岩土专业辅导:岩石力学研究的现状和未来(12)
2023-04-03 19:20:16
人类进入21世纪以还,消息革命的海潮包罗环球,经济一体化的经过加快,数字地球(Digital Earth)体例正以空前的领域和速率促使着人类向常识经济社会迈进。行动地球科学的一个要紧构成个别,我邦岩石力学与岩石工程也面对一系列新的机缘和挑衅。
1)我邦事天下上最大的生长中邦度。转换盛开以还,邦民经济大约以每年7—8%的速率递增。进入21世纪以还,正在环球经济不太景气的情状下,惟有中邦“一花独放”,正正在举办大领域的根源经济创立。这一条件为我邦岩石力学的生长,创设了亘古未有的精良要求。
2)我邦有960万km2的陆地,473km2的海域,6500众个岛屿,海岸线万km,幅员宽敞,构制庞大。山地面积约占陆地面积的2/3,正在岩石力学规模有宏伟的生长潜力。
3)我邦岩土工程商场领域之大,全球罕睹。除已筑成的长江葛洲坝、黄河小浪底水利合键、雅砻江二滩水电站,大瑶山、秦岭铁道地道以外,正在筑和拟筑的再有三峡、小湾、龙滩、溪洛渡等水电工程,神华铁道工程,秦岭公道地道工程,琼州海峡、台湾海峡海底地道工程等。与西部大斥地相合的青藏铁道、南水北调、西电东送、西气东输等诸众工程项目更为众人所注意。
4)我邦具有宏大人才商场。我邦的科技职员正在岩石力学与岩石工程外面酌量和工程践诺方面的劳绩正在邦际岩石力学界受到众数的珍重
5)中邦大陆处正在安定洋板块、欧亚板块和印度洋板块丁字型交卸部位。中邦地块自身又是正在分歧地质时候由若干小板块拼合而成,板块之间的交卸地带都是构制举动对比活泼的区域。上述各式要求都决意了我邦的地质构制极其庞大。众年来的工程践诺注解,正在岩石力学规模,极少隆盛邦度行之有用的形式,正在中邦时常仰天长叹,如正在地道掘进机(TBM)急迅开挖、煤层小构制探测、煤层气斥地欺骗等方面都碰到这一类题目。这就请求咱们必需依据本人的特征生长适合我邦邦情的岩石力学与岩石工程。
1)人丁众、根蒂薄,资源相对贫困。和天下人均占领量比拟,我邦人均可耕地为天下人均量的1/3,丛林为1/6,矿产为1/2。
2)紧要缺水,我邦淡水资源总量为28000亿m3,占天下总量的8%,但人均占领量仅为天下人均量的1/4,排名第88位。更为紧要的是,水资源时空散布不均,长江流域及其以南区域,径流量占寰宇的80%以上,而北方及西北宏大区域只占12%,况且降水岁月众蚁合正在夏秋季。
我邦事地动、滑坡、泥石流等众发邦度之一。此中地动苦难加倍紧要,我邦疆土面积占环球的1/16,但从20世纪以还,地动苦难却占环球的1/2,是大陆地动发作最众的邦度。我邦大约有45%的大中都会处于Ⅶ度地动烈度区。
我邦水土流失面积已占疆土面积的16.7%,寰宇年水土流失总量达46亿吨,核心是黄河道域,但长江流域的题目也不成小看,长江上逛区域丛林笼盖率50众年来已由30%裁汰到15%,导致水土流失加剧。
我邦事天下上戈壁化最紧要的邦度之一,戈壁化的面积约为疆土总面积的18%,石漠化正以每年2500km2的速率扩展,其伤害不亚于戈壁化。
我邦一方面资源亏损,另一方面资源欺骗率不高,紧要糟蹋。很众区域对资源接纳粗放式谋划,相当一个别区域乃至靠打劫性的开采得到短期的经济效益。以水资源欺骗率为例,我邦单元产物用水量比隆盛邦度赶过5-10倍。隆盛邦度的反复欺骗率为70~90%,而我邦惟有25%摆布。2000年工业废水排放量为194亿吨,都会存在污水排放量221亿吨,经管率均较低。寰宇有80%以上的河道受到分歧水准的污染。
我邦能源机合中,有75%是以煤为原料构成的。二氧化硫紧要超标,酸雨态势扩展,闪现酸雨的都会占寰宇都会折半以上,首要蚁合正在南方。
5) 固然我邦正在岩石力学规模仍旧得到了长足的发展,但咱们也该当清楚地看到,以往的使命首要是缠绕着守旧工业家产的需求举办的。尽量正在外面和践诺中有中邦特点,但总体上是隆盛邦度工业化时候岩石力学使命的延续生长,况且是若干前沿规模闪现了新的空缺和差异。
我邦岩石力学与工程酌量,迄今为止,相对蚁合于水利水电工程和固体矿产开采两个首要规模,当然这两规模正在隆盛邦度已有萎缩,而正在我邦仍有向更高水准生长的空间。同时,颠末“超过式生长”,“急起直追”该当是咱们的生长战术,不成知足于“跟踪”和“尾追”。因而咱们的学术思念要指向原始改进,面向异日,面向天下,面向可络续生长,谨慎并适宜经济环球化的动向。[1]
目前消息技能日初月异,正有力地促使着社会生长和人类发展。1998年美邦副总统戈尔提出了“数字地球”“这一新观念之后,正在环球又掀起了一个新热潮。正在岩石力学方面,美邦于1994年率先提出了“岩石搜集”(“Rock Net”),1995年机合召开了“因特网与地球科学专题学术聚会”,1997年又提出了“岩石数字化消息搜集”(“Cyber Rock”)。邦际岩石力学学会(ISRM)近年来也尽心尽力地促使岩石力学消息搜集正在各成员邦的扩张操纵。正在筹备第10届邦际岩石力学大会时,绝大个别聚会传达、注册立案、会费交纳均正在网进取行。为便于宏大会员实时获得消息,邦际学会正在网址上特意筑立了一个消息平台(Communication Platform)。正在本年召开的理事会上还决意设置互动搜集(Interactive wibsite),进一步填充电子出书物,裁汰纸张出书物(Publication in paper form)。往后《ISRM News Journal》及会论说文纲领都要从网上盘查。至于岩石力学方面的电子出书物(CD-ROM),正在极少隆盛邦度已绝顶众数。