB决定为AASB准则引入一套新的编号方法,即AASBs1~99系列与IASB新的IFRS系列相对应,如AASB6对应于IFRS6《矿产资源的勘探与评价》;AASBs101~199系列与现有的或修订后的IAS系列相对应,如AASB101对应于IAS1《财务报表的列报》。2004年6月,AASB正式了与IASB准则相对应的澳大利亚准则(Equivalent-IASBStandards,简称EIASB准则),其中包括2004年12月的AASB6《矿产资源的勘探与评价》。(注:IFRS6与AASB6的时间都是2004年12月9日。) (三)结论 不难看出,IFRS6和AASB6是在会计准则国际趋同的大背景下制定的,都是为了增强准则的国际可比性,提高会计准则的质量。但是,它们制定的直接目的并不相同。IFRS6的制定是因为目前尚未制定采掘行业统一的国际会计准则,各国制定的准则又很不一致,会计报告实务很不规范,严重影响了国际采掘业企业会计信息的可比性。澳大利亚则不同,它已独自建立了具有本国特色且较为完整的会计准则体系,包括1989年制定的AASB1022和AAS7.但是,为了与国际会计准则趋同,它颁布了与IFRSs系列对应的AASB系列,或是对原准则进行修订,以体现与IASB或IAS的趋同。其背后的原因,除“促进制定一套全球统一的会计准则”外,最重要的是“如果最符合澳大利亚经济体中私营和公共部门的利益,则促进在澳大利亚会计准则制定过程中采用国际上最佳实务的会计准则”(2001年ASIC法案),以及帮助澳大利亚公司筹集资本或在海外上市。尽管看起来AASB似乎是为了趋同而趋同,但实质上是其国家利益至上宗旨的体现。在趋同的过程中,澳大利亚积极参与IASB的工作,在IASB中争取到了更多的“发言权”。 二、框架结构的比较 AASB6与IFRS6的框架结构基本相同。IFRS6由9节27段组成,即目标、范围、勘探与评价资产的确认、勘探与评价资产的计量、列报、减值、披露、生效日期和过渡性规定,而AASB6包括10节45段,多出的一节是“应用”,其他9节与IFRS6标题相同,多出的18段是增加了“澳”字的段落,以体现澳大利亚国际趋同的总体策略和特有要求。这些带“澳”字的段落基本上都与“权益区域”法(“areaofinterest”approach)有关。在“应用”一节的澳第2.1~2.7段中,AASB6规定了其适用的主体范围、生效日期、对AASB1031《重要性》的运用、与AASB1022和AAS7之间的关系、日期。AASB6澳2.5和2.6段规定,当本准则生效时,它替代了1989年11月颁布的AASB1022《采掘行业会计》和AAS7《采掘行业会计》。AASB1022和AAS7仍然有效,直至被本准则替代。 三、内容的比较 (一)目标的比较 IFRS6和ASB6都规定,准则的目标是规范矿产资源勘探与评价的财务报告:(1)有限地改进现存的关于矿产资源勘探与评价支出的会计实务;(2)确认勘探与评价资产的主体应按本准则的要求对这些资产的减值进行评估,而对资产减值的计量应根据《资产减值》的要求进行;(3)披露用于确定和解释因矿产资源的勘探与评价而在主体财务报告中确认金额的信息,帮助财务报告使用者理解主体确认的勘探与评价资产的未来现金流量金额、时间分布和确定性。其不同之处在于,对于资产减值的计量,IFRS6要求根据IAS36进行,AASB6则要求按AASB136行事,而AASB136与IAS36是对应准则。另外,AASB6增加了“应用”部分,体现了澳大利亚的特色。 (二)范围的比较 AASB6与IFRS6的范围完全相同,都规定:(1)主体应将本准则应用于发生的勘探与评价支出;(2)本准则不规范从事矿产资源勘探与评价主体其他方面的会计问题;(3)本准则将不适用于主体在矿产资源勘探与评价之前发生的支出。 (三)勘探与评价资产的确认比较 AASB6与IFRS6都规定:(1)在暂时豁免执行的条款中,IFRS6豁免的是IAS8的第11和12段,而AASB6豁免的是AASB108的第11和12段,AASB108与IAS8是对应准则,即EIASB准则;(2)在制定会计政策时,确认勘探与评价资产的主体应符合IAS8(EIASB:AASB108)(注:为了方便起见,本文以IAS8(EIASB:AASB108)的形式表示二者是对应准则,即括号中的AASB108与IAS8S是对应准则,在IFRS6中用IAS8,同时在AASB6中用AASB108.以下类推,不再详述。)《会计政策、会计估计变更与会计差错的更正》第10段的规定,但在AASB6中增加了采用澳7.1和澳7.2段对勘探与评价支出进行处理的要求;(3)免除IAS8(EIASB:AASB108)第11和12段的要求。 AASB6在澳第7.1~7.3段中专门规定了IFRS6中没有的“勘探与评价支出的处理”,规定与某权益区域有关的矿产资源勘探与评价支出应予以费用化或资本化的条件,其基本要求与成果法类似。同时,澳第7.3段还详细界定了“权益区域”的含义。 (四)勘探与评价资产计量的比较 1.确认时的计量。IFRS6与AASB6都规定,在确认时按成本计量勘探与评价资产。 2.勘探与评价资产的成本构成要素。(1)对勘探与评价资产的成本构成要素,IFRS6与AASB6都规定,一个主体应根据支出与发现特定矿产资源之间的联系程度,规定哪些支出可以确认为勘探与评价资产,并且一直遵守该会计政策。同时,IFRS6与AASB6都列举了勘探与评价资产在初始计量时应包括的支出:探矿权的获取;地形、地质、地球化学、地球物理研究;勘探性钻井;挖掘、采样;与评价开采矿产资源的技术可行性和商业价值有关的活动。(2)AASB6的特殊要求。在AASB6澳第9.2~9.4段中,对勘探与评价资产的计量提出了特别的要求,这些要求是澳大利亚原准则中特有的内容,主要包括与矿产资源勘探与评价有关的直接或间接成本的分配问题、勘探与评价资产成本是否包括租赁权或其他矿区使用权的取得成本问题以及综合管理费用的分配问题。(3)有关开发活动的支出。IFRS6与AASB6都规定,与矿产资源开发活动有关的支出不应确认为勘探与评价资产。应按EIASB《提供与编制财务报表的框架》和IAS38(EIASB:AASB138)《无形资产》提供的确认开发活动中形成资产的指南处理。(4)有关拆除与恢复义务。IFRS6与AASB6都规定,主体应根据IAS37(EIASB:AASB137)《准备、或有负债和或有资产》的规定,确认在特定期间内发生的从事矿产资源勘探与评价而导致的所有拆除与恢复义务。 3.确认后的计量。IFRS6与AASB6都规定,主体对勘探与评价资产进行确认以后,应采用成本模式或重估价值模式对其进行计量。如果采用重估价值模式——IAS16(EIASB:AASB116)《不动产、厂场和设备》中的模式或IAS38(EIASB:AASB138)中的模式,该模式应与勘探与评价资产的分类相一致。 4.会计政策变更。关于会计准则变更的要求,IFRS6与AASB6都规定,如果会计政策的变更能使财务报告与其使用者所需的经济决策更相关并且至少同样可靠,或者更可靠并且至少同样相关,主体可以变更其勘探与评价支出的会计政策。主体可根据IAS8(EIASB:AASB108)中的标准判断相关性和可靠性。但同时,AASB6增加了澳13.1段,要求主体对勘探与评价支出会计政策的任何变更仍应符合澳7.1和澳7.2段的规定。 (五)列报要求的比较 对于列报要求,IFRS6与AASB6的规定完全相同:(1)主体应根据取得的勘探与评价资产的性质,将其分为有形资产和无形资产,并一贯地运用该分类,而且不能将开发无形资产过程中使用的有形资产划转为无形资产;(2)当开采一项矿产资源的技术可行性和商业价值能够得到证明时,勘探与评价资产将不再做这种分类。在重新分类之前,主体应对勘探与评价资产进行减值评估,并确认减值损失。 (六)减值规定的比较 对于勘探与评价资产减值的确认与计量以及减值评估层次的确定,IFRS6与AASB6的要求基本相同,只是在评估层次的确定方面体现了澳大利亚特色。 1.确认与计量。IFRS6与AASB6规定相同。(1)当事实和情况表明勘探与评价资产的账面价值可能超过其可收回金额时,主体应对勘探与评价资产进行减值评估;当事实和情况表明勘探与评价资产的账面价值超过其可收回金额时,主体应按照IAS36(EIASB:AASBl36)的要求计量、列报和披露产生的任何减值损失,但对勘探与评价资产减值迹象的判断不能运用AASB136(EIASB:AASB136)关于减值迹象的判断。(2)下列一项或多项事实或情况表明主体应对勘探与评价资产进行减值测试:主体在特定区域拥有的勘探权在本期失效或在不久的将来就要失效,并且预期不会再获得;在特定区域对矿产资源进行进一步勘探与评价所需的重大支出,既未列入预算也未列入计划;在特定区域对矿产资源进行的勘探与评价尚未发现矿产资源的商业可采储量,并且主体已经决定终止在该特定区域的此类活动;有充分数据表明,虽然在该特定区域的开发可能继续进行,但勘探与评价资产的账面价值不可能通过该特定区域的成功开发或销售而全部收回。当上述情形中的任何一种或类似情况发生时,主体应根据IAS36(EIASB:AASB136)实施减值测试,并按照IAS36(EIASB:AASB136)的规定将减值损失确认为费用。 2.确定勘探与评价资产减值评估的层次。IFRS6与AASB6都规定,主体应确定一项会计政策,将勘探与评价资产分配于现金产出单元或现金产出单元组,以便进行减值评估。分配到勘探与评价资产的现金产出单元或现金产出单元组,不应大于主体按照IAS14(EIASB:AASB114)《分部报告》确定的主要或次要报告形式中的分部,并且主体为进行勘探与评价资产的减值测试而确定的层次,可以由一个或多个现金产出单元组成。AASB6在澳22.1段特别规定,主体为进行勘探与评价资产减值测试而确定的层次,不应大于与该勘探与评价资产有关的权益区域。 (七)披露要求的比较 IFRS6与AASB6对于披露的要求基本相同,AASB6增加了与权益区域有关的要求。二者都规定,主体应披露用于认定和解释因矿产资源的勘探与评价而在财务报告中确认的金额的信息。为遵守上述规定,主体应披露:(1)勘探与评价支出的会计政策;(2)产生于矿产资源勘探与评价的资产、负债、收入和费用的金额以及经营活动和投资活动的现金流量。主体还应根据勘探与评价资产的分类,将勘探与评价资产作为资产中的一项单独资产类别,按照IAS16或IAS38(EIASB:AASB116或AASB138)的要求进行披露。 此外,AASB6澳24.1段规定,除了按上述要求披露之外,确认其权益区域中勘探与评价资产的主体,还应在披露这些资产的金额时,解释清楚勘探与评价资产账面价值的可收回性依赖于成功的开发和商业性开采,或相应权益区域的销售情况。 (八)术语解释 IFRS6与AASB6都解释了勘探与评价资产、勘探与评价支出和矿产资源的勘探与评价的含义,AASB6还增加了澳大利亚特有的术语:(1)权益区域(areaofinterest),是对矿物沉积、石油或天然气田的存在构成有利环境的一个单独的地理区域;(2)经济可采储量(economicallyrecoverablereserves),是在当前和可预知的经济条件下,一个权益区域中能够预期的具有商业价值的开采、加工和出售的估计产量。 四、AASB6的特点与启示 (一)AASB6体现了AASB为会计准则国际趋同所制定的总体策略 在采用IASB准则时,AASB的总体策略是采纳IASB准则的内容和措辞,只对需要适应澳大利亚法律环境的地方进行了文字修改。AASB6充分体现了AASB国际趋同的总体策略。例如,AASB6的框架结构与IFRS6基本相同,都包括目标、范围、勘探与评价资产的确认、勘探与评价资产的计量、列报、减值、披露、生效日期和过渡性规定9个部分,除在相应段落增加带“澳”字段的规定以外,所有的条款编号都相同;在内容和措辞方面,除了涉及与澳大利亚准则对应的国际会计准则以外,内容和措辞几乎相同,准则编号相同,名称相同,就连的日期都是2004年12月9日,是名副其实的趋同准则,即EIASB. 此外,为了与IFRS6的适用范围一致,AASB6取代了1989年的AASB6和AAS7《采掘行业会计》。这里说的范围有两个方面:一是主体范围,即公营部门和私营部门;二是采掘行业各生产阶段的范围。从主体方面看,AASB1022适用于公司企业,而AAS7适用于私营部门的非公司报告主体和公营部门的企业(businessundertakings)。AASB1022和AAS7的主体也不同,AASB1022由AASB,而AAS7由代表澳大利亚会计师协会和澳大利亚特许会计师协会的澳大利亚会计研究基金会。现在,AASB6取代了这两项准则,既适用于公营部门,也适用于私营部门,即所谓的部门中立准则(sector-neutralStandard)。从采掘行业涉及的生产阶段来讲,AASB6的适用范围限定于勘探与评价支出的处理,不包括相关的损耗、折旧与摊销。因此,AASB6是活动基础准则(activitiesbasedStandard),仅仅适用于勘探与评价支出的处理。AASB1022还适用于开发、土建和恢复成本的处理、上述成本的摊销、存货的处理和收入确认。因此,AASB1022和AAS7是行业基础准则(industry-basedStandard),包括对采掘活动其他阶段的要求和指南。由于AASB1022和AAS7已被AASB6所替代,因而从事采掘活动其他阶段的主体也必须同时采用澳大利亚会计准则,这些准则可以应用于AASB1022和AAS7以前所描述的各方面的会计处理。例如,矿产资源勘探与评价之前的活动、开发与土建成本、资本化成本的摊销要符合《概念框架》、AASB116《不动产、厂场和设备》和AASB138《无形资产》的要求,而恢复成本要遵守AASB137《准备、或有负债与或有资产》、AASB116怀动产、厂场和设备》、紧急问题小组(UrgentIssuesGroup,UIG)解释1《现存退役、恢复和类似债务的变化》的规定。笔者认为,这也是趋同的代价,因为牵涉到会计政策变更的问题,提供信息的成本将会增加。 (二)在与会计准则国际趋同的同时,澳大利亚充分考虑了本国国情 AASB6在与会计准则国际趋同的同时,也考虑了澳大利亚的法律环境和国情特点,没有全盘照搬IFRS6的内容。AASB规定,除了那些专门针对非营利或公众部门的准则,或仅适用于国内的准则以外,AASB倾向于将IASB准则作为基本准则,并在此基础上增加详细说明,确定在澳大利亚准则的使用范围和适用性。AASB打算在需要的地方增加一些必要内容,以完善尚未被IASB准则和国内其他准则所覆盖的部分。对EIASB准则中加入的额外披露要求以及非营利性主体的条款,AASB明确要求在其前面加上前缀“Aus”,以提示它是澳大利亚所特有的要求。例如,AASB6中共增加了18段带“澳(Aus)”字的段落,它们体现了澳大利亚采掘业会计的特色,基本都与“权益区域”法有关。(1)在规定勘探与评价资产的确认时,AASB6在澳7.1~7.3段对勘探与评价支出的会计处理做了特别的规定,要求主体应就每个权益区域分别对勘探与评价支出做出决策,提出只有满足一定条件时,与一个权益区域有关的勘探与评价资产才予以确认,并且对“权益区域”进行了非常详尽的解释。(2)在规定勘探与评价资产的计量时,AASB6在澳9.1~9.4段对勘探与评价资产的成本构成要素做了特别的规定,要求勘探与评价成本一定要与某“权益区域”相关。(3)在确定勘探与评价资产减值评估的层次时,AASB6澳22.1段规定,主体为进行勘探与评价资产减值测试而确定的层次,不应大于与该勘探与评价资产有关的权益区域。(4)在披露方面,AAB6澳24.1段规定,除了披露产生于矿产资源勘探与评价的资产、负债、收入和费用的金额以及经营活动和投资活动的现金流量之外,确认其权益区域中勘探与评价资产的主体,在披露这些资产的金额时,应解释清楚勘探与评价资产账面价值的可收回性依赖于成功的开发和商业性开采,或相应权益区域的销售情况。 可见,在矿产资源勘探与评价的所有重要方面,如确认、计量、减值和披露,AASB6都保留了澳大利亚特色,而且这种特色是原AASB1022和AAS7的规定或方法。正如AASB在论述AASB6与AASB1022的差异时指出的:AASB6涉及与矿产资源勘探与评价有关的各项支出的会计处理,尤其允许主体制定一项处理这些支出的会计政策,而不必特别考虑AASB108《会计政策、会计估计变更和会计差错的更正》第11~12段的要求。AASB6要求会计政策应与AASB102描述的“权益区域”法相一致。当事实和情况表明勘探与评价资产的账面价值可能超过其可收回金额时,应对已资本化的勘探与评价支出(所谓“勘探与评价资产”)进行减值测试。这里,AASB6论述的事实和情况与AASB102中用于确定主体是否继续确认其已资本化的勘探与评价支出的因素(factors)相一致。因此,已资本化的勘探与评价支出的确认和计量在AASB6和AASB1022中基本相同。 (三)对制定我国石油天然气会计准则的启示 1.我国《企业会计准则——石油天然气开采》征求意见稿的特点。我国为了促进会计准则的国际趋同,到2005年已经了《企业会计准则——基本准则》等16项会计准则征求意见稿,其中包括《企业会计准则——石油天然气开采》征求意见稿(以下简称征求意见稿)。征求意见稿规范了企业从事矿区权益取得、勘探、开发和生产等油气开采活动的会计处理和相关信息披露。相对于我国企业目前采用的企业会计制度,征求意见稿突出了油气开采会计与其生产工艺相适应的特点,并且与国际惯例基本实现了趋同,主要是与美、英石油天然气会计准则的趋同。(1)它是一个行业基础准则。征求意见稿只涵盖了石油天然气行业上游阶段的会计处理,不涉及炼制、销售等下游活动,也不涉及其他采矿行业的会计处理,这与美、英等国的石油天然气会计准则完全一致,但与前述的AASB6和IFRS6只涉及矿产资源的勘探与评价活动不同。我国和美、英的石油天然气准则是行业基础准则,而AASB6和IFRS6是活动基础准则,并且涉及所有采掘业,包括石油天然气行业。但是,按照IASB和AASB的计划,AASB6和IFRS6只是过渡性准则,一旦时机成熟,它们将被完整的行业基础准则——采掘行业会计准则所取代,这将与美、英石油天然气准则趋同。我国不能像澳大利亚那样激进,因为我国以前没有像澳大利亚AASB1022或AAS7那样的准则作为基础,如果颁布一个活动基础准则仅涉及勘探与评价活动的话,我国的石油天然气行业企业仍然没有完整的准则可遵循,也不利于该行业会计信息质量的提高。(2)确定了油气资产的计量模式。国外对油气资产的计量主要有两种模式:历史成本加标准化计量和储量确认会计。征求意见稿按照历史成本归集、确认矿区权益及相关设施的成本,同时辅之以特殊的披露要求,但没有像美、英准则那样,要求对石油天然气储量的价值按标准化计量的方法进行披露,只是要求披露储量的实物数量。这对我国企业来说已经是一大进步了。AASB6和IFRS6对勘探与评价资产确认时的计量要求按历史成本,而确认后的计量既可以采用成本模式,也可以采用重估价值模式,并且没有要求披露矿产资源的储量。(3)要求采用成果法。对于油气勘探支出的会计处理,存在成果法和完全成本法两种方法。目前,国际上主要的石油公司包括我国三大在海外上市的石油公司都采用成果法。征求意见稿在我国油气开采会计中正式引入了成果法,只确认发现探明经济可采储量的钻井勘探活动的支出。AASB6和IFRS6虽然没有提到成果法的概念,但实际上采用的是成果法的方法。(4)按产量法计提油气资产的折耗。对矿区权益和井及相关设施等油气资产,应当计提折耗,国际惯例是采用产量法计提折耗。征求意见稿引入了产量法,同时仍保留了使用年限法。AASB6和IFRS6没有涉及矿产资源勘探与评价资产的折耗问题。 总之,在业务流程上,IFRS6与AASB6只规定了对矿产资源进行勘探和评价活动的会计处理,未能涵盖油气开采活动的整个过程,只涉及油气开采四个阶段中的勘探阶段。在适用范围上,IFRS6与AASB6是对所有矿产资源勘探的一般性规定,未能突出油气开采活动区别于其他矿产资源采掘活动的特点。因此,该准则有较大的局限性,无法为制定我国的油气开采准则提供借鉴。 2.对我国《石油天然气开采》征求意见稿的建议。我国的准则虽然实现了与国际惯例尤其是美、英石油天然气会计准则多方面的趋同,但仍存在需探讨的问题。(1)关于石油天然气资产减值的规定不明确。征求意见稿规定:“企业对于探明矿区权益(注:此处应为”矿区权益“,而非”探明矿区权益“。)的减值,应当分别不同情况确认减值损失。对于探明矿区权益的减值,应当按照《企业会计准则第××号——资产减值》进行处理;对于未探明矿区权益,应当至少每年进行一次减值测试。单个矿区取得成本较大的,应当以单个矿区为基础进行减值测试,并确定未探明矿区权益减值金额。单个矿区取得成本较小的,且与其他矿区具有相同或类似地质构造特征或地层条件的,可以按照具有相同或类似地质构造特征或地层条件的矿区组进行减值测试。计算未探明矿区权益减值时,将其公允价值低于账面价值的差额确认减值损失。”这样的规定虽然与美国准则类似,但是,它不具有可操作性,尤其是油气资产(不论是探明矿区权益还是未探明矿区权益,抑或是井及相关设备和设施)减值迹象的判断和资产组的认定都与其他行业不同,不能简单地规定按资产减值准则处理了事。资产减值准则毕竟是一般性的规定,对特殊资产未进行特殊考虑,企业无法直接按其规定的减值迹象判断油气资产减值与否。征求意见稿也没考虑井及相关设备和设施的减值问题,只规定了矿区权益的减值问题。所以,笔者认为,我国油气会计准则应借鉴IFRS6和AASB6的做法,对石油天然气资产减值迹象的判断和资产组的确定做出专门规定,而对其减值测试、确认和计量则按资产减值准则进行。(2)披露要求过于简单。征求意见稿对油气资产减值的披露过于简单,只规定披露其减值金额,对于资产减值准备的累计金额、分部的减值损失、资产组的情况、可收回金额的计算方法等内容没有予以考虑。因此,为了达到准则的一致性,油气准则应规定按照资产减值准则的规定披露。另外,对油气储量的披露也比较简单,只规定企业应当分别披露其在国内和国外拥有油气储量的年初年末数据,对于储量在年内的变化原因和影响因素以及储量的价值则未要求披露。其实,我国的三大海外上市石油公司的年报和半年报都已按美国准则披露了这些内容,财会人员已经掌握了相关的会计技术。国内上市的石油公司虽没有被要求披露储量的价值信息,但它们几乎都被三大石油集团控股,在技术上并不存在问题。(3)我国征求意见稿没有涉及成本风险的分担问题,而这个问题恰恰是油气开采企业很重要的问题。随着油气勘探开发合作业务的增多,这个问题可能越来越重要。 矿产资源论文:矿产资源开发管理论文 摘要:契丹民族在很早的时代就已经学会了开发和利用矿产资源,并掌握了金属开采、冶炼和制造等技术。契丹民族开采的矿种有银、铜、铅和铁等,冶炼和制造技术发达,他们主要制造生产工具和生活用具。论述了辽代的矿产资源的开发和金属冶炼,及辽代矿产资源的利用。 关键词:契丹/矿产/冶炼 契丹民族是中国北方的一个历史比较悠久的民族,有先进的金属开采、冶炼和制造技术,契丹民族在长期的生产生活中创造了自己的金属冶炼和制造技能,同时在自己的手工业基础上广泛的吸收和采用了中原的先进技术,使其金属冶炼和制造技术有了很大的发展。契丹境内矿产种类较多,储量丰富,为契丹的矿业开发和金属冶炼打下了良好的基础。 1辽代的矿产资源概述 契丹民族的金属冶炼和铸造业历史很早,早在耶律阿保机之前,契丹民族就有了自己的采矿和冶铁及制造技术,有曷术部落,其地多产铁,“曷术”即契丹语铁的意思,根据《辽史》记载,契丹民族有金、银、铜、铁等矿产资源。并且“部置三冶:曰柳湿河,曰三黜古斯,曰手山”[1]的开采记载和管理机构。 契丹民族的矿产资源开采的历史很早,早在公元900年左右就开始开采和利用金属矿产。耶律阿保机在占领室韦的领土之后,“坑冶,则自太祖始并室韦,其地产铜、铁、金、银,其人善作铜、铁器”《辽史·食货志》,室韦在契丹的东北部,在现在的黑龙江省境内,但根据契丹国志记载,应该是蔑劫子,“其国三面皆室韦,一曰室韦,二曰黄头室韦,三曰兽室韦。其地多铜、铁、金、银,其人工巧,铜、铁诸器皆精好,善织毛锦”[2]。“太祖并诸蕃三十六国,室韦在其中”(《契丹国志·诸蕃记》),蔑劫子也应该在其平定之列。耶律阿保机在平定北方诸国之后,不但取得了其地的矿产资源,也得到了冶炼和制造技术,并且设立了专门的“铁坊”、“军器坊”等管理部门。 渤海国在辽宁和吉林的东部,公元907年,耶律阿保机征服了渤海国并取得了其地的铁矿资源,《续文献统考》和《辽史》都记载“神册初,平渤海,得广州,本渤海铁利府,改日铁利州,地亦多铁,东平县,本汉襄平县故地,产铁矿,置采炼者三百户,随赋供纳”[3],就是现在的鞍山和辽阳一带,考古挖掘也证实了在鞍山市首山“现炼铁炉址和炼渣,堆积厚达一米多。辽初已具备了一定的金属冶铸技术和原料等条件”[4]。 在燕山山麓的北部,即现在的平泉、宽城、滦平、隆化等县也发现大规模的辽代采矿和冶炼遗址,辽史记载“太祖征幽、蓟,师还,次山麓,得银、铁矿。命置冶”(《辽史·食货志》),可能即是此地。据河北省承德地区文管所调查,有银矿、铜矿、铁矿等开采和冶炼遗址多处。 辽史记载“泽州,采炼陷河银冶”(《辽史·地理志》)即位于此处,“辽泽州即今平泉县会州故城,陷河,即今平泉、宽城两县境内的瀑河,陷河银冶所指是分布在陷河两岸的多处银矿,我们共发现古矿洞26眼”[5]。另外还发现了大量的居住址和冶炼遗迹,有生活用具、辽代的砖瓦、冶炼炉渣和金属块。 1993年10月,在龙烟铁矿矿区发现的古炼铁遗址(在河北省赤城县田家窑乡境内),经国家考古部门鉴定,为距今900多年前的辽代炼铁遗址。“龙烟铁矿地处河北省赤城县、宣化县境内,因赤城县龙关、宣化县烟筒山在同一矿脉上,这一绵延百余里的铁矿得名龙烟铁矿。‘其矿层之厚、铁质之佳,亦足为世界太古纪以后,水成铁矿之罕见者,且水成铁矿之属元古界者,推龙烟为首创,肾状、鲕状矿并生,亦为它矿所未有。’并在遗址上采集了炉渣和渣铁标本,经宣钢中心化验室鉴定,渣铁中含有7%的Fe2O3,属用赤铁矿冶炼,含硅18%,全铁54%,正与辛窑一带的矿质、品位相同”[6]。并测定其年代为964±60年,为公元1020—1170年,应属辽、金时代的炼铁遗址。 契丹人除了开采金属矿床,也开采砂矿床,“柳河馆,河在馆旁,西北有铁冶,多渤海人所居,就河漉沙石,炼得成铁。”(《契丹国志·王沂公行程录》) 除了上述矿产之外,《辽史》还记载有其他矿产地,在“圣宗太平间,于潢河北阴山及辽河之源,各得金、银矿,兴冶采炼”(《辽史·食货志》)。 2辽代矿产资源的开发和金属冶炼 契丹民族的矿产资源的开发和金属冶炼技术总体上讲,已经和中原的冶炼水平相当,这可能与大批的中原技术流入契丹有关,契丹民族无论对开采、冶炼还是锻造分工十分明确,有专门的开采、冶炼等部落和管理机构。有专门的“打造部落馆。惟有番户百余,编荆为篱,锻铁为军器。”《契丹国志·王沂公行程录》从现在考古情况推断,辽代的冶炼地多在矿产地附近,但也有在异地的。现已发现冶炼遗址多处,有铜、铅、铁等冶炼遗址和打造遗址。 根据河北文馆所调查,在隆化县隆化镇辽北安州故城北侧,发现铜作坊一处,曾出土了作为原料的残破铜300余斤和大量的炊具。在宽城县龙须门乡王家店村,发现铅锭五块,在隆化县隆化镇北,发现大面积的铸铁遗址,残存有熔炉的部分残体,在隆化县韩麻营村出土有完整的辽代铁锄,并有铁砧子等铁器出土[5]。其他的考古发掘也证实“辽上京附近坑冶遗址规模相当大,鞍山市首山、河北平泉罗杖子、赤峰辽祖州、饶州、中京遗址都有发现炼铁炉址和炼渣,堆积厚达一米多”[4]。 3辽代矿产资源的利用 辽代的金属制品种类较多,从现今的考古发现辽代制造的金属产品主要有生产工具、生活用品、军事武器等几大类,主要以农业生产工具为主,还有手工工具、生活用具及兵器,其中铁制工具占很大比重。生产工具类:生产工具是契丹民族利用金属制品的主要方面,主要以铁制品为主,现今的考古发现,在承德地区发现有大量的生产工具,如铁犁铧、铁锄、铁镰、铁刀、铁铲、铁镐、铁槌、铁砧子、铜犁铧、铁凿等。考古工作者在中国东北地区出土了大量辽代的镐、锄、铧、镰、铡刀、叉等铁制农具。在北京地区(辽南京)也有辽代铁制农具出土,“通县东门外,顺义大固观、上辇,怀柔上庄,房山焦庄等处出土过几批,多是农具和生活用具,有铧、犁镜、耘锄、镐、镰、铡刀、禾叉……”[7]。生活用具类:此类物品的金属种类较多,有金、银、铜、铁等,考古发现的物品也比较丰富,出现在生活的各个方面,如铁锅、铁炉、铁剪、铁熨斗、铁提梁壶、三足铁鼎、六折金铁釜、铜锅、铜釜、铜壶、铜盆、铜铃、铜车川、带钩、铁勺、铁锁、铁铃、铜镜等。其他如:刀、斧、钩、钳、刀斗勺、漏勺、双耳釜、叉、矛、甲片、锤、镐、马蹬、脚镣、铁链、熨斗、剑刀、剪刀、锁、锄、犁等,应有尽有。特别是随葬品类:有鎏金银冠、银碗、鎏金银琢、铜琢、银琢、银盖脸、铜盖脸、铜盂、铜丝网、鸡冠壶以及辽代的碗、碟、杯、盘等瓷器[5]。辽代的兵器类制品以铁制品较多,如铁剑、铁刀、铜骨朵、铁镞、铁棘藜等。 契丹民族在长期的生产实践中逐渐的掌握了金属开采、冶炼和金属制造技术,无论从历史文献记载和现今的考古发掘来看,契丹的金属开采规模很大,冶炼和制造技术先进。所制造的物品以兵器类、生产工具类和生活用具类为主。 矿产资源论文:矿产资源企业经济发展论文 全球化是世界经济发展的必然趋势,它使得生产要素在全球范围更加有效的内优化组合和资源优化配置,促进了全球经济的共同发展。但经济全球化在推动世界经济的快速发展的同时,也使得全球资源竞争更加直接、更加激烈。随着企业国际经营环境的不断变化,我国矿产资源企业的跨国经营问题也遇到了新的挑战。如何全面提升我国矿产资源企业的国际化经营水平,形成与国际跨国公司相抗衡的能力,是当前面临的一个十分重要课题。 一、加快海外拓展步伐对我国矿产资源企业的重要意义 矿产资源型企业以自然资源的开发为主,辅以初加工和一些后续工序,尽可能利用区域内的自然条件来实现经济增长(王林清,2007)。这类企业对自然资源依赖性非常强,企业拥有矿产资源的多少,在很大程度上决定企业的竞争能力。由于矿产资源是不可再生的重要战略资源,对一个国家的经济安全起到至关重要的作用,西方国家一向高度重视对全球矿产资源的控制,近百年来,他们不断通过经济、外交甚至战争对资源丰富的国家和地区进行掠夺和占领。 就我国而言,在本世纪头20年要实现全面建设小康社会的宏伟目标,资源短缺是重大的瓶颈。我国矿产资源总量大但人均贫乏,探明铁、铜、铝、镍、铬、钾矿石基础储量居世界第4与第12位之间,人均拥有量分别只有世界平均水平的32%、13%、10%、9%、0.3%和4.5%。不仅如此,我国的资源禀赋普遍不佳,矿产资源大型和超大型矿床比重很小,富矿稀少,贫矿、难选矿和共生矿多,开发难度大、生产成本高(康义,2005)。同时,随着我国工业化、城镇化进程的加快,居民消费结构将加速升级,对重要矿产资源的消费也持续大幅增加。近年来,我国一些重要矿产品短缺加剧,铁矿、铜矿、氧化铝和镍矿的对外依存度不断上升,分别由1993年的22.3%、16%、34.8%和7.9%提高到2004年64%、72%、46%和47%,钾矿和铬矿对外依存度分别高达85%和90%(朱训,2005)。我们如果不突破资源瓶颈,要实现党的十七大提出的到2020年人均GDP再翻两番的目标就有可能落空。我国矿产资源的基本情况客观上决定了我国矿产资源企业必须从全球资源配置中寻求保障资源供给的有效途径。因此,利用好境外重要矿产资源不单是提高我国矿产资源企业竞争优势的重要途径,更是保障国家经济安全的战略举措。 二、我国矿产资源企业在海外拓展过程中面临的主要问题 1、行业政治敏感性高,面临的政治风险大 我国矿产资源企业在海外发展中面临的最大问题是政治风险。政治风险是指由于东道国政府或社会政局的不稳定和政策的不连续性而导致的跨国公司国际投资和贸易活动受到影响,并致使其经营管理绩效和其他目标遭受不确定性(杨德新,2000)。当前的政治风险已由战争、征收、国有化等传统型风险向更为复杂而隐蔽的风险演变,主要表现为东道国政策的变化、区域保护、经济和政治报复、区域内部协调、第三国的干预、民族主义和宗教矛盾、各国内部的利益集团和非政府组织的政治参与等(童生、成金华,2006)。由于矿产资源企业投资对象都是战略性物资,与国家利益、民族主义、地缘政治等复杂因素紧密相连,因此受政治影响极大、面临的政治风险极高。我国资源企业在外投资就经常受到多方面的阻碍和干扰,使我国企业的海外拓展受到很大限制。 2、缺乏国际化人才,对国际规则不熟悉 在实际的对外经营过程中,我国矿产资源企业碰到的最棘手问题,主要是来自对矿业国际惯例和运行模式不甚了解或缺乏研究。由于信息不对称、不熟悉国际惯例,不了解国外政治经济和社会风俗、法律制度等,我国企业有过很多失败的教训。因此,他们开始认识到对外合作中涉外资源评估、商务信息、法律咨询、仲裁调解的重要性,必须在标准、规范、矿业权评估、资源评价、独立勘查、矿业经纪、劳务合同等领域与国际惯例接轨。目前,我国矿产资源企业缺乏了解国际社会经济环境、精通国际市场规则、熟悉国际法与投资地法律的综合型人才,以致在与外商的商谈过程中,会出现提出严重背离国际惯例和矿业运行模式的要求和条款的情况,这严重阻碍了我国矿产资源企业全球拓展的步伐。因此,培养和造就一批适应全球化发展的企业经营管理人才是我国矿产资源企业的当务之急。 3、企业规模小,国际综合竞争力弱 西方矿产资源企业一般都是规模巨大的跨国公司,而由于矿产资源对国家经济发展的巨大影响,国家扶持力度日益加大,使得矿产资源企业的规模进一步扩张。根据瑞典RMG统计,目前参与世界矿业经营活动的公司约有8000家左右,但矿山产量的大部分仅由少数几家公司控制。在世界矿业公司排行榜上,32家矿业公司的矿产产值总额占全球矿产总产值份额的50.38%;最大的25家公司中,美、加、澳、英和南非的发达国家的矿业公司占19家,其控制产量占25家公司总产量的78%(周进生、鲍荣华,2004)。我国的矿业企业经过几十年的发展,尽管已经形成了一定的规模,但是和国际大型矿业集团相比依然有着巨大的差距。据2001年底的统计,我国有15万多个矿山企业,其中大型企业500个,中型企业1254个。大、中型矿山企业只占全国矿山企业的1.15%,而小型矿山企业却占98.85%(朱训,2003)。矿产行业的规模效应十分明显,大规模、长期合同式的交易始终处于市场的主导地位。规模偏小使我国矿产资源企业在国际竞争中处于明显劣势。主要表现在:一是缺乏定价权,使得企业生产经营活动容易受国际市场价格影响,抗风险能力差;二是造成企业银行资信低,融资能力低,难以快速扩张;三是市场开拓能力弱,难以突破国际市场壁垒;四是容易受外部政策环境的影响,承担不必要的发展成本。三、我国矿产资源企业海外拓展的对策建议 1、充分利用国家外交优势,支持矿产资源企业在国际竞争中争取主动权 由于矿产资源的战略重要性和分布不均衡性,对其争夺已经突破了企业层面间的争夺,导致国家层面参与资源争夺。为了获得支持经济发展的有限资源,无论从企业利益还是国家利益来说,企业和政府间的结合也达到前所未有的紧密程度。西方发达国家一直把控制海外的矿产资源作为国家的根本利益所在,他们制定和实施全球矿产资源战略,综合运用经济实力、军事实力和科技优势,支持本国企业进行跨国资源开发,加紧实施全球资源战略,并控制了大部分优质资源。 尽管越来越多的矿产资源为发达国家跨国公司控制,但在发展中国家仍有大量的机遇存在。近年来中国矿产资源企业与亚非拉国家合作资源开发项目不断取得成功,这固然与这些国家资源丰富但缺乏开发能力有关系,更与我国在这些国家发展良好外交关系密不可分。我国作为一个发展中大国,一直以来与大多数发展中国家,特别是周边国家保持着良好的合作基础。同时,因为我国与其他发展中国家同属第三世界国家,有着共同的利益和长期友好的双边关系,所以我国企业在这些国家的发展具备了独特的战略优势。为此,我国的矿产资源企业应充分利用国家外交渠道积极拓展海外资源,获取资源开发的主动优先权。一些金属矿产资源丰富,但勘探程度低、基础设施落后,但与我国政治关系密切的新兴国家应成为我国企业拓展资源储备的重点目标。在资源扩张的进程中,我们应注意尊重当地的政治、宗教、文化习惯,少说多做,在争取资源的同时树立良好的国际形象,为长期的合作发展奠定坚实的基础。 2、矿产资源企业可采取灵活多样的方式,有针对性地拓展海外资源 在全球化发展的进程中,我国企业应紧紧围绕国内短缺的重要矿产品种,综合运用贸易、投资、对外援助等灵活多样的形式,积极开发利用海外资源。 通过国际资本市场参、控股境外企业是我国矿产资源企业全球化发展的重要方式。这种方式在获取国际矿产资源的同时还可以使他们在生产技术、营销渠道、品牌经营等多方面的优势资源为我所用,有助于我国企业学习国外公司先进的生产、管理经验,提升我国企业的全球化经营水平。这种方式风险小、效益高,适宜针对发达国家和国际矿产行业领先企业进行。在资源丰富、与我国关系友好的发展中国家,则应尽量争取独立投资或以我方为主建设及管理矿产资源开发项目。这些发展中国家受制于资金和技术限制,多希望国际企业能以直接投资方式参与到他们的矿产资源开发和生产上,并为之提供了各种优惠的政策。我们应充分利用自己在资本、技术、国家关系上的比较优势取得资源开发的主动权。这种方式投资大、风险高,需要国家政治、外交层面的配合。除直接投资外,我国企业还可通过长期合同买断海外矿山一定时期内的生产权或租赁经营海外矿山,这种方式节省投资、风险小但时效短,对于企业长期的资源保障作用有限。 3、扩大企业规模,打造有国际竞争力的大企业 当前,国外大公司为了应付世界资源开采市场越来越激烈的竞争和挑战,普遍实行强强联合、机构重组,矿产资源企业并购风起云涌,产业链进一步完善,产业集中度得到提高。进入海外矿产资源市场面临多种风险,而我国矿产资源企业海外开拓市场更多的是在单打独斗,显得势单力薄。从目前世界各地资源开发情况看,跨国公司在资源市场占据主导地位,并在一定程度上实现了资源垄断。因此,我国矿产资源企业的强强联合,不仅可以凭借组合的实力减少企业海外投资的风险,还可以增强与国际跨国公司竞争的能力。 随着我国经济的发展,市场化的逐步完善,并购重组的经济环境也日益改善。我国矿产资源企业完全可以通过并购重组集合各企业优势的技术、人才、资金等生产要素,组建具有国际竞争力的企业集团作为海外拓展的主体。在生产要素的重组过程中尤其要重视进一步充分利用国内外的资本市场,实现企业规模快速扩张。随着我国国内资本市场本身的逐步完善、发展,矿产资源企业通过发行股票、债券获取大量的融资已成为可能。随着我国金融管制的逐步放宽,企业通过海外资本市场融资的的机会也越来越多,这些因素都是打造具有国际竞争实力大企业的有利条件。 4、加强人才队伍建设,为企业发展提供基础保障 员工素质是企业构建国际竞争力的基础。我国的矿产资源企业要加快全球拓展的步伐,提高企业的国际竞争力,就必须实施人才强企战略,培养一支国际化的人才队伍。我们不仅需要水平过硬的生产技术人才,更需要熟悉投资地法律,了解投资地文化,又具备国际经营管理能力的复合型人才。因此我国矿产资源企业应着重加强对企业经营管理人员的培养,完善他们的知识结构,形成一支精通外语、金融、法律,熟悉国际投资游戏规则,并且能迅速融入当地社会生活的国际化人才队伍。同时,企业也完全可以跳出国界,在世界范围内引进所需人才,但前提是要熟悉国际人才市场规则和人才使用机制。所以,企业在人才队伍建设上要努力形成开放的人才培养引进机制、符合现代企业制度要求的人才评选机制以及与国际市场接轨的人才激励机制。 总之,在经济全球化作用的推动下,我国矿产资源企业实施全球化经营战略已成为必然趋势。面对复杂的国际环境和激烈的国际竞争,我国矿产资源企业必须认清自身不足,充分利用现有优势,积极寻找发展机会,加快海外拓展步伐,不断提高利用全球资源的能力,为实现全面建设小康社会的宏伟目标提供稳定、可靠的矿产资源保障。 矿产资源论文:企业海外矿产资源拓展论文 全球化是世界经济发展的必然趋势,它使得生产要素在全球范围更加有效的内优化组合和资源优化配置,促进了全球经济的共同发展。但经济全球化在推动世界经济的快速发展的同时,也使得全球资源竞争更加直接、更加激烈。随着企业国际经营环境的不断变化,我国矿产资源企业的跨国经营问题也遇到了新的挑战。如何全面提升我国矿产资源企业的国际化经营水平,形成与国际跨国公司相抗衡的能力,是当前面临的一个十分重要课题。 一、加快海外拓展步伐对我国矿产资源企业的重要意义 矿产资源型企业以自然资源的开发为主,辅以初加工和一些后续工序,尽可能利用区域内的自然条件来实现经济增长(王林清,2007)。这类企业对自然资源依赖性非常强,企业拥有矿产资源的多少,在很大程度上决定企业的竞争能力。由于矿产资源是不可再生的重要战略资源,对一个国家的经济安全起到至关重要的作用,西方国家一向高度重视对全球矿产资源的控制,近百年来,他们不断通过经济、外交甚至战争对资源丰富的国家和地区进行掠夺和占领。 就我国而言,在本世纪头20年要实现全面建设小康社会的宏伟目标,资源短缺是重大的瓶颈。我国矿产资源总量大但人均贫乏,探明铁、铜、铝、镍、铬、钾矿石基础储量居世界第4与第12位之间,人均拥有量分别只有世界平均水平的32%、13%、10%、9%、0.3%和4.5%。不仅如此,我国的资源禀赋普遍不佳,矿产资源大型和超大型矿床比重很小,富矿稀少,贫矿、难选矿和共生矿多,开发难度大、生产成本高(康义,2005)。同时,随着我国工业化、城镇化进程的加快,居民消费结构将加速升级,对重要矿产资源的消费也持续大幅增加。近年来,我国一些重要矿产品短缺加剧,铁矿、铜矿、氧化铝和镍矿的对外依存度不断上升,分别由1993年的22.3%、16%、34.8%和7.9%提高到2004年64%、72%、46%和47%,钾矿和铬矿对外依存度分别高达85%和90%(朱训,2005)。我们如果不突破资源瓶颈,要实现党的十七大提出的到2020年人均GDP再翻两番的目标就有可能落空。我国矿产资源的基本情况客观上决定了我国矿产资源企业必须从全球资源配置中寻求保障资源供给的有效途径。因此,利用好境外重要矿产资源不单是提高我国矿产资源企业竞争优势的重要途径,更是保障国家经济安全的战略举措。 二、我国矿产资源企业在海外拓展过程中面临的主要问题 1、行业政治敏感性高,面临的政治风险大 我国矿产资源企业在海外发展中面临的最大问题是政治风险。政治风险是指由于东道国政府或社会政局的不稳定和政策的不连续性而导致的跨国公司国际投资和贸易活动受到影响,并致使其经营管理绩效和其他目标遭受不确定性(杨德新,2000)。当前的政治风险已由战争、征收、国有化等传统型风险向更为复杂而隐蔽的风险演变,主要表现为东道国政策的变化、区域保护、经济和政治报复、区域内部协调、第三国的干预、民族主义和宗教矛盾、各国内部的利益集团和非政府组织的政治参与等(童生、成金华,2006)。由于矿产资源企业投资对象都是战略性物资,与国家利益、民族主义、地缘政治等复杂因素紧密相连,因此受政治影响极大、面临的政治风险极高。我国资源企业在外投资就经常受到多方面的阻碍和干扰,使我国企业的海外拓展受到很大限制。 2、缺乏国际化人才,对国际规则不熟悉 在实际的对外经营过程中,我国矿产资源企业碰到的最棘手问题,主要是来自对矿业国际惯例和运行模式不甚了解或缺乏研究。由于信息不对称、不熟悉国际惯例,不了解国外政治经济和社会风俗、法律制度等,我国企业有过很多失败的教训。因此,他们开始认识到对外合作中涉外资源评估、商务信息、法律咨询、仲裁调解的重要性,必须在标准、规范、矿业权评估、资源评价、独立勘查、矿业经纪、劳务合同等领域与国际惯例接轨。目前,我国矿产资源企业缺乏了解国际社会经济环境、精通国际市场规则、熟悉国际法与投资地法律的综合型人才,以致在与外商的商谈过程中,会出现提出严重背离国际惯例和矿业运行模式的要求和条款的情况,这严重阻碍了我国矿产资源企业全球拓展的步伐。因此,培养和造就一批适应全球化发展的企业经营管理人才是我国矿产资源企业的当务之急。 3、企业规模小,国际综合竞争力弱 西方矿产资源企业一般都是规模巨大的跨国公司,而由于矿产资源对国家经济发展的巨大影响,国家扶持力度日益加大,使得矿产资源企业的规模进一步扩张。根据瑞典RMG统计,目前参与世界矿业经营活动的公司约有8000家左右,但矿山产量的大部分仅由少数几家公司控制。在世界矿业公司排行榜上,32家矿业公司的矿产产值总额占全球矿产总产值份额的50.38%;最大的25家公司中,美、加、澳、英和南非的发达国家的矿业公司占19家,其控制产量占25家公司总产量的78%(周进生、鲍荣华,2004)。我国的矿业企业经过几十年的发展,尽管已经形成了一定的规模,但是和国际大型矿业集团相比依然有着巨大的差距。据2001年底的统计,我国有15万多个矿山企业,其中大型企业500个,中型企业1254个。大、中型矿山企业只占全国矿山企业的1.15%,而小型矿山企业却占98.85%(朱训,2003)。矿产行业的规模效应十分明显,大规模、长期合同式的交易始终处于市场的主导地位。规模偏小使我国矿产资源企业在国际竞争中处于明显劣势。主要表现在:一是缺乏定价权,使得企业生产经营活动容易受国际市场价格影响,抗风险能力差;二是造成企业银行资信低,融资能力低,难以快速扩张;三是市场开拓能力弱,难以突破国际市场壁垒;四是容易受外部政策环境的影响,承担不必要的发展成本。 三、我国矿产资源企业海外拓展的对策建议 1、充分利用国家外交优势,支持矿产资源企业在国际竞争中争取主动权 由于矿产资源的战略重要性和分布不均衡性,对其争夺已经突破了企业层面间的争夺,导致国家层面参与资源争夺。为了获得支持经济发展的有限资源,无论从企业利益还是国家利益来说,企业和政府间的结合也达到前所未有的紧密程度。西方发达国家一直把控制海外的矿产资源作为国家的根本利益所在,他们制定和实施全球矿产资源战略,综合运用经济实力、军事实力和科技优势,支持本国企业进行跨国资源开发,加紧实施全球资源战略,并控制了大部分优质资源。 尽管越来越多的矿产资源为发达国家跨国公司控制,但在发展中国家仍有大量的机遇存在。近年来中国矿产资源企业与亚非拉国家合作资源开发项目不断取得成功,这固然与这些国家资源丰富但缺乏开发能力有关系,更与我国在这些国家发展良好外交关系密不可分。我国作为一个发展中大国,一直以来与大多数发展中国家,特别是周边国家保持着良好的合作基础。同时,因为我国与其他发展中国家同属第三世界国家,有着共同的利益和长期友好的双边关系,所以我国企业在这些国家的发展具备了独特的战略优势。为此,我国的矿产资源企业应充分利用国家外交渠道积极拓展海外资源,获取资源开发的主动优先权。一些金属矿产资源丰富,但勘探程度低、基础设施落后,但与我国政治关系密切的新兴国家应成为我国企业拓展资源储备的重点目标。在资源扩张的进程中,我们应注意尊重当地的政治、宗教、文化习惯,少说多做,在争取资源的同时树立良好的国际形象,为长期的合作发展奠定坚实的基础。 2、矿产资源企业可采取灵活多样的方式,有针对性地拓展海外资源 在全球化发展的进程中,我国企业应紧紧围绕国内短缺的重要矿产品种,综合运用贸易、投资、对外援助等灵活多样的形式,积极开发利用海外资源。 通过国际资本市场参、控股境外企业是我国矿产资源企业全球化发展的重要方式。这种方式在获取国际矿产资源的同时还可以使他们在生产技术、营销渠道、品牌经营等多方面的优势资源为我所用,有助于我国企业学习国外公司先进的生产、管理经验,提升我国企业的全球化经营水平。这种方式风险小、效益高,适宜针对发达国家和国际矿产行业领先企业进行。在资源丰富、与我国关系友好的发展中国家,则应尽量争取独立投资或以我方为主建设及管理矿产资源开发项目。这些发展中国家受制于资金和技术限制,多希望国际企业能以直接投资方式参与到他们的矿产资源开发和生产上,并为之提供了各种优惠的政策。我们应充分利用自己在资本、技术、国家关系上的比较优势取得资源开发的主动权。这种方式投资大、风险高,需要国家政治、外交层面的配合。除直接投资外,我国企业还可通过长期合同买断海外矿山一定时期内的生产权或租赁经营海外矿山,这种方式节省投资、风险小但时效短,对于企业长期的资源保障作用有限。 3、扩大企业规模,打造有国际竞争力的大企业 当前,国外大公司为了应付世界资源开采市场越来越激烈的竞争和挑战,普遍实行强强联合、机构重组,矿产资源企业并购风起云涌,产业链进一步完善,产业集中度得到提高。进入海外矿产资源市场面临多种风险,而我国矿产资源企业海外开拓市场更多的是在单打独斗,显得势单力薄。从目前世界各地资源开发情况看,跨国公司在资源市场占据主导地位,并在一定程度上实现了资源垄断。因此,我国矿产资源企业的强强联合,不仅可以凭借组合的实力减少企业海外投资的风险,还可以增强与国际跨国公司竞争的能力。 随着我国经济的发展,市场化的逐步完善,并购重组的经济环境也日益改善。我国矿产资源企业完全可以通过并购重组集合各企业优势的技术、人才、资金等生产要素,组建具有国际竞争力的企业集团作为海外拓展的主体。在生产要素的重组过程中尤其要重视进一步充分利用国内外的资本市场,实现企业规模快速扩张。随着我国国内资本市场本身的逐步完善、发展,矿产资源企业通过发行股票、债券获取大量的融资已成为可能。随着我国金融管制的逐步放宽,企业通过海外资本市场融资的的机会也越来越多,这些因素都是打造具有国际竞争实力大企业的有利条件。 4、加强人才队伍建设,为企业发展提供基础保障 员工素质是企业构建国际竞争力的基础。我国的矿产资源企业要加快全球拓展的步伐,提高企业的国际竞争力,就必须实施人才强企战略,培养一支国际化的人才队伍。我们不仅需要水平过硬的生产技术人才,更需要熟悉投资地法律,了解投资地文化,又具备国际经营管理能力的复合型人才。因此我国矿产资源企业应着重加强对企业经营管理人员的培养,完善他们的知识结构,形成一支精通外语、金融、法律,熟悉国际投资游戏规则,并且能迅速融入当地社会生活的国际化人才队伍。同时,企业也完全可以跳出国界,在世界范围内引进所需人才,但前提是要熟悉国际人才市场规则和人才使用机制。所以,企业在人才队伍建设上要努力形成开放的人才培养引进机制、符合现代企业制度要求的人才评选机制以及与国际市场接轨的人才激励机制。 总之,在经济全球化作用的推动下,我国矿产资源企业实施全球化经营战略已成为必然趋势。面对复杂的国际环境和激烈的国际竞争,我国矿产资源企业必须认清自身不足,充分利用现有优势,积极寻找发展机会,加快海外拓展步伐,不断提高利用全球资源的能力,为实现全面建设小康社会的宏伟目标提供稳定、可靠的矿产资源保障。
