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试论工程水利向资源水利转变探讨
摘要：
由工程水利转向资源水利是演化经济体制改革，促进经济增长方式转变的需要。随着经济的快速发展，我国的水资源及水环境的开发利用已日益社会化，城乡间、部门间、地区间相互冲突的竞争性和利用日益加剧，传统计划经济的水资源管理体制及其以工程措施为主导的水利战略的局限性已日益显露。 实施资源水利是各级水利部门转变职能的需要，在传统工程水利的内涵里，水的问题只是技术可行性和投资可行性(效益和费用)的问题，并且随着工程技术能力的提高，国家的投入问题更是成为解决水问题的关键。而政企不分体制所形成的自己评价工程并由自己负责建设的利益驱动机制，更加剧了各级水利部门“重工程建设，轻资源管理”的倾向，争取国家投资，加快水工程建设成为各级水利部门的主要目标，忽略了面向社会履行资源管理职能。 水是人类生存和社会发展不可缺少的物质条件，没有水就没有人类社会。当人类进入20世纪以来，工程水利的情况发生了巨大的变化，人口的急剧增长，经济的发展和城市化的高速发展等因素对水资源带来了巨大的变化和压力：一是生产、生活用水量急剧增加，人们对水质要求的提高;二是城市集中供水量骤增，迅速超过地域供水能力的限度，城市缺水严重;三是生活废水、工业污水迅速增长，特别是城市附近水域污染严重，使能够有效利用的水资源量在不断减少，生态环境也进一步遭到恶化。但是每一区域水资源总量是有限的，水资源短缺问题愈来愈突出。在这种情况下，光靠修建水利工程已经不能解决问题，修好的水库可能无水来;打了井、开了渠，有可能提引不到水。这时，人们开始转向水资源，开始重视和研究水资源问题;认识到必须从资源的开发、调配等方面来满足人类社会发展进步对水资源的需求，所以，资源水利逐渐产生和发展起来。资源水利将逐渐取代工程水利，并逐渐在水利事业中占据主导地位，这是社会发展的规律。 由工程水利向资源水利的转变是不是说不再加强水工程科学技术的研究和教育了，将不再需要大规模兴修水利工程，将不再需要注重水利工程的管理，而只去抓水资源，事实不是这样的。水旱灾害将始终存在。人们要控制水就要开发水利，就需要通过水利工程这一手段来实现水利的开发和综合利用。自建国以来，我国工程水利建设取得了许多令世界瞩目的成就，但是，随着社会主义现代化事业的高速发展，我国各项水利工程除害兴利的能力还不强，标准也不高，水利工程建设还必须继续加大投入，快速发展。因此，怎样利用科学技术的新成果，不断改善、提高对水利工程的建设和管理水平，是我们始终要走的路。 1工程水利与资源水利的特点 工程水利向资源水利转变是
事物 发展的必然规律。工程水利阶段有三个突出特点：一是水资源的量与质能充分满足人们生活和生产的需要;供给大于需求量很多，造成水资源的严重浪费;二是人们要除水害就要兴建水利，只要修建水利工程，即可达到目的。三是水利科研、 教育和政府行政 管理;都完全是为如何修好工程、管好工程而服务的。而资源水利阶段的特点 也很明显：一是水资源供不应求，不能无限制取用，要有 计划的合理使用;二是必须站在国民 经济与 社会发展的高度来研究水资源的开发、利用与保护等项 工作，确保社会经济的发展需要;三是政府部门、水利科研与教育单位，不仅要重视水利工程的兴修与管理，更要加强对水资源的开发利用与保护等方面的研究、教育和发展，并将资源水利与工程水利紧密结合起来，使水利事业的发展科学持久。2匀前的水利工作要注意以下四点 (1)水利要与国民经济和社会的发展紧密 联系起来。 (2)解决我们面临的洪涝灾害、干旱缺水、水 环境恶化三大问题，要注意综合治理、统一管理，实现水利的可持续发展。 (3)水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护六个方面，当前要特别重视水资源的优化配置和节约、保护问题。 (4)水利一定要认真研究经济问题，以适应社会主义市场经济体制的需要。 水利工作思路的这种战略性调整，形象直观的提法，就是实现由工程水利向资源水利的转变;理论科学的提法，就是实现由传统水利向现代水利、可持续发展水利的转变。 21世纪，科学治理我国洪涝灾害、干旱缺水、水坏境恶化三大水资源问题，实现水资源可持续利用，是水利建设的历史性任务。资源水利的理论内涵就是水资源可持续利用。水资源可持续利用当前要特别重视水资源的优化配置和节约、保护问题。要重点抓好七个工作领域：防洪、节约用水、防治水污染、水土整治、流域水资源统一管理、城市化进程、跨流域调水。 所以，工程水利向资源水利转变是事物发展的必然规律，实现由工程水利到资源水利的转变，是一个生产力发展的过程，是自然和社会发展规律的结果，是水利事业由一个阶段发展到一个更高、更全面的阶段。因此，工程水利向资源水利转变是水利事业发展的必由之路。 参考文献
[1]冯尚友.水资源持续利用与管理导论[m].北京：科学出版社，2002.
