我优求知网地质论文篇1
地质统计学是在上世纪六七十年代随着采矿业的兴起而诞生的一门基于数学地质学科的交叉学科。地质统计学在区域化变量的基础上将变差函数作为基本工具，针对在空间分布上具有随机性和结构性的自然现象进行研究，地质统计学可以对具有结构性、随机性、变异性的空间数据进行无偏内插估计，对数据的离散型和波动性进行模拟。在煤田煤质的计算中，地质统计学充分考虑煤田样本点的方向、位置和彼此间距，比传统方法在煤层煤质数据插值上具有更大的优势。
2方法
2.1样本数据
本研究中选择的煤田地质构造复杂、煤种丰富，研究中选择了24个样本点，硫分分别为0.49，0.48，0.60，0.36，0.55，0.52，0.55，0.96，0.55，0.77，0.81，0.59，0.55，0.50，0.60，0.49，0.64，0.83，0.38，1.01，0.68，0.55，0.97，0.48，其中最大为1.01，最小为0.36。将煤层煤样硫分化验后进行插值比较，更适合对地质统计学进行插值运用。
2.2地质统计学中的插值方法
地质统计学中，克里金法占据着重要的地位，克里金法对待估样本点内的已知数据进行测试，结合样本点的大小、形状及空间分布，掌握样本点之间的相互关系，从而进行无偏估计。对于数据点较多的样本，内插结果具有较高的可信度。
2.2.1区域变量及协方差。
研究中将（zx）统称为呈空间分布的变量，也叫区域化变量，（zx）反映空间属性的分布特征。为了对区域化变量的变异性进行描述，引入协方差函数。不同的两点x和x+h处对应的不同区域化变量（zx）和（zx+h）之间的差只于两点的空间位置有关。协方差函数cov[（zx），（zx+h）]=E[（zx）（zx+h）]-E[（zx）]E[（zx+h）]=cov（h），其中E（）为均值。
2.2.2参数分析。
不同点所对应的区域化变量（zx）和（zx+h）的差的方差的一般作为（zx）在X轴上的变异函数，记作P（h），P（h）=0.5var[（zx）-（zx+h）]，其中va（r）为均方差。在满足二阶平稳的条件下，P（h）=0.5E[（zx）-（zx+h）]2。样本点的空间距离大时，相关性较小，变异性较大；空间距离小时，相关性较大，变异性较小。在实际研究中，将样本点的空间距离按照不同等级划分，针对不同的样本点，求出距离的平均值和P（h）的平均值，连接（h，P（h））后得出实验变异函数，结合最小二乘法得出理论变异函数和相关参数，后文理论数据的得出建立在理论变异函数的球状模型和指数模型的基础上。
3结果分析
3.1数据预处理
为了使克里金法插值满足正态分布的要求，需对数据进行预处理，本研究中采用偏度和峰度检验法对分布状态进行分析，实验油田煤层硫分布服从正态分布，从理论上讲，完全可以利用克里金插值法。
3.2插值精度比较
研究中采用交叉验证法对插值精度进行评价。在研究变量（zx）的过程中，除去采样点xi（i=1，2，3，…，n）处的（zx）属性值（zxi），其他属性值不变，根据剩下的n-1个属性值，进行误差分析和插值精度评价。在交叉验证的方法中，常选用标准均方根、平均标准差、误差均方根、平均预测标准差、平均误差来预测总体误差，第1项的指标越大越好，后4项指标越小越好，插值精度越高。常规插值方法和克里金插值比较选用误差均方根和平均误差进行，不同的克里金插值模型选用以上5项指标进行比较。
3.2.1插值比较。
在克里金法的应用中，采用简单克里金法、普通克里金法、泛克里金法进行比较，三种方法中分别采用球状模型和指数模型进行拟合；在常规插值方法的应用中，采用距离反比法、多项式插值、径向基函数三种方法。
3.2.2克里金插值法之间的比较。
普通克里金法与泛克里金法的球状模型和指数模型的平均误差都是-0.00024和0.00183；误差均方根分别是0.14219和0.14100；平均预测标准差为0.12921和0.12772；平均标准差为-0.00098和-0.00945；标准均方根为1.08810和1.08410。通过分析发现，球状模型中的普通克里金法和泛克里金法各项指标相同，球状模型中的平均误差和平均标准差小于其他4种指标。对于误差均方根、平均预测标准差和标准均方根预测误差，普通克里金法和泛克里金法与其他方法差别不明显。由此可见，在克里金插值的应用中，普通克里金法和泛克里金法的球状模型精度最高，优于常规方法。
4结束语
地质论文篇2
1.1地下水化学特征该区在ZK240孔、ZK1301孔、ZK1701孔及ZK2302孔中采集水样各一件，其水化学特征见表2.由表可知，在井田地层中，由于岩石裂隙不甚发育，且多为泥质充填，地层渗透性差，补给、径流条件不佳，地下水运移缓慢，矿化程度较高，为微咸水或咸水，水质较差.
1.2地下水补给、径流与排泄井田地处区域地下水迳流区，地下水的补给主要有两方面：一是流经井田的三条河流的河水沿地表风化、构造裂隙侧向渗透补给地下水；二是蓄存于河床及冲沟两岸卵砾石中的孔隙潜水，通过下伏侏罗系煤系地层的构造、风化裂隙顺层补给侏罗系煤系地层承压水，后者占主导地位.地下水的迳流与排泄：第四系地下水以地形走势为地下水径流方向，此层地下水以泉点出露、蒸发，人工排泄为排泄方式.在井田内该层地下水的补给、迳流、排泄基本混为一体.古近系—新近系地下水以顺层补给为主，其径流方向由北到南，以泉水为主要排泄方式.侏罗系中下统含水层组受区域构造的影响流向南东方向.地下水在运移途中，矿井疏干排水成为主要的地下水排泄方式.由于侏罗系地层主要以泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩为主，夹少量的砂岩及较厚的煤层，裂隙不甚发育，故岩层透水性和富水性都较弱，地下水径流不畅，交替滞缓.区域侵蚀基准面在井田南部的伊犁河谷，侵蚀基准面标高为574m.伊犁河及两岸平原地区北东向隐伏的金泉断裂和托开断裂是深部地下水的区域排泄源.
