水利工程地质(第5版)
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0.3 水利水电工程地质的成就与发展

工程地质学是在人类社会生产的发展和需要的推动下产生的,特别是一些大型工程的成败经验和教训是促使其诞生和发展的主要动力。在人类历史上许多古代宏伟的建筑都包含着深刻的工程地质知识,如公元前250年在四川岷江上修建的都江堰工程、公元前200多年在广西兴安县修建的灵渠,还有万里长城、京杭大运河以及埃及的金字塔,等等。但直到20世纪20—30年代,工程地质学才作为一门应用性的分支学科出现。1929年美籍奥地利学者K.太沙基(Terzaghi),1939年苏联学者萨瓦连斯基(Ф.П.Саваренскuǔ)分别发表了工程地质专著,奠定了工程地质学的发展基础,在世界上产生了深远的影响。

第二次世界大战后,各国工程建设事业迅速发展,水电工程规模日益扩大,20世纪50年代末、60年代初,马尔帕塞坝的毁坏和瓦伊昂水库大滑坡等地质问题引起的重大事故,使人们进一步认识到工程地质的重要性,并促使人们对工程地质的理论、预测和处理手段等的探索研究。到20世纪60—80年代出现了国际范围内工程地质科学的蓬勃发展。1962年在第24届国际地质大会上建立了国际工程地质与环境协会(IAEG),对促进工程地质科学技术的研究和交流起了重要作用。我国1956年在中国科学院地质研究所组建了工程地质室,在地质部组建了水文地质工程地质研究所;1979年在地质学会中成立了工程地质专业委员会。

我国地域辽阔,水能资源十分丰富,理论蕴藏总量达6.76亿kW(不含台湾省),可技术开发的约3.78亿kW,居世界首位。1949年新中国成立后,大量修建水利水电工程,兴利除害。改革开放以来发展更快,截至2014年年底我国水电装机容量和发电量分别历史性突破3亿kW和1万亿kW·h。著名的三峡工程装机容量为1820万kW,是世界上最大的水电站。在兴建这些水电工程和其他大型工程建筑中,工程地质知识和技术都起了重要作用,并取得了许多经验和科研成果,主要有:软弱夹层及破碎岩体的研究;活断层与地震危险性的分析评价;坝基与高陡边坡的岩体稳定分析与治理;大跨度地下厂房和深埋长隧道的围岩稳定与施工方法;岩溶地区水库渗漏的勘测与防治以及河床深覆盖层地段建坝问题,等等。在理论和实践方面都有重大的突破和成就。

工程地质的最新进展还表现在其研究内容的充实与提高,并形成了若干新的研究方向和领域。例如,工程地质力学以地质结构对工程地质条件和特征的控制作用为理论基础,指导对工程岩土体稳定性评价;应用非线性理论研究工程地质问题的非线性规律;系统工程学、信息工程学等则以新的思维方法为工程地质学的发展开拓了新的研究领域。

工程地质的发展在总体上经历了工程地质特性和条件评价;工程地质问题分析;工程地质力学分析,然后达到环境工程地质和地质工程阶段,即追求地质、环境与工程的协调是今后工程地质学继续发展的主攻方向。