[2]任树梅,杨培岭.水资源保护[m].北京：中国水利水电出版社,2003.
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水利工程中的工程地质综述
摘要：本文回顾了水利水电工程地质学的三个时期，分析论述水利工程中的工程地质环境问题，最后总结了水利水电工程地质勘测的主要方法。
关键词：地质环境 地质勘测 方法
1、水利水电工程地质发展回顾
50年前，中国没有专业的工程地质人员，少量简单的道路、桥涵、房屋等建筑设计中的地质问题，主要由土木工程师凭经验确定解决方案，有时也聘请少数地质师进行咨询。至于水利水电建设的工程地质，由于没有建设什么现代意义上的水利水电工程，也就谈不上相应的地质勘察与研究，尤其是大坝建设中的工程地质勘察几乎是一片空白。新中国成立后，随着水利水电建设事业的发展，水利水电工程地质学也应运而生，并日益发展壮大，大致经历了三个时期：
(1)20世纪50～60年代中期。这一时期中国建设了许多水坝，主要集中在中国东部和中部地区，如淮河流域的梯级水坝，板桥、石漫滩、响洪甸、梅山、佛子岭等，黄河上的三门峡、浙江的新安江、资水的柘溪、广东新丰江、江西上犹江等。
(2)220世纪60年代后期到80年代中期。这一时期，中国在一些地质条件复杂的地区，兴建了一批有代表性且规模较大的大坝，这一时期的工程建设及相应的工程地质勘察，全方位地为提高中国大坝建设的工程地质勘察与研究水平提供了条件。
(3)20世纪80年代后期至90年代，中国政府为进一步综合利用水资源和防治水害，相继决定兴建当今最引人瞩目的三个巨型水利水电工程，即雅砻江二滩工程、黄河小浪底工程和长江三峡工程。这三大工程的成功建设，标志着中国水利水电工程地质的实践经验和学术水平，已登上世界水坝建设工程地质研究的前沿。
2、水利工程建设的工程地质环境分析
工程地质环境稳定性从决定因素和表现形式大体可分为地壳稳定性、地表稳定性和地基稳定性3方面的内容。地壳稳定性主要由地球内因影响下的地壳表层的相对稳定性;地表稳定性是地面由于在人类工程活动的外因条件下结合内外动力工程地质作用的稳定性;地基稳定性指水利工程影响范围内地基岩土体的稳定性。
(1)地壳稳定性
地壳稳定性是在地球内因、外因及水利工程影响下的断层移位、一些临界稳定性坡体的崩塌、滑坡、泥石流及水库诱发地震等地质现象的加剧或诱发。我们主要从区域的地形地貌、地质构造等来调查研究影响系统应力场和渗流场重新分布的规模和强度，从而获得这些工程地质现象发展的预测资料，稳定性破坏的空间范围，稳定性趋势的时空关系，预测其稳定破坏的相对时间，提前做好准备，最大限度地减少损失。对现有的工程地质破坏现象进行应力应变反演算反分析，找到影响稳定性的关键因素，从而采取相应的技术措施通过人为的外力作用来协调，达到系统的稳定。对于水利工程来说，影响地壳稳定性的突出因素是全新活动断裂和地壳升降运动，最重要的是由于现有的水环境平衡状态的改变而引起的各种工程地质现象，造成应力场和渗流场的重新分布，以求达到系统的能量平衡和结构稳定。
(2)地表稳定性
地表稳定性则主要表现为滑坡、泥石流等动力工程地质现象和地面沉陷、黄土湿陷、砂土液化、水库边岸再造等各种地表变形破坏，还包括地表岩土体的性质变化(地下水位上升促使的沼泽化、土壤盐渍化等)。主要调查研究和预测这些工程地质现象的发育规模、发展速度及趋势，并提出相应的工程技术措施来防止或减弱这些变形破坏。
(3)地基稳定性
