工程地质的国外研究现状
Ⅰ 国外研究现状及进展
1.3.1.1 深断裂与成矿
前苏联的M.A.法沃尔斯卡娅、И.H.托姆松和美国J.库廷纳等强调线性构造带和深断裂对成矿的重要控制作用［38］。主要是一些区域性的线性构造，包括深断裂或深部构造在地表的反映，组成区域性的聚矿构造带，具有全球性和深成性等特点，是地壳上一个高渗透带，多呈经向或纬向分布。这些深断裂不受大地构造单元的限制，可以穿切不同的大地构造单元，甚至在海上和陆上联成统一的构造体系。
聚矿构造带的主要标志是发育深断裂带、岩浆杂岩带。沿聚矿构造带伴随多期次的岩浆活动，构成一些岩浆杂岩活动中心和矿化中心，由于构造带每次活动下切深度不同，因而成岩成矿特点也有不同。
区域上主要的内生矿化特别是组分复杂的大型、特大型矿床，都集中在聚矿构造带与其他线性构造的交汇处，尤其是不同级别、期次断裂构造的交叉点上，是矿带中矿结、矿田有利分布区。
J.库廷纳对美国西部内生矿产研究表明：西太平洋底有一些纬向深断裂延伸到大陆基底，其中重要的是门多西诺（Mendocino）、默里（Murray）及先锋（Pioneer）深断裂，它们与其他方向线性构造的交叉点是铜、铅锌矿的产出部位［39］。E.拉德克维奇、И.H.托姆松和M.A.法沃尔斯卡娅等对苏联外贝加尔和远东多金属矿带的研究表明，基底构造中的隐伏断裂在上部构造层中表现为密集的线性裂隙带，一些大矿集中在聚矿构造带与NE、NW、SN三个方向断裂的交叉点上［40］。据И.H.托姆松的资料［41］，美国西部几个重要成矿带，大矿也集中在NE向与纬向构造的交叉点上。在南美安第斯山有五个聚矿构造带，控制着秘鲁、智利、玻利维亚和阿根廷境内的铜、锡和稀有金属矿床。
1.3.1.2 板块构造与成矿
国外对于巨型构造与成矿作用的研究，目前最流行的是板块构造与成矿［42］。以H.A.Hess、A.H.Mitchell、R.H.Sillitoe为代表，提出了全新的板块成矿理论体系［43～51］。这一成矿理论体系，能较好地解释了山东胶东金矿主要成矿动热地质背景，也就是太平洋板块运动对欧亚大陆中生代地质变革与演化起着极其重要的作用。
（1）太平洋板块运动对中国东部地体的影响
太平洋板块运动对中国东部地质构造演化的影响深远。上田诚也［52］研究提出主要有三个阶段的演化（S.Uyeda，and A.Miyashiro，1974）：早期阶段约120 Ma，大洋中脊正靠近亚洲大陆；第二阶段90 Ma，洋脊紧靠大陆，库拉板块俯冲，大陆板块厚度减薄，火山活动增强；第三阶段约40 Ma，洋脊俯冲在大陆板块之下，厚度减薄，大陆板块靠近海一侧破碎移动，日本岛弧形成。总之，太平洋板块由东南向北西向欧亚大陆俯冲。中国东部处于压扭性应力场环境，上部地壳以左旋平移构造为主。太平洋中脊逐渐靠近大陆，以较大的角度向日本岛俯冲，出现三波川高压低温变质带［53，54］，日本岛火山活动加强。北部为库拉板块，南部为太平洋板块，由于太平洋内有两条扩张脊，南部没有消减带，迫使库拉板块高速度消减于亚洲大陆之下，温度升高，地幔物质融熔并上涌，大量花岗岩侵位。这时板块运动受到来自大陆北西向的对抗挤压，致使出现了NE-NNE向压性左旋平移构造体系；在郯庐断裂带以东地区有向北平移的现象，太平洋板块俯冲在中国东部大陆地壳下（120 Ma）。
与板块活动相应的地质构造特征，以NE-NNE向压扭性左旋剪切断裂为主体。在中国东部出现一系列大陆隆起、坳陷和左行平移带。规模巨大的郯庐断裂东侧发育着北东向褶皱和断裂，它们以北东向为主，和郯庐大断裂以小角度斜交，包括三山岛断裂、焦家断裂、招平断裂等，这些断裂具有控、容矿构造之特征［55］。
（2）板块运动与成矿作用
鲍曼（Boman，1987）提出板块运动演化与成矿作用主要有四个阶段［42］：早期地拱-裂谷阶段，主要形成超镁铁质岩、暗色岩、深源岩石及有关矿产，如金伯利岩金刚石矿，金-铀、铅锌矿床等。第二阶段，大洋中脊及大洋板块扩张阶段，形成大洋拉斑玄武岩建造、蛇绿岩套，相伴矿产有塞浦路斯型块状硫化物矿床，“黑烟囱”钼-锌矿床。第三阶段，俯冲消亡阶段，大洋板块消亡于大陆壳下，大陆板块增生，洋壳及地幔楔在大陆下部分熔融，发育巨大规模构造-岩浆带，伴生有重要的金属矿产，有铜、金、钼、铅、锌等。第四阶段，地壳固结成稳定地块阶段，这个时期会出现隆起和坳陷相间格局，该阶段存在时间可能较短；由于地幔物质上涌，地拱-裂谷作用再次活化，又回到裂谷作用阶段。
（3）大陆内部热点成矿作用
大陆内部热点及其附近的火山作用和深成岩浆活动，通常以富含碱质并具有环形构造发育为其特点，喷出岩以流纹岩为主，含少量粗面岩，有时尚见玄武岩，侵入岩有碳酸盐岩、过碱性花岗岩、不饱和碱性岩。据Burke和Dewey［43］的研究，在大陆裂谷发育之前，地幔柱的上部有不少非造山型花岗岩体侵位。Sillitoe［49～51］指出，有些锡矿床的形成与该类花岗岩有关。广泛被引用的实例是尼日利亚约斯高原的锡矿。在巴西与地幔热点有关的含锡花岗岩产于朗多尼亚的花岗岩体中。据普里姆（Priem）等研究，它们均属产于稳定克拉通内部的非造山岩体。
（4）大陆裂谷及拗拉槽的成矿作用
裂谷是地球表面的重要构造现象，它是在引张背景下形成的断陷带，由于地幔上隆而形成主动型裂谷，也可由于应力场中的不均衡拉张形成被动型裂谷。沙茨基（1947）曾注意到，苏联许多地堑的端部常呈高角度与造山带衔接。Burke&Dewey［43］认为，许多元古宙和显生宙的地堑，与东非裂谷系有着相似的成因，它们是未能发育成洋盆的夭折裂谷。裂谷带不仅有独特的岩浆岩组合和沉积建造，而且还赋存特殊的矿产，较重要的类型有：①碳酸盐岩中的矿化；②碱性杂岩中的矿化；③含Cr-Ni-Pt-Cu矿化的裂谷带基性、超基性岩体；④斑岩型钼及铜-钼矿床；⑤层控的铜矿床；⑥层控银-铅-锌矿床。
1.3.1.3 走滑断裂与成矿
众所周知，走滑断裂是标志大陆地壳水平运动最好的典型构造之一。自1913年Reid等提出走向滑动断层以来，对于走滑断裂在地壳表层的变形和动力学研究已趋完美，例如表示走滑断裂的构造型式的雁列褶皱、拉分盆地，表现纯剪和简单剪切的断裂系统等。20世纪80年代以来，随着岩石圈动力学GGT大断面研究成果的积累，使走滑断裂在地壳深层次图像及其动力学方面的研究成为可能，并提出著名圣安得烈斯走滑断裂底部可能是一拆离带［56，57］，与之有关的矿床有铅锌矿、铜矿和银金矿。中国东部GGT地学断面的成果也支持了与郯庐断裂带相连东侧存在多层低角度拆离带的认识［7，58］，与郯庐断裂带呈“入”字型相交的次级构造是金矿赋集的场所，而在其内部与同构造期相伴的岩浆-火山活动则发育有铜、铅锌矿化，它与走滑断裂的成生具有一定的联系。沂沭断裂带与胶西北地区多级“入”字型NNE-NE向构造的交汇部位，构成了胶西北大型、特大型金矿富集区多级构造控矿格局。
Ⅱ 地质灾害易发区国内外研究现状
4.1.1 国外现状
由于研究的地域范围不同和对地质环境认识的差异，国内外研究者对地质灾害易发区的理解也有不同。