2矿井涌水量预算
目前，“大井法”在矿井涌水量预测应用最为广泛的一种方法［5-6］，它是把复杂的巷道系统设想为一个与巷道系统相等的大井的工作系统，大井的涌水量就相当于复杂巷道系统的涌水量，此方法快速、简便、经济，是常用的方法.因此本文也采用此方法进行矿井涌水量的预算.1）公式选择：当顶板砂岩裂隙承压水疏水时，水位将降至含水层底板以下，含水层内承压水变为无压水，因此采用承压转无压的大井法计算矿井正常涌水量.2）参数的选择：渗透系数取井筒检查孔抽水试验参数之平均值0.0839m/d；承压水从井底算起的水头高度（H）采用钻孔水位标高的平均值643.64m与第一开采水平+0m之差，即643.64m；承压含水层厚度（M）选择含水层真厚度的平均值作为计算参数，平均值为51.85m；引用半径（r0）和引用影响半径（R0）通过计算分别为3292.99m和9461.51m.将上述参数带入公式（1）计算可得：矿井涌水量为12485.39m3/d.
3井田充水因素分析
3.1充水水源1）地层含水性：区内地层其岩性主要以泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩等细颗粒状的岩性为主，局部夹有粗砂岩、砾岩及煤层.各煤层主要接受古近系—新近系地层、侏罗系组地层的直接充水.通过本区各阶段钻孔简易水文观测成果、抽水试验成果及周边矿区资料可知：赋煤地层的透水性差，富水性弱，说明赋煤地层岩性不利于矿床充水.而直接充水含水层古近系—新近系富水性中等，对矿床充水有一定的影响.未来开采时应选择合适的顶板管理方式以减少对覆岩的破坏程度，尽量降低导冒带发育高度，尽可能少沟通上部含水层，以减低未来矿井排水压力.2）地表水及第四系孔隙潜水：河水及第四系孔隙潜水在不断的径流过程中始终对井田地下水进行缓慢的侧向补给.本区地表水发育，第四系孔隙潜水富水性中等~强，因此，矿业权益人必须充分重视煤矿的开拓方式，近河开采时一定要预留足够的保安煤柱，先探后采，有疑必探，避免河水直接进入矿坑.3）大气降水及暂时性地表水流：当进入到雨季时，大~暴雨易形成地表洪流.暂时性地表水流具有时间短，流量大之特点，对矿床充水的影响主要表现在冲毁矿山设施，直接灌入矿井内，而对地层渗透补给意义不大.因此，在开发煤炭资源期间，探矿权人应加强观测，寻觅洪流周期与径流途径，从而正确设计开发矿山设施的布置以及井口位置.
3.2充水通道井田断裂构造是充水的重要通道，主要表现在断层的导水和储水作用、断层缩短了煤层与含水层的距离、降低了岩层的强度，使地表水、地下水沿断层破碎带涌入井巷.再者各勘查阶段施工大量钻孔，这些钻孔大部揭穿煤系地层，虽经全孔封闭，也难免存在封闭不良现象，所以钻孔造成的通道会导致上下含水层的连通，开采时若井巷揭露或接近封闭不良钻孔时，也可造成涌水量的增大.
4结论与建议
地质论文篇3
建立CDIO模式下煤矿地质学教学大纲
CDIO是工科教育的一种新的教学模式，新的教学模式就必须要有新的教学大纲。教学大纲是整个教学的灵魂，所有教学环节都要围绕教学大纲。为满足现代工业发展对人才的需求，教学大纲的编写要将基础知识、个人能力、团队协作与社会环境融合在一起，注重理论与实践的结合。《煤矿地质学》是一门服务于矿山设计、建设、开发生产的一门课程，其实践性很强，依据CDIO模式的大纲对学生加强地质基本知识、基本概念和基本技能的掌握；在实验、实践中提高个人能力和素质，同时培养人与人之间的合作沟通能力，最终培养出满足现代煤矿企业所需要的人才。
建立CDIO模式下煤矿地质学授课体系
建立CDIO模式下《煤矿地质学》的授课体系，关键是改变教师的传统的教学理念，把CDIO的教学模式、教学理念运用于教学的各个环节。在教学中以学生为中心，教师介绍煤矿生产中有关地质的基本知识和工作方法，通过实验和实习提高学生的动手能力，通过参与科研提高学生的创新能力[2]。把地质工作的新的理论和新方法引入到教学中，同时也要把一些传统的内容压缩或删除，例如删除课程中科普性的传统内容，增加矿物岩石、构造地质、地层等相关方面的新理论、新知识；以新的国家固体矿产资源储量分类及编码标准替代传统A级、B级、C级、D级储量分级标准等；随着煤炭资源的开发，煤矿环境污染日益加重，保护矿区环境越来越受到重视，增加煤矿环境地质的新内容；随着近年来地质信息技术的应用，在煤矿地质研究中，丰富了手段，提高了精度和可靠性，增加矿井地质信息技术及应用的教学环节，如运用计算机技术编制和管理各种地质***件、介绍物探新知识和新仪器的应用原理和方法；更新传统生产设计规范等[3]。本课程采用课堂讲授教学为主，同时结合有关电视录像片和野外、室内实习、实验课等形式综合进行。尽可能应用现代教育技术和手段、改革传统板书的教学方法。
在讲授过程中，将多媒体讲授与板书讲授有机结合，通过二者的优势互补，实现有关知识的融合与最佳传授。如利用地形地质***编制地质剖面、编制煤层底板等高线***等方面，均通过多种教学手段的结合进行，取得了良好的效果。采用实例式、启发式、设疑式等教学方法，尽可能调动学生的学习积极性和参与性，促进学生的积极思维、激发学生潜能，达到师生互动共同参与的目的。这种形式可促进理论与实践的结合，可提高学生的学习兴趣。《煤矿地质学》是一门理论性和实践性很强的应用型课程，在完成理论学习的基础上，努力作到理论与实践相结合，安排与设计各类实验和实践教学内容。为满足精品课程的教学设计和内容，依据《煤矿地质学》课程教学大纲的要求，从四个方面来设计实践教学环节，一是实验教学环节，这是一个认知性、验证性的实验教学环节，在完成理论课程讲解后，对矿物、岩石等各类标本进行反复的观察和描述，通过这样的实验使学生能掌握各类标本的鉴定特征，在实验教师的指导下，完成实验报告；二是野外地质认识实习教学环节，在完成课堂教学内容后，进行野外地质现象的认识和观察，把课堂讲解的内容和实际联系在一起，要求学生依据野外实习的内容编写实习报告；三是课堂及课下作业实践教学环节，这是提高学生动手能力和加强学生基本功训练的一个重要实践环节，此环节要求学生能够读懂各种地质***件并运用计算机软件编制各种地质***件、能够从***件中提取各种数据；四是科研实践环节，这是一个提高创新能力的实践环节，部分同学可参加教师的科研课题，在教师的指导下，把学到的知识与实际科研工作相结合，达到提高学生的创新能力。网络教学相比传统教学模式，更能培养学生信息获取、加工、分析、创新、利用、交流、的能力，网络教学能够培养学生良好的信息素养，把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段，为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。把一些教学资源放到网上，为学生建立自学平台。在网上和同学开辟网上留言、教师电子信箱、QQ等方式为学生提供一个互动的学习平台。建立网络教学平台，提供网络学习课件，供学生课后学习。
CDIO模式下的课程教学质量监控
该课程在包含有系统的地质基本知识、基本概念和基础知识的同时，重点突出了与煤矿生产紧密结合的地质知识和理论。课程内容庞杂，涉及多个地质分支学科，但围绕煤矿生产这一中心，将众多学科知识进行了有机整合，并融入了现代科技新进展，既体现了知识结构的多样性、系统性、整体性，又突出了煤矿地质这一主题，反映了整个课程构思的科学性、严谨性。传统的课程成绩评定方法是以一次考试成绩来决定，这种成绩评定方法对学生平时的学习情况缺乏检查和监督，不能反映学生的真实能力。《煤矿地质学》课程的成绩评定包括：到课率及课堂纪律情况、完成作业的时间及质量、实验报告质量、野外实习成绩、期末考试成绩等。