地基稳定性主要是指地基的承载能力和变形问题。这里的地基稳定性不仅仅指水工构筑物的地基稳定性，而带有区域性的地基稳定性。坝基的稳定性除了承载能力和变形问题，还有坝体的抗滑移问题(坝基岩层的产状对坝基的抗滑移稳定性影响很大)。水利工程的地基不仅承受水利构筑物本身的自重，还得承受水自重及由于水的作用形成的各种荷载作用，接受这些荷载后地基必产生一定的变形来平衡，以应力能转化为应变能。特别是对于岩基，在荷载作用下，既有岩石的弹性变形，也可由岩石的塑性变形或者沿某节理裂隙发生剪切破坏引起基础沉降。软弱夹层或节理也是抗滑移稳定的主要研究对象。
3、水利水电工程地质勘测的主要方法
(1)钻探
钻探仍是水利水电工程地质勘察的主要手段。随着工程建设的地基条件日趋复杂，许多特殊的地质问题，如软弱(泥化)夹层的层位确定及取样，砂卵石地层特别是巨砾、漂砾地层的钻进，砂砾石层取样，砂层取原状样，特硬地层如燧石层、石英砂岩地层的钻进，钻孔岩心定向等问题，依靠常规的钻探方法无法获得满意的结果。国外解决类似的特殊地层钻进问题，有的有成熟的设备机具，但价格很昂贵;有的则还没有可靠的方法加以解决。在国家“六·五”、“七·五”科技攻关中，中国的工程师本着为生产服务、自力更生的原则，为解决上述难题做了大量的研究工作，取得一批在实践中获得良好效果的成果，包括：大口径钻进技术、金刚石套钻取芯技术、金刚石钻具砂卵石层中钻进技术、液动阀式双作用冲击回转钻进设备、各种类型的砂层和软土层钻进及取样技术等。此外，在绳索取心、破碎地层取芯技术等许多方面，都已达到了国际先进水平，缩小了和国外技术的差距。
(2)工程地球物理勘探技术
工程物探地球物理勘探简称物探它是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场，通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等，以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。
①重、磁位场勘探。重、磁位场勘探是最古老的一种物探，相对于地震勘探而言，其精度和可靠度较差。目前，由于一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用，使得重、磁位场勘探的精度有了很大程度的提高。同时，神经网络技术等在重、磁位场勘探中的应用，以及磁性矢量层析成像理论的研究和应用，使重、磁位场勘探在上个世纪获得了广泛的发展应用。地质勘测中应用较少。
②地震勘探
在工程地质勘探中应用较多的为人工激发震源地震波勘探，其人工激发震源有多种。目前，地震勘探在水利水电工程领域发展较快。
③电磁勘探
包括天然场源的电磁测探(mt法)和人工场源的连续的电磁波勘探(em法)等多种方法。近年来，电磁勘探在水利水电工程中应用越来越广泛。
④电法勘探
主要包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法。可分为稳定电流场理论、交变流法理论两个分支。在水利水电工程地质勘察中应用较多的是电阻率法。
⑤地球物理测井
20世纪90年代，由于数值模拟方法和计算机技术的发展，动态测井技术成为可能。另外，始于20世纪70年代中期的钻孔彩色电视适用范围由原来的91mm钻孔发展到50mm的钻孔，并可实现图像数字化实时采集压缩存储，成果可刻录成vcd光盘，还可进行后期图像处理及制作。
参考文献：
[l]张悼元，等.工程地质分析原理[m].北京：地质出版社，l981.
[2]谭周地.城市工程地质环境评价与区划[a].水文地质工程地质论丛(4).北京：地质出版社，l987.
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