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1.2.1 世界煤层气开发利用历史与现状

1920年和1931年，美国在粉河盆地（Powder River Basin）中部的怀俄德克煤层和阿巴拉契亚北部比格郎气田的匹兹堡煤层先后打出3 口煤层气自流井。20世纪50年代以来，菲利浦石油公司参与圣胡安盆地（San Juan Basin）的煤层气开发，在水果地组煤层打出一大批气井，其中大多数井均获成功。在此期间，采用常规油气理论为指导进行钻井。进入70年代，在全球能源危机的影响下，美国能源部做出了开展包括煤层气在内的非常规天然气回收研究的决定。从1978年开始对美国16个含煤盆地进行了长达8年的煤层气研究。研究过程中对煤层气的储集和运移机理、生产方式和开采工艺有了进一步的认识，先后对14个盆地做出了资源量计算。

20世纪80年代初，美国对煤层气的开发利用取得了重大突破，尤其在圣胡安盆地和黑勇士盆地（Black Warrior Basin）取得了商业性开发的成功（杨锡禄等，1995）。1986年以后，在取得东部浅层含煤盆地煤层气开发经验的基础上，美国对西部深层含煤盆地展开了研究，并取得了明显的开发效果（张武等，2000）。

美国煤层气工业在近几年来取得长足进步的关键是对含煤盆地进行了系统、全面的地质综合评价，尤其是在黑勇士盆地、皮申斯盆地及圣胡安盆地开展了大规模的研究和开发试验，根据各地的经验，提出在选择勘探、开发煤层的有利区块进行地质综合评价时，应考虑一系列地质因素，即气含量、渗透性、煤阶、煤层的物理性质、煤层厚度、埋深、地温梯度、地应力、顶底板岩层特征、沉积环境及构造条件等（叶建平，2006）。其中，煤层厚度、煤阶、气含量、渗透性、埋深和构造条件是选择煤层气开发有利区块时必须优先考虑的因素。

美国煤层气勘探开发情况代表了世界煤层气工业的发展状况。近年来，澳大利亚的煤层气勘探工作也十分活跃，主要集中在东部的几个二叠纪-三叠纪含煤盆地，包括悉尼（Sydney）、冈尼达（Gunnedah）、博恩（Bowen）等盆地，其中博恩盆地的一些井经过测试已经转化为生产井。2000～2001年度，仅博恩盆地用于煤层气勘探的费用就达4440万美元，占该盆地全部勘探费（1.2 亿美元）的37%。昆士兰天然气公司已经在靠近Chianchill的Argyle-1井成功进行了煤层气生产，日产量超过2.823×104m3，煤层气的勘探开发已经成为昆士兰石油和天然气工业的基本部分。但直到目前，澳大利亚的煤层气生产还是以矿井煤层气抽放为主，生产的煤层气主要供给建在井口的煤层气发电站。澳大利亚煤层气勘探开发进展较快，主要原因有三：一是澳大利亚煤炭及煤层气资源丰富；二是几个主要含煤盆地离东海岸人口密集区较近，具有潜在的煤层气销售市场；三是在勘探过程中借鉴了美国的成功经验，并与本国的客观地质情况相结合。

除了美国和澳大利亚，世界上其他30多个国家和地区也开始进行煤层气的勘探和开发工作，但是仅有少量的国家能进行成功的煤层气规模开发，主要原因有三：一是煤层气作为一种非常规天然气，其前期工作往往需要很大的资金投入，如果没有税收政策上的优惠，很难吸引资金；二是除美国外，各国不能彻底解决各自的具体技术问题；三是煤层气本身的特殊性，即从地质评价到工业开采一般需要相当长的时间。

1.2.2 我国煤层气开发利用历史与现状

我国煤层气勘探开发起步较晚，20世纪70年代末至90年代初，我国仍以煤矿安全为主要目的进行瓦斯抽放，部分矿井同时进行煤层气开采试验。1980年，我国的瓦斯抽放量已达到2.934×108m3，其中1000×104m3以上的矿井就有5个。1985年，国家经委修订了《资源综合利用目录》，将瓦斯列入废弃能源，1996年又把煤层气开发和煤层气发电列入该目录。1992年，煤炭部门与联合国开发计划署（UNDP）签订协议，投资1000万美元进行试验，该项目包括松藻矿务局、开滦矿务局、铁法矿务局和煤炭科学研究总院西安分院的4个子项目，主要目的是为我国发展煤层气工业引进技术和设备。这一阶段主要借用美国的技术和经验，但对于地质条件复杂的中国含煤区不太适用，因此未获得突破性进展，但是通过试验，对我国煤层气勘探开发情况取得了一定的认识，为后来的煤层气勘探开发奠定了基础。

从20世纪90年代初开始，我国开展了煤层气的勘探试验，取得了实质性的突破与进展。1990年以来，全国已有30多个含煤盆地进行了煤层气勘探钻井，取得了一批储层测试参数和生产参数，在一些地区甚至获得工业气流。为了加快我国煤层气的开发，国务院于1996年初批准成立了中联煤层气有限责任公司。“九五”和“十五”国家科技攻关项目中都设立了煤层气研究和试验项目，同期，国家计委设立了“中国煤层气资源评价”国家一类地勘项目。为了推进煤层气的产业化进程，2002年，国家“973”计划设立了“中国煤层气成藏机制及经济开采基础研究”项目，从基础及应用基础理论的层面对制约我国煤层气发展的关键科学问题进行系统研究，并将其成果应用于煤层气的勘探开发中。到目前为止，我国施工煤层气井270余口，共有31个区块进行过不同程度的试验，主要集中在华北、东北和华南聚气区，建成煤层气井组12个；探明煤层气地质储量10.23×1012m3，中联煤层气公司和煤炭科学研究总院西安分院新一轮全国煤层气资源预测显示，我国煤层气总资源量为31.46×1012m3。

1999～2002年，由东煤107队于辽宁省阜新盆地共施工了8口煤层气地面开发井，为阜新市提供日产气量为2×104m3以上的居民生活用气，标志着我国煤层气地面钻井商业开发实现了零的突破。2005年，山西省晋城地区投入2.37亿美元建设的国内第一个煤层气综合开发利用示范项目开工，预计2008年建成投产。该项目通过地表向地下煤层钻孔，每年抽取煤层气大约1.66×108m3，供应当地工业、商业用户和居民作燃料，并建设一座12×104kW的煤层气发电厂。

1.2.3 我国煤层气勘探开发的进展与趋势

2004～2006年，在国家发展和改革委员会、国土资源部、财政部联合组织下，开展了全国新一轮煤层气资源评价，中联公司、中石油、中石化和中国矿业大学等单位承担了具体评价任务。评价中首次考虑了褐煤中的煤层气资源，首次进行了全国重点矿区煤层气资源评价。