地质论文篇4
关键词：水利水电；工程地质问题；环境问题；勘测问题
一、水利水电工程建设与环境问题
1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后，由于地应力的调整或水体下渗等原因，触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明，要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件：①水库岩石比较破碎，且处理效果不十分理想；②存在有利于应力集中的地质环境条件；③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道，一般而言，水库的坝址没有较大的断裂带存在，仅仅是水荷载引起的地应力，诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震，那将是灾难性的。从1987年的资料至今，我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座，已发现水库诱发地震的有13座。
1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布，从而对周围环境造成影响。例如：①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水，而且还截流了非汛期的基流，往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流，并引起周围地下水位下降，从而带来一系列的环境生态问题；②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸；③下游地区的地下水位下降；④入海口因河水流量减少引起河口淤积，造成海水倒灌；⑤因河流流量减少，使得河流自净能力降低；⑥以发电为主的水库，多在电力系统中担任峰荷，下泄流量的日变化幅度较大，致使下游河道水位变化较大，对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响；⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时，势必造成水质的恶化。由此可见，水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。
1.3水利水电工程与气候问题一般情况下，区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后，当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润，形成新的小气候，对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。
1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响：切断了洄游性鱼类的洄游通道；水库深孔下泄的水温较低，影响下游鱼类的生长和繁殖；下泄清水，影响了下游鱼类的饵料，从而影响鱼类的产量；高坝溢流泄洪时，高速水流造成水中氮氧含量过于饱和，致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响：库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏；同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。
二、工程地质工作中存在的问题
2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中，主要问题有以下几种：①工程概念不清，勘探侧重点不明确，针对性不强，方法不当，手段落后；②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入，其适应条件的物理意义混淆不清；③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有：①界定不准确或论证不充分，有问题遗漏甚至结论性错误；②有些地质报告没有地质结论，也有些工程没有做多少地质工作就先下结论，极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过，可能延误开发时机；或者尽管通过了审查，但却给工程留下了隐患，这种情况的危险性极大。
2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期，这是再简单不过的道理，然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面：①一旦需要申报项目，立即就要求提交地质报告；②今天刚刚提交可研报告，明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程，一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的，由于地质条件不清楚，直接导致投资控制不住，施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患，可能造成重大的工程事故。:
三、结语
工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业，它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务，是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要，是现代化大生产和保证工程质量的客观要求，是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量，对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生，轻则修改设计延误工期，严重时造成工程失事，给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势，工程地质分析不够深入，有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为，总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题，具有重要的现实意义。
参考文献：
[1]林妙月．区域构造稳定性及地震性危险评价问题[M]．北京：地震出版社，2008：99-100.
[2]王连生．水利水电工程地质[M]．武汉：武汉大学出版社，2008：13-15.
