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国际工程地质与环境研究现状及前沿
——第十二届国际工程地质大会(IAEG XII)综述*

2016-10-18伍法权兰恒星

工程地质学报 2016年1期
关键词:工程地质滑坡研究

伍法权 兰恒星

(①中国科学院地质与地球物理研究所 北京 100029) (②绍兴文理学院 绍兴 312000) (③中国科学院地理科学与资源研究所 北京 100101)



国际工程地质与环境研究现状及前沿
——第十二届国际工程地质大会(IAEG XII)综述*

伍法权①②兰恒星③

(①中国科学院地质与地球物理研究所北京100029) (②绍兴文理学院绍兴312000) (③中国科学院地理科学与资源研究所北京100101)

第十二届国际工程地质与环境大会(IAEG XII)于当地时间2014年9月15~19日在意大利都灵召开,此次大会也是国际工程地质与环境协会成立50周年的纪念大会。本次大会传递的一个重要信息是工程地质在人类社会发展中起着越来越重要的作用,特别是在人类活动对全球环境动态变化响应方面。为了更好地了解目前国际工程地质与环境研究的动态和前沿,本文对本次大会的8个主题进行了综合介绍,主要包括:(1)气候变化与工程地质; (2)滑坡过程; (3)流域、水库淤积与水资源; (4)海洋与海岸带过程; (5)城市地质、可持续规划与景观开发; (6)大型工程项目应用地质; (7)工程地质教育、社会责任与公众认识和(8)文化遗产保护。

工程地质与环境国际研究现状国际研究前沿第十二届IAEG大会8个主题

0 引 言

第十二届国际工程地质与环境大会(IAEG XII)于当地时间2014年9月15~19日在意大利都灵召开,此次大会也是国际工程地质与环境协会成立50周年的纪念大会,来自60多个国家和地区的超过1000位代表出席了会议,提交了会议论文近1300篇。该会议是由国际工程地质与环境协会(IAEG,International Association for Engineering Geology and the Environment)组织的工程地质领域的大型国际学术会议,每4年召开一次。

大会主题分为8个专题,分别展开论述,包括气候变化与工程地质、滑坡过程、流域、水库淤积与水资源、海洋与海岸带过程、城市地质、可持续规划与景观开发、大型工程项目应用地质、工程地质教育、社会责任与公众认识和文化遗产保护。本文从这8个方面对国际工程地质与环境研究的动态进行介绍。

1 专题一:气候变化与工程地质

气候变化与工程地质逐渐成为国际研究的热点问题。气候变化不仅对如斜坡、河道、海岸及海洋、水文和冻土等自然过程和环境有着直接的影响,同时显著影响着陆地规划和基础设施建设,特别是在极端气候区域。该专题包括105篇文章,研究重点从气候变化机制和影响因素入手,分析在气候变化导致的环境变化问题中,工程地质可能发挥的作用及其可以提供的解决方案。重点是在气候变化带来的风险评估、减灾过程和适应措施等方面。根据具体的研究内容,主要可以分为以下4部分:气候变化与自然环境相互作用、气候变化与冰川变化、气候变化对地质环境的影响和气候变化下的工程地质问题。

1.1气候变化与自然环境相互作用

主要研究气候变化下的环境响应,涉及水资源、水文地貌、永久冻土、边坡稳定性以及气候变化的工程应对措施。气候变化会对自然环境产生各种影响,同时自然环境也会对气候产生作用,两者存在相互作用。研究两者的相互作用规律,掌握自然环境受气候变化影响的特征,对于采取有效的地质工程进行灾害防护和减弱不良的气候影响具有重要的意义。气候和自然环境之间的相互作用关系一直是学者关注的重点。

根据地貌类型和要素特征,自然环境可以分为不同的类型,如山地、盆地、流域、海岸环境,甚至某个类型的斜坡等。为了有效地反映这些不同尺度的区域和气候的关系,需要研究不同对象间相互作用的尺度问题。Provenzale等学者从评估水循环变化的全球大跨度气候模型影响,到区域气候响应的不确定性和水文或者生态系统自身的不确定性,对气候变化和风险预测进行研究(Provenzale et al.,2015)。Bonanno等学者用长时间序列下高山冰舌波动和不同的气候变化场景的相关性,来研究高山冰盖对气候的响应情况(Bonanno et al.,2015)。在不同的研究角度,会议探讨的气候变化的主要影响是对地貌环境形态、水资源的影响。在地貌形态方面,表现为冰川消融增长,地形坡体变形; 在水资源方面,表现为冰川覆盖的保有量变化、地表水和地下水的供给情况。在不良的地貌和适宜的水动力条件下,气候对自然灾害的影响往往表现为滑坡、泥石流等主要的地质灾害形式。

1.2气候变化和冰川变化

该方面的研究主要包括气候模型的尺度问题和在既定尺度下山地冰川变化问题。气候变化和山地环境的关系主要是气候变化对山地冰川冰盖层的影响,以及造山运动通过排放气体对气候产生的反作用。其中一个重要内容是确定合适尺度下的气候模型,在该模型条件下开展山地冰川和气候间关系的研究。在研究两者关系时,需要考虑全球气候模型、区域气候模型、水循环模型、生态模型中的一系列不确定因素。

Provenzale等人研究了不确定因素对覆盖亚洲喀喇昆仑兴都库什地区气候的模拟结果的影响,研究表明CRU、GHCN几种气候模型的模拟结果存在10℃的偏差,加上缺乏有效的可验证数据,模型模拟得出的结果会有很大的不确定性。因此,在应用时需要在降尺度的条件下进行偏差纠正处理。(Provenzale et al.,2015)

在确定研究尺度的情况下,使用温度和降水作为气候变化的定量表征,研究在不同的水热条件下高山区域冰川的变化情况。高山区域冰川的变化最为显著的特征是冰舌的消融和增长。使用回归分析方法对高分辨率格网化的水热数据进行回归分析,研究在50a间的长时间序列范围内冰舌和水热分析结果的相关性。

Bonanno等人采用基于4种气候变化模式的一种线性回归模型,能够解释93%的气候变化情况(Bonanno et al.,2015)。当用于样本外的估测时,全球和区域的气候经验模型表现出良好的预测能力,因而用于评估冰川对不同气候模式(包括RCP4.5、RCP8.5,A1B)的响应情况。该区域冰川的线性回归模型模拟结果,表现出加速消退的现象。以当前的位置为参考,到2050年,冰川的消退距离在300m和400m之间。在RCP8.5和A1B气候情况下的回归模拟结果则表明,冰川消退更为剧烈,对这种情况可以用冰舌更严重的消退路径进行验证。