截至目前，我国煤层气探明地质储量为1023.08×108m3。其中，以地面开发为主探明储量为754.44×108m3，以矿井抽放为主探明储量为268.64×108m3。

1.2.3.1 煤层气地面商业性开发取得历史性突破

自2000年阜新矿区实现小规模煤层气地面商业性开发以来，我国在山西南部无烟煤地区数个区块又取得地面商业性开发的突破，昭示出中国特有的煤层气地质特色和商业性开发前景。

1）辽宁阜新刘家井组煤层气开发工程：1999～2002年，阜新矿区刘家井田施工煤层气井8口，形成小型开发井网，单井平均产气量0.3×104m3/d左右，最高达0.6×104m3/d，并于2003年3月1日正式向阜新市区供气，日均供气约2×104m3，在我国率先实现煤层气地面商业性生产。

2）山西沁水枣园井组煤层气开发试验工程：该工程共有生产试验井15 口，建有日发电400 kW的小型煤层气电站，2003年4月开始向外供气。

3）山西晋城潘庄煤层气地面开发工程：该工程2003年施工30口开发井放大试验并开始商业性生产，目前已形成210口井的开发规模，其中110口已投入生产。日产气量30×104m3，单井最高产量1.3×104m3，形成了年产1.5×108m3煤层气的生产规模。目前，生产的煤层气除就地发电、居民供气、汽车燃料外，已销往郑州、长治、安阳等地作为民用或工业用气源。

4）山西晋城潘河煤层气开发利用先导性试验工程：该工程计划施工900口煤层气井，分3期完成。2006年完成第一期施工150 口煤层气生产试验井，计划建成年产煤层气约1×108m3的生产示范基地。该基地已于2005年11月1日正式开始对外供应压缩煤层气，日产气约7×104m3。

1.2.3.2 煤层气勘探与开发试验活动更为活跃

至2006年8月底，我国完成的煤层气井数约650口（图1.1），其中80%以上分布在山西和陕西两省。20世纪80年代以来，全国投入煤层气勘探开发资金达21亿～22亿元人民币，引进外资约1.8亿美元。在2000年以前30余个勘探或开发试验区的基础上，近年来进一步扩展了新的区块，目前正在进行作业的区块达到20余个，开发试验规模和技术水平都有极大提高，对外合作也取得新的进展。目前，全国已登记的煤层气区块共64个，各方参与煤层气勘探开发活动的热情空前高涨。

图1.1 中国各时期煤层气钻井数

（据叶建平，2006）

除前述4个已进行商业性开发的项目外，目前正在进行的勘探与开发试验的区块有20余个，如中联公司自营或与地方合作的端氏、韩城、鹤岗、沈北等区块；与国外公司合作的淮南潘谢东、保德、沁源、寿阳、丰城、乌鲁木齐白杨河、盘县青山、云南老厂等区块；中国石油天然气集团自营的大宁-吉县、宁武、郑庄、樊庄、乌鲁木齐等区块；晋城兰焰公司自营的潞安屯留、郑庄、成庄、赵庄、胡底等区块。此外，国内某些大型煤炭企业也积极开展煤层气地面抽采工作，如铁法、抚顺、淮南、平顶山、焦作、潞安、松藻等。上述工作成效显著，如在韩城、晋城潘庄、盘县青山等地打出了煤层气自喷井，揭示了这些地区煤层气资源开发的巨大前景。

在上述区块中，有五大项目即将投入开发试验：①韩城项目施工直井11口，加上前期6口煤层气井（平均产气量0.1×104m3/d），组成韩城开发试验区；②晋城端氏区块施工多分支水平井2口，经过排采试验，单井产气量已达1×104m3/d左右；③晋城大宁区块施工多水平分支井5口，其中2000年底投入排采试验的DNP02井产气量稳定在2×104m3/d左右；④晋城樊庄区块计划施工200口直井形成煤层气开发区，目前数十口井开始进入排采试验；⑤大宁-吉县形成了由34口直井和1口多分支水平井组成的开发试验井网，正在排采试验，已取得单井（0.1～0.28）×104m3/d的试验成果。

我国自与美国德士古公司于1998 年签署国内第一个煤层气产品分成合同（淮北项目）以来，目前先后已与16家外国公司签订了27个煤层气资源开采产品分成合同，合同区总面积超过3.5×104km2。截至2005年底，对外合作区块内已施工各类煤层气井254口，压裂排采204 口，施工二维地震2065 km，建立了潘庄、柿庄、保德、三交、寿阳、淮北、丰城、恩洪等先导性开发试验井组，获得了具有商业价值的煤层气产量，国际合作成效显著。

1.2.3.3 煤层气勘探开发技术进展

经过20余年来的研发和实践，我国已形成了从煤层气资源评价、地质选区、勘探至地面开发的完整技术方法体系。近年来，在某些关键技术上又有了新的突破。

1）基于动力学条件的有利区带优选技术：该项技术包括两个方面，一是煤层气储层弹性能聚散程度的三元判识标志，用于煤层气成藏效应的预测；二是煤储层弹性能能量聚散模式，形成了基于该模式的煤层气有利带动力学定量预测方法。采用三元判识标志，将煤层气成藏效应分为3个级别组合和27个类型，有关方法在沁水盆地煤层气富集高渗动力学条件发育区预测中得到了验证，形成了适用于我国地质条件的煤层气有利区带先进预测技术。

2）煤层气地震勘探技术：在传统的二维和三维地震勘探技术的基础上，开发了三维P波煤层气地震勘探技术，提出利用“两个理论、六项技术”来指导煤层气藏勘探。六项技术包括地震属性技术、地震反演技术、方位AVO技术、方位各向异性技术、煤层厚度非线性反演技术和基于MAPGIS的多源信息预测技术，以岩性地震勘探为核心，形成了先进的煤层气地震勘探技术系列，并在煤层几何形态和裂隙发育程度等的探测中取得了良好的应用效果。

3）煤层气井空气/雾化钻井技术：结合中国煤层气地质特点，在引进美国相关技术的基础上进一步研制出空气钻井设计软件，形成了空气钻井系列技术。目前，该项技术已在沁水盆地南部潘河国家煤层气开发示范项目中广泛使用，使钻井周期由原来的15 d以上缩短到不足5 d，降低了施工成本，避免了钻井液对储层的伤害。

4）多分支水平井钻井、排采技术：2004年11 月，我国第一口煤层气多分支水平井投入生产，煤层中水平井眼总进尺8000m，单井日产稳定在2×104m3以上，实现了煤层气开发工艺和产能的双重突破。截至目前，国内已有14口多分支水平井施工完毕。大宁井田完成3口多分支水平井，目前正在排采；端氏区块实施2口多分支水平井，预测单井产能在2×104m3以上，并首次实现双主支多分支水平井钻进记录；武M1-1多分支水平井，在煤层中进尺达6088m；大宁PSC项目，首次实现9000 m总进尺的水平定向钻进记录；寿阳区块多分支水平井3口，正在排采试验。该项技术在我国的应用成功，为我国低渗煤层的煤层气高效开发提供了新的技术途径。

