水工环地质是水文地质、工程地质和环境地质的统称，是地学研究领域的重 要组成部分。其中工程地质学在20 世纪20 年代在地质学基础上开始发展，而今 已成为一门理论基础坚实、研究内容丰富、与工程建设及人类环境密切相关、且 具有各分支学科、应用性很强的地学学科。
一、工程地质学的涵义
工程地质学（engineering geology）是研究与人类工程建筑等活动有关的地 质问题的学科，它是地质学的一个分支。工程地质学的研究目的在于查明建设地 区或建筑场地的工程地质条件，分析、预测和评价可能存在和发生的工程地质问 题及其对建筑物和地质环境的影响和危害，提出防治不良地质现象的措施，为保 证工程建设的合理规划以及建筑物的正确设计、顺利施工和正常使用，提供可靠 的地质科学依据。
二、我国水工环地质工作的研究现状
经过尽60 年的发展，我国工程地质学已成一门研究内容丰富、理论体系严 谨，具有中国特色的综合性学科，并且是国际工程地质界的重要一员。我国工程 地质学家的研究领域广阔，主要有岩土工程特性研究和岩体工程地质力学创立、区域工程地质和区域地壳稳定性研究、环境工程地质和地质灾害研究、特殊土结构和工程特性研究以及工程地质勘查的理论和技术方法等方面。
（1）岩土工程特征研究和岩体工程地质力学的创立
地基、边坡和地下工程围岩的变性破坏问题使工程地质学家与岩石力学家、土木工程师们开始关注对岩体介质特性的研究，认识到岩体与岩石是既有着本质 区别又相互联系的介质。著名工程地质学家谷德振和他的同事们在一系列，岩体 工程勘察中，发现岩体的力学性质和行为主要受控于软弱结构面的展布，包括层 面、断裂面、节理、片理等，使岩体成为非连接、非均质、各向异性的介质。在国际上独树一帜。20 世纪80 年代中期以来，在中国科学院地质研究所 设立了工程地质力学开放研究实验室，吸收国内学者共同协作，开展工程地质前 沿课题和生产上需要解决的问题的研究工作，每次学术委员会上都要讨论工程地 质学的趋势和应制定的科研方向。无形中成为我国工程地质学的研究中心，推动 着我国工程地质学的不断发展。
（2）区域工程地质和区域地壳稳定性研究
受地质和自然地理条件制约，区域工程地质条件复杂，对区域工程地质的研 究对国土资源开发利用、工程规划布置以及地质环境保护等意义重大。20 世纪 50 年代末，刘国昌、张咸恭、姜达权等就开展了此项研究工作，出版专著和编 制全国工程地质分区图。几十年来，各大河流域、部分省区和西南、西北山区都开展了较系统的区域工程地质和环境地质研究，积累了丰富的资料。经过数年的 努力，于1990 年首次出版了1：400 万《中国工程地质图及说明书》，1992 年出 版了1：600 万《中国环境地质图系》。这些成果标志着我国区域工程地质环境研 究取得了丰硕的成果。20 世纪50 年代末，我国学者谷德振和刘国昌倡导研究"区域地壳稳定性"，指出区域地壳稳定性是岩石圈内正在进行的地质、地球物理作用对地壳表层及工 程建筑安全的影响，即地壳现代活动对工程安全的影响程度。其研究思路是以地 质力学理论为指导，强调以地质构造研究为基础，以断裂活动性、现代地应力场 和地震活动性为主要研究内容，最终进行区域稳定性分级，分区和评价。在该研 究领域，胡海涛等依据李四光的"安全岛"思想，指导重大工程场址的选择，取 得了重要成果。例如，二滩水电站和大亚湾核电站的成功选址即是。区域地壳稳 定性研究对我国工程地质勘察来说，具有特殊的意义，这也是具有中国特色，且在国际上处于领先地位的研究领域。
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（3）环境工程地质和地质灾害的研究