国外对地质灾害敏感性评价类似我国的地质灾害易发程度评价。美国灾害敏感性评价以地质、地形条件和以往发生的灾害空间分布情况为依据进行评价（Nilsen，1977；Shek，1977；Carrara，1983，Brabb，1984，Brand，1988；Cross，1998等）。美国地质调查局在《美国国家滑坡减灾战略——减少损失的框架》（2003）中认为，可供规划和决策使用的滑坡编目和滑坡敏感度图对全国滑坡多发区是绝对必要的。
欧洲国家在阿尔卑斯山较多地开展了滑坡敏感度和危险性评价，并把评价结果应用于滑坡灾害的减灾管理。意大利P.Aleollt（2000）采用GIS技术对意大利北部阿尔卑斯山前缘的Piedmont地区的滑坡、洪水、雪崩、山谷口堆积等灾害的敏感性、危险性及总的风险进行了区划性制图研究。A.Car-rara，M.Cardinali和F.Guzzetti等（1991）利用GIS技术将统计模型应用于意大利中部某小型汇水盆地的滑坡敏感性和危险性评估。亚洲国家，如日本、韩国在一些滑坡地质灾害多发区也开展了滑坡敏感度和危险性评价，H.Haruyama和H.Kawakami（1984）利用数学统计理论对日本活火山地区由降雨引起的滑坡灾害进行了敏感性和危险性评价，Saro Lee对韩国的一些地区分别应用多元统计和神经元网络模型进行了滑坡灾害敏感性和危险性评价。一些国家，如澳大利亚直接开展斜坡地质灾害风险评价，其中敏感性和危险性评价是其基础，如M.Michael-leiba等（2000）在澳大利亚的一项城市发展规划项目的斜坡地质灾害研究中，把斜坡灾害的敏感性、危险性、易损性、风险评价作为一体，以GIS软件为技术平台，分别采用平面和三维评价系统，对Cairns地区进行了斜坡地质灾害的敏感性、危险性和风险评价。Mario Mejia-Navarro和Ellen E.Wohl（1994）在分析哥伦比亚的Medellin地区滑坡、泥石流等斜坡不稳定性引起的区域地质灾害敏感性和土地及生命易损性的基础上，利用GIS技术将两者合成制作了风险评价分区图。
4.1.2 国内现状
进入21世纪以后，在原有研究的基础上，我国在全国范围内有计划地开展了全面的地质灾害调查与防治，积极吸取国际地质灾害防治研究的先进方法，并公布实施了《地质灾害防治条例》，将地质灾害易发区的研究纳入了国家法制的轨道。
1）1999年以来，在全国地质灾害严重区开展了以县（市）为单元的“县（市）地质灾害调查与区划”工作。调查灾种为崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等，截至2005年，共进行了700个县（市）地质灾害的调查与区划工作。中国地质环境监测院已完成545个县（市）信息系统的集成和综合研究。
在各调查县（市），根据野外调查的结果和地质环境资料，结合灾害点和灾害隐患点的密度，划分地质灾害易发区并编制“地质灾害分布与易发区图”是其主要任务之一。《县（市）地质灾害调查与区划实施细则》明确指出“地质灾害易发区”是指容易产生地质灾害的区域。基于地质灾害现状，地质灾害易发区可划分为高易发区、中易发区、低易发区和不易发区四类。
2）从2002年开始，各省陆续开展了分省地质灾害防治规划工作，主要依据1∶50万环境地质调查和县（市）地质灾害调查成果，对省内地质灾害易发区进行了初步划分，22个省编制了分省地质灾害易发区图（1∶50万～1∶200万）。
3）张梁等（2002）将地质灾害易发区表述为地质灾害危险性评估，并认为地质灾害危险性（易发程度）评估就是研究不同地层单元组合、区域地质构造单元特征、地形地貌条件下的区域地质灾害规律，以及气象、人类活动方式条件下的区域地质灾害诱发规律和时间活动规律。前三类因素是决定地质灾害区域分布规律的背景因素组合，这些因素具有空间上的分布规律，而且随时间的变化性极小，属于稳定型的控制因素，是地质灾害易发程度的背景条件。后两类因素属于地质灾害的触发因素，随时间的动态变化较大，它们与背景条件的组合状况决定了地质灾害的时空规律。
4）岑嘉法（2003）认为，地质灾害易发区是指地质环境条件脆弱，具备发生地质灾害条件，容易产生地质灾害的区域。如在地球内动力作用强烈地区（高地震烈度区、活动断裂区、区域构造交会处等）、地球外部营力作用强烈带（如暴雨中心区、河流侵蚀带、岩土体松散分布区等），以及人类工程经济活动剧烈地区（如人口密度大，工业、农业、城镇、交通建设强度大区）等。只要有触发因素，即可产生地质灾害。该区的确定，主要通过较大比例尺的环境地质与灾害综合调查后实际圈定，经济建设与工程安排应尽量避免在易发区内。如果需在易发区内建设，要进行工程项目地质灾害危险性评估工作。对工程建设作出地质灾害现状、工程建设可能诱发或加剧地质灾害的预测和综合评估，并提出地质灾害防治措施对策。现进行的县（市）地质灾害调查与区划，就是要实地圈定地质灾害易发区范围。
5）刘传正等（2003）提出的“潜势度”是某一地区在没有任何降雨、地震、人类活动等情况下发生地质灾害的潜在条件的量化指标，具体是指地质灾害基础因子（地形地貌、地表植被、地层岩性和地质构造）与响应因子的综合表现，并编制了三峡库区地质灾害潜势度、危险度等图。
6）全国山洪灾害防治规划编写组和水利部长江水利委员会进行的山洪灾害易发程度评价，是利用各省（区、市）1∶50万或1∶100万泥石流、滑坡分布图，以泥石流、滑坡的“线密度”和“规模”所反映的“可能成灾点”的多少进行评价，即“可能成灾点”越多，灾害易发程度越高；“可能成灾点”越少，灾害易发程度越低。在参考相关部门成果及进行实地调查的基础上，以小流域为单元，划分出了泥石流或滑坡灾害高易发区以及中易发区和低易发区。各区的划分具体指标如表4.1所示。
在上述工作的基础上，编制各省（区、市）1∶50万或1∶100万山洪诱发的泥石流、滑坡灾害易发程度分布图。该图除反映泥石流、滑坡灾害的易发程度以外，还通过编绘地形坡度分区和地层岩性分区，标示地貌区划和区域构造形迹，综合反映了由山洪诱发的泥石流、滑坡灾害易发程度区划与地形地貌、地层岩性及地质构造的相互关系。从而可以通过图件，分析出不同区域地质背景与地形地貌条件下，泥石流、滑坡灾害高、中、低易发区的分布规律。并以此进行逆向校核、修正，使泥石流、滑坡灾害易发程度区划图更为科学、合理、可靠。
表4.1 山洪诱发泥石流、滑坡灾害易发程度分区标准
7）2003年11月，我国国务院公布了《地质灾害防治条例》（中华人民共和国国务院令第394号），并规定2004年3月起施行。该条例要求“实行地质灾害调查制度”，并在此基础上编制地质灾害防治规划，规划所包括的5项内容之一就有“地质灾害易发区、重点防治区”。2004年颁布的《地质灾害防治条例释义》进一步明确指出，地质灾害易发区，是指具备地质灾害发生的地质构造、地形地貌和气候条件，容易或者可能发生地质灾害的区域。地质灾害易发区必须经过地质灾害基础调查才能划定。易发区是一个相对的概念，并且可按照灾害种类划定，不同灾种其易发区范围不同。
Ⅲ 国内外研究现状与趋势
（一）美国百年地下水开发利用史的启示