工程勘察论文:市政工程勘察论文 自20世纪70年代以来,随着我国城市建设速度的加快,以高架、内环和地铁为标志的现代市政工程大量出现,开展全面的市政工程地质勘察工作已势在必行。但是,由于市政工程所处环境较为复杂,因此其勘察工作也与其他工程勘察大大不同。 1市政工程勘察的特点 1)勘察项目种类繁多,勘察工作者需具备较强的综合素质和业务能力。随着各地城市化进程的不断加快,市政工程包含的范围越来越广,除了传统的市政道路、桥涵、堤岸、管道和广场工程外,还出现了地铁、垃圾填埋或焚烧厂、地下空间开发利用、污水厂、旧桥旧路旧厂区的改造、航空港、工业产业园和河道综合治理等为适应城市发展而产生的一些新的工程类型。这些市政工程,不仅建筑风格迥异,而且结构和功能也复杂多变,因此勘察工作涉及的项目种类十分繁杂,这就要求相关勘察技术人员必须具有较强的综合素质以及一定广度和深度的专业知识,尤其是对项目特性和设计意图要有充分的了解,并在市政工程勘察规范的基础上灵活结合建筑、公路、道桥、水利、堤防、垃圾填埋和地铁等不同行业的勘察规范[1],综合考虑场地岩土特征、可能出现的不良地质情况以及场地条件等各方面因素,进而制定出满足规范和设计要求且经济合理的勘察方案。 2)地区勘察经验影响勘察效果。我国地域辽阔,岩土类别多且分布范围广,同一类岩土常会在不同的地区出现。这些岩土体虽有一定的共性,但由于地质作用过程和成因等差别,不同地区甚至同一城市内不同区域的同类岩土个性上都可能存在很大的不同[2]。而这些个性上的差异,对工程建设的影响十分巨大。市政工程勘察的场地范围相对于其他工程而言,常常集中在城区及其周边,因此对同一地区不同区域、类别的岩土个性进行总结,充分积累地区经验就显得尤为重要。以岩溶区为例,有些白垩系地层中发育有岩溶,其成因是碎屑岩中存在可溶岩物源区,这类岩溶一般发育不均匀,规模不大,层数少。此外,同为上古生界灰岩,不同地区岩溶发育的程度与岩性的纯度、是否夹有不可溶岩、地下水的运移情况及断层破碎带发育状况都有密切的关系。同为淤泥,不同的地区会因为成因、形成时间、分布区域、土的成分、夹层发育和有机质含量情况的不同而在岩土特性方面存在很大的区别。所以,在进行市政工程勘察时需特别注意对以往工程进行总结,只有充分考虑了该地区岩土特性及物理力学性质的差别,才能制定出有针对性的且经济合理的勘察方案,才能取得较好的勘察效果。 3)协调工作日趋重要。随着城市开发的日渐深入,市政工程所在场地的地貌也越来越复杂,常常位于道路、山边坡地、果园、菜地、江河、涌沟、民宅、厂房及绿化带等场地内,因此勘察工作的进场就牵涉到园林、交通、城管、海事、航道、水利(堤防)、电力、电信、煤气、地铁、人防、石油、供水、排水、部队、用地单位、村委会以至村民等众多部门或个人。由于市政工程一般工期较紧,勘察时往往未完成征地工作,勘察单位进场作业时不仅需要申请报批,而且常常需要多方联系谈判。这也决定了市政工程勘察是一项系统性比较强的复杂的组织工作,必须进行大量的协调工作,包括与业主、设计和政府等各管理部门的沟通协调,以及作业过程中与城市管理部门、土地权属部门甚至是个人的协调等。这些协调工作是现场工作的重要组成部分,必需有相应的组织架构来保证实施。只有这些协调工作完成后,勘察人员才能进场亮证施工,并设立、公示项目部的投诉电话,对影响市民出入或短时间内造成交通影响的情况进行解释说明,争取市民的理解。 4)场地条件通常较为复杂。地下管线是城市基础设施的重要组成部分。近20多年来,随着城市现代化建设的迅速发展,市政管网不仅铺设长度激增,而且已由过去的形式单一发展到了包括给水、排水、电力、电讯、燃气和工业等多类别与多权属管理布局的复杂管网系统。按照规定,管线埋设于地下的覆土厚度最小不能小于0.5m,某些管线甚至要求埋深达10m。探查这些管线,如果没有仪器,仅靠地面标志是非常困难的。而这些管线中,除了近年铺设的市政、电力和通讯等管线有一定的标志符号外,其他管线大都主要靠检查井来探查。但在现有城市管网中,除了污水、雨水、通讯和电力等管线具有规律分布的检查井,探查可以相对准确外,其他给水、热力和燃气等管线因检查井设置距离过长,很难进行详细探查。同时,在市区道路下的市政管线往往并排敷设多根或重叠多层,甚至存在多种管线共沟敷设现象,其种类识别也存在一定的难度。因此,勘察场地前应事先收集地下管线资料,提前与管线所属部门协调,并通过人工开挖、地质雷达探测等手段预先对地下管线状况进行了解,以最大程度地规避钻穿管线的风险。在市内路面及两侧钻探时,一般0~5m内需人工开孔,管线密集的地段,常常需多次开孔,甚至可能因多次开孔不得而放弃。这样,不仅耗时、费力,而且还要支付较多的人力成本。此外,市政工程勘察需特别注意对空中各种高架电缆、通信线路的避让,并针对不同的电线电压,保持不同的垂直和水平安全距离。 5)施工现场的作业要求更加严格规范。市政工程的勘察工作经常是在车流和人员密集的地区进行,存在一定的安全隐患,因此施工时必须采取措施,预防事故发生。这些措施包括:①路面施工时需设置围蔽屏障,并设置标示物提醒行人及过往车辆绕行。②钻探人员应穿反光服,晚间应设标志灯,且操作时注意观察车辆和行人动态,以确保各方人员的人身及机械安全。③在农田、绿地和苗圃等场地进行施工时,还需铺设塑料彩条布,以减少钻探施工造成的环境污染及对绿地的破坏。④钻探结束后,必须按市政工程施工管理办法的要求进行余泥、余浆的清运和施工环境的维护。⑤重视钻探孔、观测孔和测试孔的回填工作,以防因没有及时回填而引发事故和灾害。 6)注重人类活动对场区地质条件的影响。由于用地紧缺,许多城市的新建建筑物往往是建筑在旧有建筑的基础上或是建筑在由建筑、生活和工业垃圾所形成的城市杂填土上。城市杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均和规律性差,这也导致同一场地土质的压缩性和强度差异明显。使用这类土作为地基,建筑物易发生不均匀沉降,因此通常需要进行预先处理。使用这种杂填土做为工程开挖或支护穿越的土层,其成分、硬质物含量及块径大小等都会对工程施工造成一定的影响。因此勘察过程中尤其需慎重对待,必要时应增大勘探孔密度,查清其分布范围及埋深等。此外,在城市改造过程中,有些市政工程的场区位于原化工厂或工矿区等有污染的地段。在该处进行勘察时,必须有针对性地采集地下水样及土样,并加强场区地下水及土壤的腐蚀性评价,以切实为设计和施工提供真实有效的依据。 7)即有资料可重复利用。市政工程勘察主要集中在城区及其周边。经过多年的城市建设,这些地方大多已经积累了大量的岩土工程勘察数据。这些岩土工程信息,至少是第四纪以来在长期的地质历史过程中形成的固有的岩土工程特征,一般情况下不会发生变化,因此具有十分宝贵的可重复利用价值。但是,既有资料在重复利用时尚需考虑2个方面的因素:①真实性和可靠性。由于种种原因,导致现有的勘察资料质量参差不齐,因此在利用这些数据时,必须通过抽验或利用其他方法对资料的可靠性和真实性进行判别。②知识产权。在利用既有资料前,必须依据现行的数据产权保护法规及信息服务收费的配套政策与标准合法地获得该资料的使用授权。 2结语 随着城市建设的不断发展,市政工程勘察正经历着一个重要的阶段,面临着新的挑战和机遇。只有充分了解市政工程勘察的特点,对各种可能存在的问题予以充分考虑,才能有针对性地制定勘察方案,确保安全、优质、高效地完成市政工程勘察工作。 作者:伊颖锋 周清华 单位:广州市市政工程设计研究院 工程勘察论文:工程勘察设计与企业科学发展论文 我们广大勘察设计工作者及相关部门的辛勤劳动和智慧结晶,主要体现在: (一)勘察设计单位改制工作稳步推进 改革开放20多年来,工程勘察设计单位虽进行了一系列的改革,但总体上发展不平衡,仍有不少单位保留着事业性质,政企不分、股权单一、机制不活、队伍结构不合理、负担过重等,影响到勘察设计单位和行业健康发展。两年来,不断学习和贯彻落实最新文件精神。为及时掌握和解决改革中出现的问题,对勘察设计单位改制工作进行调研和分类指导,并充分运用市场机制,发挥中介咨询单位的作用,推进工程勘察设计单位的改制与重组。企业收入和员工工资都大幅增长。 (二)勘察设计咨询行业不断壮大 几年来,勘察设计咨询行业保持稳步发展,行业结构不断调整、从业队伍不断壮大,并取得了较好的经济效益。“十一五”末,进一步培育和发展了建筑装饰、建筑智能化、建筑幕墙、轻型钢结构、消防、环保等专项设计企业。 (三)勘察设计质量水平不断提高 勘察设计质量水平不断提高,一批大型、特大型建设工程项目如:XXXX等项目都是技术先进、经济合理、环保节能的示范工程,其设计水平和综合效益均达到国内领先或国际一流水平。 (四)勘察设计质量及市场监管不断加强 根据《建设工程质量管理条例》、《建设工程勘察设计管理条例》,进一步完善了市场准入和清除制度。坚持资质申报的收审分离、严格审批程序,明确审查责任,做到了审查结果上网公示,审批过程公开透明。建立和完善了施工图设计文件审查制度,是政府实施市场监管的有效支撑,对全面和实时地反映勘察设计质量中存在的问题,提高勘察设计质量水平发挥了重要作用。 要树立和落实科学的发展观,我们应该怎么做,首先,我认为必须全面准确把握科学发展观的深刻内涵和基本要求,即以人为本,全面发展,协调发展,坚持发展。在此基础上要着重把握如下几个问题:一是必须始终坚持以经济建设为中心,聚精会神搞建设,一心一意谋发展。二是必须在经济发展的基础上推动社会的全面进步和人的全面发展,促进社会主义物质文明、政治文明、精神文明的协调发展。三是必须着力提高经济增长质量,努力实现速度和结构、质量和效益相统一,实现经济发展和人口、资源和环境相协调,不断保护和增强发展的可持续性。第四,必须坚持理论与实际相结合,因地制宜,因时制宜的把科学发展观的要求贯穿于各项工作的各个方面之中。第五,要树立“四个观念”,也就是以人为本的观念,节约资源的观念,保护环境的观念和人与自然相和谐的观念。 社会要进步,科技事业要发展,都离不开科学的发展观。这就要求我们要紧密结合新时期下工作的新特点,新要求,加强部门自身建设,落实岗位职责,转变观念,拓宽思路,不断创新,在委党组的领导下,在同志们支持和配合下,牢固树立和落实科学发展观,做好各自分管工作。作为勘察设计行业的部门,如何贯彻落实科学发展观,推动勘察设计事业又好又快的发展是摆在我们面前的一个重要课题。 要加快建设资源节约型、环境友好型社会,促进经济发展与人口、资源、环境相协调。对于即将进入的“十二五”时期,中国仍将处于重要战略机遇期。机遇前所未有,挑战也前所未有,机遇大于挑战。因此,“十二五”是深入实践科学发展观、全面落实十七大提出的新的发展要求的五年规划,也是勘察设计行业改革和创新发展的机遇与挑战共存的时期。 (一)转变思维、创新管理,提高勘察设计整体实力 一是提高外地入我市勘察设计企业标准,改变外地勘察设计企业的备案方法。变逐项备案为外地企业年度备案,并建立信誉等级考核制度,对该单位承担的项目进行跟踪问效。确保工程勘察设计质量与服务再上一个新台阶。 二是推行优质优价,保证设计收费,从优化方案设计入手,丰富勘察设计企业信息平台建设,丰富设计创作,杜绝设计作品跟风重复、近亲繁殖。 三是开展争先创优活动,根据上级部门相关规定的要求,结合行业实际,研究制定创优设计的实施办法以保证优秀设计活动广泛深入地开展。 四是实行县区联管机制。发挥各县区建设局监管职能,上下协调,齐抓共管。合理分工、统筹协调,使勘察设计管理工作在管理层次上相配套,工作上更深入、细致、全面,更具实施性。尤其是部分县区独自开展施工图审查工作后,给施工图审查的监管工作带来很大的困难。为此,我们充分调动各县、区建设主管部门的积极性。 (二)示范引导、优势互补,抓好勘察设计企业资质整合。 勘察设计企业在体制、机制、经营模式、服务功能、管理水平和技术质量等方面均需不断提高。今后一个时期,首先要把解决人才、政策和市场等问题作为企业发展的主要矛盾来抓,从提高企业竞争能力入手,加大政策引导,整合设计资源,形成人才、市场政策三大支柱。积极尝试协调低资质、低水平建筑设计院同市场机制运转灵活、综合实力较强的建筑设计院所整合,达到双方互惠互利,实现双赢。 (三)强化监管,进一步提高勘察设计质量水平,开展工程勘察设计质量回访试点工作。 建立勘察设计质量检查和季度通报制度,组织建设业主、施工单位、工程设计单位、施工图审查机构定期对有代表性或重点的工程设计项目进行回访,总结设计工作经验和存在的问题,以不断改进设计工作,提高设计质量,塑造一支设计科学、技术过硬、勇于创新、积极开拓人才队伍。 其次是要强化市场监管。进一步完善监管体系,合理设置监管环节,界定监管职责,创新监管机制。监管机制的建设应从五个层次来考虑,一是主动的自律机制。勘察设计企业要制定相应的管理制度,打造诚信文化,做遵纪守法的市场主体。二是充分的中介服务机制,充分发挥中介服务在质量监管中的辅助作用,规范和完善其运行机制,并积极引导和发展设计责任保险和设计咨询等中介机构。三是严格的政府监管机制。我们要进一步转变职能,形成行为规范,运转协调,分工透明,廉洁高效的行政监管体系,努力提高各级干部的政治素质和业务本领,提高各级建设行政管理部门的行政能力,推动勘察设计行业的党风廉政建设和精神文明建设。四是积极的行业引导机制,充分发挥协会、学会的桥梁和纽带作用,树文明新风,提高服务质量,反映企业诉求,规范行业行为。五是有效的市场约束机制,按照“守法经营,诚实守信、失信必惩、保障有力”的原则。建立强有力的诚信激励和失信惩戒机制,以整肃市场秩序,引导诚信经营,营造良好的诚信环境。 (四)充分发挥建筑学会职能,加强行业自律管理。 进一步转变职能,变政府管理为行业管理,充分发挥勘察设计行业协会在勘察设计咨询业中的地位和作用,维护行业利益,为会员单位服务,为政府主管部门服务。让协会在推进技术进步、加强对会员单位的监督与管理、维护市场秩序、规范职业道德等方面发挥更大的作用,逐步建立起比较完善的行业自律机制。 (五)增强自主创新能力,提高企业优秀竞争力 科技实力是综合国力的重要内容和基础,自主创新能力是国家竞争力的优秀。因此,必须大力提高自主创新能力,才能突破资源、能源和环境的制约,逐步实现经济发展从要素驱动型增长转向创新驱动型增长,实现经济社会的可持续发展。 勘察设计工作不仅是工程建设的龙头,也是工程建设技术创新的龙头。长期以来,工程勘察设计单位在引进消化吸收国外先进技术和自主创新方面做了大量卓有成效的工作。但总的来看,勘察设计行业的自主创新能力仍需要进一步加强,集成创新和原始创新能力明显不足;要实现勘察设计行业增长方式的转变,必须把提高行业的自主创新能力,建立健全技术创新体系、机制,特别是在引进、消化、吸收的基础上,把提高集成创新能力和原始创新能力,作为勘察设计行业发展的中心环节,抓紧抓好。要以建筑节能,资源循环利用为重点,大力开展具有自主知识产权的科技创新。首先,要建立以企业为主体、市场为导向、产学研结合的技术创新体系,形成自主创新的基本体制框架。充分发挥大型勘察设计院技术创新主力军的作用。大型勘察设计企业必须充分发挥人才优势和技术积累优势,占领技术制高点,通过技术研发形成自己的独有品牌和专有技术。 其次,要建立健全勘察设计成果知识产权的激励机制和交易制度。大力发展为企业服务的各类科技中介服务机构,促进知识流动和技术转移,同时,要将科技创新内容纳入资质审查、技术评审等各环节,形成鼓励自主创新的有效机制。 第三,要重视人才、珍爱人才。人才是自主创新之本,勘察设计是知识密集、人才集中的行业。要牢固树立以人为本、人才资源是第一资源的观念,加强人才资源能力建设,规范人才市场管理,精心培育满足现代化工程建设需要的勘察设计专业技术人才队伍。要用事业凝聚人才,用实践造就人才,用机制激励人才,用法制保障人才。对于勘察设计单位,一个学术带头人往往意味着一个市场领域,要通过工作实践和有针对性的培养,形成由专业学术带头人、技术骨干组成的专业人才梯队。要积极探索企业优秀骨干持股的股权激励机制,以及创新符合企业实际且与市场接轨的各种激励方式,吸引并留住人才。勘察设计单位要制定本企业的人才战略,创新人才工作机制,改进工作方法,形成人才辈出、人尽其才的良好局面。同时,要继续通过各级创优评优,大师评选等活动,大力繁荣设计创作,树立创新意识、精品意识,引导正确的设计理念和发展方向,鼓励创新人才脱颖而出。 (六)发挥勘察设计在建设资源节约型、环境友好型社会中的先导作用 勘察设计是工程建设的灵魂和龙头,是控制投资的关键,是集中运用各项政策、标准,把科技成果转化为生产力的桥梁和纽带。勘察设计对于贯彻落实科学发展观,建设资源节约型、环境友好型社会,对于实现节约发展、清洁发展、安全发展起着重要作用。要充分发挥勘察设计在工程建设中的先导作用,通过设计蓝图,把科学发展观落实到每一个建设项目中。勘察设计人员要进一步增强紧迫感和责任感,转变观念。端正设计指导思想,精心勘察,精心设计。一是要在工业工程设计中要积极采用新工艺、新设备、新材料、新技术,确保新建工厂和技术改造后的老企业都能实现低投入、低消耗、低排放和高效率,为我国工业部门产业结构优化升级和经济增长方式转变发挥积极的作用。二是民用建筑设计要回归到内容决定形式的基本原理上来,要大力发展节能省地型建筑,用节能、节地、节水、节材新技术建造新建筑,改造既有建筑。充分发挥勘察设计工作在建设资源节约型、环境友好型社会中的先导作用,努力提高固定资产投资的经济效益、环境效益和社会效益。三是在大型公共建筑设计中要更加注重质量和安全问题,重视建筑功能,艺术风格要与周围自然和人文景观协调,注重资源和能源的节约及再利用。在建筑节能方面,要严格执行国家颁布的节能强制性标准,建筑设计要按功能要求合理组合空间造型,积极选用成熟、可靠、先进、适用的节能成套技术、材料和产品,采用低能耗建筑设备和设计系统;设计师可以考虑合理开发利用地热、风力等资源,减少空调和热力采暖。在建筑节地方面,可以考虑合理提高城市建筑密度和容积率,开发利用城市地下空间;进一步减少粘土砖的使用。在建筑节水方面,岩土工程师如果在基础施工方案中采用截水的方式而不是降水,就可以大量节约和保护地下水资源。在建筑节材方面,要研究建立新型建筑体系,推广应用高性能、低能耗、可再生循环利用的建筑材料,提高建筑品质,延长建筑物使用寿命,降低对建筑材料的消耗。对设计单位和设计人员来说,要始终将建筑节能、节地、节水、节材放在突出的位置。各级建设行政主管部门要将“四节”及保护环境作为今后一段时期质量工作的突出重点,要把建筑节能的监管放到与地基基础和主体结构质量监管工作同等重要的位置。施工图审查单位要把建筑节能作为审查工作的重点,按照建筑节能强制性标准进行审查,并在施工图审查报告中增加节能内容,标准编制部门要按照更严格、更科学的要求,加强“四节”及环境保护相关标准的制定和修订,完善标准和技术支持体系。 深入学习实践科学发展观活动是党中央全面贯彻党的十七大精神,高举中国特色社会主义伟大旗帜,突出科学发展主题,全面建设小康社会,推动我国经济又好又快发展的一项重大战略举措。就工程勘察企业而言,是要紧紧围绕发展建设中的重大问题和全体员工的迫切要求,着力解决在企业理念、企业规划、企业举措、企业发展等方面存在的突出问题。通过学习实践活动,把企业的各项工作转到科学发展的轨道上来,真正达到党员干部受教育、科学发展上水平、人民群众得实惠的总体要求。 勘察设计行业拥有广阔的发展空间,我们要用科学发展观统领勘察设计工作,坚持以人为本,转变发展观念、创新发展模式、提高发展质量,解放思想,开拓创新,为全面推进勘察设计行业的改革与发展,为国民经济跨越发展和社会全面进步,做出新的、更大的贡献。 这些是需要认真吸取,认真思考的。总书记指出:考核各级领导干部的政绩,既要看经济建设的成果,又要看社会进步;既要看城市变化,又要农村发展;既要看硬环境的加强,又要看软环境的改善;既要看当前的发展,也要看发展的可持续性;既要看经济增长的总量,又要看人民群众得实惠!这对我们学习实践科学发展观具有重要指导意义。 科学发展观要求“坚持以人为本,树立全面、协调、可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展”,因此,科学发展观的第一要义是发展,发展才是硬道理,这是改革开放三十年来实践检验的真理,因此,在实践科学发展观中,正确处理企业发展和效益的关系,是工程勘察企业学习实践科学发展观的关键,密切联系群众,是学习实践科学发展观的前提,求真务实的工作作风,是学习实践科学发展观的保证,坚持实事求事,是学习实践科学发展观的根本原则。 工程勘察论文:水利工程勘察论文 1水文地质考察对水利工程的重要性 地下水位是不断变动的,有时升,有时降,地下水在其升降过程中会产生能动水压力,会直接影响到岩土体,进而转化为对建筑物的影响,无论是人为因素还是自然因素,都会可能引起地下水位的变化,对岩土工程造成影响。 1.1水位的上升对水利工程的危害 造成地下水位上升的原因有很多种,水文气象地质因素的共同作用就能引发水位的上升。水位上升后会造成很多的危害,使土地盐渍化和沼泽化,水对建筑物的腐蚀性会大大增强,此外,水位的上升还会产生斜坡,在河岸附近会引起崩塌等现象,在对特殊型岩土的情况下,还会破坏岩层结构,引起建筑物的不稳定,造成流沙管涌等危害。 1.2水位的下降对水利工程的危害 近年来,由于灌溉、采矿等工程的兴起,大量的抽取地下水来使用,这些人为的因素都会造成大量的地下水被抽空、移位,从而引起水位的下降,常常会导致地裂、地面下降、塌陷,严重的造成地下水枯竭,水质恶化,严重影响到了岩土体、水利工程的稳定,而且对环境造成难以恢复的影响。 1.3地下水的频繁升降所造成的危害 地下水的水位频繁升降,会使得岩石体进行不断收缩膨胀的过程,以致发生变形,会造成地裂的现象,对我们工程的影像非常巨大。自然状态下的地下水对我们的危害是可以忽略不计的,但是由于人为因素对地下水的平衡进行了破坏,经常发生一些流沙,基坑的现象。 2水文地质的工程地质勘查工作建议 2.1地下水质污染状况调查 对于我国目前阶段的水质出现严重污染的实际情况,所以应当发展的全面充分调查地下水的水质情况,当做一项主要技术来把控执行。在具体的工作部署上为大流域或者经济发展相应的重点地区、城市群地区与农牧业重点开发地区不断发展。 2.2建设区域型部级示范基地 第一个实行联和构建生态系统实现综合评价相应地下水资源的实际目的,在若干年后以评估潜在形式的地下水资源作为关键点,能够符合国家的战略转移发展目标,进行能源基地的大力建设。 2.3提升地下水均衡实验基地建设水平 需要加强水文地质标准参数,为各个不同区域相应的地下水科学实验基地,发展与地下水有关的具体科学实验项目。西北区域除了需要测试地下水相应的蒸发蒸腾相关性研究,还应充分结合各种不同的时机地貌类型,研究各种不同介质水和相应的人渗机理,东部地区应当依据各种不同区域,研究相应的包气带水分运移土壤与盐分的水,充分合理的运用内容的变革化研究。 2.4充分实行地下水监测具体性项目规划 全面实行地下水相应的监测网络建设,引入数据采集系统与自动传输系统,同时提升一部分具有代表性意义的实际检测点。由我国开始实行监测措施以来,不可以直接反映出真实情况的数据,应当需要一部分新型的监测孔,这作为实行国土资源部对于地下水监测,为了能够防止地下水过度开采污染的现象。 2.5积极落实新兴理论,新型技术和新颖方法的研究与应用 遥感技术、同位素技术、数值模拟技术与信息技术等各种实用技术是提升水文地质特征的主要技术方法。目前阶段所研究的相应服务不断得到扩大,有利于降低相应的实际工作量,为相应的决策与分析提供一定成的技术支持和管理。地下水相应的系统理论在水文地质中的实际应用,地下水运动与分析相应的水资源评价具有相应的基本理论,需要充分结合中国的实际情况,实现进一步完善与提高的目的。 2.6强化区域性综合研究与专题研究 我国相应地域广阔,相应的自然地理与地质条件显得十分复杂,地质条件相对比较复杂,我国地下水相应的分布与演化存在着重要影响作用。中国相应的地质调查局已经确定地区性研究院,是一家具体性质的转型研究机构,也作为区域性管理中心,培训相互的水文地质专家的相应理论与结合实际应用的实际专家,不断大力提升我国的水文地质研究进程。 2.7强化地下水合理利用 不断维持实施工程学院的全局性与长期性特点,进行定向形式的问题研究。在实际的国民经济具体发展规划体系当中,相应规划的有关水文地质工作过程的面对着带非常巨大的实际机遇。国家应当需要的以水文地质工作作为响应的出发点与落脚点,充分结合经济与社会发展的实际需要,实行服务经济社会的有效性发展,水文工作才可以显示巨大的生命力。依据政府的相关职能部门,应当不断提升地下水开发使用与保护的有关政策环节的具体战略研究,保证地下水这一项宝贵资源相应的自然属性与社会属性能够实现紧密与经济结合的目标,实现能够适合于我国基本国情与自然环境达到综合和协调目的具体办法。 3结束语 加强对工程建设区域的水文地质的勘察对我们水利工程的顺利进行有重要作用,我们在施工前首先要查清楚施工区域的水文地质,对当地的地下水河岩石进行实地分析,最终提出施工方案,在施工前就能够起到避免水文地质问题对水利工程的不利影响,保证水利工程的顺利施工。 作者:赖先华 单位:九江市水利电力规划设计院 工程勘察论文:地基工程勘察论文 1软土地基勘察的工作准备 (1)等级确定:岩土工程勘察应依据工程形成,按照干岩土工程勘察规范在对地基复杂程度、地基设计、现场场地复杂状况分析的基础上,与工程实践相结合开展等级划分,如若某软土工程依照规范设定为二级,则场地等级与复杂程度等都应依据二级标准,也就是场地中包含灰色粉质土、杂填土、中粗砂、粉质土、粉质粘土及细砂等土质成分,所以工程勘察等级定为乙级。(2)工作量与勘察手段确定:工程勘察前应先估算工作量,初步确定需用的勘察技术手段;如对建筑周围的勘察点不知,孔深与间距确定及钻孔数量计算,由此整理汇总为整体工程所需的工程量及总采样数量;整理完成后制定恰当的工程流程并选用有效勘察手段。(3)取样数量:在前期土壤勘察基础上可相应的制定试验取样位置与数量,以保证在标准时间内完成样品检测;取样数量的设定还要以工程量为依据,明确勘察试验的具体时间流程,以确保试验充分。(4)工程水文状况:勘察过程中应及时了解工程周围的水文状况,如掌握地下水的排泄、径流情况等。由于地下水对软土地基影响较大,地下水的波动可能会造成勘察失误,所以应根据地下水状况实行有效的勘察及试验手段,以防止周期性地下水波动干扰勘察试验结果。 2软土地基工程勘察技术要点 2.1调查测绘 调查测绘中需注意的要点包括:软土层厚度、埋深与层间性质类型;软土分布范围、形成方式与基地低层类型;地下水排泄与补给状况及其与地表水的水利联系;软土内砂夹层的颗粒成分、厚度及透水性能;软土地基上已完成建筑对于地基变形及强度的影响;软土地基分布路段的地貌、地形及第四纪地层沉积联系。 2.2勘探点布置及深度 (1)勘探点应以建筑周边线及角点为依据进行布置,对于地基的主要受力层或下卧层起伏过大的部位应加设勘探点以探测其变化过程;对于单栋高层建筑,需符合地基均匀性评价标准,勘探点布置应在4个以上;对于建筑密集区域,勘探点可适当减少,但应保证各栋建筑含有1个控制性勘探点;(2)勘探孔深度应能控制地基主要受力层,若基础底面宽度在5m以下时,勘探孔的深度对独立柱基础应大于基础底面宽度的1.5倍,对条形基础应大于基础底面宽度的3倍,且均应在5m以上;当存在大面积软弱下卧层或地面堆载时需适当调整控制性勘探孔深度;高层建筑的一般性勘探孔深度应为基底下基础宽度的0.5~1倍,且应深入至稳定地层。 2.3钻探 钻探是进行岩土工程土层划分的关键环节,其主要用于探测软土颜色、厚度、层位、状态,掌握地下水的排泄条件、径流方式及埋入深度,了解岩土层的基本物理学性质指标等。钻探技术要点包括:(1)对于软土的取样应尽量使用薄壁取土器静压法,由取样到试验的整体过程都应采取有效保护措施,以避免样品收到水分流失、变形及扰动等外界环境条件影响;(2)对于铁路或高速公路软土地基岩土工程的勘察,为防止软粘土收到扰动和地层性质受到破坏,通常采用干钻法;若需选用泥浆护壁回转钻进时,应采取保护措施以保证软土地基结构变化不会对土层原始物理力学性质造成影响;(3)钻孔数量与质量应符合施工方案标准,钻孔深度需满足变形与应力设计计算要求;钻探时各项深度数据都通过丈量采集,累积测量误差应控制在5cm以下。 2.4测试 (1)原位测试:①剪切波速测试应在沿线选取具有样本代表性的地段开展,以保证软土震陷评价的有效性和地基刚度、岩土动力学参数、阻尼比计算的准确性;合理划分建筑场地搞震设计类别,对于场地地基的卓越周期计算要以样品性质为依据;②十字板剪切测试应选取代表性路段沿深度方向对地基稳定性存在不同程度影响的软土层进行测定,勘察在无排泄条件下土层的参与抗剪强度、抗剪强度及灵敏性指标;准确计算地基承载力以确定软土地基临界高度,分析软土固结历史;测试点的安设间距应符合各代表性路段的每段软土低层内都存在大于两组的有效现场剪切标准;③静力触探可利用贯入阻力的变化探查软土在垂直和水平方向上的状况,并可依据勘探资料和土层划分状况,分析软土的变形模量、承载力、类别等其他力学性能指标;其触点间距可依据场地环境类型进行确定。(2)软土剪切试验:若软土的卸载和加载频率过高,其内部水产生的空隙水压消散速率同时出现变化,此时应选用自重压力预固结德尔不固结排水三轴剪切试验;对于透水性能较差的粘性土质可选用无侧限的压强度试验或十字板剪切试验;对于可能出现较大突变项目的土体在探测其残余剪切强度时可采用动态扭剪切试验、蠕变试验和动态三轴试验;对于软土排水速率快但施工精度较慢可采用直接剪切试验或固结不排水三轴剪切试验。(3)室内测试:为有效评估地下水对建筑材料的腐蚀影响,应对地下水开展水质化学分析试验;对于力学试验中的加荷标准与级别、应力及路径条件、试验边界条件确定等应以工程现场地质环境作为主要参考,并结合运营期、预压期、施工工期等进行综合分析判定;试验项目也能够包含前期固结压力、酸碱度、有机物含量、天然快剪、压缩系数、液限、粒径成分、天然密度、固结快剪、天然含水量等。 3结束语 地基勘察质量将直接关系着软土地基的整体处理质量及工程使用,因此,相关技术与施工人员应加强有关软土地基工程勘察技术要点的研究,总结软土地基勘察工作难点及关键部位技术处理措施,以逐步改善软土地基勘察水平。 作者:曹文亮 单位:中冶集团武汉勘察研究院有限公司 工程勘察论文:岩土软弱层工程勘察论文 1软弱层的处理方法 1.1浅层软弱层的处理方法 1.1.1浅层软弱土层通常采用换填垫层法进行处理,也可采用压实地基和夯实地基对浅层软弱层进行处理。当采用换填垫层法进行处理时,其处理厚度不应大于3.0米,所采用的垫层材料通常为砂石、粉质粘土、灰土、矿渣等,可根据实际情况确定。垫层的厚度根据需置换软弱土层的深度或下卧土层的承载力确定,并满足公式pz+pcz≤faz的要求,垫层底面处的附加压力值pz可通过公式计算确定,垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求,垫层顶面每边超出基础底边边缘不应小于300mm,且从垫层底面两侧向上,按要求放坡。垫层的压实标准依据压实系数确定。其承载力通过现场静载试验确定。[2]1.1.2工程实例[3]。石家庄某电力器材有限公司办公楼,长50.9米,宽12.9米,地上4层。砖混结构,条形基础,设计要求承载力特征值为130kPa。通过勘察,天然地基不能满足设计要求,由于开槽后软弱层厚度相对较小(1.0-1.4米),若进行桩基处理,造价相对较高,而且工期较长,故采用换填垫层法进行处理。处理方法:全部清除第②粉土层,垫层材料为3:7灰土,厚度1.4米,压实系数≥0.95,施工严格执行《建筑地基处理技术规范》(JGJ78-2012)。施工结束后,经过静载试验,其承载力特征值≥135kPa,满足设计要求。 1.2受力层软弱层的处理方法 1.2.1若软弱层埋藏相对较深,处于主要受力层范围,往往采用预压法、桩基础和复合地基进行处理。由于预压法工期相对较长,桩基础造价较高,采用较少,常用的是采用复合地基处理,其处理方法包括振冲碎石桩复合地基、夯实水泥土桩复合地基、水泥土搅拌桩复合地基、旋喷桩复合地基、灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基等等。1.2.2工程实例[4]。保定市某园艺有限公司某花苑,共由三部分组成:西部沿街为商业综合楼,地上2层,高10米,框架结构;中部为温室,一层,高3-5米,轻钢结构;东部为办公楼,地上二层,高7米,砖混结构。设计要求承载力特征值为140kPa。通过勘察,持力层为古河道新近沉积粉质粘土,天然地基不能满足设计要求,受力层也存在软弱层。该建筑场地地层特征为:①杂填土层:杂色-灰黄色,松散,湿,以粉土为主,含砖块、白灰渣等杂质,杂物含量5%-15%。分布整个场地。②新近沉积粉质粘土层:灰褐色,可塑,含小青砖粒及铁锰结核,粒径2-5mm,具氧化铁染色。分布整个场地。③1新近沉积粉土层:灰黄色-灰色,湿,密实-中密,含小青砖粒,粒径2-5mm,偶见铁锰结核,粒径1-3mm。分布整个场地。③2新近沉积粉土层:灰色,湿,中密,局部稍密,偶见青砖块、朽木。分布整个场地。③3新近沉积粉土层:灰黄色-灰色,湿,密实-中密,砂性较大,夹粉细砂透镜体,偶见青砖块、朽木。分布整个场地。④粉质粘土层:灰黄色-灰色,可塑,含姜石。分布整个场地。⑤粉土层:褐黄色,稍湿-湿,密实,含小姜石,偶夹薄层粉质粘土。分布整个场地。⑥粉质粘土层:褐黄色,可塑-硬塑,含姜石,底部砂性较大。分布整个场地。⑦中砂层:灰褐-灰白色-灰色,中密,稍湿,主要成分:长石,石英,少量云母。其力学指标如表2所示。处理方法:依据设计要求,基底埋深-1.8米,持力层为第②粉质粘土层,承载力特征值为120kPa,不能满足设计要求,若采用换填垫层法进行处理,其下还有第③2粉土层,承载力特征值仅为100kPa,不满足公式pz+pcz≤faz的要求,为软弱下卧层,经综合分析,采用夯实水泥土桩复合地基进行地基处理,桩径350mm,设计桩长4.5m,有效桩长4.2m,以第④层粉质粘土为桩端持力层,施工结束后,经过静载试验,其复合地基承载力特征值≥140kPa,满足设计要求。 2结束语 软弱层如果划分不准确或者是处理不当,会对建筑物产生不良的影响,比如建筑物的开裂、倾斜,严重的也会造成建筑物倒塌,因此,对软弱地基的处理,加强其承载能力、降低软土沉降量在建筑施工的过程中尤为重要。 作者:朱党生 刘宾 单位:河北省保定地质工程勘查院 工程勘察论文:软土地基工程勘察论文 1软土工程勘察的基本内容与工作准备 1.1软土工程勘察的基本内容 软土勘察包括:对软土固结状况进行勘察,分析总结其变形、强度特征及伴随应力变化的整体规律,并掌握其结构破坏对变形与强度的影响程度;勘察软土的层理特征、形成方式、表层硬壳厚度、立体分布的均匀性、底部硬土层状况、分布与发展规律、埋藏深度及渗透性能等;了解地下水埋藏状况,探讨软土对安全保护措施、施工材料级周围环境的影响;勘察软土内包含的地形地貌差异、河道与填土的分布深度及范围等。 1.2软土地基勘察的工作准备 (1)等级确定:岩土工程勘察应依据工程形成,按照干岩土工程勘察规范在对地基复杂程度、地基设计、现场场地复杂状况分析的基础上,与工程实践相结合开展等级划分,如若某软土工程依照规范设定为二级,则场地等级与复杂程度等都应依据二级标准,也就是场地中包含灰色粉质土、杂填土、中粗砂、粉质土、粉质粘土及细砂等土质成分,所以工程勘察等级定为乙级。 (2)工作量与勘察手段确定:工程勘察前应先估算工作量,初步确定需用的勘察技术手段;如对建筑周围的勘察点不知,孔深与间距确定及钻孔数量计算,由此整理汇总为整体工程所需的工程量及总采样数量;整理完成后制定恰当的工程流程并选用有效勘察手段。 (3)取样数量:在前期土壤勘察基础上可相应的制定试验取样位置与数量,以保证在标准时间内完成样品检测;取样数量的设定还要以工程量为依据,明确勘察试验的具体时间流程,以确保试验充分。 (4)工程水文状况:勘察过程中应及时了解工程周围的水文状况,如掌握地下水的排泄、径流情况等。由于地下水对软土地基影响较大,地下水的波动可能会造成勘察失误,所以应根据地下水状况实行有效的勘察及试验手段,以防止周期性地下水波动干扰勘察试验结果。 2软土地基工程勘察技术要点 2.1调查测绘 调查测绘中需注意的要点包括:软土层厚度、埋深与层间性质类型;软土分布范围、形成方式与基地低层类型;地下水排泄与补给状况及其与地表水的水利联系;软土内砂夹层的颗粒成分、厚度及透水性能;软土地基上已完成建筑对于地基变形及强度的影响;软土地基分布路段的地貌、地形及第四纪地层沉积联系。 2.2勘探点布置及深度 (1)勘探点应以建筑周边线及角点为依据进行布置,对于地基的主要受力层或下卧层起伏过大的部位应加设勘探点以探测其变化过程;对于单栋高层建筑,需符合地基均匀性评价标准,勘探点布置应在4个以上;对于建筑密集区域,勘探点可适当减少,但应保证各栋建筑含有1个控制性勘探点; (2)勘探孔深度应能控制地基主要受力层,若基础底面宽度在5m以下时,勘探孔的深度对独立柱基础应大于基础底面宽度的1.5倍,对条形基础应大于基础底面宽度的3倍,且均应在5m以上;当存在大面积软弱下卧层或地面堆载时需适当调整控制性勘探孔深度;高层建筑的一般性勘探孔深度应为基底下基础宽度的0.5~1倍,且应深入至稳定地层。 2.3钻探 钻探是进行岩土工程土层划分的关键环节,其主要用于探测软土颜色、厚度、层位、状态,掌握地下水的排泄条件、径流方式及埋入深度,了解岩土层的基本物理学性质指标等。钻探技术要点包括: (1)对于软土的取样应尽量使用薄壁取土器静压法,由取样到试验的整体过程都应采取有效保护措施,以避免样品收到水分流失、变形及扰动等外界环境条件影响; (2)对于铁路或高速公路软土地基岩土工程的勘察,为防止软粘土收到扰动和地层性质受到破坏,通常采用干钻法;若需选用泥浆护壁回转钻进时,应采取保护措施以保证软土地基结构变化不会对土层原始物理力学性质造成影响; (3)钻孔数量与质量应符合施工方案标准,钻孔深度需满足变形与应力设计计算要求;钻探时各项深度数据都通过丈量采集,累积测量误差应控制在5cm以下。 2.4测试 (1)原位测试:①剪切波速测试应在沿线选取具有样本代表性的地段开展,以保证软土震陷评价的有效性和地基刚度、岩土动力学参数、阻尼比计算的准确性;合理划分建筑场地搞震设计类别,对于场地地基的卓越周期计算要以样品性质为依据;②十字板剪切测试应选取代表性路段沿深度方向对地基稳定性存在不同程度影响的软土层进行测定,勘察在无排泄条件下土层的参与抗剪强度、抗剪强度及灵敏性指标;准确计算地基承载力以确定软土地基临界高度,分析软土固结历史;测试点的安设间距应符合各代表性路段的每段软土低层内都存在大于两组的有效现场剪切标准;③静力触探可利用贯入阻力的变化探查软土在垂直和水平方向上的状况,并可依据勘探资料和土层划分状况,分析软土的变形模量、承载力、类别等其他力学性能指标;其触点间距可依据场地环境类型进行确定。 (2)软土剪切试验:若软土的卸载和加载频率过高,其内部水产生的空隙水压消散速率同时出现变化,此时应选用自重压力预固结德尔不固结排水三轴剪切试验;对于透水性能较差的粘性土质可选用无侧限的压强度试验或十字板剪切试验;对于可能出现较大突变项目的土体在探测其残余剪切强度时可采用动态扭剪切试验、蠕变试验和动态三轴试验;对于软土排水速率快但施工精度较慢可采用直接剪切试验或固结不排水三轴剪切试验。 (3)室内测试:为有效评估地下水对建筑材料的腐蚀影响,应对地下水开展水质化学分析试验;对于力学试验中的加荷标准与级别、应力及路径条件、试验边界条件确定等应以工程现场地质环境作为主要参考,并结合运营期、预压期、施工工期等进行综合分析判定;试验项目也能够包含前期固结压力、酸碱度、有机物含量、天然快剪、压缩系数、液限、粒径成分、天然密度、固结快剪、天然含水量等。 3结束语 地基勘察质量将直接关系着软土地基的整体处理质量及工程使用,因此,相关技术与施工人员应加强有关软土地基工程勘察技术要点的研究,总结软土地基勘察工作难点及关键部位技术处理措施,以逐步改善软土地基勘察水平。 作者:曹文亮 单位:中冶集团武汉勘察研究院有限公司 工程勘察论文:煤田地质工程勘察论文 1煤田地质勘察钻探探讨 地质钻探机组是煤田地质勘察钻探中重要的组成部分,其工作质量直接影响着勘测数据的真实性。煤田地质钻探过程中要有质量管理体系做好保障。根据标准体系开展工作,这样能够满足质量管理体系要求。因此,在作业中,根据质量手册及施工程序文件需求进行工作,这样才可以更好的保障工作顺利执行。这个过程中,最关键的是进行质量管理,做好质量控制过程,这样才能满足地质勘探需求。当质量管理目的逐渐提升时,才能更好开展工作。实施质量管理工作,最根本的内容就是做好地质勘探工作,使得施工过程安全可靠。 1.1钻探的施工特点 所谓金刚石绳索取芯钻进是在直径较大的钻杆中置入芯管,它是勘探的主要步骤之一。随着勘探的深入,岩芯会逐渐进入取芯管中。对该取芯管进行提取,将钻杆中的底孔再放入其中,持续钻进。基于取出岩芯过程,可以进一步了解地下的地质情况,同时可以了解煤层的埋深深度。笔者认为,煤田地质勘探施工主要有以下几方面的特点:第一,钻机施工往往以单机作业为主,而对质量管理期间以扎根机组为主。第二,钻探作业施工使用的机组非常多,例如:液压钻机、变量泵,金刚石绳索取芯钻具等等,而且整个过程也比较复杂。进行施工时,需严格按照相关标准进行操作,以达到提高施工质量的目的。第三,施工过程中应先于勘探部位的上方搭设钻塔,并在钻机绞车的辅助下实现控制升降。这些施工辅助设备,对于开展施工有重要影响,这是保障机组质量的一大体现。在开展施工过程中,需要认真落实质量控制和管理工作。 1.2地质钻探质量管理 基于质量基础下,强调人的主观能动性,在ISO9000质量保证体系标准中,已经明确的指出,进行施工时,应该将质量放置在第一位。需要在以人为本基础上开展工作,人的安全意识、质量意识在施工中要体现出来。根据质量管理体系开展工作,这是保障工作前提和基础。因此,在工作进行时,每个部门技术人员相互配合,相互监督。同时严格按照地质编录、现场协调、报告编制等相关流程进行操作。工作人员明确了自身责任之后,这样才能更好的开展工作。员工开展工作,自身具备敬业精神,作业中严格要求自己,关注每个质量点。企业可以鼓励员工深入学习,参加培训,保障每个员工持证上岗。这样可以更好的把握新工艺、新方法,从而使得施工技能有所保障。 2勘探施工质量控制 2.1质量控制原则 相关部门应根据石油勘探现状、影响因素等,了解勘探期间存在的问题,并提出具体的解决措施。本文对钻探项目质量的影响因素进行深入探讨,从现状着手分析,从而进行正面评价。这个评价过程应该包含全方面的评价,相关的影响因素以及对严重程度分析。这样可以更加明确的看出质量事故斗争重点,在明确出现的问题时,如何采取有效措施进行应对。质量控制表现在多个方面,例如:人身安全,还应对其安全影响因素进行分析。进入钻探生产环节时,每个岗位人员应该严格做好质量控制工作,每个岗位都有明确的责任制,这是开展勘探工作必不可缺少的重要组成部分。因此,需要让广大职员明白,生产经营活动过程中,必须满足质量法律以及技术的要求,在生产过程中则需满足规范化和标准化需求,这样才可以更好的保障钻探工作质量。 2.2质量控制的实施 钻探的实质是流水作业,任何一个环节均可能对整体安全质量造成影响。因此,必须提高技术人员的专业素质,先对勘探的地质条件进行分析,从整个场地地质都有详细研究。记录人员对地质数据做好记录工作,严格检查钻孔进尺,施工期间再对其进行复查。技术人员进行核查期间,必须先对岩土的照片进行分析,核实野外描述。此外,还应及时加强对室内图片的核实。实验室人员工作优秀是对岩芯质量进行提取,做好质量检测工作,将数据及时反馈到野外部门中,每个部门在工作中相互合作,相互配合。同时,还应加强对施工现场的控制,提高各工种之间的配合度。 2.3质量控制的持续改进 质量检查是一个强化管理监督过程,这是一个重要步骤。机组质量小组应该从施工管理上,从对设备的改造上做好自身工作。需要对施工质量、钻孔深度以及取芯的过程进行全面了解。从打分评价中对工程进行管理,对存在的薄弱环节应该及时提出整改意见。这样可以做好定性的质量检查工作,从而提升质量评估效益。这些工作最关键的部分是基于机组做好钻探工作。钻探机组需要基于实际检查中发现的问题进行分析,提出针对性意见,进入排查环节时,需要做到举一反三,作好复查工作。同时,还应按照自查、整改相结合的程序进行评价。做好施工设备维护工作,提升设备使用周期。另外,定期对勘探设备进行维护,了解施工现象存在的安全隐患,及时进行整改,提高施工安全性,这样就可以更好的提升质量管理目的,提升施工质量。改进钻探产品质量,可以更加完善管理体系,使得钻探工作得以顺利进行。当工作承诺并且履行工作,当做出承诺之后就应该积极推动,使得员工明确质量管理重要性,在工作中可以严格要求自己,可以明确自身职责。这样对煤田工程施工有推动作用,责任落实下去了,每个人都肩负起自身责任,这样开展工作会更加顺畅。 3结语 煤田工业发展速度非常快,其不断推进煤田地质勘查技术更新。煤田地质工作开展,需要获得科学指导,需要基于技术保障基础下开展,基于创新手段下开展。不断提升资源利用开发能力,在资源开发中更好的保护自然环境。构建出地质科技体系,从而更好的为煤田工业健康发展奠定基础。 作者:谭龙泉 单位:山西省煤炭地质114勘查院 工程勘察论文:道路工程勘察论文 1岩土工程要素分析 1.1场地地形地貌和地质构造 对于旧有道路改造的项目,原有的地形地貌与目前是否一致,是要考虑道路建设对原有地形地貌的影响。因为拟建道路的勘察是在道路未建的情况下进行的,当道路建设后,除该地方平坦,道路建设没有挖方和填方外,地形地貌都会有不同程度的变化。但是对于地质构造,在道路使用寿命期的十几年,即便是几十年里,也基本不会有变化。因此对于以前的详细勘察资料应参考采用,同时结合现场情况对地形地貌做适当的调整。 1.2场地地层和水文地质条件 根据地质条件演变规律,道路场地地层是不会有变化的,但不可忽略人为改造的可能。主要通过查找原设计和施工记录,结合现场调查了解是否存在大的挖方和填方问题,特别是高边坡工程的影响,特别注意的是路基和路面的改变,在道路建设过程中,往往会清除表层的杂填土,对于路基部分则通过分层碾压,保证路基的压实度。对于深层地层,如果不存在挖方和填方的,地层是不会有变化的。近些年来,地区气候发生变化,地区降水各年度有所不同,因而地下水位会改变。另外也要调查道路沿线地下水的开采情况,以及影响地下水的补给和排泄条件的变化。应查明地下水变化的原因,预测道路使用期地下水位对拟建道路的影响。除此之外,也应考虑道路沿线工业建设对地下水的污染情况,查看道路结构的腐蚀性情况,分析地下水对道路结构的腐蚀性。 1.3场地岩土物理力学性质 场地岩土物理力学性质是否变化则比较复杂,道路建设之前,道路地层受到外界的影响较小,场地岩土物理力学性质各年变化不大。但在道路建设之后,过往车辆的碾压,改变了岩土力学性质,对于一般的粘土强度状态变硬,对于砂土则变密实,对于软土,由于车辆碾压作用,状态则可能会变的更软。一般情况下,道路建设后,沿线地层3m以内会有不同程度的变化。深层则变化较小,针对这一点,本文将结合工程实例,进一步分析。对于岩土含水量的变化则与地下水位的变化有关,一般地下水位升高,由原来的地下水位以上变为地下水位以下,含水量会增加,反之,含水量会降低。对于粘土处于毛细水能达到的地层,也会有不同程度的变化。 1.4场地稳定性评价和地震效应 对于道路项目,除非道路经过的地方存在地下工程,场地稳定性一般不会有变化。对于一些特殊地区,如存在地下采矿区,会影响地基的稳定性,应重新评定场地的稳定性。在确定场地稳定性之前,应在查看拟建期勘察报告的基础上,对道路沿线进行调查。对于场地的地震效应,应在查看拟建期勘察报告中的测试资料的基础上,调查道路运营期沿线区域是否存在地震液化,发生地震时的不利情况。另外也要考虑拟建建(构)筑物对道路的影响。 1.5岩土工程重点分析评价内容 重视踏勘和资料的收集工作,对所有的岩土工程勘察都非常重要。获取资料能够帮助我们了解现场的实际情况,准确客观的分析和评价。结合现行市政勘察规范可知,道路工程详细勘察阶段重点分析评价的内容包括10条,对于特殊岩土包括6条内容。对于道路路基干湿类型划分发生了变化,评价过程中,在充分考虑表层土含水量变化的基础上,注意两规范的区别。道路工程勘察报告评价应全面,评价结果应合理。岩土工程评价还包括对于岩土分布特征、提供道路设计所需的岩土参数,以及地下水和地表水对工程的不利影响,不良地质作用的分布及其对工程的影响,分析评价高路堤的地基承载力、稳定性,评价挖方路堑段岩土条件、地下水对支护结构的影响等等。对于特殊性岩土,还要根据规范,进行一些特殊的分析评价。对如湿陷性土路基,还应评价路基的湿陷程度;对冻土路基,分析评价融沉(融陷)对道路工程的不利影响;对膨胀土路基,评价膨胀岩土地基的变形特点;对软土路基,预测路基沉降量,分析沉降与时间的关系;对厚层填土路基,评价地基承载力,提供路基沉降计算参数;对于盐渍土,评价其地基的变形特点和对路基、路面、边坡的危害程度,评价盐渍土对工程材料的腐蚀性,提出病害防治措施的建议。这些特殊土,在道路运营期会产生不同程度的变化,如湿陷性土路基经过浸泡后失去湿陷性,软土路基失水后硬化,盐渍土经过改良而失去盐渍性。因此,在评价之前,应在查看拟建期勘察资料的基础上,现场取样和原位测试相结合进行分析。 2勘察工作量 2.1勘察点布置 市政道路一般位于城市区域、为线状勘察范围,其地质勘察的手段、方法与其他建(构)筑物工程勘察有较大区别,因此在确定工作量的时候,应充分考虑工程特点。市政工程勘察规范2012版对勘探点的布设进行了细化,分初步勘察和详细勘察2部分。通过对原94版市政工程勘察规范和2012版规范进行对比,就详细勘察孔的布设情况,分析相同点和不同点。相同点包括:(1)勘探点沿道路中线布置;(2)公交站场和城市的道路与地面可按方格网布置勘探点;(3)每个地貌单元和不同地貌单元交界部位均应布置勘探孔,同时,在微地貌和地层变化较大的地段予以加密。不同点包括:(1)对于沿线的布设,新规范增加一般路基的道路宽度>50m、其他路基形式的道路宽度>30m时,宜在道路两侧交错布置勘探点,当路基岩土条件特别复杂时,应布置横剖面;(2)广场、停车场的勘探孔布设,新规范增加勘探点间距50~100m;(3)详细勘察阶段道路勘探点的间距可根据道路分类、场地和岩土条件的复杂程度确定;(4)增加路堑、陡坡路堤及支挡工程的勘察要求;(5)增加线路通过填埋的沟坑和暗藏的古河道、沟、浜等地段时的勘察要求。从以上对新旧规范勘探点布置要求分析结果可知,在利用旧有勘察资料的时候,应结合新的标准,当确认原有的勘察孔可以利用时,应结合新的标准增加适当的工作量。 2.2勘察点深度确定 了解工程勘察点的深度,首先对新旧市政工程勘察规范进行比较,分析它们之间的相同点和不同点。经过认真比较,新旧规范勘探孔深度的要求相同点包括:(1)对于场地分布有填土、软土和可液化土等不良土层,应适当增加勘探孔深度;(2)勘探孔应钻(挖)入基岩一定深度,查明基岩风化特征;(3)对于高陡坡、高填方路堤,勘察孔深度应满足稳定性和变形评价及地基处理的要求。新旧规范勘探孔深度的要求不同点包括:(1)对于一般路基,旧规范要求达到原地面以下2~3m,而新规范要求达到地面以下5.0m;(2)对于挖方路段,旧规范规定应达到路面设计标高以下2~3m,而新规范规定宜达到路面设计标高以下4m;(3)对陡坡路堤、路堑、支挡工程,新规范的要求更加严格。因此,在了解拟建勘察资料的基础上,结合现场情况确定勘察孔位置和孔深度。 2.3取土(水)样和原位测试 取土样和水样及原位测试的内容为勘察的主要内容,应按照行业规范的要求布置工作量。研究拟建期勘察的时效性,应重点了解这部分内容,当然也是要考虑新旧规范相同点和不同点。经过综合分析和比较,相同点包括:(1)采取土样的竖向间距应按地基的均匀性和代表性确定,在原地面或路面设计标高以下1.5m内,取样间距为0.5m,其下深度可适当放宽;(2)划分路基土类别和路基干湿类型,应进行颗粒分析、天然含水量、液限、塑限试验;(3)对高填路堤和陡坡路堤,需要时对筑填土料进行击实试验。不同点包括:(1)新规范增加软土地区高路堤宜进行固结试验(提供Cv、Ch)、现场十字板剪切试验或室内不固结不排水试验及无侧限抗压强度试验的内容;(2)新规范由“全部勘探点均应采取土试样”改为“一般路基的钻孔均应采取土样,髙路堤、陡坡路堤、路堑、支挡结构采用土试样和进行原位测试勘探孔的数量不应少于勘探孔总数的1/2,控制性勘探孔的比例不应少于勘探孔总数的1/3”;(3)新规范更加细化和明确,避免引起歧义的内容,执行更方便。在了解新旧规范差别的基础上,分析土试样和水试验测试结果可能产生的差异,重点在通过目前的采样试验结果与以前进行对比。对于原位测试的内容,从理论上分析,如果是浅层岩土,会有一定程度的变化,深层岩土则变化不大,应通过试验结果进行比较。在进行原位测试时,应严格按操作规程执行,同时应分析现场可能影响结果的因素。 3工程实例分析 3.1工程概况 某县城城区道路改造工程,现场查看表明,道路破坏严重,50%的路基已经出现翻浆,其余为网裂、沉陷和变形破坏等多种病害。已经严重影响正常的交通运行,因此该县城道路主管部门拟对该道路进行改造建设。因该工程存在路基破坏现象,因此需要进行道路工程勘察。 3.2勘察方法 在研究拟建期的勘察报告之后,我们组织有关勘察技术人员对该工程进行了充分的讨论,同时征求道路设计工程师的意见。大家一致认为对道路路基破坏的部分应重点勘察,而对于路面网裂为主的道路部分,则利用拟建期勘察资料,采用现场调查为主、钻探为辅的方法。查阅拟建期勘察报告,资料显示该场地路基以下的地层为:①粉质粘土层,厚度为1.2~2.1m;②中粗砂层,层厚为1.8~2.6m;③砾砂层,最大揭露厚度5.0m。从测试结果看,②层中粗砂为松散~稍密状态,③层砾砂以中密状态为主。从道路影响深度范围来看,理论分析主要为①层粘土、②层中粗砂,而对于③层砾砂层,对道路运营影响则不大。对于该项目,进行现场标贯测试,共进行24次标贯试验。从试验结果看,②层中粗砂为稍密~中密状态,③层砾砂层为中密状态。中粗砂层的密实性提高,砾砂层提高则不明显。从地层深度范围来看,4.0m以内为主要影响深度范围。对于①层粉质粘土,以路基破坏为主的路段,性质变化较大;而以网裂破坏为主的路段,性质变化不大。因粘性土的影响因素较多,除受到上部荷载的影响外,还受到地下水位、降水以及季节气候影响等等。粘性土性质变化相对复杂,因此需要对大量的试验资料进行分析研究。 4结论 综上所述,通过对市政道路工程改造项目的拟建期和改建期勘察资料从理论角度进行对比分析,同时结合工程实例进行研究,从经济科学合理的角度分析探讨拟建期资料的时效性,在充分利用拟建期资料的基础上,合理布置改造期的工作量,达到节约工期和降低勘察成本的目的。对于道路改造项目,拟建期的勘察资料的利用应主要考虑以下几点:(1)场地地形地貌和地层,应在充分了解建设前后现场变化的基础上确定;(2)地下水和岩土物理力学性质,应考虑气候的变化和当地工程地质条件和水文条件的变化;(3)对于路基破坏为主的路段,应以现场勘察为主,而以路面网裂破坏为主,则可以充分利用拟建期资料;(4)对于以砂土为主的地区,4m以内为主要影响深度范围,超出该深度范围,砂土层密实性变化不大;(5)勘察工作量布置时,利用拟建期勘察资料时,应考虑新旧规范的差异。 作者:王汉席 杨淼 单春雪 胡博 单位:长春市海威市政工程设计有限公司 工程勘察论文:关于城市岩土工程勘察论文 1岩土工程勘察的主要方法及手段 岩土工程勘察主要是了解工程场地的地基土构成情况,以及其对工程建设的影响,通过对地基土物理力学性质的分析进而为优化地基基础方案。岩土岩土工程勘察需要技术的支撑也需要科学的方法,常规的勘察方法主要是钻探、原位测试和土工试验,经过分析资料,绘制相应的图表。作为简单易行的、非常重要的勘察方法是工程测绘,因为它不仅操作起来较方便,而且数据的分析较全面,成果图一目了然便于研究,这有利于了解工程场地地形地貌特点。对土样进行室内试验,地基土的物理力学性质可以量化,通过现场观察分析、原位测试、实内试验及计算分析等方法进行综合勘察,这在工程建筑的过程中是一项非常重要的工作,是必不可少的一项任务,所有具有非常重要的地位和意义。由于工程建设的场地不同,对于工程场地的勘察要区别对待,例如对于山大沟深,地势陡峭,地形地貌复杂的地带进行岩土工程勘察的重点是研究工程建筑所在场地的不良地质作用、场地的稳定性及建筑的适宜性,从而为制定工程场地的选址提供借鉴参考依据,对于地势相对平坦,海拔较低,地质环境相对比较简单的工程场地而言,主要是查清场地地基土的物理力学性质,如地基承载力、地基土的均匀性及场地是否有湿陷性、场地是否具有液化土层等。 2岩土工程勘察难点 钻探是获得地层结构最主要的方法,了解一个场地的地层结构情况,仅靠调查及踏勘察是不够的,能够了解不同深度地层的地质结构构成情况,但由于钻探工艺自身的缺点,如地层遇到卵石层或杂填土时钻进较慢,且成本较高,对土样的扰动性较大,在勘察进掌握地层的结构及其物理力学性质时难度较大,例如:位于山西太原市东部的府东街东延棚户区改造安置用房项目勘察,在现场踏勘时了解到场地位于太原市杏花岭区府东街东延段以北,太行路的东侧,490仓库的的南侧。拟建场地原为黄土冲沟,近十年周边建筑时将弃土和建筑垃圾填到此沟,附近的居民将生活垃圾也倾倒此沟,现状下东高西低,整体呈缓坡状,勘探点绝对高程864.71~895.44m,高差30m左右。场地中杂填土平面分布情况及杂填土的埋藏深度成为该项目勘察的难点。 3探索岩土勘察中难点改进的方法 针对府东街东延棚户区改造安置用房项目场地杂填土较厚的情况,在勘察时除采用了常规的测绘、钻探等手段外,采用了孔内摄像的方法,在场地内选不同钻孔进行了摄像之后终于得到了重要的数据资料,在通过对这些材料的分析和处理,终于绘制出了该场地的工程地质剖面图,明确的显示了该场地的杂填土层厚度,及分布范围,在通过对这些情况加以分析和研究,终于确定了一个行之有效、较为合理的地基基础处理方案,该方法的应用,对地层结构无影响,赢得了良好的经济效益和社会效益。 4结语 总的来说,勘察是一项时间紧,任务重的工程,而且难度较大。所以我们要以工程周边地形、地貌及地质构造的分布特点为依据,制定勘察方法,但由于城市建设的发展,建筑场地环境越来越复杂,造成勘察难度加大,同时也带来了新的课题和挑战。希同行研究出新的科学的勘察手段及工艺,使勘察技术上一个新台阶,提高勘察的经济效益和社会效益。 作者:慕凤林 单位:太原市建筑设计研究院 工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质论文 1地下水文对岩土工程产生的影响 第一,对基础埋深产生的影响。在岩土工程施工中,在基础埋深时,需要的地下水文的条件、动态等情况进行详细的掌握,如果地下水存在时,基础埋深要在地下水以上,如果必须埋深到地下水以下,需要采取降水位措施。在基础埋深时还需要考虑到承压水的作用,以免在基坑开挖时基坑底土被承压水冲破。从基础工程施工现状进行分析,天然地的造价较低,而且施工方便,在工程施工中都会优先考虑,但是在基础沉降过大或者是地基稳定性无法满足设计要求时,就需要对地基进行处理,提高地基的承载力,提高基桩成桩号质量。除此之外,地下水文还会对基础开挖产生一定的影响,如果出现土体软化强度降低等,会影响基础开裂。第二,对建筑工程产生的影响。地基是建筑工程安全的前提,也是建筑工程施工的基础,在地基受到地下水文影响后,必然会对地上的建筑物产生一定的影响。如果地下水位高,会对地下室等建筑物产生潮湿等影响,还会增加土壤的盐渍化,加强对建筑物自身的腐蚀,进而破坏建筑物。所以在建筑工程施工前,都会先对地下水文可能造成的灾害和产生的影响进行分析。第三,对支护产生的影响。随着城市的发展,高层建筑成为城市的一个标志,越来越多的高层建筑建起,随着高层建筑不断增加,城市建筑施工,受到施工场地、施工工艺的影响,会采用垂直开挖的方式进行施工。在高层建筑施工的过程中,基坑的开挖,会采用抽水的方法将地下水位降低,减少土侧的压力影响。但是地下水位的突然下降,会对相邻建筑产生影响,引发变形或者是造成地面沉降等,所以在建筑工程施工前进行岩土勘察、水位地质勘测非常重要。在岩土工程的勘察和施工中,水位地质的勘察发挥着重要的作用,水文与岩体两者是相互作用、相互影响的关系,对建筑物的稳定性和耐久性均会产生较大的影响,所以在岩土工程勘察中,水文地质勘察工作需要得到重视并加强,为建筑工程的施工,提供可靠的水文地质资料,进而减少水文地质对岩土工程产生的危害。 2岩土工程勘察中水文地质的应用 水文地质是岩土工程勘察中需要面对的一个实际性的问题,因为水文地质与岩土工程有着密切的关系,某些地方的水文地质又较为复杂,在没有对水文地质有一个详细的了解下,进行岩土工程施工,则会引发一些水文地质问题,影响工程的正常施工,为了保证工程施工的安全性和稳定性,并对水文地质灾害进行预防,需要在岩土工程勘察中加入水文地质的勘察,并加强勘察和监督管理。在岩土工程施工中,影响其施工安全性和稳定性的水文地质因素有,地下水文的类型、地下水位、地下水位的变动幅度等,为了提高岩土工程的勘测质量,降低地下水文地质对其产生的危害,需要在岩土工程勘察中加入地下水文地质的勘察。水文地质的勘察内容有: 2.1自然地理条件的勘察 岩土工程的勘察工作为岩土工程、建筑工程的施工,提供了良好的岩土数据,进行水文地质的勘察,可以为岩土工程和建筑工程的安全施工,提供可靠的水文勘察依据。所以需要在岩土工程勘察中,应用水文地质勘察。水文地质勘察中包含很多内容,自然地理条件的勘察是其中的组成部分,自然地理条件的勘察需要包含的内容有地下水文特征、地形地貌。水文特征主要是指工程建设地区的气候,湿度、热量等,而地形地貌则是工程施工场所周围的水系、平原等的特征,地形是否开阔、地貌是否受到了侵蚀等。 2.2地质条件的勘察 在岩土工程、建筑工程的施工中,地质条件非常重要,其影响工程地基施工建设的质量,还影响着地面上建筑结构的安全性、耐久性等,所以需要对地质条件进行勘测。岩土工程勘测中水文地质的地质条件勘察,主要是对工程建设所在区域的地质构造特征、基底构造、地层岩性、构造运动等进行勘测,为岩土工程的施工提供地质勘测数据支持。 2.3地下水位勘察 在岩土工程、建筑工程等施工中,地下水位对地基施工、地上建筑物的安全性均会产生影响,地下水位的变化,会造成建筑物、地基出现下沉、变形等,所以在施工前,对地下水位进行勘测,有重要的意义。地下水位的勘测需要对近3~5年的最高水位、最低水位、水位变化等进行勘测。同时还要对地下水的排泄条件、地表水与地下水的补排水关系等,对地下水位产生的影响进行勘测分析。因为地下水位对岩土工程会产生较大的影响,所以在岩土工程勘察中,地下水位的勘察工作是重点内容。 2.4隔水层、含水层的勘察 在岩土工程勘测中水文地质的勘察包含了很多的内容,除了以上这些需要勘察之外,隔水层、含水层的情况也需要进行勘察。隔水层和含水层的地下水类型、地下水流向、水位、变化幅度等,都需要进行勘察,其中主要对含水层的厚度、深度、分布进行勘察,还可以通过现场地层渗透系数等水文地质参数,对岩土工程的地下隔水层、含水层进行勘察,进而判断水文地质对建筑材料产生的腐蚀程度进行判断。水文地质在岩土工程施工中发挥着重要的作用,准确地勘察出地下水文地质,可以为岩土工程的施工提供一个有效的水文地质参数依据,还可以保证岩土工程、建筑工程施工的安全性和稳定性,所以在岩土工程勘察中,水文地质的应用在提高岩土工程勘察质量中,有重要的意义。 3结语 在经济的快速发展下,建筑行业取得了显著的发展成绩,然而在建筑行业发展的过程中,各种各样的建筑问题不断产生,沉陷、下降、变形等,这些建筑工程出现的问题与岩土、水文地质有着密切的联系。水位地质在现代建筑工程中的作用越来越重要,在岩土工程勘察中,水文地质发挥着关键性的作用,所以在岩土工程勘察中,加强水文地质的应用,可以为岩土工程的稳定、安全提供水文地质依据,提高岩土工程的勘察质量。 作者:祝凤春杨晓飞单位:山东省物化探勘查院 工程勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质论文 一、岩土水理的性质 岩土水理性质也是岩土工程勘察工作中的需要勘察测量的重要内容。岩土水理性质指的是地下水和岩土相互作用表现出来的性质。在自然界当中地下水的赋存形式主要有结合水、毛细管水和重力水三种。岩土的主要的水理性质判定岩土水理性质的办法有五种,包括软化、透水、崩解、给水、胀缩。在实际测量岩土水理性质的时候根据不同的情况采用不同的方法。在这五种方法里面软化性是使用的比较多的一种。软化就是指岩土主体在浸水之后,力学强度会出现下降的特性,在工程当中我们用软化系数来表示这个特性的强弱,这种特性可以判断岩石是不是耐风化、抗水侵。胀缩性是指岩土主体在吸水之后体积会变大,失水后体积会相应的减小的特性,岩土的胀缩性的起因是在岩土的颗粒表面有一层结合水膜,这层水膜吸水会变厚,失水会变薄。岩土的这种特性决定了岩土工程是比较容易出现裂缝还是不容易出现裂缝。 二、地下水可能引起的岩土工程的主要危害 地下水之所以能够引起岩土工程出现问题主要是因为地下水会出现不稳定的水位变化以及地下水的水动压力以及地下水对于建筑物的腐蚀这三个方面,其中前两个方面是最为主要的两个方面。地下水的水位变化主要有三种形式,一种是地下水的水位上升,一种是地下水的水位下降,另外一种是地下水的水位频繁变化,不断地上升和下降。如果地下水的水位只是在小范围内出现波动一般不会对岩土工程造成很大的影响,但是一旦浮动范围过大,则非常容易影响岩土工程的施工和使用。地下水位频繁的升降波动对岩土共程可能造成的危害主要有:能引起建筑物的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。地下水动压力作用对岩土工程造成的危害上要原因是自然原因或者人为工程活动改变了地下水的天然动力平衡条件,在移动水压动力力作用下。引起岩土的渗透变形,造成流砂,管涌。基坑突涌等一些非常严重的、带有毁灭性的工程危害,造成安全隐患影响工程的质量。 1.地下水的水位下降可能引起的岩土工程的危害现如今,地下水的水位降低大多是由于人为因素,比如说人类为了某些商业原因会集中大量的抽取地下水、在采矿的时候可能出现矿床疏干、还有就是在河流的上游筑坝、修建水库等水利工程会截夺下游的地下水补给等等。地下水的水位过分下降,可能会导致地裂、地面沉降、地面塌陷等许多严重的地质灾害以及地下水源桔竭、水质恶化等恶劣的、不可修复的环境问题,这些后果无论是对岩土体、建筑物的稳定还是人类自身的居住环境都会造成很大威胁。 2.地下水的水位上升可能引起的岩土工程危害能够引起地下水的水位上升的原因有很多种,最主要的是地质因素就是地下含水层的结构变化。另外像气象因素比如说降水变化,气温变化都有可能导致地下水位的上升。还有一些人为因素比如说灌溉、施工也有可能造成地下水位的上升。地下水位上升会造成土地的沼泽化、盐碱化,导致地下水对建筑物的腐蚀性增强。地下水位上升还可能导致岩石层出现滑移和崩塌等地质灾害。 3.地下水水位的频繁升降可能对岩土工程造成的危害地下水水位的升降变化能够造成膨胀性的岩土因为膨胀系数不同,吸水多少不同产生不均匀的胀缩变形,当地下水的水位升降比较频繁的时候,不仅会导致岩士的膨胀收缩变形不断的往复出现,而且会导敛岩土的膨胀收缩幅度不断地加大,久而久之会导致地裂引起建筑物特别是质量不大的轻型建筑物的破坏。地下水水位的升降变动带内可能出现的情况就是由于地下水的水位变动过快,土层中的胶结物比如铁、铝等主要的成分会被水带走,土层一旦失去了胶结物就会出现土质变松、含水量增大、孔隙增大等问题,给岩土工程的基础选择、处理带来很多不必要的麻烦。 4.水文地质勘察在岩土工程勘察中的评价岩土工程的勘察中涉及的基本理论主要包括土力学的一些基本知识以及一些主要的工程地质理论等。