5）注入二氧化碳增产技术：在“十五”期间，国内开展了注入二氧化碳提高煤层气采收率的先导性试验，研究了适合于我国地质特点的工艺参数，取得了显著的增产效果。2004年4月，完成了山西南部TL-003井的现场二氧化碳注入试验，为我国煤层气产业可持续发展、二氧化碳地下储藏等提供了先进的技术储备。

6）氮气泡沫压裂技术：氮气泡沫压裂技术主要适应于低压、低渗、强水敏性的煤层。潘河项目完成了2口井的氮气泡沫压裂施工，成功地将单井煤层气日产量提高了3倍左右。潘庄项目进行了氮气泡沫压裂对比试验，试验井煤层气日产量比参照井提高了1倍左右。在韩城开发试验项目中，通过氮气泡沫压裂技术的实际实施，分析了该项技术对特定煤层气地质条件的适应性，为我国应用此项技术积累了宝贵经验。

1.2.4 我国煤层气研究及勘探阶段

我国煤层气勘探开发起步较晚，从20世纪50年代开始至今，大体可分为3个阶段。

1.2.4.1 煤矿瓦斯井下抽放与利用阶段

自20世纪50年代开始到70年代末，我国煤层气勘探开发的主要目的是为减少煤矿瓦斯灾害而进行的煤矿井下瓦斯抽放与利用。我国煤矿井下抽放煤层气已有较长的历史。1980年，煤层气抽放量已达2.934×108m3，其中0.1×108m3以上的矿井就有5个。1996年，抽放量达6.338×108m3，抽放量在0.1×108m3以上的有16个矿区。这些对于减少井下瓦斯事故、保护环境及改善能源结构均有重要意义。瓦斯抽放也是煤层气开发的一项有效技术。

1.2.4.2 煤层气勘探开发试验初期阶段

20世纪70年代末至90年代初，我国以煤矿安全为主要目的，部分矿井同时进行煤层气开采试验，并进行了水力压裂试验和研究。这一阶段主要是借用美国的技术和经验，但对于我国地质条件复杂性研究不够深入，因此未获得突破性进展。但是也在煤层气的勘探开发取得了一定认识，积累了一些经验，学到了一些先进技术。

1.2.4.3 煤层气勘探开采试验全面展开阶段

20世纪90年代初至今，我国从优质能源的利用出发，开展了煤层气的勘探试验，取得了实质性的突破与进展。石油、煤炭、地矿系统和部分地方政府积极参与这项工作，并在20世纪90年代初成立了专门的煤层气研究机构，许多国外公司也积极在中国投资进行煤层气勘探试验。1990年以来，我国已有30多个含煤区煤层气勘探钻井，已钻成勘探和生产试验井119口，取得了一批储层测试参数和生产参数，并在柳林、晋城、大城及铁法等含煤区获得了工业气流。这一阶段我国的煤层气勘探，无论是地质选区评价，还是工艺技术都有了突飞猛进的发展，取得了实质性的突破，但对我国复杂地质条件下煤层气的富集高产规律认识还不够深入，工艺技术还未完全过关，煤层气地质选区评价仍是此阶段首要的研究课题。

1.2.5 煤成气地质研究与开发简况

煤成气也是一种非常重要的天然气，世界上很多国家在开采煤成气。我国一些大型煤产地也是煤成气田，如鄂尔多斯地区、华北各含煤区，都蕴藏大量煤成气藏。例如中原油田煤成气的勘探主要集中在东濮凹陷，已找到了文23、白庙及户部寨等古生新储煤成气田和混合气田，其中文23煤成气田已探明地质储量达149.4×108m3，为中原油田的主力气田。2003年，东濮凹陷文古2 井于上古生界石千峰组3813.5～3834.3 m 井段（16.8 m/3层）进行压裂，日产天然气1.1×104m3、油7.0 m3。华北苏桥的煤成气聚集于奥陶系，中原的“文23”煤成气藏和白庙混源气藏聚集于第三系沙河街组。济阳地区的155井和孤北1井气藏聚集于石炭、二叠系储层内，而曲古1井煤层甲烷聚集于第三系沙河街组二段内。

煤成气勘探开发已经具有比较多的研究实践，国内外研究人员取得了很多研究成果（M.Teichmuller，1983；B.Waiter等，2002；杨俊杰等，1987；戴金星等，2001；张新民等，2002）。

总的看来，国内外煤成气地质研究具有如下发展趋势：①十分重视煤系有机质的来源和显微组成，并将其与生烃潜力、产气量紧密联系起来；②分析化验不断采用高新技术，如天然气中微量生物标志物的富集与分析、单体烃同位素分析及含氮化合物分析等；③采用系统动态的观点，将天然气的生运聚散作为一个动态演化的系统，对该系统的研究不断由定性、半定量向定量化发展；④模拟实验更为符合实际，不仅模拟不同显微组分的生烃演化规律，而且对煤系地层烃类的排出、二次运移至聚集的过程都进行了实验探索，获得了多项参数；⑤对煤层本身的储集性能和封盖能力有了进一步的认识。

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王群

1 绪论

包括地质、地理、大气、海洋等众多学科在内的地球科学，是自然科学中直接面向人类与自然关系的部分。地球科学不仅是认识地球固态、液体和气态各圈层及其与人类关系的渠道，而且通过找矿勘探、气象预测、水文、测绘、地震等学科的科技实践活动，在资源、能源、环境和防灾、减灾等方面直接为社会经济服务。

卫星通信技术、网络技术和计算机技术，改变传统地学研究的模式。遥感、信息技术和各种实时观测、分析技术的发展，使地球科学进入了覆盖全球、穿越圈层，亦即地球系统科学的新阶段，从局部现象的描述推进到行星范围的机理探索，获得了全球性和系统性的信息。

在应用方面，地球科学的作用几乎无所不在，从采掘业、工业、农业到建设规划、旅游和军事，都是地球科学施展的领域。而且，随着社会发展而出现的环境恶化和自然灾害后果的加重，使得原来主要面向资源的地球科学朝环境和减灾防灾发展，从而拓宽了地球科学为社会服务的领域。

现代化的探测手段、信息技术的应用，生成了PB/TB级的地质空间数据，需要万亿次以上的超级计算机处理和解释、存取和利用。另一方面，数字信息和通信环境的发展，也改变了传统基础学科研究的手段和方法，一个多学科交叉的研究队伍是完成大型科学研究和工程实现的重要保证。先进的超级计算机和网格计算技术为基础交叉学科的研究提供一个多学科共享资源平台。2002年以来，美国、英国、日本、澳大利亚和欧盟都启动“e-Research”或“e-Science”项目，投资额从1亿到10亿美元不等，其目的是利用网格技术和中间件技术把全国或区域范围的大学或研究室的超级计算机连接起来，形成一个虚拟的协同多学科资源共享平台。与此同时，先进发达国家正在建立以地球科学为核心的多学科资源共享平台。

