水质分析论文篇(1)

（一）地层岩性

区内主要是白垩系中统、扎佐组K2Z，三叠系统关岭组1-3段T2g3、T2g2、T2g1、下统茅草铺组，夜郎组，大冶群T1m、T2y,岩性主要为紫红色砾岩，含钙质、泥质粉砂岩、灰岩、白云质灰岩，泥质瘤状灰岩，紫红、紫绿色页岩，含钙质、泥质白云岩、白云质页岩，红色厚层块状白云岩。

（二）地质构造

境内地质构造属于贵州东部南北向构造带及东西构造黔中隆起，横跨反接之重叠地区，有南北向、东西向、华夏系、新华夏系及各种扭动构造，其中以南北向构造形迹最为显著。区域性南北向构造，主要由一系列南北向褶皱及其伴生的南北向冲断层组成，有复向斜和复背斜，均具扭动构造特征，且相间成雁列排行，龙塘向斜，两翼近于对称，产状较缓，倾角为30-50度，整个向斜由南向北成波状起伏，轴线具有S型，其西面有河沙坝断裂，东面有天文旋转构造的压扭性断裂，河沙坝断裂位于北东50-60度，倾角30-45度，断层带宽度40-80m，断距大于1500m，延伸大于40km，属压性冲断层。水库位于河沙坝断裂及天文压性及压性扭性断裂之间，背斜轴线走向近SN，两翼岩层基本对称，岩层倾角为30-45度，在库区范围内无地震活动记录。

（三）岩溶水文地质特征

区域内水系发育，乌江河流从水库西侧流径，受岩性及构造控制地下水以乌江为排泄基准面，地下水的类型主要有碳酸盐岩溶水及岩溶裂隙水，碎屑岩裂隙水，自垩系为砾岩及泥质砂岩，岩溶较发育，泉流量一般<51I/S，三叠系茅草铺组关岭组为灰岩及白云岩，岩溶不发育，泉流量一般为1051I/S，岩溶裂隙水的分布：因溶蚀作用扩大的裂隙或小管道岩溶水，在白云岩中分布最为普遍，在背向斜核部，因“X”型裂隙发育，地下水易于沟通汇集，在向斜昂起端及背斜倾没处，张性裂隙发育，裂隙水富集成泉涌出，在含水层及隔水层接触地，地下水多顺层出露。

二、库区工程地质条件

（一）库区渗漏

水库位于乌江河流右岸，受乌江河流的切割，地表水以乌江河流为排泄基准面，水库正常蓄水与河流高差300m，库内尾段有一条压性扭动褶皱出露，并深内库内地下，当水库蓄水至5米左右时，能听到流水声，水库建于麻池河下游，切河而建，在枯水季节和无大暴雨的情况下，水就从沿途的溶洞流失，无水进水库内，坝基渗漏，坝与山体接触面渗漏，水位越高，渗漏量增大，水库蓄水达到正常蓄水位于，渗漏量累计有0.02L/S。库内下游河流有3处泉点出现，受水库蓄水限制，渗漏量可达0.5L/S至6L/S。根据泉点与水库蓄水运行观测泉水与库水有水力联系，说明水库向下游产生渗漏。

（二）库岸稳定

库区植被较好，除上游为良田外，老猫水水库左、右坝肩均为灌木林地，岸坡坡度较缓，无大不良物理地质体，库岸稳定。淤积量大。

三、坝址区工程地质条件

（一）地形地貌

坝址区沟谷浅切，呈不对称的“U”型谷，右岸山体高，岸坡陡，坡度40-50度，局部为陡坝，16m高以上为台地，右岸山体低，坡度35度-40度，属碳酸盐岩溶地中山地貌，岩层倾向库内偏下游，近于纵向谷。

（二）岩溶水文地质特征

坝址处于T1m、T2g白云岩，岩体破碎，风化严重，岩溶发育，地下水活动强烈，在坝下游河床300m1000m之间有泉点1、2、3出露，泉水流量不稳定，随着水库水位的升高，形成泉水逐渐增大，经水库运行观测，泉水流量与库水位呈线性关系，说明3个泉点是水库集中渗漏点，在左坝肩，库水沿层间溶隙及坝体与基岩的接触带渗漏，渗漏点不集中，呈筛状分散渗漏，流量随库水位的升降而变化。

（三）渗漏原因分析

水库渗漏包括坝基、绕坝渗漏、库内褶皱产生裂隙渗漏，坝体与基岩接触带渗漏，根据水库多年蓄水运行观测，库水集中渗漏点有3处，分别是坝下游300-1000m泉点1、2、3，分散渗漏点较多，在正常蓄水位时，总渗漏水量达6L/s。

根据坝址区的工程地质、水文地质条件，库水渗漏现状观测，水库渗漏原因有3方面：

①坝基及绕坝渗漏是基岩受构造及岩性控制，岩层产状陡倾，层间溶蚀裂隙发育，库水沿层间溶蚀裂隙产生渗漏②坝体与基岩接触带渗漏是由于建坝时清基不彻底，基础未置于弱风化带上；

③坝体渗漏是建坝时的施工技术水平、建筑材料等未达到设计要求规范所致。

（四）渗漏处理措施

根据水库的工程地质、岩溶水文地质条件及岩石的渗透性质特点，采用帷幕灌浆处理水库渗漏，其设计及工艺措施要点为：

①在库内褶皱带设置双排帷幕，其余部位和坝肩设置单排帷幕；

②钻孔本着依序次施工、逐渐加密的原则，按一、二、三序进行，施工程序及工艺严格按有关《规程》要求。

③帷幕线长度为弱岩溶式，总长80m,孔距4m，共计20个孔；

④采用悬挂式帷幕，下限达基岩深度12m,底界控制在Lu≤10,高程为825.00m附近,底界与白云岩弱风化带搭接。

⑤先导孔和检查孔的岩心采取率≥85％；

⑥帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法或自上而下分段灌浆法，一般孔段灌注材料以R.O32.5普通硅酸盐水泥为主，搭接面附近及主渗漏区以R.O42.5水泥――水玻璃双液灌为主；

⑦灌浆压力一般按1.0－1.5倍水头，但不引起坝变形为宜。

四、结论

在碳酸岩地区,因岩溶发育而产生渗漏、稳定问题,造成的病险水库较多，在开展工作时，应地质测绘、物探方法及水库多年蓄水运行观测来综合分析，采取有效、经济的处理方案；

对强岩溶地区的渗漏处理,采用帷幕灌浆为主的综和治理技术,先进行勘测,再针对病害原因进行灌浆或其它止漏技术设计。施工中,根据岩溶发育情况,及时修正施工工艺,并配合其它防渗处理技术,切忌盲目施灌；

灌浆孔的布置根据实际情况而定,在强岩溶地段,帷幕厚度不完全取决于灌浆排数及排距,一般单排即可满足要求,必要时增灌,孔距也根据实际情况定,以试灌加密孔距的方法,灌浆材料除水泥外,可采用水泥粘土混合液,必要时加速灌剂,除水泥灌浆外,也可采用其它止漏技术；

加强灌浆施工期的观测分析工作,以便及时总结经验,修正灌浆处理工艺设计。

[论文摘要]针对老猫水水库工程存在的问题，对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价，并提出相应的渗漏处理措施。

老猫水水库建于20世纪70年代，水库位于瓮安县城北面34Km的龙塘乡官塘村境内，是一座以农田灌溉为主的小型水库。工程建设时，未对水库及坝址区进行地质勘察，至今无相关地质资料，针对工程存在的问题，列为病险水库治理，需对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价，并提出相应的渗漏处理措施。

参考文献：

[1]贵州省瓮安县自然经济地图集1989.

[2]中国人民七三二部队，区域水文地质报告.

水质分析论文篇(2)

第一，艰巨性。水利工程建设质量对工程的安全运行至关重要，工程一旦失事，不仅会造成严重的经济损失，给国家和人民带来巨大的灾难，而且可能严重影响社会安定，甚至产生政治问题。水利工程投资规模大、建设周期长、施工工序繁多，受外界因素影响较大，工程建设地点远离城市，交通不便，生活条件艰苦，质量监督人员为了顺利开展工作，就必须克服各种困难，才有可能完成艰巨的质量监督工作任务。

第二，专业性。水利工程种类繁多，如水库、水闸、堤防．农田水利工程等，每一类工程又可以分成不同的结构形式。水利工程的水下结构多，这些工程绝大部分无法进行定性设计，因此水利工程对建筑材料、施工方法、施工条件等都有特殊的要求。水利工程质量监督人员为了完成质量监督工作，就必须具有较强的水利工程专业技术知识。

2、质量监督工作内容和方法

（1）质量监督工作内容。质量监督工作原则是“监督、检查、帮助、促进”。参建各单位应积极主动予以配合，并认真接受其质量监督检查：质量监督工作内容可概括为“一项主持、二项确认、三项核定、四项复核、五项编写、六项参加”。一项主持。在单位工程完工后，主持由建设、监理、设计和施工单位参加的工程外观质量评定会议，对单位工程外观质量进行现场检验，并评定打分，统计外观质量得分率。二项确认。对工程项目划分的确认；对工程外观质量评定标准的确认。三项核定。核定或核备分部工程施工质量等级：核定单位工程施工质量等级：核定工程项目施工质量等级。四项复核。对监理单位的资质进行复核；对设计单位的资质进行复核：对施工单位的资质进行复核；对有关产品制作单位的资质进行复核。五项编写。编写质量监督实施细则；编写质量监督总计划和年度计划：编写质量监督报告和总结；编写质量监督简报：编写施工质量评定报告。六项参加。按要求参加相关的工程质量会议；参加由建设、监理、设计和施工单位组成的联合小组对重要隐蔽工程及工程关键部位的验收，共同核定其质量等级；参加工程质量事故的调查分析与处理方案的研究；参加主体建筑物分部工程验收会；参加工程阶段验收会和单位工程验收会，并宣读工程施工质量评定报告；参加工程项目竣工验收会，并宣读工程项目施工质量评定报告。

（2）质量监督工作方法。对监理、设计、施工和产品制作单位的资质进行复核；对建设单位的质量管理体系、监理单位的质量控制体系、施工单位的质量保证体系及设计单位的现场服务体系的建立健全与运用情况进行监督检查；对工程项目的单位工程、分部工程、单元工程的划分及建筑物外观质量评定标准的制定情况进行监督检查；对参建单位的技术规程、规范和质量标准，特别是强制性条文的执行情况进行监督检查；对建设单位的质量管理工作、监理单位的质量控制旁站监理工作、设计单位的现场及时服务工作、施工单位的质量行为及产品制作安装单位的质量行为进行监督检查；检查施工单位、监理单位、建设单位对工作质量的检验和质量评定情况、抽查工程原材料、中间产品及工程实体质量。

3、目前质量监督工作存在的突出问题

（1）体制不顺、权责不明。目前水利工程质量监督机构采取了三级没置，县(区)不设质量总站分部，这样不利于有效实施工程质量监督，在设置方式上主要有两种形式，即挂靠水利行政主管部门与独立设置的事业单位。因此在质监机构中，既有行政性质又有参照公务员管理、全额拨款、差额补助、自收自支等多种性质。在职能上也与水利行政主管部门的建管科有交叉，质量监督与质量管理工作的关系难以界定。在项目质量监督分工方面，缺乏可操作的工程质量监督事权分工办法。

（2）人员不足，素质不高。对于挂靠在水利行政主管部门的质量监督机构，由于行政公务员的编制有限，人员配备相对不足，专职质监人员配备更少。在工作上对独立设置的质量监督机构，也由于经费有限，存在人员不足的情况，而且，无论是挂靠的质量监督机构，还是独立设置的质量监督机构都普遍存在人员业务素质偏低的问题。