岩土工程问题的解决实际上就是在理论知识的指导之下,岩土工程的操作人员利用自己的工作经验结合实际的工作情况来建立合适的模型,进行试验得到相关参数,进而判断的一个解决问题的过程。 三、结语 水文地质问题是在岩土工程勘察工作当中非常重要的一个问题,也是我们国家工程建设在实际工作当中做的还不够好的地方。在具体的岩土工程当中需要因地制宜的进行水文地质的勘察工作。严格依照操作规范和建设规则来进行水文地质勘查工作。提供有效的方法,采用合理的手段和科学的技术来处理岩土工程勘察工作中的水文地质问题。 作者:梁娟娥单位:天津市地质工程勘察院 工程勘察论文:工程勘察中计算机技术论文 (一)计算机技术推动了工程勘察手段的进步 工程勘察各个专业基本上是边缘学科,她的发展离不开其它学科的发展,而计算机技术对其发展起到了不可忽视作用,这可以从工程勘察的仪器、机具发展明显看出。 1、测量专业 测量仪器,七十年代无论是经纬仪还是水准仪大都是光机型,八十年展到光电型。电子经纬仪、工程测量机助制图数据处理系统等等都采用电子计算机技术,促进了数据采集、处理、制图的自动化。随着空间技术的发展、全球卫星定位系统的问世,使测绘工作步入了“实时测绘”时代。全球定位系统是美国国防部主持开发的第二代卫星导航系统,可以说该定位系统是目前将计算机技术和空间技术应用到测绘工作中的顶峰。 2、摄影测量专业 摄影测量专业的仪器设备由七十年代的模拟型发展到八十年代的解析型,从加密到制图都采用了计算机技术。特别是遥感技术的发展,由于遥感图象使用不同电磁波谱区,扩大了视野范围,反映更多的地物性质和特征。如红外图象所反映的温差影象是普通象片所没有的,而遥感图象的信息解译其中就有了电子计算机解译方法,比如符号图象,微波数码图象的解译。再比如实时摄影测量(简写为RTP)是以1/30~1/25秒为周期的非接触性三维测量技术。固态摄像机(CCD相机)、数字图像处理技术和微型计算机技术的飞速发展,使视觉系统、人工智能等成为现实,从而将近景摄影测量推进到实时测量的全新领域。 3、工程地质专业 工程地质专业机具、仪器由七十年代的机械型发展到八十年代的机电型。土的动力特性参数——动模量和阻尼比至少要受动应变和约束力的强烈影响,因此在土动力试验仪器的设计中须考虑能够反映这些影响因素。早就由相应传感器所取代,量测的电信号经过运算放大器,提高信/噪比,再经过滤波器消除高频干扰信号,最后由模/数转换器把模拟量转换为数字量进入计算机,通过以硬件形式固化在只读存贮器ROM中的程序进行计算,由打印机输出实验成果。象这样将单板计算机用于三轴剪切试验自动数据采集的还有高压固结试验、压缩试验、直接剪切试验、静力触探、旁压仪原位测试等。 (二)计算机技术提高了工程勘察评价水平 工程勘察是为工程设计提供第一性资料的,从数据采集到数据处理以及成果提交所涉及的数据量是比较大的,手工处理费时费力,影响了勘察周期。计算机技术的应用使工程勘察数据计算处理与评价水平上了个新台阶。 1、测量专业 测量专业利用计算机进行科学运算的有前方交会计算、后方交会计算、导线计算、水准计算以及三角网、测边网、边角网、导线网、水准网的平差计算。侯伯男东北石油大学地球科学学院资源勘察工程2011级 2、航测专业 用计算机进行空中三角测量,使函数模型从近似的航带法平差发展到独立模型平差,发展到从严密的以共线方程出发的严格光束法平差;从单一的摄影测量观测值平差发展到非摄影测量观测值(如大地测量的原始观测值:角度、距离、高差等)的联合平差;从单一的考虑偶然误差发展到补偿系统误差直至发现并改正粗差。进而使摄影测量的定位精度提高几乎几十倍。 3、地下水资源计算与评价 对于大型的地下水取水源地的水资源评价,需要全面考虑含水层的补给、迳流与排泄条件及地下水的动态特点,最后给出地下水开采期的水量或水位动态变化预测值。比如:大庆油田供水公司水文地质队对大庆油田西部地区地下水资源评价,通过分析该区水文地质条件,建立了含水层的数学模型,采用有限单元法编程上机运算,拟合了八个时段的水位、水量资料,并根据实测资料调参,准确地反映了地下水动态变化的实际规律。并且选择了三个预报方案,从不同角度预报开采区地下水开发前景,确定目前开采区的最佳开采量50×10t4/d除此之外不少单位利用计算机采用层次分析法选择城市水资源系统管理方案;在非越流承压含水层中进行定流量的抽水实验,利用计算机求泰斯系数等等。 4、工程地质专业和城市地质环境质量评价 工程地质专业科学运算主要是土试样分析计算,岩土参数的统计,各种原位测试数据处理,拟建建(构)筑物的沉降计算,场地的地震危险性分析等等。环境工程地质工作一个重要问题就是对地质环境受人类活动与作用使环境变异后的环境质量等级及可承受能力给出评价。实现这个评价要运用数理统计类、模糊数学类、决策分析类等数学模型,靠电子计算机技术与处理方法来完成。 (三)计算机技术变革了工程勘察成图方法 计算机除了能进行科学运算和数据处理之外,还能够绘制各种图件,它是通过A/D转换和D/A转换而完成的。以测绘专业成图过程来说,利用电子速测仪(或全站型仪器)野外采集数据或者利用数字化仪在原地形图上采集数据,经过计算机计算,在CRT上显示基本图形,通过人机对话编辑,按采集数据编码确定地物、地貌符号线性种类,调用按规范生成的图形符号库及汉字注记,最后由绘图仪输出,实现了机助制图,出两种产品即数字化图和线划图。国内在机助制图方面起步较早且自成体系的上海市测绘院、北京市测绘院等单位在这方面发展很快。 (四)计算机技术实现了工程勘察资料管理现代化 工程勘察成果资料大都为永久性档案资料,保存年限起码五十年以上,这是由于工程勘察成果资料是人们认识自然的记录写实。随着工程勘察手段的发展,认识自然的广度和深度不断增加,后来的认识水平提高离不开前面认识的成果。所以工程勘察成果资料管理是一项非常重要的工作。大多数单位还沿用传统的管理方法即底图、兰图、印刷图都在资料出版室或档案室存放。由于工程勘察资料逐年递增,就会给资料管理和开发利用这些资料带来一系列的问题。比如资料的增多,不断的扩大存放空间;对资料的开发查询利用费时费力;长期以来资料的防火、防腐问题随着资料的增加也日益突出;日常管理工程量不断加大;资料分析总结也比较困难;不能满足计算机辅助设计的各专业对工程勘察资料共享问题。因此国内不少工程勘察单位开始利用计算机管理资料。总之,从上面所述不难看出计算机技术在工程勘察中的应用使得整个勘察工作发生了十分巨大的发展与变化。 作者:侯伯男单位:东北石油大学地球科学学院资源勘察工程2011级 工程勘察论文:工程勘察单位财务管理论文 一、地质工程勘察单位现有财务管理制度不适应深化改革后的企业发展 地质工程勘察单位是地质勘查单位的一个经济实体,按理说也应该采用事业单位体制的财务管理与核算模式。但实际上,为了适应市场和企业化管理需求,针对目前市场上存在的这些非主业经营实体,地质勘察单位在充分保留事业单位会计制度,也没有打破事业单位性质的前提下实施了企业会计核算制度和企业财务管理制度,最终导致地质勘察单位财务管理存在两种制度,对地勘单位的各项财务核算带来很多麻烦。 二、地质工程勘察单位整体财务人员素质偏低,影响了单位财务管理水平的提升 为适应转型需要,地质勘察单位近几年也在不断强化会计队伍建设,取得了一定效果,但整体素质与实际需要仍存在差距。地勘单位是事业单位,财务专业也非主体专业,财务人员的引进与培养也没有得到高度重视,从业人员半道出家、非科班出身较多,不管是专业水平、学习能力还是职业道德方面都与实际需要有所偏差,严重影响了单位财务管理水平的提升。 三、创新地质工程勘察单位财务管理,实现财务管理的中心地位 地勘单位发展到今天已是事业单位与企业的并存体,它的发展既要体现收益性,还要体现公益性,财务管理工作也要二者兼顾,实现社会效益与经济效益的最大化,可以从以下方面实现地勘单位财务管理工作创新。 1.加强组织领导、强化责任意识 领导班子要高度重视财务管理工作,建立健全财务管理责任制。单位主要负责人要切实履行《会计法》所赋予的会计工作第一责任人的职责,对本单位的会计工作和会计资料的真实性、完整性负主要领导责任。分管财务工作的领导要对本单位的财务工作负分管责任。领导班子其他成员也要对分管工作领域中资金使用和管理承担责任。财务部门也应根据履行职责情况承担相应责任。要建立健全财务管理决策与监督机制,单位重大经济事项要集体研究决定,并形成文字纪要。 2.树立现代财务管理意识,建立与现代企业制度相适应的财务管理模式 转变财务管理观念,树立现代化财务管理的企业发展战略管理理念。地勘单位经历了从计划经济到市场经济的变革,很多观念和管理理念都发生了变化,为促进地勘单位财务管理工作的顺利开展,提高单位经济效益和综合效益,必须牢牢树立现代化财务管理的企业发展战略管理理念。还要树立现代财务管理意识,建立与现代企业制度相适应的财务管理模式。地勘单位应根据自身情况,选择结构层级,充分利用内部资源,降低成本,合理配置与有效使用企业资本资源,提高财务管理效率,为企业创造价值并实现价值,还要加强对财务风险的防范意识,了解经营中的财务风险并加以控制,建立完整的风险控制机制,减少企业损失,保证资金安全。 3.进一步强化财务队伍建设,提高财务管理水平 地质勘察单位想要提高财务管理水平离不开优秀的财务专业人员,可以从以下几方面着手提高会计人员水平:一是财务人员要根据当下形势和要求不断学习更新专业知识和业务知识;二除加强专业知识和先进工作方法学习外,还要加强财务管理工作相关知识的学习和掌握,以更加有效的执行账务管理相关制度;三是根据市场经济发展和改革需求拓展财务管理内容、方法和手段,增强风险决策能力;四是建立健全各项内控制度,以规范化、科学化的财务基础工作,保证其单位经营管理中发挥应有的作用;五是创新管理模式,实现地勘单位财务管理信息化,加大财务信息监管力度,以确保财务管理目标与政策的贯彻落实。 4.强化地质勘察单位资金管理 地质工程勘察单位企业管理以财务管理为中心,财务管理又以资金管理为中心,企业在资金管理中必须要合理使用资金,充分考虑资金的使用效益和机会成本。应当加强资金营运的过程管理,统筹协调内部各机构的资金需求,切实做好资金在提供劳务各环节的综合平衡,全面提升资金营运效率。严格按照预算要求组织协调资金调度,确保资金及时收付,实现资金的合理占用和营运的良性循环,严禁资金体外循环。定期组织召开资金调度会,检查资金安全,对资金预算执行情况进行综合分析,发现异常情况,及时采取措施妥善处理,避免资金冗余或资金链断裂。加强对营运资金的会计系统控制,严格规范资金的收支条件、程序和审批权限。办理资金业务时,应当遵守现金和银行存款管理的有关规定,不得由一人办理货币资金全过程业务,严禁将办理资金业务的相关印章和票据集中一人保管。对单位资金要实时监控,集中调控,全局统筹安排,保证资金的合理运行。与此同时还要注重资金回收,提高资金周转率,杜绝垫资、交付“保证金”、拖欠工程款等问题,财务部门需要适度控制,适时安排,认真及时清理应收账款,避免资金的无效占用,减少沉淀积压资金。 5.加强对备用金的管理 要切实加强地质工程勘察单位备用金的监督管理,按照生产任务情况合理确定备用金借用额度,切实规范备用金的借出、使用和清理手续,严控备用金使用过程中的资金风险,认真执行外业生产备用金管理规定,坚决杜绝侵占、挪用或私自改变备用金用途的行为。 市场经济体制下,地质工程勘察单位要提高财务管理水平,就要创新财务管理模式,确立以财务管理为中心的现代企业管理体制机制,全体财务人员共同配合努力,从而做好财务管理工作,不断提高单位经济效益和社会效益。 作者:李银亮单位:河南省地矿局第二地质勘查院 工程勘察论文:岩土工程勘察措施论文 摘要:本文仅就岩土工程勘察存在的问题进行分析,并提出相应的措施,旨在提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。 关键词:岩土工程勘察措施手段 引言 岩土工程勘察在快速的发展过程中,不论是在体制还是在勘察方法、计算机辅助软件、勘察报告编制等各方面工作都有了长足的进步,并且还在在不断优化中。岩土工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术间题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,岩土工程勘察才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。 一、岩土工程勘察的方法 1.1工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。 1.2勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。 1.3原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。 1.4现场检验与监侧。现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监朋则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,井以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。 二、岩土工程勘察常见的问题 2.1勘察质量不高。目前许多勘察单位已实行企业化,由原来的行政拨款改为自负盈亏,勘察任务也由原来的上级下达改为单位自找。于是,有的勘察单位为了眼前利益,放松了对勘察质量的管理,造成勘察成果质量下降。主要表现有:第一,由于勘察工作量不足,为了能争取任务,只好压低预算价,但又要利润,就减少工作量,该做的项目不做或者少做;其次,是钻探、测试及取样不符合规范要求,现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄的软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚的是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。 2.2勘察纲要编制不完整。部分单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核审定就施工。也没有勘探点平面布置图。个别单位甚至无勘察纲要。责任人签名或仪器编号填写不全。如室内土工试验、野外施工记录、静探试验记录缺责任者签名及试验日期,缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。不少单位对勘察原始资料的校审未真正落到实处少数单位原始资料归档制度不完善,有的原始资料缺失。 2.3忽视生态环境的论证。一些勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,其结果是导致灾难性后果。如建筑场地四面紧邻高层建筑物或马路,对于这种建筑场地,岩土工程勘察时,除了按高层建筑岩土工程勘察规定的一般要求进行外,还应重点论证工程施工及运营时对周围环境的影响,但勘察报告中常常忽略这方面的工作,致使无法满足岩土工程施工及设计的要求。基坑开挖时使用的很多技术手段很难取得预期效果,反而造成很大的经济损失。 三、强化岩土工程勘察的措施 3.1严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。 3.2严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。 3.3加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理ISO9001∶2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。 3.4采用先进的岩土工程勘察技术在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。 工程勘察论文:工程勘察技术分析论文 1.勘察专业新技术在实践中的具体应用: 随着建设项目规模的增大,面对的工程地质问题越来越复杂且极具挑战性。经过不断探索、实践和提高,我们在诸多领域具备了很强的技术实力,如:工程岩质高边坡的工程地质勘察研究、高坝大库场地的工程地质勘察研究、大型地下洞室群的工程地质勘察研究、喀斯特地区水文地质勘察研究、高地震烈度地区高坝大库水库诱发地震监测预警系统研究等领域。地质分析的手段和方法也得到不断发展。 1.1.我国工程地质研究部门引进和开发实用软件。引进边坡稳定计算程序用于滑坡、塌岸稳定分析,提高勘察成果的定量化判识水平;引进开发了勘探图件、地质剖面制作程序及三维成像技术,开发并进一步完善“工程地质软件包程序”,较好地解决了钻孔成图中的很多难题,也为地质平面及剖面图的绘制起到了较好的辅助设计作用,取得了较好的效果。 1.2.结合工程实践研究和开发新技术。我国工程地质研究部门开发边坡斜面摄影成像技术用于工程实践,提高了地质编录工作效率,获得了大量的工程地质数字信息;开发水电站枢纽区工程地质三维可视化建模与分析研究系统,已应用于生产之中。 1.3.积极引进并应用新的地质勘察和分析手段。在水电站勘察过程中,根据地质分析的需要,在右岸构造软弱岩带勘察中,使用了地震波CT测试技术;采用模型洞原位变形观测分析地下洞室稳定性;在右岸构造软弱岩带稳定性分析、左岸地下洞室围岩稳定性分析及溢洪道边坡稳定性分析均采用了目前比较先进的三维弹塑性有限法分析和三维流形元分析方法,为稳定性评价和工程施工设计提供了可靠的基础资料和参考依据。 1.4.其他新方法新技术的引进和应用。地下洞室围岩分类、坝基岩体质量分类、边坡岩体质量分类、边坡稳定分析、岩体弹塑性理论、地质力学模型、岩(土)体物理力学性试验方法的发展应用;电脑与工程地质软件包的开发应用;勘测手段及钻进取芯技术的提高、物探各种测试手段的广泛应用强有力地促进了工程地质勘察中获取工程地质资料周期的缩短和工程地质条件快速分析评价;充分利用网络技术,进一步提高了地质专业劳动生产率。 近几年,我国从生产需要出发,新技术新工艺得到很好地推广应用:选取适合各类地层(的金刚石钻头,提高钻进效率,降低生产成本;继续完善大坝灌浆变形观测和抬动观测技术,确保坝体安全和工程质量满足要求;在河床冲积层勘探中,采用了SM胶取芯技术,保证了试验样品的原始状态,为冲积层特性研究提供了真实可靠的材料。.5水文勘测开发的电波流速仪,在电站简易测流中投入使用,达到了预期的效果。近年,又开发出水情自动测报系统,现已逐步应用于大型水电站的测报中;为改善以往在水情测报中一直采用的点测量及测流时间过长等问题,水文勘测技术人员正着手对声学“多普勒剖面流速仪(简称ADCD)”技术进行论证和调研,并逐步将此技术运用在对西部山区性河流的水情预报中,计划通过不断实践和探索,最终实现水情的“瞬时”测量预报。 1.6工程物探在水电站开展了大范围的河床冲积层地震波探测;应用声波垂直反射波法、声波CT法及红外线热成像三种相结合的方法,准确地探测到了坝体面板脱空等工程质量问题;在多项水利工程和多个水电站勘察中,应用高密度电法勘探方法,解决了水库漏水问题和断层构造发育范围及深厚覆盖层地质问题,且成效显著。研究并应用“隧洞施工监控量测一体化”,“坝基岩体质量测试的空间分析”,“数字式全景钻孔摄像系统”,“堆积体的综合物理探测技术”,“大坝面板脱空综合物理探测技术”,“小波变换在水电工程地球物理中的应用”等新方法新技术,拓展了物探的应用领域,提高了物探的探测精度。 2.勘察专题研究成果应用 2.1大型水库库岸稳定工程地质勘察成果应用20世纪80年代以来,采用了航空遥感技术与实地验证相结合的方法,相继对一批大型水电站进行了库岸稳定性研究,为快速、高质量地评价库岸稳定性及其他水库工程地质问题发挥了良好的作用。形成了一套较完整的勘察、研究、评价、预测水库区天然状况和蓄水运行条件下库岸稳定性问题的思路和工作方法,包括岸坡类型划分及其变形破坏机制、库岸再造及滑坡稳定性分析评价及预测、岸坡失稳及水库诱发地震灾害调查与分析预测、移民安置选点与处理措施建议等。该项目成果在后来开工建设的大、中型水电工程水库库岸稳定性地质调查中得到广泛应用,提高了水库库岸稳定与移(居)民点调查地质工作效率及成果质量。 2.2大坝面板脱空无损探测研究与应用“大坝面板脱空无损探测研究与应用”是通过试验比较论证提出了采用3种物探方法(声波垂直反射法、远红外热成像法、地质雷达法)进行综合评价的方法。为消除大坝病害,采取相应的处理措施,提高大坝的安全性提供了重要的依据。与传统的单一物探方法相比,本项研究成果具有多种方法互为验证、利用了不同的物性差异特征﹑探测成果准确可靠的优点。大坝面板脱空的处理质量,节约了处理成本,而且具有广阔的推广应用前景,具有较高的经济效益和社会效益。 2.3采用EH4进行深厚堆积体厚度探测应用该方法测量深度大,野外劳动强度小,生产效率高,现场测量直接成像,能十分清楚地辨别地下二度体的异常。该项新技术即EH4电导率成像探测非常实用。而该方法不受这些因素影响,较准确地探测出了堆积体厚度。研究成果及时运用于工程中,减少了工程量,节约了工程投资,节省了时间,经济效益显著。 2.4软弱岩带的工程地质特性研究成果应用:对坝址右岸构造软弱岩带的分布范围和工程地质特性进行了大量有针对性的勘探以及室内和现场试验工作,并完成了现场高压固结灌浆试验和现场渗透变形试验,针对软弱岩带的工程特性、成因进行了系统的分析论证,对工程适宜性进行了分析评价,并提出了切实可行的基础处理措施。该专题成果为可行性研究的经济技术分析论证提供了坚实的基础,对国内外同类工程的地质勘察和设计工作具有很好的参考价值。.5“深挖高边坡快速地质编录成图技术”在高陡边坡地质资料收集应用中取得了较好的效果。引进该项技术用于水电站具有针对性强、收效高、安全快速等良好作用。该技术运用摄影测量的原理,通过计算机软件技术,完成高陡边坡影像的正射、线画图的生成,从而完成了地质编录工作。其技术特点:①在地质编录生产中高效、实时;②减少现场工作量,提高工作效率;③利用无站标测量技术和手段可完成传统方法无法完成的任务;④高边坡计算机快速编录成图还可以不断地积累边坡数字化的编录数据,为以后建立工程地质数据库提供良好的数据源。该技术在小湾主体工程边坡及坝基开挖中均有应用,可实现安全、高效、准确地进行地质编录,通过软件功能还可在图像上对地质现象进行较精确的定位,这是传统的地质编录所难以做到的。 3.今后工程勘察技术在实践中应用的总体思路 近几年来,我国在高边坡系统排水、锚索加固、复合支护、变形监测、标准化与动态设计方面有所创新和突破,网络技术、数据库技术、数字可视化技术、地理信息技术等不断地被应用到勘察各专业,取得了一定的效果。在计算机建设上已实现局域网共享资源;基本实现计算机辅助工程勘察,达到信息化初始阶段目标;由于工程勘察专业具有多样性、复杂性、随机性和数据海量性等特点,信息化水平还有待进一步提高。要密切关注、跟踪、研究国内一流的工程勘察企业的技术水平和发展动态,通过加强行业协作及与国内高校、科研院所的密切合作,在引进、消化、吸收国内外先进技术的基础上,进行技术创新。今后技术发展总体思路如下:(1)注重研究复杂坝基、高边坡及大型地下洞室群岩体(围岩)稳定性量化分析及三维地质数字模型软件与三维成像技术,并对复杂岩体(包括软弱蚀变岩体、大型松散堆积体、卸荷松动岩体、高地应力区岩体)成因机制、工程地质性状、工程适应性进行科学试验研究;同时开展区域构造地质科学研究及对水电工程开发、建设的影响。(2)重点研究水电水利工程地质综合勘察技术,开展岩土工程和环境工程地质方面的研究并向深度拓展;开展地质灾害勘察、防治与治理,地质灾害险性评估方面的实践与研究。(3)完善和提高目前使用的常规物探方法,使其应用技术水平达到或超过本行业平均水平,积极开展新技术、新方法的引进应用工作,结合目前物探应用技术的发展情况,对新技术、新方法进行重点研究。(4)广泛应用全站型自动速测仪、全球卫星定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)于水利水电工程建设;在野外数据采集、处理、存储、提供等方面逐步完善计算机技术在测绘领域的应用,以提高全数字摄影测量及全野外数字成图的精度和速度,增加测绘产品的多样化,满足市场需求。(5)积极配合新的钻探规程、抽水试验规程、压水试验规程的贯彻实施。对勘探设备和试验工器具进行重新整合,尽快开展“自由震荡法”抽水试验的研究工作,研制小口径双管钻具轴承储油密封系统,并研究特殊岩体取芯技术。(6)开发先进的水情自动测报软硬件技术,自主开发改装一些较先进适用的水文测验仪器,特别是泥沙采样器。加快水文数据库的建设。 摘要:工程勘察在工程建设中具有重要的作用,如何积极采用新技术、新方法和新工艺,创新发展模式,提高勘察技术水平,缩短勘测周期,是工程勘察行业面临的共同问题。为此,本文对近年来工程勘察新技术在实践应用中的情况进行了介绍。 关键词:工程勘察新技术工程建设 工程勘察是调查研究拟建工程场地的地形、地质环境特征及其与工程建设相关关系的综合应用的活动。它为工程建筑物的规划、设计、施工和使用提供地质资料和依据,是设计的基础环节。工程勘察技术包括工程地质勘察、工程物探检测、工程勘探、工程测绘、水文勘测及试验与监测技术等。随着国家“西部大开发”及“西电东送”战略的实施,工程勘察工作面临前所未有的大好形势,对工程勘察工作的要求也不断提高。各专业由于技术装备逐步改善,注重引进、开发和推广应用新技术和新工艺,并不断开拓市场,除了常规的水电河流规划、前期工程勘察及施工地质工作以外,还不断向市政工程、公路工程、工业与民用建筑、水利工程、新能源工程及国外工程拓展,技术手段也趋于多样化,勘察技术水平得到了较大提高。 结语:工程勘探新技术在实践中的推广应用大大提高了勘察技术水平和工作效率,勘察产品也得到了业主的信任和好评,工程勘察新技术的引进和应用、勘察专题的研究与应用使勘察技术水平得到了飞速提高,不但使勘测周期缩短、成本降低、准确性提高;同时拓宽了勘察技术的应用领域,解决了工程中许多技术难题,提高了工程质量。
多元统计论文:经济效益评价多元统计论文 一、多元统计分析在企业经济效益中的应用 综合评价企业经济效益的工具有很多,多元统计分析作为重要工具,可以把多维度的复杂问题映射到单一维度,再通过加权平均、模糊决策综合评价法等技术方法反映企业经济效益,得到综合性的评价结果。多元统计方法常见的有四种:1.聚类分析。聚类分析也称为群分析,是一种基于数据分类的分析方法,它的优秀是将相似元素集合为一类,然后根据样本间的相似程度合并,依次合并减少分类,直到所有样本都合并为一类为止;2.判别分析。判别分析也是一种分类分析,与聚类分析不同,判别分析是已知样本类型和判别规则,然后对未知类型的样本进行判别分析的多元分析方法;3.主成分分析。主成分分析是将具有一定相关性的原指标重新组合、分解,形成一组新的无关联的综合指标,以尽可能小的数据损失,反映尽可能多的指标信息;4.因子分析。它是主成分分析的推广,区别在于它能够将随机的错综复杂的变量综合为主要的少数几个变量, 并以有限数量的变量(或因子)反映出原始数据的内在结构,减少了数据丢失,使评价分析更接近数据本身。本文主要运用的是主成分分析以及因子分析的多元统计分析方法,对企业进行经济效益评价,以体现多元统计分析在企业经济效益评价中的实际应用。 二、应用分析 (一)企业经济效益评价的指标分析 经济效益是企业在定量劳动消耗中产生的劳动成果。由于企业投入生产要素和劳动成果的不同形态,企业经济效益的评价指标有四个,分别是:周转性、报酬性、效果性和效率性。企业的周转性指标反映的是企业资金活动的效率,包含了流动资产和固定资产周转率。报酬性指标对应的是企业的资本收益能力,包括资产报酬率和所有者权益报酬率。效果性指标是企业在一定时间内设计生产的收益水平,有销售收入、产值、成本费用、人均利税率;效率性指标反映企业生产要素的利用效率,有人均产值、固定资产产值率和资金产值率。以上这11个指标共同构成企业经济效益评价体系,分别设定为x1,x2 ,..., x11。 (二)构建评价体系 为更好地构建企业的经济效益评价体系,把企业作为综合经济效益的评价对象,可以把其上一年的截面数据作为数据样本,通过计算机统计软件对这些数据进行标准化处理,求其相关矩阵R,再求R的特征根及特征向量。同时,依据统计分析理论得出主成分及贡献率,并选择贡献率最高的四个作为主成分因子来构成企业经济效益评价的组合指标。这四个因子包含了所有指标最多的信息量,分别设为F1、F2、F3、F4。第1主因子F1直接反映了企业的效果性和效率性,设置为企业的要素效益系数;F2能够反映出企业的要素效率,设置为企业的要素效率系数;F3能够反映企业的报酬率,设置为企业的资产报酬系数;F4能够反映企业的所有者权益报酬率,设置为所有者报酬系数。经过以上分析,四个主因子便构成了企业综合评价体系。 (三)企业经济效益的因子评价方法 因子分析是多元统计分析中的重要方法,在主成分因子分析的基础上,可以得出因子的得分模型,即将通过正交因子解转置矩阵乘以R系数矩阵得出原始变量的线性组合系数矩阵,进而得出因子得分模型和该分析样本的主因子得分结果,并对其结果进行了排列。根据各个因子的得分结果,可以得出以下结论:要素效益因子F1可以用来衡量企业投人生产要素的获利能力,从主因子分析得知在技术条件一定的情况下,扩大生产规模和增加市场销售份额可以影响企业的收益水平;要素效率因子F2反映企业资本和人力运用的效果和协调程度,通过主因子反映可以知道,通过资源配置的优化、运行等手段能够较好的提高企业的运营效率;资产报酬因子F3越高,说明资源配置和占用比较合理;所有者权益因子F4得分越高说明企业资产构成比例合理。 三、企业效益的综合评价 为此,我们可以把以上四个主成分因子特征值及贡献率作为权重来计算一个企业经济效益的总得分。经过计算和分析,将企业的综合得分进行排序。综合得分较高、排名靠前的公司的主因子单项得分基本也是较高的,说明这些公司在资产运用、市场营销和经营管理等方面做得较好,企业综合经济效益也较好。主因子得分较低的企业,说明它们的综合管理水平和资源利用较低,企业的市场竞争力不足。另外,从因子特征值、贡献率来分析经济效益的综合得分,可以根据主因子的单项得分来分析企业经济效益中的优势和劣势。 四、结语 利用数据统计分析的方法可以对反映企业经济效益的各个影响指标进行分类和总结,但是它并没有完全地考虑到类内因子之间的影响,而利用多元统计分析的方法并结合实际数据,采用主成分分析的方法来构建评价体系,可以实现对企业经济效益的多元化评价过程,更好地完成对企业综合效益的量化。 作者:陈灿斌 单位:福建省泉州市惠安县商务局 多元统计论文:主成分分析法多元统计论文 一、主成分分析法 主成分分析法,又称主分量分析法是指相关的经济变量间通常存在着起主导作用的决定性因素,通过对原始变量的相关矩阵内部结构进行分析,找出几个不相关的综合指标来线性表示原来的变量,主成分之间既互不相关,又尽可能多的包含了原指标集合。这种方法首先由Hotelling提出,其主要思想是降维。Stone(1947)对美国1929-1938年间的17项国民经济统计指标进行主成分分析,发现完全可以用三个经济指标来概括原来的17项指标,大大简化了数据分析。M.Scott(1961)对英国157个城镇的发展水平进行主成分分析,发现原57个测度指标完全可以由5个综合变量替代,既解决了原指标间的信息重叠问题,又简化了原指标体系的指标结构,主成分分析由此推广。邱东(1990)系统阐述了主成分分析法的定义、基本思想、基本步骤和特点,认为主成分分析法可以消除评价指标间的相关影响,并且伴随数学变换过程生成信息量权数和系统效应权数,保证了客观性。同时也指出了主城分析法在计算综合评价值未充分考虑指标的重要程度等不足,主要适用于被评价对象较多的综合评价。随后,众多学者对此提出了改进:孟生旺(1992)针对原始数据的标准化处理和主成分个数的选择问题,认为标准化不如均值化的无量纲处理方法,提出了非标准化主成分分析法。陈述云等(1995)通过对原始数据作对数—中心化转换,用原始变量的非线性组合表示主成分,同时重点分析样本协方差矩阵而非相关系数矩阵,提出了非线性主成分法。朱泰英等(2004)提出了加权主成分分析法,认为可以将主成分分析法的客观分析和层次分析法的主观分析有机结合。王璐等(2006)在对主成分分析法的权数、降维等问题的研究上,提出了首先要按主成分分析法对指标体系进行分类,得到各方面的评价值后再进行主成分分析,最终得到综合评价值的二重主成分分析法。段力誌等(2009)在传统主成分分析法基础上,首先对原始指标值进行预处理,再借助软件,将原始数据转化为少数几个主成分的线性组合,并进行加权变换,得到改进的主成分综合值。白雪梅等(1995)则分析了“均值化”、“标准化”、“极差正规化”三种方法的选择条件是保证方差损失最小。陈衍泰等(2004)认为主成分分析法具有全面性、可比性和客观合理性等优点,比较适合对评价对象进行分类,但需要大量数据,函数意义不够明显,不能反映客观发展水平。苏为华(2012)提出经典的R型主成分本质是单项指标标准化结果的加权算术平均值,比当量平均法复杂。赵利等(2013)通过主成分分析法对宏观经济中影响城镇劳动就业因素分析时,提出主成分为宏观经济和技术进步,通过VAR模型对主成分进行分析,得出宏观成分中对城镇劳动就业影响最大的是消费、产业结构和城市化水平,而技术进步成分中影响最大的是技术进步的结论。黄利文(2013)针对主成分分析中存在的未考虑负向因子的影响,以及采用线性加权法时确定权重方法不统一,评价结果非唯一等缺陷,提出了逼近理想点的主成分分析法,更好地反映了原始数据信息,并较为客观地给出了综合评价结果。林海明等(2013)认为主成分分析因缺乏应用条件的考虑而导致评价结果不具合理性甚至错误,通过分析因子分析法因子载荷阵的简单结构、加权算术平均数的合理性,得出主成分分析的应用条件是:指标是正向、标准化的;主成分载荷阵达到更好的简单结构时,主成分正向,且主成分与变量显著相关。 二、因子分析 法因子分析法是指从被评对象的观察变量的相关度出发,利用降维的思想,把繁杂的变量尽可能归纳为几个综合因子进行分析的的一种多变量统计分析方法。其基本思想是:将观察变量按相关度的高低或联系的紧密程度进行分类,类别内部变量相关性高,联系紧密,而类别之间的变量则相关度较低,联系稀疏,每一类变量则代表一个公共因子。具体步骤为: 三、逼近理想解的排序法 TOPSIS法是指预先确定评价问题的理想点和负理想点,分别测量指标向量与两者的距离,将距离作为评价值进行排序。由H.wang.C.L和Yoon,K.S.于1981年提出,其基本思想是:在所有备选方案中,设定一个各项指标都达到各方案最优的“正理想解”,再设定一个“负理想解”,通过比较各方案的正、负理想解来判断方案的优劣,判断标准是:离正理想解越近,离负理想解越远则方案最优。其优点在于对评价对象的描述比较精确,可以处理多决策者、多指标、动态的对象;不足是评价较刚性,无法涉及有模糊因素的对象。主要使用于优化系统的评价与决策,应用领域较为广泛。王应明(1998)通过矢量投影将决策方案投影到理想方案上,提出根据投影值大小进行排序。卢方元(2003)针对传统的TOPSIS法存在的正负理想解难以确定,权重易主观化,部分方案无法比较等问题提出了改进的TOPSIS法。余雁(2004)在理想点的基础上,提出了双基点法,建立了靠近理想解和远离负理想解两个基准的改善了的TOPSIS法。于新峰等(2004)通过引入时间因素,将基于区间值的多指标决策问题的研究从静态领域拓展到动态领域,补充了固定性和区间性指标的标准化公式,定义了时间权重取区间值的时序条件下多指标决策的正理想方案和负理想方案,解决了指标取值、指标权重和时间权重可以全部为区间值模糊数的多指标决策问题。付巧峰(2008)针对传统TOPSIS法的缺点,提出了改进的TOPSIS法,简化了正负理想方案的计算,采用目标规划优化模型和高等数学的方法计算各评价指标的权重,弱化了主观因素,使其更具合理性和实用性。王敬敏等(2010)针对传统TOPSIS法决策矩阵求解复杂的缺点对其进行了改进,简化了正负理想解的计算,并将熵权法应用到评价中,能够客观确定评价指标的权重,同时证明熵权法和改进TOPSIS法在竞争力评价中提高了实用性与可信度。王一任等(2013)认为TOPSIS法存在逆序问题,其评价值只能反映各评价对象内部的相对接近度,并不能反映与理想的最优方案的接近程度,且评价值区分各评价对象优劣的范围也有限,提出了一种新的改良TOPSIS法,使之不仅具有强保序性,而且比传统TOPSIS法灵敏。大数据的发展,导致评价对象的数据不断扩大,数据形式不断改变,研究对象呈现多样化特征,如何准确地选择评价方法并有针对性地开展个性化研究和评价,评价结果的一致性能否保证,值得长期探讨。 作者:黄小艳单位:湖北工业大学商贸学院 多元统计论文:区域物资多元统计论文 一主要分析方法及指标权重确定考虑 M4层各指标对上一层的重要程度没有明显差异,故对该层采用主成分分析法,但若将M4层的19个指标进行整体主成分分析,则B1,B2,B3,B4所包含的子因素数量将对分析结果产生直接影响。因此本文对B1,B2,B3,B4分别进行主成分分析,抽取其主要信息,以各自标准化后的得分作为M3层对应的综合指标,然后对这4个重要性具有明显差异的综合指标按照层次分析法所确定的权重求和得到区域物资动员总体实力得分。然后将区域物资动员总体实力得分标准化,与标准化后的资产结构A2进行聚类分析,再对31个区域进行分类。文中初始数据来源于《中国统计年鉴2013》和《中国工业统计年鉴2013》,通过SPSS18软件对数据进行标准化处理和主成分、聚类分析。 1主成分分析法主成分分析法旨 在用降维的思想,将具有一定相关性的多指标转化为一组相互无关但包含原有绝大部分信息量的综合指标。采用主成分分析法对数据进行分析处理能够剔除指标间的重叠信息,同时有效减少人为主观因素的影响,客观反映数据间的内部结构关系。 2聚类分析法 聚类分析法是根据数据特征,将研究对象按照一定的规则进行比较,性质相近的归为一类,性质相差较大的归入不同类。其中系统聚类法最为常用,但系统聚类法也分为多种,其区别主要是计算类与类之间距离的方法不同。一般先把n个样本分别作为一类,计算样本之间的距离,然后将距离最小的一对合成一个新的类,进一步计算新的类和其他类的距离,再把距离最小的一对进行合并,直到把全部样本合成为一个新的类,再根据选取的分类数进行分类分析。本文采用系统聚类的离差平方和(Ward)法,其基本思想是对方差进行分析,原理为同类之间的离差平方和较小,而不同类间的离差平方和较大。Ward法使得距离小的类容易合并,距离较大的类则难以合并,这与本研究对聚类的实际需求比较一致。 3指标权重确定指标权重的确定采用层次分析法 其原理为按系统的隶属关系将复杂问题分解,对同一层次的各元素通过两两比较的方式确定其相对重要程度,构造判断矩阵,由判断矩阵计算得出各因素的权重集W=(w)1,w2,⋯,wpT,同时要求判断矩阵的一致性比率CR 0.1。一般而言,采用层次分析法须征集多名专家意见,而专家意见往往具有一定差异性,因此构造这类群决策的判断矩阵时,必须在充分考虑各专家意见的同时保持判断矩阵的一致性特性。本文采用几何平均法对各专家构建的判断矩阵进行综合分析,得到平均判断矩阵。 二主成分分析过程 对B1进行主成分分析,取主成分累计贡献率大于85%以保证不损失过多信息的同时实现较好的降维效果。特征值和方差贡献率,由表可知,提取3个主成分即可满足累计贡献率大于85%。为因子载荷,B1的8个指标中,C1,C2,C3相距较近,C5和C7相距较近,表明其在各区域具有较强的一致性,而C4,C6,C8与其他指标均相距较远,表现出一定的独立性。载荷矩阵和特征向量,在第1主成分上C1,C2,C3的载荷较大,可归类为综合生产力主成分;在第2主成分上C4和C8的载荷较大,可归类为能源基建主成分,其中C4为负,表明其与第2主成分呈负相关;在第3主成分上C5,C6和C7的载荷较大,可归类为轻工业主成分,其中C6为负,表明其与第3主成分呈负相关。 三聚类过程和结果分析 通过SPSS18软件,结合数据对研究样本进行聚类分析,采用Ward系统聚类法,量度标准取平方Euclidean距离。为与国家常规区域分类数相对应,便于统筹协调,同时考虑动员层级需求,聚类数设为单一方案6,得到聚类树状图。,工业产能高、科技先进、交通发达,总体实力很强,而产值结构方面由于经济多元化程度高,国有产值比重很低,为充分调动物资动员力量,须制定相应法规政策,扩大动员计划范围,完善补偿激励机制,同时注意避免虚设过高动员目标;Ⅱ类地区总体实力中等,产值结构偏低,需要有选择性的提高可动员比例结构,能够较好的提升动员效果,充实动员力量;Ⅲ类地区总体实力较弱,而产值结构较高,动员相对容易,但动员扩展空间有限,对于区域内可动员的力量要加以选择,减少因动员产生的经济社会影响;Ⅳ类地区总体实力偏低,产值也偏低,扩大动员范围对于提升整体动员力量效果有限,应以区域内可靠性高的企业为重点开展动员;Ⅴ类地区总体水平很低而产值结构中等,进行动员扩展对整体动员力量贡献不大,且可能严重影响区域正常生产生活秩序,应尽可能减少在本区域内的物资动员;Ⅵ类地区总体实力很弱,而产值比重非常高,动员比较容易,但动员范围扩展空间小,且由于总体实力限制,为保证区域内经济和社会的稳定应采取限制性动员。 四结语 本文在对区域物资动员潜力影响因素进行主成分加权分析的基础上,综合各区域总体实力和产值结构,对其物资动员潜力进行了分类。明确了各区域物资动员潜力的大小及动员侧重点,对划分区域物资动员份额有一定的参考和借鉴意义。本文主要从宏观统计出发,对区域军民通用性强的物资动员潜力进行了分析,对于专用物资和特定物资,则须结合物资自身性质和区域动员影响因素作进一步细化研究。 作者:伍岳杨西龙王丰谭潜单位:后勤工程学院 多元统计论文:人口研究多元统计论文 一、多元统计分析技术 在人口研究中的应用现状在20世纪80年代,我国的人口研究中很少使用多元统计分析技术。进入90年代后,随着各种多元统计分析方法的引入和统计分析软件的使用,统计分析技术在人口研究中得到了广泛的应用。多元统计分析技术能够定量分析经济因素、社会因素和人口因素之间的关系,从而更好地解释人口现象。 1.我国人口研究中多元统计分析的特点 我国人口研究问题中多元统计分析技术的应用呈现出多样化的特点,主要表现在统计方法的多样性和统计分析内容的多样性。前面提到的多元线性回归方法、logistic回归分析方法以及聚类分析等多元统计分析方法在我国人口研究中都有应用。统计分析内容更是涉及生殖健康、居住类型以及人均收入水平等生活的各个方面。 2.我国人口研究中多元统计分析数据特点 我国在人口研究中的多元统计分析数据主要来源于抽样调查和典型调查等,统计分析的单位主要是以个人和家庭等个体单位为主。在数据类型方面,我国人口问题研究中的多元分析数据以横截面数据为主,时间序列数据极少用到。 二、我国人口研究中多元统计分析技术存在的主要问题 由于多元统计分析技术在我国人口研究中的应用时间比较短,很多人口研究人员对多元统计分析技术也没有经过系统的学习,在实际应用中难免会出现一些问题。 1.人口研究中多元统计分析方法 使用错误统计方法主要由研究目的和研究数据决定。但在实际应用中,由于研究人员难以正确区分各个统计方法,从而出现随意选择的现象。通过查阅用多元统计方法研究人口问题的相关文献我们发现,在进行人口问题研究时使用最多的就是多元线性回归模型。虽然多元线性回归模型具有易于理解和分析简便的特点,但它主要是研究一个目标受多个因素影响时的情形。很多文献没有注意到这个问题,从而错误地使用了该方法。 2.多元统计分析 中缺乏评价和检验评价和检验是多元统计分析的一个重要内容,因为很多统计方法只有结合实际,才能更好地确定自己的模型建立是否恰当,才能更好地解释模型中各个变量的实际意义。但在人口研究的实际应用中,很多研究人员只是注重对统计结果的分析,而忽略了模型的检验和评价。对模型的评价主要是指模型对观测数据的拟合程度,每一种多元统计方法都有相应的模型评价方法和指标。对模型的检验主要是指显著性检验,从而判断该模型中各变量之间的关系是否存在。因此,模型评价和检验是多元统计分析不可分割的一部分,读者也只有通过这些内容才能更好地理解人口研究报告中所描述的现象。然而通过统计可以发现,很多有关人口研究的统计报告都缺乏模型评价和检验者方面的内容。 三、结束语 多元统计分析中的很多方法都适用于人口研究。近年来,随着统计学科和计算机技术的发展,多元统计分析技术在人口研究中也得到了广泛的应用。我国人口研究对多元统计分析技术的应用呈现出多样化的特点,多元统计分析的数据来源以抽样调查和横截面数据为主。但由于我国人口研究中多元统计分析技术的引入比较晚,在实际应用中仍存在较多的问题需要改善。 作者:李国庆单位:南京市浦口区统计局 多元统计论文:中药质量控制中的多元统计论文 1多元统计分析的涵义 多元统计分析是同时分析和处理多组变量,从整体把握事件的特征和发生规律统计分析方法,其优秀内容是总体参数估计的修正和统计推断,具体表现出来就是各类统计方法,如主成分分析、因子分析、聚类分析、判别分析和典型相关分析等•。多元统计分析应用于中药质量控制的研究有以下几种优势:①多指标性只有用相互关联的多个指标(即描述现象的多个方面)才能够对事物或现象的全貌有所了解,这是多元统计分析在中药质控研究多个指标的最大优点;②定量性多元统计分析就是用数学的方法来研究影响中药质量的多个指标之间相互依赖关系以及内在统计规律性的分析方法;③复杂性和数据计算量大等特点这是多元统计分析适宜于分析研究中药质控中出现的繁琐复杂数据的基础。 2多元统计方法在中药质量控制中的应用现状 多元统计分析广泛应用于经济管理、医学、教育、生物等诸多领域,其中以中医药为检索范围,在已检索到的运用各类统计方法的51792篇文献中,包括多元统计方法的文献已达25279篇,说明多元统计方法已在中医药研究中得到了广泛应用。而统计学理论和中医药理论客观存在的相合性,也说明了多元统计方法在中医药研究中的应用不仅是可行的,也是科学的。运用多元统计分析对影响中药质量的多方面因素进行综合分析和评价,以实现对中药质量更准确,更全面地控制。下面分别介绍几种主要的多元统计分析方法近年来在中药质控中的应用。 2.1主成分分析主成分分析的定义为利用数学降维方法,寻找新变量替代旧变量群,新变量之间互不干涉,可独立进行分布统计,是一种将多数相关变量群替换成少数无关变量的方法。主成分分析法能过滤虚假信息,减少无关指标的影响,已普遍应用于中药质量标准研究数据的统计分析中,以确定中药资源的分类和聚类,并从中获取能用于中药分析鉴别的有用信息,然后进行分析、鉴别、判断,进而进行分类和优选。王劭华等采用主成分分析对24批不同产地车前子样品中的10个共有峰面积进行分析,以累计方差贡献率达86.45%选取3个主成分,由主成分综合得分排序可知,综合品质较好的车前子品种为大车前子和平车前子,其中综合品质最好的为江西吉水婆婆庙产的大车前子;根据车前子主成分投影图可以将车前和平车前种子与其他品种车前种子区分开来。王琴等应用主成分分析对不同地区枸杞中多糖和金属元素之间的相关性进行分析,以累积方差贡献率达88.181%筛选出3个主成分,结果表明多糖和常量金属元素钙(Ca),镁(Mg),钠(Na),钾(K)是影响枸杞质量的重要因素,微量元素铜(Cu),锌(Zn),铁(Fe)也是不可忽视的因素;其主成分得分可用于不同产地枸杞子质量的综合评价,为以后不同产地枸杞的开发利用奠定了基础。 2.2因子分析因子分析又称为探索性因素分析,是根据相关性大小把原始变量进行分组,使同组内变量之间的相关性较高,而不同组变量间的相关性较低。因子分析也是利用主成分分析的降维思想,可看作是对主成分分析的推广和发展,但是其因子分析对于所研究的问题是根据原始变量的信息进行重新组合,以试图用最少个数的不可测的所谓公共因子的线性函数和通过旋转使得来的新变量对每个原始变量更具有可解释性。朵兴红采用因子分析对党参、细辛等7种道地药材中Ca,Mg,锰(Mn),Cu,Fe,Zn6种微量元素进行分析,以方差的贡献率大于99.75%提取2个主因子,分析结果表明这6种微量元素均对防治心脑血管疾病有一定的疗效,为微量元素与中药功效关系的研究提供了科学依据。多杰扎西等采用因子分析对11个不同产地枸杞子中Zn,Cu,Fe,Mn等微量元素之间的关系进行研究,以累计方差达92.236%提取3个主因子,结果表明第一主因子与变量Zn和Mn有高的相关性,是枸杞子中起络合作用的微量元素,也是决定枸杞子质量的基本微量元素;第二主因子在变量Cu元素上有最高的载荷系数,是通过影响生物体内的酶、激素、维生素等生物活性物质,而发挥药效作用的微量元素;第三主因子在Fe元素上有最高的载荷系数,是在氧化还原等许多代谢中起到重要作用的微量元素,这3个主因子能够反映枸杞子中微量元素的分布特征;不同产地枸杞子的综合评价结果,与实际分类和质量的情况基本相符,如列于质量好的第一类、综合因子得分分列第二的宁夏某枸杞研究所,其培植生产的枸杞子质量高,一直起到行业示范作用。 2.3聚类分析聚类分析又称又称集群分析,是根据研究对象特征对研究对象进行分类的一种多元分析技术,把性质相近的个体归为一类,使得同一类中的个体都具有高度的同质性,不同类之间的个体具有高度的异质性。聚类分析能够充分利用原始数据信息,除常用于中药系列品种的分类外,还可以广泛地引用于真伪鉴别、成分浅析、质量评价、新旧工艺或不同炮制方法比较、寻找代用品及扩大药用新资源等方面。辛海量等采用聚类分析,对不同来源的蔓荆子、黄荆子、牡荆子近红外漫反射指纹图谱进行分析,聚类分析结果与传统植物分类结果一致。李寒冰等对不同批次的板蓝根抗病毒效价值进行聚类分析,聚类结果与常规质量等级分类一致,结果表明应用抗流感病毒效价检测方法,可以实现对板蓝根药材的质量控制。鄢丹等采用生物热活性检测方法,以黄连道地优级药材为工作参照物、第一指数生长期生长速率常数(k1)为反应值,以量反应平行线(3•3)法设计试验,对7批不同产地的黄连样品的生物效应(效应谱和效应值)进行测定,并采用聚类分析对黄连的生物效价值进行分析,结果表明不同产地黄连的生物效应值存在差异,并以此划分的典型道地产区、一般道地产区和一般主产区,与传统对黄连的道地产区和主产区划分基本一致,生物效应值具有较强的产地专属性和指纹鉴定意义,生物热活性检测方法可作为传统生物效价检测方法的补充和提高。 2.4判别分析判别分析是根据一定量案例的1个分组变量和相应的其他多元变量的已知信息,确定分组与其他多元变量之间的数量关系,建立判别函数,然后便可以利用这一数量关系对其他未知分组类型所属的案例进行判别分组,主要包括距离判别、Fisher判别和Bayes判别分析等。在实际应用中,当已知了类别的判别问题时,应选择判别分析;而当面对大量的数据,杂乱无章,而又需要分类时,应考虑聚类分析;二者有衔接之时,聚类分析可作为判别分析的预处理。白雁等采用距离判别分析对来源于山东、山西和焦作的生地黄近红外漫反射指纹图谱进行分析,结果表明欧氏距离在0.6以上时生地黄被分为5类,其中山东因样品差异比较大,分成了3个区域,其他2个区域为山西和焦作样品,分类结果与实际基本一致,且15批验证集样品的预测集正确率为85%以上,为地黄产地鉴别方法提供1种新技术。吴文莉等采用Fisher判别分析对105种中药中42种元素含量进行分析,以42种元素含量的百分位值,对依据全国大中专院校教材《中药学》查询的105味药物的寒、热、温、凉四性,建立4类Fisher判别方程,整体回判复合率为80.9%,研究表明通过分析测定中药中所含微量元素的量,能在一定程度上反映中药的性能,为进一步研究中药的物质基础提供指导。 2.5典型相关分析典型相关分析是对每组变量做1个线性组合,即为这组变量的综合变量,然后研究2组综合变量的相关,通过少数几个综合变量来反映2组变量的相关性质。典型相关分析也是利用降维思想,主要对质量评价、成分浅析、新旧工艺或不同炮制方法比较、寻找代用品及扩大药用新资源等方面进行研究。王伽伯等采用典型相关分析,对大黄炮制减毒机制和化学成分改变间的相关性进行探讨,结果表明炮制可降低大黄肝肾毒性,其机制与结合蒽醌和鞣质类成分的下降有关,其中与游离和结合态的芦荟大黄素及大黄素甲醚相关性最强;在肝肾生化功能指标中,血清谷丙转氨酶(ALT)和肌苷(CREA)对肝肾毒性较敏感,可作为临床监测指标,为大黄炮制工艺的优化及肝肾毒性临床监测指标的筛选提供了方法参考。卢林耿等对利用典型相关分析,对中药复方制剂工艺因素和药物成分间的关系进行了分析,结果表明大黄素和淫羊藿苷受制剂工艺影响较大,而芍药苷几乎不受影响;煎煮时间越长,大黄素和淫羊藿苷含量越低;加水量越多,大黄素含量越低,而淫羊藿苷含量越高;浸泡时间与这3种成分的含量成反比,但其影响作用较小,典型相关分析在中药复方制剂工艺研究中的应用有其重要的价值。 2.6多元统计的联合应用近年来,不仅单一多元统计分析得到广泛应用,多种统计方法的联合运用也得到快速发展,它能够更客观地实现中药质量的全面控制。王海波等利用因子分析、聚类分析对黄芪中的无机元素含量进行分析,因子分析和聚类分析法的研究都表明黄芪主要判别元素确定为K,Mg,Na,为从不同分析角度实现黄芪饮片的质量控制提供了依据。王晓燕将寒性、热性各10味植物药所含的多糖成分水解成单糖,并测定单糖的HPLC图谱,利用主成分—线性判别对该HPLC图谱进行分析,20味中药判别结果与已知药性完全一致,表明中药寒热药性与所含的多糖成分存在明显相关性;主成分—线性判别可对中药药性进行判别,且判别准确率高。尹海波等利用主成分分析和聚类分析,对10个不同产地的牻牛儿苗样品中24种无机元素的指纹图谱进行分析,以总方差贡献率为91.5%选取前5个因子,主成分分析得出其特征元素为铝(Al)、铊(Tl)、钡(Ba)、铁(Fe)、镧(La)、铈(Ce)、锂(Li)、镓(Ga)和钯(Pd),聚类分析将路边生长和山坡生长的牻牛儿苗样品聚为一类,结果表明元素的分布特征与牻牛儿苗的生态和产地呈一定的相关性。鄢丹等利用相关分析对盐酸小檗碱和不同产地黄连样品的生物热动力学参数(包括生长速率常数、产热量、生长期最大产热功率和达峰时间),和常规抑菌活性评价指标抑菌圈直径进行分析,结果表明生物热动力学法可用于黄连抑菌活性的测定;对不同产地黄连药材的抑菌效价进行聚类分析,结果将不同产地的黄连聚为一类,为利用生物热动力学法和抑菌效价测定法共同实现黄连抑菌活性评价提供依据。 3小结和思考 综上所述,多元统计分析能够用来进行中药资源的分类、优选、真伪鉴别、质量评价、成分浅析、新旧工艺或不同炮制方法比较、寻找代用品及扩大药用新资源等方面。虽然多元统计分析得到了广泛应用,但仍存在一定的不足,比如主成分分析在简化数据降低维数的过程中又有可能丢失信息;因子分析在采用的是最小二乘法计算因子得分时,此法有时可能会无效;典型相关分析是在原始变量服从多元正态分布,样本容量至少要大于原始变量个数,且原始变量组内要有一定的相关性等前提下进行的,在实际应用时要根据各种分析方法的优缺点和它们之间存在的内在联系及区别,选择合适的分析方法,以实现中药质量更客观有效的全面控制。多元统计分析在鉴定中药的真伪和质量优劣方面的研究工作已取得了可喜的进展,但其研究尚未成体系。我们能否以常用的中药道地优级药材和其他产区的药材为模型进行研究,建立一个常用中药材真伪鉴别和质量优劣评估体系。即首先选取合适的分析方法如色谱、质谱或生物测定方法等,提取药材的特征数据如化学指纹图谱、生物效价或生物效应谱等;然后对其中一种或多种特征数据进行主成分分析、聚类分析或判别分析等,在分析结果与常规质量等级分类一致的基础上,利用该特征数据建立一个常用中药材真伪鉴别和质量优劣评估体系,再运用相应的分析方法对未知类别的样品进行归属判别,对中药的质量进行有效控制,以期早日实现中药的现代化和国际化。 作者:刘娜李军李宝国单位:山东中医药大学 多元统计论文:海岛棉经济性状多元统计论文 1材料与方法 1.1试验材料试验在新疆进行。2011年用406、432、408、410、426、05-185、05-109、05-187、05-238、TH45、193、99-29、新海17、新海25、05-487等15个海岛棉亲本随机组配的36个杂交组合。 1.2试验方法2012年4月20日播种,随机区组设计,2次重复,4行区,行长3m,株行距配置为(10+60+10)cm×12.5cm,田间管理同大田。于10月中旬收获小区中部生长一致的棉株10株,测定其单株有效铃数、单株无效铃数、铃重、衣分、单株子棉、单株皮棉等产量性状,取各小区混合皮棉样用HFP9000测定上半部平均长度、整齐度、马克隆值、比强度等品质性状。 1.3统计分析方法试验数据采用相关和通径分析的方法研究海岛棉亲本和F1的产量构成因素的变化及各因素对产量的作用。数据采用DPS数据处理系统进行分析。 2结果与分析 2.1海岛棉亲本及F1的性状表现海岛棉亲本及F1的产量、品质性状表现:F1各性状上均值都大于亲本,说明各性状均存在杂种优势。F1大多产量性状的变异系数高于亲本,而大多品质性状的变异系数低于亲本,说明海岛棉F1的产量选择潜力较大,而品质性状的选择潜力较小。 2.2亲本和F1主要经济性状与单株皮棉产量的相关分析 2.2.1亲本和F1主要产量性状与单株皮棉产量的相关系数。海岛棉亲本及F1产量及产量构成因素的简单相关系数和偏相关系数:亲本的单株有效铃数和铃重与单株皮棉产量达显著水平,则这2个性状对亲本单株皮棉产量之间的作用较大;F1的单株有效铃数、铃重、衣分与单株皮棉产量均达极显著相关,说明这3个性状对F1单株皮棉产量的作用较大。衣分性状对单株皮棉产量的影响在亲本和F1间表现不一致。偏相关系数可知,亲本和F1的单株有效铃数、铃重、衣分与单株皮棉产量均达极显著水平,说明提高单株有效铃数、铃重、衣分能有效提高亲本和F1的单株皮棉产量;而单株无效铃对亲本产量无显著影响,但对F1产量有明显的抑制作用,这可能与F1长势旺盛,导致吐絮延迟,从而影响单株皮棉产量有关。 2.2.2亲本和F1主要品质性状对单株皮棉产量的相关分析。海岛棉亲本及F1的单株皮棉产量与品质性状的相关与偏相关系数:亲本的纤维整齐度与单株皮棉产量达显著正相关,说明提高纤维整齐度能有效增加亲本单株皮棉产量,有可能其遗传品质在较适环境下,对单株皮棉产量有很好的改善作用,而其它4个品质性状与单株皮棉重的相关不显著;F1单株皮棉产量与马克隆值、比强度分别为极显著正相关和显著负相关,而与其它性状的关系不密切,说明马克隆值越大,比强度越低,皮棉产量越高。亲本的纤维整齐度、上半部平均长度与单株皮棉产量的偏相关都达显著水平,说明提高上半部平均长度、整齐度将有利于提高亲本的单株皮棉产量;F1的马克隆值与单株皮棉产量的偏相关系数达极显著水平,说明F1马克隆值越高,则单株皮棉产量越大。 2.3主要产量性状与单株皮棉产量的通径分析海岛棉亲本及F1的单株皮棉产量与单株有效铃数(x1)、单株无效铃数(x2)、铃重(x3)、衣分(x4)的通径分析:单株有效铃数、铃重、衣分对亲本和F1单株皮棉产量的直接通径系数较大,其顺序为:单株有效铃数﹥铃重﹥衣分。