2 超级计算机

正如Moore定律的解释，计算机的运行速度正快速增加（每18个月增加一倍），制造费用急剧下降，超级计算成本趋于合理，购买一个万亿次计算能力的超级计算机，目前我国大多数大学可以支付得起。根据超级计算机的性能最新统计TOP500 显示（截至2004年12月），其中358台是2004年最新安装的，2003年安装了95台。两者相加占世界最快500台计算机的90%以上，如表1所示。加快计算机的速度在技术上已不是难题，关键是软件系统的开发，而这正是我们的薄弱环节。

在基础学科研究领域，地球科学是应用超级计算机最多的领域。根据TOP500的最新统计（截至2004年12月），如表2所示，在最高性能的500台超级计算机中，地球物理占了51台，占总数的10%以上。如果加天气和气象研究、天气预报等，地球科学占用的超级计算机的比例还要大。

表1

表2

目前我国许多大学和研究机构也开展了超级计算体系结构的研究，例如，以Linux操作系统为主的集群式计算机结构体系。这种体系在大型计算机和超级计算机昂贵时，为超级计算任务提供了一个可行的解决方案。但是现在已不能满足更大规模计算的要求。其主要问题是性能比差，可靠性低，维护困难，扩展性差，安全性差，研究人员在系统的构造上花太多的精力，费用也不一定低。

2003年，美国两院院士、美国《时代》周刊封面人物陈世卿博士回到中国，在深圳蚬壳星盈公司发明了超级刀片计算机。陈世卿博士亦是世界著名CRAY超级计算机CRAY-MP和Y-MP开发的领导者。

超级刀片计算机的“刀片”设计理念类似于喷气发动机的涡轮“叶片”。这些“叶片”随时可以取下来更换，将它们绞合在一起便产生强大的动力。超级刀片计算机充分运用了这种设计理念，深入浅出，化繁为简，采用全新的技术，对计算节点的升级只需要增加“刀片”不需要重新布线和配置。这种计算机如同发动机上插满了一个个“刀片”，每个“刀片”就是一个运算单元，理论上可以无限扩充，而且可以在不停机的情况下随时增加和更换。超级刀片计算机采用了崭新的设计理念和系统架构，运算速度可超过每秒50万亿次浮点数，达到了美日等先进国家超级计算机的水平。超级刀片计算机具有持久的生命力，安全可靠，合理的价格性能比，实时协同模式等性能。

3 地球科学研究的超级计算问题

地球科学研究的超级计算问题包括：地震数据处理和解释、遥感信息处理和解释，大规模地理信息系统，地质空间数据处理和可视化，地球、大气和海洋等各种自然现象动态模拟，如地震，洪水，沙尘暴等，工程地质结构模拟，材料分子动力学模拟等等。另外，在地球科学的研究中，有许多超级计算涉及多学科，跨学科问题。有些问题是实时的，协同工作流模式。

4 基于高性能网络的超级计算

随着计算机和信息技术的发展和应用，特别是高速网和相关设备的建设和应用，已经深刻地影响到科学研究的方法，改变了研究的手段，同时，导致了e-Research和e-Science概念的出现。

e-Science是对一个超大规模的、需要全球科学家协同合作的、利用互联网及相关技术的科学研究基础设施的定义。这些协同科学研究的一个最典型的特征是，科学家需要存取海量级的数据集，利用独特的科学研究设施，消耗大量的科学计算资源，执行高性能的分析、建模和可视化显示。这种超大规模的研究的另一个重要方面是为科学家和跨学科之间的信息交流，新概念萌发提供了学科交叉的平台。

e-Research是e-Science更一般的定义和概括，它包含了非理科研究的行为和活动。例如e-Research包括人类学和社会学的研究，为了协同工作和知识共享，e-Research也有利用分布式计算资源的特征。

网格技术（Grid Technologies）在e-Research和e-Science的发展中扮演了一个重要角色。与顾客和企业可以获取电力供应一样，网格使研究员和研究机构以某种规定的方式，存取网络上分布的数据仓库，特殊的科学设备，获取知识服务，以及共享强大的计算功能。他们可以实现灵活多变的、安全的知识共享，并且在个体研究者、研究机构以及资源动态组合中，协调科学研究问题的求解。这种方式通常也称为虚拟组织（Virtual Organization）。

计算基础设施（Cyberinfrastructure）代表了一个由分布式计算机、信息和通信技术组建的、新型的、虚拟科学和工程知识环境。它实现了一个高效，多种形式进行科学研究的平台。

科学家通过对新知识的挖掘、交互式建模、利用仿真和模拟工具、共同协作解决复杂的科学和工程技术问题，这些导致了基础科学研究设施正在发生变化。复杂的科学和工程技术问题要求我们的新型基础科学研究设施必须是跨学科的、分布式的、集成共享平台。天文学（Astronomy）、生物学（Biology）、地球科学（Geosciences）、公共卫生（Public Health）和纳米材料（Nano-materials）通常都需要实现信息集成、数据分析和安全的知识共享。它们都需要安全地、可操作地、连续地存取物理设备（例如计算机、磁盘阵列、仪表仪器等）、数据和信息（大量的数据集、商业和科学数据库、信息和软件库，视频和图像库）以及特定的专家和学者。

e-Research中间件是具有特定功能的软件，该软件为整个计算基础设施上的应用系统、计算资源、研究机构和个人之间的知识管理、知识共享、任务合作提供标准的通用工具和服务，它是e-Research计算基础设施的重要组件。

美国、英国、欧洲共同体、日本等都实施了庞大的e-Research计算基础设施的研究计划，他们希望计划可以增加国家长期的经济繁荣以及发挥基础设施所提供的知识分布的功力。许多研究计划已经研发出了重要的中间件，一些项目是国家之间的合作计划，或交流项目，共同开发跨大洲的通用中间件。

通过国家自然科学基金（NSF）的资助，美国目前正在考虑每年增加投资10亿美金建造和开发一个高性能计算基础设施计划（Advanced Cyberinfrastructure Program），其中的三分之一（大约3.95亿美元）将投到中间件的技术研究以及相应的开发活动中。表3列举了一些重要的e-Research基础设施研发计划以及大约投入到中间件研发经费。