（3）流于形式，缺乏权威。由于工程项目多、质监人员少、业务素质低、缺乏必备的交通工具和检测手段，使得少数工程项目的质量监督工作出现走过场的现象；有的质量监督人员很少甚至不到受监工地现场检查参建单位质量行为和实体工程质量情况，而在办公室履行相关手续；有的缺乏抽查验证检测的数据，仅凭施工、监理单位提供的资料，形成质量评定报告；在现行质量等级评定工作中，有施工、监理单位把关不严，甚至资料做假，造成核定的工程优良率偏高等，使质量监督工作失去应有的严肃件和权威性。

（4）费用无保障，检测难。对靠收取质监费维系工作的质量监督机构，由于质监费收费标准太低，收取难度较大，工作费用得不到保障，特别是部分由县(区)水利局组织实施的水利工程自筹资金不到位，导致工期延误，更加大工程质量监督工作难度。水利部《水利工程质量检测管理规定》中要求的委托检测工作，由于对项目法人开支此项经费的渠道不明确，以致质量监督机构对工程质量的验证和随机抽检难以落实到位。上述这些问题的存在，直接影响政府质量监督工作效能的发挥。

4、加强水利工程质量监督的意见和建议

（1）完善体制。《建设工程质量管理条例》中明确了“政府对建设工程质量实行监督管理的制度”，水利工程质量监督就应该成为各级水利行政主管部门的一项基本管理工作，只能加强不能削弱。因此水利工程质量监督机构的设置也应由现在的三级设置改为四级设置，同时应进一步明确水利工程质量监督的性质。不论由水利行政主管部门自身还是专门机构履行质量监督职能，其在工程项目质量监督的执法地位是一致的，机构性质应确定为行政或具有行政管理职能的事业单位。机构的工作费用，在各级财政预算内安排。在项目质量管理的具体做法上，应侧重对参建单位质量行为的监管，推行强制性的第三方工程实体质量检测，改变竣工验收前的质量等级核定为质量专项验收。

（2）明确职能。为适应新形势下水利工程质量管理工作的需要，应进一步明确监督机构的职能。一是按照国家制定并的建设工程质量管理的法律、法规、强制性标准，对所辖水利建设市场的执行情况进行监管—一是政府投资或以政府投资为主的公益性及准公益性建设项目，对建设责任主体的质量行为和工程实体质量进行监管，进行工程质量的专项验收。对其他类别的水利工程建设项目，监督参建单位开展建设过程的质量管理和质量验收；三是监督水利工程质量事故的查处，组织政府设置的质量奖项评选。

（3）加强队伍建设。质量监督是工程质量管理工作的重要组成部分，质量监督队伍建设是提高水利工程质量监督管理水平的关键。随着市场经济的不断发展和完善，以及对工程质量要求的不断提高，工程质量监督队伍已经难以适应大规模水利工程建设的需要。特别是《建设工程质量管理条例》的实施，对强化政府质量监督提出了更高的要求。因此，各级质量监督机构—是要本着“一切从实际出发，实事求是”的原则，充实质量监督人员。二是加强质量监督人员的培训，提高业务水平。

（4）增加投入。一是在现行质量监督收费标准的基础上适当提高收费标准；二是采取行政、经济、法律手段收取质量监督费，提高收取到位率。三是根据质量监督费实际收取的情况将质量监督机构的费用部分列入同级财政预算。通过以上三条途径增加质量监督的投入，以确保质量监督工作的顺利开展。

（5）建议质量监督与安全生产临督相结合，以便更好地发挥质监站的政府监督作用，更加有效地、全面地监督工程质量。随着水利工程建设市场体制改革的不断深化，原来一大批国有勘测、没计、施工制作、监理等单位，正在和将要转制，这个变革无疑对于水利工程建设市场的形成、进一步增强建设市场的活力起到积极的推进作用，但与此同时，水利工程建设产品的质量保证也面临着新的挑战，因此水利工程的质量监督工作也需要随着建设市场的变化，不断调整自己的职能定位和工作方式，以切实保证政府质量监督效能的发挥。

水质分析论文篇(3)

地质雷达作为近十余年来发展起来的地球物理高新技术方法，以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图象显示等优点，备受广大工程技术人员的青睐。现已成功地应用于岩土工程勘察、工程质量无损检测、水文地质调查、矿产资源研究、生态环境检测、城市地下管网普查、文物及考古探测等众多领域，取得了显著的探测效果和社会经济效益，并在工程实践中不断完善和提高，必将在工程探测领域发挥着愈来愈重要的作用。而地质雷达技术用于堤防隐患的探测尚属初步阶段，通过广大物探技术人员的共同努力，达到了解和掌握不同隐患类型在雷达图像上的反映特征，在不断总结探测经验的基础上，提高异常的判断能力和精度，较确切地推定堤防工程隐患的性质和位置，以便指导有关管理单位加强堤防工程重点部位的维护和防范，提高和巩固堤防工程的运行周期和防洪能力。本文以永定河堤防工程护砌质量检测为实例，说明地质雷达技术在堤防工程探测中的应用情况，以此与同行进行切磋，推动堤防工程探测技术的发展，不妥之处，敬请批评指正。

2基本原理

地质雷达与探空雷达相似，利用高频电磁波(主频为数十数百乃至数千兆赫)以宽频带短脉冲的形式，由地面通过发射天线(T)向地下发射，当它遇到地下地质体或介质分界面时发生反射，并返回地面，被放置在地表的接收天线(R)接收，并由主机记录下来，形成雷达剖面图。由于电磁波在介质中传播时，其路径、电磁波场强度以及波形将随所通过介质的电磁特性及其几何形态而发生变化。因此，根据接收到的电磁波特征，既波的旅行时间(亦称双程走时)、幅度、频率和波形等，通过雷达图像的处理和分析，可确定地下界面或目标体的空间位置或结构特征。

雷达波(电磁波)在界面上的反射和透射遵循Snell定律。实际观测时，由于发射天线与接收天线的距离很近，所以其电磁场方向通常垂直于入射平面，并近似看作法向入射，反射脉冲信号的强度，与界面的反射系数和穿透介质的衰减系数有关，主要取决于周围介质与反射目的体的电导率和介电常数，对于以位移电流为主的介质，既大多数岩石介质属非磁性、非导电介质，常常满足σ/ωε<<1，于是衰减系数(β)的近似值为：

既衰减系数与电导率(σ)及磁导率(μ)的平方根成正比，与介电常数(ε)的平方根成反比。

而界面的反射系数为：

式中Z为波阻抗，其表达式为：

显然，电磁波在地层中的波阻抗值取决于地层特性参数和电磁波的频率。由此可见，电磁波的频率(ω=2πf)越高，波阻抗越大。

对于雷达波常用频率范围(25～1000MHz)，一般认为σ<<ωε,因而反射系数r可简写成:

上式表明反射系数r主要取决于上下层介电常数差异。

应用雷达记录的双程反射时间可以求得目的层的深度H：

式中:t为目的层雷达波的反射时间；c为雷达波在真空中的传播速度(0.3m/ns)；εr为目的层以上介质相对介电常数均值。

3工程概况

北京市界内永定河左、右堤防于清朝乾隆年间修筑，后经数次维修和加固形成现有规模，主体为梯形，顶宽约10m，可见堤高约5～6m，堤内坡坡度为1:1.5～1:2.0，外坡相对较缓为1:2.0～1:2.5。

堤身为人工堆积，主要由粉细砂(中下游段)、卵砾石(上游段)组成。介质构成复杂多变，分布不均，且处于包气带中，极为干燥。

堤基为第四系全新统地层，岩性以粉细砂为主，下游段出现黑色淤泥质粘土夹层，层厚约0.7～2.0m。

地下水位埋深(自地表计)：卢沟桥附近约20.0m，至下游逐渐变浅，达省/市界附近(石佛寺)一带约2.0m。

永定河卢沟桥下游至省/市界左、右堤防共划定险工段12处23段，分布在左堤约60Km和右堤约30Km范围内，其险工段内坡为浆砌石(厚约40cm——原设计标准)结合铅丝石笼构成的护砌，并于1964～1989年间营建，浆砌石护坡除可见堤身部分露出外，其余部分与铅丝石笼水平护底均埋于河滩滩地以下，一般为3.0～5.0m，外铺8.0m的铅丝石笼护底。这些险工段在历史上均有决口或抢险加固的记载。为满足北京市对永定河防洪设计的需要，保证该堤防渡汛万无一失，故进行地球物理勘探工作，以检测堤防工程的护砌质量，便于99年6月份之前进行加固处理。

4测试技术及资料处理

为判断险工段堤内坡护险浆砌石质量的优劣，沿内坡坡脚布置一条雷达探测剖面，并按其走向连续测试。

外业施测使用瑞典MALA地质仪器有限公司生产的RAMAC/GPR地质雷达系统，天线的中心频率为250MHz，收发天线的间距为0.6m。实测采用剖面法，且收发天线方向与测线方向平行。记录点距为0.2m，采样频率为3893MHz，单一记录迹线的采样点数为512，迭加次数为16，记录时窗为180ns，若取堤身土体的雷达波速为0.08～0.10m/ns，表层浆砌石的雷达波速为0.10～0.12m/ns，综合考虑该地层剖面特征，选取雷达波速中值为0.10m/ns，则此时该雷达系统的最小纵向分辨率为8～10cm。

雷达资料的数据处理与地震反射法勘探数据处理基本相同，主要有：①滤波及时频变换处理；②自动时变增益或控制增益处理；③多次重复测量平均处理；④速度分析及雷达合成处理等，旨在优化数据资料，突出目的体、最大限度地减少外界干扰，为进一步解释提供清晰可辨的图像。处理后的雷达剖面图和地震反射的时间剖面图相似，可依据该图进行地质解释。

5成果分析

地质雷达资料的地质解释是地质雷达探测的目的。由数据处理后的雷达图像，全面客观地分析各种雷达波组的特征(如波形、频率、强度等)，尤其是反射波的波形及强度特征，通过同相轴的追踪，确定波组的地质意义，构制地质——地球物理解释模型，依据剖面解释获得整个测区的最终成果图。

地质雷达资料反映的是地下地层的电磁特性(介电常数及电导率)的分布情况，要把地下介质的电磁特性分布转化为地质分布，必须把地质、钻探、地质雷达这三个方面的资料有机结合起来，建立测区的地质——地球物理模型，才能获得正确的地下地质结构模式。

雷达资料的地质解释步骤一般为：

⑴反射层拾取

根据勘探孔与雷达图像的对比分析，建立各种地层的反射波组特征，而识别反射波组的标志为同相性、相似性与波形特征等。

⑵时间剖面的解释

在充分掌握区域地质资料，了解测区所处的地质结构背景的基础上，研究重要波组的特征及其相互关系，掌握重要波组的地质结构特征，其中要重点研究特征波的同相轴的变化趋势。特征波是指强振幅、能长距离连续追踪、波形稳定的反射波。同时还应分析时间剖面上的常见特殊波(如绕射波和断面波等)，解释同相轴不连续带的原因等。

图1左堤9+638～9+721护险段坡脚雷达图像(a)和地质解释图(b)