表明这3个性状对产量的直接正向贡献较大。单株无效铃数的直接通径系数均最小,对亲本的单株皮棉产量表现为微弱的正向贡献;对F1单株皮棉产量表现为微弱的抑制作用,即无效铃越多产量越低。亲本单株有效铃数主要是通过铃重的间接通径增加产量,说明通过增加铃重可以提高产量,同时防止衣分降低和无效铃数的增多;F1的单株有效铃数主要是通过铃重、衣分的间接通径来增加产量。铃重方面,亲本主要是通过增加单株铃数和单株无效铃数来提高产量,而F1主要是通过单株有效铃数和衣分的间接通径实现增产。从衣分方面,亲本主要是通过单株无效铃的降低而增产;而F1是由单株铃数和铃重的间接通径增产。从间接通径结果来看,F1产量的提高主要是通过增加单株有效铃数,提高铃重、衣分来实现。 3讨论与结论 通过对亲本及F1的性状比较说明海岛棉在大多性状上存在杂种优势,而产量性状的选择潜力要大于品质性状。亲本和F1主要性状与单株皮棉产量的相关分析表明,单株有效铃数、铃重在亲本和F1均表现为正相关,而衣分、单株无效铃数、上半部平均长度、整齐度、马克隆值等在亲本和F1表现不一致。因此在海岛棉的育种实践中,要兼顾有效铃数、铃重、衣分以及生育期长短的同时,不可忽视品质性状;并且不同世代在选择策略上应有所不同,在不同世代偏向或兼顾选择品质性状或产量性状,以满足育种目标,通过不同世代的选择,来进一步改善性状,得到更好、更适合的材料。主要产量性状与单株皮棉产量通径分析与偏相关的结果类似,在海岛棉亲本和F1中的作用顺序均为:单株有效铃数﹥铃重﹥衣分,这与张西英等的研究结果不完全一致,主要原因可能是供试材料、供试地点以及选育的侧重不同。因此在南疆地区海岛棉优良品种选育中和后代选择上,兼顾品质性状的同时以争株铃、保铃重、稳衣分为育种主攻目标。 作者:李蒙曹新川单位:塔里木大学植物科学学院 多元统计论文:MATLAB软件教学多元统计论文 一、前言 多元统计分析,是指一种综合性质的分析方法,通过对不同研究对象和目标关联性的分析,统计出之间的规律,在现代统计学中被广泛的运用.多元统计分析被分为很多种,包括了多重回归分析、聚类分析、对应分析等等,本文中详细列举的是其中较为重要的几类.MATLAB软件是一种高科技高效能的计算系统,由MATHWORKS公司研制开发,自诞生以来便在众多领域得到广泛运用,它具有丰富的功能,除了最基本的数值分析和计算外,还有绘图和图像处理、仿真与通信等,当然其最大的特点是简单快捷易操作,这就使得其在多元统计分析教学中的应用成为必然. 二、MATLAB软件的应用意义 MATLAB是一款功能十分强大的软件系统,它在多元统计分析中的运用具有十分重要的意义,首先因为其效率极高的计算能力,能够处理海量且关系复杂的数字信息,所以提高了多元统计分析的工作效率,能够更快的完成任务;其次因为其具备图形处理能力,可以实现可视的编程与计算,并通过交互界面使得使用者更容易操作;最后是丰富的辅助工具使得多元系统分析更加快捷方便. 三、具体应用 (一)判别分析教学中的应用判别分析,顾名思义就是对研究目标的类型归属的一种分析法.因为在实际的经济科研活动和日常生产生活中,要根据信息资料分析一种现象或行为的种类问题十分普遍,所以这种分析方法是被广泛运用的,比如在医学领域,要根据身体指标传达的信息来分析是否患病以及患的是什么病;比如在经济领域,地区发展要根据当地的人口、土地和资源等信息来分析发展方向.MATLAB软件在其中的应用,是通过使用命令classify来实现的,其软件调用的格式是classify(sample,group,training)=[err.class],其中输入参数sample为待判样品,training为训练样品;group为训练样本的分类变量,输出参数class为待判样品的分类结果,err为误判率的估计. (二)聚类分析教学中的应用聚类分析,可以从其字面意思看出,就是对研究目标进行归类集合的一种分析方法,所以这种分析方法又叫作群分析.它通过对信息资料的分析,对各个对象的内在含义和外部联系作出判断,将相似的对象集合为群.在实际生活中,这也是一种常见的分析方法,比如在生物科学中,常常通过对动植物的外部共同特征和内部基因进行分析,划分出物种.在MATLAB软件中,要实现聚类分析,可以采用两种方法,一种是动态聚类,一种是系统聚类. (三)主成分分析教学中的应用在实际问题研究中,为了全面系统地分析问题,通常需要考虑大量的影响因素.这些因素一般称为指标,在多元统计分析中也称为变量.因为每个变量都在不同程度上反映了所研究问题的某些信息,并且彼此之间有一定的相关性,因而所得的统计数据反映的信息在一定程度上有重叠,这会增加分析问题的复杂性和计算量.主成分分析是将多个相关变量综合成几个不相关变量的一种多元统计分析方法.其目的在于简化数据结构,并揭示变量间的关系.每个主成分都是初始变量的线性组合,所有的主成分间相互正交,因而没有冗余信息,可以有效地来处理变量间的相关关系,为解决多指标的综合评价提供了一种有效的手段. 四、结语 综上所述,可以知道MATLAB软件对于多元统计分析的教学来说意义重大,它因为自身的优良运算性能和优势特点,不仅可以帮助学生更好的完成分析计算的工作,更重要的是提高了学生对于多元系统分析的理解能力,可谓一举多得.随着目前教学需求的不断提高,MATLAB软件也在进行着换代升级,工具更为丰富,计算更加高效,使用更加方便快捷,未来MATLAB软件的运用趋势必然更加广泛.但是在教学过程中,还是要分清主次,教学优秀还是多元系统分析的理论和运用,MATLAB软件只是作为一种辅助软件,来促进该学科的发展. 作者:罗浩准单位:西南大学数学与统计学院 多元统计论文:证券投资多元统计论文 1多元统计分析方法在证券投资中的应用 多元统计分析法是证券投资中非常重要的分析方法,它的理论内容包含了多个方面的理论方法,每个理论分析方法对证券投资有着不同的分析作用,应该对每个分析方法进行认真研究得出相关的结论,再应用到实际经济生活中。 1.1聚类分析在证券投资中的应用 (1)定义:聚类分析是依据研究对象的特征对其进行分类、减少研究对象的数目,也叫分类分析和数值分析,是一种统计分析技术。 (2)在证券投资中应用聚类分析,是基于证券投资的各种基本特点而决定的。证券投资中包含着非常多的动态的变化因素,要认真分析证券投资中各种因素的动态变化情况,找出合适的方法对这种动态情况进行把握规范处理,使投资分析更加的准确、精确。 1)弥补影响股票价格波动因素的不确定性证券市场受到非常多方面的影响,具有很大的波动性和不稳定性,这种波动性也造成了证券市场极不稳定的发展状态,这些状态的好坏对证券市场投资者和小股民有着非常重要的影响。聚类分析的方法是建立在基础分析之上的,立足基础发展长远,并对股票的基本层面的因素进行量化分析,并认真分析掌握结果再应用于证券投资实践中,从股票的基本特征出发,从深层次挖掘股票的内在价值,并将这些价值发挥到最大的效用。影响证券投资市场波动的因素非常多,通过聚类分析得出的数据更加的全面科学,对于投资者来说这些数据是进行理性投资必不可少的参考依据。 2)聚类分析深层次分析了与证券市场相关的行业和公司的成长性聚类分析是一种非常专业的投资分析方法,它善于利用证券投资过程中出现的各种数据来对证券所涉及的各种行业和公司进行具体的行业分析,这些数据所产生额模型是证券投资者进行证券投资必不可少的依据。而所谓成长性是一种是一个行业和一个公司发展的变化趋势,聚类分析通过各种数据总结归纳出某个行业的发展历史和未来发展趋势,并不断的进行自我检测和自我更新。并且,要在实际生活中更好的利用这种分析方法进行分析研究总结,就要有各种准确的数据来和不同成长阶段的不同参数,但是,获取这种参数比较困难,需要在证券市场实际交易和对行业和公司的不断调查研究中才能得出正确的数据。因此,再利用聚类分析法进行行业和公司分析和证券投资分析时要注重选取正确的、关键的指标进行检查,例如主营收入增长率、净利润增长率等指标,这样才有利于正确预测证券市场上股票的发展潜力。 3)在实际操作中更加直观实用聚类分析是根据现代证券市场发展水平和特点发展出来的新的分析方法,这种分析方法的出现与现代的基本的投资组合理论形成了比较,突出了聚类分析方法更加贴近实际生活,更加直观、实用的特点,并且由于技术的发展,聚类分析方法在实际应用中所受到的局限较小,而且易操作,因此它的适用范围就比现资理论更加的广泛。 1.2主成分分析在证券投资中的应用 (1)定义:在统计分析中,主成分分析是一种分析、简化数据集的技术。主成分分析经常用减少数据集的维数,同时保持数据集的对方差贡献最大的特征。主成分分析由卡尔•皮尔逊于1901年发明,用于分析数据及建立数理模型。其方法主要是通过对协方差矩阵进行特征分解,以得出数据的主成分(即特征矢量)与它们的权值。 (2)主成分分析的应用非常广泛,判别分析的分析方法就是通过对各种分类数据的研究,分析出自变量各组间存在的差异,并总结出差异性,判断哪一个自变量对组间差异的贡献是否完全,根据这些数据将自变量的转变方法进行样本归类。 1)降低影响证券投资市场变动的因素之间的互相影响在证券市场中有非常多的因素在影响着证券市场的稳定,这些因素之间有着非常多的关系,相互影响、相互关联,但相互之间的影响也存在着非常多的影响。而主成分分析方法就是在对影响证券投资相互关系的因素中进行分析,并对原始数据指标变量进行认真分析,将其中重要的主成分因素概括出来,并进行转换形成相互彼此相互独立的成分,而且经过实践证明在影响证券市场投资分析中的指标间相关程度越高,主成分分析效果越好。 2)通过主成分分析减少指标选择的工作量主成分分析的目的就是要通过对各种数据、因素的分析总结出相对各种因素的不同影响程度,总结总体因素中的主要影响成分,并总结出不同层次的影响因素梯度,在分析时采取逐级分析的方法,这样既可以抓住主要矛盾进行分析,也可以节省时间,并且提高分析的准确性,减少分析人员的工作量,因此,主成分分析法指标选择上的优势更加的突出。 3)由主成分分析法构造回归模型更加的精确、节省时间在进行证券投资因素分析时,为了能够更加清晰准确的对模型中的相关数据进行分析,都要对各种数据进行模型处理,这样的处理方式可以提高整个证券投资分析的准确性,是模型更加易于做出结构分析、控制和进行证券市场变动的预报。 1.3因子分析 (1)定义:因子分析是指研究从变量群中提取共性因子的统计技术。最早由英国心理学家C.E.斯皮尔曼提出。因子分析可在许多变量中找出隐藏的具有代表性的因子。将相同本质的变量归入一个因子,可减少变量的数目,还可检验变量间关系的假设。 (2)应用因子分析最主要的作用是确定证券投资组合的模型。因子分析将影响股票价格的各种因素看成是不同的变量,建立股价因子模型,利用各因子不相关性确定股票的分类,再分析股票的发展潜力的基础上确定出合适的证券投资模型。 2总结 随着经济发展的不断加快,金融证券市场的发展也达到了又一个高度。我国证券市场的发展还不完善,暴露出来的诸多经济问题必须引起政府和社会的广泛关注。证券市场研究着也要积极进行证券市场的各种理论对市场的发展做出合理的预测和控制。多元统计分析方法是近年来应用比较广泛、科学的方法,它为整个证券市场的健康发展做出了辅助性作用。为了证券市场能够更好发展,多元统计分析方法也要进行积极创新,为将来的发展做出贡献。 作者:刘新仁单位:浙江经贸职业技术学院 多元统计论文:多元统计聚类应用探讨论文 摘要:随着市场经济的发展和竞争的日益激烈,如何运用科学的分析方法对收集到的数据做出准确、及时的分析并制定正确的决策,已成为企业极为关注的问题。本文重点介绍了多元统计分析方法中的聚类分析、判别分析、主成分分析、因子分析及其在企业经营管理中的应用。 关键词:多元统计聚类分析判别分析主成分分析因子分析应用 1、引言 多元统计分析是统计学中一个非常重要的分支。在国外,从20世纪30年代起,已开始在自然科学、管理科学、社会和经济等领域拉开了多元统计分析应用的帷幕,20多年来在多元统计分析的理论研究和应用上取得了很显著的成绩。 在商业企业经营过程中,往往需要对诸如产品销售收入、产品销售成本、产品销售费用、产品销售税金及附加、产品销售利润、管理费用、利润总额、利税总额等变量进行分析和研究,如何同时对多个变量的观测数据进行有效的分析和研究,这就需要利用多元统计分析方法来解决,通过对多个变量观察数据分析,来研究变量之间的相互关系以及揭示这些变量之间内在的变化规律。实践证明:多元统计分析是实现定量分析的有效工具。 2、多元统计分析研究的主要内容 在当前科技和经济迅速发展的今天,在国民经济许多领域中,特别是对社会现象的分析,只停留在定性分析的基础上是不够的,为提高科学性、可靠性,通常需要定性和定量的分析。如果说一元统计方法是研究一个随机变量统计科学的规律,那么多元统计分析方法是研究多个随机变量之间相互依赖关系以及内在统计规律性的一门统计学科。同时,利用多元统计分析中不同的方法可以对研究对象进行分类和简化。 多元统计分析包括的主要内容有:聚类分析、判别分析、主成分分析、因子分析、对应分析、典型相关分析等。 3、多元统计分析方法在商业企业中的应用 在这里,重点研究聚类分析、判别分析、主成分分析、因子分析方法及其在商业企业中的应用。 3.1聚类分析随着生产技术和科学的发展,人类的认识不断加深,分类越来越细,要求也越来越高,光凭经验和专业知识是不能确切分类的,往往需要定量和定性的分析结合起来去分类,于是数学工具逐渐被引进分类学中,形成了数值分类学。后来随着多元分析的引进,聚类分析逐渐从数值分类学中脱离出来形成一个相对独立的分支。 聚类分析又称群分析,它是研究分类问题的一种多元统计方法。所谓类,通俗地说,就是指相似元素的集合。聚类分析的基本思想是首先将每个样本当作一类,然后根据样本之间的相似程度并类,并计算新类与其它类之间距离,再选择近似者并类,每合并一次减少一类,继续这一过程,直到所有样本都合并成为一类为止。所以,聚类分析依赖于对观测间的接近程度或相似程度的理解,定义不同的距离量度和相似性量度就可以产生不同的聚类结果,聚类分析内容非常丰富,有系统聚类法、有序样品聚类法、动态聚类法、模糊聚类法、图论聚类法、聚类预报法等。 在企业销售领域,销售商需要考虑对不同生产企业生产的同名称商品的分类问题。例如:某商场对销售的20种啤酒进行分类,以便对不同的类别的啤酒采用不同的销售策略,变量包括啤酒名称、热量卡路里、钠含量、酒精含量、价格。根据以上指标,利用聚类分析可以实现把同一类型的啤酒企业归到同一类别。再如商业企业制定商品销售价格时,需要对某个大城市的物价指数进行考察,而物价指数很多,有农用生产物价指数、服务项目物价指数、食品消费物价指数、零售价格指数等,因而要先对这些价格指数利用聚类分析方法进行分类。 3.2判别分析在生产、科研和日常生活中经常需要根据观测到的数据资料,对所研究的对象进行分类。判别分析是判断样品所属类型的一种多元统计分析方法,其目的是对已知分类的数据建立由数值指标构成的分类规则,然后把这样的规则应用到未知分类的样本中去分类。 判别分析与聚类分析不同,判别分析是已知研究对象分成若干类型并取得各种类型的一批已知样品的观测数据,在此基础上根据某些准则建立判别式,然后对未知类型的样品进行判别分析。判别分析按判别的组数来区分,有两组判别分析和多组判别分析;按区分不同总体所用的模型来分,有线性判别和非线性判别;按判别式所处理的变量方法不同,分逐步判别和序贯判别等。判别分析可以从不同角度提出问题,因此有不同的判别准则,如马氏距离最小准则、Fisher准则、平均损失最小准则、最小平方准则、最大似然准则、最大概率准则等。 商业企业在市场预测中,往往根据以往所调查的种种指标,用判别分析方法判断下季度是畅销、平销或滞销。当然,判别分析经常与聚类分析联合起来使用。在聚类分析中,某商场对销售的20种啤酒进行分类,假定分类结果为一级品、二级品和三级品,现在判断新商标的啤酒属于哪个级别的产品就需要用判别分析。 3.3主成分分析在实际问题中,研究多指标(变量)问题是经常遇到的,然而在多数情况下,不同指标之间有一定相关性,由于指标较多,再加上指标之间有一定的相关性,势必增加了分析问题的复杂性。主成分分析就是设法将原来指标重新组合成一组新的互相无关的几个综合指标来代替原来指标,同时根据实际需要从中可取几个较少的综合指标,尽可能多反映原来指标的信息,这种将多个指标化为少数相互无关的综合指标的统计方法,叫做主成分分析或主分量分析。超级秘书网 在商业经济中用主成分分析可以将一些复杂的数据指标综合成几个商业指数形式,如物价指数、生活费用指数、商业活动指数等。在市场研究中,常常需要分析顾客的偏好和当前市场的产品与顾客之间的差别,从而提供给生产企业新产品开发方向的信息。顾客偏好分析时常常用到主成分分析。例如:某汽车销售商在商业竞争对手中选择了销售的17种车型,访问了25位顾客,要求他们根据自己的偏好对17种车型打分,打分范围0~9.9,9.9分表示最高程度的偏好, 3.4因子分析因子分析的形成和发展有相当长的历史,最早用以研究解决心理学和教育学方面的问题,由于计算量大,又缺少高速计算的设备,使因子分析的应用和发展受到了很大的限制,甚至停滞了很长时间。后来,由于计算机技术的发展,才使因子分析的理论研究和计算问题有了很大的进展。目前这一方法的应用范围十分广泛,在经济学、社会学、医学等各个学科都取得了显著的成绩。因子分析是主成分分析的推广和应用,它是将错综复杂的随机变量综合为数量较少的随机变量去描述多个变量之间的相关关系,以再现原始指标与因子之间的相互关系。也可以认为因子分析是将指标按原始数据的内在结构分类,使类似指标相关程度高,不同类的相关程度低。因子分析分R型因子分析(从相关系数矩阵出发)和Q型因子分析(从相似系数矩阵出发)。 例如:某销售企业对100名招聘人员的销售策略知识和能力进行测试,出了50道题的试卷,其内容包括的面较广,但总的来说,通过应用因子分析方法可以归纳为六个方面:语言表达能力、逻辑思维能力、判断事物的敏锐和果断程度、思想品德、兴趣爱好、生活常识等,我们将每一个方面称为因子。显然,这里所说的因子不同于回归分析中的因素,因为前者是比较抽象的一种概念,而后者有极为明确的实际意义。因子分析在市场调查分析中也有广泛的应用。例如:对30个调查区的商业网点数、人口数、金融机构服务数、收入情况等20个指标进行因子分析,如果按照一般的分析方法,我们就需要处理20个指标,并给它们以不同的权重,这样不仅工作量变大,而且由于指标之间存在比较高的相关性,会给分析结果带来偏差。另外,给具有较高相关性的众多指标设置权重系数也是一件非常复杂的事情。于是可以考虑采用因子分析的方法,从而减少分析变量的个数,然后再给它们以不同的权数,从而计算出各个调查区平均综合实力得分,以便决定在某个调查区拟建何种类型的销售点。 4、结束语 综上所述,多元统计分析方法的应用均需借助统计分析软件,目前较多使用的有SAS、SPSS等统计分析软件,这些软件均提供了多元统计分析功能。 多元统计论文:证券投资中多元统计分析论文 多元统计分析法是证券投资中非常重要的分析方法,它的理论内容包含了多个方面的理论方法,每个理论分析方法对证券投资有着不同的分析作用,应该对每个分析方法进行认真研究得出相关的结论,再应用到实际经济生活中。 1聚类分析在证券投资中的应用 (1)定义:聚类分析是依据研究对象的特征对其进行分类、减少研究对象的数目,也叫分类分析和数值分析,是一种统计分析技术。(2)在证券投资中应用聚类分析,是基于证券投资的各种基本特点而决定的。证券投资中包含着非常多的动态的变化因素,要认真分析证券投资中各种因素的动态变化情况,找出合适的方法对这种动态情况进行把握规范处理,使投资分析更加的准确、精确。1)弥补影响股票价格波动因素的不确定性证券市场受到非常多方面的影响,具有很大的波动性和不稳定性,这种波动性也造成了证券市场极不稳定的发展状态,这些状态的好坏对证券市场投资者和小股民有着非常重要的影响。聚类分析的方法是建立在基础分析之上的,立足基础发展长远,并对股票的基本层面的因素进行量化分析,并认真分析掌握结果再应用于证券投资实践中,从股票的基本特征出发,从深层次挖掘股票的内在价值,并将这些价值发挥到最大的效用。影响证券投资市场波动的因素非常多,通过聚类分析得出的数据更加的全面科学,对于投资者来说这些数据是进行理性投资必不可少的参考依据。2)聚类分析深层次分析了与证券市场相关的行业和公司的成长性聚类分析是一种非常专业的投资分析方法,它善于利用证券投资过程中出现的各种数据来对证券所涉及的各种行业和公司进行具体的行业分析,这些数据所产生额模型是证券投资者进行证券投资必不可少的依据。而所谓成长性是一种是一个行业和一个公司发展的变化趋势,聚类分析通过各种数据总结归纳出某个行业的发展历史和未来发展趋势,并不断的进行自我检测和自我更新。并且,要在实际生活中更好的利用这种分析方法进行分析研究总结,就要有各种准确的数据来和不同成长阶段的不同参数,但是,获取这种参数比较困难,需要在证券市场实际交易和对行业和公司的不断调查研究中才能得出正确的数据。因此,再利用聚类分析法进行行业和公司分析和证券投资分析时要注重选取正确的、关键的指标进行检查,例如主营收入增长率、净利润增长率等指标,这样才有利于正确预测证券市场上股票的发展潜力。3)在实际操作中更加直观实用聚类分析是根据现代证券市场发展水平和特点发展出来的新的分析方法,这种分析方法的出现与现代的基本的投资组合理论形成了比较,突出了聚类分析方法更加贴近实际生活,更加直观、实用的特点,并且由于技术的发展,聚类分析方法在实际应用中所受到的局限较小,而且易操作,因此它的适用范围就比现资理论更加的广泛。 2主成分分析在证券投资中的应用 (1)定义:在统计分析中,主成分分析是一种分析、简化数据集的技术。主成分分析经常用减少数据集的维数,同时保持数据集的对方差贡献最大的特征。主成分分析由卡尔•皮尔逊于1901年发明,用于分析数据及建立数理模型。其方法主要是通过对协方差矩阵进行特征分解,以得出数据的主成分(即特征矢量)与它们的权值。(2)主成分分析的应用非常广泛,判别分析的分析方法就是通过对各种分类数据的研究,分析出自变量各组间存在的差异,并总结出差异性,判断哪一个自变量对组间差异的贡献是否完全,根据这些数据将自变量的转变方法进行样本归类。1)降低影响证券投资市场变动的因素之间的互相影响在证券市场中有非常多的因素在影响着证券市场的稳定,这些因素之间有着非常多的关系,相互影响、相互关联,但相互之间的影响也存在着非常多的影响。而主成分分析方法就是在对影响证券投资相互关系的因素中进行分析,并对原始数据指标变量进行认真分析,将其中重要的主成分因素概括出来,并进行转换形成相互彼此相互独立的成分,而且经过实践证明在影响证券市场投资分析中的指标间相关程度越高,主成分分析效果越好。2)通过主成分分析减少指标选择的工作量主成分分析的目的就是要通过对各种数据、因素的分析总结出相对各种因素的不同影响程度,总结总体因素中的主要影响成分,并总结出不同层次的影响因素梯度,在分析时采取逐级分析的方法,这样既可以抓住主要矛盾进行分析,也可以节省时间,并且提高分析的准确性,减少分析人员的工作量,因此,主成分分析法指标选择上的优势更加的突出。3)由主成分分析法构造回归模型更加的精确、节省时间在进行证券投资因素分析时,为了能够更加清晰准确的对模型中的相关数据进行分析,都要对各种数据进行模型处理,这样的处理方式可以提高整个证券投资分析的准确性,是模型更加易于做出结构分析、控制和进行证券市场变动的预报。 3因子分析 (1)定义:因子分析是指研究从变量群中提取共性因子的统计技术。最早由英国心理学家C.E.斯皮尔曼提出。因子分析可在许多变量中找出隐藏的具有代表性的因子。将相同本质的变量归入一个因子,可减少变量的数目,还可检验变量间关系的假设。(2)应用因子分析最主要的作用是确定证券投资组合的模型。因子分析将影响股票价格的各种因素看成是不同的变量,建立股价因子模型,利用各因子不相关性确定股票的分类,再分析股票的发展潜力的基础上确定出合适的证券投资模型。 4总结 随着经济发展的不断加快,金融证券市场的发展也达到了又一个高度。我国证券市场的发展还不完善,暴露出来的诸多经济问题必须引起政府和社会的广泛关注。证券市场研究着也要积极进行证券市场的各种理论对市场的发展做出合理的预测和控制。多元统计分析方法是近年来应用比较广泛、科学的方法,它为整个证券市场的健康发展做出了辅助性作用。为了证券市场能够更好发展,多元统计分析方法也要进行积极创新,为将来的发展做出贡献。 作者:刘新仁单位:浙江经贸职业技术学院 多元统计论文:土壤地球化学多元统计论文 1区域地质概况 研究区位于新疆维吾尔自治区富蕴县境内,海拔2000~3200m,气候寒冷、年降水量丰富,多以降雪为主,属典型的北温带大陆性气候寒冷区。区域大地构造位置处于阿尔泰地槽褶皱系哈纳斯—忙代恰褶皱带—诺尔特复向斜内。区内构造以断裂构造为主,褶皱构造次之,构造线总体呈NW—SE向分布,NW—SE向断裂具有明显的控岩作用。近EW向和NE向断裂多属平移断层,横切地层和NW向构造。褶皱构造主要为诺尔特复向斜,因受到近EW向断裂的影响,向斜中部呈NWW向。区内侵入岩较为发育,呈较大的岩基或岩株产出,岩性以黑云母花岗岩、二云母花岗岩为主。 2土壤地球化学测量数据处理 采用Spss统计软件进行数据处理,首先对原始数据进行要求排序,然后检验数据是否服从正态分布。对不服从正态分布的数据,首先采用迭代法处理特高值以及特低含量值,或采用对数进行统计,将高值剔除,直至总体样品近似服从正态分布;然后通过直方图与正态曲线直观对比和结合峰度及偏度等参数,选择最佳分组生成特征数据,统计得出各种元素的背景含量和标准差,计算得出各元素的异常指标以及异常分带指标;最后利用Spss软件对各元素进行多元统计分析,对相关元素组合进行分类,找出元素之间的亲疏关系,探索成因联系,进而提取元素组合异常,从而更有效的圈定预测靶区。 3地球化学异常找矿模型 依据成矿背景及多元统计分析结果、化探元素异常组合特征等可建立区域地质-在地质环境和成矿条件相对比较好的区域如果有矿体存在,采用土壤地球化学测量法在此处进行找矿时,均有强弱不同的异常存在。因此可以利用地质-地球化学综合信息找矿模式,在新疆富蕴县喀依尔特河上游地区进行找矿靶区预测。 4结论 (1)采用多元统计分析方法对研究区土壤地球化学采集数据进行相关分析、聚类分析、因子分析,得出Au-Sb-Cu、Pb-Zn-As、Sn-W等元素异常组合。 (2)依据成矿背景研究及多元统计分析结果、化探元素异常组合特征,建立了区域地质-地球化学综合信息找矿模型,该模型为研究区找矿工作提供了理论依据。 (3)结合区内成矿模式和区域地质特征,按照异常形态、规模以及强度、出现的空间位置和套合对映关系等信息,对研究区内的异常进行综合分类,圈定找矿远景区范围,将异常地段进行分类分级处理,圈定出Ⅰ、Ⅱ、和Ⅲ类找矿靶区。 作者:王振东马维明罗永统单位:青海省地质调查局 多元统计论文:基于免费网络平台的多元统计论文 一、加强软件教学 多元统计分析的方法往往涉及大量数据的处理与运算,很多问题必须通过软件操作完成。因此统计软件的选择和教学也是多元统计教学中必须面对的问题。在众多的统计软件中SAS因其功能强大而被统计专业人员所乐道,但其不菲的价格和只租不卖的销售策略阻碍了它在高校中的流行。SPSS以其”易学、易用”的特点成为许多高校统计相关课程的首选教学软件,与SPSS相关的软件教程也较多,但SPSS不具备扩展性,不能编写新算法,只能使用系统提供的功能,不利于学生创新能力的培养。R语言是一个免费的开源软件,研究人员不仅可以自由地使用系统提供的各种统计方法,可以方便地查看其源代码以便深入了解统计思想的实现过程,同时在R语言社区网站有超过3000个解决各种问题的工具包可供免费下载使用。此外研究人员可以编写自己的程序来实现自己的理论和方法,因而R语言成为发展最快的软件,深受统计师生和专业人员的欢迎。基于以上优点,笔者选择R语言作为教学辅助软件。为了减少R语言软件学习的难度,方便学生快速上手,笔者利用电脑屏幕录制软件,将R语言的语法和操作以视频的形式分模块录制下来并上传网络,方便学生在课后自主学习,提高软件操作水平。此外,为提高学生的软件操作能力,笔者有意识地搜集了一些学生感兴趣的问题(如湖南省2013年数学建模竞赛暨全国大学生数学建模选拔赛试题),用R语言作为工具去分析实现,不仅能让学生熟练掌握R语言的语法和相关函数,同时让学生看到R语言高效的解决实际问题能力,提高了学生的学习兴趣。 二、强化基于可重复研究的案例教学 (一)可重复研究的内涵 所谓可重复的统计研究,就是一个研究结果既可以在作者手中生成出来,也可以“移植”到他人的平台中用同样的工具重复生成出来,可重复研究的思想来源于文艺化编程。从形式上看,可重复研究的案例或论文是一个文字与代码的混排文档,这个混排文档称为“源文件”,从源文件可以清晰地看到案例分析的过程和相应的代码。对源文件进行处理之后就可以得到“结果文件”。通过不同的设置,这个“结果文件”既可以包含代码,也可以只包含代码运行的结果,这时的结果文件与普通的分析报告就没有区别了。在R语言中,实现可重复研究非常简单,下载免费的R语言集成环境RStudio(http:///),安装免费的knitr包,就能够编写MarkDown格式的文档(可以方便地转换为网页形式),如果电脑上安装有latex,也可以生成tex文件,并最终得到pdf格式的文档。 (二)基于可重复研究的教学实践 为配合学校“应用型人才”的培养目标,强化学生的实践能力,系内多元统计分析课程的上机课时占到了课程学时的1/3,使学生有足够的时间上机练习。在教学实践中,充分利用课堂时间,重点讲解统计方法的基本思想和实现步骤,弱化统计理论的推导(仅就关键理论进行推导),利用多媒体和R语言,结合课本上的例题演示软件的操作和结果提取。让学生在课堂学习中达到理解统计思想,熟悉分析步骤,掌握重点理论结果,熟悉相关函数的目的。为开拓学生视野,培养初步的科学研究能力,教师通过精心选择优秀和便于操作的相关杂志论文,以典型案例的形式,利用R语言再现其结果。通过对论文的深入剖析,让学生感受科学研究的魅力,体会统计方法的作用,提高解决实际问题的能力。切实掌握统计方法和软件操作离不开上机实践。在上机实验之前,教师通过规定实验内容,撰写实验报告提纲,总结实验方法和R语言相关函数与参数,在学生上机实验之前发给学生学习,并要求学生在实验完成之后撰写实验报告。这一做法让学生在实验之前对实验内容胸有成竹,实验过程中有章可循,又能充分发挥所学撰写实验分析报告,调动了学生学习的积极性,提高了学习效率。 三、改革考核方式与内容 课程考核是教学活动的重要组成部分,是检验学生学习效果、评估教学质量的重要手段。传统的考核方式是期末试卷与平时成绩综合得分,但这一评价方法与应用为导向的教学并不匹配。笔者采用综合课程论文、实验报告和平时表现得出最终成绩的评价方式,在实践中效果较好。将课程的最终成绩与平时的学习、实验报告的完成质量结合起来,改变了以往“一考定终身”的考核方式,最终的成绩以不同的权重分散于学习的各个阶段,有效地破除了部分学生“平时不学,考试作弊”的心理,因而更全面、公平地考查了学生的学习效果和学习态度。五、打造网络教学平台在信息时代的背景下,充分利用网络资源,加强师生之间的网络互动,既能改变现在大学师生间缺乏有效沟通这一现状,又能激发学生的学习兴趣,提高学习效果。笔者在搜索网络协同工具时无意中了解到科研在线的团队文档库,经深入了解之后发现,这一免费的平台能够基本满足网络教学这一需要。下面,结合笔者的教学实践,对这一个平台做简单介绍。科研在线是中国科技网面向科研学者的科研应用服务门户,中国科技网是中国科学院领导下的学术性、非营利的科研计算机网络。而团队文档库则是科研在线提供的面向团队的文档协作与管理工具。教师通过注册一个账号,创建一个团队,同时邀请所有的学生加入该团队,一个由学生和教师组成的教学系统就具有了初步的轮廓。在教学过程中,教师首先将课件、参考论文、实验要求、典型案例、软件操作方法视频等相关资料上传到文档库的公共资源部分,所有学生都可以自由地下载和学习。其次,在文档库中为每一个学生建立相应文件夹,学生平时的实验报告和课程论文都以word形式上传至自己的文件夹下,由于文档库具有版本控制的功能,学生每次都可以在同一个文件中输入相关内容,系统会自动记录不同版本之间的区别,待课程结束,只需将最终版本下载下来,就可以得到属于学生自己的实验报告手册。最后,系统中的文件都记录了版本,具有评价、分享等功能,因此教师可以对学生的报告、论文进行修改指导,对优秀的实验报告、论文可以分享给所有人学习、模仿。使用文档库的另一个重要意义在于随着教授学生人数的增长,文档库中的相关资料也会越来越多,教师通过整理选出优秀的学生实验报告和论文,不仅可以充实课程的教学资料,也可以成为课程的“知识库”,使后来的学生可以站在“前人的肩膀上”,获得更好的学习效果。 四、结语 多元统计分析课程是一门应用性很强的统计课程,由于其应用的广泛性,各大高校越来越重视该课程的教学改革。笔者基于教学实践,介绍了以可重复研究为优秀的案例教学和相应的考核方式,重点介绍了以科研在线文档库为平台打造的网络教学模式。随着计算机和网络技术的发展,未来的课程教学和组织中网络的成分必然会越来越大。 作者:陈伟利陈国华余星单位:湖南人文科技学院 多元统计论文:企业经济多元统计论文 一、多元化企业经济效益评价体系 建立多元化企业经济效益评价体系不仅要考虑企业财务能力,还有综合考虑企业市场竞争能力、经营管理水平和企业发展能力。可以从五个方面综合评价企业经济效益:一是获取利润的能力,包括资产利润率、资本收益率和成本费用收益率;二是参与竞争的能力,包括产品销售增长率、订货合同履约率;三是开展资产运营能力,包括资产周转率、偿债比率、不良资产比率;四是经营管理能力,包括企业领导决策水平、职工积极性和凝聚力、企业内部协调控制能力、激励约束机制;五是企业发展能力,包括企业自我积累比率、技术创新能力、人力资源质量。这五大类指标构成多元化企业经济效益评价体系,要结合定性评价和定量评价对企业经济效益进行全面系统评估。 二、多元统计分析在企业经济效益评价中的应用 多元统计分析为综合评价企业经济效益提供了重要的工具,使用多元统计分析可以把多维度的复杂问题映射到单一维度,再通过加权平均、模糊决策综合评价法等技术方法反映企业经济效益全面,得到一致性、综合性的评价结果。本文重点研究四种常用的多元统计分析方法在企业经济效益评价中的应用。 (一)聚类分析 聚类分析也称为群分析,是一种基于数据分类的分析方法,它的优秀是将相似元素集合为一类,然后根据样本间的相似程度合并,依次合并减少分类,直到所有样本都合并为一类为止。在企业经济效益评价中,需要对企业的资产运营能力进行评价,可以使用的指标包括资产周转率、应收账款周转率、存货周转率、偿债比率、利息倍数、流动比率、速动比例等等,因此首先要对这些指标利用聚类分析方法进行分类,得到关于企业资产运营能力的整体评价。 (二)判别分析 判别分析也是一种分类分析,与聚类分析不同,判别分析是已知样本类型和判别规则,然后对未知类型的样品进行判别分析的多元分析方法。例如已经确定资产运营能力的指标体系,并指定指标间权重,就可以判定企业资产运营能力的强弱或者划分资产运营能力等次。最常使用的是Fisher线性判别函数,在行业或地区样本判别分析的基础上,计算出函数分类的准确率,并结合研究企业的实际情况就可以做出比较结论。 (三)主成分分析 主成分分析将具有一定相关性的原来指标重新组合、分解,形成一组新的无关联的综合指标,以尽可能小的数据损失,反映尽可能多的指标信息。在企业经济效益评价中主成分分析可以将复杂的数据指标综合成几个无相互关联的指标,例如评价企业资产运营能力可以使用的财务指标很多,要将这些指标重新划分为生产经营成果指标、消耗资源指标和资金利用效率指标,利用杜邦分析图,得到企业资产运营能力的综合评价。 (四)因子分析 因子分析是主成分分析的推广,它的区别在于能够将随机的错综复杂的变量综合为主要的少数几个变量,并以有限数量的变量(或因子)反映原始数据的内在结构,减少了数据丢失,使评价分析更接近数据本身。例如企业经济效益评价内容广泛,从企业营销到员工激励无所不包,但是应用因子分析可以概括为五个方面,例如获取利润的能力、参与竞争的能力、开展资产运营能力、经营管理能力和企业发展能力等等。这种数据处理不仅减少分析变量的数目,而且避免不同变量权重设计的误差。 三、结束语 如何在企业经济效益评价中合理设计评价体系和评价指标,在错综复杂的企业经济效益评价指标中选择适合的定量指标和定性指标,成为应用多元统计分析的关键。应用多元统计分析需要借助SAS、SPSS等统计分析软件,可以提高多元统计分析的使用效率,为企业开展经济效应评价、提高经济效应提供技术支持。 作者:贾鹏鹏单位:海南师范大学数学与统计学院 多元统计论文:石油院校多元统计论文 1案例教学 案例式教学法始创于美国哈佛商学院,其科学性、创新性已经被我国的教育工作者认同和接受,并在很多高校的教学中得到广泛应用。案例式教学法是一种在老师引导下学生自己解决实际问题的学习方法[1]。统计案例教学法,就是根据统计学科自身的特点、教学目的及教学要求,在教师的指导下,将统计课程中实际案例的处理过程搬入课堂,通过例题讲解渗透知识点,引导学生进行思考、分析、讨论和交流。通过学生的独立思考或集体讨论,促进学生对教学内容的理解,进而提高学生分析问题和解决问题的能力。该方法用于应用性特别强的多元统计分析课程,效果尤其明显。 2石油案例教学特点 首先,统计案例素材来自于石油院校的各院系的真实课题。整个解题过程涉及到大量的专业背景,完整的教学过程可以有效地将统计教学培养和专业教学培养结合起来,对于学生将来就业、提高解决实际问题的能力有很大的帮助。其次,案例分析是进行案例教学的重要环节,它是以学生为主体对案例进行辨析并得出自己结论的一种创造性教学活动。以石油为背景的案例教学过程,不仅可以作为多元统计分析课程的教学主体,还可以作为各专业学生实习实训的课题,同时也可以为毕业设计提供一定的参考。最后,任何一个统计问题都需要论证和检验,这是至关重要的一步。对于所选择的案例,结果都是客观存在的,这就促使学生思考自己所做的结论是否具有可行性。如果学生所得到的结论比预期的结果要好,就可以适当考虑统计模型的可行性及与原始结论的差异性。 3案例教学分类 依照案例性质可分为解题型、分析型。解题型是指为了使学生正确理解统计原则和具体方法而采用的教学案例,其特点是通过实例性习题、例题进行具体的计算,简单地体现出多元统计学中的原则、定义、原理和方法。分析型案例是指由教师提供背景和材料,并具有明确针对性地提出几个问题,引导学生自主思考,研究问题存在的状况、条件以及问题的发展演变趋势,最终提出解决问题的办法。依照案例内容多少可分为专题型和综合型。专题型是针对某一特定问题或问题的某个方面的案例,也称专门型案例。综合型案例是对统计全局性关键性的问题进行全面研究或分析,涉及范围广泛,知识点含量多。综合型案例的特点是具有全面性、综合性和系统性。 4案例式教学法三个步骤 4.1提出问题。 案例教学当中的案例必须具备真实性、可操作性、知识体现性这三个要素。真实的案例可以激发学生主动解决问题的积极性,开阔学生的眼界,同时为将来处理实际问题做好有效的前期铺垫。可操作性是指案例应该有合适的解决办法,结果不能含糊,整个过程尽量思路清晰。知识体现性是充分考虑到我们的目的是教学,因此选择案例时候需要挑选能充分体现多元统计分析方法及知识点的案例。 4.2解决问题。 整个过程的主体是引导学生解决问题。对于陌生的问题学生会提出各种各样的解题方案,作为教师不能只按照自己的思路想法去讲解,要充分肯定学生的思维能力及创新能力,总结利弊,再借助统计软件向学生演示,讲解问题的整个过程。讲解的同时注重理论的渗透和方法的总结。 4.3实验操作。 通过案例的演示,明确具体要求,由学生运用学过的知识和方法,独立地分析和解决问题。可以考虑让学生进行分组讨论,鼓励学生充分发表白己的意见,虚心听取他人的意见,最后由教师进行总结、讲评,并介绍在其他问题中的实际应用,以利于学生知识的升华。 5结论 传统的教学法虽然加入了统计软件的操作,却忽视了学生主体作用的发挥。案例教学法能让学生真正成为学习主角,从问题入手,带着思考去学习一项新的知识和技能。针对石油院校的特殊背景,要充分利用自身的便利条件,油田的海量数据为多元统计分析的学习提供了丰富的数据资源,大量的研究课题为学生提供了生动的教学案例。要将理论教学和研究课题有机地结合起来,充分实现多元统计分析案例教学的整个过程,为学生将来的就业提供扎实的实践基础。 作者:辛华王银凤杨云峰单位:东北石油大学
环境工程论文:企业绿色化环境工程论文 1环境工程概述 “环境工程”当属企业发展的一种战略形势,每个公司在寻求新发展的时候都会集思广益,找寻各种新思想,新计划。而这些计划是否得以实施,很关键的地方就在于它是否与时俱进。21世纪最重要的就是“环境工程”。而环境工程也将是企业战略中讨论的重中之重。各个企业通过各种渠道,建立一个绿色企业价值链接,实现企业产品在整个周期中的绿色运作。实现可持续发展的绿色企业模式,这将非常可观。 2环境工程技术的主要内容 环境工程技术的发展在每家企业呈现的方式不尽相同,由于地理区域,人文环境的不同对环境工程内容的划分也就不一样了。根据学者专家的分析与评估,一般将环境工程的内容分为以下三大类: 2.1废水、废气、废物垃圾的处理 可以说,这是环境工程当中最重要的一环。环境污染是我国现代企业最头疼的问题,而且我国现代企业的环境污染治理处于起步阶段,存在很多的不足。各大企业绞尽脑汁,寻求多种方法,排污止水。这一内容将是众多企业发展绿色经济的战略目标之一。 2.2被污染环境的检测与评估 环境污染的检测与评估包括很多内容,比如说,“大气污染物的检测与评估、水体污染的生物监测与评估、化学诱变物的检测”等等,这些都属于污染检测的范畴。污染检测一般需要专业人士以及专业机器进行操作。 2.3污染环境的综合治理 这是环境工程的目的所在,随着世界经济的迅速发展,环境污染对人类生存环境造成一定程度的危害,环境污染也成为制约企业经济发展的重大障碍之一,所以污染治理迫在眉睫。值得欣慰的是,我国相继出台一系列的环境污染治理措施。希望在不久的将来,人类将继续拥有一个美丽的蓝天。 3企业发展的现状分析 经济的迅速发展给企业带来福利的同时也带来了或多或少的麻烦。比如说,中国各行各业的发展竞争日益加剧,随着企业收支的不平衡各种竞争手段相继出现,进行恶性竞争的公司也大有人在。这在一定程度上就加重了环境污染。还有就是部分企业的创新能力相对较弱,公司的发展依然延续旧的发展模式,在经济发展的大洪流中无法跟上时代的脚步,注定会被淘汰。公司没有创新能力,在一定程度上与可运作资金有关,近年来,由于金融危机的影响,使得部分企业面临倒闭,能够生存下来的大多也都捉襟见肘,更不用提创新了。所以,企业发展有一个新的方向、新的理念至关重要,抓住时代的契机,顺应时代的发展,就会有另一番新的景象。21世纪,人们最看重的就是“环境”,环境污染,环境治理是人们最关心的问题,各个企业抓住这一趋势,扭转企业战略,迎头赶上,相信在不久的将来就会有很大的进步。 4环境工程在企业发展中的作用 4.1环境工程缓解企业运作压力 众多企业在运作的过程中会产生或多或少的产品垃圾,这些都需要企业进行全权负责。这就直接导致企业会支出一部分的资金进行污染治理,这项污染治理的资金包括前期治理污染的资源消耗,解决污染的消耗,保护被污染环境的消耗等等。据统计,企业关于环境维护与治理的成本将近占总成本的一半。自从企业引进环境工程技术以后,只需建立一个完善的环境工程技术系统,就能降低由环境污染所造成的一系列问题。 4.2顺应时展,建立循环利用的企业资源 由上可知,企业相继引入了一个完善的环境工程技术系统,这项技术最大的优点就是实现资源的回收再利用。因为在企业发展的过程中会产生大量的废物、废气、废水。通过环境工程中的综合治理环节,就可将这些废弃物“变废为宝”,并运用具有高科技含量的环境污染治理技术,使企业的生产垃圾在最后排出的时候是零污染,变成可回收利用的企业资源。这样在一定程度上就节约了企业的支出成本,对企业经济的发展有很大的促进作用。 5结语 据不完全统计,企业发展中运用环境工程技术的占半数以上,说明环境工程在企业发展中的运用越来越频繁,环境工程不仅给企业带来了明显的收益也为实际环境的发展做出了卓越的贡献。环境工程对企业发展的作用毋庸置疑,随着国家各项条例的实施,各大企业进行相应的调整,将这项意义非凡的工程一直进行下去。 作者:姚东晓 崔玉宝 单位:栾川县环境保护局 环境工程论文:优秀团队建设视域下的环境工程论文 一、以课程群建设为优秀组建教学团队 环境工程专业每隔4年修订一次培养方案,2012版培养方案中学科基础课程有流体力学、环境工程原理、环境工程微生物学、工程制图与CAD基础、工程力学、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理,共13门课程53学分。专业必修课程有环境监测、大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废物处理与处置、环境物理性污染与控制、环境质量评价,6门课程15.5学分。专业选修课程有排水管网、给水工程、传热传质学、城市规划等,16门课程29学分。实践教学环节有6周的认识、生产、毕业实习,环境监测、环境工程2门实验、泵站、大气污染控制、水污染控制、固体废物处理、排水管网、给水工程、环评7门课程设计、毕业设计等,共17门课程45.5学分。2012版培养方案较2008版减少了30学分,总的特点是“三重”,即重基础、重实践、重专业方向,力争让学生具备大学生基本素质和自我学习能力,专业上突出按方向培养,系统深入掌握水、气、固、环境管理规划某一个方向知识。环境工程专业逐渐组建大气污染控制、水污染控制、固体废物处理和环境规划管理4个方向的教学团队,承担相应方向的课程群建设,开展教学改革和科学研究。 二、教学团队带头人和骨干教师遴选 教学团队带头人作为团队的“领头羊”,引领着教学改革和科学研究方向,是教学团队的优秀和灵魂。教学团队带头人除具备较高的学术造诣、创新性学术思想和良好的组织协调能力外,还应长期坚持在本科教学第一线,致力于课程建设,具备目光远大、胸襟开阔、善于沟通、甘于奉献等人格魅力,以学术精神、学术水平带动和影响团队成员参与团队的各项建设,促进学术成果的教学转化,吸引并带动一批有创新能力和突出发展潜力的中青年教学骨干,组建合理的教学梯队。教学团队成员除年龄和职称结构合理外,也需考虑基础知识、专业知识、实验设计实践环节、科学研究和工程应用等多方面人才互补。骨干教师遴选以本专业教师为主,但需跨学科、跨专业、跨院系,甚至跨地域吸收引进优秀骨干成员。团队人员数量以8~15人为宜,其中包含3~5位校外专家顾问。团队梯队人员结构既注重基础和专业结合,也注重校内、外联合、基础理论研究和工程应用结合。 三、开展课程群教学改革 (一)课程群建设规划 精品课程建设在新一轮高校教学改革中具有带动主要课程群建设与改革、推动品牌专业立项与建设、开创院校办学特色等重要功能。教学团队以精品课程的建设目标和要求编制课程群建设规划,明确和制定课程群建设目标和任务,以及建设的具体措施与对策。精品课程有院级精品课程→校级精品课程→省级精品课程→部级精品课程4级建设梯度。水污染控制工程和大气污染控制工程已评为省级精品课程,这两个教学团队力争将省级精品课程建设为部级精品课程,同时以省级精品课程的建设目标带动环境工程微生物、环境工程原理、环境监测等重点课程申报校级精品课程。 (二)教学内容和教材 教学团队要理清不同课程在课程群系统中的逻辑关系,针对学生培养目标,规范基础课程、专业骨干课程和选修课程之间的教学内容分配、衔接等,突出重点,避免内容重复,统筹考虑各课程的学时、开课时间、实践环节内容与课时分配。抓好归属课程教学大纲执行与落实,规范归属课程讲义与教案,加强课程教学课件等方面建设,将该学科最新研究成果及时补入教学内容,定期修订与完善各门课程大纲内容、范围和要求。同时,对每门课程教学所选用的课堂教学、实验、课程设计、实习指导教材进行论证。教材建设是教学团队建设的一个很好载体,教材是教师和学生之间的媒介,是联系师生的纽带,也是教师合理利用教学资源、整理教学思路的突破点。现在高校使用的教材或多或少存在着内容陈旧、缺乏创新等问题,应尽量选用最新的“十一五”、“十二五”部级规划教材和面向21世纪高校教材。对教材的选用既要考虑国内、外最新先进科技成果,又要考虑教材质量。另外,要积极组织力量主编或参编省部级以上教材,自编特色教材。总之,使教学内容紧跟科学文化以及经济社会发展步伐,做到与时俱进。 (三)教学方法和手段 教学团队建设中突出创新意识和团队进取精神。教学团队除了改革教学外,在教学模式和教学方法等方面也要进行积极改革和创新,将一些好的教学研究成果运用到本科教学,形成特色。比如,可以采用六步教学法、课堂讨论法、启发式教学法、案例教学法、直观教学法、比较教学法等进行课堂教学的不断尝试与探索。也可采用多媒体教学、实验教学、课程设计、双语教学、仿真教学、视频教学、网络教学、现场实训结合的“八结合”教学方法和手段,丰富教学内容,提升教学质量。 (四)科研和教学互补 教学团队及科研团队是伴随着高校的发展而产生的,两者密切联系、相互包容和依存。教学团队主要是针对本科教学提出的,是以提高教学质量、促进教学改革为主要任务,通过团队建设促进高质量人才培养;科研团队,侧重于以项目为依托,探索新知识、开发新成果等,目的是为学科发展提供创新成果和高层次人才。在教学型院校,教团团队应融合科研团队的作用和功能,高校教师既是知识的传播者,也是知识的创造者。优秀的教学团队建设应当与科研工作紧密结合;定期讨论本团队方向的前沿科学问题,申报科研项目;搭建实验平台,开展科学研究,实现科研反哺教学。 (五)教学团队管理和绩效考评制度 教学团队作为一个整体,为实现既定目标和任务,必须建立明确管理和绩效考评制度。例如,团队成员分工合作制度,集中研讨制度,中、青年教师继续教育培训制度等。在评价教学团队时,应坚持集体业绩评价为主,个体业绩评价为辅原则,评价内容有精品课程、教学名师、教材建设、教学成果、教学效果、实验平台、实习基地、课程设计改革、培养学生质量、科研课题、科研成果等多方面内容。在评价方法上,既采纳同行专家评价,又要重视学生评价。在评价环节上,既注重团队建设终期结果评价,又注重建设过程阶段性评价。在评价导向上,将团队成员个人业绩与团队业绩相结合,建立以团队为导向的长效激励机制,提高团队的持久力和执行力。 作者:陈莉荣 姜庆宏 王哲 李玉梅 孙鹏 单位:内蒙古科技大学 能源与环境学院 环境工程论文:应用型人才培养环境工程论文 一、创新计划项目的目标 “部级大学生创新创业训练计划”是在“大学生创新性实验计划”实施5年基础上启动的,其目标是通过该计划项目的实施,促进高校教育思想观念转变,推动人才培养模式改革,强化训练学生的创新创业能力,从而增强学生的创新能力和以此为基础的创业能力,最终培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才。根据最新文件精神,创新计划包含创业训练项目、创新训练项目和创业实践项目三种类型,每一项目类型有其着重的培养目标。例如创新训练项目,要求本科生在导师指导下,以个人或团队的形式自主完成某一创新性研究项目,包括从选题、资料收集、前期准备和项目实施,到撰写研究报告、成果(学术)交流等各环节。侧重培养学生的文献查阅能力、实际操作能力、总结交流能力和团队协作能力,同时激发学生科研兴趣。 二、创新计划项目的实施及其对环境工程应用型人才培养的作用 (一)创新计划项目课题的选择 创新计划课题的选择对于激发学生科研兴趣、调动学生的积极性有重要作用,一个恰当的选题是学生综合素质获得全面锻炼和提高的基础。对于本科生来讲,其具有最为旺盛的学习精力、最为活跃的思维,也具有广泛的知识涉猎兴趣。因此,作为本科生创新计划项目的课题首先必须要有创新性,而不是课堂或书本知识的简单重复。创新性即要求课题必须具有创新点,可以是研究内容上的新颖,也可以是研究方法或分析测试方法上的创新。其次是创新计划项目选题难易程度要适宜。太简单而容易完成的选题起不到锻炼学生能力的目的,或是学生的能力只能得到部分锻炼。太难的选题有可能使学生产生畏难的情绪,同时也会产生因经费不足而造成课题无法继续开展的风险。目前的观点是以实际的科研项目作为创新计划的选题可以达到比较好的效果。以安徽工程大学环境工程专业2012年度获批的部级创新计划项目为例,全部6个课题都来源于教师正在承担或即将完成的实际科研项目。这样做的好处是,首先创新性可以得到保障。其次,可以根据创新计划团队的实际把既有的项目内容分拆给他们自主完成。同时,实际项目既有的团队能够给创新计划项目团队以很好的带动和指导作用,可以保证项目的顺利实施。 (二)创新计划项目实施过程应注意的问题 1.要明确指导教师的角色和作用 本科生参与创新计划项目的全程均在相关老师的指导下完成,包括选题、文献阅读(研究综述)、项目具体实施、分析总结及论文的撰写等,因此教师的作用尤为重要。只有在经验丰富的教师的精心指导下,本科生参与创新计划项目才能取得较好的效果和获得较高水平的成果。环境工程是一门实践性很强的学科,在解决有关环境问题的时候从业者的经验往往能够起到关键性的作用。因此在创新计划的实施过程中,不仅要求指导教师很好地利用专业知识理论,同时也需要他们充分利用丰富的实践累积,用以引导学生开展独立思路和创新性的实践。针对“掺粉煤灰多孔混凝土联合人工湿地治理酸性工业废水研究”项目而言,就要求指导教师从多孔混凝土的制备及其在污水处理方面的应用,结合目前人工湿地在处理酸性水方面的优势和不足以及实际应用中的常见问题开展理论介绍,激发学生的探索欲望。 2.要确保学生独立自主地开展项目 对于创新计划项目而言学生是主体,因此必须确保其开展项目的独立自主性,充分发挥他们的主观能动作用。与其他学科项目类似,环境工程课题随着开展的深入,面临的问题会越来越多。再以“掺粉煤灰多孔混凝土联合人工湿地治理酸性工业废水研究”项目为例,在项目开始时学生对于多孔混凝土的制备、人工湿地的构建以及酸性工业废水水质的调研都比较积极,在相关文献的阅读基础上可以较为顺利地开展,此时问题不大。一旦进入到实施阶段,诸如添加了粉煤灰的多孔混凝土其最佳配比如何确定,在实验室条件下如何构建人工湿地,针对酸性废水选择什么填料和植物等问题就会陆续出现。这个时候就要求指导老师一方面开展积极引导,使学生不失继续开展项目的信心。另一方面更为重要的是要激发学生自己的主观能动作用,进行创新性思考来解决面临的问题。不可出现教师直接提供方案甚至代劳的现象,否则将与创新计划的初衷相悖。 3.要督促学生及时分析、解决问题并总结成果 本科生创新计划项目多来源于教师的实际项目,项目本身就要求针对项目进程进行及时的分析和成果总结。对于本科生计划项目的实施过程及时分析和总结成果,一方面能让参与的学生及其团队全面掌握课题开展的具体情况,了解项目进一步实施的困难点和关键点。同时在分析问题的过程中有利于促进学术交流,活跃课题组的学术氛围。在解决问题的过程中锻炼学生解决实际问题的能力,包括获取有用信息的能力、动手操作能力、团队协作能力。另一方面,科研成果的及时总结,尤其是以论文的形式出来,这将极大提升本科生的自信心。同时本科生也可以将相关成果作为自己独立的研究成果参与各类竞赛,比如同济大学等举办的全国环境友好科技竞赛等,这对学生继续深造和就业均有一定的帮助。 (三)创新创业计划项目的考核 根据教育部有关大学生创新计划项目的通知(教高函[2012]5号)精神,创新计划验收材料为项目的总结报告,也可以附相应的设计、专利或论文作为补充。作者认为这仅是大学生创新计划项目验收的基本要求,对于高校来讲,具体到环境工程专业其验收标准应贯穿于整个创新计划实施过程。比如学生在项目实施过程中的态度、认真程度,学生是否按照事实规律来进行试验和数据的分析整理,以及学生对项目难点和关键点的把握程度等都可以作为考核的内容。最后验收时的答辩环节也是必不可少的,通过答辩,考查学生对问题的分析和表达能力,以及对课题的实际掌握程度。 三、结语 大学生创新计划项目是新形势下为培养“适应创新型国家建设需要的高水平创新人才”而设立的部级本科教学质量工程。高水平的创新人才应当具备扎实的专业技能、良好的创新能力、沟通能力和团结协作的精神,同时也具有对于问题的分析、解决和总结的能力。安徽工程大学环境工程专业于2008年建立了专门用于本科生综合实验和创新性课题的开放性实验室,这对于培养学生的综合素质起到了积极的作用。就当前而言,应结合大学生创新计划项目的实施,从环境工程专业实际出发,进一步促进环境工程应用型人才的培养。 作者:徐大勇 陈平 单位:安徽工程大学生物与化学工程学院 环境工程论文:建筑工程与环境工程论文 1实训建设现状 实训是高职教育中一个最重要的教学环节,实训基地是实现人才培养目标的支撑之一。建筑与环境工程学院成立于2009年,伴随着建筑行业迅猛发展的大好形势,学生数量逐年大幅增加,师资队伍不断壮大,教学设施不断完善。然而,因前期规划性较弱、建设不力、投入不够、管理不科学等原因,导致学院的实训室建设严重滞后,且没有一个清晰的建设方案或者发展规划可以遵循,成为专业快速发展的绊脚石。经过几年的发展,学院实训建设得到了突飞猛进的发展,建成了工种实训基地、工程测量实训室、软件实训室、识图绘图实训室等,实体检测实训室和建筑材料检测实训室也已初步建成,具体情况如下。1)工程测量实训室。工程测量实训室主要服务于工程测量专业、建筑工程技术专业和工程造价专业的测量相关课程的实训教学,主体为一个存放各种测量仪器设备的库房,建筑面积约133.1m2。目前可供教学使用的仪器有:水准仪、经纬仪、全站仪、超站仪、激光扫平仪、激光垂准仪、静态GPS、GPS(CORS)基准站、GPS接收机等,目前已基本完备并投入使用多年。2)软件实训室。软件实训室主体为一个计算机机房,建筑面积约为225m2。目前拥有计算机100台,软件有autoCAD,清华斯维尔计量计价软件、三维图形算量软件、钢筋算量、安装工程预算软件、招标投标模拟软件等,能够满足工程造价专业造价软件的实训教学。目前已建设完备并投入使用几年。3)工种实训基地。学院工种实训基地建筑面积约为1177m2,工种类别有架子工、模板工、钢筋工、砌筑工、抹灰工、材料检测等。(1)钢筋工:钢筋弯曲机、钢筋切断机、调直切断机、钢筋压力电渣竖焊机、钢筋气压对焊机、钢筋套筒挤压连接机、直螺纹滚丝机、交流弧焊机等各一台。(2)混凝土:混凝土搅拌机、立式砂浆搅拌机,水泥胶砂搅拌机、水泥净浆搅拌机等。(3)材料检测:电热鼓风恒温干燥箱、震击式标准振筛机、电子台秤、沸煮箱(水泥安定性)、水泥恒温恒湿标准养护箱、水泥胶砂试体成型振实台、水泥细度负压筛析仪、水泥电动抗折试验机、电子天平等。除此之外,还有模板、扣件式钢管脚手架、砌筑工、抹灰工等多种工具。4)实体检测实训室。实体检测实训室建筑面积约为138m2,现有设备有钢筋位置测定仪、钢筋扫描仪、楼板测厚仪、手持测距仪、混凝土回弹仪、砂浆回弹仪、裂纹测宽仪、混凝土钻孔取芯机等。目前部分设备还尚未投入使用,模拟实体尚未建设。5)制图实训室。