地质论文篇5
教科书对工程地质学的三种定义：①工程地质学是研究与工程有关的地质问题的科学；②工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学；③工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学。
从以上三种定义的实质中均不难看出，工程地质学强调的工程和地质的关系，研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是，近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战，工程地质学被异名为岩土工程学，工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声，学术界有此呼应，一些大专院校也纷纷效仿，甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间，似乎工程地质已经成了守旧传统，岩土工程才是先进时髦的，才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。
这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化，工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的，但将岩土工程作为工程地质的救世主，则值得商榷了。
根据笔者的理解，岩土工程是一项工程应用技术，是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对地基的工程要求，因此又有“岩土工程处理技术”的别名，说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门***的学科，尽管也仅仅是本世纪初的事，并不象数学、物理学、天文学等等著名学科那样历史悠久，然而，之所以将工程地质定义在“学科”这样的高度上，是因为她具备学科的一些基本特性和基本理论，这就是地质学的基本特性和基本理论，换句话说，工程地质学的基本理论就是地质学(当然更包括数学、力学、化学等等)，因此，又将工程地质学界定为地质学的一个分支学科或应用学科，这是符合实际的。工程地质学的最新定义也是较为全面的：研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学。显然，工程地质与岩土工程尽管有相似之处，但也有天地之别。如果将岩土工程界定为工程地质学科的一个分支，好象还说得过去；而反过来用岩土工程来代替工程地质，则实在有些牵强附会。
1997年6月20-27日，国际工程地质学会在希腊召开了一次学术讨论会，会上决定将本学会名称改为：国际工程地质学与环境学会。我国组团15人参加，王思敬任团长。随后国内也有人提出工程地质学会改名，以便与国际接轨，但一直未获通过。在近几年的中国地质学会工程地质专委会会议上，学科和学会更名问题的交锋一直也没有停止过。我国工程地质界的前辈专家学者们多数也不同意更名，认为如此严肃的基础性应用性学科，没有必要放弃自己的传统风格，我国的工程建设任务十分繁重，工程地质学科的研究和发展前景仍然是艰巨和光明的。
2.工程地质工作的任务
在工程建设中，工程地质工作的任务十分繁重，也异常艰巨，主要任务是：①选址，选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地；②评价，阐明工程建筑区或场地的工程地质条件，进行定性和定量的工程地质评价，准确界定工程地质问题；③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化，为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据；④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。
3.工程地质专业的尴尬
工程地质专业是工程建设的基础性专业，没有这个专业，一切工程建设均将成为空中楼阁，这是常识性问题，我们在这里反复强调好象有些多于。然而，现实确让这一基础性专业处于一个十分尴尬的境地，主要表现在：
①工程地质专业本身的特殊性、复杂性和实践性；
②专业不景气，社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应，工作环境、工作条件的局限，择业行为中的浮躁动机，专业本身的局限性；
③规程规范存在的问题；
④工程地质勘察技术的局限性；
⑤相关专业对工程地质专业的轻视；
⑥长官意志，某些决策者对工程地质专业的无知或轻视；
⑦世人对工程地质专业的不了解与不理解。
4.在工程建设中的地质教训
由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多，教训太深刻，顺手拈来几个实例：
①云南漫湾水电站左坝肩顺层滑坡和建材问题；
②贵州天生桥二级水电站厂址、隧洞等问题；
③贵州东风水电站右坝肩和帷幕线上的岩溶问题；
④乌江彭水水利枢纽前期工作重复问题；
⑤雅砻江锦屏二级水电站岩溶地下水问题；
⑥软弱夹层的遗漏对工程建设的重大影响，葛州坝、西津溢洪道等。
5.工程地质在工程建设中的决定性作用
任何地质条件下都可以建工程，对吗？这个问题也是这些年来工程界的一个热门话题，笔者认为答案是否定的。
①陕西东庄水库灰岩坝址渗漏严重不能建坝；
②小浪底滑坡性质界定对设计的影响；
③天生桥二级水电站移民区是否滑坡对移民安置的影响；
④堤防工程中的堤基垂直防渗引起的环境地质问题，有时可能是决定性的；
⑤地质边界条件和地质参数对工程设计的影响。
6.相关学科在工程地质中的应用
①系统工程在工程地质中的应用；
②计算机技术在工程地质中的应用；
③遥感、物探、GPS等；
④水工设计施工与工程地质的关系。
清晰的工程概念是地质师所必需的。潘家铮院士对地质师的要求：应该有系统地学习水工建筑物的基本设计理论，计算方法，以及地基缺陷的影响，各种处理的措施，各种成功和失败的经验；最好补一些数学、力学、水力学、岩土力学、岩石试验、有限元分析和计算机应用等方面的基础课。五十年代初，由于我国水利水电工程地质专业人才奇缺，一批设计师改行从事工程地质专业的学习和工作，后来大都成为工程地质专业的优秀专家。实践证明，地质师的工程概念清晰，地质工作会得心应手；反之则可能事倍功半。
7.工程地质要面对现实着眼未来
汪恕诚部长最近讲话强调：不能老修改设计，因为搞招投标尤其是国际合同，修改设计就意味着被索赔。修改一个设计，似乎节省了某一个工程量，而索赔量比这个还大，大量修改设计怎么得了？汪部长的这段讲话似乎在批评设计，实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。
