路面排水技术篇1 高速公路路基路面受到水体扰动、雨水侵蚀等会产生变形、位移、裂缝等质量病害,严重威胁高速公路通行安全性、舒适度与平稳性。因此需要高度重视高速公路路基路面排水施工,提升高速公路工程社会效益。基于此,本文简要分析影响高速公路路基路面排水施工的因素,重点从路基、路面两个方面探究高速公路路基路面排水施工技术应用方式,以供参考。高速公路是我国交通运输网络的核心组成部分之一,承担着为公众提供安全、稳定交通出行服务的重要责任,对区域经济发展、货物运输具有重要意义。由于高速公路所处气候环境复杂多变、长时间暴露在空气与雨水之中,因此,其路堤、路面会受到水体扰动与雨水冲刷侵蚀,如果高速公路路基路面材料固结性不足、施工质量不达标,轻则会导致路面积水、降低路面抗滑性能、为车辆通行埋下安全隐患;重则会降低高速公路结构的整体性、稳固性及耐久性,诱发跳车等安全事故。为此有必要把握影响高速公路路基路面排水效果的因素,持续优化路基路面排水施工工艺,提升排水施工技术水平,以此为高速公路运行使用提供质量及安全保障。 一、影响高速公路路基路面排水施工的因素 高速公路所暴露的自然环境较为复杂多变,外界气候条件、地质条件等都会对路基路面排水效果及施工质量产生影响。(1)地质条件因素,主要包括风化、裂痕及岩层分布等,如果高速公路路段地质环境较差、地层承载力偏低,极有可能在水体扰动及雨水侵蚀的情况下诱发滑坡、路堤坍塌等事故,威胁现场施工人员的生命安全。为此应高度重视高速公路路基路面排水施工的安全防护,采取适宜的护坡、加固等措施为现场施工人员提供安全、稳定的施工环境;(2)地理环境因素。地理环境主要包括高速公路工程所在地周边河流、池塘及地下水活动等,其中地下水一般存储在地下不透水层中,如果与高速公路路基路面距离较近、层间水沿缝隙流入路基隔水层,便会降低路基稳定性与固结性。为此在路基路面排水施工中需综合考虑上层水、层间水及地下水,采取有效措施避免路基路面受水体扰动;(3)气候因素,主要包括降雨量、降雨频率等,如果高速公路排水设施不完善便会导致雨水积聚,渗透至路基内部的雨水会降低高速公路性能。为此需要结合当地气候条件选择排水措施,保证高速公路路基稳定性、路面平整度及抗滑性能。 二、高速公路路基排水施工技术 1.路基截水沟与边沟施工技术截水沟及边沟是高速公路路基排水施工中常用的工程措施。其中截水沟一般位于山坡路堤上方或挖方路基边坡顶部,可以截断自上坡流向下坡的水流,降低水流对路基的扰动程度,进而提升高速公路路基稳定性。在截水沟施工前需要对工程所在地地质条件、水文环境等进行全面细致的勘察,了解影响截水效果的关键性因素,科学确定截水沟位置,如果高速公路所在地地质条件较好,将截水沟与高速公路主体结构间的距离控制在8m以上。如果工程位于黄土区,截水沟间距以12m以上为宜。在高速公路挖方段的高边坡位置应修建平台截水沟,能够截断坡面水流,防止坡面积水流向高速公路。高速公路路基排水施工中,边沟施工一般采用分阶段泄水孔施工工艺,可以提升边沟排水效果,避免降雨量较大情况下雨水冲刷边沟损坏其主体结构。边沟具有多种形式,如梯形、三角形、平曲线结构等,不同边沟形式对于施工方法、施工技术有着不同标准:(1)梯形结构边沟施工需要将相邻泄水孔间距控制在400m范围之内;(2)三角形结构边沟施工中,泄水孔间距以不超过250m为宜;(3)平曲线结构边沟施工中需把控好曲线连接质量,防止出现积水外渗情况。2.路基跌水急流槽与排水沟施工技术在高速公路路基排水施工中,跌水急流槽与排水沟可以提升路基排水效果,且具有材料易获取、施工操作便捷、成本价格低廉等显著优势。路基跌水急流槽施工前需要全面了解高速公路所在地形、地质条件,科学、合理地利用现场施工材料,以有效降低施工成本。同时,如果高速公路路段地形陡峭、地质环境复杂,建议选择台阶式跌水急流槽结构,首先,在沟槽底部铺设10cm厚度混凝土作为垫层以提升地基强度与承载力;其次,混凝土浇筑成型且强度达到设计标准后铺设土工布形成隔水层,并在此基础上铺设孔隙塑料管;最后,回填粒径为2~4cm的砂石料,夯实处理并找平至设计标高。如果跌水急流槽位于路基边沟下方,需要保持路基纵坡高度与边沟高度持平,以此保证水流顺利进入边沟。在修筑排水沟沟身前,需按照设计要求、国家相关技术规范等确定材料级配、配合比与外加剂用量,借助搅拌机械设备将材料混合均匀,并严格控制搅拌时间、搅拌速度。同时,当以片石作为沟身构筑材料时,需要选择无风化且坚硬的石料,清除石料表面浮渣及残留杂质,进而通过控制石料质量提升沟身坚固性。此外,可采用座浆施工工艺修筑沟身,具体方法为:首先采用砂浆灌注沟身。其次,将片石砌筑在沟身上,尽量缩小片石与片石之间的间隙。最后,使用剩余砂浆填充片石间缝隙,并对沟身进行养护,保证养护周期不低于7d。3.路基地下水排水施工技术由上文论述可知,地下水是影响高速公路路基排水效果及施工质量的关键因素之一。在高速公路路基排水施工中一般采用明沟、暗沟施工技术降低地下水活动对路基的扰动程度,避免地下水冲刷侵蚀导致路基失稳或变形位移。明沟施工前需勘察土质条件,如果土质情况较好、地下水位处于沟槽标高之下、明沟开挖深度能够满足设计要求则可以不设置支护结构,反之则需要加强施工安全防护,避免路基塌陷诱发严重安全事故。暗沟施工一般采用混凝土浇筑施工工艺,首先对沟渠进行加固处理,避免水体扰动情况下沟渠内部出现管涌、坍塌等质量病害。其次,把控好沟渠内壁渗水孔位置,一般位于暗沟沟渠内壁与含水层接触的位置,可以使高速公路路基内部的积水快速排到暗沟中,进而提升高速公路路基稳定性。明沟与暗沟施工适用条件不同,相对于明沟施工而言暗沟施工难度较高但美观性较好,明沟施工操作简单但有可能影响高速公路外观,在实际应用中需结合高速公路所在位置、路基排水需求等予以科学选择。4.路基渗沟排水施工技术路基渗沟排水主要以渗流的形式汇集水流,再将其就近排出路基之外,能够避免渗水冲刷坡面或渗入到路基范围内。路基渗沟排水施工中开挖深度较大,需要避免触及边坡以导致边坡塌方。当坡度超过5%时适宜将基地作成阶梯形。同时,当土方挖至设计标高之上300mm时,以人工方式达到设计标准,并且在基地安装混凝土预制块,铺设好沥青防水层,以此避免渗水沿着混凝土预制块间的缝隙深入到路基范围内,影响路基的稳定性与安全性。此外,当混凝土底座施工完成后,需要在渗水面铺设土工合成材料,材料间的搭接距离不宜低于10cm,并且要保证波纹管之间紧密衔接,调整好波纹管的转弯角度,以此防止波纹管损坏或淤塞。最后要填码碎砾石作为透水层,厚度以3~5cm为宜,在透水层上部铺设粒径较小的碎石作为反滤层,并铺设、压实中粗砂,厚度约为50cm,作为路基渗沟的封闭层。 三、高速公路路面排水施工技术 1.路面表层排水施工技术高速公路路面表层排水施工技术主要包括排水孔与拦水带两种类型。其中排水孔施工需综合考虑单位时间内水流量及水流速度,路面表层排水效果需求,在此基础上确定排水孔孔径及布置形式。通常情况下路面表层排水孔以喇叭形状为主,外径大于内径,可以保证水流流动的通畅与迅速。除此之外,在设置排水口、排水孔的同时需要配合横向排水设施,把握好排水孔、排水设施之间的间距,进而降低路面雨水径流、避免路面积水,保证车辆通行的安全性。高速公路路面表层拦水带施工可对雨水起到拦截作用,在实际施工中需要保证拦水带顶部超过路面表层最大积水深度,如果高速公路设置防护栏,拦水带顶部标高以15cm为宜。拦水带施工以混凝土为主要材料,需要保证混凝土材料与路面材料间的密封性,尤其要重视接缝处理,避免雨水沿接缝渗透至路面内部。除排水孔、拦水带之外,高速公路路面表层排水还需要依靠路肩、路面横坡。因此,应结合实际情况设置暗沟、流水槽,借助路拱及水体的自行漫流作用将路面表层积水排入排水设施中。2.路面内部排水施工技术高速公路路面内部排水施工一般采用填方砌体、植草植土技术。其一,在路面内部、路肩底部填充厚度约为3cm的土层、砂垫层,利用填充土体的渗水性排除路面内部积水,再配合排水孔、排水渠等避免雨水冲刷损坏路面结构;其二,栽种具有防水固结效果的植物或填充土体形成防护段,在路面与路堤接触位置铺设土工布辅助排水,可以有效提升路面内部排水效果,防止雨水侵蚀路面,进而延长路面使用寿命,降低路面病害发生概率。3.路面排水结构衔接部位的施工技术在高速公路路基路面排水施工中,路面排水结构间衔接部分的科学处理尤为重要。其一为横向排水管与边沟间的衔接,需要在边沟墙体上预留好孔洞,将横向排水管由边沟引入集水区,保证横向排水管与边沟间无缝隙。其二为边沟与纵向排水沟间的衔接。因边沟开挖深度较大,当坡度较小时有可能导致盲沟排水不畅,所以要适度加大边沟的长度,在边沟底部的位置与纵向排水沟相互衔接,以此保证排水通常。其三为横向排水沟与渗沟的衔接。需要将中分带的渗水软管插入到横向排水沟中,保证排水过程畅通无阻,以此提升路面排水效果。4.路面结构排水施工技术路面结构排水是指在路面结构设计与施工阶段便充分考虑道路排水需求,通过路面结构的优化,路面坡度及层次参数的调整以提升路面排水效果,有效避免路面积水或下渗至路基范围。首先,需要根据施工图及设计文件确定好路拱的横坡度,一般以1.5%为宜。当路面结构不稳定时,需要将路拱横坡度扩大到2%或2.5%。其次,要在路面面层下设排水基层,其厚度一般为10~15cm,应当根据实际情况及排水需求确定好排水基层的材料集配,控制好材料之间的空隙率,一般不应低于20%。再次,为阻滞路面积水渗透至路基范围内,需要对路基结构表面进行处理,如铺设无纺土工布、沥青混凝土薄层等。最后,为排出路面结构层层间积水,需要设置间距在20~40cm范围内的纵向排水管,并使其与边坡泄水槽连接。同时要在路面集水沟处设置反滤层,进一步提升路面的排水效果,降低安全事故的发生概率。 四、结语 高速公路路基路面施工中,影响其排水效果与施工质量的因素主要包括地质因素、地理因素与气候因素。尤其是在自然环境、地形地貌复杂多变的路段,路基路面在水体冲刷、雨水侵蚀的情况下会产生较为严重的病害,并威胁公路通行的安全性、稳定性。当前高速公路路基路面排水施工中常用的技术包括截水沟及边沟施工技术、跌水急流槽排水沟技术、路基地下水排水技术、路基渗沟排水施工技术、路面表层及内部排水技术、路面排水结构衔接部位施工技术、路面结构排水施工技术。在实际应用中需要结合地质勘察资料、路基路面排水施工要求、排水施工技术规范等予以科学、合理地选择,并采用综合性排水施工技术措施、工程措施、绿化措施等提升排水效果,为高速公路正常通行、安全使用提供坚实、有力的保障。 作者:崔建奇 单位:山西路桥第四工程公司 路面排水技术篇2 1水对路基路面结构的影响 水是影响路基路面结构稳定性的主要因素。依据水的不同来源,可将水分为地下水、地面水两种[1]。其中,地面水会反复不断地对路基产生冲刷,进而导致路基稳定性下降,出现水毁;水渗入路基内的土层,含水量高的土层强度会逐渐下降,也会出现水毁。地下水包括滞留水、潜水等,这类水对路基路面结构的损坏程度因条件不同而各异,轻者导致路基软化、强度下降,重者会导致路基坍塌、冻胀,甚至出现路基倾斜现象。 1.1水影响路基稳定性水对地下土层及路基稳定性的影响表现为渗入及所产生的一系列作用,这种作用既有原始的,也有继发的。水渗入土层会导致土的湿度发生改变,水的应力状态进而发生改变,因水的浸湿,公路各结构层的稳定性会受到影响,进而导致地基土的强度下降,随之会出现湿陷、滑坡、冻胀、盐渍等现象。 1.2水影响路基强度渗入路基路面的水包含多种状态,如气态水、附着水、毛细水等,但无论是哪种形式的水,只要它们存在,就会导致路基路面各结构层的力学性质发生改变。由于受到水气压、重力压的作用,使得水汽在路基路面结构层的空隙介质中流动,但在粒状材料中水主要因为重力压而流动,因此,从工程实用的角度来说,不考虑其他水形式的影响,仅考虑重力水,符合流体力学渗流原理,可应用达西定律公式(1)来分析路基路面的排水事件。V=K·i(1)式(1)中:V表示水的渗透速度(cm/s);K表示材料渗透系数(cm/s);i表示水力梯度,通过两点间水头损失和两点距离之间的比值进行计算。渗入路面结构的重力水,通常会自高向低、自上而下,顺着路基及其路肩排出,但路基基层的渗透性一般较差,排水所需时间长。研究发现,渗透系数不超过10~5cm/s时,排出0.1m3的重力水,所需的时间超过24h,渗透系数不足10~7cm/s时,排出0.1m3的重力水,所需的时间超过10天。在这一过程中,水会长时间停留在路基路面结构内部,如此便容易导致多种损坏。第一,水渗入沥青结构后,会逐渐消除沥青与碎石的黏结性,加之长时间受到行车作用力的影响,会出现沥青膜剥落、路基路面强度下降的问题[2]。第二,滞留于沥青上层结构空隙中的水,会受到行车荷载的反复挤压,这便相当于真空抽吸作用,在高空隙水压的作用下,沥青层便极易出现剥落、松散等现象,进而导致路面出现坑洼。第三,降雨时段,自由水会渗入并滞留于路面的表层、中间层之间,在较为薄弱的中间层,在大负荷行驶的汽车作用下,很容易导致沥青碎石剥落,造成路面网裂、下沉等。第四,当自由水滞留于基层顶面时,在长时间行车负荷的作用下,会形成高压水流,并反复冲刷基层细料,导致细料浆被挤压,进而导致裂缝处出现唧浆,长此以往,沥青受力状况发生改变,导致路面出现下沉、断裂等病害。 2路基路面水损害原因 路基路面排水系统的作用是将影响路基路面稳定性的地面水、地下水及时排出,同时降低地下水水位,以此营造一个干燥、稳定、坚实的路基路面环境。因此,合理设置排水系统,是确保路基路面稳定性、保证公路使用质量的关键,保证路基路面具有良好的排水性能,是确保路基路面结构稳定的重要前提。但由于路线范围的排水问题通常隐匿于路面之下,如果不是出现大范围的路基失稳现象,这类问题一般难以被及时发现,且这类问题在山区高速公路地段更为突出,这也说明在相关工程的设计、施工及养护中,很多单位对排水问题的重视度不足。根据实践及相关调查,路基路面水损害原因主要包括以下几个方面:首先,现场勘测疏漏,忽略了当地的水文地质,尤其是山区高速公路地段,存在大量地下水的挖方地段,地下水量足,裂缝处被水位抬升,环境温度下降后,很容易产生聚冰现象,昼夜温差大的情况下,聚冰反复冻融,会进一步加剧路基路面的破坏程度和破坏范围,导致路面结构的整体性被破坏。其次,在实际的路基排水层、隔水层施工过程中,因路床顶面“人”字排水通道施工控制不力,导致引、排水堵塞,阻碍地下水外引,造成排出障碍;或因外部纵向透水管受损严重,极大地影响渗沟的引水作用,导致地下水大量蓄积,进而在地下水损害的直接或间接作用下,使路基出现坍塌、下沉等病害,严重影响公路的正常使用。再次,排水系统设计理论脱离实际。排水系统的设计需要结合施工地段的水文环境、实际水流量等情况综合设计,在山区高速公路排水系统的设计上,更要全面考虑这些因素[3]。并且,排水系统是一项系统性工程,各排水设施都不是独立的,而是紧密联系的,在设计过程中需要综合考虑,如此才能设计出科学的排水系统。但在实际的排水系统设计过程中,存在一定的问题,有些设计人员特别注重理论,未能很好地结合当地的实际情况进行设计,导致汇水面积计算不精确;有些设计人员根据既有经验进行设计,忽略了对设计结果的演算,这容易导致大面积的设计浪费,使得排水系统不能充分发挥自身的引水外排作用,难以满足实际的排水需求;除此之外,还有些设计人员对施工地段的水文环境情况考虑不周,照搬硬套已有设计方案,导致排水系统难以适应当地环境,完全达不到预期的排水效果。上述问题的存在,很容易导致山区高速公路路基路面受到水损害。最后,忽略养护。调查显示,很多地区的相关单位重点关注高速公路的施工质量,一定程度上忽略了后续的养护管理工作,对路基路面排水系统的重要性认识程度不足,使得养护管理工作落实不到位,排水系统出现故障的频率较高,这种现象在山区高速公路地段更为明显。此外,排水设施不完善,遇到大量降雨,也可能引发路基路面水毁现象。 3路基路面排水施工技术 3.1边沟施工技术边沟是高速公路排水系统的重要组成部分。边沟一般指路基边缘的排水沟,主要用于引出和排出路面上的少许地表水。山区高速公路一般为土质边坡,在开展边沟施工时,应做好土体坍塌防护,防止坍塌土掉入边沟,可以考虑在边沟设置碎落台,于碎落台、土路间设置纵向流水槽,用少许草皮或其他灌木进行覆盖,此举在防止异物掉落堵塞的同时,能够有效防止雨水冲刷[4]。此外,为保证及时排水,可采用梯形断面边沟形式,合理设计坡度,并在边沟上方设置带孔的盖板,以保证行车安全。 3.2截水沟施工技术在降水量充足的山区地段,尤其是在路堑边坡坡顶外侧200cm的地方,应设计截水沟,用于收集山坡汇水[5]。一般采用梯形截水沟,根据山区地段的实际降水量确定截水沟面积。如果该地段有一定的废土存放,在截水沟边缘、土桩间应留有一定的距离,以防废土坍塌而造成排水系统堵塞,更好地保证高速公路路基路面的排水施工效果。结合相关经验,土桩脚与路基斜坡顶之间的距离需要超过10m,并于土堆上方设置超过2%的倾斜角,便于将雨水顺利引入横坡。截水沟长度一般在0.3~0.5km,若长度大于0.5km,应适当增设排水口,方便排水井排水。为防止公路被雨水反复冲刷,建议采用高渗透率的材质,同时加强沟渠的坚固性,防止其受雨水侵蚀。此外,在现场施工期间,要做好实地勘测工作,在顺坡处做好截水沟、边沟的有效衔接。 3.3排水沟施工技术地下水位超高时,应采用排水沟施工技术,保证排水通畅。排水沟主要用于排出地表水,天气寒冷时,排水沟则会失去地下水排出的作用。若采用混凝土进行排水沟施工,需要在含水量高的地方设置相应的渗水孔,并做好沟壁接触,对于沟壁的外侧,可考虑应用土木合成材料设置反滤层,同时每间隔一段距离应设置相关的沉降缝隙;排水沟应尽量采用线性形状,尽可能采用弧形设计,实际施工过程中,需保持4m以上的路基坡脚距离,如果排水沟的距离太长,应考虑分开设计,同时进行砌筑,并根据实际情况设计适宜高度的台阶。 3.4急流槽施工技术有别于公路路面其他部位的材料,急流槽部位的施工材料较为特殊,连接处极可能存在裂缝[6]。以往,常采用建筑砂浆对急流槽连接处进行填充,但填充效果不佳,使用寿命短。而目前多采用非刚性修补手段,修复后一般不会有裂纹,使用寿命长。具体施工方法如下:将卷材剪成条状,塞入裂缝处,而后在裂缝处填充未乳化的沥青。实践表明,采用这种连接方式,使用3~4年后,急流槽连接处不会出现渗透裂缝。在急流槽施工中,应注意在急流槽出入口、主槽段连接过渡区域采取相关措施,如设置消力坎等,以减少水槽流量,并尽可能采用粗糙的槽体,以降低水的流速。 3.5地下排水设施施工技术常见的地下排水设施包括:暗沟、渗沟、渗井等。其中,暗沟主要是引导路基范围内泉水,需要根据地下排水需求合理设置,常采用砌石盖板结构作为断面,板顶填土大于等于0.5m;渗沟主要用于汇集地下水,并将其排出范围外,降低地下水位,由碎石、反滤层、封闭层组成,根据地下水位分布情况,设置于边沟、路肩等位置,走向与地下水流相反;渗井属于立式地下排水结构,当路基上部含水量低、排水量小时,难以设置平式渗沟,此时采用渗井,一般口径为50~60cm,距离路基坡脚超过10m。 4公路路基路面排水施工改进建议 结合已有施工经验,通过施工设计资料统计,针对山区高速公路提出相关的路基路面排水施工改进建议。由于急流槽内水流较大,混凝土或浆砌片石材质的急流槽长期暴露于自然环境中,容易降低耐久性,出现材料脱落现象,可考虑采用塑料波纹管材料,提高耐久力,防止脱落,避免急流槽内堵塞。此外,塑料波纹管的强度高,有很好的抗冲击力,防渗透效果好,在外界负荷的作用下,也不易变形,且内部结构为圆形,能够较好地保持水的流动性,且该材料施工方便,衔接方便、稳固,能够有效防止进出口被冲刷破坏。 5结语 近年来,我国高速公路网覆盖面不断扩大,山区高速公路里程逐年增长,行车量也逐年递增,这在一定程度上加剧了山区高速公路路基路面水损害问题。基于此,本文从水对路基路面结构的影响入手,分析水对路基路面稳定性和强度的影响,探究路基路面水损害原因,以此说明路基路面排水设计的重要意义,分析高速公路边沟、截水沟、排水沟、急流槽、地下排水设施施工技术,为更高效地排除高速公路地下、地表水,保证高速公路的安全、稳定通行。 作者:李芳宇 单位:江西省天驰高速科技发展有限公司 路面排水技术篇3 在长期使用过程中,沥青路面受到温度变化和雨水渗透的作用,易产生裂缝、沉陷、坑洞等病害,缩短路面使用寿命。为减轻沥青路面水损坏程度,可以采用刚性排水基层替代传统的水泥碎石稳定基层,借助多孔混凝土的骨架空隙结构,达到快速排出渗水的目的,使渗水从底基层与基层之间的封层顺利流出,从而提高基层的排水能力,减轻路面积水对面层结构的破坏,延长公路路面使用寿命。 1工程概况 某二级公路工程位于高温多雨地区,原路面结构为沥青混凝土路面+水泥稳定基层,路面宽7.0m,土路肩宽1.0~2.5m。公路投入使用多年,随着交通量的增大,路面产生了网裂、沉陷、龟裂、翻浆、横纵裂缝等不同严重程度的病害。在公路养护工程中,本工程选取K104-K105路段作为沥青路面刚性排水基层施工试验路段,制定全宽式排水基层施工方案,进行多孔混凝土排水基层施工。 2沥青路面刚性排水基层施工关键技术 2.1多孔混凝土配合比设计 在试验路段刚性排水基层施工中,多孔混凝土性能是影响基层施工质量的关键要素,为此需在施工前合理确定多孔混凝土配合比,保证基层施工材料质量。配合比设计流程为:选择原材料→确定级配→确定水灰比、目标空隙率、集料用量、单位水泥用量、水用量→试制多孔混凝土→评定拌和物稠度→振动成型→测定抗压强度、空隙率→确定配合比[1]。 2.1.1选择原材料(1)水泥。试验路段基层施工采用42.5级普通硅酸盐水泥,试验检测水泥各项技术指标,检测结果如下:水泥初凝时间为250min,终凝时间为340min,细度为338m2/kg,3d抗折强度为6.4MPa,3d抗压强度为28.5MPa,28d抗折强度为9.3MPa,28d抗压强度为46.7MPa。(2)粗集料。多孔混凝土材料要具备较强的黏结力,形成稳定的骨架空隙结构,所以在选择粗集料时不允许材料中含有风化物、有机质等质地软弱的杂质。试验路段基层施工选取的粗集料性能检测结果如下:堆积密度为1.6g/cm³,含泥量为4%,针片状含量为6%,压碎值为99%。(3)细集料。多孔混凝土材料中的水泥用量小,对细集料的性能指标要求较高,以保证混合料具备良好的和易性。试验路段基层施工选用机制砂作为细集料,在细集料中掺入少量粉煤灰,改善集料级配[2]。(4)水。多孔混凝土拌和中需用大量的水,以满足混合料压实质量的要求。试验路段将饮用水作为多孔混凝土拌和用水。 2.1.2确定级配对试验路段集料进行试验筛分,确定采用的多孔混凝土集料级配为9.5~19mm碎石、4.75~13.2mm碎石和砂,当筛孔尺寸分别为26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm时,集料通过率的实测值分别为100%、98.9%、94.9%、86.6%、35.8%、4.2%、3.0%,符合设计要求。 2.1.3确定性能指标(1)目标空隙率取23%,集料紧密堆积密度为1673kg/m³,表观密度为2695kg/m³,水密度为1000kg/m³,水泥表观密度为3008kg/m³;根据集料紧密堆积密度和折减系数,计算出单位体积多孔混凝土集料用量,计算结果为1640kg/m³。(2)当水灰比分别取为0.33、0.36、0.39、0.42、0.45时,对应的单位体积多孔混凝土中水泥用量分别为243.78kg/m³、233.2kg/m³、223.5kg/m³、215.9kg/m³、205.7kg/m³,水的用量分别为79.8kg/m³、82.7kg/m³、86.7kg/m³、90.1kg/m³、92.9kg/m³。 2.1.4评定拌和物稠度不同水灰比条件下,试拌多孔混凝土,对五个试件的稠度进行评价,具体如下:当水灰比取0.33时,混凝土拌和物呈分散状,干涩;当水灰比取0.36、0.39时,混凝土拌和物的整体性较好,有光泽;当水灰比取0.42时,混凝土拌和物的浆体较多,有明显光泽;当水灰比取0.45时,混凝土拌和物崩塌。 2.1.5确定配合比根据拌和物稠度评价结果,确定水灰比为0.36、0.39时的拌和物质量符合施工要求。在此基础上,取水灰比0.36、0.37、0.38、0.39,再次评价拌和物状态,根据评价结果可知,当水灰比取0.38时的拌和物整体性最好,7d抗压强度为4.5MPa,空隙率为24%。 2.2施工关键技术 多孔混凝土排水基层施工工艺流程为:施工准备→施工放样→沥青封层施工→混合料拌和→混合料运输→混合料摊铺→混合料整平→混合料碾压→养生→切缝[3]。 2.2.1施工准备(2)在施工前准备齐全施工机械设备,做好机械设备调试、保养工作,确保施工机械设备处于良好的技术状态;检查高精度检测仪器的技术性能状况,提前配备必要的易损部件,以备在检测仪器部件发生损坏时更换使用。(1)配置1套混合料拌和楼,要求拌和楼的生产能力与摊铺施工进度相匹配;配置1台多功能摊铺机,1台14t振动压路机,1台18t压路机,1台切缝机,5辆自卸汽车,1辆洒水车。 2.2.2施工放样根据施工图纸放样确定基层铺筑范围,在路段边缘处打入中桩、边桩,做好标记;测量基层铺筑高程,布设高程控制桩。 2.2.3沥青封层施工(1)本工程在底基层与排水基层之间铺设隔水层,隔水层材料为热沥青稀浆,将隔水层作为多孔混凝土基层渗入水的排水面封层,避免渗水继续下渗到底基层中[4]。(2)试验路段的沥青封层施工采用沥青洒布车喷洒热沥青,喷洒前打扫干净基层表面,保证基层表面无杂物;待热沥青喷洒后撒铺石屑,撒铺厚度为5mm,用扫帚扫平石屑表面。 2.2.4混合料拌和(1)根据确定的水灰比试拌多孔混凝土,试料的整体性较好,表面有光泽,在粗集料表层形成稳定的胶结层,符合刚性排水基层施工对多孔混凝土的质量要求。(2)试验路段混合料拌和采用集中拌和法,控制水泥用量、集料用量和水灰比;拌和时长为90s,比普通混合料拌和时间长1.5倍左右;利用拌和楼的自动化控制系统,精确控制水泥、集料、水的用量和投放时间,保证混合料质量。(3)多孔混凝土排水基层与普通基层结构相比,其水分散失较快、空隙率较大,所以混合料拌和中适当提高实际用水量,比设计值高出2%左右。(4)当白天气温高达30℃以上时,为保证混合料的拌和质量,减少水分蒸发量,要将白天的混合料拌和任务改为温度较低的夜间拌和[5]。 2.2.5混合料运输(1)混合料拌和后卸入自卸汽车的车厢内进行运输,合理规划运输路线,运距控制在10km范围内,保证混合料自出厂到碾压成型的用时不超过2h。(2)在自卸汽车车厢上严密覆盖土工布,减少混合料的水分散失;当运输时间较长时,可以在混合料拌和时加入适量缓凝剂;自卸车辆要匀速平稳行驶,路途中不能停留过长时间。 2.2.6混合料摊铺整平(1)在摊铺前洒水润湿底基层,将混合料均匀摊铺到指定位置,松铺系数为1.2;摊铺过程中检查基层平整度,摊铺后按照米字形整平基层[6]。在摊铺过程中,派专人现场指挥运料车卸料。(2)摊铺作业后在基层上覆盖塑料薄膜,防止因气温、风速等环境因素造成水分蒸发过快。覆盖薄膜后,当需要碾压此作业段时,再将薄膜掀开碾压,碾压后继续覆盖薄膜。 2.2.7混合料碾压(1)使用吨位偏小的压路机,采用小幅振动方式压实混合料,具体施工方案为:采用18t光轮压路机碾压1遍,再用振动压路机静压1遍,消除碾压轮迹;碾压作业顺序为由边侧向中心碾压。(2)碾压施工中,不允许压路机在基层上急刹车、调头操作,以免破坏基层结构的稳定性。 2.2.8养生(1)在碾压施工后,检验基层标高、厚度、压实度、平整度是否达到质量验收要求,质量验收合格后覆盖塑料薄膜,进入养生阶段;在养生期间定时洒水,每间隔4h洒水1次,养生7d以上。(2)在路面塑料薄膜上方撒上细土,以避免薄膜被风吹走;养生期间跟踪检查薄膜完好情况,及时修补破裂的薄膜;养生期间,禁止一切车辆通行,避免杂物堵塞排水空隙[7]。 2.2.9切缝养生后,在多孔混凝土排水基层每间隔15m处设置1道切缝,切缝时不能损坏边角,控制切缝深度,并用土工布处理切缝处。 2.3层间处治技术 2.3.1基层与底基层之间的处治技术(1)试验路段的底基层采用密级配水泥稳定集料底基层,采用透水性好、抗冲刷能力强的集料;密级配水泥稳定集料底基层能够使渗下来的水沿着底基层表面向道路两侧排出,保证公路基层结构稳定性不会受到破坏。(2)在底基层上铺设封层,试验路段封层采用热沥青稀释封层材料,增强底基层的抗渗性,保证基层顺利排水。(3)除采用封层处治技术之外,还可以采用复合土工织物作为底基层与基层之间的防水隔离层,要求复合土工织物具备足够的强度,属于非降解型材料,不宜在施工中遭到破坏。 2.3.2基层与面层之间的处治技术(1)试验路段的刚性排水基层施工在基层上洒布一层透层油,增加多孔混凝土基层与沥青面层之间的黏结力。透层油材料采用乳化沥青,用量控制在0.3~0.4kg/m2[8]。(2)在洒布乳化沥青后,当沥青破乳时要立即铺筑沥青混合料。由于多孔混凝土排水基层的表面比普通半刚性基层的表面更加粗糙,有利于增加基层与面层的黏结力,所以可适当减少乳化沥青的洒布量。 2.4施工质量检测 2.4.1平整度检测路基施工中采用3m直尺法检测路面平整度,每间隔200m设置2个检测点,本工程试验路段全部检测点的平整度平均值为4.6mm,满足二级公路基层平整度要求。 2.4.2弯沉检测在试验路段施工完毕7d后,采用贝克曼梁法测量弯沉值,平均弯沉值为14.6(0.01mm),代表弯沉值为20.41(0.01mm),符合二级公路基层施工技术规范要求。 2.4.3空隙率检测在试验路段施工完毕7d后,采用钻芯取样方法检测基层空隙率、劈裂强度、抗压强度。检测结果显示,试验路段空隙率平均值为21.2%,劈裂强度平均值为1.67MPa,抗压强度平均值为4.45MPa,三项指标均符合设计要求。 2.4.4排水能力检测根据现行技术规范规定,刚性多孔混凝土基层渗流路径长度不得超过45m,渗透时间不得超过2h。试验路段的刚性排水基层厚度为20cm,路面纵坡为0.01,横坡为0.02,表面渗水量为1.05m³/(d·m),计算得出渗流路径长度为3.91m,自由水在排水层的渗流时间为0.93h,符合技术规范要求。 3结语 在沥青路面施工中,采用刚性排水基层施工技术能够有效提高基层排水能力,减轻路面水损坏程度,减少公路养护成本支出。在刚性排水基层施工中,要合理确定多孔混凝土配合比设计,严格把控原材料选取关,规范实施基层施工工艺流程,并且在基层与底基层之间设置封层,在基层与面层之间铺设透层油,进而保证多孔混凝土排水性能达到空隙率和渗透系数指标要求,确保基层顺利排水。 作者:鲁寒 单位:石家庄市交建高速公路建设管理有限公司石衡分公司
生态环境保护论文:农村生态环境保护论文 一、新农村建设中生态环境的现状和存在的问题 (一)水污染触目惊心 目前,我国仍有3亿多农村人口饮水达不到安全标准,其中因污染造成饮用水不安全的人口达9000多万人。有相当比例的农村饮用水源地没有得到有效保护。来自国家环保总局的一组最新数据显示,我们的饮用水50%以上是不安全的。中国环境监测总站的最新检测报告(2005年6月份)称,我国七大水系,水质达到I~III类水体的占49.2%,IV-V类(受污染水质,不能用作饮用水源)水体的占28.5%,劣五类(已丧失直接使用功能)水体的占22.3%。湖泊水库中满足Ⅱ~Ⅲ类水质的湖库有7个,占26.9%;Ⅳ~V类水质湖库有9个,占34.6%;劣V类水质湖库有10个,占38.5%。 (二)土壤污染严重 全国约25%的土壤处于警戒状态,污染比较严重的约5%。蔬菜中农药污染问题更为严重,农产品已经缺乏安全保障。由土坡污染引发的农产品安全和人体健康事件时有发生,成为影响农业生产、群众健康和社会稳定的重要因素。在有关部门进行的典型区域土壤环境质量状况调查中,江苏调查区蔬菜和稻米的铅超标率分别达到60%和46%。广州调查区的蔬菜样品中,七氯和异狄氏剂醛的检出率都在85%以上,而硫代硫酸盐的检出率竟然高达94%。一些地方的稻田土壤因渗入镉废渣而被泻染,致使稻米中的含镉量超标,无法食用。因土壤污染,全国每年粮食减产1000万吨以上,直接经济损失约125亿元。 (三)固体废弃物污染蔓延 近年来,我国的工业化和城镇化发展速度加快,由此带来生活垃圾量的迅猛增长,并且因城市垃圾向城郊和农村转移,对农村环境造成的污染和破坏日益严重。2005年《各地区城市市容环境卫生情况》显示,当年全国生活垃圾无害处理率仅为51.7%。据测算,全国农村每年产生生活垃圾约2.8亿吨,生活污水约90多亿吨,人粪尿年产生量为2.6亿吨,绝大多数没有处理,生活污水和垃圾随意倾倒、随地丢放、随意排放。畜禽粪便年产生量达27亿吨,80%的规模化畜禽养殖场没有污染治理设施。在一些地区,畜禽养殖污染成为水环境恶化的重要原因。 二、农村生态环境复合污染的原因 (一)污染型产业向农村快速转移 在社会主义新农村建设过程中,污染型产业从东部向中西部转移,从城市向农村转移。一些农村,为承接污染型产业和引进这些企业,地方政府许诺提供各种优惠条件,表面上看,引进这些污染产业不仅给当地带来了大量的投资,而且给当地村民一些就业机会,有些地方为了回避国家对土地的管制政策,采取“以租代征”的办法非法占用农民的土地。有些地方根本不考虑国家的环保政策,违法违规建设。由此对村民造成的危害是长远的。 (二)农业化学品的过量使用 我国化肥年施用量已达4700万吨,居世界之首,单位播种面积化肥用量是世界平均水平的3倍,成倍超出发达国家为防止水体污染所设置的安全上限值。我国湖泊与河流中的污染负荷有50%以上源于非点源污染,来自农业面源污染的约占1/3。此外,仅从占全国作物总播种面积20%的集约化、专业化的蔬菜、瓜果、花卉种植区域来看,每年因氮肥的不合理使用而损失的氮就达300万吨,占我国氮化肥总用量的12%。大量使用化肥已经引发全方位立体污染,使得农产品质量安全问题难以逆转,还导致了温室气体对气候变化产生严重的负面影响等现象。 我国年均化学防治面积45亿亩次,因大量使用化肥和农药而污染的土地超过2187万公顷,约占耕地面积的16%。过量使用的农药和化肥利用率仅为30%左右,流失的化肥和农药造成了地表水富营养化和地下水污染。 (三)农村土地布局不合理 农村工业化是中国改革开放期间经济增长的主要推动力,在县域经济发达的浙江、江苏等东部发达地区表现得尤为明显。受乡村自然经济的深刻影响,这种工业化实际上是一种以低技术含量的粗放经营为特征、以牺牲环境为代价的反积聚效应的工业化,村村点火、户户冒烟,不仅造成污染治理困难,还导致直接污染的危害。目前,我国乡镇企业废水COD和固体废物等主要污染物排放量已占工业污染物排放总量的50%以上,而且乡镇企业布局不合理,污染物处理率也明显低于工业污染物平均处理率。 综上所述。没有采取有效措施,防止城市污染向农村地区转移、污染严重的企业向西部和落后农村地区转移;同时,农村工业化过程中,对企业以及集约化畜禽养殖的不合理布局,农田中农药和化肥的使用过量是农村生态环境复合污染的主要原因。 三、新农村建设中生态环境保护对策 (一)完善农村生态环境保护的政策、法规、标准体系 针对我国目前农村生态环镜污染日益严重的状况,我国在起草污染防治政策、立法、标准体系时,有必要借鉴美英先进经验。第一,由于各生态要素相互关联的特点,在研究起草土壤污染防治法、畜禽养殖污染防治条例、农村环境保护条例,建立农村环境监测、信息统计、质量评价等标准、方法体系时,应注意与现行的相关法律法规的综合协调,同时应对现有的这些法规中已有的一些制度进行完善;第二。在立法中应强调预防体系的健全,并规定严格的法律责任;第三,在立法上应鼓励公众参与环境保护,确立公众参与制度,充分发挥公民个人、NGO等环保组织以及社区的作用,让他们积极参加到污染防治工作中来;第四,建立污染整治基金制度、污染整治市场体系和环境污染风险责任保险制度,促进我国农村生态环境污染整治向市场化发展。 (二)强化政府在生态环境管理中的作用 政府在生态环境管理中有着举足轻熏、不可替代的作用。在现阶段,政府应采取“发展导向”模式。(1)政府应打击地方保护主义,加强环境执法力度。健全有利于提高执法效能的长效保护机制,用制度来监督环境。环保系统应该实行环境行政执法过错责任追究制。(2)建立宏观综合决策机制,健全中央—地方协商制度。要把环境容量、环境质量状况和对环境的影响、对资源的消耗、对生态系统的影响纳入统计指标,使生态环境承载能力也作为经济社会发展水平的重要表示。环境保护政策要同部门发展政策以及宏观经济政策相结合。同时,生态环境保护的成功很大程度上取决于中央政府与地方政府博弈的合作均衡。(3)进行有效管理,促使环境外部性内在化。由于市场存在失灵情况,因而通过政府来对环境资源利用进行管理来纠正市场失灵,使外部性问题得以解决。政府可通过征收“屁古税”来解决外部性问题。建立环境资源有偿使用和补偿制度。 随着发展,政府应逐渐转向“秩序导向”模式。强化公共资源的管理和服务职能,建立起合理的环境经济利益关系和可持续发展经济利益关系。 (三)建立健全农村环境保护管理制度 要完善农村环境监测体系,建立健全监测指标体系和信息系统,加强农村饮用水水源保护区、规模化畜禽养殖场和重要农产品产地的环境监测。加大农村环境监督执法力度,严格查处小造纸、小化工、小冶炼、小水泥等高污染行业违法排污行为。对长期超标排污的私设暗管偷排偷放的、污染直排的,应停产关闭。对建设项目未批先建、未经验收擅自投产的,应停产停建。对治理无望的企业和生产能力,应关闭取缔。严格环境准入,禁止不符合区域功能定位和发展方向、不符合国家产业政策的项目在农村地区立项。加强自然保护区环境监管,严厉打击违法采矿和开展旅游等破坏生态的行为。要充实农村环境保护力量,保证必要的监测、执法装备、经费等工作条件。 (四)增强科技对生态环境管理的贡献 要以科技创新推动农村环境保护,大力研究、开发和推广农村环保关键和适用技术。围绕农业面源污染形成和消除机理、污染土壤修复、水体自然生态修复等重要课题和关键技术的研究,开展科技攻关。加快农村生活污水和垃圾处理、农业废弃物综合利用、矿区生态环境恢复治理等技术的研发和推广,为有效防治农村污染和生态破坏提供强有力的技术支撑。通过分类指导、试点示范、教育培训等方式,建立新型科技推广服务体系,促进农村环保适用技术的应用。 关键词:新农村;生态环境;保护对策 生态环境保护论文:生态环境保护对策探讨论文 一、新农村建设中生态环境的现状和存在的问题 (一)水污染触目惊心 目前,我国仍有3亿多农村人口饮水达不到安全标准,其中因污染造成饮用水不安全的人口达9000多万人。有相当比例的农村饮用水源地没有得到有效保护。来自国家环保总局的一组最新数据显示,我们的饮用水50%以上是不安全的。中国环境监测总站的最新检测报告(2005年6月份)称,我国七大水系,水质达到I~III类水体的占49.2%,IV-V类(受污染水质,不能用作饮用水源)水体的占28.5%,劣五类(已丧失直接使用功能)水体的占22.3%。湖泊水库中满足Ⅱ~Ⅲ类水质的湖库有7个,占26.9%;Ⅳ~V类水质湖库有9个,占34.6%;劣V类水质湖库有10个,占38.5%。 (二)土壤污染严重 全国约25%的土壤处于警戒状态,污染比较严重的约5%。蔬菜中农药污染问题更为严重,农产品已经缺乏安全保障。由土坡污染引发的农产品安全和人体健康事件时有发生,成为影响农业生产、群众健康和社会稳定的重要因素。在有关部门进行的典型区域土壤环境质量状况调查中,江苏调查区蔬菜和稻米的铅超标率分别达到60%和46%。广州调查区的蔬菜样品中,七氯和异狄氏剂醛的检出率都在85%以上,而硫代硫酸盐的检出率竟然高达94%。一些地方的稻田土壤因渗入镉废渣而被泻染,致使稻米中的含镉量超标,无法食用。因土壤污染,全国每年粮食减产1000万吨以上,直接经济损失约125亿元。 (三)固体废弃物污染蔓延 近年来,我国的工业化和城镇化发展速度加快,由此带来生活垃圾量的迅猛增长,并且因城市垃圾向城郊和农村转移,对农村环境造成的污染和破坏日益严重。2005年《各地区城市市容环境卫生情况》显示,当年全国生活垃圾无害处理率仅为51.7%。据测算,全国农村每年产生生活垃圾约2.8亿吨,生活污水约90多亿吨,人粪尿年产生量为2.6亿吨,绝大多数没有处理,生活污水和垃圾随意倾倒、随地丢放、随意排放。畜禽粪便年产生量达27亿吨,80%的规模化畜禽养殖场没有污染治理设施。在一些地区,畜禽养殖污染成为水环境恶化的重要原因。 二、农村生态环境复合污染的原因 (一)污染型产业向农村快速转移 在社会主义新农村建设过程中,污染型产业从东部向中西部转移,从城市向农村转移。一些农村,为承接污染型产业和引进这些企业,地方政府许诺提供各种优惠条件,表面上看,引进这些污染产业不仅给当地带来了大量的投资,而且给当地村民一些就业机会,有些地方为了回避国家对土地的管制政策,采取“以租代征”的办法非法占用农民的土地。有些地方根本不考虑国家的环保政策,违法违规建设。由此对村民造成的危害是长远的。 (二)农业化学品的过量使用 我国化肥年施用量已达4700万吨,居世界之首,单位播种面积化肥用量是世界平均水平的3倍,成倍超出发达国家为防止水体污染所设置的安全上限值。我国湖泊与河流中的污染负荷有50%以上源于非点源污染,来自农业面源污染的约占1/3。此外,仅从占全国作物总播种面积20%的集约化、专业化的蔬菜、瓜果、花卉种植区域来看,每年因氮肥的不合理使用而损失的氮就达300万吨,占我国氮化肥总用量的12%。大量使用化肥已经引发全方位立体污染,使得农产品质量安全问题难以逆转,还导致了温室气体对气候变化产生严重的负面影响等现象。 我国年均化学防治面积45亿亩次,因大量使用化肥和农药而污染的土地超过2187万公顷,约占耕地面积的16%。过量使用的农药和化肥利用率仅为30%左右,流失的化肥和农药造成了地表水富营养化和地下水污染。 (三)农村土地布局不合理 农村工业化是中国改革开放期间经济增长的主要推动力,在县域经济发达的浙江、江苏等东部发达地区表现得尤为明显。受乡村自然经济的深刻影响,这种工业化实际上是一种以低技术含量的粗放经营为特征、以牺牲环境为代价的反积聚效应的工业化,村村点火、户户冒烟,不仅造成污染治理困难,还导致直接污染的危害。目前,我国乡镇企业废水COD和固体废物等主要污染物排放量已占工业污染物排放总量的50%以上,而且乡镇企业布局不合理,污染物处理率也明显低于工业污染物平均处理率。 综上所述。没有采取有效措施,防止城市污染向农村地区转移、污染严重的企业向西部和落后农村地区转移;同时,农村工业化过程中,对企业以及集约化畜禽养殖的不合理布局,农田中农药和化肥的使用过量是农村生态环境复合污染的主要原因。 三、新农村建设中生态环境保护对策 (一)完善农村生态环境保护的政策、法规、标准体系 针对我国目前农村生态环镜污染日益严重的状况,我国在起草污染防治政策、立法、标准体系时,有必要借鉴美英先进经验。第一,由于各生态要素相互关联的特点,在研究起草土壤污染防治法、畜禽养殖污染防治条例、农村环境保护条例,建立农村环境监测、信息统计、质量评价等标准、方法体系时,应注意与现行的相关法律法规的综合协调,同时应对现有的这些法规中已有的一些制度进行完善;第二。在立法中应强调预防体系的健全,并规定严格的法律责任;第三,在立法上应鼓励公众参与环境保护,确立公众参与制度,充分发挥公民个人、NGO等环保组织以及社区的作用,让他们积极参加到污染防治工作中来;第四,建立污染整治基金制度、污染整治市场体系和环境污染风险责任保险制度,促进我国农村生态环境污染整治向市场化发展。 (二)强化政府在生态环境管理中的作用 政府在生态环境管理中有着举足轻熏、不可替代的作用。在现阶段,政府应采取“发展导向”模式。(1)政府应打击地方保护主义,加强环境执法力度。健全有利于提高执法效能的长效保护机制,用制度来监督环境。环保系统应该实行环境行政执法过错责任追究制。(2)建立宏观综合决策机制,健全中央—地方协商制度。要把环境容量、环境质量状况和对环境的影响、对资源的消耗、对生态系统的影响纳入统计指标,使生态环境承载能力也作为经济社会发展水平的重要表示。环境保护政策要同部门发展政策以及宏观经济政策相结合。同时,生态环境保护的成功很大程度上取决于中央政府与地方政府博弈的合作均衡。(3)进行有效管理,促使环境外部性内在化。由于市场存在失灵情况,因而通过政府来对环境资源利用进行管理来纠正市场失灵,使外部性问题得以解决。政府可通过征收“屁古税”来解决外部性问题。建立环境资源有偿使用和补偿制度。 随着发展,政府应逐渐转向“秩序导向”模式。强化公共资源的管理和服务职能,建立起合理的环境经济利益关系和可持续发展经济利益关系。 (三)建立健全农村环境保护管理制度 要完善农村环境监测体系,建立健全监测指标体系和信息系统,加强农村饮用水水源保护区、规模化畜禽养殖场和重要农产品产地的环境监测。加大农村环境监督执法力度,严格查处小造纸、小化工、小冶炼、小水泥等高污染行业违法排污行为。对长期超标排污的私设暗管偷排偷放的、污染直排的,应停产关闭。对建设项目未批先建、未经验收擅自投产的,应停产停建。对治理无望的企业和生产能力,应关闭取缔。严格环境准入,禁止不符合区域功能定位和发展方向、不符合国家产业政策的项目在农村地区立项。加强自然保护区环境监管,严厉打击违法采矿和开展旅游等破坏生态的行为。要充实农村环境保护力量,保证必要的监测、执法装备、经费等工作条件。 (四)增强科技对生态环境管理的贡献 要以科技创新推动农村环境保护,大力研究、开发和推广农村环保关键和适用技术。围绕农业面源污染形成和消除机理、污染土壤修复、水体自然生态修复等重要课题和关键技术的研究,开展科技攻关。加快农村生活污水和垃圾处理、农业废弃物综合利用、矿区生态环境恢复治理等技术的研发和推广,为有效防治农村污染和生态破坏提供强有力的技术支撑。通过分类指导、试点示范、教育培训等方式,建立新型科技推广服务体系,促进农村环保适用技术的应用。 生态环境保护论文:新农村建设中生态环境保护分析论文 一、新农村建设中生态环境的现状和存在的问题 (一)水污染触目惊心 目前,我国仍有3亿多农村人口饮水达不到安全标准,其中因污染造成饮用水不安全的人口达9000多万人。有相当比例的农村饮用水源地没有得到有效保护。来自国家环保总局的一组最新数据显示,我们的饮用水50%以上是不安全的。中国环境监测总站的最新检测报告(2005年6月份)称,我国七大水系,水质达到I~III类水体的占49.2%,IV-V类(受污染水质,不能用作饮用水源)水体的占28.5%,劣五类(已丧失直接使用功能)水体的占22.3%。湖泊水库中满足Ⅱ~Ⅲ类水质的湖库有7个,占26.9%;Ⅳ~V类水质湖库有9个,占34.6%;劣V类水质湖库有10个,占38.5%。 (二)土壤污染严重 全国约25%的土壤处于警戒状态,污染比较严重的约5%。蔬菜中农药污染问题更为严重,农产品已经缺乏安全保障。由土坡污染引发的农产品安全和人体健康事件时有发生,成为影响农业生产、群众健康和社会稳定的重要因素。在有关部门进行的典型区域土壤环境质量状况调查中,江苏调查区蔬菜和稻米的铅超标率分别达到60%和46%。广州调查区的蔬菜样品中,七氯和异狄氏剂醛的检出率都在85%以上,而硫代硫酸盐的检出率竟然高达94%。一些地方的稻田土壤因渗入镉废渣而被泻染,致使稻米中的含镉量超标,无法食用。因土壤污染,全国每年粮食减产1000万吨以上,直接经济损失约125亿元。 (三)固体废弃物污染蔓延 近年来,我国的工业化和城镇化发展速度加快,由此带来生活垃圾量的迅猛增长,并且因城市垃圾向城郊和农村转移,对农村环境造成的污染和破坏日益严重。2005年《各地区城市市容环境卫生情况》显示,当年全国生活垃圾无害处理率仅为51.7%。据测算,全国农村每年产生生活垃圾约2.8亿吨,生活污水约90多亿吨,人粪尿年产生量为2.6亿吨,绝大多数没有处理,生活污水和垃圾随意倾倒、随地丢放、随意排放。畜禽粪便年产生量达27亿吨,80%的规模化畜禽养殖场没有污染治理设施。在一些地区,畜禽养殖污染成为水环境恶化的重要原因。 二、农村生态环境复合污染的原因 (一)污染型产业向农村快速转移 在社会主义新农村建设过程中,污染型产业从东部向中西部转移,从城市向农村转移。一些农村,为承接污染型产业和引进这些企业,地方政府许诺提供各种优惠条件,表面上看,引进这些污染产业不仅给当地带来了大量的投资,而且给当地村民一些就业机会,有些地方为了回避国家对土地的管制政策,采取“以租代征”的办法非法占用农民的土地。有些地方根本不考虑国家的环保政策,违法违规建设。由此对村民造成的危害是长远的。 (二)农业化学品的过量使用 我国化肥年施用量已达4700万吨,居世界之首,单位播种面积化肥用量是世界平均水平的3倍,成倍超出发达国家为防止水体污染所设置的安全上限值。我国湖泊与河流中的污染负荷有50%以上源于非点源污染,来自农业面源污染的约占1/3。此外,仅从占全国作物总播种面积20%的集约化、专业化的蔬菜、瓜果、花卉种植区域来看,每年因氮肥的不合理使用而损失的氮就达300万吨,占我国氮化肥总用量的12%。大量使用化肥已经引发全方位立体污染,使得农产品质量安全问题难以逆转,还导致了温室气体对气候变化产生严重的负面影响等现象。 我国年均化学防治面积45亿亩次,因大量使用化肥和农药而污染的土地超过2187万公顷,约占耕地面积的16%。过量使用的农药和化肥利用率仅为30%左右,流失的化肥和农药造成了地表水富营养化和地下水污染。 (三)农村土地布局不合理 农村工业化是中国改革开放期间经济增长的主要推动力,在县域经济发达的浙江、江苏等东部发达地区表现得尤为明显。受乡村自然经济的深刻影响,这种工业化实际上是一种以低技术含量的粗放经营为特征、以牺牲环境为代价的反积聚效应的工业化,村村点火、户户冒烟,不仅造成污染治理困难,还导致直接污染的危害。目前,我国乡镇企业废水COD和固体废物等主要污染物排放量已占工业污染物排放总量的50%以上,而且乡镇企业布局不合理,污染物处理率也明显低于工业污染物平均处理率。 综上所述。没有采取有效措施,防止城市污染向农村地区转移、污染严重的企业向西部和落后农村地区转移;同时,农村工业化过程中,对企业以及集约化畜禽养殖的不合理布局,农田中农药和化肥的使用过量是农村生态环境复合污染的主要原因。 三、新农村建设中生态环境保护对策 (一)完善农村生态环境保护的政策、法规、标准体系 针对我国目前农村生态环镜污染日益严重的状况,我国在起草污染防治政策、立法、标准体系时,有必要借鉴美英先进经验。第一,由于各生态要素相互关联的特点,在研究起草土壤污染防治法、畜禽养殖污染防治条例、农村环境保护条例,建立农村环境监测、信息统计、质量评价等标准、方法体系时,应注意与现行的相关法律法规的综合协调,同时应对现有的这些法规中已有的一些制度进行完善;第二。在立法中应强调预防体系的健全,并规定严格的法律责任;第三,在立法上应鼓励公众参与环境保护,确立公众参与制度,充分发挥公民个人、NGO等环保组织以及社区的作用,让他们积极参加到污染防治工作中来;第四,建立污染整治基金制度、污染整治市场体系和环境污染风险责任保险制度,促进我国农村生态环境污染整治向市场化发展。 (二)强化政府在生态环境管理中的作用 政府在生态环境管理中有着举足轻熏、不可替代的作用。在现阶段,政府应采取“发展导向”模式。(1)政府应打击地方保护主义,加强环境执法力度。健全有利于提高执法效能的长效保护机制,用制度来监督环境。环保系统应该实行环境行政执法过错责任追究制。(2)建立宏观综合决策机制,健全中央—地方协商制度。要把环境容量、环境质量状况和对环境的影响、对资源的消耗、对生态系统的影响纳入统计指标,使生态环境承载能力也作为经济社会发展水平的重要表示。环境保护政策要同部门发展政策以及宏观经济政策相结合。同时,生态环境保护的成功很大程度上取决于中央政府与地方政府博弈的合作均衡。(3)进行有效管理,促使环境外部性内在化。由于市场存在失灵情况,因而通过政府来对环境资源利用进行管理来纠正市场失灵,使外部性问题得以解决。政府可通过征收“屁古税”来解决外部性问题。建立环境资源有偿使用和补偿制度。 随着发展,政府应逐渐转向“秩序导向”模式。强化公共资源的管理和服务职能,建立起合理的环境经济利益关系和可持续发展经济利益关系。 (三)建立健全农村环境保护管理制度 要完善农村环境监测体系,建立健全监测指标体系和信息系统,加强农村饮用水水源保护区、规模化畜禽养殖场和重要农产品产地的环境监测。加大农村环境监督执法力度,严格查处小造纸、小化工、小冶炼、小水泥等高污染行业违法排污行为。对长期超标排污的私设暗管偷排偷放的、污染直排的,应停产关闭。对建设项目未批先建、未经验收擅自投产的,应停产停建。对治理无望的企业和生产能力,应关闭取缔。严格环境准入,禁止不符合区域功能定位和发展方向、不符合国家产业政策的项目在农村地区立项。加强自然保护区环境监管,严厉打击违法采矿和开展旅游等破坏生态的行为。要充实农村环境保护力量,保证必要的监测、执法装备、经费等工作条件。 (四)增强科技对生态环境管理的贡献 要以科技创新推动农村环境保护,大力研究、开发和推广农村环保关键和适用技术。围绕农业面源污染形成和消除机理、污染土壤修复、水体自然生态修复等重要课题和关键技术的研究,开展科技攻关。加快农村生活污水和垃圾处理、农业废弃物综合利用、矿区生态环境恢复治理等技术的研发和推广,为有效防治农村污染和生态破坏提供强有力的技术支撑。通过分类指导、试点示范、教育培训等方式,建立新型科技推广服务体系,促进农村环保适用技术的应用。摘要:在对我国农村目前面临的生态环境现状及存在问题剖析的基础上,在“重发展,轻环保;重生产,轻生态”的思想影响下,分析了造成农村生态环境复合污染的原因,最后,结合当前农村农产品品质和食品安全的实际问题。提出我国新农村建设过程中生态环境保护的对策以及应注意的问题。 关键词:新农村;生态环境;保护对策 生态环境保护论文:经济可持续发展与生态环境保护论文 1.经济可持续发展与环境保护 发展经济和保护环境,关系到人类的前途和命运,影响着世界上的每一个国家、民族和个人。西方工业社会目睹了二战以来经济和社会迅猛发展的人间喜剧,领略了科技革命给人类带来的空前无限的风光但也亲身体验了环境破坏所带来的生态危机的切肤之痛。人口急增能源短缺、全球性气候变暖、臭氧层的破坏、土地的沙化、碱化和退化水土的大量流失、森林减少、空气、水等的严重污染、物种的灭绝等等一系列严重问题随着经济全球化的扩张,成为威胁人类生存和发展的全球性重大问题,而在经济发达国家,这些问题为害尤烈。中国处于传统社会向现代社会全面推进的转型时期,经济社会的迅速发展,使得环境面临着巨大的压力。人们终于认识到,人与自然应当相互依存,经济与环境必须协同发展。 1.1经济可持续发展的含义 从20世纪五六十年代人们对传统发展观念的反思,到上世纪90年代“可持续发展”成为联合国有关发展问题一系列专题国际会议的指导思想,已经经历了半个多世纪。可持续发展的观念越来越受到重视。一般来说可持续发展包括经济、社会、生态的可持续发展。这三者之间有着相互促进、相互制约的关系。其中,经济的可持续发展是整个可持续发展体系中的优秀。经济可持续发展是指在鼓励经济增长以体现国家实力和社会财富的同时,不仅重视增长数量,更追求改善质量、提高效益、节约能源、减少废物,改变传统的以。高投入、高消耗、高污染。为特征的生产模式和消费模式,实施清洁生产和文明消费。 1.2环境、环境保护的含义 关于环境的概念不同的学科领域有不同的定义,这里主要是指自然环境。自然环境是人类出现之前就存在的,是人类目前赖以生存、生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称,即阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物以及地壳等自然因素的总和,也就是直接或间接影响到人类的自然形成的物质、能源和现象的总和。环境保护,就是指采取行政、经济、科学技术、宣传教育和法律多方面的措施,保护和改善生活环境与生态环境,合理地利用自然资源,防治污染和其他公害,使之更适合于人类的生存和发展。也就是人类在实现自己的经济发展目标的同时,不能以破坏环境为代价,或者使环境向不稳定和无序的方向运动,特别不能使生命支持系统遭到继续破坏而使生命之网瓦解。 1.3国民经济可持续发展和环境保护的关系 环境保护与人类生存和发展有着密切关系,是经济、社会发展及稳定的基础,又是重要的制约因素。当前,环境污染和生态破坏已成为阻碍经济社会可持续发展、威胁人民群众身体健康、制约社会主义和谐社会建设、影响人民真正享受发展成果的重要因素和关键问题。社会的发展和进步、国民经济的可持续发展,要求人民群众的生活质量得到全面改善和提高,不仅要实现经济上的富裕,更要实现在良好的环境中生产和生活;不仅要保障人们的衣食住行、医疗、教育,更要保障人们能够健康生活、长远发展;不仅要维护公众在个人物质财富上的合法权利,更要维护他们依法享有生态环境等公共资源的权益。惟其如此,才能真正实现又好又快发展,把我国建设成为一个政治民主、社会公平的国家。由此可见,对于实现国民经济的可持续发展,环境保护起着至关重要的作用。 2.保护环境,促进社会经济的可持续发展 由于我国可持续发展战略是建立在资源的可持续利用和良好的生态环境基础上,所以国家保护整个生命支撑系统和生态系统的完整性,以及生物的多样性;解决水土流失和荒漠化的重大生态环境问题;保护自然资源,保持资源的可持续供给能力,避免脆弱的生态系统;发展森林和保护城乡生态环境;积极参加保护全球环境生态方面的国际合作,努力使我国的环境污染得到控制,重点城市的环境质量有所提高,自然生态恶化的趋势有所减缓,从而逐步使资源、环境与社会的发展相互协调。全球可持续发展战略,最为突出的和亟待解决的问题是,由于二氧化碳排放所引起的温室效应、由于二氧化硫排放的增加引起的酸雨危害、由于大量使用氟利昂所造成的大气臭氧层破坏等。在这些方面发达国家肩负着更大的使命。因为这些国家的消费水平按照人口平均量计算远远高于发展中国家,所以造成的环境污染也更严重。空气污染如此,其他方面也类似。另外,发达国家需要采取行动,控制它们向发展中国家出口不再被允许出口的有害物质和不安全技术。作为国际社会中负责任的一员和世界上人口最多的发展中国家,中国深知自己在全球可持续发展与环境保护中的重要责任。中国在发展中,对自身经济发展所产生的种种资源、环境、问题的困扰,和对因地球生态环境恶化而引起的各种环境问题已有深刻的认识。中国将以/全球伙伴0的精神参与环境与发展领域的广泛国际合作,认真履行中国加入的全球环境与发展方面的各项公约,不懈地致力于中国所应承担的义务。为此,中国政府将继续以强烈的历史责任感,高度的重视自然资源和环境保护工作,以更积极、认真和负责的态度参与保护地球环境及追求全人类可持续发展的各种国际合作。 从某种意义上讲,任何一个生态系统,包括人类生态系统的协同发展,都由四个要素决定:一是环境,即自然界的光照、空气、水分、土壤等;二是生产者,即植物,它从大气中吸取二氧化碳,从土壤中吸取水分和矿物质,经过光合作用使太阳能转化为化学能和生物能,从而使无机物变为有机物;三是消费者,即动物和人,保证种群、环境以及社会平衡运行;四是分解者,即微生物,它把植物、动物残骸和排泄物分解为简单的物质或元素,重新进入环境。所以,要实现人类生态系统的协同发展,就要求保持人类生态系统网络中各个生态因子之间的协同与平衡,要求物质和能量及信息的输出与输入,既在数量上相对接近,又在质量上促进生态系统的适应和演变进化。只有这样,才可以通过协同机制,将社会经济的发展与人类生态系统的发展保持在持续稳定的状态中。总之,生态系统的建设和保护是经济发展的前提和基础,而生态系统保护和建设好了,不但会为发展经济打下坚实的基础,而且本身也会有直接的经济效益。经济要发展,生态系统的恢复和建设必须先行,生态系统的建设和保护既是环境保护的中心环节,也是当前经济发展的基础和中心环节。尽快恢复遭到严重破坏的森林、草场等自然生态系统,是当前环境保护和经济发展的首要任务。绿色大开发是以生态系统的建设和保护为主并与经济发展相辅相成,不能出现为追求经济效益而违背自然规律,盲目营造当地不宜的经济林的现象。森林建成后的开发也要予以必要的限制。只有将经济、社会的发展与资源环境相协调,走可持续发展之路,才是中国经济发展的前途所在。 生态环境保护论文:公路建设及生态环境保护论文 1公路环境保护 1.1环境与环境保护定义 环境是指人类和生物生存的空间。《中华人民共和国环境保护法》对环境的定义是:环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、野生植物、水生生物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等。按照环境的自然和社会属性分类,环境包括自然环境和社会环境。 环境保护是指人类有意识地保护自然资源并使其得到合理的利用,防止自然环境受到污染和破坏;对受到污染和破坏的环境必须做好综合治理,以创造出适合于人类生活、工作的环境。 1.2公路环境保护内容 对照上述定义,公路环境保护是基于生态可持续发展原则调节与控制“公路工程与路域环境”对立统一关系的发生与发展。公路环境保护由两项基本工作组成:一是分析因修建公路而对环境产生的各种影响及其影响的程度和范围,根据需要采取专门的环境保护措施,积极开展环境保护的有关工作;二是在公路的设计、施工及运营管理过程中,注意凸显公路各组成部分的环保功能,使公路在运输功能发挥的同时,对沿线环境的负影响最小。 1.3公路环境问题 环境问题是指环境中出现的不利于人类生存和发展的各种现象。 公路建设必然影响环境,尤其是高速公路建设,其施工、营运期造成的环境问题会更严重。公路建设将造成如下环境问题:选线不当会破坏沿线生态环境;防护不当会造成水土流失,如坡面侵蚀与泥沙沉淀等;公路带状延伸会破坏路域自然风貌,造成环境损失;公路施工造成环境污染;公路通车营运期间,车辆对沿线造成污染。 1.4公路环保功能 一般情况下,一条公路如果严格按照现行公路工程设计标准及《公路环境保护设计规范》进行设计,按公路工程施工技术规范进行施工,就可以起到对路域自然环境的保护作用,并能够对社会环境进行调整和完善。 公路各组成部分的环保功能归纳如下: 路基工程在施工及竣工后,结合造地还田与疏导排水,各部分相互协调配套,可使工程稳定坚固,外观顺适优美,能起到防止水土流失的作用。 路面工程对路基起保护作用,同时也起着防尘、防水,保护公路沿线环境不被污染的作用。 桥梁涵洞工程设计与施工中重视对公路路域景观环境的影响,可起到美化环境的作用。 排水工程对公路工程的整体性和稳固性有特殊的作用,可以防止路基路面水及水中含有的油污、有害元素直接进入农田,避免耕地淹没、土壤污染。 防护工程确保了路基稳定,减少了水土流失,直接起到了环境保护作用。该工程与环保的关系最为密切。 1.5公路环保措施 公路建设的不同阶段,环境问题的产生与环保工作的重点不同,所采取的措施必须具有针对性。 可行性研究及初步设计阶段:进行项目环境影响评价,为进行环境保护设计和采取环保措施提供依据;初步设计及施工图设计阶段:进行环境保护设计;招投标阶段:在合同书中纳入环境保护条款;施工阶段:进行环境保护设施的施工及监理;竣工和交付使用阶段:进行环境保护设施验收、环境后评价;营运期:进行环保设施维护及处理环境问题投诉。 针对实际工作需要,现结合国家目前的环保法规对公路施工阶段、营运期采取的环保措施分述如下: 1.5.1公路施工阶段环保措施 1.5.1.1生态环保 在土方开挖回填时避开雨季,雨季来临前将开挖回填、弃方的边坡处理完毕;施工取土时采取平行作业,边开挖、边平整、边绿化,计划取土,及时还耕,及时进行景观再造;在雨水充沛地区,及时设置排水沟及截水沟,避免边坡崩塌、滑坡产生;在雨水地面径流处开挖路基时,及时设置临时土沉淀池拦截混砂,待路基建成后,及时将土沉淀池推平,进行绿化或还耕;对路堤边坡及时进行植草绿化;对施工临时用地,先将原表层熟土集中堆放,待施工完毕后,再将这些熟土推平,恢复原地表层。 1.5.1.2噪声防治 当施工路段距住宅区距离小于150m时,为保证居民夜间休息,在规定时间内禁止施工;主动与施工路段附近的学校和单位协商,对施工时间进行调整或采取其他措施,尽量减小施工噪声对教学和工作的干扰;注意机械保养,使机械保持最低声级水平;安排工人轮流进行机械操作,减少接触高噪声的时间;对在声源附近工作时间较长的工人,发放防声耳塞、头盔等,对工人进行自身保护。 1.5.1.3大气污染防护 公路施工堆料场、拌和站设在空旷地区,相距200m范围内,不应有集中的居民区、学校等;沥青路面施工,沥青混凝土拌和厂设在居民区、学校等环境敏感点以外的下风向处,既方便生产,又须符合卫生要求(卫生防护距离分级中,规定的防护距离为300m),不采用开敞式、半封闭式沥青加热工艺;施工便道定时洒水降尘,运输粉状材料要加以遮盖。 1.5.1.4水污染防治 沥青、油料、化学物品等不堆放在民用水井及河流湖泊附近,并采取措施,防止雨水冲刷进入水体;施工驻地的生活污水、生活垃圾、粪便等集中处理,不直接排入水体;对桥梁施工机械严格进行检查,防止油料泄漏。严禁将废油、施工垃圾等随意抛入水 公路建设设环保工作重点内容: 设计阶段:环保总体方案应在针对性勘察资料的基础上,综合考虑各路段自然环境、生态环境、社会环境特点,使环保方案既经济、又可靠,并重视以下方面: 周边山区公路越岭方案应充分比较隧道与展线方案对环保的优劣。深挖高填和地质不良路段防护工程应充分考虑环保要求。 自然保护区、风景点、区应特别注重自然景观、珍稀野生动植物地带的环保措施。 设计说明应对环境保护工程作尽量详细的说明,标明敏感点。 综合考虑沿途公众对拟建公路了解程度,交通现状满意程度,对搬迁、移民的态度,对当地民俗的不利影响,对公路走向,对出行、交往的要求,对当地养、植业的影响等方面意见和建议。 施工阶段。严格控制红线内砍伐森林植被,珍稀植物宜采取移植措施。 与主体工程同时进行工程招标。施工合同、监理合同制订环保工作条款,结合项目环境影响报告书(表)中环保工程项目、地点、内容、标准等实际,对不同标段提出具体要求,明确责任条款。 施工组织设计中明确环保工程施工要求,工艺设计应包含环保工作和质量控制标准。开工前应进行环保意识教育和环保工程技术交底,完善环保管理工作制度,设置环保工作专(兼)职人员,对主体工程防护区、取土场防护区、弃碴场防护区、临时用地防护区防水土流失,水环境、防扬尘土污染动态检查监控,特别是雨季防水土流失措施。 跟踪监控拌和站防空气、噪音污染,夜间施工防噪音、弃渣污染,深挖高填地段边坡防护工程施工质量。环保工程施工质量自检与监理质量控制,制定图表,随时作好记录与签认,并与主体工程等同,由监理检验签证、计量支付。 竣工图绘制。绘制距路中线100米范围上简略地形图,标明水系、防护工程、排水系统、敏感点、居民地与公路的位置关系、土地使用现状等内容,作为施工档案资料,以备今后查证。 工程验收阶段。编制环保工程实施情况、总结报告和竣工图表。按规定向具备权限环保主管机构申请验收,为减少工作环节,宜与公路交工验收及竣工验收同时进行、可组织环保工程检验组参与现场检验。环保工程验收后的图表资料应按规定移交存档。公路建设与环境保护工作涉及面广,随着人民生活水平的提高,将对环境有更高的要求和标准,如何通过科学管理、技术进步,对公路建设环保进行周密设计,精心施工,严格验收,加强维护,完善和提高环保质量是值得深入研究的课题。 生态环境保护论文:森林生态环境保护论文 1加强林业部门对林业生态公益功能的经营管理 1.1森林分类经营与林业可持续发展 社会经济可持续发展是世界各国都十分重视的战略问题。我国林业部门也根据这一战略分别制定了国家及各省区的21世纪林业行动计划。实现林业可持续发展与林业分类经营有密切的联系。林地资源的稀缺性,决定了林业可持续发展不可能通过无限制扩大经营范围来实现,只有通过对林地资源充分有效的利用,提高林地生产力水平才是林业可持续发展的根本方向。 1.2林业分类经营 实现林业分类经营,基本指导思想是根据森林主体功能的发挥来经营森林。商品林追求的是投资的经济效果,其经营行为完全是一种商品生产行为。商品生产行为主要受市场经济规律约束。因此,对于商品林经营不宜采取太多行政手段去管理,也不宜采用严格的计划去控制,而应由企业根据市场做出选择。生态公益林则以森林生态公益功能的发挥为主要经营目的,而生态公益功能则不可能直接体现为经营者的经济效益。因此,必须通过宏观调控,以总体功能最佳为指导,协调经营行为,理顺经营与受益、投入与产出的关系,才能保证其经营走上良性发展道路。林业分类经营其实质是林业经营的集约化与细分化。通过分类经营,可使经营对象整体功能发挥最佳,实现高效经营,使有限的资源得到充分利用,这即有利林业的可持续发展,同时对协调社会经济的发展,正确处理经济发展与环境保护、经济发展与资源利用等都是十分必要的。 2加强森林病虫害的防治 2.1提高生态认识,加强管理 (1)一是从加速生态建设和实施国家可持续发展的战略高度认识。实施可持续发展战略是我国的一项基本国策。良好的生态环境是可持续发展的重要基础和标志,加强森林病虫害防治是保护森林资源,促进生态环境建设的重要环节。 (2)二是从减轻危害损失促进社会经济发展的高度认识。森林病虫害的严重发生,直接制约着森林资源的发展,抓好森林病虫害防治,不仅可以大大降低损失,保护森林资源,而且能够促进国民经济和社会协调发展。 (3)三是从实现新世纪林业跨越式发展的高度认识。森林病虫害防治对加快造林绿化步伐,改善生态环境,提高森林资源质量,促进产业发展,担负着支撑保障任务,实现林业跨越式发展必须加强森林病虫害防治工作。 2.2加强森林病虫害预测预报工作 预测预报是森林病虫害防治工作的重要基础。林业部门应该坚持把病虫害的调查监测工作放在首位,对辖区内的全部森林资源进行病虫害调查监测,要以全面、及时、准确地掌握森林病虫害动态作为基本目标,确定专人、固定地块、明确对象、指定方法、定时调查,做到及时发现、及时除治,坚决避免平时不调查,等到发现已是严重危害的局面。从发展看,全国要以部级中心测报点为龙头,以省、市重点测报点为骨干,以县级测报点为基础,尽快建立起一个覆盖全国的、健全的预测预报网络体系。不仅要能够及时掌握全国森林病虫害发生情况、发展动态,进行区域性短期预报或预警,而且能够结合林木资源状况、气候气象条件等相关资料,为国家林业主管部门宏观决策提供科学依据。同时,要通过对主要森林病虫害的一般调查和系统观测,不断积累基础资料,建立起数据库,用高新技术和监测信息处理系统开展监测与预报工作。当前,体系建设的重点是部级中心测报点、省市重点测报点的仪器设备等基础设施建设、技术手段的提高和管理制度的健全,要达到仪器设备现代化、技术先进、管理科学规范,使监测和测报能力能够适应防治工作的需要。【摘要】随着社会生产的发展,人类对环境的影响日趋剧烈。与此同时,森林的生态环境调节功能也越来越受到重视,林业不但是一个物质资料生产部门,同时也是生态公益功能生产部门。林业生态公益功能的认识不能只停留在宣传上,还要做到针对森林的公益功能采取有效的管理措施 3.1尽快完成森林分类区划 由国家林业局会同有关部门制定森林分类区划标准与方法,各地按照区划标准与方法尽快完成森林分类区划工作,在将森林资源区划为公益林和商品林的基础上,将公益林进一步区划为国家重点公益林和地方重点公益林,将商品林进一步区划为天然商品林和人工用材林。 3.2根据森林分类区划制定不同的限额采伐措施 对于重点公益林特别是国家重点公益林,实行禁伐,严格保护,只能进行抚育性采伐或者改造性采伐;对于天然商品林实行限伐措施,确保人工商品林的采伐额度。对天然商品林和人工商品林分别编制采伐限额并执行。 3.3建立生态效益补偿机制 建立生态效益补偿基金,纳入中央和地方财政预算,对公益林分别由中央财政和地方财政给予相应的补贴;对集体及私人业主营造的林木被区划为公益林的,由国家收购,不愿意被区划为公益林的,当地林业主管部门应当与集体或私人业主签订禁伐、限伐协议并给予相应的补偿;对于私人业主营造的商品林,其不愿意继续经营又不能转让给他人的,也应当由国家予以收购并给予一定的补偿;逐步建立生态公益林补偿金缴纳制度,要求生态公益林使用者、直接受益于生态公益林的供水、风景旅游、林地矿产开采、征占用生态公益林林地等经营单位或个人缴纳生态公益林补偿金。 3.4加强采伐限额制度执行的监督检查 应当加强对公益林、天然商品林在伐区调查设计、伐后验收、采伐更新等各个环节的监督检查。其次,虽然对人工商品林的采伐限额予以放宽,主要由经营者按照森林经营方案确定,但是,人工商品林的采伐同样事关生态环境和水土保持,因此,经营者应当严格按照森林经营方案的内容实施,林业主管部门则应当加强对森林经营方案实施的监督检查。 4结语 严格来说,任何森林资源都具有一定的生态公益功能,可持续发展是世界各国都十分重视的战略问题。可持续发展与林业生态公益功能有密切联系。林业不但是一个物质资料生产部门,同时也是生态公益功能生产部门。对林业生态公益功能的认识不能停留在宣传上,我国林业部门应该配合好可持续发展战略,做好森林生态资源的管理和保护,充分发挥森林的生态公益功能。 生态环境保护论文:生态环境保护研究论文 1.经济可持续发展与环境保护 发展经济和保护环境,关系到人类的前途和命运,影响着世界上的每一个国家、民族和个人。西方工业社会目睹了二战以来经济和社会迅猛发展的人间喜剧,领略了科技革命给人类带来的空前无限的风光但也亲身体验了环境破坏所带来的生态危机的切肤之痛。人口急增能源短缺、全球性气候变暖、臭氧层的破坏、土地的沙化、碱化和退化水土的大量流失、森林减少、空气、水等的严重污染、物种的灭绝等等一系列严重问题随着经济全球化的扩张,成为威胁人类生存和发展的全球性重大问题,而在经济发达国家,这些问题为害尤烈。中国处于传统社会向现代社会全面推进的转型时期,经济社会的迅速发展,使得环境面临着巨大的压力。人们终于认识到,人与自然应当相互依存,经济与环境必须协同发展。 1.1经济可持续发展的含义 从20世纪五六十年代人们对传统发展观念的反思,到上世纪90年代“可持续发展”成为联合国有关发展问题一系列专题国际会议的指导思想,已经经历了半个多世纪。可持续发展的观念越来越受到重视。一般来说可持续发展包括经济、社会、生态的可持续发展。这三者之间有着相互促进、相互制约的关系。其中,经济的可持续发展是整个可持续发展体系中的优秀。经济可持续发展是指在鼓励经济增长以体现国家实力和社会财富的同时,不仅重视增长数量,更追求改善质量、提高效益、节约能源、减少废物,改变传统的以。高投入、高消耗、高污染。为特征的生产模式和消费模式,实施清洁生产和文明消费。 1.2环境、环境保护的含义 关于环境的概念不同的学科领域有不同的定义,这里主要是指自然环境。自然环境是人类出现之前就存在的,是人类目前赖以生存、生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称,即阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物以及地壳等自然因素的总和,也就是直接或间接影响到人类的自然形成的物质、能源和现象的总和。环境保护,就是指采取行政、经济、科学技术、宣传教育和法律多方面的措施,保护和改善生活环境与生态环境,合理地利用自然资源,防治污染和其他公害,使之更适合于人类的生存和发展。也就是人类在实现自己的经济发展目标的同时,不能以破坏环境为代价,或者使环境向不稳定和无序的方向运动,特别不能使生命支持系统遭到继续破坏而使生命之网瓦解。 1.3国民经济可持续发展和环境保护的关系 环境保护与人类生存和发展有着密切关系,是经济、社会发展及稳定的基础,又是重要的制约因素。当前,环境污染和生态破坏已成为阻碍经济社会可持续发展、威胁人民群众身体健康、制约社会主义和谐社会建设、影响人民真正享受发展成果的重要因素和关键问题。社会的发展和进步、国民经济的可持续发展,要求人民群众的生活质量得到全面改善和提高,不仅要实现经济上的富裕,更要实现在良好的环境中生产和生活;不仅要保障人们的衣食住行、医疗、教育,更要保障人们能够健康生活、长远发展;不仅要维护公众在个人物质财富上的合法权利,更要维护他们依法享有生态环境等公共资源的权益。惟其如此,才能真正实现又好又快发展,把我国建设成为一个政治民主、社会公平的国家。由此可见,对于实现国民经济的可持续发展,环境保护起着至关重要的作用。 2.保护环境,促进社会经济的可持续发展 由于我国可持续发展战略是建立在资源的可持续利用和良好的生态环境基础上,所以国家保护整个生命支撑系统和生态系统的完整性,以及生物的多样性;解决水土流失和荒漠化的重大生态环境问题;保护自然资源,保持资源的可持续供给能力,避免脆弱的生态系统;发展森林和保护城乡生态环境;积极参加保护全球环境生态方面的国际合作,努力使我国的环境污染得到控制,重点城市的环境质量有所提高,自然生态恶化的趋势有所减缓,从而逐步使资源、环境与社会的发展相互协调。全球可持续发展战略,最为突出的和亟待解决的问题是,由于二氧化碳排放所引起的温室效应、由于二氧化硫排放的增加引起的酸雨危害、由于大量使用氟利昂所造成的大气臭氧层破坏等。在这些方面发达国家肩负着更大的使命。因为这些国家的消费水平按照人口平均量计算远远高于发展中国家,所以造成的环境污染也更严重。空气污染如此,其他方面也类似。另外,发达国家需要采取行动,控制它们向发展中国家出口不再被允许出口的有害物质和不安全技术。作为国际社会中负责任的一员和世界上人口最多的发展中国家,中国深知自己在全球可持续发展与环境保护中的重要责任。中国在发展中,对自身经济发展所产生的种种资源、环境、问题的困扰,和对因地球生态环境恶化而引起的各种环境问题已有深刻的认识。中国将以/全球伙伴0的精神参与环境与发展领域的广泛国际合作,认真履行中国加入的全球环境与发展方面的各项公约,不懈地致力于中国所应承担的义务。为此,中国政府将继续以强烈的历史责任感,高度的重视自然资源和环境保护工作,以更积极、认真和负责的态度参与保护地球环境及追求全人类可持续发展的各种国际合作。从某种意义上讲,任何一个生态系统,包括人类生态系统的协同发展,都由四个要素决定:一是环境,即自然界的光照、空气、水分、土壤等;二是生产者,即植物,它从大气中吸取二氧化碳,从土壤中吸取水分和矿物质,经过光合作用使太阳能转化为化学能和生物能,从而使无机物变为有机物;三是消费者,即动物和人,保证种群、环境以及社会平衡运行;四是分解者,即微生物,它把植物、动物残骸和排泄物分解为简单的物质或元素,重新进入环境。所以,要实现人类生态系统的协同发展,就要求保持人类生态系统网络中各个生态因子之间的协同与平衡,要求物质和能量及信息的输出与输入,既在数量上相对接近,又在质量上促进生态系统的适应和演变进化。只有这样,才可以通过协同机制,将社会经济的发展与人类生态系统的发展保持在持续稳定的状态中。总之,生态系统的建设和保护是经济发展的前提和基础,而生态系统保护和建设好了,不但会为发展经济打下坚实的基础,而且本身也会有直接的经济效益。经济要发展,生态系统的恢复和建设必须先行,生态系统的建设和保护既是环境保护的中心环节,也是当前经济发展的基础和中心环节。尽快恢复遭到严重破坏的森林、草场等自然生态系统,是当前环境保护和经济发展的首要任务。绿色大开发是以生态系统的建设和保护为主并与经济发展相辅相成,不能出现为追求经济效益而违背自然规律,盲目营造当地不宜的经济林的现象。森林建成后的开发也要予以必要的限制。只有将经济、社会的发展与资源环境相协调,走可持续发展之路,才是中国经济发展的前途所在。 生态环境保护论文:森林生态环境保护与资源产权制度改革论文 产权制度作为调整社会生产关系的基础规范,是影响生产力发展的重要制度因素。森林资源产权与森林生态保护之间存在比较紧密的相关性。自20世纪50年代以来,我国森林资源产权制度发生了数次变革,对森林生态保护产生了较大影响。进入21世纪,国土生态安全成为林业建设的主要任务,森林生态保护与资源产权制度的改革重新引起社会的重视。森林资源经营权利民有化作为林区林业改革的重要目标,其产权设置与森林资源保护之间的辨证关系出现了新的变化。以森林资源分类经营为基础,按照生态公益林和商品林两种不同的森林经营类型,构建有区别的森林资源产权结构模式,以取得生态和经济双赢的产权格局。本文围绕着上述问题,从理论和现实的角度予以论证和分析,以期为林区林权改革研究充实内容。 关键词:森林资源环境保护产权制度 1、森林资源产权变革:抉择与困境 在解放前相当长的历史时期里,我国大多数林区一直保持着森林资源私人所有为主的民有民营林业[2]。在稳固的民有民营产权制度下,森林经营质量的好坏与农民自身的长远经济利益之间一直保持着密切相关,这种由产权制度而形成的私人利益高度关联性构成了森林资源可持续经营的关键。由于产权利益机制的约束,采伐多少,如何采伐,何时采伐,何地采伐等森林持续经营的基本问题,已经成为一种习惯或理性植根于农民心里,应用于长期森林经营实践。在工业化程度极低,农业经济占绝对地位的旧中国,作为森林产权主体制度作用的一种结果,林区的森林经营总体上保持了可持续经营状态。就生产方式而言,尽管当时的森林经营方式只能称之为小农经济,但是这种小规模分散的生产方式却有效地避免了大规模森林采伐,有效地保护了良好的森林生态环境。 同西方发达工业化国家所经历的生态破坏性工业化进程一样,新中国成立以后,基于社会主义改造的政治理想和发展工业的主观愿望,以及经济增长的实际需要,森林资源一度成为工业化资本积累的重要来源,遭到大规模砍伐和破坏。传统的民有民营产权制度经历了私人所有向初级社、高级社再到公有化的迅速转变,民有民营林业迅速走向消亡,取而代之以集体和部分国家占有的公有公营产权模式,并一直持续到20世纪90年代。 森林资源产权制度的频繁变化,对林区的林业生产性质和生态环境保护带来了巨大影响:①森林资源可持续经营的产权制度基础面临崩溃,森林科学经营的民间积极性丧失。农民的森林经营主体身份被剥夺,森林资源的产权被收归集体经济组织,农民失去了森林独立经营权,森林经营活动成为一种严格意义上的“部门经济活动”或“国家经济行为”。在新的产权制度下,丧失森林所有权的农民实质上已经作为公有经济组织的“雇佣劳动者”,有劳动之义务而无选择森林经营方式的权利,他们在长期经营森林实践中形成的森林可持续经营习惯难以发挥作用,森林经营的实际利益主体明确地指向国家、城市和工业,而由此带来的森林生态环境责任主体却被严重地“虚置”。②森林经营活动从民间的分散作业方式迅速转化为专业化半专业化的生产活动,在现代采掘工业技术的支持下,开采森林资源、生产木材的能力极为提高,森林资源恢复与更新能力难以跟上采伐消耗的速度。在森林资源的采伐和经营组织管理方式上,改过去的“择伐”为“皆伐”、小规模分散的生产方式(即小农经济)为集体统一经营,有组织的林业生产经营专业化机构(社会化大生产、大协作)大量地出现。从20世纪50年代后期开始,南方各省大办国营营林林场和森工采育林场,各村纷纷举办集体林场,通过集体作业、强度皆伐;提高木材生产效率,在森林资源恢复管理方式上,采取森林采伐与森林更新专业化分工,采育林场主要是采伐木材,营林林场负责林地恢复更新,形成“两张皮”,使得森林采伐和更新严重脱节,森林质量也严重下降,最终出现“资源危机”和“生态危机”。③森林资源休养生息的自然规律完全被忽视,生态系统的功能被严重削弱。在经济利益的驱动下,一些行之有效的森林持续经营传统被废弃,如自然恢复混交林的经营模式,木材采伐与生长平衡的机制,择伐作业和小片皆伐,林间套种,地力保持等一些好的习惯,由于大规模的集体森林采伐,以及大规模地人工营造速生丰产用材林,形成单而一的松树和杉树为主的针叶人工林,大规格的全面垦挖林地以及全面的烧炼采伐迹地,造成大量的土壤有机质的丧失和长期地力的衰退,生物多样性越来越低,森林生态系统的整体稳定性和防护能力大为降低。④森林产权公有化变革而形成的大量的国有和集体林场,经济依然贫困,尽管经历了数次经营体制改革,但还是无法从经济围困中摆脱出来。在长期计划经济体制下,国有和集体林场依靠砍伐20世纪50年代营造的人工林以及开采祖宗留下来的天然林资源,不断壮大,人员不断增加,运行成本不断提高,林场“木头”模式的单一经济增长方式,随着森林资源的过度消耗,导致资源“赤子”与公有林场财政“赤字”长期并存,无法形成南方集体林区林业生态经济的内外部发展环境。 总体上讲,在自然资源高消耗的传统粗放经济增长模式下,森林资源公有化经营体制不利于森林资源的可持续经营,难以形成森林资源、生态环境与林业经济的可持续发展的良性运行机制,难以避免“公有地悲剧”的出现,近50年的森林资源共有公营的经营实践以及长江流域严重的水土流失充分证明了这一点。 森林资源公有化制度在平衡自然生态和社会经济矛盾过程中所暴露出来的弊端,曾经引发了南方集体林区森林资源产权制度创新,出现了诸如森林资源股份合作制、租赁制、合作制、承包经营制等新的林业经营形式。到1986年,南方集体林区集体林地面积的69%为农户个体承包经营[3],激发了农民从事森林资源保护和开发利用的积极性,一定程度上回归了林区民有民营的某些特征,提高了资源使用与配置效益。然而,20世纪80年代开始的南方林区森林资源不彻底的产权制度变革,本质上还是基于提高森林资源经济效益之目的,将公有(集体)森林资源的部分经济收益权利向农户分散,森林资源的所有权结构在一定程度上恢复到民有,激活和巩固了森林财产收益的民间欲望,而极为重要的森林生态防护的社会权利责任体系远未建立起来,引发了大规模的森林乱砍乱伐,由此深层次地暴露出了森林资源产权结构调整与生态保护之间的矛盾。进入21世纪,我国将全面实施可持续发展战略,今后50年中国林业发展总体战略是“生态建设、生态安全和生态文明”三大目标[4],为实现这一目标,将改革森林资源产权制度,“稳定所有权,完善承包权,放活经营权”,“大力发展非公有制林业”[4]。但是,我国林区复杂的森林自然条件,相对落后的社会经济发展水平,频繁的政策波动,多样的森林资源经济关系以及重要的生态保护战略地位,决定了森林生态保护和森林资源产权制度变革的复杂性和艰巨性。因此,研究生态建设及其与森林资源产权制度创新之间的辨证关系,探讨森林生态保护形势下的南方集体林区森林产权结构模式,并提出产权结构改革措施等问题,就显得尤为重要。 2、森林资源产权制度及其对森林生态保护影响:理论与现实反思 2.1森林资源的私有产权与森林生态保护 森林资源的私有产权严格意义上是指个人对包括林地和林木及其它生物和非生物资源的所有权。完整的森林资源私人所有权通常是指民法意义上的物权、财产权。在西方资本主义国家,私有产权被认为是个人自由、个人价值、个人自主权和尊严的体现,而且被认为是一个社会效率的基础和保障。一般意义上,私人所有权可以刺激所有权人高效率利用各种自然资源,促进资源的合理流转,因此具有较高的资源利用效率和资源配置效率。在一定程度上,一个社会的整体发展水平或社会福利都建筑在社会效率提高的基础上。因此,私人所有权被认为是一种有利于社会的制度安排[5]。 在森林资源领域,有效率的私有产权理论上可以减少对森林资源的破坏性利用,促进私人理性地处理资源短期利用与长远维护之间的关系。由于利益的关联性,相对于公有产权,森林资源的私有产权本身对权利人进行财产的保值增值的激励,有利于森林资源产权的高效率。亚里士多德曾经指出:“凡是属于最多数人的公共事物常常是最少人照顾的东西,人们关心着自己的所有,而忽视公共的事物;对于公共的一切,他至多只留心其中对他个人多少有些相关的事物。而私人的事物则往往受到私人最大可能的关照”。[6]就森林资源生态保护而言,公有产权常常伴随着经营者的滥伐和非经营的盗伐,最终导致森林资源的严重破坏,而影响公众甚至私人的生态环境权利而告终(特别是在经济落后的国家,森林资源产权的公有所带来的生态破坏尤其严重,并且具有相当的普遍性。);而私人产权则往往伴随着权利人对森林的尽量关注和爱护、有理性地适度采伐和细心恢复等,私人对个人森林资源财产的关照,主观上促进了私人森林资源财产权质量和数量的增加,客观上保护了森林资源可持续增长的资源基础,因而也促进了森林生态效益,这一点不仅在理论上有其合理的逻辑,而且也为南方集体林区长期的民有民营的历史经验所证实。 然而,森林资源产权私有化有利于森林生态效益的提高,是一个整体上的理论概念,这种结论的实践需要一定的社会、经济、政策条件,特别是经济发展水平。20世纪80年代,南方集体林区森林资源产权民有化运动并没有出现理论上所描述的景象,相反,林权分散化带来的森林资源的大破坏,给南方集体林区的森林生态保护带来了灾难,影响了森林资源民有化改革的深化。在进入20世纪80年代末期,基于公共生态安全利益的考虑,我国森林资源产权改革有向公有化推进之趋势,如建立大量的公共所有的自然保护区,森林公园,风景名胜区,根据国家规划,从2001年~2010年的10年里,全国自然保护区总数将达到1800个,面积1.55亿公顷,占全部国土面积的16.14%左右,[4],相当多的集体或农民个体经营的森林资源被公有化或实行公有化管理,这在一定程度上反映了世界森林资源保护政策变化的潮流,也回应了现代中国社会对森林生态环境保护的关注;在西方国家,为了保护生态环境,许多自然资源归国家所有管理,如自然保护区、自然公园等等。这种趋势的出现也从另外一个角度说明了森林资源产权结构与森林生态保护之间关系的复杂性,说明产权结构的民有化到森林生态效益的实现过程中仍然存在较多的结构变量,例如一个国家的法制体系的完整程度,法制习惯、政策稳定性、国家监控能力,特别是林区人口数量、经济发展水平,还有森林资源自身的生态、经济特征,都是影响和制约产权改革效率的重要因素。 从效益归属性质上看,森林资源生态效益属于公共服务产品的范畴,理论认为,公共服务产品的供给由私人提供往往是不经济的,也是不现实的,一般应当由政府承担,由政府管理并由社会成员均等享受,公共产品私人经营的不经济性客观上也要求对森林生态资源的公共化,即产权的公有化。因此,从这个角度上看,森林资源产权私有化难以克服公共产品经济效益低下的弊端,私有化产权结构与公共生态效益存在内在的矛盾。对于类似问题,美国著名法理学家理查德·A·波斯纳认为:“森林可以在不归公有的情况下由政府资助。”[6]按照他的说法,国家可以通过私人来实现环境生态功能,即在保护私人森林资源合理的财产收益的前提下,尽量弥补其因提供公众生态效益而造成的经济损失,实现私人产权与社会利益的一致,如通过财政转移支付或生态补偿等确保私人经济利益的前提下引导其追求环境生态效益,这样做可能比国家直接所有和管理自然资源的成本低一些,效果会好一些。 因此,实现森林资源私人产权制度,并不意味着它是完美的,它需要依附于一定的社会经济环境,尤其是经济发展水平。这些局限性说明,并非森林资源私人产权制度是效益最高的选择,尤其对于森林资源的生态效益的最大化目标而言,另一方面私有产权的经济性质决定了经济效益与环境生态效益之间的无法克服的深刻矛盾,在更多的条件下,森林资源的私有产权更容易激发经济利益的扩大,而公共生态利益容易被忽视。 2.2森林资源的公有产权与森林生态保护 所谓森林资源的公有产权即森林资源的所有权归公共所有,这种公有形式可以是全体社会公民所有,也可以是某一特定的人群所有。在我国,森林资源的公有制包括国有和集体所有两种基本形式。国有形式是国家对森林资源一种形式上的所有,所有权通过国家兴办的实体即国有企业或事业单位占有形式来体现和代表国有,即所谓的“国家所有、分级管理、多级占有”的产权管理模式,有并不是严格意义上的全民所有,实际上是一种部门或单位的占有,由占有而产生森林资源的经营管理权。不难看出,我国森林资源的公共产权是未加明确界定的产权,形成产权不规则的破裂。公有产权制度下,特别是国有产权制度下,产权的激励较低,监管成本高,这一点以现实的国有林业企业事业人事臃肿,非生产性支出过大的事实所映衬。在国家宏观生态政策不明确的情况下,森林资源产权公有化所形成的低效率的经营管理体制,容易造成资源的严重破坏和浪费,因而导致外部性的出现和公共产权的低效能。公有产权制度最大地弊端是名义上产权是清晰的,所有人是存在的,实际上不存在具体的所有人,没有人真正关心所有权人的利益,只关心本部门利益、本单位利益和本行业的经济利益,对森林资源生态环境保护的社会公众利益则漠不关心。在国有产权制度下,鉴于国家森林资源行政管理机构与森林资源国有经营单位之间存在的纵横交错的行政管理关系,以及复杂的经济利益关联,国家人很难按照法律法规完全履行对森林资源的有效监督和适时管理,有效保护所有人的利益。国有产权制度下往往实行所有权与经营权分离的产权经营模式,主要由用益权人(即国有林业经营单位)实际使用森林资源,由于这种制度下缺乏真正的所有权主体,用益权人缺乏来自所有权人的权利硬性约束。用益权人受到的约束主要来自所有权人的代表人或人,最容易出现国有林业经营单位与所有权人的人勾结起来损害所有权人利益的现象。东北、西南国有林区国有林业森工企业的长期超采伐限额的经营行为已经充分证明了这些,新中国历史上,哪里有国有森工企业,那里的森林砍伐就最严重,生态保护问题就最为脆弱,水土流失就最为严重,这是不争的事实。 在南方集体林区所实行的国有林场经营组织形式,在计划经济时期,培育了大量的森林后备资源,即使在市场经济初期,通过借债、国家资助等多种形式,营造了大量人工林,成为南方集体林区营造林典范,为国家和地方积累了大量的财富。不容忽视的是,国有林业的这种经济模式的发展,也带来了严重的环境保护问题,毁掉了大量宝贵的天然次生林资源,留下深刻的生态隐患。在计划经济向市场经济转型的惯性作用下,国家宏观财政体制的变化,地方财政逐步紧张,山区森林资源的保护缺少有力的财政支持,债务负担承重,导致森林资源债务性的过度消耗,国有林场重新面临资源潜在危机,生态环境保护压力增大。人们开始担心,在整个南方集体林区,如果缺乏强有力的外部财政输入,将有可能出现新一轮的公有林业资源和经济危机。值得进一步深思的是,这种危机不同于20世纪90年代以前的“两危”,不是总量性的,而是树种、林种和材种结构性的短缺,这种短缺的弥补难度将远远大于总量的提升,这不仅仅涉及到林业经济竞争能力的恢复,更重要地将关系到整个南方地区森林生态系统功能的恢复或重建。 与国有林业有所不同的是,集体产权的森林经营模式是一种理论上的群众自治管理,集体作为一级经济组织,承担集体森林资源财产的保值增值的权能,代表集体所有人的利益,要接受群众的监督,同时又是一级享有一定行政职能的委托性管理机构,行使林区社会管理的某些职能,如收费、计划生育、地方治安等等,部分代表国家利益,接受上级国家行政机关的领导和监督。集体组织的双重属性,其产权制度本身的缺陷,决定了其管理运行不可能按照合伙或合作等企业股权组合形式来全透明运行,不可能完全置于集体成员的监督之下,行政公权利的介入,容易导致集体利益的代表人(村长或村支书)及其村委会成员个人对森林资源的使用和经营权利过大,在利益的驱动下,难免滥用权力,背离集体成员的长远利益,侵害集体群众的经济和生态权利。因此,以集体这种半行政、半经济组织形式的公有产权模式,存在难以避免的体制弊端,这种弊端难以用组织监督或政治监督的形式来纠正,仍然有赖于森林资源产权制度深度改革来逐步克服。 3、森林生态保护与资源产权结构模式:受约束的森林资源产权设计 如前所述,我国现存在森林资源公有产权结构完全是计划经济条件下的产物,是社会主义公有制基本经济制度在森林资源产权设置上的具体体现,其所体现的是一种严格意义上的经济(公有制经济)和政治意愿(社会主义制度),而绝非是森林生态社会效益。在随后的森林资源所有权和经营权剥离的改革中,一定程度上改善了森林资源的产权和利用结构,但是这种改革的基本取向仍然是弱化政治而突出经济,仍然是一种经济分配体制的创新。之所以出现森林资源产权结构变动的阶段性,一方面在于人们主观认识上的局限性,特别是对社会主义根本性质和任务认识的阶段性,影响了森林资源产权制度的进一步改革;另一方面在于对森林功能的认识存在长期的误区,忽视森林和林业作为环境建设主体的重要生态作用,长期实行“重采轻予”的林业政策,导致了森林资源的过度利用和消耗;如果说以上两个方面是影响我国森林资源产权结构的主观原因的话,那么,我国相对落后的经济发展水平,长期的短缺经济则是导致森林生态保护不力的根本原因。20世纪末期,我国经历了一次严重的洪涝灾害,人们在面对巨大的财产和生命损失时,开始转变对森林资源的态度,更加注重森林生态的防护功能;在国家层面,开始了前所未有的政策大调整,投入数以千亿计的资金,全面启动退耕还林、天然林保护等6大林业重点工程,其中有5项是生态建设和保护工程,南方集体林区均在其内。 应当进一步思考的是,全面实施森林生态保护工程是否能够说明我国的经济实力已经强大到足以支撑全国25704万余公顷的林业用地[1]生态保护的目标?答案是显而易见的:我国还是一个发展中国家,中央和地方财政力量还十分有限,仍然有约3000万人口生活在绝对贫困之中,还没有能力大量投资森林生态保护工程。众所周知,森林生态保护是一项长期的任务,也是一项长期的财政支出项目,非但雄厚的财政力量是难以支撑的。由此可见,森林生态保护单单依靠国家的财政投入是不够的,依靠贷款更是不现实的,唯一的选择是要发动全社会的力量积极参与,形成国家和民间力量的汇合。那么,如何引导社会的资金、劳动力、管理和技术等要素进入森林生态保护领域?这里有两条基本的途径,其一是行政命令,搞“一平二调”,强制参与;其二是物质利益引导,通过政策经济优惠,吸引社会力量进入。很显然,第一种方式行不通,必然是低效率的;第二种方式是市场经济条件下必然的选择。当选择物质利益引导的时候,我们就面临一个不可回避的森林资源产权问题。因为,不论是国家社会财政力量的支持,还是民间社会力量的投入,必需有一个明确的补贴对象和确定的利益主体。从另外一个方面讲,国家投资森林生态保护,采取何种森林资源产权结构将直接影响资金使用效率,还将产生不同的森林生态效益。 3.1生态公益林产权结构的优化和选择 我国从2001年开始在全国部分省区实施森林分类经营改革试点。在这次试点中,将森林资源按照其主导利用功能人为地区分为生态公益林和商品林两大类。其中生态公益林以生态利用为主,满足人们对森林生态环境效益的追求,不可以实施商业采伐;商品林则是以生产木材为主要培养目标,满足社会的森林资源的经济需求[8]。单从主导属性和任务来看,生态公益林所提供的生态服务是一种严格意义上的社会产品或公共产品。按照公共产权理论,生态公益林产权结构适合以公有产权形式作为最优的选择。依照此逻辑,在南方集体林区原有的国有森林资源产权将有利于森林资源的合理利用和生态保护,但是,这种有利性还必须以相应的产权结构优化为基本要件:①国家投入的生态补偿或建设资金能够满足国有林业经营单位的最低需要(包括历史债务的处理)[8],资金运行和管理是有效率的;②需要对生态公益林实施严格的禁伐或限制利用管理,并且保持监督和管理的有效性。与此同时,引入私人产权的激励机制,在森林资源国有产权不变的情况下,应当最大限度地分散森林资源经营权和管理权,“弱化所有权,强化经营权”,将生态资金和管理权利直接分配国有林业单位职工,建立责权利相一致的激励机制,克服公共管理责任不明,职工利益不保的弊端。 从森林生态保护的世界发展潮流来看,集体所有农民经营的生态公益林实施公有化产权管理,可以克服私人产权经济利益的扩张,可以大量节省生态公益林管理成本,总体上讲是有效率的。但是,在南方集体林区,森林资源是农民赖以生存的物质生产资料,农民的生活与森林资源密切相关,公有化管理成功的关键不在于森林资源经营管理权的公共化,更不在于资金使用上的集体所有和集体调配,其公有化更多地应当体现在森林产品的公共属性上,落脚点在于能否有效保护农民的经济利益:①尊重个人“经营权”及林木所有权,按照承包经营合同或林权证书所指定的产权归属,由农民直接享受国家财政补贴,改过去的“暗补”为“明补”,资金的使用必需由实际经营者(即农民)掌握;②应当允许农民在被保护的森林里开展必要的生产活动,以增加经济收入,如林中间作、林副产品生产等,弥补经济损失;③对农民森林经营行为进行监督和控制(主要是采伐限制),以保证森林经营行为不损害森林公共生态效益。 3.2商品林产权结构及其管理 南方集体林区和东北、西南国有林区因其优越的光热、水分条件,适合林木的生长发育,理所当然就成为我国重要的商品林生产基地。在林业生产力布局调整中,这些区域的大部分地区被确定为重点地区商品林基地建设区[4]。顾名思义,商品林是以生产商品为主要目标,以追求经济效益为唯一目的。从产权激励机制的角度判断,建立商品林私人所有的产权结构更有利于提高商品林经营管理的积极性,更有利于提高商品林经济效益的实现。目前我国商品林产权结构的实际情况是,国有和集体林业经营单位掌握绝大多数的森林蓄积量和面积,真正的私人占有资源量还非常有限,在南方集体林区也不例外。从商品林的经济目标出发,其林木的采伐和利用应当按照严格按照市场经济的价值规律、供求关系以及价格规律来组织,何时采伐森林、采伐多少以及如何采伐完全是经营管理者自身的私有权力。从森林资源内在固有的经济和生态属性来看,不论是商品林还是生态公益林都同时兼而备之,同时结合中国的实际国情和林情的实际看,商品林产权的所有化和经营的自由化所应有的客观条件还不具备:①商品林区划的技术标准还不成熟,生态公益林与商品林严格界限的理论依据和实际技术应用还不完善,不排除一些非技术因素(如经济动因、政治因素)的干扰;②森林资源的完全放开所需要的市场环境还不具备,信息公开、市场开放、公平竞争以及相应的法律还非常不成熟;③政治和经济体制的限制,我国社会主义性质排除了森林资源的完全私有化的可能(即使在西方发达国家,对自然资源产权私有也设置了严格的限制);④基于森林公共生态利益的总体考虑,我国宪法和法律对包括商品林在内的森林资源财产权利实施必要的限制,规定了所有权人行使个人财产权利不应当损害社会公共利益的法律原则(这也是世界上通行的做法)。由此可见,我国商品林经济效益的目的性以及生态效益的兼顾性,决定了其产权结构的复合性。具体而言,对于国有商品林,在坚持林地所有权国家所有基础上,推进林木及其他地上资源的产权多元化,可以参照公司企业产权股份化,风险社会化的做法,分散林木所有权和经营权,让更多的民间资本购买国有林权,参与国有林权的控制和管理,从而有效激发民间资金的活力;另一方面,国家以其对森林土地资源的所有权而对私人森林资源产权实施法律监督,通过制定和实施森林资源采伐更新,监督森林经营行为,使其经济行为保持在公共生态利益所能容忍的最低范围之内;更重要的方面在于,商品林经营成果的好坏,与森林生态环境保护关系密切,在南方集体林区尤为明显,更多的木材产出,从而填补生态公益林保护所带来的木材供应短缺,将可以缓解林产品的市场供求矛盾,以此而言,商品林的发展是森林生态保护的一个极为重要的环节。对于集体所有的森林资源,应当在原有的森林承包经营的基础上,进一步“淡化”集体所有权,扩大农户“经营权”乃至“处分权”,其优秀是稳定延长商品林承包经营期,给予经营者商品林资源、林木资源的完全所有权和林地资源的“准所有权”。同时,积极配置活跃的商品林产权市场,完善产权流转的各项政策措施和管理机制[9] 目前,影响我国林区商品林经营活力的因素中,除了林权这一基本要素外,更重要方面还在于商品林经营政策环境等非市场因素,林业收费严重脱离法制的轨道,造成森林经营民有经济利益大块流失,降低了森林经营的经济效益,进而影响了产权改革的实际效果,在南方集体林区尤其突出[10]。如果说,森林资源产权改革是国家公权利和民间私权利的分合,那么,森林生态建设良好政策环境的创造则将更多地涉及到国家公权利的设置、行使以及有效的社会监督,将是一次深层次的林业法制改造[10],这将是一次更艰难的探索,我们拭目以待。 生态环境保护论文:农业生产与生态环境保护论文 1美国中西部农业开发概要 在美国开发中西部进程中,有两个大规模集中开发的时期:一是1860-1890年,这一时期开发西部的主要动力来源于皮货贸易、土地投机以及奴隶主庄园的扩张。二是1930-1970年,在大规模开发时期内,美国联邦政府陆续出台了有关中、西部开发的法律和政策,极大地加快了美国中西部地区的农业开发的速度。 19世纪中叶,美国联邦政府为了鼓励西部农业开发者,除制定了灵活多样的土地开发政策外,还陆续颁发了《沙漠土地法》、《鼓励西部植树法》等法律。以法律和政策的形式明确了只要在西部地区植树、种草或修筑灌溉沟渠达到一定面积和一定时间,就可以免费或低价获得一定面积的土地。这些法律和政策的实施,促进了美国西部的土地开垦和农业的发展。从1836年到1985年,美国中西部新开垦的耕地面积为2.45亿英亩,相当于原有耕地面积(1.6亿英亩)的1.53倍。随着耕地的增加,粮食产量倍增;玉米由1934~1938年期间的平均每年1061.3万t,增加到1989年的1亿9120万t,增加了约17倍;小麦由1934~1938年期间的平均每年389.5万t,增加到1989年的5540.7万t,增加了14.2倍;大豆由1934~1938年期间的平均每年23.3万t,增加到1989年的5244万t,增加了224倍。使美国成为世界主要的粮食出口国;美国主要畜产品的平均年产量:1961~1965年期间,肉类335.28万t,牛奶1139.9万t,鸡蛋78.4万t。到了1989年,肉类(不含鸡肉)、牛奶、鸡蛋的平均年产量,分别增加到1818.9万t、6543.2万t、397.4万t,分别比1961~1965年期间增加4.43倍、4.74倍、4.07倍。 但是,大规模的垦荒活动,在中、西部开发初期,一些农场主为了获得更加丰厚的农牧业利润,对那里进行了掠夺式的开发,使该地区的农地、水等自然资源遭到破坏,土地荒漠化加剧,生态失去平衡。 2农业生产与资源、生态环境问题 在美国,由于农业的开发而引起的资源、生态、环境问题,如,土壤侵蚀,水资源枯竭,盐害,水质污染,生态系统失衡,等等。 下面讨论在美国由于农业开发引起的土壤侵蚀、水资源枯竭、盐害、水质污染4个方面的资源与生态环境问题。 2.1土壤侵蚀 美国联邦农业部的最新调查研究结果表明:引起农业生产力低下的土壤侵蚀面积达6900万英亩,约占耕地总面积3亿4500万英亩的20%。土壤侵蚀主要发生在:长期不断地种植较单一的农作物的耕地,即不实行轮作、不实行休耕的农地,机械化大农场。此外,美国政府以往的农产品价格扶持政策、增加农户收入的各项优惠政策,导致农户以垦荒的途径扩大种植面积,增加农产品产量,维持较高水平的收入。 由于对土地、水资源的不合理开发利用,由于受风和水的侵蚀,美国全国的农地每年土壤流失量高达27亿-31亿t;造成容易发生土壤侵蚀的耕地面积达1亿1800万英亩。 2.2一些主要农业生产地区水资源枯竭 根据美国联邦农业部的统计资料:1949年美国可灌溉耕地面积为2500万英亩,到了1978年则增加到了5000万英亩,稍后减少到了现在的4500万英亩,其中包括容易发生水土流失的1200万英亩可灌溉耕地和1340万英亩地下水位下降的耕地,分布在北部平原、南部平原、丘陵地区、太平洋沿岸的17个州;例如,西部的加利福尼亚州中央的溪谷地区,地下水位的降低,已成为亟待解决的严重问题。另据美国联邦农业部的调查,1980-1984年,有1400万英亩的可灌溉耕地的地下水位每年下降0.5~5.0英尺。 2.3盐害 美国西部的干旱地区,是“灌溉农业区”,引起盐害的危险性极高。在这里不但有钠盐,还有钙盐、镁盐等各种盐类。加利福尼亚州受盐害最严重,加州的中部及南部帝国峡谷等主要农业区,降水极少,在那里若不进行灌溉,进行农业生产是不可能的。那里灌溉用水的水源是:地下水、圣礼河水、科罗拉多河水。因为科罗拉多河水含盐,加州中部、南部地区的土壤也含盐,所以,用含盐的水灌溉农田导致了耕地表面盐分过度积累,农作物因受盐害而枯死,耕地也逐渐变成了荒漠。现在,对此采取的对策是:用自动撒水器撒大量的水来希释盐分,使盐分流入地下。但是,这样做并没有从根本上解决问题,因为时间一长,地下水盐分含量增高,当盐分含量高的地下水位上升到农作物的根系部位时,就会导致农作物枯死;或用盐分较高的地下水灌溉农田使农作物枯死。为解决这些问题,也曾采用抽水机抽取地下水的方法,来降低地下水位。但是,盐分较高的水,向何处排放?这一问题至今没有得到解决。例如,为降低地下水位,曾将盐分较高的地下水排放到Gustafson野生动物自然保护区,该保护区发生了水鸟和水生植物受害事件,如水生动、植物生长畸形,以水生动物为食的水鸟因吃了这里的畸形动物也生长畸形,水鸟不下蛋,或生了蛋也孵不出小鸟。由于发生了这类事件,排水处于被禁止状态。如果在今后的10年中,这里仍禁止排放地下水,随着含盐分较高的地下水位的上升,将有100万英亩的耕作,因盐害而充耕,变为荒漠。到目前为止,含盐分较高的地下水的排放问题仍没有找到令人满意的解决办法。 2.4水质污染 由于农业开发、生产活动而引起的水质污染,是众多损害大而且涉及范围广的生态环境破坏问题之一。水质污染主要是由于农业生产活动而产生的地表土流失,这些流失的地表土沉积在湖底或河底,恶化有关动植物的生存环境;此外,美国的农民为扩大耕作面积,将湿地转化为农田,也使那里的动植物的生存环境受到破坏。就农业生产而言,大量使用氮和磷随地表水流失到河流及湖泊中,使河水及湖水产生富营养化问题,给动植物的生存带来负面影响;杀虫剂会使水生动、植物产生畸形,乃至死亡。据美国联邦农业部的调查资料显示:在美国,流入河流湖泊地表水的水质污染物约有50%来自农业生产活动,主要是由土壤侵蚀、水土流失造成的。其中有50%-70%为氮和磷,主要来源于耕地上的化肥与围栏育肥方式所聚集的家畜粪便。水质污染不仅使地表水质恶化,而且对地下水资源的水质也有重大影响。如果农业生产上使用的化学物质一旦污染了地下水,就会污染整个地下水水脉。地下水质污染,危及着农业生产地区人口总数的97%,占美国总人口50%的居民健康。因为,这些居民要饮用地下水,所以水污染问题的严重性是不言而喻的。 3美国的农业土地资源和生态环境保护对策 面对农业生产、开发资源环境带来的负面影响,美国联邦政府从20世纪80年代初期开始注重与农业生产、开发相关的资源、生态、环境的保护,制定了一系列旨在农业可持续发展的保护耕地、水等自然资源及生态环境的法规和长期计划,特别是联邦政府1985年制定的“农地保护计划”,大规模地实施退耕还草、退耕植树、或休耕;到1990年共将1亿1800万英亩的农地纳入,发挥了巨大的生态效益和经济效益。 3.1农业立法与资源、生态环境保护 美国联邦政府于1985年修订了农业法,修订后的农业法的主要内容是:①为提高农产品在国际市场上的竞争力和出口,政府对农民支付农产品出口补助金;②为减少农产品库存积压,扩大农户对农产品市场的选择权(交易条件、方式等);③通过实施农地保护计划(CRP),贯彻对农地进行保护的方针。此外,该法还包含了有关资源、环境保护的条款、草地保护、沼泽地保护等条款,制定这些条款的目标是:持续地提高农业生产的劳动生产率,保护土地和水等自然资源与生态环境。为实现该目标,政府制定了长期性资源和生态环境保护计划,即与该法相辅相成。 1990年美国联邦政府再次修订了农业法。修订后的农业法的目标是:通过实施农地、水等资源的保护及水质改善、湿地的生态环境系统保护、食品安全性保障对策,以保证农业生产力的持续提高,保证向消费者供给“绿色”的农产品。为实现上述目标,在农业法中还增添了关于“持续农业”和推行新的耕作方法的条款。 修订后的《农业法》,沿袭了食品安全保障法的方针,增加了对资源和生态环境保护的内容。该法的主要政策目标是:市场理论的应用;提高美国农产品在国际市场上的竞争力;资源和生态环境保护(特别是农地、水资源)。该法由9项条款组成,有关资源和生态环境保护的条款是第2项和第7项。 3.2农地保护计划 就其内容来看,可以说是荒漠化防治计划。其主要内容是:针对农业生产给土地、水等自然资源、生态环境带来的破坏,在容易发生荒漠化的地区,实行有计划的退耕还草、退耕还林及休耕(如种植以改良土壤为目的的豆科植物等),即在美国联邦农业部的监督下,对容易发生土壤侵蚀的耕地,实行为期10年的休耕或永久性退耕还草、退耕还林。同时,作为补偿,由联邦农业部每年向该计划的参加者(农户),支付一定数量的补助金(按每英亩一定的单价乘以退耕、休耕地面积的方法计算,并被称为地租,下同):联邦农业部退耕还草或退耕还林的农民支付树木和草的种植费用总额一半的补助金(一次性的补助)。 农地保护计划的主要目的是,减少容易发生土壤侵蚀的农地土壤侵蚀量,防止荒漠化蔓延。除此之外,还有以下五个较具体的目的:①通过农地保护计划的实施,长期保持美国农业的食品及天然纤维的生产能力;②减少由农业生产而产生的环境污染物质的数量;③改善水资源质量;④保护野生动、植物;⑤通过减少农作物种植面积的方法,抑制农产品生产过剩,通过总量控制来保证农户增加收入(稳定和提高农产品价格)。 根据联邦政府统计,1989年联邦农业部对大约6300万英亩容易发生土壤侵蚀的耕地实施农地保护计划管理,每年减少土壤侵蚀量达8亿t;到1990年,联邦农业部对容易发生土壤侵蚀的1亿1800万英亩耕地,实施农地保护计划管理。 在美国,实施农地保护计划管理,也不是一帆风顺的,常常会遇到阻力。例如,是参加会减少收入的农地保护计划(CRP)、还是维持以前那种较大耕作面积的农业生产活动之间进行选择时,农民更偏好后者。 在实施农地保护计划的区域内,如果农户不参加农地保护计划,则取消该农户享受政府扶持及参加联邦农业部“农产品计划”的资格。 到了1996年,最初实施农地保护计划的耕地(休耕、退耕还草、退耕还林)已经过了10年的保护期,也就是说已经失去了向农业部领取地租的资格,一部分休耕的农地可以从新进行农作物种植了。但是,拥有这些耕地的主人,必须严格遵守1985年及1990年修改后的农业法中有关农地保护的条款来耕作。否则,他们将不得不同农业部的“农产品计划”说“再见”了。那些退耕还草、退耕还林的农地,则永久地退出农作物的生产。 3.3防止水质污染对策 1987年美国颁布并实施的《水质法》、《水质净化法》,根据该法的规定,各地方(州)政府有义务每年向联邦政府报告关于缓解农业水源水质污染问题的对策及成果。1988年美国联邦农业部公布了“土壤、水资源保护全国计划”及“区域水资源水质净化计划”,并通过该计划的落实,管理着全国22个区域性水资源水质净化计划的实施。现在看来,全国各地的农地、水等自然资源和生态环境保护的实践证明,上述各项法律和计划收到了良好的效果。 3.4耕作方法的资源、环境保护对策 3.4.1可持续农业 所谓“可持续农业”,一般是指“能够持续地利用资源进行农业再生产或能够进行资源的再利用,把农药、化学废料的投入量控制在必要的最小限度,在实现资源与生态环境保护、生产安全农产品(食品)的同时,保持较高水平的农业生产力和收益性的耕作方式及其农业管理体系。” 实现可持续农业的手段是:①改革现行的农业种植、养殖体系中不利于农地、水等资源保护的部分;②采用病虫害综合防治方式;③促进家畜粪尿等农家有机肥料及豆科植物等绿肥的利用;④实施保护农地、水资源的保护性耕作方式;⑤采用种植业和畜牧业相结合的复合经营模式。 通过上述手段来防止土壤侵蚀、荒漠化蔓延、水资源水质污染的目的,并且在保护农地、水等自然资源和保护生态环境的前提下,进行农业生产,提供安全的(卫生的)农产品。 3.4.2关于“保护性耕作方法” 集约型持续单作经营方式农业,容易发生土壤侵蚀,导致农药使用量的不断增加、水质污染。 土壤中的有机物,可以提高土壤的孔隙率,增进水的渗透性,促进微生物的活动,提高土壤的肥力。但是,采用传统的农业耕作方法,会使土壤中的有机质含量下降,从而导致土壤的保水能力下降,容易发生土壤的侵蚀,造成农地的荒漠化。 在明确了集约型持续单作经营方式及传统的农业耕作方式的弊端之后,有针对性的导入“保护性耕作方法”。这种方法的主要内容是:利用农作物秸秆、根茎叶等剩余物覆盖地表,或将秸秆粉碎后还田;在坡地上修建保持水土的水平梯田;尽可能地减少农地的耕翻次数,提倡免耕法等。 生态环境保护论文:农业生产与生态环境保护论文 1美国中西部农业开发概要 在美国开发中西部进程中,有两个大规模集中开发的时期:一是1860-1890年,这一时期开发西部的主要动力来源于皮货贸易、土地投机以及奴隶主庄园的扩张。二是1930-1970年,在大规模开发时期内,美国联邦政府陆续出台了有关中、西部开发的法律和政策,极大地加快了美国中西部地区的农业开发的速度。 19世纪中叶,美国联邦政府为了鼓励西部农业开发者,除制定了灵活多样的土地开发政策外,还陆续颁发了《沙漠土地法》、《鼓励西部植树法》等法律。以法律和政策的形式明确了只要在西部地区植树、种草或修筑灌溉沟渠达到一定面积和一定时间,就可以免费或低价获得一定面积的土地。这些法律和政策的实施,促进了美国西部的土地开垦和农业的发展。从1836年到1985年,美国中西部新开垦的耕地面积为2.45亿英亩,相当于原有耕地面积(1.6亿英亩)的1.53倍。随着耕地的增加,粮食产量倍增;玉米由1934~1938年期间的平均每年1061.3万t,增加到1989年的1亿9120万t,增加了约17倍;小麦由1934~1938年期间的平均每年389.5万t,增加到1989年的5540.7万t,增加了14.2倍;大豆由1934~1938年期间的平均每年23.3万t,增加到1989年的5244万t,增加了224倍。使美国成为世界主要的粮食出口国;美国主要畜产品的平均年产量:1961~1965年期间,肉类335.28万t,牛奶1139.9万t,鸡蛋78.4万t。到了1989年,肉类(不含鸡肉)、牛奶、鸡蛋的平均年产量,分别增加到1818.9万t、6543.2万t、397.4万t,分别比1961~1965年期间增加4.43倍、4.74倍、4.07倍。 但是,大规模的垦荒活动,在中、西部开发初期,一些农场主为了获得更加丰厚的农牧业利润,对那里进行了掠夺式的开发,使该地区的农地、水等自然资源遭到破坏,土地荒漠化加剧,生态失去平衡。 2农业生产与资源、生态环境问题 在美国,由于农业的开发而引起的资源、生态、环境问题,如,土壤侵蚀,水资源枯竭,盐害,水质污染,生态系统失衡,等等。 下面讨论在美国由于农业开发引起的土壤侵蚀、水资源枯竭、盐害、水质污染4个方面的资源与生态环境问题。 2.1土壤侵蚀 美国联邦农业部的最新调查研究结果表明:引起农业生产力低下的土壤侵蚀面积达6900万英亩,约占耕地总面积3亿4500万英亩的20%。土壤侵蚀主要发生在:长期不断地种植较单一的农作物的耕地,即不实行轮作、不实行休耕的农地,机械化大农场。此外,美国政府以往的农产品价格扶持政策、增加农户收入的各项优惠政策,导致农户以垦荒的途径扩大种植面积,增加农产品产量,维持较高水平的收入。 由于对土地、水资源的不合理开发利用,由于受风和水的侵蚀,美国全国的农地每年土壤流失量高达27亿-31亿t;造成容易发生土壤侵蚀的耕地面积达1亿1800万英亩。 2.2一些主要农业生产地区水资源枯竭 根据美国联邦农业部的统计资料:1949年美国可灌溉耕地面积为2500万英亩,到了1978年则增加到了5000万英亩,稍后减少到了现在的4500万英亩,其中包括容易发生水土流失的1200万英亩可灌溉耕地和1340万英亩地下水位下降的耕地,分布在北部平原、南部平原、丘陵地区、太平洋沿岸的17个州;例如,西部的加利福尼亚州中央的溪谷地区,地下水位的降低,已成为亟待解决的严重问题。另据美国联邦农业部的调查,1980-1984年,有1400万英亩的可灌溉耕地的地下水位每年下降0.5~5.0英尺。 2.3盐害 美国西部的干旱地区,是“灌溉农业区”,引起盐害的危险性极高。在这里不但有钠盐,还有钙盐、镁盐等各种盐类。加利福尼亚州受盐害最严重,加州的中部及南部帝国峡谷等主要农业区,降水极少,在那里若不进行灌溉,进行农业生产是不可能的。那里灌溉用水的水源是:地下水、圣礼河水、科罗拉多河水。因为科罗拉多河水含盐,加州中部、南部地区的土壤也含盐,所以,用含盐的水灌溉农田导致了耕地表面盐分过度积累,农作物因受盐害而枯死,耕地也逐渐变成了荒漠。现在,对此采取的对策是:用自动撒水器撒大量的水来希释盐分,使盐分流入地下。但是,这样做并没有从根本上解决问题,因为时间一长,地下水盐分含量增高,当盐分含量高的地下水位上升到农作物的根系部位时,就会导致农作物枯死;或用盐分较高的地下水灌溉农田使农作物枯死。为解决这些问题,也曾采用抽水机抽取地下水的方法,来降低地下水位。但是,盐分较高的水,向何处排放?这一问题至今没有得到解决。例如,为降低地下水位,曾将盐分较高的地下水排放到Gustafson野生动物自然保护区,该保护区发生了水鸟和水生植物受害事件,如水生动、植物生长畸形,以水生动物为食的水鸟因吃了这里的畸形动物也生长畸形,水鸟不下蛋,或生了蛋也孵不出小鸟。由于发生了这类事件,排水处于被禁止状态。如果在今后的10年中,这里仍禁止排放地下水,随着含盐分较高的地下水位的上升,将有100万英亩的耕作,因盐害而充耕,变为荒漠。到目前为止,含盐分较高的地下水的排放问题仍没有找到令人满意的解决办法。 2.4水质污染 由于农业开发、生产活动而引起的水质污染,是众多损害大而且涉及范围广的生态环境破坏问题之一。水质污染主要是由于农业生产活动而产生的地表土流失,这些流失的地表土沉积在湖底或河底,恶化有关动植物的生存环境;此外,美国的农民为扩大耕作面积,将湿地转化为农田,也使那里的动植物的生存环境受到破坏。就农业生产而言,大量使用氮和磷随地表水流失到河流及湖泊中,使河水及湖水产生富营养化问题,给动植物的生存带来负面影响;杀虫剂会使水生动、植物产生畸形,乃至死亡。据美国联邦农业部的调查资料显示:在美国,流入河流湖泊地表水的水质污染物约有50%来自农业生产活动,主要是由土壤侵蚀、水土流失造成的。其中有50%-70%为氮和磷,主要来源于耕地上的化肥与围栏育肥方式所聚集的家畜粪便。水质污染不仅使地表水质恶化,而且对地下水资源的水质也有重大影响。如果农业生产上使用的化学物质一旦污染了地下水,就会污染整个地下水水脉。地下水质污染,危及着农业生产地区人口总数的97%,占美国总人口50%的居民健康。因为,这些居民要饮用地下水,所以水污染问题的严重性是不言而喻的。 3美国的农业土地资源和生态环境保护对策 面对农业生产、开发资源环境带来的负面影响,美国联邦政府从20世纪80年代初期开始注重与农业生产、开发相关的资源、生态、环境的保护,制定了一系列旨在农业可持续发展的保护耕地、水等自然资源及生态环境的法规和长期计划,特别是联邦政府1985年制定的“农地保护计划”,大规模地实施退耕还草、退耕植树、或休耕;到1990年共将1亿1800万英亩的农地纳入,发挥了巨大的生态效益和经济效益。 3.1农业立法与资源、生态环境保护 美国联邦政府于1985年修订了农业法,修订后的农业法的主要内容是:①为提高农产品在国际市场上的竞争力和出口,政府对农民支付农产品出口补助金;②为减少农产品库存积压,扩大农户对农产品市场的选择权(交易条件、方式等);③通过实施农地保护计划(CRP),贯彻对农地进行保护的方针。此外,该法还包含了有关资源、环境保护的条款、草地保护、沼泽地保护等条款,制定这些条款的目标是:持续地提高农业生产的劳动生产率,保护土地和水等自然资源与生态环境。为实现该目标,政府制定了长期性资源和生态环境保护计划,即与该法相辅相成。 1990年美国联邦政府再次修订了农业法。修订后的农业法的目标是:通过实施农地、水等资源的保护及水质改善、湿地的生态环境系统保护、食品安全性保障对策,以保证农业生产力的持续提高,保证向消费者供给“绿色”的农产品。为实现上述目标,在农业法中还增添了关于“持续农业”和推行新的耕作方法的条款。 修订后的《农业法》,沿袭了食品安全保障法的方针,增加了对资源和生态环境保护的内容。该法的主要政策目标是:市场理论的应用;提高美国农产品在国际市场上的竞争力;资源和生态环境保护(特别是农地、水资源)。该法由9项条款组成,有关资源和生态环境保护的条款是第2项和第7项。 3.2农地保护计划 就其内容来看,可以说是荒漠化防治计划。其主要内容是:针对农业生产给土地、水等自然资源、生态环境带来的破坏,在容易发生荒漠化的地区,实行有计划的退耕还草、退耕还林及休耕(如种植以改良土壤为目的的豆科植物等),即在美国联邦农业部的监督下,对容易发生土壤侵蚀的耕地,实行为期10年的休耕或永久性退耕还草、退耕还林。同时,作为补偿,由联邦农业部每年向该计划的参加者(农户),支付一定数量的补助金(按每英亩一定的单价乘以退耕、休耕地面积的方法计算,并被称为地租,下同):联邦农业部退耕还草或退耕还林的农民支付树木和草的种植费用总额一半的补助金(一次性的补助)。 农地保护计划的主要目的是,减少容易发生土壤侵蚀的农地土壤侵蚀量,防止荒漠化蔓延。除此之外,还有以下五个较具体的目的:①通过农地保护计划的实施,长期保持美国农业的食品及天然纤维的生产能力;②减少由农业生产而产生的环境污染物质的数量;③改善水资源质量;④保护野生动、植物;⑤通过减少农作物种植面积的方法,抑制农产品生产过剩,通过总量控制来保证农户增加收入(稳定和提高农产品价格)。 根据联邦政府统计,1989年联邦农业部对大约6300万英亩容易发生土壤侵蚀的耕地实施农地保护计划管理,每年减少土壤侵蚀量达8亿t;到1990年,联邦农业部对容易发生土壤侵蚀的1亿1800万英亩耕地,实施农地保护计划管理。 在美国,实施农地保护计划管理,也不是一帆风顺的,常常会遇到阻力。例如,是参加会减少收入的农地保护计划(CRP)、还是维持以前那种较大耕作面积的农业生产活动之间进行选择时,农民更偏好后者。 在实施农地保护计划的区域内,如果农户不参加农地保护计划,则取消该农户享受政府扶持及参加联邦农业部“农产品计划”的资格。 到了1996年,最初实施农地保护计划的耕地(休耕、退耕还草、退耕还林)已经过了10年的保护期,也就是说已经失去了向农业部领取地租的资格,一部分休耕的农地可以从新进行农作物种植了。但是,拥有这些耕地的主人,必须严格遵守1985年及1990年修改后的农业法中有关农地保护的条款来耕作。否则,他们将不得不同农业部的“农产品计划”说“再见”了。那些退耕还草、退耕还林的农地,则永久地退出农作物的生产。 3.3防止水质污染对策 1987年美国颁布并实施的《水质法》、《水质净化法》,根据该法的规定,各地方(州)政府有义务每年向联邦政府报告关于缓解农业水源水质污染问题的对策及成果。1988年美国联邦农业部公布了“土壤、水资源保护全国计划”及“区域水资源水质净化计划”,并通过该计划的落实,管理着全国22个区域性水资源水质净化计划的实施。现在看来,全国各地的农地、水等自然资源和生态环境保护的实践证明,上述各项法律和计划收到了良好的效果。 3.4耕作方法的资源、环境保护对策 3.4.1可持续农业 所谓“可持续农业”,一般是指“能够持续地利用资源进行农业再生产或能够进行资源的再利用,把农药、化学废料的投入量控制在必要的最小限度,在实现资源与生态环境保护、生产安全农产品(食品)的同时,保持较高水平的农业生产力和收益性的耕作方式及其农业管理体系。” 实现可持续农业的手段是:①改革现行的农业种植、养殖体系中不利于农地、水等资源保护的部分;②采用病虫害综合防治方式;③促进家畜粪尿等农家有机肥料及豆科植物等绿肥的利用;④实施保护农地、水资源的保护性耕作方式;⑤采用种植业和畜牧业相结合的复合经营模式。 通过上述手段来防止土壤侵蚀、荒漠化蔓延、水资源水质污染的目的,并且在保护农地、水等自然资源和保护生态环境的前提下,进行农业生产,提供安全的(卫生的)农产品。 3.4.2关于“保护性耕作方法” 集约型持续单作经营方式农业,容易发生土壤侵蚀,导致农药使用量的不断增加、水质污染。 土壤中的有机物,可以提高土壤的孔隙率,增进水的渗透性,促进微生物的活动,提高土壤的肥力。但是,采用传统的农业耕作方法,会使土壤中的有机质含量下降,从而导致土壤的保水能力下降,容易发生土壤的侵蚀,造成农地的荒漠化。 在明确了集约型持续单作经营方式及传统的农业耕作方式的弊端之后,有针对性的导入“保护性耕作方法”。这种方法的主要内容是:利用农作物秸秆、根茎叶等剩余物覆盖地表,或将秸秆粉碎后还田;在坡地上修建保持水土的水平梯田;尽可能地减少农地的耕翻次数,提倡免耕法等。 生态环境保护论文:生态环境保护财政税收手段分析论文 [摘要]我国生态环境恶化,制约经济持续增长。为改善生态环境,政府应采取相应的财政税收手段,促使政府、消费者、企业形成环保合力。 [关键词]生态环境政府采购绿色消费环境税 我国经济增长方式转变缓慢,资源消耗过大,环境污染加剧。降低经济增长所付出的资源环境代价,政府责任重大。政府统筹经济增长与生态环境保护,必须运用法律手段、行政手段、经济手段,多管齐下。本文主要分析政府依靠财政税收这一经济手段,促进生态环境改善,降低经济增长的环境成本。 一、政府统筹经济增长与生态环境保护责任重大 保护环境与经济增长并重,环境保护和经济发展同步,是实现我国经济可持续发展的客观要求。在过去的15年中,我国经济年均增长率达到10.1%,成为世界第四大经济体。然而,我国经济增长、工业化和城市化发展中忽视环境保护,环境污染和生态恶化已经到了相当严重的程度。解决我国重经济增长、轻环境保护造成的后果,政府责任重大。 1.我国生态环境严峻形势必须改变 我国经济快速增长造成环境恶化。一些地方不惜以牺牲环境为代价换取经济增长,结果,我国主要污染物排放量超过环境承载能力,水、大气、土壤等污染日益严重,固体废物、汽车尾气、持久性有机物等污染持续增加。流经城市的河段普遍遭到污染,五分之一的城市空气污染严重,三分之一的国土面积受到酸雨影响。全国水土流失面积356万平方公里,沙化土地面积174万平方公里,90%以上的天然草原退化,生物多样性减少。 “十一五”时期是加强环境保护、改善环境状况的关键时期。“十一五”规划明确提出了今后五年环境保护的主要目标:到2010年,在保持国民经济平稳较快增长的同时,使重点地区和城市的环境质量得到改善,生态环境恶化趋势基本遏制。单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右;主要污染物排放总量减少10%;这些目标,体现了防治环境污染和保护生态环境的要求,体现了人民群众的愿望和国家长远利益的要求,政府必须下定决心确保完成。 2.经济增长的高环境成本必须降低 生态破坏和环境污染,造成了巨大的经济损失。一些地区已经出现了“有河皆干、有水皆污、土地退化”等现象。许多地方生态脆弱,环境承载力降低。2006年我国了《中国绿色国民经济核算研究报告2004》。报告指出:仅2004年全国因环境污染造成的经济损失为5118亿元,占当年GDP的3.05%。如果在现有的治理技术水平下全部处理2004年点源排放到环境中的污染物,需要一次性直接投资约为10800亿元,占当年GDP的6.8%左右。同时每年还需另外花费治理运行成本2874亿元,占当年GDP的1.80%。可见,如果再不重视保护环境,经济增长的环境成本会更高,政府必须下决心改善生态环境。 二、政府统筹经济增长与生态环境保护的财政税收手段 保护生态环境,政府要遵循经济规律,针对不同的经济活动主体,灵活运用财政税收手段,提高环境保护工作的有效性。 1.财政税收手段引导绿色消费保护环境 保护生态环境,在消费环节要大力倡导环境友好的消费方式。政府通过制定财税政策,鼓励使用、消费环境标识志产品、环境认证产品、能效标识产品、节能节水认证产品、绿色标志食品和有机标志食品,有利于消费环节形成节约资源和保护环境的消费方式。政府机构实行绿色采购、消费者选择绿色消费,全社会自觉抵制非环保产品的消费,增加对环保产品的需求,有利于保护生态环境。 (1)财政资金转向绿色采购 形成环境友好的消费方式,政府财政资金要优先购买对环境有利的绿色产品,形成政府绿色采购。政府绿色采购就是在政府采购中选择那些符合国家绿色认证标准的产品和服务。政府采购的绿色标准不仅要求末端产品符合环保技术标准,而且要按照产品生命周期标准使产品从设计、开发、生产、包装、运输、使用、循环再利用到废弃的全过程均符合环保要求。政府所购物品:电话、电脑、打印机、传真机、复印机、车辆等办公用品,都必须达到特定的环保标准,符合国家绿色认证标准。这有利于带动企业生产绿色环保产品,减少对环境的破坏。 实施政府绿色采购,必需完善政府绿色采购法律法规,严格执行政府绿色采购标准、清单和指南。2006年11月我国公布了第一份政府采购“绿色清单”。它涉及汽车、打印机、彩电、板材、家具等14个行业获得中国环保标志认证的上百种产品的采购清单。它规定政府机关、事业单位、团体组织在用财政资金实施政府采购时须优先选择“绿色产品”,不按规定采购的单位,财政部门可以拒付采购资金。 (2)税收政策促进绿色消费 “绿色消费”主要有三层含义:一是倡导消费者在消费时选择未被污染或有助于公众健康的绿色产品。二是在消费过程中注重对垃圾的处置,避免环境污染。三是引导消费者转变消费观念,节约资源和能源。消费者作为绿色消费的主体,进行绿色消费还存在一些障碍,还需政府出台财税加以引导。 ①减少税收鼓励购买环保产品 环境标志是一种标在产品或其包装上的标签,它表明该产品不仅质量合格,而且在生产、使用和处理处置过程中符合特定的环境保护要求。实施环境标志认证,实质上是对产品从设计、生产、使用到废弃处理处置,乃至回收再利用的全过程的环境行为进行控制。它由国家指定的机构或民间组织依据环境产品标准及有关规定,对产品的环境性能及生产过程进行确认,并以标志图形的形式告知消费者哪些产品符合环境保护要求,对生态环境更为有利。 随着环保意识的加强,环境标志产品受到重视,消费者更注重购买环保产品。但是有很多不法厂商,擅自在产品包装上印刷环保认证标志,消费者难辨真假。本来,发放环境标志的最终目的是保护环境,一方面通过环境标志告诉消费者哪些产品有益于环境,并引导消费者购买、使用这类产品;另一方面通过消费者的选择,引导企业生产对环境有益的产品。但是市场上假冒的环境标志产品,产品质量低劣,成本低、价格低,不利于消费者对真环保产品的购买。 鼓励绿色消费,政府不仅要加大对假冒环境标志产品的打击力度,而且要对获中国环境标志认证的产品减免税收。通过减免税收,增加其竞争优势。目前我国共有近200家企业,40多个大类,500多种产品获得了中国环境标志认证。对这些产品减免税收,降低其生产成本,增加其降价空间,使其在价格上处于有利地位。不仅能鼓励消费者购买绿色环境认证产品,而且能鼓励生产者生产绿色环保产品。 ②消费税限制购买非环保产品 促进绿色消费,减少对非环保产品的消费,必须完善消费税制度。去年4月1日,我国对木质一次性筷子、实木地板、大排量轿车提高了消费税,限制对其消费。还有许多产品,消费者看不出它对环境的危害,然而,生产中对环境危害巨大。例如,消费者在购买黄金首饰时,很少知道它对环境的危害。黄金生产中的氰、砷、汞、浮选药剂、悬浮物、重金属,腐蚀性气体、粉尘、尾渣、废石及放射性物质,对环境危害极大,尤其是汞和氰,严重污染空气和水。对这类生产中严重污染环境的产品,政府应提高消费税,限制百姓对它的消费。 2.财政税收手段引导绿色生产保护环境 改善生态环境,落实节约资源和保护环境基本国策,建设低投入、高产出,低消耗、少排放的资源节约型、环境友好型社会,必须推行绿色生产。企业是绿色生产的主体,政府要制定财税政策对企业加以引导。 (1)财政资金支持企业绿色生产 从源头上减少对环境的破坏,就要形成一个有利于资源节约和环境保护的产业体系。一方面,强化从源头防止污染,坚决改变先污染后治理、边治理边污染的现状,就要大力推动产业结构优化升级,加快发展清洁生产的先进制造业、高新技术产业;另一方面,从源头上有效控制污染物排放,就要大力发展环保产业,提高环境保护的水平。鼓励企业在环境保护关键技术、环保相关技术、共性技术方面取得突破,切实提高我国环境保护的科技含量;鼓励企业发展环保装备制造业、参与污染治理和环保产业发展,政府财政资金都要予以支持。 ①财政资金支持绿色发电 国家环保局公布,去年上半年我国二氧化硫排放增长4.2%,大大高于“十一五”规划环境目标所要求的每半年降低1%的目标。2006年11月经济合作与发展组织(OECD)了《OECD中国环境绩效评估报告》:单位GDP的二氧化硫排放量,以1000美元GDP的二氧化硫排放量计,中国2.9公斤,OECD成员国平均水平为1.1公斤。我国煤炭消费高速增长,导致二氧化硫排放总量大幅度增加。燃煤电厂又是二氧化硫排放的主要来源,而燃煤电厂脱硫设施建设严重滞后。控制二氧化硫污染的问题,一方面,加快现有燃煤电厂脱硫设施建设,推进钢铁、有色、化工、建材等行业二氧化硫综合治理;另一方面,必须从源头上减少对环境的破坏,财政资金要支持绿色发电。政府财政资金重点支持企业使用大型高效清洁发电装备、大功率风力发电机组,财政资金投向开发利用风能、太阳能、地热能和海洋能等绿色发电项目。 ②财政资金支持绿色交通 我国汽车尾气和烟尘、噪音等造成的交通污染,对城市生态环境造成了严重威胁。目前公交车辆使用的燃油普遍含硫较高,排放大量的二氧化硫、三氧化硫等,对环境造成了污染。控制城市空气质量恶化趋势,财政资金要支持发展绿色交通。财政资金项目资助企业研制清洁、廉价新型环保公交电动能源,财政资金补贴公交公司使用尾气零排放,无污染,低噪音的新型电动公交车辆,淘汰老旧车辆。 (2)税收政策限制污染型企业生产 保护生态环境,必须改变我国高投入、高消耗、高排放、低产出的经济增长方式,推进节能、节水、节地、节材和资源综合利用、循环利用,推行清洁生产,实现增产减污。但是,一些地方对环境保护监管不力,甚至存在地方保护主义。对环境违法处罚力度不够,违法成本低、守法成本高。有的地方不执行环境标准,违法违规批准严重污染环境的建设项目;有的地方对应该关闭的污染企业放任自流,导致污染型企业大量生存,加剧了环境污染。治理环境污染,一方面政府加大执法力度、加强监管,坚决关闭小钢铁、小水泥、小化工、小造纸、小皮革等项目;另一方面,开征环境税。环境税是对破坏环境的活动包括碳排放、硫排放、生成有毒废料、使用原始原材料、排放汞、生成垃圾,通过税收予以阻止。根据我国产业政策和环保标准,对那些高消耗、高排放、低效益的限制类、淘汰类产业,征收高额环境税。通过征收环境税,大幅提高污染型企业生产成本,迫使其转产或停产。 生态环境保护论文:河流域生态环境保护与经济社会发展论文 河西内陆河流域由东到西包括石羊河、黑河、疏勒河三大水系,按流域等级划分,这三大水系均为三级流域,马营河作为黑河干流最大的支流,应为四级流域,在这里,重点探讨一下马营河流域生态环境保护与经济社会可持续发展的问题。 一、马营河流域生态环境保护的现实性和紧迫性 1、马营河流域生态环境状况 地处河西走廊中部的马营河流域发源于祁连山北麓的冷龙岭,是黑河和石羊河两大水系的分水岭,也是黑河干流东部最大的一条支流,流域总面积2347平方公里,总人口16.59万,为典型的温带大陆性干旱气候,具有日照充足,干燥少雨的特点。区内年平均气温5.9度,年平均降水量195毫米,年平均蒸发量1695—2246毫米,具有降水量少而蒸发量大的显著特征。流域可利用的水资源总量为9398立方米,人均占有水资源量不足600立方米,大大低于国际公认的1700立方米的缺水警戒线值,流域内地表水和地下水经多次转化和重复利用,水的重复利用率高达144%,余水下行至张掖汇入黑河。 马营河灌区是山丹县唯一的大型灌区,控制灌溉面积32.42万亩,是河西走廊重要的商品粮基地。自改革开放以来,经济的快速发展给灌区奠定了一定的物质基础,但掠夺式粗放经营的短期行为也导致了人们对该流域生态的严重破坏,特别是山丹军马场,逐年开荒种地,破坏草原植被,与民争食,逐步蚕食包围水源涵养带,目前已扩展到了祁连山脚下,耕地面积已由80年代的30万亩,增加到现在的40万亩,造成土壤严重沙化。据掌握,仅该地沙暴天气发生率就由70年代的每年5次增加到现在的每年24次,昔日“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”的美景已一去不复返。与此同时,由于水域、植被的严重破坏,逐渐引发了气候演变——少雨、高温、多沙暴天气逐年增多。据统计,灌区泉眼湖泊由70年代的3511眼萎缩到目前的125眼,泉水溢出流量由70年代的1.8立米/秒,减少到了目前的0.8立米/秒,导致部分湖泊干涸、地下水位下降、林木枯亡;李桥水库年拦蓄水量由80年代初的5500多万立米减少到现在的3800万立米,减少了1000多万立米;祁店水库从1996年开始就无径流调节,只是为了维系1.37万东乐人民的生命,每年从李桥水库调剂300万立方米用于生计。 整个流域自下而上呈现出“沙化区向农业区推进,农业区向牧业区推进,牧业区向林草区推进,雪线向主峰推进”的生态恶化趋势,而且还引发一系列经济社会问题,成为影响灌区经济社会发展的不确定因素,生态环境已越来越制约流域经济社会的可持续发展。 “皮之不存,毛将焉附”,支流生态环境的恶化必将威胁到黑河干流的生态环境。因此,马营河支流应与黑河干流的利用与保护同等重要,若支流开发利用程度过高,可能会破坏水文循环,也不能达到黑河流域乃至河西内陆河流域综合治理目标和水资源可持续利用的目标。 2、流域水资源的承载能力 马营河属黑河水系,是山丹县境内最大的一条内陆河,河道全长176公里,综贯山丹县全境,水资源总量9398万立米,而流域国民经济各部门现状需水总量为10900万立米,经济社会发展用水量严重超越了水资源的承载能力,究其原因主要有以下几点: 其一,传统水利的观念一直禁锢着人们的思想,大水漫灌、串灌、明浇夜退的灌水陋习长期束缚着灌水方式的革命性突破和超越发展。以李桥水库为界,上下游在经济结构、用水习惯等方面差异极大,用水矛盾也很尖锐,上游水的浪费大的惊人,只有40%的水资源能得到有效利用。 其二,马营河流域内河床下切,水利设施基础掏空,上下游左右岸水土流失区林分结构不合理,坡地径流的汇集,缺乏工程措施、植物措施的有效拦截,入河泥沙大量增加,加快了水库淤积,至目前李桥水库已淤积泥沙300万立米,严重影响到了水库的安全运行。 其三,水利工程建设滞后,流域水库上游缺乏控制性枢纽调蓄工程,工程配套差,渠系渗漏严重,有些村社仍然沿用土渠或天然河道输水,使大量水被渗漏、蒸发掉了,水量损失较大。 其四,农牧业结构不合理,粮经比例失调,高耗水作物和高耗水企业使水资源总量不足,打破了原有的水生态平衡,经济社会发展未充分考虑水资源条件,农村人口的迅速膨胀,新的城市消费群体对给水需求的增加,导致政府和职能部门在协调生产生活用水的同时,忽视了生态用水,挤占了生态用水。山丹县解放初期有人口5.74万人,到现在已增加到20.21万人,增加了14.47万人,增长252%;而由于流域地处欧亚大陆腹地,属极强型气候,干旱少雨,水资源先天不足,从50—60年代政府号召农民开荒种地,到80年代至今的改革开放又使得到致富机会的农民更加过度地开垦草地、坡地,上游耕地面积越来越大,下游保灌面积却越来越小,东乐乡6.0万亩土地沙化,人均耕地不足0.5亩,昔日绿洲面临沙化的危机。以牺牲下游的生态系统来换取上游的生存和发展,必然导致整个生态系统的恶性循环。 其五,河川径流逐年减少,地下水补给量也相应减少;过度开采地下水,导致一些湖泊、湿地消失,使下游地下水位下降最大达19米,井深发展到250米。祁家店水库出现库水倒灌现象,不得不从2000年开始把调水以来每年3月1日开始的轮期推迟为4月15日以后,以减少库水倒灌,保证下游的灌溉。 因此,不论是水资源的的浪费,水环境的恶化,还是区域人口、数量、流域经济社会的快速发展,都远远超出了现有水资源的承载能力。 二、加强流域生态环境保护的途径 面对不堪重负的水资源,面对有限的供水能力及日益增长的用水需求,一个有效的途径就是按照“有序有偿,供需平衡,结构优化,集约高效”的办法通过建设水市场来保护和重新合理配置现有的水资源,节约用水,量水发展,以供定需,增强水资源对经济社会可持续发展的保障能力。 三、加强流域生态环境保护的措施 1、通过开展“世界水日”、“中国水周”等节水运动,张贴节水标志和节水标语,增强人们的节水意识。 2、树立上下游、左右岸、全流域一盘棋思想,密切配合,团结治水,共同发展。 3、流域生态环境恶化,病在下游,根在中上游,要坚决在上中游实施退耕还林还草,禁止陡坡开荒,湖泉打井,先保护,后利用,再配置。 4、流域内打井要建立监理制度,合理布井,制定取水标准,改进水量计量手段,用价格杠杆调节用水量,防止过量开采地下水。 5、通过灌区改造,加大上中游节水工程的比重和力度,特别是上三坝灌区要搞好渠系配套,渠道防渗,配备量水设施,计量收费,节约用水,把节约的水量用在下游农田保灌和生态用水上,逐步增加科技对水利的贡献。 6、大力调整农业种植结构,压夏扩秋,压缩高耗水作物面积,减轻夏灌压力,减少水事纠纷,促进社会稳定。 7、在马营河河床沿岸、沿坡种草种树,营造绿色走廊,改善植被,恢复生态。 8、对水资源进行合理开发、高效利用、优化配置、有效保护和综合治理,从而大大提高水资源的承载能力。 9、对于上游特别是军马场收取水费的同时,收取污染防治费,控制面源污染,恢复和保护好大马营滩地的植被,涵养水源,发挥湿地的自净功能,减少上游对下游的污染,以水环境承载力的提高推进水资源承载力的提高。 10、积极争取外流域调水,增加资源总量协调生产、生活、生态用水,走可持续发展之路。 生态环境保护论文:库区生态环境保护管理论文 丹江口库区水源区,包括汉江和丹江口两大水系,涉及豫、鄂、陕、甘、渝、川6省(市)48个县(市、区),其中河南省7815.34平方千米,涉及南阳市境内面积6361.94平方千米,其中,西峡3131.57平方公里,淅川2821.46平方千米,内乡37637平方公里,邓州市32.21平方公里。 1丹江口库区生态环境现状 丹江口水库是我国水质最好的大型水库之一。2004年2月,南阳市环境保护监测站监测人员在丹江口水库随机取出样品水进行了监测。结果表明,25项指标除了总氮指标达到国家地表水二类标准外,其他24项指标全部达到国家地表水环境质量一类标准。其中,铜、锌、镉、硒、砷、铬(六价)等14项指标在国家规定监测方法内未检出(也就是说完全符合国家地表水环境质量一类标准);PH值8、化学需氧量、高锰酸盐、溶解氧、氨粪大肠菌群,完全符合地表水环境质量一类标准。总体上达到国家地表水二类标准以上。 但是,随着库区经济社会的发展,库区生态环境正在恶化,影响水质的潜在因素正在凸现,水质稳定在二类标准,需要艰苦的努力。 1.1水土流失 严重的水土流失的形成既有自然因素,更有人为因素。根据2000年全国第三次水土流失遥感调查资料,南阳市丹江口库区及上游流域强度流失面积446.87平方千米,占总面积的7%,中度流失面积1369.7平方千米,占总面积的21.5%,轻度流失面积1552.44平方千米,占总面积的24.5%,三者合计3369.01平方千米,占总面积的53%,年平均土壤侵蚀量990万吨,平均土壤侵蚀模数2938吨/平方千米,水土流失现象比较严重。 从自然因素上看,一是地形,该地区山地和岗地面积广大,其中坡度25。以上的坡地就占到山地和岗地总面积的52%。二是成土母质,该地区的成土母质多为易风化的花岗岩、片麻岩和沙砾岩,一旦遭遇强度大的降水,极易造成土层坍塌,泥沙顺水而下,形成泥石流。三是植被,由于库区居民大规模的垦林开荒,地表裸露,提供了大量的泥砂源,同时,部分山区特别是丘陵地区植被稀疏,土壤凝固力差,极易造成水土流失。四是降水,库区处在夏季降雨的中心,每年5—9月份暴雨频繁且强度较大,为水土流失提供了动力因素。 从社会因素看,丹江口库区的森林植被遭到了不同程度的破坏,是该区水土流失最重要的社会因素。主要表现为:第一,经济建设对木材的巨大需求。当地政府因为经济建设的需要,对森林进行大规模的开发,但由于对木材的采伐缺乏计划性以及对再生林的培养缺乏更新性,使得森林资源面积越来越少。仅在西峡县,国家就设置了三个国有林场,先后采伐了2万多公顷的原始森林,而属于死保护区的林区,现在也所剩无几。第二,农业用地对森林植被的强夺。丹江口库区90%都是生活在深山的农民,当地居民人均耕地不足0.43公顷,靠这仅有的土地根本养活不了自己,又不能从农业之外的产业中找到摆脱贫困的出路,就只好把矛头转向林地,不断地伐木毁草,不断地开辟土地。这种农民收入完全来自农业的经济结构,必然导致经济—生态陷入“越穷越砍,越砍越穷,砍光了就去山上开荒”的恶性循环,使得森林面积急剧减少。除了森林植被的大面积锐减,人们在进行生产建设的过程中,肆意地开山炸石,任意地弃渣置物,都会造成库区一定程度的水土流失。 严重的水土流失,造成雨季泥沙俱下,大量的泥沙在库底淤积,使得水库的库容减少,工程效益降低。据有关资料统计:1968—1988年20年间,丹江库区淤积泥沙达12.1亿吨,已占水库库容的8%。即使按着这样的淤积速度,水库的使用期也将受到极大的影响。同时,由于泥沙携带了大量的养分、重金属等有害物质,进入库区水面,使水库水质富营养化,加剧了水体污染,这将严重影响到南水北调中线工程的安全运行。 1.2水质污染 丹江口水库入库干、支流汉江、堵河、天河、浪河、淄河、神定河、泅河、官山河、剑河、老灌河等河流的沿岸城镇废水大都未经处理直接排入水库,库区已受到了汽车制造、机械加工、化工、建材、造纸、食品、采矿、制药等多行业的污染。据估计,库区城、乡和工业企业向丹江口水库年排污水量达1亿吨,加上不适当使用化肥、农药,使库区局部有富营养化发生的趋势。 据南阳市环境监测站对丹江口水库水质的多次连续监测,综合数据表明:丹江口库区总磷总氮明显超标。其中总磷浓度为0.02—0.05毫克/升,总氮浓度为1.48—1.60毫克/升,分别超过国家地表水环境质量标准IV和劣V类,达不到集中式生活饮用水源一级保护区二类水质和调水水质的要求,有明显的富营养化趋势。库区近年已检测出微量有机物达200余种,从历年库区底质检测还发现有含量极微的毒害物及重金属。由此可见,丹江口库区的生态环境开始出现退化。水体一旦富营养化,就很难治理和控制,势必影响到南水北调中线工程的调水质量,这样投入巨资的南水北调中线工程将失去其应有的意义。 水体污染的主要污染源是: (1)工业废水污染 丹江口库区经济相对落后,工业门类不多,且多以污染大、耗水多的重工业为主,而缺乏低污染或无污染的轻工业。例如浙川县的造纸厂、化肥厂、冶炼厂,都是排放污水的大户,由于这些企业的治污技术和设备比较初级,致使大量矽废水、污水无处排放,只好顺流而下,汇人丹江,废水中的有害物质,就会造成水体的严重污染。 (2)城市生活污水污染 仅以丹江所依托的淅川县县城为例。浙川县城区人口约有8万多,年排放生活污水1314万吨,污水中含有的COD、N、P等多种有机污染物未经处理,直接进入水体,造成河道污染呈加剧趋势。 (3)农药化肥污染 现代农业的一个重要特征就是大量使用化肥、农药。丹江口水库的辐射区域都是重要的农耕区,农民在进行现代农业生产过程中,因经济利益驱使,不可避免地要使用化肥农药,未经作物吸收利用的农药、化肥,通过地表径流、地下渗透等方式,进入库区水体,从一定程度上也加剧了丹江水体的污染。 2丹江口库区生态环境保护与管理现状 随着南水北调中线工程的实施,丹江口库区生态环境保护越来越引起政府和企业的重视,近两年来,已经关、停了部分严重污染的企业,各项水土流失治理措施也开始进一步实施。但是,当前仍然存在着不少问题。 2.1没有库区生态管理信息系统,缺乏水量、水质和生态环境综合变化趋势信息。 到目前为止,参与库区生态环境管理的各个部门和团体之间,缺乏有效的沟通,大多在独立行事,根本没有库区生态环境管理系统,大多没有任何现代化的环境监测系统,对整个库区生态环境的认识和管理具有一定的盲目性,缺少库区生态环境、水质等的综合数据,环境决策缺乏必要的信息技术支持。 2.2当地居民生态意识淡漠 生态环境效益是一种开放性的公共效益。生态环境好的地区不能从中得到直接即期的回报,就会对生态环境保护持一种“事不关己,高高挂起”的逃避心理。因此,生态环保意识难以深入人心,生态环境保护也就缺乏其内在的动力。尤其是在经济落后、耕作业为主的丹江口库区,当环保意味着限制耕地、减少采伐而牺牲眼前经济利益的时候,从地方各级政府到普通的老百姓,就都没有了环保的积极性和自觉性。另外,退耕还林、还草这些直接恢复生态环境的政策虽然有着巨大的长远意义,但在短期内却解决不了水源区260万居民致富和经济发展问题。而解决不了这个问题,即使花大力气把生态环境恢复了,也还会再度破坏。 2.3生态环境保护基础较差 丹江口库区目前还没有建立起完整的生态环境保护体系。毁林、开荒、围库造田、乱捕乱杀,使得生物多样性指数下降;农药、化肥、污水的滥用乱排,使得土壤板结退化。由此可见,诸多因素综合导致库区部分区域生态环境遭到破坏,要进行生态环境保护的基础较差。 2.4环境的监管和执法力度不够 丹江口库区有关部门在对排污企业的现场检查时,虽然多次监督排污单位污染防治的运行,但缺乏完整的监管体系和强有力的执法队伍,致使这些环境问题不能得到及时有效的处理,造成排污企业违法排污现象时有发生。 因此,建立库区生态环境管理信息系统具有十分重要的现实意义。 生态环境保护论文:西部城市化生态环境保护论文 近年来,随着我国北方地区沙尘暴现象的增多和南方地区泥雨现象的出现,不少人开始将山羊视为我国生态环境恶化的罪魁祸首。据说:山羊不仅吃草,而且还会用蹄子将草根从土中刨出来吃掉,这就造成了西部地区植被的破坏和草原沙化现象的产生,最终结局必然是形成沙尘暴和泥雨等环境恶化。因此,要想阻止草原沙漠化,就应该尽快将山羊“斩尽杀绝”!例如,内蒙古伊克昭盟的8个旗市,大多数旗市都制定了针对山羊的“禁牧令”,一些旗甚至下定决心,要在三年内把山羊消灭干净。而且据有关媒体报道,至2000年10月份为止,伊克昭盟至少有60万只山羊被消灭掉了。本文将证明我国西部地区草原沙化以及沙尘暴的出现,深层原因在于人类受利益趋使而对草原这一“公共资源”实施了过度放牧与使用。在现行的制度框架下,特别是在保持我国土地制度不变的前提下,解决我国西部地区生态环境问题迫切需要减少或转移牧区人口,而非简单地减少山羊的放牧数量。 一、草原沙化的深层原因是人类在利益的趋使下对草原资源实施了过度的利用 早在1983年,世界粮农组织就出版了《山羊》一书,该书针对委内瑞拉部分地区所存在的类似于我们今天的草原植被破坏问题,用了整整两章的篇幅为山羊“澄清了事实”,并反复强调指出,山羊作为地球上的最优秀的和最有益的家畜之一,并不是草原生态恶化的元凶。我国宁夏自治区畜牧工作站副站长、高级畜牧师龚伟宏同志也从生物学的角度较全面地透视了山羊和绵羊的生活习性,指出“山羊嘴部不像绵羊那样有较深的二裂唇,不能紧靠地面采食牧草。而且,山羊喜食草尖嫩叶,在草原放牧中的一次采食率仅为14.6%,而绵羊则高达25.19%。此外,山羊喜攀崖、善游走、耐旱耐粗饲,适应性和生活力比绵羊及牛群更强,它可以采食到其他动物不能利用的高山悬崖上的牧草,可以限制危害草原的荆棘蔓延,并且往往能在人为砍伐的林区、挖垦过的草原和其他动物掠食过的退化草地上,继续生存并为人类提供优质产品”。实际上正是山羊具有上述众多可贵的特点,加之人类的趋利行为和不合理的利用,才使人们忽视了山羊背后的砍伐者、开垦者和破坏者,进而产生了“凡是草原退化的地方,都有大群的山羊”、“山羊破坏草原生态”等片面看法。 诚然,山羊确有喜食幼树嫩枝的特点,对幼树林有一定的破坏作用。但是应该看到的是,在人类管理不当或管理失控的条件下,任何家畜的放牧,都会破坏幼树的生长、妨碍草地的恢复。长期以来,我国西部地区所存在的人为开荒种地、挖甘草、挖黄鼠、抓发菜和铲草皮以及对绿洲周边天然植被的人为破坏,无不“有效地推动了”这一地区生态环境的恶化。我们认为,将山羊视为我国草原沙化的根源,实在是一种“歪理邪说”;而对山羊实施“制裁”或者说将解决问题的思路局限在消灭山羊的数量方面,无疑是让没有思维能力、没有环保意识、不懂政策的山羊充当了人类趋利行为的“替罪羊”。 我国西部地区的广大草原虽然从上讲属于国家所有,但是在使用过程中,这些草原实际上已成为该地区每一个牧民都可以自由地免费利用的“公共资源”。在学上,所谓“公共资源”是指满足以下两个条件的资源:一是这些资源不为哪一个个人或组织所拥有;二是成员可以自由地利用这些资源。这两个条件决定了共有资源具备了“竞争性”的特点但同时却不具备“排他性”的特征。所谓“竞争性”是指在提供给羊群生长的草原面积为既定时,当一个牧民所放养的羊群数量增加时,那么留给其他牧民使用的草原面积就自然减少。“竞争性”特征“迫使”每个牧民不得不增加自己的养羊只数。所谓不具备“排他性”(或简称为“非排他性”)是指几乎不可能对在草原上放牧的牧民征收费用,或者说很难用收费的办法来阻止人们过度放牧。 早在18世纪初,英国古典经济学家、家和学家大卫•休谟(1711-1776)便认识到在人们完全从“私人动机”出发而自由地利用公共资源时,公共资源将倾向于被过度利用、低效率使用甚至浪费;并且过度利用还会达到使任何利用它的人都无法得到多少实际好处的程度。公共资源的利用之所以存在“悲剧”,直接原因在于,每个可以利用公共资源的人都面临着一道类似于“囚犯难题”那样的困境:当总体上大家都有增加利用公共资源的可能性时,自己加大对公共资源的利用而其他人不加大利用时,则自己的利益将增加;至于在其他人也加大对公共资源的利用时,自己若不加大对公共资源的利用则自己显然“吃亏”,而自己也不失时机地加大利用公共资源就会“避免损失”。最终后果是每一个能够利用公共资源的人都将会毫不留情地加大利用公共资源,直至草地上不能再养羊时为止,即出现“纳什均衡”。 我国的有关资料充分证实了上述与数量推导。例如,我国新疆全境草地退化和沙化面积已达2133万公顷,占草地总面积的37.2%,更为严重的是,新疆全境草地现在仍以每年29万公顷的速度在退化。至于青海省,退化的草场面积也达到1173万公顷,占草地总面积的32.3%;沙化草地193万公顷;草原植被消亡、土地裸露的黑土滩面积已达333万公顷。宁夏则有97%的天然草原在退化、裸露和沙化。草地的退化、沙化使其产草量和载畜量已经严重下降,在新疆,平均需要1.49公顷(22.35亩)的草地才能承载一只牲畜。二、维护我国西部地区生态环境的对策比较 针对我国西部草原地区的过度放牧现象,一些学家提出了如下治理方案: 第一,政府干预或者说政府向牧民征收牛羊税。例如,在2000年上海举行的一次名为“走经济全球化道路:在新世纪的机遇和挑战”国际学术会议上,华裔加拿大经济学家徐滇庆教授便呼吁,中国政府应征收牛羊消费税。据他认为,把从牛羊肉消费中征集来的税收的一部分用于帮助农牧民退耕还林、退耕还草;另一部分则可用于解决政府帮助农牧民转向其它产业所需要的财政经费来源。不过在我认为,对牛羊征税虽有或依据(即便国家是向牧民征税,也有依据。因为在我国的法律中,草原资源的产权被界定为属于国家所有,作为产权主体,国家显然有权力向牧民征收牧羊税),但是,在我国真正实施征税政策还是存在很大的。对牛羊课税的经济学含义即移动牛羊产品的供给曲线,税收的增加将促使供给曲线向左上方移动,这一过程必然带来均衡点的移动以及牛羊产品价格的上升和均衡产量的减少。即使是对牛羊征收消费税,最终后果也可能会加重牧区人民的经济负担,严重的是将可能导致牧民失去生活的来源。特别是在牧民没有其它就业渠道的前提下,税负的加重无疑会使牧区人民的脱贫致富速度减慢,甚至还会使牧区人民陷入生存危机的困境之中。 具体说,如果消费牛羊产品的消费者是不受宗教和习俗制约的非少数民族人口,那么,牛羊消费税的征收以及客观存在的替代效应将可能改变其对牛羊肉产品的需求,即需求曲线的斜率会发生改变,需求曲线将可能变得较为平缓一些或更富有价格弹性这一结果将是:因供给减少所导致的价格上升不仅不能增加牛羊产品提供者的收入,反而会导致牛羊产品提供者(西部地区人民)的收入下降。 另一方面,如果消费牛羊肉的消费者是那些主要分布在西部地区的少数民族人口,那么,受消费习俗或宗教因素,他们对牛羊征税的反应将是不会明显改变其需求曲线斜率,这时,西部少数民族消费者所面临的问题将是不得不分担更多的税收。至于西部地区牛羊产品的生产者则会因均衡产量的减少而使实际总收益下降。尽管政府税收的增加可以用于退耕还林、退牧还草等方面,但是“双退双还”措施在近期所造成的农牧民直接收入的减少却是不争的事实。总之,征税不仅会通过加大牛羊生产者的成本、削弱牧民的市场竞争能力而降低牧民的收入;而且会增加西部少数民族地区消费者的生活费支出;此外,还会导致“消费者剩余”的无谓损失。因此,在不能给牧民提供其它有效的生活来源渠道之前,加征牛羊税对原来就贫困的广大西部地区来说是不可取的(至于以行政手段禁止牧民养羊更没有道理可言)。 第二,重新界定草原的产权。即明确草原的产权主体,或者允许土地(草原)自由贸易。著名经济学家杨小凯在2000年参观江苏改制时,曾建议通过“进一步明确土地的产权”来推动中国的城市化进程。主张改革土地(或草原)资源产权的经济学家依据产权理论,认为产权制度作为一种安排,具有节约费用的作用,它能以低费用的方式解决人们在使用稀缺资源(如草地)中的冲突。换言之,按照产权学派的观点,将草地分给牧民私人所有,将会促使牧民充分关注土地资源的使用效率,过度放牧现象也就可以得到彻底的解决。然而我们认为,在我国现有的制度框架下,无论是对土地资源进行“私有化”改革还是实行“自由贸易”改革均存在着难以逾越的重大障碍。 既然“禁止牧民养羊”的行政干预办法、“征收牛羊税”办法以及“进行土地产权制度改革”办法,在解决西部草原地区的生态环境恶化问题上或不可取,或在近期内不具备可行性,因此,我们提出“人口迁移或减少牧区人口数量”的对策主张。 实际上,我国西部地区生态环境的恶化,根本原因乃在于人口过多。按联合国沙漠会议规定,干旱区每平方公里土地负荷人口的临界指标为7人,半干旱区为20人,然而我国西部地区诸省区的情况如何呢?大多数地区的人口都超过了此临界指标。以宁夏为例,,其山区人口较1950年代初期增长了250万,人口超过临界指标2.3—2.4倍。必须看到的是,在化与现代化没有完成的传统社会或落后地区,过多的人口数量或过快的人口增长必然导致资源的过度利用和草地的过度放牧,因为,在工业化不发达的前提下,草原地区的人民只有依靠增加牛羊放牧数量才能维持其自身的生存和发展。如目前宁夏山区的牛羊数量较1950年代初便增长了274%,牲畜超载2.3倍。(9)可见,草原牲畜放牧的超载,首要原因是草原上人口数量的超载。因此,要想从根本上解决问题,首先考虑的对策就应该是设法减少西部牧区的人口总量,而不能象现在一些地区那样简单地“消灭山羊或不允许牧民养羊”。而且从理论上讲,西部地区牧民的减少或牧区人口的转移其实是伴随着我国社会经济发展与工业化、现代化进一步推进的必然,人口的转移不仅是西部生态环境保护的客观需要;而且是西部地区工业化的必然要求。三、牧区人口转移或城市化应主要依靠市场机制来推进 人口迁移可以在两个完全不同的机制下进行:一是在政府的计划安排下进行“移民”。二是依靠市场机制的作用引导落后地区的农牧民向发达地区或城市流动。 从我国实践来看,政府组织的“移民”具体包括两种移法,(1)政府象转移三峡库区移民那样转移西部牧区的牧民;(2)政府出面(或组织农牧民)建立小城镇来实现农牧业人口向小城镇的转移。很显然,由政府出面组织象三峡移民那样的西部人口大转移是不切实际的或难以进行的;至于政府通过行政规划的方式来“小城镇”进而实现人口的转移,虽然愿望非常美好,但实际执行效果却不是十分理想。由于城镇建设与繁荣的前提是化的发展,没有制造业和服务业的发展,小城镇建设必然会陷入“有城无市”或城镇“人气不足”窘境之中。一段时期以来,我国一些地方所出现的已进入小城镇的农民又返回的现象明显表明,进入“人为造就出来的小城镇”的农民若不能享受到工业化所带来的较为稳定的就业、收入、保障、舒适的生活方式等等方面的“实际收益或好处”,那么,他们是不可能安心于小城镇生活的。鉴于此,我们认为,实现我国西部地区农牧民的“空间转移”应主要市场机制来进行,而不能主要依靠政府的行政力量。当然,让市场机制在人口迁移过程中发挥积极作用,并不表示政府在人口迁移上的完全“不作为”,以市场的力量来转移人口要求政府在推进城市化和人口流动等上应该贯彻执行“有所为有所不为”的方针。具体说来,政府的主要精力是不应该放在动员或组织农牧民“建造小城镇”上,而应该放在改革农牧民进“城”所客观存在的“门槛”限制问题上(如消除户籍管制等)。 不过,消除过高的进城门槛、让农牧民自主选择迁移方向或目标,会使一些人产生不安与顾虑,其中,最大的担忧是农牧民将因此大量涌向城市,从而造成城市的拥挤、就业的紧张、社会治安的混乱、城市环境的恶化等一系列所谓的“城市病”问题。诚然,农牧民进城是会在一定程度上引发上述诸多“城市病”,但是我们认为,不允许农牧民进城所导致的我国工业化与城市化不均衡发展(或城市化滞后)所引起的种种“农村病”问题则更为严重。笔者在“慎对广义小城镇”和“不允许农民进城的负效应不容忽视”等文中,将只允许农民进入“小城镇”而不允许农民进入“现代城市”所带来的“农村病”问题归纳为五大方面,这五个方面是,(1)在行政手段推动下加速进行的小城镇(尤其是乡村集镇)建设,使我国的土地资源出现了严重的粗放式利用;(2)小城镇建设所带来的环境污染甚至生态破坏问题极为严重;(3)从我国产业结构调整来说,仅依赖小城镇的发展而没有现代城市供给的增加和城市规模的扩张,既不可能促进第三产业发展,也不可能使城市的规模效应或聚集效应得到充分发挥与体现;(4)小城镇建设在扩大国内最终需求、拉动我国经济增长上没有明显的效果;(5)小城镇为主的城市化模式,对于农民改变其传统的行为方式、实现其个人角色转换乃至个人现代化等是极其不利的。 其实,农民进城后所可能造成的“城市病”问题,从根本上讲只是一个管理上的问题、技术上的问题和发展中的问题。只要我们的城市政府:第一,切实通过深化自身机构改革和体制改革来提高政府的运营效率;第二,将工作重心由现在的“管理国有”转移到“管理城市”方面来,那么,所谓的“城市病”问题是完全可以解决的。从发达国家的经验来看,众多人口超百万的现代化大都市在政府和市场的双重有效管理下,不是都没有出现灾难性后果吗?甚至连规模不经济现象也没有出现;而我国的一些特大城市不是也没有出现规模负效应问题吗?王小鲁、夏小林对城市的规模收益与外部成本的计量模型表明,城市的经济效益随着城市规模的扩大而明显上升,在150万-200万人之间,城市的净收益规模达到最大。因此,以为降低农牧民进入中小城市的门槛后就必然会造成灾难性的“城市病”和规模不经济等问题是没有依据的。(至于一些发展家在城市化过程中所出现的城市病问题,我们认为,关键原因在于这些国家的城市政府管理不力或者说官僚主义严重与城市管理效率低下等方面,而不在于放松人口进城限制本身上。) 总之,减少西部牧区人口的重要途径在于加速我国西部地区的城市化进程,而推进城市化,迫切需要政府深化我国的户籍制度、行政体制、土地制度以及城市社会保障制度等方面的改革。我们应该降低农民进城的门槛,允许落后地区的人口在市场机制的引导下向发达地区或大中小各类城市转移,毕竟人口迁移是人类社会经济发展的必然趋势和要求;是缩小我国地区经济发展差距、维护广大西部地区生态平衡的有效途径。 由西部草原沙化和人口迁移问题我们不由得联想到我国的西部大开发问题。目前,西部地区对“西部大开发”有着极大的热情,然而我们发现,相当多的地方将“开发重点”放在资金和项目的引进上或放在中央政府的优惠投资政策上。实际上,西部地区恶劣的环境本身决定了西部地区的投资成本将是非常高昂的,其效益也将比东部地区差得多。按投资的经济效益以及人类社会与大自然的和谐协调发展等方面来考虑,我们认为,西部大开发的重点绝不能简单地放在加大对西部地区的“投资”力度上,而应该放在加大“制度创新”力度上。具体说,西部地区应该通过实施“一增一减”的政策措施来加快本地区的经济发展。所谓“增”是指要增加西部地区的各项制度变革和观念创新。实证分析表明,一个地区的经济发展固然受该地区的自然环境状况所制约,但从根本上讲,制度安排与观念意识方面的差异才是关键与根本。从西部地区的发展现状来看,加快私营经济的发展应成为西部地区经济大开发的重点,政府应通过加大自身体制改革、推动市场化进程等方面来努力降低私营企业主从事经济活动的交易费用;通过完善社会保障制度来推进国有企业产权制度改革。所谓“减”是指要减少西部一些地区的人口数量,特别要减少牧区的人口数量。可以预料,在维持现有土地制度和不减少(或不转移)西部草原地区人口的情况下,基于生存、发展以及东西部地区竞争等方面的压力,西部地区自然资源的大规模开发甚至粗放式利用必然难以彻底避免。而一旦西部经济发展的重点仍放在自然资源的开发与利用上,那么我国的生态环境恶化问题必将会有进一步的“发展与深化”。 生态环境保护论文:农业生产生态环境保护论文 1美国中西部农业开发概要 在美国开发中西部进程中,有两个大规模集中开发的时期:一是1860-1890年,这一时期开发西部的主要动力来源于皮货贸易、土地投机以及奴隶主庄园的扩张。二是1930-1970年,在大规模开发时期内,美国联邦政府陆续出台了有关中、西部开发的法律和政策,极大地加快了美国中西部地区的农业开发的速度。 19世纪中叶,美国联邦政府为了鼓励西部农业开发者,除制定了灵活多样的土地开发政策外,还陆续颁发了《沙漠土地法》、《鼓励西部植树法》等法律。以法律和政策的形式明确了只要在西部地区植树、种草或修筑灌溉沟渠达到一定面积和一定时间,就可以免费或低价获得一定面积的土地。这些法律和政策的实施,促进了美国西部的土地开垦和农业的发展。从1836年到1985年,美国中西部新开垦的耕地面积为2.45亿英亩,相当于原有耕地面积(1.6亿英亩)的1.53倍。随着耕地的增加,粮食产量倍增;玉米由1934~1938年期间的平均每年1061.3万t,增加到1989年的1亿9120万t,增加了约17倍;小麦由1934~1938年期间的平均每年389.5万t,增加到1989年的5540.7万t,增加了14.2倍;大豆由1934~1938年期间的平均每年23.3万t,增加到1989年的5244万t,增加了224倍。使美国成为世界主要的粮食出口国;美国主要畜产品的平均年产量:1961~1965年期间,肉类335.28万t,牛奶1139.9万t,鸡蛋78.4万t。到了1989年,肉类(不含鸡肉)、牛奶、鸡蛋的平均年产量,分别增加到1818.9万t、6543.2万t、397.4万t,分别比1961~1965年期间增加4.43倍、4.74倍、4.07倍。 但是,大规模的垦荒活动,在中、西部开发初期,一些农场主为了获得更加丰厚的农牧业利润,对那里进行了掠夺式的开发,使该地区的农地、水等自然资源遭到破坏,土地荒漠化加剧,生态失去平衡。 2农业生产与资源、生态环境问题 在美国,由于农业的开发而引起的资源、生态、环境问题,如,土壤侵蚀,水资源枯竭,盐害,水质污染,生态系统失衡,等等。 下面讨论在美国由于农业开发引起的土壤侵蚀、水资源枯竭、盐害、水质污染4个方面的资源与生态环境问题。 2.1土壤侵蚀 美国联邦农业部的最新调查研究结果表明:引起农业生产力低下的土壤侵蚀面积达6900万英亩,约占耕地总面积3亿4500万英亩的20%。土壤侵蚀主要发生在:长期不断地种植较单一的农作物的耕地,即不实行轮作、不实行休耕的农地,机械化大农场。此外,美国政府以往的农产品价格扶持政策、增加农户收入的各项优惠政策,导致农户以垦荒的途径扩大种植面积,增加农产品产量,维持较高水平的收入。 由于对土地、水资源的不合理开发利用,由于受风和水的侵蚀,美国全国的农地每年土壤流失量高达27亿-31亿t;造成容易发生土壤侵蚀的耕地面积达1亿1800万英亩。 2.2一些主要农业生产地区水资源枯竭 根据美国联邦农业部的统计资料:1949年美国可灌溉耕地面积为2500万英亩,到了1978年则增加到了5000万英亩,稍后减少到了现在的4500万英亩,其中包括容易发生水土流失的1200万英亩可灌溉耕地和1340万英亩地下水位下降的耕地,分布在北部平原、南部平原、丘陵地区、太平洋沿岸的17个州;例如,西部的加利福尼亚州中央的溪谷地区,地下水位的降低,已成为亟待解决的严重问题。另据美国联邦农业部的调查,1980-1984年,有1400万英亩的可灌溉耕地的地下水位每年下降0.5~5.0英尺。 2.3盐害 美国西部的干旱地区,是“灌溉农业区”,引起盐害的危险性极高。在这里不但有钠盐,还有钙盐、镁盐等各种盐类。加利福尼亚州受盐害最严重,加州的中部及南部帝国峡谷等主要农业区,降水极少,在那里若不进行灌溉,进行农业生产是不可能的。那里灌溉用水的水源是:地下水、圣礼河水、科罗拉多河水。因为科罗拉多河水含盐,加州中部、南部地区的土壤也含盐,所以,用含盐的水灌溉农田导致了耕地表面盐分过度积累,农作物因受盐害而枯死,耕地也逐渐变成了荒漠。现在,对此采取的对策是:用自动撒水器撒大量的水来希释盐分,使盐分流入地下。但是,这样做并没有从根本上解决问题,因为时间一长,地下水盐分含量增高,当盐分含量高的地下水位上升到农作物的根系部位时,就会导致农作物枯死;或用盐分较高的地下水灌溉农田使农作物枯死。为解决这些问题,也曾采用抽水机抽取地下水的方法,来降低地下水位。但是,盐分较高的水,向何处排放?这一问题至今没有得到解决。例如,为降低地下水位,曾将盐分较高的地下水排放到Gustafson野生动物自然保护区,该保护区发生了水鸟和水生植物受害事件,如水生动、植物生长畸形,以水生动物为食的水鸟因吃了这里的畸形动物也生长畸形,水鸟不下蛋,或生了蛋也孵不出小鸟。由于发生了这类事件,排水处于被禁止状态。如果在今后的10年中,这里仍禁止排放地下水,随着含盐分较高的地下水位的上升,将有100万英亩的耕作,因盐害而充耕,变为荒漠。到目前为止,含盐分较高的地下水的排放问题仍没有找到令人满意的解决办法。 2.4水质污染 由于农业开发、生产活动而引起的水质污染,是众多损害大而且涉及范围广的生态环境破坏问题之一。水质污染主要是由于农业生产活动而产生的地表土流失,这些流失的地表土沉积在湖底或河底,恶化有关动植物的生存环境;此外,美国的农民为扩大耕作面积,将湿地转化为农田,也使那里的动植物的生存环境受到破坏。就农业生产而言,大量使用氮和磷随地表水流失到河流及湖泊中,使河水及湖水产生富营养化问题,给动植物的生存带来负面影响;杀虫剂会使水生动、植物产生畸形,乃至死亡。据美国联邦农业部的调查资料显示:在美国,流入河流湖泊地表水的水质污染物约有50%来自农业生产活动,主要是由土壤侵蚀、水土流失造成的。其中有50%-70%为氮和磷,主要来源于耕地上的化肥与围栏育肥方式所聚集的家畜粪便。水质污染不仅使地表水质恶化,而且对地下水资源的水质也有重大影响。如果农业生产上使用的化学物质一旦污染了地下水,就会污染整个地下水水脉。地下水质污染,危及着农业生产地区人口总数的97%,占美国总人口50%的居民健康。因为,这些居民要饮用地下水,所以水污染问题的严重性是不言而喻的。 3美国的农业土地资源和生态环境保护对策 面对农业生产、开发资源环境带来的负面影响,美国联邦政府从20世纪80年代初期开始注重与农业生产、开发相关的资源、生态、环境的保护,制定了一系列旨在农业可持续发展的保护耕地、水等自然资源及生态环境的法规和长期计划,特别是联邦政府1985年制定的“农地保护计划”,大规模地实施退耕还草、退耕植树、或休耕;到1990年共将1亿1800万英亩的农地纳入,发挥了巨大的生态效益和经济效益。 3.1农业立法与资源、生态环境保护 美国联邦政府于1985年修订了农业法,修订后的农业法的主要内容是:①为提高农产品在国际市场上的竞争力和出口,政府对农民支付农产品出口补助金;②为减少农产品库存积压,扩大农户对农产品市场的选择权(交易条件、方式等);③通过实施农地保护计划(CRP),贯彻对农地进行保护的方针。此外,该法还包含了有关资源、环境保护的条款、草地保护、沼泽地保护等条款,制定这些条款的目标是:持续地提高农业生产的劳动生产率,保护土地和水等自然资源与生态环境。为实现该目标,政府制定了长期性资源和生态环境保护计划,即与该法相辅相成。 1990年美国联邦政府再次修订了农业法。修订后的农业法的目标是:通过实施农地、水等资源的保护及水质改善、湿地的生态环境系统保护、食品安全性保障对策,以保证农业生产力的持续提高,保证向消费者供给“绿色”的农产品。为实现上述目标,在农业法中还增添了关于“持续农业”和推行新的耕作方法的条款。 修订后的《农业法》,沿袭了食品安全保障法的方针,增加了对资源和生态环境保护的内容。该法的主要政策目标是:市场理论的应用;提高美国农产品在国际市场上的竞争力;资源和生态环境保护(特别是农地、水资源)。该法由9项条款组成,有关资源和生态环境保护的条款是第2项和第7项。 3.2农地保护计划 就其内容来看,可以说是荒漠化防治计划。其主要内容是:针对农业生产给土地、水等自然资源、生态环境带来的破坏,在容易发生荒漠化的地区,实行有计划的退耕还草、退耕还林及休耕(如种植以改良土壤为目的的豆科植物等),即在美国联邦农业部的监督下,对容易发生土壤侵蚀的耕地,实行为期10年的休耕或永久性退耕还草、退耕还林。同时,作为补偿,由联邦农业部每年向该计划的参加者(农户),支付一定数量的补助金(按每英亩一定的单价乘以退耕、休耕地面积的方法计算,并被称为地租,下同):联邦农业部退耕还草或退耕还林的农民支付树木和草的种植费用总额一半的补助金(一次性的补助)。 农地保护计划的主要目的是,减少容易发生土壤侵蚀的农地土壤侵蚀量,防止荒漠化蔓延。除此之外,还有以下五个较具体的目的:①通过农地保护计划的实施,长期保持美国农业的食品及天然纤维的生产能力;②减少由农业生产而产生的环境污染物质的数量;③改善水资源质量;④保护野生动、植物;⑤通过减少农作物种植面积的方法,抑制农产品生产过剩,通过总量控制来保证农户增加收入(稳定和提高农产品价格)。 根据联邦政府统计,1989年联邦农业部对大约6300万英亩容易发生土壤侵蚀的耕地实施农地保护计划管理,每年减少土壤侵蚀量达8亿t;到1990年,联邦农业部对容易发生土壤侵蚀的1亿1800万英亩耕地,实施农地保护计划管理。 在美国,实施农地保护计划管理,也不是一帆风顺的,常常会遇到阻力。例如,是参加会减少收入的农地保护计划(CRP)、还是维持以前那种较大耕作面积的农业生产活动之间进行选择时,农民更偏好后者。 在实施农地保护计划的区域内,如果农户不参加农地保护计划,则取消该农户享受政府扶持及参加联邦农业部“农产品计划”的资格。 到了1996年,最初实施农地保护计划的耕地(休耕、退耕还草、退耕还林)已经过了10年的保护期,也就是说已经失去了向农业部领取地租的资格,一部分休耕的农地可以从新进行农作物种植了。但是,拥有这些耕地的主人,必须严格遵守1985年及1990年修改后的农业法中有关农地保护的条款来耕作。否则,他们将不得不同农业部的“农产品计划”说“再见”了。那些退耕还草、退耕还林的农地,则永久地退出农作物的生产。 3.3防止水质污染对策 1987年美国颁布并实施的《水质法》、《水质净化法》,根据该法的规定,各地方(州)政府有义务每年向联邦政府报告关于缓解农业水源水质污染问题的对策及成果。1988年美国联邦农业部公布了“土壤、水资源保护全国计划”及“区域水资源水质净化计划”,并通过该计划的落实,管理着全国22个区域性水资源水质净化计划的实施。现在看来,全国各地的农地、水等自然资源和生态环境保护的实践证明,上述各项法律和计划收到了良好的效果。 3.4耕作方法的资源、环境保护对策 3.4.1可持续农业 所谓“可持续农业”,一般是指“能够持续地利用资源进行农业再生产或能够进行资源的再利用,把农药、化学废料的投入量控制在必要的最小限度,在实现资源与生态环境保护、生产安全农产品(食品)的同时,保持较高水平的农业生产力和收益性的耕作方式及其农业管理体系。” 实现可持续农业的手段是:①改革现行的农业种植、养殖体系中不利于农地、水等资源保护的部分;②采用病虫害综合防治方式;③促进家畜粪尿等农家有机肥料及豆科植物等绿肥的利用;④实施保护农地、水资源的保护性耕作方式;⑤采用种植业和畜牧业相结合的复合经营模式。 通过上述手段来防止土壤侵蚀、荒漠化蔓延、水资源水质污染的目的,并且在保护农地、水等自然资源和保护生态环境的前提下,进行农业生产,提供安全的(卫生的)农产品。 3.4.2关于“保护性耕作方法” 集约型持续单作经营方式农业,容易发生土壤侵蚀,导致农药使用量的不断增加、水质污染。 土壤中的有机物,可以提高土壤的孔隙率,增进水的渗透性,促进微生物的活动,提高土壤的肥力。但是,采用传统的农业耕作方法,会使土壤中的有机质含量下降,从而导致土壤的保水能力下降,容易发生土壤的侵蚀,造成农地的荒漠化。 在明确了集约型持续单作经营方式及传统的农业耕作方式的弊端之后,有针对性的导入“保护性耕作方法”。这种方法的主要内容是:利用农作物秸秆、根茎叶等剩余物覆盖地表,或将秸秆粉碎后还田;在坡地上修建保持水土的水平梯田;尽可能地减少农地的耕翻次数,提倡免耕法等。 生态环境保护论文:生态环境保护探究论文 1美国中西部农业开发概要 在美国开发中西部进程中,有两个大规模集中开发的时期:一是1860-1890年,这一时期开发西部的主要动力来源于皮货贸易、土地投机以及奴隶主庄园的扩张。二是1930-1970年,在大规模开发时期内,美国联邦政府陆续出台了有关中、西部开发的法律和政策,极大地加快了美国中西部地区的农业开发的速度。 19世纪中叶,美国联邦政府为了鼓励西部农业开发者,除制定了灵活多样的土地开发政策外,还陆续颁发了《沙漠土地法》、《鼓励西部植树法》等法律。以法律和政策的形式明确了只要在西部地区植树、种草或修筑灌溉沟渠达到一定面积和一定时间,就可以免费或低价获得一定面积的土地。这些法律和政策的实施,促进了美国西部的土地开垦和农业的发展。从1836年到1985年,美国中西部新开垦的耕地面积为2.45亿英亩,相当于原有耕地面积(1.6亿英亩)的1.53倍。随着耕地的增加,粮食产量倍增;玉米由1934~1938年期间的平均每年1061.3万t,增加到1989年的1亿9120万t,增加了约17倍;小麦由1934~1938年期间的平均每年389.5万t,增加到1989年的5540.7万t,增加了14.2倍;大豆由1934~1938年期间的平均每年23.3万t,增加到1989年的5244万t,增加了224倍。使美国成为世界主要的粮食出口国;美国主要畜产品的平均年产量:1961~1965年期间,肉类335.28万t,牛奶1139.9万t,鸡蛋78.4万t。到了1989年,肉类(不含鸡肉)、牛奶、鸡蛋的平均年产量,分别增加到1818.9万t、6543.2万t、397.4万t,分别比1961~1965年期间增加4.43倍、4.74倍、4.07倍。 但是,大规模的垦荒活动,在中、西部开发初期,一些农场主为了获得更加丰厚的农牧业利润,对那里进行了掠夺式的开发,使该地区的农地、水等自然资源遭到破坏,土地荒漠化加剧,生态失去平衡。 2农业生产与资源、生态环境问题 在美国,由于农业的开发而引起的资源、生态、环境问题,如,土壤侵蚀,水资源枯竭,盐害,水质污染,生态系统失衡,等等。 下面讨论在美国由于农业开发引起的土壤侵蚀、水资源枯竭、盐害、水质污染4个方面的资源与生态环境问题。 2.1土壤侵蚀 美国联邦农业部的最新调查研究结果表明:引起农业生产力低下的土壤侵蚀面积达6900万英亩,约占耕地总面积3亿4500万英亩的20%。土壤侵蚀主要发生在:长期不断地种植较单一的农作物的耕地,即不实行轮作、不实行休耕的农地,机械化大农场。此外,美国政府以往的农产品价格扶持政策、增加农户收入的各项优惠政策,导致农户以垦荒的途径扩大种植面积,增加农产品产量,维持较高水平的收入。 由于对土地、水资源的不合理开发利用,由于受风和水的侵蚀,美国全国的农地每年土壤流失量高达27亿-31亿t;造成容易发生土壤侵蚀的耕地面积达1亿1800万英亩。 2.2一些主要农业生产地区水资源枯竭 根据美国联邦农业部的统计资料:1949年美国可灌溉耕地面积为2500万英亩,到了1978年则增加到了5000万英亩,稍后减少到了现在的4500万英亩,其中包括容易发生水土流失的1200万英亩可灌溉耕地和1340万英亩地下水位下降的耕地,分布在北部平原、南部平原、丘陵地区、太平洋沿岸的17个州;例如,西部的加利福尼亚州中央的溪谷地区,地下水位的降低,已成为亟待解决的严重问题。另据美国联邦农业部的调查,1980-1984年,有1400万英亩的可灌溉耕地的地下水位每年下降0.5~5.0英尺。 2.3盐害 美国西部的干旱地区,是“灌溉农业区”,引起盐害的危险性极高。在这里不但有钠盐,还有钙盐、镁盐等各种盐类。加利福尼亚州受盐害最严重,加州的中部及南部帝国峡谷等主要农业区,降水极少,在那里若不进行灌溉,进行农业生产是不可能的。那里灌溉用水的水源是:地下水、圣礼河水、科罗拉多河水。因为科罗拉多河水含盐,加州中部、南部地区的土壤也含盐,所以,用含盐的水灌溉农田导致了耕地表面盐分过度积累,农作物因受盐害而枯死,耕地也逐渐变成了荒漠。现在,对此采取的对策是:用自动撒水器撒大量的水来希释盐分,使盐分流入地下。但是,这样做并没有从根本上解决问题,因为时间一长,地下水盐分含量增高,当盐分含量高的地下水位上升到农作物的根系部位时,就会导致农作物枯死;或用盐分较高的地下水灌溉农田使农作物枯死。为解决这些问题,也曾采用抽水机抽取地下水的方法,来降低地下水位。但是,盐分较高的水,向何处排放?这一问题至今没有得到解决。例如,为降低地下水位,曾将盐分较高的地下水排放到Gustafson野生动物自然保护区,该保护区发生了水鸟和水生植物受害事件,如水生动、植物生长畸形,以水生动物为食的水鸟因吃了这里的畸形动物也生长畸形,水鸟不下蛋,或生了蛋也孵不出小鸟。由于发生了这类事件,排水处于被禁止状态。如果在今后的10年中,这里仍禁止排放地下水,随着含盐分较高的地下水位的上升,将有100万英亩的耕作,因盐害而充耕,变为荒漠。到目前为止,含盐分较高的地下水的排放问题仍没有找到令人满意的解决办法。 2.4水质污染 由于农业开发、生产活动而引起的水质污染,是众多损害大而且涉及范围广的生态环境破坏问题之一。水质污染主要是由于农业生产活动而产生的地表土流失,这些流失的地表土沉积在湖底或河底,恶化有关动植物的生存环境;此外,美国的农民为扩大耕作面积,将湿地转化为农田,也使那里的动植物的生存环境受到破坏。就农业生产而言,大量使用氮和磷随地表水流失到河流及湖泊中,使河水及湖水产生富营养化问题,给动植物的生存带来负面影响;杀虫剂会使水生动、植物产生畸形,乃至死亡。据美国联邦农业部的调查资料显示:在美国,流入河流湖泊地表水的水质污染物约有50%来自农业生产活动,主要是由土壤侵蚀、水土流失造成的。其中有50%-70%为氮和磷,主要来源于耕地上的化肥与围栏育肥方式所聚集的家畜粪便。水质污染不仅使地表水质恶化,而且对地下水资源的水质也有重大影响。如果农业生产上使用的化学物质一旦污染了地下水,就会污染整个地下水水脉。地下水质污染,危及着农业生产地区人口总数的97%,占美国总人口50%的居民健康。因为,这些居民要饮用地下水,所以水污染问题的严重性是不言而喻的。 3美国的农业土地资源和生态环境保护对策 面对农业生产、开发资源环境带来的负面影响,美国联邦政府从20世纪80年代初期开始注重与农业生产、开发相关的资源、生态、环境的保护,制定了一系列旨在农业可持续发展的保护耕地、水等自然资源及生态环境的法规和长期计划,特别是联邦政府1985年制定的“农地保护计划”,大规模地实施退耕还草、退耕植树、或休耕;到1990年共将1亿1800万英亩的农地纳入,发挥了巨大的生态效益和经济效益。 3.1农业立法与资源、生态环境保护 美国联邦政府于1985年修订了农业法,修订后的农业法的主要内容是:①为提高农产品在国际市场上的竞争力和出口,政府对农民支付农产品出口补助金;②为减少农产品库存积压,扩大农户对农产品市场的选择权(交易条件、方式等);③通过实施农地保护计划(CRP),贯彻对农地进行保护的方针。此外,该法还包含了有关资源、环境保护的条款、草地保护、沼泽地保护等条款,制定这些条款的目标是:持续地提高农业生产的劳动生产率,保护土地和水等自然资源与生态环境。为实现该目标,政府制定了长期性资源和生态环境保护计划,即与该法相辅相成。 1990年美国联邦政府再次修订了农业法。修订后的农业法的目标是:通过实施农地、水等资源的保护及水质改善、湿地的生态环境系统保护、食品安全性保障对策,以保证农业生产力的持续提高,保证向消费者供给“绿色”的农产品。为实现上述目标,在农业法中还增添了关于“持续农业”和推行新的耕作方法的条款。 修订后的《农业法》,沿袭了食品安全保障法的方针,增加了对资源和生态环境保护的内容。该法的主要政策目标是:市场理论的应用;提高美国农产品在国际市场上的竞争力;资源和生态环境保护(特别是农地、水资源)。该法由9项条款组成,有关资源和生态环境保护的条款是第2项和第7项。 3.2农地保护计划 就其内容来看,可以说是荒漠化防治计划。其主要内容是:针对农业生产给土地、水等自然资源、生态环境带来的破坏,在容易发生荒漠化的地区,实行有计划的退耕还草、退耕还林及休耕(如种植以改良土壤为目的的豆科植物等),即在美国联邦农业部的监督下,对容易发生土壤侵蚀的耕地,实行为期10年的休耕或永久性退耕还草、退耕还林。同时,作为补偿,由联邦农业部每年向该计划的参加者(农户),支付一定数量的补助金(按每英亩一定的单价乘以退耕、休耕地面积的方法计算,并被称为地租,下同):联邦农业部退耕还草或退耕还林的农民支付树木和草的种植费用总额一半的补助金(一次性的补助)。 农地保护计划的主要目的是,减少容易发生土壤侵蚀的农地土壤侵蚀量,防止荒漠化蔓延。除此之外,还有以下五个较具体的目的:①通过农地保护计划的实施,长期保持美国农业的食品及天然纤维的生产能力;②减少由农业生产而产生的环境污染物质的数量;③改善水资源质量;④保护野生动、植物;⑤通过减少农作物种植面积的方法,抑制农产品生产过剩,通过总量控制来保证农户增加收入(稳定和提高农产品价格)。 根据联邦政府统计,1989年联邦农业部对大约6300万英亩容易发生土壤侵蚀的耕地实施农地保护计划管理,每年减少土壤侵蚀量达8亿t;到1990年,联邦农业部对容易发生土壤侵蚀的1亿1800万英亩耕地,实施农地保护计划管理。 在美国,实施农地保护计划管理,也不是一帆风顺的,常常会遇到阻力。例如,是参加会减少收入的农地保护计划(CRP)、还是维持以前那种较大耕作面积的农业生产活动之间进行选择时,农民更偏好后者。 在实施农地保护计划的区域内,如果农户不参加农地保护计划,则取消该农户享受政府扶持及参加联邦农业部“农产品计划”的资格。 到了1996年,最初实施农地保护计划的耕地(休耕、退耕还草、退耕还林)已经过了10年的保护期,也就是说已经失去了向农业部领取地租的资格,一部分休耕的农地可以从新进行农作物种植了。但是,拥有这些耕地的主人,必须严格遵守1985年及1990年修改后的农业法中有关农地保护的条款来耕作。否则,他们将不得不同农业部的“农产品计划”说“再见”了。那些退耕还草、退耕还林的农地,则永久地退出农作物的生产。 3.3防止水质污染对策 1987年美国颁布并实施的《水质法》、《水质净化法》,根据该法的规定,各地方(州)政府有义务每年向联邦政府报告关于缓解农业水源水质污染问题的对策及成果。1988年美国联邦农业部公布了“土壤、水资源保护全国计划”及“区域水资源水质净化计划”,并通过该计划的落实,管理着全国22个区域性水资源水质净化计划的实施。现在看来,全国各地的农地、水等自然资源和生态环境保护的实践证明,上述各项法律和计划收到了良好的效果。 3.4耕作方法的资源、环境保护对策 3.4.1可持续农业 所谓“可持续农业”,一般是指“能够持续地利用资源进行农业再生产或能够进行资源的再利用,把农药、化学废料的投入量控制在必要的最小限度,在实现资源与生态环境保护、生产安全农产品(食品)的同时,保持较高水平的农业生产力和收益性的耕作方式及其农业管理体系。” 实现可持续农业的手段是:①改革现行的农业种植、养殖体系中不利于农地、水等资源保护的部分;②采用病虫害综合防治方式;③促进家畜粪尿等农家有机肥料及豆科植物等绿肥的利用;④实施保护农地、水资源的保护性耕作方式;⑤采用种植业和畜牧业相结合的复合经营模式。 通过上述手段来防止土壤侵蚀、荒漠化蔓延、水资源水质污染的目的,并且在保护农地、水等自然资源和保护生态环境的前提下,进行农业生产,提供安全的(卫生的)农产品。 3.4.2关于“保护性耕作方法” 集约型持续单作经营方式农业,容易发生土壤侵蚀,导致农药使用量的不断增加、水质污染。 土壤中的有机物,可以提高土壤的孔隙率,增进水的渗透性,促进微生物的活动,提高土壤的肥力。但是,采用传统的农业耕作方法,会使土壤中的有机质含量下降,从而导致土壤的保水能力下降,容易发生土壤的侵蚀,造成农地的荒漠化。 在明确了集约型持续单作经营方式及传统的农业耕作方式的弊端之后,有针对性的导入“保护性耕作方法”。这种方法的主要内容是:利用农作物秸秆、根茎叶等剩余物覆盖地表,或将秸秆粉碎后还田;在坡地上修建保持水土的水平梯田;尽可能地减少农地的耕翻次数,提倡免耕法等。 生态环境保护论文:西部开发的生态环境保护研究论文 论文摘要:本文明确了生态城市的概念,内涵和功能,在分析西部地区城市现状的基础上,提出西部地区城市可持续发展面临的问题和主要对策。 论文关键词:西部大开发;生态城市;城市化;可持续发展 城市作为经济和社会发展的重要载体已经成为现代文明的标志,城市化已成为世界范围的必然趋势。加快西部地区城市化进程是西部地区实现跨越式发展和保持可持续发展的必然历程。然而随着城市化进程的加快,城市发展的同时也引起了许多不容忽视的“城市病”问题: 城市用地紧张,建筑密度过大,住宅极端缺乏,交通堵塞,能源供应不足,三废污染严重,生态环境恶化等,这些负面效应使自然环境恶化,生态被破坏,甚至危及到了人类自身的生活与健康。西部大开发工作者必须认真研究怎样遵循生态经济原理,运用现代化的科学技术手段,建立生态、经济、社会三个效益统一的现代化城市。 l生态城市的内涵与功能 1.1概念 生态城市(EcopolisorEcoville)前苏联生态学家O.Yanitsky于1987年提出的一种理想城模式,是指按生态学原理建立起来的一类社会经济和自然协调发展、物质能量和信息高效利用、生态良性循环的人类聚居地,即高效和谐的人类栖境。 1.2内涵 生态城市的概念包含三个层次的内容:第一个层次是自然地理层,这是城市人类活动的自发层次,是城市生态位的趋势、开拓、竞争和平衡的过程,最终达到地尽其能、物尽其用;第二个层次是社会功能层,重在调查城市的组织机构和功能,改善子系统之间的冲突关系,增强城市有机体的共生能力;第三个层次是文化意识层,旨在增强人的生态意识,变外在控制为内在调节,变自发为自为。这三个层次将单一的生物环节、物理环节、经济环节和社会环境组装成了一个有强生命力的生态系统,一个多维的复合生态系统。 人们自觉顺应自然规律和社会经济规律,通过不断理性化的行为和规范协调经济发展、社会进步和生态平衡之间的相互关系,最终实现当前与长远动态空间和谐统一、社会发展与社会进步和谐统一、人与自然和谐统一。这便是建设生态城市的基本内涵和根本出发点。 1.3功能 城市生态系统有3种功能:一是产业功能,主要体现为产业生态(industrialecology),包括产业及流通、消费活动中资源、产品及废物的代谢规律和耦合方法,促进资源的有效利用和环境的正面影响;二是生活功能,主要体现为人居生态(builtecology),包括按生态学原理将城市住宅、交通、基础设施及消费过程与自然生态系统融为一体,为城市居民提供适宜的人居环境,并最大限度减少环境影响;三是还原功能,保证城乡自然资源的永续利用和社会、经济、环境的平衡发展,即一方面必须具备消除和缓冲自身发展给自然造成不良影响的能力,另一方面在自然界发生不良变化时,能尽快使其恢复到良好状态,包括自然净化和人工调节两类还原功能。 2西部地区城市现状特点 由于西部地区人口稀少、经济落后、交通不便,导致西部地区城市化水平较低,体现在几个方面: (1)数量少:东部地区在全国14%的国土面积上多达300个城市,占全国城市总数的44.59%;中部地区在29%的国土面积上有247个城市,占城市总数的37%;西部地区在57%的国土面积上仅有120个城市,占城市总数的l8.1%。 (2)规模小:西部地区主要表现为以中小城市占多的地域分布特征。在全国34个特大城市中,西部地区仅有7个:大城市更是仅有1个,只占到全国47个大城市的2.13%;中小城市有l12,占全国同等城市的37%左右,更占据了西部城市总数的94.17%。 (3)类型单一:西部地区矿产资源丰富,有着显著的沿矿产资源带、边境心岸带、交通要道带形成的中小城市带,主要是资源型城市和边境口岸城市。 3西部地区建设生态城市面临的问题 (1)缺乏劳力与智力资源:西部地区总人口约29334万,其中获得大专以上学历人员和科研人员数量低于全国平均水平,科研机构和科研成果数量也处于低水平。 (2)经济十分落后:相对于东部地区而言,西部的经济发展是非常落后的,1979-1995年间东部地区平均经济增长率为l2.8%,而西部地区仅有8.7%。从1998年的各项经济指标对比中也可以得出同样的结论。 (3)生态环境问题突出:水资源短缺与浪费并存,西北地区虽地处黄河中上游,却因水资源利用粗放、浪费严重而出现严重干旱缺水;二是人口持续增长和资源开发力度加大使西部地区的植被持续减少,西北地区森林覆盖率为5%,只及全国平均水平的1/3,水土流失现象十分令人担忧;三是风蚀沙化严重,荒漠化加剧。 (4)矛盾重重:经济开发和资源供给能力的矛盾;资源消耗与环境污染的矛盾;人口增长的社会需求和城市社会及自然环境的有限承载力的矛盾,以及产业结构不合理、基础设施落后等等。 4西部地区建设生态城市的对策 4.1充分发挥政府职能 (1)政府必须把城市生态规划纳入城市总体规划,实行城市生态环境综合整治建设。编制城市总体规划时,应加强生态观念,提高生态意识,确立有利于城市生态系统平衡的总体布局和土地利用布局。 (2)高层次的优化调整城市产业结构和空间布局,由二三一产业结构向三二一结构转化,工业产业由粗放型污染向三高三少转化,积极推进清洁生产方式,兼顾经济建设、人民生活和生态涵养三方面需求,合理配置土地及各种自然资源,因地制宣地确定城市生产、家居、商贸、运输、文卫等各种功能的空间分布格局。 (3)建设功能完善、高效率的城市基础设施。强化政府对城市基础设施行业的规划、建设和管理职能,诱导和促进环保产业走市场化道路,积极推进城市现代化基础设施建设,尤其是环境保护设施建设,提高城市总体设施水平。对关系城市生态环保和治理的大型基础设施,必须全市域范围内统筹规划、统一布置。 (4)建立完善的城市环保监测、监控管理系统。一切新建、扩建、改建的企业,防止污染的项目必须和主体工程同时设计、同时施工、同时投产(“三同时”管理)。在项目审批、投资安排、设计、施工、竣工验收等程序上严格把关,切实杜绝新污染源的产生。 4.2建设可持续的城市绿化 实施城市大环境绿化,建设城市绿地系统。将城市林业和园林融为一体,以树木为主体,包括花草及其中的建筑设施,形成包含公园、街头绿地、生态墙、行道树、疏林草坪、防护林、水源涵养林、花圃、果园、菜地等全方位立体生态系统工程。绿色廊道深入城市腹地,净化市内空气,改良城市小气候,美化城市环境。坚持生态原理与美学原理相结合,生态效益与景观效益并重,形成“未见城,先见林”,“城在林中央”的绿化景观。 4.3充分依据西部地区的各种优惠政策 合理利用开发西部地区的各类矿产资源,形成沿矿产资源带、边境口岸带和交通要道带的中小城市:二是引进一批高效、实用、先进的生态示范技术,广揽人才,在制度上保障科技人员在西部大开发战略任务中作出应有的贡献;三是实行倾斜的设市标准,鼓励和支持加快西部地区生态城市化进程,建成一类人与自然和谐共生、有一定超前性的典型生态城市,带动整个西部地区的生态城市化。 4.4加强生态环境教育,提高市民生态环境意识 要培养西部地区各级领导的可持续发展意识,提高科学决策水平,同时在城市居民中普及提高生态意识,倡导生态学和生态美学,积极倡导文明健康的生活方式,克服人们在生产、生活中的短期性、盲目性、主观性行为,从根本上提高城市的自组织、自调节能力,这也是城市生态系统调整最紧迫最重要的环节。 生态环境保护论文:农业生态环境保护论文 1农业生态环境关乎生态文明建设目标的实现 1.1生态文明的基本内涵 生态文明是指人类遵循自然生态规律和社会经济发展规律,为实现人与自然和谐相处及以环境为中介的人与人和谐相处,而取得的物质成果、精神成果和其他有益成果的总和[1]。生态文明以尊重和维护自然生态环境为前提,以协调和谐为宗旨,以人类可持续发展为着眼点,它追求人与自然生态环境的相互依存而共进共荣,强调人类的自觉和自律。党的十八大报告中提出建设生态文明社会,把生态文明建设同等于经济建设、政治建设、文化建设、社会建设,成为中国特色社会主义事业一个重要部分。生态文明建设的最终目标是实现人与自然、社会的和谐共处,实现人类的永续发展。 1.2生态文明建设必须协调好环境利益与经济利益的关系 环境利益与经济利益的协调是生态文明建设无法回避的优秀问题。在生态文明的理念下,要求我们发展经济的同时要注重环境保护,协调好环境利益与经济利益。农业生产如何实现资源节约与环境友好以及农业经济发展与农业生态环境保护相协调是生态文明的要求,同时也是生态文明建设的重要组成部分。农业的生产发展依赖大气、水、土地等自然资源环境以及国家政策、农业技术等社会资源环境。农业在很大程度上受到自然生态环境的制约,自然生态环境对农业生产影响最大。农业生态环境实质是指农业生产及其可持续发展密切相关的水资源、大气资源、土地资源、气候资源以及生物资源等要素的总和[2]。同时农业生产过程中也会对生态环境造成不同程度污染破坏,并且农业生态环境受到污染破坏不能及时的发现,一旦遭受破坏并且很难恢复。因此,在发展农业的同时必须保护农业生态环境,如何协调好二者的关系是农业良性发展的需要也是生态文明的内在要求。 1.3农业生态环境保护关乎生态文明建设目标的实现 农业是与自然联系最密切的产业,如何发展好农业是生态文明建设一项重要内容。生态环境是人类生存所依赖的基本条件,农业生态环境是生态环境的一部分,农业生态环境的状况直接影响到整个生态环境系统的变化发展。农业生态环境与农业生产发展之间关系十分密切,农业生态环境破坏则导致农业发展受阻,农业生态环境优良,农业就可以得到可持续发展。我国是一个农业大国,农业在我国国民经济中的基础地位不可动摇,农业的发展状况关系到国计民生。然而农业生态环境的改善与否关系到我国粮食安全、农村经济社会和农业的可持续发展,进而影响到我国生态文明建设目标的实现。 2我国农业生态环境的现状 改革开放以来,我国的经济社会都得到了空前的发展,生态环境破坏也愈演愈烈,环境利益与经济利益关系失衡。一方面,我国的农业发展成就巨大,粮食首次实现了“十连增”,满足了十几亿中华儿女的物质需求;另一方面,发展带来的代价也颇为巨大,对于农业资源的过度开发,我国农业生态破坏和环境污染问题日益严重,农业生态环境状况令人堪忧。 2.1我国农村环境污染日益严重和农业生态环境破坏不断加剧 我国农业生态破坏不断加剧主要表现在:水土流失和土地荒漠化严重,人均耕地逐年减少,草场退化等方面。我国是土地荒漠化较为严重的国家,人均耕地水平不到世界水平的一半。环境保护部副部长李干杰表示,全国环境质量状况总体来看有所改善,但生态环境保护形势依然严峻。土地环境形势依然严峻。耕地土壤环境堪忧,区域性退化问题较为严重。全国年内减少耕地面积8.02万hm2。全国现有土壤侵蚀总面积2.95亿hm2,占国土面积的30.7%[3]。我国农业供需矛盾突出,对农业资源的需求不断增加,但农业人均资源有限,加之在市场经济下,农业要增强竞争力,于是就不断利用各种手段的开发农业资源,导致农业生态破坏和环境污染加剧。根据第二次土地调查结果,截止2013年,我国有333.3万hm2左右的耕地受到中、重度污染,全国因草原退化、建设占用等因素导致草地减少1067万hm2,具有生态涵养功能的滩涂、沼泽减少10.7%[4]。 2.2我国农业生态环境破坏的主要原因 造成我国农业生态环境污染问题的原因主要有几个方面:(1)农业生产过程中化学物质的使用导致土壤污染,我国的化肥使用量大约是5800万t,是目前世界上化肥施用量最大的国家。还有我国农药使用量是180万t,农膜240万t,加之农村畜禽养殖滥用药物,这些化学物质的使用导致土壤污染加剧和地力的下降[5]。(2)工业“三废”污染,我国每年排放的工业废水、废气和固体物排量逐年增加,使得农业的水源、农田、农村大气受到严重污染,给农业生态环境造成不同程度的破坏。近年来,农村乡镇企业的迅速发展,其中某些企业技术含量低,环境保护意识差,以牺牲环境为代价的发展,对于农业生态环境的破坏更是雪上加霜。(3)农村的生活垃圾和生活污水的随意排放导致水体和土壤的污染,农村畜禽养殖业逐渐走上了规模化道路,其产生的畜禽粪便等污染物随意排放,没有得到科学的处理,对大气、水体、农田造成了不同程度的污染和破坏,严重破坏了农业生态环境。此外,我国农业生产结构不合理、资源开发方式粗放、农民环境保护意识淡薄且法律在农村地区适用弱是导致我国农业生态环境恶化的又一方面的因素,而且我国现价段的技术水平也限制了农村与农业环境污染治理力度。 2.3我国农业生态环境破坏的实质———利益冲突 我国已经形成了以《环境保护法》为主体的环境法律保护体系,在保护生态环境预防和制止环境污染方面都取得了很大的成果。但是法律在协调环境利益与经济利益方面不够完善,不能适应生态环境保护的要求,不能有效的防治生态环境污染。在农业生态环境保护领域,农业生态环境保护与治理涉及到多方利益关系,利益冲突是导致农业生态环境破坏的关键所在。利益冲突主要表现在三个方面:第一,管理机构自身利益与环境利益冲突,政府部门对经济利益的追求不能有效得到遏制,进而还是出现了一边治理、一边破坏的恶性循环,最终还是使环境利益受到损害。第二,环境保护者与受益人之间的利益冲突,我国的生态补偿制度并不完善,缺乏有效促进农业生态环境保护的优惠政策。第三,排污企业与受害者的利益冲突,企业需要投入大量的资金进行治理排放的污染物,守法的成本大大高于违法的成本,大都企业都宁愿排污受罚而不进行污染治理,甚至一些地方政府为了税收而对于排污企业的放任行为导致农业生态环境污染加剧。这些冲突的存在是因为缺乏有效的法律调整规制手段。 3我国农业生态环境保护的法治现状 我国农业生态环境日趋恶劣,这和生态文明建设的目标背道而驰。面对日益严重的农业生态环境污染问题,归根结底还需要法律的保障,法律手段是解决农业生态环境问题的优秀手段。我国法律在平衡农业发展与农业生态环境保护方面发挥着至关重要的作用。 3.1我国农业生态环境保护相关立法缺失 一方面相关立法规定过于原则化,缺乏可操作性;另一方面,某些领域存在立法空白。在农业生态环境保护方面,我国已经制定了环境保护法、农业法、土地管理法、水土保持法、环境影响评价法、森林法、草原法、水法等法律法规,涉及农业生态环境保护的行政法规规章和地方性法规也有许多。但是农业生态环境是整体的内在系统化的,需要一部综合性农业生态环境保护法律,目前这些有关立法是分散的且规定都过于原则化,不适应农业生态环境保护的需求。例如,《环境保护法》第三十三条规定了各级人民政府应当加强对农业生态环境的保护,防治沙化等生态失衡现象和第四十九条规定防治农业污染等,这两条原则性的规定,实际操作很难,并且把农业生态资源保护与农业环境割裂开了。《农业法》第八章农业资源与农业就保护,其内容基本上是对环境保护法中两个条文的再次表述,缺乏措施性的规定,在发生农业生态环境污染事件时很难适用到具体问题中去。我国一些地方也制定的一系列农业环境保护的法规,但是这些地方性环境立法过于原则,缺乏应有的规范性,可操作作性不强,没有体现地方农业生态环境的特殊性,以致有些空泛的规定和政策式的规定无法执行,难以达到预期的法律效果。在一些重要农业生态环境保护立法领域还存在立法空白的现象,在生态农业、水污染、土壤污染、面源污染防治方面的立法还很欠缺。缺乏专门针对于农业生态环境特别的法律规范。在我国的现行法律体系中没有建立公众参与、行政指导、行政强制以及有利于农业生态环境保护的经济政策机制等方面,不利于调动公众参与农业生态环境保护的积极性。由于我国生态环境保护法律体系存在的这些问题,导致农业生态环境保护工作在许多方面不能有效的开展起来,不利于农业的可持续发展。 3.2现有法律制度体系与农业生态环境保护缺乏适应性 我国已经建立了环境影响评价制度、限期治理制度、“三同时”制度、排污收费制度、农业生态补偿制度等一系列的生态环境保护法律制度制度,但制度与制度间的协调性和配套性较差。这些制度主要针对大城市的污染,对于农业生态环境保护的规定较少。我国农业生态环境保护基本制度主要包括耕地制度,划区轮牧、休牧和禁牧制度,捕捞限额和禁渔、休渔制度,与农业生产有关的物种资源保护制度以及农业安全生产安全使用制度,这些农业生态环境保护的具体法律制度也存在一些不足与缺陷。农业生态环境保护的有关立法,禁止性规范较多,鼓励性规定较少,缺乏激励机制。在保护农业生态环境的同时,重视政府的作用,赋予政府的权力较多,没有发挥农民的主动性去保护农业生态环境。我国生态环境保护的相关法律责任制度不完善,有关破坏生态环境的法律责任的规定不全,许多法律都涉及生态环境保护的禁止性规定,但没有相应的法律责任规定,从而使禁止性规定与法律责任的承担没有相互呼应,属于法律责任的缺位。另一方面,法律责任的规定在对生态功能保护的违法行为处罚较轻,还有一些社会危害性大、破坏性强的环境违法行为,仅仅设置了行政责任追究机制,没有相应的刑事责任条款的规定。由于法律责任制度的不完善,使得环境保护相关法律无法发挥其应有的威慑和制裁作用,不利于促进农业生态环境的保护和改善。 3.3我国农业生态环境保护执法体系存在缺陷 我国农业生态环境保护执法存在“体制不够严密”和“相应程序缺乏”两大方面的体系性缺陷。就执法体制而言,首先执法主体林立,我国农业生态环境保护领域的管理体制是统管与分管相结合的多部门分层次执法体制,实践中,这种体制导致农业环境执法主体林立,各个执法主体之间相互扯皮或推诿的现象产生;其次,行政执法权分散,行政执法权分散于植物保护、种子、土肥、环境保护等各个机构中,这种分散的行政执法权力很容易导致执法不一、相互冲突等现象,农业执法秩序处于混乱的局面。就执法程序而言,实践中,农业生态环境保护执法缺乏程序的控制和保障,过于强化环境管理机构的权利,缺乏对环境管理相对人合法权益应有的程序性保障机制。在现行有关农业环境立法的相关法律法规中,管理者与被管理者,行政部门与公民的权利义务关系在法律上具有不平衡性,过多的确立和保护的是政府的权利和利益。一方面,它赋予环境管理机构很多的权利,但缺乏对其环境管理行为有效的监督机制。另一方面,它赋予环境管理相对人很多的义务,却很少规定保障环境管理相对人权益实现的程序机制,导致环境管理相对人的合法环境权益得不到保障[6]。 4我国农业生态环境保护法律完善建议 4.1强化我国农业生态环境保护相关立法 首先,根据我国农业生态环境的客观规律,尽快制定出一部综合性的农业生态环境保护法律,以解决我国农业生态环境立法过于分散的问题,为农业生态环境保护提供更直接有效的法律依据。地方性立法应该更加注重地方农业生态环境的特殊性,因地制宜的制定可行性与可操作性强的相关法律保护措施。其次,建立健全与农业生态环境保护相关的法律法规,增强农业生态环境保护相关法律规定的可操作性,尽快制定《沙漠化法治法》等与农业生态环境保护相关的法律,对现行的《农业法》、《农业技术推广法》等农业生态保护相关法律法规进行适当的修改。再次,填补农业生态环境立法空白,目前我国国务院已经于制定并实施《规模化畜禽养殖污染防治条例》,对于我国农业生态环境保护有着重要的意义,鉴于此,还应加强生态农业、土壤污染、水污染、面源污染等污染防治方面的立法,填补在这些领域的空白。同时农业环境标准体系也可适时的做些调整,以符合现代农业发展的需要。最后,建立公众参与以及有利农业生态环境保护的激励机制,同时政府部门应加强行政强制、行政指导等手段,调动和鼓励农业生态环境保护相关主体的主动性和积极性,建立经济激励机制,对于保护农业生态环境有贡献的单位和个人给予奖励或者其它方面的经济优惠,调动各阶层的积极性,参与到农业生态环境保护工作上来。 4.2健全我国农业生态环境保护的相关制度,优化制度配套环境 完善我国现行的生态环境保护制度,在相关生态环境保护制度中增设保护农业生态环境的条款。建立反映市场供求和资源稀缺程度、体现生态价值和代际补偿的资源有偿使用制度和生态补偿制度是党在十八大报告中的要求。为了使生态恢复补偿制度发挥其应有的作用,建议完善生态补偿机制、加强政府财政投入和支持力度、实施绿色国内生产总值制度等[7]。健全我国农业生态环境保护的法律责任制度,一是,明确法律责任,对于破坏和污染农业生态环境的违法行为的处罚问题作出明确规定,为追究农业生态环境违法的法律责任提供明确的法律依据。二是,严格法律责任,对于破坏农业生态环境违法行为,不仅要规定罚款这样行政处罚,还应当规定限期治理与修复、责令停产停业整顿等行政处罚措施,并调高罚款数额标准。对于构成犯罪的农业生态环境的违法行为,应明确规定其刑事责任追究,使得法律发挥威慑和制裁作用,为做好农业生态环境保护工作提供有力的保障。 4.3健全我国农业生态环境保护执法体系 一方面,变革我国农业生态环境保护领域统分结合的执法体制,建立专门的农业生态环境保护的综合执法主体,规范农业生态环境保护执法主体,明确执法主体职能。这样便可以集中行政执法职能,把执法人员的指挥管理、安排执法经费的安排、调配执法力量的调配统一起来,解决了行政职能过于分散的问题,同时也避免了行政主体之间相互推诿等弊端的出现。另一方面,强化行政程序的控制和保障作用,规范农业生态环境保护的执法程序。加强农业生态环境综合执法的外部行政程序建设和保护行政相对人的合法程序权益。建立诸如告知公示制度、听证制度等制度,确保公众能够参与农业生态环境保护的工作中来,确保农业生态环境执法主体依法执政,防止滥用自由裁量权的现象出现。同时强化司法手段,通过司法审判惩罚和制止重大污染环境犯罪、环境失职犯罪,以增强法律的威慑力。 4.4确立公民环境权,增强农民生态环境保护意识 我国新《环境保护法》把生态文明纳入立法理念,但是环境权并没有得到确立。虽然新《环境保护法》增设了第五章“信息公开和公众参与”,并在第五十三条第一款明确指出:“公民、法人和其他组织依法享有获取环境信息、参与和监督环境保护的权利”。但是,此项规定和环境权保障的全面性要求相比仍显狭窄,且不利于公众全面参与和监督环境保护工作。因此,公民环境权的确立是农民参与监督农业生态环境保护的重要保障。同时,生态文明要求公民应当具有生态意识、环境保护意识、环境法治意识等生态文明意识,从而能够形成良好的生态环境保护氛围。在农业生态环境保护方面,应当加强农民的农业生态环境保护意识,通过教育宣传农业生态环境法律知识,增强农民的文化素养和生态文明意识,从而引导农民走上生态农业、科学生产的农业现代化生产道路上来。 作者:杜娟单位:河海大学 生态环境保护论文:专利制度下生态环境保护论文 从生态环境保护的角度看,一方面自专利制度诞生始,人们往往在垄断了一项权利后为了充分实施该项专利、实现利益最大化,不顾这项技术是否潜伏着生态危机,这种天然的利益导向性因此对环境造成了难以逆转的伤害。另一方面,专利制度促进生态技术创新所开发的“有益新物种”充分发展的同时,很大程度上对其他物种产生了竞争性的优势,进而人为地淘汰其他物种,导致生物多样性发生无可挽回的损失。专利制度在信息公开的基础上,在促进生物的人工繁育和培养的同时,又导致了野生动物和植物品种被过度盗猎和开发,进一步破坏生物的多样性,最终造成有限资源被无限自由过度剥削的“公地悲剧”。从资源利用的角度看,专利制度阻碍了新的、对环境有益的智力成果的研制,美国密执安大学教授米歇尔•海勒提出了“反公地悲剧”,作为“公地悲剧”的镜像概念,“反公地悲剧”意指同一对象上的产权过多可能导致资源陷入利用不足或者闲置浪费的悲剧。“绿色技术”是与传统的污染环境、破坏生态平衡的技术相对应的,遵循生态原理和生态经济规律的,节约资源和能源,避免、消除或者减轻生态环境污染且拥有最小生态负效应的“无公害化”或者“少公害化”的技术、工艺和产品的总称。一些绿色技术的拥有者对其技术拥有过多的产权,所以常常会滥用其权利,使得他人利用开发其技术遇到重重阻碍,因而导致社会整体资源配置的不平和和效率低下。为了调整专利制度带来的“生态负效应”,我们可以从如下角度分析来解决问题。 从专利本身来看,我们必须对专利附加“绿色”的限制,将“绿色”要求加入专利授予条件并在专利审查中予以落实。具体来说,如果某一项技术是原始创新,那么在无异议的情况下其作出的阐述可以被自动接受;如果某一项技术并非原始创新,则需要将其与原有技术作比较,只有在该技术对环境更有利的情况下,其才有可能被授予专利。这一措施有利于顺应《知识产权协定》(TRIPS)第27条中规定的:对危及人、动植物生命和健康、或者严重破坏环境的专利,政府可以拒绝发证。以此真正实现“法律的生态化”,“法律生态化”这一概念最早是由金瑞林教授提出的,如今在已受到各国的重视。 从专利制度的角度来看,专利制度产生之初社会污染的态势处于生态环境可以自我调节的范围之内,其环境伦理尚未纳入人们的考量的知识体系。强制许可制度的重构是实现专利制度生态化的必然要求和具体举措。所以我们必须重点发展专利强制许可制度。专利强制许可,也称非自愿许可,是国家专利主管机关根据具体情况,不经专利权人许可,授予他人实施发明或者实用新型专利的一种法律制度。我国专利法(2008年修正)第49条规定,在国家出现紧急状态或者非常情况时,或者为了公众利益的目的,国务院专利行政部门可以给予实施发明专利或者实用新型专利的强制许可。但是笔者认为,对于“紧急状态”“非常情况”“公众利益”等概念较为宽泛和模糊,应当由法律进一步作出规定,以此保护合理限度内的私权。另外,我国对于强制许可的申请主体、申请理由、申请程序等各方面的规定限制较多、要求较高,还未充分实现TRIPS赋予的权利,所以关于专利强制许可制度的再建设必须在充分考虑公共利益的基础上放宽限制,尤其在环境保护方面将利益天平向公众一边倾斜,对专利权人的独享权利作出进一步的限制,充分运用TRIPS协议赋予的自主权,灵活使用专利强制许可制度以适应社会的需要。我们必须认识到,强制许可制度是一把双刃剑,通过发挥其威慑作用,来限制专利权的滥用,保护公共利益。若实施不当会产生阻碍科技创新、侵害个体利益的负面作用。 专利制度是时展的产物,而在生态环境面临巨大威胁的情况下重新构建我们的专利制度更是社会发展的必然要求。利益的天平在公共利益和私权的博弈之间不断平衡,以寻求不同时代的支撑点。在当今这个时代,生态环境利益则毫无疑问是我们捍卫“公共利益”必须考量的因素,我们不能再将环境作为牺牲品来发展经济,要始终坚信环境和利益之间的利益矛盾并不是不可协调的,法律终将会达到其应有的状态,终将实现其利益协调工具的作用。 作者:郁思远 单位:南京理工大学 生态环境保护论文:乡村旅游生态环境保护论文 1研究方法 为了解暑场乡村生态旅游开展的情况及社区居民的服务和管理能力等信息,云南云龙天池部级自然保护区管理局与云南大学农村发展研究中心(CRDS)合作,针对暑场村开展乡村生态旅游的社区组织、管理能力,旅游发展前景,生态环境与资源保护等进行了调查。笔者采用文献阅读法收集二手资料,采用半结构访谈、座谈与访谈的方法对暑场村村民及保护区管理局工作人员进行调查,采用问卷调查法对游客进行调查,采用实地勘察法对暑场乡村生态旅游的实际情况进行了调查。 2结果分析 2.1生态环境与资源保护理念 为确保暑场乡村生态旅游的可持续性,旅游设计必须充分考虑当地的生态环境与资源保护。开展乡村生态旅游时,将生态环境与资源保护作为重要的提升旅游品质的手段,不仅有利于生态旅游的可持续发展,促进社区发展,缓解自然保护区的保护压力,而且另一个重要的功能体现在对游客和村民的环境教育方面。游客可以直接参与到署场村民的农耕生活中,深度体验农作物种植与采摘,了解暑场居民与大自然的相处状态。 2.2暑场生态环境与资源保护现状 根据云南大学农村发展中心监测团队的实地调查发现,暑场的生态环境与资源保护现状令人担忧。(1)暑场乡村生态旅游才刚起步,许多基础设施跟不上旅游发展的步伐。目前,暑场乡村生态旅游管理委员会组织增添了一些生态座椅,生态卫生间和生态垃圾篓等。但是,环境设计不太理想。生态卫生间离水源地较近,且无排污系统,可能会影响整个村庄的饮水安全问题。(2)游客管理松散。暑场对游客的管理较松散,CRDS监测团队在实地探勘发现仍有许多游客随地乱扔垃圾,不按照工作人员的指示任意停车等。(3)暑场村民的生态环境与资源保护意识差,能力弱,需要外界力量的支持。暑场在生态环境与资源保护方面存在很大的改进空间,只是由于暑场村民文化水平不高,在生态环境与资源保护方面存在意识差和能力弱的特点,所以暑场需要外界力量的支持。通过外界力量的支持,可以对暑场村民进行生态环境与资源保护能力培训,或是对暑场提供决策与资金支持。 2.3暑场生态环境与资源保护方式 2.3.1严格控制环境容量 任何一个旅游点都有其相对应的环境容量,并不是游客越多越好。为了避免蜂拥而至式的开发模式,暑场应严格控制游客数量,减轻生态环境荷载,走“中高端”乡村生态旅游路线。与一般的大众旅游相比,暑场的中高端乡村生态旅游首先保证给游客提供的是高品质的观光体验和旅游服务;其次,要求游客严格遵守相应的游客守则,做到对生态环境和资源无破坏;然后,严格控制每天的游客数量,尤其是在草场生长恢复期和森林防火期等特殊时期。 2.3.2对游客加强管理,特殊时期加强戒备 对游客加强管理,严禁乱扔垃圾,污染水源,不规范用火和随意采摘等一切有违生态环境与资源保护的行为。因为暑场与天池自然保护区毗邻,所以暑场在开展乡村生态旅游的过程中必须把森林防火纳入到日常的管理和经营中。针对森林防火期,严格禁止游客携带火种、使用明火等,防火等级较高的时段禁止游客入内。 3措施和建议 3.1具体措施(1)合理设置关卡,控制游客数量,并对游客进行环境保护和旅游服务的介绍。在进入暑场的必经公路上的合理位置设置关卡,严格控制进入暑场的游客数量,同时对游客进行环境保护宣传和旅游服务介绍。(2)向游客分发循环利用的环保袋,让游客以捡垃圾换取门票或优惠券。工作人员在关卡处为每一批游客提供相应数量的环保袋,并以垃圾回收换取门票或优惠券的优惠政策激励游客不乱扔垃圾,注重环境卫生。(3)对暑场进行合理规划,尤其是停车场规划。划定合理的宿营区、烧烤区、旅游服务区、农产品采购区、餐饮区等区域。为了保护好暑场的关键旅游资源———大浪坝草场,避免游客随意将车辆开到大浪坝草地上,应合理规划停车场的位置,将停车场规划为沿路停车场和宿营区停车场。做到既方便游客出行,又不影响暑场整体的生态环境和游客的旅游体验。 3.2建议分析 3.2.1适当宣传,强调生态环境与资源保护的重要性 对暑场的乡村生态旅游进行适当的宣传,把握整体定位。建立暑场乡村生态旅游网站,一方面为游客提供方便的渠道了解暑场的相关信息,一方面全面地介绍暑场乡村生态旅游情况,强调生态环境与资源保护的重要性,同时避免因宣传不到位而引起纠纷。 3.2.2走可持续生态旅游发展路线 摒弃以经济利益为驱动的旅游发展模式,坚持走可持续生态旅游发展路线。做到生态环境最优,游客满意度最高,乡村生活依旧宁静,收益分配最适用等。 3.2.3积极寻求各界力量的支持 基础设施缺乏,经营管理能力有限,资金缺乏等因素使得暑场在乡村生态旅游的发展道路上比其他地区更艰难。但是暑场居民对乡村生态旅游开发的积极性较高,为了解决这些问题,暑场应该积极寻求各界力量的支持。尤其是政府层面的支持,还有非政府组织(NGO)的支持。 作者:徐会明 杨倩芸 单位:云南省云龙天池自然保护区管理局 云南大学
电力工程基础论文:浅析基础电力工程规划 摘要:电能是我国能源消费的主要形式之一,随着用户对电能需求的不断增大,正确、合理的电力规划设计关系着整个电力系统的运行安全,同时,它也在一定程度上推动国民经济其他行业的健康发展。结合中心城区的实际情况,深入介绍了电力工程规划的主要内容,这对区域规划中的电力工程规划有一定的指导意义。 关键词:电力工程;负荷预测;变电站;电力廊道 电力工程规划是城镇规划市政基础设施规划的重要组成部分。随着社会经济的不断发展,电力系统已经成为满足城市居民生活、促进工业发展和社会经济建设的基础设施。在市政电力工程设计中,应具备先行性和指导性,充分考虑城市区域发展规划定位和区域总人口量的变化,以满足城镇经济社会发展对电力系统安全、可靠运行的要求。本文以东莞市中心城区为例,首先分析了区域现有供电设施的情况,以负荷计算与预测为依托,提出合理的增容优网规划方案,构建适度超前、安全可靠、绿色高效的现代化电网。 1中心城区的现状特点 城市中心区是东莞公共建筑和第三产业的集中地,为东莞区域层面提供经济、文化、政治、社会等活动设施和服务空间。中心城区包括莞城、东城、南城和万江4个区,总面积222.4km2。目前中心城区一共设置了220kV变电站5座,主变总容量为4050MVA,110kV变电站15座,主变总容量为2336MVA。现状建成区高压架空走廊相对比较少,110kV及以下线路逐步采用地下电缆方式敷设。近年来,中心城区逐渐从“生产导向”转向“生活、服务导向”,工业用地比例逐渐下降,公共服务设施用地不断增加,城市更新力度不断加强,因此,中心城区电力设施逐渐出现主变容量不足、10kV间隔资源紧缺、网架结构危险系数高等一系列问题。鉴于这些问题,相关单位应从电力供应、输配电系统等方面解决电网供应滞后城市快速发展的问题,同时,大力发展太阳能光伏发电清洁能源,提高能源利用率,走可持续发展能源之路。 2电力负荷预测与分析 规划采用人均综合用电法和负荷密度法预测用电负荷,从中比较分析,选取合适的预测结果进行电网规划。 2.1人均综合用电法 根据供电部门历年统计数据,合理选取人均用电标准,结合中心城区规划定位和产业发展趋势,按照规划总人口和人均用电量得到总用电量。远期中心城区总人口为160万人,预测中心城区远期人均用电量为10000kW•h/人年,远期最大负荷约3.20×106kW。 2.2负荷密度法 负荷密度法又分为分类用地面积负荷密度法和分类建筑面积负荷密度法2种,中心城区规划拟选用分类用地面积负荷密度法进行负荷预测。分类用地面积负荷密度法是根据远期用地规划规模预测用电量的一种方法,负荷密度根据规范指标并结合中心城区的实际情况选定。另外,需要注意的是,同一地区电网内各类用户的负荷特点和用电状况有所不同,最大负荷的峰值出现时间各不相同。因此,在计算负荷时,应考虑需要系数和同时系数,预测中心城区远期最大负荷约3.10×106kW,负荷密度约2.17×104kW/km2。 2.3综合分析 根据人均综合用电法和负荷密度法综合分析中心城区的用电预测负荷,规划末期最大用电负荷约3.15×106kW,负荷密度约2.21×104kW/km2。 3供电设施规划 由负荷预测得到的系统最大负荷,结合电力电量供应,对相应区域进行电力电量平衡分析计算,得出电力系统所需要的装机容量。根据《城市电力网规划技术导则》和《电力系统设计技术规程》,关于东莞市电网容载比要求,规划区500kV电网容载比取值为1.5~1.6,220kV电网的容载比为1.6~1.9,110kV电网的容载比为1.8~2.1.对于负荷发展比较快的地区,可以视情况提高上限值。中心城区远期电源主要来自省网下载,保留天明电厂,装机容量为120MW,作为本地电源补充。变电容量平衡情况如表1所示。根据负荷预测结果,中心城区远期需220kV系统容量约为5454MVA,远期规划共设置220kV变电站7座,需新建2座220kV变电站,主变总容量达到5490MVA;远期需110kV系统容量约5985MVA;远期规划共设置110kV变电站34座,需新建19座110kV变电站,主变总容量达到5864MVA。 4电力廊道规划 电力廊道分为架空线路和地下电缆线路2种通道形式,架空线路适用于高电压、大电流、长距离的场合,地下电缆线路适用于中心城区和对景观要求高的场合。规划结合生态廊道、城市道路建设高压走廊。架空线路尽可能采用紧凑型多回塔路和新型传输技术,以节省土地资源。中心城区现状电力管网系统建设比较完善。随着城市开发建设,需逐步完善中心城区的电力管网建设,进一步提高供电安全保障率。对于严重影响中心片区土地合理利用的高压架空线路,应逐步改造下地。 5结束语 针对区域电力工程规划,本文结合中心城区的实际情况和资源现状,对电力工程规划各个环节进行相应的介绍,为相同地区的电力工程规划提供参考。 作者:李婷 单位:东莞市城建规划设计院 电力工程基础论文:山区电力工程铁塔基础的边坡治理方法研究 摘 要:山区电力工程铁塔基础边坡的良好设计,是保障线路正常输出的关键因素之一。随着我国电力建设的高速发展,电力工程铁塔的基础建设难度系数越来越大,尤其是在地形复杂、地段陡峭的山区,不仅加大了铁塔建设的难度,而且很容易产生塔位移动和边坡不稳等问题,这直接影响了电力工程铁塔基础的安全性与可靠性。为了避免此类事故发生,必须要加强输电线路塔位边坡的稳定性能。因此,针对山区电力工程铁塔基础的边坡治理的方法研究具有重要意义。 关键词:山区;电力工程;边坡治理 0 前言 在山区电力工程铁塔基础边坡治理工作中,一个可靠的治理方案,可以有效降低工程造价,提高电网运营速率与质量。本文针对山区电力工程铁塔基础的边坡治理的方法研究,将从山区电力工程铁塔基础边坡的简要介绍入手,结合铁塔基础的实际施工流程,逐渐深入探索保护边坡的措施和思路。接着,分别从工程类与生物类两方面,对塔位边的治理方法进行对比分析。以获得最优化的电线路边坡方案进行治理。希望能够为我国的电力建设行业的迅速发展提供一份参考。 1 山区电力工程铁塔基础的边坡简介 在山区环境中修建电力工程塔时,通常采用人工挖掘边坡的方法。具体的施工中,可以采用高低腿的措施,降低工程中基面开放的工作量,减少电力工程塔对地理环境的改变和破坏。然而进行挖掘作业时,在塔位地段出现“簸箕”地形不可避免,山体的斜坡越陡,高低腿工程的高度差越大,产生的“簸箕”地形也会越来越大,造成边坡问题的产生。首先,开挖塔基时,必然会破坏山体的岩土平衡和自然地貌特征,增加塌方、泥石流和滑坡等地质灾害的发生概率。其次,在挖掘塔基的过程中,部分施工人员会将大量的挖掘弃土随意堆积,受重力作用影响,弃土堆积体在塔基附近,会对坡面产生张力,不及时进行排水处理的话,在雨水冲击下,会使表层土体塌陷,引起泥石流、塌方、山体滑坡等灾害的发生。任何边坡失稳的状况都会直接影响到电路的安全,严重时会威胁到人们的生命安全。因此,对山区电力工程塔的边坡稳定性进行研究,提供有效的治理方法,具有重要的意义与实践价值[1]。 2 常用塔位边的治理方法 2.1 工程类治理方式 工程类的治理方法主要有坡率法、抗滑桩法、浆砌块石护坡法、挂网锚喷法等。其中,坡率法是通过对边坡的坡度、高度进行控制和调整,不需要对边坡进行加固等方式处理,具有技术简单、施工容易、经济适用等优势,对地下水位无较高要求,适合塑性粘土、砂土和岩层。在进行边坡治理时,应尽量优先使用这种方法。采用坡率法进行治理时,要注意保证水系通畅。边坡高度较大时,应分层挖掘,使用折现式或者台阶式放坡,进行台阶式放坡时要在中央设置护坡道。抗滑桩法是通过使用抗滑桩穿透滑体,对滑床进行一定深度的锚固,能够抵抗滑坡产生的推力,拥有使用范围大、抗滑效果好、施工简便的优势,可以和其他治理方法灵活搭配,缺点为成本较大。治理塔边坡的传统方法是浆砌块石法,使用浆砌块石和挡土墙进行防护,支挡高度达到一定高度时,要进行加筋处理。这种方法适合强风化岩的边坡。优点是技术简单、施工方便,缺点是增加了电路的造价,环境效果不佳,容易受雨水冲刷加大压力,导致坡体破坏、影响电路的安全。因此,这种治理方法应谨慎使用。挂网锚喷法是一种搞笑的护坡技术,适用于坡面易风化、岩性差、坡面岩体破碎等环境结构,优点是能够提升稳定性,防止塌方、滑落、坠石等灾害[2]。 2.2 生物类治理方式 边坡的生物治理,是指通过植物等生物手段,单独或和其他治理方式想结合,对塔边坡进行绿化与防护的方式。优点是植物的根系能够将边坡加固。通过将植被的覆盖率提高,能有效将水土流失等灾害的发生概率降低。 主要的方法有以下三种:第一种,植被固坡法,通过植物的涵水固土能力,在对边坡进行加固的同时,还能起到美化环境的效果。选择固坡植物时,要以适合在当地生长的植物为主,如乡土植物和引种驯化后的植物。这种方法适合风化严重的边坡,主要有格构植被、直接喷播、土工格室等方式。第二种,三维植被保护网。这种方法通过将活性植物,与土工合成材料等结合,在坡面建造一个具有生长能力的绿色防护网,进而加固边坡。根据边坡的地形条件、土质特点、地貌特征等条件,首先,再坡面覆盖一层合成材料,再根据一定的间距和组合种植各种植物。通过植物的生L,使其根部对边坡进行加筋增固,叶茎防雨冲蚀。这种方法可以有效削弱暴雨对塔边坡的侵蚀,提高其稳定性。第三种,综合护坡。随着科学技术的不断发展,对塔边坡的治理工作,技术和方法越来越全面,相关的工作人员越来越多地使用生物治理方式和工程治理方式相结合的方法。如浆砌骨架植草护坡技术,就是一种综合和的护坡方式,在坡面上使用浆砌片石构建骨架,在骨架的框格中种植植物,既有浆砌块石的优点,也具备植被护坡的优点,并且技术难度也不高。目前,各种综合护坡技术在塔边坡的治理中被广泛使用[3]。 3 结论 通过对比发现,生物护坡的材料成本更低,相比工程护坡的方式,生物护坡的经济优势十分明显。但工程护坡在工程完成后即可起到最佳的效果,而生物护坡需要进行养护才能使稳固效果越来越好。因此,在优化山区的输电线路,进行电力工程塔的边坡处理时,要结合当地的自然条件和防护需求,采用适当的护坡方式。希望本次论述有利于探索新型护坡方式,促进我国山区供电事业的发展。 电力工程基础论文:大工程背景下的《电力工程基础》课程改革 (北京信息科技大学 自动化学院,北京 100192) 摘要:在现代大工程背景下,对《电力工程基础》课程的教学手段和方法、实践教学环节、考核评价方式、网络教学平台建设等几个方面进行了改革,提出将同化理论与CDIO工程教育模式应用到《电力工程基础》的理论和实践教学,相辅相成,提高学生的学习兴趣、工程应用能力和团队协作能力。 关键词:同化理论;CDIO;电力工程基础;课程改革 《电力工程基础》是电气工程及其自动化专业的优秀课程,在其课程体系中占有举足轻重的地位。为了满足中国工程教育专业认证协会制定的《工程教育认证标准(2015版)》中关于电气工程专业的补充标准,本课程组将“电力工程基础”更名为“电力系统分析”,同时为了适应大工程背景下应用型人才培养目标,课程组将从教学手段和方法、实践教学环节、考核评价方式、网络辅助教学等几个方面对该课程进行改革,使学生能够很好地掌握电能的生产、输送、变配等相关的工程基础理论和计算方法,能够应对电气工程领域的复杂工程问题,具备较强的工程计算能力和应用分析能力。 一、教学手段和方法的改革 以往的教学方法都是以教师为中心,以课堂讲授为主、验证型实验为辅的传统模式。教学手段过于单一,从书本到书本,采用教师讲、学生记的“填鸭式”教学模式,偏重于对概念、理论及计算方法的讲解而脱离实际应用。为了适应大工程背景下对应用型人才需求的现状,我们要不断地探索新的、有效的教学方法和手段,把传授学生知识改为传授学生学习知识的方法,让学生由“被动”变“主动”学习,才能为以后更长远的学习打下坚实基础。 1.同化理论的应用。1963年美国纽约大学研究院教育心理学教授奥苏泊尔提出“同化理论”概念,其优秀思想是:学习者在学习新知识过程中对已有的认知结构进行重新改组,使自己原有的观念发生变化,这样才能有利于新知识的掌握和消化[1]。 引导W生在自己的头脑中建立已有的理论知识和框架,鼓励学生主动地去学习相关的新理论知识,并将新知识与自己头脑中原有的理论知识之间建立起实质性的联系,即新旧知识融合。比如,在讲完辐射状配电系统潮流计算方法后,若引入分布式电源到配电网,会使原有的潮流计算方法有何变化?如何解决含有分布式发电的配电网潮流计算?学生利用课余时间查阅课外资料,增长见识,使枯燥的理论在自己的头脑中变得生动起来,从而使课程学习变得有趣起来。变被动学习为主动学习,学生的积极性比传统的教学将显著提高,积极参加问题的讨论。 2.CDIO工程教育模式的应用。CDIO工程教育模式是以美国麻省理工学院为主导,采用构思、设计、实现和运作的模式,是“项目教学”的集中概括和表达。该模式可以让学生以积极主动的态度成为学习的主体,并在项目实践中获取工程能力[2]。CDIO工程教育模式与“同化理论”的教育理念相同,也是让学生变被动学习为主动学习,区别是它改变以往教学中重理论轻实践的弊端,培养学生的团队协作能力。 在CDIO工程教育模式下,可以采用分组法、任务法及项目法等多种方法,不仅提高学生学习的参与性、学习兴趣和创新能力,还可以培养学生解决问题能力及团队合作能力。以分组法为例,由于该课程是大班上课,授课人数为70多人,每个学生的水平差异较大,所以在第一次课上,以本课程应用到的先修课程像《高数》、《电路》、《工程电磁场》等部分知识点为考查目标,进行一次摸底考试,摸清学生基础知识的学习水平,并将他们按照高低相结合的方式进行分组,挑选分数最高的同学担任小组长,在整个学期中由他(她)带领全组同学,互帮互助,培养同学之间的团队协作能力。 二、实践教学环节的改革 传统的实验教学一般都处于从属地位,学时安排较少,实验教学的内容较为固定,一般都是针对一些原理和现象的验证。本课程的实验学时为8学时,占课程总学时的15.4%,实验内容主要是利用电力系统仿真软件EDSA进行潮流计算和短路计算。教学形式较为单一,学生都是按照教师的示范或指导书的步骤去操作,限制了学生创新思维能力的提高。 1.同化理论应用到实践环节。课程组考虑将奥苏泊尔的同化理论也应用到实践教学环节,要求学生有意义地进行发现式学习,发现问题,解决问题,从而避免被动式接受学习。一方面,调整课内实验内容及学时,依托电气实训平台将理论部分与实践环节有效地结合起来;另一方面,利用开放性实验、大学生创新项目等课外实践环节,扩展该课程的实践教学形式,提高学生的工程应用能力和创新能力。比如,讲完第一章电力系统的基本概念后,组织一次学生的认识实验,通过实验平台的使用了解整个电力系统的构成,摆脱以往只见理论,没有实物环节的缺陷,调动学生对理论学习的兴趣;同时,为了发挥实验环节的效果,提供实验思考题,让学生课后独立完成,培养学生的学习积极性和自学能力。 2.CDIO工程教育模式应用到实践环节。CDIO工程教育模式下的项目法可以很好地应用到实践环节,发挥项目组成员的动手能力、思考能力、团队协作能力等,完成从项目开题、项目实施到项目结题的全过程训练,将电气类专业知识与工程实际有效地结合起来,培养学生成为具有良好职业素质、坚实理论基础、较强实践能力的应用型技术人才。例如,安排一个开放实验项目为“含分布式发电的配电网潮流计算设计”,要求学生利用Matlab软件编写潮流计算程序,并与EDSA仿真软件结果进行对比,验证其正确性。这个项目就要求项目组成员必须弄清楚分布式发电节点的处理方法、潮流计算流程、Matlab软件的使用方法等,训练学生采用科学方法对电气工程领域复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论等。 三、课程考核评价方式的改革 现有的考核制度都较为死板,大多数高校学生关注的学习重点是老师要考什么内容,而不是什么对自身发展有用;考试前采用“刷夜”的复习手段,为了考试而考试,而不是平时去理解吸收;此外,平时成绩中的作业练习往往存在抄袭现象,导致总评成绩水分较大。因此,课程考核评价方式改革刻不容缓。 一方面,适当减少期末考试分数的比重,增加讨论小组的考评结果以及课程实践综合评分的比重,这样既能达到考核的目的,又能提高学生学习的积极性。另一方面,健全学生奖励办法,将实践项目成绩折算成相应的综合素质学分,在助学金、奖学金以及评优中优先考虑,这样学生就会以极大的热情和积极性去完成相关课程内容的学习[3]。最终形成了既重视基础理论知识又鼓励学生自主创新学习的多元化、综合性的新型考核机制,改变以往主要依靠卷面分数来衡量学生知识掌握能力的现状。 四、网络辅助教学的开设 充分发挥网络优势,构建网络辅助教学平台,建立“电力系统分析”课程教学资源网站,开展翻转课堂教学,拓展学习资源,进行混合式教学,其内容主要包括:学习资源、网上答疑、网上讨论等。学习资源以多媒体形式为主,如教学课件、电子教案、演示动画、常用软件、以及教材中没有涉及到的新知识、新技术和学科前沿问题等,既使学生复习课上所学内容,还可以扩展自己的知识面,完善自己的知识结构。网上答疑弥补了课后答疑不方便的缺陷,可以使学生对平时学习中遇到的问题和困难及时与教师沟通,扩宽了师生互动的时间和空间。网上讨论可以及时了解学生对某一知识点的大致掌握情况,从而在授课过程中更能做到有的放矢。学生们利用这个辅助平台,变被动式学习为主动式学习,增强了学生对课程学习的兴趣。 电力工程基础论文:电力工程地基基础建设中对地下水的影响与应对 【摘要】电力工程是国家的基础工程,为国民用电提供了良好的条件。但是,近年来电力工程地基基础遭到地下水的影响,使得电力工程地基基础建设越来越困难。因此,本文针对地下水对电力工程地基基础建设的影响展开了分析,并提出如何应对地基建设的措施,从而改善电力工程地基基础建设。 【关键词】电力工程;地基基础建设;地下水 近年来,人们对资源开发过渡,导致环境遭到破坏,二氧化碳增加、树木砍伐严重等因素造成地下水受到污染。此外,当树木砍伐过多时,水土流失,引发风力加大,进而地表水被蒸发,地下水位降低。电力工程地基基础建设在地下水的影响下,造成地基建设越来越困难,所以必须将地下水对电力工程地基基础建设的影响展开分析,解决电力工程地基基础建设过程中存在的问题。 1、地下水位变化 地表以下的水简称为地下水,水受到土层的隔离将形成不同水位,包含上层滞水、潜水和承压水三个方面。当气候发生改变时,或者是大气降水,都会使得地下水位发生变化,降下来的雨水将渗入上层滞水和潜水层。当有积压物存于地下水时,将会出现承压水现象,颗粒增大将水隔在承压水层中,由于气候、季节、降水等因素会导致地下水位发生变化。 2、地下水对电力工程地基基础建设的影响 2.1影响建筑质量 电力工程地基基础建设过程中,要充分考虑地下水对其影响,合理勘测地下水位,确保地基基础建设完善。然而,地下水在流动时会产生大量的流砂,而且流砂的形式具有多样性,如果地基不稳,电力地基基础会随着流砂一起流动[1]。此外,如果电力工程地基基础建设的地下土层发生移动,或者是土体悬浮,会导致流砂与建筑物之间产生重应力差,严重影响到建筑的安全。 2.2影响地基 当电力工程地基基础建设所在地的地下水位降低时,其地基表面将下沉。地基下沉的原因是由于气候、降水等因素导致地表水体蒸发,由于地下水位降低,并且土层不均匀会导致周边土层要随之下降,当电力工程地基基础建设时,会选择沉积层予以施工,那么,整体的地基会有所下沉。此外,在施工时,会在地下埋置管线,埋置时必然会在土层内挖置深坑,使得周边的土层也沉降。 2.3影响建筑材料 电力工程地基基础建设施工过程中,需要将管线预埋在地表以下,从而实现管线与电力设备连接进行供电[2]。然而地下水中含有不同成分的化学物质,而且化学成分比较高,不同物质将会发生化学反应,一些新生成的物质会腐蚀地基的材料和管线,进而导致土层受到破坏,严重的会引起地面坍塌。同时也会使得管线腐蚀甚至是断裂,对电力工程造成影响。 3、应对电力工程地基基础建设中地下水影响的策略 3.1降低对地下水的开发 为了应对电力工程地基基础建设中地下水影响必须要降低对地下水的开发,并建立完善的水循环系统,充分利用雨水资源。电力部门要加强科学技术在雨水中的应用,将雨水资源集中到系统中,从而保持地下水充沛。此外,开展人工降雨作业,进而增加降水量,让地表有充足的水分,从而保证地质的湿度。由于电力工程地基基础建设需要有坚实的地基,只有保证地下水充足,才能确保地表和其他土层坚实,避免地基基础建设出现坍塌的现象[3]。通过增加降水量,从而降低对地下水的开发,并改善水文质量,进而保护地质环境,为电力工程地基基础建设打下坚实的基础。 3.2完善电力工程地基基础建设 完善电力工程地基基础建设可以有效降低地下水对其造成的影响。在电力工程地基基础建设前,一定要对工程地质水文进行考察,并结合具有情况建立合理的开采方案,从而科学开发地下水,并降低承压层的水质的压力,降低地下水存在的安全隐患,进而开展电力工程地基基础建设工作。那么,完善电力成功地基基础建设必须要贯彻国家法规和各项方针政策,建立健全的应急制度,电力工程建设部门要对地下水情况进行勘测,并对水资源予以保护。同时加强对地下水的开采进行管理,合理调度水资源,从而保护好地下水资源,只有做好电力工程地基基础建设工作,才能减轻对地基的破坏。 3.3避免流砂 避免流砂反复出现是保护好地质的关键,电力工程地基基础建设不仅要合理开发水资源,而且要降低流砂出现的频率。当将钢板桩打入深坑时,水流渗流的路径变长,此时土体的强度有所降低,进而流砂减少,甚至是可以避免流砂出现。另外,电力工程地基基础建设施工时,还要利用轻型井点、深井泵点等方法进行土方挖置,这样可以确保深基坑的水压平衡,当出现流砂时,只要用大石块就可以将流砂挡住,避免由于较大水压的原因造成流砂再度出现。 结束语 在电力工程地基基础建设时,一定要重视地下水对其的影响,将保护水资源作为确保工程建设有保障的前提。保护地下水必须要降低对污水的排放,并保护植被,增加人工降雨作业,以科学的方法开发和利用地下水,同时加强电力工程地基基础建设工作,从而确保地表水充沛,进一步推动电力工程地基基础建设的开展。 电力工程基础论文:电力工程中基础施工质量控制分析 【摘要】电厂建设过程中,往往忽视基础工程质量的重要性。本文论述了基础工程在火电、风电及光伏电工程中的重要性,指出了火电、风电及光伏电基础工程施工存在的问题,并根据实际经验针对不同类型电厂分别提出了电厂基础工程施工质量控制方法。 【关键词】电力工程;基础施工;质量控制 1引言 电厂以发电为重要目的,电厂建设过程中往往习惯将土建以外的相关电气工程专业视为电厂的重点专业,而忽视土建工程质量在电厂建设中的基础性、关键性作用。生物电厂、热电厂建设过程,总是习惯将“炉、机、热、化、电”的施工作为重点施工对象,而轻视汽机基础、锅炉房基础的重要作用;风力发电建设过程,习惯性强调风机性能、电气质量的重要性,对风机基础重视不足;太阳能光伏发电,习惯性强调光伏板、电气质量,对其基础重视不足。事实上,无论是火电还是风电、光伏电,土建工程,特别是汽机基础、锅炉房基础、风机基础、光伏板支架基础的质量,是电力工程正常运行及提高耐久性使用寿命的基础和关键。 2生物电厂、热电厂基础质量控制 生物电厂、热电厂,都属于火电厂,汽轮发电机组是其优秀设备之一,其汽机基础是结构最复杂、精度要求最高的重点分部工程。其施工质量的好坏,直接影响到电厂优秀设备汽轮发电机组的正常运行(对振动要求极高)和使用寿命。 作者通过管理热电工程2X135T/HCFB、1X24MW双抽汽凝汽式汽轮发电机组,热电工程4X75T/HCFB,2X12MW双抽汽凝汽式汽轮发电机组,中韩合资的30MW生物质能热电联产项目2×75T/h振动炉排次高温次高压秸秆燃烧蒸汽锅炉、2×C12{C12-4.9/0.98}抽凝式汽轮机配2×15MW{QF-15-2}发电机组等具体施工建设管理经验,认为生物电厂、热电厂汽机基础质量控制需要做好以下几个方面: (1)编制审批汽机基础施工专项施工方案。方案除按国家有关建筑工程及验收规范的规定、合同约定执行外,还应按《电力建设施工及验收技术规范 (建筑工程篇)》中有关土建的特殊要求执行。 (2)汽机基础施工要层层进行详尽的技术交底。技术交底要分清责任,责任到人,可以避免各工序管理混乱,任务不明。 (3)严格原材料验收,确保材料质量。 (4)严格工序验收、三级自检、监理或建设管理单位验收的建设程序。 3风力发电厂基础质量控制 风力发电场,风力发电机组是其优秀设备之一,高度达70米以上的支撑风力发电机组塔筒的基础,混凝土少则300立方米、多则达500立方米之多,属于要求耐久性较高的大体积混凝土,其连接基础与塔筒的预埋在基础中的基础环(或是大量的预埋螺栓)水平度要求很高,比如直径4米的基础环的在混凝土浇筑前的水平度为±2mm,而基础浇筑成型之后的基础环水平度为±3mm。其施工质量的好坏,直接影响到优秀设备-风力发电机组的正常运行和使用寿命。 作者通过管理某滨海风电场、开鲁风电场、莱芜风电场(①新疆维吾尔自治区第三建筑工程公司施工的某滨海风电一期项目,采用的苏司兰能源有限公司生产的33台1500kW风力发电机组,每台风力发电机组重量63t,风力发电机组中心高度为为78m,最长件为风电机叶片,长度为43m。②中电大型设备安装工程有限公司施工的某内蒙古通辽市开鲁风电场,采用的华锐风电科技有限责任公司生产的67台1500KW风力发电机组,每台风力发电机组重量59t,中心高度为70m,最长件为风电机叶片,长度为40.3m。③由香港独资建设的山东莱芜某风力发电场,采用的是新疆金凤科技股份有限公司生产的33台1.5MW风力发电机组,总装机容量为49.5MW。风机基础上口直径6米、下口直径16米,每个风机基础钢筋44吨、混凝土344立方米,强度等级C40,抗冻F100。风力发电机组重44吨、中心高度75米。)三个风电场的经验认为,如对其重视不足,极易造成包括由此引起的震动过大等等不良因素,造成风力发电机组不能正常运行或影响其运行寿命,甚至整机倒塌、机毁人亡,损失惨重。现就风力发电中的土建工程特别是风机基础在施工过程中经常存在的质量问题、影响因素及如何改进分述如下: 3. 1风机基础混凝土裂缝控制 (1)温度裂缝。温度裂缝又称温差裂缝,在基础表面温度裂缝走向没有规律,风机基础大体积混凝土温度裂缝纵横交错。产生的主要原因是基础浇筑后在硬化期间水泥放出大量水化热,使混凝土表面和内部温差过大,混凝土基础温差仅在表面处较大,在混凝土内部温差很快减弱,因此,温度裂缝一般只在出现基础表面范围,但其深度有的会穿过钢筋保护层,对混凝土强度、钢筋锈蚀、耐久性产生很大影响。 (2)化学反应裂缝。化学反应裂缝的现象是混凝土表面呈现块状崩裂,裂缝没有规律且不规则,多在浇筑后两个月左右出现。化学反应裂缝产生的主要原因是混凝土中掺有其它化学成分,使混凝土体积膨胀造成,其处理方法同温度裂缝。 (3)混凝土干燥收缩裂缝。混凝土干燥收缩裂缝简称干缩裂缝,产生在混凝土表面,缝宽多在0.05~0.2mm之间,走向没有规律性且分布不均。表面强烈进一步发展可使裂缝由表及里,由小到大逐步向深部延伸。干燥收缩裂缝产生原因主要是混凝土浇筑成型后养护不良,表面体积收缩大,而内部收缩较小,引起混凝土表面开裂。在混凝土配置、浇筑及养护过程中,混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大,严格控制砂石含泥量,避免使用过量粉砂,振捣要密实,并应对表面进行二次抹压,以提高混凝土抗拉强度,减少收缩量,要加强混凝土早期养护,并适当延长养护时间。处理方法同温度裂缝。 3. 2基础环(或是大量的预埋螺栓)水平度控制 基础环(或是大量的预埋螺栓)水平度控制主要包括以下几个方面: (1)制定应急预案,进行应急演练,备足应急工具设施。 (2)加大基础环支撑预埋件的设计,使其具有足够的强度、刚度,并进行可靠预埋,确保在预埋及混凝土浇筑过程中无扰动。 (3)在混凝土浇筑前、浇筑中(浇至基础环底部、中部、顶部、结束)进行基础环平整度测控。 4太阳能光伏发电基础质量控制 太阳能光伏发电,建筑安装施工中强调光伏板、电气质量,对基础重视不足。 太阳能光伏发电工程无论是从节约能源、减少投资,还是从工程施工进度考虑,微灌筑桩基已在太阳能光伏发电的支架基础中得到广泛应用,而且其工程量也是相当的大,如内蒙古包头市某65MWp光伏农业大棚项目工程,其中地面光伏电站45MWp,大棚光伏电站20MWp,总投资6亿元,占地3500亩,微灌筑桩基础10万个,如对微灌桩的质量控制不好,将影响到全局,所以要引起高度重视。 对于微灌桩的设计,设计单位往往不了解现场施工的实际情况,设计理想化。比如设计直径250mm的微灌桩,保护层50mm,而在实际操作中,由于定位及钻孔操作的累计误差大都在50mm左右,甚至更大,而上部外露部分的模板轴线位移较小,这必然在模板与隐蔽结合部位错位或缩颈严重,致使250mm的微灌桩实际有效直径只有150-200mm,钢筋保护层也有设计的50mm,实际达到了20mm,甚至没有保护层,这种情况如果不从设计开始考虑,仅靠施工阶段的控制很不现实。 电力工程基础论文:加强电力工程基础建设管理的措施分析 摘 要:随着我国经济水平的不断提升和电力工程整体水平的不断进步,在电力工程中基础建设管理受到了越来越多的重视。文章从阐述电力工程基础建设管理中存在的问题入手,对电力工程基础建设管理措施进行了分析。 关键词:电力工程;基础建设管理;措施 在电力工程的建设过程中基础建设管理措施的应用是必要的,这些措施的提出能够对电力工程的质量、进度、安全、投资等方面起到重要的影响。因此电力工程工作人员在基础建设管理过程中应当对存在的问题有着清晰的了解,从而更好地促进相应措施的有效提出。 1 电力工程基础建设管理中存在的问题 在现今我国的电力工程基础建设管理中存在着诸多问题,这些问题较为集中的体现在了质量意识有待提升、进度管理存在误差、监督体系有待完善等环节。以下从几个方面出发,对电力工程基础建设管理中存在的问题进行了分析。 1.1 质量意识有待提升 质量意识的提升是促进电力工程建设顺利进行的基础和前提,但是在现今电力工程基础建设管理中许多工作人员并没有很强的质量意识。例如许多电力工程工作人员在管理过程中并没有细致的确认电力工程承包商是否有国家认证的质量保证体系或者电力工程是否制定了明确的质量目标和质量计划。又例如,许多电力工程工作人员在工作中并没有对基础建设的设计图纸和施工材料进行详细的确认,从而导致了电力工程的基础建设往往存在或大或小的质量问题。 1.2 进度管理存在误差 建设进度对于电力工程基础建设的影响是不言而喻的。通常来说电力工程基础建设进度管理的主要内容即基础建设的进度控制,是指对电力工程施工阶段的工作内容、工作顺序、持续时间等进行有效管理,从而确保电力工程施工阶段能够按照施工设计和施工计划进行,并且在施工进行出现偏差后能够进行及时修正的工作。但是在我国现今的许多电力工程中进度管理自身存在着较大误差,因此在基础建设过程中很难对进度的延误采取有效的措施进行修正、调整,从而导致了电力工程整体水平受到较为严重的影响。 1.3 监督体系有待完善 监督体系的完善是是电力工程基础建设管理的关键。通常来说监督体系的完善需要电力企业成立相关安全管理的组织机构并且确保这一机构能够做到明确分工、责任清晰,从而能够更好地根据电力工程基础建设的施工项目特点制定相应的安全管理制度并且进行具体的落实。但是在我国许多电力工程中其监督体系仍然较为落后并且体系自身存在缺陷,从而导致了电力工程质量风险和安全隐患的出现。 2 电力工程基础建设管理措施 电力工程基础建设管理是一项综合性的工作,因此相应措施的提出可以在整体上提升其管理水平,这主要体现在投资管理的有效进行、提升项目决策可靠性、工程造价的有效进行、可行性评估的合理开展、监督体制的不断完善等环节。下文从几个方面出发,对电力工程基础建设管理措施进行了分析。 2.1 投资管理的有效进行 众所周知电力工程基础建设管理的进行离不开相应资金的支持,因此电力工程工作人员应当注重投资管理的有效进行。例如在面对关电力工程造价上涨较快的问题时,工作人员可以通过投资管理的有效进行从电力工计财建设的决策、设计、实施等各个阶段入手,将工程造价上涨较快问题进行切实的解决。 2.2 提升项目决策可靠性 项目决策可靠性对于电力工程基础建设管理的影响是不言而喻的。通常来说在电力工程的项目决策阶段,电力企业的决策部门需要对影响电力工程基础建设管理的主要因素进行细致的分析和研究。例如在电力工程基础建设过程中当工作人员确定建设规模时需要考虑到电力工程的建设成本、运营成本、管理成本等诸多因素,因此对其可靠性的提升能够促进电力工程基础建设整体质量有效提升。 2.3 工程造价的有效进行 工程造价是电力工程基础建设管理的重要组成部分,通常来说电力工程建设水平和技术水平的提高在很大程度上依赖于工程造价水平。除此之外,工程造价工作的有效进行还会在很大程度上影响到基础建设的整体规模和相应的建设标准。因此电力工程工作人员在进行工程造价时应当注重确保这项工程的合理性、可靠性、科学性。通常来说工程造价是否合理很大程度上会对工程管理产生影响。因此工作人员在进行工程造价过程中需要在考虑到电力工程长期效益的同时优先选择具有较强技术性和安全性的方案。除此之外,基础建设工程造价的进行还需要电力工程工作人员根据项目的具体特点和施工需要,在遵从我国相关规定的前提下对电力工程建设地点进行细致的考察,从而更好地确保工程造价的可靠性和科学性。 2.4 可行性评估的合理开展 可行性评估是加强电力工程基础建设管理的重要措施。通常来说可行性评估的主要内容是对电力工程基础建设管理的可行性进行研究,从而在此基础上确定电力工程基础建设管理的总体方针。在可行性评估的合理开展时电力工程工作人员需要考虑到电力工程的总投资额和整体工期进度,从而在此基础上对电力工程基础建设进行全面性的优化。除此之外,在可行性评估的合理开展过程中电力工程工作人员应当确保评估的精确度,即可行性评估应当在电力工程相关规范的范围内,从而确保可以评估是技术上可行并且经济上合理。另外,在可行性评估的合理开展过程中电力工程工作人员应当确保评估的全面性和可靠性,即在确保投资的前提下避免高估冒算现象的出现,从而真正地起到在项目建设中控制工程总投资的作用,并且为电力工程建设提供可靠的依据。 2.5 监督体制的不断完善 监督体制的完善是电力工程管理基础建设管理顺利进行的基础和前提。通常来说电力工程基础建设管理监督体制的完善需要工作人员从设计阶段和施工阶段两个方面入手,例如在电力工程基础建设的设计阶段工作人员应当对工程的人力、物力、财力进行相应的监督,从而在减少设计失误的前提下促进设计质量能够满足电力工程基础建设的施工要求。除此之外,监督体制在电力工程基础建设施工中的完善还体现在对先进技术、合理设计、项目评估等工作的有效支持和监督,从而在此基础上更好地缩短电力工程的施工工期并且有效节省电力工程的施工成本,最终更好地促进电力企业整体经济效益的有效提升。 3 结 语 随着我国国民经济整体水平的不断进步和电力工程发展速度的不断加快,在电力工程中基础建设管理措施的采用取得了良好的实践效果。因此电力工程工作人员在检查建设管理过程中应当对相应的措施进行合理的分析与研究,并且在此基础上通过实践的进行促进我国电力工程整体水平的不断提升。 电力工程基础论文:EDSA在“电力工程基础”课程教学中的应用 摘要:EDSA是一个面向对象的电力系统大型可视化分析和计算软件,它具有操作界面友好、可视化、交互性能强的设计特点。本文介绍了EDSA软件包的功能特点,并以电力系统潮流计算为例阐述了EDSA仿真软件在“电力工程基础”课程教学中的应用。通过将EDSA引入到实践教学环节,有利于帮助学生理解电力系统的基本概念,加深对系统特性、运行状况的认识,对教学有积极的促进作用。 关键词:EDSA;潮流计算;辅助教学 近些年来,随着电力系统规模不断扩大,像PWS、PSASP、MATPOWER、PSCAD、MATLAB-PSAT等电力系统分析仿真软件已日趋成为电气工程师的主要应用工具。另外,利用电力系统分析仿真软件作为课堂辅助教学软件还有利于帮助学生理解基本概念,加深对系统运行的认识。美国EDSA公司开发的电力系统设计分析软件包,是一个功能强大的电力电气系统设计、分析、模拟、控制的综合性的工具软件包,广泛适用于包括太空站、核电站、潜水艇、海上石油平台、炼油厂、化工厂、发电厂、电网、机场及其空中指挥与管制设施、医院等各种设施的电力、电气系统的设计与分析。该软件可分析最多包含2000个节点和8000个支路的复杂系统。该软件不仅能用于电力系统及相关领域的工程设计与科研,还可用于高等学校电气工程及相关专业的仿真教学。本文首先介绍EDSA软件包的功能特点,然后以电力系统潮流计算为例,阐述EDSA仿真软件在“电力工程基础”课程教学中的应用。该软件可为电气工程类的仿真教学提供参考。 一、EDSA的功能特点 EDSA是由美国EDSA公司开发的全图形英文界面的电力系统仿真分析/计算高级应用软件。EDSA软件是全球电力系统设计和分析的标准软件,也是目前唯一通过ISO9001质量认证和10CFR50(美国联邦法规核能卷)规定的电力系统综合仿真软件。该软件拥有直观及友好的操作界面、强大而完善的计算分析功能、开放式数据库连接,能对电力电气系统进行设计计算、分析、模拟及控制。EDSA的分析应用程序与Drafix CAD相组合,并且内置了Autodesk公司的CAD引擎,可以让用户在进行输入和编辑的过程中轻松地复制、粘贴和拖拽,非常方便地绘制直流、交流、单相、三相乃至交/直流混合系统。EDSA提供完整的图形和编辑器,以最简洁的方式建立单线图。利用单线图的编辑工具条,可以图形化地增加、删除、移动或联接设备;放大或缩小;显示或隐藏网络;改变设备大小、方向、符号或显示方法;输入设备属性;设置运行状态等。可以按照不同的连接方式、不同的运行要求、不同的负载状况、不同的电气工程参数、不同的计算参数等来设置或改变系统运行状态,并在此基础上进行各种计算与分析。EDSA的计算分析设计模块种类繁多、功能强大,包括谐波分析、潮流计算、短路计算、电机启动、暂态稳定、最优潮流、可靠性分析、直流系统分析、地下电缆系统、变电站接地和继电保护配合等分析计算功能。作为一个标准化的国际一流软件,目前EDSA软件产品已在国际上广泛推广。在我国,ABB、西门子、北京石化公司、大庆油田设计院以及部分高校科研院所等单位都已成为它的用户。 二、基于EDSA的潮流计算仿真应用 1.潮流分析步骤。(1)通过菜单栏定义绘图页面大小,页面的文本注解显示电气元件(节点和支路)的位置,CAD页面上的层的属性以及这些电气元件的对齐方式。在操作过程中唯一需要注意的是电气元件对齐方式的选择,它分为节点对齐方式和支路对齐方式两种。电气元件的对齐方式决定了电气元件本身放置在CAD的绘图页面上的位置和互联方式。用户可以通过集成在CAD界面中的节点和支路属性编辑器来查看电网拓扑结构是否正确地被输入。(2)数据输入。大体可分为四步操作:第一步,确定要放置的电气元件类型,例如发电机节点、母线节点、负荷节点、变压器支路、电缆支路以及断路器支路等。第二步,确定适当的元器件对齐方式,例如发电机节点及母线节点,可以选择对齐绘图纸的网格;将发电机和母线节点互联起来的变压器支路,可以选择其一端对齐发电机的标注点,另一端对齐母线中点。第三步,将该电气元件放置在图纸上合适的位置。第四步,针对不同的电气元件输入相应参数。如发电机的参数有电压大小、容量以及暂态和次暂态电抗等;输电线的参数有长度,单位长度的正、负、零序电抗等等。当然,EDSA也提供许多常用的不同规格的电气元件参数,供用户直接选择,不必再行输入。(3)数据输入完毕,调用Analysis菜单中的Load Flow下的AC命令进行负荷潮流计算。EDSA仿真软件提供了好几种潮流算法,如牛顿-拉夫逊法、快速解耦法、高斯-赛德尔法等等,可根据实际情况选择不同的算法。另外,分析报告可以选择多种输出格式,如文本格式、自定义的图文结合的PDF报告格式等。针对仿真分析结果,如果需要修改,可以直接返回CAD集成环境作相应改动。 2.算例仿真。本文以某地区220kV电力系统为例加以说明。首先搭建如图1所示的系统,并利用这一系统进行潮流计算仿真分析。 设备参数如表1所示。 选择快速解耦法,点击“计算”按钮后,出现迭代次数和运行时间对话框。同时,分析结果采用文本文件的格式输出。为了发挥图形界面的直观性,EDSA软件还提供了单线图标注功能,即负荷潮流计算的各种结果可选择性地标注到单线图上,比如节点电压的角度、负荷侧的功率因数、节点电压降、支路功率损耗、支路潮流等等。通过上述潮流分析流程可以看出,采用EDSA软件进行潮流计算可靠而且方便,是电气工作者分析系统稳态运行的一个有利工具。 EDSA仿真软件具有良好的交互性及强大功能,它在实际工程中广泛应用。为了提高《电力工程基础》课程的教学效果,做到理论联系实际,可以将EDSA引入到实践教学环节。这样,不仅能帮助学生加深对系统运行的认识,而且可以提高学生的工程应用能力。EDSA是一款非常优秀的教学辅助软件,应在该软件的辅助教学应用方面开展积极的拓展。 作者简介:李慧(1976-),女,湖北随州人,博士,副教授,主要从事供配电自动化、电力电子技术等方面的教学和研究工作。 基金项目:本文获“北京信息科技大学2011年度课程建设项目”和北京市属高等学校高层次人才引进与培养三年行动计划(2013-2015年)青年拔尖人才培育计划(CIT TCD201304113)资助。 电力工程基础论文:浅析电力工程基础的实际应用 摘 要:由于人为因素,操作实施后,终于投概述了电气工程的设计过程中的安全性和有效性,电气工程,由于存在一个邪恶的自己的设计师隐藏将影响项目的发电集。基于人为错误往往能够通过分析,结合多年的经验,实用的设计,电气工程,电气工程设计总结这些错误,作者的方法和防止发病多项措施,从而纠正错误的分析将是可行的。 关键词:电力工程;工程基础;人为因素;预防措施 作为实施该项目的第一部分,电气工程设计,降低错误率和合理性,以确保应用工程设计的有效性和安全性的重要保证电气等。不可避免的是,设计师的意识,实际操作中固有的思维惯性,以确保交易的权力或机会把一些电气问题,应用的效果后影响的项目,能够确定人为因素工程和其他错误。 一、电气工程设计容易分析人为错误 1.过于重视控制成本,忽视产品品质 电力工程实施成本超支供应率的问题,影响经济利益的行为和电气工程主要项目的结果,在许多情况下,而不是惯性思维设计师施工成本管理的事情,但具有相关的工程和设计。工作人员的惯性思维,将亮相主要有两个方面:首先,在设计过程中,不要把重点放在成本控制。在很长一段时间里,设计师在设计电气工程往往专注于可行性方案的设计优化技术至少在经济问题不分析功能和成本设计是很少的,其次要实现必要的平衡,导致管理技术的发展,形成不科学的成本,或者设计成本超过预计成本的严重问题。超过出现由于设计问题,本地分配方案目前机动,但更有利的理论和实证,时间设计的架构,设计,方案设计往往,设计写最后的讲话在其成本控制难发挥作用的现象,这种人工成本的存在限制。此外,很多关注的管理疏忽的设计成本往往回报设计师技术水平在许多规划设计。 2.保存设计忽略发生错误 在电气工程的设计工作的早期阶段,它出现在调查中的电荷,设计师的原料估计,由于各种人为因素参与留有很大缝隙的估计,执行项目包括几个部门电力负荷后高估电气工程设计的工程问题和个人的项目管理,电力建设缺乏,单位安居工程也不具备提供参考信息进行解释这些数据。电力负荷的电力工程设计时,忽视了设备的负载因子电气,人为因素,通常的叠加能量可以做电气工程的设计问题。 3.结果在错过忽视的一个重要因素 电气工程都要求运行稳定,还有安全的基本要求,电气工程客座率设计师的设计多种选择的课程设计过程中的一些遗漏或疏忽因素,其中最常见的人为错误或遗漏,它们可以在投入服务过程中,在有的网站上执行相对较好的要求和标准。系统或服务,甚至功能障碍没有迟早的意外疏忽电力工程业务的一部分,形成了一个基础。常常会因为缺乏设计经验,对事件进行调查,已经不够周全。 4.对未知数成侥幸心理 应根据多种因素的电气设计,精密工程,本地应用环境,全球性的,深刻的理解,你不能容忍半点的马虎。在许多情况下,设计师设计验证和严谨的研究还没有完成心中的一些重要因素,在项目的设计,唯一的经验,按下基线假设,安全的项目在运行过程中也难以保证可以百分百不出现风险。 二、防止人为错误的电气工程 1.成本控制策略,以避免错误 成本控制的同时还需要提高回报,总是有必要提升自己的技能,以避免成本管理的问题,在设计电气工程,发生在设计阶段,设计师审慎考虑项目成本控制的经济效益应用,在设计的各个阶段,你需要执行的标准和成本效益管理系统的概念。为了优化成本的项目,同时建立了完善的管理制度系统的成本限制,设计人员,提高经济效益为中心的设计理念。此外,根据批准的初步设计工作,以控制成本,提高它的技术设计的实用性估计,有工程技术设计的原则必要引入配额的设计实施中的一个值。确保该项目在设计时使用的最大成本的基础上进行了优化设计,以避免电力工程在工作过程中所出现的成本问题,从而增加企业的收益难度,企业运营需要通过成本控制和相对的思维功能。 2.战略??防能源 电气工程,以达到能源效率最佳的研究材料,为此可靠压降分析,为了加强的横截面的最佳温度改变的力量如何优化资源的分配,实现节能目标,能源效率的资本投资成本,同时降低能耗,用最小的工程。通过合理的电力工程设计,同时进行详细的分析,设计食品和能源的电压分布和供给系统的水平的基础上执行的比特容量的环境,和其他进料系统,通过确定的分配和供应的电压水平,避免损失的功率和电压电平设置合理的距离。 3.人员提高设计质量 确定这种设计直接在电气工程的质量和效益质量的主要设计师是设计。电气工程的设计者是不是因为你有正确的思维来解决问题的做法,创造性思维,必须继续提高工作人员的专业技能。另一方面,问题的设计,更注重遵守的规范,为了避免想法很容易,因为它需要特别注意,以应对电力工程的重要组成部分在设计过程中的设计和细节将被显示。此外,工作人员应共同努力,保证电力工程信息和专业的工作人员知识的完整。工作过程中,准确的技术设计,图纸,规格,各种防止发生上风专业之间的误差健康是必要的开发技术管理程序。 4.PDCA的概念被引入 有些计划,执行,检查,调整,即引入电力工程PDCA管理理念,PDCA是英国的计划(计划),(RUN),检查(检查),行动的第一个字符(FIT)的设计是各种信息来分析问题,调整和完善是一个完美的循环,所以,这是更加科学合理。并收集返回信息,且在这个过程中的式样。这里获得的反馈信息,主要是通过促进全面调查本身,第二个通过两个渠道,多渠道的评价,喜欢的设计改进,工作强的人经过不断的改进,是建立在理解奉献和辛勤工作,设计项目实施的效果,它可以有效避免再犯错误,形成一个管理闭环。 电力工程基础论文:电力工程铁塔等截面斜柱基础施工技术要点分析 【摘 要】文章采用等截面斜柱基础,施工工艺复杂,但满足基础承载力要求,同时较传统基础节约50%混凝土方量,在满足安全的前提下,可节省大量施工及补偿费用,减少对植被的破坏引起的水土流失。本文结合工程实际,对输电铁塔等截面斜柱基础的施工放样、开挖、浇筑、养护等方面进行了论述。 【关键词】输变电工程;铁塔;等截面斜柱基础;基础浇制;施工技术 1、引言 某输变电工程,线路地形主要为平缓丘陵、残丘,较少部分段为河网、泥沼,沿线地面高程约20~210m。沿线植被发育、水土保持较好,少量小型不稳定人工边坡需恢复植被,修筑截排水沟。全段被树林及经济作物覆盖,主要有松树、桉树、水稻、菜地等。本工程有五种基础型式分别是:斜插式基础、等截面斜柱基础、斜柱板式基础、挖孔桩基础、双桩承台式、灌注桩基础。高压输电线路的基础施工,传统普遍采用阶梯式、大板式、斜插式等基础型式,上述基础形式在设计上可靠、保守,适于在平坦的地形施工,工艺简单;但是高压输电线多穿越高山峻岭,地形起伏很大,铁塔基础若都在水平基面上,这将加大开挖量,极易造成水土流失。针对这种情况近年常采用不等高腿基础,但这种型式多用于小型直线塔基础。 2、等截面斜柱式基础施工过程 2.1 降基面和分坑尺寸的确定 土石方开挖前,应进行线路复测,确定中心桩位置、线路转角值、档距值及塔位中心高程、档中跨越物高程和位置,再按设计图纸的要求确定出降基面和分坑尺寸。 2.1.1 施工基面降基 基础开挖施工时,在保证塔腿能露出地面的前提下,宜在天然地面直接开挖基坑,对确实需降低施工基面,根据降基面数值及附近地形,用经纬仪测定出降基面的范围桩。 2.1.2 分坑测量方法 仪器架于塔位中心桩O,对中整平后,水平度盘调零,前后视相邻两直线塔。直线塔水平转90°,定出横线路方向桩K。以横线路方向桩K为基准,左、右分别转45°,正倒镜定出四个辅桩C1、C2、C3、C4。以O点为基准,在OC1线段上分别量取L0=A,L1=(A-a),L2=(A+a),A为该基础半根距,定出坑口中心及坑角控制桩1、3,量取2×a(a为坑口尺寸) 尺长使其两端分别固定在1、3桩上,拉紧尺长的中点则定出2桩,同样使尺长的中点折向另一侧定出4桩,这样坑口放样完成(测量方法见图1) 同上方法定出另外基础坑口位置。 2.1.3 坑口位置的确定 因基础底板需采用钢模,坑口底部尺寸考虑到立模、拆模,底板宽度加0.5m;坑口上部尺寸应考虑放坡尺寸,基坑边坡坡度按表1确定。 对于挖孔桩基础,以桩柱中心为坑口中心,以桩柱尺寸加护壁尺寸(2×0.15m)为坑口尺寸,承台施工须在桩身检验后才能进行。 2.2 基础开挖 基坑开挖工序为:分坑开挖放坡支护检查超深处理验收。基础土石方采用人工开挖时应用仪器准确定位。 基础坑深的测量控制:以各腿的施工基面为准,对坑深度进行测量,用经纬仪测量坑底之间及坑底与中心桩之间的相对误差。 基础水平位置尺寸控制:经纬仪设置在中心桩,根据各基坑施工基面和地脚螺栓露出的高度或插入角钢顶面高度,在基坑对角方向打两个同一高程的水平桩,水平桩高出地脚螺栓或插入角钢顶0.3m以上,然后在水平桩上打小铁钉放样对角方向;最后拉水平线,把各基坑底中心的对角根开放样到水平线,用垂球传递到坑底,检查坑底中心的位置是否符合设计要求,同时在坑底放样出基础底部四角点及掏挖高度。 2.3 基础浇制 浇制工序为:钢筋、模板安装地脚螺栓固定混凝土搅拌入模、振捣养护拆模 (1)钢筋笼、模板安装方法 ①用45°对角线法定出辅助高程桩;②固定架子:在坑口用钢格组合架搭设架子,在坑口挖槽嵌固架子,以不影响立模及根开、对角线测量即可;③钢筋笼安装:根据辅助高程桩弦线上的标记,找出主柱钢筋笼对角、中心位置,在基坑内绑扎并在四个对角底部用混凝土块支撑,最后用垂球调正整个钢筋笼后其上部用铁丝固定于坑口架子上;④底层模板安装:根据辅助高程桩弦线上的标记,找出底层模板对角、中心位置,在坑内组装好,用垂球通过弦线上所确定的对角尺寸对模进行找正,另外弦线高程对模板四角操平,用支撑顶木固定;⑤二、三层模板安装:在底层模板的四角上架设托架角钢,将二层模板安装在四根托架角钢上,并在二层模板托架角钢下支垫同基础等标号混凝土块,三层模板用同样方法安装在二层模板上,二、三层模板支撑同底层模板一样。⑥立柱模板安装:在台阶模板四角上架设托架角钢,将立柱模板安装在四根托架角钢上,立柱模板要有围楞加以固定,在立柱模板中下部四角围楞上用钢绳将其悬吊在坑口架子上。用垂球找正四角操平,四周用支撑木支撑牢固。 (2)地脚螺栓的安装与调整 地脚螺栓有方形间距地脚螺栓和圆形间距地脚螺栓两种,分别见图2和图3。模板安装好,进行地脚螺栓固定,采用小样板的辅助工具来操平找正地脚螺栓。 等截面基础因地脚螺栓与基础立柱按相同坡度向铁塔中心桩倾斜,当其方向、尺寸、坡度满足时,将地脚螺栓下部点焊在基础钢筋笼主筋上,可在地脚螺栓下部处立柱模板两边开孔,调整时先用#8铁丝绑扎地脚螺栓底部四角,当坡度、方向、尺寸满足时与主筋点焊牢固,拆除铁丝,恢复模板。 (3)基础浇筑 ①垫层混凝土强度为C10,基础为C20;应严格控制混凝土配合比,对混凝土原材料每次称量的偏差,不得超过表2中允许偏差的规定。②混凝土浇筑采用机械搅拌混凝土,下到铺垫的铁皮上,再由人工浇入基坑。坑深超过2m时应采用滑槽或溜斗下料以防混凝土离析。浇筑的混凝土应分层振捣,浇筑完后,应及时将基础各层台阶表面及顶面用砂浆抹面。直线塔四个基础顶抹成平面,转角塔应根据设计提出的预偏要求,抹成斜面。基础顶面原浆抹光,禁止采用水泥砂浆二次抹面找平。③混凝土浇筑质量检查应符合下列规定:a、严格控制水灰比,坍落度每班日或每个基础腿应检查两次及以上;b、配比材料用量每班日应至少检查两次;c、应以试块为依据,检查混凝土强度。 (4)混凝土的养护 浇筑后应在12h内采用覆盖草袋并浇水养护,天气炎热干燥有风时,应在3h内进行养护,养护日期不得少于7昼夜。 (5)模板及支架拆除 在混凝土强度能够保证其表面及棱角不因拆除而受到损害且强度不应低于2.5MPa时,方可拆除模板。由于柱截面沿塔身主材坡度倾斜,故施工时应注意当浇注混凝土养生强度达到设计强度的70%时方可拆模(要求5d后拆模),拆模时必须在其内角侧用撑木做好分段支撑,保证立柱不变形倾斜,当其强度达到设计强度的100%时方可回填,回填时要均匀填土。 3、结束语 采用新型等截面斜柱式基础,虽然加大施工作业的难度,但在具有科学合理的施工技术的前提下,可减少投资,还减少返工,尽可能降低变更费用,节省工程投资。以及减少对植被的破坏引起的水土流失,所带来的直接和间接经济效益是显而易见的,特别是即将在我国开工建设的高电压等级的输变电工程,等截面斜柱式基础将得到更多的应用,不断探索和应用新技术、新工艺,对提高施工能力,增强企业的竞争力势在必行。 电力工程基础论文:浅谈电力工程总承包项目基础工作的管理与控制 摘要: 文章对电力系统工程总承包项目实施管理的优势和未来市场发展前景进行论述,对工程总承包关于项目管理的要点及内容具体分析,对电力系统工程总承包的科学建设模式展望。 0 引言 当前国内经济快速的发展,传统基建模式与宏观经济对工程建设项目管理的高标准之间的矛盾愈发明显。勘察与设计仍遵循传统模式;采购计划与施工管理控制等环节上的存在脱节,对工程建设的周期、及工程高效率的要求产生了不利影响,直接对投资效益造成影响,项目管理中的程序及方法严重匮乏,使得资源配置和优化无法正常运转实施。人才的缺失及相关经验组织机构也存在制约性。相比较而言,工程总承包的优势特点就更加明显,一体化全管理模式,将实行设计,采购施工,工程项目的试运行全程管理控制,实现了资源配置及优化、项目经济效益的最大化。工程总承包的建设模式优势明显,满足了业主对工程项目建设,水平质量和高效率的要求。对此建设部在近几年相继颁发了与工程总承包相关的管理规范,规范对工程总承包和项目管理模式的概念及标准。 1 国内电力总承包项目的市场环境地位 目前,主要以设计院为龙头对工程总承包实施项目管理,规模、系统管理都收到一定限制。以电力工程总承包项目管理为例:电源点总承包建设项目主要来自地方或民营企业的项目投资与控股。电网工程总承包建设项目主要来自各电源点送出工程或用户工程,纵使有极少数原电力系统内企业投资或控股的项目,也都是地方电网公司的低电压等级且投资额较少的项目。 据此看出当前国内电力系统工程建设对开展工程总承包管理认识有待加强,但从政策引导和市场环境判断,电力工程总承包是建设模式的必然结果。根据目前已在海外拓展epc项目管理的国内公司运转情况看,国外epc项目管理的市场已经成熟并得到认可。 2 电力工程总承包项目管理基础工作 2.1 项目组织机构系统及分工原则 在总承包项目管理组织中,无论是业主项目组织,还是EPC总承包商项目组织,都应纳入统一的项目管理组织系统中,要符合项目建设系统化管理的需要。项目管理组织系统的基础是项目组织分解结构。每一组织都应在组织分解结构中找到自己合适的位置。 总承包项目管理涉及的知识面广、技术多,因此需要各方面的管理、技术人员来组成总承包项目经理部。对于人员的适当分工能将工程建设项目的所有活动和工作的管理任务分配到各专业人员身上,并会起到激励作用,从而提高组织效率。 2.2 总承包进度/费用的合理控制 2.2.1 进度计划和费用应合理控制 ①按工程总承包的总体进度,分别编制一、二级进度计划。双方最后商定的一二级进度计划,是工程总承包中的总体工程要求,涉及采购、设计和工程施工等具体方面,工程总承包方工程实施中应严格执行实施。②项目部对工程总承包实施管理过程中,还需同时编制三级进度计划衔接二级进度计划,施工方亦要按已获准的进度计划,编制对应的四级、五级进度计划,完善配套计划实施工作要求。 2.2.2 总承包费用合理控制 内部控制概算的编制要以签订的总承包合同价为基准,工程总承包的项目成本支出最高限额定为内部概算总价。依照费用的控制原理,对内部控制概算精心编制、确定合理的建设标准、设计变更审批严格控制、对分包合同全程跟踪监督,作为为费用控制主要手段,以监督、跟踪、分析对比、和预测作为控制的重要手段,同时责任到人、树立全员参与的意识,大处小处一起抓,每个人员都应树立成本意识,只有全员关心成本和造价,才能最大限度地降低成本、使费用得以控制。 3 工程总承包管理控制要点 3.1 设计管理是影响工程总承包的关键因素 设计管理决定工程项目的规模、费用、工艺、结构等方方面面,工程项目中材料设备采购和施工顺序等都需按设计实施。对设备材料的技术规格和要求一旦在设计中确定下来,项目所用设备及材料采购费及施工费用支出也就得以确定。而epc工程项目的合同通常采用固定合同总价,设计管理是影响工程总承包的关键因素。 3.1.1 工程费用降低的途径,首先是设计优化的推行 工程建设的优秀是设计,做好设计管理,方能处理好技术与经济直接的关系。工程设计的质量及功能是否能满足业主要求,不仅影响到项目一次性投资总额,对建成后的效益也至关重要。经过统计,设计管理阶段对项目投资的影响率达75%(75%以上),所以,整个工程建设的关键所在是设计管理。 设计方案完成,还需进行充分论证,对设计进行优化,优化应以工艺系统的方案、设备材料的选型、总平面布置、空间布局等为重点,从而达到设备费用降低,高压管道尽量减少、电缆、桥架的工程设计,进一步合理降低工程费用。 电力工程基础论文:挖孔墩基础在深圳某电力工程中的应用 摘要:本文就挖孔墩基础在深圳某电力工程中的应用进行探讨。 概述 墩基础是利用人工或机械事先挖掘成孔,然后在孔中灌注混凝土而形成的短粗构件。相对于灌注桩基础而言,其截面尺寸较大而长度相对较短,可看作是灌注桩基础的特殊形式;也可视为深埋的扩展基础。 从桩长与桩径之比的角度对墩基础做出限定的有: 《全国民用建筑设计技术措施-结构(地基与基础)》(2009年版)附录H(挖孔桩基础)中规定:桩长少于6m及L/D≤3时按墩基进行设计(L-桩长、D-扩大头直径)。 《深圳市地基基础勘察设计规范》SJG01-2010 第11.5.1条规定:桩的设计直径大于0.8m、有效桩长小于6.0m时,宜按墩基础或独立基础设计。 《湖北省地基基础设计规范》DB42/242-2003第10.5.1条规定:埋深大于3m、直径不小于800mm、且埋深与墩身直径的比小于6或埋深与扩底直径的比小于4的独立刚性基础,可按墩基进行设计。墩身有效长度不宜超过5m。 墩基础近年来广泛应用于工业与民用建筑、桥梁等工程建设,在良好持力层深度适当、无软弱下卧层、地下水位标高低于持力层底标高时尤为有利。良好持力层包括岩石类,中密以上的碎石土、砂类土,中硬以上的粘性土等地层。 墩基础的设计 墩基础属于深基础,《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002及《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008均未对墩基础设计作出明确规定。 1.墩基础的竖向承载力: 墩基础的承载力介于桩基与天然基础之间,以端承为主。墩基础准确的竖向承载力可通过载荷试验方法确定,试验方法包括孔内墩底平板载荷试验、深层平板载荷试验、螺旋板载荷试验、或单桩竖向载荷试验方法。但这些方法耗时长、费用较高。 目前墩基础多采用近似法即经验公式进行计算:墩基础被视为深埋的独立基础,单墩承载力特征值采用根据《建筑地基基础设计规范》GB50007―2002第5.2节修正后的持力层承载力特征值或由抗剪强度指标确定的承载力特征值(而非桩的极限端阻力特征值)。由于其计算结果与实际受力情况有一定的差异,偏于保守,墩底持力层承载力特征值可依据当地地基基础规范乘以大于1的调整系数予以调整。但岩石持力层不予调整,其承载力也不进行深宽修正。 当墩长在墩与桩临界值附近时,其承载力应分别按深基础及不考虑墩身侧摩阻力的桩基础(端承桩)计算,取小值,且需进行桩身承载力计算。 2.墩身承载力:墩身混凝土强度验算应符合国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007―2002第8.5.9条的规定,即按照桩基础的桩身混凝土强度要求验算。 3.墩基础的沉降计算、墩底压力的计算、墩底软弱下卧层验算应符合国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007―2002第5章地基计算中的有关规定。 挖孔墩基础的构造要求 挖孔墩基础的构造遵循挖孔灌注桩的构造规定,各地地基基础规范根据当地情况在《建筑桩基技术规范》JGJ94的基础上于细部有所调整。 1.墩基成孔宜采用人工挖孔、机械钻孔的方法施工,墩底扩底直径不宜大于墩身直径的2.0倍,桩身轴线与扩底斜边的夹角,在强风化岩层中不宜大于30o,在土层中不宜大于15o; 2.墩基础一般应设计为一柱一墩,柱与墩的连接以及墩帽(或称承台)的构造,应视设计等级、荷载大小、连系梁布置情况等综合确定,可设置承台或将墩与柱直接连接。当柱与墩的连接不能满足固接要求时,则应在两个方向设置连系梁,连系梁的截面和配筋应由计算确定。当设置承台时;墩嵌入承台内的长度不宜小于100mm;墩顶纵向主筋应锚入承台内的长度不宜小于35d; 2.墩身混凝土强度等级不应低于C25,水下灌 注混凝土时不应低于C30; 3.墩身的混凝土保护层厚度不应小于35mm,水下灌注混凝土不得小于50mm,宜取70mm; 4.配筋要求: (1) 按构造配筋时,纵筋长度不小于三分之一墩高;当需配置受压钢筋时应通长配筋;穿过较厚填土层或软土层而进入硬土层较浅时应通长配筋; (2)配筋率:墩身按构造配筋时,纵向钢筋直径不应小于12mm,根数不应少于6根,间距不宜大于300mm,净距不应小于80mm,沿桩身圆周均匀布置;墩身配筋率不应小于0.2%;对承受竖向荷载特别大的墩基础,配筋率应由计算确定; (3)箍筋宜采用螺旋式,直径不小于8mm,间距宜为200~300mm,墩顶1.0-1.5m范围内箍筋宜适当加密;应每隔2m左右设置一道直径不小于12mm的焊接加强箍筋; 5.相邻墩墩底标高一致时,墩位按上部结构要求及施工条件布置,墩中心距可不受限制。持力层起伏很大时,应综合考虑相邻墩墩底高差与墩中心距之间的关系,进行持力层稳定性验算,不满足时可调整墩距或墩底标高。 6.墩底进入持力层的深度不宜小于300mm。当持力层为中风化、微风化、未风化岩石时,在保证墩基稳定性的条件下,墩底可直接置于岩石面上,岩石面不平整时,应整平或凿成台阶状。 工程实例 1.深圳某电力工程,工业厂房,三层框架结构。所在区域抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组,设计特征周期为0.35s。场地原始地貌单元为山区高丘陵坡地前缘,原为采石场地,后经填方整平。地下水埋藏较深,勘察深度内未量测到地下水位。场地地层自上而下为人工填石层,加里东期混合花岗岩的中、微风化层。其各岩土层工程地质特征如下: ①人工填石:灰褐、黄褐、杂色,填石成份为中-微风化混合花岗岩,粒径一般2-40cm,个别大者可达60cm以上,不均匀含粉质粘土及砂砾,局部粉质土及砂砾富集为人工填土,稍湿,松散~稍密状态。 ②中风化混合花岗岩():褐红、褐黄色,裂隙发育,裂隙及岩石面铁质浸染,岩芯呈碎块、饼状,岩块坚硬,合金钻进困难。承载力特征值2000kPa。 ③微风化混合花岗岩():灰色,见有少量裂隙发育,裂隙面铁质浸染,岩芯呈短柱、碎块状,岩石新鲜、坚硬,需用金刚石钻进。承载力特征值5000kPa。 场地内加里东期混合花岗岩的中、微风化层沿东南-西北走向呈由浅至深变化。 2.基础设计:根据场地地质条件、施工环境情况等因素,基础选用人工挖孔扩底灌注桩基础,一柱一桩,桩身直径1.2m,扩底直径2.2m,以中、微风化混合花岗岩为桩端持力层,桩端进入持力层深度不小于1.0m。但由于中、微风化混合花岗岩层东南-西北向由浅至深变化,导致人工挖孔灌注桩有效桩长在4m-12m范围内变化。因此,本工程基础形式为人工挖孔扩底灌注桩基础+人工挖孔扩底墩基础。扩底墩基础的墩身直径取1.2m,扩底直径2.6m,墩底进入持力层深度不小于0.5m,配筋及构造做法均同于人工挖孔扩底灌注桩基础。施工完毕经检测得知:承载力及变形均符合规范要求,满足工程要求;按天然基础的设计方法计算所得承载力远低于载荷试验实测值,是偏于安全的。 结语 如上所述,挖孔墩基础作为一种特殊的基础形式,按天然基础的设计方法进行计算是可行的。在工程设计中,设计人员应认真分析地质情况,综合考虑场地、施工工期、施工环境、工程造价等因素,选择安全,经济、合理的基础方案。 作者简介 韩晓晶(1970-)、女、一级注册结构工程师、中国建筑技术集团有限公司广西设计院、广东、深圳、 电力工程基础论文:“电力工程基础”教学改革探索 摘要:针对“电力工程基础”课程教学中存在的问题,以培养学生的综合实践能力为目标,从整合课程教学内容、优化课程资源和教学手段、加强实验教学环节、强化课程设计等方面进行探索,并将这些方法应用到教学中,提高了教学质量和学生的工程实践能力。 关键词:电力工程基础;教学改革;探索 作者简介:高春艳(1977-),女,河南洛阳人,河南科技大学车辆与动力工程学院,讲师;梁坤峰(1975-),男,河南新郑人,河南科技大学车辆与动力工程学院,副教授。(河南洛阳471003) 基金项目:本文系“农业机械化及自动化”部级特色专业建设项目和河南科技大学电力工程基础教改项目的研究成果。 “电力工程基础”是农电专业及相关强电类专业的主干专业基础课程,是后续相关专业课程学习的大基础,在国家注册电气工程师的认证考试中占有一定分量,直接影响强电类专业学生的就业竞争力和就业后学生的工程实践能力。在教学计划中,它起着承前启后的作用,不仅具有较强的理论性,同时具有较强的实践性和应用性。在培养学生综合工程能力的全局中,它承担着培养学生电力系统方案综合设计应用能力的任务,在电力工程系列课程体系中占有十分重要的地位,在人才培养的链条中是非常关键的一环,并为以后相关专业课程的学习、认识实习、生产实习、课程设计、毕业设计和学生就业后的工程实践打下良好的基础。“电力工程基础”已成为广大从事强电类工作的工程技术人员和管理人员的不可缺少的重要理论基础之一。因此,针对“电力工程基础”课程进行教学改革与实践意义重大。 农业电气工程及其自动化专业是一个现代高科技综合应用的、多学科交叉的前沿科学专业,它给人以极大的研究兴趣和广阔的应用现实和前景。随着各行各业的发展,对电气专业人才的需求不断扩大,对电气专业人才的创新能力、实践能力提出了更高要求。为适应社会对应用型电气专业人才的需求,高等学校必须在培养具有创新能力的高质量的电气工程技术人才方面作进一步探索。要使学生在四年短暂的时间内,将所学理论知识转换为实际工作能力,为此必须十分强调创新和工程综合实践能力的培养和训练。但近年来随着高等院校招生规模的不断扩大,在社会需求、招生生源和师资队伍建设等方面都出现了一系列影响本科生教学质量的不利因素。 一、“电力工程基础”教学中存在的问题 “电力工程基础教学”中存在的问题有:课堂内容不系统,没有全局观念;没能删除陈旧内容,也没有反映学科前沿;不注意实践教学环节,实验设备严重不足;课程教学没有有效地与课程设计、毕业设计、生产实习相结合,学生不能学以致用;课程教学没能与电力系统方案综合设计训练相结合,学生没有应用工程技术的能力。以上问题导致就业后学生的工程实践能力不强。 二、“电力工程基础”教学改革方案构建 教学改革中以培养学生的综合实践能力为目标,结合社会发展的趋势,在传授理论知识的基础上,加强工程技术能力的培养,课堂中以实际电力工程中农村电网改建、工厂和城市小区变电站的设计计算为主线,贯穿整个课程讲授的各章节,把多个传统专业课程中的相关内容整合为一体,使学生在学完本课程后能够建立电力工程及供配电工程的知识结构平台,为今后从事供配电系统设计和电力行业相关工作打下坚实基础。 1.整合教学内容 基于加强基础、拓宽专业的原则,调整专业培养方案,进行课程内容整合,以培养复合型的农业电气化及其自动化本科毕业生。课程选用国家“十一五”规划教材,以电力系统的发电、输电、变配电和供用电工程的设计计算为主线,将传统专业课程中“电力电子技术”、“电力系统分析”、“电力系统继电保护”、“工厂供电”、“变电站综合自动化”、“配电网自动化”等的相关内容整合为一体,以电力系统的组成、电力负荷计算、电力网参数计算、短路电流计算、电气一次系统设计及设备选用、继电保护及二次系统、防雷与接地设计等为教学和课程设计内容,以全局的观念,培养学生工程技术的综合设计能力和创新能力。同时注意引入反映微机保护装置、变电站自动化、配电网自动化、数字电网、自愈电网等供配电领域的新技术、新知识。 面对新技术、新知识,实际教材可能要滞后几年。在这种情况下,教学方面采取一些辅助手段,如利用多媒体授课,给学生印发教案或多媒体讲稿,让学生在课堂上做笔记,给学生指定参考文献等,做到在实际授课中不拘泥于现有教材的内容,及时更新课堂内容,反映学科前沿,同时布置课堂外的作业,鼓励学生进一步阅读和思考,以培养学生具有自主学习和自我创新的能力。此外,尝试进行“电力工程基础”课程内容的整合和边界再设计,注意培养学生的工程实践能力和创新能力,突出其“主干基础”和“专业优秀”课的作用。 2.优化课程资源和教学手段 充分利用相关现代化教学技术:课堂教学采用多媒体课件授课,课件图文并茂,并含有视频教程与大量动画课件。利用视频和动画演示电力系统的组成、运行和原理,演示电力设备的实体结构,工作原理和运行,大大提高学生的学习兴趣,加强了感性认识,促进了理论教学。 教学中采用课堂讲授与讨论、实验与实习相结合、BBS讨论等多种方式,应用“启发式”教学,建立学生主动学习的学习模式,培养学生独立分析和解决问题的能力;通过应用多媒体教育技术,丰富课程内容,使课程教学形象生动,更富有吸引力,获得更好的教学效果。同时优化课程资源、建立课程网站。设置新知识、新技术,拓展学习的内容,开阔了学生们的眼界,激发创新兴趣。 3.加强实验教学环节和内容 学校与天煌集团联合研制开发了TQXBZ-II多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统、THLGP-1A供配电技术等实验装置,为“电力工程基础”的实验教学和实践教学提供了可靠保证。 实验教学环节是培养学生工程实践能力的重要步骤,教学中注意做到教学相长,促进教师业务水平和能力的提高。传统的工程教育模式中实验教学处于附属地位,不被重视,实验内容多为验证性、演示性的实验。教学改革中除了保证实验教学的质和量外,还改革了实验教学的内容,减少验证性、演示性的实验比例,增加设计性、综合性的实验和模拟工程实践的实验,并鼓励学生自己设计小型的实验。 4.强化课程设计,增强工程实践能力 除加强实验教学环节外,努力加强其他实践教学环节的改革,与讲解电力工程实例的课堂教学改革相结合,强化课程设计。这里的强化课程设计包含:增加设计性的课程作业,变传统的闭卷的课程考核为工程实例的设计性大作业,设置专门的电力工程课程设计;加强理论与实践的结合,提高学生的工程实践能力,使电力工程的课程设计、毕业设计、生产实习立足于工程实际,提高学生应用课堂所学知识分析和解决实际问题的能力。 5.建设师资队伍 学科采用了多种形式促进农电专业教师队伍建设,提高教师教育教学水平和业务能力。主要形式有:邀请知名学者、企业家来校讲学;参加著名企业的强化培训课程;参加农电类全部专业课程的实验培训;鼓励教师到农电类和电气类重点学科进修;激励教师进行农电类项目的科学研究、产品开发、系统设计;积极引进高层次专业人才,包括从相关企业引进,从高校引进专业教授、副教授,引进博士;激励中青年教师攻读博士学位,并制定了中青年教师攻读博士学位的计划,现农电教师队伍中博士5人,在读博士3人,最低学历层次为硕士,大大提高了教师队伍学历层次。 三、结论 通过教学改革提高了农电专业“电力工程基础”课的教学质量,强化了学生的工程实践能力、工程设计能力,学生“真刀真枪”做好课程作业、课程设计和毕业设计,增强了学生就业后的工程实践能力。虽然该教学改革在实践中取得了一定的成效,但在今后的改革中还需要不断进行完善,以进一步提高学生工程创新能力,以取得更为满意的教学效果。