根据上述解释原则，对雷达图像进行地质解释如下：

图1(a)为左堤9+638～9+721护险段坡脚雷达测试图像。此图由浅至深解释为：①第一同相轴(<4ns)为雷达波初始信号；②第二同相轴和第三同相轴(<12ns，层厚约0.40m)呈现出宽粗、强振幅，且连续可追踪的水平层状，该同相轴推测为浆砌石在雷达图像上的反映。尤其是第三同相轴有时出现不连续段或缺失或杂乱无章时，即可推定此处浆砌石质量差或与堤身土体分离形成架空等现象；③新人工填土：反射层位不连续，起伏变化较大，有时杂乱无章，反映该层填土不均匀，层位不稳定，时有透镜体的形式展现，该层厚度大约为2～4m；④老人工填土：反射层位连续且稳定，层内介质变化不大，反映出该层填土较均匀，已形成相对密实的地层，该层厚度大约为1～3m；⑤自然地层：即堤基持力层，反射明显，层位稳定，未见层内介质突变或不均匀的现象，反映出自然地层沉积环境较好，密实度相对较大等，此层顶面埋深大约为4～5m。

图1(b)为上述地质解释的剖面图。

图2为左堤32+960处护险坡脚雷达图像，图中浅部解释与图1类似，主要说明的是剖面6.0～12.0m段，自0.4m以下反射层位杂乱，极不规则，连续追踪性差，出现很多的短小反射层，且浆砌石下部反射也很杂乱无章，说明此段护险下部的土体较松散，与浆砌石形成似离似亲，接触较差。而剖面12.0～15.7m段上下部位反映较均一，水平层状良好，说明此段堤身土体较密实，与浆砌石接触良好。

图3为已知浆砌石下部架空时的图像，该剖面第三反射同相轴自剖面点9.4m处断开，形成“背斜”状的强反射层，此现象延续到剖面点12.8m处，此段浆砌石与下部土体分离导致架空，其范围与已知情况吻合。

通过雷达测试成果的地质解释共圈定出73处浆砌石存在不同程度的隐患或质量较差，这些隐患的类型一般为：①浆砌石厚度较薄；②浆砌石与下部土体分离形成架空；③浆砌石胶结不良或松散；④浆砌石出现裂缝等不良现象。

护砌整体质量较差的堤段多为年久失修严重，浆砌石与下部堤身土体接触差，多形成架(悬)空状态，造成护砌断裂、塌陷等不良现象较普遍，且多具一定规模。而造成上述现象存在的原因，笔者分析后认为浆砌石面存在许多缝隙，且砂浆质量差、少浆，下部又无防渗护层，堤身土体多由粉细砂组成，经降水入渗，粉细砂局部被冲刷淘失，在砌石与堤身土体之间形成空洞，并有继续扩大发展之趋势。

该物探成果经开挖验证(见图4——开挖照片)，完全符合客观实际，受到了甲方的赞誉。

6结语

地质雷达以其高效快速、高精度在护险工程探测中能够发挥重要作用，取得了良好的应用效果，且对浅层或超浅层的工程探测中有着十分广阔的应用前景，然而地质雷达的探测深度和精度与所采用的天线频率有很大关系，天线的频率越低探测深度越大，则精度越低；而天线的频率越高，探测深度越浅，则精度越高。本次采用中心频率250MHz的天线进

行探测，其深度和精度均能满足此次勘察的技术要求。

图4开挖验证结果(左堤——照片)

参考文献

水质分析论文篇(4)

普通话水平测试是推广普通话工作的重要组成部分，是使推广普通话工作逐步走向科学化、规范化、制度化的重要举措。

普通话是各级各类学校的教学语言，是教师的职业语言。国家语委、国家教委、广播电影电视部于1994年作出了“关于开展普通话水平测试工作的决定”，规定师范院校的教师和毕业生属于普通话水平测试的主要对象，并提出了相应的普通话等级要求：“教师和师范院校毕业生应达到二级或一级水平。”为此，师范院校的师生应下气力学好普通话，师范院校的普通话测试站应相应地认真做好普通话测试工作，这就要求测试员应具备较好的综合素质，保证培训和测试的质量和效应，才能真正把测试工作长期做好，为推广普通话作出有益的贡献。

二、普通话水平测试员综合素质的内涵及要求

作为高等师范院校的普通话水平测试员不能等同于一般基层单位的测试员，应具有更高层次的综合素质。

（一）高尚的工作道德规范

这是做好一名合格测试员最首要的因素，这就要求测试员按时到岗，不迟到、不早退、不无故缺席，有事先请假，并自行落实好替补人员，保证测试正常进行；更要求掌握标准，坚持公平、公正、公开的原则，专心致志，认真负责地进行测试，保证测试的质量；还要求态度温和，富有爱心地询问或解答考生的问题；还要求认真备课，精心设计和安排，组织和实施好课堂教学，给考生上好考前培训课，为他们的普通话等级考试推波助澜等等。

（二）优良的普通话口语表达能力与水平

如果一个普通话水平测试员不具有优良的普通话口语谈吐表现，不具有良好的说普通话的习惯和行为，就不可能赢得学生和老师们的信赖和尊敬，就不配测试员的称号，更谈不上保证培训和测试的质量。

（三）较高的培训水平

培训是促使考生普通话等级考试顺利通过的关键环节。测试员不仅具有测试的职能，而且还具有培训的职责。如果一个测试员只会测试，而不能胜任培训的任务，那就是一个有缺陷的测试员，一个不完全的测试员。如果一个测试员不能上好培训课，那必然引起考生的强烈不满和反感，甚至他们会向测试站提反抗意见：“收了我们的培训费为什么不派一个好的培训老师来上课？……”所以，一个称职的测试员同时要是一名合格的培训员至关重要。

（四）较强的测试能力

要保证测试的质量，维护公平公正的原则，除了要求测试员有高尚的工作道德，更要求测试员有较强的测试能力。

（五）较好的学术水平与科研能力

可能会有不少人或测试员认为这点不应作为测试员的素质要求。但笔者认为：如果是一般基层单位的测试员，这方面素质不够，还说得过去。但高等师范院校的测试员必须要具备这方面的素质，否则枉为高师测试员。熟不知高等师范院校的一般老师都应具有较好的学术水平与科研能力，每年要完成一定的科研任务才算称职。所以高师测试员也不例外，应具备这方面的素质要求且并不过分。

三、培养与提高普通话水平测试员综合素质的有效措施与途径

（一）工作道德方面

1．测试员要培养热爱培训测试工作的自觉意识，以高标准严格要求自己的工作。测试员要热爱普通话培训测试工作，必须深刻认识这项工作的重要意义以及组织和领导对自己的信任，只有这样，才能激发出做好普通话培训测试工作的光荣感、责任感和使命感，从而认真地把工作做好。

良好的工作道德，来自于对工作的高标准和严要求。如果测试员具有强烈的责任心，工作标准高、要求严，以一流的表现和成绩来赢得领导、同事和学生的好评，他必然处处严格要求自己，始终如一，尽职尽力地进行培训和测试，出色完成工作。而不是得过且过，迁就自己。

2．测试员要加强作风修养，不断提高工作效率和质量。作风修养具体包括实事求是的作风，主动负责的作风等，这些作风的养成，对于做好普通话培训测试工作，提高工作效率和质量，具有积极的推动作用。

实事求是是我们开展一切工作必须遵循的基本原则，也是测试工作应坚持的原则。这就要求测试员必须认真执行测试标准，实事求是地打分定级，维护公平公正。切忌任何个人感情因素，随意抬高或降低考生的成绩。

主动负责精神，既是测试员的思想、才干在道德修养上的反映，也是培训测试工作的一项基本要求。测试员要创造高效率、高质量的工作成绩，必须具有主动负责的精神。这就要求测试员主动做好培训测试前的各项准备工作，如写好教案，制作好培训课件，调适好录音笔，检查各种测试材料、签字笔、秒表类是否具备等；主动认真地完成培训测试中的讲课和测评任务；主动负责地做好培训测试后的收尾工作，如课后指导、解答疑难、评分、登分、签名、关闭测试仪器等。还要求测试员主动协助工作人员做些常规工作。

3．加强工作纪律和规章制度观念，自觉遵纪守规。工作纪律和规章制度是执行培训测试任务的根本保证。因此，测试站必须经常对测试员加强工作纪律和规章制度的教育；测试员则要不断加强纪律和制度观念，在任何情况下，都能自觉遵纪守规，做一名有能力有水平守纪律的测试工作者。

4．勇于解剖自己，认真反省及时改进；开展批评，乐于接受监督。测试员应当通过经常性的自我解剖行为，把自己培训测试工作表现中各种错误思想或做法以及潜藏在思想深处的不符合工作道德要求的东西，毫不留情地揭露出来，并对这些思想意识或做法进行公正严厉的斗争，作出是非分明的抉择，及时改进工作思想和方法，增强工作道德水准。

在工作实践中开展批评，接受监督，是测试员进行工作道德修养的重要途径和方法。测试员应当经常听取同仁和考生的批评意见，把舆论压力变成加强自身工作道德修养的动力。

（二）普通话口语表达能力与水平方面

1．以理论为指导，掌握普通话口语表达技巧，多读多练，多说多用。测试员的普通话口语表达能力虽然已进入了一级水平但却不能沾沾自喜，停滞不前，否则就会“不进则退”。特别是生活在方言区的测试员会受到各种方言的影响和干扰，如果不加以经常性的练习和运用，就会使普通话标准程度下降，导致普通话表达能力降低，所以测试员只有坚持以科学理论为指导，掌握普通话口语表达技巧，多读多练（《普通话水平测试与培训教程》中的例词和作品是最好的练习材料），多说多用，才能始终保持并提高自己的普通话表达能力与水平。

2．养成说普通话的良好习惯。测试员说普通话良好习惯的养成不是一蹴而就的，必须注意从一点一滴，时时处处做起，并且坚持不懈，变成一种自觉自然的永久行为，只有这样才能始终如一地保持良好的普通话口语能力与水平

（三）培训能力与水平方面

1．认真备好课，精心设计和安排，组织和实施好课堂教学。备好课是提高培训能力与水平的根本和关键所在。测试员对培训课备课时，既要备教材、备学生，还要备教法。备教材就是熟悉吃透教材内容和重点、难点。测试员要熟悉《普通话水平测试大纲》、《普通话水平测试与培训教程》两本书的内容，有选择、有针对性地授课；备学生是要了解授课对象是何专业何层次的学生，普通话基础和现状如何，他们有什么要求，这些备课时都要事先了解清楚，在教学时才能联系学生实际，有的放矢；备教法就是选定上培训课的主要授课方法。由于普通话是一门实践性很强的科目，所以要采用理论和实践相结合的精讲多练的方法，最适宜最有效。在“练”的过程中则要采用测试员示范带读的方法，多读多练，必有好的训练效果。中文与非中文专业的学生普通话等级要求不一样，文科和理科的学生普通话基础差异较大，这些不同之处要求测试员还要采用因材施教的方法来教学。

备好课是从宏观和微观上构思好培训的蓝图和设想，接下来是要落实到实际课堂培训教学中，否则蓝图就会变成空想，所以要求测试员要认真组织和实施好课堂教学，有条不紊地进行各项教学环节，充分调动考生的学习积极性，达到好的培训目的。

2．尽可能运用多媒体教学手段和现代语音技术来上培训课，提高培训效率和效果。多媒体的应用能调动人的各种感官，综合发生效应，给人以丰富性、可感性、生动性。如果测试员在备课时能先制作好课件，然后运用多媒体和现代语音技术来实施培训课堂教学，能促使考生耳目一新，好学勤练，那将会大大提高培训的效率和效果。所以测试站要想方设法提供多媒体教室和语音室给测试员培训课用，而测试员则应积极制作课件，熟悉多媒体和现代语音设备、应用程序及操作技巧，以便组织和实施课堂教学时能应用自如，顺理成章，出色完成培训任务，从而让考生满意，得到他们的好评。