如何理解汪部长的这段话？我们认为首先要搞清楚为什么修改设计，水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。
修改设计往往赖地质，我们当然可以理直气壮地说：前期地质工作投入不够，工程地质条件不清楚，地质基础资料不准确，工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家，工程地质问题的界定不明确或界定有错误，学术技术问题得不到广泛的讨论和争论，工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。
很明显，要想不修改设计，地质工作必须做到家，基本的地质工作量必须保证。作为地质师，既要尊重事实，坚持真理，实事求是，还要努力学习，开拓进取，勇于创新，更要勤于实践，不迷信权威，不违心唯上。工程地质专业的形象靠地质师们去树立，去维护；工程地质专业在工程建设中的地位也只有靠地质师们自己去争取
地质论文篇6
关键词：地质勘察；固体矿产；刻槽样
随着我国的社会经济迅速发展，固体矿产资源这一社会发展不可或缺的资源的作用日益明显，因此，对固体矿产的地质情况进行勘探，并进一步对矿产样品进行采样分析，就显得尤为重要。而对固体矿产样品分析的多种方法中，刻槽样是最常见、应用最为广泛的一种。预查、普查、详查和勘查是固体矿产地质勘查工作正常开展中，需要进行的四个阶段，然而为了掌握矿产资源的情况，对固体矿产进行远景调查必须在预查之前开展[1]。
1选取的样品代表性
所谓的样品代表性，是指所采集的样本较好地反映了当地矿层的矿种构成及所占比例、分布和矿化程度。因此，为了避免检测结果出现偏差，最好选择矿区的核心位置开展样品采集的工作。首先，为了对刻槽样品的测试结果进行更好的掌握，在进行矿产地质勘探工作时，就必须要对矿产地质样品进行详细严密的分析和测试。其次，也要对矿产资源的数量及质量进行分析。此外，还可以对矿产资源的可采性进行评估。由此可见，对样品的代表性进行进一步的掌握，离不开对样品与实际构组的相似度进行必要的分析研究。在取样过程中，刻槽样品的选取必须具备足够的代表性，才能够准确而真实地反映矿产情况，反之，假如刻槽样品的代表性差，则会误导人们了解实际情况，对矿产的构成、分布和走向等做出错误的判断。然而，在实际工作中，许多矿产刻槽样采样工作人员并没有根据矿区的实际情况来采取科学的采样方法。比如随意选取样品采集地点、粗暴采集样本，混入其它与检测试验无关的物质，如此便导致样品代表性差，样品检测结果出现偏差，从而无法准确反映实际情况。因此，为了矿产开采工作能够顺利进行，避免资源的浪费，刻槽样品的选择必须具有足够的代表性。
2对刻槽样品的采集方法及其适用性进行基本分析
判断地质矿层历经了数亿年漫长岁月的演化，在固体矿产实际开采过程中，所面临的地质环境复杂多样、千奇百怪。因此，在实际工作中，对样品的采集方法也要因地制宜，对不同的地质特征和矿产要采取科学合理的样品采集方式，才能取得最好的成果。一般来说，样品的采集方法有拣块法、剥层法、全巷法和刻槽样以及方格法这五种方法，其中，刻槽样是最常见、应用最为广泛的一种。拣块法，这种为了得到矿石碎块样品而对侵蚀变化的地质岩层的露出部分进行敲打的方法，是取样方式中较为简单的一种。此方法所花费的时间与成本较低，一般用于区域的地质调查和矿化线索的寻找，较少用于矿产开发中的样本采集。因为这种方法所采集的矿石代表性差，具有极大的偶然性，（特殊情况如捡拾的“狗头金”）容易使人通过捡拾的矿石对整个矿产产生错误的判断，对于精准了解区域矿产的情况适用性不大[2]。剥层法，这是一种适用于地质情况较为复杂的样品采集方法。一是薄板状和薄脉状矿化脉使其他的采样方式无法采集到足够质量的样品时；二是地质体的矿用物颗粒较为粗大，或是组成结构十分不均匀时；三是用于检验其他方法是否合理可行时。是否选择此方法，主要依靠采样成本和困难程度、地质体组成复杂度及均匀度等因素。此方法则连续或是有间隔地，沿着地质矿层露出部分均匀开凿一块矿石充当样品。全巷法，通常在三种情况下采用:第一，是采用其他方式无法到达需要采集验分析用的矿层区时；第二,需要采集数量较多的样品时；第三；需要利用全巷法来对采集的样品检测结果进行实时监测的时。此方法则是在矿区某个指定的特殊位置来开掘一条井巷，在其中采集矿石样本。刻槽样，它是现在最为普遍且应用广泛的的样品采集方式。此方式可用于大多数矿区及矿产类型，广泛用于地质勘查的各个阶段。刻槽法基本是沿着矿岩的大致延伸方向，按一定的比例来凿刻一条长长的矿槽来采集样品。方格法，则是适用范围十分狭窄的一种样品采集方法。此种方法按照一定距离内的网格点来开凿采样。但在实际的操作过程中，受到现实条件的局限，仅在矿体厚度大、矿化对比均匀的矿体中使用[3]。
3合理选取刻槽样断面
自然环境的千差万别和矿物自身特点的不同，导致同一矿种在同一矿床的分布也是极不均匀的，矿种的差异及其矿化类型的不同，自然对其采集样槽规格要求的选取也是不同的。首先，如果是众多矿种伴生和共生时，应该以单矿种规格要求中，占据样槽面积最大的那一矿种为准来选取样槽规模；其次，两种或两种以上的矿物类型在同一矿床中分布时，应该以矿化不均匀、矿石类型较为复杂的那一类型为主来选择样槽规模；否则，则无法保证样品具备足够的代表性，能够准确反映矿产分布情况。此外，某些较为特殊的矿石有特殊要求，如Ag的氧化矿采用5cm*10cm的规格截取断面，而Fe、Mn和Cr的风化矿采用10cm*25cm的规格；其他情况则最好采取矿产的最大横截面，不宜选择规格较小的断面来刻槽取样。因为在矿产资源的勘察阶段，样槽断面规格过小，会对样品的代表性有一定的影响，并对矿产资源的分析有负面影响。
4控制样品的重量误差
为了确保所采取的样品分析结果的代表性，不仅需要选用合理的样品采集方法和刻槽样断面的规模，还要把好采集施工过程中的质量关。一要预防采集过程中样品缺失和其他物质掺杂；二要确保能够按照事先设计好的样槽规格来刻取岩石样本，不能过大或过小；三要控制好样品的重量误差，样品的原始重量误差应该在规定的范围之间，尽量使其降到最小，因为评价样品质量的主要指标之一就是样品质量的误差值。此外，应当详细填地写采样的记录、样品的登记表和送往检验的单据，以便使样品有据可查，确保刻槽样品的代表性和质量。总而言之，固体矿产勘探的重要性，随着我国社会主义建设和地质勘探事业的不断向前发展而日益上升。在每一次的实际勘探中，相关的工作人员都必须遵守地质勘探的行为准则，根据矿区的地质条件、矿种类型以及矿层结构等等，因地制宜地选择实行刻槽样品采集的方法，以确保刻槽样品具备足够的代表性来反映矿产情况，帮助矿产开采者省时省力地开采矿产，提高资源的利用效率。
作者:李俊锋 单位:河南省有色金属地质矿产局第三地质大队
参考文献:
[1]张艳霞.浅析固体矿产地质勘察中刻槽样的代表性选取方[J]科技论坛，2015(5).