美国是开展地下水可持续利用性研究比较早的国家。早在1883年美国学者Chamber⁃lin即出版了《自流井》，首次论述了自流井的成井条件和开发理论。1897年Iowa州地质调查局Norton在《Iowa自流井》报告中首次使用“含水层”理念。Todd于1900年提出，过多的自流井将导致自流水量衰减。1923年Meinzer出版了《美国地下水形成与理论探讨》和《地下水文学概要》，系统地总结了水文地质学的研究工作和理论进展，同时首次对全国地下水资源进行了定性评估，阐述了美国地下水发生、补给、排泄、径流、数量、质量、开发利用等各个方面（陈美贞，2006；陈仁升等，2003）。1935年Theis提出非稳定流理论，使许多实际问题得到较好解决。
在地下水开发方面，人们开始意识到地下水资源是有限的。20世纪30年代Tolman及同事发现了地下水开采所引发的海水入侵和地面沉降现象。20世纪60年代中期，以州为单位先后进行了各州地下水资源调查和均衡法地下水资源评价。1963年McGuinness总结了各州及地区地下水资源评价研究成果。
1977年美国发生了特大干旱，1978年美国地质调查局（USGS）启动了“区域水系统分析项目（RASA）”，历时近20年，调查和研究了全国28个以流域为单元的水系统，采用三维有限差分地下水流数值模型，模拟地下水开发前后地下水动态变化，并于1990～2000年期间编制出版了各个水系统的地下水图集（比例尺为1：250万～1：10万）。
目前，美国的地下水开采量占总用水量的 20.7%。其中，98.3% 的家庭用水、57.4%的牲畜用水和41.5%的灌溉用水都依赖于开采地下水源供给，而且对生态环境的改善和保护意识也越来越强烈。为此，美国正在开展新一轮“地下水资源计划”（GWRP），研究重点已从过去的以州为单位转向整个水系统、水文系统和生态环境系统，从过去偏重地下水的资源供给功能转向地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能综合调查评价研究，强调地下水可持续利用性研究。
近百年来美国地下水开发利用史表明，经济社会发展对地下水开发利用理念及其生态-地质环境功能研究具有重大推动作用。在19世纪以前，地下水仅是经济社会发展中一种补充性资源，在水资源中地表水的开发利用研究占主导地位。进入20世纪60年代，地下水成为经济社会发展愈来愈依赖的基础资源，特别是在持续干旱年份，地下水的开发利用得到空前的重视，同时含水层疏干、依赖地下水维持的生态系统急剧退化、地面沉降和海咸水入侵等环境问题日趋显现。据USGS统计，在美国公共供水中，地下水的比重从1950年的26%增到2000年的37%。80年代，地下水保护问题受到重视，美国联邦政府制定了提高污水排放标准和提高用水效率的多项保护法规，到2000年亩均灌水量比1950年减少了30%。在《2000～2010年美国地质调查局地质部科学战略》和《1998～2008年水资源部发展战略》中，突出了地下水的可用性和可持续性研究，包括城市化和市郊化对地下水影响调查、海岸带土地利用和人口增长对地下水影响调查和地下水-地表水相互作用研究。
（二）国内地下水评价研究动态
从20世纪50年代以来，地质矿产部和有关部门在全国范围内开展了大量的地下水及其环境地质问题调查评价工作，包括区域水文地质、供水水文地质、环境水文地质、地下水资源评价与新技术和新方法应用。经过50多年来的水文地质工作，基本查明了我国地下水资源的区域分布规律，并且把西北和华北的地下水勘察研究作为一项主要战略任务做了大量工作，实现了各种信息的采集、处理、存储、传输和交换，并开始把地下水作为水圈、岩石圈的组成部分和重要环境因子，开展地球表层四大圈层相互关系及大陆水循环与全球变化研究，把地下水融入“全球一体化”的大环境中思考，利用大剖面、同位素等研究地下水循环方式，极大地改变着地下水评价的传统思维与方式，尤其是近几年信息技术的发展，加快了对地下水评价的速度。
50多年的地下水评价工作，具有如下特点：①体现国家意志、服从国家目标，成为地下水评价的宗旨；②发挥水文地质工作优势，体现地下水区域性、基础性评价服务于国家建设；③取得的丰富资料和经验，奠定了地下水评价方法研究的基础。自20世纪70年代以来，由于应用数学和地下水动力学的相互渗透，以及电算技术的推广和应用，丰富并突破了传统水文地质学的内容，使地下水评价从定性研究发展到定量研究的新阶段。地下水资源评价的基本理论，从稳定流发展到非稳定流，从二维流发展到三维流，从一般均衡法和比拟法，发展到解析法和有限单元或有限差分数值法及相关分析法。地下水质量评价从单项评价发展到综合评价，从一般数理统计方法发展到聚类、神经网络和灰色系统评价方法。
20世纪80年代后期，地下水资源评价工作开始把主要目标转向管理模型的研究，涉及与地下水开发活动有关的自然环境、社会环境和技术经济环境等各方面问题。
但是，面对21世纪可持续发展的要求，地下水评价工作存在不同程度的不适应新问题。始于20世纪80年代的第一轮全国地下水资源评价，是基于以消耗资源、牺牲环境作为代价的发展过程，在评价指导思想、评价理念和评价方法诸方面，都存在历史的局限性，急需按新的要求进行完善和发展。例如由于受当时认识能力和技术水平的局限，对地下水系统的资源、环境和生态属性功能的基本认识和评价方式中，有关可持续发展思想和水循环理念体现不足，静态思维比较突出。
1.地下水资源分类与概念演变
20世纪50～60年代，我国在地下水资源评价方面普遍采用前苏联的“四大储存量”的概念，即动储存量、静储存量、调节储存量和开采储存量。在欧美一些国家也都使用过这些概念（曲焕林等，1991）。经过水文地质工作者的多年实践，普遍感到应用“四大储存量”的概念评价地下水资源存在许多缺陷（陈雨荪，1982；刘光亚，1982；王强忠等，1982），现在已基本停止使用。
在20世纪70年代提出了“三种水量”的概念，即补给量、储存量、允许开采量，并于1989年纳入国家标准（GBJ27-88）。但是随着实践和理论的发展，其局限性和理论缺陷逐渐暴露出来（徐恒力等，2001）。方案中沿袭以含水层（或水源地）为评价单元的思维模式，没有体现地下水资源整体性和系统性；补给量和储存量的时空概念含糊，容易造成水量重复计算；允许开采量仅仅是一种笼统的提法，在实践中难以操作等。
20世纪80年代“资源”的概念逐渐为人们所接受，欧美、日本等国家和地区先后采用了地下水资源的概念，陆续出现了“潜在可更新资源”（Potential Renewable Resource）、“实际可更新资源”（Actual Renewable Resource）、“可用更新资源”（Available Renewable Resource）、“安全开采量”（Safe Yield）、“可持续开采量”（Sustainable Yield）和“实际可持续开采量”（Practical Sustained Yield）等。
我国学者王大纯教授（1995）等人，从地下水资源自然属性出发，将地下水资源划分为“补给资源”和“储存资源”两类。“补给资源”被定义为“含水系统可以恢复再生的水量”。将含水系统的多年平均补给量作为补给资源量，单位为m3/a。“储存资源”被定义为“含水系统在地质历史时期积累保存下来的水量”。将含水系统多年平均低水位以下的重力水体积作为储存资源量，单位为m3。