1农业水利节水灌溉技术的必要性 农业节水灌溉指的是将先进的科学技术手段应用于农业灌溉中,通过少量的水资源来实现农作物的高产,将可持续发展的优秀理念与农业水利技术有机结合起来,进而实现水资源利用效率的提升。当前我国农业经济的可持续发展离不开农业水利技术的支持,节水灌溉技术在我国农田水利灌溉方面的应用仍然有着很大的进步空间。应用节水灌溉技术可以有效避免水资源在应用以及运输过程中出现严重的浪费,将水资源真正投入到农业生产中。与以往的农业灌溉技术相比,新技术条件下的灌溉手段既能够对传统灌溉技术的优势给予保留,也能够对传统灌溉技术的劣势进行改造。新形势下我国的农业科学建设在节水灌溉技术的支持下进一步缓解了长期存在的水资源浪费问题,既促进了农民增收,也推动了农业结构的调整。 2农业水利灌溉问题分析 2.1节水灌溉理念落后,水利建设积极性不高 目前,农民的文化素养虽说也在逐步提高,但是思想意识方面还是稍显落伍,所以他们对节水灌溉的理解不够深刻。其次,传统的灌溉方法仍在许多地区使用,它们的水源较低并且浪费大量的水。最后,因为农业生产的经济效益较低,物价上涨,随着社会的发展,农业生产的发展也不足以满足当前的物价水平,大量的农民放弃农业生产进城里打工,越来越少的人从事农业生产从事农业生产的人越来越少,对农业节水项目建设带来了巨大的阻力。 2.2灌溉设备与设施老旧 在农水设施中使用时间太长、缺乏维修,这些因素对使用性能的影响大大降低,既不能有效地进行灌溉工作,也不能有效地起到防洪作用。由于大部分地区有许多灌溉渠道,许多是土壤渠道,设计不合理。灌溉效率非常低而且还浪费水资源。 2.3节水技术应用范围比较小 在某些地区,农民没有意识到节水灌溉的重要性,缺乏节约用水的意识,这对于推广和应用节水灌溉技术带来了许多障碍,不能大规模的推广和使用,对水利农业的建设和发展不太有利。 3加快发展节水灌溉的相关措施 3.1渠道防渗 新技术条件下农田水资源传输应该以渠道运输为主要手段,但由于渠道运输存在比较严重的水源渗漏问题以及不稳定性,使得该运输方式长期存在严重的隐患,除了具体应用之外即使是在施工过程中也需要处理各种各样的技术问题,一旦发生水源渗漏就至少会造成50%以上的水资源浪费。因此,渠道防渗工作也就成为水利灌溉工程建设的重要内容之一。建设单位需要综合应用各种防渗技术对渠道防渗工作进行强化,进而提升水资源运输效率,增强渠道输水能力。 3.2低压管灌 低压管灌属于农田灌溉运作模式的一种,其具体应用方式为管道输水。由于低压管灌造价相对低廉,对承压要求较低,管内水压相对较小,能够完全替代明渠输水。在低压管道输水技术的支持下,低压管灌在运行过程中具有良好的封闭性,防止外界与水资源相接处的情况下出现严重的流失或蒸发现象,进而实现水资源利用效率的大幅提升,将不必要的水资源损失控制在最低限度,同时也能够对所需要的灌溉用水量进行严格的控制,实现灌溉成本的大幅度降低。 3.3加大节水投资,建立节水资金补助 目前对农业节水项目的投资主要依赖于集体投资、农民融资和国家援助建设。该项目的一次性投资大,国家补贴资本极少,极大一部分资金需要自筹资金解决。因此,各级政府必须将农业节水工作纳入重要议程,形成一个制度,从政策、资本和其他支持等方面入手,建立农业节水的重要性,引导整个社会关心水,珍惜水,保护水。 3.4加强农业节水管理体系 为促进我国农业节水措施的发展,有关部门实施科学合理的管理方案十分必要。如大力支持工程节水与农业灌溉技术等,完善与农业节水相关的法律体系。加强工程节水主要在于时常对地表水与地下水进行检测,以防地下水在开采过程中发生泄漏现象。合理使用地表水资源,协调上下游用水量。擅长科学利用雨水灌溉农作物,充分发挥水库的作用,降低地表水量增发性。合理开发控制水建筑物,减少用水成本。加强灌溉技术设计,制定合理施工方案,施工过程中多次检测监督,确保灌溉技术正常使用。实践证明,农作物产量与需水量之间没有绝对关系,同品种农作物产量相同时,用水量最高可相差两倍,主要原因是农作物在生长过程中供水量不同。根据这种情况可以改进灌溉制度,通过改变土壤结构控制农作物供水量。政府也可以根据国家《水法》对当地农业人员制定相应政策,通过法律手段达到农业节水的目的。目前,我国大多数农业灌溉区的水资源管理机构管理水平落后。应将事业单位转型为企业单位,实行自主经营,有效提高我国农业节水措施技术水平。 4 结论 农业乃国之大业,国之基础,农业节水措施的实行不仅是利于农业,更是于全国。灌溉技术的提高,有助于农业的发展,巩固第一产业,为全国提供生存和发展的基础。节水措施的推行提高水资源的利用率,提高人们的生活水平。相信在国家与人民的努力之下,我国的灌溉设施会逐渐完善,农业会发展的越来越好。 参考文献 [1]汤丽婧.农业水利灌溉模式与节水技术措施的思考[J].城市建设理论研究(电子版),2015(4):470~471. [2]张丹.农业节水灌溉存在的问题与发展对策研究[J].水资源研究,2017(1):49~54. [3]李付英,高玉蓉,郭瑞.农业节水技术现状及推广[J].农业与技术,2016,36(14):16. 作者:谷川 单位:辽阳县水务局
数学建模论文:数学建模思想下高等数学论文 1高等数学教学中数学建模思想应用的优势 1.1有助于调动学生学习的兴趣 在高等数学教学中,如果缺乏正确的认识与定位,就会致使学生学习动机不明确,学习积极性较低,在实际解题中,无法有效拓展思路,缺乏自主解决问题的能力。在高等数学教学中应用数学建模思想,可以让学生对高等数学进行重新的认识与定位,准确掌握有关概念、定理知识,并且将其应用在实际工作当中。与纯理论教学相较而言,在高等数学教学中应用数学建模思想,可以更好的调动学生学习的兴趣与积极性,让学生可以自主学习相关知识,进而提高课堂教学质量。2.2有助于提高学生的数学素质随着科学技术水平的不断提高,社会对人才的要求越来越高,大学生不仅要了解专业知识,还要具有分析、解决问题的能力,同时还要具备一定的组织管理能力、实际操作能力等,这样才可以更好的满足工作需求。高等数学具有严密的逻辑性、较强的抽象性,符合时展的需求,满足了社会发展对新型人才的需求。在高等数学教学中应用数学建模思想,不仅可以提高学生的数学素质,还可以增强学生的综合素质。同时,在高等数学教学中,应用数学建模思想,可以加强学生理论和实践的结合,通过数学模型的构建,可以培养学生的数学运用能力与实践能力,进而提高学生的综合素质。 1.3有助于培养学生的创新能力 和传统高等数学纯理论教学不同,数学建模思想在高等数学教学中应用的时候,更加重视实际问题的解决,通过数学模型的构建,解决实际问题,有助于培养学生的创新精神,在实际运用中提高学生的创新能力。数学建模活动需要学生参与实际问题的分析与解决,完成数学模型的求解。在实际教学中,学生具有充足的思考空间,为提高学生的创新意识奠定了坚实的基础,同时,充分发挥了学生的自身优势,挖掘了学生学习的潜能,有效解决了实际问题。在很大程度上提高了学生数学运用能力,培养了学生的创新意识,增强了学生的创新能力。 2高等数学教学中数学建模思想应用的原则 在进行数学建模的时候,一定要保证实例简明易懂,结合日常生活的实际情况,创设相应的教学情境,激发学生学习的兴趣。从易懂的实际问题出发,由浅到深的展开教学内容,通过建模思想的渗透,让学生进行认真的思考,进而掌握一些学习的方法与手段。在实际教学中,不要强求统一,针对不同的专业、院校,展开因材施教,加强与教学研究的结合,不断发现问题,并且予以改进,达到预期的教学效果。教师需要编写一些可以融入的教学单元,为相关课程教学提供有效的数学建模素材,促进教师与学生的学习与研究,培养个人的教学风格。除此之外,在实际教学中,可以将教学重点放在大一的第一学期,加强教师引导与教育,根据实际问题,重视微积分概念、思想、方法的学习,结合数学建模思想,让学生充分认识到高等数学的重要性,进而展开相关学习。 3高等数学教学中融入数学建模思想的有效方法 3.1转变教学观念 在高等数学教学中应用数学建模思想,需要重视教学观念的转变,向学生传授数学模型思想,提高学生数学建模的意识。在有关概念、公式等理论教学中,教师不仅要对知识的来龙去脉进行讲解,还要让学生进行亲身体会,进而在体会中不断提高学习成绩。比如,37支球队进行淘汰赛,每轮比赛出场2支球队,胜利的一方进入下一轮,直到比赛结束。请问:在这一过程中,一共需要进行多少场比赛?一般的解题方法就是预留1支球队,其它球队进行淘汰赛,那么36/2+18/2+10/2+4/2+2/2+1=36。然而在实际教学中,教师可以转变一下教学思路,通过逆向思维的形式解答,即,每场比赛淘汰1支球队,那么就需要淘汰36支球队,进而比赛场次为36。通过这样的方式,让学生在练习过程中,加深对数学建模思想的认识,提高高等数学教学的有效性。 3.2高等数学概念教学中的应用 在高等数学概念教学中,相较于初高中数学概念,更加抽象,如导数、定积分等。在对这些概念展开学习的时候,学生一般都比较重视这些概念的来源与应用,希望可以在实际问题中找出这些概念的原型。实际上,在高等数学微积分概念中,其形成本身就具有一定的数学建模思想。为此,在导入数学概念的时候,借助数学建模思想,完成教学内容是非常可行的。每引出—个新概念,都应有—个刺激学生学习欲的实例,说明该内容的应用性。在高等数学概念教学中,通过实际问题情境的创设与导入,可以让学生了解概念形成的过程,进而运用抽象知识解决概念形成过程,引出数学概念,构建数学模型,加强对实际问题的解决。比如,在学习定积分概念的时候,可以设计以下教学过程:首先,提出问题。怎样求匀变速直线运动路程?怎样计算不规则图形的面积?等等。其次,分析问题。如果速度是不变的,那么路程=速度×时间。问题是这里的速度不是一个常数,为此,上述公式不能用。最后,解决问题。将时间段分成很多的小区间,在时间段分割足够小的情况下,因为速度变化为连续的,可以将各小区间的速度看成是匀速的,也就是说,将小区间内速度当成是常数,用这一小区间的时间乘以速度,就可以计算器路程,将所有小区间的路程加在一起,就是总路程,要想得到精确值,就要将时间段进行无限的细化。使每个小区间都趋于零,这样所有小区间路程之和就是所求路程。针对问题二而言,也可以将其转变成一个和式的极限。这两个问题都可以转变成和式极限,抛开实际问题,可以将和式极限值称之为函数在区间上的定积分,进而得出定积分的概念。解决问题的过程就是构建数学模型的过程,通过教学活动,将数学知识和实际问题进行联系,提高学生学习的兴趣与积极性,实现预期的教学效果。 3.3高等数学应用问题教学中的应用 对于教材中实际应用问题比较少的情况而言,可以在实际教学中挑选一些实际应用案例,构建数学模型予以示范。在应用问题教学中应用数学建模思想,可以将数学知识与实际问题进行结合,这样不仅可以提高数学知识的应用性,还可以提高学生的应用意识,并且在填补数学理论和应用的方面发挥了重要作用。对实际问题予以建模,可以从应用角度分析数学问题,强化数学知识的运用。比如,微元法作为高等数学中最为重要、最为基础的思想与方法,是高等数学普遍应用的重要手段,也是利用微积分解决实际问题,构建数学模型的重要保障。为此,在高等数学教学中,一定要将其贯穿教学活动的始终。在实际教学中,教师可以根据生命科学、经济学、物理学等实际案例,加深学生对有关知识历史的了解,提高学生对有关知识的理解,培养学生的数学建模意识。又比如,在讲解导数应用知识的时候,教师可以适当引入切线斜率、瞬时速度、边际成本等案例;在讲解极值问题的时候,可以适当引入征税、造价最低等案例。这样不仅可以激发学生学习的兴趣与积极性,还可以创设良好的教学氛围,对提高课堂教学效果有着十分重要的意义。 4高等数学教学中应用数学建模思想的注意事项 4.1避免“题海战术” 数学是一个系统学科,需要从头开始教学,为此,教师一定要注意循序渐进。首先,在教学过程中,教师可以从教材出发,对概念、定理等进行讲解,让学生进行掌握与运用,转变教学模式,让学生牢记教材知识。其次,慎重选择例题练习,避免题海战术,培养学生的数学建模思想,逐渐提高学生的数学素质。 4.2强调学生的独立思考 在以往高等数学教学中,均是采用“填鸭式”的教学模式,不管学生是否能够接受,一味的讲解教材知识,不重视学生数学建模思想的培养。目前,在教学过程中,教师一定要强调学生独立思考能力的培养,通过数学模型的构建,激发学生的求知欲与兴趣,明确学习目标,培养学生的数学思维,进而全面渗透数学建模思想,提高学生的数学素质。 4.3注意恐惧心理的消除 在高等数学教学中,注意消除学生学习的恐惧心理及反感,提高课堂教学效果。在实际教学过程中,培养学生勇于面对错误的品质,让学生认识到错误并不可怕,可怕地是无法改正错误,为此,一定要提高学生的抗打击能力,帮助学生树立学习的自信心,进而展开有效的学习。学习是一个需要不断巩固和加强的过程,在此过程中,必须加强教师的监督作用,让学生可以积极改正自身错误,并且不会在同一个问题上犯错误,提高学生总结与反思的能力,在学习过程中形成数学思想,进而不断提高自身的数学成绩。 5结语 总而言之,高等数学课堂教学是培养学生数学品质的主要场所之一,通过高等数学教学和数学建模思想的结合,可以加深学生对高等数学知识的理解,进而可以提高学生对高等数学知识的运用能力。目前,在高等数学教学中,一定要重视数学建模思想的融入,改进教学模式,促使教学内容的全面展开,完成预期的教学任务,提高学生的数学水平。 作者:刘开军 单位:台州职业技术学院 数学建模论文:小学思维教学数学建模论文 一、铺路搭桥:沟通生活原型与数学模型的联系 数学本是对现实生活的一种抽象,而数学模型更是多次抽象后的结果,这就使之与学生有了一定距离。因此,教师要想方设法缩小学生起点与数学模型之间的距离或者搭起两者之间的桥梁,为学生的数学学习寻找实际生活的原型。比如,在教学《解决问题的策略——倒推》一课中,我从学生熟悉的故事——“小猫钓鱼”入手,激活学生的生活经验,让学生在解决类似“走迷宫”式的趣味问题中初步建立“顺”和“倒”的模型,初步感知顺向思考与逆向思考两种数学思维方式,为新课学习作好铺垫。“小猫钓鱼”的故事为学生找准了知识原型,当然这只是数学教学中的一种隐喻,教师在此基础上用方框加箭头的形式将故事加以提升,挖掘出更为深刻的“顺”和“倒”的模型,才是从真正意义上为学生找准了学习的起点,引导学生逐步走向数学抽象。 二、意义建构:创设促进思维抽象化的教学程序 引导学生建立数学模型的过程,实际上就是引导学生用数学的思维去观察、分析和表示事物之间的关系。因此,教师在教学中要努力创设能够促进学生思维抽象化的教学程序,层层递进,引导学生在学习的过程中,深深感悟到数学思维的抽象美,感悟到数学建模的文化价值所在,汲取到求真求知的力量。再以《解决问题的策略——倒推》一课的教学为例,教学例题1时,我引导学生在理解题意的基础上,将文字转化为框式图,然后再进一步引导学生将文字表达的框式图,舍弃次要因素,抽象出既简洁又准确的纯数学符号表达的框式图,初步建构起数学符号归纳的模式。这种纯数学符号的框式图,更利于学生厘清倒推的过程、方法,形成技能。学生在教学中亲身经历了框式图逐步抽象的过程,初步建立起倒推策略的模型。而教学例题2时,我引导学生主动探究两步倒推问题,让学生用自己喜欢的框式图整理信息,在汇报比较中进一步沟通文字和数学符号的联系,优化方法。此时,教学的重点转向倒推策略本身,我引导学生细细体会倒推的起点、顺序、方法,并在方法多样化的比较中,进一步体会倒推策略的基本特点,从而促使学生掌握基本方法。 三、举一反三:重视数学模型的解释与运用过程 数学建模是一种高水平的数学思维活动,教师不仅要重视其“学数学”的功能,还要关注其“用数学和巩固数学”的功能。也就是说,教师要引导学生对所初步构建的数学模型进行解释和运用,做到融会贯通,自主地将数学模型纳入自己的学习结构。比如,教学一年级上册《减法》一课时,教师往往首先出示主题图,让学生完整地说出图的意思:5个小朋友在浇花,走了2个,还剩3个;然后,让学生将题目的意思用圆片摆一摆:从5个圆片中,拿走2个,还剩3个;接着,引导学生列出减法算式:5-2=3,并说出算式的含义。至此,大部分教师认为已经完成了减法含义的教学,于是就此打住,进行例题教学的小结。可是,我认为从数学建模思想的渗透角度来看,这个教学环节并不能就此结束,要进一步让学生说说“5-2=3还可以表示什么”,让学生用生活中的数学问题来举例。这样的教学过程就是一个数学建模的过程,并且和低年级学生数学学习的特点相贴切——由具体、形象的实例开始,借助操作予以内化和强化,最后通过思维发散和联想加以扩展和推广,赋予“5-2=3”更多的模型意义,使学生在举一反三中掌握减法的意义。数学建模作为数学学习的一种新方式,有助于学生体验数学在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生活、其他学科的联系,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程。学生在建模思想的引领下,能举一反三、融会贯通、创造性地学习,掌握数学知识技能的同时,又能学会数学思想方法,获得数学活动经验,在数学文化的熏陶中茁壮成长。 作者:杨明媚 单位:江苏苏州市城西中心小学 数学建模论文:数学建模与中学数学论文 一、如何进行数学建模 中学数学教学过程中,由于学生掌握的知识和能力有限,建立模型及解决问题,对数学知识和能力要求较高。如何进行数学建模教学呢?首先,脱离平时数学课堂教学模式。讲数学建模没有必要,也是空谈。如果把数学建模融合于普通课堂教学可以使学生产生浓厚的兴趣,为学生提供一个学数学、做数学、用数学的环境和表达自己想法的机会;而如果单独开设则会在新鲜感过后使学生产生学习困难的想法,产生恐惧心理。我们可以对课本中出现的应用问题,从简单入手教会方法,提高学生的信心,再引导学生思考变式,学会拓展,主动联系实际生活中的问题,形成新的数学建模应用问题;激发学生学习兴趣,做到发现课本中纯数学问题,都能根据已有经验和所学知识改编出适合数学建模教学的应用问题。如从课本出发,注重对原题的改变,举个简单的例子:例1:如图,三个相同的正方形,求证:∠1+∠2+∠3=90°。以此几何题为原型,结合题意给它实际意义就可以编一实际问题:小明在距电视塔底部同侧同一直线上50米,100米,150米的三处,观察电视塔顶,测得的仰角之和为90°,小明知道电视塔高为多少吗?只要有解决原几何题的方法,引导学生观察转化说理,很快学生就知道电视塔高为50米,否则三个仰角之和就不等于90°,导出矛盾。 在数学教学中对生活中广泛存在的如增长率、储蓄利率等含有等量关系的实际问题,让学生用所学知识分析研究,通常可以引导学生通过构建方程(组)模型来解决;数学中不等关系在实际生活中也是普遍存在的,如在市场经营、核定价格等许多问题中,可以引导学生通过构建不等式(组)模型加以解决;再如,对于生活中普遍存在的最优化问题,如用料最省、成本最低可以构建立函数模型,转化为求函数的最值问题。这些教学发挥了学生主动性,教会了方法,学会了解决问题,提高了用数学的能力。其次,数学是学生学习其他理科的重要工具,我们在进行建模教学时可以引导学生将有关的知识用在其他学科上。在数学的平面知识中相似三角形对应边,对应角之间的关系;全等三角形对应边,对应角之间的关系;以及对顶角相等,两直线平行同位角相等等许多的平面几何知识在物理学中的光学部分应用相当广泛。有利于培养学生注重学科之间的联系,拓展思维,让能力全面发展。 二、解题思路 (1)分析与合理假设。根据题意画出图:只有保证P点到航向的距离大于或等于暗礁的半径82姨,即这个距离至少等于82姨,轮船才安全,P不改变航行方向P点到航向的距离等于8,所以要改变航向。(2)建立模型得到相应的数学问题。由P向A的正东方向作垂线PB,垂足为B,易得PB=8。因为8<82姨,故有触礁的危险。(3)模型求解。不妨设安全航行方向为AD,作PCAD垂足为C,从而易得∠BAC=15°。故轮船自A至少应沿东偏南15°的方向航行,才能安全通过此海域。在初中数学教学中数学建模将有助于学生加深对数学的应用特征的理解,并能使学生学会“用数学”。有助于学生知识结构调整、有助于学生知识层次深化。同时学生在完成建模过程中,可以充分掌握数学及相关学科的知识及其内在联系,从而感受到数学的广泛应用。另外,数学建模还能够发挥学生学习数学的主体性和自主创新精神,形成良好的思维习惯和用数学的能力。 作者:高亮荣 单位:扬州教育学院附属中学 数学建模论文:建模思想下中学数学论文 一、潜移默化地让学生树立建模思想的意识 建模思想在数学课堂上的应用,其优秀是建立数学思维模式,发展学生的数学思想,使学生能够灵活的运用数学知识解决问题,学会用“数学的脑子”思考问题、学会利用数学的方法解决问题.例如,有6名工人向工地运砖,每人一辆手推车,大车每次运600块,小车每次运400块,5次共运了28000块,问有多少辆大车参与了运砖?首先,要认真审题、仔细读题,把握题目给出的每个条件和提示,将其中隐藏的等量关系准确的找出来.如例题,关键掌握两个等量关系,大车和小车一共6辆,因为有六个工人使用,每人一辆手推车;所有大车和小车5次共运砖28000块,通过总量和次数和求出每次运砖5600块.其次,进行设元,通过对未知和已知的掌握准确设定未知数,列出不等式后,注意未知量之间的转换技巧.如例题,求多少辆大车参与了运砖,如未知数设为:有x辆小车参与运输,或有x辆大车和y辆小车参与运输,这样设元解题就麻烦.直接设未知数为:有x辆大车参与了运输,简洁、明了,在寻找大车数量与小车数量的关系可得出小车数量为:6-x,这样就成功的完成了未知量之间的转换.最后列方程求解,得出答案.对于该类型题要善于总结,分析同类型题的共同点,以便建立数学模式.先从情景入手,A和B共同做一件事,A、B量的和为C,单位工作量分别为D、E,工作总量为F,此类题求解的模式为,先设A、B中的一个为x,另一个就为C-x.然后建立等量关系进行列式求解,F=Dx+E(C-x),这样简化了求解过程,节省了分析问题的时间,更容易使学生轻松的解决问题.今后,当遇到类似的题目会产生主动比较的意识,发现题目的相同与不同,有利于学生数学综合能力的提高. 二、引导学生针对实际问题建立数学模型 数学学习的最终目的是应用数学知识解决实际中的问题,在教学中,要注重引导学生利用学过的数学知识建立数学模型解决实际中的问题,其中的关键是将实际的数学问题转化为相关的数学知识,使抽象的数学问题具体化、简单化.例如,某图书馆需要一批书架,到市场购买是890元一件,图书馆自制是590元一件,但需要制作场地和制作设备,得知制作场地及设备的租赁费为5100元,问怎样获得这批书架图书馆最合算?对于实际问题的解决,首先,将实际数学情景与数学知识联系起来进行分析,正确设元.如例题,设图书馆需要书架x件,即得出:商场购买书架需要的支付金额为890x,制作书架需支付的金额为(590x+5100)元.然后对其进行分析,当890x=590x+5100时,图书馆用于购买书架和定制书架的支出相同,通过求解x=17(件).结合题意分析:当x=17时,两种方案的结果相同;当x>17时,购买支出的费用较高,就应考虑选择制作书架;当x<17时,购买支出的费用较低,那么选择购买就划算一些.在数学知识理论的支持下,图书馆所需的书架数量即使任意发生变化,我们也能得到最佳的定制方案,以确保书架购置成本的最低化. 三、巧建数形模式解决数学问题 数形结合模式在数学解题中非常关键,数形的结合往往能使一些困难问题简单化、复杂问题直观化.在数学教学中,要善于引导学生将抽象的代数问题与直观的几何图形结合起来进行求解.例如,20个同学去郊游,打算在湖中荡舟,每艘小船可坐4人,租金是40元,每艘大船可坐6人,价钱是50元,同学们怎样租船划算.对于该问题凭想象解决往往是不可靠的,有的同学认为,租2艘大船2艘小船,刚好坐满,不浪费是最划算的.有的同学认为租小船划算、便宜,到底怎样最合算,不是我们能够讨论出结果的,而应该用“数学的脑子”去思考问题.设租大船x艘,租小船y艘,求解:50x+40y的最小值.结合6x+4y≥20求解.首先分析得出3x+2y≥10(x,y都为整数)结合3x+2y=10的图形。 结合图形很容易得出y的值为0~5,x的值为0~4,直线和直线以上部分都符合题目要求,可以满足同学们的租船需求,但y超过5、x超过4后就会造成资源浪费,所以不考虑.再从题目得出50x+40y值最小时,租船最合算,即20Z-10x(Z=3x+2y)取最小值,分析得:Z值最小,x值最大时,20Z-10x的取值最小,即3x+2y=10x取最大值时,租船最合算,结合图形x=3,y=1.利用图形解决数学问题,使复杂的数学问题得到了简化,并使抽象的数学条件直观化,有利于对学生数学兴趣的培养和数学解题能力的提高.又如,通过代数形式解决几何问题,使一些较复杂的几何问题求解简单化,使抽象的几何问题直观化.例如,已知抛物线y=x2与直线y=4x+5相交,求他们围成的图形的面积.打眼一看这题让人发蒙,如果在求解时先画出草图(如图2),再进行求解,题目的已知和未知就变得比较明朗化,有助于解题思路的拓展.结合草图对题目进行分析,先利用x2=4x+5求两个解析式的两个交点,很直观的可以看到y=x2与直线y=4x+5围成的图形,再以x或y为积分变量进行求解.建立此类型题的求解模式,使学生科学的掌握不同类型题目的求解途径,对于提高数学教学质量非常关键. 总之,在数学课堂上,合理的应用、科学的引导、适当的渗透建模思想,对提高中学生数学水平和数学能力意义重大,有效地促进了中学数学教学水平的提高。 作者:吴启虎 单位:江苏省徐州市大黄山中学 数学建模论文:高等数学下教学建模论文 1 高等数学教学面临的困境与挑战 (1)高等数学课程因其特有的抽象性、逻辑性和广泛的应用性,对学生理解能力要求较高,目前学生大多是机械的学习,理解不透彻,理解之后在实际生产生活中很难去运用所学内容解决问题; (2)传统的高等数学教学模式主要是“定义—定理—证明—推论”这样的教学模式,授课过程缺乏生动的实例。所以很多学生习惯死记硬背,缺少思考热情,缺少了学习乐趣,形成不良的学习习惯,不去主动思考,影响了学习的积极性; (3)由于在教学内容、教学方式上存在枯燥乏味和理论脱离实际的缺陷,学生的动手能力、创新能力都是很欠缺的,这都会对数学理论与知识的培养积累有所限制,影响日后的学习; (4)数学软件的使用往往还是停留在初级阶段,很多老师上课仍是以板书为主,虽然有多媒体、电脑等设备的存在,使用率不高或者根本不用,即使使用也不能和所讲的内容很好的结合。如何提高高数的教学质量,充分发挥其在各科和实际应用中解决问题的重要作用,这是我们应该考虑和深思的问题。 2 在高数教学中融入数学建模的重要性 建模课程首先是在一些西方国家大学开设,改革开放之后国内的大学也陆续引入到课堂上来。经过多年的发展,现在大多数本科院校和专科学校都开设了此类课程,例如各种形式的数学建模课程与学术讲座,同时以数学建模竞赛为主题的各种教学与研究已开展在全国各个高校。实践证明,数学建模过程能激发学生的学习积极性,构建基本的逻辑思维,培养学生的创新思维,提升个人的素质能力。 3 数学建模思想融入到高等数学教学中的几点建议 数学建模课程是一座桥梁,是连接数学与其他学科的纽带,也是把数学理论知识与实际问题进行连接不可或缺的课程。用建模解决问题的主要步骤是模型的建立,模型分析以及模型研究。因此,也需要同学们掌握一定的数学知识,这对尤其在模型的建立上起着关键作用。掌握数学建模方法之后,对于学生提高综合能力有重要作用。 3.1 在教学过程中渗透数学建模的思想 数学概念与知识是从社会生产生活中抽象出来的,在教学中,把数学建模思想渗透到高等数学教学中,以高等数学教学为主要内容,数学建模为辅助内容,理论联系实际。通过贴近现实生活的实例,使学生体会到用数学知识解决这些实际问题的过程。例如,在讲到定积分的概念时,我们通常用求曲边梯形的面积作为原型,更进一步引入一个类似问题,即动物体型问题,使问题更加明确化;在讲授多元函数积分学时,可以选择适当的建筑物,估算其体积或者面积;在讲授微分方程时,联系传染病模型,要求学生用微分方程模型分析受感染人数的变化规律,找到制止该病蔓延方法和策略。 3.2 培养学生的学习热情与兴趣 在实际教学中,很多学生感触是高等数学内容多,难理解,理解之后不会运用,甚至觉得了无用处。所以作为教师将数学建模思想与内容恰当的融入课程教学中,将其与多彩的现实问题联系起来,让学生知道如何用,怎么用,这在教学中将会收到更好的学习效果,学生掌握运用知识的能力就越扎实。对数学建模本身而言,解题方法是多样的,也没有固定的解题思路,解决的问题也更多样化。这就需要学生要从错综复杂的实际问题中抓住要点,层层分析,透过现象看本质,做到“提出问题—分析问题—解决问题”,充分发挥学生的想象力和创新力,激发学生创造性意识,培养学生的学习热情与兴趣。 3.3 引导学生建模,培养学生建立模型的思想,提高数学理论与现实结合的能力 在高数的教学中适当加入建模思想,逐步推广多种建模的方法,进一步拓宽学生们思考问题的宽度和深度。在选择习题,授课教师把特殊情况分析后推广到一般问题上,通过具体问题的建模实例,加深对建模方法的理解运用,提高透过现象描述本质以及自身综合解决问题能力。例如在学习导数时,任课教师适当多讲一些求实际问题的最值问题;在讲授积分时,可以列出如存贮模型这样的求和例题。 3.4 利用计算机做数学实验,培养学生的动手能力 数学软件的开发与应用越来越多,给我们带来了极大的便利。在学习高等数学时,利用数学软件进行教学,例如用软件求导、积分、以及解方程、求解线性规划等问题,特别是利用各种数学软件可以把许多复杂的问题或者图形,转化成图形图像,不用拘泥于人们手工绘制的简单图形,把图形图像用软件模拟出来,更易学生理解,这是最直观的优点。把课堂教学和计算机结合起来,,特别是利用数学软件对数学模型的模拟,让过程和结论更直观展现于学生面前,更易于学生理解接受。同时学生在分析问题、建立模型及解决问题的过程中,能够提高计算机的运用能力,这无疑对培养学生能力、全面提高大学生的整体素质是十分有利的,也是十分必要的。 4 结语 综上所述,在高等数学教学中渗透建模思想,可以能够培养学生对高等数学乃至数学学科的兴趣,感受数学的魅力,发展学生的逻辑思维、认知能力。更将对今后继续学习更深入的内容打好基础,同时也为学习其他方面的知识做好了准备。 作者:赵志欣 单位:长春师范大学 数学建模论文:高中思维发展下数学建模论文 一、论文议题概念与意义 所谓数学建模,从字面意思看,其以数学理论与实际生活的关联为教学重点,其教学内容的设定目标在于培养学生的动手能力、实践能力,力求帮助学生从实践中深入体会数学理论知识.对于高中数学中的建模教学,在国外被重视的时间早于国内,我国1993年的数学课程改革研讨会上才首次提出“建立数学模型”的议题,2003年的高中数学课程标准中才明确了数学建模这一学习活动在高中数学教学大纲中的必要性. 虽然我国正式明文提出有关高中数学中的建模教学的相关内容,但在实践效果来看并不理想.不少高中对于这一议题的实施常常会因不同学校的差异、这样那样的实际情况限制等条件而不完全落实指导思想.加之高中学习阶段的紧张性,常常会形成建模被冠以浪费时间的名号而不被应用.然而,就现状分析来看,高中生们对高中数学的应用能力远不如预想的好.相关教育者及研究人员也逐渐意识到这一严峻问题,终于将眼光投入到建模教学对于高中生思维发展的重要性. 以“高中数学,建模”为关键词查询2000年至2014年十余年时间内的研究理论文献,得出结果29600篇,这一结果是值得我们欣慰的,越来越多的人们关注到高中数学建模的重要性,并不断探索其有效实践方式及效果分析.就建模教学对于高中数学的意义而言,具有多重性.首先,建模教学的内容特殊性可以在学生与老师之间形成良性制动系统,也就是说,老师们在研究建模教学具体操作时,会多方面权衡各方条件及因素,对于课堂设计有促进意义.此外,通过以小组学习为主要教学方式的建模教学过程,可以培养学生们对于高中数学的非智力因素.目前,数学建模在高中数学中的实施难点在于多数教师并不具备数学建模的教学经验,教师们在不断尝试,因此,数学建模的收效性一般. 二、高中数学建模对学生的多方位影响 (一)拓宽学习范围,以数学为中心融合进其余学科的知识,有利于学生视野范围的扩大.数学学科以基础学科的身份在其余学科中常常出现,比较常见的包括物理、化学、生物,而表面看关联不大的语文学科也处处体现着数学的思想.原本传统高中数学教学过程中,往往忽视了这一点,造成学生们的思维局限性.而数学建模的出现对这一现状的改善有促进作用.其中,通过有效的课堂教学模式及教学内容的设计,建模教学可以集合数学与物理、化学、生物甚至是美术的问题来供学生们思考.换言之,在教学过程中体现数学与其他学科之间的呼应关系,既可以帮助学生巩固数学知识,更能起到辅助学生进一步理解其余学科内涵的作用.学科间的交叉无形中培养学生自主建立建模意识,有利于学生们思维的发散性发展. (二)以创新性思维影响学生的思维过程,在潜移默化中提升学生的思维水平.建模教学区别于传统教学的明显特征在于其创新思维的引入.通过课堂上的多元化教学方式的促进,可以培养学生的创新思维能力,在面对贴合实际的理论问题时,学生们会受到建模思想的印象而自发地运用多维度分析、辨别能力,这对于学生们发散性思维的养成很有益处.而建模教学中的创新性并不是空谈,其有实际的理论支撑以及丰富的知识源储备作依托.同时,建模教学对于学生的思维深刻度与灵活度也有一定要求,可以在过程中锻炼学生独立、自觉寻求问题最佳解决方案的能力,对其今后的工作、生活能力的提升也有帮助. (三)以倡导学生自主学习、实践的操作过程,培养学生自主探索问题解决方法的良好学习习惯.区别于传统高中数学单一的教学方式,建模教学不再将学生们的学习过程局限于接受传输、记忆要点、模仿练习的枯燥过程,而是将自主探索、主动实践、合作学习、多样性自学等教学模式融入到高中数学的课堂教学中.从学生心理条件的分析中我们可以看到,上述几种建模教学的常用方式有助于学生在思维养成中的主动性的培养,改变传统教什么做什么的呆板模式,令学生的学习过程成为教师初期引导、学生后期再创造的愉快过程.此外,多样性、多元化、信息化的教学过程也符合现代社会的发展趋势,对于高中生思维的锻炼有很大帮助,在学习能力提升的同时,可以令学生掌握很多学习之外非常有用的实践能力,真正实现学生们各方面能力的综合提高. 三、议题要点概括 建模对于培养学生思维能力及实践能力有重要意义,在当前建模思想被广泛重视的时代背景下,相关教育工作者及研究人员需要注意自身对于学生们的引导方式及方向.以对实际问题进行抽象分析的原则对教学内容建立对应的、恰当的数学模型.值得注意是,在当前建模教学依旧处于探索期的阶段,教师们或许需要借助于传统教学与建模教学的对比方式,在效果及便捷性方面给学生提供直观感受,以明显的实践结果令学生自主体会建模教学的优点与优势.此外,在建模教学对学生思维发展的影响的探究过程中,需要注意不能忽视学生的非智力因素的培养与课堂教学的融合. 高中数学的建模过程所包含的问题应该来源于学生的生活实际,而不能以学生较难接触到或不具备普遍性的生僻现象作为建模对象,否则将因与实际生活脱节而增强学生对建模过程的反感情绪.此外,高中学生的数学知识储备与解决问题能力水平相对不高且具有一定局限性,因此,高中数学中的建模过程不能设计得过于复杂. 结合素质教育的优秀思想,建模教学在高中数学中的应用前景长远且深刻.相关教育工作者及研究人员需要重视建模教学在高中数学课堂上对于学生们思维发展的重要影响,这些影响不仅在学生的学习中有很大帮助,更对其今后的生活、工作将会产生正面影响.因此,建模教学的恰当方法的探析之路要坚持下去.通过建模教学的实践成果在高中数学课堂中培养学生的学习及实践能力这一课题需要我们不断的探索、学习、总结、归纳、改进。 作者:秦烨 单位:江苏省启东市东南中学 数学建模论文:学生思维数学建模论文 实践教学相对封闭,各种综合性实训基地不能有效利用,校企合作有待深化。新课程标准要求学生在掌握充足的理论知识的前提下,培养其动手实践思维能力,使其全面发展。但在实际的教学过程中,综合实训基地、校企合作的重要性没有很好的发挥出来,在教学内容设计和选择上,仍然以教师为主,忽视了进行学生的实践思维能力培养,缺乏校企合作意识,不能通过实训以及校企合作有效发挥学生的潜力和创新思维能力,不能及时进行学生理论知识与实践能力的整合,造成学校培养的学生大多不能满足社会经济发展的需求、 (一)改进教学手段,强调实践教学 教师作为教育工作的直接参与者,对提高学校的教学质量发挥着重要的作用,这就需要教师具有实践教学的教育理念,既要精通理论知识和实践能力,又要亲自指导学生实践,培养学生实践能力。在教学模式上,打破传统的讲授教学模式,突出教学内容的实用性,让实践教学模式渗透到学生的财经学习过程中,使学生能够充分利用所学知识提升自己的职业技能。 (二)创新实践教学手段 学校应该紧跟时展,引进新的教学手段,把传统的讲授教学方式逐步转变为运用多媒体、电子教程、投影仪等现代化教学方式上来,摆脱以往学习的枯燥乏味,活跃课堂气氛,提高学生对于所学课程的学习兴趣。师生之间加强交流沟通,促进教学质量的改进。再者,中职院校应充分利用已有的教学资源,提高教学效率。建立财经类综合实践实训基地,不断进行实训基地各种教学制度的完善,明确自身管理职责,进行综合实训基地的统一规划和管理,实现规范、科学的教学管理[3]。 (三)强化教师团队建设,培养学生综合实践能力 在学校教学过程中,教师是教学活动的组织者和领导者,强化教师团队建设是提高学生实践能力的关键。在日常实践教学过程中,应设立专业对口的实训项目或是与校企单位进行合作,经过专业教师的指导,实现学生真正上岗实践,通过所学理论在实际工作过程中的运用,能够加快学生理论知识与实践能力的整合,增强学生自身对财经类工作岗位的认识,树立积极的职业观和价值观。实践上岗教学模式,能够培养学生的探索实践能力,能够在实际的实践工作过程中,按照企业规定严格约束自己的行为,培养更多符合社会需要的实践型人才。通过上岗实践教学使学生在学习态度上有了重大的转变,体验到在企业中生存的基本法则,这种压力激励着他们不断进取,使得学生的探究、分析问题、解决问题的能力得到了很大程度的提升[4]。 (四)结语 随着中职院校财经实践教学改革的不断深入,实践教学场所的不断改善,实践教学项目的不断完善,实践教学团队的不断建设,我国的实践教学会迎来全新的发展态势。只有不断完善实践教学理论的教学方法,才能培养出国家需要的创新型实践人才,才能加快国家的经济发展进程。 作者:许新忠 单位:河南艺术职业学院 数学建模论文:电磁铁数学建模论文 1、磁路计算 目前对电磁铁的分析方法有限元法、磁路法以及试验法等[3-4],本文采用磁路法对图1所示的电磁铁进行等效磁路分析。从图1中可以看出,由于该结构为圆柱对称形结构,所以采用二维简化的等效磁路数学模型对电磁铁的静特性进行分析,忽略绕组漏磁通和铁芯涡流的影响,则该电磁铁即可用图2所示的等效磁路来表示。图2中,F代表电磁铁绕组输入总磁势,准为匝链绕组总磁通,Λ1和Λ2、Λ3分别为电磁铁磁路分段磁阻。具体含义以及计算公式如下:磁路分析过程中,该电磁铁机械尺寸的具体数值如图3所示。等效电路中磁阻Λ1计算公式见式(1),是动铁芯与上部铁轭之间的计算磁导。 2、Ansoft仿真结果 有限元分析是根据数学理论变分的原理,采用剖分插值的微元划分法,建立各微剖分区间的相互关系。有限元法的计算步骤包括建立所求解结构的几何模型、定义其几何边界条件、定义材料属性、加载荷、设定计算参数以及后处理等。电磁铁结构的材料属性如表1所示。在Ansoft仿真后处理程序中得出的普通电磁铁二维求解场域的磁力线分布如图4所示。从图4中可以看出,在工作气隙区域有2个磁分路。根据计算结果可以分析电磁铁绕组自感特性,即通电绕组电感随动铁位置和相应电流变化而变化的规律。自感的计算公式为:L(i,x)=ψ(i,x)/i(7)根据式(7)和磁链特性可计算出动铁芯在整个行程中动铁位置与绕组自感特性曲线(见图5)。从图5可以得出如下结论:绕组电流不变时,动铁芯离极靴越远气隙越大,自感变小;气隙越小,在不饱和的情况下,自感越大。具体到该电磁铁,当绕组电流在0.2A以下范围时,由于电流较小,电磁铁内磁场尚处于线性区,自感特性仅是动铁位置的函数,而与电流无关,因此在电流0.2A以下自感特性曲线基本重叠;当电流逐渐增加时磁场逐渐饱和,相同动铁芯位置,电流越大自感越小。以上仿真结果与理论分析和数学解析结果一致。方形极靴时,采用有限元法计算解出的电磁铁电磁力与动铁芯位置的关系曲线见图6。从图6可以看出,电磁铁方形极靴电磁力特性比较陡峭一些,由于磁路的非线性,导致随着位移的变化电磁力呈非线性变化。 3、结语 通过等效磁路法推导了电磁铁数学模型,并用Ansoft有限元仿真分析得出了电磁铁的电磁特性曲线及电磁力特性,对更深入了解阀用电磁铁的磁链、电感随其他电磁参数的变化规律,以及进一步对阀用电磁铁进行控制提供理论基础。 作者:徐东文 单位:山西省万家寨引黄工程管理局 数学建模论文:飞机氧气系统仿真数学建模论文 1引言 随着经济的发展,当前交通运输业尤其是民航业呈现快速发展的态势,但是由于受到内部和外部等不确定因素的干扰,飞机失事的概率逐渐增加[1]。救生舱中氧气的精准供应,可为救援人员以及被困人员提供可靠的救生舱内氧气资源使用数据,进而提高受困人员得生几率[2,3]。为了确保人民群众的生命安全,寻求合理的方法对飞机失事后救生舱中氧气系统进行准确建模和控制,成为相关人员分析的重点问题[4,5]。飞机失事后的救生舱相关参数具有随机性和不确定性,飞机失事后面临的破坏性和环境都是大随机事件,救生舱氧气系统的控制需要对压力、气体温度和氧气系统参数的时间差数据的准确掌握,实现氧气系统性能的定量评估,而这些参数又很容易受到失事时外部环境的影响,无法预先设定。传统的氧气系统控制模型无法准确评估参数在恶化环境下的变化过程,仅能通过设定固定参数评估短期机组氧气性能变化情况,存在较大缺陷。通过对救生舱氧气系统压力、气体温度和氧气系统参数的时间差数据的处理,获取分析机组氧气性能得有价值数据,提出一种基于改进遗传算法的自抗扰控制器氧气系统参数优化模型,塑造考虑控制约束的自抗扰控制器参数优化设计目标函数,通过一种改进自适应混沌遗传算法对氧气系统参数进行整定,实现失事飞机救生舱内氧气系统的有效控制。仿真结果表明,所提控制模型增强了系统得动态性和静态性,可有效应对系统参数的动态性,具有较高得控制性能。 2救生舱氧气系统数学模型 为了估测救生舱氧气系统的性能,首先需得到救生舱氧气系统压力P、气体温度T和氧气系统参数的时间差t。依据氧气系统结构该中含有一个压力传感器,可通过瓶体氧气压力进行读数。由于该系统不含温度传感器,因此对正常气密性下的某飞机1个月的108个数据点进行采集,完成对上述数据点氧气压力值、外界环境温度以及驾驶舱内温度的偏相关分析,从而得到瓶体内气体的温度。偏相关性分析通常应用于各种相关的变量中,清除其中的变量干扰后,得到两两变量之间的简单相关关系。采用偏相关来分析消除氧气系统本身的渗漏率干扰后,外界环境温度与驾驶舱温度对气瓶压力的相关性。通过偏相关对其进行研究可知,驾驶舱内温度、外界环境温度以及氧气系统压力参数和氧气压力的相关性。氧气压力值主要受外界温度以及驾驶舱温度的影响,并且受外界环境温度的影响更大一些。基于来自空客的资料,可将瓶体内气体温度拟合公式描述成T=(TAT+Tc)/2,其中TAT表示外界温度、Tc表示驾驶舱温度。在通过点与点相比得到压差的过程中,为了使点和点在同一标准下完成比较,通过理想气体方程P1/T1=P2/T2,将压力转变成相同环境温度下的压力PS,各点的压力值均具有可比性,从而可得航段渗漏率PL=PS/t=(PS1-PS2)/(t2-t1),其中t1表示飞机着陆时间,t2表示为飞机起航时间。上述理想气体方程还可应用于任一温度下机组氧气系统压力的预测,从而降低了由于冬季航行前后温差较大而引起的需频繁更换氧气瓶的工作量,提高了工作效率。因为飞行航段时间间隔较短,系统压力值波动不大,易受到外界温度拟合精度以及压力传感器探测精度的干扰,造成最终得到的压力值变化很大。通过比较两个间隔超过24小时的点的压力值来解决上述问题,假设间隔24小时的渗漏率用PL24表示,为了清除采样过程中数据坏点的干扰,需完成对其的3天滚动平均,最终即可得到能够体现系统性能特性的24小时3天滚动平均渗漏率ΔPLavg24。ΔPLavg24=∑I=nI=1(PL24-1+…+PL24-n)/n(1)其中,n表示3天中点的总量。经以上处理后可基本得到研究机组氧气性能的有关数据。而对氧气系统效果的分析,和对氧气使用时间的估计则可采用一元线性回归法,其方法仅分析一个自变和一个因变量之间的统计关系。主要通过其分析标态氧气压力值PS和气瓶安装时间To的统计关系。假设PS和To的关系满足式(2):PS=U1+U2*To+_(2)其中,PS表示被解释变量,To表示解释变量,U1、U2表示待估计参数,_表示随机干扰项,其主要体现了PS被To解释的不确定性。通过普通最小二乘法对一元线性回归进行求解,具体的求解公式如下:Toavg=∑nI=1(To1+…+Ton)/n(3)PSavg=∑nI=1(PS1+…+PSn)/n(4)其中,Toavg表示解释变量均值,PSavg表示被解释变量均值。U2=∑[(To-Tovag)*(PS-PSavg)]/∑(To-Toavg)2(5)U1=PSavg-U2Tovag(6)氧气系统固有的气密性能随U2的降低而降低。U1值主要和各时间段有关,对性能分析不产生任何影响。该方法可完成氧气系统性能的机队排序,但是不能识别单机的性能恶化,仅可实现对未更换氧气瓶以及充氧数据的监控。而对于时间段较长的机组氧气性能改变的监测只能采用相互独立样本T检验的方法来完成,该方法能够分析短期机组氧气性能恶化的状态。该方法先采集前后两个时间段的PLavg24数据样本,通过比较上述两组数据的变化程度对机组氧气系统出现恶化的时间段以及恶化程度进行判断,该种方法不能完成整个机队的氧气系统性能排序。具体公式如下F=S21/S22(7)其中,S21表示上一时间段n项数据PLavg24的方差,S22表示下一时间段m项数据的方差,式(7F(n-1,m-1)分布,可采用差找F分布的方法得到F值,依据F对两组数据的差异性进行判断,若检测出两组数据相似概率低于2.5%,则可判断这两组数据有显著差异,从而基于两组数据的均值对氧气系统渗漏率的改便程度进行判断。 3自抗扰控制器氧气系统参数优化数学模型 遗传算法是一种依据生物遗传以及进化机制的适用于复杂系统改进的自适应概率改进算法。其模拟自然及遗传时产生的选择、交叉及变异等现象,从一个初始种群开始,在经过随机选择、交叉及变异处理后,得到一群更适应环境的个体,通过这样不停的进行繁衍进化,最终可获取到一群最适合环境的个体,从而得到失事飞机救生舱氧气系统控制问题的最优解。 3.1考虑控制约束的自抗扰控制器参数优化设计目标函数的建立评价失事飞机救生舱氧气系统性能的过程中,一般情况下会采用一个以失事飞机救生舱氧气系统瞬时误差e(t)为泛函的积分为目标函数,通过时间乘绝对误差积分准则(ITAE)对系统的动态性能进行评价,以时间乘与误差成绩绝对值的积分为性能指标,用式(8)描述JITAE=∫#0t|e(t)|dt(8)如果只考虑失事飞机救生舱氧气系统的动态特性,则给定的参数通常会造成氧气控制过大,不能实现预期的控制效果。由于氧气控制能量有限,所以将umax与umin作为一项重要的指标进行加权,则有Ju=umax-umin×∫#0|u(t)|dt(9)通过氧气控制能量受限以及氧气浓度误差泛函评价标准,采用权重系数法获取一个失事飞机救生舱氧气系统性能的评价指标,用式(10)描述J=Je+Ju=∫#0t|e(t)|dt+wk|umax-umin|×∫#0|u(t)|dt(10)通过上述过程可以得到目标函数的最优极小值,需要将其转化成极大值问题,因为J>0,故取g=1=J。遗传算法是一种自由选择的算法,在进行迭代时一定会出现很多不可行染色体,为了使算法能够高效的识别同时越过不可行染色体,需使系统的输出误差不超过给定范围。对于不可行染色体,通过惩罚策略赋予其一个很小的惩罚值,融入惩罚策略的遗传算法适应度函数可描述成:maxf=1/Ju<Umax,u>Umin,|e|<EPuUmax,u"Umin,|e|{E(11)其中,Umax与Umin分别表示氧气浓度控制量的惩罚上限及下限,符合UmaxUsatmax,UminUsatmin,其中Usatmax与Usatmin分别表示氧气浓度饱和输入的上下限,|e|表示氧气浓度控制误差允许范围,P表示很小的一个罚值。 3.2改进遗传算法自抗扰控制器氧气系统参数整定过程在实际应用时遗传算法会出现早熟收敛以及收敛效率低的现象,导致其不得不用很长的时间去寻找最优解。为了避免上述弊端,采用一种改进自适应混沌遗传算法完成失事飞机救生舱氧气系统参数的优化。该算法通过浮点数编码,依据个体适应度值的排序完成对父体的选择,并且结合了自适应交叉、自适应变异以及混沌移民,对失事飞机救生舱氧气系统得参数整定,其遗传算法整定流程图用图1描述。 3.2.1失事飞机救生舱氧气系统参数的编码通过经验设定法整定跟踪微分器、扩张状态观测器中饱和函数的幂指数a以及线性区域的边界d。进行简化操作后,遗传算法的搜索区域以及不可行染色体的个数均降低了,效率得以提高。变量的数量越多,计算精度越高,二进制编码的速度就越低,对于精度要求高,搜索范围大的遗传算法,可采用浮点数编码。而自抗扰控制器涉及到的参数很多,同时区间分布广,不适合采用二进制编码,所以在确定失事飞机救生舱氧气系统的参数时采用浮点数编码。 3.2.2失事飞机救生舱氧气系统参数初始种群的选取通过经验设定法确定一组失事飞机救生舱氧气系统参数。其中跟踪微分器参数r可通过对象的响应速度来确定,和扩张状态观测器有关的各种参数可通过提到的动态失事飞机救生舱氧气系统参数确定法来确定,非线性误差状态反馈失事飞机救生舱氧气系统参数可通过PD控制器控制一个积分串联型对象的参数来确定。失事飞机救生舱氧气系统参数需符合下式:u<Umax,u>Umin,|e|<E(12)在失事飞机救生舱氧气系统参数附近大范围随机搜索符合式(12)的个体,直至得到的个体数目与遗传算法中群体大小相同,从而防止了很多的不可行个体的出现,提高了失事飞机救生舱氧气系统参数整定的效率,如图1所示。 4实验验证 为了验证本文模型的有效性,需要进行相关的实验分析。实验将飞机失事后气体压力为150Pa,气体温度为28℃的救生舱氧气系统作为仿真验证对象。传统控制模型与本文控制模型调节阶跃响应仿真结果对比用图2描述。传统控制模型与本文控制模型氧气浓度信号跟随仿真结果对比用图3描述。图2分析图2和图3可得,本文控制模型与传统控制模型相比,调节效率高,超调量小,达到了一个很好的控制效果。在系统运行的初始阶段,本文控制模型的响应速度很快,在时间为25s左右时,舱内氧气即达到人体能够适应的安全范围内,在300s内即达到稳定状态;超调最大值也在18%—23.5%安全范围内。在系统连续变动已知的时,本文控制模型与传统控制模型相比,调节效率更高,超调幅值更小,可以稳定的保持在人体可接受范围内。在系统达到稳定后,在400s—450s之间加入3.6V电压,本文控制模型可以以更短的时间,更小的超调达到稳定状态,动态响应效果好。救生舱是一个多参数、强耦合的复杂系统。在系统运行过程中,任意参数的变化都会影响氧气系统的模型结构,如飞机失事后救生舱气体压力变为180Pa,气体温度为30℃,则氧气系统模型发生改变,此时传统控制模型和本文控制模型阶跃响应仿真结果对比用图4描述。传统控制模型与本文控制模型信号跟随仿真结果对比用图5描述。分析图4和图5可得,当氧气系统模型改变后,本文控制模型变化不大,控制效果仍旧很好,而传统的控制模型动态性能下降,超调量升高同时调节速度更慢。通过上述仿真结果可以看出,本文控制模型的调节速度快,超调量小,达到了很好的效果。在救生舱系统参数改变后,本文控制模型与传统控制模型相比,有更好的自适应能力,使得系统氧气浓度可以一直保持在人体可承受范围内,有着更好的稳定性以及更高的调节效率。 5结论 本文通过对机组氧气系统压力、气体温度和氧气系统参数的时间差数据的处理,获取分析机组氧气性能得有价值数据,采用一元线性回归方法,对氧气系统性能进行机队排序,实现氧气系统性能的定量评估,塑造依据氧气系统数学模型。针对传统的氧气系统控制模型无法跟踪单击的性能恶化过程,仅能评估短期机组氧气性能变化情况的缺陷,本文采用了基于改进遗传算法的自抗扰控制器氧气系统参数优化模型,塑造考虑控制约束的自抗扰控制器参数优化设计目标函数,通过一种改进自适应混沌遗传算法对氧气系统参数进行整定,实现失事飞机救生舱内氧气系统的有效控制。仿真结果表明,所提控制模型增强了系统得动态性和静态性,可有效应对系统参数的动态性,具有较高得控制性能。 作者:潘洁 单位:安徽理工大学理学院 数学建模论文:太阳能光伏模块数学建模论文 光伏模块的电力特征容易受到太阳能电池的温度以及光照强度的影响,因此,对光伏模块特性的充分了解是非常重要的,尤其是在规模比较小的电压区域内进行变频器的设计时,更需要对光伏模块的电力特征进行计算和仿真技术的应用,以便可以实现最大化的转化效果。加入转换器的直流电力和光伏模块是相互吻合的,光伏模块就可以以最大的功率运行,从而可以使逆变器提高效率。 1太阳能光伏模块的分析办法 太阳能的常规测试条件一般可以定义为额定的太阳能电池的温度为25摄氏度,太阳能的辐射量一般为1000瓦每平方米,空气的质量一般为1.5左右,太阳能的模块参数一般都是在常规测试条件的基础之上,由太阳能模板来提供能量的。现在,经常使用的光伏电池的等效率的电路在实际的应用和操作中,必须根据所要求的功率级别和电压的级别将不同的光伏电池进行串联,并组成光伏模块或者整齐的队列。在此其中,光伏电流的数值要比光伏电池的受电面积和光照强度大。暗电流是光伏电池的输出的负荷电流。光伏电池的开路电压成为光伏电池的外负荷电流。串联的电阻成为分流的电阻。在国内外主要的太阳能模块的方法有Anderson法,将太阳能模块的输出功率、电流和电压组合到一起,将太阳能模板的温度进行调节,调整开路电压的温度系数,将电子电荷置于常规的数值下。Bleasser方法主要是将电阻串联,在25摄氏度的温度下和1000瓦的光照条件下,形成光生电流。随着光照强度的不断加强,在太阳能模块的温度大于60摄氏度时,在新的解析方程式中,光伏模块的电流是太阳能辐射的总量,太阳能电池的温度和模块电压的大小、光伏模块的电压是通过光伏转化器或者逆变器得到最大的功率的,实现光伏模块和负载电压的相互匹配。所以,光伏模块电压是借助光伏转化器和逆变器的最大功率调整的。光伏模块电压在开路电压之间发生变化,这类数学模型是在两个光照强度相同的情况下产生的,最小的光照强度与最小的开路电压相同,在标准测试条件下,最大的功率和标准测试强度要相同。 2太阳能光伏模块特征曲线 在光伏模块的基础上,建立数学模型,运用MATLAB数学模型进行分析,分别对光伏模块的三个重要的特征进行描述。 2.1太阳能光伏模块的I-V曲线在光伏模块的电流和电压的曲线中,光伏模块的最大的输出功率是用长方形来表示的,在拐点处的电压和电流的和是最大的功率点,当光伏模块在运行时,最佳的电流和最优的电压能够为负荷提供最大化的功率,可以采用填充数据对最大功率以及太阳能光伏模块的开路电压和短路电流进行描述,将定义的最大的功率记为覆盖的面积与面积乘积的比值。填充的因素是光伏模块在设计时需要着重考虑的参数, 2.2太阳能光伏模块的R-V曲线在太阳能光伏模块的内部,会出现内部的抗阻和电流的曲线特征,当光伏模块的电压成为最有电压时,光伏模块的内部的电阻是最大的,当其与负荷电阻能够匹配时,能够实现最大功率的传输。当光伏电压大于模块内部的传输功率时,模块内部的抗阻就会减小,当模块处于开路的状态时,模块中的抗阻达到最小值,所以,光伏模块的R-V曲线是对光伏模块进行设计的最重要的曲线。 3光伏模块的仿真分析 在对光伏模块进行仿真分析时,要分别模拟光伏模块的光照强度与电池的温度,用电流表进行对模块的电流进行输出,用电压表测试电压,然后分别用电压和电流的乘法器进行模块功率的显示,在对光伏模块进行仿真时,要运用输入口的电压进行数据的扫描,来模拟光照的强度和温度的变化情况,从而可以分析在不同强度的光照下,光伏模块的电流输出随着电压的变化而变化的情况。在对电压的端口进行设计时,要将电压设置到25伏,然后对电压进行深入的扫描,使电压从400伏一直增长到1000伏,可以得出光伏模块在相同的温度和光照条件下电流和输出功率的特点。随着光照的增强,输出的电流和输出的功率在不断地增大,最大功率也达到最大值。输出的电压从零一直上升到最大,输出的电流不变的情况下,输出功率随着电压的增大而增大,当输出的电压达到最大值时,功率逐渐减小。对端口的电压进行设计,将电压设置成1000伏,对输入端口的电压进行设计,然后进行参数的扫描,使电压从最小值一直增长到最大值,得到光伏模块在相同的温度和光照条件下电流和功率的特点。 4结语 短路的电流、开路的电流以及电流的温度数据,开路电压的温度数据,以及正常测试条件下的定额数据值,并且要充分考虑到在不同的温度和光照条件下对光伏特点的干扰,因此,对光伏模块特性的充分了解是非常重要的,尤其是在规模比较小的电压区域内进行变频器的设计时,更需要对光伏模块的电力特征进行计算和仿真技术的应用,以便可以实现最大化的转化效果。经常使用的光伏电池的等效率的电路在实际的应用和操作中,必须根据所要求的功率级别和电压的级别将不同的光伏电池进行串联,并组成光伏模块或者整齐的队列。在此其中,光生电流的数值要比光伏电池的受电面积和光照强度大。在对电压的端口进行设计时,要将电压设置到25伏,然后对电压进行深入的扫描,使电压从400伏一直增长到1000伏,可以得出光伏模块在相同的温度和光照条件下电流和输出功率的特点。 作者:吴萌萌 单位:英利能源(中国)有限公司 数学建模论文:农产品运输距离数学建模论文 1农产品的运输距离同变质损失间的动态联合优化模型 1.1农产品的变质函数农产品在运输过程中容易腐烂,Dave对物体变质宿点进行了分析,提出了包含生命周期的易腐物品的函数形式较为复杂,采用指数表示农产品的变质速度。本文采用定义农产品的指数变质函数描述农产品的鲜活度随时间和温度的变化情况。农产品在运输过程中的温度已经设置完,本文设置农产品运输在一个稳定的温度环境下完成,设置农产品的变质函数如式(1)所示:Q(t)=Q0•K•e-βt(1)其中,Q0用于描述农产品在新鲜情况下的质量;t用于描述运输农产品消耗的时间;K用于描述农产品随温度变化而变质的速度常数,也就是农产品变质速度,K值较小说明农产品呈现静态变质特征,K较大说明农产品呈现动态变质特征,β用于描述农产品对时间的敏感系数,也就是农产品的变质程度,如果农产品对时间敏感度相对增加,则β的取值降低,否则提升。 1.2数学建模对农产品运输距离问题进行优化,需要设置的前提条件是:(1)所有农产品需求点的地理位置和需求量事先设置;(2)农产品配送中心保存的农产品量可以满足全部需求点的要求量;(3)应一次性满足需求点的要求量,并且执行任务的车辆是唯一的;(4)农产品在运输时的变质损失可忽略不计,通过充分符合时间窗限制,调控农产品的变质损失。则构建的农产品运输距离与变质关系的数学建模,如式(2)所示:Z=∑i=0n∑j=0n∑k=1mCijXijk+A∑j=1nmax(ETj-tj,0)+A∑j=1nmax(tj-LTj,0)+∑i=0n(Qi-gi)•p(2)其中,tj=∑i=0n∑k=1mXijk(ti+tij+si),tj表示车辆到达需求点j的实际时间,tij表示i到j的行驶时间,si表示在需求点i卸车的时间,i,j=1,2,,n。设置的农产品运输过程的限制规范如下述各式所示:∑i=1ngiyik≤q(k=1,2,,m)(3)∑k=1myik=ìím(i=0)1(i=1,2,,n)(4)∑i=1nxijk=yijk(j=1,2,,n;k=1,2,,m)(5)∑j=1nxijk=yijk(i=1,2,,n;k=1,2,,m)(6)xijk=0或1(i,j=1,2,,n;k=1,2,,m)(7)yik=0或1(i=1,2,,n;k=1,2,,m)(8)其中,配送中心的编号是0,农产品需求点编号为1,2,…,n,农产品运输任务和配送中心都用点i描述;Cij表示通过点i到j消耗的费用;xijk表示决策变量,用于描述车辆k是否从i到j;k用于描述车辆号;车辆数量为m;农产品需求点数量为n;农产品运输的时间制约系数是A;gi用于描述i点的需求量;q表示车辆载重量;éùETiLTi表示农产品运输任务j的时间限制区间。Qi=gi/(K•e-βtik)表示车辆k在tik时间运输到i点,并且符合点i要求情况下的载货量。p表示单位农产品在运输过程中由于变质产生的损失价值。式(2)表示目标函数;式(3)表示每辆车都不超载;式(4)表示确保各需求点都有1个车辆进行配送;式(5)、(6)用来限制到达和离开需求点的车辆数量是1;式(7)用来描述i同j间有无距离;式(8)表示yijk的取值。 1.4采用动态规划算法求解动态农产品变质情况下最佳运输距离假设从配送中心发出m辆车,有配送需求的客户n个,某t时刻出现p个新需求客户,m辆车从配送中心出发,配送完所有有需求的客户,最后回到配送中心[6]。其阶段数为2m+n+p,某一车辆k从客户点i到客户点j,(i,j)用于描述农产品运输过程的变质状态变量,某一t时刻出现p个新需求客户,按照这些客户的位置、配送时间窗、需求量和现今车辆的剩余载重量,将新需求客户插入原来的车辆配送计划中。用Xijk描述车辆k从客户点i到客户点j则记为1,反之记为0;Yjk表示车辆k配送客户点j则记为1,反之记为0。车辆k由客户点i行驶到客户点j,将车辆运输成本、农产品动态变质损失成本和客户惩罚成本组成的综合最低成本作为目标函数。 2实例验证 为了验证本文模型的有效性,需要进行相关的实验分析。实验选取某城市农产品配送中心,对10个配送中心需求点进行瓜果配送。配送中心车辆载重约束为6t,运行速度为50km/h。10个需求点要求量、配送车辆到达时间窗口和到达后的处理时间用表1描述。配送中心和不同需求点间的距离用表2描述。设置变质函数为Q(t)=Q0°e-t/200,确定瓜果运输距离同变质关系模型,确保满足总体需求点不同需求条件下的运输成本最低问题。采用Matlab编制基于最大最小蚁群算法程序并且结合实例问题进行求解,设置α=1.5,β=3,m=30,Q=8,ρ=0.7,运行次数为6000。运行10次结果分别是2827.5,2827.5,2827.5,2764.5,2754.5,2754.5,2728.5,2727.5,2728.5,2728.5。本文方法获取的最佳瓜果运输距离为2727.5,最优解趋势用图1描述。Fig.1Theoptimalresultstrendchart分析图1可得,本文模型的性能较为稳定,10次求解最差与最优结果相差很小,有效解决了求解瓜果运输距离陷入局部最优的缺陷,是处理农产品运输距离优化的有效方法。 3结论 本文针对农产品运输过程的变质问题,考虑运输距离和变质损失的干扰,通过农产品的指数变质函数描述农产品的鲜活度随时间和温度的变化情况,依据农产品变质特征、运输距离的限制、运输成本、客户时间窗约束和农产品变质函数等约束规范下,塑造农产品的运输距离同变质关系的动态联合优化模型,采用最大最小蚂蚁算法,求解静态农产品变质条件下联合优化模型,获取最佳农产品运输距离,通过动态规划算法,求解动态农产品变质条件下联合优化模型,获取最佳农产品运输距离。采用MATLAB7的最优化求解功能能够获取模型的最佳解。实验结果说明,所提模型能够在确保农产品质量的条件下,有效获取最佳农产品运输距离。 作者:于风宏 杨广峰 王卫蛟 单位:内蒙古交通职业技术学院 基础部 数学建模论文:概率知识应用于数学建模论文 一、概率理论与数学建模 随着数学教育的发展,通过数学建模的教学实践,可以看到作为数学知识与数学应用桥梁的数学建模活动,对培养学生从实际中发现问题、归结问题、建立数学模型、使用计算机和数学软件解决实际问题的能力,起到了其他数学课程无法替代的作用;对于培养学生的独立思考和表述数学问题和解法的能力,有其独到之处.国际数学教育界对数学建模教学的共识和重视的程度也随之提高,数学建模是指根据具体问题,在一定假设下找出解这个问题的数学框架,求出模型的解,并对它进行验证的全过程.数学模型从影响实际问题的因素是确定性还是随机性的角度上可以分为确定性的数学模型和随机性的数学模型.如果影响建模的主要因素是确定的,并且其中的随机因素可以忽略,或是随机因素的影响可以简单地表现为平均作用,那么所建立的模型应当是确定的数学模型;相反地,如果随机因素对实际问题的影响是主要的,不能忽略,并且在建模过程中必须考虑到,此时,建立的模型应是随机性数学模型.本文主要讨论了简单的随机问题中的概率模型,通过举例说明概率基本知识在数学建模中的应用.建立概率模型的过程主要有如下特点: 1.随机性.随机性体现在整个概率模型的建立中,由于随机因素对实际问题的影响不能忽略,在建模初期的模型分析与模型假设中必须考虑到随机性的影响,在模型建立环节也会用到分析随机问题的思想. 2.基础性.在概率模型中,用到的概率知识基本上是期望、方差、概率分布等基本知识,所以对这些基础知识的全面掌握是建立概率模型的关键. 3.启发性.在概率模型中,如何全面地考虑建模中的不确定因素具有探索性与启发性,而且对这些随机因素的考虑可以激发学生的学习兴趣与创造能力. 4.可转化性.有很多确定性模型在考虑了随机性的影响后,都可以转化成相应的随机性模型. 二、概率基础知识在数学建模中的应用 客观世界中,事物的产生、发展变化往往具有随机性,它的特点是条件不能完全确定结果.例如某地区的降雨量、某流水生产线上的次品数、某商场一天中顾客的流量,某射手在射击中命中靶心的次数,等等.这就要求学生在分析和求解模型中运用随机性的思想.在此情况下,概率知识在模型中的应用也就成为必然,而且概率知识的引入也能极大地丰富了数学建模活动中数学方法的使用.从概率模型的特点可以看出,有很多确定性的模型,当考虑了其中随机因素的影响之后,它们都可以转化成概率模型来求解.例如,人口模型中的指数增长模型和阻滞模型,在给定了生育率、死亡率和初始人口等数据基础上预测了未来人口,但事实上人口的出生与死亡是随机的,当考虑到这一点时,我们所建立的应当是随机人口模型;再如确定性存贮模型可以转化为随机存贮模型等.为了更好地将概率知识应用到数学建模中,我们应当做到以下几点: (1)熟练地掌握概率的基本知识; (2)全面地理解所研究的实际问题; (3)充分地考虑到实际问题中的随机性影响,并在建立模型过程中体现出随机性; (4)对所建立的模型能作出准确地检验. 下面举例说明.案例1机票预售问题.航空公司采用超额预订机票的对策来应付某些旅客可能不能按时乘机的情况,以增加航空公司的收入.但预订机票数超出座位数太多,不仅影响航空公司的信誉,而且损失过多的付给旅客的补贴.因此存在一个适度超额预订机票的问题.我们首先通过分析、假设,来简化、明确问题:设f表示某航班飞行一次的固定费用,包括燃料费和维护费、机组人员的工资和报酬,以及租用机场的设施等费用.以N记飞机的座位数,以g记每位旅客所付机票费.设一个已订票的旅客按时到达机场的概率为p,设航空公司已订出的机票数为m,在已订机票的m人中有k人未能按时到达机场的概率为pk,则pk=Cmk(1-p)kpm-k.(1)下面计算一次飞行的利润S.(i)如果飞机满座,且订票数恰好等于飞机的座位数,即m=N,那么S=Ng-f.(ii)如果实际订票数大于飞机的座位数,即m>N,而且m人中有k人未按时到达,在不考虑补偿已定票而未能乘上飞机的旅客的情况下,一次飞行的利润为:S(m-k)g-f,若m-k≤NNg-f,若m-k>ΣN由于“m人中有k人未按时到达”是随机事件,其概率可由(1)表示,于是一次飞行的平均利润应该用S的数学期望表示,记作S,因此我们有:为了获得最大利润,从(2)式可看出:唯一的办法是减小一切0≤j≤N时Pj+m-N之值,使它尽可能接近零.由二项式分布性质可知,当m增大时Pj+m-N减小,因此增大可增加利润.但是,增大m会导致过多预订了票的旅客乘不上飞机的情况发生.因此航空公司对超额预订机票应采取一定的补救措施,如支付给这些旅客一定的补贴以消除影响.(iii)如果实际订票数大于飞机的座位数,即m>N,而m人中有k人未按时到达,在考虑给每一位已订票而未能乘上飞机的旅客补偿费b的情况下,航班飞行的利润公式应改为S(m-k)g-f,若m-k≤NNg-f-(m-k-N)b,若m-k>ΣN于是一次飞行的平均利润即S的期望利润为S=ES由上式可以看到期望利润与g、b、f、N、m、p诸因子有关.如果固定其他因子不变,仅考虑求m使得S达到最大,这就是航空公司希望解决的问题.上面所举的例子是概率模型中常见的素材,其中概率的思想和方法都体现在了建模过程中,因此概率知识在数学建模中的应用极大地丰富了建模方法,推动了数学建模的发展.在教育向素质教育全面发展的过程中,要求学生不但要掌握知识,同时还要学会应用知识,数学建模毫无疑问是应用知识的一种很好的方式.所以在教学过程中应当注重知识的应用性,以促进学生的全面发展。 作者:谢秋玲 洪银屏 单位:上海工程技术大学 数学建模论文:矿区地下水流数学建模论文 1前言 河北省张家口地区蔚县盆地按构造格架及水文地质条件的差异,可将该水文地质单元划分为s个块段:蔚县南山断层以南块段(I),蔚县南山断层以北、壶流河断层以南块段(II)、暖泉一大湾断层以西、壶流河断层以北块段(nI)、松枝口一右所堡断层以东块段(W)、壶流河断层以北、暖泉一大湾断层以东,松枝口一右所堡断层以西、阳原南山断层以南块段(V)。其中第V块段位于蔚县盆地中北部,为煤田分布区。开滦蔚县矿区位于该块段中南部,包括崔家寨、单侯、南留庄、北阳庄、德胜庄等井田。蔚县矿区煤系基底为华北型奥陶系灰岩,主采煤层开采普遍受到奥灰水威胁,矿区地下水流数学建模是防治奥灰水害(包括疏水降压等)的理论依据和前提条件。 2水文地质条件概化 2.1计算范围及边界条件概化VisualModflow软件是一套用于空隙介质中的地下水流动数值模拟的软件,该系统建立了合理的Windows菜单界面与可视化功能,增强了模型数值模拟能力、简化了三维建模的复杂性,尤其在实现水文地质结构三维可视化方面具有优势。蔚县矿区岩溶地下水系统属于蔚县盆地水文地质单元第V块段,计算区域尽可能以天然边界为界,减小模型计算的误差。因此,其范围北起基岩灰岩露头及地层隔水边界,南至壶流河断层;东部边界为松枝口一右所堡断层,西部边界北起灰岩露头,沿F1断层,至大湾一暖泉与壶流河断层的交汇处,模拟计算区域面积为685.26kmz,见图1.蔚县煤田位于蔚县盆地北部。煤田四周被大断层围隔,各主要大断裂相互错动而造成的不同层位相互对接,从而得到模型边界条件性质,其边界条件概化如下。①北部边界:北部月山向斜西北翼寒武系底部的页岩隔水层翘起阻水,为地层隔水边界,即图中蓝色线段。②西北部边界:奥灰含水层在暖泉一大湾断层以西、广灵县城以北出露,为奥灰含水层隐伏露头补给边界,即图中黄色区域。③东北部边界:阳原南山和松枝口一右所堡断层交汇东北口为奥灰含水层与外界交换水量的边界,因此概化为二类流量边界(随时间发生变化),即图中绿色的点划线。④南部边界:为壶流河断层,断层北侧奥灰含水层与南侧新生界粘土层类隔水层对接,构成了壶流河南北侧地下水的隔水屏障,将其概化为隔水边界。⑤东部边界:为东界松枝口一右所堡断层,由于断层落差大,断层东侧奥灰含水层与西侧煤系底层相接,两侧水力联系微弱,将其概化为零流量边界。⑥东南部边界:蔚县矿区地下水接受蔚县盆地区域地下水的补给,东南暖泉和壶流河的交叉口是矿区地下水的进水口,其补给稳定,因此将其概化为定水头边界。⑦西部边界(北段):暖泉一大湾断层北部地段落差小,两盘灰岩对接,地下水力联系密切,因此将靠近于此段的模型边界概化为补给边界,即图中天蓝色点划线。⑧西部边界(南段):根据1985年群孔抽水试验确定F1断层为阻水断层,且根据同年4月,5-1与9-6孔群孔抽水试验揭露一隐伏阻水段,所以将其概化为隔水边界。 2.2含水层内部结构及水力特征概化(1)含水层内部结构的概化。奥陶系下统石灰岩裂隙岩溶承压含水层组地层为煤系的基底,是底板充水的直接含水层。基底古地形北高南低,岩层北薄南厚(介于0一100m之间)。岩溶裂隙发育,多为古溶洞、溶孔、溶蚀裂隙等。本次计算中将奥灰含水层作为一个统一的含水系统,概化为厚度100m的单层结构。(2)含水层水力特征的概化。从空间上看,地下水流整体上以水平运动为主,垂向运动为辅,地下水系统符合质量守恒定律和能量守恒定律。含水层分布广、厚度大,在常温常压下地下水运动符合达西定律。地下水系统的输人、输出随时间、空间变化,故地下水为非稳定流;参数随空间变化,体现了系统的非均质性,但是没有明显的方向性,所以根据模拟区水文地质条件,通过研究、分析模拟区地下水补给和动态变化特点,将模拟区奥灰含水层可以概化为非均质、空间二维结构、非稳定地下水流系统。 3矿区水文地质分析 3.1含水层的主径流分析 奥灰含水层在暖泉一大湾断层以西、广灵县城以北出露,为奥灰含水层隐伏露头补给,同时暖泉一大湾断层北部地段落差小,两盘灰岩对接,地下水力联系密切。奥灰地下水从矿区西北部与暖泉一大湾断层北部接收补给后向东径流遇到寒武系阻隔,转向南和东南径流,向东南径流的地下水进人单侯矿区,同时由于单侯矿疏水降压消耗掉。向南径流汇合到达壶流河断层北侧,由于壶流河断层北侧奥灰含水层与南侧新生界粘土层类隔水层对接,构成了壶流河南北侧地下水的隔水屏障,所以径流方向在向南遇阻的情况下转向东,沿壶流河断层北侧向东径流,在遇到东南部地下水补给和寒武系地层阻水的作用下转向北径流,消耗与北阳庄矿井排水。主径流路径见图2中箭头方向。 3.2研究区补给量的确定 (1)主要补给项的处理与确定。由水文地质条件可知,模拟区奥灰地下水的主要补给项有边界流入和露头补给等。北阳庄井田区的补给项以同层含水层的侧向补给为主。侧向流人量浅层水包括北部侧向径流补给。深层水包括东南部侧向流人补给。根据达西定律,各个断面的侧向量按下式计算:Q}=0.1KIBM}T式中:Q}—地下水侧向量,正为流人量,负为流出量,m'/a;K—断面附近的含水层渗透系数,m/d;Z—垂直于断面的水力坡度;B—断面宽度,km;M—含水层厚度,m;0T一计算时间,do根据矿区大型抽水试验确定的奥灰边界和渗透性分区图,计算出露头区补给量。(2)北阳庄井田疏水降压前补给量的确定。由水文地质条件可知,北阳庄井田在蔚县盆地的径流区,该矿区的补给项以同层含水层的侧向补给为主。经过计算得出蔚县矿区奥灰含水层补给量为1723.64x100m3/a,北阳庄井田的侧向补给为455x104m'/ao(3)北阳庄疏水降压情况下补给量的确定。北阳庄矿区在煤层开采前的疏水降压使得整个区域的源汇项改变,水位整体下降,并形成新的漏斗,疏水降压完成形成地下水流场新的均衡,北阳庄井田目前以1491m'/h的疏水量进行疏水降压,引起该矿区的水力梯度增大和补给量的大幅增加。新的均衡形成补给排泄项变化,补给项主要为侧向补给,蔚县煤田西北部奥灰含水层露头边界补给和西部边界(北段)的暖泉一大湾断层边界流人;原有的侧向排泄已不再是主要排泄项,主要的排泄项为疏水降压的人工排泄。经过计算得出北阳庄井田疏水降压情况下的侧向补给为1883x10"m3/a。 4数学模型建立及软件系统转化 4.1数学模型建立 根据研究区水文地质条件,北阳庄井田地下水系统水文地质概念模型相对应的三维非稳定流数学模型如下: 4.2模型结构 (1)计算区域剖分(空间离散)。根据VisualModflow4.2的要求,在一定剖分原则基础上对计算区域进行网格剖分。计算时在X,Y方向上先等距剖分100x100个网格,然后再将蔚县矿区范围进行加密,最终网格为139x155,总网格共计21545个。其中将模拟范围外的网格设为不活动单元格(即不参与模型计算)。(2)模拟期的确定。衡量一个模型是否正确可靠、能否用来预测地下水系统的动态变化特征,取决于两个方面的因素。一方面模型的识别要符合地下水系统的结构与功能特征,另一方面模型要收敛、稳定。为了描述地下水系统的数学模型收敛、稳定,本次模型识别计算时期为2009年4月至2011年12月,满足一个水文年要求。为了使模型能反映地下水变化规律,并考虑到资料的详细程度,确定以1个月作为一个应力期,每个应力期内包括若干时间步长,时间步长由模型自动控制。 4.3水文地质参数分区 水文地质参数的选取,对于模型计算至关重要,其合理与否直接影响到模型的计算精度和结果的可靠性。本次奥灰含水层参数的选用主要参考1985年做的群孔抽水试验得出的奥灰含水层非均质分区图。模型中设置为水平方向X,Y方向取值相同,垂向渗透系数取水平方向的1/10(各向异性研究的经验值)。 4.4模型识别与验证 模型识别验证即反演(数学运算中的解逆问题),它是利用水头函数解算地下水均衡方程,而水头函数是一个多元函数,它是均衡场地质条件和均衡条件的表征。在地质上可以理解为对均衡区水文地质条件的一次全面验证。做法上主要是通过调整水文地质参数,同时也对边界条件及边界上的交换水量进行必要的调整,经过反复调整与试算,使计算的水位值与实测的水位值之差最小,从而达到数值仿真的目的。(1)长期动态观测孔拟合。根据模拟区内水位观测点的分布情况,奥灰长观孔选择G2,G7,26一14,X2,51、G3、G6,Z2、DG4和BS共10个,这些孔基本能控制矿区水位动态变化,通过过程线拟合图可以看出,模拟水位与实测水位的变化总体趋势相符,只有个别观测孔的最大绝对误差在0.5lOm,因此说明模型计算水位和实测水位的拟合效果较为理想。根据水位动态过程线还可以看出,由于单侯井田的大型疏放水,所有观测孔水位呈下降趋势,地下水位整体有所下降,水位下降1一60m左右。(2)地下水流场拟合。按照数学模型模拟的地下水流场经验证与实测奥灰水位和流场吻合,见图3。 4.5模型识别后参数分区及数值 模型检验过程中,通过拟合水位动态曲线和地下水流场,调节边界流量和水文地质参数初值,得出能近似真实反映模型区域的水文地质参数的最终值。参数分布总体符合水文地质条件,识别的含水层参数与前人抽水试验等工作所提交的数值接近。模型识别后的参数分区见图4。5蔚县矿区地下水流数学模型的应用Ntodfl*是迄今为止功能最为齐全、功能强大的地下水水量及水质计算机模拟软件系统,矿井涌水量可以利用Modflow进行预测。对于受奥灰水威胁严重的开滦蔚州矿区,疏水降压是实现安全开采的重要技术手段和唯一出路。利用蔚县矿区地下水流数学模型,可以预测各矿井主采煤层安全开采的奥灰疏降水量、疏降水平、疏降时间。例如,对于地质、水文条件最复杂的北阳庄矿井,该模型的预测结论(计算结果)是:北阳庄矿并5煤危险区承受的奥灰水压在2.1一4.SMPa,突水系数在0.030.49MPa/m,安全开采5煤层突水系数必须降至0.06MPa/m之下,计算得出奥灰疏降水量为2600m'/h时水位疏降至+750m水平的疏降时间约为729天。此结论应作为北阳庄矿井疏水降压工程的理论依据。 作者:王剑峻 单位:河北开滦(集团)蔚州矿业公司北阳庄矿 数学建模论文:基于戴维宁定理的MMC数学建模论文 1MMC子模块建模 MMC子模块由两个反并联二极管的IGBT开关管T1、T2与一个大电容C组成,其原理图如图1所示。根据Tl、T2的导通关断状态,种运行状态㈣,如表1所示。MMC共有3其中,据此,当t1处在ON状态时,等效为;当T2为ON状态时,等效为O;因此,可以分别独立控制子模块,使之输出为或0。根据T1、T2的导通状态,可将开关管等效为两个状态的等效电阻,当开关管为ON状态时,等效电阻R=Ron;当开关管为OFF状态时,等效电阻R=R。H]。根据梯形积分法,对电容电压暂态方程进行离散化,可得)=1tt-AT)+((1)整理上述方程,得Vc(t)=•Ic(t)+EQ(—AT)(2)其中:儿:(3)2Co(t-AT)=,c(t-At)+Vc(t-At)(4)根据上述方程建立的等效电容模型,并将开关管等效为两个状态电阻1、2,可得MMC子模块等效模型为如图2所示。图2等效MMC子模块模型Fig.2Equivalentcircuitforasubmodule根据戴维宁定理将MMC子模块等效为戴维宁模型。。EQ()=尺z(1一)(5)Vsm(t)=mEQ‘Is()+mEQ(f—AT)(6)_志卜)(7)所得的戴维宁模型如图3所示。图3MMC戴维宁等效模型Fig.3TheveninequivalentofasubmoduleofMMC。 2仿真结果 为了验证本文所提出的MMC子模块等效数学模型的正确性,对子模块器件模型和子模块等效数学模型分别进行了仿真。其中MMC子模块器件模型采用的是Matlab/Simulink中的IGBT/Diode模块搭建的,MMC子模块的等效数学模型是用Matlab的M语言编写的白定义函数,其输入变量为触发脉冲信号和桥臂电流,输出为电容电压、电容电流和子模块输出电压。其仿真电路如图4所示,其中触发脉冲t1、t2分别控制上下两个IGBT/Diode的导通和关断。MMC子模块仿真电路各个器件的参数设置如表2所示。图4MMC仿真电路Fig.4SimulationcircuitofMMCC为了能清楚地验证MMC子模块等效数学模型的合理性,根据图4所示的MMC子模块仿真电路图,本文只进行了1ms的仿真,这样就可以清楚地对比MMC子模块器件模型与MMC子模块等效数学模型的输出结果。仿真波形图如图5~图8所示。2.0从图6~图8可以看出,MMC子模块的等效数学模型的电容电压、电容电流厶和子模块输出电压的波形与原来物理仿真模型的波形基本一样。唯一的缺点就是由于数学模型与物理仿真模型的初始化问题,导致了在仿真开始的时候,初始状态不同,导致了两种模型的波形相差一个步长,因此为了使波形同步,在物理仿真模型的输出波形上加入了一个延迟模块,就可以使数学模型与物理模型完全统一,因此出现了图6~图8所示的波形。但是这并不影响MMC子模块的等效数学模型在实际中的应用,仿真结果也表明了本文所提出的MMC子模块等效数学模型,在一定的误差范围内是可以替代MMC子模块的物理模型的。 3结论 对MMC子模块的物理模型建立戴维宁等效数学模型,通过Matlab/Simulink验证了该数学模型的正确性。本文的建模方法适用于多个模块的MMC建模,建立的MMC等效数学模型可以大大减少仿真时间,为MMC仿真实验提供了一种新的方法。 作者:刘喜梅 单位:青岛科技大学自动化与电子工程学院
地质学论文:灾害地质学探究式教学论文 一、课程背景 1.理论环节较重,应用性教育不足 第一,因为理论学习较多,但专业实践性环节不足,使得部分学生出校后不能适应社会需求,空有理论知识,无动手能力,不能很快适应社会岗位的需要;第二,没有更多符合我国灾情国情、反映我国灾害防治的发展与现实的案例,以供教学参考和利用;第三,目前,西南科技大学环境与资源学院地质工程部级特色专业正在建设中,如何提升我校地质工程专业教育的特色,又如何创建一套新的依托我校资源又能体现部级特色专业的“灾害地质学”课程培养方案,而探究式教学模式与学生创新能力培养相结合的方案正符合教学科研型高校教学特点,既有我校特色又有研究应用价值,并能够反映社会需求的课程培养模式。 2.不注意角色转换,教学效果较差 专业课程教育,教师必须从单纯教育者的角色转化为对学生未来工作的参与者、组织者的角色。学生必须从被动接受者的角色转换为未来职业培养而接受教育者的角色。我们很多教师仍然习惯于以前的满堂灌,甚至填鸭式的课堂讲授,而学生采取全盘接受,甚至死记硬背的学习方式;课程结束时以考试成绩作为衡量学生学习效果的唯一考核方法,这样培养出来的学生到了真正的工作岗位上会感觉大学学习一无所获。因此,将探究式教学模式引入到“灾害地质学”课程教学中是非常必要的,也是非常有助于提高我校人才培养质量的方法和途径。 二、研究方法与内容 1.目标 (1)根据教学内容创设系列以实际科研项目为背景的研究案例,形成一套针对“灾害地质学”课堂教学开展探究式教学的有效方法。 (2)将探究式教学方法贯彻到“灾害地质学”的每一堂课的教学方案设计和课堂教学的各个环节中,通过探究式教学方法的实施,激发学生学习热情,养成发现问题、探究问题的习惯,开启学生心智,开发创造潜能,从而培养具有探究能力和创新精神的高素质大学生。 2.内容 (1)“灾害地质学”课程的各栏目的建设主要包括:课程介绍、教学大纲、教学日历、教学材料、课程通知、答疑讨论、课程问卷、教学笔记、研究型教学和课程作业,特别是课程资源、答疑讨论、研究性学习、问卷调查等栏目的重点建设。 (2)结合以上各栏目的建设,将具体的科研项目融入到课堂教学中,引入探究式教学模式与学生创新能力培养的教学思想,推进“灾害地质学”课程教学的改革。 3.主要特色 (1)体现“以学生为中心,促进学生发展为宗旨”的创新能力培养教学理念。 (2)结合具体的科研项目,精心设计教学过程,灵活创设问题情境,课堂教学中为学生提供探究的环境,留给学生足够的思考空间,使学生在解决实际问题中增加认识。 (3)落实课堂教学中的师生交流和学生间的合作交流。 (4)注重教学反思,教师成为专业课堂教学的研究者。 4.要解决的关键问题 (1)对学生的认知结构、认知水平和心理特征进行研究,了解学生向往、期望的课堂教学方式。 (2)针对探究式教学模式与学生创新能力培养各个环节间的特点进行课堂教学设计。 三、实例研究 1.教学基础 (1)已对“灾害地质学”教学内容进行了探究式教学方案设计,在地质工程专业高年级班的实际课堂教学中加以实施,并通过问卷调查和对学生实际问题解决能力的考核反馈教学改革尝试的效果。 (2)笔者长期从事滑坡泥石流等山地灾害评估与风险分析的教学科研工作。在教学过程中,经常会结合具体的科研项目对学生进行引导,培养学生发现问题和解决问题的能力,为学生们今后走上工作岗位打下坚实的基础。 2.教学思路 根据本研究内容的选定,通过探究式教学模式的应用解决目前教学中所存在的问题,探究式教学模式推进“灾害地质学”课程教学改革的模式流程图。通过探究式教学,本课程可以在课程介绍、教学大纲、教学日历、教学通知等栏目做得会比较全面,从而极大地方便学生对该课程的学习。在参与教师科研项目、答疑讨论和问卷调查等栏目的建设上,本课程不仅提供了全方位的教学材料,而且对于目前该课程的最新研究领域和热点问题引导学生进行了介绍和探讨。通过问卷调查,获得了学生对于该课程学习的全面了解,包括课程进度、教材选择的难易程度、对于教学在线的使用建议等。 3.教学安排 将“灾害地质学”课程教学(32课时)分为三个阶段进行第一阶段(授课前,4周):收集整理相关资料,进行专家咨询,对“灾害地质学”课程的探究式教学模式进行全面设计。第二阶段(授课中,32课时):按所设计的教学模式进行教学实践,并在实践中修正完善设计方案,并通过对参与科研项目的师生进行访谈、调查问卷、问题解决能力检测等方式收集实验效果反馈信息。第三阶段(授课后,2周):在实践—分析—反思的基础上进一步改进教学过程各个环节的设计,完善探究式教学模式及实施策略。 四、教学评价与结论 通过该探究式教学模式在“灾害地质学”中的实践教学,笔者在总结授课效果的过程中发现,本次授课班级共有35名大三学生,其中有16名学生将自己今后的毕业单位设定为地质灾害相关的单位,有10名学生准备继续攻读地质灾害方面的硕士研究生,授课班级85.7%的学生表示收获很大,尤其是对我国西南地区的滑坡泥石流等地质灾害有了一个全面、直观的认识和了解,这也成为他们今后学习和工作的一个重要基础。因此,探究式教学模式在“灾害地质学”课程中的实践教学效果优良,尤其是对高年级学生的启发作用显著。 本文针对地质工程专业的重要专业基础课程“灾害地质学”在教学方式中存在的主要问题,结合我校本科教学的实际情况,在认真调研、比较分析和教学实践的基础上,全面实施以学生为中心,以培养学生探究能力和创新精神为目标的探究式教学模式:即教师根据教学内容精心设计出富有思考性的问题链,引导学生进行探究、分析、独立地解决问题,从而获取新知识,培养探究能力和创新能力的一种教学模式。本研究成果系我校地质工程部级特色专业建设的阶段性成果之一。通过研究,笔者发现将合作学习、自主学习等方式在探究活动实践阶段进行交叉应用,这样会更促进探究式教学的效果,加深“教师主导,学生主体”的教学理念,充分发挥这一优秀教学方式和学习策略的长处,促进我国高校地质工程专业基础课程教学的实质性进步。 作者:丁明涛颜竟陈廷方单位:西南科技大学 地质学论文:天然气地质学特色课创建思考 本文作者:时保宏 曹青 凡元芳 张仙伟 单位:西安石油大学 天然气地质学与石油地质学课程类似,是一门既偏重于理论,又具有实践性的课程。在教学内容方面,天然气地质学与石油地质学既有紧密联系,同时还有一定区别。一方面,在石油地质学中讲述的生、储、盖、圈、运、保等成藏要素,是石油和天然气成藏的共性内容,但由于天然气气体分子直径小、活动性强,使得常规天然气藏(田)在成藏方面具有特殊性;另一方面,近年来油气工业越来越重视非常规天然气的勘探与开发。 因此,课程组通过研究和对几年来教学过程的总结,确定以常规天然气藏(田)成藏特殊性和非常规天然气为该课程教学的主要内容。根据本课程的学时数,授课时主要突出以下教学内容:常规天然气部分主要讲述天然气的成因分类、地球化学特征、碳同位素组成、各类天然气的鉴别、气源岩展布特征及各类气源岩的产气率、天然气的运移和聚集规律、中国气藏类型划分、控制气藏形成的地质因素、大中型气田的形成条件等;非常规天然气方面集中讲述煤层气、致密砂岩气(深盆气)、页岩气、水溶气、气水合物等非常规天然气资源的富集规律、控制因素及国内外勘探开发与研究现状。 针对课程性质和教学内容的特点,课程组以注重学生综合分析能力和科研基本技能的培养为主要目标,对教学方法进行了研究和改革。通过跟踪国内外石油工业的发展,介绍国内外天然气勘探与开发的现状、发展趋势以及国内外近期与天然气资源相关的新闻资料,使学生认清国际国内能源发展形势,从中领略天然气资源在21世纪的重要性,以及我国发展天然气工业的紧迫性,培养学生学习课程的兴趣和使命感。改变传统的满堂灌的课堂教学模式。传统的专业课课堂教学以教师为主体,学生被动听课,教学效率较低。 针对这种状况,课程组对教学方法进行了改革。在教学手段上,运用现代教育技术,应用各种形象化的教学手段,使学生感觉课堂教学内容不再抽象,增加了课堂教学的信息量,提高了学生学习的积极性。在教学方式上,增加课堂提问、课程讨论、学生查阅资料撰写读书报告等多种形式,充分发挥学生学习的主动性和自觉性,激发学生的钻研精神。课堂教学与课外教学相结合。鼓励学生参加科研课题,指导学生就其感兴趣的课题深入研究,撰写科技论文。这种将传授知识、培养能力和素质教育融于一体的教学模式,巩固了学生的理论知识,也锻炼了他们解决实际问题的能力,教学效果较为明显。 天然气地质学是研究天然气藏形成及分布基本原理和地质控制因素的科学。石油与天然气素有孪生姊妹之称,所以早期与天然气有关的地质问题,都包含在石油地质学中。但随着勘探和研究的深入,理论和实践均证明天然气地质学和石油地质学有很多不同。1979年前苏联著名的石油地质学家N.B.维索茨基撰写的《天然气地质学》问世,使天然气地质学由从属依附于石油地质学的状态中分离出来,成为一门独立分支学科。我国是勘探、开发和利用天然气历史最为悠久的国家之一。 新中国成立后,就在四川等地开始了有计划的大规模天然气勘探开发活动,发现并投产了一批气田。随着勘探开发实践资料的逐步积累,我国老一辈天然气地质学家陈荣书、包茨、戴金星等先后于1986年、1988年和1989年出版了3部天然气地质学教材(专著),在我国天然气地质的研究和人才培养中起到了重要作用。近30年来,我国在塔里木盆地、鄂尔多斯盆地和四川盆地等地区天然气勘探开发连续取得重大突破,理论研究方面也在国家“七五”至“十五”科技攻关项目和“973”项目的支持下取得了重要进展,这是我国天然气事业和研究大发展的时期,在此期间有大量高水平的天然气专著出版。但就目前本科教学而言,尚缺少一部既有很好系统性又能够体现最新研究成果的天然气地质学教材。 鉴于这种现状,学校于2007年联合中国石油大学(北京)、中国地质大学(北京)、西南石油大学等高校进行了天然气教材编写提纲的论证。本课程组的负责人及主讲教师均参与了教材编写工作,目前教材初稿正在审核之中。实施课程建设以来,以“合理构建课程结构和教学内容,加强理论与实际应用能力的培养,提高教学质量”为主要原则,大力推进教学内容和课程体系的改革,注重教学方法和手段的改进,坚持理论教学与实践教学并重,加强教师队伍建设,不断提高教师素质能力和教学水平,是取得天然气地质学精品课程建设成绩的关键,今后要力争通过多种途径全面加强课程建设效果,逐步形成天然气地质学更为鲜明的教学特色。 地质学论文:地质学综摄教育模式运用 本文作者:孙强 朱术云 曹丽文 单位:中国矿业大学资源与地球科学学院 工程地质教学的主体内涵 为了顺利完成工程地质教学活动,有必要使学生明确工程地质学习的主要对象、基本任务和主体内容。首先,工程地质学是评价、预测和改造与工程建筑等有关的地质问题的一门科学,以工程建筑及建设项目为服务对象,以地质学为研究基础;以数学力学为计算工具的学科。因此,工程地质的教学与学习都是在研究和讨论人类在工程活动中行为与地质环境的相互作用与相互适应性,其次,工程地质学习的基本任务就是掌握工程地质条件与工程活动的地质环境特点,明确人类工程活动与地质环境(工程地质条件)之间的相互作用,以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境。最后,学生通过工程地质课程学习需要重点掌握的内容包括:岩石和土体的物理-力学性质及其工程性质,如岩石与土的矿物组成及其排列形成的微观结构等对建筑工程稳定性的影响,弄清岩土体的不同的分类要求和指标,了解不良地质条件下的岩土体的改良方法;建立起人与环境和谐发展的工程地质观念,形成关于自然环境对工程活动的制约与人类工程活动对自然环境的影响的双向作用机制的基本认识,在此基础上,掌握崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;熟悉工程常见的地基、硐室等工程地质问题,以及地下水运动规律及其对工程活动的影响;掌握主要勘察程序、方法和手段。通过上面的对工程地质教学主体内涵的论述可以看出,在教学活动中学生需要领悟和掌握的内容很多,如果没有好的教学思路,往往会导致教学活动成为就事论事,事倍而功半,很难使学生把握这门学科的精髓。同时,工程地质会涉及众多的相关学科知识,如与地球科学相关的岩石学、构造地质学、地层学、地貌学等,与工程学和基础学科相关的物理力学、数学等。 综摄教学法的运用 综摄法又称类比思考法,其源自在我们对外部事物的学习和认识过程中,常常是在某些带有启发暗示的“指挥下”进行的,而这种“指挥”与我们的思考方法和意识关系不大,却是我们日常生活中的所见所闻密切相关[11]。因此,可以利用外物来启发思考、激发灵感解决问题。工程地质教学中,我们可以借助于学生已有的相关学科知识和日常生活经历,在此基础上开综摄法教学。在教学中锻炼学生对所面对事物的异质同化和同质异化两种思维方式。当我们面临未知的或者不熟悉的事物时,常常会采取拿性质不同的现有事物的分析和模拟方式去与之相对比,在此基础上提出设想。这种方式称之为异质同化,即根据已有的经验和知识来分析比较所面对的问题。例如,当开展某项工程的地质问题调查时,可以与医生全面诊断病人一样,先逐项检查,然后根据检查结果分析存在的病症,这样会使得技术(研究)路线明晰,而且有很强的可操作性与指导性。如何摆脱固有的思维方式和问题分析方法的桎梏,进行创造性分析和解决问题是我们需要面对的难题。因此,如何运用新的知识或从新视角进行审视、分析、研究和处理原有的资料和技术手段显得十分必要,在此基础上使得认识有新的突破,这过程即为同质异化思考方法。例如,在狭窄的海边场地进行海底隧道掘进时,一方面需要的很大的场地存放施工材料(如做衬砌),另一方面又需要相关场地堆放掘进所产生的大量岩屑废渣,那么可以通过同质异化思维,我们可以考虑在不影响地质环境的情况下,用掘进产生的废料进行人为营造陆地,同时解决了材料堆放和废料处理的问题。 为了在教学中可以使学生的创造力的潜能得到进一步锻炼,可以进行以下4种模式的训练。人格性的模拟,充分调动和发挥学生主体感官认识。例如,在边坡相关知识的讲授中,可以让学生假设自己是边坡,针对坡脚、坡肩、坡体等不同位置的特点与自己身体做对比,如果边坡发生失稳可以采取什么手段,如何去处理,然后再寻找解决问题的方案,最终归结为削肩、捆腰、压脚三个主体内容。直接性的模拟,根据所要关注的对象与模拟事物之间的关联性,将模拟对象视为范本,在此基础上进行论证思考,提出处理问题的方案。例如,边坡灾害的问题,很多学生的家乡或学校周边有生活的例子,可以直接作为例子讲授,既直接,又有生活气息。象征性的模拟,通过把问题构想成为直接的物质对象,使学生形成形象化的物质对象,进而激励其脑力活动,开发其创造潜力。例如,在学习岩石风化时,可以将植物的根劈破坏直接视为岩石的拉裂破坏。想象性的模拟,利用人大脑的自由想象能力,引导学生通过幻想和联想等为工程地质问题的分析和解决寻找灵感,提出创造性方案。例如,在某处发生地震,可以让学生发挥主观能动性,分析可能出现的次生灾害问题,进而扩展成地质灾害链和立体防灾减灾教学。总之,综摄教学法在工程地质中的应用就是以生活中的实例或学生已有知识为媒介,将学习内容分成若干要素,针对具体的要素进行分析讨论,并组织构建各要素之间的综合关联性,在此基础上激发学生的潜在灵感,形成系统的认识学习,进而掌握工程地质的内涵要素。 结语 在应用综摄教学法时要注意充分调动学生的积极性,使能够集中注意力。同时,要贯彻同质异化和异质同化两个原则,引导学生分析对比事物异同,建立形象而丰富的思考空间,通过新思考方式的训练,激发创造性设想,提出创造性解决方案。综摄教学法的运用对于学生认知能力会有很大帮助,体现为对问题的洞察、思考和解决能力的综合提高。通过综合训练、全面发展、扩展思维,加强交流,达到教书育人的目的。 地质学论文:煤矿地质学教育革新研究 本文作者:高莲凤 张振国 韩秀丽 李富平 戚龙水 单位:河北联合大学矿业工程学院 煤矿地质学一个明显特点,就是应用性强,与生产实践直接相联系。可以在矿井开采过程中观察到很多生产过程结束之后再无法见到的地质现象,从而对理论研究起到重要的推动作用;又可以直接指导生产、服务生产实践。例如,它可以通过勘探工作进行探采对比,还具有指导和监督采煤、选煤等生产环节。课程包含对煤矿建设生产中遇到的瓦斯、煤尘、崩塌、滑坡等地质灾害的预测预报,防范措施和治理方案的提出;水文地质的专门观测及综合研究;深部煤层寻找与预测,组织开展煤层深部开采和外围找煤,扩大矿产资源远景及增加新储量,延长矿井服务年限或扩大生产规模;矿井储量动态管理等大量实际工作内容。 近年来,随着相关科学的理论创新和应用技术的不断提高,煤矿地质学研究内容也在不断发展、提高,课程体系不断完善。除理论研究需要进一步加强外,技术革新、前沿理论和高新技术的应用也成为今后重要的发展方向,如:遥感地质、数学地质、应用地球物理学等煤矿地质信息技术的引入和应用,矿产资源开发的可持续发展、矿产资源保护和综合利用、矿井地质技术经济以及深部煤层预测等。近年来,随着资源开发的快速发展,国家对煤矿安全工程专业技术人才的需求急剧增加,与大学生整体就业难的趋势形成了强烈的反差。但我校针对煤矿安全工程专业开设的《煤矿地质学》,是专业基础课程,具有理、工兼修的特性,既有大量的抽象理论(概念、定义)需要理解、记忆,又有不少的基本方法要通过实验、实训观察认识掌握。很容易造成学生难以理解和接受,从而影响教学效果。同时,该课程课时设置偏少,一定程度影响了学生对煤矿地质学的进一步学习,在有限的时间内学生要想全面、深入、系统的掌握并运用煤矿地质存在一定的难度。如何让煤矿地质学能够更好地和其专业密切结合起来,为学生的全面成才奠定良好的基础,是该课程建设的前提和关键。 本课程安排课堂教学40学时,实验课8学时。从整体内容来看,课时稍显仓促,课程体系还需要进一步完善。今后该课程授课的努力方向是:依据我校人才培养目标,结合学生、教材、实验条件等实际情况,优化教学内容和课程体系。实践环节需要进一步加强。本课程包含丰富的地质基础理论知识,又具有大量实际应用的技能要求,是理论与实践的有机统一,因而,处理好理论教学与实践教学的关系,促进学生基本理论与基本技能的协调发展。而实际情况是,实践环节薄弱,实验条件有待大幅度提高。教学方法还需完善,学生学习积极性有待进一步提高。合理的教学方法和先进的教学手段是保证教学质量的重要前提,在此前提下,学校应充分调动教师的积极性,鼓励教师根据个人特长、专业特点,开展教学方法、教学手段的探索,着力改变“满堂灌”的教学方式,对影响煤矿生产的主要地质因素,如煤层厚度变化、地质构造、岩浆侵入煤层、岩溶塌陷、矿井瓦斯、煤层顶底板、地温与矿山压力等,对煤矿安全生产有很大影响,这部分内容应理论联系实际,针对不同的矿井有不同的主要影响因素,选举典型事例重点讲述,探讨启发式、讨论式、研讨式、案例式、探索式等新型教学法,更大限度地调动学生学习的积极性、主动性和创造性,营造良好的课堂氛围,从而提高学生分析问题和解决问题的能力,实现教学质量的提高。 教学方法的优化是改善教学环节、提高教学质量的重要手段,针对煤矿地质学课程特点及我校的实际情况,煤矿地质学教学效果的提高,应该着力在多媒体教学、实践教学和双语教学等三个方面下大功夫。多媒体教学是高等院校普遍使用现代化教学手段之一,是提高教学效果的有效途径。就本课程特点而言,由于其信息量庞大、知识点丰富,使用多媒体教学,一方面可以利用丰富的网络资源,特别是借鉴兄弟院校的精品课程课件,促进课程体系的优化;另一方面,可以有更为充分的时间进行备课,将更多的新内容补充到课堂教学之中。更重要的一点,是借助现代化的教育手段,促使抽象的教学内容更为具体,增加学生的感性认识,例如对地质图的理解和解读、对矿物、岩石的认识和鉴别等。当然,还可以建设课程教学网站,使大多数学生有机会参与网站的建设,融自主性、趣味性于一体,从而激发学生的学习兴趣,提高自主学习的热情,有效地提高教学质量。实践教学环节是提高煤矿安全工程专业学生综合素质的重要途径,包括课程教学实验和实习两部分。从学生素质方面比较,我校煤矿安全工程专业学生组织纪律性强、理论基础扎实,而实践动手能力和野外工作能力需进一步提高,这就需要在实践环节方面下功夫。然而,这一环节也是我校整个教学体系相对薄弱的部分,是制约学生实践动手能力提高的“瓶颈”。就实验环节而言,该课程实验的知识面广、内容复杂,内容涉及矿物、岩石等实物标本的鉴定,地质图件编制等基本技能,还包括岩石薄片制作、镜下鉴定、矿物分选、样品制备等专业技能。 这类实验技术要求较低,学校现有实验设备通过资源挖潜,基本可以满足。如果适当投入资金,对现有设备更新提高,如引进实验室电化教学系统,可以将实验室现有的实物标本,通过“二次开发”和数字化改造,赋予新的使命,将枯燥、静止的标本变成生动的三维立体动态图像。学生可通过人机对话的方式,可以观察岩石标本的矿物组成、以及煤岩组分的显微特征,还可以实现与教师的互动。这样,可以有效提高学生的学习热情,从而提高实验教学质量。野外实习也是该专业学生综合素质提高的重要因素,受经费短缺的制约,实习时间难以达到教学计划的要求,该问题几乎是同类院校的普遍现象,我个人的建议有两个:一是下大决心一次性投入,建立实习基地,优先建立“现代化矿井仿真系统”,可以一劳永逸地缓解实习经费不足而产生的连锁反应,以弥补学生实践经验缺乏的不足;二是利用现代化教学手段,建设“虚拟野外实习系统”,该系统可以野外教学实习的内容为主体,利用计算机图形处理、多媒体等技术,仿真野外地质实习过程。教师可以根据教学计划的进度,随时安排学生在实验室学习相关野外地质实习的基本内容和方法。通过课程实验,分段观摩野外教学内容,进行模拟技能训练等一系列手段,学生实践技能将会得到有效提高。 随着教育国际化趋势的不断增强,国家、社会对人才培养都提出了更高的要求。我校地处环渤海经济区开放前沿,双语教学工作也就显得尤为重要。从我院情况看,开展双语教学工作起步较早,并取得一定的进展,但课程开设数量还远远不够,质量也有待进一步提高。就本课程开设双语教学而言,我个人认为时机尚不成熟,基于三个原因。首先,该课程属于涵盖面宽广的专业基础课,合适的外文教材较难选择;其次,由于尚未实现多媒体教学,任课教师将不得不在课堂上花费大量时间板书英语内容,这样势必影响教学进度;第三,双语教学对教师、学生及教学手段都提出了更高的要求。教师可以通过扎实的备课,解决授课环节的问题,而对学生的要求,如基础英语水平、专业英语水平等,是一个循序渐进的提高过程,很难通过一门课程的学习就能得到显著改善。不切合实际情况的双语教学,造成的可能后果是,教师尽心尽力,学生一头雾水。我个人的建议是对个别章节先实验性进行双语教学实践,根据学生的理解能力和课后反映,逐渐扩大双语教学的授课范围,最后实现本课程全部内容的双语教学。当然,这一目标的实现还需一个可靠的前提,即进一步加强公共外语教学的力度,从根本上提高学生的外语能力,最终提高双语教学的水平。通过上述措施,建立理论同实践教学有机结合的教学思路,运用传统教学手段与现代教学设备相结合的教学方法,促使学生有效掌握煤矿地质学知识,达到全面成才的教学目的。 地质学论文:地质学课程教育实践思索 本文作者:常华进 单位:青海师范大学生命与地理科学学院 加强交流引导 学生入校后先进行3周的军训,然后就接触到“地质学基础”这门课程。学生在学习过程中会出现如下情况:对课程学习的目的和作用不明白;课程的内容多,学生缺乏合理有效的学习方法,许多知识掌握不了;由于以上因素影响,学生会有些迷茫,学习积极性不高。如果不能很好地解决这些问题,会导致学生产生负面情绪,影响课程教学和学习效果,甚至造成退学。笔者认为,解决问题的关键是加强交流引导。俗话说:“师傅领进门,修行在个人”。大一新生对大学生活充满期待和好奇,对未来充满憧憬和迷茫。不少学生被动地选择了现在的专业,缺乏对专业的了解和兴趣,甚至还带有一丝失落和专业情绪。这时他们需要的是真诚的交流和正确的引导,需要被“领进门”。在交流过程中,他们可以逐渐认识到地理科学专业的内涵和作用,了解自己将来可以做什么,然后确立个人的奋斗目标,并规划和安排自己的大学生活。师生见面交流会是较为有效且可行的引导方式。课程学习之初召开以专业为单位的师生见面交流会,首先向学生总体介绍本专业的培养计划、课程安排、往届学生的学习和就业等情况,然后详细介绍专业课程及授课教师,最后学生与教师交流互动。通过见面会,可以让学生认识地理科学专业,确立奋斗目标,明白课程设置的目的和意义,了解各课程之间的联系和区别,从而更好地学习。另外,“地质学基础”课程讲授时通过举例说明,让学生理解学习该课程的重要性,了解地质学与地貌学、水文学、中国地理、土壤学、生物地理学、地球化学等后继学习内容之间的紧密联系也是有效方法。 精选授课内容 国家对大学本科教育要求之一是“厚基础”。在进行“地质学基础”课程教学时,应根据地理科学专业特点和学习目的,从地质学课程丰富的内容中精选出主要内容,并着重加强基本概念、基本原理和基本方法的教学,把握主次,突出重点,让学生学习起来有明确的方向和目的。由于地质学研究的主要内容是地球的物质组成、结构构造、发展历史和演化规律,因此笔者认为在地理科学专业“地质学基础”课程教学中,应以矿物、岩石、构造运动、地史为主要授课内容,拓展开来即矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩、板块构造、地质构造、地震、地质年代、地壳历史研究方法、地壳演化简史(表1)。在教学过程中,笔者结合了青海省省情以及青海师范大学地理科学专业的实际情况实践了这一授课内容,表现为授课条理清晰,学生容易掌握这门课程的框架和主要内容,效果较好。目前青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程课堂教学选用了宋春青等编写的《地质学基础》作为教材[3]。该书特点是内容较为翔实,阅读材料较多,但学生学习时也抱怨阅读量大,抓不住重点,定价太高。考虑到授课内容顺序安排、编者的个人偏好、地质学的发展、学生的个体差异等因素,笔者向学生介绍了教材的作用及其局限性,并推荐了夏邦栋主编的《普通地质学》,以及陶晓风和吴德超主编的《普通地质学》作为参考教材,推荐了英国地质学家莱伊尔的《地质学原理》中译本以及许靖华编著的图书等作为补充,推荐了国内著名的地学期刊编辑部的网站,如《中国科学-地球科学》、《岩石学报》、《地质论评》、《第四纪研究》等作为学习的延伸。 改革教学方法 教学进度表是安排课程教学内容和进度的一种表格,它的填写对于教学有一定意义。笔者主张将教学进度表电子化,即制成Excel表格形式,教师填写好后,通过网络发送给相关人员审核、打印并集中签字盖章。这样填写方便,更改容易,省时省力。虽然已经确定了授课的主要内容,也安排了教学进度,但在课程讲授过程中还会出现重点不突出,过于注重细枝末节的问题。作为年轻教师,精力充沛,责任感强,有实践“传道、授业、解惑”的强烈冲动,试图将自己所学对学生倾囊相授,知识面扩展得太大。另外由于经验缺乏,往往把握不好该讲多少讲多深,出现本该多花时间讲的没有讲透讲明白,而应该少讲的却讲多了。这可能造成学生对重难点的把握和知识点理解的困难,并导致自己面对的是一双双迷茫的眼睛。为了改变这种状况,提高教学效果,笔者向经验丰富的老教师请教,旁听了多位教师的课程讲授,并在教学过程中不断揣摩、体会、总结和积累,获得一套较为有效的方法,教学效果大为改观。笔者讲课中按照预先的方案开展,根据学生的反应情况适时调整,根据具体情况适当发挥。在讲授过程中,尤其要注意信息传达的技巧性和有效性[4]。多媒体是一项图、文、声、像结合的信息传递技术,是提高教学效率,保证教学质量的重要手段[5]。多媒体对于地质学课程教学的优势在于[6]:图片、动画和录像等使枯燥的地质现象更加生动、形象,能吸引学生的注意力;可加深学生对复杂地质现象的理解,提高教学效果;减少教师在课堂上板书和画图的时间,提高课堂时间利用率;改善了教室的空气状况,减少了粉尘对人体的危害。鉴于此,青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程的教学也采用了多媒体手段,将之前靠板书无法展示的大量图片、影像内容生动呈现在学生眼前。 目前许多课程的教学采用了多媒体手段,但部分教师或过于迷信多媒体,或产生了惰性,或缺乏对多媒体教学的理解和技巧。笔者认为:多媒体在形象展示图片动画的同时,主要起到提纲或展示主要授课内容的作用,幻灯片上不适宜出现大篇幅的文字;授课不是读幻灯片的过程,而是教师将幻灯片上展示的主要内容通过通俗形象的语言传授给学生的过程,使其被学生接受、理解和掌握;多媒体教学不是授课的唯一手段,授课时除了用幻灯片展示图片和其他内容外,可灵活利用黑板边讲边画来讲授一些基本原理,还可利用实物,如典型的标本教学;课堂授课与作学术报告面对的对象不同,讲授方式也应有区别[4],不宜快速翻动幻灯片,要对许多重要内容强调和重复,慢下速度来让学生记笔记;可以让学生拷贝多媒体课件,便于学生学习。在教学中发现,部分学生对教材依赖性强,一旦教师授课内容安排与教材不符,就觉得不正常,很不适应。这时要和学生沟通,改变他们对教材的看法,让学生不迷信书本,教材只是一本参考书,并告诉学生将怎样安排课程内容的学习。在教学中,教会学生学习的方法也是基本目标之一,即所谓的“授之以渔”,毕竟大学四年不是其学习阶段的全部和终结,而仅仅是学习的开始。笔者要求学生在学习过程中首先认真做到预习、听讲和笔记、复习、作业这四个步骤,然后根据个人情况阅读相关书籍和文章,观看相关影视资料来开阔视野;要求学生学习过程中掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础;鼓励学生尽量用理解而不是死记硬背的方法;通过一些综合性较强的地质实例,让学生领会各部分知识间的联系,让学生朝着能力培养和学以致用方向努力。鉴于青海师范大学地理科学专业将来有学生从事中小学教育,笔者通过简单的例子说明很多问题没有所谓的“标准答案”,中小学教师应引导孩子们思想火花的迸发,以此让学生领会更为合适的教育理念。#p#分页标题#e# 重视实践教学 地质学是一门实践性很强的学科,是来源于实践又服务于实践的科学[7]。地质学课程的许多内容必须进行实践才能很好地理解,而且也只有在实践中才能掌握地质学的各种技能。因此,地质学课程不仅要讲授地质学的基本理论,使学生掌握地质学的基本概念、基本原理和基本方法,而且也应加强实践教学,让学生掌握地质学的基本技能,比如矿物、岩石、化石、构造等的鉴定和识别,地质图的阅读和编绘,偏光显微镜的使用,地质罗盘和放大镜的使用,地质剖面实测等。近年来,青海师范大学地理科学专业积极协调增加了实验场地,利用国家支持地方高校建设资金购置了部分实验标本、器具和仪器,目前“地质学基础”课程实践教学安排了室内实验和野外实习。室内实验内容包括矿物、岩石、化石以及构造的鉴定和识别(表1)。野外实习安排在四川峨眉山-都江堰地区,通过野外路线考察,实测地质剖面,让学生充分认识实习地区的岩石、地层、化石、构造和地质发展史,巩固课堂上所学的理论知识,并掌握基本方法和技能。地质图的阅读和偏光显微镜使用是地质学专业的学生必须要完成的课程训练和必须具备的能力,而对于地理科学专业的学生来说,一则没有安排专门的课程教学,在地质学课程中也没有相关知识内容,二则教学时间有限,三则可能缺乏开设这些实验的相关条件,导致许多高校地理科学专业学生没能进行地质图的阅读和偏光显微镜使用训练。在本科阶段对学生进行相关训练,让他们掌握阅读地质图和使用偏光显微镜的技能非常有意义。为此,青海师范大学地理科学专业购置了地质图、偏光显微镜和矿物岩石薄片,也在新的培养方案中增加了地质学课程实践教学的课时,拟将地质图的阅读和偏光显微镜使用纳入到室内实验中。革新实践教学方法,提高实践教学的水平和效果也是青海师范大学地理科学特色专业建设突破点之一。根据实际情况,可以通过以下措施来实施:督促学生做好课前准备工作,明确实验(实习)目的,熟悉实验(实习)内容,了解实验(实习)过程;分组实验实习,既可以减轻部分实验器材缺乏的矛盾,也可以更好地指导学生,提高教学效果;突出每次实践课的重点,强化基本功训练;在实践教学、作业批改等过程中及时发现学生学习中存在的问题,帮助其查漏补缺或纠正错误;对于对地质学较为感兴趣的学生,可以提供更多的机会进入实验室学习,也可以视情况引导其参与相关科学研究工作。另外,在课堂和实践教学中可以借鉴王家生等[8]的建议,挖掘校园内部和校园周围存在的丰富多彩的地质素材和现象。 结束语 “地质学基础”是地理科学专业一门重要的专业基础课,对于青海师范大学地理科学专业学生来说,掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础,对于学习其他后续专业课程,乃至未来从事地理教学、矿产、环保、旅游、科研等工作都具有重要的意义。不仅要积极进行教学方式和方法的改革,加强理论和实践教学,还需要加大投入,购置相关实验实习设备,努力建设地质学实验室,改善硬件条件,力争使地质学课程教学上一个新台阶,为青海培养优秀地学毕业生贡献更多力量。 地质学论文:地质学课程教育革新研究 本文作者:李娜 单位:钦州学院资源与环境学院 钦州学院地理科学专业地质学基础的课程现状 钦州学院于2006年2月开设地理科学本科专业,其中目前地理科学普通本科专业包括四个方向:师范方向、地理信息系统方向、资源环境与城乡规划方向、海洋遥感与信息处理方向,均开设《地质学基础》课程。经过几十年的蓬勃发展,地理科学专业已经成为钦州学院的重点发展和优势学科专业之一。《地质学基础》一直是作为自然地理学课程的一部分内容来进行讲授的,且不同方向课时均有限但又有所不同:地理科学师范方向的学生要在一学期上完自然地理学(一),其中包括了地质学基础、水文学、植物地理学三门课程,一共80学时,每门课程的课时由任课教师灵活掌握;而其他三个方向只上自然地理学这一门课程,一共54学时,地质学基础的课时也由任课教师灵活掌握,但学时有限,对于地理科学的专业理论来说是十分欠缺的,基础也不够牢固。而其他的同类型的师范类院校,大部分都对地理科学专业的学生进行地质学基础、地貌学、气象气候学等自然地理学的分支学科进行单独授课,有固定的课时,从而保证地理科学专业的基础扎实性和学科知识的通识性,并且不是仅仅针对地理师范教育方向。目前,地质学基础的讲授只有一名专任教师,教学方式是传统的以教师为主导的讲授式,学生也会有参与课堂的机会,主要是回答问题的方式较多。教学手段主要是通过多媒体幻灯片、音频视频等综合手段来讲课,教学效果受到教师自身讲课水平影响较大。 以往对于该课程成绩的记分和考核方式主要是:平时成绩(作业、考勤10%)+期中成绩(试卷30%)+期末成绩(试卷60%),成绩往往是以期末论成败,以背书答题论分数高低,这样的记分方式本身也容易造就一些“高分低能”的学生,即平时不努力,在期末突击背书往往获得高分,而实践能力不强。地质学基础是一门实践性很强的课程,该课程内容的实习涉及到两个环节:一个是校内实验室的实践环节,另一个是野外实践环节;二者共同构建了地质学基础课程的完整性实践教学过程。对于那些刚学习了理论知识而又充满新鲜感、好奇心的学生来讲,校内实验室的实习无疑是把课堂教学文字图片知识、影像知识与现实的标本相结合,更加直观形象,从而提高学生的认知水平,进而更准确地理解理论知识。而就钦州学院的校内实验室情况来讲,教学资源十分缺乏,表现为:实验用的岩石、矿物、化石标本数量有限,往往是5-8人共用一盒标本,且实验盒装标本较小(不超过4cm)且不够典型,有些矿物虽然是这个矿物名,但标本却是多种矿物存放在一起,即便多次进行提醒,仍然有学生混淆误以为是一种矿物;实验课的小刀、放大镜、无釉小瓷板、稀盐酸等常用教学工具缺乏,使得一些基本的矿物岩石的物理性质难以得到确认。上述室内实验课必备的教学资源的缺乏严重制约了室内教学的开展,学生室内实践学习收获也十分有限,而最重要的是会挫伤学生学习地质学的兴趣和积极性。由于地理科学专业以前只有地理师范方向才会有相应的地质学基础实习,并且是和其他的地貌学、水文学课程合并在一起称为自然地理学野外实习。实习的地点和实习出发时间不固定,实习的目的和任务不够明确,使得学生不像专业实习而是走马观花的体验式旅游见习,其结果是实习过程中实习点的学习印象都有,但收获较小,野外教学环节相对薄弱。 地质学基础课堂教学的改革 地质学基础一般是在大一第二学期开课,在此之前地理科学专业的学生已经学过了地球科学概论,具备了一定的学习基础。该课程的教学包括了课堂教学和实践教学两大部分。因此,针对地质学基础当前面临的教学现状和问题,应从课堂教学的改革和实践教学的改革两方面进行。就课堂教学的改革而言,可以通过教学内容的改革和教学方式以及考核方式的改革来进行:地质学基础这门课程的教学内容可以针对地理科学的四个方向做出如下改革尝试:将地质学基础的课程内容分为:通识性课程内容的课堂教学和专业方向性内容的课堂教学,其中通识性内容主要是包括地质学的四大版块[5]———地球(自身的形状与大小、物理性质)、地球的物质组成(矿物与岩石)、地球的行为(构造运动与构造变动)、地球的发展历史(主要是地壳演化简史),是该课程的优秀内容也是基础知识点。而专业方向性内容的课堂教学主要是在学生掌握了上述通识性内容后进行的针对学生本专业方向与地质学基础课程的应用性的学习。通过对教材教学内容的拆分,有助于分清教学的重难点与内容的层次性,将引导性和优秀性教学内容作为专业的重点知识和基础性知识,将专业性教学内容作为教学难点,按照专业方向进行针对性分解,争取让学生学到与专业方向有关的“有用的知识”。中国地质大学(武汉)高教所储祖望教授通过对比分析中美两国地学类本科生的培养方法[12],认为美国大学教学与研究融为一体,重视学生在教学中的主动参与,建立以本科生研究探索为基础的教学模式,使学生从单纯的知识接受者变成探索者,本科生可直接参与以前只有研究生才能参加的科研活动。 如MIT制定“扩大大学生研究机会计划(UROP,Undergradu-ateResearchOpportunitiesProgram)。此外,还开设了大量研讨式课程,激发学习积极性,养成科学探索精神。由于受传统的重知识传授轻能力培养的教育理念和教育教学条件等的限制,我国大学本科生教育还是以教师单纯的讲授为主,学生很少有机会参与课堂讨论且很少参加科研及其他实践活动,导致我国大学生的创新和实践能力严重不足。从教学方式上可以尝试借鉴美国大学的这种教学模式,具体模式有二:一个是可以以学生的探索研究为主,教师作为导师以指导总结为辅,即将每个班按照课程内容分成若干个组,在每次课前分配给学生一个课要讲授的内容任务,以组为单位对其他小组进行讲授,教师进行点评,在学生讲课的过程中要特别鼓励小组间的互动,允许各种质疑与讨论,通过研讨的方式强化知识学习;另一个方式是以传统的教师引导讲授为主,但学生课前要做好预习工作,每次课要对教师的讲课内容提出问题并通过学习能够答疑解惑。一般情况第一种方式适合于基础较好、学习动机较强的学生,由于对学生水平有一定的要求,实施有难度,所以可以作为一种尝试性选择性的教学手段。而究竟选择哪种方式要结合学生的基础(可以做一个摸底测验)和实际接受情况进行动态调整,两种方式可以交叉进行以体验教学效果的好坏。就目前实践情况看,以讲授为主,一学期会穿插大约两次小组讨论模式。课程的考核是对教学效果最好的检验方式,合理的考核方式可以影响学生的学习方式。如何改变大学课程临时抱佛脚突击背书的学习方式,可以尝试在课程成绩的记分方式上进行改变,变“期末突击”的方式为“功夫在平时”,具体的改革方案为:平时成绩(作业、考勤30%)+期中成绩(书面考试10%)+校内实习成绩(实习报告、实习测验结果20%)+期末成绩(40%,可以笔试或ppt展示)。这种新的记分模式需要说明两点:一是平时成绩中的作业,应该设置每堂课以个人为单位进行简短的地质新闻或地学前沿信息的播报;一是期末成绩的考核方式可以不只是试卷而是教师命题或学生自主命题进行的一个地质学知识扩展的报告,以幻灯片的形式,个人阐述。#p#分页标题#e# 地质学基础实践教学的改革 对于任何学习地质学基础的专业而言,如果能加强实践环节的教学工作,其学习效果会是事半功倍的。以前由于专业教师和教学经费有限,使得部分学生学习到的都是理论知识,而对基本的地质技能———矿物岩石的认识、地质罗盘的使用一窍不通。现阶段,地理科学专业的地质学实践教学可以分为校内室内实践和校外野外实践两个部分的教学。其中:校内实践以实验楼的地质学实验室为依托,主要是进行矿物、岩石、化石的认识学习,一般是在开设有地质学基础课程的学期进行为期一周的校内实习;校外野外实践通过近现两年的探索,先后带学生到不同类型的实习点进行地质知识的学习:有综合性的地质知识的学习———广西地质博物馆、百色乐业的大石围天坑、弄岗自然保护区、崇左生态园、大新德天瀑布等典型喀斯特地貌,八寨沟、浦北的五皇岭花岗岩地貌、十万大山的砂岩系统、防城港怪石滩、白浪滩、北海银滩、东兴万尾金滩等海洋侵蚀与堆积地貌。通过多点多类型的地质地貌的观察学习,让学生进行不同地质现象的了解、学习,以达到室内理论室外实践与实见相结合的目的,增强了学生的理解,教学效果明显。 按照经济社会和高等教育发展的要求,钦州学院以“基础厚实,特长显著,一专多能,具有创新精神和实践能力的地方性应用型高级专门人才”培养为目标,抓住北部湾经济区大开发和钦州要实现跨越式发展重科教的机遇,与时俱进,加快学科专业建设和科技创新步伐,全面提高教育教学质量,努力将我院地理科学专业建设成为具有显著地方特色、立足钦州、辐射北部湾、面向全国具有较高水平的特色专业。而这一切的实现需要有相关的课程体系进行支撑,地质学基础这门地理科学的专业基础课程正是在这样一个大背景下,重新调整了授课对象,培养地理科学专业各方向的学生对于地球科学的基本兴趣,掌握这一课程与自身专业的一些知识联系,通过校内野外实践加强对课程知识点的理解,为后续的专业课学习提供必要的知识储备,为教学管理部门和授课教师提供参考依据,最终使听课学生受益。 地质学论文:地质学专业构词法探析 本文作者:田丽贤 邱亮 朱蔓 单位:中国地质大学(北京)外国语学院 地质过程与矿产资源国家重点实验室 构造地质学专业英语词汇构词法 派生表明的是词根与词缀之间的关系,是在原有的词的基础上再形成新词的过程。通过派生可以构成很大的词汇量,并且词汇的形式有潜在的开放性。派生这一构词法在构造地质学英语词汇中应用广泛。除了词根意思的掌握外,对词缀的了解可以扩充词汇量并且可以推知生词的意义,进而有效地提高专业英语的能力。词缀有前缀和后缀。在构造地质学词汇中前缀的使用较为广泛,如表示反义关系的前缀un-,dis-,non-,anti-。它们在词的意思上与词根意思截然相反,如reconstruct重建;undeformed无形变的;discordance不协调、不和;disconformity假整合(平行不整合);unconformity角度不整合;non-penetrative非透入性的;syncline向斜;anticline背斜。在构造地质学中,很多词汇很长,这就需要使用缩略法把单词缩为较短的词汇,从而有效的节省空间也方便读者的记忆和理解,如在谈论华南板块(SouthChinaBlock)时可以缩写为SCB。缩略词包括截断词、首字母缩略词、首字母拼音词和拼缀词等。截断法可以截掉词的后边部分,如在作图时空间有限,有时会把断层的名词里的fault缩略成F.;删去开头的部分,如UHPmetamorphicrock(超高压变质岩);S-Cfabrics(S-C组构)。再如,在区域构造纲要图中,表示地层年代时,地质时间的词汇常被缩写,即Cretaceous(K),Jurassic(J),Triassic(T),Permian(P),Carboniferous(C),Devonian(D),Silurian(S),Ordovician(O),Cambrian(∈),Proterozoic(Pt)以及Archean(Ar),等等。此外有些词是由组织机构或期刊名称的首字母组成的,而这个组织机构和期刊的名称有多重修饰语。如:USGS(USGeologicalSurvey)美国地质调查局;CAGS(ChineseAcademyofGeologicalSciences)中国地质科学院;IGG,CAS(InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofScience)中国科学院地质与地球物理研究所;JSG(JornalofStructuralGeology)构造地质学期刊;此外还有一些构造地质术语的缩写,如:EPSL(EarthandPlanetaryScienceLetters)地球与行星科学通讯;NCB(NorthChinaBlock)华北板块;XuefengshanTB(Xuefengshantectonicbelt)雪峰山构造带;QDOB(Qinling-Dabieorogenicbelt)秦岭大别造山带;MCC(metamorphiccorecomplex)变质核杂岩等。 构造地质学英语词汇的特点 对于上述构词法的分析,在对构造地质学的词汇有所了解的基础上,可以对其特点做出以下归纳。词汇是构成句子的基本元素,是语言最基本的意义单位。在构造地质学中,词汇是专门的术语,很多普通的词汇应用在构造地质学中就有了特定的意义,因而具有专业性。对于非构造地质学专业的学习者来说,可以称之为熟词僻意。如:core原意为果核、优秀,地质学中为岩心或地核,意为从地壳中取出的岩石,或地球的优秀部分(主要有铁、镍等元素组成)[2]。此外,suture本意为缝线、缝合[3],但在构造地质学里为碰撞缝合带。还有fault(断层),opening(孔缝),cap(盖层),bedding(层理),fold(褶曲),micafish(云母鱼构造)等,这类词看似简单,但往往受本义或非专业词义束缚,不容易理解和记忆[4],因此在学习中要把词汇放到构造地质学的语境和情境中掌握,与日常的意思相区分[5]。除了不同的词义以外,不同场合可能还会有不同的词性,这点也应该加以注意。如base分别有名词和形容词的词性,database数据库(计算机),baselevel基准面(地质学),basemap底图(区域地质学),basemetal有色金属低价金属(矿产)中含义也有不同[6]。因此,在构造地质学词汇的学习中,应有意识地区分并掌握词汇的不同含义。科技词汇多有抽象性的特点,但是一些形象的构造地质学词汇利于专业词汇的掌握并且是理解地质现象的重要辅助工具。在构造地质学中会使用一些非言语表达如图表,从而使读者对地质现象有更直观的印象,对文章的理解起到事半功倍的作用。对于图表中英语词汇的使用,由于版面空间的限制,尽量使用简短的词汇,这又体现了用词的简洁性。很多地质现象的描述除了图表以外,还可以通过形象的词汇来描述其具体形态,促进读者的理解。如chocolate-tablestructure巧克力方盘构造,为石香肠构造的一种,形状似布满巧克力的方盘。当应变处于双向拉伸时,岩层中的强硬层相对软弱层将向两个方向张裂发育两组石香肠,形成“巧克力方盘”式石香肠构造。通过联想巧克力方块的模式来理解该构造的具体外观,便于理解和记忆。tepeestructure帐篷构造,在剖面上形成低幅度的倒“V”字型构造像个帐篷。类似的词还有boudinage布丁构造(石香肠构造);pinch-and-swell肿缩石香肠构造;centre-to-centremethod心对心法(研究韧性剪切带动力学的一种方法)。这样的词汇表达形象生动,通俗易懂。在掌握词汇的同时,对相应的地质现象也有更深的认识和理解。前文提到的构造地质学中的缩略词体现了构造地质学英语词汇的简洁性。缩略词言简意赅,减少阅读空间,促进读者的理解。跨文化交际正变得越来越频繁,所以在中文写的文章中出现一些英文缩写词也是不足为怪的,如,MDD(multi-diffusiondomainmodeling)多重扩散域模拟,USGS(USGeologicalSurvey)美国地质调查局等词汇的使用。这些词的翻译也可以称为移译,属于零翻译的一种[7]。移译是把源语中的词语原封不动的移到目的语中。这种翻译手法常见于上述的报刊中。这些英文缩写词跟它们相应的中文单词相比,占了较少的空间。但需要指出的是这种现象不应过分泛滥,从而维护汉语的纯洁性。 构造地质词汇的翻译 对于构造地质词汇的翻译,可以大致将词汇分为音译词、意译词、直译词、音意兼顾词。音译词是用汉语中读音相近的词翻译外来语而形成的词。在构造地质学中有很多音译词,不仅利于学生记忆单词的发音,同时可以根据其汉语翻译加强对其概念的理解。如Indosiniantectonicevent印支运动;buddingage布丁构造;Indo-chinaBlock印支板块;Jurassicperiod侏罗纪。对于很多构造地质现象,有时会用人名或地名命名,这种情况下一般以音译为主。如Wilsoncycle威尔逊旋回,该词于1974年由JF杜威和KCA伯克提出,为纪念加拿大地质学家JT威尔逊而命名[8];Frymethod弗莱法(或Fry法),是以发明该应变测量方法的构造地质学家命名[9]。在学习英语时会通过音译英语转换为中文来加强记忆,但是这种记忆方法的不足之处是英文学习受到母语的干扰,同时中英文之间很少有完全意义上的发音对等,因此这种方法不利于正确的英文发音。意译词不束缚于词汇的本义,而按照词义的转义进行的翻译从而利于目标语的表达和理解。例如footwall下盘,hangingwall上盘断层形成后,一般形成有倾斜角的断层面,在倾斜面下方的一块岩石即称下盘,断层上面的叫上盘,如果按照直译的方法则使人产生误解。此处采用意译的方法,从而使其构造现象更易理解。再如flat断坪;ramp断坡;faultpropagationfold断展褶皱;faultbendfold断弯褶皱[10]等。nappe逆掩褶曲,其最初直接音译成拉铺。由该词可以看出词汇翻译中从音译到意译的转变过程。意译词是在对源语词的内涵充分理解的基础上在目的语中选取内涵一致的词而翻译出来的,其目的是重在“神”似,从而有效地传达词汇表达的信息。直译词就是用汉语的构词材料并按本族语言的构词方式逐一翻译外来的词素而构成的词。直译词既保留了源词的形式又保存了源词的内容。例如outliers外露层;butterflytwin显微构造中的蝶形双晶。再如sheepbackrock羊背石(一种风剥蚀形成的构造现象),对应各个词素sheepbackrock翻译出相应的汉语意思而构成整个词语的翻译。mullionstructure窗棱构造也有称“窗棂构造”,“mullion”一词原意系欧洲教堂建筑的高大窗户的直立棱柱。如果知道该词各个合成部分的词义,直译词的掌握就会相对容易些。音意兼顾词即选用接近外来词词义的汉字进行转写。汉语同音字多,为译名用字的筛选提供了方便。如Molasse[m'lɑ:s](磨拉石)其含义是地槽抬升后,在槽台周边及小部分槽台内部形成的凹陷区堆积的碎屑地层,其特点是下部为海相地层,上部为陆相堆积的碎屑地层。该词不仅音译其英文,并且“磨”字体现了研碎岩石成碎屑的状态,形象直观地体现了该词在构造地质学中的含义。类似的词还有flysch[fli](复理石)以及mylonite['mailunait](糜棱岩)等。音意兼译兼有音译和意译的优点,保留原词的语音或部分语音的同时,给出简明的意思,便于理解。#p#分页标题#e# 结语 构造地质学英语词汇属于科技英语的一个分支,因学科差异词汇的使用和翻译也不同于其他专业英语。本文从形态学的角度对构造地质学词汇进行相关分析的基础上,对构造地质学的词汇的特点及翻译进行了分析。译者和学习者应在学习和运用中体会构造地质学词汇的特点并不断强化自己的英语能力,从而利于构造地质学英语的学习和提高论文的质量。 地质学论文:煤矿地质学CDIO教育理论研究 本文作者:关英斌 李海梅 郝彬彬 单位:河北工程大学资源学院 建立CDIO模式下煤矿地质学教学大纲 CDIO是工科教育的一种新的教学模式,新的教学模式就必须要有新的教学大纲。教学大纲是整个教学的灵魂,所有教学环节都要围绕教学大纲。为满足现代工业发展对人才的需求,教学大纲的编写要将基础知识、个人能力、团队协作与社会环境融合在一起,注重理论与实践的结合。《煤矿地质学》是一门服务于矿山设计、建设、开发生产的一门课程,其实践性很强,依据CDIO模式的大纲对学生加强地质基本知识、基本概念和基本技能的掌握;在实验、实践中提高个人能力和素质,同时培养人与人之间的合作沟通能力,最终培养出满足现代煤矿企业所需要的人才。 建立CDIO模式下煤矿地质学授课体系 建立CDIO模式下《煤矿地质学》的授课体系,关键是改变教师的传统的教学理念,把CDIO的教学模式、教学理念运用于教学的各个环节。在教学中以学生为中心,教师介绍煤矿生产中有关地质的基本知识和工作方法,通过实验和实习提高学生的动手能力,通过参与科研提高学生的创新能力[2]。把地质工作的新的理论和新方法引入到教学中,同时也要把一些传统的内容压缩或删除,例如删除课程中科普性的传统内容,增加矿物岩石、构造地质、地层等相关方面的新理论、新知识;以新的国家固体矿产资源储量分类及编码标准替代传统A级、B级、C级、D级储量分级标准等;随着煤炭资源的开发,煤矿环境污染日益加重,保护矿区环境越来越受到重视,增加煤矿环境地质的新内容;随着近年来地质信息技术的应用,在煤矿地质研究中,丰富了手段,提高了精度和可靠性,增加矿井地质信息技术及应用的教学环节,如运用计算机技术编制和管理各种地质图件、介绍物探新知识和新仪器的应用原理和方法;更新传统生产设计规范等[3]。本课程采用课堂讲授教学为主,同时结合有关电视录像片和野外、室内实习、实验课等形式综合进行。尽可能应用现代教育技术和手段、改革传统板书的教学方法。 在讲授过程中,将多媒体讲授与板书讲授有机结合,通过二者的优势互补,实现有关知识的融合与最佳传授。如利用地形地质图编制地质剖面、编制煤层底板等高线图等方面,均通过多种教学手段的结合进行,取得了良好的效果。采用实例式、启发式、设疑式等教学方法,尽可能调动学生的学习积极性和参与性,促进学生的积极思维、激发学生潜能,达到师生互动共同参与的目的。这种形式可促进理论与实践的结合,可提高学生的学习兴趣。《煤矿地质学》是一门理论性和实践性很强的应用型课程,在完成理论学习的基础上,努力作到理论与实践相结合,安排与设计各类实验和实践教学内容。为满足精品课程的教学设计和内容,依据《煤矿地质学》课程教学大纲的要求,从四个方面来设计实践教学环节,一是实验教学环节,这是一个认知性、验证性的实验教学环节,在完成理论课程讲解后,对矿物、岩石等各类标本进行反复的观察和描述,通过这样的实验使学生能掌握各类标本的鉴定特征,在实验教师的指导下,完成实验报告;二是野外地质认识实习教学环节,在完成课堂教学内容后,进行野外地质现象的认识和观察,把课堂讲解的内容和实际联系在一起,要求学生依据野外实习的内容编写实习报告;三是课堂及课下作业实践教学环节,这是提高学生动手能力和加强学生基本功训练的一个重要实践环节,此环节要求学生能够读懂各种地质图件并运用计算机软件编制各种地质图件、能够从图件中提取各种数据;四是科研实践环节,这是一个提高创新能力的实践环节,部分同学可参加教师的科研课题,在教师的指导下,把学到的知识与实际科研工作相结合,达到提高学生的创新能力。网络教学相比传统教学模式,更能培养学生信息获取、加工、分析、创新、利用、交流、的能力,网络教学能够培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。把一些教学资源放到网上,为学生建立自学平台。在网上和同学开辟网上留言、教师电子信箱、QQ等方式为学生提供一个互动的学习平台。建立网络教学平台,提供网络学习课件,供学生课后学习。 CDIO模式下的课程教学质量监控 该课程在包含有系统的地质基本知识、基本概念和基础知识的同时,重点突出了与煤矿生产紧密结合的地质知识和理论。课程内容庞杂,涉及多个地质分支学科,但围绕煤矿生产这一中心,将众多学科知识进行了有机整合,并融入了现代科技新进展,既体现了知识结构的多样性、系统性、整体性,又突出了煤矿地质这一主题,反映了整个课程构思的科学性、严谨性。传统的课程成绩评定方法是以一次考试成绩来决定,这种成绩评定方法对学生平时的学习情况缺乏检查和监督,不能反映学生的真实能力。《煤矿地质学》课程的成绩评定包括:到课率及课堂纪律情况、完成作业的时间及质量、实验报告质量、野外实习成绩、期末考试成绩等。 结论 《煤矿地质学》授课体系能够在CDIO的模式下运行,其特点为:更新理论知识和规范,使教学和实际相结合。理论课程和实验、实习相结合。学生成绩的评定有平时、实验、实习、期末考试等多个教学环节来确定。基于CDIO理念的《煤矿地质学》教学改革的目的在于为煤炭工业建设、生产培养高素质的人才,国内国外的很多成功经验表明,CDIO的教学理念和教学方法是先进可行的,对于工科教育教学完全适用。在《煤矿地质学》教学过程中对部分教学内容、教学手段和教学方法进行了改革,取得了良好的效果。今后还将进一步把CDIO的教学理念和教学方法贯穿于《煤矿地质学》教学改革中。通过不断的教学改革,才能培养出服务于煤矿建设、生产高素质的人才。 地质学论文:地质学相关课程教育革新思考 本文作者:吴伟 高迪 宋党育 郑德顺 邢作昌 单位:河南理工大学资源环境学院 建构主义知识观、认识论和教学观 建构主义是目前最为先进的教育方法之一。建构主义理论教学源于瑞士心理学家皮亚杰(JPiaget)的建构论。皮亚杰提出了建构主义的知识观,他认为主体对客体的活动应与主体的知识结构结合起来,智慧与知识的发展在本质上是主体转变客体的结构性动作。皮亚杰还认为主体的认知结构是动作的一般协调结构及其内化的产物,是随着主体活动的发展而不断建构发展的。建构主义的教育教学观念中,认为人类对世界的认知不是终极真理,只是对客观世界的一种解释,这种解释会随着人类社会不断发展及其认知手段的不断提高而被超越和取代,而对于个体来说这个过程是建构不断更新的过程。建构主义认为学生是知识的主动构建者,他们在学习过程中以已有的经验为基础,通过在实践和学习中与外界相互作用来建构对知识新的理解。而传统的教学方式中,教师往往是向学生传递知识的中介,学生处于被传授、灌输知识状态,在学习过程中属于被动者,这与建构主义理论相悖。建构主义的教学观认为,学生的认知是主动学习的过程,他们以自身已有的知识和经验为基础,在实践和再学习过程中主动改造和重建原有经验,构建新的知识建构,而新的知识建构则在新一轮的认知过程中变更为新的学习基础,知识建构呈动态的阶梯状上升。以建构主义为教育指导思想,应当打破传统教学中以“教”为主、教师主宰课堂的状况,使学生从被动的“信息接受者”变为主动的“知识建构者”。 建构主义指导下“石油与天然气地质学”教改原则 把建构主义作为教学指导思想,应当遵循自主、真实、基础、全局、灵活等原则。自主学习是构建主义教育观提倡的方式,即鼓励学生对整个问题或任务拥有自主支配权。传统的教学方式通常设置固定的学习目标,而这个学习目标通常很难被学生接受,学生们只关心是否能够顺利通过课程考试,而不关心是否真正掌握知识精要,没有将其融入自己的知识系统进行重新建构,这样很难达到教学目标。究其原因,主要在于制订的教学目标与学生学习环境中的目标不符合。鼓励学生学习的主动性,增加其对问题和任务的自主权,教师可以同学生通过讨论获取、优选具体问题和任务,让学生感觉到其在课程学习中的主动性,感觉确定的问题是他们本人的问题,从而对学习任务产生足够的兴趣。真实性是建构主义教育观中对教育环境的要求,即为教学提供贴切现实生活、生产实际等真实情境和学习任务。真实的活动是建构主义学习环境的重要特征。真实的活动可以使学生不依赖于问题表面特征,将所学的知识更有效的运用到实际中去。课堂教学中使用贴近生产实际、真实的、复杂的任务,有助于学生运用所学知识的积极性,使他们意识到学习知识的意义所在。在“石油与天然气地质学”教学过程中,应当把贴近油田勘探、开发的实际复杂实例放入课堂讨论中,提高学生学习积极性,同时让他们在学习过程中有的放矢,明白学习、认知过程的现实意义。 建构主义十分注重基础知识结构对学习的影响,具备必需的得基础知识后,才能够针对具体问题实现新知识建构。教学的本质并非纯粹的知识传授,而在于教师和学生互动,共同构建、发展学生的认知结构。然而针对不同的认知对象,应有区别地分析他们已经具备什么样的基础,还有哪些基础知识不具备。同一课程,对于不同专业、不同年级的学生而言,因为其基础知识的差异而必须区别对待。“石油与天然气地质学”课程是地质工程本科四年级专业限选课程,学生已经学习了“构造地质学”、“盆地分析”、“沉积岩石学”等相关课程并具备此类基础,对学生的认知结构研究之后,适当地补充欠缺的基础知识,如有机地球化学、生油理论等,使其具备完善的基础知识,达到能够独立思考、讨论现实问题,并进行认知体系的自我建构,从而改善教学质量。学习任务的制订应当具有全局观念。“石油与天然气地质学”课程的教学和学习中,应当首先将该课程的整体框架介绍给学生,保证学生明确具体学习任务和整体教学目标之间的关系。每个具体教学任务完成之后,应当和学生讨论总结,明确该学习活动在复杂任务中的地位和作用,促进学生理解各学科间的基本结构和联系。没有哪种教学方法可以放之四海,针对不同内容、不同的教学对象,要懂得灵活施教。在具体的教学环节中,应当寻找教学内容的性质和学生的个体差异,教学方式因人而异,学生中心取向和教师中心取向可以交叉、混合使用,以求达到最佳的教学效果。“石油与天然气地质学”课程中的认知对象包括概念知识体系、复杂问题实践和行业规范内容等,三者性质差异较大,需采取完全不同的学习方法和教学模式。 建构主义指导下的教学改革设计 根据煤炭院校特征以及学生的专业知识背景,合理编排教学内容,以求达到最佳教学效果。教学要精简结合。河南理工大学地质专业的“石油与天然气地质学”非主干课程,其课时量为32课时,远远低于石油类院校,因此必须在遵循教学内容体系结构稳定的条件下将该课程的内容进行删减和融合。“石油与天然气地质学”基本内容包括了油气藏基本特征、油气藏形成理论、油气分布规律、油气田地质勘探4部分内容,其中前3部分内容为原理的讨论,第4部分内容实践性较强。由于课时量有限,将第4部分内容删减掉,而在具体原理介绍中加入勘探实例分析。另外,根据学生的专业基础背景,合理设置课程内容的授课方式,这样有助于学生知识结构的重新组构。比如,在油气藏形成理论的讲授中,应当对比“煤地质学”中煤演化生烃过程进行讲授,和学生讨论分析煤演化和油气演化的异同;而在油气田分布规律的教学活动中,应当加强与“构造地质学”、“沉积岩石学”、“盆地分析”相关内容的类比;在油气藏基本特征中,有关油田水特征的内容与“水文地质学”内容进行对比授课。强调学科知识系统化。“石油与天然气地质学”是一门知识衔接比较紧密的一门学科,各章节间联系紧密,在授课过程中应当重视知识系统化。例如,油气生成理论授课中,首先介绍传统生成理论的模式以及不同阶段的特征,其间可以对比学生在“煤地质学”等专业课程中掌握的煤演化过程,对比两者存在的差异和相似处,掌握沉积有机质向煤、石油、天然气转化的异同点;再分析不同油气生成理论在勘探历程中的应用和地位,找出传统油气生成理论如何指导油气田勘探,而未成熟-低成熟油、煤成油和天然气生成等理论与传统油气生成理论的区别,在油气田勘探过程中起到什么样的推动作用;最后介绍现在油气生成理论的完整模式,使学生能从发展的角度去认识“石油与天然气地质学”理论内容,从而有利于帮助学生建构系统、完善的知识体系。实验、实践并举,培养综合分析能力。#p#分页标题#e# 教师应该给学生提供复杂的真实问题,让学生利用已掌握的认知结构解决实际问题。在具体的实施过程中,将我国部分油田在勘探开发中遇到的实际问题纳入课堂讨论内容中,给出问题发生前的所有地质参数供学生分析,讨论方案确定后将解决问题后新获取的地质参数作为验证数据进行二次讨论,讨论过程中同学们积极回顾已经学过的相关知识内容,发现问题所在,寻求解决问题的有效途径。这样,在解决问题的同时增加学生对该学科的兴趣,完成认知结构的更新发展。另外,积极利用我校已经具备的开放实验室制度。我校与石油相关的实验室有河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室、中心地质实验室等,拥有大量常规地质仪器和大型地质仪器,学校鼓励学生在学有余力的情况下免费申请不同仪器的开放实验。由于“石油与天然气地质学”实验课时较少,应当引导学生在开放实验课题中选择石油、天然气相关实验进行练习。例如:在烃源岩质量分析过程时,鼓励参与烃源岩TOC测定、镜质体反射率Ro测定、干酪根类型识别等实验;在油源对比课程教学时,鼓励参与源岩抽提物和原油气相色谱、质谱分析实验;在储层特征识别时,要充分利用大型偏光显微镜、扫描电镜、能谱仪等进行观察;在油气运移授课时,鼓励利用不同精度显微镜观察不同类型岩石中裂缝组构,鼓励利用热台-荧光显微镜观察油气包裹体各项参数;在油气藏类型授课中,鼓励学生参与大型地震解释软件的使用,进而识别大型油气藏的类型。 在实验、实践环节启发学生解决问题的多解性,激励学生对问题解决存在多种观点,促进学生认知结构的构建和综合能力的培养。制订合理的学习目标和任务,合理安排教学内容及其顺序;针对不同内容,确定具体的教学方式、方法。根据学生的具体情况,制订合理的学习任务和目标,学习内容的难度设为中等,主要以基本概念、基础评价方法为主,涉及油田水特征、油气的物理化学性质、油气成藏静态要素组成及评价方法、油气演化模式和过程、油气运聚原理、圈闭形成及油气藏类型、油气富集控制因素、主要的油气田勘探方法概况等,其间穿插一些实例分析。教学内容的顺序也大致如上述,由简入繁、循序渐进。课程开始前,应当让学生了解整体的学习任务和目标,而在各章节开始时应明确该章节所处整个课程体系中的地位和重要性。对于“石油与天然气地质学”内容的学习,应当提倡区别对待知识差异。对于油气演化过程、油气运聚原理、圈闭的形成和有效性等基本理论框架,可以启发学生找出差异,进行知识结构的自我完善。而在具体的实验、实践环节,鼓励他们主动去寻找问题症结所在,鼓励他们在解决问题中的相互协作精神。明确教学目标,调查学生已具备的基础,找准适当的学习切入点。教学过程应当以学生为中心,联系他们原有的认识结构,找出与该教学单元相关的切入点。比如,在讲解油气生成理论时,应当用到构造沉降、煤岩热演化模式等相关知识;而在讲解油气藏特征时,会用到构造地质学中断裂系统、穹隆、褶皱以及沉积岩石学中的多种沉积相类型等相关知识。这些相关内容都可以作为新内容的引子和切入点,进而引起学生的求知兴趣。如果对于新知识的学习,学生们欠缺必要的基础知识结构时,应当先补充基础知识,然后进行新知识的学习,杜绝学生因基础不足而丧失学习积极性的情况发生。设置真实教学情境,引出研究问题。人们通常对于具体的、可闻可见的事物比较感兴趣,容易快速进入正题,而对于抽象的事物则相反。“石油与天然气地质学”是地质工程专业接触到的唯一含“油味”课程,所见所闻较少,面对初次涉及的抽象课程,学生们往往兴趣不大。 这种情况下,应当想方设法吸引他们的目光,除了讲授基本理论和原理之外,应结合国内外能源局势及油气勘探开发现状,结合我国油气勘探开发规划及其对人才的需求,吸引学生注意力的同时,让他们认清能源形势;在不同授课部分,结合油气田勘探生产中的具体问题,开设讨论、习题课堂,提高学生的动手能力和解决实际问题的能力,同时学生自觉回顾先前的知识内容,讨论课一般占总课程的1/3。这些方法启发学生自主发现问题所在,提高学生们学习油气地质的兴趣和热情。为学生提供真实的教学意境。通过学习,消除矛盾,实现新、旧知识系统的改进和更替。学习的过程包括对新信息的吸收和对旧知识系统的改进重组两个方面。学生们对地下水、构造地质、沉积学、盆地结构等基础知识方面均有零碎的旧知识系统,而在“石油与天然气地质学”的学习和反复揣摩中这些旧知识得到不断的应用,通过对油气藏生、储、盖理论的学习,可以将这些知识碎片完全吸收、消化并对其系统化,进而完成认知系统的意义建构。组织实践教学,培养基本技能和能力。“石油与天然气地质学”是一门具有很强应用性和实践性的课程,多种实践活动是帮助消化知识、构建认知系统的有效手段,这项活动不能被课堂授课所代替。例如,储层类型的识别、盖层封盖能力的鉴定、生油岩演化程度的判断、生储盖组合的判断等等,都必须在实践教学环节中进行,进而锻炼学生的动手能力,促进认知系统的更新和重构。然而,这项工作在煤炭类院校常常被忽略,建议加大实验、实践课时;而同学们也可通过选修相关的开放实验课题来完成部分实践课程。完善建构主义教学测评体系。教学测评应分教师和学生分别进行。 对于教师的测评主要在于以下几个方面:①是否从权威授课者转变为学生认知的合作者或辅导者;②是否鼓励学生解决问题的多解性;③有没有给学生创设良好的学习环境,使他们可以通过实验、实践活动进行独立探索或者协作完成学习内容;④是否给学生提供了真实、复杂的实践问题供学生分析、研究;⑤是否从学生已有知识结构出发,进行引导。另外,对于学生的测评方法也应当有所改变,不应以学生记住知识的多寡来衡量,而应当以学习中主动参与程度、协作中的贡献大小、意义建构水平等因素进行综合评价。对学生的测评内容应当包括:①学生是否积极地进行认知结构的重建和理解;②学生是否积极地参与教师、同学的协作,解决真实问题;③学生是否主动承担了更多的管理学习任务。通过同学和教师反馈的信息,学生们能够真实地认识自我、完善自我,更加积极地参与到协作、认知结构自我构建中来,进而达到增强学生们自我教育能力和水平的目的。将建构主义思想运用到“石油与天然气地质学”教学中去,遵守自主学习、真实性、基础性、全局性和灵活性等原则,因地制宜地将授课、讨论、实验与实践相结合,预期在教学上取得以下成果:教师的基础知识授课,可使同学们了解“石油与天然气地质学”的基本理论、概念和评价方法。复杂问题的课堂讨论,增加大量的自主学习机会,将大大提高学生的学习兴趣,促使其积极回顾已有的基础知识,自学相关未知领域知识,由被动学习变为主动学习,同时课堂讨论使学生们能够自主分析油气田勘探开发中遇到的真实、复杂的实际问题,而不仅仅是“纸上谈兵”。开放实验和实验课的训练,将大大提高学生的动手能力,学会如何利用实验去解决实际问题。整体性的教学方式使学生明白整个学习内容为一有机结合体,各部分内容皆有衔接和相互作用,同时和自己已有的知识结构存在大量联系,在不断碰撞、思考、实践、更新认知中完成新知识系统的自我建构。在学习过程中,学生将体会到建构主义教学方式的科学性,在未来的学习生活中学会如何自我学习。#p#分页标题#e# 结论 建构主义学习理论强调学习的主动性、社会性和情感性,认为学习是学生建构自己知识的过程,是新旧经验之间的双向的相互作用过程。建构主义教学应当遵循自主、真实、基础、全局、灵活等原则,合理编排教学内容。在教学实践过程中应当明确教学目标,调查学生已具备的基础,找准适当的学习切入点;设置真实教学情境,引出教学、研究问题;根据教学内容,确定具体的教学方式、方法;组织实践教学,培养基本技能和能力;完善建构主义教学测评体系。建议在“石油天然气地质学”教学中大胆尝试建构主义的理论和思想,相信会取得良好的教改效果。 地质学论文:地貌与第四纪地质学课堂教学论文 一、课程课堂教学改革的实践 高职院校课堂教学的改革,需围绕职业导向的专业建设来实施,企业行业职业岗位所需的相关知识、技能、职业素养等构筑了专业建设的方向、目标;在组成专业建设的课程体系下,具体课程课堂教学的改革,还需要根据课程本身的特点进行,一门课程及至一个专业要具有顽强的生命力,必须提高课堂教学质量,形成自己的特色。 (一)课程教学内容的改革 地貌与第四纪地质学课程内容广泛,是一门综合性课程,实践性、应用性极强,课程的教学需从高职院校的学生实际出发,本着“理论够用突出实践”的原则精选教学内容,灵活运用多种多样的教学手段及教学方法,突出实践的环节,结合与企业行业职业岗位相关的工作内容及案例进行教学. (二)教学方法的改革 学习过程中需要增加实习实践课的比重。其次,从学生个人角度出发,应重点突出个性化教学。进行个性的培养是我国教育急待进行的改革。第三,各种教学手段教学方法的灵活运用。教学实践证明,现场教学、案例教学、情景教学、合作教学等是本课程最实用的教学形式。课堂教学之外,充分利邮箱、QQ等网络联系方式,以及班级相关活动等及时反馈信息,巩固课堂教学效果,做到与学生充分交流,了解学生现状,对授课内容及方法进行调整,在后续教学中做到有的放矢,不断丰富完善课堂教学。 (三)注重实践课及技术技能的训练 应用类课程要贯彻“能力为中心”的教学指导思想,这就需要在实习实训中注重做到知识的活学活用,针对不同区域、不同专业的要求,在掌握基本概念、基本理论的前提下,增强实用性。如在云南区域,在工程地质及水文地质工作中,根据专家多年的实际工作经验,第四纪沉积物应注重沉积“相”的学习,即不同类型第四纪沉积物的识别,而沉积时代对其工程地质意义的影响往往不大。反之,有的沉积物如黄土,几大类型黄土的工程性质相差明显,往往与形成时代、地层序列密切相关,这就需要紧密联系形成时代学习相关沉积物的性质。在技能培养方面,做到基本技能的反复训练,如沉积物岩性、沉积类型的判别,地层产状的测定、沉积环境的初步分析等,注重学生实际操作能力的培养。 (四)重视职业素养教育,培养终身学习的理念 高职院校的课堂教学同时承担着高素质及高技能人才培养的任务,而素质教育的主渠道仍在课堂教学。在教学中要有效渗透思想教育内容,培养健康的职业理念,做到循序渐进、不断积累,加强职业素养的养成。培养终身学习的理念也是现代高职教育的重要组成部分。在知识、理论的学习方面,高职院校多强调理论够用,不追求知识内容的系统、完整,但在本课程的教学中,发现知识、理论的系统、完整毕竟是学生今后较高层次的发展目标,针对职业导向的高职教育而言,可以围绕具体的职业需求构建课程体系,进行相应的课堂教学,但着眼于学生的未来发展,应该在个别教学、拓展课程等提高的环节,适当兼顾学科知识的框架、体系,因材施教,开放式教学,并培养学生面向未来的学习、发展理念。教学不仅是为了教会学生新的知识,更重要的是培养他们独立获取知识的方法,培养分析处理信息的能力,从“学会”转向“会学”。学生只有具备了终生学习能力,学到应用性的知识和技能,才会在实际工作中不断更新知识,与时俱进,适应社会发展的需要。高职院校学生往往活泼好动,具有创业的内在优势与动力,创业教育也是高等教育的重要任务之一,针对学生的未来发展,也应注重培养学生自主创业、积极生存的能力。 二、第四纪地质课堂教学改革的方向 高职院校的课堂教学改革,要求切实抓好社会需求导向。着眼于高职院校课堂教学改革的趋势,本课程在实践教学中力求做到: (一)立足现实,充分利用各种资源,突出实践 现实条件是进行课程教学的客观基础。限于多方面的因素,如职业院校的总投入不足而带来的硬件、软件条件的落差,但最突出的是地学进行工作的场所是广阔的大自然,其中的诸多工程地质现场条件多难于室内或学校内部进行模拟,但职业导向的教学改革又对相应的实践教学提出了更高的要求。因此,充分利用有限的教学资源,周密科学安排相对集中统一的教学实习,并利用现代科技设备创造条件加深实践性课程的相关内容,是进行地貌与第四纪地质学课程课堂教学的现实途径。 (二)加强专业课程间的联系与沟通 课堂教学主要围绕专业建设进行,如何发挥专业相关课程的作用,并且做到协同进行,也是进行高职教学改革的关键。现在适合高职专业教学的教材还相对较少,各专业课程选用的教材协调性差,往往具有理论内容过多、重复,职业技术技能表现不强,与实际施教条件差异较大等现实情况,并且各专业教师构成也较复杂,有工科、理科教师,有企业行业来源,也有校外兼职、退休返聘来源,建立相关教学制度,充分进行课程教学内容的讨论、协商,并进行相应的教材建设,明确课堂教学的具体目标,方能增强实效,真正有效提高课堂教学质量。第四纪地质在专业课程设置里处于承上启下的重要位置,内容多而广泛,与前期、后续课程联系密切,在专业教学中易于产生专业导向性不强及过多涉及后续课程的相关专业知识等较片面的问题,这都需要着力联系相关课程的教学,明确具体的教学内容、任务,增强教学的实效性。 (三)进行开放式教学改革 这包括两个方面。一是充分联系行业企业,共同进行课程建设。课程教学要保持旺盛的生命力,必须及时、充分了解行业企业的岗位要求及变化,适时调整课堂教学的相关内容,拓展服务领域,并在行业企业充分参与下,加强职业技术技能的实习实训,并促进知识的领会与掌握。当前虽然存在企业积极性不高,校企合作难度大现实问题,但随着我国经济社会结构的转型与提高,企业行业的提升及与职业教育的协同发展已成为必然。及时了解企业发展中存在的各种问题,特别是对于所需人才的具体要求及期望,进行有效沟通,在课堂教学中方能做到有的放矢,提高课堂教学及人才培养的针对性、前瞻性。高职院校要在校企合作中真正发挥主导作用,还需要在第二个方面着力实施:经常联系高水平的职业院校,不断学习国内外先进的教学理念、教学方法,不断进行课堂教学的创新;在专业上,联系相关的科研院所,了解学习最新的科技动态及其向实际应用的转化,从而在区域行业企业的发展中,真正起到引领作用。这些都需要课堂教学前瞻性地进行相关工作。 三、结语 在职业院校人才培养模式改革中,课堂教学是人才培养的主要形式,是组成高等职业教育的“细胞”。进行课堂教学的改革,决定了人才培养质量是否能有效提高,事关高等职业教育课堂教学改革的成败。本文全面总结分析了地貌学与第四纪地质学课程的课堂教学,提出与课程特点相融合的教学方式、教学方法,并着眼于专业的职业岗位需要,提出进一步的改革目标、实现途径。只有进行课程课堂教学的不断创新,提高专业课程的培养培训效果,形成自己的课程乃至专业培养特色,方能真正做到提高课堂教学质量,提升高职专业人才培养水平,从而服务于区域经济社会的需要,搭建高职院校通向未来发展的桥梁。 作者:杨超 张艳奇 齐武福 单位:云南国土资源职业学院 地质学论文:基于几何学构建本科生构造地质学实习课内容体系 摘要:构造地质学的内容或研究方法包括几何学、运动学和动力学三个部分。这三个部分相互衔接穿插,但以构造几何学为基础。对于本科生初学者,构造几何学是一个切入点,也是本科生能否对构造地质学产生兴趣的关键,随堂实习课在其中起着重要作用。因此,在构建实习课内容时,应以构造几何学部分为主,兼顾运动学和动力学的学习。 关键词:构造地质学;实习课;内容体系;改革 构造地质学是地质学的重要分支科学,以研究地壳及上地幔地质体的形成、形态和变形构造作用的成因机制及其相互影响、时空分布和演化规律为其主要目标。构造地质学堪称“地质学中的哲学”,可分为大地构造学(在1∶20万及以下比例尺地质图上能见其全貌的构造单元)、“狭义”构造地质学(在1∶5万地质图至手标本尺度上能见全貌的构造)和显微构造学(显微镜下可以观察到的构造)。本文的构造地质学主要指的是“狭义”构造地质学,其研究方法是利用野外观察、地球物理探测、室内试验和基于连续力学的计算来研究地质构造。构造地质学内容或研究方法包括几何学、运动学和动力学三个方面[2,3],这三个方面不是独立存在,而是相互穿插衔接。对本科生初学者来说,构造几何学概念的建立是最重要的,也是最基本的要求,必须通过大量的实习才能取得好的效果。这就要求在构建实习课内容时,合理分配学时,并精心组织内容。本文将结合教学实际,对本科生构造地质学实习内容及教学环节等提出一些看法,供同行交流。 一、构造几何学的内涵 构造几何学是指地质构造的形态、大小、产状以及各构造要素之间的几何关系,他们组成完整的具有几何规律的构造系或型式。构造几何学应含制图学[1]。运动学是指岩石作为整体或其内部各部分从形成至变形期间所经历的过程和发生的运动,是由岩石或岩层中的原生构造、次生构造所揭示。运动学含定年学和GPS技术[1]。动力学是指产生构造的力、应力和力学过程,其目的是查明变形应力的性质、大小和方位,常以应变分析和流变分析为基础。上述三个方面中,几何学是构造解析的基础,也是最具有实际应用价值的部分[2,3]。 二、构造几何学的意义 构造几何学的意义主要表现在三个方面,一是帮助学生建立构造的概念模型,二是帮助培养学生的绘图能力,三是在探矿等方面的实际应用。构造几何学分析也是构造的描述性分析,是构造研究第一步的也是最基础的部分,是对构造位态、规模及其相互之间关系的分析描述,帮助定义构造类型、构造样式,建立构造变形场。构造几何学分析为运动学分析和动力学分析打下基础,例如顶厚褶皱或多排线状褶皱,很可能是纵弯褶皱作用的结果,岩层受到了垂直褶皱长轴方向的水平挤压;再如,断层面上的一条水平擦痕,则指示断层两盘发生了走向运动,断层两盘受到剪切力作用。构造几何学分析之下的运动学和动力学分析,既可帮助理解构造形成的动力学机制,理解构造动力学背景,又可反过来指导几何学研究,帮助预测未发现的构造,如构造应力场计算预测裂缝分布。在油气探测、矿床寻找等实践活动中,往往需要构造大小规模、排列分布等方面的资料,如某圈闭构造的产状及闭合幅度、矿体大小及展布方向等,这都是几何学方面的内容。这些参数有时可在野外直接测量活动,更多的情况则是根据间接资料如地震资料等通过编图获得,如剖面图、构造图等。在编图过程中,培养了学生的绘图能力,帮助建立了构造的空间概念,帮助理解构造。 三、加强构造几何学概念的措施 1.依据多资料多方法多手段建立产状概念。产状乃岩体在地壳上的赋存状况,包括岩层面的空间方位和倾角以及岩层厚度,是建立空间概念、进行构造分析和读图分析的基础。这里的产状主要指的是面状构造(岩层面、断层面等)的空间方位和倾斜程度,有走向、倾向、倾角。产状可在野外露头上直接测量获得,也可根据诸如钻井、地震资料,利用间接手段得到。随堂实习课,学生学习的方法应包括:在地形地质图上,应用“V”字型法则、“弧弦法”、“三点法”等求产状。“V”字型法则可以帮助判断岩层走向和倾向;“弧弦法”是在地形地质图上,通过制作同一层面上两条平行走向线的方法获得的;“三点法”的基本原理是三点决定一个面,资料来源于钻井或地震。赤平投影是间接获得岩层产状的有效方法,它既可方便地表示面、线构造的产状及其相互关系,又能进行要素统计和几何关系解析。赤平投影方法的学习和应用,还可帮助学生建立构造的空间概念。 2.通过读图和编图理解构造几何学。(1)读图,读图主要指阅读分析地质图。先读水平岩层和单斜岩层地区的地形地质图,然后读带断层和褶皱的地形地质图。在此基础上,读复杂褶皱区地质图。(2)编图,表达一个构造的最基本图件就是平面图和剖面图。通过编图,使学生对构造三维空间形态有更深的理解,同r培养学生动手能力,这也是将来工作所必需的基本技能。地质图和构造(等高线)图是最重要的平面图。地质图可以根据岩层露头点和倾斜资料,利用放线距进行编制,可编制一个层系的简单露头线,也可编制带不整合或其他构造的多层系露头线。构造图是表示某一个面(岩层面、断层面等)的高低起伏变化,可根据钻井资料、地震资料编图,并对图件所反映的构造形态做出简要分析。从编制一个简单背斜构造图入手,再编制有断层和褶皱地区的构造图。剖面图一般指的是横切构造的铅直剖面。在本科生学习阶段,制作剖面图,主要是在地质图上进行。可在1幅地质图上的多个方向编图,这样会使学生对构造有一个全方位的理解,从二维图上“看出”三维构造。剖面图的编制可从简单的入手,如先编制单斜层剖面图,然后逐渐过渡到编制复杂构造区剖面图。根据野外节理产状统计资料,用赤平投影方法编制等密图,学习节理资料的统计方法,进一步理解产状概念和构造三维形态。(3)综合作业,在课程后期,安排综合分析作业,所分析的图件应较复杂,包括不整合、断层、褶皱以及岩浆岩体等构造现象,分析构造特点、演化历史及动力条件。同时编制1―2幅剖面图、构造纲要图,最后写出总结报告,培养学生综合分析能力。最后,在教学过程中,应结合讲课内容安排1―2次野外实地讲课,如好的褶皱构造、断层构造露头等,使学生对构造形态有更好的理解。 四、效果分析 在构造地质学的教学过程中,难点之一就是表现在各构造及构造间关系的空间概念建立上,不能根据地质图、构造图想象出实体构造形态和方位,从而影响了学习兴趣和对构造地质学的理解。而这一问题的解决,只能靠大量的练习和观察才能解决。通过上述的实习课内容的补充调整和安排,在教学过程中得到了良好的教学效果,也得到了学生们的认可。通过实习课,学生的读图能力、做图能力和综合分析能力都有明显的提高。随堂进行的2次野外实地教学,极大地调动了学生的积极性和学习兴趣,有道是百闻不如一见。学生实地观察、实地测量、实地分析讨论,取得了非常好的教学效果。这样的实地教学不同于认识实习和综合地质实习,它是紧密结合教学内容,主题明确。实习课内容的整合凝练,帮助学生对构造地质学内容和研究方法的系统理解和掌握,也使学生懂得了实际应用,明确了学习目标,提高了学习兴趣,课堂气氛活跃,课后积极思考和完成作业。总体教学效果优良。 五、结论及建议 在新的形式下,构造地质学实习课的教学面临着新的挑战,其内容既要体现传统经典,又要体现当展要求。在构造地质学实习课内容编排和讲授环节上,应以构造几何学为主,兼顾运动学和动力学。只有这样,才能让学生对构造地质学有一个系统的理解,提高学习兴趣,取得良好的教学效果。 地质学论文:防震减灾类专业遥感地质学教学改革思路浅析 摘 要 本文从与时俱进更新教学内容、科学构架以防震减灾为特色的教学内容、改革实验教学体系和实验教学内容来阐述教学内容改革思路;并提出实施启发式教学、利用计算机网络技术平台,开展多元化考核方式等来改进教学手段和方法。 关键词 防震减灾 遥感地质学 教学改革 0 引言 防目萍佳г菏侵泄仅有的以防灾减灾高等教育为主的新升本科院校,学院2008年开设地质学专业,该专业于2012通过教育部本科专业合格评估。地质学专业是我院培养防御地震与地质灾害专门技术人才,以防震减灾为特色的专业。“遥感地质学”是一门将遥感技术与地球科学结合在一起的应用性很强的课程。①目前国内各地质类院校纷纷开设了此课程,教学内容由遥感原理理解、遥感图像分析和遥感应用三部分组成,学院自2010年开设“遥感地质学”课程以来,教学内容设置和其它地学院校毫无差异,没有突出防震减灾专业特色。为防震减灾类专业设置的遥感地质学课程,它的教学内容和重点都应该和其它院校的该课程有所区别,要求学生不仅要掌握遥感技术的基本知识以及遥感技术在基础地质中应用,还要求学生深入地了解遥感技术在防震减灾方面的应用,包括利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别,利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用以及高分辨率遥感数据的地震灾害应急和快速评估。遥感地质学作为防震减灾类专业的一门专业必修课,在对学生的培养中起着至关重要的作用,其教学内容和教学方法也需要在传统遥感地质学教学上有所改进,才能适应防震减灾类专业人才培养的需要。 本文将从教学内容、教学方法和手段等几个方面入手,并结合我院实际情况来阐述防震减灾类专业遥感地质学教学改革的总体思路。 1 教学内容改革 1.1 与时俱进更新教学内容 教材是知识系统性的总结,也是教师进行教学的基本材料。表1统计了我国20世纪80年代该门课的教材出版情况,从表1可看出专业教材的出版周期较长,而遥感技术发展速度非常快,在地质学中的应用也向立体化、多层次、多角度、全方位和全天候方向发展,从而使教材中的内容具有明显的滞后性,很多最前沿的新技术方法和新知识应用案例没有实时写入教材。学院2010年开设遥感地质学课程以来,根据当时教材出版情况,选用1994年朱亮璞编写的遥感地质学。随着20多年遥感的快速发展,特别是进入21世纪后,高分辨率卫星的频繁发射,出现了多种类型的高精度遥感数据以及相应配套的数据处理软件和方法,致使教材中的第三章遥感图像类型和特性和第四章遥感图像处理都明显不适用于直接教学,需要教师查阅资料补充教学。2015年底遥感地质学作为校级重点课程来建设,通过课题组老师的商议决定从2016学年开始更换为最新出版的2013年田淑芳主编的遥感地质学。即使是更换了新教材,随着航空业的发展,每年都新增不少类型的遥感数据、处理方法及新的应用,需要授课老师与时俱进地更新教学内容才能取得更好的教学效果。 1.2 科学构架以防震减灾为特色的教学内容 由于防灾科技学院地质学发展的历史较短,没有专供防震减灾专业使用的《遥感地质学》教材,前几年的课堂教学也基本按照教材的前八章来讲授,没有突出防震减灾的特色教学内容。因此今后的教学应从国内外遥感技术在防震减灾应用相关的重要的学术期刊、研究项目等参考资料中精选出遥感图像分析和遥感应用两部分教学内容,从而构建出服务于防震减灾专业的科学合理的遥感地质学课程体系和教学内容。引导学生课下时间主动查阅在防震减灾研究领域中遥感技术应用的相关资料和文献实例,开阔学生的视野,培养学生自我查阅资料的能力和学习的主动性,从而提高学生的综合素质。并以“宽口径、厚基础、重素质”为原则,选取能够激发学生独立思考能力、解决实际问题和创新能力的地震遥感发展前沿动态的教学素材,倡导学生以多种形式参与讨论与防震减灾相关遥感地质学问题。 1.3 改革实验教学体系和实验教学内容 实验教学是遥感地质课程教学的重要组成部分,也是学生实践技能培养的关键环节,②通过实验教学环节,使学生们真正掌握应用遥感技术解决地学问题的工作原理、方式和流程等。我院地质学专业从2010年开设“遥感地质学”课程,2013年建成地貌第四纪与遥感实验室,同年秋季学期开设遥感地质学实验教学内容,实验项目是参照其他院校同类课程所开设的,现阶段教学体系只包括10学时的实践课,内容包括立体镜的使用(1学时)、典型航片的地貌解译(1学时)、ENVI软件的使用(4学时)、岩性和断裂的解译(4学时)。由于没有结合本校的地质学专业服务于地震行业的特色与学生的实际和社会需求来进行,因此实验教学的效果不佳。2016学年课题组重新修订教学大纲,实验学时由现阶段的10学时增加到16学时,在原有的实验内容上了增加利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别(2学时),利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用(2学时),高分辨率遥感数据的震害调查、应急和快速评估(2学时)。 2 教学方法和手段改革 教学内容是选择教学方法和手段的依据,遥感地质学课程教学内容集传统理论文字知识和大量现代遥感图像为一体,针对理论文字进行阐述应选用传统教学方法,而针对现代遥感数据应用于防震减灾专业则需要采用现代教育技术。因此该课程教学过程中需传统教学方法和现代教育技术两者互相结合,互相补充。 2.1 创设问题情境,实施启发式教学 教师应在课堂中采用讲授法和师生专题研讨法来改变传统的填鸭式教学,为了实施启发性教学,教师在课程的不同阶段创造性地设计一些学生力所能及的问题,激发学生的学习积极性。例如在讲第二章遥感物理基础时可以提出“遥感图像上的颜色和地物是一一对应关系吗?”“为什么?”这种开放性的问题,可以激发学生的想象,让学生从遥感的基本原理去思考问题。实践证明学生都能基本抓到问题的要点,最后将不同章节的内容联系起来,回答了这个问题学生就能把第四节地物波谱特征、第三节遥感常用波段设置和第五节遥感图像色彩三节内容有机的联系在一起。理解这三者的关系也就为后面遥感目视解译打下基础,在后续的遥感解译中学生就能轻松掌握遥感影像上地物的颜色不仅和地物自身的性质有关也和所选数据的波段有关,通过这种创造性的设置问题,大大提高了教学效率。 2.2 利用计算机网络技术平台,丰富教学手段 随着现代网络科技的快速发展,应利用多媒体与现代动画技术相结合来进行遥感地质学课程教学。针对遥感地质学中的遥感理论部分的重点和难点在教学方案设计时除了利用多媒体技术图文并茂地进行讲解外还可采用现代动画技术进行展现;针对遥感在地质上应用部分,应设计与理论教学内容相匹配的计算机解译分析专题,取代当前简易的纸质卫星影像的手工解译。应利用一些免费的高分辨率卫星图片例如Google Earth来获取教学数据,同时收集与活动断层研究、地震震害评估、区域调查及地震预报中发挥重要作用相关的遥感地质学教W信息。计算机网络技术是丰富教学内容的主要手段,也是提高学生对具有防震减灾特色遥感地质学的兴趣和加深学生对地质现象理解的重要途径。 2.3 实施多元化考核方式,合理分配考核权重 以转变观念为先导,树立以就业为导向、以能力和素质考核为中心的课程考核观念,全面考核学生的能力和素质,突出能力本位,真实反映学生应用能力的培养水平。③遥感地质学是一门理论与实验相并重的课程,理论是基础,实验是重点,传统的卷面考试对理论内容部分考核效果较好,而实验部分笔试却很难考核出学生对知识的掌握能力,需要加强学生的动手能力的考核。因此,在课程考核方面,考虑从原来的单一的理论考核转变到采取“平时成绩30%+实验技能30%+期末考试40%”相结合,在考试内容上注重基础理论和能力的结合。通过实施多元化考核方式,以考核促教学,形成“教、学、考”的有机互动,从而达到更好的教学效果。 3 结束语 遥感地质学作为防震减灾专业的专业必修课程,需要全面深入地进行教学体系改革,其内容应实时更新并突出防震减灾特色,同时应加强实验教学和建立完善的实验教学体系。此外通过教学方法与手段改革,高清晰度的航片卫片资料的使用,激发学生对遥感技术理论学习的兴趣,自主地参与各个教学环节,改变考核方式使学生更加重视培养空间思考能力和实际操作能力,为今后从事地震监测预测和应急救援工作打下坚实的基础。 防灾科技学院2016年度院级教研项目:地质学专业活动构造遥感信息分析实践模块建设研究(JY2016B01)和防灾科技学院第九批重点建设课程项目共同资助 地质学论文:师范院校“地质学基础”的教学实践与反思 摘要:本文在分析总结师范院校地理科学专业的“地质学基础”教学特点的基础上发现:当前在师资、教材、实验室和野外实习四方面都存在严重问题,进一步结合个人在课程教学中的体会,指出要在师范院校现有教学资源的条件下有效提升教学质量需要做好六方面的工作:加强师资、更新教材、教学改革、改善实验条件、重视野外、利用好网络资源。 关键词:师范院校;“地质学基础”;教学 一、前言 “地质学基础”又称“普通地质学”(简称“普地”),是当前国内师范院校地理科学专业一门必修的专业基础课,该课程主要介绍地质学的基本原理和基本技能,为学生后续学习自然地理专业课以及未来从事教学或科研工作打下良好的地质学基础。近年来随着师范院校本身发展定位的调整以及招生规模的不断扩大,“地质学基础”课程教学在具体实践中遇到了一系列问题和挑战,如何最大限度地在师范院校现有教学环境下提升教学质量是所有从事“地质学基础”教学的一线教所面临的紧迫难题。本文将结合陕西师范大学旅游与环境学院地理科学专业“地质学基础”课程教学的实践和改革经验,探讨在当前新形势下如何利用好师范院校现有的教学资源有效促进“地质学基础”课程教学改革的出路和手段。 二、师范院校“地质学基础”课程现状 由于师范院校地理科学专业学生在后续课程学习和工作中都离不开地质学的基础知识,因此一直都将“地质学基础”作为一门必修的专业基础课,给予了高度重视[1]。该课程是基于野外考察和实验观察的一门实践性非常强的专业课程,包括了课堂理论教学、实验室观察实验教学和野外地质实习教学三个相互独立但又紧密联系的环节和部分。长期以来,在大多数师范院校的地理科学专业中仅开设了这一门地质类课程,不像地质专业还有“岩石学”、“矿物学”、“构造地质学”等相关后续课程继续深入学习和了解地质学领域。因而,在师范院校中“地质学基础”课程课时量安排较多。 三、“地质学基础”课程教学存在的问题与不足 1.师资力量薄弱。“地质学基础”课程体系庞杂,知识内容丰富,在专业地质院校中通常会由一个各学科出身的教师组成一个分工明确的教学团队负责“普地”教学。而在师范院校中则往往只有一名或至多两名地质学科班出身的教师负责全系(学院)的“地质学基础”教学,教学任务繁重。而当前高校教师在教学之外又承担着科研任务,一旦该教师需要离校进行野外考察或参加学术会议,整个学院的“地质学基础”教学活动就只能暂停。 2.教材建设滞后,知识内容陈旧。当前大多数师范院校采用的教材普遍时代较老,教材知识老化,无法涵盖和体现最近十多年国内外地球科学发展的最新成果。由于教材较为陈旧,必然会使得教学效果大打折扣。加之师范院校本身地质学研究薄弱,难以及时了解地质学前沿科学进展,使得当前师范院校“地质学基础”课程教学内容和知识体系严重脱节滞后于科学研究,亟需得到更新。另一方面,师范院校总体人文学科强而理工科弱,造成的直接后果是学生普遍数理基础薄弱,在“地质学基础”中涉及较为复杂的物理变形和化学变化部分内容就会遇到学习困难,从而对矿物岩石和构造地质这些重要组成部分难以深入理解。 3.缺乏实验室硬件设施,教学形式单一。地质学教学中有很大一部分的实验内容,比如实验室内矿物岩石标本的镜下观察鉴定和地球化学部分内容的实验室操作对于观察地质现象和理解地质过程至关重要,然而大部分师范院校因为缺乏相应实验设备只能舍弃这些重要的实验环节而仅仅停留在学生对矿物和岩石标本的肉眼观察上。这样一来就将在显微镜下栩栩如生的矿物岩石标本变成了死记硬背的知识点,失去了学习的乐趣。 4.野外考察实习难以深入。地质学是一门来自于野外观察实践的科学,只有经过长时间的野外实践才能牢固掌握相关知识[2]。大部分地质专业在四年里要进行累计超过两个月的地质学各个方面的综合野外实习,然而师范院校的地质学实习往往只是作为自然地理六大要素实习的一部分,不能进行长时间的系统野外训练。加之很多学校实习经费紧张,只能人为压缩实习时间,在短短的1―2天内进行地质学实习,很容易走马观花流于形式。学生没有充足的时间进行足够的野外训练,最终也很难学到相关的地质技能,等真正见到了地质现象也是“两眼一抹黑,一问三不知”。 四、改进措施与途径 无独有偶,上述这些问题不仅在师范院校内部广泛存在,在一些石油院校的地质学教学中也存在。下面结合笔者的具体教学实践经验提出了六条相应的改进措施与途径。 1.加强师资队伍建设。在教师人员招聘和团队建设时,有意识的加强地质学背景的人员补充。同时,在当前国家放开科研人员兼职的形势下,师范院校可以从其他地质院校或研究单位聘用学有专长的教师或研究人员充当兼职教师进行授课。 2.更新教材,及时了解学科前沿。教师应当多采用国内地质学领域的新颖而有价值的优秀教材,不要把自己局限于只使用师范院校自己编纂的教材,而且尝试借鉴国外优秀地质学教材用于课堂教学。在正式上课之前,教师需要多关注地质学国内外前沿进展,广泛阅读地质学研究文献,及时更新自己的知识体系,在课堂教学中多给学生介绍“地质学基础”的前沿进展和发展趋势,从而弥补教材知识陈旧的不足,拓展学生的专业视野。 3.开展课堂教学改革。大学学习本身是一种主动性极高的知识和思维探索,需要主动和高效的自学能力作为基础。在“地质学基础”课堂教学时间不断压缩的情况下,教师只能也应该鼓励学生开展课外自学。如果不能让学生认识到自学的重要性并积极训练这种能力,没有学生课前和课后的认真准备,那么教师在课堂上的讲授将会事倍功半,因而寻找一条督促学生主动探究式学习的有效途径显得迫切而重要。可以让学生提前获知自己要讲解的知识内容,上课时提前预习相关知识点,同时采用互动式教学,激发学生学习兴趣。对于一些地域性比较强的知识点,比如说喀斯特地貌部分,可以鼓励来自广西或贵州等省区的学生自己收集材料,走上讲台为大家讲授,具体讲述方式也可以由主讲学生自己把握。通过这种方式不仅锻炼了学生的自学能力,也更好地引导了学生学会观察自己身边的地质现象。 4.创造实验条件。尽量利用现有资源设计一些简单易行的实验,让学生在实验操作中体验地质学科学的探索乐趣。 5.重视野外地质实习。地质学来源于野外考察,地质学的教学也离不开野外考察,因此即使在经费紧张的情况下也要尽可能创造条件带领学生在学校附近进行一些力所能及的野外实习。走出教室创造条件让学生走进大自然近距离观察地质现象,学以致用,激发学生的学习兴趣。 6.利用多媒体和影像资料辅助教学。在学校教学硬件设施和师资力量不足的情形下,可以利用网络教学资源实现跨越式发展,具体说来包括以下三个方面:(1)鼓励学生在自学网上共享国内地质学精品课程和国外优秀教学网站。(2)BBC、探索发现、美国国家地理等拍摄的大量地质学纪录片可以直接用作教学素材。(3)通过微信、QQ和微博等方式向学生分享一些精美的地学图片用于地质学教学的案例分析,很多地学工作者的博客也经常会分享一些科普文章。如果充分利用好这三方面的资源,就可以极大地弥补师范院校师资力量和硬件设施的不足,让学生在足不出户的情形下开展有效的地质学学习。 五、结语 “地质学基础”是师范院校地理科学专业一门必修的专业基础课,对于学生学业发展至关重要。本文通过对师范院校的“地质学基础”教学现状进行分析指出,由于受到自身条件的制约,在当前“地质学基础教学”中出现了四个主要的问题,严重影响了教学质量的提升。在前人研究的基础上结合个人教学经验提出了六点改进意见,认为在现有条件下依然可以采用一些途径改良教学环境,提高教学质量。 地质学论文:从工程地质学教学中研究知识的传承与创新 摘要:知识本是历史的、创造的、流动的,虽然现在教材中许多知识成为无需证明的常识,但都是在知识历史长河中沉淀下来的精华。文中通过对工程地质学的概念、定律以及理论背后的思想、观念和方法的探讨,研究在教学中加强科学知识探究过程的理解和训练,使学生有意识地了解人类智识的发展轨迹。通过对岩石成因、河流地质作用以及地震等知识的探究过程,了解知识传承是一个曲折向上的过程,并在其中理解创新的真正意义。 关键词:工程地质学;探究过程;传承与创新 一、引言 工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的科学,是地质学的一个分支学科。它产生于地质学的发展和人类工程活动经验的积累中。在土木工程专业培养体系中,工程地质学是一门重要的专业基础课。该课程是以地质领域的基本知识为背景,既系统介绍了岩石、土及地下水的基本知识,也研究了不良地质作用、岩土工程勘察等实践性较强的内容,由于课程实践性太强,培养计划一般又安排在低年级教学,所以学生普遍认为内容难以理解,教学效果不佳。为此,广大教育工作者也是各尽所能,力图改变不利的局面。大多数是从培养学生的学习兴趣、优化教学内容、创新教学手段入手,或者从实践教学出发,试图通过直观感性认识来提高学生的学习兴趣,提高教学效果,也有通过调整课程体系,增加学生的兴趣点,大家的落脚点都是从地质思维到创新思维的培养,或者是在教学过程中就关注了创新思维和创新能力的培养。 地质学知识都是有历史的,是在流动中不断创造和发展,在这历史、创造和流动过程之中,一些东西消失了,也有一些东西遗留了下来,其中很多思想、观念和方法仍然是我们当下学习的主要内容。本文以工程地质学中岩石成因、河流地质作用以及地震地质作用为例,研究人类对这些知识的探究过程,使学生了解人类知识的发展轨迹,理解其中的思想、观念和方法,从中传承精神,体会创新。 二、工程地质学知识的探究过程 工程地质学一般可概括为以下几个方面:研究岩体、土体的空间分布规律和工程地质性质、分类,岩石和土的成分和结构,以及在自然条件和工程作用下这些性质的变化趋向;分析和预测在自然条件下和工程建筑活动中发生和可能发生的各种地质作用和工程地质问题;研究防治不良地质作用的有效措施;研究工程地质条件的区域分布特征和规律,预测其在自然条件下和工程建设活动中的变化和可能发生的地质作用,评价其对工程建设的适宜性。 工程地质学的研究内容都是经过人们长期的实践经验总结出来的,并在工程践中经过检验的人类智慧的结晶。它们的形成是一个长期的、经过很多波折的过程,我们在讲述这些知识时,也应该让学生了解一下这些知识形成的过程,以及这期间的思想、观念和方法,对于学生理解工程地质学知识、传承科学精神、培养创新思维作用匪浅。 1.岩石成因的探究过程。人类对地质知识的认识,经过长期而曲折的历史过程,其中关于岩石成因的水成论和火成论是一场轰动科学界的大论战。 早在17世纪,英国学者伍德沃德(J.Woodward,1665-1728)就已形成了类似水成论的洪积说。伍德沃德收集了大量地质资料和化石标本,实地考察了不列颠许多地区的地层结构,发现这些结构都与水的沉积作用有关,于是他便得出结论,认为现今地球表层的地质结构是在洪水中形成的。当洪水发生时,整个地球都被破碎而溶解了,地层就从这种混沌溶液里堆积而成,并认为不同地层中所含的生物化石不同,是重者下沉、轻者上浮的结果。 17世纪末期,正当洪积说盛传之际,意大利神父莫罗(A.L.Moro,1687-1764)考察了埃特纳火山,从火山爆发形成熔岩流这一自然现象得到启发,经过一段时间的总结与酝酿,于18世纪初提出了与水成论完全对立的火成论。在观察了火山堆和火山喷发后认为:地球最初被一整片水层所覆盖,未露出起伏不平的地形,后来地下热力创造了岛屿、大陆和山脉,在经过一段时间地质年代的演变才出现了生物。在山脉中形成了裂缝,大量的土壤、砂、黏土、金属、硫磺和各种矿物沿裂缝喷出来,沉积成层并形成次生山脉和平原。莫罗所提出的造山作用和火山作用有关的思想,有力地驳斥了水成论(洪积说),并为火山论的诞生与发展奠定了理论基础。这就是早期的水成论和火成论之争。在地质学发展的过程中,这种论争此起彼伏,争论不休。 进入19世纪时,水成论极为盛行,在自然科学领域中占有统治地位,德国地质学家维尔纳(A.G.Werner,1750-1817)是公认的领袖。维尔纳水成论思想的形成与他家乡的特殊地质情况有关。他通过对家乡矿石中所含矿物的仔细研究发现萨克森地区的岩层都是由沉积作用形成的,从而武断地认为整个地球表面曾是一片,其深度也像山岳的高度。被溶解在海洋里的各种矿物,最先沉积为结晶岩石;片麻岩、花岗岩等岩石都是通过纯化学方式沉积而成的,是深海沉积物,维尔纳称之为“原生岩层类”;杂砂岩、黏板岩等为浅海沉积物,称之为过渡岩类;第三类是层状岩层,包括砂岩、层状黏土、凝灰岩等;最后一种为最新冲积层或淤积沉积物,呈水平层,包括亚黏土砂、砾石、火山渣等。维尔纳的学说,具有原始地层学的意义,并对沉积成因的岩石划分做出重要而正确的结论,但他认为成层的岩石都是在世界洪水期堆积成的,而后便是一切地质作用停止的稳定期,这就导致了后来水成论的理论错误。但是,由于水成论同《圣经》上所说的洪水论十分吻合,因而得到神学家们的支持,使维尔纳的水成论成为18世纪末到19世纪初风靡一时的学说和学派。于此同时,英格兰的赫顿(J.Hutton,1726-1797)1785年在爱丁堡皇家学会宣读了他唯一的一篇论文《地球论》,随后进行了地质调查,补充资料,于1795年在皇家学会再度发表。赫顿认为:地球上起作用的力有重力、燃烧和冷却、太阳光、电、磁力,这些力在地球的历史中一直发挥着作用。他把“地球的地下火”看成是堆积物升出海面的原因和动力。赫顿更明确地指出:花岗岩、玄武岩和其他类似的岩石都是“火成的”,是地球内部的熔融体结晶而成的。赫顿的论点比较确切地提出了岩浆岩、沉积岩和变质岩的成因。赫顿死后,他的挚友普雷菲尔于1802年撰写了《关于“赫顿地球论”的说明》,比较系统地介绍了赫顿的观点,有力地宣传了赫顿的理论,从而使其闻名于世。1828―1829年间,英国的莱伊尔与苏格兰的默奇森合作发表一篇《以法国中部火山岩说明河谷的冲蚀现象》,文中的论点是水成作用与火成作用相结合,并明确提出自然变化的渐进作用。 2.河流地质作用的探究过程。导致地球上无机界变化的地质营力可分为外力地质作用和内力地质作用,也即水成作用和火成作用,前者有雨、河流、泉水、洋流和冰雪的作用;后者包括火山和地震。本小节和下一小节我们分别取河流和地震两种地质作用来介绍人们对其的探究过程。莱伊尔认为河流地质作用的结果可以分为破坏和运输的结果和再造性质的结果。前者包括岩石的侵蚀作用和物质向下游搬运的作用;后者包括河流沉积物所形成的三角洲和海水的浅落。与我们今天的河流侵蚀作用、搬运作用以及沉积作用基本吻合,但也有认识上的不同。(1)河流的侵蚀作用。莱伊尔观察了乔治亚州省会米雷居维尔正西3.5英里河谷后认为:流水先在既有的岩土裂隙中流动,“使沟的起点加深,然后逐渐向后掘蚀”,即是我们今天所说的源蚀,没有意识到源蚀是下蚀的一种形式。从“河槽中物质硬度的不一致,往往局部使侵蚀作用的侧面掘蚀力改变方向”可以看出,以前人们对河流侧蚀作用的原因单纯是以为河槽物质硬度不同造成的,没有认识到河水环流的作用。(2)河流的搬运作用。莱伊尔研究认为河流的搬运作用是由于流水的浮力、流速等的作用,也即我们认为的机械搬运,没有考虑化学搬运的作用。 3.地震灾害的探究过程。地震在17世纪之前的记录很匮乏,历史学家的记载几乎全部局限于死亡的人数、城镇的破坏情况、财产的损失或者观察者昏眩恐怖的某些大气现象。18、19世纪的地震研究主要集中于以下几个方面。(1)伴随地震的现象。这一时期的地震研究主要是对地震的考察,对地震现象的收集、整理及分类,也对地震的成因做了一定的探索,但主要是大量地震现象的收集、整理及分类工作。观察收集的现象包括:陆地的持续隆起和沉陷、伴随火山的活动、地壳的开裂与闭合、温泉的形成与水温的变化、特殊的气候变化等。这一时期对地震现象的观察记录已经相当成熟完备。(2)地震作用现象背后的本质。通过对1812年地震后密西西比河水的观察得出:一部分地震运动是水平的,另一部分是垂直的,垂直运动的破坏力量比水平运动小得多。这一时期的研究已经知道地震波是一种弹性波,地震波在不同岩石中传播速率不同,地震波的纵横作用在地球表面形成复杂的破坏现象,并研究了地震的起源、传播方式和测定震源深度的简易方法。该时期研究仍然认为地震是无法预测的,两次危险性较大的震动之间的时间间隔是无从确定的。可喜的是,当时人们已经意识到:在经常发生地震的地区,经验和科学知识可以减轻损失,而且大家形成共识的是火山和地震是同源的。(3)通过地震活动研究的地质学意义。地震的研究是对地球了解的一部分,是地球各种地质现象形成的主要营力之一,这一时期地震的研究就已经和流水的剥蚀作用进行比较,把地震作用形成的新陆地和流水剥蚀的岩土量进行比照,研究地球形貌改变的力量情况。 通过对地震研究证明陆地有交替升降的能力,有力g斥了水成论的观点,为地球内部物质的研究提供了间接证明材料。通过对地震发生时间的规律性、火山口喷发和气候的关系等推断出地面下有巨大的熔融物质,这些熔融物质在地壳中只占次要位置,从而得出地壳柔顺性的结论。这一时期的地震研究已经比较完善,人们也已经掌握了研究地震的一般方法,尤其是对地震资料的收集整理达到了相对的高峰。但是受科学技术条件的限制,很多认识和推理与实际情况有一定的差距。 三、工程地质学知识的传承与创新 通过对岩石成因、河流地质作用以及地震地质作用等知识探究过程的研究,我们意识到人们对世界的认识是一个逐步形成的过程。从上述知识探究过程中体悟到以下几个方面。 1.不同条件下对事物的认识难易程度差别较大。 在岩石水成论的形成过程中,伍德沃德收集了大量地质资料和化石标本,实地进行了大量考察,由于其收集资料丰富,论述系统,才算得上是水成论的开山鼻祖。而火成论的创始人莫罗,从火山爆发形成熔岩流这一自然现象得到启发,经过一段时间的总结与酝酿,提出了与水成论相媲美的火成论。 2.正确的观点在当时不一定得到认同。赫顿从事地质30余年,比较确切地提出了岩浆岩、沉积岩和变质岩的成因,他生前备受攻击,只有在其死后,才由挚友宣传而闻名于世,让人不得不感叹世事弄人。 3.科学研究受当时科学环境的限制。莱伊尔对流水进行了大量研究,花费10年时间奔波于欧洲大地,受到当时条件的限制,对河流地质作用的河流侵蚀,搬运和沉积都没有得到完全的解释。莱伊尔及其合作者收集了大量地震的资料,但是其对于地震的本质,尤其是地震的预测,仍然是无从入手,甚至认为是不可能的事。对地球内部物质的探讨也显示了当时的科学技术水平的不足,整个社会的科学技术水平限制着相关学科的发展与进步。 4.知识历史中形成的方法对现在的科学研究也有一定的指导意义。虽然当时的技术水平和现在相比要落后很多,但是当时的某些方法对于今天的发展仍有指导意义。马勒特观察了1857年地震最剧烈的沙勒诺地区,观察了高屋顶上的烟囱、罐和塑像的倒落方向,根据这些物体具有惯性的特点,判断它们倒落的方向与震动的方向相反。把两条或两条以上的方向线延长,其相交的位置即可定为震中的位置。虽然这种结果只是粗略的估计,但是不断重复考察,可以获得准确的结果。这种简单方法对今日的研究也具有一定的指导意义。 四、结语 通过以上研究,我们知道在整个知识长河中,一些东西蒸发了,另一些东西沉淀了,其中的思想、观念和方法仍保持着永恒的活力。我们研究这些知识的创造过程,对于提高学生的科学素养,改变片面灌输科学知识的状况有现实意义。 地质学论文:论工程地质学的的优秀价值 摘 要:当前我国正处于高速稳健发展的新时期,工程地质学是从传统的工程科学发展起来的一门新兴学科,在我国经济建设过程中发挥了积极作用。工程地质学源于地质学,是地质学科与工程学科的有效结合,能够对地质构造、地质现象的工程意义进行解释。工程地质学在我国经过长时间发展,已经形成了相应的体系。本文对工程地质学的优秀价值进行简述,旨在促进工程地质学的深入发展。 关键词:工程地质学;工程学;地质学;优秀价值 在当前时代背景下,各个学科之间相互渗透,加上新技术的广泛应用,为新兴学科和交叉学科的发展带来了无限生机,工程地质学就属于交叉学科,工程地质学的基础是地质学与工程学,不同学科之间的相互影响、相互渗透,使得工程地质学的适用范围越来越广,发展势头也越来越强劲。在当前时代,工程地质学更关注其优秀价值,例如工程地质思维、工程地质预测、工程地质风险的防范等,这些都是工程地质学领域研究的重点内容。 1 工程地质学的渊源 地质学的发展已经经过两百多年的时间,初始阶段主要应用与土木工程中,为地质开挖提供相应的理论依据,例如古生物、地质学依据,对地质学的理论发展有十分重要的促进作用。十九世纪土木工程建设规模越来越大,土木工程师发现,由于工程地质资料的缺乏,使得工程项目无法开展,因此地质学受到的重视程度骤然提高,地质学领域开始注重地质调查研究,为工程设计提供专业的地质资料和图件。这一阶段使得地质学在工程建设中的应用越来越广泛,但是并没有形成实质性的工程地质学。上世纪五十年代以来,我国的工程地质学经过了快速发展,取得了很大进步,在研究过程中,将地质学与工程学进行融合,地质学专家与工程学专家相互探讨,为工程地质工作的发展提供了理论支持。而且我国对工程地质专业的重视程度不断提高,高校开设的专业也越来越全面,例如采矿、力学、水工、土木等学科相继在高校开设,成为很多工科院校的主要课程,培养了众多高素质、综合型工程地质人才。 同时,由于现代科技的发展,计算机技术、信息技术、通信技术的不断革新,为工程地质学科的全面发展也提供了相应的支持,使得工程地质勘探更深入、工程地质数据分析更准确、数据信息传递更及时,为工程建设提供了很大的帮助。 2 工程地质预测和决策 2.1 工程地质预测 工程地质的本质工作是预测,从地质情况的发展历史、地质情况现状对地质情况未来的走势进行预测,是工程地质研究的主要内容。工程地质预测首先建立在工程地质要素判别的基础上,要对场地的工程地质条件进行预测,尤其是根据地表以及浅部的地质资料,对深层次的地质结构和地质条件进行预测。其次,要预测工程场地的工程地质,即对工程施工场地的地质进行评价,论证选址是否会影响工程项目施工。在这个过程中,要考虑工程项目施工对周围地质环境、周边工程的影响,从而实现可持续发展目标。 工程地质的预测包括定性预测和定量预测两种,具体的预测过程是定性与定量预测的结合,定性预测是一种基本预测,对一些常规参数进行测试,在工程地质预测过程中,由于地质环境比较复杂,地质勘探工作量较大,因此定量预测的结果也很难达到预期要求,所以一般都将定量预测的结果用作半定量或准定量应用,例如将测量的结果用作问题评级预测。虽然定量预测存在一些不确定性,但是定量预测却是工程地质预测过程中的一个主要内容。在当前工程地质预测基础之上,定量预测还应该要注重建立相应的地质力学模型或地质数理模型,从而对地质预测过程中的各个要素之间的关系进行准确反映,描述工程地质的作用。 2.2 工程地质的决策 工程地质的决策作用主要体现在系统决策的可靠性以及安全风险决策评价方面。 第一,系统决策。系统决策是对整个工程进行规划设计的前提,在工程建设过程的各个阶段,都应该要做出相应的决策方案,比如对工程选址进行确定,对工程建筑物的布置方案进行确定,对工程施工线路进行确定等。工程地质决策具有很强的综合性,一方面要考虑地质条件的制约和限制,另一方面还要考虑到工程结构的功能以及适应性。工程地质决策是一种综合性决策,其中的经验、推理和测量过程缺一不可,从三个出发进行决策得到的结果相差不多的时候,决策方案可以参考,但如果从三个方面着手得到的决策结果相差较大,则要对总体的决策方案进行调整,谨慎决策。 第二,安全决策、风险决策、极端风险评价 在工程地质决策过程中,必须要做好地质安全决策、地质风险决策以及地质极端风险的评价,从而为工程施工提供准确的依据。这些决策的目的都是为了确保工程施工过程中的安全性,风险决策以及极端风险评价的目的,是为了对工程的风险情况进行判定,从而采取相应的措施对风险进行规避,提高工程项目施工过程中的安全性。 3 结语 当前我国正处于高速稳健发展的新时期,工程地质学是从传统的工程科学发展起来的一门新兴学科,在我国经济建设过程中发挥了积极作用。从工程地质研究的安全性和可持续性角度来讲,工程地质学还有很广阔的发展前景,在未来的发展过程中,要注重发挥工程地质学的预测、风险决策功能,为工程施工提供更多准确的数据信息。 地质学论文:工程地质学对工程建设的作用 1我国工程地质学的发展历程 20世纪60年代,学科进入独立发展阶段,各建设部门制定自己的勘察规范,以山区工程建设为主,对工程地质提出更高的要求,岩土测试技术提高,定量评价有所发展。到了以经济建设为中心和改革开放的年代,各方面的建设蓬勃发展,工程地质在已往在基础上取得了重大发展。勘察质量提高,新的勘察规范制定,向着工程领域拓展,承担勘测、工程处理的系统工作。新型、巨型工程向工程地质勘察提出了新的要求。科学研究工作取得丰硕成果,创立了自己的新的理论,引入有关科学的新理论、新方法。 2工程地质勘察对工程建设的重要性 工程地质的任务就在于为工程建筑进行工程地质勘察,为建筑的位址选择和设计、施工提供地质依据。国家规定的基建程序是:任何工程建设不进行勘察工作就不准设计,没有设计不准施工。这就赋予了工程地质重大而光荣的职责,避免了不顾地质条件是否适宜而盲目兴建工程给国家造成的损失。建筑设计分为可行性研究、初步设计、技(术)施(工)设计等阶段,工程地质勘察也随之分阶段进行,对工程地质条件的了解愈来愈深入,这是完全符合认识规律的。建筑位址的选择具有战略意义,起着充分利用有利的地质条件、避开不利条件的作用。位址选得好,不但能保证工程的安全,而且工程处理也较简单,经济上合理。位址的地质选择只是一个方面,还要看政治、经济等方面的因素,最后综合考虑选定。工程地质学为工程建设服务,是通过工程地质勘查来实现的,通过勘察和分析研究,阐明建筑地区的丁程地质条件,指出并解决所存在的工程地质间题,为建筑物的设、施工以至使用提供所需的地质资料。它的主要任务是:(1)阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建筑物有利的和不利的冈京;(2)论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性和定计的评价,作出确切的结论;(3)选择地质条件优良的建筑场址,并根据场址的地质条件合职配段各个注筑物;(4)根据建筑场址的具体地质条件,提出有关建筑物类型、规模、纠构和施工力法的合理建议,以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求;(5)研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响,预测义发展演化趋势,并提山对地质环境合理利用和保护的建议;(6)为拟定改善和防治不良地顶作用的措施方案提供地质依据。工程建筑的类型很多,如工业民用建筑物、铁路、公路、水运建筑、水利水电建筑、矿山建筑、海港工程和近海石油开采以及国防工程等。每一类型建筑又有一系列建筑物群体组成,如高楼大厦、工业厂房、道路、桥梁、隧道、地铁、运河、海港、堤坝、电站、矿井、巷道、油库、飞机场等。这些建筑物有些位于地面上,有的埋于地下,都脱离不开地壳,无不与地质环境息息相关。他们的形式不同、规模各异,对地质环境的适应性以及对地质环境的相互作用也越来越强烈,越来越复杂。我国的各类工程、铁路公路、水利水电、城乡建设、工业、国防、矿山、港口等建筑,尤其是大型建筑,都是先做了反复的工程地质勘察工作才进行设计、施工、修建完成的,因而基本上没有因为地质问题而失败。 3我国工程地质学理论体系的形成 工程地质问题和环境地质问题是可以预测的,只要查清工程地质条件,又有了规划设计部门所提供的有关工程建筑的类型和规模,尤其是建筑物作用力的大小和性质,就可以建立二者相互作用的物理模型,进而建立计算模型,做出问题的定性分析和定量分析,对建筑场地给予工程地质评价,指出问题的严重,哪些地质因素不利,不能满足工程建筑的要求。应当采取何种措施予以补救,是减小建筑物的规模以适应地质条件,还是采取工程处理措施,改善条件,以满足建筑物的要求、消除不良影响。这要从技术条件上和经济合理性上进行比较才能确定。由上述可知,工程地质学研究的目标在于协调工程建筑与工程地质条件之间的矛盾关系,既保证工程建筑造福人类,又避免它对环境造成不良影响。 4工程地质的科研成就 4.1岩体工程地质力学的建立与岩体力学研究 与土力学相比,岩体力学直到20世纪60年代还是知之甚少。在治淮工程、武汉和南京长江大桥以及三峡工程等一系列工程地质勘察中发现岩体中的裂隙发育情况不同对岩体的力学性质与行为影响很大,而岩体的变形破坏实际上是受其中的软弱结构面的控制,包括层面、断层面、裂隙、片理、劈理等,也称不连续面,使岩体成为非均质、各向异性的不联系介质。结构面之间的岩石体称为结构体。总体上来说岩体就是由结构面和结构体组合而成的。结构面按其延续的长短可以分级,但其形成则受岩石成因和后期地质构造变动的控制,因而其分布规律和形状、宽度等可以通过地质力学加以分析。这样他们就把地质力学与岩石力学结合起来对岩体结构加以分析,创立了一门新的分支学科:岩体工程地质力学。把岩体结构分为块状结构、镶嵌结构、碎裂结构、层状结构、层状碎裂结构、散体结构等类型。不同结构类型的岩体其力学性质和变形破坏规律也不同。我国在软弱、破碎岩体的研究方面也取得较大进展,例如断层岩的分类及其物理力学特性和稳定性评价的研究;泥化夹层的物质与结构特征及其力学性质的研究;膨胀岩的膨胀机理和处理措施的研究等。 4.2环境工程地质与地质灾害研究 20世纪80年代以来,环境问题日益严重。为了合理利用和保护地质环境,我国开展了环境工程地质的研究。几十年来在一些重点地区和大型工程地区做了不少研究工作,以工程建筑所引起的闪生地质环境研究为主,包括对人类生存和生产造成损失和威胁的各种地质灾害,诸如地面沉降、地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流、水库诱发地震、沙漠化、水土流失等。 5总结 20世纪50年代以来,中国工程地质学从建国初期的一片空白,发展到今天成为一门内容丰富、理论体系严谨、具有中国特色的综合性学科,发展之迅速是惊人的。当前我国改革开放形势大好,新世纪的到来,经济建设任务更为艰巨,新型城镇、新型铁路、高速公路的建设、黄河的治理、西南水电资源的开发、南水北调工程、海峡通道等等,为工程地质学研究开拓了美好前景。让我们加倍努力,把我国工程地质学推向世界高峰。 本文作者:王吉祥工作单位:山东黄金集团 地质学论文:地质学科人才培养方式 一、引言 经济的全球化、科技的飞速发展,建设投资的大幅度增加以及我国加入WTO后对外开放程度与世界融合度日益提高,如何培养21世纪地质工程学科的综合型、实用型人才,怎样建立一种新型的人才培养模式,既与国际接轨,又保持我国特色优势,是摆在我们面前的一个首要问题。综观国内高等学校地质工程专业的培养模式,基本是大同小异,即在国家教育部教学指导委员会的指导下,设置的课程体系基本相似,一些院校根据自己的传统专业、师资、实验条件等突出自己的特色。但他们对市场需要、国家经济转轨、学生就业前景等分析不够,往往造成学生分配难以及学生所学知识与市场需求脱节等现象。本文在充分调研国内外高校地质工程专业人才培养模式的基础上,结合本校地质工程人才培养模式、我国目前地质工程专业的市场需求及借鉴国外高校地质工程培养模式经验,提出一种地质工程学科人才培养的新模式。 二、国内外高校地质工程专业人才培养模式分析 1.国外高校地质工程专业人才培养模式在美国、加拿大、欧洲等国家的高校中,往往不区分“地质工程”与“岩土工程”,这二者皆是同一个词“GeotechnicalEngineering(英文)或Geotechnique(法文)”。他们将“岩土工程或地质工程”设置在土木工程大学科下,一些院校也在地球科学下设置“岩土工程或地质工程”专业。他们在加强基础学科教学(如数、理、地质、环境、人文、工程、计算机、管理等)的同时,更强调培养学生的创新思维能力,给学生更大的弹性空间和创新思维空间。让学生积极参与到企业、非营利机构和国家实验室的科研、工程、经营工作中去。这样学生不仅可学到专业知识,而且也培养了解决复杂问题和带有挑战性问题的能力。与此同时,社交能力和人文修养也得到较大提高。这种素质教育形式,使学生能尽快融人社会,适应工作,不使国家高昂的培养费浪费掉。美国1987年就开始实施《科技中心计划》,这个科技中心是由多个大学共同组成的研究中心,由国家基金会长期稳定资助,其宗旨是能将科技、教育和知识转移活动集为一体。这个中心并非单独由大学来组成,而是还有非营利机构、企业界和国家实验室共同参加研究工作,联合攻关,其中大学教授携带博士、硕士研究生和高年级本科生参与。从效果来看,使学生获得了极大的收益,不仅将课堂学习或自学所得知识在实践中加以应用,而且培养了学生的创新思维能力,并在实践中加以锻炼提高。这个计划开创了许多新领域,取得不少创新性成果,其中不乏思维活跃的本科生、研究生的贡献。另一方面,该计划在各大学问,各学科间,各研究所间,甚至社会各界架起合作桥梁,实现了“集成创新”。这种形式消除了各学科间、单位间的传统障碍,创立了科技、教育领域中的新模式。 2.国内高校地质工程专业人才培养模式综观我国高校地质工程专业人才培养模式,可分为如下几类:(1)原地质矿产部所辖院校,如中国地质大学、长春地院(现合并到吉林大学)、成都地院(现改为成都理工大学)、西安地院(现合并到长安大学)的原专业“水文地质工程地质”、“探矿工程”等,在计划经济下已经形成了一套完整的人才培养模式,重基础,轻实践,学生的分配去向基本上是各水文地质工程地质队,工作2~3年后才能适应工作环境。20世纪90年代初,在市场经济的大潮下力求改革,重视宽口径,使学生在人才市场上能找到自己合适的工作,发挥一定的作用,但受传统培养模式的影响,仍不能满足今天经济发展的人才需求大潮。 (2)原建筑、水利、矿业、铁道等部门所辖院校(如同济大学、河海大学、中国矿业大学、西南交通大学等)的原“水文地质工程地质”专业,大多都带有一个词冠,“如铁路工程地质”专业,“水利工程地质”专业等。按这种要求,学生就业皆在自己部门所辖下属单位就业。这样就造成重视自己部门的专业知识,培养出的大批“专才”,仅能在很狭窄的部门就业,一工作往往是一辈子,无法做到人才流动。20世纪90年代以后,这种局面已有较大改观,但仍走不出传统人才培养模式的圈子。 三、地质工程专业教学改革分析 1.全面提高,协调发展明确“致高、致用、致远”的办学理念,使学生养成高尚的道德品格和人文精神,促进学生德、智、体、美全面发展,知识、能力、素质协调发展,获得适应时代要求的知识技能和科学精神。以掌握整体优化的知识结构为基础,以培养能力,尤其是学习能力和创新能力为重点,以提高素质为目标,形成经济可持续发展的条件。 2.强化基础,拓宽口径在经济教育的大视野中,本科教育带有明显的基础性和阶段性。要改变大学教育内容偏窄、专、深的倾向,构建自然科学基础,人文社会基础、学科基础以及基本技能和基本素质的基础教育体系。拓宽专业口径是社会发展的必然要求和高等教育的共同趋势,是增强学生适应能力也是增强专业的适应能力的时代要求。其重要标志是拓宽学科基础,建设面向学科群的平台课程体系。“厚基础、宽口径”是目前人们常用的名词。有的学者认为“基础”是指人文科学、自然科学等范畴中最基本的知识,也就是厚基础是重视素质教育,有的则认为厚基础是指专业基础知识。笔者结合地质工程专业培养人才的特点来看,应该属于后者。对于“宽口径”的含义很多教改文章看法也不尽一致。社会上的每一个专业技术岗位的工作,实际上都需要多种专业知识融为一体方能胜任。并且这种知识还需在实践中多次反复才能上升为工作能力。地质工程这种实用性极强的工科专业更是如此。学生除掌握地质知识、数理知识、工程技术知识,还需学机械知识、材料知识、计算机等以及经济核算、会计学、工程质量、工程设计、社交、人文环保和法律等一系列学科的基本知识,并把这些知识有机地结合起来,才能应付实际工作,而这些知识是无法通过课堂教学融为一体的,只有打下一定的理论基础后,再在实践中加以锻炼,才能将理论知识变为自己的能力。 3.加强实践,突出创新新的人才培养方案一方面要体现理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,另一方面在当前要下决心精简理论教学,增强实践教学,突出创新能力培养。引导学生在研究开发中学习,在网络上学习,在课外活动和社会实践中学习。人才培养、科技创新和社会服务是现代高等教育的三大功能。如高校人才培养还沿用传统的课堂基础教育,那只是高中教育的延伸。科技创新是高等教育与职业教育、基础教育的最大区别。高校创新能力必须加强,在更深层次上促进科技与教育的结合,整合科技与教育资源。要建设一流大学,必须把科技创新放在突出位置,要重视创新性基础研究,加强应用性科技创新,更重要的是解决关系经济社会发展的全局性问题。 4.加强教改,培养个性有人做过试验,通过动手掌握的知识,事后能保留下8o。通过实际观察掌握的知识事后能保留下的不过5O,而通过听教师讲述,事后能保留下的仅仅1O~2O。地质工程是一门实践性极强的学科,若仅停留在课堂的讲述,学生过后是没有任何印象的,并且很多现象是无法理解的。如“砂土振动液化”现象,按理论原理,力学机制讲解,学生极其费解,更无法想象它的巨大潜在危害。为此我们近年将学生带出野外去施工现场或去河床亲自动手做个简单的实验,其结果使学生感到十分惊讶,跺跺脚就能让砂基液化,变为近似液体,庞大的建筑物若建在这样的砂基上,其后果将不堪设想。过去对学生的兴趣、爱好、个性等方面重视不够,采用统一的教学手段,收不到很好的效果。例如,有的学生在学校的学习成绩平平,然而进入工作岗位后,却表现出卓越的才能,取得优异成绩。这说明学生进入工作岗位后,能充分按自己的个性施展才华,使自己独特的方面得到极致的发挥。为此,笔者认为,不应划统一的教学大纲,不搞一成不变的试题库。教学应结合工程实例,利用照片、实物、多媒体等多种形式的教学方式全面引导学生掌握技能。 四、课程体系、内容的改革 进入21世纪以来,国际岩土工程勘察技术、新方法发展极快,设备要求更新、更高。这主要是以适应高层建筑、大型水利工程、大跨度桥梁、深长隧道、高速公路、海洋平台及核电站等重大工程的勘察、设计、施工和运营的高标准要求。为此,我国也颁布了各种新的工程规范(国标,皆已修订出版)。同时也实行了注册岩土工程师考试制度。这一系列新的举措给高等学校的地质工程专业的人才培养提出了更高的要求,学校也面临着教学改革的严峻考验,所以必须下大力气研究地质工程人才培养的新模式,以适应21世纪高级工程技术人才的市场需求。 1.公共课现阶段令教师难办之处在于,教学内容不断增加,学时不断减少,教学质量又要不断提高,如何解决这一矛盾,是值得研究的问题。以我系勘察技术与工程专业(地质工程方向)为例,基础课占很大的比例。如高等数学、普通物理、政治、英语、计算机、地质学、力学、测量等所有基础课,基本上是安排在一、二年级学习。学生的确负担很重,学习兴趣下降,收效甚微。现阶段的大学生四年中为了应付英语的四、六级考试,花去相当大的精力。对于这一点,国内学者也争论较多。有的认为,花大量时间学外语,利于国际交流,利于与国际融合与合作。有的则认为这是人精力的严重浪费,大多数人工作以后,基本上不用英语,过上二、三年又基本还给教师。笔者认为:在中、小学阶段,人的模仿能力和语言能力极强,那时是学习外语的最佳时期。而到大学后,人的逻辑思维能力逐渐加强,应该把精力放在充分施展这些能力的学习上。我们应当研究在大学里学习外语的方式方法,决不应把大学的外语学习变成一种应试教育。而采用“双语教学”,高年级和研究生阶段可逐渐过渡到“英语教学”。让一部分学生接触原版教材(含网上电子教材),这可能是提高学生外语能力的有效途径。对于地质工程专业本科而言,笔者认为:学生的高数、力学课程不宜再压缩,地学基础课可适当减少二门或增强普通地质学的学时,增加其内容,代替其它如古生物、地层、矿床、岩石、矿物等。在二级开设概率论,数理统计和线性代数,这为后续的专业基础课和专业课学习打下良好基础。 2.专业基础课地质工程专业的专业基础课较多,如土力学、岩体力学、工程地质数值模拟、有限元、物探等。这类课程在网上也能见到一些电子教材,或教师自编电子教材,利用CAI软件和一些录像带进行辅助教学,可大量节约课时,而且可充分调动学生的积极性。计算机和网络的飞速发展,给教学方式提供了极大的方便,我校地质系已走在全校前列,给每位教师都配备了笔记本电脑和数码像机,让每位教师尽可能采用多媒体教学,这样可大大节约课时,而内容却不减少,同时也减少了教师板书的繁重重复劳动。 3.专业课地质工程专业是一个实践性极强的专业,学生掌握好专业知识极其重要,这关系到学生走上工作岗位后适应的速度。为此,我系教师结合自己的科研项目,将工作中所积累的大量照片,设计图纸等材料穿插在多媒体的教学中,收到良好的效果。另外,还带学生走出去,到实际现场中去参观施工、勘察的操作步骤,学到很多的实际知识。如工程地质、水文地质、岩土工程勘察及基础工程学等都采用这种方式,收到良好的效果。 五、年级实习与毕业实习设计 考虑到地质工程专业极强的实践性,我们安排了四次实习。一年级普通地质实习,让学生认识地质现象。由于是初次接触地质,可以用旅游实习的方式进行,让学生既学到地质知识,又增加学习的兴趣。二年级构造地质、测量及土力学实验实习。构造地质选择地层剖面完整,构造发育的实习点完成;测量主要结合具体工程,以先进的全站仪为主要实际操作仪器。土力学实验在我系土工实验室来完成。三年级专业实习,主要有水文地质、工程地质及岩土工程勘察,选择教师的科研工作点或其它勘察设计院的工程场地来进行。为了节约实习经费,寻找合适的工程场地,我们又与“中交通力公路工程勘察公司”,“咸阳市勘察设计院”等单位联合成立“西北大学地质工程实习基地”,结合公司或设计院的具体工程项目,利用他们的大型工程设备来完成,收到良好的效果。关于毕业实习,我们的做法是:让学生去自己已签定的工作单位(在人才市场上通过双向选择确定),参加该单位的工程项目,由工程师和学校教师共同指导完成毕业设计或论文。在此过程中,还注意了学生查阅文献的能力,还使学生在绘图(CAD制图)、计算机应用、综合设计和工程管理方面受到综合训练。最后提交出较高水平的毕业设计或论文,完成本科阶段的全部学业。 地质学论文:“地质学基础”课程以实践性为主线的“教”与“学”模式 摘要:本文以“地质学基础”课程教学为例,提出了理论教学专题化、实践教学多元化和考核过程能力化的“教”与“学”模式,建立了与课外活动相结合的实践教学、因地制宜的实践教学和学生的自主实践教学等实践教学形式和方法,在多届学生教学实践中取得了较好的效果,文章提出教学中教师应该注意提高自身的实践技能并灵活多样地创造实践教学环境。 关键词:“教”与“学”;教学模式;地质学基础;多元化实践教学 教学模式由于其可操作性和可模仿性,近年来成为教学研究的热点。传统的教学模式注重的是教师如何利用资源、教具及教学方法等 ,实质上是“教”的模式。随着高等教育从精英教育到大众化教育的发展,新媒体及互联网等数字化时代的到来,教师更注重的是学生如何学,从学习者角度建立的“学”的模式,引导学生建立有效的学习模式,这是目前教学模式改革的方向。为此,笔者在多年的地质学课程教学中,探索出了以实践性为主线的“教”与“学”的模式,开创了多种实践教学形式与方法,以期为相似课程教学提供参考。 1课程特征及问题的提出 “地质学基础”课程是一门专业基础课程,课程的任务是为非地质专业后续的煤矿地质、工程地质、石油地质等专业课程的学习奠定基础,地矿类高等院校的采矿工程、测量工程、建井工程、安全工程等专业均开设此课,课程涉及的专业广、学生数量多。 “地质学基础”课程内容繁杂,包括了各个分支学科的全部内容:普通地质学、矿物学、岩石学、古生物学、地层学、构造地质学、地质制图等。“地质学基础课程”的基本概念、基本理论多,是集理论科学性、生产实践性、研究应用性于一身的综合性课程。由于非地质专业学生缺乏地质学基础知识,而课程涉及基本概念和基本理论又十分繁杂,如何使学生在短时间内掌握好、学习好是教学中的重点问题。根据课程的理论性、直观性和实践性特征,笔者以“改变学生的学习模式和教师的教学模式”为指导思想,以调动学生积极学习为宗旨,以培养学生实践能力为目标,突出理论与实践教学相结合的教学设计理念,通过多年教学总结出了以实践性为主线的“教”与“学”模式。 2实践性为主线的教学模式 2.1理论教学的专题化 以教学大纲为基础,基本的教学内容、理论不做重大调整,但改变传统的照搬教科书章节的讲授模式,将章节组织成与现场应用相结合的几个专题,紧紧围绕专题来讲述每一个章节所涉及的基本概念、理论、基本规律和方法,例如矿物、岩石章节的安排就可以围绕后续“煤矿地质”课程的煤层顶板、底板专题来阐述,这样把单纯的矿物、岩石的特点与煤层顶底板对煤矿开采影响联系起来,形成与应用链接的理论教学。 2.2实践教学的多元化 2.2.1与课外活动相结合的实践教学 在坚持传统实践教学(野外地质观察和室内试验)同时,开发出了与科学研究、大学生创新创业、大学生科研训练、大学生创新竞赛相结合多元化实践教学形式。吸收学生参加教师科研课题,促进学生实践与导师的科研项目相结合,在辅助教师完成科研课题的同时,使学生在野外调查、取样测试、室内分析、资料整理和报告论文撰写等方面得到很好的锻炼,提升学生的思考能力和创新能力。同时在教师的指导下,学生自主选择科研题目,申请校级、省级及部级大学生创新创业课题,直接完成项目申请、项目开展、中期检查以及项目结项验收等环节,使学生掌握科研的基本流程和基本技能,大学生创新创业课题成果还可以参加校级、省级等大学生科研竞赛等,形成了课程实践――创新创业项目――科研竞赛的良性循环,这种多元化实践教学对培养学生的独立思考能力、独立动手能力和创新能力非常有益。 2.2.2因地制宜的实践教学 进行实践教学时常常遇见的问题是实践教学场地及实践教学资源短缺,“巧妇难为无米之炊”,实践教学资源制约着实践教学的实施,在解决此问题时我们采取了因地制宜的原则,如考虑我校龙湾校区周边地质现象丰富,处于海滨和首山附近,海滨现代沉积现象、沉积岩、首山岩石、节理、断层擦痕等等地质现象异常丰富,是优良的天然地质学教学课堂,我们灵活运用这种得天独厚的教学资源,进行以野外实践教学为特色的煤矿地质学教学模式的改革与探索,很好地解决了实践教学资源短缺问题。 2.2.3学生的自主实践教学 学习的目的是应用,在应用的同时更促进理论的学习,当在应用中遇到问题时回到书本上寻找理论知识,如此学习与运用相结合,二者相互促进,构成良性循环。我们在教学中发现校园内景观石、教室的地板砖、窗台、甚至是马路都有许多岩石,很多学生家长及亲朋好友收藏了岩石、矿物的装饰品等,在学习中鼓励学生对这些岩石、矿物进行观察、鉴定,也鼓励学生在家乡、野外将观察到的地质现象运用课堂所学知识进行描述、拍照,回到课堂上与教师共同进行讨论,调动学生学习积极性,培养实践技能,达到学以致用的目的。 2.3 考核过程的能力化 考核是对学习者的评价,也是对教学效果的检验,以能力培养为目标的教学模式,其考核形式也应该相应进行配套改革,本研究在考核方面主要进行了两个方面的探索: 其一,学生自拟题目,教师不限定题材,进行课程设计,并用PPT多媒体报告形式,作为平时成绩的考核。在课堂上汇报自己的成果,其过程是学生进行课题的立项、寻找问题的解决思路、进行材料的收集与整理,报告内容可以是采集相关岩石标本、野外观察到的地质现象及与本课程相关的所有知识,通过自己查阅相关资料或以小组讨论的形式,分析野外观察到的地|现象,自己描述、鉴别,并提出辨别依据,将有典型意义的地质现象的照片、标本等拿到课堂上,由教师在课堂上讲解,加深对岩石及地质现象的认识,以拓宽学生的知识面及理论知识的运用能力。 其二,教学过程中将部分考试题目明确给学生。在课程学习之前或过程中把考核能力的题目发给学生,当然所给的题目不是某个具体概念、具体方法、具体公式等可以在课本上直接找到答案的题目,学生带着问题去学习、探索,明确目标。 3 教学效果及建议 上述“教”与“学”模式是在2009级~2014级辽宁工程技术大学采矿单招、测量单招、安全单招、土木工程单招等专业的 “地质学基础”课程多年教学过程中逐渐形成的,由教师“教”的传统教学模式转变到以学生“学”的新的教学模式,学生变被动的旁观者为积极学习者,甚至成了知识的创造者,其体现了参与式学习,在教学内容、教学过程等方面是一种新的形式,产生了好的教学效果。工科院校专业课程中很多专业基础课程、专业课程与“地质学基础”课程相似,都具有很强的实践性,实践性为主线的“教”与“学”模式可以借鉴和推广。 3.1教学效果 其一,有效解决“基本概念多、内容繁杂”的课程授课难度大的问题。传统的教学以课堂讲授为主,很多概念的描述及多媒体图片讲解多遍不如亲眼见到一次有说服力,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,以实践性为优秀的“教”与“学”模式正是体现了实践――理论――再实践的哲学道理,如有的同学在期末问卷调查中说“看似深奥的地质概念,到了野外就一目了然,甚至不用老师讲解我们就懂了”。 其二,培养了学生技能和实践创新精神。传统的教学模式中,学生在很多情况下忙于“动手记”课堂笔记,学到的是书本上知识,而在缺少的不是知识而是技能的当代教育背景下,以实践性为主线的“教”与“学”模式,能够使学生根据课堂上的理论讲解,对校园内景观石和丰富地质现象进行观察与描述,去鉴别岩石、矿物,切实锻炼学生分析问题、解决问题的能力,培养了学生实践技能,学习到了书本上学不到的能力,同时培养学生“不唯书、只唯实”的创新精神。 其三, 有效提高教学过程中学生的学习积极性。传统的单向教学模式是教师在课堂中占据主导地位,学生处于被动接受的地位,单向的教师讲解往往不容易充分调动学生的学习积极性。以实践性为主线的“教”与“学”模式,使每个学生建立一个自己喜欢的课题或专题,通过多种实践方式与形式,主动地去寻找地质现象,观察、鉴别,教师是在其中扮演了“导演”与学习“引领者”的角色,帮助每个学生建立更完美的多媒体报告,如有的学生侧重于岩石鉴别,有的学生对形形色色的矿物感兴趣,有的学生对野外的宏大的地质构造感兴趣,有的学生对地震、火山等地质现象感兴趣,等等,他们就挑选题目进行查找文献、野外观察、同学间相互讨论及选择教师帮助等,最大限度{动学生的学习积极性。如有的学生反馈说:“老师,我学习了这门课程之后,无论走到哪里,见到岩石我就想鉴定这是什么岩石。” 3.2建议 其一,教师自身的实践技能是实践性为主线的“教”与“学”模式顺利进行的保障。很多学生收集到的野外地质现象、岩石矿物的鉴定等,要求教师能够正确的鉴别出来,课堂上可能出现新的观点与认识,需要教师及时地正确的解答与指导,要求教师提高自身实践能力水平,多参与科研课题,与生产现场对接,增强现场生产知识,才能在课堂上掌控局势。 其二,课程要因地制宜地为学生创造实践环境。实验室条件毕竟有限,这需要教师结合专业课程、周边环境等开发适合本课程的实践教学环境,如有的课程可以与当地厂矿结合,建立实习参观基地,教师自己动手设计实验器材等等,以扩展学生实践场合与机会。 地质学论文:工程地质学术语易混淆用字辨析 摘要:在审校工程地质类稿件的过程中经常发现用词、用字的混淆。归纳出几组出现概率比较高的易混淆词语,通过查阅相关的工具书以及权威的专业书,并结合全国科学技术名词审定委员会的审定结果,从它们在工程地质学中的应用出发对这些词语进行辨析。发现混用的原因主要涉及以下几类:(1)正异误认,例如“黏”和“粘”;(2)不谙惯例,例如“砂土”和“沙土”;(3)音同形似,例如“岩芯”和“岩心”;(4)汉化不当,例如“摩尔-库仑”和“莫尔-库仑”。对这些易混淆词语总结出其合理的使用方式,从而为相关专业的作者和编辑提供借鉴。 关键词:工程地质,科技术语,黏土,砂土,黏聚力,岩芯,莫尔 作者简介:郭静芸(1987―),女,硕士,工程师,《工程地质学报》编辑部主任,主要从事工程地质方面的研究以及期刊出版工作。通信方式:。 引言 国家“一带一路”战略的实施,涉及交通、能源、海洋、城市等方面的大规模建设与开发,工程地质学将大有作为。这就迫切需要对工程地质学的一些常用的术语用字进行规范统一,从而使研究成果更好地呈现出来。 《工程地质学报》是中国工程地质领域唯一的综合性学术期刊,在国内业界影响力很大。笔者在审稿过程中经常会发现一些常见术语用字的错误,很有必要对混用概率比较高的术语用字进行辨析,指出其正确的用字,从而为相关学者提供参考。 一正异误认 《新华字典》第11版对“黏”和“粘”的释义为[1]: “黏(nián)”:形容词,像胶水或糨糊所具有的能使物体粘和的性质。 “粘”:读作nián时,一是表示姓氏,二是同“黏”;还有一个读音为zhān,动词,指通过黏性物把两种物体结合到一起的行为。 “黏”和“粘”两字长期纠缠不清,这和异体字的变化有关。1955年12月公布的《第一批异体字整理表》中,“黏”曾作为异体字被淘汰;凡是原来用“黏”的地方一律改为“粘”。但1965年文改会、文化部颁布的《印刷通用汉字字形表》恢复了“黏”字的规范地位。2013年由国务院颁布的《通用规范汉字表》中“黏”字亦确定为规范汉字。“粘”和“黏”的分工是:“粘”除了表示姓氏读作nián外,其他地方一律读作zhān;而“黏”则表示能把一种东西附着在另一种东西上的性质[2]。至此,“黏”和“粘”的分工基本确定[3]。 1. “黏土”和“粘土” “黏土”和“粘土”是工程地质类稿件中出现频率很高的词语。有的作者用“黏土”,而有的作者用“粘土”,甚至在同一篇文章中混用。相关的书籍用法也不一致,例如:《专门工程地质学》 [4]《工程地质学概论》[5]、东南大学等四校合编的《土力学》[6]用的是“粘土”,《工程地质手册》[7]、李广信等编著的《土力学》[8]、《岩土工程基本术语标准》[9]用的是“黏土”。 由此可见,在早些年的书中出现频率较高的是“粘土”,而近年则普遍使用“黏土”。根据异体字规范和全国科学技术名词审定委员会《地质学名词》[10]审定的结果,正确的用法是“黏土”,而非“粘土”。 2. 其他与“黏”和“粘”有关的词语 编辑部来稿中其他与“黏”和“粘”有关的高频词语为:(1)“黏聚力”和“粘聚力”,(2)“粘贴”和“黏贴”,(3)“粘接”和“黏接”。通过分析“黏”和“粘”的释义可知,(1)组应该读作“nián聚力”,全国科技名词委相关学科审定的结果是“黏聚力”,没有出现“粘聚力”的表达方式,所以正确用法为“黏聚力”;(2)组和(3)组应分别读作“zhān贴”和“zhān接”,表示动作,正确用法为“粘贴”和“粘接”。 二不谙惯例 有些词语虽然形式不同,但含义是一样的。具体到一篇学术论文中,如果两者同时出现,会显得很随意,不符合科学性和严谨性。既然含义相同,那么就需要采用在工程地质学科内的常用形式。 1.“砂土”和“沙土” “砂”和“沙”在表示“非常细碎的石粒”的时候,在《新华字典》第11版[1]和《现代汉语词典》第6版[12]中都是可以通用的。而《专门工程地质学》[4]《工程地质学概论》[5]、东南大学等四校合编的《土力学》[6]、《工程地质手册》[7]、李广信等编著的《土力学》[8]、《岩土工程基本术语标准》[9]用的都是“砂土”,全国科技名词委《土木工程名词》[11]审定的结果也是“砂土”,所以推荐采用“砂土”。 2. “黏聚力”和“内聚力” 《专门工程地质学》[4]中“粘聚力”和“内聚力”都用到,《工程地质学概论》[5]中为“内聚力”,东南大学等四校合编的《土力学》[6]中为“粘聚力(内聚力)”(以上“粘聚力”应为“黏聚力”);《工程地质手册》[7]、李广信等编著的《土力学》[8]、《岩土工程基本术语标准》[9]中均为“黏聚力”;而全国科技名词委公布的结果中“黏聚力”和“内聚力”都有。 可见,“黏聚力”出现的频率高于“内聚力”。当然该术语还有多种别的叫法,例如凝聚力、黏结力等。在含义相同的前提下,遵循工程地质学科沿用的习惯,推荐采用“黏聚力”。 三音同形似 一些读音相同、形状也相似的汉字也容易误用。例如“岩芯”和“岩心”。 《新华字典》[1]中对“芯”和“心”的相关释义为: “芯”:某些物体的中心部分。 “心”:中央,在中间的地位或部分。 《现代汉语词典》[12]中的释义为: “芯”:泛指某些物体的中心部分。 “心”:中心,中央的部分。 据此无法辨别出应该用“岩芯”还是“岩心”,但是在词例中,《新华字典》[1]和《现代汉语词典》 [12]中出现的都是“岩芯”。《工程地质学概论》 [5]《工程地质手册》[7]《岩土工程基本术语标准》 [9]中用的也都是“岩芯”。只有在早些年,《专门工程地质学》[4]中出现了“岩心”这一用法。全国科技名词委的审定结果则在不同的学科中用法不一样,例如:公路交通科学技术、煤炭科学技术、石油等学科是“岩心”,而海洋科学技术、大气科学等学科是“岩芯”。 按照相关工具书的词例和工程地质行业的惯例,推荐的用法是“岩芯”。 四汉化不当 工程地质学科涉及很多包含英文名字的术语,例如在岩石强度理论中就有MohrCoulomb准则、Griffith强度理论、DruckerPrager准则等。在汉化的过程中,这些人名对应的中文没有明确的规定。但是为了体现科技论文的科学性和规范性,需要将一些常用的汉化后的术语进行统一。下面举例说明Mohr的汉化。 在工程地质学科内,有很多地方涉及Mohr。例如Mohr应力圆、Mohr包络线、MohrCoulomb准则等。Mohr进行汉化时,基本上会出现两种形式:“莫尔”和“摩尔”。下面通过分析相关书籍及相关规范中的实例来说明那种用法更恰当。 东南大学等四校合编的《土力W》[6]、《岩石力学与工程》[13]、李广信等编著的《土力学》 [7]、《岩石断裂力学导论》[14]用的都是“莫尔”;《岩土工程基本术语标准》则用的是“摩尔”[9],而《岩石力学与岩石工程学科发展报告2009―2010》[15]用的是英语Mohr。《世界人名翻译大辞典》[16]中Mohr的翻译为“莫尔”。地质学名词审定委员会1994年审定公布的《地质学名词》中涉及Mohr的规范用词有“莫尔图”“莫尔应力圆”和“莫尔包络线”[10],土木工程名词审定委员会2004年审定公布的《土木工程名词》[11]中涉及Mohr的规范用词有“莫尔包线”“莫尔圆”“莫尔屈服准则”和“莫尔-库仑定律”。 由上可见,大部分书籍采用“莫尔”,少部分采用“摩尔”。汉化时应当遵照《世界人名翻译大辞典》和全国科技名词委审定的名词采用“莫尔”。 五结语 以上分析了工程地质学几组常见术语易混淆用字的情况,作者和编辑在工作中需参考权威的工具书,尤其应遵照全国科技名词委审定公布的名词,从而促进术语使用的规范化。 地质学论文:水文地质学的发展 摘 要:文章结合时展的需求以及水文地质学的特点,详细论述了水文地质学的演化和发展过程,分析国内外水文地质学研究现状及发展趋势,分析当代水文地质学的特点,从传统的实用性学科,向兼具应用性与理论性的成熟学科演变,并阐明水文地质学今后的发展趋势,从可持续发展概念出发,走多学科交叉路线,构建人与自然环境协调发展的生态系统。 关键词:水文地质学;地下水;可持续发展;生态环境 引言 水文地质学是一门研究地下水的数量和质量随时间和空间的变化规律,以及如何合理利用地下水或防治其危害的学科。它研究在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律以及如何运用这些规律兴利除弊[1]。水文地质学是一门应用性很强的学科,它在人类生活和生产部门的需求下不断发展,学科体系逐渐健全,理论水平不断提高。人类在生活或者生产实践中所遇到的相关的问题,都需要研究者在方法上和理论上加以解决,随着越来越多以及越来越深入的问题得到解决,水文地质学这门学科也逐步发展。水文地质学从寻找和利用地下水资源开始,围绕实际发展需要,逐渐开展了一系列相关研究,现已发展成为一门相对成熟的学科。然而在生产力以及科学技术迅猛发展的今天,其所面临的问题也越来越复杂,越来越多元化,原有概念、理论及方法已经很难满足需求,水文地质学的发展面临着巨大的挑战与机遇[2]。 1 概述 水文地质学主要研究地下水的埋藏、分布、补给、排泄、径流和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水水质和水量评价、开发及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治,地下水污染的防治,地热能开发等。在不同地质环境或者地质时期,尤其是在近代人类活动的影响下,地下水的埋藏、分布、补给、径流、排泄和水化学组成均有一定差异,通过上述各方面差异性的研究,掌握地下水的形成及其动态变化规律,可为合理利用以及防治地下水提供一定科W依据。地下水中污染物分布、预测、治理以及如何防治是水文地质学目前研究的一个重点。随着科学技术的不断的发展以及生产建设发展的需要,水文地质工作者对水文地质学进行了分支学科的细分以及进行了多学科交叉渗透研究。 2 水文地质学发展简史 水文地质学的发展经历了萌芽、奠基、形成和发展四个阶段[1]。5700年的浙江余姚河姆渡古文化遗址水井,约3000年前中西亚及北非的干旱地带出现的坎儿井(Biswas,1970;Todd等,2005),表明人类从远古时代就开了地下水的利用,代表了水文地质学的萌芽。欧洲工业革命时期,由于工业的快速发展,需水量大大增加,人们对井的出水有了量的需求。1856年,法国水利工程师达西(H.Darcy),通过室内水通过沙的控制性实验,得出线性渗透定律,即著名的达西定律,奠定了水文地质学的基础。法国人裘布依(A.Dupuit)、美国人泰斯(C.V.Theis)都先后加入到地下水的定量计算中,并且将其推到了一个新的高度。该阶段人们已经通过实践得到了水文地质相关的基本理论,并且将其应用到了地下水的研究之中,为水文地质学的发展奠定了好的基础。第一次世界大战之后,合理开发、科学管理与保护地下水资源,越来越受到人们重视。20世纪40~60年代,雅克布(C.E.Jacob)及汉图什(M.S.Hantush)等论述了孔隙承压含水层的越流现象,“含水层思维”受到冲击[3],逐渐产生含水系统的概念。随后英国的博尔顿(N.S.Boulton)和美国的纽曼(Neuman)分别导出了潜水完整井非稳定流方程。至此,水文地质学已经完成了从找水型向资源型的转变,各方面理论研究已经构建了较完备的结构框架,水文地质学的发展已经初步成型。第二次世界大战以后,随着生产力与科学技术的迅速发展,世界人口急剧增长,消费需求也急剧升高,因而人类开始大规模改造自然环境,大量消耗了包括地下水在内的各种资源,破坏了环境,打破了生态平衡,进而导致了生态环境的急剧恶化,如土地荒漠化、土壤盐碱化、地面沉降、水土流失等。保护生态环境刻不容缓,水文地质工作者开始寻求新的发展模式,水文地质学开始进入了以生态环境为研究优秀的阶段,期间面临的问题错综复杂,以及在全球信息化大的背景下,原有的思维模式、概念、理论以及方法已经难以满足发展需求。加拿大的托特提出了地下水流动系统理论,为水文地质学的发展开拓了新的发展前景[4]。新技术、新理论的不断引入,使得水文地质学越来越系统,概念越来越完善,技术越来越成熟,分支学科的划分也越来越明确,其发展也越来越迅速,至此,水文地质学进入了新的发展时期。 从水文地质学发展的四个阶段我们可以清晰地看出,其是一门与生活实践密不可分的学科。水文地质学的发展贯穿于人类文明的发展之中。在生活生产实践中,人们观察积累各种水文地质现象,研究其规律,以便更好地服务于生活,久而久之水文地质学得到了长足的发展,由此可见实践对于水文地质学科的发展至关重要[5]。 3 当代水文地质学的特点 地下水流系统理论[6]的出现,意味着水文地质学发展进入了新的阶段。地下水流系统理论,从整体角度,综合考察地下水与环境相互作用的变化,为分析地下水各部分以及地下水与环境的相互作用提供了时空有序的理论框架。 当代水文地质学的研究领域,从以往的地下水资源向生态环境扩展,由地球浅部向地层深部圈层延伸。并且当代水文地质学,由以往的解决局部的现阶段的生产实际问题,转向长期性、全局性以及可持续发展的课题。其以地下水流系统理论为优秀框架,以系统思想为指导,运用多学科方法及其理论,构建人和自然协调、良性循环的地下水流系统、水文系统、地质环境系统、工程地质系统和生态系统,这也成为当代水文地质学的最终目标[2,7]。 随着人类对生态环境的破坏,相应的生态环境问题随之出现,人类开始意识到构建人与自然协调的、良性循环系统的重要性,从而进一步探索目标系统的作用或者形成过程与内在机理。当代水文地质学已经从传统的实用性学科,演变为兼具应用性与理论性的成熟学科。 4 水文地质学发展趋势 随着近几年来我国发展对能源需求的不断增长,从可持续发展的角度考虑,常规能源已经无法满足发展的需求,新型能源的开发利用刻不容缓。地热能[8]作为一种新型的清洁能源,其开发就显得尤为重要。现阶段地热能主要通过地源热泵形式被利用。目前地源热泵在天津、河北、陕西等地被广泛应用,很多都是通过水源热泵形式利用地下热能[9],由于深层地下热水的高矿化度以及高温,因而有的被用来发展温泉旅游、有的被用来居民供暖。地下热水作为一种宝贵的资源,其量并非是取之不尽用之不竭的,而且过渡开发利用很有可能导致严重的环境地质问题,因此回灌必不可少,然而其回灌[10]问题却一直是世界性难题,温度利用率也偏低,这就需要水文地质工作者对深层地下水进行深入研究。 多学科的交叉研究以及多技术方法的综合应用是水文地质学发展的方向。水文地质学原本就是地质学和水文学结合形成的边缘学科,随着各学科体系的日益健全以及各分支学科的不断发展,研究视野不断拓宽、课题复杂程度越来越高,处理难度越来越大,因而多学科交叉渗透以及多技术方法综合应用是处理复杂课题的唯一途径[11]。 预计今后水文地质研究的重点将主要集中在地下水中污染物运移机理、四水转化问题、地下水水温度场的分布及其迁移机理、包气带水盐运移机理及其空间分布、地球深层水文地质、水文地质中同位素的进一步应用以及与深层地下水相关的数值模型的建立[12]。 5 Y束语 随着我国生态文明建设脚步的加快,自然科学发展与生态环境保护的结合就显得意义非凡。当前,我国水文地质学已经进入了生态环境水文地质学发展阶段[13],构建人与自然环境协调、良性的水文地质生态系统[14]已迫在眉睫,学科的发展以及关键技术问题的解决,都会对生态环境造成潜在的威胁或一定程度的破坏,因而学科的发展必须以生态环境的保护为根本,科学合理地完成两者之间的转化。 作者简介:李劲彬(1991-),男,汉族,陕西铜川,硕士,助理工程师,主要从事水文地质和土地工程方面的研究工作。