Tobler等人对诱导冰川边缘区域大面积滑动过程的气候因素开展预测研究(Tobler et al.,2015)。Bertotto等人集成多种空间信息技术,对在意大利西部阿尔卑斯山气候变化的条件下,冰川和冰缘的形态动力过程和相关灾害进行评估(Bertotto et al.,2015)。此外,Arenson等人对采矿业所产生的沉积于冰川的尘埃,对冰川融化和河流径流的影响,做了一系列的对比试验和分析。结果表明,采矿业产生的尘埃对河流径流的影响非常小,可以忽略不计,而厄尔尼诺现象是导致河流径流发生显著变化的重要原因(Arenson et al.,2015)。

1.3气候变化对地质环境的影响

气候变化通过降水变化、温度变化等形式对地表环境产生作用。Terzic等学者结合Bokanjac-Policnik地区研究复杂岩溶区域的气候预测和地下水保护问题(Terzic et al.,2015),García-Díaz等人则对西班牙中部某处区域最近几十年来,气候波动对土壤侵蚀过程的影响开展研究(García-Díaz et al.,2015)。活跃造山带的岩体变质过程产生的CO2,仍在地球的碳循环中占有显著位置。Costa等人使用化学和同位素方法对尼泊尔高海拔区域的冰泉(相对于热泉)进行分析研究(Costa et al.,2015)。该方法可以从碳循环的角度研究气候变化背景下的水循环及其变化过程。

气候变化时,降水也会相应发生变化。当土地利用不当时,则容易引发水文地质灾害。Lonigro等人对气候、土地使用引发的灾害进行了研究。对意大利阿普利亚的研究表明,尽管该区域降水强度和降水区域范围减小,但是在滑坡易发区受人类活动的影响所引发的水文地质灾害却有增大的趋势。降水量在不同的气候场景下会有所变化,也影响了水资源的可获取性和洪水发生的可能性(Lonigro et al.,2015)。另外Lorenzo等人分析评估了既定气候模式下的水资源可获取性和发生洪水的可能性(Lorenzo et al.,2015)。

Routschek等人使用1989~2007年的精细的气候测量数据,模拟在不同的气候模式下,未来一段时间的土壤流失情况。结果表明,受降水强影响,土壤侵蚀强度显著增加,需要加强土地利用管理(Routschek et al.,2015)。

气候变化可能导致海平面上升,引发沿海区域的地质灾害问题。Yasuhara等人对亚太区域的沿海地质灾害问题开展了研究,以期提供合适的灾害应对方法(Yasuhara et al.,2015)。在海岸地貌方面,Niko等人研究了气候和相应海域对河流入海三角洲产生的影响,研究认为河流三角洲受到气候和海域的共同作用(Niko et al.,2015)。Sappa等人研究表明气候变化导致的降水和地表覆被的变化,会使沿海平原区域的地下水补给受到直接影响(Sappa et al.,2015)。同样在沿海区域,Galeandro等人则对地中海沿海的成功填海区域进行研究,认为降水的减少有利于成功进行填海造陆(Galeandro et al.,2015)。

气候的变化往往是降水、温度等气象要素的变化,降水强度的增强则会增大滑坡发生的可能性。该专题对气候变化和滑坡灾害进行了研究,包括气候变化情况下滑坡的易发性研究。同时Ravanel研究了气候变暖和欧洲阿尔卑斯山勃朗峰滚石灾害发生的关系(Ravanel et al.,2015a,2015b),另外使用地面激光扫描技术,可以研究大气变暖情况下,永久冻土层的变化以及石质边坡的稳定性(Ravanel et al.,2015a,2015b)。Chiarle等人从高海拔区域垂直空间和季节温度变化方面研究大气变暖和滚石灾害间的关系(Chiarle et al.,2015)。Blais-Stevens等人开展了目前和未来永久冻土区的冻土层活动分离滑动及冻土消融型牵引式滑动的敏感性制图分析,并给出了温度升高条件下的滑动高易发性的潜在增加区域(Blais-Stevens et al.,2015)。

1.4气候变化下的工程地质问题

气候变化会带来一系列的工程地质问题,特别是地质灾害问题。工程地质学在气候变化下的地质分析、灾害预防等方面发挥着重要作用。气候变暖导致永久冻土融冻,导致冰川和岩体的位移,进而引发地质灾害。该领域研究的灾害主要包括滑坡、冰缘的崩塌等,采用遥感和数学建模等方法,研究有效的灾害风险算法对灾害进行风险分析。Alvioli研究了基于滑坡物理机制和触发条件下改进边坡稳定性的相似性规律(Alvioli et al.,2015)。Rossi等人则从动力学角度研究边坡和气候之间的相互作用(Rossi et al.,2015)。

Marie等学者使用观测法和统计降尺度方法对SIM进行拓展分析研究(Marie et al.,2015),Zollo则使用复合降尺度技术对整个河流盆地的降水情况进行评估(Zollo et al.,2015)。在水电工程方面,Dematteis则将气候的降尺度数据用于微型水电站方案的设计中(Dematteis et al.,2015)。在参数研究方面,Hardenberg对欧洲区域的动态降尺度微观物理和渗流参数的影响开展研究(Hardenberg et al.,2015)。

Shan等人侧重分析在气候变化情况下的高速路的环境和工程地质问题(Shan et al.,2015)。Tataurov认为在气候变化条件下,永久冻土区的矿产开采也会导致各种工程环境问题(Tataurov et al.,2015)。另外其他学者开展了灾害的发生概率、灾害点诱发因素的监测研究。如针对斜坡稳定性有关的滑带温度、微断裂活动情况的监测以及冻土沉降和崩塌等进行相关的监测。

地球物理学在指导勘探、规划、开采和监测地热能等领域发挥着重要作用。研究热液系统的物理和力学属性,有助于采取针对性的工程措施,进行开发管理。综合使用地球物理学理论方法和调查技术,有助于设计满足需要的低焓地热系统,Cardarelli等人在意大利博尔戈迪松佐-拉丁开展了实例研究(Cardarelli et al.,2015)。

2 专题二:滑坡过程

工程地质在滑坡过程研究的各个方面均发挥着重要的作用,包括滑坡现场数据获取及监测、滑坡发生的预测预报、区域滑坡编目、斜坡失稳及其次生灾害危险性(如涌浪、海啸、堰塞坝)的建模、滑坡危险性和风险性评估、地震及降雨诱发滑坡分析、火山失稳、滑坡治理和减灾措施、特殊工程地质条件下的加固技术创新及应用等。该专题一共有388篇文章,主要集中于滑坡过程研究的技术创新、完善的实例研究、工程地质和岩土勘察的关键步骤、水文和水文地质勘察、遥感和地球物理技术、滑坡触发、运移和复活过程模拟,岩土工程设计和施工、滑坡与结构的相互作用及其链生效应等。