陈梦熊院士等1983年提出的、后经过不断调整和补充（2002）的地下水资源分类，也具有广泛代表性。在该分类中，将地下水资源分为“天然资源”和“可采资源”。“天然资源”被定义为“在一个完整的水文地质单元（地下水系统）内，地下水在天然条件下通过各种途径，直接或间接地接受大气降水或地表水入渗补给而形成的具有一定水化学特征、可资利用并按水文周期呈现规律变化的多年平均补给量”，一般可用区域内各项补给量的总和或排泄量的总和来表征。“可采资源”被定义为“在经济技术条件合理、开采过程中不发生水质恶化或其他不良地质现象（如地面沉降、地面塌陷等），并对生态平衡不致造成不利影响的情况下，有保证的可供开采的地下水资源”。
2.地下水资源评价方法研究现状
达西（Darcy）定律和水量均衡是地下水资源数量评价的理论基础，由此产生了两种评价方法，即“地下水系统水量均衡法”和“地下水系统水动力学法”。
“地下水系统水量均衡法”是直接利用质量均衡原理，通过建立地下水系统的补给量、排泄量和储变量之间水量关系，确定地下水资源数量。“地下水系统水量均衡法”既可用于区域地下水资源的水量计算，又可用于局域地下水资源的水量计算；既可估算地下水系统的补给和排泄的总量，又可计算地下水系统的各单项量，是地下水资源评价中最常用的一种基本方法，也是一种比较可靠的方法。
“地下水系统水动力学法”是根据达西定律和水量均衡原理，建立描述地下水运动规律的微分方程，通过求解微分方程，实现对地下水系统水量状态评价。
按照微分方程的解法，划分为“解析法”和“数值法”。解析法是根据地下水井流理论进行地下水量评价，主要适用于均衡区范围较小、水文地质条件简单的均质含水系统。在20世纪50年代之前，解析法在地下水资源评价中发挥了重要作用，迄今仍然是地下水资源评价中确定水文地质参数的主要方法。但是当把解析法应用于大范围水系统时，由于实际的水文地质条件远较解析法所假设的条件要复杂得多，其局限性就暴露了出来（薛禹群等，1986）。
为了解决随地下水开采规模进一步扩大所出现的问题，在20世纪50～60年代，兴起物理模拟（电模拟和砂槽模拟等）技术，但是仍不能很好地解决复杂水文地质条件下区域地下水资源评价所面临的问题。计算机技术和数值计算在地下水资源评价中的应用推广，使一些复杂地下水流模拟成为可能，而且开始考虑含水介质的非均质性和各向异性，对复杂的越流系统和具有不规则形状的各类边界条件，以及多相流和双重介质等问题也开展了深入的研究，在概念模型中更多地保留了实体系统的自然特性。由于数值法既可用于大区域地下水资源评价，又可用于局部的水源地评价；既可处理复杂的水文地质问题，又具有较高的计算精度，因此，逐渐成为地下水资源评价的重要方法，并因其更易实现系统分析的目标而被广泛应用于地下水资源评价和管理工作中。
在地下水资源评价中，常用的方法还有水文分析法、相关分析法、水文地质比拟法等。“水文分析法”是仿照陆地水文学的测流分析，计算地下水补给量的一种方法，主要应用于地下水补给量全部转化为地下水泄流的地区，如岩溶管道流区、全排型岩溶大泉的岩溶水系统或基岩山区裂隙水系统等其他方法难以应用的地区，主要有地下径流模数法和基流分割法。“水文地质比拟法”，常用于实际资料缺乏的地区，主要根据水文地质条件的相似性，用区域内局部地段或相似条件的其他地区的实际资料比拟到全区或研究区进行地下水资源评价，多数用于可采资源的估计。该方法是研究区缺乏资料情况下不得已的选择，其评价结果的精确性较差。“相关分析法”是一种统计学方法，主要用于区域水文地质勘探试验资料不足，但是地下水动态资料较多的地区，应用这种方法进行外推时其可靠性很难保证。“开采试验法”，在地下水的非补给期（枯水期），按接近取水工程设计的开采条件，进行较长时间的抽水实验，然后根据抽水量、水位降深动态或开采条件下的水量均衡方程求解出水源地枯季补给量，并以此作为水源地的允许开采量。该方法主要用于水源地允许开采量的评价，在区域地下水资源评价中主要用该方法求取参数。
纵观国内外地下水评价成果，最常用的方法是“地下水系统水量均衡法”和“数值法”。美国1977年开展的“区域水系统分析计划”（简称RASAP，1978～1995年期间）联合运用数值法和均衡法对全国25个主要地下水系统水资源进行了评价（USGS，1998）。在2000年开始的新一轮地下水资源评价（Ground-water Resources Program）中，仍然以数值法为主（USGS，2001）。欧盟各国联合开展的区域地下水资源评价中，水量均衡法是主要方法（Fried，1982；Rees and Cole，1997）。此外，亚洲、非洲一些国家也大多采用水量均衡法和数值法进行区域地下水资源评价（Leslie B.Smith and Kadri Külm，2002；Shahin，1989；Lloyd，1990；Ulf Thorweihe and Manfred Heinl，2002）。我国在20世纪80年代开展的第一轮全国地下水资源评价中，均衡法和数值法也是主要评价方法。
随着数学地质的发展，最近在国内外地下水评价中出现了一些新的理论方法，如随机理论和神经网络（Kitanidis，1985；Bates，1992；Gelhar，1993；Brannan，1993；杨金忠等，2000），但是这些方法还处于理论探索之中，目前还难以广泛实际应用。
3.地下水质量评价研究现状
我国在早期的地下水质量评价中一般借用外国学者设计的评价模式，如内梅罗（Nemerow N.L.）指数法等。但是在应用过程中，逐渐发现这些评价模式在理论上和实践上的不足，于是我国地下水质量评价工作者，根据自己实践的经验和实际情况，提出了许多适合不同用途的水质量评价方法。如20世纪60年代开始用“环境质量综合指数”定量地表示环境质量状况，发展至今已提出许多种计算综合指数的数学模式，这些模式对环境质量的划分一度起了积极的作用。
早期全国性地下水质量评价，尚无“国家地下水水质标准”，主要依据国家建委和卫生部批准试行的“生活饮用水卫生标准”（TJ20-76），并参考世界卫生组织（WHO）1958年公布的“饮用水水质标准”，个别评价参数考虑地方“饮用水水质标准”。评价方法主要采用指数法、多项参数法和模糊数学法等。在现今的全国地下水质量评价中，虽然在评价项目选定、分类和污染等级划分等方面有所变动，但是其思路和技术方法均沿袭了这一格局。
20世纪80年代以来，随着计算机技术的高速发展和广泛应用，模糊数学、灰色聚类和神经网络等方法在地下水质量评价中广泛应用，且随着方法的改进，人们也越来越重视评价结果的合理性。但是由于影响地下水质量的因素较多，以至各评价方法都存在一些局限性。例如综合污染指标法的“硬性分级划分”，灰色和模糊系统需要设计若干不同的效用函数（灰色系统的白化函数、模糊数学的隶属函数等），以及人为地给定各评价指标的权重（或权函数）等，这些效用函数和指标权重的给定难免不带主观性，造成评价方法难以通用，增加了应用的困难和人为臆断因素对结论的影响。在地下水质量评价方法中，普遍存在“参数权重”问题，例如指数法把各个水质参数等同，模型法在参数选取和参数权重设定中存在较大的主观性。目前，迅速发展的人工神经网络评价方法，拓宽了地下水质量评价方法的视野。