农业创新论文:农业发展科技创新论文 一、实现农业现代化关键在于科技进步 我国农业现代化已进入全面推进、重点突破、梯次实现的新阶段。但要清醒地认识到,随着农业现代化深入推进,我国农业发展面临的深层次问题更加凸显。这突出表现在消费结构升级和农产品供应结构性失衡、资源环境约束趋紧与发展方式粗放、国内外农产品市场深度融合与农业竞争力不强、经济增速放缓与农民增收渠道变窄、发展动力转换与科技创新成果供给不足等五个方面。这些问题在当前和今后一段时期集中交织,成为我国农业现代化进程中亟待破解的难题。指出:“农业出路在现代化,农业现代化关键在科技进步。我们必须比以往任何时候都更加重视和依靠农业科技进步,走内涵式发展道路。”的讲话立足农业现代化发展规律,深刻洞察农业科技进步对于推动现代农业发展的决定性作用,为破解我国农业现代化进程中遇到的难题指明了方向。目前,全球新一轮科技革命和产业变革方兴未艾,基础科学、生命科学、信息科学、材料科学、先进制造与智能控制等领域产生的最新科技加速向农业渗透,催生了颠覆性的农业科学技术,对农业产生了革命性影响,推动了生物种业、食品产业、生物质能源产业等战略性新兴产业的兴起和发展。“十二五”期间,我国农业科技突破了一批重大基础理论、方法和优秀关键技术,集成推广了高效、节能、绿色等大批配套生产技术,数字农业、智能装备制造等方面也取得了积极进展,整体科技水平大幅跃升,呈现出领跑、并跑、跟跑“三跑并存”的局面,对现代农业发展提供了有力支撑。但与发达国家相比,我国农业科技仍有较大差距,农业科技工作中仍存在不少体制机制问题,制约着农业科技创新及其成果的转化应用。中央一号文件明确了当前我国农业科技创新的目标任务,农业科研院所要紧紧围绕现代农业发展全局,大力推进体制机制创新,加快构建符合国情的现代农业科技创新体系,努力成为国家创新体系的一支生力军。 二、准确把握创新驱动农业现代化的重点任务 在山东考察时强调,走中国特色现代化农业道路,要给农业插上科技的翅膀。农业现代化是用现展理念引领农业、用现代科技改造农业、用现代经营体系推进农业的过程。在“四化同步”发展背景下,加快农业现代化步伐,必须构建以科技创新为主的动力机制。现阶段我国农业科技创新面临两大历史性战略任务。一是顺应国内农业现代化规律和要求,坚持产业发展导向,加强重点领域的科技创新与成果应用,紧紧依靠创新驱动农业现代化。二是应对国际农业竞争和农业科技竞争,在战略必争的基础和前沿技术领域创新一批理论和方法,在受制于人的优秀技术领域突破一批关键技术,大幅度降低技术对外依存度,建设创新型国家。把握科技发展大势,应对国际农业科技竞争,今后我国农业科技创新工作的思路是:按照创新驱动发展战略部署和农业现代化建设要求,认真落实创新、协调、绿色、开放、共享新发展理念,紧紧围绕提高质量效益和竞争力这个中心和推进农业供给侧结构性改革这条主线,大力推动自主创新、原始创新,充分激发各类主体的创新活力,着力构建以产出高效、产品安全、资源节约、环境友好为方向的现代农业技术体系,不断提升土地产出率、资源利用率和劳动生产率,强有力地引领和支撑现代农业发展。具体来说,“十三五”时期,我国推进农业科技创新要突出以下重点。一是针对资源环境约束趋紧的客观现实和守住口粮绝对安全的底线要求,进一步加强动植物新品种培育和绿色增产增效模式创新,力争打破大动物品种和高端设施园艺作物品种长期被国外垄断的局面,有力支撑粮食及重要农产品生产发展。二是针对需求“量质双升”、食品安全隐患多、供求结构失衡的突出矛盾,进一步加强农产品优质化、安全化和营养化全产业链科技创新,有效引领农产品提质增效。三是针对生产成本和农业污染居高不下的突出问题,进一步加强绿色化、低碳化、生态化技术的研发和集成应用,降低资源利用强度,提高循环利用效率,引领和支撑资源节约型、环境友好型现代农业发展。四是针对组织化和规模化发展的现代农业发展趋势,加强农业信息化、机械化关键技术创新,探索适合小规模条件下的智能作业、智慧农业、一二三产业融合的发展模式,提高农业生产效率和主要农产品国际竞争力。五是针对全球农业转型升级加快和农业新兴产业异军突起的外部挑战,系统部署基础和前沿技术领域的原始创新,加强基因资源高通量规模化发掘和利用技术、农业大数据与云计算技术、农业新材料技术、农业机器人等创新研究,不断取得理论、方法和技术的重大突破,有效降低农业技术的对外依存度,发挥科技在现代农业发展中的引领作用。为落实上述农业科技创新重点任务,当前农业科研院所要以推动我国现代农业科技自主创新为目标,深入组织实施一批现代农业科技行动。一是“藏粮于地”“藏粮于技”科技行动。加快建设高标准农田,部署建设农业领域的国家实验室和科研中心,加强高光效育种、绿色投入品、智能作业机械等农业技术研发,为农业结构优化和转型发展奠定基础。二是优质农产品质量安全科技行动。加快优质安全农产品生产技术、农产品质量安全风险控制等成果转化和技术应用,提高农业生产标准及其生产覆盖面,确保农产品优质化和百姓“舌尖上的安全”。三是绿色化生产科技行动。落实“一控两减三基本”部署,集中集成应用一批耕地有机质提升、新型智能肥料、纳米农药、节水控污、生态养殖、废弃物循环利用等技术,促进农业的绿色化和效益化转型。四是养殖业提质增效安全科技行动。加强大动物品种、水产动物品种选育和重大疫病防控等优秀技术研发,加快优质牧草资源开发、秸秆饲料开发、水产健康集约养殖等技术体系研发,大力发展畜牧水产品精深加工技术,促进养殖业持续健康发展。 三、深入持久地推动农业科技创新 不断强化农业科研院所的创新主体地位。农业科研院所是推动我国农业科技创新的主导力量。要进一步明确各级农业科研院所的职能定位,部级农业科研单位重点承担全国基础性农业科学技术和共性关键技术的研究任务,解决我国农业发展中方向性、全局性、关键性重大科技问题;省级农业科研单位侧重区域性农业重大关键技术创新,并做好中试熟化与产业服务工作;地市级农业科研单位侧重区域性关键技术中试、新品种示范、推广服务以及科技培训与转化等工作。中央、省、地三级农业科研机构,要通过农业科技创新联盟这一平台,形成一个富有效率的创新体系。持续加大农业科技创新投入力度。农业科技创新的基础性、公益性、长期性基本属性决定了各级政府应承担投资主体责任。要继续加大农业科技创新的投入力度,确保财政对农业科研投入的增长速度不低于同期财政支出的增长速度,继续提高农业科技经费总投入在GDP中的比重;着力健全中央与地方激励相容的财政机制,鼓励和支持地方财政加大对省级、地市级农科院的投入力度,提升区域性农业科技创新主体的地位和作用;优化投入结构,增加科研机构事业费,提高科研人员待遇水平,确保科技人员安心于农业科技创新。 作者:陈萌山 单位:中国农业科学院 农业创新论文:多功能农业科技创新论文 1多功能农业与科技创新的关联 多功能农业与科技创新存在同步发展的关系。逻辑上,“隐性农业革命”的发生与多功能农业的产生是需求层面上的对应,因此,服务于农业多功能性的科技创新亦是需求层面的对应。前文分析指出,“诱致性”引发了农业科技创新,作用于农业多功能性的科技创新则可进一步定义为“市场需求诱致的科技创新”。可以预见,在未来的10—20年,中国经济将逐渐从现在的中等收人发展中国家经济向发达国家经济的行列迈进,在此过程中,国家和社会对农业多功能的需求将逐渐提高,如继续发挥保障食物安全、改善人口营养和维护农民生计等传统功能;承担改善生态系统、减缓气候变化、提供观光景观和文化传承的功能;进一步担负起为缓解能源危机提供再生能源的功能。在该语境下,可以勾勒出农业科技创新的基本方向: (1)社会对农业发挥民生保障功能的需求,促使农业科技创新需要在动植物种质资源培育技术、智能化管理技术、安全生产过程控制技术三方面同步推进; (2)社会对农业辅助新兴经济发展功能的需求,促使农业科技创新更加注重生物质能源开发利用技术的拓展; (3)社会对农业配合生态文明建设功能的需求,促使农业科技创新在资源循环利用技术、节能减排低碳技术领域不断深化。 2突出多功能性的农业科技创新架构 当前,中国大多数城市都面临耕地资源严重稀缺、环境保护与经济发展矛盾日益突出等问题,转变经济增长结构,实现从传统农业向现代农业的跨越,是社会整体发展的必由之路,而农业的经济功能、休闲观光功能、生态功能、文化教育功能等的充分发挥,必然需要科技的强力支撑。在科技创新中突出农业多功能性的实现,是对农业科技创新的理念升华,这应是多种技术的集成创新。这种集成创新与社会需求相对应,表现为需求方愿意且有能力应用技术的数量总和。需要说明,这些技术应用后的获利能力取决于技术应用的制度安排,如土地的规模与经营管理制度、相应投入要素的供给能力、应用技术成果的鼓励措施、成果应用后有关产出的分配等。 根据上文提出农业功能的三个层次,以及农业科技创新的三个方向,可以形成一种新的创新架构、。这种架构强调了科技创新的“新思路",即不单单在于创新产出本身的功用,更在于通过创新产出来实现必要的社会效果。动植物种质资源与现代育种科技方向应以系统生物学、生物信息学、组学及其技术、基因功能等研究手段,开发植物光能转化和利用效率高、饲料转化和抗病能力强的动植物新品种。资源节约型农业科技方向,应研发耕地保育与替代技术、流域水资源保障技术、水肥高效利用技术,建立耕地和水分养分资源节约型农业,并推进以低值和农林废弃物为原料的生物质综合利用技术开发及示范。农业生产与食品安全科技方面,应重视农产品安全生产、动植物重大病虫害防控、贮运保鲜、食品加工及营养开发等领域的攻关。农业现代化与智能化科技方面,应实现农业信息服务网络化、农业资源管理数字化、农业生产过程管理精准化和农业装备智能化的“四化”目标。 3结论与讨论 本研究旨在探讨农业科技创新的实现与农业多功能性的实现两者间的内在关联,并试图勾勒出基于推进农业多功能发挥的科技创新框架。对此,本研究建议可以采取以下推进方式: 第一,强化功能性的农业科研立项导向。当前,国家层面和省(市)层面的农业科研立项导向以行业划分为主要方式,或根据近期农业发展的实际需要制定科技攻关计划,这样的立项导向一般只偏重经济功能,对农业其他功能的涵盖面较少或缺失。建议各层面在制定项目指南时能加强关注农业发展的功能导向作用,优化科研立项的顶层设计。 第二,建立全国性的农业科技指导协调机构,使该机构根据全球农业科技发展趋势和国家需求,确定和调整农业科技领域发展路线图,制定以功能实现为导向的科技创新目标,协调各方面的科研资源配置,避免分散研究和重复研究。由该机构制定区域性的农业科技创新评价机制,把促进农业多功能性的发挥纳人衡量标准。 第三,完善农业科技创新评价的工作机制。目前对农业科研工作的评价和审核仅由项目发出单位组织实施,使得评审的参与度较窄。建议可以探索新型科研项目评、验机制,把主管经济、生态、社会等领域的部门和专业人士纳人其中,使具体的研究工作得到多元的指导和广泛认同。 本研究在阐述农业科技创新和多功能农业内涵的基础上,初步论证了两者之间的关系,并勾勒了基于农业多功能实现的科技创新架构。在提出“诱致性”引起科技创新的观点基础上,通过“隐性农?业革命”的实证论述,得出社会需求引起了农业多功能拓展的论断。本研究中,市场需求的诱致创新仅限于全国范围内农业行业产值情况的宏观分析支撑,而对需求更深层次的分解,则需要讨论农业科技创新程度和方向与不同农产品的市场价格和市场规模间一一对应的关联,这也将反映出一个区域或一个科研机构如何配置资源以更好地促进农业科技创新。因此,进一步研究这些问题,探索农业科技创新的内在规律,并把它与多功能农业的发展路径相耦合是有必要的。另外,农业科技创新既存在市场需求的诱致,也存在要素替代的诱致,这将在后续的研究中加以探讨。 作者:张晨施标俞美莲马佳顾晓君单位:上海市农业科学院上海海洋大学经济管理学院 农业创新论文:农业科技企业技术创新论文 一、我国农业科技企业技术创新的现状及存在的问题 农业科技体制改革的不断深入,为农业科技型企业的兴起提供了良好的机遇,一批科技型农业企业兴起,有力地推动了科研与经济的有效结合。但由于长期计划经济体制及传统观念的制约,加之人才、资金等方面的困扰,农业科技企业的技术创新还存在以下问题: 1.国家农业科技创新体系有待于完善 国家农业科技创新体系是国家科技创新体系的一个有机组成部分,是与农业知识创新体系、农业技术创新及其相关的机构和组织构成的网络系统,主要包括农业企业、农业科研机构和大学。目前,农业科研机构与大学具有较强的农业技术开发能力,但是由于受内部传统考核管理制度等因素的影响,其开发出来的技术往往难以形成有效的技术供给;而农业企业有很强的技术需求,但技术开发能力比较弱。 2.农业科技企业创新意识不强 目前,我国农业科技企业大多数处于创业成长期,技术积累和经济实力较弱,加之一些企业家的短期行为和技术外部性特点等因素的影响,农业科技企业普遍存在着技术创新意识不强的问题。 3.农业科技企业技术创新风险管理力度不够 技术创新是现代农业经济增长的主要源泉,也是提高企业竞争力,实现可持续发展的重要途径。而技术创新是一项高风险活动,技术创新风险按阶段划分,可以分为决策阶段风险、技术开发阶段风险、生产阶段风险和市场阶段风险。面对这些风险,农业科技企业在技术研发组织体系及技术队伍建设等方面未能给予足够的重视,加之,政府对农业科技企业扶持不足,使农业科技企业难以应对技术创新风险。 4.农业科技企业创新能力不足 在西方发达国家,技术创新的主体是企业,而不是政府研究开发机构,因为前者的经费投入和经费使用均占绝对优势。然而,在我国,企业没有成为技术创新的主体。一方面,从技术开发能力看,我国科技力量的2/3以上在企业之外,企业缺乏高水平的技术人才;另一方面,大中型企业设立专门技术开发机构的比例偏低,并且,其中还有相当一部分开发机构要么资金不落实,要么缺乏高水平的技术人才,要么没有明确的技术开发方向,要么基础条件薄弱,无法发挥其应有的作用。在我国,技术创新的主体不是企业,而是企业外的科研院所和高等学校。 5.农业技术创新缺乏激励 目前,我国企业技术创新水平不高,大多数企业的产品缺乏科技含量和竞争力。造成这种状况除长期的计划经济的影响以外,缺乏有效的技术创新激励机制是一个重要原因。同时,技术创新的外部效应,技术创新周期和高风险等也在相当程度上影响着企业技术创新的主动性和积极性。农业企业也面临着同样的处境,其结果是企业轻视技术的自主创新,竞相引入成熟技术,虽扩大了生产能力,却未形成技术创新能力[①]。 6.现有的农业科技人才培养模式不适应企业技术创新发展的要求 创新人才是创新活动的主体。长期以来,我国农业科技人才的培养存在着重理论轻实践,重研究轻开发的弊端,造成了其研发实践能力较差,难以满足农业科技企业技术创新的需求。 二、农业科技企业技术创新机制的优化 根据我国农业科技企业技术创新的实际,农业科技企业技术创新体系的有效运作必须有一个良好的发展环境及配套政策的支持。 1.完善农业知识产权制度 ①在法律普及方面。加强农业知识产权人才培养和宣传教育,建立一支适应国家农业创新体系建设需要的农业知识产权队伍,增强全社会的农业知识产权意识。目前,农业知识产权审查、审判人才、律师人才奇缺,特别是农业知识产权法律人才和管理人才的供需矛盾将是困扰我国建设法治国家的一大难题。因此,应大力发展农业知识产权教育事业,大力培养农业知识产权专门人才,提高灵活运用农业知识产权战略、策略的能力,促进农业科技工作更好开展、各学科更好发展。这是我国解决农业知识创新与农业知识产权保护协同发展的基础和关键。同时要在全社会开展农业知识产权法律知识的宣传教育,提高知识产权保护的意识,重点结合典型案例宣传我国现行的一系列农业知识产权保护的有关法律法规。 ②在司法方面。加强农业知识产权的司法队伍建设。根据农业知识产权案件的专业性、技术性特点,要尽快培养一批专业法官,设立专门审判机构和专业法官集中审理农业知识产权案件。另外,还应采取多种形式对案件所涉及的专业技术问题进行鉴定,其途径包括聘请农业技术专家担任陪审员、委托专家组进行技术鉴定和走访有关农业技术专家等。 2.建立合理的市场结构 不同的市场结构对技术创新的影响是不同的,促进技术创新的理想的市场结构是介于完全竞争和完全垄断之间的“中间程度竞争”的市场结构。目前我国农业技术市场化程度较低,不利于农业技术创新。如我国的种子行业是国有种子公司垄断的市场结构,种子法律法规对农业科研单位、农业科技企业经营种子做出很多限制。因此,应建立合理的市场结构,以激励农业科技企业进行农业技术创新。 3.建立由政府引导,以企业和社会力量为基础的技术创新投资机制 长期以来,我国政府是农业科技的重要投资者,而在我国目前财力有限,不可能大幅度地增加农业技术创新的投入的情况下,应建立政府、企业、社会力量共同投资的多渠道、多途径的投入机制。由于农业技术创新存在的不确定性和风险性,要尽快设立农业科技创新融资担保基金,资金主要来自政府拨款、社会捐赠和定向募集等,启动资金应以政府为主。同时,支持和引导高新技术项目从资本市场融资,推动农业高新技术的发展[②]。 4.建立和完善我国农业技术风险投资机制 ①要加大政府的政策扶持力度 首先,要制定和实施农业技术创新风险投资的扶持政策,在税收方面给予减税或免税。其次,建立农业技术创新风险投资保障体系。为鼓励农业技术创新风险投资,应对投资者在投资中的经济风险予以保险,为农业技术创新风险投资创造良好的创业环境。再次,要规范资本市场,发展和完善支撑条件。 ②发展农业风险投资公司,建立多层次的农业技术创新风险投资体系通过制定优惠政策,建立社会、个人、企业多方参与,并同国际接轨的我国农业技术创新风险投资运作模式,引导民间的大量游资投向农业高新技术产业,实现筹资渠道的多样性。 5.加大农业共性技术开发的政府扶持力度 共性技术是指在很多领域内已经或未来可能被广泛应用,其研发成果可共享并对整个产业(而非个别产品或企业)或多个产业及其企业产生深度影响的一类技术。[51]共性技术尤其是农业共性技术有很强的共用性、外部性、基础性和关联性。开发农业共性技术往往投资大,外部性强,所以,一般农业科技企业不愿意进行农业共性技术开发。因此,需要政府通过项目引导,协调组织大学、农业科研院所及有关农业科技企业进行农业共性技术开发,项目应重点支持能够对农业经济发展起重大作用,并显著提高农业产业技术水平的技术领域。 6.消除条块分割的科技管理体制,促进产学研一体化 要通过整合大学和科研机构的科技力量,加强企业的技术创新能力,优化技术创新人才的资源配置。大力支持和鼓励应用开发型科研院所进入企业或改制为企业,促进企业进行科技创新和科技成果转化;其次,企业可以采用多种形式与大学和科研机构进行广泛的技术创新项目合作;再次,加快创业中心、大学科技园区的建设和发展,重视科研中试基地、成果孵化基地的建设。此外,要改革农业高等教育体制,调整优化教学培养结构和方式,面向市场,加强培养农业科技创新所需的复合型人才。 农业创新论文:农业科技创新论文 1农业科技创新的现实意义 1.1农业科技创新是推动我国农业经济发展的不竭资源 科学技术是第一生产力,科技创新更是农业经济发展的不竭资源,它通过对生产力诸要素的物化,使生产力发生质的变化。科技转化为劳动者的技能,提高了劳动者在农业生产中的能动性;科技物化为劳动资料、创新的生产工具,使劳动手段更加现代化;科技发展使劳动对象发生根本性的变化,提高了农业劳动对象的效能和效用;科技创新的生产工艺使农业生产工艺流程更先进;科技进步优化了生产要素组合,使农业生产过程的组织形式更加科学合理;科技创新提高了农业生产经营管理水平,使农业生产经营管理方法更加科学化,手段更加现代化。 1.2农业科技创新是未来我国农业发展的根本出路 “农业的根本出路在于科技”。只有依靠科技进步,通过农业科技的突破性成果和新技术的有效推广应用,才能实现中国农业的持续发展,最终早日实现中国农业和农村现代化。当前,制约我国农业及经济发展的因素很多,如水土流失不断加剧、环境污染日益严重、生态破坏愈演愈烈等。如何从根本上解决中国农业发展基本问题,使农业发展与人口、资源、环境、社会、经济协调起来,走可持续发展之路,关键靠技术,靠创新的可持续农业技术才能彻底摆脱农业的“不可持续”局面。农业新技术的应用,可以合理开发和利用土地、水等自然资源,提高资源的产出效率;农业新技术应用,可以拓宽资源的范围,实现资源的有效替代,有效缓解现有资源的约束;农业新技术的应用,还为科学控制生态破坏和环境污染,开展科技减灾提供基本手段。 1.3农业科技创新是实现我国农业现代化的关键所在 农业现代化,从一般意义上说,就是用现代科学技术和现代工业装备农业,用现代科学方法和现代手段管理农业,使农业的劳动生产率、土地利用率、农民的人均收入大大提高。农业现代化包括生产品种的良种化,生产资料的机械化、电气化、化学化,生产组织的区域化、社会化,生产技术的科学化,生产条件的水利化、园林化,经营管理的企业化、科学化。科学化、机械化和社会化是现代农业的三个基本特征,其本质是把农业建立在现代科学技术的基础上,用现代科学技术和现代工业来武装农业,用科学的方法和手段管理农业,目的是创造出一个高产、优质、低耗的农、林、牧、副、渔业生产体系和一个合理利用资源,保护环境的有较高转化效率的农业生态系统。因此如果没有科技创新和科技支持,农业是不可能实现现代化的。 2农业科技创新的基本要求 建国以来,特别是改革开放以来,我国在推广应用科技成果、宣传科学思想、提高人民文化水平和科技意识方面取得了巨大成就。当前,我国现代化建设正处在由第二步战略目标向第三步战略目标迈进的关键时期,农业与农村现代化建设已开始由长远目标变成现实任务,实施科教兴农和可持续发展战略,迎接经济全球化挑战显得尤为重要,因此必须从事关现代化建设的成败和民族兴衰的战略高度来认识科教兴农工作,把提高农民科技、教育水平,增加科技含量作为增强农业素质,提高农业效益,增加农民收入,发展农村社会、经济、文化,进而实现农业与农村现代化的基础工程,作为提升综合国力和国际竞争力的基石。把科学技术的研究、推广、教育紧密结合,明确目标、突出重点,采取切实措施,动员全社会重视、支持和加强科教兴农工作,为实现农业和农村现代化打基础。 2.1积极追踪,采用现代农业科技 现代生物技术是21世纪先进农业的主导技术,也是支持农业发展的优秀领域。随着分子生物学的发展,现代生物技术能够定向地改变生物的某些性状,大大缩短动植物品种改良的周期,迅速提高新品种培育效率、农产品的产量与质量,以及农业资源的利用率,要突出抓好生物技术的应用,加快高新技术成果转化。 现代农业工程技术把材料学技术、制造技术、工程技术、控制技术、生物技术和现代农业科技的发展融为一体。借助于农业工程设施,使农业减少甚至摆脱对于自然条件和人类劳动的依赖,要积极推广使用农业机械,实现农业机械化。 现代信息技术正在迅速渗透到农业的各个领域,将对整个农业生产、农业经济、农业科研、农业教育以及农村发展和农村文化生活产生无法估计的积极影响。要突出信息科技在提高农产品产量和品质方面的重要地位,早日实现精确农业。 2.2组织农业科技攻关 实施作物良种科技行动,加强品种选育,种子质量标准化,优质苗木工厂化研究开发,建立产业化种植基地。 实施农产品加工科技行动,建立农产品及加工产品的质量标准体系和监测体系,大幅度提高农业品转化率和附加值。 实施农业高新技术产业化科技行动,加强区域性科技示范园区建设,实现农业科技工程化。 实施绿色食品科技行动,以提高农产品国际竞争力为向导,开发各种绿色食品,实施精品名牌战略,带动外向型农业的发展。 实施农业生态环境建设与减灾农业科技行动,重点加强生态林、节水农业、重大病虫害测报防治、避洪避涝和节水抗旱农业技术的研究开发与应用。 实施科技致富示范行动,分区域搞好科技致富,坚持以科技开发为主,增强“造血”功能,促进农村致富奔小康。 2.3努力推进农科教结合 农科教结合就是以振兴农业和农村经济,实现农业与农村现代化为中心,以开展教育培训提高农民的科技文化素质为手段,以推广先进的实用技术为动力,把经济发展、科技进步和人才培养紧密结合起来,形成强大的合力,最大限度地发挥农业、农村科技和教育事业的整体功能和效益。农业发展靠科技,科技进步靠人才,人才培养靠教育,这是现代农业发展的客观规律。加强农科教结合,是农业科技创新的基本要求之一,更是实现农业现代化的一个重要途径。 3农业科技创新的实现途径 3.1深化农业科技体制改革 我国农业科技体制改革,必须按照党中央的有关方针,真正做到: 按照“抓大放小、合理布局”的原则,组建农业科研机构,包括建立部级农业科研中心、地方农业科研分中心。通过“并、转、建、撤”等不同途径进行调整、改造和改建,以利于建立机构精干、结构优化、布局合理、科技力量集中的“国家队”、“地方队”。 按照“稳住一头、放开一片”的原则,建立科技人才队伍。一方面,要紧紧“稳住”一批优秀农业科技人才,使他们安心、专心从事农业科技研究,从课题、经费等方面予以支持。另一方面,要大胆“放开”,让一大批农业科技人员进入市场,进行应用研究和开发研究,使农业科研成果早日进入市场大循环。 按照“有所为、有所不为”的原则,让农业科技人员抓准位置、选准课题,使科技资金得到充分利用、高效利用。 3.2改革现有的农业科技成果评价和鉴定制度 要使科技成果能真正得到客观、公正的评价和肯定,必须做到: 建立一套能客观、公正反映科技成果水平、质量、效益等全部内容的综合评价指标体系,指标要求既全面,又客观,同时量化并给予合理的权重,便于操作和比较。 建立评审专家库,将真正办事公道、学术水平高的专家纳入到专家库。 采用“背靠背”方式对成果进行评估、鉴定,以促进农业科学研究“早出成果、快出成果、出大成果、出真成果”。 3.3加快以农业科技推广和普及为重点的农业科技进步 改革、创新我国农业技术推广和普及工作,要求做到: “一健全”。尽快健全各地、各级农业技术推广、服务网络体系,做到县、乡、村有推广站,省、市有推广中心,并配备必要的农业科技人员和相应的仪器、设备、设施及应有的工作条件、推广经费等。 “二转变”。一是工作中心转变,将推广工作的重心由以“技术”为中心转变为以“农民”中心,真正将农村推广工作的重心转变为“面向农民、面向农业、面向农村”。二是推广机制转变,真正实现由单纯依靠行政手段转变为依靠行政手段和市场机制的有机结合,并逐步强化市场机制的功能。 “三结合”。科研、示范、推广三者结合,有利于农业技术的推广。当前,全国很多地方建立的“农业技术示范园区”、“农业高新技术示范园区”就是将农业科研、示范、推广三者有机结合的较好形势。 “四到位”。将技术、资金、物资和优惠政策及时送到千家万户,送到农民手中,这是农业科技推广、普及工作得以“生根、开花、结果”的关键所在。 3.4加强农业成果转化和应用 加强农业科技成果转化与市场结合。科研和推广人员要树立起强烈的市场意识,研究开发和推广有市场前景和发展前途的成果,再依据市场反馈信息指导下一步工作,以形成研究、开发、推广、转化的良性循环。 加强传统农业生产方式和现代农业生产技术的结合。要因时制宜、因地制宜,用以物化的技术,适宜个体、集约经营的技术来增强生产能力。 加强产、学、研结合。在科研机构的设置上,通过一系列的立法和机制创新,建立起使国有科研单位的成果通往企业的桥梁。 实行农业科技成果产业化。农业科技成果产业化是科技与经济结合的多层次的科技经营活动,是农业科技直接进入农业与农村经济,加速科研成果转化为现实生产力,实现农产品有效供给,提高农民收入,增强农业科技机构自我发展能力的重要途径与模式。 3.5重视农业科技人才的培养和使用 大力提高农民素质。通过举办多种形式的培训班,开办“农民夜校”,办好“农业广播学校”,进行电视专题讲座、科普讲座和“三下乡”活动,直接把科技送到农民手里。 高度重视农业科技人才的培养。要在全社会形成“尊重知识、尊重人才,重视农业、重视农业科技人才”的氛围,增加农业科技人才培养的经费投入,采取相关配套的激励机制和优惠政策。 既要稳住农业科技人才,又要鼓励人才合理流动。要千方百计地稳定现有农业科技人才,使其安心工作、专心钻研,也要允许合理的人才流动,尽量使其“各尽所能、各得其所”。 农业创新论文:精细农业实践与农业科技创新论文 21世纪,人类将逐步进入知识经济的时代,迅速发展与普及的信息技术将推动人们在科学利用资源潜力,发展节本增效生产方式,改善和保护生态环境,实现基于信息和知识的生产过程管理决策方面,突破许多传统的模式和观念,开拓出一批具有创新意义的技术体系,以支持社会经济的可持续发展。在实践当今新的农业科技革命中,九十年代初以来在一些发达国家开展的“精细农业”技术体系的研究与实践,就是一种具有创新意义的技术思想,已经引起一些国家政府和科技决策部门的重视。美国国家研究委员会(NationalResearchCouncil)为此曾专门立项组织了一批多学科著名专家对有关发展研究进行了评估,研究报告经过由美国科学院,工程院和医学科学院院士组成的评估组进行审议后,于1997年发表了“PrecisionAgricultureinthe21stCentury-GeospatialandInformationTechnologiesinCropManagement”研究专著,全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力,阐明了“精细农业”技术体系研究的发展现状,面临的问题及其支持技术产业化开发研究的机遇。近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,对国外这一技术体系的发展趋势,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,国内外的学术交流与合作联系开始活跃,国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品,密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言:“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究,将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇,在开拓新的前沿科技应用研究领域中,发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离,时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越,将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出:“现在一些发达国家,已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感,尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者服务的电子信息高新技术与工程装备技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。“精细农业”,即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。如译为“精准农业”、“精确农业”、“精细农业”等。实际上,目前国外关于PrecisionAgriculture的研究,主要是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,作者认为采用“精细农业”或“精细农作”译名来表达当前实践的这一技术思想的内涵可能更为确切。诚然,当今实践的“精细农作”技术思想,应该扩展到设施园艺、集约养殖、产品加工及农业系统的精细经营管理方面,而形成为完整的“精细农业”技术体系。“精细农业”技术是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性,从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入,或称“处方农作”而发展起来的;在农业工程领域,自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术,农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求,为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后GPS技术的民用化,使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展,也推动了“精细农业”技术体系的广泛实践。使得近20年来,基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等,在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来,形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农业”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来,在示范应用中预示了良好的发展前景。近五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊物;每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会;在万维网上设置有多个专题网址,可以及时查询到有关研究发展信息;美、英、澳、加等国一些著名大学设立了“精细农业”研究中心,开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程;日、韩等国近年来已加快开展研究工作,并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识,将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。“精细农作”技术思想的优秀,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上,即使在同一农田内,地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性,包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生,再逐步按时空变化蔓延的特性,早已为人们所认识。几世纪前,农民把土地划分为小田块来耕作经营,正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期,科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性,如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石 灰的建议。 之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropManagement)的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动采集以12-15m2为单元的小区产量与对应地理坐标位置的数据,并进一步通过模糊聚类分析软件自动生成农田内作物产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理,生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。由图1可以看出,这一技术思想是通过多次循环的实践,来不断改善农田资源环境,积累知识,逐步达到作物生产管理精细化的过程。由于大田作物生产受到众多时空变化因素的影响,利用生产潜力的处方措施,还需要兼顾生产力、经济性、环境后果的优化目标,因此,其技术思想并不是单纯追求技术措施的“准确”。事实上,目前应用于获取小区产量数据的空间尺度为12-15m2,获取农田土壤信息的尺度大多还只可能精细到60m左右。在实际操作上,对获取的空间信息还需要通过模糊聚类处理,生成技术上可行、经济上合理的处方图来指导处方农作,因而还谈不到“精准”的操作。而且随着技术的不断进步,特别是农田土壤、作物苗情、病虫草害信息实时快速采集技术的突破,农业处方操作也将愈益精细化。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显著提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药和能源投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。 “精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着重要的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。 迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。 “精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。 为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中,个人认为需要重视如下问题: 加强对国际有关发展信息和经验的研究,提出符合国情的发展战略。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场、部分大城市郊区和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的现代农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。 农业创新论文:循环经济与农业营销创新论文 摘要:循环经济是一种新型的经济增长模式,越来越受到人们的关注,对发展山区农业经济和营销创新来说,是一种经营行为的新要求、新模式,而循环经济框架下山区农业企业的营销创新,不仅能为企业创造经济效益、社会效益、生态效益,而且还是推动山区农业经济可持续发展的动力。本文对循环经济框架下山区农业的市场营销创新进行了较为深入的探索。 关键词:循环经济山区农业市场营销营销创新 随着市场经济的全面开放,经济全球化的程度进一步提高,我国的市场营销环境发生了巨大变化,循环经济作为一种新型的经济增长模式,已越来越受到人们的关注。可以说,营销创新是提高企业市场竞争力最根本最有效的途径,是企业生存和发展的可靠保证。循环经济模式对发展山区农业经济和营销创新来说,是一种经营行为的新要求、新模式。而循环经济框架下山区农业企业的营销创新,不仅能为企业创造经济效益、社会效益、生态效益,而且还是推动山区农业经济可持续发展的动力。 循环经济的涵义及主要特征 (一)循环经济的涵义 美国经济学家肯尼思•布尔丁(Ken-nethBoulding)在20世纪60年代提出了“循环经济”一词。所谓循环经济,就是在人、自然资源和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中,把传统的、依赖资源消耗线性增加来发展的经济,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。通过循环利用生产物资,减少资源的消耗,减少垃圾等污染物的产生,其宗旨是在健康的环境下发展经济。“循环经济”的实质就是生态经济,是在全球人口剧增、资源短缺、环境污染和生态蜕变的严峻形势下,人类重新认识自然界、尊重客观规律、探索经济规律的产物。它倡导的是“资源—产品—再生资源”这样一种废弃物不断循环利用的经济发展模式,也是人类社会经济发展的最佳模式。 20世纪90年代,源头预防和全过程污染控制逐步成为发达国家环境与发展政策的主流,人们在不断探索和总结的基础上,以资源利用最大化和污染排放最小化为主线,逐步将清洁生产、资源综合利用、生产设计和可持续消费融为一套系统的循环经济战略。总理在十届人大二次会议上所作的《政府工作报告》中特别提出:大力发展循环经济和清洁生产。国务院2005年7月提出了《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》,我国在多个层次上开展了发展循环经济的实践探索,并取得显著成效。循环经济正以一种崭新的态势,逐渐成为我国国民经济和全球经济发展的新潮流、新趋势。发展循环经济是促进农业经济可持续发展、实现农业现代化的必然选择。发展循环经济是一项系统工程,不仅需要各种新技术作为支持和需要相关法律规章作为保障,还需要营销创新这个动力源。 (二)循环经济的主要特征 首先是科学的发展观,它强调任何经济活动只有建立在资源的承受能力之内,才有可能实现持续性发展。打破了过去认为自然资源是“取之不尽,用之不竭”的传统观。其次是超前的科技观,循环经济是一种善待地球的可持续发展模式,其实质就是生态经济。它要求运用生态学规律来指导人类的经济活动,它强调人类在应用科学技术创造经济效益的同时,更要充分考虑其对生态环境的破坏、修复能力,所倡导的技术载体就是环境无害化技术。再次是务实的生产观,即在生产过程中,尽可能节约资源,采用循环使用资源方式,提高资源利用率。它将经济活动组织成为“资源产品消费再生资源”的物质反复循环的闭环式流程。使有限的资源在不断进行的经济循环中得到最合理的利用。最后是系统的整体观,要求人类以整体的观念研究人、自然资源、科技这个大系统内在的经济规律,包括价值、消费等,它把环境、资源、产品、价值、消费、科技、发展等有机地系统地联结起来,形成整体、协调、循环、可再生的生态链。 山区农业循环经济发展现状及前景 (一)水土流失严重且生态环境脆弱 我国是一个农业大国,山地占陆地总面积的70%,而南方红黄壤地区的80%为丘陵山地。山地农业经济的发展在促进国民经济的发展中有着重要的战略意义。山区拥有丰富的自然资源如生物资源、水资源等,但山地坡度高的高寒气候不利于农业开发;一些山地土层贫瘠,植被差,水土流失严重,导致生态失衡;缺乏循环经济意识,低层次的、粗放式的无序垦殖、过度放牧、过度猎捕、化肥农药等加速了生态环境的恶化,使山区农业经济可利用土地减少,土地养分下降。据《浙江省生态农业建设现状与对策》中的研究显示:1995年该省水土流失面积约占全省总土地面积的24.3%,比1985年扩大590km2,年土壤流失量 6000万t,损失土壤N、P、K近120万t。近20年来,我国经济增长了6倍,而资源的消耗却增长了几十倍,这使我国的经济增长因资源短缺而面临不可持续的危险。 (二)区域弱势使经济发展缓慢 农村基础设施薄弱,山区交通密度低,人文环境相对较差,科学技术力量薄弱,信息化建设滞后。人们的思想保守,观念落后,其生产模式往往是传统的生产管理模式,农产品的质量不高,市场竞争力不强。农经作物大路货多,精品少且产业化低,新农业技术、新品种、新管理模式推广、扩散缓慢,营销创新意识低,综合经营差,规模小,农产品加工、流通服务业滞后,经济发展缓慢,资源丰富但经济贫困。 (三)山区农业循环经济发展的前景 我国农村在中央经济工作会议关于发展循环经济的精神指导下,经过多年的努力,已经初步形成一个把农业生产、农村经济发展和生态环境治理与保护、资源培育与高效利用融为一体的新型综合农业体系。如一些山区农业的果—粮、果-草-牧结合的复合生态模式;江苏丘陵区的庭院生态型模式(鸡粪喂猪、猪粪沼气、沼渣沼液肥田);浙江丽水“山顶树、山腰果、果间鸡、山脚稻”立体生态护理模式以及种养结合的“种草-养鸡-鸡粪肥园”、“稻田养鱼”等生态良性循环小系统模式,既保护了生态环境,又增加了经济效益。又如浙田的“稻田养鱼”于2005年被正式确定为首批4个世界农业遗产保护项目之一,引来了国内外游客观赏,获经济效益、生态效益、社会效益三赢。实践证明,循环经济对山区农业经济快速协调发展具有显著的促进作用。 循环经济框架下的营销创新 (一)市场营销与营销创新 市场营销是个人或组织通过创造和交换产品与价值以获得自身需要的一种社会过程。营销活动既实施于流通领域,又不限于流通领域,真正的营销是以市场为起点,上延到生产领域,下延到消费领域。市场营销对于山区农业经济而言,是实现小农户与大市场对接的有效途径。传统的市场营销侧重于商品推销的销售观念,已愈来愈不能适应新形势的要求。现代的市场营销,其实质就是一个创新的过程。营销创新是指企业在营销过程中,结合目标市场的具体情况,为实现既定目标而进行的有针对性的、有效果的创造性活动。营销创新也是企业持续发展的可靠保证。 (二)循环经济模式下山区农业的营销创新 农村生态环境的脆弱性和消费需求的复杂性制约着农业经济发展。发展循环经济,是遵循生态规律,促使山区农业的资源循环利用,节能减耗,保护环境的必由之路;是保障农产品优质、安全、无公害,市场竞争力提升的必然选择。 市场营销在循环经济模式的策划、布局、设计、服务、管理等方面具有导向作用,营销创新则是开拓、发展市场的先锋,是适应或领导消费者需求,以新制胜、以质量制胜,提升企业的竞争力,在市场竞争中取胜并促进山区农业循环经济与环境良性发展的最有效、最可靠的措施。 营销观念创新。市场营销观念是企业各部门有效的组合与顾客满意及企业长期盈利的整合。观念的形成是由多种感知汇集而成的,观念一旦形成后,要想使其转变比树立一种观念要难得多。因此,要持续发展山区农业经济,必须树立绿色营销和生态营销观念。绿色营销是指企业以环境保护战略作为其经营理念,以绿色文化作为其价值观,以消费者的绿色消费为中心和出发点,力求满足消费者绿色消费需求的一种战略。所谓生态营销观念指的是企业如同有机体一样,要同它的生存环境相协调。 当今社会,人们越来越关注人与自然的共同发展问题。在国际市场上,适度无污染,保护环境的产品和服务已成为世界消费的热点和趋势。越来越多的国家政府把贸易与环境问题结合起来制定相关政策,构筑“绿色壁垒”,“绿色”食品的价格一般要比同类食品高出40%~100%,在日本则有超过90%的消费者对绿色食品感兴趣。在我国国内,随着人民生活水平的改善,消费者越来越注重食品的质量和安全性,生产无公害优质农产品是提高人们生活质量和保证人类健康的需要,是提高整体社会效益、生产者经济效益的重要途径,是增强出口竞争力的需要。同时,加强公众生态意识和环境保护意识,使山区农业循环经济得以持续发展。绿色营销和生态营销的实质都属于循环经济范畴,是促使山区农业经济发展并顺应国际贸易新趋势的必然选择。 营销服务创新。山区农业生产经营受自然环境、人文环境、交通等诸多因素制约,其经济发展具有不确定性。而农产品加工,尤其是农产品深加工的严重滞后则是制约山区农业经济发展的瓶颈。随着国民经济的快速发展,市场需求的变动,迫使农业结构不断调整,市场信息是山区农业经营管理决策的基础和前提,搞好营销调查研究,正确作出市场预测,则是营销服务创新的根本。营销服务创新还要遵循两个原则:“整体、协调、循环、再生”的生态农业原则;依靠科技进步、科技创新为支撑点的原则。在营销策划服务中,要根据物种特性科学规划、合理布局、立体开发、多层经营。打造山区农业产业化龙头企业,在生态良性循环的基础上开发优质、安全、无公害的农产品,并不断改良农产品的品种,提高优质率,保证农产品及其加工产品的不断换代升级。建立生态园区,发展生态农业产业化,开发特色农业,发展无公害农产品,创建无公害名牌产品,创立网络营销平台,不断增强营销后劲。 营销管理创新。进行营销创新的前提就是科技创新和质量管理体系创新。要加强农业生态环境监测,各个环节必须遵循生态技术规范,同时重视市场、农产品、营销策略、营销组合的创新。比如在循环模式设计阶段,广泛采用绿色设计技术,如减量化设计、可回收设计等;在实施阶段,对农产品的质量、卫生指标、包装、保鲜、运输、储藏、销售等实施严格监控,确保绿色食品的整体产品质量,并提高整个生产过程的技术含量;在消费阶段,发挥品牌效应,倡导绿色消费,使循环型消费成为主流的消费方式;在处置阶段,基本消灭废弃物,使资源最大限度地得到回收再利用,对确实无法回收利用的废弃物进行最适当的处置。还要加强信息化建设管理,使营销网络向系统化、规范化、全球化发展。并通过注册商标、申请绿色食品认证,对农产品依法实施统一、规范的管理,以增强产品的市场竞争力。 农业创新论文:我国农业保险中介市场创新论文 摘要:一个健全、成熟的农业保险市场离不开农业保险中介的存在。目前我国农业保险中介正处于起步阶段,在运行中存在法规不健全、制度不完善、中介人员素质低、服务水平差和行为不规范等问题,鉴于此,必须加强对农业保险中介市场的立法支持和监管力度,提高农业保险中介机构专业化水平,加强农业保险中介人才的培养和使用,明确农业保险市场分工,走专业化经营之道,进行农业保险中介市场创新。 关键词:农业保险中介;监管力度;人才培养;专业化经营;中介创新 一、我国农业保险中介业发展现状及存在问题 (一)发展现状 目前,我国保险市场上的专业中介机构可分为三类,即:保险机构、保险经纪机构、保险公估机构。从数量上看,截止2006年底,全国共有保险中介机构2110家,其中保险机构1563家,保险经纪机构303家,保险公估机构244家。近年来,保险业通过中介渠道实现保费收入所占比重稳步提高。2006年,保险中介渠道实现保费4477亿元,占全国总保费收入的79%,比2005年提高6个百分点。同期,外资合资保险专业中介机构也纷纷登陆设铺,在这些机构中,有3家是全球最大的综合性保险经纪公司(美国达信保险集团公司、荚国怡安保险集团公司、英国韦莱集团公司)在北京和上海等地设立独资公司或子公司。从地域分布上来说,除西藏外,全国内地各主要省市基本上都设立了类型不一、数量不等的保险专业中介机构。但是,上述中介机构都以产险和寿险为服务对象,为农业保险服务的甚少,而规范化的保险中介机构活跃在保险市场上,是现代保险市场成熟的重要标志之一,对保险的供求双方均能起到重要的媒介和桥梁作用。特别在农业保险市场中,保险中介人可以将保险公司的经营触角延伸到农村的各个角落,既节约保险公司的经营成本,也能起到服务广大农民的作用。然而,以往我国保险公司几乎全部依靠自身的展业队伍承保农业保险,这是因为虽想用中介如人等拓展业务,但却缺乏可用的对象,致使充分利用农业保险中介形式开展业务很难落实,造成这种情况的原因很多,有政策法规方面的原因,也有保险机构自身的原因。 (二)存在问题 1.法规不健全,制度不完善。我国虽然对部分保险中介机构如保险机构、保险经纪机构、保险公估机构制定了法律法规,但从总体上看,保险中介法规还不健全。有些法规显得相对滞后,也未出台鼓励和扶持中介发展的相关政策与具体措施。没有扶持举措,对不盈利的农业保险来说,很难通过中介达到展业的效果。 2.客户对农业保险中介的认知程度低。目前我国农业生产者的保险意识还不是很强,对农业保险中介更是缺乏感性认识。有些客户不知其为何物,潜意识里认为其是“二道贩子”,只会搅局,普遍持抵触情绪。 3.人素质良莠不齐,专业中介人才匮乏。目前我国农业保险人来源复杂。在农垦系统,分场和连队从事农业保险中介的人等均是财务部门人员;在农村,乡镇和村里多是由经管站相关人员从事中介活动。这些人思想、道德和文化素质差别较大,再加上由于缺乏正规培训、保险知识匮乏、对所的保险险种也不很了解、人员流动性又很强,因此产生了许多损害客户和保险公司利益的行为。 4.人和经纪人业务范围不清。在我国,现有的农业保险业务和保险经纪业务划分不清。许多农业保险中介者既是人又是经纪人,有时代表保险公司的利益,有时又代表投保的农户利益,自身都很矛盾。这就使得保险经纪人混同于保险人,导致其专业水平得不到有效提高。 5.农业保险中介行为不规范。部分农业保险中介机构受利益驱动违法违规,这种情况垦区甚于农村,因为垦区指令性事物多于农村。主要表现在欺骗误导客户、欺骗保险公司。这些都损害了客户和保险公司的利益,阻碍了农业保险的推广。 二、我国农业保险中介业发展的对策建议 (一)加强对农业保险中介市场的立法支持和监管力度 一是加强对农业保险中介机构执业行为立法支持,在政策上积极支持原有的、具备条件的中介机构,同时坚决查处侵害保险人和被保险人利益的中介活动,对不具备准入条件的中介机构要坚决予以取缔,以进一步规范保险市场秩序。二是加强和完善对农业保险中介入的监督与管理。要充分吸收和利用国外、境外先进有效的监管理念与监管手段,包括建立风险监测和预警系统、保险会计制度、年度审计报告制度、信息披露、公司信誉评级制度等监管制度。同时进一步完善我国保险中介人行业自律,逐步建立全国性的保险中介行业自律组织,如保险人公会、保险经纪人公会、保险公估人公会等,为行业自律提供保证。 (二)提高农业保险中介机构专业化水平 农业保险中介机构要在市场竞争中求生存,求发展,就必须努力提高专业化水平,依靠自己的敬业精神、专业技能、服务质量和良好信誉去赢得客户。应健全组织架构,根据现代企业制度的要求,健全法人治理结构,股东会、董事会、监事会相互独立、权责分明,各司其职又相互制约,在企业内部形成激励、约束、制衡的机制,确保公司有效运转。保险中介机构还应充分发挥市场反应灵敏,机制灵活的特征,在人事、薪酬、培训等方面采取更灵活的机制,用现代管理手段搞好自身业务管理和营销管理。 (三)加强农业保险中介人才的培养和使用 一是多渠道、多途径地加快各类保险专业人才的培养。要有计划地对现有中介人员进行全员培训,全面提高他们的思想素质、业务技能和经营管理能力,有重点地培养一批执着追求、立志终身从事保险业务的人才。二是要扩展农业保险中介队伍,把农业技术推广人员吸收进来,使他们成为人或经纪人,因为他们有一定的农业知识,对当地的风险等信息掌握较好。同时,要建立科学合理的绩效考评制度,引进竞争机制,完善分配制度等。 (四)明确农业保险市场分工,走专业化经营之路 农业保险公司与保险中介机构在业务合作过程中合理分工,能使保险公司把主要精力用在产品开发、风险管理、客户服务以及资金运用等方面,而将产品销售、理赔等业务领域交给保险中介来完成,而且其人、经纪人和公估人等中介也要各司其职、各尽其责,这样不仅能有效减少保险公司的销售成本和管理成本,也有利于进一步拓宽保险公司的销售渠道,促进保险中介机构的良性发展。 (五)进行农业保险中介市场创新 农业保险中介创新可以从业务创新、服务创新和技术创新等方面开展。业务创新是保险中介业务深度和广度的创新。农业保险中介人不仅要做好保险、保险经纪和保险公估三大传统业务,还应该在风险管理、理财顾问、职业培训等方面拓展新的业务领域,为农业保险公司当好助手;服务创新,为了了解和认识保险产品,投保人对于保险单的设计者——保险公司和保险单的销售者——保险中介人所提供的各种服务的依赖性变得越来越重要,因此,应不断地改进和提高保险中介人的服务质量,进行服务创新;技术创新,在保险市场、保险中介市场日益科技化的今天,技术力量和技术水平已经成为决定农业保险中介机构市场竞争力的关键因素,保险中介领域的技术创新内容包括管理技术、包装技术、营销技术等,所有这些技术的变化,都会推动保险中介市场的创新。 总之,为了推动农业保险的发展,发挥其在农业风险防范的主导作用,必须完善农业保险市场体系,在已有经营者和险种的前提下,必须大力发展中介行业,以进一步推动农业保险深入地、可持续地发展。 农业创新论文:农业制度创新论文 内容提要:提高灌溉系统的技术效率是优化灌溉管理、有效利用农用水资源的重要手段。本项研究的主要目的是分析影响我国地下水灌溉系统的技术效率和产出水量的相关因素,为国家引导和制定合理的灌溉管理政策提供理论和实证依据。本项研究采用了定量研究的方法,建立了地下水灌溉系统技术效率和产出水量的决定因素模型,分析数据来源于作者对河北省3县30个村的87个地下水灌溉系统3个时期的调查。研究结果表明,产权制度、治理机制和系统规模是影响地下水灌溉系统技术效率的主要因素,非集体产权制度的技术效率明显优于集体产权制度的技术效率。根据研究结论,本文也提出了一些政策建议。 关键词:地下水灌溉系统技术效率产权制度 一、研究背景 中国拥有世界上最庞大的灌溉系统,灌溉在农业生产中发挥着至关重要的作用,农业生产的增长与灌溉面积的增加是息息相关的(黄季焜,Rosegrant和Rozelle,1995)。有效灌溉面积占耕地面积的比重已从1952年的18%提高到1998年的55%左右(国家统计局,1999),这主要是源于地表水与地下水的联合开发利用。 五十年代到六十年代,灌溉面积的增加主要来源于地表水的开发利用。从七十年代以来,新增灌溉面积的水源主要是地下水,因而地下水灌溉系统1在我国尤其是在地表水十分匮乏的华北地区农业生产中的作用日益突出。然而,随着地下水灌溉系统的逐渐发展,地下水位下降、地下水超采的现象也日趋严重;这使人均水资源本已十分匮乏(仅为世界人均水平的1/4)(水利部和国家计委,1999)的我国无疑更是雪上加霜。随着人口增长、城市化和工业进程的加速,严重缺水已成为制约我国经济发展和困扰人民日常生活的大问题。 随着水资源短缺形势的日益严峻,自从七十年代末期以来,包括我国在内的许多发展中国家的灌溉系统普遍出现了老化失修和生产力下降、国家财政负担日益加重、水利投资明显不足的现象。许多发展中国家为了减轻国家的财政负担,提高水资源的利用率和水利工程的运行效率,缓解水资源尤其是农业用水的紧张态势,先后出现了将灌溉系统的权责从政府向农民协会和其它私人组织转移的改革浪潮(IWMI,1997)。水资源管理不善也逐渐被认同为是导致水资源短缺问题的重要原因之一(WorldBank,1993;IWMIandFAO,1995)。 我们最近的一项研究表明,自从80年代以来,以河北省为代表的地下水灌溉系统的产权制度1正逐渐从计划经济体制下的集体产权制度向以市场为导向的非集体产权制度演变,非集体产权制度所占的比例已经从80年代初期的不到20%提高目前的70%左右(王金霞,黄季焜和Rozelle,2000)。由于不同产权制度的地下水灌溉系统对于灌溉系统的技术效率影响不同,因而研究产权制度对于技术效率的影响就十分重要;另外,弄清影响地下水灌溉系统技术效率的其它相关因素对于深化我国的灌溉管理体制改革,促进农用水资源的持续有效利用都有十分重要的政策和实践意义。但是时至今日,对这些问题深入的尤其是定量化的研究国内几乎是空白。 有鉴于此,本项研究的主要目的就是围绕上述问题,探讨我国地下水灌溉系统的技术效率的决定因素,为国家引导和制定合理的灌溉管理政策提供理论依据。 二、影响技术效率的相关因素 企业生产力主要受到以下三类因素的影响:各种生产投入要素,这主要包括固定资产、流动资金和劳动力投入等方面的内容;客观的不可控制的因素,诸如气候、降水、地理位置、政治事件等因素的影响;以及技术效率,这主要反映在人为因素的影响。 企业的技术效率是一个内生变量,它本身也是多种因素综合作用的结果。在许多学者的研究中,企业的技术效率往往与企业的特征相联系。在企业的特征中,企业的产权制度与企业技术效率之间的关系是最没有争议的一个方面。越来越多的学者认为,除了合理的产权制度可以为企业的运行提供激励机制以外,企业的治理机制也是影响企业激励机制的一个重要方面。另外,管理者的经营能力也是影响企业技术效率的一个重要因素。一般认为,管理者的经营能力越高,企业的技术效率就越高(Well,1973;MorleyandSmith,1977;Lee,1978)。除此之外,Pitt(1981)还认为,企业成立的年限和企业的规模也是影响企业技术效率的因素。一般而言,企业成立的年限越长,积累的经验就越多,因而它的技术效率就越高;大企业的技术效率往往要高于小企业的技术效率。 对于地下水灌溉系统而言,影响技术效率的因素是否也会遵循生产经济的一般规律呢?为了对这个问题有一个全面和深入的理解,我们在缺水十分严重,地下水灌溉面积最大的河北省选取了3县(元氏县、肥乡县和青龙县),并且在这三个县随机抽取了30个村的87个地下水灌溉系统开展调研。在调研中,我们又选取了三个时期(即灌溉系统成立初期、1997年和1998年)来进行分析。 (一)影响产出水量的相关因素 1.产出水量与供水成本之间的相关关系 由于1998年的样本数量比较集中,所有我们选择了1998年的数据进行分析。我们根据产出水量的变动情况和样本的分布情况,将1998年的数据分为8组进行讨论。调查结果显示,每一个地下水灌溉系统的产出水量在3000立方米到21万立方米之间变动。从总的趋势来看,固定资产的折旧越高,流动成本越高,劳动力投入的越多,地下水灌溉系统的产出水量就越大(见表1)。这说明,地下水灌溉系统的产出水量和灌溉系统投入要素之间的关系符合一般生产规律。 我们选择了单位成本(固定成本、流动成本和劳动力)的产量来反映技术效率。若从生产的角度来分析企业技术效率,在企业生产成本一定的情况下,如果单位成本的产量越高,说明企业的技术效率可能就越高;反之亦然。表2数据显示,单位固定成本和劳动力的产出水量从总体趋势都表现出与产出水量之间较明显的正相关关系,但单位流动成本的产出水量和产出水量之间没有表现出明显的正相关关系。 (二)影响技术效率的相关因素 1.技术效率与产权制度和治理机制的关系 调研结果显示,非集体产权制度下的单位固定成本的产出水量是集体产权制度下的单位固定成本的产出水量的2倍,单位劳动力投入的产出水量的1.4倍;单位流动成本的产出水量的1.3倍(见表3)。这说明,非集体产权制度相对于集体产权制度而言,可能会提高地下水灌溉系统的技术效率,这与我们的理论预期是相同的。 表3的数据表明,规范治理机制下的单位固定成本的产出水量是非规范治理机制下的单位固定成本的产出水量的2.3倍,单位流动成本的产出水量的1.7倍;而规范治理机制下的单位劳动力投入的产出水量却为非规范治理机制下的劳动力投入的产出水量的88%。这说明规范治理机制的技术效率是否明显高于非规范治理机制的技术效率,还有待进一步研究。但总体趋势表明,规范治理机制相对于非规范治理机制可能会提高灌溉系统的技术效率。这与我们的理论预期基本符合,即治理机制可能是影响地下水灌溉系统技术效率的因素之一。 总体趋势表明,灌溉系统的规模越大,单位固定成本和劳动力的产出水量也越多;反之亦然。若从单位流动成本的产出水量与灌溉系统的规模之间的相关关系来看,灌溉系统的规模越大,单位流动成本的产出水量不但没有提高,还有逐渐降低的趋势(见表4)。这说明,技术效率与灌溉系统的规模之间是否存在相关关系以及存在怎样的相关关系还有待进一步研究。 3.技术效率与其它因素之间的关系 我们对地下水灌溉系统的技术效率按管理者的经营能力(同教育年限表示)以及灌溉系统的成熟度(用灌溉系统的成立年限表示)也做了分组分析,分析结果表明,这种分组分析没有发现它们与技术效率之间存在着明显的一致性的相关关系。 三、技术效率和产出水量的决定因素模型 为了更准确地分析影响地下水灌溉系统的技术效率和产出水量的相关因素,我们除了以上进行的单因素分析以外,还建立了地下水灌溉系统的技术效率和产出水量决定因素模型。 (一)实证模型的建立 我们建立了如下的理论模型来研究地下水灌溉系统的技术效率和产出水量的决定因素: (1)地下水灌溉系统产出水量=F1(固定成本,流动成本,劳动力,水资源的充足程度,灌溉需求、技术效率,地区差异等) (2)技术效率=F2(产权制度,治理机制,管理者经营能力,系统规模,系统成熟度等) 我们选用了地下水灌溉系统的产出水量(W,立方米)来作为模型(1)的因变量;固定资产的年折旧总额(FC,元,1990年不变价)来表示固定成本;流动资金的总额(VC,元,1990年不变价)来表示流动成本;劳动力投入时间(labor,小时)来表示劳动力的投入。水资源的充足程度用年均地下水位(Wtable,米)来表示;灌溉需求同当年的作物种植面积和种植结构有关,但因为种植面积和种植结构是内生变量,为此我们用年份虚变量(D97,D98,相对于灌溉成立年)来表示;地区差异用地区虚变量(D1,肥乡县和D2,元氏县,相对于青龙县)来表示。 对产权制度变量设置了两种选择:一种是只设置了非集体产权制度虚变量(Dp),另一种是设置了集体产权制度(Dc)和股份制产权制度(Ds)两个虚变量;由此产生了方案1和方案2。我们选用了规范治理机制(Dm)虚变量来表示治理机制变量。管理者的经营能力用管理者的受教育年限(Edu,年)来表示;灌溉系统规模用灌溉系统年一次性最大灌溉面积(Size,公顷)来表示;灌溉系统成熟度用灌溉系统成立年限(Age,年)来表示。 上式中,i代表灌溉系统;t代表时期;v是随机变量,服从正态分布N(0,(V2),并且独立于无效率变量;U是非负的随机变量,代表生产的无效率程度,服从截断正态分布N((,(U2);另外,(2=(V2+(U2和(=(U2/((V2+(U2),(在0和1之间变动。 (二)计量估计和结果 在计量模型的选择上,我们采用了对数形式的柯布-道格拉斯函数,所用的数据是30个样本村的87个地下水灌溉系统3个时期的资料,样本总数为190个(其中1998年87个样本,1997年60个样本,1983年到1996年的样本数为`42个)。模型模拟中我们运用了边界生产函数的极大似然估计法进行估计。 从各种模型的运行结果来看,不管采用哪种方案,模型的两个随机变量的误差平方和δ2,以及无效率随机误差变量的误差平方在全部随机变量的误差平方和中所占的比例γ的统计检验都十分显著,所选择的大部分变量都在95%的水平上显著,系数符号与我们的理论预期也完全相同;各种方案得出的技术效率的平均值十分接近,基本都在84-85%(见表5最后一行)。考虑到年均地下水位和成本之间可能存在的相关关系,我们对于年均地下水位也做了选择,结果表明,估计结果基本上没有差异;另外,我们对于管理者经营能力和灌溉系统的成熟度都做了选择,估计结果也十分稳定,为了节约篇幅,我们没有列出这些估计结果。这说明,我们所选择的计量模型不仅是十分有效的,而且也是十分稳定的。 下面我们就对影响地下水灌溉系统产出水量因素的结果进行一些归纳和总结。 第一,地下水灌溉系统的固定成本、流动成本和劳动力等投入要素显著地影响着产出水量 各种模型的计量估计结果表明,固定成本、流动成本和劳动力的系数统计检验都在1%的水平上显著,且系数符号为正,这说明地下水灌溉系统的固定成本、流动成本与劳动力和产出水量之间都存在着密切的正相关关系;也就是说,在其它条件不变的情况下,无论是固定成本、流动成本还和劳动力,如果它们的投入提高,灌溉系统的产出水量就相应增加;反之亦然。这与我们的理论预期相吻合(见表5)。 第二,水资源的充足程度对于地下水灌溉系统产出水量的影响不显著 与我们的理论预期不相吻合的是,水资源充足程度对于地下水灌溉系统产出水量的影响不显著(见表5)。这一方面可能是由于水资源本身的价值没有在政策过程中“内部化”,另一方面可能是由于我们模型中没有考虑水资源利用的外部性。 第三,地下水灌溉系统的产出水量显著地受到灌溉需求和地区差异的影响 大部分模型的计量估计结果都表明,年份虚变量的系数统计检验都在5%或10%的水平上显著,且都为正值(见表5)。这一结果说明,1997年和1998年的降水等气候因素不利于农业生产的发展,农业生产对灌溉系统产出水量的依赖程度加大,从而诱导产出水量提高。 另外,地区之间由于地形、地貌、立地条件等造成的地区之间的固定性差异也会影响到灌溉系统产出水量的多少。计量估计结果表明,地区虚变量的系数在1%或5%的水平上显著,这说明地区的差异性确实是影响地下水灌溉系统产出水量的一个显著因素(见表5)。 第四,技术效率是影响地下水灌溉系统产出水量的一个重要因素 计量估计结果表明,γ的系数统计检验都在1%的水平上显著,这说明地下水灌溉系统的技术效率是影响地下水灌溉系统产出水量的显著因素。地下水灌溉系统的技术效率为84-85%(0.844-0.847,见表5),这说明灌溉系统的技术效率大约有15-16%被损失掉了;如果我们提高灌溉系统的技术效率,我们就可能提高灌溉系统的产出水量。 a:样本观测值总数为189个。B:“*”、“**”和“***”分别代表统计检验显著水平为10%,5%和1%。c:“-”代表该变量未进入模型的运算。产出水量、固定成本、流动成本、劳动力和年均地下水位变量是取自然对数。 影响地下水灌溉系统技术效率的因素主要有产权制度、治理机制、管理者的经营能力、系统规模和成熟度等,下面我们对这些因素对技术效率影响的计量估计结果加以总结和归纳。第一,相对于集体产权制度而言,非集体产权制度可以显著地提高技术效率 在表5的计量估计结果中,方案1中非集体产权制度虚变量的系数为负值,且在1%的水平上显著;方案2中股份制产权制度虚变量的系数为负值,且在5%的水平上显著;方案2中集体产权制度虚变量的系数为正值,而且都在5%的水平上显著(见表5);这说明非集体产权制度可以很显著地提高灌溉系统的技术效率。 表5的数据表明,非集体产权制度虚变量的系数平均为-0.195,这说明灌溉系统中非集体产权制度的效率比集体产权制度的效率高20%左右。 另外我们也可以发现,私有产权制度的技术效率低于股份制产权制度的技术效率。 以上分析表明,产权制度和技术效率之间的相关关系与我们的理论预期十分吻合,产权制度确实可以显著地影响地下水灌溉系统的技术效率。 第二,规范性治理机制可以很显著地提高地下水灌溉系统的技术效率 各种模型的计量估计结果表明,规范性治理机制虚变量的系数统计检验十分显著,且系数符号为负(见表5),这说明规范性治理机制的无效程度低或相对于非规范性治理机制而言更有效;这与我们的理论预期相吻合。 第三,地下水灌溉系统的规模与技术效率之间存在显著的正相关关系 各种模型的计量估计结果表明,地下水灌溉系统规模的系数统计检验都在1%或5%的水平上显著,且系数符号为负,这说明灌溉系统的规模与技术效率之间有显著的正相关关系(见表5第31和32行)。 第四、地下水灌溉系统的技术效率对于管理者经营能力和灌溉系统成熟度的反应不敏感 表5显示,管理者经营能力的系数统计检验十分不显著,产生这一结果的原因可能是由于我们选择的用以反映管理者经营能力的指标即管理者的受教育年限不能很好地反映管理者的实际经营能力,而且各个灌溉系统的管理者之间受教育年限的差异性又较小所导致的。 另外,估计结果表明,项目成熟度变量的系数统计检验也不显著,(见表5)。这说明在其它条件不变的情况下,灌溉系统成熟度的高低对灌溉系统技术效率的高低没有显著的影响。 四、结论和政策建议 本文实证分析了地下水灌溉系统的技术效率和产出水量的决定因素,研究结果与理论上的预期假设是一致的。实证研究结果显示,地下水灌溉系统的技术效率是产权制度、治理机制和系统规模综合作用的结果。不同产权制度对于地下水灌溉系统技术效率的影响是不同的,非集体产权制度较之集体产权制度而言可以显著地提高灌溉系统的技术效率,这一结论与理论上有关产权制度效率的讨论也是一致的。除了以上讨论的产权制度以外,与地下水灌溉系统技术效率显著相关的因素还有灌溉系统内部的治理机制和灌溉系统的规模。研究结果表明,灌溉系统内部的治理机制越规范、灌溉系统的规模越大,就越有可能促进灌溉系统技术效率的提高。 由于非集体产权制度相对于集体产权制度更有利于地下水灌溉系统技术效率的提高;因而政府应该积极运用合理的水利财政和信贷等政策来引导和鼓励地下水灌溉系统非集体产权制度的创新,以提高灌溉系统的技术效率。在产权制度一定的情况下,不同的治理结构对于灌溉系统技术效率的含义是不同的。政府应该在诱导灌溉系统产权制度创新的同时,通过技术培训、示范等机制,积极引导和鼓励农民合理安排灌溉系统内部各个相关利益者之间的关系框架,明确系统的目标、原则、决策方法、剩余决策权和剩余索取权等的各项规定,优化系统的治理结构,从而提高系统的技术效率。 然而值得注意的是地下水灌溉系统产权制度的创新和水资源短缺之间可能存在双向因果关系;水资源短缺可能导致非集体产权制度的创新;然而在水价不考虑水资源本身价值的情况下,非集体产权制度的创新可能会导致短期甚至长期内水资源的过度开发和利用,导致地下水位下降的加速。所以地下水灌溉系统产权制度的创新和水资源的合理定价应该是未来水资源管理政策的重点内容;只有这样,才可能促进水资源的持续有效地开发和利用。 农业创新论文:农业科研科技创新论文 1科研立项机制 立项方向体现了农业发展方向。目前,我国农业科研单位对产业发展的引领作用、农业企业的成果孵化器作用都不够突出。一是农业科研单位的研究方向是多年形成的,受传统习惯和人员专业影响,往往是能做什么就申请什么项目,很少考虑产业需求。二是科研主管部门的科研导向是项目形成的,受个人偏好和经费定向影响,往往是有什么专款就什么专项,很难体现对产业发展的引领作用和对农业科研的导向作用。这种传统的立项模式,直接导致了农业科研与农业发展的脱节[4]。建立以农业发展需求为导向的立项机制,改变以往“专家能做什么就做什么”的状况,确立“产业需求什么能做什么如何做谁来做”的选题思路,立项形成与之匹配的流程:“技术需求科研课题技术指标技术方案承担单位”。一是科研主管部门、农业科研单位和农业企业、新型农民主体加强沟通,立项部门让科研单位参与非竞争性项目拟定工作,并广泛征求农业企业和新型农民主体意见。二是建立以服务产业为目的的创新团队,以有威望的首席专家为优秀,组建一批年龄结构和专业配置合理,研究与转化配套的产业服务团队,并根据产业发展需求,给予非竞争性项目稳定的支持。三是注重自然区域内农业协调发展和单位合作问题,如贫困带连片科技扶贫、京津冀一体化建设和农业面源污染防治等。立项内容应符合国家发展规划,长期项目重点解决水资源短缺、耕地质量提升问题,确保农业可持续发展;中期项目重点围绕农副产品的资源化利用、减少农业投入品的使用数量和拓展农业市场功能等,确保农业的增值增效;近期项目主要围绕农产品质量安全、农业生产全程机械化、废弃物的治理和农业灾害的应对措施等开展研究,确保农产品安全、高效。2014年,农业部公益性行业科技专项根据产业需求进行顶层设计,从源头到转化一次性拟好任务书,只需申请人认领任务和证明自己能完成任务的做法是农业科研立项机制创新的有益尝试。 2成果转化机制 成果转化是将科技创新转化为生产力的关键步骤。现阶段,我国每年有7000多项农业科技成果问世[5],但转化为现实生产力的仅占40%左右,转化率仅为发达国家的一半左右,主要问题是研究方向与产业需求偏差、成果过剩与短缺并存、转化过程半途而废、激励机制不配套、科研单位与企业结合不够、知识产权不易保护和绩效评价内容不合理等。尤其是在绩效评价方面,重论文轻发明,重形式轻应用,与个人利益密切相关的职称评聘对成果的要求一高再高,直接促使科研人员追求书架成果,助长科研浮躁风气。提高成果转化率,要从成果培育入手,多出实用型的物化成果。一是鼓励项目组以解决产业发展难题为主攻方向,开展内容丰富的研究工作,尽快出物化成果、高水平成果和影响力大的成果。二是为成果与产业的结合创造条件,及时解决成果应用过程中遇到的各种问题,鼓励出成果的同时更为成果的应用作出不懈努力。三是鼓励农业科研单位与农业企业、新型农业经营主体结合,形成利益共同体。四是对农业科研单位和科技人员的绩效评价,应该考虑对相关产业发展的贡献份额。在评价方法上,由单纯的专家鉴定转向专家、服务对象和社会舆论为一体的总体评价。五是职称评聘等利益相关制度,应更加重视诚信、奉献、论文和效益。黑龙江省农科院在这方面做得较好,根据其区域的独特性,以院校合作和加强交流的农业服务为重点,采用“专家在线”、“合作共建”、“科技帮扶”等模式建立起广泛而深入的农村科技服务机制,力求把论文写在大地上,把成果留给农民家。 3人才培养机制 人才队伍是科研创新的主体。现存的主要问题有三,一是农业科技人才数量偏少,领军人才更是匮乏。与发达国家相比,我国农业科技人才相对于农业劳动力的比例只占美国的1/20,日本的1/10。二是人才队伍结构不够合理。受编制限制,农业科研单位人员更新缓慢,年龄和职称倒挂现象比较突出。三是不少科研人员献身农业科研的意志不够坚定。农业科研人员的收入相对偏低,在一定程度上影响了农业科研人员的工作积极性和创新主动性。建立多层次人才队伍培养机制,必须坚持“人才优先,以人为本”的原则,以自身科技人才培养为主,通过多种培训方式,培养留得住、用得上的科研骨干;以引进人才为辅,主要引进团队稀缺和产业技术急需人才;以培养青年科技人员申报自然科学基金项目能力为抓手,培养一批高层次青年人才;以国际交流合作为契机,吸引高层次人才,促进人才结构多元化。为此,山东、河南、浙江和四川等省农科院已相继出台重大项目资金匹配制度和重大贡献奖励机制,以期留住高水平人才和培养青年科研骨干。在团队建设方面,河北省农林科学院不打破现有研究所建制就能改变分散格局的做法值得借鉴,以研究室为交叉节点,在研究所横向管理的基础上,利用创新团队再建一条纵线把研究方向相同的研究室串起来,充分发挥创新团队在农业科研中的创新潜能。 4协同创新机制 协同创新是农业研究进入大联合、大协作时代的必然选择。每个单位的研究方向都是多年形成的,范围较小,布局分散,而单位间的合作可以凝聚力量提高大项目执行力。在科技创新的过程中,以至整个科学技术的发展进程中,必然伴随着情报、信息的提供、传递和获取等活动,这是科技创新赖以存在和发展的必要条件,因此,协同创新与学术交流是相伴而生的。“产学研”协同创新模式主要包括产业联盟和创新中心;“政产学研用”协同创新模式包括了“政府+学校+企业+合作社+农户”五位一体;行业协同创新模式是把同行几个单位联合起来壮大力量;内部协同创新是建立创新团队或平台。目前,最大的问题是协同过程中的交流多,实质性的合作少,成果不落地,容易流于形式。协同创新机制应以项目为纽带,集聚能量,把分散的科研力量凝聚起来形成联合攻关和团队优势,由单一研究走向综合研究,即课题组研究室团队集团军,逐步打造立足地域内跨单位联合的研究团队。协同创新团队对外联合广泛,有平台支撑,有标志性成果,成果推广力量强大。在协同创新领域,学术交流的内容广泛,形式多样,对学术交流的质量和真实性更加重视。传统的学术交流形式要加强,如编辑学术刊物和专著、做学术报告和讲学、科学考察和情报交换等。还要创新学术交流的形式,利用好互联网,及时准确地传递科研信息。比较典型的做法是在国家京津冀一体化战略背景下,三地农科院签署了农业科技合作协议,并由8家主要农业科研单位组成“京津冀农业与水安全协同创新战略联盟”,形成“战略—生产模式—技术创新”相协调、可配套和见成效的创新体系,促进了当地生态环境改善和现代农业发展。 5科研诚信机制 科研诚信是指科技活动当事人遵守诺言和实践成约的行为。我国目前科研诚信制度建设尚处于刚刚起步阶段,科研诚信的缺失问题常有报道,包括抄袭、剽窃、伪造数据或结论、成果评选潜规则及权钱交易等学术不端行为。建立和完善科研诚信承诺制度,提倡科学民主,打击造假行为,全面落实国家《关于加强我国科研诚信建设的意见》。一是建立科学开放、程序公正的学术评价和监督体系,为申请、执行和评估评审项目的单位和个人建立科技信用档案,作为今后其申请项目、承担评估和评审工作的依据。二是推进科技信用信息的共享,建立诚信检索平台,完善诚实守信的激励和约束机制,将信用状况作为科技人员职务聘任和职称评定中对职业道德要求的重要内容。三是开展多种形式的科研道德教育,营造良好的科研诚信氛围,普及诚信教育,保障科研创新,防微杜渐,防患学术造假于未然。 作者:董文琦 张春锋 胡木强 单位:河北省农林科学院 农业创新论文:基层农业银行内控管理创新论文 一、基层农业银行内控管理存在的问题 1.内控机制与手段不科学、不完善 当前基层农村银行在很多方面是滞后的,一是电子化步伐不断加快,而内控制约机制的建立和完善跟不上业务创新和电子化发展的步伐。二是信贷管理制约机制不够完善,贷款的发放与收回缺乏有效的监督与管理。监督管理机制虽已建立,但制衡能力较弱,监管制约机制不适应当前农村银行业务发展。 2.内部考核体系不健全 一方面,责任不明确,监督管理不到位,很多不良信用贷款由内部管理工作失误所致。事后责任又不明确,缺乏追溯制度;另一方面,由于缺乏一定的绩效考核机制,工资收入基本与员工日常制度执行好坏、违章次数多少和网点管理水平高低关系不直接。导致许多基层社的贷款质量反映不实。同时,奖惩工作力度不到位,对信贷管理的检查频率少,检查缺乏突击性,很多检查流于形式,发现不了问题。再次,缺乏风险防控机制,光追究责任,不分析隐患。 3.信贷工作人员素质不高 长期以来,部分农业银行的信贷人员知识水平与职业道德修养不能完全适应新的金融市场对基层会计的基本要求;同时,内部缺乏学习培训机制,新的知识与政策法规的学习不到位;其次,由于受社会不正之风的影响,部分信贷员在受利益驱动,存在吃拿卡要,加大了贷款的风险隐患。一些违规违纪甚至违法的行为时常发生。如:会计凭证要素不全,业务印章不清、不全,交接制度执行不力。结算制度执行不力,帐户管理混乱,会计科目混用、误用、错用等。 4.经营管理不善,监督不力 从内部经营看:如未能很好处理内控合规与业务发展的关系,重业务、轻管理的现象依然存在。企业内部管理上缺乏精细化管理,方式粗放,制度执行力还有待于进一步提高,内控与合规体系更有待科学、合理规划。营业经理履职不到位,工作日志记载不规范、不完整、不具体,日终审查制度执行流于形式,授权审批把关不严。同时,信贷稽查人员的素质不高,适应不良信息技术发展的要求。电算化业务、中间业务等创新业务的快速发展,需要更加专业化、复合型的稽核监管人员进行监督和指导,以加快和提高农村合作银行业务经营步伐。 二、加强内控管理对于基层农行的意义 1.推进“基础管理提升年”工作的开展 目前,象山县提出“打造县域优秀大型主流银行”的工作目标,要求全行各个基层单位开展“全行三思三创”活动,大力改革工作作风,全面推进基础管理质量的提升。在这个特殊的时机,基层部门应该抓住契机,针对基层银行存在的主要矛盾——内控管理工作,积极反思自己、查找问题、创新方法,实现管理质量的一次大的飞跃。具体来说,开着内控合规管理有着这样几个必要性。 2.减少银行经营风险,提高了银行的抗风险能力 利用“全行三思三创”活动这个契机,进一步深入贯彻银监会“三个办法一个指引”的要求,全面反思基层农行的管理流程,抓住贷款管理等环节,加强贷放分控、实贷实付和完善的贷后管理等,挤掉那些并非用于实体经济的虚假信贷需求,从源头上堵住虚假骗贷和贷款挪用等制度性漏洞。 3.促进基层农业银行的规范化管理。针对银行长期以来的粗放式经营模式,通过内控管理工作的提升,建立基层农业银行管理各个环节的考核和问责机制,实现经营的规范化和管理的精细化。通过必要的操作流程及内部控制等手段,规范商业银行贷款支付行为,确保贷款资金真正、及时流向实体经济。 4.保障了存款人与消费者的利益 维护了贷款资金的安全,真正保护好存款人和消费者的利益;改变传统的贷款观念,营造借贷双方良好的信用环境和健康的信贷文化;实施贷款支付管理,强化贷款用途管理,提高商业银行信用风险管理水平;强化贷款的全流程管理,推动商业银行贷款管理模式的转变。 三、对加强内控管理工作的建议与思考 1.狠抓组织建设,明确管理责任。狠抓人的管理尤其是领导人的管理。强化“一把手”职责,坚持经营管理两手抓,确保风险防范与业务经营同步推进。把内控纳入“一把手”工程,建立“一把手”负总责的内控管理工作机制,明确“一把手”在规章制度的组织贯彻和落实。 2.建立健全违规问责机制 认真履行好防控的第一责任人工作职责,增强工作的责任感、使命感、自觉性和主动性。要明确责任,把责任分解到每一个部门、每一个岗位和每一位员工,做到明确各岗位案防责任、明确考核办法、明确奖惩措施,真正建立起“一把手负总责、班子成员分工负责,职能部门各负其责、广大员工共同参与”的案件责任网络体系。要强化责任追究,构建违规违纪惩处机制,保持对违规违纪违法行为的高压态势。 3.发动学习银行内控管理制度 只有制度深入心中,才能够落实到行动上,只有营造良好的内外部环境,才能够形成管理的合力。首先,对外做好宣传,让客户了解银行的管理制度与要求,如:要求借款人对提供资料的真实性、准确性、贷款用途合法合规性等进行承诺,要求借款人对贷款资金委托银行支付等。尤其是农村信贷等业务,客户收到制度意识与知识的限制,往往有一些抵触情绪,要耐心宣传,争取得到客户的全面配合与支持,保持互相关系的畅通与和谐。其次,对内加强辅导。通过多种途径对职员进行充分的培训和辅导,要求全行员工充分认识“三个办法一个指引”的文件的重要意义,在单位内部掀起宣传、学习、贯彻、落实、执行的工作热潮。 4.建立规范、健全的制度与流程 实现制度手册化、流程化。加强对各项业务关键风险点和关键风险指标的分析,逐步将各项规章制度手册化、流程化,使员工对自己的工作流程与职责有明确认识,将防范风险落实到每个具体环节,确保内控与合规各项措施的有效落实。在组织管理上,实行分级管理、分权控制,构建内部治理、风险管理、责任追究、协调联动、培训教育五项机制,实现案件防控工作的规范化、制度化。进一步优化资产管理系统功能,积极推进内部评级法应用,完善不良贷款管理机制,实现对信用风险的有效控制。努力实现操作风险管理的系统化、流程化、日常化。 5.加强管理文化建设 结合“基础管理提升年”、“打造县域优秀大型主流银行”、“全行三思三创”等要求,通过各种形式的生动活泼的活动如征文、知识竞赛、演讲等的开展,形成一种内控文化氛围,让职工在氛围中感受浓烈的政策气氛,增强广大员工内控与合规意识。坚持以人为本的原则,全体提高台前管理工作,一方面提升服务质量、一方面提升内控管理规范化。落实坚持实效原则,积极开展评估大检查、构建学平台、开展业务大测试、促进制度大梳理、组织内控大讨论,加强合规文化建设。 总之,当前最重要的是围绕总行与县行的具体要求,积极投身都活动当中去,全面开展“创优争先”的精神,把通过内控管理这个切入口,做出成绩、做出办法来,为农业银行基层工作的提升提供积极的经验,才是我们基层部门在这次“全行三思三创”中要实现的最终目标。 农业创新论文:农业发展科技创新论文 1.农业科技创新存在的问题 1.1机构设置不合理,管理体制不顺 随着中国市场经济的进一步完善,对于中国农业来说,其面临的挑战要比其它行业严峻得多。实际工作中,对外,实行由当地政府单线管理模式,因而出现技术推广体系和外部联系面变窄现象,很多乡镇的技术体系和县级相应业务的主管部门的关系己断裂,未能得到相应技术资金支持;对内,政府单线管理模式,更大的自主权由政府享有,政府本该根据当地的实情让各类服务中心的专业人才发挥其作用,但实际上,很多情况下政府让专业技术人员发挥的是“救火”、打杂的作用,只是兼顾农业服务中心的业务工作。同时,县级各个业务部门与服务中心缺少直接联系,业务部门的工作安排与乡镇政府对服务中心的工作安排经常出现冲突,许多工作衔接不上。上级部门对服务中心的项目、资金和技术支持力度减弱。 1.2农业科技服务人员配备严重不足,待岗现象普遍存在 人员编制缩减是机构改革的普遍现象,缺少人手是业务工作开展难的一个重要原因。机构改革没有做好相应的准备和一致的程序,导致乡镇农业技术推广人员结构不太合理,服务中心人员素质差强人意。在乡镇农业机构和部门中,一起合并的大多是“涉农”部门,但也有与种植、养殖、管理等关系不大的部门组成。出现了不少的专业技术人员不能上岗、非专业技术人员上技术岗位等现象,有个别乡镇甚至没有一个种植或养殖等专业技术人员;有部分职工进行了岗位调整,而又没有及时对新上岗进行岗前培训,职工未能适应新岗位工作要求。 1.3岗位设置不合理,分配不科学 尽管实行机构改革,缩减人员编制,但因历史及事业单位人事制度改革未实行等多种原因,各类服务中心未做到科学设岗,因事设岗,而是以人设岗。由于人事制度改革未实行,服务中心也具有事业单位的弊端:设置不合理,分配不科学,大锅饭现象严重,做多做少一个样,职工的积极性和创造性受到了严重影响。 2.农业科技创新发展对策建议 2.1加快农业管理体制改革,建立科技创新体系 现代农业科技创新体系由农业产业技术体系、共性技术研发体系和区域农科教协作体系组成。以创新、引领、示范、带动为目标,立足产业和资源优势,以科研机构和农业龙头企业研发中心为主体,整合高等教学机构资源,并吸纳国家、省级农业科研院所和院校的科研力量,依托省、市级研发中心、部级综合试验站的科研力量和实验条件,优化整合科技创新资源,围绕优势产业的发展,建设现代农业产业技术体系。以产业为基础,以项目为带动,以岗位为基点,进行协作攻关,构建具有较强知识创新、技术创新、集成创新能力和协调攻关能力的农业科技创新体系。 2.2完善科技服务的推广机制,促进科技成果转化 农业、科研、教育相统一,农业科技成果的研发与推广相协调,使农业科技迅速转化为生产力,是促进科技创新持续快速发展的主要因素。在创新岗位的设置上,打破地方和部门之间的界限,面向社会公开竞聘,对科研人才采取“户口不迁、关系不转、双向选择、智力流动、来去自由”的人才流动模式,有效整合国家、高校、地方等农业科技力量与资源,形成“农科教企”(地方政府农业管理部门、农业科研单位、农业大专院校、农业企业)大联合的新型科技创新体系,实现科技与生产的有效对接,实现科技成果的快速转化。 2.3提高农民培训力度,深化科技成果转化 我国近年来实施了多项培训工程,为农村培养了一批创业致富的能人,但各地培训工作进展不一,培训工作针对性还不够强,受训人数占农村劳动力的比例不高。因此,应开展多层次实用型技术培训,以提高农业技术人员的科学素质,为农业科技推广的突破口,重视并加强对基层科技人员的再教育和培训工作。积极为基层科技人员创造条件,提供培训,以适应新形势的发展需求。此外,要加强领导农民培训工作,可成立由党委政府领导主管任组长的工作领导小组,组织有关部门加入到农民的教育培训工作中,对教育培训计划和资源进行统筹制定和安排,并进一步细化实施政策,充分调动一切可利用资源,使得培训工作有针对性,以开展形式多、层次广、模式全为培训目标,满足广大农民的多样化需求。 2.4提高农业科技制度建设,促进农业科技创新 制定相应的政策措施,大力提升农业科技制度保障。首先,加强基础研究与农业高科技应用技术研究相结合。加强生物组学技术、转基因技术、数字农业技术、农产品加工和质量安全等高新技术的研究,不断提高自主创新能力。其次,技术引进与后续创新相结合,实现再创新和跨越式发展,培育大批适应市场需求、经济效益高的农业新品种。第三,集成创新与成果转化应用相结合。要促进各项相关技术的有机融合,集中科技资源,进行集成创新,突破能源、资源、环境对农业发展的瓶颈制约,为建设资源节约型、环境友好型农业提供技术支撑;有计划、有步骤地推广应用一批适用技术,提高科技成果转化应用率,把科技优势转化为产业优势、产品优势和市场竞争优势。第四,企业自主创新与产学研相结合。充分发挥烟台市农业产业化龙头企业数量多、规模大的优势,支持、鼓励企业建立研究开发机构,加大研发投入,支持企业与科研机构、高等院校开展多种形式的创新合作,建立健全以市场为导向、以企业为主体、以科研院所和高等院校为骨干、以产业化为目标的合作机制。实现农业增效,农民增收、农村社会事业的全面发展就必须大力依靠科技的力量。科学技术仍然是当前我国新农村建设的重要支撑力和驱动力,面对重大历史机遇,我们应始终把农业科技创新作为促进现代农业发展的根本途径,认真把握农业科技创新的方向,找准农业科技创新的重点难点,加大投入力度,完善体制机制,强化联合协作,不断推动农业科技创新发展。 作者:申锦莲 单位:中共烟台市委党校 农业创新论文:五措并举促进农业科技创新论文 一、五措之一:加强自主农业科技创新 启东市高级农艺师陈雪平培育了苏珍雪糯2号、苏珍紫糯3号等杂交糯玉米新品种,已通过上海农作物研究所的审定并定名,为启东市青玉米产业发展作出了新的贡献。省级龙头企业南通恒昌隆食品有限公司推出的苏鲜蚕1号、苏鲜蚕2号新品种获省新品种奖。启东市还积极与南京农业大学、扬州大学农学院、省农科院、上海农科院等科研院所合作,开展农业新品种、新技术的研发,为启东市农业科技创新又增添了一个亮点。另外,全市各级农技干部也积极开展农业新技术的研究,如:特经特良作物的密度肥料研究、大棚蔬菜的栽培技术研究、主要作物病虫害的发生与防治研究和家禽家畜的生长规律与饲料研究等,为启东市农业科技进步作出了重大贡献。 二、五措之二:加快农业科技创新成果转化 加快新品种推广。围绕发展优质高效农业,广泛引进鉴定筛选市场需要的、适应启东市种植推广的农作物新品种,全市先后收集引进各种新品种80多个,其中引进筛选的双季豌豆“中豌6号”品种近年来在启东市得到了大面积的推广,取得了显著的社会效益,该项成果被评为启东市科学技术进步一等奖,南通市农业科技推广三等奖。在引进品种的同时,科学做好棉花、玉米、油菜等区域试验、品比试验,通过试验示范,筛选出了抗逆性、适应性和丰产性好的中棉所63、沣油737、玉米新品种苏玉29等新品种,为全市主要农作物主推品种的更新提供了第一手资料,为大面积推广提供了科学依据。开展新技术集成。围绕粮棉油主推技术,结合启东市实际,重点推广了弱筋小麦品质调优技术、晚播小麦独秆栽培技术、棉田高效立体种植技术、杂交棉增密高产栽培技术、鲜食玉米高产高效栽培技术、移栽油菜高产栽培技术、特粮特经多元多熟高效生产技术、四青作物轻简化栽培技术等,主推技术推广率达80%以上。狠抓大宗作物关键技术。利用广播、电视、培训、资料发放和三农热线开展技术宣传,做好秋播技术问答,春提早作物的间套夹种技术要点等技术讲座。夏熟作物抓好培育壮苗、防冻保苗促转化、适时施好小麦穗肥和油菜苔肥等措施,春播作物重点提出因种栽培、提质增效,关键技术普及率达90%以上。加快新模式应用。启东市重点应用了多元多熟立体种植、大棚设施果蔬品种搭配、果蔬立体种植、林间套种(养)等新型生态循环模式和动植物标准化生产模式,充分挖掘农业发展潜力。市农技推广中心研究形成了四大类20多种特粮特经高效种植模式,种植面积每年25万亩以上,平均年亩产值4100元左右,种植业年产值超10亿元。 三、五措之三:大力培训新型职业农民 2013年,全市开展农业专项技术培训401场次,培训农民43247人;开展职业农民培训67期,培训农民98656人;开展农业信息技能培训10期,培训农民407人;农民创业培训开展2期,培训农民301人。通过实施农民培训工程,培育了一大批农村实用人才,创建了一大批高效设施基地,启东市的四青作物、特经特粮、瓜果蔬菜、双低油菜、规模养殖在原有的基础上都有了进一步的发展,成为启东市的特色主导产业。 四、五措之四:完善农技推广体系 利用“五有”乡镇农技推广综合服务中心建设项目、基层农技推广服务体系建设项目和基层农技推广补助项目等,进一步完善启东市农技推广体系建设。推广机构设置更科学。按照政事分离、事企分开的原则,市级农业技术推广服务机构,仍保持原来的设置格局。市农委下设市农业技术推广中心、林果站和市动物卫生监督所等;乡镇成立了农业综合服务中心,设立了农经、农技、畜牧兽医等岗位,承担原机关事业站所的涉农职能。改革后,公益性职能与经营性职能彻底分开,现有的市镇两级农技推广机构,只保留公益性服务职能,种子、农资等经营职能通过改革全面推向市场。改革后,乡镇农业综合服务中心实行以块为主,条块结合的管理机制。农技推广人员的管理权限全部下放到乡镇,人财物全部下放到乡镇管理,管理体制上以乡镇管理为主,市主管部门与乡镇政府共同管理相结合的方式进行。乡镇农技推广人员的考评由乡镇政府负责,会同市主管部门进行考评。工作职能更明确。启东市基层农技推广体系设立在市、镇两级,为农民提供种植业、林业、畜牧业等科研成果和实用技术服务的组织,其承担的公益性职能主要是:宣传贯彻落实党和政府的有关方针政策;农业关键技术和新品种、新技术、新设备的引进、试验、示范和推广;动植物病虫害及农业灾害的监测、预报与防治;农产品生产过程中的质量安全监测、检测和强制性检疫;农业生态环境和农业投入品使用和农作物苗情监测;土壤肥力监测、改良、检测;农村能源和农业公共信息服务;农民公共培训教育和职业技能培训服务等。队伍建设得到加强。全市各镇乡农技干部现核定编制104人,在编在册104人,与改革前比较,文化结构、年龄结构等有所改善。市农技推广机构由市农业技术推广中心、蚕桑站、农村能源站、兽医站、林果站、执法大队、种子管理站、质检中心等部门组成,核定编制105人,实有98人。 五、五措之五:强化农业科技创新服务 开展科技入户,改进为农服务方式。近年来,通过实施基层补助项目、省科技入户工程项目,在全市选配200多名农技骨干为科技入户技术指导员,每人至少联系10-20个科技示范户,同时每个示范户联系20个辐射户,及时传递农业新技术、新信息,形成指导员带示范户,示范户带辐射户,辐射户连农户的农业服务新格局,实现农业服务方式的真正转变。开展信息服务,破解农技最后一公里。通过实施“四电合一”信息工程项目,开通农技服务免费咨询电话12316,为农民解答各类涉农问题。通过建立电台(金色大地)、电视台(金土地)农技服务固定栏目向农民推介各类农业品种技术和典型。通过启东农业信息网、中国四青作物网、农讯通平台收集与各类农业信息,让农民了解最新农业信息、最新种养品种技术等,让更多的农民参与农业信息的互动。利用社会化服务,适时补充农业科技服务。该市专门成立了启东市高效设施农业协会。协会具有新品种引进、新技术推广、高效模式应用、设施蔬果销售和典型宣传交流等多种功能。随着设施农业协会服务功能的充分发挥,农业社会化服务的内涵更为丰富,服务的层次和水平也有了一个新的提高。同时,启东市农机专业化服务形成了以作业、维修、经营为主要形式的服务网络,为农业的产前、产中、产后提供全方位的服务,构建了市、镇乡、村和农机专业户四级社会化组织层次,形成了股份制、合作社、个体经营等多种经营形式。此外,随着启东市龙头企业规模档次的不断提高,“龙头企业+基地+合作经济组织+农户”的农业产业化经营模式得到了进一步加强,一大批农业龙头企业纷纷与基地、与农业合作经济组织合作联合,发展特色农业种养基地,已建立南通市级以上现代农业特色产业基地8个。 作者:王小军 薛捷 卢燕 单位:江苏省启东市农业委员会 农业创新论文:农业企业技术创新论文 广东温氏食品集团有限公司创立于1983年,最初由七户八人自愿入股,每股1000元,共集资8000元,牵头创办了勒竹畜牧联营公司。1986年鸡场租用榄根乡砖瓦窖,同时扶持榄根乡办的集体鸡场,此鸡场由何风林承包,他便成为“温氏”的第一个合作养户。同年7月温氏先董事长温北英先生制订了办场宗旨“造福员工、造福社会、科技兴场”。次年勒竹鸡场由内部自繁自育自销的养鸡体系,逐步向养鸡的社会化服务体系转移。这年底,勒竹鸡场已有合作养鸡专业户36户。1989年下半年,肉鸡市场深度疲软,养户的鸡卖不出好价钱。为了养户的利益,勒竹鸡场采取对养鸡农户保价回收肉鸡的措施,开创了运用综合效益促进产品流通的先河,首创了“公司+农户”的模式。上世纪90年代初,勒竹鸡场开始发行职工内部股票,共发行1万张,每张面额100元。并与华南农业大学动物科学系签订长期技术合作协议。1994年新年伊始,温氏集团与新兴县食品公司签订联合创办新兴食品联营养鸡公司。1997年底至1998年初的香港禽流感事件,使温氏集团亏损6000万元,但温氏集团各种鸡场连续三年获得广东省颁发的“无禽流感证”。香港禽流感风波之后,肇庆动植物检疫局注册登记出口肉鸡的唯一一家鸡场——勒竹鸡场,首批154笼2000只新兴优质黄鸡运抵香港。继3月15日后,温氏集团属下又有4家鸡场肉鸡出口。1999年元月28日,温氏集团被广东省政府命名为“农业龙头企业”,享受省政府有关政策支持,并获省“农业龙头企业奖励基金”。这是广东省首批20家农业龙头企业。进入21世纪后,温氏互联网站正式开通,标志着温氏集团进入了E时代。2001年6月23日,360头澳洲良种奶牛乘飞机抵广州,然后运往温氏鼎湖奶牛场检疫。这次引进的澳洲奶牛有176头是世界著名优质奶牛品种——娟姗牛。这批奶牛的引进,使温氏的奶牛存栏量达到1000多头。2006年1月9日上午,由华南农业大学、广东温氏食品集团等单位参加完成的“H5亚型禽流感灭活疫苗的研制及应用”项目,获国家科技进步一等奖。2008年,“温氏及图”商标被认定为中国驰名商标。真正成为一家以养鸡业、养猪业为主导、兼营生物制药和食品加工的多元化、跨行业、跨地区发展的现代大型畜牧企业集团,目前已在广东省等全国20个省(市、自治区)建成110多家一体化公司。纵观温氏集团的发展历程从开始到现在,我们不难看到,首先是将科学技术创新作为企业发展的重要理念,早在上世纪80年代就提出了“科技兴场”这样的口号,这种开拓意识是难能可贵的。同时在发展过程中的每一个阶段,都是以科技创新、科技联合等形式支撑着企业发展,如与华南农业大学动物科学系签订长期技术合作协议并协作完成了“H5亚型禽流感灭活疫苗的研制及应用”项目等。其发展经营理念也是始终走在了前列,如开创实行了集资入股,早在1986年就合作养殖并逐渐拓展,首创了“公司+农户”的模式等。作为农业龙头企业在技术创新机制的应用上也给了我们很多启示。 一、从温氏集团发展历程分析农业龙头企业技术创新的涵义及其意义 温氏集团从集资创办到实行股份制经营,从企业创办之初提出了“科技兴场”的经营理念到与农业大学实行长久的技术创新联合,我们可以看到:农业龙头企业依据了政府的产业政策和产业发展规划,来从事农产品加工,整个经营过程具有市场开拓能力,为农民提供了服务,成为带动农户发展商品生产的市场主体。温氏集团在推动农业结构的战略性调整、提升农业产业化经营层次和增强农业市场竞争力中成为促进农村经济发展的重要载体。温氏集团技术创新是以市场为导向,以提高市场竞争力为目标,研究、开发或引进新知识、新技术、新工艺,通过组织创新、管理创新和市场创新,不断改进生产方式和经营管理模式,提高产品质量,研究开发新的产品、提供新的服务占据市场,并实现市场价值的一系列技术经济活动。从温氏集团迅速发展中可以得到这样的启发:技术创新是企业经营者对生产要素、生产条件、生产组织进行重新组合,以适应效率更高,效能更好的新的生产体系,从而获得更大利润的过程,它包括创新或引进新的技术或工艺,采用新的管理方法与组织形式。是一种能够把握市场和技术机会,正确作出产品和工艺的创新决策,并顺利实施,最终成功占领市场的能力。加快技术创新步伐,依靠科技进步带动经济增长,是当今经济发展的大趋势,也是经济发展的必经之路。农业龙头企业技术创新有利于企业加强新产品的研究与开发,促进高新技术成果的产业化,不断提高产品的附加值,提高经济效益,形成个性化的市场竞争优势;有利于农业参与国际、国内的分工合作,进一步调整和优化农业产业结构,发展特色主导产业,提升农业产业化经营水平;有利于农业龙头企业走劳动密集型与科技密集型相结合的路子,提高科技成果的转化率,实现经济与科技的有效结合;有利于企业形成自己的知识产权,依靠有市场和高质量的产品求发展,以形成一个良性的发展机制。培育一批带动农户能力强的农业龙头企业,这是推动我市农业产业化经营和农业科技进步的关键环节。 二、温氏集团发展过程中反映我国农业龙头企业技术创新状况 在温氏集团推进农业产业化经营过程中,作为技术创新主体进行了有益的探索和实践。总的来说发展态势是好的,存在的问题也不容忽视。 一是农业龙头企业规模扩张很快,但效益偏低影响了企业技术创新的能力。 从1985年到1989年的短短4年时间,勒竹畜牧联营公司的产量和产值都增长了600%左右,年平均增长率60%以上。温氏集团在取得长足发展的同时,也面临着进一步发展壮大的瓶颈,从整个肉鸡生产过程来看,肉鸡育种、饲料营养、疾病防治这些关键环节都有很高的技术含量,由于肉鸡生产的特殊性决定了与公司签订合同的普通农户经营规模不可能太大,公司面临着巨大的技术风险。而我国自上世纪80年代国家作出加快发展农业龙头企业、推进农业产业化经营的决定后,全国农村经济发展上开始着力培育壮大农业龙头企业,起步虽然较迟,但扩张势头强劲。销售收入和利税呈递增态势,农业龙头企业规模的逐步扩大,涌现出一大批重点骨干农业龙头企业(如国家重点龙头企业欧诗漫集团公司),从而有效地拓展农产品的加工领域,提升了我国农业产业化的经营水平,但从主要经济效益指标分析,中小型企业销售利税率和净资产利润率以及经济效益水平明显低于独立核算的中小型企业。企业技术创新源于企业的经济效益,同时又促进企业的发展,企业整体经济效益不高,较大程度地影响了企业技术创新的能力。 二是农业龙头企业创新势头强劲,但能力不强影响了企业技术创新的效果。温氏集团尽管处于成长阶段,但企业经营者着眼于长远,具有较强的技术创新意识,视技术创新为企业的生命和发展的原动力,并在技术创新中不断发展壮大。上世纪90年代初,勒竹鸡场就与华南农业大学动物科学系签订长期技术合作协议。无独有偶,湖州荣凯生化有限公司1999年与农业部茶叶研究所开放实验室建立技术合作关系,从茶叶中提取天然抗氧化剂——茶多酚,产品广泛应用于食品、医药、化妆品等行业,公司生产的产品80%销往美国、瑞士、日本。67名企业职工中拥有技术人员12人,占18%。总资产1030万元的小企业2001年实现销售收入750万元,创利税166万元,人均创利税2.48万元。浙江新市油脂股份有限公司加大对油脂加工的科技攻关,生产工艺采用计算机程序控制,减少了煤耗,仅此一项降低了生产成本20%。长兴艾格生物有限公司开发出从鸡蛋中提取球蛋白,成为省级高新技术企业,但从总体上看,温氏集团与其他农业龙头企业同样在技术创新上受到了外部环境和经济实力的影响尚处于相对弱势阶段。一方面科技型企业家匮乏,捕捉技术信息的能力较弱;另一方面企业的职工队伍没有经过严格的大工业熏陶,没有经过系统的培训,职工队伍素质较低。据不完全统计:农业龙头企业采用新技术、新工艺、新设备的还不到7%,销售收入在1000万元以上农业龙头企业,中专以上文化程度的技术人员只有163名,平均每个企业还不到2人。农业龙头企业科技人员不足,从总体上削弱了农业龙头企业技术创新的能力。 三是农业龙头企业创新欲求强烈,但资本不足影响了企业技术创新的进展。温氏的发展壮大离不开先进科技的支持。作为集团创始人的温北英先生1986年就提出了科技兴场,一方面自己努力钻研,总结出养鸡36条,另一方面积极寻找科技合作对象。但温氏集团当时尚处于原始资本积累阶段,技术创新不只是单纯的技术概念,是经济与技术统一的,而且往往取决于一个企业的经济实力。由于受客观经济实力的限制,温氏集团引进、吸收、消化、开发新技术的困难较大,特别是金融体制改革以来,银行按商业银行模式运作,企业贷款难度增加,资金筹集的困难,影响了企业技术创新的信心和能力。企业技术创新由于本身经济实力的不足和固有的弱质性,这就决定了农业技术创新不可能完全市场化,必须依靠政府予以扶持或补贴。从温氏集团技术创新上分析,尽管与前几年相比,政府对企业的技术创新建立了一个相对宽松的外部环境,普遍重视营造一个良好的政策氛围,但政府引导和扶持企业进行技术创新的资金相对较少,据有关资料分析及测算,农业发达国家投入农业研究、开发的经费一般占国内生产总值的2%以上,而我国仅占国内生产总值的0.2%,尽管绝大部分农业龙头企业具有强烈的科技创新欲求,但苦于经费上的尴尬,只能将创新项目一拖再拖,严重影响到技术创新的进度。 三、农业技术创新体系与温氏集团技术创新机制不适应的原因分析 农业技术创新体系是在计划经济条件下形成的,在政府的直接管理下,为传统农业技术进步与促进农业的发展起着支撑作用。在市场经济条件下,与都市农业的发展已不相适应。这也就直接导致了温氏集团在开展技术创新的过程中不得不全面依靠自主的方式来完成,这样就直接导致了企业技术创新上获益期长,从这上面可以看出我国农业技术创新体系与温氏集团技术创新机制不适应的原因主要表现在: 一是研究开发主体布局不合理。现有的农业技术创新科研所职责不明确、重点不突出,研究内容时有交叉和低水平的重复;研究内容与生产实际时有脱节,不能满足现代高科技农业发展之需要;与上游研发机构和下游推广机构联系不紧密,成果转化效率不高,在农业中的显示度不高;研究机构与业务管理和技术推广部门职责不清,协作机制不健全,所站、所处、处站之间“争饭”的现象也普遍存在,造成资源的严重浪费。 二是基层技术推广体系力量薄弱,难以承担新技术普及推广及农民技术培训等职能。表现为,一是乡镇农技部门人员少,结构不合理,队伍不稳定,兼职化现象严重;二是县(区)以下推广部门缺乏基本的实验基地,推广手段落后;三是缺乏知识更新,知识老化,对现代效益农业知识知之甚少。推广部门与企业、协作组织的研发推广缺乏必要的联系。 三是民间技术力量薄弱。农业龙头企业、农民协作组织重生产流通,对农村企业技术创新的重视度不够,责任心不强,内部技术力量薄弱,对新技术的接受能力差,缺乏持续的技术支撑。 四是体制不顺,机制不活,创新的动力不足。研究推广体制不顺,大多为行政的附属,行政化倾向严重,外部市场机制尚未建立,内部分配、人员考核、人事等机制不活,竞争的氛围不足。 五是技术需求不旺。由于生产规模小,尽管农业企业具备科技创新的强烈欲求,但作为生产主体的农民处于传统生产习惯的影响,缺乏技术投人热情,同时由于农民自身科学文化素质低,接受能力弱,农业生产比较效益低,抗风险能力弱,导致生产者的技术需求不旺。 六是投入渠道单一,投入不足。目前农业技术创新以单纯的政府投入为主,尚未建立多元化投入机制,其投入少,难以满足农村企业尤其是农村龙头企业对于科技创新的需要。 七是宏观上市政府至今尚未制订农业技术发展规划,对技术创新的目标,激励机制等缺乏政策引导,导致研究目标不明确,重点不突出,一定程度上造成技术资源的浪费。 由于以上创新体系上的不完善,严重影响了农业技术创新能力。主要表现为创新的意识不强,动力不足,创新人才奇缺,创新成果贮备不足。同时由于我国农业生产的分散性使得农业生产单位相对来说规模较小,一般都是以农户为生产单位,农业生产具有一定的区域性,农业技术创新既受经济规律支配,也受生物规律支配,这也是导致农业龙头企业技术创新机制不顺畅的主要因素。 四、温氏集团成为农业技术创新主体的实现途径 技术创新是实现温氏集团高质量经济增长的有效途径。从实践看,农温氏集团技术创新是一项复杂的系统工程,涉及到方方面面,针对温氏集团的成功运营模式分析,温氏集团主要采用模仿创新、合作创新和自主创新等途径实现技术创新。 一是模仿创新。模仿创新是指企业通过学习、模仿率先创新者的创新思路和创新行为,吸取率先者成功的经验和失败的教训,引进购买和破译其优秀技术和技术秘密,并在此基础上改进和完善,进一步开发。温氏集团在工艺设计、质量控制、大批量生产管理、市场营销等创新链的中后期投入主要力量,生产出性能、质量、价格方面富有竞争力的产品,以此确立自己的竞争地位,获取了巨大的经济利益。模仿创新是一种十分普遍的行为,是温氏集团技术创新方式的有效选择,但温氏集团模仿创新不是在原有基础上的简单重复,而是在原有基础上不断改进新产品和新工艺,是技术嫁接与融合的过程。上世纪80年代末期,勒竹鸡场引进当时国内黄鸡最优良的品种882,通过引种接触到系统的先进养鸡技术,提高了种苗的生产技术,降低了生产成本。1991年,勒竹鸡场又引进世界优秀品种AA鸡,吸收到世界种鸡饲养的新技术。这时,勒竹鸡场也开始建立饲料分析室、疫病诊断实验室等,科学配合饲料日粮,及时准确监测与诊断疾病。通过新技术的引进与吸收,勒竹鸡场的领导者认识到技术在企业创造利润中的重要作用,更加渴望应用新技术,使产品形成了特色化、规模化、系列化生产,这就为我们在实现农业龙头企业实现技术创新上提供了一个很好的范例。 二是合作创新。合作创新是企业实现技术创新的一种重要方式,是企业与企业之间,企业与科研机构、大专院校之间的联合创新行为。合作创新通常以合作伙伴的共同利益为基础,以资源共享或优势互补为前提,有明确的合作目标、合作期限和合作规则,合作各方在技术创新的全过程或某些环节共同投入,共同参与,共享成果,共担风险。温氏集团于1992年底,以10%的技术股力邀华南农业大学畜牧系加盟勒竹鸡场,对企业作全面的技术支持。以华南农业大学加盟温氏为标志,温氏集团进入了技术发展阶段。华南农业大学畜牧系以技术入股加盟广东温氏集团后,派出了多位技术人员进驻集团,对生产技术作了全面的改进,并且在技术研究方向上对集团进行引导与把握,对温氏集团日后能跻身行业的前排起了关键作用。与此同时,温氏集团开始向社会广纳人才,相继有大批的大专生、本科生、研究生加盟集团,集团生产技术得到了长足的发展,每一个技术指标都基本可控,技术努力方向基本明确,生产成本大幅降低。合作创新很好地实现了优势互补,极大弥补了科技创新中的不足,能够使得企业实现科技创新的整个蜕变过程。 三是自主创新。自主创新是指企业通过自身的努力和探索产生技术,攻破技术难关,并在此基础上依靠自身的能力推动创新的后续环节,完成技术的商品化,获取商业利润,达到预期目标的创新活动。具有技术突破的内生性、技术与市场方面的率先性、知识和能力支持的持久性等特点。自主创新的优点,在于技术开发方面有利于企业形成较强的技术壁垒,这种技术壁垒可通过专利保护的形式而加以巩固,并从法律上确定自主创新的垄断地位,形成企业自主的知识产权。加大科技投入,实现企业自主创新是提高农业龙头企业技术开发能力、技术含量和整体竞争能力的保证。温氏集团的技术随着科研的大规模开展而进入良性的循环,集团建立了肉鸡试验场、肉猪试验场、种鸡试验场等先进实验设施也广泛使用。集团每年从销售值中提取一定比例的科研基金用于研究开发,促使技术快速进步。集团每项关键技术都由硕士或博士把握,不但能很好地维持正常的生产,还可针对自己的薄弱环节开展前沿性的研究工作。他们了解国内外先进的生产技术,在合适的时候引进使用。因此,广东温氏集团各项技术指标均居全国前列,如4亿只肉鸡成活率达96.5%,100多万头猪料肉比达2.4:1等,这些指标都与世界先进水平同步,成熟的技术保证了集团生产的连续稳定,总体生产成本为全国同行业最低,企业很具竞争力。 五、从温氏集团技术创新过程中得到的启示 从温氏集团开展技术创新的过程,我们可以发现,农业龙头企业要实现技术创新,不但要具备良好的外部环境,同企业内部经营管理制度、人才队伍建设、技术创新机制、技术联合力度和产品技术含量也是关系到企业技术创新的重要因素,由此,从温氏集团的技术创新上我们可以得到以下启示: 一是加大政策措施扶持力度,为农业龙头企业推进技术创新营造外部环境。各级政府要把大力发展农业龙头企业作为推进我市农业产业化经营,提高效益农业发展水平乃至实现农业和农村现代化的突破口和着力点,树立抓技术创新就是抓第一生产力的观念,切实加强领导。以技术创新为主线,加大组织措施和政策扶持的力度,充分发挥政府的组织优势。组织科技力量,针对影响农产品加工产业化发展的重大关键技术、共性技术开展立项论证和科技攻关,力争在短时间内开发出一批有自主知识产权、技术含量高、市场前景广阔的农产品加工技术与新产品。在市场经济条件下,农业龙头企业由于自身的特点和局限性,在市场竞争中往往处于不利地位,需要政府和社会各界给予特别的关注和必要的支持,用足用好各项优惠政策和配套措施,尽快形成符合实际和发展需要的政策支持体系,为农产品加工业的发展创造良好的外部环境。特别要从信贷、技术、信息和培训等方面,扶持一批科技创新能力强、市场前景广阔、经济效益显著的科技型农业龙头企业,实施扶优扶强战略。有针对性地加大对这部分农业龙头企业技改投入的力度,在企业技改投入上,可套用市政府扶持重点优势工业企业技术开发和技术创新的有关政策,从技改贴息、科技创新补助、减免有关税收等方面予以倾斜和扶持。以有效的制度和体制促进政府管理行为的规范,为农业龙头企业的加快发展营造高效有序的政策环境 二是加快建立现代企业制度,为农业龙头企业推进技术创新提供制度保障。按照“产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学”的要求,加快现有农业龙头企业,尤其是规模型农业龙头企业的产权制度的改革,按照现代企业制度的要求,推进企业产权主体多元化的进程。根据《公司法》和农业龙头企业的实际,在调整股权结构,建立出资人制度,落实资产保值增值责任制,完善科学的治理结构,提高企业竞争力和活力等方面进行深化和完善,加快公司制改造的步伐。对上规模的农业龙头企业要努力使其成为具有规范化的公司财产组织形式,要积极探索股份制改造的有效途径和办法,对产权关联度强、产品协作关系紧密的农业龙头企业,通过企业之间相互换股、参股,将两家或多家农业龙头企业改造成为股份制企业,做大做强特色产业,发展壮大优势产品,从而形成一批具有特色产加销一条龙、贸工农一体化发展的农业产业链,促进农业产业化经营水平的不断提高。 三是加强企业人才引进培养,为农业龙头企业推进技术创新提供人力支撑。技术创新是一项开创性工程,技术创新的成功与否主要取决于人的因素,尊重知识、尊重人才,最大限度地发挥人的潜能,是企业技术创新的关键。加快人才培养的力度,把培养人才放在更加突出的位置。要加强对企业经营管理人才的培养,通过实施计算机应用能力和外语水平等级培训考核,举办大量“专升本”、大专证书班和研究生课程进修班,以及选送到高等院校培养深造,促进管理人员提高学历,提高素质。重视对企业技术骨干和员工的培训,有条件的企业可与大专院校联合开设职高班、专科班等,通过多种形式的职业技术培训,造就一代有文化、有知识、懂技术的新型产业工人,激发企业员工对技术创新的热情。大力引进人才,建立集聚人才的机制和环境。简化引进手续,加快职称、社保、分配等制度的改革以形成有利于吸引和集聚人才的良好氛围及政策环境;强化市场机制,主动出击招揽人才,加快人才市场建设,拓宽人才引进渠道。优化人才资源的配置,为农业龙头企业提供更多的优秀人才。加强农技队伍建设,搞活农技推广机制,推进农业科研体制改革。创新农技推广组织形式,逐步建立起适应市场经济要求,为发展效益农业和区域特色农业服务的农技推广体系。农技推广机构和农技人员要积极参与产业化经营,鼓励他们与农业龙头企业建立多种形式的技术服务,鼓励农业科研单位及人员,通过技术承包、技术入股、技术转让等形式参与农业龙头企业的经营,鼓励科研机构、科研人员举办科技型农业龙头企业、农业科研教育培训机构和农业科技开发公司,促进农业科研与生产、科研与市场的直接结合,加快农业科技转化为现实生产力。 四是建立企业技术创新体系,为农业龙头企业推进技术创新提供运营平台。当前,企业技术创新正面临着一个前所未有的良好氛围,要高度重视技术创新在经济发展中的重要作用。经济发展总是以技术的发展为前提,一项成功的技术必然会导致产品结构、产业结构、市场结构的变化,同时又牵动着新一轮更高层次的技术创新和产业升级,从而推进经济的快速增长。没有技术创新,就不可能有经济结构的调整,也就不可能有新的经济增长点。任何一个企业要想在竞争中处于不败之地,求得发展壮大,必须构筑自己的技术创新平台,但从目前情况看,农业龙头企业建立技术开发中心推进技术创新,完全依靠自身实力还难以做到。比较现实有效的途径是积极与大专院校、科研院所“联姻”,大力开展产学研联合,借助外力推进技术创新,不断提高参与市场竞争的实力。农业龙头企业与大专院校、科研院所开展产学研联合,要做好三个方面的工作:一要找准定位。项目不在大小,关键在找准一个与企业发展相适应的最佳对接点,企业应该实事求是地把握适合自己的合作项目,做到合作一个,成功一个,生产一个,实现企业与科研院所的互利双赢;二要提高合作水平。与大专院校、科研院所开展产学研联合,须向纵深方向发展,不断提高水平,鼓励更多的大专院校、科研院所以技术入股、科技成果折股的形式参与农业龙头企业的技术创新,实行技术和资本的有机结合,增强合作的原动力,实现“风险共担、利益共享”,真正结成产学研各个环节的利益共同体;三要营造合作环境。政府要主动热情服务,积极组织协调,为双方排忧解难,创造一个宽松的合作环境,同时要结合我市实际,认真贯彻落实各项扶持政策,切实加大对产学研项目带头人的奖励力度,充分调动经营者和科技人员的积极性。通过政策的鼓励,逐步形成技术创新是硬本领,加快发展是硬道理的良好氛围。 五是加大招商引资合作力度,为农业龙头企业推进技术创新提供广阔空间。把招商引资作为农产品加工业大发展、大提高的突破口来抓。紧紧抓住我国新一轮对内、对外开放的有利时机,把握当前国际资本流向的新特点,采取招商等多种形式吸引外商投资。要进行广泛调查研究,摸清农产品加工业的产业状况和加工水平,并根据加工企业现有合作意向和可能,将其确定为目标合作对象,然后通过招商机构或派出有很强推销能力的人员与外商直接接触,采取大小企业都欢迎的招商策略,在重视大型跨国公司的同时,要努力做好外资中小企业的工作。要保持政策的稳定性、连续性和可预见性,提高政策的透明度。在积极改善投资硬环境的同时,要切实下大力气改善社会环境和制度环境,建立一个稳定和开放的经济发展环境,引导农业龙头企业的快速、健康发展。 六是全面提高产品科技含量,为农业龙头企业推进技术创新提供品牌效应。占领市场、扩大市场份额,最关键、最根本的是要生产适销对路、价廉物美、深受消费者欢迎的产品,否则就会被市场淘汰,因此要加快实施农业龙头企业的产品名牌战略,把实施名牌战略作为农业龙头企业提高企业竞争力和产品知名度的着力点。以实施名牌产品为突破口,推动农业龙头企业技术创新步伐,全面提高产品的科技含量,从而带动产品质量的全面升级。政府有关部门和行业协会要联合起来,以产品的质量、技术和经济效益为依据每年组织确认一批“名牌产品”和一批“优质产品”,对确认市、省级以上名牌产品的企业,政府要给予一定的奖励,支持拥有名牌产品的企业上规模、上水平,扩大名牌产品的市场占有份额。各级政府的扶持奖励政策要向名牌产品倾斜,重点支持对产品进行质量和工艺的技术改进,提高名牌产品的技术含量和附加值,鼓励支持农业龙头企业依靠科技进步,开发出一批高技术、高档次、高附加值的产品,全面提高农业龙头企业的产品质量和科技含量。对粗制滥造产品的企业在经济上给予制裁,特别对假冒伪劣行为要给予严厉的打击,以保证名牌战略的顺利实施。 农业创新论文:农业产业技术创新论文 推动农业产业技术联盟的构建与发展,是促进区域技术创新体系建设、加快现代农业发展的重要举措,也是推进产学研协同创新,引导创新要素向龙头企业聚集,提升我市农业优势产业优秀竞争力的迫切要求和有效途径。我们在分析总结石家庄市农业产业创新战略联盟运行模式和实践经验的基础上,为加快培育一批具有突出的资源组织能力、完善的运行管理模式和较强的行业影响力的农业产业技术创新战略联盟,从产业集群、合作机制、风险管理、主体培育、知识产权、融资服务等六个方面,提出以下发展对策与建议: 1制定产业集群发展规划,推进农业产业技术创新 战略联盟的设计、构建与发展我市作为农业大省的省会,承担着保障粮食安全和食品安全的重任,为应对农业资源要素瓶颈和耕地资源减少不可逆转、水资源严重短缺、生态环境压力不断加大、农业生产成本持续上升、从业人员素质下降等制约因素,必须强化农业科技创新,以产业技术创新战略研究为先导,结合我市创新型龙头企业、农业高新技术企业、重点研发机构以及优秀专利、知名商标的行业布局,确定产业技术创新的战略目标、战略方向和重点任务,提升战略引领能力,制定现代农业创新型产业集群发展规划。把握环渤海经济区崛起和京津冀优势互补合作发展的机遇,通过组织农业产业技术创新战略联盟的谋划、设计、构建和发展,充分利用京津冀科教优势,整合科技资源,加速技术转移,强化自主创新,走技术集成、协同创新、集群发展之路,把握市场脉搏和现代消费趋势,加快省会农业现代化、集约化、市场化、社会化进程,实现农业产业化,产业集群化、农民职业化、农村信息化和新型城镇化,为我市农业产业发展转型、构建省会现代农业产业体系,强化产业链和创新链建设,创新农业发展方式,依据我国现代农业和涉农重点产业发展趋势及产业技术创新战略方向,结合我市实际与区域特色优势,谋划我市农业梯次产业培育重点,着力发展生物种业、食品产业、生物农药、工厂化农业、饲料产业、中兽药产业、生物肥料、农机装备、山区特色农产品和农产品物流、农村信息化等新兴产业集群,制定石家庄现代农业创新型产业集群发展战略规划和全市农业技术创新战略联盟发展规划,通过三至五年的努力,全市构建由优势骨干企业牵头,中小企业和研究机构组建的农业产业技术创新战略联盟达10家以上,加盟企业达到300家,从而探索建立联盟良性发展机制,完善产业链构建,实现产业集群市场利益最大化,促进以产中为主的传统农业向产前、产后环节不断拓展延伸,向农业产业发展的广度和深度进军,增强产业整体的关联效应和技术对资源的增值增效作用,为保障粮食与食品安全和农民增收为全面实现小康社会目标做出应有的贡献。 2构建和完善长效合作机制,优化联盟协同运营模式 应坚持“面向市场,平等自愿、优势互补、合作创新、利益共享、风险共担”原则,遵循联盟内在规律,增强联盟内生动力,健全联盟运行管理制度,组织产业技术创新活动,进一步完善联盟的利益机制、责任机制、信用机制和开放创新的组织协同机制,修炼联盟内功,培育联盟生态,为促进联盟健康持续发展奠定良好的基础。一是形成契约协商、互惠共享的利益机制。利益机制是联盟发展的优秀,是形成联盟产业技术创新价值链的最直接的体现。利益联合、利益创造、共同利益最大化以及利益分配合理化是联盟组织的生命之源。联盟应坚持围绕产业发展需求和“利益平衡、利益共享、利益约定”原则,形成以知识产权管理体系为优秀的契约协商、互惠共享的利益机制。二是形成分工协作、责权明晰的责任机制。责任机制是产业技术创新战略联盟发展的基础,责任机制要有利于推进产业技术创新。强化科研规范和伦理道德教育,严肃违约责任追究,加大对联盟中的欺诈和背叛行为的惩罚力度。制定联盟技术创新项目与过程管理办法,调动各方的积极性,确保项目合作实施和目标实现。三是建设相互信任、信息沟通的信用机制。信用机制是联盟发展的保障,联盟信用机制在于保障成员在协议框架下履行各自的责任。推进联盟信用机制建设,应通过建立联盟信用评价体系、完善成员准入退出机制,组织开展信用管理和考核评价、建立信息公开共享机制,促进信息交流、沟通协调,促进成员单位建立良好的自律机制和合作关系。四是推动建立开放创新、合作交流的协同机制。整合资源推进关键共性技术研发,面向目标市场设定联盟创新目标,推动产业整体发展。构建产业技术创新平台,建立产学研用结合、创新链与产业链衔接、大中小企业协作的协同创新机制,推动优势科技资源向企业开放共享和联盟间的合作交流、互利共赢,是联盟作为产业技术创新组织开放发展的必然要求。促进知识在合作组织间的转移、共享、集成和再创造,实施“技术专利化、专利标准化、标准国际化”的知识产权战略,塑造和保护产业优秀竞争力,构建支撑产业高端发展的协同创新机制。 3加强联盟建设危机管理、系统防控联盟失败风险 一是制定联盟建设管理办法,规范联盟构建基本条件、组织架构、运行制度,完善联盟顶层设计,构建市场化、民主化、社会化的联盟管理机制。二是对联盟实行定期评估考核制度,参照科技部组织开展联盟评估工作模式及评价指标体系,制定评估工作方案,重点对联盟创新活动、创新绩效、服务产业、运行管理和利益保障等情况进行自我测评及第三方综合评价。三是建议省市有关部门设立农业技术创新联盟建设专项计划,促进联盟完善组织架构、明确目标任务、建立信息共享平台,完善运行机制,组织关键共性技术攻关,提升协同创新效率。 4大力培育创新型领军企业,建设科技型企业家队伍 加快构建和发展以企业为主导的农业产业技术创新战略联盟,强化企业技术创新的主体地位,培育产业技术创新的领头羊。针对目前我市42家省级农业产业化龙头企业中属省级农业科技型企业不足15%、省级创新型企业不足5%的现实情况,应组织实施“创新型领军企业培育工程,着力引导和培育农业龙头企业向科技型企业发展,农业科技企业向创新型企业发展,实现农业企业的转型升级,提升创新能力,提质增效,做优做强,更好地构建优秀产业链和配套产业链,带动中小企业和农业合作组织加强农科教、产学研合作,走技术集成、协同创新、集群发展之路,通过市场优胜劣汰和政府扶优挺强,培育一批现代农业科技型龙头企业,成为产业技术创新的行业领军企业和农业高新技术后备企业,更好地发挥龙头企业推动产业发展的优秀引领作用,提升优秀企业领导力,打造区域优秀竞争力。 5实施农业知识产权战略,提升农业品牌竞争优势 随着经济、科技全球化进程加快,知识产权已经成为市场竞争的制高点和优秀竞争力,成为现代农业龙头企业和产业创新联盟建设的重要支撑与战略关键。农业产业创新联盟应勇当实施农业知识产权战略的先锋,深入贯彻实施农业部《农业知识产权战略纲要》和2013年1月农业部、科技部、知识产权局联合的《关于进一步加强农业知识产权工作的意见》,按照“激励创造、有效运用、依法保护、科学管理”的方针和农业发展规律与自身特点,明确知识产权战略目标重点、健全规章制度和管理体系,通过提升农业知识产权创造能力和有自主知识产权的优秀技术与自主品牌,提高特色农产品的附加值,增强产业链竞争优势,努力提升联盟协同运用与集群管理服务能力、集体维权与行业自律能力,把握技术创新的制高点、市场关注点和产业生长点,培育知识产权运用标杆企业,提升联盟农业知识产权质量,推动农业知识产权联营和商品化、产业化、资本化。 6着力加强科技金融结合,构建科技金融服务平台 关键要加强科技与金融的结合,建立科技资源与金融资源有效对接机制,营造科技、金融、产业一体化的生态环境,构建覆盖产业科技创新全链条的金融支撑体系和多方合作联动的科技金融公共服务体系。一是要统筹协调科技资源、金融资源和民间资本,打破技术和资本的壁垒,建设政银企界多方合作的多层次、多元化、多渠道的科技投融资体系。二是要充分发挥地方各级政府的协调服务职能,切实提高对农业科技投入的比重,制定扶持科技金融发展的财税优惠政策,创新财政资金对农业科技企业的投入供给方式,引入后补助机制,设立支持农科教、产学研协同创新联盟的专项资金,支持联盟成员开展产学研用合作、产业链协同创新,三是金融机构应建立资本市场推动企业科技创新的长效机制。要发挥金融机构“投、贷、债、租”全面金融手段的优势,综合利用各种金融工具和融资模式,创新金融产品,提高服务质量和水平,推动联盟发展。四是要加快集信息共享、风险投资、贷款担保、融资培训、产权交易、专业服务等功能为一体的科技金融公共服务平台建设。中介服务机构应发挥其桥梁和纽带作用,为科技金融提供专业化服务。应培育和发展科技中介机构,为企业的产学研合作项目提供专利、价值评估、项目认证、信息咨询、人员培训等服务,增强企业技术创新能力,促进技术转移和科技成果转化。石家庄生产力促进中心应强化孵化器服务品牌意识,强化科技金融服务网络,通过孵化器与金融功能、社会资本的有机结合,建立科技企业信用评价体系和担保体系,为银行等投融资机构提供科技企业全方位多视角信用风险信息咨询。大力发展知识产权服务机构,加强知识产权价值评估和增值服务,促进科技企业家与风险投资家结合,与投资者密切沟通合作,为企业再融资和未来的创新发展夯实基础提供战略咨询服务。信用评级机构要探索建立科技企业信用评价体系。律师事务所和会计师事务所要加强对农业科技企业和产业创新联盟的相关法律服务和财务审计服务,规范企业财务管理、促进企业依法经营、履约守信,健康发展。 作者:田祖光 刘延 薛合庸 章锦安 单位:石家庄市科技信息研究所 农业创新论文:高新产业与农业科技创新论文 1高新技术产业自主创新环境评价指标体系设计思路 高新技术产业具有群体化、资本密集、知识密集、技术密集、高度创新性、高度渗透性等特点;而高新技术产业自主创新对资金、人才、市场依赖性强且带动效应大。高新技术产业自主创新环境涉及范围比较广,影响因素较多,特别受到政策环境、人才环境、市场环境、技术环境等的影响。评价指标体系设计要考虑主要影响因素,并有相应统计数据。评价指标体系研究属于探索阶段,该体系要有可行性、易操作性,便于进行横向和纵向比较.因而从统计年鉴中选取定量指标。本文提出高新技术产业自主创新环境由政策、人才、市场环境三大要素构成.而这些要素具有相应的支撑指标。 2高新技术产业自主创新环境评价指标体系构建 评价体系设计是自主创新环境研究的起点。根据以上设计思路.考虑统计年鉴中与自主创新环境有关指标,选取定量指标如下。 2.1政策环境该指标为一级指标,包含1个二级指标:R D活动经费内部支出中的政府资金(万元)。 2.2市场环境该指标为一级指标,包含4个二级指标:技术市场成交合同数(项);技术市场成交合同金额(万元);技术市场技术流向地域(合同数,项);技术市场技术流向地域(合同金额,万元)。 2.3人才环境该指标为一级指标,包含3个二级指标:高等学校R D人员(人)、高等学校R D人员全时当量(人/年)、高等学校R D经费内部支出(万元)。该指标体系由3个一级指标组成,其下共有8个二级指标,二级指标的原始数据可通过查阅统计年鉴得到。其中,高等学校R D人员(人)、高等学校R D人员全时当量、(人年)、高等学校R D经费内部支出(万元)、技术市场成交合同数(项)、技术市场成交合同金额(万元)、技术市场技术流向地域(合同数,项、技术市场技术流向地域(合同金额,万元)等指标数据值来自《中国科技统计年鉴》;R D活动经费内部支出中的政府资金(万元)指标数据值来自《中国高技术产业统计年鉴》。 3高新技术产业自主创新环境评价 本文根据已构建的评价指标体系.运用数据挖掘的K一均值聚类算法对高新技术产业自主创新环境进行分析。 3.1线性排序方法及结果高新技术产业自主创新环境评价指标体系包括8个指标.即每个地区有8个指标值,看作8维空间中一个点的坐标,n个地区对应n个点(即样本)。本文中两个点在高维空间里的距离采用欧几里德距离定义,A样本向量A(al,a,,a)和B样本向量B(bj,b:,,b)之间的距离定义为D(A,B)=[(a1)+(a2-b)++(a一bn)]。统计年鉴中西藏、青海的部分指标数据缺失,故剔除这两个地区。使用数据完整的29个地区(直辖市、省份)的数据,即n=29。由于各原始指标值的取值范围、计算单位不同.需要进行归一化预处理:针对每个指标,按该指标下样本值的分布,把29个样本(地区)的原始指标值线性映射到[0,1]区间,使得最大值映射为1,最小值映射为0,其余按比例对应映射。按其对应的点离原点的绝对距离大小进行降序排序,分析结果见表1。从表1可以看出,2012年政策环境、市场环境、人才环境方面,广东名列前茅。广东自主创新环境排名第4名、江苏第3,落后于北京、上海。这些地区之间的差距在线性排名中无法体现,有待进一步聚类分析。 3.2聚类算法思想及多种聚类结果对比分析 本文聚类分析运用数据挖掘方法中的K一均值聚类算法。分类和聚类是不同的,分类需预设类的定义或判别条件,而聚类则不必,聚类是由所有样本依据相似性而自动聚合,增加或减少样本,设置不同的聚类(簇)个数,都会影响聚类结果。聚类过程就是样本自动归属到预设数目的簇中,使得同簇内的样本相似度最高,不同簇的样本相似度最低。簇内样本的相互距离作为聚类评价函数指标值,该值越小意味着聚类结果越好。K一均值聚类算法的基本思想是:人为设置聚类的簇的数目K值(K大于1而小于等于样本个数),随机选择K个样本作为初始质心,然后计算其余样本到各簇质心的距离,将样本指派到最近的簇。这K个簇便是初始的、待优化的聚类结果。在此基础上,重新计算每个簇的质心,当前簇所包含的样本的各维平均值即为该簇新的质心,再将所有样本重新指派到最近的簇。重复这个过程.计算并比较每次聚类结果的聚类评价函数指标值,直到连续两次的聚类结果的评价函数值之差小于某个预设的足够小的数值.意味着各样本的归属基本稳定,这才完成了一次聚类,对应一个评价函数值。SPSS软件提供的聚类算法尽管方法基本相同,但迭代次数不是由聚类结果动态调整、且获得的各个簇未能体现出强弱顺序。本研究自主开发了聚类分析的专用软件,集成了归一化预处理功能,优化了质心的初始确立方法,用户能自行设置聚类的次数,程序自动在这些聚类结果中选择目标函数值最小(即效果最优)的聚类作为最终结果。本文设置3000次.反复多次测试.获得的结果稳定可靠。运行本专用软件,得到K=3(将29个地区的样本聚类为3个簇)的聚类结果,具体见表2由表2可知,2012年政策环境方面,北京处于第1簇,市场环境、人才环境方面,北京始终领先。自主创新环境方面,北京则与排名紧跟其后的辽宁、上海、江苏、广东被聚到同一类中,说明这29个地区中,广东等前5个地区之间的差异小于其他地区.北京的绝对优势不显著。K=3簇的聚类.对于29个样本(地区)的数据分析来说,仍略嫌粗糙。可以再次运行聚类软件,设置K:5簇、K=10簇的聚类,得到更为细化的聚类结果,以便进一步分析。K=5簇的聚类中,20l2年政策环境方面,广东处于第1簇,但在市场环境、人才环境方面,北京始终领先。自主创新环境方面。北京始终领先,广东处于第2簇,235说明广东与上海、江苏较为接近;而上海、江苏与北京不在同一簇内,说明与领先的北京之间的差距仍然不小。辽宁、上海、江苏、广东的各指标之间的差距不大、彼此接近,与排在后面的样本(地区)之间的差距则相异较大。2012年江苏自主创新环境虽然排名在广东之前(表1),但根据K=5的聚类结果,2012年江苏自主创新环境与上海、广东同在第2簇,总体上江苏自主创新环境领先于广东。表32012年高新技术产业自主创新环境聚类结果(K=5)K=10的聚类中,2012年政策环境方面,上海领先,自成一簇,与其他地区拉开一定距离;市场环境、人才环境方面,北京领先;自主创新环境方面,北京始终领先,广东与辽宁、上海被聚类到第3簇,说明广东与北京、江苏仍存在不小差距,而紧跟其后的陕西已逐步接近广东。虽然自主创新新环境的绝对排名表现为上海第2、江苏第3,但江苏自成一簇名列第2,而上海与广东、辽宁被聚在同一簇中,簇排名第3,说明江苏的各项指标值与其他地区差异大,而上海的各项指标值与广东、辽宁较为接近,因此簇的平均值被拉低。 4结论与建议 4.1结论 北京排名第1,自主创新环境方面北京排名第1;在市场综合各样本(地区)排名以及K=3、K=5、K=10的聚环境、人才环境、自主创新环境方面,北京领先,与其他地区的差距较大:自主创新环境方面,广东落后于江苏。总之,通过该评价模型,可清晰把握各地区自主创新环境状况.既可为各级政府制定高新技术产业政策提供重要参考,又可为农业、工业、服务业的高新技术企业自主创新提供评价信息,有助于提高其自主创新能力,取得经济效益,实现快速发展。此外,该模型对农业科技创新也有启示作用。 4.2建议 4.2.1法律法规环境《中华人民共和国科学技术进步法》已得到颁布实施,它明确提出实行自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的科学技术工作指导方针,构建国家创新体系,建设创新型国家。为促进科技创新,广东先后制定《广东省促进科学技术进步条例》《广东省专利保护条例》《广东省技术秘密保护条例》《广东省技术市场条例》《广东省自主创新促进条例》等。应根据高新技术产业特点,进一步完善自主创新地方法规,优化自主创新环境;根据农业科技创新的特性.进一步建立、健全推动农业科技创新地方法规。 4.2.2政策环境在财政政策方面.完善鼓励企业技术创新、技术升级改造的优惠政策,通过无偿资助等方式鼓励企业进行技术创新活动。在税收方面,落实研发费用税前加计扣除政策,减免企业应缴所得税;对于高新技术企业,完善相应的税收减免政策,降低企业税负。在金融政策方面,完善对相关企业融资、投资方面的优惠政策。通过引导资金的支持,降低企业自主创新的风险,鼓励企业向优秀技术领域投入和拓展。应完善实施细则,采取保障措施,落实优惠政策,增强企业自主创新信心,促进企业自主创新强化创新意识,为农业科技创新提供政策支持。农业科技创新具有较强的公益性和社会效益,各级政府需强化创新意识,制定配套政策措施以利于农业科技创新,从根本上为农业科技创新提供有力保障。保持政府农业科技投人主渠道,尤其要确保应用基础研究、重大关键技术联合攻关、高新技术研究资金需求。建立协调多方利益的激励机制,制定操作性强的优惠政策.拓宽农业科研经费投入渠道,吸引、鼓励企业、个人等社会力量参与农业科技投入,形成以政府拨款投入为主、科技贷款和社会投入为辅的多渠道、多元化投入体系.有效改善农业科研发展途径,为农业科技创新创造良好资金支持环境。推动创新发展 4.2.3市场环境加强知识产权保护,完善相关政策.加大执法力度,营造公平竞争环境。通过产学研政策,推动高校、科研机构与企业进行合作,促进科技成果产业化。积极探索技术市场功能,发挥技术市场作用,完善技术成果转化方式,健全技术转移制度。促进农业科技成果转化,推广适用技术应用。推广实用科技成果和应用技术,是实现农业科技创新与经济紧密结合、推动农业发展的重要途径。构建以国家为主体,社会、企业和农民共同参与的农业科技创新体系,确保在农业科研和技术创新的经费投入,推进农业科技成果应用和推广。在发展农业科技创新同时,促进农业生产的商品化和专业化,实现农业生产的部门专业化、地区专业化和作业专业化。强化对农业科技成果转化的支持,重视农业科技成果的示范效应,促进农业科技成果的产业化.加强农村科技服务队伍的建设,积极构建新型农村科技服务体系lll,推动中介组织发展。 4.2.4人才环境加快高等教育改革步伐,完善高校管理制度,提高创新效率,建立校企合作机制,培养创新型人才。设立人才专项资金,实施人才发展战略,依托重点企业和重大项目,搭建平台,引进高层次人才,提供优质服务,营造和谐氛围,聚集人才,留住人才,建设高层次人才创新基地重视农业科技人才培养,建立、健全科学的人才评价与激励机制。加强农业科技队伍建设,充分发挥高等农业教育系统培养农业科技人才的主力军作用,重视人才的质量;在科研实践中培养造就高水平的学术人才。构建合理的农业科技人才梯队,建立人才资源优化配置新机制,消除人才闲置和人才不足并存的不正常现象,调动广大农业科技人员的积极性。出台相关政策,鼓励农业科技人员到基层工作,支持农业科技人员利用自身科技成果创业.有效促进科技成果转化为现实生产力。改善基层科技人员的工作条件,提高待遇,提供发展空问,使广大科技人员安心工作.充分调动其积极性,发挥其才干。 作者:陈红川 刘斌 单位:广州大学工商管理学院 农业创新论文:农业情报管理创新论文 1、明确管理创新的地位、宗旨、原则,制定管理创新工作方法,建立管理创新 促进机制改革中的管理创新必须建立在农业信息机构可持续发展的改革研究基础之上,因而,必须服从于改革发展的大局,服从于农业经济的跨越发展战略和农业信息可持续发展战略,服从于探索管理创新加快改革发展的整体研究。因此,在管理创新研究和实践中,需要明确其宗旨、原则、思路、方法,需要建立改革与管理创新互动发展的促进机制,这是依靠管理创新推动跨世纪情报改革事业稳定发展的重要前提。 1.1管理创新的宗旨 创新是为了改革,服从于改革的创新宗旨,确定了创新与改革之间的互动关系。创新宗旨可以概括为“5个始终。”即:管理创新始终服从和服务于改革大局,始终针对和围绕改革中的难点、关键和主要问题,始终着眼于农业信息工作的可持续发展,始终坚持“从大处着眼,从小处着手”的原则,始终学习与时俱进的品质和精髓,为情报改革的稳定发展服务,为新时期农业信息工作可持续发展服务。 1.2管理创新原则 制定了“三不以三不靠”的管理创新原则。为了协调改革与稳定的矛盾,解决现实与未来利益的冲突问题,在研究基础上建立的“三不以三不靠”的管理创新原则就是:不以牺牲长远利益为代价,不以影响传统的优势利益为代价,不以信誉损失为代价。靠优质服务,不靠坑蒙拐骗;靠资源可持续利用,不靠资源掠夺性开发;靠机制主动抓市场,不靠老本被动等机会。 1.3管理创新的思路和方法 为了改革的长远利益,为了兼顾改革与稳定,我所的管理创新在以上原则指导下主要采取了以下做法:第一,高度重视战略创新、观念创新,慎重策略创新、道路创新,不断探索完善方法创新。第二,依据宏观管理创新,依靠机制创新,健全创新制度,促进理论创新,倡导科技创新和资源管理创新。 1.4建立可持续发展的管理 创新的促进机制体现了“5个结合”。即:领导与群众结合;转变观念与完善机制结合;管理创新与稳定发展结合;建设与强化管理结合;社会效益与经济效益结合。以上“四个创新经验”和“七个方面的管理创新”共同形成了我所依靠管理创新改革发展的基本特色和主要亮点。 2、加快信息工作改革发展的管理创新实践与创新系统 2.1改革稳定发展的战略 创新战略创新是最具穿透力的管理创新,不仅对其他管理创新具有指导意义和统揽地位,而且对改革的长远性、全局性、稳定性和可持续发展具有决定性意义。我所的改革战略创新包括指导思想、基本思路、技术路线、改革方针等一系列战略性定位。我所根据WTO的国际竞争规则的新要求和农村市场经济发展的新需要,结合河南省农业科技发展纲要和“十五”农业发展规划的发展要求,制定了新时期农业信息工作可持续发展的战略性改革思路和技术路线。其改革的技术路线是:“先行一步”,主动改革,以思想观念和内部管理创新为改革出发点,采取“苦练内功”式的“制内适外”的改革路线,采用“小步快跑”的渐进式改革方法,走改革稳定发展协调统一的可持续发展的道路。其改革的总体思路是:坚持物质精神文明“两手抓、两手硬”,坚持改革与建设“两面抓、抓重点”的改革工作方针,以“开放”和“改革”统揽全局,以开创性“建设”现代化农业信息工作的基本框架为根本和重点,以提高信息服务社会经济“效益”为优秀,以管理创新为突破口,从实际出发,积极探索改革稳定发展的最佳结合点,不断研究谱写新世纪农业信息工作可持续发展的管理创新新篇章。在改革过程中,我们始终坚持研究与创新相结合。为此,通过对我国情报事业改革发展战略的调查研究和学术研讨,通过组织一系列的座谈、研讨和学术交流,不仅形成了指导改革的基本思路,还形成了一系列创新思想和学术观点,先后发表了一系列兼具学术交流价值和改革参考价值的多篇优秀论文[1~6],形成了我所改革发展的一系列理论创新成果[1~6]。如:《跨世纪我国农业信息机构改革与发展研究》;《科技情报事业可持续发展的战略思考》;《地方情报改革:回顾展望与思考》;《农业信息服务集约发展的策略研究》;《农业情报用户需求变化特征与对策》;《现代农业信息网络建设研究》等,都对我所跨世纪改革发展的战略创新起到了重要的指导和参考作用。 2.2大规模多层次的观念创新 思想是改革工作的总开关,思想观念的转变是一切改革的基础。管理创新作为统揽改革工作的出发点和突破口,对于观念创新的依赖性更强。转变观念是探索农业信息工作可持续改革发展道路的基础,也是转变管理思想、工作思路和领导方式的基础,是新时期转变农业信息工作方法、技术手段和工作作风的基础。包括转变思想观念、思维方式、管理思想、发展思路、领导观念和领导方式等多个方面。为了促进观念创新,我所先后制定了7个不同层次的“学习日制度”、“中心组学习制度”和激励竞争的学术调研活动,提高了职工参与改革和创新的积极性,促进了思想观念的转变与创新。如:制定落实了领导班子理论学习日制度、所中层干部理论学习日制度,科室职工集体学习制度,全体职工政治理论学习制度,党小组学习制度、党支部学习制度、支部委员中心组学习制度等。每个制度规定了具体的年学习内容、周期、日期、组织形式、召集人、领导人和监察人,以保证学习制度的落实和效果。为了加强效果,我们还引进学术竞赛和目标管理的理念,结合实际需要组织了两次调研活动和5次(一年一次)不同形式的学术交流活动,把理论学习与工作实际结合起来,把创新能力与科研能力结合起来用于考核和激励技术干部。要求副研和申报职称的科技人员必须参加学术活动,其他人员自愿参加。实践证明,这些活动不仅有利于职工积极性和创造激情的提高,而且有利于观念转变和理论创新,起到了从根本上推动改革的重要作用,收到了良好的效果。该观念创新的研究成果体现在一系列优秀学术论文[1-6]之中,如《科技情报事业可持续发展的战略思考》。 2.3信息先行的改革“策略创新”十四大以来,我国科技体制改革的方向、目标、内容和方法也在不断发展变化。十五大和我国首次农业科技大会以来,“加强科技创新和实现科技产业化”已经成为我国农业科技体制改革的根本目标,我国的农业科技体制改革任重道远。我所一致认为: (1)如果改革是一场战役,农业信息工作作为科技部门的情报机构和队伍,应当是“科技体制改革”战役中的“排头兵”、“先遣队”,要为科技体制改革打基础,服好务。农业信息工作的改革要围绕科技产业化企业化改革的需要,提高农业信息服务的功能效果,必须实现服务的“三高两多”(高效率、高质量、高平台和多样化、多层次)。 (2)我所的改革应当采取“有先有后,有主有次”,“边改革边建设”的改革技术路线。提出了“把农业信息工作改革放在首位,把改革时间表提在其他机构的前面”的改革思路,以期为今后大规模、深层次、实质性的科技体制改革作好技术、服务、机制和管理上的各项准备。这是我所近5年来改革事业取得较大进展的根本的思想基础。这种技术路线,在跨世纪5年改革实践中已经对我所产生了重要影响,并将继续对今后农业体制的整体性改革起到重要引导作用,是科技体制改革策略上的一种创新。 (3)我所特别重视农业信息服务产业的发展策略研究,结合实际研究了促进其快速发展的策略,如:《农业信息服务集约发展的策略研究》。 2.4“七个结合”的可持续发展的改革方法创新 领导组织与群众广泛参与结合,转变观念与完善机制结合,管理创新与稳定发展结合,重在建设与强化管理结合,硬件建设与软件建设结合,高新技术产业培育与传统产业开发结合,社会效益与经济效益结合。通过这七个结合,确保了我所改革和稳定的协调发展,探索了一条富有特色和活力的农业信息服务改革发展新路子,初步开创了新世纪加快我省农业信息工作健康发展的新局面。目前,在我国同行业中居于先进行列。在改革方法上的创新成果在参考文献1~6中也有多方面的体现,如《跨世纪我国农业信息机构改革与发展研究》。 2.5建立互动的四项创新机制 以往改革实践证明,单项改革往往由于缺乏相应政策支持(如分配制度、职称制度等)而失去应有效果。所以,在缺乏经验的基础上我所的改革要“先行一步”,就更加需要创新精神、改革勇气和配套的机制,但不能超越现实的政策大背景。因此,改革研究的重要任务是寻找其中的最佳结合点和落脚点。在改革实践中我们建立了相互支持的四项机制。 2.5.1建立了领导班子常抓不懈的领导机制 领导机制与改革战略的创新理论,是我所改革取得的首要基础。五年来改革与发展始终是我所领导班子的主要工作内容。不仅每年有一个重点改革内容,把改革工作制度化,还力求年际间改革工作系统化、连续化,改革工作的研讨经常化、多样化。形成了“改革工作要年年讲、月月讲,遇到重大决策还要讲”的风气和良好环境。并通过组织科室主任、党员、职工等不同层次的学习活动,改革工作势在必行的思想意识,在全所范围内已经深入人心。 2.5.2建立了“争先创优”的激励机制、拉大收入档次的分配机制和鼓励创新的利益机制 先后制定了先进职工、优秀职工、优秀论文、文明科室等一系列奖励政策,并形成制度。规定了先进参评资格和评选程序,还制定了配套的奖罚分明的奖金分配制度,建立了促进改革的利益机制。这些政策和制度分别经过2~5年的落实、补充、完善,基本体现了“效益优先,兼顾公平,奖励创新”的改革思路。不少政策已经深入人心,广为接受。如取消平均奖制度、超额嘉奖制度,对没有完成任务的科室,主任取消年终评先进资格制度等,已经基本转化成了促进改革的力量。 2.5.3建立了年“重点机制”与长期的“渐进机制”结合的“促进机制” 我所坚持一年围绕1个重点开展一系列配套政策研究。如1999年我所以结构调整为改革工作的重点任务,开展了我所的第一轮机构调整;2000年以运行机制改革为重点,出台了《农业经济信息所关于深化改革的试行意见》,次年又制定了《农业经济信息所关于深化改革的补充规定》;2014年以种子企业化改制为重点,取得显著成效;2002年我所以发展农业工程咨询和精准农业研究基础建设为重点,目前已经取得了河南省科技咨询业协会颁发的丙级资格证书。另外,1999~2000年实现了对基于DOS的网络操作系统升级改造和与国际因特网的链接,解决了远程用户的高费用问题;2014年建成开通了我院“千兆宽带园区(局域)网”,解决了上网速度和效率问题;2002年我院投入40万元修缮改造网络中心和图书馆,精准农业还得到了高达几十万元的条件资助。 2.5.4建立了开放规范的人才资源管理机制 一是通过思想政治工作和制度建设,通过破格提拔研究室主任,建立了“事业留人、机制留人、感情留人”的人才引进机制和“人尽其才,才尽其用”的用人机制。促进了人才的合理流动、配置、竞争和合作,形成了比工作、比学习、比精神的创业风气,发挥了人力资源的整体功能。例如,2000~2014年我所先后公派两名科技人员出国留学,现已回国,创造了我院出国留学100%返回的好记录;通过匹配经费、协调工作等方式积极支持职工在职学习和短期脱产培训。5年共有11人参加研究生在职学习,1人进入博士流动站。目前获得硕士学位的3人,获得研究生学历结业证书的8人,脱产计算机与英语培训的8人。 2.6结构调整创新 为了搞好农业信息服务结构调整,我所开展了调查研究,为改革提供了参考依据和理论基础。通过调研从需求变化角度提出了一系列适应性的对策措施,并从机构改革的角度分析其意义和方法。五年来我所已经进行了第一轮的结构调整改革,主要体现在两个方面。在机构调整方面,主要做法是:2010年取消了农业信息调研室;1999年底暂停出版《麦类文摘》;1999年8月设立了农业信息技术研发室;2010~2000年充实图书馆和农业大电子阅览室(现在的农业网管中心);把我所两个农业开发部合并成一个开发部,并于2012年注册为独立企业,同时新建了《农业科技参考》编辑部。在研究与服务结构上也进行了适应的调整,现已产生效果。效果体现在图书馆从以图书资源建设为主,已经转变为以网络信息资源建设为主;图书馆的工作重点也已经从传统的借阅服务为主转变为以查新服务和网络服务为主;农业经济研究在研究方向内容结构和服务对象等方面也发生了重大变化。形成了以宏观研究(以宏观软件研究为主)、中观应用(如遥感技术应用、区域农业信息系统、技术经济的信息技术应用等)和各级各类咨询(企业规划、市场研究、项目咨询、项目技术评估、国内外经济信息研究等)相结合的研究结构;形成了农业经济研究领域扩大化、手段现代化和服务多样化的发展趋势。目前我所已经进入第二轮调整阶段,主要目标是引导并逐步形成农业经济咨询服务产业。现已得到上级批准,正在筹建“河南省农业科学院农业咨询评估中心”。 2.7管理模式与服务模式创新 近几年,我所根据不同科室所处的不同发展历史阶段和不同情况,实行了不同的组织管理方式和模式。主要的管理方式有事业型目标管理模式(仅限于职能性办公室)、半事业半企业型目标管理模式(图书馆和编辑部)、事业型企业化管理模式(声像技术室)、课题制管理模式(信息技术与经济研究科室等)、企业型利润指标目标管理模式(科技公司)五种;还采用过实体型承包管理模式、实体性目标管理模式等;目前正在探索第八种———非营利型中介服务机构型组织方式。由于科室性质、服务对象、发展阶段、方向和改革目标模式不同,不能实行“一刀切”的管理模式,这是我所业务多样性和综合性的特点决定的。我们对不同管理模式提出了一个共同的发展方向———建立市场调节为主的运行机制,以提高其自我发展活力和能力。另外,为了进一步扩大开放力度,2014年我所组织成立了河南省农业信息分会,发挥联合农业大学、农业厅、农科院、林业厅、畜牧局、果树所等涉农单位协调作战,共同致力于农业信息化事业,以多种形式为我省的经济发展搞好信息服务。几年来,在信息工作改革的基础上,我们始终不忘信息建设,确保改革与建设同步发展。据统计,近四年来为我所2个重点学科建设(信息技术研究和软科学研究)和网络建设,争取到的各类投入和资助合计260万元以上。在农业科技信息网络建设方面,已经基本建成了“两网两库”(宽带千兆园区局域网、外网、农业科技文献光盘库和多种农业信息数据库),使网络服务功能进一步加强。我所依靠管理创新加快情报改革进程的实践已经产生明显效果。我所在科技创新方面基本上是两年上一个台阶,在农业信息服务质量、效益方面已经取得了阶段性的进展和初步成效。这场跨世纪的改革实践所取得的创新理论和经验,是今后我所快速发展的重要基础和宝贵财富。 作者:胡海燕 薛喜梅 马战 曾凯 单位:河南省农业科学院农业经济信息研究所 农业创新论文:我国农业科技创新论文 1农业科技创新研究的重点内容 农业技术研发与创新是农业科技创新的基础和重要内容,是农业科技创新的源头和关键。农业技术创新主要分为基础研究和应用研究,基础研究又包括基础技术研究和基础理论研究,根据不同的技术和领域又有不同的分类,具体的农业技术内容丰富,种类繁多,是农业科技发展和进步的基础。环境的改变和生产的变化需要农业技术不断创新,尤其需要农业高新技术的创新。在农业技术研发的基础上,国内专家和学者们从管理、应用和建设发展的角度展开相关的研究,为我国农业技术创新做出一些新的探索。 1.1农业技术创新的基本问题 随着传统农业转型升级,国内外展开了对农业技术创新的理论和实践研究。技术不同于科技,技术是应用到生产中的技能和方法,科技除了包括技术,还包括反映客观规律的知识体系,即更倾向于社会效益的科学知识;农业技术创新包括研发、推广、改进、应用等过程,且每个过程相互依存和融合,最终目的是为了得到更好的社会、经济和生态效益。农业技术创新的基本理论多是从技术创新的理论发展而来,同时结合农业生产的特点加以丰富和延伸。农业技术创新是一个完整的系统,具有难度大、周期长等特点,同时伴随着组织创新,根据创新的对象、性质、方式、阶段、动力和效果的不同,可以分为多种类型。由于农业技术创新受自然条件的影响,成果应用受地域条件的限制,农业技术推广和转移受农户经营规模、农民的素质和传统观念的限制,导致了农业技术创新的难度比工业技术创新还要大。农业技术创新要有科学的理论做指导,还要理清思路,区分重点。王静认为农业技术创新应从提高农产品质量、开发农产品品种、提高资源利用和转换效率、培育农业可持续发展能力入手,还必须建立一种有利于农业科技成果供给增加和有效扩散的体制。 1.2农业技术创新的供求关系 农业技术创新的关键是通过应用到生产中从而提高综合效益水平,对农业技术供求关系研究就显得很重要。我国农业技术创新供求机制主要由农业技术供给方和需求方组成,二者构成的供给推动力和需求拉动力相互作用,推动农业技术创新不断发展。影响我国农业技术创新供求机制的因素有多种,如体制因素、动力因素、投入因素、市场因素、推广因素、政策因素、收益因素、农户因素、信息因素等。在完善农业技术创新的理论和方法体系基础上,要转变研究视角,技术采用要以需求为中心,同时自下而上的探索研究方法,来提高农业创新的转化和应用能力。 1.3我国农业技术创新实践 农业技术创新过程包含一系列复杂的内容和环节,且周期较长。高启杰在大量案例研究的基础上,从体制、经费、产业发展、科技企业、园区建设、技术推广、组织化、政策等角度,分析了我国农业技术创新存在的问题。裘斌也总结了我国农业技术创新面临的挑战,主要有科研投入不足、技术供给的激励机制不合理、科研成果转化机制不健全以及农民采用科技求稳等。陆彩兰等集中对我国农业技术创新的R&D(researchanddevelopment)经费投入进行研究,寻求拓展融资来源,并对农业技术创新投入展开系统研究,在分析农业科技投入强度的内涵、现状及趋势的基础上,对农业科技投入的主体与投入结构进行深入研究,并总结了目前我国农业科技投入不足的原因,最后给出相应的对策建议。实现持续发展的农业技术创新格局也得到了学者的关注,齐晓辉认为完善有效的动力机制是促进可持续农业技术创新的重要前提,通过构建可持续农业技术创新三元协同动力机制分析模型,提出我国应建立计划与市场复合的可持续农业技术创新动力机制模式。 2我国农业科技创新体系 农业科技创新体系研究是农业科技创新研究的重要领域,决定了农业科技的创新能力与成果转化能力,是一个具有综合性、系统性的研究领域。国内学者从不同角度切入,对农业科技创新体系进行研究,概括起来有两个研究方向,即从理论基础和实证分析两个大的层面展开。在理论基础上,国内学者从我国农业科技创新的必要性、指导思想、指导原则、目标来探索农业科技创新体系建设的思路,旨在强调农业科技创新体系建设的重要意义和现实必要性;实证研究中,从我国农业科技创新体系建设的实践活动入手,在调研和考察的基础上,对取得的经验、成效、问题进行研究,通过案例分析或借鉴成功经验来总结农业科技创新体系建设的有效方式。 2.1农业科技创新体系相关概念 农业科技创新体系内涵并非统一,不同研究者的理解也不尽相同。比较有代表性的是单玉丽提出的,她认为农业科技创新体系是一个整体有序的组织系统,囊括了各类创新主体,通过采用新的生产方式和管理经营方式,达到提高经济效益目的的动态过程,是国家创新体系的重要组成部分。蔡世忠等提出了更为简洁和直观的概念,即能够使科技部门不断创造出新的具有高附加值和高科技含量的技术成果,并使之高效率地转化为现实生产力的科技体系。科技部门包括农业科研、技术推广及技术服务等,农业科技部门的机构设置、职责权限和活动方式也被纳入农业科技综合体系之中。李哲敏等系统地总结了国家农业科技创新体系的内涵,认为它是具有公共性的系统工程,基础是农业科研,纽带是农业推广,特征是高新技术产业化,途径是技术创新与产业发展相结合、整合资源与优化配置相结合、统筹规划与分类实施相结合,它包括科研、教育、推广等环节。李丽莎认为农业科技创新体系是在一定的农业发展环境下,由农业科技创新机构组成的,在一定创新动力推动下,进行农业科技创新研究和成果推广的体系。 2.2农业科技创新体系指导思想与建设原则 农业科技创新体系的建设和引导是由政府部门推动完成的,政府的各类相关文件对农业科技创新体系建设的指导思想和原则做了说明。国内学者也注重这方面的研究,多从科技作为生产要素的视角切入,站在国家需求的层面,建立与综合国力和社会文明相适应的农业创新系统。学者对农业科技创新体系的指导思想多从理论角度展开,对基本原则的研究和认识则范围更广、角度更多,可以从微观建设的某些角度提出,也可以宏观把握。蒋和平等从具体建设的角度提出建立农业科技创新体系应该抓住关键,突出重点,统筹兼顾,远近结合,扩宽领域,着重创新,集成创新,引导发展,市场引导,宏观调控。张应禄等根据我国建立国家农业科技创新体系的要求,从实际建设角度提出了优化全国农业科研力量布局、建设农业科技试验站、提高基层农技推广服务水平、强化政府投入、扶持私人部门投资等建设原则。孙站成等从理论层面提出了构建区域农业科技创新体系的原则,包括实用性、统一性和开放性等原则。 2.3农业科技创新体系构成 农业科技创新体系是一个有机系统,由农业科技创新主体、创新活动及创新活动所处的环境组成,农业科技创新体系的优秀内容是科技知识的生产者、传播者、使用者以及与政府机构之间的相互作用,由国家农业知识创新平台、农业技术创新平台、农业科技成果转化平台构成,内容上包括农业科学研究、技术开发及成果推广与应用等活动。 2.4我国农业科技创新体系存在的问题 随着我国科技兴农战略的实施,学者们越来越多的关注农业科技创新体系实证研究,在众多的实证研究中发现了我国农业科技创新体系建设中存在的普遍问题。由于我国科技基础薄弱,再加上建设农业科技创新体系是一个漫长复杂的过程,遇到的障碍来自于多个方面,一般在创新主体、管理体制、科技资源分配等方面存在的问题较多也较为普遍。在农业科技创新主体上,农民素质较差是影响农业科技创新体系建设的重要原因。部分学者还看到了企业在科技创新中被忽略的问题,认为企业地位有待提高,大学则偏重于科研和教育,忽视农业科技推广的义务。郦藏等也提倡将有限的科研经费向具有创新意识,拥有市场价值成果的农业科技企业倾斜。另外,农业科技管理体制的不合理也会使创新效率不足,比如集中管理和单一的计划调节的科技体制容易造成科技与经济脱节。奉公认为科技创新基础设备陈旧、农业科技创新人才流失严重、农业科技队伍有所削弱。刘畅认为我国农业科技创新存在着农业科技成果国际地位偏低、关键技术被外国公司控制和农业科技创新有效供给不足的问题,必须要从管理评价和激励机制入手来解决,提出了要完善农业科技创新项目的管理与考核制度、鼓励涉农企业建立科技创新激励机制的解决途径。 2.5我国农业科技创新体系模式与经验借鉴 纪绍勤提出了农业科技创新体系的三种驱动模式,即政府计划驱动模式、企业市场驱动模式和综合驱动模式,指出我国现有的农业科技创新体系属于第三类。推动我国农业科技创新体系建设还要善于总结经验,尤其要注重借鉴国外农业科技创新实力较强的国家的成功经验,为我国农业科技创新体系建设提供新的启示。许世卫等通过分析荷兰、法国农业科技体制建立及其改革的经验,总结了对我国农业科技创新体系建设有益的启示,包括科研机构要合理分工并结合农业生产;政府作用不可替代;在科技发展到一定阶段后,企业型科研机构占有重要地位;根据生产与科技发展形势,有目标地进行农业科研体制改革;对农业科研投入要以国家为主体等。段莉通过深入分析美国、日本、荷兰、以色列四个国家农业科技创新体系的特点和做法,总结了这些国家农业科技创新建设的成功经验。黄俊基于我国和美国的不同历史传统和管理体制,发现中美两国农业科技创新体系的不同特点,但也呈现出了一定的相同趋势,通过借鉴美国农业科技创新体系经验,提出了成熟政策的法律化、提高课题制引导资源配置的效率、强化大学和科研单位在科技推广中的责任、稳步推进企业在农业科技创新中的主体地位等加强我国农业科技创新体系建设的建议。 3我国农业科技创新能力与效率 农业科技创新体系建设的最终目的是为了提高我国农业科技创新能力,从而为现代农业发展提供科技支撑。农业科技创新体系的研究是一个系统完整的过程,而农业科技创新能力是通过实在的成果和最终的效果体现出来的。农业科技创新能力研究与农业科技创新的其他研究有很多交叉的地方,对农业科技创新能力的研究更倾向于实证研究,目前研究主要从以下几个方面展开: 3.1影响我国农业科技创新能力的因素 影响我国农业科技创新能力的因素很多,一般认为主要有投入支撑、智力支撑、科技管理运行机制和科技创新受体等方面,由于科技投入总量不足、结构不合理、农业专业技术人才匮乏、管理体制不完善、农民素质整体偏低,阻碍着我国农业科技创新能力的进一步提升。在诸多影响我国农业科技创新能力的因素中,创新人才团队建设是重要基础也是重要任务,通过完善用人机制、管理机制、考核机制、保障机制和领导机制,加强创新人才团队建设,提高人才队伍的创新能力。 3.2我国农业科技创新能力效率分析许朗运用数据包络分析方法,构建R&D效率评价模型,对我国农业科研机构科技创新的投入产出效率进行了实证分析,结果发现我国农业科研机构技术创新的效率并不像想象中的那样高。张静研究显示:1990-2008年,中国农业科技创新效率处于适度增长的态势,年平均增长率为3%;2006-2008年,大多数位于中东部省(市)的农业科技创新效率较高,西部地区效率较低,效率的增长主要是由技术进步所引起的,而非技术效率的改善。 3.3我国农业科技创新能力评价比较 对农业科技创新能力研究的重点之一就是通过指标评价或构建模型进行比较分析,从而发现区域间农业科技创新能力水平的差距。通过对我国31个省份的农业科技创新能力进行了评价与比较,结果表明我国的农业科技创新能力发展不均衡,区域差别较大,与区域的经济发展水平有较强的内在关系。张静基于区域比较的视角进行评价,发现区域间农业科技创新能力差异较大,东部地区最强,西部省市区域低于全国平均水平。曹琼等从农业科技创新潜力、投入能力和产出能力3方面选取23个指标构建湖北省农业科技创新能力评价指标体系,对湖北省农业科技创新能力进行评价,发现影响湖北省农业科技创新能力的关键因素为第一产业固定资产投资、R&D经费内部支出和国内申请专利授权数。李奎等和马利华等从更具体的层面进行实证研究,进行县域农业科技创新能力指数测评。为了提高评价的科学性,有的学者对评价方法本身进行深入研究,如林伯德提出链环-回路模型,并以此为依据分析了该理论对农业科技创新能力评价的启示,构建了研发能力、示范能力、推广产业化能力和创新环境相结合的农业科技创新能力评价模型。 3.4提升我国农业科技创新能力的政策建议 从管理学的角度发现问题,并从宏观层面提出提高农业科技创新能力的政策建议,是一个较为普遍的研究视角,尽管没有从农业科技创新体系的层面切入,但是发现的问题及给出的解决方案大致相同。我国推进农业科技创新过程中,创新主体、人才队伍结构、管理体制、投入、成果推广等方面的问题较为突出,制约着农业科技创新能力的进一步提高,政府、农业企业和人才培养是突破目前障碍的关键。除了这些问题,政策法规不够完善,应该强化农业科技创新主体建设、加强农业科技创新人才培养、构建现代农业科技管理新体系、增加农业科技创新投入、完善农业科技创新政策法规,在主体建设上要同时调动农业科研机构、农业科技企业和农业科技创新团队的积极性。 4我国农业科技创新的主体 4.1我国农业科技创新主体构成 创新主体是农业科技创新活动的基础,参与农业技术创新活动的主体并不单一,包括政府、农业推广与中介服务机构等相关机构,多元化的主体体现了农业技术创新活动的复杂性和艰巨性。当然,农业企业和农民也是农业科技创新活动的参与主体,在实践中,农民主要是农业科技成果的应用者,是农业技术选择的主体,而企业以其强大的经济实力和丰富的管理经验,成为农业科技创新活动的重要主体。在多元化的农业科技创新主体中,受到学者和政府关注的主要是农业科研单位和农业企业,并形成了不同的观点。有些学者认为,农业科研单位及农业高等院校在今后一段时间内仍然是我国农业科技创新的主体,尤其是高等农业院校,其承担着人才培养和知识传播功能、基础研究与知识创新功能、组织技术攻关和技术开发的功能及农业科技成果转化和高新技术产业化等功能,这不同于其他的发达国家。虽然我国的国情决定着企业成为我国农业科技创新主体具有一定的困难并需要较长的时间,但是在支持农业科研单位、大专院校的同时,要加快培育农业科技企业,应该鼓励涉农企业加入科技创新大军。也有学者主张农业科技创新主体多元化或协同发展,要调动各方主体的积极性,重视发挥政府、大学、科研院所及企业等不同主体在农业科技创新体系中的作用。 4.2不同农业科技创新主体效能 明确农业科技创新主体及其职责,可以更好地促进农业科技创新发展,从而提高农业科技成果转化率,促进现代农业发展。对农业科技创新主体的争议很大程度上是源于不同农业科技创新主体的效率差异。在综合分析我国农业科技创新大环境的基础上,黎世民等认为我国农业科技企业由于实力不足仍然缺乏自主创新与发展能力,而农业科研机构和农业高等院校基本适应了我国的实际情况,在发挥人才、科技资源优势方面具有比企业更好的条件。与此不同的是王志丹等以实证研究为主,对966家不同类型农业科技创新主体进行问卷调研,从获专利授权数、带动农户能力、产品销售收入三个方面对这些主体进行绩效评价和比较研究,结果表明企业在专利申请上优势明显,非国有企业盈利能力稍好,而事业型研究单位和国有企业在带动农户方面有优势,但盈利能力相对较弱。 4.3我国农业科技创新主体发展趋势 在对我国农业科技创新主体实证研究的基础上,一些国内学者对未来我国农业科技创新主体发展趋势进行了探讨。解宗方等在2001年就提出大部分农业科研院所实行企业化转制,使其逐渐成为市场竞争的主体和技术创新的主体己势在必行。周建锋认为我国农业技术创新存在主体错位的现象,即把政府而非农业科技企业作为农业科技创新的主体,我国未来农业科技发展必须要转变政府为主的局面,加大培育农业科技企业。杜金沛通过对主要发达国家和典型发展中国家的农业科技创新主体情况研究,提出“企业成为科技创新主体是客观的趋势”的观点,认为需要对现行的政策体系进行改革,突出农业企业的主体地住。 5我国农业科技创新研究的特点、不足和注意问题 农业科技创新研究已经成为我国学者的重点关注领域之一,尤其是20世纪90年代后,我国十分重视农业科技发展,提出了科教兴农的具体实现形式,加快了推动我国农业科技创新支撑现代农业发展的步伐。学术界也越来越多的关注农业科技创新的研究,在考察和总结我国农业科技创新实践活动的基础上,结合国外农业科技创新经验,对我国农业科技创新的理论和相关问题展开研究,取得了较为丰富的研究成果,对推动我国农业科技创新具有理论指导和实际参考价值。 5.1我国农业科技创新相关研究的特点 农业科技创新的研究涉及范围广,内容丰富,从农业科技创新整体研究到具体问题研究,从理论基础创新到实践探索,从农业技术研发到成果转化,从农业科技创新过程到效率评价,都有所涉及。我国学者对农业科技创新的研究角度、研究层面和研究方法不尽相同,同时,善于借鉴国外农业科技创新的成功经验,对我国农业科技创新的弊端和发展趋势有一定的研究,重点集中在以下几个问题的研究上:从宏观上看主要是对农业科技创新体系的研究,一般从我国农业科技创新体系的内涵、必要性、指导思想、建设原则等方面入手,进而分析我国农业科技创新体系存在的问题,并提出相应的对策建议,多数研究都以建立—个适合我国国情的、适应市场经济发展的农业科技创新体系为最终目的;从具体层面上,我国对农业科技创新的研究多集中在农业科技创新主体、农业科研投入、农业科技创新政策、农业科技成果转化等方面,学者们对这些问题的观点虽不完全一致,但是整体认识上却较为相似,近几年并没有取得突破性进展。此外,农业技术创新作为农业科技创新的重要环节,也受到学者们的关注,对农业技术创新研究的理论基础大多源于国外,并通过实证研究我国农业技术创新活动。无论从哪个角度展开的研究,最终都是为了提升我国农业科技创新能力,于是部分学者通过案例研究或采用技术经济方法,对农业科技创新活动的能力水平或效率进行评价,试图找到影响我国农业科技创新能力的因素及障碍。我国学者对农业科技创新研究角度不同,成果丰富,且形成了一些较为一致的观点,比如:一是农业科技创新的主体上,我国过于依赖农业科研单位、农业大专院校,竞争机制和市场导向作用发挥不足,导致我国农业科技创新效率相对较低,多数学者认同国际农业科技创新主体发展经验,认为农业企业应该成为农业科技创新的主体;二是应该借鉴国外丰富的经验,从农业科技创新体系入手,建立适合我国实际情况的农业科技创新管理机制;三是我国农业科技创新效率不高,与国外发达国家相比差距明显;四是我国对农业科技投入不足,结构不合理,影响了农业科技创新能力的提高等。 5.2我国农业科技创新相关研究的不足 尽管国内学者在农业科技创新方面取得较多的研究成果,虽然形成了一些一致的观点,但也存在一些不足之处,主要有:一是缺乏整体性和全面性,多数研究受到既定的制度框架的限制,局限在某一领域,思维不够开阔,即使是从宏观层面研究整个农业科技创新体系,也是浅层面的分析;二是研究不够深入,对某一具体问题的研究,多是以文献分析法为主,没有深入到具体领域或具体主体上进行剖析,因而发现的问题和提出的政策建议也是大同小异,借鉴参考价值不高;三是无论理论研究或是实证研究,学者们还是以国际发达国家的成功经验为准,没有深入研究我国实际情况,导致某些研究成果实践指导意义不足;四是农业科技创新的理论基础不够扎实,如易将农业技术创新等同于农业科技创新看待,导致研究过程中互相交叉,逻辑性不足,甚至内容混杂,缺乏科学的理论支撑。 5.3我国农业科技创新应该注意的问题 农业科技是现代农业发展的重要驱动力,要坚持科技创新支撑现代农业发展的理念,破除农业科技创新的障碍因素,把握农业科技创新的重要环节和重要内容,全面推进我国农业科技进步。重点应该关注和研究以下方面的内容: 一是要明确我国农业科技创新的重点内容,确定适应我国现代农业发展的主要创新方向。以节约水土资源和保护环境为前提,加强提质增效、减少资源投入、降低环境污染等技术的创新研究,提高现代农业综合生产效率;以产业发展需求为导向,在重大关键技术和共性技术上下功夫,建立科技创新与农业产业联结机制;加快农业高新技术研发,重点支持农业生物技术、农业信息技术、精准农业技术研发,加快新材料技术、新型制造技术在现代农业发展中发挥作用。 二是加大农业科技创新机制方面的研究,为建立健全农业科技创新机制提供思路。推进我国农业科研院所深化改革的步伐,扩大院所自主权,激活科研院所农业科技创新能力,明确科研院所基础科研、应用推广等公益性职能。建立科学的农业科研成果评价机制,确定针对于不同科研项目、不同机构、不同人员的分类评价标准,建立公平公开的竞争机制,提高农业科研院所科技创新效率。明确不同级别单位的农业科研重点,部级科研单位重点承担基础性技术和关键性技术研发,地方级科研单位重点承担应用技术和推广技术创新。支持大型农业企业承担科技创新任务,鼓励有实力的企业承担国家、市级科技项目,引导农业科技企业逐渐成为我国农业科技创新的重要主体。 三是重视种业技术研发,增强我国种业技术创新能力。从加大投入入手,加强种业科技原始创新和集成创新,以培育突破性品种为目标,重视育种技术创新,实现生物技术支撑现代种业创新水平。加强国际合作研究,提升我国种业科研实力。通过支持科研院所与企业合作研发的方式,建立基础性、公益性研究与商业化育种有效联结机制。 四是以提高农业科技成果转化率为目标,做好农业科技成果推广转化工作。加快公益性农业技术推广体系建设,建立完善各级农业技术推广机构,发挥乡镇农技推广机构的服务功能。优化农技服务机构的岗位设置和任务安排,提高农机推广人员的专业素质和服务水平,改善其工作条件和待遇水平。重视村级全科农技员队伍建设工作,探索村级全科农技员培养机制和管理机制,提高全科农技员服务能力。 五是加快农业科技人才培养,建立健全多层次人才队伍,增强农业科技创新实力。加强领军型农业科技创新人才培养,逐渐建立以科研人才为优秀的创业创新团队,完善农业高端人才引进和管理机制,结合我国人才培养计划、海外人才引进政策等,建立农业科技人才竞争和激励机制,提高创新团队承担国家重大科研计划、项目和课题能力。另外,重视新型职业农民培育工作,探索各级政府和部门协作培养职业农民的有效模式。 6结语 通过上述分析,可以看出我国需要继续深入进行农业科技创新研究,结合我国的社会、经济条件对农业科技创新的影响,找出制约我国农业科技创新的主要因素和存在问题,探索更为科学的研究方法和思路,争取取得更多更好的研究成果,为推动我国农业科技发展奠定基础。 作者:蒋和平 刘学瑜 单位:中国农业科学院农业经济与发展研究所 农业创新论文:互联网思维的农业科技创新论文 一、农业科技创新与推广工作如何把握互联网思维的脉搏 (一)农业科技创新与推广的互联网思维嫁接模式1、两种思维嫁接的方式:互联网思维的精髓是用户思维,其次是社会化思维,其本质是物质与信息传递,而农业技术创新与推广的过程本身也是信息的传导过程。通过互联网思维方式的嫁接,吸取更大范围、更多资源参与技术创新,实现科技人员之间、科技人员与用户之间、科技人员与市场的全方位互动,促进技术成果的完善。同时大大缩短技术推广的中间环节,体现技术成果转化的简单快捷、直观可视与应用标准化。2、农业科技创新与推广思维转换:在互联网思维引导下,传统农业科技创新的目标必然要与市场接近,科技创新可由项目管理部门组织,由科技人员、企业、农民提出研发需求,将研发需求放到互联网平台上,打破原有部门、地域界限,在全国甚至世界范围内通过网络,组织相关人士出谋划策,广泛征集创新思路与产业发展意见,让者和其他思维碰撞,让用户参与研发,让未来的成果提前与市场对接。即使在应用基础研究领域,亦能使研究与产业应用更加接近。3、互联网思维下的农业技术推广大布局:一是实现农业技术推广途径的多元化。通过推广体系的技术示范与农民培训、电视频道、科技入户等传统农业技术推广模式,畅通技术推广渠道;二是通过互联网平台,建立基于互联网、物联网的品种、技术在线展示与自助培训,实行定向推送技术。三是构建线上展示与线下示范的O2O形式的农技推广新模式。强化物联网应用,在有条件的农业科技示范园区建立农业技术云服务平台落地服务站,集中在网上展示农业新品种、新技术、新模式、新装备,实现线下现场观摩与线上展示结合。 (二)互联网思维与传统技术创新推广思维的融合模式1、农业科技创新与推广的目标与方向。与互联网思维的融合:一是基于互联网思维,以市场需求为导向,以泛团队集群研究为平台,打破部门地域、技术领域界限,体现群策群力的技术创新与推广思维模式。二是基于互联网平台,以技术“物化”创新与推广为导向,以简约化创新与技术标准化信息传递为目标的推广思维模式。三是基于农业物联网与互联网融合,以农业新品种、新技术、新模式、新装备网络在线展示与标准化技术在线自助培训推广新模式。四是基于移动互联平台,集成农业政务信息、技术与市场信息、农资产品、农产品配送等功能,建立模块化、菜单化与技术推广定制的农民电商园、智慧农民手机卡的技术推广与产品营销云服务平台模式。2、建立面向农户、农业企业的农业科技推广云服务平台。以互联网思维实现农业技术的泛推广,须统筹建立农业科技创新与推广大数据库,建立部级或省级区域性的农业科技创新与推广云平台。在农业技术推广服务云平台运作前,必然要回答建立哪些类型的数据库,由谁建?建立后的数据库怎样为农业生产发挥作用?如农业产能数据、农产品市场价格信息、技术创新成果数据、农业生产技术数据等,做好云平台的顶层设计。其次,通过推广服务云平台,解决好农业技术创新与推广的结合点、云平台服务方式与农技人员、农民的结合点以及农技人员与农民的结合模式;第三,要解决技术传播与互联网媒体、微媒体的结合方式,使尽可能多地覆盖更多地区、更多领域、更多农户。3、农业技术创新成果的标准化信息传递与推广。与互联网思维融合的农业技术推广模式,必然要求提供标准化的技术信息。首先,在技术创新的过程中,要想到将农业技术成果变成数字化、可信息传递的网络“产品”,变为农民、企业易于接受的图片、动画视频、标准化文字等。科技管理部门要将提供适合互联网传播的数字化产品与各类农业应用型研究项目的评价考核挂钩;其次,通过平台集聚相关涉农科技成果,建立易于分类、检索与推广的农业大数据库,实行全国范围的农业大数据联网互通;第三,通过线上与线下示范,以及手机推送App、微信平台载体技术,让农技人员、农民知道最新技术成果,实时了解市场行情,推进农产品产销对接;第四,通过农民及农技人员互联网应用后的口碑宣传,扩大农业科技成果的应用,提高农业技术普及率。 二、互联网思维对园艺科技创新与推广的影响与实践探索 (一)互联网思维对园艺科技创新与推广思维方式的影响1、园艺产业技术创新思路转变。农民、农业企业对园艺产业技术创新的要求较高,对园艺产品的市场价格比产量更加关注。对园艺产业技术创新的思维逐步从传统“品种--配套技术--加工”狭义的产业体系技术研究,转变为从生产到餐桌,从农资供应、机械耕作、信息指导到物流配送的广义产业链式研究。根据顶层设计、反向推导、目标公开、底层互动、跨界协作、系统集成、成果物化、迭展的原则,构建园艺产业科技创新大团队、技术集成大平台的互联网创新思维。2、建立园艺技术物化与集成优化网络化推广的思维理念。在园艺生产中,更多的技术成果通过技术物化方式被用户所接受,如种质资源以种子种苗的形式进行物化推广,农业生产资料如新型农膜、基质、新型肥料、生物农药、微生物制剂,以及新型设施装备、新型农机等等本身就是物化成果;对于灌溉技术通过喷滴灌、水肥一体化系统实现,对于授粉坐果技术以提供蜜蜂、熊蜂、生长调节剂进行物化推广;生物防治技术也可通过色板、性诱剂、杀虫灯等进行物化推广。即使对于难以物化的栽培技术,也可通过微电影、视频、图文教材、挂图进行物化推广。园艺产业技术,可以通过不同生产模块,标准化的物化产品,提出不同设施、不同品种、不同区域的系列技术集成优化方案。 (二)构建园艺产业技术创新与推广大数据平台1、构建园艺产能经济数据监测平台。园艺产业产能经济数据监测平台包括区域内园艺生产产能的监测、生产基地与市场价格指数分析,产业发展分析与产业政务信息等方面,由政府部门相关产业政务信息,加强省、市、县农业部门对区域园艺基地生产运行监测,包括品种结构、种植面积、产能与上市时间等。及时准确、系统掌握区域内园艺生产信息与发展动态。通过监测平台,实现园艺产业发展运行预测预警,准确把握行业走势,及时发现产业发展中的苗头性问题,增强工作的预见性和主动性,为政府宏观决策、指导服务。2、构建园艺产品质量追溯平台。以园艺产品优质优价为导向,与产销对接平台对接,重点引导区域内园艺生产企业、家庭农场、种植大户加强质量产品追溯,并积极加入省园艺产品质量追溯平台。提高上线园艺企业生产的品牌、质量意识。大力发展地理标志品牌农产品,实现产地追溯、品牌追溯、质量追溯。通过园艺产品质量追溯平台,实现优质产品产能监测分析,集中重点宣传展示江苏园艺品牌产品。3、建立联产联销的产销对接服务平台,推进园艺产品消费定制。一是为省内园艺生产者、经纪人、批发市场、集团消费大户提供供需信息的平台,促进产销对接。二是为优质可追溯的园艺产品提供联产联销的云服务平台。通过平台,改变传统“生产基地+经纪人+批发市场+农贸市场+消费者”的营销模式,以产品溯源为切入点,大力发展园艺产品配送企业和城市溯源果蔬联营店,实现优质产品的联产连销,实现优质优价而不超价。三是实现园艺产品从大宗消费走向品牌定制消费。结合部省园艺作物标准园建设,在商品化、品牌化的基础上,逐步推进园艺生产基地销售分拣、分级、品牌销售。通过平台,进一步推进云订单、云销售服务。鼓励有条件的园艺生产基地,通过物联网技术使消费者在互联网上能够实时看到基地田间生长状况、了解种植过程及投入品使用情况,增加对基地产品的认同和信任,建立定制需求,逐步引导蔬菜生产实现生产溯源。4、构建园艺产业技术创新与技术推广服务云平台。建立区域性园艺生产技术在线培训系统,改变传统面对面的技术培训模式。一是建立园艺技术创新需求互动平台。园艺技术创新需求与创新方向,实现技术人员之间、技术人员与用户之间、研发人员与推广人员之间互动。实现专家在线解答,组织远程视频诊断等;二是建立园艺新品种、新技术、新模式、新装备的网上示范平台,在安排科技示范任务时,有计划地建立一批线下实体展示点,在网络相关展示信息,并通过物联网技术开辟现场视频展示,成为农业科技云平台的线下落地服务站;三是建立农业技术推广资源数据库。集中国内外园艺科技创新成果,购买、委托制作或网友免费提供园艺标准化生产技术的可视化技术推广课件,如生产微视频,图文电子教材、专家现场培训课件等,供网络(移动互联)在线学习;四是建立园艺技术推广与营销互动平台,开展各种形式的互联网互动方式,如农民学习技术交流讨论,学习分享园地,专家智库等;五是建立集聚农民及生产者关心的农资采购与优选平台。通过各类农资产品的网络展示、现场示范与用户评价,推出一批优质农资产品。通过网络平台,集中推出一批江苏名牌园艺产业、名牌园艺产品品牌、名牌园艺产业基地、名牌园艺技术成果、名牌园艺技术专家,推进园艺生产全程标准化。 (三)构建互联网思维下创意园艺产业发展新模式通过互联网的互联互通,以及微媒体的发展,改变传统园艺产业的宣传弱势,大力推进园艺生产从卖产品到卖文化、卖体验、卖创意消费的转变,鼓励有条件的园艺企业,利用物联网、互联网技术,开展开心菜园、市民农耕亲子教育、消费会员制等营销活动,发展创意园艺产业,发展休闲采摘,实现园艺产业的差异化、品牌化发展。 作者:周振兴单位:江苏省农业委员会 农业创新论文:农业推广科技创新论文 1我市农业科技创新体系存在的问题 1.1农业科技服务发展滞后,缺乏真正为农民服务的意识一是农业科技服务能力较弱。市级科研单位的科技服务也受经费的限制,覆盖范围有限。二是农业科技推广体系缺乏整体性。所属的推广机构又分为农、林、牧、渔等多个独立的体系,相互独立,联系少、缺乏合作,导致整个农业科技推广服务能力不强。 1.2科技基础条件薄弱,投资渠道单一由于农业科技基础条件薄弱,大部分科研院所仅具有应用常规技术的能力,缺乏使用高新技术和设备的能力,严重影响了农业科技创新能力的提高。真正驱动农业科技创新的动力就显得不足。很难适应当前现代农业科技创新发展的需要。 1.3缺乏为农业创新体系提供宽松环境的保障机制科研人员在其知识产权的转让收益中得不到应有的分成。在调动科研人员积极性上没有政府明确的政策保障;整个农业创新体系就缺乏动力驱动,必将影响现代农业创新体系建设的运行效率。 2我市农业科技创新体系的发展对策 “十二五”就要过去,在即将到来的“十三五”期间,我市的农业科技创新体系要得到新的发展、新的提升,必须着力构建新型的农业科技创新体系。坚持以调整优化农业科技创新体系结构为中心任务。以增强农业科技自主创新能力为着力点,突出农业科技创新、推广应用和人才引进培养、制度保障等几个重要环节,积极探索具有锦州特点的新型农业科技创新体系。 2.1加强农业科技创新在十三五期间,加强高效、优质、安全、生态种养技术的研究开发。重点研究开发农业优势特色产业关键技术和配套装备,不断创新优质、高产、高效、低耗、生态生产技术模式。同时,加强优质农产品精深加工技术。打造更多的像绿色芳山、宏胜花生等知名的农产品品牌。通过提高技术水平,提高农产品精深加工产品的档次和质量。加强农业技术的引进消化吸收再创新。拓宽农业国际科技合作领域,大力引进国外先进农业科学技术。积极开拓国际市场,提高我市农业产业参与国际市场的竞争力。 2.2加快农业科技推广应用要立足十三五整体布局,加强农技推广体系,健全我市的乡镇农业技术推广、农机化服务、动植物疫病防控、农产品质量监督等农业服务机构。深人开展形式多样、内容丰富的农村科技服务活动,积极营造良好的氛围,深入开展“送科技下乡”“科技富民强县工程”“农业科技入户工程”等,加快新品种、新技术、新成果的转化,做大做强有潜力的诸如黑山中德肉禽、北镇金源葡萄酒、凌海裕海海珍品、义县双双食品等县域特色产业。研发特色农产品高产高效栽培技术,建设特色农产品种植、生产基地。要不断提高农业技术推广的覆盖面,不留死角。保证农业科技与推广应用实现有效对接,进而提高农技推广效率。 2.3现代农业科技人才引进培养十三五期间,我市要加大农业科技人才引进培养力度。围绕全市现代农业技术需求,拓宽人才引进新渠道,创新人才引进新方法。在各类科技人才引进计划项目中加大农业高层次人才引进的比例,围绕我市区域特色产业发展,选拔和吸引一批理论水平高、实践经验丰富的领军人物和骨干人才,依托创新平台和基地建设,以科技项目为载体,培养一批高层次科技创新人才和若干创新团队,特别应为中青年优秀科技创新人才脱颖而出创造条件。面向省内外,引进一批农技专业大学毕业生充实到农业科研推广机构。围绕各级各类农业科技计划项目的实施,充分发挥已有的农村现代远程教育网络、农业广播电视学校等专业学校和培训机构的主渠道作用,积极推进高端人才培训、骨干人才培训、职业农民培训的分级培训模式,大力培养适应现代农业发展的农业科技创新人才、农业技术推广人才、农村生产经营型人才、农村产业服务型人才、农村管理型人才“五支队伍”。 2.4加强制度保障,营造宽松的自主创新环境十三五期间,我市要优化政策环境。加快完善农业科技奖励办法和科技成果管理办法,并酝酿出台一系列相关配套政策,为建设新型农业科技创新体系提供政策保证。完善农业科技人才使用机制。认真组织落实技术要素参与收益分配的政策,充分调动现有的农业科技人员积极性,形成有利于优秀人才脱颖而出、充分施展才能的用人机制。鼓励科技人才面向农业生产一线创新创业;积极为农业科技人才创新创业搭建平台,建立合理分配机制,把工资待遇和实际贡献挂钩,让农业科技人才的智力要素参与收入分配,保障科技人员在知识产权转让收益中得到应有的份额。真正体现农业科技人才的价值,提高农业科研人员待遇。市委、市政府要通过出台政策、制定法规等形式对农业科技创新进行保障,保护科研人员的合法权益,激励各主体参与创新的积极性,以促进提升我市农业科技创新能力。 作者:李亚军单位:锦州农业科学院
水利工程隧洞施工技术探讨:浅谈水利工程隧洞施工管理 摘要:隧洞工程的施工受到的地质条件、施工条件和安全条件制约,这成为水利工程建设的难题,亟待解决。本文通过阐述隧洞的施工特点,指出了隧洞施工中存在的一些问题,并针对性的提出了隧洞施工中的有效管理措施,以供参考。 关键词:水利工程;隧洞施工;管理 隧洞的作用是为了在水利工程中输水和泄洪,其开挖方式通常为穿过山内部,构造为封闭式的输水道。在水利工程中,隧洞按任务和功能的不同,可以分为泄水隧洞和放水隧洞,每一种隧洞的建设周期都比较长,同时施工的步骤和工序较复杂,这就需要加大水利工程隧洞的施工管理工作力度,以提高隧洞施工的质量,加快隧洞施工的进度。 1.水利工程隧洞的施工特点 1.1施工条件复杂 隧洞的开挖一般穿过断层的破碎地段,其薄层岩体的错动发育和小褶皱频发,岩室内应力的释放会导致围岩失去稳定性,同时,隧道往往经过岩石的堆积体混乱的地段,由于堆积体的结构松散,小结构之间的胶结性能差,承受压力和震动能力弱,隧洞施工过程中坍塌事故频频发生,同时这些复杂的条件为隧洞的施工带来了很大的难度。 除此之外,在隧洞开挖的过程中,地下水、岩爆、瓦斯的爆发需要充分考虑,隧洞施工中常常会遭遇暗河、或者水囊等,地下水夹带泥沙冲入隧洞,为隧洞施工带来了一定的难度。 1.2施工变更频繁 隧洞的开挖需要根据地质条件的变化而变更,施工过程中常常遭遇不可改变的地质条件限制,如暗河地带、储气层等,对于这些地带,如果提前可以预测,隧洞的开挖就要变更预设路线,这就导致一系列的安排和规划都要发生改变。 1.3施工工序繁琐 隧洞的施工是一项规模较大的工程,工序繁琐,并需要运用很多种类的施工技术来完成,如勘测技术、支护技术、临时报警技术等。隧洞施工中,一系列的施工步骤相互联系,并互相制约,只有完成一个工序后,才能进行下一道工序,同时一道工序出现问题,也会对其他工序造成不利影响,甚至出现链锁反应。 2.水利工程隧洞施工中存在的问题 2.1施工开挖前的勘测不准确 在隧洞施工方案设计中,对工程地质条件的认知和掌握极为重要,它是隧洞建设的导向和基础,同时也是隧洞安全修建决定性因素之一。对于施工所要经过的地段进行充分的调查研究,深入了解不良地质的位置、围岩结构和产状,同时对岩石周围的含水量和瓦斯含量进行勘测,并提前制定应对措施,以防不测。而很多施工单位在施工开挖前的勘测工作不到位,这就导致不能为支护设计参数和施工方案的优化提供依据,影响了对岩石爆裂、涌水、突泥等突发事件的预测,为隧洞的施工埋下了安全隐患。 2.2施工中的一些技术问题 隧洞开挖后,受力平衡体系会遭到破坏,同时应力重分布不可避免,这就要求施工单位对隧道进行及时的支护措施,选择合理的支护方法,同时对支护参数进行合理的设计,而很多施工单位支护技术薄弱,不能针对围岩的结构产状及时变更支护设计,对于支护参数的设计也不能根据隧洞开挖位置的自稳能力进行改变。除此之外,隧洞施工过程中,地质灾害临近警报机制不完善,塌方体地质体性质的鉴别技术,涌水量鉴别技术,瓦斯监测技术等均比较薄弱,这些问题都为隧洞的开挖带来一定的难度和阻碍。 2.3施工的安全、质量、进度问题 水利工程隧洞开挖时总会遇到安全问题和超欠挖等问题,这些问题会严重影响隧洞施工的进度和质量,施工中如果遭遇坍塌等重大安全事故,就会给隧洞工程带来比较严重的经济浪费。而很多施工单位不能解决安全、质量和进度之间的矛盾,总是顾此失彼,这就导致隧洞施工中的安全、质量和进度不能平衡发展,影响了隧洞工程的整体建设。 3.水利工程隧洞施工的管理措施 3.1规范隧洞工程的总体布置 隧洞按照功能可以划分为泄水隧洞和放水隧洞,按照水流性状可以分为有压隧洞和无压隧洞,隧洞的类型不同,其施工的具体方法也不尽相同,根据不同类型的隧洞,进行合理的施工布置,才能提供隧洞工程的整体水平。 隧洞的选线工作受到很多因素的影响和条件的限制,如地质条件、自然因素、施工条件等等,这就需要施工单位重视隧洞的选线工作,尽量使隧洞的施工路线有利于施工的质量和进度。避开地质条件复杂如开山岩破碎、地下水位高、可能滑坡的地段,以及上方有高层建筑物的地段;隧洞路线的选择应尽量短而直,如此可以减少工程的成本支出,避免很多意外事故的发生;对于隧洞的进出口,应该选择岩石完整并且坚硬的地段,这样可以使岁洞口更加坚固;隧洞施工线路位置的选择要有一定的围岩厚度,对于相邻梁随动间岩体的厚度一般应有三倍的洞宽岩体;考虑施工便利,隧洞选线要充分考虑施工便利,这样才可以提高施工进度。 3.2隧洞施工中的技术管理 支护的设计要根据隧洞选址地段的地质围岩的性质进行,同一地段的地质围岩种类不尽相同,而同一类围岩的结构产状也不同,这就造成隧道不同位置的自身稳定能力不同,支护的设计就要随时根据围岩性质的改变进行合理的调整。而支护参数过大就会增加工程的资金投入,支护参数过小又会导致支护强度不够,所以针对围岩的不同,要进行合理的支护设计和支护参数设计。 在隧洞的锚杆施工中,锚杆孔位的确定要根据围岩的情况进行,并作出明确的标记,钻头尺寸的选择要在钻孔之前进行,如果锚杆的插入在注浆之后进行,钻头的直径最少要比锚杆大15mm,反之,钻头的直径要比锚杆的直径大40mm以上,不同的锚杆具有不同的规格,也会加工出不同深度的钻孔,但锚杆支护必须紧跟开挖工作面,同时在岩石表面露出的长度要大于喷射混凝土的厚度。 为防止隧洞坍塌,提高隧洞的稳定性,需要进行隧洞衬砌施工,衬砌作业的时间要根据围岩的稳定性来确定,衬砌的方法和形式要充分考虑断面的围岩情况、防渗、支护情况等,同时,根据隧洞穿越层的地质变化,要及时对衬砌设计进行变更,衬砌的厚度要符合穿越层的实际情况和要求。 3.3施工现场的管理 水利工程隧洞的施工条件比较严峻,同时存在很多不确定的因素,这就要求施工单位做好施工阶段的管理工作。首先组建管理小组,任用具有较高管理水平的人员对隧洞的施工进行严格的实时管理,保持隧洞周围和隧洞中的清洁,为隧洞的施工提供良好和便利的施工条件;其次规范施工过程中的人员操作和机械运作,对操作人员和技术人员的行为进行监督,发现不规范的行为,对其进行批评教育,督促其改正。水利工程隧洞的施工过程中需要运用到凿岩台车、推进机、锚杆台车等机械设备,这些机械设备的管理至关重要,定期对这些机械进行检修和维护,做好保养工作,会大大提高施工的效率和质量。 3.4施工监控机测量校核 水利工程隧洞的施工环境相对比较封闭,所以要对施工地段和周围的地质进行严密的监控和测量校核。在爆破施工之后要对围岩的种类、岩层倾角等进行确定,判断其走势和发育状态;对初期的支护和二次衬砌进行观察,结合围岩的发展趋势,制定支护的安全信息反馈,以判断支护是否合理、稳定;在Ⅳ和Ⅴ类围岩中设置断面,并在断面上设置两条水平测线,采计测量,边墙与拱部的相对位移,以提前做好应对机制。 结论:水利工程隧洞的施工具有条件复杂、变更频繁、工序繁琐等特点,同时施工中存在一系列的问题,如施工开挖前勘测不准确、施工中存在一些技术问题、施工的平衡问题难以解决等,这些问题都会阻碍隧洞施工的总体水平。所以,加强水利工程隧洞的施工管理尤为重要,规范隧洞工程的总体布置,并加强隧洞施工中的技术管理,同时对施工阶段的管理提起重视,如此才能有效提高水利工程隧洞的施工质量。 水利工程隧洞施工技术探讨:刍议水利工程隧洞回填灌浆施工技术 摘要:随着我国水利的快速发展,回填灌浆施工技术的应用越来越广泛。本文作者结合多年来的工作经验,以工程实例探讨了水利工程隧洞回填灌浆施工技术,具有一定的参考价值,为今后同类隧洞回填工程施工积累了宝贵的经验。 关键词:隧洞,回填灌浆,施工技术。 吉林省中部城市引松供水工程总干线隧洞全长69.855km,本标段施工总长度22.955km,设计衬砌断面为圆形,主要岩性为震旦系千枚状板岩、泥质砂岩、结晶灰岩、含泥灰岩、绿泥石片岩、泥质板岩等。软硬夹杂, 局部地段遇水软化, 节理裂隙发育, 断层规模虽不太大, 但充填松散, 且有地下水活动, 地质条件复杂。该隧洞采用钻爆法施工, 有轨运输出碴。由于隧洞地质条件较差, 为了有效地控制围岩变形, 确保隧洞的安全运行, 设计要求对其进行回填灌浆。 1 灌浆目的 对地质不良洞段灌浆就是向隧洞衬砌后由于混凝土收缩与不规则岩面之间形成的空隙中压入水泥砂浆, 从而提高隧洞的整体稳定性, 达到洞室的安全运行。其目的主要是: (1) 由于灰浆颗粒细, 和易性好, 压入灰浆可以在衬砌外表面形成一层密实度好的水泥薄壳, 因而可以改善隧洞的防水效果。 (2) 可以阻止围岩变形和围岩压力的增长, 并使衬砌混凝土和围岩结成整体, 做到内实外美, 从而增加衬砌强度, 使隧洞混凝土衬砌质量得到进一步的保证。 2 工程施工 ( 1) 施工工艺:灌浆施工工艺流程为: 施工准备,布孔,钻孔,冲洗,灌浆,封孔。 ( 2) 施工准备:做好混凝土施工缝和混凝土施工缺陷的全面检查,并对可能漏浆的部位进行处理;对灌浆机械设备进行全面检查, 以保证灌浆施工的连续性。 ( 3) 灌浆孔布设及灌浆次序 I序孔、II序孔按2.5 m 间距梅花形布置, 范围为拱顶, 宽度为6 m。 为使灌浆效果更好, 回填灌浆按分次序加密的原则进行, 先I序孔, 后II序孔, 并且检查孔的数量不应少于灌浆孔的5%。施工中应严格按照先低排孔后高排孔对称进行灌浆的原则。 ( 4) 钻孔 设备。自制钻眼平台车, 采用7655 凿眼机、38风钻钻孔, 孔眼深度应深入岩石10 cm, 并量测混凝土厚度和空隙高的尺寸, 做好施工记录。 冲洗介质。采用压缩空气或水对灌浆孔进行冲洗。 ( 5) 材料 压浆使用的材料有水泥、砂子和速凝剂。 水泥采用525# 普通硅酸盐水泥; 砂子采用粒径不大于2.5 mm 河砂, 以利于泵送, 且颗粒级配良好, 含泥量不大于3% ; 氯化钙速凝剂掺量通常为3% ~ 5%。 ( 6) 制浆 制浆设备。JU200B 型砂浆搅拌机, 1 m3砂浆料斗,UB3 型灰浆泵。 对制浆原材料水、砂子、水泥严格按重量配比, 称量误差符合规范要求。 采用砂浆搅拌机搅拌, 搅拌时间为3 m in, 浆液使用前过筛。 浆液应搅拌均匀、稳定, 并具有良好的流动性。 ( 7) 灌浆 施工布置。压浆应分段进行, 每段长度30 m, 间隔灌注, 以保证压浆质量。 工艺流程。首先将砂浆搅拌机、砂浆料斗、灰浆泵采用有轨运输运至指定地点, 然后用砂浆拌和机拌和好浆液后, 倒入料斗, 再经过砂浆泵通过灌浆孔进行回填灌浆。 灌浆压力。灌浆最大压力采用0.3M Pa。 浆液变换。序孔灌浆采用三级配浆液, 由稀变浓。第一级配为水:水泥= 1:1的纯水泥浆液, 浆液压入量达到200 L时, 进入下一级级配; 第二级配为水:水泥:砂= 1:1:1, 当灌浆压力达到设计规定值, 进入下一级级配; 第三级配为水:水泥:砂= 0.5:1:1, 当压力达到设计规定值, 结束灌浆。 结束标准。在设计规定的压力下, 灌浆孔停止吸浆后, 延灌10 m in, 即可结束。 封孔。灌浆孔灌浆结束后, 用干硬性砂浆回填密实,孔口表面的光滑程度至少应与邻近完好的混凝土面光滑程度一样。 特殊情况处理。灌浆过程中发现浆液外漏,立即进行堵漏处理,当进浆管发生堵塞时,先打开所有管口放浆,尽量提高进浆压力,通开进浆管路。灌浆过程中,因外部原因被迫中断,应立即用清水冲洗,保持灌浆系统通畅,恢复灌浆前,再做一次压水检查。 3 施工过程的质量控制措施 (1)施工前及时组织相关人员, 结合技术要求, 认真学习国家和部颁的有关回填灌浆的各项规程规范, 强化业务培训, 以增强施工人员的质量意识, 争创优质工程。 (2)建立健全质量管理机构( QC小组), 由项目经理任组长, 技术负责任副组长, 技术、质量、安全人员任成员的安全领导小组, 责任到人。 (3)推行三检制。项目施工实行三检制, 即班组自检、施工员跟班复检、专职质检员终检的质量检查制度, 对施工的全过程, 每道工序都做到事前、事中控制, 事后检查, 严格按工序施工, 确保各道工序的施工质量。 (4)严格按技术规范、标准要求, 进入现场的原材料如水泥、砂子、速凝剂必须有出厂合格证和材料试验报告, 杜绝不合格材料进入现场, 切实把好材料进场关。另外, 因洞内施工环境差, 湿度较大, 水泥易结块失效, 应不定期地检查水泥的质量, 做到随用随拉, 严禁使用不合格的水泥。 (5)灌浆过程的质量控制, 严格要求现场技术人员对灌浆过程的水灰比、变浆条件、灌浆压力、结束标准等按技术规范、标准规定执行, 确保灌浆质量。 (6)建立健全岗位责任制, 每班质检员做好详细的施工记录。详细记录灌浆孔的位置、灌浆时间、压力、灌浆量及存在的问题等, 做到一孔一表, 及时做好隐蔽工程的检查签证。 (7)定期召开总结会, 分析灌浆工程质量情况和存在的问题, 对存在的质量问题, 及时研究制定整改措施, 协调解决, 保证灌浆施工的顺利进行。 (8)在施工过程中及时整理施工记录, 翔实填写分项、分部工程质量评定表, 做好工种质量验收资料的整理工作, 为竣工验收做好准备工作。 4灌浆效果分析 (1)从灌浆次序上看, 本标段灌浆长度22.955km,其中I序孔注浆量为839 kg /m, II序孔注浆量为97 kg /m。说明隧洞可灌性好, 并随着灌浆次序的增加吃浆量大大地减小,灌浆效果显著。 (2)从检查孔(孔内注入水灰比2:1 浆液) 的灌浆结果来看, 吃浆量均小于10 L /10 mm, 达到了设计要求, 说明灌浆效果是好的。 (3)通过对不良地质洞段进行回填灌浆, 进一步改善了隧洞的防水效果, 并阻止了洞室的外水内渗和内水外渗, 从而提高了混凝土的耐久性, 达到了隧洞安全运行的目的。 5 施工中应注意的几个问题 (1)压浆开始前, 压浆孔需分段用风或水试压, 能压进风或水的孔才可压浆。否则, 应分析原因并处理后再压浆。 (2)为防止浆液从临近灌浆孔流出, 需用长10 cm、Φ40阻浆木塞将临近的浆孔封堵, 以免浆液串孔, 损失浆液。要以设计的灌浆压力值为标准, 确保灌浆施工的质量。压浆时, 对阻浆塞压一个拔一个, 以防止跑浆。 (3)压浆过程中不得中途无故停止, 若需暂停时, 必须使该孔眼压满浆液。 (4)对灌浆过程中发生的漏浆现象, 应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、降低压力、间歇灌浆、浆液配比由稀变浓等方法处理, 以防止浆液损失或建筑物结构混凝土、伸缩缝受到破坏。 (5)对局部塌方段的灌浆施工, 应在拱顶部位埋设UPVC塑料管DN15, 高度距孔口1. 0 m, 以检测灌浆高度是否达到了设计要求。 (6)压浆停止后, 应及时清洗输浆管路, 以免堵管。 6 结语 该工程在施工过程中精心组织、严格管理、按章作业、文明施工, 按合同工期完工。该隧洞采用回填灌浆施工技术,克服了地质条件差、工作场地狭小、干扰大、工期紧张、施工环境艰苦,通过一系列的技术改进措施,严格控制压力,合理采取有效措施保证灌浆质量良好,满足设计要求。回填量饱和密实,防渗效果良好,工效高特点。为今后同类隧道回填工程施工积累了宝贵的经验。 水利工程隧洞施工技术探讨:小议水利工程输水隧洞的施工方法和技术 摘 要:本文对水利工程中输水隧洞的施工方法和技术要求作了简单论述。 1.输水隧洞洞口开挖支护施工 洞口开挖土石方应遵守下列规定:①进洞前应完成洞口排水系统。②按设计要求进行边坡放线,自上而下分层开挖并及时支护,分层开挖高度宜为1m。③清除洞口上方有可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等,不留后患。④洞口边坡开挖不得采用大爆破,爆破后应及时清除松动石块。⑤土质地层开挖后应及时进行支护。 洞口施工宜避开降雨期,雨季施工应妥善做好防护措施。 开挖中应随时检查边坡,如有滑动、开裂等现象,应适当放缓坡度,保证边坡稳定和施工安全。洞脸采用土钉支护时,土钉水泥砂浆设计强度不低于25MPa,土钉倾斜角度为5°~25°,土钉钻孔宜选用专门土钉钻机,孔径为 100mm~120mm,如塌孔,可带护壁套管钻进。 2.输水隧洞开挖施工 输水隧洞ⅡⅢ类围岩采用全用全断面开挖 Ⅳ Ⅴ围岩地段优先采用全断面开挖,如全断面开挖有困难时宜采用短台阶法施工。当用钻爆法开挖隧洞时,应采用光面爆破。施工时必须编制爆破设计,按爆破图表和说明书严格施工,并根据爆破效果及时修正有关参数。光面爆破的参数应根据工程类比法或通过现场试炮确定。光面爆破应采用毫秒起爆方式。开挖工作面的岩石爆破时,周边眼应采用低密度,低爆速 低猛度 高爆力的炸药,用毫秒雷管或导爆索同时起爆。 3. 输水隧洞锚杆施工 根据锚杆类型 规格及围岩情况选择钻孔机具 锚杆钻孔可采用一般凿岩机械,当在土层中钻孔时,宜采用干式排渣的回旋式钻机。各类围岩锚杆孔位允许偏差为150mm孔深允许偏差为50mm孔径应大于杆体直径16mm.土洞锚杆参照土钉施工.锚杆应按设计要求截取杆体, 并整直.除锈和除油,杆体钢筋护层厚度不小于8 mm;注浆时注浆管应插至距孔底50~100 mm, 随砂浆的注入缓慢匀速拔出;随即迅速将杆体插入,锚杆杆体插入孔内的长度不得短于计长度的35%.若孔口无砂浆溢出应将杆体拔出重新注浆;在Ⅳ Ⅴ级围岩及特殊地质围岩中开挖隧洞锚喷支护必须紧跟开挖工作面,应先喷后锚再复喷,喷射混凝土厚度不应小于50 mm,锚杆施工宜在喷射混凝土终3h后进行;锚杆杆体露出岩面的长度不应大于喷射混凝土的厚度。 4. 输水隧洞喷射混凝土施工 喷射混凝土强度及防渗等级应满足设计要求,喷射混凝土1d龄期的抗压强度不应低于5MPa. 应根据对喷射混凝土的质量和作业条件的要求,以及现场的维修养护能力等选定喷射方式,同时尚应考虑对粉尘和回弹量的限制程度. 喷射混凝土原材料应符合下列要求①应优先采用普通硅酸盐水泥。②应采用硬质洁净的中砂或粗砂,细度模数宜大于2.5,使用前应一律过筛。③采用坚硬耐久的碎石或卵石,粒径不宜大于15mm,当使用碱性速凝剂时,石料不得含活性二氧化硅。④应采用符合质量要求的外加剂, 掺外加剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求. 混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。⑤不得使用污水及pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO4-计算超过混合用水重量1%的水。 5. 输水隧洞防排水施工 隧洞进洞前应先做好洞顶、洞口、辅助坑道口的地面排水系统,防止地表水的下渗和冲刷. 施工中应对洞内的出水部位、水量大小、涌水情况、变化规律、补给来源及水质成分等做好观测和记录,并不断改善防排水措施. 隧洞两端洞口及辅助坑道洞(井)口应及时做好排水系统;覆盖较薄和渗透性强的地层,地表积水应及早处理。洞内顺坡排水,其坡度应与线路坡度一致;反坡排水,必须采取机械抽水。 6. 输水隧洞衬砌施工 根据周边位移的量测结果判断围岩的稳定性,决定衬砌施作时间。衬砌应在围岩和支护变形基本稳定并具备以下条件时施作:①水工隧洞周边位移速率有明显减缓趋势②水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,或拱顶位移速度小于 0.15mm/d。③支护表面没有再发展的明显裂缝。 水工隧洞衬砌施工时,其中线、标高、断面尺寸和净空大小均须符合设计要求。衬砌浇筑前应采取妥善的封堵或排水措施,确保衬砌时初衬表面无水。衬砌浇筑宜全断面一次浇筑,或先浇底板后浇侧墙、拱顶,不准设置反缝。围岩地质条件比较均一的洞身段,只设置施工缝。沿洞线的浇筑分段长度,根据浇筑能力和温度等因素确定,采用8~10m,以免混凝土硬化收缩使衬砌产生裂缝。衬砌材料的标准、规格及要求等,应符合设计要求。混凝土的原材料必须同时送入搅拌机,搅拌车在输送混凝土时不得停拌,自进入搅拌车至卸出的时间不得超过混凝土初凝时间的一半。控制混凝土灌注的速度,两侧边墙的混凝土应对称分层灌注,到拱脚处停1h左右,待边墙混凝土下沉稳定后,再灌注拱部混凝土。混凝土灌注速度过快,易产生裂缝。适当延长拆模时间,使之缓慢地降温。混凝土强度必须在达到5.0Mpa 后才能脱模,且脱模时间不宜早于24h。 7. 输水隧洞回填灌浆施工 二次衬砌完成后,必须对顶部进行回填灌浆,回填灌浆前必须进行灌浆试验,以合理调整灌浆参数,保证灌浆质量。回填灌浆应在衬砌混凝土达到 70%设计强度后进行。灌浆压力应根据现场灌浆实验综合分析确定;土洞钢筋混凝土衬砌宜采用低压灌浆,灌浆压力宜为0.1 MPa~0.2MPa;岩洞钢筋混凝土衬砌宜采用 0.3 MPa~0.5MPa。顶拱回填灌浆应分区段进行,每区段长度不宜大于50m,区段端部必须封堵严密。回填灌浆施工应自较低的一端开始向较高的一端推进。回填灌浆宜分为两个次序进行,一序孔可灌注水灰比为0.5:1的水泥浆,二序孔可灌注1:1 和0.5:1 两个比级的水泥浆回填灌浆,在规定的压力下,灌浆孔停止吸浆,延续灌注5min即可结束。回填灌浆宜采用普通硅酸盐水泥,标号不低于325号,不得采用火山灰硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。当地下水有侵蚀性时,可针对其侵蚀性质,选用抗酸性等特殊水泥。 8. 输水隧洞塌方处理 塌方地段应加强预报工作。处理塌方前,应详细调查其范围、形状、塌穴地质构造、地下水的分布活动情况等,查明其诱发原因和塌方类型,据此确定处理方案。水工隧洞塌方应根据发生的部位、规模及地质条件,采取“治塌先治水、治塌先加强;小塌清、先支后清;大塌穿、先棚后穿”的原则,应先加固未塌方地段,防止塌穴扩大。采取喷锚支护、注浆、管棚等技术措施进行处理。塌方地段防排水尚应遵守下列规定:①对于地表沉陷和裂缝,应采用不透水土夯填密实,并开挖截水沟,防止地表水下渗到塌穴和塌渣体内。②塌方冒顶时,应在陷穴口地表四周挖沟排水,并设棚遮盖穴顶,防止雨水流入。 9. 输水隧洞通风防尘 施工中作业环境应符合下列卫生标准:坑道中氧气含量按体积计不应小于20%;坑道内气温不宜高于30℃;有害气体浓度:一氧化碳(CO)一般情况下不大于 30mg/m3,特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,可为 100mg/m3,但工作时间不得超过 30min。 二氧化碳(CO2)按体积计不得大于 0.5%。 氮氧化物(NO2)在 5~8 mg/m3以下。甲烷(CH4)按体积计不得大于 0.5% 否则必须按煤炭工业部现行的《煤矿安全规程 》有关的规定办理;粉尘浓度要求 含 10%以上游离二氧化硅的粉尘,每立方米空气中不得大于2mg;含10%以下游离二氧化硅的矿物性粉尘,每立方米空气中不得大于4mg。 隧道施工应采取通风、洒水等防尘措施,搞好个人防护,并定期测试粉尘和有害气体的浓度。 水利工程隧洞施工技术探讨:探析水利工程隧洞施工技术 河北省水利工程局第八工程处 河北石家庄 050021 摘要:随着水利工程的不断发展,隧道施工技术已经显得越来越重要。本文主要就隧洞的开挖、支护,围岩的开挖支护,混凝土的衬砌、对隧洞的灌浆技术等方面进行全面探讨。以期能够为施工技术提供一些理论支持。但隧洞施工技术受自然条件影响较大,因此要灵活地借鉴,科学地施工。 关键词:水利工程;隧洞;施工技术 引言:为了更好地发展水利事业,隧洞开挖技术的提高就显得尤为重要,目前国内外已经形成了比较系统的技术体系,对施工有一定的指导意义,下面就分类进行阐述,从理论上分析隧洞施工的技术。但是具体施工还要结合当地具体情况灵活变通。 1.隧洞开挖的技术 要按照设计好的隧洞洞脸开挖的坡比对进、出口的边坡进行开挖,两侧设计的边坡和隧洞进出口处的洞脸要避免边坡开挖,如果不能避免,就要在开挖的同时做好支护工作。对于尺寸的大小要严格按照规定,一般横切面的内径要大于等于1.8米,宽度应超过1.5米。施工时可选用钢模台车、挖掘机等大型的机器设备。开挖隧洞要注意安全第一的原则。为了保证安全要设计好施工的程序,先从洞外的建筑做起,稳定隧洞的洞脸,提高施工的安全系数。根据水利工程隧洞开挖的规定,要严禁少挖、超挖,横向的超挖值要控制在10厘米之内。对于松散的土块岩石要清除干净,对于超挖需要回填的地方要严格选用相同标号的混凝土,避免硬度不一带来安全隐患。 2.支护与衬砌技术 支护隧洞的形式与很多因素有密切关系,如围岩的类型,施工情况,洞体大小,支护选用的材料,开挖隧洞的形式等。其中开挖的方式多样,有上下台阶方式、全断面、先导洞以及眼睛法等形式。支护手段也是多样的,主要有锚喷、锚网喷的形式,还有喷混凝土、混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌等方式。遇到松软容易破碎的围岩,往往需要进行预先支护。一般采用管棚、围岩注浆、旋喷压注等方法进行支护。隧洞衬砌的形式与施工的方式、支护的效果、围岩的特点、横断面的大小形状等密切相关。衬砌的方式一般采用单层、平整、混凝土、灌浆或机械式。如果隧洞与竖井相连处出现变位或者经过破碎带时,就需要加厚衬砌带,并设置横向的变形缝隙,对于围岩地质单一的洞身处可以只有施工缝。要充分考虑洞身的整体长度、施工的浇筑能力、冷热收缩的特性确定分段长度,通常用六到十二米的边拱和底拱,不能错开顶拱的环向缝。 3.围岩的开挖支护技术 3.1 V类围岩开挖支护技术 V类围岩采用的是先进行上导洞,再跟进两边的环形开挖方法,采用的是挂网和喷刚混凝土。先在隧洞的进口处明挖、支护,然后对隧洞施行开挖,采用大规模的断面开挖形式。开挖隧洞炮孔,要严格按照施工前对炮孔的位置布置进行,应根据现场爆破试验确定施工爆破的参数。 3.2 Ⅲ-Ⅳ类围岩开挖支护 Ⅳ类围岩开挖与V类围岩有很大不同,主要采用上部台阶先进,分部开挖的方法,开挖时要注意减小爆破力度、多循环、短进尺。实行全面断面开挖,可选用挂网锚喷,钻孔的深度控制早3.5米,循环的进尺按照3.2米的参数。对于炮孔的开挖要严格按照现场爆破试验确定爆破参数。 4.锚杆技术 要确定好开孔的位置,与设计偏差不得超过10厘米,要依据设计要求以及围岩实际情况确定开孔的位置。根据设计要求选择合适的钻头,控制好尺寸。若采用先注浆后插干的工序,要根据锚杆大小确定钻头直径,一般比锚杆直径大15毫米以上,若果选用先插干后注浆的工序,这时钻头的直径要比锚杆直径大出25毫米。孔底注浆钻头与锚杆直径差更大,约在40毫米以上。根据锚杆的不同确定钻孔的深度。结束钻孔的时候要记住清除孔内的杂物,在特殊地质情况下挖隧洞,应该结合具体情况喷混凝土或者挂网喷混凝土然后再用锚杆,以免施工中出现坍塌。开孔后要及时插锚杆防止塌孔。如果遇到挖孔困难,就要改选自钻锚杆或者管式锚杆。 5.混凝土衬砌技术 水利隧洞主要承担着水流的通透,所以对混凝土的抗渗要求比较高。混凝土的粗骨料要达到双级配及以上要求,衬砌的时候,单层的钢筋混凝土衬砌的厚度要超过25厘米,双层的厚度要大于等于30厘米。衬砌钢筋混凝土要选择好位置,从隧洞中部的伸缩缝开始,分仓浇筑。浇筑是连续的过程,把从搅拌站运输来的混凝土用罐车直接卸进泵料斗内,在导管的作用下通过下料口入仓。在水平方向分层铺设,厚度保持在五十厘米以下。下料要从底拱开始保持两边均匀下料,逐步升至顶拱。要用振捣器振捣,使混凝土衬砌密实不透。要排除混凝土中的空气成分,振捣器与干层保持垂直并插入5―10厘米,处理好封藏。如果因为意外原因导致浇灌必须中断,则必须把浇筑的顶面打毛,铺一层2、3厘米厚的砂浆。若果遇到施工冷缝,此处混凝土就要重新施工。 6.混凝土喷射技术 喷射机的合理选择是保证混凝土喷射技术的关键环节。要科学考虑工程的规模、进度、要求、流程等。选择合适的喷射机。湿式喷射机应该是首选类型。此类喷射机对于砂子的细度、含泥量、含水量的要求都很高。施工的时候要严格控制好砂子的质量,喷射前要彻底清除施工面的浮石、石渣、乱石等杂物,并用水冲洗喷射面,如果遇到岩层遇水受潮泥化的情况就要用高压风净化喷面。施工时,要从下到上,按照先喷底拱,然后边拱,最后顶拱的顺序分阶段喷射。在喷射的过程中要精心处理各段的结合部位,避免漏喷现象。使喷头垂直于喷面采用螺旋式喷法,控制好喷射距离,一般0.6―1.2米之间。每一次喷射的厚度要适宜,保持在5厘米左右,等待第一层混凝土凝固后再实施第二次喷射,直至达到要求的厚度,若终凝时间过长,那么再次喷施之前就要用高压风或者高压水将喷面清除干净,混凝土凝固两小时后要实施喷水达到养护的目的,如果气温过低,就要避免喷水,要根据实际温度采用相应保护措施,保温防冻。 7.隧洞灌浆技术 对于顶拱必须回填、灌浆。主要为了使衬砌与拱部岩面得以充填,避免通水之后造成塌方破坏拱圈,影响供水。而选择回填灌浆的时候要充分考虑隧洞衬砌结构、运行条件等因素确定灌浆的压力、浓度等。灌浆的位置应在顶部或者顶拱中心角度九百到一千二百内,孔距与排距控制在2―6厘米之间,要根据配筋情况、衬砌厚度等确定灌浆压力,灌浆孔要深入围岩五十毫米,分区分段进行灌注,并且按照两个次序进行,施工要从低到高,层层推进,如果在遇到坍塌、超挖、溶洞等现象,就要在此处顶拱预埋排气管、灌浆管。 结语:文章对水利工程隧洞的施工技术进行了全面详细的介绍,给施工单位提供了很好地理论依据,但是由于受当地气候、环境、地质等方面的影响,使隧洞施工有很多不确定性,所以实际的施工技术就会有所不同,这就要求在施工时要因地制宜,要结合实际选择适合的施工方案,确保施工顺利进行,保障工程的质量。 水利工程隧洞施工技术探讨:关于水利工程隧洞施工技术的讨论 摘要:本文作者结合实际施工建议,着重讨论了隧洞施工中的技术要点,供大家参考借鉴。 关键词:水利工程;隧洞;施工技术;讨论 水工隧洞是水利枢纽中的重要组成部分之一,隧洞线路必须与水利枢纽的建设任务相适应,并须根据地形、工程地质和水文地质、水文等条件选定。隧洞的开凿因为受地质条件、施工条件以及安全稳定性等因素的制约而成为水利工程建设中的难题。水利工程隧洞大致分为四种类型,即小、中、大和特大型隧洞。其中中小型隧洞在水电站及引水工程中所占的份额最多,故为水工隧洞之重;又因中大型隧洞具有单位长度开挖量少、出渣量少、受地质影响较小,洞口安全支护比较方便等特点,设计施工方案时可采用标准方案或同类工程类比法。 1 开挖方式 隧洞开挖方式有全断面开挖法和导洞开挖法两种。开挖方式的选择主要取决于隧洞围岩的类别、断面尺寸、机械设备和施工技术水平。合理选择开挖方式,对加快施工进度,节约工程投资,保证施工质量和施工安全意义重大。 1.1 全断面开挖法 全断面开挖法是将整个断面一次钻爆开挖成洞,待全洞贯通后或待掘进相当距离以后,根据围岩允许暴露的时间和具体施工安排再进行衬砌和支护;这种施工方法适用于围岩坚固完整的场合。全断面开挖,洞内工作面较大,工序作业干扰相对较小,施工组织工作比较容易安排,掘进速度快。全断面开挖可根据隧洞断面面积大小和设备能力采用垂直掌子掘进或台阶掌子掘进。垂直掌子掘进因开挖面直立,作业空间大,当具有大型施工机械设备时,作业效率高,施工进度快;台阶掌子掘进是将整个断面分为上下两层,上层超前于下层一定距离掘进,为了方便出渣,上层超前距离不宜超过2~3.5m,且上下层应同时爆破,通风散烟后,迅速清理上台阶并向下台阶扒渣,下台阶出渣的同时,上台阶可以进行钻孔作业。由于下台阶爆破是在两个临空面情况下进行的,可以节省炸药;当隧洞断面面积较大,但又缺乏钻孔台车等大型施工机械时,可以采用这种开挖方式。 1.2 导洞开挖法 导洞开挖法就是在开挖断面上先开挖一个小断面洞(即导洞)作为先导,然后再扩大至设计要求的断面尺寸和形状。这种开挖方式,可以利用导洞探明地质情况,解决施工排水问题,导洞贯通后还有利于改善洞内通风条件,扩大断面时导洞可以起到增加临空面的作用,从而提高爆破效果。 根据导洞与扩大部分的开挖次序,有导洞专进和导洞并进两种方法。导洞专进法是将导洞全部贯通后,再进行扩大部分开挖,有利于通风和全面了解地质情况,但洞内施工设施一般要进行二次铺设,费工费事;除地质情况复杂外,一般不采用。导洞并进法是将导洞开挖一段距离(一般为10~15m)后,导洞与断面扩大同时并进。导洞开挖法一般是在工程地质条件恶劣、断面尺寸较大、不利于全断面开挖时才采用的开挖方法。 1.2.1 上导洞开挖法 导洞布置在隧洞的顶部,断面开挖对称进行。这种方法适用于地质条件较差,地下水不多,机械化程度不高的情况。其优点是安全问题比较容易解决,如顶部围岩破碎,开挖后可先行衬砌,从而安全施工;缺点是出渣线路需二次铺设,施工排水不方便,顶拱衬砌和开挖相互干扰,施工速度较慢。 对开马口是将同一衬砌段的左右两个马口同时开挖,随即进行衬砌。为安全起见,每次开挖马口不应过长,一般以4~8m为宜。在地质条件较好,围岩与拱圈粘结较牢的条件下,采用对开马口,可以减少施工干扰,避免爆破打坏对面边墙。当围岩较松散破碎时,应采用错开马口方法。即每个衬砌段两个马口的开挖不同时进行,一个马口开挖后立即进行衬砌混凝土浇筑,待其强度达到设计强度的70%时,再开挖和浇筑另一个马口,各段马口的开挖可交叉进行。也有把隧洞顶拱挖得大一些,使顶拱衬砌混凝土直接支承在围岩上,而不需要再挖马口。 1.2.2 下导洞开挖法 导洞布置在断面的下部。这种开挖方法适用于围岩稳定、洞线较长、断面不大、地下水比较多的情况。其优点是洞内施工设施只铺设一次,断面扩大时可以利用上部岩石的自重提高爆破效果,清理方便,排水容易,施工速度快;缺点是顶部扩大时钻孔比较困难,石块依自重坠落,岩石形状不易控制,如遇不良地质条件,施工不够安全。 1.2.3 中间导洞开挖法 导洞在断面的中部,导洞开挖后向四周扩大。这种方法适用于围岩坚硬,不需临时支撑,且具有柱架式钻机的场合。柱架式钻机可以向四周钻辐射炮眼,断面扩大快,但导洞与扩大部分同时并进,导洞出渣困难。 1.2.4 双导洞开挖法 双导洞开挖又分为两侧导洞法和上下导洞法两种。两侧导洞开挖法是在设计开挖断面的边墙内侧底部分别设置导洞,这种开挖方法适用于围岩松软破碎、地下水严重、断面较大,需边开挖边衬砌的情况。上下导洞法是在设计开挖断面的顶部和底部分别设置两个导洞,这种方法适用于开挖断面很大、缺少大型设备、地下水较多的情况,其上导洞用来扩大,下导洞用于出渣和排水,上下导洞之间用竖井连通。 导洞一般采用上窄下宽的梯形断面,这样的断面受力条件较好,并且可以利用断面的两个底角布置风、水、电等管线;导洞的断面尺寸应根据开挖、支撑、出渣运输工具的大小和人行道布置的要求确定;在方便施工的前提下,导洞尺寸应尽可能小一些,以便加快施工进度,节省炸药用量;导洞高度一般为2.2~3.5m,宽度为2.5~4.5m(其中人行道宽度可取0.7m)。 2 隧洞塌方预防和处理措施 在水利水电工程隧洞施工中最易出现的安全事故就是隧洞塌方。对待水利水电工程隧洞塌方,认真搞好预防工作,将会取得良好的效益。预防隧洞塌方,主要从以下三点着手: 首先,认真搞好勘测设计。在隧洞工程的勘测设计工作中,深入细致调查和勘探隧洞所在区域的地质环境,详细掌握隧洞轴线和进出口的地质资料,对隧洞穿越垭口、沟谷和山体认真分析,尽可能全面掌握所有可能发生塌方的不良地质情况。选择洞线时,尽量避开断层、溶洞、堆积体流砂、地下水和软弱破碎带等不良地层,若必须通过时,应事先考虑相应的技术措施,正确选定施工方法,认真搞好施工组织设计,以便指导工程施工。 其次,施工中应正确合理选择施工方法和防塌技术措施,准备必要的材料和工具。防塌措施有:搞好施工排水、采用弱爆破或不爆破开挖技术、合理掌握开挖进度、加强支撑和衬砌进度等。 再次,施工过程中应经常进行检查,及时发现发生塌方的种种预兆,及时采取工程技术措施,防止塌方事故的发生。 3 隧洞塌方处理措施 塌方发生后,应首先加固未塌地段,以防塌方蔓延,让抢险工作有一个安全的空间;同时,要组织相关人员到塌方现场调查研究,查明塌方的范围、性质以及塌方区围岩的地质构造和地下水活动情况,认真分析形成塌方的原因,及时制定出可行的塌方处理方案。 根据塌方的规模和塌碴的补给情况,塌方可分为大塌方和小塌方。当塌方体厚度大,范围长,已将开挖坑道堵死,或塌方还继续不停的扩展,人员不能或不易进入塌穴的,属于大塌方;反之,当塌方体不足以将坑道全部堵塞,塌方在较长的时间内不再发展或基本停止,人员有可能进入塌穴观察处理的,属于小塌方。根据塌方的危害程度,塌方亦可分为严重塌方和轻微塌方。对于塌方后造成很大的人员伤亡或损失的,属于严重塌方;反之,属于轻微塌方。无论是何种塌方,我们都应认真对待,并根据塌方的实际情况制定相应的塌方处理技术措施。
水利工程自动化建设研究:水利工程自动化建设管理 [摘 要]水利工程自动化建设管理的关键就是要加强组织管理和工程设计管理,做好工程的实施安排,同时加强施工前后的技术文档管理和培训管理,更要重视日常的沟通管理工作。 [关键词]水利工程自动化 管理 1 水利工程自动化定义 所谓的水利工程自动化,是指包括一系列与水利政务、业务管理及工程设计、建设和管理等方面信息的采集、信息网络系统建设以及业务应用系统软件开发的集成。 2 水利工程自动化的基本特征 2.1 自动化工程工程的一般特征 水利工程自动化具有自动化工程工程的基本特征,即涉及先进的计算机网络技术、自动化监控技术、数据库技术、自动化工程集成技术等一系列高新技术的综合运用。 2.2 立足于水利系统的系统工程 水利工程自动化的目的是以先进的信息技术手段为水利事业服务,全面提升各种水利业务的效率与效能,推进行业技术的优化升级。 基于以上亮点基本特征,水利行业的自动化工程不仅技术含量高、结构复杂,而且是跨学科、多层次、涉及面广的系统工程,工程建设中应运用系统工程理念,多方统筹,充分细致地协调各方的关系与利益,满足近期与长远发展需要,所以在建设管理工作中一定要谨慎对待。 3 建设管理中应注意的几个问题 3.1 组织管理 3.1.1 建立强有力的工程项目组织领导与实施机构 水利行业的自动化工程是“一把手”工程,领导重视与否直接关系着整个工程的成败,因此必须建立强有力的工程项目组织领导与实施机构,应对工程建设中的各种问题,做好技术、管理、部门协调等问题的最终决策,避免政出多门和相互推诿扯皮现象,严格控制住工程建设质量、进度和资金。 3.1.2 做好工程需求的调研 工程需求调研工作尤其重要,在工程需求调研期间就应为整个工程勾勒出大体雏形,使与本项目相关的关系人员熟悉工程建成后的规模、用途、效益等。只有相关人员都熟悉整个工程建设涉及到自身工作方式如何变化,能够为自己带来什么益处,才能真正参与到工程建设中,提出更切合实际的工程需求。 3.1.3 选择施工单位 不论按照什么方式选择施工单位,都应该保证最后选中的施工单位——特别是系统集成的施工单位必须具有如下两个特点,一是对所建设的工程具有丰富的工作经验,二是熟悉水利业务流程,只有两者相互结合才能保证工程建设的顺利进行,避免设计开发的应用系统与实际业务流程不相符合的问题。此外,还应注意选择那些后期服务优良或者距离本单位比较近的施工单位,主要是为了方便日后的运行维护。 3.2 工程设计 3.2.1 运行维护问题 运行维护是自动化工程的一个重要组成部分,应属于系统工程的一部分,所以在工程设计阶段就应考虑好日后的运行维护问题,就应该避免日后不必要的运行维护花费,运行维护不便必然增加整个工程项目的维护费用。以视频监视系统为例,在设备的安装设计阶段应该充分考虑日后运行维护的便捷性,摄像头的放置应充分考虑日后清洁更换是否方便,在设备安全与便捷中寻求最佳平衡。 3.2.2 设备选择 在整个工程项目的设备选择上,应该尽量选择知名厂商或同一厂家且运行稳定、技术成熟的设备,其优势有三:一是数据格式、数据传输协议等相互支持,容易相互集成,实现数据共享;二是设备出现故障后,能够相互替换,便于查找故障原因,最大限度地保证系统正常运行;三是能有效降低培训成本,同一厂商的培训内容之间必然具有一定的关联性,能使技术人员具有更好的培训效果。 3.2.3 技术选择 工程项目的技术选择应注意四个方面的问题,一是先进性,保证能够为今后自动化工程的集成提供方便,同时也有效延长了工程项目的生命周期;二是适用性,适合具体的水利业务流程,否则只能成为“面子工程”;三是可靠性,保证此项技术能够长期稳定的为水利业务服务,不是昙花一现;四是经济性,即能够有效减少成本,降低维护费用。 3.3 实施安排 针对具体的工程项目和工程项目的特点,要对工程的具体进度安排进行详细的规划,特别是大型的工程项目,可按轻重缓急分批分期地进行建设,切不可操之过急。水 工程的管理自动化工程涉及的部门多、流程复杂,可以选择一个或几个有特点的模块作为一期工程进行开发,这样可以有效磨合队伍、锻炼人才,为整个项目的成功打好基础。 3.4 技术文档管理 水利工程自动化建设过程中会产生大批的技术文档资料。这些技术文档资料是整个工程建设的重要组成部分,是工程成功实施运行维护的保证,对其进行严格的管理非常重要。在工程实施初期就应制定相应的管理办法和标准,责成专人负责,最重要的是保证技术文档资料的随时更新。 3.5 培训管理 水利工程自动化运用了多种高新技术,技术含量高,参与工程建设和负责工程运行维护人员的技术水平直接影响工程的建设进度、质量以及发挥作用的大小,所以技术培训是确保工程建设顺利完成和日后运行维护的基础,尤其是针对主要领导人员的技术培训,主要领导人员的技术水平直接影响工程发挥作用的大小,另外,自上而下地推行自动化工程应用,可以有效保证系统发挥更大的作用。水利工程自动化建设成果除了一个先进实用的软硬件系统以外,还应造就和培养一批既熟悉水利业务特点又精通信息技术的复合型人才。 3.6 沟通管理 沟通管理是保证工程项目信息能够及时、适当地生成、收集、分发、存储和最终处理所需要的过程。它提供了工程项目成功所必须的人、思想和信息之间的重要联系。由于水利工程自动化的特殊性,建设过程中必须加强承建单位、监理以及业主的沟通工作,加强业主单位各部门间的协调配合,以免造成因沟通不畅导致项目施工质量、进度遭受损失。项目组织管理机构必须做好信息沟通的保证工作。例如建立例会制度,使参与项目的每一个人都很好地传递和接收信息,理解他们以个人或者组织身份涉及的信息将如何影响整个项目。 4 结语 在水利工程自动化建设过程中,如果说技术是基础,那么管理就是保证。加强建设管理的目的就是要组织、协调整个工程中各方面的关系、利益,牢牢抓住整个工程的质量、进度和投资,从而稳步推进水利事业的信息化进程。 水利工程自动化建设研究:自动化在水利工程建设中的应用 摘要:随着计算机技术、电子技术与通讯技术的高速发展,水库的工情、水情信息逐步走向了高效准确的自动采集、传输、分析与处理等数字化管理,水库采用自动化系统建设取代了传统的水库建设方式。本文通过对某水库自动化系统的配置情况及运行特点进行了简单分析,就此对自动化在水利工程中应用进行相关讨论。 关键词:水库;自动控制系统;工程建设;管理 水利工程自动化是集自动测报、自动监控、通信、计算机网络、3S(GIS、GPS、RS)、数据库、专业数学模型、系统集成等高新技术于一体的以现代化的信息采集系统为基础、通信与计算机网络系统为保障,信息管理和决策支持系统为优秀的一项规模庞大、结构复杂、涉及面广、建设周期较长的信息系统工程。水库工程建设管理开始由传统型的经验管理逐步转变为现代化管理。利用通信、计算机、程控交换、图文视讯与遥测遥控等现代科学技术,配置相应的硬、软件设施,先后建立通信传输、计算机网络、信息采集与视频监控等系统,实现了水情、工情信息的实时采集,水工建筑物的自动控制,作业现场的远程监视,工业视频异地会商及办公自动化等。对于水库而言,水库信息化与现代化建设也是实现“数字水库”的基础与前提。 1水库概况 该水库位于城区外的河道之上,是该地区唯一的一项控制性水利工程,其主要任务是解决干流突出的防洪问题。总库容1.85亿m³,其中防洪库容1.60亿m³。主要永久性水工建筑物有:拦河主坝、副坝、泄洪闸、水库范围内支流改造工程、交叉建筑物及其他工程。防洪标准按100年一遇洪水设计,300年一遇洪水校核。 2自动化工程建设概况 水库自动化工程在立项、设计、建设、施工过程中,按照高起点、高标准、严要求、5年不落后的原则建设实施的。在管理、运行、维护方面配备了专职操作、维护及管理人员,在运行管理期间对各系统的部分软硬件进行了升级改造,并对各子系统进行了集成,建成了防洪综合自动化系统。本水库自动化工程是一个集工情水情信息采集、传输、存储、处理与防洪调度为一体的信息系统工程。按照各系统的功能不同,可分为:水文自动测报系统、地下水位监测系统、大坝安全监测自动化系统、工业视频监视系统、闸门集中控制系统、防洪综合自动化系统等。 2.1水文自动测报系统 本系统共设14个超短波水情遥测站、一个中继站、一个中心站(和卫星中心共用),组成超短波通讯网。中心站设在水库前方调度楼内。系统数据中继站设在最近的山上,系统所属各超短波遥测站的水情信息采用超短波通讯网络通过中继站传送至中心站。本系统使用220MHz为通讯频段,由于中继站采用数据再生中继,本系统超短波网络只需使用一个频点的频率。 2.2地下水位监测系统 水库是一典型的河道型平原水库,地下水位观测是水库防汛的一项基础性水利工作,在水库管理、水库安全与水库建设等方面具有重要作用,过去部分地下水位数据一直靠人工观测,但这种方式存在着人为因素影响大、观测不及时、精确度低、费用高、管理复杂等诸多弊端观测频率也因经费原因等难以提高,导致地下水位信息资料的可用性一直较低,本系统正是为解决上述问题而研制开发的。本系统采用了浮子式水位计,并结合接受和显示软件,组建了包含中心站、10个遥测终端的地下水位监测系统。该系统不但可以对地下水位进行实时监测,而且可以根据实际需要对数据进行筛选、加工、整理、汇总,集实时监测、发射、接受、数据库整理、图形绘制于一体,在实时收集地下水位数据的基础上,建立地下水位数据库,配合雨水情预警系统,为水库的防汛管理提供客观可靠的数据依据和技术支持。 2.3大坝安全监测自动化系统 水库大坝安全监测自动化系统分为大坝变形监测系统与渗流监测系统。 2.3.1大坝变形监测系统 依据坝区及周围地质环境条件分析,分别在大坝的两端选定地表自然隆起部分的一稳定建筑物楼顶(该建筑物基础为原土开挖,且已建成3年)为相对稳定点,设立基岩墩两个,作为全网的基准点。监测点沿大坝方向布设,和基准点联测,其中坝面GPS监测点18个,高程拟合点2个,基准点至各监测点的平均边长为7.4km,最长为11km,最短为5km。 2.3.2渗流监测系统 a主坝渗流监测 为了监测坝体在上、下游水位差作用下浸润线的变化 坝基渗流压力的大小,需建立渗流监测网。在BA0+125、BA0+665、BA1+145、BA2+595、BA3+695桩号断面上各设5个浸润线观测点,5个坝基渗流监测点。BB0+010、BB1+489、BB3+289桩号断面上各设5个浸润线监测点,4个坝基渗流监测点。所有渗流监测点均安装振弦式渗压计。各断面的测点接入相应的DAU数据采集仪,通过光缆和设在中控室内的采集计算机组成主坝渗流监测系统。 b泄洪闸渗流观测 泄洪闸、上流铺盖、斜坡段及消力池段底板在上、下游水位差作用下会产生扬压力,在尾水作用下会产生浮托力。为了监测它们对泄洪闸、上流铺盖、斜坡段及消力池段底板渗透压力的大小,在泄洪闸每个闸段的闸墩中间的底板上埋设一个测点。对BA0+245.00、BA0+339.5桩号两个断面的闸底板进行了重点观测,每个断面埋设4个测点。在上流铺盖、斜坡段及消力池段底板横剖面方向BA0+245.00、BA0+339.50桩号的纵剖面各布置3个测点。所有渗流监测点均安装振弦式渗压计。这些测点和设置在闸室内的两台DAU数据采集仪连接,和设在中控室内的采集计算机组成泄洪闸渗流观测系统。 2.4工业视频监视系统 为确保水库的安全性与可靠性,设置工业视频实时监控系统。通过本系统的建设对主坝上下游、16孔泄洪闸、上下游翼墙、启闭机室、右坝头中控室、等进行电视图像监视,并实现对云台、镜头、画面控制切换。视频切换矩阵布置在综合调度楼内。工业视频系统施工内容包括监控中心设备、网络通信设备、前端设备、土建工程等。在坝区与办公区分别设有子系统,共有22个信息监控点,坝区设有12个监控点(其中4路和水利厅联网)、办公区设10个监控点。 2.5闸门集中控制系统 水库泄洪闸共设16孔,每孔布设一台2*630kN固定卷扬式启闭机。计算机监控系统完成对对启闭机的工作过程控制,有一套集中控制系统与16套现地控制系统组成。现地站完成对16台启闭机的一对一控制,其工作方式为手动常规继电器逻辑控制与现地可编程(PLC)自动控制。集中监控系统采用服务器、集中控制操作员工作站(IPC)、集中控制工程师工作站与远程控制操作员工作站构成C/S控制单元,远程站为远方集中控制。 2.6防洪综合自动化系统 以水库为优秀的防洪调度综合自动化系统的建设,传统特点是将水情遥测系统和洪水调度系统结合在一起,构成一个基于客户机/服务器计算机网络模式下的初级集成系统,但水库还同时建设了地下水位监测系统、大坝安全监测自动化系统、工业视频监视系统、闸门集中控制系统,以前尚未和洪水调度系统集成起来,非常不利于统一管理和维护,满足不了计算机网络技术的快速发展,人们对信息共享越来越高的需求。从2011年起对个子系统进行了集成,建成了防洪综合自动化系统。系统集成内容包括硬件与软件两部分。硬件部分包括视频监控、大屏幕、会议讨论、网络配置等4个子系统。软件部分包括防洪调度综合自动化系统软件开发集成、综合决策支持信息化系统平台开发、防洪决策支持系统开发、综合数据库管理子系统开发、水情办公自动化系统开发。 3结语 水库各信息采集子系统已陆续建成,至今已运行几个年头,虽然出现了一些问题,但是随着部分软硬件的更新改造及升级,特别是防洪调度综合自动化系统的建成,水库自动化工程建设步入了一个崭新的阶段,对该地区水利工程自动化事业做出了一定的贡献。 水利工程自动化建设研究:浅析水利工程管理自动化与信息现代化建设 摘 要 在现代水利工程建设的发展中,水利工程管理自动化与信息现代化对提高我国水利工程管理水平有着重要作用。水利工程管理自动化与信息现代化建设必将在项目管理、工程建设、防汛抗旱、水环境监测等领域发挥更加重要的作用。从而促进水利管理从传统治水模式向科学治水模式迈进。 关键词 水利工程 管理自动化 信息现代化 0引言 信息网络建设已经将全世界联系在一起,作为与人类生活紧密相关的水利建设,在基础设施建设、工程管理、管理机制等领域,管理自动化与信息现代化的应用必将越来越广泛,水利工程管理自动化与信息现代化建设必将在项目管理、工程建设、防汛抗旱、水环境监测等领域发挥更加重要的作用。从而促进水利管理从传统治水模式向科学治水模式迈进。 1水利工程管理自动化与信息现代化的应用情况分析 在现代水利工程建设的发展中,水利工程管理自动化与信息现代化对提高我国水利工程管理水平有着重要作用。 (1)实际应用现状:水利工程管理自动化与信息现代化在实际中的应用日渐增加,信息化平台建设与管理自动化模式日益成熟。当前,这方面在国外的应用更为广泛,其操作系统也更加优异。我国现阶段,随着科学技术的发展进步,水利工程管理自动化与信息现代化建设处于逐渐升级换代中。 (2)自动化管理系统软件:不可否认,我国在计算机软件开发与使用方面,与世界先进水平还存在一定的差距;管理自动化与信息现代化缺乏系统性。相信随着水利信息现代化进程的加快,信息系统软件的不断升级和优化,一定会逐渐增强对水利工程管理的促进作用。 (3)水利工程信息现代化管理系统尚不健全,无法有效实现信息资源共享,在工程管理方面缺乏高效有序性,在防汛、水土保持、水质监测、农村水利管理等方面,不能提供及时、准确的信息。 (4)传统水利工程管理思想模式落后,科技应用水平比较落后,存在一些明显的问题。比如:水利工程管理自动化与信息现代化建设与日常实际工作衔接不到位的问题;把水利工程管理自动化与信息现代化建设等同于水利规划决策;混淆施工中的量化标准与现代化建设概念。 2水利工程管理自动化与信息现代化建设刻不容缓 针对以上问题,需要尽快更新观念,加快水利工程管理现代化转变,实现水利工程管理自动化与信息现代化建设。 2.1运用IT 科学技术,提升水利工程管理自动化与信息现代化程度 水利工程管理自动化与信息现代化建设的内容包括:信息现代化、管理现代化、技术现代化等。应用现代信息管理技术,搜集开发信息资源,加强水利信息化的实际应用性,实现水利工程管理自动化建设。是实现水利管理自动化与信息现代化建设的根本途径。以信息化带动自动化,以自动化带动现代化,从而增强水利工程的科技含量,减少资源消耗,提高水利工程建设的经济效益。 2.2建设信息共享体系,促进水利工程管理工作高效有序进行 水利工程管理自动化与信息现代化建设,可以实现各方信息数据的快速实时汇总。及时分析水利工程的各类信息,完成信息数据自动处理,为决策层提供有效的数据信息,从而促进工程管理工作高效有序进行。建设全国水利系统信息网络,建设水利工程数据库,实现信息现代化,建立安全体系框架,提供时效性的信息服务。实现水利工程管理自动化与信息现代化,可以实现国家防总、全国水利政务、国家水质监测、国家水资源管理、全国水土保持监测、农村水利等系统和部门的数据信息共享,从而有效地实现全国水利系统化管理与监控。 2.3分析处理信息资源,实现水利工程的科学化管理 若要实现科学的管理,就需要对信息资源进行有效分析与处理。在水利工程建设方面,可以实现在进行水利工程建设的同时,兼顾水土流失、移民安排等工作。在水利工程管理中,工程管理人员运用科技手段收集信息,进而掌握工程进度、资源调配、质量管理等各方面的实时情况,并依此对其进行调整,从而提高工作效率。在水资源开发、利用和治理方面,因为实现了资源共享,可以更好地兼顾水资源分配、水源地保护等工作,还可以有效地引发各部门增强责任心,实现对水资源的统一管理。 2.4加强水利工程管理自动化与信息化人才的培养 时代的发展规律要求人们在思想观念上必须更新。在水利工程管理自动化与信息现代化建设过程中,要全面地辩证地看待具有进步性的科技事物,加强自身学习,积极推动科技进步,实现水利工程管理自动化与信息现代化建设,进而促进水利事业大发展。 3结论 随着社会信息化进程的不断发展,在水利工程管理自动化与信息化的建设中,必须结合我国国情,充分重视信息技术,详尽分析我国水利建设的特点,制定符合我国国情的规划蓝图,合理利用资源,实施有效地管理监控,让国家水利事业更好地服务于人民。 水利工程自动化建设研究:对水利工程自动化建设发展的探讨 摘要:水利建设与管理是水利工作的重要组成部分,事关经济社会发展大局,实现水利现代化是可持续发展水利的宏伟目标。本文分析了水利工程自动化建设中存在的问题,并针对这些问题提出了一些可行性建议,以供参考。 关键词:水利工程 自动化 问题 建议 随着外资的引入,大量国外先进的自动化控制技术与设备进入我国,使我国水利工程自动化进程大大加快,自动化水平也逐步在提高。但由于历史和现实的原因,我国水利工程自动化的总体发展水平还不高,发展也不平衡。` 一、水利工程自动化建设中存在的问题 1、多套系统并存,难以实现统一管理 由于工程自动化经历了长时间、多阶段和多家公司的建设,因此目前存在多种系统、多种平台共存的现象,这虽然有助于了解不同系统的优缺点,但也阻碍了对系统的集中统一管理。在有联网和数据共享等要求时,往往会因为不同平台的兼容性问题提高了系统集成难度和成本投入。 自动化系统建立后,管理水平滞后是影响自动化功能正常发挥的一个重要因素。由于管理人员受自身素质和传统观念的束缚,未能在管理方面进行及时的调整和改革,导致管理水平落后,无法适应自动化的发展需要。 2、运行管理人员的素质不高,跟不上技术的发展 计算机的使用可以扩大监控面、节约劳力、提高效率;同时也要求现场人员具有较高的综合素质。操作人员由过去只熟悉某一局部运行规律(主机、辅机、电器)转变为熟悉整个系统(包括计算机),由识读常规仪表到操作键盘,因此普遍出现运行管理人员的技术水平跟不上技术发展的现象,特别是在一线值班运行的操作人员,急需提高自身的技术素质。 3、缺乏专业的、稳定的维护队伍。自动化系统和设备虽然具有较高的可靠性,但也会出现故障,需要维护人员尽快排除。同时,设计情况与实际运行情况不一定完全一致,即使与投入运行时一致,过一段时间后也会有所变化,另外经过一段时间的实际运行后,一般都需要对系统中存在的某些缺陷进行改进,以使系统更加优化,这就要求维护人员对自动化系统和设备进行必要维护和调整,特别是当生产工艺变化后,需要对控制系统进行相应修改和开发。但是,由于缺乏专业的、稳定的维护队伍,使一些小的软硬件故障得不到及时的修复和处理,渐渐由小问题变成大问题,甚至导致自动化系统瘫痪。 4、缺乏完善的自动化管理规程。实现自动化后,其运行管理和维护管理已和传统不一样,缺乏满足自动化生产需要的管理规程,如岗位职责、运行管理制度、操作规程和设备维护保养及检修规程等,致使运行管理满足不了生产需要,维护管理达不到要求。 5、自控设备存在的问题。有些设备容易出现质量问题,如碱度计、氯氨测定仪、溶解氧测定仪、浓度测定仪、压差变送器、加氯机、计量泵、调节阀、电磁流量计等,这些质量问题有的是设备本身的质量不过关,有的则是安装或维护质量达不到要求,但均影响了自动化系统的正常运行。有的自动化系统中,外围设备如传感器、测量仪表及执行机构本身并无质量问题,而是精度不够或稳定性达不到系统要求,即与系统配套不合理,也是影响自动化系统正常运行的一个原因。有些设备发生故障后,由于缺乏备品备件而一时无法修复,这对进口设备尤为明显。如果由原产品供应商修理,则时间长、费用高,特别是有的产品已更新换代而根本无法得到备品备件,造成了这些设备的检修十分困难,从而导致这些设备长时间处于瘫痪状态,影响了自动化系统的正常运行。 6、控制、维护、管理三个技术领域发展极不平衡。控制领域的自动化与信息化的发展相对最早,但是现有的管理自动化系统大多只处理财务管理、人事管理、物料管理等,很少涉及技术管理。维护领域的自动化与信息化发展时间最晚,目前只停留在计划维修和事后维修阶段,也即只处于手工化阶段。只是在90 年代中期以来,国外才开始研究状态维修、预知维修、远程维修等技术,而在我国,则仅处于开始阶段。 7、工程自动化建设投入不足 一般水闸工程一套自动化控制系统约需经费 60~100万元,泵站工程约需120~200万元, 该项经费在年度维修经费中是无法解决的,管理单位仅能借助加固改造的机会来实施,与水利现代化的建设不适应。 二、对水利工程自动化发展的建议 1、选型应以一两种成熟、定型的系统为主 当今的计算机技术飞速发展,从理论上说,任何复杂的控制功能均不难实现,但是作为一个完整的控制系统,需要许多不同模块的搭接和组合,有许多技术和工艺要求及手段。因此,作为一种先进、成熟的技术,可以大胆地推广采用,以利于工程管理水平的提高。在系统的选型中尽量与有技术经济实力的单位合作,采用成熟的、定型、经过实践检验的控制系统,这样才能保证先进性与可靠性的统一。选用的系统平台不宜太多,在系统开发的初期就要考虑到与其他系统的集成和统一管理等问题。 2、加大软件系统的开发投入,提高自动化系统的整体效能自动化装置本身就是一个软硬件互相配合的体系,其实现了对电器设备的自动控制, 提高了反应的速度和操作效率, 但是要实现更高层次的应用,还必须加大软件系统的投入,以多个自动化装置的状态数据为基础,通过合成和综合数据分析处理,得到合理的运行方案再应用于每个自动化装置的控制,从而提高整个系统效率。相关软件系统包括水情、工情、建设管理等基础数据库,枢纽调度控制模型、水利工程运行监控调度管理系统、防汛指挥决策支持系统等。 3、改变传统观念,坚持以计算机为主的管理模式 传统的观念是人们在长期工作中形成的,许多人认为计算机监测的数据没有常规仪表可靠,控制没有手动可靠,有的人甚至觉得计算机不过是一种摆设而已,实际上计算机提供的信息比常规仪表更为准确,在对数据的综合处理和控制上,更具有无可比拟的实时性和准确性。当然,改变这种观念是一件长期的事,贵在坚持。 4、采取多种渠道筹集资金,加快工程自动化建设 根据所管工程情况编制工程自动化建设规划。全处统筹考虑,合理调度年度维修经费, 集中使用,同时继续以工程加固改造带动自动化建设,逐步实现工程自动化管理,适应工程管理现代化的要求。 5、把控制、维护、管理三个功能集成为一个整体。今后,随着生产技术的发展,还可能把更多的功能集成起来。把整个企业的各种信息有机地组成一个统一的系统。自然,在一个信息集成系统中,必须保证信息的统一性、协同性、互操作性,妥善解决信息的矛盾与冲突。必须提高整个系统及其各个组成部分的智能度,即要实现检测智能化、操作智能化、 决策智能化。 6、在一个庞大的集成系统中,部署分布必须合理,包括任务分布化、智能分布化。集成与分布相结合才能使各个部分尽职尽责、保质保量、安全可靠,整个系统分工明确、信息互通、运行有序,从而使整个系统在整体上获得最优的性能(质量)、可靠性(可利用率)和效益(经济效益和社会效益)。 7、及时加强技术培训,不断提高运行管理人员的素质 计算机的使用可以扩大监控面,提高设备效能和工作效率,同时需要高素质的管理人员。 因此,及时或提前进行技术培训,不断提高运行管理人员的技术水平,对发挥微机监控系统在泵站中的作用,进而充分发挥水利工程的整体效益有着及其重要的意义。 三、 结语 总而言之,在考虑综合自动化系统时,应加强与其他科研单位间的信息交流,吸取国内外的先进经验,结合自身实际,因地制宜,力求实用,避免少走弯路,以提高自动化系统的经济效益。同时应积极采用新技术、新工艺、新产品,为其可靠运行及其功能的正常发挥创造条件,进一步提高安全有效的运行水平。
电力工程施工论文篇1 1研究背景 电力工程中的施工技术。由于电力工程的分布范围较为广泛,因此在建设过程中时常因不同地质条件的约束而影响到地基结构的稳定性,在此情况下则需对地基土质进行相应处理,结合地基土质的实际情况采取与之相适应的土建施工技术加以处理,以此改善地基土质性能、增强地基结构的稳定性。就电力杆塔土建项目而言,电力杆塔的自重大、结构体系庞大,如若地质性能不达标,则会影响杆塔地基的牢固性,如若没有采取相应措施加以完善,那么在杆塔施工及后续使用过程中则极易收到外界不稳定因素的影响而出现倾斜、倒塌等问题,如此一来不仅会影响电力工程的运行质量,严重时还会引发安全事故,造成人员伤亡等现象。基于此,在电力工程土建施工中应重视地质问题的有效处理,及时改善不良地质,提高地基结构的性能指标,确保电力工程基础施工项目的质量[1]。一般情况下,电力工程地质优化措施同土建加固方式相同,常见的地质处理技术有灌注桩夯实地质法,但需要注意的是,为了保证地质处理的有效性,确保土建施工质量,在电力工程施工中应依照实际情况选择针对性地质处理方法进行操作,强化地质处理技术的适应性。 2电力工程施工中的技术问题 地质改善技术缺陷。在电力工程施工中,想要保证工程结构的稳固性,应对施工区域内的地质条件进行全方位分析,并对其进行相应处理。然而,根据电力工程土建技术的操作情况来看,部分电力工程的土建施工技术的操作水平不高,对于地质条件复杂及特殊地质等情况,无法进行有效应对,导致地质改善效果不佳,施工地基的性能指标达不到电力工程的建设标准。另外,在以岩石为主的地质条件下,岩石空隙较大、稳定性差,并不利于施工人员直接采取土建施工技术开展具体操作,就以往常见的浆液浇灌法来说,由于浆液浇灌较为集中,其作用力大多倾向于地质中一小部分的土体结构,无法对整个施工区域的地质进行有效改善,进而会影响到电力工程基础施工的质量,尤其对特殊及复杂地质的电力工程而言,更是在一定程度上增加了施工难度。防水技术缺陷。地下水位及水文地质条件也是影响电力工程土建施工技术操作质量的重要因素。在水文相对丰富的地质区域中,电力工程的桩基结构和土体在长时间影响下极易被地下水腐蚀,进而会降低工程地基结构的稳定性,影响整体电力工程的施工质量[2]。因此,为了降低水体对电力工程整体质量的影响,需要在土建项目施工中采取相应的水体防护措施加以处理,但传统单一的排水技术无法已经无法满足当前大规模电力工程的防水处理要求,虽然排水技术能有效排出积水,但土体本身含有一定水分,在处理环节仅将地下水排出无法增强土体结构的强度性能,还容易埋下安全隐患,影响电力工程的正常运营。 3应对的措施 全面改善地质施工技术。地质施工技术的应用质量是保障电力工程整体结构稳固性的关键,在全面提升电力工程土建施工技术的过程中应优先开展地质施工技术的改善工作,切实做好工程基础保障工作。针对地质环境特殊、山体结构复杂的施工环境,应加强现代化工程管理意识,有效利用换填土等现代化技术对区域地质进行处理。在对施工地质进行处理时,施工人员应对现代化换填土技术进行充分了解,确定其同传统单一的换填土法的区别。在具体操作过程中,电力工程施工人员应先整平施工场地,然后依照技术操作标准铺设一定厚度的卵石层,借助卵石层对复杂、特殊的地质结构进行空缝填补,以此增强区域地质的强度性能[3]。完成卵石层的铺设工作后,施工人员需将砂砾、细土混合料均匀铺设至卵石层上,进一步将卵石层的缝隙予以填充,如此一来通过双层换填方式改善不良地质,加强电力工程土建结构的性能参数,全面提升电力工程土建施工技术的操作效果。防水技术的应用。基于地下水位对电力工程的影响,在对电力工程土建项目的防水技术加以提升时,应先做好地质勘查工作,充分了解地下水位的变化情况和地基含水量等基本信息,同时结合实际情况对防水技术进行综合选择。施工人员可将传统排水技术同现代化防水技术相结合,由此在提升电力工程土建结构对水体的防护能力。对于地下水位上涨幅度较大的区域,施工人员可在合适位置设置暗渠或排水沟,及时将地下水和积水进行排出,避免水体继续上涨侵蚀地基钢筋,以防持续性降低地基结构的强度性能。在此基础上,施工人员可有效应用挤密法控制地基土中的水分,通过规范化操作将土体内含有的多余水分挤出,进而增强土体密实度,提升土建结构的稳固性。需要注意的是,在采取挤密法实施操作时,施工人员要合理控制操作时间,以防时间过久导致土体水分过于流失,也要防止时间太短水分存留过多的问题。另外,完成挤密操作后,还应对土体中的含水量进行详细检测,确保地基土质的各项性能参数均在标准范围内,以此强化防水技术的提升效果,充分体现出挤密法的效用价值。提升浇筑施工技术。地基浇筑施工技术的应用质量是评价电力工程土建项目施工质量的关键指标。当前,电力工程呈大型化、规模化方向发展,而基础设施的安装操作是保证电力工程长效运行的基础,而这类基础设施的安装及电力工程土建项目的施工作业都以混凝土结构为基础方能顺利开展施工操作。为了保证地基结构的施工质量,在电力工程土建项目施工中,混凝土浇筑作业需要一次性连续浇灌,由此才能强化地基结构的整体性,确保混凝土的浇筑质量。鉴于此,在电力工程土建项目施工中,施工人员要根据电力工程的质量标准、土建项目的设计指标、结合现场实际情况明确混凝土浇筑要求。在此基础上,选择合适的混凝土原材料进行严格配制,保证混凝土混合料的配制比例符合工程设计指标,确保混凝土混合料的各项性能均能满足电力工程土建项目的施工要求[4-6]。在实际浇筑环节,施工人员要严格控制混凝土的浇筑速度和振捣时间,以便有效应对突发状态,避免影响到混凝土的浇筑质量。此外,施工人员在开展电力工程土建混凝土浇筑施工技术时,应确保施工环境同混凝土浇筑技术、工序的相适应性,由此才能有效把控施工因素,减少不良因素对电力工程土建混凝土浇筑项目的影响,切实将电力工程施工技术质量管控工作落实到位,为顺利完成电力工程土建项目的施工任务提供可靠保障。 4结语 电力工程施工的重要环节中,施工技术是工程建设的第一生产力,在当前电力工程不断扩大建设规模的经济环境下,建筑企业应重视施工技术的有效应用,加强现代化工程建设意识,充分认识到施工技术对整体电力工程结构的影响,强化电力工程土建项目施工技术水平的提升。在工程建设环节,应以增强电力工程施工质量为目标,通过综合分析明确土建项目的施工技术操作要点,在传统施工技术的基础上有效结合现代化施工技术增强电力工程土建项目各施工技术的应用效果,全面提升各项施工技术操作水平,为电力工程长效运营提供可靠的基础保障。 作者:秦方迪 单位:江苏省送变电有限公司 电力工程施工论文篇2 因此,在建设火力发电厂时,必须建立健全的安全管理体系,对整个工程的施工过程进行有效的控制,通过对现有工程施工安全管理的分析,可以有效地解决施工中存在的潜在安全隐患,优化设备配置,减少工程造价,提高施工效率,符合现行建筑施工安全规范的要求。在研究过程中,需要以电力企业安全管理的角度出发,对影响电力企业安全管理的因素进行了分析,制定合理有效的安全管理办法。 1火力发电厂建设中的安全隐患分析 火力发电项目是一项系统性的建筑工程,其建设过程涉及到多个方面的协同与合作,除施工单位的施工组织安排以外,还包括施工单位的具体施工和第三方验收。与此同时,由于火电机组工程量大、工程设备多、结构复杂、投资费用高、工期长等特点,使得火力发电土建工程施工安全管理工作的难度较大,其影响因素主要有以下几个方面。 1.1管理因素作为电力建设“业主”的火力发电厂,其管理体制的失败将导致一系列的安全隐患。施工单位以业主提供的工程量清单为基础进行建设,即便是在中标后拿到了承包权,但作为建筑公司依然拥有对项目施工方案的绝对控制权。由于工作人员的随意性、操作人员素质低、没有资格的人员进入、监督管理不到位等原因,因此必须本着对项目负责的态度,对建设单位进行有效的资质审核。 1.2安全投入建筑工程吊装设备、人员安全防护措施、工地警告标志等,施工单位聘请、基坑工程施工、防雷击、易燃易爆物品的管理等,因安全投资不足而造成的安全风险。 1.3工序因素火力发电厂的建筑工程量很大,种类也很多,而且各个项目都是相互联系的,所以在工作的时候,要对作业区域进行合理的划分,对基坑的安全进行保护,这些都是非常复杂的,所以为了确保工程的安全,施工单位必须严格执行每个项目的内部施工程序,并确保各个项目间的工作程序。但是,由于施工人员对这一环节的重视程度不够,没有严格按照设计的工艺流程来进行操作,不但会造成工程质量问题,还会触发安全事故[1]。 1.4技术因素在火力发电厂的土建工程中,现场施工是保证工程质量、安全的关键。先进的施工工艺不但在成本控制、工程效率上得到了提高,而且在施工的安全性上也得到了提高。因此,采用先进的施工工艺既能减少工程造价,又能加速项目的工期,保证工程质量,又能保证施工的安全。先进的施工技术保证了建筑的安全,一方面可以减少对施工场地的环境要求,另一方面可以减少工程质量不合格的可能性,防止重复的返工和整改造成的安全风险。 1.5监理因素工程监理不仅要监督项目的质量,还要监督项目的建设安全。除规范工程建设项目的常规施工,在施工单位变更工程量清单时,特别要注意相应的施工管理方案,为了保证工程建设的安全,必须对潜在的安全隐患进行排查,并各方协调共同给出合理的解决方案。 2火力发电企业建设安全管理对策研究 2.1优越的管理体制(1)审核建筑工程单位的资质。首先是为投标阶段做好准备。近年来,随着我国建设项目数量的迅速增长,在巨大的利益驱动下,大量的工程项目公司应运而生,但由于缺乏健全的监督体系和信用体系,使得施工企业的资质参差不齐,为使施工程序的标准化、安全性得到最大程度的保证,施工企业要建立自己的诚信数据库,对施工质量、安全进行分级,绝不与缺乏诚信、不正规的施工单位进行合作。(2)建筑前的场地计划。如前所述,火力发电厂的土建工程施工周期长、工作量大、原材料、设备、施工场地多,在施工现场划分场地、调配资源(工程原材料的存储、大型工程设备的进场等方面)都要做好详细的计划,这样才能使工地得到最大限度的利用,减少不必要的人力资源调配,减少工程的安全事故。(3)施工用电管理。如果是临时用电工程,应当按有关规定组织施工,并将其送交有关部门,主要设备、工序应当登记;电源开关柜必须采用一系列的安全措施,如漏电保护等,电线要整洁、美观;在雨季时,要对接地和防雷设施进行检查,并对测试结果进行详细的记录,并作好记录[2]。 2.2先进的施工技术先进的施工技术是减少安全隐患的一种有效途径,因此,施工单位要加强技术研发和培训,尽早掌握先进的施工技术,以提高安全生产的安全系数。例如,改善混凝土结构的施工技术,提高电站建筑物的抗病能力。 2.3便捷的操控设备大型火力发电厂的建设需要大量的机械设备,要减少工程建设中出现的安全事故,一方面要加强对施工人员的工程技术培训,另一方面要增加基础设施购置的投入,方便的操纵装置能减少作业环节,并减少作业失误率。 2.4专业的作业人员很多安全事故都是因为操作者的疏忽或者管理者的松懈造成的,要想加强安全管理,必须对有关施工人员进行完善的专业训练和安全教育,强化安全生产责任制,增强工程技术人员的职业素质与责任意识,掌握突发事件的应急处置技巧,制定应急处置方案,降低安全隐患。 2.5实行必要的奖励和惩罚措施在该项目中,我们将按照里程碑的进度进行分解,将每个月的里程碑进度都细化到每个月的评价节点,并建立严格的进度评估制度,利用经济杠杆的调控功能,保证项目按时完工。 2.6安全监督网络例会在对施工现场进行监控的同时,还要建立安全监控网络,以达到更大范围、更广泛的多方参与,确保工程安全管理的透明性。安全监管网络例会作为一个很好的交流桥梁,传达施工安全文件、政策,了解施工进度、施工中存在的安全隐患,及时发现、处理,并定期进行检查、验收,确保工期的实时监控[3]。 3新型火电厂电气施工的安全保护措施 火力发电厂在进行电力建设时必须在工地周围设置围栏,防护栏可用来保护施工场地,可以避免不相干的人进入工地,以防造成安全隐患和事故等。 3.1本实用新型提供一种技术方案现在的防护栏栅栏的长度是固定的,在使用过程中不能进行折叠,在进行移动或搬运时,栏体所占用的区域很大,不便于移动和运输,从而降低护栏的使用效率,因此本文在火力发电厂的电力建设中,提出了一种安全防护设备。这种应用于火力发电厂的安全防护设备由两个支柱2,栅栏、两个防护网6,所述栅栏包括第二栅栏14和第一栅栏7,第二栅栏14和所述第一栅栏7之间设有两套折叠机构,折页机构可以在使用时将所述栏板折叠从而使得栅栏的面积减小;所述折叠机构包括圆形板11和连接板4,圆形板11与第一栅栏7相连接,当螺杆10的工作末端插入螺钉孔13中之后,第一栅栏7能够被紧紧固定,在所述连接板4上设有旋转轴12,在折叠过程中旋转轴12能够使连接板4绕所述旋转轴12旋转,并且所述联接板4能够垂直放置,在折叠时不会与第一栅栏7发生干扰现象,并且利用旋转轴12使连接片4和第二栅栏14可旋转地连接,第二栅栏14和第一栅栏7之间由两个组合页旋转地连接;在所述连接板4的内侧设有螺孔9,圆形板11的表面设有带螺纹的开口13,螺杆10位于所述螺钉9的内侧,螺钉10能够锁定所述展开的防护栏,提高所述防护栏使用期间的稳定性,螺钉10的工作端部穿过带螺纹的开口13的内侧,并且在第一栅栏7的前面安装有圆形板11,并且螺钉10和螺孔9之间用螺纹连接。采用此种折叠机构,能方便地将围栏上的栏板折叠起来,在搬运时可以缩短栏板的长度,折叠栏板可以减小栏板的面积,使得搬运或搬运时更为方便[4]。装置构造原理如图1、图2、图3所示。图1,图2,图3中:1、固定件;2、支柱;3、警示贴;4、连接板;5、内框;6、防护网;7、第一栅栏;8、固定板;9、螺孔;10、螺杆;11、圆板;12、转轴;13、螺纹口;14、第二栅栏。 3.2本实用新型的工作原理与操作程序本实用新型设备使用时,手持螺杆10向外旋转,随后螺杆10的工作端部与螺纹孔13分离,并将其自由端沿旋转轴线12向下旋转90°,此时可以绕着所述合页旋转所述栏体上的第一栅栏7,可使第一栅栏7与第二栅栏14折叠在一起,然后所述栅栏可以被移动或者运送,在需要时将栏体上第一栅栏7打开,然后根据以上所述的反向操作可以将第一栅栏7打开并锁住,这样就可以使用防护栏了。在防护网6受损时,将紧固板8的螺栓拧下,然后拆卸防护网6上的内框架5,然后,根据以上的反向原理,将新的防护网6上的内框架5进行安装。 4结语 总之,在进行火力发电企业的电力建设中,要根据实际施工情况,制订一套完善的安全管理方案,提高施工员工的安全意识,并对整个施工过程进行监控,以消除安全隐患,确保工程施工的顺利进行。 作者:李刚建 单位:四川广安发电有限责任公司 电力工程施工论文篇3 一、注重水利工程中的电力施工实际,阐述了地基施工的基本方法 在水利工程的电力施工过程中,地基施工是整个工程中最首要也是最重要的基础环节,高效的地基施工技术与优质的地基施工质量能够为后续的施工过程提供坚实保障。因此,在该书的开篇章节便对电力施工的地基施工技术及工艺流程进行了综合阐述。具体而言,地基施工包括导截流施工、基坑排水、地基开挖、爆破施工、岩基处理、土基处理等多个工程环节,且各个环节之间的衔接顺序与处理方式均会对后续的建筑过程带来显著影响。该书通过理论知识讲解的方式对各个地基施工流程及应用技术进行了细致剖析,可有效辅助读者构建知识体系、了解技术概要。 二、考虑水利工程中电力施工的业务场景,讲解了不同情境下的施工方案 在实际水利工程的电力施工阶段,针对不同的施工业务场景,工程人员常需要采用不同的施工方案及施工工艺,以充分应对不同场景下的业务需求与任务要求,如土石坝施工、混凝土坝施工、隧洞施工等。该书对不同情景下的电力施工流程进行了细致讲解,并针对性地阐述了各场景下电力施工技术的发展前沿。以混凝土坝施工为例,该书对工程所使用的混凝土生产与运输、模板施工、钢筋施工、脚手架施工、常态混凝土坝体施工、混凝土特殊季节施工、混凝土施工质量控制、混凝土坝接缝灌浆、混凝土坝温度控制等工程技术核心内容进行了展开讲解,为实际施工过程提供了重要的技术参考。 三、探讨水利工程中电力施工的细节流程,分析了具体的工程施工技术 该书对水利工程中电力施工的细节问题进行了拓展性探讨,并对具体的施工工艺及施工技巧进行了全面分析。例如,在水电站厂房的建设过程中,下部混凝土结构施工与上部结构施工会采用各不相同的施工方法,且对施工顺序有严格要求,这需要受到水利工程施工人员的重点关注,以保障工程的施工质量。综上,水利水电工程是现代社会建设与发展中必不可少的一类重要工程,其在保障水利电力资源调配、实现水利电力资源管理、完成勘测规划任务等多个方面具有重大意义。因此,该专业学生、研究人员及相关从业者应进一步加大对施工技术的研究与拓展,并逐步实现技术的升级与创新,为我国水利电力工程领域的发展做出实质性贡献 作者:陈磊 单位:重庆涪陵电力实业股份有限公司