地质论文篇7
关键词：超前地质预报施工地质灾害不良地质体
一、超前地质预报工作概况
⑴超前地质预报工作概况
超前地质预报为TBM掘进施工中隧洞地质监测的重要组成部分，它包括隧洞围岩描述、水文地质监测、施工地质测绘、围岩变形监测、围岩类别判别、仪器现场量测、不良地质体预报及相应的地质、测试资料分析和成果整理等工作，并及时提供超前地质预报成果资料。
⑵超前地质预报工作实施特点
超前地质预报工作主要是对围岩及水文地质条件进行监测、对不良地质体进行预报，及时获取现场第一手地质资料和仪器测试数据，是地质预报工作成败的关键，同时现场地质工作和仪器测试与隧洞TBM掘进施工相互干扰、又相辅相成。因此，进行超前地质预报的地质工程师要在充分了解前期地质工作的基础上，对隧洞的工程及水文地质条件进行认真的调查，时时跟进TBM施工，在TBM检修维护的空隙时间里及时的进行仪器测试，保证采集的资料、数据准确无误，并尽快提供分析成果，为围岩支护和不良地质体的超前处理提供依据。
二、超前地质预报工作项目和内容
超前地质预报工作包括：隧洞围岩描述、围岩监测、水文地质监测、施工地质测绘、围岩类别判别等常规地质预报和超前地质勘探、超前仪器现场量测、不良地质体长距离预报等超前地质预报，以及相应的地质、测试资料分析和成果整理等工作。
⑴常规地质预报是指：对已开挖洞段及时进行地质编录、测绘、取样及试验，依据已知围岩的风化、裂隙发育状况及开挖石渣的粒径、形状、质量状况和较大渗水点的渗水量、水温、PH值、导电性等条件，预报掌子面前方未开挖地段的地质情况、可能出现的不良地质体及围岩类别。
⑵超前地质预报是指：为防止TBM掘进时遭遇未知的不良地质体而进行的超前地质勘察、超前勘探钻孔、超前仪器测试等，对隧洞掌子面前方长距离范围内的不良地质体进行预报。所采用的主要手段为：地面地质预测、超前钻孔、地质雷达测试、地震波超前测试等，然后将采集的数据进行整理，从而对不良地质体可能被揭示的位置进行预报。
三、超前地质预报的方法和步骤浅析
超前地质预报依据预报距离可分为长期（长距离）和短期（短距离）两种预报形式。
3．1长期超前地质预报
长期超前地质预报分为两个部分：地面不良地质体预报勘察和隧洞内长距离仪器探测，它是由两种或两种以上的勘查技术手段和技术进行的综合预报。长期超前地质预报分为两步进行，实施步骤见***1。
***1长期超前地质预报的步骤框***
⑴地面超前地质预报工作方法
①首先收集、整理工程区区域地质资料，结合地质调查进行资料分析，研究区域断裂发育规律，从而判断工程区优势断裂发育方向、规模及可能出现的地质灾害；
②仔细分析前期地质资料，并进行现场复核和勘察，在地表准确鉴别不良地质体的性质、位置、岩体质量，精确调查和测量不良地质体空间展布参数；
③应用地面地质界面和地质体的延展规律及推算理论进行室内分析；
④依据前述的分析结果，对可能出现不良地质体的性质和位置进行初步预报。
⑵隧洞内仪器超前探测
隧洞内仪器超前探测是在隧洞TBM掘进中TBM的维护保养期间，使用探测仪器进行探测，主要仪器有：TSP系列隧洞地震探测仪、浅层地震仪等。TSP系列隧洞地震探测仪工作原理（***2）：
①首先在隧道内人工制造一系列有规则排列的轻微震源，震源发出的地震波逼到地层界面、特别是断层破碎带等不良地质体时产生的反射波，其传播速度、延迟时间、波形、强度和方向等均与相关地质体的性质密切相关，并通过不同的数据表现出来；
②通过震源反射波的数据采集系统（传感器和记录仪）进行数据采集，将数据输入带有处理软件的电脑，并经过计算机数学计算进行数据处理；
③将采集的数据资料转换为反应相关地质体反射能量的影视***像或隧道平面、剖面***；
④进行室内数据资料处理、分析，由工程技术人员进行解译，对隧道掌子面前方不良地质体的性质、位置和规模等予以超前地质预报。
最大探测距离可达掌子面前方500m，有效探测距离150m，最高分辨率1m。
***2TSP系列隧洞地震探测仪超前探测原理示意***
3．2短期超前地质预报
短期超前地质预报是在长期超前地质预报的基础上进行的，预报距离为掌子面前方15～50m。对于短期超前地质预报，主要是通过TBM开挖石渣识别、掌子面地质素描，更重要的是采用地质雷达或超前钻孔进行探测（见***3）。前者是通过对不同地质体标志的确认，以及不良地质体出现前的前兆标志，对不良地质体可能出露的位置进行预测和判断，必要时辅助进行超前地质钻探；后者地质雷达探测属于电磁波物探技术，通过电磁波的反射波和透射波的分时采集和数据组合分析，对不良地质体的类型、规模、位置进行预测。
***3短期超前地质预报的步骤框***
⑴一般性超前地质预报
一般性超前地质预报是根据TBM掘进的石渣（常规钻爆法还包括掌子面）、洞壁揭露的结构面及岩层与地表结构面及岩层的对应关系、以及揭露的不良地质体的特征，通过类比、推测预报掌子面前方是否存在不良地质体。
不良地质体在被揭露之前往往表现出一些明显或不明显前兆标志，这些标志的出现，预示着隧洞即将临近不良地质体，它们是超前地质预报的重要信息，因此，仔细观察、描述开挖石渣、洞壁结构面及岩层形态、量测结构面及岩层特征参数，是正确进行超前地质预报的关键。一些不良地质体的前兆标志：
①断层破碎带前兆标志：节理裂隙组数及密度剧增、岩石强度降低、出现压裂岩、碎裂岩、岩石风化相对强烈、泥质含量增加等。
②突水、突泥前兆标志：节理裂隙渗水量和组数增加、且常常含有泥质物或浑浊（常规钻爆法的炮孔中的涌水量剧增、且夹有泥沙或碎石）等。
③岩爆前兆标志：“饼”状开挖石渣的数量增加、洞壁在短时间内出现“饼”状脱落体或出现“片邦”现象，以及轻微的岩石崩裂声等，严重时洞壁出现飞石。
⑵地质雷达探测预报
地质雷达探测预报属于电磁波物探技术，电磁波通过天线向掌子面前方发射，遇到不同阻抗介质时，将产生反射波和透射波，接收机利用分时采样原理和数据组合方式，把天线接收的信号转化为数字信号，主机系统再将数字信号转化为模拟信号或彩色线迹信号，并以时间剖面的形式显示出来，供解译人员分析预报不良地质置、规模及可能出现的施工地质灾害类型。
⑶进行超前钻孔探测
超前钻孔探测是通过TBM携带的超前钻机或专门的地质钻机的钻探资料整理分析，包括：钻进速度、孔内情况、涌水量、岩芯描述等，分析、判断不良地质体的位置。
⑷短期超前地质预报的特点
①由于短期预报是在长期预报的基础上进行的，所以，预报的精度一般要超过长期超前地质预报，特别是对不良地质体性质的预报。
②短期超前地质预报针对性较强，一般不适合在隧洞全程进行，结合长期地质预报适时进行。
3．3施工地质灾害的警报
施工地质灾害警报是在短期超前地质预报基础上进行的，是隧洞超前地质预报的成果，对可能出现的施工地质灾害的类型、规模、位置，进行较为准确的警报，并将警报通知TBM掘进操作手，及时采取应对措施。
⑴施工地质灾害警报的方法和步骤
①通过TBM施工中出现的不良地质体前兆标志，作出正确的判断；
②及时提交书面的预警报告，内容包括不良地质体的前兆特征、辨认的标志、精确定位、准确定性、预测地质灾害类型及规模和造成的影响程度等。
⑵施工地质灾害类型
施工地质灾害主要类型有：断层及破碎带塌方、涌水或突水、突泥，围岩不稳定结构体坍塌，片邦或岩爆，以及岩体蚀变、围岩大变形等等。
四、结语