3．观摩优秀培训测试员的课堂教学，取长补短，以提高自己的培训能力与水平。优秀的培训测试员往往经验丰富，教学方法灵活多样，教学过程生动有趣，教学效果极佳，所以测试员尤其是年轻的测试员定期观摩优秀的培训测试员的课堂教学，取长补短，定能不断提高自己的培训能力与水平。

（四）测试能力与水平方面

1．多测、多摸索、多总结、多交流。俗话说：“熟能生巧”。每个测试员只要多参加测试，多去摸索测试的规律与要领，多去总结自己测试中的经验和失误，多与同仁交流做法，积极取经，定能逐渐由测试生手变成一个熟手、巧手，从而提高自己的测试能力与水平。

2．培养快准细严的测试工作作风。快、准、细、严是对测试工作作风的要求，它直接影响着测试的效率和质量。

“快”就是快速。测试工作的时效性强，测试员必须高度集中、反应灵敏、动作快速紧凑地进行测试，要讲究效率，完成各阶段的任务。提倡快速作风，绝不意味着可以草率从事、盲目行动，而应该在紧张的测试工作中以镇定的情绪、清醒的头脑去看待和处理问题，克服急躁、忙乱、慌张的行为。

“准”就是准确。准确是认真负责精神的体现，是保证测试工作质量的关键。这就要求测试员要准确理解和运用评分标准，专心致志倾听读音，准确地定分定级，从而保证测试的结果真实，质量过硬。

“细”就是细致。在测试工作中，有许多评分细则，测试员必须认真细致地倾听判断每个环节的读音，否则就可能出差错。测试是一项漫长、单调且高度紧张的工作，测试员要有不厌其烦的韧劲，要有耐心和恒心，不怕吃苦，甘于枯燥，乐于做细功，当然，细致并不意味着慢慢腾腾，不讲效率，而是在追求效率的过程中追求完美和质量。

“严”就是严谨，即严密谨慎之意。测试员要严格执行评分标准，不能随意估分，敷衍了事，或带个人感情因素来打分。在考场上要谨慎地询问或答复考生问题，不能随便提示或暗示考生读题，也不能马上告知考生成绩，而应暂时严格保密，这样才能保证测试能正常进行下去，按时完成任务。

（五）学术水平与科研能力方面

1．多总结、多思考、勤记录、积累素材、发现亮点。普通话培训测试是一项很专业化的技术工作。每个测试员都应经常自我总结这方面的可贵经验和不慎失误；经常思考培训测试中遇到的各种问题、难题及解决办法。通过反复思考说不定会突然醒悟或发现有价值、有意义的亮点问题，这就要求测试员要及时记录下来，以免一闪即逝。这样做一方面有利于下一步培训测试工作的开展，另一方面更可为测试员从事普通话培训测试的学术研究提供新鲜素材，奠定良好的基础，对下一步科研活动的顺利展开具有积极的推动作用。

2．多交流、广泛听取同仁意见和经验，确定新颖的选题，形成独道的观点。从事科研活动，决不能夜郎自大，闭关锁国，否则最终会陷入目光短浅、狭隘的个人主义境界。测试员从事普通话培训测试研究，要多与其他测试员交流，广泛听取同仁的意见和经验，开阔思路，活跃思维，再结合个人的体会和看法，确定新颖的选题，形成独道的观点，最终化为的科研成果定会得到学者、专家的认可。

3．广泛阅读，善于借鉴，勤动笔写作。古人曰“读书破万卷，下笔如有神”，说的就是只要多看书看资料，广泛地阅读，并善于借鉴和效仿，写文章时定能挥洒自如，左右逢源，富有文采。这个真理同样适用于学术研究活动，测试员每从事一项有关普通话测试方面的科研项目，必定要广泛阅读大量的资料，了解学术界的前沿状态，从而确定自己的科研内容、方法和思路，而不能落入俗套，毫无意义。

古人又曰“勤能补拙”。只要测试员经常自我加压，勤动笔去写论文、报课题，从不会到会，从不熟到熟，逐渐摸索到规律和技巧，不断提高自己的科研能力与水平，定能到达成功的彼岸。

高等师范院校是培养教师的摇篮，它在推广普通话方面负有义不容辞的责任，而且要起率先垂范作用。普通话测试站是推广普通话的重要场所，普通话培训测试工作是推广普通话的重要举措。要保证测试站强大的生命力，必须有一流的培训测试质量作保障，而一流的质量直接来源于测试员一流的综合素质，所以培养与提高测试员的综合素质是一项长期且非常有价值、有意义的工程，应长抓不懈、从严要求。

【参考文献】

[1]国家教育委员会师范教育司.教师口语[M].北京：北京师范大学出版社，1996．

[2]漆权.普通话水平测试与培训[M].南昌：江西高校出版社，2001.

[3]毛家瑞，孙孔懿.素质教育论[M].北京：人民教育出版社，2000.

[4]游铭钧.论素质教育与课程改革[M].杭州：浙江教育出版社，1998．

水质分析论文篇(5)

基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划项目（NCET-11- 0406）

作者简介：荣冠（ 1971- ），男，武汉大学水利水电学院副教授，博士，主要从事岩体稳定性研究及工程地质教学工作，（E-mail）。

摘要：工程地质是水利类本科生的一门重要专业基础课，课程教学内容和环节丰富，难点较多，实践性强。如何在课堂教学和野外实践教学中有效提高教学质量是一个值得探讨的问题。文章详细分析了水利工程课程中的难点及教学中存在的问题，从课堂教学、实践教学、英文教学及课程考核等方面全面介绍了课程教学经验及改革探索。提出课堂教学应注重理论紧密联系工程实际，实践教学应注重培养学生动手技能和发现、分析、解决工程地质问题的能力，开展英文教学是培养国际人才的必然趋势，考核机制应全面反映学生的综合能力等观点。

关键词：工程地质； 水利专业； 教学研究； 理论教学； 实践教学

中图分类号：TV135；G642421文献标志码：A文章编号：10052909（2013）05011007工程地质是研究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，是以地学学科的理论为基础，应用数学与力学理论和工程技术及方法解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[1]。工程地质课程是水利类本科专业的一门重要专业基础课程。水利水电工程建设是人类在认识自然的基础上改造自然并为经济建设服务的活动，进行水利水电工程建设首先必须了解自然环境和工程条件，而环境地质条件是与水利水电工程关系最密切、最重要的自然条件。

当前，中国工科高等教育人才培养主要目标是：培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[2]。工程地质课程作为水利类专业中一门实践性强的课程在凸显人才培养目标方面，更加突出工程地质理论和实践教学的必要性与重要意义[3-4]。

工程地质课程的教学分为课堂理论教学部分与野外地质实习部分。课堂理论部分主要讲授矿物岩石、地质构造、地质作用、地下水、岩体工程特性，边坡、坝基、洞室围压稳定性评价，工程地质勘察等知识。野外地质实习部分主要进行岩石及地质构造认识，风化、卸荷及河流地质作用研究，地下水及其作用研究，水利枢纽工程地质条件与问题分析评价等。

由于工程地质课程涉及的相关课程较多（矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、水文地质学、材料力学、岩石力学、土力学等），且这些课程多为地质专业课程。同时，工程地质课程实践性很强，但学生又缺乏实践经验和实践机会。因此，在有限的理论教学和实践教学时间内，如何合理安排教学环节，使学生扎实掌握工程地质相关概念及基本原理，并使学生初步具备分析工程地质条件及解决工程地质问题的能力，是一个很值得探讨的问题。根据笔者多年从事工程地质教学的经验，针对水利类本科专业工程地质教学，首先介绍学校工程地质课程的设置，然后分析课程教学的重点及难点，再从课堂教学、实践教学、英文教学、考核方式4个部分探讨理论与实践教学的改革思路，以期在提高教学效果、培养学生分析工程地质条件和解决工程地质问题能力方面有所收获。

一、水利类工程地质课程介绍

（一）水利工程地质课程设置

武汉大学水利水电学院最早可追溯至1928年创建的国立武汉大学工学院土木系水利组，学院现已成为国内水利水电高级人才培养的摇篮和科学研究的重要基地。一直以来，工程地质课程为水利各专业（农田水利、水电工程、河流泥沙、水文水资源）的重要专业基础课程。工程地质课一般在第五学期或第六学期开设，包括48 学时课堂教学和1 周的野外实习。课堂教材主要使用天津大学主编的《水利工程地质》（第四版）[1]，实验及野外实习采用武汉大学编写出版的实习教材[5]。

（二）水利工程地质课程内容

水利工程地质主要是研究水利水电工程建设中的工程地质问题。主要内容包括岩石及其工程性质，地质构造及区域稳定性，地表水流的地质作用及河谷地貌，地下水、岩溶及库坝区渗漏地质条件分析，岩体工程特性，坝基、边坡及洞室围岩稳定性分析，水利水电工程地质勘察等。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

荣冠，等水利类专业工程地质课程教学研究与改革探索

课程的教学分为课堂教学与实践教学两部分。课堂教学主要讲授地质学基础知识和水利三大类岩体（边坡、坝基及洞室围岩）稳定性分析基本理论。通过课堂教学力求使学生掌握工程地质学基本概念、工程地质分析基本原理和岩体稳定性评价基本方法。实践教学通过野外现场典型岩体、地质构造、地质作用等的直接观察和分析来增强感性认识、理解并深化工程地质理论知识，使学生初步具备分析工程地质条件和解决工程地质问题的能力。水利类工程地质课程教学基本内容可总结为地质学基础知识和岩体稳定性分析两方面，核心主线则是工程地质条件及工程地质问题的分析研究。课程室内外教学均是围绕该主线开展的。

二、水利工程地质课程中的难点及问题

（一）工程地质相关概念不易理解和掌握

对于水利专业的学生来说，工程地质课是他们第一次接触地质学知识。多数学生，尤其是来自平原地区的学生，缺少对地质现象的感性认识，这使他们更不易理解相关地质现象和地质作用。水利工程地质课程的开始部分主要讲述地质学基本概念，包括矿物和岩石的成因、成分及分类，内外力地质作用概念，产状、节理、断层、褶皱等地质构造，地层地史，地质图分析，区域稳定等。这些内容涉及矿物学、岩石学、地层古生物学、构造地质学等知识。这些概念和相关课程知识对于初学者来说完全是陌生的。例如：在分析沉积岩的石英砂岩与变质岩的石英岩区别时，一般学生很难从沉积作用和变质作用的成因角度深刻理解其矿物结晶程度、颗粒大小、矿物纯度、孔隙率等方面的差异。在现场分析褶皱构造时，不少学生容易把现代地形与褶皱形态混为一谈。实际上起伏的山脊为背斜，剥蚀的山谷为向斜往往是不对的，反过来，背斜核部易形成河谷低地，向斜核部则可能形成山脊。准确定位褶皱应根据现场垂直岩层走向观察结果，若有岩层按新老次序有规律地对称出现时，则可肯定有褶皱。然后根据岩层新老组合关系的分析确定褶皱的基本类型（背斜或向斜），进一步依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序判断褶皱的剖面类型和平面类型。但现场地层及其年代的划分，对于水利专业初学者而言是难以掌握的，况且岩层的产状及地层的划分往往又具有隐蔽性，因此，地质学基础概念往往是水利工程地质课程开始阶段学习的难点。