该专题的研究内容主要包括滑坡分类、滑坡机制、滑坡灾害评估、滚石及灾害评估等。其中关于滑坡危险性的评估中又从分类学的角度对滑坡危险性进行初始的判断和归类。对滑坡机制的研究侧重于大型滑坡的不稳定性、滑坡的物质组成和诱发机理进行研究。在滑坡灾害评估方面,遥感技术和地质学方法得到了结合应用。

2.1滑坡分类

滑坡可以根据斜坡材料、条件和运动方式进行分类。在过去国际减灾几十年中,IAEG委员会共享了Cruden等人提出的滑坡分类系统,目前这个分类得到国际的一致认可。Cruden对该分类系统进行了进一步的扩展,用于自然边坡危险性的评估(Cruden et al., 2015)。对任何斜坡稳定性进行计算的前提是要对斜坡进行分类,并对其运动模式和过程做出假设。该假设认为在类似的条件下,相似物质组成的斜坡具有相似的失稳破坏发生过程。滑坡的物质组分可能是岩石、碎屑和土,而土又可以进一步分为沙土、淤泥或者黏土。滑坡运动方式可能是崩塌(滚石)、倾倒、滑动、流动和侧向滑扩等。在发生错位处的含水情况可能是从干燥到湿润,湿润到非常湿润。在永久冻土区域,可能发生冻融位移。含水情况、物质构成以及运动模式可能决定斜坡发生位移的速度,特别是处于临界状态的斜坡的运动速度。可以导致斜坡从慢速到高速运动,并带来灾难性的后果。滑坡运动类型表现出复杂性、综合性、序列性及多重性等特征。滑坡编目有利于揭示历史滑坡灾害特征和规律,为滑坡进行危险性评估提出合理的初始条件。

2.2滑坡机制

滑坡机制方面的研究近年来集中在地震诱发滑坡方面。中国的地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室提出几种包括地震引发的重力滑坡模式,表现出与降雨诱发滑坡不同的典型特征(Huang,2015)。在地震力的作用下,斜坡的失稳常常表现为突然的整体性失稳,产生大型高速滑坡,特别是由反倾斜层状弱岩层或者低硬度岩石夹层组成的斜坡。倾倒角度与稳定性、岩层的厚度和强度有关。岩层可能经过大尺度柔性弯曲发生变形,在变形累积到某个临界值时才会导致失稳。并据此提出了形变区分类用于评估变形状态和倾倒角度。

通过研究汶川地震的100多个同震滑坡,发现这些滑坡和普通的重力型滑坡存在明显差异。同震滑坡的顶部削壁呈锯齿状,比较粗糙,由于拉张应力而变得陡峭。这和由剪切应力导致的重力滑坡的平滑弧状削壁不同。研究发现拉伸开裂破碎和剪切是基本的失稳要素。多数大型滑坡可以用一种或者几种组合失稳模式进行解释。为了更好理解斜坡对地震波的响应,余震监测和大型振动台测试开展了相应的测试。研究发现距地震断裂带的距离、斜坡形状类型、角度和高程是某个区域地震型滑风险性的影响因子(Huang,2015)。

降雨诱发滑坡方面,Salciarini等人使用基于物理模型的方法评估浅层滑坡发生的降雨阈值(Salciarini et al.,2015)。该模型可以加入不饱和条件下的土壤方量信息。Karimov研究了山体滑坡从诱发到停止的过程,并通过流体的内聚力和黏性摩擦力之间的关系分析了滑坡边界范围。他们还计算了弗劳德数、滑面上的动态应力和滑坡体的运动速率,从而可以定量研究滑坡的运动规律(Karimov,2015)。

滑坡监测是进行滑坡机制研究的重要手段,需要监测更详尽的能反映滑体运动趋势的信息。钻孔测斜仪等滑坡监测方法能提供连续的滑坡过程信息。Battaglio等人使用钻孔放置实时监测系统,对意大利皮埃蒙特的M.Stregone滑坡进行监测,监测结果可以指示该滑坡体的连续运动状态(包括运动方向),这对滑坡早期预警具有重要的指示意义(Battaglio et al.,2015)。

2.3滑坡堰塞坝成因及危险性

国内开展了较多堰塞坝的研究,特别是汶川地震导致的堰塞坝和泥石流坝。对滑坡堰塞坝的成因及坝体内部结构的稳定性进行了大量研究。导致堰塞坝的滑坡一般由地震或者诸如气候驱动的暴雨引发,也可能与冰川消融有关。在山地区域滑坡和地震灾害评估中,揭示该区域史无前例的天然堤坝的成因具有重要作用。大多学者认为,区分滑坡堰塞坝是由地震还是气候因素诱发的,主要是看坝体冰碛物的物质组成,然而这个观点在用于帕米尔高原区域的坝体分析时一直存在争议。可以通过研究产生堵塞河流的滑坡的边坡失稳条件和过程,来分析堰塞坝的成因(Strom,2015)。另外,有较大径流区域的堰塞坝有溃坝的可能性,Wang等人研究了溃决的先兆现象,如通过一些传感器获取地下水流的深度、变化和浑浊程度等来分析堰塞坝的失稳情况(Wang et al.,2015)。

2.4滑坡过程

滑坡过程的研究是国际工程地质的一个重要研究内容,然而很多滑坡从发生到终止仍然是一个比较模糊的过程。目前的趋势是,在实验监测的基础上,综合地质学家和工程师的经验知识进行滑坡过程的建模和分析。经验表明,要获取滑坡演化过程的基本机制过程,需要相关的野外测量、定点监测和实验调查,在此基础上建立适当的数学模型验证并提出滑坡的演化机制。这个复杂的过程需要具有不同研究背景的专家,如地质学家、岩土工程师等参与(Picarelli, 2015)。

Picarelli的研究可以成功地解释某些具有流体性质的滑坡(或流滑)的发生。这些实验在理论和数学模型推导的基础上,开展了整体的观测、监测、实验测试以及物理建模和过程分析研究。这个过程需要具有不同学术背景的研究人员共同参与其中,形成一个紧密的研究组开展研究,有助于获取与滑坡形成机制相关的综合知识框架,从而获取高水平的研究结果(Picarelli, 2015)。