表3

虽然我国在计算基础设施（Cyberinfrastructure）建设中投入了一定的研究经费，但是报告显示有效地利用它获取研究资源的效率是较低的、耗时的，需要较多的人力。用户迫使使用不可靠的、手工的方法去发现合适的资源；有时需要与资源的拥有者协商；有时需要通过低效、耗时、昂贵的手段利用这些资源；有时甚至需要跨洲飞行。对存取高速网上资源、设备、服务和数据缺乏足够的认识，导致了我们失去了很多机会。另外，用户也给系统的安全带来了许多不确定因数，需要防止非授权人员对资源的入侵。由于标准化、系统支持和维护以及用户界面的不完善，在支持和维护软件过程中研究人员需要投入更多的时间和精力。

地球科学需要有一个互信的、协同的、交互的、基于高速网的资源环境，为软件服务提供支持的中间件可以达到该目的。虽然我国ICT（Information and Computer Technology）研究人员对许多中间件的关键技术和服务做了大量的调查研究，但他们大多是学科单一的研究小组和企业，缺乏中心协调和一个特殊应用的驱动。因此，在我国中间件研究项目内部以及与国际中间件研究项目之间，都应该建立更多的协调机制。当前，我国对中间件基础设施研究的资助基金是有限的、支离破碎的，从而导致了一些项目的重复和低效。

我国需要一个公开中间件研究计划（Open middleware program），它可以保证这些研究活动的集成和整体协调，可以把现有的传统中间件扩展和改造成符合国际标准的OMP（Open middleware program）体系结构，并提供特殊应用领域的服务。该中间件研究计划还将识别和填补我们与国际中间件研究技术的差异，把目前研究项目的软件更新到可以被e-Research研究机构应用的软件。

目前的网格服务中间件（身份管理，存取控制，供货管理，预订服务，通知服务），当运行在现有的计算基础设施的时候，是很脆弱的，不可靠的。网格服务组件需要工程化，使组件更鲁棒，更可靠。用户可以完全透明地存取网格共享的设备、计算和数据资源。我们需要扩大网格服务中间件的研究和投资力度，提高它的标准化、鲁棒性和可用性。

实施公开中间件计划重要目的之一是解决和完善OGSA网格服务之间的界面、基于因特网的应用层中间件、数字图书馆和信息管理服务、知识服务管理等。在过去的几年里，全球网格联盟GGF（Global Grid Forum）开发了网格基础设施技术要求（Grid infrastructure specifications），例如Globus Toolkit和Open Grid Services Architecture（OGSA）。全球网格联盟（包括Globus联盟，HP和IBM）集聚在一起开发符合WSRF（WS-Resource Frame-work）形式的网络服务。这也将使得网格研究机构牵动W3C和OASIS开发的技术和工具，现已吸引到大量的工业界投资。WSRF和相关的技术要求目前还不是一个工业标准，OMP的作用之一跟踪这些发展，确保它们反映和了解我国e-Research和网格技术的现状。

现有的中间件的工具和服务应该重新认识，并使它们更加可靠、实用。

现有的中间件的工具和服务应该更具有可操作性、共享性、客户化，并且能够与更大的框架集成、与网格环境集成。

为此，需要开发新的中间件工具和服务。在缺乏以下功能的情况更应该考虑开发新的中间件：网格安全，网格管理和组装，服务适应的质量，工作流引擎，协同工具，多媒体语义索引，智能服务发现，决策支持和假设测定软件，数据和知识的验证和校订，自动表示机制，协同可视化，模拟和仿真以及为应用系统科学家设计的高端网格用户界面。

在领域特殊的科学数据仓库中存在大量的异构数据集，例如空间数据、时间数据、图像、视频、音频、3D、光谱、图形和多媒体等，这些数据应该能存取、共享以及与其他领域的信息资源、数字图书馆（发表的文章和论文）和网站集成。

知识网格层需要加入到现有的计算和数据网格中，这将涉及定义知识管理服务和网格管理之间的界面以及实现知识网格服务和网格环境的集成。

加大研究工作的协调和增加资金的投入可以防止工作的重复，缩小与国际的差距。

5 协同计算中间件

理论上讲，中间件处在用户之间、应用系统之间，或用来解决复杂科学和工程问题的资源之间（见下图）。中间件提供了一组通用的服务和工具，容许研究人员和应用系统在处理计算、数据仓库、其他分布资源时，就好像它们是一个超大型的虚拟设施。中间件把一组应用系统需要的核心服务放在一个标准的、无所不在的容器中。这种通用的服务品简化了应用系统的开发，提供了系统的鲁棒性和交互操作性，减少了许多重复的工作，并在各方面提高效率。

计算基础设施的关键组件图

虽然这里把中间件分为三个服务和工具类型，但是还有一些其他传统的方法划分中间件的空间。另外，有些组件（例如，安全、语义、来源等）实际上横跨在所有三个分类。

网格服务和资源管理中间件：该中间件包括一个公开网格服务设施OGS（Open Grid Services Infrastructure），提供网格数据和计算资源之间的以及使用这些资源高端应用服务之间的存取、通信、安全、认证、记账和协调服务。计算和数据网格依赖网格服务中间件，因而又称该层为资源管理中间件（Resource Management Middleware）。

知识管理中间件：该中间件提供了大量的服务和工具，以实现对各种类型的大型数据仓库和视频信息存储仓库的索引、归档、查询、分析、集成、管理和表示等。这些工具可以实现对多学科的数据集的整合和自动索引，并且实现交互式分析、建模和可视化。工具还可以挖掘、获取和发布新层次的知识，共享新的注释。

协同中间件：该中间件提供服务和工具以支持形式和非形式化的，实时和非实时的协同活动，这些活动可能出现在远程科学家之间、研究机构之间或资源（动态，可扩展的虚拟组织）之间。表4列出了这些中间件的基本功能，它们是该研究项目典型需要集成和需要研发的。

表4

续表

6 结论

地球系统科学的发展在经济社会可持续发展中占有重要地位。

地球系统科学的研究需要应用大型科学仪器设备和超大规模计算设施，处理PB、TB级地质空间数据集。

现代地球系统科学研究涉及大量的多学科和交叉学科的问题求解，因此需要一个协同多学科资源共享平台和使用该平台的技术标准和规范。

地球系统科学的研究不应是一个孤立的行为，应与世界联合共同研究，该资源共享平台可以参与世界e-Research和Geo Grid网格建设中去。

我国地球系统科学基础研究的超级计算设施较差，特别是大学里，需要加大投入和整合我们的基础研究资源。

建立以地球科学超级计算和地质空间数据处理为目的的基础研究平台。

实现地球科学基础研究为目的的多学科资源共享环境和地学网格计算环境。

开展超级并行计算、分布式协同处理、多学科资源共享的中间件研发以及相关的应用基础研究。

为参加更大规模的国家乃至世界级科学研究网格计算（e-Research Grid R＆D）奠定基础。

参考文献

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六盘水师范学院的代码为：4152010977。

学院简介：

六盘水师范学院是“省市共建、以市为主”管理体制的全日制普通本科院校。六盘水师范学院前身是1978年成立的贵阳师范学院六盘水专科班；1985年，组建六盘水师范专科学校；1993年，更名为六盘水师范高等专科学校；2003年、2006年，六盘水市师范学校、六盘水市体育运动学校先后并入六盘水师范高等专科学校；2009年3月，经教育部批准由六盘水师范高等专科学校升格为六盘水师范学院。