地下建筑工程论文:地下建筑工程防水技术研究 【摘 要】针对吉林油田地下建筑工程防水的实际情况,分析某些防水施工技术的相关工程做法,提出一些新的防水材料和防水施工技术,运用于地下工程建设中,希望能给地下工程的设计者与施工技术人员带来某些技术上的参考。 【关键词】地下建筑工程;防水;混凝土 随着国家经济的振兴,建筑业也在突飞猛进的发展,地下工程建筑也随之越来越多:隧道、涵洞、地下停车场、地下游乐场、地下商场等等。这些地下建筑除了可靠的结构外,还须做好工程防水,地下工程的防水不但关系到结构耐久性,还关系到建筑使用功能的好坏。随着技术的更新而不断改进。即使有了一些防水施工技术,但还是有很多地下工程在正常使用过程中出现渗漏水的现象,有些严重的甚至导致了使用功能的中断。为了吸取这些失败的防水技术教训,在吉林油田的地下工程建设中,我们不管是设计部门还是施工单位,都应该对地下工程防水引起特别的重视。本文就对地下建筑工程防水技术进行研究讨论。 1、吉林油田地下工程现状 现在油田地下工程主要有:地下车库、地下电梯井、地下商贸、地下或半地下泵房、储油池、阀池、污水池、检修井等等。其中有部分地下建筑不须做防水,其它多数均须做好防水,而且多数地下建筑的防水等级须达到二级乃至一级,以保证使用功能的正常运行。 2、地下工程防水原则 地下工程防水设计应遵循:防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理的原则。应做到定级准确、方案可靠、施工简便、耐久适用、经济合理。 3、油田地下工程常用的防水做法 1)防水混凝土防水 这种防水做法一般须配合卷材防水、防水砂浆或者防水涂料进行防水。结构设计时须注意:结构层厚度不应小于250mm;裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通;钢筋保护层厚度迎水面不应小于50mm,混凝土垫层强度等级宜为C15, 厚度一般为100mm。 结构防水施工方法简单,保证混凝土应连续浇筑,少留施工缝,当需留设施工缝时,须配合相关标准图集选择好合适的位置即可,这里不再详述。 2)卷材防水 卷材防水选用的卷材为高聚物改性沥青类防水卷材或合成高分子类防水卷材,卷材及其胶粘剂应具有良好的耐水性、耐久性、耐刺穿性、耐腐蚀性和耐菌性。卷材防水适用于经常处在地下水环境,且受侵蚀性介质作用或受振动作用的地下工程,保温层一般用于室外冻胀层以上的部分,该做法防水等级基本能达到一级。 卷材防水施工应注意:防水层基层应平整牢固、清洁干燥,阴阳角处应做成圆弧或折角,并应符合所用卷材的施工要求;卷材接缝必须应用材料相容的密封材料封严;铺贴卷材严禁在雨天、雪天、五级及以上大风中施工,冷粘法、自粘法施工的环境气温不宜低于5℃,热熔法、焊接法施工的环境气温不宜低于 -10℃。施工过程中下雨或下雪时,应做好已铺卷材的防护工作。但是由于设计时,对于一些施工中的细节问题没有加以明确说明,可能就出现了施工中卷材接缝不好,或者防水混凝土墙体变形缝处理不当,也造成了防水效果不佳。因此,施工中加强施工组织管理,合理安排施工顺序,严格按照相关施工规则进行施工,是保证做好地下工程防水的关键所在。 3)防水砂浆防水 防水砂浆包括聚合物水泥防水砂浆、掺外加剂或掺合料的防水砂浆,宜采用多层抹压法施工。防水砂浆适用于地下工程主体结构的迎水面或背水面,不应用于受持续振动或温度高于80℃的地下工程防水。保温层一般用于室外冻胀层以上的部分。聚合物水泥防水砂浆厚度单层施工宜为6mm~8mm,双层施工宜为10mm~12mm,掺外加剂或掺合料的水泥防水砂浆厚度宜为18mm~20mm。 施工时应注意:基层表面应平整、坚实、清洁,并应充分湿润、无明水;施工前应将预埋件、穿墙管预留凹槽内嵌填密封材料后,再施工水泥砂浆防水层;基层表面的孔洞、缝隙,应用与防水层相同的砂浆堵塞抹平;不得在雨天、五级及以上大风中施工,冬期施工时,气温不应低于5℃,夏季不宜在30℃以上或烈日照射下施工;水泥砂浆防水层终凝后应及时进行养护。 4)涂料防水 涂料防水层包括无机防水涂料和有机防水涂料。有机类涂料主要为高分子合成橡胶及合成树脂乳液类涂料。无机类涂料主要是水泥类无机活性涂料,水泥基防水涂料中可掺入外加剂、防水剂、掺合料等,水泥基渗透结晶型防水涂料是一种以水泥,石英砂等为基材,掺入各种活性化学物质配制的一种新型刚性防水材料。它既可作为防水剂直接加入混凝土中,也可作为防水涂层涂刷在混凝土基面上,大大提高混凝土的密实性和防水性。聚合物水泥防水涂料,是以有机高分子聚合物为主要基料,加入少量无机活性粉料,具有比一般有机涂料干燥快、弹性模量低、体积收缩小、抗渗性好的优点。 这些新材料均具有良好的耐水性、耐久性、耐腐蚀性及耐菌性,无毒、难燃、低污染,轻质、高强、易加工且环保,达到生态节能,低碳减排的目的。 4、预埋穿墙管防水做法 地下工程中,一般有很多预埋管线,做好预埋管线的防水,对工程的防水起到非常重要的作用,预埋管穿墙做法分三种:翼环式穿墙管防水构造、柔性穿墙管防水构造和刚性穿墙防水套管构造。 5、后浇带防水构造技术 后浇带是在地下工程不允许留设变形缝,而实际长度超过了伸缩缝的最大间距,所设置的一种刚性接缝。 后浇带的施工应在两侧混凝土干缩变形基本稳定后进行,混凝土的收缩变形一般在6周后才能基本稳定,在条件许可时,间隔时间越长越好。 后浇带采用补偿收缩混凝土,补偿收缩混凝土是在混凝土中加入一定量的膨胀剂,使混凝土产生微膨胀,在有配筋的情况下,能够补偿混凝土的收缩,提高混凝土抗裂性和抗渗性。采用补偿收缩混凝土时,底板后浇带的最大间距可延长至60米,超过60米时用膨胀加强带代替后浇带,加强带宽度为1~2m,加强带外用限制膨胀率大于0.015%的补偿收缩混凝土浇筑,带内用限制膨胀率大于0.03%、强度等级提高5MPa的膨胀混凝土浇筑。 后浇带的宽度主要考虑:一是对后浇带部位和外贴式止水带的保护,二是对落入后浇带内的杂物清理,三是对施工缝处理和埋设遇水膨胀止水条,故后浇带宽度宜为700~1000mm。 6、小结 依据国内相关地下工程的规范规定,对地下工程防水技术研究,形成出版了《地下建筑防水构造》吉J2011-020图集,以供今后的地下防水工程设计和施工使用。方便设计和施工,加强环境保护意识,重视结构耐久性,大力发展先进可靠的防水施工技术,优先采用环保可靠的防水材料,逐步运用于地下工程的建设中,为国家地下工程建设事业尽一份应有的力量。 地下建筑工程论文:防水措施与高层地下建筑工程施工技术的研究 摘要:近年来,我国经济突飞猛进的发展,建筑行业作为我国的支柱性产业也有着更大的成就,它加快了城市建设的步伐,使我国正式进入到国际化的行列之中。但是,作为21世纪的中国,利用地上面积进行基本建设已不能满足节约土地资源和城市化的要求,能够最大限度的开发利用地下资源是我们目前关注的热点问题。地下建筑工程长期处于潮湿的复杂的环境之中,对于它的建设是一项极其复杂的工程,本文以具体的实例从地下建筑工程施工技术和采取的防水措施等方面进行具体阐述,希望会为某些相类似的工程项目提供一些参考。 关键词:建筑工程;施工技术;防水措施 前言: 高层建筑地下室结构是伴随我国建筑行业的发展出现的一种结构形式,它大多是由钢筋混凝土的构件相互连接组成的,由于地下室结构长期处于被水包围潮湿的环境当中,组成结构中的钢筋很容易被锈蚀,而混凝土结构的钙也大量流失,最后会导致整个结构遭到破坏,影响了整个建筑物的稳定性和使用寿命。因此,为了提高地下建筑结构的抗破坏性,本文将对地下室结构进行施工技术和防水措施方面的研究。 工程基本情况 某高层住宅小区工程结构形式为框架—剪力墙结构,总建筑面积为21500㎡,其中地上建筑面积为11500㎡,地下建筑面积为10000㎡。地下室基础桩采用+400预应力孔桩,层高为5.1m,基础底标高为-5.5m。根据地质勘查资料表明,该地区地下水位雨季时在-4m左右,整个建筑物的大型配套设备包括发动机等均在地下室放置,因此,在这种特殊的环境下,此地下室对防潮、防渗的要求级别特别高。那么,在对此进行施工中,要精心的组织和施工,以保证建筑地下结构防水取得更好的效果。 对于施工技术措施的选择 施工技术措施的选择要根据项目的特点及地质条件全面考虑,本工程因为自身条件的复杂性和特殊性,采用“刚柔结合、防排结合”双结合的原则。具体理解为利用钢筋混凝土结构的自身防水性加上“js”复合防水涂料双结合的施工技术。 钢筋混凝土结构自身防水 钢筋混凝土结构自身防水是指在混凝土拌制形成过程中加入防水剂或者是水泥膨胀剂,使结构不仅在具备承重、维护和抗渗的作用上,还大大提高了自身的防水性能。 (2)“js”复合防水涂料的解释 此种材料是以水泥和丙烯酸酯等聚合物乳液做为主要材料,在拌制中加入外加剂而形成的复合防水涂料。这两种主要材料具有“刚柔结合”的特点,聚合物乳液具有延伸性、防水性,而水泥具有强度高、易于潮湿基层相粘合的特性,当工程对其柔韧性和强度有特殊要求时,可以根据工程的需要对其两种材料的比例加以调整,最终达到理想的效果。 防水施工工艺的流程和做法 在地下室防水施工中,要想达到防水、抗渗的理想效果,首先是要选择好的防水材料,其次是先进合理的施工工艺。另外,对需要进行特殊防水处理的区域,做出详细的防水大样图,以确保达到地下室防水工程的质量等级。 (1)降水与排水施工 此项施工先进行施工放线,施工放线后按1:1进行放坡。将第一层土方挖至设计标高之后,组织人员及时进行边坡的修整,然后进行土钉墙施工,随后开始喷射混凝土面层。由于本工程环境较特殊,地下水位在-4m左右,降水面积和工作量都较大,在地下室防水混凝土施工及养护过程中,根据地下水位分布情况及特点,在底板内共设25个¢350的降水井。做好防水降水的工作,以确保在基坑的底层表面无明水的存在。 浇筑混凝土的方法 先进行基层表面的清理,然后用防水砂浆对基层进行垫平处理,最后进行混凝土浇筑。 ①浇筑底板混凝土:本工程的地下室工程属于大体积施工,在浇筑时,可采用斜面分层的施工方法。采用斜面分层的优点是较好的使用了泵送工艺,提高了浇筑混凝土的效率,减少了混凝土的泌水处理,能够在最大限度上保证上下层混凝土不超过初凝时间。 ②墙柱混凝土浇筑:施工缝处的混凝土表面在下一步施工中,要先用水加以湿润以不能积水又处处湿润为宜,从而确保浇筑的新旧混凝土能够更好的粘结。竖向结构在进行混凝土浇筑时要先进行支模板,在混凝土浇筑过程中,可能会出现竖向结构的钢筋挂浆而使落下的混凝土少浆,导致模板出现烂根的现象,为了避免这种情况的发生,应在大模板底部填入30-50mm厚度的与混凝土同配合比的纯砂浆,在迎水面的平面上,涂抹一遍砂浆,再以比例为1:1厚度为50mm的膨胀水泥砂浆进行涂抹,在进行浇筑时,对于分层的厚度要严格控制在0.5m左右,在浇筑墙体时,每次浇筑的长度控制在30m以内,以连续性浇筑为基本原则。 ③顶板混凝土浇筑:混凝土浇筑之前,同样是先进行清理和湿润,浇筑采用的工具为平板振动器振捣,方式为“交错式”振捣。在振捣过程中,振捣棒的移动距离控制在300mm以内,振捣原则为“均匀振捣、防止漏振”,每一次移动插点应把握好时间,以不出现气泡、表面出现灰浆为准。在振捣过程中,要尽量避开电盒、预埋件等,以防止为后续的工作带来不必要的麻烦。 ④注意事项:防止混凝土施工应以连续浇筑、少留施工缝为原则。如不能避免,需留置水平缝时,应在缝处加设一圈宽为300mm的钢板止水带,并对其进行及时浇筑。如需留置垂直施工缝时,在缝处加设一竖直方向的宽为300mm高为墙高的钢板止水带,并对其进行及时浇筑。如在施工缝处采用的不是钢板止水带,而使用遇水膨胀橡胶妮子止水条时,一定要保证止水条安装位置的准确性。 四、“js”复合防水涂料涂覆的方法 本工程对“js”复合防水涂料涂抹的程序是:首先待地下室外墙维护结构施工完成后对地下室外墙面上涂抹防水涂料,之后再将“js”复合防水涂料抹在墙面上,最后对此种材料进行保护措施。具体的做法是:待基层干燥后,组织人员对墙面进行清理找平,在保证基地标高准确的前提下,涂抹一遍水泥胶,水泥胶的厚度要按照实际的需要进行控制,不可过多也不能过少,在“js”复合防水涂料的涂覆有两个基本的施工要点: (1)配合比的控制:配合比的控制对此防水涂料起着至关重要的作用,它是采用液料和粉料以1:1.5的比例混合而成,调配过程是在搅拌液料过程中加入粉料,全部调配完成之后还要使用机械搅拌约5分钟时间。 (2)涂覆要求:用刷子或滚子进行涂覆,涂覆的顺序是为:下层涂覆、中层涂覆、上层涂覆。涂料在涂抹过程中要随时进行搅拌以防止涂料出现沉淀,影响涂覆的效果及质量,涂覆过程中,用力要均匀,不能有局部薄或者厚的现象,涂料及基层之间要保证粘结密实,不能留有气泡。上一层的涂覆时间要以下一层的涂层不沾手时为准。 五、各部位防水施工 (1)大面积的防水施工的方法:底板及墙侧面的施工属于大面积防水施工,操作时首先是清理基层表面,之后再基层表面涂刷水泥胶为0.3mm,在水泥胶干燥之后,涂抹“js”复合防水涂料,涂抹应水平竖直纵横交错的涂刷,全部涂刷完成之后再面层抹一层粗砂,以保证防水效果。 (2)后浇带的防水施工:如果正常王城了“js”复合防水涂料后,为了提高防水能力,可以再加设一道宽为2.1m,厚为2.8m的sbs改性沥青防水卷材,其长度尺寸为底板加剪力墙高度,此道工序完成后,回填砂垫层,从而达到更好的保护效果。 结束语:目前我国对于地下建筑工程的开发越来越多,对地下建筑工程的需求也也越来越高,而地下建筑工程的防水施工质量是影响建筑工程安全性和使用寿命的关键性因素,因此我国的建筑专业人员将继续致力于地下建筑防水施工质量的研究当中,创造出防水功能更强的建筑工程。 地下建筑工程论文:试论地下建筑工程的基础技术 摘要:随着城市化进程的加快,城市建设快速发展,城市规模不断扩大,城市人口急剧膨胀,许多城市都不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通阻塞、基础设施落后、生态失衡、环境恶化等城市病,给人们居住生活带来很大影响,也制约城市经济与社会的进一步发展,成为我国现代城市可持续发展的障碍。在这样的背景下,我国城市地下空间发展由九十年代前的人防建筑工程建设转变到九十年代以“城市可持续发展”为目标的地下空间开发利用的发展战略上来。 关键词:地下 建筑工程 施工 展望 在我国随着我国城市化进程的不断发展、进步,人民的物质生活水平的不断提高,城市出现了用房拥挤的情况,开发地下建筑工程已成为城市发展壮大的必然,也是一个城市发展的亮点。苔罗阿尼先生认为:所谓地下建筑工程是指在开挖深度不到6m时,单凭经验施工也不会遭到失败,即使地基土质略差,用一般方法也能安全施工。在设计中过分保守是不经济的。另外,如果深度大于6m,需要涉及到土力学方面的一些问题。根据一些专家的建议,处理开挖时挡土墙周围地基的稳定问题。 一、地下建筑工程的关键技术 我国在地下空间开发过程中,发展了非常成熟的地下建筑工程技术,其中具有代表性的是下列三项技术。 明挖技术(基坑技术)随着我国地下空间的发展,地下建筑工程建设项目的数量和规模也迅速增大,产生了大量的深基坑建筑工程,并形成了种类齐全的多种基坑围护开挖技术。从支撑技术上形成并发展了重力式、支撑式、土锚式、土钉式等多种技术,从围护工法上形成并发展了简易围护墙法、木板桩法、钢板桩法、钢管桩法、灌注桩法、地下连续墙法、逆作法(又叫盖挖法)等多种工法。基坑建筑工程的设计理论、计算方法也得到不断改进,基坑建筑工程的设计规范也有一定的发展。 九十年代以来,基坑建筑工程规模不断加大,深度不断加深,与建筑物等已有设施距离越来越近,推动了深基坑建筑工程的设计向更高水平迈进,使我国基坑建筑工程的设计施工进入环境设计阶段,促进了时空效应基坑工法的生产与应用,并达到国际领先水平。 该方法考虑时空效应,科学地利用土体自身的控制地层位移的潜力,以解决软土深基坑稳定和变形问题。这种方法的主要特点是设计与施工密切结合。在设计中,设计参数(如被动区水平抗力系数K)的取值从现场反应来确定;施工中,开挖与支撑的施工工序基本是按分块、分层、分步、对称、平衡的原则制定,并以科学的施工工艺,有效地控制基坑的变形。 暗挖技术(以隧道设计施工技术为代表)在我国,大量的线形地下空间均是以暗挖法形成的。其中两项关键技术,适于软土(岩)地区的盾构法与适于硬土(岩)地区的新奥法(及矿山法)在我国均有较大的应用与发展。 盾构法我国自六十年代研究开发盾构技术以来,已成功地采用盾构施工技术修建了几十条车行和水工隧道,盾构机械装备从早先的机械式盾构、网格挤压式盾构,在引进和消化国外技术的基础上,发展到今天的上压平衡盾构(EPB)、泥水加压式平衡盾构。隧道衬砌设计及计算机理论大致经历了起步阶段(主要是借鉴国外的设计原理进行刚性衬砌设计)、柔性衬砌阶段和目前正在进行的以地层移动理论研究为主的阶段,其集中在对隧道的纵向变形及隧道纵横向内力、变形的影响问题、衬砌厚度偏大问题、管片宽度偏小问题、纵向拼装错缝问题等方面的研究和开发。 在我国大量的地下建筑工程实践中,发展了基础扩大托换、坑式托换、预试桩托换、压入桩托换、打入桩或灌注桩托换、树根桩托换、锚杆静压桩托换、基础加压纠偏法托换、基础减压和加强刚度法托换、化学加固法托换、地下铁道穿越托换和结构物的迁移等门类齐全的多种托换技术,在城市建设和地下空间开发中发挥着不可替代的重大作用。 二、地下空间开发利用展望 随着我国经济、科学技术水平发展、城市化水平的提高及城市可持续发展战略的贯彻,开发利用城市地下空间越来越表现出巨大效益和潜力,我国城市地下空间开发利用必将向现代化、国际化、科学化的方向发展。具体说来,我国城市地下空间开发利用事业将出现下述几个发展趋势: 综合开发利用的趋势。城市地下空间开发利用将不再是满足某一单项功能,将立足于城市的整体建设与功能要求,是多项城市功能的整合共容,如满足交通、商业、供给与环境等的大型综合体。同时,也不再是一种空间形态的孤立,而是由点、线、面、体等多种形态的空间灵活组合贯通的有机的、丰富的空间整体。 规划与设计理论的发展。建立在城市可持续发展与城市三维立体发展的战略思路上,将地下空间作为城市三维发展的一个维度,地下空间规划与设计理论将会逐步充实完善,其将指导城市科学地向地下延伸。 开发技术的发展。我国目前的地下空间开发的土木技术已接近或处于世界先进水平,但涉及到一些关键辅助设备等技术,如机具技术、计算机与电气控制技术、自动化技术等等,与世界先进水平还有大的差距,会影响到地下空间开发的规模与成本,将来随着对引进技术的消化吸收和加大研制开发的投入,将会逐步缩小这些差距。 法规与管理维护越来越完善。不仅有完备的法规、政策及管理措施和先进的维护技术水平,还将形成一整套推动地下空间综合开发利用的实体和管理部门。 环境要求与环境控制将被更加重视,相应技术工艺日益成熟。无人的城市地下空间设施会更加安全、高效,有人的城市地下空间设施会更加舒适、美观,地下空间内环境中的造景、幻境及地面环境模拟等技术会大大发展。同时,将更多地从环境保护、城市景观保护和历史文物保护的角度开发利用城市地下空间。 新工艺与新材料不断涌现。为了降低城市地下空间开发的成本与难度,并适应多种形态的地下空间的组合,满足多种设施功能的交叉与共容,高效、经济的施工工艺将会不断产生,尤其是机械挖掘技术与施工自动化技术会有较大进步。同时,新的建筑装饰材料尤其是地下防水与环境改善的材料也会不断涌现。 地下建筑工程论文:浅谈地下建筑工程施工技术与防水措施 摘要:随着人们对地下空间需求的不断增长,地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大,所以地下工程施工在整个建筑工程施工中越来越重要。本文作者根据自己的实际工作经验,结合工程实例, 主要针对实例中的地下建筑工程施工技术与防水措施作出了相关的阐述分析,具有一定的参考借鉴价值。 关键词:地下建筑工程;施工技术;;混凝土;防水措施 1概述 21世纪是人类大力开发、利用地下空间的世纪,地下建筑工程施工技术已成为学术界和工程界十分关注的热点问题。地下工程长期处于水的包围之中,而水的来源与成分又极为复杂,往往包含很多有害介质,因此地下工程混凝土除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外,还应满足现场实际施工的要求。 下面结合某住宅小区地下工程施工实例,对地下工程的施工关键工序及重要节点处理方法进行了系统的阐述。该地下工程为局部三层,现浇钢筋混凝土框剪结构、桩筏基础,防水设计等级为一级。 2 地下建筑工程施工技术 2.1地下工程底板 2.1.1施工工艺流程 抄平放线 承台及柱基基坑(含集水井基坑)和墙基基槽石方挖掘(含破墩头) 砌砖模承台底、坑槽底和底板底混凝土垫层浇筑 抗拔锚杆施工 地下工程底板防水层施工 底板钢筋安装地下工程外墙及集水井模板安装 底板混凝土浇筑 混凝土养护。 2.1.2主要施工技术 地下工程分为南北两个施工区,即后浇带以南为A区,以北为B区。每个区各安排一个铁工队、一个木工队和一个混凝土工班同时进行施工(若不能一次性提供地下工程基坑供基础及底板施工,则每个施工区也只能安排各主要工种各一个施工队施工)。 (1)按地质报告,基坑底全部为中微风化岩,故承台及柱基基坑和墙基基槽的挖掘,按业主要求,采用爆破的方法为主,局部用凿岩机修整为辅,再用钩机挖运为主,人工修整、清运为辅,A(B)区由西(东)往东(西)、逐段爆破、铲运,再用风镐修整;凿掘宽度为:承台及柱基基坑和墙基基槽凿宽为原设计宽度每边加砖模厚度再加220mm;所有基础的基坑和基槽最少凿深均为原设计基础底深度再加130mm。 (2)平整底板基面:用掺5%水泥的石屑回填夯实底板板底,再浇C15混凝土垫层100mm厚;承台底及柱基坑底和墙基槽底,湿透水浇C15混凝土,并用平板振动器振实,如基坑超深超过20cm,则先用振动棒振捣密实,再用平板振动器来回拖振不少于三遍。垫层浇完6h后不超过12h即要开始进行淋水养护,每天不少于4遍,连续养护不少于7天。 (3)底板混凝土垫层养护3天后,A(B)施工区由东(西)往西(东)按由深到浅,按承台柱基墙基(个别为地梁)板墙柱的顺序安装底板钢筋(含防雷焊接及水电预埋和后浇带止水钢板、收口易铝板安装)。绑扎底板钢筋时,按设计规定的主方向,下层主方向的板筋在下、次方向的在上,上层则次方向的板筋在下、主方向的在上。承台、墙柱基钢筋保护层,按设计要求的厚度全部采用塑料保护层垫块,每平方米不少于4块;而板面筋则用Ф14@1000×1000“凳仔”筋支撑牢固,“凳仔”筋支承在板底筋之上,不允许直接支承在板底防水层上,以防渗漏。 2.2底板模板安装 底板混凝土工程量大,但根据我公司曾施工过的同类工程,并按有关大体积混凝土的定义,该工程底板尚不属于大体积混凝土结构,即为了节省投资及赶工期,没必要采取混凝土内埋管通水降温的措施,为了防止产生温度及收缩裂缝,施工中采用下列措施: (1)与混凝土公司密切协商,选择好原材料,建议粗骨料采用东升石场级配良好的5~30mm粒径的碎石,含泥量不超过0.5%,针片状含量低于5%;所用中砂(河砂)的平均粒径为0.4mm,含泥量不大于1%。采用上述材料配制的混凝土,要求坍落度为160~180mm,初凝时间4~5h,强度(含抗渗强度)符合设计要求。 (2)浇筑底板混凝土时,每个区用2台混凝土泵由东往西按业主及设计要求,分两次浇筑底板混凝土,即首次用非抗渗的C35浇筑底板板底以下承台、基坑及基槽的混凝土,分层浇筑振捣密实并扎完底板板筋验收合格后,再用C35、S12抗渗混凝土浇底板板混凝土。每次浇筑都按规定的浇筑方向及循环浇筑步距,24h连续分层浇筑,同时用塔吊吊送混凝土辅助浇筑,加快浇筑速度,防止出现冷缝。分层浇筑每层厚度不超过30cm,浇筑上下层混凝土间隔时间不超过2h(按1h控制),使混凝土水化热易于散发到大气中去,保证浇筑后的混凝土温度分布比较均匀。 (3)浇筑完后浇带两侧混凝土,及时将泌水、浮浆排走,并用清水冲干净后浇带(包括被水泥浆污染的钢筋),然后用胶合板盖严后浇带,以防污水、杂物等掉入后浇带,影响以后浇筑后浇带混凝土的施工质量; (4)按底板混凝土浇筑完成的先后顺序,及时分段加强对底板混凝土的养护,不要等全部浇筑完底板混凝土才开始养护,避免早已浇筑完成并已终凝的混凝土由于不及时养护而导致混凝土表面开裂;因此,每浇筑完成一段底板混凝土够6h即开始用湿麻包袋(或2~3层编织袋)覆盖严密(包括墙柱位置)浇水养护,每昼夜浇水不少于7遍,以保持底板湿润。如此养护3天,待开完线及安装好墙柱钢筋和立完梁板模支撑架后,即在后浇带边沿用M10水泥砂浆、Mu10灰砂砖砌120×200高拦水基,将地下工程底板灌满水进行蓄水养护,养护14天以上。 2.3梁板钢筋安装 (1)梁截面高≥1000mm的梁钢筋采用模内安装,按图绑扎完毕(包括而且特别要注意框架节点钢筋构造要符合设计要求),垫好塑料垫块,经监理验收合格后方可封梁侧模; (2)梁截面高1000mm的梁钢筋采用模外绑扎,即在梁模上方按施工图绑扎完毕,经施工员检查合格并加扎塑料垫块后,再统一将梁钢筋骨架沉入梁模内; (3)板筋全部按施工图要求的间距弹线绑扎,四边支承板底筋短向在下,长向在上,面筋则长向在下,短向在上,绑扎完全部垫塑料垫块,每m2不少于4个。 2.4梁板混凝土浇筑 梁板混凝土要连续浇筑,以泵送为主,用塔吊吊送混凝土为辅,一可加快浇筑混凝土速度,二可以防止浇筑混凝土出现冷缝。 浇筑梁板混凝土前,提前一天将模板淋水湿透,然后各区上下互换浇筑方向(如下层由南往北浇筑时,上层则改由北往南浇筑),相互抵消由于浇筑混凝土对模板所产生的位移。浇筑时,参照底板混凝土的浇筑方向及循环顺序,按先梁后板分段循环浇筑振捣,每步2m宽(步距),确保每步循环时间不超过混凝土初凝时间(按2h计)。 浇筑楼面混凝土,梁用振动棒分层振捣密实,板则用平板振动器来回拖振三遍振捣密实,然后加干水泥砂浆用铝压尺刮平,再用胶塑板抹压平整,墙柱位的混凝土振捣密实后,要做成粗面,且比相邻梁板面略高,以防积水。 浇筑完混凝土要及时安排专人淋水养护,每昼夜不少于7遍,连续养护不少于7天。特别是墙柱混凝土,定人定时射水养护(连同梁板底模板),保证湿透,减少混凝土水化热,缩小高强度墙柱混凝土的内外温差,防止其出现温度裂缝。 2.5模板拆除 1)不承重的侧模板(包括墙、柱、梁的侧模板),只要混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏(一般捣完混凝土24h后),即可拆除。 2)承重模板(包括梁、板等水平构件的底模),当与结构同条件养护的混凝土试块强度达到下表的规定,并报监理公司审批后,即可拆除: 综上所述,目前城市建设中建造了大量的地下工程及地下车库,由于涉及到工期和投入的建设费用,施工中与地下工程相关的不少问题也逐渐变得突出起来。因此如何协调好技术与经济在建设工程中的相互关系,是每个施工管理人员应该认真考虑的。 地下建筑工程论文:地下建筑工程冻结法等特殊开挖施工方法探讨 【摘 要】地下建筑工程冻结法是在建筑施工中运用人工制冷技术,把待施工的地下工程周围一定范围内的含水不稳定岩土层冻结,使它形成封闭冻结壁,隔绝与地下水的联系,改变岩土性质,增加它的强度和稳定性,确保地下工程安全施工的方法。本文主要阐述了地下工程开挖的冻结方法的原理、优缺点和施工工艺,对地下工程开挖的气压室法、分部开挖支护的方法、超前灌浆、超前锚杆法等特殊开挖方法进行了探讨。 【关键词】地下建筑工程;冻结法;特殊开挖方法 地下建筑工程冻结法是在建筑施工中运用人工制冷技术,把待施工的地下工程周围一定范围内的含水不稳定岩土层冻结,使它形成封闭冻结壁,隔绝与地下水的联系,改变岩土性质,增加它的强度和稳定性,确保地下工程安全施工的方法。这种方法起源于建筑基础的土壤加固。已被应用在矿建、地铁、水利、隧道等工程。在地下水较多,施工困难时,也能运用冷冻法,以液氨注入地层,把隧道周围的土壤冻结起来,进行开挖。现在,冻结技术已广泛应用在特殊地层凿井,基坑和挡土墙加固,盾构隧道盾构进出洞周围土体加固,地铁、隧道联络通道及泵站施工、两段隧道地下对接时土体加固和工程事故处理等方面。 1、地下工程开挖的冻结方法 1.1冻结法原理 冻结法运用的是传统的氨压缩循环制冷技术。为形成冻结壁,在井筒周围由地面向地层钻一圈或数圈冻结孔。孔内安装冻结器。冻结站制出的低温盐水(-28℃左右)在冻结器内循环流动,吸收周围地层的热量,形成冻土圆柱,并不断扩大交圈形成封闭的冻结壁,实现设计的厚度和强度。一般将这一期间叫做积极冻结期,而把掘进时维护冻结壁厚度期间叫做消极冻结期,吸收地层热量的盐水,在盐水箱内把热量传给蒸发器中的液氨,变为饱和蒸气氨,再被压缩机压缩成过热蒸气进入冷凝器冷却。把地热和压缩机作功出现的热量传给冷却水,把这些热量传给大气。 1.2冻结法的优缺点 开挖地下工程的临时支护方法,冻结法施工具有如下优点:冻结法施工的适用范围较为广泛;施工的隔水性能较好;冻结法施工的冻结壁强度高;此法对所处地层扰动较小,地面沉降控制得好;按工程需要能灵活布置冻结孔和调节冷冻液的温度,随时增加和控制冻土壁的厚度及强度。冻土墙的连续性和均匀性较好;对地层污染程度较小。 运用冻结法施工也存在一些缺点,施工周期与其他支护方法相对较长,设备较多,造价较高,冻胀融沉可能导致地面的隆起,对工程造成不良影响。冻结技术可分为竖向冻结技术,水平冻结技术和特殊工程冻结技术。 1.3冻结法的施工工艺 冻结方案选择要全面分析隧道穿过岩层(土层)的工程地质与水文地质特征,按冻结深度、冷冻设备和施工队伍素质统筹确定。要以取得最佳的技术经济效果为出发点,选择技术先进、经济合理的冻结方案。如:冻结法凿井的冻结方案有一次冻全深方案、分期冻结方案、差异冻结方案、局部冻结方案等。冻结深度要按地质条件确定,冻结壁厚度取决于地压状况、冻土强度、变形特征、冻结壁暴露时间、掘进段高及冻土温度,冻结孔设置通常由井筒断面、冻结深度、钻孔允许偏差和冻结壁厚度确定,测温孔按工程特点设置。 冷冻站的一般设备有氨压缩机、冷凝器、蒸发器等。辅助设备有氨油分离器、贮氨器、集油器、调节阀、液氨分离器和除尘器等。氨压缩机是冷冻站的主设备,它是将饱和蒸发氨压缩为过热蒸气氨,实现冷凝压力,形成氨的卡诺循环。它是实现补偿功的机械。冷凝器是用来冷却氨,把氨由气态变为液态的装置。蒸发器是热交换系中必要的热交换设备。冻结法的施工工艺主要包括:安装冻结站,冻结管施工,冻结期,维护冻结期和解冻期。 2、其他地下工程的开挖方法 2.1地下工程开挖的气压室法 这种方法是把开挖洞段密封好,在进出口段布置气密室,从洞外进入气密室再进入洞内,要经两层密封门,洞内气压大于外压或大气压12bar。用这个超压来减少渗入洞中的水,也以此压力改善围岩稳定状况。气压室法要有额外的设备投资,施工速度会降低,通常只是在必须时采用。 2.2地下工程开挖的分部开挖、支护的方法 在软弱地层中开挖洞室,一般办法是先开挖一小部分,再用喷锚支护做全断面保护,再不断扩挖,逐步支护。通常采用双侧导坑法,挖好一个侧导坑,支护好,再挖另一侧导坑,支护好。再挖掉中间遗留下来的土柱,并支护形成封闭结构。开挖后在其中做钢筋混凝土二次衬砌。 2.3地下工程开挖的超前灌浆、超前锚杆法 在地下水较为丰富的工程,通常采用超前灌浆法。就是在开挖前先在掌子面上钻孔深为20m、30m的深孔,进行压力固结灌浆,使要开挖洞段的岩石缝尽量固结起来并减少漏水,之后开挖。挖到灌浆深度一半时,再作一圈深孔灌浆,循环进行。使开挖工作面在灌浆固结过的岩层中进行。 超前锚杆法是在掌子面顶拱部位向前上方打入4~5m的锚杆,锚杆后端出露较长,用喷射混凝土或钢拱架支护好,再向前开挖1~2m,支护好,继续打下一轮锚杆,循环作业,使开挖在顶部锚杆的保护下进行。 地下建筑工程论文:浅谈地下建筑工程后浇带施工技术 摘要结合工程实际对地下建筑工程后浇带施工进行分析,探讨后浇带的施工技术要点,以保证后浇带的施工质量,为施工技术人员提供一个借鉴。 关键词地下建筑工程;后浇带;施工技术 1目前后浇带做法的分析 目前,在建筑工程中,为了功能的需要和解决高层主体和裙房之间的差异沉降,钢筋混凝土的收缩变形以及混凝土的温度应力等问题,后浇带法在建筑工程中已经广泛应用。 后浇带的性质按其作用可归纳为4种:1)为解决高层建筑塔楼与裙房之间的沉降而设置的后浇带称为沉降后浇带;2)为防止混凝土凝结收缩开裂而设置的后浇带称为收缩后浇带;3)为防止混凝土因温度变化拉裂而设置的后浇带称为温度后浇带;4)为防止结构因混凝土收缩和温度变化开裂而设置的后浇带称为伸缩后浇带。 2工程概况与后浇带留设方案 本工程建筑面积15500m2,框架结构。主体结构12层,群楼4层,地下一层为人防工程,框剪结构。地下工程为筏板基础,厚1000mm;外墙壁厚350mm,均为现浇钢筋混凝土结构。基础底板为55.3m×19.5m,长方形平面,属大体积混凝土结构。由于长度较长,设计图中在建筑物中部20~22轴设置了一道横向施工后浇带,板带宽1.2m,从筏基至主体顶层层层设置,而且在同一个垂直平面上,后浇带平面设置见(图l)。 3地下室基础底板后浇带的施工措施 3.1模板支设 后浇带堵头模板支设因钢筋较密,若采用木模几何尺寸难易确定,支模困难,固定不牢,跑模,漏浆现象比较普遍,造成后浇带断面不准,支、拆模板困难。浆液流入后浇带内难以清理。根据以上情况分析,决定采用钢丝网堵头模板支设方法,根据后浇带的位置在垫层上弹出后浇带位置线。钢筋绑扎后确定出钢丝网模板的宽度,制作成型钢焊接骨架,外包2层钢丝网网片模板。将网片安装在后浇带预定的墨线位置上与混凝土内钢筋焊牢,解决了以往木工支模、拆模困难,又不牢固的现象。而且防止了混凝土翻浆缺陷。 3.2混凝土浇筑 l)混凝土浇筑分层厚度应严格按规范和施工方案进行,以免因浇筑厚度较大钢丝网模板侧压力增大而向外凸出,造成尺寸偏差。2)采用钢丝网模板的垂直施工缝,在混凝土浇筑和振捣过程中,应特别注意分层浇筑厚度和振捣器距钢丝网模板的距离。为防止混凝土振捣中水泥砂桨流失严重,应限制振捣器与模板的距离(采用¢50振捣器时不小于40cm)。3)为保证混凝土密实垂直施工缝处应采用钢钎捣实。 3.3为保证混凝土后后浇带内的处理措施 当混凝土达到初凝后终凝前,用压力水(水呈雾状),清除后浇带内浮浆、碎片及基础钢筋,冲洗干净,以免日后水泥砂浆凝固难以清除。 3.4预防外界水渗入底板后浇带的措施 l)为防止外界水(施土养护水、用水、基坑外地下水)从侧面及两端流入带内,在后浇带两端底板以外,各增设两个60×60cm集水井,用砖墙围成挡土墙,砌筑高度与基坑外回填土高度相同,墙外侧面抹水泥砂浆,并在井内各设1台潜水泵随时排除带内积水。2)为防止地下水渗入带内,底板钢筋绑扎前后浇带位置在垫层上附加二层高分子卷材,宽度每边加40cm,这种方法既防地下水渗入,又便于板带内水泥浆、垃圾的清理工作。3)为防止地下室底板面施工养护用水及雨水流入后浇带,在底板混凝土浇筑12h后,在后浇带两侧5cm处用水泥砂浆垒起宽5cm高5~8cm的挡水埂。见图2,这样既便于底板的蓄水养护,又保证外界水流入后浇带内。 3.5保证后浇带内清洁及板中钢筋不变形的措施 为防止杂物落入后浇带内,给以后清理工作带来困难.底板混凝土浇筑完毕,拆除带内模板并清理干净,用木模板或铁皮封盖后浇带面,模板两边用砂桨封严,四周用临时栏杆围护,以免施工过程中,污染钢筋、堆积垃圾。 3.6后浇带浇筑 l)不同类型的后浇带混凝土浇筑时间不同,沉降后浇带宜在建筑物基本完成沉降后进行,本工程为伸缩施工后浇带,设计固定视先浇部分混凝土施工后60d才能进行后浇带混凝土浇筑。2)浇筑后浇带混凝土前,清理带内水泥浆及垃圾,底板钢筋应调整,除锈,保证板下口钢筋有足够的保护层厚度,然后用清水冲洗施工缝,保持湿润24h,并排除积水。3)浇筑后浇带混凝土前,在施工缝处铺一层与混凝土内砂桨成分相同的水泥砂浆。4)后浇带的混凝土采用无收缩混凝土,强度等级比先浇筑混凝土强度C30提高一级,为C35。配合比通过有资质的材料检测中心确定,其配合比为普通硅酸盐水泥,内掺8%抗裂外加剂和每立方米渗0.8kg抗裂纤维及掺入早强减水剂进行配制。5)混凝土浇筑应精心振捣,采取二次振捣二次压实抹光的方法,使混凝土内实外光,不出现裂缝。6)后浇带浇筑后应及时覆盖草包,蓄水养护,养护时间不得少于28d。 4地下工程外墙壁垂直后浇带施工措施 1)墙壁垂直后浇带位置的设置与板底后浇带位置在同一个垂直面上,宽度相同。2)堵头模板在墙壁内外钢筋之间用定制的双层钢筋网片模板封头,钢筋外侧按保护层厚度的要求用木条封边,待模板固定牢固位置尺寸准确后方可浇筑混凝土。每层浇筑厚度与振捣方法均与底板浇筑方法相同。 5施工注意事项 l)浇筑混凝土前须检查钢丝网模的加固和支撑是否能承受混凝土侧压力的要求。2)后浇带内的清理和施工缝冲毛处理应在混凝土浇筑后,应派专人掌握初凝时间和终凝时间(一般白昼初凝时间3~4h,夜间5~6h)以便选择最佳时间进行冲洗。3)冲洗水应及时排出集水井,用水泵将其排出室外排水系统。4)若施工缝冲毛局部不理想,可采用人工凿毛,但要掌握时间(一般为浇筑混凝土后的第二天)。5)后浇带应使用补偿收缩的混凝土灌实,采用二次振捣,二次压实抹光的方法,以免新旧混凝土接缝处因收缩而开裂。 6施工体会 l)钢丝网模板封堵竖缝,在混凝土浇筑过程中允许有少量水泥浆外漏,混凝土初凝后、终凝前用压力水冲洗施工缝及清除浮浆、碎片。能保持施工缝表面粗糙、干净。使新旧混凝土粘结力加强,有效地保证了混凝土的整体性。2)解决了用木模板堵头方法支模拆模困难、人工凿毛费工费时的现象,故后浇带及施工缝的处理宜采用钢丝网模板堵头的方法。3)后浇带的施工缝处理后宜采用临时保护措施,防止杂物、污水等进入后浇带内,给后续施工带来困难。4)在后浇带施工中,各工序应严格把关,按设计、规范、规程进行操作,只要措施得当.后浇带的施工质量就能得到保证。5)本工程竣工至今,已经过了近两年室外和地下水位的考验,未发现后浇带处有渗漏、开裂现象,说明上述措施是可行的。 地下建筑工程论文:喷锚支护在地下建筑工程中的应用与实践 摘要:通过在青岗峡水电站隧洞、调压井喷锚支护的施工实践,从施工技术、施工安全等方面阐述了喷锚支护的适用性及其主要特点。 关键词:喷锚支护;实践;安全;技术 喷锚支护包括喷混凝土支护和锚杆支护。喷混凝土是利用喷射设备将混凝土喷在围岩的表面,使混凝土与围岩紧密粘结并充填凹穴、裂隙,以防止岩层松动和风化。这样就可以利用岩层的自承作用,并使混凝土与围岩组成共同的作用承载结构。锚杆是锚固于岩层中的金属杆。作用有三:一是悬吊作用,即利用锚杆把不稳定的岩块,固定在完整的岩体上;二是在水平层状岩石中把若干层串联成一个组合岩梁;三是通过锚杆的固结加固,使岩层形成一定厚度的承载岩拱,这三个作用相幅相成。 喷锚支护大体分为四类:一是锚杆支护,用作临时支护,一般多采用楔缝式金属锚杆,永久支护多采用砂浆锚杆,锚杆支护适用于坚硬岩层中,主要是阻止在大块岩石的掉落;二是喷混凝土支护,适用于防止破碎岩层的小块岩石掉落或保护岩石不受风化;三是砂浆锚杆和喷混凝土联合支护,多用于稳定性较差的岩层;四是砂浆锚杆、钢筋网和喷混凝土联合支护,多用于破碎带和软弱岩体的支护。 本文着重论述在软弱岩层中采取喷锚支护方案的合理性、可靠性,以及在地下建筑工程中取得的显著成绩。 1喷锚支护的基本理论 1.1在地层中开挖洞室后由于原有的平衡状态遭到了破坏,岩层向着临空面产生位移、松动、掉块,甚至大面积坍塌,为保证安全就需对不稳定的围岩进行支护,因为它能及时敷设,又能与围岩紧密结合,支护效果比较好。 1.2喷锚支护的作用,就是在位移达到极限值,围岩松动脱落破坏以前,积极主动的支护岩体,并以最经济的支护厚度达到最可靠的稳定效果。这里存在一些矛盾:积蓄于围岩中的变形能既要调整,又要释放;既允许有一定的位移(调整二次应力),又不能位移过大(保护二次强度);既要及时支护(保护围岩强度,防止局部破坏),又要不能过早支护(产生过大支护力),更不能过晚支护(产生松脱破坏),既要使支护有足够的强度,又不能使刚度过大;这些矛盾都是岩体蠕变性能(时间效应)带来的。喷锚支护利用它独特的可分性(即可根据需要分几层、几次喷敷,并可加设锚杆和钢筋网)科学地解决了围岩位移大小、支护时间早晚和喷层材料薄厚之间的矛盾。 1.3在洞室开挖后最短时间内,迅速地先喷射较薄的一层混凝土,及时支护围岩,防止风化,保持并加固围岩的二次强度,避免围岩局部破坏而影响整体失稳。初喷薄层利用本身薄层,利用本身的柔性,使围岩在一定约制下变形,减缓变形速度,争取时间,以利于二次应力的调整。在洞室变形的同时,积蓄于周边上的能量部分释放,部分转移给支护,部分转移到深部围岩,支护柔性越大,释放和转移到深部围岩上的能量也越大,支护分担能量也就愈小。 2喷锚结构的特点及其作用原理 2.1喷锚结构的优点 根据突破观点,喷锚结构的作用在于以其它的支护所不能及的独特的优点参与岩体突破后发生的变化,从而清除突破点或促使破坏发展缓和。并向稳定方向转化,其优点如下:① 及时性。喷锚可贵之处在于它能加快施工速度,一般可望几个小时后可将新开挖的洞体喷上、凝固。这样就可抢在岩体的大部分塑性变形之前,就予以早期控制(在喷层之前岩体只能发生弹性和部分塑性变形)。如对洞体作导洞开挖,并随挖随喷,则先施工的喷层将抢在后开挖引起的所有变形之前,在这段被控岩体变形破坏过程中,喷锚层(包括挂网)与锚杆将作为“岩体的一部分”在发挥作用。喷锚与岩体共同作用的结果可能消除突破点。或者可能使突破后的破坏发展缓下来。使之限于一定的可允许的范围内稳定下来,即不让发展成塌方突破。② 密贴性。喷层与岩体的密贴性是喷锚能起较大的作用的关键所在,混凝土以较高的速度喷在新开挖的岩体表面上,甚至挤进裂缝,锚杆插入钻孔以饱满砂浆胶结。它们与岩体之间牢固紧密地贴在一起,从而加固了岩体,使岩体的强度和弹性模量得到提高。有关喷层冲切试验和锚杆拉拔试验的大量资料证明;只要工程施工质量得到保证,喷锚与岩体的密贴性和粘结力是无须置疑的。正是由于喷锚结构与岩体之间的密贴性,加固了岩体,使岩体得到有效的消除突破点和控制住破坏的发展。③ 改善应力条件。喷锚除加固岩体,改善岩体力学性质外,还起了改善应力条件的作用,后者将使岩体破坏的可能性大为减少,这对于岩体的稳定性是十分有利的。④ 柔性。柔性是喷锚结构重要特点之一,实践和理论都表明:喷锚结构并非刚性很大不允许岩体变形的刚性结构,而是允许岩体在喷锚结构控制下产生一定限度的位移,而不使岩体突破或点突破后不使其无控制的发展成为塌方突破。正是由于它具有柔性特点,使得很薄的甚至不连片的喷锚发挥很大作用。对于不怎么好的岩体,原则上讲,在喷锚控制下,使岩体处于部分点突破而又不发展成为塌方突破的状态是比较理想。在变形较大的情况下,可考虑采用所谓二次喷层法,第一次喷的薄层由于其柔性,可使岩体在有控制条件下释放部分应力,等稳定后第二次再喷,以防止条件变化致使岩体恶化。⑤ 防风化作用。利用导洞施工的大洞室,施工期一般较长,如果不随挖随喷。在岩体暴露后继续风化将在不同程度上威胁工程的稳定性,尤其是不良岩体情况更为严重。⑥ 止水作用。洞体开挖后,改变了地下水的原来渗透条件。因为开挖造成某些裂缝进一步开裂或新产生一些裂缝使渗透系数增大,而且洞室的开挖使渗透距离缩短,所以从某种意义上说,原来不从这里过的地下水(脉状水),部分地也向洞里渗透。结果导致岩体稳定性的降低,造成突破点,软弱岩体更是如此。由于喷层与岩体的密贴性并填堵了某些张开的裂隙,使渗透系数减小,因此可以使脉状水的渗透方向等因素发生变化,即更多地渗向别处,从而起到止水的效果。当水量不大(例如渗水、滴水)时,开挖后立即喷上,则一般可收到预期的效果,于是提高了岩石的稳定性,这已在工程实践中得到了证明。 2.2应用实例 青岗峡水电站隧洞出口段调压井井身深度27m,岩性为碎裂蚀变闪长岩,节理裂隙很发育,在施工过程中,应用喷锚支护方法,总结了如下几条经验: 2.2.1开挖须采用光面爆破,增加周边眼数量,提高周边眼质量,减少炸药量等措施,即“多打眼、少装药、多循环”的施工方案,尽量减少超欠挖量,形成符合设计的轮廊面,保持岩体自身支承能力。 2.2.2块状闪长岩地段紧跟工作面进行喷混凝土,一次完成永久支护,喷厚7~8cm,在断裂带处应适当增加锚杆,采用喷锚联合支护,锚杆间距可采用1.50m,长度为3~4.50m,杆体用φ28mm螺纹钢筋。 2.2.3破碎蚀变闪长岩地段,跨度小于5m时,可采用素喷混凝土支护,紧跟掘进面先喷4~5cm薄层混凝土做临时支护,它的目的有两个:①及时封闭围岩,阻止围岩过大变形;②利用薄层混凝土具有一定的可缩性,控制围岩应力调整过程。 2.2.4对于地质断裂,跨度大于5m的地段,应采用喷锚联合支护(视情况还可加网)。喷混凝土工艺与上述相同。锚杆支护在第一次喷射混凝土完成后,立即施工,锚杆参数根据试验段的数据及有关工程类比定为φ28mm螺纹钢筋,杆长4.50m,间距1m,呈菱形布置。 2.2.5在喷锚支护施工完毕后,还需勤检查,根据变形结果观测,发现不利情况及时采取适当措施,以防塌方事故的发生。 3结语 在地下建筑工程施工过程中,尚须根据各个地段的地质情况,并综合技术、经济各方面加以比较分析,从而确定最优喷锚参数,并在实际工程中不断积累和总结经验,在技术上取得进一步的提高。 地下建筑工程论文: 地下建筑工程防水质量的控制措施 【摘要】在防水措施各个环节中,防水混凝土在施行过程中容易发生一些细节的疏漏,也正是这些疏漏才轻易导致工程渗漏水的出现,为了控制工程质量,应从源头抓起。 【关键词】高层建筑;地下室;防水设计;施工质量;控制 前言 地下防水工程是建筑工程防水的一个重要的组成部分,地下防水工程施工的质量,对于建筑物的使用功能、改善人居环境有着极其重要的作用。在此,本文就高层建筑地下室防水工程质量控制进行探讨。 一、后浇带的设计与施工 高层建筑地下室的平面尺寸一般比较大, 目前在设计中一般都不设置沉降缝和伸缩缝, 而是采用设置后浇带的方法来解决混凝土的早期干缩和结构不同部位的沉降差问题。 1、后浇带的设计 (1) 后浇带设计原则。后浇带的设计中, 计算时应将总的温差和收缩分为两部分。在第一部分温差和收缩期间, 把结构分成长度尽量小的若干段, 使之能有效地减小温度和收缩应力; 在施工后期, 将这些段浇筑成整体, 再继续承受第二部分温差和收缩。这两部分温差和收缩应力叠加后应小于混凝土的设计抗拉强度, 这就是利用后浇带控制裂缝开展并达到不设永久伸缩缝的目的。 (2)后浇带的分类及保留时间。后浇带设计可分为沉降后浇带与伸缩后浇带。沉降后浇带主要是为防止基础沉降时结构产生不良影响而设置的, 它应保留至主体结构完成后1 个月后再进行施工; 伸缩后浇带主要是为防止混凝土后期的各类收缩以及温度变形而设置的, 其间距可为30~40m, 它应保留到两边混凝土浇筑完2 个月后再进行施工。 (3)后浇带的形式及宽度。后浇带的宽度设计应考虑方便施工, 避免应力集中, 使其在混凝土浇筑后承受的第二部分温差及收缩应力分布得较均匀, 故其宽度可取800~ 1000 mm。在后浇带的各种形式中, 我们应考虑:T 字缝支模简单, 但抗渗线路较短; 企口缝、V 型缝施工复杂, 但抗渗线路延长, 界面结合较好。 (4)后浇带的钢筋处理及支模。对于伸缩后浇带处钢筋, 可采用搭接接头, 也可采用直通加弯的形式, 以消除混凝土因温度胀缩、干缩等引起的变形影响。对于沉降后浇带, 一般采用先搭接留出焊接位置, 待结构沉降基本稳定后, 进行后浇带施工时再焊接的方法。多数后浇带往往兼有伸缩缝和沉降缝作用, 考虑这两种变化, 后浇带中的钢筋以采用搭接贯通或先断开, 后期再焊接贯通的方法为佳, 另外还应附加长度为500 mm的钢筋。后浇带的支模可用插板留出缺口以通过钢筋, 较简便的可用细铁丝网片或快易收口网进行封堵, 以适应各种后浇带形式。 (5)后浇带的防水处理。后浇带的设置应选择受力和变形较小的部位, 并应尽量避开地下水较多的地方。后浇带处需增设卷材防水附加层, 提高抗渗能力。 二、大体积混凝土施工 高层建筑地下室的底板混凝土通常是大体积混凝土。为保证大体积混凝土施工质量, 施工应注意下列问题: (1)利用混凝土后期强度, 减少混凝土中水泥用量, 降低水化热。 (2)掺外加剂, 改善混凝土坍落度和粘塑性。可掺2. 5%BC- 1 型高效缓凝型减水剂, 其减水率为15 %~ 20 %,缓凝时间6~ 8 h。 (3)严密组织施工, 防止混凝土浇筑“冷缝”。 (4)分层振捣, 一次浇筑厚度小于500 mm。浇筑混凝土前, 对混凝土操作工进行培训和技术交底, 明确大体积混凝土施工操作要点。浇筑时, 定区分段循序渐进, 一次到顶。 (5) 二次抹压, 闭合混凝土初期出现的裂缝。浇筑后2~3 h, 开始进行表面处理, 先按标高用刮尺刮平, 初凝前用木抹子打磨, 待混凝土收水后, 再用木抹子施以二次抹压搓平, 然后覆盖塑料薄膜和草袋养护。 三、地下室外墙施工 地下室的外墙是混凝土墙。混凝土墙支模定位时要使用对拉螺栓, 对拉螺栓的止水片处理不当, 也会形成渗漏通道, 造成地下室外壁渗漏。为保证质量, 施工程序如下。 (1)严格按照设计配合比搅拌混凝土。 (2)按操作规程认真进行振捣。 (3)防水混凝土底板应连续浇筑, 不得留施工缝。底板与墙体间必须留施工缝时, 应留在墙体上且高于底板300mm 以上处, 同时采用止水钢板、橡胶止水带等防水措施。 (4)认真做好施工缝的处理。施工缝内的杂物一定要清理干净; 施工缝表面的浮石、浮浆要去掉并凿毛, 用水冲洗干净; 施工缝处先浇筑1 层30~ 50 mm 厚的、与混凝土同标号的水泥砂浆或半石混凝土, 然后再浇灌上层混凝土; 加强施工缝止水带及预埋套管等处的振捣, 确保混凝土密实。 (5)对防水套管及对拉螺栓上的防水圈的焊接质量要严格检查, 焊接药皮应全部除掉, 并做渗油试验, 不符合要求的要重新施焊。 (6)确保止水带的位置要准确并固定牢靠, 不得位移。 (7)模板拆除以后, 要在对拉螺栓周围的混凝土上凿出一个直径50 mm、深20 mm 的小坑, 然后沿混凝土根部割掉对拉螺栓, 最后用1s2 水泥砂浆把小坑修补平整, 外刷1道防水沥青, 再抹1 道水泥砂浆。 (8)施工组织设计要按钢筋的配置和截面大小, 采取有效振捣措施, 对钢筋密、截面小的结构应优先考虑细石混凝土, 保证施工质量。 四、地下室防水施工的质量控制 1、在防水工程的具体施工过程中, 必须进行严格而有力的监控, 才能保证地下室的防水质量。(1)在做柔性防水层施工时, 必须使混凝土基层表面平整、清洁、干燥, 基层表面不得起砂、起皮或有其它突起物; 柔性防水层表面不得有翘边、开口、开裂、空鼓等现象。(2)外墙模板的对拉螺栓一定要焊上止水片。为了有效堵塞可能形成的渗水通道, 除了在对拉螺栓中部焊上止水片外, 在两端也同时焊上止水片, 则防水效果更好。(3)对于穿墙的管道, 一定要在其进入墙体的中部位置焊上止水钢板。为了有效地保护钢筋, 防止锈蚀,迎水面防水混凝土的钢筋保护层厚度, 一定要得到有效地保护。(4)为了阻止钢筋的引水作用, 底板所有钢筋均不能接触混凝土垫层, 外墙中为固定墙内钢筋骨架而设置的支撑筋不能直接顶住模板。 2、在防水混凝土的浇筑过程中,必须严格按经过计算后确定的方案进行浇捣, 避免产生“冷缝”而形成渗水通道。(1)为保证防水混凝土的密实度, 浇筑时必须使用机器振捣, 并注意不能漏振、欠振, 以确保混凝土振捣密实。(2)防水混凝土的抗渗强度发展较慢, 其养护时间要比普通混凝土更长。在常温下, 混凝土初凝以后, 就应浇水养护, 并使其表面保持湿润状态, 持续时间不少于14 d。(3)地下室混凝土结构模板不宜过早地拆除,否则, 极容易造成混凝土结构内伤, 形成意想不到的渗水通道, 影响抗渗能力。 结束语 地下室防水混凝土工程质量的优劣,除取决于优良的设计、材料的性质及配合成分以外,还取决于施工人员的理论知识、工作经验和认真负责的态度。因此对施工中的各主要环节(如混凝土的搅拌、运输、浇注、振捣、养护等)均应严格遵循施工规范和操作规程的规定。施工人员应树立保证工程质量的责任心,对施工质量要高标准、严要求,做到思想重视、组织严密、措施落实、施工精细,健全和完善质量保证体系及工序检查制度,并充分发挥业主、监理、政府监督机构的质量管理职能和责任。只有这样层层把关做好施工质量的控制,才能不断提高整体工程质量。 地下建筑工程论文: 地下建筑工程施工技术的研究现状与展望 【摘要】随着我国社会经济的发展,城市化步伐的加快以及人口的不断增加,城市地下空间的综合开发利用变得愈发重要。文章重点分析了我国当前地下建筑工程施工技术的现状,揭示了未来我国的地下建筑工程的发展前景,并展望了未来我国地下建筑工程的施工技术的发展趋势。 【关键词】地下建筑工程;施工技术;发展趋势 一、引言 随着我国经济建设发展,城市化的进程不断加快。城市化进程加快带来了一系列问题,如城市建筑用地紧张、生存空间拥挤以及交通阻塞等,这些均给人们的居住带来了很大的影响,同时给城市的可持续发展带来了很大的障碍。由此,综合开发利用城市地下空间变得愈发重要。 地下建筑工程的施工技术作为施工的前期环节和主要组成部分,是决定城市地下建筑工程成败的关键因素。因此,对其进行系统的总结分析和评价,就具有重要的现实意义。 二、我国地下建筑工程施工技术的现状 施工技术包含两方面内容:施工方法及具体的施工手段。我国地下建筑工程施工技术由开挖技术、支护技术以及施工辅助技术共同组成。 (一)开挖技术 我国地下建筑工程先后采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法等施工技术,这些技术的研究与应用有些已达国际先进水平。 1.明挖法 明挖法是从地表开挖基坑或堑壕,修筑衬砌后,用土石进行回填的浅埋隧道、管道或其他地下建筑工程的施工方法的总称。其主要施工技术有地下连续墙、盖挖法以及沉管法等。 (1)地下连续墙:是在基础中沿轴线开挖深槽,放入钢筋笼,再用混凝土浇筑筑成墙壁的一种施工工艺,在软弱的冲积层、密实的砂砾层及岩石的地基中均可施工。 (2)盖挖法:是指由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构分顺做和逆做两种,其中逆做施工较难。由于施工安全,占地少,且对居民生活干扰少,盖挖法在城市地下工程中已得到了广泛的应用。 (3)沉管法:是预制管段沉放法的简称,在水下隧道施工中已得到了广泛的应用。具体施工是将预制的钢筋混凝土管沉入水下设计位置修筑水下工程。 2.暗挖法 在我国,大量的线性地下空间均是以暗挖法作业的。其中在隧道设计施工技术中有两项关键技术:一是适合于软土(岩)地区的盾构法;二是适合于硬土(岩)地区的矿山法(及TBM法)。 (1)矿山法:矿山法是一种传统的施工方法,主要用钻眼爆破方法开挖断面二修筑隧道及地下工程。 (2)TBM法:随着施工机械化程度的提高,矿山法逐渐被TBM法取代。TBM法即掘进机法,它主要应用于挖掘隧道、巷道及其它地下建筑,它相比于矿山法,具有施工更加安全,掘进效率高以及施工质量好等优点。 (3)盾构法:是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,主要用于城市地铁施工,它具有快速、安全的特点,并且施工中不影响地面交通及地下管线等设施,无噪音污染。但新型盾构的设备昂贵,而且盾构施工对断面尺寸多变区段适应能力差。 (二)支护技术 支护技术主要是指在特殊地质条件和建筑环境下采用的用以加固围岩和地基的技术措施。它与开挖技术通常是相辅的,目前,在地下建筑工程中,应用较广泛的支护技术有:管棚支护技术、锚喷联合支护技术及托换技术。 (三)施工辅助技术 1.岩土加固技术 (1)冻结法:是在不稳定含水地层中修建地下工程时,借助人工制冷手段加固地层和隔断地下水的特殊施工方法,目前主要应用于城市地铁施工。 (2)SMW技术:即新型水泥搅拌桩墙,具有对周围地层影响小、施工噪音小、无振动、工期短以及经济性好等优点。 2.防水技术 防水技术在城市地下工程领域中的重要内容及关键技术之一,我国隧道及地下建筑工程防水方法大致可分为两类:构造防水盒材料防水,从形式上可分为:水密性防水、泄水型防水和混合型防水。 3.环保技术 城市建设不可避免的会对环境(自然、社会两方面)带来影响,这些影响会给产能过剩可持续发展带来很大的障碍,因此,环保技术愈发重要。地下建筑工程环保技术分为计算分析技术、试验监测技术、施工控制技术及污染防治技术。前两者是环保技术的基础,后者是其具体体现和最终目的,它们四者是相辅相成和辩证统一的。 三、我国地下工程施工技术的发展及展望 我国地下工程施工技术的发展趋势: 1.重视TBM和盾构机的引进、消化、应用和开发。 2.大力发展浅埋暗挖技术、沉管技术以及一些施工辅助技术,使得施工更加自动化、省力化、高速化和经济化。 3.逐渐将各种来挖技术结合起来,使得施工更加迅速。 4.根据具体的地质条件及施工环境,开发新的施工工艺及环保新材料。 5.牢固树立和坚持技术可行、安全可靠、经济合理、环境友好的理念和原则,综合、灵活地运用各种可能技术手段,适应于地下工程未来的大型化、深层化、综合化、复杂化等发展趋势。 地下建筑工程论文: 论地下建筑工程与消防安全设计 【摘要】: 更多还原随着经济和社会的发展和城市建设,城市土地的利用是越来越紧张,城市建筑现在的特点是向高空和地下开发,而地下建筑火灾是仍然是世界上面临的困难之一,地下建筑火灾已经越来越受到普遍重视,越来越多的地下建筑,面积不断扩大,如出现了大量的地下旅馆,餐厅,商场,集贸市场,网吧等地,各种功能也越来越复杂。由于造成群死群伤的高概率是由于地下结构和环境因素的不容易撤离导致的,又有烟囱效应等火灾危险因素。这就需要我们源,切实做好地下建筑工程的消防设计。 【关键词】: 地下建筑 消防设计 耐火性能防火分区防烟分区 地面建筑 自动喷水系统疏散出口 中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:近年来,中国的发展和利用地下建筑的势头是非常繁忙的,地下建筑火灾已经越来越受到普遍重视,越来越多的地下建筑,面积不断扩大,如出现了大量的地下旅馆,餐厅,商场,集贸市场,网吧等地犹如雨后春笋,各种功能也越来越复杂。地下建筑已开发利用三种类型: 第一,原来的地下战备建设的防空洞,隧道。 第二,原有的地下建筑。 第三,在新的高层建筑的地下室。 地下建筑比地面建筑的消防安全,存在更大的火灾危险性。相同的地面建筑,内部可燃物多材料,而且用火,用电频繁,稍有不慎就会引起火灾。如在1992年,浙江省人防工程安全检查不完全统计,该省已开发利用的地下建筑面积超过30万平方米。其中杭州市投入使用的七十多个,居浙江省发展之首。尤其是像宝石大型地下工程施工,这整个大面积在国家都是是数一数二的。与地面建设有区别的是地下建筑只存在内部空间,没有外部空间。所以在发生火灾时,大量的热量不能够透过窗户和别的空隙排出建筑并且吸收进新的空气以降低温度。因而,地下建筑火灾扑救难度大,比在地面上的建筑火灾疏散更困难,扑救难度更大,时间更长了,很容易造成人员伤亡和物质损失。 从国内外多次火灾案例,也说明了这一点。如1987年11月18日,英国伦敦“皇十字”地铁车站火灾,死30人,伤10人;1988年9月巧日,南昌市福山地下贺易中心发生特大火灾,扑救了17个小时,直接经济损失148万余元;1987年4月14日,湖州市城南人防工程因违章存放电石而发生爆炸,死3人,伤4人,损失30万元。我国人防工程消防安全检查情况表明,目前国家地下建筑的消防安全问题令人担忧,符合国家有关消防规范要求的仅占少数。存在的主要消防安全问题有:一是内部装饰使用了大量的可燃材料。大部分地下公共活动场所,尤其是对外营业的餐厅、歌舞厅、商城都采用大量的可燃材料进行装修,不仅数量多,而且品种杂,大大增加了地下建筑的火灾因素。二是安全疏散出口少、距离长,且无应急疏散的指示。一些地下公共娱乐场所只有一个安全出日。如某市一个地下歌舞厅,花了近二百万元作了装修,室内吊顶、墙壁采用木料装饰,地面铺设晴纶地毯,舞池周围均用了三夹板分隔包厢,占地2田多平方米,只有一个安全出口,且通向室外的长达100多米的走道上也没有设置安全疏散指示灯.三是没有防火分区。一些地下建筑不仅延伸距离长于1《X助米,且面积大于80以)平方米,加上内部又是由一个个小空间相连、没有防火分区;有的虽名义上作了一些防火分隔,但分隔物的耐火性能差,一旦着火,也很难控制火势的蔓延。四是电力线路敷设不规范,消防电源没有可靠保证。一些地下建筑的照明电源不落实,电线乱接乱拉,部份潮湿场所选用的电线及敷设方法不符合防火要求,极易发生电器火灾。五是防排烟设施不配套,自救能力十分薄弱。现使用的地下建筑大都仅有空气调节的通气系统,防排烟的功能.基本上没有。一些新开发的地下建筑,使用大量的塑料泡沫墙纸、墙布和晴纶、羊毛等装饰面料,火灾时的发烟量及毒性会明显增加,加之多数地下建筑没有设置和固定灭火系统,一且发生火灾很难扑救处理。 存在以上问题的主要原因是一些地下建筑在设计、改造、施工中没有按照《人民防空工程设计防火规范》和《建筑设计防火规范》要求执行,没有严格日常的消防安全管理。对此,对地下建筑进行消防安全设计十分有必要。 1、控制可燃装饰材料,提高建筑物的整体耐火性能。地下建筑从本身结构而言,具有较好的耐火性能,一般能够满足不低于二级耐火等级的要求,但人为的大量可燃物装饰直接影响了建筑物整体的耐火性能。 2、有阻火措施的,也应视为一个防火分区。 3、合理设置安全疏散出口及路线。首先要保证安全出口的数量、宽度.经常有人的场所,每个防火分区应有两个以上的安全出口.一些地下电影院虽有多个疏散门,但疏散出来的人员只有从一个走道通向室外,这是不妥的.其次,最近安全出口的距离要保证,并禁止在通道上设置镜子玻璃等,以免受热破裂伤人。三是要提高疏散路线的安全系数。路线应尽量短捷,设置避难通道的位置、避难引导系统以及事故的照明、疏散指示。 4、设置有效的防排烟设施。烟具有使人中毒、缺氧、高温灼伤、降低视线等危害,是火灾中致人死亡的主要因素,试验表明,木材在3的度时,其发烟量为较高。地下建筑中可燃物平均重量多达2(X)千克/平方米以上,而本身的排烟能力又很差,因此防排烟问题显得尤为重要。一是在限制可燃材料数量的同时,严禁采用燃烧时发烟量大、毒性大、氧指数低的材料;二是要根据使用面积,设置独立的机械排烟系统或利用工程通风及空调系统进行排烟;三是要提高建筑筑的消防安全由此可见,内部可燃材料装修增多,合理设置安全疏散出口及路线。首先要保证安全出口的数量、宽度.经常有人的场所,每个防火分区应有两个以上的安全出口.一些地下电影院虽有多个疏散门,但疏散出来的人员只有从一个走道通向室外,这是不妥的.其次,最近安全出口的距离要保证,并禁止在通道上设置镜子玻璃等,以免受热破裂伤人。三是要提高疏散路线的安全系数。路线应尽量短捷,设置避难通道的位置、避难引导系统以及事故的照明、疏散指示。时. 5、严格防火防烟分区。除影剧院、丙类以下的库房其防火分区有特殊规定外,一般地下建筑每个防火分区的使用面积不应超过中以)平方米,设有自动灭火系统的可扩大一倍。一些地下建筑内大空间连通几个小空间的,应视为一个防火分区.防火分区之间,分隔物耐火极限达不到要求或穿越防火分区的通风系统没结构、构造及设施的防排烟效果,准确计算排烟量。 6、提高地下建筑的自救能力。根据规范要求,使用面积大于3的平方米的商场、旅馆、医院等场所应设置室内消火栓,使用面积超过1平方米的应分别设置室内消火栓系统、自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统,一般城区中的地下建筑消防给水可直接利用市政给水管网,但水压应满足建筑中最不利点,消火栓充实水柱不少于10米,否则要增设临时加压设备。室内消防用水流量计算应为消火栓系统、自动喷水系统及水幕系统的流量之和.按每个10一15升/秒流量设置消防水泵接合器,火灾自动报替系统的选型应适应不同的场所,尤其要注意地下防潮的要求,一般宜选用离子感烟或光电感烟探测器。与此同时,还应根据地下建筑的使用性质和可嫩的类别,按《建筑灭火器配置规范》在不同部位配置轻便灭火器,以满足扑灭初起火灾的需要。 在二十一世纪的城市化进程的不断加快过程中,随着土地资源的越来越少,城市建设者已经把目光转向地下空间开发,综合开发利用地下空间,将是未来城市发展的一大特色。但是一旦发生火灾,复杂的地下公共建筑,通风不畅,疏散困难,火灾扑救难度大,决定了火灾发生时很容易造成人员和财产的重大损失,因此,建立一个有效的消防安全系统并且能有效预防和控制建筑火灾事故的发生,对地下建筑火灾具有十分重要的意义。我国在地下建筑防火设计规范的应用和制定方面发展的比较缓慢,现行规范越来越不适应现代各类地下建筑的迅速发展。在目前形势下,我们的文献记录已经远远不能满足地下建筑实际需要的许多功能,地下建筑消防安全设计技术的发展和建立我们系统的性能化建筑消防安全设计规范,我相信,在不久的将来,会有更多的建筑设计人员会采取更科学合理,并符合成本效益的消防安全战略,更有利的保证了地下工程施工和消防安全,从而更加有力的保护人民群众的生命财产安全。根据自己的工作要求,作为建筑师的首要任务,就是要认真学习建筑消防设计上的困难,研究更好的防火设计,因为地下建筑火灾的安全设计是最重要的建筑设计。作为建筑师应该明确自己的责任,而不是一味地迎合党的思想,而对人员的安全的漠视。吸取的经验教训,我们应该努力的基础上的规范,良好的设计,设计人性化。 地下建筑工程论文:探讨地下建筑工程防水技术 摘要:近年来,在我国建筑行业发展迅速,尤其是在各个大城市的建设中。随着社会的进步以及科技的发展,城市正在向着高空发展,与此同时城市地下空间也得到了充分的开发利用,所以在这方面受到了普遍重视和发展。对于地下建筑的建设首先需要考虑的问题就是怎样解决地下建筑工程的防水技术。虽然在各类地下建筑工程的使用方向不同,因而建造的方式也各异,但是都需要考虑的是如何运用有效的技术和措施处理好防水的问题。只有做到不漏水才能发挥其正常的使用功能以及使用的寿命,若是处理不好就会带来许多麻烦。因此,地下防水技术是建筑工程的优秀工作,关系到建筑能否安全使用。尤其是对于高层建筑,地下防水技术更为重要。所以做好防水工作意义重大。本文就防水技术存在的问题以及改进方法做了进一步探讨。 关键词:地下建筑工程;防水技术 前言 伴随着我国国民经济的迅猛发展,建筑行业的规模也在不断扩大,因此对于建筑物的要求标准也越来越高,防水技术更是经受着考验。所谓地下建筑是指全部或部分埋在地下的建筑物,其最主要的限制因素是受到地下水条件的影响,如果地下工程防水技术不当,那么地下水有可能深入到建筑结构的内部,进而使钢筋生锈或地基下沉,更严重的会导致构建物被淹没,危害建筑物的安全。所以,要确保地下建筑物的稳定与使用安全就一定要重视防水技术的提高。近年来,我国的地下防水技术的到了很大的改善,但仍然存在许多问题,还有一些问题亟需解决。 1.地下建筑工程防水技术存在的主要问题 1.1结构自防水的问题 从工程结构的需要来看,我国地下建筑工程的修建大多使用钢筋混凝土将周边围护起来,形成一个保护结构。因此在设计以及施工的过程中必须强调其结构自防水的环节,尤其是在设计的过程中一定要严格要求混凝土的抗渗等级。 然而在实际施工过程中这一环节很难达标,分析原因主要是有几个方面:一方面,虽然确保了混凝土的抗渗等级,但是忽略了混凝土会产生裂缝的情况,更没有解决的措施。所以主要的缺陷表现在随着抗渗性能越好以及混凝土的强度越高,则单位所需要的水泥就越多,导致水化热升高,进而混凝土的收缩量加大,由此混凝土产生了裂缝,也就破坏了混凝土的结构自防水功能。另一方面,混凝土的质量不过关,以致墙体和底板不够密实,逐渐形成了渗漏的水孔道。而混凝土的质量不达标的原因可能是由于混凝土的配合比、加热的温度、控制的时间等其他条件要求不严格,或是混凝土一次性放入的原料过多,没有进行分层分段的浇筑,振捣力度不够或振捣配合的不好,进而漏振导致混凝土不密实。 1.2混凝土结构变形缝处理不当 地下建筑工程的混凝土结构需要适应变形,所以根据技术规范的相关要求需要设置变形缝,而且针对变形缝的处理方式大都采用附贴式的橡胶止水带或者埋入式的橡胶止水带。从大量的建筑施工实践来看,只是通过设置橡胶止水带来处理变形缝,不易实现密封防水和适应变形的相关要求,因此经常在变形缝时有漏水现象。尤其在埋入式的橡胶止水带固定之后,浇筑混凝土时会“走形”这样一来根本就起不到止水的作用。而且混凝土与止水带的结合不够密实,容易出现缝隙,进而导致漏水现象的发生。另外,橡胶止水带接头一般在施工现场使用冷粘结的处理方法,导致接头的强度非常低,易变行张开。虽然有些工程,对变形缝处采取了多道防水措施,但是由于施工过程要求不严谨,质量不保证,最终还是有漏水的现象发生。 1.3 其他施工过程不当 在含水和松软的地层中和建筑物密集的区域,构建地下建筑工程或是高层建筑的深层基础建设工程经常使用地下的连续墙作为围护的基础或是围护结构。然而,由于墙面较粗糙,所以对于要求较高的建筑工程需要作二次的堆砌工作,即在紧贴的内壁再建一定的混凝土墙,然而在地下的连续墙施工过程中,因为措施不到位,管理不严格,也会导致漏水。可能的原因有:在挖掘的过程中精度不够,渗水的通道较短,或街头的处理不好,新老的混凝土没有接合好,进而造成渗漏,还有可能是浇筑连续墙的混凝土时,如果有土体的坍塌,埋在混凝土中,就会在墙体上形成孔洞,进而导致渗漏。 2.地下工程防水技术研究 2.1提高混凝土结构自防水技术 提高混凝土结构自防水技术是防水技术的重要一步,结构自防水技术的的关键是在施工的过程中确保混凝土的密实以及浇筑时控制技术,保证混凝土不产生裂缝。由于普通的防水混凝土在使用的过程中收缩开裂现象严重。所以,研究开发了新型的补偿收缩混凝土。其原理是在普通水泥中加入一定量的膨胀剂或直接使用膨胀性能的水泥直接拌制形成的。目前,已有许多地区的地下建筑工程的混凝土结构自防水技术采用了这一新型材料,大量实践证明,补偿收缩混凝土能够达到非常理想的防渗、抗裂的效果。同时,以加强带取代温度伸缩缝,可以实现连续浇筑百米以上的地下建筑工程结构混凝土,从而减少了混凝土接缝,有利于防渗漏。 2.2附加防水层 地下建筑工程大多在迎水的方向上设置附加防水层,主要有卷材防水层、涂料防水层或者是水泥沙防水层,它的作用就是补偿、增强结构的自防水功能,是一道非常重要的防水线。 2.3变形缝的处理 混凝土浇筑过程出现的变形缝会影响建筑质量,所以应该使其具有密封防水、适应变形和方便施工等性质。变形缝的形式通常有:粘贴式、附贴式橡胶止水带以及埋入式橡胶止水带。从实践证明,以上的几种变形缝都不十分理想。对于防水技术,最重要的就是以防为主、多道防线并并存的策略。同时为了实现变形缝的功能要求以及密封防水,可以采用复合式的止水带来处理变形缝,即首先在变形缝部位、现浇凝土中间部位埋入橡胶止水带,然后再在缝端部应用双组份聚硫橡胶嵌缝,能收到较好效果。 2.4施工缝的处理 地下建筑工程采用围护结构,在现浇混凝土时很可能会留下施工缝。在施工过程中施工缝是防水技术最薄弱的环节,若是处理的不得当,很容易出现渗漏水的情况。所以在施工的过程中注意将施工缝留在便于施工处理而且结构受力较小的部分。通常所说的施工缝有阶梯缝、平直缝、凹缝、凸缝这四种,可以在施工缝中预先填埋一些膨润土橡胶止水条或橡胶止水条等。还可以加入一些复合型的材料,如遇水会发生膨胀作用的物质,即复合型橡胶止水条或抓丁橡胶,遇水会膨胀橡胶复合在一起,抓丁橡胶的强度较高、弹性较好而能起到支承作用,遇水膨胀橡胶遇水产生膨胀,从而起到止水作用。 2.5穿墙管的防水处理 地下构建物的穿墙管较多,如果处理不当会很容易将水引到构建物内部,所以在防水技术上不能忽略穿墙管的处理。此处用到的防水技术主要有两种:其一,在穿墙管中间缠绕一圈遇水膨胀橡胶止水条,并在管根部嵌填双组份聚硫橡胶。其二,在穿墙管与墙之间的间隙喷射发泡填料,该发泡填料在使用前是液态,喷射于间隙后便发泡,膨胀度极大。实践证明,适合应用该方法处理穿墙管,防水效果好而且操作简便。 3.结语 地下建筑防水技术涉及面较广,有方方面面的应用,这就对设计和施工人员在工程建设中有了更高的要求,一定要按照相关的要求和标准进行施工建设,确保地下构建物的施工质量,这也是保证整个建筑的防水质量,更是为了保障人们的生命和财产安全。建筑防水是一个系统工程,与国外防水的优点相结合,取长补短,设多道防水,以达到防水的目的。 地下建筑工程论文:地下建筑工程中的绿色照明技术问题探析 [摘要]绿色照明是由上个世纪90年代的美国的国家环保局提出来的,此后便传播到了世界上的许多国家。绿色照明是指以提高照明效果、节约用电和保护环境为主要目的的照明设计与控制方法。地下建筑同地面建筑最大的不同之处就是不能天然采光,主要依靠人工照明。长久以来的地下照明都是沿用地面照明的技术标准,导致照明效能一直以来都没有得到较好的利用,随着科学技术的进步和社会的发展,照明技术越来越好,照明效能逐渐得到有效利用。 [关键字] 地下建筑;绿色照明;现状;技术 1、地下建筑工程中绿色照明的现状 1.1和地面建筑相比较,地下建筑的最大特点是无法天然采光,而是主要依赖人工的照明设施。地下建筑的照明具有使用时间长、照明度高、可靠性高的特征,但是地下的潮湿性往往会对照明设施和线路等产生较大的影响。长久以来的地下照明设计都是沿用地面照明设计,不能很好地利用照明效能,地下工作人员长期工作在这种环境中,不但对工作效率有影响,更会影响工作人员的身心健康,会产生视觉疲劳、头昏眼花、神经衰弱等不良徵状,严重阻碍了地下建筑发挥自身的经济效益。所以,推广绿色照明就具有十分重要的意义,它不仅可以节约电能,起到保护环境的作用,还能够推进社会经济的发展。 1.2照明质量在地下照明设施中也是一个十分重要的环节,它涉及诸多因素,具有复杂性。长期以来,照明设计都是以照明度、均匀度、显色性、立体感等物理量作为实际标准。随着科技的进步和时代的发展,照明设计不再单单只对数量指标有要求,更得考虑人对于舒适度的要求。不同的色彩和亮度可以给人不同的视觉感受;不同大小和不同形式的灯具,在不同的方向和层次上的利用,可以产生渲染地下建筑功能、烘托环境氛围的功效;不同的人在不同的时间和场所,甚至是在不同的情绪条件下,都会对照明体现出各不相同的感受。所以,提高照明设施的舒适度是至关重要的。 2、地下建筑工程中绿色照明技术措施 科学技术的进步,时代的发展,都要求我们要有与时俱进,开拓创新的精神。不能因循守旧,只是照抄照搬前人的成果或者是只做表面上的修改,如果是这样的话,我们的知识水平就会裹足不前,永远都停留在现有的程度上。从事地下照明研究和设计的人要到实践中去,进行实地调查和研究,了解地下建筑的规模、性质、特点以及要求,了解用户的真实感受,听取他们的意见和建议,通过大量的实验和切身的体会,设计出与以往不同的照明设计,实现绿色照明。 2.1选择采用高光效的光源 在近几十年来,照明产业在光源产品上有了比较显著的改进,正朝着高显性、高光效、长寿命、低价格的方向发展。改进产品中发展最为迅速的、最主要的代表之一就是气体放电发光产品,这种气体放电发光产品有高压与低压之分,高压型的气体放电发光产品称为高气压放电灯,主要有荧光高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯和高压钠灯几种,而低压型的气体放电发光产品则称之为低气压放电灯,主要有低压钠灯和荧光灯两种,以荧光灯为其主要代表。近些年来,由于金属卤化物灯具有寿命长、光效高等突出特点,越来越受到人们的关注与重视。荧光灯也因为在其寿命、光效、显色性等方面的不断改进,荧光灯的品种得到不断发展,近乎每十年就会有一个新的荧光灯产品诞生。这一系列的发展和改进,使得荧光灯提高了寿命,由原来的1000小时增加到了24000小时;光效也得到了突破性的提升,从28Lm/W提升到104Lm/W;显色性的指数提高到了85以上,用于高显色性场所的专用荧光灯的显色性指数已经达到了95至98,光效是651Lm/W。例如我们在地下商场的照明设计中,当空间高度比较低的时候,主要光源就来自于荧光灯,在荧光灯的基础上再配以功率较小的金属卤化物灯作为次光源;当空间高度足够高的时候,就只需要使用250W以上的金属卤化物灯作为主要的光源即可。 2.2选择使用无功功率补偿装置 所谓无功功率,就是指在有电容或者电感的电路中,每半个周期之内,把电源能量变为电场能量或磁场能量存贮起来,然后,再释放,之后又把贮存起来的电场能量或磁场能量再次返还给电源,如此反复,就只是发生能量间的转换,而不存在真正意义上的能量消耗。进行无功功率补偿是为了改善电网电压的质量,降低线路和功率的损耗,减小设备的容量等。无功功率补偿装置是农村电网以及城市电网的改造建设中进行低压无功补偿的首选装置,在工矿、煤矿等地下建筑中得到了更为广泛的应用。近些年来,有不少的厂家都研制开发出了各种无功功率补偿装置,这些装置也适用于地下建筑,是地下建筑工程中绿色照明的一种新兴产品。无功功率补偿装置具有配电盒补偿双重功能,可以有效节约初投资。大型地下建筑工程中的绿色照明就可以通过无功功率补偿装置来改善供电系统的功率因数,充分达到高效节能的目的。 2.3选用高性能、低功耗的照明电器 照明电器主要包括镇流器、触发器、灯座、电容和保护装置。其中,镇流器的选用是地下建筑工程中绿色照明的一个至关重要的措施,镇流器又有电感镇流器和电子镇流器之分。当地下建筑以荧光灯作为主要光源的时候,电子镇流器相较于电感镇流器来说有其自身的优点:①节能。电子镇流器一般情况下多使用20到60khz的频率来供给灯管,让灯管的光效比工频提高大约10%左右,并且电子镇流器自身的功能消耗低,使灯输入的总功率下降了大约20%,具有更好地节能效果。②输出光通量和输入功率稳定。高品质的电子镇流器的稳压性能很好,当遇到电压、电源的偏差很大的时候,仍然可以保持功率恒定的光源,稳定逛的照明度,有助于节能性的提高。③噪音低。高质量的电子镇流器的噪音可以低至35db以下,一般情况下人们都感觉不到这种噪音的存在。④功率因数高。25W以上的、符合国家标准的荧光灯,它的功率因数在0.95以上。⑤没有频闪。电子镇流器是等发光更加的稳定,消除了频闪,这样便有利于提高我们的视觉分辨率,降低由于长时间工作所带来的的视觉疲劳,有助于视力的有效保护。⑥灯管的寿命得以延长。高品质的产品对灯管的影响不大,损害小,使灯管更加耐用,延长其寿命。⑦起点可靠。灯管预热后,一次起点就能成功,避免多次起点。⑧可以调光。高效荧光灯搭配上可调光的电子镇流器,能够实现2%至100%的大范围调光。需要注意的是,不是每个电子镇流器都有以上所诉的各种优点,只有设计优良的高品质产品才会有这些优点。 3、总结 当前,建筑照明的工程技术已经发展成为建筑设计与建筑设备中的一个相当重要的组成部分,因为它早已不光是作为人工光源为地下工程建筑提供助力,同时还是改善地下工地生活、工作环境以及节约成本的重要方法之一。但是,当前地下建筑工程中的绿色照明技术在适用过程中仍旧有许多问题存在,例如:缺乏考虑照明工程全生命周期内的技术经济评价体系,不利于对照明方案的评价分析;照明设计对方案的经济性和技术合理性考虑不足,影响设计效率和照明工程正常发挥作用,并且造成资源和能源的浪费等。还需要相关人员和部门引起相当的重视,以科学理论为依据,实践操作为准绳,努力将该项技术的使用进行推广和升华。 地下建筑工程论文:某地下建筑工程施工技术分析 【摘 要】 大型地下建筑施工由于其施工环境的复杂,其施工技术难度也比较大。本文通过对大型地下建筑基本施工技术进行了介绍,分别从工程的前期勘察,地下工程土方开挖及维护,工程后期的控制参数的测量和监测三个方面进行了阐述,并且通过某市大型地下活动中心工程施工实例分析,对大型地下建筑施工技术的具体实施进行了详细的分析。 【关键词】 地下建筑施工技术开挖 1、引言 随着经济的发展以及土地资源的短缺,许多地下商场,地下停车场等地下建筑越来越多的走进了人们的生活。由于地下环境的复杂,因此其施工技术类型与施工难度较地上建筑都有很大的不同,选择合适的施工技术,对于地下大型建筑的安全施工具有非常重要的作用。 2、大型地下建筑基本施工技术介绍 2.1 工程前期的勘察 对于地下大型建筑的施工而言,施工前的地质、地形以及位置勘察都是非常重要的。地质勘察主要是对地下地质构造进行探测,通过地质勘察的结果来设计工程的具体施工方案。地形以及工程位置的勘察对于过程的施工方案设计起着决定性的作用,通过对地形以及过程位置的勘察,可以计算地下工程施工对地面及地面建筑的影响值,设置合理的施工参数。在大型地下建筑施工开始前,地质勘察和地形位置的勘察都是必须的,地质勘察的范围一般都要超过要进行范围的三倍以上,最终的勘察结果都要得到《工程岩土工程详细勘察报告》。并且在工程正式开始前都要有《工程设计方案说明》。 2.2 地下工程的土方开挖及维护 土方开挖及其工程围护是地下过程的主要实施阶段,这一过程的实施要严格按照《工程设计方案说明》来进行。对于不同的地下工程,其土方开挖的过程以及围护的方式都不一样,这是由于其地质构造以及施工位置等决定的。但是,一般来说,地下工程在施工过程中要边开挖边围护,并且必须设计合理的开挖步骤。一般地下十几二十米深的地下工程大约要分五到六步进行土方开挖。地下工程围护对于工程的安全性具有非常重要的作用,一般除了要考虑结构的整体性之外,还一定要考虑建筑在地下的隔水,保证基坑安全。 3、某市大型地下活动中心工程施工实例分析 为方便居民生活,某市决定在市中心路附近拟建一大型地下活动中心。活动中心分为三层,一层为大型地下商场,二层、三层为地下停车场。拟建基坑南北向长约120m,东西向宽约50m,开挖面积约为6000m2,周长约为340m,开挖深度为17.5m。本工程重要性等级为三级,场地等级为二级,地基等级为二级,地基基础设计等级为乙级。 3.1 地下活动中心位置及其地质勘察情况 本工程与闹市区紧邻,南侧为两栋五层酒店、北侧为广场,活动人员多,周边环境较复杂。建设单位委托市勘察研究院对工程地质情况进行勘察,形成了具体的勘察报告。施工单位根据勘察报告及周边环境设计了施工方案和支护方案。 3.2 具体施工要求 (1)灌筑桩施工要求及注意事项 桩位测量放线:根据现场坐标基准点及高程基准点测出桩位中心,打入定位桩。锅锥钻机就位:移动钻机,使转盘中心与桩位中心重合,再找平垫实,使机座周正水平。使桩位偏差 钢筋笼制作与安放: 钢筋笼制作:钢筋笼在现场分节制作,主筋与加强筋全部焊接,螺旋筋与主筋采用点焊加固,钢筋笼制作符合设计要求外。制作好的钢筋笼,即进行逐节验收,合格后挂牌存放。钢筋笼孔内安放:钢筋笼在孔口焊接,两段笼子应保持顺直,同截面接头不得超过配筋的50%,间距错开不少于35d。钢筋笼焊接完好后,应缓慢下放至孔内,严禁猛提猛墩,隔4米在钢筋笼四周均匀设立3个水泥保护块,钢筋笼下放至预定位置后,应在孔口固定,以防其上窜或下沉。 下导管: 1)导管的选择:采用螺纹接头连接的导管,其内径Φ250,底管长度为4m,中间节长度一般为2.5m,导管管身应无破损,接头丝扣保持良好。 2)导管下放:导管在孔口连接应牢固,设置密封圈,吊放时,应使位置居中,轴线顺直,稳定沉放,避免卡挂钢筋笼和刮撞孔壁,灌注前应保证导管底端距孔底0.5m距离。 砼灌注: 原材料试验:原材料主要有钢筋、商品砼。进场的钢筋须有质保单,并按规范规定分批做抗拉、冷弯等性能试验,商品砼须有相应的质保书,合格后方可使用。 水下砼灌注:灌注前,计算出砼灌注初灌量。施工中要保证灌注初灌量,灌注时导管埋深控制在2-6m,拆管前专人测量孔内砼面,并做好砼灌注记录,灌注砼接近桩顶标高时,应控制最后一次浇灌量,确保桩顶标高符合设计要求。 试块制作:标准养护按一桩一组,同条件养护共3组;为便于给土方开挖时判定砼的强度提供依据。 起拔护筒:砼灌注结束后,即起拔护筒,并将灌注设备机具清洗干净,堆放整齐。 (2) 锚杆及土钉墙施工要求及注意事项 钻孔和锚杆制作: 钻孔前先放线定位,保证土钉位置正确,防止高低参差不齐和相互交错。钻孔深度要比设计深度多100mm~200mm,以防止孔深不够。锚杆应由专人制作,接长应采用帮条焊,为使锚杆置于钻孔的中心,应在锚杆上每隔2000mm设置定位托架一个;钻孔完毕后应立即安插锚杆以防塌孔,为保证非锚固段可以自由伸长,可在锚固段和自由段之间设置堵浆器,并用PVC管套住自由段。 注浆: 孔内注浆用M15水泥砂浆,采用压力注浆,掺入水泥用量7%的膨胀剂。注浆管在使用前应检查有无破裂和堵塞,接口处要牢固,防止注浆压力加大时开裂跑浆;注浆管应随锚杆同时插入,采用干成孔作业,灌浆前封闭孔口。注浆前要用水引路润湿输浆管道;灌浆后要及时清洗输浆管、灌浆设备;灌浆后自然养护不少于7d,待强度达到设计强度的75%时方可进行张拉工艺;在灌浆体硬化之前,不能承受外力或由外力引起的锚杆移动。 喷射混凝土: 钢筋网应在喷射第一层混凝土后铺设,钢筋保护层厚度不宜小于20mm。钢筋网片用插入土中的钢筋固定,在混凝土喷射时应不出现移动。钢筋网片采用φ6@200×200绑扎而成,网格允许偏差为10mm,钢筋网铺设时每边的搭接长度为200mm。喷射混凝土为细石混凝土,厚度为100±20mm,强度等级为C20;为加强支护效果,在喷射时掺入3%的速凝剂。喷射混凝土的配合比应按设计要求通过实验确定,骨料粒径不宜大于12mm;喷射混凝土作业,应事先对操作手进行培训,以保证喷射混凝土的水灰比和质量能达到要求;喷射混凝土前,应对机械设备、风、水和电路进行全面检查及试运转;喷射混凝土的喷射顺序应自上而下,喷头与受喷面之间的距离宜控制在0.8m~1.5m范围内,射流方向垂直指向喷射面,但在钢筋部位应先喷填钢筋一方后再侧向喷填钢筋的另一方,防止钢筋背面出现空隙;为保证喷射混凝土厚度达到规定值,可在边坡上垂直插入短的钢筋段作为标志。在喷射混凝土初凝2h后方可进行下一道工序,此后应连续喷水养护5~7d。喷射混凝土强度可用100mm×100mm×100mm试块进行测定,制作试块时应将试模底面紧贴边壁,从侧向喷射混凝土,每批至少留取3组试件。 3.3 地下活动中心监测要求 根据设计文件以及建筑施工验收规范要求,在地下活动中心施工过程中,对于具体的工程变形提出如下要求:地面建筑绝对沉降量及水平位移量≤20mm;活动中心土方开挖及回筑阶段,导致的地面及地面设施绝对沉降量及水平位移量≤10mm;活动中心墙体变形曲线的曲率半径R≥15000m;相对变曲≤1/2500;由于建筑物垂直荷载(包括基础地下室)及降水、注浆等施工因素而引起的活动中心前提外壁附加荷载≤20kPa;由于打桩振动、爆炸产生的震动引起的地面变形峰值速度≤2.5cm/s。 3.4 地下活动中心施工成果 根据具体的设计方案对活动中心土方开挖及围护工程进行了施工,在施工过程中没有任何的安全问题,并且对地下活动中心工程实施过程中进行了实时的监测,在过程施工最终结束后,进行了最终监测。监测结果表明所有变形以及工程要求指标全部合格,工程质量良好。 地下建筑工程论文:地下建筑工程施工技术与防水措施的探究 摘要:随着人们对地下空间需求的不断增长,地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大,所以地下工程施工在整个建筑工程施工中越来越重要。本文分析了防水工程应遵循的原则主要针对实例中的地下建筑工程施工技术与防水措施作出了相关的阐述分析,具有一定的参考借鉴价值。 关键词:地下建筑工程;施工技术;;混凝土;防水措施 1地下防水工程的重要性 地下防水工程在实际的应用中是为了解决地下室防水和基础渗水而采取防水性设计和施工。建筑的地下室防水施工主要有两种方式,一种是采用防水的软性材料,即卷材进行施工,如App、SBS等防水卷材;一种是结构性的防水设计,即采用防水的混凝土进行施工。为了保证建筑的地下部分正常使用在建筑施工中必须对地下部分采用防水工程来做好预防工作;否则下部分一旦出现渗水一则会影响地下室的正常使用,一则会影响整个建筑的相对稳定性,对其进行处理还需要耗费后期维护的费用。 同时防水工程是建设工程项目必须具备的一个应有的功能,此功能从小处看是关系到建筑物的使用环境和卫生条件,从大处看还会影响整个建筑物的使用寿命。无论是那种建筑形式其地下室和地下部分都不能出现渗水现象,因此地下防水工程对建筑工程来说是一项必不可少的重要工程。 2地下室防水施工方法 地下室防水施工的工序为基坑开挖—基层混凝土施工—保护墙施工—铺设防水卷材—铺设油毡层—浇筑混凝土—侧墙施工—外墙防水卷材铺设—外墙卷材保护墙—回填。通常来说当前实际工程中采用的地下室防水施工方法主要有3种: 2.1外防内帖施工法。外防内帖施工法是先在底板垫层砌筑完毕保护墙,而后在保护墙及垫层上粘贴防水卷材,待防水层完全做好后即可进行混凝土的浇筑,此种方法适合用于施工环境条件不利,不利于外贴法施工时的最常用方法。 2.2外防外贴施工法。此种施工方法是在底板垫层上直接铺设防水卷材,然后对保护墙进行施工,施工完毕后在保护墙的外面铺贴防水卷材,与外防内贴施工法相比,此种方法可长久的保持室内的干燥,这是因为保护墙因时间推移而逐渐变得干燥,进行对室内有一定的吸湿性。此种施工方法的不足之处在于在进行基坑开挖时,须采取较多的支撑措施来保证防水工程的顺利完成,加大了防水工程的工作量。 3地下室防水混凝土施工 3.1混凝土配合比 (1)本工程采用425MPa普通硅酸盐水泥,水泥用量388k~m3。 (2)砂采用细度模数为2.3,含泥量小于3%,泥土含量小于2%的中砂。 (3)石子采用5-35mm粒径,含泥量为0.5%,拟块含量为0.4%的碎石。 (4)外加剂采用EC一1高效防水剂,掺量为水泥用量的的3%。 (5)为减少水泥水化热,掺入适当的粉煤灰,级别不低于二级,本工程粉煤灰掺量为水泥用量的的12%。 3.2混凝土施工工艺 (1)基础底板混凝土。基础底板混凝土属于大体积大面积混凝土施工,本工程采用“分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到底”的施工方法。该方法能较好适应泵送工艺,避免经常拆卸输送混凝土管道,提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,并保证了上下层混凝土不超过初凝时间。 (2)墙体混凝土。浇筑时要严格控制分层厚度,每次浇筑厚度应控制在0.5m左右,每次浇筑墙体长度不大于30m,浇筑时应保证连续性,振捣密实,养护到位。 3.3质量保证措施 (1)配合比控制。本工程底板和外墙混凝土强度设计为C35,采用普通硅酸盐水泥,水泥强度为42.5MPa;本工程石子量大粒径控制为35ram,吸水率不大于15%;砂采用中砂,砂率控制为38%;为减少水泥水化热,水灰比控制为0.45。 (2)混凝土坍落度。本工程采用商品混凝土,要严格控制混凝土的和易性,在搅拌站设专人管理,测定坍落度,每工作班至少测两次,以解决坍落度过大或多小问题。并且采用低坍落度混凝土,混凝土坍落度现场实测值控制在(120+20)him;当混凝土运到现场后出现离析,必须退还搅拌站进行二次搅拌;当混凝土坍落度不能满足要求时,应加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌,严禁直接加水。因为底板是在夏季高温施工,在泵车上覆盖湿草袋并及时浇水,以防止坍落度损失过大。 (3)防止出现冷缝。混凝土浇筑时要保证合理的分段分层施工,分层厚度为O.3m,分层的接头时间间隔不超过2h,施工中交接的临时结合的竖向缝,要互相错开。 (4)混凝土振捣。根据泵送浇筑时自然形成一个坡度的实际情况,在每条浇筑带前、后布置二道振动器。前道振动器布置在底排钢筋处和混凝土的坡脚处,确保混凝土下部的密实;后道振动器布置在混凝土卸料点,解决上部混凝土的捣实。 (5)防水混凝土施工必须采用高频机械振捣,严格控制振捣的间距和时间。每一振点的振捣时间,应将混凝土捣实至表面呈现浮浆、不冒气泡和不再沉落为准,振捣时间为10:30s,避免漏振、少振和超振。 (6)混凝土的泌水处理。大体积大流动性混凝土在浇筑和振捣中,上涌的泌水和浮浆会跟着混凝土坡面流到坑底,并随混凝土向前推进。在支模时,应在混凝土浇筑前进方向两侧模底部留孔排出泌水和浮浆。当混凝土坡脚接近端模板时,要立即改变混凝土浇筑方向,由尺端往回浇,另外加强二侧混凝土的浇筑,使最后混凝土的浇筑形成四面会合,这样泌水和浮浆可以集中排除。 (7)混凝土养护。由于夏季天气炎热,采用覆盖浇水养护,并且应在混凝土浇捣完毕12h内完成,养护时间不得少于14d,养护期间应密切关注内外温差,混凝土中心温度和表面温度的差值不应大于25~C,混凝土表面的温度和大气的温度的差值不应大于25~C 4地下防水工程施工中应遵循的原则 4.1自防为主的原则 砼结构自防水,是以工程结构本身的密实度实现防水功能的一种防水做法。这类工程,工序简单,工期较短,造价较低,且能改善工人劳动条件。高层建筑地下防水,基本采用三道设防,即砼结构防水(自防)+外包柔性防水层+灰土辅助防水层。而结构自防水是抗渗漏的关键。工程自防水结构通常采用C30防水砼,在外加剂方面一般选用PNC砼早强膨胀剂。PNC属于硫铝酸钙砼膨胀剂,除具有膨胀功能外,对砼还有显著的早强、增强、低温硬化、抗渗、防冻害、抗硫酸盐等性能。砼配合比的设计与普通砼相同,水泥用量应不小于300Kg/m3,要优先选用不低于425#普通硅酸盐水泥或矿渣硅盐水泥。加料程序与普通砼相同。PNC的掺量要制作专用工具,专人负责,误差要小于0.5%,搅拌时间,用强制式搅拌机时比普通水泥砼延长30秒钟以上;用自落式搅拌机时,要延长1分钟以上,搅拌时间的长短,以搅拌均匀为准。砼的运输、震捣与普通砼施工一样。但是对于自防水砼更要注意震捣密实,不能漏震。浇注完后应加以养护,及时用草帘覆盖。砼硬化后,要有专人负责养护,养护时间不少于14天,如出现蜂窝孔洞,可把松散地方剔除,精心处理后,再用掺PNC的砂浆或细石砼修补好。 4.2多道设防、刚柔相济的原则 目前较为普遍的做法就是,在工程围护结构的迎水面上粘贴防水卷材或涂刷涂料防水层,然后做保护层,再做好回填土和地面防水,达到多道设防,刚柔相济的原则。施工中我们主要把握以下两个关键点: (1)严把材料关,俗话说“材料是基础”,对材料要保证:材料的品种必须符合设计要求,材料的质量抽检必须合格而且有出厂合格证和准用证。 (2)精心施工,施工包括管理和操作两个方面。施工管理主面应做好交底,跟踪检查要旁站监督及时抽查,发现问题及时纠正和返工。操作方面军要按交底的要求和施工顺序进行,注意找平层要清刷干净,基层处理剂应涂刷均匀,使用的防水卷材道数、厚度应符合标准,铺贴卷材应平整、顺直,搭接尺寸不应小于100mm相邻两幅应错开1/3幅宽,不得有扭曲和褶皱。收口和细部处理应符合要求,完工后检查合格应及时做保护层和回填土。 5结语 地下室防水技术已经是建筑地下室施工不可或缺的一项技术,本工程在采用该项技术时严格按照相关的技术规定进行,对建筑的一些细节部分进行了重点的处理,在工程结束后经过长时间的观察,发现本工程地下室无一处透水现象,防水效果较好,达到甚至超过了预期的效果。因此,要想保证地下室防水工程的质量,就必须要加强防水混凝土施工,同时对建筑的特殊部位进行着重处理。 地下建筑工程论文:浅析地下建筑工程防水技术 【摘 要】近年来,带地下室、地下车库的建筑工程已经屡见不鲜,但这些地下建筑工程也面临着不少施工难题,尤其是对防水技术的高要求。本文结合地下建筑工程防水技术的特点,对地下建筑工程关键部分的防水技术进行了介绍,以确保地下建筑防水的可靠性。 【关键词】地下建筑;关键部位;底板;外墙;防水技术 近年来,我国土地资源越来越短缺,城市建设用地相对紧张。因此,地下建筑的建设也就越来越多。地下建筑的开发和利用虽然在一定程度上解决了土地资源短缺的难题,但是地下建筑的防水问题也是一个不得不面对的施工难题。地下建筑一旦防水施工质量得不到保证,将会影响建筑主体结构的稳定性和使用寿命。因此,地下建筑建设方应对地下建筑工程的防水施工予以高度重视,必须制定周密的设计方案和采取切实可行有效的防水技术。 1、地下建筑防水特点 地下建筑的类型分掘开式和掘进式两种。两者的防水技术基本相同,只是在技术细节上略有差异。本文以掘进式地下建筑的防水技术为研究对象。 掘开式地下建筑多见于城市地下空间开发,如人防地下室、地下库房、地下商场等。掘开式地下建筑又分为单建式和复建式两种,单建式地面不建其他建筑,复建式则有建筑。 单建式地下建筑防水比复建式地下建筑多一个顶板防水界面。复建式是建在地面建筑下面的,故顶板防水比较简单,其他五个面防水做法两者没有区别。 在地下水丰富的南方地区,单建式建筑还必须考虑抗浮问题。 地下建筑的防水技术措施一般采用混凝土自防水和附加材料防水两者相结合的形式。混凝土自防水的做法,是指利用混凝土自身的防水特点作为第一道防水层,也是最为保险的防水措施。附加防水材料有卷材和涂料,附加材料要做在迎水面才能起到好的防水效果。 2、地下建筑关键部位防水技术 2.1 地下建筑底板防水技术 地下建筑的底板,在掘开式地下建筑中是结构受力的重要部分,对人防地下室更是如此。一方面,要承受一部分建筑的部分结构荷载;另一方面地下水的反作用力,在战时遭炸弹攻击时还要承受爆炸的冲击力,故一般地下建筑的地板都比较厚,钢筋混凝土板厚都250mm以上。底板比较厚对防水比较有利。底板的防水一般构造做法:在浇注底板混凝土之前先要把附加防水材料这道工序做好,在此基础上再进行混凝土底板施工。 对面积大的地下建筑,底板在施工时需要设施工缝或变形缝。施工缝是底板防水的重要部位,通常的做法是在设施工缝处放置钢板止水带,并辅以聚合物防水砂浆,能够达到很好的防水效果(见图1) 图1 施工缝(变形缝)大样图 2.2 地下建筑侧墙防水技术 掘开式地下建筑侧墙的防水与底板方法类似,地下建筑侧墙施工场景。由此可以看到侧墙的防水采用了防水卷材,使用粘合剂贴于墙外侧,为了保护防水卷材不被破坏,卷材敷设完成后又做砖砌护墙。 2.3 地下建筑顶板防水技术 顶板防水技术与底板类似,所不同的是工序与底板正相反,先做好混凝土结构层,然后再做防水层。防水层上部用细石混凝土按1%找坡,其作用是避免土壤中的水在顶底上部积存滞留,保证顶板的防水效果。 在实际工程中经常会遇到地下建筑的上部做水景的情况,此时不能只靠地下建筑的顶板承受上部水池的防水,而应该在做水池时做好自身的防水(见图2)。 2.4 管道穿过外墙的防水技术 掘开式地下建筑管道穿过墙壁、顶板、底板的节点处,是防水的重点部位。 图3给排水管道穿过墙壁时的施工场景。在所有地下建筑的设计与施工中,都必须严格遵守管道(水管、电管、风管)穿过墙壁及顶板、底板时要预埋套管的规范。严格禁止事后在壁板上凿孔洞,其原因是事后凿孔洞一则破坏建筑的结构,二则不利于防水。套管的大小取决于管道的大小,套管在中间部位焊有止水钢板,钢板呈圆形状。套管以焊接的方式固定在墙体钢筋上。 图3中看出,管道穿墙节点有一套比较完整的防水系统,除了穿墙处需要做套管外,还要在建筑外部设置检修窖井,窖井内设集水井,及时排除窖井内的积水。套管穿墙在安装管道时,要在套管与管道之间填充防水材料,可以使用油膏麻丝或防水泡沫膨胀剂填充,以避免外部水的渗入。 地下建筑工程论文:地下建筑工程施工中抗裂防水剂的应用 摘要:随着社会对建筑质量要求的不断提升,对于建筑材料的选用条件也再发生巨大地变化,近年来伴随高层建筑的快速建设,地下工程的施工质量已经成为工程的重要考核指标,尤其是地下设施的不断增多,规模的逐步加大,对地下工程的混凝土浇筑质量要求也越来越严格,为了确保地下工程混凝土的浇筑质量,一些科技程度较高的混凝土添加剂在工程施工中得到大量的使用,本文主要结合抗裂防水剂在地下工程中的应用为例进行说明分析,以供广大同行交流学习。 关键词:抗裂 防水剂 地下 工程 混凝土 施工 应用 一、工程概况 工程场由高层、多层住宅、地下车库、半地下配套公建和半地下车库组成。工程人防部分底板厚400,外墙厚300,地下室顶板厚250,混凝土强度等级C30,抗渗等级P6;非人防部分底板厚300,强度等级C30,外墙厚350,强度等级C30,抗渗等级P6,地下室顶板厚160。 该工程地下室部分为超长结构,超出规范规定的最大长度较多,同时结构与工程条件复杂,施工技术相对较复杂,除了必须满足工程要求的强度、刚度、整体体等要求外,还存在超长混凝土结构的裂缝预防与防水问题,为了提高工程质量,加快施工的进度,决定考虑在底板侧墙及顶板掺加抗裂防水剂TB-CSA,并在适当位置设置后浇带(见附图)。 TB-CSA抗裂防水剂的性能 “TB-CSA抗裂防水剂为一种新型混凝土防水剂,它物理性为粉状、不燃、无毒、无氯、低碱(<0.50‰),细度(0.08mm方孔筛余量)≤10%;。掺量8-12%(替代胶凝材料量);7天限制膨胀率≥0.025%;抗渗等级在适当条件下可达P35;抗压强度比同配比砼提高10%;凝结时间同于基准混凝土,对钢筋无锈蚀,能使混凝土的抗渗标号提高1-2个等级”,由于它的膨胀作用,可以让混凝土内部的应力分布得到改善,使用此抗裂防水剂对提升该工程的抗裂防渗性将有巨大地作用。 TB-CSA抗裂防水剂的作用机理 混凝土结构防止裂缝的发生是个常见问题,在施工过程中,一般根据结构情况要求混凝土构件无缝或少缝。它不包括沉降缝。它指的是释放收缩应力的后浇带,抗裂防水剂的作用机理:抗放兼备、以抗为主的原则。也即用CSA抗裂防水剂或膨胀剂补偿收缩混凝土作为结构材料,在硬化过程中产生的膨胀作用,由于钢筋和邻位约束,在结构中建立少量预压应力σ。 考虑结构强度的安全,膨胀不能太大,且在硬化14d基本结束。经研究,CSA替代水泥量8~12%范围内,对强度不影响,其膨胀率ε2=(2~3)×10-4, 在配筋率υ=0.2~0.8%下,可在结构中建立0.2~0.7Mpa预压应力,这一预压应力大致可以补偿混凝土在硬化过程中产生温差和千缩的拉应力,从而防止收缩裂缝,或把裂缝控制在无害裂缝范围内。 附图: 四、混凝土裂缝发生机理 混凝土裂缝产生的原因是多方面的,情况较为复杂,综合原因很多。工程实践证明,裂缝形成的原因主要有三个方面:变形、荷载及不均匀沉降。一般由温差、收缩、不均匀沉降等引起的变形形成的裂缝占80%,荷载造成的占20%。而对于超长结构、大体积混凝土产生的裂缝主要有以下两种。 1、温度差异造成混凝土裂缝产生:对于较大体积混凝土浇筑工程,在混凝土浇筑硬化的早期,由于水泥的水化能够发出大量的热量,导致混凝土内部温度升高过快,同时混凝土表层的温度由于受到空气的温度影响,气温很低,因此就产生了内部与外部相差很大的温差,从而使混凝土内部发生压力,混凝土表明产生拉力,当这些力度大于混凝土自身的抗拉强度后,混凝土的表面就会发生裂纹,所以大体积混凝土在施工过程中,一定要注意温度的作用。 2、体积压缩导致混凝土裂缝的产生: 当混凝土浇筑施工结束数天后,水泥所含的水化热量基本释放完毕,混凝土的温度逐步由高降低,在这个降温过程中会引发混凝土的收缩,再加上混凝土由于体积过大,内部在受到地基和结构的约束,混凝土不能自由改变形状,加上温度变化发生的拉应力,就有可能超出混凝土自身的极限强度,从而在约束面向下开始形成收缩裂缝,影响混凝土工程的质量与美观。 技术措施 1 地下车库设置永久缝一道(如上图),上段设置后浇带间距不超过100m,下段设置后浇带间距不超过80m; 2 带外混凝土采用补偿收缩混凝土。带外及后浇带补偿收缩混凝土的性能指标符合下表要求,膨胀剂选用国内知名建材制造厂家生产的CSA抗裂防水剂,同时符合《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ50119-2003的规定。 表1底板抗裂混凝土的技术性能 表2墙体、楼板抗裂混凝土的技术性能 3 后浇带等填充用膨胀混凝土的强度等级比带外混凝土强度等级提高一级; 4 根据工地实际采用的原材料(且符合规范要求的),在满足混凝土塌落度、强度和抗渗标号情况下,经试验确定满足限制膨胀率的配合比;配合比设计按《补充收缩混凝土应用技术规程》JGJ/T178-2009的规定执行。 5墙体水平筋间距不超过150;在墙体中部1m范围内,水平筋间距调整为100mm(原设计按此钢筋代换);墙体水平筋置于竖向筋外侧。 顶板钢筋原设计φ12@200改为φ12/10@160。 6 后浇带应做防水处理,防水构造详见当地省级地方标准《超长地下室混凝土结构防裂技术规定》后浇带防水构造详图; 7 TB-CSA抗裂防水剂的掺量 掺加TB-CSA抗裂防水剂,后浇带的回填时间可以调整为30天,缩短了工期30天。 侧墙和楼板是易裂部位,特别是侧墙混凝土,由于受到基础混凝土的约束,且养护困难,混凝土极易因收缩问题而产生竖向裂缝,大约束状态下,就需要大膨胀来补偿收缩,因此,TB-CSA的掺量适当提高。 掺加TB-CSA抗裂防水剂的混凝土,经试验确定的配合比设计水胶比、塌落度等性能指标符合施工质量验收规范的要求。 施工措施 1 工地或搅拌站按混凝土配合比掺入足够膨胀剂保证了抗裂防水剂掺量的准确性。 2 现场拌制的混凝土的拌合时间要比普通混凝土延长30s,从而使抗裂防水剂和水泥、减水剂拌合均匀,提高其匀质性。 3 混凝土布料,震捣均按施工规范进行。 4 膨胀混凝土要有充分湿养护才能更好地发挥其膨胀效应,工程非常重视养护工作,养护期不小于14d。 5 边墙出现裂缝是个难题,要求混凝土震捣密实、匀质。施工实践证明,墙体宜用保湿较好的胶合板支模,混凝土浇完后,在顶部设水管慢淋养护,墙体宜在第5d拆模板,然后尽快用麻包片贴墙并喷水养护,保湿养护10-14d。 6 底板采用蓄水养护,冬施时用塑料薄膜和保温材料进行保温保湿养护;楼板采用湿麻袋复盖养护。 7 即使采取各种措施,墙体也难免不出现裂缝(尤其C40以上混凝土),配合比方面在保证强度的前提下降低水泥用量,优化配比来减少混凝土早期水化热。 七、结语 本工程从施工到结束,混凝土浇筑过程期间,没有出现混凝土裂缝的发生与渗水现象情况的出现,达到施工质量要求。在地下工程施工中如何保证大体积混凝土基础地板和墙板不出现有害裂缝的关键是优化混凝土的配合比, 控制混凝土的入模温度和保温养护,掺入TB-CSA 抗裂防水剂拌制的补偿收缩混凝土, 可削减收缩产生的拉应力, 使基础地板和墙板不渗不漏, 达到结构的自防水; 掺入适量的粉煤灰和矿渣粉以取代等量的水泥可以降低水化热。这也是本工程获得的重要经验。
1现阶段城镇污水处理面临的主要问题 1.1城镇污水处理收集效能低 城镇污水处理管道沉积问题是造成我国污水处理总量较大,但是居民生活污水收集率较低的主要原因。在城镇污水处理管道中,主要的沉积物主要以无机固体,如泥沙等,以及大分子有机物,如COD、BOD5等。虽然在管道沉积物中,也包括部分含氮磷的有机物,虽然其并不全是具有溶解性质的氨氮、磷酸盐等,但是沉淀下来的含氮磷的有机物通常会与水发生反应溶解,从而释放出大量的氨氮、磷酸盐等具有溶解性质的物质。同时,这也造成了城镇污水处理厂的进水中,存在碳氮磷比例失衡的情况,污水处理脱氮除磷需要的碳源不够充足,难以满足实际污水处理需求,而提高出水标准,又会对污水处理厂运营造成非常大的经济负担[2]。由于管道沉积物较多,导致污水管网长期高水位运行,且充满度较高,导致居民生活污水集中收集效能难以提升。 1.2城镇污水处理厂进水浓度低 近年来,我国城市化进程脚步不断加快,处在快速建设发展阶段的城镇在污水处理设施建设压力较大,城镇污水处理管网建设仍旧存在较大空白区域,排污口整治尚未完全完成。这些问题导致降雨雨水、地下水、自来水管网渗漏等外水进入城镇污水管网系统中,造成污水处理厂进水浓度偏低,进水量大,污水处理压力增加。尤其是在南方地区,由于雨季持续时间较长,降雨量较大,大量的雨水进入污水处理管网,造成污水处理厂进水浓度长期处于较低的水平[3]。在地下水位较高的区域,地下水入渗入流也是造成进水浓度低的一个重要因素。此外,当前城镇污水处理中,还存在城镇排水管道错接、混接,工业企业偷排偷放等问题。雨水管道错接到污水管网较为多见,这种情况可能会造成施工降水和基坑排水直接通过错接部分流入污水管网中;又或者是虽然排水管网没有错接或者混接的问题,但是施工降水、基坑排水当中包含较多的泥沙,再加上源头错接混接与沿线沿街商铺等违法排污问题,也会导致雨水口成为排污口,使很多城镇在污水处理中不得不在雨水口末端进行截污。当前,施工降水、基坑排水已经成为城镇污水处理厂进水中,降低进水浓度的一个主要来源,极大地增加了污水处理厂的处理压力。 2城镇污水处理提质增效的主要路径 2.1加强管网改造提高污水收集效能 城镇污水处理提质增效工作的重要目标之一,就是提高城镇污水收集效能。加强城镇污水处理管网改造,是提高污水收集效能的主要措施。首先,要加强排水管网系统的建设与完善,提高污水收集效能。一方面,进一步消除城镇排水管网的空白区域,通过完善管网设施建设,增加临时处理设施等,提高排水管网的系统性。另一方面,将外水有效阻挡在污水管网之外,最有效的措施之一就是需要做好“雨污分流”。在以往由于受到资金限制,以及城市发展和污水处理理念滞后,城镇排水管网建设投入相对较低,雨污合流成为很多城市都存在的问题。遵循因地制宜规律,结合城市建设与旧城改造,可以加强雨污分流改造的合流制区域建设。但是,当前合流制区域建设还存在一定的困难,为实现雨污分流,可以通过增加合流制溢流污染快速净化设施,加强雨季污水处理厂处理能力,设置截污调蓄设施等相关举措,进一步完善排水管网系统。此外,对于降水量较低的区域,也可以通过建设有溢流控制的合流制系统,以此来达到雨污分流的目的[4]。其次,完善城镇污水管网排查制度。加强对城镇污水管网的系统性排查,全面掌握污水管网基本运行情况,及时发现并解决问题,是推进城镇污水处理提质增效工作的重要手段。通过建立完善的城镇污水管网排查制度,要求相关部门定期组织排查工作,对管网进行全面摸排,清晰梳理城市污水处理、市政雨水收集及地块排水等各项系统设施的运行及功能情况,检查污水直排口以及管网是否存在混接、用户接入等相关信息情况。对于旱季生活污水直排、雨季合流制区域溢流污染控制问题等情况及时解决。重点加强对雨水、地下水入渗等外水进入污水管网情况的摸排,摸清外水进入污水管网的原因、途径以及规律,做好溯源调查,从源头控制好外水入侵的问题。此外,还需要对污水管网质量进行排查,如有必要,需要聘请专业管网检测机构进行管道缺陷评估,及时发现管道开裂、塌陷、错口等问题,避免其造成大量的外水进入管道。 2.2提升城镇污水处理管网运维管理 提高城镇污水处理管网的运行维护管理,是确保污水管网设施效能充分、稳定发挥的重要措施,同时也是城镇污水处理提质增效的重要基础。在城镇污水管网运维管理中,关键措施是要做好定期清淤工作,保证污水管网持续健康运行,有效避免沉积物大量在管道堆积,严重影响管道运行。在发达国家中,对城市污水管道淤积深度的控制通常是要求在管道直径的5%之下。但是,在我国城市污水处理行业中,较少城市能够真正做到对污水管网进行定期清淤的工作,在很多城市污水管道中,都处于年久失修的状态。同时,污水管道长期低流速运行,进一步加剧了沉积物在管道中的堆积,导致污水管道很多都存在底泥淤积的问题。在我国,部分城市的污水处理管道淤积深度甚至已经达到并且超出管道直径的50%,不仅大大降低了管道的过水能力,同时也对检查井周边地区的空气环境质量造成了严重的影响。因此,加强城镇污水处理管网的运维管理,要求相关部门必须要做好管网的定期清淤工作,严格控制污水管道的淤积深度,保障管道健康运行。同时,相关部门应当加强对区域污水管道清淤养护工作的考核,将管道养护水平和管道淤积深度作为城镇污水管网运行管理质量的重要评价指标,从而确保落实好污水管道定期清淤工作[5]。此外,在城镇污水管网运维管理中,还需要及时根据管网摸排结果,结合日常运维管理记录,解决管网缺陷问题,做好分类整改修复,及时清理修复或改造已经不具备基本功能的“僵尸管网”“断头管网”,提高城镇污水管网整体的污水收集能力,提高污水处理工作效能。 2.3加强“挤外水”措施 污水处理管网缺陷问题是造成污水处理厂进水浓度低的主要原因,例如,由于污水管网错接混接问题,导致施工降水、基坑排水等外水进入污水管网系统,降低污水处理厂进水浓度[6]。因此,加强“挤外水”措施,是提高污水处理厂进水浓度的关键之处。通过加强管网系统优化,堵死原来的总口截流、截流井、直排口、错接混接口、缺陷部位等一切可能有外水入渗的“通道”。针对不同的外来水入侵,需要采取不同的“挤外水”措施。一是对于降雨造成的雨水入侵,一方面需要完善截污系统,通过减少截流倍数、准确控制截流量、避免重复截污和雨污分流等措施进行;另一方面对于雨污混接情况,需要进行管网混接错接改造,并且规范沿线排水户的行为,对雨季非正常高水平进行严格排查等。二是对于地下水入侵的情况,主要需要解决好管道缺陷,通过提高污水管道设施施工建设质量,加强管道检测与修复,排查雨季非正常高水位等措施,确保管道健康。三是对于河水倒灌造成外水入侵,需要通过加强排水口防倒灌设施建设、雨污分离、控制河道水位、截流并改造加强截污系统;通过提高沿河管道施工质量、加强沿河管道检测与修复等,确保沿河管道运行稳定;此外,还需要加强对雨污混接的管理。通过采取有效的“挤外水”措施,提高污水管道的运输质量和效率,提高污水处理厂的进水浓度,降低进水量,从而提高污水处理厂处理效能。 3实现城镇污水处理提质增效的有效建议 3.1加强居民生活污水直排的治理 城镇污水处理提质增效工作中,要想提高居民生活污水收集率,就需要重视对居民生活污水直排的管理。在城镇污水处理中,城中村、城乡接合部等居民区通常是污水管网建设的空白区,同时也是造成居民生活污水直排的重要原因。在居民生活污水处理中,如果直接截断污水直排口,直接就近排入附近的市政管网或者污水处理厂等,都是比较极端的做法,非常有可能造成市政污水管网污水溢流,或者污水处理厂处理能力不足的问题,反而会对环境造成恶劣影响。因此,在对居民生活污水直排口进行截污处理之前,首先要分析打算排入的市政污水管网和污水处理厂是否具有多余地接受并处理这些污水的能力,如果不具有则不能向其排放,而是要制定临时的排放处理措施,并且要立即启动永久治理工程的建设规划。同时,在居民生活污水直排的治理中,要加强源头治理。一方面,追溯居民生活污水直排的源头问题。造成居民生活污水直排的原因主要是污水管道运输力不足,管道运行水位居高不下。从这一角度来看,降低污水管道运行水位,为居民生活污水排放留出足够的空间,使其能够满足居民生活污水排放峰值时的运输量是根本。另一方面,当前我国大部分城镇的污水处理厂都处于长期超负荷运行的状态,其污水处理能力不足,难以实现居民生活污水高效收集处理,也是造成生活污水直排的重要因素。因此,应当加大城镇污水处理厂建设,明确对居民生活污水“全收集、全处理”的目标,推进污水处理厂的扩建,有效解决污水管道及处理厂直排或者溢流的问题,提高对居民生活污水的集中收集与处理效能。 3.2建立排水管网信息系统 信息技术的应用对于提高城镇污水处理提质增效发挥着非常重要的作用,建立城镇排水管网信息系统(排水GIS系统),能够准确、完善地收集污水管网运行相关数据,从而为相关工作人员进行污水管网的运维管理提供重要依据。在对城镇污水管网进行运行排查与维护管理过程中,可以将污水管网信息详细录入信息系统当中,并及时根据定期排查结果更新数据,从而为市政管网运营管理提供可靠的数据,提高其管理效率[7]。同时,利用排水GIS系统,还可以对污水管网设施档案进行详细分析管理,全面了解污水管网设施情况,并在污水管道发生故障时,能够快速、准确地查询定位到故障点,掌握管道的基础信息,解决了在日常运行维护管理中数据查询困难的问题。排水GIS系统还能够作为污水管网设施建设,以及错接混接改造、污水调度等提供重要的支持,为防汛排涝应急指挥提供可靠依据。此外,以排水管网信息系统为依据,还可以建立完善排水管网许可制度。当前,我国大多数城市已经实现了排水许可信息化管理,其不同于排水GIS系统,主要是作为行政管理内容。根据排水管网许可制度,排水单位可以通过申请污水排入管网的许可,并严格按照许可进行污水排放。同时,通过系统还可以直接在许可排水户信息上标明接驳口,当污水处理厂的进水浓度过低或者进水量较大时,可以作为原因追溯的一个依据。 3.3实施水质水量在线监测 在建立排水管网GIS系统的基础上,增强对物联网、传感器等先进技术手段的应用,通过建立动态化、长期化的智慧排水综合管理信息平台,实现对城市污水管网系统的水质水量的在线监测。例如,在城市污水管网的主干网络系统、重点排水户、地下管网交汇处等关键节点设置液位测量仪、流速测量仪、水质监测仪等智能化在线监测设备,在线实时监测管网的运行状态,水质水量情况等,并根据数据进行自主分析,若相关数据超出设定阈值则及时进行预警,从而加强对污水管网运行的管理,及时发现偷排、超排污水的问题以及管网运行故障,提高城市污水管网运行与管控效率。 3.4推进厂网一体化运维机制 当前,我国城镇污水处理厂运行中,大多数采用的都是厂网分离、建管分离的机制,因此在管理中难免存在各自为政,管理协同性较差,在一定程度上也影响了城镇污水处理的提质增效,同时也不利于污水处理厂运营效益和水环境治理水平的提升。各地政府以及相关部门在进行城市污水处理工作中,可以在综合分析流域、排水区域分区、污水处理厂能力及服务覆盖范围等各项因素的基础上,积极推进厂网一体化的运维机制,实现“厂—网—河”的一体化,编制相关运行方案,以提高污水处理收集效能,提升城市水环境治理效果为目标,制定相关的管理办法及考核标准,提高污水处理设施系统性和完整性的同时,真正提高城市污水处理效能。 3.5落实海绵城市建设理 海绵城市建设理念是现代绿色城市建设的重要方向。在城镇污水处理中,通过加强海绵城市建设,借助城市海绵设施的“渗、蓄、净”的功能,加强对雨水等外水的截流,使其向城市土壤中渗入,有效减少雨水进入市政排水管道的总量,同时增强合流制区域溢流控制的效果,降低分流制系统中由于管道错接混接导致的污水管道外溢的总量,从而有效降低降雨污染。 4结语 加快推进我国城市化建设脚步,提高城市建设质量,必然要求落实城镇污水处理的提质增效。当前,城镇污水处理收集效能低、污水处理厂进水浓度低是影响污水处理提质增效的重点问题。城镇污水处理工作需要加强管网改造、提高管网运维管理、加强“挤外水”等各项措施。同时,加强居民生活污水直排的治理,建立排水管网信息系统,实施水质水量在线监测、推进厂网一体化运维机制、落实海绵城市建设理念,进一步实现城镇污水处理质量与效益的双提升。 参考文献 [1]翁文林,吕永鹏,唐晋力,等.长江大保护城镇污水处理新模式新机制实践与探索[J].给水排水,2021,57(11):48-53. 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环境质量评价论文:生态环境质量评价论文 1质量评价指标体系与方法 1.1构建评价指标体系及其标准 按照环境生态学理论,生态环境是支撑人类生命系统的整个自然系统的总称,生态环境质量是指在一个具体的时间和空间范围内,生态系统的总体和部分生态环境因子的组合对人类生存及社会经济持续发展的适宜程度。由于评价的标准体系复杂,且因地而异,需要分层次进行,而我国目前生态环境质量评价标准尚处于探索阶段,无统一标准。因此本文依据国内外学术界的相关研究成果以及广泛应用的生态环境质量等级划分,将生态环境质量等级分为优、良、一般、较差、差五个等级,并考虑到呼包鄂地区的气候、土地、人口、经济发展状况、工业排放量等,得出各评价指标的等级标准值。 1.2评价指标权重确定 层次分析法是美国著名运筹学家教授于20世纪70年代中期提出的一种系统分析方法,是一种广泛的综合决策方法,但其中的权重是由主观确定的,缺乏一定的客观性。因此本文在指标权重的确定中引入熵,将主观与客观相结合,得到更加符合实际情况的熵权。 2生态环境质量评价分析 通过模糊综合分析法得出,2012年呼和浩特市和鄂尔多斯市的生态环境质量处于等级优,包头市的生态环境质量处于等级一般。呼和浩特市近年来城市发展速度较快,大力开发和利用资源,工业化水平领先于自治区其他盟市,煤炭产量大幅度上升,使单位GDP能耗、电耗持续增高,一定程度上破坏了生态环境的平衡,带来了一系列环境污染问题,但政府在意识到保护环境的重要性后,大力推广节能减排,优化产业结构,发展循环经济,整顿落后产业,提高区域竞争力,使生态环境质量有了较大的改善,工业经济发展与生态环境保护在一定程度上达到了平衡。包头市是著名的草原钢城,工业发展历史相对久远,但由于产业结构不合理,工业化过程排出的工业废物严重污染环境,导致生态环境质量开始下降,同时滞后的观念也使生态环境质量的下降与工业经济的发展形成鲜明对比。鄂尔多斯市的高耗能产业发展近几年逐渐稳定,规模增大,技术设备先进化,带来的工业结构合理以及经济的高速发展,使得鄂尔多斯市有足够的经济实力治理环境,对耗能高、工业废弃物排放量大、产值低的行业进行了大力整顿,响应国家重视环境保护的潮流,表现为建成区绿化覆盖率大幅度提高,单位GDP能耗、电耗、水耗有很大程度的下降等,使其生态环境质量得到明显的改善。 3结论 本文基于生态环境质量评价的理论与实际,构建了生态环境质量综合评价指标体系与标准,运用层次分析法及模糊综合分析法对呼包鄂地区2012年生态环境质量进行评价与分析。评价结果为:2012年呼和浩特市和鄂尔多斯市的生态环境质量处于等级优,包头市的生态环境质量处于等级一般。本文所用的模糊综合分析法虽然可将一些难以界定或定量的因素定量化,确定每个指标对评价等级的隶属度,从而得出更为准确的评价结果。但是,这种方法只能就某一年份的数据进行分析,无法进行一个时间序列的分析,得出城市的生态环境质量在一个时间段内的变化趋势,从而进行前后对比,探究更为具体的原因。 作者:罗莎莎甄江红单位:内蒙古师范大学 环境质量评价论文:城市发展生态环境质量评价论文 1南通城市发展水平与生态环境质量评价 1.1指标体系的构建 1.1.1城市发展水平指标体构建 城市发展是一个复杂的系统工程,包括城市社会、经济、文化、体制等若干层面。城市发展水平反映了城市发展的当前状况,体现城市综合实力与总体素质。本文主要遵循科学性、可比性、动态性、数据的可获性、可操作性等原则,参考“21世纪城市发展指数”和我国相关学者对城市发展水平指标体系的研究与构建,结合全球化、信息化的时代特征,以及南通市城市发展的实际情况,构建了城市发展水平指标体系. 1.1.2生态环境质量指标体构建 生态环境质量是生态环境系统客观存在的一种本质属性,这种本质属性能用定性和定量的方法进行描述。生态环境质量评价由来已久,从传统地理学对自然要素的描述发展到现在对生态系统各要素的综合性计算测度。生态环境质量评价到目前为止相对还处于探索阶段,没有公认的理论框架、指标体系和计算方法。本文参考《国家“十一五”环境保护规划的目标》、《全国环境优美小城镇考核指标(试行)》、《生态环境质量评价技术规定》和我国相关学者的代表性研究工作,兼顾实际数据的可获得性和南通市城市生态环境的自身特征,建立了城市生态环境质量评价指标体系,测算了南通市生态环境质量。整个指标体系主要包括两个层次,分别为系统层和变量层:系统层包括植被覆盖、水资源、土地质量、污染物负荷、大气环境和声环境6个层面,变量层是上述6个层面的对应指标。 1.2数据来源和计算方法 南通市城市发展水平和生态环境质量的评价采用SPSS软件和主成分分析法,其原始数据来源于2004—2013年的《南通市统计年鉴》、《南通市环境状况公告》和《江苏省统计年鉴》。计算原理和具体步骤主要为:①对2004—2013年南通市城市发展水平和生态环境质量因子的历年数据进行标准化计算,消除因数据正向和逆向、数量级、量纲的不同而造成结果的差异;②对标准化数据运用统计分析SPSS软件,采用因子分析法对因子变量进行提取(特征值大于1);③通过方差极大法对因子载荷矩阵进行旋转,得到旋转后的指标公共因子贡献率(累计贡献率>85%)和指标公共因子载荷矩阵,根据回归法计算得到指标公共因子的得分系数矩阵;④以各公共因子所对应的旋转后的贡献率为权重进行加权求和,得到2004—2013年南通市城市发展水平和生态环境质量的评价得分。 2城市发展水平与生态环境质量演变耦合协调度 协调度是事物之间耦合研究的重要指标,体现了系统之间或系统内部各要素之间在发展过程中彼此和谐一致的程度,度量体现系统发展是否有序和协调状况好坏程度的定量指标。城市发展水平与生态环境质量协调度是衡量不同阶段下城市发展与生态环境之间的关系,即定量描述特定城市在一定的发展阶段下城市发展与生态环境之间的耦合关系。按照可持续发展的伦理思想,城市建设的最佳模式是城市发展与生态环境的协调发展,最优协调度是城市发展与生态环境的最佳组合状态。 2.1协调度水平计算方法与协调发展模式判断 协调度水平计算方法:参考我国相关学者在城乡统筹、区域经济与环境、城市化水平与环境质量、城市经济与土地利用等领域对协调度的相关研究,并利用相关数学原理和离差分析原理,协调发展模式判断:关于协调度等级划分的相关研究较多,但对协调度高低的判断或协调阶段的划分无明确定论。多数学者将协调度划分为:0.8—1.0为高度协调、0.6—0.8为中度协调、0.4—0.6为低度协调、0—0.4为不协调。考虑到协调度的大小反映了城市发展水平和生态环境质量的一致程度,并不能完全反映两者发展的正负问题。本文参考了相关研究结果,结合南通市城市发展水平和生态环境质量的发展阶段特征.城市发展水平与生态环境质量协调度计算我们将2004—2013年南通市城市发展水平和生态环境质量的评价得分代入式得到历年南通市城市发展水平与生态环境质量的协调度水平以及两者的协调发展模式. 2.2城市发展水平与生态环境质量协调度计算 南通市城市发展水平与生态环境质量的协调度水平关系呈现以下三个阶段性特征:第一阶段(2004—2009年)表现为城市发展滞后型的高度协调发展模式向城市发展滞后型中度协调发展模式过渡。这一阶段中,南通市城市发展水平和生态环境质量都处于上升态势,处于一个良性的发展阶段,但由于生态环境质量提升速度明显高于城市发展水平的数值,因此两者差距逐渐增大,协调度逐渐降低。第二阶段(2009—2011年)表现为城市发展滞后型中度协调发展模式向生态环境滞后型高度协调发展模式过渡。在该阶段中,南通市城市发展水平仍快速上升,而生态环境质量则放慢其增长速度,乃至在2010年出现拐点呈下降趋势。因此,两者综合评价得分的数值逐渐逼近,其数值的实际值与理想协调值的差距逐渐缩小,协调度呈现逐渐上升的状态。第三阶段(2011—2013年)表现为生态环境滞后型高度协调发展模式向生态环境滞后型中度协调发展模式过渡。本阶段中,南通市城市发展水平仍呈快速发展态势,而生态环境质量的状况却相反,呈现不断下降和不断恶化的趋势,因此南通市城市发展水平和生态环境质量两者一升一降、差距不断拉大,其数值的实际值与理想协调值的差距也随之拉大,协调度呈现不断下降的态势。综上所述,以城市发展水平和生态环境质量两者的共同提升为前提,考虑两者之间的差距和相对关系的综合评价可知,南通市城市发展水平与生态环境质量的协调关系波动起伏较大,尤其是自2010年起城市发展水平不断上升,而生态环境质量出现拐点,由上升转为下降,没有实现共同发展,且两者的差距不断扩大,状况不容乐观。因此,南通市若不能采取有效的平衡措施,减小两者的差距,尤其是加大对生态环境质量改善的政策和资金投入,一旦生态环境的承载力与城市发展不相匹配,将对南通市城市的可持续发展带来极为不利影响。因此,目前正是南通市调整城市发展的模式,改变现今以牺牲生态环境质量的城市发展、缩小城市发展水平与生态环境质量差距、协调两者关系的关键时刻。 3结语 生态环境作为城市发展的物质支撑与载体,从某种意义上来讲,制约着城市发展的质量和未来趋势。因此,对城市发展水平和生态环境质量进行评估,探究城市发展与城市生态环境协调演变的趋势关系,对促进城市生态系统质量的改善,实现城市发展的健康有序具有非常重要的意义。本文在构建城市发展水平与生态环境质量评价指标体系的基础上,采用SPSS软件及主成分分析法对2004—2013年南通市城市发展水平和生态环境质量进行评估,衡量两者的协调演变关系。结果表明,近十年间南通市城市发展水平与生态环境质量的协调关系波动起伏较大,尤其是自2010年起,协调度不断下降,城市发展与生态环境没有实现共同增长,且两者的差距不断扩大,状况不容乐观。因此,南通市若不能采取有效的平衡措施,减小两者的差距,尤其是加大对生态环境质量改善的政策和资金投入,一旦生态环境的承载力与城市发展不相匹配,将对南通市城市的可持续发展带来不利影响。 作者:陆佩华单位:南通大学 环境质量评价论文:当前水环境质量评价方法与影响预测 摘要:指出了对大渡河的水环境质量进行评价能够较好地发现当下水资源利用过程中出现的问题,及早地进行处理,避免污染扩大化和严重化。介绍了大渡河河道概况,评价了水环境质量现状,对环境影响进行了预测,并针对污染原因提出了相应的对策措施。 关键词:水环境质量评价;环境影响预测;措施 1引言 水环境质量的安全不仅威胁到水中生物的生存空间,而且也直接的影响到人类自身的安全问题,因此对水环境质量的及时评价,针对已有的问题及时的采取治理措施。对水环境进行长期监测,对污染的处理和对水环境的发展趋势进行预测至关重要。 2大渡河河道概况 大渡河是岷江水系的一级支流,是长江的二级支流,发源于青海省玉树藏族自治州境内巴颜喀拉山南麓,向南入四川省分别流经阿坝藏族羌族自治州、甘孜藏族自治州、雅安市、凉山彝族自治州、乐山市,长1155 km。主源大金川发源于青海、四川边境的果洛山,在四川丹巴县与小金川汇合后称大渡河,至乐山县入岷江,长909 km,流域面积82,700 km2,大渡河属于高山峡谷型河流,落差达4177 m,大渡河以泸桥镇和铜街子水电站为分界点,分为上游、中游和下游三段。在大渡河地区受地形、地貌的影响,农业发展较分散,而且农业发展数量也较小,因此有农业生产中使用的农药化肥等随雨水或河流带入大渡河内的污染物也少,对大渡河水环境的影响较小。 大渡河水体内的污染物来源主要来自于生活污水和工业废水的排放。农村的生活污水排放量较小而且大部分都用于农田的灌溉,很少对水体造成污染。大渡河的水质主要受城镇污水排放的影响较大,大渡河附近城镇建设集中,沿岸有十几座城镇,例如金川县安宁镇,乐山市金口河区,康定县姑咱镇等。这些城镇发展较快,人口较集中,人口超过30万人,大量人口生活的城镇必然会产生大量的生活用水。另外大渡河流域还有一些工业企业,这些工业企业中既有大量的工业废水的排放也有一定量的生活污水的排放,对大渡河水质的安全带来威胁。同时,在大渡河流域多私营小型企业,生产过程中产生的工业废水大多未经处理直接排放,这些污水中含有大量的有毒有害物质,是造成大渡河水质污染的主要因素。 3环境现状评价 3.1环境污染现状 (1)附近的农业产生的面源污染,大渡河流域的农业生产类型主要有水田、旱地和果园3种形式,而在农业生产过程中必然会使用到农药和化肥等有机物质,这些有机物主要通过两种途径来污染水质,第一种就是在降水等的作用下农药化肥等污染物质直接随地表径流进入到大渡河的水体中;第二种就是在浇灌水和雨水的共同作用下,农药化肥等有害物质直接渗入到地下水中,通过地下水与地表水的排泄和补给作用来间接地影响大渡河的水质。 (2)大渡河地区水电站工程的建设也会产生大量的污染物对大渡河水质造成污染,主要有砂石的加工工程产生的废水,混凝土搅拌产生的废水,冲洗产生的废水及建筑工地工人日常生活中产生的废水等。 (3)大渡河流域附近的城镇居民生活污水,这些生活用水中既有日常大量洗涤用水和厕所水等,又包含有大量的污染物,以及细菌、真菌,这些未经处理而直接排入大渡河水系中的污水会导致水体的富营养化,对水生植物、动物及人类自身的健康都带来很大的影响。 (4)大渡河附近由于用水方便,能源集中,地势低平等特点导致一些加工企业和工矿企业的大量集中,这些工矿产业中既有采矿洗选厂这样需要耗费大量水资源并产生大量污染物质的企业,也有私营的小型加工企业。加工企业产生的废水大多未经处理直接排放,其污水中含有大量的化学物质和重金属,也包含一定的细菌、真菌等。 3.2水环境现状 为更好地对大渡河的水环境进行监督和管理,需要对水环境现状进行调查。水质监测是分析水环境的现状的重要手段,可对大渡河分出8个监测断面,并使用专业的测试仪器对其水质污染物如高锰酸盐、化学需氧量、生化需氧量、溶解氧、氨氮含量指标、砷、汞、酸碱性、油类、总氮和总磷等进行测试,其中黄荆坪断面的指标分别是:高锰酸盐指数为二级,化学需氧量为一级,生化需氧量为一级,氨氮含量指标为二级,总氮指标为四级,总磷指标为三级;康巴大桥断面,磨河沟断面,加郡沟的断面,磨西河断面,湾东河断面,雨洒河断面,南头断面的指标含量为:高锰酸盐指数为二级,化学需氧量为一级,生化需氧量为一级,氨氮含量指标为二级,总氮指标为三级,总磷指标为三级。 3.3大渡河水电开发 大渡河作为我国的水电开发基地现如今发展有22座发电站,总发电量达1019亿 kW・h。据统计年鉴记载,大渡河共流经马尔康、泸定、全口河区等12个区县,在这些区县中,已建成的水电站有铜街子和龚嘴等,规划好但未建成的有季家河坝、老鹰岩、长河坝、冷竹关、硬梁包等。从这些已建成和正在建的工程可以发现大渡河的水电工程大多为土石坝,这种坝型在建设过程中需要使用大量的土料和石料,进而导致废渣弃料较多,对周围的环境和大渡河水环境造成严重污染。另外大渡河的上游水电站双江口水电站和瀑布沟水电站等由于水库面积大其淹没的地区对大渡河上游我国的珍稀植物(一级保护植物红豆杉,二级保护植物岷江柏),墨尔多山省级自然保护区、金汤孔玉省级自然保护区等6个自然保护区、国家地质公园、红色革命根据地等都有较大的影响。另外大渡河水电站的建设会改变其原有的水生生态环境,例如改变了其原有的自然梯度和原有的水流速度,甚至对水质和水温也有较大的改变,这些水生生态环境的变化会导致河道中原有的一些水生生物生境的丧失,其中一些水生生物被迫对栖息地进行迁移,但是某些物种由于适应能力较弱,栖息地的破坏可能会导致这些水生生物数量锐减。 大渡河的上游地区有多种特殊鱼类例如:红尾副鳅、麻尔柯河高原鳅、东方高原鳅、短尾高原鳅、斯氏高原鳅、细尾高原鳅、齐口裂腹鱼、重口裂腹鱼、长须裂腹鱼、大渡软刺裸裂尻鱼等15种珍稀鱼类,但是大量的污水排放导致水体的富营养化严重,这些珍稀物种的生存环境遭受了严重的破坏,尤其是水电工程的开发占用了珍稀鱼类的生存繁殖空间,对这些鱼类的生存和繁殖造成了严重的破坏。 4环境影响预测 环境影响预测是根据现有的资料和模拟技术,模拟其日后的发展趋势,即在当前的生活污水,生产废水的正常排放状态下,大渡河的水系污染发展及对人们的生产生活带来的影响。另一方面,也可以模拟预测对当前的生活废水,生产污水进行处理后大渡河水系受污染程度的未来改善趋势。通过对废水排放量的预估,可以对大渡河水系污染程度的未来发展趋势有着大致的了解,利于针对污染的形势采取有效的改善措施。 环境影响预测的范围在与现在已有的水质监测范围相同的基础上,应当有选择的扩大一定的预测范围,其中需要对某些区域做出重点预测,例如城镇居民日常的供水区,农业用水区及城镇用水的排放区和工业废水的排放区等,预测因子应该包括影响大渡河水系的主要污染物质硫化物和重金属等,另外,还要特别关注对难降解,易发生氧化还原反应形成有毒有害的物质,容易在生物体内形成富积作用的有毒物质等的监测和预测工作。对水环境进行预测的方法主要有数学模拟法、回归分析、趋势预测、层次分析法以及耦合模型法等分析方法。其中,对于污染情况较简单的水环境一般采用数值法,在污染情况较复杂的地区常常可采用回归分析法,层次分析法和耦合模拟法等做出各类污染物质对水体污染成都之间的关系式或者是关系模型。 笔者认为,对大渡河的水环境预测可以从以下几方面来进行:第一,水温的预测,水体中不同的生物需要的生存温度不同对温度的监测预测能预测生物的生存空间;第二,水质的预测,水质情况影响到水体的含氧量和化学含量,对水质预测能全面地了解到水体的富营养化程度,对于赤潮的治理和防范也有着较大的影响;第三,水生植物、动物的监测预测,水生生物的生存环境的改变将导致某些水生动物、植物数量的激增或锐减,通过对某些水生生物的监测能够很好地预测水环境的变化。 5对策与建议 (1)应针对农业生产过程中产生的少量废水,可以大力发展有机、无害的施肥方式,改善灌溉方式,控制农药和化肥的施用量减少农业生产过程中产生的废水总量。 (2)工业废水的处理,首先需要对大渡河流域的工业进行集中化管理,废水集中处理,改变原有的私企随便排污的现象;在工业生产工程中提高水的使用效率,尽量较少污水的排放量并减少有毒物质的使用,对于一些能够重复利用的水尽量多次使用后再排放。 (3)生活污水要经过废水处理减少废水中的细菌、真菌、磷、氟等的含量后在排入大渡河水系。 (4)在建设水电工程时,要提前调查清楚施工地区的资源环境,并坚持可持续发展的生态原则做好水电工程建设地区的资源环境评价工作,尽量避开对珍稀物种,重要的地质地貌,人文环境的淹没和破坏。另外为保护脆弱的生态环境,减少对环境的破坏,在工程建设中应该减少污染物的排放,对工程污水和工程废渣要进行处理后再排放,将污染程度降到最低。 环境质量评价论文:浅谈水环境质量评价方法 摘要:本文从污染指数评价法、模糊评价法、灰色评价法、 物元分析法以及层次分析法等角度论述了多种水环境质量评价方法。 关键词:水环境;质量评价;指数评价;模糊评价 引言:随着国内经济发展,城镇建设和工业生产不断扩大,人们在工业及生活中用水量急剧增长的同时排放量也随之增加,致使大量工业及生活污水将诸多水体污染,导致水污染已成为目前国内最为严重的环境问题,国内七大水系2/3以上的监测段面不能满足Ⅲ类水质要求,水体污染在成为人类面临的最大环境问题的同时也加剧了各地的水资源短缺,而要实现对水环境有效治理、改善和保护则首先应对水环境质量做出可观准确的评价,因此其是保护地区水环境的基础性工作,并已成为当今急需研究的问题。 1.污染指数评价法 将对水体实际监测数据与评价标准作为分指数,然后将其通过数学运算得到总体污染指数,并将该指数作为水体污染程度评价标准,并作为评价不同河流或同一河流不同时期水质评价尺度,该种方法只适于对水体进行定量描述,其可基本反应污染性质及污染程度。该评价方法可分为单因子污染指数法和综合污染指数法。单因子污染指数法是将某种污染物实测浓度与其评价标准做比较来确定水质类别,其只能反应某种污染物的污染程度而不能反映水体整体污染程度;综合污染指数法是在各因子污染指数的基础上,经过数学方法处理而得到综合污染指数,以此作为评价水质和对水质分类的方法,该方法可对整体水质做定量描述,可较为准确的反映水体污染性质和程度,并且便于对同一水体不同时间和空间上做比较,因此该方法较为适用。 2 模糊评价法 水环境本身即存在大量不确定因素,因此在其包含的各指标级别和标准的确定上也具有一定的模糊性,为此在水质评价中即引用了模糊数学理论。其具体方法是根据监测数据来建立各因子指标对各级标准的隶属度集而形成隶属矩阵,然后将各因子的权重集与隶属度矩阵相乘得到的模糊积并获得一个综合评判集,由于模糊评价法体现了水环境中客观存在的模糊性及不确定性,因此其具有一定的合理性,其具体方法是将各污染物的超标情况进行加权,但由于大多污染物毒性及浓度之间不是简单的比例关系,因此当采用线性加权平均得到的最终评判容易出现失真、失效或是跳跃现象等而不符合实际情况,并且该种评价方法操作过程复杂、可操作性差,因此对各评价因素进行权重合理分配以及可比性问题是该种方法重点研究对象,目前采用的模糊评价方法主要为模糊聚类法、模糊距离法以及模糊贴近度法等。 3 灰色评价法 由于在水质评价时对水质的分级或对水体是否污染的问题并非类似黑与白的可明显进行判定的问题,且人们在对水环境质量监测过程中所得到的数据都控制在有限的空间及时间范围内,因此该种数据在一定程度上是不确切的,诸如“水质级别”、“污染程度”等概念均为灰色概念,水环境本身也属于一个本征性灰色系统,因此可将灰色系统原理用于水质综合评价中,即将水环境整体作为一个灰色系统,其中部分信息为已知,部分为未知,在实际应用中根据水体各因子的实测浓度与水质标准的关联程度来确定水体的水质级别,对于同类水质的不同水体则可通过其与该类标准的关联度大小来进行优劣评定。常用的灰色评价法为灰色聚类法、灰色贴近度分析法以及灰色关联评价方法等。灰色聚类是通过建立与隶属函数类似的白化函数并对其进行聚类,根据结果来确定断面综合水质;灰色贴近度则是对灰色聚类的改进,通过将聚类函数的分段计算改为分段共斜率计算,并以此确定聚类元素与理想子集的贴近程度来最终确定所属类别;灰色关联法是将各污染因子的实测值排成实际序列,同时将标准值排成理想序列,之后用灰色关联度法计算两个序列之间的关联度,并根据关联度的大小来确定断面综合水质的级别,若将该理论用于多断面的区域水环境质量评价中则相应得到区域水质综合评价的灰关联分析法。随着水环境日益复杂影响水环境的因素不断增多且不断发生变化,致使水环境的不确定性也日益增加,灰色评价法在理论上是可充分体现该系统的不确定性,同时该方法具有简单、可比的优点,但该类方法一般存在分辨率低的缺点。 4 物元分析法 其是在水环境质量评价领域应用物元分析理论,具体做法是根据各级水质标准建立经典域物元矩阵,同时根据各种污染因子的实际浓度来建立节域物元矩阵,然后再建立各相关指标对不同水质标准级别的关联函数,最后根据函数值大小来确定水体的水质级别,一般采取关联度最大值的对应级别来作为评价水质级别的标准,该种方法的关联度是建立在可拓集合基础上的取值区间的拓宽到实数轴,并且可拓集合的关联函数可用代数式表示,从而可以定量化的解决不相容问题,以便于从变化角度来识别变化中的事物,因此该种方法更能反应事物的本质状态,同时具有较高的可分辨率。 5 层次分析法 其是将评价系统内有关方案中的各要素进行层层分解,而对同一层次的要求则以上一层要求为准则,之后进行两两判断比较,并经计算得出各要素的权重,最后根据最大权重来确定水质标准,其首先应建立指标体系和判断矩阵,之后进行归一化特征向量及进行一致性检验,最后计算综合评价指数。在一般应中忽略较最大值小的上一级别的层次权值,并且根本不考虑各层次权值间的关联性,因此该方法的评价结果往往分辨率较低,评价结果也不尽合理。 结语:随着国内水环境不断恶化,对水环境质量评价越来越重要,目前各种评价方法都有自己的优劣性,随着科学技术的不断发展,评价方法也必将得到开发和优化,在实际应用中应结合具体水质情况及其他客观因素来选择评价方法。 作者简介:范城君 1981.10 大学本科学历 助理工程师 主要从事水文水资源 水环境评价与研究工作 环境质量评价论文:石窑当归GAP种植基地的环境质量评价 摘要:采用文献对比法和环境质量监测评价方法,对湖北省恩施土家族苗族自治州石窑当归种植基地的空气质量、土壤质量、地表水质量进行了检测分析。结果表明,种植基地的空气质量符合环境空气质量国家标准的一级标准,土壤质量符合土壤环境质量国家标准的二级标准,地表水质量符合地表水环境质量国家标准二级标准的要求。综合评价认为,石窑当归种植基地环境质量好,符合中药材良好农业规范(GAP)基地的环境标准。 关键词:石窑当归;土壤环境;大气环境;水质;评价;良好农业规范 1 材料与方法 1.1 材料与种植基地 经中国科学院武汉植物园李建强研究员和湖北中医药大学詹亚华教授鉴定,恩施市红土乡当归规范化种植基地种植的当归种质来源为伞形科当归属植物当归,与《中华人民共和国药典·一部》2010年版 [12]收载的当归药材来源植物相同。 种植基地优秀区位于恩施市红土乡的石灰窑村,基地中心地理位置处在北纬30°15′、东经109°55′区域,海拔1 580~1 640 m,地形为缓坡地,周边有人工培育的日本落叶松[Larix kaempferi(Lamb.)Carr.]林,覆盖率达70%以上。林下土壤有机质含量高,全氮及速效氮、磷、钾养分均比较丰富,潜在养分价值大,速效养分处在中等水平。 2010年4月,根据《中药材GAP认证检查评定标准(试行)》[13]的要求, 在基地取样检测,对基地的整个环境质量进行评价。 1.2 分析方法 1.2.1 环境空气质量 分别参照文献[14]和文献[15]的方法实施布点采样。采用文献[16]和文献[17]的方法检测大气环境质量。在采样日每天采样4次,分别在当天的8∶00、12∶00、16∶00、20∶00等4个时段进行。空气中的总悬浮颗粒物则每个采样日接连采样6~8 h,连续采样3 d,采用文献[18]的方法测定其浓度;SO2、NO2每个时段监测60 min,NO2的浓度采用文献[19]的方法测定,SO2的浓度采用文献[20]的方法测定;氟化物则1 d连续采样10 h,其浓度采用文献[21]的方法测定。 1.2.2 土壤环境质量 分别参照文献[14]和文献[15]的方法,在取样地点按“S”形均匀布点采样。采用文献[22]的方法监测土壤环境质量;土壤中的Pb、Cd含量采用文献[23]和文献[24]的方法测定;土壤中的As含量采用文献[25]的方法测定;土壤中的Cr含量采用文献[26]的方法测定;土壤中的Hg含量采用文献[27]的方法测定,土壤中的农药残留采用文献[28]的方法测定。 1.2.3 基地地表水水质检测 采样和监测参照文献[14]的方法实施,分析项目参照文献[29]的方法测定。地表水的pH采用文献[30]的方法测定;地表水中的氟化物浓度采用文献[31]的方法测定;地表水中的游离氯和总氯浓度采用文献[32]的方法测定;地表水中的氰化物浓度采用文献[33]的方法测定(第一部分:总氰化物的测定);地表水中的Pb、Cd浓度采用文献[34]的方法测定;地表水中的As浓度采用文献[35]的方法测定;地表水中的Cr浓度采用文献[36]的方法测定;地表水中的Hg浓度采用文献[37]的方法测定。 1.4 评价方法 主要按单项污染因子评价标准或综合污染指数评价标准进行环境质量评价[8]。将各项测定值与标准限定值进行比较,若控制指标的各个参数无一超标,则直接判定为该测定项合格,可不进行单项污染因子评价或综合污染指数评价;若控制指标任一参数出现了超标情况,则采用单项污染因子或综合污染指数法对测定结果进行评价,其中如果严控指标(大气检测严控指标有SO2、NO2浓度,地表水检测严控指标有Cd、As、Hg、Cr浓度;土壤检测严控指标有Cd、As、Hg、Cr含量)的所有污染指数均小于1,一般控制指标出现超标情况,则需按综合污染指数计算公式作进一步评价;若严控指标中大气或灌溉水任一污染指数大于1,则判定为不合格,不适合当归生产;若严控指标中土壤指标的任一污染指数大于1,则需要进一步分析,视其对所影响的植物、周围环境和(或)人体健康有无危害,再确认是否判定为污染[40,41]。 2 结果与分析 从实地调查来看,恩施市红土乡周边没有造成污染的工厂存在,因此没有废气、废水、废渣的排放来源,符合当归生产基地的基本条件。 2.1 空气环境质量监测与评价 对当归规范化种植基地环境空气质量的监测结果见表1,由表1可见,基地环境空气中均未检出氟化物,SO2、NO2、总悬浮颗粒物日平均浓度监测值也均低于国家标准中的一级标准限值[16],环境空气质量优良,而GAP对中药材产地的环境空气质量仅要求符合国家标准中的二级标准[16]即可,因此就不需进行单项污染因子评价或综合污染指数的分析。如果按照吕洪飞[15]对大气质量的分级标准,这个检测结果也全部达到了其一级标准,符合中药材GAP栽培基地的空气环境要求。 2.2 土壤环境质量监测与评价 一般认为,土壤质量属于一级或二级标准,适宜发展绿色中药材种植,即药材产地的土壤环境应符合文献[22]的二级质量标准。对当归规范化种植基地土壤环境质量的监测结果见表2,由表2可见,该基地土壤环境质量中重金属及农残测定的各项指标,除土壤中镉含量略超过国家标准[22]的二级标准限值外,其余各项指标均低于二级标准的限值规定。对单项污染因子进行评价,可见除镉外每一项的Pi值均小于1;其镉污染物指数为PCd=1.67,呈现偏高态势(PCd>1);经进一步的调研发现,当归规范化种植基地的土壤系由沉积母质本身的原因形成了土壤背景值中的镉含量升高,不属于外来污染,且对当归植株生长发育与周围环境和(或)人体健康没有产生危害;并且通过对种植区域内产出的当归进行多批次检测,均未发现镉含量超过现行绿色食品行业标准(镉以Cd计,≤0.30 mg/kg)[41](另文发表),由此确认当归对镉无富集现象。这可能是植物从土壤中吸收的镉只是游离态镉[42]而已,而农户多年来坚持窑归有机种植,其药园土壤中腐殖质含量比较高,各种成分复杂,对游离镉产生了络合、沉淀或拮抗等作用,从而降低了植物对镉的吸收所致[17]。 对于环境监测中所确认的超标等级而言,只要各严格控制指标超标1项即视为不合格,若是灌溉水、大气就可认为属于污染;而土壤是否污染应作进一步调研,若确实对植物的生长发育产生危害、或可食用部分与作为饮料原料部分超标、或周围环境(地下水、地表水、大气等)和人体健康已经出现了受害情况等,方能确定为污染[39,40];这在近年来的GAP认证实务中亦得到了越来越多的认同。在土壤方面,若不区分土壤镉的地质背景和人为化学污染来源,评估镉污染潜在风险可按前述计算得到土壤综合污染指数P=1.28(土壤质量符合国家标准的三级标准);而产区土壤的高镉背景值对其所影响的当归植株生长发育与周围环境或人体健康无危害出现,这样也可确定为无镉化学污染;结合前述除镉外的各项指标,故该当归栽培区的土壤环境质量可视同符合土壤环境质量国家标准的二级标准,也符合中药材GAP栽培的环境要求。 2.3 基地地表水水质监测与评价 当归栽培基地的主要种植地块属于坡地,依靠自然灌溉,水源均为泉水,主要供生活饮用和加工消耗。因为雨水和天然泉水符合绿色中药材用水要求;所以我们只对基地的地面流水(地表水)做了监测,结果见表3。从表3可见,地表水呈微酸性,不含氟化物、氰化物、Pb、Cd,As、Hg、Cr仅有极微量检出,其他指标远低于国家标准,符合地表水环境质量国家标准[29]的二级标准,为无污染的优质安全饮用水和农业生产加工用水,因而也就不需进行单项污染因子评价或综合污染指数分析;这与农田灌溉水质量国家标准的水质要求[43]相比较,除少数指标等同外,GB3838-2002二级标准大多数指标要求更严[29],而GAP对中药材产地的地表水仅要求符合农田灌溉水质量国家标准的水质要求即可,说明当归种植区地面流水符合绿色药材的灌溉用水要求。 3 小结与讨论 当归的GAP种植必须是在环境条件良好的前提下限制农药、化肥、激素等农化物质的使用,因此当归种植环境(大气、水源、土壤)持续达到要求是生产优质当归的前提和基础[44]。如果环境中的有害物质含量高,势必加剧植(作)物对有害物质的吸收,国内外近几年已在多种农作物、蔬菜、药用植物[45]的研究中得到证实。因此国家GAP标准对中药材种植的环境条件要求极为严格,并做出了一系列的规定[8,13,23,40,41]。石窑当归种植基地的选址正是按GAP的要求确定的,该基地位于高山地区,周边植被覆盖率达70%以上[46-48]。经检测,其空气环境质量符合环境空气质量国家标准一级标准[16];用水质量符合地表水环境质量国家标准二级标准[29];尽管其土壤镉含量略超过土壤环境质量国家标准二级标准[22]的限值,但相关调查研究表明,其不属人为的外来污染,且对当归生长及药材质量、周围环境或人体健康无不良影响,而其余各项土壤指标均低于土壤环境质量国家标准二级标准的限值规定,故其土壤环境质量仍视同符合土壤环境质量国家标准二级标准[22]。 综合上述检测与分析,石窑当归基地的空气、土壤、地表水质量均符合国家GAP对中药材产地生态环境相应的规定,因此可得出初步结论,基地环境质量良好,未受污染,是生产石窑当归这一绿色中药材的适宜区域。 不过由于条件所限,对基地连续多年的监测[49]尚未充分展开,尤其是地表水质量指标检测仅限于主要污染物指标,在正式启动GAP认证前还要进行补充与完善。 环境质量评价论文:农业生态环境质量评价问题研究 【摘要】系统介绍环境质量评价的相关概念,确定农业生态环境质量评价的相关指标和评价方法,为制订农业环境区划、农业环境规划、农业环境法规和农业环境管理提供科学依据。 【关键词】农业生态环境质量评价;评价方法;指标体系 经济发展既给环境带来冲击,也对环境保护产生了急迫需求。为了防止农业生态环境恶化,防患于未然,农业生态环境质量评价显得越发重要。环境质量评价是环境管理的重要组成部分,它可以为环境保护和建设提供了可靠的数据资料,为环境保护和建设打下前提和基础。 环境质量是环境系统客观存在的一种本质属性,并能用定性和定量的方法加以描述的环境系统所处的状态。农业生态环境质量评价是指以区域农业生态环境为评价对象,依据农业生态系统属性数据和资料,选取科学的环境质量评价指标而进行的环境质量综合评价。它为环境评价、环境规划与建设和保护提供了现实依据和基础。 1 环境质量评价指标的选取 1.1 选取评价指标的原则:科学性原则。选取的评价指标应科学、准确,要选取能反映所评价农业生态环境质量特征以及生态环境质量现状的综合指标。为了使选取的目标具有可比性,相邻地区的指标应统一量化,方便横向与纵向比较。 主导性或代表性原则。制约农业生态环境的因素很多,利用单一因子对农业生态环境质量及变化做出全面、科学的评价,指标过多又很难操作,应选择具有代表性的、可比较的,能直接反映区域农业生态环境质量的特征的主导性指标。 可操作性。指标体系的建立必须具有可行性,评价指标的设计必须考虑其指标采集工作的可操作性,没有办法量化的资料不能称其为指标。其次,选取指标时应注意灵活性即在农业生态环境质量发生变化时,能明显地表现出它的变化和征兆,这样选取的指标才有意义。 适用性原则。环境的可持续发展与任何一个农业生态环境管理的目标是一致的,故选取的指标应具有一致性,即适用性。当然,不同区域的环境具有不同的具体特点,因而应根据不同区域的农业生态环境特点建立不同的标准。 1.2 评价指标体系的选择:当前关于评价体系的研究,多注重分层、分系统等方面。例如:李英等人针对济南地区生态环境所展现出来的现实特点进行研究,构建了济南区域生态环境质量评估体系。此类指标体系具体到要素层共包括了31个要素,用于对济南市区在内的111个乡镇进行逐层评价。第一层为目标层,反映生态质量总数;第二层为系统层,由5个子系统构成,分别是生态脆弱度、生态影响度、生态抗逆水平、人文发展度以及自然资源禀赋;第三层为状态层,对上一层具体评价指标加以体现,并揭示它们之间存在的关系。第四层为要素层,用来评析初始目标对象。“朱晓华等分别以徐州等地做为生态环境质量评估体系研究的目标区域。区域生态的总目标层由社会经济 自然复合生态系统构成,以综合指数所表现出来的特征来评析区域内生态环境质量的总体水平。环境、自然、环境污染和社会经济4个子系统构成了制约层。16个基本要素组成各个子系统构成了要素层。28个直接度量因子构成了指标层。孙希华将山东的农业生态环境质量作为评价的总指标,其评价准则主要由经济要素、社会要素、技术要素和自然环境要素所构成,每一准则层由不同的要素组成,48个要素组成所需评价的要素层”。运用“树木活力”法对吉林生态环境质量进行评价这一新的综合生态指标由千庆兰提出,补充在通常状况下要想科学、全面地解决生态环境质量目前存在的不足,仅仅依靠单一的环境指标是不够的。 本文评价体系的建立,基于以下考虑:一是使指标体系能够完整准确地反映农业生态环境质量状况;二是使指标体系最简单化。在此原则的基础上,确立农业生态环境质量评价指标体系。一般来说,农业生态环境评价指标体系分为一级指标体系和多级指标体系。通常情况下,一级指标体系不能完整而清晰地反映多层次属性的特点。而农业生态环境又是由多个子系统构成的,各个系统之间的相互作用将直接影响整个生态系统的质量。因此,多级指标体系能够清晰准确地反映各子系统之间差异及生态环境的不同层次,因此目前多级指标体系比较常用,其中多以二级指标体系为常见。 根据以上宗旨,农业生态环境质量整个指标体系得以确立。通常把农业生态环境又分为四个子体系:“生境资源状况体系、生物状况体系、生态状况体系和环境污染体系。生境资源状况体系由四个指标组成:“人均拥有耕地面积(亩/人)、草地面积占有比率(%)、水域面积占有比率(%)、森林覆盖面积比率。”环境污染体系由三个指标组成:“灌溉水质量、农田土壤环境质量、农田大气环境质量。”生物状况体系由两个指标组成:农作物中重金属含量、农作物中农药含量。 生态状况体系由五个指标组成:“水土流失比率(%)、水土三化比率(%)、每亩平均施化肥量(千克/亩)、每亩平均施农药量(克/亩)、农田土壤有机质含量(%)。” 2 环境质量评价的一般方法 生态环境评价方法就是指为了满足生态环境过程中的一系列目标要求,所采用的程序步骤和相应的技术方法。国内外已经提出应用的环境质量评价方法是多种多样的,至今我国尚未形成统一的方法系列,较成熟的方法有: 2.1 指数法与综合指数法:即加权平均法。在农业生态环境质量评价中应用这种方法最重要的是评价指标权重的确定,一般都是采用比较易行的德尔菲法(专家评分法)。它可以简便、直观地体现出农业生态环境质量评价的综合性、整体性和层次性。但是该方法的不足是主观性比较大,因为专家在打分的过程中,主观因素和自己的经验,都在左右着分值的确定。 在确定评价指标体系和评价标准后,根据评价因素的相对重要性确定其权重值,将各因素的变化值得出综合评价值。通常采用的数学模型按因子之间的相互相联性、构成模式,第一步计算出各评价因子的加权质量指数,然后再按评价因子的归属关系得出三个因子集的质量分指数,最终由因子集质量分指数得出评价区域的生态环境质量综合指数。 质量指数分为子体系指数和总指数两级。共有四个子体系:灌溉用水子体系、农田大气子体系、农田土壤子体系和其他生态环境子体系。每个子体系由若干指标组成。由指标值求出指数值。总指数值由四个子体系的分数值加权和得出。然后根据加权值的大小来得出环境质量的好坏。 2.2 模糊综合评价方法:环境质量具有精确与模糊、确定与不确定的特性,所以环境质量评价中又引入了模糊综合评价法。模糊方法是20世纪60年代美国科学家扎德教授创立的。因此评价过程中充分利用模糊信息,以及评判结果用模糊性的语言,该方法既有严格的定量刻划,也有对难以定量分析的模糊现象进行主观上的定性描述,把定性描述和定量分析紧密地结合起来,是近年来发展较快的一种新方法。 通过计算的综合判断中的各元素之值,对生态环境做出评判,评价等级。模糊评价方法,有时比较粗糙,而且往往受控于某污染权重的项目,以至于有误判的现象,在评价因素时,这种现象尤为突出,而且导致实用性差。此外,还有一些方法:类比分析法,作为一种常用半定量和定性的方法,主要有生态因子类比、生态环境问题类比以及生态环境整体类比三种类比分析法。景观生态学方法,生态环境质量状况通过功能与稳定性分析与空问结构分析进行评价。图形叠置法,即生态图法,即一张图上跌合两个以上的生态环境信息,构成复合图,反映生态环境变化的程度和方向。列表清单,分别将各种生态环境因子劣种统一表格的行与列里,逐一进行分析并以数字、正负号或其他符号表示其强度、性质等;指数法与综合指数法是最常用的生态环境评价方法,表征生态环境因子特性的指标体系和确定评价标准的建立,并赋予因子权重,然后建立评价函数曲线,得出综合评价指数值。例如内梅罗指数用于评价水环境质量,上海大气质量指数、格林大气指数用于评价大气质量。 生态系统综合评价法一般采用层次分析法(AHP法),同时采用定量和定性分析方法,又称多层次权重分析决策法。生物生产力评价法,可评价生态环境质量极其变化趋势,用生物量、生物生长量以及物重量三个基本生物学参数表示;其他评价方法还有回归分析法、相关分析法、多因子数量分析法、系统分析法以及聚类分析法等。 总之,农业生态环境质量评价,为农业生态环境的管理提供参考标准,为农业生态环境的可持续发展提供依据。揭示和预测农业生态环境质量受人类活动的影响程度,为制定农业环境规划、农业环境区划、农业环境管理和农业法规提供科学依据。为农业生态环境的保护与建设提供科学的保障。 环境质量评价论文:城市人居环境质量评价分析 摘要:随着社会经济的发展,人们对人居环境的要求也逐步提高。本文从城市的尺度出发,以西安市作为研究区域,通过对人居环境基本概念的剖析和城市人居环境构成要素的分析,构建评价指标体系,对西安市城区的人居环境质量进行评价,并为优化城市人居环境质量提出建议。 关键词:人居环境质量;评价;城市 随着我国城市化进程的加快和住房制度改革,人居环境问题日益受到了政府和学界的广泛关注。吴良镛先生受道萨迪亚斯的人类聚居学理论的启发,创立了“人居环境科学”。2001年,吴良镛先生出版著作《人居环境科学导论》,确立了人居环境科学学术框架。此后,关于人居环境的研究进一步发展,尤其是对于城市人居环境的研究。 本文以城市为研究尺度,选取西安市三环范围内作为研究区域,通过对人居环境系统构成的分析选取指标,建立评价体系,对研究区域的人居环境质量进行了评价,为西安城市的规划建设提供一定的建议。 一.人居环境基本概念 1.1 人居环境的基本概念 人居环境是在人类居住和环境科学两大概念范畴的基础上发展而来的,是人类活动改造自然的劳动成果。 人居环境有广义和狭义之分。狭义的人居环境是指人类聚居活动的空间,居民赖以生存的空间场所,它是在自然环境基础上构建的人工环境;广义的人居环境是指围绕人类这个主体生存和发展条件的各种物质性和非物质性因素的总和,是与人类发展相关的各种要素的综合。 1.2 城市人居环境的构成 城市人居环境一般由3部分组成:(1)居住条件,它通过住宅本身的价值来体现,包含住宅面积、住宅质量和住宅设备等;(2)生态环境质量,它通过城市的大气、水、噪声以及绿化水平等指标来反映城市生态环境的水平;(3)基础设施和公共服务设施水平,它可通过各文教设施、商业服务业设施、各类活动场所、道路广场、交通状况等指标反映。 二.研究区域概况 西安,古称长安,是人类文明和中华民族的发祥地之一,是新亚欧大陆桥中国段陇海兰新经济带最大的中心城市。西安市现辖9区4县,总面积10108平方公里,常住人口830.54万人,户籍人口764.25万人。本文研究的区域是三环道路内的建成区范围。其三环范围内空间的功能分区明显,不同功能区聚集不同产业;聚集不同年龄结构、不同文化水平的人口,所从事的生产、生活活动差异性较大。 三.评价指标的建立与数据采集 人居环境的优化过程,实质上是人居硬环境和人居软环境的耦合过程。人居环境质量的评价实际上也就是对人居硬环境和人居软环境的综合评价具体而言。本文选取了居住条件、生态环境质量、基础设施公共服务设施水平3个大类评价指标,15个单项指标,构成城市人居环境评价指标体系。针对指标体系收集了相关数据(主要来源于各年《西安统计年鉴(2002―2007)》)(见表1)。 表1西安市区人居环境指标数据资料 五.建议与讨论 1)优化城市发展模式,处理好城市经济增长与生态环境保护之间的关系,在满足城市经济增长指标的同时应该加快保护城市生态环境建设。 2)以人为本,改善城市居住环境。城市人居环境优化要落实在居住区这一尺度上。强化城市居住区的主导功能,以自然环境为基础,不断提高生活质量,创造出能使居民身心健康发展的、适应社会在发展需求的人居场所。 3)优化生态环境,实施可持续发展,采取各种措施,提高城市污水处理率,加强固体废物综合利用率,减少污染,提高人均绿地面积与城市绿化覆盖率。 结束语: 城市人居环境发展是一个动态、复杂的巨大系统,本文仅考虑到影响西安城区人居环境的部分指标,即只是对人居硬环境进行评价,并没有对人居软环境经行评价,所以文中得出的结论具有局限性,只作为城市规划建设的建议性依据。 环境质量评价论文:阳澄东湖水环境质量评价 【摘 要】 阳澄湖位于太湖流域下游,是太湖流域第三大湖,跨苏州市区、苏州工业园、常熟市、苏州相城区和昆山多个行政区。近十多年来,随着阳澄东湖周围地区,特别是湖区北部工农业生产的迅速发展和城市化进程的加快,排入湖体内的工业废水和生活污水的数量不断增加,兼之湖内大面积的人工围网养殖,养殖投饵带入湖体内的氮、磷等营养物质也逐年增多,致使湖体水质污染和富营养化的程度逐年上升,湖泊生态系统日趋脆弱。从指示水质的水生植物——轮藻的分布面积看,70年代轮藻在阳澄湖几乎全湖分布到目前轮藻仅在阳澄东湖南部区域有分布可以看出,阳澄湖的水质呈下降趋势。 【关键词】 阳澄东湖 环境质量评价 本研究的目的即为客观评价阳澄东湖水环境现状,为阳澄湖水质管理提供依据。 1 湖区水质基本理化参数 就湖泊水质而言,衡量水质的基本理化参数包括:透明度、浊度、pH、溶解氧、电导率、氧化还原电位。 湖区南北部水体透明度有明显的差别,北部透明度显著低于中部湖区,南部湖区透明度最高;与此相似,水体浊度显示为相反的分布特征。北部、中部和南部湖区的透明度分别为61.7cm、82.3cm和116.4cm。(如表1) 湖区pH显示为湖心区及南部湖区大于北部及沿岸区。由于湖心区及南部湖区水生植物覆盖度大于北部及沿岸区,初级生产力较高,造成pH较高。而且,沿岸区可能受陆源污染物输入的影响,pH偏低。 电导率的高低基本反映了水体中离子浓度的高低,沿岸区的电导率略高于湖心区,也显示了陆源污染输入的影响。 从三个湖区(北部、中部、南部)比较而言(表1),南部湖区电导率略低于北部湖区,但仅有4%左右的差异。pH的湖区差异也较小,北部湖区 湖区氧化还原电位和溶解氧分布均反映出南部湖区溶氧较高,氧化性较好,而北部湖区,特别是北部沿岸区的溶解氧和氧化性均较低。 从三个湖区的比较结果看(表1),南部湖区溶解氧平均水平比北部和中部湖区高0.3mg/l左右,而ORP则提高了约20%。但从绝对值看,三个湖区的差异并非显著。 2 营养盐水平 水体中氨氮的分布最高值出现在湖区北部,自北向南逐渐稀释,应与污染输入有关。而南部阳澄湖公园附近也出现了较高的氨氮分布区,是否与公园的施肥有关尚需验证。北部湖区磷酸盐在含量较中部湖区高,但南部水草区及野尤泾口外水草区出现了一个磷酸盐较高的区域,这与在东太湖水草区观察到水草覆盖度较高的区域水土界面层的高有机质、高磷酸盐含量类似。 从湖区比较看,北部湖区氨氮和磷酸盐含量分别为0.29mg/l, 7.3μg/l;中部湖区则分别为0.13mg/l,4.7μg/l;南部湖区则分别为0.20mg/l,6.8μg/l。(如表2) 水体中总磷和总氮的含量既和溶解性氮磷营养盐含量有关,但是水体中悬浮颗粒物的多少也会严重影响其含量。对照水体浊度指标,发现水体总磷和总氮含量与颗粒物多少有一定的相关性。总氮与浊度的关系可用下式表示: y=5.3462x-4.2334相关系数R2=0.60 总磷与浊度关系可用下式表示: y=116.45x-19.877相关系数R2=0.35 因此可以说,水体透明度的多少,即水体中悬浮颗粒物的多少,对水体中的总氮和总磷有一定的影响因素。 从北、中、南三个湖区的比较而言,总氮平均含量为2.22,1.51和1.07mg/l,总磷平均含量为0.22,0.20和0.19mg/l。从三个湖区数据的标准偏差看,北部湖区样点间总氮总磷含量的数据离散度要大于中部湖区,中部湖区要大于南部湖区,这也说明了总氮总磷在北部湖区有一个较快的沉降过程,且越往南,差异越小。(表2) 硝酸盐和亚硝酸盐的分布同样表现为北高南低的特点,而且,沿岸区要劣于湖心区,显示着陆源污染物对水质的影响。而亚硝酸盐仅在北部湖区的沿岸带有一定含量的检出,而亚硝酸盐可以认为是氮在厌氧条件下的产物,预示着水体氧条件较差,氧化能力不足的问题。 比较三个湖区,硝酸盐在北、中、南三个区域的平均含量分别为0.51,0.25和0.08mg/l。亚硝酸盐仅在北部湖区检出,平均含量0.01mg/l,中部和南部湖区均未有检出。 北部湖区CODMn平均含量4.97mg/l,中部湖区平均值为4.66mg/l,南部湖区为4.29mg/l(表2)。同样的表现为北部及沿岸带高于南部及湖心区的特点。(图1) 3 水域环境质量评价 水域富营养化程度的综合评价是对湖泊富营养化发展过程中的某一阶段营养状态的定量描述,其主要目的是通过对具体湖泊富营养化代表性指标的详细调查,判断该湖泊的营养状态,了解其水质及其富营养化进程,为湖泊水质管理和富营养化控制提供科学依据。 在本次评价中,选用《全国水资源综合规划湖泊营养状态评价标准》(全国水资源规划技术工作组,2002)一书中所推荐的评分法,作为评价的基础方法,该方法选用了与富营养化关系最为密切的五项指标——Chla、TN、TP、CODMn、SD作为评价的基本参数,在具体的评价中首先以测点为评价单元,求得各项指标的营养状态的评分值,然后以各测点五项指标评分的平均值与各级标准进行比照,求得各测站营养级别。以各测点代表面积占全湖面积的百分比值,求得不同营养级别水面面积的大小及全湖的营养水平。 其中,计算的各分量TSI指数由下式得到: 根据表2所列标准,阳澄东湖大都属于中富营养水平,北部湖区少量样点已属于富营养化水平,而南部湖区则尚未发现富营养化区域。北部湖区富营养化指标平均得分为58.9分,最大63.8,最小值52.8,中部湖区平均得分56.6分,最大值60.0分,最小值52.4分;南部湖区平均得分53.1分,最大值56.3分,最小值51.6分。 在这个湖区的得分分布情况如图1所示:在北部及沿岸区,其得分已经逼近甚至超越了富营养化指数域值,而南部水体则相对良好。 考虑三个湖区的不同面积,即北部湖区:7.87Km2,中部:4.02Km2,南部4.50Km2,总计16.4Km2面积计算,全湖区的富营养化得分情况计算如下: TSI(全湖区)=(61.3×7.87+59.0×4.02+54.8×4.50)/16.4 =58.9 全湖已处于富营养化域值(60)附近,富营养化情况不容乐观。即使是水质较好的南部湖区,其TSI得分也达到了54.8,局部样点也逼近60的临界值,必须采取有力措施,才能及早遏制富营养化程度的进一步加深。 4 结论 根据国家地表水环境质量标准(GB3838—2002),对阳澄东湖昆山水域主要水环境质量参数进行评价,评价结果反映,其水质状况主要为III类-IV类水,其中总磷已达V类标准。特别是北部湖区,水质状况不容乐观。 很多年来,阳澄东湖都是处于中营养水平,只有在局部湖区才表现为中富营养。但是据对本次主要测点的富营养化程度综合评价,其得分已十分接近60分,已迫近富营养水平。 据在90年代初的调查表明,当时全湖均处于III类水标准,仅有部分指标达到IV类水,十多年来,阳澄东湖水质已经下降了近一个等级,情况不容乐观。表明阳澄东湖富营养化污染已成为当前急待解决的重要环境问题之一。 环境质量评价论文:水环境质量评价在Excel中VBA的实现 摘要:针对水环境质量评价水质类型的多样性、监测数据量大、参数各异的情况,本文通过总结以往水质评价存在问题,依据环境保护部“关于印发《地表水环境质量评价办法(试行)》的通知(环办[2011]22号),基于河流型水质评价方法计算比较复杂的问题,提出了以Excel为平台,开发了编程简单、通用性强、针对性突出的VBA应用程序。通过对实例计算应用,较好地解决了河流水质评价经常会遇到的重复、繁琐的人工处理和Excel表格中无法简单处理的计算,同时为Excel VBA实现湖泊、地下水、海水等水质评价方法提供了一种新的程序设计思路。 在环境质量评价研究中,特别是水环境质量评价需要对地表水、地下水、湖泊等大量的监测数据进行水质评价,迄今还没有一个被大家公认的通用的具有可比性的水质评价方法。不同部门进行水质评价时,选用数学模型的任意性很强,常常不能反映本地的污染状态【1】。2011年3月9日,环境保护部了“关于印发《地表水环境质量评价办法(试行)》的通知(环办[2011]22号)”,统一了地表水评价方法,而对于水质评价采用何种计算软件没有作出规定,现行的监测数据的保存和水质的评价,仍沿袭以往人工在Excel表格中进行,计算时经常需要用到单元格填充功能,常用插入函数与填充柄来完成。这种重复性的填充和插入函数容易出现错误,工作效率及准确性差,这就给评价工作带来了困难,甚至无法计算出正确的评价结果。因此,如何实现水质环境质量评价的自动化、功能化将评价人员从单调耗时的工作中解放出来,是一个急待解决的问题。 鉴于以上原因,这里应用VBA语言编写嵌入式模块,开发了水质监测数据进行自动化的评价方法,通过实际应用可以看出这种方法不仅对地表水数据评价的效率、准确度高,而且可移植到湖泊、地下水、海水等水质评价中,具有较强的通用性和扩展性。 水质数据评价方法【2】 河流断面水质类别评价采用单因子评价法,即根据评价时段内该断面参评的指标中类别最高的一项来确定。描述断面的水质类别时,使用“符合”或“劣于”等词语。断面水质类别与水质定性评价分级的对应关系见表1。 因此,计算中首先需要对每一个断面的参评指标按照水质标准【3】,计算出各参评指标的水质类别,之后再按参评指标的水质类别的最高一项求出断面的水质类别,最后根据断面的水质类别判断出水质状况。 这里参评指标的水质类别利用了最优化方法,即求问题的最大值,将水质标准的五类水质类别I、II、III、IV、V,分别用数字1、2、3、4、5表示,寻优的方法采用搜索法。在本程序中选优利用的是水质类别区间法,它是一种水质类别区间搜索方法,广泛应用于计算模糊数学隶属度、灰色聚类函数的问题。 2开发设计 2.1 Excel水质评价数据表设计 应用计算机进行科学计算,通常需要建立数据输入和结果输出两个数据表,就水质评价而言,为程序设计更优化,还需要增加一个存放水质评价标准的数据表以便程序调用和标准的增加及修改。程序设计之前,首先新建一个Excel,并在Excel中共建三个数据表,分别取名为“数据”、“结果”、“标准”,最后将该工作薄保存一个名为“水质评价”的Excel文件。 2.2 程序设计 为了简化手工处理过程,笔者使用应用程序开发语言VBA在Excel下编写宏程序,自定义Excel工具栏,菜单栏和界面,简化模板的使用,使用户在运用水质评价方法中,直接点击“水质计算”按钮,即可得到水质评价结果。基于上述水质评价方法和数据表设计后,用VBA实现水质评价的程序代码清单如截图1。 3水质评价方法在Excel中的实现 这里以大沽河干流水质监测结果为例【4】,根据大沽河干流水质现状,从中筛选出高锰酸盐指数(CODmn)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、挥发酚(vphl)、石油类(oil)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)等7项作为河流水质评价指标(如表1所示)。应用程序进行水质评价时,首先将表1数据输入到“数据”表中(如截图2),然后将评价标准数据输入到“标准”表中(如截图3),最后直接点击“水质计算”按钮,便得到用户所需要的结果(见截图4),即计算出了断面各指标的水质类别、断面水质等级和水质状况。 4结语 (1) 水质监测数据通常采用Excel表格进行存储、计算及分析,因此应用Excel VBA平台进行水质评价无需借助其它开发软件,协同性较好,开发成本低,简单易行,编程工作量较小。 (2) 应用Excel VBA程序对水质数据进行评价,操作简单,运算快速。实例的9个水质监测断面的水质数据,只需单击“水质计算”按键,立即就能得到准确的评价结果,数据处理的速度大大加快,工作的效率提高显著。 (3) 应用Excel VBA对河流型水质评价灵活应用性有较大的提高。由于程序代码具有可移植的特性,因此针对不同的地表水类型的水质评价问题,只要对Excel VBA程序做少量的修改即可应用于地下水、湖泊、海水类型水质评价。 环境质量评价论文:地下水环境质量评价 摘要:提出用粗糙集(RS)理论的属性约简筛选地下水环境质量评价指标,通过主客观组合赋权确定各评价指标的权重,再利用理想解法(TOPSIS)和灰色关联度相结合的方法确定各样本的相对贴近度,从而建立了地下水环境质量评价的RS-TOPSIS模型。将RS-TOPSIS模型应用于淮河流域某研究区的地下水环境质量评价,结果表明,13个采样点中水质为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类的采样点各有两个,其余各采样点为Ⅳ类,与未约简指标通过理想解法和灰色关联度相结合的评价模型得出的结果是一致的。 关键词:粗糙集;理想解法;灰色关联度;水质评价;淮河流域 作为地下水环境保护和治理的一项基础性工作,地下水环境质量评价是进行地下水环境管理的重要手段之一。随着测试手段和计算技术的发展,水质评价的方法也在日益增多,如:灰色关联法、模糊评判法、层次分析法、人工神经网络法[1-6]。然而由于地下水环境质量评价指标繁多而带来的评价工作量大、计算复杂、评价主观性强;水质指标信息的如何最大利用以及水质评价中权重的确定,这些都是水质评价工作过程中所要面临和解决的问题。 针对上述问题,本文拟首先利用粗糙集理论中的属性约简方法对评价指标进行筛选,其次利用约简后的指标构成最初的评价矩阵并构造多指标问题的理想解,计算各方案与理想方案的灰色关联系数矩阵,以灰色关联系数矩阵作为新的决策矩阵,再利用TIOSIS法进行方案排序[7-12]。通过对淮河流域某研究区进行实证研究,得出了比较合理的评价结果。 1 评价指标的约简 1.1 约简思路 水环境质量评价中多指标会导致评价工作的繁杂,因此需要在不影响评价结果的基础上,采用粗糙集理论对水质评价指标进行约简。 粗糙集理论是建立在分类机制的基础上的,它将分类理解为在特定空间上的等价关系,而等价关系构成了对该空间的划分。知识约简是粗糙集理论的优秀问题之一,它是基于知识的分类能力不变的前提下的约简[13]。具体的思路如下: 步骤1 建立评价指标信息系统。根据粗糙集理论,在做任何粗糙集计算之前,都应建立一个信息系统S={U,A,V,f}。其中U为对象的非空有限集合,称为论域;A=C∪D是属性集合,子集C和子集D分别称为条件属性和决策属性;V是对象属性的值域;f是信息函数,指定每个对象属性的属性值。具体到本次研究中,则是建立一个评价指标信息系统,条件属性C在本次研究中为各指标,这里进行属性约简,不用建立决策属性。 步骤2 数值离散。粗糙集的数学基础是集合论,难以直接处理连续型的属性值,一般要求由实际数据构成的信息系统中各个属性值必须用离散值表达。因此粗糙集计算中需要对所有的数据进行离散后方能计算。目前对连续数据进行离散化的方法有多种:等距离划分、等频率划等,但是使用这些方法需用户对数据特征有较清楚的认识,所以本文采用具有动态聚类特性和一定的自适应性的K-均值聚类算法对连续数据进行离散化。 步骤3 约简指标。识别和删除无助于给定训练数据分类的属性即冗余的指标。 1.2 粗糙集理论 波兰学者Pawlak Z1982年提出粗糙集理论,该理论基于分类机制的基础,将分类理解为在特定空间上的等价关系,而等价关系构成了对该空间的划分。属性(知识) 约简是粗糙集理论的优秀问题之一,是基于知识的分类能力不变前提下的约简[7-12]。 定义1:令R为一族等价关系,r∈R,如果ind(R)= ind(R-r),则称r 为R 中不必要的;否则称r 为R 中必要的。如果每一个r∈R 都为R中必要的,则称R 为独立的;否则称R 为依赖的。 定义2:设QP,如果Q是独立的,且ind(Q)= ind(P),则称Q为P的一个约简。 1.3 K-均值聚类算法 粗糙集理论易于处理离散数据,然而应用中大部分数据都是连续的。要实现连续数据的粗糙集约简处理,前提就是要寻求将连续数据进行离散化的方法,将连续数据离散成有限的语义变量或符号。为此,这里引用了具有动态聚类特性和一定的自适应性的K-均值聚类算法对连续数据进行离散化,其算法如下[18]。 (1)选取K个聚类中心:Z11,Z12,…,Z1K(上角数字为聚类中的迭代次数)。 4 结论 (1)应用粗糙集理论方法对原始的指标进行了约简,且在数值离散中结合了K-均值聚类法,约简后的指标进行评价的结果与未约简的指标得出的评价结果是一致的,因此在不影响评价结果的基础上很大程度的减轻了评价工作的繁琐度。 (2)应用基于灰色关联系数的TOPSIS评价模型对约简后的指标进行了评价,其计算思路清晰,充分挖掘了数据的内在规律,并且引入了组合赋权的方法,避免了权重计算时过于主观和客观。因此两者得结合使得地下水质量评价更加的科学与准确。 (3)粗糙集理论和理想解法相耦合的RS-TOPSIS评价模型思路清晰、计算简便、评价结果合理,可应用于多指标项目的决策以及水资源承载力评价等方面,具有广泛的应用前景。 环境质量评价论文:浅析水环境质量评价方法 摘要:文章论述了水环境质量评价及其原则,从污染指数评价、模糊评价、灰色评价、物元分析以及层次分析法等角度论述了多种水环境质量评价方法。 关键词:水环境质量;评价方法;污染指数; 0 引言 随着国内经济发展,城镇建设和工业生产不断扩大,人们在工业及生活中的用水量急剧增加导致污废水排放量也大量增加,长此以往造成大量水体遭受工业废水和生活污水的污染。调查显示,国内七大水系2/3以上的监测段面不能满足Ⅲ类水质要求,且该现象有不断加重的趋势,大面积的水体污染不仅加剧了水资源短缺现象,并且已经严重影响了人类的正常生活及生产,因而对水环境进行有效控制迫在眉睫,而要实现对水环境的有效治理则首先应对其作出科学、准确的评价,找出影响水资源可持续发展的影响因素,其既是生态环境的基础性工作也是有效治理的前提。 1 水环境质量评价及其原则 水环境质量评价是对某区域内水体内各要素进行分析并作出定量的评价,并通过对评价结果进行分析来将区域内水环境质量变化及其发展趋势弄清,之后根据发展规律及趋势来为当地控制水污染和水环境系统工程的制定提供依据,为做好当地水环境规划及区划做好基础。总之,对区域内水环境进行质量评价是对区域内水环境污染进行防治的基础工作,也是改善区域内水环境质量而急需解决的问题,在水环境质量评价时应遵循全面性、独立相关性、可操作性、科学性及准确性原则。 2 水环境质量评价方法 2.1 污染指数评价法 将对水体进行的各项检测项目数据和评价标准作为分指数,并将这些数据通过数学运算而得到总污染指数,并用该指数来代表水体污染程度以作为对不同河流或同一河流不同时期的水质评价尺度,该种方法只适于对水体进行定量描述,其可基本反应污染性质及污染程度。该评价方法分为单因子污染指数法和综合污染指数法。 单因子污染指数法是将某污染物实测浓度与其评价标准相互比较来确定水质类别,其评价原则是将每个水质监测参数与国家相关标准进行比较,最后以最差的单向指标所属的类别作为确定综合水质类别的标准,因此该方法仅可反映出某种污染物的污染程度而不能反映出整个水体的污染程度; 综合污染指数法是在各单一因子污染指数的基础上,经过数学运算并处理后得到综合污染指数,并以该指数作为评价水质和对水质分类的依据,经常采用的方法有幂指数法、加权平均法、向量模法以及人们改进后的指数分级评分迭加法等,该类方法可对水体进行整体描述,也可较为准确的从总体上反映出水体的污染程度和污染性质,并且利于对同一水体在不同时间和空间范围做比较,因此该方法较为适用。 2.2 模糊评价法 任何区域内水环境本身都存在大量的不确定因素,因而对其中各指标级别及标准的确定也带有一定的不确定性,由此模糊数学被采用到水环境评价之中,该种评价方法的是根据对水体的监测数据来建立各因子指标并对各级标准的隶属程度来形成隶属矩阵,然后将各个因子的权重集与隶属度矩阵相乘来得到其模糊乘积,并且最终得到一个综合评判集,由于数学的特点即为对事物的判别与评价,并且该方法体现了水环境中客观存在的模糊性及不确定性,因此其具有一定的合理性,其具体方法是将各类污染物的超标情况进行加权,但实际上大多的污染物毒性及浓度间并非简单的比例关系,因而采用线性加权平均得到的最终的评判结果往往会出现失真、失效甚至跳跃的现象等而不符合实际情况,并且该种评价方法操作过程复杂、可操作性差,因此对各评价因素进行权重合理分配以及可比性问题是该种方法重点研究对象,目前采用的模糊评价方法主要为模糊聚类法、模糊距离法以及模糊贴近度法等。 2.3 灰色评价法 由于在水质评价时对水质的分级或对水体是否污染的问题并非类似黑与白的可明显进行判定的问题,且人们在对水环境进行检测时所得到的数据都是在有限的时间及空间范围内得到的,因而该类数据时不完全并不确切的,同时由于水质级别等本身为灰色概念因而整个水体环境本身也为一个本征性灰色系统,因此可将灰色系统原理用于水质综合评价中,即将某区域的水环境作为一个灰色系统,其中的部分信息已知,其余部分则未知,在实际应用中根据水体各因子的实测浓度与水质标准之间的关联度来确定整个水体的水质级别,对于不同水体则可通过其与相关标准的关联程度作为对其优劣评定的依据。常用的灰色评价法包括灰色聚类法、灰色贴近度分析法和灰色关联评价法等等。 灰色聚类则是通过监理与隶属函数类似的白化函数并将其进行聚类,并以其结果作为断定断面水质情况的依据;灰色贴近度是在灰色聚类的基础上衍生而来的,其是将聚类函数的分段计算变换为分段共斜率计算,并以此确定聚类元素与理想子集的贴近程度作为类别判定的依据;灰色关联法是将各污染因子的实测值排成实际序列,同时将标准值排成理想序列,之后用灰色关联度法计算两个序列之间的关联度,并根据关联度的大小来确定断面综合水质的级别,若将该理论在多断面的区域水环境质量评价中相应得到区域水质综合评价的灰关联分析法,随着对水体环境的影响因素研究的不断深入,其影响因素也不断增多因而其不确定性也不断加强,但该方法可充分的体现该水环境的不确定性,因而其在理论上是可行的,同时该方法简单和可比性较好的优点,但其分辨率一般较低。 2.4 物元分析法 物元分析法是将物元分析理论应用于水环境质量评价内,其首先根据各级水质标准监理经典域物元矩阵,之后根据各个污染因子的实际浓度来建立节域物元矩阵,然后建立各污染指标对不同水质标准级别的关联函数,并根据函数的数值大小来确定水体的水质级别,一般采取关联度最大值的对应级别来作为评价水质级别的标准,该种方法的关联度是建立在可拓集合基础上的取值区间的拓宽到实数轴,并且可拓集合的关联函数可用代数式表示,从而可以定量化的解决不相容问题,以便于从变化角度来识别变化中的事物,因此该种方法更能反应事物的本质状态,同时具有较高的分辨率。 2.5 层次分析法 层次分析法是将评价系统内有关方案中的各要素进行层层分解,而对同一层次的要求则以上一层要求为准则,之后进行两两判断比较,并经计算得出各要素的权重,最后根据最大权重来确定水质标准,其首先应建立指标体系和判断矩阵,之后进行归一化特征向量及进行一致性检验,最后计算综合评价指数。在一般应中忽略较最大值小的上一级别的层次权值,并且根本不考虑各层次权值间的关联性,因此该方法的评价结果往往分辨率较低,评价结果也不尽合理。 3 结语 国内大面积水域的水环境质量不断恶化,对水环境的治理迫在眉睫,为了更好的对其进行治理,对水环境质量评价的要求也越来越重要,随着对水环境研究的深入,水环境质量评价方法也多种多样,在实际应用中应结合具体水质情况选择评价方法才可得到预期效果。 环境质量评价论文:水环境质量评价方法浅析 摘要:从污染指数评价法、模糊评价法、灰色评价法、 物元分析法以及层次分析法等角度论述了多种水环境质量评价方法。 关键词:水环境;质量评价;指数评价;模糊评价 引言 随着国内经济发展,城镇建设和工业生产不断扩大,人们在工业及生活中用水量急剧增长的同时排放量也随之增加,致使大量工业及生活污水将诸多水体污染,导致水污染已成为目前国内最为严重的环境问题,国内七大水系2/3以上的监测段面不能满足Ⅲ类水质要求,水体污染在成为人类面临的最大环境问题的同时也加剧了各地的水资源短缺,而要实现对水环境有效治理、改善和保护则首先应对水环境质量做出可观准确的评价,因此其是保护地区水环境的基础性工作,并已成为当今急需研究的问题。 1.水环境质量评价方法 1.1 污染指数评价法 将对水体实际监测数据与评价标准作为分指数,然后将其通过数学运算得到总体污染指数,并将该指数作为水体污染程度评价标准,并作为评价不同河流或同一河流不同时期水质评价尺度,该种方法只适于对水体进行定量描述,其可基本反应污染性质及污染程度。该评价方法可分为单因子污染指数法和综合污染指数法。单因子污染指数法是将某种污染物实测浓度与其评价标准做比较来确定水质类别,其只能反应某种污染物的污染程度而不能反映水体整体污染程度;综合污染指数法是在各因子污染指数的基础上,经过数学方法处理而得到综合污染指数,以此作为评价水质和对水质分类的方法,该方法可对整体水质做定量描述,可较为准确的反映水体污染性质和程度,并且便于对同一水体不同时间和空间上做比较,因此该方法较为适用。 1.2 模糊评价法 水环境本身即存在大量不确定因素,因此在其包含的各指标级别和标准的确定上也具有一定的模糊性,为此在水质评价中即引用了模糊数学理论。其具体方法是根据监测数据来建立各因子指标对各级标准的隶属度集而形成隶属矩阵,然后将各因子的权重集与隶属度矩阵相乘得到的模糊积并获得一个综合评判集,由于模糊评价法体现了水环境中客观存在的模糊性及不确定性,因此其具有一定的合理性,其具体方法是将各污染物的超标情况进行加权,但由于大多污染物毒性及浓度之间不是简单的比例关系,因此当采用线性加权平均得到的最终评判容易出现失真、失效或是跳跃现象等而不符合实际情况,并且该种评价方法操作过程复杂、可操作性差,因此对各评价因素进行权重合理分配以及可比性问题是该种方法重点研究对象,目前采用的模糊评价方法主要为模糊聚类法、模糊距离法以及模糊贴近度法等。 1.3 灰色评价法 由于在水质评价时对水质的分级或对水体是否污染的问题并非类似黑与白的可明显进行判定的问题,且人们在对水环境质量监测过程中所得到的数据都控制在有限的空间及时间范围内,因此该种数据在一定程度上是不确切的,诸如“水质级别”、“污染程度”等概念均为灰色概念,水环境本身也属于一个本征性灰色系统,因此可将灰色系统原理用于水质综合评价中,即将水环境整体作为一个灰色系统,其中部分信息为已知,部分为未知,在实际应用中根据水体各因子的实测浓度与水质标准的关联程度来确定水体的水质级别,对于同类水质的不同水体则可通过其与该类标准的关联度大小来进行优劣评定。常用的灰色评价法为灰色聚类法、灰色贴近度分析法以及灰色关联评 价方法等。灰色聚类是通过建立与隶属函数类似的白化函数并对其进行聚类,根据结果来确定断面综合水质;灰色贴近度则是对灰色聚类的改进,通过将聚类函数的分段计算改为分段共斜率计算,并以此确定聚类元素与理想子集的贴近程度来最终确定所属类别;灰色关联法是将各污染因子的实测值排成实际序列,同时将标准值排成理想序列,之后用灰色关联度法计算两个序列之间的关联度,并根据关联度的大小来确定断面综合水质的级别,若将该理论用于多断面的区域水环境质量评价中则相应得到区域水质综合评价的灰关联分析法。随着水环境日益复杂影响水环境的因素不断增多且不断发生变化,致使水环境的不确定性也日益增加,灰色评价法在理论上是可充分体现该系统的不确定性,同时该方法具有简单、可比的优点,但该类方法一般存在分辨率低的缺点。 1.4 物元分析法 其是在水环境质量评价领域应用物元分析理论,具体做法是根据各级水质标准建立经典域物元矩阵,同时根据各种污染因子的实际浓度来建立节域物元矩阵,然后再建立各相关指标对不同水质标准级别的关联函数,最后根据函数值大小来确定水体的水质级别,一般采取关联度最大值的对应级别来作为评价水质级别的标准,该种方法的关联度是建立在可拓集合基础上的取值区间的拓宽到实数轴,并且可拓集合的关联函数可用代数式表示,从而可以定量化的解决不相容问题,以便于从变化角度来识别变化中的事物,因此该种方法更能反应事物的本质状态,同时具有较高的可分辨率。 1.5 层次分析法 其是将评价系统内有关方案中的各要素进行层层分解,而对同一层次的要求则以上一层要求为准则,之后进行两两判断比较,并经计算得出各要素的权重,最后根据最大权重来确定水质标准,其首先应建立指标体系和判断矩阵,之后进行归一化特征向量及进行一致性检验,最后计算综合评价指数。在一般应中忽略较最大值小的上一级别的层次权值,并且根本不考虑各层次权值间的关联性,因此该方法的评价结果往往分辨率较低,评价结果也不尽合理。 2. 结语 随着国内水环境不断恶化,对水环境质量评价越来越重要,目前各种评价方法都有自己的优劣性,随着科学技术的不断发展,评价方法也必将得到开发和优化,在实际应用中应结合具体水质情况及其他客观因素来选择评价方法。 作者姓名:张译丹,女,汉族,重庆市南岸区人,环境监测工程师,本科。 环境质量评价论文:海洋功能区环境质量评价方法初探 【摘 要】本文介绍了中国及世界上海洋功能区划的现状,对国际上海洋及海岸带资源评价的指标框架和国内海洋功能区环境质量评价方法进行了分析与研究,指出了海洋功能区环境质量评价方法中存在的问题,在此基础上对构建海水浴场、海水养殖区、海洋保护区、海洋倾倒区等典型海洋功能区的环境质量评价方法及其指标体系的进行了初步探讨。 【关键词】海洋功能区;环境质量评价;方法 我国沿海区域正在大力发展海洋经济,培育发展海洋化工、石化、钢铁、能源、海洋装备制造等高端临海产业和海洋生物医药、海洋可再生能源等海洋新兴产业,建设高端产业集聚的“黄金海岸”。向海洋要资源、要环境、要空间是我国沿海区域发展的必然选择和重要发展战略。在这个背景下,深入贯彻落实海洋功能区划制度,对于推动海洋经济科学发展,促进海洋生态文明建设,必将发挥新的重大作用,产生积极而深远的影响。 海洋功能区,是根据海域及海岛的自然资源条件、环境状况、地理区位、开发利用现状,并考虑国家或地区经济与社会持续发展的需要所划定的具有最佳功能的区域[1]。海洋功能区确立了海洋开发方向和主导功能,实现了科学的海洋开发利用秩序,为实现海域的合理开发和海洋资源的可持续利用,满足国民经济和社会发展对海洋的需求提供了可靠的依据。《中华人民共和国海域使用管理法》明确规定,“我国实施海洋功能区划制度,海域使用必须符合海洋功能区划”。《中华人民共和国海洋环境保护法》也规定,“国家根据海洋功能区划制定全国海洋环境保护规划和重点海域区域性海洋环境保护规划”,“开发利用海洋资源,应当根据海洋功能区划合理布局”。因此海洋功能区在海洋保护与海洋管理工作中具有重要的意义。 1 海洋功能区划介绍 2012年3月国务院正式批准《全国海洋功能区划(2011-2020年)》,该区划文件,确立了以自然属性为基础、科学发展为导向、保护渔业为重点、保护环境为前提、陆海统筹为准则、国家安全为关键6项原则;区划将我国全部管辖海域划分为农渔业、港口航运、工业与城镇用海、矿产与能源、旅游休闲娱乐、海洋保护、特殊利用、保留等八类海洋功能区。同时,基于自然条件和经济社会发展需求,确定了渤海、黄海、东海、南海及台湾以东海域等五大海区的总体管控要求,将我国管辖海域划分为29个重点海域,并确定了重点海域主要功能和开发保护方向。 将海域及海岛划分为不同类型的海洋功能区的海洋功能区划理论是由中国学者提出,并逐渐得到发展和应用的。早在1989年中国就开展了渤海海区海洋功能区划试点工作,之后开展了全国海洋功能区划,并于2002年8月得到国务院的批复;《全国海洋功能区划(2002)》实施期满后,《全国海洋功能区划(2011-2020年)》于 2012年3月3日经国务院批准正式实施。沿海各省市遵循《海域使用管理法》确定的编制原则,在《全国海洋功能区划(2011-2020年)》的指导下,编制或修订了地方各级海洋功能区划,至此,中国逐步建立起了四级海洋功能区划体系。海洋功能区划是海洋开发与管理的基础,其优秀是根据海域区位、自然资源的环境条件和开发利用的要求,按照海洋功能区分类体系标准,将海域划分为不同类型的功能区,确定海域使用的最佳功能顺序,以控制和引导海域的使用方向,为合理使用海域提供科学依据。 《江苏省海洋功能区划(2011―2020年)》于2012年10月通过国务院的批复,明确到2020年,江苏省建设用围填海规模控制在26450公顷以内,海水养殖功能区面积不少于30万公顷,海洋保护区面积达到管辖海域面积的11%以上,保留区面积比例不低于10%,大陆自然岸线保有率不低于35%,整治修复海岸线长度不少于300公里。 在国际上,除了个别国家如韩国效仿中国开展海洋功能区划外,基本没有开展这项基础性工作。海洋功能区的功能使用归根结底是对海洋资源的利用,很多发达的海洋国家是根据海洋资源的特点进行分区管理,但主要是从岸线区划的角度进行管理,如荷兰等一些国家主要实行资源区划,不同的区域实行不同的管理对策,如美国夏威夷和阿拉斯加州。应该说,这些都具有海洋功能区划的某些属性。许多国家,在海岸带资源与环境管理中实施有针对性的区划、规划和计划,如1991年在美国California州召开的第七届国际海洋和海岸带管理研讨会上就己有很多文章论及要实行海岸带和海洋分区管理(Alan T. White and Nelson Lopez, 1991),通过执行税收政策和环境引导达到海洋资源可持续发展的目的。目前国际许多国家,在沿海保护中开展了规划、区划的管理实践,主要有两方面,一是将自然保留地划分为特定利用配置区(如潜水、自然研究、鱼钓、繁殖区、水上运动等)海岸带资源与环境管理,澳大利亚大堡礁海洋公园管理局的保护计划、马来西亚帕劳雷当海洋公园的海洋保留计划、巴巴多斯的霍尔顿海洋保留地都体现了这一思想;二是按法规及沿海土地利用规划,划定某些特殊利用区如宾馆、水产养殖、通航、绿色带、商业捕捞、自然保留地。这些研究都取得了一定的成果。 2 海洋功能区环境质量评价方法现状 随着海洋功能区划在全国范围内的实施,随之而来的问题就是如何检验功能区运行质量,海洋功能区评价逐渐为人们所关注,陆续展开。如何能对执行多年的海洋功能区划进行优化与修订,如何对已完成区划的功能区实施科学监督,掌握海洋功能区的优势、劣势,扬长避短,在海洋环境不被破坏的前提下,使海洋资源得到最大程度的开发仍然是摆在管理者面前的重要任务。海洋功能区的评价目的亦在于此,因此,对海洋功能区进行评价,不仅能科学地反映海洋功能区的开发活动对环境和生态系统的影响;而且可以科学、客观地评价海洋功能区的运行质量,让管理者全方位了解功能区优劣情况,为管理者提供决策依据;同时,为海洋功能区划理论提供修订的参考方向。 近几年国内开展了一些对海洋功能区的评价方法的探讨,如杨晗熠[2]将层次分析法与模糊综合评判方法相结合,提出了一种新的定量的港口功能评价方法,并给出了港口功能评价指标体系的结构模型。该方法在一定程度上减小了主观因素对评价的影响并使定性问题定量化。吴姗姗[3]借鉴旅游地综合评估理论,进行旅游资源开发利用的无居民海岛价值定量评价及级划分研究,同时以放鸡岛为例进行验证,为合理发展无居民海岛旅游提供有益的参考。杨新梅[4]应用模糊数学的加权评分法和层次分析法对辽宁省海洋自然保护区环境和资源现状进行了综合的评价。陈剑[5]等应用系统工程理论方法,结合区位理论、宏观经济分析方法及计算机技术等对城市功能区划进行了深入研究,建立了关于胶州湾功能区划的多目标动态决策分析模型,经过求解模型得到了满意的区划方案。 目前国际上对海洋及海岸带资源评价的指标框架通常有OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) 提出的PSR 模型(Pressure-State-Response, 1994) 和DSR 模型(Driving force-State-Response,1996)、Corvalán等人提出的DPSEEA 模型(Driving force-Pressure-State- Exposure- Effect-Action, 1996)、EEA (European Environment Agency,1998) 采用的DPSIR 模型(Driving force-Pressure-State- Impact-Response) 等[6-8]。这些模型均不同程度的考虑了人类活动对环境的压力,自然资源的质和量的变化,以及人们对这些变化的响应。 相对于陆地区域的评价来说,海洋功能区的评价还只是刚刚起步,还很不完善、不成熟。在目前的业务化海洋监测与评价体系中,海洋功能区的监测与评价仍然停留在从常规的氮、磷、COD、石油类几种监测项目的监测数据中对环境质量状况做出简单的常规评价。对海洋功能区的监测项目设置、评价方法与评价指标均未反映出各功能区的使用功能与服务特点。海洋功能区没有针对功能区的固定监测站位,监测项目缺少针对性。评价方法只能依据单因子指数法,方法过于单一、没有针对性,而评价标准选用的均为常规国家水质、沉积物标准,评价标准分级过于宽泛、一些反应功能区特征的指标缺少标准,尤其是反映功能区环境质量主要因素的生物群落结构等缺少评价标准,因此,当前对于海洋功能区的评价结果多为笼统结论或定性结论缺少定量指标:如对海洋自然保护区的评价结论只能简单的反映水质是否满足保护区的海水质量要求,缺少对珍惜保护物种及其栖息环境的监测与评价、海洋倾倒区缺少对污染生物的监测与评价,海水浴场的监测与评价项目中的某些常规水质指标(氮、磷等),对浴场使用功能发挥和人体健康没有直接的影响等。由于目前海洋功能区监测与评价中存在的问题与不足,导致了目前功能区的评价结果不能给功能区的使用与管理提供直接指导依据。 3 构建海洋功能区环境质量评价体系 海洋生态系统是自然-经济-社会复合系统,海洋生态系统要持久地维持或支持其内在的组织结构功能和动态健康必须实现其生态合理性、经济有效性和社会可接受性。因此,海洋功能区评价主要是建立基于海洋功能区的自然属性、使用功能、海洋资源合理开发利用、海洋生态环境保护的基础上的环境质量评价指标体系[9-10]。 评价原则需考虑评价的综合整体性、评价因子体系化与全面化、评价技术的系统化与定量化[11]。其中筛选评价指标、确定评价方法及评价标准是构建的海洋功能区环境质量评价指标体系的关键部分。评价指标的筛选应遵循完整性、可操作性、重要性、独立性、评价性原则。在分析各种类型功能区的自然属性、功能特点、海洋环境保护目标及目前的环境与生态问题的基础上,筛选功能区环境质量代表性指标或因子。笔者认为海水浴场、海水养殖区、海洋保护区、海洋倾倒区等典型海洋功能区可以从以下几方面进行考虑: 海水浴场:环境状况(海水质量、垃圾、是否有影响浴场环境的生物等方面)、使用价值(沿岸游憩的价值、资源吸引力、市场推动力等方面)、周边资源(交通、服务资源、周边环境等)等方面; 海水养殖区:养殖基本状况(养殖方式、种类、面积、密度)、养殖环境(海水质量、沉积物质量、生物体质量等)、养殖病害(发病率、投药种类、药残量)等方面; 海洋保护区:多样性(物种多样性、物种丰度、生态系统多样性)、稀有性(物种濒危程度、物种地区分布、生境或生态系统稀有性)、脆弱性(生态系统功能稳定性、生境稳定性)、环境状况(海水质量、沉积物质量、生物体质量)等; 海洋倾倒区:倾倒状况(倾倒种类、数量、污染状况)、倾倒引起的环境状况(水质变化、沉积物变化、生物群落变化、水深地形变化等)等。 海洋功能区环境质量评价方法及其体系的基础是各种海洋功能区功能特点和环境保护要求及其管理目标[12]。因此,海洋功能区评价方法及评价标准的选择需要考虑到方法的适用性与可操作性。目前层次分析法、专家打分法在海洋生态环境质量评价中已经相对成熟,因此可以根据海洋功能区评价目标的不同将目前的环境指数法与层次分析、专家打分法等方法相结合,建立适合海洋功能区的评价方法。评价标准的制定需要根据评价指标和评价单元质量的定量化描述需求及其生态效应进行分析后确定,还要考虑功能区的功能特点、环境质量现状、相关环境质量标准或研究成果、海洋经济发展、海洋环境保护目标等方面。 4 结论 海洋功能区环境质量评价体系的建立不仅能够反映海洋功能区的资源条件和环境状况,还能反映其开发利用状况以和服务功能的发挥情况,从而为海洋功能区的科学管理和可持续利用提供依据[13]。因此应尽快开展海洋功能区环境质量评价方法及其指标体系的研究,出台海洋功能区环境质量评价技术标准或规范,以实现海洋功能区环境质量评价的业务化运行,为海洋功能区的监督管理提供依据,促进海洋环境保护和海洋功能区功能的正常发挥。 环境质量评价论文:浅谈区域生态环境质量评价研究进展 【摘要】随着经济的不断发展,提高人们生活水平同时也带来了环境问题。特别是近些年来环境污染不断加剧,越来越多的人开始关注生态环境的保护。生态环境质量评价工作的进行,有利于提升生态环境的质量。本文在对区域生态环境质量评价研究进行分析的基础上,总结出了国内外具有典型意义的生态环境质量评价指标,并对其特点进行分析,提出今后的研究方向。 【关键词】区域;生态环境;进展 作为人类生存发展的基础,生态环境不仅仅能为人类提供自然资源,还能保障人们的生存环境。但是随着人口数量的激增,人们想要发展,希望利用环境、改造环境,使环境更好地服务与人类。这样一来,不可避免地对环境造成了破坏。生态环境的破坏,又会对经济的发展造成制约,这样一来就形成了一个恶性循环。因此,对生态环境进行保护,提升其质量很有必要。对生态环境的质量进行评价,能够更好地掌握生态环境的动态变化,从而有效的进行生态环境建设。 1、我国区域生态环境质量评价研究现状 从上世纪七十年代初期开始,我国展开了环境质量评价工作。八十年代末期,由单纯的环境质量评价进一步扩展到生态环境质量评价。此后,随着生态环境质量评价的理论和方法不断发展盲目从原来的关注灾害和污染逐步转向了涉及多方面的生态环境质量评价体系。上世纪九十年代初,在区域生态环境预警的原理基础上,傅伯杰立足于生态破坏、资源枯竭以及环境污染等方面,使用定量与定性相结合的方法,选取我国的主要省区作为研究对象,对其进行等级划分与排序。1995年,范常忠等对广东省的是个主要城市进行生态环境质量评价,对省内的生态环境进行分级,并根据其特点总结出面临的主要问题,提出相应的解决办法。同年,马玉增等人对我国的山丘生态环境进行评价,并制定出相应的指标体系。2003年,胡会峰等人通过对湖泊生态系统的大量研究,提出了湖泊生态系统健康评价指标体系。以上的各个研究,针对不同区域的生态环境进行质量评价研究,拓展了质量评价的新思路。 作为生态环境质量综合评价的基础,指标体系需要遵循可操作性、稳定性的原则。不同指标构建侧重于不同的属性与功能。主要有以下三个方面的内容,一是基础建设,诸如道路、绿化、景观等,二是社会经济和文化,如教育、消费等,三是自然条件,包括地质、水文等。评价方法主要使用的是层次分析法、专家打分法、投影追踪法等。 2、我国区域生态环境质量评价研究方法 2.1层次分析法 上世纪七十年代,美国运筹学家T.L.Saaty提出了层次分析法,该方法主要是讲定量分析与定性分析相结合,从而实现多目标决策。层次分析方法不仅能够减少主观因素对分析结果造成的影响,还能够检验是否正确,因此逐渐获得了广泛的应用。层次分析法首先需要建立起递阶层次结构,然后在对矩阵标度进行判断,然后再计算权重并排序,最后进行一致性检验。该方法在复杂的系统评价中独具优势,能够很好地将定性与定量分析结合起来。 2.2指数评价法 作为一种特定的相对数,指数主要是对食物或是现象的动态变化进行反应。当指数不变的情况下,可以观察其他指标的变动。在我国广泛使用的是综合指数法。该方法可以对多个因素指标进行分析,保持一个或多个因素不变,可以用于观察其他因素的变化程度。 2.3人工神经网络评价法 该模式是建立在人工神经网络的基础上,应用多指标综合评价方法,建立起神经网络结构,增强该结构的自适应能力,从而能够以更加贴近人类的思维模式对生态环境质量进行评价。通过神经网络可以模拟人工对环境质量进行定量的评价,相比与人工更加准确、高效。首先需要确定评价指标集,并将BP网络中输入节点的个数作为指标个数。其次还要确定BP网络的层数,确保具有三层网络模型结构。另外,还需要通过对指标值进行标准化的处理,以进一步明确评价结果。最后确定正确的评价。 2.4生态足迹法 城市生态环境质量评价主要使用生态足迹法,以衡量某地区的生态承载力。首先需要对各项主要的消费项目人均年消费量值进行计算,其次计算人均占用的土地面积,最后计算出生态盈余。该方法缺乏对自然系统提供更自然功能的完全描述。 3、我国区域生态环境质量评价存在的问题及解决策略 由于人们的生活、工作对生态环境的影响越来越深远,对于生态环境的质量进行评价的相关研究引起了人们的关注。虽然区域生态环境质量评价已经获得了较大的发展,但是由于生态环境本身就具有不确定性,各种情况十分复杂,都会对评价的结果造成影响,再加上生态环境一直处于一个动态的过程,对于其中某一个环节的质量进行评价有一定的困难性。其次,在评价指标层面,由于缺乏针对特殊指标、常用指标的系统、定量的研究,得出的结论缺乏全面性。在评价手段层面上,虽然遥感与地理信息系统技术在我国发展越来越迅速,但是在区域生态环境质量评价领域,仍然没有得到很好地利用。作为生态环境质量评价的辅助手段,遥感能够及时地提供信息,但是却不能及时地解译信息,及时获得了很多信息也不能对其有一个综合的利用。在评价方法层面上,虽然对方法的应用效果有一定的研究,但是缺少各种方法之间的比较。在评价对象方面,普遍还是将视角放在了省、市、工矿区等宏观层面,很少有奖区域内的组织结构和区域之间的关系作为研究对象,这样得出的结果却少了量化的分析内容。最后,缺少了对影响生态环境质量评价结果的因素的范围的研究。人在生态环境系统中,既是感受着,也会对环境造成影响。而对于生态环境指标因素的影响也是两个方面的,需要在一个合理的范围内。 针对以上问题,首先应当逐步对生态环境影响、响应机制不断完善,让各个指标因素的影响效果更佳明确。其次还应当关注遥感分类提取的评价指标因素,并不断对其进行规范。此外,还需要不断对遥感获取的信息进行分类,通过模型化和规范化,使得评价的模型不断完善,从而确保评价的准确、高效。还可以通过各因素影响程度评价模型的钢构件,明确评价对象存在的问题。最后,使用多个不同层面的尺度对评价对象的结构进行评价,能够使区域生态环境质量评价体系更加完善。 4、结束语 随着经济的不断增长,对于环境的影响也越来越大,由此很多人开始关注生态环境的保护。对于生态环境的质量进行评价,能够为生态环境的保护提供参考依据。虽然我国区域生态环境质量评价研究已经有了四十多年的历史,但是在实际情况中还是存在了一定的问题。生态环境质量评价研究从理论上保障了质量评价工作的正常进行,因此很有必要。本文就在分析了区域生态环境质量评价的相关内容的基础上,对其存在的问题进行分析。 作者简介 李冬琴(1980年),女,籍贯:湖北十堰人,职称:中级,学历:本科,主要研究方向:生态保护及环境影响评价。 环境质量评价论文:黄山市生态环境质量评价研究 【摘 要】城市生态环境质量不仅影响着城市生态功能的稳定,而且还影响着城市的可持续发展。“十二五”发展规划期间是安徽省推动生态省建设、提升生态文明重要时期。国民也更加注重生态环境质量。本文利用主成分分析方法对黄山市生态环境质量进行综合评价,有效地构建了黄山市生态环境质量评价指标体系,并对环境治理与改善给出合理建议。 【关键词】生态环境质量;主成分分析;综合评价 0 引言 黄山市是一座美丽的旅游城市,属于亚热带、湿润性季风气候,一般温和多雨,四季分明,环境适宜。近年来,环境破坏现象越来越严重,国家对生态环境保护力度逐渐加大,也取得突出成绩。叶亚平等[1]对中国省域生态环境质量评价指标体系进行了研究,得出了省域生态环境指标体系由环境质量背景、人类对生态环境的影响、人类对生态环境的适宜度需求组成,并分别提出相应的指标体系及评价方法。孙东琪等[2]利用层次分析法对中国及其31个省市区、三大经济带的生态环境质量进行综合评价,分析了其生态环境的变化态势。目前大多数都是针对我国以及省域生态环境系统的研究,而针对于地方市级区域的生态环境系统研究甚少。本文利用主成分分析方法黄山市生态环境质量进行综合评价,有效地构建了黄山市生态环境质量评价指标体系,并对环境治理与改善给出合理建议。 1 理论基础 假设n个评价对象有n个p维向量,构成n×p阶的数据矩阵X: 通过主成分分析法[3]可以得到的新变量为N1,N2,…,Nm(m≤p),该线性组合表示为: 2 黄山市生态环境质量评价研究 2.1 指标选择与数据处理 分别选取自然环境指标:人均可用水资源量(X1)、人均耕地面积(X2)、C02排放强度(X3)、SO2排放强度(X4)、生活污水处理率(X5)、工业废水排放达标率(X6)、工业废物利用率(X7)、人均公共绿地面积(X8)、居住绿化的覆盖率(X9)。同时,选取黄山市2006年到2016年指标数据进行研究,同时对原始数据进行标准化处理。 2.2 实证分析 2.2.1 适应性检验 对于多层次、多指标城市生态环境质量的评价指标体系,在进行主成分分析,首先进行适应性检验,如:巴特莱特球形检验、KMO检验[4]。结果如下表1所示: 由表1可知,KMO值为0.873,说明该指标数据可以做主成分分析。Bartlett球形测试结果伴随着概率为0.000,小于0.05,因此拒绝Bartlett球形测试,这被认为是非常合适的主成分分析。 2.2.2 计算相关系数矩阵R 初步判定各个指标之间的相关程度。结果见表2: (3)计算相关系数矩阵R的特征值λi、方差贡献率、累计贡献率,确定主成分个数。 由表3可知,主成分N1、N2、N3的累计贡献率为88.5%,说明这三个主成分足够反映生态环境系统体系绝大部分信息。因此利用N1、N2、N3对黄山市自然生态环境质量进行评价。 (4)计算所选择的主成分所对应的特征向量,写出主成分表达式。 (5)计算生态环境指数。 计算生态环境指数过程中,赋予每一个主成分不同的权值,则令指数计算模型为:I=w1×N1+w2×N2+w3×N3,运用熵权法对各主成分赋权,w1,w2,w3分别为N1、N2、N3的权重。结果如表4。 表4计算得到的生态环境指数存在正、负的情况。这仅代表生态环境某一年生态环境质量所处的相对位置既某一年的生态环境质量状况与近几年来的平均水平的位置关系,以平均水平作为零点,零点以上越远,则相对应的生态环境质量越好;零点以下越远,则相应的生态环境质量越差。 3 结论 在构建评价指标体系时,从多个指标建立生态环境评价指标体系,由以上的综合评价结果显示:黄山市的生态环境从2006年到2015年总体评价正处于良性发展趋势,处于生态市建设的发展阶段,各个指数值保持缓慢增长,这说明黄山市生态环境质量已经处于较好的水平发展状况良好。 环境质量评价论文:地下水环境质量评价研究综述 摘要:综述了地下水环境质量评价研究的目的和意义,以及国内外的研究现状,就未来研究的发展趋势作出了预测并提出一些相关建议。 关键词:地下水环境;质量评价;研究综述 基金项目:部级大学生创新实验项目及吉林省自然科学基金项目(201115041) 1 研究的目的和意义 地下水资源是水资源系统中最重要的组成部分,在保障我国工农业用水,维护生态平衡等方面具有重要的作用。在北方,地表水资源严重缺乏,地下水是不可替代的。近些年来,工业快速发展,农业中农药、化肥、除草剂等大量使用等因素造成地下水严重污染。因此,必须采取措施,保护地下水,满足人类生存、生活、生产等需求。 地下水的污染防治首先在“防”。“防”首先就要对地下水环境质量进行“监测”,对地下水环境质量做出客观的评价。 地下水环境质量评价是前期性、基础性工作。在我国,地下水环境质量评价工作刚起步,在很大程度上不足,需要进一步完善水环境质量评价方法。 2 地下水环境质量评价研究的国内外现状 60年代中期,工业发达造成环境污染严重,环境质量评价在国外出现。加拿大1964年召开国际环境质量评价会议,首次提出了“环境质量评价”说法。美国1969年制定国家环境政策。另外,其他国家也通过了相关法律,如加拿大、瑞典、澳大利亚等。日本也非常重视环境保护工作,1974年提出了《关于环境影响评价的运用指南》,及有关环境影响评价技术方法的试行方案,1975年提出了《关于环境影响评价的方法》。 1965年,R.K.Horton提出水质评价指数法(QI)。1970,R.M.Brown提出水质现状评价质量指数法(WQI)。1974年,N.L.Nemerow提出尼梅罗综合污染指数法。 各类指数方法各有所长,但这些方法皆是事先假定模式或者主观规定参数,因此其评价结果未必客观。 在70年代初,国内开始开展环境保护的科学研究。1979年颁布环境保护法,确定了环境影响评价制度。此后,开展了一系列的相关学术研讨活动,如“区域环境学术讨论会”、“环境理论研究讨会”、“中国环境科学学会代表大会”、“全国环境质量评价研究学术讨论会”、“中国环境科学学会学术年会”。 80年代初,地质矿产部组织开展第一轮地下水资源评价工作。2000年始,历时两年,国土资源部开展了新一轮地下水资源评价工作。两次评价调查,足可见对地下水环境质量及时了解的重要性。2009年9月,国土资源部在哈尔滨市举办了地下水监测网优化与地下水污染调查取样培训班,可见对地下水环境监测网的建设与地下水污染调查取样规范的重视。 1974年,我国提出一个评价水质污染的综合指数法,在每个污染因子上赋予权重。 随着相关学科技术的发展,以及人类对环境问题的重视,有关水环境质量评价的研究成果也相继出现。 总体来说,地下水环境质量评价的方法较为简单,多为指数法。随着数学及计算机技术等相关学科的发展,现代科学技术理论应用于地下水环境质量评价得以实现,评价结果会越来越客观。 3 发展趋势及建议 简单、实用、科学、合理的地下水环境质量评价方法是未来的研究方向。 应加快地下水环境质量标准的更新和修订,提高对水环境质量的要求,满足人类及社会发展需要。 污染因子权重的确定,是地下水环境质量评价中的重要研究内容。 最后,感谢部级大学生创新实验项目及吉林省自然科学基金项目(201115041)的支持。 环境质量评价论文:我国水环境现状及水环境质量评价研究 摘 要:随着社会经济的发展,水环境污染备受关注。而水是人们赖以生存的自然资源。当今社会,我国水环境污染已经到了何种程度、如何评价水环境状况是一个热点问题。本文通过查阅文献在了解我国地表水水环境现状的基础上综合整理了国内外水环境质量评价研究方法。 关键词:水环境;水环境质量;评价 引言 随着我国经济社会的快速发展,我国经济总量的膨胀和经济粗放型增长使得国内大多数河流遭受不同程度的污染。此外,受人口增长城市范围扩大等因素的影响,我国河流水环境面临的形势越来越严峻。因此,明确我国地表水水环境现状以及如何对水环境质量进行科学评价已经是一个倍受关注的话题。 1 我国地表水水环境现状研究 随着我国经济社会的快速发展,我国经济总量的膨胀和经济粗放型增长使得国内大多数河流遭受不同程度的污染。此外,受人口增长城市范围扩大等因素的影响,我国河流水环境面临的形势越来越严峻。 我国作为世界上河川搅髯试醋罘岣坏墓家之一,多年来的平均河川径流总量近27×104亿m3,位居世界第3。全国29个省市的首府中有66%以上位于大、小河流的河畔,而主要供水之源就是河水。根据《2003 年全国水资源质量公报》,在评价1.3×105km河长中,Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类水分别占 5.7%、30.7%、 26.2%、10.9%、 5.8%和20.7%。江河水体污染主要是有机污染,主要超标项目是氨氮、5d生化需氧量、化学需氧量高锰酸盐指数和挥发酚等。 我国主要河流污染普遍,全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化,流经城市河段普遍受到污染,近岸海域亦受到一定污染,特别是上海、浙江、广东等省市近岸海域污染较严重。近几年,太湖、滇池、巢湖接连发生不同程度的蓝藻爆发事件。7大江河的大小支流大部分被证实均已坏死,80%的湖泊的水也全部坏死,太湖蓝藻大量繁殖,严重影响了城市的饮用水源。我国现在正面临着水环境严重遭受污染的问题。 2006年度对327座重点水库进行了评价。从评价水库个数看,全年水环境质量为Ⅰ~Ⅲ类的水库占79.5%,Ⅳ~Ⅴ类水库占17.1%,劣Ⅴ类水库11座,占评价总数的3.4%。以Ⅱ、Ⅲ类水库为主。 无贫营养水库,中营养水库67.3%,富营养水库占评价32.7%。重点水库的营养状况以中富营养为主。主要污染项目是总磷、总氮、高锰酸盐指数、化学需氧量和氨氮[1,2]。 2 我国水环境质量评价研究 水环境质量评价是指根据所需要求与评价目的选择水体监测指标、水环境质量应符合标准以及适用的评价方法,进而对水环境质量、水体的客观状态作出合理的评定,同时对水资源的利用方向和利用价值作出评估。在反映了水体现状、水资源污染程度的同时,为水体治理、水环境管理、水资源综合利用提供科学的数据支撑。 目前,国内对于水环境质量评价方法较多,其中灰色聚类法、内梅罗污染指数法、人工神经网络法和模糊综合评价法等应用较为广泛。各种方法皆有其独特的优缺点:如灰色聚类法物理过程简单,但函数的选择具有较大的人为性;人工神经网络则考虑因素比较全面,但是对数据要求较高。对于传统的内梅罗污染指数法虽然数学公式简单,但这个过程中未考虑各污染因子的权重问题。改进的内梅罗污染指数法则引入了各污染因子权重的概念,也避免了忽视重要因子产生的弊端。模糊综合评价法运用了模糊数学法中的隶属度描述评价等级,确定了各污染因子的权重从而评价水环境质量类别,避免了人为因素产生的影响[3-7]。 目前,部分学者已对水环境质量分级综合评价问题进行了深入研究和探讨,如:采用传统、改进的内梅罗污染指数法及模糊综合法进行水环境评价,对于不同方法评价红石水库水环境质量结果差异较大:内梅罗法为Ⅳ类水,模糊综合法为Ⅰ类水。内梅罗指数法更适用于掌握水体被污染的程度,模糊综合评价法更适用于评价水体功能及水环境类型。一种改进的模糊模式识别理论并将其应用于水环境质量综合评价中,该方法综合考虑了指标超出Ⅴ类标准的情形。 3 国外水环境质量评价研究 1950―1960年开始,随着经济的飞速发展,世界上各流域开始出现水环境恶化现象,造成生态环境破坏,直接和间接影响到人类的生态发展及生存质量,环境领域学科开始产生并随之发展,环境质量评价尤其是水环境质量评价开始受到重视。美国发展水体环境质量评价最早,1965年Iortonl认为通过对环境质量指数的计算可反映水体环境质量的健康情况(QI法),紧接着Brown指出可以通过计算水环境质量指数来反应水体污染情况(WQI),Nemerow同时提出内梅罗综合指数法。另外,1965年Zadek提出一种基于模糊数学的一种数学方法,将水环境做出总体的定量评价,称为模糊综合评价法。1978年,针对地表水的有机污染,Grenney提出一种新的水质模型,可进行地表水水环境预测及管理,称为QUAL-II预测模型,并得到大力发展[5-9]。 4 小结 随着人类对水环境质量评价的不断应用实践,越来越多的基于传统评价方法的改进方法层出不穷,针对不同特点流域及不同的污染因素选择恰当的评价方法,现在许多学者认为,在水环境质量评价中不仅要单方面考虑水环境中的物理、化学指标,还要根据需要进行综合评价,同时考虑水环境中的生物指标。使水环境评价工作更加的具有科学性和全面性。 作者简介:张静(1981-),女,满族,河北省承德市,工程师,本科,承德市环境监测中心站,环境科学。
生态论文:夕阳产业到生态工业园分析论文 在我国渤海湾的一片盐碱滩上,有这样一家神奇的高科技绿色化工企业:它的周围没有异常气味,也没有废渣排出。它的主要产品是高效复合肥磷铵,化工制品硫酸、溴素以及水泥等,但使用的原料却是一般化肥厂排出的废料和普通的海水。这就是山东鲁北企业集团,一家拥有50亿元固定资产、年创利税3.5亿元的特大型绿色化工企业集团,也是目前世界上最大的磷铵、硫酸、水泥联合生产企业,全国最大的磷复肥生产基地、石膏制酸基地。该集团通过实施绿色文明战略,创建、发展了生态工业,实现了科技创新与工业发展、资源综合利用和环境保护的有机统一,为一些“夕阳产业”的优化升级走出了一条可资借鉴的可持续发展的新路子。 一、依靠高新技术创建绿色生态产业链 鲁北企业集团的前身是一家小硫酸厂,1977年8月创建。当时,鲁北的创业者们在极其艰苦的条件下,扎根盐碱荒滩,以创建之时的40万元试验经费,承担了国家“六五”重大科技攻关项目——石膏制硫酸联产水泥技术,并取得成功,填补了国家空白。他们又依托此项技术成果,建成了我国第一套磷铵、硫酸、水泥联合生产装置,这套装置对我国化学工业是一个重大贡献。用生产磷铵排放的废渣磷石膏,制造硫酸并联产水泥,硫酸又返回用于生产磷铵,使上一道产品的废弃物成为下一道产品的原料,整个生产过程没有废物排出,资源在生产全过程得到了高效循环利用,形成一个生态产业链条。这既破解了磷复肥工业排放的废渣污染环境、制约磷复肥工业发展的世界难题,又开辟了硫酸和水泥生产的新的原料路线,改变了传统的“资源产品废物”的单一线性模式,达到了经济效益、社会效益、环境效益的有机统一。1997年5月,在第72次国家香山科学会议上,鲁北的绿色产业链被科学家确认为我国独有的零排放技术、绿色环境技术。 鲁北企业集团生产的主要产品,无论是科技含量较高的溴素、磷铵,还是一般的硫酸、水泥,都是用途广泛的成熟产品,其创新之处不在于产品本身,而在于产品的生产过程。在生产过程中鲁北集团深刻认识到环境保护与企业的发展是相统一的,制定了“开发环保科技产业,综合利用资源,实施可持续发展”的企业发展战略(称之为绿色文明战略),把环保、资源综合利用作为战略决策的首要因素,并使之成为企业乃至职工的自觉行为。在创建石膏制酸技术生态产业链之后,以发展海洋化工为目标,该集团又完成了海水“一水多用”生态产业链的创建,使海水在蒸发、净化过程中,通过合理的分布调节,实现了“海水取宝,滴水不漏”。 鲁北企业集团石膏制酸联产水泥和海水“一水多用”这两大生态产业技术的成功实施,也昭示了一种新的资源观念和环保观念,即人类对自然资源可以进行重复多次的利用,从而使有限的资源构成一个多次生成过程。这种既能多次重复利用资源又能保护环境的高科技绿色产业,将使我国传统化工产业完成由“夕阳工业”到“生态工业”的革命性转变。对于生态工业园,中国工程院陆钟武、金涌院士在2000年11月“山东鲁北企业集团技术创新院士行”活动中是这样评述的:工业生产有五个层次,第一个层次是达标排放;第二个层次是零排放或微排放,在正常运行中企业所有废物都能循环利用,对外没有污染,假如出现事故,还是有污染;第三个层次是源头治理,开发新的清洁工艺,把污染消灭在源头;第四个层次是生态化工,不仅生产过程无污染,而且产品也没有污染,要求产品本身生命周期是安全的;第五个层次是生态工业园,对地区所有企业统一规划,使一个厂的废物成为另一个厂的原料,整个地区的物流、能流甚至知识流全部闭合运行。生态工业园是一个或多个绿色产业链构成的理想工业系统,是未来的工业经济发展方向。鲁北化工走的正是绿色生态之路,符合生态工业概念,因而被誉为生态工业园。 二、加强技术创新及其产业化机制,推动生态产业发展 鲁北企业集团起步于科研,腾飞于科技产业化,对于技术创新及其产业化有着深刻的认识。实践表明,高新技术不仅仅存在于信息技术、生物工程等领域,通过技术创新及其产业化,同样能使传统产业脱胎换骨。为提高企业的科技实力,增强技术创新能力,鲁北集团先后创建了部级技术开发中心、化工建材设计院、绿色化学研究院和高新技术攻关部以及与之相配套的6个中试基地。集团以自己的科研机构和实力为依托,注重技术创新和经济实效,构建了以企业为主体、适应市场需求的技术创新产业化体系,使自主开发的50余项重大科技成果全部实现了产业化。鲁北企业集团还对科研机构实行企业化管理,把单纯的科技开发转化为全方位的科技经营管理,把市场风险机制引入技术开发中,把技术开发贯穿于生产经营的全过程,最大限度地开发适应市场需要的新技术、新产品。 在企业技术创新进程中,鲁北企业集团以崇高的社会责任感和使命感,把构建生态产业体系作为主攻方向,从技术创新和改造提升传统产业的层面,实行全过程创新,并在创新中突出了七个结合:一是技术创新与科技发展紧密结合,根据国内外科技发展走势,着眼企业实际,自主确定选题,研究一代、试制一代、生产一代、储备一代。二是技术创新与环保紧密结合,凡不利于环境保护和资源综合利用的有害技术,一律不列入研发课题。三是技术创新与技术改造紧密结合,通过技术改造实现工艺、设备、产品的创新。四是技术创新与推广应用紧密结合,立足社会需要,使成果在市场中更新发展、升级换代。五是科研机构与大专院校紧密结合,通过“走出去,请进来”的办法,同中国工程院等30多家院校、科研单位建立科技联盟,提高了自身技术开发和管理水平。六是科技投入与优化管理紧密结合,确定技术创新目标,不断加大科技投入,1988年至今,共投入科技开发经费8.74亿元。七是技术创新与人才队伍培养相结合,通过技术创新,培养形成了基础研究、科技成果产业化、项目评价推广、工程设计开发、工程承包施工等5支技术人才队伍。 鲁北企业集团边科研边形成产业的技术创新机制,使技术创新成果迅速转化为生产力,有力地推动了企业技术创新步伐,从而使集团在磷复肥、石膏制酸、海洋化工、建筑建 材等领域建成了一批具有国内外先进水平的支柱产业,创建了具备自己特色、具有自主知识产权的生态产业技术,有力地促进了企业经济效益的持续快速增长。 三、高素质的企业干部队伍是鲁北生态工业园创建并发展的关键 鲁北企业集团位于我国渤海南岸的盐碱滩上,外部环境条件十分艰苦,为什么代表工业生产发展方向的生态工业园能够在这里创建并获得发展?关键在于集团有一支高素质的干部队伍,能够带领广大职工,实施科技创新,推动企业不断壮大发展。与一般产业不同,高科技生态工业的工艺创新是和企业的发展管理紧密结合在一起的,往往工艺创新的过程就是企业发展的过程。因此,这类企业的创立和管理需要企业家具备两方面的才能,一是科研和技术创新才能,二是企业管理才能。所谓科研和技术创新才能,不仅仅是要求企业家具备一定的科学知识和研究水平,同时还要能形成工艺创新的独特思路。以鲁北集团产业创新为例,从磷石膏中提炼硫酸,这一研究国外搞了70多年没有成功。二十几年前,鲁北的创业者们在极其艰苦的条件下经过几百次的试验,终于获得成功,并在此基础上形成了更为独特的工艺流程,即用提炼出的硫酸再次返回生产目前国内市场需求很大但仍然主要依赖进口的高效复合肥磷铵,并将在此过程中产生的硫酸尾气和废煤渣分别制成化学制剂和水泥。这种设计本身就体现着一种更高层次、更宏观、更科学的管理思想,即通过科学的工艺流程用更少的资源创造更多的产品和更高的效益,同时,不仅考虑企业的经济效益,还考虑社会效益和环境效益。 “信念是人生支柱,责任是人生动力,奋斗是人生幸福,奉献是人生价值。”这已成为鲁北创业者们生活和事业的座右铭。在鲁北企业集团创业与发展的历程中,鲁北人培育形成了“艰苦奋斗,勇于拼搏,一丝不苟,无私奉献”的企业精神,形成了“资源综合利用,保护环境,奉献人类”的企业文化,培养了一批以全国优秀科技工作者、山东省十杰青年冯久田为代表的思想解放、德才兼备、既具有现代管理能力又有高科技知识的复合型跨世纪人才队伍。企业领导人高度的民族责任感和爱国热情,强烈的环保意识和科学的企业发展战略,成为鲁北生态工业园创建并发展的重要保证。 四、发展绿色环保产业的几点启示 1.生态产业技术体现了可持续发展的理念,代表了工业的发展方向。鲁北集团发展生态产业的实践表明,依靠生态产业技术开发新能源,将实现人与自然、经济的协调发展与有机统一,体现了可持续发展的理念。其主要标志为:一是传统产业的整合和生产技术的转向。扬弃传统工业,实施清洁生产,从一切现有的有害生产方式、生产技术,向源头治理、清洁生产、无公害技术转变。二是经济观念和行为方式的更新。经济观念和行为方式由单纯的追求经济目标,向追求经济和生态双重目标转变。三是自然观、环境观的转变。新的自然观、环境观以人类生存与发展、自然资源的反复综合利用为价值取向,把人类的精神文明提高到新的水平。随着环境科学的发展以及人们生态科技意识的不断提高,生态产业技术将成为企业技术创新的主要方向。 2.将生态产业纳入国民经济的整体发展战略,建立可持续发展的产业格局。鲁北企业集团生态工业园的建立,体现了生态产业技术极大的创新价值、经济价值和社会价值。它的实践表明,要促进我国生态产业技术的发展,必须得到各级政府的大力支持,同时要建立健全生态产业技术创新、应用、推广的保障体系。由于生态产业具有巨大的经济、社会、环境效益,国家应把生态产业作为战略性产业加以培育,使之成为带动传统产业、带动国民经济发展的新的经济增长点。为此,国家应根据产业前景,制订全局性发展规划,确立生态产业技术的发展目标和发展重点,有计划、有步骤、多层次地引导实施,逐步建立我国生态产业可持续发展的研发、创新、服务体系。 3.建立促进生态产业技术健康发展的新机制,推动经济持续发展。生态产业及其技术目前还处在幼年期,发展时间较短,国家应大力进行扶持、引导。一方面要发挥企业作为技术创新主体的作用,鼓励、支持企业进行生态科技开发和建立创新机制;另一方面要制订优惠政策,引导、鼓励生态产业技术的应用。在实施生态产业技术、推动经济持续发展的过程中,引入生态科技,完成传统产业的重组、整合,必然会产生生态科技的科研需求和应用需求,而这需要一定的机制来实现,包括市场机制、社会机制、政府机制等。这些机制的建立是保证生态产业技术健康发展、生态工业园广泛推广的最基本的经济、社会和政治条件。 生态论文:生态农业发展论文 摘要:目前,虽然我国在生态农业的理论研究、试验示范、推广普及等方面已经取得了很大成绩,但不能否认,还存在着一些问题。这些问题正成为限制生态农业进一步发展的障碍。 关键词:生态农业农业发展障碍探讨 前言 理论基础尚不完备生态农业是一种复杂的系统工程,它需要包括农学、林学、畜牧学、水产养殖、生态学、资源科学、环境科学、加工技术以及社会科学在内的多种学科的支持。 以前的研究,往往是单一学科的,因此可能对这一复杂系统中的某一方面有了一定的、甚至是比较深入的了解,但是对于这些方面之间的相互作用还知之甚少。因此,需要进一步从系统、综合的角度,对生态农业进行更加深入的研究,特别是要素之间的耦合规律、结构的优化设计、科学的分类体系、客观的评价方法方面。这种研究应当建立在对现有生态农业模式进行深入的调查分析基础上,必须超越生物学、生态学、社会科学和经济学之间的界限,应当是多学科的交叉与综合,需要多种学科专家的共同参与,需要建立生态农业的自身的理论体系。 政策方面存在着需要完善的地方如果没有政府的支持,就不可能使生态农业得到真正的普及和发展。而政府的支持,最重要的就是建立有效的政策激励机制与保障体系。虽然目前中国农村经济改革是非常成功的,但是对于生态农业政策的贯彻,还有许多值得完善的地方。在有些地方,由于政策方面的原因,使得农民不能对土地、水等资源进行有效的保护。 技术体系不够完善在一个生态农业系统中,往往包含了多种组成成分,这些成分之间具有非常复杂的关系。例如,为了在鱼塘中饲养鸭子,就要考虑鸭子的饲养数量,而鸭子的数量将受到水的交换速度、水塘容积、水体质量、鱼的品种类型和数量、水温、鸭子的年龄和大小等众多条件的制约。在一般情况下,农民们并没有足够的理论知识和经验对这一复合系统进行科学的设计,而简单地照搬另一个地方的经验,也是非常困难的,往往并不能取得成功。但目前在生态农业的实践中,还缺乏技术措施的研究,既包括传统技术如何发展,也包括高新技术如何引进等问题。 而农产品价格方面的因素,有时也成为生态农业发展的一个限制因素。因为对于比较贫困的人口来说,食物安全保障可能更为重要;但对于那些境况较好的农民来说,较高的经济效益,可能会成为刺激他们从事生态农业的基本动力。 服务水平和能力建设不能适应要求对于生态农业的发展,服务与技术是同等重要的。 但目前尚未建立有效的服务体系,在一些地方,还无法向农民们提供优质品种、幼苗、肥料、技术支撑、信贷与信息服务。例如,信贷服务对于许多地方生态农业的发展都是非常重要的,因为对于从事生态农业的农民们来说,盈利可能往往在项目实施几年之后才能得到,在这种情况下,信贷服务自然是必不可少的。除此以外,信息服务也是当前制约生态农业发展的重要方面,因为有效的信息服务将十分有益于农民及时调整生产结构,以满足市场要求,并获得较高的经济收益。另外,尽管必要的激励机制是十分必要的,但生态农业应当更趋向于开发一种机制,以使农民们自愿参与这一活动。要想动员广大的农民自觉自愿、并能够自力更生地通过生态农业发展经济,能力建设自然就成为一个十分重要的问题。到目前为止,并没有建立比较有效的能力建设机制,对于更为重要的基层农民来说,很少得到高水平的培训与学习的机会。 农业的产业化水平不高发展生态农业的根本目的是实现生态效益、经济效益和社会效益的统一,但在中国的许多农村地区,促进经济的发展、提高人民的生活水平,仍然是一项紧迫的任务。目前生态农业的实际情况还不能满足这一需求,因为在一些地方,仅仅依靠种植业的发展,难以获得比较高的经济收益。中国加入WTO,既为中国生态农业的发展提供了新的机遇,也使之面临着新的挑战。为适应这一新的形势,生态农业的发展还有许多的问题有待解决,而其中,农业的产业化无疑是一个极为重要的方面。 从另外一个方面来看,人口问题一直是中国社会发展中的主要问题之一。据估计,到2030年前后,中国人口将达到16亿。土地资源相对短缺,耕地面积还在不断减少,而人口在继续增加,农村剩余劳动力的转移也已经成为困扰农村地区可持续发展的一大障碍。为了解决这一问题,也必须通过在生态农业中延长产业链、促进农业的产业化水平来实现。 推广力度不够虽然生态农业有着悠久的历史,政府也较为重视,但仍然没有在全国范围内得到推广。101个部级生态农业县与全国相比是一个非常小的数字。因为从总体而言,沉重的人口压力,对自然资源的不合理利用,生态环境整体恶化的趋势没有得到根本的改善,农业的面源污染在许多地方还十分严重。水土流失、土地退化、荒漠化、水体和大气污染、森林和草地生态功能退化等,已经成为制约农村地区可持续发展的主要障碍。从某种程度上说,目前的生态农业试点,还只不过是“星星之火”。 组织建设存在着不足在生态农业的发展过程中,组织建设是一个重要方面。正如世界环境与发展委员会在其报告《我们共同的未来》中所指出的那样,新的挑战和问题的综合与相互依赖的特征,与当前的组织机构的特征形成了鲜明的对比。因为这些机构往往是独立而片面,与某些狭隘决策过程密切相关。中国当前的生态农业,也同样存在这种组织建设的不足。 但我们相信,只要大家不断努力,生态农业这一“星火”,一定能在中华大地形成“燎原”之势,成为中国生态环境建设的一个重要方面。 生态论文:黄瓜有机生态型无土栽培技术论文 摘要:有机生态型无土栽培利用固态肥料代替传统无土栽培营养液,具有节水、节肥、省工、高产优质、不受地域限制和产品洁净卫生等特点。特介绍黄瓜有机生态型无土栽培技术,主要包括设施构造、无土育苗、定植、日常管理等内容,以期为黄瓜有机生态型无土栽培的推广种植提供技术支撑。 关键词:黄瓜;有机生态型无土栽培;设施构造;栽培管理 有机生态型无土栽培是由中国农科院蔬菜花卉研究所无土栽培研究组郑光华等于20世纪90年代初开始研究,到1993年北京海淀区农科所有关科技人员加入研究,经多次试验总结制定出完整的技术方案,于1996年正式定名为“有机生态型无土栽培”。该技术利用农业副产品及废弃物,将其转化为植物所需营养源及栽培基质,是我国首创的有机生态型无土栽培新技术。 1有机生态型无土栽培技术特点 (1)栽培的植物营养源大部分或全部来自农业副产品及废弃有机物质,资源丰富,能再生,为传统无土栽培从无机化走向有机化开辟了道路,不仅可解决土壤障碍问题及非农耕地开发农业生产,更是生产绿色食品的市场需要。 (2)有机基质是重要营养源,需加添的营养元素,可施用固态肥料,可省去营养液的配制及供应系统,故设备大为简化,较无机营养液无土栽培投资节省70%以上,在经济上为大量推广应用创造了有利条件。 (3)营养供应可根据所需生产的农产品等级,施用不同类型的肥料,如生产绿色AA级农产品可全部施用有机肥,生产绿色A级农产品可施用有机肥加部分无机化肥。 (4)有机生态型无土栽培设施的商品化,可加速推广该项技术,可使得该栽培技术更简明,施肥配方化,管理规格化。宜发展成工厂化、产业化生产,增加规模效益。 (5)该项技术应用于设施园艺栽培,可有效克服土壤连作障碍,生产特种、珍贵的花、果、菜,产品质优、高产,可达绿色食品标准,在瓜、果、叶菜类上均表现味浓纯正,外观形正色亮,仅用眼、鼻感官就可鉴别,产量一般比土壤栽培高50%左右,有些超过1倍以上。 2黄瓜无土栽培技术 2.1无土栽培的设施构造 利用日光温室,室内安装无土栽培系统,包括栽培槽、灌水设施、栽培基质。 (1)栽培槽。温室内北面留70~90cm作为走道,南面余30cm,用砖砌成南北走向的栽培槽,槽内内径50cm,槽连框高24cm(平放4块砖),槽间作业道40~60cm。也可直接在地上挖半地下式栽培槽,深12cm,两边再用2层砖垒起,在槽的基部铺一层厚0.1mm的塑料膜,膜上铺一层持水层,多用河沙,约3cm,河沙上再铺一层编织袋,上面填栽培基质。 (2)灌水设施。用自来水或建水位差的蓄水池,也可以用水泵加压的灌水系统,棚内主管道和栽培槽内的滴灌带均用塑料管,槽内的滴灌带2根。 (3)栽培基质。栽培基质在生产过程中较为重要。有机质可根据当地易得的有机材料,如玉米秸、锯末、菇渣等;无机质可用河沙、煤碴等。有机和无机按一定的比例混合,如河沙∶锯末∶玉米蕊粉∶豆秸粉为1∶2∶1∶1,基质使用前必须进行消毒处理,可使用药剂消毒或蒸汽消毒,每立方米加入3kg有机无土栽培专用肥、12kg腐熟的鸡粪,混合均匀后可填入栽培槽内,每茬作物收获后对基质进行消毒处理。 2.2栽培管理 (1)无土育苗。根据栽培计划与当地条件选择适当的播种期,采用优良的品种。无土育苗可采用育苗盘,也可采用营养钵育苗,按草碳∶蛭石为3∶1的比例配好基质,每立方米混入5.0kg的腐熟鸡粪和0.5kg的蛭石复合肥,混匀后填入穴盘或装入营养钵内,用穴盘的每穴1粒种子,用营养钵的可根据营养钵的大小多放几粒种子,盘或钵下面要铺一层塑料与地面隔开。播种到出苗期,白天应保持28~30℃,夜间保持18~20℃。子叶出土后应降低温度,以白天24~26℃、夜间保持15~16℃为宜。定植前应进行低温炼苗,以白天20~24℃、夜间10~12℃为宜,整个育苗过程中地温应保持在15~20℃为宜,苗盘应保持湿润。(2)定植。当株高8~10cm,茎粗0.6cm以上,叶片数2~3片,子叶健壮齐全,根系发达,即可定植。定植前,将槽内的基质翻匀整平,大水浸灌栽培槽,使基质充分吸水,水渗后,按每槽2行、株距25cm(定植5.25万株/hm2)挖穴将苗坨埋入,基质略高于苗坨,定植浇小水。 (3)日常管理。黄瓜有机生态无土栽培管理与日光温室基本相同,不同之处是管理重点在于肥水的管理。定植后7d后浇1次缓苗水,以后根据植株长势、基质条件和气候条件,确定浇水次数,一般5~7d灌水1次,以保持基质湿润,控制黄瓜长势,防止徒长。坐果后,晴天上、下午各浇水1次,阴天可视具体情况少浇或不浇。追肥,一般在定植后20d开始,此后每隔10d追肥1次。可追专用复合肥,每次20g/株,坐果后每次30g/株;也可追腐熟消毒的鸡粪,每次3750kg/hm2加300kg/hm2三元复合肥,将肥均匀撒在距根5cm处,随水渗入基质中,也可混于基质中,但是不能与根接触,防止烧根。同时,为了提高产量,可适量追加二氧化碳气肥。 生态论文:农业生产与生态环境保护论文 1美国中西部农业开发概要 在美国开发中西部进程中,有两个大规模集中开发的时期:一是1860-1890年,这一时期开发西部的主要动力来源于皮货贸易、土地投机以及奴隶主庄园的扩张。二是1930-1970年,在大规模开发时期内,美国联邦政府陆续出台了有关中、西部开发的法律和政策,极大地加快了美国中西部地区的农业开发的速度。 19世纪中叶,美国联邦政府为了鼓励西部农业开发者,除制定了灵活多样的土地开发政策外,还陆续颁发了《沙漠土地法》、《鼓励西部植树法》等法律。以法律和政策的形式明确了只要在西部地区植树、种草或修筑灌溉沟渠达到一定面积和一定时间,就可以免费或低价获得一定面积的土地。这些法律和政策的实施,促进了美国西部的土地开垦和农业的发展。从1836年到1985年,美国中西部新开垦的耕地面积为2.45亿英亩,相当于原有耕地面积(1.6亿英亩)的1.53倍。随着耕地的增加,粮食产量倍增;玉米由1934~1938年期间的平均每年1061.3万t,增加到1989年的1亿9120万t,增加了约17倍;小麦由1934~1938年期间的平均每年389.5万t,增加到1989年的5540.7万t,增加了14.2倍;大豆由1934~1938年期间的平均每年23.3万t,增加到1989年的5244万t,增加了224倍。使美国成为世界主要的粮食出口国;美国主要畜产品的平均年产量:1961~1965年期间,肉类335.28万t,牛奶1139.9万t,鸡蛋78.4万t。到了1989年,肉类(不含鸡肉)、牛奶、鸡蛋的平均年产量,分别增加到1818.9万t、6543.2万t、397.4万t,分别比1961~1965年期间增加4.43倍、4.74倍、4.07倍。 但是,大规模的垦荒活动,在中、西部开发初期,一些农场主为了获得更加丰厚的农牧业利润,对那里进行了掠夺式的开发,使该地区的农地、水等自然资源遭到破坏,土地荒漠化加剧,生态失去平衡。 2农业生产与资源、生态环境问题 在美国,由于农业的开发而引起的资源、生态、环境问题,如,土壤侵蚀,水资源枯竭,盐害,水质污染,生态系统失衡,等等。 下面讨论在美国由于农业开发引起的土壤侵蚀、水资源枯竭、盐害、水质污染4个方面的资源与生态环境问题。 2.1土壤侵蚀 美国联邦农业部的最新调查研究结果表明:引起农业生产力低下的土壤侵蚀面积达6900万英亩,约占耕地总面积3亿4500万英亩的20%。土壤侵蚀主要发生在:长期不断地种植较单一的农作物的耕地,即不实行轮作、不实行休耕的农地,机械化大农场。此外,美国政府以往的农产品价格扶持政策、增加农户收入的各项优惠政策,导致农户以垦荒的途径扩大种植面积,增加农产品产量,维持较高水平的收入。 由于对土地、水资源的不合理开发利用,由于受风和水的侵蚀,美国全国的农地每年土壤流失量高达27亿-31亿t;造成容易发生土壤侵蚀的耕地面积达1亿1800万英亩。 2.2一些主要农业生产地区水资源枯竭 根据美国联邦农业部的统计资料:1949年美国可灌溉耕地面积为2500万英亩,到了1978年则增加到了5000万英亩,稍后减少到了现在的4500万英亩,其中包括容易发生水土流失的1200万英亩可灌溉耕地和1340万英亩地下水位下降的耕地,分布在北部平原、南部平原、丘陵地区、太平洋沿岸的17个州;例如,西部的加利福尼亚州中央的溪谷地区,地下水位的降低,已成为亟待解决的严重问题。另据美国联邦农业部的调查,1980-1984年,有1400万英亩的可灌溉耕地的地下水位每年下降0.5~5.0英尺。 2.3盐害 美国西部的干旱地区,是“灌溉农业区”,引起盐害的危险性极高。在这里不但有钠盐,还有钙盐、镁盐等各种盐类。加利福尼亚州受盐害最严重,加州的中部及南部帝国峡谷等主要农业区,降水极少,在那里若不进行灌溉,进行农业生产是不可能的。那里灌溉用水的水源是:地下水、圣礼河水、科罗拉多河水。因为科罗拉多河水含盐,加州中部、南部地区的土壤也含盐,所以,用含盐的水灌溉农田导致了耕地表面盐分过度积累,农作物因受盐害而枯死,耕地也逐渐变成了荒漠。现在,对此采取的对策是:用自动撒水器撒大量的水来希释盐分,使盐分流入地下。但是,这样做并没有从根本上解决问题,因为时间一长,地下水盐分含量增高,当盐分含量高的地下水位上升到农作物的根系部位时,就会导致农作物枯死;或用盐分较高的地下水灌溉农田使农作物枯死。为解决这些问题,也曾采用抽水机抽取地下水的方法,来降低地下水位。但是,盐分较高的水,向何处排放?这一问题至今没有得到解决。例如,为降低地下水位,曾将盐分较高的地下水排放到Gustafson野生动物自然保护区,该保护区发生了水鸟和水生植物受害事件,如水生动、植物生长畸形,以水生动物为食的水鸟因吃了这里的畸形动物也生长畸形,水鸟不下蛋,或生了蛋也孵不出小鸟。由于发生了这类事件,排水处于被禁止状态。如果在今后的10年中,这里仍禁止排放地下水,随着含盐分较高的地下水位的上升,将有100万英亩的耕作,因盐害而充耕,变为荒漠。到目前为止,含盐分较高的地下水的排放问题仍没有找到令人满意的解决办法。 2.4水质污染 由于农业开发、生产活动而引起的水质污染,是众多损害大而且涉及范围广的生态环境破坏问题之一。水质污染主要是由于农业生产活动而产生的地表土流失,这些流失的地表土沉积在湖底或河底,恶化有关动植物的生存环境;此外,美国的农民为扩大耕作面积,将湿地转化为农田,也使那里的动植物的生存环境受到破坏。就农业生产而言,大量使用氮和磷随地表水流失到河流及湖泊中,使河水及湖水产生富营养化问题,给动植物的生存带来负面影响;杀虫剂会使水生动、植物产生畸形,乃至死亡。据美国联邦农业部的调查资料显示:在美国,流入河流湖泊地表水的水质污染物约有50%来自农业生产活动,主要是由土壤侵蚀、水土流失造成的。其中有50%-70%为氮和磷,主要来源于耕地上的化肥与围栏育肥方式所聚集的家畜粪便。水质污染不仅使地表水质恶化,而且对地下水资源的水质也有重大影响。如果农业生产上使用的化学物质一旦污染了地下水,就会污染整个地下水水脉。地下水质污染,危及着农业生产地区人口总数的97%,占美国总人口50%的居民健康。因为,这些居民要饮用地下水,所以水污染问题的严重性是不言而喻的。 3美国的农业土地资源和生态环境保护对策 面对农业生产、开发资源环境带来的负面影响,美国联邦政府从20世纪80年代初期开始注重与农业生产、开发相关的资源、生态、环境的保护,制定了一系列旨在农业可持续发展的保护耕地、水等自然资源及生态环境的法规和长期计划,特别是联邦政府1985年制定的“农地保护计划”,大规模地实施退耕还草、退耕植树、或休耕;到1990年共将1亿1800万英亩的农地纳入,发挥了巨大的生态效益和经济效益。 3.1农业立法与资源、生态环境保护 美国联邦政府于1985年修订了农业法,修订后的农业法的主要内容是:①为提高农产品在国际市场上的竞争力和出口,政府对农民支付农产品出口补助金;②为减少农产品库存积压,扩大农户对农产品市场的选择权(交易条件、方式等);③通过实施农地保护计划(CRP),贯彻对农地进行保护的方针。此外,该法还包含了有关资源、环境保护的条款、草地保护、沼泽地保护等条款,制定这些条款的目标是:持续地提高农业生产的劳动生产率,保护土地和水等自然资源与生态环境。为实现该目标,政府制定了长期性资源和生态环境保护计划,即与该法相辅相成。 1990年美国联邦政府再次修订了农业法。修订后的农业法的目标是:通过实施农地、水等资源的保护及水质改善、湿地的生态环境系统保护、食品安全性保障对策,以保证农业生产力的持续提高,保证向消费者供给“绿色”的农产品。为实现上述目标,在农业法中还增添了关于“持续农业”和推行新的耕作方法的条款。 修订后的《农业法》,沿袭了食品安全保障法的方针,增加了对资源和生态环境保护的内容。该法的主要政策目标是:市场理论的应用;提高美国农产品在国际市场上的竞争力;资源和生态环境保护(特别是农地、水资源)。该法由9项条款组成,有关资源和生态环境保护的条款是第2项和第7项。 3.2农地保护计划 就其内容来看,可以说是荒漠化防治计划。其主要内容是:针对农业生产给土地、水等自然资源、生态环境带来的破坏,在容易发生荒漠化的地区,实行有计划的退耕还草、退耕还林及休耕(如种植以改良土壤为目的的豆科植物等),即在美国联邦农业部的监督下,对容易发生土壤侵蚀的耕地,实行为期10年的休耕或永久性退耕还草、退耕还林。同时,作为补偿,由联邦农业部每年向该计划的参加者(农户),支付一定数量的补助金(按每英亩一定的单价乘以退耕、休耕地面积的方法计算,并被称为地租,下同):联邦农业部退耕还草或退耕还林的农民支付树木和草的种植费用总额一半的补助金(一次性的补助)。 农地保护计划的主要目的是,减少容易发生土壤侵蚀的农地土壤侵蚀量,防止荒漠化蔓延。除此之外,还有以下五个较具体的目的:①通过农地保护计划的实施,长期保持美国农业的食品及天然纤维的生产能力;②减少由农业生产而产生的环境污染物质的数量;③改善水资源质量;④保护野生动、植物;⑤通过减少农作物种植面积的方法,抑制农产品生产过剩,通过总量控制来保证农户增加收入(稳定和提高农产品价格)。 根据联邦政府统计,1989年联邦农业部对大约6300万英亩容易发生土壤侵蚀的耕地实施农地保护计划管理,每年减少土壤侵蚀量达8亿t;到1990年,联邦农业部对容易发生土壤侵蚀的1亿1800万英亩耕地,实施农地保护计划管理。 在美国,实施农地保护计划管理,也不是一帆风顺的,常常会遇到阻力。例如,是参加会减少收入的农地保护计划(CRP)、还是维持以前那种较大耕作面积的农业生产活动之间进行选择时,农民更偏好后者。 在实施农地保护计划的区域内,如果农户不参加农地保护计划,则取消该农户享受政府扶持及参加联邦农业部“农产品计划”的资格。 到了1996年,最初实施农地保护计划的耕地(休耕、退耕还草、退耕还林)已经过了10年的保护期,也就是说已经失去了向农业部领取地租的资格,一部分休耕的农地可以从新进行农作物种植了。但是,拥有这些耕地的主人,必须严格遵守1985年及1990年修改后的农业法中有关农地保护的条款来耕作。否则,他们将不得不同农业部的“农产品计划”说“再见”了。那些退耕还草、退耕还林的农地,则永久地退出农作物的生产。 3.3防止水质污染对策 1987年美国颁布并实施的《水质法》、《水质净化法》,根据该法的规定,各地方(州)政府有义务每年向联邦政府报告关于缓解农业水源水质污染问题的对策及成果。1988年美国联邦农业部公布了“土壤、水资源保护全国计划”及“区域水资源水质净化计划”,并通过该计划的落实,管理着全国22个区域性水资源水质净化计划的实施。现在看来,全国各地的农地、水等自然资源和生态环境保护的实践证明,上述各项法律和计划收到了良好的效果。 3.4耕作方法的资源、环境保护对策 3.4.1可持续农业 所谓“可持续农业”,一般是指“能够持续地利用资源进行农业再生产或能够进行资源的再利用,把农药、化学废料的投入量控制在必要的最小限度,在实现资源与生态环境保护、生产安全农产品(食品)的同时,保持较高水平的农业生产力和收益性的耕作方式及其农业管理体系。” 实现可持续农业的手段是:①改革现行的农业种植、养殖体系中不利于农地、水等资源保护的部分;②采用病虫害综合防治方式;③促进家畜粪尿等农家有机肥料及豆科植物等绿肥的利用;④实施保护农地、水资源的保护性耕作方式;⑤采用种植业和畜牧业相结合的复合经营模式。 通过上述手段来防止土壤侵蚀、荒漠化蔓延、水资源水质污染的目的,并且在保护农地、水等自然资源和保护生态环境的前提下,进行农业生产,提供安全的(卫生的)农产品。 3.4.2关于“保护性耕作方法” 集约型持续单作经营方式农业,容易发生土壤侵蚀,导致农药使用量的不断增加、水质污染。 土壤中的有机物,可以提高土壤的孔隙率,增进水的渗透性,促进微生物的活动,提高土壤的肥力。但是,采用传统的农业耕作方法,会使土壤中的有机质含量下降,从而导致土壤的保水能力下降,容易发生土壤的侵蚀,造成农地的荒漠化。 在明确了集约型持续单作经营方式及传统的农业耕作方式的弊端之后,有针对性的导入“保护性耕作方法”。这种方法的主要内容是:利用农作物秸秆、根茎叶等剩余物覆盖地表,或将秸秆粉碎后还田;在坡地上修建保持水土的水平梯田;尽可能地减少农地的耕翻次数,提倡免耕法等。 生态论文:灌木生态防护论文 摘要:大规模的交通、水利、矿山等工程建设,给自然界留下了大量裸露的边坡,导致生态环境恶化。运用生态学理论与方法,探讨了边坡生态防护的理论体系,在分析生态防护现状的基础上,论述了灌木在边坡生态防护中的重要性。 关键词:边坡生态环境生态防护灌木 在公路、铁路、水利、矿山等基础设施的施工过程中,原地貌植被的破坏不可避免,弃土、弃石、开挖等会给和谐的自然环境留下大量的裸露边坡。这些边坡有的是岩质边坡,有的是土质边坡,或陡或平。根据恢复生态学原理,在排除环境干扰的条件下,土质边坡有自我修复、恢复的能力,但这是个漫长的过程,随着环境的变化有很多不确定性,不能及时达到防护和绿化的效果。岩质边坡因缺乏植被生长的条件,更难于自我恢复[1]。鉴于此,只有借助人工才能加快其恢复过程。利用植被稳定边坡、改善生态环境在生态学上称为边坡生态防护。近10多年来,人们开发出了多种既能起到良好的边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术。它不同于以往的工程防护措施,能与传统的坡面工程防护措施共同形成边坡工程植物防护体系,以坡面长期稳定为目的,以保护当地自然植物群落结构、恢复生态系统、防止水土流失、减轻管理工作量为宗旨,主要靠植物根系与土壤之间的附着力以及根系之间的相互缠绕来达到加固边坡的目的。边坡生态防护可以涵养水源、减少水土流失,还可以有效地净化空气、保护生态、美化环境,具有生态效益[2]。 边坡生态防护的主体是植物,目前采用最多的是豆科、禾本科等草本植物[3],对灌木、乔木等木本植物研究较少,实践中也不太成功,但木本植物在生态防护中有自己的优势。本文通过分析草本、木本植物在边坡生态防护中的作用,着重研究灌木的应用前景。 1生态防护的理论体系 生态防护的目标之一是使植物存活并正常生长。然而长期以来,人们仅把不良自然条件下树或草坪的成活作为研究目的,并在栽培方面获得了很大成功,形成了一系列在不同条件下的施工工艺或技术,如植生带、土工网、三维网、草袋、保水剂、生根粉等[4]。现代生态防护工程则不能仅以植物存活为研究目的。大量的施工实践证明,边坡防护施工后,有的看似达到了生态防护的目的,表面上植被恢复了,水土流失也得到了一定的控制,但时间一长,由于植物之间的恶性竞争或外界环境不能满足植物生态习性的要求,致使植物生长势逐渐减弱,群落开始逆行演替,刚刚恢复植被覆盖的土地又会退化为裸地,形成水土流失现象[5]。 为发挥植物持续永久的综合生态功能,应运用生态学原理构建一个和谐有序、稳定的植物群落,这一点非常重要,其关键是护坡植物的选择。下面研究在不同的边坡上制定物种配方应遵循的原则。 1.1遵从植物生态习性,因地制宜 植物的生态习性是指植物生长对环境条件的要求,包括气候生态条件、土壤生态条件、生物生态条件等。气候生态条件(光照、湿度、温度等)影响植物的生长繁殖,决定植物能否顺利越冬、越夏;土壤生态条件(养分、肥力、结构、pH值、盐分等)与植物的生长密切相关;生物生态条件关系着植物的生长发育。如果外界环境不能满足植物的生态习性,植物生长就要受到阻碍甚至发生退化。因此,在选配植物时应综合考虑环境条件,因地制宜合理种植。 1.2保持物种多样性,建立自然群落结构 目前,学术界就物种多样性在生态系统中的作用提出了很多假设,如冗余种假设[6]、零假设、特异反应假设、铆钉假设等,对这个问题的看法还没有完全一致的认识。多数生态学家认为,物种多样性是群落稳定的一个重要尺度,物种多样性指数高的群落,物种之间往往形成比较复杂的关系,植物链或植物网更加趋于复杂,当面对来自外界环境的变化或群落内部种群的波动时,群落有一个较强的反馈系统,可以缓冲干扰。当某一物种发生病虫害时,不可能侵染所有的物种,即病虫害不易传播。植物的自然群落结构是草、灌、乔三位一体的多层次的复杂结构,物种多样性指数高,在一般的情况下抗外界干扰的能力强,即使群落中一种或几种植物受到病虫害的危害而死亡,其他的植物也会填补其留下的空白。 1.3遵从生态位原则,优化植物配置 基于物种多样性的考虑,在利用植物进行边坡防护时采用的植物种类较多,这就要求拟定一个合理的配方,因自然群落中的物种、种群不是偶然的组合,而是生态上的协调与组合[7]。绿化植物的选配除了要考虑它们的生态习性外,实际上还取决于生态位的配置,这是生态防护工作关键的一步,它直接关系到系统生态功能的发挥和景观价值的提高。因此,在选配植物时,应充分考虑植物在群落中的生态位特征,从空间、时间和资源生态位上的分异来合理选配植物种类,使所选择植物生态位尽量错开,从而避免种间的直接竞争[8]。 1.4遵从互惠共生的原理,协同植物之间的关系 在植物生长发育过程中,根系作为植物和土壤的重要界面,不仅是重要的吸收和代谢器官,而且是重要的分泌器官[9]。它一方面从生长介质中摄取养分和水分,另一方面也向生长介质中分泌离子和大量的有机物质。当一些植物的分泌物对另一些植物的生长发育有利时,他们互惠共生,相互促进生长,如皂荚与七里香在一起生长时,互相都有促进作用;当一些植物的分泌物对其他植物的生长发育不利时,就会影响其生长。群落中植物的分泌物对其他植物的生长发育有很大的影响,在选配植物种时应高度重视。 2生态防护的现状 目前,在生态防护中草坪应用比较广泛。根据草种对气候的适应性,可将草种分为冷季型草种(早熟禾属、羊茅属、黑麦草属、胡枝子属、苔草属、三叶草属、百脉根属等)、暖季型草种(狗牙根属、狼尾草属、地毯草属、钝叶草属、假俭草属、马蹄金属、画眉草属等)、过渡型草种(野牛草属、结缕草属等)。在边坡防护工程中大都选择一些根系发达、固土能力强的草种,如早熟禾、黑麦草、羊茅草、狗牙根、假俭草、钝叶草、马蹄金等[10],然后采用合理的施工技术播种,并精心呵护以保证一定的成活率。早期,种子发芽率高、出芽整齐,如黑麦草,播种7天后,发芽率可达90%以上,1个月后,原来裸露的边坡就披上了绿装。表面上看,植被恢复了,水土流失得到了控制,生态环境得到了改善,但这种好景不长,短则一年半载,长则2~3年就会发生衰退现象。如华南地区引进的多年生黑麦草,不耐高温、不能越夏,在夏天很快就消失,不能完成世代交替[11],但麦草在初期生长非常旺盛,有竞争优势。为达到四季常青的效果,在护坡工程中还常常采取冷季型草与暖季型草混播的措施,但因暖季型草在冬天枯萎后常阻碍冷季型草的发芽、繁殖,冷季型草在夏天又阻碍暖季型草的发芽、繁殖,还是很难达到四季长青的效果。究其原因,我们认为这种生态防护工程旨在利用人工的方法加快植被恢复过程,往往违背了自然演替规律,在选配植物时,大多只考虑单个物种的生态习性,欠考虑物种间的竞争关系,忽略了物种多样性对生态系统功能的贡献。另外,草本植物在水土保持功能上也有一定的缺憾:一是根系较浅,固坡护坡效果较差;二是群落易发生衰退,二次恢复很困难;三是管理费用高;四是外来种的大量采用,对生态安全有很大风险。 3灌木在生态护坡中的作用 我国的边坡坡度一般为45°,有的甚至达到60°以上,单纯用草本植物虽然覆盖度大、美观,初期植被均匀整齐,但防护效果不太理想,而栽植乔木又会提高坡面负载,在风力作用下极易造成坡面的不稳定或坍塌。随着实践经验的提高,人们逐渐认识到灌木绿化具有的优势。灌木不仅具有良好的抗旱、保水、保土、防风沙、降尘土、抗盐碱等优点,而且生长快、耐贫瘠、对土壤环境要求不高,和草本植物相比,优势相当明显:一是灌木类木本植物根系的先端部位能向土壤母质内部延伸,在吸取其营养的同时固持风化土层,增强边坡的稳定性。二是维护管理作业量小,灌木对水、肥的需求少,适应性强。三是对小气候的改善作用明显,能缓和阳光的热辐射,使酷热的天气降温、失燥,给人以舒适的感觉。同时由于灌木的生物量比草本植物大,进行光合作用吸收的二氧化碳多,吸滞烟灰粉尘,稀释、分解、吸收和固定大气中的有毒有害物质也较多,能更好地净化空气。但单一的灌木群落也易产生表土侵蚀,对初期的水土保持不利。因此,在边坡防护过程中,植物种的选择以草本植物与灌木配合为宜,二者结合,可起到快速持久的护坡效果,有利于生态系统的正向演替。 但采用草本植物种子和灌木种子混合播种时,有时会不尽如人意,常常形成稀树草原的格局,这是因为草本植物一般发芽早、成坪快,往往扼杀刚刚发芽的灌木幼苗。所以在当今的绿化施工过程中,一般先种植生长速度快、成坪快的先锋草本植物[12],以达到快速恢复植被,控制早期水土流失的目的,然后因地制宜栽植灌木。 生态论文:生态农业发展障碍探讨论文 摘要:目前,虽然我国在生态农业的理论研究、试验示范、推广普及等方面已经取得了很大成绩,但不能否认,还存在着一些问题。这些问题正成为限制生态农业进一步发展的障碍。 关键词:生态农业农业发展障碍探讨 前言 理论基础尚不完备生态农业是一种复杂的系统工程,它需要包括农学、林学、畜牧学、水产养殖、生态学、资源科学、环境科学、加工技术以及社会科学在内的多种学科的支持。 以前的研究,往往是单一学科的,因此可能对这一复杂系统中的某一方面有了一定的、甚至是比较深入的了解,但是对于这些方面之间的相互作用还知之甚少。因此,需要进一步从系统、综合的角度,对生态农业进行更加深入的研究,特别是要素之间的耦合规律、结构的优化设计、科学的分类体系、客观的评价方法方面。这种研究应当建立在对现有生态农业模式进行深入的调查分析基础上,必须超越生物学、生态学、社会科学和经济学之间的界限,应当是多学科的交叉与综合,需要多种学科专家的共同参与,需要建立生态农业的自身的理论体系。 政策方面存在着需要完善的地方如果没有政府的支持,就不可能使生态农业得到真正的普及和发展。而政府的支持,最重要的就是建立有效的政策激励机制与保障体系。虽然目前中国农村经济改革是非常成功的,但是对于生态农业政策的贯彻,还有许多值得完善的地方。在有些地方,由于政策方面的原因,使得农民不能对土地、水等资源进行有效的保护。 技术体系不够完善在一个生态农业系统中,往往包含了多种组成成分,这些成分之间具有非常复杂的关系。例如,为了在鱼塘中饲养鸭子,就要考虑鸭子的饲养数量,而鸭子的数量将受到水的交换速度、水塘容积、水体质量、鱼的品种类型和数量、水温、鸭子的年龄和大小等众多条件的制约。在一般情况下,农民们并没有足够的理论知识和经验对这一复合系统进行科学的设计,而简单地照搬另一个地方的经验,也是非常困难的,往往并不能取得成功。但目前在生态农业的实践中,还缺乏技术措施的研究,既包括传统技术如何发展,也包括高新技术如何引进等问题。 而农产品价格方面的因素,有时也成为生态农业发展的一个限制因素。因为对于比较贫困的人口来说,食物安全保障可能更为重要;但对于那些境况较好的农民来说,较高的经济效益,可能会成为刺激他们从事生态农业的基本动力。 服务水平和能力建设不能适应要求对于生态农业的发展,服务与技术是同等重要的。 但目前尚未建立有效的服务体系,在一些地方,还无法向农民们提供优质品种、幼苗、肥料、技术支撑、信贷与信息服务。例如,信贷服务对于许多地方生态农业的发展都是非常重要的,因为对于从事生态农业的农民们来说,盈利可能往往在项目实施几年之后才能得到,在这种情况下,信贷服务自然是必不可少的。除此以外,信息服务也是当前制约生态农业发展的重要方面,因为有效的信息服务将十分有益于农民及时调整生产结构,以满足市场要求,并获得较高的经济收益。另外,尽管必要的激励机制是十分必要的,但生态农业应当更趋向于开发一种机制,以使农民们自愿参与这一活动。要想动员广大的农民自觉自愿、并能够自力更生地通过生态农业发展经济,能力建设自然就成为一个十分重要的问题。到目前为止,并没有建立比较有效的能力建设机制,对于更为重要的基层农民来说,很少得到高水平的培训与学习的机会。 农业的产业化水平不高发展生态农业的根本目的是实现生态效益、经济效益和社会效益的统一,但在中国的许多农村地区,促进经济的发展、提高人民的生活水平,仍然是一项紧迫的任务。目前生态农业的实际情况还不能满足这一需求,因为在一些地方,仅仅依靠种植业的发展,难以获得比较高的经济收益。中国加入WTO,既为中国生态农业的发展提供了新的机遇,也使之面临着新的挑战。为适应这一新的形势,生态农业的发展还有许多的问题有待解决,而其中,农业的产业化无疑是一个极为重要的方面。 从另外一个方面来看,人口问题一直是中国社会发展中的主要问题之一。据估计,到2030年前后,中国人口将达到16亿。土地资源相对短缺,耕地面积还在不断减少,而人口在继续增加,农村剩余劳动力的转移也已经成为困扰农村地区可持续发展的一大障碍。为了解决这一问题,也必须通过在生态农业中延长产业链、促进农业的产业化水平来实现。 推广力度不够虽然生态农业有着悠久的历史,政府也较为重视,但仍然没有在全国范围内得到推广。101个部级生态农业县与全国相比是一个非常小的数字。因为从总体而言,沉重的人口压力,对自然资源的不合理利用,生态环境整体恶化的趋势没有得到根本的改善,农业的面源污染在许多地方还十分严重。水土流失、土地退化、荒漠化、水体和大气污染、森林和草地生态功能退化等,已经成为制约农村地区可持续发展的主要障碍。从某种程度上说,目前的生态农业试点,还只不过是“星星之火”。 组织建设存在着不足在生态农业的发展过程中,组织建设是一个重要方面。正如世界环境与发展委员会在其报告《我们共同的未来》中所指出的那样,新的挑战和问题的综合与相互依赖的特征,与当前的组织机构的特征形成了鲜明的对比。因为这些机构往往是独立而片面,与某些狭隘决策过程密切相关。中国当前的生态农业,也同样存在这种组织建设的不足。 但我们相信,只要大家不断努力,生态农业这一“星火”,一定能在中华大地形成“燎原”之势,成为中国生态环境建设的一个重要方面。 生态论文:森林生态学双语教学论文 摘要:该文从森林生态学课程及其双语教学的特点出发,阐述了森林生态学双语教学的必要性和重要性;指出森林生态学双语教学在教材、师资、学生英语基础、学生专业兴趣和双语教学方式等方面存在的问题;并提出了引进并完善外文原版教材、加强教师队伍建设、提高学生综合素质、培养学习兴趣、实施多样化教学方式等完善森林生态学双语教学的相应对策。 关键词:双语教学;森林生态学;课程 双语教学(BilingualTeaching)是双语教育的优秀组成部分。《朗文当代英汉双解词典》给bilingual所下的定义为“abletospeakasecondlanguageaswellasonespeaksone’sfirstlanguage”。在中国,双语教学是指除汉语外,以一门外语为课堂主要用语进行教学,目前大多数是指用英语教学。采取双语教学,不仅可以使学生了解世界科技的前沿和最新成果、紧跟科技发展的步伐、养成阅读英文文献的习惯和能力,还可以大力推动教学内容、课程体系以及教学方法和教学手段的改革。 随着我国经济改革的深入以及与世界经济的接轨,现代高等教育所培养的高素质复合型人才不仅要精通各自的专业领域,而且要能够进行广泛的国际交流。双语教学是教育改革中为了适应时代需要而出现的新生事物,是实施素质教育的一种非常重要的手段,是改变应试型大学英语教学的途径。因此,教育部于2001年出台了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,明确要求高等院校在本科教育中积极推动使用英语等外语进行公共课和专业课教学。特别是要在信息技术、生物技术、新材料技术、金融、法律等专业,以及国家发展急需的其他专业领域,争取在3年内实现以外语教学的课程占所开设课程的5%~10%。 森林生态学作为研究森林与环境相互关系的科学,是生态学的一个分支学科,也是林学的一个分支学科。该课程是华南农业大学林学专业和森林资源保护与游憩专业的必修课,同时又是全校的公共选修课之一。课程选用了SmithRL和SmithTM主编的EcologyandFieldBiology为教材蓝本,并运用多媒体教学手段开展启发式教学。森林生态学采用双语进行教学,对跟踪国际森林生态学前沿、促使森林生态学教学内容与国际接轨具有重要意义。 一、森林生态学双语教学中存在的问题 (一)教材问题 教材建设是本科教育改革的重要组成部分。国外先进的原版教材信息量大,失真少,且内容较新。国外教材除了精心编著、内容全面、印制精美之外,以生态学教材为例,一个重要的特点是通常2-3年再版一次,教学内容和知识体系更新快。相比之下,目前在我国本科生教育中,有些学科知识体系比较陈旧,教材更新周期长。以森林生态学科为例,目前通用的森林生态学教材20多年来仅出了3版。而且,国内教材的重复编写和建设情况较为普遍,独立研编的教材少。国内外教材建设的差距如此之大,是发人深省的,也是应引起关注的问题。 目前,国内比较流行的生态学领域的外文原版教材有ChapmanJL和ReissMJ主编的Ecology-principlesandapplication,MollesMC主编的Ecology:ConceptsandApplication,MackenzieA等主编的Ecology(第2版)。当然,国外编写的原版教材的有些内容并不一定适应我国的教学实际。因此,完全遵循“拿来主义”,不注重教学内容的本土化,可能会导致双语教学内容照本宣科,甚至是泛泛而谈、空洞无物。这将不利于学生综合素质的培养和教师教学水平的提高,从而导致学生不能学以致用、理论无法联系实际。 (二)师资问题 双语教学的开展,要求教师必须具备较高的专业学术水平和较强的外语能力。只有教师具备标准、流利的专业外语口语表达能力,才能保证信息交流的准确、流畅。这是进行双语教学的前提条件。目前,师资是制约双语教学迅速发展和提高层次的“瓶颈”。通常具有丰富专业知识的资深教师,由于没有经过系统的外语学习,所以外语能力普遍不强,一般不具备用外语进行学科教学的能力。还有一部分教师虽然具备了一定的外语听、说、读、写、译能力,但缺乏专业英语知识,也难以在短时间内胜任专业课的双语教学要求。此外,承担双语教学任务的教师,由于负担重、备课量大,又缺乏相应的激励机制,所以其积极性难以长久地保持下去。 (三)学生英语基础问题 双语教学对学生的素质要求相对较高,学生只有具备一定的外语水平才能较好地接受课程。否则,将容易导致既没有提高外语水平又无法掌握专业知识的“双输”结果。可见,学生的英语基础制约并在一定程度上决定着教学效果。笔者在森林生态学双语教学实践中发现,英语基础不好的学生上课时听不懂教师在讲什么,总是希望教师讲完英语后用汉语再翻译一遍;有的学生虽然课前进行了认真的预习,查阅了一大堆新词汇,可是看原版教材时还是看了后面忘了前面,无法前后贯通,更无法领悟文章的内涵和实质,往往是似懂非懂,需要查阅相应的中文资料。这种情况出现的主要原因是大部分学生的英语基础不够扎实,没有形成用英语思维的习惯,看书和回答问题时往往是先将英语问题翻译成汉语,通过汉语思维得出答案后,再将答案翻译成英语,从而将双语学习变成了英语学习和专业课学习的简单累加。 (四)学生专业兴趣问题 兴趣是个体力求认识、获得某种事物并伴有积极情绪体验的心理倾向。在高等教育中,学生的专业兴趣就是学生对所学专业的特别关切和喜好的情绪,是学生探索专业知识及其发展状况的心理状态。兴趣是学习动机中最活泼、最积极的因素,也是学习的重要源动力之一。爱因斯坦曾深刻地指出:“在学校里和生活中,工作的最重要动机是工作中的乐趣,是工作获得结果时的乐趣,以及对这个结果的社会价值的认识。”专业兴趣的激发对带动学生整个学习活动的积极性有着更切实的作用。但是,我国不少的大学生缺乏真正的专业兴趣。例如,有些学生是通过调剂专业录取来的。因此这些学生很难产生真正且持久的专业兴趣,具体表现为学习动机不足,或者在学习中遇到困难时容易产生不良情绪,甚至放弃学业。 (五)双语教学方式问题 双语教学的主要方法有沉浸法(immersionap-proach)、过渡法(transitionalapproach)和维持法(maintenanceapproach)3种。沉浸法就是让学生完全“浸泡”在第二语言的环境中,教师用第二语言备课、写教案、制作幻灯片课件、组织课堂教学活动、批改作业,以及用第二语言考试和讲评,母语在教学中处于陪衬地位。但这是一种要求师生都具有相当高水平的第二语言听、说、读、写能力的教学方式。目前,我国高校尚不具备人人讲英语、个个用英语的特定环境。所以,使用沉浸法进行双语教学的高校,应同时开设相同科目的汉语教学课程,以帮助那些对学习双语教学课程感到困难的学生。过渡法是一种将英语作为教学媒介,遵循由少到多、由浅入深、由点及面、循序渐进的原则,使以英语为主的双语教学逐渐推广到课堂内外的双语教学方式。我国高校普遍适宜采用过渡教学法。维持法是一种将英语作为教学语言的同时,继续用母语来维持基本的教学活动的教学方式。这种教学法主张双语并重,对英语水平不太高的教师和学生来说,在初始阶段适宜推广。因此,切实依据教师和学生的具体情况因材施教是双语教学取得成功的关键。 二、完善森林生态学双语教学的对策 (一)引进并完善森林生态学外文原版教材 根据我国高校的现状,从事森林生态学课程双语教学的教师应选择、引用一些英文原版教材,并尽量使之本土化。在选用教材时,需遵循新颖性、实用性和难易适中性3项原则。首先,所选用教材应能反映最新的研究成果,体现时代精神。其次,无论是专业内容还是语言表达方面,所选用的教材都应具有较强的实用性,能激起师生教与学的兴趣。最后,所选用教材的内容和语言的难易程度应让教师教起来得心应手、学生学起来如鱼得水。单就语言难易程度而言,平均每页教材有20个左右的生词是较适宜的。 在引进原版森林生态学教材或从互联网上下载英语教材后,应根据国情和校情,在不违反版权法的前提下,对教材进行甄别、筛选、增减和改编,对每一章节的难点加以注释;有条件的还可以编写配套的教学参考书。目前,由加拿大著名森林生态学教授KimminsJP编著的ForestEcology(第3版)已出版。该教材已由中国林业出版社引进并在国内出版发行。这使得采用一本权威的英文版森林生态学教材成为可能。 (二)加强森林生态学教师队伍建设 双语教学能否顺利实施,并取得实效,关键取决于是否有一支合格的双语教师队伍。由于在我国的非英语专业中能够熟练运用汉英两种语言进行教学的教师并不多,双语教师的水平参差不齐,所以加强双语教师队伍建设、提高双语教师的整体教学水平是推行双语教学的重中之重。 从事双语教学的教师不仅要具有较高的外语水平,而且应该对专业课程有深入的理解,真正掌握其精髓。因此,除了可以聘请在国外学习或工作多年的“海归派”担任双语教师,还可以聘请相关专业的外籍专家担任双语教师。此外,选派中青年教师到国外高校或研究机构进行针对性的培训也是切实可行的双语师资培训途径。 (三)提高学生综合素质,培养学习兴趣 双语教学应遵循循序渐进的原则,不断提高学生的综合能力和素质。首先,在坚持培养学生扎实基础的前提下,逐步加大学生的英语阅读量,培养学生用英语学习和思考的习惯,训练学生英语思维的流畅性。教师可以推荐学生课后阅读的材料,使学生吸收、加工知识和信息的容量增大、效率提高。 其次,灵活运用多样化的教学形式,增加视听教材的使用频度和幅度,有效地增强教学效果。例如,在信息技术高度发达的今天,通过CAI课件的研制,借助多媒体课件提供形象、直观、丰富多彩且具有高度互动性的教学内容,充分调动学生的多种感官,激发学生的学习兴趣。 最后,采用教师提问与学生讨论相结合的方式,配合课程的进度完成相应专题的讨论。围绕某一关键点,多角度地进行分析、研讨,师生在相对自由和放松的氛围中用英语交流专业问题,有利于鼓励学生大胆地用英语表达自己的思想,锻炼其英语思维的能力,使学生的思维个性和特性都得以鲜明的表现,从而调动学生参与和配合双语教学的积极性,培养学生通过学习原版教材掌握专业理论的能力。 此外,双语教学应尽量避免“一次性闭卷考试”,采取笔试与口试相结合的灵活多样的考核形式,并增加口试的比重。学生在课堂上的发言次数、质量和水平均可作为成绩评定的依据。 (四)实施多样化的教学方式 双语教学强调的是师生间的互动,因此在教学过程中,教师应结合专业内容和特点,采取多样化的教学方式。其一,传授学生快速阅读的技巧,如关键词和段落大意的快速获取,文章结构和上下文关系的分析等阅读技巧。其二,安排学生用英语回答问题、复述某些内容,鼓励和要求学生用英语写作业,并逐步养成用英语记笔记、写信的习惯,从而强化学生的英语思维。其三,在有时间的前提下,可布置翻译作业,让学生进行翻译训练,通过分析句子提高阅读能力。其四,有条件的教师可在校园网上设置个人网页,在网上教学大纲、教学进度安排,布置和批改作业,解答疑难问题等。 根据华南农业大学学生的具体情况,笔者建议,森林生态学双语教学可分为简单渗透、整合和双语思维三个阶段。第一阶段是简单渗透期:教师事先将课程背景、学习目标、学习方法、参考书目录以及专业术语的中文对照等材料发给学生;课程教学以中文授课为主,用英语讲述重要的定理(概念)和关键词等,突出英文专业词汇。第二阶段是整合期:教师根据学生的接受程度,在授课时随时调整教学方式,交替使用中英文,将教学内容按难易程度的不同进行划分,易于理解的内容用英语讲解,而不易掌握的内容则用汉语讲授,使学生进一步适应教师的授课方式和方法,学会运用英语表达中文内容。第三阶段是双语思维期:重点是培养学生自如地用中文和英文思考与解答问题、加深对教学内容的理解。 生态论文:生态旅游农业开发模式论文 摘要:生态旅游农业是一种兴起于20世纪60年代的具有休闲、娱乐、求知、教育功能的生态旅游产业。在一定的社会经济条件下,它是将农业景观、生态景观、田园风光景观的深层次开发与旅游业延伸交叉形成的新型农业开发模式。作者提出了生态旅游农业的内涵,并对珠海生态农业科技园区运行进行实证分析,总结其成功的运行模式与经验,认为生态旅游农业是当前及今后我国农业发展的一种模式,建设生态农业科技园区是发展农业和旅游业的有效途径。 关键词:生态旅游农业;开发模式;实证分析 一、引言 生态旅游农业是一种兴起于20世纪90年代的具有旅游、休闲、示范、求知、教育功能的生态文化旅游产业。随着我国经济的快速发展,人们的收入不断增加,消费需求也在不断更新换代,加上政府积极宏观引导,及时推出了“黄金周”节假日,为城乡居民休闲消费提供时间保障,许多工商企业纷纷响应,加大投资力度,抓紧开发生态旅游资源,增加城乡居民选择的旅游天地。据统计,我国东部沿海省份抓住机遇,大力发展生态旅游农业,已见成效。如浙江金华石门农场的花木公园,富阳县的农业公园,福建漳州的花卉、水果大观园,厦门华夏神农大观园,上海浦东孙桥现代化开发区等。广东省已发展80多个观光果园,每年接待游客400多万,收入达10多亿,有力地带动了周边农民致富。 二、生态旅游农业的内涵 1、生态旅游农业的概念 生态旅游农业是以农业生产为依托,使农业与自然、人文景观以及现代旅游业相结合的一种高效产业。它有狭义和广义之分,狭义的仅指用来满足旅游者观光需求的农业;广义的生态旅游涵盖较为广泛,主要包括“观光农业旅游”、“休闲旅游”、“乡村旅游”、“农村生态旅游”等不同概念,具体讲是指在充分利用现有农村空间、农业自然资源和农村人文资源的基础上,通过以旅游内涵为主题的规划、设计与施工,把农业建设、科学管理、农艺展示、农业产品加工与旅游者的广泛参与融为一体,是旅游者充分体验现代农业与生态农业相结合的新型旅游产业。 发展生态旅游农业必须具备一定的条件,第一,要有具备开发农业生态旅游的资源基础。生态旅游农业是一种以农业和农村为载体的新型旅游观光农业,必须建立在具有可供旅游观光开发的农业资源基础上,从而把农业资源转化成旅游观光资源,扩大农业资源的功能。第二,要突破传统农业的生产模式。对传统农业进行加工和包装,把农业生产、科技应用、艺术加工和旅客参与农事活动融为一体,成为一种新型的农业生产经营形态,突破传统农业的生产模式,实现经济效益与社会效益的统一。第三,要以生态旅游为导向。农业生态旅游是在发展农业生产的基础上,拓广了生态旅游观光功能,巧妙利用城乡各种差异来规划、设计、组合而引起旅游者消费欲望。使旅游者亲身感受和参与现代农业技术与生态农业等大自然情趣,把现代农业及自然资源景观与旅游资源融为一体,最终达到生产、生活、生态的有机结合,既发展了农业,又保护了环境。第四,观光农业旅游是生产力发展到一定阶段的产物。伴随着近年来农业产业化发展的新趋势,农业的可持续发展成为人们关注的新兴课题,而旅游业以成为经济发展的新增长点,在此种情况下,经营者迎合当今社会人们追求“个性化”、“生态化”,回归自然,返朴归真的需求心理,把两个领域有机结合起来而成为一个新的项目,是农业和旅游业的进一步延伸,也是农业生产力发展到一定阶段的必然选择。 2、生态旅游农业的特征 与传统农业和旅游业相比较而言,生态旅游农业具有如下特征: (1)功能齐全、双重效益。生态旅游农业为旅游者提供了一定的乡村空间,旅游者在景区内观光、休闲、参与娱乐、品尝美食。甚至亲自劳作,既增长知识,亲近自然,又陶冶情操。园区内还可举办节日庆典活动,加强游客之间感情交流,传播信息,增进友谊,缩小差距。企业和农民则通过销售产品,提供食宿服务和劳务以增加收入。 (2)保护环境、持续发展。观光农业的建设严格按照生态农业和有机农业的要求进行生产,只允许在残留有害物质规定标准范围内适量的使用化肥、农药,其产品为无公害的、安全、营养的绿色保健食品,大量减少了对环境的污染,生态环境优美,生物多样性在这里得以充分体现,植被覆盖率也大大高于一般农区。这种生态环境的保护与利用相结合,适当注重社会效应和经济效应的做法,遵循了农业发展的规律,符合农民的利益,使农业走向一条健康的持续发展道路。 (3)回归自然、身心享受。工业化的飞速发展导致城市污染的加剧,快节奏的城市生活使人们的精神日趋紧张,人们渴望亲近自然,回归自然,使自己的身心得到真正的放松和享受。生态旅游农业满足了城乡居民的这一要求,它用生态学、美学和经济学理论来指导农业生产,通过合理规划布局,自然调节和人工调节相协调,使农业生态系统进入良性循环,具有生产、加工、销售、疗养、旅游娱乐等综合功能。农业与旅游业的结合不是简单的转换,而是把农业中(种植业、养殖业、林业、牧业、渔业等)具有旅游资源部分的功能进行整合发掘和利用,使它充分满足人们回归自然。返朴归真的个性化需求。 (4)科技特色、高效农业。生态旅游农业具有高科技特色,它是“三高”农业的具体体现,尤其在一些大型观光农业科技园区,大片土地通过平整与规划,用先进农业技术进行开发,由掌握先进技术的人来管理,造成具有相当规模、各具特色的农业整体,成为具有较高的先进农业技术支持和科学管理手段的新型农业。这种农业不论在优质品种、栽培管理技术还是在农业生产工艺、景观外形外貌等方面都是棋高一筹,是一般大田农业区无法比拟的,游客在这样的环境中游览,不仅赏心悦目,还能学到科技知识,产生深刻印象。 3、生态旅游农业发展的布局原则 (1)因地制宜。农业生产具有强烈的地域性合季节性,发展生态旅游农业必须根据各地区的农业资源、农业生产条件合季节特点,充分考虑其区位条件合交通条件,因地、因时制宜,突出区域特色。 (2)尽可能与旅游业相结合。充分利用原有的旅游景区和景点,扩大和增加观光农业项目,通过相互带动作用,发展农业与旅游业合一的新型产业。 (3)充分考虑客源市场。发展生态旅游农业首先安排在大城市郊区和经济发达的地区,这里的人们对观光农业的要求强烈,经济条件可能,交通比较便利,发展生态旅游农业的条件比较优越。 (4)必须搞好基础设施建设。首先搞好交通、水电、饮食、住宿等基础设施,设计专门的旅店、餐厅、农宿以及娱乐场所和度假村,开发具有特色的农副产品及旅游产品,以供游客观光、游览、品尝、购物、参与农作、休闲、度假等多项活动。 (5)与农村建设规划相结合。要搞好农村居民点和道路规划,合理开发和整治土地,改善农村环境,在保留历史民俗农舍的同时,兴建体现观光特色的农村新民舍,以供游客观光旅游。 三、珠海生态农业科技园区开发实证分析 珠海市生态农业科技园是一个集农业高新技术引进、开发与生产、加工、出口以及观光旅游为一体的外向型农业科技园。该中心是在原珠海农科所基础上仅凭5000元流动资金起家,园区现已发展集科研、生产、商贸、旅游、教育等多项功能为一体的集团化科研经济实体,2001年该中心的科技创收就达5000多万元,旅游收入1000多万元,出口创汇达860多万美元,成为目前我国最具实力的外向型农业科技园区之一。 1、区位与市场分析 珠海生态农业科技园的建设,区位优势比较明显。珠海地处富饶美丽的珠江三角洲,陆地与澳门相连,有二个口岸可直接与澳门通关。水路与香港相通,行船只需1小时。离广州、深圳不到2小时的车程。京珠高速、珠海机场、珠海港、九洲港构成了陆、海、空的立体交通。 珠海生态农业科技园区,地处珠海的城乡结合部,环境优美,面积广阔、交通便利,基础条件十分好,从交通上来说,从园区到市区只有10分钟车程,并且已开通了公共汽车和观光巴士,市政府于2002年底修通4车道的旅游景观路直达园区的门口,交通非常便捷。从地域上来说,园区的优秀区2000亩,已成为永久性的农业科研用地并办妥了征地手续,领取了土地证。市政府还给园区预留了1500亩的土地,可以作为第二期的开发用地。 2、设计景观的理念分析 珠海生态农业科技园区在策划理念上注入了旅游、示范、教学、培训、商贸的概念,即达到“一区多园、一园多用”的目的。园区策划者认为,旅游的概念很广泛,只有差异才是最好的旅游资源。人们出国考察或旅游就是看他们从未看过的东西,正如外国人看长城,我们去埃及看金字塔,都常有一种非常想看的冲动。农业科技园区发展旅游业,就在于它可以通过现代农业的新品种、新栽培模式与传统农业不同来显示出差异,加之把其艺术化处理,就成为非常好的旅游产品。所以,制造差异就可能创造出一个全新的市场,并且这种旅游还具有可持续发展的优势。 正是源于这种理念,珠海生态农业科技园区在建设初始阶段。就把旅游的理念融了进去,每建设一个温室或安排一个项目,他们都考虑到了生态、环保、休闲观光、教育培训、商贸销售等因素。并且做到了园区一边建设、景点一边可以开放,2002年该园区就接待了来自我国外的宾客30多万人,旅游创收超过了1000万元,占园区总收入的1/4。入园的游客多了,自然而然就形成了一个市场,人流带动了物流。园区内生产出来的花卉、种子、种苗、果蔬,就地成了商品。并且这些商品的销售价格都高于外边的市场。比如,该园区在温室里栽培的小番茄,一般来说,农贸市场销价为5元/斤,而在园区内则可销售到15元/斤,客人不嫌其贵,就在于它是一个特殊的旅游产品。游客一般都有花钱的心理准备,但一定要花得开心,所以只要产品的质量好,加上销售的方式奇特,他们是可以接受的。因此,该园区栽培的番茄不是摘下来卖,而是长在温室内,挂在藤上卖。如果一家三口来旅游,小孩子都乐意到大棚去摘番茄了,一边摘一边吃,一直到摘了满满的一袋才罢手。而父母看到小孩如此投入,心里也乐开了花,再高的价格也会买,这正是体验经济的所在。可见旅游开发,必然会带动商贸的发展,真是一举三得。 3、开发生态旅游农业资源的策略和措施 (1)更新策划理念,走企业化、市场化发展之路。珠海生态农业科技园根据自己的地域优势和产业优势以及园区所拥有的有利条件,在主导产业上选择了花卉、蔬菜和水果的设施生产,在策划的理念上注入了旅游、休闲、示范、教学、培训、商贸的概念。把差异作为最好的旅游资源加以开发,通过现代农业的新品种、新栽培模式与传统农业的不同显示出其差异,达到开拓市场的目的。 (2)产学研紧密结合,多层次、多元化发展。一方面,园区自身就是一个农业科技研发、产业化拓展的孵化器,通过其示范、推广和辐射作用,带动周边地区千家万户的农民进入了产业圈。另一方面,园区也积极的与大中专院校、科研院所合作,联合开发高新技术。 (3)以科技为本,优化资源配置。珠海生态农业科技园区经过多年的摸索,逐步形成了自己的发展优势,确定了独具特色的科研发展方向、主导产品和技术定位。在技术定位上实施自有技术与引进技术相结合的战略,注重开发具有自主知识产权的技术。在主导产品上发展本土品种与引进西洋品种相结合,既不断培养具有地方特色的本土品种,也不断从国外引进新品种,为园区设计独特的生态旅游景观提供了技术支撑。 (4)建立配套完善的旅游设施。利用设施农业和先进的生产模式,种植瓜果、蔬菜、花卉等近1000个品种,创造出新、奇、特的观光效果,并配套建立了相应的旅游设施“农科之窗”、“荷塘观赏”、“八卦田园”、“野菜园”、“水车阵”、“垂钓走廊”、“珍禽园”、“沙漠植物园”、“心灵茶庄”等一大批集科研、环保、生产、旅游于一体的生态园林景观,吸引了大量的境内外游客。 四、珠海生态农业科技园开发的经验与启示 1、理念创新。珠海生态农业科技园区从筹建就树立了“差距产生效益”的新理念,并认真思考如何寻找和利用差异来改造传统农业。他们通过寻找自然资源、农业产业、区位优势等方面差异点来营造新的生态旅游景观,打造园区独特的品牌。例如园区于2000年元旦至春节在园区成功举办珠海首届南瓜文化艺术节,展示了全世界数百个珍、奇、特、新的南瓜品种,大的如大鼓,重达100多公斤,小的如鸡蛋,轻才20克,黄、白、红、绿、青、蓝、紫七彩缤纷。进入南瓜园仿佛进入了南瓜大千世界、南瓜的艺术殿堂。南瓜节开幕一个月,创下门票收入130万的记录,由此也带出了一个新的产业——观赏玩具南瓜规模化生产。这样通过理念创新,运用农业高新技术开发新品种,利用生态学和景观学原理精心设计各种差异化的景观和景点,打造出一个融“自然美景、现代科技、人文情怀”的生态旅游区,丰富和发展了农业和旅游的内容和新领域,找出一条生态旅游农业发展的道路。 2、制度创新。一是科研管理体制创新。首先,珠海生态农业科技园区打破传统立项方式:不搞纯理论的基础研究。其次,科研立项与市场供求密切结合,由市场来实现资源的优化配置。第三,完善对科技人员和项目承担单位的激励制度,对于课题成果的产业化效益,实行“技术折股,按比例提成”的激励机制。第四,建立起课题组成员课题研发的风险金制度,以提高科研经费的使用率。二是用工、分配体制创新。该科技园区作为事业单位,存在多种形式的用工制度(如编内人员由财政负担工资,编外人员由企业自收自支)。通过大力提倡绩效工资,形成报酬级差,混淆用工身份,建立岗位津贴和奖励制度,对承包部门实行“定职能、定岗位、定编制、定工资总额”的“四定”改革,将津贴和奖励与个人的工作岗位和业绩挂钩,按劳分配,多劳多得,拉开档次,园区内岗位竞争意识、危机意识得到进一步的强化,使该园区逐步向现代企业用工制度方向迈进。 3、组织创新。珠海农业科技园内实施的是一种将科研、生产、示范推广、科普教育、观光旅游及贸易紧密结合的战略。因此在园区的组织结构上也具有其特殊性。具体组织架构如下: 一是园区运作的管理机构。珠海农业科技园建立了园区办公室,负责统一协调园区的各项工作,包括财务管理、人力资源管理、对外联络、招商引资、项目监督、后勤服务等管理工作。 二是科学决策的专家机构。农业园区的运作还必须建立各类专家决策机构,以对园区的重大项目进行咨询、决策。珠海农业园区采取紧密型的专家依托机构与松散型的专家群体相结合的方式。如与广东省农业科学院建立了较为紧密的业务关系,把广东省农科院、华南农业大学、中山大学、珠海大学园区作为技术依托单位。在重大项目的申报、规划、实施之前,均要征求这些院校专家的意见。而对于一些阶段性或临时发生的问题、项目,则采取专家会议或专项邀请专家具体解决实际问题的做法。 三是项目创新的研发机构。