水文地質(zhì)實習點的選擇與教學效果評價——以安徽理工大學水文與水資源工程專業(yè)為例

黃 河，趙志根，許光泉

（安徽理工大學地球與環(huán)境學院， 安徽 淮南232001）

一 引言

安徽理工大學水文與水資源工程專業(yè)于2008年經(jīng)教育部批準開辦，該專業(yè)繼承了我校原水文地質(zhì)工程地質(zhì)專業(yè)的特點，側(cè)重于地下水資源研究，突出地下水資源的賦存特點、運移規(guī)律、礦井水害防治等，同時又兼顧當前我國水利工作的迫切需要及水資源矛盾的日益突出，加強了水資源開發(fā)與管理、水文預測與預報、水資源勘探、水資源評價與水污染防治等學習內(nèi)容，培養(yǎng)能適應社會發(fā)展和現(xiàn)代經(jīng)濟建設(shè)需要的復合應用型人才，形成本專業(yè)特色。

我校水文與水資源工程專業(yè)注重培養(yǎng)應用型人才，從而決定了實踐教學對于本專業(yè)的重要性。目前本專業(yè)開設(shè)的實踐教學主要包括水文地質(zhì)認識實習、水利工程實習、水文地質(zhì)填圖實習、水文勘探實習、畢業(yè)實習等幾個重要環(huán)節(jié)，其中水文地質(zhì)實習是在修完《普通地質(zhì)學》、《水文地質(zhì)學基礎(chǔ)》、《地貌學與第四紀地質(zhì)學》等課程后安排的一次基礎(chǔ)性實踐教學，目的是增強學生對水文地質(zhì)學、地貌學等教學內(nèi)容的理解與掌握。目前許多高校都很重視水文地質(zhì)實踐教學，從教學方式和教學內(nèi)容等方面進行了積極探索［1－3］。本文介紹了我校水文地質(zhì)實習點的選取、教學內(nèi)容及教學效果，為水文地質(zhì)實踐教學提供一定參考。

二 淮南地區(qū)實習條件

淮南地處安徽省中北部，淮河中游，處在我國南北地理、地質(zhì)分界線上?；茨弦蛎禾抠Y源豐富、豆腐發(fā)源地及“淮南蟲”化石而蜚聲海內(nèi)外。淮南煤炭已有一百多年開采歷史，地質(zhì)研究程度高，資料豐富；淮南地處華北板塊，但又有其特殊的地方，地層出露齊全，化石豐富；淮南水資源豐富，淮河自西向東穿過，發(fā)育了多種河流地貌，同時湖泊眾多，塌陷積水區(qū)廣布，豐富的地質(zhì)、地理現(xiàn)象為水文地質(zhì)實習提供了良好的條件。

基礎(chǔ)地質(zhì)方面：淮南區(qū)域地層從震旦系到第四系均有發(fā)育（志留、泥盆系缺失），其中寒武系猴家山組、震旦系鳳臺組、四頂山組和壽縣組為淮南地區(qū)所特有；地層出露較好，尤以寒武系、奧陶系下統(tǒng)地層完整（舜耕山單斜），分布穩(wěn)定，出露巖石主要為碳酸鹽巖、粘土巖、砂巖等，其中碳酸鹽巖種類較齊全；地質(zhì)現(xiàn)象豐富，有典型的地質(zhì)構(gòu)造—舜耕山斷層及單斜構(gòu)造、八公山石林、溶洞（老佛洞）、三葉蟲化石等。

水文地質(zhì)方面：淮河是淮南地區(qū)最大水系，自西向東流過?；茨夏习锤?、北濱淮河，特殊的地理位置造成了河漫灘、一級階地、二級階地、山前斜地、丘陵等多種地貌單元發(fā)育；淮河由于沖刷、堆積作用形成了沖蝕峽谷（峽山口）、邊灘（茅仙洞南岸）、沙洲（二道河）等河流地貌；此外，焦崗湖、十澗湖、高塘湖等眾多湖泊鑲嵌在淮南大地上，更增添了淮南水文地質(zhì)實習內(nèi)容。

環(huán)境地質(zhì)方面：淮南因長期采煤活動及抽排地下水，地質(zhì)環(huán)境破壞嚴重，采空塌陷、地面沉降、巖溶塌陷、水污染等現(xiàn)象頻發(fā)。地質(zhì)環(huán)境破壞一方面對經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平造成負面效應，另一方面給我們水文地質(zhì)實習提供了大量素材。