地理位置

六盘水师范学院地处有“中国凉都”之称的贵州省六盘水市。六盘水市属川滇黔桂结合部，有“四省立交桥”之称，年均气温15℃，气候舒爽，被中国气象学会授予“中国凉都”称号，是全国唯一以气候特征命名的城市。月照机场开通六盘水直达北上广等十多个城市的航线。六盘水多元包容，不仅是国家“三线”建设时期发展起来的能源原材料工业城市，更是集古夜郎文化、红色文化、三线文化、民族文化、宜居文化、旅游文化等于一身的生机城市。

截至2022年4月，学校占地面积1310亩，建筑面积近39.55万平方米，与明湖国家湿地公园融为一体，被誉为“贵州最美大学校园”。2014年被授予全省“安全文明校园”，2017年被评为“全省文明校园”。各类馆藏图书174余万册，全校教职工938人，其中正高87人，副高254人，博士88人，硕士480人，“双师双能”型教师80人。享受国务院特殊津贴专家1人、省政府特殊津贴专家1人，省核心专家1人，宝钢优秀教师1人，市管专家58人，省级教学名师2人。

学院名誉

学校2009年由六盘水师范高等专科学校升格为六盘水师范学院，2013年获得学士学位授予单位资格，2015年列为贵州省向应用型转型发展试点院校，2016年通过教育部本科教学工作合格评估，被列入贵州省“十三五”新增硕士学位授予立项建设单位；2017年加入全国应用技术大学（学院）联盟，2018年获得外国留学生招生资格，并于2021年开始招收国际留学生。目前与辽宁师范大学、贵州师范大学、大连大学等高校联合培养硕士研究生；与上海工程技术大学、台湾大叶大学、泰国清迈大学等17所国（境）内外高校，华为技术有限公司等国内多家知名企业和科研机构建立了深度合作关系。

学科建设

学校设有教育科学学院（教师教育学院）、文学与新闻学院、外国语学院、化学与材料工程学院、生物科学与技术学院、物理与电气工程学院、马克思主义学院、体育学院、经济管理学院（旅游学院）、艺术学院、计算机科学学院、数学与统计学院、矿业与机械工程学院、土木与规划学院等14个二级学院，44个本科专业，涉及工学、教育学、理学等10个学科门类。

近年来，承担国家级专业综合改革试点项目、省部级教学改革项目等45项，获贵州省高等教育教学成果奖7项，获批贵州省一流大学一期重点建设（培育）专业1个、一流课程4门；获批贵州省一流本科专业建设点4个。有省级区域内一流建设培育学科1个，省级特色重点学科、重点学科、重点支持学科7个。建有省级重点实验室1个、人文社科示范基地2个，省级众创空间1个，贵州省普通高校特色重点实验室、2011协同创新中心、工程中心等科研平台6个，市级重点实验室16个；有省级科技创新人才团队、贵州省普通高校科技创新团队10个、市级科技创新人才团队7个。升本以来，承担各级各类科研项目1800余项，其中国家自然科学基金项目18项，国家社会科学基金项目10项，省部级项目247项，获省部级科研成果奖励13项。有六盘水文化和旅游发展研究中心等11个学术研究机构，175个产学研合作基地和实习实训基地，是贵州省省级教师发展中心、省级专业技术人员继续教育基地和省级非物质文化遗产传承人群研修研习培训基地。

办学理念

学校坚持“以需求为导向，以学生为中心，以质量为根本”的办学理念。秉持“厚德博学，范行求真”的校训，弘扬“艰苦创业，自强不息”的办学精神，倡导“团结实干，创新超越”的校风、“勤勉治学，立德树人”的教风、“勤学善思，健体强能”的学风，为社会培养了3万余名各级专门人才。学校实施人才强校战略，做强优势学科、发展重点学科、突出特色学科。在全国大学生各类竞赛活动中，获国家级奖项180项，省部级奖项430项，获授权专利8项。2012年获“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛全国二等奖1项；2018年获“创青春”全国大学生创业大赛创业计划赛银奖和公益创业赛铜奖各1项；2019年、2020年、2021年分别获中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛铜奖1项。大力加强校园文化建设，建成“勤”字步梯、各类景观石、“中华魂”“科技之路”文化浮雕墙、《长征·七律》文化浮雕墙、印园、孔子像、王阳明像、党史教育基地等一批批文化阵地；校史馆是贵州省优秀文化育人基地，建成教职工之家。2014年学校被贵州省综治办、省公安厅、省教育厅授予全省“安全文明校园”；2017年，被评为“全省文明校园”；2018年、2019年和2021年分别被评为全国大中专学生暑期“三下乡”社会实践全国优秀单位，2018年被评为全国优秀新闻宣传单位，获高校优秀传播奖；2019年8月，在贵州省2018年普通高校思想政治工作检查中荣获优秀等次；2020年获全国高招服务创新奖（本科）、全国院校品牌影响力奖。

特色学科及专业

国家级专业综合改革试点项目（1个）：采矿工程

省级特色专业（1个）：采矿工程

省级精品课程（2门）：植物生理学、植物学

省级区域内一流建设学科（培育）（1个）：矿业工程

省级特色重点学科（1个）：采矿工程

省级重点学科（1个）：采矿工程

省级重点支持学科（4个）：动物学、植物学、采矿工程、物理与电子

校史溯源

六盘水师范高等专科学校

1978年，六盘水师范学院的前身贵阳师范学院六盘水大专班创建，学校分散在原六枝特区、盘县特区、水城特区三处办学。

1980年，六盘水市人民政府决定撤销贵阳师范学院六盘水大专班分散在原六枝特区、盘县特区、水城特区的教学点，集中到原水城特区朝阳新村（即现钟山区职业中学）办学，名称仍为贵阳师范学院六盘水大专班。