珠海农业科技园区是以名优花卉、特色蔬菜、南亚热带水果及观光农业为主导产业的园区,因此设立了与项目相关的研发机构,如分子生物学研究室、组织培养研究室、育种中心、蔬菜研究室、观赏植物研究室等,负责园区内各种技术攻关、产品开发,并完成国家、省、市各种科技攻关项目。 四是项目实施的企业管理机构。珠海农业科技园区设立了生产部、设计部、绿化工程部、餐饮部、旅游部销售部等机构,专门负责产品的开发、项目的承接、实施和运作,是直接产生经济效益的部门。主导产品的技术支撑来源于研发机构,实施部门视为生产性机构。 五是成果推广的网格系统。园区设立了技术推广部,主要任务是推广、普及农业高新技术,配合当地农业部门抓好各项农业技术服务工作,同时组织科技人员深入项目区进行现场技术指导,及时解决生产中存在的问题,保证各项措施落到实处。同时还在当地的农业产业区建立示范基地,从产前提供种苗、产中指导、产后回收产品,实行一条龙服务,解决了农民的技术、资金和市场问题。 六是科普教育的培训机构。园区建立了培训机构,一方面采取各种形式对农民和农业技术干部进行专业技术培训,确保各项高新技术措施在生产中得到落实,也负责对来园区学习、参观学生的农业知识和技能的培训,同时还与珠海市电视大学、珠海市职业中学联合开办了园艺花卉大、中专班,为当地城市美化培养中初级技术人才。园区现在不仅是科研、示范的基地,同时也是“全国青少年科技教育基地”、“广东省德育教育基地”、“珠海市农业科技干部再培训基地”、“珠海市中小学生的农科教实践基地”等。 七是市场接轨的营销网络。园区在不断扩大生产规模的同时,成立了永源公司、金波公司、生力公司及销售中心,专门负责国外市场的开拓,各个产品均形成了销售的网络,为中心的产品提供了广阔的市场空间,2002年园区的出口创汇达860万美元,年旅游收入达1200万元,生产性收入达4000万元。 4、科技创新。科技是园区发展和壮大的动力源泉,园区非常重视科技创新工作。 一是确立主导产业,发展与之相关的技术和产品。通过对珠海区位优势、气候优势、资源优势及市场需求的认真分析,珠海农业科技园区确立了以名优花卉、特色蔬菜、优质种苗和观光农业为主导产业的发展方向,并以此为目标建立相关的农业技术体系。由于主导产业和相关技术体系的建立,促使珠海农业园区的发展目标明确,各个主导产品均按既定目标实施。如:名贵蝴蝶兰在园区的年生产量已达120万盆,组培苗达300万株,成为国内最大的蝴蝶兰生产基地之一,成为园区强大的经济支柱。 二是实施自有技术与引进技术相结合的战略。珠海生态农业科技园区认识到国际市场竞争的严峻性,不仅注重开发具有自有知识产权的技术,如甘茶蔓高产种植技术、保健植物加工技术、名优花卉的优质高产技术等,同时还不断引进和发展国外先进的技术和手段,如无土栽培技术、设施农业技术、基因工程技术、细胞工程技术,形成了在国内外均具有竞争力的技术资源体系,为技术创新奠定了基础。 三是发展本土品种与引进西洋品种相结合。珠海生态农业科技园区近几年一方面不断培养具有地方特色的本土品种,如本地南瓜、猪笼草、树仔菜、荔枝、龙眼等,也不断从国外引进新品种,并进行试验、筛选、鉴定,确定了一系列蔬菜、花卉、水果名优品种,为加速产业结构的调整和实现产业化提供了丰富的品种资源,也为园区参与国际市场竞争提供了广泛的资源。在1999年昆明世界园艺博览会上,珠海高科技农业园区送展的产品一举夺得广东省瓜果类金、银、铜三个大奖,在第四届中国(广州)国际园林花卉博览会上,珠海园区设计建设的“奇异瓜果园”获得“室内艺术园景设计大奖”,种植数个特优品种获得园林精品的单项金奖、银奖和铜奖等殊荣,说明园区在品种的研究上处在国内同行的先进水平。 四是短期性项目与长远性项目相结合。如近两年珠海农业高科技园区根据市场的需求,在春节、国庆节、元旦等重大节日时,引进种植了郁金香、百合等花卉产品,获得了时效性的经济效益。同时,园区也十分注重与园区科技的长远发展规划和目标紧密相关的项目,它们或许短期内见不到效益,如:组织培养、育种、基因工程等是一些投入大、收效慢的项目,但它却是园区发展最具生命力和创造性的部分,因此,珠海高科技农业园区每年投入近百万元用于该类应用基础项目的研发,现在各类名贵花卉的无性繁殖系统和各种样品的分析测试手段已经建立,为园区科技发展储备了充足的项目。 五是完善科研设施,努力创造项目实施的设施条件。要加快形成具有自主知识产权的高新农业技术和品种,就必须拥有与人才、项目相适应的先进仪器设备,以确保项目的高质量、高水平和高效益。近年来珠海生态农业科技园区投入了300多万元,购置了国际一流的仪器设备,建立了分子生物学实验室、组织培养室、分析测试室,形成了在珠三角乃至全国农业园区具有竞争优势的实验设施,为吸引人才、实施项目、创立品牌奠定了设施基础。 六是建立科研+公司十基地十农户的科技推广体系。为了实现园区这一目标,珠海农业科技园经过几年实践,摸索了一条科研+公司十基地十农户的模式,即将基地建立在珠海斗门农民的土地上,实施产前提供种苗、肥料、农药,产中指导农民技术,产后回收产品的一条龙服务,将科研成果、技术、种苗与农业生产和市场紧密结合,形成规模化的农业产业链,用科技和市场带动农民致富。目前该基地已经将绿色蔬菜出口到澳门及珠海市的各大机关、超级市场,创造了良好的社会与经济效益。 七是重视信息系统的建立,随时掌握科技的发展趋势。珠海农业科技园在信息系统的建立上,不仅注重国内科技期刊和资料的收集,建立了园内图书资料室、科技档案室,还为各个职能部门、主要科技人员均配备了计算机,充份利用国际互联网系统搜集国内外科技信息,同时还建立了园区自己的农业科技网站,这些均为科技资源的搜索、电子商务的运作、项目的国际化奠定了信息资源的基础。 5、模式创新。通过几年的实践,珠海农业高科技园区进行了许多有益的尝试,摸索出了一套混合型的管理模式,即在园区的管理上,有民营企业的做法;有外资企业的管理;还有领导的个人魅力和格化的管理。为此,称之为“混合型”的管理模式。 一是宏观调控与市场机制相结合的管理模式。珠海农业高科技园区在宏观管理上,注重分析国内政治、经济形势,及时调整经营战略;在重大科研项目上对人财物进行宏观调控,集中有限的资金,进行投入、集中的打歼灭战。在微观上按照市场规则进行运转,采取目标管理,放权让利,各自经营实体实施独立核算,自负盈亏自我发展的政策,充分调动了园区企业和员工的积极性。 二是充分发挥机制灵活的优势。园区借鉴民营经济机动灵活,果断决策,管理到位的管理优势,为我所用,提高效率。这一管理模式对领导层、决策者的综合素质要求较高。园区领导们敢于负责,善于拍板,不错过任何机会,给投资者十足的信心和优质服务,有利地吸引了众多的投资者。如该园区领导们在与台湾商人谈判合作规模化开发蝴蝶兰花项目的过程中,无论对方提出什么问题,马上作答。虽然投资额在1000多万以上,但只用了2小时便签订投资协议,一个星期后开始兴建,三个月开始产出,速度之快,连台商都感意外。 三是注重吸收国有企业规范化、科学化的管理优势。在吸取民营企业管理先进经验的同时,同时注重吸收国有企业好的管理模式。国有企业组织健全,规范经营,依靠群众,充分发挥党团、工青、妇卫等组织的作用,强化各部门的功能,特别是把人的政治思想工作放在重要的位置来抓,这些都是农业科技园在管理上要借鉴和吸收的。 四是注意是借鉴台资企业的管理模式。台资企业具有很强的管理优势,他们在管理理念上比较先进,完全是按照现代企业的要求,制订出既先进、又科学的管理制度。台资企业注重市场调查预测、控制成本核算、保证产品质量、做好售后服务、重视人的作用。这种经营策划的理念值得学习。如园区在与台湾商人合作生产兰花的项目运作过程中,确实学习到了台商的精明能干,信息灵通,善于控制成本,精于开拓市场、敢于大胆投入,市场占有率高等先进的管理方法。 五是充分发挥领导集体或个人的人格魅力。要管理好一个园区,还应强调领导或领导集体的个人魅力和人格化的管理,树立领导威信很重要,企业员工对他的主管有点崇拜也并没有害处,但不应搞个人崇拜。当然,领导的威信或他人对你的崇拜都应建立在领导的个人魅力、人格化的基础上,即领导政治上的成熟、业务上的精通、懂得领导艺术、率先垂范、关心同事、以人为本,只有这样,才能形成一个整体,什么样的困难都可以克服。珠海生态农业科技园区在这么短的时间内创出了品牌,创出了效益,走出了一条特色的路子,这无疑与领导层的威信有着很大的关系。 五、结论 珠海生态农业科技园根据自己的地域优势和科技优势以及园区所拥有的有利条件,在策划理念上注入了旅游、示范、教学、培训、商贸的概念,把差异作为最好的旅游资源加以开发,通过现代农业的新品种、新栽培模式与传统农业的不同显示出其差异,选择了花卉、蔬菜和水果的设施生产作为主导产业,走出一条生态旅游农业发展的新路子,并通过其示范、推广和辐射作用,带动周边地区千家万户的农民致富。这一案例的实证分析表明:一通过高新技术改造传统农业可以产生独有的农业要素差异,可以发展为新型的特色主导产业;二适应消费层次的深化和生态保护的需要,农业的性质发生巨大变化,它已经成为具有多功能性的产业,农业将成为体验经济的主导产业;三有效的经济组织是经济发展的基础,农业科技园区作为现代农业和旅游业交叉的载体,是一种新型的经济组织创新,它将成为生态旅游农业发展的主流。四是人力资本由于其在思想理念、信息资源、现代管理、风险投资等方面的优势,将在农业科技园区的建设中扮演重要的角色。 生态论文:甲鱼生态健康养殖技术论文 摘要:从池塘建设、合理放养、温度控制、水质调控、病害防治、温室养殖转外塘养殖等方面介绍了甲鱼生态健康综合养殖技术,以期为甲鱼养殖提供技术参考。 关键词:甲鱼;生态;养殖技术 目前,从事规模生态健康养殖甲鱼分为2个阶段,即温室育苗阶段和大塘养成阶段。第1阶段是整个甲鱼养殖生产的一个重要环节,它具有密度高、投饵集中、水质易污染和病害多的特点,因此,做好甲鱼的温室育苗工作对提高甲鱼养殖的经济效益具有举足轻重的作用;第2阶段为外塘养成阶段,它不仅能提高甲鱼产量,更重要的是还能提高甲鱼品质,是甲鱼生态健康养殖的重要途径。笔者根据多年生产实践,将甲鱼生态健康养殖的技术要点总结如下,供广大养殖户和基层技术推广工作者参考。 1建好温室、养殖池和外塘 根据实际需要和规模大小,认真搞好温室、养殖池和外塘的建造,使之便于生产,降低成本,提高产量,并且利于防病治病。 (1)温室建造应符合建筑管理的规定,具备良好的保温性能,并配备相应的加温、增氧、进排水等设备。一般5000m2养殖池配备0.5t的锅炉2台,1.1KW增氧机10台,颗粒饲料机1台,加温池80m3,管理用房100m2左右。 (2)养殖池建造应符合甲鱼生活习性的要求,大小统一,每口面积20m2,池高1m,池壁顶端向内伸延10cm左右,以防甲鱼外逃。饲料台用长3m、宽0.5m的木板或水泥预制板搭设,淹没在水下15cm。池中设置网袋用以甲鱼隐蔽之用。 (3)外养大塘的面积根据实际需要确定,一般1hm2放养1.5万只左右,塘四周要有防逃设施,以高1m的围墙为好,塘中搭建隐蔽网袋和饲料台。 2苗种的选择和放养 稚甲鱼应选择健康、无伤无病、活力强、反应快、规格整齐、体重3g左右、种质优良的品种。放养前,必须先进行消毒。将稚甲鱼放进塑料盆里,用15~20g/L食盐水浸泡10min或20mg/L高锰酸钾溶液浸泡20min,浸泡水以没过稚甲鱼背为宜。浸泡过甲鱼的水溶液,要倒到池塘外面,不能随甲鱼倒进养殖池。 温室内合理的放养密度十分重要,一般稚甲鱼的放养密度为20~30只/m2,放苗后应在养殖池中直接开食,这样既可减少苗体损伤,又可使其早适应、早生长。开食饲料可用稚鳖饮料等商品饲料,且从第1次开食就可把新鲜的猪肝按10%~20%的比例添加于开食饲料中。 3温室温度的控制 水温30~32℃为甲鱼的最适生长温度,水温高于20℃时就开始摄食,摄食量随水温升高而增加。若低于最佳温度,消化酶合成水平低,饲料转化率低;若高于最佳温度,甲鱼活动量增加,也会降低饲料转化率。因此,室温一般控制在33~35℃,且尽量保持恒定。 4充分利用微生物和增氧机调控水质 甲鱼生性喜净怕脏,良好的水体环境是甲鱼稳定生长的重要条件。因此,要充分利用微生物的作用进行水质调控,提高水体的稳定性和自净能力。微生物制剂的合理使用可大大节约水质调控及其他方面的投入。一般光线较暗的温室可用光合细菌或活水宝(芽孢杆菌)等有益微生物制剂来降低水中氨氮、亚硝酸盐的含量,分解有机质和其他有害物质。采光温室可采用EM复合微生物制剂培养水中有益藻类来创造水体平衡,同时可减少换水次数和数量,节约水电费用。生产实践证明,使用有益微生态制剂是改善水质、净化底质及预防疾病的有效方式和途径。 温室甲鱼养殖池人工增氧很重要,合理的增氧既能增加氧气,又可改善水体环境,加速有机质的分解,提高理化指标,促进甲鱼生长。放养密度为20~30只/m2的一般前2个月,1.1KW的增氧机每天开4h左右,第3~4个月每天开9h左右,第5~6个月每天开15h左右,6个月以后全天增氧,期间可以结合化学增氧制剂来调节水质。 5狠抓病害控制 温室养甲鱼由于集约化程度高,养殖密度大,很容易滋生病菌,引起疾病发生。因此,必须严格做好病害防治工作。在防治过程中,严格按照《NY5071-2002无公害食品渔用药物使用准则》和《NY5070-2002无公害食品水产品中渔药残留限量》执行。要坚持“全面预防,积极治疗”的方针,强调“防重于治,防治结合”的原则,可根据甲鱼生长不同阶段的发病特点,每15d消毒1次,消毒药物有生石灰、溴氯海因、光合细菌及EM菌等,可交替泼洒使用。同时,定期在饲料中交替添加免疫多糖、VC及病毒星等,以增强甲鱼的免疫力。药物防治时尽量使用生物制剂或中草药对病虫害进行防治。应用健康养殖技术,适当控制养殖密度,在饲料中添加酶益生菌、复合维生素等来促进营养物质的消化吸收,改善养殖水体的生态环境。若发现疾病立即查明原因,并根据症状,正确诊断,对症下药,及时治疗。 渔药的使用必须严格按照国务院、农业部有关规定,禁止使用未取得生产许可证、批准文号、产品执行标准的渔药,严禁使用违禁药品。药物作用后,要严格执行休药期规定。 6高度重视从温室养殖到外塘养殖方式的转变 甲鱼从温室转到外塘有一个逐步适应的过程,搞好转塘工作必须注意下列几个问题。 (1)搞好消毒和防病。外塘提前15d用生石灰消毒,用量为450kg/hm2(或提前7d用强氯精15kg/hm2泼洒)。且在放养前对苗种进行消毒,消毒方法同稚甲鱼的放养。转外塘养殖的甲鱼容易患穿孔和咽喉炎等疾病,预防方法以内服为主,饲料中每100kg干料加双黄连或双黄毒片100g,连续喂5~7d。 (2)注意温度和温差。甲鱼移出温室前3~5d逐步降温,前1d停止喂食,逐个检查,体质不好和带病的甲鱼不得放入外塘。当温室温度与外界温度相差不超过3℃,外塘水温稳定在25℃时可以转外塘,时间选择在晴天上午,同时还要考虑放养后几天天气,以晴朗为宜。 生态论文:生态农业障碍分析论文 目前,虽然我国在生态农业的理论研究、试验示范、推广普及等方面已经取得了很大成绩,但不能否认,还存在着一些问题。这些问题正成为限制生态农业进一步发展的障碍。 理论基础尚不完备生态农业是一种复杂的系统工程,它需要包括农学、林学、畜牧学、水产养殖、生态学、资源科学、环境科学、加工技术以及社会科学在内的多种学科的支持。 以前的研究,往往是单一学科的,因此可能对这一复杂系统中的某一方面有了一定的、甚至是比较深入的了解,但是对于这些方面之间的相互作用还知之甚少。因此,需要进一步从系统、综合的角度,对生态农业进行更加深入的研究,特别是要素之间的耦合规律、结构的优化设计、科学的分类体系、客观的评价方法方面。这种研究应当建立在对现有生态农业模式进行深入的调查分析基础上,必须超越生物学、生态学、社会科学和经济学之间的界限,应当是多学科的交叉与综合,需要多种学科专家的共同参与,需要建立生态农业的自身的理论体系。 技术体系不够完善在一个生态农业系统中,往往包含了多种组成成分,这些成分之间具有非常复杂的关系。例如,为了在鱼塘中饲养鸭子,就要考虑鸭子的饲养数量,而鸭子的数量将受到水的交换速度、水塘容积、水体质量、鱼的品种类型和数量、水温、鸭子的年龄和大小等众多条件的制约。在一般情况下,农民们并没有足够的理论知识和经验对这一复合系统进行科学的设计,而简单地照搬另一个地方的经验,也是非常困难的,往往并不能取得成功。但目前在生态农业的实践中,还缺乏技术措施的研究,既包括传统技术如何发展,也包括高新技术如何引进等问题。 政策方面存在着需要完善的地方如果没有政府的支持,就不可能使生态农业得到真正的普及和发展。而政府的支持,最重要的就是建立有效的政策激励机制与保障体系。虽然目前中国农村经济改革是非常成功的,但是对于生态农业政策的贯彻,还有许多值得完善的地方。在有些地方,由于政策方面的原因,使得农民不能对土地、水等资源进行有效的保护。 而农产品价格方面的因素,有时也成为生态农业发展的一个限制因素。因为对于比较贫困的人口来说,食物安全保障可能更为重要;但对于那些境况较好的农民来说,较高的经济效益,可能会成为刺激他们从事生态农业的基本动力。 服务水平和能力建设不能适应要求对于生态农业的发展,服务与技术是同等重要的。 但目前尚未建立有效的服务体系,在一些地方,还无法向农民们提供优质品种、幼苗、肥料、技术支撑、信贷与信息服务。例如,信贷服务对于许多地方生态农业的发展都是非常重要的,因为对于从事生态农业的农民们来说,盈利可能往往在项目实施几年之后才能得到,在这种情况下,信贷服务自然是必不可少的。除此以外,信息服务也是当前制约生态农业发展的重要方面,因为有效的信息服务将十分有益于农民及时调整生产结构,以满足市场要求,并获得较高的经济收益。 另外,尽管必要的激励机制是十分必要的,但生态农业应当更趋向于开发一种机制,以使农民们自愿参与这一活动。要想动员广大的农民自觉自愿、并能够自力更生地通过生态农业发展经济,能力建设自然就成为一个十分重要的问题。到目前为止,并没有建立比较有效的能力建设机制,对于更为重要的基层农民来说,很少得到高水平的培训与学习的机会。 农业的产业化水平不高发展生态农业的根本目的是实现生态效益、经济效益和社会效益的统一,但在中国的许多农村地区,促进经济的发展、提高人民的生活水平,仍然是一项紧迫的任务。目前生态农业的实际情况还不能满足这一需求,因为在一些地方,仅仅依靠种植业的发展,难以获得比较高的经济收益。中国加入WTO,既为中国生态农业的发展提供了新的机遇,也使之面临着新的挑战。为适应这一新的形势,生态农业的发展还有许多的问题有待解决,而其中,农业的产业化无疑是一个极为重要的方面。 从另外一个方面来看,人口问题一直是中国社会发展中的主要问题之一。据估计,到2030年前后,中国人口将达到16亿。土地资源相对短缺,耕地面积还在不断减少,而人口在继续增加,农村剩余劳动力的转移也已经成为困扰农村地区可持续发展的一大障碍。为了解决这一问题,也必须通过在生态农业中延长产业链、促进农业的产业化水平来实现。 组织建设存在着不足在生态农业的发展过程中,组织建设是一个重要方面。正如世界环境与发展委员会在其报告《我们共同的未来》中所指出的那样,新的挑战和问题的综合与相互依赖的特征,与当前的组织机构的特征形成了鲜明的对比。因为这些机构往往是独立而片面,与某些狭隘决策过程密切相关。中国当前的生态农业,也同样存在这种组织建设的不足。 推广力度不够虽然生态农业有着悠久的历史,政府也较为重视,但仍然没有在全国范围内得到推广。101个部级生态农业县与全国相比是一个非常小的数字。因为从总体而言,沉重的人口压力,对自然资源的不合理利用,生态环境整体恶化的趋势没有得到根本的改善,农业的面源污染在许多地方还十分严重。水土流失、土地退化、荒漠化、水体和大气污染、森林和草地生态功能退化等,已经成为制约农村地区可持续发展的主要障碍。从某种程度上说,目前的生态农业试点,还只不过是“星星之火”。 但我们相信,只要大家不断努力,生态农业这一“星火”,一定能在中华大地形成“燎原”之势,成为中国生态环境建设的一个重要方面。 生态论文:农业生产与生态环境保护论文 1美国中西部农业开发概要 在美国开发中西部进程中,有两个大规模集中开发的时期:一是1860-1890年,这一时期开发西部的主要动力来源于皮货贸易、土地投机以及奴隶主庄园的扩张。二是1930-1970年,在大规模开发时期内,美国联邦政府陆续出台了有关中、西部开发的法律和政策,极大地加快了美国中西部地区的农业开发的速度。 19世纪中叶,美国联邦政府为了鼓励西部农业开发者,除制定了灵活多样的土地开发政策外,还陆续颁发了《沙漠土地法》、《鼓励西部植树法》等法律。以法律和政策的形式明确了只要在西部地区植树、种草或修筑灌溉沟渠达到一定面积和一定时间,就可以免费或低价获得一定面积的土地。这些法律和政策的实施,促进了美国西部的土地开垦和农业的发展。从1836年到1985年,美国中西部新开垦的耕地面积为2.45亿英亩,相当于原有耕地面积(1.6亿英亩)的1.53倍。随着耕地的增加,粮食产量倍增;玉米由1934~1938年期间的平均每年1061.3万t,增加到1989年的1亿9120万t,增加了约17倍;小麦由1934~1938年期间的平均每年389.5万t,增加到1989年的5540.7万t,增加了14.2倍;大豆由1934~1938年期间的平均每年23.3万t,增加到1989年的5244万t,增加了224倍。使美国成为世界主要的粮食出口国;美国主要畜产品的平均年产量:1961~1965年期间,肉类335.28万t,牛奶1139.9万t,鸡蛋78.4万t。到了1989年,肉类(不含鸡肉)、牛奶、鸡蛋的平均年产量,分别增加到1818.9万t、6543.2万t、397.4万t,分别比1961~1965年期间增加4.43倍、4.74倍、4.07倍。 但是,大规模的垦荒活动,在中、西部开发初期,一些农场主为了获得更加丰厚的农牧业利润,对那里进行了掠夺式的开发,使该地区的农地、水等自然资源遭到破坏,土地荒漠化加剧,生态失去平衡。 2农业生产与资源、生态环境问题 在美国,由于农业的开发而引起的资源、生态、环境问题,如,土壤侵蚀,水资源枯竭,盐害,水质污染,生态系统失衡,等等。 下面讨论在美国由于农业开发引起的土壤侵蚀、水资源枯竭、盐害、水质污染4个方面的资源与生态环境问题。 2.1土壤侵蚀 美国联邦农业部的最新调查研究结果表明:引起农业生产力低下的土壤侵蚀面积达6900万英亩,约占耕地总面积3亿4500万英亩的20%。土壤侵蚀主要发生在:长期不断地种植较单一的农作物的耕地,即不实行轮作、不实行休耕的农地,机械化大农场。此外,美国政府以往的农产品价格扶持政策、增加农户收入的各项优惠政策,导致农户以垦荒的途径扩大种植面积,增加农产品产量,维持较高水平的收入。 由于对土地、水资源的不合理开发利用,由于受风和水的侵蚀,美国全国的农地每年土壤流失量高达27亿-31亿t;造成容易发生土壤侵蚀的耕地面积达1亿1800万英亩。 2.2一些主要农业生产地区水资源枯竭 根据美国联邦农业部的统计资料:1949年美国可灌溉耕地面积为2500万英亩,到了1978年则增加到了5000万英亩,稍后减少到了现在的4500万英亩,其中包括容易发生水土流失的1200万英亩可灌溉耕地和1340万英亩地下水位下降的耕地,分布在北部平原、南部平原、丘陵地区、太平洋沿岸的17个州;例如,西部的加利福尼亚州中央的溪谷地区,地下水位的降低,已成为亟待解决的严重问题。另据美国联邦农业部的调查,1980-1984年,有1400万英亩的可灌溉耕地的地下水位每年下降0.5~5.0英尺。 2.3盐害 美国西部的干旱地区,是“灌溉农业区”,引起盐害的危险性极高。在这里不但有钠盐,还有钙盐、镁盐等各种盐类。加利福尼亚州受盐害最严重,加州的中部及南部帝国峡谷等主要农业区,降水极少,在那里若不进行灌溉,进行农业生产是不可能的。那里灌溉用水的水源是:地下水、圣礼河水、科罗拉多河水。因为科罗拉多河水含盐,加州中部、南部地区的土壤也含盐,所以,用含盐的水灌溉农田导致了耕地表面盐分过度积累,农作物因受盐害而枯死,耕地也逐渐变成了荒漠。现在,对此采取的对策是:用自动撒水器撒大量的水来希释盐分,使盐分流入地下。但是,这样做并没有从根本上解决问题,因为时间一长,地下水盐分含量增高,当盐分含量高的地下水位上升到农作物的根系部位时,就会导致农作物枯死;或用盐分较高的地下水灌溉农田使农作物枯死。为解决这些问题,也曾采用抽水机抽取地下水的方法,来降低地下水位。但是,盐分较高的水,向何处排放?这一问题至今没有得到解决。例如,为降低地下水位,曾将盐分较高的地下水排放到Gustafson野生动物自然保护区,该保护区发生了水鸟和水生植物受害事件,如水生动、植物生长畸形,以水生动物为食的水鸟因吃了这里的畸形动物也生长畸形,水鸟不下蛋,或生了蛋也孵不出小鸟。由于发生了这类事件,排水处于被禁止状态。如果在今后的10年中,这里仍禁止排放地下水,随着含盐分较高的地下水位的上升,将有100万英亩的耕作,因盐害而充耕,变为荒漠。到目前为止,含盐分较高的地下水的排放问题仍没有找到令人满意的解决办法。 2.4水质污染 由于农业开发、生产活动而引起的水质污染,是众多损害大而且涉及范围广的生态环境破坏问题之一。水质污染主要是由于农业生产活动而产生的地表土流失,这些流失的地表土沉积在湖底或河底,恶化有关动植物的生存环境;此外,美国的农民为扩大耕作面积,将湿地转化为农田,也使那里的动植物的生存环境受到破坏。就农业生产而言,大量使用氮和磷随地表水流失到河流及湖泊中,使河水及湖水产生富营养化问题,给动植物的生存带来负面影响;杀虫剂会使水生动、植物产生畸形,乃至死亡。据美国联邦农业部的调查资料显示:在美国,流入河流湖泊地表水的水质污染物约有50%来自农业生产活动,主要是由土壤侵蚀、水土流失造成的。其中有50%-70%为氮和磷,主要来源于耕地上的化肥与围栏育肥方式所聚集的家畜粪便。水质污染不仅使地表水质恶化,而且对地下水资源的水质也有重大影响。如果农业生产上使用的化学物质一旦污染了地下水,就会污染整个地下水水脉。地下水质污染,危及着农业生产地区人口总数的97%,占美国总人口50%的居民健康。因为,这些居民要饮用地下水,所以水污染问题的严重性是不言而喻的。 3美国的农业土地资源和生态环境保护对策 面对农业生产、开发资源环境带来的负面影响,美国联邦政府从20世纪80年代初期开始注重与农业生产、开发相关的资源、生态、环境的保护,制定了一系列旨在农业可持续发展的保护耕地、水等自然资源及生态环境的法规和长期计划,特别是联邦政府1985年制定的“农地保护计划”,大规模地实施退耕还草、退耕植树、或休耕;到1990年共将1亿1800万英亩的农地纳入,发挥了巨大的生态效益和经济效益。 3.1农业立法与资源、生态环境保护 美国联邦政府于1985年修订了农业法,修订后的农业法的主要内容是:①为提高农产品在国际市场上的竞争力和出口,政府对农民支付农产品出口补助金;②为减少农产品库存积压,扩大农户对农产品市场的选择权(交易条件、方式等);③通过实施农地保护计划(CRP),贯彻对农地进行保护的方针。此外,该法还包含了有关资源、环境保护的条款、草地保护、沼泽地保护等条款,制定这些条款的目标是:持续地提高农业生产的劳动生产率,保护土地和水等自然资源与生态环境。为实现该目标,政府制定了长期性资源和生态环境保护计划,即与该法相辅相成。 1990年美国联邦政府再次修订了农业法。修订后的农业法的目标是:通过实施农地、水等资源的保护及水质改善、湿地的生态环境系统保护、食品安全性保障对策,以保证农业生产力的持续提高,保证向消费者供给“绿色”的农产品。为实现上述目标,在农业法中还增添了关于“持续农业”和推行新的耕作方法的条款。 修订后的《农业法》,沿袭了食品安全保障法的方针,增加了对资源和生态环境保护的内容。该法的主要政策目标是:市场理论的应用;提高美国农产品在国际市场上的竞争力;资源和生态环境保护(特别是农地、水资源)。该法由9项条款组成,有关资源和生态环境保护的条款是第2项和第7项。 3.2农地保护计划 就其内容来看,可以说是荒漠化防治计划。其主要内容是:针对农业生产给土地、水等自然资源、生态环境带来的破坏,在容易发生荒漠化的地区,实行有计划的退耕还草、退耕还林及休耕(如种植以改良土壤为目的的豆科植物等),即在美国联邦农业部的监督下,对容易发生土壤侵蚀的耕地,实行为期10年的休耕或永久性退耕还草、退耕还林。同时,作为补偿,由联邦农业部每年向该计划的参加者(农户),支付一定数量的补助金(按每英亩一定的单价乘以退耕、休耕地面积的方法计算,并被称为地租,下同):联邦农业部退耕还草或退耕还林的农民支付树木和草的种植费用总额一半的补助金(一次性的补助)。 农地保护计划的主要目的是,减少容易发生土壤侵蚀的农地土壤侵蚀量,防止荒漠化蔓延。除此之外,还有以下五个较具体的目的:①通过农地保护计划的实施,长期保持美国农业的食品及天然纤维的生产能力;②减少由农业生产而产生的环境污染物质的数量;③改善水资源质量;④保护野生动、植物;⑤通过减少农作物种植面积的方法,抑制农产品生产过剩,通过总量控制来保证农户增加收入(稳定和提高农产品价格)。 根据联邦政府统计,1989年联邦农业部对大约6300万英亩容易发生土壤侵蚀的耕地实施农地保护计划管理,每年减少土壤侵蚀量达8亿t;到1990年,联邦农业部对容易发生土壤侵蚀的1亿1800万英亩耕地,实施农地保护计划管理。 在美国,实施农地保护计划管理,也不是一帆风顺的,常常会遇到阻力。例如,是参加会减少收入的农地保护计划(CRP)、还是维持以前那种较大耕作面积的农业生产活动之间进行选择时,农民更偏好后者。 在实施农地保护计划的区域内,如果农户不参加农地保护计划,则取消该农户享受政府扶持及参加联邦农业部“农产品计划”的资格。 到了1996年,最初实施农地保护计划的耕地(休耕、退耕还草、退耕还林)已经过了10年的保护期,也就是说已经失去了向农业部领取地租的资格,一部分休耕的农地可以从新进行农作物种植了。但是,拥有这些耕地的主人,必须严格遵守1985年及1990年修改后的农业法中有关农地保护的条款来耕作。否则,他们将不得不同农业部的“农产品计划”说“再见”了。那些退耕还草、退耕还林的农地,则永久地退出农作物的生产。 3.3防止水质污染对策 1987年美国颁布并实施的《水质法》、《水质净化法》,根据该法的规定,各地方(州)政府有义务每年向联邦政府报告关于缓解农业水源水质污染问题的对策及成果。1988年美国联邦农业部公布了“土壤、水资源保护全国计划”及“区域水资源水质净化计划”,并通过该计划的落实,管理着全国22个区域性水资源水质净化计划的实施。现在看来,全国各地的农地、水等自然资源和生态环境保护的实践证明,上述各项法律和计划收到了良好的效果。 3.4耕作方法的资源、环境保护对策 3.4.1可持续农业 所谓“可持续农业”,一般是指“能够持续地利用资源进行农业再生产或能够进行资源的再利用,把农药、化学废料的投入量控制在必要的最小限度,在实现资源与生态环境保护、生产安全农产品(食品)的同时,保持较高水平的农业生产力和收益性的耕作方式及其农业管理体系。” 实现可持续农业的手段是:①改革现行的农业种植、养殖体系中不利于农地、水等资源保护的部分;②采用病虫害综合防治方式;③促进家畜粪尿等农家有机肥料及豆科植物等绿肥的利用;④实施保护农地、水资源的保护性耕作方式;⑤采用种植业和畜牧业相结合的复合经营模式。 通过上述手段来防止土壤侵蚀、荒漠化蔓延、水资源水质污染的目的,并且在保护农地、水等自然资源和保护生态环境的前提下,进行农业生产,提供安全的(卫生的)农产品。 3.4.2关于“保护性耕作方法” 集约型持续单作经营方式农业,容易发生土壤侵蚀,导致农药使用量的不断增加、水质污染。 土壤中的有机物,可以提高土壤的孔隙率,增进水的渗透性,促进微生物的活动,提高土壤的肥力。但是,采用传统的农业耕作方法,会使土壤中的有机质含量下降,从而导致土壤的保水能力下降,容易发生土壤的侵蚀,造成农地的荒漠化。 在明确了集约型持续单作经营方式及传统的农业耕作方式的弊端之后,有针对性的导入“保护性耕作方法”。这种方法的主要内容是:利用农作物秸秆、根茎叶等剩余物覆盖地表,或将秸秆粉碎后还田;在坡地上修建保持水土的水平梯田;尽可能地减少农地的耕翻次数,提倡免耕法等。 生态论文:城市生态墙效益分析论文 摘要:随着人口急剧增加和城市化、工业化的飞速发展,道路污染已成为现代城市环境的一大公害。如何防治这样严重的污染?除采取一些措施,如使用无铅汽油、安装净化装置等,还可以在道路中央分隔带两侧建立生态墙,形成“绿色屏障”,利用植物吸尘、杀菌、吸收有毒气体,减少噪声,提高空气湿度和降低气温等功能来综合防治道路污染,从而改善市民生存环境。 关键词:城市生态墙 随着人口急剧增加和城市化、工业化的飞速发展,道路污染已成为现代城市环境的一大公害。如何防治这样严重的污染?除采取一些措施,如使用无铅汽油、安装净化装置等,还可以在道路中央分隔带两侧建立生态墙,形成“绿色屏障”,利用植物吸尘、杀菌、吸收有毒气体,减少噪声,提高空气湿度和降低气温等功能来综合防治道路污染,从而改善市民生存环境。 生态墙是从生态学和植物生态习性原理出发,以植物为建墙主体,使围墙在功能上有了一个质的飞跃,起到改善城市生态系统的环保功能。 一、生态墙的种类 根据道路功能性质、景观空间构成、立地条件、市政公用及其他设施关系,将生态墙分为以下4种。 1.观赏型生态墙 在城市道路两侧建造观赏型生态墙,把乔木、花灌木、藤本植物、地被合理搭配种植,充分利用各种植物的耐阴、喜阳等生态习性以及抗污染、杀菌、滞尘、降温、隔声等能力,形成既有生态效益,又有景观效果的绿色风景线。 2.防护型生态墙 在长距离无人区,为了加强防卫功能,起到减弱风力,降低噪音、遮挡灰尘的作用,同时还将路边不好的地形地物进行隐蔽,起到净化空气,绿化美化作用。在郊区道路和高速公路两侧种植防护型生态墙,利用一些带刺的植物,一方面直接起到防护功能,另一方面增加了绿化量,同时增加了抗污染、防尘、降噪的功能。 3.经济型生态墙 在收费站、加油站、住宅等地的墙体附近建造经济型生态墙,即在墙旁土地上种植具有吸盘的藤本植物,使墙面披上绿色外衣,不仅美化墙面,还有防止风雨侵蚀、日光暴晒的作用。在收费站附近道路两侧,则可利用花、果、叶、根等均可入药的植物,形成整形的绿篱,既可创造经济收入,又富有季相变化。二、生态墙的技术措施 1.植物的选择 (1)观赏型生态墙通常选用易成活、生长快、寿命长、根系深、萌发力强,并且适应性强、抗污染、耐干旱、抗风和抗病虫害的常绿树种,如侧柏、桧柏。同时采用耐修剪、枝叶密、病虫害少、发芽早、耐旱,耐寒,寿命较长的小乔木与灌木?如黄杨、女贞等和花卉配置,形成层次感。也有采用色彩、质感对比较大的花灌木或花卉片植成图案,具有很强的装饰效果。直线几何形的图案显得严谨大方;曲线纹理式的图案则显得流畅富有动感。还可选用一些花期较长的植物,如紫藤、凌霄、藤本月季、蔷薇等植物作绿墙,花朵盛开时能够形成独特的景观。 (2)防护型生态墙栽种的植物具有耐旱、耐贫瘠,易栽植成活,生长健壮,养护管理粗放,病虫害少的特点,选用一些带刺的植物如火棘、马甲刺、枸橘、藤本月季、蔷薇等植物作绿墙,增强防护作用。 (3)经济型生态墙用爬山虎、五叶地锦、常春藤、牵牛花、凌霄等藤本植物进行墙面绿化,不仅能形成绿色花纹图案,而且富有季相变化。在收费站附近种植枸杞、沙棘、麦冬等药材植物,不仅起到净化空气、改善环境的作用,还能创造经济收入。 2.生态墙绿化实施的保证措施 (1)为保证在1年内达到基本上看不见裸露土石,需加大种植密度。(2)花木种植时,要施足底肥,注意浇水。(3)土壤肥力差的地段,应加换客土。(4)种植后3个月内,应追施以氮、磷为主的肥料,并定期喷施叶面肥。(5)大苗应用三脚架固定。(6)种植时间宜在冬末春初进行。(7)为确保苗木供应到位,应提前培育或预购。 三、生态墙的效益 生态墙的环境效益和社会经济效益是非常明显的,建成后不用连续投入却能持续产出,符合可持续发展要求。 1.经济效益 2.环境效益环境效益是生态墙最终追求的目的,即减轻道路污染,降低城市空气污染、噪音污染。监测结果显示,生态墙对减轻道路污染,平衡道路生态环境、改善城市空气质量的效果十分显著,特别是降低空气中细菌含量、空气含尘量,吸收二氧化硫,减轻交通噪声等效果更为显著。 随着城市的发展,建设城市生态墙必将是城市园林化的一项重要措施。充分利用城市每一寸土地、每一寸空间来增加绿化面积,相对于大面积建设城市公园、城市森林,不但经济得多,而且也有效得多。 生态论文:植物生态习性因地制宜分析论文 摘要:大规模的交通、水利、矿山等工程建设,给自然界留下了大量裸露的边坡,导致生态环境恶化。运用生态学理论与方法,探讨了边坡生态防护的理论体系,在分析生态防护现状的基础上,论述了灌木在边坡生态防护中的重要性。 关键词:边坡生态环境生态防护灌木 在公路、铁路、水利、矿山等基础设施的施工过程中,原地貌植被的破坏不可避免,弃土、弃石、开挖等会给和谐的自然环境留下大量的裸露边坡。这些边坡有的是岩质边坡,有的是土质边坡,或陡或平。根据恢复生态学原理,在排除环境干扰的条件下,土质边坡有自我修复、恢复的能力,但这是个漫长的过程,随着环境的变化有很多不确定性,不能及时达到防护和绿化的效果。岩质边坡因缺乏植被生长的条件,更难于自我恢复[1]。鉴于此,只有借助人工才能加快其恢复过程。利用植被稳定边坡、改善生态环境在生态学上称为边坡生态防护。近10多年来,人们开发出了多种既能起到良好的边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术。它不同于以往的工程防护措施,能与传统的坡面工程防护措施共同形成边坡工程植物防护体系,以坡面长期稳定为目的,以保护当地自然植物群落结构、恢复生态系统、防止水土流失、减轻管理工作量为宗旨,主要靠植物根系与土壤之间的附着力以及根系之间的相互缠绕来达到加固边坡的目的。边坡生态防护可以涵养水源、减少水土流失,还可以有效地净化空气、保护生态、美化环境,具有生态效益[2]。 边坡生态防护的主体是植物,目前采用最多的是豆科、禾本科等草本植物[3],对灌木、乔木等木本植物研究较少,实践中也不太成功,但木本植物在生态防护中有自己的优势。本文通过分析草本、木本植物在边坡生态防护中的作用,着重研究灌木的应用前景。 1生态防护的理论体系 生态防护的目标之一是使植物存活并正常生长。然而长期以来,人们仅把不良自然条件下树或草坪的成活作为研究目的,并在栽培方面获得了很大成功,形成了一系列在不同条件下的施工工艺或技术,如植生带、土工网、三维网、草袋、保水剂、生根粉等[4]。现代生态防护工程则不能仅以植物存活为研究目的。大量的施工实践证明,边坡防护施工后,有的看似达到了生态防护的目的,表面上植被恢复了,水土流失也得到了一定的控制,但时间一长,由于植物之间的恶性竞争或外界环境不能满足植物生态习性的要求,致使植物生长势逐渐减弱,群落开始逆行演替,刚刚恢复植被覆盖的土地又会退化为裸地,形成水土流失现象[5]。 为发挥植物持续永久的综合生态功能,应运用生态学原理构建一个和谐有序、稳定的植物群落,这一点非常重要,其关键是护坡植物的选择。下面研究在不同的边坡上制定物种配方应遵循的原则。 1.1遵从植物生态习性,因地制宜 植物的生态习性是指植物生长对环境条件的要求,包括气候生态条件、土壤生态条件、生物生态条件等。气候生态条件(光照、湿度、温度等)影响植物的生长繁殖,决定植物能否顺利越冬、越夏;土壤生态条件(养分、肥力、结构、pH值、盐分等)与植物的生长密切相关;生物生态条件关系着植物的生长发育。如果外界环境不能满足植物的生态习性,植物生长就要受到阻碍甚至发生退化。因此,在选配植物时应综合考虑环境条件,因地制宜合理种植。 1.2保持物种多样性,建立自然群落结构 目前,学术界就物种多样性在生态系统中的作用提出了很多假设,如冗余种假设[6]、零假设、特异反应假设、铆钉假设等,对这个问题的看法还没有完全一致的认识。多数生态学家认为,物种多样性是群落稳定的一个重要尺度,物种多样性指数高的群落,物种之间往往形成比较复杂的关系,植物链或植物网更加趋于复杂,当面对来自外界环境的变化或群落内部种群的波动时,群落有一个较强的反馈系统,可以缓冲干扰。当某一物种发生病虫害时,不可能侵染所有的物种,即病虫害不易传播。植物的自然群落结构是草、灌、乔三位一体的多层次的复杂结构,物种多样性指数高,在一般的情况下抗外界干扰的能力强,即使群落中一种或几种植物受到病虫害的危害而死亡,其他的植物也会填补其留下的空白。 1.3遵从生态位原则,优化植物配置 基于物种多样性的考虑,在利用植物进行边坡防护时采用的植物种类较多,这就要求拟定一个合理的配方,因自然群落中的物种、种群不是偶然的组合,而是生态上的协调与组合[7]。绿化植物的选配除了要考虑它们的生态习性外,实际上还取决于生态位的配置,这是生态防护工作关键的一步,它直接关系到系统生态功能的发挥和景观价值的提高。因此,在选配植物时,应充分考虑植物在群落中的生态位特征,从空间、时间和资源生态位上的分异来合理选配植物种类,使所选择植物生态位尽量错开,从而避免种间的直接竞争[8]。 1.4遵从互惠共生的原理,协同植物之间的关系 在植物生长发育过程中,根系作为植物和土壤的重要界面,不仅是重要的吸收和代谢器官,而且是重要的分泌器官[9]。它一方面从生长介质中摄取养分和水分,另一方面也向生长介质中分泌离子和大量的有机物质。当一些植物的分泌物对另一些植物的生长发育有利时,他们互惠共生,相互促进生长,如皂荚与七里香在一起生长时,互相都有促进作用;当一些植物的分泌物对其他植物的生长发育不利时,就会影响其生长。群落中植物的分泌物对其他植物的生长发育有很大的影响,在选配植物种时应高度重视。 2生态防护的现状 目前,在生态防护中草坪应用比较广泛。根据草种对气候的适应性,可将草种分为冷季型草种(早熟禾属、羊茅属、黑麦草属、胡枝子属、苔草属、三叶草属、百脉根属等)、暖季型草种(狗牙根属、狼尾草属、地毯草属、钝叶草属、假俭草属、马蹄金属、画眉草属等)、过渡型草种(野牛草属、结缕草属等)。在边坡防护工程中大都选择一些根系发达、固土能力强的草种,如早熟禾、黑麦草、羊茅草、狗牙根、假俭草、钝叶草、马蹄金等[10],然后采用合理的施工技术播种,并精心呵护以保证一定的成活率。早期,种子发芽率高、出芽整齐,如黑麦草,播种7天后,发芽率可达90%以上,1个月后,原来裸露的边坡就披上了绿装。表面上看,植被恢复了,水土流失得到了控制,生态环境得到了改善,但这种好景不长,短则一年半载,长则2~3年就会发生衰退现象。如华南地区引进的多年生黑麦草,不耐高温、不能越夏,在夏天很快就消失,不能完成世代交替[11],但麦草在初期生长非常旺盛,有竞争优势。为达到四季常青的效果,在护坡工程中还常常采取冷季型草与暖季型草混播的措施,但因暖季型草在冬天枯萎后常阻碍冷季型草的发芽、繁殖,冷季型草在夏天又阻碍暖季型草的发芽、繁殖,还是很难达到四季长青的效果。究其原因,我们认为这种生态防护工程旨在利用人工的方法加快植被恢复过程,往往违背了自然演替规律,在选配植物时,大多只考虑单个物种的生态习性,欠考虑物种间的竞争关系,忽略了物种多样性对生态系统功能的贡献。另外,草本植物在水土保持功能上也有一定的缺憾:一是根系较浅,固坡护坡效果较差;二是群落易发生衰退,二次恢复很困难;三是管理费用高;四是外来种的大量采用,对生态安全有很大风险。 3灌木在生态护坡中的作用 我国的边坡坡度一般为45°,有的甚至达到60°以上,单纯用草本植物虽然覆盖度大、美观,初期植被均匀整齐,但防护效果不太理想,而栽植乔木又会提高坡面负载,在风力作用下极易造成坡面的不稳定或坍塌。随着实践经验的提高,人们逐渐认识到灌木绿化具有的优势。灌木不仅具有良好的抗旱、保水、保土、防风沙、降尘土、抗盐碱等优点,而且生长快、耐贫瘠、对土壤环境要求不高,和草本植物相比,优势相当明显:一是灌木类木本植物根系的先端部位能向土壤母质内部延伸,在吸取其营养的同时固持风化土层,增强边坡的稳定性。二是维护管理作业量小,灌木对水、肥的需求少,适应性强。三是对小气候的改善作用明显,能缓和阳光的热辐射,使酷热的天气降温、失燥,给人以舒适的感觉。同时由于灌木的生物量比草本植物大,进行光合作用吸收的二氧化碳多,吸滞烟灰粉尘,稀释、分解、吸收和固定大气中的有毒有害物质也较多,能更好地净化空气。但单一的灌木群落也易产生表土侵蚀,对初期的水土保持不利。因此,在边坡防护过程中,植物种的选择以草本植物与灌木配合为宜,二者结合,可起到快速持久的护坡效果,有利于生态系统的正向演替。 但采用草本植物种子和灌木种子混合播种时,有时会不尽如人意,常常形成稀树草原的格局,这是因为草本植物一般发芽早、成坪快,往往扼杀刚刚发芽的灌木幼苗。所以在当今的绿化施工过程中,一般先种植生长速度快、成坪快的先锋草本植物[12],以达到快速恢复植被,控制早期水土流失的目的,然后因地制宜栽植灌木。 生态论文:自然资源物权与生态补偿机制论文 摘要:生态补偿机制是为防止自然资源配置扭曲,通过制度设计来修正发展平衡的问题。在自然资源物权人的权利受到合理限制的情形下,应当通过生态补偿机制对这类权利人的受损利益进行补偿,以保证国家的生态治理过程顺利实施。 关键词:自然资源物权合理限制生态补偿 一、自然资源物权和生态补偿机制的意义 (一)自然资源物权的意义 自然资源,从最广泛意义上说,包括在改造自然与征服自然过程中自然界中包括土地在内的一切可以被人类利用的物质和能量。自然资源物权是指以自然资源为客体的物权,即权利人为满足其权益需要,对自然资源依法或依合同所享有的直接支配与排除妨碍的权利。在过去很长一段时间内,人们没有分清对土地本身的使用与开采埋藏于地下的矿藏以及采伐生长于土地之上的林木之间的关系。实际上,土地是承载其他自然资源的载体,其他自然资源均依赖于土地而存在。但是我们也应当认识到,资源是可以与土地分离或相对分离的,或者具有独立于土地的自身价值,同时由于资源本身具有稀缺性、价值性与可支配性,因此,从法律的角度尤其是从民法的角度来说,资源可以成为物权的客体。而学界也一般将自然资源划分为两大部分即土地与除土地以外的其它资源(也有简称资源的)。相应地,自然资源物权亦可分为土地资源物权和与其他自然资源物权。 与一般物权不同的是,自然资源物权属于一个社会或国家的基础物权。原因在于对自然资源的控制和支配,意味着对人们生产资料和生活资料的自然要素的垄断或专有。在此基础上,学界认为,自然资源物权体系是指由自然资源物权制度的基本的物权权利类型,包括自然资源所有权和自然资源他项权利组成的相互联系、相互作用的整体。由于自然资源可分为土地和其他自然资源,因此,自然资源物权体系又可分为土地资源物权体系和其他自然资源物权体系。 (二)生态补偿的意义 对于生态补偿的意义,国内外有不少定义。归纳起来,大致有两种解释:一种是指自然生态系统对由于社会、经济活动造成的生态环境破坏所起的缓冲和补偿作用。另一种则是将生态补偿理解为一种资源保护的经济手段,通过对损害(或保护)环境的行为进行收费(或补偿),提高该行为的成本(或受益),从而激励损害(或保护)行为的主体减少(或增加)因其行为带来的外部不经济性(或外部经济性),达到保护自然资源的目的。 我们认为,生态补偿不单是为了控制生态破坏,而应该包括因自然资源的使用所造成的生态功能丧失的恢复和补偿,具体包括对为保护和恢复生态环境及其功能而付出代价、做出牺牲的单位和个人进行经济补偿,对因开发利用土地、矿产、森林、草原、水、野生动植物等自然资源和自然景观而损害生态功能,或导致生态价值丧失的单位和个人收取经济补偿。 (三)生态补偿机制的意义 生态补偿机制是社会生产不断发展与资源环境容量有限之间矛盾运动的必然产物,它以“资源价值论”的观念重新评价生态环境资源的现实价值,运用政府调控与市场化运作的方式,让开发、利用、破坏生态环境资源的人们支付相应的经济补偿,用于生态建设和环境保护,为社会发展提供可持续利用的资源基础和生存环境。 生态补偿机制调整的对象和政策制定的方向是,矫正生态环境保护或破坏行为产生的环境利益和经济利益的分配关系,以经济激励为主要特征的环境经济政策和其他相关的制度安排。这里的环境利益是保护活动产生的生态服务功能的提高,或破坏行为造成的生态服务功能的损失。经济利益是生态服务功能的市场价值或效益。纠正后的利益关系应该是,享受因劳动付出而带来的生态服务的主体要支付费用,生产生态服务的主体应得到经济回报;相反,造成生态服务功能损失的主体支付费用,生态服务功能的产权人或恢复生态服务功能的主体(如政府)应得到经济赔偿。 生态补偿机制涉及生态补偿的法律规范的形成、实施到产生调整社会关系效果的整个运行过程的综合原理,有系统和过程的意义。作为一种法律机制,它是从法律的各个方面的系统性联系和从法律的动态上来考察法律对社会关系的调整功能的运行过程。其主要包括三个层面:一是不同主体之间利益的相互联系,即结构;二是事物在有规律的运动中发挥的作用、效应,即功能;三是发挥功能的作用过程和作用原理。 因此,生态补偿机制可以理解为生态保护补偿机制,它是指政府和有关部门通过一定的政策手段,促使环境、资源、生态的受益方给予施益方以合理的补偿,实现索取与禀赋的相对平衡,以达到社会经济可持续发展目标的制度和法规。由此可见,建立公平有效的生态补偿机制,不仅能直接受益于每个人,也是我们最终建立环境友好型社会的基础。 二、我国在自然资源物权受限下生态补偿中存在的主要问题 目前,我国生态补偿还存在很多需要解决的难题。主要表现在以下几个方面: (一)基础研究薄弱 自然资源物权人在物权受到合理限制之下,遭受的损失是一个相对的概念,难以用货币来进行衡量,而且补偿对象有时很难准确确定。如何科学准确地界定生态补偿标准和对象,成为制约我国生态补偿机制在全面实施的一个很重要因素,主要体现在: 1、补偿强度难以货币化。要对物权受限者进行合理科学的补偿,就必须对生态环境保护和重建的投入成本及效益进行科学的计算,只有这样才能保证保护和重建行为的科学性。由于生态环境的公共物品特性,很难计算出间接成本或收益,从而难以科学确定补偿强度的量化。 2、补偿者和补偿接受者问题。产权的界定是生态环境补偿的前提,只有生态环境的产权明晰了,才能确定谁补偿谁的问题。但在资源和环境领域,产权界定是一个很复杂的问题,许多生态环境的产权往往是模糊和虚化的,甚至是不可能清楚界定的,这样在实践中往往使生态环境的权利和义务失去主体,导致无法清楚地确定补偿承担者和接受者。在对自然资源物权人进行补偿时,补偿承担者难以确定的问题将更加突出。 3、生态补偿的内容不明确。生态补偿的内容很多,涉及面极广,而且随着人们认识水平的不断深入,需要补偿的范围还要增多。由于国家和政府对在重点保护区农民的自然资源物权有更多的限制,导致当地居民的生活问题日益显现。 (二)补偿方式比较单一,没有建立良性投融资机制 补偿资金渠道以中央财政转移支付为主,补偿的重点为西部部分地区,而且以重大生态保护和建设工程及其配套措施为主要形式;投入主要以国家为主,地方投入较少;有限的资金主要以毛毛雨的形式,分散用于各个地区,造成资金的低效使用和浪费。 (三)征收和使用方式不合理 由于生态补偿机制不完善,补偿不能完全依法进行,基本上是采取“搭车收费”的方式,收费和使用主要以部门或行业为界,部门间各自为政,行业、部门之间的条块分割,不能形成合力,也没有真正实现收支两条线。部门行政色彩浓,导致生态补偿不到位,补偿受益者与需要补偿者相脱节。 (四)全国还没有形成统一、规范的管理体系 缺乏有效的监督,资金的收取和利用存在很大的漏洞。目前许多证据已经证明国家用于生态建设项目而投入的巨额资金,被广泛用于部分地方和政府部门的私自渔利行为上,“暗箱操作”现象层出不穷,这就导致了权利受限者无法得到充分的补偿,并产生了高额的管理成本,从而危及到了项目的顺利实施。 (五)观念上存在障碍 我国公众的环境意识还比较低,“资源无价”的错误观念还未根除,广大民众对生态补偿知之甚少,许多人甚至认为征收生态补偿金是“乱收费”,这些错误观念的存在是生态补偿制度建立的很大障碍,也为生态补偿工作的展开带来了巨大阻力。 (六)资金筹集问题 资金积累和筹措不足,是建立补偿机制面临的一个瓶颈问题,没有充分的资金来源,生态补偿机制的建设也就无从谈起。 (七)补偿强度问题 一般来说,对生态环境保护和重建的直接投入成本进行计算相对比较容易,可等同为将受到破坏的生态环境恢复到正常或预期的状况所需支付的费用。但是由于生态环境的公共物品特性,它的保护和改善对社会提供的服务以及它的破坏对社会造成的影响比较容易感受,但是很难评价到底得到多少利益或受到多少损失,并且在不同地区及社会发展的不同阶段,人们对生态环境的评价值和需求是不同的,对生态环境影响的认识水平也是不同的,因而很难计算出间接成本或收益,从而无法科学确定补偿的强度。 (八)法律法规体系不够健全 就目前我国对该方面的立法,还存在不小的缺陷,主要有: 1、立法体系上的缺陷。主要表现在自然资源保护法律中资源有偿使用原则未体现资源生态效益价值;有些资源保护法未将维护生态平衡作为其立法目的以及资源保护法律的有些规定不利于生态环境保护等方面。《刑法》对破坏自然资源罪的规定欠缺生态效益考虑。 2、技术上的困难。征收生态补偿税需要准确确定税率,补贴需要确定补贴率,而税率和补贴率的确定都面临技术难题,政府为获取这些信息会支付较高的成本。生态补偿数额的确定应以生态破坏造成的损失量和生态建设或恢复的效益量为标准,而生态影响的定量评估技术尚未充分开发、建立和普及。 我国的《防沙治沙法》、《土地承包法》、《草原法》、《环境保护法》等法律对植树造林、草地保护作出了明确规定,但并未对自然资源物权人的权利受到合理限制的情况下,国家给予受损利益的补偿加以规定,即使有体现,约束力也不强,而法律条款之间本身存在着矛盾,更加影响了生态补偿制度的实施。 三、自然资源物权受到合理限制下生态补偿机制的具体对 针对上述问题,我们认为,当自然资源物权受到合理限制时,生态补偿机制的运作应做好以下几个工作。 (一)明晰界定自然资源产权 环境产权界定应该是对环境归属、环境质量及环境侵权程度,从质和量、近期和长期、局部和整体上的权威性、可操作性的行为规定和使用约束。我国现行《宪法》第9条规定“矿床、水流、森林、山岭、草原、荒地、滩涂等自然资源都属于国家所有,即全民所有;由法律规定属于集体所有的森林、山岭、草原、荒地、滩涂除外。”这意味着在我国生态环境是整个社会的财富,它在本质上不属于单一的个人或某个团体,是公共财产。但在实践中,往往因这种复杂的关系使生态环境的权利和义务主体缺失。生态环境所有权的虚化现象在我国是一个普遍存在的客观事实。所有权的虚化直接导致产权的模糊。建议在国家和集体对自然资源的所有权不变的前提下,尽可能地分散自然资源的经营权和管理权,将因生态治理过程中发生的补偿直接分配给自然资源经营者和管理者,并且强化社会经济主体的环境产权意识,把环境资源视为环境资源资产,逐步将其划入资产领域进行有效调整,给予自然资源物权的享有者相应的产权的确定与保护。只有这样,才能赋予权利人以制度上的保障。在此基础上,通过市场机制建立环境产权的作用和流转机制。 (二)明确补偿主体 生态补偿机制的主体是参与生态活动的各关系人(自然人和法人),它包括两类:公共主体和市场主体。[]生态补偿机制的公共主体就是政府及各类相应的机构和组织。由于生态经济的公共性,而且本文讨论的是自然资源物权受到合理限制时的补偿主体,这就决定了政府作为公共主体参与生态活动补偿的必然性和重要性。由此,应当充分发挥政府在该生态补偿机制中的主导作用,即主张补偿主体行政化。具体表现为对生态治理中的受损权利人的补偿需要政府实施。从而权利人的权利将得到政府稳定而有力的保障,充分体现了补偿机制的有效性。 (三)补偿制度法制化 生态补偿实质上是一种利益协调,也是一种矛盾协调。利益协调可以通过经济途径、观念途径、制度途径等多条途径予以实现。利益冲突的制度协调是指针对利益关系直接进行协调,是通过对人们之间利益关系的重新定位和对人的利益行为范围的限制来实现利益协调的。从人类社会利益协调的历史来看,利益冲突的利益协调通常是以国家协调的形式表现出来的,利益协调是国家的重要职能。在对社会利益冲突的制度协调中,法律制度是其中优秀的内容之一。通过法律机制的协调,可以有效降低政策协调、经济协调和观念协调的主观随意性,从而最大限度地保持利益制度和整个社会的稳定。强调法律制度在生态补偿中的重要性和权威性,对于整个生态保护和建设的可持续发展具有至关重要的意义。实践证明“补偿政策法律化”使补偿制度名副其实地成为使受损权益得到恢复和弥补的一种法律手段。 1、确立生态补偿的宪法地位。宪法是我国的根本大法,而生态补偿是推进可持续发展的重要举措,所以只有明确生态补偿的宪法地位才能顺利实现可持续发展。确立生态补偿的宪法地位主要是对生态环境的产权进行严格的界定。 2、制定与完善我国的环境保护法。修改现有的环境保护基本法,在环境保护基本法中把可持续发展战略确立为环境立法的指导思想,并以此为指导,把自然资源有偿使用的原则和生态补偿制度确立为我国环境保护的基本原则和基本制度,在此基础上,修改环境保护单行法,对《森林法》、《草原法》、《野生动物保护法》、《水土保持法》等已确立的生态补偿制度要进一步具体化、完善化,使之具有可操作性和科学性。对其它资源保护和污染防治法增加生态补偿制度,尤其是生态补偿要融入《环境影响评价法》中。通过这些立法措施,对自然资源物权受到合理限制的权利人的权利加以具体规定,并且给予权利受限后的有效补偿。 (四)确定补偿标准 补偿标准的确立是生态补偿机制中的一大难点。很多人将其归结为生态环境的功能价值的难以计量。需要指出的是,我国的生态资源所有权属于国家,国家实施生态环境保护的政策和措施,是对生态资源的开发利用权的限制性征收的行政法律行为,生态补偿是基于这一行政行为对法人或个人生态资源财产的收益权限制的行政补偿制度。补偿标准应该在国家的经济发展水平和其对生态效益的需求间寻求平衡点。 对于建设项目生态补偿金的确定,可以考虑与环境影响评价相结合,充分利用环评的各项数据资料,使环境影响的定性评估与定量评估同时进行,在环评阶段确定生态补偿金的数额,同时也可提高环评的准确性、科学性,还可以节省环境管理机关的工作量,提高工作效率。 赔偿与补偿只是一种相对的公平,在现有的条件下无法做到完全的公平。尽管如此,生态补偿机制也要在力求在公平公开的层面上运行,必须有科学核算生态补偿的标准体系。对补偿标准的确定,很大程度上依靠对资源环境的价值进行评估。 (五)确定多样化的补偿方式 生态补偿机制应建立国家、地方、区域、行业多层次的补偿系统,实行政府主导、市场运作、公众参与的多样化生态补偿方式。 1、政策补偿与技术补偿相结合。政策补偿,即上一级政府对下一级政府的权利和机会补偿。受补偿者在授权的权限内,利用制定政策的优先权和优惠待遇,制定一系列创新性的政策,促进发展并筹集资金。技术补偿,是指中央和当地政府以技术扶持的方式对生态环境的综合防治给予支持。具体内容有:补偿主体开展技术服务,提供无偿技术咨询和指导,培训因自然资源受到合理限制的权利人的生产技能和管理水平,使他们能够利用有限的资源创造最大的财富。 2、连续补偿与一次性补偿相结合。以目前的生态补偿政策来看,例如国家实行的退耕还林与退牧还草工程,生态环境的恢复不可能在短期内实现,有一个循序渐进的过程。而对于农牧民来说,退还之后失去了部分或全部赖以生存的生产资料,为了保障农牧民的利益,使其能维持基本的生计,在项目实施的初期阶段,至少在5~8年内,国家和地方政府要连续对项目实施主体进行补偿,以推动其生产经营方式的逐步转型。而对于一些生态环境特别恶劣,退还后失去了生存条件的农牧户,应实行“生态移民”安置,其具体办法可以是一次性发给移民搬家费,再给予工作就业机会或分给承包地。 3、政府补偿和民间补偿相结合。政府补偿是由政府提供财政资金或实物进行的补偿。这是由政府生态环境恢复与建设的职责所决定的。政府补偿的实质是建立公共支付体系,其受付方为土地使用者、自然资源的经营者等,这种方式的好处是资金来源广泛而稳定,包括税收、发行债券和对生态环境受益方收费,但事实上,由于政府的财力有限,有必要把政府补偿与民间补偿结合起来。民间补偿通常是指在私人之间即受益人与利益受限人之间相互商议的基础上订立的补偿方法。 (六)规范生态补偿管理 1、生态补偿必须坚持“保护者受益、损害者付费、受益者补偿”的基本原则,即环境保护者有权利得到投资回报;环境开发者要为其开发、利用资源环境的行为支付代价;环境损害者要对其造成的生态破坏和环境污染损失做出赔偿;环境受益者有责任和义务向提供优良生态环境的地区和人们进行适当的补偿。这里应当特别强调,对于生态治理过程中,其权利受到合理且必要限制的权利人的补偿。 2、建立统一管理机构。建立起清理、核查、勘测、统计受限权利人的自然资源的实物形态和价值形态的存量,并跟踪、统计自然资源产权变动情况,加速建立对该类自然资源价值的核算体系,完成生态环境资源实物及价值形态的核算,逐步建立健全自然资源账户管理制度。同时,建立国家环境督察制度,加强对跨地区、流域经济区以及产业间环境问题的管理,协调“发达地区”和“欠发达地区”、“上游区域”和“下游区域”之间的补偿。 3、实行统一监督办法。建立财政生态补偿资金使用绩效考核评估制度,对各项财政专项补助资金的使用绩效进行严格的检查考核,使财政生态补偿资金更好地发挥激励和引导作用。同时,要建立健全实施生态补偿的审计制度和信息公开制度,接受社会监督。 (七)补偿资金的融资方式多样化 生态补偿资金可以从以下途径进行筹集: 1、生态补偿费与生态补偿税。生态利益补偿资金,首先来源于生态环境税收;其次是依生态环境法所得的罚款、没收所得;其三是国际组织、社会各界为生态环保的捐助资金;其四是设定生态环保彩票,建立环保基金,由统一的基金组织管理,以及其他形式的各种生态环保基金。 2、各级财政生态专项补偿。目前进行得较多的是国家财政专项补偿,国家作为生态效益补偿的主要提供者,即作为生态补偿基金的主要来源,由各级政府在财政预算中安排一定的资金用于补偿生态环境利益外溢问题。但这种单一的补偿渠道离实际需要相差甚远。今后要逐步建立起起国家财政补偿与区域内财政补偿及部门补偿相结合的补偿机制。建立不同层级的利益补偿系统、中央补偿系统和地方补偿系统,与之相对应的是中央补偿资金和地方补偿资金,中央资金主要针对全局性的补偿问题,而各省、市等地方政府可以就本地区生态环境项目设立地方补偿资金,并可在补偿计划上单列出对物权受限人的补偿,设立这种多层次的补偿资金可以对地方环境保护起到刺激作用,同时形成上下多层的互动机制。同时,建议设立专家组,对各省的生态环境状况评估,提出资金分配方案。同时,地方设立专家组,对项目实施进度、效果进行评估。专家组还要对项目结果进行检验验收,确定资金的发放。 3、建立生态建设补偿基金。可以由国家涉农部门和环保部门牵头建立“生态环境建设补偿基金”,首先由国家财政拨款作为垫底资金,在此基础上,号召有关企业、组织和个人捐赠,这既可为社会环保人士提供表达心愿的途径,又开辟了环保建设资金来源渠道。 4、优惠信贷[]。优惠信贷是以低息贷款的形式向有利生态环境的行为和活动提供一定的启动资金,解决资金缺乏问题,鼓励当地人从事有利生态环境的行为和活动,同时贷款还可以刺激借贷人有效地使用贷款,提高行为的生态效率。 5、积极发展生态旅游业。将部分生态环境价值市场化,采取生态环境产权交易补偿,例如在旅游收入中收取一定比例的补偿基金。 (八)建立一种可持续发展的政绩考核制度 1、重新审视现有的GDP指标核算体系,建立绿色GDP指标体系或建立可持续发展指标体系。 2、在规划时既要考虑经济增长,又要考虑生态环境的保护与治理。为此需建立相应科学的考核指标,明确经济主体的权利和责任,有效约束不顾环境后果,不顾他人利益的掠夺性、破坏性的开发。 3、建立和完善生态补偿制度是十分必要的,包括开发利用资源与环境恢复之间的环境补偿,资源输出与资源受惠地区之间的环境补偿等。 (九)建立生态保护价值增值的评估机制和评估机构 一方面,要加强研究和开发适用于生态资源价值的数量化技术,建立评估机制和评估机构,培训评估人员,使评估尽快掌握生态资源数量化技术,为生态补偿顺利展开奠定坚实的技术基础,提供数量化技术保障。另一方面,建立生态资源存量的年度调查与统计制度,掌握区域生态资源存量的历史变迁和现状变化,根据人们普遍认可的生态环境状况条件和生态资源存量的合理值,为生态补偿制度的实施提供依据。 (十)开展生态保护补偿的试点工程 从目前的情况看,对于生态保护补偿机制、生态补偿的原则为大多数人尤其是被补偿地区所赞同。但具体的补偿形式、补偿方法和补偿力度,有些人还有不同的看法,具体操作有难度。可以先逐步在若干地区、若干领域先进行试点。 (十一)生态目标与农村发展目标相结合 目前,我国政府大力开展生态环境建设和实施生态补偿是符合可持续发展的要求,也是适合我国国情的。然而,生态建设的重点区域多在偏远、贫困的农村山区,有些农户的林地被划为了公益林或划入了自然保护区,以至极大地影响了他们的经济收益。郑易生提出的“剥削农民就是破坏生态环境”是有其深刻含意的。欲使生态建设得以顺利进行,就必须得到广大农民的支持。若背离农村发展的目标,完全由政府来进行生态环境建设,将需要投入巨大的成本。这就要求我们从农村发展的角度,把生态目标与经济目标结合起来考虑。
煤矿废水处理论文:煤矿污废水处理论文 1煤矿污废水处理 1.1矿井水处理 煤矿矿井废水主要指煤炭井工开采或露天开采过程中涌出的地下水,以及采煤生产过程中洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水。矿井水主要分为含悬浮物矿井水、酸性矿井水、高矿化度矿井水、含铁锰矿井水四类。含悬浮物矿井水指悬浮物(煤粉、岩粉)≥50mg/L的矿井水,这类矿井水中含有较多煤粒(粉)、岩(石)粉等悬浮物,一般呈黑色,但其总硬度和矿化度并不高;酸性矿井水指pH≤6的矿井水;高矿化度矿井水是指矿化度无机盐总含量大于1000mg/L的矿井水,也称为苦咸水。含悬浮物矿井水的主要处理工艺为混凝沉淀(澄清)、过滤、消毒工艺,根据处理后矿井水的回用途径,后续工艺可选用超滤、反渗透工艺。磁悬浮矿井水净化技术、微砂技术属于科技创新技术,近年来逐渐开始应用于部分煤矿。酸性矿井水的处理方法主要包括人工湿地法、微生物法、中和法,其中人工湿地法与微生物法在国内应用极少,目前应用最广泛、技术最成熟的中和法为石灰乳中和法,基本工艺流程为中和、曝气预沉、混凝沉淀(澄清)、过滤消毒。高矿化度矿井水处理工艺分为净化处理和深度处理两个部分,净化处理技术与含悬浮物矿井水处理技术相同,主要采用混凝沉淀(澄清)过滤工艺,深度处理主要指反渗透脱盐处理。为防止反渗透膜降解和膜污堵,进水中的悬浮固体、尖锐颗粒、微溶盐类、微生物、氧化剂、有机物、油脂等污染物必须进行预处理。除铁方法主要有空气氧化法、化学氧化法和接触氧化法,除锰方法宜采用化学氧化剂氧化法,同时除铁除锰可采用化学氧化法或接触氧化法。井下采空区过滤净化技术指充分利用采空区矸石作为过滤、净化污水的载体,将井下排水直接注入采空区净化处理后,复用于井下生产,减轻了地面矿井水处理设施的处理压力,提高了矿井水处理水质,节约了污水处理费用。 1.2生活污水 煤矿生活污水主要来自矿区食堂、冲厕、洗浴等,污染物成分与市政污水类似,以洗浴水为主。矿区生活污水的有效处理方法主要是活性污泥法,包括CASS工艺、SBR工艺等。SBR法与传统活性污泥法相比:工艺简单,调节池体积小或不设,无二沉池和污泥回流,运行方式灵活,结构紧凑,占地少,基建、运行费用低;反应过程浓度梯度大,不易发生污泥膨胀;抗负荷冲击能力强,厌氧(缺氧)和好氧交替发生,同时脱氮除磷而不需额外增加反应器。CASS工艺的特点如下:CASS池对水量水质变化的适应性和操作的灵活性较高;系统运行的稳定性较高;周期内反应器以厌氧—缺氧—好氧—缺氧—厌氧的方式运行,有比较理想的脱氮除磷效果。针对矿区生活污水的水质和水量特点,选用以上两种方法均有较好的处理效果。2.3洗煤废水《清洁生产标准-煤炭采选业》(HJ446-2008)要求煤矿选煤水闭路循环,即洗煤水中的煤泥全部厂内机械回收,洗水全部复用。偶发排放要求执行《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)。煤矿洗选厂根据洗选煤量建设煤泥浓缩池,通常一备两用,煤泥水进入浓缩池浓缩沉淀后,上清液复用于洗选车间,沉淀煤泥由压滤机压滤。 2煤矿污废水综合利用 提高煤矿污废水综合利用率,减少煤矿外排水量、或实现污废水零排放,是解决矿区水资源缺乏、水环境污染问题的关键。煤矿污废水综合利用途径主要包括煤炭洗选、井下生产用水、消防用水、绿化、防尘等用水;煤矿污废水经处理符合相关标准后,可以用于灌溉周边农田,进一步通过反渗透深度处理后,可用作居民生活用水。企业间用水优化协调工程是提高矿井水综合利用水平的重要途径之一。矿井水处理后作为矿区周边企业的工业补充用水,能够有效缓解整个区域水资源供需矛盾,减少水源水与地下水开采使用。 3存在问题 3.1矿井水处理工艺设计、设备选型问题。 部分煤矿矿井水处理工程在设计阶段对矿井涌水量及水质分析不足、设计参数直接参考地表水水质参数;设备选型不当,集中体现在煤泥压滤设备压滤能力不足、故障频繁;过滤设备过滤材质多采用塑料滤珠,容易吸附油脂结团堵塞,造成滤料更换频繁,运行成本高。 3.2生活污水处理工艺采用生物膜法(生物接触氧化法)的处理工艺运行效果欠佳。 煤矿生活污水以工人沐浴冲洗水为主,生活污水中COD浓度较低,约在100mg/l~150mg/l,有时甚至低于100mg/l,因此微生物经常出现养料不足,生物膜脱落的情况,出水水质达不到设计要求。 3.3污废水综合利用率偏低。 《清洁生产标准煤炭采选业》(环境保护部HJ446-2008)中对矿井水的回用率有明确要求,在水资源短缺矿区,清洁生产一级标准要求100%回用,二级标准要求≥95%,三级标准要求≥90%,目前很多矿区污废水回用水平偏低于清洁生产三级标准。尤其是部分煤矿矿井涌水量较大(超过10000m3/d),仅靠矿区自身用水无法提高污废水综合利用率。区域内企业间水资源协调利用较少,主要受限于周边企业分布距离,用水水质等原因。 作者:王莉娜 谢震震 单位:中国神华能源股份有限公司 山东山大能源环境有限公司 煤矿废水处理论文:煤矿矿井废水处理回用工艺比较研究 摘要:介绍了污水、废水处理资源化的最新技术和工艺,分析比较了三种工艺方案处理煤矿矿井废水的系统投资和运行成本,并探讨了反渗透水处理技术在煤矿矿井废水处理中应用的技术经济可行性.煤矿矿井废水处理回用的综合运行费用为:2.185-2.465元/吨。其中膜法的处理费用最低为:2.185元/吨。这样的价格对干旱缺水的西北地区是很有吸引力的。对矿井废水进行回收再利用,不但可以减少废水排放量,又可以使废水资源化,应该说,它是一种水资源再生的希望方法,也是我国实现水资源可持续利用的有效途径之一。 关键词:反渗透 电镀废水处理 回收利用 我国人口众多,淡水资源时空分布不均匀,水资源和社会经济发展不均衡;人口的不断增长又使水资源需求量逐年上升,工业的快速发展使水污染愈加严重,因此造成水资源缺短和水环境污染现象日趋严峻。目前,我国水资源供需矛盾比较突出,全国有300多个城市缺水,其中有114个城市严重缺水。21世纪我国水资源供需形势非常严峻,水资源危机将成为所有资源问题中最为严惩的问题。要解决这一难题,除水资源的科学管理和优化配量之外,充分发挥高新科技手段在水资源利用中的作用也是十分关键的。 近年来,我国每年排污水量约400-500亿M3,经处理后排放的仅15-25%,由于污水到处横流,使我国各大水源都产生不同程度的污染,水环境严重恶化[4]。所以,加强污水深度治理,使之不仅达标排放而且还可大量回用,非常必要,这对改善水环境、缓解水资源的不足,节约宝贵的水资源都是十分重要的。城市及工业污水经过深度处理后可用于农业灌溉、工业生产、城市景观、市政绿化、生活杂用、地下水回灌和补充地表水等方面的应用[8]。传统水处理技术能够消除部分污染物,将COD、BOD以及重金融等污染物指标降到安全排放标准或杂用(中水)标准,但无法完全消除排水中所含的微量溶解性污染物。采用反渗透膜技术可彻底去除这些污染物,实现严格意义下的污水再生。用传统处理工艺和膜技术集成,可将污水或废水变成不同水质标准的回用水,或使之循环回用,这样即缓解了供求矛盾,又减少了污染,还可促进环保产业的发展[6]。 1 污水废水资源化技术及应用简介 水环境质量的严重恶化和经济的高速发展,迫切要求有相应的污水废水资源化的技术。在这一领域中膜分离技术占有重要的位置和作用。膜分离作为一项高新技术在近40年来迅速发展成为产业化的高效节能分离技术过程。40多年,电渗析、反渗透、微滤、超滤、纳滤、渗透汽化,膜接触和膜反应过程相继发展起来,在能源、电子、石化、医药卫生、化工、轻工、食品、饮料行业和日常生活及环保领域等均获得广泛的应用,产生了显著的经济和社会效益。社会的需求使膜技术应允而生,也是社会的需求促使膜技术迅速发展,使膜技术不断创新、技术进步,完善,成为单元操作,成为集成过程中的关键[1] [9]。 1.1连续膜过滤技术(CMC) 中空纤维膜由于比表面积大,膜组件的装填密度大,所以设备紧凑;这种膜因纺制而成,工艺简单,所以生产成本一般低于其它的膜:由于没有支撑层均可以反向清洗,特别是一些耐污染性好,对氧化性清洗剂耐受性好的膜的出现,使得在大规模的污水处理工程中,中空纤维膜的应用有独特的优势[1] [7]。 CMF技术的优秀是高抗污染膜以及与之相配合的膜清洗技术,可以实现对膜的不停机在线清洗清洗,从而做到对料液不间断连续处理,保证设备的连续高效运行。 CMF目前主要用于大型城市污水处理厂二沉池生水的深度处理回用,海水淡化或大型反渗透系统的预处理。地表水地下水净化、饮料澄清除浊等。 1.2膜生物反应器(MBR) 膜生物反应器是膜分离技术和生物技术结合的新工艺。用在污水废水处理领域,利用膜件进行固液分离,截留的污泥或杂质回流至(或保留)在生物反应器中,处理的清水透过膜排水,构成了污水处理的膜生物反应器系统,膜组件的作用相当于传统污水生物处理系统中的二沉池[4]。 MBR中使用的膜有平板膜、管式膜和中空纤维膜,目前主要以中空纤维膜为主。 生活污水经MBR处理后,生水水源已达到很高的水标准。此方法不仅限于处理生活污水,MBR技术也广泛地用于染色废水,洗毛废水、肉类加工污水等水处理系统。MBR系统的另一个特点是规模可大可小,小装置可用于一个家庭,大型装置日处理量可达数万立方米。 1.3反渗透技术(RO) 反渗透技术是20世纪60年代初发展起来的以压力为驱动力的膜分离技术。该技术是从海水、苦咸水淡化而发展起来的,通常称为“淡化技术”。由于反渗透技术具有无相变,组件化、流程简单,操作方便,占面积小、投资少,耗能低等优点,发展十分迅速。RO技术已广泛用于海水、苦咸水淡化,纯水、超纯水制备,化工分离、浓缩、提纯,废水资源化等领域。工程遍布电力、电子、化工、轻工、煤炭、环保、医药、食品等行业。 废水资源化是有开发增量淡水资源与保护环境双重目的。无机系列废水处理与海水苦咸水淡化采用同类装并具有较多共性工艺技术。RO可使废液中的铜、铅、汞、镍、锑、铍、砷、铬、硒、铵、锌等离子脱除除90-99%。 目前,反渗透技术在城市污水深度处理,一些工业废水深度处理方面的应用受到了高度重视,包括中水回用,污水处理厂二级出水的深度处理,经初级处理后的工业废水深度处理制取优质淡水。中东不少缺水国家,在大量采用反渗透海水淡化技术的同时,引入反渗透技技术处理二级污水,出水水质可达TDS ≤80mg/L,扩大了淡水资源。如中东地区、澳大利亚、新加坡等国都有这方面的大型工程实例[9]。 1.4集成膜过程污水深度处理方法 集成膜过程是将超滤/微滤与反渗透(或纳滤)结合使用,形成能够满足各咱回用目的的污水深度处理工艺。超滤、微滤可以作为独立的高级三级处理方法,也是反渗透过程理想的预处理工艺,抗污染能力强、性能优越的超滤、微滤单元代替了复杂的传统处理工艺,而且出水品质远高于三级出水指标,不但完全可以去除污水中的细菌和悬浮物,对COD、BOD也有一定的却除效果。在超滤、微滤之后使用的反渗透膜,其清洗周期由采用传统预处理工艺的3-4周增加到半年以上,膜寿命可延长到达-6年。膜集成污水再生工艺具有系统稳定、维护少、占地小、化学品用量少、流程简单和运行费用低等优点。 新一代中空纤维超滤(微滤)膜与传统产品相比,具有机械强度高、抗氧化、抗污染、高通量等特点,在运行工艺上,采用了低压操作、反冲清洗、气水冲洗等新技术,使得超滤膜装置能够在污染倾向极强的污水介质中保持稳定的性能,超滤膜的使用范围因此扩展到了能适应于多种复杂的介质环境,同时大大扩展了反渗透技术的应用范围,新一代的超滤膜及其系统应用技术的应用范围,新一代的超滤膜及其系统应用技术将膜技术带到了一个全新的时代,彻底改变了膜法水处理技术必须依托于复杂、精细的预处理系统的形象,使膜技术应用于二级出水、三级出水以及多种原废水等许多复杂的水质体系的深度处理。 1.5 传统处理方法 传统污水三级处理工艺,主要的工艺单元有石灰澄清、重碳酸化、絮凝、沉降、过滤和气浮等。根据具体污水排入物质的成分的不同,处理方式有所差异。传统处理工艺存在着工艺复杂、水利用率低、化学品消耗量大的弊病,而且由于无法彻底去除生物絮体及胶体物质,致使清洗频繁,影响了出水水质。 2 矿井废水处理回用工艺比较 4 结论 (1) 煤矿矿井废水处理回用的综合运行费用为:2.185-2.465元/吨。其中膜法的处理费用最低为:2.185元/吨。这样的价格对干旱缺水的西北地区是很有吸引力的。 (2)用膜法处理煤矿矿井废水并回用在技术上是完全可靠的,国内外都有成功经验。 (3)随着工业的快速发展,水资源的污染日益严重,缺水现象会越来越严重,工业废水的回收利用将会提到议事日程。 (4)从环境保护方面讲,对矿井废水进行回收再利用具有非常重要的环境意义。 (5)对矿井废水进行回收再利用,不但可以减少废水排放量,又可以使废水资源化,应该说,它是一种水资源再生的希望方法,也是我国实现水资源可持续利用的有效途径之一。 (6)膜法处理煤矿矿井废水并回用,不但在技术上和经济上都是可行的,经济和环境效益都非常显著。 煤矿废水处理论文:煤矿矿井废水处理回用工艺比较研究 摘要:介绍了污水、废水处理资源化的最新技术和工艺,分析比较了三种工艺方案处理煤矿矿井废水的系统投资和运行成本,并探讨了反渗透水处理技术在煤矿矿井废水处理中应用的技术经济可行性.煤矿矿井废水处理回用的综合运行费用为:2.185-2.465元/吨。其中膜法的处理费用最低为:2.185元/吨。这样的价格对干旱缺水的西北地区是很有吸引力的。对矿井废水进行回收再利用,不但可以减少废水排放量,又可以使废水资源化,应该说,它是一种水资源再生的希望方法,也是我国实现水资源可持续利用的有效途径之一。 关键词:反渗透 电镀废水处理 回收利用 我国人口众多,淡水资源时空分布不均匀,水资源和社会经济发展不均衡;人口的不断增长又使水资源需求量逐年上升,工业的快速发展使水污染愈加严重,因此造成水资源缺短和水环境污染现象日趋严峻。目前,我国水资源供需矛盾比较突出,全国有300多个城市缺水,其中有114个城市严重缺水。21世纪我国水资源供需形势非常严峻,水资源危机将成为所有资源问题中最为严惩的问题。要解决这一难题,除水资源的科学管理和优化配量之外,充分发挥高新科技手段在水资源利用中的作用也是十分关键的。 近年来,我国每年排污水量约400-500亿M3,经处理后排放的仅15-25%,由于污水到处横流,使我国各大水源都产生不同程度的污染,水环境严重恶化[4]。所以,加强污水深度治理,使之不仅达标排放而且还可大量回用,非常必要,这对改善水环境、缓解水资源的不足,节约宝贵的水资源都是十分重要的。城市及工业污水经过深度处理后可用于农业灌溉、工业生产、城市景观、市政绿化、生活杂用、地下水回灌和补充地表水等方面的应用[8]。传统水处理技术能够消除部分污染物,将COD、BOD以及重金融等污染物指标降到安全排放标准或杂用(中水)标准,但无法完全消除排水中所含的微量溶解性污染物。采用反渗透膜技术可彻底去除这些污染物,实现严格意义下的污水再生。用传统处理工艺和膜技术集成,可将污水或废水变成不同水质标准的回用水,或使之循环回用,这样即缓解了供求矛盾,又减少了污染,还可促进环保产业的发展[6]。 1 污水废水资源化技术及应用简介 水环境质量的严重恶化和经济的高速发展,迫切要求有相应的污水废水资源化的技术。在这一领域中膜分离技术占有重要的位置和作用。膜分离作为一项高新技术在近40年来迅速发展成为产业化的高效节能分离技术过程。40多年,电渗析、反渗透、微滤、超滤、纳滤、渗透汽化,膜接触和膜反应过程相继发展起来,在能源、电子、石化、医药卫生、化工、轻工、食品、饮料行业和日常生活及环保领域等均获得广泛的应用,产生了显著的经济和社会效益。社会的需求使膜技术应允而生,也是社会的需求促使膜技术迅速发展,使膜技术不断创新、技术进步,完善,成为单元操作,成为集成过程中的关键[1] [9]。 1.1连续膜过滤技术(CMC) 中空纤维膜由于比表面积大,膜组件的装填密度大,所以设备紧凑;这种膜因纺制而成,工艺简单,所以生产成本一般低于其它的膜:由于没有支撑层均可以反向清洗,特别是一些耐污染性好,对氧化性清洗剂耐受性好的膜的出现,使得在大规模的污水处理工程中,中空纤维膜的应用有独特的优势[1] [7]。 CMF技术的优秀是高抗污染膜以及与之相配合的膜清洗技术,可以实现对膜的不停机在线清洗清洗,从而做到对料液不间断连续处理,保证设备的连续高效运行。 CMF目前主要用于大型城市污水处理厂二沉池生水的深度处理回用,海水淡化或大型反渗透系统的预处理。地表水地下水净化、饮料澄清除浊等。 1.2膜生物反应器(MBR) 膜生物反应器是膜分离技术和生物技术结合的新工艺。用在污水废水处理领域,利用膜件进行固液分离,截留的污泥或杂质回流至(或保留)在生物反应器中,处理的清水透过膜排水,构成了污水处理的膜生物反应器系统,膜组件的作用相当于传统污水生物处理系统中的二沉池[4]。 MBR中使用的膜有平板膜、管式膜和中空纤维膜,目前主要以中空纤维膜为主。 生活污水经MBR处理后,生水水源已达到很高的水标准。此方法不仅限于处理生活污水,MBR技术也广泛地用于染色废水,洗毛废水、肉类加工污水等水处理系统。MBR系统的另一个特点是规模可大可小,小装置可用于一个家庭,大型装置日处理量可达数万立方米。 1.3反渗透技术(RO) 反渗透技术是20世纪60年代初发展起来的以压力为驱动力的膜分离技术。该技术是从海水、苦咸水淡化而发展起来的,通常称为“淡化技术”。由于反渗透技术具有无相变,组件化、流程简单,操作方便,占面积小、投资少,耗能低等优点,发展十分迅速。RO技术已广泛用于海水、苦咸水淡化,纯水、超纯水制备,化工分离、浓缩、提纯,废水资源化等领域。工程遍布电力、电子、化工、轻工、煤炭、环保、医药、食品等行业。 废水资源化是有开发增量淡水资源与保护环境双重目的。无机系列废水处理与海水苦咸水淡化采用同类装并具有较多共性工艺技术。RO可使废液中的铜、铅、汞、镍、锑、铍、砷、铬、硒、铵、锌等离子脱除除90-99%。 目前,反渗透技术在城市污水深度处理,一些工业废水深度处理方面的应用受到了高度重视,包括中水回用,污水处理厂二级出水的深度处理,经初级处理后的工业废水深度处理制取优质淡水。中东不少缺水国家,在大量采用反渗透海水淡化技术的同时,引入反渗透技技术处理二级污水,出水水质可达TDS ≤80mg/L,扩大了淡水资源。如中东地区、澳大利亚、新加坡等国都有这方面的大型工程实例[9]。 1.4集成膜过程污水深度处理方法 集成膜过程是将超滤/微滤与反渗透(或纳滤)结合使用,形成能够满足各咱回用目的的污水深度处理工艺。超滤、微滤可以作为独立的高级三级处理方法,也是反渗透过程理想的预处理工艺,抗污染能力强、性能优越的超滤、微滤单元代替了复杂的传统处理工艺,而且出水品质远高于三级出水指标,不但完全可以去除污水中的细菌和悬浮物,对COD、BOD也有一定的却除效果。在超滤、微滤之后使用的反渗透膜,其清洗周期由采用传统预处理工艺的3-4周增加到半年以上,膜寿命可延长到达-6年。膜集成污水再生工艺具有系统稳定、维护少、占地小、化学品用量少、流程简单和运行费用低等优点。 新一代中空纤维超滤(微滤)膜与传统产品相比,具有机械强度高、抗氧化、抗污染、高通量等特点,在运行工艺上,采用了低压操作、反冲清洗、气水冲洗等新技术,使得超滤膜装置能够在污染倾向极强的污水介质中保持稳定的性能,超滤膜的使用范围因此扩展到了能适应于多种复杂的介质环境,同时大大扩展了反渗透技术的应用范围,新一代的超滤膜及其系统应用技术的应用范围,新一代的超滤膜及其系统应用技术将膜技术带到了一个全新的时代,彻底改变了膜法水处理技术必须依托于复杂、精细的预处理系统的形象,使膜技术应用于二级出水、三级出水以及多种原废水等许多复杂的水质体系的深度处理。 1.5 传统处理方法 传统污水三级处理工艺,主要的工艺单元有石灰澄清、重碳酸化、絮凝、沉降、过滤和气浮等。根据具体污水排入物质的成分的不同,处理方式有所差异。传统处理工艺存在着工艺复杂、水利用率低、化学品消耗量大的弊病,而且由于无法彻底去除生物絮体及胶体物质,致使清洗频繁,影响了出水水质。 结论 (1) 煤矿矿井废水处理回用的综合运行费用为:2.185-2.465元/吨。其中膜法的处理费用最低为:2.185元/吨。这样的价格对干旱缺水的西北地区是很有吸引力的。 (2)用膜法处理煤矿矿井废水并回用在技术上是完全可靠的,国内外都有成功经验。 (3)随着工业的快速发展,水资源的污染日益严重,缺水现象会越来越严重,工业废水的回收利用将会提到议事日程。 (4)从环境保护方面讲,对矿井废水进行回收再利用具有非常重要的环境意义。 (5)对矿井废水进行回收再利用,不但可以减少废水排放量,又可以使废水资源化,应该说,它是一种水资源再生的希望方法,也是我国实现水资源可持续利用的有效途径之一。 (6)膜法处理煤矿矿井废水并回用,不但在技术上和经济上都是可行的,经济和环境效益都非常显著。 煤矿废水处理论文:煤矿各类废水处理及综合利用的途径 摘要:对煤矿各类废水的处理以及综合利用的工作主要包括矿井废水以及生活废水等几个方面。本文阐明煤矿各类废水处理与综合利用的方法以及在工作期间所存在的问题,以加强煤矿各类废水治理和再利用的水平。 关键词:煤矿;废水处理;综合利用 我国水资源匮乏的地区也是煤矿的主要聚集地,据统计,我国86个重要煤矿区有70%的煤矿处于缺水状态。长时间以来,水资源得不到保障,矿水没有有效的利用一直是困扰煤炭行业的难题。因此,加强煤矿各类废水处理及综合利用途径便成为一项非常重要的工作任务。 1煤矿废水处理 1.1矿井水处理 煤矿开采期间,容易出现矿井废水,或者因使用灭火灌浆、降尘等设备所形成的煤尘废水。其中,含悬浮矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水等是矿井水的主要类型。通常情况下,含悬浮物矿井水中具有很多的煤粒、岩粉,而且它们的含量均≥50mg/L,颜色以黑色为主,硬度及矿化度较低;而pH值≤6的矿井水,则为酸性矿井水;高矿化度矿井水也被叫作苦咸水,通常无机盐含量不会低于1000mg/L。1.1.1含悬浮物矿井水在进行废水处理的时候通常采用混凝沉淀工艺,通过对矿井水处理结束后所使用的回收形式,随后采用反渗透工艺。其中微砂、磁悬浮矿井水净化等相关技术是近年来普遍采用的净化技术。1.1.2高矿化度矿井水净化以及深化处理是高矿化度矿井水处理的最主要方式。前者所采用的处理技术和上面所提到的含悬浮物矿井水一样,也是利用混凝沉淀工艺,同时进行反渗透脱盐处理。而若想避免膜污堵的情况发生,就一定要对悬浮固体、氧化剂等能够造成污染的生物采取预处理的方法。1.1.3酸性矿井水的处理方法人工湿地法、中和法等是此类矿井水的重要处理形式,人工湿地法在我国较少使用,当前使用比较普遍的废水处理方式主要是中和法,它的工艺流程则是曝气预沉、过滤消毒等。1.1.4其他处理方法空气、化学以及接触等氧化法是除铁普遍所使用的方法。在除锰的时候,主要使用化学氧化剂氧化法,该方法同样适用于除铁工作。 1.2生活污水 通常,矿区食堂、洗浴等地方容易形成生活污水,污染物构成和市政污水相同,都是主要来自于洗浴水。活性污泥法是煤矿生活污水的主要处理形式,主要有CASS工艺以及SBR工艺两种。和过去活性污泥法所采用的工艺不一样,SBR法显得更为简单,不用对调节池进行设置,无须很大的占地面积以及过高的运行经费;由于浓度梯度较大的原因,因此很难出现污泥膨胀的情况;另外,还具有较强的抗负荷功能。CASS工艺的特点为:水质变化适应能力强;操作系统非常稳定;脱氮除磷功能较强。 1.3洗煤废水 在有关煤炭清洁生产标准的条文中,明确规定了煤矿选煤的时候要采取闭路循环,也就是说用于洗煤的水要进行回收,然后经过处理后再进行复用。如果一些用水不得不进行排放,那么则要参照相关的排放标准合理排放。在创建煤泥浓缩池的时候,一定要通过洗选煤量的具体情况来做出决定,不过一般情况下,会采用一备两用的策略。在煤泥水经过浓缩池的沉淀之后,要用上清液进行清洗,沉淀煤泥则由压滤机进行压滤。 2存在的问题 2.1矿井水处理工艺设计、设备选型的问题 一些矿井水在被处理的时候,相关人员对水质情况不是很了解,设计参数主要来自地表水水质参数;没有选择合适的设备类型,在使用煤泥压滤设备工作期间,没有形成良好的压滤效果;在过滤工作中,塑料滤珠是主要被使用的材料,这种材料很有可能会对吸附油脂结团造成堵塞的情况,导致滤料经常需要更换,最终造成运行经费过高。 2.2生活废水处理工艺存在的问题 利用生物膜法处理生活废水很难取得理想的效果。通常情况下,沐浴水是煤矿生活污水形成的最主要原因。由于COD浓度在整个生活废水中的比例不高,造成微生物养料不够充足的情况,直接影响出水水质无法满足设计需求。 3煤矿废水的综合利用 加强煤矿废水的综合利用效果,降低煤矿的排水量,能够使矿区水资源匮乏以及水污染现象得到极大的缓解。其中,对煤炭进行清洗、在井下进行水生产、对用水进行绿化等工作是煤矿废水进行利用的最有效方式;煤矿废水的处理情况如果能够满足标准要求,那么就可以将它们使用到农田的灌溉工作当中,如果再进行更深层次的处理,就能够用作生活用水。每个单位之间如果能够做好协调工作,就能够加强煤矿废水的综合利用效果。在矿井水得到完善的处理以后,可以将它们作为周围企业的工业用水,解决煤矿区水资源匮乏的情况,同时还能够降低地下水的过度利用。对矿井水的综合利用,一定要从源头抓起,制定科学合理的保护水资源政策,降低矿井的涌水量;大力推行废水沉淀过滤方法,在矿井水经过处理后再用回到井下生产。另外,在工作期间,还要降低矿井水的地面处理量。在对矿井水进行处理的时候,一定要意识到里面含有的悬浮物粒径差别较大,沉降速度并不快,因此一定要正确的设置沉淀池的停留时间参数。在处理矿井水的工作中,处理煤泥水始终都是工作的难点,如果条件允许,最好把煤泥水放入洗煤厂的废水处理系统,然后和其他废水一起进行处理。而在使用板框压滤机的时候,一定要对煤泥水的特点和煤泥量有充分的了解,并且优化设备选型。充分利用所能用到的全部用水,并与煤矿废水的综合利用相结合,在需要的时候要充分的根据所处的地理位置的特点,合理地进行废水利用。在进行利用期间,不但要确保矿区能够得到用水,同时也要确保附近的企业也能够得到经过处理后的用水,这样就能够完成矿井水代替地表水的工作目标,企业还可以利用矿井水改善当地水资源的状况。 4结束语 目前对煤矿废水的处理以及综合利用的工作还存在一定的问题,想要更好地做好这方面的工作,就一定要降低煤矿的排水量,制定出科学合理的保护水资源的政策,充分利用所能用到的全部用水,与煤矿废水的综合利用相结合。在今后的工作中,相关工作者要积极努力,认真探索,争取制定出更为完善的方案,从而让煤矿废水的处理以及综合利用的水平迈向一个新的高度。 作者:林昊 陈晓艳 单位:内蒙古自治区环境科学研究院 煤矿废水处理论文:分析煤矿环境污染与废水处理技术 我国是采煤大国,能源的发展依赖于煤炭的利用。采煤过程中会产生一定量的废水,这些废水中含有许多化学物质,没有得到妥善处理会造成水资源的污染,环境污染更加严重。如何在平衡环境的过程中,妥善处理煤炭开发与废水处理问题,实现可持续发展,是我国面临的一个重大问题。 1煤矿企业问题的发生和分析 1.1采煤企业的环境状况 我国能源主要依赖于煤炭的开发,煤炭作为一种资源对于环境有许多方面的影响,如气体、废水、噪声、废石等方面的影响。我国作为一个采煤大国,煤炭成为我们的主要能源,煤炭产生的环境也是令我们较为头痛的一个重要问题。煤炭在生产、运输、利用等各个环节之中都产生了许多废水、废气,如SO2等问题,这些废水、废气排放到河流之中、大气之中,造成环境污染,也会造成我国环境的恶化,这种恶化很难逆转,所以对于煤炭的开采和处理之中,环境保护一直是个重大的命题。 1.2煤矿地表水的分析 我国煤矿企业中70%都缺水,其中40%严重缺水。我国煤矿主要集中在西北部地区,这里煤矿资源丰富,同时水资源缺乏。对于如何在不破坏水资源的基础上发展煤矿企业是一个迫在眉睫的问题,这种严重缺水的现象能够导致水资源的缺乏,也能够促使水资源在一定情况下都不能得到有效改善。在选择挖掘场地上,一般选择地势较高的地方,因为地势较高,水资源的采集较为便利。因为水资源得不到良好的利用,加剧了西北部地区水资源的进一步匮乏,这种趋势不能够使中国环境得到进一步改善,反而走向了恶性循环,造成环境进一步被破坏。 1.3煤矿地下水的分析 煤矿地下水问题,主要包括井下水污染,这种井下水污染造成的环境问题以及环境影响自不必说。因为许多井下水都会流经地下水,井下水会带走许多煤矿中的化学物质,这些化学物质给井下水带来了严重的污染,也污染了地下水,并且这种污染由于地下水治理的困难,非常容易对周围的环境产生严重影响。 2煤矿废水处理技术的价值 中国作为一个能源大国,煤炭是一个不可或缺的能源,但是煤炭产生的环境问题也是不容忽略的。而且煤矿开采的过程中会产生许多废水,对于废水的处理是一个棘手而且紧迫的问题,如果不能改善废水处理技术,造成带有有毒有害物质的废水流经河流,污染了饮用水,对于环境来说是一个致命的打击。煤炭开采过程中需要水资源,但是煤矿丰富的地区位于我国西北地区,煤矿的开采如果对于矿井水没有有效利用,对于矿井中产生的废水没有及时加以处理,对于环境来说是一种致命打击,也会造成环境的污染和严重破坏。合理有效利用矿井水,对于煤矿中产生的废水及时处理,不让这些废水流向河流,污染环境,可以提高矿井水资源的利用率,也能提高矿井的资源利用率。合理利用矿井水嫩巩固减少水资源的浪费和污染,为矿区经济发展提供良好的环境作为支撑,也能够让这些矿井中的水资源得到有效利用。水资源的利用率得到提高,水环境得到净化,实现了良性循环,对于中国环境治理问题有着极大的作用和意义,所以煤矿废水处理技术有着极高价值。 3探究矿井水处理技术的步骤 为了有效提高水资源的利用和环境的保护,我们应当选择合适的矿井水净化处理系统。例如应当对于矿井水采用曝气系统,由于矿井水有别于其他水,矿井水具有有机物质,所以采用曝气系统能够使矿井水中的有机物质发生氧化作用,能够将这些物质及时进行氧化,避免进入河流系统。还有采用混凝沉淀法,矿井水中拥有许多沉淀物,这些沉淀物都是一些固体物质,采用混凝沉淀法,能够让这些物质沉淀出来,避免污染河流。并且我们还可以进行消毒处理,对于矿井水中含有的有毒物质进行一定程序的消毒处理,这种消毒处理能够让有毒物质沉淀出来,才能保证矿井水的净化。出于对环境的重视,我国一直在提倡对于煤矿问题应当开发与保护同时并重,才能共同治理环境问题。所以对于煤矿企业的治理问题已经和环境保护同时并重,共同重视来保护环境。采用可持续发展的手段,并且逐渐开发和使用清洁能源,都是解决煤矿环境污染的重要举措。对于这些举措,我们应当不遗余力的支持,因为水资源污染不可逆转,一旦被污染,将会造成严重的经济问题,所以我们应当重视煤矿企业中的废水处理问题,才能促进环境的进一步发展,促进煤矿环境的改善,促进采煤企业的良性发展。 4结语 煤炭问题是一个不容忽视的问题,因为煤炭是我国能源的重要来源,对于煤炭问题而言,应当及时加以改善,否则,对于环境的破坏逐渐增大,这也会造成我国环境污染更加严重。所以,为了促进我国经济的可持续发展,为了促进环境友好型经济的发展,我国改善能源结构,改善煤矿企业的环境保护措施,促进我国环境的发展。 作者:高宏峰 单位:晋中职业技术学院 煤矿废水处理论文:高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理 摘要:本文简述了煤矿矿井废水污染因子和高密度沉淀池工艺的特点,分析了用高密度沉淀池工艺处理煤矿矿井废水的优点。采用高密度沉淀池工艺处理E矿区矿井废水工程实践表明,在PAC投加量20mg/l和PAM投加量1 mg/l条件下,处理后废水稳定达到悬浮物(SS) 关键词:煤矿矿井废水;高密度沉淀池 1煤矿矿井废水特点 煤矿矿井废水包括煤炭开采过程中地下地质性涌渗水、巷道为安全生产而排出的自然地下水,井下采煤生产过程中洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水等。矿井废水的特性取决于成煤的地质环境和煤系低层的矿物化学成分,其中井田水文地质条件及充水因素对于矿井开采过程矿井废水的水质、水量有决定性的影响。[1][2][3][4] 煤矿矿井水主要有以下特点: (1)悬浮物浓度高:通常高达200mg/l以上,若井底预沉降处理不好,可高达1000mg/l以上; (2)矿化度高:一般在1000mg/l以上,含有硫酸盐、重碳酸盐等; (3)硬度大:一般在25德国度以上,总硬度中永久硬度大于暂时硬度; (4)含有一定量COD。 几个典型矿井废水特性如表1: 表1煤矿矿井水水质特性表 从表1可知,煤矿矿井水主要特征污染物为悬浮物、COD和pH值。 2煤矿矿井废水处理工艺 因煤矿矿井废水主要特征污染物为悬浮物、COD和pH值,对煤矿矿井水的处理为对上述特征污染物的处理。 煤矿矿井废水中的COD主要由其悬浮物中的煤屑中碳分子的有机还原性所致,可以随悬浮物一起去除,不需要进行生化处理。构成矿井水悬浮物的主要成份是粒径极为细小的煤粉和岩尘,其特点是:含量不稳定,波动大,且悬浮物粒度小、比重轻、沉降速度慢,矾花形成困难,混凝沉降效果差,难以靠自然沉淀去除。 煤矿矿井废水处理目前主要采用沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀+过滤和微絮凝过滤等工艺。一般处理后达标排排放时,采用沉淀或混凝沉淀工艺;处理后回用作生产用水或景观水时,多采用混凝、沉淀、过滤或微絮凝过滤工艺。 微絮凝只适用于悬浮物小于50mg/L的极少数矿井废水处理,当悬浮物含量大于50mg/L时,即会产生处理效率下降和出水不达标的情况。采用混凝、沉淀、过滤工艺处理矿井水时,混凝反应设施有涡流反应池、 穿孔旋流反应池、机械搅拌反应池等;沉淀设施常用的有平流式沉淀池、斜管沉淀池以及将混凝反应与沉淀结合在一起的机械加速澄清池、高效澄清池、一体化净水器等。 各种处理工艺均有其优缺点。“反应池+沉淀池”具有运行能耗低,设计灵活,操作管理简单等优点,但占地面积大,沉淀污泥易堵塞、耐冲击负荷小。机械加速澄清池出水水质较稳定、占地面积小、并能自动定时排泥的优点,但运行能耗高、机械设施多、设备维护量大。一体化净水器集沉淀和过滤为一体,具有设备体积小,安装方便等优点,但设备沉淀区容积小,单体处理量小,日常维护量大,设备寿命短,耐冲击负荷小,难以满足大水量矿井废水处理要求。 3高密度沉淀池废水处理工艺 高密度沉淀工艺是在传统的平流沉淀池的基础上,充分利用了动态混凝、加速絮凝原理和浅池理论,把混凝、强化絮凝、斜管沉淀三个过程进行优化,从而达到常规混凝沉淀技术无法比拟的性能。 加速絮凝技术是高密度沉淀池优秀技术,其原理是在混凝阶段投加高密度的不溶介质颗粒(如细砂),利用介质的重力沉降及载体的吸附作用加快絮体的“生长”及沉淀,故又叫该技术为载体絮凝技术。加速絮凝技术通过向水中投加混凝剂(如PAC),使水中的悬浮物及胶体颗粒脱稳,然后投加高分子助凝剂和密度较大的载体颗粒,使脱稳后的杂质颗粒以载体为絮核,通过高分子链的架桥吸附作用以及微砂颗粒的沉积网捕作用,快速生成密度较大的矾花,从而大大缩短沉降时间,提高澄清池的处理能力,并有效应对高冲击负荷。 典型的高密度沉淀工艺有OTV―Kruger公司(威立雅水务集团的工程子公司)开发的Actiflo 高密度沉淀池和法国Degremont(得利满)公司开发的DensaDeg 高密度沉淀池。 4用高密度沉淀池处理煤矿矿井废水 煤矿矿井废水的特性决定了其处理关键为混凝沉淀工艺的选择。各种沉淀工艺用于煤矿矿井废水处理的优缺点对比见表2。 表2煤矿矿井废水处理各种沉淀工艺对比表 从表2比较中可见,从处理效率、造价、占地等方面综合比较,高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理有着最大优势。因煤矿矿井废水中含有高密度煤粒,高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理无需额外投加高密度的不溶介质颗粒,因此高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理比用于其它废水处理流程更简单、运行和维护成本更低。 5高密度沉淀池处理煤矿矿井废水实例 用高密度沉淀池处理表1中E矿区废水,处理前后各项指标对照见表3。 表3E矿区废水处理前后指标对照表 用高密度沉淀池处理E矿区废水主要技术经济指标: (1)处理水量300m3/h,采用2座钢制DensaDeg 高密度沉淀池; (2)反应区容积40 m3,停留时间15min; (3)沉淀分离区设备尺寸ø5100×5000,沉淀分离区水力表面负荷7.5m3/m2.h; (4)PAC投加量20mg/l,PAM投加量1 mg/l; (5)吨水处理成本0.28元。 调试运行过程存在主要问题及解决方案: ①矿井废水进水悬浮物浓度对处理效果影响大,进水悬浮物浓度小于100mg/l和大于1800mg/l时,出水悬浮物浓度均变大,主要原因是进水悬浮物浓度影响废水处理过程絮体的形成与沉淀,进水悬浮物浓度过高时可通过增设初沉来解决,过低时可通过回流部分污泥来解决; ②应根据废水进水悬浮物浓度调节PAC和PAM的加药量,尽可能地降低药耗,获得较好的沉降絮体; ③反应区的搅拌效果对出水水质影响大[5],吨水搅拌功率小于2KW时处理效果无法保证。 ④流量突变对出水悬浮物浓度影响较大,应尽量在合适的水流量下工作。应缓慢调整流量,以防止流量突变可能造成的污泥上浮。 6结论 煤矿矿井废水的特征污染因子为悬浮物、COD和pH值。悬浮物浓度高及部分悬浮物密度大的特点决定了高密度沉淀池特别适用于处理煤矿矿井废水。工程实践表明,采用该工艺处理E矿区矿井废水,在PAC投加量20mg/l和PAM投加量1 mg/l条件下,处理后废水稳定达到悬浮物(SS) 煤矿废水处理论文:煤矿废水处理中Al2O3 / PVDF复合膜的制备及机理研究 [摘 要] 目前国内主要能源煤炭在开采过程中产生的大量废水,主要运用聚偏氟乙烯复合膜加以治理。本文主要针对聚偏氟乙烯疏水性加以改进,通过在PVDF铸膜液加添加纳米Al2O3,对其作用机理加以研究,发现复合膜的水通量、截留率等均得到提高,从而拓宽了PVDF复合膜在煤炭废水中的应用。 [关键词] 煤矿废水; 聚偏氟乙烯; 复合膜; 制备; 机理 在我国目前的能源结构中煤炭仍然占到70%以上。而煤炭开采过程中排放大量废水,多半以上的煤矿未对产生废水进行有效处理就直接排放,对环境、尤其是水环境造成严重污染。上世纪90年代以来对煤炭废水治理尤为重视,许多新型处理技术应运而生,尤其是膜生物反应器。膜生物反应器是膜分离技术和生物技术结合的新工艺,在废水处理中得到广泛应用。膜生物器中要用到各种材质和形状的膜,聚偏氟乙烯(PVDF)是一种性能优良的高分子材料,具有良好的化学稳定性,因此,PVDF膜的研制受到国内外研究机构的关注。对于其他膜材料,PVDF膜的一个显著特征是疏水性强,是膜蒸馏[3,4]和膜吸收[5]等分离过程的理想材料。但是,也正因为其强疏水性而导致两个问题,一是分离过程需要较大的驱动力;二是容易受到蛋白质的污染而使膜通量快速下降。为了降低膜污染,延长寿命和提高通量,使其得到更广泛应用,PVDF膜的亲水化已成为其改性的主要内容。PVDF膜亲水化改性方法可概括地分为表面改性、共混改性和化学改性等。 本文报道在聚偏氟乙烯制膜液中添加纳米氧化铝对所制PVDF 中空纤维膜机理研究。 1 实验部分 1.1 试剂 聚偏氟乙烯,上海三爱富新材料股份有限公司。N,N-二甲基甲酰胺,中国联试化工试剂有限公司。聚乙二醇,分子量6000,中国福利企业华东公司。纳米氧化铝,浙江舟山明日纳米材料有限公司。牛血清白蛋白,分子量67000,中国医药集团上海化学试剂公司。 1.2 分析测试 采用紫外-可见分光光度计(美国VARIAN公司,型号CARY 100)对Al2O3/PVDF复合中空纤维膜和纯PVDF膜进行牛血清白蛋白的截留率的测定;用扫描电子显微镜(日本电子公司,型号JSM-6300)对复合膜的微观结构进行表征;用 等温氮气吸附仪(美国Coulter公司,型号SA3100)对膜孔径及其分布进行,利用泡压法测定膜的最大孔径;用傅立叶红外光谱仪(天津港东科技,型号FTIR)对纯PVDF膜和Al2O3/PVDF复合膜进行分析。 1.3 中空纤维膜的制备 将60克Al2O3添加到1000ml二甲基甲酰胺(DMF)中,加入一定量的聚乙二醇,经超声波分散,加入PVDF溶解后,得到铸膜液。经静置脱泡,制膜液经过滤后, 由计量泵注入喷丝头,在芯液的作用下,经喷丝头挤出的中空纤维膜在凝胶浴中固化成型。用水浸泡一定时间,经适当后处理,取出晾干待用。将所制得的Al2O3 / PVDF复合中空纤维膜记为样品A,采用相同的纺丝和后处理条件制备纯PVDF中空纤维膜,记为样品B。将所得的中空纤维制成膜组件,进行膜性能测试。 2 添加无机粒子对膜性能的影响 2.1 无机粒子对膜性能的影响 添加无机粒子对膜性能的影响。 表1为Al2O3/PVDF复合膜和纯PVDF膜的性能指标。可以看出,复合膜的最大孔径几乎是纯PVDF膜的最大孔径一半,而孔隙率却比纯PVDF膜低。这主要跟制备过程中在铸膜液中添加的无机纳米粒子Al2O3有关。采用干-湿纺丝法制备聚偏氟乙烯中空纤维膜时,微孔的形成是由于铸膜液中的溶剂和凝胶浴中的水进行交换时产生的应力引起,而Al2O3粒子的加入会有助于应力的消除,从而避免了大孔和缺陷的产生,因而表现为最大孔径减小,孔隙率下降,进而使复合膜的截留率提高。同时将Al2O3粒子引入到PVDF体系中,由于粒子表面富含羟基,会改变中空纤维膜的亲水性能,因而表现为水通量的显著提高。 2.2 Al2O3 / PVDF复合膜的微观结构 从图a可以看出,Al2O3 / PVDF复合膜的结构是由外表面和内表面的两层指状孔和夹在中间的一层海绵孔组成,在膜的内表面上还覆盖了两层极薄的皮层。厚度约为1um。外表面的指状比较疏松,而且,内外两层指状孔的厚度也不一样,原因是在成膜的过程中,膜的外表面首先和空气接触,然后进入凝胶浴,铸膜液中的溶剂有了一个挥发的过程,而内表面却没有这样一个过程,溶剂直接和芯液进行交换,导致了内外孔结构的不同。从图b可以看到氧化铝粒子的痕迹,分散状态良好。在成膜的过程中,当溶剂进行交换时,在膜的内部会产生应力。由于添加了Al2O3纳米粒子,所产生的应力可以在未完全固化以前得到减小或消除,从而改变膜的孔结构,导致了膜的孔隙率变大,力学性能得到了提高。 2.3 纯PVDF及Al2O3 / PVDF复合中空纤维膜的FTIR分析 为考察氧化铝在聚偏氟乙烯基体中的存在状态,采用傅立叶红外光谱对纯PVDF及添加氧化铝的纳米颗粒的平板膜进行分析。 图2.1为纯PVDF膜的红外谱图,1073cm-1处的谱带为C-F键引起的,1177cm-1处的谱带归属于F-C-F键的振动,1275cm-1为CFn的吸收峰。而且它们都是发生了C-F伸缩振动。 图2.2为Al2O3 / PVDF复合膜的红外谱图,查Al2O3的标准谱图可知,585.27为Al2O3的吸收峰值。同样可以看出其它的吸收峰值都为PVDF的,这说明在该复合膜中氧化铝和聚偏氟乙烯也只是通过物理作用结合在了一起,没有发生任何化学作用。因此,我们所制备的复合膜既具备PVDF耐高温、耐腐蚀等优点,又可以提高其亲水性能。 3 结论 在采用相转化法制备聚偏氟乙烯微孔膜的过程中,由于在铸膜液中添加了氧化铝无机粒子,对膜孔的结构有了较明显的影响,其各项性能指标与纯PVDF膜相比有了显著的改善。最大孔径从0.75um减小到0.35um,截留率从3.36%提高到93.89%。复合膜的孔径分布窄、分离效率高。此外亲水性氧化铝粒子的引入,对于改善膜表面的抗污染性能。改性后的PVDF复合膜处理煤炭废水中的铜、铅、汞等重金属效果极佳,这样不仅拓宽该复合膜在煤矿废水处理 中的应用,更是给我国水资源保护提供宝贵的技术手段[6]。 煤矿废水处理论文:浅谈煤矿废水处理的现状及污水处理设备的应用问题 【摘 要】本文分析了煤矿废水处理的现状,并就煤矿污水处理工艺特点、设备工作原理及污水处理设备在煤矿废水处理中的应用情况进行了比较详细的论述。 【关键词】煤矿;废水处理;污水处理设备 引言 煤炭是我国重要的基础能源和原料,在国民经济中具有重要的战略地位,在我国一次能源结构中,煤炭占到70%以上。在煤炭开采过程中,要排放大量的煤矿废水。在排放过程中,由于受到煤粉、岩粉、有害物质及其它杂物等的污染,而成为煤矿废水。如果直接排放,会污染矿区环境。在煤矿水资源极为匮乏的条件下,矿井水直接排放,也是水资源的极大浪费。结合沃力环保在高悬浮物、酸性煤矿废水的回用技术优点,为煤炭开采行业量身定做煤矿废水回用解决方案。 1 煤矿废水处理的现状 一般来说,不同煤矿对出水的要求差异较大,应根据我国环保部门的要求确定处理程度,以确保出水水质。煤矿污水水质与一般城市污水性质类似,但不同于城市污水(城市污水中常包括部分工业废水)。其特征可概括为:水质水量变化较大,污染物浓度偏低,污水可生化性好,处理难度小。 煤矿污水处理厂设计时在80年代采用活性污泥法处理工艺的较多,由于污水中有机物含量太低,在运转过程中微生物得不到最低限度的营养物质,形不成活性污泥,运转不起来。氧化沟污水处理工艺,也存在同样的问题,回流活性污泥回流不起来,致使原氧化沟系统变成了附加曝气的带状平流沉淀池,达不到要求的处理目标。 (1)目前部分煤矿工业场地和居住区各建一座污水处理厂,两处征地,重复建设,投资增加,运行能耗高,管理费用高,技术力量分散,吨水处理成本高。一般来说,矿井工业场地和居住区相距不是很远,合建一座一定规模的污水处理厂更合理,考虑从居住区向工业场地排水,管道埋设太深,可在中间设置污水提升泵站,或者在工业场地与居住区中间地段征地建设污水处理厂。采取合建方式,不但可节省投资,且可大大降低运行成本。 (2)目前许多新建矿井设计中根据规范及全员效率,劳动定员数量较少,而实际建成后煤矿招聘大量的劳务人员,以及随着煤矿的发展,涌进大批的外来人员,使得煤矿的用水量增加,污水量也随之增大。因此,对于新建煤矿污水处理厂的设计,在建设规模时应考虑予留系数。 (3)由于煤矿污水水质水量变化较大,合理地确定设计的污水水量和污水水质,直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。生产污水与生活污水通盘考虑,不使留余地过大,避免增加投资、使设备闲置或低效运行。 2 煤矿污水处理设备在煤矿废水处理中的应用 2.1 工艺特点 煤矿废水设备运行稳定:对于矿产生产企业来说,生产设备都是24小时连续运行的。而作为与生产相配套的水处理设备,这点极其重要。本系统设备均采用PLC控制,减少人为干预因素。使设备故障率降到最低,保障生产设备的连续运行。 出水水质优:针对煤矿废水的特质。本系统出水浊度低,悬浮物含量少,色度低,出水都能达到回用的要求。完全满足生产和生活用水的要求,感官可与自来水相媲美。 运行费用低:平均吨煤矿废水处理费用为:0.40~0.5元,远远低于自来水的取水费。 占地面积小:是传统的加药混凝沉淀工艺占地面积的1/3。 操作简单:本设备采用集成化控制系统,避免异地操作的发生,操作简便易行。 2.2 煤矿废水处理设备工作原理 转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转,物料由进料管连续引入输料螺旋内筒,加速后进入转鼓,在离心力场作用下,较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端,经排渣口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环,由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓,经排液口排出机外。本机能在全速运转下,连续进料、分离、洗涤和卸料。具有结构紧凑、连续操作、运转平稳、适应性强、生产能力大、维修方便等特点。适合分离含固相物粒度大于0.005mm,浓度范围为2-40%的悬浮液。 煤矿废水处理工艺特点:(1)卧螺离心机利用离心沉降原理,使煤矿废水固液分离,由于没有滤网,不会引起堵塞;(2)离心机适用各类煤矿废水污泥的浓缩和脱水;(3)离心机在脱水过程中当进料浓度变化时,转鼓和螺旋的转差和扭矩会自动跟踪调整,所以可不设专人操作;(4)在离心机内,细小的污泥也能与煤矿废水分离,所以絮凝剂的投加量较少,一般混合污泥脱水时的加药量为:1.5kg/t(干泥),污泥回收率为95%以上,脱水后泥饼的含水率为40%以下;(5)离心机每立方米污泥脱水耗电为1kw/m3,运行时噪音为小于85db,全天24h连续运行除停机外,运行中不需清洗水;(6)离心机占用空间小,安装调试简单,配套设备仅有加药和进出料输送机,整机全密封操作,车间环境好;(7)离心机易损件为轴承和密封件,卸料螺旋推料器的维修周期一般在3年以上,进口名牌轴承和密封件可保证设备长时间高强度运行,正常的保养后可大大延长维修周期。 2.3 煤矿废水处理专用脱水机: 煤矿废水处理分离专用离心机,主机有柱-锥转鼓,螺旋卸料器、差速系统、轴承座、机座、罩壳、主付电机及电器系统构成。在离心机高速旋转而产生强大离心力的作用下,使得煤矿废水进行每天24小时的连续脱水。主电机通过三角皮带转动转鼓,通过行星齿轮差速器与付电机产生转鼓与螺旋差速实现煤矿废水分离和推料功能。离心机具有二种自动控制功能,即差转速控制和力矩控制,由于煤矿废水进料含固率可能会有波动,采用差转速控制系统是保证差转速稳定,达到泥浆干度恒定,采用恒力矩控制使离心机负荷处于稳定状态,使得分离效果或同絮凝剂使用时处于最佳状态,很好地保证离心机可靠安全运行。离心机具备优良的密封性能,煤矿废水分离处于全密封状态下工作,使得环境清洁干净。 2.4 离心分离法处理煤泥水 转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转,物料由进料管连续引入输料螺旋内筒,加速后进入转鼓,在离心力场作用下,较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端,经排渣口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环,由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓,经排液口排出机外。本机能在全速运转下,连续进料、分离、洗涤和卸料。具有结构紧凑、连续操作、运转平稳、适应性强、生产能力大、维修方便等特点。适合分离含固相物粒度大于0.005mm,浓度范围为2-40%的悬浮液。 煤矿废水处理论文:煤矿矿井废水处理中混凝沉淀过滤技术的应用 摘 要:阐述煤矿矿井废水处理回用的必要性及处理技术,重点介绍了某矿区矿井水处理技术的工艺流程及其特点。通过进行工艺及效益分析,认为该矿矿井水净化处理技术具有一定的推广应用前景。 关键词:矿井废水 过滤技术 回用 我国矿井水净化处理技术起始于上世纪70年代末,在煤矿矿井水处理工艺主要有:沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀-过滤(混凝澄清过滤)等。构筑物有预沉调节池、反应沉淀池(或澄清池)、过滤池等。净化处理后出水可作工业用水或生活用水,通常出水直接排放的采用沉淀或混凝沉淀处理技术;出水做生产其它回用的采用混凝沉淀-过滤(混凝澄清过滤)处理技术;出水作为生活用水则过滤后须经过消毒处理。有些矿井水含盐量较高,处理后作为生活饮用水必须增加淡化处理。 1 工程概况 某矿区投资建设矿井水处理厂一座,主要处理煤炭行业的采煤废水,总处理水量52800 m3/d,工程总投资2318.342万元。设计悬浮物浓度:1000~2000mg/L,实际运行浓度:1000~1500 mg/L。 设计要求:总处理水量2200m3/h ,其中:900m3/h废水经处理后达到《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)后直接排放;1300m3/h废水经处理后进行深度处理达到《生活饮用水标准》(GB5749-2006)作为当地生活饮用水。 2 工艺流程 本工程的主要处理对象是采区矿井涌水,主要污染物是悬浮物,这些悬浮物在一般自然澄清条件下无法实现固液分离,应选用物理化学处理工艺,采用物化处理也是最有效和最经济的。物化处理一般均采用混合、反应、沉淀、过滤处理工艺。 矿井通过明渠自流进入格栅井,在格栅井内去除水中大块漂浮物,再进入预沉调节池内进行预沉淀。预沉后的矿井水通过提升泵提升进入高效斜管沉淀池反应区,投加絮凝剂和混凝剂后,通过一级混合、两级絮凝反应后经过沉淀区沉降,使污泥沉降于池底,通过桁车式吸泥机输送至污泥浓缩池,出水(900m3/h)直接达标排放,其余(1300m3/h)进入中间水池待进行深度处理。 深度处理部分:将可达标排放的矿井水提升进入无阀滤池内进行过滤处理,出水经消毒后储存在清水池,作为生活饮用水供水水源。这样经过“絮凝—沉淀—过滤—消毒”的工艺处理后的出水达到生活饮用水要求。滤池反冲洗后水返回预沉调节池内进行再处理。 工艺流程框图如下: 3 项目的难点及解决办法 存在问题: (1)水量大,污染物浓度高。每天处理水量达52800m3/d,峰水季节每天处理量高达64000 m3/d,在煤矿行业也不多见,SS浓度达2000mg/L。 (2)污泥量大,污泥易板结,污泥的抽排及输送困难。污染物主要成分为细碎的煤矸石和煤粉,流动性差,稍微沉淀后即可板结,板结后污泥层可以载人。 (3)投药量大,加药点多。 (4)排泥点多,设计、管理困难。 解决方法: (1)矿井水主要水量为井下排出的地下水和消防、降尘洒水,来水流量主要随季节变化而变化,时变化系数低。设计中尽量减小预沉调节池的水力停留时间,并采用边刮边排泥的方式,尽量减少污泥在预沉调节池内沉降时间,沉降的污泥通过连续的刮泥机刮入污泥斗并通过渣浆泵及时抽走,保证污泥在高效斜管沉淀池反应区内进行污泥改性后在沉淀区沉降,防治污泥板结。排泥泵采用矿山宜采用专用渣浆泵,吸水和出水管路须加设高压水冲洗系统,防止管道堵塞。 (2)混凝系统宜采用三级机械搅拌反应池,可根据来水量和浓度调整水力反应强调,增强混凝效果,节省加药量,运行管理方便、灵活。 (3)药剂消耗量大,宜建立集中溶药系统,便于操作和药剂贮存。加药泵宜与对应加药点的供水泵联动,自动调整加药量,实现精确投加,节省能耗和保障运行效果。 (4)沉淀池宜采用高效斜板(管)沉淀池,减少占地面积。由于污泥量大,必须采取稳固的支撑措施,防止填料坍塌或变形。出水宜采用均布出水,增加沉淀效果。同时采用桁车式吸泥机排泥系统,通过虹吸和排泥泵两种方式排泥,虹吸连续运行,排泥泵定时开启,保证沉淀池不积泥,便于工程管理,节省电耗,降低运行成本。 (5)宜采用无阀滤池作为过滤系统,利用水力原理自动运行,降低操作管理和自动控制要求,并无需设立反冲洗水泵,出水水质好。 (6)必须防止预沉调节池和斜管沉淀池积泥,因此排泥量大,污泥浓度低。宜设立污泥浓缩措施,有效减少污泥量,可大幅度减少污泥脱水设施,达到降低工程造价或日常运行成本,降低操作管理难度。 (7)消毒剂宜采用二氧化氯,现制现用,高效快捷。余氯检测仪表自动控制消毒剂加药量,保障用水安全。 4 运行中应注意的问题 混凝剂的投加计量设备宜采用电磁流量计,可以随时调节投加量。混凝剂的投加量过大,混凝剂粘度大,不利于胶粒相互絮凝,影响混凝剂的混凝效果。 5 运行情况 该项目于2008年4月批准建设,2008年8月破土动工,2009年6月完成工程建设并投产,2009年12月份通过工程验收,运行情况良好。 验收监测结果:2009年7月1日~2日,环境保护局监测站对该项目验收监测,2009年12月15日监测报告结果表明:悬浮物、化学需氧量、硫化物类等指标均达到《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)。2009年12月2日,省疾病控制中心对生活饮用水进行检测,于12月11日出具HJ2009-0295检测报告,检测报告结果表明:达到《生活饮用水标准》(GB5749-2006)。 6 效益分析 运行成本:排放水单位运行成本为0.21元/m3,生活饮用水单位运行成本为0.35元/m3。 年实现水资源回收利用1140万吨/年,按当地水价2.0元/吨计,年节约水费约2280万元;年回收煤泥约3.5万吨(含水率约80%),要以煤粉为主,返回矿区洗煤厂进行回收,可年创造收约450万元。 水资源的回收再利用,对改善当地及下游地区的生态环境和社会环境起着重要作用,对当地经济的可持续发展有着重要意义。此举,不但实现了环境保护、节能减排的重大突破,而且从根本上解决了矿区职工生活用水的困难。在2010年云贵川桂特大干旱的磨难中,该矿井水处理厂提供的饮用水成为了矿区及周边群众的基本用水保障。 7 结语 煤矿矿井水既是一种具有行业特点的污染源,又是一种宝贵的水资源。目前我国很多煤矿一方面严重缺水,另一方面未经处理直接外排,造成大量水资源的浪费和环境污染,在相当程度上制约了煤炭生产和矿区经济的可持续发展。因此,将煤矿矿井水处理后作为煤矿工业用水或生活用水,不仅解决了矿区缺水问题,而且充分利用了矿井水水资源,节省了地下水资源,具有明显经济、环境和社会效益。 煤矿废水处理论文:煤矿环境污染与废水处理技术探究 【摘 要】人类的文明和进步是伴随着对煤炭的开发和利用开始的,煤炭对人类起着不可磨灭的作用。伴随着人类社会不断的发展,人们对煤炭的需求日益加大,这也给矿区带来严重的生态问题。在开采煤炭时采取怎样的措施对环境的伤害减到最小,是我们需要思考的问题。清洁开采是新型的开采煤扩的方式,本文就着重对矿井水处理技术的工艺流程进行介绍,通过具体剖析,努力推广新的采矿技术。 【关键词】煤炭;环境;污染 随着全球环境的日益恶化,保护环境已成为全世界的职责,同时保护环境也是我国的基本国策之一,这符合我国的国情。保护环境是我国实行可持续发展的重要保障。众所周知,煤炭是不可再生能源也是不清洁能源,煤炭的开发和使用都会对环境造成污染。 1、煤炭的开采和利用对环境造成的污染 1.1废石污染。开采煤矿时煤矿生产的固体废弃物主要有半煤岩排出的矸石、煤矿筛选过程的洗矸等,但有些矿物质在露天时会散发出大量的烟尘、或者有害的气体,不仅对环境造成污染,对人体也有着极大的危害。有些矸石甚至会放射出重金属和放射性元素,不仅对矿区土表造成污染,还对矿区周围的水系污染。由于对矿区没有完善的保护措施,泥石流的地址灾害时有发生,不仅对矿区,还对人类的生命财产造成损害。 1.2气体污染。在新闻报道中我们不时会听到瓦斯爆炸的消息,我国瓦斯矿井占矿井总数一半左右,在矿井下作业过程中会有部分气体产生;井下机械作业时柴油动力机械也会排放尾气;以及煤炭本身释放的气体。总的来说井下混合着许多气体,这对矿井而言是不安全因素的来源。通常是将矿井下的气体排出井外,但即便如此,这些气体对大气环境也是有着严重污染的。井下的气体会有随时爆炸的危险,这样会造成矿工生命和财产安全。而排入大气中的气体会对环境造成严重污染,因此对井下的气体治理是迫切需要处理的问题。 1.3废水污染。煤炭开采由于是在地下进行,就避免不了有地下水的渗透,矿井水主要由地表水、地下水层中疏放水及为了避免开采煤矿产生粉尘使用的水等。这些矿井水都地表水系产生很大的威胁,由于煤炭本省含有矿物质,所以矿井下的水也含有有毒物质。再有矿井水在开采过程中,煤尘、粉尘等杂质混入矿井水中,致使矿井水不仅有害物质而且还很污浊。 1.4地表塌陷。煤炭事故发生的原因不止是瓦斯爆炸,还有一个常见原因就是地表塌陷。我国重点煤炭开采矿区主要就是长臂式开采,基本上是采用顶板支撑,以巩固地面。但开采煤炭会改变地质的构造,地表会有位移的可能,一旦地表受到大的变动就很容易造成地表塌陷的危险。据有关数据显示,一旦地表塌陷,煤矿区在深度和广度上都会有很大的危害。 1.5粉尘污染。煤炭开采挖掘工作都会产生许多粉尘,在矿井下这些粉尘有气体混合不仅有着极高的危险性,随时有爆炸的可能,还会污染井下的环境,影响工人的生存环境。如果将这些粉尘排出地面,也会对大气造成直接的污染。 2、处理矿井水的主要技术 我国是个依赖煤矿的大国,我国的能源主要使用煤炭,对煤炭的开采已有一段历史,对于煤炭开采过程产生的废水,如没有有效的处理废水的技术必定会对环境造成危害,也会浪费宝贵的水资源。其实开采煤矿会有大量的水,但这些水却不能直接使用,因此在我国有近半矿区是属于严重缺水的地区。这不仅影响了我国矿区人民的生活,也制约着煤炭的生产。随着经济不断发展,对煤炭的需求越来越大,开采煤炭的量也在不断加大,因此矿区地下水被人为过度开采。但是这些水在开采之后并没有很好的进行开发和管理,这对水资源是种严重的浪费行为。如果能采取措施对这些矿井水加以回收做净化处理,那么不仅节约了水资源同时也是走可持续发展的重要意义。 然而我国对矿井水处理的意识比较晚,由于对矿井水处理的意识不强,我国矿井水处理仍停留在初级阶段,没有对矿井水进行全面的治理。然而如果对水资源还不加以保护,那么势必会对经济的发展造成影响,因此治理矿井水已成为当务之急。目前我国对矿井水的主要处理方式就是沉淀处理,处理之后的水按用途分,还需要其他后续处理方法加工。如果是作为日常生活用水,那么还要经过化学处理,祛除有害的矿物质,只有这样才会合理利用水资源。 3、矿井水回收处理的前提 矿井水的形成特点可分为几类,包括煤矿开采过程地下水渗透到矿井中,为采矿而排出地面的地下水;也有机械生产时用于液压生产的煤尘废水等。矿井水水体复杂,不仅有原生态的地下水也有人们开采煤矿而使用过的废水,因此矿井水回收利用的难度也很大,由于本身水体含有的矿物质,矿井水的水量,所含的污染物性质等都影响着对矿井水的处理方式。其中混凝沉淀过滤技术是应用最广泛的技术。 4、矿井水处理技术的主要步骤 (1)曝气。由于矿井水含有复杂的杂质,其中有少许的有机物质,通过与空气接触,氧化有机物质。 (2)混凝沉淀。矿井水由于收到人为污染,会有一些悬浮的物质,这些悬浮物质需要使用化学物质综合反应,使之沉淀。废水沉淀通常在管道容器进行,使用化学物质产生沉淀后,将水进一步过滤,从而得到清水。 (3)活性炭吸附。之所以只用活性炭吸附是因为矿井废水复杂的成分决定的,有一种物质叫酚,它可以通过皮肤、口腔进入人体,只要少量便可危害人是健康,人一旦长期接触此类物质导致中毒,因此需要活性炭吸附。 (4)消毒。矿石废水虽经过多道工序处理,但如果是回收作为生活用水,必须要经过消毒,因为水中含有大量的细菌,只有经过消毒杀菌,水才不会对人体造成危害。 综上所述,开采煤炭虽然事关经济的发展,但开采煤炭过程产生的废水是必须采取措施进行处理的,这不仅是经济可持续发展的需要,也是环境保护的需要。 煤矿废水处理论文:浅谈煤矿环境污染与废水处理技术 摘要:煤炭的生产与利用在给人类文明和社会进步作出巨大贡献的同时,也给矿区带来了严重的环境问题。清洁开采就是在生产高质量煤炭的同时,采取综合治理措施,使煤炭开采过程中对环境的污染和破坏减小到最低程度。本文着重介绍了矿井水处理技术的工艺流程及其特点。通过进行工艺及效益分析,认为该矿矿井水处理技术具有一定的推广应用前景。 关键词:环境;污染 保护环境是我国的一项基本国策,是实现经济、社会和资源环境可持续发展战略的重要组成部分。煤炭是我国的主要能源,但煤炭又是“不清洁能源”,在开发过程中对环境产生严重污染。 1 煤炭开采对环境造成的污染与破坏主要有以下几个方面 1.1 废石污染。煤矿生产产生的固体废弃物主要是井下开掘岩巷、半煤岩巷排出的矸石、露天矿剥离物以及原煤洗选过程中的洗矸等。有些矸石山在自燃过程中排放大量的烟尘、S02、CO、H2S等有害气体,对矿区环境造成严重污染;个别地区矸石中还含有重金属以及放射性元素,污染了周围土壤和地表水系及地下水;有些地区因暴雨导致矸石山滑坡,甚至矸石山爆炸等事故,严重危害人民的生命财产安全,造成环境污染,矿区生态系统破坏严重。 1.2 气体污染。我国高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井约占40%左右,在井下作业过程中还产生部分有害气体,如井下使用的硝胺炸药在放炮过程中还产生CO、NO和NO2;柴油动力机械排放的废气中含有大量的NO和NO2;煤炭自燃产生CO、CO2等。为了井下安全,通常采用通风方式将井下的有害气体抽出矿井排入大气中。CH4及CO、CO2、NO、NO2、H2S等是造成大气污染和温室效应的有害源,严重影响地球的气候和生态环境,它们同时还是煤矿井下开采的灾害因素,由它引起造成人员伤亡的事故占矿井事故的1/3左右。因此,无论是从环境保护方面,还是从煤矿安全生产的角度,都迫切需要解决井下有害气体的治理问题。 1.3 废水污染。矿井水是煤矿排放量最大的一种废水,它对地表河流等水资源产生较大的污染。大部分矿区吨煤排水量为2-4m3,少数矿区吨煤排水量达数10m3,矿井水主要来自地表渗水、岩石孔隙水、地下含水层疏放水以及煤矿生产中防尘、灌浆、充填污水等。矿井水由于受开采、运输过程中散落的煤粉、岩粉、支架乳化液等杂物的混入以及煤中伴生物的分解氧化等,导致水体混浊。 1.4 地表塌陷。我国煤炭开采以井工开采为主,国有重点煤矿采用的采煤方法基本都是长壁式开采,全部用跨落法管理顶板,由于采动造成上覆岩层移动、变形、跨落,直至地表塌陷。据测定,缓倾斜、倾斜煤层开采,地表塌陷最大深度一般为煤层开采总厚度的0.7倍,塌陷面积是煤层开采面积的1.2倍左右。 1.5 噪声污染。我国矿井生产中普遍使用局部扇风机、风动或电动凿岩机、地面空气压缩机和矿井主扇等。这些设备都是矿山的主要噪声源,其噪声级达90dB以上,有的高达120dB,远远超过国家工业卫生标准,这不仅污染井下工作环境,而且易造成事故,地面噪声则污染周围的生活环境。 1.6 粉尘污染。井下掘进工作面、采煤工作面及运输转载点和卸载点产生的粉尘,不仅污染井下工作环境,而且给井下安全带来威胁,同时粉尘排至地面后对大气环境造成严重污染,极大地影响了矿区周围的生活环境。 2 矿井废水主要处理技术 煤炭在我国能源结构中占70%以上,煤炭开采过程中排放大量废水,若不经处理直接排放,势必对环境造成严重污染,同时造成水资源的大量浪费,无法实现循环经济的目标。据统计我国40%的矿区严重缺水,已制约了煤炭生产的发展。随着矿区对煤炭资源大规模的开发,地下水严重超采,地下水为大幅下降,开发、管理、利用好煤矿水资源,对煤炭工业可持续发展具有重要意义。矿井废水经治理后综合利用,不仅能起到一定的经济效益,也保护有限的水资源。 我国煤矿矿井水处理技术起始于上世纪70年代末,大多污水治理工作都只停留在为排放而治理。然而回用才是当今污水治理发展的必然趋势,将防治污染和回用结合起来,既可缓解水源供需矛盾,又可减轻地表水体受到污染。现国内使用的处理技术主要有:沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤等。处理后直接排放的矿井水,通常采用沉淀或混凝沉淀处理技术;处理后作为生产用水或其它用水的,通常采用混凝沉淀过滤处理技术;处理后作为生活用水,过滤后必须再经过除酚等对人体有害物质及消毒处理;有些含悬浮物的矿井水含盐量较高,处理后作为生活饮用水还必须在净化后再经过淡化处理。 3 矿井水处理回用的条件 矿井废水的产生及特点:煤矿矿井废水包括:煤炭开采过程中地下地质性涌渗水到巷道为安全生产而排出的自然地下水,井下采煤生产过程中洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水。因此,它既具有地下水特征,但又受到人为污染。矿井废水的特性取决于成煤的地质环境和煤系低层的矿物化学成分,其中井田水文地质条件及充水因素对于矿井开采过程矿井废水的水质、水量有决定性的影响。因此,对矿井废水处理要考虑开采过程中水质、水量的变化。以下介绍煤矿矿井废水处理中混凝沉淀过滤技术的应用。 4 矿井水处理技术主要处理单元 4.1 预沉池曝气 矿井废水中含有少量的有机物,通过曝气接触氧化去除废水中的有机物。另外,井下液压支柱等设备产生少量油类,通过气浮除油,使废水中油类达标。 4.2 混凝沉淀 煤矿矿井水主要污染物为悬浮物,处理悬浮物主要采用混凝沉淀法,用铝盐或铁盐做混凝剂,混凝剂混合方式采用管道混合器混合。混凝沉淀装置采用倒喇叭口作为反应区,水流在反应区中流速逐渐降低,使废水和混凝剂药液的反应在反应器中逐渐全部完成。完全反应的废水流出反应区后开始形成混凝状物质,经过布水区进入斜管填料,由于斜管填料采用PVC六角峰窝状填料,利用多层多格浅层沉淀,提高了沉淀效率。将絮状物沉淀到底部而被去除,清水从上部溢流排出。 4.3 砂滤净化 矿井废水经混凝沉淀后,水中还含有较小颗粒的悬浮物和胶体,利用砂滤设备将悬浮颗粒和胶体截留在滤料的表面和内部空隙中,它是混凝沉淀装置的后处理过程,同时也是活性炭吸附深度处理过程的预处理。砂滤罐为重力式无阀滤池,采用自动虹吸原理达到反冲洗,不需要人工单独管理,操作简便,管理和维护方便。砂滤罐通常采用不同等级的石英砂多层滤料。 4.4 活性炭吸附 该煤矿矿井废水主要含有挥发酚,酚类属于高毒物质,它可以通过皮肤、粘膜、口腔进入人体内,低浓度可使细胞蛋白变性,高浓度可使蛋白质沉淀。长期饮用被酚污染的水源,会引起蛋白质变性和凝固,引起头晕、出疹、贫血及各种神经症状,甚至中毒。处理中水用作生活饮用水,必须用活性炭吸附装置处理。活性炭的比表面积可达800~2000m2/g,具有很强的吸附能力。该装置采用连续式固定床吸附操作方式,活性炭吸附剂总厚度达3.5m,废水从上向下过滤,过滤速度在4~15m/h,接触时间一般不大于30~60min。随着运行时间的推移,活性炭吸附了大量的吸附质,达到饱和丧失吸附能力,活性炭需更换或再生。 4.5 消毒 废水中含有一定的病菌、大肠菌群,处理后回用于洗浴时,若不经过消毒,对人体皮肤伤害严重。所以矿井废水处理后作为生活用水必须经过消毒处理,本工艺采用二氧化氯消毒,现场用盐酸和氯酸钠反应产生二氧化氯,二氧化氯无毒、稳定、高效、杀菌能力是氯的5倍以上。 煤矿废水处理论文:煤矿井下废水处理工程实例与浅析 摘要:煤矿井下废水含有较高的悬浮物,采用水力循环澄清池+无阀滤池组合工艺,能有效的降低悬浮物,达到出水标准。 关键词:煤矿井下废水;悬浮物;水力循环澄清池;无阀滤池 1.概述 陕西某煤矿每天排放的废水量最大为9600 m³(每小时400m³)。原有的处理系统仅有一座集水池,有效容积为1254m³,作为沉淀池使用。池内也无排泥系统,日积月累,池内沉积大量煤粉后,集水池沉淀区域逐渐缩小,达不到沉淀效果,排放的废水严重污染周边了环境。 该公司为保护周边环境,响应国家环保节能的政策,决定对原有的污水处理系统进行改造,使排放废水达到环保要求。 2.进出水水质 根据环保要求,改造后的废水,执行《煤炭工业污染物排放标准》GB20426-2006排放标准,考虑到《渭河水系(陕西段)污水综合排放标准》DB61/224-2006中的污水排放要求,具体标准如下: 3.改造工艺流程及简述 利用原有的集水池,将其改造成初沉池,初步去除废水中的部分煤粉,增加刮吸泥机,加强排泥措施,并回收煤泥;采用水力循环澄清池+无阀滤池的组合工艺,使废水最终达标。 图1改造后的工艺流程图 煤矿井下废水进入初沉池,大颗粒的煤粒沉淀至池底,上清液自流进入絮凝反应池;在絮凝反应池中加入混凝剂,通过机械搅拌使药剂和废水混合均匀;然后在提升泵的出口加入助凝剂,让废水中的细小煤粉絮凝成团,再通过高效沉淀池、无阀滤池,让废水澄清、过滤后,最后达标排放。 无阀滤池的反洗水收集至絮凝反应池,做循环处理; 初沉池煤泥通过刮吸泥机,将池底沉泥排至煤泥浓缩池;高效沉淀池沉淀的沉泥,通过静压排泥至煤泥浓缩池;最后煤泥由板框脱水机脱水后,煤泥回收利用,滤液回流至絮凝反应池,做循环处理。 4.主要构筑物及设备设计参数 (1)初沉池。原有集水池改建,尺寸:19.6m×16.0m×4.5m,分2格;增加排泥渠;增加刮吸泥机2台,跨度8米,行走功率:0.75kW;泵吸泥功率0.75kW。 (2)絮凝反应池。新建,钢筋混凝土结构。尺寸:6.0m×6.0m×3.5 m;有效水深3.0m;停留时间16分钟;潜水搅拌机1台,功率:1.5kW;叶片转速980r/min;叶片直径260mm。 (3)水力循环澄清池。新建,钢筋混凝土结构。尺寸:Φ12.0m×8.2m;2座;静压排泥系统每池各2套。 (4)无阀滤池。新建,钢筋混凝土结构。尺寸:4.0m×4.0m×4.85m;4座;承托层200mm;石英砂400mm;无烟煤300mm;长柄滤头2600个;现浇滤板4套。虹吸反冲洗装置4套。 (5)清水池。新建,钢筋混凝土结构,与絮凝反应池合建。尺寸:6.0m×6.0m×3.5m;有效容积108m³。池中设回用泵2台,1用1备;供无阀滤池强制反洗、脱水机房、加药间等地方用水。 (6)煤泥浓缩池。新建,钢筋混凝土结构。尺寸:Φ8.0m×5.0m;浓缩机1台,功率:0.55kW,周边线速度,2~3m/min;污泥泵2台,1用1备。 (7)泵房。新建,框架结构。尺寸:6.0m×3.0m;H=3.5m;卧式离心泵3台,2用1备。 (8)加药间及仓库。新建,框架结构。尺寸:6.0 m×6.0 m;H=3.5m;PAC、PAM加药系统各2套。 (9)控制室及值班室。新建,框架结构。尺寸:6.0 m×6.0 m;H=3.5m。 (10)脱水间。新建,框架结构。尺寸:9.0 m×6.0 m;H=5.0m;板框压滤机2台,过滤面积80;功率:2.2kW;房间内设置冲洗管。 5.系统调试及运行 5.1系统的调试主要在以下几个方面: (1)药剂的投加 控制好药剂投加量及加药点,既可以达到较好的运行效果,也能节省运行费用。在试验小试的基础上,通过实际运行,调节加药量。PAC加入絮凝反应池,通过搅拌机和废水混合均匀;PAM则加在提升泵的出口; (2)水力循环澄清池喉管的调节及排泥 水力循环澄清池调试前应注意喉管调节是否灵活,其喉管与喷嘴间距一般为2倍的喷嘴直径。 水力循环澄清池排泥方式为重力静压自动排泥,由泥位计反馈信号,控制电动阀门启闭;在调试中,通过在不同水位的取样管取样检测,确定合适的排泥泥位;每次的排泥时间控制在3min左右。 (3)无阀滤池 无阀滤池在调试运行过程中,主要通过监测水质,观察反洗系统是否正常;观察虹吸系统管道气密性是否完好。 5.2 系统运行 5.3 经过长时间运行后,发现系统存在一些不足: (1)初沉池 初沉池的泥由刮吸泥机排至排泥渠,然后通过管道流至煤泥浓缩池。但是污泥渠的污泥并不能完全的排净,部分煤泥沉积在渠中。因此在排泥渠中增加了冲洗装置,不定时的冲洗下排泥渠,会改善排泥效果。 (2)无阀滤池 无阀滤池的虹吸系统有时并不能很好的完成反洗功能,系统中的强制冲洗系统此时就应该启动;否则就会影响出水效果。 (3)煤泥浓缩池 煤泥浓缩池的煤泥要及时的进行脱水处理。不能因为板框压滤机的操作强度比较大,而减少煤泥浓缩池中煤泥的干化处理,从而造成回流的上清液悬浮物增加,增大了处理成本。 5.4 运行成本分析 该系统的运行成本主要为电费、药剂费、人工费;其系统的的用量在1230kW /天,电费按0.6元/kW计;药剂费按981元/天;人工费按60元/人.天(共按6人计算);其运行成本为:0.22元/吨。 6. 小结 (1)该工程总投资583万。系统利用原有的构筑物进行改造,并利用地形条件,使水流自上而下,减少提升次数,节省建造费用及运行费用。 (2)该工艺的主体系统为水力循环澄清池、无阀滤池,工艺成熟可靠,其结构形式也可参考标准图集进行建设;无阀滤池的滤板安装质量要求较高,可选择成套设备,由专业人员进行安装。 (3)经过调试和运行后,在水量稳定的情况下,PAC、PAM的加药量分别控制在34.5mg/l、1.2mg/l左右,出水效果较好。 (4)对于该系统的运行管理相当重要,特别是初沉池、水力循环澄清池和无阀滤池的运行管理;要经常检查无阀滤池的虹吸管道是否严密;时常检测出水水质,确保出水正常。 (5)对于重要部分的仪表,像泥位计等,尽量选用质量较好、精度较高的产品,以保证系统正常运行。 (6)煤矿井下废水悬浮物含量较多,污泥量很大。在污泥脱水上,采用板框压滤机,劳动强度较大,建议采用其他的劳动强度较小的设备。 (7)该工程运行正常后,出水达到排放标准,不仅保护了周边环境,而且回收了大量煤炭,也创造了一定经济效益。 作者简介: 邓李佳(1983―),男,湖北宜昌人,助理工程师,主要研究方向为水污染的控制及治理。 汪玲(1983―),女,湖北武汉人,工程师,主要研究方向为水污染的控制及治理。 煤矿废水处理论文:高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理 广州市环境保护工程设计院有限公司 摘要: 本文详细论述了煤矿矿井废水污染因子和高密度沉淀池工艺的特点,分析了用高密度沉淀池工艺处理煤矿矿井废水的优点。采用高密度沉淀池工艺处理E矿区矿井废水工程实践表明,在PAC投加量20mg/l和PAM投加量1 mg/l条件下,处理后废水稳定达到悬浮物(SS) 关键词:煤矿矿井废水,高密度沉淀池 1煤矿矿井废水特点 煤矿矿井废水包括煤炭开采过程中地下地质性涌渗水、巷道为安全生产而排出的自然地下水,井下采煤生产过程中洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水等。矿井废水的特性取决于成煤的地质环境和煤系低层的矿物化学成分,其中井田水文地质条件及充水因素对于矿井开采过程矿井废水的水质、水量有决定性的影响。[1][2][3][4] 煤矿矿井水主要有以下特点: (1) 悬浮物浓度高:通常高达200mg/l以上,若井底预沉降处理不好,可高达1000mg/l以上; (2) 矿化度高:一般在1000mg/l以上,含有硫酸盐、重碳酸盐等; (3) 硬度大:一般在25德国度以上,总硬度中永久硬度大于暂时硬度; (4) 含有一定量COD。 几个典型矿井废水特性如表1: 2煤矿矿井废水处理工艺 因煤矿矿井废水主要特征污染物为悬浮物、COD和pH值,对煤矿矿井水的处理为对上述特征污染物的处理。 煤矿矿井废水中的COD主要由其悬浮物中的煤屑中碳分子的有机还原性所致,可以随悬浮物一起去除,不需要进行生化处理。构成矿井水悬浮物的主要成份是粒径极为细小的煤粉和岩尘,其特点是:含量不稳定,波动大,且悬浮物粒度小、比重轻、沉降速度慢,矾花形成困难,混凝沉降效果差,难以靠自然沉淀去除。 煤矿矿井废水处理目前主要采用沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀+过滤和微絮凝过滤等工艺。一般处理后达标排排放时,采用沉淀或混凝沉淀工艺;处理后回用作生产用水或景观水时,多采用混凝、沉淀、过滤或微絮凝过滤工艺。 微絮凝只适用于悬浮物小于50mg/L的极少数矿井废水处理,当悬浮物含量大于50mg/L时,即会产生处理效率下降和出水不达标的情况。采用混凝、沉淀、过滤工艺处理矿井水时,混凝反应设施有涡流反应池、 穿孔旋流反应池、机械搅拌反应池等;沉淀设施常用的有平流式沉淀池、斜管沉淀池以及将混凝反应与沉淀结合在一起的机械加速澄清池、高效澄清池、一体化净水器等。 各种处理工艺均有其优缺点。“反应池+沉淀池”具有运行能耗低,设计灵活,操作管理简单等优点,但占地面积大,沉淀污泥易堵塞、耐冲击负荷小。机械加速澄清池出水水质较稳定、占地面积小、并能自动定时排泥的优点,但运行能耗高、机械设施多、设备维护量大。一体化净水器集沉淀和过滤为一体,具有设备体积小,安装方便等优点,但设备沉淀区容积小,单体处理量小,日常维护量大,设备寿命短,耐冲击负荷小,难以满足大水量矿井废水处理要求。 3高密度沉淀池废水处理工艺 高密度沉淀工艺是在传统的平流沉淀池的基础上,充分利用了动态混凝、加速絮凝原理和浅池理论,把混凝、强化絮凝、斜管沉淀三个过程进行优化,从而达到常规混凝沉淀技术无法比拟的性能。 加速絮凝技术是高密度沉淀池优秀技术,其原理是在混凝阶段投加高密度的不溶介质颗粒(如细砂),利用介质的重力沉降及载体的吸附作用加快絮体的“生长”及沉淀,故又叫该技术为载体絮凝技术。加速絮凝技术通过向水中投加混凝剂(如PAC),使水中的悬浮物及胶体颗粒脱稳,然后投加高分子助凝剂和密度较大的载体颗粒,使脱稳后的杂质颗粒以载体为絮核,通过高分子链的架桥吸附作用以及微砂颗粒的沉积网捕作用,快速生成密度较大的矾花,从而大大缩短沉降时间,提高澄清池的处理能力,并有效应对高冲击负荷。 典型的高密度沉淀工艺有OTV―Kruger公司(威立雅水务集团的工程子公司)开发的Actiflo 高密度沉淀池和法国Degremont(得利满)公司开发的DensaDeg 高密度沉淀池。 Actiflo 高密度沉淀池工艺原理见图1。 图2DensaDeg 高密度沉淀池工艺原理图 4用高密度沉淀池处理煤矿矿井废水 煤矿矿井废水的特性决定了其处理关键为混凝沉淀工艺的选择。各种沉淀工艺用于煤矿矿井废水处理的优缺点对比见表2。 从表2比较中可见,从处理效率、造价、占地等方面综合比较,高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理有着最大优势。因煤矿矿井废水中含有高密度煤粒,高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理无需额外投加高密度的不溶介质颗粒,因此高密度沉淀池用于煤矿矿井废水处理比用于其它废水处理流程更简单、运行和维护成本更低。 5高密度沉淀池处理煤矿矿井废水实例 用高密度沉淀池处理表1中E矿区废水,处理前后各项指标对照见表3。 用高密度沉淀池处理E矿区废水主要技术经济指标: (1) 处理水量300m3/h,采用2座钢制DensaDeg 高密度沉淀池; (2) 反应区容积40 m3,停留时间15min; (3) 沉淀分离区设备尺寸ø5100×5000,沉淀分离区水力表面负荷7.5m3/m2.h; (4) PAC投加量20mg/l,PAM投加量1 mg/l; (5) 吨水处理成本0.28元。 调试运行过程存在主要问题及解决方案: ①矿井废水进水悬浮物浓度对处理效果影响大,进水悬浮物浓度小于100mg/l和大于1800mg/l时,出水悬浮物浓度均变大,主要原因是进水悬浮物浓度影响废水处理过程絮体的形成与沉淀,进水悬浮物浓度过高时可通过增设初沉来解决,过低时可通过回流部分污泥来解决; ②应根据废水进水悬浮物浓度调节PAC和PAM的加药量,尽可能地降低药耗,获得较好的沉降絮体; ③反应区的搅拌效果对出水水质影响大[5],吨水搅拌功率小于2KW时处理效果无法保证。 ④流量突变对出水悬浮物浓度影响较大,应尽量在合适的水流量下工作。应缓慢调整流量,以防止流量突变可能造成的污泥上浮。 6结论 煤矿矿井废水的特征污染因子为悬浮物、COD和pH值。悬浮物浓度高及部分悬浮物密度大的特点决定了高密度沉淀池特别适用于处理煤矿矿井废水。工程实践表明,采用该工艺处理E矿区矿井废水,在PAC投加量20mg/l和PAM投加量1 mg/l条件下,处理后废水稳定达到悬浮物(SS)
当前城市化进展迅速,各种建筑地质施工项目随处可见,为了使这些项目能够达到安全高效、如期完成的要求,除了不断发展新技术、规范施工操作外,还必须从一些关键环节下手来保证建筑地质施工项目的质量。对于建筑地质工程项目而言,基础地质工程与地质勘查项目的质量是优秀建设环节,为整个建筑地质工程安全提供保障。除此之外,地质勘查还是开采矿产,解决地质勘查技术中的漏洞,可以抑制住我国矿产地质资源的流失度。每一个地质项目在开工前,为了协调和统一建设过程中各部门的安排,都会组织地质勘测人员对施工现场进行有组织有计划的勘查工作,并将各项数据记录下来并进行反馈。尽管我国人口总数大,但是人均矿产资源远远低于世界平均水平,这将是经济发展的一大阻力,高效准确的地质勘查工作能够发现更多可以利用的矿产资源,实现资源最大化的利用,意义重大。 1地质勘探工作的重要意义 在建筑地质工程中,工作人员应该重视施工准备工作,只有经过前期的准备,地质工程才能施工和验收,施工地质准备工作质量的好坏直接决定整个工程的质量,对于各部门协调合理的安排也有助于提高工程的施工效率。我国的地形地貌比较复杂,地质状况会随着时间的变动而不断发生变化,普通工作人员很难通过外在的表现来判断地质条件发生了什么样的变化以及采用何种施工方式,只有专业的地质勘查人员能够进行到位的分析。工业一直是我国经济发展的重点,工业的发展离不开矿产资源。地质矿产资源在开采之前,必须对周围环境进行科学的勘测,避免开采中出现的各种问题,开采并挖掘隐藏比较深的矿源,通过地质勘查设计合理的开采方案,减少对自然环境的破坏。 2地质勘探工作的应用及要求 基础地质工程中的地质勘查有着复杂性和系统性的特点,在实际操作过程中,会出现许多复杂的情形,且勘查的范围广,需要结合多方面的因素分析,比如在勘查某矿产的地质状况时,需要从基础地质状况、工程地质条件两大方面进行分析,具体内容包括:地质断裂位置、地下水位的高低、土壤岩石的性质及工程强震场地效应等等,根据地质状况的稳定情况来估测工程建设的安全隐患,同时还要根据地质状况给工程带来的威胁和地质条件的评估结果给工程施工设定一系列必要的防害措施。初步地质勘查工作主要集中在地下水、岩体以及工程场地三个部分,基础地质工程的设计和施工将以此为参考依据,从而提高下一步勘查的工作效率。首先要明确基础地质工程的地质构造,通过探查地下水的深度以及埋藏位置来确定当地岩石的特性,以此为基础寻找矿源,同时也要加强水文监测工作,确定实际水位。详勘工作阶段需要对岩石特性进行评价,从工程地质条件、处理方法、地质分区以及不良地质的预防处理方法等方面对下一步勘查制定科学合理的计划,将变化数据、地形结构等数据记录下来,制定施工过程地质灾害预防及处理方案。在对施工地点周围地质状况进行划分时,要计算出工程地质的承载力和稳定效果,勘查地下水位评估其对地质建筑物的损伤程度。在地质勘查工作的实际操作中,要将各个点的数据结合起来,满足地基设计的基本控制需求,观察整个施工地点勘查点的地质变化情形,在进行实验分析时,要考虑到受力层的作用范围,即土壤在受力作用时所发生的沉降情形,可以对不同地点进行取样分析,提高地质测量的精准性,设计对环境影响小的矿产资源开采方案。在采取样本时要避免样本受到外力性质发生改变的情况,例如软硬土的采集要使用不同的存放工具,在送检时要合理及时的存放,以增强结果的精确度。在地质勘查时,为了精准地检测地质施工现场的地质条件,收集相关数据,有效降低施工工程中的失误,在获取第一手数据时,地质勘测工作人员必须做到全面准确的分析,在实际工作开展时,应注意以下事项:一是施工地点的地质勘查划分区域必须全面科学;二是在勘查过程中要对勘查地质的色泽、湿度、状态等方面进行分级记录;三是在多钻机作业时,必须统一编录勘查记录,应防止勘查数据出现分层、描述及定性等问题,应确保数据的统一性原则;四是按照勘查原位测试规定开展地质勘查工作。 3基础地质工程与地质勘查的优化控制策略 3.1制定详细合理的地质勘查方案 在开展地质勘查工作时,应围绕着基础地质工程设定大致的勘查范围和目标,进而结合当地地质条件进行详细的目标设定,这样可以很好地满足地质勘查的需求,获取需要的数据,由于勘查的内容繁多,为了减少不必要的工作量,计划要结合施工或开采过程中的需求,使得作业过程流畅,避免出现勘查不到位或者数据不匹配的情形。 3.2加强地质勘查技术创新 先进的技术是提高地质勘查质量的保障,在地质勘查时引入更为精密的设备和先进的技术,可以使得地质勘测结果更为准确,发现隐藏矿产资源,减少开采过程的安全隐患。地质勘查技术创新不仅体现在勘测结果精确度和效率的提高,还体现在管理控制过程中,数据处理的能力提高,分析结果更加全面。3.3规范勘测流程勘测地质流程规范化,可以避免人工失误所带来的误差,因为要对地质勘测人员多加培训,优化操作过程,使其能够熟练地掌握地质勘测流程,减少出现错误的情况,同时还要加强对勘测结果的审查控制,及时发现可能存在偏差并进行纠正,提高勘测结果的准确度。 4总结 总而言之,地质勘查是开展基础地质工程的重要环节,为了提高地质勘查的精确度,需要对每一个操作环节进行严格把关,消除施工或开采过程中出现的安全隐患,提前预测施工或开采所带来的影响,并对灾害进行预防,保障人民生命安全。 [1]王广辉.分析基础地质工程与地质勘察的应用[J].西部资源,2018(02):73-74. [2]杨伟.基础地质工程与地质勘察的应用解析[J].价值工程,2018,37(07):235-237. [3]杨桥方.地质矿产勘探在地质找矿中的技术应用研究[J].世界有色金属,2018(09):103-104.作者:施宗省 单位:云南省地质工程勘察总公司
煤矿开采论文:煤矿绿色开采技术下低碳经济论文 1煤矿绿色开采技术的原则 煤矿的绿色开采技术正是基于低碳经济的背景所产生的。作为世界煤炭大国,每年世界前三位的煤矿开采量与生产量必然会带来矿区生态平衡的严重破坏,所以重点研究绿色开采技术,打造带有循环性的绿色环保经济工业产业带是我国煤矿资源开采产业的必经之路。绿色开采技术的原则就是要体现开采工业与生态环境二者兼容的可持续发展,在保证高效率的同时,还能做到低排放。所以煤矿的绿色开采技术涉及到土地、河流、建筑物保护、生态环境恢复、矿区资源安全检测、保水开发技术等多个方面。 2煤矿绿色开采的技术体系 煤矿绿色开采技术从广义上讲是在开采时要尽可能降低对环境和其他资源的污染等不良影响,从而获得最大的经济效益和社会效益。具体讲,煤矿绿色开采技术体系主要包括以下内容:首先是“保水技术”,即对水资源的保护。其次是通过离层注浆、填充和条带开采来保护土地资源和建筑物。第三点是安全合理地从矿井保护层及安全面抽取大量瓦斯,避免施工时发生突发爆炸等危险,同时也达到了煤矿与瓦斯共同开采的目的。第四,为了保护煤层巷道安全的支护技术与减少矸石排放的技术。第五,地下气化技术。这五种技术共同构成了煤矿绿色开采技术整体体系。实际上,由于煤矿开采所导致的环境变化与安全问题都和开采后所造成的地质岩层运动有关,因为岩体岩层被开采所破坏。所以煤矿的绿色开采技术主要要基于以下几点理论来展开,首先就是开采之后岩层内可能存在的“节理裂隙场”分布和离层规律。其次是岩体由于受到应力而被破坏,所以必须通过岩层的控制技术来保证岩体不会被进一步破坏。最后是要研究开采对岩层地表移动所造成的影响规律。 3绿色开采技术的应用实践 3.1关键层理论 岩层在煤矿开采时受到巨大应力,导致被破坏,所以必须采用控制技术来保护岩层。近年来为了突破这一难题,岩层的关键层理论应运而生。关键层理论之所以被提出,就是为了研究覆岩中硬度较高的厚硬岩层可能在开采过程中出现的节理裂隙,这些裂隙的分布对瓦斯抽放、保水工程以及开采沉降控制可能产生影响。所以,关键层理论可以被视为煤矿绿色开采技术的理论基础。 3.2卸压瓦斯抽放方案的优化 经过不断的实践得出结论,如果煤层开采导致岩层出现移动,即便是渗透率极低的煤层,其渗透率也会骤增数十倍甚至百倍,这就为煤层的气送运移及开采创造了条件,所以煤层的瓦斯抽放应该是我国煤矿绿色开采技术的主要途径之一。因为煤矿绿色开采技术与关键层理论的优秀思想就是将煤层气作为一种资源充分利用于采煤过程中,通过岩层的移动和对瓦斯抽放的卸压作用来优化抽放方案,进而提高瓦斯的抽出率。所以要做到煤炭与煤层气的双向共采,就必须在开采过程中形成采瓦斯和采煤两套系统。借助岩层运动的规律与关键层理论中节理裂隙场的分布规律来抽放瓦斯。 3.3具体实践应用 通过关键层理论中的采动裂隙分布规律,建立了抽放瓦斯的O形圈理论,在我国淮南、阳泉等重要矿区已经投入试验和应用,O形圈理论也是瓦斯抽放钻孔位置选择布置的理论依据。另外,邻层开采煤层的下位关键层会产生破断运动,这种运动有利于控制煤层裂隙的发育。例如阳泉3矿的13煤综放面,初期开采时它的上邻近层在瓦斯卸压及抽放时会遵循抽放孔巷随着开采进程由采空区中部移动到O形圈内的规律。所以阳泉3矿13煤的综放面邻近层的瓦斯卸压就应该采取瓦斯向高抽巷布置的方案进行优化。最后是煤炭的地下气化技术,这是一种整体性很强的绿色开采技术。它对于水资源的保护很看重,比如通过对煤炭进行控制性燃烧来控制地下煤炭气化所产生的苯与酚对地下水资源的污染,以及因为煤炭燃烧所形成的二氧化碳的抽放处理等等。 4结语 煤矿的绿色开采技术应用还有许多,这里仅仅介绍了冰山一角。特别是基于低碳经济的现实背景下,煤矿绿色开采技术应当更深层次地被研发和推进,为建设资源节约型社会而不断创新,最终实现开采与环保并行的经济开发体系,以最低的成本创造最大的社会经济效益。 作者:张洪峰 单位:大同煤矿集团同发东周窑煤业有限公司 煤矿开采论文:煤矿开采安全隐患地质环境论文 一矿山主要地质环境问题 炭煤矿自1958年规划建井,设计年生产能力45万吨,投产以来,取得较大的经济效益,同时矿山地质环境也遭受到不同程度的破坏。炭煤矿存在的主要矿山地质环境问题如下。 1地面塌陷炭煤矿井田范围 内一1煤地下采空区面积10.5km2。根据实地调查,一1煤采空区出现地表塌陷,在采深200m以深地区,地表无明显裂隙,采深200~100m地区未见厂矿、民房明显破坏,采深100m以浅地区地面出现采动裂隙,对农田耕种有一定影响。采空区及其伴生地面裂缝对流经矿区的东泗河有严重影响。由于东泗河流经采空区,地面塌陷和地面裂缝破坏河道地层结构,已经成为地表水渗漏主要通道,河道地表水通过地裂缝下渗进入煤矿巷道,严重影响到采矿安全。需要采取综合工程措施对其进行应急治理,并加强监测工作。 2含水层破坏 炭煤矿矿井正常涌水量9000m3/d,已造成煤层顶板灰岩含水层和底板灰岩含水层水位下降,且降幅明显。采矿活动对深部岩溶含水层影响较严重,主要表现在承压水头有较大幅度的下降,深层地下水资源量减少,开采条件恶化。 3对原生地形地貌的破坏 炭煤矿一1煤层己基本采完,采空区面积已达10.5km2,上部的华泰煤矿开采二1煤,也已形成地下采空区面积2.1km2。对原生地形地貌景观影响明显,地表局部见有地裂缝,但相对丘陵地形而言,对矿区地形地貌景观影响较大。 4河床开裂渗漏 造成煤矿开采安全隐患东泗河是矿区内的地表水和地下水的主要流通、排泄通道,该河向西北约10km流入伊洛河,属于季节性河流。该河流经井田范围内长度约900m,河道土质以碎石土为主,局部地段为粉土和淤泥及淤泥质土。河道从采空区或采空区附近通过,有地面塌陷及伴生地面裂缝发育,河道地层结构遭到破坏,有地表水入渗进入煤矿巷道的现象,影响炭煤矿生产安全。为了防止河道沟谷中地表水渗漏地下进入炭煤矿巷道,保证煤矿安全生产,本着安全合理、经济可行的原则,对炭煤矿区段东泗河河道进行必要的调查、勘查工作。 二工程主要治理措施 1河道治理工程 (1)排水渠治理为了快速排泄地表水,防止地表水顺地面裂缝渗漏进入煤矿巷道,影响煤矿安全生产,在东泗河河沟内修建排水渠。排水渠为M7.5浆砌石结构,块石强度不小于40Mpa。排水渠过水断面为梯形,最小结构尺寸为底宽3.9m,顶宽4.5m,高3.0m,砌石厚度0.8-1.1m,修建排水渠长度为900m。主要工程量为:河道清淤土方开挖工程量18573.61m3,碎块石挤淤置换工程量720.83m3,浆砌石排水渠工程量为12967.80m3。 (2)排水渠的过流能力验算根据调查,多年最高水位计算,东泗河二十年一遇的最大洪峰流量不超过12.0m3/s。 (3)沟渠地基处理针对不同的地层类型,采用不同的地基处理方法。对于碎石土(无裂缝发育和其他异常情况),可以不进行地基处理。对于裂缝发育的地段,地基处理措施是:首先对裂缝进行适当的开挖清理,然后用粘土进行充填夯实,再铺设70cm厚的粘土防渗垫层,然后再砌筑沟渠。对于粉土地段,地基处理的措施是:首先铺设60cm厚的碎、块石置换层,并灌注水泥砂浆,然后再砌筑沟渠。对于淤泥和淤泥质土地段,首先采用碎块石挤淤置换的方式进行处理,然后再砌筑浆砌石排水渠。 (4)防渗及抗冲击对于无裂缝发育地段,采用“浆砌块石+混凝土”双层复合防渗及抗冲击结构,即先铺设800-1000mm厚的浆砌石渠底,然后再浇筑200mm厚的混凝土(C20)防渗层,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。对于地裂缝发育地段,则采用“粘土防渗层+浆砌块石+混凝土防渗”三层复合机构,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。即先对裂缝采用粘土进行充填夯实,再铺设700mm厚的粘土防渗垫层,然后砌筑800mm厚的浆砌石渠底,再铺设200mm厚的混凝土(C20)防渗层。对未稳定的和潜在的采空塌陷区,预测变形参数,采用粘土垫层进行防渗,兼有调整塌陷变形的功能。 2土方回填夯实 工程在排水渠外围超挖部分以及原始地面至排水渠顶之间,用开挖出来的土方进行回填夯实,回填夯实地面高程应不低于排水渠顶面高程。土方回填夯实工程量为18712.99m3。 3植树绿化工程 在土方回填夯实区域范围内进行植树绿化,以恢复植被,美化矿山环境。绿化采用适应当地气候的杨树,在渠的两侧各栽植两排。树的规格为胸径3cm,植树网格间距3m。选择生长健壮、无病虫害、无机械损伤、树形端正和根系发达的苗木。主要工程量为:植树1100株,绿化面积9000m2。 三工程效益分析 (1)减灾效益矿山地质环境恢复治理可以改善地表水的流通条件,防止地表水入渗煤矿巷道,降低煤矿生产安全隐患,具有减灾防灾的效益。 (2)环境效益矿山地质环境治理工程可以有效防止水土流失,消除对居民和公路交通干道的安全隐患,提高植被覆盖率,改善生态环境和周围生态景观,使矿山生态环境得到一定程度的恢复和保护。 (3)社会效益实施矿山地质环境治理工程,消除了灾害隐患,美化和恢复了矿山生态环境,在一定程度上保护了矿区附近居民的生命财产安全,美化了当地居民的居住环境,使得矿山企业和地方政府、地方群众和谐共生,共同发展。有利于促进地方经济的可持续发展,有利于形成安定团结、人民群众安居乐业的政治局面,有利于构建和谐社会。 (4)治理工程的实施,可有效避免地表水入渗到煤矿巷道,降低对煤矿安全生产的干扰,提高煤矿的生产效率和生产能力,降低生产成本。同时植树1100株,新增绿化面积约9000m2,经济效益明显。 四结语 (1)河南大峪沟煤业集团炭煤矿存在开采引起地面塌陷、地裂缝,河床开裂渗漏,造成煤矿开采安全隐患等矿山地质环境问题。 (2)治理工程采取塌陷采坑回填防渗、河道治理、土方回填夯实、植树绿化等工程手段对矿区东泗河河道进行综合治理,恢复矿山地质环境。 作者:朱洪生甄娜孙建波齐光辉单位:河南省地质环境监测院濮阳市地质环境监测中心 煤矿开采论文:固态钾盐开采应用下的煤矿机械论文 1煤矿机械在钾盐矿开采过程中的不足 目前,所调研的两家钾盐矿均采用了煤机设备进行钾盐矿的开采,在功能上,煤机设备基本满足了钾盐矿的开采要求,但是由于使用环境的不同,煤机设备也存在一些不足之处,需要进行必要的改进。 1.1钾盐腐蚀对设备的影响通过现场调研发现,相同时间内,煤机设备在钾矿环境中比在煤矿环境中的腐蚀程度严重的多,主要是由于钾盐矿开采过程中,产生了大量的粉尘落在设备表面,同时开采过程中矿方普遍采用喷撒饱和盐水的方式进行除尘,而钾盐矿粉尘的吸湿性特别强,钾盐粉尘吸湿后形成某种意义上的电解质溶液,设备表面与吸湿后钾盐粉尘一起构成微电池,对设备表面进行电化学腐蚀,虽然煤机装备的表面也进行了必要的表面喷漆,但所用油漆及施工工艺较差,只能防御一般环境下的锈蚀,无法抵御钾盐环境下的腐蚀。设备腐蚀主要集中在以下部位: a.设备表面棱角部位由于棱角处漆膜较薄,同时属于易碰撞部位,因此棱角部位的腐蚀普遍比较严重。 b.液压接头部位液压接头由于空隙较多,又有油污存在,是钾盐粉尘易存积的部位,同时温度相对较高,是腐蚀另一严重区域。 c.焊缝周边区域焊缝周边区易腐蚀,主要是由于被焊接双方材料不同,或者焊料与被焊接材料相差太大,而不同材料的电位不同,在钾盐矿环境下工作,在某种意义上讲相当于将其置身于电解质溶液中,两种不同电位的材料之间构成微电池,造成焊缝周边区域的腐蚀。 d.易磨损区域易磨损区域的腐蚀现象不像上述区域直观,但是事实表明,运输槽体、运输链等易磨损区域的磨损速度明显高于煤矿井下,这主要是由于腐蚀因素,导致磨损速率增高。 1.2钾盐粉尘导电性对设备的影响钾盐粉尘具有导电性,对电气设备密封性要求较高,防止粉尘从缝隙进入控制箱或其他电气设备内部,造成短路,引发灾害。煤机设备设计过程中考虑较多的是防爆性能,对密封性考虑较少。 1.3钾矿其他因素对设备的影响 a.温度对设备的影响井工开采的钾盐矿一般埋藏较深,云南中寮矿业开发投资有限公司在老挝投资的钾盐矿井深超过1000m,井下温度常年保持在38℃左右,且湿度较高,这要求设备元器件,尤其是电子元器件能适应高温、高湿环境要求。 b.设备生产能力钾盐矿与煤炭的成因不同,设备截割过程中没有片帮和垮落,被截割下来的矿物,粒度较小,大块状矿体较少,因此相同配置的设备在钾盐矿的生产能力需重新计算及标定。 2钾盐矿开采设备的改进措施 通过前文论述可以看出,煤机装备在钾盐矿开采过程中虽然存在一定的不足,但功能基本能满足钾盐矿的开采要求,若对其局部进行改进,煤机设备完全可以胜任钾盐矿的开采,其改进措施主要包括: a.增加设备的抗腐蚀能力,具体措施包括提高设备用漆的抗腐蚀等级、热处理、更换材料等; b.提高电气设备的密封等级,具体措施包括对电控箱的结构改进,增加密封环节,选用密封等级较高的电机等电气元件; c.选用符合环境要求的电子元件,主要体现在电子元件对温度、湿度的适应性方面。 3结论 本文对四川开元集团、云南中寮矿业开发投资有限公司在老挝钾盐矿的开采设备进行调研,在调研的基础上提炼出了煤矿机械在钾盐矿开采过程中的不足,并给出了相应的改进建议,得出煤机装备通过局部改进能胜任钾盐矿开采任务。 作者:焦宏章王赟单位:中国煤炭科工集团太原研究院 煤矿开采论文:煤矿井工开采诱发环境问题论文 1煤炭开采诱发环境问题 1.1开采过程中的环境问题煤矿开采过程中,为了保证采掘工作面的安全生产,必须将工作面周围能产生威胁的水体全部排出,随着开采时间和开采深度的增加,煤层顶板或底板含水层中的地下水被大量抽排,形成了以矿井为中心的大方为的降落漏斗,深层地下水水位的下降往往需要极长的恢复时间,使得相关泉水流量降低,严重的甚至断流。同时,地下水降落漏斗的形成改变了原有的地层平衡,产生大量的采动裂隙,地下水随采动裂隙进入采掘空间,受煤层及人为影响形成地下水污染,这类水体经抽出后,往往不经过处理就排入地表,对地表水环境构成威胁。其次,煤矿开采必然会用到大量的木材,从客观条件上助涨了滥砍滥伐现象的发展,另一方面开采导致地下水水位的下降也严重影响了矿区地表植被的生长状况,加之矿区建设等等,是的矿区生态系统平衡被破坏。 1.2固体废弃物污染问题矿区固体废弃物主要包括煤矿开采过程中巷道掘进的废石、贫矿、选矿后排出的尾矿或其他废渣等。这些堆积场地一般物质杂乱、质地松散、入渗速率高、保水能力差,即使经过人工堆垫处理形成土场,也较难被利用。特别是一些尾矿废弃地,由于尾矿数量庞大且含有大量难处理的有毒有害成分,经雨水等淋溶之后,包括Cu、Pb、Zn等重金属以及多环芳烃等有机污染物随之流出,污染矿区周边地下水及土壤。尾矿经风化后会形成松散的细小颗粒,导致矿山泥石流发生;同时,随风飘起的细小颗粒会造成周围环境受体产生呼吸道疾病。此外,尾矿尤其是煤矸石山本身就可能发生自燃或爆炸,危害环境和人类安全。 1.3采煤塌陷问题煤矿开采会形成大量的采煤塌陷区,其形成一方面造成耕地面积减小,另一方面会引起一系列的地质环境问题。采煤塌陷使原有地面标高降低、形成地表移动盆地、产生地裂缝、改变土壤结构等,特别是在一些地下水水位较高的平原地区,大量塌陷区常年积水,形成塌陷湿地,使土地丧失原本的功能。一般来说,根据地面沉降的剧烈程度可将塌陷区分为浅层塌陷地、中度塌陷地和深度塌陷地三种。塌陷区的形成严重影响矿区的生态环境,是的原有的水文地质条件发生改变,加剧水土流失、土壤贫化等问题的产生和发展。同时,塌陷形成的积水区,由于水体受到原有土壤环境的影响,土壤氮等营养元素的循环条件发生改变,增加了水体产生富营养化的可能性。 2煤矿开采诱发环境问题的治理措施 2.1合理规划,保护水资源主要通过控制矿井水排放量和防治开采对水资源的污染两个方面进行合理规划,从而对矿区及周边水资源进行有效保护。首先,应当通过合理的布置输水系统,节约用水,对现有水体进行合理利用,实行排供结合的优化管理措施,从总量上减少矿井水的排放。同时,在煤矿开采规划和防护方案设计的过程中,应当合理的预留保护煤柱,保护相关井泉,防止因矿井突水造成的地下水资源大量外排。其次,从煤矿生产的各个环节入手,根据井下污水的排放特点,合理布设排污点,尽量控制生产过程对地下水资源造成的污染,从源头上减少污染源的产生;通过科学的监测手段对开采区域的水资源量和水质变化进行监测,为开采过程中的水资源保护提供依据;针对已经污染的矿井水,经过污水处理后再进行排放,防治污染地表水体;对选矿等产生的废水,尽量经过处理进行综合利用,可用于选煤补充水,或用于绿化及井下消防。 2.2固体废弃物综合利用煤矿固体废弃物主要为掘进等的矸石以及洗选等排出的尾矿,占用大量的土地资源,并且对环境造成污染,在处理过程中可以考虑对其进行综合利用,实现环境和经济效益的最大化。首先根据资源利用最大化的原则,对尾矿进行进一步的加工,回收贵重矿产元素,改进洗选技术并结合一定的工艺,将尾矿中的难选煤、黄铁矿、稀有微量元素等回收进行利用。其次,可以将矸石、尾矿等作为二次资源,变废为宝,研究表明,我国煤矸石发热量在3347.2~8336kJ/kg[15],一般可以将这部分热能进行转化利用,如将产热量较高的煤矸石粉碎后掺入煤中进行焚烧发电;此外,利用煤矸石本身的可塑性、烧结性等等,经处理后可以用来制砖、烧水泥、生产陶粒或者合成其它产品。目前,一些矿区利用废石和尾矿填充井下采空区或煤矿塌陷区,一方面节省了其它填充材料;一方面对废弃物进行利用,减少了土地占用,取得了较好的效果。 2.3采煤塌陷地综合治理根据采煤塌陷的形成原因以及特征,主要从预防、减少塌陷以及塌陷后的生态治理两个方面对采煤塌陷地进行综合治理。采煤塌陷地的形成将导致地面标高降低、耕地面积减小、土壤结构改变等一系列的地质环境问题,对社会、环境带来严重的影响,因此,在煤炭开采过程中应当采取合理有效的措施控制采煤塌陷地的形成。鼓励煤炭开采单位自主创新,研究采取先进的采煤技术及工艺流程,如矸石井下直接回填等。从而减少矿区地表塌陷范围及塌陷程度,一方面减少了土地破坏,一方面降低了地表塌陷的治理成本。根据采煤塌陷地类型的不同,对矿区已经形成的塌陷地,其综合治理方法也有所差别。对于浅层采煤塌陷地,根据矿区地形采取不同治理措施,对于丘陵地区,可以适当采用“削高填凹”的方法,结合施肥等治理措施,以恢复土地耕种;对于平原地区,可以采用“挖深垫浅”的治理方法,将挖塘和造地结合起来,排出地表积水的同时恢复区域大面积耕地,达到土地的充分利用;此外,还可以利用矸石等填充,表层覆土后进行绿化改造。中度塌陷区往往存在季节性积水的区域,其治理过程相对复杂,一般以渔、耕结合的方式,实现环境、经济的协同发展。对于一些深度的塌陷区,往往既存在季节性积水区,又存在非季节性积水区,此类塌陷区往往采用多种方法综合治理,将非季节性积水区进行改造,形成人工湿地,利用水体自净能力稳定矿区污水,发展渔业产业,在周边建设改造,形成绿化景区等等,作为第三产业发展旅游及服务业。一方面调节区域微气候,改善了矿区生态环境,一方面为人们提供休闲娱乐的场所。目前,该类型的处理措施已经在多地发展起来。 3结论 煤矿开采为我国带来经济发展的同时也对自燃环境造成了危害,而这些危害的治理往往是一个复杂而缓慢的过程,因此,我们一方面要注重煤炭资源的合理开发与高效利用,另一方面又要注重对自然环境的保护,坚持预防为主的原则,综合治理矿区生态环境,实现经济、社会、环境的和谐发展。目前我国在矿区环境问题的治理上已经取得一定成绩,但仍需要进一步的提高:(1)鼓励企业自主创新,运用先进的技术手段以及设备,最大限度的减小煤矿开采对生态环境的破坏,预防重大污染事故的发生。(2)规范并健全矿区环境保护的法律法规,制定矿区环境治理相关标准,结合不同矿区特点制定经济合理的治理措施。 作者:汪小龙成杰单位:山西东桉煤业有限公司中国矿业大学环境与测绘学院 煤矿开采论文:煤矿开采领域机电一体化论文 (一)机电一体化技术在采煤机中的应用和发展 (1)牵引特性好。采煤机在前进过程中提供牵引力,同时,在采煤机下滑过程中可实现发电制动;(2)能适应大倾角煤层开采的需要。电牵引采煤机的牵引功率较大,而且牵引电动机轴端安装了制动器,从而不依靠其他的防滑装置和措施就可以防止机器在停机时下滑,可用于倾角为40—50°的煤层开采;(3)运行可靠性高,使用寿命长;(4)反应灵敏,动态特性良好。电控系统可以根据采煤机的工作状态调整各种参数,以防采煤机超数运行,控制可靠方便;(5)重量小,结构简单,能量转换效率高;(6)能轻易实现遥控,牵引实现无级调速;(7)电牵引采煤机有着先进的全中文显示界面,可以提供操作步骤的提示,实时显示截割电机的功率和温度、采煤机的牵引给定速度等工作参数,使得易于操作,工作效率高;(8)相较于液压牵引采煤机,电牵引采煤机的节能降耗特性好,在环保方面具有优势。近年来,通过我国机电一体化技术的不断提高,电牵引采煤机正逐步走向成熟,为推动我国煤矿企业的整体生产技术的进步起到了积极作用。 (二)机电一体化技术在提升机中的应用和发展 当前,煤矿生产过程中机电一体化和自动化水平最高的设备就是全数字化交流提升机,提升机的内部和外部结构都实现了大幅的简化。以内装式提升机为例,其在结构式将驱动和滚筒两大结构合为一体,较好地体现了机械、电子、计算机和自动控制等各个技术环节的综合应用水平,使得设备安全高效;全数字化交流提升机高度适当可靠,采取总线方式,简化电气安装的工作;全数字化提升机具有完整的诊断设施,可以实现自我诊断,还能进行重复性故障寻址和部分便捷的通信功能;设备硬件在兼容性方面较为完善,可以进行软件控制,如完成软启动和瞬时加速的改变。在九五计划期间,我国就已经研制成功了具有自主知识产权的全数字化提升机,而且完全实现国产化,优秀部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。由于其性能先进、操作简单、工作可靠性和准确性高,很符合当代煤矿生产的发展需求,目前已成为了各煤矿企业的首选机型。 (三)机电一体化技术在带式输送机中的应用和发展 目前,现代化综合机械化采煤一般带式输送机作为主要运输方式。带式输送机的特点是长距离连续输送、输送量很大、运行效率和可靠性高和易于实现自动化,已成为我们煤矿井下的主要运输原煤的设备。因此,将机电一体化技术运用到带式输送机已成为八五计划期间实施的日产百万吨煤综采设备项目之后的研究热点之一。近年来,我国在带式输送机优秀上都有了很大提高,也研发出了新的产品。目前,我国普遍采用行星齿轮减速器、调速型液力耦合器等驱动系统,特别是机电一体化的CST可控软启动装置,可以使得两条皮带运输机由一台或几台CST驱动,它具有平滑起动运送大惯性载荷的特点,解决了带式输送机长距离、大运量驱动难题,但是,由于动态分析、启动延迟等技术的限制,我国带式输送机一般为3点驱动,限制了输送机的长度和运量。而且,输送机的在线监控功能、可靠性、灵活性和寿命较发达国家相比存在一定差距,还需要进行深入的研究。 (四)机电一体化在煤矿开采领域其他装置系统中的应用和发展 煤矿开采过程中,最为常见的支护设备就是液压支架,其稳定性和可靠性决定着煤矿开采的效率和安全。并且随着机电一体化技术的不断的发展,液压支架逐步转变为由电液控制。乳化液泵站的液体流量大、压力高,且已成为支护设备液体的主要来源。并且其可以根据支护设备实际用液量对进行供液量的自动调节。液压控制与计算杌技术的结合,可以实现设备成组的自动移架或定压双向邻架,从而避免对顶板及支架产生过大的冲击载荷。近年来,TCK钢丝绳损伤定量检测系统以其监测精确度高、稳定性和可靠性强,适用范围广,使用方便的特点,可以进行钢丝绳的损伤检测,不但效率高,而且减小了事故发生的概率。上个世纪80年代以来,我国通过对国外先进的煤矿安全生产监控技术的研究,并且根据我国国情,利用机电一体化技术研制出了较为先进的、具有较高智能化水平的煤矿安全生产监控系统。从近年来煤矿生产的应用来看,其在煤炭开采的安全管理方面的作用至关重要。 (五)结语 综上所述,机电一体化技术在我国煤矿开采领域的科学合理应用和广泛推广,有效地提高了煤矿企业的生产效益和安全保障,对减轻煤矿工人的劳动强度,具有重要的现实意义和发展潜力。因此,将机电一体化技术与传统的煤矿机械设备进行有机结合,坚持以人为本的原则,不断深化这项技术在煤矿开采领域的研究,对于我国煤炭工业的良性发展具有深远的意义。 作者:赵铁军 单位:中国平煤神马集团梨园矿 煤矿开采论文:煤矿开采企业安全生产论文 一、煤矿开采企业安全生产管理体系的运行 煤矿开采安全管理体系的运行,要充分考虑到煤矿开采中的人员安全、环境保护、机械维护、管理工作等问题,从而对煤矿开采的整个过程进行全程优化,合理地利用现有的人力、物力资源,并结合煤矿中的具体环境,让煤矿开采方式达到最佳。同时,煤矿开采企业安全生产管理体系的运行,也离不开政府的监督和指导,只有企业、政府两方面相互配合,才能真正实现煤矿开采的安全管理。 二、构建煤矿开采企业安全生产管理体系的必要措施 (一)保障人身安全的有效措施。为了保证煤矿开采企业中每一位成员的人身安全,一定要强化安全生产观念。企业有责任对所有的员工进行合理、到位的煤矿开采方面的安全思想、安全知识的教育,使企业的职工能够意识到安全生产的重要性,明确企业、政府对安全生产的要求和规定,从根本意识上提高警惕,防止危险事件的发生。要想真正的实现安全管理,仅仅靠提高职工的安全意识是不够的,还要对职工进行安全知识和技能的培训。企业应当建立一个专门的培训部门,对于新职工进行岗前培训,对于老职工进行定期的培训和演练,并且针对不同员工所从事的具体工作的不同、员工的自身素质的差异进行区别性培训,从而有效地提高职工们的整体安全生产能力,做到在生产过程中保障自身和他人的安全。 (二)保障机器安全的有效措施。在煤矿开采中,所使用的一般都是大型的机械设备,这些设备一旦出现问题,不但会影响到煤矿开采的进度,还有可能造成破坏性的后果,为煤矿开采企业带来重大损失。因此,要加强对于机械安全的管理。一是在选用一些煤矿开采设备的时候,要充分考虑煤矿周围的具体环境,考察机械设备能否在这种环境中运行,采用哪种设备更能节约时间和人力。二是在煤矿开采的过程中,要注意设备的更新和维修。要分配专门的机械管理人员,对机械进行检查,一旦发现问题,立即处理,并及时对陈旧的设备进行更新,通过使用先进、安全的设备来保证煤矿开采的顺利进行。 (三)保障环境安全的有效措施。保障环境安全,一般要做到以下几点:第一,要保障矿井及周围环境中的气体环境安全。在煤矿中,往往含有大量的瓦斯,这种气体既是一种清洁高效的能源,也是一种对大气有着极大危害的污染性气体,并且由于其具有毒性和易燃性,就必须在进行煤矿开采时,做好对瓦斯气体的处理,避免其污染环境或造成火灾、爆炸等危险事件。第二,要保障矿井周围土地资源环境安全。在煤矿开采的过程中,难免会对周围的土地造成破坏,在开采完煤矿之后,地表或者地下矿井中将会形成采空区,容易发生坍塌等事故,在煤矿开采的过程中,要注意对采空区进行及时的填充,保护好土地环境。第三,要保障水资源环境安全。在煤矿开采过程中,有可能会导致水资源的流失和污染,也有可能会因处理不当而遭受水灾。因此,要加强对煤矿开采中水资源的管理,保护好水资源,同时,也要避免水文事故的发生。 (四)保障管理安全的有效措施。一是要保障煤矿开采企业的安全管理,就要不断的对管理方式进行创新。在对煤矿开采管理工作进行长期的总结之后,不难看出,管理工作从来不是独立存在的,而是与煤矿开采过程中的人员、环境和机器等各种要素相互影响、相互作用的。因此,在对煤矿开采安全生产进行管理的过程中,就要考虑多个因素对生产过程所带来的影响,从根本上排除危险,为煤矿开采提供一种强有力的管理手段。二是要加强对煤矿开采的监督力度。建立起一个安全监督部门,对煤矿开采中人员的操作、机械设备的安全、对环境的影响以及管理工作进行严格的监督,并将煤矿开采中的各个要素紧密地联系在一起,加强整体性监督,防止在煤矿开采过程中发生意外事故。 三、结语 在我国的煤矿开采生产中,依旧还存在不少的问题,这些问题,都必须通过一种有效的管理手段来解决。煤矿开采安全生产管理体系的构建,有效地解决了我国煤矿开采企业中的安全管理问题。通过对这种管理体系不断地优化,加强对煤矿开采企业中各个部门及开采过程中的各种要素、各个环节的管理,实现煤矿开采的整体安全作业。只有这样,才能够让我国的煤矿开采企业不断地朝着安全、高效、环保的方向发展,实现煤矿开采的经济效益、社会效益和环境效益,为我国煤炭能源的开采发挥更有利的作用。 作者:王孝宾 煤矿开采论文:煤矿开采网络技术论文 一、煤矿开采的经济价值 有关科学家的分析,它在市场上的价值非常的昂高,储量超过一亿吨的煤矿估计值能超过2000亿元。它有着损益。首先从损害上分析:煤矿开采在项目开始实施时,会对环境造成一定的影响,从而引起一些空气质量和自然圈子标值的变化。所以,对于这些指标值的计算,就必须要采用科学的方法。其次,从煤矿开采的收益上分析,经科学家的推论和研究,总结出了一个公式:∑(CI—CO)t(I+r)/1=o,其中t=0.1.2.3….n。CI表示现金流入量,CO表示现金流出量,(CI—CO)t表示项目在第t年的尽现金流量,t=0表示项目开始运行的时间点,n表示项目计算期,其具体计算可通过内插法求,公式为:r=r1+[NPV1(r2-r1)]/[NPV1+NPV2],其中r1表示当净现值为接近于零的正值的折现率,r2表示当净现值为接近于零的负值时的折现率,NPV1表示低折现率时净现值的正值,NPV2表示采用高折现率时净现值的负值,其中r1与r2之间不应超过百分之二。从上面几个公式总结出,煤矿的开采对于现在社会的经济价值能够达到一个前所未有的前景。 二、煤矿开采的安全设施 做任何事情必须考虑的前提因素就是人的安全,所以,在开采煤矿的时候,在安全方面就是尤为重要的。(1)根据《煤炭法》,《矿山安全法》和《煤矿安全监察条例》制定本规程;(2)在中华人民共和国领域从事煤矿生产等活动,必须要遵守以上规程;(3)煤矿企业必须建立并健全各级领导安全生产责任制,法规,规章,规程,标准和技术规范;(4)在开采煤矿使用的机械样品中,必须设置安全机构;(5)煤矿企业必须支持群众安全监督组织等活动,发挥职工群众安全监督作用;(6)煤矿对于作业人员进行安全培训,开采煤矿要实时的注意安全问题,遵守好国家及其企业所制定的安全规章制度,不经培训,不得上岗;(7)煤矿企业在即将开采的时候,要对作业人员再次强调下井时应该注意的细节,人们往往就是不注意一些细节而导致悲剧性的发生。 三、网络技术对于煤矿开采的应用 1.计算机网络的建设与改造当前的网络状态是省级与下属部分企业的广域网,而省辖市网络没有有效的连接进来,网络本身是个大体结构,所以,要应用网络的结构把各省级,各省级所属的下属企业和省辖市网络连接起来,对网络进行省级和优化。可以运用网络计算机解决煤矿开采的安全问题,它可以随时的提供地理位置信息,并且能够全面的进行对地图的缩小,放大,找查,漫游,全图,测距,鹰眼图层设置等常规的地图操作功能,同时,还负责实现各种模拟量,开关量的图形,数据等实时信息的显示。数据库服务器主要存储全部的非地图数据,包括设备数据,环境数据,管理数据等实时信息,同时,数据库服务器还要提供相应的统计,查询等功能的具体数据来源。所有数据在计算机网络保护下不会丢失,而且存储量非常大,找查也方便,也能快速从一个地方传递到另外一个地方。无需人力,稳定快捷,且不会在传送途中丢失。2.计算机的分区管理计算机可以实现内外网逻辑隔离的同时,满足外界通过身份验证访问内部网络的业务需要,从管理的角度可以将煤矿安全监控网络化分为两个部分。3.计算机对煤矿工资的便捷分配从经济的角度出发,开采煤矿需要大量的机械工具和作业人员,进而使其需要一个较大资金量的流程,如果认为会比较的繁琐,计算机不仅仅能够快速的计算出每一位作业人员和机械设备所需要的资金,还能够准确无误的保存在计算机的硬盘上面,方面快捷的查询流出的资金和资金的分配量的大小,更能够为其他工作人员解决他们对于资金上的疑问,避免一些不必要的麻烦。4.计算机对煤矿结构的客观分析由于地理条件和一些外界条件的限制,煤矿开采必须在一个稳定而又安全的基础上才能够进行作业。通过网络技术的提升,能够准确无误的查询哪些地方有煤矿,哪些地方能够开采到优质的煤矿,煤矿地区周边环境的影响大小,煤矿开采需要深入在地面下,所以,必须对于其中土壤和石层进行准确的判断,计算出其中承重能力的大小,抗震动幅度的大小等安全因素。5.计算机对煤矿开采地质工程的管理开采煤矿的准备十分的复杂,对于煤矿开采要知道地理性质:大陆按照高层特征,可以分为高山,丘陵,平原,高原,盆地和洼地等地形单元,其中,低于海波1000m的平原,丘陵,盆地面积最大,陆地部分最主要的地形特征是由一系列呈弧形或线形展布的山系。其中,海波在500-1000m的成为低山,1000-3500m的成为中山,大于3500m的成为高山。陆地上还有被山系所分隔,表面稍有起伏,内部相对较差,一般不超过数十米的平原和高原,他们面积较广。海拔高程在600m以上,表面较为平坦或略有起伏的广阔地区成为高原。此外尚有四周为山系或高原限制的低地,因其外形似盆而成为盆地,介于山地和平原之间的高低不平,连绵不断的低矮浑圆的小山丘地称为丘陵。大陆上有众多的河流组成的水系和湖泊,是地球表面的重要特征。通过计算机网络能准确的探测煤矿的地理位置及其开采工程措施:矿井地质结构按其规模的大小对生产的影响程度,可分为大,中,小三种类型。大型构造是指决定井田边界的大型断层,这类结构在勘探阶段通过计算机网络技术查明;中性构造是指分布在井田范围内,影响水平,采取划分和巷道布置的次一级构造,它对煤矿生产影响极大,是矿井地质工作的重点;小型构造是指那些在巷道或工作面中比较容易查明全貌的更次一级断层。大,中,小三种类型地质构造之间存在着密切关联,大型构造控制中,小型构造,小型构造反映大中型构造。因此,在工作中应该把大,中,小型构造的研究有机地结合起来。计算机网络技术能准确的分析底层表层,中层,底层的结构,不需用大量的劳力去一层层的翻出,只需计算机和专业的一些勘探地质设备的结合就能探测出哪些地质能开采煤矿。有些地质存在着断层,而断层对开采煤矿有影响;响砖眼的爆破效果:当岩石中节理发育时,炮眼方向如与主要节理组平行,会在爆破的时候沿裂缝面漏气,爆破效果大大降低:影响开采效率;在回采高变质和地变质煤层时,根据节理面的方向和发育程度,合理布置回采工作面,可以提高生产效率;影响顶板控制方法:煤层顶板岩石节理发育时,工作面顶板支护一般不能用顶柱,应该采用顶梁,并且顶梁不能平行主要裂缝组方向,应与主要裂缝组有一定的交角,以防止顶板沿裂缝面冒落。这些负面的影响就可以通过计算机网络技术提前控制好,并能准确的度好尺寸,能精确到0.00毫米。 四、总结 综上所述,通过本人对煤矿采集在计算机网络方面的应用上的一些简单讨论和煤矿采集的安全措施,使人们知道了煤矿的开采需要地质条件的允许,煤矿开采有着很大的风险,所以,在开采煤矿的时候,要充分的做好准备。通过网络技术来探测煤矿采集的地质条件,通过计算机网络技术来提前拟定一个施工工程技术,通过网络计算机技术来做好必要的安全措施,让煤矿的开采更具有经济价值和更多的资金流入。随着网络不断的发展,煤矿在网络计算机方面会有更高更亮的发展前途。网络的普遍性和科学性,改善了许多人们的生活观,现在网络技术可以达到在无人的条件下也能让机械工具正常运转,在开采煤矿个机械工具中,网络技术可以让作业员们更轻松,做事情也能达到事半功倍的效果。网络技术造福人类,推进整个国家的发展。由于本人的知识水平有限,因此,本文如有不到之处,还望不吝指正。 作者:李晓丽 单位:中煤科工集团常州研究院有限公司 煤矿开采论文:煤矿开采的机电一体化论文 (一)机电一体化技术在采煤机中的应用和发展。 机电一体化技术在采煤机的应用的典型实例之一就是电牵引采煤机。相比于传统的液压牵引采煤机,其具备的优势和特点如下所述:(1)牵引特性好。采煤机在前进过程中提供牵引力,同时,在采煤机下滑过程中可实现发电制动;(2)能适应大倾角煤层开采的需要。电牵引采煤机的牵引功率较大,而且牵引电动机轴端安装了制动器,从而不依靠其他的防滑装置和措施就可以防止机器在停机时下滑,可用于倾角为40—50°的煤层开采;(3)运行可靠性高,使用寿命长;(4)反应灵敏,动态特性良好。电控系统可以根据采煤机的工作状态调整各种参数,以防采煤机超数运行,控制可靠方便;(5)重量小,结构简单,能量转换效率高;(6)能轻易实现遥控,牵引实现无级调速;(7)电牵引采煤机有着先进的全中文显示界面,可以提供操作步骤的提示,实时显示截割电机的功率和温度、采煤机的牵引给定速度等工作参数,使得易于操作,工作效率高;(8)相较于液压牵引采煤机,电牵引采煤机的节能降耗特性好,在环保方面具有优势。近年来,通过我国机电一体化技术的不断提高,电牵引采煤机正逐步走向成熟,为推动我国煤矿企业的整体生产技术的进步起到了积极作用。 (二)机电一体化技术在提升机中的应用和发展。 当前,煤矿生产过程中机电一体化和自动化水平最高的设备就是全数字化交流提升机,提升机的内部和外部结构都实现了大幅的简化。以内装式提升机为例,其在结构式将驱动和滚筒两大结构合为一体,较好地体现了机械、电子、计算机和自动控制等各个技术环节的综合应用水平,使得设备安全高效;全数字化交流提升机高度适当可靠,采取总线方式,简化电气安装的工作;全数字化提升机具有完整的诊断设施,可以实现自我诊断,还能进行重复性故障寻址和部分便捷的通信功能;设备硬件在兼容性方面较为完善,可以进行软件控制,如完成软启动和瞬时加速的改变。在九五计划期间,我国就已经研制成功了具有自主知识产权的全数字化提升机,而且完全实现国产化,优秀部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。由于其性能先进、操作简单、工作可靠性和准确性高,很符合当代煤矿生产的发展需求,目前已成为了各煤矿企业的首选机型。 (三)机电一体化技术在带式输送机中的应用和发展。 目前,现代化综合机械化采煤一般带式输送机作为主要运输方式。带式输送机的特点是长距离连续输送、输送量很大、运行效率和可靠性高和易于实现自动化,已成为我们煤矿井下的主要运输原煤的设备。因此,将机电一体化技术运用到带式输送机已成为八五计划期间实施的日产百万吨煤综采设备项目之后的研究热点之一。近年来,我国在带式输送机优秀上都有了很大提高,也研发出了新的产品。目前,我国普遍采用行星齿轮减速器、调速型液力耦合器等驱动系统,特别是机电一体化的CST可控软启动装置,可以使得两条皮带运输机由一台或几台CST驱动,它具有平滑起动运送大惯性载荷的特点,解决了带式输送机长距离、大运量驱动难题,但是,由于动态分析、启动延迟等技术的限制,我国带式输送机一般为3点驱动,限制了输送机的长度和运量。而且,输送机的在线监控功能、可靠性、灵活性和寿命较发达国家相比存在一定差距,还需要进行深入的研究。 (四)机电一体化在煤矿开采领域其他装置系统中的应用和发展。 煤矿开采过程中,最为常见的支护设备就是液压支架,其稳定性和可靠性决定着煤矿开采的效率和安全。并且随着机电一体化技术的不断的发展,液压支架逐步转变为由电液控制。乳化液泵站的液体流量大、压力高,且已成为支护设备液体的主要来源。并且其可以根据支护设备实际用液量对进行供液量的自动调节。液压控制与计算杌技术的结合,可以实现设备成组的自动移架或定压双向邻架,从而避免对顶板及支架产生过大的冲击载荷。近年来,TCK钢丝绳损伤定量检测系统以其监测精确度高、稳定性和可靠性强,适用范围广,使用方便的特点,可以进行钢丝绳的损伤检测,不但效率高,而且减小了事故发生的概率。上个世纪80年代以来,我国通过对国外先进的煤矿安全生产监控技术的研究,并且根据我国国情,利用机电一体化技术研制出了较为先进的、具有较高智能化水平的煤矿安全生产监控系统。从近年来煤矿生产的应用来看,其在煤炭开采的安全管理方面的作用至关重要。结语:综上所述,机电一体化技术在我国煤矿开采领域的科学合理应用和广泛推广,有效地提高了煤矿企业的生产效益和安全保障,对减轻煤矿工人的劳动强度,具有重要的现实意义和发展潜力。因此,将机电一体化技术与传统的煤矿机械设备进行有机结合,坚持以人为本的原则,不断深化这项技术在煤矿开采领域的研究,对于我国煤炭工业的良性发展具有深远的意义。 作者:赵铁军单位:中国平煤神马集团梨园矿 煤矿开采论文:合盛煤矿开采水环境论文 1合盛矿井开采对水环境的影响分析 1.1含水层破坏情况在采煤过程中,由于矿井水的疏排,会对地下水位造成下降影响,形成以开采水平为基准的地下水位降落面,进而形成以采区为中心,含水层影响半径为半径的降落漏斗。由于合盛煤矿开采煤层位于山西组石灰岩岩溶裂隙含水层内,煤矿开采过程中矿井水疏排直接影响石炭—二叠系碎屑岩裂隙含水层。而煤矿开采后会在顶板岩层形成一定高度的冒落带、裂缝带和缓慢下沉带,所形成的导水裂缝带高度波及到煤层上部含水层时,就成为含水层对矿井充水的通道。依据井田内钻孔资料,按照有关计算煤层导水裂缝发育高度公式。2#、4#煤层顶板属中硬顶板,开采形成的最大导水裂缝带高度分别为37.71m、52.43m,考虑到两煤层间距为10m,且2#、4#煤主要充水含水层为其上覆砂岩裂隙含水层,根据开采煤层所在地层位置,以及煤层顶板发生垮落,2#、4#煤层形成的导水裂缝带均能沟通其含水层(或上一层可采煤层开采形成的采空区积水),对煤层上覆的太原组K2~K5灰岩含水层以及山西组的K7、K8砂岩含水层进行破坏,见表2。但正常情况下本井田开采导水裂缝带不会直通地表。 1.2地表破坏情况为进一步分析开采后对煤层顶板的影响,根据采煤塌陷区土地破坏性等级划分表分析可知:1)2#煤开采后,井田大部分面积地表将受到重度—极轻度破坏,但是在井田的西南角,地表将受到重度破坏。2)4#煤开采后,井田内东北及东南角地表受到极轻微的破坏,其它地段地表将受到重度—极轻度破坏,但在井田西南角地表有受到重度破坏。采煤引起地表塌陷将改变地表的形态和河道的坡度,对河道周围的汇水条件造成一定程度的影响,同时由于沉陷盆地的边缘有地表裂缝产生,会引起地表水下渗,因此,地表沉陷除了对井田内河流汇水条件有影响外,还将会影响地表水资源量。 2矿井开采防治水措施 1)井田及周边煤矿采空区均有积水,对合盛矿井的开采有很大的威胁,在开采时一定要加强“探放水”工作,遇有顶板淋水、渗水增加、煤层“出汗”、巷道涌水量增加等突水预兆时应立即停止采掘,撤离人员,并向调度室等管理部门汇报。2)在开采断层、陷落柱附近煤层时,一定要注意构造导水,坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,钻进时发现煤岩松软,片帮、来压或钻眼中水压、水量突然增大,顶钻等异常时,必须停止钻进,且不得拔出钻杆,立即向有关领导汇报,以杜绝突发的水灾事故的发生。3)经常了解周边矿井的采掘动向,做好周边矿井采空区范围的调查工作,相邻矿井之间矿界处应留有足够的矿界保安煤柱,严禁越界开采,防止发生连锁透水事故。定期维护好各型水泵的排水管路、阀门及排水用的配电设备,保证井下水流及时畅通地排出地面,在雨季前组织全面检修,并对全部主排水泵进行联合排水试验,定期清理井底水仓、水沟的淤泥。4)据煤矿开采对奥陶系灰岩岩溶水含水层的影响分析,在对断层等合理留设安全煤柱后,煤矿开采不会破坏奥灰水,对区域奥灰水水量影响很小。因此正常的煤矿开采对井田及周边村庄供水基本没有影响。 3结论及建议 1)坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,在F1断层附近一带禁止采煤,可以保护郭庄泉域岩溶地下水不受破坏。2)矿井应查清井田内带压开采条件,禁止采用降压排水进行采煤。制定带压开采条件下,防治奥灰水突水的应急预案。3)全井田范围共有多个村庄,由于矿坑排水将破坏井田内大部分水资源量,为了防止采煤对当地居民的正常生活造成影响,应及时解决当地居民的正常生活用水。4)应强化地下水监测工作,建立地下水动态观测系统,制定防水治水措施,确保矿井安全生产。 作者:王飞单位:保利能源控股有限公司山西保利合盛煤业有限公司 煤矿开采论文:煤矿开采沉陷防治技术研究论文 摘要:本文针对煤矿开采对矿区环境、地表破坏的影响,并以减轻危害程度为目标,根据各个矿区应合理的应用采矿方法和工艺,来防治和控制开采沉陷。 关键字:开采沉陷土地复垦沉陷控制 山西是煤炭大省,煤炭的开发为山西经济快速持续发展提供了基本保证,然而煤炭的大规模开采对矿山及其周围环境造成了严重的破坏日益突出,开采沉陷造成的矿区环境灾害主要有土地塌陷或积水,农田减产或绝产、道路塌陷、房屋变形破坏等,这都是开采引起的岩层移动,是造成矿区塌陷灾害和区域变形的根源,有效控制和减轻地面塌陷程度是解决此问题的根本之路。随着煤炭形式的好转,各集团公司都加大了环境的防治和治理,对煤炭事业来说,功在当代,利在千秋。 一.沉陷的防治技术途径 沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑;(1)对开采沉陷的控制,即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间充填等措施,来减少地表下沉,控制地表下沉速度和范围,达到保护地表和地面建、构筑物与耕地的目的。(2)开采沉陷破坏的恢复和整治,运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术,对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。 1.1.1全部充填开采 在煤炭采出后顶板尚未冒落之前,用固体材料对采空区进行密实充填,使顶板岩层仅产生少量下沉,以减少地表的下沉和变形,达到保护地面建、构筑物或农田的目的。其中水沙充填是充填采煤法中减少地表下沉效果作好的方法,其次是风力充填和矸石自溜充填。但充填采矿法需要专门的充填设备和设施,还需要有充足的充填材料。矿井初期投资大,吨煤成本相应的增加。 1.1.2条带开采 根据煤层和上覆岩层组合条件,按一定的采留比,在被开采的煤层中采出一条,保留一条。由于条带开采仅是部分地采出地下煤炭资源,保留了一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层。从而减少覆岩移动,控制地表的移动和变形,实现对地面建、构筑物的保护。但该方法采出率低、巷道掘进多,工作面效率低。 1.1.3覆岩离层带充填 根据采空区上方覆岩移动形成三带的岩移特性,在煤炭采出后一定时间间隔内,用钻孔往离层带空间高压注浆,充填,加固离层带空间,将采动的砌体梁结构加固为稳定性较好的连续梁结构,使离层带的下沉空间不再向地表传递,以减少或减缓地表下沉,保护地面建、构筑物或农田。但该技术难度大,再近一步研究。 1.1.4限厚开采 根据矿区地形、水文地质条件和建、构筑物抗变形能力,以不产生地表积水和满足建筑物所要求的保护等级为依据,确定可开采的煤层厚度,开采是仅回采这一厚度的煤,其余各煤层均不开采,以实现减少下沉保护地面建、构筑物及土地的目的。但该技术采出率低,仅在薄煤层中应用有一定的使用价值。 1.1.5协调开采 厚煤层分层开采时,合理设计各工作面的开采间距,相互位置与开采顺序,使开采一个煤层(工作面)所产生的地表变形和开采另一个煤层(工作面)所产生的地表变形相互抵消或抵消一部分,以减少采动引起的地表变形,保护地面建、构筑物。但该技术要保持一定的错距,因此组织生产难度较大。我国尚未开展这种工业性实验。 1.1.6“采-注-采“三步法开采 充分利用覆岩结构对岩层移动的控制作用,应用荷载置换的原理,进行小条带开采-注浆充填固结采空区-剩余条带开采的三步法开采,有效的对岩层移动和地表沉陷的控制,解决了大面积开采地表沉陷控制、提高了煤炭的回采率,保护了地面建、构筑物,但也存在工艺复杂,成本较大等缺点。 二.土地复垦技术 2.2.1煤矸石充填复垦和粉煤灰充填复垦 (1)地下开采产生的大量煤矸石运到地表排放,既占地有污染环境。利用煤矸石作为充填材料,即可使采煤破坏的土地得到恢复,又能减少矸石的额占地。转 (2)利用电厂的废弃物--粉煤灰充填沉陷区复垦土地,可以化两害(沉陷区、粉煤灰)为三利(电厂、煤矿、农民三放面有利)。 2.2.2平地和修建梯田复垦 对积水沉陷区、潜水位较低的边坡地带,可采取平整土地、改造成梯田的方法复垦利用。梯田的水平宽度和梯坎高度,应根据地面坡度抖缓、土层薄厚、工程量大小、作物种类、耕种机械化程度综合考虑确定,田间坡度的大小和坡向,应根据原始坡度的大小、有无灌溉条件、复垦土地用途来决定。 2.2.3输排法复垦 开挖排水渠道,将沉陷区浅积水引入河流、湖泊、坑塘、水库等,作为蓄水用,是沉陷水淹地重新得到耕种。 2.2.4深挖垫浅复垦 运用人工或机械方法,将局部积水或季节性积水沉陷区下沉大区域挖深,适合养鱼、蓄水灌溉等,用挖出的泥土充填开采沉陷较小的地区,使其成为可种植的耕地。 2.2.5积水区综合利用技术 对地面大面积积水和积水深度很大的沉陷区,科学的综合利用,发展网箱养鱼、围栏养鱼、蓄洪作灌溉水源、建造水上公园等。 2.2.6固体微生物复垦技术 煤矸石添加适量微生物活化剂,经过一个植物生长期(约6个月)就可建立起稳固的植物生长层,形成熟化的土壤。 三.结束语 开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接原因,有效控制和减轻地面沉陷程度是避免开采沉陷环境灾害的基本途径。充填采煤法是减少地表下沉效果作好的方法,近年在山东有些矿区正在做膏体充填的实验,这种方法可使采场没有或减少垮落带,能更好的减少地表下沉。但它的技术含量很大,输送倍线大,管路易阻塞,如果成功那将是煤矿开采的一次技术革命。 开采沉陷对土地资源的影响和破坏是难以避免的,所以各个煤矿应该应用根据自己的实际情况和条件合理应用防止和控制开采沉陷技术和土地复垦技术,矿区生态复垦技术等多学科知识,对地表塌陷进行综合治理和开发利用,才能更好地保护地表、矿区的环境、农民的利益。 煤矿开采论文:煤矿开采对地质环境的影响及对策 摘要: 煤炭对工业发展的影响非常大,在工业发展中使用最多的就是煤炭资源,煤炭用途广泛、用量大,煤炭资源对工业发展具有重要的影响,如果工业发展缺乏煤炭资源,其发展一定会受到严重的影响,可以说煤炭是工业发展的基础,所以说,煤矿开采是非常重要的,相关部门应该提高对煤炭开采的重视程度,煤矿开采以及使用会影响到国家或者一个地区的经济发展,煤矿开采可能会带来极大的经济效益,但是,现在煤炭开采引发了很多的地质环境问题,地质环境受到了严重的影响,比如说,造成了严重的地面塌陷、泥石流以及其他地质环境问题,地质环境问题十分突出,不仅如此,就连我国的经济发展也因此受到影响,所以在这种情况下,就需要对煤矿开采过程进行监督与管理,文章主要分析了煤矿开采带来的地质环境问题,并且提出了相关的解决对策,希望可以促进煤矿的绿色开采,改善地质环境问题,促进经济的可持续发展与进步。 关键词: 煤矿开采;地质环境;影响;对策 0引言 煤炭是我国工业生产中使用非常多的一种资源,而且煤炭资源具有不可再生的特点,属于不可再生资源。煤矿开采过程比较复杂,涉及到很多的环节与一些关键的技术方法,如果开采不当或者是未能合理使用相关方法技术,就很容易诱发严重的地质灾害,所以,降低煤矿开采对地质环境的影响是非常重要的。本文通过分析这些地质灾害的影响,提出具体的解决措施,不仅可以有效的改善煤矿开采对地质环境的影响,促进煤矿开采的健康发展,并对国家经济稳定发展具有重要意义,同时还可以保证煤炭开采工作人员的生命安全,尽可能地减少煤炭开采对人员的伤害,由此看来,本文研究非常必要,而且具有深远的意义。 1煤矿开采诱发的地质环境灾害 1.1地面塌陷和地裂缝 在对地下煤层进行开采时,其矿体水层也会随着排出来,这样一来,地下采空区的岩体应力就会失去原有的平衡,从而导致上覆岩层出现变形、移动,严重的还会被破坏掉,最终地面会出现沉降或者是巨大的裂缝,形成严重的地质灾害。通过对我国矿山开采进行调查发现,现在,由煤矿开采所造成的地面塌陷面积越来越大,而且每年都会出现新的地面裂缝,地面裂缝的覆盖率也在以很快地速度增长,地质灾害问题非常严重,有数据显示,由于煤炭开采导致的塌陷面积达到了2.2×10hm,由此可见,煤炭开采造成的损失是非常大的,地表塌陷与地面裂缝也使得地表建筑也受到了很大程度的破坏,很多距离开采点比较近的居民楼或者是大型建筑都由于煤炭开采而遭殃,出现了大量的人员伤亡,煤炭开采还对地面的植物产生了严重的影响,绿色植被破坏严重,影响了当地的自然环境质量。 1.2泥石流 在开采煤矿的时候会有很多固体废弃物产生,一旦到了雨季,这些固体废弃物就会被大雨冲刷,引发危害性极大的山体泥石流,人民的生命财产安全就会受到严重的威胁。通过调查发现,每一个煤矿区都会发生泥石流地质灾害,而且每年雨季泥石流都会引发严重的危害,泥石流伤害性特别大,在雨季想要进行人员、物资的转移也比较困难,被巨大的石灰石渣或者其他废弃物袭击,造成严重的经济损失和人身安全威胁。如果煤矿开采数量大,生产规模也比较大的话,那么泥石流造成的危害也会越大。最近几年我国经济生产比较快,对煤炭开采的程度逐渐加大,煤炭开采规模非常大,所以诱发了很严重的地质灾害问题。 1.3煤层自燃、矿井突水与瓦斯爆炸 除了上述地质灾害之外,煤炭开采还会引发严重的煤层自燃、矿井突水与瓦斯爆炸等问题,这也是危害强度比较大的地质灾害,而且发生的频率比较高。首先来说煤层自燃,当煤矿开采完毕之后,采空区会有残留的煤渣等,如果长时间在空气中就会发生氧化作用,从而引发自燃,形成严重的火灾,对人们的生命安全产生威胁,而且还会烧毁绿色植被,对空气质量造成影响,不利于可持续发展;其次,矿井突水的危害也比较大,当矿井采空区内部的积水渗透到生产区之后,就会形成严重的矿井突水,矿井突水所造成的损失也是非常严重的;最后,瓦斯爆炸事件是非常容易发生的,全国各地煤矿开采过程中都出现过瓦斯爆炸的问题,而且瓦斯爆炸具有不可预料性,很难对其进行预防控制,危害极大。 2处理煤矿山地质环境问题的基本对策 2.1实施绿色矿山生态重建工程 煤矿山重建工程的开展对于恢复煤矿环境具有很大的帮助,但是煤矿山生态重建需要在分析本地自然气候条件的基础上进行,遵循植物生长的规律,切不可盲目的在矿区种植大量的绿色植物,盲目种植不仅起不到生态环保的效果,同时还会出现植物枯萎或者是死亡的问题,植物资源得不到充分的利用,造成严重的植物资源浪费,所以需要考虑矿区的自然气候条件,从而选择与自然气候条件相适应的植物进行种植,这样才能促进植物的健康生长,植物才会发挥出最大的作用,一定要采取因地制宜的种植理念,做到宜乔则乔,宜草则草,同时还要注重农林牧副渔之间的结合,对矿区进行科学合理的规划,种植与矿区自然条件相适应的植物,对水资源进行合理的利用,采用喷灌、滴灌的灌溉技术,节约水资源,提高复绿的效率,为矿区绿色化建设奠定基础。 2.2促进矿山生态环境保护法律体系的完善 现阶段,我国对煤矿开采方面的法律法规还不够完善,所摘要:煤炭对工业发展的影响非常大,在工业发展中使用最多的就是煤炭资源,煤炭用途广泛、用量大,煤炭资源对工业发展具有重要以在没有法律制约的条件下,很多企业和个人大肆开采煤矿,导致地质灾害频发,为了缓解这种状况,国家法律部门应该制定煤矿开采方面的法律法规,对于破坏地质环境的煤炭开采人员进行惩罚,从而有效的改善矿山环境。当前煤矿开采引发的地质灾害越来越严重,在这种情况下依靠强制的手段对矿山环境进行监管与保护是非常有必要的,在强制管理下,开采人员会形成环境保护意识,让他们主动地加入到保护煤矿山环境行列中来。 2.3明确矿山环境资源产权制度 在对煤矿进行开采时,有些企业或者是个人会将开采带来的地质危害通过一些不正当的手段证明为自然灾害等嫁接给社会,让社会承担责任,而自己逃脱责任,这都是由于环境资源产权不明而导致的。所以建立起明确的煤矿环境资源产权是非常有必要的,这样能够使得矿山环境保护的责任人更加明确,让其自己承担破坏地质环境的后果,很多开采煤矿的人都只是重视自身的经济利益,忽视环境保护,所以他们会毫无忌惮的开采煤矿,当形成了明确的资源产权制度之后,其开采人员就需要对矿山负责,他们就会自觉的保护环境,做到合理开采,从而形成保护矿山的意识,减少地质灾害的发生。 2.4提高煤矿开采技术 煤矿开采之所以会出现严重的地质环境问题,除了与管理上与人员意识上有关系之外,与开采技术也有密切的联系。开采技术不成熟会导致开采效率降低,开采过程中出现严重的地质问题,所以需要提高煤矿开采的技术,使用新型的技术方法对煤矿山进行开采,保证开采的效率与质量,在开采过程中减少废弃物的排放,从而减轻环境受破坏的程度,更好地防治地质灾害,可以对煤炭地下采空区进行后期加固,对采空区进行回填处理,保证采空区的稳定,防止出现地面塌陷问题,为了更好地解决泥石流等地质问题,可以合理的利用煤炭开采产生的固体废弃物,将其移走铺设道路或者是采空区,避免其受到雨水的冲刷。 3结束语 通过上述分析可以知道,煤矿开采是一项很复杂的工作,在这个过程中有较大的经济利益产生,但是其引发的地质灾害也是不可忽视的,现在国家大力提倡可持续发展与科学发展观,所以需要使用各种方法降低煤炭开采所带来的地质灾害的影响程度,对煤炭开采进行综合、科学治理,实现煤炭开采的生态效益,促进经济效益与生态效益相结合。煤矿开采是不断发展着的,在以后的发展过程中,一定会研究出更好地预防并解决地质环境问题的技术与方法。 作者:李天平 单位:云南煤矿安全技术中心 煤矿开采论文:煤矿开采对地质环境的影响 [摘要]在深入分析煤矿开采对地质环境各方面影响的基础上,提出了管理制度、技术措施两方面为主要内容的防治办法,为煤矿长期协调发展、保护环境探索了一条新的途径。 [关键词]煤矿开采;地质环境;管理制度;技术措施 0引言 煤矿与工业的发展息息相关,煤炭是用途最广泛的工业原料之一,是工业的粮食,因此煤矿的开采与使用对国家以及地区的经济发展起着至关重要的作用。在已探明的能源储量中,与石油天燃气等化石能源相比,我国的煤炭资源非常丰富。随着我国现代化进程的不断加大,我国对能源的需求量越来越大。尽管国家在大力发展核电、水电、风能等新能源,但是根据有关部门预测,到2020年,我国煤矿的开采量将会达到34亿t,在相当长的时间内煤炭作为我国主要能源的地位不会改变。 1煤矿开采对地质环境造成的影响 煤炭的开采往往会破坏生态环境,会占用土地、造成土地塌陷,污染地下水,开采过程中产生的废气、煤岩尘污染大气。避免污染环境是煤矿开采过程中必须解决的重大问题[1-2]。 1.1煤矿开采对土地的影响 开采煤矿要占用土地来建设工业广场和道路等,煤矿开采过程中常会引起地表的塌陷。据统计,在我国的华东、华北平原地区,每年因为采矿造成的土地塌陷面积就多达6600km2。地表的塌陷会造成一系列的连带反应,不仅塌陷处的地质变得脆弱,塌陷处附近的地质也会受到影响,比如在很多塌陷土地周边的地表植被会被破坏、周边的建筑物会受到影响而破坏、周边的地表设施会被破坏[3]。 1.2煤矿开采会对地下水造成污染 煤矿的开采除了对地表会造成损害以外,对于地下水也会造成一定的污染。我国的淡水资源本来就非常匮乏,特别是在西北地区,开采煤矿还会浪费很多的淡水资源,造成地下水的流失和污染。有关数据显示,由于煤矿开采,造成山西省至少30万人饮水困难[4]。由于矿区对环境的保护措施不完善,甚至是矿区附近的环境有的本身就非常的糟糕,加之煤矿开采等诸多原因,产生的工业废渣、废水就使得本身就脆弱的地下水系统变得更加的脆弱。 1.3煤矿开采对环境的影响 在煤矿的建设和开采过程中,采掘的矸石等矿区固体的废物不断排放,淋滤使土壤受到严重的污染,也对周围环境带来了巨大的破坏。矿区的大量开采,破坏了植被,造成水土的流失,使大量土地沙漠化,使环境被严重污染。煤矿的开采对周围的环境造成巨大的污染,甚至危及到人们的生活和生命。 2煤矿开采对地质环境造成影响的防治措施 2.1建立健全管理制度 2.1.1建立清晰的矿山环境资源产权制度 只有明确了产权责任,才能明确矿山环境保护的责任单位和责任人。因为环境资源产权不明确,矿山开采者对环境进行破坏却把代价转嫁给社会,让社会来承担后果。矿主为了获取高额利润,在开采过程中不惜破坏矿山周围的环境。所以,当务之急是建立明晰的产权制度,使矿山的开采者成为环境的保护者,从根本上减少煤矿开采对地质环境造成的影响。 2.1.2不断完善矿山生态环境保护法律体系 当前,我国的法律法规中对矿山环境的规定侧重“三废”污染,国家要不断完善矿山生态环境保护法律,在法律责任中明确了对生态环境造成危害所负的责任。做到矿山的管理有法可依,有法必依,违法必究。 2.1.3实施矿山环境准入制度 在对煤矿的开发和利用中,必须严格执行矿山生态环境资源收费制度。对矿山的开采必须经过多个部门的严格把关,出具合格的手续,才能够允许进入。 2.2从技术上进行防治 2.2.1清洁生产 在煤矿开采过程中要逐步对生产技术和工艺进行更新改造,及时采用新工艺、新技术、新设备。只有生产技术和工艺做到精益求精,才能使污染物排放有所减少,甚至不排放污染物,做到清洁生产。比如把选煤厂的浮选工艺改为生物浸出工艺,这样就可以避免粉尘污染、噪声污染和热害污染,因而可以改变工人的工作条件,使他们的身体健康和生命安全有了切实的保障。通过清洁生产技术减少“三废”排放,只有这样,才能使环境污染破坏程度减轻,避免地质灾害的发生。清洁生产是治理环境污染的最主要的方法和途径。目前对煤炭开采实行清洁生产技术主要有:对地下采空区进行综合加固利用,对采空区进行充填以控制地面沉陷等。随着科技的不断发展,很多的清洁生产技术会不断地融入到煤炭开采中来。 2.2.2“三废”治理 利用煤矿开采产生的固体废弃物铺设道路、发电和生产建筑材料;通过循环利用煤矿开采过程中井下排出的废水,解决水资源贫乏问题,分级重复利用经处理的废水,并做到达标排放;煤矿开采中产生的大气污染,比如废气和粉尘等,可以通过安装除尘器、对路面进行洒水和种植植被进行处理。 2.2.3加强管理,预防地质环境恶化 第一,下大力气保护好水资源。因为目前我国煤矿在浅层开采的已经非常的少,很多的煤矿都转向了深部开采。因为浅部的煤矿开采已经使地表水干涸,在向深部开采的同时,地层中涸水水位也会逐渐下降。保护深层水资源,就需要对煤炭开发利用合理化,禁止乱开乱挖,深刻认识水资源的重要性,把保护意识贯彻到日常生产生活中。第二,建立煤矿开采审批监督机构,对煤矿的开采进行严格的管理和督查。按照各地的实际环境和地质状况,提高开采工艺和开采能力,使煤炭资源浪费现象减少。第三,建立技术先进的净水工程。煤炭资源丰富的主要产地,煤矿的开采是不可避免的,要不断提高煤矿地区的废水利用率,开采过程中保护好深水层的水资源。第四,依靠法治手段,对煤炭开采实行严格监督管理。使煤炭的开采做到有法可依,有法必依,违法必究。严格遵循法律法规,使煤矿开采区的地质环境得到保护,同时也使污染得到更好的治理,使环境得到更大的保护。 3结语 我国的经济在飞速地发展,环境的重要性越来越凸显出来,环境成为一种不可或缺的资源。环境如果长期受到污染,就非常难以恢复,煤矿的开采对地质环境有着非常重要的影响,甚至已经危及到人们的生产生活和生命,有很多的负面效应。所以一定要对煤矿开采带来的环境问题高度重视起来,一方面要对煤矿进行合理地开采,另一方面要做好环境的保护工作,使资源开发、社会和环境三者相互协调,相互促进。对新的煤矿开采技术要不断地研究,不断创新。只有使开采技术不断更新,才能从根本上解决煤矿开采对地质环境的影响问题,使煤矿区的经济持续、健康、协调发展,使环境得到优化和改良,还煤矿区水清、天蓝、草绿。 作者:相坤 单位:同煤集团 煤矿开采论文:煤矿开采安全管理策略与事故防范措施研究 0引言 中国煤炭资源丰富,已探明煤炭可采储量约1900×108t,但总储量估计可能高达4×1012t,如果加紧查清资源家底,运用先进科技合理化开发,可望维持供应100a甚至数百年之久。中国同时是煤炭开采大国,每年在煤炭采矿开采过程中都发生过安全事故,造成重大人员伤亡和巨大财产损失。因此,对煤矿开采的安全管理策略与事故防范措施尤为重要。 1煤矿采矿作业中的安全事故成因分析 在煤矿开采过程中,矿工一般都是在矿井下进行生产作业,井下环境具有光线暗、空气少、温度高、湿度大、粉尘多等特点,且随时都可能受到多种灾害的威胁,如矿压、瓦斯、煤尘、突水、火灾等,如安全管理和事故防范措施不到位,极有可能导致各类安全事故发生,一旦发生安全事故,轻则会影响采矿作业正常进行,严重时会造成井毁人亡的恶性后果。国内近几年各大地区煤矿安全事故的统计情况。东南、东北和中部地区的煤矿安全事故呈逐年上升趋势,中部地区每年的煤矿安全事故最多,其中最为常见的事故有瓦斯事故、冒顶事故、井下水灾、火灾等。鉴于此,加强煤矿的安全管理和事故防范尤为必要。引发井下安全事故的原因较多,大体上可归纳为以下几个方面。 1.1作业环境复杂多变 随着中国煤矿产量逐年提高,很多煤矿的采掘作业面都逐步向纵深方向发展,开采空间深入地下较深位置。由于地底与地面环境之间存在较大差别,加之地层土质稳定性欠佳、空气稀薄、光线较暗,给正常的生产作业带来了一定的阻碍,在这样的条件下进行开采作业,只要出现细微差错或失误,都可能引起严重煤矿安全事故。 1.2设备陈旧 国内大部分煤矿都兴建于20世纪,井下设备在长时间运行后,都或多或少存在一些问题。由于煤矿开采设备价格比较昂贵,更新换代需投入大量资金,所以很多煤矿企业的设备都比较陈旧,同时,受煤矿生产作业时间制约,设备维护维修很难按时进行,进一步加剧了设备老化速度,有些设备虽已出现问题,但为保证正常生产,仍带病运行,这给安全事故的发生埋下了一定隐患。 1.3人员安全意识薄弱 煤矿井下开采作业主要涉及以下人员:设备操作人员、采矿人员、设备检验人员、安全管理人员等,他们的安全意识高低与事故发生频率的高低有着直接关系。通过对国内各大煤矿安全事故进行调查分析后发现,很多意外事故都是人为因素引起的,人员的安全意识薄弱成为诱发井下安全事故的主要原因之一。 1.4安全管理不到位 很多煤矿企业在生产过程中片面追求经济效益,对安全管理工作没有给予足够重视,致使安全管理成为一种形式,其应有作用未能获得有效发挥。同时负责安全管理的人员在进行安全监督检查的过程中未能深入到矿井内部,仅仅是做一些表面功夫,致使安全管理形同虚设,给各类安全事故的发生埋下了隐患。 2煤矿采矿作业过程中的安全管理策略及事故防范措施 2.1安全管理策略 a)完善安全制度。为保证安全生产工作的贯彻落实,可将之与员工绩效结合到一起,并通过构建完善的安全生产制度,规范全体员工行为。同时要加大对违规违章作业的惩处力度,以此来减少不规范的操作,杜绝安全隐患;b)加大安全投入力度。煤矿企业应进一步加大安全方面的投入力度,对陈旧、老化的设备设施要及时进行更换,降低设备引发安全事故的可能性。同时,还应积极引进先进技术,以此来预防安全事故发生,如建设井下安全管理信息系统等;c)提高员工安全意识。煤矿企业要不断加强对员工的安全教育和培训,借此来提升员工安全意识,使其了解并掌握更多的安全防范措施,增强应对安全事故的能力。 2.2防范安全事故的技术措施 2.2.1防火安全技术 a)可在回采作业面的走向风道位置处加装CO传感器,报警值可设定为0.0024%,通过该设备能提前掌握作业面CO情况,从而及早发现高温和火点,及时做好防火灭火工作;b)采掘作业面的专职检查人员可随身携带CO测定装置,对作业面各个地点的CO情况进行排查,每个班次的检查不应少于3次,一经发现问题要及时汇报并进行处理;c)可在走向溜子道上设置防火工具箱,并确保箱内消防火设施齐全、性能完好。 2.2.2防水安全技术 a)在采掘作业面的准备及回采阶段,测量人员应及时对旧巷和采迹进行核实,并通过联系单的方式将旧巷和采迹与作业面的位置关系交待给施工段;b)当作业面遇旧巷前10m时,应采用套钎向旧巷和采迹打不少于2个探眼,并由瓦斯检测人员对有害气体的变化情况进行认真检查,发现隐患要及时采取相应措施进行处理,确认安全后方可进行作业。如果探眼中出现以下异常现象时:有水、有温度、有瓦斯和CO等,必须立即停止作业施工人员撤离现场,并向调度室进行汇报,待处理安全后,方可继续施工作业。 2.2.3防尘安全技术 a)由专人负责对采掘作业面的防尘管路进行维护,管路接至两道与作业面之间的距离不得大于15m,以此来确保作业面水源充足;b)设置专人对作业面进行洒水灭尘,借此来减少或杜绝井下煤尘堆积和飞扬现象。同时,在放炮前应及时进行洒水灭尘,并由专人负责定期对作业面上的各条巷道进行洒水清洗;c)应在作业面的入、排两道距离作业面30m以内设置防尘水幕装置,并确保雾化进行喷雾除尘。同时,在进行放货前后必须进行洒水灭尘。 2.2.4防瓦斯安全技术 a)采掘作业面应至少配备1名瓦斯检测人员,由其负责对作业面、回风道及存在瓦斯隐患的地点进行检查,每班不得少于3次。同时测风员应每天对作业面风量进行一次测定,如发现问题要及时进行调整,避免因风速过低而引起瓦斯积存的情况发生;b)应按照相关规定要求,在作业面回风巷内设置2个瓦斯传感器,并由维修人员负责对装置进行日常检查维护,每间隔10d左右,对装置进行一次充气、校正,以此来确保其灵敏度;c)应进一步加强气压变化预报工作,当气压下降时,必须做好瓦斯检查,发现瓦斯超限或积聚时,必须及时汇报,并采取有针对性的措施加以解决处理。 3结语 保证安全生产是煤矿企业的头等大事,在这一前提下,企业必须对安全管理和事故预防工作予以足够重视,通过采取合理有效的管理策略和事故防范措施,来确保煤矿井下作业过程的安全性,这不但有助于提高生产效率,且还能减少或杜绝人员伤亡情况发生,对于煤矿企业的健康、稳定、持续发展具有非常重要的现实意义。 作者:刁怀斌 单位:山西霍尔辛赫煤业有限责任公司安全督查科 煤矿开采论文:煤矿开采中安全管理的必要性 1煤矿安全管理的任务、意义与作用 为了保证这一方针贯彻落实到实处,各层领导需要树立安全意识以及责任意识,积极采取有效措施防止出现意外事故以及职业危害等。同时,广大的企业职工需要提高安全生产意识,严格按照有关的安全生产的规章制度开展工作,不断提高自我意识以及自我防御意识,企业也需要加强安全管理。企业应当根据自身的实际发展状况,设置综合目标、建立规范制度、计划组织、加强监督与教育、建立考核机制,综合运用各种管理手段,积极调动广大职工安全生产的积极性和主动性。提高煤矿灾害防治水平,需要不断地增加安全投入,及时采取切实可行的安全技术措施,有效地提高机械设备的安全性能,努力创造本质安全化的作业条件以及作业环境等。企业需要选择科学的安全决策,充分地保证安全技术选择的科学性、合理性、有效性,必须建立相应的安全管理机制,及时发现采矿工作中潜在的问题,对危险系统进行科学准确的评价,保证安全技术措施贯彻落实到实处。同时,煤矿企业需要科学有效的安全管理措施作为保障,加大安全技术研究的资金投入,进行合理有效的安全经济分析。因此,如果缺乏科学有效的安全管理,则企业无法实现安全生产。积极做好企业的安全生产,做好安全管理工作是煤矿企业实现煤矿安全开采的重要基础。企业安全生产状况与企业的管理水平有着直接的关系。企业加强管理,改善安全生产状况,有助于提升企业的劳动生产效率。反之,企业的管理混乱,经常出现意外事故,则会对企业职工的生命和财产安全造成很大的威胁,直接导致企业的工作效率低下,最终给企业带来巨大的经济损失,损毁企业的形象、声誉以及市场竞争力,严重制约企业的可持续发展。所以,应当积极做好安全管理工作,从根本上减少事故的发生,由此有效地改善企业的管理状况和生产技术,实现企业经济效益的最大化。 2煤矿开采中安全与效率之间的关系 企业开展经济活动的最根本目的是实现企业经济效益的最大化。对于煤矿企业而言,其属于一种高危险性和特殊性的工作,由于其自身的特殊性,安全是煤矿企业开展经济活动首先需要考虑的问题。一旦煤矿企业在煤矿开采过程中发生安全事故,则会极大地降低企业的生产效率,会给企业带来巨大的经济损失,甚至导致企业的破产。所以,煤矿企业需要对安全生产引起足够的重视。由此可以看出,企业必须处理好安全与效益之间的关系,并且需要充分地认识到安全与效益是息息相关的,企业只有充分保证安全生产,才能在一定程度上提高其工作效率,才能使企业实现高效发展。因此,企业务必要均衡好安全与效益之间的关系,在关注企业效益的同时,最大限度地保证安全生产。 3以新技术与新方法提高生产效率 随着机电一体化技术的不断发展与进步,机电一体化在煤矿开采领域的应用范围在逐渐地扩大。比如,矿井提升机、胶带输送机以及矿井的监控系统与生产检测系统等,均应用了机电一体化技术。通过在煤矿开采的过程中使用机电一体化技术,有助于实现施工数字化,同时大幅度提高煤矿开采的工作效率。加强使用机电一体化技术,能够实现自动报警、在线控制以及故障自动化诊断等使用功能,这些都极大地提高了煤矿开采的工作效率。所以,煤矿企业如果想要提高施工工人的开采效率,那么应当扩大机电一体化技术在煤矿开采过程中的使用范围,通过先进的科学技术指导煤矿开采工作,强化科技促进生产效率的观念。大修完的设备。首先要对新设备的坚固工作检查,安装运行一个班次后,要先检查各处的连接螺丝和零部件,经过一个班次的运转后,各处的螺丝、零部件都会产生配合、磨合作用,故此,必然会发生松动,及时检查坚固,是保证其必要连接强度的有效措施。对螺丝以及零部件的检查紧固,可有效避免返修。其次,要密切留意新设备的油压、气压、电流、温度等各项性能指标是否达到要求,如果未能达到要求,要立刻查明问题并解决,保证机械设备正常,否则,继续带着故障作业,对小问题视而不见,就会引发更大的问题,从而因为机械设备故障造成严重后果。 1)加大老设备的维修力度。老设备由于使用次数多,使用周期长,很容易出现故障,或者存在隐藏问题,故此,对老设备的维修力度要加大,并备好充足的配件,以便不时之需。在进行维修工作期间,要理清主次重轻问题,确保关键部位的正常。因为事故发生都是有个发生过程的,各级管理人员都要重视各阶段的问题,尽量避免更大故障的发生。 2)加强管理层管理力度。各阶层的管理层都要深刻意识到机械设备管理的重要性。因为管理层掌握着最充足的信息和最有效的控制能量,所以管理层本身就具有管理号召力。故此,只有管理层对机械设备管理工作有一个正确的认识并给予充分的支持,才能保证机电工作的顺利展开,以及确保各项管理制度落实到位。 3)培养全能技术人员。随着社会发展,单一的专业技术人员越来越显得乏力,特别是煤矿企业的机械设备管理知识中,只是懂得乃至熟练一门技术是远远不够的,深入井下工作的煤矿作业,任何时候都有可能发生机械设备故障突发事件,故此,单一的专业知识是不能满足井下煤矿机械设备管理工作。对机械设备的资料信息、正常使用、日常保养、故障维修等一系列技术都要掌握,煤矿机械设备管理部门只有配备了全面技术人才,才可以有效保证机械设备的正常使用。 4)加强对故障的预防。始终应把预防工作放在重要位置,始终贯彻防患于未然的正确方针,机械设备管理的中心指导思想应当放在预防上面,只有有效地制定预防策略,才能保障煤矿施工机械设备的正常作业,降低机械故障发生率。 4结语 作为工业基础的煤矿企业,如果没有一批完整、良好的机械设备投入工作,就只有面临被淘汰的危机。只有将机械设备的硬件和软件配备齐全才能保证煤矿企业的建设发展。技术人员准确分析机械故障产生的原因、制订切实可行的修理方案是目前煤矿企业发展的根本。不断提高工程机械修理水平是工程机械维修行业的不懈追求,也是国民经济快速发展的需要。 作者:赵立柱单位:晋能集团野川煤业有限公司 煤矿开采论文:信息技术在煤矿开采安全管理中的应用 煤矿开采安全管理信息化的实质就是开发研究多专业、一体化的信息综合管理系统,不仅能有效地满足管理层面多部门、多专业的动态监测要求,而且能为各级领导和基层工作人员提供决策依据,使煤炭资源合理配置,适应市场竞争环境,提高煤炭企业经济效益。 1煤矿开采安全管理中信息技术的应用情况 在互联网、办公自动化普及的社会背景,煤炭开采企业不断地吸收现代化的新理念、新工艺和新技术,有力地促进了煤炭开采企业信息、调度工作的信息化。信息、调度工作是煤炭开采企业各级领导的眼睛和耳朵,关系到整个企业的生死存亡,特别是在发生了重大事故时,它是企业各级领导指挥的通道,起到确保指挥的信息及时、准确、高效地传到各个参与救援的人员。还有建立在移动无线网络上的监控系统丰富了煤矿管理者的监控手段,使他们的监控更加方便,更加全面,提升了煤矿的安全系数。 1.1煤矿人员定位管理系统 煤矿人员定位管理系统是综合计算机软硬件技术、信息采集处理技术、无线数据传输技术、自动控制技术、网络数据通信技术等多学科技术应用为一体的煤矿安全监控管理系统。在办公终端可以了解到井下各区域内的人员情况、数量,整个系统的设备运行情况,显示当前井下员工中所有超出规定时间的员工、每个区域超出的规定人数,重点区域矿工活动情况等。该系统完善了原有监控系统,实现了现场观察跟踪和定位,实现矿井上下各地点的整体覆盖、组网,实现管理人员随时了解井下工作人员的工作状态。 1.2煤矿安全生产监控系统和事故预警系统 煤矿安全生产监控系统和事故预警系统是信息技术在煤矿安全生产中的具体应用,主要是为确保煤矿安全生产监控、综合管理和及时预警等,在这个系统内各个监管部门人员可进行交流,信息共享。系统管理者将重要事项在系统平台上公布,如:领导带班、生产运行、设备更换和维护等信息,还有各种监管检查的结果、煤矿自检及煤矿整改完成等情况。还有该系统平台管理极其方便,可以通过临时身份的认证,来取得访问该平台的一些权限。该系统能够及时、准确地将井下的各种开采及设备的情况实时传给井上的信息系统,从而管理人员能及时了解井下的各种情况,使煤炭调度管理工作做得更有效、更加合理。另一方面,当井下发生事故时,这个系统为救援工作提供准确的事故发生平面图,让救援人员迅速了解井下的各个员工的情况,及时采取合适的措施救援,从而提高应急救援工作的效率。该系统平台的设计主要是由服务器端和客户端构成。服务器是用来接收数据、解析数据,并进行存储并转移数据;客户终端是负责接收和发送数据的。该系统的发送设备是最先进的,它将原始基础数据发送给后台的服务器进行分析,并实时发送安全生产和监督管理等信息。平台的设计是采用J2EE技术架构、J2ME模式,很容易建设各种子系统,增设各种各类多层次的功能;并且该系统平台的操作界面简单,还可以应用移动通信技术实现移动的终端,很方便各个管理层人员及普通员工进行操作,方便相关领导及时有效地了解企业开采的各种情况,发生重大问题时准确及时做出决策,提高工作效率。 1.3产量销存监控系统 煤炭产量销存监控的系统是利用信息技术建立起一个产量销存监控的子系统,能及时准确汇总各个销售网点的库存煤炭情况,让企业管理层了解开采量、库存量、销售量的情况,同时,这个数据在各个部门间进行资源共享,有效地根据企业自身产品在市场竞争中的特点,及时准确地把握市场和企业自身的相关信息,有效排除人为造成的失误,减少企业的损失。因此,该系统是采用矿用隔爆兼本安型直流稳压电源、称重显示控制器、隔爆摄像仪、网络硬盘录像机、移动的信号及局域网等硬件,组成一个煤炭产量销存监控的系统,实现煤炭产量信息产量销存的情况实时统计和共享。 2应用效果 煤矿安全事故的频频发生,各个煤矿企业都严抓煤矿安全开采,建立新的监控管理系统,改善煤矿开采的安全,提升煤矿监控和预防事故的能力。新的煤矿安全监测系统在应用中取得以下效果: 2.1实时监控,减少事故发生 实时监控是该系统的主要功能,在设计时将一些系统变量导入到监控系统中,在某些数据出现超过系统的设定的范围时,能自动提醒监管人员,减轻监管人员的压力。如瓦斯浓度超出规定范围,系统自动报警,让工作人员及时注意并做好相应的措施。又如,各煤矿设备运行的情况实时监控,出现异常时也能及时通知管理层人员,做好应急工作,从而减少企业的损失。因此,该系统有了实时的监控,建立系统传输数据和系统设备硬件的统一标准,规范煤矿安全监测,减少了瓦斯隐患和事故的死亡率。该系统平台还能通过网络跟踪整改和处理隐患是否到位,录入隐患分类图,并能显示出隐患地方的具体位置,有效地防止企业发生事故。 2.2提高了煤矿企业管理水平 规范了煤矿开采的秩序,减少重复的工作;发现开采工作的问题,及时分析解决,并与相关的人员共同分享,有利于提高员工的知识技能,也有利提高员工的综合素质,从而提高了企业管理层的监管水平。 2.3实现信息共享 让煤矿开采生产的情况实时共享,有利于管理人员合理地进行安全隐患排查,实时准确地了解煤矿安全开采的状况,合理安排开采计划,提高经济效益。 2.4方便管理 移动信息技术运用,让该系统有了移动的终端,管理员只要终端在手,无论在何处都可以使用该系统,进行共享和沟通全局信息,实时监控煤矿开采情况,第一时间得知出现安全事故或发现安全隐患等,提高了管理层了解企业情况的能力。 3结束语 信息技术在煤矿开采中应用,管理层人员及时了解煤矿内部瓦斯密度、通风情况、风力情况、气体指标、温度湿度信息等,有利于保障煤矿的安全开采生产,还能高效管理煤矿开采。随着移动通信技术飞速发展,移动网络的实现,煤矿管理人员利用移动设备的客户端进入管理界面,通过监控系统对煤矿内部情况进行监控和指挥,方便管理人员的监控管理。 作者:毕树兵 单位:晋城市煤层气开采监管中心
