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生态地质工程学的建立
可完善地质工程学的学科建设
我国当前地质工程建设多是围绕着如何顺利进行工程规划、勘测、设计和施工安排,兴利方面内容论述甚多,而对工程建设的危害则缺乏系统、深入分析和总结。针对水利工程,两院院士潘家铮创造性地提出“不要只研究水对人造成的危害,还应该研究人对水造成的‘人害’”,“要在水利学科下搞个二级学科——‘水害学’或更全面一些——人类活动引起的‘水害学’,专门研究水利工程产生的危害”。
1994年,俄国学者Trofimov V T最早提出了生态地质学的概念,但迄今为止,国内外还未有学者提出“生态地质工程学”这个概念。据笔者多年工程地质学研究经验,提议设立一门工程地质学的分支学科,即生态地质工程学。
生态地质工程学,顾名思义,是在进行地质工程规划和建设时,要充分考虑其对大自然生态系统所带来的利与弊。传统工程地质学的思路是:首先研究工程区的工程地质条件下,进而评价,然后规划,找出最适合该工程项目的建设方案,这种思路的原则是一切以工程项目的稳定建设为核心。
现在人们逐渐认识到工程建设给人民生活带来便利的同时,其对大自然生态系统的影响不容忽视。因地球上所有物体间都会相互影响。有些影响是立即就能显现的,比如扔出一块石头,会马上看到石头飞出去。而有些影响则要较长时间才能表现出来,比如种下一颗种子,要百年之后才能长成参天大树,这是一种跨时间显现。还有跨空间显现的情况,如经典的“蝴蝶效应”理论。以上事例再次印证一个朴素的观点,即大自然中所有物体都会相互影响。这里的大自然,狭义上是指地球上生物界和非生物界的所有物体,广义上是指整个宇宙中的所有物体。
基于“大自然中所有物体间会相互影响”这一观点,生态地质工程学研究与应用要遵循的原则是:除考虑工程建设—地质构造—地球物理—地球化学—岩土力学—水力学—热力学等耦合作用外,还须进一步考虑岩石圈—生物圈—人类圈—大气圈以及自然科学和社会科学的耦合关系。在此基础上,运用系统工程理论和方法进行多学科、跨部门的综合定性、定量分析,尤其是风险分析(Risk analysis)或性能评估(PA, Performance Assessment),把问题研究透、解决好,否则就会带来大浪费、大污染、大破坏。
开展生态地质工程学研究可对人与自然相互作用给予充分重视,以实现人类活动和自然作用高度和谐的目标。它以地质工程与生态环境和谐研究为出发点,以地质工程为载体,以系统工程的理论和方法为手段,围绕地质工程与生态环境的相互作用这一核心问题进行全面、深入研究,以实现人类的可持续发展。
此外,在全民范围内进一步加强工程与生态方面的科普教育,科学认识自然灾害发生的内在规律和人类活动局部影响或诱发作用,多部门多学科地民主参与大型工程建设前期规划和论证,以及科学组织和管理,也是必要的。
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