识图与制图实训室面积约为135m2,设备包括制图桌、椅、书柜、书架、图板、丁字尺等绘图工具,已基本建设完备并投入使用多年。 2实训建设存在的问题 由于学院实训建设年限较短,基础过于薄弱,至今实训建设还存在许多不足和尚未建设的空白。目前在实训建设中迫切需要解决的问题有如下几点。1)施工工种实训基地现能进行的实训教学仅有砌筑抹灰工种、钢筋绑扎工、模板工和架子工四个工种,且这些工种依托的必要设备设施不够完备、建设不够科学。已有设备如钢筋套筒挤压连接机、取芯钻孔机、直螺纹滚丝机、交流弧焊机、钢筋压力电渣竖焊机和钢筋气压对焊机等2年前已经购买、但种种原因却没有验收安装、闲置已久。并且,在实训现场各种材料堆放凌乱、管理无序,造成了巨大的资源和空间浪费。接下来如何有效利用现有设备,进行工种实训基地的功能分区建设和文化内涵建设成为需解决的重要问题。2)材料检测实训室和实体检测实训室尚未真正成立。目前学院就材料检测实训已经购买了沸煮箱(水泥安定性)、水泥恒温恒湿标准养护箱、水泥胶砂试体成型振实台、水泥细度负压筛析仪、水泥电动抗折试验机、电子天平、电热鼓风恒温干燥箱、震击式标准振筛机等设备。实体检测实训室主要购买了实体检测相关设备,如钢筋位置测定仪、钢筋扫描仪、楼板测厚仪、手持测距仪和回弹仪等。上述设备现均陈列于库房内,尚未安装使用。材料检测实训室和实体检测实训室分别建在哪里、现有设备数量上够不够、装置上完备与否是在建设之前必须要解决的问题。3)需要成立力学实训室和建筑设备实训室。力学实训主要用于钢筋拉伸性能及本构关系测定、混凝土抗压性能测定、低碳钢拉伸、扭转演示实验,材料弹性模量、剪切模量的测定等。目前学院力学实训室的建设还没有起步,完全不能满足教学需要,需要尽快购买相关设备建立起来并投入运行。为满足人才培养和专业建设需要,需新建建筑设备实训室,购买给排水、消防、电气等方面的仪器设备,以进行给排水系统原理认识、给水系统综合控制、排水系统综合控制、嵌入式系统认识及操作、给排水系统故障设置及排除、消防报警单点处理操作、火灾通讯系统的操作、消防紧急照明的操作等。4)已建实训室缺乏规范管理制度,未建实训室缺乏清晰的规划方案。各实训室分别设在哪里(该实训对实训室有无特殊要求,如有些实训设备要求实训室必须有坚实的地基和基础),相互之间如何布置(既要避免互相干扰、又希望能资源共享),建设的具体顺序以及如何有效应用已有设备并合理新增设备等都是在实训建设中应该明确的问题。5)校外实训亟待拓展。目前除有几个造价咨询公司提供工程造价专业毕业生顶岗实习岗位外,学院尚没有真正意义上的“校企合作”单位,这对建筑技术专业和工程测量专业的发展极为不利。积极开拓固定合作企业,探索“订单式”培养方式,为学院学生寻找校外实习和就业的出路,是学院必须要尽快解决的一个问题。 3解决对策 1)深度分析校内实训建设中存在的各种问题及产生原因,包括管理较为混乱的施工工种实训基地、只购买了部分仪器设备的建筑材料检测实训室和实体检测实训室、还完全未开展的力学实训室、甚至建设较为完备的建筑测量实训室等环节,思考能快速拓展校外实训的对策,并开展详尽的调研工作。2)针对上述问题,对实训室建设优秀的校内院系(如机械学院、车辆工程学院等)和兄弟院校进行访问学习,邀请行业专家开展座谈会并参与实训室建设方案的制定,从统筹规划、资源共享的角度,制定出考虑长远发展、空间上分布合理、时间上建设有序的校内实训建设方案。制定方案需考虑如何有效利用有限的场地资源、如何避免实训场地的相互干扰(如机械设备噪声)、如何充分利用已有器械、设备等资源而不致浪费等实际问题。3)在院系大力支持的基础上,积极寻求学校甚至市级财政支持,逐步实施建设方案,循序渐进的推进校内实训建设。优先建设人才培养、学科发展急需的实训室(如建筑材料检测、实体检测实训室)和完善已有的实训室(如改善现有工种实训条件、增加工种实训种类、加强实训现场管理),接着新建增强专业实力的实训室(如力学实训室、建筑设备实训室等)。4)在院领导的支持下,积极访问建筑施工、造价咨询、招投标、工程测量、工程监理等相关企业,提出双方共赢的合作方案,寻求长期稳定的“校企合作”。 4结语 由于建筑与环境工程学院成立较晚,实训发展时间较短,早期规划仓促等原因,现存在实训基地功能分区和文化内涵建设较弱、实训管理制度不完善、力学实训室和建筑设备实训室等亟待建设等问题。对此,提出了在充分调研和论证的基础上,制定可行的实训建设方案,并依方案逐步实施的解决对策。 作者:张欣 单位:重庆工业职业技术学院 环境工程论文:适应性环境工程论文 一、环境适应性的基础定义 环境适应性是在有效的环境存储寿命周期内进行设计、运输、存储和整合,在预定期限内进行预应力作用,完善全套的应用功能,防止造成不可逆的损失。环境适应性是通过实验和管理,确定其本省的定量指标,确定环境适应设备产品,在寿命周期内进行预定功能分析。产品对环境的适应能力包括产品可以承受的环境参数变化,充分认识装备设计、研制、材料上存在的问题,及时改善有效改善环境的质量方法,提高环境适应能力。 二、环境工程管理中的问题 1.科学技术应用系统不合理。 缺少环境工程的科学管理,没有全面的观测,造成整体环境目标因素指标无法有效的制定,在实际发展过程中,环境指标规范不严格,环境工程相关管理机构、资金、职责、方法、检查手段都不能有效的配合实际施工保护过程,无法实现环境科学保护管理发展。 2.环保管理技术人员不足。 环境工程因为没有政府的充分认识,广大人民群众对于环境保护问题上没有科学的认识,各大院校没有对环境工程设置专业人才培养计划,因此在后续人才培养上会出现断档的问题。对于在岗的职员没有良好地技术提升机会,无法及时更新环境工程管理方案,提高有效的专业化科学管理。 3.环保管理意识闭塞,造成环保资源浪费。 因环境工程管理缺乏一定的消息同步性,造成环境保护管理部门、实验室、网站无法实时同步,环境工程没有得到有效的意识,直接造成环境工程的危机问题。环境保护工程的专业化管理较多,而规范性的系统管理不合理,实际的环保管理模式不符合实际操作,无法实现有效的环保效果。 三、加强环保工程的管理 1.加强环保意识、确保资金储备。 加深主动环保管理意识,逐步认识我国社会发展条件下,可以实现的环境工程保护细则。加强环境保护观念的有效更新,以小见大,确保环境工程方法的有效落实。大力提高资金投资管理力度,确定环保工程服务于人民,提高人民生活水平的标准。 2.与环境治理需求相互结合。 充分分析现行的环境管理体系,提高环境保护规范标准,在合理的规范标准下,提升城市规范标准,确保城市企业发展的有效治理标准,实现定期考核体系标准管理,以有效的环境综合治理办法,实现综合环境的快速保护。 3.建立环境工程法律法规。 根据环境工程的管理条例,对环境工程管理进行试验分析,确定有效的环境考核管理办法,实地考核,充分利用现有的环境资源,认识当地的环境文化水平,逐步提升环境工程的可操作应用效果。逐步提升环境工程管理人员的工作效率,结合环境工程保护标准,制定有效的检查考核评审标准。在环境工程保护执行过程中,记录相关不力影响决策文件,以方便后期环境工程管理部门的分析和管理。 4.加强环境工程管理人才的培养。 根据我国的国情,分析提高各专业学科与环境工程管理之间的关系,有针对的对环境工程管理人才进行培养,逐步加深专业技术培养发展能力,从而有效的提升人才技术水平,从而适应现有的社会市场需求和发展。组织开展环境工程培训管理,重视环境保护管理人才的有效引导,实现规范化和正规化的综合人才管理,逐步提升环境工程管理人才的工作能力和基本素质水平。 四、完善环境工程管理体系的有效措施 1.扩展环境保护体系。 在现有的环境工程保护管理制度下,逐步提升环境保护体系内容,以合理有效的制度提升环境保护制度标准,征求民众的心声,对不完善的制度标准进行修正和管理,废除各类陈旧环保功能管理制度,提升环境工程管理体系的有效结合。严格控制高污染源项目的处理,及时清理污染物,严格进行监督管理。加深政府监督管理体系的执行力度,对各个部门、各个行业之间进行组织环保工程活动,宣传有效地政府监管环保工程的开展,依据法律法规标准,按照政策要求,实现综合的环境工程的有效治理。 2.改造环保工程管理体系。 采用直接控制和间接控制相结合的方法,对环境工程管理体系中的运行步骤进行分析,通过政府直接下属部门组织开展环境直接保护,通过部门传达环保任务,对各个下属企业进行监管,实现间接的政府统筹管理。环境工程管理中运行和实施是极其重要的一个步骤。只有通过快速、高效的品质运转,环境工程管理才可能得到有效的秩序规范,有序的秩序可以实现整体管理的有序效果。组建良好的环境工程管理机构,采油有效地技术措施,对各个环境工程管理环境进行规范管理,制定合理的制度标准,确保整体制度的完整,从而逐步提升环境工程的技术水平,提高环境工程人员的有效技术规范,确保环境工程管理的有效性。 五、结语 综上所述,环境工程管理是一项长期的重要工作,对于我国的经济社会的发展的各方面都有重要的影响。合理的重视环境工程管理工作,对各个相关管理部门进行有效的技术指标分析,加深环境工程管理中各个程序的规划管理,提升环境工程项目中后期环境维护的宣传,确保环境工程管理的合理有效性。 作者:孙健 单位:哈尔滨平义龙江环保治水有限责任公司 环境工程论文:农机化新技术环境工程论文 1农作物秸秆的综合利用 农作物的秸秆是人们将农作物的果实及有用的部分取走后所留下来的,它们是农作物的大部分组成,农作物秸秆若不处理将影响下次农作物的生长。原始处理方法是将秸秆在田间焚烧,这样既能处理掉它们又能为下年留下肥料。但是,焚烧所带来的环境问题也很严重,焚烧所带来的烟尘污染,以及焚烧秸秆时释放出的二氧化碳及有毒有害气体对大气污染甚是严重。因此,农作物秸秆的合理处理与利用十分重要,我们要使其变废为宝,并对环境没有危害。据联合国环境规划署(UNEP)报道,世界上种植的各种谷物每年可提供秸秆17亿t,其中大部分未加工利用。我国的各类农作物秸秆资源十分丰富,其中稻草为2.3亿t,玉米秆为2.2亿t,豆类和秋杂粮作物秸秆为1.0亿t,花生和薯类藤蔓、甜菜叶等为1.0亿t。一般情况下,作物秸秆中碳占绝大部分,其次为钾、硅、氮、钙、镁、磷、硫等元素。秸秆的有机成分以纤维素、半纤维素为主,其次为木质素、蛋白质、氨基酸、树脂、单宁等。 2我国农业秸秆利用现状及存在的问题 秸秆利用的方式很多,当前我国主要是秸秆还田利用、饲料化处理和作为工业生产原料三种。秸秆还田利用是主要利用方法之一,1993年我国秸秆粉碎还田的面积达到491万hm2。秸秆还田对农田有着增产效果,对农田生态环境也有影响。秸秆还田对土壤有效硅和活性有机质有着影响。对保墒和控制田间温度、湿度、抑制杂草生长都有很大作用。但秸秆还田还存在着诸多的问题,有待我们的解决。 3农用塑料的综合利用 农业塑料在我国的使用主要是指农业地膜和农业用棚膜。自1979年爆发号称“白色革命”的塑料使用开始,随之而来的“白色污染”也严重危害着人类,因此对于农业塑料我们要进行综合利用。农业塑料残留农田后有着严重不良的影响,它不易腐烂,难于消解,因此散落在土地里会造成永久性污染。对于废地膜的回收及加工利用可以很好的抑制白色污染的蔓延,可以通过不同时间进行回收,使得回收更彻底。废膜回收加工利用是地膜新技术带来的新产业,原料充足,产品销路广,经济效益高,大有发展前途,为农民发家致富开辟了一条渠道。因此,废膜回收,加工利用,一举数得,大有发展潜力,前景广阔。 4结语 农机化新技术与环境工程密不可分这已是不争的事实。未来的农业机械必定是无污染,而且,对于农业生产中所产生的环境污染我们还要拿出措施来解决。农业是人类生存之本,因此,我们要将其列在首位。也正因为农业在全世界的广泛生产,所以它所造成的污染也是非常严重的。像全球变暖虽然大多是由于工业生产所造成的,但是原始的农业生产也有着一部分责任。因此,未来的农业机械要承担其保护环境的这份责任。我们期待,农机化新技术的发展必定使我们未来的农业生产更加有益于人类,不是仅仅眼前的,而是长远的,相信农机化新技术的发展前途必定一片光明。 作者:张亮 单位:哈尔滨市阿城区松峰山镇农业技术综合服务中心 环境工程论文:实验教学改革环境工程论文 1环境工程专业实验教学现状分析 哈尔滨商业大学环境工程专业成立于2002年,同年成立了环境工程实验室,根据环境工程专业人才培养方案要求,在水污染控制工程、环境工程原理、环境监测、给水处理等课程开设了实验课。水污染控制实验包括颗粒自由沉淀、曝气充氧实验、SBR法(序列间歇式活性污泥法)处理生活污水实验、完全混合式活性污泥法实验、塔式生物滤池实验、加压溶气气浮实验、离子交换软化除碱和除盐实验、生物转盘实验等;环境工程原理实验包括柏努力实验、管路流体阻力实验、离心泵实验、非均相物系的分离实验、液-液热交换实验等;环境监测实验包括水中氨氮的测定、生化需氧量的测定、阴离子表面活性剂的测定、污水中油的测定、化学需氧量的测定、水中SS(固体悬浮物浓度)及浊度测定、废水中酚类的测定、空气中NOx的测定实验等。给水处理实验包括间歇式活性炭吸附实验、过滤及反冲洗实验、混凝实验等。环境工程实验教学开展工作存在着实验综合性强,实验前期准备工作量大,仪器设备调试难度较大,但针对性强,面较窄,只适应本专业的培养要求等特点,由于环境工程实验室是初次建立,无论是实验教师、实验员都存在着教学经验不足等客观情况,总结近年来的环境工程实验教学工作,还存在以下几点不足: (1)实验教学内容亟需更新。实验教学内容多年没有变化,有些实验延续近十年不变,不能体现本专业最新研究领域的变化,实验内容多为验证性实验,综合性、设计性实验较少。 (2)实验教学方法陈旧。传统的实验教学方法主要是依靠实验教师提前调试好实验设备,配好实验药品,任课教师在实验课时讲解实验原理、实验内容及注意事项,学生则按照实验讲义上的内容按部就班的逐项做实验,记录数据,缺少主动思考的过程。大部分学生只是进行了实验操作,不理解也不思考实验过程的真正意义,不能与理论课程的相关内容联系起来,只是机械性的操作。 (3)部分实验时间不能固定。部分随理论课进行的实验课程没有独立周实验,只能利用学生的课余时间。由于学生的理论课时多,部分实验只能安排在周末时间进行,不能完全调动学生的实验积极性。 (4)实验成绩考核机制不完善。目前的实验报告成绩主要有课前预习、实验数据记录、结果与讨论等构成,部分学生在实验过程中只注重实验现象记录,不重视实验前预习,而且对实验结果的讨论分析也只是流于形式。由于没有安排专门的实验课考试,实验分组时由于多名学生一组,在实验中往往会出现部分学生动手少的现象。教师在给实验成绩时也只依据实验记录对一组学生进行评定,实验分数还不能完全体现每名学生的实验能力,学生实验操作技能的高低从课程考核中也不能得到完全反映,因此,部分学生做实验的积极性还有待提高。 2实验教学内容的优化思路 目前实验教学的传统模式主要有两种:一是实验课随理论课程同步开展,一般是在理论课程开设几周之后开设该门课程相应的实验课,这种模式的优点是通过实验课与理论课穿插,能够增强对理论内容的掌握,学生的实验更加有目的性;二是在全部理论课结课后,集中统一开设综合性实验课程。这种模式的优点是能够集中有效的开展实验课程,集中教学使实验教学更为紧凑,结构更为合理。缺点是理论课与实验课间隔时间过长,不利于学生对所学知识的系统消化。基于两种模式的优缺点,应该从环境工程实验课程整体布局的高度,全面统筹安排环境专业每一个实验,将实验室资源有效整合,合理安排学生实验课程时间,以达到最佳的实验效果。 (1)修订实验教学大纲,更新实验教学内容。配合学校培养方案的修订,积极组织相关实验教师修订实验教学大纲,要求在新的教学大纲中更多的加入综合性、设计性实验课程内容,注重培养学生的动手能力和实际解决问题的能力。对不合理的实验教学内容及时进行更改,为实验教学的提高奠定基础。 (2)优化实验教学内容,发挥学生的主观能动性。按照环境工程专业的特点,明确学生应该具备的理论知识和实验技能,对基础实验、专业基础实验和专业实验三个不同层次的实验教学类型进行统一规划。使学生在基础实验中掌握基本技能操作;在专业基础实验中,从实验设备的调试、试剂的配制让学生全程参与,加强学生对实验的深入了解,不只是简单重复实验操作;在专业实验中增加综合性、设计性实验,实验项目多与实际生产相结合,让学生能够所学为所用,为以后的岗位工作打下扎实基础。 (3)在专业教学实验中实行开放性教学。为了更好的实行开放性实验教学,我校环境工程专业已设立了水污染综合控制实验、给水处理实验、环境监测综合实验等开放性专业实验室,给学生提供了一个开放的实验环境。具体体现在时间开放:即在固定时间内,让学生自行安排选择所做实验内容,师生及学生间可以有充分时间进行实验交流,真正以学生为主体,自主实验,指导教师起主导、辅导和监督管理作用。内容开放:即实验内容、实验方式不受限制,并尽可能让学生自己设计实验路线。 (4)改进考核方式,增强学生参与实验课的兴趣。采用实验课成绩与期末卷面成绩相结合的方式,而不仅仅将实验成绩放入到平时成绩中考核。在实验课报告中实验教师设计多个实验中会遇到的问题,让学生带着这些问题再做实验,在实验过程中找到答案,增强学生进行实验的兴趣。在期末试卷中,专门增加实验题题型,多设创新性实验题目,激发学生主动进行实验的动力。 (5)增加现代化教学手段,共享与交流学生资源。在实验课上课之前,教师可以给学生提出问题,让学生利用网络及查找相关文献等方式寻找答案。教师和学生都可以将相关资料上传,供师生之间交流。通过这种方式,使教学不拘泥于传统方式,拉近师生之间的距离,激发学生对学习的兴趣,体现现代化教学在实验课中的作用。 (6)将教师科研课题、大学生创新课题纳入到实验课程体系中。将实验方法和手段的改革与现代教育技术有机结合,将科研课题及大学生创新课题与实验教学内容有机结合,努力将现代教育技术和模式,科研方法运用于实验教学过程中,培养学生的综合创新能力和实践能力。 3结语 重视实践教学环节,发挥实践教学作用,是大学培养创新性人才不可缺少的重要部分,也是大学持续稳定发展的必要条件。以培养适应市场经济体制条件下的高素质环境工程专业人才为目标,通过近年的探索与努力,我校环境工程专业毕业学生在工作岗位中的动手能力得到了用人单位的认可。对专业实验教学改革的探索还在继续,我们将继续总结在实验教学改革中的经验,不断改善学校环境专业实验教学条件,加强对学生动手能力的培养,为培养高素质环境工程人才而努力。 作者:徐忠 赵丹 李俊生 黄丽坤 车春波 李健 单位:哈尔滨商业大学食品工程学院 环境工程论文:实施装备环境工程论文 一、环境工程的实施 1.加强环境工程策划承制方应在方案阶段开展环境工程策划,制定环境工程工作计划,并在后期不断地完善和调整。在工作计划中全面规划装备研制、生产和使用各阶段的环境工作,在各种资源上加以保证,明确分阶段的环境工程工作评审,与研制阶段性评审相结合。在计划执行方面加以监督和控制。承制方应建立运行环境信息管理系统,并与型号故障报告、分析及纠正措施(FRACAS)系统相结合。装备环境信息管理系统作为装备全寿命周期的环境备忘录,全面、真实地记录产品研制、生产和使用过程中的环境信息,为本型号装备的环境适应性设计、试验与评价提供充分的支持,也为相似型号产品的设计与改进提供借鉴。本所装备研制生产故障数据表明,因供方产品环境适应性问题导致的故障占装备故障总数的70%以上。因此,在日益增加的、未研制过军品的单位参与装备研制生产配套的情况下,对供方严格地监督与控制尤显重要。承制方应在研制前期与相关供方沟通产品的实际使用要求,对供方产品提出明确的环境定量要求及监督控制办法,包括验收准则等。对环境试验或者服役使用中发现的供方产品故障,应会同其一起进行原因分析与纠正措施的制定、验证工作。 2.收集环境数据,开展装备实际使用环境研究分析环境分析应以环境数据为基础,在目前我国环境数据技术相对落后的情况下,更应提高对该工作的重视程度。确定寿命期环境剖面与编制使用环境文件是环境分析工作的起点与难点,订购方需在承制方的协助下完成。在可以从现有的数据库、模型或者仿真中获取有关数据的情况下,还应对数据质量和数据量进行分析和判断,以确定其可用性、有效性和可信度;当无法从数据库或其他数据源收集到足够可用的数据时,则应制定并实施使用环境数据实测计划,以获取使用环境数据类型及量值。订购方和承制方应实事求是、高度重视使用环境研究分析工作,消除环境适应性需求模糊等问题,为环境工程的实施提供准确的需求信息。有效地开展环境适应性设计和预计分析一旦形成了明确、定量的环境适应性需求,就应该严格纳入环境设计阶段。环境适应性设计准则应根据产品特点、环境数据,以及相关标准、手册和工程经验制定。环境设计以环境适应性设计准则为基础,并根据不同的环境对装备不同的破坏机理和影响,选择耐环境能力强的材料、元器件和工艺,以提高装备对预设环境的抵抗能力,或者考虑采取减缓其所在局部环境的严酷度等措施。环境设计完成后,应通过自然环境适应性和平台环境适应性分析和预计技术(包括环境仿真),分析和预计装备对未来自然和平台环境的适应性,通过分析和预计找出产品耐环境水平和薄弱环节,影响、改进设计,从而减少实物试验的反复,节省研制成本。 3.重视研制试验,合理考核试验,开展自然环境、使用环境试验在型号产品的研制过程中,承制方应尽早地开展环境研制试验,将产品设计缺陷激发为故障,尽早地发现不足并加以改进。不少承制单位对装备初样阶段的环境研制试验重视不够,导致环境适应性问题在最后的鉴定阶段甚至使用中暴露出来,解决起来需要付出更大的代价。对于装备的环境考核试验,应根据GJB150的要求,依据实际的环境参数,对环境考核试验进行裁剪,合理地设置考核应力种类、参数,尽可能地保证装备按照真实的环境进行试验考核。避免某种忽视实际的环境参数,一律按照最严酷条件进行试验的情况,提高装备的费效比和使用寿命。环境试验大纲的剪裁工作应充分地结合环境分析,明确装备的环境适应性要求,并通过评审等形式确定。自然环境试验是环境工程的一项基础性工作,是装备材料、元器件和构件等耐腐蚀能力信息的重要来源,能为设计人员改进设计提供充分的依据。使用环境试验是产品在其使用平台上,处于真实的使用环境、负载和接口的情况下进行的,是一种最真实的环境试验。承制方应提前策划,拟制使用环境试验大纲,会同使用方一起实施,及时地收集装备的使用数据,为真实地评价装备的实际环境适应性,以及后续装备的环境适应性改进设计提供准确的输入。 二、结论 综合上述分析,得到以下基本结论:目前海用装备环境适应性问题较突出,是影响装备研制生产和战备完好性、使用可靠性的重要因素之一。解决目前装备的环境适应性问题,仅靠“头痛医头”的方式,被动地解决出现的问题是不行的,必须在装备全寿命周期实施环境工程,才能提高装备的“本质环境适应性”。要实施装备环境工程,必须按GJB4239的要求,从环境工程策划入手,狠抓环境数据收集分析、环境适应性设计分析和预计,尽早地开展环境研制试验、合理地进行环境考核试验;同时,通过开展自然环境试验、使用环境试验获得宝贵数据,为现役装备改进和后续装备环境工程策划与实施提供可靠的输入。 作者:裴嵩单位:中船重工集团公司第七二三研究所 环境工程论文:专业实践教学环境工程论文 一、环境工程专业实践教学必要性 实践教学是巩固和加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新能力和创新精神的高素质人才的重要环节,是理论联系实际、培养学生实际动手和操作能力的重要平台。加强实践教学已经成为我国高等教育发展的必然潮流。高等学校的实验和实践环节是培养学生创新精神和创新能力最重要的场所。充分意识到实践教学在人才培养过程中的重要分量,针对环境工程专业特点,加强环境工程专业实践教学环节,在实践中培养学生的创新能力,已经成为新世纪人才培养和教育改革的要求。环境工程学科作为一门实践性很强的综合性学科,它主要是充分运用物理、化学、生物、生态、水文地质、法律、经济等多种学科的知识,综合系统的研究人类与环境相互作用及其控制和调整途径,用工程手段防治和解决有关环境污染问题。我国环境工程教育始于20世纪70年代末,随着国家对环保的重视,开设环境工程专业的高校占比由1977年的0.8%上升至2004年的37.9%。到2004年,设置环境工程专业的国内高校已达到247个。每年这些高校为国家输送了大量的环境专业人才。但是,众所周知,环境专业就业前景一直不是很理想,就业率一直低于兄弟专业给水排水工程,其原因可能和环境工程的实践教学不足有关。无论从环境工程的专业特点还是从当前环境专业学生的就业率,笔者认为在环境工程的教学过程中强化实践教学环节是必要且必须的,同时教研工作者还要不断更新实践教学的内容和形式。 二、开展环境工程实践教学的原则 实用型原则开展环境工程专业实践教学,要和专业岗位的要求相一致,与专业岗位发展密切相关。以此为原则构建一个层次清楚、分工具体的实践教学体系。如实验、实训教学平台可按照基础实验技能平台、专业岗位技能实训平台、专业岗位实践平台三大步进行设置。混合型原则混合型原则主要是指专业与实践指导教师的混合、理论和实践教学的混合、实验室与教室的混合等方面,淡化理论与实践教学、专业与实践指导教师、实验室与教室的界限,打破原来按学科设置实验室的传统布局,重新整合实践教学设施,形成一体化混合实践教学模式。 三、环境工程专业实践教学的方法探讨 1.在理论课教学当中紧密联系实际问题调动学生学习的积极性和主动性是有效提高教学效果的重要因素。课堂上,仅仅讲授一些理论知识,很难激发所有学生的学习兴趣,但如果在理论讲学过程中,能和实践知识很好的结合起来,就有可能达到事半功倍的效果。比如,笔者在讲授《环境工程概预算》这门课时,由于一开始只注重理论教学,给学生机械的灌输一些理论知识,就发现在课堂上很多学生注意力不集中;后来我通过课后的问卷调查发现,很多概念学生搞不明白,因此听起来也就没有兴趣。我这才恍然大悟,该门课程实践性较强,和实际问题结合起来讲授效果才会更好。因此,在随后的课程里,我举了大量的工程实例结合基本概念进行讲解,学生的学习兴趣和积极性果然有大幅度提高。 2.强化学生基本实验技能的培养笔者认为,为了学生更好的消化在课堂上学习的理论知识,应当强化学生实验课程的力度,能够有条件开设实验的课程都要安排专门的实验学时。针对实验教学,老师要合理安排实验内容,并在实验之前要求每个学生掌握实验原理和意义,而不是学生实验课上机械的动动手,走走形式。在实验课上,老师应加强和学生得互动性,多给学生提一些问题让学生思考,学生能够独立完成的实验尽量由学生亲自动手完成。这样通过一次实验课程既锻炼了学生的实验技能,又让学生在实际操作过程中加深了对理论知识的理解。 3.实践性教学环节应与实际工程或科研项目相结合环境工程专业的课程设计、毕业实习、毕业设计(论文)等实践性教学环节,有条件可以与教师的实际工程或科研项目相结合,那将比单纯的凭空想象的设计产生更好的教学效果。教师的科研项目或工程项目一般都含有环境工程技术新发展的成分,相关的实验研究、工程设计、设备调试都可以结合本科生的教学工作来实施。产学研相结合,让学生参与到实际的工程或科研项目中,学生将受益匪浅。比如,“大学生创新计划”就是一个很好的产学研相结合的成功范例。 四、结语 开展环境工程专业实践教学,一方面可以推动环境工程专业学科建设,另一方面可以培养和提高学生的综合素质。而如何为学生提供科学合理的实践教学体系,需要教研工作者长期关注和投入,任课教师更要结合社会实际需求、教学改革及课程建设要求等方面,不断健全环境工程专业实践教学体系。 作者:张彬谷晋川梅自良冯栩魏春梅单位:西华大学食品与生物工程学院 环境工程论文:民族院校环境工程论文 一、民族院校环境工程专业学生工程实践能力提升对策 第一,转变教育理念:理论和实践并重。各民族院校应该注重能力培养,着力提高环境工程专业学生的实践能力和创新能力。要把环境工程专业学生培养成多能的复合型人才,既要有过硬的基础知识,又要有较强的工程实践能力。不但要强调理论学习,而且还要强调工程实践能力的培养。第二,加强工程实践基地的建设。实践时间短、实践基地建设困难、实践经费少、实践基地难找等等因素是环境工程专业学生工程实践效果不理想的直接原因,要解决这些棘手的问题,最主要的就是要建立稳定的实践基地。首先,要加强校内各实验室的建设。校内实验室的实践过程是培养学生实践能力一个最基本的环节。目前,一些民族高校实验室建设和管理经费不足,导致实验室的软件、硬件建设都跟不学生扩招速度,因此民族院校必须要加大投入,为学生提供最基本的实训场所。其次,要加强校内实践基地的建设。校内实习基地是大学生进行真实情景模拟的场所,是向社会实践过渡的桥梁,民族院校应该尽可能多地建立一些校办工厂、工程训练中心等作为校内实践场地。例如我校环境工程专业建立了中小企业共性技术工业废水处理及回用研发推广中心、重金属废水处理工程技术中心,不仅为学生提供了工程实践锻炼场地,同时加快了学校教学科研成果的转化,促进产学研的发展。再次,要加强校外实践基地的建设,校外基地是提高大学生工程实践能力最重要途径。第三,建立和完善学生工程实践能力的考核体系。要强化工程实践能力的培养,就必须将各实践教学环节的各个要素作为考评指标来建立一个综合评价体系,由此来评价学生的工程实践能力。具体来说,环境工程专业学生工程实践能力的多元评价因子,包括以下内容:基本实践教学、校内实践教学和校外实践教学基本实践教学主要包括基础实验和专业实验。基础实验主要有分析化学、仪器分析、无机化学、有机化学、物理化学实验。专业实验有环境工程原理实验、环境化学实验、环境监测实验、水污染控制工程实验、大气污染控制实验、固体废弃物处理处置、环境微生物实验、环境物理污染控制实验以及环境工程CAD绘图上机实习。校内实践教学包括课程设计、毕业(论文)设计、课外实践活动,校外实践教学包括认识实习、金工实习、生产实习、毕业实习、社会实践。将上述三大类中的各个评价因子纳入环境工程专业学生工程实践能力综合评价体系,最终评定学生的工程实践能力成绩,工程实践综合成绩与学生的评优、评先和推免挂钩,激发学生的积极性,来提高环境工程专业学生的工程实践能力。 二、学校在环境工程专业学生工程实践能力培养方面的做法 学校在环境工程专业学生工程实践能力培养方面做了探索,将培养模式、培养目标、课程体系、师资队伍、实践条件(校内外)、企业学习资源等有机的融为一体,并融入到整个培养过程中。主要在以下五个方面做了探索:学制:采用“3+1”人才培养模式:其中3由两部分组成:两年的基础能力培养,即自然科学基础课程学习和在第三年配备专业导师,学习专业课,进行一年的专业能力培养;1是指一年的企业工程实践能力培养,即学生在武汉水务集团排水发展有限公司、武汉森泰环保工程有限公司等企业进行学习,深入开展工程实践活动,参与企业技术创新。战略:实施SEI(科学、工程和创新)三种教育一体化的人才培养战略。高度重视学生培养质量,构建学生自我评价、教师评价、用人单位评价和行业评价多元综合评价体系。结合“民族院校”和“环境工程”专业自身特点,以环保产业的人才需求为出发点,不断优化工程实践能力培养目标,来提高学校环境工程专业毕业学生的就业优秀竞争力。分流:在培养教学环节上,采取“多途径、多规格”的动态,与美国加州大学、意大利罗马大学等高校合作,通过“普通班+国际化教学实验班”的结合,通过多种途径选拔学生进入,也实行淘汰机制进行分流。优秀学生在毕业后推荐到国外高校继续深造或合作企业工作,以激发学生的积极性。模块:构建了基于MSET(数学、科学、工程和技术)一体化的知识模块和基于DSTS(设计、模拟、测试、管理)一体化的能力模块,EPCM(工程、采购、建设、管理)一体化的实践模块。所有课程的培养均按模块化进行设置,学生课程包括通识课程、学科基础课程和专业课程三大模块。学生根据自己兴趣爱好选择某一课程模块修读一定的学分。工程实践作为一门应用实践类课程,学生可以通过科技竞赛获奖、参与科研创新、参与企业实践等多种方法获得相应学分,只要修满规定学分即可毕业,这充分调动了学生学习的积极性。特色:以工业水处理为特色,注重优秀课程的建设。进一步强化《水污染控制工程》专业课程的建设,建设方向要充分反映环保行业主流技术与前言方向。通过重金属废水处理工程技术中心和中小企业共性技术工业废水处理及回用研发推广中心两个校内基地的建设,科研带动教学,将科研成果转化为工程实践能力培养的教学资源,体现学校环境工程专业以“工业水处理”为优秀的学科特色。 三、结语 民族院校主要以少数民族学生为主,环境工程专业学生的工程实践能力与发达地区学生相比还有一定的差距,而环境工程专业又是一门应用型、技术性和实践性很强学科,因此,民族院校应该结合自身办学特点,把培养学生工程实践能力放在突出的位置,将工程实践能力的培养与教学内容、教学手段、教学方法相统一,逐步完善了实践教学体系。 作者:陈绍华杜冬云孙杰单位:中南民族大学化学与材料科学学院 环境工程论文:课程建设环境工程论文 一、多媒体课件及课程网站的建设 通过增加多媒体课件,让学生主动搜集材料,与教师课件形成互动,双方讨论较多,由此实现课程建设上的良性循环。其次,环境工程微生物学相关课程网站的建设是今后课程建设的必要性工作。目前已经进入信息化时代,教师的理论仅是一种必要性辅助和参考,学生才是主体。网站建设工作不能一蹴而就,必须在学生之中展开调查,并且结合学校情况展开,是一项长期课程建设工作。 二、课堂教学环节的建设 在环境工程微生物学的课程建设中,我们还需在课堂教学环节的建设上努力,一方面减少课堂中的各种废话,另一方面加强实际案例分析,让课堂教学犹如实际工作一样,告别之前的枯燥、无聊。在课堂教学环节建设中,可首先进行课程章节编排,不要完全按照教材指示做,而应根据学生学习能力和之前知识掌握决定。之后,在具体教学工作中,必须保证实际案例的大量分析。例如,介绍微生物营养类型时讲述自养微生物与异养微生物的特点,并引申出炼油厂废水处理工艺顺序,将微生物营养代谢特点与相应工艺流程结合起来。又如讲解微生物的鉴别培养基内容时,以大肠菌群检测操作视频为例,不仅使学生掌握鉴别培养基的组成及鉴别原理,而且了解水质检测的基本操作。最后,应引导学生主动学习,形成自己的知识脉络和应用能力。 三、实践教学环节的建设 面对社会对环境工程微生物学类型人才的需求,实践工作中的培养已经成为课程建设的必要环节。本文认为,在环境工程微生物学课程建设中还应该增加实践教学环节。目前,国家在教育方面的投入力度较大,校方可与一些环境工程微生物学的企业相互联系,带领学生参观企业内部或者一些产品制作,让学生了解自己的知识运用方向和研究方向,在实习过程中学生能找到符合自己的职位,对今后人才培养具有较大积极意义。因此,实践教学环节建设应在日后课程建设中当做重点对待,且不应贸然地联系企业或者实习单位,应在充分调查研究后决定,减少学习阻力。本文对环境工程微生物学课程建设展开讨论,从现有课程看,环境工程微生物学与过去相比有了较大改变,学生在学习过程中虽然增加了一些挑战,但更愿意用自己的所学所用应对挑战,完善自身的知识体系。同时,相关院校还成立了环境工程微生物学课程建设小组,不断研究与分析,如何才能促使该课程更丰富,该举措具有较大的积极意义。相信日后环境工程微生物学在课程建设及实践方面,能够获得更大的教学成果和更多的人才。 作者:王锦瑞单位:上海市环境学校 环境工程论文:学生实践动手能力环境工程论文 一、提高环境工程专业学生实践动手能力的途径及方法 1.推进教学模式改革,以案例、问题、项目为中心组织教学 近年来,我校环境工程专业根据专业培养目标,积极探寻教学模式改革,采用案例型教学及前沿学术动态研究型教学两种方法相结合,培养学生的实践能力和创新能力。各专业任课教师均具有较强的专业实践能力,比如针对“环境评价”这门课,在授课中教师将枯燥的理论和实际应用有机结合起来,让学生对理论知识有形象直观的认识。比如在讲授“建设项目分类管理”时,教师会选用一些实际项目的基本概况让学生通过查阅国家分类管理名录,判断各项目属环境影响报告书还是报告表、登记表,让学生学会如何应用理论知识。此外,主讲教师还从近年来完成的环境评价项目中挑选一些有代表性的案例纳入课堂教学内容,让学生提前查阅项目的生产状况、生产工艺,在课堂上先让学生对污染物的产生节点、污染物的处理及排放等情况进行讲解,然后主讲教师进行点评及修正。教师将实际环境评价案例与理论教学紧密结合,将枯燥的理论文字转化为实际应用。此外,针对部分具有科研性质的理论授课内容,教师则布置学生查阅与授课内容相关的前沿科研文献,让学生利用学校图书馆及网络查阅国内外期刊网、国家环境保护相关网站和其他专业技术网站等进行知识归纳和总结整理,形成自己的观点和想法,有效培养和提高了学生查阅文献、分析问题和解决问题的能力。同时,针对和实际应用密切相关的课程,聘请在企业工作的工程师进入课堂,讲授和实践工程相关的专业课程。以工程师作为教师可进入课堂,也是切合了我国对“卓越工程师计划”中对学生培养的要求,同时也为学生带来更多实际应用中本专业的问题,以及先进的设备、方法,也使得学生在课堂中充分了解了企业的需求和变化,进一步提升自身课堂知识的实际应用能力。 2.优化环境工程专业课程设置 针对目前环境工程专业人才培养过程中存在的问题,进一步适应社会需求,以培养学生工程实践和创新能力为指导,促进学生多元发展,在专业基础课程和专业课程的课堂讲授、课堂实验、课程设计、基础及专业课程的综合大实验以及毕业设计中,涵盖了环境污染治理工程设计、环境污染监测、环境规划与评价等基础理论和工程实践知识体系。环境污染治理工程设计在原有水、气、固三大方面课程的基础上,增设了“特种废水处理技术”、“工程项目管理”、“环境工程施工技术”、“给水工程”等选修课程,同时增加了环境工程课程设计的内容和课时,由原来的1个综合的课程设计调整为4个和课程直接相关的课程设计,这样可以使学生在课程理论学习和实践设计中进一步完善自身的污染治理工程设计能力、实践能力和施工能力。 3.依托各种竞赛,培养学生创新实践动手能力 探索和实践是人类发现和认识新事物以及新规律的重要手段。而如何使学生能够自发的去探索和实践是培养学生创新型实践动手能力的关键问题。考虑到此问题,我校积极开展各种科技竞赛的宣传,鼓励学生广泛参与,以此来带动学生的积极性,使学生能够自主地进入实验室进行探索和实践。同时我校还为学生的创新活动提供了“科创基金”。学生根据自己的兴趣爱好,在老师的指导下组成5~7人左右的科创小组,自己选择研究项目的题目,自己设计研究方案,撰写项目申请报告,并向立项评审组作申请答辩,阐明此研究项目的重要性、可行性和创新点等问题。项目批准后可获得基金资助,在导师指导下,在相应实验室内完成项目研究,并向评审小组作结题答辩,提交结题报告。针对学生的各种科技创新实验,环境工程专业的所有实验室给学生提供了良好的科研创新环境和条件,由于地点和设备的限制,专业教学实验室采用分时段使用的原则,在非专业教学时间,通过需要实验室学生的申请,可对学生全天候开放,真正锻炼了学生的实践动手能力和创新能力。 4.拓展学生视野的多样性实习实训模式 在各工科类高校中,实习、实训都是一种有悠久传统的培养学生实践能力的教学模式。实习、实训为学生创造了实际工作环境,是他们将所学知识应用于实践,适应社会,提高综合实践能力的重要环节。首先,安排学生在学习完专业基础课后、学习专业课之前,先到污水处理厂、湿地、植物园和环保设备实验室等单位进行认识实习,先了解周边典型的环境状况,以及污染物处理等情况和处理工艺、面临的难题,将现状和问题带回来,在专业科的教授中有针对性地对这些问题进行讲解探讨,教师和同学一起提出一些合理化建议和技术改进措施,使学生必须面对实际问题,不能纸上谈兵。其次,还充分利用学校现有的教学资源和良好的环境资源,对部分课程的实习内容进行了拓展,对本地区的海洋、河道和部分区域的水、土壤和大气进行环境评价,学生按照提供的原始资料,自行确定取样断面,采集样品并进行分析监测,然后利用系统分析的方法完成评价要求,撰写评价报告,这一举措让学生非常完整地经历了环境评价的所有过程,对提高学生的综合能力大有裨益。 二、基于“3+1”培养模式的毕业设计(论文)运作模式 “3+1”的培养模式是我校特有的人才培养模式,此培养模式中“3”是指将原本需要在四年时间内完成的课程学习时间安排在三年的时间完成,而“1”是指在大学第四年的时间里,没有课程的安排,整年的时间主要以毕业设计(论文)为主。这样的培养模式可以充分发挥大四学年的利用效率,也可以因材施教,更好地培养学生的实践动手能力。①科学选择毕业设计(论文)题目,充分利用“1”的时间。选题是否合理、是否科学是做好毕业设计的前提。指导教师根据自己的科研前沿内容和实际生产的需求,提出和解决实际问题相关的毕业题目,然后,学生结合自己的兴趣和以后的工作预期进行题目的选题。在“1”的期间内,学生可以充分调研和题目相关的企业、工厂,并利用学校和社会的各种资源完成毕业设计(论文)。②利用校外资源,研学结合的模式。由于我校特殊的“3+1”人才培养模式,我校大四学生在毕业设计期间,时间较充分,可以灵活应用。为了充分发挥我校“3+1”培养模式的优点,同时结合环境工程专业特点,积极寻找可以合作的校外资源,如北京大学环境学院、秦皇岛第一污水厂、秦皇岛第六污水厂、深圳职业技术学院、中国环境科学研究院固体废物污染控制研究所等。将学生的毕业设计题目和校外毕业实习综合一体,可以使学生在提前接触到环境工程专业工作的实质的同时,也完成了自己的毕业论文。 三、总结 综上所述,对于环境工程专业学生实践动手能力的培养,仍然需要充分发挥教师、学生两方面的积极性,加强师生互动,增加学生参与各种科研、实验的机会,努力提高环境工程专业学生的实践动手能力。 作者:李娜周秀艳吴明松王玉恒赵喆杨柏林单位:东北大学秦皇岛分校 环境工程论文:污水处理城市环境工程论文 一环境工程的概述 所谓环境工程,简而言之就是指有关保护环境方面的一些科学技术。详细的来说,就是为了在发展经济的同时能够避免环境污染并能够提高环境质量的相关举措。环境工程所涉及的学科领域较为广泛,它不仅包括最基本的生态学,还包括环境医学、环境物理学、环境化学等等,此外,环境工程建设内容也较为复杂,难以掌握。环境工程建设是近些年来出现在城市化建设过程中的新兴科学技术,在很多方面的研究还并不成熟,只见雏形。就当前而言,这种科学技术的应用主要表现在污水处理、固体废弃物处理、大气污染处理以及城市绿化建设等。就我个人而言,我认为环境工程建设解决了当前城市发展中几个基本而且主要的问题,同时也是城市发展所面临急需解决的问题。不可否认的是,城市建设与城市环境工程建设不可分割,当然城市环境的优劣也与我们自身利益密切相关这也是毋庸置疑的。因此,我们必须要把环境工程建设作为城市建设的前提条件,使城市建设与环境工程建设紧密结合,要在保护环境的基础上促进城市各方面的发展。 二城市环境工程建设面临的难点问题 1城市的污水没有得到及时处理问题 城市生活的污水主要有三个来源:生活污水、工业废水和城市径流污水。城市环境工程建设当中,污水的处理是一个很重要的方面,但是,目前存在的问题主要是污水处理实施比较落后,在每个区域建设当中存在着很大的不平衡性。污水处理不及时,污水的回收率差,没有进行集中处理等等。这些都是城市环境工程建设面临的重大问题。 2城市生活垃圾没有进行无公害的处理 在城市环境工程建设当中,对城市生活垃圾的处理还停留在传统的做法上,或者采用运输到郊区进行掩埋的办法或者是进行焚烧处理而已。这种办法存在着投资大、运转成本高,同时垃圾中的有用资源也会被烧毁,加上,现有国内焚烧厂运行均比较困难。没有进行生活垃圾的无公害处理是城市环境工程建设的一个相当严重的问题。 3城市园林绿化建设相对落后 园林建设在城市环境工程建设当中有着很重要的作用,不仅能够降低城市的噪声和空气污染,还能够改善城市的居住环境,提升居住品质。但是在我国的城市建设当中,对城市的园林绿化建设重视不够,片面地强调加大商品房和高档住宅的建设,导致很多城市布局紧密,没有足够的绿化空间。我国城市的园林绿化和发达国家之间存在着很大的差距,在各地的城市发展当中,建设水平也不一致。总体上看,城市园林绿化建设相对落后于城市的高速建设发展,将会严重限制未来城市的进步。 三城市环境工程建设难点的应对措施 1提高对环境工程建设的认识,加强宣传和监督 城市环境工程建设不是城市建设部门自家的事情,而是和广大的市民联系在一起的。为了能够最大限度地调动社会上的力量,参与到城市环境工程建设当中去,不仅要求相关的建设工作者提高对环境工程建设的认识,还要加大对环境工程建设的宣传,号召社会力量结合起来,进行必要的监督。让广大的市民对环境工程建设有所了解,提出对环境工程建设的意见,加快城市环境工程的建设步伐。 2鼓励社会多元化的投资,强化环境工程建设的体制建设 城市环境工程是一项耗资比较大的工程,在发展当中不仅要求政府提供必要的财力支持,还鼓励社会上多元的投资力量参与到其中来。建立起必要的环境引导机制,加强宣传,加大政府对这些参与者的奖励和维持,调动他们的建设积极性,推动整个城市环境建设的发展。 3充分发挥政府的管理职能,做好协调工作 对环境工程项目的规划、土地、立项、环评、贷款等前期工作中遇到的问题及时解决。加大对有关部门的管理考核。在进行一项环境建设工程的过程当中,需要结合环境的评估,对该项目进行引导和监督。在建设的开始就做好环境保护工作,避免城市建设和环境保护不相协调的情况。 4加大技术的发展 推进城市的污水处理和垃圾处理。城市的污水处理和垃圾处理是两个重点的工作,需要有一定的技术支持。要对污水处理企业的垃圾处理部门进行监督管理,督促他们运用比较合理的方式,进行污水和垃圾的处理。还要求出台相关的政策措施,一方面对这些企业进行保护,一方面需要有相应的优惠政策的鼓励,让他们能够积极主动地采用比较先进的技术,进行开发、生产、推广、应用绿色建筑技术和产品。运用高新科技,是城市环境工程建设当中的一个重要方面,也是环境工程建设收到效果的重要保证。 四结束语 城市发展是整个国家经济快速发展的根本,而城市环境工程建设又是城市得以健康发展的基础,城市环境工程建设不仅关乎国家经济发展的前提,也与我们自身利益密切相关,由此看来,城市环境工程建设尤为重要。然而,为了使环境工程建设得到良好发展,政府在给予大力支持的同时,每个公民都应树立较强的环保意识,为环境工程建设贡献自己的一份微薄之力。总而言之,言而总之,要在当今各国竞争日益激烈的国际大形势下促进我国经济的又好又快发展,我们必须要搞好城市环境工程建设,在此基础上大力发展经济,真正做到坚持科学发展观,走可持续发展道路,实现生态发展。 作者:曲进单位:辽宁碧海环境保护工程监理有限公司 环境工程论文:翻转课堂环境工程论文 一翻转课堂在环境工程物探课程中应用的意义 环境工程物探是地球探测与信息技术和应用地球物理专业都会开设的一门专业基础课,它涉及浅层地球物理勘探的多种方法,包括地震勘探、电法勘探、声波法探测和探地雷达探测等。是针对深度在0-200m范围内的地下介质的结构和性质开展地球物理探测的一门课程。由于本课程所涉及的探测方法多达五到七种,在有限的学习时间内,教师除了要让学生理解各种方法的原理、了解各类勘探的依据外,还要让学生掌握仪器设备的操作方法和探测数据的处理解释流程,并完成实践能力的锻炼,这对于课堂教学模式而言,是一个很难完成的任务。传统的课堂教学模式,学生只能被动地接受理论和实践中所涉及的各类知识,在课程短、内容多的教学条件下,学生获取知识像“放电影”的过程一样,被动地“观赏”了一遍,结果导致课程结束后,很多学生甚至连各种仪器最基本的连接和设置都没有学会,理论知识也会因为内容较多而产生混淆模糊,教学效果并不理想。针对这些问题,本文将通过引入翻转课堂的教学模式,以学生为主体来培养其理论学习的主动性,锻炼其实践过程中的可行性,最终达到符合环境工程物探这门课程的学习要求和教学目标。 二翻转课堂在环境工程物探课程中的应用 尝试本研究结合实际情况,在环境工程物探课程中的“探地雷达实验课”上,采用翻转课堂教学模式进行了初步的尝试。探地雷达是一种常用的浅层地球物理探测方法,依靠向地下发射高频脉冲电磁波并接收反射回波达到探测目的,具有无损、连续、高精度的探测特点。目前已经广泛应用于公路铁路检测、地埋管线探测、浅层水文地质环境调查等领域。探地雷达实验课需要预先设置探测内容,设计探测方案,完成仪器操作并处理分析数据,最后给出探测结果,这一整套过程具有环境工程物探这门课程中其他方法实验课的典型性。因此,选择该方法实验课进行翻转课堂教学,也具备该课程的代表性。 1翻转课堂的教学设计探 地雷达实验课通常的实施环境为学校内具有已知地埋管线的校园道路上方,学生在学习了雷达理论知识和探测原理的基础上,根据所学的仪器操作步骤和探测设计原理,对埋地管线开展探测,达到探明其位置和埋深的目的。该实验课的教学目标是验证学生的理论学习情况,并锻炼学生的实际操作能力。在该实验课开展前,学生在前期的课程中主要学习到的是探地雷达的原理和构造,以及仪器的结构和功能,并没有亲自开展过探测设计和仪器操作。在课堂上有限的时间内,学生通过被动的学习这些知识,很难形成一整套工作方案,导致实际探测效果不理想。此外,在实验课中学生往往只对实验仪器本身感兴趣,忽略了重要的探测设计步骤,这又会导致增加了操作的盲目性,从而达不到预期的探测效果。本文为解决上述问题,按照翻转课堂的教学理念进行了以下课程设计:在实验课开始前,学生依据教师制作的视频和手册等学习内容进行理论学习;实验课上,教师将学生进行分组,并将大多数时间交给学生独立操作,仅留20分钟进行总结和讨论;然后,学生以小组形式完成探测实验报告。最后,教师通过对学生提交的报告对本次教学进行评估,以邮件的形式纠正学生在实验中出现的问题。 2翻转课堂的教学过程 根据上述的教学设计,本研究对该课程的探地雷达实验课完成了以下的教学过程:一,在实验课开始前,教师将相关的探地雷达理论知识和勘探设计依据,使用视频录制软件制作成基于PPT(PowerPoint)的教学视频,提前一周发给学生,使学生有学习准备时间,能够充分掌握知识。二,同样在实验课开始前,教师将依据课程所使用的中国矿业大学(北京)自主研发的GR(Geol-ogyRadar)探地雷达系统、GR软件处理系统,和本次实验课的探测目标,编制仪器操作手册和软件使用说明。这部分内容是将围绕地埋管线进行的探地雷达采集参数设置、测线布置原则和数据处理流程编制成册,让学生结合理论知识预先熟悉工作流程,并思考工作步骤中的细节。三,在授课过程中,首先对学生进行以10人为单位的分组,充分发挥“翻转”理念,以学生为主导让各小组自由安排探测中的各项任务。在各组分别开始探测工作的过程中,教师首先规定本次探测的总时间,并不主动干预他们的独立工作进程,仅在发生容易导致仪器损坏的操作或其他严重错误时才主动介入,其余时间仅接受学生的提问和咨询。四,课时的最后20分钟,教师对各组的探测过程和结果进行点评,并提出让学生思考的问题和探测报告的要求。五,课程结束后一周内,学生将报告以邮件形式发给教师作为教学的评价依据,教师也将通过邮件点评报告中的问题和学生的思考,并对探测过程和探测成果进行总结评分。 3翻转课堂的实施效果 通过上述翻转课堂教学在探地雷达实验课程中的实施,发现将理论和操作过程的学习放在课外,学生可以有充分的时间学习预备知识,并讨论设计课堂上的探测方案。这样,学生大多可以在课堂时间内较独立地完成一整套的探测工作,节约了课堂时间的同时,也克服了探测目标的不明确性和仪器操作的盲目性。这种以主动学习来解决问题的教学方法,对于理论学习和操作实践的教学效果明显好于单纯的教师讲解。绝大多数学生都会为了达到实验课上的管线位置探测目标而思考、准备。并且在分组条件下,学生更能够集思广益,通过相互提醒、沟通的方式,思考小组其他成员的思路,弥补自身方案设计上的不足,最终每个小组所开展的实验、方法都很合理、完善。而课堂时间中最后20分钟的教师点评,又非常好地确保实验课教学效果,即使大多数同学都出现的小错误,也可以在这个环节里被及时纠正。最后,通过布置学生撰写实验报告,达到了一个完整探测过程的拟真化,让学生切实感觉到自己在做一项工作,增强了他们的信心,也激发了他们的兴趣。而教师则可以根据这份报告对学生知识的掌握情况进行判断和评价。电子邮件的交流则针对报告中的错误或问题,给学生又增加一次纠正或改进的学习机会。因此,翻转课堂的实施,提高了学生在实际操作上的信心,增加了学生对学习的兴趣,同时也让他们体会到使用专业知识解决实际问题的成就感,提高了他们对专业学习的兴趣和自觉性。另外,也锻炼了学生之间的交流和沟通能力。 三结语 本研究通过在环境工程物探教学中实施翻转课堂理念,根据在这一理念下的教学设计、教学过程和教学效果的分析,发现该方法在环境工程物探课程的探地雷达实验课中能充分发挥学生的主导性,提使学生获得了学习的主动权,提高了学生的实际操作能力,有利于提升教学效果。但是,翻转课堂中教师的工作任务较普通教学方式增加较多,除了花费大量时间设计课程、制作教学视频和教学资料外,组织课堂讨论、答疑解惑、评估和反馈等现场教学工作也比单一的讲述更加繁重。不过也正是由于教师付出了更多,才使得学生在课堂的有限时间内获得了更多的锻炼和适应机会,并对知识的掌握更加牢固。因此,翻转课堂理念在环境工程物探专业的教学中是可行的,适合进一步推广和应用。 作者:崔凡单位:中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室 环境工程论文:微生物环境工程论文 1微生物对污染物的特性及降解 1.1微生物的特性 微生物具有繁殖速度、数量庞大、个体小、代谢能力强、容易突变等特点,和其他的生物相比较,微生物适应环境的能力更强。当外界环境发生变化时,例如存在新的化合物时,一些微生物能逐渐改变或者适应环境的变换,微生物能根据环境的变化,突变成新的群体,或者产生新的功能,适应环境的变化,微生物的这种特性使得它们成为降解环境的污染物主要部分。 1.2微生物降解 微生物能将生物外源性物质转换成毒性比较小,或者容易被其他微生物降解的化合物,例如降解转化杀虫剂DDT等。微生物对生物外源性物质的转化形式主要有脱卤(如DDT脱氯)、还原(如还原生物外源性物质的硝基)、水合反应(如有机氰的水合反映)等几种情况。洗涤剂化合物可以分为阳离子、阴离子、非离子、两极电解质等四种情况,随着洗涤剂的大量使用,排入环境中的洗涤剂越来越多,但洗涤剂造成的环境污染没有增加,经过研究表明,主要是由黄单胞菌、诺卡氏菌等微生物在防治洗涤剂引起的环境污染。微生物不仅能转化生物外源性物质,还能将这些物质分解掉,逐步将大分子化合物变小,有的物质则可以被彻底的降解为CO2、H2O等无毒无害化合物。 2微生物在废弃物处理中的应用 对于不同的环境污染问题和不同的环境污染类型,有不同的处理方法,总的来说,可以分为化学法、物理法、生物法等三大类,在进行处理污染物时,可以单独使用某种方法,也能几种方法结合使用。由于化学法和物理法的投资比较大、成本比较高,并且存在二次污染的现象,因此,常使用生物法进行处理。生物法是指利用系统中的生物,尤其是微生物,来转化、降解污染物,达到污染物处理的目的,生物法具有污染物处理速度快、效率高、消耗低、成本低、无二次污染等优点,在环境处理中有十分广泛的应用。 2.1城市垃圾生物处理技术 固体废弃物的处理方法有很多种,例如堆肥、填埋、焚烧、发电等,垃圾堆肥是利用垃圾中原有的微生物进行自然发酵,这种方法的处理时间比较长,并且处理量比较小;垃圾填埋需要花费很长的时间,并且还会占用大量的土地,同时填埋的垃圾还有可能污染地下水源;而垃圾焚烧会产生大量的废气,引起二次污染,同时还有可能引起火灾隐患;因此,较好的垃圾处理方法是垃圾发电。随着科技的不断发展,新的城市垃圾生物处理技术逐渐被研发出来,这只给技术是先经过筛选,将可以回收的资源进行回收,然后加入具有特定功能的微生物进行厌氧发酵或者好氧发酵,并收集发酵过程中产生的沼气。充分发酵后的垃圾能当做肥料,用于农业生产中,这种处理方法的处理量,能自动控制发酵过程,并且发酵形成的肥料质量可以得到保证。 2.2污水生物处理技术 污水的处理方法也可以分为化学法、物理法、生物法三种,目前,在进行污水处理时,经常会使用生物法或者生物法与其他方法相结合的形式进行污水处理。根据污水处理系统中微生物的状况可以将生物法分成生物膜法、活性污泥法、悬浮细胞法等几种情况,其中活性污泥法在城市污水处理中应用最广泛;而生物膜法的效率是最好的,在一些特殊行业的废水处理中比较常见。 3微生物对环境修复的作用 3.1生物修复 对于污染严重的环境,是不能利用垃圾处理或者废水处理的方法进行修复的,近年来,环境治理的专业人士研究出一种能治理大面积环境污染的技术,也就是生物修复技术。生物修复技术也可以称为生态恢复技术,这种技术是利用处理系统中的微生物的代谢活动,将污染现场的污染物浓度降低、转化、降解,将这些污染物转化为无害化物质或者元素,生物修复技术可以分为环境条件修饰和讲解污染物两种情况,目前,生物修复技术主要用于农田农药污染和石油污染中。 3.2生物杀虫剂 在进行农业生产时,采用化学农药很容易形成污染物富集的现象,而采用生物农药则能有效地避免这种现象出现。目前,生产运用最多的生物农药是由苏云金芽孢杆菌生产的BT生物杀虫剂,这种杀虫剂中含有有毒蛋白质,昆虫吞食后会中毒死亡,同时这种杀虫剂的主体是苏云金芽孢杆菌,不会对环境产生危害。BT生物杀虫剂是一种高效、安全的生物杀虫剂,能有效地防治农作物害虫,同时还能杀灭蚊虫,因此,在进行农业生产时,可以采用生物杀虫剂,从而有效地缓解环境污染的现象,促进环境修复。 4总结 随着生态环境的恶劣,人们的环保意识越来越强,对环境治理要求也越来越高,在进行环境治理过程中,传统的化学法、物理法往往会产生二次污染,而生物法能快速、高效的处理各种污染物,因此,在环境治工程中,要根据实际情况,选用的合理生物法,从而有效地提高环境治理质量。 作者:宋静佳单位:吉林市昌邑区环境保护局 环境工程论文:混凝沉降法教学环境工程论文 1混凝沉降法对水处理实验室废水处理的效果 某水处理实验室废水的混凝处理,废水CODCr为520mg/L,实验处理数据如表1。由表1可知,随着PAC、PFS用量的增多,COD越来越低,CODCr去除率越来越大,PAC的CODCr去除率达到53.6%,PFS的CODCr去除率高达62.5%,混凝沉降效果非常好。 2环境工程实验课程改革 2.1混凝沉降实验教学思路的改革“以点扩面,理论与实践相结合”的教学思路的确定,理论是实践的先驱,是实践的引路者,实践又是理论的验证,没有好的理论指导,实践就毫无意义,没有良好的操作,理论力不从心。只有把混凝沉降理论与实践相结合起来,将混凝沉降理论教学与实践教学按一定比例分配好,同时混凝沉降实践实验可根据学生兴趣去设定实验方案,达到学有所用,学有所获的效果。以往混凝沉降教学思路就是老师填鸭式讲学,学生积极性不高。学生在理论部分也没有主动的去吸取知识,在实践中也是按着已给好的条件进行操作,禁锢了学生的思维,无法让他们的思维得到充分发散。可根据老师给出的点知识:混凝沉降题材方向和目的,学生根据查找资料运用理论知识自行设计方案,老师进一步修改后确定可行性,学生大胆实践并做总结,这样不仅巩固了专业知识,同时大大提高了运用知识的能力,也提高了实践操作的能力,使学生的综合素质得到提升。 2.2混凝沉降实验教学内容的改革混凝法是化学处理废水较常用的方法,混凝作用是通过混凝剂的添加来改变胶体颗粒表面的性质,让均匀的胶体颗粒凝聚成大块颗粒沉淀(或上浮)。