地质力学论文:岩体工程地质力学研究论文 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥隧道式锚碇施工图设计阶段岩体工程地质力学研究建议 1前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2岩体工程地质力学研究建议 2.1锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1)锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2)锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3)岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 地质力学论文:三维地质力学模型管理论文 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3~6]相比,地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索,只有少数几个平面模型试验[7~11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大,如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统,成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题,完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW,共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂,地下洞室群布置复杂、纵横交错,尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交,对厂房洞室稳定不利,而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度),如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题,都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式,分左、右岸地下厂房,各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内,总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W,三大洞室平行。 图1左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高),厂房总长度426.0m.主变室长325.52m,宽19.8m,高26.5m.尾水调压室长300.0m,宽26.5/25.0m,高95m,中间设两条岩柱隔墙,厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整,无大的断层切割,层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育,错动带一般宽5~10cm,挤压紧密,为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主,中倾角裂隙一般不发育。 2模型相似条件设计 经过与设计单位协商,确定模型的几何比尺为1/100,材料容重比尺为1.之所以这样确定,主要是考虑到开挖模拟的可操作性,以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺,进行了如下的模型相似条件设计:用下标p代表原型,下标m代表模型,K代表相似比尺,L为长度,u为位称,E为弹性模量,G为剪切模量,γ为容重,σ为应力,σo为初始地应力,ε为应变,ν为泊松比,φ为摩擦角,C为粘聚力,Rc为抗压强度,Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp,模型材料的容重为γm,则容重相似比尺为: 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺,即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力,初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群,包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1模拟范围地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1~1.5倍长度,实际各约为1.27倍,总长度为620m;沿高程方向的下方取到洞室高度的1~1.5倍,实际取为1.45倍~1.85倍,达到海拔200m;上方取到地面,实际模型作到海拔670m,其上部作为荷载加在模型顶面;沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线),为102m.因为模型几何比尺为1/100,所以岩体模型尺寸为长×高×宽=6.20m×4.70m×1.02m. 3.2地形及地质条件模拟对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟,模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3初始地应力场模拟三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验,本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”,成功地模拟了三维地应力场,保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统,是在地质力学模型仿真试验中,首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理,把需要模拟的复杂变化地应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面,代替原来的斜截面,并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力,就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作,就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 图2离散化多主应力面加载原理示意 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统,以保证试验期间的压力稳定。 3.4开挖过程模拟按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示),对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道,尾水管的隐蔽开挖长度为125m,而且为渐变的城门洞形断面,母线道断面也为城门洞形,但是靠近主变室一侧13m一段断面加大,造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法,需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验,开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机,以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统,成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5支护方案模拟按照数值计算优选的支护方案,对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案,锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束,用建筑胶浆固结,以螺旋加载方式施加预应力。 3.6施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中,采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测;采用光导纤维进行了内部变形的量测;采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测;采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7内部应力场分布量测在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置,预埋三向应变计、应变花,进行了应力场分布量测。在重要位置,预埋光纤传感器,与应变片测量相比较,测量应力场分布。 图4隐蔽洞室开挖微型步进TBM示意 4试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作,包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟,量测系统进行同步量测,采集数据,至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1位移主厂房顶拱最大下沉为37.5mm,主变室顶拱下沉为23mm,尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主,开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些,这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响,而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米,初估最大水平位移应该更大些,但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用,从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩,是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大,分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外,其它与计算值都很接近,洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2应力主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力,10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行,洞室交叉部位产生应力集中,凡是压应力的则压应变值为原来的1.5~2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值,明显不大合理,可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律,随尾水调压室高边墙的逐渐形成,边墙表面岩体应力松驰,压应力降低甚至产生拉应力,而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3超声波测量试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱,波速比未开挖前降低了40%~50%.三大洞室顶拱的岩体波速,主变室顶拱最高,达900~1000m/s,主厂房顶拱次之,为800~900m/s,尾调室顶拱最低,为400~500m/s.与地质剖面相比较可以看出,这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析,得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6地下厂房洞周屈服区分布 4.4锚固支护系统根据地下工程围岩稳定性分析的经验,洞室围岩越稳定,围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性),则在后期开挖过程中,洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索,穿过了层内错动带,增加了顶拱的整体性,是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用,但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性,起了明显的作用,这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量,反映出对目前的开挖方案,锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通,高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱,但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点,尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制,而隔墙的加固应适当提前。 5结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造,容重比尺1比1;研制了离散化多主应力面加载系统,使模拟复杂三维初始地应力场得以实现;研制了用机械臂和步进微型掘进机,仿真模拟了施工过程;研制微型多点位移计,采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下,该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案,保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中,洞室群保持了总体稳定,主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布,与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明,对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:大型地下水电站厂房洞群三维地质力学模型试验 摘要:本文对拟建的超大型水电站地下厂房洞室群三维地质力学模型试验作了综合介绍,包括采用离散化多主应力面加载和控制系统,解决了复杂三维初始应力场的模拟难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了三维试验中的隐蔽开挖模拟及内部量测等关键技术问题。试验结果表明拟建水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的,推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,对设计方案起到有力的支持和验证作用。 关键词:大型水电站 地下厂房洞室群 三维地质力学模型试验 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3~6]相比,地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索,只有少数几个平面模型试验[7~11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大,如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统,成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题,完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1 工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW,共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂,地下洞室群布置复杂、纵横交错,尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交,对厂房洞室稳定不利,而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度),如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题,都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式,分左、右岸地下厂房,各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内,总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W,三大洞室平行。 图1 左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高),厂房总长度426.0m.主变室长325.52m,宽19.8m,高26.5m.尾水调压室长300.0m,宽26.5/25.0m,高95m,中间设两条岩柱隔墙,厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整,无大的断层切割,层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育,错动带一般宽5~10cm,挤压紧密,为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主,中倾角裂隙一般不发育。 2 模型相似条件设计 经过与设计单位协商,确定模型的几何比尺为1/100,材料容重比尺为1.之所以这样确定,主要是考虑到开挖模拟的可操作性,以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺,进行了如下的模型相似条件设计:用下标p代表原型,下标m代表模型,K代表相似比尺,L为长度,u为位称,E为弹性模量,G为剪切模量,γ为容重,σ为应力,σo为初始地应力,ε为应变,ν为泊松比,φ为摩擦角,C为粘聚力,Rc为抗压强度,Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp,模型材料的容重为γm,则容重相似比尺为: 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺,即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力,初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3 试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群,包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1 模拟范围 地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1~1.5倍长度,实际各约为1.27倍,总长度为620m;沿高程方向的下方取到洞室高度的1~1.5倍,实际取为1.45倍~1.85倍,达到海拔200m;上方取到地面,实际模型作到海拔670m,其上部作为荷载加在模型顶面;沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线),为102m.因为模型几何比尺为1/100,所以岩体模型尺寸为长×高×宽=6.20m×4.70m×1.02m. 3.2 地形及地质条件模拟 对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟,模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3 初始地应力场模拟 三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验,本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”,成功地模拟了三维地应力场,保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统,是在地质力学模型仿真试验中,首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理,把需要模拟的复杂变化地应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面,代替原来的斜截面,并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力,就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作,就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统,以保证试验期间的压力稳定。 3.4 开挖过程模拟 按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示),对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道,尾水管的隐蔽开挖长度为125m,而且为渐变的城门洞形断面,母线道断面也为城门洞形,但是靠近主变室一侧13m一段断面加大,造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法,需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验,开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机,以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统,成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3 地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5 支护方案模拟 按照数值计算优选的支护方案,对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案,锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束,用建筑胶浆固结,以螺旋加载方式施加预应力。 3.6 施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测 在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中,采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测;采用光导纤维进行了内部变形的量测;采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测;采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7 内部应力场分布量测 在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置,预埋三向应变计、应变花,进行了应力场分布量测。在重要位置,预埋光纤传感器,与应变片测量相比较,测量应力场分布。 4 试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作,包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟,量测系统进行同步量测,采集数据,至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1 位移 主厂房顶拱最大下沉为37.5mm,主变室顶拱下沉为23mm,尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主,开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些,这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响,而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米,初估最大水平位移应该更大些,但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用,从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5 地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩,是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大,分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外,其它与计算值都很接近,洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2 应力 主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力,10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行,洞室交叉部位产生应力集中,凡是压应力的则压应变值为原来的1.5~2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值,明显不大合理,可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律,随尾水调压室高边墙的逐渐形成,边墙表面岩体应力松驰,压应力降低甚至产生拉应力,而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3 超声波测量 试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱,波速比未开挖前降低了40%~50%.三大洞室顶拱的岩体波速,主变室顶拱最高,达900~1000m/s,主厂房顶拱次之,为800~900m/s,尾调室顶拱最低,为400~500m/s.与地质剖面相比较可以看出,这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析,得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6 地下厂房洞周屈服区分布 4.4 锚固支护系统 根据地下工程围岩稳定性分析的经验,洞室围岩越稳定,围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性),则在后期开挖过程中,洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索,穿过了层内错动带,增加了顶拱的整体性,是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用,但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性,起了明显的作用,这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量,反映出对目前的开挖方案,锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通,高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱,但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点,尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制,而隔墙的加固应适当提前。 5 结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造,容重比尺1比1;研制了离散化多主应力面加载系统,使模拟复杂三维初始地应力场得以实现;研制了用机械臂和步进微型掘进机,仿真模拟了施工过程;研制微型多点位移计,采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下,该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案,保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中,洞室群保持了总体稳定,主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布,与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明,对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议 论文作者:曾钱帮 王思敬 彭运动 刘明虎 陈晓东 樊敬亮 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥 隧道式锚碇 施工图设计阶段 岩体工程地质力学 研究建议 1 前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2 岩体工程地质力学研究建议 2.1 锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2 锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1) 锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2) 锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3) 岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3 锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4 锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5 锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6 锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7 大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 地质力学论文:岩体地质力学下水利水电勘察的应用 摘要:随着经济的发展和社会的进步,用电量、用水量的需求大幅增加,急需新建大量利水电工程,而水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况对水利水电工程的工程质量和工程安全影响很大,所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述,并提出了一些相应的建议,希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 关键词:岩体工程地质力学;水利水电工程勘察;岩体结构;高坝坝基;地质构造稳定性 1引言 经济在发展,社会在进步,人民群众的用电量、用水量急剧增加,从而导致了水利水电工程也随之急剧增加,水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况,对水利水电工程的质量和安全影响很大,进行水利水电工程勘察时,要运用岩体工程地质力学知识,对水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况进行详细勘察,所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述,希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 2岩体工程地质力学基本知识 岩体工程地质力学的研究对象是工程场地附近的岩体结构。岩体,由一种或多种不同的岩石组合而成,受到形成环境以及后期构造影响后,岩体内会呈现各种各样不同的结构面。在实际环境中,岩体会被各种各样不同的结构面切分成为不同的结构体并出现破裂带。进行岩体工程地质力学等地质研究时,必须先研究岩体结构。进行水利水电工程地质勘察时,依据相关规范并结合实际工程经验对岩体结构类别进行量化和细化,岩体主要分为5类。Ⅰ类岩体,主要为厚层状或整体块状结构;Ⅱ类岩体,主要为中厚层状或块状结构;Ⅲ类岩体,主要为镶嵌状或互层状结构;Ⅳ类岩体,主要为碎裂状或薄层状结构;V类岩体,主要为散体状结构。在具体工程中,可以根据工程区域的具体地质条件以及影响岩体质量的因素,进行适当调整,从而结合工程区域岩体的具体特性,制定相应的岩体质量分类或岩体工程地质分类,以及结构面分类,用于实际工程情况下的边坡、坝基、地下洞室围岩等结构的岩体具体分类,赋予相应结构面岩土体以及岩类物理力学参数值。高地应力等因素会对岩体分类造成影响,其对岩体分类造成的影响,有待进一步研究。 3工程区域的地质构造稳定性以及地震研究 汶川大地震以后,国家相关部门十分重视地震对水利水电工程的影响,相关部门专门发文要求,进行大型水利水电工程设计时,必须要进行工程防震抗震设计,并必须专门接受审查。在地震研究中,活断层的判别标志有:(1)地震断裂带中构造岩或者被错动脉体是晚更新世;(2)错断晚更世以来的地层;(3)沿着断层存在历史地震,或者存在现代中、强震的震中分布,或者存在密集而频繁的近期微震;(4)经现代化监测表明,沿着断层存在地形变和地位移;(5)经地质构造上的证实,被发现的断层与已知的活断层有着共同或共生的关系。在工程地质勘察规范中,工程场地岩体中活动断层的年龄被限定在十万年以来存在过活动的断层。水坝等主要水工建筑物应该尽量避免跨越活断层或者与活断层有构造活动联系或相关联的分支断层,特别应该注意尽量避开晚更新世晚期以来有过地质活动的断层。水坝选址不适宜选在地震等级为6级及以上的震中区或者地震的基本烈度为Ⅸ度及其以上的强震区。如果在上述两种情况下建水坝,需要专门进行论证。汶川特大地震后,地震灾区的大部分大中型水电水利工程,虽然有不同程度的损坏现象,但却没有一个水电水利工程在地震中发生重大次生灾害,这有力说明工程地质勘察规范中所规定的区域构造稳定性的技术标准、工作方法、评价原则是正确的,能经受大地震考验。 4高坝坝基工程地质研究 我国的水坝高度有些已达到了300米,成了俗称的“高坝”,水荷载和坝基荷载对高坝坝基岩体质量的要求非常严格。主要有以下技术要求:(1)高坝坝基岩土体在长期被水渗透和作用的前提下,必须保持力学、化学及物理性质的稳定,并要确保坝基的渗透压力和渗漏量维持在允许的范围内,以免发生渗透破坏;(2)在各项不同荷载作用下,高坝坝基各个部位的变形和应力值应该确保在允许范围内,以免出现不均匀变位或局部应力集中的现象而影响大坝安全运行;(3)高坝坝基岩土体在其所承受的荷载作用下确保不会产生滑移失稳。如果高坝采用混凝土坝基,需要先对坝基岩体工程地质进行分类以及对岩体质量进行分级,要重点对影响坝基抗滑稳定性的软弱结构面的性状以及它们的不利组合的边界条件进行勘察,并需要根据岩体的软弱结构面类型选定它们的强度参数和变形参数以适合工程建设的需要。要对影响高坝坝基不均匀变形与应变的弱化岩体进行详细勘察以避免其对水利水电工程的工程质量带来安全隐患。如果进行高坝建设时采用当地采挖来的工程材料将坝基建在深厚的覆盖层上,必须对覆盖层的结构和详细分层、埋藏谷的范围、河床深槽的范围等相关地质资料进行详细勘察,特别要对漂孤石层、架空层、粉细砂层、软土层的物质组成、渗透特性、分布范围进行详细勘察,同时要详细准确地评价地震作用下的地层不均匀沉陷可能性、地层渗透稳定性、砂层液化程度,这是为了给水利水电工程建设时采取合适的防地层渗透、抗砂层液化、防地层不均匀沉陷等措施提供科学的依据。 5结语 本文通过对岩体工程地质力学基本知识、工程区域的地质构造稳定性以及地震、高坝坝基工程地质进行阐述与分析,对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行了初步探究,提出了一些相应的建议,对相关参与者与研究人员起到了一定帮助作用。 作者:黄子炎 单位:浙江华东建设工程有限公司 地质力学论文:关于工程地质力学应用过程中常见问题的分析 摘 要:社会经济的进步,极大促进了工程地质力学的发展,工程地质力学是研究地质体变形状况的科学,地质体具备多形态的特征,为了满足工程地质的实际要求,进行地质体存在状态、力学特性、地质体演化过程的分析是必要的。 关键词:工程地质学;地质体;演化过程;力学特性 1 地质体的力学特性 (1)地质体产生于一定的地质环境,地质体是由地质环境中按照某些结构排列的岩石、水等构成的,其具备非均匀性、非连续性的地理特征,无论是初始状态特性,还是流-固耦合特性都充分体现了地质体的独特性,区别于传统力学的研究对象。 地质力学界对地质体特性的研究并没形成一个统一的描述方法,其中依旧存在很多的问题需要深入研究,这需要做好相关的室内试验,进行精细性的分析,获得丰富多样的本构关系,掌握地质力学的特殊规律。地质体是一个比较复杂的系统,仅仅通过局部的岩石试样,并不能代表其整体的特性,岩石试样缺乏典型代表性,岩体试样不能脱离地质体本身,否则其会丧失处于母体中的作用。在某些状况下,获取试样,会导致其内在特性的改变。为了更为深入地研究地质体的整体特征,需要深入了解地质体的局部特性,在此基础上,进行地质体整体特性的描述及探测,从而满足实际工作的要求。 (2)地质体的特性与地质构造运动、地质环境密切相关,从而影响到地质体的一系列的力学行为。通过对力学分析方法的应用,不能取得定量化的结果,为了获得地质体的初始状态,需要应用工程地质力学的应用方法,从而解决实际工程问题,地质体的特性具备多样性,比如非线性特性、非弹性,这些特性与岩体结构面的特性密切相关,温度效应、时间效应是固体材料的常见特性,地质体的特征与温度、天气等密切相关,其中外界因素的变化,导致其出现更为复杂的力学过程。 2 工程地质力学所面临的常见问题 (1)地质工程主要分为两类问题,地下工程问题,比如水电工程的地下隧道、地下核肥料、地下矿藏等区域的采空区,地质体的活动断幼纯觥⑷硌易纯觥⑼杆状况等,对于工程的稳定运作产生一系列的影响,与工程建设、工程造价密切有关,这类问题主要涉及到高地应力前提下的地质体的变化状况。第二类问题是地面工程,涉及到一系列的基础工程建设,铁路公路边坡、矿石开采,主要引发的问题为滑坡、泥石流等,我国的边坡工程规模日益庞大,其也引发了一系列的自然灾害,存在的主要力学问题是水、地震等作用下的破坏状况。 一项合格的工程建设必然要经历选址、勘察、设计等几个模块,在不同的工作模块中,由于其工程阶段的不同,工作目的的差异性,其工作的侧重点也不一样。地质工程是一个整体性的工程,其内部各个阶段间互有联系,密切相关,为了解决实际工作需要,工程地质力学的应用要因地制宜,灵活应用,切实解决地质工程中的问题。 (2)在地质工作中,避让是非常重要的原则,避开危险区域,是地质工程工作的重点。为了达到这一目的,必须首先明确哪些区域存在着危险状况,获得相关的地质资料后,再针对山体的稳定性进行判定,这种可靠性关系的判断与地质工程的顺利开展密切相关。建筑工程的顺利开展,需要建立在良好的地质条件基础上,如果将良好的地质条件误判为不稳定,将会造成地质工程工作资源的巨大浪费。 在地质工程实践中,有些地质问题依赖于工程师的工作经验,比如利用边坡稳定判断方法进行滑面参数的分析,这些参数的确定依赖于丰富的工作经验,在这个过程中,有些工作步骤需要利用有限元进行计算,这些可靠的地质工程分析方法都离不开大量的工程实践工作。 3 地质体力学特性探测的一般方法 (1)在地质工作中,选址是一门重要的工作,在选址过程中,地质人员需要依据地质条件、环境等,进行工程建设可行性的判断,这需要进行工程建设地点、线路等的综合性分析,需要做好一系列的地质勘察工作,进行地质条件的深入了解,从而判断出工程建设状况。通过各种工程手段获得工作资料将作为下续工作的依据,一般来说,勘察过程中获得越多的资料,其工程设计的可靠性也就越大。在实际工作中,地质勘察的手段诸多,受到实际工程状况的影响,地质资料的获取比较困难,工程设计往往要进行多次设计。 为了实现地质工程造价的优化,必须最大程度地降低工程成本,而又获得最大的工程效益,在最优成本的前提下,获得丰富的地质材料。地质力学研究不仅仅需要获得给定条件的结果,也要最大程度创造地质工作的良好条件,这通常需要进行表面位移监测、波动等方法的应用,进行地质体力学特性的探测。这些方法具备良好的工程合理性。 上述方法运用得当,可以进行某工作区域某点特征的获取,而又不破坏地质体的原本形态,它的探测成本也是比较低的,目前来说,我国的地质勘察体系并不健全,缺乏丰富的理论体系支撑,计算机应用技术体系尚不健全。 (2)相比于工程结构,地质体的可容许变形更大,工程结构与地质体之间的相互作用比较复杂,远甚于单纯结构的变形分析,在这个过程中,为了给出合理性的工程设计,必须进行地质体初始状态、地应力场状况的深入分析,从而给出恰当的工程设计方法,进行工程涉及到优化。在地下工程工作中,岩体分类技术是常见的工程设计方法。 目前来说,我国的岩体分类技术理论体系尚不健全,通过对这种岩体分类问题的论证,能够满足我国复杂环境区域工作的要求,进行复杂性地质工程可行性的判断。工程岩体分类是比较笼统的,它主要适应于工程的初步设计阶段、工程预算阶段、招投标阶段,这种方法与一般工程的力学计算方法存在较大差异性,有些精密、复杂、大型的地质工程,需要精细化的岩体分类技术方法,这需要具体问题具体分析,提出适宜的工程方案,满足实际地质工作的需要。 (3)在地质工程工作中,力学、地学是密不可分的,这两者的结合都是为了创造更大的工程建设效益,这与力学基本理论体系的发展密切相关,需要满足工程建设工作的需求。通过对力学研究工程的应用,模拟复杂性的地质结构状况,通过科学性的建模,满足复杂的工程需要,这也需要工作人员的综合性判断,实现工作经验与计算机数值计算结果的结合,确保力学及地质学的相互渗透、相互结合,从而进一步解决工程常见问题。 (4)在实际工作中,地质工程师凭借丰富的工作经验,能够进行某地区地层的直接判断,从而有利于地质调查工作的开展,进一步节省工程成本,如果不能确保地质判断的准确性,将会导致工程实践的失败,也不能获得正确的力学分析结果。为了满足实际地质调查工作的要求,需要进行力学分析手段的补充,进行地质体力学参数的获取。 通过对力学手段定量化的分析,可以实现地质体的准确判断,再通过一系列的力学理论方法,做好工程的定量分析工作,为工程设计提供丰富的信息依据。这就需要进行地质环境定量化的分析,进行地层的辨认、定性地分析,进行地层几何特性的分析,这都离不开地质勘查工作的开展,需要做好相关的现场监测工作。 4 结束语 工程地质力学与地质工程密切相关,其实现了工程学科、力学、地学的结合,地学是地质工程的基础,力学是重要的工作研究手段,以此为标准,实现工程工作的高效化,通过对不同学科的结合、研究、分析,实现工程地质力学的长远发展,解决实际工作问题,满足工程的实际需要。 地质力学论文:超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏过程三维地质力学模型试验分析 【摘要】超大断面隧道在软弱破碎围岩的施工中具有很大的难度,软弱破碎围岩的不良地质条件,加上隧道断面的扩大,极大的影响了隧道的稳定性。软弱破碎围岩的渐进破坏过程,由最初的开挖改变围岩应力重分布的情况,可以发展到应变弱化过程中逐渐发生破坏。本文采用三维地质力学模型,从模拟试验的建立、相似材料的选择等方面着手,对超大断面隧道软弱破碎围岩的渐进破坏过程进行了试验分析。 【关键词】隧道;破碎围岩;渐进破坏过程;三维地质力学模型 一、三维地质力学模型试验内容 (一) 实验参数 本文选取某隧道工程为试验背景,该隧道的主要特征是,穿过极破碎地层,薄片状岩层在节理表现上呈碎块状,并伴有少量裂隙出水现象,隧道开挖后,岩层粉末化。同时,围岩岩体破碎完整性较差,还会在与水接触时松散软化,稳定性较差,容易发生坍塌。本研究将所选取的隧道工程相关工程数值与相关规范进行对比,统计了该隧道软弱破碎围岩的基本物理力学参数: (二)模型初设 选取尺寸为 2.0 m长×2.4 m宽×2.4 m高的三维三维地质力学模型,其应力相似比、几何相似比为 1∶50。使模型边界满足相关条件,在模型的中间位置进行开挖,其实际的开挖面积为 110m2 ,为超大断面铁路隧道。模拟试验的开挖长度为2米,由台阶法支护试验、全断面支护试验、全断面无支护试验以及掌子面保留超载段四个阶段组成。四个阶段中按顺序依次开挖,有效进行超载破坏试验。 二、三维地质力学模型模拟材料选择 模拟材料应该与实际的修筑情况较为相似,模拟材料包括锚杆、初喷混凝土等支护结构以及软弱破碎围岩所采用的材料。 (1)支护体系相似模拟材料 尽可能通过相似材料的选用,避免出现混凝土与围岩间不良特殊效应,保障模拟试验与实际的隧道施工中混凝土初喷的原料情况相近。因为实际的隧道施工混凝土的来源是爆破围岩碎石,可以选取C 2 5初喷混凝土,其抗拉强度、抗压强度以及弹性模量较为相似。根据隧道刚度与面积要求,首先让聚四氟乙烯满足锚杆的基本物理条件要求,其次将胶结剂涂抹在聚四氟乙烯材料的表面,最终与黏结石、英砂共同完成围岩的模拟,这一过程有效实现锚杆模拟材料。以初喷混凝土相似材料举例来说,其力学参数对比表如下: (2) 软弱破碎围岩相似模拟材料 本次三维试验的隧道,其主要的岩层构成为炭质千枚岩、上统千枚岩,整体岩质都较容易破碎,而且具有一定程度的流变性,即其岩层的状态容易受到外力的作用而改变。根据这种情况,模拟试验可以采用重晶石粉、精铁粉、石英砂,结合以松香溶液胶结剂进行相似材料的配偶。并通过相应的流变装置对其力学参数进行有效的测验,测试结果表明,当情况为过载时,慢速蠕变、稳定蠕变和加速蠕变是相似材料的三个变形过程,最终会出现破坏现象;当情况为小额载荷时,也就是受低应力影响下,相似材料有慢速蠕变和稳定蠕变两个变形过程。与此同时,针对千枚岩,相似材料在蠕变测试中,压缩应力增大,其蠕变性随之增强,这一测试表明,千枚岩软弱破碎围岩同样具有蠕变性。 三、三维地质力学模型试验 三维地质力学模型试验中隧道的修筑方法为夯实填筑法,首先依照科学的等比进行材料配置,并保证材料能充分满足试验需要,搅拌均匀后在模型框架内从下往上进行分层铺设,在设计方案的标高部位预设测量仪器,之后继续填铺,到模型顶部后停止铺设。隧道模拟试验的埋深为200米左右,模型开挖步骤为:先从隧道口开始每隔0.5米连续进行台阶法支护开挖、全断面支护开挖、全断面无支护开挖,之后在掌子面的前0.5米处进行超载破坏试验,对不同围岩段的渐进破坏现象进行观察分析。4阶段的深挖中围岩都受到有规律的破坏:当埋深增加至400米时,局部的拱顶围岩有拉剪破坏,且最早出现裂缝甚至掉块现象的是掌子面邻近的全断面无支护开挖段,一般是在隧道拱顶集中表现;当埋深增加至700米时,拱顶、边墙都有大量的材料脱落与破坏现象;当埋深增加至800米时,台阶法支护开挖方法下,局部拱顶支护材料出现开裂与破坏;当埋深增加至1000米时,支护与围岩均出现大面积破坏现象,隧道面临整体坍塌。 四、分析结果 超载情况下,围岩的破坏区域会随着开挖深度的增加渐进扩大,最早发生破坏的是全断面无支护段周边围岩,然后是全断面支护段与台阶法支护段的初喷混凝土。拱顶上方区域是主要的破坏集中区,既是衬砌结构出现破坏的主要源头,也是造成围岩坍塌的主要原因;隧道侧部的边墙也有局部的破坏,破坏程度从边墙的上部到边墙的拱脚逐渐加剧。同时,随着埋深的增加,无支护段围岩位移增长情况多于支护段围岩位移增长情况,说明支护结构具有明显的承载力,这一过程中荷载与应力的增长呈反向;随着围岩破坏深度的增加,拱部出现变化性的压力拱现象,这说明在顶部进行加固有一定可行性,是改善超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏现象的有效探索方向。 结束语 采用三维地质力学模型试验对在隧道逐渐深挖过程中软弱破碎围岩的渐进破坏情况进行试验,所展现的超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏全过程与实际情况极为贴近,有利于掌握超大断面施工过程中可能出现的问题,为提高隧道稳定性的方法探究提供有效的参考依据。 地质力学论文:地貌地质力学及其最新进展 第一部分 中国地貌的基本特征及其形成机理 一、中国地貌的形态特征 我们伟大祖国群山纵横,高原雄伟壮丽,江河源远流长,平原一望无际。青藏高原在大西南屹立,喜马拉雅山高耸成为“世界屋脊”。大西北地区巨大的山脉环绕着巨型盆地。中国东部平原辽阔和丘陵起伏。主要河流自西向东注入海洋,反映了我国地势西高东低的特点。随着地势向东逐级递减,大致沿青藏高原东北部边缘,大兴安岭―太行山―雪峰山东缘和洋陆边界三条巨大界线,出现四个地形阶梯。这就是人们所熟悉的西高东低、梯级分布、形态多样和山区广大等我国地貌的四个显著特点。然而,这只不过是中国地貌外在的形态特征,还没有揭示中国地貌的展布规律和形成机理。 二、中国地貌的展布特征 经研究发现,定向纵横的群山、巨大而规则的洼地和受山脉控制的江河,是我国地貌重要的展布特征。具体而言: 1)三道纬向“长城”:由横亘于北纬40o―42o的阴山和天山山系、北纬32o30―34o30的秦岭和昆仑山系,以及北纬24o―26o的南岭山系等5条山系组成的三带巨大山岭。它们每个带各自大约占2个纬度,彼此之间大致间隔7―8个纬度,其展布特征十分引人注目(图1)。 2)三带濒洋山岭:在东亚河我国东部濒太平洋地区,大致平行海岸线出现有三条巨大的北北东向山系(图1)。第一带是“岛弧山系”,由千岛群岛、日本列岛、琉球群岛和我国的台湾列岛等所组成。第二带是“沿海丘陵山地”,包括长白山、胶辽丘陵和东南沿海丘陵。第三带是“内陆山脉”,由大兴安岭、太行山和大巫山组成。这三带山系也有一定的等间距性。 3)东西对称山岳:我国西北地区,存在这一系列北西向山系,如阿尔泰山和祁连山等。它们和东部地区展布的北东向山系有遥相对应之势,显示了镜向对称的特征。 4)巨大弧形山川:我国西南部,由青藏高原及其周缘山脉,组成一个向东北突出的巨大弧形。喜马拉雅山、冈底斯山、喀拉昆仑山等大致东西延伸,向东迅速转折为近南北走向,在那里出现了横断山脉。再向南延出国境,经中南半岛到印度尼西亚后又转为东西向,形成一个异常庞大的反S形山系(图1)。在国境内,澜沧江、怒江和金沙江径流于其高山峡谷之中,形成一个“巨大弧形山川”。 5)大型横向水系:由于纬向山系的持续横亘,我国的大江大河,如黄河、长江和珠江等,尽管其局部流向反复多变,但大都在其间广阔的东西向洼地中径流。因此,纬向山系就成为我国主要水系的分水岭。东西方向的阴山,分隔了东北水系和华北水系。阴山与秦岭之间为黄河流域,黄河流向几经反复大角度转折,但一般不跨越阴山和秦岭山系。昆仑一秦岭山系和南岭山系之间则是长江流域,长江在两带山系之间汹涌奔腾。南岭山系以南还有珠江水系。这些山系总的流向和山系的走向基本一致,由西向东径流,明显受到中国地形西高东低和纬向山系的控制。 6)纵横行列洼地:“洼地”一词是各种“负向地形”(即是下降而形成的各种地形)的统称,包括平原、草原、沙漠,以及由下降堆积而形成的“黄土高原”等。负向地形和正向地形是相辅相承、彼此伴生、又相间出现的,它们沿一定走向规律地展布在山系两侧。在我国有一系列“纵向洼地带”和“横向洼地地带”: 纵向洼地带:在东亚濒太平洋地区,平行三带濒洋山岭相应出现三个大型洼地带,向东而西:第一带是由鄂霍次克海盆、日本海盆和东海海贫组成的“浅海洼地带”;这些近海海域不过是被海水淹没了的洼地,从地质结构来看,它们基本还是大陆型的地壳。第二带是由松辽平原、华北平原、长江中下游平原和北部湾盆地组成的“平原洼地带”。第三带是呼伦贝尔草原,陕北盆地和四川盆地组成的“盆地洼地带”。 横向洼地带:自北而南,第一带为天山一阴山纬向山系以北的准噶尔盆地、蒙古―呼伦贝尔草原、松辽平原和鄂霍次克海盆。第二带为天山一阴山和昆仑一秦岭两个纬向山系之间的塔里木盆地、柴达木盆地,河西走廊、阿拉善沙漠、陕北盆地、华北平原和日本海盆。以及第三带的四川盆地、长江中下游平原和东海盆地等。 这些洼地规律地分布着,形成“横成行,竖为列”排列十分有序的地貌格局。 归纳起来,①三道纬向“长城”;②三带濒洋山岭;③东西对称山岳;④巨大弧形山川;⑤大型横向水系;⑥纵横行列洼地,是中国地貌的六个展布特征。 三、中国地貌的展布规律 事实表明,我国地形复杂而又有规律地分布着。经认真研究,可以将中国地貌展布规律概括为:1)成群地带出现(群带性):无论山脉、盆地或平原都成群、成带展布;2)山川定向纵横(定向性):表现为定向纵横的群山,以及受山脉控制的水系;3)保持一定间隔(等距性):无论山脉和洼地,都以一定间距重复出现;4)东西镜向对称(对称性):中国东部北北东向的山脉和洼地与西部北西西向的山脉和洼地,有遥相对应之势;5)正负地形相向(伴生性):上升的正地形总是和下降的负地形相间、相伴出现;6)重叠形成网络(交织性):不同方向的正地形带和负地带相互交织,彼此阻割与干扰,形成我国独具特色、丰富多彩的地貌景观。 四、几个有趣地貌景观的解析 1)问:既然我国东部濒太平洋地区有北北东向的“三带濒洋山岭”,为什么不形成三条连续的山脉,却被一一分隔?而中国的洼地带,又为什么“横成行、竖为列”规则而有序地分布呢? 答:地貌地质力学揭示,正是由于“三道纬向长城”的顽强横亘,阴山山系和秦岭山系,不仅把“三带濒洋山岭”,也将与其伴生的“三条洼地带”一一分隔,致使北北东向的山脉和洼地被分割成为不同段落,并分别冠以不同的地理单元名称。 2)问:为什么在东亚出现独特而美丽的花彩列岛,它们又为什么形成大小相若的一系列弧形,而不是一个巨大的弧形呢? 答:地貌地质力学指出:东亚花彩列岛中的每两个相邻弧形交接处的“结”,都正处于中国大陆纬向山脉向东的延长线上;也正是由于顽强横亘的纬向山系控制了花彩列岛的“结”,才形成了一系列美丽的岛弧。关于东亚岛弧形成的假说众多,没有哪一个比这一说法更具雄辩力了。 3)问:为何在东亚出现两类不同形态的“弧形山脉”?即濒太平洋地区出现一系列向东南突出的“不对称单突弧形”?而在中国大陆内部却呈现一系列S形(即“对称的双突弧形)山脉呢? 答:地貌地质力学认为:大陆内部,两侧均为大陆型地壳,岩石性质彼此均一的条件下,在南北向相对扭动作用时,左侧向南推挤而出现向东南突出的弧形时,右侧必然相对向北推挤而产生向西北突出的弧形,所以形成“S”形(即“对称的双突弧形”)山脉。而在濒太平洋地带,一侧为大陆型地壳(由古老的多层地壳组成的很厚的大陆型地壳),另一侧为大洋型地壳(由年轻的单层地壳组成很薄的大洋型地壳),在南北向相对扭动作用时,大陆一侧向南扭动而出现向东南突出的弧形时,大洋一侧因为缺失巨厚的上层物质,就不能形成向西北突出的弧形,结果导致“不对称单突弧形”的形成。 五、中国地貌的形成机理 1)揭示了地貌规律性,还不能明了它们的成因。毫无疑问,一个正确的地貌假说必定能够完满地解释中国地貌的展布特征和展布规律。地貌的形成和演化起因于地球内营力的地壳运动,而地球外营力导致的地表风化、剥蚀、搬运、堆积作用,以及崩(塌)、滑(坡)、(泥石)流等,也时刻改变着地表地貌景观。简言之,地球内营力是一种“造形作用”,使地表地形出现起伏;地球外营力则是一种“毁形作用”,使地形差异趋于消失,起填平补齐的作用。可见,地貌形态是地球内、外营力共同作用结果;地壳运动则是其矛盾的主要方面,正是地壳运动铸就了地貌形态的基本格架。 2)因此,探讨地貌的成因离不开地壳运动,研究地壳运动又离不开力的作用,力是一切地貌形成的源头。研究形成地貌过程和方式,就要根据地质构造的力学性质和位移方向,反演形成它们的构造应力场及其动力来源。深入研究揭示,我国东部和西部都经历了两个发展阶段:第一阶段,中国大陆整个向南推挤,在“纬向协和函数”控制下,形成等距分布的纬向构造带;继之,由于分别受到太平洋和印度地块的顽强阻抗,中国大陆中部相对向南移动,致使中国东部发生反时针扭动;中国西部则为顺时针扭动,从而分别形成了深及地幔的巨型挤压性的北北东向和北西西向构造带,铸成了中国大地构造格架”,成为中国现代地貌的基础。在第二阶段,由于构造运动大大减弱,在“弹性回返”(由于第一阶段和第二阶段构造的强度和幅度显著由强变弱,所以用“弹性回返”比整个区域外力改变来解释,更为合理)作用下,构造运动动力让位于重力作用,在重力均衡作用主导下,深及地幔的构造带产生明显差异升降,在地幔坳陷带(即“山根”)强烈上升成为山脉,在地幔隆起带持续沉降形成盆地(或平原),由此形成了中国现代地貌格架。 第二部分 有关几个重要地貌问题的新理论 一、造山―成盆统一形成新机制 1)造山带与盆地是经久不衰的两个研究热点,但其形成机理至今仍然没有一致的看法。地质学家一向强调造山作用是构造运动结果,板块构造说更直接视为两个板块碰撞使然;地理学家则根据“山根”的普遍存在,更多地认为重力均衡作用是山脉不断隆升的主要原因。直至目前尚未见到一个能够统一说明构造运动和重力均衡作用在造山过程中各起着何种作用的理论或假说。从事盆地研究的学者,向来认为盆地主要是强烈拉伸作用的结果;专注山脉研究的学者,则强调山岳主要是强烈挤压作用的产物。其实,山脉不是在单一的挤压作用下形成的:其一,根据“平衡剖面法则”,造山过程中平面上的缩短,远远不足以使山脉上升到如此高度;其二,更不可能使山脉持续上升至今,挤压只能造丘(陵),而不能造山。实际上,一切地貌现象都不是孤立存在的,盆地和山脉、正地形和负地形、隆起和沉降是对立的统一,彼此相辅相成、相依存在和相伴而生,共同组成有成生联系的“地貌体系”。它们的形成是在一个复杂的地壳运动过程中,由不同构造运动体制(而不限于一个“挤压体制”或一个“伸展体制”)相继作用的结果。 2)根据我国主要造山带和青藏高原典型地区的深入研究揭示,它们具有共同的五个显著特征,即①中生代经历强烈挤压并未上升为高山或高原;②山脉与盆地同步形成,新生代以来升降幅度已近万米;③山前和高原边缘都发育新生代巨型交角度正断层,确切表明山脉隆升与盆地沉降是在新生代以来拉张作用下以“断块”完成的;④中生代挤压构造上,普遍叠加了新生代张性构造;⑤秦岭上升和渭河盆地同步下降以及青藏高原隆生的过程中,都受到强烈的拉张作用。 3)任何正确的造山一成盆理论,必须能够说明我国的地质实际。我们提出的“挤压后效―拉张、断块、均衡造山一成盆统一新机制”可以给予完满解释:①中生代历经强烈构造运动挤压,波及地下深部,形成巨型“幔隆带”和“幔坳带”(即“山根”);②构造运动挤压作用大大减弱,在重力均衡作用主导下,导致幔坳带隆升成山和幔隆带沉降成盆;③新生代造山作用和成盆作用,在拉张作用下以“断块”形式表现出来。同时,这新机理还可以合理说明“后造山作用”形成的一系列伸展构造现象(诸如:山前平缓正断层、变质核杂岩、造山带塌陷作用和造山侵蚀作用等)。 4)挤压后效一拉张、断块、均衡造山一成盆统一形成新机制有三个显著特征:①把多元造成山一成盆作用因素(挤压作用、拉张作用等构造运动,以及重力均衡作用等)纳入统一模式;②用诸多因素主导作用有序转化,来解释造山一成盆的演化过程及其形成机制;③将造山(带状山脉)造高原(面状山脉)和成盆作用的形成,有机地联系起来。 5)两个推论:①“挤压与伸展”、“开与合”互相转换,是地壳运动的普遍现象。中国大陆“中生代挤压”的“燕山运动”和“新生代伸展”的“喜马拉雅运动”,并非如目前被公认的是两个独立的“构造运动施回”,它们实际是同一个构造旋回的两个阶段。因此建议更命为“燕山一喜马拉雅运动旋回”。进言之,更古老地质年代的“加里东运动”、“海西运动”、“印支运动”等等,都被视为强烈的挤压运动旋回。其实不然,它们都是由“早期挤压”和“晚期伸展”两个阶段所构成;人们对第二阶段的“伸展运动”知之甚少,是因为张性构造形迹叠加在强烈挤压构造之上,很难把它们一一辩认出来的缘故罢了! ②根据山脉不断强烈隆升、盆地持续沉降,以及强震、活火山不断发生等一系烈地质现象,许多学者断言:当今处于地壳运动强烈的时期。否!这种结论过于武断了! 按照我们的观点,第一,如前所述,当今处于地壳构造运动相对微弱、重力均衡作用居于主导地位的地质时期,山脉的隆升和盆地的沉降并非构造运动所致,乃是重力均衡作用的结果;第二,地震和火山的活跃期和宁静期的短周期,与地壳运动的超长周期是无可相比拟的。因此可以认定:当今正处于地壳运动相对的和缓时期,而不是地壳运动强烈的阶段。 二、中国大陆构造带的“向洋迁移”和对板块学说的置疑 1)关于形成中国大陆构造的动力来由,至今存在着重大争论,集中体现在动力是来自印度板块和太平洋板块向欧亚板块(中国大陆)的碰撞推挤?还是源于中国大陆中部向南―南东的挤压? 2)地质学家所公认的地质事实是:无论是中国东部还是中国西部,至少中生代以来地壳运动存在“定向迁移”的规律:①中国东部北北东向的三个沉降带,自西而东,它们形成的时代分别是三叠纪的印支运动、侏罗―白垩纪的燕山运动和新生代的喜马拉雅运动;构造带的形成时代也与此相一致;②中国西南部则更为明显:从华力西运动的昆仑带开始,向南依次出现甘孜印支折皱带、藏北早燕山折皱带,藏中晚燕山折皱带和藏南喜马拉雅折皱带;与此同时,岩浆岩带、变质带以及海水退出的方向,也清楚地显示这种规律。 中国大陆东部和西部两个方向“定向迁移”,有一个共同特征,就是“向洋迁移”规律。板块说断言:这是裂解于“古陆”的板块,在地质历史时期,自北向南依次碰撞而形成的;令人不解的是:在漫长的地质历史时期,若干板块依次向北漂移,第一,只有在后一板块恒比前一板块速度更快时,才能依次逐一碰撞。试问,有什么动力可以使后一板块比前一板块速度更快呢?第二,在每一板块经历了不同距离的漂移和不同角度的转动之后(这已由古地磁所证实)而逐一碰撞拼合,其碰撞缝合线却“严丝合缝”,平滑而光洁,既没有“棱棱角角”,也不见“碎裂地体”?第三,所有碰撞缝合线分布彼此平行、协调,就像同一个时期形成的一套弧形一样?难道这不有点近似于“天方夜坛”吗?显然,这种向洋迁移规律不能用板块构造向北―北东向碰撞推挤,或俯冲给出理论说明。 3)合理的解释是:依据力学上的“近极强原理”,动力来自北方,在接近动力源的部位,首先受力变形并促发构造运动、岩浆活动和变质作用。板块构造学说立足于海洋,令人信服地解决许多重大地质问题,取得了骄人的成就。但它在大陆地质中遇到到了许多难题,这正是它之所以不能顺利“登陆”的重大难题之一。 三、重要的“三新理论” 现代地貌、地表构造带和各种地球物理界面的现在形态等三类现象,都是很新地质时代形成的。 1)新地貌:地质学家认为,中生代燕山运动(205―137百万年)奠定了我国大地构造格架,中国盆地格架也随之形成。但是不要因此就认为我国现代地貌(盆山格架)就是中生代铸就的。实事上,中生代形成的盆地格架已久经变迁,当时的山脉也几经夷平。深入研究表明:①青藏高原是新生代上新世(5.3百万年)以来强烈隆升的;②全国的现代地貌也主要是上新世以来,也就是“新构造运动”时期才形成的。 2)新构造带:地质学家一贯强调构造继承性是中国地质构造的基本特征,认为现在地表出露的大型构造带,都是久远地质年代,甚至是吕梁运动(18亿年前)所形成,并持续活动至今的。其实这是一个很大的误解。深入研究揭示:“构造新生性”是主导的,“构造继承性”是次要的。中国的地质实际地说明,仅仅在燕山运动(205百万年)以来,存在着显著的构造继承性,而不会跨越“构造运动旋回”恒久地继承活动下去。这不仅因为古老构造已相继老化固结;更重要的是彻底的活动论告诉我们,各大陆不仅逐渐改变着自己的位置,也改变着自己的方向,作用于它的构造运动也会因而改变,无论从理论上和地质实际看,上述看法都是没有道理的。恰恰相反,现在持续延伸的构造带都是很新的,都有很明显的现代活动性。对此,我们可以多方面加以论证,仅就一点而言:因为没有新的活动它们就会被不同方向构造切载,因一段隆起、一段沉降而不连续。可见,一切现代地表持续延伸的构造带都是“新构造运动”时期以来正在活动着的,一般不会老于燕山运动的构造带。 3)新地球的物理界面:地球内部存在许多地球物理界面,例如古登堡面、莫霍面、康拉德面等,使地球成为具有层状构造的球体。它们形成于不同的地质年代,有的很为古老。有人认为这些形成时代久远地质年代的地球物理界面,其现在空间分布的形态也是古老的。这显然是不对的。因为这些古老界面受到各种动力作用,在整个地质演化过程中,不断改变着自己的位置和形态。例如,在强烈构造运动作用下,会形成新的上地幔隆起(幔隆,即山根)和上地幔坳陷(幔坳),即使地壳和上地幔分界莫霍面形成隆起和坳陷。这些古老的界面和它新的形态的关系,正如“老砖盖新房”。 这就是有关现代地貌、地表构造带和地球物理界面形态的“三新理论”。 第三部分 结语 一、在传统的中国地貌形态特征的基础上,通过展布特征、展布规律和形成机理三个层次跨越式的深入研究和总结,地貌地质力学把中国地貌研究从形态归纳分析,提高到论理的新阶段。 二、掌握了中国地貌展布特征,人们不仅可以直接掌握我国地貌格局和主要地貌单元的分布,容易地把它们绘画成图并铭记在心;更重要的是,可以由此进一步揭示中国地貌的展布规律。 三、懂得了中国地貌展布规律,不仅为我们理解纷繁而多样的地貌现象之间的内在联系和依存关系,铺平了道路;还为深入探讨中国地貌形成机理打下基础。 四、中国地貌形成的新机理告诉我们:和其他许多事物一样,各种宏观地貌格架的形成不是一蹴而就的。中国地貌的演化经历了两个发展阶段。第一阶段在构造运动主导下,形成了“中国大地构造格架”;第二阶段在重力均衡作用下,在大地构造格架的基础上,构建了“中国地貌格架”。 五、造山一成盆统一新机制把造山、造高原和成盆作用、构造运动和重力均衡作用,以及挤压和伸展作用巧妙地结合起来,纳入统一发展演化模式;创造性地运用不同地质阶段主导作用有序转化,合理地解释了盆山构造的形成机理。这一理论具有普通适用意义。 北京地质学会副理事长、中国科学院地质力学研究所研究员。大地构造学家、石油地质学家和地震地质学家。政府特殊津贴获得者。历任地球科学大辞典副主编、中国地质大学客座教授、地质力学专业委员会秘书长、国家地震局基金委评委、长期代表地矿部参加全国地震趋势会商会,中国地质科学院高级职称评委等职。主要学术成就:(1)提出《造山一成盆统一形成新机理》;有“半隐伏构造带”等诸多新发现;对中国大地的构造特征做出全新理论概括。(2)发现冷湖工业油田;以“隐伏东西亚带”双重控油新理论,指导发现陕北大气田。(3)大三线选址中,纠正了攀枝花基地的否定理论,肯定了二滩水电站,否定了牛郎坝基地等。(4)最早填制第一张三峡沿江1/万地质详图,首次填出断裂带,解决了“谷底深槽成因”等三个关键工程地质难题,充分肯定了建坝地质条件。(5)总结出一套中国活动构造特征及其控制地震分区的创新理论;最早编制“填图规范”,开创了“区域地震地质填图”新途径。(6)担任常务副主编,二十多年合作编就《地球科学大辞典》等一系列重要专著。 地质力学论文:从岩石地质力学角度分析老顶的类别及控制 摘要:煤层顶板分为伪顶,直接顶,老顶。伪顶较薄厚度在0.1m~0.2m;开采后很容易冒落;而直接顶开采后也容易冒落;老顶很厚且岩石坚硬开采后很难冒落。因此必须掌握老顶的活动规律,采取针对性的措施,才能控制和管理好顶板实现安全生产。 关键词:老顶类别及控制;岩石地质力学 当采煤工作面回采后,采用全部陷落法管理顶板,其顶板有时候不能够及时垮落,造成大面积悬顶,给安全生产带来隐患。 当工作面从开切眼沿走向向前推进后,其上面的顶板岩层随着工作面的放顶必然会出现岩层接近采空区的部分开始垮落、垮落层上面的没能落下的岩石在应力作用下出现裂缝、在裂缝的岩层上面的岩层出现弯曲下沉三种情况。从科学角度看,工作面中的支护的作用应能支撑住垮落带岩层的重量,综采液压支架或单体液压支柱的可缩量应能适应岩层的裂缝下沉作用。 通过长期的井下现场实践,直接顶的岩石厚度比3倍采高大或者和3倍采高相等时,老塘中只要冒下的直接顶岩石等于3倍采高厚时,采煤工作面上部的老顶或直接顶岩层已开始出现裂缝,形成裂隙带。 如果直接顶的厚度比3倍采高小时,则它上面的老顶可能出现以下两种情况: (1)如果直接顶上面的岩石分层厚度超过6m的老顶。工作面开采后,其也会断开被破坏,因块大,之间挤压力大容易被压实,下降量少,由于直接顶岩层块大互相挤压上降量少和老顶岩石有一个自由空间;如果工作面沿走向推进到一定距离后,老顶达到极限垮落步距必将大范围垮落,必然产生撞击和暴风,危险性大。这种老顶可定为厚度大不容易冒落顶板。 (2)如果直接顶上面的岩石分层厚度不超过6m的老顶。当工作面开采后,其也会断开,转动下沉,下沉落到浮矸上,整个变化过程中,老顶断块间从开始到结束不失水平方向力的互相制约,并且能形成平衡结构,即这类老顶已进入裂隙带。如果这个过程中断块间没有水平力的联系,不能形成平衡,那么老顶是在垮落带里。 关于煤层被采动后其上覆顶板岩层会出现垮落和裂隙现象,我从长期的生产实践中总结出来的规律看出,老顶岩层的高度如果只比其下面自由空间高度大一点点时,是形成不了裂隙带的,老顶岩层的高度要比自由空间高度超过1.5m-2.0m,这样才能形成稳定的平衡结构,才能产生裂隙带。我们可以用下面数学关系式来判别是否进入裂隙带。 这个数学关系式从顶板最底下到上面能判断出各个老顶分层,很容易判别出处在哪个带中。 对难冒落的老顶和比较容易冒落的老顶要用不同的方法去处理。难冒落的要采取打眼放炮方法处理,用炮崩落实现人工强制落顶,消除隐患。实现安全生产。 对垮落带老顶,要用以下措施解决: (1)如果直接顶高度比1倍采高大时,可以对老顶的断裂块采用支撑的措施。生产实践过程看,厚1.5m的老顶,块度长6m左右;2m厚的,岩块长度10m左右;厚2.5m的老顶,块度大小在长14m左右。用增加切顶支柱的办法解决这个问题,是因为老顶断裂是在工作面煤壁里切断,随着采煤工作面的向前推进,老顶断裂线进入采煤工作面上方,必须增加切顶支柱来支撑断裂的老顶。 (2)当直接顶厚度比1倍采高小时,有时煤层直接和老顶接触,可考虑沿切顶线直接切断的方式,为此,必须使老顶岩梁在切顶线处处于固支条件,同时所采用的支柱必须能支得住断裂的老顶的重量。为了使老顶岩梁正好在切顶线处形成固支条件,要求从以下两个方面做起:①工作面切顶支柱的初撑力能平衡工作面上方垮落的岩石的重量,切顶液压支柱初撑力能支住最大悬顶距时老塘上方垮落带岩层的重量。②工作面切顶液压支柱的初撑力与切顶支柱初撑力所形成的反力矩应能支住岩梁由重量所产生的力矩。当选择用大初撑力的单体液压支柱,尤其是选择初撑力大的切顶支柱时,完全能沿切顶线切断垮落带老顶,从而实现安全生产。 地质力学论文:滑坡变形规律的地质力学模型试验研究 摘 要 本试验主要研究毕威高速公K86+800截面分别没有支护和有支护的情况下在开挖路堑后降雨的工况下边坡的稳定性,坡体可能的破坏模式等,利用试验结果验证对比验证边坡支护结构对坡体稳定性起到的作用大小,以及相同支护条件下开挖路堑与降雨作用分别对边坡位移影响大小比较。 关键词 滑坡变形;地质力学模型;相似原理 1 试验内容 1.1 开挖路堑与降雨工况对边坡变形及滑动影响作用对比 通过对相同条件下的边坡(有支护或者无支护)在开挖路堑与降雨两种工况作用下边坡坡面位移与坡体内部位移的监测,对比位移在开挖路堑期间坡面与坡体内部位移变化速率与累计变化量的大小来比较两种不同工况对边坡位移与滑坡规律的影响大小。 1.2 边坡支护与否在开挖路堑与降雨工况下的变形滑动规律对比 分别对支护与没有支护的边坡在相同工况作用下(开挖路堑+降雨)表面位移、内部位移监测,通过对比两者相同位置测点的位移变化趋势,对边坡支护结构作用作出定性的评价。 1.3 试验特色及创新 1)利用相似性原理模拟试验模型及试验参数,选用的模型经过不断重复的对比性试验,选用了与实际相似度较高的试验材料及配合比,有利于试验现象进行观察,为得到一个较为准确的结论做好铺垫。 2)对坡体表面及内部位移分别采用电阻应变式传感器和全站仪经行测量,达到试验数据有科学性、正确性、准确性的目的。 3)正确选用试验模拟工具和方法。雾化喷头及坡体锚固结构,相对尺寸与实际相似度较高有较强的相似性、说服性。 4)合理运用控制变量法、夹逼法进行试验,有效评估了有、无支挡结构的不同破坏程度,对得出试验结论提供了重要的依据。 2 试验原理 2.1 模型相似原理 模型相似原理是指在模型上重现的物理现象应与原型相似,即要求模型材料、模型形状和荷载等均须遵循一定的规律。它们的几何特征和各物理量之间必然互相保持一定的比例关系。 根据弹性理论,可以写出原型和模型之间的平衡方程、相容方程、物理方程、几何方程、边界条件。由此可得到模型的相似判据。 2.2 相似常数的确定 本试验中主要考虑几个控制性相似常数。分别为:几何相似常数CL,应力相似常数 ,材料容重相似常数 。根据以上相似常数可以计算出相应的相似常数。 2.3 相似材料 相似材料除应满足相似关系外,还应做到成本低、性能稳定;受环境变化的影响小;便于加工等。考虑以上因素,本试验用到的相似材料分别有:石英砂、膨胀土、木条、塑料网、铁丝等。用以上材料,按照相似关系制作模型试验中的边坡材料和抗滑桩钢筋网等。 3 试验参数确定 3.1 试验截面的选取 在实验中选择坡体高度最大,危险性相对较大的截面作为研究对象,进行模拟试验。 3.2 相似比及模型尺寸的确定 综合考虑实验的可操作性与实验结果的准确性,确定本试验选择几何相似比CL=90,能满足试验要求。主要考虑重力场的影响,由此确定材料容重相似比为 =1,其余物理量力学指标的相似比按照相似理论导出。 3.3 相似材料的配置 鉴于岩土性质的离散太大,且模型尺寸较小,因此尺寸效应对实验影响较大,单纯采用相似原理反算土体材料参数(C、Φ)并不容易达到理想效果。为了达到试验目的,采用夹逼法进行实验材料的配置。坡体材料采用石英砂与膨胀土两种材料进行配置。 依次采用五组不同的重量配比进行试验。试验条件为对制作好的无支护边坡模型进行路堑开挖和降雨作用,对边坡表面与内部进行位移监测。 通过实验我们选用材料配比为“石英砂:膨胀土=300:75”作为后续试验所采用的材料配比。 4 对比试验 4.1 试验条件模拟方法 1)开挖路堑模拟,路堑开挖阶段模拟采用小规格铲子由上至下的顺序对路堑进行开挖,开挖过程尽量不对坡体产生扰动,分层、有序开挖。 2)降雨作用的模拟,降雨的模拟采用雾化喷头对坡体进行降雨,分次进行降雨,降雨过程流量控制在60 L/h,每次降雨时间控制在10 min~15 min。并且保证无支挡与有支挡情况下对边坡降雨的总时间是一样的。从而使两者降雨总量是一致的。 4.2 试验测试内容及测点布置 试验测试内容包括坡体表面位移,坡体内部位移。坡体内部位移测点有三个,坡体表面位移测点在有支挡时有10个,无支挡时有12个。 4.3 量测系统及原理 表面测点位移测量采用全站仪进行测量,通过全站仪观测预先安装在坡面的铁皮测点来确定实验过程中相应测点位移变化量的大小。 内部位移的测量主要是借助于电阻应变式传感器进行数据采集,并通过北京波普公司生产的数据采集箱进行信号转换。 5 结论 1)在降雨时间控制在一定范围内时,不管是边坡位移变化速率,还是位移变化累计量,路堑开挖所造成的影响都远小于降雨作用的影响,因此开挖路堑对边坡产生滑坡并不是其主要作用。 2)通过边坡加设支挡与不架设支挡进行比较可以发现,加设支挡之后的边坡稳定性得到了明显的提高,内部位移与表面位移变化量都大大降低,坡体几乎不发生滑动,坡体支护起到了良好的效果。 地质力学论文:五里堠煤业地质力学测试及其特征分析 摘 要:煤岩体地质力学参数是一切工程研究、设计及施工的基础,采用小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统对五里堠煤业进行了测试。测试表明测试区域应力场类型为σH σh σv型,即水平应力控制型,量级上属于中等偏低应力区;顶板岩层结构及强度存在差异,第一测点顶板较为坚硬,第二测点相对软弱;顶板结构相对稳定,部分层位存在破碎段及裂隙。 关键词:地质力学参数;小孔径多参数耦合快速测试;五里堠煤业;水平应力控制型 1 前言 煤岩体地质力学参数可分为应力参数、变形与强度参数及结构参数,是一切与岩体力学有关的理论研究、工程设计及施工的基础,准确了解煤岩体地质力学参数是岩体力学最基本的一项工作,是认识研究对象必不可少的环节,具有不可替代的重要作用。 煤岩体地质力学参数测试可分为实验室试验和现场测试。实验室试验的岩块已经脱离岩体,在进行试验时很难比较准确地模拟和反映煤岩体在井下的实际状态,如应力环境、结构面分布及其他井下环境因素。因此实验室岩石力学数据往往与井下煤岩体的实际情况出入很大。现场测试在井下煤岩体中进行,在实际的井下环境中测试,测试数据更接近实际。 五里堠煤业为潞安集团整合矿井,之前未进行过系统的地质力学测试,各种基础力学数据缺乏,工程设计随意性较大,不利于矿井的高产高效。为解决这一问题,五里堠煤业采用新开发的小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统进行了系统的地质力学测试。 2 测试方法与测试系统 2.1 地应力测试 相比较应力解除法、应力恢复法等测试方法,水压致裂法有以下优点:(1)能测量较深处的绝对应力状态;(2)它是最直接的测量方法,无需了解和测定岩石的弹性模量,甚至连岩石的抗张强度也可以用水压曲线求出;(3)水压致裂测量应力的空间范围较大,受局部因素的影响较小;(4)不需要套芯工序,可利用其它工程的勘探孔进行压裂;(5)井下测量速度快,成功率较高。 鉴于水压致裂法的上述优点,选择水压致裂法为地质力学快速测试系统的地应力测量方法。水压致裂法地应力测量在现场巷道围岩钻孔中进行。在打好的钻孔中用一对橡胶封隔器封闭选定的钻孔段,然后对封隔器之间的岩孔进行高压注水,直到将围岩压裂。根据压裂曲线和裂纹方向确定最大水平主应力、最小水平主应力及最大水平主应力的方向。垂直主应力由上覆岩层重量求得。 2.2 巷道围岩强度测试 岩体强度原位测量方法有大尺寸压剪试验、冲击锤法、声波探测法、钻孔钻进法及钻孔触探法等。钻孔触探法是一种比较适合煤矿井下巷道围岩强度的测量方法。它具有以下优点:(1)测定结果比较接近岩体;(2)能够测出井下不能取样的软弱破碎煤岩体的强度;(3)能够测出钻孔不同深度、不同层位煤岩体的强度及分布;(4)仪器操作比较简单,可实现快速测量;(5)与现场原位大尺寸压剪试验相比经济得多。 通过比较分析,确定钻孔触探法为地质力学快速测试系统的围岩强度测量方法。钻孔触探法测量钻孔内表面岩壁的强度。在需要测试的煤岩体中打钻孔,利用钻孔触探仪对钻孔孔壁加压进行测试。钻孔触探仪的一个最重要部件是探头,在液压系统液体压力作用下,从探头壳体伸出一个平头探针,压紧钻孔孔壁。继续加压,直到孔壁被压裂,同时记录临界压力值。通过简单的换算,即可得到煤岩体的单轴抗压强度。大量的现场实测表明,该方法可快速、准确地测定煤岩体的单轴抗压强度。 2.3 巷道围岩结构测量 岩体结构观察与测量的方法有很多。在岩体被揭露的地方,岩体的结构暴露出来,可以通过肉眼直接进行观察和描述。对于没有被工程揭露的岩体,要想了解岩体结构,就必须在岩体中打钻孔。 钻孔法有钻孔裂缝压印法、完整岩芯采取法、钻孔壁观察法等。其中,钻孔壁观察法利用钻孔窥视仪观测钻孔壁上的不连续面分布情况。采用钻孔窥视仪,可借助锚杆、锚索孔进行观察,方便、快速、成本低,适用于煤矿井下巷道围岩结构大面积、快速观察。因此,确定钻孔窥视仪孔壁观察法为地质力学快速测试系统的围岩结构测量方法。 3 测试结果及分析 3.1 地应力 共布置两个测点,第一测站位于030210回采面的运输巷中,距离老切眼28m,埋深约为247m。第二测站位于集中回风下山巷道,距2#轨回联巷70m,埋深约为229m。 孔壁岩石的压裂曲线如图1和2所示,测量结果如表1所示。 结果表明,两测站地应力场形式为σHh,即σH σh σv。在二个测站中,第一测站σH较大,为14.03MPa;第二测站σH较小,为11.18MPa。二个测站侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44。二个测站最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W。最大水平主应力方向大致为北偏西方向,两个测站一致性较好。 根据理论和数值模拟研究,水平主应力对巷道顶、底板的影响作用大于对两帮的影响,垂直应力主要影响巷道的两帮。σH σh σv应力场情况下,巷道最佳的布置方向为巷道轴线沿最大水平主应力方向,该结论可以作为现场设计和施工的参考。五里堠煤业旧系统3#煤工作面巷道布置方向大部分为N75°E和N80°E之间,这与最大水平主应力之间的夹角为45-60°之间,对巷道顶底板的稳定性极为不利,现场设计应考虑加强顶板的支护。 3.2 围岩强度 (1)顶板岩层。顶板岩层强度(顶板以上10m范围)如图3和4 所示。 图3 第一测站顶板岩层强度第一测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图5,该测点顶板10m范围内岩体平均单轴抗压强度为52.63MPa,但强度分布不均,在2.2~6.4m范围内,围岩单轴抗压强度较大,平均为75.36MPa,而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内围岩强度相对较小,仅为32.42MPa。这是因为在2.2~6.4m范围内,巷道顶板主要以砂岩为主,围岩强度较大,而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内,岩层是由泥岩、砂质泥岩组成的,岩层强度较小。 图4 第二测站顶板岩层强度第二测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图6,该测点顶板围岩单轴抗压强度整体分布较均匀,钻孔10m范围内平均单轴抗压强度为35.12MPa,只在局部段有围岩强度出现极值,如1.0m处围岩单轴抗压强度较小,为23.61MPa。 (2)煤体。两帮煤体10m范围内的强度如图5和6所示。 图5 第一测站煤体强度第一测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中,钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.18MPa,但由图可知煤体强度整体分布较均匀,只在局部段围岩强度相对较大,如34m处,围岩单轴抗压强度较大,为9.4MPa。 图6 第二测站煤体强度第二测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中,钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.09MPa;因此,在76~88m段煤体单轴抗压强度相对较小,平均值为5.16MPa,其余各测站都落在7.09MPa线附近。 综合分析两个测点数据,顶板结构有一定差异,第一测点有一层厚度约2m坚硬层,强度达到100MPa,坚硬层上下并有厚度4.5m左右的中硬岩层,强度范围为50-80 MPa;第二测点顶板强度相对较弱,但也相对分布均匀,平均为35MPa,最大为50MPa。两个测点的媒体强度相当,平均略超过7MPa,为软弱煤层。 3.3 围岩结构 对顶板测试孔围岩结构进行钻孔窥视,选取第一测点0-10.8m范围内窥视为例,如图7所示。 第一测点顶板测孔围岩窥视结果中,结合矿区综合柱状图分析可知:该测孔大部分较完整,但局部段有明显的破碎带,孔壁粗糙疏松,围岩空洞破碎,如7.5~7.8m、985~10.35m等处,此外还伴有裂隙、离层、夹层等结构,如065m、5.9m、6.4m、6.6m、6.8m等处。 因此,该测点附近顶板岩层相对结构简单,顶板5.8m范围内基本没有结构弱面,但5.9-6.8m范围内发育多条横向裂隙,以及7.5~7.8m、9.85~10.35m两处较大的破碎段等都大大影响围岩的长期稳定性。 图7 第一测点顶板0-10.8m围岩结构展开图4 结论 (1)巷道围岩地质力学测试是与岩石力学工程的一项最基本的工作,进行巷道布置、支护设计之前,应进行全面、详细的地质力学参数测试,为巷道布置优化和支护设计提供准确、可靠的基础参数。 (2)小孔径单孔多参数快速测试方法,仅采用一个钻孔,就可完成地应力、围岩强度、围岩结构的测量工作,测量速度大幅度提高。 (3)地应力测量结果表明,五里堠煤业两测站地应力场形式为σHh,即σH σh σv。σH 分别为14.03MPa和 1118MPa;侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44;最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W,一致性较好。从量级上划分五里堠煤业测试区域地应力水平属于中等偏低应力区。 (4)从两个测站的围岩强度测试结果来看,五里堠煤矿巷道围岩的平均单轴抗压强度分布不均,由于裂隙和破碎带的存在,不同位置围岩体的强度差异较大。从巷道顶板来看,顶板以砂岩、砂质泥岩和泥岩为主。砂岩岩层围岩单轴抗压强度较大,如第一测站顶孔中部的砂岩岩层,强度达到100MPa;而砂质泥岩或泥岩岩层,裂隙和破碎带较发育,加之岩层本身的特性,围岩单轴抗压强度相对较小,平均为35MPa;两测站帮孔煤岩单轴抗压强度总的分布较均匀,平均值在7.1MPa左右。 (5)从两个测站钻孔窥视的结果来看,五里堠煤矿巷道顶板围岩整体较为稳定,但有一定的破碎,有的破碎带挺严重,孔壁伴有一定的裂隙、离层、夹层等结构,两测站中巷道围岩主要为灰色、灰黑色的砂岩、砂质泥岩、泥岩,局部处有煤线、岩石夹层、斜交裂隙等。 地质力学论文:对我国地形分布规律及成因的地质力学分析 摘要:祖国大地上,巍峨耸立的高山,连绵起伏的峻岭,纵横交织的江河,星罗棋布的湖海,塑造了多姿多彩的壮丽河山,构成了我国特有的地形分布特点。作者尝试以地质力学的观点剖析我国网格状地形分布的规律及成因。 关键词:地形;分布规律;地质力学;分析 我们伟大的祖国,山脉纵横,河流交错;丘陵起伏,高远辽阔;平原坦荡,盆地巨硕。它们纵横交织,形成了我国地形的网格状分布特点。 本文试从地质力学的角度.剖析我国网格状地形分布的规律及其成因。 一、我国网格状地形分布的概况 所谓网格状分布的地形。是指构成地形骨架的山脉.互相交织,把大地刻划成一个“棋盘”,在“棋盘”的网格中间分布着高原、平原、盆地和海洋的大陆架等相对低洼地。 当打开中国地形图时.乍一看去.映人眼帘的全国大大小小的山脉和相对低洼,纵横交织,似乎难以找到规律。但仔细观察,就会发现山脉与洼地,在排列上具有方向性展布的规律。归纳起来主要有:东西向、北东――南西向、北西――南东向和南北向;同时,山脉与洼地都是相问分布的,具体情况如下: 东西向山系和低洼地我国东西向山系主要有三条.自北至南依次有:横亘于北纬40-43度之间的天山――阴山山系:展布于北纬32-34度之间的昆仑一秦岭山系:坐落在北纬24-26度左右的南岭山系。这三条山系,彼此之间都是相隔7-8度,而山系两侧都分布着规模巨大的相对洼地。例如,在天山――阴山山系北侧有准葛尔盆地、内蒙古高原;南侧有塔里木盆地、河西走廊、黄土高原。在秦岭与南岭之间,有四川盆地、长江中下游平原。在南岭以南也有大片低洼地存在。这种山系与洼地相问的分布的现象,虽然各具特色,但它们分布的规律总是隆、凹相问,平行排列,具有明显的方向性特点。 北东向山系和低洼地主要展布在我国东半部和东亚岛弧地区,其延伸方向大致与海岸平行,具体也有三条巨大的山系,自东向西:第一条为岛弧山系,由千山岛群岛、日本群岛、琉球群岛和我国台湾岛所组成:第二条是沿海山系.包括长白山地和东南沿海低山丘陵;第三条是大兴安岭、太行山、巫山和雪峰山等。这些山系彼此之间,也保持着一定的距离,山系的两侧为相对低洼地。例如。在第一条山系东侧有一系列海沟。这里有世界最深的马里亚纳海沟;在第一、二条山系之间,分布着一系列浅海盆,自北而南有鄂霍次克海、日本海、黄海、东海和南海等;在第二、三条山系之间,由松辽平原、渤海盆地、华北平原和江汉平原分布;在第三条山系西侧,是由呼伦贝尔巴音和硕盆地、陕甘宁盆地和四川盆地所组成的沉降区。可见,北东向的山系与洼地,也是相问分布,其中,洼地长期持续地沉降,地形较为开阔并具有封闭性特点,接受了大量的沉积物,成为我国石油生成盆地和油田的分布区。这些北东向山系与洼地和东西向山系相交.是我国东半部的地形呈现出明显的网格状展布的特点。 北西向山系和低洼地展布于我国西北地区的主要山系有阿尔泰山和祁连山,它们和我国东半部的北东向山系遥相对应,显示出来镜像对称的特点。北西向山系之间,也有相对低洼地,不过这些低洼地因受东西向山系的联合挤压作用.多呈近东西向的长条菱形洼地。 南北向山系和低洼地主要山系有贺兰山、六盘山、大凉山及横断山脉等。它们已成为我国中部的一条重要地理分界线。在这些山脉之间也有低洼地分布.特别是横断山脉出现了明显的高山与峡谷相问分布的形势。 上述的山系和低洼地相问排列。构成了网格状分布的地形.这在我国东半部表现的尤为明显.东西向和北东――南西向山系互相叠加,形成了比较规则的格子状山系,致使我国东部的洼地形状多呈南北长得菱形。而西部由于受东西向山系的制约,其洼地形状往往多呈东西长得菱形。东部和西部之间,贯以南北向的山系.这就是我国网格状分布的地形格局 二、我国网格状地形分布的成因 我国网格状分布的地形。其成因有多种解释.现以地质力学观点来加以阐述。 地壳运动的基本形式有两种:一种是水平运动;另一种是垂直运动。所谓水平运动即地壳物质在力的作用下沿着地球表面作切线方向运动。所谓垂直运动,即地壳物质在力的作用下沿着地球半径方向作升降运动。这两种运动形式在地壳中虽然共存,但地质力学认为地壳运动是以水平运动为主。在水平运动影响下引起垂直运动。我国的主要山脉,就是在地壳水平运动中,受到水平挤压力而不断隆起形成的。 我国东西向的山脉,都是在南北向水平挤压力的作用下,伴生隆起而形成的;南北向的山脉,是在东西向水平挤压力的作用下,伴生隆起而形成的;北东向的山脉和北西向的山脉,则是南北向水平挤压力发生不均衡时,产生扭动而造成的。地壳不是一个均质体.所以对作用到地壳上的力的阻抗也就不同.从而引起刚柔性不同的地块.其运动速度也不同.这样的地块之间便产生了力偶,也就是方向相反,但不在一条直线上的两个力,导致快慢两个地块发生扭动,形成北东向或北西向的斜列山地与洼地。例如,我国东半部就是在这种力偶作用下形成了北东向的三列隆起与洼地。这主要是由于亚洲大陆地壳上部主要由硅铝层组成,具有柔性;而太平洋洋底上部地壳主要是由硅镁层组成,具有刚性,所以运动速度不同。当亚洲大陆向南运动时,太平洋洋壳起阻挡作用,引起北向的力,便产生了反时针方向的扭动,形成了北东向的三隆三凹。同样道理,在我国西半部,由于亚洲大陆在向南滑动中受到了印度板块的阻抗.这样使地壳中又产生了不均衡的力偶作用.出现了顺时针方向的扭动.形成了一系列北西向的山地与洼地。可见,我国的山脉,都是由南北向水平挤压力和东西向水平挤压力作用的结果。 既然我国的山脉形成是与南北向和东西向的水平挤压力有关,那么这些力是怎样产生的呢?地质力学认为,这与地球自转速度的变更有关。 当地球自转时.除两极外.地壳任何一点都会受到离心力的作用。该离心力可以分解成两个分力,其一是垂直地面的垂直分力,这个力因受地心引力的抵消,对地面物质运动不起作用;其二是平行地面,指向赤道的水平分力。当地球自转速度加快时,正是这个水平分力使地壳物质沿着经线方向.从高纬向低纬推挤.引起某些大陆块的滑动.形成了东西向地质构造和与之相应的山脉与洼地。在地球自转速度发生变化时,便会产生东西向的纬向惯性力。特别是地球自转由慢变快时,纬向惯性力的方向由东指向西,减慢时相反,由西指向东。正是这个力造成地壳上层物质东西方向的运动.从而产生了南北向的地质构造和与之相应的山脉及洼地。在上述两种力的作用下,如果在地壳的某些地段发生不平衡,便导致了各种扭动构造体系的产生,我国北东向、西北向的地形就与之有关。 三、结论 我国地貌形态呈网络状分布的根本原因.就在于地球自转速度变更时产生的离心力的水平力(即南北向水平挤压力)和纬向惯性力(即东西向水平挤压力)共同作用的结果。 地质力学论文:浅析地质力学模型试验技术的研究与应用 摘要:当前,大型地下洞群所处的地质环境愈加复杂,尤其是在深埋、高地应力条件下,洞群围岩的稳定性状况、破坏形态和破坏机制等问题急需解决,而地质力学模型试验是解决这类问题的主要研究方法。该文主要分析了模拟材料、组合式模型试验装置、量测技术等问题,并介绍了模型试验的工程应用。 关键词:地质力学 模型试验技术 工程应用 引 言 地质力学模型试验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法,主要用来研究各种建筑物及其地基、高边坡及地下洞室等结构在外荷载作用下的变形形态、稳定安全度和破坏机理等。2l世纪是中国工程建设快速发展的世纪,水利、水电、能源、交通等大型工程的开发已成为我国经济建设的重点。对这些复杂的问题,一方面要借助理论分析、计算机数字模拟方法去研究;另一方面,更多地要借助地质力学模型试验手段来解决。大量的工程实践证明,地质力学模型试验方法是研究大型岩土工程问题,特别是地下工程问题的一种行之有效的方法。 1 模型材料 根据相似理论,模型的几何尺寸、边界条件、荷载及相似材料的容重、强度及变形特性等方面必须与原型相似。一般根据要研究问题的性质,寻找满足主要参数相似的材料。例如,对于沿夹层滑动的稳定问题,夹层材料的相似性必须严格满足,而岩体的某些材料参数的相似性可以适当放宽。 目前国内外最常用的是采用石膏、重晶石粉、石英砂等材料配合而成的,具有代表性的是韩伯鲤等研制的MSB材料和马芳平等研制的NIOS相似材料,这2种材料都具有较好的性能,但都具有不足的地方。酒精易于挥发,干燥时间短,可缩短试验周期;没有任何毒副作用,不会对人体造成伤害:压制成型的砌块易于切割,能满足模型拼装砌筑的工艺要求;容重高、抗压强度和弹性模量低;性能稳定,不生锈,有很高的绝缘性;由于各种材料拌和后未产生化学反应,因此试验后的材料可重复使用,提高了材料的利用率和使用寿命等优点。 2 组合式模型试验装置 2.1组合式试验台 张强勇等研制的组合式三维模型试验装置,采用分体式设计,其主要由底盘、箱体、加载系统组成(见图1)。其中,钢台架体由盒式铸钢构件通过高强度螺栓连接组合而成,而盒式铸钢构件采用25 Mn材料在铸造钢厂一次制模整体铸造而成。钢台架底盘由8块长250 cm、宽50cm、厚8 cm,其上带有螺栓槽的型钢钢板并列拼接而成。另外,在隧洞部位,采用具有隧洞尺寸形状的箱体拼装,可并且采用钢化玻璃覆盖,这种设计即保证了模型的侧向刚度,又可在试验过程中可以观察到隧洞的破坏部位和形状。 1――底盘;2――盒式台架;3――引线透气孔;4――连接螺栓; 5――高强拉杆;6――刚肋;7――隧洞模型;8――钢化玻璃 图1 新型模型试验装置 该模型试验台具有刚度大、整体稳定性好、组装灵活方便、尺寸可任意调整的特点,箱体根据不同的试验要求组合成不同的形状和尺寸。液压加载系统的油管和测试导线易于引出,材料容易干燥。 2.2液压加载系统 采用的液压加载控制系统可实现自动控制液压,并能长时间的(至少15d)保持设定的压力值。该系统主要由液压控制台、41个吨位为300 kN的液压千斤项、高压油泵、油箱、液压排气系统、液压传感器等组成。模型项面模拟垂向重力荷载、左右两个水平方向模拟梯级加载,各设5个千斤顶;底座与模型之间设有10个液压千斤项;洞室轴线方向的4个梯级荷载在背面共设有16个千斤顶。此项模型试验系统已申报国家发明专利。(见图2) 图2 加载装置系统 3 量测技术 模型试验一般测量的数据为应变和位移。模型变形测量方法大体可归纳为3类:机械法、电测法和光测法。计算机技术和自动化技术的应用保证了试验结果测量的自动化和可靠性。 实验力学发展最快的领域是量测和数据采集技术,每一项新的量测技术的诞生都会推动实验水平的提高,地质力学试验技术同样如此。模型观测的主要内容为应力、应变、位移、裂缝和破坏形态,测量的主要方法有电阻应变片和应变仪、 位移传感器、激光散斑、云纹、摄象录象等。在三维模型中,地质构造(如断层或夹层)内部相对位移的测量十分重要,而内部位移传感器并没有现成的产品。长江科学院研制出一种高精度位移计,采用等强度梁的结构形式,用厚的磷铜片制成,在梁上、下部共贴 片电阻片,组成全桥电路,使用时将其埋设在构造面的下盘,其上埋一个固定桩,这样就可以测量结构面上、下盘的相对位移。在数据采集技术上,目前已实现自动采集、实时监测和自动绘图等全自动化流程。 4 模型试验的工程应用 4.1大坝坝基抗滑稳定问题 对于大坝基岩抗滑稳定,尤其是深层抗滑稳定问题,地质力学模型可以比较全面地模拟地质构造及其组合,在加载过程中可以直接观测到地质构造的变形及对大坝的影响、坝基破坏的路径和超载安全度,尤其对于地质构造沿坝轴线方向有视倾角的三维问题,用模型试验更有优势。例如,葛洲坝二江泄水闸抗滑稳定、 三峡左厂房坝段整体稳定和铜街子厂房坝段稳定等问题都通过地质力学模型进行过大量的研究。 4.2拱坝坝肩抗滑稳定问题 拱坝坝肩稳定问题是典型的三维问题,尤其是存在复杂的地质构造和地形形态时,模型试验有着不可替代的优点,它可以直观地展现出坝肩岩体在拱推力作用下的变形和破坏过程以及大坝超载安全度。国内大多数大中型拱坝都采用模型试验方法研究坝肩稳定问题,象龙羊峡、清江隔河岩、二滩、小湾、东风和李家峡等工程的拱坝。 4.3边坡开挖和稳定问题 用试验方法可以比较方便地研究边坡在原始地应力作用下开挖卸荷作用, 也可以通过改变边坡坡角的方法研究边坡抗滑稳定安全储备问题。例如在三峡永久船闸开挖边坡、 清江隔河岩厂房高边坡和三峡库区链子崖危岩体边坡等进行过这方面的试验研究。 4.4 地下洞室开挖及围岩稳定问题 地下洞室分级开挖、围岩稳定性、洞室群之间的相互关系及喷锚支护等加固措施的研究是地质力学模型试验的重要研究领域, 国内许多地下厂房或地下防护工程都采用过模型试验研究围岩稳定问题。 5结论 在模型材料方面,结构面相似材料大部分已解决,但结构体相似材料方面还有大量工作要做,还要寻找在保证重度和变形模量相似情况下,同时满足各项强度指标和应力应变关系的相似材料,只有这样才能模拟断裂、流变和强度破坏等材料非线性特性。对于大变形模型要发展非接触的测量装置并自动转换成数值信号。
地质灾害论文:变形监测地质灾害论文 1南山滑坡的特征和形成机制 1.1滑坡的特征(1)滑坡体:滑坡体地层由第四系黄土、第三系砾岩以及二叠系下石盒子组砂岩、泥岩组成。铝土质页岩遇到水后软化,该层是滑坡潜在的滑动面。另外,在现场踏勘过程中,发现滑体表面有大量碟形洼地和黄土陷落漏斗,表面雨水沿该漏斗直接进入滑动面,加速滑体的蠕动—剧动—蠕动的过程。(2)滑坡周界:滑坡东、西两侧周界由冲沟构成,正是由于冲沟深切,形成了两侧相对薄弱带及滑坡侧界,调查中未见到侧壁剪裂擦痕;老滑坡后缘滑坡壁较为明显,落差较大,最大处可达30m,后壁黄土擦痕依稀可辨,远处观察,后壁马蹄状地形地貌耸立、突出,与滑坡体外地形地貌比较,形成异样陡壁。(3)滑坡台阶:由于滑坡体在各区段的滑动速度不同形成了2~3级滑坡平台,台阶后壁成弧形,个别台面微向后倾。滑坡体内发育有数条切割深度不同的冲沟,滑坡平台呈不连续分布。(4)滑坡裂缝:从调查情况来看,目前地表发现的滑坡裂缝均集中于后缘附近,缝宽25cm左右,落差0~70cm,落差呈南高北低状。裂缝呈东西向延伸,总长约300m,裂缝中间100m段落差明显,两端裂缝和落差逐渐变小以至尖灭。自2005年滑坡复活以来,滑坡后缘可见拉张裂缝,在煤矿办公楼墙体和矿井井筒内亦可见不同程度的裂缝或错缝。(5)滑动面:为下石盒子组浅绿、灰白色、致密状具滑感的、遇水软化甚至崩解、饱水状态下强度很低的泥岩。 1.2滑坡形成机制泥岩构成了矿区山体的软弱结构面,而造成软弱结构面应力集中以致破坏的基本条件是:(1)软弱结构面有一定的坡度(5°~12°,平均9°),并倾向临空面,且临空面的坡度(老滑坡滑动之前的天然斜坡坡度应在20°以上,目前滑坡体地面平均坡度为16.7°)大于软弱结构面的坡度。(2)泥岩、特别是厚层泥岩具有良好的隔水性能,地下水遇到厚层泥岩被隔挡,在泥岩面滞留,使软弱结构面被软化,抗剪强度降低。2005年矿山企业在该滑坡体上挖方削坡修建了办公楼和厂房,并堆存了大量的煤矸石,扰动了老滑坡,破坏了滑坡的天然平衡,使滑坡稳定性降低,进入雨季之后,在长时间降雨条件下,滑坡开始复活。 2滑坡治理的主要工程措施 2.1抗滑桩工程在办公建筑、副井井筒南侧布置一排抗滑桩(共25根)。采用钢筋混凝土矩形桩,桩顶标高846.0m,断面尺寸为3m×2m,桩中心距4.5m,桩长25m,桩身混凝土为C30。抗滑桩桩顶一般低于现地面1.5~3.0m左右。受荷段10~13m,锚固段约12~15m,符合《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006)要求。 2.2锚索根据初步设计及离柳焦煤集团决定,考虑到地质不确定性因素的特点,为增强抗滑桩的稳定性,在抗滑桩中间增加锚索,共设计锚索24根。 3滑坡变形监测本滑坡 目前处于蠕动变形阶段,需在抗滑桩施工过程中监测滑坡位移情况,查清滑坡的稳定性,确保施工过程中滑坡的安全,以检验抗滑治理效果,监测抗滑桩质量及使用期间的安全性。变形监测主要通过2种方式进行,一是对副井井筒错缝间距进行监测,二是在滑坡体上选择具有代表意义的监测点进行监测,在滑坡体外地质稳定地段选择一个基准点、一个后视点,在滑坡体上选择9个变形监测点采用高精度全站仪进行观测。根据副井井筒位移记录,实施抗滑桩工程前2013年4月22日井筒初始位移为0.63m,到2013年7月10日,井筒位移为0.64m,增加10mm。从2013年7月10日到2013年9月5日,井筒无变形。从2013年4月22日准备实施抗滑桩工程至2013年9月5日抗滑桩主体工程基本结束,运用高精度全站仪对滑坡体上监测点进行了持续观测,观测频率每周一次。在抗滑桩施工前监测点初始位移量最大,分别为1054mm、963mm,监测点初始位移量为810mm,数值也很大。在实施抗滑桩工程后,监测点滑动速率显著下降,特别是监测点,抗滑桩施工前后位移变化量分别为7mm、10mm,在个监测点中位移变化量最小,而且比其余监测点位移变化量小很多,说明抗滑桩工程的实施有效地降低了滑坡的蠕动速度,保证了抗滑桩南侧滑坡体的稳定以及其南侧滑坡体上办公楼和工业建筑的安全。另外也说明,抗滑桩北侧滑坡体还有剩余的下滑力。监测点由于紧邻东侧抗滑桩,滑动速率相对较小,位移变化量为29mm;监测点处于滑坡主滑方向上,其初始位移量最小,在滑坡东部实施抗滑桩工程后,由于受力骤然增大,滑动速率显著增加,位移变化量为53mm;监测点位于滑坡西部边缘一带,与东部抗滑桩工程处于一条直线上,抗滑桩施工前后,其位移变化量为58mm,位移变化量最大;监测点处于滑坡前缘,位移变化量介于30~50mm之间。 4治理优化建议 (1)通过抗滑桩施工前后滑坡变形监测,发现监测点还有剩余下滑力,其北侧还布置有主井井口房等工业建筑,监测点处于滑坡前缘,位移变化量介于30~50mm之间,建议在进一步勘察的基础上,在滑坡前缘再设置一排抗滑桩;(2)监测点位移变化量介于50~60mm之间,建议沿东部抗滑桩轴线,向西增加抗滑桩数量,直至滑坡西部边缘监测点西侧安全地带。(3)在抗滑桩顶部可以设置挡墙,预防第四系地层和软弱岩层从抗滑桩中间蠕动,同时做好滑坡体的截排水工程。 作者:段鹏飞吕义清单位:太原理工大学山西省煤炭地质资源环境调查院 地质灾害论文:无人机航测地质灾害论文 1、监测方法现状与无人机航测技术的优势 1.1存在的不足这些方法在地质灾害调查监测中已经得到较为广泛的应用,但仍存在很大的不足之处。(1)监测的响应速度很慢,从监测信息的获取到产生结果需要很长的时间。当地质灾害发生时,抢险救灾的及时性就显得尤为重要,如果不能对灾害体做出及时准确的判断,很可能造成巨大的损失。(2)不能有效地实现可靠安全的地质灾害远程监测,对一些地灾已经发育到后期,灾体随时有可能跨塌的灾害点,或者对灾后抢险救援时灾情与危险点不明确的情况下,保证安全的远距离精确监测是非常重要的。(3)不足以提供灾害体内大量足够的点信息。对于一个地质灾害体,特别是大型的地质灾害体,其运动模式随着灾害体的发育过程会表现得复杂多变,单点或多点调查监测数据不足以评价它们的动力学特征和行为特征。 1.2优势分析采用无人机航测技术可以突破传统的地灾调查监测的缺陷,具有如下优势。(1)使用无人机遥感获取的影像承载信息丰富,实现对灾害体表面信息的全覆盖,通过影像解译,可以迅速地调查清楚地质灾害体的孕灾环境和承灾体,为灾害应对方式(治理、避让、进一步观测)的选择提供依据。(2)高分辨率的无人机影像可以对土地利用情况、灾害体上的工程设施建设等进行判读,结合孕灾环境可以综合评判其利用与建设的可行性和合理性,对如边坡开挖、在地下水补给区开挖鱼塘等不合理的利用方式进行纠正。(3)可以对缓动地质灾害,如软性基质上的滑坡体的后壁滑动、滑坡前沿鼓胀区表土跨塌、地下水突出、地表植被破坏等情况进行一定的监测。结合地质物探、地下水观测等手段,可实现对地质灾害体立体式的全面观测。 2基于无人机航测技术的三峡库区地质灾害调查监测体系 2.1体系结构基于无人机航测技术的三峡库区地质灾害调查监测体系应当由无人机航测系统、地灾体与影响区无人机航测、地灾点三维调查监测数据库建设3个部分构成。 2.2无人机航测系统无人机航测系统是以无人驾驶器为飞行平台,负载数码相机进行拍摄,通过航测数据处理软件进行数据处理的一个整体,主要由以下几部分组成:无人机飞行平台;飞行控制系统;影像获取设备;通信设备;遥控设备;地面信息接收与处理设备。 2.3地灾体与影响区无人机航测 2.3.1无人机航测外业(1)外业航摄。根据地灾点与承灾范围的相关信息,并根据1∶10000的地形图勾绘出航测范围,根据航测的精度要求(航摄比例尺、重叠度、航高)拟定航测工作计划和航线布设,选择合适的天气对地灾点和承灾范围进行高精度无人机航测(1∶1000~1∶2000比例尺),获取原始航摄相片。(2)航测相控。根据航测范围、航带布设、相片重叠度确定相控点的分布形式与密度;在相应的区域相片上找到能够明确辨识,点位明确的特征地物进行刺点;在实地采用GPS-RTK技术,利用相关部门提供的实时差分信号,测量相控点精确坐标;对施测的相控点资料进行整理,提供无人机内业航测空三和正射影像制作使用。 2.3.2无人机航测内业(1)原始航摄相片整理。根据无人机航摄时记录下拍摄时点的POS参数,对拍摄原始相片进行挑片,剔除旋偏角、滚转角超限的相片,并确保整理后的相片与POS参数一一对应。另外,检查剔除后相片的航向、旁向重叠度,对航摄空洞区、重叠度不达标的区域,考虑进行补摄。(2)空三、大比例尺地表模型(DSM)与正射影像(DOM)制作。航摄的内业处理主要指的是航片的正射处理,其优秀是空中三角测量,空中三角测量的基本内容包括4个部分:内定向,相对定向,绝对定向和三角网加密[4]。空三内定向的就是解决框标坐标系与像片坐标系之间的关系,同时进行数字影像的成像变形改正。空三相对定向是恢复摄影时左、右片之间的相互(位置和姿态)关系,建立与地面相似的几何模型。空三绝对定向是利用已知地面控制点确定立体模型在地面坐标系中的大小和方位。三角网加密是在影像的内外方位元素已知的基础上,对特征匹配生成的同名点利用前方交会的方法就可以求出该点对应的地面点三维坐标,即DSM。对特征贫乏区域或者影像边缘区域,根据三角网进行内插,进一步增加模型中同名点的密度,通过计算得到密集点云DSM。在此基础上,进一步生成正射影像DOM。 2.3.3三维数据处理与建模利用无人机影像大重叠度的特征,可以生成地灾体及影响区域内的大比例尺三维模型。无人机航摄的相片重叠度在航向与旁向都达到80%以上,这样保证航摄区内的每个点在进行空三时都能够达到有25张相片对其拍摄,可实现多角度观测。利用无人机航测处理软件,能够生成精细的正射影像(DOM,0.1~0.2m分辨率)和地表模型(DSM,0.5m采样间隔),并通过多角度影像的补偿,生成较为精细的三无人机航测三维模型。生成的无人机三维模型可以对灾害体进行整体调查分析。 2.3.4地质灾害形变量分析通过对多期点云数据和三维模型进行特征点匹配,对比分析,发现监测区域内各点的三维形变量,并对形变量数据进行结构分析,结合实际的地质、地貌、水文、工程环境,寻找到地质灾害隐患点靶标,提供给地质灾害调查部门,作为地质灾害隐患点分析的基础数据。 2.4调查监测数据库建设 2.4.1灾害危险点及影响区外业调查在开展航摄和相控过程中,根据地质灾害调查相应的内容与要求,对收集资料中对特定地灾点或影响范围内信息不全面、缺失的信息进行补充调查。调查以现场问询记录、采样分析,到管理单位或部门收集相关资料等形式进行。 2.4.2地灾信息解译与提取地灾信息解译与提取包括:土地利用现状信息提取;地灾体范围与影响区范围提取;交通、水系、建构筑物信息提取;地质灾害表现特征信息提取与落图(张裂缝、地下水、鼓胀丘等);地灾体已有的空间资料落图(物探点、已有监测仪器摆位置等);等高线采集;重要地物变形点与转向线采集。 2.4.3数据库设计按照地质灾害数据库建设和信息化成果的要求,分别对元数据、数据内容与分层、数据属性内容与结构等进行设计, 2.4.4数据录入与建库利用地理信息软件,对组织整理的数据和采集的原始数据,分别按照设计要求进行录入,构建三峡库区地质灾害三维遥感调查监测数据库。 3结语 (1)采用无人机航测技术对三峡库区地质灾害进行调查监测,可以突破传统的地灾调查监测的缺陷,可实现对地质灾害体立体式的全面观测。 (2)在精度上,无人机航测对承灾体判读可以达到分米级。对单个地灾体而言,无人机航测建立的分米级观测成果可以作为灾害环境的普查基础数据,指导灾害的处理决策,或为灾后抢险提供参考。 (3)地灾点三维调查监测数据库的建设,其详实的数据内容(影像数据、点云数据、灾害体的精准地表模型(DSM)、精准高程模型(DEM))在地质灾害发生时,当地交通、通讯都可能中断的情况下,提供最全面翔实的受灾区基本地理信息,为政府救灾决策提供依据。 (4)利用无人机航测对地质灾害进行调查监测是目前的一项新技术手段,还存在着较大的发展空间,如研发利用无人机航测技术与精度更高(毫米级)的地基Li-dar技术相结合的方法对地质灾害进行调查监测,通过空中和地面相互配合,充分将两种技术手段进行优势互补,实现安全的远距离精确监测。 作者:曾德耀周富春蒋海涛左倩云单位:重庆交通大学 地质灾害论文:岩溶塌陷地质灾害论文 一、四川省通江县区域概况 通江县处于四川省的北部,东边与万源市相邻,南边与平昌县相邻,西部与南江县及巴中市相邻,北部与陕西省的镇巴县、西乡县及南郑县接壤,该县境内的水系非常的发达,大多是树枝状水系,是渠江上游水系,该县共有河谷溪沟664条,其中长度超出10km的河流有13条,其中通江县中最主要的河流有通江河、小通江与大通江,该境内的河流流向总体上是从北向南,而河谷是从北向南逐渐由窄河谷变为浅宽河谷。该县的气候条件主要为亚热带秦巴区湿润季风气候,并且具有湿度较大、雨量充沛、气候温和的特点,大陆性季风气候特点显著,冬季的霜降期比较短,光照比较充足,年平均气温能够保持在16.7℃作用,秋季表现出多雨、气温下降快的特点,有时会出现秋涝与秋干相间发生的情况,其夏季气温则比较高,降雨比较集中。该地区的地质条件主要表现为出露中生界地层,还具有一些零散分布的第四系松散堆积层,其地层从老至新为:三叠系中统(T2)灰色厚层石英砂岩、粉砂岩层,白垩系下统(K1)为灰黄色钙质细砂岩与棕红色砂质泥岩层等;底部是青灰色中厚层泥灰岩层、灰岩;侏罗系(J)为紫红色砂质泥岩夹薄层泥质粉砂岩,该地区的三叠系地层只在区域的东北角出露,而侏罗系与白垩系的地层分布是非常广泛的,通江县的大地构造位置属于大巴山歹字型构造中段的南侧,其构造线的展布方向主要为:北西-南东向。主要类型为褶皱、新构造活动不活跃、断裂不发育,其褶皱的类型主要有:长滩河沿山向斜、河口背斜、高坎子背斜。 二、四川省通江县的地质灾害发育特征分析 首先对通江县的地质灾害类型与规模进行简单分析,该地区最主要的地质灾害类型表现为:岩溶塌陷、泥石流、崩塌、滑坡等,其中最主要的地质灾害就是滑坡,泥石流与崩塌也是比较常见的地质灾害,对通江县近年来发生的222处地质灾害点进行调查发现,其中滑坡地质灾害点占到了181处,而崩塌占到了32处,泥石流灾害有6处,岩溶塌陷灾害有3处。该县境内的地质灾害的规模通常是比较小的,其中中型的地质灾害占到了30%左右,剩下的都是小型地质灾害,其中最为主要的地质灾害就是滑坡。滑坡的规模也是以中小型为主,也有一些大型滑坡发育结构,通过地质调查发展,通江县的滑坡具有蠕变慢滑的特点,斜坡体蠕变的时间越长,坡体的变形特征就会越明显,具有明显的可预报性,滑坡大多是土质滑坡,滑坡体的厚度大多小于6m,主要为松散的土石,大多是中浅层滑坡。将力学性质作为分类依据对滑坡进行分类,该地区的滑坡主要属于牵引式滑坡,滑坡体的中部大多出现在形成阶梯状地形或者是张裂隙中,由于该地区滑坡的稳定性非常的差,这使得其具有非常大的潜在危险性。对通江县几个典型的滑坡体予以分析,如:雷家河、毓贵山、小罗坪、水井巷等。其中小罗坪滑坡的形态不规则,宽度大致为320m,长度大致为500m,厚度大致为8m~25m,是崩坡积松散堆积层,主要是由砂质粘土与碎石组成,其坡面形状为直线型,坡度为42°,滑移方向为213°,滑坡后缘已经开裂,在两侧形成了多处的拉张裂隙带,并且大小不均,具有分支复合的特点,在滑坡体的中部具有阶梯状的陡坎,在其后缘能够看到白垩系下统紫红色砂岩夹泥岩,将岩层产状与滑面的关系作为分类依据,该滑坡属于斜向滑坡。其滑坡剖面图如图1所示。水井巷滑坡处于小通江河左岸的斜坡上,其两侧发育冲沟,形态规则,长度大概为900m,宽度大概为220m,厚度大概为7m~10m,是大型的土质滑坡,其滑坡的坡度值为14°~30°,主滑方向是230°,其滑床是白垩系下统紫红色砂岩夹泥岩,该滑坡体主要由碎块石与粉砂质粘土组成,其中部的张性裂隙带比较常见,由于在该滑体及滑坡的周围有大量的居民,使得该滑坡具有非常大的危险性。通江县境内最主要的地质灾害就是滑坡,其他形式的地质灾害都是小型灾害,并且相对来讲,其他类型地质灾害的数量也是非常小的,其中岩溶塌陷都是小型的塌陷,主要分布在该县北部的灰岩出露区,与居民的居住地相距比较远,危险性比较小,已经在这些地方设立警示标志。而泥石流都是与滑坡地质灾害伴生的,常发生在沟谷两侧的滑坡,主要是在暴雨的诱发下形成。崩塌大多是出现在砂岩地层分布区,其具有破坏性大、突发性强的特点,一旦出现在交通沿线或者是居民居住区,很容易引发较大的人员伤亡,所以,应该对崩塌地质灾害实施重点排查,一旦发现异常,应该及时采取有效的措施消除隐患。在开展地质灾害分布特征的调查时,先在相关地区开展了地质调查,然后结合Mapgis等地理信息软件,将相关的调查成果叠加于地质地形图上开展综合分析,对该地区的地质灾害的分布规律予以分析总结,发现该地区的地质灾害的时间、空间方面的分布规律是比较明显的,同时具有一定的季节性与群发性。统计发现,通江县的41各乡镇都具有不同程度的地质灾害,并且灾害的分布是不均匀的,其中南部的地质灾害与北部区域的地质灾害相比,发育更加严重,其中全县境内诺江镇、诺水河镇、广纳镇的地质灾害分布最广,地质灾害在不同地层上的分布也具有较大差别,其中地质灾害分布最广的就是白垩系下统地层,该地层的地质灾害占到了总的地质灾害的79.3%之多,另外有17%的地质灾害分布在侏罗系上统地层。 从地形地貌与高程的角度开展地质灾害的分析,其中主要集中于高程为300m~800m的区域中,而恰好这一区域是人类活动频繁的区域,由于该地区属于中低山区,所以该地区分布密度最大的地质灾害就是低山区的地质灾害,每一百平方公里的地质灾害达26处之多,对地质灾害发生率较高的区域的地形坡度进行统计分析之后发现,滑坡的分布与地形坡度具有很大的关联性,滑坡地质灾害主要分布在坡度值为25°~35°的范围中。由于通江县的水系非常的发达,因此在其主干河流及其支流两侧的地质灾害分布比较多,其中通江河流域的地质灾害分布密度最大,并且地质灾害的发生表现出明显的时间特征,每年的5月到9月是地质灾害的高发期。 三、四川省通江县地质灾害的影响因素分析 导致地质灾害发生的因素是多种多样的,在各种内在与外在因素的共同作用下,决定了各种地质灾害的发育特征,同时地质灾害的形成与分布受到地形地貌与地层岩性的影响比较大,再加上人类活动、降雨等一些外在因素的影响,很容易导致地质灾害的发生,通过上文中对通江县地质灾害的分布情况进行分析发现,该县境内各个地区的地质灾害分布具有较大的差异,由此可见,导致地质灾害发生的因素是多种多样的。 四、结语 四川省境内的通江县各类地质灾害的发生率比较高,本文就主要结合其地形地貌特征及该区域中常见的地质灾害的分布特征与发育特征,对该县地质灾害发生的主要影响因素进行了简单分析,对于通江县地质灾害的防治工作具有积极的作用。 作者:梁源王超单位:中冶成都勘察研究总院有限公司巴中分公司 地质灾害论文:模糊综合评价地质灾害论文 1评价指标体系的构建 1.1评价指标的选取通过对矿区地质环境的现场调查和地质灾害成灾机理分析,在遵循系统性、科学性、可测性、可比性和独立性原则的基础上,建立了以地质灾害风险指数为目标层,以崩塌滑坡风险指数、采空区塌陷风险指数、泥石流风险指数为准则层,以地表坡度、岩土体性状、斜坡倾向与岩体结构面关系、植被覆盖率、覆盖层普氏系数、人为活动强度、采空区面积、矿井排水、年降雨量、岩土堆积量等与致灾密切相关的因素为指标层的上横山矿区地质灾害风险评价指标体系。 1.2指标权重的确定本次评价采用层次分析法确定各评价指标的权重。将各级要素两两进行比较,依据9位标度法得到各级指标的判断矩阵。 2评价方法 2.1评价模型由于本次评价涵括对未来态势的预测,本身带有一定的主观性和模糊性,且评价过程中部分定性指标的表达也具有一定的模糊性,因此,这里采用模糊综合评价数学模型。 2.2模糊综合评价具体步骤 2.2.1评语集的建立将矿山发生地质灾害风险性大小分为V={极小,小,大,极大}。 2.2.2隶属度的确定本研究中,对地表坡度、斜坡倾向与岩体结构面关系、覆盖层普氏系数、采空区面积、年降雨量和植被覆盖率等在所评价区域内取值相对均一,具有确定数值的指标,评价时作为分级定量指标处理。为减少指标人工分级区间确定的主观性,体现指标对地质灾害风险影响的渐进性,这里提出一种改进的分布函数作为这类指标的隶属度函数,对于无上阀值的区间,取相邻区间跨度值与下阀值相加得到上阀值;对于无下阀值的区间,取相邻区间跨度值与上阀值相减得到下阀值。对岩土体工程性状、人为活动强度、矿井排水和岩土堆积量等在评价区域内具有非均一性,或分级界限模糊的指标,评价时作为定性指标处理。考虑到个体认识的差异性,设定表1所示评分标准和评分区间供专家打分,取专家打分的算术平均值作为定性指标c值。 2.2.3模糊综合评价a.构建指标层模糊关系矩阵由式(6)或式(7)可分别得到各指标相对于评语集中4个评语的隶属度,依据图1中准则层与指标层的对应关系,依次构建崩塌滑坡、采空区塌陷和泥石流3类地质灾害风险的指标层模糊关系矩阵。b.一级模糊评价本级评价反映准则层崩塌滑坡、采空区塌陷、泥石流3类地质灾害风险性大小。用指标层相应指标的权重向量乘以各指标的模糊关系矩阵,得到各准则层相对于评语集中4个评语的隶属度,从而得到准则层的模糊关系矩阵。c.二级模糊评价用上述得到的各准则的权重向量乘以准则层的模糊关系矩阵,得到目标层相对于评语集各评语的隶属度。 3研究实例 3.1研究区慨况某矿区属低山丘陵区,相对高差一般100~350m,平均年降水量1368.6mm;植被较发育,水系较发达,遍布小溪和坑塘。区域地层分布主要为上元古界和下古生界。区域褶皱不强烈,断裂较发育,属典型的沉积型矿床。 3.2评价指标量化分级结合上横山矿区的地质环境背景和拟采用的采矿方法,参考了专家建议、相关文献及相关标准,确定指标的分级取值。 4结论 a.针对上横山矿区地质环境条件和初步拟定的采矿方法,建立了以地质灾害风险指数为目标层,以崩塌滑坡风险指数、采空区塌陷风险指数、泥石流风险指数为准则层,以10个与致灾密切相关的因素为指标层的矿区地质灾害风险评价指标体系,并基于层次分析法和模糊综合评价,对上横山矿区地质灾害风险性进行了评估。结果表明:矿区发生3类地质灾害的风险性大小排序为崩塌滑坡>泥石流>采空区塌陷,因此开采过程中应加强对崩塌滑坡地质灾害的预防。评价结果对指导矿山开采布局、工艺设计和防灾方案制定具有一定的参考价值。 b.本研究探讨了在矿山开采前对地质灾害风险性进行预测性综合评价,是对矿山地质灾害风险评价的一种有益尝试。但是,研究所建立的评价指标体系仅反映上横山矿区特定的地质环境条件和本研究的评价目的,对普遍意义上的矿山地质灾害风险评价指标体系缺乏深入的研究,且受研究基础数据限制,所得评价结果仅反映整个矿区地质灾害风险的总体态势,未能体现像元或斑块水平上的空间差异性,这些问题需要在今后的研究中加以完善。 作者:贺宇昊陈勇曾向阳洪强单位:武汉科技大学资源与环境工程学院冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室 地质灾害论文:采矿过程中地质灾害论文 一、矿山地质灾害的几大类型 1岩土体变形灾害(1)岩爆是极易发生在采矿区的一种常见事故,通常在地下井巷开采作业是造成是地面坍塌高频发生的区域2。在采矿的过程中会出现很多采空区,在这样的区域尤其要注意,要保留足够的矿柱,因为矿柱提供了主要的支撑力。很简单的例子在一些采煤的矿区,经常会由于开采过程出现的问题造成开采区坍塌的现象。在开采作业进行过程中,要时刻分析采矿区的现况,在矿体较深的采矿区,作业者要求要能够及时回填开采区域,这样做的目的就是能够在某些程度上减小大面积坍塌的事故发生。(2)采矿过程中采矿区边缘容易出现滑坡和岩崩的现象,这主要是由于没有合理的开采矿山所造成的,不合理的开采会使边坡的角度发生严重的问题,这样的情况在一些非金属矿山和建材矿山易见。(3)矿山冲击主要是因为采矿区矿坑周围和一些底板围岩,在受到地壳运动过程中的应力所造成的,在受到应力的时候其会受到强烈的压缩,在采矿过程中岩石由于受到地应力的骤然释放,岩石一下子就会破损成碎片,同时大量的喷射会直接喷向坑内,是非常危险的。(4)采矿过程中极易引发地震,发生在采矿过程中的地震往往危害是非常大的,小级别的地震都有可能引发矿井之内和地表层发生严重的损坏。(5)在采矿过程中的矿尾需要引起足够的重视,因为一旦矿尾发生崩塌的时候随之而来的回事泥石流的出现。不但给周围人们日常的生活引来极大地麻烦,对周围环境的污染以及破坏的程度是不容小觑的。 2地下水位改变引起的灾害(1)在采矿过程中往往会遇到矿坑突水的现象,这样的危害是非常常见的,它具有极强的突发性、整个规模相比其他灾害现象也是非常大的。这样的现象是由于在前期没有对矿坑涌水做一个足够的估计和分析,在采矿过程中由于操作不当使得透水层断裂,最终导致地下或者地面的水大量涌入。(2)伴随着矿坑涌水灾害的发生,坑内同时也会发生溃沙涌泥的事故。通常情况下采矿区的溶洞中一些泥沙和岩屑会随着地下水一起突涌出,这样矿坑就会一下子被泥沙等阻塞,同时一些采矿及其和人员也会被淹埋,要是情况非常严重甚至会对整个矿山造成致命性的毁灭。(3)在采矿过程中伴随着会出现环境污染的问题,在采矿和选择矿址的过程中会产生一些废物,这些废物往往都不会经过一些有效处理直接排放到河流中去,对环境造成了极大的影响。一些水土流失的问题还有土地沙化的问题都是伴随着采矿过程发生的。 3矿体内因引起的灾害(1)在一些特殊的采矿过程中,往往因为在矿坑中没有良好的通风渠道,会使坑洞中再开采过程中聚集起来的瓦斯发生积聚爆炸的现象,直接威胁着坑内开采人员的生命安全,同时在爆炸过程中,矿井也会毁坏,再开采过程中还会有火灾等的发生。(2)在开采过程中,开采的深度越大,地热也会不断的加剧,矿山的含硫量是非常高的,遇到高温就会发生危险,因此在这样的恶劣环境之下,对矿工们的日常生活也会产生直接的影响。 二、矿山地质灾害的防治措施 (1)重点防治区防治措施1)在开采前要有能够科学合理的计算相应的参数,确保开采过程可以顺利的进行,一旦开采矿区发生地面裂痕等现象,要及时请相关部门做实地检测。2)确切掌握该区域的灾害点,做好预防工作,避免在开采过程中发生的灾害复发的现象。3)设置一些拦渣坝,阻挡泥石流的发生。4)在面对坑道矿区开采的时候,一定要注意做好支护,一边做开采同时另一边的开采工要及时做好支护,有效避免发生矿顶等坍塌事故,对于矿区上有住户的区域一定要格外小心,避免发生地面开裂的事故。5)矿坑内的排水作业一定要提前做到位,避免涌水现象的发生。 (2)次重点防护区要对进入开采区的公路、以及生活区域等引起足够的重视,要及时注意边坡失稳所引起的滑坡和塌方等现象,对于水土流失等现象要引起足够的重视。1)科学计算相应的技术参数,支护和加固措施要做到位,排水设计是一定不能马虎的,要做好地表档排水措施。2)开采区域产生的废漆渣,要堆放在指定区域,对于采矿区比较险要的区域一定要有可以阻挡滚石和飞石等的相应措施。3)开采作业的末尾阶段我们要能够做到,恢复植被、扒平覆土。(3)一般防治区防治过程中,应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。(4)为恢复矿山生态功能和景观,采取的措施是能够做到统一安置采矿过程中产生的废渣,能够做好边开采边填补采空区,另外一定要注意在植树种草防止水土流失。 三、结语 在开采矿山的过程中我们要能够有效合理地利用现有资源,能够做到保护矿山环境,减少矿山灾害发生的频率。这样才能够使采矿事业持续有效的发展。 作者:王燕单位:湖北国土资源职业学院 地质灾害论文:地质环境地质灾害论文 1贵州省地质环境与地质灾害概况 1.1地质环境与地质灾害地质环境是指由岩石圈、水圈和大气圈组成的环境系统,岩石圈和水圈之间、岩石圈和大气圈之间、水圈和大气圈之间通过物质交换和能量流动建立了地球化学物质的相对平衡,经过地球长期演化,形成一个平衡的开放系统。地质环境是人类和其它生物赖以生存和发展的基础,同时人类和其它生物的活动又不断地对地质环境产生影响。地质环境同生物关系密切,主要表现在:地质环境为生物提供生存空间和活动场所;地质环境提供生物生存所必需的物质,如空气、水、各种元素等;生物(尤其是人类)也可以在一定程度上改变地质环境,且随着技术水平的提高,对地质环境的影响越来越大。地质环境主要分为地质灾害、矿山地质、农业地质、地质遗迹与地质公园、地下水、地热和矿泉水等方面。本文以贵州省为例,介绍我国地质灾害的防治情况及出现的问题。地质灾害是地质学中的一个专业术语,它是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。常见的地质灾害有:崩蹋、滑坡、泥石流、水土流失、地裂、土地沙漠化以及地震、火山喷发等。我国地质灾害种类较多,按地质作用的性质及 1.2贵州省的地质灾害概况贵州省位于我国西南部,地处云贵高原东部,地势西高东低,平均海拔约1100m。省内多山,是我国山地面积所占比例最高的省(占92%)。值得注意的是,贵州省岩溶地貌发育非常好,喀斯特出露面积高达10.91万km2,占全省国土面积的61.95%,是世界上岩溶地貌发育最典型的地区之一。贵州省地貌复杂,以山地丘陵为主(占总面积的92.5%),全省山高坡陡地形险峻,沟壑密布地貌复杂,是我国唯一一个没有平原的内陆省区。从地质条件来看,贵州省特有的地理、地质、气候、水文条件致使贵州省地质环境十分脆弱,属于地质灾害易发、高发区域,具有“灾种齐全,灾害严重,隐患多广,发生频繁”的特点,外加省内切坡开挖、坑道洞室开挖、蓄水饮水、乱抽排地下水、弃渣堆土等对地质环境破坏较大的人类工程活动日益强烈,极易引发大量的地质灾害,是国家地质灾害防治规划的重点防治区域。贵州省地质灾害损失重且隐患点非常多。仅“十一五”期间,贵州省先后发生地质灾害1606起,其中滑坡1029起,崩塌338起,泥石流37起,地面塌陷89起,地裂113起,共造成332人死亡,直接经济损失高达3.47亿元。目前全省已知地质灾害隐患点共10992处,。贵州省地质灾害有以下几个特点:地质灾害数量多,地质灾害隐患点也多,为全国之最;斜坡类地质灾害占全省地质灾害的毕生较大;自然因素仍是地质灾害发生的主导因素,但近几年随着人类活动的加剧,人为因素导致的地质灾害也越来越多;地质灾害多以中小型为主,大型、特大型相对较少,但形成的灾情在重大级以上的却不少。 2贵州省主要地质灾害的形成机制及危害 贵州省地形以山地和丘陵为主,因此贵州省地质灾害类型也多为斜坡类和地裂类为最多,其中最主要的灾害有滑坡、崩塌、泥石流、地裂、地面塌陷等。此外,石漠化作为贵州特有的一种地质环境问题,也将在本节单独说明。 2.1滑坡滑坡是指斜坡上的土体或岩石体受到河流或雨水冲刷等因素的影响,在重力作用下沿着坡面向下滑动的自然现象。由于贵州省多山地丘陵且气候湿润多雨,易导致滑坡发生。滑坡贵州省最常见的地质灾害,也是造成死亡人数和经济损失最多的地质灾害。1988年晴隆大厂镇发生滑坡使周围两个村镇被埋,损失达500万元。贵州省内发生的滑坡主要分布在中东和中西部地区,此外北部和中南部也属于滑坡危险地带。许湘华利用权重线形组合模型(WLC)对滑坡灾害的危险性分区做了研究,认为贵州省内滑坡低危险区、中危险区、高危险区和极高危险区分别占贵州省总面积的近四分之一。全省危险程度较高。滑坡的形成很大程度是由人类活动不当引发的。主要分为以下几类:露天开采的设计不合理,尤其是露采场边坡角度过大极易引发滑坡;固体废弃物(如矿渣等)不适当堆积也较容易引起滑坡。滑坡造成的危害十分严重,主要表现在:人员伤亡,财产损失;毁坏房屋,掩埋村落;堵塞交通、破坏水利设施;毁坏耕地。 2.2崩塌崩塌一般是指较陡斜坡上的岩土体在重力作用下的突然崩落,它也是贵州省最主要的地质灾害之一,主要分布在西部的六盘水市、毕节市以及北部的遵义市,而在东部地区相对较少。崩塌的特点是突发性强、且易引发其它灾害。贵州省多高山陡坡,许多村寨都处于崩塌威胁之下。崩塌最初多是由山体不同程度的开裂引起的。一般崩塌前会有一些前兆,如:崩塌体的后部出现一些小的裂缝;有土块掉落,大小崩塌时髦发生;坡面出现土石的剥落。根本原因一方面在于岩石的贯通性较好,此外,人类不规范的矿山开采活动也会加剧并引发崩塌灾害。矿山崩塌造成危害主要为致死、致伤人畜,毁坏房屋,毁坏公路,中断交通运输等,对其下村寨、工矿居民、村民的生活生产经济构成了严重的威胁。据统计,崩塌事件在矿区年年都有发生,并且潜在危害较大。 2.3泥石流泥石流是指在山区或其它地形险峻的地区,因为暴雨引起的山体滑坡并携带有大量漏水以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快,流量大,物质容量大和破坏力强等特点。泥石流的物源主要分两种,一种是滑坡、崩塌等地质灾害形成的松散堆积体,它们容易在暴雨的作用下形成泥石流灾害。二是由于矿山在开采过程中产生的矿渣或矿产品加工、冶炼中产生的弃渣不合理堆放,这些矿渣在灾害性降水作用或人为水体作用下形成泥石流。后者是贵州省的泥石流的主要类型,约占总数的85%。矿山泥石流的危害主要有:冲毁城镇、工厂、矿山、村落等;造成人畜死亡;破坏农作物、耕地;污染土壤等;此外。泥石流有时也会淤塞河道,严重时还能引起水灾,是山区最严重的自然灾害。 2.4地裂地裂主要是指由于构造运动而产生的土地开裂,它在地表发育,在构造活动强烈的地区或者地下开采资源的地区容易产生极大的危害。矿区的地表容易产生地裂缝,根本原因是地下进行的大规模的开采活动导致矿井顶板变成产生一定张裂,进行发展成较大的地裂缝。地裂造成的危害也是相当大的,主要表现在以下几方面。毁坏房屋。这种情况在煤矿开采区更为普遍。影响地下资源的开发和利用。因为地裂缝为地表水向地下渗透提供了通道,尤其雨季时矿井经常由于被淹而停产。毁坏耕地、林地。有的裂缝成群发育且规模非常大,导致该地段耕地荒芜,甚至威胁牛、马、羊群的生命。 2.5石漠化“石漠化”一词最早由贵州科学院苏维词提出,与“荒漠化”概念相区别,石漠化土地特指在亚热带湿热环境下喀斯特地区特有的土地类型,土石按照一定比例交互存在于石灰岩山丘中,在陷穴、岩隙中有不同厚薄的土层覆盖,而在突起的部分多裸岩分布。石漠化过程主要发生在陡坡耕地上,它的发展直接导致山区耕地面积的大量减少。据统计,贵州省在1974~1979年间,石漠化面积增加了624km2,平均每年丧失的耕地面积占全省耕地总面积的1.6%,且石漠化速度仍在加快。土地石漠化的成因主要有几个方面:碳酸盐岩的搞风蚀能力强,不易风化,这是发生土地石漠化的最基本的要素;贵州省多山区,地面起伏大,不利于水土保持;贵州省的降雨多集中在春夏两季,而此时农作物尚处于幼苗时期,坡土得不到充分的覆盖,加剧了土地石漠化的发展;贵州省农业人口增长过快,加重了土地的负担,使得西南地区陷入了“人口增加—过度开垦—土壤退化—石漠化扩展—经济贫困”的恶性循环之中。 3贵州省地质灾害的防治及管理中出现的问题 3.1贵州省地质灾害的总体成因分析总结上文对贵州省滑坡、崩塌、泥石流、地裂等主要地质灾害连同石漠化的分析,发现它们的形成机制在许多方面是相似的。 1)贵州省的地质背景是种类地质灾害的根本要素。首先,贵州省地质构造复杂,处于断层断裂交汇地带上,地震较为频繁,岩层松散,构造运动强烈,易导致地质灾害的发生。其次,贵州省的岩石多为碳酸盐岩类,此类岩石具有搞风华能力强但易溶解的特点。在潮湿的地区容易溶解造成地面塌陷、崩塌等灾害,而在相对干旱地区由于其较高的抗风化性而加剧土地的石漠化。由此可以,碳酸盐岩的地貌一方面形成了贵州省独特的喀斯特地貌,另一方面,却也为贵州省的种类地质灾害提供了基础。 2)降雨量充沛是地质灾害的主要诱发因素之一。贵州省气候湿润多雨,降雨量非常大,且特别集中。而暴雨极易引发滑坡等灾害。郭振春对1993~2000年贵州省地质灾害的月份作了统计,发现贵州省的地质灾害全年均有发生,多集中在4~8月,尤其是6~7月(4~8月占91.7%,其中6~7月占62.1%)。而贵州省的雨季集中于春夏之交,降雨最在5~7月最大。记录中也显示有多起大型地质灾害是由暴雨引发的。此外,贵州省地下水系也特别发育,斜坡土体长期被浸泡而导致软化、溶蚀,容易引发崩塌、地裂和地面塌陷。 3)各种不规范的工程活动是贵州省地质灾害的人为诱因。值得一提的是,除了自然因素外,人为因素在贵州省地质灾害中所占的分量虽然较小但也呈现出逐年增长的趋势。人类活动对地质环境影响主要有:毁林开荒对植被的破坏很大,是导致水土流失的重要因素,进而可引发滑坡、泥石流等地质灾害;矿产资源的开采不合理,尤其是一些乡镇矿山的开采,不顾及矿山的地质结构和采矿技术,对矿区也没有进行合理规划,容易引发地裂、地面塌陷、矿井涌水等灾害。许多灾害还造成了严重的人身伤心和经济损失;工程建设设计不合理,只追求效率,忽视了工程中的安全问题和环境问题。非常容易导致地质灾害的发生。 3.2关于贵州省地质灾害防治的思考地质灾害对于贵州省无论经济发展还是居民安全都造成了极大的威胁,要针对贵州省地质灾害的特点及其诱因进行防治。 1)发展绿色产业,保护地质环境。贵州省的地质环境比较有利于地质灾害尤其是滑坡、泥石流等斜坡类地质灾害的发育,因此要把握贵州省地质环境的特点,进行针对性的保护。考虑到贵州省是农业大省,农业人口比重高达80%以上,可以推行发展生态农业,运用系统工程方法和现代科学技术进行集约化经营的生态模式,在不适宜耕地的土地上(如坡度较大的斜坡等)进行退耕还林、退耕还草等工作,这样能有效地防止斜坡上常见的地质灾害。也可以在斜坡上种牧草,大大减少斜坡地区的水土流失。)严格法律法规,提高居民意识。当前关于地质环境保护的国家法律及由各省政府出台的法律法规非常多,关键在于这些法律法规能否认真实施和严格执行。尤其是贵州省的地质灾害高发地区,更要组织专门的部门进行严格地监督管理,才能有效地防止地质灾害的发生。此外,提高当地居民的防灾意识也是贵州省地质灾害的重要手段之一。如开展地质灾害教育和宣传、进行防灾演习等。当大多数居民都深刻感受到地质灾害的严重性,不再乱开垦土地、乱破坏环境时,人为地质灾害的数目会有效减少。 3)开展防灾工作,加强污染治理。除了做好对地质灾害的宣传和培训外,政府部门还要加强对种类人类工程活动的防灾工程管理,如公路施工、开采石料、抽取地下水等,极易对地质环境造成破坏,是突发性地质灾害的主要隐患之一,必须做好监督和防治工作。许多工程完成后的污染治理恢复情况也要严格监督,如矿坑填埋、改善土壤环境、矿山污水处理等,也可以有效地防止地质灾害的发生。 作者:杜雪明王联军原振雷单位:中国地质大学中国国土资源经济研究院 地质灾害论文:地质灾害地质环境论文 一、地质灾害与地质环境的形成 1地质灾害。地质灾害,是因为自然地质的变化,作用,或者是人为因素导致的地质环境恶化,从而对人类的生命以及财产造成的损失,人们称之为地质灾害。地质灾害,来自于自然,可以说是一种不可抗的灾害,预测以及治理都相对困难,一旦灾害发生,所带来的后果也是十分严重的,所以,我国政府在这个方面一直重视,但是因为,经济基础以及技术水平的制约,目前为止,也不能对地质灾害进行全面的防预。面对大自然的力量,人类所能做的就是尽最大的努力,减少灾害所带来的损失,全面分析地质环境,对其各种运动规律都分析掌握透彻,这样就能够对可能出现的灾害有所预测,并有针对性的制定相关防治措施,地质灾害的种类有很多,其中比较常见的为泥石流,山体滑坡,地面塌陷,地震,土地退化等等。 2地质环境。从广义上讲,地质环境就是指岩石、水以及大气等物质所构成的体系,那么从狭义来说,则是岩石团与其所产生的风化物,地球在不断变化和运动过程中,其地质环境也是在不断更改的,因此,地质环境,就是地球演化的结果,岩石团与水圈以及大气圈等进行作用,相互交换能量,从而形成了目前人们所看到的地质环境。它们是最后一次造山运动与冰期后形成的。地质环境是再一个相对开放的环境中发生的,其中会有水圈,生物圈以及大气圈等进行参与,各个圈层的相互作用与影响,形成了最终的地质环境。所以说,从地质环境中能够分析出地质运动的规律,从而对可能发生的地质灾害进行科学预测,减少损失。 二、地质灾害与地质环境的关系 通过对地质灾害与地质环境之间的关系,能够看出,想要有效控制地质灾害的发生,首先就是要对地质环境的规律进行全面分析和掌握,只有建立在这个基础之上,制定防治措施,才能够取得更好的治理效果,具体分析如下: 1地质灾害总是发育在一定的地质环境中。地质环境是地球自身运动与人类活动的相互作用的结果,而地质环境在不断演变过程中,会带来不同程度的地质灾害,尤其是在近些年来,我国的地质环境变化比较快速,人类改造自然的速度以及强度都在增加,追求经济效益的脚步越来越快,因此,地质环境的变化速度,也超过人们的想象,并超出了环境本身所能承担的范围,这样的结果,就是地质灾害频发,地质灾害的发生必然是在一定的地质环境中,它不可能脱离地质环境而独立存在,地形、地貌以及地质构造一起构成了地质灾害的发生的条件,它们的变化以及相互作用,成为了地质灾害发生的诱因。 2地质灾害影响地质环境质量的优劣。按环境学的定义,所谓环境质量一般是指:“在一个具体的环境内,环境的总体或环境的某些要素,对人类的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度。”对地质环境而言,环境质量就是指构成地质环境的各要素对人类的生存和发展的适宜程度。如前所述,如果地质环境的改变超过了地质环境的自适应能力,就会产生某种地质灾害。从地质灾害的危害程度来看,地质灾害的发生给人类社会的发展造成难以估量的损失。在中国这样一个地域辽阔、地质条件复杂、气候因素繁多的国家,每年地质灾害造成的损失是以百亿元计的。总体来说,地质灾害的影响主要体现在两个方面:一方面影响人类的生命财产安全,另一方面是间接地影响整个人类经济与社会的健康发展。从地质环境保护角度来说,地质灾害的产生与发展,影响了反映地质环境质量优劣的地质环境各要素对人类生存和发展的适宜程度。地质灾害越严重,发展速度越快,危险性越大,对地质环境质量的影响也就越大。 三、地质灾害防治与地质环境保护 进行地质灾害的综合防治,必然要遵循地质环境发展规律,在灾害发生之前,采取可持续的防预措施,减少其发生的几率,或者是在灾害发生之后,在第一时间内采取治理措施,减少灾害所造成的损失,这两者就是人们常说的“防”与“治”。只有采取防治结合的手段,才能受到更好的治理效果。防止受灾对象与致灾作用遭遇的方法也有两种,一是防止将拟建工程设施(含居民点)放进有致灾作用存在或有其发生危险的危险区,这是“避”;二是将已处于致灾作用威胁之下的人、物、设施撤离危险区,这是“撤”。 在科技力量的支持下,我国在地质灾害的预测方面已经取得令人欣喜的成绩,但是这还远远不够,由于人类活动不会停止,因此,不断完善和创新地质灾害防治方法,是非常必要的,是维护人们生命健康以及减少财产损失的关键。结合地质环境,从其规律出发,科学预测,合理的制定治理措施,是文章所以表达的主旨,相关的技术人员,也要坚持将地质灾害治理与地质环境相结合,科学分析之后,再制定防治措施,从而提高治理效果。 作者:杨洪冯薪霖周芙蓉单位:四川省核工业辐射测试防护院 地质灾害论文:测量技术地质灾害论文 1传统测量技术的应用 这里所说的传统测量技术地质灾害监测,就是通过各种专业仪器测量灾害的产生及发展过程,记录数据并传输到预报中心,进行分析研究后找出灾害的发展规律,并判断是否需要发出灾难预警。地质灾害的主要监测对象是地质形变,对形变的监测又可细分为内部形变监测与外部形变监测。其监测对象是将测量技术作为主要监测手段的外部形变。这类监测通常采取的测量方法是在平面上用经纬仪和三角测量法监测,高程测量采用全站仪测量或三角高程法和水准测量法。然后,建立误差单位为毫米级的小型平面控制网及高程控制网,以此测量出监测样本上各控制点在垂直与水平方向上的微小位移量及其形变形式,从而获得有用的形变数据,并最终达到有效防治地质灾害的作用。传统的测量技术缺陷在于,监测时需要安排人员进行实地观测,并且要记录大量的测量数据、进行大量的计算,加上工作周期长、经费偏高等各种问题,造成其工作效率不高。此外,在环境恶劣的荒野、深山、原始森林等地区,实时、实地测量是无法实现的。 2现代测量技术的应用 2.1GPS在地质灾害监测中的应用GPS即全球定位系统,通过接收定位卫星的信号进行测时定位、导航,采用静态差分定位技术,缩短观测时间,减小误差提高精确度。利用GPS技术监测地质灾害,监测站之间无须要求通视,大幅度削减了工作量。并且通过卫星通信技术能够将监测到的数据传送至数据处理中心,以此来实现远距离的监测工作。目前,GPS技术已在地震、地表塌陷、滑坡等突发性地质灾害的监测中被广泛应用。其优点在于它非常高效,且精准度已经达到百万分之一甚至可能更高,同时它还有全天候、自动化、多功能而且操作简便等特点。这些诸多优点让它在工程测量中得到广泛应用。GPS技术在地表外部形变监测中的应用有很多,大致的操作过程以岩体的外部形变监测为例,先在距离岩体较远的地方选取一个稳定点放置GPS信号接收机,然后选取目标点并放置接收机,经过计算分析可以得出各目标点的位移。利用GPS系统进行连续监测,就能实现对目标的实时自动监测。GPS技术取代传统水准测量法,可以降低劳动强度,缩短周期,准确及时地捕获有效信息,在获得高效率、高精度的数据同时,降低监测成本。 2.2GIS在地质灾害监测中的应用GIS技术全称地理信息系统技术,它融合了地理学、地图学以及计算机技术和测绘技术,是一项在计算机软、硬件支持下,采集、记录并储存相关的地理信息实现数据库的系统化,并将地理要素进行转化,对计算得出的相关数据进行分析处理的空间信息系统。测量人员按照测量需求,可以使用GIS技术很快的获取数据,再将结果用数字或图形的方式显示出来。它的主要作用是对空间数据进行分析,对决策和预报有辅助作用。其地理信息拥有空间性、区域性、动态性的特征,其地理数据是用符号来表示地理特征与现象之间的关系,即用文字、数字图像等来表示地理要素的质量、数量及其分布特征与规律。时域特征数据、空间位置数据及属性数据三部分是地理数据的主要组成部分。GIS技术的应用有效地解决了记录和计算量过大的问题,通过标准的矢量化扫描、数字化摄影测量的方式来测量地球表面物体,可以给我们提供及时且准确的标准化数字信息。还可以应用系统中的有关功能做到空间定点分析,按不同比例尺编制专题图像。 2.3RS在地质灾害监测中的应用RS技术全称遥感系统技术,它可以实现同步观测和实时数据信息的提供,并具有很高的综合性,同时在地形观测与资源勘查中RS技术也是最有力、高效的手段。它可以全天候的获取信息,且周期短、视域宽广、信息量丰富,还能够真实的展现地表物体的大小、形状甚至颜色,立体直观的影像有更好的观察效果。目前RS技术已广泛的应用于地质、农林业、气象、水文、军事等领域。在地质灾害的监测中,RS技术可以对灾害做出快速的应急反应,几小时内系统便能获取灾情数据,并迅速对灾情做出评估,其详实评估不超过一周即可完成。 3结束语 综上,现代测量技术不管是在获取、储存、分析空间信息上,还是在成果图的测绘上,都采取了智能、自动化,具有实时化和多样化的特点。用其进行监测地质灾害不但能够提供丰富的数据,还为准确分析地质灾害的成因及其变化机制,提供有力的技术保障。我们应该明确的是,未来随着地球科学的继续发展,地质学与测量技术将更加紧密的联系在一起,共同向前进步。 作者:苏克博魏风兰单位:镇平县国土资源局镇平县房产管理局 地质灾害论文:工程治理地质灾害论文 1项目概况 清涧县位于陕西省北部,榆林东南部与延安交界处及无定河、黄河交汇处。属陕北黄土高原丘陵沟壑区,是陕西省地质灾害多发县之一。寨沟小学崩塌位于清涧县宽州镇东门湾村,寨沟小学崩塌南侧坡面人为破坏轻微,坡度较缓,基本保持原地形,北侧坡面形成较陡的土坡,在遇连续降雨的情况下,坡面很容易发生滑塌,直接威胁12家住户36孔窑洞的安全。 2自然地理及地质条件 清涧县属暖温带大陆性季风气候区。治理区地下水位埋深大,隐患点范围内未见地下水出露,工程不考虑其影响。治理区受降雨影响较大,在雨季,降水下渗和产生地面径流,对坡体的稳定性产生较大危害。治理点位于县境西北部,属黄土峁梁状丘陵沟谷区。拟治理工程滑坡体均为第四系黄土,出露基岩为三叠系上统永坪组。黄土层根据出露情况,依次为:中更新统黄土层(离石黄土Q3eol)、上更新统黄土层(马兰黄土Q3eol)、全新统(Q4)。 3地质灾害现状 根据现场踏勘,该滑坡为小型黄土崩塌。在强降雨、冻融及其它外力等条件下,发生再次崩塌的可能性较大,直接威胁道路过往车辆行人、小学45名教师和学生的安危,危险性较大。崩塌形成的原因主要有以下几点: 3.1地形条件由于本区地处陕北黄土高原丘陵沟壑区,地形破碎、梁峁起伏、下部冲沟常年冲刷坡脚,边坡高差大。坡面较徒,坡度大于45°,为崩塌形成创造了良好的地形条件。 3.2土体结构条件高陡边坡的物质主要为第四系中上更新统黄土组成。黄土在干燥情况下,强度较高,壁立性好,遇到连阴雨或暴雨,土体稳定性差。 3.3降水降水是地质灾害发生的主导诱发因素。长时间的降雨入渗使土体抗剪强度大幅度降低,易湿陷变形和崩解抗剪强度降低。降水是引起本处崩塌的主要原因。 3.4人类工程活动人类在进行道路改扩建时大量开挖坡脚,使土体的完整性受到破坏而松动。对该地区的稳定性进行分析结果如下:据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),榆林地区抗震设防烈度Ⅵ度,设计基本地震加速度值为0.05g,本次设计不考虑地震作用。 3.4.1边坡安全系数根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),按次要工程,取边坡安全系数Fs为1.15。 3.4.2岩土物理力学性质根据我公司在榆林南部黄土地区的工作经验,参考临近场地的工程地质资料,设计对场地松散土的物理力学参数取值如下:(1)马兰黄土(Q3):天然重度γ=18.2g/cm3粘聚力C=35kpa内摩擦角φ=27°(2)离石黄土(Q2):天然重度γ=19.6g/cm3粘聚力C=50kpa内摩擦角φ=30° 4工程治理方案 4.1工程设计 4.1.1削坡卸载工程由于该边坡高度大于45°,采用分级开挖的方法,在平台上削坡卸载。根据坡高,北部坡分3级设2个平台进行,南部和西部坡分2级设1个平台进行,平台宽1.2m,刷方坡面坡比取1:0.85。共开挖土方911m3。 4.1.2护坡工程对坡脚刷浆砌石护坡,刷坡高度为5m,刷坡厚度为0.3m。共需浆砌石26m3。 4.1.3排水方案排水方案分为外围截水渠、平台截水渠两种。外围截水渠布置在滑坡体的外部,不让坡体外部雨水进入坡体,同时,收集平台截水渠的水,排入下部沟道;平台截水渠布置在削坡平台上,每个平台布置一条横线截水渠,收集削坡坡面水,汇入外围排水渠中。外围排水渠:根据实际地形,北面高南面低,在北部坡面一端沿坡体走向设置排水渠,用浆砌石砌筑。外围截水渠长度为36m,浆砌石20m3。平台截水渠设置:在削坡平台的内侧,用浆砌石砌筑,坡降取1:100。向两边外围排水渠排水,平台截水渠长度为26m,浆砌石14m3。截水渠总长度为62m,开挖土方量56m3,浆砌石34m3。 4.1.4植物防护方案在每个削坡坡面上种植柠条、紫穗槐等根系发达、耐旱的灌木,既可起到稳坡固坡的作用,又可美化环境和工程效果。株间距1.5m×1.5m,共约100株,工程验收前要保证100%的成活率。 4.2施工方法及放线根据场地地形地貌条件,削方按自上而下、自后向前的顺序进行,放线时以边坡坡脚与操场西侧水平面为施工定位线,施工放线应保证定位线的施放准确,自定位线向上按设计坡度及台阶刷方并校核上边界。 5工程实施效果评价 5.1环境影响评价本次治理工作中,其主要的机械设备有混凝土搅拌机、钻机、挖掘机、发电机等,这些设备在施工过程中,发出声音的强度较低,不致于达到噪声污染的程度。本次施工过程中的混凝土制作过程中产生扬尘,对大气环境不会产生多少影响。施工过程中所排放的废水不含有任何有毒有害的物质,不含有任何超标因子。 5.2经济效益评价本工程项目建设区环境质量现状良好,工程的实施可以完全消除崩塌地质灾害对村民及居民安全的威胁,保障人民生命财产安全。 5.3社会效益评价地质灾害治理项目的实施,清涧县下甘里铺乡梨家湾村的地质环境将会得到明显的改善,使得村民能够安居乐业。 6项目风险分析与控制 6.1项目风险分析按照本项目风险产生的原因及其性质分类如下:(1)管理风险:项目实施单位在管理制度、管理经验等方面的不足,导致管理不善,成本增加,故存在管理不善的风险。(2)经济风险:一是资金到位不及时,导致工期延长;二是资金使用不合理,开支与灾害治理无关的费用,或专项资金挪作他用;三是受市场因素影响,价格上涨,人工、材料费增加。以上因素均会导致工程造价增加。(3)技术风险:一些新技术条件的不成熟及地质灾害治理的复杂性,均会造成技术风险。 6.2项目风险控制为了使项目能更快更好的实施,使项目风险降到最低,对于上述的项目风险就要进行科学合理的控制。(1)管理风险控制:组建地质灾害治理领导小组,依法对项目实施组织管理,并聘请项目监理单位对工程进行监理,严格按要求执行,确保工程质量。(2)经济风险控制:资金到位后,设立专门的资金管理账户,对项目经费实行专款专用。(3)技术风险控制:参考同类地质灾害治理的技术方法,确保设计方案在实际、安全、经济可靠的情况下进行实施。 7建议 (1)本次治理用时较长,工程施工时应对坡体进行必要的监测工作,并做好安全保障工作,时刻将安全放在第一位。(2)工程设计中边角部的位置、尺寸与现场有出入时,可按实际情况进行调整,原则上与自然坡面弧形衔接,确保消除隐患,达到根治的目的。(3)工程验收合格后,建议做好边坡的日常管理,保障边坡的完整性。 作者:李玮娜张旭梅张舜尧单位:西安地质矿产勘查开发院 地质灾害论文:防治煤矿地质灾害论文 1煤矿地质灾害发生原因 1.1客观原因就现阶段开采水平来看,煤矿的开采范围多为地球表面和岩石圈。在煤矿开采之前,两者之间的状态为相对平衡;在开采之后,地壳的“肢体”———矿石和岩石不断被肢解、挖掘,使得原有的地壳平衡被打破,从而诱发地壳的不稳定性,产生矿山地质灾害。不断开采的煤矿与不断乱放的碎石,对坡体的原始应力平衡造成破坏,进而产生滑坡、崩塌等地质灾害。而地下开采的开采方式影响了围岩的初始应力场,同时地下水的大量抽排使得地质出现塌陷情况。这种对地面均匀沉降的人为破坏,致使水田出现无法排水或者地基塌落的局面。在整个采矿过程中,对矿坑下积水的处理,会使地下水的平衡被打破,出现地层漏水现象,进一步造成地层不平衡、不稳定。与此同时,滥采乱挖等不合理的开采方法,导致矿坑突水、冒顶等灾害的发生。此外,煤矿开采过程需要大量的火和水,在使用过程中难免产生废水、废气和废渣等污染物,而污染气体和液体的排放与固体污染物的堆积,极易影响周边环境,对人体健康造成严重危害,并对地壳的不稳定性产生进一步的推动作用。 1.2主观原因我国有限的矿山资源,使得众多小煤矿为了求得生存,或者寄生于大型国营矿山,或者不得不与其进行资源的争夺,出现了大矿山上被挖小矿山的情况,由此导致了透水、瓦斯泄漏等等现象。部分矿山为了增加煤矿产量,一味地追求经济利益,而严重忽视了矿区的安全生产工作,诱发众多地质灾害,同时腐败现象屡见不鲜。 2煤矿地质灾害的防治方法 2.1加大灾害宣传和教育力度为防治煤矿地质灾害,政府及有关部门应该对煤矿地质的防灾工作予以足够的重视,在全社会加强对相关知识的宣传和教育,通过多种形式的教育活动,引导全社会重视,提高社会的防灾意识和灾后自救能力。与此同时,相关单位和人员可以通过实地调查的开展,对煤矿的地质灾害和灾情进行深入研究,以便及时掌握灾害实情,更新灾害防治方法和技术,引导全民防灾,保证其积极性和主动性,做好准备和防御工作,在灾害来临时做到有条不紊,以最大程度的减轻灾难损失。 2.2保证煤矿开采的合理性近年来,我国已经颁布了煤矿开采的法律法规,如《环境保护法》《矿产资源法》,相关从业人员也应该严格遵照规定,进行规范作业,以提高地质灾害的防治效率,尽量减少甚至避免高危动作。与此同时,矿管部门要对煤矿开采的监管予以足够的重视,有效结合矿山的承受力及其周围环境的实际条件,坚持可持续发展,对煤矿资源进行合理开采,而不是一味追求经济效益,以实现对地质环境的有效保障。 2.3提高煤矿开采技术和效率当前我国由于技术水平的限制,在煤矿开采过程中仍旧出现较多的问题,无法实现煤矿地质灾害的技术防御。比如,选用合适的矿井模型和采掘工程,可以防止发生井下水灾;通过保证开采方法的合理性,在自燃煤层的开采过程中,减少丟煤状况,并通过密实充填或者灌浆等措施,抑制煤矿的自燃。在开采煤矿的过程中,要对采区进行合理布局,并通过加强防护的方式,减少矿压,以有效避免煤体破裂或者冒顶情况。此外,通过保证采取规模以及回风方式的合理性,实现对开采方法的优化,提高煤矿的开采水平和效率。 2.4建立健全地质灾害预警系统由于煤矿地质灾害存在一定的规律性,国家技术部门可以对其加以预测。因此,国家地质部门等相关单位和人员要加强地质的勘探,尽快建立健全灾害预警系统,并结合矿区的实际情况,在了解相关采掘资料的基础上,进行科学的预测预报,并采取有针对性的措施。需要注意的是,煤矿地质灾害的预测预警工作存在长期性和艰苦性,只有切实做好这项工作,才能防患于未然,才能从根本上减轻地质灾害造成的直接或者间接损失。 2.5完善政府的领导责任和工作通过研究地质灾害的底数,实现对其发育分布规律的了解和掌握,以做好易发灾区与危险区域的圈定工作,并在此基础上完成防治计划的制定;组织相关人员进行定期的研究和检查,做到以防为主,实现综合治理;通过地质灾害防治体系和执行机构的建立和完善,加强对煤矿开采的行政聂帅帅 (山西省煤炭地质勘查研究院管理;为了实现对地质灾害动态的实时监控,要建立一套健全的信息系统,并通过适时监测和预报,减轻由于地质灾害的突发性而造成的影响和损失。 2.6因地制宜,开展综合防治由于地质灾害类型的差异,相应的治理措施与方法也不尽相同,为增强地质灾害的防御和抵抗,需要与发生地质灾害的区域规律相结合,并通过严格的工程措施的采取,配合生物措施,实现地质灾害的有效防治,并保证防治工作的综合性。另外,通过快速救援队的建立,及时救助灾区,最大限度的降低灾害损失。同时,通过各族人民的团结、互助,更快、更好地完成灾后重建工作,恢复矿区生产。 3结语 作为能源的重要组成部分,煤矿在我国经济建设与发展过程中扮演着重要的角色。而在煤矿的开采过程中,由于各种客观原因和主观原因的限制和影响,会产生众多类型的地质灾害,进而给人们的生命财产安全造成极大的威胁。所以,我国政府部门要加强煤矿地质灾害的防治,进一步完善领导责任和管理工作,促使煤矿开采部门提高开采技术和效率,真正做到合理开采,并通过教育和宣传手段,引导全社会提高防灾意识,在灾难发生后结合各矿区的实际情况,因地制宜,实现综合防治。 作者:聂帅帅单位:山西省煤炭地质勘查研究院 地质灾害论文:防治措施下的地质灾害论文 1地质灾害调查 在“子长县地质灾害调查与区划”的基础上,以潜在的地质灾害隐患点、已经发生的滑坡崩塌泥石流和现有的地质条件调查为优秀,以遥感解译验证为先导,采取地面调查和灾点测绘的手段,再加上必要的钻探、物探和山地工程,使点、线、面结合,进而查明地质灾害及其隐患形成的环境地质条件、发育特征和分布规律,开展地质灾害分区评价和气象预警区划,为减灾防灾提供基础地质依据。在遥感解译的基础上,以野外实地调查为主要手段,对城市、村镇、居民点、厂矿、重要交通沿线、重要工程设施、重要风景名胜区和重点文物保护点等地潜在的滑坡崩塌泥石流等地质灾害隐患点进行排查,并逐一对其危险程度和危害性进行评价。通过野外实地调查,确定子长县有以引起灾害或潜在危害的90处滑坡、10处崩塌和40处不稳定斜坡等。 2地质灾害成因分析 通过对已经调查确定的140处灾害点进行成因要素综合分析,确定子长县地质灾害主要的成因要素有以下4点: 2.1地形地貌斜坡地形是滑坡、崩塌灾害产生的先决条件。一般来说,区内斜坡坡面形态主要包括凸型、阶梯型、直线型和凹型这四个基本类型。在调查的共计140个灾害点及隐患点中,发现出现滑坡和崩塌灾害的主要集中在直线型和凸型正向类斜坡上,负向类凹陷型和阶梯型斜坡出现滑坡和崩塌灾害的几率较低,集中在正向坡的占79%,集中在负向坡的占21%。坡度与出现滑坡和崩塌等地质灾害有着直接的关系,斜坡的坡度越大,临空的危势和斜坡体内应力也越大,越容易出现地质灾害。崩塌多发生在坡度大于60°的陡崖,然后随着坡度的减缓多发生滑坡,并且随着坡度的逐渐减缓发生滑坡的几率会越来越小。坡高与出现滑坡和崩塌等地质灾害也有着直接的关系,有关资料显示,一般滑坡多发生在坡高50~120m的斜坡上,并且随着坡高的增加,出现滑坡的几率会越大。而崩塌多发生在坡高10~20m的斜坡上,其次是发生在20~30m的斜坡上,超过这一高度发生的概率很小。朝向不同,山坡的小气候和水热等条件有着规律性的差异。坡向135~270°的斜坡发生滑坡的比率明显高于其他坡向,占滑坡总量的70%,属于滑坡发生的优势坡向,尤其是225~270°西南方向的斜坡占了26%。表明在子长县,滑坡发生的比率在阳坡和近似阳坡的斜坡上比较高。河流和沟谷地貌的演化阶段或发育程度对斜坡的变形特征、破坏模式以及地质灾害的规模和致灾程度具有明显的控制作用。调查数据显示,在调查的90处滑坡点中,有56处滑坡位于壮年期和老年期的成型河谷两岸斜坡,占滑坡总数量的62%,以老滑坡居多,其余崩塌及不稳定斜坡主要发生于沟谷中幼年期沟谷地段及斩坡建房修路地带。 2.2地层及斜坡结构边坡地质灾害的发生主要来自于坡体在易滑和易崩地层发生破坏。调查到的滑坡多为黄土层内滑坡和基岩—黄土接触面滑坡。虽然三叠系岩层中的局部含煤系岩层也是一个软弱结构面,但调查过程中未见基岩滑坡,顺基岩顶面发生的滑坡也多是顺基岩顶面的泥岩或强烈风化的风化层发生滑动的。黄土结构疏松,强度低,遇水软化,节理裂隙发育等特性决定了黄土是区内最主要的易滑、易崩地层。区内斜坡岩土体结构主要包括三种类型:黄土斜坡、黄土+基岩复合斜坡和黄土+新近纪红黏土+基岩。据调查基岩面剪出的滑坡比例占总数的45.6%。调查的90处滑坡中有13处滑坡于红黏土与黄土接触面发生滑动,占14.4%。 2.3降雨、河流及地下水子长县灾害主要发生于黄土中。降雨可通过改变斜坡土体水动力条件和降低其强度来影响斜坡稳定性。河流对地质灾害的影响主要表现在流水对岸坡的侵蚀作用引发斜坡失稳,对幼年期沟谷和壮年期河谷影响比较明显,在壮年期河谷地段侧蚀作用是诱发滑坡的一个重要因素。斜坡地带,由于黄土湿陷性、节理裂隙等特点,降雨后会出现黄土陷穴、落水洞等。此外,地下水活动降低了黄土强度,改变了坡体应力状态,常常触发斜坡变形失稳。 2.4人类工程活动当今社会经济发展迅速,人类工程活动也与日俱增,随之而来的对自然斜坡的不合理开挖现象破坏了斜坡平衡状态,导致了斜坡变形失稳,成为了触发地质灾害的主要因素之一。随着城镇扩建、道路交通工程建设速度的突飞猛进,地质环境的破坏日益俱增。这就不得不大面积地斩坡、卸菏和加载,将原有斜坡的平衡状态打破,使斜坡产生卸荷、拉张和风化裂隙,在雨季易产生滑坡和崩塌地质灾害。 3防治措施 在子长县地质灾害的控制与影响因素中,降雨和人类工程活动是最为活跃的地质灾害形成的触发因素。所以,利用气象预报可有效开展各种地质灾害预警,实现防灾减灾的目标。针对子长县已有的地质灾害根据实际情况选择不同的工程进和方式进行综合治理。依据工程治理经验,针对不同的地质灾害类型采取不同的的治理措施,并结合实际选择经济可行治理措施达到减灾防灾目标。 作者:陈社斌单位:中国地质调查局西安地质调查中心 地质灾害论文:防灾减灾地质灾害论文 1芦山县地质灾害特征 1.1地震地震具有破坏程度深、难以预测、影响范围广等特点。芦山地区的地质地貌情况复杂,地壳活跃,再加上近年来人类对矿产资源进行破坏性的开采,加重了芦山地区的地质不稳定问题。2013年“4.20”芦山地震,造成雅安等十多个市州、100多个县受灾。共计造成196人死亡,150余万人受灾,失踪21人,11470人受伤,受灾总面积为12500平方公里。此次地震给芦山人民和经济带来了巨大的创伤,严重的制约着芦山未来经济的可持续发展。 1.2泥石流泥石流以冲毁危害为主,淤埋危害次之。泥石流是芦山频发的地质灾害,这种灾害的成因主要是:由于芦山气候属于亚热带季风气候为基带的山地气候,降水量丰沛;加上芦山地区的地质地貌特征复杂,植被破坏降低山区植被覆盖率,泥土疏松,一旦发生地震,极易引起泥石流等次生灾害。在“4.20”芦山地震之后,泥石流等次生灾害对灾区的自然环境和基础设施造成进一步的破坏。 1.3滑坡滑坡是芦山次于地震和泥石流的地质灾害类型,具有规模大、密度高、分布广的特点。降雨对滑坡的影响很大:由于雨水的大量下渗,导致表层的土石层饱和,从而增加了滑体的重量,导致滑坡的产生。地震对滑坡的影响与地震对泥石流的影响类似,地震造成山体松动,进而促成滑坡。 2国外城市关于地质灾害防灾减灾措施的分析———以日本为例 2.1防灾减灾管理指挥管理方面日本灾害实行分等级管理,日本将灾害分为一般灾害和非常灾害两类。一般灾害属地方管理范围;非常灾害属国家管理。按日本行政系统设置,从中央、地方到基层,即从首相府到村均依法设立中央防灾会议(部级),都道府县防灾会议(省部级),市町村防灾会议(基层),在灾害发生后,作为应急反应机构,各级政府自动转换为本行政部门的灾害对策总部,各级政府都有各自的防灾机制,地震发生时既可各自为战,又能统一行动。 2.2在对灾难的预防方面日本尤其注重现代科技在防灾减灾预防中的应用,日本每年投入上百亿日元在国立防灾研究所,积极利用遥感遥测技术,提高灾害气象的监测预警水平,与此同时,还积极开展长期气候研究,努力把握气候变化规律。 2.3在防灾减灾法制保障方面日本为了应对频繁发生的地震灾害,建立起了比较完善的防震减灾法律体系,建立系统的防震减灾法律体系,细化内容,使其具备可操作性,明确了相关部门在防灾工作中的职能。 2.4在灾难的应急管理方面日本政府建立了从中央到地方的危机管理体制,对其灾害的应急处理起到了重大作用。将交通、电力、通讯、建筑、商业、物流等重点行业纳入救灾应急体系,灾害发生后实行统一调度,提供充分的后勤保障。 2.5在防灾救灾知识传播教育方面日本政府通过立法加强防灾宣传和防灾训练,防灾意识教育是所有在校学生必修的一门课。防灾教育内容广泛,形式多样,覆盖全民,也突出防灾救灾的团结精神,强调灾难后互助互救的相互扶持精神。而且日本每年都要举行全国性的防灾演习。现以日本东京都为例,介绍日本大城市综合减灾管理的概况。东京的城市综合减灾管理是通过东京都防灾中心实施的。东京都防灾中心为一实体,平时为东京都防灾会议的常务办事机构,执行东京都防灾会议的指令,实施综合减灾管理职能;灾时为东京都灾害对策本部的紧急办事机构,执行东京都灾害对策本部的命令,实施应急指挥调度职能。从东京对防灾减灾的经验来看,可以总结为以下几个方面:(1)重视灾害的预防。(2)管理有序。(3)负责救灾的权威机构具有可靠的资金保障和广泛的指挥权利。(4)救灾过程指挥得当。 3芦山县地质灾害的防灾减灾措施分析 3.1灾前监测预警和风险防范 3.1.1加强监测体系建设。加强监测台、站、网、点的建设,建立以主管部门为中心、专业监测台站为主体、广大群众和社会各界积极参与的监测网络,大力开展重大灾害性天气监测系统、水情自动测报系统、地质灾害监测预警及辅助决策支持系统等项目的研究、示范、运用和推广。 3.1.2加强预报体系建设。不断拓展灾害预报内容,推进地质灾害的综合预报。全面提高预报特别是短临灾害预报的精准度。 3.1.3加强预警体系建设。广泛采用互联网、电话传真、报刊杂志、高音喇叭等有效形式,将重大灾害性天气、地质灾害等信息以最快的速度发送到公众,特别要重点关注警报盲区和老、弱、病、残、幼人群。 3.2灾害应急指挥及统一协调体系建设 3.2.1深化应急预案体系建设。各地、各部门要根据实际情况制订和完善本单位、本部门的应急预案,把预案编制和修订工作向深度和广度拓展,逐步形成多层次、广覆盖、衔接紧密的应急预案体系。 3.2.2健全应急管理体制。强化县(市)区人民政府和相关部门应急管理机构工作职能,形成机构健全、人员到位的“横向到边、纵向到底”的应急管理组织体系。实现统一指挥、分工协作、资源共享、协调行动,不断提高自然灾害应对工作的规范化水平。 3.2.3完善应急工作机制。深化各级政府应急机构的职能,履行好值守应急、信息汇总和综合协调职责。理顺政府应急管理机构与各专项应急指挥机构的关系,加强地方、部门间的协调职能,实现统一领导、分类管理、互联互动和快速高效处置机制。 3.2.4加强应急处置联动制度。防灾减灾工作不只是一两个部门的事情,而是各级政府和各相关部门的共同责任。只有相关部门密切配合,才能协调好社会各方面的行动,才能够高效有序地开展工作。 3.2.5建立应急指挥信息平台。建立信息采集、预警预报、灾害评估、远程指挥和灾害救助在内的以图像监控、无线指挥调度、有线通信、计算机网络应用和综合保障五大技术系统为依托的指挥平台,实现救灾现场与指挥部的视频、音频、数据信息的双向传递,灾害与应急指挥信息的共享和灾害管理远程指挥。 3.3灾后减轻灾害的风险措施 3.3.1建立灾害情报收集传递系统。为了确保地震发生后有效地收集传递情报,灾害应急预案中应该制定详细的灾害情报的收集、传递等方案。此外,灾害情报的共享也是实施救灾抢险的关键。所以,除了制定灾害情报收集、分析处理、传递的方法手段外,还应该就灾情如何公开、与媒体的合作等制定出详细的方案。 3.3.2建立灾后应急救援救助体系。自然灾害发生后,要按照属地管理、分级响应的原则及时启动自然灾害应急预案,高效有序地开展应急处置工作。要把确保人民群众生命安全放在应急处置工作的首位,紧急疏散转移险区群众,搜救失踪和被困人员。 3.3.3加强灾后恢复重建体系建设。要统筹规划,分轻重缓急,制定切实可行的重建方案。加大政府资金的投入力度,进一步的加强政府之间的合作,安排灾后重建的相关工作,形成政府救济、社会互助、政策优惠等多种救助的有机体系。 3.4建立芦山县防灾减灾系统平台当前,四川全省监测台网布设不足,监测系统整合与集成不到位,监测能力偏低,预警能力还有待提高,应对极端事件的基础还很薄弱。通过全面总结“4•20”雅安地震工程抗震经验教训后,结合芦山县自身发展特点,建立芦山县防灾减灾系统平台。 4结束语 以芦山县为例,对地质灾害的防灾减灾进行探讨,结合芦山县的特点,提出适合芦山县防灾减灾的具体措施和建议。我国在地质灾害的防灾减灾上,应大力完善相关政策和措施,加大各方面的投入力度,积极做好防灾减灾的各方面工作,这样才有利于我国经济的可持续发展。 作者:郭义盟肖义单位:成都理工大学商学院 地质灾害论文:物探方法煤矿地质灾害论文 1物探方法的作用原理及其在地质灾害勘查中的运用 根据以上对煤矿地质灾害的类型、特征等几个多方面的分析及对煤矿采空区及开采前后地质所表现出来的差异性和规律性的认识,我们便可以利用这一差异性和规律性,通过物探方法对其进行检测和分析,从而服务于整个煤矿地质灾害勘查之中。事实上,就物探方法在煤矿灾害勘查中的运用而言,实际上只是它广泛运用中的一小部分,因为这种技术方法还广泛运用于各种找矿和探测矿床等实际领域之中,虽然在这些领域中的运用是呈现出一种广泛性,但运用的目的却均是对地质灾害特征的把握及相关技术的有力支持。总的来说,物探方法在地质灾害勘察中的运用主要包括有高密度电法、瞬变电磁法、放射性法、地震勘探在内的多种方法,以下就选择几项常用方法进行对比。 a)高密度电法的基本原理与普通的电阻率法大致相似,通过使用正负两种电极向地下输入电流。依据是地下介质里的导电性存在差异,通过向地下提供直流电,运用点阵式方法布置电极,采样观察与研究电场空间的分布规律,根据实际测量的视电阻率的断面状况进行处理、计算、分析,进而有效圈闭异常、划分地层、明确冒裂带。该方法对浅层地质异常分别能力强,抗干扰能力强,垂向分辨率高,但其高阻屏蔽影响大,勘探深度较浅; b)与高密度法相似,瞬变电磁法在整个煤矿地质灾害中也有着非常广泛的运用,是在电磁感应原理的基础上提出来的一种物探方法,主要运用接地线源或不接地回线向着地下发送一次场,在发送一次场的间歇阶段里科学测量地下介质感应电磁场的电压伴随着时间产生的变化,进而根据感应电磁场的衰减曲线的特点,合理判断地下地质体的性质、电性、产状与规模,进而有效解决采空区、陷落柱、断层等一系列地质问题。该方法穿透高阻能力强,勘探深度相对较深,对低阻体反映灵敏,但抗干扰能力较差; c)放射性探测法也是较为重要的一种运用方法。采煤活动会使地下地质体的横向连续受到破坏,岩体中氡元素的集聚和运移作用发生突变,在地表面能检测到氡元素值得异常。氡元素在向采空区运移和集聚过程中,在地表能形成与采空区形态相当的异常区域。在运用物探方法预测地质灾害时,可以通过测量地表氡元素的浓度,准确地圈定采空区的位置和范围。由于地下氡气可以通过构造、裂隙由深部向上迁移,通过对氡气浓度的测量,能间接分析煤矿地质体的裂隙状况,并能分析其连通性、开启度和破碎程度,对滑坡预测起到一定程度的指示作用。该方法施工简单,但是精度相对较低; d)二维和三维地震预测方法,凭借较高的分辨率、准确的空间归位、丰富的信息量和信噪比,在煤矿地质灾害的勘查中得到了广泛的应用。该方法对采空区及构造的探测较准确,但是勘探费用相对较高,且不能探测水。总而言之,物探方法在如今的煤矿地质灾害勘查中是有着广泛运用的,而在实际的灾害勘查过程中,应结合煤矿的特殊地形条件、勘测对象的特征,选用合适的方法,以较小的经济投入获得更好的勘查效果。 2结语 主要分析和介绍了煤矿地质灾害的类型、特点,物探方法的作用原理及在地质灾害中的运用等几个方面的内容,从中我们可以认识到,就可以带来极大经济效益及满足能源需求的煤矿开采而言,其在实际过程中实际上会对原先的地质结构和面貌造成破坏,关于这一点我们在文中也有提到过。当然,就煤矿地质灾害的类型而言,其无论是在类型,还是在特点上都表现出一种较为多样新的特点,而这种特点也就直接决定了物探方法不可能是一种可以忽视的方法。相反地,我们要加强对该方法运用的认识,并力图在实现该方法革新的同时,推广其运用。 作者:王鹏单位:山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局 地质灾害论文:施工质量缺陷导致地质灾害论文 1工程概况 某移民安置点建设场地位于关中盆地西北缘黄土丘陵区老滑坡的中部地段,圈椅状地形较明显,坡体上小型冲沟发育,因平整场地在西侧形成了宽约200m、高5-8.0m、坡度约750的人工高陡边坡,边坡开挖后边坡局部多次发生滑塌、坡脚有多处泉水出露。边坡距房屋距离仅5-8m,一旦失稳直接威胁坡下40户163人生命财产安全。根据边坡现状,某院对该边坡进行了勘察和应急治理设计并由该院完成了挡墙施工。根据勘察报告,场地地层由人工填土、粉质粘土、砾岩组成。粉质粘土结构疏松、裂隙发育、土体呈“块体”结构,砾岩为泥质胶结,倾向和坡向相同。勘察期间,多个钻孔中见稳定的地下水位,水位埋深5-10m,人工边坡坡脚分布有多处泉水。根据设计图纸,该段边坡采用重力式挡墙和地表排水综合治理方案,挡墙净高度3.0-7.0m,采用M7.5浆砌片石砌筑,墙趾台阶宽度1.0m,墙趾高度0.5m,基础埋深0.5m,顶宽0.8m,面坡坡率1∶0.2,背坡坡率1:-0.2,基础下设置0.5m厚的3∶7灰土垫层,墙顶和墙底设置排水沟,墙体设按间距2.0m设置泄水孔,墙后设30cm厚的反滤层。挡墙于2009年9月完成,2010年4月雨后墙后2m范围内出现裂缝,之后对裂缝进行了回填;6月6日至10日暴雨后,挡墙在墙高3-5m范围内出现鼓胀变形,坡脚出现冒水现象,顶部平台距墙顶约2-10m范围内,形成多条长约20-50m、宽约5-10mm的弧形裂缝;6月24日裂缝已扩展到距墙顶15m范围,挡墙裂缝和鼓胀变形加剧,笔者提出了“回填裂缝、完善排水系统”等应急处理措施,可惜未引起足够的重视;2010年7月23日强降雨后中部偏北30m长范围内的挡墙倒塌,所幸倒塌前已对人员进行了撤离,未造成人员伤亡事故。 2挡墙变形及倒塌原因分析 2.1施工缺陷 2.1.1擅自移动挡墙位置,回填土质量差原设计挡墙紧靠坡脚,施工时施工单位擅自将墙向前移动2-3m,致使墙后回填土范围和厚度增大,加之回填土质量差,致使墙后主动土压力增大。根据地面变形特征分析结合调查结果认为:填土土体松散、压实系数不满足要求,固结沉降过程中因变形不均匀产生裂缝,大量裂缝为雨水下渗提供了通道,雨水下渗致使土体饱和、强度降低、水土压力增大,致使挡墙产生裂缝、鼓胀、位移现象。 2.1.2墙背反滤层不符合设计规范要求从现场调查结果看,屋后坡脚渗水严重,挡墙墙面潮湿局部渗水,而挡墙泄水孔基本无水,说明挡墙墙后未设置滤水层或不符合设计要求,倒塌后断面揭示根本未做反滤层,致使无法将坡体中的水从泄水孔排出,致使土体饱和,水土压力增加。 2.1.3砌筑砂浆强度低,砂浆不饱满边坡变形前期,笔者会同建设单位检查时发现砂浆强度较低,砂浆中基本无水泥;在变形中期,墙面出现鼓胀,局部出现掉块,脱落的砂浆可轻易扳断,证明砂浆强度很低,不满足设计要求,但施工及监理单位现场技术人员一再坚持整体质量合格,挡墙不可能倒塌,挡墙变形是因为设计缺陷造成的。挡墙倒塌后断面揭露情况可知砌石上基本无砂浆,墙体上分布有大量的空洞,砂浆呈粉末状,砂浆强度很低,砂浆强度和饱满度不满足设计及规范要求。 2.2设计缺陷 2.2.1未充分考虑地下水的作用该场地位于老滑坡的中部地段,圈椅状地形明显,有利于大气降水的汇集;受老滑坡的影响,土体中的裂隙发育程度和发育特征也各不相同,故坡体含水极不均一。总体上地下水主要赋存于粉质粘土中,沿下伏的砾岩(相对隔水层)顶面排泄,当粉质粘土夹砂卵石透镜体或钙板时,局部可形成上层滞水,开挖坡脚破坏了其原有的排泄系统,沿坡脚或局部相对隔水层以下降泉的形式排泄,对边坡稳定极其不利。 2.2.2未完善截排水系统场地总体地形为:倒塌地段挡墙顶部约8-15m范围为一平台,平台后为通村公路,公路边修建有未衬砌的排水沟,边坡变形严重地段距离墙顶15m处有1排水管,该排水管和通村公路的简易排水沟连接,公路后为丘陵地貌,正对边坡变形严重地段为一小型冲沟。从管道口水流冲刷痕迹分析,该场地汇水面积较大,通村公路及平台的修建破坏了原有排水系统,地表水汇流沿通村公路简易排水沟排泄,通过管道全部排放于挡墙后的平台上,而平台因填土下沉地势较低,水流无法进入挡墙后的排水沟,致使水无法顺利排出,全部汇集于平台上,大量雨水沿裂缝下渗,致使土体饱和、强度降低、水土压力增大,最终导致挡墙产生裂缝、鼓胀、倒塌现象。 2.2.3计算模型和计算参数选取不尽合理挡墙倒塌地段原边坡高度为3.5-4m,为保证墙顶高度统一,需进行大面积的人工回填,回填土厚度达3-3.5m,地层具“双层结构”特征,计算模型选取时未考虑地下水的作用及地层“双层结构”的特征,未充分考虑填土和粉质粘土土质结构疏松、强度较低的特征,计算参数数值偏高,得出边坡整体稳定的错误结论,事实上进行《勘察设计报告》专家评审时,部分专家曾提出异议,可惜未引起勘察设计单位的重视。 2.2.4设计人员缺乏经验,未进行动态设计该工程施工过程中已暴露了部分问题,挡墙出现变形后于2010年4月即将“设计和施工均存在缺陷、挡墙随时都会倒塌”的调查结论及时通知了设计单位,可惜设计单位将精力放在了如何推卸责任上,一再坚持设计无过失,挡墙是稳定的,错过了最佳加固或排险时机。 3经验教训 (1)山区地质灾害治理项目的地质环境异常复杂,对其认识也是循序渐进的,勘察设计单位要扩大勘察范围、重视工程地质测绘,查明灾害类型及结构特征,查明灾害区工程地质和水文地质条件。 (2)类视工程设计时,设计单位设计首先应考虑完善截排水措施。 (3)应重视“地质分析”,只有建立了正确的“地质模型”,才可能得到可靠的计算结果,才能确保工程的安全。 (4)施工单位要加强质量管理,配备符合要求的技术人员,加强施工人员的素质教育和知识培训,加强过程控制和工序管理,确保施工质量。 (5)当发现质量事故苗头时,各单位应加强协作,及时采取应急措施确保人民生命财产安全。 作者:朱有禄杨鹏单位:中国有色金属工业西安勘察设计研究院 地质灾害论文:化工基地地质灾害论文 1勘查工作概况 1.1勘查历程本场区详勘阶段部分钻孔发现掉钻现象,为查明掉钻原因,对掉钻区域进行了物探勘查工作,根据物探勘查的成果,对物探确定的异常区进行钻探验证,现场钻探的同时,深入国土部门及周边村庄、矿山进行详细的调查、访问本区采矿史。 1.2勘查目的与任务通过野外实地调查,收集区域的相关资料及对已有资料的深入分析,采用物探、钻探等工作,查明该场地受溶洞及采空区影响情况并提出处理方案建议。 1.3勘查及评判依据本次采空区(溶洞)勘查工作主要依据以下标准和规范:1)GB50021-2001岩土工程勘察规范;2)GB50007-2005建筑地基基础设计规范;3)工程物探手册,2011水利水电版;4)JGJ87-92建筑工程地质钻探技术标准;5)SH3017-1999石油化工生产建筑设计规范;6)工程地质手册,中国建筑第四版;7)JTG/TD31-03-2011采空区公路设计与施工技术细则。 1.4勘查工作方法勘查工作采用地质调查与物探、钻探相结合的综合勘查手段,其中地质调查包括区域地质调查、矿井地质调查;物探工作采用瞬变电磁法;钻探采用取芯钻探,用以揭示采空、冒落或矿层的深度、厚度和井巷富水情况。 2勘查区自然地理与工程地质条件 2.1自然地理条件勘查区位于太行山脉南端西侧、沁水盆地东南缘,地貌类型属低山丘陵区,地表大面积为黄土层所覆盖,基岩仅出露于厂区西南部(西寺庄村北侧)。厂区内总的地势为南部高东部低。本区属东亚暖温带大陆性气候,一年内四季分明。 2.2工程地质条件区域位于太行山脉南端西侧、沁水盆地的东南缘,晋(城)~获(鹿)褶断带东侧。晋(城)~获(鹿)褶断带为区域性的一条大断裂,其中南段称晋(城)~高(平)褶断带,呈北北东走向,由一系列褶皱、断裂组成,影响带宽度达16km~20km,是控制本区地层、地貌、矿产分布的主构造带。构造卷入地层有奥陶系、石炭系。该断裂带在陈沟以南发育于奥陶系中统灰岩中,由一系列强烈挤压的紧密褶皱群组成,轴部走向NNE15°~35°并伴有同方向的压扭性断裂,地貌上组成串珠状山梁。在陈沟以北为开阔不对称的褶皱和地堑为主,褶皱呈隐伏状。区域内出露地层有奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系,上第三系及第四系松散沉积物广泛覆盖于上述各时代地层之上。 3采空区(空洞)调查及特征 3.1矿井地质与采掘调查根据矿井地质调查,勘查区内所存在的空洞,可由两部分组成,第一部分为受向斜构造影响,地下水沿构造富集,致微晶方解石胶结中K5灰岩中岩溶发育,形成较大规模的溶洞(在本项目详勘查阶段,3号钻孔掉钻4m),第二部分为近年小煤窑采掘9号煤层形成的空洞。 3.2地表变形调查勘查区内地表较为平坦,建设用地下伏采空区形成时间已在多年以上,现状条件下地表未见变形、开裂迹象,未发现地裂缝、地面塌陷。原因可能在于该区为小矿生产,大多采用房柱式开采,回采面积较小,需较长时间才可能波及到地表,但是随着保护煤柱的风化,采空区顶底板的逐渐破裂等多种内外地质应力的作用下,可能会发生地裂缝、地面塌陷地质灾害。溶洞区现亦未见明显地表变形,由于该区在历史上未有大的人类活动影响,随着厂区建设,溶洞顶板必将逐渐破裂,形成地裂缝、地面塌陷等地质灾害。 4物探勘查成果 4.1物探工作方法勘查区物探勘查主要采用瞬变电磁法,该方法为近十年发展起来的一种地球物理方法。在正常情况下,采空塌陷区通常都比正常岩层含有更多的水分,与围岩之间存在视电阻率差异,在地面上借助人工方法建立的电场,采集不同深度的视电阻率数据,来反映不同深度地质体的地电信息。通过条件试验获取已知采空塌陷区视电阻率参数,并以此解释采空区变化情况。本次电法勘探对象,符合直流电法探测的物性前提。 4.2物探工作量根据委托方的要求分别以3号及379号为中心布设40m×40m的正方形勘探区,每个勘探区勘探面积1600m2,共布置18条测线,点距为3m,线距为5m,完成瞬变电磁法测点252个。测线点位采用地质罗盘控制方位,结合皮尺量距布置,每个测点用木桩标记。采用EMRS-3微机电磁勘探仪逐点勘探。4.3物探勘查成果A区9条线均发现明显的高阻异常,异常区面积约1275m2;B区9条测线均发现明显的高阻异常,异常区面积约673m2。 5钻探验证及成果 5.1钻探方法钻探工作是本次勘查工作的重点之一,其目的是对物探圈定的异常体范围进行验证。采用清水钻进,填土层中采用套管护壁,观察记录钻探过程中的漏水情况。 5.2钻孔布设与目的根据最初的物探结果,对物探确认的明显异常中心和较为模糊的异常边界部位共计布设了7个钻孔,详细查明勘查区内的地基地质结构和特征,进一步掌握采空区的要素。 5.3钻探结果 5.3.1A区钻探结果分析A区共布设并施钻11个钻孔,最初布设4个孔位于物探范围之内,孔号为A1~A4,4个钻孔全部掉钻,之后在物探区之外布设A5~A11等7个钻孔,其中A9号孔在灰岩处漏浆,漏浆后再不返水,A10号孔见溶洞充填物,充填物成分为粘土及砂岩、灰岩碎块,厚度2.5m,A11号孔掉钻,全部掉钻孔中掉钻落距最大4.0m(为建材太原地质勘查院原详勘3号孔),最小0.5m(A4号孔),平均约1.8m,掉钻同时伴随孔内泥浆全部漏失,且孔口存在吸风现象。 5.3.2B区钻探结果分析B区共布设11个钻孔,实际施钻9个钻孔,验证孔的钻探情况,与物探异常区的性质相一致,由于异常区有向物探区之外延伸的趋势,在物探范围之外再次布设了8个验证孔,作为对采空区边界的控制。通过本次钻探验证使采空区的性质、埋深得以确定,局部边界得到了确定。同时确定9号煤层厚度接近4.0m,为可采煤层。 6勘查综合分析与评价 本次勘查成果分析,由于本场地溶洞规模大、埋深浅将溶洞参照采空区特征进行分析。 6.1勘查综合分析与结论通过地质调查、物探、钻探等三个手段的综合勘查,按照三个勘查手段得到的结论进行相互反复对比分析与综合研究,最终依据物探解译资料,及钻探成果对空洞区边界进行了圈定。勘查区内按区域分为A区、B区,首先采用物探确定了物探区的空洞范围,通过验证钻孔确定了空洞的性质、规模。勘查区A区为岩溶空洞。勘查区B区为采煤空洞。 6.2采空区要素与空洞体体积估算 6.2.1A区溶洞要素根据钻探成果,本勘查区内采空区的要素如下:埋深及标高:地表埋深35.0m~38.5m,标高:752.28m~747.2m。矿层采厚:0.5m~4.0m,平均1.8m。矿层顶板及特征:砂泥岩,厚度20.5m~22.0m。采深采厚比:21.4。空洞率:根据钻探结果,溶洞掉钻孔全部吸风,判断为连续空洞,取值100%。冒落塌陷率:根据地表变形和钻探揭示,地表未见塌陷,即采空空洞剩余未充填的体积为采空空洞的100%左右。 6.2.2B区采空区要素根据钻探成果,本勘查区内采空区的要素如下:埋深及标高:地表埋深33.7m~39.0m,标高:752.3m~746.7m。矿层采厚:1.0m~3.6m,平均1.9m。矿层顶板及特征:砂泥岩,厚度16.3m~17.5m。采深采厚比:20。回采率:根据调查及钻探结果,本区9号煤层为小窑破坏区,回采率约40%。冒落塌陷率:根据地表变形和钻探揭示,地表未见塌陷,即采空空洞剩余未充填的体积为采空空洞的95%左右。 6.2.3采空区(溶洞)处治方案建议由于该场地地面建筑物为厂区各装置,为确保建筑物的安全,本报告建议采用全充填注浆法对溶洞及采空区进行治理。全充填压力注浆法。在地表施工钻孔,钻孔深度达到采空底板,将注浆管密封在煤矿采空区上覆岩层中,采用泥浆泵,将浆液注入采空塌陷区和其上覆的岩层裂隙带中,浆液的结石体阻止上覆岩层及地表的进一步变形,从而达到治理采空区之目的。此方案优点是:施工简单、安全可靠、经济合理;缺点是:施工周期长,材料用量较大。 作者:崔玉成单位:山西晋城路桥有限公司
建筑基础论文:房屋建筑基础工程施工技术论文 1地基基础的施工特点 1.1地质条件的复杂性 我国幅员辽阔,地大物博,横跨面积大,从南到北因环境不同,其地质条件也大不相同。我国常见的土地类型有盐碱地、冻土地等,常见的地形类型有丘陵、盆地、山地、平原等,山地多伴有泥石流、滑坡等自然灾害的发生。因此在地基基础动工前,要充分了解和勘察当地的地质环境,做好充足的施工准备工作,既要分析所处土地类型,又要了解周边的地质状况,将一切可能出现的危险排除在外。 1.2工程的连锁性 建筑施工是一项整体、系统的工程,并非某一阶段工程完成便能检查出是否存在问题,而往往是后一项开始了才能发现前一项的问题。为杜绝潜在问题的威胁,确保工程的安全可靠,施工人员要保持高度的责任心,在每项工程结束后,下一项工程开始时,及时对上一项工程展开细致检查。工程的连锁性相对比较繁琐,但却是保证整个工程施工质量和良好运作必不可少的环节。 1.3多发性 据相关数据显示:近些年,我国房屋倒塌现象十分严重,楼脆脆、楼歪歪现象时有发生,其原因大多时施工建设过程中的不当所致。由此可见,把好地基基础质量关,对保证房屋建筑整体质量有着至关重要的作用。为了减少或避免类似事故的发生,施工人员在施工过程中要着眼全局、从小处着手,把好质量关。 1.4重要性 地基时深埋地下的工程,之于建筑本身而言是其根基,是建筑屹立不倒的重要支撑。地基不稳是导致房屋坍塌的重要因素,加强地基稳定性施工对于房屋建筑工程来说极为重要。作为地下工程,地基一旦出现问题,则很难返修,不仅要花费大量的人、财、物力,同时也会影响开发商经济利益和威胁居民生命安全。由此可见,地基基础在建筑物施工中的重要性。 2地基基础施工要点 2.1勘察技术 为判断施工现场的地质类型,制定切实可行的施工方案,就需要深入到施工现场进行实地勘察。结合施工平面图观测,根据不同地质类型制定相应的施工方案。取样测试,确定好地质勘测点,一般来说,勘测点都是建在受力层上的,土地面积在5m以上即可。 2.2设计与挖地基 地基基础施工,是要先由设计人员将设计图画出来,在交由施工技术人员去操作,因此施工图纸的设计是地基基础施工的重要一环。为确保基坑的安全稳定性,在挖地基时要将周边的障碍物清除干净,以免影响到地基施工质量。 2.3地下水的控制 地基基础是地下工程,因此其面临的最大隐患是地下水,若地下水水位高出允许范围,则会出现地基腐蚀等现象。为确保地基基础施工质量,在施工过程中一定要严格控制地下水水位高度。 3地基基础施工技术方法 3.1换填法 这种方法适用于处理各类浅层软弱土地基。所谓换填法,亦称为换土法,是将路基范围内的软弱土层或不均匀土层挖除,回填进稳定性好的土、石等,并夯压密实的一种地基处理方法。使原本满足不了建筑要求的地基土地,通过土层置换的方式,使地基土层承载力符合建筑要求。 3.2预压法 预压法是处理软土地基的常见方法。简单来说就是等重替换,为使地基更加坚固稳定,一般事先将等重的荷载压在土体上,将土中的水分排出,使地基土体压实,以增强软土地基的承载力。预压法一般只适用于处理10m深左右的软土地基,若是真空预压可达15m。 3.3强夯法 强夯法是法国L•梅纳(Menard)1969年首创的一种地基加固方法,是利用重锤在高空中的重量对地面进行反复捶打,以夯实地基土层,提高地基承载力的方法。通过实践证明:采用强夯法对软土地基进行反复捶打,可以使地基荷载力提升2-5倍,深度可达10m以上。 3.4振冲法 又称是振动水冲击法,根据地质土质种类的不同,振冲法又分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲法主要适用于粘性土中,在振填好后将密实桩体与原地基土组合成复合地基,一般处理深度为10m左右。 3.5搅拌法 搅拌法是利用深层搅拌机将水泥、软粘土及其他材料一起搅拌并拌合,通过搅拌,使地基中的水泥和土不断硬化的过程,使其凝结成水稳性及承载力强的地基土,一般可处理8—12m深的工程。 3.6砂石桩法 振动沉管砂石桩法是在振动机的作用下,将所需的工具压倒原本设计好深度,打入土中,这样一来就会将工具周围的土给挤压密实,在投入砂石等进行振捣,经反复操作直至形成砂石桩。当然也可以采用锤击沉管法,使桩与桩间土形成复合地基,以提高地基承载力。砂石桩法适用于松散砂石、素填土、杂填土等土层地基,深度可达10m左右。 3.7挤密桩法 它是软土地基加固处理的方法之一。主要是采用冲击或振动的方法,将钢质桩管打入原地基,拔出形成桩孔,然后填入素土、灰土、水泥土等物料并加以夯实,形成所需的土桩或灰土桩。 4结束语 随着国民经济快速发展和人们生活水平的提高,房地产市场势头迅猛,房屋建筑工程施工如火如荼,地基基础施工质量控制受到越来越多的重视。加之近些年来,房屋倒塌的事故屡见不鲜,房屋质量成为风口浪尖上的话题。总的来说,房屋建筑质量的好坏很大程度上取决于地基基础施工,因此房屋地基基础工程技术的不断改进与应用具有重要作用。地基基础施工要因地而宜,根据不同的地质类型选择相应的施工技术,使地基承载力大幅提升。以人为本的观念,不能仅停留在口头上,而应落到实处,创建优质的、稳定牢固的房屋就是最好的体现,让人民住的安心,住的放心。 作者:李冲云 建筑基础论文:房屋建筑基础工程论文 1房屋建筑施工中基础工程的常见问题 房屋建设关系到人的日常活动,直接影响着人们的心情和生活。而有些企业为了追求短期利益,在施工中偷工减料,使用施工材料质量低劣、房屋混凝土构件裂缝、结构漏水、建筑通风孔道堵塞等问题时有发生。 1.1使用的施工材料质量低劣 在房屋建筑基础工程建设中,有的企业追求低造价,多处偷工减料或者使用低劣材料,使房屋建筑基础工程建设存在质量安全隐患。施工材料是房屋建筑施工的基础和前提,施工材料质量低劣严重影响着房屋建筑施工中的基础施工,这种恶意行为是人为造成的,并非技术达不到,所以提高房屋建筑施工材料质量的问题,在当今盲目追求经济效益的时代,显得尤为迫切。 1.2混凝土构件施工出现裂缝 混凝土构件是房屋承重部分,而往往在施工时出现裂缝,这样的事情不在少数。可以说,在房屋建筑施工中,混凝土结构是占主导地位的,而基础工程混凝土构件施工抗拉能力差、开裂等现象却很多。原因有三方面,一是在施工现场堆放混凝土构件时,没有将枕木摆放在同垂直直线上,造成二次加压,加大承重力度形成断裂;二是为了赶工期,混凝土没有充分干燥,水分蒸发速度过快,没有很好的粘性。三是现代混凝土制造普遍采用商品混凝土,广泛使用外加剂、掺和料,导致混凝土出现裂缝。 1.3房屋建筑工程的结构漏水 房屋的渗漏是常见的质量问题,渗漏影响房屋外观美感,对业主人身财产安全造成威胁。渗漏部位一般在檐口、山墙和变形缝处,房屋建筑工程结构漏水自然原因主要是发生在北方,冬夏温差大,容易产生断裂、拉伸,房屋保温和防水层极易产生破损;人为原因是施工人员的个人因素,在施工过程细部处理上没有严格按照设计规范执行。 1.4房屋建筑的通风孔道堵塞 通风孔道是建筑的重要组成部分,堵塞的主要原因就是在施工建设中没有按设计图进行操作,为了施工便利随意更改,而有的施工人员把杂物落到通风孔道内,没有及时清理造成大量堆积形成孔道堵塞。所以说,房屋建筑的通风孔道堵塞,很容易使房屋基础工程施工陷入困境。 2房屋建筑施工中基础工程的施工要点 在充分了解房屋建筑施工中基础工程常见问题基础上,为进一步提高房屋建筑施工的施工水平,及时掌握房屋建筑施工中基础工程施工要点,可以从以下几个方面入手。 2.1施工中使用优质材料 在房屋建筑工程施工中,如何确保施工所使用材料的质量?这是房屋建筑施工中基础工程施工的关键所在,施工所使用材料的质量要把好三个关口。一是严把材料采购和选择关。施工单位要从源头上采购保证质量的材料,对不合格的原材料不购、不用,只有这样才能充分保证建筑质量;二是严把材料检测检验关。从内外部入手,建立完善各种规章制度,特别是材料送检制度一定要进行精细制定,坚决不购进不合格材料;三是严把材料使用关。在施工建设中,要有专门组织和人员对材料使用进行监督管理,各个施工环节都要合理使用施工材料,通过开源节流、加强管理等有效措施,在企业承担范围内控制施工成本。 2.2优化混凝土构件的施工工艺 房屋建筑施工中解决混凝土构件裂缝的问题,要把握好三个关键点。一是在堆放混凝土构件的时候应将枕木摆在同一混凝土垂直直线上,以防二次加压造成应力构件产生裂缝,这就在运输、装卸等环节上加强管理和监督,比如对相关人员进行专业培训,强化流程管理;二是采取有效措施降低新拌混凝土的基础温度,防止水分蒸发过快,加大弹性和强度。比如加强工艺流程细节、覆盖地膜或毛毡,这些有效措施都能较好避免混凝土裂缝的发生;三是对购进混凝土要认真检测,对大量使用外加剂、掺和料的混凝土坚决抵制。 2.3做好房屋建筑工程结构防水综合分析 导致房屋建筑工程结构漏水的自然原因和人为原因。侧重做好檐口、山墙和变形缝处的防水处理。针对北方温差变化大,温度变化快的特性导致的防水层破损现象,施工单位的施工要点就是尽量选择抗拉强度高、延伸率大、耐老化好的防水材料,这样的材料造价较高,就需要施工单位提高认识,此种方法是为了减少过后维护维修成本,虽然造价高,但可以保证建筑质量,维护企业信誉。规范房屋建筑工程施工流程,力求施工人员在细部处理上严格按照规范执行,降低人为原因导致的漏水。 2.4及时疏通房屋建筑工程通风孔道 及时疏通房屋建筑工程通风孔道,施工单位和人员要严格按照设计要求进行工程施工,及时检查现场和预留孔洞位置、尺寸,力求符合图纸要求,争取做到每边比实际截面大100mm。在进行房屋建筑通风管道施工环节时,应在障碍物已清理,地面无杂物的条件下进行,避免杂物对通风孔道二次堵塞。风管加工不允许有变形、扭曲、开裂等,风管穿出屋面外应有防雨保护,比如设置防雨罩等,对金属风管与结构风道缝隙处应封堵严密,对安装完成的风管,要保证表面光滑和洁净。 3结束语 房屋建筑施工中基础工程的施工是一项综合的系统工程,具有长期性和复杂性的特征,各级单位一定要充分重视起来,从各个环节把好质量关。对房屋建筑基础工程施工而言,应严格执行不使用不合格的建材、优化混凝土构件工艺、加强房屋建筑结构防水、及时疏通工程通风孔道等标准,同时在施工中把握要点、探索创新,只有这样,才能不断提高房屋建筑施工中基础工程的施工质量,进而促进房屋建设施工又好又快地发展。 作者:曹国民 单位:大庆金磊建筑安装工程集团有限公司 建筑基础论文:建筑基础工程施工论文 1钢筋混凝土结构中的混凝土材料问题 高层建筑物在施工过程中的质量保证依赖于高品质的原材料。受原材料市场信息的限制,我国大部分地区的建筑物施工材料都是施工单位自行购买,施工单位在购买原材料的过程中,由于自身对原材料的认识水平有限或受经济利益的驱使,在采购原材料的过程中会出现购买劣质原材料的现象,劣质原材料用于高层建筑物的施工会造成建筑物出现崩裂或坍塌的隐患,严重影响建筑物的质量和人们的生命安全。 2建筑基础工程施工质量通病的防治措施 2.1对钢筋混凝土结构中钢材焊缝的检测检测钢筋混凝土结构中钢材焊缝的质量,是从源头上杜绝危害建筑物和人民生命财产安全的问题的有效措施。随着经济和科技的发展,现阶段我国用于检测钢筋混凝土结构中钢材焊缝质量问题的技术有激光检测技术和红外热像检测技术,下文针对这两种技术做出具体的介绍。(1)钢筋混凝土结构中钢材焊缝的激光检测使用激光对钢筋混凝土结构进行钢材的焊缝与焊接检测的过程中,需要使用到的仪器设备为线激光器和CCD相机。线激光器主要用于向钢筋混凝土结构发射激光束,CCD相机主要用于接收激光束反馈的质量信息。这两种设备的联合使用,可以将激光检测的整个过程有理有力的反映出来,能较好地说明钢结构的检测质量。在实际的焊接焊缝检测过程中,将激光束固定于不等厚度钢筋混凝土结构的上方二十厘米左右,使激光束与钢筋混凝土面板呈六十度夹角,而后将CCD相机以同样的方法固定在能接收到激光反馈信息的位置。待二者的相对位置固定完毕后,将激光束在等待检测的钢板焊缝部位来回慢速移动,使钢板的质量信息通过CCD相机的作用充分地反映给检测人员。技术人员根据该钢板的成像反应,判断钢板焊接的质量。通常情况下,焊缝截面直线拟合值为0.9,钢材截面直线拟合值高于或等于0.9时,钢材焊接质量有保证,若钢材截面直线的拟合值低于0.9,则钢材焊接的质量有待进行一步完善。(2)钢筋混凝土结构中钢材焊缝的红外热像技术检测红外热像技术是一种新兴的无损伤的钢材焊缝检测技术,该技术能适应不同钢筋混凝土结构的检测,且检测的可靠性较高。红外热像检测仪以超声波作为热激励源,通过携带能量的超声脉冲对钢结构进行照射,超声波对钢结构进行穿透的过程中,由于受钢材焊缝质量的影响,超声波会与钢结构分子产生摩擦,质地均匀的钢结构焊缝处利于超声波的通行,其产生的摩擦力小,质地非均匀的钢结构不利于超声波的通行,其产生的摩擦力大。摩擦力大的区域会在红外热像检测仪上形成颜色较暗的区域,该区域代表的位置即为焊缝质量不合格的位置。经过激光检测和红外热像技术检测后的钢筋混凝土结构,其质量比检测前有较大的保证。在运用这两种技术进行检测的过程中,一旦发现质量不过关的钢材焊缝,可以根据实际情况作出改进,避免钢筋混泥土结构投入使用后造成更大的安全问题。 2.2保证施工过程中的原材料质量保证高层建筑物在施工过程中的原材料的质量可以从以下几个方面做出改进:第一,检测水泥的各项指标。用于高层建筑物施工的水泥必须符合相应的国家标准,有具体的生产单位和生产日期以及水泥成分说明。水泥成分不达标或是超过了使用日期,都会影响建筑物墙体或地基的质量,影响建筑物的使用寿命。因此,对不达标的水泥应不予使用;第二,在选择墙体或地基填充材料的过程中,应选择质地坚硬且大小适中的粗砂料。质地坚硬的填充材料具有耐磨性和耐腐蚀性,不会因为建筑物日积月累的使用而出现崩裂或垮塌的情况,大小适中且形状规则的填充材料有使建筑物美观的效果。第三,在验收阶段应严格按照国家的相应标准对建筑物各项环节的质量情况作出测试。对进入工地的水泥和钢筋进行验收时要查看水泥和钢筋的质量证明书,认真填写验收报告单,验收任务应具体到责任人,若验收过程中出现问题,视情节的轻重作出相应的惩罚。 3结束语 本文是对建筑基础工程施工质量通病和防治措施的探究,将钢筋混凝土结构导致的施工质量问题作为了建筑物质量问题的通病进行了研究,并提出了相应的防治与管理技术的探究,希望能为我国建筑业的发展做出贡献。 作者:武洪祥单位:江西省高安市建设工程质量安全监督站 建筑基础论文:智能建筑基础论文 摘要:本文作者提出智能建筑是当代技术的必然产物,尤其是本世纪末,信息科学技术及机的发展,成为智能建筑产生与发展的重要支柱。建筑业从未经历过象今天这样的重大冲击,可以预见智能建筑将成为建筑革命的先声,成为21世纪的重要产业部门,并进而带动其它行业的发展,乃至成为一个国家科学技术与文化发展水平的重要标志。也是未来建筑的重要标志。 关键词:智能建筑信息化背景智能化人性化舒适信息服务安全服务 1.智能建筑的基础 信息技术使人们的生产、生活等方式发生了巨大变化,表现在:(1)电子商业的出现,包括网上信息服务、电子购物、电子银行和服务、网上攻读学位;(2)管理工作的变化;(3)制造业和活动全球化。有了Internet,一个新设备可以在美国设计,印刷,俄罗斯制造。 作为人居住和活动场所的建筑物要适应信息化带来的变化,智能建筑的产生和发展是必然趋势。智能建筑是通过配置建筑物内的各个子系统,以综合布线为基础,以计算机网络为桥梁,全面实现对通信系统、建筑物内各种设备(空调、共热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、公共安全等)的综合管理。所有这些,从技术上也为智能建筑的产业起到技术上的支撑作用。 2.智能建筑的社会背景 20世纪科学技术的飞速发展,导致产业结构的深刻变化。据日本对各职业的分类,就业人口从事第三产业的职业人数,1955年时,为100万人,占就业总劳动人数的26%;1985年时,为2800万人,占就业总劳动人数的47%.这表明一个从社会中脱胎而出的、新型的信息化的到来。信息资源成为社会生产的一种主要资源,成为人类生存和社会进步的重要因素。信息产业的产值成为国民生产总值的主要部分,因而它是一个国家产业,甚至是全球性产业,带有明显的独立和交融特性。 1957年,在美国从事技术、管理、职员等办公室工作的白领人员首次超过蓝领人员。1974年到1984年,美国办公室工作效率增加4%,而同期工业增加100%,农业增加200%.同时办公费用却以15%速度递增。另一方面,白领阶层的增加,人们对办公环境的好坏也愈加重视。依赖于大量享有高薪的办公人员提供服务而运行的经济,无法承受办公费用高涨而功率低的状态.这一矛盾必然要由适用于信息化社会的手段来处理。智能建筑的产生为解决这一展开了广阔前景,尤其是其通信及办公自动化系统,大大提高了办公效率。 80年代以后,由于高技术的冲击,给一些发展中国家的经济带来了活力,同时也面临着基础设施落后和奖金匮乏等问题,这就出现了一些原来由政府投资的、通信等项目,向民间和国外开放,出现了“建筑—经营—转让”即所谓BOT方式。1984年美日通信和电信业开始改革并全面开放、大幅度自由化。尤其是90年代冷战结束,大批高技术军工实现“军转民”,使得信息技术市场上出现如火如荼的竞争格局。所有这些都为信息社会的完善和智能建筑的出现创造了社会条件。 3.智能建筑的概念及其发展 在信息社会中,人们对于建筑的概念也在发生变化,传统建筑提供的服务已远远不能满足现代社会和工作环境等方面的要求。智能大厦(IntelligentBuilding,以下简单称IB)的出现,使得一幢幢楼就变成一个小社会,其内部有众多的小公司,各种商业的生活行为要求数以兆计的信息和控制指令进出整座大厦。IB把建筑物的结构、系统、服务和管理等基本要素以及它们之间内在联系进行优化组合,从而提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境.由于经济的发展和社会的信息化,“智能大厦”这一术语逐渐在建筑业流行起来,在国内的楼宇建设中正流行一股“智能化”的热潮。许多房地产商在广告宣传时,将其大名必冠以“智能化”或“5A甲级智能大厦”。但大厦的“智能化”并不仅仅是建设一个简单的综合布线系统,更不是时髦的头衔能随便加在自己头上。我们必须对智能大厦有一个全面、综合、深入的认识,这对于设计者、使用者乃至发展商都是非常重要的。 3.1智能大厦的沿革。IB的发展史,是一个从监控到管理的发展过程,也是楼宇设备监控的演变史。早期的超高层大楼一般设备非常多,诸如空调系统、给排水系统、变配电系统、保安系统、消防系统、停车场系统等各种专业系统同时共存。操作和控制这些系统,仅靠中央临近室很难实现。80年代,微电脑技术的崛起再加上信号传统技术的进步,基本上实现了所有设备都可以显示于大楼内的中央监控室,并且较容易地进行操作和管理,从而提高了效率.1984年,美国康涅狄格州的哈特福市将一幢旧金融大厦进行了改造,建成了称之为(CityPlace)的大厦(如图1),从此诞生了世界公认的第一座智能大厦。它是时展和国际竞争的产物;为了适应信息时代的要求,各高公司,纷纷建成或改建具有高科技装备的高科技大楼(HI-Tech.Building),如美国国家安全局和五角大楼等;同时,高科技公司为了增强自身的九应变能力,也对办公或环境进行了创新和改进。日本第一次引进智能大楼的概念在1984年的夏天,近十年来建成了野村证券大厦、安田大厦、KDD通信大厦、NEC总公司大楼、ARK森大楼、本田青山大楼。日本是对IB进行全面的综合研究并提出有关和进行实践的最具代表性的国家之一。1995年底日本还成立了国家智能建筑专业委员会。据有关估测,美国的智能大厦将超万幢,日本和泰国新建大厦中的60%为智能大厦。美国也宣称1995年以后要大幅度增加智能大厦的比例。中国的第一座智能大厦被认为是北京的发展大厦。此后,相继建成了一批准智能大厦如深圳的地王大厦、北京西客站等,上海证券大厦其智能建筑的全部弱电工程由美国一家工程公司承包。 总之,进入90年代以后,智能大厦蓬勃,步美、日之后尘,法国、瑞典,英国等欧洲国家以及香港、新加坡等地的智能大厦如雨后春笋般地出现。 3.2智能大厦的内涵与体系结构。(1)位于华盛顿特区的“智能大厦机构”对IB的定义:“智能大厦是人们通过对建筑物的四个基本要素—结构、系统、服务和管理及其内在关联的最优化,提供一个投资合理、效率又高的舒适、温馨、便利的环境。”(2)美国智能建学会(AIBI,AmericanIntelligentBuildingInstitute)定义“智能建筑”是将结构、系统、服务、运营及其相互联系全面综合,并达到最佳组合,所获得的高效率、高功能与舒适性的大楼。(3)日本的建筑学界强调IB就是高功能大楼,是方便有效地利用信息与通信设备,并利用楼宇自动化技术,具有高度综合管理功能的大楼。(4)新加坡规定IB必须有三个条件:一是具有保安、消防与环境控制等先进的自动控制系统,以及自动调节大厦的温度、湿度、灯光等参数的各种设施,以创造舒适安全的环境;二是具有良好的通信设施,使数据在大厦内进行流通;三是提供足够的对外通信设施与能力。(5)我们的认识:IB是以建筑为平台,利用系统集成,将智能型机、通信及信息技术与建筑有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,所获得的投资合理,适合信息需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活更具人情化的建筑物。 3.3建筑物的运作综合智能化通常由五个方面组成: A、建筑功能运作自动化。大型建筑物的运作包含有多种功能系统,如水、电、热力、空调、通讯等等。他们又各有特色,如水又分为生活用水、生活污水、生活热水、生产污水、消防用水、生活及生产废水处理与循环使用、生产及生活污水的处理等。而这些对一座建筑物来说要实现自动控制就十分复杂。所以智能的概念是替人来做出最佳方案并完成其运行。B、建筑物的节能运作。智能建筑的另一使命是降低建筑物各类设备的能耗,延长其使用寿命,提高效率,减少管理人员,求取更高的效率。C、通信自动化。利用电信网络、卫星电视和计算机互联网络为大厦提供现代化的信息传递手段。D、办公自动化。E、安全保卫自动化。通过各种摄像、各种感触探测器进行信号采集、分析、处理,并经由机电一体化的设备进行控制保护。 概括地讲,IB是由建筑、CA、OA、BA等四种系统所构成,将它们进行有机性的整和后,以便对办公室的业务处理提供各种高度化的机能,从而达到经济性、机能性、可靠性及安全性的目标。CA、OA与BA系统共同组成了大楼的头脑与神经系统,而建筑系统为三系统的躯体,同时亦为大楼居住者的活动空间。智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合,是建立在建筑设计、行为、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类学科之上的交叉。智能建筑将成为未来建筑的标志。 建筑基础论文:建筑基础工程施工技术 1我国地基施工的施工特点及存在的相关问题 1.1严重性严重性这是由于建筑地基受到上部建筑结构实体的荷载,一旦了出现局部的建筑损坏,从而带动整个建筑的损坏的程度迅速扩散,这样同时也造成了地基事故的突发性,无法提前引起人们的觉察,从而加剧了地基基础工程危害的严重性不仅会造成巨大的经济损失,而且,对人们的生命和财产安全都产生巨大的危害。1.2困难性困难性一方面是说建筑地基基础工程属于地下施工,施工操作的难度上比较大;另一方面是说对于房屋建筑地基基础施工工程质量出现问题方面般是无法通过补救和修复进行弥补的,因为建筑地基基础承担了建筑上部的负荷,因此对于建筑地基基础自身的处理,一定会影响建筑上部的整体结构和性能,导致整个建筑在功能发挥和正常使用上容易出现一系列的连锁危害。 2加强房屋建筑地基基础工程的施工技术 2.1建筑基础的选型(1)根据建筑结构设计图纸、上部结构荷载大小,建筑物所处的抗震设防区以及建筑物所在场地周围紧邻建筑物情况,结合建筑场地地基实际情况,在保证建筑物的主要承重结构在正常使用过程中不发生裂纹和损坏的前提下,同时考虑适用性和经济性,将地基、基础与上部结构视为一整体,综合考虑地基的选型。。设计人员要严格计算基础的实际载荷值、土压力等参量,同时做载荷验证试验。(2)地质条件的影响,地质条件是影响地基基础选型的一个非常重要因素,作为设计人员,对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确判断,进而能够合理地进行基础设计。虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的,但目前的工程勘察和技术手段,一般能做到相对的准确。2.2地基处理设计方案选择(1)结构条件设计时要充分考虑建筑物的体型、结构受力体系、建筑材料和使用要求途径、建筑物周边的气候和环境,建筑物的具体的图形结构。(2)地基条件要根据地形及地质成因、地基成层状况,合理的做出判断;软弱土层厚度、不均匀性和分布范围;持力层位置状况;地下水情况及地基土的物理和力学性质。(3)施工条件在选择地基处理方法时,应综合工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求,建筑结构类型和基础型式,周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。工期不宜太紧,这样可有条件的选择施工方法,从而使其在施工期间的地基稳定性增大;工程用料尽可能的就地取材,这样既可以提高工程进度,又可以大量节省工程造价;还同还要考虑施工机械的有无,施工难易程度、工程造价等因素。2.3加强房屋地基基础勘查技术在修建任何房屋之前,都必须对当地的地质情况进行勘察。为了预防地基基础的工程事故,首先必须全面正确的了解场地工程地质和水文地质条件。依据建筑物的特点,建筑的用户要求,合理达到工程勘察任务和目的并且完善工程勘查任务,就可以达到要求。设计建筑物,其中勘查工作提供的参考资料至关重要,因此,决不能忽视和弄虚作假,还要考虑是否适用。尤其是对软弱的,复杂的地基,更应该严谨对待。在勘查时对钻孔深度的选择要引起重视。钻孔深度必须符合设计要求,如果压缩厚度不符合设计要求或者达不到桩所坐落的土层时,那么计算出地基的沉降或桩的正确承载力,也就不可能是正确的。因此,必须按设计要求确定钻孔深度。如果由于钻孔深度不够,再加上勘查数量不足,钻孔和探坑布点少,以致对出土的不均匀性和层理的不一致性不能准确判断,就有可能引起建筑物的翘曲,弯折而出现裂缝,严重的质量事故和巨大的经济损失就在所难免。 3现代化地基施工技术 3.1水泥粉煤灰碎石桩与碎石桩相结合的处理技术桩基技术通过将地基上部的和在离传输到地基的深部,借助于缓冲方式进而消解冲击力作用。利用水泥粉煤灰的碎石桩替代单一碎石桩,可以提供更多承载力。并且碎石桩作用发生转移,消解了上部的地层的液化现象,从而达到缓急地基的沉降速率的作用。3.2碎石桩的强夯法联合处理技术碎石法与强夯法联合处理技术,先要在地基处理施工现场做好填土层中碎石桩的处理,选好强夯点后,利用夯实机把碎石桩打散填进地基基部,这样就可以实现地基的排水固结与挤密,使其在地基上部形成密实的碎石与土混合的硬壳层,大大加强了房屋建筑地基的稳定性。同时要依据实际的厚度和湿陷情况来确定强劣技术的加固深度。3.3IFCO强制固结技术的运用IFCO技术拥有强大的固结速率,使它开始变成房屋建筑中处理地基方法的一种新型科学技术。IFCO技术进行强制固结的载体是排水和加压系统,排水系统指的是地基中数量比较多纵向贯通的砂墙,这些砂墙能扩大排水通道,提高固结速度。加压系统指的是利用真空压力快速降低堵截的时间,促进快速的实现固结目标。因此可以发现,排水和加压系统的相同点都是加快地基固结速度,这样做的好处是可以保障混凝土的质量,还能缩短房屋建筑工程的竣工时间,减少房屋建设工程的成本费用。 4结论 随着社会进步,科学技术的不断发展,我国国民经济的提高,人们对房屋建筑提出了更高的要求。同时,房屋建筑工程的质量关乎到人们的日常生活和生命安全。因此房屋建筑施工企业,必须注重房屋建筑地基施工的处理技术,在传统的地基处理技术为根本的基础上不断创新,在处理地基作业时,也不能盲目的选择地基处理方法,才能保证房屋建筑工程质量,使我国建筑行业向前再迈进一步。 作者:王家历 单位:安徽强大建筑集团有限公司 建筑基础论文:城市建筑基础设施规划建设发展探微 关于可持续化发展的城市基础设施规划建设中存在的问题,当前我国城市基础设施规划在具体的技术方面并没有太大的问题,然而对于基础设施规划方法论方面却存在严重的缺乏。当前,随着可持续发展要求的不断提升,人类在进行环境开发、自然改造以及资源利用等,都不能够超越环境的承载能力。然而,关于城市基础设施规划建设时,必定会涉及到这些方面。其中,关于水资源的利用,土地资源的利用以及空间资源等的利用,都必须严格控制在环境的承载能力之内。另外,如果要结合环境资源的供应量以及环境自身对于污染的净化能力来判断环境的承载能力,那么两者在本质上属于一个恒量,同城市基础设施规划建设的技术改革没有多大的关系。所以,要想实施可持续发展的城市基础设施规划,就必须要把城市环境承载力分析作为基础,然后结合城市发展中的资源消耗情况确定合理的消耗指标,继而制定具体的方法不断改进传统的基础设施规划方法。这样在进行城市基础设施规划建设时,规划人员就能够结合不同变量之间的改变,最终在规划编制方法上呈现出不同的政策、技术以及时期等出现的不同结果,从而客观的评价不同规划编制方法的优劣[3]。同时还需要建立专门的规划政策指导,保证基础设施规划能够顺利实施,有效的提升资源利用效益。因此,有利于控制环境资源消耗的总量,还可以促使人们利用生态型的方法以及技术,提升环境资源的最大利用率。 结合市场经济的发展条件,现阶段的经营城市就需要把整个城市的规划建设以及管理等所有方面同经济发展的经营思想统一进行糅合,并把经营思想贯穿其中,继而结合政府调控以及市场运作。以城市公共财政为范畴,有效的运作城市资产,同时结合流通、组合、转让以及裂变和出租等多种方式进行城市基础设施的建设以及管理,强化城市的经济发展实力,提升城市经济发展的步伐,实现城市建设低投入、高产出的最大效益。而且,在经营城市时,一定要遵循市场经济发展的规律,巧妙的运用经济学手段解决城市建设项目之中的问题,使得传统的城市技术经济逐步转变为城市市场经济。例如,利用提升城市基础设施建设水平以及不断满足居民各种生活需要等方式,不断加快城市化的进程,满足居民的长远利益需求。并且能够把政府的行为方式逐渐从传统的微观模式转变为宏观模式;关于城市的整体开发、利用以及管理经营等都需要政府进行参与,并且实时公开管理,真正实现政企分开;关于城市设施以及生态环境等都需要政府进行整体化的经营管理,尤其是城市基础设施规划,一定要把单纯的满足居民生产生活的便利作为基础,尽最大可能的降低交易成本,借助于城市的发展带动城市周边以及所在地的整体经济发展,整体提升城市所在地的经济增长点。 随着人们生活条件的逐步提升,人们对于城市品位以及城市功能的要求也在逐步提升,这样随之而来的就是提升了城市基础设施建设的资金要求。因此,可想而知,科学合理地经营城市能够有助于城市避免出现基础设施建设资金缺乏的局面。对于一个城市而言,其基础设施建设决定着城市经济发展的基础,一直都占据着十分重要的地位。尽管如此,因为城市基础设施建设具有投资大、周期长以及公益性强等多方面的特点,对于政府投资建设具有很强的依赖性,这样长期以来就导致政府投资与需求之间出现矛盾,无法满足城市基础设施发展的需求。但是利用经营城市的手段,政府可以利用基础设施项目进行招商融资,还可以借助于掌握的可控资源实现城市资产的运营,继而扩展城市建设的资金来源,这样能够有效的解决基础设施可持续发展的问题,提升城市基础设施建设的速度[4]。继而,利用城市资产进行聚集、重组以及运营,实现城市的自我滚动、自我积累,最终实现以城建城以及以城兴城。 对于传统的基础设施规划而言,其缺乏认真的研究以及设计,这样城市在实际的现实发展过程之中就会出现一些与规划成果不相符的部分[5]。对于商业市场化运作方式的城市而言,在进行基础设施规划建设时,如果只是单一的技术性质规划,缺乏与之相匹配的配套实施以及管理的相关政策,这样很大程度上规划都逃不脱沦为一张图纸的命运[6]。同时,由于社会体系的缘故,一些与城市基础设施规划建设相关的技术突破在发生重大改变时,城市基础设施规划无法随之发生改变,继而滞后了整个社会的实际变革。因此,城市基础设施的建设必须要有一个专门的监管跟踪机制,并且政府也要给予专门的配套实施政策,保证城市基础设施建设的步伐同原来的规划位于同一水平面,这样当外部环境出现重大变化的时候,城市基础设施建设能够自身进行调整,积极应对各种突发情况。而且也能够有效的预防城市基础设施建设的返工现象,防止出现社会资源的浪费,使得其对于自然环境的影响降到最小,促进城市可持续化发展的步伐。 综上所述,关于城市基础设施规划建设的可持续发展有助于实现社会经济、环境等多方面的可持续发展,最终促进整个人类社会的可持续发展。通常情况下,城市基础设施为人们提供各种产品以及服务,这种方式就导致了城市基础设施能够直接参与城市生产的过程,影响了城市经济增长的速度。而且,社会可持续发展的优秀也决定了人的全面发展,城市基础设施规划建设的可持续发展能够为社会福利提供根本保证。 作者:张海荣 单位:全国市长研修学院 建筑基础论文:城市建筑基础设备建设的展望 1城市基础设施规划建设的可持续化发展 首先,结合上文之中提到了关于可持续化发展的城市基础设施规划建设中存在的问题,当前我国城市基础设施规划在具体的技术方面并没有太大的问题,然而对于基础设施规划方法论方面却存在严重的缺乏。当前,随着可持续发展要求的不断提升,人类在进行环境开发、自然改造以及资源利用等,都不能够超越环境的承载能力。然而,关于城市基础设施规划建设时,必定会涉及到这些方面。其中,关于水资源的利用,土地资源的利用以及空间资源等的利用,都必须严格控制在环境的承载能力之内。另外,如果要结合环境资源的供应量以及环境自身对于污染的净化能力来判断环境的承载能力,那么两者在本质上属于一个恒量,同城市基础设施规划建设的技术改革没有多大的关系。所以,要想实施可持续发展的城市基础设施规划,就必须要把城市环境承载力分析作为基础,然后结合城市发展中的资源消耗情况确定合理的消耗指标,继而制定具体的方法不断改进传统的基础设施规划方法。这样在进行城市基础设施规划建设时,规划人员就能够结合不同变量之间的改变,最终在规划编制方法上呈现出不同的政策、技术以及时期等出现的不同结果,从而客观的评价不同规划编制方法的优劣。同时还需要建立专门的规划政策指导,保证基础设施规划能够顺利实施,有效的提升资源利用效益。因此,有利于控制环境资源消耗的总量,还可以促使人们利用生态型的方法以及技术,提升环境资源的最大利用率。 其次,结合市场经济的发展条件,现阶段的经营城市就需要把整个城市的规划建设以及管理等所有方面同经济发展的经营思想统一进行糅合,并把经营思想贯穿其中,继而结合政府调控以及市场运作,以城市公共财政为范畴,有效的运作城市资产,同时结合流通、组合、转让以及裂变和出租等多种方式进行城市基础设施的建设以及管理,强化城市的经济发展实力,提升城市经济发展的步伐,实现城市建设低投入、高产出的最大效益。而且,在经营城市时,一定要遵循市场经济发展的规律,巧妙的运用经济学手段解决城市建设项目之中的问题,使得传统的城市技术经济逐步转变为城市市场经济。例如,利用提升城市基础设施建设水平以及不断满足居民各种生活需要等方式,不断加快城市化的进程,满足居民的长远利益需求。并且能够把政府的行为方式逐渐从传统的微观模式转变为宏观模式;关于城市的整体开发、利用以及管理经营等都需要政府进行参与,并且实时公开管理,真正实现政企分开;关于城市设施以及生态环境等都需要政府进行整体化的经营管理,尤其是城市基础设施规划,一定要把单纯的满足居民生产生活的便利作为基础,尽最大可能的降低交易成本,借助于城市的发展带动城市周边以及所在地的整体经济发展,整体提升城市所在地的经济增长点。 然后,随着人们生活条件的逐步提升,人们对于城市品位以及城市功能的要求也在逐步提升,这样随之而来的就是提升了城市基础设施建设的资金要求。因此,可想而知,科学合理地经营城市能够有助于城市避免出现基础设施建设资金缺乏的局面。对于一个城市而言,其基础设施建设决定着城市经济发展的基础,一直都占据着十分重要的地位。尽管如此,因为城市基础设施建设具有投资大、周期长以及公益性强等多方面的特点,对于政府投资建设具有很强的依赖性,这样长期以来就导致政府投资与需求之间出现矛盾,无法满足城市基础设施发展的需求。但是利用经营城市的手段,政府可以利用基础设施项目进行招商融资,还可以借助于掌握的可控资源实现城市资产的运营,继而扩展城市建设的资金来源,这样能够有效的解决基础设施可持续发展的问题,提升城市基础设施建设的速度。继而,利用城市资产进行聚集、重组以及运营,实现城市的自我滚动、自我积累,最终实现以城建城以及以城兴城。 最后,对于传统的基础设施规划而言,其缺乏认真的研究以及设计,这样城市在实际的现实发展过程之中就会出现一些与规划成果不相符的部分。对于商业市场化运作方式的城市而言,在进行基础设施规划建设时,如果只是单一的技术性质规划,缺乏与之相匹配的配套实施以及管理的相关政策,这样很大程度上规划都逃不脱沦为一张图纸的命运。同时,由于社会体系的缘故,一些与城市基础设施规划建设相关的技术突破在发生重大改变时,城市基础设施规划无法随之发生改变,继而滞后了整个社会的实际变革。因此,城市基础设施的建设必须要有一个专门的监管跟踪机制,并且政府也要给予专门的配套实施政策,保证城市基础设施建设的步伐同原来的规划位于同一水平面,这样当外部环境出现重大变化的时候,城市基础设施建设能够自身进行调整,积极应对各种突发情况。而且也能够有效的预防城市基础设施建设的返工现象,防止出现社会资源的浪费,使得其对于自然环境的影响降到最小,促进城市可持续化发展的步伐。 2结语 综上所述,关于城市基础设施规划建设的可持续发展有助于实现社会经济、环境等多方面的可持续发展,最终促进整个人类社会的可持续发展。通常情况下,城市基础设施为人们提供各种产品以及服务,这种方式就导致了城市基础设施能够直接参与城市生产的过程,影响了城市经济增长的速度。而且,社会可持续发展的优秀也决定了人的全面发展,城市基础设施规划建设的可持续发展能够为社会福利提供根本保证。 作者:张海荣单位:全国市长研修学院 建筑基础论文:多层建筑基础建设思考 基于规范沉降分析方法的基础设计 分层总和法沉降计算 根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》,当高层建筑的基础埋置较深,考虑地基土回弹再压缩和正常固结压缩的实际加载变形过程,采用分层总和法计算地基沉降存在以下问题:地基沉降是基底附加压力作用下得到的,无法计算基底附加压力为零或负值时的地基变形;地基沉降未考虑基础及上部结构刚度的影响,沉降计算结果与实测值差别较大;不同荷载分布产生的地基沉降量是通过角点法叠加产生的,当基础面积较大,建筑体型非常复杂时,难以计算各点沉降量。分层总和法适用于荷载分布比较规则的基础的沉降分析,其计算过程简单,计算参数多数是通过查表得到的。 高层住宅与地下车库连体结构基础设计 高层住宅地下室一侧或两侧与多跨车库相连形成大底盘结构。高层住宅一般采用剪力墙结构体系,上部结构刚度较大,地下车库一般为框架结构。主楼范围的基底压力明显集中,而地下车库的基底压力较小。根据以上特点,可以清晰的判断地基的差异沉降出现在车库与主楼的交界处。其他部分可不考虑地基附加沉降对基础的影响。主楼的基底压力相对均匀,与车库的结构刚度差距明显,比较适合采用分层总和法计算地基沉降。地基的沉降差主要是由主楼的地基沉降产生的。 实例 某高层住宅项目,主楼为12层剪力墙结构,与地下车库连为整体。车库地下2层,上有2.2m覆土。基底持力层为新近沉积的粉质粘土,地基承载力100kPa。由于地基承载力不高,车库基础采用了梁板式筏型基础,地基为天然地基。主楼采用筏板基础,地基为CFG桩复合地基。为减小沉降差异,在车库与住宅交界处设置沉降后浇带。本工程车库为两层框架,基础梁按跨的1/6控制梁高,根据规范的要求,后浇带可设置在车库与主楼相邻的第二跨。依据分层总和法进行沉降计算,主楼在与车库交界处地基沉降最终值为23mm。本工程主楼施工期间的沉降取最终沉降量的30%,合缝后的沉降为16mm,后浇带两侧的差异沉降为16mm。后浇带所在跨的跨度为8m,局部倾斜为0.002,满足规范要求。 基于地基与基础的协同分析的基础设计 协同分析的必要性 由多栋高层和低层建筑组成大底盘结构高层建筑上部荷载分布不均匀,主楼和裙房的结构刚度差别较大,在进行基础分析时,应考虑地基、基础以及上部结构的共同作用。考虑地基与基础协调作用,所得的沉降分布比一般自由沉降分析接近实际,而准确预测建筑物的沉降值将是影响其地基方案可行性和建筑质量安全的重要条件。通过协调分析了解不同基础刚度对沉降调整能力的差异,有利于合理选择基础方案。 SFIA方法SFIA 是北京市勘察设计研究院编制的“高层建筑地基与基础协调分析软件”。该方法是根据建筑物基础的刚度情况,采用交叉梁的假设以及差分法,在纵横交叉梁交汇处的计算节点上建立起基础的位移方程,根据各节点的地层情况,并采用土的单向压剪非线性应力应变本构关系,按照布辛斯克应力假设和分层总和法建立起地基柔度矩阵,从而列出地基沉降与基底反力的关系式。按照地基与基础共同作用的原理,假设在各节点处基础与地基的变形是协调一致的,由此获得了以基底反力为未知数的协调方程,并求解出基底反力,然后再计算出各节点的沉降及基础内力。 实例 某办公楼项目地上由A区、B区办公楼和C区报告厅组成,各区之间地上由抗震缝分开。办公楼为框架剪力墙结构,层数分别为9层和12层,报告厅为3层框架结构。地下室4层,三区连成整体,下沉广场和汽车坡道为纯地下部分。基础形式为整体式梁板筏基,A区和B区采用了CFG桩复合地基,C区和纯地下室采用天然地基。本工程基础埋置较深,低层裙房及纯地下车库的基础处于超补偿状态,造成与其相邻办公楼结构部分基础的侧限约束条件被永久性削弱,对高层办公楼地基承载力的深度修正带来不利影响,也使本工程地基基础共同作用条件趋于复杂。为了分析地基差异沉降,优化基础设计方案,本工程采用了SFIA方法进行地基与基础协调作用计算分析。本工程A区、B区办公楼采用CFG桩复合地基方案,C区和纯地下车库采用天然地基方案。建筑物总沉降量不大,建筑物长期最大沉降量小于5.0cm,建筑物整体倾斜均小于0.002,满足规范要求。 结语 大底盘高层建筑地基沉降不均匀,使结构中产生次生应力,进而影响结构的安全度。在基础设计中,应尽量采用设置沉降后浇带,调整地基刚度等构造措施减小差异沉降。合理的计算地基沉降是分析基础内力的前提,本文结合工程实例,分别提出了用于高层住宅与车库连体结构的基于规范沉降分析的基础设计方法,用于复杂高层公共建筑的基于地基基础协调分析的基础设计方法,从而提高了大底盘高层建筑基础设计的可操作性和准确性。 作者:王晓琳1东芳2 单位:1.北京市弘都城市规划建筑设计院,北京100045;2.中国核电工程有限公司 建筑基础论文:建筑基础防腐措施 摘要:结合多年的实际工作经验,从碳化作用、氯盐腐蚀、硫酸盐的腐蚀、酸的腐蚀、碱的腐蚀分析了建筑基础腐蚀机理,并且提出了防腐措施,仅供相关技术入员参考。 关键词:建筑基础、腐蚀、机理分析、防腐措施 1引言 建筑基础埋置于地下,有可能会受到腐蚀性水和污染土的侵蚀,引起基础混凝土开裂破坏、钢筋受到腐蚀,导致基础的耐久性降低。因此,对于腐蚀环境下的建筑基础,必须进行防腐蚀设计。 2混凝土腐蚀机理分析 2.1碳化作用 空气中或溶于水中的CO2与水泥石中的Ca(OH)2、水化硅酸钙(3CaO.2SiO2.3H2O)等起反应,导致混凝土中碱度降低和混凝土本身的粉化。混凝土碳化受多种因素影响,混凝土的材料、配比、环境条件如温度、湿度、CO2浓度等对其都有影响,碳化作用对混凝土的腐蚀作用是最明显的,其主要反应式如下: 2.2氯盐腐蚀 氯盐腐蚀是沿海混凝土建筑物和公路混凝土结构腐蚀破坏最重要的原因之一。氯盐既可能来自于外部的海水、海雾、化冰盐;也可能来自于建筑过程这使用的海砂、早强剂、防冻剂等。它可以和混凝土中的Ca(OH)2.3CaO.2A12O3.3H2O等起反应,生成易溶的CaCl2和带有大量结晶水、比反应物体积大几倍的固相化合物,造成混凝土的膨胀破坏,其反应式如下: 2.3硫酸盐的腐蚀 硫酸盐也是破坏混凝土结构耐久性的一个重要因素,硫酸及硫酸盐溶液进入混凝土的毛细孔中,硬化时水分蒸发,浓度提高,直接结晶,体积膨胀或直接与水泥石成分发生化学反应,生成结晶,体积膨胀,从而导致混凝土胀裂破坏。在海水、湖水、盐沼水、地下水、某些工业污水及流经高炉矿渣或煤渣的水中常含有钠、钾、铵、镁等硫酸盐,与Ca(OH)2起置换反应,生成硫酸钙。生成物的体积比反应物大1.5倍以上,呈针状结晶,引起很大的内应力。其破坏特征是在表面出现几条较粗大的裂缝。反应式如下: 2.4酸的腐蚀 在硫酸、盐酸等生产车间和受酸雨危害的地区,混凝土构筑物受到强烈的腐蚀作用。酸对混凝土的腐蚀主要是酸能与水泥石中的Ca(OH)2发生中和反应生成可溶性的钙盐,破坏了水泥石中的碱度,使水化硅酸钙等其它水化产物自行分解,而且盐酸还能直接与这些水化产物反应生成可溶性钙盐,使单位体积内Ca(OH)2和CSH(B)含量减少。混凝土孔隙率增大,力学性能劣化。酸还可以与混凝土中的某些成分发生反应生成非凝胶性物质或易溶于水的物质,使混凝土产生由外及内的逐层破坏。另外,酸还可以促使水化硅酸钙和水化铝酸钙的水解,从而破坏了孔隙结构的胶凝体,使混凝土的力学性能劣化。 2.5碱的腐蚀 碱对混凝土的腐蚀主要表现在与空气中的CO2在混凝土表面或孔隙中产生强烈的碳化作用,其反应式如下: 当混凝土没有蒸发表面时,主要表现为碱骨料反应。所谓碱骨料反应是指混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱(Na2O或K2O)与骨料中的活性成分(氧化硅、碳酸盐等)发生反应,生成物重新排列和吸水膨胀所产生的应力诱发产生裂缝,最后导致混凝土结构的破坏。 根据反应机理,碱骨料反应又可分为三种类型:①碱硅酸反应,碱与骨料中的活性SiO2反应,生成碱硅凝胶,碱硅凝胶吸水膨胀后产生内应力,导致混凝土开裂,碱硅酸反应发生最为普遍,危害也最为严重;②碱碳酸盐反应,碱与骨料中的碳酸钙镁反应,将白云石转化为水镁石和粘土,水镁石结晶重排和黏土吸水膨胀产生应力导致破坏;③碱硅酸盐反应,从机理上说仍属于碱硅酸反应,但膨胀进程缓慢。碱骨料反应发生需要两个条件:首先混凝土原材料中含碱量高,现在大多数国家规定骨料中的碱不超过O.6%或混凝土含碱量不超过30kg/ms;第二是有水分和空气的供应,越是潮湿的环境碱骨料反应越容易发生硅灰、粉煤灰和高炉矿渣均可缓解、抑制碱骨料反应的发生。 3钢筋腐蚀机理分析 由于腐蚀性介质Cl-的作用,使钢筋表面原有的钝化膜被破坏,由钝化状态转化为活性状态,产生钢筋的锈蚀,而钢筋锈蚀是一个电化学过程,是腐蚀电池作用的结果。因为氯离子半径很小,穿透力强,很容易吸附在钢筋阳极区的钝化膜上,取代钝化膜中氧离子,使钢筋起保护作用的氢氧化铁变为无保护作用的氯化铁,氯化铁的溶解度比氢氧化铁的溶解度大得多,由于氯离子到达钢筋表面的不均匀性,特别是氯离子作用在钢筋局部区域时,则局部区域为阳极,形成了大阴极小阳极的腐蚀,这种坑蚀或局部腐蚀对结构的危害较大。 从化学成分来看,锈蚀物一般为Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe3O4.H2O、Fe2O3等,其体积比原金属体积增大2~4倍,由于铁锈膨胀,对混凝土保护层产生巨大的辐射压力,其数值可达30MPa(大于混凝土的抗拉极限强度),使混凝土保护层沿着锈蚀的钢筋形成裂缝(俗称顺筋裂缝)。这些裂缝进一步成为腐蚀性介质渗入钢筋的通道,加速了钢筋的腐蚀。钢筋在顺缝中的腐蚀速度往往要比裸露情况快,等到混凝土表面的裂缝开展到一定程度,混凝土保护层则开始剥落,最终使构件丧失承载能力。新晨 4防腐蚀的措施 4.1原材料的选择 4.1.1水泥 由于各种水泥的矿物质组份不同,因而对各种腐蚀性介质的耐蚀性就有差异,正确选用水泥品种,对保证工程的耐久性有重要意义。在水泥品种的选择上,应注意以下几个方面: 1)选择低水化热水泥 2)避免使用早强水泥和早强剂 3)选择有害碱含量低的水泥,以防止发生碱骨料反应。 4)选择铝酸三钙(C3A)较低的水泥,虽然铝酸三钙(C3A)具有高强效应,但它能与硫酸盐土产生化学反应,产生体积膨胀,引起混凝土开裂。此外,合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺和料,这也是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。 4.1.2粗、细骨料 混凝土中所采用粗细骨料,应保证致密,同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量,确保材质状况。为了改善粗细骨料的颗粒级配,在允许的最大粒径范围内应尽量选用粒径较大的粗骨料,可减少骨料的空隙率,也有助于提高混凝土的耐久性。另外,为了避免产生碱骨料反应,《工业建筑防腐设计规范》规定,可采用花岗岩、石英石和石灰石,但是不得采用有碱骨料反应的活性骨料。 4.1.3搅拌及养护用水 考虑其对混凝土及砂浆强度的耐久性影响,应正确选择混凝土搅拌及养护用水,检查其杂质情况,目前主要采用自来水,严禁采用海水和井水。 4.1.4外加剂 在拌制混凝土过程中掺入外加剂,可以改善混凝土性质,如提高混凝土密实性或对钢筋的阻锈能力,从而提高混凝土结构的耐久性,如阻锈剂、密实剂、加气剂、减水剂等。由于外加剂的化学组成中的氯盐可能使混凝土结构中的钢筋脱钝,给结构物带来隐患。在选择外加剂时需对其中氯盐的含量进行检测,并做相关实验。 4.2控制混凝土的水灰比和水泥用量 提高混凝土自身的防腐性能,主要提高其密实性和抗中性化能力,在腐蚀环境下,一般混凝土的强度等级不得小于C30,对于预应力混凝土结构,其强度等级应提高一个等级。 水灰比的大小是决定混凝土密实性的主要因素,它不但影响混凝土的强度,也严重影响其耐久性,故必须严格控制。 保证足够的水泥用量,同样可以提高混凝土的密实性和耐久性。单位水泥用量较高的混凝土,拌和物比较均匀,可减少混凝土捣实过程中出现的局部缺陷;并且能保持钢筋周围有足够的碱度,使钢筋钝化膜不容易破坏。《工业建筑防腐设计规范》中规定了最小水泥用量(kg/m3)和最大水灰比,在施工过程中应严格执行。 4.3混凝土保护层的厚度 保护层厚度对钢筋的防腐蚀具有重要的作用。首先,增大保护层厚度可使腐蚀介质到达钢筋表面的时间明显推迟。根据调查,若保护层厚度减少1/4,则混凝土中性化层到达钢筋表面的时间可缩短一半。其次,增大保护层厚度可增强抵抗钢筋锈蚀产生的胀裂力。 当然,也不能一味地增大保护层厚度,因为保护层太厚时,受弯构件横向裂纹会增大,涂料保护层也易脱落。 《工业建筑防腐设计规范》中规定了钢筋的混凝土最小保护层厚度,在施工过程中应严格保证。 4.4基础、基础梁的表面防护措施 对处在强、中等腐蚀性环境中的基础,应设碎石灌沥青或沥青混凝土的耐腐蚀垫层,厚度不应小于100mm。基础和垫层表面及基础梁表面的防护措施有:环氧沥青或聚氨酯沥青涂层、树脂玻璃鳞片涂层、聚合物水泥砂浆、沥青冷底子油两遍加沥青胶泥涂层等,设计时应根据环境的腐蚀性等级,按《工业建筑防腐设计规范》的规定选用。 4.5钢筋的防护措施 采用电化学保护。电化学保护分为阴极保护和阳极保护。阴极保护是一种经济有效的防护措施,应用范围广泛。而阳极保护是将被保护的金属构件与外加直流电源的正极连接,当电流通过时迅速发生电化学反应,形成钝化区,使金属构件得到保护。 对钢筋进行涂(镀)层保护。钢筋的表面防护分为金属和非金属表面防护。镀锌是常用的金属表面防护,环氧树脂和聚合体树脂用于非金属表面防护。 使用环氧涂层钢筋。镀锌钢筋、包钢钢筋以前很少使用,合金钢钢筋(耐蚀钢筋)在日本有一定的发展,美国、加拿大一些国家对不锈钢钢筋、环氧涂层钢筋在工程上应用广泛。近年,我国也制定了环氧涂层钢筋产品标准,并开始在工程中应用。 4.6混凝土的养护 加强混凝土养护,控制混凝土表面裂缝,确保施工质量,对防腐蚀也起到一种加强作用。 建筑基础论文:建筑基础质量通病及对策 一、建筑基础工程施工质量通病 建筑基础工程中一般容易出现的问题有五种:(1)打好的桩孔需要回填,回填时不均匀,填置材料松紧度不一致,导致最后桩身松散或者是断裂;(2)一般在饱和的粘性土质中或者是在地下水位以下地方会容易出现桩身小于设计的尺寸,原因在于土壤或者水的挤压;(3)桩身的用料用土不均匀,分配不合理;(4)预留放置的桩身不够垂直,偏差太大;(5)施工图纸不符合标准要求,这直接造成建筑施工质量不能符合标准要求,出现各种各样的误差以及隐患。 二、建筑基础工程施工质量防治对策 1.树立工程质量通病防治理念 相关施工企业应该从最开始就树立起工质量通病防治的理念,提高工程质量。在建筑施工过程中,大部分通病存在的原因之一都是施工人员的疏忽。所以要从根本上杜绝工程质量的通病还要从施工人员的防治意识上做起。让施工人员清楚的明白通病存在的严重后果,树立他们预防性质量通病的管理理念,在施工过程中减少失误,从源头减少通病的出现。这样才能真正的提高工程质量,实现企业的利益最大化。 2.建立建筑基础工程质量管理体制和质量管理体系 工程质量管理体制和质量管理体系都对建筑基础工程有着重要的意义。首先是建筑基础工程的施工设计图纸的质量验证,在施工开始之前,要仔细的验证图纸的质量,包括尺寸、结构、用料等都是管理体制管理的对象,然后是建筑工程施工的监督,监督的内容包括是否按照图纸的结构施工,施工用料是否是指定的品牌,施工进度是否在预计的范围之内等等。最后是验收工程的质量检验,最后一道工序需要施工单位和建筑商共同完成,相互不受影响,充分检查检查建筑的质量,检查之后出检测报告,然后实行交接。工程质量管理体制和质量管理体系的设立,有助于帮助监督工程质量,预防工程质量通病,增加工程的经济效益。 3.加强施工过程中的技术控制措施 建筑基础工程质量会受到外界的很多因素控制。在进行桩基础工程时,大部分的工作都是在地下完成的,由于地下工作环境的特殊性,所以出现失误的机率要高很多,但是又是不允许才出现问题的,桩基础工程出现任何一种问题都将会影响整个工程的质量以及进度,所以,在施工过程中要加强技术控制措施,优化技术管理方案。施工技术方案是指导施工文件的重要环节,一定要进行严格审查和把关,任何一个细节都要进行复核。 4.加强施工过程中质量控制点的检查 建筑工程是一项非常庞大的工程,是一个长期动工的过程,要想保证建筑工程的质量,就必须加强施工过程中质量控制点的检查。对于建筑工程而言,基坑的尺寸,垫层标准高度,预埋件的数量,位置等等都属于基础工程的质量控制点。这些都是直接关系到整个工程质量的关键,所以在庞大的工程面前,全面的检查是不切实际的,只能在日常检查是抓住重点,重点巡查,在巡查时发现隐患或者有不标准的要及时的进行修整,对修整之后的效果和标准性要重新评估,知道评估的结果达到标准为止。在建筑过程中加强控制点的巡查,有利于发现问题,并且及时解决问题,让问题在建筑完成之前就被消除,这样在建筑投入使用之后就会省去很多不必要的麻烦。 5.注重基础工程桩竣工是的质量控制 建筑基础工程的竣工验收是非常关键的,要确认工程的施工质量是否按照合格的文件指导的标准实施的,确保工程的质量和建筑的正常使用。竣工质量的检验首先是施工单位进行全面的检查,在检查的过程中如果发现问题要及时的进行处理,处理完毕再进行合格检测,最终出鉴定报告,将鉴定报告上交到建筑商,由建筑商再次确认,确认没有隐患之后再进行最终的验收。建筑工程验收之后要在相关单位进行备案,这样以后有据可依,避免不必要的麻烦。这样也能从根本上保证建筑商和施工单位的经济利益,不出现任何经济上的纠纷。另外在业主收房时也是一层验证,业主对房屋的验证虽然没有相关机构来的专业,但是对于业主来说,能够发现很多细节方面的问题,而往往这些细节问题就是被建筑商们所忽略掉的严重影响使用的问题,所以业主对建筑质量的验收也是至关重要的,需要被建筑商和施工单位重视起来。 三、结语 综上所述,现代的建筑工程通病的防治措施是比较多的,而通病的出现还是非常的频繁,这就意味着防治措施在目前还没有真正的落到实处,很多还只是停留在口头说说或者是书面表达,没有在施工的过程中体现出来。这需要施工单位不断的为施工人员树立通病防治措施的观念,让施工人员从心底意识到防治的重要性,同时还要提高施工人员的专业技能,否则会出现技术上的差误,或者是细节上的不足。相信在各相关单位不断的努力下,建筑基础工程的施工质量一定会有所提高,并且逐渐杜绝通病的存在,保障施工单位的经济利益和居民生活的安全。 本文作者:陈世夏工作单位:福建永强岩土工程有限公司 建筑基础论文:建筑基础勘察地质勘查运用 随着社会的发展,工程地质勘察在工程建设中尤其在高层建筑中将勘察工作与建筑物基础及地下工程的设计、施工等紧密结合起来,具有十分重要的位置。工程地质勘察工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。下面就工程地质勘察的特点,谈一下有关这方面的应用,供大家参考。 1.工程勘察方案的确定和调整 工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的性质、特点和要求,需要解决哪些主要技术问题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况充分了解的情况下,给予充分的论证和分析,决定用什么方法,采取什么手段,上哪些测试项目以及试验工作如何进行。最终提出经济合理、技术可行的解决方案。在勘察前,应该充分收集、分析原有建筑和附近建筑物的工程地质勘察资料以及工程勘察资料的基础上,优化勘察方案。对于新开发区的工程勘察工作,应在可行性研究勘察成果基础上进行。在没有进行可行性研究阶段勘察的前提下,原则上应该按照正常勘察程序分阶段进行勘察工作。当拟建场地岩土工程条件较好,工程地质条件简单时,可以与初勘两个勘察阶段的工作可以合并同时进行。在勘察工程的布置和施工顺序上,宜先按大网度控制。若发现有不利地质因素,密勘察工程间距,调整勘察工作量进一步控制,以达到相应岩土工程勘察阶段的要求。 2.勘察工作应采用多种地质勘察技术方法,常用有以下几种: (1)静力触探试验孔与地质对LL:tL的布置和施工当勘察工作中在同一地点布置有静力触探试验孔和地质对BL-fL时,施工顺序上应该首先施工静力触探试验孔,然后施工地质对L~;tL。以免因地质对LL:IL的施工,使钻孔周围地基受到一定程度的扰动,影响静力触探成果的准确性。由于钻孔对周围土的影响范围约为l~2m,所以静力触探试验孔与地质对比孔的间距应该控制在2m左右。 (2)标准贯入试验钻孔标准贯入试验是岩土工程勘察过程中,确定粘性土、粉土的状态,砂土的密实度以及地基土的强度、变形参数、承载力、饱和砂土及粉士的液化势、单桩极限承载力参数的重要手段。进行标准贯入试验,除应该按照《岩土工程勘察规范》第10.5.3条执行外,尚应记录标贯器进样情况,若标贯器进样长度不足45cm,则实测标准贯入击数偏大。实际应用中应该剔除进样率低于85的标准贯入试验数据。 (3)圆锥动力触探钻孔加圆锥动力触探,以重型圆锥动力触探为最常用。使用时以进行连续贯入较为适宜。为了保证钻杆连接紧固,每贯入1—2m应该正向回转钻杆几周。当下部遇碎石土,连续贯入困难时,可以清孔后换用超重型圆锥动力触探进行贯人试验。应用圆锥动力触探试验成果划分地层时,应注意超前和滞后的影响。.如果圆锥动力触探是分段进行的,应该尽量延长一次长度。由于钻探过程中对砂土和碎石有一定的扰动,上部测试击数往往偏低。成果使用时采用下部较稳定的测试击数。 3.地质勘查资料的整理 当前建筑工程出现质量事故很大一部分不是强度条件不满足,而是变形条件不满足所造成的。建筑工程中出现的不均匀沉降造成房屋裂缝、倾斜、局部倾斜,就是变形条件不满足所带来的危害。要使工程变形条件得到满足,地勘报告中必须提供建议性工程处理措施,以供设计人员参考,重要的工程甚至要作变形计算。提供的建议性措施,对建筑物上部结构而言应包括建筑措施、结构措施、施工措施,对地基而言应包括地基处理方法,如换填、夯实等。而且不应只停留在定性分析和描述上,要明确提出定量数值,以使设计人员重视和好用。在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 4.地质勘查报告的编写 (一)文字部分 1)勘查工作的任务和概况; 2)是否存在影响建筑物地基不稳情况存在及其影响程度; 3)工程场地的地质土层结构、强度及各_十层物理力学性质; 4)低下水位的深度、水质情况、变化情况及对建筑材料的腐蚀程度; 5)在地震设防区划分场地类型和场地类别,并判别饱和沙土及粉土; 6)对建筑地基基础方案进行分析,提出经济可行的设计方案意见,尤其对地基设计和施工中需注意的地方提出建议; 7)当工程需要时,尚应提供深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的技术参数,论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响:基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议:提供用于计算地下水浮力的设计水位。 (二)图表部分 1)勘探点平面布置图: 2)工程地质剖面图、综合工程地质图或工程地质分区图: 3)土的物理力学性试验总表。重大工程根据需要,绘制综合工程地质图或地质分区图、地质柱状图或综合地质柱状图和有关试验曲线。 总之,工程地质勘察是工程建设过程中一个重要的环节,与建筑物的安全和工程造价有着紧密的关联。作为从事地勘工作的技术人员,要有高度的责任感和良好的职业道德,精通业务,精心做好工程地质勘探工作,不断提高地勘水平。优良的勘察报告无疑会给设计提供可靠的工程地质依据。相反,不合格的报告会给设计带来严重的不良后果,甚至造成质量事故。因此要对勘察工作有明确的定位,重视工程地质勘察,落实管理和规范,只有这样才能确保拥有比较可靠的勘察成果。 建筑基础论文:建筑基础的设计选型与应用诠释 摘要:随着高层建筑在我国的工程建设中越来越普遍,高层建筑基础作为高层建筑结构体系的一个重要组成部分,也日益被业内人士所重视,那是因为高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用,在设计时,应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑,选择合理的基础形式。 关键词:高层建筑;基础设计选型;分析方法;适用条件 1高层建筑基础设计选型的重要性 1.1高层基础如果设计方法不对或者选型不当,将严重影响建筑物的安全性。不恰当的基础设计,可能因承载力不足引起建筑物的不均匀沉降,导致建筑物开裂或倾斜,引起难以修复的工程质量问题。 1.2选择合理的基础形式是降低工程造价的一个有效措施。基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重,通常情况下可以达到25%左右,在结构复杂或者地质情况复杂时,所占比重还会有所增加。因此,选择合理的基础形式能够有效降低工程造价。 1.3合理选择基础形式对缩短施工工期具有重要意义。据统计,基础工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右,因此正确选择合理的基础形式对节省施工工期有很大的意义。 2高层建筑基础设计分析方法 经过工程技术人员多年的实践与研究,高层建筑地基、基础共同作用的事实已被人们所认同。目前,最理想的分析方法是上部结构与地基、基础共同作用的分析方法。在这种方法中,地基、基础、上部结构之间,同时满足接触点的静力平衡和接触点的变形协调两个条件,即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协调的整体进行分析。 3高层建筑基础选型 3.1基础选型的依据。在一般情况下,高层建筑基础设计选型时应考虑以下因素的影响: ①地质条件的影响。地质条件是影响高层基础选型的一个非常重要因素,虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的,但目前的工程勘察和技术手段,一般能做到相对的准确。作为设计人员,对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确判断,进而能够合理地进行基础设计,并在施工过程中根据具体的地质条件变化修改设计。②上部建筑结构形式的影响。不同的上部结构,对地基不均匀沉降的敏感程度也不相同,对地基不均匀沉降越敏感的上部结构,则应选择刚度较大的基础形式。因此要根据上部结构的不同结构形式(框架、框架剪力墙、剪力墙结构等)选配合理的基础型式。③要根据建筑结构的特点,荷载大小,建筑物层数,高度、跨度大小等因素来选择最佳的基础形式。④高层建筑基础设计应满足建筑物使用上的具体要求。 例如要满足人防、地下车库、地下商场等各种建筑类型的具体要求。⑤高层建筑基础设计还要满足构造的要求。例如箱型基础,要满足埋深、高度,基底平面形心与结构竖向静荷载重心相重合,偏心距、沉降控制等要求。⑥抗震性能对基础选型的影响。高层建筑对地震作用更加敏感,在地震作用下,基础可能出现过大变形、不均匀沉降和倾覆,所以在基础选型时,一定要充分考虑到地震作用的影响。⑦周围已有建筑物对基础选型的影响。周围已有建筑物对基础选型影响也很大,如与已建建筑物间距过小时,若采用筏型或箱型基础,在深基坑开挖时,是否会对已有建筑物的基础或主体造成局部下沉、开裂等;如基础采用预制桩,打桩时的震动能否造成已有建筑物开裂或女儿墙、雨篷等构件的倾覆、倒塌、坠落等。⑧施工条件对基础选型的影响。施工队伍素质能否保证施工质量;材料、设备、机具等能否就近购买或租赁;施工期间的气候条件等都是影响基础选型的因素。⑨工程造价对基础选型的影响。应在满足功能的前提下,选用造价最经济的基础设计方案。 3.2几种常见基础类型的适用条件分析。 3.2.1筏型基础。是高层建筑常用的基础形式之一。它的适用条件为:①对于软土地基,当使用条形基础不能满足上部结构的容许变形和地基容许承载力时;②当高层建筑的柱距较小,而柱子的荷载较大,必须将基础连成一整体,才能满足地基容许承载力时;③风荷载或地震荷载起主要作用的高层建筑,欲使基础有足够的刚度和稳定性时。 3.2.2箱形基础。箱形基础是高层建筑中广泛使用的一种基础,具有很大的刚度和整体性。对地基的不均匀沉降起到调节或减小的作用。因此适用于上部荷载大而地基土又比较软弱的情况。 3.2.3桩基础。桩基础也是高层建筑中常用的一种基础形式。它的适用条件为:①浅表土层软弱,在较深处有能承受较大荷载土层作为桩基础的持力层时;②在较大深度范围内,土层均较软弱,且承载力较低时;③高层建筑结构传递给基础的垂直和水平荷载很大时;④高层建筑对于不均匀沉降非常敏感和控制严格时;⑤地震区采用桩基础可提高建筑物的抗震能力时。 3.2.4柱下独立基础。它的适用条件为:当上部结构为框架结构、无地下室、地基土质较好、荷载较小、柱网分布较均匀时,可采用柱下独立基础。在抗震设防区,其纵横方向应设连系梁,连系梁可按柱垂直荷载的10%引起的拉力和压力分别验算。 3.2.5十字交叉钢筋混凝土条形基础。它的适用条件为:①当上部结构为框架剪力墙结构、无地下室、地基条件较好时;②当上部结构为框架剪力墙结构、有地下室、无特殊防水要求、柱网、荷载及开间分布比较均匀、地基较好时;③当上部结构为框架或剪力墙结构、无地下室、地基较差、荷载较大时,为了增加基础的整体性和减少不均匀沉降。 3.2.6其它基础形式,如板式、桩箱基础、桩筏基础等,可根据各种影响因素的具体情况,合理地进行比选,由设计者自行选择。 4结论 设计人员在进行高层建筑基础选型设计时,一定要综合考虑各方面因素的影响,针对具体情况选择合理的基础形式,采用正确的设计方法,这样才能保证结构的安全与稳定,也会给建筑工程的质量、造价和工期带来效益。 建筑基础论文:浅析建筑基础锚杆桩加固施工 摘要:新建、改建或原有建筑物由于各种原因,或多或少存在建筑物基础承载力不足或基础倾斜等问题,严重影响建筑物的正常使用。文章结合江苏省兴化市某住宅小区工程实践,介绍了锚杆静压桩加固原理,对锚杆静压桩施工工艺、质量控制要点等内容进行分析,最终达到了预期的要求。 关键词:建筑基础;锚杆桩;加固施工;工艺流程 锚杆桩适用于粉土、粘性土、人工填土、淤泥质土、黄土等地基土的多层工业与民用建筑基础加固及纠倾。对于中、小型建筑项目、旧城改造项目、村镇建设的山区地质及新建工程桩基发生质量事故的处理等都有很强的适应性和较好的经济性。特别适用于地基不均匀沉降引起的上部结构开裂或倾斜、建筑物加层或厂房扩大、在密集建筑群中或在精密仪器车间附近建造多层建筑物、桩基工程事故处理等情况,但深厚淤泥层内慎用。 一、工程概况 工程为六层框架结构,建筑面积7652m2,柱网为8.0×8.0m,按七度抗震设防。工程为单柱单桩,荷载大而集中,地层构造复杂,淤泥层厚,基岩埋藏深,设计采用钻孔灌注桩基础。钻孔灌注桩成桩后一个月,对不同桩径随机抽选一根进行静载荷试验,结果l#桩加载至极限荷载值的30%即告破坏;2#和3#桩加载至极限荷载值的40%即告破坏。由此判定该项目工程桩不符合设计要求,需要加固补强,为了快速可靠地处理桩基事故,又不因处理桩基质量事故而拖延工期,故决定采用锚杆静压桩进行补强,弥补钻孔灌注桩承载力不足。 二、加固设计 由于基坑已开挖,补桩已不可能,且挤土较严重,补桩也不切实际。在最初的讨论中曾考虑采用压力注浆加固地基土,而把各个桩承台连成一体成为桩筏基础,使桩筏和地基土共同作用承受上部荷载。由于桩、土共同作用这一理论还不成熟,且断桩大多位于外侧,最后没有采用,而一致同意采用后锚杆静压桩进行地基加固,既不影响工期,又安全可行。 将小截面预制钢筋砼柱型构件利用四周锚杆,采用承力架将其压入土层中作为地基基桩,通过独立承台或梁式承台连成整体形成桩基础,采用托换技术支承上部结构荷载,完成基础加固及纠倾,从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。它充分利用了锚杆和混凝土小桩各自的特性,既能有效地提供加固及纠倾所需要的支托反力,又能使实施过程中引起的不良施工附加沉降减少。但因桩段短,整根桩接头数量较多,增大了桩出现过大的初始挠度,影响桩的完整性和抗纵向压曲的能力,故单桩不宜进入持力层过深,也不宜压到不可压缩的坚硬岩石和卵砾层内,在深厚淤泥层内必须慎用。 三、施工工艺流程及施工 (一)工艺流程 锚杆静压桩的工艺流程如图1所示: 图1工艺流程图 (二)施工 1.桩的制作。锚杆静压桩具有体积小、规格统一的特点,适合工厂制作,也可在现场制作,根据桩身与基桩承载力需要选用桩型断面为200mm×200mm,250mm×250mm和300mm×300mm。桩节一般为2~2.5m为宜,锚杆桩整根桩长由1根首节和多根中间节桩组成。桩身配筋率不少于0.6%,主筋直径不宜小于φ10,砼强度等级为C30,粗骨料粒径≤40的碎石或经过破碎的河卵石,待桩的砼强度达到设计强度的70%以上时,方可拆模起吊。 锚杆桩截面尺寸为250×250,单根长L=2.5m,要求该桩进入残积砂质粘性土层,单桩承载力经计算为436kN,补桩数量原则上将钻孔灌注桩单桩承载力取原设计值的30%、剩余由锚杆桩承担。经计算确定为四桩、五桩、六桩承台(如图2),承台设计时必须考虑原桩与静压桩及静压桩相互之间应有一定间距的要求,不允许由于补桩造成反力的偏心,并注意群桩效应对单桩承载力降低诸因素。 根据补桩数预留桩口,上口300×300,下口400×400,并预留锚筋,施工进行至三层楼后,开始压桩。 2.立架压桩。(1)对于框架结构的建筑物,一般须在施工完四层楼面砼后,砖混结构一般须在施工完三层楼面砼后,方可开始压桩(具体根据土层地质情况和压桩力大小由设计人员确定);(2)压桩架可根据压桩力大小自行设计;(3)压桩架要保持竖直,压桩架应与锚杆锚紧、锚牢,施工过程中必须注意检查,随时调整;(4)桩节就位必须保持垂直,使千斤顶与桩节轴线保持在同一垂直线上,桩顶应垫30mm~40mm厚的木板或多层麻袋,套上钢帽再进行压桩;(5)压桩施工不得中途停顿,且一次压至设计标高和要求的压力值为止,一般应以此双控要求施工;(6)压力表应经有资质的单位标定合格,压桩前应提供近期检测合格证明,方可压桩;(7)施工单位应及时提供桩长、压桩力等施工记录。 3.锚焊接桩。当桩承受水平力或拔力时,应采用焊接接头;当桩仅承受垂直压力时,可采用硫磺胶泥接头。(1)接桩锚筋应事先清刷干净和调直,锚筋长度、锚筋孔深度和平台位置均应事先检查符合设计要求后,方可接桩;(2)锚筋孔清洗后,应做到干燥、无杂质和无污染,严禁因孔深不够切割锚筋长度;(3)上节桩就位后,应将锚筋插入锚筋孔内,检合无误,间隙均匀后,将桩吊离10cm,装上硫磺胶泥夹箍,方可浇注硫磺胶泥;(4)接桩时,锚筋孔内应先灌满硫磺胶泥,并满铺10~20mm厚,灌注时间不得超过2分钟,立即将上节桩保持垂直放下;(5)硫磺胶泥熬制时,温度应严格控制在140℃~145℃范围,浇注时温度不得低于140℃,烧焦之硫磺胶泥不得使用;(6)严禁未熔化的硫磺胶泥碎粒、砂石、碎块或木片等杂物混进,并浇注到桩顶面上;(7)硫磺胶泥浇注后,接桩停歇时间应根据压桩时的气温,由试验确定,应在7分钟以上,方可继续压桩;(8)硫磺胶泥的配合比,主要物理力学性能指标必须满足《锚杆静压桩技术规程》(YBJ227-91)附录二之要求。 4.封桩受力。(1)封桩前应经过抽检符合设计要求,并经验收合格后方可封桩;(2)封桩前必须把压桩孔内的杂物清理干净,排除积水,清理孔壁和桩面上的浮浆;(3)封桩材料必须掺有微膨胀早强外掺剂的C30砼,并予以捣实;(4)应利用锚杆与交叉钢筋焊接,以加强封口的锚固能力,使桩与承台形成一个整体,焊接长度双面焊≥5d(d为交叉钢筋直径);(5)封桩的工作宜对称、均衡地进行。 四、施工评价 锚杆静压桩完成后,经A市检测中心静载试桩三根均达到设计要求,建设单位邀请设计、施工和质量监督站等有关人员组织鉴定验收,一致认为加固已达预期要求,压桩验收后,凿开预制桩头,挖除孔内混凝土碎块及其它杂物,清刷预留桩孔壁,整理桩头钢筋位置后,用干硬性混凝土一次浇筑,并振捣密封。该建筑设有五个沉降观察点测出的累计沉降量都在4~7mm范围之内,均符合国家规范标准要求。A新开发工业区内六层框架结构工程采用锚杆静压桩进行加固补强处理取得良好效果,受到一致好评。 建筑基础论文:探析建筑基础工程中深基坑支护的施工技术 [摘要]本文分析了建筑基础工程中深基坑支护技术中存在的问题,并提出了相应的解决措施。 随着城市的发展进程不断加快,我国的建筑工程发展速度也十分快,高层建筑的数量与日俱增,并呈现逐年上升的趋势。深基坑支护是在建筑施工中一项极为重要的内容,它能够有效提高建筑工程的质量,对于施工安全亦有一定的保护作用。深基坑施工技术的主要目的就是为了保护基坑周边环境以及建筑地下结构施工安全所采取的一项施工技术,在进行建筑施工的时候,基本上都要运用到这项技术,它不论是对于建筑的质量还是施工的安全都有着极为重要的影响。近些年来,我国的施工技术虽然取得了一系列的发展,但是在施工过程中,依然存在着较多的问题,下面,笔者将根据施工中存在的问题,分析如何应用好这项技术。 1基坑支护的基本施工要求 一般来说,在基坑支护的整体施工中我们要注意以下几点要求:第一,我们要确保基坑本身有良好的挡土功能,而且为了让建筑施工的环境更加安全,基坑本身的稳定性一定要过关。而为了让施工人员施工起来更加方便,基坑本身的结构不能够太复杂;第二个,在对基坑施工的过程中,我们要确保其相邻的地下建筑不会受到其影响,有的时候因为施工幅度过大,难免会出现坍塌和沉陷的情况;第三,我们一定要在基坑施工的过程中注意地下水位的问题,整体施工要做到经济合理,并确保整体的安全性。 在进行深基坑支护施工的时候,我们要注意以下几点:第一,最好要在原地坪往下1.5m左右的位置开始施工,把需要施工的地段的土方挖出来,这样一方面可以使得支护处于一个较低的位置,另外一方面可以让其表面的障碍物被顺利地清除掉;第二,还是要讲到在基坑支护施工中的水位问题,可以的话尽量在其内部设置排水系统,如果说地下水流的量实在是比较大的话,那么就要考虑适当降低其水位,确保整体施工过程在其水位之上进行。 2当前建筑基础工程中深基坑支护技术中存在的问题 2.1深基坑支护技术前期规划存在问题 在建筑施工中应用深基坑支护技术的目的是为了更好的保障施工质量,提高施工安全性,而在具体的工作中,要想做好这项工作也绝非易事,它需要考虑到多方面的因素。首先,在施工之前,工作人员要对建筑用地的土质进行采样,然后,根据采样的结果探讨在具体的施工过程中,运用哪种类型的深基坑支护技术。但是,当前我国的深基坑支护技术上取得了一些进步,在土质的采样技术上却还有较多的欠缺,采取的样本不具有代表性,不能完全反应出基坑的土质情况,这样就有可能造成施工的时候相关支护技术无法真正的保证施工质量,维护施工人员的安全。 2.2深基坑支护施工设计存在问题 深基坑支护技术的施工实际上是一项极为复杂的工作,工作人员在进行施工的时候,可能会遇到较多的问题,比如说在施工的时候,对受力因素的分析不够精确,无法对实际受力进行准确的判断,这样的话,可能会导致支护结构的安全系数偏低,在进行支护的时候,支护结构无法荷载建筑的重力,这样不但会出现危险,拖延工期,严重的时候,甚至可能会造成坍塌事故,引发安全问题。 2.3施工设计与实际施工之间存在差异 在施工的时候,施工设计与实际施工之间存在差异是一种极为常见的现象,在应用深基坑支护技术的时候,也会遇到类似的问题,之所以会出现这种情况,有三个方面的原因:首先是施工单位方面的原因,在施工的时候,有些施工单位为了能够获取更多的利润,无视已经设计好的施工方案,盲目缩短工期,使得原本可能需要半个月才能完成的工期,在十天就完成了,工程质量粗糙;其次,是施工设计方面的原因,部分设计人员在设计施工方案的时候,对于施工现场的考察不是很到位,在设计方案的时候,习惯性的按照自己的主观意愿来设计,指示施工设计与实际情况不符;最后,是施工人员方面的问题,众所周知,从事建筑工程的一线工人主要是外来务工人员,他们的文化素质大多有限,在施工的时候,对于设计方案的理解会出现偏差,这也是致使施工出现问题的一个重要原因。 3做好建筑基础工程深基坑支护技术的策略 3.1选择合适的施工方法 建筑基础工程中,深基坑的开挖方法有很多种,比如说盆式挖土法、放坡挖土法、逆作挖土法等,这些方法在具体的应用时,并不是随意运用的,在大多数情况下都需要根据实际情况来判断。比如说,在施工的时候,工作人员需要先掌握施工区域的地质情况,根据施工地区的地质情况,周边的建筑环境和其他的一些问题,决定在施工的时候,采取合理的施工方法,有的施工场地可能只适合使用一种施工方法,而有的施工场地则可能需要将两种施工方法相结合。而在确定好了施工方法之后,还需要建筑设计部门确定好主要的施工参数,比如说基坑需要开挖多大规模、采取什么样的支护技术等,这些都需要根据实际的施工场地来确定。在选择合适的施工方法时,虽然工作的开展较为繁琐,但是对于后期施工的开展却极为便利。 3.2深基坑开挖的质量控制 质量是深基坑开挖过程中需要注意的重点问题,如果深基坑在开挖的时候,质量不过关,那么其他工作的开展也将存在很大的问题,因此,在应用深基坑支护技术的时候,必须要做好开挖的质量控制。在基坑开挖的表土填好支护,工作人员就应当着手修建相应的地表水沟,做好降水和排水的准备。此外,在开挖的过程中,可能还会存在有些基坑未能及时给予支撑的情况,在这种时候就要谨防基坑暴露,避免基坑出现坍塌,引发不必要的事故。 此外,在施工的过程中,还需要做好现场的管理工作,施工现场的管理工作对于基坑开挖的质量有着极为重要的影响。因为,基坑开挖是一项比较复杂的工作,工作人员在施工的时候,如果管理不够严格,有些技术差的工人,在施工的时候,如果不注意细节的问题,很有可能使得开挖质量存在问题。所以说,在进行深基坑开挖的时候,需要注意好质量控制的问题。 3.3做好施工监测 深基坑支护施工与其他的施工存在着较为明显的差别,它的施工主要是在地下。在施工的时候,环境较为复杂、施工难度大,风险高,很容易因为操作不当而引发安全事故。因此,在施工过程中,必须要做好施工监测,这不仅是为了保证施工质量,更为重要的是为了维护工人的生命安全。 在进行施工监测的时候,可以从以下几个方面人手:首先在施工之前,要对工人进行岗前培训,使他们认识到施工监测的重要性,在工作的时候,积极配合监测人员的工作,做好监测工作,保障施工人员的安全;其次,在施工的过程中,施工人员和监测人员也不可大意,在每一项工序结束之后要进行监测,保证每一道工序都是符合质量标准的;最后,在施工结束之后,工作人员还需要对已经完成的工程做一次监测和检查,保障所有工程都合格,才能开展下一道工程。 3.4地下水的处理 建筑基础工程中的基坑开挖由于是在地下进行的,因此,经常会涉及到地下水的处理。在开挖的过程中,如果开挖设计的标高比地下水位低的时候,可能会出现基坑积水的情况,地下水会流入到已经挖好的基坑中,如果积水聚集过多,很有可能会影响到开挖工作的正常进行。因此,在施工过程中,还需要注意地下水的处理,一般在开挖基坑的时候,要注意结合当地的地理环境,事先设计好开挖方案,如果积水过多就需要采取一定的降水措施,比如常见的井点降水法或者是采用抽水机将积水抽走。在施工的过程中,必须要处理好积水的问题,这样才能够保证其他工程顺利开展。 4结语 总之,深基坑支护作为当前建筑基础工程的重要组成部分,对于建筑施工的重要性不言而喻,虽然,在当前的施工过程中,深基坑支o技术的应用还存在着一些小瑕疵,但是,随着科技的发展和进步,笔者相信这些问题都能够得到解决,而要想解决好这些问题,当然也不只需要应用科学技术,施工人员的施工也极为重要,只有做好了这两方面的工程,才能真正的提升深基坑支护施工质量,促进建筑基础工程的发展。 建筑基础论文:高层建筑基础防水施工技术研究 【摘要】随着高层建筑、公共建筑的增多,对地下空间的利用要求也越来越高,那么对于基础的防水工程就越来越受到重视,地下防水成功一方面是为了达到建筑物使用功能的基本要求,另一方面其在一定程度上影响了建筑物的结构安全和使用寿命,同时还可以达到节约投资,降低工程成本的目的。 【关键词】高层建筑基础;基础防水施工;多道设防 引言 高层建筑的基础常见的是桩基础,基础防水施工:技术的处理是施工过程中的关键环节,在工程施工过程中要严格控制,做好处理工作,否则如处理不当就会影响地下工程的使用功能,特别是在地下水位较高、地下水量较大的地区,基础防水施工工作就更为重要。 高层建筑桩基础地上部分是混凝土结构,对此通常使用外防水外贴的施工处理方法,而采用的防水材料主要是要具备强度高、延伸好,同时具有良好的不透水性、耐腐蚀性和韧性的卷材,比如SBS、APP、合成高分子防水卷材等:所使用的基层处理剂和胶粘剂种类繁多,应该注意保持其性能与所使用的卷材相容,不同的卷材所配用的胶粘剂和基础处理剂是不能混用的。按照卷材防水层施工与地下防水层结构施工的先后顺序将其施工的铺贴方法划分为外贴法和内贴法。在完成地下建筑墙体之后,将卷材防水层直接铺贴在墙上,然后在此基础上砌筑建筑的保护墙,此种铺贴方法称为外贴法,在发生不均匀沉降的情况下,此种方法具有明显的优势,对防水层产生的影响较小,在防水层完工之后就可以实施漏水试验,修补快捷方便。在地下建筑物施工前,砌筑建筑的保护墙,之后再将卷材防水层铺贴在保护墙上,最后浇筑地下墙体,此种方法称为内贴法,其优点是施工占地面积较小,施工较方便,并且不必留接头,但是在发生不均匀沉降的情况下,对防水层的影响较大,而且保护墙稳定性能也不好,在完工之后再发现漏水的情况下修补困难。本文在总结高层建筑基础防水施工的原则的前提下,对高层建筑基础防水的施工基础进行了总结探讨,以期在高层建筑基础防水施工中具有一定的指导意义。 1、高层建筑基础防水施工原则 高层建筑基础防水工程施工一般应遵循以下两个原则,其一是以防为主,采用多道设防、刚柔并济的原则;其二是在细部构造处要严格按照精细化施工的原则。影响高层建筑基础防水工程质量的因素主要是设计和施工这两个方面,当前防水工程的设计主要涉及选择防水材料、工程的防水等级,在对节点、细节部分等大多未给出,在设计阶段就没有涉及规范化防水工程,按照此种设计施工后就不可避免的造成质量隐患的存在。在施工前,高层建筑工程的总包单位按照规定招标有资质的防水施工单位进行防水施工承包,对于具体的工程情况选用的防水材料,施工方案的编审以及工程前期的图纸会审等主要的技术环节不够重视,在施丁过程中,跟踪监督不到位,就有极大的可能导致细节部位处置不妥当,工程完工后导致问题出现,甚至影响整个工程的投人使用。在问题发生之后,施工单位采取措施进行整改补救,既浪费人力、物力、财力,同时还往往达不到好的效果,增加了工程成本,影响了甲乙双方和谐关系以及施工单位的良好信誉。 高层建筑基础处于地下工程必须考虑到地下水的侵害作用,提前做好有效准备防止地下水淹没、损坏、侵蚀,做到有备无患,首先就是保证以防为主,根据该区工程地质、施工以及建筑结构等方面综合考虑,积极进行多道设防,选取卷材、涂料等复合使用,充分发挥防水材料的特性,达到刚柔相济的目的c高层建筑地下防水主要是以自防为主,普遍采用三道设防,即砼结构防水,外包柔性防水层以及灰土辅助防水层。砼结构自防水是指结构本身的密实度来实现防水功能的做法,是抗渗漏的关键所在,工序较为简单、工期短,同时造价也较低,还能改善工人的劳动环境条件等。自防水结构一般选用C30.P8防水砼,外加剂通常选用PNC砼早强膨胀剂,此种膨胀剂具有膨胀、早强、增强、低温硬化、抗渗、防冻害、抗硫酸盐等性能。在水泥砼中加入PNC可是砼膨胀,提高结构的密实度,防止砼的收缩开裂,在实际应用中应根据所选用的水泥以及工程的实际要求来确定PNC的最佳掺量,通常来说,配置补偿收缩的PNC掺量为10-15%,配置填充用砼的PNC掺量为15-20%。砼配合比的设计与普通的砼一样,要注意PNC掺量的使用工具以及搅拌时间,其他如加料程序、运输、振捣和普通砼施工是一样的。自防水砼要特别重视振捣密实,浇注完成后,要及时养护,使用草帘覆盖,再硬化后,安排专人负责养护,时间不得低于14天,若是出现蜂窝孔洞,可采用剔除松散部分,使用掺PNC的砂浆或细石砼修补。 为达到多道设防、刚柔相济的目的,目前大多防水施工都是采用在工程围护结构的迎水面上粘贴防水卷材或涂刷涂料防水层,继而做保护层,然后做好回填土和地面防水措施达到预计效果。常见的防水卷材有高聚物改性沥青防水卷材以及合成高分子防水卷材。 2、高层建筑基础防水施工技术研究 在高层建筑基础防水施工中,施工单位应做到以下几点:一是严把材料质量关,材料必须符合设计要求,质量抽检要符合规定,同时具备合格证和准用证等。二是做好施工管理和操作,保证施工管理做好交底,跟踪检查和抽查工作,发现问题及时更正或返工,施工要按照交底要求和正确顺序开展,注意平层清理干净,涂刷基层处理剂要均匀,使用的卷材指标要符合标准,铺贴时不得扭曲或褶皱,收口和细节处理要到位等,完工后要检查是否合格,然后做保护层和回填土。 对于高层建筑基础防水工程细部构造防水要做到精细施工,尤其是施工缝、变形逢、后浇带,墙体穿墙螺栓,预埋铁件,穿墙管道等处的防水处理。对于施工缝、变形逢、后浇带等通常采用止水带,其中钢板止水带和BW橡胶止水带操作较为简单,效果也较好,但需要主要埋设部位。基础。工程的地下防水常用止水带为金属止水带和橡胶止水带,其中橡胶止水带抗渗透、适应变形能力较强,而金属止水带通常用于高温环境下。使用钢板止水带在施工中要严格按照设计要求规范钢板的尺寸、形状和规格,一般每段要≤2m,处理好焊缝面以及转角,固定好止水钢板和墙体的钢筋,保持钢板顺直。BW橡胶止水带施T较为方面,主要是利用材料本身的粘性,附在砼表面上,在垂直缝上或者粘力较低时,可采用固定钢钉的方法,然后再浇灌砼,BW止水带的防水性能较为可靠,并且还简化了施工缝的施工工艺。在对施工缝进行防水施工时要重视砼浇筑前砼面清理、湿润和新老砼的结合问题。防水螺栓是为了排除墙体穿墙螺栓遗留的渗水隐患,要求止水环与栓满焊牢固。对于设计中出现的预埋铁件的锚固都是直的,有时其长度可达到结构的厚度,这样也会造成渗水。还要注意穿墙管道的防水处理,要预埋管套,并加焊止水环,在安装穿管时,要找准位置,先将管道穿过预埋管件,另一端采用封口钢板焊牢套管,在用防水材料将另一端套管和穿管之间的缝隙密实,并封堵住封口钢板。 结束语 高层建筑基础防水施工要严把质量关,控制好施工工艺和施工工序,尤其是关键环节和细节部位的处理,本文归纳总结了部分防水处理措施的经验,以及对高层建筑基础防水施工技术的研究提供一些观点和建议。 建筑基础论文:浅谈高层建筑基础工程施工质量控制要点 摘 要:高层建筑基础工程的施工是高层建筑能否建设成功的重要影响因素。本文通过指出高层建筑基础工程施工质量控制中出现的问题,从而进行分析,给出具体的解决方案,得到基础工程施工质量控制的要点内容。 关键词:高层建筑;基础施工;质量控制;方法 建筑工程是我国经济发展的重要组成部分,而高层建筑作为建筑工程的关键,其建设越来越受到建设者的关注。基础工程是高层建筑建设的基础,对高层建筑是否如期、高质量的完成起到决定性的作用。因此,高层工程的建设者将更多的精力投入到基础工程的施工质量控制中,以求不断发现问题解决问题,从而极大程度上提高高层建筑的质量。 1 高层建筑基础工程施工存在的问题 1.1 忽略环境差异问题 作为高层建筑施工建设的基础,基础工程的施工从工程开始初期就受到施工人员的高度重视。我国幅员辽阔,地大物博,有平原、高原、盆地、丘陵之分,各个地区的地貌差异较大。然而,在施工建筑过程中,有些工程对这部分的考虑较少,很多情况下,都是使用同一套方案进行施工,这样对基础工程的施工造成了十分不利的影响。例如平原和盆地的地貌特征是完全不同的,我们应该有区别的对待。 1.2 基础工程的设计问题 设计方案作为基础工程施工的首要步骤,对于基础工程的施工质量的影响不容小觑。高层建筑的形式是多种多样的,种类的复杂性决定了其方案的复杂性。对于不同的地形,其使用的材料也施工方案也是不同的。这些问题在设计中都应该得到具体的体现。不同的要求使用利用同种设计方法解决,就会导致很多基础工程的建设不符合目标要求。有些用于商业建筑的设计方案,同样用来进行居民楼的建设,由于两种楼房性质的差异,就会导致最终建设的楼房无法满足居民的需要。 1.3 施工人员的素质问题 高层建筑基础工程的质量与基础工程施工人员的基本态度的关系是密不可分的。施工人员是否认真工作、恪尽职守,很大程度上决定了施工过程能否顺利进行。同时,施工人员是否具有足够的专业知识,能否在关键时刻一马当先,指出施工过程出现的问题,并研究出适当的解决方案,是考验一个建筑工程建设者素质的基本方法。而在现代的基础工程施工中,一些管理者为了节省薪酬,聘用的施工人员普遍知识文化水平偏低,若他们再没有良好的品格作保证,就会使得施工无法正常进行。 1.4 基础工程的施工仪器问题 随着科技的发展,一些高新科技被应用到高层建筑的基础工程施工上来。但是,随着高端仪器精度的不断提高,仪器的价格也在不断攀升。而一些施工部门为了节省成本,降低工程的开支,一般选择使用精度较低的仪器进行施工,从而影响了施工的质量,对工程以后的验收工作也造成了极大的困扰。如对施工工程中竖向(即垂直度)的控制,主要就是轴线投测的控制,是整各工程中的重要环节,而造成此项控制误差的主要原因就是由仪器精度不足和仪器使用不当,也就是:测量误差造成的轴线放线尺寸误差大、仪器精度不够造成的、仪器位置摆放不当等。 1.5 基础工程的施工材料问题 在施工过程中,施工材料的选择是至关重要的,很大程度上决定了工程的质量和使用年限,以及后期是否会出现各种不良问题的影响。而在施工过程中,有些施工人员偷工减料,利用质量低劣的材料进行建设,使得后期的检查不合格,影响工程的进度。例如如果一个建筑我们期待的使用年限是五十年,在建设过程中我们使用了只能支持三十年的材料,就会对建筑物后期的使用造成影响。 2 提高基础工程施工质量的方法 2.1 提前对地形进行踏勘 在施工开始之前,我们要对施工现场进行实地踏勘,这是基础工程施工的准备工作。必须对施工地区的地形地质有详细的了解,并且对其周围环境有一定的掌握。只有这样,基于施工环境的后续工作才能够顺利进行,同时,对踏勘得到数据资料详细记录,以备以后工作的需要。 2.2 书写详细的设计方案 详细的设计方案是基础工程施工建设的指导书,在以后的施工过程中,都要依靠它才能有所保障。因此,设计方案必须由专业人员进行书写。利用已有的专业知识,以及获得的地形地貌资料,在对于工程预期达到的目标有个详细的了解下,认真的书写设计方案,规划好未来的施工进程。如果我们要进行居民楼的建设,在设计方案中必须依照居民楼的特点,对建设中的每个环节进行详细的说明,使得设计方案更具有针对性。 2.3 提高使用材料和仪器设备的质量 高质量的材料和设备才能建设出高质量的工程。要根据该工程的具体要求,选择适合工程的高质量材料。在施工过程中,严格按照材料要求进行施工。施工之前,所要使用的材料都要经过专业验证,符合要求后才能投入使用。同时,高质量的仪器也可以提高施工控制的精度,从而提高的工程的质量水平。也就是更为合理的施工测量仪器,尽量去减少由于仪器精度不够造成的误差;采用更为先进的材料,减少不规则的沉降。 2.4 加强基础工程的施工管理 一个高层建筑的基础工程的施工,需要各个部门的协调运行才能完成。这就需要良好的施工管理制度,对每个部门进行分工,形成各个部门的合作。同时,施工过程必须按照国家要求的规范进行,避免在这过程中的一些不符合规范的行为产生。各部门也应该相互监督,一旦出现问题,马上指出并制定解决方案,防止问题的扩大。 2.5 提高施工人员的综合素质 施工人员是基础工程的建设者,其综合素质必须得到提高。定期的对其进行专业方面的培训是必不可少的。只有掌握了专业知识,才能更好的处理施工过程中的突发状况。加大人员的经验技术交流力度,举办趣味研讨会,集思广益,共同提高,整体达到一个新的技术水平。同时,施工人员的人格品质也应该得到提高,时刻把集体利益放在首位,把建设好工程作为自己的首要目标。不自私自利,团结互助,发挥集体主义精神,为施工建设积极贡献。施工队伍也可以适当的引入知识水平高的专业人才,提高施工队伍的专业文化水平。比如定期的举办歌唱比赛等娱乐活动,或者各种专业知识比赛,这些对调动施工人员的积极性都是十分有利的。 2.6 提高基础工程的施工环境 人的工作状态很大程度上受到心情的影响,提高施工过程中的工作环境,也就是提高了施工人员的工作效率。这样为工程更好的进行提供了保障。同时,一些先进设备的运行,也需要良好的环境做基础。一般来说,仪器的运行容易受到震动以及噪声的影响。好的工作环境也起到了提高仪器精度的作用。 3 具体实例分析 某处要进行一高层建筑基础工程的施工建设,要求结合实际,给出可以提高施工质量的操作方法。 首先,根据给出的具体施工地点,进行实地踏勘。研究施工地点的地质状况,观察其周边状况并进行记录。绘制出施工地点的施工草图,有利于以后是施工设计。其次,在对施工有具体了解以后,进行施工方案的书写,对施工中会出现的问题,已经问题的解决方案,都要进行详细的说明,并对这次工程进行前期的预算。再次,选择合适的材料和设备,这一般是依据本次工程要求的精度的要求决定的。精度要求高的工程,应该选择质量好的仪器设备和材料,要求低的工程可以按照实际情况进行选择。随后,根据设计方案中书写的施工步骤,进行正常的施工,施工过程中出现的新问题,要各个部门共同协调沟通解决。施工全过程都应该有专业人员组成的部门进行监督,以备整个过程万无一失。最后,施工结束后,进行验收工作,验收无误后,才能上报相关部门,工程正式完成。整个过程如图1所示。 4 总 结 本文主要介绍了高层建筑基础工程施工过程中影响质量的主要原因,根据这些原因,给出了具体的解决方法,很大程度上提高了工程的质量。同时,根据对具体实例的分析,给出了基础工程施工的具体步骤,更加清晰的说明了施工过程中的注意事项。高层建筑的基础工程是高层建筑各项建设的重要部分之一,应该得到更多建设者的关注。只有基础牢靠,其他建设才能够顺利进行。随着科技的飞速发展,高新技术的不断产生,也为建筑行业注入了新鲜的活力。研究人员也致力于研究出更好的材料和设备,配合具有更高专业知识的人才的出现,使得基础工程的施工质量得到飞速发展,从而带动我国整个建筑业的发展进步。建筑业的发展,对于我国经济的发展进步,具有不可代替的重要意义,应该得到更多财力物力的大力支持。
露天煤矿绿色开采技术探讨:露天煤矿绿色开采技术探讨 【摘 要】近些年来,我国煤炭事业得到了空前的发展,煤炭行业已经成为国民经济的主要产业,在国民经济中的地位越来越重要。科学发展观要求露天煤矿开采技术必须具有环保性和科学性的特点,露天煤矿的传统开采方法有很多的缺点,开采过程中的污染非常严重。所以露天煤矿的发展前途必然取决于绿色开采技术的的运用。 【关键词】露天煤矿;绿色开采;技术 一、露天煤矿绿色开采的重要作用 绿色开采技术的根本目的在于改变现有的露天煤矿的生产方式,减少煤炭资源的浪费,减少煤炭开采对大气、水和土壤的污染,从而实现可持续发展的战略。 露天煤矿的绿色开采技术是煤矿开采事业长久发展的必要要求。当今世界,全球能源危机不断加剧,自然资源储量越来越少。传统的露天煤矿开采技术无论是对于资源还是环境的可持续发展都非常不利,这就更加剧了能源的不足的现状,煤矿事业的发展面临前所未有的挑战,这种现状迫切需求露天煤矿绿色开采技术的的出现和革新,它可以提高煤矿的生产效率,增加煤炭产业的经济效益,不断促进煤炭事业的发展,所以说绿色开采技术的出现符合煤炭事业的发展要求。 露天煤矿的绿色开采技术是科学发展观的重要体现。煤矿的绿色开采技术是针对能源危机和环境污染提出的,传统的露天煤矿的开采技术对于大气、水、土壤资源的危害是不可挽回的,科学发展观的提出就为露天煤矿开采技术的革新提供的一个机遇,绿色开采技术的出现正是符合科学发展观的要求,它是科学发展观在煤矿开采事业的尝试,所以说它是科学发展观的重要体现。 二、基于自移式破碎站开采技术 在对露天煤矿进行开采中,采用自移式破碎机这种新型采矿工艺,不仅可以大幅度降低在露天矿山中汽车的使用数量,还可以明显提高露天煤矿开采的生产效率,降低露天煤矿开采的生产成本,减少汽车废气的排放以及汽车轮胎的消耗,不仅可以保护大气环境还可以有效改善露天煤矿周围的环境,有着积极的使用价值。 自移式破碎站中包括履带式移动破碎站以及反击破履带式移动破碎站、筛分履带移动破碎站、圆锥破履带式移动破碎站等,在任何的地形条件下都可以满足煤矿开采需求,还可以根据客户需求灵活配置出一级破碎、二级破碎与三级破碎模式,也可以对其进行优化组合。并具有高破碎效率、多功能、结构设计合理的优势,满足露天煤矿开采中对粗、中、细物料破碎的筛分需求,采用一体化的机组配置,不仅安装维修方便合理,还具有很高的耐久性,以提高露天煤矿开采中机组的工作时效。采用该机组进行露天煤矿开采,可以降低生产过程中的噪音、减少粉尘污染,有效提高实际露天煤矿开采中的社会经济效益。基于自移式破碎站的煤矿开采工艺,不仅利于环保,还可以减少对空气CO2的排放,增强使用年限,而且在实际开采中,对于施工现场要求较低,便于操作,提高开采效率。 三、采区煤矸分离技术 在新开拓采区中,要并列创建一个煤仓、矸石仓,以及运输系统。运煤的时候,要将矸石仓关闭,原煤被直接灌入煤仓。当在掘进工作中,遇到了断层或者穿煤层施工,往往岩石含量较多。在灌矸石仓的时候,要将煤仓关闭,漏下的矸石进入矸石分离系统后,还要通过矸石分离系统卸载。采区煤矸石洗选法如果在掘进的过程中,掘进工作面以半煤岩为主,当掘进运输系统无法实习实现分离的时候,就可以将小型洗选装备设立起来。煤与矸石的混合物可以被卸载到小型洗选装备中以洗选的方式对煤与矸石进行区分,做好隔离工作。原煤运输系统可以对煤进行分配,并将被分离出来的矸石进入矸石运输系统。 四、“数字矿山”技术 目前,对于“数字矿山”的定义国内外尚未完全统一。通俗地讲,数字矿山就是一个矿山范围内的以三维坐标信息及其相互关系为基础而组成的信息框架,并在该框架内嵌入我们所获得的信息的总称。对于数字矿山建设,概括起来目前主要有以下五种观点,即数字地球观点、地质模型观点、信息管理观点、监控系统观点和工程应用模式观点。对于数字矿山的功能内涵,必须从对矿山数据的存储、传输和表述向更深层次延展,并不断拓宽各个层次的应用,应涵盖数据的获取、存储、传输和表述,矿山生产与经营决策优化,各种设计、计划工作和生产指挥的计算机化,生产工艺流程和设备的自动控制等多个方面。 数字矿山建设,具有重要的现实意义,第一,数字矿山能以数字化的形式全面反映矿区的地质信息、力学信息、露天煤矿矿产资源的储量和开采情况,有利于根据这些数据信息做出合理的开采规划,在保证矿产资源稳定供应的同时,促进资源的合理利用和环境保护工作,以促进经济社会的可持续发展。第二,数字矿山能适应日益增多的深层开采条件,并结合自动化开采技术,使矿工远离高温和岩爆威胁等恶劣环境,减少和避免矿山安全事故。第三,对矿山开采引起的各类生态破坏和环境污染问题进行数字化分析,以为矿山的生态重建方案、灾害评价与预测预报体系等提供参考依据。 五、矿山综合开发利用技术 (一)矿区土地复垦 露天矿采空区和排土场所占面积大,因此应针对其不同情况采取合理的复垦方式,加强对土壤改良,使其转变为农业耕地或林牧业用地,注重其生态效益。如针对干涸、覆盖物薄的矿场,可将其作为垃圾填埋场;针对排水不良、积水较深的露天矿,建议不做回填处理,可将其建成人工湖;针对覆盖层厚的矿场,可以边开采边复垦。 (二)优化废弃物的处理 露天煤矿废弃物的排放,对于矿区的生态环境影响恶劣,因此为减少废弃物的排放,对于煤矿的开采可以采用分区开采或多种工艺混合开采的方式,尽量采取内排方式,有效降低外排土场的占地量;同时可综合分析边坡工程地质和水文地质条件,运用综合控制技术,提高实际边坡角,这样有利于减少大量剥离物;在废弃物外排时,为减少其对土地及大气环境的污染,可将矸石和有污染的剥离物排弃于排土场的底部,用黄土进行包埋和压实。 (三)优化地下水处理 矿区应加强对煤矿开采过程中地下水的处理,应用科学的保水开采技术,充分考虑矿区的地质条件,尝试采用帷幕堵水方法或帷幕堵水、降水孔疏干相结合的方法,清污分流、分质分流等措施,减少污水的排放量,提高水资源的利用率。 (四)节能、降耗及综合开发 露天煤矿在生产过程中,需要消耗大量电力、火工材料、油品等,存在一定的浪费现象,不利于其可持续发展,因此应在矿区大力推广节能装备、节能工艺与技术,减少生产能源过程中的各种消耗,走环境无害化技术模式,加强清洁生产技术、废弃物综合利用技术、洁净煤技术、复垦与污染技术等,如煤矸石、伴生矿物其用途广泛,可作为发电和生产建筑材料。 六、结语 露天煤矿开采所诱发的种种环境问题产生的影响是直接的、深远的,尤其是对生态环境的影响,而对这些环境问题的防治也是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策,追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭绿色开采与环境保护协调发展,实现矿区的可持续发展。 露天煤矿绿色开采技术探讨:谈露天煤矿绿色开采技术 摘要:本文主要针对“绿色开采”的内在涵义、“绿色开采”的内在涵义以及绿色开采的技术进行简要分析,仅供参考。 关键词:露天煤矿;绿色开采;技术 一、“绿色开采”的内在涵义 工业的发展,导致自然生态失衡的状况屡次发生。基于自然生态的保护以及人类的自然资源循环再利用等等相关方面的考虑,“绿色开采”作为循环经济中的一项重要原则被提出来。 1、“绿色开采”的界定 绿色开采是企业快速稳定发展的基本途径,能够降低煤炭开采所造成的生态环境破坏,那么绿色开采作为煤炭工业在发展进程中的必由之路,要求煤炭开采中要确保与环境发展的和谐性。基于煤炭开采的过程中对自然环境必然会造成不良影响,就需要将“绿色开采”作为一个开放而复杂的系统,其中的重要构成元素中,除了基础理论是有必要掌握的,同时还要考虑到煤炭开采的技术工艺、煤炭绿色开采系统的优化以及有关政策法规等等。虽然这些元素分属于不同的研究领域,但是处于“绿色开采”系统当中,就要从整体性的角度,运用联系的观点思考该系统中的不同元素的影响以及相互之间的关系,以降低煤炭开采对环境的不良影响,不仅提高了煤炭企业的经济效益,而且还创造社会效益。 2、绿色开采与环境友好关系的建立 煤矿企业实施绿色开采,就是将煤炭开采与周围的生态环境建立环境友好关系。在煤炭开采的过程中,要将煤矿开采的可持续发展理念建立起来,从煤炭开采的源头出发,深入研究采煤工艺技术,同时对新开发的技术实施必要的试验研究,以控制好岩层,并采取相关技术将传统的煤炭开采工艺改变,根据煤矿开采的实际逐渐完善工艺技术,以避免由于煤矿开采而造成环境破坏。为促进中国采矿业的健康稳定发展,就要在煤炭资源开采的过程中,遵循环境保护、高效回收且安全系数很高的开采技术。 二、我国露天煤矿开采的现状 我国煤矿开采技术一般以井下煤矿开采为主,从而造成露天煤矿开采技术发展一直不受重视。又因我国露天煤矿主要以中西部为主,如山西、陕西和新疆等地,这些地区经济欠发达,对露天煤矿开采设备投入较少,其露天煤矿的开采所带来的环境问题难以解决,导致我国的露天煤矿的开采技术较国外相差较远,面临着设备规模小、自动化程度低、生产效率低下和环境污染严重等问题,下面是我国较常用的几种煤矿开采的工艺。 1、轮斗挖掘机连续开采 轮斗挖掘机连续开采技术在我国的露天煤矿中也较常用,其主要通过采用几台大型的轮斗挖掘机进行煤矿开采,其单台挖掘机的年生产能力可达到500万立方米,如元宝山露天煤矿采用两台轮斗挖掘机同时作业,单台挖掘机的年生产能力一般为600万立方米,比当初设计的年生产力高。这种简单的轮斗挖掘机连续开采的技术大都在我国20世纪90年代的使用较多,在如今的露天煤矿开采工艺中使用较少,并没有在我国露天煤矿中进行大范围推广。 2、单斗挖掘机+矿车运输的半连续开采工艺 单斗挖掘机+矿车运输的半连续开采工艺是我国当今露天煤矿开采工艺使用最广泛的一种,这种连续开采模式特别适用于年开采量不大的露天煤矿中,大多数都采用了这种开采工艺。其特点是:通过计算单斗挖掘机的容量与矿车的运输量进行匹配,选择合适的单斗挖掘机和矿车,此模式一般适用于煤矿的短途运输,随着运输距离的增长,其运输费用会成非直线型增长,根据笔者多年的生产经验来看,一般单斗挖掘机+矿车运输的连续开采工艺适用于运输距离低于3公里的小型露天煤矿中。由于此模式的生产局限性,也衍生出一种单斗挖掘机+矿车运输+皮带运输机模式的生产工艺,此工艺技术也相当成熟,并在我国露天煤矿中大范围使用。 3、拉斗铲倒堆连续开采工艺 拉斗铲倒堆连续开采工艺与单斗挖掘机+矿车运输的连续开采工艺相比,其节约了矿车的运输成本,总体生产成本也较小,一次设备投入的成本较高,但其工艺方法的运用的局限性也较大,一般适用于煤层厚度在50m以内,其作业面积较大的煤矿中,通常作业面积3000m2以上。在我国准格尔黑岱沟露天煤矿中,这种使用工艺较好,且作业效率较高,其使用的拉斗的容量在100m3以上,年剥离量有2500万m3,生产效率很高。 4、单斗挖掘机+破碎机+带式输送机的半连续开采工艺 单斗挖掘机+破碎机+带式输送机的半连续开采工艺是结合了上述3种工艺方法的优缺点所产生的,这种连续开采工艺与上述的连续开采工艺相比,其生产效率和适用性都大大增加,但设备的灵活性不如单斗挖掘机+矿车运输模式,在这种开采工艺中增加了破碎机的这一环节,其有效的减小矿车运输成本。而带式输送机则增加了设备开采的连续性。目前这种生产已在山西平朔露天煤矿中使用,其设计年生产能力达到1200万吨,随着这种单斗挖掘机+破碎机+带式输送机的连续开采工艺的优点被广泛认同,其生产工艺也会被完善,会越来越被广泛使用。 5、国外采煤技术的发展 随着国外的新技术的不断发展,露天采煤技术也在不断的完善和提高,其中以斗轮挖掘机、斗轮式预采系统和穿越运输系统最为典型,目前国外已经配备了大型斗轮挖掘机及其完善的输送机系统,采用斗轮挖掘机来剥离煤层表面的泥,通过可移动式阶梯式输送机或者转载输送机进行输送排土。 三、绿色开采的技术 1、矸石回填法 “矸石回填法”是煤矿普遍采用的绿色开采技术之一。具体做法是运用专用钻孔漏,将地面的煤矸石漏到井下,以专用列车将漏下的煤矸石运输到采区矸石仓,经过破碎处理后,煤矸石经过充矸皮带被运输到采空区。煤矸石被充填到采煤工作平台上,使矸石山所占面积很多,不仅充实采空区,而且地表无塌陷,采用“矸石回填法”,就是要通过矸石回填,实现退矸还农。要实现矸石不升井的效果,就是要将矸石集中存放在矸石袋内,使用充矸溜子,将矸石袋带入采空区。但是在地面钻孔充矸工作中,还会受到自然因素的影响,比如暴风雨和飓风等等,都会对充矸工作有所限制。 2、采区煤矸分离法 在新开拓采区中,还要并列创建一个煤仓、矸石仓,以及运输系统。运煤的时候,要将矸石仓关闭,原煤被直接灌入煤仓。当在掘进工作中,遇到了断层或者穿煤层施工,往往岩石含量较多。在灌矸石仓的时候,要将煤仓关闭,漏下的矸石进入矸石分离系统后,还要通过矸石分离系统卸载。采区煤矸石洗选法如果在掘进的过程中,掘进工作面以半煤岩为主,当掘进运输系统无法实习实现分离的时候,就可以将小型洗选装备设立起来。煤与矸石的混合物可以被卸载到小型洗选装备中以洗选的方式对煤与矸石进行区分,做好隔离工作。原煤运输系统可以对煤进行分配,并将被分离出来的矸石进入矸石运输系统。 3、井下污水处理法 当矿井下面有污水存在,要将这些污水集中排放到中央水仓后,利用中央水仓的仓口上所安装的污水处理装置对污水进行处置。井下污水处理法要与煤泥压滤装置配合使用。对于井下污水,运用煤泥压滤装置进行过滤,煤泥可以经过技术处理后,将其压缩成煤饼。如果污水中仍然含有煤污水,则可以将污水输入到污水处理装置中净化之后,就可以而运用中央水仓水泵向地上排列。此时,井下水中所含有的有害物质都被排除了,将其进行农田灌溉,对农作物生长具有一定的促进作用。 4、露天煤矿开采设备的数字化 露天煤矿开采设备的数字化是国家重大战略资源安全体系的关键组成部分,也是评估各矿山的综合实力的一个基础。露天煤矿开采设备的数字化是减小煤矿开采企业安全责任事故的一个根本的措施。开采设备的数字化是运用先进的计算机管理技术,结合各种大型的智能化操作系统,利用先进的数据通信技术,如卫星导航与通信技术,实现系统的无人值守化和智能化操作。此系统是将生产、管理、自诊断、设备维护和安全等因素结合在一起,形成一个闭环控制系统,保护各大型设备的安全,有利用形成煤矿企业的综合自动化,提高了企业的综合效率。 5、开采煤矿会影响到地下水分布情况 在开采煤矿的进程中,随着破断的关键层出现,区域内的地下水会形成地下水渗漏。此时,如果对裂缝处重新压实,会使裂缝闭合,因而形成隔水带。伴随着雨水的增多,由于关键层破断而形成的下降漏斗就会逐渐消失。下降漏斗在从形成到消失之间所形成的时间间隔,对地面生态具有一定的影响。 随着煤层的开采,会有多个水位降落漏斗形成,第四含水层紧密联系着煤系底层,因此而导致该含水层的水资源永久破坏。煤层的开采会有导水裂缝形成,很容易导致含水层的水位下降。可以确定,钻孔孔底至煤层之间的距离与水位下降之间存在着必然的联系。那么,为了在煤层开采的过程中,同时保护地下水资源,可以采用保水开采技术。在煤矿开采后,地表水会暂时性地形成下降的水漏,但是,在短时间内仍然能够股恢复到原来的状态。在实施保水开采技术的时候,还应该对水位的变化进行观察,研究变化的水位影响到地表生物根系所发生的变化。此外,绿色开采技术还可以用于防治底板承压水。 6、开采煤矿的同时开采瓦斯 中国的煤层具有较高的变质程度,不仅渗透率地,而且还具有较低的含气饱和度。这种地质状况对开采煤层瓦斯的采前预抽非常不利。正因为如此,中国的采前地面煤层气井中,单井产达到稳定高产的极少。当进行煤矿开采的时候,受到岩层移动的影响,即便是煤层的渗透率很低,其渗透率此时也会猛增至数百倍之多,非常有利于瓦斯的移动和抽放。那么,在煤矿开采的过程中施行瓦斯共采不仅可以提高矿井的安全系数,而且还能够将更为洁净的能源开采出来。特别是高瓦斯煤层,将开采过程中而导致的岩层移动特点充分地利用起来,可以为中国的煤层开采开辟一条绿色开采途径。 7、煤炭地下气化的绿色开采技术 煤炭地下气化对传统采煤方式以根本性的变革。从技术性的角度而言,在热化学反应下,地下煤炭会发生转化,形成可燃气体。作为一项整体绿色开采技术,煤炭地下气化不仅降低了居高难下工程量,而且还减轻了艰苦作业程度,使煤炭开采过程中所造成的环境污染程度有所降低,避免了由于煤炭燃烧而危害到生态环境。 到目前为止,煤炭地下气化技术已经经历了十多年的研究,除了较为完善的理论研究之外,还积累了大量的实践经验,为我国绿色煤炭开采技术的深化研究奠定了基础,同时也促进了煤炭地下气化技术的深入研究。基于目前煤炭地下气化技术的研究成果以及在实践应用领域中所存在的问题,该项技术要达到绿色开采的意义,就要进一步解决以下各项问题。 其一,煤炭地下气化技术要具有应用价值,就要符合用户的需求,因此,煤炭地下气化要有所提升。其二,在进行煤炭地下气化技术研究时,要将气化燃烧的速度以及燃烧的位置作为控制技术的重点,并深入研究经过燃烧后,气化炉体结构所产生的变化,并分析由此而带来的地面沉降变化。其三,当地下煤炭气化的时候,会有苯和酚等等致癌物质产生,其会对生态资源,特别是地下水资源产生不良影响,那么,如果使地下煤炭气化的过程中不会导致苯和酚因扩散而污染环境,还是一项值得研究的重点课题。其四,煤炭燃烧后,会有大量的二氧化碳被释放到空气中,严重地污染了空气环境,这也是造成地球温室效应的一个重要因素。 结束语:地球的温室效应成为了需要直接面对的问题。如果全球变暖,就会导致人类赖以生存的各项元素,包括空气、水、食物以及土地等等,都会逐渐变少。人类的未来可持续发展与自然生态之间所存在的密切关系,已经越来越被世界各国所认识。煤矿作为我国的重点能源材料,以传统的开采技术所造成的资源浪费以及环境污染已经成为了迫切需要解决的问题。绿色开采技术成为了解决煤矿开采中所造成的各种问题的有效途径,其所发挥的作用不仅可以带来良好的社会经济效益,而且还促进了人与自然的协调可持续发展。 露天煤矿绿色开采技术探讨:露天煤矿绿色开采技术研究 摘 要:煤炭资源属于不可再生资源,对于我国国民经济的发展具有重要影响。如何在确保煤炭开采量能满足国民经济发展需要的前提下尽量减少煤炭开采对生态环境的破坏成为人们关注的重点。本文将结合露天煤矿开采的实际情况,开展有关露天煤矿绿色开采技术的研究。 关键词:露天煤矿;绿色开采;技术 1 露天煤矿开采对生态环境的影响 露天煤矿开采的过程就是将大量岩石搬运转移的过程,这本就是对自然环境进行破坏的过程。由于社会的发展需要大量的能源,进行煤矿开采是必须的。但人们在开采过程中只关注经济效益,使用的开采方式不合理,给自然生态环境造成了不可挽回的破坏。露天煤矿开采对生态环境的破坏主要集中在下述几个方面。 1.1 露天煤矿开采对土地资源的影响 露天煤矿开采对土地资源的影响主要表现在两个方面。第一,就是煤矿开采过程会对土地原始地表层产生影响,一方面开采地表的岩石会破坏原有的岩石结构,更有甚者会影响岩石结构的稳定性,造成岩块滑落现象,另一方面开采地表的岩石会破坏地表植物,造成土地沙化现象严重,致使出现水土流失的现象;第二,矿产开采过程还会产生大量的剥离物,一般会将这些剥离物放置在采矿区周围,长时间的堆积会造成对土地的挤压,同时长时间受到风雨侵蚀,会使剥离物中的重金属元素和土地中的元素进行反应,出现土地酸化或盐碱化,影响矿区农作物的生长,甚至会使矿区耕地荒废。 1.2 露天煤矿开采对矿区空气的影响 露天煤矿开采过程需要进行爆破作业,这个过程会产生大量污染空气的物质,通过对矿区空气进行监控发现,矿区大气中的主要污染物有粉尘、烟尘和其它有毒有害气体。进行爆破作业会产生大量污染空气的物质,矿区的大规模的运输、采装和排土作业也会影响空气质量。其中,粉尘主要是露天采矿过程中爆破和运输作业产生的;而有毒有害气体的产生与开采出的煤长期暴露在空气中有关,这些煤中含有易燃物质,长时间暴露在空气中就会自燃,从而产生有毒有害气体。这些粉尘、烟尘和有毒有害气体不仅会污染开采区,还会随着空气的流动向外扩散,从而影响整个矿区甚至是矿区所在地区的空气质量。 1.3 露天煤矿开采对水资源的影响 露天煤矿开采对水资源的影响主要表现在两个方面:第一,是露天煤矿开采过程中会进行疏干排水,这会改变矿区地下水的流势和补水排水条件。同时还会打破水资源在大气和地下之间循环的平衡,轻则会影响当地的降雨,重则可能会造成当地水资源枯竭,并在短时间内无法复原;第二,就是露天煤矿开采过程中会进行排水,如果矿区排放出去的水没有经过废水处理就直接外排,会严重污染当地的水资源,影响当地的饮用水和灌溉水使用。 1.4 露天煤矿开采容易诱发地质灾害 矿区原本的地质结构比较稳定,一般情况下是不会发生严重的地质灾害的。但是一旦经过人为的开采过程,就会对矿区的地质结构造成破坏,诱发地质灾害。煤矿和其它矿产不一样,在进行煤矿开采的过程中一般使用采场边坡或排土场边坡,而煤矿边坡大多为土质的或者软岩石质的,这些类型的边坡很难进行有效的维护,在煤矿开采过程中,很容易受到机械振动、水体流动等因素的影响而出现泥石流、塌陷等地质灾害。这样严重威胁煤矿开采作业的安全性和稳定性。 2 露天煤矿绿色开采技术的概念和主要内容 2.1 绿色开采的概念 所谓绿色开采就是在矿产资源开采的过程中,通过科学的指导和合理的布局尽量减少矿产资源开采过程对周围自然生态环境的影响,其实施的根本性目的就是在确保经济效益最大化的同时,也要关注矿产资源开采的社会效益和生态效益,要实现矿产资源开采的可持续发展。 2.2 露天煤矿绿色开采的主要内容 第一,要合理选用开采工艺和设备型号。选择露天煤矿开采的工艺和设备型号是进行煤矿开采准备工作中的重点内容。选用开采工艺和设备型号是否合理不仅会影响煤矿开采的成本,同时也会对开采的效果和效率产生影响。煤矿开采作业对于能源的消耗较大,在选用开采工艺时除了要综合考虑矿区的自然条件、资金投入、生产规模等因素外,还要将开采过程的能源消耗考虑进去,尽量选用能源消耗小的开采工艺。选用开采设备时,一方面要考虑到开采设备的工作效率、与矿床条件的适用情况等因素,另一方面还要考虑到这些开采设备彼此之间的匹配性问题,不能单以一个设备的工作效率为选择的依据,要以提高整体开采设备的工作效率为依据进行选择; 第二,要使煤炭资源回采率达到最大化。煤炭资源回采率最大化是煤矿绿色开采概念中关注的重点。为了实现煤炭资源回采率最大化要做到下述几点:首先,要选择合理的采煤方法,这是提高煤炭回采率的关键环节;其次,在开采近水平煤层的露天煤矿时,要选用顶板露煤和倾斜分层相结合的方式,在回采前要进行煤面清扫;最后,在开采倾斜煤层的露天煤矿时要使用顶板露煤; 第三,要优化露天煤矿的运输系统。运输系统是连接煤矿开采各个环节的纽带,是实现绿色开采必需要研究的内容。进行运输系统优化的目的有两个,一个就是要减少运输过程对环境的污染,在运输的过程中可以根据矿区的实际情况采取相应的措施减少运输过程对环境的污染;另一个就是通过优化运输系统,缩短运输距离,减少运输时间,从而实现降低运输成本、提高运输效率的目标。运输系统的优化可以从选取合理的运输工具和运输路线入手; 第四,对煤矿开采过程进行数字化管理。随着现代科学技术的发展,信息技术、智能化技术逐渐普及到各行各业,煤矿开采也应紧随时展的步伐,加大对计算机技术、信息技术的应用。对煤矿开采过程进行数字化管理就是指通过计算机技术实现对矿区开采、生产、经营和管理过程的进行统一化管理目标,并以数字形式展现各个过程管理的成果,便于人们发现其中存在的问题; 第五,做好环境保护工作。为了减少煤矿开采过程产生的有毒物质对矿区环境的污染,应对污染物进行有效的处理。首先,要在生产过程中尽量减少污染物的排放,这需要按照上文所述的内容对煤矿开采的各个环节进行有效的管理。其次,对于没有办法完全消除的污染物要进行清洁处理后在外排,如开采过程产生的废水要净化后再排入到当地的水系统中。最后,要对矿区周围环境进行监管,及时发现安全隐患,避免带来更大的损失,如要注意防火,避免和矿区的煤发生反应产生有毒有害气体。 露天煤矿绿色开采技术探讨:谈露天煤矿绿色开采技术 摘要:伴随我国社会主义经济的快速发展,经济发展对能源的需求不断增加,煤炭作为我国的主要能源需求量不断加大,煤炭开采业也不断发展。伴随着科学发展观的不断普及,人们逐渐认识到了对自然能源的节约,露天煤矿的绿色开采技术也提上议程,露天煤矿的绿色开采技术对于煤炭资源的节约和对环境的保护都具有得场重要的作用。 关键词:露天煤矿;绿色开采;技术应用 近些年来,我国煤炭事业得到了空前的发展,煤炭行业已经成为国民经济的主要产业,在国民经济中的地位越来越重要。科学发展观要求露天煤矿开采技术必须具有安全性和科学性的特点,露天煤矿的传统开采方法有很多的缺点,开采、运输噪音比较大,粉尘污染比较严重,开采过程中瓦斯等气体的散发,对大气、土壤资源的污染非常严重。所以露天煤矿的发展前途必然取决于绿色开采技术的的运用。 露天煤矿的开采应多采用新型的煤矿开采技术 在煤矿开采时,有很多的煤矿类型并不适合大范围露天开采。传统的露天开采结束之后再利用打竖井斜井的方法进行开采,其中露天矿坑和矿井的作业是属于不同施工单位的,这就明显增加了煤炭的运输成本。露天开采必须去掉矿脉表面的图层和岩层,这就必然破坏大量的植被和耕地资源,植被和土地资源的破坏会加剧水土流失和大气污染,这就严重危害到了人类身体的健康。所以传统的露天煤矿开采技术必须加以改进,做到真正的绿色科学。 第一,露天煤矿绿色开采技术要求露天开采和井工作业相结合这就解决了单纯露天开采和矿井开采的缺点。 充分利用天然矿坑,在矿坑底部通过打斜井开采更下面的煤矿,采用露天开采与井工作业联合开采。这种开采方式将露天开采和矿井开采的技术相结合,也就将露天开采和矿井开采的煤炭运输方式联合一起,减少了煤炭运输所用的费用,更大程度提高煤矿的生产效率,并且能够减少煤炭开采过程中的浪费,增加整个每个煤矿的寿命。 第二,露天煤矿开采应尝试采用端帮靠帮的新型开采技术。 这种技术是指利用增高的露天煤矿的端帮边坡角,从而减少对煤炭资源的浪费。这种技术的采用是必须经过精细设计的,例如,宝清煤电化开发有限公司根据《鲁能宝清朝阳露天煤矿初步设计》的编制要求,已经完成了对国网能源宝清朝阳露天煤矿初步设计的编制工作, 由于宝清朝阳露天煤矿的岩层倾角较小,一般为2°左右,且赋存情况比较相似,在计算边坡各帮坡角时,所选取各物理力学指标相近,所以计算所得各帮坡脚均为25°,这不仅可以满足边坡稳定要求,也可以更加充分的开采煤矿资源以及减少对土地资源的破坏。 第三,露天煤矿的开采必须注重新技术的使用 露天煤矿的特点决定了其大多数的缺点,正是这些缺点的存在,露天煤矿对绿色开采技术的需求不断增强。所以露天煤矿的开采必须引进新型的开采技术。 开采的工艺设计与开采设备的选用必须合理。宝清煤电化开发有限公司本次的设计,对于工艺和设备使用都进行了详细的阐述,设计中采取划分及开采顺序。比如采区进行接替时虽然不利于大型设备的搬迁,但是二采区剥采比与四采区相比是远远小于四采区的,设计中把开采二采区放在首位,能够迅速获得比较大的经济效益,所以,考虑到经济效益,设计中对于原开采顺序维持不变,并且在此基础上绘制了采区接替示意剖面图。 露天煤矿开采的煤炭开采、运输等地面生产系统必须加以优化。露天煤矿进行煤炭开采过程中对于设备的要求的是非常严格的。例如,国网能源宝清煤电化有限公司,在进行绿色技术改革设计时非常重视露天煤矿的地面生产系统的优化。 地面生产使用的破碎机型就体现了这一措施,一次破碎机的种类分为双齿辊筛分破碎机和单齿辊喂给式破碎机。根据宝清露天矿煤破碎站移设间隔期长的特点,设计推荐采用双齿辊破碎机。 另外,长距离带式输送机采用电气软起动系统同样是这一设计的体现,设计推荐露天长距离带式输送机采用机电一体化的调速型液力偶合器软起动系统,理由是其起动可控性好、价格便宜的优点。 露天煤矿的绿色开采技术的采用具有非常重要的作用 绿色开采技术的根本目的在于改变现有的露天煤矿的生产方式,减少煤炭资源的浪费,减少煤炭开采对大气、水和土壤的污染,从而实现可持续发展的战略。 露天煤矿的绿色开采技术是煤矿开采事业长久发展的必要要求。当今世界,全球能源危机不断加剧,自然资源储量越来越少。传统的露天煤矿开采技术无论是对于资源还是环境的可持续发展都非常不利,这就更加剧了能源的不足的现状,煤矿事业的发展面临前所未有的挑战,这种现状迫切需求露天煤矿绿色开采技术的的出现和革新,它可以提高煤矿的生产效率,增加煤炭产业的经济效益,不断促进煤炭事业的发展,所以说绿色开采技术的出现符合煤炭事业的发展要求。 露天煤矿的绿色开采技术是科学发展观的重要体现。煤矿的绿色开采技术是针对能源危机和环境污染提出的,传统的露天煤矿的开采技术对于大气、水、土壤资源的危害是不可挽回的,科学发展观的提出就为露天煤矿开采技术的革新提供的一个机遇,绿色开采技术的出现正是符合科学发展观的要求,它是科学发展观在煤矿开采事业的尝试,所以说它是科学发展观的重要体现。 三、结语 进入21世纪以来,我国的社会主义经济得到了迅速的发展,经济发展对于能源的需求也不断增大,煤炭行业作为国民经济的主要产业,在国民经济发展中的地位不断提高。露天煤矿的传统生产模式已经不能满足社会主义经济的发展需求,所以露天煤矿的绿色开采技术成为我们的重要选择。