3 专题三:流域、库区淤积和水资源

流域问题主要涉及世界各地的水利工程和水文地质研究。该专题有129篇文章,主要集中在地表水交换、径流、冲刷侵蚀、河流形态学、河流管理、泥沙运动、泥石流、水资源评估、大坝运行、水利建设、洪水风险与控制、河流污染、水质管理等方面。主要研究问题包括流域水库泥沙淤积、洪水灾害和应对方法、流域地表水文过程的新兴监测技术方法、河流系统模拟和评估方法的改进、科学的河流环境和水资源管理规划和策略及相应的实例研究。主题内容可以分为流域水资源管理、水坝淤积及生态恢复、流域监测技术方法。

3.1流域水资源管理

埃塞俄比亚的Tigray较干旱,人们采取了许多措施来解决这一问题,包括建立微型水坝、引水堰以及土工覆膜等水土保持措施。该区域降水量在500mm到1200mm之间,多集中在6~9月份。过去的5a中,浅层地表水灌溉被广泛应用。Woldearegay等人对其所采取的水土保持措施进行研究评估(Woldearegay et al.,2015)。评估内容包括浅层地下水灌溉、水土保持对地下水供给的益处、与浅层地下水发展和管理有关的可能挑战。研究结果表明,该区域的几千个浅层灌溉井的深度均不超过30m,浅层灌溉已经扩大到4000hm。水土保持使得多数的山谷区域变成了潜在的浅层地下水区域,这为地表水和地下水的应用提供了可能。但对于三角洲地区,地下水的过度抽取造成了较严重的水资源短缺问题,在水井设计、高昂的水泵和燃油成本管理方面具有挑战。另外,浅层地下水灌溉忽视了农民的利益。这些研究对于进一步的指导与该区域有相似干旱性质和人口组成的其他区域,进行区域水资源调配,确保区域生态的良性发展提供了良好的借鉴。

3.2水坝淤积及生态恢复

水坝建成后,由于上游区域水流减缓,在库区会形成泥沙沉积。为使水库能正常运行,需要对库区沉积泥沙进行清淤处理。但是从库区排除的淤泥在下游区域也会造成泥沙淤积,会对河流下游的水生生物产生消极的影响。现有研究中,尽管有关上游淤积泥沙的疏散已有综合的描述,但是很少关注河流下游对泥沙淤积的响应过程。Grant对美国俄勒冈南叉河麦肯齐的美洲狮水库的淤沙整理进行了研究(Grant et al.,2015a,2015b)。在美洲狮水库和麦肯齐河主干的上游和下游分别采取砾石样本,并在和南叉河汇流的上游和下游也进行了采样进行对比研究。结果表明,即使黏土粒夹杂在冲洗的河水中,非常细小的黏土也会侵入到砾石中,从而会对河水水生物造成影响。

解决水库淤积所带来的各种问题的一种有效方式就是拆除水坝。相比国内不断的修建大型水坝,美国则选择将水坝拆除以恢复生态环境。在过去,将大坝拆除的观念被视为激进,现在作为恢复河流生态功能的一种方法逐渐得到认可。在过去100a的时间中,美国有超过1000座水坝被拆除,超过一半的水坝是最近10a里拆除的。。

对水坝拆除的研究,大多侧重于水坝拆除后的影响。Grant等人对美国西部区域大坝拆除效应进行了较开创性的研究,为今后分析预测河流在大坝拆除后的响应规律提供了有益的参考。如对俄勒冈州中西部和东北部水坝拆除后的详细案例的研究,发现水坝拆除后的综合环境影响存在一定的一般性规律。Grant等人对水坝拆除后泥沙的沉积进行了进一步的分析研究(Grant et al.,2015a,2015b),特别是河流对大坝拆除后带来的大量快速的泥沙沉积的响应特性,并进一步揭示了泥沙侵蚀类型和侵蚀率、泥沙输送以及泥沙沉积的物理机制,为未来的大坝拆除提供方案参考。这也是水坝拆除研究的重要内容和目的。

Grant针对美国拆除水坝的下游河流对泥沙淤积的响应进行了进一步的研究。大坝拆除前的泥沙淤积量估算表明,截止到2006年,大部分被移除大坝的泥沙排放量小于105m3。最近将要拆除的Glines Canyon和Elwha大坝的泥沙淤积量超出了前面两个数量级(Grant et al.,2015a,2015b)。Grant等人考虑水库原始泥沙淤积总量VR、水坝拆除后第一年淤积泥沙疏导量FA和水坝拆除前的泥沙年沉积量VA构建了如(1)的综合度量模型(Grant et al.,2015a,2015b)。

(1)

使用该公式计算可以得到的不同水坝拆除后泥沙的迁移距离。

3.3流域监测

遥感技术是流域监测的重要方法之一,如使用多源卫星数据对河流流量进行估算和洪水监测。在小区域的监测中可以使用示踪法进行渗水分析,另外,无人操作平台半自动监测系统也已尝试应用于流域环境监测中。

Clemente等人使用了经验方程、吞吐测试法和双示踪法在意大利西北部皮埃蒙特的两条水渠开展了灌溉渠道渗水问题对比研究(Clemente et al.,2015)。结果表明,吞吐测试方法高效易用。但是,在水渠的渗透量很小的情况下,该方法严重低估了水渠渗水总量,存在较大的仪器误差,单独使用该方法仍然存在局限。双示踪方法误差小,是更为严谨的方法。但是在渗流量小、没有足够示踪剂扩散量的情况下,该方法也存在不可靠的问题。

传统的地质水文方法能精确有效地探测灌溉渠道的渗水,但该方法成本高昂。相对而言,结合遥感技术的渗水探测方法具有快速、成本低的特点。Perotti等人在意大利的纳维利奥展开渗水探测实验。首先使用遥感技术进行预分析,再使用水文地质学方法进行实地探测,获取灌溉水渠渗流的定量测量数据,在此基础上使用两种数据进行大范围的水渠网络的渗水分析(Perotti et al.,2015)。

流域中泛洪区的探测及监测也是一项重要的研究内容。Chatelain统计了阿尔及利亚中部的KniessWadi流域每日的最大降水量,根据冈贝尔分布法则估算在回归期时的最大降水量,并估算KnissWadi横断面区域的溢洪情况(Chatelain et al.,2015)。Tarpanelli等人集成了MODIS和雷达测高数据,用于意大利北部的波河水流量的估测(Tarpanelli et al.,2015)。Lacava等人则从多源数据集成角度,开展了区域洪水监测研究(Lacava et al.,2015)。遥感数据在时空维度可以提供多层次的快速数据支持,TeodosioLacava等人将多年MODIS中分辨率可见光数据和AMSR_E(先进微波扫描辐射计对地观测系统)微波数据,用于对德国易北河2002年发生洪水区域的土壤状况进行探测和准实时监测。应用中使用了绝对环境变化指数来反映研究区的洪水蔓延过程。使用如下公式对德国易北河泛洪区进行了计算。