1984年，六盘水市教师进修学校并入贵阳师范学院六盘水大专班。

1985年1月，经省人民政府批准为“六盘水师范专科学校”。

1993年6月，经原国家教委批准，更名为“六盘水师范高等专科学校”。

六盘水市师范学校

1984年，六盘水市为整合教育资源，撤销三个特区师范学校，集中在六盘水市明湖路（原六盘水市机关子弟学校）办学。

1993年，学校搬迁至松坪南路（现六盘水市第二中学——六盘水师范学院附中）办学。

2003年9月，中共六盘水市委、市人民政府决定将六盘水市师范学校并入六盘水师专，同时撤销六盘水市师范学校建制。

六盘水市体育运动学校

1979年，六盘水市体育运动学校创建，时称“体师班”。

1987年，经贵州省人民政府批准成立六盘水市体育运动学校（中专班）。

2006年9月，将六盘水市体育运动学校并入六盘水师范高等专科学校。

转型发展：六盘水师范学院

2009年3月，经教育部评估，升格为本科院校，更名为六盘水师范学院。

2013年，学校获学士学位授予权。

2015年12月，被贵州省教育厅确定为贵州省普通本科高校向应用型高校转型发展的试点学校。

2016年10月，学校通过国家教育部本科教学工作合格评估。

2016年11月，学校新增为贵州省“十三五”规划期硕士学位授予单位立项建设单位。

2017年，学校与辽宁师范大学联合招收硕士研究生。

截止2020年7月，学校与辽宁师范大学、贵州师范大学、大连大学联合招收硕士研究生。

科研平台

据2020年7月学校官网显示，学校建有省级重点实验室1个、人文社科示范基地2个，贵州省普通高校特色重点实验室、2011协同创新中心、工程中心等科研平台10个，市级重点实验室13个；有省级科技创新人才团队、贵州省普通高校科技创新团队5个、市级科技创新人才团队5个。升本以来，承担各级各类科研项目1450余项，其中国家自然科学基金项目11项，国家社会科学基金项目8项，省部级项目207项，获省部级科研成果奖励9项。有六盘水文化和旅游发展研究中心等10个学术研究机构，105个产学研合作基地和实习实训基地，是贵州省省级教师发展中心、省级专业技术人员继续教育基地和省级非物质文化遗产传承人群研修研习培训基地。

省级重点实验室（1个）：贵州省煤炭清洁利用重点实验室

贵州省人文社科示范基地（2个）：中国凉都国学教育与研究中心、中国凉都文化创新研究中心

省级工程技术研究中心（1个）：贵州省矿山压力与岩层控制工程中心

省级特色重点实验室（1个）：煤系固体废弃物资源化利用实验室

省级科研实验平台（1个）：贵州省煤炭资源清洁高效利用科研实验平台

省级合格实验室（4个）：基础物理实验室、基础生物实验室、基础化学实验室、计算机实验室

省级产学研基地（1个）：贵州省普通高等学校六盘水市野生油茶资源调查及良种采穗圃改建产学研基地

省级科技创新人才团队（1个）：贵州省煤炭绿色开采及生态环境保护科技创新人才团队

市级产业研发中心（1个）：六盘水市生物产业研发中心

市级重点实验室（2个）：贵州西部民族药用植物资源研究与利用重点实验室、光电子信息技术重点实验室

校级2011协同中心（1个）：贵州省煤炭绿色发展协同创新中心

校级2012协同中心（1个）：乌蒙山旅游产业协同创新中心

校级科研机构（9个）：贵州科学院六盘水分院、贵州省再生资源回收利用工程研究中心、六盘水中药材研发中心，六盘水师范学院乌蒙山发展研究院、地域文化研究所、布依文化研究中心、翻译研究中心、“三线”建设文化研究中心、“三变”改革研究中心。、

科研成就

升本以来，承担各级各类科研项目1450余项，其中国家自然科学基金项目11项，国家社会科学基金项目8项，省部级项目207项，获省部级科研成果奖励9项。教师共发表学术论文2473篇，其中核心期刊发表论文600篇，被SCI、EI、CSSCI、ISTP、CSCI等检索工具收录27篇；获国家授权专利460项；独立完成专著、编著13部。

2016年6月，该校国资处俞家海老师申报的《缅泰稻米产业与国家现代化进程研究》获批2016年度国家社科基金青年项目立项，宣传部张武桥老师申报的《暴恐事件网络舆情传播的风险放大效应研究》获批2016年度国家社科基金西部项目立项。

2015年10月，该校艺术系常亚恒老师申报的《中国少数民族题材动画创作与民族文化传承研究》获批2015年度国家社科基金艺术学项目青年项目立项。

社团文化

据2017年5月学校官网显示，学校共有文学学术、实践服务、艺术文化、爱好兴趣、体育运动等各类学生社团33个。学校学生社团开展了丰富多彩的校园文化活动，如：文学社开展的“高原风杯”有奖征文大赛，教育科学系学生美术作品集《教科苑》，学校田径运动会，校园文化活动月，诗歌朗诵、合唱、演讲等大赛。

学校荣誉

2014年被贵州省综治办、省公安厅、省教育厅授予全省“安全文明校园”；

2017年，学校被评为“全省文明校园”；

2018年，学校被评为全国大中专学生暑期“三下乡”全国优秀单位、全国优秀新闻宣传单位、高校优秀传播奖；

2019年8月，学校在贵州省2018年普通高校思想政治工作检查中荣获优秀等次。

2021年11月16日，入选六盘水市第七批民族团结进步示范单位公示名单。

2022年4月，六盘水师范学院矿业与机械工程学院安全工程2018级团支部被评为2022年“贵州省五四红旗团支部”。

附属机构

据2020年7月学校官网显示，学校有1个附属机构（六盘水市第二实验中学）。

六盘水市第二实验中学创建于2006年，是一所受六盘水市教育局和六盘水师范学院双重领导的财政全额拨款的市直属全日制高级实验中学。

学术资源

馆藏资源

截至2015年9月，六盘水师范学院图书馆有馆藏文献总量160余万册，其中纸质图书79万册，其中纸质图书79万册，电子图书镜像78万册；中文报刊643种。拥有CNKI中国知网期刊、CNKI中国知网硕博论文数据库、万方硕博论文数据库、维普期刊数据库、人大报刊复印资料数据库、超星汇雅电子图书、读秀数字云图书馆以及大量专家学术视频等大量资源。馆藏文献已基本涵盖了学校所有学科、专业，形成了文学、理学、工学、法学、教育学、管理学、经济学、艺术学等学科兼容、多载体并存的馆藏文献信息资源体系。

学术期刊

《六盘水师范学院学报》（双月刊）创刊于1985年，是六盘水师范学院主办的综合性学术期刊。出版哲学、法学、政治学、社会学、教育学、心理学、文学、历史学、经济学、管理学、艺术学、数学、物理学、化学、地理学、生物科学、化学工程、地质学、矿业工程、矿山安全工程、体育学、地域文化与文化产业发展等方面的原创性学术论文。主要栏目：文学语言研究、政治哲学历史研究、图书情报编辑档案研究、法学研究、教学研究、生物学研究、化学物理学研究、课程改革研究。

合作交流

截至2017年3月，学校先后派出专家、学者赴美国、英国、澳大利亚、加拿大等国家交流或进修。与马来西亚国立大学和台湾地区7所高校（环球科技大学、大仁科技大学等）结为友好学校，建立了战略合作关系。与上海工程技术大学、辽宁师范大学、贵州大学、华北科技学院、贵州民族大学等高校的对口帮扶工作不断拓展和深化。