（二）工程地质条件难以全面和深刻理解

工程地质条件指的是与工程建设有关的地质因素的综合，是自然历史发展演变的产物。对大型水利工程而言主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象（滑坡、崩塌、泥石流、风化、卸荷、侵蚀、岩溶、地震等）及天然建筑材料等6个方面。工程地质条件直接影响工程建筑物的安全、经济和运营管理。兴建大型水利水电工程，首先都要查明枢纽及库区的工程地质条件。不同地区的地质环境差异及水工建筑物类型的不同，对水利工程的影响也不同。教学中发现，学生对工程地质条件的复杂性认识不足，难以全面理解工程地质条件的内涵，这样自然导致对工程地质问题的把握不准。例如：西南水电工程主要集中在川、藏、滇、青等省区河流的深切河谷地区。该区域的自然地质环境十分复杂，相应地在此建高坝大库的工程地质条件也十分复杂。深切河谷往往首选高拱坝方案，此时地形地貌就是关键的地质条件，将直接影响工程高边坡的稳定与安全，同时影响并制约水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且为深覆盖层坝区，从坝基防渗及挡水建筑物安全的角度考虑多采用当地材料坝型，坝体防渗多为混凝土面板而非粘土心墙方案，这主要就是从天然建筑材料经济合理的角度考虑。

（三）对工程地质问题缺乏认识和实践经验

工程地质问题指的是工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。对大型水利工程而言主要包括坝基和坝肩抗滑稳定问题，坝基渗漏和渗透稳定问题，边坡稳定性问题，地下洞室围岩稳定性问题，水库渗漏、水库淤积、库周浸没、库岸再造，水库诱发地震等问题。工程地质学简单说就是分析工程地质条件，解决工程地质问题。因此，工程地质问题是课程的最终落脚点。不同水工建筑物由于对场地条件要求存在差别，其相应的工程地质问题也存在差异。实际工程中，全面揭示工程地质问题是有难度的，尤其是深层隐伏的地质问题，更是从浅表很难观察确认。目前对水利专业，工程地质课程一般在水工建筑物等专业课之前开设，许多学生对水工建筑物知之甚少，对水工建筑及枢纽区可能会出现哪些地质问题更是难知一二。

例如：对水利工程三大坝型工程地质问题的分析。土石坝主要由粘土、碎石、块石等散体堆积而成，坝体允许产生较大的变形，它对坝基工程地质的要求较低，可以在软基和工程地质条件复杂的坝基上兴建。由于坝基河床地质条件多变，易出现过大沉降引起坝体裂缝、坝基渗漏和渗透变形问题，以及粉细沙层震动液化等问题。重力坝主要依靠坝身自重与地基间摩阻力来保持稳定。重力坝对坝基要求高，一般要求修在弱风化下部的岩基上。该类坝型最主要的问题就是过大变形或不均匀变形导致坝体裂开，软弱结构面组合形成深层滑移块体。拱坝主要通过拱作用传递荷载到坝肩，所以拱坝对两岸岩体的要求较高，而对河床坝基岩体要求相对要低。两岸拱座岩体应新鲜完整、无大断层，狭窄对称的“V”字形河谷是首选地形条件。此时应特别关注顺河向软弱结构面切割形成的滑移块体。由于学生在这一阶段对水工建筑物不熟悉，同时缺乏对三大坝型的现场感性认识，导致他们较难在合理评价相应工程地质条件的基础上深入分析潜在的工程地质问题。

（四）工程地质分析方法不易理解和熟练运用

由于工程岩体结构特征及力学特性的复杂性和不确定性，针对岩体变形与稳定性的工程地质分析方法主要是定性与定量结合，总体上是半经验半理论性的。针对实际工程，在较大程度上是以现场经验为前提，然后通过工程地质定性分析结合定量计算综合确定。工程地质的分析方法主要有工程地质类比法、图表法、室内外实验方法、力学模型定量计算法等。各方法都有一定条件和适用范围，即存在各自的优缺点。实际应用中宜将几种方法结合，互相补充。针对不同的工程地质问题，刚学习课程的学生对怎样合理选择分析方法缺乏经验，熟练掌握困难更大。

现以岩质高边坡稳定性评价为例，简要讨论工程边坡稳定性评价的基本思路。总体上边坡稳定性的影响因素包括地形地貌、岩体结构、地质构造、风化卸荷、水的作用、地震及构造运动和人类工程活动等。首先从经验上判断其稳定性主要从坡形坡高、岩体强度、坡体结构等直观判断，此时工程地质定性方法（如赤平投影）就是较好的方法。对于边坡浅表的变形及破坏情况，则主要考虑岩体的风化和卸荷程度，及其卸荷裂隙等的组合情况。对于边坡的整体及长期稳定性，则需通过详细的地质勘探，确定潜在的破坏模式和滑移边界，采用如三维极限平衡方法、有限元应力应变方法等计算其变形和稳定性。边坡变形模式及边界、结构面和岩体力学参数的确定是关键，同时还应合理考虑地下水及地震等因素的影响。所以对岩石边坡采用工程地质方法合理评价其稳定性是一项较复杂的工作，对于初学者来说是不易全面和熟练掌握的。

（五）工程地质实习和工程实践时间不足

工程地质教学来源于实践并回归于实践，其最鲜明的特点就是实践性强。教学实习和工程实践是巩固和加深地质理论知识的有效途径，是理论联系实际培养学生掌握科学方法和独立能力的重要渠道。地质实践教学的任务主要是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程问题，用已学到的理论知识观察分析现象，提出解决问题的方法与措施。例如：断层是工程地质学中的基本概念，但学生要理解断层的规模与工程特性、现场鉴别方法及其对工程的影响是较困难的。通过现场露头可以较直观地了解断层的三种形态类型及其基本特征，对较大规模的断层可引导学生从地形地貌不协调、地层的重复或缺失、伴生构造及构造岩、地表地下水的异常分布等方面来认识。在此基础上分析断层的级别、特征及其对工程的影响学生就容易理解和熟悉，然而由于教学时间及经费的限制，学生在实习和实践方面的机会相对较少。在有限的实习和实践时间内，如何合理安排教学实习路线及教学内容，让学生能够较好地掌握基本概念和原理，并初步具备分析和解决问题的能力，是目前水利工程地质实践教学中的一大难题。

三、水利工程地质课程改革探索

（一）课堂教学改革

1.突出重点分解难点

由于水利工程地质课程涉及较多概念和方法，同时关联较多课程，是一门综合性很强的课程。由于教学课时有限，要将所有内容都面面俱到地深入讲解，显然是不可取的。这就要求在讲授时有的放矢，合理安排教学内容，做到突出重点、解剖难点，始终把握地质学基本概念和岩体稳定评价两个主要内容，抓住工程地质条件和工程地质问题两条主线。这样可以使学生从较多的概念和方法中理清思路，把握课程主体框架。例如：在地质构造部分，阅读和分析平面地质图是重点，同时也是难点。平面地质图的阅读要求熟悉地层年代、产状、褶皱、断裂、地史等理论知识，同时需要结合具体工程分析不利条件及可能存在的问题。为此需要结合教学图件，详细分析褶皱、断裂等存在的依据，并讨论作为坝基或洞室的地质条件可能存在的不良地质问题。这样学生才能较快掌握地质图的分析方法及工程应用。

2. 理论联系实际

工程地质学的理论性较强，各种概念及分析方法较多。这些内容均源于地质作用和工程实践，在讲授课程时如只照本宣科，学生很难对一些抽象的概念及方法感兴趣，这样教与学的效果均较差。在教学过程中注重理论联系实际将是提高教学效果、提高学生学习兴趣的最好手段。例如：在讲授岩石和地质构造内容之后，学生对三大类岩石的特性及现场鉴别、具体的断层和褶皱构造的理解和分析仍是模糊的。笔者则以珞珈山为例，该地质体即为学生大学生活的环境，引导学生探寻珞珈山的岩石类型，以及是否存在断裂和褶皱。几乎所有学生都对此感兴趣，并乐于了解校园的地质情况。由此对珞珈山地层岩性进行介绍，在此基础上分析褶皱、逆断层及平移断层分布等。学生惊叹常在身边出露的岩石就是典型的石英砂岩，而校园内的樱花大道竟是一条逆断层。通过这个实例很好地将基本地质概念与周边的实际环境联系起来。

3. 传统与现代教学结合

水利工程地质课程内容较多、实践性强，而且课时有限，因此要求将传统教学与现代教学相结合，这样可以很好地发挥各自的优势。重要的概念及分析方法以黑板演绎并详细讲解，使学生的注意力集中，有利于学生对重点难点内容的深入理解和掌握。例如：在介绍层状岩层产状时，宜采用教学图件分步讲解，使学生切实理解走向、倾向、倾角的真实含义及实际意义。在讲解赤平投影原理时，则需按投影方法介绍点、线、面等的投影过程，使学生理解空间点、线、面与赤道平面投影的关系，这样结构面的空间产状与赤平投影图间的关系也就清楚了，后续运用其分析边坡稳定性也就简单易懂。水利工程地质课程涉及许多地质作用、地质现象及工程实例。此时多媒体演示则显示其优势，多媒体课件可提供大量信息，形象生动地展现自然现象及复杂事物，其效果是口头表达难以达到的，同时也可提高学生学习兴趣，节省讲解时间。课余时间鼓励学生通过国内外各种网络资源（特别是高校工程地质课教学资源）了解和学习相关工程地质知识，也可以用即时通讯方式解答学生的不同问题，利用现代网络资源最大限度地开展教学互动，让学生扎扎实实学好工程地质课程。

（二）实践教学改革

实践教学环节是保证和检验水利工程地质课程教学效果和质量的关键。要真正熟悉和掌握水利工程地质的知识及方法，各种不同类型的实习实践教学是必不可少的。以下从室内实验、校内现场教学及水利枢纽地质实习3个环节来介绍实践教学。

1.强化室内实验教学

武汉大学水利水电学院较早建成工程地质实验室。实验室主要有各种矿物、三大类岩石、古生物化石、构造模型、典型水利枢纽岩石、各种地质图件及影像资料。同时还配有偏光显微镜、GPS 、电子罗盘、GIS等设备和工具软件。目前实验室可以满足水利类专业本科教学要求。室内实验教学主要安排造岩矿物、岩浆岩、沉积岩及变质岩的认识。同时还讲授地质图阅读、罗盘及GPS使用等教学内容。

以三大岩石的认识为例，这对于学生来说是难点，仅通过课堂讲解学生很难掌握岩石的特征和鉴别方法。在课堂讲授造岩矿物及三大岩类后，需要进行三大岩类认识的室内实验教学：学生按5人一组进行分组，每组学生提供三大类岩石标本各一盒。教师先复习岩石的成因、矿物组成、结构构造及分类等，然后以3种典型岩石为例分析矿物及结构特征，再分析其成因和类别。在此基础上让学生仔细观察各种岩石标本，由各组学生相互讨论以寻找鉴定矿物和岩石的规律和技巧。对学生的具体问题教师现场答疑，对相似矿物的鉴别、结构的理解等共性问题由教师总结分析。通过室内实验课教学环节基本可以使学生掌握常见岩石特征和鉴别方法，对后续现场实习具有重要意义。

2. 重视校内现场教学

武汉大学地处东湖之滨，校园内有珞珈山和狮子山，存在不少良好的地质露头、各类地质构造较丰富。为配合基本地质理论知识讲授，笔者充分利用武汉大学校园内的珞珈山地区进行现场教学。该地区发育有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系等沉积岩，地层呈有规律的东西向条带状分布，呈现节理、断层、褶皱等地质构造。武汉大学水利水电学院从20世纪50年代开始，在珞珈山地区安排校内地质现场教学，实习路线从北向南横跨珞珈山，要求学生现场观察珞珈山地区岩石岩性、产状、风化、卸荷、隐伏岩溶、地下水露头、节理、断层、褶皱等现象。通过现场地质调查，学生可以理解地层划分及年代概念，熟悉产状的概念及测量方法，节理、断层及褶皱的鉴别和分析方法，最后独立完成简要的珞珈山地质调查报告。通过该单元的校内现场地质教学，可以进一步深化学生对基础地质概念和理论理解，培养学生独立分析和解决问题的能力。