目前高校中混凝沉降处理废水授课理论知识繁多,部分课程有所重叠,无法做到课堂资源利用最大化,也无法更好的调动学生的学习兴趣,为提高学习效率,可组建课外兴趣小组,将不同的废水进行分类,选出其中典型的代表典型行业废水:资源加工业废水、产品加工业废水及垃圾渗滤液废水等常见工业废水进行详细解剖,实验之前要求各组做一个实验前的准备工作并做一个专题报告,展开工作后相互交流并学习,完成工作后写出心得以供参考。让所有学生结合自己所做研究拓展到其他领域,可跟自己兴趣对其他研究进行进一步探索,整体把握整个废水处理方法。通过分组讨论探索,不仅开阔了学生的知识面,让学生了解环境污染中水污染近况,同时也培养了学生的观察和环境污染保护意识,让学生在专业学习中联系生活,在生活运用专业知识,增强废水能力、让生活更加环保。 2.3混凝沉降实验教学方法的改革“注重学思结合。倡导点题启发式、处理探究式、问题讨论式、教学参与式,帮助学生自主学习。充分发挥学生的兴趣爱好,使之成为善思考、实干、敢于创新的实用性人才。”是混凝沉降实验教学改革的新思路,为了培养全面型水处理方面絮凝沉降的专业人才,需在教学方法上进行改进。为使水资源健康、绿色可循环发展,更能主动面对未来水资源匮乏的情况下,教育部在对环境科学工程专业评审时提出了更高的要求。根据混凝沉降方法处理废水的混凝电性中和、吸附、吸附架桥、卷扫絮凝等作用机理,运用投影仪放映物理和化学交错相连混凝聚集动画、图片过程,激发学生兴趣,从而引导学生在创作新作品的同时,学到更扎实的废水混凝沉降的处理知识,除了混凝剂本身的种类、特性、用量影响外,外界环境的温度、酸碱度、搅拌强度、时间和水中杂质组分等也直接影响混凝的效果,也可作为学生研究的题材。 2.4混凝沉降实验教学成效的改革环境科学就业的主流方向废水处理来讲,如何使学到的混凝沉降知识得到认可,如何使老师的混凝沉降实验教学效果更好,需要加强学生与老师之间的交流。首先,在混凝沉降实验教学过程中,提供更多的平台让学生能直接或者间接对老师的教学效果进行评价,随时听取学生的建议并加以考虑,打破以往的教学模式。其次,老师对学生吸取知识和运用知识进行评价和引导,老师采取教学讨论的形式分析并运用知识解析案例,同时对学生的建议进行引导性改进。最后,考核的形式也越来越多样化,主要是卷面成绩和平时成绩,平时成绩又包括作业,出勤率,实验操作等,也可根据学生公开小论文演讲进行打分参评。 3结语 关于提高高校本科教学质量,本论文初步讨论了环境工程的混凝沉降法处理废水,混凝沉降法处理废水不仅需要扎实的废水处理专业知识,同时还需要解决实际问题的能力,加强混凝沉降实践操作。混凝沉降教学思路方面,对叠合知识部分进行筛选,系统但又有针对的教学,激发学生积极性;混凝沉降教学内容,选取当前时下最热门的话题,进行调研,讲解,分组讨论等方式让学生不只是沉浸在理论知识的海洋中;在混凝沉降教学方式上,充分利用新科技带来的优势,在多媒体教学内容上多下功夫,在教学软件上吸引学生的注意力,共同探讨,制作更多优秀的作品;混凝沉降教学成效的改变中共同作用教学成效的评价,体现公平,公正的教育理念。总之,在学习专业知识的同时,不断加强团队合作能力和工程实践,努力成为高质量废水混凝处理技术人才。 作者:张永利周衍波吴云影单位:韩山师范学院化学系 环境工程论文:现代城市环境工程论文 一、现代城市工程建设的基本特点 (一)“高、多、大”是城市工程建设发展的一大趋势城市化是人类社会具有现代城市特征之演化的历史过程,它涉及到人口职业的转变、产业结构的转变以及土地和地域空间的变化,而这些转变和变化又存在着一定的内在联系,从发达国家的城市化进程中,我们能够看出,首先是农村人口大量向城市聚集,城市人口密度猛增,而涌入城市的乡村人口迫于生计就要另谋职业,与此同时还会引发城市生产与住房的紧张,进而导致地价上涨,迫使建筑物开始向高空发展,以美国为例,美国是全世界高层建筑数量最多的国家,据相关资料统计,高度在160m~200m的建筑已经超过了100幢。近年来,我国的城市化进程正在加快,城市工程建设越来越频繁,高层建筑越来越越多,且呈现出建设速度快、数量多、体型复杂、总高度增大的特点,“高、多、大”已经成为城市建筑发展的一大趋势,而高层建筑的施工对周围地质环境的影响也非常大。 (二)发展城市地下空间是城市工程建设发展的另一大趋势进入本世纪后,为了解决大城市中公共设施过密化的问题,日本、美国以及欧洲主要发达国家开始将一些公共设施转向地下,大力发展城市地下空间,城市地下建筑已经向更广泛的方向发展。发展城市地下空间是现代城市工程建设发展的必然趋势,日本更是将地下开发上升为国策,提出了开发地下,将国土扩大10倍的设想。我国对地下空间利用的时间可以追溯到上个世纪60年代,即大量的人防工程建设,近年来,随着城市化进程的加快,也加大了对地下空间资源的开发和利用,以城市地下交通为例,我国已经走在了世界前列,但是大规模的地下工程建设,对地质环境也造成了不同程度的影响。 二、现代城市建设所引发的环境工程地质问题 (一)地表工程建设造成的环境工程地质问题随着城市人口的不断增加,大力建设高层建筑以及开发地下空间仍很难缓解城市用地紧张的局面,平原地区的城市建设便开始占用农业用地,山区城市建设便开始向山坡开发土地,由此引发的水土流失、软土地基、边坡失稳等问题时有发生,而水土流失、边坡失稳等问题又会继续破坏环境,所引发的后果甚至会危机后代。 (二)地下工程设施造成的环境工程地质问题发展城市地下空间是城市工程建设发展的一大趋势,但是大规模的地下工程建设对地质环境也造成了很多不利的影响,如地面变形、地下水流场改变、洞室围岩失稳、生态环境恶化等。地下工程设施造成的最常见的环境工程地质问题就是地面变形,最为典型的就是日本东京地铁施工引发的地面塌陷事件,这对我国当前的地下交通建设无疑起到了警示作用。 (三)水资源开发造成的环境工程地质问题我国水资源总量居世界第6位,但人均水量却是世界人均水量的1/4,属于典型的贫水国家,全国缺水的城市已经超过2/3,水资源的日益短缺严重限制了我国的经济发展,很多城市,如上海、宁波、天津、太原等,都因超采地下水,造成了地面沉降、塌陷等环境工程地质问题,以上海为例,累计沉降量已达2.63m,据不完全统计,全国范围内因超采地下水而引起的地面塌陷已有800多处。(四)固体废弃物堆放造成的环境工程地质问题随着城市工业的不断发展,人口的不断增加,产生的人工废弃物也越来越多,固体废弃物堆放造成的环境工程地质问题也越来越突出。以城市生活垃圾为例,我国城市生活垃圾的总量正在以每年8%~10%的速度增长,这个增速无疑是对我国GDP增速的一个巨大讽刺(我国GDP曾长期以8%的增速创造了世界经济发展的奇迹),目前,我国已经有超过一半的城市被生活垃圾的所包围。固体废弃物堆放不适宜,就会造成很多环境工程地质问题,如影响地表土壤性质、污染地下水系统等。 三、对现代城市环境工程地质问题的研究 (一)现代城市环境工程地质研究的关键技术现代城市工程建设引发的环境工程地质问题越来越多且日益严重,目前,现代城市环境工程地质技术研究已经成为城市地学研究的一项重要内容,现代城市环境工程地质研究的关键技术主要有预测工程地质环境质量的技术、评价工程地质环境质量的技术、改造工程地质环境质量的技术、以及计算和制图技术等。环境工程地质学研究的主要内容就是预测人类工程建设对环境的影响,当前,现代城市环境工程地质问题越来越严重,对其进行预测已经成为地学研究中的一项关键性工作,加强预测工作,能够更好地掌握城市工程地质环境质量的变化趋势。一些大的工程在选址和规划之前都要对工程地质环境质量进行评价,如三峡工程和南水北调工程。环境工程地质技术在防治工程地质环境污染、抑制工程地质环境恶化等方面已经取得了一定的进展,其应用前景十分广阔,环境工程地质技术的应用能够更好地发挥地址工作的主观能动性。 (二)现代城市环境工程地质研究的主要方向就目前的发展现状和发展形势来看,今后现代城市环境工程地质研究的主要方向体现在四个方面,其一,必须尽快建立城市工程环境质量数据库,随着计算机应用技术的不断发展,工程地址数据库以及制图技术已经受到国外众多研究者的重视,在工程地址数据库系统的基础上,应尽快建立起城市工程环境质量数据库,这是今后现代城市环境工程地质研究的主要方向之一;其二,应重视对城市三维空间的工程地质环境质量的预测和评价工作,形成一个多层次、多目标、多因素的预测和评价体系,更好地揭示人类工程建设对环境的影响程度;其三,应加强对城市工程环境质量相关理论以及标度方法的研究,使环境工程地质学取得突破性的进展和跨越式的发展;其四,应注重对城市工程建设与工程地质环境质量调控系统的协调发展理论的研究,探索出一条城市工程建设与工程地质环境协调发展的道路。 通过对现代城市工程建设的基本特点以及城市建设所引发的环境工程地质问题的分析,我们发现,城市环境工程地质研究与传统工程地质研究存在明显的不同,城市环境工程地质研究的内容更具针对性,研究方法更具综合性,研究成果更具预测性,现阶段,对现代城市环境工程地质研究的关键技术和主要方向进行讨论,具有重要的现实意义。 作者:张丹丹单位:琼州学院三亚校区 环境工程论文:综合设计性实验教学环境工程论文 1综合设计性实验实施过程 1.1综合设计性实验题目的选择选题是综合设计性实验能否顺利开展的前提。设计内容的选择受到多方面因素的影响。首先,高校的实验教学场所、仪器设备和实验教学经费等都有一定的限制,好的想法、好的题目,没有实验仪器设备和经费的支持是难以实施的。所以,设计实验的选题,既要有科学性、新颖性,还要符合高校实验室的实验条件[3]。其次,实验内容应具有一定的深度与广度。一个较好的设计性实验题目应具有知识的综合性和内容的探索性,学生在实验实施阶段能够带着问题主动从各知识点中建立相互联系,全面理解理论知识和灵活应用验证性实验技术。但同时需要考虑任务难度大、周期太长的设计性实验容易挫伤学生学习的热情,分散学生的注意力,不利于实验教学的实施。基于以上两方面的原因,我校环境工程专业学生开设的设计性实验题目围绕着水体中微生物的检测、高效功能菌的分离和筛选两个主题开展。该实验教学开设在大三上学期,位于环境监测、环境工程微生物学及微生物验证性实验之后,学生已经掌握了环境样品的采集、前处理等基本操作以及环境工程微生物学的理论知识及实验基本技能,足以保证设计性实验的开展。 1.2任务的布置及方案的制定实验指导教师在设计实验实施前三周对实验任务进行布置,学生依据个人兴趣围绕着水体中微生物的检测和高效功能菌的分离筛选两个主题自主选择。如水体中微生物的检测,允许学生选择自己感兴趣的水体作为研究对象,如对宿舍、教室、图书馆等学生生活学习的区域进行生活饮用水的微生物学测定,监测大肠菌群总数和细菌菌落总数,依照国家标准对该生活饮用水进行评价,也可以选择学校周边的一些河、湖、库(如玛纳斯河、蘑菇湖水库、北湖等)水体作为研究的对象,进行实验、分析及评价。高效功能菌的筛选是环境污染治理领域的关键环节,林下土壤中分离筛选纤维素高效降解菌,印染厂生产废水中高效降解偶氮染料菌的分离与筛选等都是学生期望通过微生物的处理手段资源化有机废弃物或降解有毒有害物质的设计思路。设计实验研究对象与学生的生活、生产密切相关,有利于充分调动了学生的积极性,掌握学科的发展前沿。通过查阅文献并与教师进行相应的沟通,每位同学在设计实验开展前一周上交设计方案,避免了有些同学在实验过程中常常将自己定位于“旁观者”的地位,做到每位同学在实验实施前都是“心中有数”。设计方案包括实验目的、实验材料、实验步骤、实验预期结果等。指导教师对设计方案进行汇总和分类,将设计方案相近的学生分为一组,同时要考虑学生能力的差异、性别的差异,每组3~4人,指定组长,组员们再次对整组的设计方案进行调整,进一步的完善和合理化,最终方案由指导教师审定后方能进行。 1.3设计性实验的实施设计实验的实施阶段,按照设计方案,各小组学生自己动手采集及预处理样品,自己配制所需试剂及培养基,自己观察分析实验结果,自己确定实验具体时间,教师只是从总体上把握实验进程,不过多干预实验,做教学过程的组织者、协调者和服务者。为保证实验的实施,做到实验室全天开发,有实验指导教师、实验员教师及学生班委轮流负责。教师“教”的地位的弱化并不等于将学生置于无人管理状态,教师应对实验中存在的普遍问题进行集中指导,对各小组的个别问题进行分散指导 。与此同时,教师通过对各实验小组实验记录的检查加强实验过程管理。要求学生每天实验时,必须做好详细的实验记录,包括实验时间,实验人员姓名,实验具体内容,使用仪器设备及设定的参数,仪器状态、出现的实验现象以及可能出现的原因、实验数据等,不仅能清楚的掌握实验进展,了解每位学生的实验情况,还能让学生养成良好的实验记录习惯。微生物实验丰富多彩,建议学生运用影像技术对微生物的形态、生长情况、采样地点、处理结果等进行拍照,不仅生动形象地保留了原始记录,更增强了学生的成就感。 1.4实验报告的撰写及实验成绩的评定实验部分整体结束后要求学生认真撰写实验报告。报告内容包括两部分,一部分是对实验数据和结果进行整理、归纳、统计和分析,并与预期结果进行对比;还有很重要的一部分内容是每位同学需要对实验中的重点难点及关键环节进行总结,对实验中的不足之处提出改进措施或建议。实验报告的撰写不仅提高了学生的数据处理能力,而且也培养了学生思考问题和解决问题的能力。实验成绩的评定围绕整个实验的全过程,占课程总成绩的30%,主要包括实验方案的制定20%、实验实施过程中承担的任务及表现30%、实验记录10%、实验报告40%等,注重实验过程和结果分析,而不是仅以是否达到预期实验结果来给定成绩。 2教学效果 学生在实验结束后反映花费在综合设计性实验上的时间和精力远超出他们之前的想象,但收获颇多。首先在实验技能上更加的娴熟,操作上更加的规范;其次,在实验实施过程中真正的实现了通过自己的思维加工将多门课程的知识有机的联系起来;再有,学生自行完成了一次提出问题、发现问题、分析问题以及解决问题的能力锻炼,也是对自我能力剖析、认识和肯定的一个过程。良好的教学效果在学生的本科毕业论文环节中也有所呈现。学生在开题报告的展示、论文主旨的把握、实验操作能力及数据处理等方面普遍表现良好,毕业论文指导教师普遍反映学生的动手能力及分析解决问题的能力有很大程度的提高。同时,有更多的学生期望在专业方面有进一步深造的机会,我校2010级环境工程专业毕业生中硕士研究生录取比率较往届有很大的提高,而且报考及录取院校大多是国内知名环境相关院校。 3教学思考 综合设计性实验对学生来说是实验设计,而对指导教师而言是教学设计,是对学生的挑战,同样对教师也是挑战。设计性实验的教学过程比验证性实验更长,教学内容更丰富、更复杂,教学方法与组织形式更加多样化,这就更需要教师精心安排和组织整个教学过程,否则,设计性实验很有可能成了走过场,达不到预期的目的。 首先,指导老师应有很强的事业心和责任感。在设计实验的过程中,教师要综合考虑实验室空间及设备、学生、周边环境等因素选择合适的设计题目,对学生设计的实验方案进行整理分类,了解学生的基本情况来合理分组,特别是学生往往只能利用课余时间来完成实验,只要学生做实验,实验室就要有教师,准确把握学生实验的进展情况、每位学生的表现及试验中普遍存在的问题,对实验现象进行解答,并对实验结果进行科学的评价。每一个环节都需要教师花费大量的时间和精力,远超过验证性实验,所以就需要指导教师充分发挥奉献精神。当然,也需要学校相关政策的支持。我校近些年一直非常重视教学质量及教学改革,也制定了相关的政策。教师可以申报相关教学改革项目予以资助,并对教学效果良好的教改项目还会给予表彰,这都极大的促进了教学改革的进行。其次,教师要有足够的专业素养。对半开发式的设计性实验,学生的实验方案、内容及涉及的实验方法和仪器等都具有多样化,这就要求教师在专业素养上有较高的造诣。不能凭空否定一个实验方案,也不能任由学生的设计方案随意进行。 指导教师从实验任务的提出开始,在实验的实施、实验结果及报告的撰写等各环节中,始终在自己头脑里有一个清晰的理论脉络,有若干套可行的设计方案、实验中可能出现的结果、产生的原因及解决的办法等。教师具备这些素养才能保证综合设计性实验的顺利展开,达到预期的教学目的。再有,教师要有把握好“指导者”的度。对于设计性实验,贯彻启发性原则是教学的根本。对学生设计的实验方案,提供一些启发性的意见,避免意见具体化,否则学生很容易产生依赖心理,一旦试验中出现问题,就希望从老师这里得到答案。教师不要包揽一切,放手让学生去做,但也不能由着学生去做,充分发挥好指导者的作用。 综合设计性实验各个试验环节中都有可能出现失败,经过几次失败后,有些学生会灰心丧气,有些会否定自己,甚至对专业信念产生动摇,这时候就要求指导教师对学生进行心理上的疏导,鼓励学生,同时客观的评价学生在实验过程中表现突出的方面以及需要强化的部分。环境工程微生物学综合设计性实验的开设取得了一定的效果,但也存在一些问题。如微生物学设计性实验是一个连续性的周期较长的实验操作过程,部分学生由于时间安排上不够完善,对实验进度及结果造成了一定的影响;部分学生在实验开始之初能够较好的参与实验,随着时间的延长,积极性和热情有所降低;实验报告撰写过程中同组同学内容抄袭情况任然存在等。如何使微生物学实验教学更加适应高等教育人才培养的要求,我们还需要进一步的探索和实践。 作者:易丽娟童延斌李姗蔓单位:石河子大学化学化工学院 环境工程论文:高校环境化学教改下的环境工程论文 1教学过程中出现的几个典型问题 在教学过程中,学生纷纷反映该科目学习内容多,各章知识联系性不强,学习起来比较困难。这些现象除了跟科目知识点涵盖广,抽象理论概念多的学科特点有关外,以下几个因素也不容忽视: (1)学生的化学基础相对薄弱。虽然学生学习过普通化学且部分学生修过有机化学,整体说来学生对化学相关知识掌握依旧不多,知识储备不够,学习重视度也不高; (2)科目课时安排相对较少。由于课程知识点杂多,如果仅仅是重点讲述部分知识内容,容易破坏科目的整体性和系统性; (3)缺乏实际应用的案例。课堂上基本原理知识阐述过多,和现实案例及实际环节关联较少,讲解容易枯燥无味。针对上述几个反映普遍的问题,我们和学生充分交流后针对教学方法进行了相应调整,在补充相关的化学基础知识,改善加强知识点的复习和梳理,以及在相关章节添加生动案例等方面进行了有益尝试并取得不错的教学效果。 2教学方法改进的几个方面 2.1补充化学相关基础知识在学院制定的培养计划中,环境化学科目开设时间为大三第一学期,在此之前大部分学生已经修读过普通化学和有机化学,具备了一定的化学基础知识。但由于培养计划对化学科目的课时分配相对较少,同时环境专业的学生对学习化学的重要性认识不够,学生的化学基础比较薄弱,给授课的顺利进行造成了一定的困难。为了让学生能听明白,理解清楚,在某些章节我们适当补充相关的基础知识,这种做法获得学生的广泛认可。我们采用的教材是由2006年高教出版社发行,戴树桂教授编著的环境化学。其中大气环境化学章节中提及自由基的稳定性,我们相应补充了键的解离能和共轭、诱导作用以及空间位阻与键稳定性的关系,引导学生从以上几个方面综合理解相应自由基的稳定性。谈到自由基的活性时,我们把有机化学中讲过的烷烃卤代自由基反应与之关联,学生学习新知识的同时回忆学过的内容,这样接受起来更为容易。在讲到多环芳烃的结构和性质时,我们及时帮助学生回忆了有机化学科目中对芳烃芳香性的介绍,其电子结构特点以及和化合物结构稳定性的关系,这样学生就能更好理解多环芳烃的在环境中的稳定性,迁移和转化的特点。同时我们要求学生在相应章节对水污染控制工程、大气污染控制工程、环境毒理学,固体废弃物的处理处置等科目进行对照学习,相互印证,既加强学生对相关知识点的记忆,同时也能让学生从化学的角度深层次去理解环境问题出现的原因。 2.2总体把握教学内容,充分利用课堂时间培养计划中分配给环境化学48学时,在较短时间内完成八章内容,这对学生和老师都是一种挑战。我们在正式开讲前,先给学生大致剖析了一下该科目的主要脉络,便于学生了解科目的重点章节。第一章绪论,主要阐述环境问题的出现导致环境化学的诞生以及环境当中主要污染物的类别,环境效应和迁移转化。从第二章到第四章分别谈及污染物进入大气,水和土壤后的赋存状态,迁移转化等内容。第五章涉及污染物历经上述三个圈层后进入生物体以及在生物体内的运动过程及毒性。第六章主要是一些具体的典型污染物在环境各圈层中的转归。第七章重点介绍受污染环境的几种具体修复技术。而最后一章则是绿色化学的基本原理与应用。通过分析,学生大致了解了本课程的知识结构和脉络特点,有利于学生在学习开始初步建立一个关联体系。随着教师授课工作的开展,学生可以把相应知识点置于关联体系中,最后形成该科目的完整知识体系。另外针对科目课时较少而内容丰富的特点,我们要求学生必须做到课前预习和课后复习,简单的和常识性内容仅做概述,和其他科目有交叉的章节如第二、三和五章,我们侧重讲述和化学相关的内容,其他部分以课堂提问或作业的方式让学生自己学习。这样既节省了时间,也督促学生针对相应的交叉科目如大气污染控制工程等自主进行对照学习,增强了学生的自学能力;提高课时利用率的同时,也提高了学生学习的主动性和积极性。另外,我们设置“每课一个小结,每章一个总结”,便于学生及时复习课堂学到的知识点。 2.3补充真实典型案例,充实教学内容环境化学中基础理论和基本原理阐述较多,学生学习起来容易觉得枯燥乏味。引入环境中的真实典型案例,充实教材教学内容,可以有效激发学生的学习兴趣,增强学生利用化学知识分析研究实际环境问题中有关污染物存在,化学特性及控制原理的能力。通过介绍11种农药“喂养的豆角”,可爆炸的西瓜以及一系列生活中有毒的食品(毒馒头,毒油条,瘦肉精,辣椒中的苏丹红,毒木耳等等),到富含有机物的工业废水排放,挥发性有机物充斥室内外环境,以及最近出现的“雾霾”现象和人们高度重视的PM2.5等,让学生认识到学习环境化学的重要性。在大气污染物的迁移章节,介绍马斯河谷烟雾事件,多诺拉烟雾事件,印度博帕尔事件,切尔诺贝利的核泄漏事件以及洛杉矶和伦敦烟雾事件,使学生把大气中污染物扩散及对环境的影响和书本知识结合起来,充分理解大气污染物扩散的各种影响因素及相应的处理措施和方案。另外我们也选择在适当的章节中插入一些和环境保护相关的小故事来调节课堂的气氛。比如在讲到典型农药在土壤中的迁移转化时,介绍完有机氯农药后,穿插了瑞士化学家米勒和滴滴涕以及德国科学家哈伯和毒气的故事。这些历史上真实出现过的血淋淋的事件,深深震撼了在座学生。课后学生纷纷上网查阅相关事件进行讨论,同时也反馈了一些其他的案例供参考。通过真实典型案例的介绍和小故事的穿插,提高了学生对环境化学学习的重视程度,有效调动了学生的学习兴趣和积极性,教学效果和教学质量有显著提高。另外我们会在课余时间或答疑时间和学生充分沟通,鼓励学生对该课程授课内容和方式提出建议,及时了解他们的想法和实际学习情况也对教学质量的改善大有裨益。 3结论 采取上述改进措施后,沉闷的课堂气氛开始变得活跃,学生的学习积极性和主动性有了明显提高,教学效果和教学质量也得到显著改善。但是目前我们对环境化学教学内容和教学方法的研究远远不够,需要持之以恒的学习和探索,尽力为学生构建良好的传授环境和平台,这样才能取得更好的教学效果。 作者:常飞单位:上海理工大学环境与建筑学院 环境工程论文:工程评估下的环境工程论文 1开展环境工程评估工作 环境工程评估工作的开展主要是按照一定的工作程序进行,下面我简单对环境工程的评估工作程序加以介绍。 1.1受理受理工作主要是受理相关的对环境产生的影响的评估文件、环境污染治理工程设计文件或者是验收资料,填写相应环境工程评估申请表。在这个过程中,需要认真受理所评估的文件资料,给出准确的评估回复。 1.2组织专家评审按照相关环境工程评估审核规定,选择相关环境评估项目的专家组成专业的评估小组,在评审时,由专家小组讨论,最终给出相关的评审意见。 1.3出具评估意见在专家小组给予相关的评审意见以后,需要按照有关的法律法规规定,进行评审意见的审核,将评审意见逐层递交,等待审核通过。 1.4发送评估文件经过意见审批以后,收集相关的小组评审意见、相关的信息资料等作为环保主管行政部门审批的依据及时送往环保行政主管部门。 2环境工程评估开展的重要措施 2.1加强业务培训在环境工程评估工作开展的过程中,需要相关业务部门对于参与评估工作的技术人员进行相应的业务培训,比如定期地参加国家、省市级举办的评估培训,评估参与人员不断地提高自己的评估业务能力,加强对当地环境保护、环境污染实际情况的了解,提高评审的准确性。 2.2完善组织结构在不断地发展过程中,需要对原有的综合管理部门、建设项目评估部门、污染治理项目评估部门等进一步完善其财务、档案资料体系的组织结构构建。 2.3扩大评估专家库要想在发展过程中,不断地扩大评估专家库,那么就需要不断地加强对我国相关环境保护评估工作建设事业的支持,通过对原有的评估专家人员加强再培训和教育,同时加强对相关从业人员的扩招和管理,不断地扩大评估专家库。 2.4建立项目退回制度在环境工程评估工作开展过程中,需要按照国家有关的法律法规、技术指导原则等一些重要的项目做好实地考察,确保其是按照提送的项目计划中开展相应的工作,对于不符合规定和条件的建设项目,必须严格进行筛选,进行项目退回。 2.5建立有效地考核制度对于环境工程项目评估的持证单位必须要建立完善的考核制度,对需要审查的环境影响评价报告表、大纲等有专家根据具体的考核制度给予评分,出具相关意见,对于不符合规定的持证单位工作内容和管理制度提出意见,进一步加强对环境工程项目评估的持证单位的考核和管理。 2.6增强服务意识在进行环境工程项目评估工作开展过程中,环境工程项目评估的持证单位作为评估单位,必须要增强和提高其服务意识,仔细地听取被评审单位的意见和想法建议,从而在工作过程中不断地改进自己的服务内容,确保工作的高效率开展。 2.7坚持与时俱进在环境工程评估工作开展过程中,需要不断地突破目前的经济体积和束缚,在评估工作开展过程中需要进行大胆地创新和改革,加强在评估过程中的创新意识,在工作过程中,不要为了评估而评估,需要结合实际情况,进行制度改革和创新,从而切实做好环境评估和保护工作。 2.8坚持客观、公正、公平的评估原则在开展环境工程评估工作过程中,需要坚持公正、公平的评估原则。评价单位和评估小组在进行相关的建设项目评估过程中,一定要充分考虑到其对社会发展和环境保护等方面带来的影响,对于其积极的影响和消极的影响进行充分的列示,对其项目建设的带来了影响一定要进行综合考察,在评估过程中,评估单位、评估小组甚至是评估个人都必须要保证客观、公平、公正的态度,积极有效地开展环境工程评估工作。 3结语 新的市场环境和发展条件下,环境工程评估工作的开展作为能够有效改善经济发展模式和环境保护的重要举措,在发展过程中应该得到支持和肯定,在环境工程评估工作的开展过程中需要加强对评估队伍的建设,坚持与时俱进,建立相关的法律法规制度,不断地增强其自身的服务意识,从而确保环境工程评估工作的有效开展。 作者:邱新涛李鹏单位:栾川县环境保护局
石油类论文:关于石油类测定方法的改进 【摘 要】通过采用25ml比色管法和100ml容量瓶法分别对4种不同浓度的石油类标准物质进行分析,经过使用不同型号的红外测油仪和不同的分析人员进行比对验证,在如何有效提高石油类标准物质分析的快速性、准确性和精密性方面进行研究。结果表明,使用不同的分析仪器和不同分析人员均能保证样品分析的准确性和精密性,而使用比色管法能够显著提高分析的快速性,并能够节省四氯化碳溶剂的使用量,大大减少分析人员暴露在四氯化碳环境中的时间。 【关键词】石油类;测定方法;快速性;准确性 石油类是水质监测的一项重要指标,是一种含有烃类和非烃类的混合环境污染物,被列为国家危险废弃物名录第八位[1]。环保部标准方法《水质 石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法》HJ637-2012的原理是利用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物含量,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油类等极性物质后,测定石油类含量,总萃取物和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1(CH2基团中C―H键的伸缩振动)、2960 cm-1(CH3基团中的 C―H 键的伸缩振动)和 3030cm-1(芳香环中 C―H 键的伸缩振动)处的吸光度 A2930、A2960、A3030 进行计算[2]。 本文就如何准确、快速测定石油类的含量,减少四氯化碳使用量进行了研究,通过对标准物质分析、人员比对、仪器比对以及实验室基础设施的改进,对石油类测定方法的准确性、精密性进行了检验,为以后石油类测定工作提供参考依据。 1 仪器与试剂 OIL460型红外测油仪(华夏科创),OIL480型红外测油仪(华夏科创);四氯化碳(天津傲然,测油专用),石油类标准溶液(国家标准物质中心,1000mg/L),石油类标准物质(国家标准物质中心)。 2 方法 2.1 标准曲线和试液的制备 方法一:用无分度移液管准确移取1000mg/L的标准溶液10ml至100ml容量瓶,用四氯化碳定容至刻线,配制成100mg/L的标准使用液;然后分别移取0ml、2ml、5ml、10ml、15ml标准使用液至25ml比色管中,用四氯化碳定容至刻线,配制成0mg/L、8.00mg/L、20.00mg/L、40.00mg/L、60.00mg/L、100.00mg/L的标准系列浓度点,摇匀后测定。同时用2ml刻度移液管准确移取标准物质1.25ml至25ml比色管中,用四氯化碳定容至刻线,摇匀后测定。 方法二:按照环保部标准方法HJ637-2012中校正系数的检验方法配制标准曲线,分别量取5.00ml和10.00ml的石油类标准溶液于100ml容量瓶中,用四氯化碳定容,摇匀,石油类标准溶液的浓度分别为50mg/L和100mg/L。分别量取2.00ml、5.00ml和20.00ml浓度为100mg/L的石油类标准溶液于100ml容量瓶中,用四氯化碳定容,摇匀,石油类标准溶液的浓度分别为2.00mg/L、5.00mg/L、20.00mg/L。同时用5ml无分度移液管移取5.00ml标准物质至100ml容量瓶中,用四氯化碳定容至刻线,摇匀后测定。 2.2 快速性的检验 由五名分析人员分别按照方法一和方法二分析标准样品,记录从开始配制溶液到完成测试全过程所用时间。分析采用两种方法所用时间是否存在显著差异。 2.3 准确性的检验 根据快速性检验结果,选择快速性高的方法,使用OIL480型红外测油仪测定四种不同浓度的标准物质的浓度,检验分析结果与标准物质浓度标准值的符合程度。四种标准物质的编号及浓度标准值。 4 精密性检验 由五名分析人员独立使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪分析四种不同浓度的标准物质,同时对样品进行平行双样分析,检验分析方法的平行性和重复性。 2.5 数据处理 对数据处理采用t检验。 3 结果 3.1 快速性 通过采用方法一和方法二对编号为205948的标准物质的分析,在满足标准物质准确度(20.0±1.3mg/L)的情况下,采用方法一即比色管法能大大提高分析的快速性,方法二即100ml容量瓶法配制标准系列和样品分析,所用平均时间为99分钟;而利用25ml比色管的平均分析时间能够提高到50分钟;数据通过t检验,结果表明两组数据存在显著性差异,即方法一能显著提高分析的快速性。利用25ml比色管能减少四氯化碳的使用量,使人体暴露于四氯化碳环境的时间大大减少,减轻了四氯化碳对人体的危害。 3.2 准确性 根据快速性检验结果采用方法一即比色管法,使用OIL480型红外测油仪对四种标准物质进行测定。将标准物质保证值的不确定度分成五等分,分别为1S、2S、3S、4S、5S,测定结果均在1S范围内,表明采用25ml比色管具有很好的准确度,能够用于样品中石油类的测定。 3.3 精密性 根据快速性分析结果,采用方法一,五名分析人员分别使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪对编号为205948、205949、205950、205951四种标准物质进行分析,结果表明,五名分析人员使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪对四种标准样品进行分析,其浓度值均与保证值一致。分析结果见表3。分析数据t检验结果表明:分别使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪测定标准物质其结果无显著差异,两种型号的仪器测定石油类具有可比性,均能够准确进行石油类样品的分析。五名分析人员的分析结果均在保证值不确定度的1S范围,样品分析均无显著差异。 4 结论 (1)使用25ml比色管配制标准系列和标准物质能显著提高样品分析的快速性,减少四氯化碳的使用量,人体暴露在四氯化碳的时间能够明显缩短,将四氯化碳对人体的危害降到最低。在进行水样分析时,水质中石油类经过四氯化碳萃取后定容至25ml比色管,较定容至100ml容量瓶,能增大石油类的富集倍数,对于分析地表水等低浓度样品增加了其准确度。 (2)使用校正后的比色管进行石油类样品的分析,能保证样品分析的准确度。使用25ml比色管对不同编号的四种标准物质进行分析,其所得结果均在标准物质保证值不确定度的1S范围内,表明使用25ml比色管在显著提高样品分的快速性的同时,也能够保证样品分析的准确性,故使用25ml比色管对石油类样品进行分析是行之有效的。 (3)通过使用不同型号的仪器和分析人员对四种标准物质进行分析,其结果均在保证值不确定度的1S范围内,表明使用25ml比色管分析样品能保证样品的精密性。通过使用OIL160型红外测油仪和OIL480型红外测油仪分别分析四种标准样品,其结果具有很好的重复性。分别由五名分析人员对标准样品进行,并且每个样品都做平行双样分析,结果具有很好的一致性,表明该方法能够很好的应用,不具有试验室系统误差。 总之,使用25ml比色管对石油类样品进行分析能够显著缩短样品分析时间,减少四氯化碳对人体的危害,同时能够很好的保证样品分析的准确性和精密性,是对石油类标准方法的有效改善,为石油类样品的实验室分析提供切实可行的参考依据。 石油类论文:不同光度法及不同试剂对水中石油类分析的研究 摘要:石油是污染物达标排放总量控制项目之一,本文采用不同光度法及不同试剂分别测定了水中油,分析研究结果表明,红外分光光度法较其他方法测量油有更好的适应性,更准确、可比,且标准油易制备。且在红外法中分别用S-316、四氯乙烯、二氯甲烷、石油醚作水中石油类中的提取剂,结果表明S-316在红外法中具有毒性小,萃取率高等特点。 关键词:红外分光光度法;石油类;S-316 石油是多种烃的混合物,主要由烃类和非烃类组成,以碳氢化合物为主要成分的矿产品。石油最主要的危害是其中含有致癌烃,被鱼贝富集以后,会通过食物链危害人体健康。我国属油类污染国之一,每年有9万吨以上的油类污染物排放,所以油类物质对水体的污染为国家污染物达标排放总量控制项目之一,且它也成为全球关注的问题。 1 石油测定方法的选择 由于石油是复杂组份的混合体,所以长期以来油类物质的测定方法没有统一。主要方法有重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法、非分散红外法和红外分光光度法。 1.1 重量法 方法原理:以盐酸酸化水样,用石油醚萃取矿物油,蒸除石油醚后,称其重量;优点与局限性:重量法不受油品限制,但操作繁杂,检测流程长,灵敏度低, 只适于测定10mg/L以上的含油水样,方法的精密度受操作条件和熟练程度的影响很大。 1.2 紫外分光光度法 方法原理:石油及其产品在紫外光区215--230nm有特征吸收, 其吸关度与可萃取油类组分含量成正比;优点与局限性:操作简单、精密度好、灵敏度高,适用于测定0.05-50mg/L的含油水样。但标准油的取得比较困难,数据可比性较差。 1.3 荧光分光光度法 方法原理:水样中油类的芳烃组分,经环己烷萃取后,在激发波长310nm的紫外光照射下,其365nm发射波长的相对荧光强度,与萃取剂中发出荧光的油含量成正比;优点与局限性:它是最灵敏的测油方法,比吸光法灵敏度高100-1000倍,适于测定0.02-20mg/L的含油水样。但当油品中芳烃数目不同时,所产生的荧光强度差别很大,抗干扰性极差。 1.4 非分散红外法 方法原理:该法利用了矿物油中-CH3 、-CH2两个特性基团在近红外区(2930cm-1)的特征吸收进行测定;优点与局限性:该方法灵敏度较高,适用于测定0.01-200mg/L 的含油水样,各种油品的比吸光系数较为接近,但它“标准油”选择困难,只测石油中的CH3、C2H5不能测石油中的芳烃,只能测定石油中的一部分,没有考虑矿物油中不同的组成在红外光谱分析中不同C一H键伸缩振动吸收系数造成的差异,存在“以偏概全”之不足;另一个局限性是所有含-CH3 、-CH2 的有机物都将引起干扰,测定前需预处理 。 1.5 红外分光光度法 方法原理:用四氯化碳萃取水中油类物质,测定总萃取物,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质后,测定石油类。其含量由波数分别为2930cm-1,2960 cm-1,3030 cm-1谱带处的吸收光度A2930,A2960。和A3030。进行计算;优点:①红外分光光度法测定石油组分物代表性强。红外分光光度法可测定石油中80%-90%的组成物,比紫外法分光光度法和荧光分光光度法测定15%-30%的组分物代表性强;在红外吸收光谱中,不但考虑了亚甲基团中C-H 键的伸缩振动,也考虑由芳香环中C-H键的伸缩振动。②红外分光光度法的标准油容易选择;在测油中首先涉及油标准物质的选择和确立,除重量法外,红外分光光度法、荧光分光光度法均存在标准油的问题,使用同一种方法,同一种样品,同一个操作,但由于标准油的不同,结果往往差异很大。 2 红外法中不同萃取剂的选择 四氯化碳:四氯化碳从光学角度分析,其红外透光度较好,萃取率较高,价格便宜。但四氯化碳易受热分解,产生氯化氢、氯气、光气和二氧化碳等,可经呼吸道、消化道和皮肤被人吸收。进入人体可引起急性中毒和慢性中毒。如头晕、眩晕及肝、肾功能明显损害等症状,当吸入浓度达150-200g/m3 1小时有生命危险。 S-316(六氯四氟丁烷):s一316本底值低,碳氢基团在光谱3000cm-1 波长处没有吸收, 可直接使用,具有操作简便、毒性小、萃取率高、准确度好等特点;由于134℃的高熔点和-143℃的低凝固点,此溶剂使用于广范围温度测量;由于地蒸汽压,相对不易挥发,在酸、碱、油和水的环境中化学特性非常稳定。不可燃,使用安全。缺点是价格昂贵,不能普遍使用。 二氯甲烷:二氯甲烷是甲烷氯化物中毒性最小的,其蒸汽有麻醉作用,毒性仅为四氯化碳毒性的0.11%。脱离污染环境,呼吸新鲜空气或输氧,症状就会消失,不会引起持久性的损害。 三氟三氯乙烷:三氟三氯乙烷为微毒物质,最高容许浓度:1000 ppm,吸入后能引起眩晕、麻醉、恶新、呕吐等症状,但是脱离污染环境,呼吸新鲜空气或输氧,症状就会消失。 四氯乙烯:四氯乙烯是一种毒性很强的溶剂,有强烈刺激作用,四氯乙烯与空气的浓度比例达到100个单位时就会呼吸困难。吸入中毒者有上呼吸道刺激症状、流泪、流涎,随之出现头晕头痛、恶心、运动失调、肝损害等。皮肤反复接触,可致皮炎湿疹。优点是提取率在85%以上,提纯浓度30%以上,可节约蒸汽30%,节电20%。 3 结语 综上所述,红外分光光度法是目前测量石油类的方法中最简单方便的方法,它不受油品成分结构的限制,标准油易确定及制备,具有灵敏度高、适用范围宽、操作简便快速,和测定结果受标准油品及样品中油品组成影响较小的优点,是国际标准首选方法。使用红外分光测油仪,只要严格控制空白值,对所用玻璃器具及化学试剂进行检测控制,不发生满度漂移,就能保证所测数据准确可靠。另一方面,本实验通过在红外法中分别采用S-316、四氯乙烯、二氯甲烷、石油醚作水中石油类中的提取剂,比较了S-316和四氯化碳的本底值和萃取率,结果表明各种萃取剂都有其优点和缺点。红外分光光度法测水中石油的国标法采用的是四氯化碳萃取,但由于四氯化碳毒性很大,在使用过程中需严格操作,佩带过滤式或供氧式面罩,必须对其回收,避免对环境造成二次污染,操作麻烦且对监测人员危害较大。所以从考虑监测人员的健康角度,本人建议在红外分光光度法测定水中石油类时最好使用毒性小,萃取率高的S一316作为测定水与废水中石油类的提取剂。 石油类论文:石油类科技论文英文摘要语篇特点及其翻译策略 摘 要:本文选取10篇石油科技论文英文摘要,从摘要的语篇特点的四个方面进行分析,旨在为翻译者提供实用的翻译策略,从而提高石油科技论文英文摘要的质量和论文学术影响力。 关键词:石油;科技论文;英文摘要;语篇特点;翻译策略 引言: 随着国际交流日益密切,石油科技不断进步,越来越多的研究人员在国际期刊和会议上,英文摘要是论文中必不可少的部分。目前大部分的科研人员用英语撰写论文和摘要的能力还是否薄弱,语法错误频频出现,中式英语表达较多(秦,2007)。大部分的研究者的英文摘要是在中文摘要的基础上翻译而成,了解科技论文摘要的语篇特点及其翻译策略有重要的意义。 石油类科技论文摘要的语篇特点 本文选取10篇SPE论文摘要,从以下四个方面分析石油类英语摘要的语篇特点及其相应的翻译策略: 一、摘要整体要求语法正确,表述准确、地道 英语摘要要求符合英语行文规范的语法,尽量避免英文表达中的 “中式英语”。在翻译时,应该注意中英文差异,避免出现无主句,连动句,搭配不当,或是主谓不一致等语法错误 同时,在汉英翻译的过程中要注意中英文专业术语的表达,普通词汇在石油类专业论文中有不同的意义,选择准确的术语有利于提高论文的质量。如“absolute humidity”应该翻译为绝对湿度,和普通英语在意义上没有太大的差别。而“abstraction” 一般译为抽象或抽象概念,而在石油英语中表示为抽提。“intelligent pig” 从字面不能看出具体意思,而在石油专业术语中表达的意思为“通管器式管内探查器”。因此做好翻译好一篇文章,需要良好的石油类专业背景知识,具备一定的石油专业词汇。 二、 摘要类型 石油科技类论文摘要一般为信息型摘要,主要由投稿刊物的要求来确定。摘要内容包含研究目的,研究对象,研究方法,研究结论,字数一般为原文的10%左右,200-300字左右。根据不同的内容,时态的运用也随之变化。基本时态为一般现在时和一般过去时,在提到研究结论时运用现在完成时,而将来时主要用于对将来发展趋势的预测和建议。在翻译过程中,应该根据不同内容,选择正确的时态。 三、词汇使用正式用语,突出文体的正式和准确性 注重词汇的多样性,石油类科技论文撰写者词汇使用趋向单一,以SPE 107958为例,present 这个单词在不到100字的摘要中出现了3次。在汉译英的过程中,要特别注意词汇的重复性,如果出现类似的表达,建议用其他近义词替换。如“show”“indicate”为“present”的近义词。为了避免这一情况的发生,译者在翻译过程中需要积累一定数量的英语近义词,同时应该了解书面语与普通词汇的区别,如表示“大约”,approximately 比about 更加正式些。同时,在石油类科研论文中,为了避免句子冗长,常用正式动词代替动词短语,如“evaluate ”“analyze”。同时在翻译过程中要关注动作名词化现象,如“applications for three-phase (oil/water/gas) systems”“the development of the model ”“separation of injection gas components”。注意词汇的固定搭配的积累,如“under…rate”,“ be associated with”, “along with”,“generate from”等。 四、 大量使用被动句或第三人称主语句 科技论文探讨客观现象,因此被动句和第三人称主语句使用较多,在英文摘要中被动句占到三分之一。而在汉语表达中,多使用无主句或是使用第一人称“我们”“大家”等结构,在翻译过程中要注意中英文表达差异。在英语为本族语的文章中,常会出现“we”等集合名词的表达。从整体上来说,石油类科技论文属于正式文体,在摘要部分被动句较多,注重事实。在翻译的过程中,应注重中英文表达差异,了解英文摘要特点。 作者简介:陈丽萍(1979.10-),女,西南石油大学外国语学院副教授,研究方向:外国语言学及应用语言学;张黎(1980.1-),男,西南石油大学外国语学院研究生,研究方向:英语笔译。 石油类论文:水中石油类物质检测空白值高的影响因素 石油对环境的影响越来越严重,特别是污染地下水。我们现在生活的水资源被污染,以至于地方性癌症村屡屡皆是,随着我国石油工业的迅猛发展,石油废弃物对环境的污染和人类健康的危害已日益引起人们的重视,国家环保部对此越来越重视。关于石油类污染物检测的方法较多,常见的有重量法、紫外分光光度法、红外分光光度法等,其中红外分光光度法不受石油类品种的影响,能较准确地反映石油类的污染程度。国家环境保护部于2012年6月1日颁布新的水中石油检测标准《水质石油类和动植物油类测定的红外分光光度法》(HJ637-2012),代替以往旧标准[1]。 新标准测定水质中石油类污染物时,发现空白值较高,不易降低,为此通过多次试验,来寻找可能引起空白值高的影响因素,并提出改进方案,提高水中石油类物质检测质量。 1试验 1.1试验方法: 按照《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ637-2012)规定方法,测定纯水的空白值和水中油类含量。 1.2仪器与试剂: PE傅里叶红外分光光度计,旋转振荡器、优级纯四氯化碳、分析纯无水硫酸钠、硅酸镁。试验用水为纯水,电导率 2讨论 通过多次试验,发现影响石油测定空白值因素较多[2],以下将逐一讨论。 2.1实验室环境: 实验室环境对水中石油检测最大的影响是湿度,PE公司生产的傅里叶红外分光光度计最怕潮湿环境,所以日常保持干燥环境非常重要。实验室内不要做其他有关水的检测试验,更不要使用加湿器类能增加房间湿度的电器,试验证明湿度越低,检测的空白值越低。 2.2实验试剂: 检测水中石油类物质所需试剂中,四氯化碳、无水硫酸钠、硅酸镁对空白值的影响最大。首先,大部分市售分析纯四氯化碳都存在空白值偏高的问题,空白值过高会使分析结果产生明显的误差,影响检测结果;同时检测过程中,它还污染所用的器皿,清洗器具的难度加大;影响仪器的灵敏度。试验分别用分析纯、优级纯的四氯化碳[3]在2800~3100cm-1之间扫描,吸光度依次为58.00,0.73。结果表明:采用优级纯四氯化碳作为萃取剂测得吸光度较低,满足检测要求。无水硫酸钠最好要用优级纯的四氯化碳预处理,处理前后的空白值为0.67,0.04。处理前后的空白值差异还是比较明显的。同样硅酸镁最好也要使用优级纯的四氯化碳预处理,处理前后的空白值为0.42,0.02。处理前后的空白值差异同样是比较明显的。 2.3分液漏斗: 玻璃漏斗加普通滤纸代替玻璃砂芯漏斗,玻璃漏斗便于清洗,滤纸一次性使用,方便快捷,节省时间,提高了工作效率。但使用市面上普通滤纸过滤上清液,测得的空白吸光度较高,但对滤纸进行四氯化碳清洗处理,测得的空白吸光度基本为0。因此,建议如果使用滤纸,最好要用四氯化碳清洗处理。 2.4器皿洁净度: 器皿的洁净度对空白的影响非常明显。采过废水的器皿未清洗干净,测得的空白值非常高,对浓度较低的水样造成较大的测量误差。器皿的清洗,除了按照常规的实验室清洗方法外,最后还要用四氯化碳清洗,晾干后使用。分液漏斗、锥形瓶与玻璃漏斗均可用上述方法清洗,效果较好,对检测空白值基本上没有影响。 2.5实验人员责任心: 《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ637-2012)规定的检测方法比较繁琐,很多关键步骤不好操作,这就要求实验人员除了具备专业检测知识外,还要有极强的责任心。多次试验让我们感受到,有时试验失败就是因为我们做实验时注意力不够集中造成的,导致检测空白值偏高。 空白值高低是决定本次试验能否成功的重要指标,影响空白值的因素较多,只要我们把握好以上影响因素,就能保证试验的成功进行。 石油类论文:中国石油类大学“列传” “石油是一种复杂的天然有机物的混合物。”这是教科书上对石油的标准解释。 这种如今距离我们如此之近,与我们的生活息息相关的混合物,在以往漫长的时间里,一直深埋地底。从它的发现,到开采,最后到使用,需要多学科的知识储备,以及多部门联合进行,不是一个学科和部门就能够独立完成的。经历过地质、钻探、采油、三维地震、机械、流体力学、安全等多方面、多学科的协调之后,石油才会真正与我们见面。 毋庸置疑,培养石油专业的专门人才,是一个国家实现可持续发展的重要基石。经历了漫长的时间和长久的研究之后,围绕油田建大学,培养专门石油人才成为了中国石油类大学的发展特色。这一实践性强但是距离普通大众遥远的石油专业,为中国培养了一批又一批的石油专业人才。 下面就来了解一下中国石油类大学的基本状况吧。 中国石油大学――石油科技人才的摇篮 【学校简介】 中国石油大学是教育部直属的全国重点大学,由中国石油大学(北京)和中国石油大学(华东)两个办学实体组成。是国家“211工程”和“985工程”优势学科创新平台重点建设高校,全国具有研究生院的56所高校之一,国家留学基金“国家公派研究生项目”2007年首批43所签约高校之一。 学校被誉为“石油科技人才的摇篮”,现已成为一所以工科为主、石油石化特点鲜明、多学科协调发展的大学。 【特色专业】 1.石油工程 中国石油大学实力最强大的专业,是国家重点建设学科。本科阶段设有油田化学、涉外石油工程2个专业方向。主要学习油气钻井工程、油气田开发工程等课程。 2.化学与化工 化工学院是1953年以清华大学化工系为基础,以石油化工为特色而成立的学院。目前在化学工程与工艺、过程装置与控制工程、环境工程、应用化学四个专业方向招收本科生,其中化学工艺学科是部级重点学科。该学院还是全国工科本科化学教学基地。 3.地球资源与信息 地球资源与信息学院是中国石油大学(华东)的龙头学院,它的知名度很大程度上来自毕业于此的一大批知名校友,如中央政治局常委、国务委员、国务院党组成员,中共中央候补委员、海南省人大常委会主任卫留成,中国科学院院士王铁冠,“新时期铁人”王启民,“石油科技楷模”苏永地等。 4.油气储运工程 中国石油大学非常具有特色的专业之一。油气的保存和运输是非常重要的,是不容一点马虎的,所以这门学科对于整个石油产业来说就显得尤为重要,专业性要求也十分强。 另:地质工程、市场营销和机械设计制造及其自动化也是近年来发展迅速的特色专业建设点。 【就业情况】 学校与国内40多家地方政府、大型企事业单位签署了全面合作协议。毕业生就业率连续19年保持在90%以上。2004年被国务院授予“全国就业先进工作单位”荣誉称号,2011年入选50所全国毕业生就业典型经验高校。 【奖励资助】 学校设置了多种奖学金,设立了勤工助学中心,同时对贫困学生实施国家助学贷款制度,这些措施为经济困难的学生在校安心学习提供了保证。中国石油大学(北京)没有一位同学因经济困难而终止学业。 拨开迷雾:中国石油大学的前身是以前的北京八大学院之一,后来迁至山东东营。多年后,又在北京昌平设立了石油大学研究生院。目前,形成了两地独立办学的传统。有人说,华东的底蕴更加深厚些,但是北京毕竟是首都,就业的时候更加方便且具有优势。 东北石油大学――石油界的“黄埔军校” 【学校简介】 东北石油大学,全国重点院校,伴随大庆油田的发现而诞生的一所以工科为主,工、理、管、文、经、法、教育学等多学科协调发展的省属普通高等学校。学校创建于1960年5月,1975年7月更名为大庆石油学院,2010年4月1日经国家教育部批准正式更名为东北石油大学。学校用大庆精神办学育人,培养了一代又一代的莘莘学子,造就了一批又一批的时代英才,被誉为“石油工程师的摇篮”。目前,学校继续坚持和宏扬大庆精神,旨在培养“严谨务实、报效祖国”的优秀人才;发挥优势,全方位、多层次开展产学研合作,为东北石油老工业基地的振兴和中国石油工业提供强大的“原动力”。 【特色专业】 1.资源勘查工程 东北石油大学资源勘查工程专业始建于1961年,是东北石油大学最早创办的专业之一。1998年前为“石油与天然气地质勘查”专业,1998年按教育部颁布的249个本科专业目录调整为资源勘查工程专业。本专业从东北石油大学建校开始就被确立为学校重点专业,后来先后被列入原石油部、黑龙江省教育厅重点建设的专业,2000年被列为国家管理的专业点,现为国家第一类特色专业建设点。 2.地球化学 地球化学研究方向作为地质学的一个分支学科,在东北石油大学已经有30多年的历史。经过全体专业教师的不懈努力,地球化学专业已被建设成为“部级特色专业”“黑龙江省重点专业”和“黑龙江省第一类特色专业”。地球化学实验室是“油气藏形成机理及资源评价”省重点实验室和“油气地球化学”部级重点实验室的重要组成部分。 3.石油工程 石油工程专业是在原钻井(建于1961年)、采油(建于1961年)及油藏(建于1979年)三个专业基础上于1994年合并构建的,是石油行业中的主干专业,黑龙江省重点专业,国家特色专业。本专业以石油与天然气工程国家一级重点学科和油气田开发工程、油气井工程国家二级重点学科为支撑,在专业队伍组建、科学研究、人才培养、条件建设、学术交流等各个方面取得了优异的成绩,已成为石油工程人才培养、科学研究、技术开发的基地,达到国内外同专业领域的领先水平。 【就业情况】 中石油、中石化、中海油的多位总裁或副总裁都毕业于此,被誉为石油界的“黄埔军校”。 【奖励资助】 学校设立了优秀新生奖学金和优秀学生奖学金,以及国家奖学金、“孙越崎”奖学金等,按照有关规定予以评审。 按照国家有关规定,为了帮助家庭经济困难的学生顺利完成学业,学校建立了勤工助学、特殊困难补助等资助经济困难学生的制度,通过积极协助学生申请国家助学贷款、安排勤工助学岗位、筹集社会捐助等方式帮助困难学生完成学业。 拨开迷雾:依靠着大庆这个国内首屈一指的大油田,东北石油大学的发展迅速。但是由于地处东北,身体素质要过硬,如果你的抗冻能力不强,就要慎重考虑了。 西南石油大学――“园林式学校” 【学校简介】 20世纪50年代中后期,我国石油工业相当落后,远远不能满足国家建设的需要,因此引起了党和国家高度关注。为了加快开发四川石油天然气资源,也为西南协作区发展石油天然气工业培养技术干部,国家决定成立第二所石油高校,校址就设在川中石油会战指挥部所在地――川北重镇南充市。1970年7月,学校经国务院批准更名为西南石油学院。2000年3月,学校划转四川省,由中央与地方共建,以四川省人民政府管理为主。2003年经教育部批准,学校升格为大学,2005年12月正式更名为西南石油大学。目前,学校建有成都、南充两大校区,校园总面积3000余亩,校园风景宜人,被誉为“园林式学校”。本科生和研究生在成都校区就读,专科生在南充校区就读。 【特色专业】 1.石油与天然气工程 石油与天然气工程是部级重点一级学科,下设油气井工程、油气田开发工程和油气储运工程3个部级重点二级学科。目前,“石油与天然气工程”已经建设成为解决石油开发理论与技术难题、培养高层次人才的重要基地,是国内一流、国际知名的学科点。 2.应用化学 本专业培养具有化学的基本理论、基本知识,拥有较强的实验技能和油田应用化学工程知识,能在科研机构、高等院校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的高级专门人才。主要专业方向:油田化学、精细材料化学。 3.机械工程及自动化 本专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械工程领域内的机械设计、制造、管理、科技开发、应用研究和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。本专业设置有石油机械设计及理论、机械制造及其自动化、设备工程与管理、机电一体化、模具CAD/CAM、焊接工艺及其自动化、重型机械设计、计算机辅助工程等8个方向。 【就业情况】 毕业生思想素质好、团队精神强,扎根基层、踏实肯干、基础扎实、勇于创新、上手快、后劲足、业绩突出,受到用人单位广泛称赞,就业率多年保持在94%左右。建校以来,学校为国家培养了近10万余名毕业生,他们之中涌现出了一大批杰出的科技专家、教授、学者,一大批各级党政领导干部、优秀企业家和活跃在各条战线上的技术和管理骨干。 【奖励资助】 为了不让一个学生因家庭经济特别困难而失学,也不让一名学生因家庭贫困而影响学业和身心发展,学校推行“以奖助学金为主导,以助学贷款为保障,以勤工助学为补充的‘奖贷助勤补免缓’七位一体、联动助学”的资助政策体系,使贫困生的资助工作落到了实处。目前,学校常年给贫困学生提供的勤工助学岗位达1500多个,每年投放金额达220多万元;学校共设立了奖助学金50余项,其中,专门为贫困生设立的奖助学金近20项,总金额达2600余万元;学校还专门设立了大学生圆梦基金,用于资助家庭经济困难的孤儿和烈士子女;设立了大学生爱心基金用于资助罹遇突发性困难的学生。 拨开迷雾:西南石油大学近些年科研项目很多,取得的成绩很不错,在全国性的测评中,油气田类位居前列。全国陆上最复杂的钻井非四川莫属,因而西南石油大学在钻井技术的研究上是首屈一指的。 长江大学 【学校简介】 2003年4月经国家教育部批准,由原江汉石油学院、湖北农学院、荆州师范学院、湖北省卫生职工医学院合并组建而成,是湖北省属高校中规模最大、学科门类较全的综合性大学,为湖北省重点建设的骨干高校,也是湖北省人民政府与中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司共建和湖北省人民政府与国家农业部共建的高校。 举世闻名的江汉油田距长江大学所在地荆州仅60公里,地理位置优越,交通条件便利。截至2009年底,有在职职工3.25万人,资产总额212亿元,累计生产原油5126万吨、天然气18.96亿立方米。经过40多年的开发建设,江汉油田已发展成为中国南方重要的油气勘探开发基地、工程技术服务基地和石油机械装备制造基地,盐卤化工、科研设计、辅助生产和社区服务也具有一定的规模和实力。 【特色专业】 设有“资源勘查工程”“勘查技术与工程”“石油工程”“农学”“机械设计制造及其自动化”“化学工程与工艺”6个国家特色专业。 “电子信息工程”“土木工程”等11个湖北省品牌专业。 “农学”“机械设计制造及其自动化”“电子信息工程”“生物技术”“化学工程与工艺”5个专业入选湖北省战略性新兴(支柱)产业人才培养项目计划。 【就业情况】 建校以来,学校累计为社会培养了20多万名各类专门人才,毕业生遍及神州、驰骋海外,迅速成长为单位的骨干、社会的精英。近年来,研究生毕业一次性就业率保持在95%以上,本科毕业生一次性就业率达到85%以上,涌现出以全国道德模范、全国三好学生标兵赵传宇为代表的一大批创新型高素质人才。 