4.地下水脆弱性评价研究现状
自1968年Margat首次提出“地下水脆弱性”这一术语后，虽然经过几十年的发展，但是至今国内外对“地下水脆弱性”概念仍然没有统一的定义，许多学者根据自己所考虑的因素从不同的角度给“地下水脆弱性”以不同的定义。
以1987年为限，“地下水脆弱性”概念的发展过程可划分两个阶段。在1987年以前，有关地下水脆弱性的概念多是从水文地质本身的内部要素这一角度来定义的。1970年Margat与Albiet提出的地下水脆弱性是指在自然条件下污染源从地表渗透与扩散到地下水面的可能性。Olmer与Rezac则认为地下水脆弱性是地下水可能遭受危害的程度，这种危害程度由自然条件决定，而与现有污染源无关。Vrana提出地下水脆弱性是影响污染物进入含水层的地表与地下条件的复杂性。1983年Villumsen等定义地下水脆弱性是指应用中或废弃于地表的化学物质对地下水的危害性。1987年“土壤与地下水脆弱性国际会议”揭开了“地下水脆弱性”研究新阶段的序幕。多数学者主张在定义地下水脆弱性时应考虑含水层本身的易污染性和人类活动与污染源的影响。有的学者提出地下水脆弱性是地下水质量对现在或将来有害于其使用价值的敏感性。
地下水系统脆弱性已经被广泛认同的是指这个系统对来自外部（天然与人类活动）从时间和空间上影响它的状态及性质的处理能力。1991年美国审计署应用“水文地质脆弱性”来表达含水层在自然条件下的易污染性，而用“总脆弱性”来表达含水层在人类活动影响下的易污染性。美国国家科学研究委员会于1993年提出地下水脆弱性是污染物到达最上层含水层之上某特定位置的倾向性与可能性，并将地下水脆弱性分为两类：一类是本质脆弱性，即不考虑人类活动和污染源而只考虑水文地质内部因素的脆弱性；另一类是特殊脆弱性，即地下水对某一特定污染源或污染群体或人类活动的脆弱性。欧洲、北美和澳大利亚等地区，在地下水污染防治工作中，已经以污染治理为重点转变为以防止污染为重点，开展了地下水环境脆弱性评价，并编制了评价图册。
至今国内尚没有明确的“地下水脆弱性”的定义，定义多引用外文资料，多是从水文地质本身内部要素角度出发，针对局部城市或水源地，包括“环境生态脆弱区地下水开发模式及系列编图”工作，研究地下水本质脆弱性，常以“地下水的易污染性”、“污染潜力”、“防污性能”等来代替“地下水脆弱性”这一术语。
5.存在问题
新中国成立以来，地下水评价工作为保障国家经济社会发展的需求提供了重要支撑。但是，从地下水可持续利用角度考虑，地下水评价工作尚存在如下问题：
1）以往的工作，偏重地下水赋存条件的研究，对地下含水层结构和地下水补、径、排条件研究程度有待深入。作为地下水赋存空间的地下水系统结构和地下水动态，是地下水资源评价的基础。
2）地下水与环境保护密切相关，是环境保护的重要制约因素。以往对地下水质量、环境和生态属性功能评价重视不够。
3）地下水资源可持续利用程度及趋势预测研究缺乏深度，不能适应国民经济对地下水前瞻性要求。
4）由于大量的水利工程修建，改变了地表水、地下水循环条件，出现了不少新的水环境问题，特别是地下水补给条件的改变，使得有些地区地下水补给减少，生态环境不断恶化。因此，在新的地下水评价中急需考虑这些变化的影响。
（三）地下水功能评价与区划研究现状
1998年许志荣在《水文地质工程地质》（第五期）上发表了“地下水功能区划分初探”，提出了开展地下水功能区划的必要性。1999年史瑞青等在《工程勘察》（第一期）上介绍了“灰色聚类分析在地下水区划中应用”的技巧。2001年费为进等在《地下水》（第四期）上发表了“快速灰色分级聚类法在地下水功能区划中应用”，提出灰色分级聚类法是地下水功能区划的一种简明方法。这一时期的地下水功能研究都是从地下水资源合理利用角度出发，基于传统地下水资源评价理念。
2002年中国地质调查局水环部从生态、地质环境保护角度，作为约束条件，提出开展“地下水功能评价专题研究”，由中国地质科学院水文地质环境地质研究所张光辉研究员主持开展有关地下水功能理念、评价理论与方法探索性研究，于2003年提出了地下水功能评价基本框架和评价指标体系。2004年6月该项目组完成了“地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能评价的科学体系”构建和论证，包括基本理念、评价理论、评价指标体系和评价关键技术等，编制了“地下水功能评价与区划技术”，编入中国地质调查局《全国地下水资源及其环境问题调查评价技术要求系列》（二、三）中，并先后在兰州、武汉、石家庄、北京、沈阳和呼和浩特主办“地下水功能评价与区划”技术骨干培训班，在我国西北、华北和东北地区全面推广应用。2004年唐克旺等在《水资源保护》（第五期）上发表了“地下水功能区划分浅谈”，介绍了水利部门进行地下水功能区划的基本思路。2005年水利部下发了《关于开展全国地下水功能区划定工作的通知》。2006年张光辉等在《水文地质工程地质》（第四期）上发表了“区域地下水功能及可持续利用性评价理论与方法”一文，全面阐述了地下水功能评价理论和方法；黄鹏飞等在《中国环境管理》（2006年第二期）上发表了“层次分析法在民勤绿洲地下水功能评价中应用”，介绍了地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能状况。2007年罗育池等在《中国农村水利水电》（第九期）上发表了“基于MapGIS的河南省浅层地下水功能评价与区划”；吕红等在《水文》（2007年第三期）上发表了“山东省地下水功能区划初探”，指出地下水功能区划是政府行使管理职能的重要基础；闫成云等在《水文地质工程地质》（2007年第三、四期）上发表了“疏勒河流域中下游盆地地下水功能评价与区划”，引用大量实例阐述了地下水功能评价与区划的实际效用。2007年范伟完成了“吉林省平原区地下水功能评价”硕士学位论文。张光辉等在《地质通报》（2008年第六期）上论证了地下水功能评价与地下水可持续开采量的关系。
（四）地下水开发利用研究现状与趋势
地下水开发利用研究总的趋势是学科内涵不断拓展、生态-地质环境保护优先、安全保障能力建设为重点、与经济社会和谐可持续发展是根本。
1）资源和环境、生态并重，已成为地下水开发利用研究的主题。地下水可持续利用既要保障社会稳定的水供给，又不能牺牲生态-地质环境效益，同时不影响未来长远的水资源利用。恢复由于人类影响而退化的地下水功能、地下水疏干区定量跟踪和调控、增强地下水含水层获得补给途径和机制、地表水与地下水联合调蓄和协调开发、地下水利用和分配的社会-经济规律及管理模式等是当前重要的研究课题。
2）地球表层系统的水文地质过程研究，已成为现代地下水科学演化的重要专题。土壤、包气带、浅层地下水、湿地与湖泊、绿洲、河流和农业用地等，与地下水可持续利用性研究密切相关。包气带是介于潜水面和地表之间的多孔介质，化学风化、有机质分解、氮素固定等其他化学物质循环过程均发生在包气带，也是地下水补给、污染物向地下水运移的必经之路。包气带中所发生的物理、化学和生物过程与水文地质学、土壤学、生态学和环境学关联性愈来愈紧密（甘肃地调院，2007）。