(2)

就数据获取角度而言,除了使用卫星航天、航空摄影测量以及地面的气象测量装置外,也有人利用多用途的水文地质和环境无人测量船对流域进行监测。该种设备可以到达危险区进行半自动的环境测量,且具有操作简单、运营成本低的优点,有利于在环境监测中的应用。

4 专题四:海洋和海岸带过程

海岸带是海洋和陆地交互作用的重要地带。海洋在能源和矿物资源方面的贡献,在随后的几十年内将越来越大。工程地质学对海岸带和海洋过程的勘察、管理、勘探开发和保护等各个环节有着重要作用。该专题一共43篇文章,研究主要集中在海岸带开发和基础设施建设、海岸带管理与保护、海岸带污染治理、海滩破坏与重塑、泥沙侵蚀、运输和堆积、海平面变化效应、地质灾害分析、海底开发、海床制图、深海勘探、海洋清洁能源开发、气候和人类对海岸带和海洋环境的影响等方面。以下主要从海岸带工程地质问题、海岸及近海监测和海底灾害3个方面进行介绍。

4.1海岸带的工程地质问题

与海岸带相关的工程地质问题包括海床沉积强度、海岸侵蚀指数评估、海岸脆弱性评估、滑坡、泥石流引发海啸的编目、地震引发的滑坡造成大规模峡湾沉积变形及相关数值模拟研究、海岸侵蚀的无人机监测系统、渔港灾害风险评估和地质工程分区、海岸洪水和气候变化等。

Luis等学者针对西班牙塞古拉河河口,开展了沉积和水深研究。西班牙塞古拉河一直以来是洪水泛滥区域,为此采取了一次河道清淤措施。收集了清淤前后的水深和沉积数据,用于分析河口附近发生的变化,包括沉积分布、深水植被种类等。将1989和2006的沉积观测结果进行对比分析,结果表明,直径小于0.0039mm的泥沙大幅度减少,水深增加1m(Luis et al.,2014)。

Maslakov对楚科奇半岛居民区的海岸灾害进行了研究,得到了该区地质工程稳定性的地质年代和地表制图分析结果(Maslakov et al.,2014)。通过对比分析1960~1990年的超高分辨率卫星影像以及规划图和地形图等资料,他们认为该区的地质工程环境的恶化是由于气候以及人类剧烈的活动导致的。并基于工程测量得到了一个稳定的海岸带长时间序列变化情况预测结果,给出了海岸保护的建议。

4.2海岸及近海监测技术

潟湖是沿海的一种重要地貌形态,对潟湖及其周围环境进行监测对合理利用海洋资源、生态保护都具有重要意义。合成孔径雷达干涉测量技术(INSAR)被广泛应用于地表形变探测中,在潟湖方面的研究应用相对其他领域较少。INSAR技术存在时间和几何失相关问题,用永久散射体干涉测量技术(PSI)能弥补这方面的缺陷,但存在空间覆盖不足的问题。Kourkouli等人提出将InSAR和PSI技术结合获取目标要素,以提高在自然地貌中有效信息的覆盖率。研究者在威尼斯潟湖和覆盖有盐水沼泽区域,开展该方法可用性验证,证明该集成方法具有较好的应用潜力(Kourkouli et al.,2014)。

海岸沉积迁移过程的研究具有重要的意义。水压、沉积测量、水深测量和物理模型方法被用于沉积变化的评估中。相对于传统的物理、数值等方法,包含时空水动力过程信息的泥沙示踪器提供了有效的理解沉积迁移过程的方法。计算流体力学在粒子和污染物变化和消退方面研究得到推广应用。示踪技术常用于验证水动力模型,以增强模型预测值的可信度。示踪法也被应用到沿海的泥沙沉积和迁移的研究中,并取得了良好的效果。相对其他示踪方法,辐射示踪器支持下的原位探测可以精确量化泥沙迁移速率,这种方法具有成本低、高效、安全的特点,且对环境影响很小。Bandeira等人使用放射性示踪法对泰国宋卡府港口、巴西桑托斯湾、阿尔巴尼亚都拉斯海湾等地的泥沙迁移情况展开实例研究。研究结果表明,放射性示踪法能有效地应用于海岸的动态变化、污染评估等现象的研究,并有助于相关问题的解决(Bandeira et al.,2014)。

4.3海底灾害风险

和陆地类似,海底也会发生滑坡、泥石流等地质灾害。不稳定的海岸或者岛屿如果发生大规模的泥石流或者滑坡,也会引发海水运动,甚至海啸,从而对沿海居民区造成威胁。从灾害防治角度出发,有必要开展海底灾害有关的风险评估研究。

Casalbore等人以意大利伊奥利亚群岛为例,使用高分辨率测深器对大规模海底运动进行了测量分析(Casalbore et al.,2014)。高分影像数据可以获取大范围的与大规模海底运动有关的地貌特征要素。根据尺寸大小、几何形状和位置信息,识别出了大尺度的断崖痕迹和两组中尺度的海底滑坡。第1组具有100m大小缩进岛架的半圆形的断崖,并在约100m深处覆盖有沉积物,可以描述为溯源失稳滑坡。在后一组中,Casalbore注意到频繁的边坡失稳对斯特隆波里Sciara del Fuoco海底沉积物的影响,也注意到对历史和现在的Banco del Bagno海底火山中心造成影响的嵌套滑痕。Casalbore从已被识别的大规模海底运动的诱发因素、发生次数以及发生海啸的可能性等方面,对该区域的地质灾害危险性进行了分析。

5 专题五:城市地质、可持续规划与景观开发

随着全球人口的急剧增加和城镇化进程的加速,导致城市膨胀和新的超级城市中心的出现。城市发展遇到了许多问题,如人口增长、交通拥堵、供水紧张、市内污染等。这些问题与城市地质环境密切有关。这个全球化的趋势使工程地质面临着机遇和挑战,特别是在城市地下空间开发方面。本专题一共265篇文章,工程地质在城市环境、工程选址、用水供应和污水处理、垃圾处理、与地质和地貌条件有关的建筑问题、地下工程岩体质量评价、地质和地震灾害防范(如地面变形、液化、侧向扩展、放大效应等)以及可持续土地利用规划(用地保留、保护、开发和景观影响等)等方面发挥着重要的作用。