三 實習點選擇及實習內(nèi)容

我校水文地質(zhì)認識實習本著“觀察思考、提高認識”的目的，側(cè)重于各種水文地質(zhì)現(xiàn)象的觀察，分析其形成原因，增強對水文地質(zhì)知識的理解與掌握。我校水文地質(zhì)認識實習時間一周，主要在淮南及周邊地區(qū)安排五條路線，即洞山－八公山路線、茅仙洞－峽山口－二道河路線、淮西湖－十澗湖路線、潘三礦－大通水泥廠路線、韭山洞路線。

（一）洞山－八公山路線

本條路線主要觀察淮南地區(qū)地層、構(gòu)造、巖性，了解和掌握巖石成分、結(jié)構(gòu)及賦水性。實習點選擇洞山（彈藥庫）及八公山（地質(zhì)公園）巖層出露處。通過實地踏勘，向?qū)W生介紹淮南地區(qū)地層情況和出露巖石（碳酸鹽巖、頁巖、砂巖）的成份、結(jié)構(gòu)、賦水性等。重點介紹幾處典型地質(zhì)現(xiàn)象及成因，如在老佛洞（洞山）介紹什么是巖溶作用、在地質(zhì)公園石林（八公山）介紹典型巖溶地貌、在珍珠泉（八公山）介紹泉的形成及泉水的水質(zhì)特點（要求學生取水樣進行分析）、在三葉蟲化石標志點（八公山）介紹化石的形成過程及地質(zhì)意義。

（二）茅仙洞－峽山口－二道河路線

本條路線主要觀察各種河流地貌。實習點選擇茅仙洞、峽山口、二道河三處。淮河自西向東流入淮南，在西部鳳臺縣城附近由于受到八公山的阻擋河曲發(fā)育，河道狹窄，水深流急，河流以侵蝕作用為主。在茅仙洞附近，位于河流凹岸的八公山由于快速的側(cè)蝕作用形成了懸崖峭壁，而在凸岸由于水流較緩，形成邊灘；淮水東流，遇八公山阻擋，強大的水流侵蝕將硤石劈為兩半，形成淮河第一峽—峽山口；繞過八公山，河流進入淮北平原，地勢平坦，河道變寬，河水流速減緩，沉積作用增強，特別是流經(jīng)八公山侵蝕、搬運的大量泥沙在此淤積，逐漸形成河心灘，導致河流分叉，形成所謂的“二道河”。

本路線重點介紹河流水動力特點、河床類型、河床地貌及沉積物特征等，同時積極引導學生思考河道變遷與演化、牛軛湖形成、水系組成及其功能等。

（三）淮西湖－十澗湖路線

本路線主要觀察湖泊的水質(zhì)、生態(tài)環(huán)境，了解和掌握湖泊成因、水質(zhì)特點、功能等。

實習點選擇淮西湖及十澗湖兩處。淮西湖原名老鱉塘，為原淮南謝李井田采煤后形成的塌陷積水塘，目前是淮南市重要的水體。十澗湖系南部舜耕山匯水所自然形成的重要濕地，生物多樣性較為集中。此路線主要介紹淮西湖、十澗湖的成因、水質(zhì)特點、沉積物特征、生態(tài)功能等，結(jié)合目前淮南市規(guī)劃建設(shè)淮西湖公園及十澗湖國家城市濕地公園，使學生了解湖泊的重要性及功能。

（四）潘三礦－大通水泥廠路線

本路線主要觀察由于地下水的不合理開采導致的地面沉降、巖溶塌陷等地質(zhì)環(huán)境問題及危害。實習點選擇潘三礦區(qū)、大通水泥廠家屬區(qū)二處。潘三礦區(qū)是淮南重要煤炭生產(chǎn)基地，基于安全生產(chǎn)角度考慮，以及解決當?shù)鼐用裆钣盟?，需大量抽汲松散層地下水，從而造成大面積地面沉降；大通水泥廠家屬區(qū)由于采礦疏水降壓，使地下水位大幅下降，加之特殊的地質(zhì)條件及降水影響等，形成大范圍巖溶塌陷，給當?shù)鼐用竦纳?、財產(chǎn)造成嚴重影響。

本路線主要介紹地下水資源不合理的開發(fā)和利用造成的一系列地質(zhì)環(huán)境問題，結(jié)合實習點水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、地層結(jié)構(gòu)、氣候特點等，重點介紹地面沉降的形成機制及危害、巖溶塌陷的形成條件、影響因素及危害，提高學生學習興趣及分析、解決問題的能力。