【奖励资助】 长江大学学生资助体系完善,奖助学金种类多、数额大、享受面宽,每年有近5万人次学生获得各类奖助学金,资助覆盖面达到在校生的35%。学校学生资助措施以助学贷款和国家助学金为主,同时设有国家奖学金、国家励志奖学金、湖北省政府奖学金、长江大学奖学金、长江大学新生奖学金、孙越崎科学教育基金优秀学生奖学金、中国石油奖学金、中海油贫困大学生冠军奖学金、尚贤奖学金、正大奖学金、通威奖学金、亨泰大学生创新基金、神开德贵奖学金、新华都慈善基金“菁英奖学金”等40余种奖学金,激励学生刻苦学习,奋发成才,并为经济困难学生提供勤工助学的机会。 拨开迷雾:合并而成的高校,又地处湖北荆州,但测井专业很有竞争力。长江大学还是国家大学生创新创业训练计划、人才培养模式创新实验区、卓越工程师教育培养计划和卓越医生教育培养计划的实施高校,是湖北省普通高等学校拔尖创新人才培育实验计划、战略性新兴(支柱)产业人才培育计划项目实施高校。 西安石油大学 【学校简介】 西北地区唯一一所以石油石化为特色的多科性普通高等学校,是陕西省人民政府和中国三大石油公司共建院校、陕西省“十二五”期间高水平大学建设工程入选院校、中国政府奖学金来华留学生培养工作高校。是中国石油天然气总公司所属,以工科为主的多学科、复合型石油高等院校。 【特色专业】 5个部级特色专业:计算机科学与技术、资源勘查工程、石油工程、测控技术与仪器、机械设计制造及其自动化; 5个陕西省名牌专业:石油工程、测控技术与仪器、机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、计算机科学与技术; 10个省级特色专业:测控技术与仪器、机械设计制造及其自动化、石油工程、计算机科学与技术、会计学、资源勘查工程、油气储运工程、过程装备与控制工程、软件工程、材料成型及控制工程。 7个省部级重点学科:油气田开发工程、油气井工程、测试计量技术及仪器、机械电子工程、材料加工工程、计算机应用技术、应用化学; 1个陕西省普通高校哲学社会科学特色学科建设项目:油气资源评价与管理。 【就业情况】 近年来,西安石油大学本科毕业生就业率一直稳定在95%以上。毕业生就业主要面向中国石油、中国石化、中国海洋石油等石油、石化企事业单位,科研院所等。学校重视毕业生就业市场建设和就业指导服务工作,与有关军队系统、多座沿海新兴开放城市等建立了稳定的毕业生就业供需关系,为毕业生创造了良好的择业与就业环境。 【奖励资助】 设有国家助学奖学金、品学兼优奖学金、孙越崎科技教育基金奖学金、侯祥麟基金奖学金、宋庆龄基金会中海油贫困大学生助学金、中石油奖学金、中石化奖学金、中国石油大庆石油管理局奖学金、中国石油长庆石油勘探局奖学金、中国石油长庆油田分公司助学金、中国石油塔里木油田奖学金、中国石油四川石油管理局西南油气田分公司奖学金、中国石油东方物探奖学金、中国石油克拉玛依石化公司“翼龙”助学金、中国石油长庆石化公司“可望得”奖学金、校企合作培养奖(助)学金、学科竞赛单项奖学金等多项国家、社会及企业奖(助)学金。为帮助经济困难学生顺利完成学业,学校积极落实国家助学贷款政策,积极开展勤工助学等工作。 拨开迷雾:地处古城西安,在高校林立的校园环境中,可以熏陶自己,地域因素不容忽视。 编者后记 全国石油类院校按照学校属性分,主要分为以下几个层次:第一层次指的是教育部直属石油大学,如中国石油大学;第二层次则为各省属重点高等石油院校,如长江大学等;第三层次是各省属普通高等石油学校,如西安石油大学、辽宁石油化工大学等。 而除了石油类大学,目前国内一些高校,比如清华大学、浙江理工大学、成都理工大学等院校也设有石油专业。 在选择院校的时候,同学们应当充分考虑地域以及毕业后希望在哪里就业等因素。 石油类论文:石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式探索 [摘要]建立石油类高校研究生大庆精神“学校管理、教学科研、社会实践三位一体”教育模式,是弘扬社会主义优秀价值观、加强研究生德育工作和繁荣校园文化的迫切需要。通过研究大庆精神教育新途径,探索构建大庆精神教育新体制。通过构建工作体系、丰富教育内容、化解教育矛盾、整合教育资源,可以充分发挥大庆精神教育“三位一体”模式的功能和作用。 [关键词]石油高校 大庆精神 研究生德育 三位一体模式 [作者简介]曹培强(1968- ),男,安徽阜阳人,中国石油大学(北京)人文学院副院长,副教授,研究方向为企业思想政治教育。(北京 102200) [中图分类号]G641 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)05-0077-03 研究生德育是研究生教育的重要组成部分,在研究生的全面培养中具有不可替代的作用。①坚持把大庆精神作为教育资源,贯穿于石油类高校研究生德育工作全过程,能提高研究生思想政治教育实效性,能将优秀中华民族传统精神与中国特色社会主义理论在研究生思想政治教育中结合起来。石油类高校建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是加强研究生德育工作的现实需要。 一、石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的重要性和必要性 1.建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是石油类高校弘扬社会主义优秀价值观的迫切需要。在党的十八大报告中,我们党对社会主义优秀价值观进行了新概括。高校是知识和创新的聚集地,是全面建成小康社会所需人才的培养基地,更是培育和弘扬社会主义优秀价值观的重要战略阵地。石油类高校要把社会主义优秀价值观贯穿整个教育过程,引导研究生成为社会主义优秀价值观的倡导者、践行者和传承者,促进其成长成才。② 高校在社会主义优秀价值观的培育和弘扬中发挥着引领和示范作用。这种引领和示范作用突出体现在高校要致力于把社会主义优秀价值观传授给研究生,促使研究生形成正确的世界观、人生观和价值观,逐步成长为中国特色社会主义事业的合格建设者和可靠接班人。石油类高校各门课程都具有育人功能,都负有培育和弘扬社会主义优秀价值观的任务。学校应加强对研究生进行思想政治教育,促使研究生在学习文化知识的过程中,不断提高思想政治素养,积极践行社会主义优秀价值观。 2.建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是石油类高校加强研究生德育工作的现实需要。就我国而言,研究生德育工作主要指对研究生政治倾向、思想品质和道德素养等方面的教育,以及健康心理、人文关怀等非智力因素的培养。提高石油类高校研究生思想道德素质,发挥研究生非智力因素的重要作用,有助于提升其科研能力和人文素养,使他们将来真正成为国家发展需要的栋梁之才。③目前,部分石油类高校重智轻德的现象仍然存在,思想政治教育略显单薄,党团工作还有待真正落到实处;学校、院系以及导师往往重视研究生的课堂教学和科学研究,而相对忽略其思想道德品质。石油类高校应从科教兴国、人才强国战略的高度出发,在重视研究生科研水平提高的同时,认识到加强研究生德育尤其是大庆精神教育的重要性与必要性,以强化德育工作实效性为突破口,培养高素质、高质量、经济发展急需的复合型人才。 3.建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是石油类高校繁荣校园文化的现实需要。校园文化是大学精神、大学内涵的外在表现形式,也是高层次、创造性、复合型人才培养不可或缺的基本条件。校园文化建设是研究生思想政治教育的一项重要工作,在研究生健康成长过程中发挥着重要作用。中共中央国务院《关于进一步加强和改进研究生思想政治教育的意见》明确提出要“大力建设校园文化”,并且要求高校要积极开展内容丰富多样、形式新颖、教育性强、渗透力强的系列校园文化活动,把德智体美劳等方面的教育渗透到校园文化活动建设之中,使研究生在参与活动中受到潜移默化的影响。④因此,加强研究生校园文化建设是研究生德育工作以及大庆精神教育必不可少的组成部分,对全面提高研究生综合素质具有至关重要的作用。 二、石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的主要内容 1.探索石油类高校研究生大庆精神教育工作新途径。用大庆精神教育石油类高校研究生,不仅要做到弘扬民族传统精神以及发挥模范典型示范作用,而且要做到不断开拓新的阵地,弘扬时代主旋律,不断探索加强和改进研究生思想政治教育的有效途径与独特方法。⑤ 首先,开展大庆精神教育与弘扬民族精神、时代精神相结合。大庆精神的优秀是“爱国、创业、求实、奉献”,是马克思主义大众化与时代化与大庆油田工人的实践相结合的伟大智慧结晶,更是民族精神的时代体现。因此,在石油类高校开展大庆精神教育必须同弘扬我们党在领导广大人民进行革命、建设和改革的实践中形成的伟大精神结合起来。要根据研究生学习生活习惯,开辟有效的大庆精神教育途径和渠道,以QQ群、微博、微信、飞信等形式作为与研究生交流的主要方法和手段,并采用研究生乐于接受的教育形式,营造健康、积极向上的氛围,增强研究生大庆精神教育工作的独创性、针对性和实效性。 其次,开展大庆精神教育与石油类高校思想政治理论课教学相结合。思想政治理论课是研究生思想政治教育的主渠道、主阵地。把大庆精神教育融入思想政治理论课教学中,是加强和改进石油类高校研究生德育工作的独特方式。可以结合当代研究生成长实际,结合民族精神,布置研究生围绕“我为祖国献石油――我骄傲”这个话题进行演讲、展开积极热烈的讨论等。同时,石油类高校的马克思主义学院应开设“时代的丰碑――大庆精神”选修课,用大庆精神陶冶研究生的情操、塑造研究生的人格。通过开展形式丰富多样的思想政治理论课教学实践,整合课程内容纲要、课例以及石油歌曲推荐曲目系列光盘等资料,增强课堂的感召力,掀起大庆精神进课堂的新篇章,不断提高研究生思想政治觉悟,激发他们的爱国热情。 再次,开展大庆精神教育与石油类高校校园文化建设相结合。石油类高校应高举大庆精神的旗帜,点燃万千学子“我为祖国献石油”的理想,重视校园文化建设,充分发挥校园文化的导向、凝聚、激励和塑造的作用。学校应在校风、学风建设中,汲取石油传统文化的精髓,把大庆精神融入办学思想、教育理念等各个方面。可以利用广播、电视、网络、报纸、橱窗等宣传阵地,宣传大庆精神;通过优化校园环境,把体现大庆精神的经典名言印刻在校园的路标上以及装饰到学校建筑物上;通过开展丰富多彩的校园文化活动,积极打造石油特色鲜明的校园文化氛围,使大庆精神成为师生共同的价值观和信仰追求。 最后,开展大庆精神教育与石油类高校社会实践教育相结合。社会实践是研究生思想政治教育的重要环节,通过社会实践可以引导研究生磨炼意志,培养品格,增强社会责任感。石油类高校应坚持在每学年初的新生军训、校规校纪教育和专业教育活动中安排多种形式的学习参观活动,如组织学生参观铁人王进喜事迹展览馆、观看“铁人”系列电视剧,让研究生从实实在在的事例中了解大庆精神的内涵,培养他们爱祖国、爱石油、爱所学专业的情怀。石油类高校应在石油石化企业、油田建立实习和社会实践基地、研究生企业工作站,开展以“学石油、爱石油、奉献石油”为主题的社会实践活动,通过让研究生走进油田、走进企业,引导其将自身成长成才与石油工业的发展紧密联系起来,在实践中体悟和学庆精神。 2.探索石油类高校研究生大庆精神教育工作新体制。应从当前石油类高校大庆精神教育体制存在的问题入手,调整体制、优化结构,建立科学的大庆精神教育运行机制,探索与建构石油类高校研究生大庆精神教育工作新体制(教学、科研、管理三位一体)。首先,教学、科研、管理一体化模式是一个系统。这一大庆精神教育系统是学校各个层次、各个环节互相衔接的、三者职能合一的、不断循环的动态体制,这就需要强有力的领导运筹全局、集中指挥。其次,所有石油类高校专兼职教师共同组成一个命运、利益共同体。引入竞争机制,动用精神和物资双重激励进行驱动,保证整个教育系统的高效运转。根据“职责”“成绩”“能力”三个方面的综合考察,对石油类高校研究生大庆精神教育业绩优秀者、表现突出者,给予丰厚待遇和奖励。在此基础上,完善对大庆精神教育工作的宏观考评以及信息反馈。在学校党委的正确领导下,在院系领导的具体指挥下,在双重激励的驱动下,在工作成绩的客观评估中,“三位一体”教育模式能实现大庆精神教育系统的高效运行。 三、充分发挥石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的功能和作用 石油类高校的建设发展与大庆精神的继承弘扬密不可分,以大庆精神为优秀构建石油类高校研究生德育工作体系以及丰富校园文化是历史的必然,也是时展的需要。 1.构建工作体系,制定阶段性的大庆精神教育工作。石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的构建是一项复杂的系统工程。在这一教育工作体系中,构建其运行机制和工作体系非常必要,有三个方面的工作至关重要:首先,各石油类高校要根据与高校德育和研究生思想政治教育相关的重要文件,结合石油类高校的特点和具体情况,制订出适合学校工作实际的具体工作方案,并作出具体的规划部署。⑥其次,构建适应各石油类高校实际的大庆精神教育工作的管理体制,并通过具体的工作制度和执行体系把大庆精神教育贯穿于研究生培养的整个过程,落实到教学、管理和后勤服务的具体环节。最后,制定相关实施办法和工作举措,调动学校各部门、各单位、全体教职员工的积极性以及充分发挥石油企业等社会力量的作用,形成学校大庆精神教育的立体网络,进而构建层次性与立体化相统一的教育体系。而在这一工作体系中,应打造一支信念坚定、优势互补、业务精湛、专兼职相结合的工作队伍,并充分发挥他们在大庆精神教育系统工程中的主力军作用。 2.丰富教育内容,坚定学生理想信念。自从石油类高校成立以来,大庆精神就作为石油类高校文化精神的内核融入其文化建设之中。作为新中国第一所石油高等学府,中国石油大学(北京)不仅致力于培养高素质石油人才、推动石油科技的发展,还充分利用第一课堂让学生传承并弘扬大庆精神、石油精神。大庆精神教育是学校每年新生入学教育的必备内容。学校要将大庆精神教育融入研究生专业课、人文素质选修课尤其是思想政治理论课的教学过程中,让大庆精神进教材、进课堂、进学生头脑。组织研究生参观校史陈列馆和研究生石油精神教育实践基地,观看反映中国石油工业艰苦创业历程的电影和纪录片,不断坚定研究生“学石油,爱石油,献身石油”的理想信念,强化其学习动力,努力促使他们在心中树立集体主义、爱国主义和共产主义的人生观和价值观。同时,学校还应增进专业课教师对大庆精神的理解,通过专业课教师,特别是学生导师的言传身教和引导来教育学生。学校在校风、学风建设中,汲取石油传统文化的精髓,并将其融入办学思想、教育理念等各个方面。 3.化解教育矛盾,保证研究生大庆精神教育的正常进行。在新形势下,全面建设小康社会以及努力实现中国梦成为研究生新的理想和价值追求。就石油类高校研究生大庆精神教育来说,面临着新的经济环境、政治环境、文化环境、社会环境尤其是社会道德伦理环境的新变化。一些矛盾影响着石油类高校研究生大庆精神教育的实效。因此,必须采取有力措施,化解好这些矛盾,不断提高德育工作的实效。⑦一是要充分理解中共十八大关于构建社会主义优秀价值观的具体要求,使大庆精神教育与时俱进。进行新时期大庆精神的宣传教育,就是要切实贯彻科学发展观的要求,贯彻国家能源工业促进现实发展是第一要义、落实以人为本的本质和优秀等具体要求。充分运用反映大庆精神的新思想、新观念、新道德、新风尚武装研究生的头脑,在坚定他们理想信念、铸造其精神支柱的同时,帮助研究生掌握要做好新时期的铁人所要掌握和具备的科学方法和本领,并勇于参加社会实践。二是要增强石油类高校研究生大庆精神教育的知识含量,把思想育人与知识育人有机结合。石油类高校研究生大庆精神教育要以研究生的成长和进步为根本,重视教育过程中的知识启迪和文化熏陶,用知识开阔视野,用知识释疑解惑,用他们丰厚的专业知识投身于国家的石油事业。不断提高研究生在政治理想上的认知能力,使其能保持坚定的政治信念和崇高精神境界,以扎实的本领争做新时期的铁人。⑧三是要注重研究生的心理教育和心理疏导,提高石油类高校研究生的心理品质。在过去,石油行业是一项艰苦的行业。虽然在新时期石油工人的工作和生活条件都发生了很大变化,但是石油石化行业在海上、在沙漠戈壁工作的艰苦条件会对研究生的心理产生影响。同时,激烈的社会竞争也会给研究生心理带来新的压力。因此,加强研究生心理疏导和行为引导,促进研究生健全人格的形成,培育他们健康的心理素质,不断增强他们自强自立的能力,成为新形势下石油类高校研究生大庆精神教育和德育工作的目标。 石油类论文:红外分光光度计测定水中石油类的分析探讨 摘 要:本文对红外分光光度法测定地表水中的石油类进行了探讨。文中介绍了测定地表水时取样、保存、测定、废液处理及萃取剂的选择等方面的内容。是作者对石油类测定从前处理到检测方法的一些观点。 关键词:石油类;废液处理;萃取 1前言 石油类及其产品属低毒物质,浓度高时对人体可以引起不同程度的危害。随着工业化发展的加快,大量的油田开采,地下输油管道的建立,私家车的大量增加,石油类对水资源的影响也越来越大,这也导致国家对石油类污染越来越重视。 石油类是多种烃的混合物,主要包括链烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃4类。芳香烃中的多环芳烃,虽然含量较少,但是毒性很大,有很强的致癌性[1]。石油类不仅能残留于土壤环境中,对其造成危害,也会对水质造成严重污染。石油类漂浮在水面上,会阻止水体与空气的热交换,从而影响水体的自净作用,威胁到水生生物的生存。石油类被吸收后,不易代谢、降解,能在生物体中富集、残留,并把石油类中的有毒物质带入食物链。石油类气体挥发后可直接通过皮肤、呼吸系统等渠道进入人体,危害人体健康。吸入高浓度的石油类气体,会出现头痛、恶心、呕吐等急性中毒症状,同时伴有呼吸困难、血压下降,严重者甚至死亡。 由于油是多种成分组成的混合体,一直以来,国际上存在着很多种测油方法。红外分光光度法测油是一种比较成熟的测量方法,也是中国国标方法之一,是现阶段水质石油类检测中最常用的方法。本方法优势在于灵敏度高、适用范围广和测定结果受样品中油品组成影响小的特点。 2红外分光光度法基本原理 红外分光光度法是用四氯化碳萃取样品中的油类物质,然后将萃取液用无水硫酸钠吸附,除去动植物油类等极性物质后,测定石油类。总油和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1(CH2基团中C—H键的伸缩振动)、2960cm-1(CH3基团中C—H键的伸缩振动)和3030 cm-1(芳香烃中C—H键的伸缩振动)谱带处的吸光度A2930、A2960、A3030进行计算,其差值为动植物油类的浓度。 2.1术语和定义 2.1.1总油 指在国标标准规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且在波数2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1全部或部分谱带处有特征吸收的物质,包括石油类和动植物油类。 2.1.2石油类 指在国标标准规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且不被硅酸镁吸附的物质。 2.1.3动植物油类 指在国标标准规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且被硅酸镁吸附的物质。 用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物,然后将萃取物用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质,根据国家标准“GB/T 16488—1996”应用红外分光光度法测定水中油类物质和动植物油,在波数 3030 cm-1、2960cm-1、2930 cm-1波长处的振动产生吸收峰的原理,测定水样中的石油类。 3仪器和试剂 分析时使用符合国家标准的分析纯化学试剂,实验用水为蒸馏水。 3.1红外测油仪JDS-109V+ 3.2射流萃取器 3.3四氯化碳(测油专用) 3.4硅酸镁 3.5石油类标准物质(GSB07-1198-2000,批号205940) 4样品测定 4.1精密度测定 仪器建立平台后,将同一水样连续测定7次。结果的相对偏差小于5%,满足实验室要求。结果见表1。 表1 精密度实验结果 样品 检测结果mg/L 平均值 mg/L 最大相对偏差% 0.1820 0.1808 0.1840 0.1827 0.1812 0.1815 0.1810 0.1819 1.2 4.2准确度测定 由于地表水水质石油类3类水标准为0.05mg/L,通常检测所用的石油类标准物质含量偏大,本次实验把石油类标准物质(GSB07-1198-2000,批号205940)配置成2种浓度,标准物质1为该标准物质的原始浓度,标准物质2为稀释100倍后的浓度。用以检测红外测油仪在不同浓度检测时仪器准确度。 为验证红外测油仪(JDS-109V+)测量的准确度,根据《中华人民共和国水利行业标准水质分析方法》中的(GB/T 16488—1996)标准,测定国家环境保护总局标准样品研究所提供的石油类标准物质(GSB07-1198-2000,批号205940),其结果如下。 表2 准确度实验结果 样品 标准值mg/L 检测结果mg/L 平均值mg/L 最大相对误差% 标准物质1 52.1±2.8 52.2546 52.1052 52.1043 52.1036 52.0972 52.1330 0.3 标准物质2 0.521±0.028 0.5374 0.5207 0.5075 0.5187 0.5168 0.5202 3.1 以上实验结果说明,在低浓度样品的检测中,红外测油仪的准确度有所降低,但能够满足实验室水质分析工作的要求。 5影响测量精度的主要原因 作者从事水质分析工作多年,通过对石油类长期的检测工作,有一些心得。在日常工作中对一些地表水进行监测时,由于其石油类含量很低,这就要求分析时注意避免操作失误,造成测量结果不准。造成测量结果偏离真值的主要因素有以下3点。 5.1器皿的清洗 通过长时间的实际操作,发现在实际检测过程中,器皿的污染会给测定结果带来巨大的影响,它是影响分析结果的最大人为因素。为了保证器皿的清洁同时最大程度减少四氯化碳溶液的使用量,清洗时先用蒸馏水冲洗干净,干燥后用四氯化碳溶液冲洗一遍,这样就可以保证器皿清洁,不会对实验产生影响。 为了验证器皿是否清洁,可以把最后一次洗涤器皿的四氯化碳置入石英比色皿中,建立空白平台,观察扫描后的峰型,如果没有出现锐锋,说明器皿清洗干净,如果出现锐锋, 则应重新清洗该器皿[2]。 5.2样品的采集 石油类采集必须用玻璃瓶,不可以用塑料瓶,以避免石油类挂在瓶壁上。采样时水样瓶一定要深入水面下20~50cm,以避开漂浮在水层表面的油膜[3]。并且严禁用水样冲洗采样瓶,不允许在实验室分装。样品的采集也是影响测量结果不准确的主要原因之一,在样品的采集过程中应该严格遵守采样规程,避免出现人为误差。 5.3萃取剂的选择 四氯化碳作为水质石油类检测的萃取剂,对其纯度的要求很高,现在市场有出售测油专用的,如果没有,必须先提纯四氯化碳,使其纯度满足方法要求。常用的提纯方法有酸化法、吸附法、水浴蒸馏法,但这些提纯方法成本高,效率低,并且在提纯过程中还有可能引入其他杂质,先蒸馏四氯化碳,再将蒸馏后的四氯化碳利用活性炭吸附,是精制四氯化碳的好方法[4]。 5.4分析中注意事项 射流萃取器在使用时应注意水样的用量,不要超过球形萃取瓶的2/3,以免水样被吸入真空泵,造成仪器损坏。四氯化碳是剧毒,操作时一定要在通风厨中进行,注意安全。为了尽可能减少四氯化碳对环境的污染,应对使用过的四氯化碳进行回收。如果测定的水样中石油类含量很低或没有含量,使用过的四氯化碳可以经过活性炭过滤后回收,回收后的四氯化碳可以通过建立空白平台检测,如果检测没有石油类含量的可以继续使用。由于四氯化碳极易挥发,被人体吸入后有很大伤害,因此,在测定石油类时一定要在通风厨内进行,最好能配备单独的实验室。测定石油类的同时,应避免测定其它有机物,以免造成交叉污染,影响测量准确度。实验室温度过高,四氯化碳易挥发,影响测量结果。实验室温度过低,石油类溶液凝结挂在器皿壁上,使所测结果偏低。因此有条件的实验室最好配备空调,控制实验室温度,提高测定结果的准确度。 石油类论文:石油类理工科专业认识实习模式的探索与实践 [摘 要]认识实习是理工科专业学生在校学习期间重要的实践环节,有效的实习教学模式能够使学生完成知识从虚到实的转化,实践能力得到提升。实习改革的思路是:创新实习模式,规范实习内容,提升实习效果。围绕这个思路需采取以下几个方面的改革措施:加强师资培训,编写实习教材;采用语言导览技术,建立互动的现场实习模式;编写现场实习讲解提纲,规范实习内容;建立科学的实习后总结评价及考核机制。实践证明,新的实习模式实施后,学生的理论学习和现场实习积极性都大有提高。 [关键词]理工科专业 认识实习模式 教学改革 实践能力 认识实习是石油类理工科专业学生在校学习期间重要的实践环节,是从专业基础课过渡到专业课学习的一个关键实践环节,是理论知识在实践中的印证,对挖掘和培养学生的实践能力和创新能力具有重要的意义。[1]然而长期以来,石油类理工科专业的认识实习模式一直采用的是参观模式,即由教师带队,聘请工厂技术人员讲解,学生群体式实习,教师的角色仅仅是后勤安全保障员和通讯联络员,缺乏教学主动性。由于高校扩招,学生人数不断增加,而实习指导教师、实习单位、场地、内容等相对不变,因此,实习分组人数越来越多。而许多年轻实习指导教师对实习基地情况不了解,对工厂工艺流程不熟悉,现场指导主要靠实习单位技术人员一人讲解,这种模式很容易使学生的实习变成“走马观花”,造成大量学生聚集在实习单位无事做、闲逛等现象,也容易发生一些安全事故,这势必将适成实习教学质量的下降,达不到实践教学的预期目的。[2] 《2010-2020年国家中长期教育改革和发展规划纲要》把强化实践教学环节作为提高人才培养质量的一个重要内容。因此,我们在加强基本理论和专业知识培养训练的同时,还需要加强实践性环节的教学,以提高学生的实践能力和创新精神,实现应用研究型人才的培养目标。笔者以我校应用化学专业认识实习教学为例,深入分析了目前实习教学中存在的问题,并在此基础上进行了实践教学模式的改革和探索,获得了较好的效果。 一、石油类理工科专业认识实习存在问题分析 (一)实习现场噪音大,影响实习教学效果 理工科专业实习现场的一个特点就是噪音特别大,尤其是油田实习和炼厂实习都存在这个问题,一些装置附近的噪声甚至达到80-90分贝。加上实习学生人数增加,实习分组人数越来越多,大部分学生在现场不能清晰地听到教师的讲解内容,于是有的学生就干脆不听;其次是现场讲解技术人员素质差别较大,有些人声音太小,即使拿着扩音器,也只有寥寥几个学生能够听到。有些讲解技术人员准备不充分,其所讲的内容学生听不懂。 (二)实习考核评价手段不完善,学生对现场实习重视不够 目前的实习考核评价手段主要是理论考试或者写一篇实习报告作为实习成绩,这样学生只要把理论课内容背熟了就能通过实习考核,因此他们认为现场实习无关紧要,大多数学生在实习现场只是走马观花,缺乏积极性和主动性。 (三)实习理论教学与现场结合不够 理论教学主要讲授油田及炼厂生产过程的概况、有关生产装置的基本原理及其作用等。但是目前来看,学生还缺乏将知识从虚到实转化的能力,即理论和实践连接不上。随着学生人数不断增加,而实习指导教师、实习单位、场地、内容等相对不变,以上问题更加突出,因此有必要针对认识实习教学进行改革和创新,以提高实践教学效果,适应新时期人才培养需求。 二、认识实习模式的改革与实践 受市场经济体制和学生就业去向多元化趋势的影响,高校中依然存在着重理论教学、轻实践教学,重课堂教学、轻实验教学的现象。这些做法,显然不符合当前“宽专业、厚基础、强能力、高素质”的人才培养目标要求。我们经过多年的实践教学模式探索,确定了认识实习改革的思路:创新实习模式,规范实习内容,提升实习效果。围绕这个思路我们进行了以下几个方面的改革措施,取得了明显的效果。 (一)加强师资培训,编写实习教材 由于实习一般都安排在假期中进行,学生对实习课程并不是很重视。为了提高实习教学效果,我们在实习开展前,组织带队教师深入实习基地学习、备课,对学生开展实习动员及理论课教育。实习动员工作主要是强调外出实习的安全注意事项,突发事件的处理等,加强学生的安全意识;另外,向学生强调实习的重要性、实习安排、成绩考核以及与以后工作的联系等问题,让参加实习的学生能够充分重视。实习的理论授课是关系到学生实习效果的前提,学生只有充分理解并掌握了实习理论知识,才能做到理论联系实际。因此“实习教材”必须具有针对性,使教材能够符合现场实际情况。 (二)采用语言导览技术,建立互动的现场实习模式 传统的认识实多是单向讲解模式,为了能够让学生听清楚讲解内容,我们通过调研,购置了多台便携式大功率扩音器和无线调频话筒及耳机接收器,建立了一套适合现场实习的语音导览辅助授课系统,这样学生在噪音大的地方也能够清楚听到讲解人员的授课内容。 同时,在参观重点装置时,我们采用小组讲解模式,每个小组人数在10名左右,由现场技术人员和带队教师分别带领参观讲解,学生随时可以提问交流。为了增加学生的积极性,我们在参观单元装置之前,把要参观装置的相关情况向学生讲述一遍,比如装置所用原料、来源、加工条件、产品用途、装置特点等,然后布置一些思考题,让学生带着问题去参观装置,并要求他们与技术人员沟通解答思考题。这些改进措施提高了学生现场获取知识的效率,大大增强了学生的实习积极性。 (三)编写现场实习讲解提纲,规范实习内容 出于安全考虑,现场认识实多需要由企业技术人员带领和讲解,但由于大多数技术人员没经过教师培训,同时也不了解理论授课内容,讲解内容有时候不符合认识实习的大纲要求。为了使学生能够更好地理论联系实际,提升实习效果,我们结合实纲和理论教学情况,编写了一套适用于不同装置的讲解提纲,以供现场讲解人员使用。这样带队教师可以调控现场实习内容,以适应学生的专业知识水平和兴趣。 (四)建立科学的实习后总结评价及考核机制 以前的实习模式就是由带队教师带领学生去企业作业现场区,请技术人员讲解一遍,教师对学生是否掌握所参观内容以及掌握的情况如何都不是很清楚。为此我们提出了一个较好的改进办法,就是将实习模式改为参观-总结模式,具体实施方法为:每天抽出一段时间把最近参观的内容集中进行总结、回顾,同时针对实习过程中出现的问题进行答疑解惑。这样不但大大提高了学生对实习内容的掌握,而且学生还能很容易把实习的感性认识转化为理性认识,为以后专业课的学习打下了坚实的基础。 以前的实习考核主要是以理论考试的方式来进行的,这样调动不了学生的现场实习积极性。[3]为此我们制定了新的实习考核评价机制:实习的最终成绩由平时成绩(10%-20%)、现场实习成绩(30%-40%)和笔试成绩(40%-60%)三部分组成。增设实习现场考核环节,通过面试的方式了解学生对装置的认识情况,并据此打分,作为实习成绩评定的一部分。现场考核环节由2-3名带队教师组成一个面试小组,对每一个学生进行面试,面试内容主要是认识装置图片及相关知识。实践结果表明,采用此评价机制后,学生实习的积极性和探索性大大提高了。 三、认识实习模式改革收获与思考 近几年来,我们为了提升应化专业认识实习效果,首先加强了实习准备工作,如采用单元授课法加强实习理论课教学,组织带队教师深入实习基地学习、备课。为了使带队教师可以调控现场实习内容,以适应学生的专业知识水平和兴趣,我们结合理论教学情况,编写了一套适用于不同装置的讲解提纲,规范实习内容,以供现场讲解人员使用。并建立了互动的现场实习模式,采用小组讲解模式,配合语音导览辅助授课系统提高现场授课效果。为了调动学生的现场实习积极性,我们还建立了完善的实习考核评价机制。实践证明,新的实习模式实施后,学生的理论学习和现场实习积极性都大有提高,表现在现场参观认真、提问多,与技术人员的交流多;现场面试提问情况良好,大部分学生都能掌握基本的实习内容,达到了实习的预期目标。经过听课、参观、思考、讨论、总结,学生普遍反映收获是较大的。实习后学生能够比较清楚地知道自己所学专业知识在企业中的应用及发展前景,同时也使学生了解了企业和社会的需求,激发学生学好所学专业的使命感和紧迫感。 石油类论文:水中石油类物质测定的红外分光光度法 摘 要:石油类物质的成分随着地区不同,其成分亦有一定的差异,但其主要成分是烃类。测定水体中石油类物质的含量,是环境监测中一项重要而又有一定困难的工作。本文主要运用了红外分光测油仪OIL480和OIL460来测定水中包含的石油类物质的优点、工作原理和测定分析过程,以便为环境监测提供准确、可靠的数据,为做好环境保护工作提供科学的依据。 关键词:石油类物质 红外分光光度法 测定 吉林省大安市是吉林省石油的主要产地。在水体受到污染时,其中的一类重要污染物可能是石油类物质;同时,石油类物质也可能污染工业生产循环用水。水中分散的或在水中悬浮微粒上吸附的或水中以乳化状态存在的石油,当其在微生物的作用下氧化分解时,水中的溶解氧可以被逐渐或大量消耗,造成水质恶化。因此,必须加强水体中石油类物质的监测工作,以逐步提高水体质量。水中石油类物质检测时,红外分光光度法是经常采用的方法,在检测仪器中,使用最为广泛的是OIL480和OIL460红外分光测油仪。 1 石油类物质的定义和测定原理[1] 1.1 石油类物质的定义 《水质石油类和动植物油的测定红外光度法》(GB/T16488-1996)中对石油类所下的定义为:在本标准规定的条件下,用四氯化碳进行萃取,不收硅酸镁吸附的影响,并在部分或全部谱带处的2930、2960、3030cm-1中具有特征性的吸收物质。当使用其它溶剂(如三氧三氟乙烷等)或吸附剂(如三氧化二铝、5A分子筛等)时,需进行测定值的校正。 1.2 红外光度法的测定原理 在GB/T16488-1996中,说明了红外光度法的测定原理:用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质后,测定石油类。总萃取物和石油类的含量均由波数分别为2930cm-1(CH2基团中C-H键的伸缩振动)、2960cm-1(CH3基团中C-H键的伸缩振动)和3030cm-1(芳香环中C-H键的伸缩振动)谱带处的吸光度A2930、A2960和A3030进行计算。 2 两种红外分光测油仪的优点 2.1 自动化程度高 红外分光测油仪OIL480和OIL460的自动化程度较高。能够实现自动控制和处理数据,界面友好,分析参数可以通过计算机界面直接设定,通过屏幕显示检测的整个过程。在操作中还可以自动进行修正和扫描波长。 2.2 分析效率较高 红外分光测油仪OIL480和OIL460的分析效率相对较高,一个样品的分析测定在30s内即可完成。红外分光光度法检测时,每次所需时间为30~60 s,非分散红外光度法检测时,每次所需时间仅为2 s次。 3 两种红外分光测油仪的工作原理 石油是一种组成成分相当复杂的有机物,主要包含烷烃、芳香烃和环烷烃三类物质。对于不同产地的石油类物质来说,亚甲基(CH2基团)、甲基(CH3基团)以及芳香烃之间的比值有时各不相同,必须求出各自的校正系数。假设亚甲基(CH2基团)系数用X表示,甲基(CH3基团)系数用Y表示,Ar-H芳香烃系数用Z表示,计算得出的亚甲基(CH2基团)波数2930cm-1和3030cm-1比值用F表示。在计算出X、Y和Z后,接下来测定各种石油类别,这样可以消除因产地不同对测定得到的石油类物质含量的影响。 3.1 定性测定分析 用固定的红外线频率来照射石油混合物中的各项分子时,分子结构中的一个键频率与红外线的频率相同,那么这个键就会吸收大量的红外线,致使振动、振幅以及能力增加。当固定频率的红外线照射分子与其频率不同的键时,分子中的键就不会吸收红外线的能量,只能导致振幅和振动增加,能量一般不变。根据以上分析,检测过程中通过OIL480和OIL460红外分光测油仪使红外线的频率不断连续改变并照射样品,此时可以发现,被检测的样品对红外线的吸收各不相同,通过形成的红外线吸收光谱可以确定样品中是否含有石油类物质的判断。 3.2 定量测定分析 按照比尔定律,被检测液体受到某种单色光照射时,其能量会被吸收完,被吸收完的程度与被检测样品的浓度成正比。其关系式为: A=log(1/T)=log(IO/I)=abc 式中:T为通过率;IO为入射单色光的强度;I为透射光强度;a为常数;b表示液层厚度;c为样品浓度。 在测定石油类物质含量时,其测定值计算公式为: C=XA2930+YA2960+Z(A3030-A2930/F) 式中:A2930、A2960、A3030分别为不同波数的吸光度;X、Y、Z、F分别为相应波数的校正系数。 4 两种红外分光测油仪的测定分析 4.1 仪器和试剂的选择 红外分光测油仪OIL480或OIL460,带盖石英比色皿;苯,十六烷,异辛烷,1+1硫酸,四氯化碳,无水硫酸钠,氯化钠。 4.2 四氯化碳的纯化 市售四氯化碳含有极少量有机性稳定剂,而测定结果上的准确将会受到影响,需要对其进行纯化处理。常用活性炭吸附法、水浴蒸馏法等方法进行处理。而水浴蒸馏法的效果最好,但温度要控制在76.8 ℃~77.5 ℃。 4.3 待测样品石油的制备 首选方法是直接使用国家标准物质中心的标准储备液配制,否则按照苯:异辛烷:十六烷体积配比为2∶5∶13, 组成待测标准石油样品。其基本步骤为:待测标准油品称量0.1000 g,纯化四氯化碳称取100 mL,在混合配置成标准油溶液1.00 mg/mL。往10 mL容量瓶中加入适量标准油品,在用四氯化碳稀释到标线,制成标准油贮备溶液1000 mg/L。 4.4 萃取 将酸化水样500 mL移至分液漏斗中,加入酸化水样总量中的氯化钠8%,再用25 mL四氯化碳来萃取,液体震荡混合约30 min,将四氯化碳移到1000 mL的锥形瓶中,再次用25 mL纯化四氯化碳来进行水样萃取,萃取液体在转移到锥形瓶,再将足量的无水硫酸钠放到锥形瓶内,利用该物质的吸水性来吸取水样的水分,经过30 min取出50 mL的萃取液,放到容量瓶用四氯化碳定容,再用纯化的四氯化碳进行调零,在放进OIL480或OIL460红外分光测油仪中测定样品中的石油类物质含量。 4.5 绘制标准工作曲线 取100 mL的容量瓶5只,将30 mL纯化四氯化碳分别加入其中,之后再分别加入1000 mg/L的标准油贮备溶液0、1、2、3、6 mL,再将纯化四氯化碳分别加入并稀释到刻度上。而容量瓶中的四氯化碳浓度从低到高排列分别为10、20、30、60 mg/L,用4 cm带盖石英比色皿,进行空白调零,测定标准样品(与石英比色皿上的一致性)中石油类的含量,最后按照测定结果绘制标准工作曲线。 应用这种红外分光测油仪,来测定水中石油物质的含量是一件技术很强的工作,本仪器适用于地面水、地下水、生活污水和工业废水中石油类物质的测定。作为合格的技术人员,就要按照操作规程进行,这样得到的测定结果才是最为准确可靠的,完成测量才能给环境监测上提供更为准确的数据,为环保工作提供依据。 石油类论文:石油类高校非化学专业基础化学教学方法的探讨 摘要:以基础化学课堂教学方法作为出发点,从石油石化企业的特点出发,对基础化学的教学方法进行了探讨。重视教学内容设计和传统板书教学,合理利用多媒体辅助教学,增强课堂教学效果,务实的教学理念和手段,突出石油、石化的特色,提升学生学习的主动性和能动性,激发学生的学习兴趣,提高教学质量。实现了立体化、信息化和现代化的“基础化学”教学。 关键词:基础化学;教学方法;石油高校 目前,高等教育取得了重大进展,但是大量的扩招导致培养出来的学生与社会需求严重脱节。要适应社会的这种变革,培养高质量人才尤为重要。从我校来说,只有从教学内容、教学方法与手段等多方面进行改革,才能更好地提高基础化学为本的教育理念,促进大学生全面发展的质量理念。基础化学是非化学化工类专业的一门重要基础课程,课程教学涵盖无机化学、分析化学、有机化学等理论及实验内容。“基础化学”是化学和工程技术之间的桥梁,它简明地反映了化学学科的一般原理、基本知识和方法。东北石油大学历来重视基础教育,基础化学课程是我校非化学本科各专业一直开设的一门重要的公共基础课程。我们一直在不断改革,不断创新,与时俱进。课程在内容安排上,先宏观后微观,把一般的化学平衡理论应用于电解质、氧化还原、配位化合物等方面;物质结构理论联系周期系,并反映近代结构理论的基本知识;化学热力学,主要介绍一些基本知识概念和数个状态函数的简单计算,并用以判断化学反应的方向。单质、化合物以通性为主,适当结合石油科学和其他工程中的应用。化学是一门以实验为基础的科学,许多化学理论和规律多是从实验中总结出来的,因此,基础化学实验是本课程不可缺少的一个重要环节。通过实验课加深基本理论和基本知识的理解,训练基本操作的能力,培养独立观察现象、分析现象和做出结论的能力,以培养科学的工作方法。学习基础化学和学习其他课程一样,在学习某一问题时,首先注意问题是怎样提出的,解决问题的方法借助哪些理论和实验。要求同学们刻苦钻研教材,力求融会贯通。在理解的基础上掌握住学过的内容,并在思考教材的过程中,善于提出问题。学会利用一些参考资料,结合理论分析和解决实际中的一些化学问题。本课程在进行一系列教改的基础上,根据现代教育思想和理念,采用先进的教学方法和教学手段,实现了立体化、信息化和现代化的“基础化学”教学。本文探讨了“基础化学”课程教学体系中扎实基础知识、突出石油石化特色的教学方法。 一、教师被动讲授与学生主动自学相结合 基础化学教学内容按照其知识的重要性和深度分为三部分:基础知识,提高知识,拓展知识,三部分对应的考试要求分别为必考、选考、补充,教师严格按照教学计划教学,对基础知识讲透,提高知识讲到,这是对学生的被动讲授。同时,为了提高学生自主学习和科学研究精神,要求学生在理解讲授知识基础上,对未讲述的部分提高知识和拓展知识全部自学。这样也达到了分层次教学的目的。 二、板书讲解与多媒体教学相结合 为充分利用现代教育技术和手段,帮助学生更深入地理解教学内容,我校承担本课程的教师均针对各自不同学时不同专业的课程内容自制了多媒体课件;为了达到最佳的教学效果,且避免“放电影”式地灌输,我们统一采取板书与多媒体相结合的教学方式。板书充分展示课堂内容的体系结构、承前启后关系、重点难点,使学生在把握基本教学内容的同时,对教学内容有一个主次分明且清晰的结构网图。多媒体一方面通过图片、动画和视频文件提高课堂的生动性、动态性和趣味性,另一方面注重结合丰富实例和发展前沿扩大内容的广度和深度,使课堂内容更饱满,也为学有余力的同学拓宽视野。 三、课堂教学与网上答疑相结合 众所周知,大学生想找授课教师问问题,过去是一件十分困难的事情,现在我们在保持正常的面对面的答疑外,还建立了网上答疑系统,不仅能及时回答学生在课堂教学中没弄懂的问题,而且能就更广泛的话题进行网上交流与讨论。并且,授课教师已将自制的多媒体课件挂在网上,供学生自主学习。 四、大纲式教学与课外专题讲座相结合 随着科学技术和经济文化的快速发展,简单的大纲式教学已远远不能满足学生的需求,因而我们坚持在课外开设现代应用专题讲座,既扩宽了学生的知识面,又使学生及时了解到科技前沿的相关信息,为后续课程的学习打下了坚实的基础,也为学生们提供了将理论知识与现场实践相关联的有效途径。 五、启发式、讨论式与研究式教学相结合 本课程在教学过程中,形成了以启发式教学为主导、讨论式教学为课堂补充、研究式教学为课外补充的三者结合模式。启发式教学贯穿整个教学过程,尽量变学生被动接收知识为主动思考。讨论式教学是在课堂上教师对一些难点提出问题,引导学生根据已掌握的基础知识,半自主解决问题。讨论式教学既帮助学生复习和巩固了已掌握知识,也逐步引导学生学会自主思考和研究的能力。研究式教学主要是在课外采用科研讲座、科技竞赛等多种方式实现学生自主研究的能力。 六、全面提高和因材施教相结合 在当今高校实行大众化教育的年代,让所有学生全面掌握好基本知识和实验技能是教师的主要职责。但由于各个学生的个性天资和努力程度不同,因而必须因材施教才能达到全面提高的目的,也只有因材施教,方能培养出拔尖人才。我们在基础化学教学中,坚持不懈地贯彻了这一精神。 七、验证性实验与综合性、设计性、开放性实验相结合 我们多年来坚持基础化学实验室对外开放,让学生自主地进行综合性和设计性实验。这对学生的能力培养起到了十分重要的作用。 八、统一命题、统一考试、统一阅卷;建立电脑题库的复习与自测系统 为便于学生的复习,建立了电脑题库自测系统,学生可以通过网络或光盘,方便地进行复习和测试;为了把好考试关,我们采取了相同学时统一命题(分A、B卷)、统一考试(全校统考)、统一阅卷和对考试成绩进行统计分析的质量考评模式,产生了良好的效果。 九、务实的教学理念和手段,突出石油、石化的特色 基础化学是化学相关学科的理论基础,在解决生产实际问题中发挥着重要的作用。我们在教学中,注意结合石油化工生产和科学研究的多种生动实例,把基础化学抽象的基本原理讲清楚、透彻,特别是会应用。为贯彻这种理念,使用多媒体课件辅助等手段把一些抽象的概念具体化,把复杂的问题简单化,注重启发式教学提高学生对知识的透彻理解和学习主动性。在学生扎实掌握基本化学知识的同时,结合石油石化领域发展动态及学科教师的科研,对教学实例和应用实例进行更替,并不断总结丰富实例,形成了具有东北石油大学特色的石油、石化基础化学教学体系。 总之,教学是一门永无止境的艺术,是一项带有创造性的工作,教学有法而无定法。我们的教学应该顺应时代的发展,结合应用领域和学校科研特色,在注重扎实基本知识的同时,加强学生立足石油、石化领域创新能力的培养,为行业培养出基础知识扎实的应用型研究人才。 石油类论文:测定水中石油类和动植物油两种分离方法的比较 摘 要:水中石油类和动植物油的测定有两种分离方法即硅酸镁吸附柱吸附法和旋转振荡器振荡法。这两种分离方法均被《水质 石油类和动植物油的测定 红外分光光度法》(HJ637-2012)采用。本文通过两种分离方法比对实验分析,证明其准确度和精密度都符合要求。 关键词:石油类和动植物油 硅酸镁吸附柱 旋转振荡器 环境水体石油类来自工业废水和生活污水的污染。工业废水中石油类(各种烃类的混合物)污染物主要来自原油的开采、加工、运输以及各种炼制油的使用等行业。石油类碳氢化合物漂浮于水体表面,将影响空气与水体界面氧的交换;分散于水中以及吸附于悬浮微粒上或以乳化状态存在于水中的油,它们被微生物氧化分解,将消耗水中的溶解氧,使水质恶化。 总油是指在规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且在波数为2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1全部或部分谱带处有特征吸收的物质,主要包括石油类和动植物油。石油类是指在规定的条件下能够被四氯化碳萃取且不被硅酸镁吸附的物质。动植物油是指在规定的条件下能够被四氯化碳萃取且被硅酸镁吸附的物质。 水中石油类和动植物油测定红外分光光度法首先用四氯化碳萃取样品中的油类物质,测定总油,然后将萃取液用硅酸镁吸附,除去动植物油等极性物质后,测定石油类。总油和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1(CH2基团中C-H键的伸缩振动)、2960 cm-1(CH3基团中C-H键的伸缩振动)和3030 cm-1(芳香环中C-H键的伸缩振动)谱带处的吸光度A2930、A2960、A3030进行计算,其差值为动植物油浓度。 1 分离方法原理及所用设备 1.1 分离方法原理 水样经四氯化碳萃取后移入已加入定量无水硫酸钠的具塞磨口锥形瓶中,将萃取液分为A、B两份,A份直接用于测定总油。B份如加入5 g硅酸镁,置于旋转振荡器上,以180~200 rpm的速度连续振荡20 min,静止沉淀后,上清液经玻璃砂芯漏斗过滤至具塞磨口锥形瓶,用于测定石油类,此种方法即为旋转振荡器振荡分离法。B份如通过硅酸镁吸附柱吸附,弃去前5 mL滤出液,余下部分接入锥形瓶中,用于测定石油类,此种方法即为硅酸镁吸附柱吸附分离法。 1.2 分离设备 硅酸镁吸附柱是利用内径10 mn,长约200 mn的玻璃柱,出口处填塞少量用四氯化碳浸泡并晾干后的玻璃棉,将经高温处理过的硅酸镁缓缓倒入玻璃柱中,边倒边轻轻敲打,填充高度约为80 mm。硅酸镁吸附柱吸附分离法属传统分离方法,分离速度慢,时间较长,效率低。在敞开的环境下分离,造成四氯化碳挥发,容易污染实验室环境。旋转振荡分离法是通过旋转振荡器高速旋转实现分离,即通过可调频电机让萃取剂与水样充分结合并激烈碰撞,边旋转边振荡,以达到完全萃取的目的。此种方法分离速度快,效率高,在密闭的条件下分离,控制了四氯化碳挥发,减轻了实验室环境污染。 2 水中石油类和动植物油两种分离方法的实验 2.1 精密度的比较 2.1.1 硅酸镁吸附柱吸附分离法 以测定某废水中的石油类和动植物油为例。 步骤:分别取4份体积为1000mL水样,经四氯化碳萃取后,制取萃取液,一份直接用于测定总油,另一份经硅酸镁吸附柱吸附分离测定石油类(见表1)。 2.1.2 旋转振荡器振荡分离法 以测定某废水中的石油类和动植物油为例(见表2)。 结论:两种分离方法的标准相对偏差CV 2.2 准确度的比较 2.2.1 硅酸镁吸附柱吸附分离法 以测定某废水中的石油类和动植物油为例。 步骤:分别取4份体积为1000 mL水样,经四氯化碳萃取后,制取萃取液,一份直接用于测定总油,另一份经硅酸镁吸附柱吸附分离测定石油类(见表3)。 2.2.2 旋转振荡器振荡分离法 以测定某废水中的石油类和动植物油为例(见表4)。 结论:两种分离方法的回收率都符合准确度指标要求。 3 结论 以上实验结果表明:测定水中石油类和动植物油两种分离方法即硅酸镁吸附柱吸附分离法和旋转振荡器振荡分离法都适用,准确度、精密度都符合要求,具体选用何种分离方法,可根据实验条件而定。 石油类论文:石油类高校大学生创业教育初探 摘 要:近年来,创业教育已成为各大高校就业工作的热点。依据石油工程高校毕业生的特点,结合当前的经济需求,探索石油主干专业学生的创业教育,拓展毕业生就业渠道。主要有:建立相适应的就职业规划教育体系;引入成功创业校友的示范教育模式;确定学生就业选择差异化教育方案;重视石油行业优秀精神的教育传承;加强学生创业方法教育实践;建立学生创业联系帮扶基地。 关键词:就业指导;创业教育;石油工程毕业生 近年来,由于毕业生数量的持续增长,高校各专业大学生就业都面临着较大困难。尤其是2012年中石化重组,招工数量骤减,对石油类高校毕业生的冲击更大。在此背景下,许多高校将创业作为大学毕业生的另一重要出路,并加强了毕业生的创业教育,有效地拓展了毕业生的出路。而石油行业又入门门槛高、技术要求精的特点,各石油高校一直将石油工程主干专业的技术服务作为就业工作的重点,创业教育相对缺失。因此,加强石油工程专业大学生的创业教育,建立健全大学生创业指导体系和帮扶机制,是当前就业工作的一个重要课题。 一、在石油高校主干专业开展创业教育的必要性 1.石油行业压缩招聘规模,石油工程毕业生就业难度增加。经济危机导致全球性经济低迷,石油行业也不例外,从2008年开始,中国三大石油企业的应届毕业生招聘规模逐渐缩小,随着劳动力成本上升,企业对应届生招聘数量和质量上更显谨慎。学生就业质量逐年下降。2000年以前,以中国石油大学(北京)为例,在年末统计中,石油工程专业毕业年级有近60%~70%的学生已经签到了满意的单位。但近几年,不到50%的学生能在大四前半年签到单位,因为担心以后的机会将越来越少,相当部分学生是在降低工作期望值后而做的选择。 2.石油工程招生数量增加,毕业学生规模巨大。多年的高校扩招政策,导致毕业生数量高校的就业已经存有巨大压力。有数据显示2006年,全国普通高校(不含电大、函授等非统招学生)毕业生413万,而在2009年,这一数字达到了611万,增长幅度达47.9%。同时,由于前几年全球原油价格飞涨,石油行业进入社会关注热点,石油工程专业也成了热门专业、紧俏专业。各学校纷纷开办石油专业,石油类学校则迅速扩大专业规模。以中国石油大学(北京)为例,2006年,石油工程专业毕业本科生不足百人,但是在2010年,石油工程专业毕业本科学生有8个班,达到288人。其他高校石油工程专业的扩展速度或许更高。急增的石油工程毕业生也急需找到一个新的就业出路。 3.国家政策扶持,创业氛围良好。党的十七大明确提出“提高自主创新能力,建设创新型国家”、“实施扩大就业的发展战略,促进以创业带动就业”的发展战略。2009年2月,国务院办公厅发出通知,高校毕业生创业可享受包括免收行政事业性收费、提供小额担保贷款、享受职业培训补贴、享受更多公共服务等4项优惠政策。2010年5月,教育部《关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》中也对大力推进高等学校创新创业教育工作提出了具体意见和实施办法。除国家政策的保障外,各地方根据自己实际情况也制订了多项优惠措施,鼓励大学生创业。多层次的帮扶政策和多角度的支持措施,促进了良好创业氛围的形成。 4.学生素质较高,创业成功几率大。因国家和社会对青少年教育的重视,以及信息时代中,学生获取知识的能力增强,在校大学生的视野更加开阔,思维更加活跃,相当一部分学生己自发地萌生创业的想法和行动。例如每年新生入学时,相当多的在校生趁机做起了新生生活用品的运输或生意,并以学长的身份树立亲切形象;也有毕业生没有经过创业教育,在离校以后,却开办了教育培训公司,并经营得有声有色。各种现象表明,目前大学生中不乏怀有创业梦想与激情的年轻人,只要加以适当引导和培训,可大大提高他们的创业信心和创业成功率。 二、在石油高校主干专业开展创业教育的现实意义 1.创业教育有利于促使学生更好地创造社会价值和实现个人价值。一个成功的创业者,其或多或少地将创造一部分就业岗位,帮助社会消化劳动力,同时,还将促进经济的发展,创造更高的社会财富。有利于促进社会经济全面发展。按照马斯洛的需求层次理论,个人需求的最高层次为自我实现。在经济多元化的社会,个人创业将获得较高的社会尊重,并有更加可能获取较高利润回报。有创业愿望的学生选择创业道路,除了赢得很好的社会尊重度外,更有可能实现个人价值最大化。 2.学生创业有助于学生反哺母校,促进高校发展。国内外许多高校校友回馈母校的例子说明,当学生有能力、有实力之后,会更迫切地向母校表达感恩心。在中国石油大学(北京)石油工程学院,有两位创业校友提出对学院贫困学生进行资助和赞助开展学生社会实践活动,他们在回报社会时均首选了母校。在学生表达感恩心的同时,也促进了学校的发展。达到高校教育-学生支持-高校发展的良性循环。 3.学生创业教育拓展了就业渠道,促进高校人才培养多元化。创业教育是对传统就业教育的补充和完善,鼓励有创业意愿的学生创业,给毕业生提供了另一种就业选择。同时也为以后几届的毕业生创造了工作岗位,较快地拓展了毕业生就业渠道,促进了学校人才培养多元化,体现了以人为本的教育理念的同时也满足不同学生需求,为国家培养了多层次、多方面的人才。 三、在石油高校主干专业开展创业教育的几点建议 1.建立相适应的就职业规划教育体系。目前石油高校对学生的就业指导主要安排在大三年级,以课堂授课形式传授就业方面的政策、趋势、信息、技巧等内容。没有突出石油工程专业的特点,学生相对缺乏一个长期的职业规划指导和训练,在就业指导课程结束以后即进入毕业班找工作阶段,也没有充足的时间思考以后的职业生涯,基本上都在匆忙之中完成了人生重要的选择。因此,为更好地加强学生创业教育,须建立一种贯穿大一到大四乃至研究生的职业规划教育体系,从性格分析到个人兴趣培养,从做好细节到如何管理团队,让学生全面了解,认真思考,结合自己特点,确定职业发展方面,再有针对性地学习相关的知识和技能,可有效地避免学生盲目地学习、盲目地求职,提高学生学习含金量的同时增加了就业机会的有效利用率。 2.引入成功创业校友的示范教育模式。石油类行业的科技含量高、投资大、专业性技术性强的特点,让学生一开始就产生无法创业的畏惧感,在做职业规划或就业选择时会有意无意地避开创业。引入校友成功创业案例,用鲜活的事实影响学生,帮助克服畏惧心理,树立创业信心。同时,引入校友成功创业案例,在促进学生就业心理健康成长的同时,也给学生的创业思路和创业操作提供参考。 3.确定学生就业选择差异化教育方案。石油工程专业每年有大量的学生毕业,要根据不同学生的职业目标,有针对性地开设就业指导课程乃至后续业务课程。完善业务课选课机制,开辟有利于创业者发展的业务课程。有条件的学校可成立创业帮扶专家组,开展一些创业技术讲座或者技术支持活动。在全校长形成这种学生类型不同、教育方法不同的教育模式,切实提高学生的创业能力和业务水平。 4.重视石油行业优秀精神的教育传承。石油行业的发展历史和特殊文化,是全体石油人的宝贵财富。对学生的创业教育中,引入石油文化、石油精神的教育,塑造创业学生“艰苦奋斗”、“不怕苦、不怕累”的品质,把石油行业和精神迁移到创业过程中,学生的创业信心会更加坚定。结合大庆油田的铁人精神,融入爱国主义教育、让学生的个人奋斗与国家同呼吸共命运,保障学生的石油创业健康快速发展。 5.加强学生创业方法教育实践。实践验证理论的唯一方法,也是学生提高自己动手能力,加强感观认同的最好方法。学校可引导成立创业小组,开展或参加各种创业类活动,让学生亲身经历创业过程,以此锻炼他们的在坚持吃苦、承受压力、接受挫折状态下的心理素质,培养他们的团队协作精神。让他们在实际创业前积累一定的经验,提高创业的成功率。 6.建立学生创业联系帮扶基地。在国家和地方政策的大力支持下,学校可建立针对本校石油工程学生的科技创新成果孵化基地。对学生创业实行各类优惠政策,并对他们提供初期经费支持和专业技术保障。学校每年可开展科技创新计划,将已完成的有广泛应用前景的优秀项目建立数据库,可作为科技创新成果孵化基地的金点子来源中心,提高学生创业的启动项目可行度。 总之,只有认识到石油类专业学生就业的局限性,结合石油行业发展形势,建立创业教育体系,根据学生实际需求,做到因材施教,切实帮助学生树立创业信心,提高石油类学生的创业率,才能有效地改善石油类专业毕业生日益艰难的就业局面,提高学生就业质量。 石油类论文:石油类资源型城市经济发展方式转变的经验与启示 内容提要:资源约束是经济发展过程中较普遍存在的问题,本文选取玉门和大庆两个石油类资源型城市为研究对象,对他们经济发展方式转型的历程和效果进行了分析。通过研究发现,实现成功转型既要把握好转型的时机,还要构建转型支撑体系、选好和培育转型产业。 关键词:资源型城市;经济转型;产业结构;基础设施 资源供给紧张对我国经济增长的约束作用已经非常明显,我们需要积极应对,力求克服资源约束之短板效应,保持经济的可持续发展。石油作为国家的重要战略资源,在国民经济发展和社会建设中发挥着重要的作用。然而作为一种不可再生资源,石油在开采中必将逐渐减少并最终走向枯竭。