3）建立高效的地下水动态监测、状况调查和突发应急机制，经济社会发展的需求愈来愈迫切。1996年国际水文计划工作组将“可持续水资源利用”定义为“支承从现在到未来社会及其福利要求，而不破坏他们赖以生存的水文循环及生态系统完整性的水的管理和使用”。要求在水资源规划、开发和管理中，寻求经济发展、环境保护和人类社会福利之间的最佳联系与协调，强调未来变化、社会福利、水文循环、生态系统保护的完整性，使“未来遗憾可能性达到最小”。2000年在美国召开的“水资源综合管理研讨会”上，达成一个共识：流域统一管理是防止土地退化、保护淡水资源与生物多样性、实现水资源可持续利用的必然抉择。
4）可持续性（Sustainability）是当今地下水开发利用中最为人们关注的核心。它指地下水时空上能够连续下去。Serageldin and Steer将“可持续性”概化为“可持续性弱”、“可持续性适度”、“可持续性强”和“可持续性过强”。“可持续性弱”不关心局部、只关心整体；“可持续性适度”主要以维持系统的整体性为目的，但也适当关照其组分；“可持续性强”要求保持系统组分的良好状态，同时也关照到系统整体，各组分不可互相替换，而且根据某些理解，即使是在组分内部，可替换性也是受到限制的；“可持续性过强”就是保持系统的所有要素完好无损且无任何损耗。
Ⅳ 急！！！国内外自然环境对建筑施工的研究现状
地质好坏以及基础做得好坏会对后期建筑的不均匀沉降有直接影响，温度在施工过程中影响也是很大的，太热时会使混凝土凝固过快，影响和易性，造成开裂等问题。冬季温度过低施工时对混凝土在凝固过程中要做好保温工作，避免里面的水分冻结，砼凝固后里面气孔较多、不密实，从而影响受力
Ⅳ 国外区域地质调查现状
世界各国都十复分重视区域地制质调查工作，尤其是工业发达的国家，区域地质调查工作进展速度极快。地质填图一直是美国地质调查局的核心地质调查工作，1992年，美国总统签署了《国家地质填图法》，设立了在美国地调局领导下的全国合作地质填图计划（NCGMP），于1997年和1999年总统两次签署授权，强调地质填图要适应国家需求，增加拨款。美国的《全国合作地质填图计划五年规划（2007～2011年）》已开始1∶2.4万地质填图，其目标一是生成高质量、多用途数字化地质图及配套的数据库和报告，以解决高优先地区的各类国土利用问题。开发深部及地下的三维地质框架，用于地下水水流、地震震动、滑坡概率、景观变化及生态系统健康等各种预测模型。二是以各种数字化格式提供地质图、报告和数据库，使地质图信息更易于被公众理解。保存和维护美国地调局的古生物标本及匹配的数据库，并使之通俗易懂。三是确保全国合作地质填图计划有能力和队伍来满足国家的未来所需［引自美国《全国合作地质填图计划五年规划（2007～2011年）》］。
Ⅵ 国内外研究现状
国际油气与固体矿产资源领域最重要的发展趋势就是全球资源一体化、市场一体化。因此，在能源战略甚至是国家发展战略中，必须把开发利用海外资源作为核心内容，建立相应的信息库、决策方法库和动态分析模型。
很多发达国家、石油跨国公司和国际组织，以及一些有影响力的研究机构，很早就已经认识到建立全球资源开发利用的数据库和决策支持系统的重要性。比如埃克森公司、道达尔公司和壳牌公司都具有这些数据库和风险管理系统。其中，埃克森公司的全球油气系统最为著名。这些数据库和评价技术在公司范围内，是核心技术和资源，不会与别的公司和国家共享。同时，有许多权威的国际咨询公司开发出了类似的数据库和风险管理体系，比如著名的IH S公司就具有非常详细的数据库，对外服务中价值极高。
国外一些著名的研究机构或政府部门，如：国际能源署（IEA）、国际应用系统分析研究所（IIASA）、美国能源部（DOE/U.S.），已经建立了旨在辅助决策的能源系统。最具代表性的能源模型是美国能源部开发的国家能源模型系统（NEMS）和国际应用系统分析研究所与世界能源委员会（WEC）合作开发的IIASA-WECE3模型。
NEM S模型是美国EIA/DOE（美国能源部能源信息署，简称EIA）于1993年开发的能源经济区域决策支持模型，目的是通过模拟美国及国际能源市场来规划能源、经济、环境、安全因素对美国能源消费、价格、安全的影响，为决策者制定国家能源发展战略和规划提供必要的决策信息支持，其中最重要的模块就是石油和天然气的全球生产、消费、资源、贸易和价格运行的动态模型。依赖此模型，可以规避国际石油市场的价格风险，规避海外油气进口的供应风险，规避本国能源消费的需求风险。
ⅡASA-WEC E3模型是ⅡASA和WEC于20世纪90年代开发的基于动态线性规划的能源－经济－环境决策支持模型，它是以连续的、相互独立的情景分析方式，研究受不确定性因素影响的未来社会、能源消费和技术发展的一系列可能的状况，从而为决策者制定能源长期和短期规划提供信息支持。
国内已经意识到海外开发需要现代化的风险管理技术的支撑，但是目前只有一些分散的研究，尚未从国家层面上系统地规划和协调实施，更没有形成支持企业海外投资决策的系统。
国内的石油公司，特别是中国石油天然气集团的国际油气勘探开发业务已经有10多年的历史。在这方面积累了大量数据和信息，也开展了大量的研究。例如，在资源方面，中国石油天然气集团经济技术研究院具有世界盆地数据库和最近开发的区块图集，对海外投资环境，特别是法律法规、合同模式、条款数据和投资信息的基本数据和信息，有一定的积累；中国石油天然气勘探开发公司（CNODC）海外中心具有许多国家的项目资料和一线的实践者。但是还没有系统地建立针对海外资源开发利用的风险管理系统。相比之下，中小石油公司，特别是民营石油公司十分缺乏系列的数据和信息支持，更没有辅助的风险管理系统。
在全球矿产资源利用方面，发达国家的政府机构和许多跨国公司都定期地进行全球矿产资源分布及潜力分析，一方面将其作为制定国家资源安全战略的重要依据，通过调整资源规划和政策，以应对资源供应的风险；另一方面为国家制定资源勘探开发战略、优选有利区块、确定投资方向提供依据，为正确决策，减少失误提供可靠保障。
美国地质调查局（USGS）矿产资源开发利用的目标是促进环境、资源和经济因素一体化，把项目部署与国家和公民的需要紧密结合起来，更好地为社会发展与经济建设服务。矿产资源的研究内容主要有4个方向：一是矿产资源的支撑能力和社会需要，维护相关数据库，研究矿床评价和分析方法、成矿作用、金属矿产和成矿环境；二是矿业经济和国家政策，调查矿产品信息（矿产品概要、矿业调查、矿产年鉴和国际矿业等），为国家公园、森林和土地资源管理提供矿产资源、地球化学和地球物理资料；三是矿业环境和公众健康，研究废弃矿产地、地球化学和地球物理背景，评价地质环境；四是矿产技术方法和资料发送，进行矿产相关数据库和信息资料更新。
Ⅶ 国际工程地质的研究现状
