我國經濟影響下的巖石力學與工程學科
【摘 要】巖石力學與工程是力學、地學與工程科學相結合的一個基礎學科。作為一門典型的應用科學學科,巖石力學與工程學科的快速發(fā)展與社會影響有直接關系。我國的巖石力學與工程學科處在蓬勃發(fā)展期,并在我國科技事業(yè)中具有了相當重要的地位,究其原因,與改革開放以來我國社會發(fā)展具有密切的聯(lián)系。而經濟作為一個社會因素,對巖石力學與工程學科發(fā)展起到了重要的作用。本文將對我國改革開放以來經濟影響下巖石力學與工程學科的發(fā)展進行探討。【關鍵詞】巖石力學與工程 經濟 改革開放
一、巖石力學與工程學科的發(fā)展
巖石力學與工程學科是一門典型的應用科學學科,與人類的生產活動緊密相關。它不僅與國家基礎設施的工程建設有密切關系,而且也是資源開發(fā)、交通運輸、環(huán)境保護、減災防災等事業(yè)的支柱,具有重要的實用價值。
我國實行改革開放政策以來,巖石力學與工程學科得到突飛猛進的發(fā)展。在基礎研究方面,繼巖石力學與工程界先驅陳宗基先生在巖石流變學,谷德振先生在巖體結構、巖體工程地質力學做出巨大貢獻。近年來我國學者在關鍵塊體理論、不連續(xù)變形分析(DDA),數(shù)值流形元方法(NMM),巖石分形分準、智能巖石力學、軟巖力學、巖石破壞過程分析(REPA)、卸荷巖石力學、巖石記憶與開挖理論、巖石力學非線性研究等方面的研究都提出諸多創(chuàng)新的成果。
此外,在陳宗基先生提出的“巖石力學必須緊密結合工程實際”的學科發(fā)展思想的指導下,我國巖石力學與工程科技工作者積極理論聯(lián)系實際,為解決國家重大項目所遇到的巖石力學與工程難題,開展了大量的工作,取得了豐富的成果。
二、經濟發(fā)展為巖石力學與工程學科興起提供源動力
1.能源、工業(yè)的需要
國民經濟和社會的快速發(fā)展,是我國能源需求不斷增長的基本推動力,為我國的經濟和社會發(fā)展提供更多的能源,滿足不斷增加的能源需求,更是我國能源問題面臨的長期挑戰(zhàn)。
我國能源資源探明儲量中,96%是煤炭,油氣資源僅占總量的4%左右,煤炭資源相對豐富。我國的能源工業(yè)中,煤炭占我國一次能源生產和消費結構中的70%左右,是我國的主要能源。改革開放以來,我國經濟的快速增長,對煤炭業(yè)發(fā)展提出了更高的要求。
此外,我國的能源結構決定了我國電源結構以煤為主,煤炭工業(yè)在我國能源經濟中占有重要地位。不光是煤炭業(yè),原油、天然氣、水電等能源的產量也日益增大。經濟的迅速發(fā)展對能源產量提出了需求,而能源產量的'增加同時也為經濟發(fā)展提供了基礎保障。
除煤電之外,水電也是我國能源供應的一大重要來源。和其他基礎產業(yè)一樣,其發(fā)展趨勢和國家的宏觀發(fā)展方向與社會要求密切相關。八十年代后期,我國開始探索水電滾動開發(fā)機制,組建大型流域水電開發(fā)公司。2000年后,我國的發(fā)電量突增,跨入了一個新的階段。作為一種清潔能源,水電工程的開發(fā)也與符合國家經濟建設的可持續(xù)發(fā)展,優(yōu)先發(fā)展水電已成為國家的電力建設方針,且國家也正將重點建設火電轉為重點開發(fā)水電。
另外,我國80%的工業(yè)原料來源于礦產資源,其中金屬礦產資源占有非常重要的地位。有學者進行過研究,我國非煤礦山采選業(yè)生產總值約占全國GDP總值的1%,是國民經濟高速發(fā)展的重要基礎。 根據我國核電產業(yè)發(fā)展規(guī)劃,到2020年我國核電總裝機容量要達到4000萬千瓦,在建1800萬千瓦。大力發(fā)展核電,是我國能源產業(yè)發(fā)展的趨勢。在未來十多年中,我國將投入至少5000億元人民幣用于發(fā)展核電事業(yè)。根據2020年中國GDP翻兩番的發(fā)展目標估計,國內約需發(fā)電裝機容量8億-9億千瓦,而已有裝機容量僅為4億千瓦,在煤電和水電兩大電力產業(yè)發(fā)展受限的條件下,清潔、高效的核電成為首要備選產業(yè)。在核電工程如火如荼開展的同時也帶來了核廢料地質處置問題。根據中國核電未來規(guī)模,中國高放射性核廢料處置庫將耗資數(shù)百億人民幣,容量足以容納中國核工業(yè)未來產生的所有高放射性核廢料。
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