工程可持续发展是当今世界的人类共识。本讲义系统地介绍了工程和可持续发展及其相互关系的理论与应用。讲义共五章。前四章是工程与可持续发展的理论方法和应用分析，主要包括可持续发展的概念、内涵、战略、理论方法，工程论与工程观，工程可持续发展的策划、设计、材料、施工、改造、评价与认证以及相关法律法规；第五章列举和分析了多个工程可持续发展的典型案例。本讲义内容有助于拓展读者尤其是学生的视野和知识面，提升工程技术素质和人文素养，树立科学的工程价值观。本讲义可作为高等学校理工科、人文社科等相关专业的本科生通识教育的教学参考书或教材，也供工程设计、建造制造、工程管理单位的技术人员和管理人员参考

随着矿产资源开采深度的不断增大，地应力、地温和孔隙水压随之显著增大，岩石的非线性力学行为更加凸显。针对高渗透压和不对称围压作用下深竖井围岩损伤破裂问题，构建了流固损伤耦合效应力学分析模型，分析了流固耦合条件下深竖井开挖围岩有效应力，探讨了孔隙水压及地应力场对围岩损伤破裂演化的作用机制。研究结果表明：孔隙水压及孔隙水压梯度越大围岩损伤破裂区面积越大，围岩损伤破裂区面积随围岩渗透率的减小逐渐增大并趋于稳定；地应力场对围岩破裂形态具有重要控制作用，最大水平主应力与最小水平主应力差异较小时，围岩损伤破裂区集中在最小水平主应力方向，以剪切损伤为主，最大水平主应力与最小水平主应力差异较大时，在最大水平主应力方向上会产生拉伸损伤破裂区。值得关注的是，由于孔隙水压的存在，最大有效水平主应力与最小有效水平主应力之间的比值增大，即围岩发生拉伸破坏的风险增大。本文研究表明，竖井选址和设计过程中应避开构造应力大、孔隙水压大的区域，从而保障井筒施工安全

目 录 1 学科基础课平台必修课 《高等数学 A1》 《高等数学 A2》 《线性代数》 《大学物理 A1》 《大学物理 A2》 《大学物理实验》 《画法几何及建筑制图》 《画法几何及建筑制图》考试大纲 《电子电工技术 C》 《水分析化学》 《水力学 B》 《水处理微生物学》 《给排水专业基础实验 12、专业实验》 《水工程导论》 《工程化学》 《工程力学 B》 《水文学》 《工程及水文地质》 《测量学 D》 《测量学实习 B》 2 学科基础课平台选修课 《概率论与数理统计 B》 《物理化学 E》 《有机化学 E》 《水工程 CAD》 《给水排水工程结构》 《给排水专业英语》 i 《土建工程基础》 《建筑概论》 3 专业课平台必修课 《水质工程学 1》 《水质工程学 2》 《建筑给排水与消防工程》 《水泵与水泵站》 《给排水管道系统工程与综合管沟》 《水工程施工》 《水资源利用与保护》 《水工艺设备基础》 《水工程经济与概预算》 《水工程经济课程设计》 《给水排水工程仪表与控制》 《给排水毕业设计 1、2》 《水处理课程设计 1》 《水处理课程设计 2》 《给排水认识实习》 《给排水生产实习》 《给排水毕业实习》 4 专业课平台选修课 《工业水处理》 《水处理新技术》 《水处理实验技术》 《工程建设监理 A》 《固体废物处理》 《建筑电气 A》

基于相似模拟理论，通过试验台架设计、监测系统设计、加载系统设计和岩体模型制作等流程，完成了双孔并行隧道模型试验系统的研制工作；试验中实时监控模型各关键位置的位移变化、应力变化及隧道岩壁破坏情况.研究表明，试验观测结果与基于Mohr-Coulomb模型所得数值模拟结果相对误差较大，而基于Plastic-Hardening模型进行数值模拟计算时，所得岩土体屈服状态和变化规律与相似模型试验结果吻合度较高.综合各方面分析研究结果，认为Plastic-Hardening模型能够更为精确合理的反映实际工程及试验中岩土体状态的真实变化情况，可为相似地质条件下的双孔并行隧道施工及维护提供重要参考

在贝叶斯理论框架下, 提出了一种基于多源数据融合的深埋硬岩隧道围岩参数概率反演方法.首先, 分析硬岩隧道常用的启裂-剥落界限本构模型中围岩单轴抗压强度、启裂强度与抗压强度比及抗拉强度三个参数不确定性来源, 确定其概率统计特征; 其次, 利用粒子群算法优化多输出支持向量机, 建立反映反演参数与隧道监测数据间非线性映射关系的智能响应面; 最后, 结合贝叶斯分析方法构建概率反演模型, 运用马尔科夫链蒙特卡洛模拟算法实现了围岩参数的动态更新.将该方法应用到某深埋硬岩隧道中, 利用反演的围岩参数计算隧道拱顶下沉点、周边收敛点变化值及开挖损伤区深度, 与监测数据吻合较好.结果表明, 该方法可以实现围岩多参数快速概率反演, 更新后的参数可用于硬岩隧道施工安全风险评估与结构可靠性设计

海底金矿矿山水害对矿山生产、人员施工及矿山设备等产生较大威胁，是矿山开采中的自然灾害之一，快速有效的判别出矿山水害水源对于事故的防治有重要意义。三山岛金矿的巷道围岩裂隙普遍并长期存在涌水现象，矿区开采中矿井水害的水源主要有海水、第四系水、基岩裂隙水、地下水等，为了准确快速的判别矿井水水源，有效预防矿井水突水及水害威胁，本研究结合监测点水样的水文地质条件与不同监测点水样的水化学成分分析，选取Mg2+、Na++K+、Ca2+、SO42?、Cl?和HCO3 ?共6项指标作为判别因子，通过主成分分析得出不同水样的矿化程度。在贝叶斯算法分析原理的基础上，将马尔可夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo, MCMC)引入到贝叶斯方法中，运用统计软件SPSS统计，构建贝叶斯判别分析模型，得出基于水样样本信息的算法估计的后验分布，得出矿山水害水源的分析方法。运用三山岛金矿水害取水点的水样分析数据进行详细的分析验证，建立矿井突水水源模型，进行不同水样的信息分析，得出贝叶斯统计函数并进行水源判别结果分析，验证了贝叶斯矿山水害水源判别模型的准确性和实用性，对现场工作的开展和水害防治有一定的指导意义