20世纪下半叶，全世界经济在相对稳定的环境中发展，各类工程建设的规模愈来愈大，对地质体的干扰也愈益严重，促使工程地质学科的长足发展，其理论基础和学科体系更趋完善、成熟。20世纪50年代后期至60年代中期，欧洲几处水利工程的重大事故都是由地质问题引起的。例如，1959年法国马尔帕塞（Malpasset）薄拱坝的溃决，就是由于片麻岩坝基内陡倾软弱结构面在水库蓄水后产生张裂，以至其中空隙水压力剧增，使左坝肩岩体压裂而导致整个坝的崩溃。1963年意大利瓦依昂水库左岸大滑坡更是举世震惊。当水库壅水至225.4m（坝高261.6m，是当时世界上最高的双曲拱坝）时，左岸约3亿m3岩体突然以28m/s的速率下滑，将水库中5000万方水挤出，以高过坝顶150m的涌浪冲向下游，导致近3000人死亡。惨痛的教训促使国际工程地质界认识到有必要成立一个国际性学术组织，共同切磋重大的工程地质问题，进行学术交流，探讨发展趋向。在1968年召开的第23届国际地质大会上成立了国际地质学会工程地质分会，后改名为国际工程地质协会（英文缩写名IAEG），并下设多个专业委员会。
国际工程地质协会决定每四年召开一次国际工程地质大会，还不定期地举行专题学术讨论会。至今已召开了八届大会。历届大会报告与研讨的专题有：岩土体的工程特性；特殊岩土的工程地质研究；区域规划与城市区工程地质；工程建设区的工程地质问题和场址选择的工程地质评价；重大环境工程地质问题；地质灾害评价、预测和防治；工程地质勘察技术等。参加历届大会的代表中，还有不少土力学家、岩石力学家和岩土工程学家。专题性学术讨论会十分活跃，内容丰富多采，有人类活动与地质环境、建筑材料、诱发地震、大坝工程地质、采矿与地质、环境地质学与城市发展、斜坡及块体移动、可溶岩工程地质问题、山区环境地质、工程地质填图、工程地质与古遗址古建筑保护等。
在对地基、边坡和地下工程有关的岩土体稳定分析及评价时，世界各国的工程地质学家都意识到，应与土力学家和岩石力学家配合协作，来研究解决这些问题。为此国际工程地质学会于1975年与国际土力学及基础工程学会（ISSMCE）、国际岩石力学学会（ISRM）决定定期举行三个学会的秘书长联席会议，以讨论协作问题。它反映了工程地质学的发展趋势。
1976年先后出版的Q.Zaruba和他的学生V.Mence合著的《工程地质学》（Engineering Geology）和P.B.Attewell及I.W.Farmer的《工程地质学原理》（Principles of Engineering Geology）这两本著作，可代表20世纪70年代国际工程地质学的水平。
人类活动导致严峻的环境形势，需要工程地质学家作出响应。在1980年巴黎第26届国际地质大会上，时任国际工程地质协会主席的原苏联学者Е.М.Сергеев列举了人类工程经济活动的大量数据和事实，来说明现今时代人是强大的地质力量，并认为人类活动使自然地质作用改变和新的灵生作用的发展。在大会上工程地质学家们一致通过了《国际工程地质协会关于解决环境问题的宣言》，标志着现代工程地质向环境地质学进军的时代开始了。愈来愈多的工程地质学家参与环境保护与自然灾害的研究领域。在联合国教科文组织协调下，主要由工程地质学家参与的《国际减灾十年》计划的制定，为全人类在20世纪最后十年内减轻自然灾害的困扰作出了贡献。为了体现工程地质学家将环境保护作为义不容辞的已任，在1997年于希腊雅典召开的一次会议上，协会正式改名为国际工程地质与环境协会（英名缩写名仍为IAEG）。
至今，工程地质研究已经由欧美国家向发展中国家扩展，国际工程地质学科研究和工程地质工作实践正在稳步发展。
Ⅷ 我国工程地质的研究现状
我国的工程地质学经过近50年的发展，今天已成为一门研究内涵丰富、理论体系严谨，具有中国特色的综合性学科，并且是国际工程地质界的重要一员。
纵览中国工程地质学的研究领域，是相当广阔的。主要的有以下几方面：
一、岩体工程特性研究和岩体工程地质力学的创立
大量的岩体工程实践遇到的是地基、边坡和地下工程围岩的变形破坏问题，促使工程地质学家与岩石力学家、土木工程师们关注对岩体介质特性的研究，认识到岩体与岩石是既有着本质区别又相互联系的介质。著名工程地质学家谷德振和他的同事们在一系列岩体工程勘察中，发现岩体的力学性质和行为主要受控于软弱结构面的展布，包括层面、断裂面、节理、片理等，使岩体成为非连续、非均质、各向异性的介质。他们首先从地质建造着手，划分工程地质岩组，运用地质力学理论方法，研究结构面的形成机制和空间分布规律，进而研究岩体结构特性，划分岩体结构类型。再按不同结构类型和工程建筑要求进行岩体力学试验及测试，最后再根据岩体结构特征和力学属性，建立力学模型作数学模拟和稳定性分析。将工程地质学与地质力学、岩石力学有机地结合起来，创立了岩体工程地质力学。它的理论体系、研究思路和方法，在国际上独树一帜。
20世纪80年代中期以来，在中国科学院地质研究所设立了工程地质力学开放研究实验室，吸收国内学者共同协作，开展工程地质前沿课题和生产上需要解决的问题的研究工作，每次学术委员会上都要讨论工程地质学发展的趋势和应制定的科研方向。无形中成为我国工程地质学的研究中心，推动着我国工程地质学的不断发展。
二、区域工程地质和区域地壳稳定性研究
我国地域辽阔，受地质和自然地理条件制约，区域工程地质条件复杂。因此，区域工程地质研究对国土资源开发利用，工程规划布置以及地质环境保护等意义重大。早在20世纪50年代末，老一辈工程地质学家刘国昌、张咸恭、姜达权等就开展了此项研究工作，出版专著和编制全国工程地质分区图。几十年来，各大河流域、部分省区和西南、西北山区都开展了较系统的区域工程地质和环境地质研究，积累了丰富的资料。经过数年的努力，于1990年首次出版了由任国林主编的1∶400万《中国工程地质图及说明书》，并附有全国工程地质分区图；1992年出版了由段永侯主编1∶600万《中国环境地质图系》，图系以工程地质内容为主。标志着我国区域工程地质环境研究取得了丰硕的成果。
“区域地壳稳定性”的术语是由原苏联工程地质学家最早提出的，但未作说明和专门研究。在20世纪50年代末，我国学者谷德振和刘国昌倡导此项研究工作。它的涵意是指岩石圈内正在进行的地质、地球物理作用对地壳表层及工程建筑安全的影响，即地壳现代活动对工程安全的影响程度。其研究思路是以地质力学理论为指导，强调以地质构造研究为基础，以断裂活动性、现代地应力场和地震活动性为主要研究内容，最终进行区域稳定性分级，分区和评价。在该研究领域，胡海涛等依据李四光的“安全岛”思想，指导重大工程场址的选择，取得了重要成果。例如，二滩水电站和大亚湾核电站的成功选址即是。区域地壳稳定性研究对我国工程地质勘察来说，具有特殊的意义，这也是具有中国特色，且在国际上处于领先地位的研究领域。
三、环境工程地质和地质灾害的研究
环境工程地质是现代工程地质学的一个分支，是研究由于人类工程—经济活动所引起的区域性和危害人类及工程安全的工程地质作用。这些有害的工程地质作用是诱发地震、地面沉降、地面塌陷、土地荒漠化、滑坡、泥石流等，它们常导致地质灾害。环境工程地质就是研究这些作用（或问题）产生的机制和条件，进行预测和防治，其目的为了合理利用和保护地质环境。我国正式研究环境工程地质始自20世纪60年代的新丰江水库诱发地震和上海的地面沉降。80年代初以来，共召开了四次全国性的环境工程地质学术讨论会，涉及的内容丰富多采。有些研究成果在国际上处于先进地位。例如，上海地面沉降的防治，区域性滑坡预测模型。1995年出版了第一本由刘传正著的《环境工程地质学导论》，全面论述了环境工程地质理论体系，基本研究内容以及各类环境工程地质作用研究的内容和方法，展示了环境工程地质的前景。