3. 完善野外地质实习

（1） 水利枢纽地质实习目的与安排。工程地质野外教学实习是课程教学实践的最重要环节，目的在于巩固课堂所学的理论知识，使理论与实践紧密结合。通过对水利枢纽区地层、岩性、地质构造、地下水及外动力地质作用等的调查研究，使学生初步掌握野外地质工作的一般方法，了解水利枢纽工程地质条件及主要工程地质问题，熟悉地质报告编写及地质图件绘制的方法。实习教学包括路线教学、专题调研、现场讨论、内业整理等环节。通过现场调查、专题问题讨论、面试考查、实习报告编写等过程，培养学生野外地质工作能力和分析解决工程地质问题的能力。

（2） 野外实习区域及路线的选择。良好的实习区域与路线是满足工程地质野外实践教学要求的基础。实习区域应选择岩石类型及地层较丰富，河流地貌及水文地质现象发育良好，具备地质构造发育和风化、卸荷及边坡变形等外动力地质作用发育的地带。同时应具备典型的水利枢纽工程以便进行水利水电专业工程问题的分析讨论。在此基础上根据地层岩性及地质构造、河流地貌与地下水、边坡变形及稳定性分析、水利枢纽地质条件及工程问题等选择4～5条典型路线作为教学单元。路线选择注意地质现象的典型性及易识别性等特点，同时注意地质现象与工程实践的密切联系。

以武汉大学为例，从20世纪50年代开始，陆续建立了陆水实习基地、丹江口实习基地、韶山灌区实习基地等。2010年三峡工程建成后，又建立了湖北秭归三峡库区实习基地，选择茅坪至链子崖（郭家坝）、高家溪、泗溪、副坝大坝及永船等线路进行教学。三峡库区具有大量典型意义的地质露头，同时能够结合具体的水利工程建筑物（如大坝、副坝、高边坡等）进行工程地质条件与问题的分析。主要路线地层出露及地质构造较为齐全，风化、卸荷等动力地质作用和河流地质作用，以及地下水、岩溶等地质现象均有出露，能够满足水利类专业野外工程地质实习的要求。

（3） 野外实习环节及质量控制。整个实习期间每个教学单元要求有明确的教学内容。总体上要求完成：①典型剖面地层野外观察和描述，包括岩性、接触关系、产状及测量、岩浆岩和沉积岩及变质岩小构造观察、风化作用、地形图的使用等。②河流地貌及水文地质调查，包括河流侵蚀、堆积，河床、河漫滩及阶地观察，河谷边坡卸荷及变形，潜水露头，岩溶水，岩溶地貌等。③边坡变形及稳定性分析，包括典型卸荷拉裂体、崩塌体、滑坡体的现场调查，变形及破坏特征，边界条件，稳定性影响因素及评价，变形破坏成因，工程防护及治理方案等。④水利枢纽教学单元，主要侧重水利枢纽主要建筑物的组成及功能，大坝、副坝、高边坡、水工隧洞等主要工程地质问题分析。⑤资料整理及报告编写，主要是对现场观察的内容进行分析整理，按要求编写实习报告。

野外地质实习以小组为单位进行，实习过程要求分工明确、团结合作，现场特别强调纪律和安全。实习成绩评定综合考虑思想表现、组织纪律、操作技能、野外纪录、面试讨论及实习报告等。

（三） 英文教学探索

1. 工程地质英文教学意义

英语教学或中英文双语教学是目前本科教学改革的重要内容。基于高等学校培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型高素质人才的要求，高校对主要课程实行英文教学十分必要[6]。随着中国基础建设及能源等领域大规模工程的开展，在相应学科进行学术和业务交流已是基本要求。水利行业早已走出国门，承接或合作国际科研和工程项目。这就要求学生不仅有较高专业造诣，而且需要具备较好的英文文献阅读能力、语言表达和交流能力。

2. 工程地质课程英文教学实施

（1） 选定英文教材。工程地质英语教学，首先应选择合适的英文原版教材。国外出版的工程地质书籍较多，但适合国内水利专业使用的工程地质英文教材较少。这主要是国外很少有专门针对水利类的工程地质教材，多数教材是针对工程地质专业编写的。考虑到初学及课时情况，笔者建议采用Tony Waltham编著的《Foundations of Engineering Geology》 （Third Edition）[7]，这本教材包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土力学特性、边坡、隧洞及采空区等，内容简洁，通俗易懂。其次，推荐F. G. Bell编著的《Engineering Geology》（Second Edition）[8]作为主要参考书。这本教材内容较全面，包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土工程特性、地质勘查及洞室、边坡、坝基等内容。在工程地质英文教学过程，建议学生使用网络资源，国外知名大学有不少工程地质课程资料[9]可供参考，同时从《Engineering Geology》和《Rock Mechanics and Rock Engineering》等国际学术刊物学习有关论文及知识。由于专业需要，学生还需使用中文版的水利工程地质教材作为对照读物。

（2） 英文课件及教学。英语课堂教学主要采用多媒体方式，可提高讲授速度和效率。在制作英文教学PPT时，应尽量简洁明了、图文结合，英文一定要规范。对一些专业性强的知识（如专业术语）可适当加中文注释。授课语言主要为英语，对不易理解的内容可用中文解释。为了保证教学效率，要求学生课前进行适当预习。课堂上采取师生互动形式，提高学生英语表达能力。平时作业、小测验及期末考核均要求采用英文进行。授课教师自身英文必须熟练，首先是专业概念及术语的准确表达，其次是发音的准确。

（四） 课程考核方式

为更好开展工程地质教学工作，其中一个重要环节是课程考核。课程考核目的是考察学生掌握知识的情况及分析问题的能力，科学有效的考核方式可以充分发挥学生的主动性和能动性，从而提高教学效果和质量。目前水利工程地质课程包括室内教学和野外实习两个部分，一般是独立考核。其中室内教学部分主要考察地质基本知识及水利工程相关岩体稳定性评价方法的掌握情况，成绩主要由平时作业、课堂小测验、专题讨论及期末闭卷考试组成，要求学生以掌握地质知识和工程问题分析方法为主，鼓励平时交流讨论，避免考试突击的学习方式。野外实习考核主要考察学生基本技能的掌握情况，侧重考核问题的分析理解能力，从现场主动性、操作技能、综合分析、面试讨论、实习报告及组织纪律等方面综合评定。

文章总结笔者多年教学实践经验及课程改革探索供高校同行参考，以期在提高水利工程地质教学质量，提高学生学习积极性和培养学生创新能力方面发挥积极作用。

参考文献：

[1]崔冠英， 朱济祥. 水利工程地质[M]. 4版. 北京： 中国水利水电出版社， 2008.

[2]中华人民共和国教育部. 关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见（教高[2011]1号） [EB/OL].（2011-01-08）.

[3]王哲， 陈东瑞， 张勇. 土木工程专业工程地质课程实践教学方法探讨[J]. 高等建筑教育， 2010，19（4）： 125-127.

[4]程建军， 王海娟. 水利类本科专业工程地质课程教学探索[J]. 高等建筑教育， 2012， 21（3）： 98-100.

[5]杨连生， 王涛， 李宏明. 水利水电工程地质实习指导书[M]. 北京： 中国水利水电出版社， 2008.

[6]黄雨， 卞国强， 叶为民. 土木工程专业工程地质学双语教学改革探讨[J]. 高等建筑教育， 2009， 18（2）： 97-101.

[7]Tony Waltham. Foundations of Engineering Geology[M]. Third Edition， Spon press， 2009.

[8]F G Bell. Engineering Geology[M]. Second Edition， Butterworth-Heinemann Press， 2007.

[9]Missouri University of Science and Technology Courses[EB/OL]. http：//web.mst.edu/～rogersda/

Research and reform exploration on teaching methods of engineering

geology for water conservancy specialty

RONG Guan， ZHOU Chuangbing， CHEN Yifeng

（School of Water Resources and Hydropower， Wuhan University， Wuhan 430072， P. R. China）

水质分析论文篇(6)

关键词 信息函数,划界分数,估计标准误,项目反应理论,真分数理论｡

分类号 G449

1 问题的提出

测验质量分析是筛选修订测验项目､改进与保证测验质量的关键措施和必经工作环节｡在心理和教育测量理论发展过程中,经典真分数理论(CTT)已开发出一整套的技术来为此服务｡但由于其模型和策略思想上的局限,传统真分数理论的项目分析与测验质量检验技术虽起过重要历史作用,今天却显现出了许多严重不足:(1)分析有关测验质量的统计量,如项目难度､区分度以及测验信度等,完全依赖于样本,结果难于普遍推广;(2)项目难度与被试水平定义在不同量尺上,无法直接联系与比较;(3)测量精度是针对整个被试团体来说的一个笼统值,不能具体问题具体分析;(4)项目难度与区分度分别评估求取,没有项目性能综合评价指标;(5)整个质量分析工作主要针对着测验总分来进行,最后只能通过试误筛选以组编测验,并无严格的逻辑来分析各个项目对全测验性能的影响,也不能主动按预定测验目标来挑选最恰当项目[1,2]｡

上世纪中期逐步发展起来的作为现代测量理论主要代表的项目反应理论(IRT),迳直以被试在测验项目上的作答反应作为分析对象,提出了揭示被试在项目上的答对概率跟内部潜在特质和项目测量特性间关系的数学模型,将项目难度合理地定义在特质水平量尺上,并采取统计估计方法,从实测数据出发来估出不依赖于样本资料的被试特质参数与项目性能参数;特别是,还定义了项目信息函数(item information function)与测验信息函数(test information function)这种真分数理论中根本没有提出过的科学概念,以此为工具来综合地､动态地､在不同条件下有区别地考察项目与测验的计量学性能,深刻而合逻辑地分析每个测验项目跟整个测验性能间的定量关系[1,2,8～11]｡因此,项目反应理论就给项目分析､测验质量检验与测验开发编制,提供了许多崭新的极为有力的工具､方法与策略｡

标准参照测验是现代心理和教育测量中一种重要的测验类型,其科学开发与编制,上世纪后期起,尤其受到测量学界的特别关注｡代表测验标准的划界分数(cutoff score)或者说合格线的准确把握问题,则是该种测验编制开发中的核心与关键[6]｡但是,在真分数理论框架中,项目难度定义在某一被试组上,是该被试组的通过率,能力水平则定义在某一测试项目组上,是该项目组上的通过率;这两种通过率虽然数字形式都是百分比,含义却截然不同,推论逻辑各相殊异｡于是,在标准参照测验中假定以掌握比例(一般可记为π0)达到0.60的能力水平作为合格线即划界分数的话,人们并不能从这个0.60的数字出发,去选择难度为0.60或其它值的项目,以便合目的地编组出一个性能确属优良的测验来｡项目反应理论却不同,它已为解决标准参照测验质量分析以及测验的改进开发提供了新方法与新策略[1,2,9～11]｡然而,对项目反应理论的研究与应用,国内测量学界虽已做了不少工作,在参数估计､测验等值､计算机化自适应测验开发乃至项目有偏性探查等方面,都有良好成果[1～8],但用信息函数法对标准参照测验作质量分析的研究,迄今尚属少见｡所以,我们就集中了一定力量,为此开展了一些探索｡目的是要为我国心理与教育测量学界分析测验质量,引进新思路､开拓新途径积累经验｡