因此,石油城市的转型发展事关重大。积极总结石油资源型城市转型的经验,对于推动其他石油资源型城市的可持续发展具有重要的参考价值。 一、资源约束与可持续发展理论的提出 经济增长的过程同时也是资源消耗的过程,由于资源的稀缺性,理论上,同样的经济增长量所需的自然资源越少,经济增长所持续的时间就越长,所以,各国在从事经济活动中,都在努力减缓资源消耗的速度。 对于我国资源约束问题,许多观点认为这是我国发展中不可避免的。因为资源的消耗主要来自于生活和生产,首先我国拥有世界上最多的人口,生活上资源消耗压力巨大;其次,我们在加速进行着工业化进程,经济的发展本就离不开资源的消耗;最后,世界经济发展经验告诉我们,资源约束是各国发展中普遍存在的问题。 1987年,布伦特兰报告《我们共同的未来》首次提出了“可持续发展”的概念,即“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”。可持续发展理论一经提出,就得到了迅速的传播,影响巨大,已成为许多国家经济发展的指导战略。与理论上的先进性和巨大影响性相比,可持续发展的实践应用却比较艰难。 20世纪90年代末,美国提出了精明增长理论,即:用足城市存量空间,减少盲目扩张;加强对现有社区的重建,重新开发废弃、污染工业用地,以节约基础设施和公共服务成本;城市建设相对集中,密集组团,生活和就业单元尽量拉近距离,减少基础设施、房屋建设和使用成本。为实施可持续发展提供了一条新型增长路径。 二、玉门经济转型的案例分析 1939年8月11日,是中国石油工业发展历史上永远值得铭记的日子。这一天,祁连山下玉门老君庙旁的一号井获工业油流。从此,拉开了玉门油田开发的序幕,揭开了中国现代石油工业的第一页。20世纪80年代末90年代初,玉门油田原油储量急剧减少,1998年,玉门油田年产量降至建国以来最低的38万吨,这预示着玉门油田资源枯竭的日子来了。2003年8月,国家发改委《资源型城市经济结构转型》课题组从118个资源型城市中确定了60个典型资源型城市,其中玉门被列为首批资源型城市经济转型的石油城市。 (一)转型前期的困境 由于玉门市在石油开采的后期才被动提出转型,而且在转型过程中,政府和企业的分城搬迁,造成了大量资源的外流和浪费,选择的接续产业相对脆弱,且对地方贡献不大。此外,在政策、资金支持上,没有积极向上级政府争取,致使地方财政负担过重,人员安置问题无法得到有效解决。其转型中存在的问题主要表现为: 1.油地分离搬迁,经济急剧下滑 作为玉门的绝对支柱产业,以前玉门市经济总量的65%来自于石油产业,财政收入的60%也源于石油;石油开采及相关产业创造了3.6万个就业岗位,占玉门市城镇在职职工总数的61.7%,对石油的过分依赖使玉门经济在资源枯竭的情况下遭受重创。玉门石油管理局迁出后,市属30多家依赖油田生存的企业纷纷破产,近7000名职工失业,工业经济总量迅速下降。转型的艰难超过预期,政府、企业,乃至每个市民都切身感受到了转型的阵痛。玉门市66个居委会2001年缩减成33个,2005年又缩减成12个,大片的工厂倒闭、厂房被夷为平地。因为搬迁,玉门市政府2005年负债1.18亿元,相当于全年的财政收入,而进一步的搬迁至少还有2.5亿元的资金缺口,这已使政府的运转举步维艰。此外,道路、供水、供电、学校等众多基本公共设施项目等待建设,而它们所需的资金接近8个亿。 2.接续产业支撑能力有限 为了尽快地显现政绩,快速提升GDP,地方政府一般会优先选择上马重工业项目。重化工业产业关联度高,延伸的产业链条长,一个大型石油化工项目往往可以衍生数十、数百个中小型项目,能够带动整个经济发展,对GDP和税收的贡献最大。 玉门市虽然将石化工业作为未来发展的支撑点,但其经济规模较小,难以有效带动相关产业发展。2005年,玉门石化工业实现工业总产值107.5亿元,增加值只有31.4亿元。而电力低价上网,高价购回,地方没有收益。已建成的20家电厂(场、站)和待开发的电站,业主都是实力强大的电力和能源企业,玉门本地业主无力介入,地方得不到收益。农产品、矿产品大都是粗加工。科技含量低、地方收益低、资源优势未能转变成经济优势。 (二)政策支持与转机 经过再三争取,2009年3月,玉门被国务院列入全国第二批资源枯竭型城市转型名单。国家和甘肃省上在项目安排、财力扶持等方面给予有力的支持,为玉门实现可持续发展增添了巨大动力。 同时,玉门抢抓国家加大风电开发的机遇,加快发展风电及其配套产业。目前,已建起了玉门清洁能源工业园区,风、水电总装机容量达到43万千瓦,其中风电装机达到21万千瓦,建成了4条风机塔筒制造和1条机械加工生产线,正在形成以风力发电、风力机械制造为主的新的工业产业体系。 三、大庆经济转型的案例分析 大庆市的产业结构中,石油和石油化工的支柱作用明显,第二产业比重大,服务业比重小。从1992年起,大庆就提出了“二次创业”,开始了实现可持续发展的不懈探索。着力构建以石油为基础,以石化为主导,以现代农业、装备制造、新材料和新能源、高端服务业为支柱的“1+5”产业格局,经济综合实力显著提升。大庆市转型发展的主要做法是: (一)积极争取政策、资金支持 政策和资金的支持是转型和可持续发展过程中的重要支撑,大庆在转型发展中积极争取国家、省和中石油集团的支持。2005年5月18日,大庆被国务院正式确定为石油类资源型城市经济转型试点。初步把转型的主攻方向定位在产业结构调整上,以做大做强石化产业为主,以乳制品加工、农牧产品加工、纺织和皮革、机械制造和电子信息、新材料和橡胶、新能源等为辅,大力发展“非油”、“非国有”经济。同时,大庆还紧紧抓住国家“振兴东北老工业基地”的有利契机,积极争取中直企业技术改造以及地方工业高科技项目资金;积极争取将一些重点项目列入国家振兴东北老工业基地计划获得国家支持;在城市功能完善和专业园区建设等方面,积极协调争取国家开发银行贷款。通过对各个方面资金、政策的争取,来有效促进城市经济转型和可持续发展步伐。 (二)积极调整产业结构 大庆资源型转型的开始,也是充分立足自身的油气资源优势和产业基础,继续做大做强石化产业作为结构调整的重点和优势主导产业,通过投资引进大型石化项目,做强石油化工,做大天然气化工,做深石化产品后续加工,进一步加强全市石化产业竞争力。 充分利用大庆现有的资源、市场、土地、能源和资金等优势,积极壮大发展第二产业中的其他接续产业,以专业园区为载体,大力发展地方工业,增强地方经济实力,形成以乳制品加工为代表的农牧产品加工业,以石油石化装备为代表的机械制造业,以化纺、麻纺、毛纺为代表的纺织业,以新型建材为主的新材料工业和以芯片制造、软件开发为主的电子信息业等接续产业,集群发展趋势明显;特别是金融、旅游、物流等现代服务业的快速发展,有效带动了商贸、餐饮等传统服务业提档升级,进一步活跃了城乡消费市场,三次产业结构由2000年的1.8:89.7:8.5调整为2010年的3.3:82.2:14.5;油与非油经济比例由2005年的65:35调整为2010年的52:48,两者比重基本相当。 (三)努力改善城市软、硬件环境 大庆城市转型发展注重城市基础设施建设和人居环境的改善,特别是“十一五”以来,大庆市城乡面貌发生显著改变。城市规划区面积不断扩大,城市功能逐步完善,初步构建了集航空、铁路和公路相互补充的立体交通体系,一系列重大的公共服务设施建成投用,全市的道路交通、文化旅游等配套设施明显改善。加大环境资源整治力度,是可持续发展的重要内容。大庆市致力于改善生态环境,实施“百湖治理”,和“百园建设”工程,在全市范围内初步形成星罗棋布的生态园建设格局。坚持“政府调控、市场推进、公众参与”的原则,对污水、废气、噪音垃圾等城市污染进行综合整治,大庆市城市环境综合指数达到100%。大庆还积极尝试采用现代化信息技术手段,加快数字化城市建设步伐。 在注重硬件基础设施建设的同时,大庆高度重视城市发展软环境的建设工作,在体制机制上不断创新,先后出台了一系列促进城市软环境改善的相关政策规定。同时还不断改进完善政府的管理服务职能,营造出良好的发展环境,成为全国少有的集国家环保模范城、国家卫生城和全国文明城“三城”品牌于一身的地级城市之一。 (四)切实改善民生 大庆在转型发展中高度重视社会民生问题的解决,持续压缩一般性财政支出,增加民生方面的专项支出,进一步提升公共服务水平。具体表现在以下四个方面: 1.社会事业得到大幅提升 教育事业更加均衡优质发展,教育结构层次趋于合理;医疗卫生体系更加健全,社区和村级卫生服务实现基本覆盖。文体事业更加繁荣,特色文化精品不断涌现,群众文体活动蓬勃开展。 2.加大就业和再就业工作力度 通过开发公益性岗位、支持自主创业、加强劳务输出、发展民营经济等方式,积极创造就业岗位,安置下岗失业人员再就业,城镇登记失业率一直控制在4.5%左右。 3.加强社会保障体系建设 提高低保标准和失业保险金发放标准,个体、灵活就业人员纳入医保范围,使全市养老、失业保险金发放率和低保覆盖率均达到了全覆盖,在全国率先建立城市“十位一体”和农村“六位一体”低保综合救助体系,社会保障的受益人群和补助水平均有大幅度提高。 4.人民生活水平大幅提高 “十一五”期间,大庆城镇居民人均可支配收入由14 791元增长到22 500元,农村居民人均纯收入由3610元增长到9 300元,城乡居民收入比由4.1:1缩小到2.4:1,提前达到全面小康社会标准。 四、经验启示 从玉门和大庆两座石油城市转型发展的历程和效果来看,实现成功转型需要把握好以下三点: 1.把握转型时机 转型时机的选择直接影响到转型的成败,宜早不宜晚。衰退期的被动转型可能导致主导产业在丧失竞争力合支撑力的同时,接续产业还尚未发展成熟,城市发展难以为继;而在稳产期未雨绸缪,则能为产业发展赢得了时间,使其形成了有效接续,防止经济出现大的波动。 2.构建转型支撑体系 用政策、制度来规范行为、理顺关系。具体包括:争取上级的资金支持;理顺地方政府与企业的关系;制定符合实际的产业发展政策和人才政策;实现资源的市场化配置,发挥资源的最大效能等。 3.选择和培育转型产业 由于各地的资源禀赋各不相同,培育转型产业以充分发挥本地的优势为出发点,契合可持续发展的总基调。一方面可以在石油开采业发展的基础上,进行产业的纵向和横向扩散,提高产品的加工深度和产业的广度,从而扩展原有产业链;另一方面可以依托当地资源条件,搞好产业规划,培育战略性新兴产业集群。 基金项目:北京市属高校人才强教深化计划一中青年骨干教师培养计划(2012),项目代码00491162340108 石油类论文:石油类专业高职学生顶岗实习期间挫折心理表现及应对策略 摘要 顶岗实习是当今高职高专类院校逐步开始实施的新的教育实习模式。实习期间受多种因素的影响,学生的心理状态会发生一系列的改变,其中对挫折的体验是不可避免的,由此产生的挫折心理也会直接影响实习效果。本文对高职学生顶岗实习期间挫折心理的表现做了一归纳并试析其产生原因,进而提出具体的应对策略。 关键词 石油类 高职高专 顶岗实习 挫折心理 非基础教育学校学生毕业前通常会被安排实习,方式有集中实习、分散实习、顶岗实习等。顶岗实习是学校安排在校学生实习的一种方式,是学生将理论知识转化为实际操作技能的重要环节。其不同于其他方式的地方不仅在于它使学生完全履行其实习岗位的所有职责,独当一面,具有很大的挑战性,更在于它是一个能够在真实工作环境培养严谨的工作作风、良好的职业道德和素质的重要步骤,对学生的能力锻炼起很大的作用。 然而,在顶岗实习的过程中由于受到种种因素的影响,会产生很多无法预计的困难和挫折;而对于心智、经验尚不成熟的学生来说,这些不如意的情况势必会影响他们的心理状态进而产生挫折心理:即在实现既定目标的过程中,遇到来自内外部无法克服的干扰或者障碍,使其需要不能满足、动机不能实现所产生的紧张心理状态和情绪反应。①本文通过对高职学生顶岗实习期产生的种种挫折心理进行归纳并简要分析其产生原因,在此基础上进一步提出具体的解决方法,帮助他们尽快调整心理状态以便更好地融入社会。 1 顶岗实习期间产生的挫折心理及成因分析 高职学生是一个正在成长中的群体,心理波动显著,对各种挫折的抵抗能力也在逐步发展过程中,顶岗实习期间学生处于一个陌生的环境,一些心理问题更容易产生;通过个人观察、个别学生访谈以及问卷调查等方式总结出来顶岗实习期间学生产生的挫折心理主要表现在: 1.1 在校期间成绩不理想带来的挫折心理 高职学校学生很多都是经历了学业不良、高考失利、专业不对口等打击,在这些挫折的影响下部分学生自暴自弃,进入高职院校后随着环境和学习方法的改变成绩更为不理想,开始顶岗实习后,现实的工作场景让这部分学生由于担心自己的表现而焦虑,在工作中表现出畏首畏尾、自卑、敏感等不良心理特征。 1.2 对顶岗实习的岗位期望太高而产生的挫折心理 很多学生是抱着去单位学真本事、硬技术的目的去的。结果到了实习单位,发现安排给他们的岗位可能与专业并不完全对口,本来计划着将在学校学习到的理论知识与实习岗位上的实践充分结合;而实习单位根据自己的实际情况可能安排给学生顶岗实习的岗位并不是技术含量高的工种,更多的则是一些简单的、技术含量不高的体力活;甚至是看看就能学会的简单任务且不断地重复。现实与理想的差距让学生对顶岗实习失去了热情,感到悲观失望。很多人感觉顶岗实习没什么意义,学习不到什么东西。② 1.3 对陌生环境的不适应产生的挫折心理 石油类专业的顶岗实习单位一般都地处偏远、交通不便利、信息相对闭塞的地方。而正处在校园中生活学习的学生从一个相对开放、生活学习便利、各方面信息量充足的环境突然到这样的一个实习单位势必会产生种种不适应。在这样的环境中,外界刺激相对较少,娱乐项目也很少,学生会感到无趣,同时,因到了新的环境,与家人的联系是必不可少的,然而信息的不便捷使其与家人联系的时间和方式又有所限制,这将会进一步加重学生的不适应,有些则表现出很强的思乡情结。 1.4 对实习岗位认识不明确而产生的挫折心理 一直在学校生活学习的学生习惯了被宠爱和呵护的感觉,校园生活也相对单纯和简单,学生对专业课程的认识也仅停留在课本的知识点上,大多数学生认为考的好就意味着学的好,尤其是成绩不错的学生认为平时表现突出的自己顶岗实习的时候肯定能胜任;然而到了实习单位才发现,实际与理论相结合并不是那么容易。同时认为自己应该从事的是技术岗,干技术活,可却被安排到一个师傅手下做简单的事情。另外,岗位分配的问题:因不同的岗位工作条件有差别、难易程度也不同,有些学生感觉不公平,没有分配到自己希望的岗位,进而不可避免地产生挫败感,甚至是过激行为。 1.5 人际关系不和谐带来的心理挫折 随着大学生自我意识日趋成熟,对社会的参与意识增强,交友愿望迫切。既急于了解社会和他人,也急于让他人了解和承认自己,期望得到他人的理解、关心和尊重。而在实习单位,原有的师生关系、生生关系淡化,取而代之的是企业中的上下级关系、师徒关系,交往的对象更为多元化,在学校中惯用的简单的人际交往方式显然不适用,加上他们这个年龄阶段学生典型的依赖、被动、敏感的特点,使得他们在遇到工作上的一些问题时不知如何与同事领导沟通,将不满、失望的心情埋藏在心底,难以融入到新的环境中。 1.6 未来的不确定性产生的茫然心理挫折 对于顶岗实习,很多学生并没有明确的规划。有些学生是为了在实践中检验自己学习到的知识,将理论与实践相结合,为今后工作做准备;有些学生是为了毕业后能留在实习单位,免去找工作的烦恼;还有一些学生只是为了混日子,挣学分。在各种心理状态的驱使下,加上面临他们的是马上随之而来的毕业和找工作,学生对自己的未来没有明确的职业生涯规划,想工作又不甘心,想干得出色又不想多下功夫;同时想到在校可利用的学习时间越来越少,而现实工作中又有不少还不懂的地方,时间的不够用和现实工作中自己的差距使得学生焦虑、彷徨、沮丧、自卑。 2 顶岗实习期间学生挫折心理调适和具体应对策略 挫折心理是一种特殊的心理机制,他不仅给高职生造成精神上的不安和情绪波动,影响身心健康,而且还会压抑他们的创造性和积极性,对学习和生活起消极破坏作用,③顶岗实习期间,这一破坏作用表现最为突出和重要的则是学生实习期间的安全问题。因此,洞悉挫折心理产生的原因,掌握克服挫折的有效方法,才能帮助受挫的高职生战胜挫折,促进其全面发展。 2.1 进行挫折承受力的教育,提高其挫折容忍力 挫折教育不是让学生回避挫折,而是教他们用一种良好的心态去面对挫折,在受挫后能快速恢复,在挫折中能够成长。挫折教育可以分为以下几个方面进行:形成对待挫折的正确态度、对挫折进行正确的归因、合理调整期望水平、运用合理的心理防御机制、进行合理的心理宣泄、创设一定的挫折情境,积累挫折经验等。④顶岗实习学生一定要正确认识自我,全面客观地评价自己,正视自己的优缺点,认识到顶岗实习就是对他们心态、适应能力和人际关系的一个考验,挫折和困难是在所难免的,人生的道路并非一帆风顺,处于人生发展阶段重要时期的高职学生更是如此,高职学生只有正确认识挫折,并有能力找到合适的方法来改善遭遇挫折后的心境,才能从中顺利解脱,战胜挫折。 2.2 加强校企合作,确保顶岗实习质量 学生在外出实习前基本上一直处于学校校园这个单纯的生活学习环境中,他们对企业、岗位了解并不多,因此在实习前可以请实习单位管理人员来校对学生开展有针对性的讲座,关于企业文化、岗位职责、岗位要求、食宿情况等,尤其是石油类专业,工作的环境比较艰苦,这些都应该在学生开始实习前讲清楚,让学生有个思想准备。另外,针对石油类专业男生居多的特点,可以在实习时间之外组织安排一些体育类活动,丰富学生业余生活。 2.3 建设优秀教师队伍,开展网络管理平台 选拔和培养一支品德高尚、工作能力强的实习指导教师队伍,做好学生的思想教育、管理和服务工作,发挥联络沟通桥梁作用。由于学生突然从一个熟悉的环境到一个相对陌生的环境中,对于周边的很多事情相对茫然,这时候就需要有一名老师,定期去看望学生,了解学生生活情况,解决学生遇到的一些问题,并就顶岗实习的一些问题与企业交换意见。教学实习阶段,学生已经离开学校来到实习单位,那么如何利用网络多功能、多信息的特点为实习生提供必要的服务则是我们需要考虑的问题。可以以网络为媒介开展德育管理、网络咨询、在线讨论、校园动态、心理辅导等工作。让学生在外面也可以了解到学校发生的事情,在出现自己无法克服的心理问题时可以求助心理热线。通过网络这种方式,逐步形成正确的健康的信息导向。⑤ 2.4 挑选优秀的企业员工,引导学生健康成长 学生初到实习单位,需要挑选一批有经验的师傅带领。选取的这些师傅除了在技术上过硬以外,耐心、随和、包容的性格也是不可或缺的。这些师傅除了在工作上对学生予以指导外,也是学生的生活导师;同时,这些师傅也和学校的负责老师保持联系,对学生的管理交换意见。让学生在一个陌生的环境中也能感受到温暖,使之从学校到企业的过渡稍稍放缓。 总之,顶岗实习是学生锻炼实际工作技能的重要途径,是学生从校园走向企业和社会的第一步。顶岗实习的学生必然面临一些挫折和困难,然而,只要假以科学的管理和有效的疏导,这种挫败感可以转化成工作动力。只有社会、学校、企业、学生等多方共同参与,才能促使顶岗实习安全有序、健康发展,提高学生理论与实践的结合能力,为学生进一步步入社会开始真正意义上的工作做准备。 石油类论文:石油类高校“地质学基础”课程教学改革的若干思考 摘要 本文从教材建设、课堂教学和实践教学三方面讨论了石油类高校“地质学基础”课程教学过程中存在的问题及解决途径,认为课程教学改革需要学校、院系、教学组、教师和学生的共同参与。学校、院系应当采取措施让更多教师参与到地质学基础课程的教学,激励教师进行教学改革。学生应当从知识被动的接受者转变为课堂的主动参与者。教学改革的最终目的是要加强学生对基本理论、基本知识和基本技能的掌握,提高科学素养,拓宽就业门路。 关键词 石油类高校 地质学基础 教学改革 “地质学基础”是当前石油类高校地球物理勘探类和油气田开发类专业的一门专业基础课,主要介绍地质学的基本原理和基本技能,为学生学习后续专业课及今后从事工作打下良好的地质基础。近年来随着学科自身的发展、招生规模的扩大,“地质学基础”课程教学中遇到了一系列问题。本文将结合中国石油大学(华东)勘查技术与工程和石油工程专业“地质学基础”课程教学的实践和经验,探讨在新形势下促进石油类高校“地质学基础”课程教学改革的思路和方法。 1 石油类高校“地质学基础”课程概况 石油类高校勘查技术与工程和石油工程和海洋与船舶工程专业,属石油物探和开发类专业,都属地球科学范畴,都需要具备基本的地质学知识,因此都将“地质学基础”作为一门必修的专业基础课。 由于仅开设这一门地质类课程,“地质学基础”课程课时安排相对较多,如勘查技术与工程专业“地质学基础”学时为72学时(包括22学时实验课)。本课程为实践性较强的一门课程,设有实践教学环节,包括实验室教学和野外地质实习教学。 2 地质学基础课程教学存在的一些问题 (1)师资不足。石油类高校中除石油物探和开发类专业“地质学基础”,还有一门面向地质类专业开设的类似课程“地球科学概论”,两门课程都是相应专业的基础课。在中国石油大学(华东),两门课程主要由中国石油大学(华东)地球科学与技术学院地质系普通地质学教学组9名教师承担,每年面向全校10个专业,46个班,约1400名学生开课,教学任务繁重,师资配备明显不足。 (2)教材建设滞后。当前,仅中国石油大学(北京)和西南石油大学采用了5年内的新版教材,其它石油类高校采用的教材普遍较老,如中国石油大学(华东)采用教材是1995年由石玉章主编的《地质学基础》。教材知识老化,无法体现当今科学技术发展的成果和趋势,势必会影响到教学的效果。 (3)课堂教学形式单一,内容老化。由于教材普遍老化,当前石油类高校“地质学基础”课程的教学内容体系也有待更新。比如,“地槽-地台学说”已被“板块构造学说”取代作为经典的大地构造理论,但当前的教学内容还未进行更新。教学内容的设置还存在系统性不强的问题,比如在第一章“地球概述”中,讲了矿物和岩石的概念,并进行了概述,而在第三章“矿物 岩浆岩与变质岩”中,这些内容又重复讲述。 在教学方法上,课堂教学由于学生多,师资有限,当前的教学形式基本上还是“填鸭式”教学(李剑平,2008),课堂教学是教师的一言堂,互动式教学内容不多,学生参与较少,被动地接受知识。 (4)实践教学内容过于强调石油特色。实践教学是本课程重要组成部分,也是本课程的特色。地质学是覆盖面很广的一门学科,包括岩石、地层、构造、化石、河流、湖泊和海洋地貌及其地质作用,水库选址,地质灾害等方方面面。但当前,石油类高校地质实习集中于地层和构造方面,过于强调石油特色,专业性太强,覆盖面不足,不利于学生综合能力和技能的培养。 3 问题思考与解决途径 前文从师资、教材建设、课堂教学和实践教学4个方面分析了“地质学基础”课程教学方面存在的一些问题,近两届全国大学生地质技能竞赛中,石油类高校学生总体表现欠佳,这凸显了“地质学基础”课程教学改革的必要性和迫切性。 教材建设应与课堂教学紧密结合,互相促进。知识体系构建应具有系统性,比如岩石是地质作用的产物,应当将地质作用及其产物作为整体进行讲述,可以将“岩浆作用与岩浆岩”、“变质作用与变质岩”、“外动力地质作用与沉积岩”作为3个专题进行介绍。在课堂教学形式方面,应当调动学生参与课堂的积极性,地质学基础内容多,可将一些容易理解的知识点作为学生自学内容,比如关于地球的基本常识、地震、火山作用、风和冰川的地质作用等内容,学生通过自学还是很容易掌握的,节省出来的课时可以组织课堂讨论或演讲比赛,让学生主动地参与课堂学习,提高学习效果。 地质学现象其实与我们的日常生活密切相关,在校园里面到处可见到各类岩石的石材,教师应引导学生把平时所学的地质学知识应用的身边地质现象的观察上面,形成开放性、设计性的实践教学模式(张琴等,2011),最大程度地提高教学效果。 在地质学认识实习方面,应当对当前实习内容进行改革,增加实习点及实习内容的覆盖面,在教学方法上应当引入探究式和互动式教学模式(王冠民等,2008)。野外是地质学天然的实验室,只有让学生充分参与到野外实习,才能让他们深切体会到学习地质学的乐趣,培养他们对地质学的兴趣。尤其是在当前就业形势严峻的情况下,对学生实行宽口径教育,培养他们多方面的知识和技能,拓宽就业门路显得尤为重要。 地质学基础是非常重要的一门专业基础课,这门课程的改革仅依靠教学组的努力是不够的,需要学校、学院、系、教学组、教师、学生的共同参与。在学校、院系层面可以考虑增加普通地质学教学组的师资队伍,让更多教师参与到地质学基础的课堂教学当中,减小上课班级规模,鼓励教师主动参与教学改革。在教学组层面上,应该更多地组织教学研讨,深入探讨教学方法的改革。在教师层面上,教师应该自觉地关注学科领域的最新发展,及时更新教学内容,采取一定的激励措施吸引学生主动参与到课堂教学过程,最大程度地提高教学效果。在学生层面上,学生也应当从被动的知识接受者转变为课堂的主动参与者,学生主动参与课堂,主动去学习,学习地质学的思想、知识、方法和技能。 石油类论文:红外分光光度法在测定石油类物质中的应用 摘要:石油类物质的成分非常复杂,其组成也因地而异,主要成分是烃类(烷烃、环烷烃和芳香烃)。水体中石油类物质的测定工作,是环境监测中一项重要而又有一定困难的工作。本文主要介绍了OIL480和OIL460红外分光测油仪在测定水中石油类物质的应用。 关键词:红外分光光度法;石油类物质;监测 中图分类号: TE626文献标识码:A文章编号: 前言 在工业循环水监测中,石油类物质是水体污染的一项重要污染物, 其分散于水中以及吸附于悬浮微粒上或以乳化状态存在于水中的油,被微生物氧化分解,消耗水中的溶解氧,使水质恶化,将会加重对工业循环水系统的腐蚀。因此,对水体中石油类物质的监测是十分重要的。在使用红外分光光度法进行水中石油类物质检测时,OIL480和OIL460红外分光测油仪是目前适用范围比较广泛的两类水中石油红外分光光度法检测仪器。 一、石油类物质的定义 根据GB/T16488-1996 的相关规定,石油类是指能够使用四氯化碳进行萃取,不能被硅酸镁吸附,并且在2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1 波数全部或者部分谱带处有特征吸收的物质。如果在使用如三氧三氟乙烷等其他溶剂进行溶解或者使用如三氧化二铝、5A 分子筛等吸附剂时,必须校正测定值。 二、OIL480和OIL460红外分光测油仪的优点 OIL480和OIL460红外分光测油仪的自动化程度高,可以实现自动控制和处理数据,界面非常友好,能够直接通过计算机界面进行分析参数设定,整个检测过程可以通过计算机屏幕全程显示,在操作过程中,波长还能够自动扫描,自动修正。 OIL480和OIL460红外分光测油仪的分析效率较高,每30s就可以完成一个样品的分析测定,在进行红外分光光度法进行检测时30s/ 次~60 s/ 次,在进行非分散红外光度法时2s/ 次。 三、OIL480 和OIL460 红外分光测油仪的工作原理 作为一种复杂的有机物,石油的组成成分相当的复杂,主要包含烷烃、芳香烃和环烷烃。产地不同,石油类中的亚甲基(CH2基团)、甲基(CH3基团)以及芳香烃之间的比值也不尽相同,为此必须求出各自的校正系数:X 表示亚甲基(CH2基团)系数;Y表示甲基(CH3基团)系数;Z表示Ar-H 芳香烃系数,接下来通过计算得出亚甲基(CH2基团)的波数2930-1 和3030-1 的比值(用F表示),在计算出亚甲基(CH2基团)系数、甲基(CH3基团)系数、Ar-H芳香烃系数。接下来对各种石油类别进行测定,这样能够在测定石油类物质时不再受到产地的影响。 (1)定性分析 当组成石油这种混合物中的各种分子被固定频率的红外线照射时,如果分子结构中的其中一个键的频率和红外线的频率相同,那么分子结构中的这个键就会吸收大量的红外线从而导致能量增加,振幅加大,振动加强。如果石油分子中不存在和红外线频率相同的键,那么当固定频率的红外线照射分子时,分子中的键就不会吸收红外线的能量而增加振幅,振动增强。在检测过程中,OIL480和OIL460 红外分光测油仪可以连续改变红外线的频率,并完成对样品的照射,此时,通过仪器检测装置我们就可以发现,被检测的样品对红外线的吸收各不相同,有的频率吸收的强,有的频率吸收的弱,这样就形成了红外线吸收光谱,我们就可以通过红外线吸收光谱完成样品中是不是含有石油类的检测。 (2) 定量分析 按照比尔定律,某种单色光在照射被检测的液体时,能量也会被吸收,单色光被吸收的强弱程度和被检测的样品的浓度成正比例关系。其关系式可以用下面的式子表示: A=log(1/T)=log(IO/I)=abc T :通过率; IO :入射单色光的强度; I :透射光强度; a :常数; b :液层厚度; c :样品浓度。 在进行石油类含量测定时,根据下面的石油类浓度公式进行计算: C=XA2930+YA2960+Z(A3030—A2930/F) A2930、A2960 、A3030:不同波数的吸光度 X、Y、Z、F :不同波数的校正系数 四、OIL480和OIL460红外分光测油仪进行测定分析 (1)仪器的选择 OIL480或者OIL460红外分光测油仪、四氯化碳、苯、异辛烷、十六烷、1+1 硫酸、氯化钠、无水硫酸钠、石英比色皿。 (2)四氯化碳纯化处理 由于市场上的四氯化碳通常含有极少量的稳定剂,而这些稳定剂都是有机物质,常常会给测定的结果造成影响,为此必须对四氯化碳进行纯化处理。常用的纯化方法有:减压蒸馏法、水浴蒸馏法、使用活性炭吸附法。其中,水浴蒸馏法纯化处理的四氯化碳效果最好,但是水浴蒸馏法需要注意温度必须控制在76.8℃~77.5℃之间。 (3)待测样品石油的制备 a) 按照苯:异辛烷:十六烷=2 :5 :13(V/V)的比例进行配比,组成待测标准石油样品。 准确称量0.1000g的待测标准油品,准确量取100mL纯化的四氯化碳,然后将二者混合配置成1.00mg/mL的标准油溶液。往10mL的容量瓶中注入适量标准油品,然后用四氯化碳进行稀释至标线位置,制成1000mg/L的标准油贮备溶液。 b)直接使用国家标准物质中心的标准储备液进行配制。 (4)萃取 把已经酸化的水样500mL全部转移到分液漏斗中,然后加入氯化钠,氯化钠的量大约是酸化水样总量的8%,然后使用25mL的四氯化碳进行萃取,将混合液体进行充分振荡(时间大约3min),将四氯化碳层转移到100mL的锥形瓶之中,然后继续使用25mL纯化的四氯化碳进行水样的萃取,萃取液仍转移到锥形瓶中。接下来往锥形瓶中加入足量无水硫酸钠,利用无水硫酸钠的吸水性吸收水样中的水分,30min后将萃取液取出50mL,转移到容量瓶中进行定容,定容时仍然使用纯化的四氯化碳,使用纯化的四氯化碳调零,然后将样品放入OIL480或者OIL460红外分光测油仪中进行测定。 (5)绘制标准工作曲线 分别取100mL的容量瓶5只,分别加入30mL纯化后的四氯化碳,然后分别向5 只容量瓶中加入0mL、1mL、2mL、3mL、6mL 的1000mg/L的标准油贮备溶液,然后分别加入纯化的四氯化碳进行稀释到刻度位置。此时五只容量瓶中四氯化碳的浓度分别为0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、60mg/L,接下来使用4cm的带盖石英比色皿进行空白调零后,就可以对标准样品进行测定(保证石英比色皿方向上的一致性),然后按照测定结果绘制标准工作曲线。 使用OIL480和OIL460红外分光测油仪测定水中石油是一个技术性较强的工作,作为专业技术人员必须严格按照操作规程进行操作,只有这样才能获取科学的数据,完成水中石油类的测量,为环境监测提供准确、可靠的有效数据。
高中地理课堂教学探讨:图解法在高中地理课堂教学中的运用 摘要:高中地理教学中采用图解法对学生授课是很有必要的,利用图解法,教师在日常课堂中可以一步步将所学内容画出来,避免直接让学生看抽象结果图,使他们在脑中形成直观印象,逐渐形成清晰的地理逻辑思维,从而增强教师的教学效果,加深学生印象。本文主要阐述了高中地理课堂教学现状及其中存在的一些问题,展现图解法在高中地理课堂中的应用及其带来的积极作用,同时说明图解法在高中地理课中应用的必要性。 关键词:图解法;高中地理;课堂教学 地理学科是一门具有自身特性的学科,主要特点表现在地域性和综合性上。地域性,主要指当地特殊的地理特点,不同各地,各有千秋,复杂多变;综合性,是对世界各地全面不同进行综合性总结,本就不同各地进行综合性总结、分析。高中地理学科教材内容中关于地理事物是如何形成的及发展过程是怎样的占很大一部分,此外还包括地理事物的变化。地理教学过程中需要向学生展示各种地域地形图和演示事物是如何形成的详细过程,由于学生大多没有相关生活实践经验,无法联想,从未体验,这些内容显得有点抽象,这种情况下如果教师依然采用平时教学方法则会给学生带来思维上的混乱,难以理解,缺少画面,导致学生学不懂。 一、高中地理课堂教学现状 初中文化课教学中,地理并不是同语文、数学、英语三大科目处于等同地位的,数学、语文、英语三大主科学生从小就开始学习,有着深厚的文化基础,加之教师的耳濡目染,这三科更显得重要。相比之下,地理与生物等学科是会考科目,基于这个原因,很多学生从初中就没有好好学习地理,既没有学过,又不想学,所以高中地理学习中表现出了很吃力的现象。地理科目虽然被归为文科性一类,但根据地理自身学科特性更多表现出来的是理科性,甚至还有公式类知识,所以想要学好地理没有深厚的地理知识基础和清晰的思维逻辑是万万不行的,这就体现出了高中地理学科成绩低下、教学工作难进行的原因。 二、高中地理课堂教学存在的问题 1.对地理学科缺乏重视 因为地理学科在我国中考考试中所占比重很小,在应试教育国情下,不管是学校、教师还是学生,都对地理学科存在偏见,认为不重要的科目不必花费太大精力研究,把时间和精力全部放到中考主要学科上才是正确的。可是学生不知道的是地理学科在高中文科类中是三大专业学科之一,在高考中占有不可小觑的地位。在初中没有打下良好的地理知识基础,必然在高中地理课堂中学习很吃力,高中地理知识难度系数要比初中大很多,抽象、复杂、难以想象,具有较高的实践性、理论性和综合性等,从而更加使学生对地理学科学习产生畏惧感。另外,有些地理知识属于偏理性概念,对于文科学生,利用理科思维学习知识、理解问题更是难上加难。 2.缺乏正确的学习方法 地理被誉为“理科中的文科,文科中的理科”,因为地理内容不是简单背诵就能学好的,更多的还需要理解后才能明白其中道理,这也就是为什么地理学科需要形成与学物理、数学一样缜密的逻辑性思维的原因。平时高中地理学习中,学生往往采用“临时抱佛脚”的方式对付考试,觉得可以考好,可实际成绩往往不理想。地理知识学习中,“万变不离其宗”,一个知识点可以出一片题。学生要找到正确的学习方法,才会事半功倍,错误的方法只会浪费时间和精力,导致事倍功半。3.教学方法不合理学习知识不只靠学生自身努力,教师采用适当方法也很重要,需要双方共同努力。地理是不同于其他科目的特性学科,需要教师采用不同方式对不同知识点进行教学。地理学习内容中有相当一部分难理解的地形图表、地质形成过程及地质演变等相关知识,教师采用传统教学方法在讲课过程中很难讲得通,时间长了学生就会对这一学科产生强烈的抵触情绪。地理中有很多抽象内容单凭一张嘴及黑板板书是讲不通的,如等高线知识模块,不同的密度、演变趋势、递变规律都需要以形象的表现方式向学生展现,没有合理的教学方法是不可能取得较好的学习成效的。 三、图解法的应用问题 1.经过上述分析,通过对图解法的应用,展现出几大优点 (1)平面直观的图形有利于加强学生对地理知识的理解,加深学生印象,提高课堂效率,深化学习成果,最终提高整体学习成绩和教学质量。(2)教师频繁应用图解法,可以为学生树立榜样,帮助学生确立新的学习思路,培养新的学习方法。每个人不同的绘图习惯、绘图思路,可以创新学生思维,激发学生的探索精神。 2.图解法在地理课堂的具体应用 (1)调动学生的学习积极性 兴趣是最好的老师,“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。对学生来说,学习地理有兴趣就有了动力,教师在课堂教学中要注意讲课方式,可以采取有趣的方式激发学生兴趣,采用图解法,让学生不得不紧跟教师的授课思路,目光随着教师的手指转动,督促学生上课认真听讲学好每一个知识点。师生互动是一个能很好地拉近学生与教师之间关系的方法,在互动过程中,根据课堂气氛的发展,教师可以对学生进行问答,精心设计的问题在合适的时机出现是建设优质课堂的一大亮点。 (2)合理方式教学 地理学科最具特点的内容就是地图。不同的地区风貌、地质变化、地域划分等都需要集合地图教学,有了地图,地理知识不再是生硬的纸上谈兵,更有画面感,更易记忆。同样,“图解法”给教师带来很大便利的同时会使学生透彻理解知识点,老师对地图可谓信手捻来,学生学习起来才更方便。如讲述三大岩石的成因和地壳物质循环时,采用“图解法”辅助讲解,就会取得较好的教学效果。教师在黑板上画出陆地和海洋的剖面图,用虚线表示地壳和地幔的分界线,然后画出地幔的岩浆沿着地壳裂隙上升,如果喷出地表,就形成玄武岩,如果没有喷出,侵入地壳中,则形成花岗岩,通过边画边讲,学生理解了岩浆岩的形成过程。如果只是生硬地解释“风化”、“侵蚀搬运”这些专业名词,则学生反而不知所云。在有关大气知识的教学中,也可以充分发挥图解的作用。全球大气环流系统、各自成因仅凭大脑很难记得清楚、模拟得明白。这时教师可以用图解的办法,简单的圆形代表地球,线条表示各类纬线,画出大气环流的整个系统。在对不同大气现象进行介绍的同时,分析其不同成因。看图说出不同位置相互对应,不同气压带、纬度位置、对应区域一目了然。在全球七个气压带中,如以赤道为中心,南北半球300、600、900各纬度的气压带遥相呼应,有助于学生发现分布规律与特点。 (3)加强学生的生活实践能力和读图能力 地理中跟气象相关的知识占了很大比重,气象在生活中每分每秒都在体现,如下雨、下雪、气候变化都是地理知识,雨雪的大小、风暴的强度也是重要的地理知识。学习过程中让学生感到所学知识能应用到生活中会大大提升他们的学习积极性,联系生活实际,亲身体验气候的变化,视情况不同分析,还可以加深印象。当分析干旱气候形成原因及后果时向学生展示他们在生活中亲眼见到的庄稼减产、地表干涸龟裂等现象,就会认识到地理学科是一门实用性强的学科。根据上文可知高中地理课堂教学现状及学习过程中教师、学生自身存在的一些问题与不足,学生不重视导致基础薄弱、不正确的学习方法、教师的不合理教学方式都对课堂教学有很大影响。通过采用“图解法”能很好地向学生展示地理学科内容,加深印象,能生动形象地描绘出地质变化的过程等难点,给教师课堂教学带来便利,也给学生带来知识内容的直观展示。 作者:黄榕贤 单位:福建龙海程溪中学 高中地理课堂教学探讨:高中地理课堂教学效果提升策略 摘要:近年来新课标不断在我国高中地理教学中深入,高中地理教师要顺应时展的大潮,以学生为主体,以提高课堂教学效果为主要目标。高中地理教学要将教育观念进行转变,教师要根据具体的实际情况选择最合适的教学方法,提高学生对地理学科的兴趣,将现代教学手段进行充分的利用,促进学生充分的进行。 关键词:高中;地理教学;课堂教学效果 素质教学非常重要的一个组成部分就是地理学科,需要提高地理的教学质量,要认识到地理学科的重要性,可以将地理教学任务顺利的完成。提高高中地理教学质量,就要提高教学的效果,本文主要针对高中地理学科,对其教学效果的提高的具体策略进行探索,希望可以促进高中地理教学不断得到发展,进而提高其教学效率。 一、高中地理教师需要将教学观念进行提高 提高教学效果的根本策略就是将教师的教学观念进行转变,教师要将传统的教学观念进行提高,以学生为主体,不断加强教师和学生之间的联系,不断引导学生进行发展高总地理教学不仅要单纯教授学生地理知识,最重要的是引导学生去探究知识,让学生明确怎样去学习地理,将具体的教学活动和学生的实际生活练习起来,使学生可以具备良好的学习习惯。在地理课堂教学的过程中,教师要提高学生的思维能力,使学生的思维不断得到创新,使学生具备基本的创新能力。教师要将自身的引导作用充分的发挥出来,将学生对于地理的兴趣激发出来,使学生可以积极的参与到教学活动当中,使学生的教学效率不断得到提高,那么教学效果就会随之得到提高。 二、将高中地理教学策略进行转变 学生对高中地理具有一定的学习和研究的能力,这就是地理学习能力,它不仅要求学生对地理学科的基础知识进行掌握,对于具体的学习工具也要可以的运用。地理学科在高中总体学科中被归类为文科,它的学习方法不能只是单纯的去记忆,最主要的是让学生去理解。在高中地理的教学过程中,教师要将地理课本上的知识进行系统的整理,对于图表和具体的图的读取也要熟练的掌握。地理知识中有一些知识是非常抽象难懂的,这就需要教师在学生的身边进行有效的引导,使学生将思维空间进行发散,在头脑中对相应的知识有一个具体的轮廓,如果学生对于时区、行星的知识只是去死记硬背,对于时区的相关问题他们还是不能去计算。提高学生的地理学习能力,不仅是教会学生怎样去解题,而是对学生进行有效的引导,对课本上的基本知识急性基本理解和运用。 三、利用现代教学手段促进课堂教学的多样性 将课堂教学向多样化方向转变,也可以促进高中地理课堂效果,科技发展的越来越快,现代教学手段被应用的越来越广泛。传统的教学手段只是以书本为主要内容,学生大多数都不能进行很好的理解,显得课堂教学非常的枯燥乏味,学生对地理学科就会逐渐丧失兴趣。这时候就要将现代教学手段引入进来,将各种各样的多媒体信息技术进行充分的利用,使高中地理课堂变得生动有趣,利用信息技术将课本的具体内容和学生的实际生活进行有效的连接,将再现性和先进性的特点充分的进行显示,将学生对于地理知识的兴趣提高起来。素质教育最好是在不断的实践中进行,因此教师应该将社会实践次数不断增加,提高素质教育的质量,使教育改革的程度不断加深,教师可以经常带领学生去野外进行观察,这也是进行地理知识学习的一种方式。 四、要增加地理的课堂活动 在新课改的大形势下,过去比较陈旧的教学方法已经不能很好的适应新课标对于高中地理知识的要求,教师不能只是利用课堂教学的形式,要尽量多的组织地理教学活动,对于地理课外的活动也要给予高度的重视,将学生的主动性激发出来,使学生可以积极主动的参与到活动当中。在课堂活动中要将课本知识不断进行引入,鼓励所有的学生都可以积极的参与进来,大家一起进行合作和探究,促进每一个学生不断进步和发展,这样可以带来巨大的教学效益。地理课堂活动具有很多的形式,可以进行角色扮演、小组讨论、知识竞答等形式。总之,利用地理课堂活动,可以有效的激发出学生对于高中地理学科的积极性,体现出寓教于乐的意义,将书本上比较抽象的地理知识具体的表现出来,使学生很快就可以掌握相应的知识,并且印象深刻。 五、高中地理教学要注意以学生为主体 当代教学非常注重的就是学生的个性发展,学生在课堂教学中居于主体地位,教师要发挥出自身的引导作用,使学生在课堂中注意力集中,可以积极的和老师进行互动,并且认真思考问题,并想出有效的办法进行解决,在学生发言的时候也需要教师的有效引导,或者可以在具体的课程结束之后,做总结性的发言。让学生明确自己的不足之处。 六、结束语 综上所述,本文主要是针对高中地理教学中如何提高课堂教学效果,提出具体的策略,可以对高中地理教育起到有效的借鉴意义,促进地理教学不断的发展。 作者:曹海龙 单位:盘锦市盘山县第二高级中学 高中地理课堂教学探讨:优化高中地理课堂教学行为的实践 摘要:课堂教学活动是师生共同参与的一个过程,师生的课堂行为,会给教学效率造成巨大的影响,因此,在实际的教学过程中,教师应该规范教学行为,积极构建良好的课堂教学环境,以提高课堂教学的有效性。本文通过简要分析高中地理课堂教学行为的现状,指出优化高中地理课堂教学行为的有效策略,以期能够提高高中地理课堂教学的质量,提升学生的地理水平。 关键词:高中地理;课堂教学行为;策略 课堂是学校开展教学活动,教师传授知识的主要阵地,而在课堂教学过程中,参与主体的行为,会直接影响到课堂进度和教学质量,因此,在推行新课改的背景下,高中地理教师应该积极与时俱进,不断更新教学观念,树立全新的教学观念,采用多样化的教学方法和教学手段,不断激发学生的学习热情,以提高课堂教学的有效性。 一、高中地理课堂教学行为的现状 在课堂教学活动中,教师处于教的位置,而学生处于学的位置,因此,高中地理教师应该正确定位师生之间的角色,采用有效的教学方法,努力营造轻松、活跃的教学环境,以提高学生的学习效率[1]。但是,在实际的课堂教学过程中,由于部分高中地理教师的教学观念陈旧落后,不能科学运用现代教学手段,一味采用语言讲解教材内容,使得学生的参与意识薄弱,从而降低了教学效率。同时,在由于教学时间有限,学生人数众多,很多高中地理教师一味采用统一的教学模式,灌输理论知识,忽视了学生之间的个体差异,使得教学缺乏针对性和目的性,从而严重降低了学生的学习热情,不利于提高教学质量。另外,一些学生本身的学习能力有限、学习态度不端正,在课堂教学过程中,没有积极主动地参与到教学活动中,从而导致课堂教学的整体效果较差。 二、优化高中地理课堂教学行为的有效策略 2.1合理设计教学行为 在课堂教学过程中,教师的教学态度、教学方法会影响到学生的学习情绪和学习效率,因此,在开展教学活动之前,高中地理教师应该合理设计教学行为,不断提高自身的教学热情,合理选择教学方法,以感染学生的学习情绪,提高学生的学习效率[2]。例如,在讲解“城市化及其进程”时,高中地理教师可以根据具体的教学内容以及学生的学习需求,采用口头讲解的形式,讲解城市化的概念,然后提供城市不同时期的人口规模、空间面积和用地数量,让学生共同交流和讨论,以激发学生的学习热情,提高学生的课堂参与意识。同时,高中地理教师可以采用小组合作的形式,让学生利用网络信息技术,收集、整理有关的教学资源,以加深学生对教学内容的记忆,培养学生的自主学习能力,提高地理教学的质量。 2.2有效使用教学方法 在传统的教学观念里,教师一直居于课堂主体的地位,而学生只能被动、消极的接受教学内容,因此,在素质教育的背景下,高中地理教师应该积极更新教学观念,坚持学生的主体地位,采用有效的教学方法,充分调动学生学习的积极性和主动性,以提高课堂教学效率[3]。例如,在学习“工业的区位因素与区位选择”时,高中地理教师可以以学生生活的城市为例,让学生深入分析、探讨本城市工业区域的分布特点以及优势条件,引导学生掌握交通、劳动力以及租金等要素,对工业区域的影响,以培养学生的思维能力,提高学生的地理学习能力。同时,在具体的教学过程中,高中地理教师应该充分尊重学生之间的差异性,根据学生的实际情况,科学选择教学方法,不断提高教学的目的性和针对性,以提升学生整体的地理水平。例如,在学习“发达国家与发展中国家”时,高中地理教师可以根据不同学生的学习能力,分层制定教学目标,以提高教学质量,提升学生的地理水平。 2.3及时进行反思 教学反思是教学过程中的重要环节,因此,在高中地理教师应该重视教学反思,及时进行教学总结,不断提高教学的有效性,以提升学生的综合能力[4]。在课堂教学活动即将结束之时,高中地理教师应该带领学生复习和回顾教学内容,并且通过师生之间的有效沟通和交流,了解学生的知识掌握情况,及时进行点拨,以加深学生的理解和记忆。例如,在学习“昼夜长短的变化”时,高中地理教师可以简单的画出图形,通过提问的方式,让学生回答影响昼夜长短变化的因素,并且根据学生的回答情况,进行合理的点评,帮助学生建立科学、完整的知识体系,以增强学生的学习信心,提高学生的地理学习能力能力。 总结: 总而言之,在高中地理课堂教学过程中,师生的课堂行为会严重影响到教学质量的提高,因此,在课堂教学过程中,高中地理教师应该树立正确的教学观念,充分尊重学生的主体地位,合理发挥自身的引导作用,努力营造良好的课堂教学环境,以提高学生的学习热情,实现高效的课堂教学效果。 作者:胡锋训 单位:江苏省沭阳如东中学 高中地理课堂教学探讨:高中地理课堂教学研究分析 摘要:高中地理课程涉及自然科学与社会人文两个领域,是一门知识内涵非常丰富的学科。在新时代背景下,课堂教学的有效性成为教学的关键,如何在有限的时间里高效地完成课堂教学已经引起了高中地理教师的广泛关注。本文本着为学生着想,结合笔者自己的实际教学经验,期望能切实提高学生在课堂教学中的观察能力和分析综合能力,促进课堂有效性的实施,并且为广大地理教学工作者带来一些课堂教学方法的启示。 关键词:高中地理;课堂教学;有效性 地理学科是高中教学内容中的重要组成部分,对学生整体的素养品质的有着重要的影响。要想使高中课堂实现有效教学,需要教师认真分析探究,通过多种途径不断探索和实践。 一高中地理有效课堂教学的基本内涵 有效教学是对教学质量的新要求,其优秀就是教学的效益,是指教师在课堂指导学生学习一段时间后,学生所获得的具体进步或发展。其关键是关注学生发展的自觉性、自律性,尊重学生发展的个体差异,强调在课堂进程中发展,是学生成为教学的主题,从而使学生全面提高自己的总体素质,促进个性化发展。高中地理课堂教学的目的是促进学生地理素养的形成,是每一个学生都能不断地提高地理基本能力,培养学生自主探索地理知识的需求。正所谓“不管黑猫白猫,能抓老鼠的就是好猫”。在实际的教学中,不同的教师运用不同的教法,其取得效果和对学生的影响是截然不同的,要想做的好就必然要求提高课堂教学的有效性。这就要求教师结合自身实际,以素质教育理论为指导,进行课堂教学的改革,把教学的主体还给学生,让课堂教学有效优质,积极探索一种用有限的课堂时间获得最大的进步的教学模式。 二高中地理课堂教学中存在影响课堂教学有效性的问题分析 地理知识与我们的日常生活联系紧密,是一门十分使用的科学,横跨自然科学与人文科技两个领域,有利于我们更加清晰地认识这个世界。地理教学原本是一个操作性很强的学科,却因为种种原因被僵化,影响了课堂教学的有效性,笔者结合教学经验,总结了以下几个课堂教学中存在的突出问题。 (一)只重视理论讲解,忽视地图教学 地图是地理教学中的一个重要组成部分,只看名字就能感觉两者之间天然的联系,然而在实际教学观察中却发现,教师并没有能够充分发挥地图对学生地理学科的带动作用,在课堂进行知识讲解时,只限于知识点本身的讲解,不能与地图有效结合起来。而高中阶段的地理学习,知识点的难度有了进一步增加,很多知识点只有结合地图才能更加有效让学生理解掌握,否则学生只能死记硬背,势必不能达到课堂教学有效性的标准。 (二)局限于教材之中,不能联系生活实际 地理课程是一门与日常生活联系密切的学科,其形成的地理素养是公民所必备的基本素养之一。教师只有在教学的过程中,将理论知识的讲解与生活实际结合起来,才能达到更好的效果,既能使学生更加深入的理解所讲授的地理知识,又能提高学生在实际生活中运用地理知识的能力。然而在目前的高中课堂中,教师只局限于对教材的解释分析,忽视了将理论知识与实际生活结合起来讲授,使得地理学习十分抽象,让课堂变得沉闷,既降低了学习知识的有效性,又丧失了学生运用地理知识的能力,从而影响了整体教学的有效性。 (三)教学方法相对单一,缺乏教学技巧 现代教育理念要求实现教学方法的多样性,根据不同教学内容运用不同的教学方法,以求达到提高课堂教学有效性的目的。尤其是地理这门课程,涉及的知识面十分宽广,包括自然地理、人文地理等多个模块,如果对这些不同层面的知识进行单一模式的讲解,缺乏对不同模块针对性的教学技巧,会让学生对某些知识感到困惑和不理解,影响了学生对于地理知识丰富多彩的看法,使学生觉得课堂教学比较枯燥,继而影响了学生学习地理知识的热情,也就难以达到高效开展课堂教学的目的。 (四)学生进行课外实地考察的机会少 地理因为其本身的特性涉及人文和自然等,被称为“文科内的理科”。在实际教学中,教师只有文科类的知识传授教学方式,很少会采用实验或实地勘察的方式进行教学。使教师将学生的视野限制在课堂之上,没有创设出一些到室外进行考察的机会。这种直观的感受,对学生来说是多么高超的技艺也无法取代的,如学生只有到气象部门实地考察,才能体会气候现象的原理。而高中阶段,地理实践学习的机会比较少,很大程度上影响了学习的有效性。 三高中地理课堂实现有效性教学的培养策略 (一)实现地图教学与知识点教学的有效结合 高中阶段的地理知识,对于学生有着很高的要求,必须要理解知识的内涵,学会运用于实际,才能够取得理想的分数。地图自然也就发挥着越来越重要的作用,教师要在教学过程中把地图教学放在重要的位置,实现教学过程中理论讲解与地图教学有效结合起来,让学生更好地进行地理知识的学习。这样从地图的角度进行教学,让学生有了可以依据的基本点,对所学内容有了很强的认同感,有利于自己对教学内容进行系统的整理和真正的类比运用,加深学生对知识点的印象,课堂教学会收到良好的教学效果。 (二)将教学内容与实际生活相结合 在高中地理教学中,要想实现有效性的教学,就要在课前进行大量的工作,根据教学实际需要以及教学目标,制作详细的课堂教学预案,在生活实际中挖掘课堂教学内容,从学生的兴趣入手,活跃课堂气氛,让学生在教学中感受在生活中地理的重要性,激发学习地理知识的热情,进而更好地投入到以后的地理学习之中。教师要做好课堂上的引导学习,把教学主体设定为学生,依据学生实际来使地理学习生活化。从学生感兴趣的事物入手,代入时间转换的学习中,将教学内容渗入到学生日常经常关注的地方,其教学效果肯定会事半功倍。 (三)创设问题情境,突破教学难点 教师要在实际教学中,大力推行探究式学习,创设问题情境,突破教学难点,达到有效教学的目的。如教学“洋流”时,主要从“洋流的成因、洋流的分布、洋流对地理环境的影响”三个方面来入手,需要紧扣“洋流的分布规律”这一优秀来进行。在新课讲授过程中,教师可以尝试以“小漂流瓶”进行问题引导,首先向大家演示大水盆中漂流瓶在小风扇的影响下活动轨迹,向同学们抛出“盛行风与洋流形成有什么关系?”。之后再向同学们展示“世界海陆分布图”和全球气压带、风带简图,让学生“能否根据盛行风与洋流的关系绘制一副世界洋流模式简图?”通过这一系列的问题引导,扩展学生的思维,让学生在情景学习中自发深入探究,完成自我学习的延伸,处理好新旧知识之间的连接,使新获得的知识易于理解和掌握,对于学习重难点进行了突出。 (四)在课堂外进行有效的探究活动 高中阶段,学生思维敏捷,对于新奇事物有着很强的好奇心,尤其对于课外探究类活动有很强的兴趣。地理课堂外的探究活动,一般是这样的流程,教师根据教学目标向学生提出任务,然后学生根据实际情况进行分组研究,制定方案,探索实践,讨论交流,汇报结果。这种活动要利用好学校的平台,利用好学生春游或者秋游的机会,设计一些旅途观察活动。教师要提前摸清要到达的地点,深入发掘其中的教学素材,制作旅游记录游戏,让学生在旅游进行过程中,每到达一个点就做好相应的标记,其中让学生自己记录路通中可能存在的地形地貌或者地理知识,还可以向学生普及省道、国道、高速公路等旅游必备常识的运用。在活动进行完之后,让学生们自由讨论,各自发表自己的看法和理解,说一些图中涉及的地理知识,或者有没有更好的旅游路线,还可以讲一下自己在其中的感受。在课堂外进行有效的探究活动,让学生增强动手能力和地理学习能力,从而增强自身的地理素养。总之,高中地理课程是一项艰巨的教学挑战,需要广大地理教师从多方面探索,寻找更好的教学模式,提高学生地理学习的基本能力,增强学生的地理素养,提高自身的教学质量,继而达到地理课堂有效教学。 作者:杨志超 单位:云南省昆明市嵩明县第四中学 高中地理课堂教学探讨:乡土地理资源高中地理课堂教学 一、乡土地理资源对高中地理教学的意义 (一)培养学生对地理学习的积极性 在高中地理课堂教学中,笔者发现教材的很多内容和学生的实际生活基本没有交集,学生对这些内容都十分陌生,学习起来比较吃力。用联想记忆方法记忆这些内容的时候就会捉襟见肘。所以地理课堂教学沉闷枯燥,进而使学生丧失学习的积极性。但是通过引入乡土地理资源可以帮助学生拉近和教材知识之间的距离,学生将教材内容和实际生活联系起来,会觉得课堂很亲切。通过将课堂学习内容和实际生活联系起来,学生记忆起来就会比较轻松,理解起来也会比较容易。通过这样的教学,课堂学习氛围更加轻松和谐,学生的学习积极性也能慢慢地得到提高。 (二)促进新知识的学习 乡土地理资源可以促进学生学习新知识。学生对自己生活的地方的河流交通、树林植被还有当地的气候特征必然有观察和感受。这种观察和感受深深植根于学生的大脑中,但还没有形成系统的知识体系。在课堂教学中教师只要将专业知识和学生的生活常识结合起来就能让学生顺利地掌握教学重点,起到事半功倍的效果。 (三)促进学生实践精神和探索精神的发展 乡土地理资源的利用可以促进学生实践精神和探索精神的发展。学生在地理知识的学习过程中不仅要接触书本知识同时还要将课本专业知识和实际生活结合起来才能够有真正的进步。地理教材内容也来源于实际生活,所以学生在课堂学习之后可以将课堂学习到的内容带到生活之中去检验、验证。在实际检验的过程中学生必然会遇到一些问题,学生通过查阅资料等方式独立解决这些问题可以极大地提高自身的探索能力和实践能力。 (四)培养学生的爱国情怀 在学习过程中学生通过对乡土地理资源的了解从而更加深刻地了解自己的家乡和祖国,慢慢地对国家的感情也会越来越深。乡土地理资源和教材的结合让学生从对国家宽泛的了解进入到比较细致的阶段,这有利于培养学生的爱国情怀。 二、地理教学帮助发现乡土地理资源 中学地理课程标准明确指出乡土地理是中学地理学习的必修内容。由此可见地理课程对乡土资源的开发利用具有重要的作用。由于乡土地理资源丰富,因此在教学时要选择性地使用。 (一)科学选择利用乡土资源 在地理教学中,乡土资源的选择一定要科学。所谓科学就是教师选择的乡土资源一定要对学生有教育作用,在选择时一定要有科学依据。因此,教师在选择乡土资源时一定要保证选择的内容要真实可靠。教学中用的教学内容要有利于学生相关能力的提高。比如在学习有关气候内容的时候教师应该选取当地的气候特征帮助教学,要科学精确地定义当地的气候情况,教给学生严谨务实的科学观念。 (二)注意资源选取的相关性 在地理教学中教师要注意选取和利用与教学内容相关的乡土地理资源。教学目标的不同要求乡土地理资源的选取也不同,学校所在地域的不同对资源的选择也不同。所以教师在选取资源的时候一定要注意这样两个问题: 1.乡土地理资源的选择一定要和教学内容相匹配,同时也要和社会文化的发展相匹配。 2.乡土资源的选取应该贴近学生的实际生活,不能让学生感到陌生。总之,乡土资源的选取要符合教学目标的要求,要和学生的实际生活紧密相联。 三、将乡土地理资源和高中地理教学结合 (一)引导学生深入 研究学生不仅仅需要学习课本知识同时还要对知识进行深入研究,发现书本知识背后的深刻价值。教师要引导学生利用乡土地理资源对所学知识进行深入研究,并用科学的研究手段解决生活中的实际问题。 (二)在实际研究中促进教学 在地理教学中,教师不仅要教给学生理论知识同时还要带领学生实际考察地理以提高学生发现问题、分析和解决问题的能力。教师可以带学生观察生活中常见的山川地貌、河流交通等,在生活实践中促进地理教学。在进行实践教学时,教师可以先将学生分组,然后给每组布置不同的任务。在实践之前给学生足够的准备时间,包括药物准备、任务明确、路线规划等内容。通过实践可以帮助学生更加深刻地理解和掌握课本知识,促进学生的全面发展。总而言之,乡土地理资源在高中地理教学中有着极其重要的作用,我们一定要充分利用乡土地理资源提高学生的实践能力,促进学生的全面发展。 作者:李小玲单位:青海师范大学生命与地理科学学院江苏省盐城中学