5.1城市地质灾害

滑坡等地质灾害一直是城市地质灾害中的重点内容,大型滑坡对城市区域安全存在更大的威胁,需要在实际应用层面上进行长期的深入调查分析。除了从城市滑坡灾害监测和防治角度开展研究外,还应在城市规划中关注地质灾害问题,如城市地面沉降、边坡崩塌、大型城建的建筑变形等。

Burns从滑坡的易发性、滑坡的防治角度对美国城市滑坡开展了研究。在美国,滑坡灾害每年约导致25~50人死亡,平均3.5亿美元的损失,其中多数发生在城市区域。研究其发生原因以及如何预防,是地质工程学家和工程师所面临的挑战。绘制城市区域的滑坡分布图和滑坡风险图是很重要的防灾措施。水文规划和古滑坡的识别也是防灾的重要步骤。对此,需要用水文规划管理和LIDAR技术对以上问题开展研究(Burns,2015)。Burns等人认为在一般性的房屋政策中,滑坡灾害的保险也是非常重要的。在有关的意外事件保险中,如果意外保险赔偿不包括滑坡对房屋造成的损害补偿的话,对城市滑坡开展研究以有效避免财产损失就显得尤为重要。

另外,研究比较多的城市地质灾害是地表沉降。在世界多个城市都出现了地面沉降问题,在城市化快速推进的区域,往往由于过度汲取地下水而导致地表沉降。中国的许多城市也出现了地面沉降这样的地质灾害。Kaitantzian对距希腊西部25千米的Thriassio平原进行沉降研究。该区域受到快速城市化、工业生产和农业活动的显著影响。研究者使用永久散射干涉测量技术对该区域1992~2003年间的沉降进行监测,结果显示,该区域的沉降速率为3~10mm·a-1(Kaitantzian et al.,2015)。

5.2城市地质监测

在城市工程地质问题的解决过程中用到了遥感、空间定位、传感器等监测技术。另外,无人机监测系统和技术也得到了发展应用,特别是在灾害应急监测方面。

目前,城市内的地质灾害的监测方式多以雷达干涉测量技术(InSAR和PSI)技术为主,同时也结合了其他技术。如使用InSAR和GPS结合对地面沉降进行观测。另外,也有以InSAR数据为基础,集成地质和水文地质建模对地面沉降过程进行分析。

近年与气候变化有关的极端气象事件时有发生,遥感技术经常被用于相应的应急管理中。遥感具有空间覆盖和时效性方面的优势。结合区域的地理信息,遥感有助于城市地质灾害管理中各阶段的信息挖掘以及快速灾害应急响应。Boccardo et al.(2015)使用遥感技术为包括自然灾害和人道主义危机事件在内的应急救援提供紧急制图支持。

5.3城市地质专题图制作

城市基础建设、发展规划、灾害防治等工作都与城市地质环境相关,因此,获取城市详细的地质资料,开展城市地质专题图的制作具有重要的意义。目前主要以钻探的方式获取基础地质数据,并结合有关学科知识制作详细的专题地质图,为地质环境分析、工程建设等相关地质工作的快速分析判断,提供数据支持。

莫斯科有关研究部门开展了一项编制12个1︰10000 的莫斯科大区域工程地质专题图的研究。该工作是基于不同年间的85000口深达石炭纪沉积物的钻井数据进行。对于莫斯科而言,这是一项具有先导性的研究工作。除了大量钻井样本的分析和数字化外,还采用了基于现代地质信息技术的理论方法开展研究。集成的工程地质图整合了区域构造、地貌、地质结构、水文地质状况、自然灾害分布和地质过程及其现象方面的信息。研究中依照分类学将数据分成了4个级别。有助于进行复杂工程地质环境分析并应用于地表和地下城市工程结构设计中。借助该图可以做出初步的工程地质分区,如复杂工程地质条件使用红色表示,绿色则表示简单的工程地质条件,而黄色的表示一般的工程地质条件(Osipov, 2015)。使用者可以利用该图对某个区域的工程地质条件和地质环境状况作出快速的评估判断,促进工程规划的顺利开展。

5.4城市地下发展与规划

城市地下空间的开发应用已经有相当长的历史。城市地下空间的研究和发展,对于城市的可持续发展特别是处在恶劣气候中的城市的可持续发展,具有重要意义。城市发展受到经济、环境、地质技术和法律因素的影响。Mulder等人对此进行了简要的探讨,指出城市地下空间的发展要得到来自政界的前瞻性支持(Mulder et al.,2015)。在城市地下空间的发展方面,中国取得了显著的进步。同时城市地下空间的发展也面临各种问题和挑战,工程地质学家在这方面发挥着重要的作用。

在城市化的发展过程中,城市地表以下的规划往往没有得到足够的重视,地窖和地下室往往被视为地面建筑的附属设施。能源的供给、运输、通讯等大型设施,往往由不同的机构建设。这种缺乏系统化的做法,会限制城市地上和地下的协同发展。Brian认为城市的地下发展过程与地质工程密切相关,地质学家应该提供与社会、经济相适应的工程解决方法,并就城市地下发展的有关地质问题,向公众提供有效的解释和宣传服务(Brian,2015)。

6 专题六:重大工程中的应用地质学

重大工程对全球经济的发展起着重要的作用,主要包括地下资源勘探开发(矿物、石油、地下水等)、能源(水利、地热、核能等)、交通(铁路和公路)、废物处理及相关的环境管理问题。对于不同尺度的重大工程的研究,主要是采用多学科交叉的手段。工程地质在工程地质勘查、正确选址、建设规划和维护等方面,发挥着重要的作用。该专题共195篇文章,主要研究复杂地质环境下的重大工程地质问题,如水力发电厂的设计、重大工程地质模型、放射性核废料的工程选址等。

6.1重大工程地质问题

重大工程的选址、设计、施工、运行及灾害防治过程等都涉及相关的工程地质学问题。在基础工程建设中,如道路建设就需要掌握规划路线沿途的工程地质特性、路线周围的灾害分布及风险情况。在施工阶段,如隧道开挖,也需要掌握开挖区域的工程地质特性,以制定合适的开挖策略。在运行过程,需要根据区域的不同地质环境,采取不同的维护和监测方法。