2 研究的方法与过程

信息是一个重要的科学与哲学概念,可一般地定义为“不肯定性的消除”｡所获资料若信息量大,即意味着据此资料对应考察对象所作推论更可靠､估计误差小｡在心理和教育测量中施测项目,正是要从被试在项目上的作答反应资料出发,去估计出被试内部潜在特质水平｡因此,若项目性能优良适于对被试水平作考察,根据被试反应资料估出的特质水平就可靠,误差就会小,亦即项目提供的信息量就会大｡资料的信息量是需要分析评估的,项目反应理论中的项目信息函数,正是这样一个评价项目性能的综合指标｡它定量地刻划了项目难度､区分度等跟测量精度或者说信息量间的关系｡项目信息函数的数学定义是

这里,Ii(θ)是项目测试特质水平为θ的被试时的信息量;Pi(θ)是水平为θ的被试在项目i上的答对概率,它又叫项目反应函数;Pi′(θ)是项目i的反应函数的一阶导数｡项目反应函数的具体表达式取决于是1-0计分还是多级计分项目,采用的是什么数学模型｡就1-0计分的选择题来说,若项目反应函数选取单维双参数Logistic模型,则上式可写为:

式中ai,bi分别是项目的区分度与难度参数｡上式说明,同一项目对不同特质水平提供的信息量是不一样大的;随着(θ-b)差值的增大,项目所提供的信息量越来越小;当项目测试特质水平跟项目难度相当时,项目信息趋于变大｡具体说,在测试下列水平被试时项目提供出最大信息量:

也就是说,当被试水平略高于项目难度时,项目信息量可达最大｡同时,式(2)还说明,项目所能提供出的信息量值跟区分度有关,区分度值越大,项目性能越优良,所能提供出的信息量值就越多｡

测验信息函数是项目信息函数的累加和,即有:

也就是说,信息函数具有可加性,测验中各个项目都对测验信息量独立地作出自己的贡献｡若要测验整体信息量大,就要使各个项目的信息量都大,全是性能优良而又跟所测被试水平相适应的项目｡被试水平是要根据测验的实测资料来进行估计的,项目反应理论已经证明,被试水平估计标准误(standard error of estimation),就是测验信息函数算术根的倒数｡即有:

因此,测验信息函数值越大,被试水平估计标准误就越小,亦即测量精度越高｡对标准参照测验来说,应该在划界分数θ0处使测验有最大信息量,也就是有最高的测量精度,从而能最好地将θ0附近的被试加以鉴别区分,将误判率降到最低｡划界分数θ0应由测验上的掌握比例π0来确定｡项目反应理论证明在划界分数θ0跟掌握比例π0间存在下述关系:

因此,采用项目反应理论的信息函数法来分析测验质量,其前提就要根据体现测验目标的掌握比例π0来实际确定划界分数(θ0);另外,还要确定划界分数(θ0)处所能允许的估计标准误SE(θ0)的值｡然后再针对上述要求,对全测验的质量与各个项目的性能进行深入的计量学分析[1,2,8～11]｡

采用项目反应理论的信息函数法对测验质量作分析,其过程包含如下四步:(1)估出应予考察的全部测验项目的性能参数值,因为信息函数的求取正是以此作为基础数据的;(2)针对被试特质量尺±3.0区间内的若干代表性点,计算项目信息函数与测验信息函数值,并绘制出项目与测验信息曲线图;(3)将测验信息曲线跟代表测量目标要求的测验目标信息曲线作比较,这就要去跟划界分数θ0处应有信息量要求作比较,以分析检验测验的整体质量;(4)针对测验的应有目标要求,逐个地分析项目的性能质量,提出筛选与改进建议｡其中的头两步,需要专用的计算机程序作支撑｡当前,国际测量学界流行的这类专用程序有BILOG､MULTILOG､PARSCALE等｡而后两步,当然是整个分析工作的重点｡

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我国测量学界一贯主张全面对待选择题与非选择题(主观题)｡特别是我国的标准参照测验,如高等教育自学考试等,更是主张既使用选择题又使用非选择题;要求多种题型综合,不宜单一使用(1,0)计分的选择题型｡由于BILOG程序只能处理(1,0)计分题的资料,所以是不适合作我国的标准参照测验质量分析的｡而MULTILOG与PARSCALE[12,13]程序虽然把(1,0)计分题当作等级计分题的特例,可以处理各种题型综合运用的测验的实测资料,但等级计分题的级别数有限,一般不能超过10级｡然而,我国标准参照测验的等级记分题型的分值,不少是十几分､二十几分甚至更大值的｡因而,国外流行的上述所有这些测量分析程序,都难于普遍适应我国测验资料的实况｡前面提及的我国测量学界至今很少开展用信息函数来作测验质量分析,其原因恐怕也正是因为缺少合用的专业化测量分析程序｡

鉴于我国心理和教育测量理论与实践发展的迫切需要,我们已经成功开发研制成“现代心理与教育测量通用分析系统”(简记为ANOTE)｡它既可作经典理论的分析,更可作项目反应理论的分析;作项目反应理论分析时,既可处理纯(1,0)计分资料,更可处理多种题型综合运用的资料;在按项目反应理论处理多等级计分题资料时,级别数并不限于10级以下,可多达几十级｡另外,还有专门模块针对标准参照测验分析需要,去计算多种题型综合组成的测验中,求取指定掌握比例对应特质水平值的功能｡该程序已通过教育部考试中心主持､张厚粲教授为主任的专家委员会鉴定,结论是“国内领先,国际先进”｡

2.1 研究对象

对象I,国家某部委资格考试2001年一门科目的测验,以下称为测验A｡共有105题,其中前60题为(1,0)计分的“单选题”,后45题为5级计分的“多选题”(0,0.5,1,1.5,2)｡得分矩阵为从全国随机抽样获得的12000名考生的实测资料｡这一分析对象的特点是,测验题型综合,被试与项目数都甚大｡

对象II,某省高教自考2002年一个学科的测验,以下称为测验B｡共有24题:其中2分题有16道,6分题有4道,10分题有3道,14分题有1道｡得分矩阵为从该省随机取样抽得的1540名考生的实测资料｡这一分析对象的特点是,测验题型综合,有的项目计分级别超过10级;被试与项目数量不如测验A大,但仍不算小,符合项目反应理论分析要求｡

以上两对象都属标准参照测验,都以掌握比例π0=0.60所对应的被试能力值为划界分数;实际执行时由于测验A卷面满分为150分而测验B为100分,故测验A的及格线是90分而测验B是60分｡

2.2 分析工具

采用江西师大“统计与测量研究开发中心”自主研制的“现代教育与心理测量通用分析系统”｡

3 研究结果与分析

3.1 A测验

3.1.1 测验A整体质量分析

按项目反应理论要求,经模型-资料拟合检验,A测验因素分析第一特征值对第二特征值的比为3.52,故应视为该测验单维,且项目间局部独立｡再经信息函数法分析,从测验质量分析表(表1)中可以看出测验在划界分数为90分(即掌握比例π0=0.60 )时,测验的信息量为I0=18.94,对应的被试能力值θ0=1.31, 测验估计标准误SE(θ0)=0.23｡而测验的最大信息量IM=21.46,它所对应的掌握比例πm=0.66,考生能力值θM=1.73,这时测验估计标准误SE(θM)=0.216｡这说明该测验在划界分数θ0=1.31处的测量误差偏大,其估计标准误SE(θ0)=0.23,比一般认可的0.20大｡同时又说明在测试能力水平为1.73的考生,即划界分数为99分(即掌握比例πM=0.66)时,测验才能提供最大的信息量,命题者实际上是以此作为合格标准的｡因此,测验标准掌握得还不很准确,测量精度(信度)也不很合要求,应降低测验难度,使测验在划界分数为90分处的信息量达到更大｡从本测验信息函数曲线图(图1)来看,就应使曲线高峰向左移,并增大高度｡

3.1.2 测验A项目分析

分析项目质量就应考察划界分数处的项目信息量｡一般认为测验标准误应不大于0.20,即测验总信息量应达到25以上;而标准误处于0.20～0.25之间,即测验总信息量处在25～16之间时,应对测验进行改进,以提高质量;当测验总信息量小于16,即标准误值大于0.25时,测验就无存在价值了｡测验信息由项目信息累加构成,故它应按各题型占分比分摊到每一项目上去｡按上述要求就可建立项目优劣分类标准｡现测验A的(1,0)记分题有60道,占分比重2/5,多级记分题有45道,占分比重3/5｡当测验标准误0.20时,测验信息量是25,故(1,0)记分题每题信息量应达到0.17, 多级记分题每题信息量应达到0.33｡所以当(1,0)记分题的信息量大于0.17,多级记分题的信息量大于0.33时,可认为其质量良好｡类此可以认为,当(1,0)记分题中信息量在0.11～0.17的项目和多级记分题中信息量在0.21～0.33的项目,可认为其质量一般,还需改进;(1,0)记分题､多级记分题的信息量分别低于0.11､0.21的项目,则应视为质量很差,应删除重拟｡表2列出了按此标准划分的项目质量类别｡

对需修改的项目来说,可调整难度与增强区分力以提高项目信息量｡如图2第83题(属多级记分题),从项目信息曲线可看到,该项目在测验掌握比例是0.60时(即能力水平是1.31)的信息量很小(0.27左右),但在能力水平为2.6时项目信息量达到最大(IM=0.54)｡若能把项目难度降低到1.3 左右时,该项目的质量将会得到改善｡

图2 A测验第83题的项目信息曲线

图3第14题[属(1,0)记分题]的项目信息曲线可看到,在能力水平[-3,3]区间,其信息量都不大,原因是该项目的区分度小,只有0.12｡但该项目在能力水平1.2左右时信息量达到最大,接近划界分数值,故其难度合适｡所以要改善该项目的质量就应提高区分度｡图4第12题[属(1,0)记分题]的信息曲线图反应出项目的区分度小,为0.46,且项目难度(b=-0.12)跟划界分数(θ0=1.31)的差值大｡如要改进此项目的质量则需提高区分度,并同时加大项目的难度｡总之,按以上办法分析所有需修改的18个项目,可提出以下降低难度或提高难度或增强区分力的建议(见表3)｡

3.2 测验B

3.2.1 测验B整体质量分析

按项目反应理论要求,经模型-资料拟合检验,B测验因素分析第一特征值对第二特征值的比为4.5,故应视为该测验单维,且项目间局部独立｡再经信息函数法分析,从测验B质量分析表(表4)和测验信息函数曲线图(图5)中可以看出,测验在π0=0.60对应的划界分数时,测验的信息量为24.46,对应的被试能力值θ0=0.35, 测验估计标准误SE (θ0)=0.20｡这说明本测验在应有划界分数处精度已达要求,质量显然比测验A好｡但该测验的最大信息量IM=30.03,它所对应的掌握比例πm=0.34,这时考生能力值θM=-0.66｡这说明命题者心目中的合格标准比应有标准低,对测验难度把握得还不够好｡因此,如要进一步提高测验质量减小测量误差,则应使测验的难度适当加大｡