与环境工程地质相关的地质灾害的研究，也主要由工程地质界承担的。近十多年来，对危及人类和工程安全的各种地质灾害，都进行了广泛而深入的研究。在1989年1月召开的全国地质灾害防治工作会议期间，成立了主要由工程地质学家参加的全国地质灾害研究会，次年又创办了《中国地质灾害及防治学报》，对地质灾害的研究起了促进作用，对地质灾害的分类，形成机制、分布规律，预测方法及防治对策与措施等研究成果，及时在学报上开展交流。90年代还编制了中国地质灾害类型图，出版了段永侯等的专著《中国地质灾害》。众多的研究成果及著作，还有具体防治工程的成功，确立了我国在这一领域的国际地位。
四、特殊土结构和工程特性的研究
藉助于测试技术的现代化，我国在特殊土的微观结构及其工程特性的研究方面也有了长足的发展。所谓特殊土，指的是成分和结构特殊，其工程（地质）性质也特殊的土类。我国几乎所有的特殊土皆有分布，诸如淤泥土、黄土类土、膨胀土、盐渍土、红粘土，多年冻土等，它们的分布都具地域性，因此也可称之为区域性土。由于特殊的不良工程性质，对当地工程建设以及生命财产的安全意义重大，因而促使学者们开展了这方面的研究。这里需要特别指出的是，张宗祜、高国瑞、黄熙龄、孔德坊、李生林等学者长期以来对黄土类土、膨胀土和淤泥类土所进行的卓有成效的研究成果，有关它们的微结构特征和分类、物质成分、工程特性及指标，建筑稳定性评价以及处理措施等，都进行了深入的研究。
五、工程地质勘察的理论和技术方法
工程地质学为工程建设服务是通过勘察工作来实现的。工程建筑与其所在的地质环境之间存在着相互作用和相互制约的矛盾关系，要通过工程地质勘察才能搞清楚。50年来，难以计数的大大小小各类工程建筑通过勘察，积累了十分丰富的经验和教训。总地说，我国的工程地质勘察经历了三个历史阶段：第一阶段是1966年以前，勘察工作体制由全盘学习苏联到自主独立发展，勘察工作严格按规范要求进行，为国家基本建设的一批重大工程项目提供了地质依据。当时在工程选址和场地评价中，着重于工程地质条件的阐明和定性评价为主。第二阶段是1966年到1978年，“文革”期间工程地质勘察受到严重干扰而很不正常，破坏了基本建设程序，一些大工程搞了边勘察、边设计、边施工的“三边”方针，盲目简化勘察程序，有的重大工程实际上搞了一次性勘察，造成严重损失。如葛洲坝水利枢纽、焦枝铁路、第二汽车制造厂等工程即是。第三阶段1978年以来，以经济建设为中心的改革开放年代，形成了较完整的工程地质勘察体制，制定新的勘察规范，与国际接轨，勘察质量大大提高。在土木工程中又引进欧美国家的岩土工程技术体制，两种技术体制并存。一些重大工程采取国际招标方式，以引进国外先进的勘察技术和资金。工程地质勘察工作进入了一个新的历史阶段。
经过数十年实践和理论研究，逐渐形成和完善了我国工程地质勘察的理论体系，即“以工程地质条件的研究为基础，以工程地质问题的分析为核心，以工程地质勘察技术方法为手段，以工程地质评价决策为目的。”这一理论体系在由张咸恭、王思敬和张倬元主编的《中国工程地质学》中得到了充分体现。可以无愧地说，我国的工程地质勘察事业在上述勘察理论体系的指引下取得了巨大成就，令世人嘱目。例如，三峡、小浪底、二滩、刘家峡、龙羊峡等一批巨型水利枢纽和水电站工程；大亚湾、秦山核电站；宝成、兰新、成昆、南昆、大秦、京九等铁路干线；还有许多新兴的城市、矿山等等。所取得的优质勘察成果，保证了工程的顺利设计、施工和运行，也得到了国际同行们的赞许。在勘察基础上，形成了“水利水电工程地质”、“铁路工程地质”、“矿山工程地质”和“城市及房屋建筑工程地质”等专门工程地质系列。
当前，新技术方法在工程地质勘探中被推广应用，已取得了较好效果。例如，遥感图像（航卫片）在工程地质测绘填图中的应用；大口径钻进和小口径金刚石钻进在水电工程地质勘探中的采用，砂卵石层钻探与取样新技术，套钻和岩芯定向钻进技术；声波探测、地质雷达、地球物理层析成像技术（CT）、钻孔彩色电视录像及图像处理系统等物探技术的使用；计算机技术在工程地质勘察中普遍采用，各种专用软件的开发等。
50年来我国的工程地质教育一直兴旺不衰。至今全国有十余所高等学校设置有培养工程地质专业人才的院系，为国家培养输送了大批研究生和本科生。此外，在中国科学院地质研究所等多所科研机构专门培养工程地质专业研究生。形成了一支宏大的工程地质专业队伍。在教学实践中，编写出了各具特色的系列工程地质专业教材。高校和科研院所还承担了一些重大的生产和科研课题，既完成了生产、科研任务，又培养了优秀专业人才。
中国工程地质界与国际工程地质协会的联系密切，在20世纪80年代初不少同行加入了国际工程地质协会，建立中国国家小组，随工程地质专业委员会一起活动。中国工程地质界积极参加国际工程地质协会组织的学术活动。自1983年起我国组团参加了历届国际工程地质大会，所提交的论文数都位居前列。现任国际工程地质与环境协会主席，是我国工程院院士王思敬教授，他是1998年在荷兰阿姆斯特丹举行的第8届国际工程地质大会上被推选担任此职的，这是中国工程地质界的骄傲！
Ⅸ 国外研究现状
1.2.1.1 国外实物地质资料服务研究起步较早
西方发达国家，如美国、加拿大、澳大利亚、荷兰等建立了国家地质调查局，负责实物地质资料的管理和服务研究工作。英国自1835年成立世界上最早的地质调查局以来，实物地质资料服务研究一直伴随其地质工作的开展而存在和发展。美国、英国等发达国家在实物地质资料服务对象、服务方式、服务内容、服务标准上开展了理论和实践的探索，也形成了较为成熟的模式，都值得我们借鉴（姜文利，2013）。
1.2.1.2 发达国家地质工作的任务向地质信息转移
21世纪以来，各发达国家的地质工作向地质信息转移，以满足本国可持续发展战略的需要。美国地质调查局制定的《美国地质调查局战略计划（2000-2005）》和《美国地质调查局矿产资源工程五年规划（2006-2010）》提出确保美国得到可靠的地质资料数据。英国地质调查局发布的《英国地质调查局战略科学计划（2005-2010）》提出要提供综合客观、公正和最新的信息，以满足国内外用户的需要。
1.2.1.3 国外许多专家提出了先进的服务理念
如F.Herrera等（2001）认为，地质资料整合服务有四个基本问题：标准、资料一致性、描述多样化的地质资料的代表模型以及查询与交互服务。Marcus Apel（2006）分析了从三维地质模型到三维地球科学信息系统的转变，认为有三个基本因素很重要：资料模型、查询功能和资料管理。Steve Peedell等（2005）认为，一个空间地质资料基本结构包括政策、公共机构准备工作、技术、资料和人才五个要件。
1.2.1.4 发达国家学者研究开发丰富的地质信息服务产品
许多发达国家研究开发了多种实物地质资料的服务产品。巴西地质调查局提供产品的基本定位有三点：公益性、需求第一、集成服务，提供在线服务。英国地质调查局有大量的产品和数据可供免费下载。发达国家地质调查局网站信息资料丰富，能满足社会公众的需求。