面积623.5平方公里，辖3乡6镇4个办事处329个行政村，人口47.7万。

沁阳市辖4个办事处（区）、6个镇、3个乡：覃怀办事处（区）、怀庆办事处（区）、太行办事处（区）、沁园办事处（区）、崇义镇、西向镇、西万镇、柏香镇、山王庄镇、紫陵镇、常平乡、王召乡、王曲乡。

市人民政府驻县东街。

覃怀办事处（区） 面积：11.33平方千米 人口：30100人 邮编：454550 代码：410882001 2006年，辖5个居委会、7个村委会：东关居委会、庙后居委会、寨村居委会、灯塔街居委会、周庄居委会、西武庄村、小王村、牛庄村、张庄村、南官庄村、甄庄村、庞门村。

怀庆办事处（区） 面积：13.61平方千米 人口：32755人 邮编：454550 代码：410882002 2006年，辖2个居委会、9个村委会：合作街居委会、自治街居委会、水北关村、孟庄村、北金村、张十字村、王庄村、马巷村、双磨村、姑姑寺村、徐巷村。

太行办事处（区） 面积：15.95平方千米 人口：24937人 邮编：454550 代码：410882003 2006年，辖8个居委会、8个村委会：清平居委会、罗庄居委会、秦谷沱居委会、亢庄居委会、马坡居委会、丁庄居委会、朱庄居委会、水南关居委会、白庄村、秘涧村、西沁阳村、西义和村、东沁阳村、北关庄村、东义合村、毛庄村。

沁园办事处（区） 面积：21.27平方千米 人口：33345人 邮编：454550 代码：410882004 2006年，辖9个居委会、14个村委会：联盟街居委会、西关居委会、南关居委会、南坛居委会、崔庄居委会、肖庄居委会、唐庄居委会、新苑居委会、沁化居委会、护城村、张屯村、北王庄村、任庄村、廖屯村、袁屯村、五门村、皮庄村、韩村、沙岗村、庙门村、东荒村、西荒村、接马寺村。

崇义镇 面积：47.66平方千米 人口：35752人 邮编：454582 代码：410882100 2006年，辖38个村委会：崇义村、后韩吴村、东韩吴村、西韩吴村、连庄村、南范村、后邓村、前邓村、南各万村、东各万村、中各万村、西各万村、苗庄村、宁庄村、张留村、南里村、赵儒村、郭庄村、小召村、宽平村、水运村、海村、闫庄村、南山村、后杨香村、前杨香村、吕庄村、韩村、大张村、二郎庙村、新张庄村、东兰户村、西兰户村、兰户铺村、金冢村、大金陵村、小金陵村、西苟庄村。

西向镇 面积：94.98平方千米 人口：61219人 邮编：454591 代码：410882101 2006年，辖27个村委会：西向一街村、西向二街村、西向三街村、西向四街村、西向五街村、东向村、皇府村、水黄头村、卫村、龙泉村、南向村、屯头村、解住村、东高村、西高村、清河村、北鲁村、常乐村、新庄村、义庄一街村、义庄二街村、义庄三街村、南作村、行口村、捏掌村、逍遥村、虎村。

西万镇 面积：37.12平方千米 人口：38904人 邮编：454561 代码：410882102 2006年，辖12个村委会：西万村、邗邰村、校尉营村、景明村、留庄村、七里桥村、李巷村、官庄屯村、石庄村、沙滩园村、和庄村、道口村。

柏香镇 面积：83.33平方千米 人口：59440人 邮编：454584 代码：410882103 2006年，辖62个村委会：柏乡一街村、柏乡二街村、柏乡三街村、广韩村、高村、西彰村、后城村、新村、东司马村、西司马村、西宜作村、东宜作村、宋庄村、史村、小董庄村、大董庄村、和贡村、大位村、小位村、西王梁村、东王梁村、贺村、肖寺村、圪当坡村、小张庄村、西冯桥村、东冯桥村、刘庄村、南朱庄村、西小召村、秦庄村、谢庄村、北吕庄村、郜两水村、东两水村、西两水村、大留村、郜庄村、李桥村、葛前村、葛后村、小葛村、期城村、伏背村、西庄村、郑村、大潘村、小潘村、杨林村、南王村、保方村、彰仪村、西乡村、北寻村、东乡一街村、东乡二街村、东乡三街村、东乡四街村、范庄村、上辇村、南西村、南东村。

镇政府驻柏香一街村。

山王庄镇 面积：18.48平方千米 人口：29696人 邮编：454562 代码：410882104 2006年，辖17个村委会：山王庄村、前陈庄村、张坡村、廉坡村、郭家庄村、赵家庄村、新店村、磨王庄村、大郎寨村、杨庄村、闫斜村、马庄村、张家庄村、万南村、万中村、万北村、盆窑村。

紫陵镇 面积：57.34平方千米 人口：27992人 邮编：454592 代码：410882105 2006年，辖13个村委会：紫陵村、赵寨村、王庄村、长沟村、范村、王村、坞头村、窑头村、庙胡同村、东庄村、后庄村、宋寨村、西紫陵村。

常平乡 面积：70.88平方千米 人口：8916人 邮编：454563 代码：410882200 2006年，辖12个村委会：常平村、窑头村、煤窑庄村、杨河村、张老湾村、老马岭村、簸箕掌村、山路平村、前和湾村、后和湾村、九渡村、杨庄河村。

王召乡 面积：66.10平方千米 人口：51044人 邮编：454571 代码：410882201 2006年，辖47个村委会：东祝策村、西祝策村、前庄村、索庄村、段庄村、北李庄村、南李庄村、南住村、北住村、大辛王村、小辛王村、王庄村、东武庄村、东申召村、西申召村、赵庄村、仲贤村、西王召村、东王召村、马铺村、冯翊村、龙涧村、言状村、卫庄村、尚香村、言庄村、彭城村、前兴福村、后兴福村、木楼村、东木楼村、西木楼村、张庄村、陈庄村、感化村、南荒村、东苟庄村、苟庄屯村、邢庄村、西里村、东里村、土培村、北龙盘村、南龙盘村、冷庄村、东贾村、西贾村。

乡政府驻东祝策村。

王曲乡 面积：57.86平方千米 人口：38372人 邮编：454585 代码：410882202 2006年，辖41个村委会：中王占村、东王占村、西王占村、西渠沟村、东渠沟村、中渠沟村、北董村、南董村、曹村、南王庄村、柿园村、杨村、十三里店村、广利作村、大十八里村、小十八里村、小王村、大召村、西赵庄村、东彰村、西彰村、南彰村、北山村、前赵村、后赵村、大王村、西王曲村、东王曲村、南鲁村、夏庄村、祁庄村、里村、路村、古章村、肖作村、范家庄村、南孔村、北孔村、呼庄村、蔡湾村、张武作村。

乡政府驻中王占村。