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3.2.2 测验B项目分析

按前述确定项目质量标准的办法可知,因为本测验共有24道多级记分题,若以测验误差小于0.20即测验信息量达25为准,则对于2分题其信息量大于0.5的项目质量良好;信息量在0.5～0.32的项目其质量需修改;而信息量小于0.32的项目应删除重拟｡对于6分题当项目信息量在1.5以上质量良好;信息量在1.5～0.96间的应进行改进;信息量小于0.96的项目应删除重拟｡对于10分题而言,当其信息量大于2.5时质量良好;信息量在2.5～1.6之间的需改进;而信息量低于1.6的项目应删除重拟｡对于14分题当项目信息量达到3.5以上质量可视为良好;项目信息量在3.5～2.24间的应改进;信息量低于2.24的应删除重拟｡表5列出了测验项目的质量分类｡

从图6可看到,第1题(有3个难度等级)的区分度虽然较大,但项目信息量并没有在能力水平0.35上达到最大,而是在能力水平-0.8时信息量达到最大,因此要提高项目的质量就应加大难度至0.35左右;从图7第11题(有7个难度等级)的项目信息曲线图可看出其项目的区分度很小(只有1.1),且其信息量达到最大时的能力水平为-2.6, 因此要提高项目质量,则应加大项目的区分度,并提高项目的难度,使其信息量在能力水平0.35位置上达到最大｡在该测验质量需改进的6个项目中,需要提高区分度的项目有第11､12､13题;应加大难度的项目有第1､11､12､13､20､21题｡

4 小结与讨论

4.1 研究结论

通过以上对测验A和B的计量学分析可以看到,采用信息函数分析法能比经典真分数理论分析法得到许多更为丰富､深刻､直接服务于测验质量改进的资料:(1)能求得跟经典真分数理论分析结果相对应的项目难度､区分度以及估计标准误的值｡其中的项目性能参数是独立于样本的,而估计标准误可针对不同特质水平给出不同的估计误差,更为深刻实际｡(2)特别重要的是,采用信息函数分析法,能直接考察测验是否准确把握住了合格标准;如果不准确,能指出偏离的实况如何｡这一点则是经典理论所无法做到的｡(3)可直接根据准确掌握合格标准的要求,将测验所含全部项目进行性能优劣状况分类,并具体指出导致各项目性能不理想的实际原因,从而能就要增强区分力还是要调整难易度来提出切实建议｡所以,信息函数分析法有极强的行动指导效用｡总之,分析实践证明,项目反应理论的信息函数法具有显著优点和极强功能,值得认真重视｡在专用的计算机分析程序已然开发成功的情况下,更宜抓紧推广｡

4.2 需进一步研讨的问题

本研究所作的测验质量分析,是针对着在全国､全省大范围实施的标准参照测验来进行的,虽然很有必要,但完全未涉及常模参照测验的质量分析｡采用信息函数法来分析常模参照测验的质量,其具体标准与工作模式,应有自己的专门特点,所以是需要继续认真探讨的｡另外,更显得重要的是,本研究所作的测验质量分析,仅仅是进行了心理计量学的分析,并未涉及测验的内容覆盖面与能力结构是否合理等问题,故而即使计量学要求相宜也不能保证合格标准确属把握准确｡因此,把计量学分析与认知心理等实质心理学理论分析紧密结合,则应是今后更需大力深入探讨的问题｡

参 考 文 献

1 漆书青,戴海崎.项目反应理论及其应用研究.江西高校出版社,1992

2 漆书青,戴海崎,丁树良.现代教育与心理测量学原理.高等教育出版社,2002

3 漆书青等.计算机化自适应测验的编制与应用.江西教育科研,1999,2:64～66

4 漆书青等.现代教育与心理测量通用分析系统指导手册(出版中).2002

5 董圣鸿,马世晔.3种常用DIF检测方法的比较研究.心理学探新,2001,21(1):43～48

6 张厚粲.拮珠集.北京师范大学出版社,1998

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8 许祖慰.项目反应理论及其在测验中的应用.华东师范大学出版社,1992

9 Lord F M. Applications of Item Response Theory to Practical Testing Problems.Hillsdale,Nj:Erlbaum,1980

10 Hambleton R K, Swaminathan H. Item Response Theory: Priniciples and Applications. Boston: Kluwer, Nijhotf,1985

11 Suen H K. Priniciples of Test Theories. Hillsdale,Lawrence Erlbaum Associates,1990

12 Thissen D. MULTILOG User's Guide .Chicago,IL:Scientific Software,1991

13 Muraki E, Bok R D. PARSCALE:IRT item analysis and test scoring for rating-scale data,Chicago,IL:Scientific Software,1997

APPLICATION OF INFORMATION FUNCTION TECHNIQUE

TO ANALYZING THE CRITERION-REFERENCE TEST

Qi Shuqing, Zhou Jun, Zhang Qinghua

(Educational Department of Jiangxi Normal University, Nanchang 330027)Abstract

The quality of Criterionreference Test was analyzed based on the information function method of the Item Response Theory with Analysis of Test(ANOTE). It shows that this technique is prior to the method of the Classical True Score Theory and it can provide us some helpful advice about how to choose and revise the test items. So we consider that it is worthwhile to popularize.

Key Words information function,cut off score,standard error of estimation,item response theory,true score theory.

水质分析论文篇(7)

[关键词]岩土工程勘察 水文地质分析 地下水

[中图分类号] P64 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-143-2

1引言

地下水在岩土中的赋存形式、类型、特征、性质及运动状态都会对建筑物及岩土工程产生一定的影响。但仅限一般岩土工程，就地下水的埋藏条件而言，其包气带水和潜水与岩土工程建筑物关系最为密切，尤其是其动态（平、立面上）及形式上的变化，都会程度不同地影响岩土工程的性质，因而成为常见岩土工程中，须重点关注和研究的水文地质区间。

2地下水对岩土工程的主要危害

一般地下水对岩土工程的危害主要体现在以下几方面：第一.侵（腐）蚀、软化作用。改变或降低了岩土的物理、力学指标和对建筑物构成腐蚀作用；第二.渗透变形作用。主要形式为流土、管涌；当具承压水条件时能产生突涌现象。影响或破坏地基、基坑或边坡条件；第三.地下水水压力和扬压力作用。主要体现在对建筑物支护体整体稳定性的影响及基础的浮托作用；第四.由于地下水的综合作用造成施工困难，加大投资成本等。

因此，地下水与岩土工程息息相关，对其的认识和掌控关系到我们各项建筑物的安危及建设效益。

3岩土工程中水文地质勘察方式与要求

3.1勘察方式

首先，着眼于地下水来龙去脉的探讨、研究。通过资料收集与实地踏勘，对该地区的自然地理与水文条件、地质环境、地质结构等信息进行全面的了解，得出该区基本水文地质环境与条件的评价，进而分析、认识其补、排关系及在时空上变化趋势。

其次，揭示地下水的活动性态。通过必要的山地工程及钻探手段，揭示地下水的类型和赋存状态；含、隔水层的分布及动态变化规律；测定其水文地质参数及水化学类型中的侵蚀、污染评价。

最终，与工程建筑物的利弊关系评价。依据工程建筑物要求结合岩土工程实际与反映、揭示清楚的水文地质条件进行比对，提出存在的主要水文地质问题及相关联的地质危害。

3.2勘察要求

在岩土工程勘察工作中，各个工作环节均有侧重，但须围绕中心工作来开展，即为揭示地下水的成因及活动性态为目标，因其对阐述、认识水文地质条件显得尤为重要，故应做好以下几点：第一，区分不同类型地下水。岩土工程勘察中的重点在于区分不同类型的地下水对岩土和建筑物产生不同的影响，并注重分析地下水动态变化对岩土工程造成的危害，在此基础上，提出行之有效的解决措施。第二，获取真实可靠实际资料。在岩土工程勘察中只有建立在真实可靠的实际资料的基础上，结合岩土工程的实际情况与地基的特点，才能分析、发现水文地质问题，从而提供科学有效的预防、加固措施。第三，综合分析合理评估。即做到时空上与点面上的有效结合，区域性与区间性、普遍性与特殊性、永久性与暂时性的区分，把握主导、有效信息推导、演算评估结论。

4岩土工程勘察中水文地质条件、问题分析、评价的内容与要点

地下水的类型、水位变化幅度、含水层的厚度以及分布等都属一般水文地质特征，但其内在的一些特性且与岩土工程的依存关系则须通过勘探手段、试验检测加以揭示。故加强对岩土工程勘察中的水文地质条件的分析，是为了更好的提高工程勘察的质量，最大限度的减小和排除地下水对工程建筑物及环境的负面影响。

4.1查阅相关资料

在水文地质分析工作中，需要查阅的资料包括了本区域内的的历史降水量、水位、地下水和地表水的补给关系以及这一关系对地下水造成的影响等。明确已有资料中标明的主要含水层的厚度、深度以及分布的状况，分析地质条件对地下水存储和渗流状况的影响。对地下水和地表水的依存关系及污染状况进行分析，确定其污染程度。

4.2明确水文地质条件评价的主要内容

通过以往的工程实践，笔者认为对水文地质条件的分析，主要把握有以下四点：第一，在施工前，要详细分析水文地质条件对工程建筑和岩土体的影响，对可能出现的危害进行评估，并在评估的基础上提出行之有效的预防措施。第二，评估主要水文地质问题时与当地实际相结合，认真推敲，并提出建筑施工时的防范措施，确保建筑施工的安全性和可靠性。第三，阐述地下水在天然状态下与工程建筑和岩土的依存关系，同时分析人为因素对地下水造成的影响以及地下水变化对建筑造成的影响。第四，有针对性地进行工程区域环境利弊评价。

4.3岩土勘察水文地质问题分析评价要点

常见地下水在岩土工程中的危害主要体现在两个方面：即侵（腐）蚀性和渗流稳定性上，把握住该要点，岩土勘察的工作目的及评价结论应是较为圆满而明确的。

（1）侵（腐）蚀性评价：主要表现在两方面。首先是岩土体地基方面，注重岩土体的干、湿效应及水理性质指标的分析研究，其主要表现为收缩、湿陷及软化作用。岩土体物理力学性质，特别是水理性质不仅影响着地基与边坡的强度和变形程度，而且直接对建筑物的稳定性造成一定的影响。对岩土体水理性质的分析包括了对岩石可塑性、渗透性、软化性、膨胀收缩性和软化性等性能。膨胀收缩性指的是岩土体的膨胀和收缩作用对建筑物造成的影响，具体包括了膨胀率、收缩率和收缩系数等量化的指标。软化性特征指的是在地下水的不断作用下，部分岩土体会呈现出明显的软化特性。其次是建筑物基础方面，具体来说就是水化学性质及水污染影响，依据取样检测试验项目指标进行综合评定并提出合理建议。

（2）渗流稳定性评价：应结合岩土体性质、水文地质参数及工程施工实际论证地下水的不良地质作用。尤其注重流土、管涌、突涌产生的条件；判别要素及临界水力比降，提出防治措施及施工技术要求。

总之，岩土工程与地下水的关系十分密切，水文地质勘察的目的就是要尽可能发现不良地质作用及危害，提出相关防范、治理措施，确保工程建设安全、经济顺利完成。

5结语

综上所述，水文地质勘察是岩土工程勘察中的一项重要内容，对提高岩土工程的安全、经济性具有重要意义。笔者在岩土工程勘察工作中，拟在水文地质条件及问题的分析、认识上，首先强调的是：要有提纲捷领的工作意识；结合自身工作实践提出勘察工作的方式和要求；明确水文地质条件及问题分析评价内容和要点，同时强调对岩土体水理性质的分析重要性。在分析、评价工作中，认真借鉴前人资料，做到点面与内外结合，密切联系工程的实际，充分利用现有的实际材料，进行综合整理和分析，切实有效地为岩土工程建设与施工提供可靠的技术支撑和保障。