在复杂岩体和不良软弱岩体中进行工程建设时,往往面临众多挑战,如软弱岩体的不稳定性、岩体变形等问题。如在中国的西北部修筑兰渝铁路时,就面临大尺度岩体隧道变形问题。导致此问题的主要原因是高地应力、软弱岩体有各向异性和快速的工程开挖。Wu等人对兰渝铁路的石板片状岩隧道的大尺度变形开展了研究。研究认为影响隧道大变形的主要因素包括地应力、岩体自身特殊属性及其由于开挖导致的软化、岩体压力及其强化效应(Wu et al.,2015)。结果表明,随着隧道的开挖,在约10d的时间内,隧道的最大形变量达到了530mm。因此,在软弱岩体和复杂岩体中进行重大工程时,需要充分考虑该区域的形变特点,采取必要的处理措施。Wu等人同时介绍了相关的隧道设计和地质调查获取的经验。

意大利国家公路公司针对道路设计和管理中常遇到不稳定区域的识别和分析问题进行了研究。在完成地质地貌调查的基础上,通过使用地形、岩土工程和干涉测量仪器进行完备的现场调查,识别不稳定区域。并分析这些区域的演化和位移机制,从而确定影响因子和不稳定区域的关系,确保所修筑公路的安全(Scarano et al.,2015)。

重要建筑的地基形变过程研究也是该项研究的主要内容。通常在建筑施工到结束都会对地基的形变做一个估测。这种变化可能是缓慢的,但是在某种含水层土体可能会有显著的变形。Carlos等人开展两组敏感性土体变形特性与含水量相关关系的研究。一组是亚稳定结构的土体,具有易崩解的特点。另一组是膨胀土。Carlos等人同时分析探讨了使用水力压裂注浆加固方法和膨胀土水泥混合稳定方法。研究表明这些方法可以对由于设计和施工导致的有缺陷建筑进行加固(Carlos et al.,2015)

6.2地质工程风险管理

地质工程的不确定性往往贯穿工程的整个过程,需要进行充分的风险管理研究。Palmieri等人综述了与地质工程风险有关要素,如工程可行性、风险定位和融资可行性等。研究者分析了不同项目结构的金融处理方法,强调了相似工程的应用。并指出项目风险管理的两个关键措施,即岩土工程基准报告和工程风险等级方法,并对其联合使用做了说明(Palmieri,2015)。Palmieri等人参考水电部门的概念,对工程周期中(规划设计、建设和运行)的不确定性进行了详尽的说明。并给出了风险控制的一般流程,按照风险控制方法开展工程项目,可以成功的对项目成本和项目规划进行控制。

7 专题七:工程地质教育、社会责任和公众认知

工程地质学在社会的可持续发展中发挥了重要的作用。工程地质工作者在其研究、设计和实践中不可避免地面临再教育问题,包括:选题、技术、方法、发现等方面。需要充分发挥工程地质学家的专业作用,并积极与其他领域的专家互动,进行工程地质学的高等教育研究(包括教育模式、资源共享等)。特别是工程地质的位置、职业道德和交流、专业发展、争端(诉讼)风险管理、工程的地质责任等方面的教育。提高公众对工程地质专业的认知程度,提高其对社会、经济和文化的贡献。该专题一共有54篇文章,相对于其他专题,研究内容比较少,但却是工程地质领域需要引起关注的方面。

工程地质教育涵盖地质理论、地缘伦理与自然灾害、地质工程与信息交流、教育与科学实践互动等方面的内容。从灾害防治角度,强调提高民众的灾害意识,加强风险协作和灾害知识分享,注重从环境保护角度优化大型土木工程,强调制定工程地质标准和准则对工程实践的重要意义。

在网络环境中,人们容易传递片面性的信息,因此,在网络上建立可信的信息传播途经往往变得十分复杂。Solarino等人针对网络上伦理道德问题展开了论述,并结合实例,探讨在网络中获取更多地缘伦理的可能方法(Solarino,2014)。

Goldsmith等人从工程地质顾问的角度,讨论了工程地质学家应该具备的素质。他认为和工程师一起工作需要具有调查、分析、交流、谈判和应用方面的技能。工程地质学家同时要有涉及从土壤侵蚀到岩体机制等不同研究内容的知识储备,重要的是需要具备细致的观察、广泛的实地调查、处理大量的历史数据和新数据的能力,从而达到合理理解研究对象的目的(Goldsmith,2014)。

工程地质学对于工程项目的优化、效率的提高、早期干预及其决策发挥着重要的作用(Oliveira,2014)。土木工程项目无一例外地会对环境产生影响,同时也会对当地社会经济产生重大的现实意义。但媒体和环保主义者往往偏向于夸大工程的不良影响,而忽略工程的优点。因而需要提高公众的认知程度,加强对日益受关注的工程项目的科学宣传,加强具有最小环境影响的解决方案的研究,并由具有合适资质的人员负责运营。Oliveira等人从环境保护角度出发,对几种类型的工程优化过程进行了讨论,包括建材、水力发展、线状工程(如公路、铁路、航站、水道等)、地下工程、海事工程、桥梁、高架桥、自然和开发边坡等(Oliveira,2014)。

8 专题八:文化遗产保护

工程地质自1972年的世界遗产大会后,在文化遗产保护方面发挥着越来越重要的作用。本专题一共有103篇文章,研究的重点包括古迹遗址岩土工程保护、先进的监测技术、文化景观勘察、文化遗产分类地质数据库、人类活动、自然景观演变和文化遗产的相互作用、古迹的岩石风化和退变、古遗址的自然灾害风险等。介绍了文化遗产保护的实例研究和多学科交叉的国际项目研究,特别探讨了文化遗产保护和区域地质的关系以及文化遗产保护存在的工程地质问题,强调需要考虑区域的地质特点以采取有效的保护措施。

文化遗产是人类文明发展的重要遗迹,可以是有形和无形的。有形的文化遗产各式各样,包括历史地貌、人类改造的景观圣地等。这些重要的遗迹面临着来自人类活动和外界自然力的侵蚀作用。岩石的长期风化和自然灾害就是自然力对文化遗迹侵蚀的例子。文化遗产保护需要来自地质工程和地球科学领域的学者共同参与,以发挥其重要作用,同时要符合遗迹的艺术、历史和文化要求,建立和完善遗迹保护和管理法规。国外在这方面有较多的研究,这些研究对充分挖掘自然遗产的价值,向人们展现历史风貌,具有重要的意义。

文化遗产保护的对象包括土楼结构、土墩、水坝、石质纪念碑和岩穴遗产等。对其进行保护需要充分掌握保护区的地质结构特点,以防止自然风化侵蚀或者灾害对重要文化遗迹产生破坏。文化遗址保护研究的地质问题包括岩体破坏机制(如开裂、风化)、地震危险性等,如中国西北部的地震、风化、降水侵蚀,西南部的滚石等。对文化遗迹造成威胁的自然灾害研究最多的是滑坡,其次是滚石和土壤侵蚀。需要对危险区的文化遗迹进行风险评估,进而制定合适的文化遗产保护策略。