资源环境论文:图书馆资源共享网络环境论文 一、网络环境下高校图书馆信息资源共享的影响因素 (一)标准化因素 高校图书馆信息资源建设的标准化进程关系高校图书馆信息资源共享的实现。目前,高校图书馆信息资源共享建设普遍存在目录格式不标准、标准化进程缓慢、数据库质量总体较差等问题。以文献著录格式为例,一些高校采用CNMARC格式,一些高校采用LCMARC格式或USMARC格式,尚未形成统一标准。信息资源共享时,不同著录格式的存在增加了馆际间资源的整合与共建难度。例如,高校校园网建设实现了与图书馆的链接,一定程度上强化了资源搜索功能,但许多本地信息资源无法良好接入互联网。同时,高校图书馆在图书馆系统设计与开发、图书馆界面设计等方面尚不统一,独具特点。有的学校将图书馆选项设置在学校网站导航上,位置明显,结构清晰,易读性强。而部分高校则从图书馆信息资源功能入手,将图书馆选项设置于信息中心或信息资源一栏。此外,由于图书馆开发商采用的开发软件及建站系统不统一,整合共建信息资源时易出现兼容性问题,影响信息资源共享系统的稳定性。 (二)人才因素 目前,高校图书馆工作人员总体素质与能力尚有待提高。尽管部分高校图书馆信息化建设较早,管理队伍及服务人员素质也相对较好,但整体看来,高校图书馆员普遍学历低、素质不高。伴随信息时代的到来,计算机网络技术被广泛应用于图书馆建设,如馆藏图书数字化加工、图书馆资源远程访问、区域特色资源库建设等。因此,在图书馆资源共享建设中,迫切需要一批熟悉图书馆业务、善于运用现代网络技术、具备良好网络技术基础的跨学科交叉性人才。目前,我国高校图书馆这类人才普遍短缺。数字化快速发展与专业知识更新缓慢间的现实矛盾,成为阻碍网络环境下信息资源共享的主要瓶颈。同时,从用户群体构成来看,掌握新技术和新方法的用户群体比重较小。大部分用户信息检索能力较差,需要图书馆人员定期组织开展对应的检索培训、讲座等。由此可见,建设一批符合现代数字化图书馆要求的人才队伍迫在眉睫。 (三)经济因素 经济因素是影响高校图书馆资源共享的重要因素。充足的经费支持是保障高校图书馆信息资源共享建设的前提条件和重要保障。目前,不同类型的高校对图书馆投入的资源存在较大差异。经济方面的问题具体体现在两方面。一方面,缺乏足够的文献高购置经费。文献资源价格上涨和高校经费来源渠道单一,是导致文献购置经费不足的主要原因,且已成为影响文献资源建设的主要因素。另一方面,经费获得支持渠道单一。目前,政府资助和企业资助是高校图书馆外部资助的两大主要来源。通过政府资助,构建高校图书馆信息资源建设的主要资金;通过企业资助,构建高校图书馆信息资源建设的辅助资金。图书馆可采取有偿性资源共享等方式创收,如深化校企多维度合作,适度给予企业关于图书馆建设的一定决议权和决策权,缓解高校图书馆的经费压力,保证高校图书馆的正常运转。 二、网络环境下高校图书馆资源共享发展新思路 (一)加速高校信息共享标准化进程 标准化、规范化是高校数字化图书馆信息资源共享发展的基础,是实现信息资源共享的前提条件。高校管理者应高度重视文献著录格式和图书馆内容的标准化建设,按照国际标准建立文献信息资源管理体系,逐步实现国内标准与国际标准接轨。要强化信息资源具体环节的标准化建设,如信息存贮、有关名词术语、字符集、数据格式等,应统一实行标准化,形成严格、规范的服务标准、编目条件等,使高校图书馆资源共享标准化建设逐步向国际化靠拢。 (二)明确高校图书馆信息资源共建与共享的基本权利和义务 高校图书馆信息资源共享系统中,各成员在享受共享系统带来的权利和服务时,应履行对应的义务。这些义务包括为共享系统提供本馆信息与资源、承担系统运营的部分费用。同时,建立高校图书馆信息资源共享系统管理机制,对各成员馆的权利和义务实现监督与管理,并制定详细明确的奖惩措施,有效避免实力较强的大馆不尊重小馆权益、小馆缺乏主动性与积极性的现象。通过管理机制保障权利实现和义务履行,维持高校信息与资源共建共享网络系统建设,实现长期、健康、稳定的发展。 (三)建立高校图书馆信息资源共享经费保障机制 建立高校图书馆信息资源共享经费保障机制,充分保证图书馆信息资源共享系统建设与发展的经费支持,促进高校图书馆信息资源共享系统崛起。因此,应积极拓宽经费来源渠道,为高校图书馆信息资源共享系统发展提供保障。第一,政府机构给予高校图书馆信息资源共享项目建设足够的资金支持。政府资助是校图书馆信息资源共享建设的坚实后盾,系统运行与维护必须建立在政府政策支持和资金支持的基础上。第二,社会各界的资金援助。积极引导社会各界知名人士参与社会主义文化建设,为图书馆信息资源共享项目建设提供资金支持。第三,高校应充分利用自身图书馆资源优势,打造区域特色文化产业,实现图书馆资源创收,补充高校图书馆资源共享系统维护与运营资金短缺。第四,建立与科研机构、企业的稳定合作,获得科研机构、企业的支持,尽可能减少经费开支。 (四)加强现代馆员队伍建设,强化读者网络意识 建设专业化、现代化的图书馆馆员队伍建设,为高校图书馆信息资源共享项目建设提供智力支持和技术支持。现代图书馆馆员应掌握图书情报专业的相关知识和技能,运用现代化手段处理信息资源,提高学习能力,勇于接受新鲜事物。同时,要加深对高校图书馆信息资源共享相关技术领域的研究,不断提升自身的外语能力、信息处理能力等。鉴于此,可通过内培外引的方式,一方面,全面提升现有馆员队伍的素质与能力,另一方面,引进本领域优秀人才入驻高校图书馆信息资源共享项目建设。同时,现代化馆员队伍还应具有良好的专业素质、服务意识与敬业精神等。此外,工作人员还应具备扎实的计算机网络操作技能和较高的文献检索水平。 三、结语 以网络环境为依托,构建高校图书馆运行机制,是高校图书馆信息资源建设与发展的必然要求,也是实现馆际间资源同步共享的构想。图书馆信息资源共享的实现,依赖健全的经费保障机制、高素质的图书馆馆员队伍建设、标准化的信息资源共享建设、明确的高校图书馆信息资源共建、共享的权利享受与义务承担,等等。唯有消除各种阻碍图书馆信息资源共享因素,才能实现高校图书馆间的无缝对接,真正实现图书馆信息资源的有效共享和科学利用。 作者:令狐素 单位:贵州师范大学 资源环境论文:森林资源生态环境论文 一森林资源保护存在的问题 1森林资源不断减少 当前伊犁州森林保护中存在森林资源不断减少的问题,而且呈加剧趋势。每年都有大量的林地资源在减少,减少的原因有很多,包括森林病虫害、不合理采伐和毁林开荒等。基本建设和工业生产也占用大量的林地。 2林业产业效益低 林业产业效益低是森林资源保护不得不面对的问题。伊犁州林业产业结构不合理,林业企业趋同,资源分散,重复生产,长期经济效益不高。伊犁州的林业产业与国家规定的标准还有很大差距,建立健全的森林工业体系,实现林工结合的发展,实现了以工养林的发展,森林工业才可以反哺森林资源。而伊犁州森林工业不可能实现对森林资源的反哺,因为它正在不断萎缩,不断下降。 3自然灾害频发 森林资源保护中自然灾害频发的问题日益突出。我国长期遭受水旱风沙等自然灾害,尤其是在我国西部。我国每年都有大面积的农田遭受旱涝灾害。全国水土流失的面积也在逐年扩大,荒漠化的速度也在不断加快,伊犁州的个别地区土地盐碱化、草场退化等问题比较突出。频发的自然灾害对保护森林资源产生了不利的影响。 二保护森林资源的措施 1做好勘察调查 做好勘察和调查是保护森林资源的重要前提。必须对森林资源现状进行勘察和调查。对森林资源的勘察和调查必须全面、科学,同时勘察和调查应该是动态的,不能有一劳永逸的思想,要时时掌握森林资源的新情况。勘察调查之后,根据实际情况对森林资源保护进行统筹规划,制定出一套有效的保护方案。 2完善森林资源保护体系 完善的森林资源保护体系是保护森林资源的重要保障。针对森林资源保护,国家要对相关的法律法规进行健全,对相关的政策制度进行完善。对于滥砍滥伐过量采伐片面追求经济利益的毁林开荒行为要进行严厉的处罚。要有计划地使用森林资源,减少资源浪费。同时要做好种植工作,有计划地造林。 3加强宣传力度 加强宣传力度是保护森林资源的重要举措。保护森林资源,保护生态环境人人有责。国家应该加强对群众进行保护森林资源的宣传工作。让人们认识到保护森林资源的重要性,意识到自己也可以为保护环境尽一份力。让更多的人用实际行动,参与到环境保护中来,参与到植树造林的活动中来。同时,群众积极参与森林资源保护,也能够对政府、企业进行有效监督,保证相关工作的落实。 作者:肖克来提·尼牙孜 单位:伊宁县林业局 资源环境论文:矿产资源生态环境论文 1土地沙漠化 全国沙漠和沙漠化土地面积约为262.2万km2,占国土面积的27.3%;其中99.6%分布在中国西部420个县镇。现正在以每年2460km2的速度扩展。已有向东部漫延的趋势。造成直接经济损失540亿元,相当西北5个省1999年度财政收入的7.5倍;间接损失2700亿元。沙尘暴已殃及首都北京,不可忽视。 2解决荒漠的出路 ①尊重自然规律,让其自然恢复。对与成矿条件优越:岩浆作用、火山作用、植被不甚发充的贫困地区矿产资源开发可优先考虑。对于环境破坏严重,不好治理的矿区、矿田,可以留下来等待技术过关时再行开发利用。 ②储量丰富,国民经济建设中及需的矿产资源可优先考虑开发利用。 ③地质工作程度低,成矿条件好,潜力巨大(特别在覆盖层下)的地区,可以先进行地质勘查找矿,分层次、分批次进行开采利用。④开采运输条件好,采矿成本低,解决当地经济发展的地区可优先开发矿产资源。 3新的非金属矿产资源开发研究 ①玄武岩:连续玄武岩纤维是前苏联经过30年的研究发明的高科技纤维。它是以自然的火山岩为原料(取之不尽用之不绝)将其破碎后加入熔窑中,在1450~1500℃熔融,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维,它的综合性能好,其它纤维难以比拟,被广泛的用于消防、环保、航空航天、军工、汽车船舶制造、工程塑料、建筑等领域,堪称是21世纪无污染的“绿色工业材料和新材料”。 ②珍珠岩:随着人们生活质量的提高,建筑物的不断增高,对一种轻、保温、隔热、防火的无机材料要求越来越强,这就是膨胀珍珠岩。珍珠岩在1200℃条件下体积迅速膨胀数倍~30倍。具有容重轻(40~250千克/米3)导热系数小(0.03×4.1868千焦耳/米•时•℃~0.06×4.1868千焦耳/米•时•℃),使用温度范围广(-250℃~+800℃)的特点是一种物美价廉,产地广的一种新型无机建筑材料。 4几点建议 ①继续培加矿产地质勘查投入。②加强国内外合作,不断改近采矿、选矿、冶炼技术,尽量做到减少对环境的污染。③做好远景区规划,分阶段、分层次的进行合理开发利用。④综合开发利用,注重新的领域,有效合理的开发非金矿矿产资源。⑤既要重视地下矿产资源,也要重视地表环境的保护。⑥注要环境效应。使矿产资源开发得到可持续性发展。 作者:费平赵秀金海玉单位:辽宁省地质勘查院 资源环境论文:矿产资源核算下的地质环境论文 一、枣庄市矿产资源开发地质环境破坏现状 枣庄市是典型的资源型工业城市,矿产资源丰富,地质工作程度高,区内现有采矿权149个,涉及煤矿、铁矿、石膏矿等9个矿种,矿区面积601.957km2,占枣庄市总面积的13.19%。其中,煤矿43个,面积542.4km2,占采矿总面积的90.11%。全市矿山企业318家,小型企业约占企业总数的88%。由于小型矿山企业的技术水平和资金力量有限,矿产资源开采活动对当地的地质环境造成了很大的破坏。截止目前,辖区内已发生过地质灾害、含水层及地下水资源破坏、地质地貌景观损毁、土地资源破坏等多种矿山地质环境问题,并间接引起生态系统功能损毁。所发生过的地质灾害类型主要有地面塌陷、崩塌、滑坡和泥石流等,其中开采地下水引起的岩溶塌陷在北方地区影响较大。受矿坑排水和洗煤水影响,柴里等部分矿区周围地下水SO42-,总硬度、矿化度超标。铁矿、石灰岩矿和砂页岩矿等露天开采形成大面积采坑,改变了原生农田、林地、草地地貌景观。煤矿和石膏矿的地下开采导致薛城区、峄城区、台儿庄区和滕州市约8.14km2的地面塌陷,引起地面变形,造成地面积水,使原有土地使用性能发生变化。同时,现存的37座矸石山和大量的选矿厂、尾矿堆占用了宝贵的土地资源。除此之外,由于土地资源具有生态服务功能,耕地、林地、沼泽等土地资源破坏间接造成了生态价值的流失。 二、枣庄市矿山地质环境代价核算指标及方法 1、矿山地质环境代价核算方法选取原则由于矿山地质环境价值存在确定性、半确定性和不确定性,在损失核算过程中,可灵活采用直接市场核算法、替代市场核算法和意愿价值核算法等多种方法。其中,直接市场法运用货币价格计算可量化的环境代价,如土地性能破坏对农作物造成的损失、地质灾害造成的人员伤亡损失。替代市场核算法是对没有市场价格的环境使用替代物的市场价格来估算其隐含价值。防护支出法、回填法在矿山地质环境破坏损害核算中最为常用。对价值不确定的矿山地质环境可选用意愿价值核算法,通过调查对环境改善的支付意愿或环境恶化希望获得的补偿意愿来解释环境价值损失。 2、枣庄市矿山地质环境代价核算指标及方法根据枣庄市矿山地质环境破坏现状,将地质环境代价划分为地质灾害损失、含水层破坏损失、地形地貌破坏损失、土地资源破坏损失和土地生态价值损失五大类。矿山地质灾害损失主要取决于两个方面:一方面是致灾体本身的破坏力、活动程度、危害范围等;另一方面是受灾体本身,包括受灾体类型、抗破坏能力、数量,以及社会经济中的人口、建筑、设备设施、农作物等分布情况。根据这两方面的情况,矿山地质灾害损失可有两种计算方式,即地质灾害直接经济损失核算法和防治工程费用支出法。如疏干排水引起地下水位下降、水系破坏,储水能力下降,加大取水难度,造成用水困难,增加用水成本,其代价核算的方法可以用地下水污染恢复费用核算法、地下水资源价值损失核算法、地下水位下降经济损失核算法、含水层储水功能恢复费用核算法等。地形地貌价值包括旅游景区经济价值和景观环境价值,可用旅行费用法衡量人们对旅游景区的支付意愿,从而计算地质地貌景观、地质遗迹、人文景观等的经济价值。地形地貌破坏带来的景观环境价值损失则可以用恢复工程费用法进行核算。枣庄市土地资源破坏包括煤矸石、露天采坑对土地资源的占压和地面变形、土地质量变化引起的资源价值损失。这两种损失均可通过土地基价计算得出。此外,由于土地资源具有生态系统服务功能,土地质量和利用方式的变化会影响生态系统的生产力和生物多样性,引起生态环境的改变。因此,土地资源破坏还会引起间接的环境代价。通过对土地生态价值代价的核算,可定量表示土地资源破坏对生态系统服务功能的影响。枣庄市矿山地质环境破坏代价核算指标和可选核算方法。 三、枣庄市矿山地质环境代价核算选用 上述矿山地质环境代价核算方法,对2012年枣庄市矿产资源开发地质环境代价进行核算。 1、地质灾害直接损失采用直接核算法,地质灾害损失=人员伤亡损失+家庭财产损失+公共基础设施损失+其他财产损失。其中,家庭财产损失包括房屋建筑损失和非建筑损失(如农作物)。基础设施损失主要体现在道路交通、水电、通讯等方面。2012年,枣庄市发生崩塌、滑坡和泥石流等多种地质灾害。其中,山亭区崩塌损毁树木11000多棵,损毁道路(含指示牌、防护栏等)200多米,造成经济损失125万元;北岭自然村滑坡损毁各类果树农作物,造成经济损失约50万元;3次泥石流地质灾害毁坏农田32亩、果林20亩,直接经济损失100万元。全年无矿山地质灾害人员伤亡记录,矿山地质灾害代价共275万元全由财产损失引起。 2、含水层破坏代价核算按照地质资源价值评估方法,地下水资源开采价值指未被污染时的总价值,一般按水资源销售价格的6%~10%计算。根据枣庄实际情况,该值取7%,则:地下水资源开采价值=7%×地下水资源开采量×水资源价格。枣庄市现有42家采煤企业,地下水资源开采总规模为3495.98万吨/年。当地水资源价格按照3.25元/m3计算,采用地下水资源价值损失评估方法,该地区采煤活动每年造成795万元地下水资源开采价值损失。 3、地形地貌破坏代价核算枣庄市受矿产资源开发影响最大的为塌陷地貌。当地露天开采塌陷区和井下开采塌陷区内不存在地质遗迹和地质地貌景观保护区,无旅游消费价值。采用塌陷回填治理费用法核算景观环境价值损失。塌陷坑回填费用=直接费工程费+措施费+间接费+利润+税金+其他费用+不可预见费。其中,措施费、间接费、利润、税金和不可预见费分别按2.4%、5%、3%、3.22%和2%计提。枣庄市塌陷区总面积90.9km2,平均深度约为2m,按60%工程量回填,回填量为10908×104m3。工程施工以机械为主,按33元/m3计算直接工程费,则塌陷回填治理费用为409339万元。 4、土地资源破坏代价核算在土地资源破坏代价核算中,判断土地是否遭受永久性破坏是关键。若土地资源可以通过一定的措施加以部分甚至完全恢复,可在评估损失时只需要考虑对其进行清理恢复的费用,具体计算时用灾害破坏面积与该种土地类型基价的1%来进行估算;若土地资源破坏严重以致于无法恢复,则损失直接按照土地基价估算。枣庄矿山土地资源破坏代价包括两部分:一部分是煤矸石、采矿坑等对土地资源占压破坏引起的,这部分的代价可以用清理费来估算损失;另一部分是地面变形、地面积水等导致土地的质量、用途发生改变,这部分可通过不同土地利用方式变化前后的土地基价差计算。土地资源占压代价=∑(各类土地资源基价×占用土地面积)×1%土地质量变化代价=∑变化前各类土地资源价值-∑变化后土地资源价值2012年枣庄市矿山土地资源破坏情况全市煤矸石、露天采坑等占压工矿地、农田、林地分别为27.9公顷、363.9公顷、12.4公顷,共造成经济损失836.53万元。矿产资源开发导致土地质量下降、用途发生改变,原有803.8公顷农田和11公顷林地变成草地131.6公顷、湿地131.4公顷、水域540.4公顷和荒地11.4公顷,土地用途变化造成经济损失约82620万元。该地区矿山土地资源破坏造成损失共计83457万元。 5、土地生态功能破坏代价核算土地生态功能破坏代价即土地资源生态系统服务功能的价值变化量,等于矿产资源开发后不同土地类型生态价值之和与矿产资源开发前不同土地类型生态价值之和的差。土地生态价值=∑(各类土地生态服务价值×各类土地面积)根据表2的土地破坏变化面积和各类土地生态服务价值,土地生态功能破坏损失为399万元。 四、核算结果 由以上核算可得,2012年枣庄市矿产资源开发地质环境破坏损失共计494265万元,其中直接经济损失493866万元,间接生态价值损失399万元。在核算过程中,地面塌陷未造成人员伤亡、财产毁坏等直接经济损失,地质灾害代价中不核算该项损失内容。在地形地貌破坏损失核算中,以塌陷回填治理工程费用估算其景观环境价值的损失。含水层破坏损失只有煤矿开采对地下水资源破坏的部分,缺少对含水层水位下降和其他矿种开采对地下水影响,地形地貌损失也只考虑了塌陷坑的回填,缺少露天采坑治理(面积3.225km2)的相关统计,因此实际损失要比上述计算结果大。 五、结语 通过以上矿产资源开发地质环境代价核算可知,地形地貌破坏和土地资源破坏是枣庄市矿山地质环境中最严重的问题,两项损失占总地质环境代价的99.7%,主要原因是历史遗留破坏严重。枣庄市矿产资源开采历史长,尤其是煤炭资源,经过长期高强度开采,已造成大面积地表塌陷和大量煤矸石堆积,并且每年还呈增长趋势。全市累积煤矸石现有2165万吨,每年新产生400万吨,占压大量土地,环境破坏突出。近些年来虽得到一定程度的治理,但由于历史欠账较多,加上经费不足,未治理的塌陷地和未利用的煤矸石仍然较多。对于塌陷地质里难度较大的地区,枣庄市必须强化地质环境治理,复垦沉稳塌陷区,未沉稳塌陷区的积水可发展水产养殖,利用面积大、水域开阔的塌陷区建设城市“绿肺”。加强综合整治,提高城市可持续发展能力,探索城市转型道路。 作者:侯冰冯春涛单位:中国国土资源经济研究院 资源环境论文:矿产资源开发地质环境论文 一、矿产资源开发地质环境准入制度体系构成 1、完善矿产资源开发环境影响评价制度完善矿产资源开发的环境影响评价制度,要明确规定新建、改建、扩建矿山必须进行环境影响评价,制定矿产资源开发的环境影响评价中地质环境影响评价技术规范,增加环境影响评价报告中地质环境影响评价的内容。 2、完善矿产资源开发的地质灾害危险性评估制度要严格矿产资源开发利用的地质灾害危险性评估制度,对于存在地质灾害隐患和潜在地质灾害威胁、危害的矿山项目要严把评估关,并对出具评估报告结论的责任单位和责任人实施终生责任追究制度。对于地质灾害危险性评估报告中提出的地质灾害防治措施是否落实到位进行督促检查。 3、完善矿产资源开发地质环境保护与治理方案评审认定制度新建矿山在办理采矿权申请之前,编制矿山地质环境保护与综合治理方案,经采矿权审批机关审查批准后作为申请办理采矿许可的必备报件之一。已建和在建矿山,采矿权人要分期分批完成矿山地质环境保护与综合治理方案编制工作,并作为采矿权延续、变更、转让等必备报件之一。 4、建立矿产资源开发地质环境代价核算制度国土资源部应将矿山地质环境代价核算制度作为采矿权申请人申领采矿许可证的必经门槛,采矿权申请人在申请采矿许可证时必须出具由相应资质的核算机构编制,并经审核符合要求的矿山地质环境代价核算及代价控制报告。矿山地质环境代价核算及代价控制报告应根据矿产资源开发利用方案和矿山地质环境影响评价报告编制。如果矿产资源开发的地质环境代价超过开采矿产资源的预期收益,采矿权登记发证机关有权直接驳回采矿权申请,不予颁发采矿许可证。矿山地质环境代价核算及代价控制报告书可作为矿山地质环境恢复治理保证金收取的依据。 5、完善矿山地质环境恢复治理保证金制度目前,从各省市相继开展得矿山环境保证金制度的运行来看,保证金收缴标准不一。另外对于收缴的额度是否足以保证矿山地质环境损害的恢复也缺乏衡量尺度。因此,国土资源管理部门在颁发采矿权许可证时,可依据矿产资源开发地质环境代价核算及代价控制报告书中的地质环境代价核算数额,按照相关规定要求采矿权人缴存矿山地质环境恢复治理保证金,作为采矿权人在采矿期间履行降低地质环境代价与地质环境治理义务的保证。对于未缴纳保证金的采矿权人不予颁发采矿权许可证。 6、建立矿产资源开发地质环境损害补偿赔偿制度矿山地质环境恢复治理保证金制度只能保障对矿产开发所造成的可以恢复治理的地质环境破坏的补偿。要完全遏制矿产资源开发总体效益低于总体地质环境代价的开发行为,对于矿产资源开发所造成的不可治理恢复的地质环境破坏,必须建立补偿赔偿制度。地质环境损害补偿赔偿制度就是针对矿产资源开发所造成的地质环境破坏不能治理恢复部分的补偿赔偿制度,国土资源管理部门要建立管理机制督促和责成矿山地质环境损害实施方对受损对象及其权益人进行补偿或赔偿。 7、建立矿产资源开发地质环境损害责任保险制度建立矿产资源开发的地质环境损害强制责任保险制度,来保障矿业权人在矿山开采过程中可能引发的地质灾害、地质环境事故对矿区居民生命财产造成的破坏有足够的赔偿能力和保障机制。国土资源管理部门将矿产资源开发责任主体是否投保了地质环境损害责任保险业务,作为采矿权人在采矿期间履行降低地质环境代价与治理环境义务的保证之一。对于未进行投保的采矿权人不予颁发采矿权许可证。 二、矿产资源开发地质环境监督管理制度体系构成 1、完善矿产资源开发的地质环境现场巡查制度现场巡查制度是国土资源主管部门的主要职能和依法行使地质环境监督管理的重要制度,是督促矿产资源开发主体落实矿山地质环境保护与治理方案的重要措施,可以说是矿山地质环境问题预防监督工作的优秀环节。目前矿山地质环境现场巡查制度的实施不规范,没有起到其应有的作用。建议修订矿产资源法时对现场巡查制度进行较具体规定。 2、完善矿产资源开发的地质环境监测制度建议尽快修订出台《全国矿山地质环境监测规划》,并指导各省(区、市)制定矿山地质环境监测工作规划,层层落实。切实健全各级监测机构,落实职责,明确任务。有关部门应尽快起草和出台矿山地质环境监测管理办法,尽快制定矿山地质环境监测工作规范、技术标准和技术规程。加强矿山地质环境监测队伍建设,依靠科技创新,提高矿山地质环境监测工作水平。完善矿山地质环境监测体系,以满足社会经济发展的需要。加快矿山地质环境监测信息系统建设。提高矿山地质环境监测成果质量,创新服务方式,提升社会地位。 3、建立矿产资源开发的地质环境信息公开制度信息公开的内容与形式采取自愿公开与强制公开相结合的方式。在内容上只设立信息公开的下限而不设立上限,同时要求必须使用通俗的语言,让一个平均文化程度的公民能够读懂;在形式上由政府指定一种或者几种的强制公开的信息平台,其他的平台可以由矿产资源开发主体单位自愿选择。为了防止信息异化,除矿产资源开发主体自行提供法律规定的信息外,必须由地质环境管理部门来审核信息的真实性。 4、建立矿产资源开发的地质环境公众参与制度建立公众参与制度就是用一系列的法律规定来保障公民参与矿产资源开发的地质环境公共决策的权利。建立公众参与制度可以有效制约矿山地质环境主管部门的权利,同时也可以促进在矿山地质环境问题中各个利益方的合作。建立公众参与制度首先要明确公众参与主体范围,只要认为该矿产资源开发行为造成的地质环境问题影响自己利益的公民都有权利参加到公众参与机制中来,使公民的环境权得到切实体现;其次要从三个方面入手为公众提供法律保障,即建立地质环境保护NGO、保障公众知情权的、公众参与程序的完善。 三、建立完善矿产资源开发的地质环境准入与监督管理制度体系中政府职能定位 1、明确地方政府在地质环境保护工作中的职责《中共中央关于全面深化改革若干问题的决定》提出“加强中央政府宏观调控职责和能力,加强地方政府公共服务、市场监管、社会管理、环境保护等职责”、“区域性公共服务作为地方事权”。因此,地质环境保护工作要坚持属地管理,明确地方政府职责。国土资源主管部门主要是制定政策,出台规划,加强监督指导。地方各级政府要将地质环境保护工作纳入地方经济社会发展规划和财政预算。 2、强化各级国土资源管理部门在地质环境保护领域的社会公共服务职能总理在国务院机构职能转变动员电视电话会议上指出,要按照“切实加强市场监管,创新公共服务提供方式,优化必要的行政审批程序,加强和改善宏观管理”的要求依法提高行政能力。地质环境的社会属性决定了其行政管理必须定位在社会管理与公共服务上,是一项以社会公共服务为主题的行政管理工作。因此,各级国土资源管理部门在地质环境保护领域应把工作重点放在以下几方面:一是推进立法,明确地质环境保护的各项制度和管理要求。二是谋划基础工作布局,构建管理服务平台。主要是组织技术支撑单位,通过调查摸底,让公众了解其所处地区的地质环境状况;根据调查成果科学制定满足地质环境承载力的区域发展规划;利用监测手段,掌握本地区地质环境的动态变化情况,预报预警信息;加强保护与治理,保持良好的地质环境状况,使之满足公众生产生活的需要。三是强化监督指导,制定标准,明确各部门、各行业的地质环境保护职责任务,并对其履行情况进行监督指导。四是组织科普宣传,普及有关科学知识,提高社会认知度和公众地质环境保护意识。 3、加强地质环境管理部门的宏观管理职能十八届三中全会《决定》指出,“政府要加强发展战略、规划、政策、标准等制定和实施,加强市场监管,加强各类公共服务提供”。所以地质环境保护工作也要进一步转变思想,从过去技术管理的框框中跳出来,要把握好宏观管理定位,善于谋划,把地质环境保护的各项工作,纳入地方政府经济社会发展规划的总体布局之中。全国地质保护工作的部署是站在全国高度,针对不同区域的不同问题,分别谋划、分步推进的,各省、市、县的地质环境工作要在服从全国地质环境工作部署的基础上,根据本地区的特点,进一步细化。 作者:吴雅莹 资源环境论文:图书馆信息资源建设下的网络环境论文 一、网络环境对军校信息资源建设的影响 网络环境下,馆藏信息资源从获取方式、结构、传播范围到传递手段等方面都衍生出新的特点,对军校图书馆的信息资源建设有着深刻的影响。 1、文献信息资源的收藏理念发生了变化传统图书馆文献信息收藏理念一直是以收藏为中心,具有相当的局限性与封闭性;而在网络环境下,数字化信息的出现,使图书馆不仅需要利用自己的馆藏资源为用户提供服务,而且利用网上资源来扩大和补充自己的馆藏,通过网络为用户提供更多、更快的信息服务。因此,网络环境使传统单一收藏观念发生变化,收藏由静态变为动态,最大限度满足用户的信息需求成为各馆追求的目标。 2、文献信息资源的获取方式发生了变化图书馆传统的馆藏资源获取方式主要是通过订购、交换、接受捐赠等途径,文献入藏后,便拥有了该文献的永久使用权和所有权。而图书馆通过网络获取的信息资源往往不是信息资源的实体,而是它的网络使用权,这里使用权和存取能力将成为比本馆实际拥有文献实体更为重要。因此,网络环境下图书馆信息资源获取方式除了订购外,还包括入网、联机使用、租用、免费获取等多种方式。 3、文献信息资源的结构和管理方式发生了变化随着网络和信息资源存储等现代信息技术日益向图书馆渗透,使图书馆赖以生存的信息资源基础定位在一个更为广阔的信息背景中。因此,网络环境下图书馆藏信息资源扩展为两部分,一是现实馆藏(包括印刷型文献、磁带、光盘、软盘等电子文献),二是虚拟馆藏(网络信息资源),而且现实馆藏和虚拟馆藏是一个整体中不可分割、密切相关的两部分。这样馆藏信息的管理就由印刷型文献物质实体的管理演变为以现代信息技术为手段,以文献信息的有效利用为目标的集成化信息资源的管理,突破了以住“以文献为中心”的束缚,实现了“以信息为工作对象”,这对馆藏发展及管理方式的变化具有积极意义。 4、馆藏质量的评价标准发生了变化传统的馆藏建设强调的是书刊采访的质量,被评价的对象是文献本身,即实际入藏书刊的数量、结构、重点等。而在网络环境下,是评价图书馆在整个信息环境中为用户提供信息的选择能力和存取能力,这种能力不仅仅是提供检索机会,其质量高低实际上反映满足用户需求水平的高低。检索质量成为评价馆藏质量的重要标准。 5、文献信息资源的利用与传播方式发生了变化新技术的发展改变了图书馆以印刷型文献为基础、以馆舍布局为特征、以工作人员为中介,用户与工作人员之间互动式接触的服务关系,在网络环境下,馆藏资源的利用与传播将建立在以网络为依托、以终端用户独立的信息获取能力为特征的基础之上,强调“虚拟馆藏”的存取概念,文献信息利用与传播逐步由“以馆舍为中心”走向“以用户为中心”。 6、文献购置经费预算及其分配发生了变化图书馆经费预算中往往有很大一部分用于购买书刊,而网络环境使图书馆能够便捷利用网上各种信息资源,将有限的购书经费去购买最常用、最有特色的文献资源。同时网络使经费预算的分配也发生了较大变化,将从过去以订购这种单一形式,转变为购买、租借、联机检索等多种形式并举,经费预算中将有一部分用于网络资源的存取以及数据库建设,而且随着电子信息源的增多,这部分经费所占比例将会更大。 二、军校图书馆信息资源建设的主要对策 在信息技术的推动下,图书馆信息资源建设正在发生深刻的历史性变革。随着2003升级为NM2000的军队院校图书馆信息网络系统和2004年升级为全军军事综合信息网的建成开通,拓宽了军校图书馆的服务领域,提高了服务水平。但目前也存在一些急需解决的问题:一是经费不足,导致文献入藏量锐减,严重削弱了文献信息保障能力;二是数字化建设发展不平衡,馆际间差距较大,形不成规模生产、服务能力;三是专业人员素质亟待提高,存在着严重的知识结构老化、缺乏既懂专业又懂计算机、网络等现代信息技术的人才。对此,我认为,要适应网络环境的要求,应当创新军校图书馆的信息资源建设,只有这样才能更好地开展信息服务。 1、增强开放意识和合作观念现代图书馆的开放意识是实现信息资源共享的基础。图书馆必须在思想观念上有所突破,摒弃传统的“自给自足、各自为战”,“大而全、小而全”的封闭观念,树立全军“大信息馆”的思想和现代图书馆的开放意识,把本馆的信息资源放到全军信息网建设这个大局中去考虑,充分发挥本馆信息资源的最大潜力。信息资源的共建共享也需要合作观念的支持,不仅仅是军队院校图书馆系统内部的合作,还包括图书馆与技术单位的密切合作,与地方院校类似项目的合作,扩大横向联系,加强协作协调,加快数字化信息资源共建共享的步伐。 2、加强馆藏文献特色化建设根据本院校的专业特点和重点学科的建设发展方向,以需求为导向,确定本馆馆藏特色建设的发展方向,进行文献采集。文献采集要求采访人员了解重点学科文献入藏的情况,征询学科带头人的意见,对重要学术文献的采购要力求全面并保持连续性,特别是要补齐重点学科的优秀期刊,形成自己的特色。在此基础上进行专题数据库以及全文特色数据库的开发上网。只有这样才能极大地丰富网络信息资源,才能最大限度地发挥馆藏特色文献资源的利用价值。这也是网络环境下军校图书馆信息资源建设的重要一环。 3、加强对网络信息资源的开发利用网络环境下,图书馆的信息资源不仅仅是本馆所拥有的现实馆藏资源,更大部分是网上的信息,这就有必要对其进行选择、加工、组织成方便用户使用的本馆网络资源。网络信息要成为本馆的虚拟馆藏,必须经过技术处理,即用专业指引库技术、将网上信息进行集中、分类、整理,再以主题树的形式指引用户查找,把用户指引到特定的地址去获取信息。由网上极其丰富的信息资源构成的虚拟馆藏资源是图书馆实现信息资源共享的物质源泉,也是衡量一个图书馆网络地位的重要信息资源。 4、更加合理的使用配置经费网络环境下的购书经费,应当看成是图书馆信息资源建设经费,它由购买书刊、光盘等电子出版物,购买数字化数据以及自建数据库等几部分组成。因此在充分利用文献信息网络和资源共享的过程中,要合理配置用于文献订购、网络租用、馆际互借或复制等各种方式获取信息的经费比例,加大特色数据库建设的投入,尽可能利用有限的经费满足用户最大的信息需求。 5、加强用户教育,提高工作人员素质加强对用户的信息意识教育,积极宣传开展图书馆网上服务,也是军校图书馆在网络环境下文献信息资源建设的一个重要方面。在网络环境下,用户获取军校图书馆信息资源的手段和方式以及图书馆提供信息服务的能力,都同传统图书馆有了巨大变化,用户的信息意识是提高图书馆地位,发挥图书馆职能作用的前提条件。网络环境下图书馆信息资源建设的内涵也发生了巨大变化,它对图书馆工作人员提出了更高的要求,必须具备一定的信息评价能力和信息捕获能力。在信息海洋里,能够准确搜集到符合馆藏的信息能力,这是在网络环境下做好信息资源建设工作的最基本保障。 三、总结 总之,在网络环境下,军校图书馆的文献信息资源建设既要考虑学院的教学需要,做好传统文献的收藏工作,又要改变观念,走资源共享之路,做好虚拟馆藏建设工作;既要建立特色化数据库,又要开发网上信息资源;既要增强用户的信息意识,又要提高图书馆员的素质。只有这样,军校图书馆信息资源建设才能全面、协调、可持续发展。 作者:申世海齐文玉单位:总参炮兵训练基地训练部电教资料室 资源环境论文:油气资源投资环境论文 一、评价指标体系及评价模型构建 1.评价指标体系及量化方法评价指标体系选取采用文献分析法和专家访谈法。首先通过文献分析法对文献中使用过的各一级指标、二级指标进行归类整合并进行统计,按照引用频率进行排序,然后采用专家访谈法对各指标进行筛选,以确定最终指标。在评价指标的文献分析过程中,根据国内外经典评价指标体系制定备选指标,国外参考了Litvak和Banting(1968)提出的“冷热国比较法”投资环境评价指标体系、Otto教授(1992)的矿业投资环境评价体系、全球第一家矿业咨询公司BehreDolbear(2014)的石油投资环境评价体系和费雷泽研究所(FraserInstitute,2013)的矿业投资环境评价体系,国内参考了中国国土资源经济研究院的研究成果(吴荣庆,2001)《拉丁美洲若干国家和地区矿业投资环境分析和比较研究报告》、中国石油集团经济技术研究院(2007)编制的《世界油气投资环境指南》、国土资源部每年的《2013年全球矿业投资环境评价》中的投资环境评价指标体系。通过将相似指标归类合并的方式制定完成备选指标体系后,以CNKI中国学术期刊全文总库和万方外文文献数据库为文献搜索目标,以油气投资环境为关键词进行了检索,遴选了具有一级评价指标的相关文献46篇,统计各备选指标引用频率后,按照各备选指标引用频率排序将备选指标以问卷的形式发给专家进行第一轮遴选(共聘请专家9名),然后以专家访谈形式进行第二轮遴选,根据专家访谈意见最终确定将政治环境、经济环境、社会环境、法律法规及政策、油气资源开发潜力、基础环境6个指标作为评价指标体系的一级指标。通过同样的遴选方式确定了6个一级指标的21个二级评价指标,评价指标体系及数据量化方法见表1。 2.基于SE-DEA的油气投资环境潜力评价模型数据包络分析(dataenvelopmentanalysis,DEA)是在“相对效率评价”研究的基础上提出的,Charnes及Cooper等人(1978)给出了第一个DEA模型C2R后,DEA得到了广泛的应用。C2R模型在计算效率值时往往多个决策单元都是DEA有效(效率值为1),而对满足DEA有效的决策单元之间就无法再进行比较,为此Andersen和Petersen(1993)提出了SE-DEA模型(superefficiencyDEA),在对决策单元进行评价时将被评价的决策单元排除在决策单元的集合之外,满足DEA有效的决策单元的生产前沿面发生了推移,而DEA无效的决策单元没有发生变化,因此有效解决了DEA有效的决策单元效率值无法比较的问题。在对油气投资环境评价时,传统的SE-DEA模型存在一些不足:(1)油气投资环境评价中产出性指标无法量化。油气投资环境的主要指标如政治环境、经济环境、社会环境等可以作为投入性指标,产出取决于我国对被评价国家整体的投资效率、投资水平、投资充分程度等多种不确定因素,对投资环境评价时产出的多少是无法量化的。(2)效率值的概念不适用于油气投资环境评价。计算投入产出效率值对于评价具体投资项目是合适的,但当评价一个国家的投资环境时以该国家的投资环境潜力作为评价结果应更为合理。为解决上述问题,本文将传统DEA模型的产出变量处理为虚拟产出变量,假定所有决策单元的产出均为相同的虚拟产出值,即假设具有不同投入性指标的油气投资环境具有相同的一个虚拟产出,使用SE-DEA模型进行求解。当求出的被评价决策单元效率值θk<1时,非DEA有效,说明在比被评价决策单元更少的投入下能够获得同样的产出,这时被评价决策单元所具备的投资环境条件对于所假定的虚拟产出而言是冗余的;换言之,若被评价决策单元的投资效率达到最佳,那么这个被评价决策单元所具备的投资环境条件能够产生比假定的虚拟产出更多的产出,因此,这个被评价决策单元所具备的投资环境条件潜力更大。θk值越小说明被评价决策单元所具备的投资环境条件对于所假定的虚拟产出而言冗余越大,在所有被评价决策单元投资效率都能达到最佳的假设条件下,被评价决策单元所具备的投资环境条件潜力越大。当θk≥1时,被评价决策单元所具备的投资环境条件对于所假定的虚拟产出而言不存在冗余,被评价决策单元的投资效率已能达到DEA有效的相对较好水平。在等同的假定虚拟产出条件下,θk值越大,被评价决策单元的投资效率越高,其投资环境条件的潜力越小。在所有被评价决策单元投资效率都能达到最佳的假设条件下,θk值可以作为投资环境潜力的一个衡量变量。式(2)与式(1)中的相关变量和公式相同。式(2)中的ρk值为投资环境潜力大小,通过对产出变量进行虚拟处理后,可将传统SE-DEA模型改进为油气投资环境潜力测度线性规划模型,其合理性和适用性大大增强。本文将使用改进的SE-DEA模型对中东、南美、非洲地区28个主要油气产国的油气投资环境潜力进行测度和分析。 3.样本及相关数据说明我国油气海外投资的五大主要合作区包括中东、南美、非洲、中亚和亚太地区,根据指标数据的可获得性,本文选取中东、非洲、南美三大地区进行研究,在三大地区中以油气产量进行排序,本文选取了三大地区内的28个国家进行研究。BP公司2014年的《世界能源统计》显示,中东地区主要油气生产国家有巴林、伊朗、伊拉克、科威特、阿曼、卡塔尔、沙特、叙利亚、阿联酋、也门,以2012年为例,中东地区的原油日产量为2848.4万桶,天然气年产量为5455亿立方米,而这10个国家之外的其他中东国家原油日产量仅为18.3万桶,天然气年产量仅为26亿立方米。南美地区主要油气生产国家有阿根廷、巴西、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、特立尼达多巴哥、委内瑞拉,以2012年为例,南美地区的原油日产量为727.4万桶,天然气年产量为1743亿立方米,而这7个国家之外的其他南美国家原油日产量仅为14万桶,天然气年产量仅为29亿立方米。非洲地区主要油气生产国家有阿尔及利亚、安哥拉、乍得、刚果(布)、埃及、赤道几内亚、加蓬、利比亚、尼日利亚、苏丹、南苏丹、突尼斯,以2012年为例,非洲地区的原油日产量为934.9万桶,天然气年产量为2163亿立方米,而这12个国家之外的其他非洲国家原油日产量仅为23.3万桶,天然气年产量仅为185亿立方米。由于南苏丹于2011年从苏丹独立,本文将两个国家数据合并进行评价。根据数据的可获得性,本文使用2003~2012年数据进行研究,其中“教育水平”、“交通便利程度”、“电力供应”指标中部分国家部分年份数据尚未或缺失,我们根据已有年份数据采用回归拟合的方法进行了数据补齐,“气候”指标采用1990~2009年平均值,由于这4个指标的变化幅度较小,对评价结果的影响可以忽略。 二、实证结果分析 1.主要油气生产国家油气投资潜力测度利用油气资源投资环境潜力线性规划测度模型(2),使用MATLABR2013b平台,计算可得2003~2012年三大地区28个主要油气生产国家的油气投资环境潜力,见表2、表3、表4、表5。三大地区油气投资环境整体潜力呈现波动趋势(图1),2003~2005年快速增长趋势明显,2006~2010年出现缓慢下滑,2010年后整体潜力水平呈现缓解趋势。各地区油气投资环境潜力波动幅度有所差别,中东地区波动幅度较小,但近年来下滑趋势并未得到缓解,非洲地区在2006年后出现缓慢下降趋势,南美地区2008年后出现了剧烈波动。2003~2005年,各地区经济快速发展,政治形势稳定,油气勘探水平不断提升,油气投资环境潜力呈现快速上升趋势;而2006年后,国际政治环境不断恶化是导致油气投资环境潜力下滑的最主要原因,这段时期油气投资潜力与政治稳定性指标的Pearson相关系数值为0.784,而与战争风险指标的相关系数值为0.758。由于2007年之后金融危机的爆发,发展中国家较多的南美地区受到较大影响,导致2008年后油气投资潜力波动较大,随着金融危机影响的不断消退,南美地区油气投资潜力呈现复苏态势,而近年来不断恶化的中东和非洲政治局势导致中东和非洲地区油气投资环境潜力持续下跌。中东地区油气投资潜力巨大,整体处于较高水平,2003~2012年中东整体潜力值(表2)均高于南美和非洲地区,这源于中东地区巨大的资源优势和良好的经济基础。其中,阿曼处于较高水平,科威特、也门、卡塔尔、沙特、伊朗、伊拉克处于第二梯队,而巴林和叙利亚与其他国家相比差距明显(图2)。卡塔尔、沙特、伊拉克油气投资环境潜力呈现平稳上升的趋势,其中伊拉克在战后恢复迅速,其油气投资环境潜力上升最快。伊朗和叙利亚由于不断恶化的政治局势和长期积弱的社会经济环境,其油气投资环境潜力出现了较大的波动。南美地区油气投资环境潜力呈现均衡化趋势,潜力差距不断缩小(图3)。其中,巴西经济增长迅速,油气投资环境潜力呈现较好增长趋势;哥伦比亚优越的政治、经济、社会环境是其投资环境潜力较高的保障;秘鲁油气资源较为贫乏,处于南美地区落后水平,但近年来经济发展迅速,基础环境得到改善,因此油气投资环境潜力表现出了持续增长的势头。厄瓜多尔、阿根廷、委内瑞拉油气投资环境潜力呈现出了不断下降的趋势。厄瓜多尔经济增长较缓慢,投资政策表现不佳;阿根廷油气储量小,油气产量不断下滑,资源劣势明显;委内瑞拉是资源强国,油气储量丰富,但油气产量出现不断下滑趋势,同时投资政策表现不佳,导致投资风险有所增强。非洲地区油气投资环境潜力分化明显(图4),阿尔及利亚、利比亚、尼日利亚、埃及、安哥拉、加蓬、刚果(布)属于第一梯队,而赤道几内亚、突尼斯、苏丹、乍得属于第二梯队。阿尔及利亚表现持续稳定,位居第一;利比亚恶化的政治和经济局势导致2009年之后的投资环境潜力下降;加蓬和刚果(布)在油气储量、油气产量、经济环境指标方面发展缓慢,明显落后于阿尔及利亚、尼日利亚、安哥拉、埃及等国家,因此油气投资环境潜力出现了相对下滑;赤道几内亚、突尼斯、苏丹和乍得在非洲地区属于油气相对贫乏的国家,同时经济落后、政治不稳定、种族局势复杂等因素都是导致其油气投资环境潜力居后的原因。 2.油气投资环境潜力差异的变动趋势分析在油气资源投资环境潜力值(表3、表4、表5)的基础上,本文利用Theil指数理论对油气资源投资环境潜力差异进行测度。Theil指数由Theil和Henri(1967,1972)提出并完善,最初用于研究地区间经济发展水平差异程度,Theil指数基于广义熵的理论可以进行不同空间不同尺度的差异分解,同时可以测度组间和组内对差异水平的贡献度。根据Theil指数的构建方法,投资环境潜力的Theil指数计算公式可表示。其中,TWR表示地区内投资环境潜力的差异,TBR表示地区间投资环境潜力的差异。通过Theil指数将2003~2012年各国家投资环境潜力以地区内和地区间进行差异性测度,计算结果见表6。根据表6可以绘制整体差异变动趋势图5和各地区内差异变动趋势图6。从图5可以看出:(1)油气资源投资环境潜力的差异主要来自地区内差异,而地区间差异所占比重较小。地区之间的油气资源投资环境潜力存在差异,中东地区明显高于南美和非洲地区,但地区内国家间的差异性更加巨大。(2)地区内总差异、地区间总差异表现出较稳定的变动趋势。各种因素对于油气资源投资环境的影响在各地区未表现出较大差异性,如金融危机、政治环境恶化等因素未导致较大的地区间差异。非洲地区内部差异最大,南美和中东地区内部差异较低,同时地区内部差异表现出较为复杂的变动趋势(图6),各种影响因素对地区内部差异影响显著。中东地区在2009年后差异逐渐扩大,主要是由于中东政治局势恶化趋势明显;南美地区呈现差异不断缩小的趋势,油气资源投资环境潜力不断趋于均衡,这是由于南美地区各国家属于发展中国家,经济发展迅速,政治稳定,各项指标差距不断缩小;非洲地区发展极不均衡,整体较为落后,这是导致地区内部油气投资环境潜力差异巨大的原因,2004~2008年差异不断增大,这是两极分化形成的阶段,2008~2012年差异则呈现不断缩小的态势,这主要源于两个梯队内部差异的不断缩小,这与图4的结果是一致的。 三、结论及建议 本文选取了中东、南美、非洲3个地区共28个主要油气生产国家作为研究样本,测度了各国家的油气投资环境潜力演化以及差异变动趋势。结果显示:2003~2006年三大地区油气投资环境潜力快速增长,2006后呈现持续下滑态势,中东地区整体潜力明显高于南美和非洲地区,南美地区在短暂下滑后出现强劲复苏势头;潜力分布仍不均衡,潜力差异以地区内部差异为主,地区内部差异以非洲地区最为明显,地区间差异所占比重不大。根据本文的研究,对于我国油气企业在海外投资进行区位选择时有以下建议:(1)在进行海外油气投资布局及区位选择时应以地区及国家的投资环境综合潜力为依据,中东地区除巴林和叙利亚外,其他国家都具有较高的投资环境综合潜力,南美地区的厄瓜多尔、哥伦比亚、巴西、委内瑞拉以及非洲地区的阿尔及利亚、利比亚、埃及、尼日利亚也是海外投资优选目标国家。(2)投资环境综合潜力排名较低的主要以南美和非洲国家为主,其中部分国家具备较好的发展潜力,在海外油气投资布局时应根据潜力动态演化趋势制定长远规划。这些国家共同的特点就是经济发展滞后,基础环境薄弱,同时这些国家也具备发展经济的强烈愿望和提升基础设施建设水平的强大需求,在未来发展中其投资环境的潜力也会逐渐得到提升。(3)油气投资环境潜力与经济环境和政治环境呈现较大的相关性,中东和非洲地区政治环境短期内不可能出现较大改观,而随着金融危机影响的不断减小,各个国家经济逐渐复苏并将在未来几年重新步入快速发展通道,因此油气投资环境潜力将会重新呈现快速上升的趋势,我国油企应充分利用好经济低迷阶段对海外投资进行布局,为未来海外市场发展做好充分准备。 作者:王信敏刘丙泉孙金凤单位:中国石油大学(华东)经济管理学院 资源环境论文:矿产资源生态环境论文 1土地沙漠化 全国沙漠和沙漠化土地面积约为262.2万km2,占国土面积的27.3%;其中99.6%分布在中国西部420个县镇。现正在以每年2460km2的速度扩展。已有向东部漫延的趋势。造成直接经济损失540亿元,相当西北5个省1999年度财政收入的7.5倍;间接损失2700亿元。沙尘暴已殃及首都北京,不可忽视。 2解决荒漠的出路 ①尊重自然规律,让其自然恢复。对与成矿条件优越:岩浆作用、火山作用、植被不甚发充的贫困地区矿产资源开发可优先考虑。对于环境破坏严重,不好治理的矿区、矿田,可以留下来等待技术过关时再行开发利用。②储量丰富,国民经济建设中及需的矿产资源可优先考虑开发利用。③地质工作程度低,成矿条件好,潜力巨大(特别在覆盖层下)的地区,可以先进行地质勘查找矿,分层次、分批次进行开采利用。④开采运输条件好,采矿成本低,解决当地经济发展的地区可优先开发矿产资源。 3新的非金属矿产资源开发研究 ①玄武岩:连续玄武岩纤维是前苏联经过30年的研究发明的高科技纤维。它是以自然的火山岩为原料(取之不尽用之不绝)将其破碎后加入熔窑中,在1450~1500℃熔融,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维,它的综合性能好,其它纤维难以比拟,被广泛的用于消防、环保、航空航天、军工、汽车船舶制造、工程塑料、建筑等领域,堪称是21世纪无污染的“绿色工业材料和新材料”。②珍珠岩:随着人们生活质量的提高,建筑物的不断增高,对一种轻、保温、隔热、防火的无机材料要求越来越强,这就是膨胀珍珠岩。珍珠岩在1200℃条件下体积迅速膨胀数倍~30倍。具有容重轻(40~250千克/米3)导热系数小(0.03×4.1868千焦耳/米·时·℃~0.06×4.1868千焦耳/米·时·℃),使用温度范围广(-250℃~+800℃)的特点是一种物美价廉,产地广的一种新型无机建筑材料。 4几点建议 ①继续培加矿产地质勘查投入。②加强国内外合作,不断改近采矿、选矿、冶炼技术,尽量做到减少对环境的污染。③做好远景区规划,分阶段、分层次的进行合理开发利用。④综合开发利用,注重新的领域,有效合理的开发非金矿矿产资源。⑤既要重视地下矿产资源,也要重视地表环境的保护。⑥注要环境效应。使矿产资源开发得到可持续性发展。 作者:费平赵秀金海玉单位:辽宁省地质勘查院 资源环境论文:城镇化进程中的资源环境论文 1资源环境城镇化的约束关系分析 城镇化加速发展在获得资源环境巨大支撑和保障的同时,对资源环境本身产生了重要影响.一个国家或地区在城镇化加速发展的初期,城镇化发展速度越快,资源消耗量越大,环境破坏程度越严重.当城镇化发展到稳定阶段(城镇化率70%左右)以后,国家和社会将拥有足够的资金和技术投入到资源有效利用和环境治理中,城镇化对资源环境的影响大大减弱,它们之间关系将出现拐点,相关程度将大大降低.城镇化的快速发展对各种资源的需求量不断增加,对环境的承载力提出更高要求,而快速城镇化造成的资源短缺和各种环境问题约束了城镇化的进程,主要表现在4个方面:(1)城镇化的快速进程对土地资源的需求大为增加,土地资源却相对有限,开发利用存在土地供需矛盾、集约利用率低、侵占农用地及土地质量下降等问题;(2)城镇化的快速发展,城市人口的不断增加,城市用水保障程度不断降低,地表水和地下水的污染加重了水资源的供需矛盾;(3)单位城镇化水平所消耗的能源随着城镇化的建设越来越多,而且在节能减排紧迫形势条件下能源短缺危机将增大;(4)城镇化的进程伴随着产业结构偏低、技术含量低、高能耗、高排放等问题带来的结构性和布局性污染,导致了城市环境质量日益恶化.减少资源环境对城镇化的约束,有利于新型城镇化道路的顺利推进. 2模型建立和数据处理 2.1模型建立利用柯布-道格拉斯生产函数,建立生产函数模型如下:为了计量资源的限制对经济增长造成的影响,Nordhaus(1992)在理论上假设在长期资源的数量不受限制,单位劳动力平均资源量不变,即能源、土地、水资源和环境污染的增长率与人口增长率一致,上述假设也符合可持续发展的要求.在上述假设下,分别计算劳动增长率为n时的能源、土地、水资源和环境污染的单位劳动力平均产出增长率。 2.2数据来源文中1985—2012年数据主要来源于《山东统计年鉴2013》、《辉煌山东60年》、《山东省国土年鉴》、山东省情网.产出Y换算成2000年的可比价格;能源数量R采用一次能源生产总量;土地数量T的计算是耕地面积、林地面积和建成区面积之和;水资源数量W采用用水总量;环境污染量P由SO2排放量代替;劳动L采用年底就业人数;资本K依照永续盘存法Kt=It+(1-δ)Kt-1计算,其中It使用每年的全社会固定资产投资额及投资指数,换算成2000年的可比价格(1990年以前假设指数不变),K2000以张军等计算的2000年资本存量为基础计算,并通过推算定折旧率δ为7%. 3山东省城镇化进程中资源环境“尾效”计算与分析 3.1山东省城镇化进程中资源环境“尾效”计算用1985—2012年数据对(2)式进行回归,得到各系数的取值:α=0.13,β=0.01,γ=0.15,θ=0.41,η=0.46.劳动的增长率n根据公式a×(1+n)t=b计算得出,其中a代表起始年的年底就业人数,b代表截止年的年底就业人数,t代表经过的年数.通过计算可得1985—2012年27年间劳动的增长率为2.29%,1985—2002年17年间劳动的增长率为2.62%,2003—2012年10年间劳动的增长率为1.55%.根据山东省公布的城镇化率数据,计算各个时段山东省城镇化进程中的尾效.通过计算可得1985—2012年城镇化对单位劳动力平均GDP产出的弹性值λ为13.10%,1985—2002年λ为12.10%,2003—2012年λ为18.77%.计算1985—2012年,1985—2002年,2003—2012年城镇化发展进程中的能源、土地、水资源、环境污染尾效和城镇化尾效(见表1).从计算结果来看,1985—2012年山东省城镇化的速度因能源、土地、水资源的消耗以及环境污染每年降低20.46%,分时段来看1985—2002年每年降低34.02%,2003—2012年每年增长1.20%. 3.2山东省城镇化进程中“尾效”分析从前文可知,1985—2012年山东省城镇化的进程因能源、土地、水资源的消耗和环境污染每年分别降低0.14%、2.96%、8.21%、9.15%,综合起来山东省的城镇化进程受到资源环境的约束每年降低20.46%.刘耀彬(2007)[9]对中国1979—2005年的数据计算得到的结果是能源、土地和水资源消耗对城市化进程的尾效分别为10.61%、0.36%、19.14%,对城市化进程的总尾效为30.10%.相比较而言,山东省在1985年以来城镇化发展进程中受资源环境的约束相对于全国水平较低[17],其中受水资源的影响最大,其次是环境污染和土地的约束;在1985—2002年期间城镇化进程受资源环境的约束较大,达到34.02%,其中受水资源的约束城镇化进程每年降低24.11%;近10年来资源环境对山东省城镇化进程的约束作用减小,表现为资源环境的消耗在总体上促进了山东省城镇化进程的推进. 3.2.1环境污染对城镇化的约束环境污染对城镇化的约束体现在原有大城市不合理的工业企业布局和结构及新兴小城镇对经济发展过程中的环境保护两方面.2012年山东省单位GDP废水、SO2、烟(粉)尘、一般工业固体废弃物排放量分别为9.58t/万元、34.97t/亿元、13.90t/亿元、0.37t/万元,从低到高分列31个省市自治区第6、14、11、10位.从山东省内部来看,2012年单位GDP各污染物排放量基本均呈中西高东低的格局,因此,山东省现行的城镇化发展道路与环境友好的新型城镇化道路相比尚有很大的改进空间. 3.2.2土地对城镇化的约束山东城镇化进程中土地的约束作用体现在供需矛盾、集约利用水平低、质量下降等方面[19].首先,2012年山东省人均农用地约1194m2,约为全国平均水平的1/4;从山东内部来看,2012年人均农用地呈东北高西南低的格局,土地的供需矛盾突出.其次,2000—2012年山东省单位GDP地耗从18.85km2/亿元逐年下降至3.14km2/亿元,土地的集约利用程度有所提高;但2012年与其他沿海省份相比,山东省的土地集约利用水平较低,单位GDP地耗高于江苏省的1.97km2/亿元,浙江省的3.04km2/亿元和广东省的3.15km2/亿元;从山东内部来看,2012年单位GDP地耗呈西高东低的格局,土地集约利用水平尚处在较低水平.此外,森林覆盖率低、水土流失严重、水污染严重、耕地污染和退化4方面的原因导致了山东省土地质量的降低. 3.2.3水资源对城镇化的约束水资源的约束作用主要体现在供需矛盾和水污染两方面.2012年山东省人均水资源量为283.9m3,为全国平均水平的12.99%;单位GDP水耗为44.35m3/万元,为全国水平的41.63%.近年来山东省水资源的利用状况得到了很大程度的改善,从尾效计算结果也可看出,合理利用水资源已在一定程度上促进了城镇化进程,水资源的供需矛盾逐步得到了解决.从山东省内部来看,2012年人均水资源总量分布格局可以形容为沿河海地区水平较高,这是由不同区域的地理特点决定的,但是单位GDP水耗呈明显的西高东低的格局,与城镇化率东高西低的格局相对应,说明生产性水资源的分布导致的供需矛盾是约束城镇化发展的因素之一.另一方面,粗放式的经济发展方式导致的水污染,导致可用淡水资源减少,有限的地表水环境容量不能负担快速城镇化发展的模式.2012年山东省河流劣V类水质占28.8%,比值仍旧过高. 3.2.4能源对城镇化的约束分析以石油和煤炭为主的能源构成促进了工业化的进程,同时对环境造成了污染,即能源的约束作用主要体现在供需矛盾和环境污染两方面.首先,山东省石油、煤炭储量分别占全国10.59%、3.43%,2012年生产总值占全国9.69%,低于能源储量比值;从2000—2012年,山东省城镇化水平每提高1%所消耗的能源为1770.20万吨标准煤,可供消费的能源总量和一次能源消费量均上涨了两倍,能源作为不可再生资源具有有限性,相比消费量的增长终将受到约束.其次,能源生产中产生的大量污染物是环境污染的主要来源,风能、水能等清洁能源的利用和能源生产设备的更新将是降低能源环境污染的主要手段.从山东省内部来看,2012年万元GDP能耗呈西高东低的格局. 4结论与对策 资源环境的约束是推进新型城镇化道路进程中面临的约束之一.能源、土地、水资源和环境污染的约束导致经济的发展和城镇化的进程产生了尾效,山东省的城镇化进程因此每年降低20.46%.集约节约资源,打造良好人居环境,解除资源环境的约束作用,是实现新型城镇化道路的有效途径之一.为了引导资源环境系统和人口经济社会系统的协调,降低资源环境的约束作用,可从以下几方面对推进新型城镇化道路进行优化. (1)树立生态文明理念,转变城镇化发展方式,以新型工业化带动新型城镇化,推行资源集约节约的城镇化之路,推进因地制宜的区域差异城镇化道路、因时制宜的城镇化资源替代战略.以人文资源替代自然资源,以可更新资源替代耗竭性资源,以丰富的资源替代稀缺资源,以洁净型资源替代污染性资源,推进人地关系和谐的资源节约型城镇化道路. (2)坚持绿色发展、循环发展、低碳发展道路,建设资源节约型和生态型城镇,建立城镇化相应的资源环境安全预警机制,完善城镇化相应的资源开发利用政策法规,健全城镇化相应的资源环境绿色管理体系.淘汰工业生产中高耗能的工艺和设备,支持节能低耗技术的研发和相关产业的建设,发展生态农业,引导绿色消费,推进环境友好型、生产清洁型和消费低碳型城镇化道路. (3)完善科技体制改革,加强节约型城乡建设的区域集成和技术综合运用,完备以城镇化可持续发展为导向的技术支撑体系,以低碳技术构建城镇化低碳经济网络,以循环技术疏通城镇化生态价值流,以科技创新搭建城镇化服务平台,推进以科技创新为主导的城镇化道路. (4)调控合理的城镇化发展水平和速度,根据不同城镇发展条件和阶段制定人地关系可持续发展的差异化发展战略,完善城镇体系的建设,避免不合理的资源消耗和环境污染.发挥优秀城镇的辐射带动作用,促进城乡环境统筹规划和整治,着眼城乡生态系统源头保护和综合治理,建立多层次、全方位的资源有偿使用制度和生态补偿制度,推进城乡一体、大中小城市和小城镇协调发展的城镇化道路. (5)明确区域重点,实施分区管理,根据不同区域城镇化发展的现状及面临资源环境约束的实际情况,施行区域差别化的城镇化发展政策.山东省城镇化率呈东高西低的格局,相对应的资源环境约束作用呈西高东低的形态,因此应当以西部为重点管理地区,尤其是济宁市、菏泽市、聊城市、德州市等城镇化率较低的地区,优化产业结构,提高资源利用率,倡导低碳生产.同时在东部地区继续完善低碳生产措施,建立新型城镇化试点,带动西部地区新型城镇化道路的推进.此外,要结合黄河三角洲生态高效经济区、半岛蓝色经济区、济南都市圈、西部隆起带等区域的政策实施,合理规划新型城镇化与新型工业化的协调发展. 作者:王琳任建兰程钰单位:山东师范大学人口·资源与环境学院 资源环境论文:基于法哲学观变革的资源环境论文 一、从经济法律观到生态法律观 马克思主义法律观认为,经济基础决定上层建筑,法律只不过是经济关系的记载和表述,是直接将经济关系翻译为法律原则。这是一种经济法律观。我们要坚持马克思主义,但更要与时俱进地发展马克思主义,这才是更好地坚持马克思主义。其实,并非经济基础决定上层建筑,而是自然资源环境基础决定上层建筑,因为相对于经济来说,自然资源环境更为基础,它是经济基础的基础,对经济基础起着决定性的作用。自然资源环境是体,经济是用,经济只不过是对自然资源环境的占有、开发、转化和利用。一般说来,有什么样的自然资源环境就有什么样的经济,没有自然资源环境作基础,经济就是无源之水、无本之木,发展经济就犹如巧妇难为无米之炊。人们应深刻地认识到自然资源环境这一终极基础对于上层建筑包括法律等的决定作用,将经济基础决定上层建筑的观念变革为自然资源环境基础决定上层建筑。这种经济法律观,片面地强调经济对法律的决定作用。它把自然资源环境简化为经济,把经济视为唯一尺度,目中无它。只有具有经济价值的自然资源环境才值得考虑,舍此,都是毫无经济价值的东西而不屑一顾。如此势利地看待自然资源环境,具有极大的盲目性和短视性,因为世界上根本就没有无价值的自然资源环境,自然资源环境并非人们认为其没有经济价值就真的没有经济价值,也并非它们在当下没有经济价值就永远没有经济价值。更为严重的是,这种歧视破坏了自然资源环境的整体性和和谐性,破坏了生态系统,使其不能内在平衡、生生不息。这种经济观貌似经济其实很不经济,是竭泽而渔、釜底抽薪,严重地损毁了经济发展的基础和根源。 由于现代经济主要是市场经济,所以现代经济法律观主要是市场经济法律观。市场经济是一种逐利经济,它追逐利润的极大化,极大化的普遍方式常常是对自然资源环境只索取不保护,或者采取排污等方式把成本转嫁给自然资源环境。市场经济使人更加见钱眼开、利令智昏,更加无视自然资源环境。市场经济是一种竞争经济,在优胜劣汰的铁律下,不进则退,它迫使人们永不知足、永不停歇地去开辟市场、创造市场,商品不断地更新换代,有的是“换汤不换药”,导致物事频仍,快速折旧,未尽其用,如电子产品等就是如此。这不仅很不经济,而且严重地危害自然资源环境,既浪费自然资源环境,又污染自然资源环境。市场经济是一种效率经济,它使人大干快上、急功近利、甚至揠苗助长。市场经济的发展速度超越了自然资源环境的自然进程,超过了自然资源环境的承载程度和修复能力,直接导致经济发展与自然资源环境之间的对立和矛盾。这种经济效率导致自然资源环境的衰退、枯竭,看似效率实乃速朽。市场经济是一种科技经济,与农业经济、手工业经济和简单商品经济等相比,它最具科技含量,也最有威力征服和改造自然资源环境,它对自然资源环境的影响和破坏前所未有,自然力量已不敌科技力量。严格说来,自然资源环境的破坏就是从工业革命、科技进步开始的。 这种无视、破坏自然资源环境的经济观,与生态观是严重对立的,不但很不经济,而且从根本上侵蚀了经济的基础,使经济发展不但不可持续,而且前功尽弃。必须实现从经济观向生态观的变革。生态观不仅为经济发展提供了坚实的基础,而且提供了持续的源泉。目前,人们不仅认为“既要金山银山,更要绿水青山”,而且认为“绿水青山就是金山银山”。随着人们的世界观从经济观向生态观的变革,相应地也要从经济法律观向生态法律观变革,对法律制度不仅甚至主要不是经济分析和效率追求,而是生态评价和生态预防,为此需要对法律制度进行全面和重大的变革,让法律制度生态化,用清新空气驱逐法律身上的铜臭气味。不是经济观而是生态观才是科学的法律世界观。 二、从见人不见物到见人亦见物 马克思主义批判古典政治经济学在分析经济关系时见物不见人。①但庸俗的马克思主义者反其道而行之,不仅在分析经济关系时,甚至在分析一切问题时都见人不见物,以为只有这样才能抓住问题的根本、人的根本,才是深刻入理。但任何极端都是片面的,真理往往在两极中间,分析问题的真确方法是见人亦见物。因为人是一种物质性存在,根本就没有无物之人和无物之人与人的关系,人的独立平等、权利自由等都建立在物的基础之上。物之如何直接决定着人之如何,物之不存,人将焉附?物之不见,焉能见人?不见物,就不能见人。由于见人不见物,目中无物,人所生活的世界是一个无物的世界,只剩孤零零、光秃秃的人,不依于物的人;人是万物之主宰,自然资源环境只是人所主宰的对象;一切为了人,为了人,高山低头,河水让路,人定胜天。但“物极必反”,人怎样对待物,反过来物就怎样对待人。人们没有把自然资源环境放在眼里,自然资源环境又怎么可能把人融入其中?人不尊重和保护自然资源环境,自然资源环境又怎么可能尊重和保护人?可以说,目前自然资源环境的破坏以及它对人类的报复,正是源于长期以来的见人不见物、对自然资源环境的极端漠视。 要尊重和保护自然资源环境,就必须实现从见人不见物到见人亦见物的重大变革。物是人之所依,物是人与人之间的牵线人和黏合剂,人与人的关系,几乎都是以物为媒介的社会关系,在商品交换和市场经济条件下尤其如此,几乎没有无物的人与人的社会关系。人与人的社会关系是随着物的丰富发展而丰富发展的,由于自然经济条件下的物不同于商品经济和市场经济条件下的物,这直接导致自然经济条件下人与人的社会关系不同于商品经济和市场经济条件下人与人的社会关系,后者之物远比前者之物丰富复杂,从而决定了后者之人与人的社会关系远比前者之人与人的社会关系丰富复杂。要认识人与人的社会关系,不能就人论人,而应透过物去看人,以物度人。物是人类认识自己的一个基本视角,一面镜子,见物以见人,这也是唯物史观的基本要求。需要特别指出的是,这里的物不是一般的物,而是自然资源环境,自然资源环境是人类的栖身家园、衣食父母、生存基础和发展前提。自然资源环境的上述性质决定了,一切人与人的社会关系都是在自然资源环境中得丧变更的,立足其中才有客观真实的人与人的社会关系。人类根本不可能无视自然资源环境,充其量只是对它熟视无睹。无视、破坏自然资源环境,人类就会迷失家园而无家可归,就会无处安身立命,就不能生存发展。自然资源环境不是一般的物,它不仅是先决性、客观性的存在,而且是拟人化、意志化的存在,因此人们不能像对待一般的物那样对待自然资源环境。人怎样对待自然资源环境,反过来自然资源环境就怎样对待人,这种反作用力使得理性的人不敢慢待自然资源环境。自然资源环境是人类认识自己和检讨自己的一面镜子,人怎样对待自然资源环境是人性、人的德性的试金石,自然资源环境演化史构成了人类的道德谱系。自然资源环境教育了人,教育人类必须善待自然资源环境,善待自然资源环境正是善待人类自己。人们正是在不断改善对自然资源环境的态度和关系上不断地发展完善自己的,如从“天人相参”到“天人相斥”,再到“天人相睦”,最后实现“天人合一”。①在这些演进过程中,人才真正成之为人。见人亦见物,才能实现自然资源环境法的最终目标———天人合一。 三、从部门法到基础法 自然资源环境法作为一个部门法的出现,是相当晚近的事情。在我国直到不久前才刚刚将其忝列为十六门优秀课中的最后一门,这还得益于我国把“生态文明建设”与“经济建设”“政治建设”“文化建设”“社会建设”并列为我国的“五大建设”之一的基本国策。长期以来,在人们的观念中,自然资源环境法仅仅是一个法律部门,并且是一个新兴的、一直处于边缘状态、只是随着自然资源环境问题严重起来才日益受到重视的一个法律部门。这是对自然资源环境法的极大误解。其实,自然资源环境法不仅仅是一个法律部门,它还孕育着、体现为一套与传统法律部门及其所构成的法律体系大有不同的价值观念、思维方式和调整原则,集中地说就是生态观。哲学的意义在于其普遍性,法哲学的意义在于其普适性,自然资源环境法哲学的意义在于它为其他法律部门及其法律体系提供了值得广泛借鉴和普遍遵循的生态观。生态观体现了人类对自身所面临的自然资源环境困境的理性反思、时代精神和必由之路。生态观已成为当代人最重要的世界观和方法论之一,也应是当代法律部门及其法律体系最重要的世界观和方法论之一。正因为自然资源环境法为其他法律部门及其法律体系提供了生态观,为其他法律部门及其法律体系提供了世界观和方法论,成为许多法律部门及其法律体系的共同基础,所以自然资源环境法已由部门法升华为基础法。 生态观应是当代所有法律部门及其法律体系的优秀元素,生态化是未来法律的发展方向。从这个角度看,一切法律部门都应生态化,都是程度不等的生态法。如目前已有人提出了“绿色民法典”的主张。但我认为,可以而且应该“绿色”或“绿化”的法律部门绝不仅仅是民法典,还应包括宪法、刑法、行政法、商法、经济法、国际法、诉讼法等许多法律部门,乃至一切法律部门及其法律体系。毋庸讳言,我们过去和现在的许多法律部门及其法律体系都是非生态的,也可以说是无生态观的法律部门和法律体系,最起码缺乏明确的主导的生态意识和生态观念,长期以来自然资源环境法得不到重视就是明证。我们应以生态观为抓手对当代法律部门及其法律体系进行生态化的改造和重构。绿色的法律才能为人们、人类缔造绿色的家园,在绿色的家园里人类才能生生不息、持续发展。法律绿化是自然资源环境法对其他法律部门及其法律体系的重要启示和重大贡献。 作者:邱本谢遥单位:温州大学法政学院 资源环境论文:绿色经济效率转变下的资源环境论文 一、资源环境约束对绿色经济效率的作用机制 (一)资源环境约束下生产可能性边界的界定图1资源环境约束下的生产可能性边界当只有期望产出时,根据产出最大化原理,生产可能性边界是凸向原点的,而当考虑资源环境约束时,生产可能性边界应由期望产出与非期望产出共同构成。根据环境库兹涅茨曲线,环境污染物与经济发展水平呈“倒U型”关系,因此,假设期望产出与非期望产出构成的生产边界用函数g=f(b)所示,其中g表示期望产出,b表示非期望产出①,则该生产边界具有以下特征:(1)当且仅当b=0时,g=f(0)=0。在资源环境约束下,期望产出与非期望产出是相伴共生的,即期望产出的产生伴随着非期望产出。(2)g''''=f''''(b)0,期望产出对非期望产出是单调不减的。非期望产出的产生归因于资源投入和环境破坏,而不计资源约束和环境质量的“高投入”型生产能够提高“好产出”的总量,这也符合希望“好产出”越多越好的经济学基本假定。 (二)改善绿色经济效率的理论机制如图1所示,假设在初期,经济总体的生产可能性边界为曲线g=f(b),某经济体由于生产要素配置不合理等原因,生产水平处于A点(期望产出水平为g0,非期望产出为b0)。该经济体为实现利润最大化,在现有生产要素投入和生产技术条件下,通过改善管理效率、生产技术或排污技术就可使生产规模扩大到A1和A2之间的任一点B上,实现微观技术效率的提高。宏观经济体内部各企业提高微观经济效率的同时,也改善了总体的市场环境,使初期的生产可能性边界向外推移到曲线g=fn(b),促使企业微观技术效率得到进一步改善,从而实现总体市场运行效率的不断提高。值得注意的是,微观技术效率的改善点B的位置决定了该经济体的发展模式。若B点接近于A2点,表明经济发展以尽可能提高经济总量为主,不顾资源约束和环境质量的改善,而若B点接近于A1点,则表明经济是在保证总量稳定的前提下尽可能降低对资源和环境的依赖性。但对微观企业而言,资源和环境的依赖具有很强的外部性。为实现利润最大化,它们在改善微观效率时往往倾向于A2点。在资源环境约束条件下,经济的持续发展需要期望产出尽可能高而非期望产出尽可能少,因此,政府实施有效的资源环境保护政策是必要的。通过环境管制使非期望产出控制在b2水平,企业就会面对经济增长和实现减排目标的“双重”压力,在保持生产要素投入不变的条件下,促使其生产技术和排污技术得到改善,也实现了宏观资源配置效率的提高。当生产可能性边界达到曲线g=fn(b)时,通过进一步实施环境管制,控制非期望产出在b4水平,使生产水平由B点提高到C点,从而实现宏观资源配置效率的持续提高。于是,一个经济体在技术条件不变时,资源环境约束条件下提高绿色经济效率取决于微观技术效率、市场运行效率和宏观资源配置效率的改善,其增长路径是由A点向C点的移动。 二、绿色经济效率的测算方法和区域特征 (一)绿色经济效率的测算方法其中,EFFCH测度了从t期到t+1期地区i对生产前沿面的追赶程度。TECH测度了生产前沿从t期到t+1期的移动情况,衡量相邻两期的生产技术变化程度,代表了生产过程中技术进步或创新的程度。GMI大于1的部分,即为该地区从t期到t+1期的绿色经济效率增长率。选取除港澳台及西藏以外的30个省(或自治区、直辖市)作为生产决策单元,以2000—2010年省际年度数据为样本数据,数据资料来源于历年《中国统计年鉴》和《新中国六十年统计资料汇编》。投入产出变量如下:1)将资本存量、劳动人口和资源消耗作为投入要素。劳动人口数等于当年和上年年末就业人数的平均。资源消耗量等于折算成标准煤后的能源消耗总量②。资本存量采用永续盘存法计算,以2000年为基期,初始资本存量的计算、折旧率的估计以及固定资本投资价格指数的计算均借鉴张军等的做法[26]③。2)将地区生产总值作为期望产出,以2000年为基期用各地区的居民消费价格指数进行平减。3)将各地区工业废气④、废水、固体废弃物的排放量作为污染物,利用熵值法得到污染综合指标,作为非期望产出。 (二)绿色经济效率的区域特征表1给出了2000—2010年两种情形下经济效率的平均增长率。情形I是考虑资源环境约束下的经济效率增长率,即绿色经济效率增长率,全国平均水平为3.47%;而情形II是未考虑资源环境约束的经济效率增长率,全国平均水平为2.5%,与郑京海和胡鞍钢的计算结果[27]类似。显然,情形I的增长率高于情形II,表明资源环境管制对改善经济效率有积极作用。表2给出了2000—2010年各地区绿色经济效率的平均增长率及各项分解。在样本期间内,全国绿色经济效率的改善主要是由技术进步推动的,这与董敏杰等的结论[23]一致。从东中西各地区来看,绿色经济效率增长率东部最高、西部次之、中部最低,且东部地区的增长率显著高于其他地区,从效率增长的各项来源看,技术进步也是提高各地区绿色经济效率的源泉。 三、绿色经济效率的空间演化模式 (一)绿色经济效率的空间相关性空间计量经济学中一般采用Moran指数判断某一属性是否具有空间相关性,其表达式为:表3给出2000—2010年全国绿色经济效率的空间相关Moran指数及其检验P值。计算时权重矩阵采用简单的二元相关矩阵,若两省市相邻则取值为1,否则取值为0。①由表3可知,绿色经济效率在区域间呈现显著的空间正相关,而且相关程度有随时间递增的趋势。受梯度发展模式和空间战略的影响,各地区经济效率通过“极化效应”和“涓滴效应”产生空间联系[13],而要素、环境污染物也具有很强的空间关联性[28],因此,在资源环境约束下,各地区绿色经济效率具有空间正相关性。 (二)模型设定收敛性分析有助于研究我国绿色经济效率的空间演化模式。经济学上的收敛分析一般采用β收敛或σ收敛,前者针对的是总产出增量,后者则是针对总产出存量。本文研究提高绿色经济效率的问题,因此采用β收敛分析绿色经济效率增长率的演变情况。结合样本数据的特点,采用空间面板的滞后固定效应模型和空间面板的误差固定效应模型。β收敛分为绝对收敛和条件收敛。绝对β收敛假设经济体初始禀赋仅存在资本水平差异,各地区在收敛后具有相同的稳态条件,即,若存在绝对β收敛,落后地区有追赶发达地区的趋势。空间绝对β收敛的检验模型为:式中,α为常数项,gi,T为地区i从初期到T期的年均绿色经济效率增长率,β是收敛系数,若β显著为负,则表示存在空间绝对β收敛,绿色经济效率低的地区会追赶绿色经济效率高的地区。条件β收敛认为经济体存在初始禀赋和社会经济特征的差异,因此各地区在收敛后的稳态也不同,它们会向各自的稳态收敛。空间条件β收敛的具体表述为:式中,α为常数项,gi.t为地区i从t-1到t期的年均绿色经济效率增长率,β是收敛系数,若β显著为负,则表示存在空间条件β收敛,各地区绿色经济效率会趋向于各自的稳定值。另外,为检验资源环境约束下改善绿色经济效率的理论机制的实际效果,设定模型(6)和模型(7)中的控制变量Dj为:1)反映各地区经济发展状况(SCALE)和技术改进状况(R&D)的变量,分别由人均GDP和各地区专利授权数量占总人口的比重表示;2)反映市场运行环境的变量,由经济开放度()和产业结构(HEAVY)作为变量,其中经济开放度用各地区进出口贸易总额占生产总值的比重表示,产业结构用第二产业对地区生产总值的贡献度表示;3)反映宏观环境政策(WRZL)的变量,由各地区污染治理投资占生产总值的比重表示。所需数据来源于历年《中国统计年鉴》①。 (三)估计结果采用Elhorst提供的空间计量模块分地区估计模型(4)—(7),估计结果见表4和表5。本文还将空间模型与OLS模型、普通面板模型进行了对比,发现空间模型的拟合优度和似然比均优于OLS模型和普通面板模型,说明样本数据更适合于空间模型。由表4和表5可知,在资源环境约束下,无论是空间滞后模型还是空间误差模型,空间相关系数ρ/φ都显著为正,说明绿色经济效率有显著的空间正相关性,呈现局部集聚特征,这也进一步说明了缺乏考虑空间相关因素的固定效应模型是不可靠的。由于空间滞后模型和空间误差模型两类模型对参数的估计较一致,因此下面结合两个模型进行分析。由表4可知,全国绿色经济效率的空间绝对β收敛系数显著为负,表明存在显著的空间绝对收敛,绿色经济效率低的地区会追赶绿色经济效率高的地区,最终会趋向于稳定状态。而东、中、西三大地区内部的β系数也显著为负,说明在各个区域内绿色经济效率存在俱乐部收敛的现象,这与林伯强和黄光晓对区域碳排放的收敛性研究得出的结论[30]一致。由表5可知,空间条件收敛系数β在全国及各地区均显著为负,表明绿色经济效率存在空间条件β收敛,各地区绿色经济效率存在各自的稳定水平,且收敛于相应的稳态。与吴军的研究[16]相比,考虑空间关联后,全国、东部和中部地区的绿色经济效率收敛系数绝对值变大,而西部地区变小,表明空间关联性促使效率形成集聚,加快了东部和中部地区收敛速度。在控制变量上:1)全国范围内,经济发展水平和技术创新的系数均显著为正,验证了微观技术效率改善绿色经济效率这一机制的存在。经济增长仍能拉动绿色经济效率不断提升,微观企业扩大生产规模对提高效率具有正向作用,研发创新带来的技术变革是每个地区提高微观效率的源泉,尤其对中部地区而言,科技创新具有显著的推动作用。2)市场开放程度系数为负,但不显著,而产业结构系数显著为负,部分验证了改善市场运行效率对绿色经济效率的作用机制。根据回归结果,全国范围内第二产业比重每降低1个百分点,绿色经济效率增长率将提高0.4个百分点,但在中西部地区,加大第二产业的比重对提高绿色经济效率却有一定的拉动作用,可能原因是中西部地区经济水平整体较低,第二产业仍是拉动经济增长的支柱产业。3)污染治理系数在全国范围内为负,但不显著,说明政府采取的环境管制措施没能达到预期的改善效果,陈玉桥也得出了类似结论[9]。宏观资源配置效率对绿色经济效率没有起到预期作用,可能的原因是:一方面各省历年来的污染治理投资额占地区生产总值的比重都较低(小于0.5%),且相邻年份变动较大,环境管制的实施具有一定的政策应对性,即,加强环境管制则增加污染治理投资,放松环境管制则降低污染治理投资;另一方面,传统观念认为环境质量和经济增长是一种此消彼长的关系,而且环境污染对微观主体具有很强的外部性,因此企业在污染治理、节能减排方面往往处于被动地位,缺乏积极主动性。这就使得环境治理缺乏持续性、连贯性,未能达到预期改善绿色经济效率的效果。 四、结论 本文结合非参数DEA模型和空间计量模型分析了资源环境约束下改善绿色经济效率的理论机制、区域特征以及空间收敛模式,得出的主要结论有:1)由期望产出与非期望产出共同构成的生产可能性边界具有不同于传统生产可能性边界的三个特征。2)绿色经济效率的提高取决于微观和宏观两个层面的改善,即改善微观技术效率、市场运行效率和宏观资源配置效率,而实证检验显示微观技术效率和市场运行效率的作用显著。3)资源环境约束下全国绿色经济效率平均增长率为3.47%,高于未考虑非期望产出的情形,资源环境管制对改善绿色经济效率有积极作用。绿色经济效率增长率具有区域差异,东部最高、西部次之、中部最低,且东部地区显著高于其他地区。4)绿色经济效率具有显著的空间正相关性,呈现局部集聚,在东中西部分别具有空间绝对β收敛和空间条件β收敛,即低效率省市会追赶高效率省市。但是在中国梯度发展模式下,经济发展水平存在区域差异,绿色经济效率会收敛于各自的稳态。在中国改革的新时期,各项经济改革政策都应重视资源环境因素,在资源环境约束下寻求提高绿色经济效率的空间。提高绿色经济效率需从微观、宏观两个层面出发,结合中国的梯度发展模式和区域的空间收敛特征,首先,通过改善微观企业的生产效率、节能效率、管理效率、排污效率促进地区经济发展和技术改进;其次,国家应提供良好的市场运行环境,合理吸引外资,扶持新兴产业的发展;最后,积极配合实施资源环境政策,保证资源环境管制的连贯性和有效性。 作者:钱争鸣刘晓晨单位:厦门大学经济学院教授厦门大学经济学院博士研究生 资源环境论文:首都人口资源环境论文 一、首都人口与资源环境的突出矛盾和问题 (一)人口膨胀加剧资源消耗速度近几年,北京市常住人口仍保持较快增长的趋势。2013年常住人口达到2114.8万人,其中常住外来人口802.7万人,分别比2012年增加45.5万人和28.9万人,增速分别为2.2%和3.7%。外来人口的增加已经成为北京人口膨胀的主要原因。人口规模持续快速增长,在促进经济、社会发展的同时,也给首都带来能耗、资源、交通等方面的巨大压力。从能耗看,2013年北京每天消耗2.6亿度电、2707.7万立方米天然气、3.1万吨成品油和1000万立方米水,与2009年相比,分别增加0.6亿度电、707.7万立方米天然气、0.8万吨成品油;从排放看,2013年北京每天产生生活垃圾1.84万吨、排放污水425.5万立方米,与2009年相比,分别增长0.04万吨生活垃圾、51.5万立方米污水。从出行情况看,2013年,每天仅公共交通客运量就达2204.9万人次,与2009年相比,每天增加400万人次。初步测算,常住人口每增加1人,平均会带来大约2.6次的出行。目前,北京常住人口规模的快速膨胀,特别是中心城区人口过度聚集的状况仍在延续,而新城疏解中心城区人口的作用并不明显。 (二)资源浪费、环境污染加重城市承载力北京作为资源输入型的特大城市,自然资源匮乏,98%的能源靠外地调入。近年来,虽然在加强城市精细化管理上做了一些有益探索,但是,环境污染、资源浪费严重等城市顽疾仍然大量存在,城市管理方面的问题日益突出。1.垃圾处理出现缺口。2013年,全市生活垃圾清运量671.7万吨,比2012年增长3.6%。全市有生活垃圾无害化处理厂24座,垃圾无害化日处理能力2.1万吨。根据2011年北京市环保支出项目调查结果:全市生活垃圾卫生填埋场已填容量占设计容量的58.5%;生活垃圾焚烧场实际处理能力为1955吨/日,超过设计处理能力1835吨/日。市环保局公告指出,未来两三年内,北神树等7座垃圾填埋场均将填满封场,而目前新的垃圾处理设施建设压力巨大,全市或将出现近万吨处理能力的缺口。2.水资源短缺与浪费矛盾加剧。一方面,北京属于资源性严重缺水城市,目前又处于历史上最大枯水期。北京的供水结构,已由2000年前的以降水和外来水等新水为主,转变为目前的以地下水为主。水资源的严重短缺,不仅对经济产业发展的硬约束不断增强,而且也造成地下水超采日趋严重。2013年末北京平原地区的地下水平均埋深24.5米,比1980年末下降18.1米,储量相应减少92.5亿立方米。地下水位持续下降的同时,地下水环境污染也随之加剧。由于缺乏河道稀释用水,全市特别是中心城区的河道水体污染问题十分严重,水环境质量十分堪忧。另一方面,生活用水浪费明显。2014年5月份,北京开始实施阶梯水价。在此之前,居民用水一直实行统一价格,对价格不敏感。同时,节水技术创新和节水设施开发不足,节水政策法规不够完善,节水宣传力度不够,导致生活领域用水浪费明显。3.环境污染情况严重。2013年,全市PM2.5为89.5微克/立方米,未达到国家二级标准,距离世界卫生组织要求的PM2.5年均浓度安全值(10微克/立方米)差距更大。2013年,北京空气质量优良天数不足全年一半,五级和六级重污染天数累计占比高达15.9%。能源结构低端是造成大气污染的重要原因。目前北京化石能源尤其是煤炭比重仍然偏高,清洁能源比重偏低,对大气环境质量产生直接影响。2012年,煤炭在北京终端能源消费中占比15.6%,比世界平均水平高5.8个百分点,比OECD国家高12.1个百分点;而从国外的情况看,世界主要发达国家的首都煤炭使用率极低或基本没有煤炭消费。 二、缓解首都人口资源环境矛盾的对策建议 当前和今后一个时期,我国城镇化正处于质量与速度并重发展的新阶段,加强城市化管理和人口服务已成为国家发展的战略问题。北京作为一个资源环境承载能力有限、人口高度聚集膨胀、日益被“城市病”困扰的特大城市,必须按照人口资源环境相均衡、经济社会生态效益相统一的原则,准确把握首都市情和发展的阶段性特征,稳妥推进人口规模调控。 (一)多层面做好人口压力的疏解1.创新人口发展调控体制,统筹人口服务管理。加强人口发展和调控综合决策体系建设。成立由国家有关部委、驻京部队和市政府有关部门组成的首都人口发展协调机构,负责统筹人口的综合管理与服务,督促检查人口政策措施落实情况,形成更为健全的首都人口工作体系。建立科学的人口规模调控指标体系和人口调控责任制。目前北京市委市政府已将调控人口规模的目标纳入市委市政府对区县党委、政府的绩效考核内容,还需加快建立重大政策、重大项目和公共资源配置的人口评估机制。建立北京市与中央部委、军队进京落户工作协商机制,研究制定统一的进京落户标准和审批办法。推动户籍制度改革,建立居住证制度,推进城镇基本公共服务常住人口全覆盖。2.调整北京城市功能,疏解人口分布压力。调整疏解非首都优秀功能,切实按照城市战略定位,加快产业布局优化。政府相关职能部门继续深化落实、调整《北京城市总体规划》,对不符合首都城市战略定位要求的产业进行疏解调整,对符合首都城市战略定位的产业进行合理引导。促进北京各功能区之间以及北京周边地区的经济发展,提升整个首都经济圈的产业竞争力,有效缓解交通拥堵问题,促进人口与经济社会协调、可持续发展。 (二)多手段治理环境问题1.增强公众环保参与意识。控制PM2.5,需要公众的广泛参与,相关部门应抓住时机,采用多种形式适时宣传。例如通过各种媒体制作形式多样的电视节目、宣传片、公益广告、漫画等;让公众参与到治理大气污染的行动中,如不燃放烟花爆竹、不随意街边烧纸、减少餐饮油烟、出行时尽量拼车或乘坐公共交通工具等。2.做好收集运输过程中的垃圾分类。建议相关部门做好餐厨垃圾的分类工作,特别是要做好收集运输过程中的垃圾分类,确保垃圾进入生活垃圾处理厂时已经处于分类状态,建立从源头分类、储运到终端处理较为完善的垃圾分类管理体系。同时,还应注重提高垃圾无害化处理水平。建议相关部门出台政策,鼓励居民生活垃圾源头减量,在此基础上优先采用综合处理、垃圾焚烧和餐厨垃圾资源化技术,降低垃圾填埋处理量。3.引导研发向节能环保项目倾斜。一方面加大政府引导,增强企业对科技节能环保项目投入的积极性,特别是把部分科技力量投在节能减排上,从前期减少污染发生;另一方面加强周边地区联动,对服务对象在周边地区、享受不了北京优惠政策的节能环保企业给予关注和支持。 (三)多角度做好相关统计监测工作1.构建人口资源环境综合监测评价体系。按照人口、资源、环境与产业结构升级相结合、与区域空间布局相结合、与城市承载能力相结合的要求,加快构建人口、资源、环境综合监测评价体系。重点反映区域人口分布、就业形势、功能定位、产业布局、能耗与经济贡献等内容。为全面反映全市人口、资源和环境三者之间的关系,控制人口无序过快增长、调整疏解非首都优秀功能、提升城市建设质量和管理水平、加大大气污染治理力度、推动京津冀协同发展等提供重要的数据支撑和科学决策依据。2.建立温室气体排放基础统计体系。大气污染是温室气体的重要组成部分,建立完善温室气体排放统计核算体系是我国有效应对全球气候变化的客观要求,是我国切实履行国际义务的迫切需要,也是控制大气污染的一项重要的基础性工作。但目前温室气体排放基础统计工作比较薄弱,尚不能满足北京市温室气体排放核算和考核需要。要加强温室气体排放基础统计研究,制定切实可行的温室气体排放基础统计方案,尽快建立温室气体排放基础制度,为全市及分区县温室气体排放清单的编制提供基础数据支撑。3.加强资源环境领域基础统计工作。要建设资源节约型、环境友好型社会,一是按照循环经济“减量化、再利用、资源化”三个层次,改进和完善循环经济统计调查制度和方法,探索全方位反映地区循环经济发展水平的评价体系,逐步建立北京市循环经济重点指标监测评价制度,为“十二五”期间开展循环经济评价指标体系建设提供较为完善的参考依据。二是配合相关部门完善主要废弃物产生量的统计制度及核算方法。梳理主要废弃物产生量统计指标,加强与相关部门的沟通和协调,建立会商机制,帮助相关部门建立完善废弃物统计制度,为今后建立循环经济监测评价制度奠定基础。总之,缓解人口与资源环境矛盾是一项长期而艰巨的任务,亟需市委市政府建立健全政策协调、机制衔接以及整体制度设计,亟需全社会和全体市民的共同参与。只有上下齐心,形成合力,才能真正促进首都人口资源环境的长期可持续发展。 作者:王文杰单位:北京市统计局局长高级会计师 资源环境论文:新型城镇化过程中资源环境论文 一、资源环境承载力超载的原因 (一)城镇人口的快速增长与西方发达国家相比,我国城镇化起步较晚,但是城市人口的增长速度十分惊人。1978~2013年,中国城镇化水平由17.92%提高到53.73%,城镇人口由17245万人增长到73111万人,35年间城镇人口增加了55866万人。城镇人口的不断增长,必然会将生存发展的需求转化为对资源的过度开发,引发一系列失调问题,城市的生态系统逐渐超出负荷,由此产生的城市生产、生活垃圾、工业“三废”排放量剧增给原本就脆弱的资源环境承载力带来巨大的压力。例如,上海已出现标志气候恶化的“五岛”效应;北京人口密度颇大,高层住宅过多,城市上空空气流动受阻,产生热岛效应,严重影响了环境质量。此,城镇人口的快速增长是导致资源环境承载力超载的一大因素。 (二)粗放型的经济增长方式当前我国城镇化进程中资源环境承载力呈现出超载的现象,与我国之前所采取的粗放型的经济增长方式有很大的关系。首先,割裂了城市系统内物质流动网络关系。在传统工业时代,城市经济发展模式是线性的,这种发展模式以资源的大量开采与消耗为前提,各产业之间少有联系,资源利用率较低,并且各环节产生大量的“废弃物”进入自然环境。同时,工业文明推行生产第一和高消费战略,形成“大量生产—大量消费—大量污染”的发展范式,我国很多城市在工业化进程中都采用了这种范式。传统线性经济发展模式割裂了城市系统内部产业生态系统,造成了物质流动的单向性,其后果就是资源的严重浪费以及生产、生活垃圾的大量产生。其次,城市规模盲目扩大。城市规模适当合理,才能体现城市综合效益。但是,我国很多地区盲目追求城市规模的扩大,忽视了当地资源环境承载力,带来了很多负面影响。如,地方政府决策失误,满足投资商的不合理要求,在河流上游布局污染工业,给当地环境带来严重污染;大规模建设工业园,盲目求大,既造成了土地资源和资金的浪费,而且由于工业园过于分散,不利于工业“三废”的处理,造成了环境污染。 (三)环境保护法律法规不够健全当前,我国环境保护法律法规不够健全,大多数法律法规都是政策性的,缺乏配套的实施细则,不足以成为执法部门执法的依据。这就使得很多对生态环境造成破坏的人或单位,因缺乏具体的量刑标准使得他们逃脱了法律的惩罚,因而无法有效地遏制破坏环境的违法犯罪行为。另外,一些从事环境保护的执法人员素质较低,是从其他管理部门和技术岗位上调过来的,难以胜任专业性的环境管理工作。 二、新型城镇化中提高资源环境承载力的对策 (一)科学推进城镇化建设城镇化是长期性的过程,在推进城镇化建设中不能急于求成,盲目扩大城市规模,应当与当地的资源环境承载力相协调。随着我国综合国力的逐步提高,政治、经济、文化、教育都得到了明显的发展,这为城镇化建设提供了扎实的基础,为农村剩余劳动力的转移以及向非农业转移创造了有利的条件,当前农村剩余劳动力的转移一般倾向于大中型城市,据估算,到2020年,我国需要转移的农村人口将会超过2亿,仅仅依靠大中型城市来吸纳这部分人口是不现实的,会给当地的资源环境承载力带来严峻的考验。因此,我国的城镇化必须走大、中、小城市与小城镇协调发展的具有中国特色的城镇化之路。 (二)制订资源节约型、环境友好型的城镇化发展战略由于以往所采用的粗放型的经济发展方式给资源环境承载力带来了巨大的压力,因此,在今后的城镇化建设中必须摒弃这种发展模式,取而代之的将是资源节约型、环境友好型的发展战略。首先,需要改变城市物质流动的单向性,建立城市内物质流动的循环网络,促进城市工业生产由线性经济走向循环经济,提高资源使用的生态效率,减少污染的产生;其次,进一步完善城市交通体系,这是缓解城市交通压力,节约能源,降低汽车尾气排放量及其二氧化碳排放量的重要举措;再次,采用城市经济发展的效益模式。以往我国城镇化建设一直坚持的是效率模式,这种模式以追求经济发展的高速度为导向,以GDP增长率作为衡量的标准,忽视了我国当前的具体国情,造成了资源的浪费以及环境的破坏,因此,必须尽快摒弃城市经济发展的效率模式,采取效益模式,追求经济与环境的协调发展。 (三)树立人与自然协调发展的可持续发展观念随着人口的不断增长,所需要消耗的资源也越来越多,这就要求我国在推进新型城镇化进程中既要发展也要控制。保持社会、经济、生态三者之间的可持续发展,并不是为了实现环境保护,放弃社会、经济的发展,而是要实现三者之间的协调发展。人是城市生态环境系统的主体,是城市生态环境的设计者、建设者和管理者,无论是对城市建设还是环境保护,人都起着支配作用。因此,我们必须进一步普及和提高生态环境保护意识,从根本上提高城市的自组织、自协调能力,促进城市的可持续发展。 作者:邱俊钦单位:江西财经大学 资源环境论文:利用有限资源协调人与环境论文 编者按:本文主要从建立循环经济生态城市的制约条件及步骤;对建设循环经济生态城市的几点建议进行论述。其中,主要包括:按照生态经济规律来利用自然资源和生态环境、生态城市的内涵、生态城市慨念是联合国教科文组织(UNESCO)发起的“人与生物圈”(MBA)计划研究巾提出的、建立循环经济生态城市的制约条件、良好的生态城市规划是生态城市建设的重要保障、建立循环经济生态城市的步骤、加快产业结构调整,推进垃圾处理等环保产业的发展、制定相应的财政税收政策,从宏观上支持环保产业发展、树立绿色消费观念,建立新的循环经济理论体系、完善绿色循环经济核算体系等,具体请详见。 论文摘要:随着经济的发展和资源的紧缺,循环经济理论得到了较大的发展,并在生态城市建设中发挥了重要的作用。本文分析了生态城市建立的条件和步骤,并提出了循环经济生态城市建设的几点建议。 论文关键词:循环经济生态城市 所谓循环经济,就是在人、自然资源和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中,不断提高资源利用效率,把传统的、依赖资源净消耗线性增加的发展,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。其理论萌芽起源于20世纪60年代中期的美国经济学家鲍尔丁,具体原则形成于20世纪80年代末杜邦公司提出的“3R”原则。即减量化(Reduce)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle)原则。它的思路是改变传统经济中“资源一一产品一消费一污染排放”的单向流动线性经济模式为“资源一产品~消费一再生资源”的自然生态模式.其理想境界是追求污染的“零排放”,最基本的精卒叶I足清洁生产。总之.就是按照生态经济规律来利用自然资源和生态环境。最早利用循环经济的国家是德国.亚洲搞得最好的国家是日本,而我国的循环经济娌沦是从2003年起才进入了实践推进阶段。 1建立循环经济生态城市的制约条件及步骤 1.1生态城市的内涵 生态城市慨念是联合国教科文组织(UNESCO)发起的“人与生物圈”(MBA)计划研究巾提出的。是代表一定地域空问内人与自然系统和谐、持续发服的城市类型的高级阶段、高级形式。具体的说,生态城市是全球或区域生态系统巾,分享公平承载系统份额的可持续发展子系统,它是基于生态学原理建立的自然和谐、社会公平和经济高效的复合系统,更是具有自身人文特色的自然与人工协调、人与人之问和谐的理想人居环境。一个城市不管多么贫穷或富有,只要能高效利用资源,在系统内部及外部建立和谐的生态关系,城市拥有充沛的活力,这个城市就处予健康状态,即生态城市。生态城市建设和发展要充分融合社会、文化、经济等诸多因素,才能达到人与人、人与自然、自然与自然的充分和谐,因此,根据现代化进程生态城市可以被分为工业型生态城市、人文型生态城市。 1.2建立循环经济生态城市的制约条件 国内外研究认为,生态城市应是资源高效利用、环境和谐、发展持续的社会一自然一经济以及人与自然和谐统一的人类居住区,而良好的生态城市规划是生态城市建设的重要保障。1984年,联合国在其“人与生物圈”(MBA)报告中提出了生态城市规划的五大原则,其实也就是建立循环经济生态城市的五大条件:第~,生态保护战略。就是把整个生态城市建立成为田园城市、花园城市、森林城市、理想城市、健康城市、无污染城市、绿色城市和风景城市的综合体。第二,生态基础设施。生态基础设施可以包括污染净化处理设备、能源基础设施、资源基础设施、交通基础设施、市政服务体系、社会基础设施等。第三,居民的生活标准。作为生态城市的居民希望有良好的自然生态系统、较低的环境污染、良好的城市绿化、完善的资源利用体系、舒适清洁的环境、齐全的区域生态格局、良好的城市生态基础、可恢复的生态系统。第四,文化历史的保护。就是要建立一个高素质的社会人文生态文明体系,把古老的文化和现代文明结合起来。第五,将自然融入城市在发展高效增长的城市经济体系巾,优化投入产出的生产系统,布置合理的经济产业格局,发展绿色产业体系,不会因为城市发展而破坏环境。 1.3建立循环经济生态城市的步骤 在目前的研究领域中,虽然人们都认为生态城市不同于以往“绿色城市”、“健康城市”,但是在实际建设中,却大多偏重于自然生态系统和整齐划一的城市规划,没有以循环经济模式来估量生态城市的系统,即包含基础设施、农业、工业、人文、肖费等各方面的设置。要建立好一座循环经济生态城市,其应遵循的原则和步骤是,首先减少进入生产和肖费体系的物质消耗量}其次,通过精良的售后服务等手段延长产品的使用时间和服务时间;最后,通过工业净化等人为或自然净化的手段来将废弃物重新变成资源后再次循环利用。经过循环经济的实施,就可以将工业废料或半成品用于农业,把净化后的城市废水用于农业灌溉,把种养的动植物作为工业原料、消费产品,从而将工业、农业、消费连接成为大的循环圈。 2对建设循环经济生态城市的几点建议 2.1加快产业结构调整,推进垃圾处理等环保产业的发展 2.1.1发展生态农业。耍积极开发生态种植业、生态畜牧业,合理使用化肥、农药,使农业废物无害化、资源化,减少农业的白色污染,还原土地原始状态,形成了生态大农业的良性循环。 2.1.2发展生态工业。工业发展要坚持不污染环境、不破坏资源、不搞低水平重复建设原则。在产业方向上,关、停、并、转一些有污染的工业企业,对新上的工业项目特别是化工项目,实行集中布点或将其放在非城区的下风方向,避免空气污染物对城市的排放,保持城市使用清洁能源,恒久保持清洁生产,以符合国家的需求 2.1.3发展生态旅游业。良好的环境和自然生态是实现旅游可持续发展的基本条件。作为以红色旅游闻名于世的南昌,不仅制定了南昌一吉安一井冈山线、赣州一瑞金一于都~会昌一长汀一上杭一古田线、井冈山一永新一茶陵一株洲线和黄山一婺源一上饶一弋阳一武夷山4条红色旅游精品线,而且在泰井等高速公路种植了四季常绿的易活植物,树立了一系列井冈山斗争题材的雕塑,让游客们感受到“历史红、山林好”的特色,是典型的文化生态之路。转贴于2.1.4发展环保产业。促进环保产业的发展是发展循环经济的具体途径,2002年10月,国家环境保护总局向社会公布了处理城市垃圾的《国家行动方案》,在方案中规定,今后中国的城市垃圾将进行填埋处理,并把垃圾填埋产生的气体收集起来发电。未来5年内,中国将建30家垃圾气体回收填埋场,计划到2015年,建~_3oo家这样的垃圾处理场,年处理垃圾l亿吨。利用垃圾等废弃物发电不仅无污染而且能解决大部分城市的供电不足,是循环经济理论的较好运用。 作为被国家授予的全国首个“国家森林城市”称号的贵阳市分批启动了生态农业、生态工业、旅游服务、基础设施、生态建设、支撑保障体系等6大类254个项目,总投资达479亿元。可见,未来的产业结构将是以生态农业、生态工业、生态旅游业、环保产业为主体的大循环体系 2.2制定相应的财政税收政策,从宏观上支持环保产业发展 环境优美、宜人是循环经济生态城市标志,良好的城市环境能带来良好的投资环境。为了鼓励个人、企业和城市建设者们提高环境保护的综合能力,应加大立法步伐合理的制定相应的财政税收政策,从宏观上支持环保产业发展。对个人,应赋予原先“谁污染,谁付费”条例新的内容,提高个人污染的罚款力度;对企业作到优惠政策引导,从价格、税收、资金、水电等方面优惠那些通过资源综合利用而生产出来的产品;对于城市建设者而言,城市基础设施建设是生态城市发展的关键,提高城市污水处理能力和处理深度,鼓励节约用水,为此城市污水处理过程中如涉及到筹建污水处理厂以及铺设相应的管网项目,应尽量参考国际惯例将厂、网分开,污水处理厂的投资、建设和运营全部进入市场,而污水管网投资则仍主要由政府承担。目前,我国全国人大已经通过并实施了《清洁生产促进法》,这是从法律上促进我国循环经济发展的良好开端。 2.3树立绿色消费观念,建立新的循环经济理论体系 绿色消费应包括绿色产品、物资的回收利用、能源的有效使用、对生存环境和物种的保护等。其不仅应涵盖生产过程,还应和人们生活消费过程息息相关。要树立绿色?肖费观和价值观,建立新的循环经济理论体系,必须从两个方面着手:一是在法律上,政府通过颁布一系列的法令、法规来强制规范人们的行为,如加大罚款力度和强制实施ISO14000等措施;二是在日常生活中,通过加强“道德”、“意识”方面的宣传和社会舆论来自觉规范人们的行为,使人们充分意识到环境和资源对可持续发展的制约,以及循环经济模式对中国可持续发展的重要性。目前,中国大多数消费者已经逐步认识到,环境的破坏,必将危及到人类的生存,所以带有“环保标志”的产品和绿色食品特别畅销。 2.4推行住宅生态化 进入21世纪后,购房和装修成为人们的主要消费之一。生态住宅作为一个新兴的概念,也随着房地产热和经济发展渐入人心。生态住宅是应符合以下三大主题的住宅,即以人为本,呵护健康舒适;资源的节约与再利用;与周围生态环境的协调与融合,以达到人与自然和谐居住的环境作为生态住宅的主要着眼点在于城市居住环境的系统化、生态化、经济化和人性化,使生态、经济、社会三大效益协调统一。在建设部的《绿色生态居住区建设要点与技术导则》的征求稿意见中,对能源、燃气的优化、室内外公用场所等环节都有了相应的规定。 2.5完善绿色循环经济核算体系 据统计,美国20世纪90年代,用于环保投资的额就占工业总产值的12;英国电力公司计划耗用70亿美元的防治费用以达到欧共体SO排放指标;我国每年用于改善环境的经费高达2830亿元。建立循环经济生态城市所产生的费用和效益必然是各大中型企业考虑的问题,所以在传统的会计核算体系中应增加补充考虑绿色资产、社会成本、环境成本、绿色利润等诸多问题,特别在编制会计报表中,应重点突出绿色会计的核算资料,充分披露绿色会计信息。在报表附注、财务状况说明书中还应客观揭示企业生产活动所消耗的资源、环境污染的程度及所造成的社会责任成本、罚款等情况。 总之,循环经济生态城市的建设将有助于人类利用有限的资源,有利于协调人类与环境之间的和谐关系,符合经济发展的需求,为人类社会的可持续发展提供了关键性的保证,也是未来社会发展前进的目标。
在建筑工程的施工过程中,深基坑工程施工是其中比较重要的施工内容,深基坑施工对于建筑工程的整体质量和安全性能都会产生重要影响,但是深基坑工程与其他工程不同,施工环境更为恶劣,施工要求更高,施工内容也更加复杂,尤其是随着我国建筑行业的发展,人们对深基坑施工的要求也进一步提高,这使得我国建筑深基坑施工工作存在着诸多问题。因此就必须要对建筑深基坑工程进行施工监理控制,保证施工质量。 1建筑深基坑施工的特点 1.1质量要求高 深基坑工程作为我国建筑工程中的重要内容,在施工的过程中需要对施工场地的地形地质情况进行严格勘察,在保证其符合深基坑工程施工要求之后才能够进行施工,而且要求在施工的过程中,要严格遵循国家的相关规范和要求进行施工,也要求了在施工的过程中必须要进行严格的监理和控制工作。因此建筑深基坑工程在施工的过程中,对于施工质量的要求更高,既要保证施工设计方案的科学性和合理性,还要保证施工过程的规范性,保证施工质量。 1.2深度逐年增加 建筑工程在进行深基坑施工时,需要考虑到整个建筑的质量和使用性能,然后合理确定施工深度,一般而言施工的深度通常都会比较深,对于深度的要求也比较高。目前我国建筑工程的深基坑施工过程中,由于建筑高度的不断增加,以及人们对于建筑使用的要求不断提高,使得深基坑施工的深度也在逐年增加,在早期的工程深基坑施工中,施工深度通常都在3m以内,而当前很多深基坑施工的深度都会超过5m甚至更深。深基坑施工深度的增加,也给深基坑施工工作带来了更大的难度和挑战,因为随着深度的不断增加,在施工的过程中需要进一步加强防护工作,需要加强对周围地质环境的考察,并做好相应的开挖和施工工作,整个工程的施工难度也会进一步增加。 1.3安全隐患多发 在建筑工程的深基坑施工过程中,由于工程师向地下进行施工,所以在施工时,会受到当地地形、地质和地下水分布等各种因素的影响,所以针对不同的地质情况,需要采用不同的施工方案和施工技术。但是我国在进行深基坑施工的过程中,很多施工技术人员和施工设计人员并没有对施工现场进行严格勘察,施工操作不规范和监理管理不到位等问题的存在,都会影响到深基坑施工的安全和质量,而且如果在施工的过程中没有做好维护工作,很有可能会给施工人员的生命财产安全带来巨大威胁,使得整个工程存在较大的安全隐患。 2建筑深基坑施工监理控制的要点 2.1方案编制审核 在建筑深基坑工程施工监理控制工作中,对施工方案的编制进行审核,能够有效保证整个施工过程的科学性和合理性,保证施工的正常开展。施工方案主要包括了工程的施工目标、施工内容、施工进度和施工计划等,在施工之前,需要通过制定完善的施工方案来为施工工作提供指导,确定工程施工的详细计划和方案,然后交由相关技术人员进行审核,对方案的科学性和合理性进行审核,保证施工方案的科学性和可行性,使其能够切实被应用于工程施工过程中。监理单位应对施工单位申报的施工组织设计及各专项施工方案进行程序性、符合性、针对性审查。审查需专家论证的是否经专家论证,安全专项方案是否经施工单位技术负责人签认,不符合程序的应退回;除审查其技术性要求外,还应重点审查方案中的控制重大危险源的安全措施是否符合强制性规定,是否附安全验算结果,需经专家论证的还应附有专家审查的书面报告;监理单位还应审查施工方案是否针对本工程特点编制,是否考虑了所处环境及管理模式的影响,是否具有可操作性。只有在方案符合各项要求时,监理单位才能进行签认,并督促施工单位严格按照专项方案组织施工。 2.2方案落实 施工方案在通过审核之后,施工方就可以按照施工方案的内容进行施工,而在该过程中,在保证了施工方案的合理性和可行性之后,想要保证施工质量,就必须要严格进行施工方案的落实,做好方案的落实监理。在施工方案审核通过以后,需要召开技术交底会议,由监理方组织业主、设计单位以及施工单位共同进行技术交底,对施工过程中的关键点和难点进行重点研究,确定好监理工作的重点内容,并对深基坑施工过程进行合理规划,保证施工顺利进行。 2.3土方开挖控制 在建筑工程的深基坑工程施工监理工作中,对土方开挖工作的控制是其中至关重要的内容,该控制工作会直接影响到深基坑施工的质量。所以监理人员在进行监理控制的过程中,需要组织相关人员复测土方开挖控制点,了解周边地形地貌,控制好土方开挖期间降排水、放坡系数、边坡支护、机械行走路线以及防护工作,督促施工单位做好扬尘治理工作,保证安全文明施工。 3建筑深基坑施工监理控制的有效措施 3.1施工前监理控制工作 在深基坑工程的施工前期,监理控制工作的要点,就是对施工方案以及施工准备工作进行监理和控制。在深基坑工程正式施工之前,监理单位需要对施工单位的勘察工作进行监理,要求施工单位做好完善的勘察工作,并生成施工地质勘察报告和工程设计文件,对其中的关键内容进行说明,并阐述设计理念,以此来保证整个工程设计方案的可行性和工程的施工质量。 3.2施工过程中的监理控制工作 在深基坑工程施工过程中,监理控制工作的要点就是对施工内容和流程进行控制。一般而言,监理单位的监理控制要点主要包括:1)设计监理。监理单位对建筑深基坑工程进行监理控制时,设计监理是其中的首要内容,需要对施工单位的设计进行监理,由相关专家对其进行论证和研究,分析该设计方案能否满足深基坑施工工作的要求,保证设计方案的科学性和合理性,保证深基坑施工工作的效率、质量和安全性。而在施工方案确定之后,施工前期的相关准备工作也需要进行监理,保证每个施工流程的质量。2)施工环境监理。在深基坑工程施工的过程中,施工质量会受到自然环境的很大影响,所以在监理控制工作中,必须要加强对施工环境的监理和控制。在正式进行施工时,要根据当地水文地质制定可行的开挖方案,做到开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖,并做好安全防护、基坑监测工作,保证安全施工,对地下水采取保护与控制的措施,合理降排水,保证施工范围内的水位被控制在合理范围内,不会对施工工作产生干扰。3)施工流程监理。在深基坑工程施工的过程中,监理单位还需要对施工流程进行监理控制,需要保证基底土质,控制好开挖工作,保证施工的规范性,根据设计深度及使用年限,对基坑侧壁做好加固和支挡工作,保证下道工序安全顺利施工。 3.3竣工阶段的监理控制工作 竣工阶段的监理控制工作主要是审查深基坑工程的实际施工是否与设计方案的内容相符,检验施工流程和施工质量,保证整个深基坑工程的施工质量,能够满足其使用要求。 4结语 建筑深基坑工程与其他建筑工程的内容不同,在施工的过程中,其复杂性、难度都会进一步提高,而且其施工的质量,对于整个建筑的使用质量也会产生重要影响。在这种情况下,想要切实保证建筑深基坑工程的施工质量,就必须要对施工过程进行严格的监理控制,控制好施工要点,加强对施工前、中、后各个阶段的有效监理控制,以此来保证深基坑工程施工监理工作的有效性,提高深基坑施工的质量,保证建筑的质量和使用安全性。 参考文献: [1]徐岭.建筑深基坑工程的施工监理控制[J].江西建材,2017(2):262,266. [2]崔晓凤.探讨建筑深基坑工程的施工监理控制[J].中国房地产业,2011(3):49. 作者:王素琴 单位:山西亿鼎诚建设工程项目管理有限公司
环境与生态论文:工程项目开发建设与生态环境协调论文 编者按:本文主要从前言;边坡生态防护现状;边坡绿化工程中的难点问题;边坡绿化工程可持续发展的着眼点;结论五个方面进行论述。其中,主要包括:生态建设和环境保护是21世纪人类共同关注的热门话题、公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关、边坡防护、人工种草护坡、平铺草皮护坡、液压喷播植草护坡、土工网植草护坡、OH液植草护坡、行栽香根草护坡、蜂巢式网格植草护坡、客土植生植物护坡、喷混植生植物护坡、边坡植草的退化、喷播时的植物种子配比与最终植物状态、干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁、注重边坡生态防护的设计与资金投入、边坡植草退化的防治技术、积极引进开发边坡生态防护新技术等,具体材料请详见。 1.前言 生态建设和环境保护是21世纪人类共同关注的热门话题,也是世界各国政府和人民为之不懈努力解决的焦点问题。基本建设的快速发展与生态环境的不协调,导致了人类赖以生存环境的生态破坏,同时也制约了社会经济的可持续发展,对人类的生存和社会发展构成了威胁。因此,项目开发与环境保护兼顾是经济可持续发展的重大课题,在工程建设中合理利用资源、保护环境、美化环境,是我们必须正视和认真对待的问题。 公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广,土石填挖工程形成的大量土石裸露边坡,破坏了既有植被,对当地生态环境影响较大,以往通常采用单纯的工程防护,如浆(干)砌片石、喷锚防护等,这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护,国务院下达了[2000]31号文件“关于进一步推进绿色通道建设的通知”,工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程,这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。 2.边坡生态防护现状 近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。 根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤OH液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。 2.1人工种草护坡 人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。 2.2平铺草皮护坡 平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护管理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。 2.3液压喷播植草护坡 液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。 2.4土工网植草护坡 土工网植草护坡,是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料,是通过特殊工艺生产的三维立体网,不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用随着植物生长、成熟,坡面逐渐被植物覆盖,这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护,绿化作用,土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷,在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。目前,国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多,铁路部门相对较少。 2.5OH液植草护坡 该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械,将新型化工产品HYCEL_OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的,3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果,具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护、绿化效果好等特点。尽管OH液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果,但由于该技术所用的这种HYCEL_OH液还末能实现国产化,使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右,故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。 2.6行栽香根草护坡 香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大,达75MPa,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术充分利用了香根草的优良特征,具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能,大有取代传统片石护坡之趋势。目前国内应用较少,还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。 2.7蜂巢式网格植草护坡 蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。 2.8客土植生植物护坡 客土植生植物护坡,是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度适宜植物生长的土壤或基质(客土)和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以由机械拌和,挂网实施容易,因此施工的机械化程度高,速度快,无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。该技术在公路边坡防护中已被大量应用,在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用。 2.9喷混植生植物护坡 喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边坡绿化防护工程。 3.边坡绿化工程中的难点问题 随着边坡植物防护技术的推广应用,各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分,但也存在一些难点问题。 3.1边坡植草的退化 在公路、铁路等工程建设中,其边坡绿化防护上投入的资金比例较低,在低投入、低养护或无养护情况下,边坡草坪处于自生自养状态,极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一,随着时间的增长,在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象,这是一个十分突出和严重的问题,若草被退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到边坡绿化防护效果,最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。 3.2喷播时的植物种子配比与最终植物状态 在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态,施工者将面临:①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析,才能正确指导施工,否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。 3.3干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁 开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行植物绿化后,随着时间的增长,秋冬季干旱、夏伏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。 4.边坡绿化工程可持续发展的着眼点 可持续发展,是指在人类与自然和谐的前提下,不断提高人类的生活质量和环境承载能力,满足当代人的需求又不损害对子孙后代的需求;满足一个区域或一个国家的需求面又不损害其他区域或国家的需求。根据可持续发展内涵的要求,边坡绿化工程中应着眼于与自然环境(生态系统)的协调性和环保生态功能,结合目前国内边坡绿化防护工程现状及问题,提出以下对策与建议。 4.1注重边坡生态防护的设计与资金投入 在公路、铁路设计与建设中,人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上,而生态功能的设计与投资力度不足,生态防护工程往往采取低价中标的方式,这种低投入、低质量的恶性循环,使边坡生态环境发展不够好,抗灾能力不强等。应建立和加大公路、铁路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金,在设计上要深入细化,根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计,注重落实边坡的生态环境保护方案。 4.2边坡植草退化的防治技术 防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合,尽量模拟出当地的植物群落结构,走向本地化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的绿化方式。天然植被一般都是草木混生的,在较高的贫瘠土质或石质边坡上,采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工,可以将草种和灌木树种进行混播,早期以草坪防护为主,后期以灌木防护为主,构建乔灌草立体防护生态体系,达到恢复自然植被的目的。植物种子的选择及配置应走本地化的道路,以地带性植被、乡土植物为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物与非豆科植物的结合,还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物,这样才能使植物更能适应当地气候与自然植被融为一体,建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强的立体生态群落。 4.3积极引进开发边坡生态防护新技术 边坡绿化工程中的难点问题,是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战,边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科,必须不断在这些理论领域有所突破,积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备,充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验,注重国际和行业间的技术交流与合作。总之,提高边坡生态防护技术的科技含量,是边坡绿化防护工程成败的重要环节。 目前在边坡绿化防护工程中,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术;在边坡绿化养护工程中,滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的灌溉技术;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用,具有促进植物生根、生长和发育,提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术的应用过程中,还有许多问题和工艺需要探讨、改进,使其成本更低、操作更为简单、效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入,其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。 5.结论 ①在边坡植物绿化防护施工措施中,根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术,符合边坡绿化工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。 ②正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上,在边坡生态防护方面,针对难点问题有必要开展系列研究,加大这方面的科研投入,积极引进先进的技术和设备,鼓励和扶持施工企业朝生态防护专门化队伍方向发展,为彻底解决边坡生态防护可持续发展问题提供坚定的基础。 ③在公路、铁路设计与建设中,应将生态功能与工程功能及安全功能同等考虑,并根据具体情况相应提高经费投入的比例,其可持续发展的生态效益是巨大的。 ④边坡生态防护工程建设,应树立“尊重自然、恢复自然”的理念,采取一切措施,尽快恢复边坡原来的自然植物,使防护工程的植被与周围环境融为一体。根据当地的生态植物结构,将乔、灌、草有机结合、合理配置,恢复其生态平衡,实现人工强制绿化向自然植被的自我繁衍。 环境与生态论文:经济可持续发展与生态环境保护论文 1.经济可持续发展与环境保护 发展经济和保护环境,关系到人类的前途和命运,影响着世界上的每一个国家、民族和个人。西方工业社会目睹了二战以来经济和社会迅猛发展的人间喜剧,领略了科技革命给人类带来的空前无限的风光但也亲身体验了环境破坏所带来的生态危机的切肤之痛。人口急增能源短缺、全球性气候变暖、臭氧层的破坏、土地的沙化、碱化和退化水土的大量流失、森林减少、空气、水等的严重污染、物种的灭绝等等一系列严重问题随着经济全球化的扩张,成为威胁人类生存和发展的全球性重大问题,而在经济发达国家,这些问题为害尤烈。中国处于传统社会向现代社会全面推进的转型时期,经济社会的迅速发展,使得环境面临着巨大的压力。人们终于认识到,人与自然应当相互依存,经济与环境必须协同发展。 1.1经济可持续发展的含义 从20世纪五六十年代人们对传统发展观念的反思,到上世纪90年代“可持续发展”成为联合国有关发展问题一系列专题国际会议的指导思想,已经经历了半个多世纪。可持续发展的观念越来越受到重视。一般来说可持续发展包括经济、社会、生态的可持续发展。这三者之间有着相互促进、相互制约的关系。其中,经济的可持续发展是整个可持续发展体系中的优秀。经济可持续发展是指在鼓励经济增长以体现国家实力和社会财富的同时,不仅重视增长数量,更追求改善质量、提高效益、节约能源、减少废物,改变传统的以。高投入、高消耗、高污染。为特征的生产模式和消费模式,实施清洁生产和文明消费。 1.2环境、环境保护的含义 关于环境的概念不同的学科领域有不同的定义,这里主要是指自然环境。自然环境是人类出现之前就存在的,是人类目前赖以生存、生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称,即阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物以及地壳等自然因素的总和,也就是直接或间接影响到人类的自然形成的物质、能源和现象的总和。环境保护,就是指采取行政、经济、科学技术、宣传教育和法律多方面的措施,保护和改善生活环境与生态环境,合理地利用自然资源,防治污染和其他公害,使之更适合于人类的生存和发展。也就是人类在实现自己的经济发展目标的同时,不能以破坏环境为代价,或者使环境向不稳定和无序的方向运动,特别不能使生命支持系统遭到继续破坏而使生命之网瓦解。 1.3国民经济可持续发展和环境保护的关系 环境保护与人类生存和发展有着密切关系,是经济、社会发展及稳定的基础,又是重要的制约因素。当前,环境污染和生态破坏已成为阻碍经济社会可持续发展、威胁人民群众身体健康、制约社会主义和谐社会建设、影响人民真正享受发展成果的重要因素和关键问题。社会的发展和进步、国民经济的可持续发展,要求人民群众的生活质量得到全面改善和提高,不仅要实现经济上的富裕,更要实现在良好的环境中生产和生活;不仅要保障人们的衣食住行、医疗、教育,更要保障人们能够健康生活、长远发展;不仅要维护公众在个人物质财富上的合法权利,更要维护他们依法享有生态环境等公共资源的权益。惟其如此,才能真正实现又好又快发展,把我国建设成为一个政治民主、社会公平的国家。由此可见,对于实现国民经济的可持续发展,环境保护起着至关重要的作用。 2.保护环境,促进社会经济的可持续发展 由于我国可持续发展战略是建立在资源的可持续利用和良好的生态环境基础上,所以国家保护整个生命支撑系统和生态系统的完整性,以及生物的多样性;解决水土流失和荒漠化的重大生态环境问题;保护自然资源,保持资源的可持续供给能力,避免脆弱的生态系统;发展森林和保护城乡生态环境;积极参加保护全球环境生态方面的国际合作,努力使我国的环境污染得到控制,重点城市的环境质量有所提高,自然生态恶化的趋势有所减缓,从而逐步使资源、环境与社会的发展相互协调。全球可持续发展战略,最为突出的和亟待解决的问题是,由于二氧化碳排放所引起的温室效应、由于二氧化硫排放的增加引起的酸雨危害、由于大量使用氟利昂所造成的大气臭氧层破坏等。在这些方面发达国家肩负着更大的使命。因为这些国家的消费水平按照人口平均量计算远远高于发展中国家,所以造成的环境污染也更严重。空气污染如此,其他方面也类似。另外,发达国家需要采取行动,控制它们向发展中国家出口不再被允许出口的有害物质和不安全技术。作为国际社会中负责任的一员和世界上人口最多的发展中国家,中国深知自己在全球可持续发展与环境保护中的重要责任。中国在发展中,对自身经济发展所产生的种种资源、环境、问题的困扰,和对因地球生态环境恶化而引起的各种环境问题已有深刻的认识。中国将以/全球伙伴0的精神参与环境与发展领域的广泛国际合作,认真履行中国加入的全球环境与发展方面的各项公约,不懈地致力于中国所应承担的义务。为此,中国政府将继续以强烈的历史责任感,高度的重视自然资源和环境保护工作,以更积极、认真和负责的态度参与保护地球环境及追求全人类可持续发展的各种国际合作。 从某种意义上讲,任何一个生态系统,包括人类生态系统的协同发展,都由四个要素决定:一是环境,即自然界的光照、空气、水分、土壤等;二是生产者,即植物,它从大气中吸取二氧化碳,从土壤中吸取水分和矿物质,经过光合作用使太阳能转化为化学能和生物能,从而使无机物变为有机物;三是消费者,即动物和人,保证种群、环境以及社会平衡运行;四是分解者,即微生物,它把植物、动物残骸和排泄物分解为简单的物质或元素,重新进入环境。所以,要实现人类生态系统的协同发展,就要求保持人类生态系统网络中各个生态因子之间的协同与平衡,要求物质和能量及信息的输出与输入,既在数量上相对接近,又在质量上促进生态系统的适应和演变进化。只有这样,才可以通过协同机制,将社会经济的发展与人类生态系统的发展保持在持续稳定的状态中。总之,生态系统的建设和保护是经济发展的前提和基础,而生态系统保护和建设好了,不但会为发展经济打下坚实的基础,而且本身也会有直接的经济效益。经济要发展,生态系统的恢复和建设必须先行,生态系统的建设和保护既是环境保护的中心环节,也是当前经济发展的基础和中心环节。尽快恢复遭到严重破坏的森林、草场等自然生态系统,是当前环境保护和经济发展的首要任务。绿色大开发是以生态系统的建设和保护为主并与经济发展相辅相成,不能出现为追求经济效益而违背自然规律,盲目营造当地不宜的经济林的现象。森林建成后的开发也要予以必要的限制。只有将经济、社会的发展与资源环境相协调,走可持续发展之路,才是中国经济发展的前途所在。 论文摘要:发展经济和保护环境、关系到人类的前途和命运,成为全球普遍关注、亟待解决的重大问题。只有有效地保护生态环境,发展绿色经济,进行绿色开发,变掠夺式经济发展模式为可持续发展的经济模式,才是中国经济发展的前途所在。 环境与生态论文:山区人口流动与生态环境研究论文 摘要:清代中叶以来,伴随着人口高速增长和耕地严重不足之间矛盾的发展,浙西山区涌进了大量的外来人口,出现了一系列的经济开发活动。笔者即以该地区为考察对象,解析其人口流动的特点,指出该地区人口流动属于由人口稠密的地区流向地广人稀地区的流迁模式,依靠空旷的山地来吸纳周边地区的过剩人口。他们的经济活动虽然在短期内推动了山区经济的发展,但是由于破坏了当地的生态环境,激化了土客之间的矛盾,致使山区经济的繁荣成为昙花一现。 关键词:清代;浙西山区;人口流动;生态环境变迁 近几个世纪,我国一些地区的人口急剧膨胀,造成了特殊形态的人口过剩。在人地紧张的压力下,我国许多地区出现了大规模的自发性人口流迁运动,以稀释其日显拥挤的人口能量。不同区域的人口消化和在对外来人口吸纳过程中,往往呈现出不同的特征。因此,确定某一地区作为考察对象,解析其人口流动的特点,进而探讨移民的经济活动与这一区域的生态环境变迁之关系,是极有意义的。本文主要以清代浙西山区的外区域人口流入为讨论内容,并兼及浙西山区本地的原有人口状况,探究外来移民在本地的经济活动及对该地区生态环境的影响。 一、浙西山区人口流动状况分析 据方志记载,清代浙西山区接纳外来人口主要集中在两个时期:乾隆、嘉庆年间和清末太平天国运动之后,其移民活动呈现出明显的阶段性。前期移民以江、闽及本省温、处流民为主,多在山地搭棚为居,志书中称之为“棚民”或“蓬民”,如湖州长兴县,“有福建、江西棚民携妻子挟资本陆续而至,与乡民租荒山,垦艺白苎”(乾隆《长兴县志》卷十);严州府建德县,亦曾招“江闽无业闲民开山种麻”;而寿昌县也因为招徕了江闽流民前来垦荒,本地才有了麻、靛两种物产(乾隆《寿昌县志》卷一《物产》,乾隆《建德县志》卷一《方舆》)。杭州府之于潜县则接纳了安庆移民,嘉庆年间有这样的记载:“邑中山多于田,民间藉以取息者,山居其半。近年人图小利,将山租安庆人种作苞芦,谓之棚民。”(嘉庆《于潜县志》卷十八《物产》)另据同治《湖州府志》卷九十五《杂缀》记载,“嘉庆初年,忽有民自他方来,云愿垦荒赁种,询所自,皆曰温州”,“山地价值不多,棚民多温处流入”。此类外来人口多向荒山野地、森林深处索取土地,开垦农田,属疆域开发型的移民。后期移民则以两湖、河南等外省民为多,在一些府县甚至超过当地土著,这类移民在志书常称之为“客户”或“客民”。《长兴志拾遗》卷下《风俗》载:“客民垦荒,豫楚最多,温台次之,农忙作散工者夏来冬去又数千人。”同治《安吉县志》卷七《风俗》亦有类似记载:“自兵燹后,本乡人少田亩荒芜,宁绍温台及两湖江北之民云集。”这些客民大多属战乱恢复型移民。 任何地区的人口问题都不是孤立的,浙西山区既然有外来人口的吸纳,就必然关联到其他地区的人口流出。探究其人换,首要关注的是人口流出的原因,这是一个“源”的问题。在传统社会中,当一个地区的人口越来越多,而集中的耕地又极其有限,人满为患,过剩人口就必然外溢。江西、福建、安徽、两湖等地区在明清时期均先后出现大量过剩人口,人稠地狭的矛盾日益突出。如江西“吉安南昌等府之民,肩摩袂接,地不能使之尽农,贸易不能使之尽商,比比游食他省”(《海瑞集》上编《兴国八议》);吉安府吉水县“土瘠薄物力无所出,计亩食口仅得十三,民取四方之资以为生”(光绪《吉水县志》卷九《风俗》)。人们为了生存,不得不四处流徙。福建依山傍海,山多田少,地土瘠薄,早在明代,迫于人口的压力,其山区已经得到相当程度的开发,“闽中自高地至平地截截为田,远望为梯,真昔人所云‘水无涓滴不为用,山到崔嵬尽力耕’,可谓地无遗地矣”(谢肇制《五杂俎》卷四《地部》)。然而相对于剧增的人口而言,不过是杯水车薪,大量人口不得不到他省谋生度日,从而出现“人尚什五游食于外”的情况。安徽安庆县也是清代前期和中期长江流域人口输出中心之一。实际上,明清人口过剩一直是个全国性问题,就连一向被认为垦殖程度较低、人口稀少的两湖地区某些地方也出现了人多地少的现象。如湖南平江“至明万历时,人满地尽,更无可垦之土”(同治《平江县志》卷十四《赋役》)。到清代更出现了“湖广填四川”的大规模人口迁徙运动。在这种人口形势下,与这些区域相毗邻的浙西山区出现外来移民就不可避免了。虽然浙西山区的开发早在清代以前就已经达到较高的水平,如宋代已有梯田,但是在那些陡峭的山坡上,当地的土著依然无法开垦,“查山土高燥多石,不利稻麦,种苎最为相宜。本地乡民未谙其法,有用之土向来概置之无用。兹异省之山民,辟荒芜以收地利,与古者货恶弃地意颇合”(乾隆《长兴县志》卷十),于是善于“凿岗伐岭”的省内外移民纷纷涌入。 而且,战乱与人口迁移亦密切相关。战争的力度及波及范围将制约一个区域的人口增减及地区移迁面积。在1644—1911年间,江浙一带虽出现了几次较大规模的战乱,但浙西山区由于所处地理位置特殊,受到的影响并不大。真正对浙西山区人口秩序带来巨大影响的战争是19世纪中叶爆发的太平天国运动。在这次战争期间,即使是偏远的山地也不可能成为人民的避难所。如地处浙西丘陵山区的严州府,便是太平军与清军多次厮杀之地。关于这一地区人口死亡的情形,何炳棣先生在他的书中引用了德国地理学家李希霍芬的观察报告: “桐庐、昌化、于潜、宁国等地到处都是废墟,每城仅数十所房屋有人居住,这些都是十三年前的太平天国叛乱者造成的。连接各城的大路已成狭窄小道,很多地方已长满难以穿越的灌木林。……无论是河谷中的田地,还是山坡上的梯田,都已为荒草覆盖,显然没有什么作物能在这枯竭的土地上繁衍。” 位于浙西山区其他府州的人口亦是损失惨重。如杭州府之临安县,“同治初年兵燹之余,招集流亡,仅存丁口八九千人”(宣统《临安县志》卷一《风俗•善政》);昌化县,“洪杨之役,由淳窜昌,首当其冲,民气凋残,垂六十余年,未易恢复原状”(民国《昌化县志》卷首);湖州府长兴县,“兵燹之余,民物凋丧,其列于册者孑遗之民仅十之三焉;田赋之入仅十之四焉。故家遗俗十不存五;而城垣桥庙官廨之修复者仅十之三,而颓废者十之七焉”(同治《长兴县志》卷首,光绪元年长兴知县恽思赞《序文》);而在孝丰县,战后户口仅剩三十分之一(光绪《孝丰县志》卷四《户口》)。 由于战争持续时间太长,加之灾荒和饥馑以及同治元年由安徽传播过来的瘟疫,使得浙西人口损失惨重。如湖州孝丰县,“同治元年六七月瘟疫,民遭兵戈者半,遭瘟疫者亦半”(同治《孝丰县志》卷八《祥异志》)。这样,浙西山区人口在战争期间的或死或逃造成了一些府州县出现了人口“真空”或“半真空”的状态,从而引起了此后外地区人口的填补活动。一些地方官也积极招徕客民进行垦种,如严州知府说道:“查严郡各属田地荒芜,人民稀少,较他郡情形,蹂躏更甚。……今欲招垦,必须外来之户乐于耕种。……无如外来垦户,由江西者则有衢之荒田可耕,由宁绍来者则有杭属之荒田可耕,惟严郡居中,止有徽州一路。徽、严交界地方皆系荒产,断不肯舍此适彼。惟查有棚民一项,向来以种山为业,地方农民不与为伍。自咸丰十年后,粤匪滋扰,棚民僻处深山,未受大害,较农民尚胜一筹。昔日无田可种,而不能不种山;今日有田可种,而能改种山为种田,田之出息究胜于山。各棚民非不愿种,实不敢种,须设法招之使种。”(戴槃《定严属垦荒章程并招棚民开垦记》,《皇朝经世文编》卷十) 在这种情况下,外来移民随之涌入。如战后的昌化县,“客民纷纷盘踞,以四、七都及外五都占大多数,不似他处之纯粹族居”(民国《昌化县志》卷首);临安县,“同治初年兵燹之余,招集流亡,仅存丁口八九千人。三年,劝招开垦,客民四集,自此休养生聚。二十年余年始有丁口土客四万余人”(宣统《临安县志》卷一《风俗•善政》)。 最初来浙西山区开垦荒地的客民是本省人多地少的宁、绍、温、台诸府农民。如余杭县,据光绪《余杭县志稿》记载,各籍移民中,以来自绍兴府的最多,达50.3%,次则宁波和温州,分别占15%和11%,再次则为河南、苏南和本省台州府,分别在4%~6%之间。[2]又如严州府,李希霍芬对战后的移民曾有以下观察:“外来移民已经开始进来了,在分水河谷我发现相当数量的新移民,大多来自浙江的宁波和绍兴,但也有少数来自其他省份。”[1]285这些地区农民受战争影响较小,同治三年左宗棠给朝廷的奏报就可以说明这一点。他在提及浙江各地的残破情形时说:“计浙东八府,惟宁波、温州尚称完善,绍兴次之,台州又次之。”(左宗棠《浙省被灾郡县同治三年应征钱粮分别征蠲折》,《左文襄公全集•奏稿》卷九) 不过,由于浙西杭嘉湖平原地带在战争中受创也重,人口的缺口实在太大,而宁波绍兴等地本身亦在战争中受创,向外输出人口有限,何况一些客民的流动性较大,一俟家乡情况有所好转,常常弃佃返归,致使田地垦而复荒。又因为平原农民不适应山地耕作,所以向山地移民进展缓慢。就在这时,更远的两湖、河南、安徽、江西、福建等省的移民蜂捅而入,“自粤匪乱后,客民垦荒,豫楚最多”,“两湖客民入境,争垦无主废田”(同治《湖州府志》卷十八《金其相建玖磬山书院碑略》)。其中就有不少人迁入浙西山区占耕荒旷山田。当时外地客民主要迁入湖州府的西部和南部,时人指出:“郡西山田荒旷尤多,温台人及湖北人咸来占耕。自同治至光绪初,湖北人蔓延郡东。”(民国《南浔志》卷三十) 据此可知,浙西山区的移民活动均属人口稠密的地区向地广人稀地区的流迁模式,即依靠提供空旷的山地来吸纳周边地区的过剩人口,仍然属于向山区要土地,进行农业垦殖的人口流动模式。这与浙江平原地带对过剩人口的吸纳是大不相同的。因为后者主要是依靠突破原有的经济结构模式即通过非农化的转移来完成的。因此,这些移民的经济活动直接影响了当地生态环境的变化。 二、人口流动与当地生态环境变化 生态是人类赖以生存的环境的状态。人类对生态环境的认识程度,人类实践对生态环境的改造,都会直接或间接地影响生态环境。一个地区生态环境的形成和变迁,除受当地的自然条件影响外,还常常受到人口的负载量和生产配置及产业结构的影响。因此,清代大量涌入浙西山区的移民及其经济活动方式对当地的生态环境产生了极大的影响。 迁往浙西山区的移民主要从事农耕活动,但并非从事单一的粮食生产(山土高燥多石也不利于种植稻麦),而是大力种植经济作物和杂粮。他们所种的农作物包括苎麻、靛、落花生、玉米(苞芦)、番薯等。如迁往湖州以西一带山区的温州人,“其人剽悍多力,荷锄成群随垦,结厂栖身。所种山薯或落花生”(同治《湖州府志》卷九十五《杂缀》)。寿昌县,“然如麻、靛两种,亦自近年江闽蓬民有之”(乾隆《寿昌县志》卷一《物产》)。时人张鉴在其《雷塘庵主弟子记》中也说:“浙江各山邑,旧有外省游民搭棚开垦,种植包芦、靛青、番薯诸物,以致流民日聚,棚厂满山相望。”其中种植玉米与番薯等转杂粮主要是解决自身的口粮,产品进入市场的较少。然而苎麻、靛青、花生等经济作物的种植却主要是为了满足市场的需要,带有明显的商品生产性质。如在安吉,种植苎麻者“自闽人及江右人租乡村旷地设厂开掘而种莳壅既工,获利始倍”(乾隆《安吉州志》卷八《物产》)。 在热衷于种植经济作物和杂粮的同时,这些外来移民也充分利用山区丰富的自然资源,从事筑窑烧炭、砍竹造纸、烧制砖瓦等带有显著山区特色的手工业活动。如炭为安吉山区土产,二三月间,“万家岸、马家渎小市诸处肩卖者络绎不绝”。其中生炭(亦称硬炭)多为徽宁人居此筑窑烧制的。炭又可以用于烧制砖瓦缸甏,安吉北乡烧缸甏者“有百余家,皆宁波人,颇获厚利”。而砖瓦则大多由徽宁江右人“租地设厂砌窑,烧砖瓦以售”(乾隆《安吉州志》卷八《物产》)。竹亦是山区特产,同时竹也是造纸的好原料。在安吉,来自本省的萧山、富阳的移民大多是造纸工匠①。(注:新版《安吉县志》第三编《居民》,浙江人民出版社1994年版,转引自陈学文《明清时期安吉县的社会经济结构》,《浙江学刊》1996年第1期。) 随着人口的迅速增长和经济开发的蔓延,浙西山区的面貌发生了巨大的变化,不仅山区社会经济、文化得到了发展和繁荣,生态环境包括生态平衡与土壤条件也随之发生了变化。其最直接的后果便是为浙西山区社会经济的发展注入了一股清新的活力,改变了当地山区人烟稀少的面貌。“流民之来益众,则棚益广,西至宁国,北至江宁,南且由徽州绵延至江西、福建,凡山径险恶之处,土人不能上下者,皆棚民占居”,“联络盘踞,岁引日多”,“由是地日以辟,类日以聚。厥后接踵来者益多,深山之中,几无旷土”(同治《湖州府志》卷九十五《杂缀》),使大量荒漠的山地得以开垦,而且促进了农业商品经济的发展,大量农副产品通过市场进入了流通领域,丰富了当地农村市场。特别令人瞩目的是,有些移民租用或开垦大片土地从事商品性农业垦殖,其间亦多有采用雇佣劳动从事较大规模的商品生产,使山区农村经济结构发生嬗变,在较落后的地区出现了带有资本主义经营方式的萌芽。 浙西山区移民的迁入与农业商品经济的发展,还促进了山区小市镇的发展与繁荣。有些山区小市镇的兴起甚至完全是因为移民的迁入。如长兴县的鸿桥镇,就是在太平天国时期因战乱流入大量难民应运而生。“阖邑难民及四处商贾,俱麇集于兹。帆樯林立,(缺)尘嚣,俨然一哄之市。”(同治《长兴县志》卷一下《建置汾革•镇市》)虽然这些小市镇仅仅是地方性的小市场,远不及浙江平原地带诸如双林、菱湖、南浔等巨镇的发展,但也颇有自己的特色。如长兴县施渚镇成为山货集散地,“街道宽长,山货骈集,茶笋时尤盛”(光绪《归安县志》卷六《舆地略•村镇》);武康县的三桥埠是竹木集散地,“舟楫交通,商贾辐辏”;上柏镇,是浙西竹木山货的集散市场,“西南余杭、安(吉)孝(丰)货陆运者,皆出于市。省会郡城操羸者胥来市购焉,而悉达于镇市之河”(乾隆《武康县志》卷八,刘守成《开湘西市河记》)。山区市镇的繁荣又吸引了外地商贾来开店设肆。如施渚镇,清中叶“居民约上千家”,与平原地区部分市镇相比也不逊色(同治《湖州府志》卷二十二《舆地略•村镇》)。昌化的栗树溪市成为“商民聚集,舟楫停泊之所”,白牛桥市“居民稠密,水陆交通”(民国《昌化县志》卷一《疆域》)。安吉的四安镇由于各地商人汇集于此,同治中曾建立新安公所于西门,光绪十七年宁绍商人亦建宁绍会馆于四安南门,以地缘纽带联络乡谊,保护同乡的利益(光绪《长兴志拾遗》卷上《公建》)。 不过,前来开垦浙西山区的移民大多数是自发性的封建流民,他们“聚散无常,往来莫定,其间良顽不一,易於藏奸”(光绪《严州府志》卷之九《食货》)。一些流民性情凶悍,为了生计,往往“强垦人土,或掠人妇女畜产”,扰乱社会秩序,社会风气也随之而变,“奸猾时闻”、“斗殴争论之事繁矣”,引起当地官府的惊慌和本地人的痛恨(同治《安吉县志》卷七《风俗》)。 他们来到当地,往往“视土所宜”从事各式生产,是一种盲目的无组织生产活动。据同治《湖州府志》卷九十五载,在山区其垦殖扩张所及,多为“山径险恶之处,土人不能上下者”、“崇山峻岭,密菁深林”之处,在此类地方进行农业开发,只能是采取毁林开荒、广种薄收的粗放式的经营方式。尤其是玉米、番薯等耐旱作物的引种,更使得这种经营方式在山区非常流行,农业经济效益一时似乎显露,但时间稍长,这种盲目性、掠夺式的开发便导致了严重的生态后果。 其一,造成严重的水土流失,而且松动的山土砂石冲入河流,堵塞水道,淤积下游田地,淤塞河溪、湖泊以及其他水利设施,导致水旱灾害频繁。关于这方面的记述在清代方志中多有反映。道光《建德县志》卷二十一《杂记》记载:“近来异地棚民盘踞各源,种植苞芦,为害于水道农田不小。山经开垦,势无不土人松石浮者,每逢骤雨,水势挟沙石而行。大则冲田溃堰,小则断壑填沟,水灾立见,旱又因之。以故年来旱涝濒仍皆原于此。”嘉庆《于潜县志》亦有外来移民垦山种植玉米导致水土流失的记载。此外,在地方官的禁令和上奏的奏折中也有许多相关的记载。如嘉庆二年浙江巡抚颜检上了一道奏折,指出棚民“翻掘根株,种植苞芦,以致土石松浮,一遇山水陡发,冲入河流,水道淤塞,濒河堤岸多被冲决,淹浸田禾,大为农人之害”①。[注:《浙江巡抚颜检为遵旨酌议稽查棚民章程事奏折》(嘉庆二年),刊于《历史档案》1993年第1期。]嘉庆六年的《抚宪院禁棚民》也指出,“棚民佃种山地惟苞芦一项,苗壮根长,必须掀松砂土,一经雨水冲激,溪河每致淤积,地方屡受水患”,“山土砂石乘雨流淤下游田地,易起争端,大为目前水利之害”。 其二,造成垦殖之山地物产枯竭,地力尽失。由于客民、棚民来到山区一般都是以租赁的形式从事生产活动,“初至时以重金谄土人赁垦土地,赁之值倍于买值,以三年为期。土人不知其情,往往贪其利。三年期满,棚民又赁垦别山,而故所垦处皆石田不毛矣”,“湖州以西一带山,近皆棚民垦种,尤多植包谷,一孝丰人云,山多石体,石上浮土甚浅,包谷最耗地力,根入土深,使土不固,山松遇雨则泥沙随雨而下。种包谷三年,则石骨尽露,山头无复有土矣”(沈尧《落帆楼杂著》,光绪《乌程县志》卷十八《风俗》)。这种开垦山地,习种杂粮的行为对山地地力和山土极具破坏力。数年之后,所垦山地往往变成不毛之地,很难再恢复山力、地力。 山地的过度垦殖,既损害了原山主的利益,又使下游农民利益遭受惨重损失。因此,生态失衡也加剧了当地土著居民与外来移民的矛盾冲突,以致浙西山区一些府州县的土著居民以此为契机,要求政府驱逐外地移民。如于潜县,由于垦山种植玉米引起水土流失,“奉阮大中丞出示严禁,产限驱逐,渐见安辑,然犹有年限未满而延捺如故者”(嘉庆《于潜县志》卷十八《物产》)。建德县也在道光年间了禁止棚民垦山的命令,迫使棚民不得不撤离。而移居长兴县的福建、江西移民是因为擅长种植苎麻才获得了永久居住权。同时,为了将外地人口纳入当地的统治秩序之下,官府对有大量外地人口的府县则“别编棚户,各设棚长,以专约束”(乾隆《建德县志》卷一《方舆》),严厉禁止当地土著居民将山地出租给非“编甲”的远方流民(光绪《淳安县志》卷一《旧序•刘世宁序》)。对有棚户留住的地方,每年年底派员视察,并责成山主田主监督检举,否则一体查办(光绪《严州府志》卷九《食货》)。 三、结语 人口迁移本质上是一种社会经济现象。这是因为一定的人口分布受一定的经济环境和经济过程的制约,而人口分布的合理与否又是经济能否顺利发展的一个重要影响因素。清代浙西山区接纳了大量区域外移民,这对输出地而言,在一定程度上缓解了其日趋紧张的人口压力;对本地区而言,则不仅解决了山区劳动力资源匮乏的难题,又引进了新的作物和新的生产技术,推动了山区经济的发展。 但是这种自发调整所形成的人口分布并非是合理分布。为了满足日益增长的人口的需要,有限的山地资源遭到掠夺性的开发,生态环境被严重破坏,诚如恩格斯在《自然辩证法》中所指出的那样:“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。每一次胜利,在第一步都确实取得了我们预期的结果,但是在第二步和第三步却有了完全不同的出乎预料的影响,常常把第一结果又取消了。”[3]山区过度垦殖的恶果又激化了土客之间的冲突,外来移民受到驱逐或限制,山区经济的繁荣最终成为昙花一现。 环境与生态论文:农业生产与生态环境保护论文 1美国中西部农业开发概要 在美国开发中西部进程中,有两个大规模集中开发的时期:一是1860-1890年,这一时期开发西部的主要动力来源于皮货贸易、土地投机以及奴隶主庄园的扩张。二是1930-1970年,在大规模开发时期内,美国联邦政府陆续出台了有关中、西部开发的法律和政策,极大地加快了美国中西部地区的农业开发的速度。 19世纪中叶,美国联邦政府为了鼓励西部农业开发者,除制定了灵活多样的土地开发政策外,还陆续颁发了《沙漠土地法》、《鼓励西部植树法》等法律。以法律和政策的形式明确了只要在西部地区植树、种草或修筑灌溉沟渠达到一定面积和一定时间,就可以免费或低价获得一定面积的土地。这些法律和政策的实施,促进了美国西部的土地开垦和农业的发展。从1836年到1985年,美国中西部新开垦的耕地面积为2.45亿英亩,相当于原有耕地面积(1.6亿英亩)的1.53倍。随着耕地的增加,粮食产量倍增;玉米由1934~1938年期间的平均每年1061.3万t,增加到1989年的1亿9120万t,增加了约17倍;小麦由1934~1938年期间的平均每年389.5万t,增加到1989年的5540.7万t,增加了14.2倍;大豆由1934~1938年期间的平均每年23.3万t,增加到1989年的5244万t,增加了224倍。使美国成为世界主要的粮食出口国;美国主要畜产品的平均年产量:1961~1965年期间,肉类335.28万t,牛奶1139.9万t,鸡蛋78.4万t。到了1989年,肉类(不含鸡肉)、牛奶、鸡蛋的平均年产量,分别增加到1818.9万t、6543.2万t、397.4万t,分别比1961~1965年期间增加4.43倍、4.74倍、4.07倍。 但是,大规模的垦荒活动,在中、西部开发初期,一些农场主为了获得更加丰厚的农牧业利润,对那里进行了掠夺式的开发,使该地区的农地、水等自然资源遭到破坏,土地荒漠化加剧,生态失去平衡。 2农业生产与资源、生态环境问题 在美国,由于农业的开发而引起的资源、生态、环境问题,如,土壤侵蚀,水资源枯竭,盐害,水质污染,生态系统失衡,等等。 下面讨论在美国由于农业开发引起的土壤侵蚀、水资源枯竭、盐害、水质污染4个方面的资源与生态环境问题。 2.1土壤侵蚀 美国联邦农业部的最新调查研究结果表明:引起农业生产力低下的土壤侵蚀面积达6900万英亩,约占耕地总面积3亿4500万英亩的20%。土壤侵蚀主要发生在:长期不断地种植较单一的农作物的耕地,即不实行轮作、不实行休耕的农地,机械化大农场。此外,美国政府以往的农产品价格扶持政策、增加农户收入的各项优惠政策,导致农户以垦荒的途径扩大种植面积,增加农产品产量,维持较高水平的收入。 由于对土地、水资源的不合理开发利用,由于受风和水的侵蚀,美国全国的农地每年土壤流失量高达27亿-31亿t;造成容易发生土壤侵蚀的耕地面积达1亿1800万英亩。 2.2一些主要农业生产地区水资源枯竭 根据美国联邦农业部的统计资料:1949年美国可灌溉耕地面积为2500万英亩,到了1978年则增加到了5000万英亩,稍后减少到了现在的4500万英亩,其中包括容易发生水土流失的1200万英亩可灌溉耕地和1340万英亩地下水位下降的耕地,分布在北部平原、南部平原、丘陵地区、太平洋沿岸的17个州;例如,西部的加利福尼亚州中央的溪谷地区,地下水位的降低,已成为亟待解决的严重问题。另据美国联邦农业部的调查,1980-1984年,有1400万英亩的可灌溉耕地的地下水位每年下降0.5~5.0英尺。 2.3盐害 美国西部的干旱地区,是“灌溉农业区”,引起盐害的危险性极高。在这里不但有钠盐,还有钙盐、镁盐等各种盐类。加利福尼亚州受盐害最严重,加州的中部及南部帝国峡谷等主要农业区,降水极少,在那里若不进行灌溉,进行农业生产是不可能的。那里灌溉用水的水源是:地下水、圣礼河水、科罗拉多河水。因为科罗拉多河水含盐,加州中部、南部地区的土壤也含盐,所以,用含盐的水灌溉农田导致了耕地表面盐分过度积累,农作物因受盐害而枯死,耕地也逐渐变成了荒漠。现在,对此采取的对策是:用自动撒水器撒大量的水来希释盐分,使盐分流入地下。但是,这样做并没有从根本上解决问题,因为时间一长,地下水盐分含量增高,当盐分含量高的地下水位上升到农作物的根系部位时,就会导致农作物枯死;或用盐分较高的地下水灌溉农田使农作物枯死。为解决这些问题,也曾采用抽水机抽取地下水的方法,来降低地下水位。但是,盐分较高的水,向何处排放?这一问题至今没有得到解决。例如,为降低地下水位,曾将盐分较高的地下水排放到Gustafson野生动物自然保护区,该保护区发生了水鸟和水生植物受害事件,如水生动、植物生长畸形,以水生动物为食的水鸟因吃了这里的畸形动物也生长畸形,水鸟不下蛋,或生了蛋也孵不出小鸟。由于发生了这类事件,排水处于被禁止状态。如果在今后的10年中,这里仍禁止排放地下水,随着含盐分较高的地下水位的上升,将有100万英亩的耕作,因盐害而充耕,变为荒漠。到目前为止,含盐分较高的地下水的排放问题仍没有找到令人满意的解决办法。 2.4水质污染 由于农业开发、生产活动而引起的水质污染,是众多损害大而且涉及范围广的生态环境破坏问题之一。水质污染主要是由于农业生产活动而产生的地表土流失,这些流失的地表土沉积在湖底或河底,恶化有关动植物的生存环境;此外,美国的农民为扩大耕作面积,将湿地转化为农田,也使那里的动植物的生存环境受到破坏。就农业生产而言,大量使用氮和磷随地表水流失到河流及湖泊中,使河水及湖水产生富营养化问题,给动植物的生存带来负面影响;杀虫剂会使水生动、植物产生畸形,乃至死亡。据美国联邦农业部的调查资料显示:在美国,流入河流湖泊地表水的水质污染物约有50%来自农业生产活动,主要是由土壤侵蚀、水土流失造成的。其中有50%-70%为氮和磷,主要来源于耕地上的化肥与围栏育肥方式所聚集的家畜粪便。水质污染不仅使地表水质恶化,而且对地下水资源的水质也有重大影响。如果农业生产上使用的化学物质一旦污染了地下水,就会污染整个地下水水脉。地下水质污染,危及着农业生产地区人口总数的97%,占美国总人口50%的居民健康。因为,这些居民要饮用地下水,所以水污染问题的严重性是不言而喻的。 3美国的农业土地资源和生态环境保护对策 面对农业生产、开发资源环境带来的负面影响,美国联邦政府从20世纪80年代初期开始注重与农业生产、开发相关的资源、生态、环境的保护,制定了一系列旨在农业可持续发展的保护耕地、水等自然资源及生态环境的法规和长期计划,特别是联邦政府1985年制定的“农地保护计划”,大规模地实施退耕还草、退耕植树、或休耕;到1990年共将1亿1800万英亩的农地纳入,发挥了巨大的生态效益和经济效益。 3.1农业立法与资源、生态环境保护 美国联邦政府于1985年修订了农业法,修订后的农业法的主要内容是:①为提高农产品在国际市场上的竞争力和出口,政府对农民支付农产品出口补助金;②为减少农产品库存积压,扩大农户对农产品市场的选择权(交易条件、方式等);③通过实施农地保护计划(CRP),贯彻对农地进行保护的方针。此外,该法还包含了有关资源、环境保护的条款、草地保护、沼泽地保护等条款,制定这些条款的目标是:持续地提高农业生产的劳动生产率,保护土地和水等自然资源与生态环境。为实现该目标,政府制定了长期性资源和生态环境保护计划,即与该法相辅相成。 1990年美国联邦政府再次修订了农业法。修订后的农业法的目标是:通过实施农地、水等资源的保护及水质改善、湿地的生态环境系统保护、食品安全性保障对策,以保证农业生产力的持续提高,保证向消费者供给“绿色”的农产品。为实现上述目标,在农业法中还增添了关于“持续农业”和推行新的耕作方法的条款。 修订后的《农业法》,沿袭了食品安全保障法的方针,增加了对资源和生态环境保护的内容。该法的主要政策目标是:市场理论的应用;提高美国农产品在国际市场上的竞争力;资源和生态环境保护(特别是农地、水资源)。该法由9项条款组成,有关资源和生态环境保护的条款是第2项和第7项。 3.2农地保护计划 就其内容来看,可以说是荒漠化防治计划。其主要内容是:针对农业生产给土地、水等自然资源、生态环境带来的破坏,在容易发生荒漠化的地区,实行有计划的退耕还草、退耕还林及休耕(如种植以改良土壤为目的的豆科植物等),即在美国联邦农业部的监督下,对容易发生土壤侵蚀的耕地,实行为期10年的休耕或永久性退耕还草、退耕还林。同时,作为补偿,由联邦农业部每年向该计划的参加者(农户),支付一定数量的补助金(按每英亩一定的单价乘以退耕、休耕地面积的方法计算,并被称为地租,下同):联邦农业部退耕还草或退耕还林的农民支付树木和草的种植费用总额一半的补助金(一次性的补助)。 农地保护计划的主要目的是,减少容易发生土壤侵蚀的农地土壤侵蚀量,防止荒漠化蔓延。除此之外,还有以下五个较具体的目的:①通过农地保护计划的实施,长期保持美国农业的食品及天然纤维的生产能力;②减少由农业生产而产生的环境污染物质的数量;③改善水资源质量;④保护野生动、植物;⑤通过减少农作物种植面积的方法,抑制农产品生产过剩,通过总量控制来保证农户增加收入(稳定和提高农产品价格)。 根据联邦政府统计,1989年联邦农业部对大约6300万英亩容易发生土壤侵蚀的耕地实施农地保护计划管理,每年减少土壤侵蚀量达8亿t;到1990年,联邦农业部对容易发生土壤侵蚀的1亿1800万英亩耕地,实施农地保护计划管理。 在美国,实施农地保护计划管理,也不是一帆风顺的,常常会遇到阻力。例如,是参加会减少收入的农地保护计划(CRP)、还是维持以前那种较大耕作面积的农业生产活动之间进行选择时,农民更偏好后者。 在实施农地保护计划的区域内,如果农户不参加农地保护计划,则取消该农户享受政府扶持及参加联邦农业部“农产品计划”的资格。 到了1996年,最初实施农地保护计划的耕地(休耕、退耕还草、退耕还林)已经过了10年的保护期,也就是说已经失去了向农业部领取地租的资格,一部分休耕的农地可以从新进行农作物种植了。但是,拥有这些耕地的主人,必须严格遵守1985年及1990年修改后的农业法中有关农地保护的条款来耕作。否则,他们将不得不同农业部的“农产品计划”说“再见”了。那些退耕还草、退耕还林的农地,则永久地退出农作物的生产。 3.3防止水质污染对策 1987年美国颁布并实施的《水质法》、《水质净化法》,根据该法的规定,各地方(州)政府有义务每年向联邦政府报告关于缓解农业水源水质污染问题的对策及成果。1988年美国联邦农业部公布了“土壤、水资源保护全国计划”及“区域水资源水质净化计划”,并通过该计划的落实,管理着全国22个区域性水资源水质净化计划的实施。现在看来,全国各地的农地、水等自然资源和生态环境保护的实践证明,上述各项法律和计划收到了良好的效果。 3.4耕作方法的资源、环境保护对策 3.4.1可持续农业 所谓“可持续农业”,一般是指“能够持续地利用资源进行农业再生产或能够进行资源的再利用,把农药、化学废料的投入量控制在必要的最小限度,在实现资源与生态环境保护、生产安全农产品(食品)的同时,保持较高水平的农业生产力和收益性的耕作方式及其农业管理体系。” 实现可持续农业的手段是:①改革现行的农业种植、养殖体系中不利于农地、水等资源保护的部分;②采用病虫害综合防治方式;③促进家畜粪尿等农家有机肥料及豆科植物等绿肥的利用;④实施保护农地、水资源的保护性耕作方式;⑤采用种植业和畜牧业相结合的复合经营模式。 通过上述手段来防止土壤侵蚀、荒漠化蔓延、水资源水质污染的目的,并且在保护农地、水等自然资源和保护生态环境的前提下,进行农业生产,提供安全的(卫生的)农产品。 3.4.2关于“保护性耕作方法” 集约型持续单作经营方式农业,容易发生土壤侵蚀,导致农药使用量的不断增加、水质污染。 土壤中的有机物,可以提高土壤的孔隙率,增进水的渗透性,促进微生物的活动,提高土壤的肥力。但是,采用传统的农业耕作方法,会使土壤中的有机质含量下降,从而导致土壤的保水能力下降,容易发生土壤的侵蚀,造成农地的荒漠化。 在明确了集约型持续单作经营方式及传统的农业耕作方式的弊端之后,有针对性的导入“保护性耕作方法”。这种方法的主要内容是:利用农作物秸秆、根茎叶等剩余物覆盖地表,或将秸秆粉碎后还田;在坡地上修建保持水土的水平梯田;尽可能地减少农地的耕翻次数,提倡免耕法等。 环境与生态论文:农业生产与生态环境保护论文 1美国中西部农业开发概要 在美国开发中西部进程中,有两个大规模集中开发的时期:一是1860-1890年,这一时期开发西部的主要动力来源于皮货贸易、土地投机以及奴隶主庄园的扩张。二是1930-1970年,在大规模开发时期内,美国联邦政府陆续出台了有关中、西部开发的法律和政策,极大地加快了美国中西部地区的农业开发的速度。 19世纪中叶,美国联邦政府为了鼓励西部农业开发者,除制定了灵活多样的土地开发政策外,还陆续颁发了《沙漠土地法》、《鼓励西部植树法》等法律。以法律和政策的形式明确了只要在西部地区植树、种草或修筑灌溉沟渠达到一定面积和一定时间,就可以免费或低价获得一定面积的土地。这些法律和政策的实施,促进了美国西部的土地开垦和农业的发展。从1836年到1985年,美国中西部新开垦的耕地面积为2.45亿英亩,相当于原有耕地面积(1.6亿英亩)的1.53倍。随着耕地的增加,粮食产量倍增;玉米由1934~1938年期间的平均每年1061.3万t,增加到1989年的1亿9120万t,增加了约17倍;小麦由1934~1938年期间的平均每年389.5万t,增加到1989年的5540.7万t,增加了14.2倍;大豆由1934~1938年期间的平均每年23.3万t,增加到1989年的5244万t,增加了224倍。使美国成为世界主要的粮食出口国;美国主要畜产品的平均年产量:1961~1965年期间,肉类335.28万t,牛奶1139.9万t,鸡蛋78.4万t。到了1989年,肉类(不含鸡肉)、牛奶、鸡蛋的平均年产量,分别增加到1818.9万t、6543.2万t、397.4万t,分别比1961~1965年期间增加4.43倍、4.74倍、4.07倍。 但是,大规模的垦荒活动,在中、西部开发初期,一些农场主为了获得更加丰厚的农牧业利润,对那里进行了掠夺式的开发,使该地区的农地、水等自然资源遭到破坏,土地荒漠化加剧,生态失去平衡。 2农业生产与资源、生态环境问题 在美国,由于农业的开发而引起的资源、生态、环境问题,如,土壤侵蚀,水资源枯竭,盐害,水质污染,生态系统失衡,等等。 下面讨论在美国由于农业开发引起的土壤侵蚀、水资源枯竭、盐害、水质污染4个方面的资源与生态环境问题。 2.1土壤侵蚀 美国联邦农业部的最新调查研究结果表明:引起农业生产力低下的土壤侵蚀面积达6900万英亩,约占耕地总面积3亿4500万英亩的20%。土壤侵蚀主要发生在:长期不断地种植较单一的农作物的耕地,即不实行轮作、不实行休耕的农地,机械化大农场。此外,美国政府以往的农产品价格扶持政策、增加农户收入的各项优惠政策,导致农户以垦荒的途径扩大种植面积,增加农产品产量,维持较高水平的收入。 由于对土地、水资源的不合理开发利用,由于受风和水的侵蚀,美国全国的农地每年土壤流失量高达27亿-31亿t;造成容易发生土壤侵蚀的耕地面积达1亿1800万英亩。 2.2一些主要农业生产地区水资源枯竭 根据美国联邦农业部的统计资料:1949年美国可灌溉耕地面积为2500万英亩,到了1978年则增加到了5000万英亩,稍后减少到了现在的4500万英亩,其中包括容易发生水土流失的1200万英亩可灌溉耕地和1340万英亩地下水位下降的耕地,分布在北部平原、南部平原、丘陵地区、太平洋沿岸的17个州;例如,西部的加利福尼亚州中央的溪谷地区,地下水位的降低,已成为亟待解决的严重问题。另据美国联邦农业部的调查,1980-1984年,有1400万英亩的可灌溉耕地的地下水位每年下降0.5~5.0英尺。 2.3盐害 美国西部的干旱地区,是“灌溉农业区”,引起盐害的危险性极高。在这里不但有钠盐,还有钙盐、镁盐等各种盐类。加利福尼亚州受盐害最严重,加州的中部及南部帝国峡谷等主要农业区,降水极少,在那里若不进行灌溉,进行农业生产是不可能的。那里灌溉用水的水源是:地下水、圣礼河水、科罗拉多河水。因为科罗拉多河水含盐,加州中部、南部地区的土壤也含盐,所以,用含盐的水灌溉农田导致了耕地表面盐分过度积累,农作物因受盐害而枯死,耕地也逐渐变成了荒漠。现在,对此采取的对策是:用自动撒水器撒大量的水来希释盐分,使盐分流入地下。但是,这样做并没有从根本上解决问题,因为时间一长,地下水盐分含量增高,当盐分含量高的地下水位上升到农作物的根系部位时,就会导致农作物枯死;或用盐分较高的地下水灌溉农田使农作物枯死。为解决这些问题,也曾采用抽水机抽取地下水的方法,来降低地下水位。但是,盐分较高的水,向何处排放?这一问题至今没有得到解决。例如,为降低地下水位,曾将盐分较高的地下水排放到Gustafson野生动物自然保护区,该保护区发生了水鸟和水生植物受害事件,如水生动、植物生长畸形,以水生动物为食的水鸟因吃了这里的畸形动物也生长畸形,水鸟不下蛋,或生了蛋也孵不出小鸟。由于发生了这类事件,排水处于被禁止状态。如果在今后的10年中,这里仍禁止排放地下水,随着含盐分较高的地下水位的上升,将有100万英亩的耕作,因盐害而充耕,变为荒漠。到目前为止,含盐分较高的地下水的排放问题仍没有找到令人满意的解决办法。 2.4水质污染 由于农业开发、生产活动而引起的水质污染,是众多损害大而且涉及范围广的生态环境破坏问题之一。水质污染主要是由于农业生产活动而产生的地表土流失,这些流失的地表土沉积在湖底或河底,恶化有关动植物的生存环境;此外,美国的农民为扩大耕作面积,将湿地转化为农田,也使那里的动植物的生存环境受到破坏。就农业生产而言,大量使用氮和磷随地表水流失到河流及湖泊中,使河水及湖水产生富营养化问题,给动植物的生存带来负面影响;杀虫剂会使水生动、植物产生畸形,乃至死亡。据美国联邦农业部的调查资料显示:在美国,流入河流湖泊地表水的水质污染物约有50%来自农业生产活动,主要是由土壤侵蚀、水土流失造成的。其中有50%-70%为氮和磷,主要来源于耕地上的化肥与围栏育肥方式所聚集的家畜粪便。水质污染不仅使地表水质恶化,而且对地下水资源的水质也有重大影响。如果农业生产上使用的化学物质一旦污染了地下水,就会污染整个地下水水脉。地下水质污染,危及着农业生产地区人口总数的97%,占美国总人口50%的居民健康。因为,这些居民要饮用地下水,所以水污染问题的严重性是不言而喻的。 3美国的农业土地资源和生态环境保护对策 面对农业生产、开发资源环境带来的负面影响,美国联邦政府从20世纪80年代初期开始注重与农业生产、开发相关的资源、生态、环境的保护,制定了一系列旨在农业可持续发展的保护耕地、水等自然资源及生态环境的法规和长期计划,特别是联邦政府1985年制定的“农地保护计划”,大规模地实施退耕还草、退耕植树、或休耕;到1990年共将1亿1800万英亩的农地纳入,发挥了巨大的生态效益和经济效益。 3.1农业立法与资源、生态环境保护 美国联邦政府于1985年修订了农业法,修订后的农业法的主要内容是:①为提高农产品在国际市场上的竞争力和出口,政府对农民支付农产品出口补助金;②为减少农产品库存积压,扩大农户对农产品市场的选择权(交易条件、方式等);③通过实施农地保护计划(CRP),贯彻对农地进行保护的方针。此外,该法还包含了有关资源、环境保护的条款、草地保护、沼泽地保护等条款,制定这些条款的目标是:持续地提高农业生产的劳动生产率,保护土地和水等自然资源与生态环境。为实现该目标,政府制定了长期性资源和生态环境保护计划,即与该法相辅相成。 1990年美国联邦政府再次修订了农业法。修订后的农业法的目标是:通过实施农地、水等资源的保护及水质改善、湿地的生态环境系统保护、食品安全性保障对策,以保证农业生产力的持续提高,保证向消费者供给“绿色”的农产品。为实现上述目标,在农业法中还增添了关于“持续农业”和推行新的耕作方法的条款。 修订后的《农业法》,沿袭了食品安全保障法的方针,增加了对资源和生态环境保护的内容。该法的主要政策目标是:市场理论的应用;提高美国农产品在国际市场上的竞争力;资源和生态环境保护(特别是农地、水资源)。该法由9项条款组成,有关资源和生态环境保护的条款是第2项和第7项。 3.2农地保护计划 就其内容来看,可以说是荒漠化防治计划。其主要内容是:针对农业生产给土地、水等自然资源、生态环境带来的破坏,在容易发生荒漠化的地区,实行有计划的退耕还草、退耕还林及休耕(如种植以改良土壤为目的的豆科植物等),即在美国联邦农业部的监督下,对容易发生土壤侵蚀的耕地,实行为期10年的休耕或永久性退耕还草、退耕还林。同时,作为补偿,由联邦农业部每年向该计划的参加者(农户),支付一定数量的补助金(按每英亩一定的单价乘以退耕、休耕地面积的方法计算,并被称为地租,下同):联邦农业部退耕还草或退耕还林的农民支付树木和草的种植费用总额一半的补助金(一次性的补助)。 农地保护计划的主要目的是,减少容易发生土壤侵蚀的农地土壤侵蚀量,防止荒漠化蔓延。除此之外,还有以下五个较具体的目的:①通过农地保护计划的实施,长期保持美国农业的食品及天然纤维的生产能力;②减少由农业生产而产生的环境污染物质的数量;③改善水资源质量;④保护野生动、植物;⑤通过减少农作物种植面积的方法,抑制农产品生产过剩,通过总量控制来保证农户增加收入(稳定和提高农产品价格)。 根据联邦政府统计,1989年联邦农业部对大约6300万英亩容易发生土壤侵蚀的耕地实施农地保护计划管理,每年减少土壤侵蚀量达8亿t;到1990年,联邦农业部对容易发生土壤侵蚀的1亿1800万英亩耕地,实施农地保护计划管理。 在美国,实施农地保护计划管理,也不是一帆风顺的,常常会遇到阻力。例如,是参加会减少收入的农地保护计划(CRP)、还是维持以前那种较大耕作面积的农业生产活动之间进行选择时,农民更偏好后者。 在实施农地保护计划的区域内,如果农户不参加农地保护计划,则取消该农户享受政府扶持及参加联邦农业部“农产品计划”的资格。 到了1996年,最初实施农地保护计划的耕地(休耕、退耕还草、退耕还林)已经过了10年的保护期,也就是说已经失去了向农业部领取地租的资格,一部分休耕的农地可以从新进行农作物种植了。但是,拥有这些耕地的主人,必须严格遵守1985年及1990年修改后的农业法中有关农地保护的条款来耕作。否则,他们将不得不同农业部的“农产品计划”说“再见”了。那些退耕还草、退耕还林的农地,则永久地退出农作物的生产。 3.3防止水质污染对策 1987年美国颁布并实施的《水质法》、《水质净化法》,根据该法的规定,各地方(州)政府有义务每年向联邦政府报告关于缓解农业水源水质污染问题的对策及成果。1988年美国联邦农业部公布了“土壤、水资源保护全国计划”及“区域水资源水质净化计划”,并通过该计划的落实,管理着全国22个区域性水资源水质净化计划的实施。现在看来,全国各地的农地、水等自然资源和生态环境保护的实践证明,上述各项法律和计划收到了良好的效果。 3.4耕作方法的资源、环境保护对策 3.4.1可持续农业 所谓“可持续农业”,一般是指“能够持续地利用资源进行农业再生产或能够进行资源的再利用,把农药、化学废料的投入量控制在必要的最小限度,在实现资源与生态环境保护、生产安全农产品(食品)的同时,保持较高水平的农业生产力和收益性的耕作方式及其农业管理体系。” 实现可持续农业的手段是:①改革现行的农业种植、养殖体系中不利于农地、水等资源保护的部分;②采用病虫害综合防治方式;③促进家畜粪尿等农家有机肥料及豆科植物等绿肥的利用;④实施保护农地、水资源的保护性耕作方式;⑤采用种植业和畜牧业相结合的复合经营模式。 通过上述手段来防止土壤侵蚀、荒漠化蔓延、水资源水质污染的目的,并且在保护农地、水等自然资源和保护生态环境的前提下,进行农业生产,提供安全的(卫生的)农产品。 3.4.2关于“保护性耕作方法” 集约型持续单作经营方式农业,容易发生土壤侵蚀,导致农药使用量的不断增加、水质污染。 土壤中的有机物,可以提高土壤的孔隙率,增进水的渗透性,促进微生物的活动,提高土壤的肥力。但是,采用传统的农业耕作方法,会使土壤中的有机质含量下降,从而导致土壤的保水能力下降,容易发生土壤的侵蚀,造成农地的荒漠化。 在明确了集约型持续单作经营方式及传统的农业耕作方式的弊端之后,有针对性的导入“保护性耕作方法”。这种方法的主要内容是:利用农作物秸秆、根茎叶等剩余物覆盖地表,或将秸秆粉碎后还田;在坡地上修建保持水土的水平梯田;尽可能地减少农地的耕翻次数,提倡免耕法等。 环境与生态论文:鹿类动物与生态环境论文 提要:本文对三至九世纪华北地区的鹿类种群及其分布情况略作考察,指出:此一时期,该地区仍分布有数量众多的梅花鹿、麝和獐,并尚有少量的麋栖息。与春秋以前的情况相比,鹿类的种群数量与分布区域明显减缩,特别是麋的减少最为显著;但与晚近时代相比,则仍称可观。鹿类种群数量与分布区域的变化,是当地生态环境及其变迁情况的综合反映,与人口密度、生产类型和活动强度密切相关。中古华北仍广泛分布有较大鹿类种群的事实,表明当时该地区的生态环境从总体上说仍属良好。 关键词:中古、华北、鹿、生态环境 近半个世纪以来,华北[1]生态环境的变迁逐渐引起了学术界的重视,一些学者从历史地理的角度,对本地区森林的分布与破坏、河流上中游的水土流失、下游河道变化以及平原地区湖泊淤废等一系列重要问题,展开了卓有成效的探讨,为这一地区的生态变迁史提供了良好的基础。迄止,关于先秦时代这一地区的野生动物种群及其分布的历史变化,考古学和动物学界已有一些学者作过甚有成绩的探讨,而对此后的情形虽有若干片断论说,但专门系统的研究则仍然缺乏[2]。 华北野生动物种类、种群数量与地理分布的历史变化过程,很有必要作为一个专门课题加陨钊胩教郑夥浅S兄谖颐侨嫒鲜兜钡氐纳淝ㄊ贰U馐且蛭谝桓鋈范ǖ牡乩砬蛑校吧镏掷嗉捌渲秩菏康谋浠唤鍪粲谏淝ǖ囊桓鲋匾矫妫乙彩嵌陨淝ǖ淖芴宸从场2还匀唤缰卸锏闹掷嗉倍啵颐俏薹?也无必要)一一加以考述,比较可取的做法是选择那些具有生态标志性的动物、特别是与人类关系曾较密切的大型经济动物作重点考察。恰好,关于这些动物历代记载较多,考古资料也较为丰富,这使我们有可能对它们进行较为具体的历史研究。 鹿类动物[3],是大型陆地野生食草动物的典型种类,也是重要的经济动物。在历史上,鹿类曾对华北居民的经济生活产生了非常重要的;反过来说,华北地区鹿类种群数量与分布区域的历史变化,乃是当地人类活动改变生态环境的直接后果之一,是这一地区生态环境变迁的重要历史表征。本文尽量汇集各类文献中的零碎记载,对中古即公元3—9世纪华北地区的鹿类动物及其分布情况作较为详细的考述,并对其所反映的若干生态史问题稍作推论,为开展对华北生态史的综合研究整理一点基础资料[4]。 一、中古以前华北的鹿类 为更好地说明鹿类动物与生态变迁的关系,我们先来追述一下中古以前的情况。 在农耕和畜牧出现之前,由于人口十分稀少,技术能力极其低下,采集、捕猎经济活动对环境的干扰还十分微弱,华北生态系统基本处于原始状态,各种野生动物的栖息环境尚未受到破坏。因此,远古时代这一地区分布着种类众多、数量巨大的大型野生动物,甚至还有犀、象等后来只分布于热带地区的动物活动[5]。其中,鹿类动物是一个最为庞大的家族,也是当地原始居民的主要捕猎对象和食物来源之一。新石器时代的华北虽然已有了原始的农业和畜牧业,但捕猎野生动物仍为当地居民谋取食物的主要方式之一,而鹿类动物仍是他们最重要的肉食来源。这一情况,已为大量考古实物资料所充分证明。 袁靖曾“比较全面地收集了目前所知的我国各个地区新石器时代的54个遗址或文化层中出土的动物骨骼资料,并对它们按家养动物和野生动物分别进行了统计和”。根据他的研究,这些遗址(年代约在距今10000年至4000年之间)中所出土的野生动物骨骼,主要集中在梅花鹿、麋鹿、獐等鹿科动物[6]。笔者据其文附表资料统计,属本文讨论范围内(袁文分列为黄河中上游地区和黄淮地区)的35个遗址或文化层所出土的野生动物骨骼中,鹿类骨骼的数量居于绝对多数[7],一些遗址所出土的鹿类骨骼数量很大,比如陕西临潼姜寨遗址一、二、四、五期文化层共出土有167具,白家遗址出土有218具;安徽濉溪石山子遗址出土数量更多达353具;山东泗水县尹家城遗址也出土有125具之多。这些事实说明,新石器时代鹿类动物在华北的分布十分普遍,并且种群数量之大应居于陆地大型野生动物之首。 到了商周时期,黄河中下游的农牧业已取得一定,但人口仍然稀少,土地开垦尚不甚广,包括鹿类在内的各种野生动物,仍有广袤的蒿莱丛林和辽阔的湖沼草泽可供栖息繁衍,因之彼时华北地区的各种鹿类种群数量众多,其中麋(即俗称的四不象)的数量最为庞大。 商代的情形,甲骨卜辞的记载可以说明。根据这些记载我们看到:在当时,捕猎野兽仍为重要的经济活动,卜辞中关于“麋擒”、“逐鹿”、“射鹿”、“获鹿”、“画鹿”、“获獐”之类的文字相当之多,可知鹿类仍是最重要的捕猎对象。据研究者统计,见于现有甲骨卜辞中的鹿类猎获数量,仅武丁时期就达2000头之多[8],每次捕猎常常所获甚丰,猎获的鹿类常在百头以上,其中有一次“获麋”的数量竟多达451头[9]!殷墟动物骨骸出土情况证实了甲骨卜辞记载的真实性。根据古生物学家的鉴定和统计,殷墟出土的野生哺乳动物骨骸,千数以上者有肿面猪、圣水牛和麋,獐和梅花鹿的数量也在百数以上[10]。这些无疑反映:当时安阳及其附近地区的鹿类种群数量众多,分布密度相当高。否则,以当时的狩猎技术条件,捕获如此众多的鹿类是不可想象的。 至西周初期,这种情况似乎仍无太大变化,《逸周书·世俘解》中有一条材料记载说: 武王狩(发生在武王伐纣之后不久,在殷都附近进行),禽虎二十有二,猫二,麋五千二百三十五,犀十有二,氂七百二十有一,熊百五十有一,罴百一十有八,豕三百五十有二,貉十有八,麈十有六,麝五十,麇三十,鹿三千五百有八[11]。 这可能是一次动用大批军队而进行的大规模围猎活动,一共猎获13种野兽计10235头,其中包括麋、麈(鹿群中之雄性头鹿)、麝、麇(即獐)和鹿(应主要为梅花鹿)等在内的鹿类动物8839头,占全部猎物数量的76.5%;而麋又占鹿类之中的大多数(超过59%)。尽管《逸周书》是否为信史,历来史家均有怀疑,这段文字所载是否确实也不得而知;但其所反映的情况,在相当程度上是合乎情理的[12]。 自西周至春秋时代,华北平川草泽地区仍有大量的麋鹿栖息繁衍,山丘林地中也是獐、鹿成群。《诗经》的记颂反映:当时许多地区仍有广阔的“町疃鹿场”[13],到处有“呦呦鹿鸣”,成群的鹿觅食徜徉于苹、蒿草丛之中[14];行人在林野发现死獐、鹿的现象时有发生[15]。其它文献也有相似的记载,如《史记》卷4《周本纪》有云:“麋鹿在牧,蜚鸿满野。”虽是一种比喻,但也反映了当时郊外多麋鹿的事实;在春秋时期,有些地方甚至仍然麋多成灾[16]。因此之故,在当时鹿类的遇见率仍相当高。据《春秋左传》“鲁宣公十二年”记载,在晋、楚邲之战(战场约在今河南郑州、荥阳一带)期间的某一日,参战士兵曾两次遇见了麋(一次有麋六头),且有捕获。这些事实说明,在当时,鹿类特别是麋鹿,仍是常见的动物。 但是,自战国以后,华北地区人口有了很大的增加,同时由于铁器和牛耕的逐步推广,耕垦技术能力大大提高,广袤的丛林草莱不断被垦辟为农田,这使得野生动物的栖息地不断缩小,鹿类的种群数量也不断减少。因此,虽然战国秦汉文献中仍不时有关于鹿类的记载,但鹿群的数量已远不能与以前相比。从文献所反映的情况来看,习惯于沼泽湿地的麋,在秦汉时代已少见踪迹;其它梅花鹿、獐等等,也逐渐由平原向山区退避。所以战国秦汉文献所显示的鹿类遇见与捕获概率已远低于春秋以前,东部平原地区则基本不见有捕猎鹿类的记载。这些正是战国以来华北地区的生态环境,由于农业的高度发展而发生了显著变化的反映。 不过,直到中古时代,华北地区的人口密度毕竟不象晚近时代那样高,生态环境破坏也不似近数个世纪这样严重。根据各类文献的记载,我们可以看到:当时本区域的许多地方,特别是在西部山区,仍有大面积的树木丛林;东部平原地区还有一些水面广阔的湖沼泽地[17]。这些都给大型野生动物保留了一定的栖息场所。因此,在中古时期,华北各地山岭丛林之中仍有成群的獐、梅花鹿、麝等鹿类动物活动;麋也并未绝迹,在河流和沼泽附近,偶尔还可见其踪迹。在历次战乱和人口锐减时期,比如魏晋北朝时期,由于土地荒芜,草莽复生,包括鹿类在内的各种野生动物,虽不及春秋以前那样数量众多,但较之两汉时期似乎有所增加。二、中古华北的主要鹿种及其分布 关于中古华北鹿类的直接记载虽然不少,但资料极为零碎,并且对于鹿类的种属时常记载模糊,叙述起来相当困难,更无法从统计学上作出数量说明。在此,我们仅根据有关资料,就主要鹿类种群及其分布情况作些描述。 根据现有资料,我们大体可以分辨出,当时这一地区的主要鹿类有梅花鹿、麝、獐和少量的麋。至于其它属种,则无法断定。 1、梅花鹿梅花鹿(学名C.Nippon),古文献中或作斑鹿,可能是中古华北分布最广的鹿种,大抵各地丘陵山区多树木丛林之处,都有梅花鹿的出没。它的分布区域,可以根据当时文献中关于白鹿的记载来加以推断。 动物学表明,所谓白鹿,不过是梅花鹿隐性白花基因的表现型,是一种罕见的变异现象,发生机率极小。因此,有白鹿出现的地区,必定有梅花鹿的生息,而且其种群数量还极有可能是相当大的[18]。 从很早的开始,古人就以白鹿出现为“祥瑞”,因帝王圣明仁德所感而至。《宋书》卷28《符瑞》中说:“白鹿,王者明惠及下则至。”因之,地方一旦发现有白鹿出现,必定要报知朝廷,捕捉到了以后都要上献皇帝,至晚从汉代开始,这已形成了一种惯例[19]。以白鹿出现为“祥瑞”的观念,是虚妄的;但史书关于白鹿出现的记载,一般来说是真实可信的。因为在大多数情况下,地方官员已将捕获的白鹿上献给了朝廷,所以史书才记载了下来。当然,也不能完全排除有谗谀之臣谎报的情况。因此,我们可以根据有关记载,推知当时梅花鹿的种群分布情况。 魏晋南北朝文献关于白鹿出现的记载,主要见于《宋书》和《魏书》。《宋书》卷28《符瑞》中所载,可确认属于本区者共11次,时间起于曹魏文帝黄初元年(公元220年)、终于刘宋后废帝元徽三年(公元475年)。其中言“献”者6次、言“见”者2次、言“闻”者3次。至于出现地点,该书称黄初元年有19个郡国上言白鹿出现,令人怀疑,(很可能是因其年曹丕废汉建魏、即位称帝,地方州县为了献媚,故而编造此种“祥瑞”上报,表示曹氏篡汉是“上应天命”。)其余10次,分别见于扶风雍县、天水西县、东莞莒县岣峨山、文乡县、谯郡蕲县、彭城县、徐州济阴县、雍州武建县、梁州和郁州;《魏书》卷112下《灵徵志》下所载,可确认在本区范围内者有22次,时间起自北魏道武帝天兴四年(公元401年),终于东魏孝静帝武定元年(公元543年),其称“献”、“获”或“送”者,共17次,称“见”者5次。除一次出现地点不详者,其余分别见于魏郡斥丘县、建兴郡、定州、乐陵、代郡倒刺山、相州、洛州、京师(平城)西苑、秦州(2次)、青州、司州(4次)、荆州[20]、平州、齐州、济州、徐州和兖州。 关于隋唐时期白鹿出现,《隋书》和两《唐书》没有集中的记载,《册府元龟》则记载有13次,其地点分别在华池之万寿原、骊山、麟州、沂州、九成宫之冷泉谷、济州、潞州、皇家禁苑(2次)、华山大罗东南峰驾鹤岭、皇家闲厩试马殿、亳州、同州沙苑监,以关中居多[21]。 根据上述记载可知:在中古华北,许多州郡都曾有白鹿出现,而以多丘陵山地的州郡较为频繁;处于黄淮海平原的诸州郡也时见报道。由于京畿附近常禁民间私猎,而皇家苑囿往往养有数量不小的鹿群,因此,白鹿较多出现于这些地方。这些事实说明,梅花鹿在当时这一地区曾有相当广泛的分布,在丘陵山地较多的地方和京畿附近,梅花鹿的种群数量较大,分布密度较高;东部平原地带也有不少分布。 2、麝中古华北的另一重要鹿种是麝(学名Moschusspp.)。在我国,麝有两种,即马麝(学名Moschuschrysogaster)和原麝(学名Moschusmoschiferus)。著名的香料——麝香,系麝的包皮腺分泌物,是一种具有强烈芳香气味的外激素,为世界三大动物香料之一(其它两种分别来自灵猫和河狸)。在中药学里,麝香是一种非常重要的药材。据现代药学研究,麝香对人的中枢神经有兴奋作用,能兴奋呼吸中枢和血管舒缩中枢,中医用于急热性病人的虚脱,中风昏迷和小儿惊厥等症,疗效显著。 因《大唐六典》、《通典》、《新唐书》和《元和郡县图志》等保存有较详备的唐代各地土贡麝和麝香的资料[22],故不需太费力气,我们就可以比较清楚地确定当时麝的主要分布区域。据《通典》记载,在唐代,麝香被制成颗粒,诸州上贡数量自10颗至30颗不等[23]。当时除华北州郡贡麝香外,南方各地特别是山南、剑南也大量土贡麝香,说明麝香在当时是一种大量需用的药用香料,颇疑与唐代上层、特别是皇室多患“风疾”有关(“风疾”将另文讨论)。至于直接贡麝,大约是供皇家苑囿豢养并取麝香之用。 根据《新唐书·地理志》的记载,唐代贡麝和麝香的州郡,属于本区(或部分属本区范围内)的有共有22郡,其中贡麝的有同州冯翊郡、庆州顺化郡、丹州咸宁郡、延州延安郡、灵州灵武郡、虢州弘农郡,贡麝香的有商州上洛郡、岚州楼烦郡、忻州定襄郡、代州雁门郡、妫州妫川郡、檀州密云郡、营州柳城郡、河州安昌郡、渭州陇西郡、兰州金城郡、阶州武都郡、洮州临洮郡、廓州宁塞郡、叠州合州郡、宕州怀道郡、甘州张掖郡。 一般说来,能上贡麝或麝香的地区,即有麝的栖息。由以上记载可知,唐代在燕山——太行山一线以西以北、青藏高原以东的许多州郡土贡麝香或者麝,甚至距长安不远的同州亦以麝香称贡,说明这些地区均有麝的活动栖息。但黄河下游州郡,则不见有贡麝香的记载,说明唐代麝在那些地方很少分布或没有分布。考虑到麝的生活习性特别是食性,东部地区可能一向不曾有过大群的麝。 3、獐獐,古文献亦称麇(学名Hydropotesinermis),也是中古华北的重要鹿种。相比较而言,獐不象梅花鹿具有较高的观赏价值并能够提供珍贵的鹿茸,亦不似麝是麝香的主要来源,因此它在古代的声望不及于后二者。不过,獐乃为当时重要的捕猎对象和重要的野味肉食来源,分布区域也相当广泛。在古代,獐的隐白基因表现型——白獐,也被视作一种吉祥物,史家谓:“白獐,王者刑罚理则至。”[24]即白獐的出现,是帝王施行刑罚平正公允、合乎法度的一种自然感应。因此,地方发现白獐出现都要报知朝廷;如果捕获白獐,也必定上献。我们从《宋书》、《魏书》及《册府元龟》中找到与本区有关的记载共27次。具体情况如下: 《宋书》卷28《符瑞》中载有17次,其中言“献”者12次、“见”4次、“闻”1次,时间起自曹魏文帝黄初元年(220年),终于刘宋明帝泰始五年(469年);除1处记载称19个郡国上言白獐出现不可靠(理由见上文)外,其余记载所涉及的地区有:琅邪、魏郡、义阳、汲郡、梁郡、汝阳武津、东莱黄县、马头(属豫州)、济阴、东莱曲城县、济北、南阳(3次)、北海都昌、汝阴楼烦; 《魏书》卷112下《灵徵志》记载有7次,6次言“献”、1次称“见”,时间起自北魏明帝永兴四年(412年),止于东魏孝静帝武定七年(549年),出现的地区分别是章安、怀州、豫州、华州、徐州(2次)和瀛州; 《册府元龟》卷24《帝王部·符瑞》三记有3次,2次言“见”、1次称“献”,分别为唐玄宗开元十二年(724年,豫州)、十五年(海州)和德宗贞元十二年(796年,许州)。 据以上记载可知,当时白獐基本出现于本地区的东部,太行山脉以西则很少见,这似乎表明当时獐主要分布在本区东部。这是由于史料记载缺失,抑或实际情况即如此,尚须进一步考证。从我们所搜集到的资料看,至少关中地区还栖息有一定数量的獐,例如唐文宗开成四年四月,“有獐出于太庙,获之。”[25]这或可认为是从禁苑中逃逸出来的,不能算作自然分布。但孙思勰也曾提到:岐州有上等的獐骨和獐髓,可以入贡[26]。不过,喜于溪河水际活动是獐的生活习性,只要其它条件具备,东部湿润多水区域更适合它的栖息。这样看来,当时本区东部獐的分布较多,故白獐出现亦以东部居多,似也合乎情理。 4、麋比较麻烦的是麋(学名Elaphurusdavidianus)。如前所言,在远古至于春秋时代,麋鹿曾是东部湖沼草泽地区的优势鹿种,种群数量十分庞大。但是,随着土地不断被垦辟,自战国秦汉以后,这一地区的麋鹿日益稀见,在诸鹿之中,其种群数量和分布区域减缩最为明显,以至一些学者曾认为:西汉以后麋已在这一地区绝迹。[27]虽然事实并非如此,但至晚近时代,麋不但在华北、甚至在整个中国都逐渐完全绝迹,清代晚期仅北京南郊皇家苑囿中尚有少数豢养,八国联国攻进北京后,竟被洗劫一空,致使中国麋种断绝。直到20世纪80年代,始由英国乌邦寺公园引返其种,现于江苏沿海地区辟有麋鹿饲养场。在中古时代,麋在华北地区的分布已经很少,不过并未绝迹,北魏道武帝天兴五年(402年)曾发生过一场天灾,史称“是岁天下牛死者十七八,麋、鹿亦多死。”[28]可见当时华北地区还有麋分布。因此,我们从一些零碎的资料中,尚可约略寻觅到麋在本区活动的踪迹。 首先,在华北北部边缘草原地带水源丰富之处,似乎还有些麋群活动。例如《魏书》卷28《古弼传》载:公元444年,魏帝复畋于山北,“大获麋鹿数千头,诏尚书发车牛五百乘以运之”。如文中“麋鹿”乃指麋一种,则那里的麋鹿种群仍甚不小;若是“麋、鹿”两种的合记,则当地至少也还有麋的活动。无独有偶,唐·张读《宣室志》卷8记载说:侨居雁门的林景玄“以骑射畋猎为己任”,“尝与其从数十辈驰健马,执弓矢兵杖,臂隼牵犬,俱猎于田野间,得麋、鹿、狐、兔甚多”,表明今山西北部地区尚有麋的存在。此外,位于陇右道廓州化城县东北七十里的扶延山中,也“多麋鹿”[29]。 内地亦见有麋的记载。如虢州、邓州、济源等地在唐代还有麋栖息。《新唐书》卷215《突厥》上云:“虢州负山多麇麋,有射猎之娱。”[30]同书卷162《吕元膺传》也说:“东畿西南通邓、虢,川谷旷深,多麋鹿……。”至于济源地区,初唐人王绩称其居住河、济之间时,“亲党之际,皆以山麋野鹿相畜。”[31]今山东高密、江苏洪泽湖一带,在唐代也有麋群栖息。前者见于《元和郡县图志》的明确记载[32],后者则在《千金翼方》有所反映[33]。 由此可见,直到唐代,华北一些地方尚有麋活动,只是其种群数量远不能与先秦以前相比,活动区域也极为有限,与同时代的梅花鹿、麝和獐相比,数量也要少得多。这自然是因为原先最适于麋生息的东部平原沼泽地带,此时已变为农耕的中心区域,各地湖沼草泽虽未至全部淤废,但可供麋栖身之处已经不甚广;虽然山区川谷溪涧也适于麋鹿生息,但毕竟不能容纳很大的种群。三、中古华北的猎鹿和鹿产品利用 以上根据各类的记载,对中古华北主要的鹿类种群及其分布情况进行了梳理,试图说明当时这一地区尚有种群数量相当可观的鹿类资源。为了进一步证实上述意见,以下再对中华北的猎鹿和鹿产品利用情况略作叙述。 中古文献关于华北地区猎鹿的记载甚为不少,不过主要集中在太行山——豫西山地以西地区。为方便起见,我们最好分区述说。 1、北部沿边地带华北北部沿边是草原地带或者毗邻草原,那里的野生动物资源较之内地远为丰富,故射猎活动亦比内地频繁。 文献反映,在北魏前期,都城平城以北地区、特别是今阴山一带,是鹿类及其它野兽栖息的渊薮,为获得充足的生活资源,当地居民经常性地进行大小规模的围猎活动,狩猎业甚至是北魏前期不可缺少的重要部分,大规模狩猎活动经常性地进行,魏王也常亲自出马。黎虎根据《魏书》统计:北魏前期5帝在位的85年间,共计出猎67次,平均每1年零3个月即出猎1次[34],每次围猎都是收获甚丰。如公元413年,北魏明帝拓拔嗣“西幸五原,较猎于骨罗山,获兽十万。”[35]鹿类动物乃是最重要的围捕对象;《魏书》卷4上《世祖太武帝纪》更称:“神麚四年(公元431年)冬十一月丙辰,北部敕勒莫弗库若于帅所部数万骑,驱鹿数百万,诣行在所,帝因而大狩以赐从者……。”虽然这一记载可能有较大夸张成分,但即使没有数百万而只有数十万,其场面也是极为壮观的;同书卷28《古弼传》又载:公元444年,魏帝复畋于山北,“大获麋鹿数千头,诏尚书发车牛五百乘以运之。”一次围猎活动能有如此大的鹿类捕获量,对于今人来说,是无法想象的,说明狩猎地区的鹿类种群数量十分庞大惊人。鄂尔多斯沙漠南部地区,也有大量鹿群活动,猎鹿活动也是经常性的。北周时期,宇文宪之子宇文贵年方十一年,“从宪猎于盐州(今陕西定边一带),一围中手射野马及鹿一十有五。”[36]也许这段记载有夸张成分,但如非当地有很大的野生动物种群,以一持弓小儿,在一次围猎中即能射得野马及鹿十余头,无异于天方夜谭,史书中也不能出现这样的记载。在幽州地区,鹿类动物也是重要的捕猎对象,当地甚至有人以驴子驮运鹿脯南下至沧州贩卖[37]。直到唐代,文献之中仍多记载北边地区的弋猎之事,比如张读《宣室志》卷8即记载有数事。其一云:振武军都将王含之母金氏“常驰健马,臂弓腰矢,入深山,取熊、鹿、狐、兔,杀获甚多。”又云:侨居雁门的林景玄“以骑射畋猎为己任”,“尝与其从数十辈驰健马,执弓矢兵杖,臂隼牵犬,俱猎于田野间,得麋、鹿、狐、兔甚多。”如此之类,不能俱引。正因为这些地区鹿类资源丰富,当地人们猎鹿活动频繁,唐代所在地区的诸州郡有多种鹿产品上贡朝廷,除上文所列麝香之外,灵州、蓟州贡有鹿角胶,胜州、麟州贡鹿角,会州贡有鹿舌、鹿尾等等。 2、关中地区关中地区的鹿类资源一向较为丰富,由于一些王朝曾在关中设置禁苑豢养鹿类,所以当地的鹿类有不少实际上处于半驯化状态。在唐代,关中地区的鹿类资源仍然相当丰富,卢纶《早春归周至旧居却寄耿拾遗湋李校书端》诗就曾提到周至一带“野日初晴麦垅分,竹园相接鹿成群”的景象[38];当时文献中甚至不时出现关于鹿类进入京城街市、太庙乃至直入皇宫殿门的记载,说明在隋唐时期的关中甚至长安城附近,鹿类的遇见率还相当高[39]。这可能因为当时国家对畿内百姓的捕猎颇多禁令,故鹿群可以相当自由地活动。尽管在当时民间猎鹿受到禁止,但皇帝和王公贵族则时常纵猎于荒郊旷野、射鹿娱乐,这些在当时的诗文中多有记颂,毋须具引。 3、秦岭东部—豫西山地隋唐,在秦岭东部——豫西熊耳山、伏牛山和崤山地区,即自洛阳往西南的邓、虢、商等州,都有很多鹿群分布,猎鹿活动亦相当频繁,史书记载颇多。例如唐初突厥可汗颉利归降后,常郁郁不乐,太宗为顺其物性,打算任命他做虢州刺史,因为“虢州负山多麇麋,有射猎之娱”[40];有时皇帝也带着大批人马前往这一地区狩猎射鹿,如《册府元龟》卷115《帝王部·搜狩》载:“(唐高宗)龙朔元年(661年)冬十月,狩于陆浑县;戊辰,较猎于韭山,上自射禽兽,获鹿及雉兔数十,令代官厨应烹之羊,尽放令长生焉。”直至中晚唐时期,邓、虢一带仍是鹿类众多,许多山民不事耕种,专以射猎为生,号称“山棚”,“山棚”常将猎获的鹿负载入市鬻卖[41]。商州地区的射麝活动,在唐诗中有不少咏颂,如张祜《寄题商洛王隐居》曾提到当地逸人野老“随风收野蜜,寻麝采生香”的隐居生活[42];有些村落乃因居民多事猎麝而被称为“采麝村”[43];由于朝廷土贡所迫,商州一带不少百姓直至垂白之年仍不能结束猎麝生涯,曹松在《商山》一诗中说:“垂白商于原下住,儿孙共死一身忙,木弓未得长离手,犹与官家射麝香”[44]。 4、太行山区南部太行山南部东西两侧在中古时期也曾是猎鹿的好去处。东侧的邺郡一带鹿类甚多,猎鹿之事时见记载。魏文帝曹丕与其族兄之子曹丹出猎,“终日获獐、鹿九,雉、兔三十(它书皆引作二十)。”[45]在当时的工具条件下,如果没有较大鹿群存在,以数人出猎一天即能猎获九头獐、鹿,是不可能的。实际上,曹魏时期,国家曾在这一地区设置了大型苑囿,禁止民间猎鹿,致使荥阳周围鹿群成灾,对农业生产造成了严重破坏,因此大臣高柔极力主张取消禁令,听民捕猎[46]。直到唐代中期,温县(今河南温县)人捕猎还可猎获到獐和鹿[47]。济源一带在唐代亦为猎鹿之所,637年唐太宗曾率队前往济源之山狩猎,所获之鹿被送往有司造脯醢以充荐享[48];裴休兄弟在济源时,曾有猎人以所获之鹿相赠[49]。至于其西侧诸州,也颇有猎鹿的记载,比如隋代皇帝就曾在汾阳宫附近(位于今阳曲)举行围猎,随猎的杨暕“大获麋鹿以献。”[50]再往南的潞州林虑山区,也是鹿类甚多,708年8月,唐中宗曾亲自“逐鹿于潞河”[51]。 在中古文献中,我们尚未找到关于黄河下游地区猎鹿的记载,虽然不能因此认为当地完全没有捕猎鹿类的活动,但与前述地区相比要少得多大概是可以肯定的。 猎鹿的目的是为了获得所需鹿类产品。鹿类动物遍身是宝,比如鹿茸、麝香、鹿角胶、鹿骨、鹿尾、鹿筋、鹿胎、鹿肾等等都是十分名贵的中药材,鹿皮可以加工制成各种服饰,而鹿肉则具有很高的滋补营养价值。在中古时代,鹿类产品已被广泛地开发利用,比较显著的是它们的药用,孙思邈的《千金方》、《千金翼方》,孟诜的《食疗本草》和苏恭等的《新修本草》,都十分强调鹿产品的医药价值,尤其是麝香非常广泛。不过,作为药材的鹿产品,流通区域较广,华北居民所用的未必即产自当地,故对此我们不作详述。但当地人所食用的鹿肉,则应为本地区所出产,文献中关于加工食用鹿肉的记载为数不少,从一个方面反映了当地鹿类资源的丰富程度。 北魏贾思勰在《齐民要术》卷8、卷9中记载有多种鹿肉加工,如以獐、鹿肉加工“五味脯”、“度夏白脯”、“甜脆脯”和“苞牃(以鹿头为原料)”等等。此外,在当时,獐、鹿肉还可以加工酿制成肉酱,该书卷8就对采用獐、鹿肉加工“肉酱”和“卒成肉酱”的方法进行了专门讨论。在《齐民要术》有关加工烹饪方法的记载中,獐、鹿肉出现的次数远超过除鱼之外的所有其它野生动物,如兔、野猪、熊、雁、鸧、凫、雉、鹌鹑等等,这说明在各种野味肉食中,贾思勰显然最为重视獐肉和鹿肉,也说明獐、鹿肉在当时是比较常见而易得的野味食料。直到晚唐五代时期,韩鄂在《四时纂要》中仍记载有用獐、鹿肉加工的“淡脯”、白脯和干腊肉的方法[52]。这两部关于农事和日常家庭生活的著作一再谈论鹿肉的加工食用,并与牛、羊、猪肉相提并论,表明鹿肉在当时并非太难得的野味。 关于唐代上层加工食用鹿肉之事,史书记载甚为不少。唐制规定:宫廷所需肉酱的加工事务,由光禄寺掌醢署负责,肉酱种类则是鹿、兔、羊、鱼等四醢[53]。在祭祀供品中,则有鹿脯、菁菹鹿醢、葵菹鹿醢等等鹿肉加工食品[54]。除了鹿肉酱之外,当时甚至还专用鹿尾作酱,安禄山就曾向唐玄宗进献过鹿尾酱[55]。在唐代,皇帝常以赐食表示对大臣的褒宠,其中鹿肉是常赐的肉食口味之一[56]。唐玄宗天宝时期,哥舒翰与安禄山、安思顺之间发生了矛盾,唐明皇想作和事佬,趁其三人来朝之机设宴招待他们,“诏尚食生击鹿,取血瀹肠为‘热洛何’以赐之。”[57]这些事例说明,在唐代上层社会的饮食中,鹿肉食品是相当常见之物。 百姓食用鹿肉的实例文献记载虽然不太多,但还是可以找到一些。比如《颜氏家训》载:北齐时,有人用数块獐肉招待女婿,而女婿竟认为岳父真是悭吝至极,因此非常愤恨以至举止失态[58],这说明獐肉在当时并不算是珍贵难得的美馔。隋唐之际的王梵志曾在《草屋足风尘》一诗中谈到:贫困人家食具不完,有客相过,仅能以“鹿脯三四条,石盐五六课(颗?)”相招待,也说明当时在某些地方鹿肉并非难得的珍味,所以贫穷人家也能存些鹿脯即干鹿肉[59]。颜真卿在生活穷困、妻子生病时,曾向李太保某乞讨过新好的鹿肉脯[60]。如此之类,不一一具引。 要之,在中古时期,华北不少地方捕猎鹿类的活动仍相当频繁,猎鹿活动发生的地域,以本区西北部为主,这也与当时西北部地区鹿类资源较丰富的情况基本相合。但东南部也有一些鹿类栖息,特别是在丘陵山地鹿类也还比较常见,何以这些地区不见有猎鹿的记载,尚待查证。同时,尽管中古华北鹿肉不如家养畜肉那样易得常食,但也远不象晚近时代这样稀罕,故当时文献之中还颇有一些关于鹿肉加工食用的记载,特别是指导日常生计的《齐民要术》和《四时纂要》等,都专门提到鹿肉加工方法,这从另一侧面证实当时华北地区尚存在较为丰富的鹿类资源。四、从鹿类推测中古华北生态状况 通过以上的叙述,我们对中古华北地区的鹿类种群及其分布情况,已经取得了一个大致的了解,只是我们对于不同鹿种的分布密度,尚无法作出具体判断。这一方面是由于鹿是移徙活动的,即使在当代,也很难就某个地区野生鹿类的分布密度获得一个精确的数据,通常只能采用标志重捕法,或者统计捕获率、遇见率等等,取得一些相对数值;另一方面更由于现存中古可供利用的相关数据实不足以作这方面的尝试。因此,我们只能就总体情况概略地说,当时华北仍有不少地方存在数量相当可观的鹿类。之所以作出这样的估计,一方面是由于当时文献有不少关于白鹿、白獐和贡麝、麝香及其它鹿产品的记载;另一方面,也因为在关于猎鹿活动的记载中,时而出现相当不小的捕获数字,而文献关于食用鹿肉的记载亦可为此提供佐证。隋唐文献不时记载有獐鹿进入长安城中、甚至闯到皇宫附近,我们可据以推测:当时长安附近、关中地区的鹿类种群数量甚为可观。 在界中,任何一种野生动物的生存和繁衍,都是与一定的生态环境,包括无机环境和生物环境相适应的。就生物环境而言,各种动物的分布范围、种群大小和密度高低,既取决于食物资源的分布及其丰富程度,同时在一定程度上也受到不同动物之间复杂的竞争、共生与捕食关系的;而所谓动物,则与人口密度、经济生产方式有着极为密切的关系。因此,动物种群数量的增长与减少,分布区域的扩大与缩小,绝对不是一种孤立的现象,而是对生态环境及其变化的综合反映。相应地,特定区域中动物、特别是某些典型动物的种群大小及其分布情况,也就成为判断该区域整体生态状况的重要指标。这就容许我们根据鹿类的情况,对中古华北的生态环境状况稍作推测。 首先,鹿类作为典型的食植(食草)动物和重要的经济动物,其分布范围与种群大小,既与森林、草地特别是其中可食林、草种类的分布与丰俭程度直接相关,更与人口密度、生产类型和经济活动强度(在农业主要是土地开发强度)有很大关系,人口增加、土地开发,以及相应发生的森林、草地的减少,必定会导致鹿类种群数量的下降和分布区域的缩小。从较长的时段来看,这种关系是比较清楚的。以《诗经》时代与中古相比较,前一时期人口尚少,华北还存在着广袤的森林和草场未遭砍伐开垦,鹿类喜食的植物如苹、蒿、芩之类仍很丰富,“畋猎”虽是一项重要的经济活动,但民俗与国法对野生动物的季节性保护还是相当严格的,所以其时华北地区还到处是“呦呦鹿鸣”的景象。但到了中古时期,森林植被状况已大不如《诗经》时代,与远古更无法相比,故鹿类的栖息范围及种群数量相应地也就小得多,曾经是鹿类优势种的麋鹿,种群数量更是明显减少。只是与晚近时代的情况相比,中古华北的鹿类资源仍可谓丰富。 仅就中古时期本区鹿类的种群数量与分布情况而言,其与自然生态和经济变化之间的相关性也有一定的显现。我们注意到:这一时期华北地区的鹿类资源,从分布区域来说,以西北山地高原区较为丰富,北部边缘地带因属草原或毗邻草原,其种群数量更是相当庞大;而文献关于其东南部鹿类的记载相对较少,且现有的记载亦大抵多在拥有山地丘陵的州郡。这些情况,毫无疑问与有关地区的农业开发强度较弱、林草地较多有关,可与森林、草原变迁的成果互相映证[61]。 进一步检核各类史书的相关记载还可发现:它们主要出自唐以前的文献,出自唐代文献的则较少。这似乎表明,中古时期华北地区的鹿类资源,存在着前丰后俭的情况。我们知道,魏晋北朝时期,北方地区长期处于战争动乱状态,人口密度一度下降到了相当低的水平,土地荒芜的情况十分严重,农业经济曾经相当低落。但这种令人慨叹的社会经济衰退,也带来了一个从生态的角度看来具有一定积极意义的后果:即自然生态环境的恢复,特别是草场和次生林的扩展。由于这种恢复和扩展,鹿类等野生动物获得了扩大其种群数量和栖息范围的机会。故此,魏晋北朝文献关于鹿类的记载、特别是关于白鹿与白獐出现的报告较多,涉及的地区也较广,连在汉、唐时期均曾是农业繁盛、人烟稠密的东南部地区,也分布有相当多的梅花鹿和獐。但是,随着这些地区的农业经济逐渐恢复并取得进一步,人口密度逐步提高,一度荒闲的林草地又被复垦为农田,丘陵山地的林木亦由于各种需求的扩大而大片地遭到砍伐,可供鹿类活动的空间再度渐趋减缩,其种群数量亦渐减少。如此一来,唐代文献关于鹿类的记载不如前一阶段多,乃在情理之中。反过来看,中古华北鹿类的种群数量、地理分布及其变化,亦正是对当时森林、草地盈缩变化的间接说明。 其次,野生动物资源的丰富性与多样性,是判断一个地区自然生态环境好坏的重要标准。鹿类作为动物界中的一个族类,虽不能完整地反映某个区域野生动物资源的丰富性与多样性,但仍可据之对动物种类多样性与资源丰富性作出某种推断。这是因为:其一、鹿类曾是华北最为重要的野生经济动物,自远古以来即是当地人们捕猎的首选目标,仍有较多鹿类可供捕猎,即意味着尚有众多其它可供捕猎的野生动物;其二、在各种高等食草动物中,鹿类是对生境、特别是林草地的要求比较严格的一类,鹿类的种群数量和地理分布对生态环境的改变反应比较灵敏,有较多鹿类存在,即意味着整个生态环境尚称良好,其它野生食草动物亦应较为丰富,至少在华北这样的自然环境下是如此;其三、鹿类动物是生态“食物链”中的一个组成部分,在“食物链”中,鹿及其它食草动物属于“一级消费者”,是大型食肉动物的捕食对象,数量众多的鹿类及其它食草动物存在,为食肉猛兽提供了食物条件,相应地,后者亦必定存在着一定的种群数量。 也许对当时文献关于猛兽的记载略加征引,有助于进一步阐明以上观点,并增进我们对中古华北野生动物资源的多样性、丰富性和整个生态环境状况的认识。 曹魏时期一位名叫高柔的大臣,针对朝廷禁止百姓在禁苑中捕鹿发表了一段非常耐人寻味的议论。据高柔称:由于国家禁止在苑囿一带捕猎,致使方圆千里之地,鹿群恣意繁衍,附近以耕稼为生的百姓深受其害。他非常忧虑地指出:当时“群鹿犯暴,残食生苗,处处为害,所伤不赀。民虽障防,力不能御。至如荥阳左右,周数百里,岁略不收,元元之命,实可矜伤。方今天下生财者甚少,而麋鹿之损者甚多。”[62]因此他主张放宽捕禁,允许百姓猎鹿。为了陈明利弊,他还特地作了如下的估算,称: ……今禁地广轮且千余里,臣下计无虑其中有虎大小六百头,狼有五百头,狐万头。使大虎一头三日食一鹿,一虎一岁百二十鹿,是为六百头虎一岁食七万二千头鹿也。使十狼日共食一鹿,是为五百头狼一岁共食万八千头鹿。鹿子始生,未能善走,使十狐一日共食一子,比至健走一月之间,是为万狐一月共食鹿子三万头也。大凡一岁所食十二万头。其雕鹗所害,臣置不计。以此推之,终无从得多,不如早取之为便也。 在这一估算中,他提到了鹿和以鹿为食的虎、狼、狐、雕鹗,其中鹿的数字特别大,一年中要被猛兽捕食掉的即可达十二万头;其它动物的数目也甚为不小:虎有600头,狼有500头,狐则多达10,000头。我们无法知晓这些数字是否是经调查所得,但可以肯定的是,即使其数字有很大的夸张,也并非完全是信口开河。高柔并不具备生态学知识,但他所举陈的捕食者与被捕食者的数量比例却是符合生态金字塔的。无论如何,至少,当时该地区栖息有数量可观的虎、狼和狐等食肉野兽这一点,是完全可信的。 中古其它文献的记载也证实高柔所言并非完全出于凭空捏造。例如,前秦苻生统治时期,“潼关以西,至于长安,虎狼为暴,昼则继道,夜则发屋,不食六畜,专务食人,凡杀七百余人……。”由于虎狼食人,造成当地“行路断绝”[63];北魏时期,要捕捉几只虎、豹,在离京城洛阳不远的郡县就可办到,例如魏庄帝为试验老虎是否在狮子面前伏首低头,曾“诏近山郡县捕虎以送”,距离洛阳以东和东北不远的“巩县、山阳并送二虎一豹”[64];《齐民要术》也反映,在北魏后期,虎、狼常对羊群造成威胁[65]。在唐代,华北地区仍常见猛虎出没。例如唐代宗时,关中的华州曾出现过“虎暴”[66];猛虎甚至还曾进入位于长安城内长寿坊的元载家庙![67]行者过客在旅途中遇见老虎的事情,在许州、沧州这些并不算特别僻远的地区也时有发生[68];定州的北平一带多猛虎亦载于正史[69]。除虎、狼之外,豹、熊在中古华北也时见踪迹,《新唐书·地理志》、《元和郡县志》等均记载岚州、蔚州、平州等地贡熊、豹皮及豹尾;盛唐时期在关中的户县一带仍可以捕猎到熊[70]。另一种大型食肉动物——狐,即使在京兆、汲郡这些号称人烟繁盛的地区亦有不少,时常有人大行捕猎,国家有时还向当地郡县征调狐皮[71]。 所有这些事实充分说明:中古时期的华北地区仍有不少大型食肉猛兽栖息活动。同鹿类动物一样,它们的栖息繁衍,也需以大面积的山林草地为前提。与鹿类动物所不同的是,它们处于更高的营养级,特别是虎、豹,乃处于食物链的顶端,它们的生存,必须有数以十、百倍的鹿类及其它食草动物的存在为基础,这是能量传递和转化的热力学第二定律所决定的。如果没有相当广袤的山林草地,没有包括鹿类在内的各种野生食草动物大量存在,这些大型食肉猛兽的栖息活动,是不能想象的。这一切,为今天认识中古华北的生态环境状况,包括野生动物资源和森林植被状况,提供了非常有价值的历史信息,也十分令人深思! 环境与生态论文:当代国际与生态环境政治论文 依照国际政治学的分析,生态环境给民族国家带来的麻烦,不止表现为直接的安全威胁,更体现在对国家主权这种至高无上的权利所受到的约束和制衡上。然而,如何认识这种约束和制衡,人们却有着大相径庭的立场与观点。基本上可以看出两种大的利害关系和思考方向:一种是从主权国家的利益出发的,另一种则主要着眼于全球共同体的利益。本节仅考察前者,后面(下篇)将专门讨论国际社会的态度。 从国家行使管理权利的角度看,以生态环境遭破坏为优秀的全球性危机的加深,给各国政府提出了许许多多的难题,其中不少涉及到国家主权、威胁到原有的统治能力。比如,有关环境保护的国际会议和国际规定越来越频繁、也越来越严格;从环保标准上看,环境保护也趋向于定量化和加强监督过程,对各国政府的要求也越来越高。在世界各个地方,尤其是比较发达的地区,到处能够听到所谓加强“全球村居民”之间合作的呼声,其中最强烈的吁求来自“绿党”、新社会运动、各国政府及民间的环保机构、反核组织、各种专门的国际组织。到目前为止,各国对于这种势头抱有一种多少有些矛盾心理:当仅仅涉及生态保护、难民安置、水资源分享等比较具有技术工艺层面的国际间交流与合作时,它们愿意显得比较慷慨大度,主动出让一部分曾经属于主权范围下的权利和权力;而一旦触及比较敏感的国家安全、军事和政治利益等领域时,最典型的如国际核监督、资源信息等等,主权受到损害的意识便会增强,相应地,在行动上也变得比较谨慎甚至有敌意(法国政府默许情报部门对新西兰等国的绿色和平组织的反核船只实施秘密爆炸行动便是一例)。冷战结束后的这几年,国际关系中一个显著的变化是,形形色色的国际干预日益增多。国际干预在当代的加强及其结果,无形中使国际法律秩序得到了某种硬化或加固。按照传统的理解,国际法原则上只对同意这些规则的国家有约束力,如果主权国家表示异议,即等于本应适用于主权国家的规则失效或名存实亡。当代的世界政治现实与此并不完全一致,而且看上去似乎越来越不一致:如果涉及的仅仅是国与国之间的协定、国际法院的判决或权威的法学家的著作等国际法的渊源,主权国家的不承认或口头承认后的不履行,的确可能导致国际法的失效;在上述诸方面,“软约束”表现得十分明显。然而,一旦涉及联合国宪章和安理会决议,就难以讲同样的话。很清楚,在90年代的今天,谁也不敢拿安理会的决议当耳旁风;在很多场合,“理解的要执行,不理解的也要执行”。 这当然是许多主权国家不愿见到的情形。 对于广大的发展中国家来说,对国家主权的关注还有另外一层含义。在它们看来,如果说国际社会的环保决议或各种标准确实是国际社会的共同意愿(至少是多数国家的意愿)所致,那倒还容易理解一些;问题是其中相当多的东西是“少数发达国家塞进去的私货”,仅仅代表着一些西方国家的利益和要求。从根本上讲,西方国家凭借其军事、经济实力和信息及技术上的优势,支配着许多国际制度、规章和条约的起草和执行,逼迫发展中国家接受它们本来不应当接受(起码程度上有别)的环保方案,甚至以预防环境被破坏为名、行控制发展中国家之实。这里面又可区分出三个方面:一是西方国家对议事程序和国际规则及优先性的控制,比如多数发展中国家会认为发展优先、环保只能在此基础上跟进,而多数发达国家从既得利益出发,则有相反的强调,最终的国际规则往往是后者意志的体现(世界银行近年来关于环保标准在用于发展援助的贷款项目中的强制性要求,就是一明显的例子);二是决策权力和权威有利于发达地区的分配,比如凡是与生态环保问题有关的国际组织和国际机构,关键的位置均由欧美日地区出身的专家出任,发展中国家推举的代表充其量能够担当一些名义性、礼仪性等比较次要的职务[注12];第三表现在对环保协定的执行和监督上面,比如国际原子能机构和巴黎统筹委员会及“伦敦核供应俱乐部”等重要国际核管理组织对核原料的控制、对发展中国家核技术的封锁、以及对所谓“麻烦国家”的制裁。[注13] 各国政府、尤其是较为贫穷落后的发展中国家的政府在环境保护问题上的“主权关注”,由此自然产生出来;简单说,它的基本含义是,在一个经济相互依赖、生态问题日益严重的全球化时代,如何既能够进入国际市场、参与国际竞争、利用比较成本优势,使自己国家的经济发展和人民生活水平得到改善,又能够学会适应国际上日益加大的重视生态压力和各种环保标准,把经济发展与环境保护(可持续发展)摆到一个适合本国国情的平衡点上,同时又能够确保本国在国际舞台上的政治发言权,避免陷入某些发达国家设下的“游戏圈套”,尤其是防止涉及国家主权与安全的根本权益受到损害,不致成为资本主义世界体系之少数“优秀国家”的“依附性外围”。这里的关键词是“依附”(英文为“dependence”),按照其发明者之一的界定,它“是指这样一种状况,即一些国家的经济受制于它所依附的另一国经济的发展与扩张。两个或更多国家的经济之间以及这些国家的经济与世界贸易之间存在着互相依赖的关系,但是结果某些国家(统治国)能够扩展和加强自己,而另外一些国家(依附国)的扩展和自身加强则仅是前者扩展——对后者的近期发展可以产生积极的和/或消极的影响——的反映,这种相互依赖关系就呈现依附的形式。无论如何,依附状态导致依附国处于落后和受统治国剥削这样一种总局面。”[注14]因此,所谓“国家主权关注”,实际上就是指沦为经济及政治上的依附国的担忧。 无论是地理政治关注,还是生态威胁关注,或者是国家主权关注,反映的都是民族国家作为国际政治舞台上的行为体的思考及忧虑。然而,象我们前面指出过的那样,民族国家并不是唯一的行为体,在许多情况下甚至不被当成是最重要的行为体;在后面这些场合,生态环境政治引起的关注自然也有了另外一些内涵。 下篇、生态环境政治——国际社会的视角 最近二十年多来,全球主义政治观迅速扩大了自己的影响,它对生态环境问题的透视,它在进行这种透视时所采取的独特视角,使越来越多的人感受到了传统国际政治结构和国际思维框架的局限性,感受到了建立新的合作与协调模式的必要与可能,感受到了世界在新的时代所发生的改变与演进。从国际社会的利益和要求出发,全球主义政治观在观察生态环境问题带来的冲击时,揭示了一系列具有“破旧立新”意味的命题与思想,把人们的眼光置于一个更广阔的历史背景下。英国牛津大学讲师安德鲁·胡里奥(AndrewHurrell)指出,这里面最重要的一个挑战,是对旧式的国家主权观念的冲击。这个构造传统国际政治学的基本概念,在生态危机的全球性扩展面前,日益展示出其时代的局限性。“生态的挑战迫使我们重新开启有关自然与国家主权局限性这一问题的探索之门。向传统的主权观念发出质疑的,既有国家处理生态威胁的有限能力(地方性和全球性两方面兼而有之),也有新社会力量围绕环境问题显示出来的动员能力及其潜力,还有国家控制全球经济的力不从心的各种表现,以及管理生态保护问题的国际制度的各种安排显示的力量及其前景。不仅如此,世人环境保护意识的增长和‘人-境’相互依赖感的强化 ,增加了一种新的星球意识(anewsenseofplanetaryconsciousness),它导致了不是基于领土之上的政治认同感,建立起了新的政治组织和行动的机制。”[注15] 依照这种“新的思维”,生态环境危机给国际关系结构和国际政治研究带来的深远改变,至少体现在以下四个方面: 1.国家主权的受制约和相对弱化 与上篇提到过的“国家主权关注”不同,这里讲的主权问题,是从国际社会的共同利益出发的。按照新的观念,由生态环境危机造成的国际政治和国际关系的新趋势,显示出传统的国家主权结构和观念的衰变。国家在新的全球生态危机面前要么显得太大,那么显得过小:所谓“太大”,是指它无法设计和承担各种各样的具体的可持续发展的任务,它们只能从下面、从基层、从各个地方逐渐实现;所谓“过小”,是说国家无法应对跨国界的生态问题,后者经常是由国际组织和NGO处理的。“从这个角度看,正在分崩离析的主权国家体系已经成为管理全球生态环境问题的最重要的一个障碍。”[注16]另一方面,全球生态危机的加深,和世界对待它们的反应的变化,为“世界主义道德意识”(acosmopolitanmoralconsciousness)的增长提供了强有力的刺激。人类只有一个地球,它的资源是有限的,所有人必须负责任地分享这个世界,“星球方舟”上的全体乘客不得不同舟共济,保护生态环境,为子孙后代保留一个健康、和谐的家园——资源必须在所有民族(国家)之间保护和分享、在不同代际之间保护和分享的这种观念,与旧的国际政治学中所讲的国家利益、权力斗争或集团本位主义有质的区?稹?/P “地球村”意识的发展,有可能导致限制国家主权的要求:首先,全球意识的加强将要求约束国家主权的范围和功能,比如,限制矿物能源的消费,控制可能造成对臭氧层的破坏的物质(如氟利昂)的使用,制止对雨林及森林地区的砍伐等等。其次,全球意识的强化将要求加大对全球NGO和各国内部个人及集团权利的保护,促进资源、财富和活动余地的公平分配,推动可持续发展在不同层面的实现。例如,在新的国际气氛下,对少数(个人和集团)的保护和重视会比从前多得多。再次,全球意识的发展将要求人们注意一些过去不曾注意或注意不够的互斥关系,如自然环境的高度保护与经济最大限度的发展的关系、迅速的经济成长与传统文化(包括历史遗址、传统技艺等)的保留的关系、经济效率与社会公正的关系、新技术新科学的发明与道德尺度的维护的关系。总之,“全球环境变化和生态环境问题的现有政治经济结构发出的挑战,向我们提出了世界重新设计与组织的严肃课题,比如,国家间谈判与合作的形态,可持续发展所要求的世界财富的分配和全球民主化的新形式,等等。……在国家观念的现有尺度内,秩序、正义等标准已经形成特定的模式;而一旦超越这种尺度,就会发现许多不完善之处。……环境问题和生态政治可能正在改变占支配地位的偏好和价值,创造新的思维空间”。[注17] 从国际制度层面观察,全球生态环境挑战及其“制度效应”(即不断设立解决相关问题的各种制度、规范和法律),会逐渐导致国家间关系中以往存在的“无政府现象”的减弱,同时令各国的本民族意识淡化,国际化、全球化程度提高。由于世界各国越来越多、越来越深地卷入正式的和非正式的各种机制,世人已经不可能再把国家视为某种完全自主的单元。这一“缠绕过程”(processofenmeshment)将持续延绵下去,逐渐增强自己的力量和影响;在此过程中,权力正不知不觉地从各国的上层向各种国际制度转移(如联合国环境纲要、联合国发展纲要、联合国海洋法、联合国发展援助、联合国经社理事会、海牙国际法庭、世界自然保护协会、国际货币基金及世界银行等等),而各国从开始时的不情愿、不主动地进入国际合作与协调过程,逐渐朝比较情愿、比较主动的协作方向迈进。作为这一过程的结果,既往的权利与义务的平衡正在不知不觉地发生变化:一面是正式的主权国家的权利要求,另一面是国际社会的权威性;变化的趋势是前者弱化,后者加强。国际范围的各种机制和规范,逐渐成为新的权威中心,各国政府的旧的权威地位受到日益增长的削弱。国际制度的不同层次,把不同的约束(实践的和规范的)施在国家主权的概念上面。各国面临了前所未有的高密集度的国际准则、规定、规范和制度的约束,也不得不学习和适应这些约束;即使是那些强国大国,它们的国际权力和地位及影响他国的能力,很大程度上将取决于它们是否“有力”和“有效”地利用各种国际合作安排。总之,从全球主义者角度看,生态环境危机造成的一个国际结构性的变化是,国家的传统权利及权力在淡化,而国际社会的共同职责在加强,影响在扩大;变化的特点,是从最低限度的合作目标,朝建立国际规则和承担更大责任的方向演进,朝改善及改造国家内部的组织功能的方向演进,朝形成共同的星球意识的方向演进。这是一个前所未有的主权受制约的时代。 2.国际国内的界限逐渐模糊 国际关系中的许多重要的思想传统建立在一个认识之上,即国际关系从根本上有别于国家内部的政治过程。然而,生态环境问题的出现,和世界解决这种问题的新的努力,使上述旧的认识受到越来越强烈的冲击。越来越多的人和国家意识到,在全球化时代,国际关系与各国内部政治、经济、文化及社会过程之间,存在着日益强烈的互动关系,这种关系使每个国家成为国际社会整体不可分割的组成部分,具有了某种“一荣俱荣、一损俱损”的内在结构,并且,逐渐消蚀着、侵割着、淡化着传统的国家边界和政治分野,把各国内部各个领域的各种变化在全球范围内折射、放大和再现。因此,不论是纯粹的国际问题研究者,或者是政治家和企业界人士,甚至于艺术家和出版家,都必须面对全球共同的挑战,把自己生活的小环境与国际大背景联系起来加以对待。如果说内河污染、森林乱伐、生物物种灭绝,还可以看成是某个国家内部的问题,至多对周边区域造成一定影响,那么,国际水域的污染、大片森林地区的沙化、某些地球生物的绝种,影响所及便大大超出单独的国家;至于世界性气温急剧升高、全球“热岛效应”的形成、臭氧层出现空洞等恶果,更是殃及整个人类乃至整个地球的生物圈。 一个典型的事例是生态环境退化与暴力冲突之间的联系。按照既往的解释,由于生态环境问题引发的冲突,正是现实主义者所说的典型的“资源战争”(比如围绕中东地区水资源发生的各种冲突)。然而,这一类解释却漏掉了生态环境安全中最重要的方面:环境退化的危机已经和正在削弱弱小国家的社会构造,不仅严重加剧国家内部的动荡和暴力,而且造成周边国家和整个地区的不安。例如,在非洲撒哈拉沙漠以南的大片非洲区域,由于长期缺少治理,也因为人为利用的不当,生态条件正急剧恶化,人为造成的自然灾害越来越频繁地发生;从短期和局部后果上看,它严重危及到黑非洲许多国家的经济发展以及社会和政治稳定,从长期和更大范围观察,它给世界造成了一波又一波可怕的战争冲突、难民潮流、援助需求和疾病传染等威胁。换句话讲,生态环境安全的观念,已经无法简单按照旧的国内冲突与国际冲突的界限,或者军事威胁与其它 形态的不安定的界限,加以划分和对待。 另一个事例具有同样的意味:在国家利益的认同问题上,传统观念的一个判断——国家实力大小决定国家所获得的利益——由于生态环境危机的加深同样有所失效。即使是最强大的美国,也有可能在生态恐怖面临束手无策或遭受严重的打击——假如这种威胁来自臭氧层的遭受破坏、或者海平面的非自然升高、或者某种可怕的生物物种对人类的难以抵挡的侵害的话。显然,在生态危机面前,人们不可能完全根据国家的实力大小和传统地位,确定什么样的程度有害、什么样的程度无害的问题。在生态环境政治学里面,人们更多地是根据科学与政策的关系作出判断;国家的“环境学习”不得不适应于科学的揭示,国家利益的塑造必须服从于自然的法则;国内行为者的角色和国内的价值经常不得不与国际上生态环境的尺度协调,内部的议事日程常常不得不与国家对外的生态方针一致。 再如,当人们谈起国际生态环保制度和措施时,必须考虑它们的贯彻和效能。“传统的关注点”在于制度的构成、制度与权力的联系、制度延续的因素等方面,但问题在于如何使这些制度行之有效。十分清楚,国际可持续发展的重要障碍之一,在于国家的内部弱点和结构上面。非洲和南美一些国家的事例证明,当国家内部政治构造十分陈旧和虚弱时,国家的政权是很难执行国际协定的。笔者曾经指出:“从历史上看,大凡民族比较单一、文化发展线脉比较有连续性、环境造成的大的冲击比较少见、社会进步比较平衡的国家,政府的对内统治对外独立的权利都有较好的保证;相反,在那些群际族际关系比较复杂、文化演进过程中‘断层’较多、外部挑战内部忧患的‘双重变奏’反复出现、社会现代化举步维艰的国家,国家的主权往往得不到充分的保障。由此可以看出,虽然主权问题一般都被放入国际关系的背景下加以说明,国家主权与社会进步之间事实上存在着不可分割的联系;离开了对各国国家内部事务的考察,我们不可能真正认识和理解当代的国际关系。”[注18] 上述事例证明,国际政治理论需要更多地聚焦在国内政治与国际政治的互动关系上。无论如何,以往所说的“国际无政府状态”和“国内秩序”的标准,已经不能令人满意。当我们问道,国家是否能够在其边界内有效地贯彻生态平衡和环境保护政策?与国际压力这种“外生变量”相比,国家自身治理生态污染的能力的下降,在多大程度上标志着主权的弱化?国际上所说的许多“半主权国”(quasi-state),是因为它们失于管理环境退化问题,还是由于经济失败或政治合法性丧失,或者其它原因的综合所致?越来越多的人相信,在探索和回答这些问题的过程中,势必跨越传统的“国际”政治和“国内”政治的界限,产生一些新的研究范式和范畴。 3.NGO基础上形成“全球市民社会” 从全球主义角度分析,对旧的国际政治造成深刻巨大冲击的另一个因素,是世界范围内“跨国性市民社会”(transnationalcivilsociety)的萌生。由新的国际行为体组成的全球性市民社会网络,不论组织形式还是政治纲领都有别于国际政治学家已经十分熟悉的方式和内容。 在新的国际行为体中,各种各样的非政府组织(NGO)最引人注目。一般说来,NGO是指非官方的、非盈利的、与政府部门和商业组织保持一定距离的专业组织,它们通常围绕特定的领域或问题结成团体,有自己的利益和主张,代表社会某些集团或阶层的愿望或要求。处在地方、民族、区域、国家、国际等不同范围的NGO,情况可以有很大的差别。按照“国际组织联盟”1993年年鉴的统计,1909年,全球范围的NGO为176个,1972年达到2173个,1992年超过27190个。NGO色杂样多,形式特点一言难尽。有的NGO是全球性的,有的是地区性或次区域性的;有的政治色彩浓厚,有的纯粹是专业人员和技术精英的俱乐部,;有的NGO人数众多、声势浩大,经常出现在国际政治的画面中心,有的仅仅表达少数人的偏好和追求;有的同联合国和各国政府保持着良好的合作关系,有的则与正式的官方的机构格格不入;有的财政来源丰富、组织网络遍布全球,有的NGO入不敷出,或者靠不稳定的某些赞助和课题维持有限的活动。 不论组织大小、范围广狭,总起来看,各种NGO在世界政治中扮演了越来越多、越来越活跃的角色。例如,1992年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会,除了各国政府的正式代表外,另有1400个NGO的4000多人出席了这次世界瞻目的会议,与此同时,在主会场附近,还有来自167个国家的25000名代表不同NGO的个人,围绕同一主题举办了“全球论坛”;更重要的是,在里约同时召开的这两个大会,最后通过的文件都强烈反映了重要的国际NGO对世界环境与发展问题的见解。在联合国经济和社会理事会中,有来自各国各地区的各种NGO的代表978位,一些国家的官方代表团里也有部分NGO成员。一个有趣的现象是,一些小岛国由于无法负担参加一些国际会议的费用,常常委托某些著名的NGO的代表作为临时代言人;例如,太平洋岛国瑙鲁便是请两位环境保护组织的活动家代为出席在伦敦举行的“防止废料倾倒国际会议”。从生态保护领域观察,各种国际NGO起着十分积极的作用,除上面已经提到的以外,还可举出的事例有:协调世界各国沟通南北方对话,达成各种环保协议;在各种场合反复强调人类可持续发展概念对新的国际经济政治秩序的重要性;积极参与全球环境保护的各项具体工作;向国际社会和舆论揭露世界各地发生的破坏生态环境、违背有关协定的现象;努力揭示各国内部社会进步、政治民主、经济平等的过程同国际自然生态环境改善的内在联系;等等。 从发展前景看,国际NGO在未来的活动范围及其影响可能会进一步扩张。原因之一是联合国的支持和鼓励。不少专家指出,UN实际上是NGO的天然盟友,因为它们本质上都是“国际主义的”行为主体。现在,各种NGO参与联合国的程度日益加深,联合国与一些重要国际NGO保持着密切的接触。另一点原因,是冷战结束后出现的、未来一段时间还可能进一步增强的世界“缩小和碎片化”趋势。目前的种族主义急剧上升、国内冲突大量外溢、国际干预不断增强、各国内部动荡不稳等现象,具有明显的跨国界跨地区特点;在电视等传媒的作用下和人们的日常感觉里,这个世界不仅变得越来越小,而且更加支离破碎,原有的维系手段和尺度却在日益失效。在这种情况下,各种超国家的、跨地区的、次区域的、纵向横向的NGO显示出强劲的崛起势头,迅速填补了或力图填充民族国家衰败后的某些真空。所以说,国际政治不仅不再是、而且越来越不止是国家间政治,如未来学家托夫勒指出的那样,它是21世纪的大趋势之一。此外,也不能忽视NGO成长壮大的社会内部原因。市场化潮流使市民社会的发育成为难以阻挡的过程,它在令各国认同法人规则、产权规则和竞争规则的同时,给予个人、团体、利益群体自我表达的机会,使政府的调控及整合能力受到这样那样不无益处的挑战。因此,NGO的境遇以及它能否与政府建立建设性的批评伙伴关系,是全球市民社会成熟与否的一个象征。从各国历程观察,比较有弹性有包容性的社会,会有比较多有特色的专业化的NGO, 会有更丰富更生动的多种行为主体互动的画面。同理亦适用于国际社会:比较和平、稳定与发展的时期,可能有国际NGO更大的生存空间和更有特色的“补空”方式。[注19] 4.重新思考国际研究的内涵 从以上讨论可以看出,全球主义者在看待生态环境问题时,建立了不同于传统的国际政治学派的视角与方法。他们重新考察了国家的作用和主权的观念,重新估计了国际社会的道德与组织力量,主张用更大的单元(国际共同体甚至全球村)取代民族国家的主导地位,主张以社会关系(包括政治、经济、文化、军事和历史以及对外关系)的综合分析代替权力政治为中心的单一视角,主张赋予非国家行为体(包括比国家更大的单元如世界社会、或比国家更小的单元如个人或集团等)更重要的角色,主张用“世界政治”(worldpolitics)概念取代“国家间政治”(politicsamongnations)或“国际政治”(internationalpolitics)等概念。 “全球主义”并不是一个思想整体。全球主义者中又有许多不同的观点和角度,在许多问题上存在分歧。有的学者以乐观主义态度看待国际体系发生的新变化,有些人则比较悲观,故国际上又有“乐观论的全球主义者”(optimist-globalist)与“悲观论的全球主义者”(pessimist-globalist)之分。前者相信,“如果相互依赖的程度持续上升,它将最终导致一个世界‘共同体’或世界‘文化’的形成,这又会进一步促进能够管理日益增长的相互依赖进程的世界‘国家’的发展。”他们同时赋予跨国单元日益增长的经济活动和影响以更多的政治和安全含义,肯定它们对国际稳定与和平的积极贡献。[注20]后者认为,“并不存在肯定的理由说,相互依赖的增长会导致一个世界共同体的出现”;相反,它有可能产生更多的冲突,因为,“系统性的相互依赖的增长,在世界政治中一般会同时创造新的冲突机会和新的合作领域。”[注21]悲观论者承认经济领域的相互依赖,但他们主要从“全球性问题”的角度加以考察和得出结论。“罗马俱乐部”的两份重要报告《增长的极限》和《人类处于转折点》,是悲观论的典型。不过,总起来讲,全球主义立场代表了一种有别于传统的现实主义国际观的视角,它使人们拉开了与传统的权力政治位置的距离。 全球主义理论家提出的许多问题,有些在比较保守的现实主义者看来,可能听上去有点匪夷所思,但这些问题确实启发了人们的思考、扩大了研究者的视野。对所谓“人类中心主义”的抨击,可看成国际政治理论研究者发展出的多样性的一个事例。 美国研究生态与道德关系的一位著名专家亨利·舒(HenryShue)指出,西方的多数道德是建立在“人类中心主义”(anthropocentrism)之上的,这在生态环境保护问题上体现得特别明显。所谓“人类中心主义”,是指人类活动所追求的全部的和唯一的利益,归根到底是人类自身的好处和需要;人类不会为了任何非人类的动物、植物、或其它种属(如生态体系)去干任何事情,除非它们适合了人类的某种需求或偏好。例如,假如人认为某种非人的动物、植物或其它种属“很漂亮”,或“很有趣”,或“很稀罕”,有“医用价值”或“营养价值”或“观赏价值”,人类可能会采取这样那样的行动,去保护、拯救或培育它(们)。人类养身的目的、娱乐的目的、休闲的目的等等,才是人类提出生态保护或环境改善的理由。生态系统和它的各个组成部分,被人类视为仅仅具有“工具性价值”(instrumentalvalue)。因此,一旦某种(或某些)动物、植物或其它种属被觉得过于“丑陋”,或过于“肮脏”,或“数量过多”,或直接对人的生存“产生威胁”,人类就可能毫不犹豫地置其于死地或限制其生存、活动范围。“人类从不把自己当成仅仅是一种手段,或者是为其它什么种属提供服务的工具;但人类却把人以外的其它种属当成人的潜在资源、能源和利用对象,在人的眼中它们没有自身的独立的存在价值;它们的‘可持续性’仅仅服务于人类的‘可持续性’,‘可持续的资源’最终仍然不过是资源而已”。从根本上讲,现在世界各国和多数环保组织所谈论的生态环境保护,实际上只不过是为了避免人类受到自然的伤害,哪怕这种自然伤害的致因来自于人类反复无常的行为。“在气候变化上人类采取的行为的目标,是服务于人类的长期经济福利,尽管现有的植物和动物种类也将受益于这一过程。国际道德的考虑几乎完全是在人类范围内展开,其关注焦点是如何在世界各国之间分担防止地球燃烧所需的成本。”试想象,假使大气环境和山川地理的改变,会使人更加赏心悦目或更加舒适方便,而不是现在科学家们所担忧的使人类面临各种连锁性的消极反应,人类可能不是采取目前的限制性措施,而是会使用各种鼓励、诱导、“开发”式的手段(比如人造地震、特大水库、观赏性运河和山丘等等)。亨利·舒教授比喻道,这就好比亨廷顿的“文明冲突论”实质不过是表达了西方人对非西方的“非我族类”的利用、排斥和“自我中心主义”心理一样,现在欧美国家所宣传的“生态保护主义”的背后,实际上透射出一种“居高临下、为我所用”的傲慢的人类种属中心主义。[注22] 可以想象,当然不是所有人都会同意亨利·舒的上述观点及其比喻,但它从一个侧面反映出生态政治论在当代世界歧展延伸的程度,反映出国际关系学在全球主义推动下出现的思考多样性。 本文的上下篇分别叙述了主权国家和国际社会对待生态环境问题的不同态度,依笔者看,虽然角度各异、对策有别,它们已经具有、并且将越来越具有深刻的国际关系含义,这就是,使世界各国及其决策者和思想家不能不认真地面对在新的全球性问题面前传统安全观和主权观面临的新问题、新矛盾及新挑战,不能不寻找新的政策选择和思维方式,不能不以这样那样的方式方法改变或完善自己国家和周围世界的现有存在形式,尽管各种选择之间存在矛盾与磨擦,但从更高的视角观察,它们最终构成了一种“合力”,共同推动着国家及国际社会朝更高的阶段上迈进。这是真正意义上的历史进步,是生态环境政治引发的当代国际关系的积极变化。 环境与生态论文:土地利用与生态环境协调探讨论文 摘要:我国的土地问题特别是土地利用变化、土地利用的生态安全等问题己经成为了土地管理的优秀和焦点。能否科学、合理地解决这些矛盾,保持和维护土地生态系统乃至区域生态系统的稳定和安全,关系到我国社会经济的可持续发展,乃至于整个民族的生存与发展。就促进土地利用与生态环境协调的问题进行了阐述,旨在为促进土地的合理利用工作提供帮助。同时为相关领域的研究提供借鉴之据。 关键词:土地利用;生态环境;协调 1土地生态协调建设的原则 1.1以人为本,全面和谐原则 生态建设必须以建设社会主义和谐社会为基本出发点,以人为本,使人与人、人与生物、生物与生物、人与环境、生物与环境、社会经济发展需要与资源供求等各方面协调一致。 1.2土地生态适宜性原则 生态建设中,应根据土地的自然属性,充分考虑土地生态系统固有的生态条件对各类土地利用的适宜性。 1.3可持续原则 生态建设须以可持续发展为基础,立足于土地资源的可持续利用,充分协调生态建设、社会经济发展和土地利用之间的关系,兼顾生态、社会和经济效益,力争使综合效益最大化。 1.4维护土地生态系统异质性和生物多样性原则 土地生态系统中。农田生态系、林灌草生态系和城镇村生态系等子生态系统在时间和空间上总是不均匀分布的,我们称之为土地生态系统的异质性。维护土地生态系统异质性,有利于维护土地生态系统生物多样性。生物多样性的增加促使处于平衡的群落容量增加而导致生态系统的稳定。 1.5因地制宜原则 土地生态系统不同区域内的生态环境要素(如地质、地貌、土壤、水文等)存在一定差异性,土地生态系统在空间上有严格的地域分异性,因此,生态建设应立足差异,因地制宜,确定符合当地实际的生态建设方向。 2促进土地利用与生态环境协调的环境友好型土地利用模式 2.1小流域建设中土地利用模式优势分析 第一,调整土地利用结构。随着水土保持综合治理的逐年实施,土地利用率和生产率相应提高,调整土地利用结构,改变过去单一的农业生产形式,形成了科学合理又符合当地实际的土地利用结构。 第二,调整农村产业结构。通过综合治理和综合开发,改善农村产业结构,农、林、牧、副各业产值的比例有所协调;形成了合理的农村产业结构,加快当地经济的发展,提高粮食产量,增加农民收入,改善农民生活环境,提高农民生活水平。 第三,改善生态环境。通过对大于25。的坡耕地退耕还林还草和荒山荒沟整地造林,合理实施治理水土流失工程,增加了治理水土流失面积,提高林草覆盖率,起到了水土保持涵养水源的作用。同时地表植被的增加,对改善流域小气候,维持生态平衡起到显著的作用,充分显示水土保持综合治理对改善生态环境增强农业后劲的作用。 第四,建设生态经济。在生产过程和经济活动中坚持保护生态环境,实现生态系统良性循环下的经济发展。合理布局生产力,处理好治理、开发、保护之间的关系,发展生态型的产业化、商品化经济。生态经济的发展以生态综合治理开发为基础,生态的综合治理开发以发展生态经济为目标,既治理水土流失、改善生态环境,又充分合理的利用自然资源,因地制宜的发展种植业、养殖业、加工业几种经营。 第五,加大科技投入。在进行水土保持综合治理的同时,提高了科技普及率,增加农产品科技含量,建立科技示范点、示范户,培训各类专业技术人员,引进和推广各类高科技农业实用技术,形成一种养加结合、产供销配套的路子。 2.2创建文明生态村中土地利用模式优势分析 “文明生态村”在农业生产上,既能形成大规模生产,又能延长二、三产业链;既能创出名牌产品,又能提高市场竞争力;既能实现农业现代化,又能使光热水土资源发挥更大效益;创建文明生态村既推进农村物质文明、政治文明、精神文明和生态文明协调发展,又调整了农业结构,发展设施农业、特色农业、无公害农业和生态农业;既解决农村道路硬化和“五乱”陋习,又实现农村美化、绿化、净化和沼气化的生态环境;既体现了与城市园林型、生态型、现代化的定位衔接;也保证人与自然的和谐,同时又使农业生产得到可持续发展。 2.3庭院生态农业模式 庭院经济除了有其自身固有的特点,如:灵活多变的生产方式,具有较强的适应性,投资小、风险低、收益可观,为农村提供新能源,改善农民居住生态环境等特点之外,还有许多其他优势。高效利用土地资源,以庭院为基础,进行集约化商品生产,充分利用地下、地上空间发展。高效利用劳动力及时空资源,以庭院为基地建温室。冬季增加一季生产,充分利用空间时间及家庭劳动力。高效的资源利用产生可观的经济、社会及生态效益,养殖因条件适宜,从而周期缩短,饲料利用率提高。沼气发酵产生优质能源,同时节电、节煤,降低生产成本,气体效应及沼渣、沼液、禽畜粪便提供的优质肥料,可减少化肥的使用,在改良土壤结构的同时降低农作物生产的成本,提高农作物的产量和质量。坚持科学发展观,具有较高的科学性,庭院经济可因地制宜地发挥人的主观能动性,合理的利用生物资源,组织有效的循环系统,使通过绿色植物的初级生产所获得的生物能得到多次循环利用,从而提高农业生态经济效益。 3促进土地利用与生态环境协调的措施 3.1调整土地利用结构,实施生态规划 贯彻“十分珍惜和合理利用每寸土地”的原则,集约化利用和经营各类用地,着力提高土地资源利用率和产出率,力求土地利用的最佳经济、社会和生态综合效益的原则。从实际情况出发,对水土流失较为严重的地区,应大力开展以林草植被的保护、恢复和重建工作,采取小流域人工植树、种草和建设农田防护林网的方法,提高区域地表植被盖度。建设以小流域为单位的生态环境治理示范区,局部辅以部分工程措施,包括拦河坝、防洪堤等,充分发挥生物技术和工程措施的综合效益。公务员之家 3.2严格落实耕地保护政策,提高农业生态环境的质量 耕地保护特别是基本农田保护是维护生态安全的一项重要任务。我们国情是耕地数量大,基本农田多,由于人口基数大,导致人均耕地少。但是,近几年,耕地被占用的数量也是相当之大的,应该引起领导高度重视。为此,首先,要实施耕地动态平衡战略;进行土地开发、整理、复垦措施,及时的补充耕地;其次,要加大物质投入,科学施肥,防止耕地退化,提高耕地生产力,提高农作物单位产量;再次。要加大资金和技术投入,改善农业生产条件,兴修水利,排涝、防早、除渍,改造中低产田,提高土地质量。同时,要控制农田污染,保护农业的生态环境,避免和禁止用污染水资源灌溉农田,尽量少用或不用高毒、高残留的农药、杀虫剂和除草剂,开发利用低毒、低残留、高效农药、生物农药和生物降解剂,推广病虫害综合防治措施,完善农田基本设施;大力推行节水栽培技术,减少肥、药流失量。提高肥药利用率。减少农业污染,提高农业土地生态环境质量。 3.3建立生态建设、环境保护与经济综合决策的机制 在土地合理利用的决策中,既要保证经济的高速发展所需的建设用地,尤其是重点项目的建设用地,又要保护耕地和基本农田,从而实现保护生态环境。区域发展中建设项目的评价、生态安全的评价是一个极富挑战性的研究课题,这除了生态系统本身的复杂性外,还受到人类自身知识缺陷和认识边界的限制。环境影响评价,是指对区域规划和建设项目实施后可造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施。进行跟踪监测的方法与制度。因此,建立生态建设、环境保护与经济综合决策机制可以有效的促进土地利用与生态环境协调。 环境与生态论文:探求增进土地利用与生态环境协调的策略论文 摘要:我国的土地问题特别是土地利用变化、土地利用的生态安全等问题己经成为了土地管理的优秀和焦点。能否科学、合理地解决这些矛盾,保持和维护土地生态系统乃至区域生态系统的稳定和安全,关系到我国社会经济的可持续发展,乃至于整个民族的生存与发展。就促进土地利用与生态环境协调的问题进行了阐述,旨在为促进土地的合理利用工作提供帮助。同时为相关领域的研究提供借鉴之据。 关键词:土地利用;生态环境;协调 1土地生态协调建设的原则 1.1以人为本,全面和谐原则 生态建设必须以建设社会主义和谐社会为基本出发点,以人为本,使人与人、人与生物、生物与生物、人与环境、生物与环境、社会经济发展需要与资源供求等各方面协调一致。 1.2土地生态适宜性原则 生态建设中,应根据土地的自然属性,充分考虑土地生态系统固有的生态条件对各类土地利用的适宜性。 1.3可持续原则 生态建设须以可持续发展为基础,立足于土地资源的可持续利用,充分协调生态建设、社会经济发展和土地利用之间的关系,兼顾生态、社会和经济效益,力争使综合效益最大化。 1.4维护土地生态系统异质性和生物多样性原则 土地生态系统中。农田生态系、林灌草生态系和城镇村生态系等子生态系统在时间和空间上总是不均匀分布的,我们称之为土地生态系统的异质性。维护土地生态系统异质性,有利于维护土地生态系统生物多样性。生物多样性的增加促使处于平衡的群落容量增加而导致生态系统的稳定。 1.5因地制宜原则 土地生态系统不同区域内的生态环境要素(如地质、地貌、土壤、水文等)存在一定差异性,土地生态系统在空间上有严格的地域分异性,因此,生态建设应立足差异,因地制宜,确定符合当地实际的生态建设方向。 2促进土地利用与生态环境协调的环境友好型土地利用模式 2.1小流域建设中土地利用模式优势分析 第一,调整土地利用结构。随着水土保持综合治理的逐年实施,土地利用率和生产率相应提高,调整土地利用结构,改变过去单一的农业生产形式,形成了科学合理又符合当地实际的土地利用结构。 第二,调整农村产业结构。通过综合治理和综合开发,改善农村产业结构,农、林、牧、副各业产值的比例有所协调;形成了合理的农村产业结构,加快当地经济的发展,提高粮食产量,增加农民收入,改善农民生活环境,提高农民生活水平。 第三,改善生态环境。通过对大于25。的坡耕地退耕还林还草和荒山荒沟整地造林,合理实施治理水土流失工程,增加了治理水土流失面积,提高林草覆盖率,起到了水土保持涵养水源的作用。同时地表植被的增加,对改善流域小气候,维持生态平衡起到显著的作用,充分显示水土保持综合治理对改善生态环境增强农业后劲的作用。 第四,建设生态经济。在生产过程和经济活动中坚持保护生态环境,实现生态系统良性循环下的经济发展。合理布局生产力,处理好治理、开发、保护之间的关系,发展生态型的产业化、商品化经济。生态经济的发展以生态综合治理开发为基础,生态的综合治理开发以发展生态经济为目标,既治理水土流失、改善生态环境,又充分合理的利用自然资源,因地制宜的发展种植业、养殖业、加工业几种经营。 第五,加大科技投入。在进行水土保持综合治理的同时,提高了科技普及率,增加农产品科技含量,建立科技示范点、示范户,培训各类专业技术人员,引进和推广各类高科技农业实用技术,形成一种养加结合、产供销配套的路子。 2.2创建文明生态村中土地利用模式优势分析 “文明生态村”在农业生产上,既能形成大规模生产,又能延长二、三产业链;既能创出名牌产品,又能提高市场竞争力;既能实现农业现代化,又能使光热水土资源发挥更大效益;创建文明生态村既推进农村物质文明、政治文明、精神文明和生态文明协调发展,又调整了农业结构,发展设施农业、特色农业、无公害农业和生态农业;既解决农村道路硬化和“五乱”陋习,又实现农村美化、绿化、净化和沼气化的生态环境;既体现了与城市园林型、生态型、现代化的定位衔接;也保证人与自然的和谐,同时又使农业生产得到可持续发展。 2.3庭院生态农业模式 庭院经济除了有其自身固有的特点,如:灵活多变的生产方式,具有较强的适应性,投资小、风险低、收益可观,为农村提供新能源,改善农民居住生态环境等特点之外,还有许多其他优势。高效利用土地资源,以庭院为基础,进行集约化商品生产,充分利用地下、地上空间发展。高效利用劳动力及时空资源,以庭院为基地建温室。冬季增加一季生产,充分利用空间时间及家庭劳动力。高效的资源利用产生可观的经济、社会及生态效益,养殖因条件适宜,从而周期缩短,饲料利用率提高。沼气发酵产生优质能源,同时节电、节煤,降低生产成本,气体效应及沼渣、沼液、禽畜粪便提供的优质肥料,可减少化肥的使用,在改良土壤结构的同时降低农作物生产的成本,提高农作物的产量和质量。坚持科学发展观,具有较高的科学性,庭院经济可因地制宜地发挥人的主观能动性,合理的利用生物资源,组织有效的循环系统,使通过绿色植物的初级生产所获得的生物能得到多次循环利用,从而提高农业生态经济效益。 3促进土地利用与生态环境协调的措施 3.1调整土地利用结构,实施生态规划 贯彻“十分珍惜和合理利用每寸土地”的原则,集约化利用和经营各类用地,着力提高土地资源利用率和产出率,力求土地利用的最佳经济、社会和生态综合效益的原则。从实际情况出发,对水土流失较为严重的地区,应大力开展以林草植被的保护、恢复和重建工作,采取小流域人工植树、种草和建设农田防护林网的方法,提高区域地表植被盖度。建设以小流域为单位的生态环境治理示范区,局部辅以部分工程措施,包括拦河坝、防洪堤等,充分发挥生物技术和工程措施的综合效益。 3.2严格落实耕地保护政策,提高农业生态环境的质量 耕地保护特别是基本农田保护是维护生态安全的一项重要任务。我们国情是耕地数量大,基本农田多,由于人口基数大,导致人均耕地少。但是,近几年,耕地被占用的数量也是相当之大的,应该引起领导高度重视。为此,首先,要实施耕地动态平衡战略;进行土地开发、整理、复垦措施,及时的补充耕地;其次,要加大物质投入,科学施肥,防止耕地退化,提高耕地生产力,提高农作物单位产量;再次。要加大资金和技术投入,改善农业生产条件,兴修水利,排涝、防早、除渍,改造中低产田,提高土地质量。同时,要控制农田污染,保护农业的生态环境,避免和禁止用污染水资源灌溉农田,尽量少用或不用高毒、高残留的农药、杀虫剂和除草剂,开发利用低毒、低残留、高效农药、生物农药和生物降解剂,推广病虫害综合防治措施,完善农田基本设施;大力推行节水栽培技术,减少肥、药流失量。提高肥药利用率。减少农业污染,提高农业土地生态环境质量。 3.3建立生态建设、环境保护与经济综合决策的机制 在土地合理利用的决策中,既要保证经济的高速发展所需的建设用地,尤其是重点项目的建设用地,又要保护耕地和基本农田,从而实现保护生态环境。区域发展中建设项目的评价、生态安全的评价是一个极富挑战性的研究课题,这除了生态系统本身的复杂性外,还受到人类自身知识缺陷和认识边界的限制。环境影响评价,是指对区域规划和建设项目实施后可造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施。进行跟踪监测的方法与制度。因此,建立生态建设、环境保护与经济综合决策机制可以有效的促进土地利用与生态环境协调。 环境与生态论文:城市化与生态环境论文 1研究方法 1.1指标体系的构建原则 对复杂的系统进行评价通常是依靠多种指标进行的,而指标的选取在复杂系统的研究中是一个关键问题,更是一个不好解决的问题:指标数量过少会使信息量不足而影响评价结果,指标数量过多则会出现大量的冗余信息,加大了分析计算的难度.所以指标的设计一定要坚持全面性、发展性、特殊性、可操作性和侧重性等原则. 1.2指标体系的构建方法 目前对于指标的筛选方法主要有层次分析法、主成分分析法、因子分析法和相关分析法等,其中,层次分析法主观性较强,由于评价者的不同偏好,对所给出的方案评价不一,导致部分信息失真;主成分分析法、因子分析法和相关分析法虽然能减少指标间的相关性,但是剩下的指标不能全面地反映评价目标的特性.该文构建黑龙江省东部煤电化基地城市化与生态环境协调发展指标体系的大体思路如下:首先根据专家经验初步拟选出能够反映该体系脆弱度的相应指标,构建一个初步的指标体系,然后利用spss软件对该体系中各个子系统中初步选取的指标进行聚类分析,选择出最能代表该子系统的指标并建立最终评价体系. 1.3脆弱性评价模型的建立 该文将模糊数学方法和传统评价方法相结合来分析系统的各方面相关信息,首先建立评价指标体系,利用聚类分析方法合并相似度过高的指标并选出代表指标,同时引入区间变量,建立系统间的发展阶段的模糊区间,以模糊辨别两系统的演进模式,并结合模糊函数建立评价模型,以此研究两系统间的脆弱状况。 2结果分析 2.1评价指标的初步选取 城市化是指人口向城市地区集中和农村地区转变为城市地区的过程.主要表现在两个方面:一是大量农村人口流向城市,使劳动力从第一产业向第二、三产业转变,带动经济的发展;二是城市规模的不断扩大,使周边的用地性质发生了改变,进而改变了当地人们的生活观念.因此,城市化子系统应该包括经济城市化、人口城市化、空间城市化和社会城市化四个方面.每个方面又选取了多种指标,该文城市化指标共选取了27个.生态环境是指与生物体相互作用的资源环境或与生物体进行物质能量流动众多因素的集合.生态环境至少包括两个方面:一是生物体赖以生存的自然环境;二是影响生物体的各种生态因子.因此,本文从大气环境、水环境、固体废弃物、噪声环境和生态保护五个方面构建生态环境子系统.每个方面也同样选取了多种指标,该文生态环境共选取了20个指标. 2.2评价指标的筛选 以经济城市化子系统为例,运用spss软件进行聚类分析得出树状图,五次迭代内被归为一类的说明指标间相似度较高,可以合并为一类,从而得出该子系统内的代表指标.同理可以得出其他子系统的代表指标,该文不详细列出.最后得出该评价指标体系的模型. 3结论与讨论 该文采用系统聚类分析方法,并根据聚类分析后得出的树状图确定分类个数,构建了评价黑龙江省东部煤电化基地城市化与生态环境协调发展的指标体系,解决了指标在选取时的信息重叠和筛选后的指标存在片面性的问题.从总体上看黑龙江省东部煤电化基地中某些城市脆弱度隶属度基本维持不变,而其他城市则有向上一级脆弱度过度的趋势,整体来看没有逆向发展的趋势,说明这些地区的发展方向是正确的.对各个城市之间进行比较,鹤岗和鸡西2004~2010年基本维持在较重脆弱度等级中,而双鸭山则基本维持在较重脆弱度和中度脆弱两等级中,虽然这些城市没有逆向发展,但是由于该种脆弱度较为低级,所以以上城市应加以应对,扭转现有形式向良好脆弱度等级发展;佳木斯2004~2010年间虽然也基本处于较重度脆弱度等级中,但是佳木斯却呈现出了向中度脆弱度等级过渡的趋势,说明该城市治理的方针政策是有效果的,但是力度不大,所以趋势较缓较慢;七台河基本以中度脆弱度等级为主,近几年呈现了逐渐向较轻度脆弱度等级过渡的趋势;而牡丹江则是这些城市中发展最好的城市,总体上以较轻脆弱度等级为主并且还明显的有向轻度脆弱度等级发展的趋势,说明该地区在推进城市化进程和保护生态环境方面力度较大. 区域脆弱度的评价指标体系并不是唯一的,该文构建的指标体系是从城市化和生态环境两大方面建立的,同样也可建立复合系统指标体系.该文脆弱性评价仅选取了2004~2010年七年的数据作分析研究,时间跨度较小,不能详实的反映出黑龙江省东部煤电化基地城市化与生态环境环境协调发展系统脆弱性的时间演变;在对城市化与生态环境环境协调发展系统脆弱性进行分析时,也只是将六座城市分别进行比较,没有考虑六城市之间相互作用相互影响的时空耦合性. 作者:吴广斌陈晓红单位:哈尔滨师范大学黑龙江省普通高等学校地理环境遥感监测重点实验室 环境与生态论文:大学精神与生态环境论文 一、什么是大学精神 作为知识生产、传播和教育的主导力量,大学只有在一种特定的精神理念的引领下才能发挥巨大的社会功能。大学精神代表着一种超越性的气质、高举远慕的品格和执着于真理的求索精神。首先,大学精神是科学理性的探索精神。在理性精神的指引下,追求建立新的知识体系和解释体系,明显地区别于神话式、常识主义和宗教的知识系统。以科学主义和理性逻辑为基石,建构起来的知识体系提供了可验证的、可靠的理论学说,并以真理为指向,以实践为检验标准。其次,大学精神是弘扬人的价值的人文主义精神。西方的文艺复兴和启蒙运动,大大提升了人的地位,修正了旧有的宇宙观和宗教观,把人的存在价值和意义作为中心。人本身得到了尊重和崇敬。在这种人文主义精神的支配下,知识和教育的方向都发生了重大转向。现代大学更加注重对人的生活世界的研究、创造,致力于建构生活的意义世界。再次,大学精神是一种批判的超越精神。这种批判精神有两个维度:第一个是对现实生活世界的理论批判。运用知识和理论的武器,致力于批判反科学主义的迷信观念、假恶丑的道德堕落。第二个是对大学自身的知识生产和理论学说的学术批判。没有批判就没有知识的增长和文明的进步。在学术批判中,对既有的各种理论学说进行理性验证、批驳,从而推动知识创新能力。“严肃的学术批判,也就是对知识增量具有重要意义的从知识角度的批评。正是通过这种有助于知识增量的学术批评,我们能够进一步洞见到此前我们认识不到、或不意识、或忽视的许多问题。”[科学的理性精神、人文主义精神和批判精神,是大学精神的实质,由此,现代大学才能在推进文明发展和社会进步的过程中发挥无可替代的巨大作用。 二、异化了的学术生态环境 大学精神的实现,有赖于其所处的社会环境和特定的时代价值观念。纵观人类历史,在巨大的社会变迁时期,往往能够带动文化的重大创新和转向,促进思想范式的更新。但同时,也会出现异质因素而导致文明发展的迟滞,造成文化精神的衰退。受这种文化变迁内在逻辑的制约,大学精神也始终受到多种有利或不利因素的牵制、影响和挑战。20世纪初期的德国,处于重大转折时期的大学里弥漫着抑郁、悲观的气息。围绕着学术与政治、知识与权力、学术管理体制、“去学术”的专业化和纯粹学术等问题聚讼纷纭。在这种背景下,马克斯•韦伯在对青年教师的讲演中指出,学术应当成为一种精神上的志业。但是,“今天,学术已经作为一种职业的经营,以学术为志业受到了限制,就是学问已进入一个空前专业化的时代,并且这种局面将一直持续下去”。韦伯所批评的是大学中的堕落现象,即严肃的学术活动、以教育为志向的大学,已经被逐渐功利化的职业谋生所取代。认为这是大学精神衰落的征兆,将危及大学独立自治的理想。概言之,大学生态环境的恶化,会导致大学创造力的衰减,最终造成文化发展失去根本动力。与此形成对照的是,当代中国的大学教育同样面对着各种不利因素的影响,学术的生态环境尤为严峻。学术研究中普遍存在着功利化、学术失范、学术操守和道德严重堕落、浮躁与虚夸的现象。韦伯所批判和警告的危险正在逐步成为现实的写照,这种现状“正如我们在败坏着精神一样,我们也在败坏着情感”。学术创造原本尊奉的价值和理想不再神圣,而处于利益和权力的围城之中。在大学中存在着数量与质量、功利与学术、敬业与浮夸等多种矛盾。大学的学术管理体制严重背离了学术的精神实质和发展逻辑。数字化管理已经成为普遍规则,评判大学的等级、学术声誉以及教师的学术水准皆以此为标准。研究基地和博士硕士点的数量、科研经费的引进数额、的数量和刊物级别以EI、SCI区分等等,不一而足。这种管理体制便于进行直观的评判,简化了管理的难度和成本,简便易行。但是,这恰恰伤害了学术本身的严肃与尊严。在这种学术管理体制下,严肃的学术研究演化成了商业性的数量竞赛。“一旦这些商业性的外部标准代替学术的内在尺度,成为评判和衡量所有学者的统一尺度,就使得知识的生产,就像资本主义的物质生产一样,在不断追求效率的形式合理性背后,是失去了其本身意义的实质不合理。”于是,在这种环境里,粗制滥造、抄袭、炒作、自我复制等反学术的现象不断滋生。“对那些一旦进入这一赛跑并决心参与竞争的人来说,这场竞赛激励他们参与了一场每个人要对抗所有人、人人相互利用又相互对抗的斗争。这一斗争决不包含带来学术革命的危险,相反,它以自己的逻辑促进这一包含时间性距离的体制和秩序的延续和继承。一方面,这是因为参与竞争就意味着承认竞争有着共同的目的,而另一方面又因为竞争在任何时刻都局限于大约位于同一起跑线的竞争者,还因为仲裁者是那些占有更高位置的人。”缺少了学术敬畏之心的所谓“创新”究竟能有多大的新意和贡献呢?人类的知识由此而得到了多大增长呢?是否推进了社会发展和人类文明的进步呢?另一方面,在教育行政化的体制下,与学术卑微相对照的是权力的傲慢。学术自治和学术权利始终依附于权力的支配,学术自由因此得不到制度化的保障。异化的学术生态环境,既无法传承大学的精神和理想,又使得学术创新能力低下、教育教学质量降低。“学术‘成果’在大量涌现,学术真金却在不断萎缩;学术市场热闹非凡,学术空气却异常浮躁。”在表面光鲜浮华的背后,难以掩盖的却是学术精神和大学理想的衰落。 三、健康学术生态环境的重建 作为制度化、组织化的大学,首先是一个秉承共同学术理想的知识共同体和精神共同体。尊奉着特定的理念、共享着一整套价值认同和学术话语。学术思想“只能于产生自己的过程中发现自己,只有当它发现它自己时,它才存在并且才是真实的”。学术研究活动遵循着自身的特定逻辑,过度的逐利思维必然使得学术创造发生异化。作为相对自治和自主的知识共同体,大学社会功能的实现,是在秉承其自身理想的前提下完成的。如果没有了学术共同体的相对自治,大学就无法持续地成为思想文化的中心和培育优秀人才的基地。制度正义是首要的正义,矫正异化的学术生态环境,应当从制度建设着手。建立真正的现代大学制度和良好的学术生态环境,是保障大学精神和文化持续发展的根本。学术生态环境的恶化是由多方面的因素造成的。首先,涉及学术研究与学术管理体制的关系。大学的行政化建制是我国高等教育的基本模式,尽管“去行政化”的呼声在近年颇为响亮,但却困难重重,行政化的管理仍将是大学制度的主流格局。在这种现状之下,学术活动缺乏独立性,严重地依附于行政权力。比如,学术资源的行政控制,行政权力支配学术权力,行政权力对评奖、职称晋升的全面管制等等。由此,学术研究并未遵循自身的逻辑而展开,学术的内在规定性时时处于行政的权力逻辑规训和支配下。缺乏学术独立和自由,必然导致学术想象力和创造力被圈定在权力的逻辑中,也就无法真正地推进学术发展。在本真意义上,学术研究工作是人类存在的一种活动,其特质表现为思维活动、观念更新与知识生产。它构成了人类文明熠熠生辉的精神基础和必要前提。学术研究和思考的领域“无穷大”,从浩瀚的星空到不可见的微观世界,从形而上的思维世界到现实具体的生活世界。既包含对可见物理世界的研究,也涵括形而上的纯思维活动。作为思维活动的学术,并没有不可思的领域,但却有边界,即受限于人类自身的理性———人的边界构成了思维的边界。打开人类知识的演进史,就可知学术本身并不以明确的功利为首要目的,它首先表现为一种单纯的思想上的愉悦,之后才被人们运用于现实生活之中。真正的思想者,“他们的活动本质上不是追求实用的目的,而是在艺术、科学或形而上的思索寻求乐趣,简言之,就是乐于寻求拥有非物质方面的利益”。当然,这并非表明学术活动缺乏现实关注的情怀。在思想本身的“原初状态”里,它就是一种自由自在的思考。行政权力对学术活动的过度压制和宰制,既违背了学术的逻辑,也背离了大学的独立自治精神。行政话语主宰、压制着学术话语和民主话语,学术资源的分配更多地受制于行政权力,造成了学术自由的匮乏和学术自治的虚无,最终必然导致学术创新精神、积极性和能力的衰减。其次,学术的承认和学术荣誉感对社会总体价值观的臣服。这主要表现为在物欲主义和逐利主义对大学的影响。学术研究不再遵循学术生长的逻辑,反而,学术本身异化成了谋求经济利益的工具。失去了神圣光环的学术,就必然演化为追求物质利益、谋求课题经费、各种头衔和名望的手段。按照马克斯•韦伯的看法,除魅之后的社会神圣结构被打破,逐步演化为一个形而下的“逐利的世界”,侵入到社会的所有领域而成为一个时代性的表征。学术研究同样无法免于被侵蚀而独保清纯,功利主义成了学术的评判标尺和至上追求。再次,身处行政权力支配和物质利益诱惑双重挤压之下的知识分子,其价值的承认与最优化往往不是学术创造本身决定的。所以,也难以认真对待学术、虔信知识即力量、敬畏学术的尊严与高贵。学术与权力和功利缠绕一处,学术逐步功利化、趋利性和平庸化,催生出了另一种“时代的喧嚣”———有理论而无思想、刊物大于观点、课题经费至上、普遍的学术堕落、抄袭成风。虚假繁荣的局面,既无法传承或创造出一种学术传统,更无法创造出世界性的知识贡献。 真正弘扬大学的精神和理念,救治异常浮躁的学术气息,建构健康的学术生态环境成为刻不容缓的时代性课题。建立现代大学制度,制定完备的大学章程来依法治校,才能使学术环境逐步好转。具体而言,“法律是远离激情的理性力量”,理性的制度是矫正激情、欲望、人情和恣意权力的最佳手段。通过共同制定作为“公意”契约的大学章程,明确划分、规范行政权力与学术权力的关系,是保障学术独立和自由、防止行政权力过度干预的前提。如果知识分子的一切荣誉和利益,只能从学术创造中产生而没有其他渠道,那么,学术将能够重新获得神圣、尊重与尊严。“知识分子式一小群才智出众、道德高超的哲学家———国王(philosopher-kings),他们构成人类的良心。”只有独立才是保有尊严与良知的基础。同时,维护大学作为知识共同体的自治地位和学术尊严,就必须同步变革数字化管理的学术体制。从统计学式的管理体制和评价体系,转换为由学术共同体基于特定的学术传统,按照学术评价的内在逻辑评判“学术产品”的质量和贡献,给予学术活动制度化的保障,减少行政权力的不当干涉与非理性压制,建立现代大学制度,合理规范行政权力与学术研究的关系,确立学术活动相对自治与独立的地位,改变通行的学术管理体制,是建设健康的学术生态环境的根本。只有尊重学术自身的逻辑和规律,才能矫治学界的浮夸、腐败和浮躁,也由此才能真正促进大学精神的弘扬与理性发展。 作者:朱祥海单位:石家庄学院 环境与生态论文:经济与生态环境论文 1模型构建与数据处理 1.1经济与生态环境关系分析 生态环境拥有较为固定的供容力、有限的抗外界干扰能力和自我调节能力.而经济发展是建立在资源环境的基础之上,良好、健康的经济可以提升技术与科技,帮助抵御恶劣环境,减轻自然灾害影响,但另一方面,区域经济的过快或不健康发展会损坏生态环境平衡,破坏生态环境自愈或供给能力,造成环境恶化、资源供给降低等问题,引起政府干预,生态环境系统便通过环境成本提高、政策限制等方式反馈制约经济的发展.生态系统主要是以自然资源(包括原材料、土地等)和供给能源的形式参与经济系统活动,而经济系统活动主要以“三废”回流生态系统。可以看出,经济与生态环境是两个相对独立的系统,但又通过积极和消极的作用联系在一起,经济活动是以生态环境为基础,而生态环境又受到经济活动的副产品影响.只有当两个系统互相以积极的效应抵消掉消极效应,形成协调、健康发展才能实现良性循环与两系统的可持续发展. 1.2数据来源及处理 山东省作为国内的经济大省、农业大省、人口大省,处于南北经济连接处,研究其环境-经济系统,有其良好的借鉴与推广价值.总体来说,近年来山东省GDP呈不断增长的趋势,“十一五”年均增长12.3%.2011年经济继续保持平稳较快发展,GDP达到了45429.2亿元,比上年增长10.9%.2012年GDP实现50013.2亿元,比上年增长9.8%.年均增长率在10%左右,总量居全国第三位.经济效益不断提高,处于经济快速发展阶段,成为名副其实的经济大省.根据经济-生态环境系统的划分及特点,本文主要按照科学性、代表性、实用性等原则,借鉴环境-经济协调发展的评价体系研究成果[13-14].构建山东省经济与生态环境两系统发展的指标体系,选取了山东省1996—2012年的数据进行分析.数据来自1997—2013年《中国统计年鉴》、《山东统计年鉴》、《山东省环境状况公报》及山东省统计局的官方网站,个别年份数据的缺失采用相邻年份值插值法补齐. 2实证分析 根据、计算得出1996—2012年山东省经济综合发展指数f(E)与生态环境综合发展指数f(C).可以看出,1996—2012年山东省经济与生态环境两系统都呈曲折缓慢上升态势.其中,生态环境系统指数在2008年出现了一个峰值,这与2008年青岛市作为奥运会分赛场,政府加大环境治理投入有关.经济系统指数经历了“九五”(1996—2000年)期间的缓慢增长后,从“十五”初期(2001—2003年)开始,山东省经济综合发展指数开始呈现快速上升的趋势.为了更清楚地反映山东省经济与生态环境耦合在时空上的特点,根据表2绘出山东省经济与生态环境耦合度演化图(图2).可以看出:1996与1997年山东省经济和生态环境的协调耦合度处于区域Ⅰ,经济和生态环境相互影响极低,处在低级协调阶段.1998年开始一直处于区域Ⅱ,经济和生态环境处于协调发展阶段.其中,1998—2001年,0° α≤45°,说明系统处于协调发展阶段,经济与生态环境相互影响,共同发展.2002—2012年,45° α≤90°时,1 tgα,经济系统的演化速度快于生态资源系统的演化速度,生态环境为了满足经济发展,表现为资源消耗的增长速度超过经济发展速度,生态环境开始制约经济发展.两系统协调耦合度于2011年缓慢到达最大值,随后出现缓慢下降趋势. 3结论及政策建议 3.1结论 1)山东省的经济增长和生态环境之间没有呈现完整“倒U型”曲线关系,而出现“倒U型”的前半段,但该省近几年加大了对环境治理的重视力度和投资,2011年耦合度数到达了顶点,2012年出现了下降趋势,也就是拐点已经出现,表明环境与经济系统的演化速度更加适宜,开始从生态环境制约经济的发展(45° α≤90°)向环境经济共同发展的方向转变. 2)山东省环境质量与经济增长往往处于“不进则退”的相持阶段,现阶段为了更好地实现经济与生态环境协调发展,其重点在于控制环境排放和加强环境治理上.经济排放不是环境治理的格兰杰原因,环境污染排放的冲击对经济增长产生负效应,说明山东省在发展经济时,不应该采用粗放式发展模式,以破坏环境为代价换取经济增长. 3)经济增长是环境治理的格兰杰原因,环境治理却同样产生负效应,这与许多研究提出环境治理会促进经济增长的结论不一致,产生这个结论的原因是:第一,山东省现阶段是在经济发展的基础上推进对治理环境的设备、资金投入,环境治理依然是被动地受限于经济系统,环境治理投入短期内表现为消耗经济发展的成果.第二,环境治理对经济增长的贡献具有一定的门槛效应.耦合分析认为,山东省在研究期内主要处在资源消耗速度大于经济发展速度的阶段,长期以高速消耗资源、污染环境为代价换取经济的持续高速发展,环境治理水平相对较低.这就造成了环境治理的投入和效果实际上没有和经济增长的演化速度相适宜,从脉冲分析的结果看,达不到许多研究者得出的环境治理促进经济增长的响应效应. 3.2政策建议 1)处于经济高速发展中的中国,容易形成经济系统演化速度高于生态环境系统演化速度,如果不对经济与生态环境进行合理的控制,很有可能走向两个系统崩溃的结果.虽然经济与生态环境系统长期处于协调发展的状态之下,两系统间的内在作用情况也是十分复杂并没有固定规律,所以,为了使经济与环境协调发展,制定其宏观政策与治理方式要因地制宜. 2)经济发展会带来污染物的大量排放,提高生态环境质量首先就是对“三废”进行合理的控制,然而,单纯的控制一方面增加了环境承受的压力,另一方面也浪费了资源.所以,对“三废”控制并加以利用可以改善环境质量. 3)环境治理的投入是一个长期的过程,短时间内对环境加大治理投入,不会出现立竿见影的效果,所以,环境治理是一个需要长期坚持的过程. 作者:丁浩宋琛单位:中国石油大学(华东)经济管理学院 环境与生态论文:水利工程建设与生态环境论文 1前言 在倡导生态文明和环境建设的今天,水利工程的生态环境价值得到了人们越来越高的重视,在国民经济发展和社会建设中水利工程已经不单单是简单的基础工程,而是成为事关生态发展和环境保护的重要工程。要看到水利工程的重要价值,同时也要看到水利工程对生态环境的破坏作用,从整体和大局的角度去重新审视水利工程建设。当前应该加强水利工程建设工作,以评价体系、补偿体系、管理机制、支撑系统的构建为基础,实现水利工程建设对可持续发展的有利保障,进而在保护生态、维护环境、降低破坏的前提下,创新出新时期水利工程建设的新途径和新方法。 2水利工程建设的改善 2.1水利工程建设的基本内容 水利工程建设内容主要由水利工程的类型决定,从工程种类上可以将水利工程建设内容划分为挡水水利工程建设,泄水水利工程建设以及专门水利工程建设。从工程形态上分,可以划分为单体水利工程建设和枢纽水利工程建设。 2.2水利工程建设的重要作用 水利工程的实质是通过人工建筑物对自然界广泛存在的地表水资源和地下水资源进行科学的控制和高效的调配,以此来达到兴利除害的目标。水利工程建设是国家基础设施建设的重要种类,对于实现水资源调节、水能发电、农田灌溉、城乡供水等基本工作有着保障作用,是整体推进可持续发展生态和环境建设的重要途径。 3水利工程建设对生态环境的重要影响 3.1水利工程建设对生态环境的有利影响 水利工程是从系统、生态和环境的角度对现有的水资源进行调控,通过水利工程建设可以防治水资源的污染,预防地表和地下水资源的严重浪费,对于汛期洪水有蓄积和分流的作用,对于枯水期有增加水量的功能,这不但可以确保生产和生活对水资源的需求,而且也能够建立和优化生态系统和整体环境,实现对生态环境的全面保护和改进。 3.2水利工程建设对生态环境的有害影响 水利工程建设会对现有的地表和地下水资源产生实质性的变化,大型水利工程建设会带来上游淹没、居民迁移、泥沙淤积、环境改变和生态恶化等问题,同时水利工程建设本身具有危险性,大型水利工程的威胁性会指数型增加,很容易危及工程范围内生命和财产的安全。 4水利工程建设中实现生态环境保护和可持续发展的措施 4.1建立水利工程建设生态环境评价体系 在水利工程建设的立项时期和设计阶段要展开对水利工程区域的环境生态调查,要以全面地资料和真实的数据来形成水利工程建设建设的生态环境评估报告,以此来确保生态环境评价体系的完整性和科学性,实现水利工程能够达到经济、社会、生态环境三者间的统一和协调。 4.2健全水利工程建设生态环境补偿体系 环境补偿是降低水利工程建设影响,制止水利工程建设对生态环境破坏的重要措施,要本着谁破坏、谁治理的原则,科学确定生态环境补偿的范围,明确生态环境补偿的主体,积极探索市场经济条件下生态环境补偿的新方式和新手段,通过加强水利工程建设的法制建设,以补偿的方式来降低水利工程建设对生态环境的破坏程度,积极促进生态环境的再次平衡。 4.3完善水利工程建设的市场调节机制 在建设水利工程的整个过程中,要严格遵循新水法中的规章制度,对工程周边地区的水资源进行统一、科学的规范管理,将水利管理与社会市场经济发展相结合,通过进一步的深化改革,完善水资源的流域管理体制,融入到行政管理中,制定规划取水许可政策,实现水资源的有偿使用和宏观调控,有利于水资源配置过程中的各个环节的统一管理,促进江河流域的生态环境可持续发展。 4.4落实水利工程建设的水土保持政策 水土流失对我国生态环境造成了严重的破坏。在水利工程建设的过程中,要特别注意水土流失问题,尽可能的遏制水土的流失。对于水土流失较为严重的地区,生态环境已经处于比较脆弱的状况,更加要注重水资源的合理利用,加强水土的保持,增加土地的生产力,减少水土流失,实现水资源的效益最大化。通过制定相关的法律法规,实现更加广泛的节约用水政策,建设节水型水利工程建设。 4.5建立水利工程建设的支撑体系 水利工程设计人员要结合河流的演化过程、动植物繁衍和迁徙习惯、泥沙的运移规律、环境气候的变化等方面的知识,充分考虑水利工程建设中各个因素对生态环境保护的影响,有效的建立起交叉学科和技术结合的支撑体系,创新地制定科学的水利工程设计方案,有效避免水利工程建设对生态环境造成的破坏。 5结语 水利工程既是重要的建设工程,同时也是基础的环境工程,在水利工程建设中要在普通工程目标的基础上,突出生态效益和环境目标,达到水利工程和生态、环境的有机统一,做到对可是持续发展的全面保障。水利工程建设中要坚持环保与生态的理念,建立完善的评价体系和管理机制,通过水利工程管理工作和切实可靠的施工,建立水利工程建设的管理机制和结构,在促进水利工程高质量建设的同时,确保水利工程实现更好的经济、社会、生态、环境效益。 作者:姜文强单位:黑龙江省水利水电工程总公司 环境与生态论文:庄子与生态环境论文 一、“道”是天地万物生存的本原 道家主张人与自然和谐共处,即天人合一,道家认为自然是一个有机的生命整体,是人类的生命和其他一切生命的本原,这本身就是内在的存在,不是任何人力和外力所能打破和替代的,这种“自然之德”构成了人类社会最高的价值本原。在古代社会,人们对“天”充满着敬畏之情。春秋战国时期,哲人已经把宗教的“主宰之天”转变成了具有生命意义的、代表生命本原的“天”。子曰:“予欲无言。”子贡曰:“子如不言,则小子何述焉?”子曰:“天何言哉?四时行焉,百物生焉,天何言哉?”(《论语•阳货》)孔子认为四时运行、万物生长是自然内在的生命意义,庄子把儒家所敬畏的天提升为一种更本初、更恒久的“道”,庄子认为“道”和“自然”是最恒久的、最崇高和最纯粹的,庄子云:“夫道,有情有信,无为无形;可传而不可受,可得而不可见;自本自根,未有天地,自古以固存;神鬼神帝,生天生地;在太极之先而不为高,在六极之下而不为深,先天地生而不为久,长於上古而不为老。”(《庄子•大宗师》)这里“自本自根”的道是天地万物存在的依据,也是天地万物生生不息的本原。之所以说是“自本自根”,就是因为它不需要被规定,是生命万物的终极归宿,是一种绝对的、自足的“善”,能生成万物、成就万物。现在社会越来越重视人的社会性,而忽视了人的自然性,经常说人是社会的存在,把人的社会属性凌驾于人的自然属性之上,把人的自然属性和社会属性对立起来。而庄子认为人与自然应该是和谐共处的,人类的以自我为中心的理智主义是荒谬的、愚蠢的、肤浅的,人类要用无限的观点看待世界,超越人类的有限性去理解万物存在的必然性。用“道”的观点理解宇宙、洞悉人生。庄子说:“天地有大美而不言,四时有明法而不议,万物有成理而不说。圣人者,原天地之美而达万物之理。是故至人无为,大圣不作,观于天地之谓也。”(《庄子•知北游》)庄子认为“道”承认世界万物生命的内在性,而人类的理智是狭隘的、以自我为中心的,用自己的独裁习惯性的用自己的存在方式去代替其他的存在方式,是世界失去多样性、失去活泼,如果将人的需要和利益作为宇宙的本原,那么将会使人道与天道对立起来,导致严重的后果。所以,尊重和敬畏自然,是庄子给我们的重要的一个启示。 二、“无以人灭天” 近代史以来,“人类中心主义”一直占据着支配地位,认为人类是世界的主宰,自然环境是为人类服务的,只有被人类利用,自然才有存在的价值,人类为了自身的利益不断向自然索取,但是人类的欲望是无穷的,最终导致全球生态环境的恶化。科学技术的发展导致了工具理性的傲慢,加上人们不合理的生活态度,人们已经离自然越来越远,遗忘了人与自然的生命整体性。我们只有明白我们与自然的关系,才能够认识到“人类自我中心主义”的荒谬和可笑,才能调整我们的错误态度和不合理的生活方式,谦恭地确立人与自然共生的生命价值观。“马,蹄可以践霜雪,毛可以御风寒,龁草饮水,翘足而陆,此马之真性也。及至伯乐,曰:“我善治马。”烧,剔之,刻之,雒之,连之以羁絷,编之以皂栈,马之死者十二三矣;饥之,渴之,驰之,骤之,整之,齐之,前有橛饰之患,而后有鞭筴之威,而马之死者已过半矣。”(《马蹄》)在庄子看来,万物都有自己的本性,如果将人类的意志强加到其他物种身上,只会使多样的自在世界变成单一的为我世界,所以人类要想与自然和谐相处,必须放低自己的姿态,心平气和的与世界其他物种和平共处。 三、“道通为一”,尊重生命多样性 庄子说:以道观之,物无贵贱。庄子主张“道通为一”的生命整体性的世界观,尊重生命的多样性。“道行之而成,物谓之而然。恶乎然,然于然;恶乎不然,不然与不然。物固有所然,物固有所可;无物不然,无物不可。故为是举莛与楹、厉与西施、恢诡谲怪,道通为一。”(《齐物论》)庄子主张用平等的观点看待世间万物,即“齐物”。庄子特别反对人类用自己的视角来对待千差万别的生命世界,更反对人类将自己的意志强加在世界万物身上。虽然庄子的齐物论被认为具有相对主义倾向,但是在现在看来,里面有非常宝贵的万物平等的生态思想。在道家“天人合一”传统哲学思想的影响下,古人认为万物皆有灵性,所以我们不能认为我们人类的生存方式和认知水平是最好的、最高的,我们应该将自己合理的纳入大自然,与大自然和谐相处,尊重生命的多样性。 四、“有机事者必有机心”,谨防工具理性带来的恶 现代社会认为生产技术的提高不仅促进了社会经济的发展,也代表着人类主体地位的提高,运用和使用工具使人类具有了一种盲目的优越性,对工具理性表现出了一种盲目的乐观。但科学技术是把双刃剑,可以给人类带来福祉,也可以带来灾难。庄子就工具理性可能带来的“恶”在两千年前就用汉阴丈人的故事作了警惕和说明。子贡南游于楚,反于晋,过汉阴,见一丈人将为圃畦,凿隧而如井,抱瓮而出灌,然用力甚多而见功寡。子贡曰:“有械而出灌,一日浸百畦,用力甚寡而见功多,夫子不欲乎?”为圃者仰而视之曰:“奈何?”曰:“凿木为机,后重前轻,挈水若抽,数如溢汤,其名为槔。”为圃者忿然作色而笑曰:“吾闻之吾师,有机械者必有机事,有机事者必有机心。机心存于胸中,则纯白不备,则神生不定;神生不定者,道之所不载也。吾非不知,羞而不为也。”在庄子看来,人类利用自己的心智制造出来的工具,会破坏世间万物的本性,会使客观事物变成满足人类虚荣心和野心的对象。使人与自然发生隔阂,变得对立,如此反复,人类反而脱离不了工具,无意中被工具所支配,变成那些工具的附属品。虽然庄子也同老子一样,把历史和文明异化归罪于技术,这固然否定了历史,否定了“辩证扬弃”的发展观,但是,庄子能够预警到工具理性可能给人类带来的“恶”,这对于我们谋求技术或工具的合理运用有重要作用。 作者:郭兆旺单位:河北大学 环境与生态论文:环境监测评价与生态环境论文 1引言 改革开放以来,虽然我国经济发展迅速,人们生活水平和质量也得到了大幅度提升,但是环境却变得越来越恶劣,自然环境被污染和生态环境被破坏问题变得越来越严重,已经严重影响到了人们的正常生活,也限制了人类社会的持续发展和进步。因此,为了能够有效解决该问题,各国一直在不断努力,其中,对被破坏的生态环境进行改善和大力发展绿色产业便是努力的重点。而不论是在生态环境改善还是绿色产业发展中,都离不开环境监测评价。本文以有效解决当前环境污染和生态破坏问题为主要目的,对环境监测评价在改善生态环境与绿色产业发展中的作用进行详细分析。 2环境监测评价在生态环境改善中具有的主要作用 2.1对生态环境现状进行评价 2.1.1土地资源被破坏 当前,由于受到植被被破坏、土地沙化严重以及矿业过度开采等因素的影响,土地资源破坏情况比较严重,对生态环境造成了破坏。比如,在对煤炭进行开采的过程中,由于对环境保护不够重视,所以经常会对周围的环境造成破坏,导致土地的土壤成分结构失衡,不再适合植被生长,进而造成破坏。在对林木进行砍伐的过程中同样如此,大部分人员只重视眼前利益而不重视长远、持续发展,滥砍滥伐,最终导致植被被大量破坏,土地沙化严重,破坏了原有生态环境。 2.1.2水资源被污染 水污染已经成为当前环境污染中最重要的问题之一。水污染不仅会对生态环境造成破坏,还会对人们的身体健康造成严重危害,导致一系列疾病的出现,对人类社会的持续发展具有较为严重的负面影响。而导致水污染问题出现的原因主要有两点,一是农药残留,二是生产企业废水不达标排放。 2.1.3大气污染 大气污染是导致全球气候变暖以及近年来空气PM不断升高的主要原因,其不仅会对生物的正常生长造成影响,还会对人们的身体健康造成较为严重的影响,危害比较大,是当前全球所面临的环境污染的主要问题。而导致大气污染问题出现的原因主要与两方面有关,一方面是生产企业的废气不达标排放,另一方面是因为汽车数量增多,尾气排放量增加。 2.2对生态环境进行改善 2.2.1对土地资源破坏区域进行综合治理 为了能够有效改善生态环境,就需要对土地资源被破坏的区域进行综合治理,在控制土地资源破坏情况恶化的同时通过综合治理来进一步改善生态环境。比如,在对沙化土地进行治理的过程中,就可以通过逐渐提升绿化面积和逐步改善土壤成分的方式来对生态环境进行改善。在对矿业污染区生态环境进行改善的过程中,可以通过修建地下污水沉淀处理池和提高绿化铺盖面积的方式对矿业开采,尤其是煤矿开采对生态环境的影响进行有效改善。 2.2.2对废气、废水排放进行控制 当前水资源污染和大气污染问题比较严重,对生态环境造成了较为严重的破坏,因此,为了能够有效解决该问题,对生态环境进行有效改善,就需要对作为主要污染源之一的生产企业的废水和废气排放进行严格控制。在生产企业废水废气排放的过程中,应该严格要求企业废水废气达标排放,如果发现违规排放企业,则要严格按照相关法律法规对其进行判罚,并要求其对自身所造成影响进行挽回,以此对废水废气的排放量进行严格控制。 2.2.3做好绿化和废弃土地再利用 在有必要的情况下,实施封山育林政策,采取植草、人工造林等方式不断提高我国的绿化面积,提高地表涵养水源、保持水土的能力,以此来对生态环境进行有效改善。同时,还应该加强对沙化土地和矿区土地的再利用效率,通过重新开垦和覆盖生命力旺盛的植被等方式不断改善土地土壤,最终达到提高植被覆盖面积、改善生态环境的目的。 3环境监测评价在绿色产业发展中具有的重要作用 在对绿色产业进行发展的过程中,环境监测评价是其基础保障,只有做好环境监测评价工作,才能够更好地推动绿色产业的发展。 3.1环境监测评价是绿色产业发展的基础 环境监测评价是确保绿色产业能够得到健康发展的基础保障,因此,在发展绿色产业的过程中一定要对环境监测评价引起足够重视。首先,在绿色产业开始进行发展的初期阶段,就应该通过环境监测评价对产业基地以及产业自身发展的环境质量标准进行精确判断,判断其是否符合绿色产业发展需求,并以此为基础对绿色产业的发展目标和发展策略进行有效制定。其次,在绿色产业发展和生产过程中,也需要合理利用环境监测评价对产业的生产过程是否符合绿色产业发展需求,是否会对环境造成污染和破坏进行判断;同时,在此过程中利用环境监测评价,还能够对产品原料的来源地和来源途径进行有效分析,对其是否满足绿色产业生产要求进行判断,避免因为生产原料问题而对绿色产业的发展造成影响,确保绿色产品的生产质量。 3.2有效推动绿色产业的发展 在绿色产业发展过程中,环境监测评价所起到的推动作用主要表现在以下几个方面。 (1)通过环境监测评价,能够对绿色产业中的基地管理和原料质量进行严格控制,使其能够满足绿色产业发展需求,而不会出现污染环境等问题。在此过程中,通过环境监测评价能够对基地管理方的管理行为进行有效约束,使其在管理过程中能够制定切实有效的绿色发展计划,对农药、肥料以及兽药等可能影响绿色产业发展的药物进行有效控制。同时,其还能进一步促进生物防治技术和绿色生产技术的发展,全面推动绿色产业的进步和完善。 (2)在绿色产业的发展过程中,通过环境监测评价能够对产业发展对自然环境和生态环境的影响进行有效控制。在绿色产业发展的过程中,除了要生产无公害、健康产品,持续拉动经济的增长,还应该担负起恢复自然环境和改善生态环境的重任。因此,在产业发展的过程中,一定要制定相应的自然和生态环境保护对策,比如,在产业发展过程中要扩大地方绿色植被覆盖面积,要对地方的物种多样性进行维护,要对地方的自然环境和空气环境进行有效改善等。而以上这些,对环境监测评价都具有一定的依赖性。 (3)确保绿色产业的产品质量。确保绿色产业所生产的产品质量能够满足绿色产业发展需求,是绿色产业发展的重中之重,而要想对绿色产品的质量进行有效保障,最佳方式就是在绿色产业发展过程中对环境监测评价进行合理利用。首先,通过绿色评价对绿色产业基地和原料质量进行严格监测,确保其能够满足绿色产业发展需求,尤其是原料质量,务必确保其达标之后方能投入生产。其次,通过环境监测评价对产品生产过程进行严格监督,严格要求其按照相关规定进行生产,不能对环境造成破坏,也不能使其对人们的身体健康造成威胁,确保产品的质量符合要求。 4结语 自环境污染和生态环境破坏成为全球性问题之后,世界各国就开始高度重视其对自然和生态环境的改善以及绿色产业的发展,并一直在为此努力。而环境监测评价,其不仅具有对环境进行监测和评价功能之外,其对促进生态环境的改善和推动绿色产业健康发展也具有重要影响。因此,在改善生态环境和发展绿色产业的过程中,一定要对环境监测评价引起足够重视,并充分发挥其应有的作用。 作者:王雪单位:安徽省阜阳市颍上县环保局环境监测站 环境与生态论文:水量分配与生态环境论文 1晋江流域上游水量分配 1.1分配原则 (1)水资源可持续利用原则。在制定流域水量分配方案时首先应以流域水资源对区域经济发展和生态环境的支撑能力为约束条件,在保证区域经济社会发展的同时确保流域生态环境良性发展,从而实现流域经济社会发展和水资源持续利用的和谐共赢。 (2)责、权、利相统一原则。水量分配中责、权、利的主体均应为上游各县(市)政府。保护当地水资源和保证下泄水的数量和质量是当地政府的责任,使用自产水量是当地政府的权力,分配各地区的水量实现经济社会的发展是当地政府的利益。 (3)公平兼顾效率的原则。分配方案既要体现用水公平,尊重历史,维护各县(市)已有的利益,同时也要充分提高水资源的利用效率,对未来新增加的水资源需求量,分配时应侧重考虑各主体的用水效率,做到公平与效率并重。 2晋江流域生态环境保护补偿机制 流域生态环境保护补偿机制以保护流域水资源和生态环境、促进人与自然和谐发展为目的,根据水资源的生态系统服务功能价值与水资源经济价值,运用行政和市场手段,调节水资源保护利益相关者之间的利益关系[5]。近几年来,为保障晋江流域的生态安全、保证流域水资源的可持续利用,经济相对贫困、生态相对脆弱的流域上游县(市)大力开展生态建设和环境保护,但存在着与大力发展经济之间的突出矛盾。因此,基于流域水量分配方案建立晋江流域上下游水资源生态保护补偿机制,实施晋江市政府及下游受益区对流域上游地区的补偿机制,对于理顺流域上下游之间的生态关系和利益关系,加快上游地区经济社会发展并有效保护流域上游的生态环境,从而促进全流域的社会经济可持续发展具有重要意义。 2.1上游生态系统服务价值的计算 生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类生存的自然环境条件与效用。生态服务功能价值评估主要是针对生态保护或者环境友好型的生产经营方式所产生的水土保持、水源涵养、气候调节、生物多样性保护、景观美化等生态服务功能价值进行综合评估与核算。国际上评价生态系统的服务价值的通用做法是通过统计分析,评价主要的生态系统功能和生态系统效益的价值。中国生态系统单位面积生态服务价值。 3结语 针对晋江流域作为南方尚有开发利用潜力的河流,本文引入水资源存量和增量概念,利用存量分配体现公平、增量分配体现效率的水量分配原则,以97%频率的地表水资源总量作为可分配水量,制定流域上游水量分配方案。该方案与晋江流域1997年下游水量分配方案相衔接,形成完整的流域水量分配方案,同时引入生态环境保护补偿机制作为流域水量分配方案实施保障,并以水量分配方案中的上游各县的贡献作为生态环境保护补偿资金分配的依据,从而将流域水量分配方案和生态环境保护补偿机制有机结合起来,形成较为合理的水资源管理体系。 作者:杨丽英李宁博许新宜单位:水利部北京师范大学 环境与生态论文:遥感技术与生态环境论文 1前言 当前社会经济的不断发展,为科学技术的进步创造力良好的物质条件与经济基础,各种现代的信息技术手段层出不穷。在经济快速发展的同时,我们需要面临更为严重的生态环境监测和保护问题。遥感技术尤其是卫星遥感技术近些年来在环境监测中得到了有效的运用,国际遥感技术研究水平也得到了进一步的提升。本文结合当前我国生态环境监测与保护的现状以及遥感技术的发展状况,对遥感技术在生态环境监测和保护中的应用进行分析。 2我国当前的生态环境监测与保护 2.1发展现状 随着近些年来社会经济的不断发展,科研技术也取得了一定的进步,为生态环境监测提供了一套科学可行的技术支持,目前国内也逐步建立起立地球动态观测信息网络,同时取得了较多的研究成果,并相继在新疆、内蒙等地区建立起了生态站,为我国将来一段时间生态环境监测和保护工作提供了重要的基础保障。 2.2发展趋势 通过以上对于我国当前的生态环境监测和保护现状分析来看,虽然我国当前在生态环境监测与保护方面还存在着诸多的问题,例如技术上比较滞后、管理制度跟不上、人员能力水平存在不足等等,即使如此,但整体趋势是向前发展的。未来该工作的发展趋势应是在地面监测技术与3S技术相结合的基础上,实现由当前的生态环境质量评价到生态风险以及早期生态环境预警和保护方面的转变。当前我国部分城市已经开始使用遥感技术对生态环境进行监测与保护,这些先进的技术手段必将对我国生态环境的保护工作起到良好的推进作用。 3遥感技术的原理及应用领域 3.1基本原理 遥感技术主要是利用安装在遥感平台上的传感器,对被监测物体定时、定量的发射不同的电磁波谱,并对其所反射回传感器的电磁波谱进行接收和记录,在经过地面处理后还原成原始图像,从而进行各项研究工作。其中运用的传感器是指安装在遥感平台的用来探测地面物体电磁波的仪器,对于不同的研究项目,当前已经研究出了多种多样的电磁波谱传感器。利用传感器对于各种物体在可见光以及红外线和微波范围内的电磁辐射的探测和接收,并经过一系列较为复杂的技术处理,将其提供给不同的用户,方便其开展工作。 3.2应用领域 (1)资源遥感监测 资源遥感监测在资源类别上可以将其划分为土地资源、水力资源以及其他方面的资源监测。世界各国在发展过程中都需要强大的自然资源作为后盾,因此资源遥感监测有着重要的意义。遥感技术对于我国石油资源开发、矿产资源探测以及五年计划期间的各项工作都发挥了极为重要的作用,为促进我国现代化经济建设作出了巨大的贡献,这也是我国目前不断重视的原因。 (2)农作物监测 遥感技术对于农作物的监测主要是利用卫星传感器所发回的传感数据,在地面工作站的加工处理后,对农作物的产量指标进行估算。另一方面,遥感技术还能对小麦、玉米等农作物的病虫害情况进行遥感监测,有利于农作物病虫害的防治,加强农作物的管理力度,从而减少其带来的经济损失。 (3)气象监测 遥感技术在我们生活中最为常见的应用就是我们经常接触到的气象预报,其与我们日常工作和生活息息相关,已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分内容,为人们的带来极大的便利,随着科学技术的不断向前推进,气象预测方面将会更加准确,可靠性也会逐步增强。当前我国应用于气象观测和预报的卫星主要是自主研发的风云系列气象卫星。 (4)地质灾害预测 卫星遥感技术对于地质灾害的预测,能在很大程度上减免地质灾害等带来的人员伤亡和财产损失,比如天气预报中提到的暴雨可能会引发的泥石流灾害等,但是遥感技术在此领域的应用还处于摸索阶段,技术基础相对较为薄弱。不过相信在未来发展过程中,这方面的能力会持续增强,技术上的差距也会不断缩小,为地质灾害预测提供更加科学准确的预测详情。除此之外,遥感技术在军事领域、国防领域以及太空监测领域也都有着广泛的应用。 4遥感技术在生态环境监测与保护中的具体运用 4.1在大气状况监测中的运用 由于当前不断恶化的环境问题以及越来越严重的雾霾现象,人们对于空气质量的重视程度越来越高,各国政府也在进行着相关研究工作,希望能通过有效的手段改善当前大气污染状况。遥感技术通过对大气中臭氧层、温室气体以及大气气溶胶含量等指标的监测,实现了对大气污染状况的实时监测,节省了大量的人力物力。通过对监测到的信心处理,及时的传递给气象部门和相关部门,便于人们做好防范和补救处理工作。 4.2在水体污染监测中的运用 作为人类赖以生存的基础资源,水资源对我们的重要性不言而喻,然而当前我们面临的不仅仅是水资源匮乏问题,还有相当严峻的水体污染问题。我国拥有着众多的河流及湖泊,对于这些河流湖泊的监测使用人工监测的方法所要耗费的各种资源相对较多。卫星遥感技术通过多光谱频道,能对水体进行多方位监测,从而对水质作出优劣评价,方便于水体污染的监测和治理工作。遥感监测对水体污染的主要监测指标有水体悬浮物、水体温度、色度以及可溶性有机物的监测等。 4.3在固体废弃物监测中的运用 在城市发展建设过程中,不可避免的会遗留下一些废弃物及城市居民生产生活垃圾,对于当前城市现代化建设和生态环境保护工作来说,对这些固体废弃物的妥善处理相当重要。遥感技术利用对遥感图像上的色、形、影等解译处理,能够较为直观的呈现出城市固体废弃物的分布状况、数量以及类型。从遥感技术手段中获得的这种高分辨率图像,能使我们更加详细的对固体废弃物的面积及总量进行识别,有利于其处理工作的开展。 5结语 虽然遥感技术在我国生态环境监测与保护工作中的运用起步相对较晚,但是由于国家的高度重视以及科研人员的共同努力,遥感技术已经在我国大气监测、水体污染监测、生态环境保护以及土地资源动态监测中得到了有效的运用。遥感技术在我国当前各个领域中的运用已经逐渐实现了从单纯意义上的监测到环境区分、影响和评价,逐渐发展成为了连续的动态监测,为我国生态环境监测与保护工作的顺利开展提供了重要的技术支持,同时为国名经济的发展做出了巨大的贡献。随着科学技术的不断发展,该技术将在更多的领域中得到更为有效的运用。 作者:韦辉杨斯名单位:广西省桂林市环境保护科学研究所