超前地质预报是深埋长大隧洞TBM掘进施工中，减少施工地质灾害、顺利进行施工的关键，但由于对不良地质体的认识和判别存在主观偏差，再加上勘测、测试手段的局限性和人为解译的差异性，因此，难以保证超前地质预报的准确和及时。本文通过对超前地质预报的方法和步骤浅显分析，宏观地对超前地质预报的工作方法和实施步骤进行了探讨，旨在抛砖引玉。如若实现超前地质预报的操作平台与TBM操作平台进行有机的结合，并记录相关的数据，将是超前地质预报研究和发展的方向。
本文不妥之处，敬请指正。
参考资料
⑴《隧道隧洞施工地质技术》中国铁道出版社刘志刚赵勇编著2001年
⑵《隧洞超前地质预报的新方法—TSP》中国铁道出版社吴世林2002年
地质论文篇8
1.1杂填土以及膨胀土
杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的，它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性，属于黏土。具有高度的塑造性，是部分地质工程勘察中的地基方案选择。
1.2饱和粉土和饱和粉细砂
饱和粉土和饱和粉细砂的特点有：结构松散，在静载作用力下能够保持较高的强度，但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大，颗粒之间的作用力降低，土中排水不畅时可以使土悬浮，产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。
1.3软弱黏性土
软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物，它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。
2地基基础方案的选择
地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。
2.1杂填土和膨胀土
杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基，但在填筑年代超过5年后，性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后，可作为一般建筑物的天然地基持力层，但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土，可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除，将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土，可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土，对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层，应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩，遇到水变膨胀的特性，因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件，分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率，最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况，处理地基的膨胀力，保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土，要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下，可以利用地基土的上部，对基础进行浅埋工作，减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m～1m，膨胀土处于地表3m～2m之间时，可以采用全部挖出膨胀土的方法，挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时，使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。
2.2饱和粉细砂以及饱和粉土
当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时，要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析，不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如，可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地，对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理，对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理，对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响，此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理，对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地，在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限，通过改善排水条件或增加土地的密实程度，可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施，还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理，在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。
2.3软弱黏性土
面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法，对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。
2.4天然地基
天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时，需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异，天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的，首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层，然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算，看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时，为了加大厚度，需要对基础进行浅埋处理，在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时，在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。
3结论
地质论文篇9
论文关键词：地理规律，几何证明