Lopes等学者强调将地质科学和地质遗产研究相结合,将多学科集成的方法用到古代废弃的矿山遗址景观的修复工作中(Lopes et al.,2015)。另外,对文化遗迹的保护所进行的监测、有关的建模和管理也是该专题研究的重点。其中,使用遥感技术如InSAR和PSI对文化遗迹进行监测,是主要的方法之一,另外,对于滚石区也使用二维和三维滚石轨迹模拟方法进行灾害评估和遗迹保护。

最近几十年,众多文化遗址遭受到不可逆的自然和人为破坏。Margottini等人介绍了有联合国教科文组织发起的旨在保护历史文化遗产的一些研究,研究对象主要是近年来卷入战争冲突的国家。认为在这些地区需要采用国际援助和合作研究的方法共同保护的大量受威胁的纪念碑及相关文化遗产。

该专题在文化遗产防护和修复方面,提出了多种工程方法,并在多个文化遗产保护中得到应用。Margottini等人从文化遗迹的原状、变化过程、地质条件勘探分析、制定保护和管理策略的角度对阿富汗的宣礼塔、意大利奥尔维耶托(建筑石料软化)、阿富汗的巴米扬(建在软石上的古老居住区)、秘鲁的马丘比丘(建立在硬质岩石上)、智利复活节岛(硬质岩)等文化遗址的工程保护,进行了详细的介绍(Margottini,2015)。实例研究包括位于阿富汗Hari河边的宣礼塔周边进行的工程加固和位于意大利奥维多的岩壁进行的工程处理。

9 结论与讨论

由于第十二届国际工程地质大会(IAEG XII)会议专题众多,论文数目庞大,受篇幅所限,本文不能进行非常详细的介绍。但是通过对该会议8个专题的介绍,可以对目前国际工程和环境研究的现状和趋势有一个总体的把握,也对我国工程地质和环境的研究有一定的启示。

气候变化带来的工程地质问题研究,已经引起了国际上的高度重视,特别是在不同气候模式下各类工程地质问题的响应机制。相比而言,国内对于气候变化和工程地质方面的研究相对薄弱。

滑坡过程研究专题的论文最多(388篇),说明有关滑坡的研究仍是目前国际上的研究重点,中国在此专题的研究也非常活跃。从研究内容来看,研究的重点仍然是滑坡的形成机制、监测和建模分析等方面,并对一些大型滑坡进行了详细的实例研究。相比国际研究而言,国内关于滑坡过程的研究,往往是任务驱动,在深度和系统性方面需要进一步加强,继续进行滑坡过程理论上的系统性研究和长期可持续的实例深入研究。

在大型工程建设与生态环境问题方面的研究,国内和国际上表现出不同的研究趋势,特别是在流域、海洋和海岸带工程方面。国外在这方面更多注重生态效应的评估,以水库大坝为例,美国近期持续拆除近500多座水坝以恢复原始的水文生态环境,并开展了水坝拆除前后河流泥沙沉积、泥沙输送等方面的研究工作。对比国内情况,目前我国仍在大力推进水坝的建设,包括一些复杂地质条件区域的水坝建设。同时我国对于水坝的建设对生态环境的影响方面的研究相对缺乏。中国目前修建的一些水坝,除了会带来生态环境问题,还有不少已经出现了严重老化现象,难以较好发挥水坝的蓄水、调控和防灾等的功效。需要借鉴一些发达国家在这方面的研究经验,加强重大工程建设与生态环境保护方面的研究,降低大规模工程建设的环境风险。

在城市开发、重大工程建设和文化遗产保护等方面的研究,均强调了工程地质研究的重要性。我国是城市化进程最为显著的国家之一,城市地下空间的建设进程很快,剧烈的工程建设会带来一系列的工程地质问题(如灾害、污染等)。工程地质学家应该在城市规划建设的系统性、长期性和重要城市地质问题的风险评估管理等方面发挥更为重要的作用。

在工程地质勘察监测技术方面,多学科、多源监测技术的交叉和集成是目前的研究趋势。除了传统的监测手段外,遥感作为重要的监测数据获取手段得到了广泛的应用,包括光学遥感和微波遥感。对于重点小范围的区域,无人机监测技术也得到了快速发展,并形成了系统完备的监测系统。相比而言,国内对于一些重点区域(如地质灾害危险区)监测的多源数据的集成、系统的监测网络的构建和专业模型集成等方面仍需要加强研究。

中国在工程地质教育方面做的相对较好,但对提高工程地质工作者的社会责任感和公众对工程地质科学的作用和贡献的认知等方面还需要进行大量的工作。

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INTERNATIONAL RESEARCH STATUS AND FRONTIERS ON ENGINEERING GEOLOGY AND THE ENVIRONMENT—A REVIEW ON IAEG XII CONGRESS

WU Faquan①②LAN Hengxing③

(①InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100029) (②ShaoxingUniversity,Shaoxing312000) ③LREIS,InstituteofGeographicalSciencesandNaturalResourcesResearch,CAS,Beijing100101)

The IAEG XII Congress was held on September 15-19, 2014 at Torino, Italy. It was also a vital event for celebrating the 50thAnniversary of the IAEG foundation. An important message of this congress is that engineering geology plays an increasing important role in our changing world, especially in characterizing human responses to the dynamic changes of geo-environment. This paper summarizes the research status and frontiers for eight main topics of IAEG XII congress:(1)Climate Change and Engineering Geology; (2)Landslide Processes; (3)River basins, Reservoir Sedimentation and Water Resources; (4)Marine and Coastal Processes; (5)Urban Geology, Sustainable Planning and Landscape Exploitation; (6)Applied Geology for Major Engineering Projects; (7)Education, Professional Ethics and Public Recognition of Engineering Geology and (8)Preservation of Cultural Heritage.

Engineering geology and the environment, International research status, International research frontiers, IAEG XII congress, Eight main topics

10.13544/j.cnki.jeg.2016.01.015

2015-12-02;

2015-12-16.

国家自然科学基金(41272354, 41472282),中国地质调查局地质调查工作项目(NO.12120113038000)资助.

伍法权(1955-),男,博士,研究员,博士生导师,从事工程地质与岩体力学的理论与应用研究. Email: wufaquan@mail.iggcas.ac.cn

简介: 兰恒星(1972-),男,博士,研究员,博士生导师,主要从事工程地质力学与GIS建模研究. Email: Lanhx@igsnrr.ac.cn

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