环境工程地址是现代工程地质学的一个分支，是研究由于人类工程-经济活 动所引起的区域性和危害人类及工程安全的工程作用的产生机制和条件并进行 预测和防治，这些作用是诱发地震、地面沉降、地面塌陷、土地荒漠化、滑坡、泥石流等。我国正式研究环境工程地质始自20 世纪60 年代的新丰江水库诱发地 震和上海的地面沉降。80 年代初以来，共召开了四次全国性的环境工程地质学 术讨论会，涉及的内容丰富多彩，有些研究成果在国际上处于先进地位。对上海 地面沉降的防治，区域性滑坡预测模型。1995 年刘传正出版了《环境工程地质 学导论》，全面论述了环境工程地址理论体系，基本研究内容以及各类环境工程 地质作用研究的内容和方法，展示了环境工程地质的前景。与环境工程地质相关的地质灾害的研究，也主要由工程地质界承担的。近十 多年来，对危及人类和工程安全的各种地质灾害，都进行了广泛而深入的研究。1989 年 1 月召开的全国地质灾害防治工作会议期间，成立了主要由工程地质学 家参加的全国地质灾害研究会，次年又创办了《中国地质灾害及防治学报》，对 地质灾害的研究起了促进作用，对地质灾害的分类，形成机制、分布规律，预测 方法及防治对策与措施等研究成果，及时在学报上开展交流。90 年代还编制了 中国地质灾害类型图，出版了段永侯等的专著《中国地质灾害》。众多的研究成 果及著作，还有具体防治工程的成功，确立了我国在这一领域的国际地位。
三、我国水工环地质工作的发展趋势
在 21 世纪上半叶，根据我国的发展战略，将大大提高综合国力，加速现代 化建设。为保持较快的稳步发展速度，在能源、交通、现代城市化建设和矿产资 源开发方面将要有更大、更快发展。同时，为了实施可持续发展战略，要重视环 境保护，加强自然灾害的防治。我国的工程地质学应重点解决好环境工程地质、灾害防治等方面的问题以及复杂地质体建模理论技术、崩滑地质灾害发生机理等 工程地质方面的理论与技术的发展。
今后工程地质学应重点发展的理论与技术有：
（1）复杂地质体的建模理论与技术研究，深化开挖卸荷条件下节理岩体的 力学响应及其地质-力学模型、深埋（埋深 1000-2000）条件下岩溶介质的地质-（水动）力学模型和强震条件下水-岩力学作用模型及工程岩体稳定性的研究工 作。
（2）崩滑地质灾害发生机理及其非线性评价预测理论，加强灾害性地质过 程的非线性及全息预报系统理论研究。即以系统工程和信息工程理论为基础，针 对地质体结构和信息源的复杂性，充分考虑地质体可能发出的各种信息，采用信 息工程理论对多源复杂信息进行加工处理，再将传统的确定性预测方法和处理复 杂系统与探索复杂性的非线性理论有机结合，建立灾害性地质过程的全息预报系 统理论。
（3）新一代地质灾害评价与防治理论-地质灾害过程模拟与过程控制，全过 程动态模拟的主攻关键问题是复杂地质结构体的三维描述、基于复合材料的复杂 介质体结构模型、崩滑地质灾害全过程的数学-力学描述及结构关系（重点是大 变形描述理论和变形耦合理论）、全过程模拟的数学力学算法，关键是三维算法 及其数据结构、治理工程的模拟及动态优化理论和全过程模拟的成本成像技术。
（4）高精度工程地质解释系统，基本构架包括三维地质数据库管理系统、二维和三维地质资料分析处理及成图、人机联作数据-图形分析处理系统、高精 度层析成像技术和高精度定量分析预测技术。
（5）灾害评价与预测的 3S 技术，3S 手段特别适用于区域地质灾害及地质 环境的评价与管理决策，这方面研究在国内外地学研究领域中尚属起步阶段。3S 技术核心是地理信息系统GIS，在环境工程地质领域GIS 技术应用于空间环境、灾害、工程地质信息系统及数字制图，建立地质环境质量综合评价与管理系统以 及建立地质灾害动态监测、评价与空间预测系统。综上所述，随着人类工程建设事业以及有关的科学理论和技术的迅速发展，工程地质研究不仅在广度上正在开辟新的、更加广阔的领域，在深度上也将进入 一个新的境界，而且工程地质学理论也将会与有关的学科理论相联系、交叉，形 成新的独立学科。
论文作者:肇维龙
论文发表刊物:《基层建设》2015年11期
论文发表时间:2016/11/4
标签：工程地质论文; 地质论文; 工程论文; 地质学论文; 地质灾害论文; 力学论文; 环境论文; 《基层建设》2015年11期论文;