在高中地理中，我们学习地球知识时，为了学习的方便，常常把地球当做一个正球体来研究，在此前提下，对高中地理常见并且常用的几个地理规律用几何方法加以证明，来加深理解。
一、纬线圈长度随纬度变化规律的证明。
已知：右***圆为经线圈，N是北极、S是南极、O为地心，A、B为赤道上的点，P是地球表面任意一点，纬度为φ，地球半径为R。
求：地球上任意一纬线圈的长度。
P点的纬度为φ
∴∠POB=φ
PQ和BO都垂直于地轴NS
∴∠QPO=∠POB=φ
OB=OP=R
∴QP=OP·COSφ=R·COSφ
B和P都绕地轴NS转动
∴B点周长L=2π·OB=2πR
P点周长L′=2π·QP=2πR·COSφ=L·COSφ
即：地球上任意一纬线圈的长度等于赤道长度乘以该纬线圈纬度的余弦。
同理：地球上任意一点自转的线速度等于该点所在纬线圈的长度除以自转周期。
所以地球上任意一点自转的线速度等于赤道上的线速度乘以该点所在纬度的余弦论文服务论文格式。
二、在北半球任意一点观测北极星的仰角的度数为该地的纬度数的证明。
已知：右***圆为经线圈，N为北极，S为南极，O为地心，CD为赤道面地质论文地质论文，P为北半球
地面上任意一点，AB为P点的地平面，EF所指的方向为北极方向，∠APF为P点
观测北极星的仰角，度数为φ。
证明：P点的地理纬度数为φ。
AB为P点的地平面，O为地心。
∴OP⊥AB
∴∠EPB+∠EPO=90°
∠APF=∠EPB=φ
∴∠APF+∠EPO=90°
ON和EF都指向北极星方向
∴EF⊥CD
∴∠DOP+∠EPO=90°
∴∠DOP=∠APF=φ
∴P点的地理纬度数为φ
即：在北半球任意一点观测北极星
的仰角的度数为该地的纬度数。
三、正午太阳高度角公式的证明。
已知：右***大圆为经线圈，N、S为极点，AB为赤道，O为地心，太阳直射点M的地理
纬度为北纬δ，P为地面上任意一点，地理纬度为北纬Φ，CD为过P点的地平面。
求：P点正午太阳高度角H
CD为P点的地平面
∴OQ⊥CD
∴∠EPD=90°-∠EPQ
FM、EP为平行光
∴∠EPQ=∠FOQ=∠BOP-∠BOF
M、P的地理纬度分别为北纬δ和北纬Φ
∴∠BOF=δ ∠BOP=Φ
∴∠EPD=H=90°-（Φ-δ）
正午太阳高度角为正午太阳光线和地平面的夹角
∴Φ-δ≥0
∴H=90°-∣Φ-δ∣
若太阳直射点在南半球（如右***）,M地理纬度
为南纬δ，
FM、EP为平行光
∴∠EPQ=∠FOQ=∠BOP+∠BOF=Φ+δ
∴∠EPD=H=90°-∠EPQ=90°-（Φ+δ）
Φ+δ＞0
∴H=90°-∣Φ+δ∣
所以地球任意地点的正午太阳高度角公式为：
H=90°-∣Φ±δ∣
H为某地正午太阳高度角，
Φ为某地的地理纬度，
δ为太阳直射点的地理纬度，
当Φ和δ在同一半球时取“-”，在不同半球时取“+”。
地质论文篇10
1)北山的地下水系统主要为岩溶地下水，其岩溶地下水由北部、西北部和东北部三个方向向兰村径流，在赤泥社以西部分地区的岩溶水主要靠降水和汾河入渗补给，而后以无压水流形式向兰村移动，在赤泥社至兰村和棋子山地垒中间的北部地区其岩溶地下水主要由东西北三个方向向泥屯盆地汇流，然后部分沿着南部及偏西南方向朝山前径流，径流在到达兰村西焉边山断裂带后向西流至兰村，在其东北部的岩溶水也由东西北三个方向向阳曲断陷盆地汇流，其后径流至西南方阳曲镇一带，然后分成两条径流，一部分经西张断裂深部朝兰村径流，另外一部分沿着西焉边山断裂带向西至兰村径流，因此该地区地下水系统主要分为泥屯至兰村和阳曲至兰村两条主径流带，在普遍状态下以兰村泉为主排泄点，侧向径流次之。2)东山地下水系统以基岩溶裂隙水为主，地下水系统靠降水入渗补给后向山前方向径流，其大部分径流受纬向和边山断裂带影响，在流至东山山前杨家峪和观家峪一带后向东排入娘子关岩溶水系统，只有少部分侧向径流排入盆地。3)盆地区的地下水系统主要靠降水、河渠、灌溉等入渗和侧向径流补给，在普遍天然状态下以潜水蒸发水排泄为主，而其后因为城市发展和地下水开采的加大而发生了很大变化，阳曲泥屯盆地的水位埋深由20世纪60年代的3m～5m下降至10m～30m，到70年代由于开采工程致使其地下水全部干枯。西张盆地的水位也陆续下降，其区域水流形式也由北向南径流变成由周围向漏斗中心径流。太原城区内在普遍天然状态下浅层水位0m～2m，承压水位埋深5m～15m，由于城市发展地下水的大规模集中开采使得深层水位很大幅度下降，形成了以动物园至菜园村为中心的水位降落漏斗面积约为300km2，其承压水位也失去了制约能力，水流形式也由北向南径流变成四周向漏斗中心径流。南郊以及清徐盆地的水流形式保持了由边山向中心、由北向南的径流特征，其浅层水位以蒸发排泄和越流排泄为主要方法，而深层的地下水的主要排泄方式则以人工开采为主。
2含水层介质
西山地下水系统的地下主要是以奥陶系碳酸岩类岩溶水，上覆石碳二迭系碎屑岩裂隙孔隙水，其含水介质主要是奥陶系中统的上下马家沟组为主和峰峰组石灰岩，径流排泄区上覆由石碳二迭系碎屑石。北山和东山的地下水都主要是碳酸盐岩类岩溶水，其含水介质北山为奥陶系中统上下马家沟组石灰岩，东山主要是奥陶系统上下马家沟组峰峰组石灰岩，其上覆基岩二迭系碎屑岩。盆地区则是以全新统松散堆积物砂砾石层和砂层为主要含水介质。
3太原地区地下水富水特征
太原地区地下水富水性主要是受到含水层岩性和地形地貌地质构造特征的综合影响，通常情况下边山强于山区，径流排泄区和冲积扇、冲积平原区要强于补给区和洪积扇、洪积平原区，碳酸盐岩石溶裂隙含水岩则强于松散岩类孔隙水含水岩组，而其又强于基岩裂隙含水岩组，在这其中富水性最弱的是碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组。1)西山地下水系统，从汾河沿岸至古交和河口周边地区，单井的涌水量为每日1000m3/d～2000m3/d，其后至边山断裂带富水性开始激增，白家庄地区涌水量为5000m3/d，开化沟和洞儿沟涌水量分别为7000m3/d和13000m3/d左右，最大单井流量为平泉自流井，其最大流量高达36000m3/d。2)盆地区地下水系统的富水性从整体上看冲积扇要强于洪积扇，例如西边山洪积扇单井单日涌水量在1000m3～5000m3，东边山则要小于1000m3，而西张盆地的单井涌水量则达到了5000m3/d。3)北山的地下水系统在汇流区的阳曲泥屯盆地的涌水量在1000m3/d～2000m3/d，径流至阳曲镇东焉一带后有了很大幅度的增长，每日的涌水量达到了1000m3/d～20000m3/d不等，集中排泄点兰村的单日涌水量则达到了50000m3。
4地下水系统水化学和水温特征
受到含水层岩性和补给径流排泄条件的影响，太原地区的地下水水化学及水温从整体上看基岩山区的裂隙岩溶水在补给区从水温和水化学类型以及矿化程度上没有什么很大差异，东山西山和北山三个地下水系统基本相同，但受到含水层岩性和其矿物成分、径流长度、排泄的环境条件等因素的制约和影响，直到径流排泄区域才发生变化出现差异。北山地下水系统因其含水介质主要为奥陶系中统上下马家沟组灰岩、岩组中硫酸盐岩含量很少、较少会有峰峰组出现、矿化度小于0．5g/L、地下水循环深度较小所以北山地下水水温较低，一般为13℃～15℃。而西山的地下水系统在径流排泄区受到峰峰组地层下渗补给岩溶水和径流途径长、循环深度大等因素的影响，其水温从径流区至排泄区呈明显上升的变化，由14℃逐渐升高至25℃。
5结语