（五）韭山洞路線

本路線主要了解和掌握巖溶的形成條件、巖溶地貌及其開發(fā)利用價值。

韭山洞位于淮南市東南鳳陽縣宋集鄉(xiāng)境內(nèi)韭菜山。其原為隱于淮北平原下淮南復向斜北翼東延部分，因受北北東向武店正斷層的影響，西部上盤下降，隱于淮北平原新生代松散層下，東部下盤上升得以出露，斷層垂直落差約1 500m。區(qū)內(nèi)出露下寒武統(tǒng)地層，為一單斜構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀一般為180°∠20°。巖溶發(fā)育在毛莊組，灰?guī)r與頁巖互層，節(jié)理密集，為地下水活動提供了便利條件。在水蝕及重力作用下巖溶發(fā)育規(guī)模較大，同時伴隨地下水的沉積作用形成了石鐘乳、石筍、石簾、石幔等巖溶地貌。

本實習點主要使學生掌握地下水在巖溶發(fā)育中的作用及賦存特點，同時聯(lián)系目前煤礦開采過程中地下水的防治與綜合利用等，加強學生對水資源開發(fā)與管理的認識。

四 教學效果分析

經(jīng)過近兩年教學實踐證明，水文地質(zhì)實習對于促進學生對專業(yè)知識的理解與掌握、提高學習興趣、增強動手能力等方面取得良好的教學效果。具體表現(xiàn)在以下幾方面：

課堂與現(xiàn)場結(jié)合，更好地促進水文、地質(zhì)理論知識的理解與掌握。巖石學、水文地質(zhì)學、地貌學等需要掌握大量概念，理論教學顯得較枯燥，通過現(xiàn)場觀察與描述，使概念形象化、生動化，易于掌握。

促進知識結(jié)構(gòu)的有機融合。對于一種地質(zhì)現(xiàn)象引申出許多學科知識點，如在觀察地面沉降的時候，圍繞地面沉降成因介紹第四系松散沉積物分類、結(jié)構(gòu)、賦水性、抽水效應、松散層變形性、地面沉降的危害及防治等，使學生能把所學到的知識融會貫通。

加深了對水資源與地質(zhì)環(huán)境問題的思考。實習期間通過考察、采樣分析，對水污染問題有了直觀的認識，對巖溶塌陷、地面沉降等地質(zhì)災害成因及危害性有了更深的了解，增強了學生的責任感。

增強專業(yè)學習興趣。通過現(xiàn)場考察，領(lǐng)略了大自然的風光和大量急需解決的水文、工程地質(zhì)問題，體現(xiàn)出作為一名水文地質(zhì)工作者的無限自豪感和成就感，增強了學習主動性和興趣。

提高動手能力。在實習中學會了地質(zhì)羅盤的使用、巖石及化石標本的制作、水樣的采取及分析等專業(yè)技能，這些技能有利于今后學習、工作。

五 結(jié)語

水文地質(zhì)實習是水文與水資源工程專業(yè)一次十分重要的實踐教學內(nèi)容，實習內(nèi)容安排是否合理，不僅影響學生對專業(yè)理論知識的理解與掌握，同時也直接影響學生的專業(yè)興趣?；诨茨系貐^(qū)水文地質(zhì)條件，安徽理工大學水文與水資源工程專業(yè)水文地質(zhì)實習盡可能選擇有代表性的實習點，同時實習內(nèi)容緊扣專業(yè)理論知識，增強對專業(yè)知識的理解和掌握；同時培養(yǎng)學生的學習興趣和思考能力，為今后專業(yè)學習打下良好基礎(chǔ)。

水文地質(zhì)實習是基于我校在淮南地區(qū)多年實踐教學基礎(chǔ)上安排的，許多老前輩前期做了大量地質(zhì)調(diào)查、研究工作，這些都為水文地質(zhì)實習順利開展奠定了重要基礎(chǔ)，今后將在此基礎(chǔ)上進一步完善充實。

［1］梁四海，周訓，方斌，等.“水文地質(zhì)學”實踐教學改革點滴體會［J］.中國地質(zhì)教育，2005，（2）：66－67.

［2］李鐸，李方紅，方曉峰.水文與水資源工程專業(yè)實踐教學探索［J］.石家莊經(jīng)濟學院學報，2008，31（4）：127－129.

［3］武雄，胡伏生，劉明柱，等.秦皇島柳江盆地水文地質(zhì)專業(yè)教學實習改革初探［J］.中國地質(zhì)教育，2008，（4）：164－166.