结构设计毕业论文:小高层建筑中短肢剪力墙结构设计浅析 【摘 要】小高层建筑在当前社会比较常见,其美观性比较强,符合现代都市人对建筑外形的要求。小高层建筑一般采用的是短肢剪力墙结构,在设计的过程中,一定要保证结构的稳定性,还要做好质量监管工作。本文对小高层建筑中短肢剪力墙结构的优化设计进行了分析,希望对建筑设计人员提供一定帮助,在今后的工作中,可以提高小高层建筑的质量,实现建筑行业的稳定发展。 【关键词】小高层建筑;短肢剪力墙;结构;设计 建筑行业发展比较快,这带动了我国国民经济的增长,随着人们生活水平的提高,对建筑的要求越来越高,建筑除了需要保证实用性,还要保证建筑的美观性,这样才能适应现代社会人们审美眼光的变化。我国人口基数比较大,近年来对建筑物的需求量比较大,为了提高土地资源的利用率,建筑设计逐渐向高层建筑类型转变,小高层建筑有着良好的发展趋势,可以改善我国土地资源紧缺的现状。在小高层建筑设计中,要注意短肢剪力墙结构的设计工作,要掌握设计的要点,这样才能促进小高层建筑的发展与应用。 1.短肢剪力墙概述 短肢剪力墙是一种特殊尺寸的墙体,其长度比较短,一般墙肢截面高度与厚度的比例为7:1左右,是一种特殊的剪力墙结构。短肢剪力墙有着较大的灵活性,其在应用的过程中,要保证短肢剪力墙具有较高的抗震性,这样才能保证建筑使用的安全性。在设计短肢剪力墙结构时,要注意其底部地震倾覆力矩的大小,在应用短肢剪力墙结构时,有时会出现剪力墙偏小的问题,这可能会影响建筑的抗震效果,会影响建筑的使用安全性,所以,施工人员一定要严格按照设计进行操作,保证剪力墙的尺寸符合要求。短肢剪力墙有着较多的优点,其在小高层建筑工程中应用比较多,而且发挥着重要的作用,在高层建筑中有着良好的应用前景,这主要是因为短肢剪力墙自重比较轻,可以减轻建筑的自重,短肢剪力墙还可以分担建筑结构的荷载重力,其墙肢比较短,所以在应用时有着较大的灵活性,可以适应建筑设计的变更。在建筑施工中,有时会遇到突发状况需要对设计进行调整,而应用短肢剪力墙结构,可以有效减少设计变更对建筑企业造成的经济损失。短肢剪力墙还具有良好的延展性,其高度以及宽度都可以根据设计要求进行延长。通过实践发现,应用短肢剪力墙,有效提高了建筑的抗震效果,建筑结构的稳定性得到了有效的保证。 2.短肢剪力墙结构体系的特点 将短肢剪力墙应用在小高层建筑工程中,还需要设置间隔墙,其可以保证短肢剪力墙结构的紧密性,可以优化短肢剪力墙的布置,还可以保证短肢剪力墙功能的正常发挥。在施工时,施工人员需要根据实际对剪力墙尺寸进行调整,还可以根据设计要求增减剪力墙的数量,保证短肢剪力墙位置布置的合理性。施工设计人员要灵活应用短肢剪力墙,还要保证施工人员操作的规范性,做好技术交底工作。短肢剪力墙在布置方面有着较大的灵活性,可以保证支撑作用的发挥,还可以保证建筑结构的稳定性。短肢剪力墙可以保证梁柱连接的可靠性,可以提高建筑的美观性,由于短肢剪力墙尺寸比较小,所以具有隐蔽性,有利于提高建筑外观形象。在应用短肢剪力墙时,一定要保证结构的刚度,使其具有较强的支撑作用,从而在地震力的影响下,结构不会出现严重的变形问题。 3.结构设计 (1)短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊剪力墙结构。其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。在TAT、TBSA中,只需按剪刀墙输入即可,而且TAT、TBSA更适合用来计算短肢剪力墙结构。TAT、TBSA所用的计算模型都是杆件、薄壁杆件模型,其中梁、柱为普通空间杆件,每端有6个自由度,墙视为薄壁杆件,每端有7个自由度,考虑了墙单元非平面变形的影响,按矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵,引入楼板平面内刚度无限大假定减少部分未知量之后求解,它适用于各种平面布置,未知量少,精度较高。如果设计人员没有考虑薄壁杆件理论对剪切变形的影响,当结构布置复杂时,可能会出现变形不协调问题。 (2)对设有转换层的短肢剪力墙结构,一般都只是将电梯间、楼梯闻、优秀筒和一少部分剪力墙落地,其于剪力墙框支。框支剪力墙是受力面向受力点过渡,由于薄壁杆件的连接处是点连接,所以用薄壁杆件模型不能很好地处理位移的连续和力的正确传递。 4.结构布置中需注意的问题 (1)施工人员在对短肢剪力墙进行布置的过程中。必须保证其均匀性与完整性。并且要将墙的轴向应力控制在合理的范围内。如果是对短肢剪力墙进行竖向布置。墙肢上部分与下部分应该保持一致。一旦发现洞口出现错位情况,就要及时对其调整。 (2)短肢剪力墙结构应该与两侧的梁紧密的连接在一起,使其形成一个竖向平面。与此同时,施工人员还要在短肢剪力墙结构的一侧加置翼缘,这样做的主要目的是为了防止短肢剪力墙出现一字形的情况。 (3)短肢剪力墙应设计成强墙柱弱连梁的体系。所谓强墙柱,是指墙柱可采用强度等级高的混凝土,加强墙柱配筋:尽可能减少连梁高度,使分配的地震力不至于太大,也使短肢剪力墙体系计算更合理。 5.短肢剪力墙结构的构造要求 短肢剪力墙结构的构造要求同一般剪力墙结构。目前我国各设计院在短肢剪力墙的结构设计中,剪力墙端部暗柱的设置有两种形式:一种是端部做暗柱,设置剪力墙水平和竖向分布筋,适于肢长较长的短肢剪力墙;另一种有点类似异形柱的配筋方法,以腹部均匀配筋,腹部钢筋面积根据电算时人为设置竖向分布筋的配筋率来计算,电算出的暗柱钢筋面积放在端部,适于肢长较短的短肢剪力墙,且配筋形式较简化,利于工程施工。 6.结语 本文对小高层建筑中短肢剪力墙结构的设计工作进行了介绍,提出了当前设计中存在的问题,还提出了优化设计的措施,有助于实现小高层建筑短肢剪力墙结构设计方案的不断完善。短肢剪力墙有着较多的优点,其可以减轻建筑的自重,还可以提高建筑的抗震性,在优化设计的过程中,一定要保证短肢剪力墙的强度以及抗震效果。短肢剪力墙由于墙肢比较多,而延展性比较强,所以可以灵活改变其大小,可以根据设计要求,对短肢剪力墙的尺寸进行调整,这有效降低了设计变更对建筑企业造成的损失。 结构设计毕业论文:并购重组中交易结构设计研究 摘 要:丽鹏股份是国内最大的铝板复合型防伪印刷和防伪瓶盖生产企业,产销规模已连续十年占据同行业第一的位置。受国内外复杂多变的经济环境影响,酒类行业进入了深度的调整期和转折期,企业利润空间受到挤压。为寻求新的利润增长点,丽鹏股份实施了对华宇园林的跨行业并购重组。此次并购交易结构设计有诸多创新值得借鉴,有效解决了并购两个不同行业企业融合问题。 关键词:并购;交易结构;设计 纵观中西企业发展史,每一个大型企业的成长都离不开并购。美国经济学家、诺贝尔经济学奖得主乔治・斯蒂格勒对此有过精辟描述:“没有一个大公司不是通过某种程度、某种方式的兼并而成长起来。”而交易结构设计作为并购的优秀环节,对并购活动的影响不仅在于达成并购交易,更重要的是为并购后的企业整合创造有利条件,使并购双方实现共赢。本文通过对丽鹏股份并购华宇园林的案例分析,研究其在并购过程中的交易结构设计创新方式。 一、并购背景分析 1.收购方概况 山东丽鹏股份有限公司创建于1995年,于2010年3月在深圳证券交易所上市,证券代码为:002347,证券简称:丽鹏股份。公司注册资本1.06亿元,主导产品为防伪瓶盖和复合型防伪印刷铝板,是亚洲最大的防伪瓶盖生产基地、最大的复合型防伪印刷铝板集散地、最大的铝板复合型防伪印刷基地。 资料来源:丽鹏股份年报。 2013年受宏观经济运行低迷、行业政策多变等预期等因素影响,酒类行业进入深度调整期,行业增速放缓、盈利空间收窄。丽鹏股2013年净利润同比下降了8.11%。为应对酒类行业持续低迷对公司盈利能力带来的影响,丽鹏股份必须进行产业结构调整,寻求新的利润增长点。 2.被收购方概况 重庆华宇园林股份有限公司创建于2001年,是集园林规划设计、工程施工、绿化养护和花卉苗木生产、营销于一体的综合性、规模化园林企业,注册资金1.075亿元。公司已设立4个专业分公司、9个区域分公司、1个子公司。 资料来源:天健会计师事务所出具的天健审(2014)3-283号审计报告。 华宇园林近三年主营业务总收入保持了30%左右的持续增长,公司综合实力不断增强。但由于园林行业是资金密集型行业,华宇园林在高速发展的同时经营性现金流一直为负,资金需求量巨大已成为制约华宇园林快速发展的瓶颈。 二、并购动因分析 1.传统行业进入调整期,持续盈利能力下降 受国际内外经济环境的影响,酒类行业进入了深度的调整期和转折期。丽鹏股份2013年业绩增速放缓,影响投资者整体回报水平。 2.拟拓展新的业务领域,通过并购实现多元化发展战略 鉴于下游行业的景气度有所下降,丽鹏股份制定了“内涵式与外延式”并举的战略规划,即一方面巩固原有产业,另一方面充分利用资本市场并购工具,通过收购兼并等方式,实现企业转型升级。 3.园林行业迎来跨越式发展的历史机遇,符合跨行并购战略 为谋求尽快实现公司产业转型升级,丽鹏股份对公司的发展战略进行了优化,确定了多元化经营的战略方向。丽鹏股份分别从宏观经济发展趋势、国家产业政策导等方面着手,并结合自身特点综合考量,认为园林行业未来发展前景广阔,拟通过并购进入该行业。 三、并购交易结构设计 丽鹏股份收购华宇园林100%的股权。本次交易由发行股份及支付现金购买资产和配套融资两部分组成。 1.发行股份及支付现金购买资产 丽鹏股份通过发行股份及支付现金方式收购华宇园林100%的股权。丽鹏股份与华宇园林全体58名股东签订了附生效条件的《资产购买协议》,华宇园林100%股权的交易对价为99,860万元。丽鹏股份合计以现金方式支付交易对价的23.02%,计22,983.63万元;合计以发行股份方式支付交易对价的76.98%,计101,553,993股。签订了《盈利预测补偿协议》的5位股东中,其中1位的股份锁定期为三年,另外4位的股份在业绩承诺实现后分三次解除限售,其余53名没有签订《盈利预测补偿协议》股东的股份自本次股份发行结束之日起12个月内不得转让。 2.配套融资 丽鹏股份向9名特定投资者发行股份不超过3,669万股,发行价格7.57元/股(为丽鹏股份审议本次交易事项的第一次董事会决议公告日即2014年7月31日前20个交易日股票交易均价)。锁定期为股份自发行结束之日起36个月。本次募集配套资金不超过27,774.33万元,扣除发行费用之后,拟用于收购58名华宇园林股东持有的华宇园林23.02%的股份,剩余部分将用于补充华宇园林营运资金。 齐鲁定增1号集合资产管理计划(以下简称:资管计划)是9名特定投资者之一,拟由丽鹏股份及华宇园林的部分董事、高级管理人员、业务骨干全额认购,合计不超过5,442.83万元,交由齐鲁证券设立和管理。 3.盈利预测补偿 根据丽鹏股份与华宇园林管理团队等补偿义务人签署的《盈利预测补偿协议》,盈利补偿期间为本次交易完成的当年及其后两个会计年度。在盈利补偿期间内,华宇园林任意一年实现的净利润数低于对应年度的承诺净利润数,交易对方中补偿义务人将按照现金与股份26%:74%的比例履行业绩补偿承诺; 不足部分以现金补偿。 如果承诺期华宇园林实际实现的扣非后净利润总和超出承诺期承诺扣非后净利润,超出部分的一定比例将用于对华宇园林的经营管理团队进行奖励。奖励金额累计不超过1亿元人民币。 四、并购对丽鹏股份的影响 从2014年7月31日丽鹏股份披露拟收购华宇园林股权至2014年10月31日(公告获得中国证监会并购重组委有条件通过日),丽鹏股份的股价由7.96元上涨到11.01元,涨幅为38.32%。 并购完成后,标志着丽鹏股份由单一酒类防伪制造业转变为制造业和园林绿化的双主业,形成了瓶盖、园林双主业比翼齐飞的多元化发展格局。通过本次并购重组,将为上市公司培育新的业绩增长点,降低宏观经济和白酒行业波动对上市公司业绩的影响程度,进一步提高上市公司整体盈利能力,增强公司抗风险能力、进而提升上市公司价值,更好地回报投资者。 五、并购交易结构解析 1.丽鹏股份发展战略转型 为应对宏观经济下行,主营业务单一、市场空间、利润空间进一步受到挤压的影响,丽鹏股份在进行自身产品结构调整、产品升级换代的同时,选择了混合并购进入新兴产业――园林行业的发展战略,以寻求新的利润增长点,提高单一主业的抗风险能力,实现多元化经营战略,完成产业的转型升级。 2.交易结构设计创新 (1)有效解决企业间的融合 在本次并购重组方案中,配套融资的非公开发行对象中设立了由并购双方的部分董事、高级管理人员、业务骨干全额认购的资产管理计划,以此激励管理团队、业务骨干,将员工的利益与公司的发展紧密结合在一起,形成利益共同体。此举有助于解决不同行业企业间的融合问题,提高沟通效率。丽鹏股份在完成对华宇园林的并购重组后,将瓶盖业务与园林业务作为公司的主业,践行双主业发展战略,对园林绿化业务给予大力支持。 (2)对并购企业的有效激励 在本次并购重组方案里,股权收购同股不同价及业绩承诺是对并购企业有效激励的又一创新。在股权收购时给予华宇园林经营管理团队的股权转让价格比普通股东的股权转让价格略高,但同时要求华宇园林的经营管理团队对华宇园林未来三年的业绩进行承诺。这充分体现了丽鹏股份对华宇园林未来发展前景的认可,同时也最大限度的调动了华宇园林经营管理团队的工作积极性,在确保完成业绩承诺的同时可以获得更大的盈利增长。而业绩承诺则体现了华宇园林经营管理团队对华宇园林的发展充满了信心,兑现承诺业绩,达成企业和个人的双赢。 作者简介:赖馨(1994- ),女,汉族,重庆人,美国得雷克大学经济管理学院,研究方向:投资经济 结构设计毕业论文:纽约时报大厦的建筑特色与结构设计挑战 纽约时报大厦具有时尚的现代都市广场气息及丰富的文化体验。从2007年建成至今。一直是纽约的一个重要地标。它是Renzo Piano建筑事务所、Fox Fowle建筑事务所与开发商Forest City Ratner公司及大厦业主纽约时报共同合作的结果。结构设计由宋腾添玛沙帝工程顾问有限公司(Thornton Tomasetti,Inc.简称TT公司)完成。建筑设计中需要考虑业主和设计团队的需求,同时寻找创新和效率的平衡,这些给结构工程设计带来了很多挑战。 Renzo Piano建筑事务所采用具有创造性的欧洲风格的建筑设计,并融合了熟悉纽约当地的设计规范及实践和Fox Fowle建筑师的经验。外露的钢结构是纽约时报大厦的一大亮点,它融合了外观的美感,同时注重结构的合理性、制造安装的实用性。结构设计主要面临的挑战为如何在满足建筑设计要求的前提下,使外部结构的连接能够满足美学要求和施工需要,以及应对温度影响下外部结构的变形需求。本文将在阐述其建筑设计的基础上,重点讲述纽约时报大厦的结构设计。 1.建筑设计理念 建筑的主要设计概念为亮度与比例的表达。建筑师们致力于创造建筑整体的透亮感,整个建筑越到屋顶越为透亮。建筑外墙由透明的玻璃及紧密相隔的陶瓷管组成,使建筑达到透亮感,这种透亮感幕墙延伸到屋顶及锥形塔尖直至天际。此外,该建筑还采用了很多独特的设计理念,比如体量、景观、光感与环境的融合,以及与街道其他建筑的相对关系,最终创造了一个开放的设计,让使用者产生一种被城市围绕的感觉。 设计的挑战主要是来自于太阳光对于建筑的照射。通常的做法是采用小玻璃或者是镀厚膜玻璃,但这会影响外面的人向建筑内观看和建筑内的人向外观看,因此建筑师采用陶瓷管的双面玻璃作为迎光面,从地板到屋顶的内墙采用水白色玻璃。由此,可以通过反射环境的光来增强城市的天际线,建筑幕墙的颜色会随时间、天气的变化而变化,也能够从街道上看到室内空间,这对于增加大堂的明亮度与空间的灵活性起到很大的作用。 为了适应迅速变化的媒体环境,工作空间设计非常灵活多变。大厦内整体空间开阔,布置很多会议场所鼓励部门内部以及部门之间的相互交流。楼梯位于建筑的角部,促进部门间的交流以及建筑内外的沟通。此外,建筑师通过散布电梯井的方式来开放大堂空间,使得超过约106m的大空间都是可见的。 在建筑与结构一体化的思想前提下,建筑师让一部分钢结构、梁和柱子暴露在外,而这些通常是不可见的。这些外露的结构增强了建筑立面的生动性,并衬托出了陶瓷管的亮度及可视性。 2.建筑可持续设计 2.1露天花园 纽约时报大厦采用了很多可持续设计,其中最突出的“绿色”设计是独特的露天花园。花园的四周都由玻璃环绕,种植了几株15m高的白桦树木,地面两种苔藓覆盖。还有优雅的木制天桥,成为繁忙市区中的一片绿洲。 2.2双层幕墙 为了减少热量进入建筑,建筑师在双层幕墙的第二层设计了水平的陶瓷管作为遮阳工具。双幕墙的采用使楼层全高使用超清玻璃成为可能,能够使空间的光线最好,也能使建筑外的人看清楚建筑内部的情况。陶瓷管通过全天反射光线、改变颜色提升了建筑整体的设计感。 2.3照明和阴影 通过与劳伦斯伯克利国家实验室和一流采光专家的合作,以及纽约州能源研究和发展管理局(NYSERDA)的财政援助,纽约时报公司创造了一个非常先进的、可调光的照明系统,同时也具备30%节能的动态遮阳系统。 通过日光采集,最大限度地利用自然光,电照明只是作为补充。整个照明系统中的18000多个电子镇流器(镇流器限制电路中流动的电流量)均在照明系统整合在一个独立的计算机芯片,可以单独控制。这意味着照明水平可以通过调节以满足不同的需求以达到最高效率。 遮阳系统通过采用太阳的位置以及庞大的传感器网络的输入决定提高或降低遮阳比率,一方面防止极强光进入产生晕眩感,另一方面在阳光较少的时候增加光线的通过。照明和遮阳系统的共同工作确保了建筑能够更有效地利用自然光。 2.4能源的共用 纽约时报大厦的所在地有一个利用清洁可燃烧天然气能源的联合电厂,能够提供时代广场40%的电力。此电厂在冬天为时代广场提供暖气,在其他时间段提供冷气。这是一个对比其他设备公司更有效的发电设备,其副产品热能被很好地利用。这种情况在纽约是十分特别的,因为很少在商业区的写字楼中有发电厂。 2.5地面通风 纽约时报大厦拥有一个多功能的、舒适且高效的地板送风系统,该系统不仅可以节省能源,也能确保有一个更舒适的温度调节。在寒冷的日子,可以用地板送风的余热来生成热空间。这是纽约市最大的地板安装系统。 3.结构系统设计 3.1结构平面布置 整个建筑分为两个部分,52层高的塔楼和附在塔楼两侧的5层高裙房。塔楼平面东西方向约44m、南北方向约57m。四个角各有约14m×6m的缺口使塔楼呈十字形状。为了使可租用面积最大化,大厦中心布置了一个约20m×27m的优秀筒用来布置电梯、机房和楼梯间。这样的优秀筒布置使得可租赁空间从优秀筒至外柱的跨度为12m。通过沿着外柱悬挑5英尺的楼板来实现增加额外的办公空间。裙房为东西方向约73m。南北方向约57m。 3.2抗侧力体系 建筑的抗侧力体系主要为带斜撑钢框架优秀筒和外伸臂。在东西方向,沿着电梯井有三个主要的斜撑轴线(轴3,4,6)。每条斜撑轴有两跨布置人字支撑,使结构体更有效。5轴北侧服务电梯需向南侧开门,在电梯开洞处的转换支撑会使支撑体系效率较差,因而取消了5轴处的支撑。 在南北方向,建立有效的支撑轴是非常具有挑战性的,因为支撑无法像东西方向一样放在电梯井内。对于28层以下的楼层,在南北方向有两个支撑轴(轴B和D),每个轴为三跨。端部的跨采用了人字形支撑或偏心支撑的形式,以满足电梯大堂入口的需要。中间跨为两端偏离柱的单斜撑,用来布置机房的通道。28层以上的楼层,低区电梯去掉后能够提供更多的可租赁空间。为了进一步增大可利用空间,斜撑轴B和D取消。单斜撑轴C.2延伸至屋顶,此轴同样为三跨。同样,端部的跨采用了人字形中心支撑或偏心支撑的形式,以满足电梯大堂入口的需要。中间跨为柱与柱之间的单斜撑。 为了使抗侧力体系更加有效,大厦布置了两道外伸臂,加强了外框柱和优秀筒的联系,使其共同作用。外伸臂布置在28层和51层的机电层。每根柱子通过外伸臂与优秀筒相连接,包括柱A.5和E.5,由于轴5没有斜撑来传递外伸臂的剪力,在28、29、51、52层布置楼面水平斜撑,以将外伸臂的力传递至轴4和轴6的斜撑,既提高了结构整体的效率,同时也为结构体提供冗余度。 由于差异压缩变形的影响,连接外围框架柱和优秀筒的外伸臂在重力下也参与受力。优秀筒柱比外柱刚度明显要高,因而压缩少。外伸臂试图平衡该变形差,实际的作用就是外框柱的部分重力荷载会通过外伸臂转移至优秀筒,TT公司建立了多个计算模型对不同施工顺序进行了分析计算。 除了主要的3个优秀支撑轴以外,在东西抗侧力体系中也包括了另外两个在建筑南北面的×斜撑轴(轴2,7)。由于这些支撑位于楼外,它们的设计主要受建筑师对外观表述的影响。交叉斜撑采用了定制的成对的钢拉杆。直径在64mm(2.5英寸)至100mm(4英寸)之间。支撑轴的斜撑杆、柱梁沿着楼层向上按一定比例减少尺寸。在建筑外部的钢结构需采用防火涂料。放火涂层的数量与构件的表面积有关。小直径的斜撑若杆表面积过小,如防火涂料需达到防火时限的要求,将十分不经济。由于斜撑杆不防火,抗侧力体系需要对两种工况进行设计,一种是正常情况下有斜撑杆,另一种为极端情况下斜撑杆失效。优秀筒支撑在强度上能够支撑结构和侧力,同时外部的小斜撑杆用于帮助结构满足侧移角和加速度的要求。 支撑框架结构的变形大多数是由倾覆力矩与剪切引起的,而柱子在解决倾覆力矩产生的拉力和压力时可产生如弦杆一样的作用。因此,底部的柱子增大可最有效地解决位移角问题。柱子最大尺寸为750mm×750mm,截面由五块钢板焊接在一起形成一个750mm×750mm的实心钢。 在最终的布置下,结构在10年一遇的风载作用下满足位移角1/450的要求。在南北方向和东西方向的周期为6.8s和6.0s。非飓风风暴下建筑加速度小于25milli-g,满足一般的高层办公建筑标准。 3.3重力楼板体系 临近建筑槽口的约20m×6m悬臂端跨是设计中的一个挑战,因为此设计需要与结构、建筑、钢结构安装和幕墙设置协调。从轴B和C方柱子悬挑出楔形梁(CB)。这些梁为定制的宽翼缘工字钢,高度从550mm渐变为450mm,宽为350mm。这些梁的翼缘厚度随楼层上升而减少。 建筑南北面的外幕墙沿着轴B和D的双通道延伸边跨2.5m。结构采用外露的翼梁(WB)用来支撑幕墙。翼梁由一个预制的螺栓焊接到CB的另一端来支撑。中间轴C的跨用空腹桁架来支撑,因为在办公区采用斜杆会影响其使用功能。在整个塔楼,空腹桁架的竖杆均采用W14×257。施工过程中将布置临时支撑链接至该竖杆,以承担施工荷载。 4.外部钢节点 本项目最具特点的结构部分为外部钢结构的使用。这些构件为建筑概念的重要组成部分,为满足建筑美学的要求对节点进行了严格的设计。所有外部焊缝必须打磨光滑,外露的焊接孔是不允许的。外柱为750mm×750mm的预制箱型构件。翼缘厚度按照建筑层数变化,两腹板在翼缘的端部内凹75mm。腹板的厚度沿着楼层向下从25mm增加至175mm,因而增加了柱子面积来承担建筑荷载以及提供侧向刚度。 为了实现建筑师所需的轻盈感,使用了x斜撑杆体系连接,而不是单一笨重的杆件。成对的斜撑杆相互垂直,交错布置。外柱、斜撑杆和水平的XB构件相交处也是本项目的重要节点,两个380mm宽板延长柱翼连接到柱子的腹板。在两块连接板之间由桥板来配合斜撑杆的角度。由于每个斜撑杆转角不同。设计了两种桥板节点。斜撑杆通过单铰与桥板连接。 由于完全无误地安装如此大的钢构件操作起来很难,在合同中要求建立一个全尺寸的螺栓节点大样来测试构件的容许度和实用性,因此合同文件中对于外部结构节点大样的品质要求做了相应的规定。 因为有8根柱子在建筑体的外面,因而与之相连的梁需要穿过建筑立面。建筑师的一个要求为所有的伸出建筑体的梁需要有相同的中心线标高。这些标高将于楼层的梁顶标高不一致。同样。建筑要求外露在建筑外的梁高为400mm。因此,设计出了特殊的“牛腿”节点来解决垂直于外墙的梁高问题。但“牛腿”梁并不是暴露的,外面包裹了面层。 5.外部钢结构的设计 5.1隔热设计 由于外部采用了大量的钢结构,在温度应力作用下的变形和应变是设计中的一个重要部分。外部的构件会受温度影响而伸缩,而内部的构件则不会。根据Rowan Williams Davies and Irwin(RWDI)为纽约市提供的温度历史数据,设计团队应用了30种温度荷载组合来对建筑进行设计。这些荷载组合考虑了辐射加热、冷却以及太阳照射对建筑的影响。 应对风荷载产生的倾覆力矩而布置的外伸臂,也能够帮助抵御内外柱由于温差而产生的变形。然而在建筑东西方向的柱网不需要外伸臂来抗侧力。内外相邻柱的温差引起的变形差不满足规范的要求。为了减少差异引起的影响,两个“温度桁架”被布置在这些柱网上,这些桁架的布置使得柱子的变形能够满足规定要求1/300。 5.2桅杆 建筑的顶部竖了一个90m高的桅杆。此桅杆为一个底部直径为2.4m、顶部直径为200mm的锥形桅杆。桅杆向下延伸至51层机电层,坐落在一个25mm的圆底座上。此底座栓接在一个楼面梁支撑的楼板上,同时在52层的屋顶面对桅杆做了支撑,以确保在底部的稳定性。细长的形状和顶楼的高风压使得桅杆需要进行疲劳验算。设计过程中考虑采用阻尼器来限制金属疲劳。但最终采用了特殊的节点设计来解决。 桅杆在实际建筑上的效果需要被考虑。在51层和52层布置了楼面桁架来传递由桅杆产生的基底剪力。此外,布置了竖向桁架来传递桅杆的自重给柱子。桅杆上附加了若干小的卫星天线装置,因此桅杆的侧向位移需考虑天线装置的允许位移以及结构本身的要求。 结构设计毕业论文:水电站厂房屋面结构设计分析研究 【摘要】水电站的厂房是水电站的主要建筑物之一,厂房中安装有发电机、水轮机等发电设备和各种辅助设备,是一个实现水能转换为电能的综合工程设施。以烟岗水电站工程为实例,介绍了钢网结构在厂房中的应用。有效地解决了屋面建筑冬季施工困难问题,且结构造型美观、灵活、设计简单,施工方便,旨在为以后的水利水电工程厂房屋面结构设计的同行提供参考。 【关键词】水电站;厂房屋面结构;混凝土结构;钢网结构 水电站厂房钢网结构作为一种空间结构,它由许多杆件沿曲面或平面按一定要求组成的空间网状结构。早在上世纪40 年代就由德国首次成功运用于工业建筑上,此后在世界各地得到广泛发展,到目前已形成了很多定型体系,如单杆体系、米罗(MERO)体系、菱形桁架体系(Diamond truss)、空间板体系(Space Deck)、以及诺得斯(NODUS)体系等。直到上个世纪90年代以前,这种结构主要应用于大跨度的展览厅、车站候车大厅以及游泳馆等公共建筑。 1、工程概况 烟岗水电站工程位于四川省凉山州木里县境内,是雅砻江中游右岸一级支流――鸭嘴河水电梯级的第二级水电站。首部枢纽工程位于烟岗峡谷进口处,距木里县公路里程76km,距西昌市公路里程330km,其上游约8km处为该河段水电梯级的第一级水电站―布西水电站。烟岗水电站厂房位于鸭嘴河河口上游的雅砻江的右岸山坡2515m高程处,其尾水接第三级水电站―跑马坪水电站的前池,烟岗厂房距首部枢纽公路里程12km。本工程开发任务为发电,兼顾环境生态用水。 工程由首部枢纽、引水发电洞、压力埋管、电站厂房及尾水渠等主要建筑物组成。总工期36个月。工程静态总投资82311.61万元,总投资91721.61万元。 烟岗水电站采用引水式开发,装机容量120MW,多年平均发电量5.32亿kW.h。 电站主厂房全长54.76m,宽21m,最大高度20.4m。厂房与开关站结合地形条件布置,左侧为安装间,与主机间同宽;主厂房内2台发电机组呈一字形排列。电站于2012年10月正式并网发电。 2、主厂房屋顶设计方案比选 2.1钢网架结构方案 钢网架结构的特点是,施工速度快,安装、维修容易,安全系数高,且可以解决机电安装急需保温的困难。钢网结构比较固定,一般由三部分组成:厂顶网架、网架支撑以及屋面。在材料选择上,屋面采用彩钢夹芯板,檩条采用冷弯溥壁型钢。 2.2钢筋混凝土方案 钢筋混凝土结构在工业与民用建筑中得到了广泛的应用,其主要优点是作为承重构件,其承载力大,施工技术成熟,抗震和防火等方面的性能优越。采用钢筋混凝士框架结构,稳定性可以得到很好的保证。钢筋混凝土梁板结构经历了两个阶段,传统的做法是薄腹梁或混凝土屋架加大型槽型板,后来随着预应力技术的成熟,一些技术公司开发出雁型板项目。值得强调的是屋面板要有保温层、防水以及保护等功能。 2.3房屋方案的比选 为了选出更为合理的方案,应对两种方案的优缺点进行比较。笔者根据工程 的实际情况,主要对以下几个方面做了比较: 施工工期:钢网结构施工工期短,且不受天气的影响,即使是在寒冷的冬季,混凝土无法施工的情况下,钢网仍可进行。且预制构件的施工周期长,养护周期长。 施工人员费用:钢网结构主要的构件厂家已经事先设计好了,电站只需要安装即可,施工时间大大缩短,因此,施工人员费用也比混凝土结构便宜。 工程造价:施工以及装修等工作完成以后,按实际的覆盖厂房面积,经过计算知钢网结构每平米综合造价比混凝土结构节省投资30-40%。 构件制作:钢网结构所需的钢管、螺栓、锥头、板材以及檩条等构件均由设计厂家按要求制作,只需将构件运到现场安装即可完成;混凝土结构方案需要浇注梁以及面板,为了保证预制施工质量,需要事先平整夯实及硬化预制场地[2],特别是在场地受限的水电站工程中,场地条件有时无法保证。 影响因素:钢网架结构施工非常简便,吊装安全并且工作量小,混凝土用量也很少,质量控制比较容易。混凝土结构材料较多,施工受外界条件影响大,尤其冬季施工,加大了施工难度,混凝土质量因而不能很好的保障,准备工作量也非常大。 综合以上几个重要因素的考虑,钢网结构优势非常明显,同时为避免梁板吊装对机电安装造成较大的干扰,确保机组可以按期投产发电,设计最终采用空间钢网架结构方案。 3、钢网结构设计 3.1 结构形式 钢网结构采用正放四角锥网架。支撑形式:下弦支承。节点类型:螺栓球节点网架。平面尺寸大小为38.42m×17m,投影面积共计653.14m2。 3.2 设计依据 荷载标准值:上弦恒载为0.30kN/ m2,上弦活载为0.50k N/ m2,下弦恒载为0.1kN/ m2,基本风压为0.35kN kN/ m2,抗雪压载荷为0.50k N/ m2。设防抗震烈度为6度,场地属于Ⅱ类建筑场地。 3.3 材料选择 选用Q235B钢制作的钢管,采用高频焊接钢管的焊接方式。螺栓螺钉选用40Cr钢,材质应符合《合金结构钢技术条件》GB3077要求,高强螺栓应满足《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB1288的规定,其性能等级为10.90s。选用45号钢制作的螺栓球,材质应符合《优质碳素结构钢钢号及一般技术条件》GB699的规定。选用Q235B钢制作的封板锥头,钢管直径超过76时必须采用锥头,连接焊缝海外锥头的任意截面与连接的钢管强度要等同,厚度应保证变形以及强度的要求。选用Q235钢制作的套筒,杆件与截面等同。选用E43焊条对Q235钢与Q235钢进行焊接,选用E50焊条对Q235钢与45号钢进行焊接。采用75mm厚彩钢夹芯板作为屋面板材,采用冷弯薄壁型钢制作檩条。 3.4 加工技术要求 网架杆件需要对氧化皮以及锈蚀等污物进行清除后才可加工。网架的构件(包括杆件、螺栓球、、支座高强螺栓等)需要在专业的厂家定制,并且还得有检验合格证明,对于球以及螺栓的加工,则由厂家按机械行业标准选购或自行加工,但要满足受力和材质要求。焊缝需满足规定标准,构件焊接要达到同等强度,。 3.5 安装以及涂装技术 要求支承面预埋钢板必须保持水平,安装位置准确。,相邻支座高差不超过5mm,最高与最低高差不超过10mm,位移量不超过5mm。对所有构件须都需要作防锈处理,出厂前以及安装后都要涂灰色防锈漆。为了保证使用年限,涂装前需要进行除锈,除锈参考《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等极》GB8923中的Sa2等级,不能低于这个除锈等级。涂装时的环境湿度以及温度,除其产品的特殊要求外,相对湿度不应超过85%,温度应在5D38℃之间。不应在涂装构件的表面出现结露,涂装后4小时内应避免雨淋。荷载必须作用在节点(螺栓球)上,严禁在杆件上悬挂重物,杆件不承受横向荷载。 4、结束语 网架结构的组成比较规则,施工起来方便,厂房屋面结构采用钢网架比采用钢筋混凝土梁、板结构费用小,建设工期短,质量更易于控制,并且对周围环境影响小。因此,在水电站工程中应大力推广应用。 结构设计毕业论文:纵粱式管架结构设计浅析 【摘要】本文着重介绍石化工程中纵梁式管架结构体系的设计方法、注意事项。纵梁式管架是石油化工装置及公用工程设计中常见的结构形式,是装置与装置间以及装置内各单元、建构筑物之间相互连接的重要途径,具有面多量广、形式复杂多样的特点。本文通过对其基本概念、布置原则、荷载分析、计算难点、注意事项等几个方面的阐述并结合工程实践对此类结构的设计作一探讨。 【关键词】纵梁式管架;活动架;固定架;柱间支撑 纵梁式管架是石油化工装置及公用工程设计中常见的结构形式,是装置与装置间以及装置内各单元、建构筑物之间相互连接的重要途径,具有面多量广、形式复杂多样的特点。本文通过对其基本概念、布置原则、荷载分析、计算难点、注意事项等几个方面的阐述并结合工程实践对此类结构的设计进行探讨。 1 纵梁式管架结构概述 在相邻独立式管架间设置纵向联系构件,如纵梁或桁架,构成空间体系的结构称为纵梁式管架。装置内管架一般采用钢结构,公用工程管架柱通常采用钢筋混凝土结构或仅首层采用钢筋混凝土,其余钢结构的组合结构。纵梁式管架安全等级应为二级;支撑输送高度有害和易发生次生灾害介质的管道的管架宜为一级。抗震设防类别为丙类。 2 纵梁式管架结构布置原则 2.1 高度的确定 管架的高度主要由上游专业确定,以满足管道布置为首要条件。结构专业应及时反馈断面信息以便相关专业进行调整。 2.2 纵向柱距的确定 纵梁式管架的纵向柱距宜为9~15m,基本柱距宜采用9m。特殊情况时,纵向柱距可按管道专业布置的实际需要,可不受模数限制。 2.3 伸缩缝的设置 伸缩缝的的间距:钢结构不宜大于120m,混凝土结构不宜大于70m。 2.4 纵向柱间支撑的设置 纵梁式管架在每个温度区划内均应设置纵向柱间支撑体系,增加纵向刚度,同时管道也在补偿器附近设置固定架。通常在工程中两者可合二为一,达到经济的目的。 3 荷载 3.1 竖向荷载 3.1.1 竖向荷载应包括结构自重、管道自重、设备重、附件重、保温重、介质重或充水试压时的水重、顶棚重、电缆和桥架重等。 3.1.2 作用于管架横梁上的竖向荷载,宜按均布荷载计算,当遇有一根管道作用于梁上的荷载大于10kN时,该管道应独立按集中荷载考虑。在计算均布荷载时应考虑预留管道的荷载,而预留管道往往无法确定, 在使用均布荷载对管架进行分析时需要注意:同一柱距范围内主次梁上的管道荷载是不同的。原因在于不同管径的管道跨距各不相同,并不是所有管道都需要在次梁上设置支点。因此在考虑管线均布荷载时,应按管道实际支撑点的布置来确定计算所需的均布荷载。 3.2 水平荷载 纵梁式管架的水平荷载主要包括作用于活动管架,管道受热膨胀时产生的水平推力、作用于固定管架的管道补偿器的弹力、管道内介质不平衡内压力以及活动管架通过管道作用于固定管架的反作用力。除此之外还应包括风荷载。 一般来说,管道补偿器的弹力、管道内介质不平衡内压力由上游专业提供,而管道摩擦力、风荷载则由结构专业依据管道竖向荷载、管径、分布,通过计算获得。 由于纵梁和竖向支撑存在,纵梁式管架的纵向刚度一般较大,因此纵梁式管架中的活动管架一般按刚性活动管架设计。文中所指的活动管架均指刚性活动管架。 管道与结构之间的作用是一个十分复杂的问题,要精确计算,在工程上几乎是不可能的。对于工程设计上的纵梁式管架,可按下式计算管道对活动管架中的横梁产生的摩擦力。 其中Kj为管道牵制系数,Gk为管道竖向荷载,?为主要热管与钢梁间的摩擦系数。活动管架上的管道水平推力作用在梁顶。横梁承受管道的竖向荷载和水平推力,可按双向受弯构件对横梁进行计算。 在计算敷设双层及以上管道的管架时,对管架柱应考虑上、下层间管道的牵制作用,考虑整个管架上的全部管道重量,并从各层主要管道中选用一根起控制作用的主要热管计算kj值。对横梁则仅需考虑本层管道间的牵制作用。 3.3 管道振动荷载 当计算支承振动管道的管架构件(基础除外)及其连接强度时,所有振动管道的竖向荷载应乘以动力系数,并以此计算水平推力。固定管架上支承振动管道时,补偿器反弹力也应乘以动力系数。对于不设限制振动管道,则应根据实际情况确定动力系数。 4 纵梁式管架计算难点 纵梁式管架计算的难点在于计算正常使用状态下管道水平推力对管架的作用。 管道受热膨胀时,管道由固定架处向补偿器方向变形。在应力和摩擦力作用下,使活动管架与管道间产生相对位移(刚性活动管架),最终使补偿器发生变形。由于补偿器的刚度作用,必将产生抵抗压缩变形的反力,这就是补偿器的弹力。事实上,管架对管道的任何限制作用并不会改变管道最终的变形量。固定支架、限位支架最终限制的是管道的变形方向,或者变形形式。 由一个温度区段的纵梁式管架共同承担纵向水平力,在工程上并不容易实现。长达几百米的纵梁式管架,由于纵向构件的压屈、支座螺栓的松动,使纵向力难以顺利的传递和抵消,因此可沿补偿器将一个温度区段内的纵梁式管架切为几段计算。如果计算单元内设置了两个补偿器,左侧补偿器以左的管道水平力Fba由固定架承受,右侧补偿器b以右的管道水平力Fbb由右端固定架承受,补偿器之间的管道水平力由中间固定架承受。由于Fbb和Fba方向相反,中间固定架通常承受的管道水平力很小,因此中间固定架通常可不设置竖向支撑。 纵梁承受的管道水平推力各不相同,最大的水平推力作用于与固定架相连的纵梁上。在摩擦力和应力作用下,中间管架变形趋势同管道一致,使得在补偿器处纵梁受压,而在固定架一侧纵梁承受较大的拉力。最大拉力计算方法如下 对固定架而言,管道传来的各中间管架的摩擦力与纵向构件(纵梁)传来的水平力已相互抵消,仅承担管道的水平弹力。对于有柱间支撑的组合式空间体系结构的固定架,水平弹力最终通过柱间支撑传递至基础。 5 纵梁式管架设计注意事项 1) 由于生产工艺的要求,管道沿纵向需要一定坡度时,各架顶的设计标高成为变数。如采用钢筋混凝土结构,可调整管架基础的埋置深度;对于钢结构管架,设定柱脚底板距地面的净距为150~350mm,以便选择统一柱高度定型管架。 2) 当管架柱全部为钢筋混凝土时,横梁宜尽量选择适宜的跨度,以便采用现浇钢筋混凝土梁。这样横向刚度较好,也便于节点处理。如采用钢梁,梁柱刚接较难实现。在满足管道布置条件的前提下,可在管架横向设置柱间支撑,以增加刚度,保证结构的稳定。应注意,此时节点处纵横向埋件的锚筋应相互错开。 6 结语 纵梁式管架结构作为最常见的结构形式,一直以来就存在量多面广的特点。近年来随着我国石化行业的大发展,装置规模越来越大,纵梁式管架结构也必然朝着大型化、复杂化的方向发展。因此有必要对其进行深入的分析,了解其特性,重视其发展,总结经验,使管架设计在技术上先进、经济上合理、工程上安全可靠。 结构设计毕业论文:房屋结构设计中存在的问题及其对策解析 【摘要】房屋建筑结构的设计是一个全面、系统而且复杂的过程,对于设计师而言,是一项充满挑战的工作。本文笔者对房屋结构设计中存在的问题及其对策进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。 【关键词】房屋结构设计;问题及对策 前言:作为房屋建筑的设计人员,应根据具体情况作出具体分析,运用已经掌握的专业知识灵活处理实际建筑设计中遇到的各种难题。 一.多层框架结构设计的问题 1.1框架计算简图问题 多层框架结构无地下室,独立基础埋置较深,周围有一个-0.05m拉梁的基础上,需要的基础梁按1层输入。根据《抗震规范》第6.1.2条,当在Vlll度地展区的工程框架结构其抗震等级为二级,在设计的时候按3层框架房屋进行计算,首层为3.35m,即若框架建筑嵌固在-0.05m处的基础拉梁顶面,基础拉梁断面与配筋按构造进行设计,其基础以中心受压进行计算。如上可见,此计算简图并不妥当。原因有: (1)根据构造设计的拉梁不能平衡柱脚弯矩; (2)依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3.11条规定,框架结构底柱的高度需要取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。设计经验表明,如上的框架结构应该按4层整体分析和计算,也就是需要将基础拉梁层应按层1输入,如拉梁上有荷载,需要将荷载同时输入。所以,剪力的首层层高计算为H1=4-0.8-0.05=3.15m,2层高为3.35m,层3,4层高为3.3m.依据《抗震规范》第6.2.3条,多层建筑框架柱底层柱脚弯矩的设计值需要乘以增大系数1.25。在设计拉梁层的时候后,通常要对底层柱的配筋进行比较是由基础顶面截面还是由基础拉梁顶面的截面控制。由于地基土有约束作用,所以计算简图时,要在电算程序总信息的输入中地下室层数应该写为1,同时复算一次,按两个计算结果包络图进行框架结构底层柱的配筋。 1.2设计规范强制性问题 在我国设计规范具有强制性的,对于设计人员来说,规范即为法律,如不违反规范要求,设计出了问题,设计人很可能不负任何法律责任。我国没有明文规定设计人员不能采用高于规范设定的安全度水平,缺乏经验的设计人员有时不善于针对具体工程对象的需求及具体的施工环境条件灵活运用,而是与之相反,有的人就故意钻规范空子沿着规范允许的最低边缘行事,从而达到其不良目的同时推卸贵任。 1.3关于甚础拉梁层的计算问题 若基础拉梁层没有楼板,在用TAT,SATWE等电算程序对框架整体计算的时候,其楼板厚度为零,同时对弹性节点进行定义,并通过总刚分析法分析和计算。但是,有时即使楼板的厚度为零,也定义其弹性节点,而没有通过总刚分析法,在进行程序分析时就自动的根据刚性楼面进行假定计算,与实际不符。 1.4有关基础拉梁问题 通常情况下,当独立基础埋置较浅,或者过去时置虽然深但是采用短柱基础后,因地基不理想或柱子荷载差别明显,或者依据抗震的要求,可在两个主轴方向进行设里和构造基础拉梁。如果拉梁上有填充墙或楼梯柱等作用传来的荷载时,这时拉梁截面就应适当加大,计算出的配筋需要与上述构造配筋进行盛加。构造基础拉梁顶标高一般和基础高或者短柱顶标高是相同的,此情况下,基础按偏心受压基础进行设计。 若框架底层层高不高或埋置不深的时候,应该将基础拉梁的设计设计得为更强大.此时,对于拉梁正弯矩钢筋需要全跨拉通,负弯矩钢筋需要在1/2跨拉通。拉梁的正负弯矩其钢筋在框架柱内的锚固和拉梁箍筋的加密及抗震构造的相关要求跟上部框架梁是相同的,此时的拉梁应该设置在基础顶部,不应该设里在基础顶面之上,基础则可按中心受压设计。 1.5多层框架绪构独立基础设计荷载的取值问题 多层框架结构建筑采用比较多的是柱下独立基础,多层建筑抗震设计规范指出:若地基主要受力层范围内没有软弱粘土层的时候不超过8层而且高度在25m之下的,通常民用框架建筑或荷载相差小的多层框架厂房不需要对地基及基础抗震承载力进行验算,也就是说在Vlll度地展区不少多层的框架建筑可不需要进行地基以及基础抗震承载力的验算,这些在进行基础设计的时候需要注意风荷载具有的影响。所以,在多层框架结构建筑的整体计算与分析过程中需要计入风荷载,不能因为地展区的高层建筑之外的风荷载没有控制作用而不计入。另外,在对独立基础进行设计时,其在基础顶面上的作用外荷载的柱脚内力设计值,仅需要取弯矩设计值、轴力设计值以及无剪力设计值或者轴力设计值,此两种情况会导致配筋偏少,进而影响基础本身及上部结构的安全。 二.多层框架结构设计问题的一些措施 在多层框架结构工程设计中,多数建筑按抗震设防分类属于丙类建筑,如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等,其抗震等级可依据烈度及结构类型与建筑的高度按《抗震规范》表6.1.2确定。 2.1棍架梁、柱箍筋间距 在程序默认的前提下,如框架梁的跨中部位有次梁或者有较大的其他的集中荷载作用而又配两肢箍筋的时候,通常情况下非加密区箍筋间距使用200mm使梁的非加密区配箍不足,所以建议程序内定梁箍筋改成取梁的非加密区间距为200mm。如此,不但能保障梁非加密区的抗剪承载力,还能相应增加梁端箍筋加密区的抗剪能力,梁的强剪性就能充分体现。 若框架内定柱的加密区箍筋间距为100mm的时候,在有的情况下,可能会因非加密区的箍筋间距为200mm导致配箍不足。所以,建议程序内定柱的箍筋间距改为取柱的非加密区的箍筋间距为200mm。此外,在柱、梁箍筋非加密区进行配箍验算的时候,无需考虑强剪弱有的要求,也就是剪力设计值取加密区终点处,其外侧的组合剪力设计值,并且不乘以剪力增大系数。 2.2关于地震力振型组合数问题 关于商层建筑,其振型数为≥9,结构层数多,结构刚度发生突变也较大,振型数应该多取,若结构设计有转换层,顶部设有小塔楼或者多塔结构等等,其振型≥12,但不应该大于房屋层数的三倍:唯有定义弹性楼板需要通过总刚分析,在必要的时候,振型数才能够取更多周。《抗震规范》指示,比较合适的振型个数通常取总质量达到90%的振型参与质量的振型数,采用SATWE等电算程序能够很方便地输出参与质量的比值。在设计中设计人员对电算程序的应用不太重视,对振型数的选取比较随意,这就需要改进的。此外,通过耦联计算出的剪力一般小于非耦联计算结果,只有结构存在明显扭转时方能采用耦联计算,若有必要应补充非耦联计算结果。 2.3地下室层数的输入处理 多层框架结构建筑也设置地下室因为没有隔断,所以多采用筏板做基础。当电算时,需要将地下室层数及上部结构同时输入,还要在总信息中按实际地下室层数进行填写。并采取对层侧移刚度比进行分析比较,还能够正确判断与对房屋的嵌固位置进行调整,同时对抗震构造采取相应措施,保证其楼板应需的厚度以及最小的配筋率等;若结构为竖向不规侧时,不但对薄弱层进行验算,还要对薄弱层的地震剪力进行乘以1.15的增大系数。 三.结束语 随着我国建筑业的现代化进步和发展多层框架结构设计的要求也越来越高,在设计过程中的问题得到解决与改进,但是新的问题也会不断出现,但是相信在实践中一定会得到解决。 结构设计毕业论文:建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用 【摘要】进行建筑结构的设计优化过程当中,建筑结构设计十分重要,由于一个合理的结构的设计方案不但能够使得建筑工程到达技术上的要求,还能够降低经济上的消耗。但是,建筑结构设计优化是一个十分复杂且具有比较强的综合性的系统性问题,因此我们一定要加大对于建筑结构设计优化方法的深入探究的力度。本文对于建筑结构设计优化方法的应用意义进行了研究,并对建筑结构设计优化的具体的方法与步骤进行了相关的详细介绍, 对于我国的建筑结构设计行业具有一定的建议作用。 【关键词】结构设计;建筑结构;优化技术;应用 1、结构设计优化方法 依据设计的要求,把力学概念与结构优化设计进行有机结合,让参与计算的量部分可以以变量部分出现,进而形成结构设计优化方案域,运用数学手段,在域中找到可以满足要求的结构优化最佳设计方案。由此可见,结构优化设计不仅可以提高整体设计水量及设计质量,还可缩短设计周期,从而降低整体工程造价,提高经济及社会效益。房屋工程分部结构优化设计包括:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造价分析等内容,在实施过程中,不仅要按照一切从实际出发的原则,更应该结合具体工程的实际情况,围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。在满足设计要求后,在进行结构设计时应该尽量缩小刚度、质量中心的差异使平面布置规则,水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用。为降低应力集中,竖直方向上应避开使用转换层。 结构优化设计的本质以力学理论和数学规划理论为理论基础,以计算机技术为工具,对建筑结构涉及到的各个变量进行寻找优化决策的先进的设计方法,其本质就是求极值问题。(1)优化数学模型。建立正确合理的优化数学模型是结构优化设计的关键步骤,基于正确的优化数学模型是得到正确优化结果的基础。例如,在优化模型中,数学模型中的等式约束个数应当小于设计变量的个数,这样才能求得最优解。(2)优化数学算法和优化迭代控制。对于建立的优化数学模型,虽然可用的优化算法有多种,但是采用不同的优化算法所得到的优化效果和所花费的求解时间会有差别。所以,快速、有效的数学优化算法也是结构优化设计的一项关键技术。(3)结构分析方法。绝大多数的结构优化设计问题难以采用解析法求解,而是采用数值法的方法。数值解的寻优实际上是一个优化迭代过程,而每次优化迭代都需要进行结构分析。实现以上提到的关键技术需要经过建立可靠的优化模型,然后采用适当的优化算法进行求解。这其中选择计算简便且正确率高的优化算法显得尤为重要。 2、民用建筑结构设计和经济性的关系 第一点,结构设计和用地之间的关系。在多层或者高层的民用建筑中,我们常说的总建筑的面积具体讲是每层的建筑面积之和,如果层数越多,那么单位建筑的面积分摊的占地面积相应的就会越小。然而随着层数日益变多,总体住宅高度也会不断上升,随之屋子间的距离也相应的变大。通过这一阐述我们了解到,用地节约的多少并不会根据建筑楼层增加而按一定的约数变高。 第二点,结构设计和造价之间的关系。一般建筑的楼层会在一定程度上影响到单位建筑的面积,但对每部分的结构来讲,具体的影响程度是不一样的。在屋盖的区域,无论有多少层,都统一使用统一相同的房屋盖。它跟层数增加无关,所以对屋盖的资金投入也不会加大。因此,屋盖处的单位面积资金投入会根据层数的不断上升而表现出很明显的降低。在建筑的基础处,每层都共同使用一个基础,因此随着层数不断增加,相应的基础结构承受的荷重就会增加,因此我们必须要增加基本的荷载力。基础地区的单位开销虽然会根据层数的增加而呈现出降低的意思,但是这种意思并不像屋盖那样如此明显。一些承重体,比如墙、梁或者柱等,会随着层数的不断增加而不断地增加荷载能力以及抗震能力等,相应的这些分部的单位房屋造价会有一定的提升。 第三点,高层住宅结构设计与经济性的关系。一般而言,住宅层数高矮将本质的影响住宅开销,其根本原因乃是伴随层高不断上升,墙体面积和柱体积也会慢慢上升,而且会加大结构自重,进而还会增加柱以及基础承受荷载力,于是让电气以及水卫的管线同比例变长。如果将层高降低,那么可以有效地节省材料物资,而且还可以节约能源等,对于抗震非常有利,能最大程度的节约金钱输出。另一方面,减少层高不但可以降低房屋的高矮,有效地缩小建筑和建筑间日照的距离,所以降低层高也在一定程度上对于节约土地资源有很大的作用。 3、结构设计优化技术应用实践 结构方案的建立过程即工程结构设计。伴随急速更新发展的计算机硬、软件产业,凭借计算机、力学、数学一系列方法,将结构设计做到最优化技术推广。结构优化设计及传统结构设计其设计原则和过程是相同的,不同之处在于传统设计缺少安全、经济性作为衡量准则。最优设计则是在安全、经济准则基础之上,利用计算机作为辅助技术,非常便利地实现了分析计算、设计、出效果图等整套程序的自动化,大大提升了设计整体效果及质量。为了达到降低工程造价之目地,在不更改使用性能的基础之上,就要对结构进行最优化设计。由此可见结构设计优化技术的应用已经是较为宽广的课题之一。它不仅应用于项目的前期、整体、抗震设计,在旧房改造期间的各个环境均有广泛应用。结构设计优化技术在应用实践中应注意的问题如下: 3.1前期方案设计期间将结构设计优化参与其中 建筑方案设计前期如有一个优秀的、合理的设计方案,并参与结构设计优化,就会争取到非常优秀的开端。但目前在前期设计方案中结构设计优化参与其中的并不多,如果能对建筑类别有所针对,并进行合理选择结构设计优化方案,将降低建筑的总投资成本,因此在建筑方案设计初期应注意建筑方案的结构优化设计,考虑结构的合理及可行性。 3.2概念设计结合细部结构设计优化 概念设计主要作用于无具体数值量化现象,比如无确定性的地震设防烈度,现实难免与计算式存在区别,那么设计时应采取概念设计方法,使数值成为辅助及参考根据。为达到最佳优化设计效果,设计人员应该灵活运用结构设计优化方案。与宏观把握相对应的,设计的过程同时要注意对于细部的结构设计优化,比如现浇板中的异形板拐角方向容易出现的裂缝,可归结为矩形板。钢筋选择时应注意:I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多,但是他们的极限抗拉力相差却相当大,所以在塑性满足要求的情况下,现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋。在做里面设计的时候,外立面上的悬挑板及配筋,应在满足基本规范要求之上,以达到安全、经济之目的。 3.3结构设计优化―――下部地基基础 桩基础类型的选择,要依据现场地质条选择最为合适的结构设计优化方案,以降低工程总造价为目的。例如对灌注桩桩长的选择影响较大的桩端持力层的选择,要多进行比较,最终确定最为合适的方案。 4、结束语 我们常说,建筑是凝固的艺术,好的建筑师总希望可以通过建筑来合理的表达本身设计意图,希望拥有艺术性以及实用性能的美妙融合。建筑结构设计师们应严格遵“安全、经济、合理”的设计理念,努力探索更合理的结构设计方案,保证建筑工程取得良好的经济效益和质量效益。 结构设计毕业论文:抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用 【摘要】随着高层建筑的迅速发展,建筑高度不断增加,高层建筑的结构设计也成为结构工程师设计工作的主要重点和难点。其抗震设计变得尤为重要,建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念,从场址的选择到建筑物的结构设计,抗震设计贯穿了整个过程。建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。本文作者结合多年来的工作经验,对抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用进行了些研究。 【关键词】建筑结构抗震设计;设计原则;设计方法 在房屋建设的过程中,抗震结构设计是结构设计中最为重要的环节。抗震结构设计是否科学合理直接影响到房屋建筑的质量和安全。我国属于地震多发地区,因此说在建筑设计的过程中更需要关注这一点。 一、建筑结构抗震设计中的基本原则 在进行建筑结构抗震设计的过程中需要遵循一定的原则,讲求方法,才能够确保设计方案的科学性和可行性。为此,设计的过程中需要遵循以下原则。 (一)确保结构构件具有必要的性能 在进行抗震设计的过程中,一定要保证建筑结构构件具有一定的承载能力、稳定性、刚度和延性等性能。结构构件需要遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强底层柱、强节点弱构件的设计原则,在设计中对于可能会造成构件相对薄弱的部位,需要采取从事提高其抗震能力,对于承受竖向荷载的主要构件则最好不作为主要的耗能构件。 (二)尽量多的设置抗震防线 一个抗震结构体系需要有多个延性较好的分体系组合而成,并且由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框剪结构就是由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或者多肢剪力墙体系组成的。由于在一次地震之后将会伴随着多次余震的出现,如果在结构设计时只有一道防线,那么在建筑遭到第一次破坏之后再遭余震,就会因为损伤积累导致建筑物坍塌。抗震结构体系应该有最大可能数量的内部和外部冗余度,在设计中需要有意识的建立起一系列分布的屈服区,这样能够使结构吸收和消耗大量的地震能量,从而能够提高建筑的抗震性能。 (三)恰当的处理建筑结构的构件强弱关系 在设计的过程中需要正确的处理好构件的强弱关系,在统一楼层内使主要耗能构件屈服之后,其他抗侧力构件则仍然处于弹性阶段,这样能够使得有效屈服保持较长的阶段,能够保证建筑结构的延性和抗倒塌的能力。需要注意的是,如果在抗震设计中一部分结构的设计超强,那么就会导致结构的其他部位出现相对薄弱的现象,所以说在设计的过程中需要恰当的处理结构的强弱关系,对于不合理的加强的作法或者是在施工中以大代小,改变抗侧力构件配筋的这些做法都需要尽量的避免。 二、建筑结构抗震设计的基本方法 上文中从三个方面分析了在建筑抗震结构设计中需要遵循的原则,下面本文就从具体的设计方法方面进行分析论述。 (一)建筑结构抗震设计中的概念设计方法 建筑抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等因素形成的基本设计原则和设计思想,并根据这些原则和思想进行建筑结构总体设计和细部构造设计的一个过程。由于地震的震动是一个随机的震动,目前对于这种情况的复杂性和不确定性很难把握,要准确的预测出建筑物所遭到的特性和参数还有一定的难度,而在结构设计方面,也不能够充分的考虑到结构空间的作用,所以说在抗震设计过程中不能够完全的依赖于计算的结果,而是需要结合实际情况,并立足于抗震基本理论和长期的经验进行设计。 利用该设计方法进行设计,首选需要确定建筑的选址,在选址的过程中需要避免抗震的危险地段,需要选择对抗震有利的场地和地基,并需要根据工程的需要掌握好地震活动的情况和工程地质的相关资料,设计者要综合考虑作出相关的评价,并在选择时选择坚硬土或是开阔密实均匀的中硬土等有力的地段。需要注意的是,一定要避开软弱土、液化土以及河岸或者是边坡的边缘,平面分布上成因、延性以及状态不均匀的土层也需要避开。 其次要合理的进行平面的布置。一般情况下,建筑物的动力性能取决于它的建筑布局和整体结构设计,建筑布局简单合理,在结构设计中符合抗震原则,就能够保证建筑物具有良好的抗震性。建筑物的平面布置需要具有对称性,质量和刚度的变化要均匀,防止出现楼层错层的现象。在实际的设计中需要根据相关的规定进行,例如《高层建筑混凝土结构技术规程》中对地震区高层建筑平面的形状做了相关的规定,并且提出了对平面的凹角处需要采取加强措施。因此说在实际的结构抗震设计中,对于地形较为复杂的建筑物要合理的设置变形缝,在结构设计时要进行水平地震作用的计算和内力调整,对于较为薄弱的部位需要采取加强措施。 在结构选型和布置的过程中,需要根据建筑物的重要性、设防烈度、地基、基础以及场地等因素进行考虑,制定经济合理的设计方案。从抗震的角度来讲,一个好的结构形式能够使得建筑物的延性系数提高,匀质性变好,构件的连接更具有整体性和连续性,并且更能够充分发挥材料的强度。结构布置过程中要确保平面布置的对称性,使构件的分配力较为均匀,防止出现薄弱层,并且要尽量的降低房屋的重心。 (二)抗震构造措施 抗震构造措施在结构设计中是一个重要的环节,构造设置是否合理直接影响到建筑结构的抗震性能。建筑上部主体的结构类型不同,其构造的措施也就不一样。对于砖混结构的建筑,需要设置沿楼板标高的水平圈梁,加强内外墙的连接,以增强房屋的整体性。圈梁能够有效的约束预制板的散落,降低了砖墙出平面倒塌的可能性。除此之外,圈梁作为边缘构件,还能够提升楼和屋盖的水平刚度,这样在地震的作用下,就能够很好的避免墙体的倾斜和开裂度的眼神,减轻了不均匀沉降对于建筑的影响。 (三)结构消能减震和隔震设计方法 一般情况下,建筑结构的抗震是通过增强结构本身的抗震性能来抵抗地震的强度的,从现实意义上来讲这是一种较为被动的抗震方法,在实际的抗震设计中,需要寻求主动的抗震对策,减震和隔震设计就是有效的抗震设计方法。该方法是在结构体系中设置一个隔震层,以此来阻隔地震带来的能量,或者是在抗侧力结构中设置一个消能器,以此来达到削减地震能量的作用。该方法的主要应用原理就是在房屋的底部设置橡胶隔震支座以及阻尼器等设备,以此来延长构件的自震周期,并且增大阻尼,通过局部变形来提供附加阻尼,以削减地震的能量,达到保护建筑上部结构的目的。 结束语:当前人们对于建筑的安全性和稳定性的要求越来越高,为了能够进一步提升建筑物的安全性能,在设计的过程中一定要注意建筑结构的抗震设计,本文就以此为重点,从设计要遵循的原则和设计的基本方法两个大方面进行论述,希望能够为今后的抗震设计提供帮助,更好的提升建筑物的整体抗震性能,保证其安全性和可靠性。 结构设计毕业论文:防水板的结构设计 【摘要】随着计算机技术和有限元分析技术的发展,有限元计算分析已经广泛应用于工程设计领域,防水板的计算也可以采用计算机进行有限元分析。本文通过分析抗浮锚杆抗拔刚度和防水板厚度的关系,得出抗浮锚杆抗拔力的取值方法以及在抗浮锚杆作用下防水板抗浮荷载的取值方法,其中抗浮锚杆刚度的确定尤为重要,合理的确定抗浮锚杆的抗拔刚度,在结构安全和建筑工程造价的控制上有重要意义。 【关键词】防水板;抗浮锚杆;有限元;抗拔刚度。 1、防水板的受力特点 独立基础加防水板这种基础形式具有良好的经济性,并且传力简单,在实际工程中的应用越来越广泛。其计算假定为独立基础承担全部上部结构荷载,防水板只用与抵抗地下水浮力,不承担地基反力[1]。计算的时候,独立基础和防水板分别单独计算。 通常情况下,作用在防水板上的荷载有:地下水浮力 、防水板自重G以, 为底板面积。建筑物的在使用过程中,根据水位的不同,防水板的受力情况可分为以下三种情况: 1)当 时,建筑物的全部重量将由独立基础全传递给地基。 2)当 且未采取其他抗浮措施时,防水板对独立基础的地基反力有一定的分担作用,此时基础的地基反力减小,减小部分的地基反力以水浮力的方式作用于防水板板底,在防水板板跨较大或者抗浮水头较高的情况下,将会对独立基础的底部剪力和弯矩有放大的作用。 3)当 同时采取其他抗浮措施(假设抗浮措施为设置抗浮锚杆)时,防水板对独立基础的地基反力同样有一定的分担作用,此时基础的地基反力减小,减小部分的地基反力以水浮力的方式作用于防水板板底以及抗浮锚杆。 在独立基础加防水板这种基础形式中,由于水浮力的作用,防水板将水浮力传递给独立基础,减小了基底反力,同时由于独立基础作为防水板的支座,防水板将会传递由于地下水产生的弯矩和剪力给独立基础,增加了独立基础的弯矩及剪力值。 2、防水板的设计方法 防水板通常情况下可以简化成四角支承在独立基础的双向板,受力方式类似于板柱结构,而独立基础则可以近似认为是柱帽,计算方式上防水板和板柱结构也有相通之处。因此,防水板的计算方法也可采用板柱结构中无梁楼盖双向计算的经验系数法,将防水板划分为柱下板带和跨中板带。随着计算机技术和有限元分析技术的发展,防水板的计算也可以采用计算机进行有限元分析。 在分析独立基础的受力情况时,合理考虑防水板浮力对独立基础的影响,是独立基础计算的关键,在工程设计中可采用包络设计的原则,按以下方法计算: 1)当 时,建筑物的全部重量将由独立基础全传递给地基,此时独立基础可以直接按《建筑地基基础设计规范》B50007-2011的相关规定进行计算。 2)当 G且未采取其他抗浮措施时,防水板对独立基础的地基反力有一定的分担作用,此时基础的地基反力减小,减小部分的地基反力以水浮力的方式作用于防水板板底,防水板将会传递剪力和弯矩给独立基础。 通过分析发现,在独立基础加防水板基础中,独立基础和防水板不一定同时由相同的荷载效应组合起控制作用,如:防水板通常由水浮力控制的效应组合设计,独立基础则按由永久荷载效应控制的组合设计,两者采用不同的荷载效应组合设计值,而在独立基础的设计中又离不开防水板传来的荷载,因此,在独立基础加防水板基础的设计中,要严格分清荷载的不同效应组合是有困难的,同时从工程设计的角度去看也是不必要的。从工程设计的实际出发,采用适当的包络设计方法,其结果相差不大,故可以按各自的最不利情况计算。 3、抗浮锚杆刚度的研究分析 从理论上说,不管采用“压”还是“拉”的方法抵抗水浮力,水的浮力是均匀作用在底板上,而结构抗浮力作用(除底板自重外)都具有不均匀性,并不是在整个地下室底板区域均匀分布的,可能是集中在一个点上(即柱、桩和锚杆)或一条线上(即墙、梁),因此,分析其传力途径尤为重要。 由于与柱、墙相连的梁板一定范围内具有一定的刚度,水浮力可直接与上部结构自重平衡,而上部自重很难传递至远离梁、柱、桩、墙的区域。因为,中间区域的锚杆实际受力不会是减去上部自重的水浮力,上部建筑自重是集中在一个点(即柱)或一条线(即墙、梁)上的,要达到将自重均匀分布到底板上的假定,底板必须具备两个条件,一是完全按自重抗浮,底板的梁板采用倒置楼盖计算,保证水浮力传至柱上或墙上,二是做到底板刚度无穷大,才有可能将点线作用力均匀分布与锚杆共同抗浮。 在实际工程中,墙、梁影响区域和纯底板抵抗区域和防水板的刚度、抗浮锚杆的刚度有很大关系,不同的柱网、不同的板厚以及不同的地质情况对墙、梁影响区域和纯底板抵抗区域的范围确定都会造成不确定性。 因此,确定抗浮锚杆的刚度显得尤为重要,根据成都部分地区抗浮锚杆抗拔试验的P~S曲线,初步统计可得到抗浮锚杆抗拔刚度的标准值的范围基本在35000kN/m~45000kN/m之间。 通过对比以上结果,可以发现在相同的荷载效应作用下,对于板厚较小(250mm)的情况,抗浮锚杆抗拔刚度对防水板内力影响很大,其板底最大弯矩的比值为1722/1348=1.278,即计算结果相差27.8%;板面最大弯矩的比值为128/107=1.196,即计算结果相差19.6%。对于板厚较大(500mm)的情况下,抗浮锚杆抗拔刚度对防水板内力影响则不大,其板底弯矩的比值1775/1728=1.027,即计算结果相差2.7%;其板面弯矩的比值为175/168=1.042,即计算结果相差4.2%。 而对抗浮锚杆刚度相同而防水板厚度不同的情况,锚杆承受的抗拔力差别很大,防水板厚度越大,抗浮锚杆承受的抗拔力则越小,其抗拔力的比值为290/140=2.07,即计算结果相差107%。 因此,抗浮锚杆刚度的确定尤为重要,合理的确定抗浮锚杆的抗拔刚度,在结构安全和建筑工程造价的控制上有重要意义。但由于现阶段抗浮锚杆刚度的确定与工程地质情况、施工质量都有关系,所以抗浮锚杆的刚度一般都是通过经验积累以及抗拔试验来确定。 除了通过经验或试验数据确定抗浮锚杆刚度,还要通过增大抗浮防水板的刚度来协调抗浮锚杆所承受的抗拔力,即首先计算出需要的抗浮锚杆的数量,然后确定抗浮锚杆所承担的等效均布荷载,再用底板承受的水压力(扣除防水板以及防水板以上的永久荷载)减去抗浮锚杆所承担的等效均布荷载(其中对该荷载需要乘以0.7)的折减系数,才得到地下室底板抗浮设计的荷载,即提高的防水板的承载能力和变形能力,以协调抗浮锚杆群承受的荷载。 4、独立基础加防水板的构造措施 根据独立基础加防水板这种基础形式的受力特点是独立基础承担全部的结构荷载,同时承担由防水板传递的剪力和弯矩,防水板只承担水浮力。所有的计算均在此假定成立的情况下进行。由于基础在上部荷载作用下会有一定变形,独立基础和防水板为现浇整体性基础,独立基础发生变形的同时,防水板也会由于变形而承担地基反力,为确保防水板不承担或者只承担少量的地基反力,防水板下应设置软垫层。软垫层除了有一定的变形能力外还应具有一定的承载能力,至少应能承担防水板混凝土浇筑时的重量及其施工荷载,并确保在混凝土达到设计强度前不会产生过大的压缩变形。 在工程设计中软垫层的做法大致有一下几种: 1)在防水板下设置炉渣垫层,、最近几年来,由于炉渣在市场上的供应量逐步减少,且价格较高,在实际工程中的应用越来越少。 2)在防水板下设置粗砂垫层,粗砂的采购较为容易,经济性也比较好,使用比较广泛。但是,粗砂在施工过程中成型难度比较大,容易受扰动。 3)在防水板下设置聚苯板,、由于聚苯板来源稳定、施工方便快捷且价格低廉,在工程中获得比较满意的技术和经济效益。 在防水板的设计中,软垫层的设置关系到独立基础加防水板的计算假定是否成立受力是否合理,垫层的如“软”是相对的。,的铺设范围为防水板板底满铺但应扣除独立基础的范围。 防水板的集水坑、变标高以及变板厚的做法可参照《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(独立基础、条形基础、筏形基础及桩基础)11G101-3图集。 5、结语 独立基础加防水板这种新型的基础形式现阶段在相关结构设计规范中并未列出,上述结构做法的设计原则和构造措施均为成都地区实际工程经验的总结和体会,读者可在具体的设计过程中参考。 结构设计毕业论文:钢结构在建筑结构设计中存在的问题及解决措施分析 摘要:随着社会经济的发展,建筑行业也不断迅速进步,促进了钢结构在建筑业中的广泛应用。随着建筑功能的多样化和建筑造型的不断变化,人们对于钢结构设计的要求逐渐提高,钢结构在建筑结构设计中的问题日益突出,本文阐述了建筑工程钢结构的优点、钢结构在建筑设计中存在的问题以及解决措施,以供参考! 关键词:钢结构;建筑结构设计;问题;解决措施 引言 钢结构是我国建筑工程钢结构体系中的一种,具有很多优势,所以钢结构的设计应该选择最佳的设计方案,才能有效得利用钢结构的优势并且确保设计的合理性。对于钢结构节点的设计决定了工业建筑的安全性,所以节点设计的合理性需要充分考虑。此外,在建筑设计中,设计人员还需要不断学习专业知识,提高自身的专业技能,为钢结构设计质量的提高奠定坚实的技术基础。 一、建筑工程钢结构的优点 建筑施工的钢结构是在原有的土木建筑结构基础上改良的,钢结构性能较高,能够满足建筑施工的设计需求。钢结构的抗压性好,钢结构的组成材料是各种型号的钢筋,抗压抗震的性能好,在建筑施工中用钢筋作为加固的材料,使建筑的整体结构性能更完善,面对地震时能够较好的发挥防御作用;钢结构的安全性比其他材料的要好,以钢结构为主体的建筑,起到的加固效果很好,能延长钢结构建筑的使用寿命;钢结构建筑还有一个优势就是经济性,投资成本较低,混凝土结构的建筑损耗的材料多,这在建筑成本上也相对较高,而钢结构的使用性能高,并且在结构组合上还更加简单,使用材料的成本消耗明显降低,给建筑施工带来了更多的收益。 二、钢结构在建筑结构设计中存在的问题 1、设计质量下降 钢结构部门专业综合项目及工艺的计划费用较高且设计任务比较繁重,再加上其费用低花费人力大所以钢结构设计起来就显得十分困难,所以设计院对这一类的任务不太善于接受。导致了有些设计单位于是就将房结构的设计工程承包出去,那是因为在钢结构的设计方面缺少经验,但如果承接单位的设计资质不够再加上当前建筑行业的设计市场十分混乱,就会给钢结构的设计质量带来很大的影响。另外,没有准确到位的监督机制也没有针对性的法律法规对其进行规范,就很容易出现事故,其后果的产生是很严重的。 2、参与建设人员的素质相对不高 不但设计人员钢结构设计工程中的技术水平参差不齐,现场的施工人员和监理人员的专业素质和职业道德,跟民用建筑钢结构的发展水平相比也有差距。从业人员就不能适时的适应民建钢结构的发展需求原因是缺乏专业的知识作为支撑。例如有些专业技术,对于非专业的工作人员来说是难以达到的障碍,而技术人员则必须要下苦工才能完全掌握其技巧,所以钢结构建筑中,施工人员及监理人员的相关专业知识和素养都有待于提高。 3、钢结构的设计方案存在问题 由于钢结构设计在资金上存在问题,往往由承接单位和设计单位分包进行设计,这在很大程度上降低了钢结构设计的深度。在有些设计方面不能满足原来设计的要求,存在错误的柱脚设计问题。柱脚设计的类型有三种,分别是埋入式设计、外包式设计和外露式设计,其中在民宅设计中使用的设计类型是外露式设计。 三、钢结构在建筑结构设计中存在的问题的解决措施 1、设计人员要尽力合理设计 对于设计人员来说,钢结构住宅设计是要充分考虑实际情况进行精密计算的,但在实际情况中,会出现很多突发性问题,此时设计人员就应该具体问题具体分析了。只有设计者把设计工作渗透到日常的钢结构设计中,才能提高设计能力从而有效的提高工程质量。同时,要充分考虑钢结构部分设计对整体影响和建筑材料的选取。要根据楼层的高度来选择合适的建筑体系,对于选取材料方面也要根据每个设计环节的特点进行选择。 2、加强设计中的监督机制 由于钢结构设计存在特殊性,所以在进行设计之前需要对承包商和设计单位的设计资质进行审查,检查钢结构的构件质量和相关单位对于钢结构结构制作的能力,还要对施工安装能力进行检查。此外,钢结构设计有热属性,工程主管部门应该加强管理严格进行审查,帮助建筑单位做好一切准备工作。 3、加深钢结构的设计深度 在进行钢结构设计之前,需要先确定设计图纸应用规范是否齐全、正确。如有的设计说明使用了过时的、已经废止的标准;有的材料牌号、等级不全、高强螺栓、普通螺栓和焊接连接点的标记不明确或未显示。对各类高强螺栓、普通螺栓、栓钉、拉铆钉及其垫圈的规格、型号、性能没有具体标明,而这些均已列入了钢结构施工质量验收规范,并作为强制性条文要求,如果设计图纸未加说明,施工和验收就缺乏依据,造成盲目施工和无法验的后果。只有设计秉持精益求精的态度,才能更好的提高建筑工程的施工质量。 3.1柱脚的抗震设计是深度设计的一部分,钢结构柱脚分为埋入式柱脚、外包式柱脚和外露式柱脚3 种。 3.1.1埋入式柱脚是指将钢柱固定在混凝土的基础梁上,外包式柱脚是指钢柱脚被钢筋混凝土包住,外露式柱脚是指混凝土基础表面固定钢柱脚。埋入式柱脚需要考虑的关键因素就是埋入深度,对于轻型工字型柱来说,埋深与柱截面高度比不得低于2,对于H 形柱和箱型柱来说,其比值不得低于3。 3.1.2外包式柱脚设计时,外包层的高度与柱截面宽度之比应不低于2.5,从而保证柱脚具有足够的刚度和承载力。另外,柱脚的箍筋需要满足相关设计要求避免外包层出现斜裂缝。 3.1.3外露式柱脚的力学特性研究目前还不是很充分,端点的约束对上部框架的结构整体影响的程度还不是特别清楚。当柱剪切荷载较大而抗震要求不高时,可以选用外露式柱脚,如果抗震要求高,则不采用该柱脚形式。 3.2同时,防腐设计也应该被重视,通常是采用涂抹防腐涂料的措施。对于钢结构构件也有不同的要求,例如有的构件在出厂前需要涂刷一层底漆。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施。但是这样做只是基础性的防腐,因而为了提高钢结构的防腐效果,就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料,并利用热浸镀锌技术对其进行处理,利用镀层,达到保护钢结构不被腐蚀,尤其是应加强有机涂料配套技术的应用,以及阴极保护技术的应用,才能更好地确保其防腐性能得到有效的提升。 3.3防火性能的设计也是非常重要的,钢结构建筑在防火性能上要弱于钢筋混凝土结构建筑,通常在钢结构建筑设计中采用的防火措施有以下两种:第一种,采用保全板,将其合理设置在钢结构建筑中,以此起到防火作用;第二种,在钢结构的不同部位涂抹厚薄不均的防火涂料,并采用装饰漆涂抹露明部位。 结束语 尽管钢结构在建筑施工中被广泛的应用,然而,在设计中的有些问题仍需重视。只有在钢结构设计中消除那些存在的隐患,才能整体上提高钢结构的工程质量。解决钢结构设计中遇到的难题,坚持国家对建筑业材质要求的可持续发展战略,提高城市化建筑水平,起到了积极的促进作用。 结构设计毕业论文:轻型门式钢架结构设计关键要点研究 摘 要:在轻型钢结构中,轻型门式刚架建筑具有施工周期短、结构自重轻、综合经济效益好等优点。随着我国经济发展,工业和民用建筑中对轻型门式刚架的需求日益增加,所以在结构的设计过程中,结构参数和结构样式的选择是结构安全和经济的关键。本文就对轻型门式钢架结构设计作简要分析论述。 关键词:轻型门式;钢架结构;设计; 0.引言 轻型门式刚架房屋钢结构是现阶段国内轻钢结构的代表,但是门式刚架结构的不合理建筑尺寸往往会导致结构用钢量的增加。目前,国内门式刚架设计一般采用试算法:初定结构的参数(门式刚架的结构布置和各种构件的截面形式),然后根据约束条件(依据设计规范:构件的强度、刚度、稳定性条件)选择截面的尺寸,并通过结构计算作适当修正后,一般就可以作为最终方案,所以对门式刚架进行截面优化方面的计算分析,得出了优化结构用钢量及截面尺寸的关系,并根据分析结果提出了合理优化设计的建议有重要的意义。本文结合门式钢架结构的基本特点,对轻型门式钢架结构设计展开深入探讨。 1.结构特点 (1)质量轻 围护结构由压型钢板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等轻质材料组成,恒载相对小,基础比较小,整体结构自重轻。 (2)工业化程度高 施工周期短,主要构件和配件均为工厂制作,构件之间的连接多采用高强度螺栓连接,工地安装方便。除基础施工外,基本没有湿作业,现场施工人员配置很少,劳动强度轻。 (3)柱网布置灵活 柱网布置不受模数限制,柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定,空间布置灵活,可广泛用于大中小跨度、工业民用建筑。 2.结构设计 2.1柱网布置的确定 轻钢厂房结构设计中首先要配合工艺要求进行柱网的平面布置。在尽可能满足生产工艺和使用功能上,根据房屋的高度确定合理的跨度。通过大量计算发现,对门式刚架设计过程中柱网布置得出以下结论。 (1)当檐高6m、柱距为7.5m,荷载情况完全一致下,跨度在18~30m之间的刚架单位用钢量(Q235B)为18~28kg/m2,当跨度在21~48m之间的刚架单位用钢量为25~40kg/m2,当檐高为12m、跨度超过48m时宜采用多跨刚架(中间设置摇摆柱),其用钢量较单跨刚架节约18%左右,因此设计门式刚架时应根据具体要求选择较为经济的跨度,不宜盲目追求大跨度。当刚架跨度较小时,刚架用钢量甚至占总用钢量的50%以上,而其它各单用钢量,特别是墙架梁、柱间支撑、屋面支撑,其用钢量所占比例较小,因此,在设计门式刚架时应精确设计,合理使用。 (2)随着柱距增大,其它各部分结构的用钢量均随柱距的增加而增加,特别是吊车梁,由于柱距较大,须采用格构形式,其用钢量所占比例较大,并最终超过了刚架的用钢量。其次是檩条,由于长细比的要求,用钢量增加也较快。 2.2门式刚架荷载取值 门式刚架房屋上作用的荷载一般有:竖向荷载(结构自重、雪荷载、积灰荷载等)和水平荷载(风荷载、吊车刹车力),还有地震荷载(水平和竖向)。荷载应根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)国家规范规定作相应的取值。 2.3刚架内力和侧移计算方法 (1)内力计算方法:对于变截面门式刚架,应采用弹性分析方法确定各种内力,只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元的有限元法(直接刚度法)编制程序上机计算。地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。根据不同荷载组合下的内力分析结果,找出控制截面的内力组合,控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。 (2)侧移计算方法:变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定,计算时荷载取标准值,不考虑荷载分项系数。如果最后验算时刚架的侧移刚度不满足要求,需采用下列措施进行调整:放大柱或梁的截面尺寸,改铰接柱脚为刚接柱脚。 2.4檩条、拉条和撑杆设计 (1)檩条属于双向受弯构件,在进行内力分析时应沿截面两个形心主轴方向计算弯矩。设计时,应对檩条进行强度计算、整体稳定计算、变形计算。檩条设计时,要考虑檩应为冷弯薄壁构件,受压板件或压弯板件的宽厚比大,在受力时要屈曲,强度计算应采用有效宽度,对原有截面要减弱。同时强度计算要用净断面,要考虑钉孔减弱。这种减弱,一般达到6~15%,对小截面窄翼缘的梁影响较大。刚架整体分析采用的是全截面,如果强度计算不用净截面,实际应力将高于计算值。檩条设计时,应考虑檩条不仅仅是支撑屋面板或悬挂墙面板的构件,而且也是刚架梁柱隅撑设置的支撑体,设置一定数量的隅撑可减少刚架平面外的计算长度,有效的保证了刚架的平面外整体稳定性。 (2)拉条的设置与是否主要和檩条的侧向刚度有关,对于侧向刚度较大的轻型H型钢和空间桁架式檩条一般可不设拉条。对于侧向刚度较差的实腹时和平面桁架式檩条,为了减小檩条在安装和使用阶段的侧向变形和扭转,保证整体稳定性,一般需在檩条间设置拉条,作为侧向支撑点。当檩条跨度≤4m时,可计算要求确定是否需要设置拉条;当屋面坡度i 1/10,檩条跨度 4时,宜在檩条的跨中位置设置一道拉条;当跨度 6m时,宜在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑竿,在檐口处还应设置斜拉条和撑杆。拉条的直径为8~12mm,根据荷载和檩距大小选用。 2.5屋面支撑和柱间支撑设计 (1)屋面支撑受力较小,杆件截面通常可按容许长细比选择。交叉斜杆和柔性细杆按拉杆设计,可采用单角钢,非交叉斜杆、弦杆、竖杆以及刚性系杆按压杆设计,可采用双角钢组成十字形或T形截面。当屋架跨度较大、房屋较高且风压较大时,杆件截面应按桁架体系计算出的内力确定。计算支撑杆件内力时,可假定在水平荷载作用下,交叉斜杆中的压杆退出工作,仅由拉杆受力。 (2)柱间支撑,对厂房来说,分为上层支撑和下层支撑。上层支撑计算时,为避免由于支撑刚度过大而引起较大的温度应力,支撑腹杆按柔性拉杆计算。交叉体系的下层支撑当吊车较小时一般用圆钢,较大时应采用角钢或槽钢。为了提高厂房纵向刚度,当吊车较大时,应交叉斜杆应按拉杆设计。 3.小结 门式刚架轻型钢结构房屋行业的飞速发展,尤其在沿海地区,新建工厂的增长促使轻型钢结构房屋加工安装的厂家如雨后春笋般的发展起来,门式刚架轻型钢结构房屋的制作安装质量也逐步提高,建筑造型也越来越美观新颖。门式刚架轻型钢结构是一项最有发展前途的结构型式,门式刚架轻型房屋在各行各业各种类型的厂房仓库、商店、体育馆、展览馆等各个领域都得到非常广泛的应用,说明其未来发展的美好前景。 结构设计毕业论文:关于大底盘多塔结构设计的探讨 摘要:在现代建筑设计中大底盘多塔结构已经得到广泛应用,尤其是用作住宅小区中的商品房建筑。这种设计结构占地面积小,对地上空间利用率高,极大拓宽了楼体的使用功能。大底盘多塔结构在抗震和抗沉降方面有很好的效果。本文针对如何设计大底盘多塔结构进行了深入的研究探讨。 关键词:多塔结构 抗震 大盘设计 目前,高层建筑不再将住宅和商用办公区分开,在住宅小区的外围是商用的商场或办公楼,呈现出民用商用综合并存的发展趋向,大盘多塔结构也随之成为高层建筑的流行模式。在设计大盘多塔结构时,应注意整体结构的防震和地下结构防开裂等问题。 一、大底盘多塔结构的分类 总体来讲,大底盘多塔结构可以初步分为三大类: 1.1. 简单型多塔结构 简单型的多塔结构指的是在一个较大的底盘上建造多栋高层建筑,有时出于安全和实际情况的考虑,也可以只在大底盘上建造单栋高层建筑。底盘一般包括地下室和低下停车场等配套设施,变截面的柱长一般设计成标准的阶形柱,底盘的裙房在设计时一般也采用较大的空间,此类多塔结构常见于较大的综合型住宅小区。 1.2.复杂型多塔结构 复杂型多塔结构是在简单型多塔结构的基础上,增加建筑内部的钢结构,在确定结构内的长度系数时一般采用铰接其中的排架柱的方式,在模型中把顶部进行连接,再改造钢结构中的连接部位,对得出的结果参考相关条件做相应的校正修改,便可以得出排架柱的长度系数。 1.3.带缝型多塔结构 带缝型多塔结构指的是在设计建筑结构时,增添建筑内部的伸缩缝、抗震缝和抗沉降缝等。这种结构设计主要出现在层楼间距较小的高层建筑结构中,属于比较特殊的多塔结构,不是常用类型。 二、大底盘多塔结构的设计 2.1. 计算模型 目前,在进行多塔结构计算时,一般采用两种计算模型:整体模型和离散模型。整体模型指的是在对多塔结构进行计算时,将底盘和塔楼二者作为一个统一的整体,对这一整体进行分析计算;离散模型指的是在对多塔结构进行计算时,将每一个塔楼都作为一个独立的个体进行分析计算。在现实应用中,由于整体模型计算较为简单便捷,实用性更强,所以一般采用整体模型计算较多。目前在进行整体模型计算时多采用SATWE软件,最新版本的SATWE软件能够将多塔结构的大多数参数作为一个整体进行统一计算设计,如层间的刚度比、层载比和剪重比等。而有些设计却不能用整体模式计算,只能采用离散模型进行计算分析,如塔楼的位移比和周期比等的计算。对这些参数进行计算时,不能采用整体计算,而是将整体的结构切分成一个个的独立结构模式,以方便对各个单独塔楼进行独立抗震设计的计算。此外,当塔楼的建筑造型和层数存在较大差别时,采用整体模型计算时不仅要求分析人员要有较高的综合水平,而且在分析各塔楼间的扭转特性参数时很难得出确切的参考数据,这种情况下,采用离散模型计算分析可以较为便捷的得到准确数据。 2.2.抗震设计 目前大底盘多塔结构中常用的抗震设计方法可以分为三大类:动力时程分析法、振型分解反应谱发和底部剪力法。 2.2.1动力时程分析法 动力时程分析法是采用预先对结构进行地震波检测处理后,再对其进行地震中的动力分析研究,进而设计出抗震方法的原理。采用动力时程分析法可以检测出整体结构的薄弱环节,可以对此环节实施针对性的调整,升级结构的抗震极限和防裂等级,在设计不规则结构或较为复杂的建筑结构时常用此方法检测调整结构整体的薄弱环节。该方法主要从三方面(层模型、杆系层模型和空间杆系层模型)对结构进行动力分析得出结论。在采用动力时程分析法时,一般用SPA84软件积分计算塔楼的灵活自由度,用SPA2000软件积分计算结构底盘建筑的抗震弹性,最后用TAT软件进行修改调整。 2.2.2振型分解反应谱发 振型分解反应谱法是目前采用较为广泛的一种用于计算结构抗震性能的方法。在大多数情况下,阵型低阶的参与系数在设计多塔结构中一般不予考虑,基本可以忽略不计,这是因为振型阶数和振型参与系数之间呈反比例关系,也就是说振型阶数越大,振兴参与系数越小。在对称的多塔结构中,由于阵型参与系数较小,可以忽略不计,一般采用SRSS阵型组合方法,而对于塔楼不对称的结构,因结构中存在双向偏心的问题,导致结构在水平方向上产生平扭藕联振动,所以一般采用CQC阵型组合方法。 2.2.3底部剪力法 底部剪力法是根据地震反应谱理论,利用整体结构底部的总地震剪力和等效质点的水平地震作用相等的原理,计算结果抗震作用的方法。底部剪力法的适用条件:一是建筑结构总高度不超过40m,二是结构的质量和刚度在竖直方向分步均匀,三是结构在地震中以剪切变形为主等。目前,该方法因限制条件较多,一般很少采用。 三、地下室防裂设计 大底盘多塔结构的地下室面积较大,一般超过一万甚至两万平方米,其设计长度已经远超伸缩缝的最大间距,这就需要大底盘多塔结构的地下室设计沉降缝用以配合伸缩缝的不足之处。考虑造成混凝土产生裂缝的各种因素,发现在结构中留缝不是唯一的设计手段,增加多塔结构的地下室抗裂性能,可以从以下几方面入手:一是控制砂石骨料的配比和降温,减小混凝土在降温硬化过程中的受力;二是控制混凝土强度等级,在满足防水和承载力要求的前提下,混凝土强度控制在C25--C35之间为最佳;三是在浇注方法上采用分层浇注,每层混凝土要严格控制在初凝前完成上层浇注,采用阶梯式进行。 四、结论 目前我国建筑领域内,越来越多的人接受并采用大底盘多塔结构模型。在大底盘多塔结构中,根据结构的实际情况不同,在综合计算设计结构的抗震和抗地下部分开裂方面采用适当的方法,已经可以达到很好的效果,但在一些细节方面,如弹塑性动力分析还存在不尽人意之处,需继续研究改进。 结构设计毕业论文:浅析框剪结构设计中的几个问题 【摘要】 简要分析了框架剪力墙结构设计过程的几个难点。 【关键词】 框架剪力墙 嵌固端 连梁 一、工程简况 本工程为上海市嘉定区的一栋高层商务办公楼,结构高度为53米,地上十二层,地下二层。标准层结构布置图如下: 横向柱间距为8.4米;为了形成大空间办公布局,所以纵向柱间距为3.3米和8.8米,楼梯和卫生间都位于短跨柱距间。采用钢筋混凝土框架剪力墙体系,框架抗震等级为三级,剪力墙抗震等级为二级。 二、结构布置总结 由于业主要求灵活的办公空间,Y方向大跨度柱距间尽量不设剪力墙隔断,所以Y向剪力墙全部设于短跨柱间,一共四道。楼梯处两道横墙作为X方向的主要抗侧构件。在Y向端部的大跨度柱间设置八字型柱间支撑增加结构的抗扭性能,采用H型钢。不考虑偶然偏心的位移角和规定水平地震力作用下考虑偶然偏心的位移比: 三、嵌固部位的选择 嵌固部位在地下室顶面是最合理最经济的选择,此时应满足下列条件: (1) 地下室顶板与室外地坪的高差不能太大,一般宜小于本层层高的1/3(高差过大对水平力的传递不利)。 (2) 地下室顶板应为梁板体系,楼面的框架梁应有足够的抗弯刚度,地下室顶板的梁截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际承载力之和。 (3) 地下室结构的布置应保证地下室顶板及地下室各层楼板有足够的平面内整体刚度和承载力,能将上部结构的地震作用传递到所有地下室抗侧力构件上,为此地下室顶板的厚度不宜小于180mm,且该层楼面不得留有大洞,混凝土强度等级不得小于C30,并双层双向配筋,每个方向的每层配筋率不小于0.25%。 (4) 地下室结构应能承受上部结构屈服超强及地下室本身的地震作用,地下室楼层剪切刚度不小于相邻上部结构楼层剪切刚度的2倍。 (5) 地下室柱截面每侧配筋面积除应满足计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积,地下室剪力墙的配筋也不应少于地上部分。 本工程由于地下车库的入口需在地下室顶板开大洞口(最右边一跨),而且首层楼板标高为0.8米,与室外地面的高差为2.2米,地下一层层高为3米,地下室顶板与室外地面的高差大于地下室层高的1/3,不能满足地下室顶板作为结构嵌固部位的要求,所以选择地下一层的底板作为结构的嵌固端。见图(二) 地下室一层的底板作为嵌固端时,除了满足以上所提到的条件,还必须满足下列条件: (1) 地下一层的剪切刚度应大于地上一层的楼层剪切刚度; (2) 地下二层的楼层剪切刚度应大于地上一层的楼层剪切刚度的2倍 而不必满足高规中规定的当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。以本工程的计算结果举例: 地下一层的剪切刚度大于地上一层的剪切刚度,且地下二层的剪切刚度大于地上一层的2倍,所以地下一层的底板满足作为结构嵌固端的条件。地下室外墙尽量只参与地下二层的剪切刚度计算, 而不增加地下一层的剪切刚度,为了满足这个计算假定,地下室外墙与地下一层的顶板结构尽量不发生关系,所以采用图(三)节点处理方法。 注意:此时地下室一层外墙即作为剪力墙受剪又作为挡土墙受弯,地下一层底板与外墙连接处需加强平衡地下室外墙的弯矩。 四、连梁超筋处理 在本工程中,连梁超筋现象很明显。如果根据超筋的数量来确定是否对连梁进行处理是不合适的,规范建议的处理方法如下: 1) 连梁的调幅处理:抗震设计剪力墙中连梁的弯矩和剪力可进行塑性调幅,以降低剪力设计值。但是在结构设计中已对连梁进行了刚度折减时,调幅范围应限制或不再调幅。 2) 减小连梁的截面,主要是降低连梁的截面高度,从而达到减小连梁计算内力的目的,同时加大剪力墙的地震效应设计值。 3) 连梁铰接处理:连梁不作为次梁或主梁的支承梁时,可将连梁按两端铰接梁进行计算,即假定该连梁在大震下的破坏,对剪力墙按独立墙肢进行二次多遇地震作用下的结构内力分析,墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计,以保证墙肢的安全。 上述1)、2)的方法相近,应优先考虑。当采用前两种方法仍然不能解决连梁的超筋超限问题时,可采用3)的处理方法。 连梁超筋处理小结: 1) 处理目的:在确保连梁强剪弱弯的前提下,尽可能充分利用连梁的有效截面和刚度吸收地震能量并耗能,达到既满足抗震设计要求又经济的目的。 2) 处理方法:依据连梁截面抗剪承载能力反求连梁所能承担的最大弯矩(此处与弯矩承载力控制的梁端塑性铰不同的是:塑性铰是在梁端抗剪承载力足够的情况下,寻求梁端的最大抗弯承载力,形成以梁端抗弯承载力控制的塑性铰),寻求的则是与连梁梁端最大抗剪承载力相匹配的最大梁端弯矩,形成以梁端抗剪承载力控制的塑性铰。 3) 由于目前计算程序不具备“剪力铰”计算功能,可以采用变通的解决方法,即通过采用减小连梁计算截面高度进行试算。在连梁的计算剪力不大于实际连梁截面抗剪承载力的前提下,连梁的最大计算弯矩。 五、结束语 混凝土框架剪力墙结构是由框架和剪力墙两种结构重新组成的结构体系,框架和剪力墙一起承担竖向荷载,水平荷载由具有较大抗侧刚度的剪力墙来承担。在框架剪力墙结构中,剪力墙的布置非常关键。在满足建筑功能的前提下,总的布置原则为“均匀、对称、分散、周边”。 高层结构的嵌固端从工程角度看是一个区域,只有相对的嵌固,没有绝对的固定。一般情况下,应尽量将上部结构的嵌固部位选择在地下室顶面。地下室顶板作为上部的嵌固部位时,结构的加强部位明确,地下室结构的加强范围高度较小,结构设计经济性好。为节省工程造价采用降低嵌固部位的方法是错误的,这样没有考虑应采取相应的结构措施,是不合适也不安全的。 结构设计毕业论文:高层建筑转换层结构设计中的问题分析 摘要:在当前的高层建筑设计中,针对转换层结构的内容是至关重要项目,其设计方案和设计水平直接决定整个高层建筑的设计水平。本文主要介绍了高层建筑转换结构在受力方面的主要特点,阐述了关键结构层的存在形式和显著特征,详细分析了设计中的不足,提出了行之有效的解决策略。 关键词:高层建筑 转换层结构 设计 问题 对策 当前,高层建筑的显著特征是功能种类多、作用体现综合性。很多高层建筑在直线方向的作用不尽相同,例如,顶部的用途是住宅,中部是商务办公,下部功能为娱乐、餐饮等。也就是说,整个建筑不同位置,设置不同的功能,体现不同的作用。这就需要设置不同的结构,根据需要,采取不同的形式。以建筑功能方面的区别为依据,上部通常采取轴线布置的方式,安排小开间,同时,增加墙体数量,目的是满足用户在住宅方面的特殊需求;对于用作办公用途的中部,房间通常为小型或者中型大小的房间,因此,公共部分如果能够体现更明显的自由,那么必然能够提升建筑效果,为此,要设置较大的柱网,尽量降低墙壁的数量,甚至避免墙体的存在。为了更大程度达到这种设计需要,就要在发生结构变换的楼层设计转换层,目的是保证受力的恰当转换和传递,否则会不利于受力的合理性,影响结构尺寸的科学性。 1 对结构受力特征的分析 在建筑工程中,经常遇到含有转换层的结构样式,也就是底层为大空间的剪力墙结构。在整个结构中,剪力墙落地,在底部变为一定形式的框架结构,其主要受力特征为: 1.1 结构受力的主要特征 1.1.1剪力墙结构将转换层作为界限,上部的剪力墙具有类似的变形曲线。对于受到外力影响的楼层剪力,会由于剪力墙等效刚度比例的不同分配,使得其下部侧向刚度出现迅速变小的情况,最终导致底层框架需要承担的水平力出现急剧降低,但是,底层剪力墙的水平力会出现迅速提升。 1.1.2水平力在底层出现的分配变化是通过转换层实现的,主要利用了其刚性楼板在力传递方面的功能。当转换层完成对楼层间的力的传递和分配之后,它在平面领域受到了很大的冲击力,出现严重的平面变形,对楼板在平面范围的刚度产生影响。 1.1.3如果水平力受到底层框支柱和落地剪力墙的刚度分配之后,鉴于框支柱侧向刚度较小,在具体核算过程中,它所承担的力量极小。但是,一旦转换层的楼板出现变形,那么,在框支柱范围内,其在水平方向的位移变化就会达到最大值,也就是说,支柱实际受力要大于理论值,而且相差很大。通过上述分析可以认识到,位于转换层周围的受力比较多变和复杂,在进行设计的时候,要为剪力墙和框支柱设置安全储备。 1.2高层建筑转换层的结构类型和主要特征 1.2.1梁式转换介绍 在当前的高层建筑转换层设计中,梁式转换层是使用比较广泛的类型,传力的流程为上部的墙壁,而后转换梁,最后为下部柱。在力的传递方面,比较直接,方向明确,能够进行方便的工程核算,便于设计,同时,成本支出不高,因此,这种转换层样式在建筑中比重较大。 1.2.2箱式转换层介绍 这种类型是将单向和双向托梁、较厚的上下层楼板进行统一浇筑,而后形成一个整体,实现统一作业,这种方式所形成的刚度较大。 1.2.3 板式转换介绍 如果转换层的上下柱网呈现错开的样式,布局错乱无章,很难借助梁进行承载,那么,需要厚板的协助,也就是板式转换层。由于需要较大的抗冲力,所有其厚度要求高。对于下层柱,设计可以更加灵活,但是由于其自重较大,需要大量的材料,很容易出现工期延误的情况。 1.2.4桁架式转换介绍 桁架主要分为空腹型和实腹型。与梁式转换类型相比,其在受了方面更加清楚,能够提供更加广泛的使用空间,同时其自身重量不高,因此,具有较强的抗震能力,但是,其缺点是,节点设计存在较大难度。在采取这种方式的时候,其基本设计原则是要保证斜腹杆和节点的强度。鉴于节点受力的复杂性,很容易出现脆性损伤,给施工带来不便,增加了这种方式使用的难度。在运用这种方式的时候,要注意以下几个问题:首先是要保证桁架转换层的高度,通常在3米以上,一旦高度不达标,就会导致超短柱的出现,造成脆性破坏;其次,要实现上弦基点与其对应荷载的对齐,发挥桁架在受了方面的特定优势;再次,将预应力应用在上下弦和斜腹杆,那么就会有效减小截面,节省费用,比较经济实用。 1.2.5 斜柱转换式介绍 这种方式比较特殊,能够最大程度发挥混凝土在受压方面的特点,增大建筑空间。这种方式会产生较大的荷载,在进行具体设计的时候,可以参考平面布局的特点,借助梁来实现路径的缩短,在最小范围内达到均衡。在运用的时候,转换站要尽可能通过较多的楼层,目的是减小水平力,便于设计。 1.2.6 巨型框架转换介绍 巨型框架转换是当前建筑结构发展的趋势,主要是将巨型柱与大梁进行连接,抗震效果极佳。它是梁式转换的多次操作。其主要设计方式是进行多次模拟,在巨型结构形成之前,要完成临时支撑的设计。 2高层建筑转换层结构设计中需要注意的几个问题 2.1 设计遵循的主要规则 2.1.1 在对转换层结构进行设计的时候,要减少竖向构件的使用数量,竖向构件的数量越少,需要进行的转换设计就越少,刚度变化的几率降低,有利于结构在抗震方面功能的实现。 2.1.2将转换层结构在竖向的位置设置在较低的范围。 2.1.3 注重对转换层结构的不断优化。对于转换层样式的选择,要明确具体传力的方向,目的是实现与工程项目的有机集合,保证质量。鉴于安全和经济性的考虑,宜将其刚度控制在较小的范围内。 2.2 结构设计中的重点分析 2.2.1刚度在转换层下部的主要分布状况。 在进行转换层架构设计的时候,要高度重视刚度值的合理性。如果刚度较大,地震反应和结构竖向刚度会出现急速膨胀,转换层上下受力都不均衡,材料使用量也增加,在经济性上也不科学。如果刚度过小,沉降差出现,次应力产生,配筋增加,尤其在转换次梁中更加突出。因此,在转换层设计过程中,竖向刚度的变化是经常遇到的问题,彰显复杂性。在进行抗震设计考虑的时候,要保证位于转换层主体结构的剪切刚度达到技术标准,这样,较大的竖向转换构件就会被派上用场,主要的包括加大混凝土强度以及增加剪力墙等方式。此时,较为突出、值得注意的问题是:筒体截面的扩大使得其在下部结构的总刚度比重增大,需要承载更大的地震荷载,因此,需要高度重视筒体的安全设计,以实现更强的抗震性;在运用剪力墙的时候,要保证刚度在整体上的均衡性,使得刚度与质量中心能够重合,避免出现建筑物的变形。 2.2.2 剪力墙对上下刚度传输产生的作用。 为了实现不同结构之间内力的传递,要避免二者刚度的突然变化,可以立足以下两个方面实现解决:首先,在上部,要保证较小的刚度值,减少剪力墙,缩短墙肢;其次,增大下部刚度。在保证使用效能的前提下,设置若干剪力墙,保证布局合理、对称,防止出现集中的情形。 2.2.3 合理确定转换层结构的刚度值。在进行转换层结构设计的时候,一个重要的值就是转换层结构的刚度值。一旦出现刚度超标的现象,地震反应就会出现,竖向刚度会急剧增大,使得上下层不利于受力和均衡性,另外,材料的需要增加,经济上比较不合理。如果转换层的刚度较小,那么竖向构件之间会出现沉降差,在结构与构件之间形成次应力。此时,就要选择合适的次梁截面尺寸,保证其刚度达标。 2.3 将转换层结构与建筑专业进行结合 高层建筑转换层设置的目的是为了迎合建筑实际用途,要在结构上充分考虑建筑物自身的特征。首先,充分考虑建筑物外观特点,例如,巨型框架、拱形等,保证受力合理,同时还能满足外观的需要;其次,转换层的结构特点要以建筑物功能为前提,设备层兼顾转换层,要保证转换层空间足够,此时适合使用实腹或空腹桁架代替梁式转换。 结束语: 在高层建筑中,转换层结构至关重要,需要高度重视。设置转换层的目的是最大限度满足建筑不同功能的需要,需要将此部分设计与整个建筑设计思路进行结合,二者积极配合。要重视对转换层结构的理解,掌握设计原则和思路,保证结构在平面和竖向都具要整体性,保证建筑物的安全性和经济性。 结构设计毕业论文:地铁基坑的支护结构设计探究 【摘要】随着城市交通的日渐繁荣拥堵,城市轨道交通的正常运营起到了至关重要的作用,我国轨道交通行业发展不断深入,基坑工程设计作为地铁前期施工的重要环节,需要进行完善合理的设计,使基坑工程的设计达到更加令人满意的程度。 【关键词】 地铁;深基坑;支护结构设计;施工技术 一、常用基坑支护类型 1、放坡开挖 特点:施工方便,造价低,场地条件要求较高,防护强度不高,受气候影响较大。适用范围:在基坑开挖深度较浅时,若施工现场不需考虑相邻构筑物安全和正常使用时,可以优先考虑采用该种方法。该方法适用于周围场地开阔,地下水位较低,周围无重要的构筑物,基坑位移控制要求不严格,只要求稳定的工程。但当地下水位较高时,就必须结合井点或隔水帷幕等措施共同使用。 2、地下连续墙 特点:支护刚度大,止水效果好,但造价较高,需专业的设备。适用范围:适用于地质条件差和复杂,基坑深度大,周围环境要求较高的基坑。条件允许的情况下配合上部结构进行整体设计,既起到了基坑支护的作用,当基坑施工结束后还可以作为上部结构的一部分,既安全又节约。 3、深层搅拌水泥土围护墙 作为一种原位土体加固方法,深层搅拌水泥土围护墙应用广泛。深层搅拌水泥土是利用深层搅拌机械在软弱地基内,边钻进边往软土中喷射浆液或者雾状粉体,同时借助搅拌轴旋转搅拌,使喷入软土中的浆液或雾状粉体与软土能充分拌和在一起,形成强度比天然土体高得多,并具有整体性和稳定性的桩体,由若干这种桩体和桩周围土构成水泥挡土墙。 二、基坑工程勘察和支护设计准备 1、基坑工程勘察 为了能够正确的对支护结构进行设计,同时能够合理的对基坑工程施工进行组织。事先必须要对基坑及其周边的各种环境进行勘察。应该提供的数据和相关情况有:地下层视见水位和静止水位;地下施工风险过程中各层水位补给情况分析,同时把其与附近水体连通状况进行分析:对基坑底以下承压水含水层和水头高度界面进行分析:对分析过程中出现的水位变化情况进行研究。同时需要对支护结构和周边的环境进行控制,采取相应的处理措施。 2、岩土勘察 在建筑工程项目详细勘察阶段,需要根据时间安排对基坑工程施工的具体内容进行有效的勘察。勘察的范围主要是由场地的岩土工程条件和开挖深度决定的。需要在边界的开挖深度1-2倍范围内进行勘察点布置,如果是软土勘察其勘察点布置的范围要更大一些。勘察点的间距一般情况下为15-30m,如果地层变化比较大的时候,应该根据勘察点的情况查明相关的分布规律,基坑周围勘察点的深度一般不小于1倍的开挖深度,如果处于软土地区应该穿越软土层。 3、水文地质勘察 应该根据相关的情况和数据进行分析,其主要包括地下水层的静止水位和视见水位,还要根据其补给情况和动态变化状况;地下水位的动态变化状况,因此其与周围水体的联通情况进行分析:基坑底下承压水的水位变化和支护结构也会对周围环境产生一定的影响;分析水位变化情况,同时还要对支护结构进行设计,采取相关的措施解决问题。 4、基坑周边环境勘察 其主要包括以下内容:查明影响范围内的建筑物层数、类型、埋深和基础类型。同时需要对上部结构和基础负荷大小进行分析。查明基坑周围的各种地下基础设施,主要包括排水、给水、煤气、电缆、雨水、污水、热力等分布状况和管线状况。同时还要查明基坑周围道路状况和车辆载重情况,查明四周或者临近的地区汇水流状况和排泄状况。同时还要考虑地下水泄露状况对基坑开挖产生的影响。 5、支护设计装备 进行支护结构设计之前,需要对地下结构设计资料和设计方案进行有效的处理。针对主体工程地下室建筑杆线和平面布置相对位置进行分析,这样对支撑布置和选择支付结构类型有着一定的关系。主体工程的桩位布置图设计,此问题与支撑体系中立柱位置有着很大的关系。尽量采取工程柱做为立柱从而降低工程成本。主体结构各层楼板、地下层、底板的布置与标高和地面都有一定的关系,这样可以很好的确定开挖深度,能够很好的选择围护墙和换掌等。 三、工程概况与特点 1、工程概况 某火车站综合改造基坑工程是目前某地区建设规模最大、技术含量最高、施工难度最大的工程,需要进行专项支护的工程有:地下空间基坑工程、隧道交通基坑工程、轨道交通基坑工程,项目整体形成了一个平面叠置、立面分层、同步进行的大型基坑群。 1.1地下空间基坑工程 位于某火车站南侧,为全埋式2层地下室,局部3层。平面尺寸为111.0m×597.0m,呈“一”形,基坑开挖深度为地面下11.0m-16.0m,开挖面积约72000m2。 1.2隧道交通基坑工程 地下1层隧道位于预留轨道交通上方,紧邻地下空间南侧布置。基坑开挖深度为地面下9.0m-11.0m,局部为18.15m,基坑开挖长度为1340m,宽度随深度变化,开挖面积约9522.7m2。 1.3轨道交通基坑工程 整体全明挖,地下1层为一条市政隧道,地下2层,3层分别为地铁站厅、站台层,车站总长228m,轨面埋深约21.3m,基坑开挖深度为地面下16.0m-26.0m,局部27.0m。 2、地质条件 2.1工程地质条件 基坑开挖深度内自上而下主要为杂填土、卵石、细砂、强风化层、中风化层、微风化层。其中杂填土层下部以粉土为主,内含石膏颗粒,干强度低,韧性低;强风化层节理裂隙发育,遇水极易软化,长时间暴露在空气中易崩解。 2.2水文地质条件 场地含水层主要为卵石层,稳定水位埋深为2.8m-4.5m,属于第四系松散岩类孔隙潜水。地下水由西南流向东北,季节性变化明显,年水位变幅0.5m-1.0m左右,水量比较丰富。 3、基坑支护方案优化 该基坑工程量较大,不同的支护方案在工期、造价及施工便利性等方面差异很大,如何在满足基坑安全的前提下降低工程造价、提高经济性以及施工的方便性成为基坑支护方案选型的重要问题。 原基坑支护方案为:开挖较浅且环境条件允许的部位,采用二级放坡土钉墙,坡率1∶1.5,面板厚150;开挖较深的坑中坑部位,采用三、四级放坡+格构式锚索(杆)支护体系。排桩直径为1m,桩心距为1.8m,桩顶冠梁为1.2m×0.5m。格构式预应力锚索支护结构的格构梁间距为2.5m×2.5m;设置锚杆2排-3排压力型锚索,杆芯选用4×Φ15.2mm型钢绞线。钢筋网双层双向Φ16.0@200×200,混凝土强度为C30。从安全稳定方面看,此支护方案有一定的优越性,但从施工工艺、经济效益等方面看,却过于保守。 根据该地区支护设计经验和土压力原位试验,将原基坑支护结构总体设计方案优化为:开挖较浅且环境条件允许的部位,采用不同坡率的二级放坡土钉墙,坡率为1:1和1:0.5,面板厚80;对开挖较深的坑中坑部位,采用排桩加锚杆支护体系,排桩上部能放坡的尽量放坡,对于无放坡空间、环境条件较为紧张的部位,垂直开挖,并对桩锚支护结构进行合理优化。第一道锚杆设于桩顶(冠梁),与桩形成整体,使其传力路径更为明确,可有效控制基坑开挖过程中产生的变形。 4.基坑监测结果 为确保施工安全,在基坑开挖过程中进行了位移、沉降和内力等项目监测,作为信息化施工的必要手段,客观反映了被观测实体所处的状态,为预测险情、优化方案提供依据。根据位移监测结果分析可知,基坑整个施工过程一般位移为10mm-20mm,仅P016点最大位移为29.12mm,未达到警戒值3cm;目前,基坑主体结构已基本完工,未出现异常。说明优化后的支护方案满足了安全、经济性要求。 四、结束语 随着城市轨道交通的大量兴建和建设事故的不断发生,地铁深基坑支护已逐渐成为岩土工程领域重要的研究课题。近年来随着城市发展,地下轨道交通越来越多被采用,受城市空间制约,地铁“宽、深、大”基坑出现频繁,基坑施工设计显得尤为重要。本文以某火车站基坑工程为例,对基坑支护设计与优化做一简要说明,仅供参考。
市政技术论文:市政给水管道施工技术论文 1市政给水管道施工的不足 1.1缺乏专业化施工体系 目前,我国绝大多数市政给水管道的施工企业存在缺乏专业性施工体系的问题,主要表现在责任认定方面,并没有实现利益与责任的挂钩,对于施工团队而言,专业化程度普遍较低,施工人员的技术水平和综合素质参差不齐,施工用机械设备缺乏完善的管理和检修制度,施工质量监督环节流于形式,相关的文件和材料无法得到及时的更新。专业化的施工体系是确保施工质量的重要前期,因此应该得到相关部门的广泛关注。 1.2监管力度不够 如今,我国对于市政给水管道的具体施工环节还没有形成完善的法律约束,存在执法不力的现象,与施工相关的执法行为通常在发生事故以后执行,丝毫不能起到约束的作用,具有非常严重滞留性,另外在执法的过程中,并没有与之对应的监管部门进行监督和管理,从而增加了市政给水管道施工问题出现的几率,施工的质量无法得到有效的保证。 2市政给水管道施工的准备阶段 2.1施工选材 (1)水泥与木料 在施工过程中,需要使用大量的钢材水泥与木料,因此水泥与木料的质量直接关系到管道的整体质量,在原材料的采购环节应本着货比三家的原则,结合施工的实际所需选取价格合理质量合格的原材料,并在进场之前对材料进行抽样检测,检测合格之后方可投入使用,另外还需要对原材料进行科学存储,从而减少不必要的损耗,在施工工程中还需要对剩余的材料及时进行回收和处理。 (2)混凝土块 通常情况下,混凝土块需要在施工现场制作。相关部门应结合混凝土块的特征妥善安排运输、储存及养护环节,从而避免混凝土块发生不必要的损耗,并对混凝土块标示的保护环节引起高度的重视,对于放置在库房中的混凝土块而言,需要由专业的质检人员定期的对其进行质量抽检,若发现质量不达标的混凝土块时,需要及时进行处理,从而确保施工的材料安全。 2.2混凝土及砂浆的试验 在市政给水管道施工之前需要对混凝土及砂浆进行严格的试验,试验的目的是为确定施工半成品的各项指标是否满足规范的要求,从而确定最为适宜的工艺和参数,为市政给水管理施工提供有效的技术指标控制手段。在对混凝土及砂浆进行现场试验时,按照相关设计方案规范的要求,对强度进行针对性的测试和调整,在室内完成各种种类水泥与外加剂添加量对混凝土抗压程度的影响试验,并进行砂率、用水量等多角度试验,试验完成以后整合试验结果,并结合施工的实际所需选取最佳的混凝土配合比,并将结果的书面形式递交到技术人员手中,形成施工制浆的重要依据和资料。 3市政给水管道施工技术 3.1开挖、回填沟槽 在沟槽开挖之前需要对施工现场周围的环境进行充分的考查,并根据施工工程的实际特点,充分掌握设计图纸的各项内容,从而确定沟槽的开挖坐标和高程。开挖要在放线结束后进行,禁止越级操作。在放管时应避免管体悬空现象的发生,以此防止不必要的返工,对于超深开挖而言,返工是绝对不允许发生的,因此在开挖及回填的施工过程中必须遵循规范的施工流程,并对施工活动进行严格的约束,提高施工人员的操作严谨性,从而保证市政给水管道的施工质量。 3.2大口径给水管道的连接技术 (1)机械连接法 大口径给水管道的机械连接法得到了十分广泛的应用,这种连接法涵盖了卡压实与卡箍式两种连接方法。为了满足经济方面的各项要求,在对大口径给水管道实施连接时,通常会运用完善的PE(聚乙烯)管道系统。一般而言,在室外进行大口径管道连接施工中,由于经济条件的约束,一般不会使用热熔连接法,而更偏向于使用机械连接法。另外,对于给水管道的维修施工而言,机械连接法具有便捷、影响小等特点,成为常规大口径给水管道的常用连接手段。 (2)电熔连接法 与机械连接法相比,电熔连接法适用于特殊环境下的大口径给水管道连接。这种连接法涵盖了电熔鞍型及电熔承插型两种连接方法。电熔连接法与常规的管道连接法相比,具有更高的施工效率和质量可靠性。但在施工过程中,电熔连接法需要的施工成本较高,造成这一缺陷的主要原因就是电熔管件具有非常高的技术要求和指标。电熔连接法凭借其高度的施工可靠性,在燃气管道领域得到了十分广泛的应用。 (3)热熔连接法 对于聚烯烃材质的管道系统而言,最为显著的特点就是可以使用热熔连接法。热熔法的实际上就是将聚乙烯管材进行热熔连接,而且连接部分的强度会得到显著的增加,通常会超过管材的主体部分。聚乙烯管道在进行热熔连接时,并不会对其直径造成影响,具有很大程度的灵活性,这项连接法为非开挖铺设技术的应用和普及提供了有利的支持。 4总结 市政给水管道是城市中重要的公共设施,在人们的生产和生活中起到至关重要的作用,因此,相关部门应该不遗余力的加强市政给水管道的施工质量,结合人民的实际所需和施工现状,采取行之有效的策略逐步完善施工技术,从而提高施工质量,为市民营造出良好的生活环境,相信通过不断的努力,市政给水管道施工的技术水平会上升到新的高度。 作者:周虎 市政技术论文:关于市政给水排水非开挖拉管技术研究论文 摘要:随着我国城市化进程的加快,非开挖技术在我国得到迅猛发展。本文结合工程实例,对拉管工艺在重力排水管施工中的技术特点、注意事项进行了分析,为非开挖拉管技术在排水工程中的推广应用提供参考。 关键词:管线工程;排水施工;钻孔导向;非开挖;拉管技术;质量控制 1.工程概况 某工业区的环境综合整治项目涉及50多家企业,约2.8km长的生活污水、生产废水管网及纳入城市排水管网的部分支管管网改造。为了最大程度地减少对企业的道路影响,厂区内外的污水纳管工程广泛使用了非开挖拉管技术,取得了显著的经济效益和社会效益。 2.前期调查 项目实施前,通过全面的调查,掌握拉管施工区域地表和地下地质情况,合理设计管线走向和进出洞口位置,在满足拉管施工控制需要的同时,注意满足企业正常生产的需要。 拉管施工区域调查的内容包括:一是地下管线的探查,主要是通过查阅原始资料和地下管线探测仪探测,力求避开和避免损害既有管线;二是地质勘察,主要对管线位置的地下暗浜、既往回填、地下设施以及土质情况进行调查;三是地表障碍物调查,地表面可满足导航设备通过,具有实施控制的基本条件。 3.拉管施工技术要点 3.1导向孔轨迹的设计 导向孔是扩孔拉管的母线,也是最终形成的管线孔。与其它管线不同,重力管对于深度、坡度允许误差均有较严格的要求,施工难度大。因此,对于正在生产的厂区,管线设计既要考虑厂区的实际情况,又要满足施工的基本条件,以确保管线钻进时有较小的入土角度。根据综合设计和实际需要,工作井区间一般按100~200m的间距设置。当管线较深时,为保证入土角度,入土工作坑设计见图1。 3.2回拉力的计算及定向钻机的选择 定向钻根据穿越长度实际需要的回拉力进行选型,回拉力的计算参考2007年福建省工程建设标准《水平定向钻进管线铺设工程技术规程》,具体公式如下: F拉=πLf[D2γ泥/4-dδ1(D-δ1)]+K粘πDL 式中:F拉——计算的拉力,kN;L——穿越长度,m;f——摩擦系数,f=0.1~0.3; D——生产管直径,m;γ泥——泥浆密度,kg/m3;δ1——生产管壁厚,m;K粘——粘滞系数,K粘=0.01~0.03。 本项目采用国产DDW—350铺管钻机、马克3导向仪。另配功率为45kW的不停钻射流循环泥浆搅拌系统,可快速制备钻进用泥浆;操纵台全功能数字仪表显示,具有独立的液压锚桩系统。钻机的主要技术参数:发动机功率为200kW,最大推力/拉力为380kN,最大回转扭矩为18kN.m,输出轴转速为0~110r/min,泥浆系统功率为45kW,泥浆泵流量为320L/min,泥浆泵压力为10Mpa,角度为8°~20°。 3.3管材的选用 根据设计文件,管材选用HDPE管,该管具有如下特点:①高韧性,抗拉能力强,抗刮痕能力好;②采用热熔对接一体化连接,密封可靠,连接强度高于本身强度,适于拖拉;③可挠性能好,管道走向容易按照施工轨道进行改变;④快速裂纹传递抵抗能力好。 3.4泥浆的配制 采用聚合物加强性泥浆,由优质膨润土泥浆加少量聚合物制成。该配方中膨润土和聚合物添加量约占泥浆质量的2%。扩孔拖拉中采用同样比例的泥浆,造壁性能良好,润滑和降低扭矩的效果明显,未发生塌陷等情况。 3.5导向孔的施工 根据测量定位的轴线,操作定向钻机水平钻进,路面上部采用控向仪等导航设备控制钻头的方向和深度,严格按设计轴线形成一条直径约为100mm的圆孔通道,孔道中心线即为所需铺设管道的中心线。开钻时采用轻压慢转,进人平直段采用轻压快转以保持钻具的导向性和稳定性。根据地层变化和钻进深度,适时调整钻进参数。施工过程中,密切注意钻进过程中有无扭矩、钻压突变、泥浆漏失等异常情况,发现问题立即停止施工,待查明原因并采取相应措施后再施工。导向孔完成后,对工作坑入土口、接收坑出土口的标高和方位进行复核,确保按设计轴线成孔。 3.6扩孔 导向孔完成后,卸下起始杆和导向钻头,换回扩钻头进行回扩。回扩过程中始终保持合适的泥浆量,对泥浆各性能参数进行不定期检测,以调整泥浆性能指标。根据地层的实际特点,合理控制回扩钻进速度,以利排渣。扩孔分3~5次完成,最后一次回扩需采用相应的挤扩式钻头,若回拖力和回扩扭矩较大,则需多回扩一次,以利孔壁成型和稳定。针对广东地区粉淤质土质的特点,实际操作时在泥浆混配系统中加入适量TERRA等稀释粉,该粉具有固化洞壁、润滑钻杆、塑管等作用并能起到防止管材变形等功能。在钻进回扩过程中,应及时做好施工原始记录,发现钻进时间、轴线角度、扭矩、顶拉力等异常情况,应立即停止施工,待查明原因并采取相应措施后再施工。 3.7回拖管材 HDPE管的管材连接要严格按电热熔施工要求施焊,回拖前应检查电热熔焊接质量,待焊接自然冷却、检查合格后方能进行拖管。在回拖管道过程中,密切注意孔内情况,钻机操作手应密切注意钻机回拖力、扭矩的变化。回拖应平稳、顺利,严禁蛮拖。管材要一次性拖入已成形的孔洞中,中途尽量避免停顿,以减小回拖的阻力。 4.拉管工艺的控制分析 4.1管线轨迹的设计 与其它管线不同,排水管道的重力流特征决定了其必须控制较小的坡度和标高误差,这对拉管的成孔控制提出了更高要求。为了保证引导精度,主要采取了以下措施:一是在管线设计时,充分考虑引导实施的可行性;二是适当设置工作坑,确保入土角度和标高;三是增加测定频率,精确换算管位深度,每0.5m测定一次;四是尽量减少测定干扰,尽量选择在生产间隙、车辆较少的时间进行施工。采取以上措施后,纳管工程约10km的拉管段,标高偏差基本上控制在50mm以内,满足了排水工艺要求。 4.2成孔质量的控制 重力流排水管成孔的主要特征是有一定坡度的直线段、较小的误差以及不设曲线段,这是与其它管线的根本不同,也是施工难点所在。为了达到这一要求,主要采取了以下措施:一是开挖相当的入出土工作井,以设计坡度或较小的入出土角度控制出入土点;二是在无法做到图1所示的工作坑时,必须对出入口附近的少量管段进行二次排管并接顺至检查井,确保有效段管线的顺直及一定的坡度。 4.3沉降预防 施工中遇到的另一个问题是防沉降。由于回扩头的质量、大小不同,加之不良土质的影响,在水管的外边产生间隙是必然的,这种间隙在管径较大、埋深较浅的管段容易发生沉降,主要需要防止、控制的地方是穿越主要道路下的管段。在拉管施工中,2m以下的较小管段基本上没有出现明显的下降,较浅的局部地方在一至两月以后有轻微下沉。为了杜绝在穿越道路时有下沉情况的发生,工程中主要采取的措施有:一是分多次完成扩管,这样可以尽可能消除土体受挠动后的变形;二是选择适于管径的刀头,尽量减小空隙;三是采取补救措施,对确定必须杜绝但有可能发生下沉的管段随管注浆。在这样的管段回拖管材时,外侧附带25~30mm的塑料注浆管,在完成拉管后封堵好井端管外缝隙,用注浆机注满水泥浆。这一措施对于短距离的管段简单可行,可有效杜绝路面下沉问题。 5.结语 非开挖作为一种新型的地下管线建设方法,最近几年在我国得到迅猛发展,随着我国城市化进程的加快非开挖铺管技术越来越受到人们的青睐。目前,在国际上非开挖技术的推进已经成为衡量一个国家地下管线施工科技含量高低的重要标志之一。发达国家非开挖技术的施工量有的已高达40%。笔者通过在某工业区环境综合整治项目污水纳管工程中的成功应用,并取得了良好的经济、社会效益,它对于大规模推广该项技术在重力排水管施工中的应用具有较强的借鉴意义。 市政技术论文:市政给水工程施工技术与质量控制要点 摘要:随着我国城市化进程不断加快,居民也开始对给水工程提出更严格的要求,其作为一项极为重要的工程,不光影响到城市的发展进程,而且,还会影响居民的正常生活与工作。由此可见,新时期的市政给水工程在城市化进程中占据着不可或缺的重要地位,尤其是给水工程的施工技术与质量控制,其重要作用都不容小觑。这就要求市政部门不断创新给水工程的施工技术,强化施工过程的工程质量,促进我国城市的发展与进步。 关键词:市政给水工程;施工技术;质量控制 1市政给水工程的施工技术要点 1.1沟槽开挖 开挖沟槽,要确定开挖断面和边坡坡度,为后续施工创造条件,保证工程质量和施工安全。其选择的依据有:土的种类及力学性质、地下水情况、断面尺寸、深度、施工方法、周边的环境条件。沟槽开挖槽底原状土不得扰动,控制好槽底的高程,不允许超挖。槽底局部扰动或受水浸泡时,采用天然级配砂砾石或石灰土回填,并且按设计要求进行地基处理。 1.2管道安装 给水管道在安装过程中要注意以下问题:①在正式安装管道以前,必须提前测量好,对管道沿线影响范围内地表或地下管线等构筑物设置观测点,进行监控测量。监控测量的信息应及时反馈,以指导施工,发现问题及时处理。②做好管节及管件下沟前准备工作。管节、管件下沟前必须对外观质量进行检查,排除缺陷,以保证接口安装的密封性。③保护工作必须做好。金属管道应按设计要求进行内外防腐施工,实施阴极保护技术,从而达到保护管道减少腐蚀的目的。④封堵管口。施工人员应在每日施工结束后将管口进行封堵,特别是大口径管道,避免小孩进入或动物闯入,防止意外事件的发生,并确保管内的清洁。⑤消除偏差。当连接管道时,如果出现错口或是管道不同心等问题,施工人员不能强行进行连接,否则有可能会出现其他不必要的问题。必须严格按接口的技术指标和设备的操作程序进行,严格控制中心位移偏差及管节接缝宽度和深度。 2市政给水工程在施工过程中面临的质量问题 2.1地下管线与设施出现相互交叉的情况 在改造市政道路的过程中,会涉及到多个施工部门,比如,热力、电力、燃气等,而且,都是在极为狭窄的工作环境下进行,有些可能是左右交叉,或是上下交叉。如果是在狭窄的有限工作面中,就有可能会出现质量问题,而且还无法和其他管线保持一定的垂直净距和水平净距,这样不仅会给维修作业带来困难,而且极易因应力集中而发生爆管现象,以致产生危害。管道交叉处理中应当尽量保证满足其最小净距。 2.2给水管道沟槽回填质量不符合要求 当开展沟槽回填工作时,由于施工人员没有严格依照设计要求进行施工,如回填土虚铺厚度过厚,且回填土土质不符合设计要求等。此外,还存在另一种情况,那就是阀门井室四周没有严格进行回填,且也没有按照要求进行夯实,故难以控制含水量。上述问题都会影响回填压实度,甚至还会出现路面沉降问题。 3市政给水工程的质量控制要点 3.1施工准备阶段 3.1.1全面了解设计图纸 无论是建筑施工,还是给水工程的施工,都应在第一时间熟悉设计图纸。因为只有熟悉设计图纸,施工人员才能掌握好管线的长度以及各施工细节,同时,还必须熟悉该地的工程地质、水文地质及周围环境情况等基础资料。 3.1.2检验管材 在施工阶段,施工人员除了要熟悉设计图纸以外,还必须要对管道的质量进行检验。如果管材的抗渗能力与抗压能力都不满足要求,就有可能会漏水或是变形,甚至还会引发爆管。为杜绝上述现象的出现,必须在正式安装之前对管道的外观质量进行检查,检查管内壁是否平整,承插口接口工作面是否光滑平正。此时,如果出现质量问题,坚决不允许使用,直到处理合格以后,才允许投入施工现场。 3.1.3测量放线 假如在测量过程中出现管道位置偏移或是积水倒坡等现象,就应在施工前严格依照测量要求对交换桩进行复测,且不允许随意变更管道的走向,哪怕是遇到建筑物,也要及时避让。在此过程中,必须灵活运用测量技术,并做好测量人员的安全防护。 3.2施工阶段 3.2.1拆除道路及恢复道路 当安装管道时,会涉及管道开挖工作,首先要注意过往行人的交通和出行安全,做好警示围栏。在管道施工前,必须依照设计图纸的要求,将开口宽度提前计算好,并用白漆画出来。施工中,要用切割机将路面切开,并用挖掘机开挖,紧接着,将砂层放好,以防不时之需。只要道路的性能受到沟槽质量的影响,就必须要及时进行处理。 3.2.2开挖 市政给水工程在具体的施工过程中,还需要进行开挖,这是一项非常重要的工作。而且,在开挖的过程中还需要进行正确选择施工方法和设备选型。因此,当开挖沟槽时,需提前将开挖的位置确定好,其次,检查地下是否出现其他构筑物。施工单位应仔细核对建设单位提供的工程勘察报告,进行现场沿线的调查;特别是已有地下管线和构筑物应进行人工挖探孔确定其准确位置,以免施工造成损坏。 3.3沟槽回填施工技术的质量控制 3.3.1对市政给水工程的具体施工情况进行分析 市政给水工程的施工是否有效、合理,会直接影响到整个工程的施工进展。所以,就需要对施工材料与设备加强检查力度,并做好记载,以便可以为日后的施工提供参考。在整个施工过程中,只要一出现回填土不足的现象,就要及时告知建设方,好让其做出调整,同时,还应对试验的土样进行检测,明确其是否符合要求。 3.3.2控制施工工序 市政给水工程中的沟槽回填施工技术是一项隐蔽的工程,且施工难度大,风险高,因而,就需要控制好沟槽的施工工序,确保该工程的施工质量。所以,在工程的施工过程中,必须要对回填技术引起重视,应该根据构筑物和管道的不同特点,确定回填与夯实顺序,应根据管子和管沟的强度确定回填方法来满足工程的要求。 4结语 综上所述,市政给水工程是一项隐蔽性强的工程,且管道埋设后看不见,只有在工程竣工以后才能对阀门井进行检验,此时,给水系统一旦出现问题,就有可能会影响到整个城市的正常运转,甚至还会引发安全问题,严重危及到行人的生命安全。所以,必须要提高给水工程的施工质量,不断改进施工技术,因为只有这样,才能保障城市给水功能的顺利运行,最终满足城市发展的要求。 作者:楼巧鸥 单位:浦江水务集团有限公司 市政技术论文:电子信息技术与智慧市政探讨 摘要:现今是一个信息化时代,信息技术渗透到各在各行各业当中。信息技术的发展为传统行业的发展带来了新机遇。大部分市政企业依旧采用传统方法进行管理,但这很明显无法满足现代化的发展。而信息技术无论是对市政工程的质量、进度还是成本均进行科学合理的控制,因此市政企业想要提升竞争力,就必须要利用好信息技术。本文从市政施工管理中信息技术应用的问题入手,进而提出了一些相关的解决措施。 关键词:电子信息;技术;智慧市政 引言 国内信息技术在近几年的发展迅速,逐渐渗透到了社会生产以及生活各个方面。现今,社会各行各业都需要借助信息技术来进行进一步发展的,这其中自然也包括市政行业。市政部门如果能够合理的利用信息技术这一先进管理手段,可以做到节约市政工程成本,合理的安排进度、确保施工质量,同时还能够减少许多不必要的浪费。所以,分析市政施工管理当中信息技术的应用就显得十分有必要。 1信息技术在市政施工管理中应用的意义 市政工程的施工内容多且杂,有着较广的涉及面,同时建设周期长以及经济环境复杂,造成和其相关企业所面临的潜在风险也较大。因为市政工程在施工的过程中有着较多的工序,内容相互交错复杂,大量的数据以及信息需进行交流以及处理,若无法进行快捷有效的反馈,就会导致决策滞后,进而损失大量的物力与人力。而传统的市政施工管理一般都是通过纸质文件来传递数据以及信息的,而靠书面通知之类的管理会降低各部门间信息传递的效率,从而直接降低管理水平和效率,但在利用信息技术后,不但提升了数据与信息传递的效率,还提高了当中内容的可靠性以及准确性,及时的问管理者提供管理依据,即使遇到了意外情况,决策者也能够做出迅速的反应,这从根本上提升了市政施工管理的水平和效率。信息技术能够将企业具有知识、技能以及资源进行有效的整合,从而提高其在行业当中的竞争优势。 2信息技术在市政工程管理应用中出现的一些问题 2.1信息技术应用的局限性 从现阶段我国市政施工当中信息技术的应用来看,其实并不是很乐观,信息技术的应用具有一定的局限性。其中包括市政施工单位没有正确的认识到信息技术的重要性等。存在较多市政施工单位在进行日常工作当中,采用计算机信息技术的仅占一部分,而采用计算机信息技术的单位也只是将信息技术应用于表面,如信息查询、电子档案的存取以及文件的编辑和打印等,没有真正的发挥出信息技术整合以及分析数据的功能,自然也就没有办法对市政施工进行现代化动态管理。通过现阶段的发展现状可知,施工单位只是在某个环节(往通常是市政工程施工前期的准备阶段)应用信息技术,而对施工进度管理等关键的部分所采取的方式依旧是传统的,如较多的市政企业在工程的造价预算等阶段通常会利用信息技术来对工程进行一个总体的分析,进而获得出一个大致的施工数据,在通过分析这些数据来完成工程的预算管理等。但是信息技术却很少用在工程的施工阶段,如施工安全的控制以及施工进度等方面。再加上市政施工本身的复杂性,若是市政行业无法做到将信息技术贯穿到整个过程的话,这将会严重阻碍到市政行业的未来发展道路。正因如此,可得出信息技术在国内市政施工管理中的应用还未成熟,管理者的思维还处在较为僵化的一个状态内,无法实现在市政施工管理中灵活的运用信息技术,导致其出现较为明显的局限性。 2.2具有较强的孤立性 根据相关调查数据我们能够知道,现今多数的企业和单位已开始重视信息技术,也对其进行了较好利用,同时也启动了局域网系统和项目管理系统。但是我必须要承认一点,那就是部分市政施工企业的信息流动都是产生于项目经理和工地现场的内部,其并没有做到和其他相邻企业间的有效互动和沟通。除此之外,因为市政管理信息化缺乏一定的标准,导致不同的软件在企业部门中无法进行共享,市政的施工各环节以及各阶段的数据无法进行及时的、有效的交流,造成信息资源在市政施工管理中无法实现全面的整合优化。上述均表明了信息技术在应用方面的孤立性,这也会在很大程度上影响企业的健康发展。 2.3缺乏专业的信息技术管理人才 信息技术本身就有着较高的含金量,因此对人才的要求也较高,如连操作先进信息技术的处理能力都无法具备,就更别提管理了。现阶段大部分的市政施工企业为了能够进一步的节约成本,没有认识到人才的重要性,忽视了对高技能人才的培养,导致信息管理缺乏人才,因而无法进一步的提高施工管理的信息化程度。 3提高信息技术在市政工程管理中应用的措施 3.1信息技术在市政工程进度管理中的应用 在市政施工管理中,第一步工作为合理的、科学的编制好工程总体进度规划,进而形成一个良好的网络计划。采用总网络支持子网络和项目工程分解结构确定好阶段性任务里程。建立在项目工程分解结构的节点之上,对各种资源进行科学合理地分配,且将其自动的导入到总网络。通过总网络工作任务,如此工作任务就能够成功的被各项目工程分解结构分解掉,同时承包单位也须将其完成的分包任务进度反馈给总网络,借此总网络可有效地计算以及分析出实际进度,从而将实际完成的任务进度和计划进度进行有效的对比,找出其中所存在的问题,进而提出具有针对性的解决方案。与此同时,进度管理模块可将其他信息模块有效的连接在一起,最终和预算申请模块、计划调整模块、采购模块以及合同管理模块等联合起来形成一个大型的管理网络,让企业能够真正的对市政施工管理实施现代化的动态管理。 3.2加强对信息化工程建设的正确认识 现阶段在信息化工程的认知方面,仍存在部分的市政行业停留在表面,这很大程度上降低了企业的整体信息化水平。决策管理者的思想正确与否直接关系到企业信息化的程度,所以,进一步加强培训企业管理者对信息化的正确认识十分重要,利用相关的培训来转变管理者在思想上的认识,使其能够充分的认识到企业离不开信息,利用信息技术能够更好的做出正确的决策,从而需要进一步加快对信息化的建设。信息化工程建设关系企业组织结构管理制度、未来发展规划和业务流程,故此,可知信息技术对市政行业的发展的重要性。 3.3实现信息系统的一体化 由于市政行业工作过程的影响,所以在招投标和工程项目的过程中会用到许多行业、地方乃至国家的配额,而这些管理内容和系统往往过大,因而在数据计算的难度也更大,所以施工企业必须的标准建立灵活的使用,严格遵守,这是企业开展的有力依据项目成本预算。此外,施工企业在项目实施过程中通常会涉及固定成本、计划进度、质量安全、物资设备、人事管理和财务核算等不可或缺的要素。和信息管理的项目中的应用和发展过程中必须充分考虑建设项目管理的物种可能涉及的内容和问题的研究,使这些项目与实际有效联系实际操作,更好的实现不同业务内容合作关系,建设项目不同部门之间的工作关系的有效协调,从而形成一个全面、系统、有效的工作环境。 4结束语 随着信息技术的不断前进以及提高,信息化在市政行业的应用也愈加广泛和成熟,建设施工部门以及单位需要重视信息技术在施工管理中的应用。合理的、充分的利用信息技术可大幅度的提高市政施工技术水平、安全水平以及工作效率。特别是在一些部分专业的施工中,应用计算机进行一些先进技术,如自动化的控制和信息处理等,不但可以将成本降低,减少工作强度,还能够解决一些在传统施工中无法进行处理的复杂问题。现阶段,信息化技术在国内的市政施工管理中虽存在较多的问题,但只要我们一直坚持努力的去研究信息技术,我国的市政施工信息化管理水平一定会不断的上升。 作者:许金生 单位:芜湖市市政工程管理处 市政技术论文:市政公用工程道路路基施工技术浅论 摘要:路基施工是市政公用工程道路的重要部分。本文对市政公用工程道路路基施工的特点和存在的问题进行了详细的分析,并提出了对应的改进措施。 关键词:市政公用工程;道路路基;施工技术 前言 随着社会经济的不断发展,城市建设的不断加快,人们对城市交通道路也提出了更高的要求。路基施工是道路建设的重要基础,直接关系着市政公用工程的建设质量,因此,应该加强对市政公用工程道路路基施工技术的研究,提高路基施工质量,进而保证市政公用工程道路的整体质量,更好地为人们的出行安全服务。本文在阐述了市政公用工程道路路基施工重要性的基础上,对目前市政公用工程道路路基施工中存在的问题和难点进行了分析,并对市政公用工程道路路基的施工特点进行了讨论。 1市政公用工程道路路基施工的重要性 路基是道路施工的基础,是重要的功能层面,起到承载、传递压力和支撑稳定的作用。而市政公用工程道路的路基施工更是关系着国计民生的大事,要高度重视。如何道路路基出现问题,造成道路铺面的不稳定,出现塌陷等问题,将会为城市的道路通行带来不利影响,还会影响到市政公用工程道路的其他建筑结构,并影响市政公用工程道路的整体使用寿命,对政府在人民心中的形象也是一个很不好的影响。因此,要加强对道路路基的施工要求,严格按照施工设计,遵守相应的施工规范,保证市政公用工程道路的质量达到技术要求,更好地服务人们的生活。 2市政公用工程道路路基施工中存在的问题 在目前的市政公用工程道路路基施工中还存在一些问题,严重影响着路基施工的质量,进而影响市政公用工程道路的质量。下面将对这些问题进行详细的分析,以便找出解决的办法。(1)市政公用工程道路需要保证路面行车的安全,因此其路基必须要具有一定的强度和使用寿命。但是某些地区的地下土层强度不够,甚至有的是天然的软土层,强度严重不足。因此在受到地震的自然灾害的冲击时就会发生下沉或者变形等问题,严重影响着道路的通行安全。所以需要对这些地下土层强度不足的地区进行补强。(2)市政公用工程的道路不可以都是笔直平坦的,如在城市道路中随处可见的边坡,在对边坡路基进行施工处理的时候,要想办法提高其抗雨水冲刷的能力,保证市政公用工程道路的整体质量。(3)针对路基土壤强度不足的问题,一般市政规划设计部门会采取在土壤中添加硬质土壤或者其他高强度材料的方法来增加土壤的强度。而这种补强的方式又会带来新的问题,就是对于路基的沉降和剩余沉降的比例难以控制。 3市政公用工程道路路基施工特点 市政公用工程道路的路基施工具有一些独特的特点,对这些特点进行分析对于更好地进行路基施工是非常有利的。下面将对市政公用工程道路的路基施工特点进行分析。①市政公用工程道路的路基施工多采取大型施工机械设备,因此需要专业的机械人员来进行机械操作,保证施工安全和进度。②市政公用工程道路路基的施工不但要考虑路基工程本身的设计要求,还要充分考虑周围其他结构的影响,比如路边边坡、路肩、挡土墙和排水管等等,因此,在路基施工设计是一项综合性的施工设计。③市政公用工程道路路基施工现场处于露天环境,易受自然环境的影响,同时由于施工现场涉及到多个专业领域,对于路基施工的现场管理也是不利的,因此,必须制定好管理规范,保证路基施工现场的顺利进行。 4市政公用工程道路路基施工技术研究 针对市政公用工程道路路基施工存在的问题和其自身的施工特点,本文提出了一些改进的措施,下面将对这些措施进行具体阐述。(1)做好施工前的准备工作。对于市政公用工程道路的路基施工一定要严格按照施工设计图纸进行。在施工前,要按照施工设计图纸对施工区域进行详细的测量标准,以便能够对结构物的位置做出明确的标识。因此,在测量时要对构造物的大小、形状和位置做出明确标记,保证施工符合图纸设计。(2)在市政公用工程道路路基施工过程中要做好对劣质土壤的处理。路基施工的土壤质量直接影响着道路最终的质量和车辆的通行安全,因此一定要保证土壤的强度。对于土壤强度不够的情况一般会采取夯实、添加硬质材料或者沉桩、预压等等方法。具体地来说,夯实就是采取大型的机械设备对土壤进行镇压,增加土壤的密度,进而改良土壤的硬度和强度。添加硬质材料主要是指在土壤中添加水泥、石灰等,通过添加这些功能材料增加土壤的硬度和防水性等,保障路基的强度。(3)做好边坡处理,预防塌方。在市政公用工程道路路基施工过程中要尽量做到不对周围环境进行大范围的破坏。因此,对于边坡的处理就尤为重要,在施工中要对边坡进行稳定性分析,并充分考虑边坡路段的地势、土质、水源的等等,采取合适的施工方案,降低边坡路段的滑动力,增加其抗滑能力,保证边坡路段的顺利施工。(4)市政公用工程道路路基的质量很容易受到水流侵蚀的影响,因此,在路基施工过程中要做好排水工作,避免水流对路基的侵蚀。一般情况下可采用以下的措施来进行路基排水,比如对于大面积的积水可以挖沟来进行排出,同时还可以在路基表面设置急流槽,对于路基的地下水,还可以采取盲沟和暗沟的方式来进行排出。 5总结 市政公用工程道路路基的质量直接影响着市政公用工程道路的质量,对于城市建设和人们日常生活以及出现非常重要,因此,应该加强对市政公用工程道路路基的施工技术研究,严格按照施工设计和相关规范来进行施工,保证路基施工的质量,使得市政公用工程道路能够更好的为人们服务。 作者:解侠克 市政技术论文:市政桥梁工程下部结构施工技术 摘要:国内近些年来有许多关于市政桥梁质量的问题,其原因不一而足。通过以往的经验表明,在施工的过程中导致桥梁质量问题的发生因素非常多而且复杂。但是很多时候我们并未对下部结构技术引起足够的关注,这大大影响了市政桥梁的施工质量。本文笔者对市政桥梁工程下部结构施工技术进行了分析,希望对相关从业人员具有借鉴意义。 关键词:市政桥梁工程;下部结构;施工技术 前言 众所周知,市政桥梁工程是市政建设的一个不可或缺的重要组成部分。它的施工工序很多,其中包括勘探、设计、施工、检修与维护等。其中,施工这一点是最为重要的,而下部结构施工则是重中之重,也是最为关键与优秀的地方。 1市桥梁工程下部结构的基本情况 一般地说,桥梁工程结构包括三个重要组成部分:桥孔结构、下部结构与支座系统。其中下部结构通常有三个重要组成部分:桥墩柱、承桥台和墩台基础。由于下部结构的特殊位置以及受力大,它在很大程度上直接决定着市政桥梁在建成之后能够长期、稳定、安全的发挥应有的作用。事实表明,下部结构的各个要素所起到的作用都各有不同,比方说桥墩柱,它作为桥梁中间的承接物,必须能够接受水压、风力以及上部最为主要的压力。而墩台基础会将上部结构的压力顺利的传导至地面位置,只有这样才能将桥梁加以稳固。而且桥梁工程的下部结构在很多时候还会受到雨水以及地震的侵袭。还有一点也是我们最为熟悉的,就是需要承担大量过桥物体的重压(尤其是后八轮、罐车等),这些重压都会由上而下将力传达至下部位置,这样一来就会给桥梁的质量提出了更高的要求。 2桥梁下部结构的相关施工技术 前面已经讲到,桥梁的下部通常会分为基础、桥墩、桥台这三大重要组成部分,这三大组成部分在施工中通常是彼此之间相互独立而存在的,下面对这几个方面分别加以阐述。 2.1基础施工 一般地说我们会按照埋置的深浅来划分,主要包括:深基础(桩基础、管柱基础、沉井基础等)和浅基础。而作为直接基础的一种重要形式——扩大基础,主要特点就是将基础底板直接安装在地基位置,然后通过扩大基础的底板自上而下的传递到地基上。它的施工工艺我们最为常用的是明挖,换言之,就是根据现场的实际地质情况选择合理的排水方式,同时采取行之有效的方式来防止渗漏现象的发生。接着我们需要根据之前的设计要求开挖基坑支护作业和基坑土方。通常而言,基坑的大小与基础施工的要求保持高度的一直,根据以往的实践经验表明,基底应大于设计平面尺寸每边的50~100cm,当然了,这个是需要相关测量人员通过使用仪器或者设备来正确测量边线位置、基础轴线和标高而得出的结论。做完之后,监理工程师要细致入微的审核数据和划线区,经过反复验证确保毫无差错之后方可开始挖基坑,值得注意的一点是,基坑的的深度要在小于6m。而沉井基础结构一般会以井筒状呈现在人们的眼前,施工工艺主要包括三大部分:下沉沉井、清理沉井基地与沉井封底。依靠桥梁自身重力来克服井壁摩擦力(在合理的范围内)一直下沉到设计高度为止,然后清孔干净,最后一步就是封底混凝土同时填塞井孔。然而桩基础通常由两大部分共同组成:桩和承台。其中桩在平面排列上通常会以一排或者多排的形式出现,桩顶会通过承台彼此联接成一个整体来传递一定的荷载,桩身会埋入地基土之中(部分或者是全部)。需要引起大家注意的是,在桥梁施工的时候使用最为频繁的是钻孔灌注桩,事实表明,这种方式对地质产生良好的适应性,机械设备操作起来与其他的方式比较而言显得更为简单,而且不容易产生挤土现象。通常的说,它的施工由以下三部分所共同组成:灌注桩成孔与清孔、制作及安放钢筋骨架地、浇筑水泥混凝土。其中第一部分是通过钻机作业来完成。值得注意的是,在安装钻机安装的过程中要根据实际情况确保转盘中心、机架吊点、桩位中心三点一线,而且在作业期间的速度一定要适中,切忌发生由于速度过快而撞损护筒的情况,等到作业结束之后要在第一时间认真仔细的检查各项指标是否达标,对于没有达标的要做好记录并且进行上报,要求施工单位以最快的速度予以解决,检查完全合格后方可进行接下来的钻孔的清孔作业。然后是制作钢筋骨架。据以往的实践经验显示,在这个过程中相关施工人员需要根据实际需要想方设法对骨架加强保护,通过这种方式来有效避免变形现象的发生。事实证明,不管是现场加工或者是加工后运到现场,都需要指派专人进行定期或者不定期的仔细检查,从而确保各项指标完全达标。最后一个部分就是浇筑水泥混凝土。这个部分主要包括两个重要步骤:导管施工和注入水泥混凝土。其中导管在使用前要进行必要的抗拉力测试,经过测试完全合格后才能进行使用。需要引起大家注意的是,在安装导管的过程中要在底部位置预留适当的空隙,这样做的一个最大的好处是为了便于灌入混凝土,然后浇筑混凝土,其中首批灌注的混凝土务必要埋住所有的导管,如果发现灌注的位置接近钢筋骨架时要根据实际需要适当减速。 2.2桥墩 一般地说,桥墩主要分为两种重要形式:柱式桥墩和钢筋混凝土薄壁墩台。其中柱式桥墩相对而言适用范围更广,而且操作起来更为简单。事实表明,在桥墩制作过程中的注意事项与上述的基础要求大同小异,但是细节方面还是要引起足够的重视才行。由于桥墩位置易受大气及水的侵蚀,鉴于这种情况在选择混凝土的过程中最好是选择耐腐蚀性比较强的混凝土,而且混凝土表面要尽量的做成光滑的清水混凝土。 3质量与安全管理的措施 3.1市政桥梁在施工的过程中,通过网络来进行管理 全面管理,逐步落实,各尽其职,各负其责。同时,还应该实行一票否决,工程师有一票否决权,每一道工序都有专门的检察人员、使工程的各个环节都能够较好的保证质量。 3.2严格管理材料的质量 各种原材料都需要有合格证书还需要进行逐个取样检测,检测结果合格之后才能在工程中使用。 3.3重视现场施工的调度 对于工程的进度进行合理的安排,让各工序之间能够协调高效的运作,对于生产过程中存在的疑难问题,及时进行探讨,及时解决。 3.4成立安全管理领组 在思想上明确安全的重要性,做到执行安全的技术规则,做到标志明显、进场教育、定期检查、防范周密。入场之前需要正确的佩戴安全帽,对于鞋子,禁止穿拖鞋或是高跟鞋、或是光脚进行施工,施工现场不能有闲杂人员随意进入。3.5对设施进行及时维修对施工的机械设备和机具定期进行保养维修,使之能够始终处于良好的状态进行工作。 4结束语 综上所述,市政桥梁的下部结构作为桥梁不可或缺的重要组成部分,它的质量高低在很大程度上将会直接关系着整个桥梁的质量以及往来车辆的行驶安全。因此市政单位在施工的过程中要将质量监管放在非常重要的位置来对待,从而确保整个施工过程顺利开展。 作者:李芳 单位:太原市市政工程总公司 市政技术论文:市政公用工程道路路基施工技术 摘要: 随着我国城市化发展进程不断推进,市政道路工程作为我国城市建设的重要组成部分,对城市发展有着重要影响。在市政道路工程施工过程中,道路路基施工是重中之重,路基施工质量直接影响着整个道路工程的整体质量。由此可见,加强市政道路路基施工研究工作有着重要意义。本文重点探究路基施工的质量要求,进而分析市政道路工程路基施工技术,旨在推动我国公共交通业发展进程。 关键词: 市政道路工程;路基;施工技术;施工质量 随着我国城市化建设进程不断推进,市政道路工程建设作为城市建设的重要组成部分,对我国城市建设与发展有着重要影响。市政道路工程中的路基施工质量会直接整个工程的质量性与稳定性,也是市政道路工程建设中的重要环节。因此,为了能够保障市政道路工程的质量,我们必须要加强路基施工技术,全面提高路基的性能。针对不同的施工环节,采用不同的施工材料与设备,并加强后续市政道路工程的保养工作,这样才能够保障市政道路工程路基施工的质量性与稳定性。 1路基施工质量要求 随着我国社会经济不断发展,人们对市政道路工程质量的要求越来越高。路基施工质量直接关乎着市政道路工程质量,如果路基施工出现质量问题,会对后续施工有着重要影响,因此,为了能够保障市政道路工程整体结构的稳定性与安全性,要求施工单位必须要加强对路基施工环节的重视程度。路基施工需要满足水温稳定性、强度、结构稳定性等要求。第一,由于路基会长时间受地面水、地下水的影响,在长期使用过程中很容易产生性能降低问题,这就要求能够保障水温的平稳性,从而提高路基性能;第二,路基结构必须要具备一定强度。由于市政道路工程在使用过程中会受到较强的外力作用产生形变,这就需要保障路基结构强度;第三,路基结构必须要具备一定的稳定性。市政道路工程结构在受到较大承载压力后,会产生娘路基结构变形问题,为了能够保障市政道路工程的整体质量,必须要加强路基结构的稳定性。 2市政公用工程道路路基施工技术分析 2.1劣质土壤处理技术 通常情况下,市政道路工程都建设在郊区,很容易遇到劣质土壤问题,从而造成路基出现不连续、不稳定问题,严重影响路基的结构与性能,影响市政道路工程的整体质量。因此,针对劣质土壤问题,施工单位必须要采用劣质土壤处理技术,从而提高土壤的稳定性,为后续施工提供保障。劣质土壤处理技术分为三种方法:采用机械设备与夯实技术,其中,夯实技术是改善劣质土壤性能的常用方法,并配合大质量机械,如压路机等,提高土壤密度、强度、硬度,这样即可加强路基性能与稳定性。化学处理技术。可以在劣质土壤中融入一些功能型材料,如飞灰、石灰、水泥等材料,通过化学反应来提高劣质土壤的防水性与弹性,从而减少土壤收缩系数与膨胀系数,提高路基结构稳定性。物理处理技术。通过加热、沉桩、预压、通电等方式,从而改变路基土壤的凝聚性,减少地质隐患和地下水对路基影响,在加压和挤密前提下,能够优化土壤性能,从而满足路基稳定性与功能性的施工需求。 2.2路基施工中填方改良 填方改良技术作为市政道路工程施工中常见的技术,能够极大提高路基施工的稳定性与安全性。融入填方改良技术的实质是利用土壤加劲来提高路基性能,辅面加劲主要是在路基辅面中融入施工合成材,利用合成材变形出现的部分荷重,从降低铺面受力后产生变形的几率,达到加劲的效果。提高路基承载力是路基施工中的重要环节,可以采用加劲片来提高路基荷载力,其填方改良原理为:第一,通过加劲材料改良能够提高土壤剪力强度;第二,由于土壤与加劲材料之间会产生摩擦,从而产生相应的剪力阻抗提高填方平稳性。通常情况下,路基加劲土设计更加适用于排水良好的颗粒土壤施工,避免空隙在凝聚性土壤造成不良影响,从而影响剪力强度。此外,由于路基变形问题都是因为荷载问题,但在此设计条件下,一旦路基受到荷载产生变形也会带动加劲材变形,加劲材变形会吸收很多荷载量,减少向下传递应力,从而强化加劲效果。 2.3挡土施工技术 由于市政道路工程施工都是露天进行,这就需要重点考虑自然环境问题,这样才能够保障市政道路工程的质量性与稳定性。在路基施工过程中,需要结合当地的自然情况,避免出现大挖大填现象,保障填方边坡、挖方边坡的稳定性,避免产生塌方问题。预防边坡崩塌作为路基施工中的重要一环,需要在施工前对边坡稳定性进行分析,如果存在产生塌方的可能性,需要结合当地实际自然情况采用相关处理技术。防止边坡崩塌,主要减少边坡的滑动力、提高边坡抗滑能力,结合施工地势、地质、水源、经济等层面合理选择施工方法。 2.4道路路基压实 想要提高路基的整体强度,就必须要强化路基压实技术。近些年来,我国市政道路工程多是采用大吨位压路机实施碾压。新型压路机与传统压路机相比,大吨位压路机能够有效的提高路基碾压强度,完全能够满足国家一级道路和高速公路的压实密度(大于95%),从而提高路基的稳定性与安全性。2.5填料控制在市政道路工程施工过程中,需要结合当地施工条件与自然环境合理采用过渡段合理填料,由于填料性能会直接影响到工程实际的平整性,同时也会对路基内部结构稳定性造成一定的影响,最终会关乎到行车的安全性宁问题。这就要求在选择填料过程中需要根据施工地区本土情况与土质合理选择填料。在填料选择中,不能选择空隙过大的填料,否则会在很大程度影响路基路面的压实度,而压实度也是影响市政道路工程质量与性能的重要因素。 3结束语 市政道路工程作为城市建设的重要组成部分,加强市政道路工程建设对社会经济发展与人们生活质量有着直接关系。路基作为市政道路工程中的重要组成部分,路基施工质量直接关乎着整个道路工程质量。因此,在路基施工过程中,需要严格按照设计规范与施工要求开展施工,施工单位、监理单位必须要树立“质量第一”的理念,严抓质量关,全面检测每一项施工的情况,从而保障市政道路工程整体施工质量。 作者:蒲智慧 单位:成都宜泊信息科技有限公司 市政技术论文:市政给排水工程设计中节能技术的路径 摘要: 目前,随着我国城镇化趋势的推进,市政给排水工程逐渐增多,市政给排水工程对于整个城市建设起着重要作用,故社会各界对于市政给排水工程的关注度很高。然而,诸多城市市政给排水工程设计中存在大量问题,无法很好实现节水目的,为了解决这些给排水工程设计弊端,则需要重视合理应用节能技术。本文笔者细致分析市政给排水工程设计中存在的问题,并提出了相应的节能给排水技术的应用路径。 关键词: 市政;给排水工程;节能技术;路径;研究 近年来,我国水资源愈发紧张,且呈现出分布不均现象,为了解决居民用水问题,市政给排水工程成为政府与居民的关注重点。市政给排水工程现已成为城市居民用水的保障工程,然而给排水工程再设计运行过程中突显出诸多问题,需要及时借助节能技术解决这些问题,完成市政给排水工程的优化完善,实现城市用水的节约目的。 1市政给排水工程设计中存在问题 1.1环保节能意识较为薄弱 市政给排水工程设计在过去重在发挥城市给水与排水功能,其注重实现给排水目的,未渗透节约用水意识。因此,传统的市政给排水工程在投入使用中引发大量的水资源浪费,如典型的传统供暖给排水工程,其设计忽视节能理念,设计的管线繁杂混乱,导致热水浪费较为严重。另外,城市居民生活与企业生产中产生的废水,由于处理不到位便通过管道排入江河,导致生态环境遭受严重的破坏,可见,市政给排水工程设计中必须强化渗透环保节能意识。 1.2设计无法适应城市发展 目前,我国城市发展速度迅猛,城市人口呈现激增趋势,因而城市供水具备巨大的压力,然而大部分市政给排水工程在设计时,忽视城市发展中突显的各类情况,脱离现实进行工程设计,导致设计施工建成的市政给排水工程不能适应城市发展需要,从而引发城市供水紧张的状况,故市政给排水工程设计需要正视城市发展实际问题,并借助设计有效解决这些问题。 1.3工程管道设计不够合理 市政给排水传统工程设计中,设计管道往往埋设较深,尤其针对废水排放的管道埋设更深,这一现象无形中增加了维护修理的难度。同时,废水排放管道埋设太深,也不利于废水排放。另外,由于传统管道施工设计中,针对城市需求、环境情况等方面分析较少,导致管道施工中突显诸多不科学问题,无法顺应城市供给水资源以及排水的需要。 2市政给排水工程设计中节能给排水技术的应用路径 2.1节能技术在给水系统中的应用路径 市政给排水工程包括给水与排水两大部分,故给水系统属于市政给排水工程的重要组成部分,其能够保障居民生活有序进行,能够确保城市持续生产,因而在给水系统中应用节能技术非常必要。首先,需要做好前期调研准备工作。设计人员需要细致调研城市的发展现状,明确居民的用水需求,合理确定居民用水量额度,进而为节能技术在给水系统中的应用提供研究材料,保障节能技术在给水系统中科学规划设计,确保节能技术发挥其实效性。其次,注重给水系统的科学高效设计。城市供水需要重视供水方式的选择与供水规模的把控。在城市节能供水方式上,其包括蓄水池供水法、直接供水法、分区平衡水压法以及其他供水法。对于蓄水池供水法,该法借助事先修建好的蓄水池,运用水泵施压,进而完成输送水资源的目的;针对直接供水法而言,其直接依托市政官网压力实现供水目的,因而方便快捷;关于分区平衡水压法,其依托支点缓解出水点水压,从而完成水资源的输送供给;有关其他供水法中主要突显出对于新能源的利用,新能源往往具有低碳环保、便于利用等优势,能够有效提升工程的社会效益与经济效益。如太阳能供水、风能供水等在给水系统中的应用。在供水规模的把控上,由于城市人口在飞速增长,土地资源尤为紧张,为了缓解居民生活与工作的场所需求,建筑设计高度不断提升,该现象为供水提出了新的挑战,在这种情况下需要有效借助市政官网,设计分区供水,针对不同楼层、不同高度分别设定供水方案,进而在满足居民生产与生活用水需要的前提下,有效实现节约水资源、保护环境的目的。 2.2节能技术在排水系统中的应用路径 市政排水系统在设计运行过程中,需要全面考虑可能存在的灾害影响,并制定可行的防治策略。同时,由于排水系统与给水系统是相互配套的,因此需要同步进行设计优化。目前,社会各界对于环保节能问题逐渐重视,故对于排水系统的设计提出更高的要求。市政排水系统在应用节能技术时,首先,需要关注自然环境现状,充分考虑自然降水对居民生产生活可能产生的不利影响,以及其他自然因素对排水系统的要求,进而有目的地选取节能技术,设计有效的排水系统。其次,需要充分考虑到防汛期间对于排水系统的要求,排水系统设计人员需要收集防汛期相关资料,全面分析防汛期间对于排水系统的具体要求,针对性地制定相关降洪措施,从而实现环保节能效果。再次,市政排水系统担负着排放生产与生活废水的重任,其关系着城市生产与生活的有序开展,故运用节能技术设计排水系统势在必行。为了高效解决废水排放问题,需要分析计算出污水排放量,确保管道施工建成后能够达到污水排放要求,同时,充分应用适宜当地环境需求的节能技术,尽可能降低污水对于环境的破坏,实现排水系统的节能环保效能。 2.3采取行之有效的节能技术保障路径 首先,提升民众的节能意识。由于城市部分居民节能意识薄弱,浪费水资源现象严重,故需要有效加强民众的技能意识。政府可以通过电视、网络等传播媒介节能节水公益广告与宣传片,也可以通过新闻宣传节能节水的重要性,从而使民众在耳濡目染间提升节能意识,进而促进市政给排水工程设计人员自觉主动应用节能技术,有效完成节能技术与给排水工程设计的融合。其次,政府可以制定更为详实的节能节水法律政策,并积极推动政策法律的实施,借助国家政策要求,强制民众形成节能节水习惯,从而确保市政给排水工程设计中,节能技术的应用成为民众的要求,进而实现节能环保技术在市政给排水工程设计中全面应用,最终达到节能节水的效果。 3结语 总而言之,节能技术应用于城市市政给排水工程设计中是时代的迫切要求,是顺应社会发展步伐而提出的重要议题,故研究市政给排水工程设计中节能技术的路径尤为重要。当然,我国节能技术在市政给排水工程设计中必然存在疏漏之处,故需要不断探寻出设计中存在的问题,并借助社会各界的力量解决突显的问题,从而确保给市政排水工程发挥其实际效能。 作者:白国路 单位:广西双建工程咨询有限公司 市政技术论文:市政给排水工程技术探寻 摘要: 城市给排水工程是隐蔽性工程,城市给排水工程质量直接影响到城市整体形象。给排水工程对于整个市政建设来说是一项重要的工程项目,其优秀管理就是技术性管理进程。具体施工技术管理要点主要包括:施工准备阶段、施工阶段、管道施工阶段、竣工及验收阶段。本文简要分析了市政给排水工程技术管理要点,希望能够提供一些有价值的参考意见。 关键词: 市政;给排水工程;技术管理;要点分析 市政给排水工程是由埋设在城区地下的给水及排水管网组成的给排水为主要功能的地下管网。通常情况下,现阶段市政给排水工程施工管理中主要存在着施工单位技术不过关、规范管理工程质量标准缺失等方面的问题。给排水工程对于整个市政建设来说是一项重要的工程项目。其优秀管理就是技术性管理进程。具体施工技术管理要点主要包括:施工准备阶段、施工阶段、管道施工阶段、竣工及验收阶段。 1现阶段市政给排水工程施工管理中存在的问题 现阶段市政给排水工程施工管理中主要存在着施工单位技术不过关、规范管理工程质量标准缺失等方面的问题。 1.1施工单位技术不过关 城市给排水工程是隐蔽性工程,有着维护不便的特点,在一般情况的施工中施工质量控制无法达到标准。究其根源主要是施工单位技术不过关。现在城市给排水施工单位大多数是原有的小型企业发展而来,没有过多的技术性积累,企业在获得整个工程项目的时候,没有达到相应的资质和技术水平,所以在整个施工过程中,很容易出现一些工程质量方面的问题。 1.2规范管理工程质量标准缺失 城市给排水工程质量直接影响到城市整体形象,在施工过程中有许多单项制度与方法不完善。部分施工单位对于规范管理过程中具体工程质量的把握不是很到位,将自身权利与给排水工程中的具体细化性的操作规范非原则性的调换,产生规范管理工程质量标准缺失,无法规范整个工程质量。 2给排水工程主要技术管理要点 给排水工程对于整个市政建设来说是一项重要的工程项目。其优秀管理就是技术性管理进程。具体施工技术管理要点主要包括:施工准备阶段、施工阶段、管道施工阶段、竣工及验收阶段。 2.1给排水工程施工准备阶段 施工准备阶段是给排水工程前期准备阶段,主要准备工作包括图纸的制作与审验、施工组织计划的编制、工程质量管理计划三个工程阶段。在给排水施工前要根据实际工程总量与给排水工程主要线路走向编制施工图纸。图纸要突出给排水管线的坡度的设计;给排水管线与其它管网的相互交叉要重点标注。在施工组织设计的编制阶段要根据实际施工现场情况来制定施工组织设计,不能为了简便生搬硬套其它工程项目的施工组织设计。要有组织、有计划的对重点工序进行重点设计,确定有效的给排水工程检验方法与检验程序。 2.2给排水工程施工阶段 市政给排水工程现场施工阶段是一项涉及到多个行业与部门协调的工程施工阶段包括材料检验阶段、现场管理、施工质量控制三个方面。基本材料的检验要严格依据设计要求,确定批次取样的标准与要求,不得将非合格产品应用到给排水工程施工中。通过合理、科学的现场管理手段可以促进施工质量的提升。在具体的现场管理工作中,要将基本施工单元的责任与整体的施工进度进行对照性比较,发现工程进度落后的工程单项负责单位,督促单项工程进度落后的施工单位,必要时重新布置施工任务,保证施工进度。统一管理施工过程中涉及到的工程用水用电。在施工质量控制方面施工单位要与主管单位进行质量保证体系的对接。结合给排水工程实际施工要求控制施工质量与进度,对不适合施工进度与施工质量的施工方法要严格给予取缔。给排水工程质量保证体系要施工单位与主管单位一起建立适合的质量控制体系,保证质量体系的运行。将给排水工程主要施工质量控制要点通过质量控制体系来保证施工质量,结合质量控制要点与技术目标共同制订隐蔽工程验收制度。 2.3管道施工阶段 在城市给排水工程管道施工阶段尤其重要,其质量直接影响到整体工程的进度与工程整体质量,直接影响给排水工程能否正常运行。在管道施工之前先要对进场的管材进行全面的重新检查,检查管材中是否存在质量缺陷的原材料,杜绝不合格质量原材料进入管道施工阶段。在管道施工前,要重新复核给排水工程先期工程质量,重新复核主要工程数据保证各项工程指标的正确性。在管道施工前做好管道基础处理工作,主要是处理好不适合管道铺设的软土基层。保证管道内管壁的清洁。 2.4竣工及验收阶段 在城市给排水工程施工任务完成后要进行给排水工程竣工及验收,解决城市给排水工程存在的工程问题。在管线密闭试验过程中,需要施工技术检验人员对管线以临时盲板密闭管道打压测试为基本施工检验手段。检验工程中要对管线的临时盲板使用情况做出详细的记录。在排水管道冲洗时要注意使用有效的防护措施,保护相应的工程防护部分。完成全部的给排水管道测试工作后,要详细的记录并完善相应的给排水技术资料,做好交接手续的办理。 3给排水工程质量控制要点 给排水工程是一个完整、系统的工程,在质量控制方面有着严格的标准与规定。在施工之前相关的管理部门要监督与检查安全生产工作,保证给排水工程顺利开展工作。在给排水工程施工期间要安排专职的安全检查人员,对施工安全进行全方位的检查,避免出现野蛮施工的现象。在给排水工程进入验收阶段时,相关的监理与施工管理部门要积极按照管理验收检验方案的方法和实施过程,专业分析施工单位的竣工验收工作,及时向公众公布竣工验收工作结果,跟踪监督后续使用过程中出现的问题,科学合理的控制给排水工程质量。结束语生活在城市中的人们需要一个舒适、安全和稳定的环境,国家一直在改善我们的生活环境,为了国家发展,市政工程的质量、市政给排水的工程质量与我们的生活环境息息相关。在工程施工过程中,相关施工单位应该具备良好的施工技术水平,同时也需要相关部门做好及时的质量控制工作,才能保证高质高效的完成任务。 作者:张妍 单位:黑龙江盛安民用爆破器材有限责任公司 市政技术论文:市政给排水工程设计节能技术措施探究 摘要: 市政给排水设施是城市中非常重要的基础设施。其不仅向城市提供着日常生活、生产用水,还肩负着城市排涝及城市污水收集、处理、排放的重要使命。市政给水和排水的过程也是资源及能源消耗的过程。为了有效降低给排水的能耗问题,应当在具体设计中合理运用节能措施。基于此点,就市政给排水设计中的节能措施运用进行浅谈。 关键词: 市政给排水;节能技术;工程设计;措施 水资源是我国相对匮乏的资源,分布极其不均,也是国民经济的重要基础,对水资源的浪费目前已经带来非常大的资源消耗,每天产生的浪费量足以维持一大部分人生活很久,为此,节约水能势在必行,不容忽视。目前,我国对节约用水非常重视,如何实行节能减少排放量,创造污染小的环境成为非常重要的问题,这就关系到日常人们节约用水的习惯以及市政给排水工程中对于节能的利用率,只有技术与实际相结合,才能实现水资源的合理化利用。 1市政给排水工程设计中常见的问题 1.1设计中缺少节能减排理念 传统给排水设计中,并未融入节能减排的理念,从而导致水资源及能源的浪费,同时增加了运营成本。如在汛期时,部分城市存在部分区域雨水无法通过自排进入水体,须设置低排区,但低排区的划分上,很多城市将能通过自排入河道的范围纳入低排区,导致泵站规模加大,电耗增加。生产生活中出现的大量污水,未经过污水处理厂处理后,直接排放下游水体中,这样不但不能重新利用,浪费了水资源,而且还会对生产生活环境及水环境造成严重污染。 1.2规划与城市发展实际不符 随着城市化发展进程的加快及城市人口的增多,部分已建给排水设施已不能满足城市发展的需要,从而导致城市的给排水问题加剧。在市政给排水工程设计中,老旧的管道设计已经无法适应城市的给排水需求,此时应利用相关道路改造的契机,依据相关专业规划,合理布置给排水管道。 1.3管道铺设和掩埋深度不合理 部分地区由于缺少规划做支撑,或施工时质量控制不严,导致部分排水主干管埋设深度较浅,上游支管无法接入,后期只能通过新建提升泵房的型式,将上游雨、污水接入主干管,这也在一定程度上增加了电能的消耗,造成了能量的浪费。 2节能给排水技术在市政给排水工程设计中的具体应用 2.1科学规划给水系统 依据城市标准制定合理的用水量的额度,可以在工程设计中科学规划给水系统。选用市政的管网压力供水,可利用分区对水压进行平衡,并利用支点减少出水点的压力;也可选用新型供水方式,利用可再生能源(太阳能、风能和生物能等)为城市居民服务,如可利用太阳能为居民供给热水,把太阳能和供水系统结合设计,替代传统的热水供应方式,达到环保节能的目的。 2.2合理设计排水系统 现有排水系统一般是经过严格的计算,并合理分配后的结果。在汛期,各市政部门应提前做好相关的排涝计划,并认真分析往年的数据,对可能出现的洪涝灾害实行预期处理,从而在城市水位出现猛增时,能快速解决洪水排放的问题。随着城市人口的增加,污水排放量也逐渐增多,污水排放问题治理不到位,就会影响整个城市的水文环境。在铺设污水管道时,需对经流管道的污水量实行估算,避免污水流量过大,导致管道爆裂。还需考虑节能技术,可选用经济节约的排水方式,减少污水排放导致的能源消耗和污水后续处理等。 2.3采用中水回用模式 中水通常是指人们在日常生活中使用之后的水进行收集转变成的生活污水,通过应用一些措施进行处理,可在再次进行使用,但是不能饮用。一般情况下中水的使用范围非常广泛,比如说可以用来清洗车辆、冲厕所以及花草树木的灌溉等,中水的再次使用有效的促进了水资源的再利用,不仅实现了水资源的充分利用,还在一定程度上减少了水资源的浪费,并且还起到了保护环境的作用。 2.4采用分区供水模式 水资源和其他资源有着明显区别,水资源液态特性非常强,在一定高度下能够产生压力效应,在从管道中流通时会对管道造成一定的压力,因此工程相关设计人员在设计给排水系统过程中,一定要对其充分考虑并且要合理运用,例如说可以直接对一些建筑物进行供水,部分建筑物采用间接供水,如果水压能够达到一定程度时可以选择加压处理进行,对可以用来二次循环的水进行重复使用。另外水资源能量的运用过程中,一般会选择管网叠加供水与变频调速供水的加压模式,这样可以有效的降低能源的损耗。 2.5给水管道选用限流减压方式 水具有的压力效应会使设备产生一定的压力,并且有可能会使管道出现磨损与破坏现象,对此应该对水系统中紧身区域进行保护管理,一些相应的给水设备一定要进行保护处理,合理对水压进行调整。比如说日常生活中经常用到的给水配件与卫生器具中的给水配件,在静止状态下的水压一般在0?6MPa之内,然而商店、酒店与医院以及共用住宅等公共设施通常静止状态下的水压在0-3到0?35MPa之间,这样就可以确保人们能够正常用水,还能实现节能节水的功效。 2.6合理运用太阳能 节能给排技术不仅仅要对水资源进行研究与利用,还要摆脱水资源本身的利用框架,挖掘出其它一些相关绿色且环保的自然资源。现阶段,太阳能已经被公认为是绿色清洁能源之一,太阳能的充分利用可以有效的缓解给排工程能量的损耗,尤其是在人们的生活中,可以运用太阳能将生活用水进行加热处理,这样不仅保护了环境,还在一定程度上节约了能源以及方便了人们的生活。在使用太阳能时,一定要依据建筑物的特点以及太阳能运用规律,选择对应的科学太阳能设施,这样才能充分发挥太阳能的作用。例如楼层比较低的建筑物,太阳能设备在布置过程中可以选择分散式,经过在公共楼梯间安排对应的管道井,将每个单元的井出水管道编排在管道井中,把集热板与热水箱安放在屋面上。另外对于高层建筑物,应该选择集中太阳能供热模式,直接或者间接的利用太阳能进行供热,比如说可以将集热的太阳能聚热板进行串联,在楼顶处的热水箱内部设置与电辅助相关的加热设施,或者是在地下室的设备房间内安放换热器与热水箱等。3总结 3总结 综上所述,虽然节能给排水技术在市政给排水工程设计中的利用率还不是很高,但是要意识到,累积的重要性,积水成渊,也将会是一笔非常大的节约。这为我们这样水资源贫乏的国家将带来不小的利用率,也为那些因水而影响生活的地区带去更多的水营养。我们在实际工作中,应该进一步研究出更好更高效的节能技术,应用到实际工程中。节约水资源是一项利国利民的大事,应充分合理科学的设计方案,严格的监督实际节约情况,不能将技术弃之不用,要采取综合节约的办法,让水资源带给我们源源不断的强大动力,向着更节约的方向前进。 作者:张煜 单位:上海市政工程设计研究总院集团第六设计院有限公司 市政技术论文:市政桥梁工程结构施工技术措施分析 摘要: 市政桥梁工程下部结构施工是施工中的重要部分,直接关系着市政桥梁工程的总体施工质量,并且对市政桥梁实际使用的安全性产生重要的影响。本文就市政桥梁工程下部结构的施工技术措施进行简要探索,以促进市政桥梁工程施工的质量得到有效的控制,仅供相关人员参考。 关键词: 市政桥梁工程;下部结构;施工技术 市政桥梁工程属于比较大型的建筑工程,其下部结构位置特殊且承担重要的受力任务,因此要积极做好桥梁工程下部结构的施工工作,以促进施工的顺利进行,并且最大程度上减少桥梁工程下部结构施工中的安全隐患。因而加强市政桥梁工程下部结构施工技术的研究和探索,满足桥梁工程的实际需求。 1做好桥梁工程下部结构的定位放线工作 在市政桥梁工程下部结构施工中,定位放线工作可以说是建设施工的基础性工作,在桥梁工程的施工质量控制中发挥着重要的作用,定位放线施工环节的规范化和标准化,为后续施工操作奠定了坚实的基础。 1.1提高复核测量的精准性。相关桥梁工程施工人员应当对桥梁轴线的控制点以及水准基点进行复核测量,采取适宜的措施来进行操作,以保证测量的实际精准程度满足桥梁工程的实际要求。复核测量后交由专业的工程监理人员进行确认,从而对桥梁工程桥墩的纵轴以及横轴进行合理的质量控制,以促进施工的顺利进行。 1.2对横纵向中心线进行妥善的处理。相关施工人员应结合施工的实际特点,对曲线上的各桥墩的纵向及横向中心线的位置进行明确,确保中心线的位置与法线位置相吻合。与此同时在中心线附近进行桩的埋设,将桩的数量以及桩的间距进行合理的控制,从而对桥梁施工质量进行有效的控制。 1.3严格按照施工操作规范进行桥梁工程下部结构的定位放线工作,通过比较明显的标志对各桩进行标注编号,并定期进行复核,从而保证桥梁工程的安全性和可靠性。 2做好桥台基坑开挖以及回填控制环节 2.1在桥梁工程施工中,应当对桥台基坑进行妥善的处理,将基坑的大小控制在合理范围内,确保桥台基坑的实际开挖质量满足施工要求。针对基坑土质比较特殊的,应当结合桥梁工程施工的实际特点,对基坑排水进行合理的设计,确保集水坑、排水坑等的设计满足桥梁工程的实际要求,在此基础上对桥台基坑的边线位置以及标高进行精准的测定,在获得监理工程师的复核确认后方可进行桥台基坑的开挖,以保证开挖质量满足桥梁工程的实际要求。 2.2对基坑壁坡度进行合理的控制,相关施工人员在桥台基坑开挖以及回填操作中,应当掌握施工操作的要点,结合基坑深度以及施工现场的地质条件特点对基坑壁坡度进行合理的控制,将基坑深度控制在合理的范围内,严格按照桥梁工程相关施工规范进行操作,确保地下水位以及土质构造等情况满足施工要求,对基坑壁的坡度进行合理的控制,以促进施工的顺利进行。 3做好桥梁工程下部结构施工中的模板配置工作 就桥梁工程施工的实际情况来看,固定式模板、拼装式模板以及组合式定型钢模板等是现浇混凝土墩台施工中比较常用的模板。结合桥梁工程施工的特点,在对模板进行设计和使用时应当充分衡量现浇混凝土对侧面模板的压力,并考虑倾倒混凝土时可能产生的水平荷载,在此种情况下,相关施工人员应当做好下部结构施工中的模板配置工作,确保模板的实际强度及稳定性等使用性能满足桥梁工程的实际要求,在有效承担桥梁施工荷载的基础上,确保模板板面平整且接缝紧密。在对模板进行设计时,应当对模板总装图以及细部构造图进行合理的规划和设计,注重细节处理,并对模板的荷载作用以及实际稳定性进行测算,对模板安装、使用以及拆卸的技术措施进行规划,在保证施工顺利进行的基础上提高模板施工的效果。对模板进行拆除时,应当严格按照施工操作规范进行拆除,尽可能减少安全隐患。在此基础上对模板的刚度进行准确的验算,将变形值控制在合理范围内,确保结构表面外露的模板挠度和表面隐藏的模板挠度都能够满足下部结构施工的标准要求,从而对桥梁工程下部结构施工质量进行有效的控制。 4对现浇混凝土墩台钢筋绑扎以及混凝土浇筑施工操作进行质量控制 4.1墩台施上前应在基础顶面放出墩、台中线和墩、台内、外轮廓线的准确位置,现浇混凝土墩、台钢筋的绑扎应和混凝土的灌筑配合进行。在配置垂直方向的钢筋时应有不同的长度,以便同一断面上的钢筋接头能符合《公路桥涵施上技术规范》的有关规定。水平钢筋的接头也应内外、上下互相错开。钢筋保护层的净厚度,应符合设计规范要求。 4.2浇筑混凝土的质量应从准备工作、拌合材料、操作技术和灌后养护这四方面加以控制。滑模浇筑应选用低流动度的或半干硬性的混凝土拌合料,分层分段对称浇筑,并应同时浇完一层。各段的浇筑应到距模板上缘100-150mm处为止。采用插入式振捣器时,应插入下层混凝土50-100mm。要防止下一斤顶和油管在混凝土和钢筋上漏油。浇筑混凝土要连续操作,如因故中途停止,应按施工缝处理。脱模后若表面不平整或有其他缺陷要予以修补。在明挖基础上灌筑墩、台第一层混凝土时,要防止水分被基础吸收或基顶水分渗入混凝土而降低强度。 4.3注意掌握混凝土的浇筑速度。混凝土的配制、输送及灌筑速度应符合规范要求,大体积混凝土应严格按施工规范的要求浇筑。 4.4在混凝土浇筑过程中,应随时观察所设置的预埋螺栓、预留孔、预埋支座的位置是否移动,若发现移位应及时校正。浇筑过程中还应注意模板、支架情况,如有变形或沉陷应立即校对并加固,高大的桥台,若台身后仰,本身自重力偏心较大,为平衡台身偏心,应随同填筑台身四周路堤土方同步砌筑或浇筑台身,防比桥台后倾或向前滑移。未经填土的台身施工高度一般不宜超过4m,以免偏心引起基底小均匀沉陷。 5强化市政工程施工质量安全保证管理工作 项目部建立安全生产领导小组从思想上重视安全工作,自觉执行安全技术规则。做到进场教育、标志明显、防范周密、定期检查;特种工作人员必须经考核合格,持证上岗。进入现场必须戴安全帽。禁止穿拖鞋、高跟鞋、光脚从事操作;施工机械要保持清洁,要有保护接地、接零装置的计漏电保护。油压泵上的安全阀应调至最大上作油压下能自动打开的状态。在张拉时,千斤顶后面不准站人,也不得踩踏高压油管,量测伸长值应站侧面。张拉时发现张拉设备运转声音异常,应立即停机检查维修。结束语从整体情况来看,桥梁工程下部结构施工工艺及安全措施的有效控制,对于提高桥梁工程下部结构施工质量具有重要的作用,有助于提升桥梁工程的施工效率,促进桥梁工程在社会发展中实际价值得到有效的发挥。 作者:吕洪福 单位:黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司 市政技术论文:市政给排水工程技术管理探析 1现阶段市政给排水工程施工管理中存在的问题 1.1施工单位技术不过关 在城市化进程逐渐加快的过程中,市政给排水工程施工单位越来越多,质量水平也在不断提高,很多总包企业都是由过去的分包企业发展来的;但是因为技术水平因素的限制,很容易有各种工程质量问题出现于分包工程质量控制过程中。 1.2主管部门没有规范管理工程质量 在施工过程中,部分单位对自身权利过于依赖,给排水工程中的基本办事程序遭到忽略。同时,因为制度、方法不够完善,虽然市政给排水工程的组织策划者是政府或者相关部门,但是却没有及时监督控制可能出现的问题,无法规范管理整个工程质量。 2市政给排水工程技术管理要点 在市政给排水工程施工管理中,优秀内容就是技术管理,在整个施工过程中都需要贯彻下去。具体来讲,需要从这些方面努力。 2.1准备施工阶段 1)科学制作、会审图纸; 在工程实施之前的准备工作中,非常重要的一个内容是给排水工程图纸的制作,要尽量统一工艺管线、设备、仪表等专业网的相互交叉处,不能够有矛盾出现,将有压让无压的原则贯彻下去,并且对排水管线的坡度严格控制。 2)合理编制施工组织设计; 相关工作人员需要科学勘察施工现场,在编制施工组织设计的过程中,需要严格依据相关的规范和设计要求来进行。 3)编制工程质量管理计划; 通过对工程质量管理计划科学编制,可以有效确定检验方法、检验程序、检验记录以及存档方法等。 2.2施工阶段 在市政给排水工程施工中,涉及到比较复杂的工程技术,需要借助于技术施工管理工作,促使工程效率和质量得到显著提高。 1)材料检验。 要严格依据相关设计要求对相应规格、型号和材质的材料科学选择;选择的材料需要与规定质量要求所符合,不能将劣质的施工材料运用过来;在具体实施过程中,需要对设计文件和施工规范充分了解,还需要对材料样品合理选择,并且严格试验其强度和密封性。 2)现场管理。 通过运用科学的组织协调措施,促使施工质量和效率得到提升;在现场管理过程中,需要将各施工单位的负责事项、施工日期等内容严格落实下去,对施工进度科学了解,对不同施工区域的工作任务统一协调,统一管理施工过程中的用水用电等,在雨季施工中,还需要将相应的预防措施运用过来。 3)施工质量控制。 为了促使给排水工程质量得到保证,施工单位需要与主管单位密切配合,将质量控制保证体系构建起来。同时,结合相应要求,施工单位对质量手册科学编写,将质量控制方针和技术目标制定出来,以促使质量控制体系的协调性和操作性等得到有效强化。此外,还需要从这些方面来努力,严格抽查材料,避免施工现场进入不合格的产品。结合具体施工情况,对质量控制点合理设置。在施工当中,监理单位需要将隐蔽工程验收制度严格执行下去;如铺设给排水管网,需要首先蔽水实验排水管,给水打压给水管线,监理仔细验收,没有问题之后进行回填。结合容易出现的问题,要针对性的防护给排水系统。如需要在马路穿越地下管网的非金属管道,挖深在1m以内,要借助于混凝土包接保护,如果挖深在1m以上,就需要撼沙处理管道山顶,也可以将水泥安全套管运用过来。 2.3管道施工阶段 在市政给排水工程中,管道作为神经系统存在,其质量对工程的正常运行产生直接影响。在管道施工过程中,首先要检查各类管材是否存在裂缝和漏洞,避免有问题出现于工程运营中;在下管之前,需要科学测量管道的中心线、边线、高程等,保证其符合图纸要求,同时,还需要检测管道的中心线、边线、高程等,保证其符合于图纸要求。同时,还需要检测井距、井位置、基础编号和砂浆等,保证其与规范要求所符合。如在某工程给排水施工过程中,因为在软弱地基上布置管道,施工单位就将一层土工布铺设于管道基础的底层。最后,要严格依据给排水工程的施工标准安装管道,在铺设管道及管道支座时,要避免在未经处理的松软土壤上铺设,避免有高低不一问题出现于安装过程中。在竣工之前,需要吹洗操作给水管道,促使管道有效清洁。如今,往往是顺路铺设市政给排水管道,如果有软弱的淤泥层存在于道路基础,就需要加固处理这些淤泥层。 2.4竣工及验收阶段 施工任务完成之后,需要验收检验整个给排水工程,及时解决存在的各种问题;在具体实施中,需要从这些方面来努力:在管线试验中,试验人员需要对管线临时盲板及时记录和拆除;在冲洗排水管道时,需要借助于镀铁皮来有效防护注水排水井壁和井底的水流冲击处;在冲洗循环水系统和供水系统的管网时,需要有机结合循环水系统和供水系统的各种水泵,同时进行两项工作;分段试验碳钢金属管道的强度和密封性,没有问题之后,需要将无探伤试验运用到管段与管道衔接连接焊口以及管网与管段相连接焊口,使各个焊口质量得到保证。循环水管道中部分管段有着较大口径,需要将相应的安全保障措施运用到人工处理中,避免管道中进入人员。完成全部设计内容之后,有着完善的技术资料,且与质量控制体系要求所符合,要对机械设备及时清理,对交接手续科学办理。 3质量控制要点 3.1安全管理要点 在施工管理中,非常重要的一个方面是安全管理,它直接影响到工程质量和工程进度,因此,需要引起人们足够的重视。在施工之前,相关部门需要监督检查各个施工单位的安全理事机构,保证其可以顺利开展工作;将施工之前的安全教育以及制定的各项安全措施严格落实下去;在给排水工程实施过程中,需要安排相应的人员开展检查和指导工作,避免违章作业问题出现。将安全上报制度科学构建起来,及时了解施工中出现的各种紧急事件,并且将安全处理措施提供出来。 3.2工程验收管理要点 在竣工验收时,相关部门需要监督管理验收检验方案的方法和实施过程,专业分析施工单位的竣工验收工作,及时向公众公布竣工验收工作结果,跟踪监督后续使用过程中出现的问题,将相应的补救措施科学运用过来。 4结语 技术管理在市政给排水工程中发挥着十分重要的作用,它对整体工程质量产生直接的影响;同时,技术管理工作比较复杂,需要结合具体情况,把握要点,科学开展技术管理工作。 作者:朱泽林 单位:江苏省华建建设股份有限公司 市政技术论文:市政排水施工的工程技术探索 一、市政排水施工工程的关键施工技术 1.排水管道的管理和铺设 要把地基变形的范围考虑到参考数值以内,这样才能够保证不引起建筑物的开裂或者倾斜等变化,与此同时,保证地基与基础的承载强度能够承受整个建筑物的荷载,为了使这一条件得到满足,需要充分考虑到基础的耐侵蚀性、耐压性、防潮抗冻能力等都要达到要求。对于地基较浅的建筑设施的具体情况来说,需要铺设岸坡,保证基准灰线的直边切割出一个带有槽边的轮廓线,然后再展开一系列工作和施工。对于地下水位较低的城市设施来说,在建造地面排水系统时,需要结合当地的地质情况资料以及挖方尺寸等进行考虑,这样才能够预防地基土结构被进一步的破坏。 2.加强对特殊地基处理技术的研究 特殊地基主要指淤泥质土,淤泥或其他含水量高,承载力低,压缩性高的土壤。这类土壤具有软塑或流塑状态。因为这部分是软土,遇到压力容易产生变形,滑移,挤压或横向扩展,将直接影响到建筑的上层部分的稳定性。应使用使用下面的方法:首先,采用固结法可以有效保持特殊地基软土沉降稳定性,主要由两部分组成的加压排水程序。其次,采用置换法可以把不能满足设计要求的土水泥,石灰,使用粗糙或沉井基础进行替换,这是地基处理最有效的方法。然后,桩基础保护法,这种方法主要是基于厚的淤泥质土,水分含量较高,孔隙比较大。面对这种情况,进行大面积的深加工非常困难,所以打桩加固方法的使用是最有效的治疗方法。最后,采用注浆法将水泥砂浆,粘土泥浆,水泥浆和化学浆液,然后浆注入的建筑物和基“础的间隙部分,从而加强软土地基。 二、市政排水施工注意的问题及改进措施 1.夹层的处理 采用软弱物质回填的技术方法,或者是对其灌注水泥浆和砂奖,在穿过特殊施工地带时要对其进行预应力的锚固。地基基础的特殊地带可以按照倾斜角度的大小分成高中倾角带以及缓倾角带,倾角不同,对建筑物的影响与处理的方法也是不同的。对于缓倾角带来说,应该先把缓倾角带开挖清除之后进行回填混凝土。如果上盘的岩体仍然坚硬完整,并且在全部开挖的工作量过大时,就可以利用竖井来进行开挖清除工作,同时要做好回填固结灌浆的工作。要设置穿过缓倾角软弱带的防滑齿墙,可以使用高压喷射来清对于高倾角软弱带的处理是应该先挖出软弱带再回填混凝土,形成混凝土塞。如果软弱带比较疏松并且宽度较大,就可以采用混凝土梁或者是混凝土拱来转移部分荷载。对于土坝坝基的软弱带来说,可以清除部分软弱带,然后在进行回填。 2.施工前后的注意事项 在施工之前应该有地基与基础的施工设计图纸和本地的地质勘查报告等相关文件与资料,要实时的掌握施工区域内部的地质情况。在开挖土方之前,要按照施工方案的具体要求,把施工区域以内一些妨碍施工的建筑物、道路、管线或者是沟渠、树木等做出妥善的处理。如果在山区施工,要对当地的地层岩性、水文条件、地质构造进行事先了解,当施工时发生了滑坡等情况时,方便采取合适的应对措施。要对施工机械进入施工现场所需要经过的道路、桥梁等事先做好加宽、加固等准备工作。要把施工现场的场地清理平整,按照设计的要求设计出坡度符合的排水坡度或者是临时排水系统. 3.对于施工质量严格把关 首先,如果不需要放坡,就应该先对基准线灰线旁边切出的槽边轮廓线进行测量,然后再展开作业面。其次,要想降低地下的水位或者是给地面排水,都应该按照当地工程给出的地质资料、挖方尺寸等进行施工,可以采用井点降低地下水位或者是集水坑降水的方法,以及两种方法的结合来降低地下水位。最后,要根据当地的土质与现场出土等条件,对施工作业的顺序进行合理的安排,对开挖与分段分层的工作面进行统一安排。 三、结束语 随着我国经济的迅速发展,我国市政对于城市基础设施的建设步伐也在不断的加快,尤其是市政排水工程得到越来越广泛的重视,城市的排水工程又是建设现代化城市中必不可少的一项基础设施。市政排水施工工程的施工基础质量会关系到整个建设工程是否能够安全使用,施工的质量会直接影响到城市的正常运转、城市汛期的安全、城市道路的恢复使用情况以及城市排水功能的充分发挥等,所以在基础过程中,要把握好施工技术与质量管理两方面的优秀工作,根据土质的情况而选个合适的施工方法,这样才能够防止城市排水通病的发生,从而能够提升市政排水的质量。 作者:闫云辉 单位:大连梭鱼湾商务区工程建设指挥部 市政技术论文:城市市政给水排水技术研究 施工单位在采购管材之前,应该挑选一批专业人才组成一个综合素质较高的采购团队,并且与信誉良好的管材生产厂家进行合作。另外,管材采购之后在进场之前还应该进行一次质量检验,检验的内容包括管材的外观、产品合格证书、出场日期等等,凡是有质量的问题的管材均不使用,若是已经投入到实际铺设当中,必须要进行拆除,并追究责任。 道路的拆除。市政管道铺设过程中必然会存在局部道路拆除的情况。首先,要做好宣传工作,要对需要拆除的路段进行预告,尽量不影响人们的正常生活与生产;其次根据施工图纸的科学测量来具体掌握需要拆除的路段与数据;再次,要做好拆除路段的标志工作,防止非施工人员进入施工场地,清除危险人身安全的隐患;最后,利用切割机将路段切开,再使用挖掘机将表层的破碎沥青层面与路基渣层清除,针对可以回收利用的砂层要按规定的方式进行堆放。 公共设施的保护。城市市政给水排水工作不仅会在地上施工,还会涉及到地下施工。地面上的施工可能会影响交通正常运行,而地下施工主要会影响到地下缆线的作业环节。因此,为了最大限度降低管道铺设给人们生活与生产带来的不利影响,要在施工之前对可能出现的破坏与影响进行评估,从而制定出保护公共设施的具体策略,例如:覆盖、加固安全管理外套等等。 1管道施工过程中需要注意的问题以及改善措施 (1)施工放线。将路面上可见障碍物排除之后就可以依照图纸进行打桩撒灰,然后放线的工作了,由于开挖限制的因素导致加深了边坡系数加宽的难度,开挖面会变窄,基于这种情况要在沟槽内安置支撑,进而保障施工的安全性,尽量杜绝由于塌方而出现的人员伤亡与经济损失。2)沟槽的开挖与支护。管道铺设过程中至少配置两台重型机械工具,分别是75kW的推土机配合开挖与耐轮胎式挖掘机。针对高压电线正下方或者不能够直接使用挖掘机的路段应该采取人工挖掘的方式,确保施工速度。3)施工测量。施工测量工作从管道铺设工作开始到结束都必须涉及到,而且需要专业的工作人员来完成,最大限度保障测量数据的准确性与可靠性。为了进一步保障数据的准确性,应该在自检自测的环节中,将允许偏差的精度提升50%,并且有复核程序。4)管道安装。垫层平基验收工作完成之后,只要达到了相关强度标准就可以开展管道安装了。a.在施工过程中,要对基础表面存在的杂物、淤泥以及积水进行清理,并做好高程样板中心位置与标高的复核工作;b.管材下降铺设时,需要采用吊车与人工配合的综合施工形式来完成;c.要对平基混凝土的高度根据相关标准进行严格的控制,不能高于设计高度也不能低于设计高度,一般标准在10mm;d.平基混凝土的强度超过5MPa时就可以进行铺设管道了;铺设管道过程中,要保持管材平稳落下,然后人工安排进行放置,对管节的标高与轴线进行调整,保持官节之间要做好平顺连接,间隙应该保持为10mm。5)闭水试验。管道铺设完成之后场地恢复之前要进行闭水试验,检验管道的严密性是否达到可用标准。a.做好闭水试验前的准备工作。此时的准备工作主要是检查,对多项环节进行检查,例如:管道以及井外的外观质量是否符合标准,保持管道没有进行填埋之前沟槽内不能存在积水;对预留洞口进行堵封,坚决不能出现漏水的情况;除开预留进水管以外,以他封堵兼顾并保持不能出现漏水情况;要确保管道两端的堵板承载力不能超过水压力的合力。b.闭水试验的方法。可以从上游注水,直至下游分断来进行排水管道的闭水试验。基于节约用水的试验理念,可以先对上游段进行试验,然后再将上游段的水引入下游段。并根据井距的分隔距离为标准来划分试验的管段,通常是每3~4个井段,由相关检验部门进行随机抽查试验,这是为了保障试验的效率。具体闭水试验过程中,当上游设计的水头没有越过管顶的内壁时,应该以试验水头从试验段上游管顶内壁2m来计算。若是超过了管顶内壁时,试验水头要根据试验段上游设计添加2m计。 2管道铺设之后的场地恢复措施 2.1沟槽回填 以后道路的使用安全将直接受到沟槽回填质量的影响,因此,这个环节必须得到我们的高度重视。首先,依然要做好沟槽回填之前的全面清理工作,清洁主要对象是:施工过程中存在的一些杂物、废弃建材等等;其次,沟槽内若是存在积水,应该及时清除,并且针对回填沟槽的过程中可能会出现积水出现的情况做好应急对策。 2.2恢复路面 摊铺沥青混凝土前2h~3h,在水泥稳定的砂基层,用汽车式沥青喷洒机洒浇透层沥青。粘层油可以采用60号石油沥与汽油掺配而成。在路面接搓或与雨水口接触处以及检查井应涂刷一层薄的沥青。适当调整好摊铺机的振夯频率以及振幅,是摊铺后的沥青混合料具有80%以上的初始密度。总之,城市市政给排水系统是关系到人们基本生活与生产的主要城市设施,因此,必须要高度确保给排水建设的质量,这样才能未来的实际应用中为居民的生活与生产带来更好的保障以及提供更优质的服务。 作者:芦涛 白洋 单位:洛阳市规划建筑设计研究院有限公司 市政技术论文:市政桥梁工程扩大基础施工技术探索 摘要:交通网络的发展是经济发展的命脉,拥有广阔的交通网络,才能保证经济商品的流通速度以及流通量。随着城市经济范围不断向周边扩散,市政桥梁工程的建设能够更好地将城市与周边的地区联系起来,在桥梁建设过程中扩大基础施工是保证桥梁质量的基础,对扩大基础施工的技术进行研究,提出改进措施与注意事项极具现实意义。 关键词:市政工程;桥梁施工;扩大基础;技术要点 桥梁建设可以有效缩短两地之间的交通距离,采用两点之间直接联系的方式发展交通运输,桥梁施工是促进我国经济发展的重要的交通建设。任何建筑施工的基础都比较重要,尤其是桥梁工程中基础问题关乎桥梁的载荷以及桥梁的使用安全问题,不容忽视。目前,大部分桥梁工程都会采用扩大基础技术进行桥梁的地基建设,确保桥梁的安全使用。一般扩大基础都采用明挖方式进行施工,所以扩大基础也被称为明挖扩大基础或者浅基础。扩大基础是桥梁基础重要的施工过程,一般地基土质不一样,施工准备也不一样:地基土质较软,主要的扩大基础就要放在护壁施工中,要确保基坑的基坑壁稳固,保证施工安全;而地基土质较硬时,就可以直接明挖,扩大基础。桥梁工程中扩大基础施工是一项比较复杂而且庞大的工程,为了保证扩大基础施工正确,保证桥梁质量,必须根据实际情况对设计出的施工方案进行进一步的优化。 1市政桥梁工程扩大基础施工技术控制措施 1.1浆砌块石基础施工技术要点 浆砌块石是桥梁扩大基础施工的一种方式,浆砌块石施工的主要技术控制点有四个:砌块前的必要条件准备(确保砌块的湿润、干净);确定施工环境的无水状态;禁止带水作业和不合理方式进行排水;最后还要保证基础边缘部分的密封性和防水性较好,确保施工后不会因为地下水或者其他水源渗漏影响施工质量。浆砌块石施工一般采用分层砌筑的方式进行,进行第一层砌筑时,如果基底层是岩石或者混凝土,必须对基地表面进行清洗、润湿工作,然后才能进行浆砌石块施工。对每一层进行砌筑时,都要按照从外到内的顺序进行,保证外圈砌筑的石块层与内层砌筑的石块层相互交错、成为一体。除此之外,还要注意每次砌筑时,都要安稳牢固地放置石块,保证石块之间的缝隙最小,同时进行砂浆灌注时,必须保证砂浆饱满,能够将石块之间的缝隙填充完整,确保黏结牢固。通常浆砌施工分为浆砌片石和浆砌块石施工,如果采用片石进行浆砌施工,一般以2到3层砌砖组成砌体的工作层最为合适,并且片石施工要注意每层的水平缝隙应该大致相同,还要注意每层的垂直缝隙相互交错,不能将缝隙对齐在统一垂直线上。最好选择形状方正、大小统一的片石进行外圈层的砌筑。还可以根据实际施工情况使用片石砌筑转角石,但是要注意与内圈砌层咬合衔接,要特别注意砌缝宽度不要大于4厘米。通常进行浆砌块石施工时,常把较大的石块或者片石放在下面,由大到小一次砌筑,确保砌体的基层稳定牢固。浆砌块石施工时要注意每层石块的高度大致相同,保证石块之间的缝隙不打超过3厘米,上下层的竖缝错开的距离要大于8厘米。 1.2片石混凝土基础施工技术要点 片石混凝土基础施工技术控制要点比较简单:(1)严格按照要求进行石块选材。要根据施工标准选择合适的石块,具体的选材要求是:必须保证石块表面无裂纹、无夹层,高度最好小于15厘米,并且要具有一定的抗冻性;(2)必须选择抗压强度较大的石块。一般的石块抗压强度不能小于25mpa。要根据桥梁设计的载荷量选择符合强度标准的石块;(3)混凝土中石块的比例必须严格要求。混凝土结构砌体除了石块之外还有其他的材料进行固定基础,要根据所需要的施工类型严格按照一定的比例加入石块数量。一般来说,石块数量不能超过混凝土结构体积的25%,但是采用片石混凝土进行砌体施工时,石块数量可以增加至50%到60%之间;(4)保证石块的干净以及距离。片石混凝土中石块必须保证表面干净,不能夹杂一些其他的杂物,影响片石混凝土砌体的质量。还要注意在混凝土中加入石块时,十块的距离不能小于1厘米,确保石块均匀分布,保证片石混凝结构承载力的均匀分布。另外还要注意石块要在捣实的混凝土中填入一半以上。 1.3钢筋混凝土基础施工技术要点 钢筋混凝土基础施工的适用范围比较广泛,也是目前桥梁工程扩大基础施工中比较常用的一种方式。因此钢筋混凝土基础施工技术控制要点比较复杂。(1)必须严格按照一定的施工顺序进行。通常钢筋混凝土基础要在基底施工以及对基坑的施工质量进行检查验收之后尽快放置和捆扎。在安放钢筋基础时,要注意在底部放置混凝土垫块,才能确保钢筋的混凝土的保护层厚度,并且要同时安放墩柱或者台身钢筋的预埋部位,保证在进行钢筋混凝土浇筑时的定位准确,提高工作效率和工作质量。在施工过程中要及时对放置的钢筋数量、直径、距离以及位置等进行验收,避免因为施工失误未被发现影响施工结果,造成不必要的经济损失和时间人员浪费。在进行混凝土浇筑时,要注意操作要求,一些高差不大的基础施工可以直接倾倒混凝土;但是对一些高差较大的基坑浇筑混凝土,必须设置串筒或者滑槽,确保混凝土准确浇筑,保证施工人员的安全;(2)混凝土浇筑必须分层持续进行。混凝土有一个凝固过程,在进行混凝土浇筑时,必须逐层进行,并且要连续施工,确保在前一层混凝土开始凝结之前,上层混凝土已经捣实完毕。才能保证混凝土浇筑的连贯性,确保混凝土浇筑牢固衔接。基础混凝土浇筑完毕后,最好铺设草袋或者砂子,还要适量洒水养护。一般硅酸盐水泥混凝土需要养护7天7夜以上;而矿渣水泥、火山灰质水泥以及含有塑化剂的混凝土则需要双倍以上的养护时间;(3)要注意水下灌注混凝土的施工条件。扩大基础施工过程中,如果基底有一些水源不能使用常用方法排出,为了保证基底的干燥,就要使用水下灌注混凝土施工确保基坑的安全稳固。水下灌注混凝土包括水下封底和水下直接灌注基础。水下封底还是要进行排水后才能砌筑基础,封底的主要作用是保持基坑底部的密封性,防止渗水。并且水下封底要根据实际情况选择导管,确保导管有效作用。而水下直接灌注基础要根据基坑底部的水量进行考虑混凝土的质量、水头大小、浇筑面积以及基地障碍物情况,在综合分析之后,才能使用。通常情况下,流动半径在3米到4米范围内可以保证封底混凝土的表面不会出现较大高差,并且可以实现有效防水作用。对一些大面积的封底,要分层进行灌注。 2检验扩大基础施工质量 2.1地基检验要求 地基深坑内的承载力必须满足预先设计承载力的要求,根据施工前的设计方案以及施工过程中的技术控制要点进行检验。要在基坑开挖完成后,相关的人员、单位进行实地查验,确保地基土质的承载要求符合设计标准。还要对混凝土灌注进行必要的查验:一般来说,水下混凝土只存在表面与水接触的情况,所以,必须保证其他部分的灌注状态与空气中灌注状态一致。 2.2基坑回填要求 基坑回填必须保证除了筑路以及管线上方回填土方之外,填方轻型基石压实度不能小于百分之八十五。填充材料必须符合设计要求,不能使用会影响填筑质量的杂物。同时基坑填筑必须分层进行、分层夯实。直接浇筑的混凝土填充基础要符合验收质量。基坑回填是保证基础施工质量的关键一步,在施工过程中施工人员必须严格按照相关的标准和规范进行。 3结语 桥梁工程中扩大基础是保证桥梁建设的最重要的施工工程,影响桥梁的承载力和使用安全,必须对扩大基础施工技术进行严格要求和验收,确保基础施工质量达标,保证桥梁施工过程顺利进行,才能进一步发展我国的桥梁设计与建设进程。 作者:丁新 单位:天津轨道交通集团工程建设有限公司 市政技术论文:市政公路桥梁工程软土地基处理技术研究 【摘要】我国这几年经济发展的十分迅速,随之城市化的建设也变得愈来愈快,城市对于我们的公路建设方面的要求变得愈来愈严格起来,所以也让公路方面的建设的方法变得多了起来,建设的规模也变得大起来了。软土地基处理技术作为在公路桥梁建设施工中的一个重点,本文从目前的现状和特点起,对软土地基进行分析其相关的技术处理。 【关键词】公路桥梁施工软土地基技术要点 软土地基是一种不是很好的地基,因为它有很大的不稳定性,所以对我们的公路桥梁工程的施工有很大的不足之处,如果在实际的工程施工中不对其采取一些有效的措施,就很容易出现路基不稳导致的很多不好的情况,对于我们的社会来说产生不好的影响,影响到人们群众的生命安全和正常的出行等,所以我们要对于施工技术方面进行重点的分析。 1软土地基的特点和现状 软土是一含水分量较大的土质,主要是由淤泥土质的土组成,其承载的能力不好,所以当外部的压力较大的时候,很容易让软土地基产生变形的现象,从而导致地基的不稳和下沉等不好的现象,当然,对于不均衡的受力,还可能导致桥梁路面的开裂等。 1.1软土地基的特点 特点一为含水量大,有些的软土还处在流动的状态下,所以这些都对于我们的工程建设常量了很大的困难。特点二是压缩性较大,这个对于工程施工的影响比较大,所以要及时的解决。特点三是渗透性小,所以固结的速度还是比较慢的,这样对于整个施工来说,比较耽误时间,不太利于施工。特点四是抗剪度不大,它的软土地基抗剪度方面会随着施工深度的增加而增加。 1.2软土地基的现状 对于现在的我国在市政公路桥梁工程施工中的软土地基方面,很多的承包商都不太很理解其中的很多地方,更不用说从专业的角度来分析我们的土地,对于这些方面的不足提出对应有效的解决方法,所以对于很多在施工中出现的很多问题,很多施工单位并不重视,而是粗略的进行处理,甚至有的直接绕过,很大程度上让我们的桥梁工程才使用很短的时间就又需要进行加固等的处理等。加上很多的施工单位仅仅都依靠着一套处理技术来处理,不能根据当地的各种情况进行合理的分析就盲目的处理,不科学的处理方式很容易导致很多的施工事故。 2软土地基对公路桥梁工程的影响 软土地基因为具有的稳定性很低,所以很多的地方不是很坚固和牢靠,抗压性也不太好,所以很容易在施工的过程里发生路面硬化等现象。对于我们的公路桥梁施工来说,很多的地方我们要用到水泥和沙子等的混凝土,所以稳定性不是很高,所以会在施工的过程里出现地面外部或者内部开裂的现象,有时也会出现硬化的现象。对于在软土地基在工程的施工中,很容易出现路面沉降的现象,这因为地下水对于我们的地基不断的冲击的原因,它导致了地基周围的土壤丢失,从而让我们的地基变薄到不稳,直到整个的工程发生沉降现象,而沉降的现象直接决定了我们的桥梁工程的使用寿命问题。 3软土地基施工处理技术 3.1前期的准备工作方面 在实际的工程中,要对于施工现场进行勘察,然后结合我们的工程现场的情况来制定具体的科学施工方案,才能更好的进行我们的施工。当然对于我们的施工工程来说,施工前期要有一定的准备工作,如对于地质的勘察并写相关的报告,收集施工现场的地质方面的信息,对于工程的地质进行相关资料的收集,最后才能制定初步的施工方案,但我们要根据我们的后期的现场施工中的各种问题来进行分析,最后确定出更佳的施工方案,进行相关的施工。当然在这个过程里,我们要对比各种方案的对比,来分析相关的不足和优点,然后借鉴这这些方案来制定出自己较好的方案。对于现场各种数据的信息进行分析,这样可以更好的发挥出我们的数据作用,通过实验来预测出我们的工程按方案实施的结果,然后结合这些实验和数据信息来进行施工方案的修改,可以得到更好的施工方案。 3.2压实处理相关的技术 通过相关的机械物理等各种碾压的方式来对于我们地基表层的土进行压实的处理,来说回血土基较为牢固的效果。在这个过程里,我们可以用重锤借重力从高处对于地基进行不断的压实处理,来提高我们土地基的强度,增加它的硬度。在这个过程里,我们要注意软土地基中的含水量,在含水量在一个最合适的数值时,压实处理相关的技术才可以有最好的效果,当然在施工的过程里要注意施工人员,避免一些意外施工的发生,保证我们施工能够顺利并正常进行。 3.3填土相关的施工技术 对于我们的软土沉降方面,来实现我们增加地基的强度来说,有一个很好的处理方法,就是使用我们填土相关的技术进行填土,从而很好让放置我们的填土周边发生沉降的现象。对于让我们的地基沉降固结方面,我们可以用在地基的上方进行压力,这样可以很有效的减小填充物之间的缝隙,可以很好的促进地面的沉降,也可以在地基的表面上铺细沙和水膜等。当然,在我们填土进行施工的过程中,我们一定要保证地基有不错的稳定性的条件下进行,要先进行我们的填土工作,将许多透水性较好及承载力较大的沙子等材料机芯叠加,然后在进行加载相关的工作。这样可以让我们的地基保证更好的承载能力,更好的提高我们的地基强度。 3.4其他的施工技术 在我们的施工过程里,会出现很多的施工问题,我简单的介绍了上面三个,当然还有很多的施工技术,它们在不断的发展和出新。但对于无论哪一种施工技术来说,最重要的就是能够很好的处理相应的施工情况,也就是说我们要根据不同情况下的软土地基来采用不同的施工处理方法,尽管这些处理方法不一样,但目的的医院的,酒店增加我们地基的强度,来增加整体的稳定性。软土地质的相关的处理很大程度上对于公路桥梁的建设有很大的影响,合理的处理很重要,所以我们要更加注重相应的施工技术。 4结语 对于我们的市政公路桥梁来说,我们的软土地基处理技术有很多,我们要在实际的施工中要注意很多的因素,要考虑周全,如当地的土壤和气候等方面。要科学的分析这些因素后,然后制定出合理的软土地基施工方案和计划,然后选择合适的材料来进行施工,在施工中确保我们的施工工程的高质量,为我们的人们提高出行安全,更好的让我们的公路桥梁进行不断的发展。 作者:刘宇 单位:株洲市政建设有限公司
石化技术论文:浅谈计量技术在石油石化企业中的运用 《江汉石油科技》2017年第2期 摘要:石油石化企业是我国基础资源行业之一,它的生产工作对于我国参与国际竞争都有重要的影响。计量技术是现代社会不可或缺的技术手段,也影响着石油石化企业各个环节的工作。无论是产品研发、运输、物料交换,还是生产的全过程、检测工作都离不开计量生产,可以说它直接决定企业的经济效益。特别是在市场经济的深入发展下,石油企业不仅要实现经营目标,还要落实好环境效益。本文就从计量技术在石油石化企业中的应用入手,分析新技术的特征,从而促进企业更好的发展。 关键词:计量技术;石油石化;企业;应用 0引言 计量技术是生产环节中必不可少的一环,它也是确保单位统一、实现量值管理最重要的内容。作为科学测量的手段之一,计量情况直接反映着工业生产的整体水平,是衡量现代化企业管理情况的重要指标。随着市场竞争的加剧,市场对石油石化生产提出了更高的要求。这就需要企业从生产出发,完善运输、物料交换、生产过程等环节,并做好成本的核算,突出计量技术的优势和作用,切实保证企业获得更多的利润。 1计量技术在石油石化企业中的发展 计量技术是石油石化企业生产过程中必不可少的技术手段之一,从能源的开采到最终的销售,都需要借助计量来完成工作。在开采过程中,需要对井位之间的距离加以确定,确认地层内的油量分布情况,预测地下能源的储量。在打井的时候,还需要通过计量技术测定井深、渗透率、剖面吸水情况以及含油饱和度。在油井能够正常开采的过程中,则要每日记录注水井的生产数值。对于油品的加工阶段,需要用装置计算出物料量的产出和添加数量,使生产工作在最佳的状态下进行。另外,在鉴定石油品质的时候,检验人员需要使用特定的计量工具检测各项数值,并以此判断产品的指标和合格率,只有满足生产标准,才能给予出厂的资格。 2传统的计量技术 原油、天然气、液化石油以及成品油都是石油石化在生产中的主要原料,计量技术分为不同的计量器具,在不同的场合中测量流量的具体参数要选择适当的计量器械。在发展的最初时期,人工计量的数据是工业数值的参考。此时人们使用的也是最简单的计量方式,得出的数据在准确度和精确性上都一般,有时甚至会得出错误的结果,并影响分析数值的准确性。接着,相关技术人员和计量学家开始研究最新的敏感度和精确的较高的仪表,希望以其取代人工的计量方式,取代原来的数据测算办法,并邀请专门的人负责数据的整理和分析,防止工序错误造成的问题。 3新型的计量技术 随着现代化信息技术的推广和普及,我国的石油石化企业在生产经营的同时,对计量技术也做出了新的探索,很多企业都开始着手建立最新的计量管理体系,将计量学与统计学结合起来进行分析,并对参数做出具体的确定,通过电脑将信号传递清晰,并应用好自动生产功能。据调查,现阶段常采用的自控系统包括DCS和PLC两大类,它能够实现无人监控、管理、运行与检验,且反馈情况更真实。计量管理信息系统的自动功能主要包括自动检定设备和自动处理数据两部分。第一,系统会自动对器具进行检定。具体有当器具漏检时,计算机系统会启动自动报警功能;当计量人员资质超过有效期时会发出警示;定期生成检定计划并实现检定规程自动联动等。第二,自动处理计量数据。进出厂的计量数据以及装置设备间的共享数据同时录入计算机系统,通过信息采集且确认后,以上数据会自动送入MES,ERP两个模块,继续进行数据间的自动对比,最终实现不同类的数据在同一平台上的互相约束。具体来说,此功能主要涵盖了计量数据与ERP和MES的自动集成、计量仪表的自动侦测以及计量纠纷仲裁的自动申请等。 4结束语 计量就像地球上的空气,与人类的各项活动密不可分。从早上起床,我们就已经和时钟这种计量工具打交道了,通过时钟对时间的准确计量,我们可以合理地安排一天的生活节奏。众所周知,一个国家的发展主要取决于工业现代化水平,而工业现代化水平又与计量技术息息相关。特别是与资源生产有关的石油石化行业,它从一个侧面反映着国家的经营状况。基于目前我国的新体制,以及宏观发展的大背景,石油石化企业必须制定健全的计量应用体系,熟练的掌握计量操作技术,确保计算数据的准确性,从而为领导决策提供强有力的依据,保证企业进行安全生产,实现节能降耗,最终实现经济与环境长期可持续发展的目标。 作者:郝叶恒 单位:中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司川东北气矿 石化技术论文:水泥混凝土路面碎石化改造技术简析 摘要: 水泥混凝土路面作为一种高等路面,受到人们的欢迎。但是,随着我国的经济发展,高速公路越来越多,车辆的行驶速度也越来越快,路面遭受到不同程度的损坏,维修的需求量越来越大,路面的舒适性也大大降低了。从而,越来越多的水泥路面被改造成混凝土路面。碎石化改造技术就显得尤为重要,现对碎石化改造技术的特点、施工方案编制的依据及其范围、碎石化改造技术的施工方案进行论述。 关键词: 混凝土;碎石化;施工 1概述 碎石化最初的时候是为了清除路面内的钢筋,是美国人研究发明的,碎石化是把水泥混凝土的路面碎成小块的,防止新铺设的路面出现裂痕,我国在2002年以后才大量的使用这一技术,对已经使用此技术铺设的道路进行调查,都没有出现反射裂缝现象,路面的结构还是坚硬稳定,使用状况良好。旧的水泥混凝土路面受到大面积的破坏时,就会失去全面的承载能力,即使通过局部的挖除和压浆等的方式进行改造也不能使其功能得到恢复和达到要求。这时如果对路面进行加铺式改造,反射裂缝等一系列问题就会出现。针对这个问题而研究出的一种有效的改造路面的技术就是碎石化改造技术。本文就碎石化改造技术进行介绍,希望更多的人能够理解碎石化改造,从而支持和应用到实际中去,促进我国水泥路面的发展。 2碎石化改造技术的特点 2.1碎石化技术应用于反射裂缝问题中使其得到解决,方法非常有效。 2.2应用在施工非常简便,需要改造的周期较短,综合造价较低。 2.3旧水泥路面翻新改造的理想办法是就地再生,在保护环境的同时也不会产生污染物,可以把破碎之后的路面能够直接作为基层或底基层,再进行加铺新的面层。 2.4混凝土路面是由破碎的混凝土块构成的,并且把破碎的混凝土块进行压实而组成的,为了给沥青罩面提供更高的结构强度,从而在它的内部镶嵌了密度较高的材料层。 2.5造成交通事故的概率极低。 3施工方案编制依据及其范围 3.1编制依据。 3.1.1所需改造路段水泥混凝土路面破坏现状。 3.1.2美国有关水泥混凝土路面碎石化的技术资料。 3.1.3交通部现行的规范及标准。 3.1.4国内水泥混凝土路面碎石化项目的实施经验总结。 3.2编制范围。需要对水泥混凝土路面进行破碎施工。一般情况下,通常会采取打裂压稳技术直接加铺沥青混凝土罩面在水泥路面(低于10%):对于断板率界于0%~15%的水泥路面,在打裂压稳之后铺设防反射裂缝材料后再加铺沥青混凝土罩面层在断板率位于0%到15%之间:而适合采用压碎技术的是对于断板率超过15%相邻板的位移(沉降差)大于4mm或有明显结构性破坏的水泥路面,破碎并压实的混凝土路面。 4碎石化前的准备工作 4.1清除存在的沥青面层。碎石化之前,之所以要清除在水泥混凝土路面上的沥青材料,是因为破碎的效果会受到这些材料的影响。 4.2隐藏构造物的调查和标记。在破碎之前,要与设计图纸以及业主提供的相关的隐藏构造物相结合,例如:底下管线、暗涵等情况进行调查来确定这些材料是否会受到破碎的影响。一般情况下,破碎不会对构造物埋在一米以下,如果不满足上述条件则可以降低锤头高度对水泥路面进行破碎,或者采取其他监理工程师所许可的方案。 4.3与桥梁连接段的路面。把应破碎的位置标注于桥梁之间的连接段,要根据实际情况,可以摊铺同样厚度的沥青罩面的程度在没有受到破坏的路面。根据路面设计线的高程破碎到监理指定位置或破碎到桥头搭板的后端。 4.4交通管制。因为如果没有滩铺完沥青混凝土面层的话,碎石化后的路面是不被允许把交通开放的,所以对交通管制的要求较为严格,建议在条件允许时一次性的全封闭施工段落;如果条件不允许,那么至少要实行半封闭施工。 5碎石化技术采用的设备 5.1多锤头水泥路面破碎机。PS360型多锤头破碎机是开发的新产品,它是针对破损水泥路面的改造而研发的,这种机械能够完全消除原有路面存在的病害,将原有的旧水泥路面彻底打碎,释放面板下空洞的隐患,把破损的水泥面板打碎是完全没有必要的,这是这种机械最大的优点,既提高了工程进度又节约了路基材料及运输成本,还使工程的总费用得到很大的降低。对旧水泥路面翻修改造的理想方法是将打碎的混凝土面板直接作为基层或底基层,再加铺新的面层。同时,丢弃水泥碎块垃圾的环境保护问题也得到了有效解决。 5.2压实设备。 5.2.1专用震动压路机。yz18a振动压路机是在山东公路机械厂生产的,同时也作为山东公路机械厂生产的专用机械,它通过对破碎混凝土板块后的表面破碎进行补充,并对其表面进行压实,在此方面非常有效。 5.2.2单钢轮震动压路机。首先,采用振动压实技术应用于施工过程中,其次在专用的振动压路机之后,采取山东公路机械厂生产的yz18a振动压路机压实破碎后的混凝土表面,使工作面更为平整,并提供此给沥青罩面。 6碎石化施工控制和要求 6.1路面破碎要求。混凝土路面的75%是被要求碎石化进行破碎的,破碎成它的底部不能超过37.5厘米,中间不得超过22.5厘米,表面的最大尺寸不超过7.5厘米,这样的一个粒径。 6.2清除原有填缝料。在对沥青表面进行铺筑前必须把所有的涨缝材料、松散的填缝材料或者其他的类似物清除掉。 6.3凹处回填。应用密级配碎石料回填并压实在之前发现的5cm的凹地,直到达到要求。对破碎后混凝土路面进行修整或者试图平整路面来提高线形是不正确的,这样做会对混凝土路面碎石化以后的效果进行破坏应该从混凝土路面的高处向低处破碎,这样做是为了避免排水受到摊铺沥青混凝土后的影响。 6.4与相邻车道的连接。实际破碎宽度在破碎车道的过程中应该超过一个车道,和相邻车道搭接一部分,至少要达到15cm的宽度。 6.5撒布乳化沥青透层油。乳化沥青透层油在破碎压实后的表面,通过撒布乳化沥青透层油可以使表面较松散的粒料具有较高的结合力。 6.6摊铺前混凝土路面的扰动。施工车辆的载重量和通行次数应降到最小的程度,如果混凝土路面表面已被破碎,并且运料车辆对其进行部分或全部破坏,应对受到破坏的路面进行二次压实。 6.7面层施工。碎石化罩面的厚度要求不得小于15厘米,密级配结构是更好的。6.8开放交通。交通应在半施工完全结束之后进行开放。 7结束语 在当今社会,由于社会的进步和科技的发展,资源消耗量日趋增长,所以对资源的大量需求和全球的资源短缺产生了巨大的矛盾。由于我国人口众多,资源的总量跟不上资源的需求量,那么提出了建立节约型社会的观点,进行环境保护、建立资源节约型社会、对资源进行合理开发等在我国就显得非常重要。在现代社会发展的需求前,水泥混凝土路面的碎石化技术与发展资源型社会相符合,所以必须把水泥混凝土路面的碎石化技术更加广泛的应用到实际中去。 作者:王春玲 单位:佳木斯市路桥工程有限公司 石化技术论文:混凝土路面碎石化处理新技术探讨 水泥混凝土路面碎石化就是将损坏的水泥混凝土路面破碎成较小的混凝土碎块,这种碎块的颗粒直径不超过40cm,这样能避免重新加铺的沥青上面层出现反射裂缝的现象。水泥混凝土路面碎石化是一种新的路面处理技术,通过此技术可以将损坏的水泥混凝土路面破碎成“高强粒料基层”,然后再在上面铺一层新的沥青面层来构建新的路面。当旧水泥混凝土路面受到大面积损坏而丧失承载功能,而通过压浆等处理方式已不能使其恢复到原有的结构强度时,碎石化改造技术就发挥了其特殊的功能。碎石化是一种具有针对性并且快捷高效的路面处理技术,该项技术利用特殊的施工设备,把原来的水泥混凝土路面彻底打碎,将原有路面上存在的安全隐患和现有危害一并消除,并把打碎的水泥混凝土路面压实后作为新路面的基层来继续发挥它的作用。2013年,上饶市公路管理局在广丰公路分局湖南线17.2km率先运用水泥混凝土路面碎石化新技术。在广丰公路分局取得成功经验后,上饶市公路局全面推广应用该技术,2014年,全市公路系统共实施水泥混凝土路面碎石化处理126.6km,实现了对旧路的有效改造和再生利用,取得了良好的效果。 1水泥混凝土路面碎石化所用的设备工具 碎石化技术是对旧水泥混凝土路面进行处理的一种新兴技术,具有快捷性、高效性、环保节能以及稳定性强等方面的优点。该项技术的应用能有效地消除加铺层出现反射裂缝的严重现象,是一种有效的路面处理技术。水泥混凝土路面碎石化处理需要两种常用的机械设备。一种是通过重锤下落来击碎原来的水泥混凝土,采用MHB重锤破碎机械,另一种是通过强烈的振动来达到碎石的目的,采用共振型破碎机械。MHB重锤破碎机械利用多锤头破碎机将原来受损的水泥混凝土路面破碎成直径小于37.5cm的碎石块,可以在一定宽度范围内进行连续破碎,锤头的升降高度可以单独调节,一次性破碎的宽度最高可达到3.96m,而且机械设备本身具备帷幕,可以防止碎石屑到处飞溅,避免伤害到过路人群。但是该设备仅仅能完成碎石工作,不能将碎石进行密实化,因此还要配备专门的压实设备将路面压实才能作为新路面的基层[1]。共振型破碎机械是由工作时较大的偏心力,在机械设备与路面接触时通过振动能量的传递达到碎石的目的。因为振动产生的大部分能量被水泥混凝土板块吸收,所以振动较小,与MHB重锤破碎机械相比,作用范围较小,碎石直径也比较大。因为能量在传递过程中不断损耗,所以路面的碎石化程度随深度变化而有所不同,位于表面的水泥混凝土破碎后的颗粒直径较小,下面部分的颗粒直径较大,经过压路机的不断压实之后,就可以形成比较坚实的路面基层。 2水泥混凝土路面碎石化处理技术的应用 2.1具体的施工步骤在对水泥混凝土路面进行碎石化处理之前,要按照对受损路面进行破碎实验、确定破碎路面的流程、选用合适的机械设备对路面进行碎石化处理、用压路机对路面进行压实、在压实路面上铺设新的沥青层、对沥青路面的施工的步骤依次进行。 2.2施工前的准备阶段水泥混凝土路面碎石化施工前的准备工作是路面碎石化的基础保障,在施工前要清除原有的沥青罩面,对路上的桥梁、涵洞以及地下管道做出明显的标记,在对路面碎石化处理的过程中要避免对其造成破坏,对容易受到破坏的基层设施要采取清除并进行及时回填,对排水系统要进行定期检修。 2.3施工流程首先,选用合理的破碎机对水泥混凝土路面进行碎石化。使用破碎机将损坏的路面破碎成混凝土块,碎块粒径不能超过40cm;接着用压路机将路面进行压实,使破碎后的水泥混凝土相互挤压形成高密度高强度的新混凝土层;然后在新的沥青路面上喷洒50%的慢裂乳化沥青透层油来增加沥青材料之间的结合力;最后是根据事先的设计方案进行路面表层施工,将其铺设为新的水泥混凝土路面,从而形成新的路面[2]。 3水泥混凝土路面碎石化处理中的关键环节 3.1对排水因素的要求在对水泥混凝土路面进行碎石化的过程中肯定会产生许多细小的碎石颗粒,而水泥混凝土在破碎后彼此之间失去了粘合力,由于这种情况的存在,使得在施工过程中不能有水渗入底层,否则将会导致严重的安全事故。因此在对路面进行碎石化处理之前必须先进行排水设施的完善,可以采用挖沟的形式进行排水。只有完全解决了排水因素过程中存在的安全隐患,才能进行正式的水泥混凝土路面碎石化处理。排水设施的完善与否关系到原来水泥混凝土路面作为新加铺路面底层的长期稳定性,提前完善排水设施是为了降低新铺的水泥混凝土路面存在的安全问题,增加其耐用性和安全性,所以在水泥混凝土路面碎石化处理中对排水因素的要求必须引起相关人员的重视。 3.2对原土基的要求在对路面进行碎石化处理过程中,无论选用哪种机械设备,都会产生高幅度的振动,振动产生的巨大能量在路面底层大范围传递,原有的土基也会在一定程度上受到影响。如果原有路面的土基和基层不够坚固,当重锤下落产生巨大的冲击力作用在原有土基上,就很有可能对路面造成严重的破坏。所以,在对某段公路进行碎石化处理之前,一定要先对该路段的原有土基进行稳定性检测,避免因局部稳定性不足而造成新路面的坍塌。 4水泥混凝土路面碎石化处理新技术的优越性 损坏的水泥混凝土路面其结构和功能已经基本丧失,有些新修建的水泥混凝土路面也在一定程度上遭到了破坏,路面碎石化技术很好地解决了这些问题,并且具备极大的优越性。⑴彻底解决了在原有路面直接加铺新沥青层出现的板块反射裂缝的问题。碎石化技术采用先将原有的混凝土块进行碎化处理,然后再加铺沥青层罩面,这种技术从根本上杜绝了反射裂缝的产生。⑵具有成本低,资源再利用的优点。泥混凝土路面碎石化处理的技术是将原有的混凝土路面打碎后作为新路面的基层,再加铺新的沥青层,这样就节约了路基材料的材料成本和运输成本,减少了施工项目的总费用。⑶施工时对周围居民的影响较小,水泥混凝土路面碎石化处理常用的两种机械设备的噪音都不算很大,在对水泥混凝土进行碎石化处理时产生的噪声和冲击振动比较小,在人所能承受的范围之内,为周围居民的正常生活提供了可靠保证。⑷施工简便,工程项目周期短。利用水泥混凝土路面碎石化技术对路面进行整修的过程中不需要封锁整个路段,而且所用机械设备工作效率高、速度快,大大缩短了整个项目的施工周期。 5结语 水泥混凝土路面碎石化是一种新兴的路面处理技术,它适用于旧水泥混凝土路面在较大范围内受到损坏的情况,这种新兴技术大大提高了工作效率,降低了工程总费用,适合我国路面的修建与改造。因此,我国要加大碎石化技术的研究力度,争取获得更高的成就。 作者:韩红辉 单位:江西省上饶市公路管理局广丰分局 石化技术论文:石化防渗系统及其技术解析 本文结合某石化炼化一体化工程,根据国家环境保护部门和环境影响评价报告的要求,通过调研、学习国外化工行业防渗工程技术和借鉴国内其他行业防渗工程技术,在汲取垃圾填埋场、一般工业固体废物、危险废物填埋、处置场防渗工程技术以及地下工程防水技术的基础上,结合石化企业自身特点,创造性地提出了石化企业防渗工程体系。 1防渗工程体系 石油化工企业防渗工程是一项系统工程,由源头控制—防止渗漏—污染监测—事故应急处理等四个系统组成整体防渗体系,即由主动防渗系统(源头控制)、被动防渗系统(防止渗漏)、渗漏污染监测系统(污染监测)和应急系统(事故应急处理)组成。①源头控制是指从源头上尽可能减少污染源的泄、渗漏,从而降低污染地下水的可能性;②防止渗漏是指采取防渗措施,在污染物一旦发生泄、渗漏后,阻止其污染地下水;③污染监测指在污染防治区内,根据石油化工企业各生产功能区的特点,采用不同的监测方法,监测污染源是否发生泄、渗漏以及是否对地下水造成污染;④事故应急处理指当发生污染物泄、渗漏至地下水使其受到污染时,采取应急措施,防止污染物进一步扩散。防渗工程做到了源头有控制,泄渗、漏后有措施,事故后有处置方案的整体防治体系,确保地下水不受污染。 2石油化工企业防渗工程设计 2.1主动防渗设计 主动防渗设计主要在厂址和生产工艺的选择、平面布置、管道及设备设计等方面尽量避免对环境造成污染。在项目建设前期厂址选择阶段,应了解项目厂址的自然环境、生态环境、水文地质条件和地下水环境敏感保护目标等方面资料,选择包气带防污性能强、项目场地地下水不易污染、地下水环境不敏感的场地,并尽量远离地下水和地表水饮用水源保护区;在平面布置中应尽量将处理和储存含有毒、有害、危险介质的设备按其物料的物性分类集中布置;在工艺路线的选择上应选用国内外先进的环保生产工艺技术,减少污染源的产生;在管道及设备的设计中,通过对管道及设备的连接方式、密封方式、材质比选,提高管道压力等级和腐蚀余度,加强对管道、设备防腐处理等措施,减少污染物的排放,从源头上控制污染物的泄、渗漏,降低产生污染的风险。 2.2被动防渗设计 被动防渗设计包括污染防治区的划分、防渗材料和防渗结构型式的选择及确定等内容。在进行被动防渗设计前,应了解生产、储存、运输介质的理化性质、生产加工工艺、项目环境影响评价及环保管理部门对该项目环评报告批复等方面内容。 2.2.1污染防治区的划分 石油化工企业生产、储运的物料及产品种类繁多、物性复杂,不同泄漏物料对环境造成的危害程度差异较大,根据石化企业各功能分区的不同和污染物的理化特征,将石化企业厂区划分为一般污染防治区、重点污染防治区和特殊污染防治区。 (1)据污染物污染特性,剧毒、有毒、致癌性物质、致突变性物质、生殖毒性物质、持久性有机污染物对环境危害程度较高,因此对于生产、加工、储存该种污染物的区域应划为重点污染防治区并进行防渗设计。 (2)污水池、地下污水管道及环墙基础储罐罐底板底部等区域,由于埋置于地下,泄、渗漏后难以观察,且长期储存有污染介质,一旦泄漏后造成的危害非常大。因此,将其定义为特殊污染防治区并进行防渗设计。 (3)其他可能产生污染物泄、渗漏的区域定义为一般污染防治区。 2.2.2防渗材料的选择 目前国内使用的防水材料有很多种,主要应用于地下防水工程,参考国内地下工程防水做法、生活垃圾填埋场、一般工业固体废物贮存、处置场、危险废物贮存、填埋场的防渗做法,并参考国外石油化工企业储罐区防渗做法,同时结合石油化工企业自身特点,考虑到工程的可实施性和经济适用性,石油化工企业宜选择天然防渗材料,水泥基渗透结晶型防渗材料和人工合成有机防渗材料作为主要的防渗系统材料。在石油化工企业具体的防渗设计中,其防渗材料的选择尚应根据防渗要求、并结合生产功能分区、泄、渗漏污染物的理化特性、环境条件、施工方法及材料性能等因素合理确定。防渗材料应具备无毒性、坚固性、持久性、抗化学反应性、一定程度的抗穿透和抗断裂性等特点。 2.2.3防渗结构型式 石油化工企业根据其选用的防渗材料及型式的不同,主要有天然防渗结构、刚性防渗结构、柔性防渗结构和复合防渗结构等型式。 (1)天然防渗结构主要指由粘土构成的防渗结构;还包括在没有合适的粘土资源或粘土性能无法达到防渗要求的情况下,将粉质粘土、粉砂等进行人工改性,使其达到防渗性能要求的防渗材料。天然防渗结构其粘土的渗透系统不应大于1.0×10-7cm/s,且应具有一定的厚度。 (2)刚性防渗结构指添加防水添加剂(水泥基渗透结晶型防水材料及其它防水添加剂)处理的混凝土结构、经表面涂层处理的混凝土结构或特殊配比的混凝土结构,刚性防渗典型结构见图1。其抗渗性能根据防水添加剂的种类,采用不同的配比,使其渗透系数达到1.0×10-8cm/s至1.0×10-12cm/s。 (3)柔性防渗结构由土工膜及上下保护层结构组成,土工膜包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、合成橡胶等,上、下保护层采用的材料根据项目现场实际情况确定,典型防渗结构见图2。其渗透系数很容易达到1.0×10-12cm/s以上。 (4)复合防渗结构由天然防渗结构、刚性防渗结构和柔性防渗结构任其两者或三者组合而成的防渗结构,典型防渗结构见图3。 防渗结构型式的选择应根据石油化工企业各功能分区的不同和工程实际情况合理确定。 3污染监测系统 石油化工企业污染监测系统包括渗漏液收集井、液体渗漏传感电缆检测设施以及地下水污染监控井等监测设施。监测设施的设置应根据各功能分区的不同,结合防渗结构型式合理确定。 (1)渗漏液收集井可应用于面层硬化,采用复合防渗结构(不含抗渗混凝土+防渗涂层复合防渗结构)的区域。上层防渗层渗漏下来的渗漏液经土工膜上的渗漏液收集层流入渗漏液收集井内,然后再集中处理。渗漏液收集井可同时作为该区域上层防渗层(包括储罐罐底)渗漏检测报警设施。根据渗漏液收集井的位置和服务区域,查找渗漏点,开展对上层防渗层的维修,典型结构图见图4。 (2)液体渗漏传感电缆检测设施可应用于大型储罐的罐体底板下部结构层内,检测罐体底板是否存在渗漏物料。液体渗漏传感电缆检测主要利用电阻值的变化幅度,判断出泄漏点的位置。石油化工企业应根据当地地下水流向、污染源分布及污染物在地下水中的扩散形式,在厂区及其周边区域布设一定数量的地下水污染监控井,建立地下水污染监控、预警体系。 总之,泄、渗漏污染监测系统应根据防渗结构型式和石油化工企业功能分区的不同而合理确定。 4应急措施 当通过监测发现污染物料有泄、渗漏,已造成周围地下水污染时,应立即控制地下水流场,采取隔离、停止抽水等措施,防止污染物扩散,以免造成更大程度的污染。 5结语 石油化工企业防渗工程体系的建立,以主动防渗措施为先导,根据污染防治区的划分原则,合理确定污染防治区,选择适宜防渗材料和防渗结构型式,设置必要的污染监测方式和应急措施,为确保地下水的安全提供保障。 石化技术论文:石化企业消防污水处理技术探讨 摘要:随着我国现代化发展步伐的加快,环境保护越来越被各个领域所关注。随着资源被大量消耗,石化企业的消防污水越来越多,对环境造成了很大的污染,因此,石化企业需要积极解决消防污水处理问题。 关键词:石化企业;消防污水;污水处理;环境保护 石油化工建设2016.05石化企业作为国家基础能源建设单位,正逐步迈入市场化运行轨道。面对行业市场的激烈竞争,石化企业要在提高产品质量的同时,注重生态环境保护。这就需要石化企业提高污水处理技术水平,特别是火灾事故后的消防污水。消防污水含有灭火剂和石油化工产品,当这种消防污水被排放到自然界后,就会污染环境。因此,石化企业要对排放的消防污水采取有效的处理措施,保护环境,保证人们的生产、生活安全。 1石化企业消防污水的产生和特点 1.1石化企业消防污水的产生 石化企业属于危险系数较高的行业,其以石油为主要原料,经过一系列工艺流程生产出化工产品。在加工、存储一些化学品的过程中,诸多具有可燃性的化学物质都会在各种因素的催化作用下燃烧。从近年来发生的安全事故来看,石化企业的火灾事故发生率较高,在所有安全事故中占到40%。当石化企业发生火灾时,一般采用干粉灭火剂或泡沫灭火剂控制火情。在发生火灾时,装有石油化工物料的容器容易出现渗漏,管道容易因周围温度过高而膨胀,进而出现破裂,导致灭火的消防水中融入了诸如石油、柴油、汽油等化学物料,芳香族的化合物和各种衍生物,经过各种化学反应后成为了消防污水。在灭火的过程中,会使用大量的灭火药剂。当这些药剂融入到水中后就会发生化学反应,进而形成消防污水。清洗火灾现场的时候,所残留的化学物料混合在水中,也会形成消防污水。 1.2石化企业消防污水的特点 1.2.1污水量根据火灾情况有所变化 在火灾现场救灾的时候,所使用的消防水量与火灾情况之间存在必然联系。如果火灾较小,救灾中使用少量的水就可以灭火。而在火灾的初期阶段所使用的消防用水量也比较小,产生的消防污水量也很小。如果火灾比较大,就需要使用大量的消防水才能够灭火,由此而产生的消防污水量会比较大。对于特别严重的火灾,则要根据实际情况运用多种消防设施,以提高灭火效率。如果灭火中所使用的消防用水已经超出了规定用水量,则消防污水会更多。 1.2.2消防污水中的污染物组分不同 石油化工产品多种多样,化工设备各有不同,主要体现在对化工产品的加工流程上。化工设备不同,工艺流程就会有所不同,当火灾发生时,化合物的组分就会发生变化,并在不同的泄漏点流出。化合物的泄漏量决定了消防污水的污染程度。 2处理消防污水中需要面对的问题 2.1正常流程无法处理部分消防污水 为了使消防污水经过技术处理后符合环境要求,石化企业通常都设有污水处理系统。消防污水经过污水处理系统处理后,就可以降低污水的污染指数,经检验各项指标符合规定要求后,可以回收二次利用。但在实际操作中,石化企业的消防污水由于成分较为复杂,如果按照正常的污水处理流程处理,一些化学污染物依然会留存在污水中,使水质无法达标。这就需要对这部分消防污水采取深度处理措施,但成本相对较高。 2.2石化企业检测消防污水的能力不足 石化企业中物料的化学成分复杂,导致消防污水的污染成分也相对复杂。要在短时间内检测出消防污水中的化学物难度较大,特别是消防污水中不仅含有火灾现场泄漏出来的化学物料,还含有灭火器所使用的各种灭火药剂。要检测出石化企业消防污水中的物质成分及其含量,需要投入很多时间和精力,否则难以获得准确的数值。 3处理石化企业消防污水的技术措施 基于石化企业消防污水的产生原因、特点及危害,需要石化企业采用科学的消防污水处理方法,以免消防污水对环境造成污染。 3.1现场处理 当石化企业发生火灾事故后,如果是火灾初期,或火灾不是很严重,则产生的消防污水就比较少。在这种情况下,可使用砂土或吸收能力强的惰性材料吸收消防污水,然后妥善处理砂土或惰性材料。例如,当消防污水中含有汽油成分时,可以在安全环境下使用砂土或惰性材料吸收消防污水,然后就地焚烧;如果消防污水中含有硝基苯,则使用沙土或泥块等阻隔消防污水,避免因水体流动而导致污染物范围扩大。 3.2深度处理措施 由于石化企业消防污水中化学物料的组分不同,因此,在进行深度处理的时候,要根据实际需要有针对性地选择处理措施。在处理的过程中,可以采用三级处理方式,即一级处理初沉污泥、二级处理剩余的活性污泥、三级处理化学污泥。石化企业消防污水中的化学污泥是最难处理的,特别是如果这些污水中含有病原体,就会导致二次污染。因此,需要采用无害方法对这些污水进行无害化处理。除了采用吸附技术,将污水中的油吸附在表面,以起到污水净化作用,或者采用氧化技术在短时间内将消防污水中所含有的乳化油去除之外,还可以对重度污染的消防污水采用物化法,即利用曝气生物滤池工艺,将消防污水放置于一个构筑物内混合64h、絮凝14min,高效沉淀,使消防污水达到二次回收标准。综上所述,目前,人们对生态环境保护越来越重视,石化企业的消防污水问题得到了广泛的关注。为了避免石化企业消防污水因处理不达标而对环境造成污染,就需要引进先进的消防污水处理技术,并加大对消防污水的处理力度,保护好自然环境。 作者:唐黎标 单位:杭州市化学工业协会 石化技术论文:水泥混凝土路面碎石化施工技术分析 1、工程概况 近两年安徽省亳州市,水泥路面通过路面改善,加铺沥青层的公路改造项目日益增多。通过对原有路面进行碎石化处理,加铺沥青层,提高了材料的利用率。毫州市某县级公路,原为水泥路面,现通过路面碎石化处理后加铺沥青面层。 2、施工前的准备工作 2.1原材料及配合比设计 2.1.1原材料采购 在开展这项工作时,应注意控制好材料的出处,选择质量较好的厂家。然后,必须按照施工要求,对施工中所选用的材料进行检测。当然,如果检测结果合格,还需上报相关的部门,使其对检测结果进行抽检。只有经过多方检查合格之后,才能继续上料。必要的条件下,可以留取部分样本以便进行下一次的检查。等到材料运送到现场后,相关的工作人员必须做好管理工作,保证材料堆放场地的清洁,防止材料受到污染。此外,在堆放石料时,要注意隔仓对其进行处理,并且插牌进行标识。(1)水泥:在选择水泥材料时,可以采用硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等等对路面基层开展施工。此过程中应避免使用快硬水泥,或者是容易被周围环境影响的水泥材料。在本文选用的工程案例中,主要选用的是东台磊达水泥厂生产的PO.32.15早强缓凝水泥。 2.1.2配合比组成设计 (1)对现场使用的施工材料进行筛分。先依据颗粒的组成方式,计算出施工中每种集料的比例。与此同时,要尽可能地保持4.75mm、0.075mm的通过量在规定的级配范围内。(2)在进行材料的配制时,必须对现场施工的水泥进行一定的试验,根据它们水泥剂量的差异对施工材料进行分组。在实际的试验过程中,通常是按照一般水泥剂量按3.5%、4%、4.5%、5%四种比例对混合料进行拌合,为了保证含水量以及干密度满足施工要求,可以采用重型击实法来确定。(3)此过程中需要对一些材料的用量进行限制。施工人员可以在强度符合施工要求的前提下,对水泥的用量加以限制;在对含泥量进行处理时,应对细集料、粉料用量加以限制。(4)在确定出最佳含水量之后,可以对水泥稳定碎石混合料进行拌合,它的压实度必须按照施工标准进行控制。而对于混合料试件而言,在其制备过程中必须对其进行养护,养护时间控制在6天为宜。完成以上工程之后,仍需对其进行无侧限抗压强度试验。王怡亳州市公路管理局安徽亳州236800 2.2基层的准备 2.2.1路面现场准备 (1)先对路面的外观进行检查,尤其是路面的底基层高程、中线偏位等等。(2)在对底基层进行观察时,应注意其压实度的检测工作。对于不符合施工情况的路段,必须采取对应的措施进行处理,直到这些路段符合施工要求为止。(3)不仅仅要保持底基层表面的整洁,同时应在底基层洒上适量的水,保持基层的湿润。 2.2.2测量准备 在进行施工之前,要对路面进行测量、放样等工作。要确保路面边缘压实度测量的准确性,可以在边缘的两端支撑一定数量的枕木。在这个过程中,工作人员可以依据松铺系数,开展钢丝绳的架设工作。为使得到的松铺系数更加符合实际情况,测量人员可以使用相对坐标测量法。这种方法具体的操作方式为,将仪器进行固定,工作人员对底基层和基层、碾压前、碾压后的相对标高进行测量。松浦系数需要利用这些数据,并且按照相关公式计算取得。 2.3拌和楼的试拌 施工人员应在正式施工之前,开展试拌工作。这样做的主要目的是为了观察拌和楼是否能够正常工作,尤其是在控制每种材料的用量时,观察其是否符合工程需求。 3、水稳碎石施工工艺 3.1水稳碎石拌制 (1)在本文选取的工程案例中,水稳碎石拌和机选择的是一台WDB500拌和机。这种仪器的特点为:一个小时内产量达到500吨;具备5个进料斗;料斗口安装钢筋网盖,能够及时将材料进行筛分。(2)施工过程中所使用到的料斗、水箱等仪器,都配备有准确度较高的动态计算器,同时由计量部门进行标定。(3)施工人员必须遵循一定的配合比生产混合料。此外,还需开展一些试验对混合料的级配进行检验,具体包括水泥剂量滴定、强度等试验。 3.2水稳碎石的运输 (1)装料:在进行装料时,要服从放料人员的安排。依照一定的方法进行作业,防止出现放料过多的情况。(2)覆盖:工作人员应使用油布将混合料保护好。(3)在装料车辆进行倒车时,必须在距离摊铺机前30cm的位置刹车。同时,司机应在卸料过程中挂空挡。 3.3水稳碎石的摊铺 在进行施工时,需要选择出性能较为相近的摊铺机梯队施工。此阶段特别要注意摊铺机拼装宽度和设计宽度之间的适应情况。接近中分带一侧和接近路肩一侧摊铺机高程的控制是不同的,前者是依据钢丝基准控制一侧高程,后者则主要采用双纵向控制的方式。在摊铺过程中应注意,摊铺机搭接宽度接近20cm,前后之间的距离应保持在6m以内。为了防止摊铺机在施工中意外停止工作,应准备4-6辆待摊铺机器。在摊铺时应注意对其速度的控制,并且及时检查摊铺层的厚度,一旦发现其与施工要求不符应进行一定的调整;螺旋布料器在供料时应保持速度的均衡性,同时螺旋布料器的料置应稍微高出螺旋布料器三分之二,这样能够有效地防止离析现象的产生。为加强对摊铺工作的管理力度,可以安排专门的人员负责检查铺筑厚度及平整度。若在施工阶段发现局部病害,应及时通知有关单位采取措施补救。摊铺过程中不能任意更改摊铺的速度,或者是随意中断摊铺工作。 3.4水稳碎石的碾压 施工人员应依照试验确定的碾压方式对基层进行碾压。碾压是有一定要求的,在碾压过程中要尽可能地避免漏压、超压、打方向等现象的产生。在工程竣工之后,水稳稳定碎石施工的表面应保持平整、清洁。 3.5接缝处理 在对水泥稳定混合料进行摊铺时,应保证施工的连续性。一旦在施工过程中出现中断,并且超出两小时,必须在路面设置一些横缝。等到完成每天的工作量之后,应在开工的接头断面预留次日施工的横缝。当施工经过桥涵、明涵等部位时,同样需要设置横缝。这里指出一点,基层的横缝应和桥头搭板尾端相适应。 4、结论 由于路面的大部分压力都被水泥稳定碎石基层承载,所以水泥稳定碎石施工的好坏将会对沥青路面的施工质量造成直接的影响。在具体的施工过程中,应注意以下几个方面的工作:(1)对工程质量有着根本性影响的因素是原材料。在具体的施工中,只有选用质量较好的施工材料,路面的施工质量才能提高,所以在进行工程招投标时,必须严格把关材料的质量;(2)为控制好水泥稳定碎石的配制比,必须再次对集料进行试验。要确保最大干密度和最佳含水量的科学性,进而控制好路面的压实度;(3)要参考碎石中的含水量、石料级配状况等,合理调整施工中的配制工作;(4)要做好水稳基层的日常养护工作。 作者:王怡 单位:亳州市公路管理局 石化技术论文:石油石化管理创新技术研究 1石油石化企业管理创新的现状 从建国之初,中国的石油石化工业经过了60多年的风风雨雨,从计划经济到商品经济,再到社会主义市场经济,每一个阶段,石油石化企业不仅满足了国民经济的需求,在丰富的实践当中,听到了锻炼,同时也积累了宝贵的管理经验,提高了管理水平,推动和促进了我国石油产业的发展。目前,我国的石油石化管理水平,同西方发达国家的石油公司相比,还存在着不下的差距,创新能力整体水平比较低,手段方法有限,缺乏群众性,创新的领域较狭窄,并且多数的管理创新活动,仅仅在具有相对经济独立核算的单位和企业中开展,开展和参与创新活动的也主要都是专职的管理人员,而基层的操作人员、技术人员却很少,创新活动的主体比较狭隘,同时管理制度的创新较少,仅仅集中在一些局部的领域,创新形式较少,在创新方法上,独立创新较少,大部分借鉴相关的其他领域的专业技能和知识,这也是当前石油石化企业管理创新的一个新的特点,同时也使得中国石油石化企业的优秀竞争力在国际竞争力上受到了较大的影响。 2存在问题和制约因素 由于多年以来受到计划经济的影响,作为国民经济重要的支柱产业之一的石油石化产业却观念陈旧,已经体现出不能适应市场经济飞速发展的要求,所存在问题主要提在内部和外部两个因素的影响。其中内部因素,主要是管理创新受到石油石化企业内部环境的制约,体现在五个方面:①石油石化企业具有高投入、高成本、高风险、高消耗的特征,资源深埋在地下,属于矿藏的采掘范畴,勘探、开发的成功率较低、难度大。②由于石油石化企业的工作场地都处在在野外环境,会受到社会的制约因素;③自然规律和世界经济状况同样会严重制约原油的生产。④企业内部的创新导向制约着管理创新;⑤创造良好的创新氛围是成败的关键。外部因素主要体现:①国家的监督行为与经营者积极性的发挥不能有效的相结合;②企业法人的管理结构需要进一步规范,主要体现在已经进行股份制改造和公司化改造的企业,管理模式的转变不够彻底;③劳动人事制度需要进一步健全,要与市场经济相适应;④没有完全有效的激励机制;⑤管理组织机构需要进一步完善;⑥需正确处理重组后的各个公司之间的关系。 3石油石化企业管理创新途径 提升企业的市场竞争力,提升企业效益和整体效率,实现管理创新,可以从经营理念、组织结构、技术、管理制度、激励机制、文化等方面着手。 3.1经营理念创新 长期的计划经济时代,对经营理念产生了巨大的惯性影响,使得企业在不自觉的管理行为之中体现出来,这种价值取向以及管理模式已经不再适应社会主义市场经济的需求,必须从新树立正确的价值取向和行为取向,与市场经济相适应的经营理念,创新经营理念。 3.2组织机构创新 科学的组织机构与实际管理息息相关,是管理理论、管理规律的产物,是整个企业赖以运行的支撑构架。目前,中国的石油石化集团正在改制和重组,这也是石油石化企业在制度上的一个重要创新过程。 3.3管理制度和管理方式的创新 随着高新技术的不断发展,特别是信息技术的应用,原有的运行规则也在逐渐改变,在企业的改制重组过程中,主业成为股份分公司,其他部分保留原名称,成为续存公司,使得原有的企分为两部分,在行政、经济方面相互独立,各自拥有法人,但仍然拥有同一个党群组织系统,企业的物资和资金流动加速,这就要求石油石化企业只有创新管理方式方法,创新管理体制,适应时代的变化,才能在竞争当中立于不败之地。 3.4技术创新 企业经济效益的提高,依赖于技术的创新,技术创新贯穿于研发、形成产业化和市场推广应用的全过程,是企业得以发展的根本动力,在技术创新的过程中,蕴含着新的管理方法和管理机制,管理创新的主要形态是技术的创新,需要以提高竞争力作为目标,以市场作为导向,推动石油石化企业的不断发展。 3.5实施激励机制创新,不断提高职工创新的积极性 以人为本,鼓励职工进行创新,提高职工的积极性,同时制定实施创新的激励机制,建立发展基金制度,加强科学的管理技术的应用,对有功与实现管理创新的相关人员,进行奖励,运用、发展和推广现代企业的科学管理方法,同时鼓励并且帮助更多的企业职工针对国内外先进的现代经营管理方式方法知识的系统学习,掌握并熟练应用企业在市场竞争体系中所能用到的相关本领和专业技术,鼓励职工“练绝招、干绝活”,刻苦钻研,培养一批适应现代企业制度的具有较强的管理意识、具有较高的业务素质、具有较好的思想素质、具有发展战略思考能力的优秀员工,使企业具有自己的优秀竞争力,为企业在激烈的市场竞争当中做出贡献。此外,以创造的价值为标准,制定合理的分配奖励制度,最高标准既是具有可以解决实际问题的技能和智慧,注重无形的智力劳动形态发挥的巨大价值,注重创造性劳动的作用,劳动强度需要跟创造出的价值成正比。 3.6文化创新 中国的石油石化企业要摆脱计划经济时期的惯性影响,迈向现代化发展,必须有相应的文化创新。主要体现在两个方面,一是树立以人为本的价值观,改革开放以来,大型国有石油石化企业进行改制、重组,树立与市场经济相适应的价值观和科学的人才发展观,较好的文化氛围,行之有效的竞争机制,都有利于人才的培养和人才的脱颖而出,注重提高职工的个人素质、增强个人能力、发挥个人潜能,尊重职工、理解职工、重视职工,以人为本。二是新的管理理念在石油石化企业中的应用和体现。在实践中进行总结,并重新应用到实践中去,比如大庆的石油石化企业,具有优良的传统,并在此基础上进行文化上的创新,“贡献大小薪酬不一样、技能强弱岗位不一样、管理好坏待遇不一样、素质高低使用不一样”,“四个不一样”标志着新的文化创新、更加符合社会主现代化经济建设的价值观已经确立,并使中国石油石化企业不断向前发展。 4结束语 管理创新,是企业永恒不变的主体,对中国石油石化企业的不断发展、壮大,增强国际竞争力,有着十分重要的现实意义。 作者:罗良龙工作单位:中石化天然气分公司 石化技术论文:公路工程碎石化技术要点分析 碎石化技术具备的最大优势就是不用打碎搬走已经出现破损现象的水泥面板,这样不仅可以节约路基原料还能降低原料运输的成本。此外工程的进度也得到了极大的提高,而工程所需总费用也得到了降低,这就避免了随便乱丢水泥碎块造成的垃圾问题。采用碎石化技术不会影响到交通的顺畅,因而施工期间没有必要把全部的交通都封闭住。 水泥混凝土路面破碎及加铺的必要性 在水泥混凝土路面使用期末,病害严重阶段,采用其它养护措施已不能保证路面使用性能时,必须进行破碎。水泥混凝土破碎后,可能的处理方式有两种:一是从原位移除,二是原位利用。移除的成本很高,而且往往造成对环境的不利影响。从原位移除的破碎后水泥混凝土板块颗粒的尺寸不适宜作为新路面结构的基层或底基层。原位利用可解决以上问题,一方面降低成本,另一方面也不会对环境造成不良影响,是进行水泥混凝土路面重建的最佳手段。但其应用受到施工设备等条件的限制。无论采取上述两种措施中的哪一种,进行水泥混凝土破碎都是必须进行的先期工作。破碎会降低水泥混凝土路面的平均强度,使加铺成为必然的后续工作。在破碎后结构层上进行加铺可有效消除差异沉降、防止反射裂缝的发生。水泥混凝土路面破碎后可采用沥青路面也可采用水泥路面,从国内外工程情况看,加铺沥青路面是主流。 碎石化技术在农村公路工程中的应用 旧水泥混凝土路面的大修条件正常养护措施无法满足技术要求;大量接缝破坏,如错台、翻浆和角隅破坏,以至于超过20%的接缝需要修补;超过25%的板开裂;超过20%的工作长度出现纵缝缺陷,且宽度超过10cm;超过10%的路面需要开挖修补以达到结构性的要求;超过20%的路面已经修补或需要修补;出现冻胀开裂或碱集料反应或其先兆,需要加铺罩面或重建。具备以上条件的混凝土路面可以进行“白改黑”技术加铺沥青混凝土面层。 旧混凝土路面的碎石化过程利用碎石化的旧混凝土路面是“白改黑”技术的关键,通过使用MHB设备对旧水泥混凝土路面碎石化后,经过简单处理即可直接作为新路面结构的基础,在这个基层上可以直接加铺沥青混凝土面层。实施MHB类碎石化技术,主要设备是MHB多锤头破碎机和Z型压路机。MHB设备可以在整幅车道宽度单次多点破碎。该设备可以在一台班内单车道破碎路面0.8-1.2km。破碎后再由Z型压路机进行压实整平,经过Z型压路机碾压数遍后就能得到坚实稳定的加铺工作平台。经过碎石化的旧混凝土面板作为路面基层,有以下优点:碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀;碎石化可以消除原水泥混凝土路面的病害;碎石化后的粒径合理,不会产生应力集中现象。 对碎石化后的混凝土路面做强度评定路面结构设计的一般思路是将碎石化层顶面上的强度特性作为碎石化后及其下层结构的代表强度,即顶面回弹模量。如果破碎后强性模量能达到较高的水平,则在设计时可以充分利用这一点以达到减小路面厚度的目的,当然对于破碎的弹性模量达不到设计最低值时应采取措施或增路面结构厚度。 加铺沥青混凝土面层为使破碎后表面较松散的粒料有一定的结合力,使用慢裂乳化沥青做透层,用量控制在2.5-3kg/m2乳化沥青透层表面再撒布适量石屑后进行光轮静压,石屑用量以不粘轮为标准。使用“白改黑”技术改建的旧公路,能够很好利用原有的旧水泥混凝土路面结构。能充分利用原路面材料既节约了资金,又不破坏环境,加铺的沥青混凝土路面,提高了行车质量,美化了路容路貌。使农村公路的使用寿命得到延长,“白改黑”技术将成为公路改建、大修的首选工艺。 结语 对于旧公路路面的改造施工来说,碎石化技术便是最好的选择,它的施工材料以及施工工艺的选择直接关系到整个工程的施工质量,因而在施工过程中施工作业人员一定要牢牢的控制工程的每一个环节,只有这样才能保证工程的施工效率以及完工后能够正常使用。 作者:王海军马乾文单位:商丘市公路管理局 石化技术论文:石化岗位技术能手先进事迹 入迷是成功的基础。一个对事业入迷的人,必然是一个勤奋的人,肯于吃苦的人。 在**公司,就有一个入迷事业、痴迷地下的人。他就是共产党员、高级技师张**。工作27年来,他多次被评为公司双文明先进个人,**年以来连续四年被评为管理局劳动模范,**年荣获中石化岗位技术能手的称号,**年荣获山东省富民兴鲁劳动奖章。在张书同眼里,入迷地下世界,生命才活得更有意义、更有滋味。 一、“越是多读书,就越是深刻感到不满足,越是感到自己知识贫乏”。仅从张书同的笔记本,就可以看出他的学习是永无止境。 熟悉张**的人都知道,在他上衣口袋里总是装着一个笔记本,记得是什么呢?原来上面密密麻麻记满了历年来各类探井、开发井的资料和数据。有的井是他参与施工的,他记录下来;有的井是别人施工的,他想方设法借来资料和数据,也记录下来。张**的笔记本,也可以说是他个人学习的“数据库”,是他个人学习的轨迹。一有时间,他就打开笔记本进行思考,反复琢磨这一口井为什么有油,那一口井为什么没油,对试油没有结果的井总是爱打个问号,想探个究竟。有一次,局油藏工程处的一位同志随口问张**草84井的基本情况,张**一口气说出该井10个基本数据,那位同志很惊讶,说:“没想到你对5年前完钻的井况还知道得这么全面。”至今,他的笔记本上还在不断新增着各类井的井况。笔记本的故事是张**勤奋学习的最好见证。 很多人可能想不到,这么爱学习的他,原先只是初中毕业的普通工人。张书同没有上过大学,也没有进行过专业深造,干地质这个行业可谓“先天不足”。但他在学习上常以勤自勉,以钻自慰,相信苦学就能出成果,更能弥补“先天不足”。在张**办公室里,存放着有关石油行业、地质专业的理论书籍近百本。对每一本书,张书同都花费了相当的时间,结合专业工作实际去研读。张**深有感触地说:“越是多读书,就越是深刻感到不满足,越是感到自己知识贫乏。”工作27年来,他苦学了27年。自学的知识包括钻井地质、石油地质、油藏工程、钻井工程、井控、测井、录井、HSE等20门学科。 学而不思则罔,思而不学则殆。在平时学习中,张**既搞好理论学习,又注重理论思考。这几年,他把很多井有代表性的岩心样和砂样,加上标识,装进塑料袋,存放在家里。一有时间,他就摊开样品铺在桌子上,结合所学理论知识,反复研究和琢磨,发现新的问题。书本、笔记本、地质样品,都是他学习研究的好工具,帮助他一起走入地下迷宫。勤奋学习使张**得到了丰厚的回报,他多次在公司技术比赛中摘到桂冠。 二、如果说,苦学是张**的学习信条;那么,破难是张**的工作准则。在他看来,地下虽是一个迷宫,既然走进去,就要走出来。 胜利油田地质层位复杂,构造类型多样,有地质大观园之称;油气层分布零散,如一个摔碎了的盘子,规律难循,又有地下迷宫之称。而工人出身的张**在研究地下迷宫、破解地下难题方面颇有一套,先后捧回局级以上优秀成果15个,创经济效益1000多万元,在油田勘探开发系统很有名气。 张**1975年参加工作,一年的学徒期,他三个月就出徒,半年独立顶岗,不到四年时间就担任了地质技术员、地质组组长,**年被油田聘为首批工人技师。期间,他以汗水做代价,以压力为动力,用智慧去描绘,在成材的路上迈出了坚实的步伐。1986年孤东会战时,他给自己订了三个目标:一是层位卡准率100%;二是资料优良率100%;三是不该打的进尺一米不多打,该打的进尺一米不少打。在当时,这三个目标谁也不敢轻易做出承诺,因为会战场面大、速度快,稍不留神就可能打过目的层或油层。然而,张**凭借着强烈责任心和一丝不苟的作风,在他参与施工的每一口井上都实现了这三个目标。特别是以资料优良率100%,在孤东赢得了良好口碑,获得了“孤东会战先进生产者”的荣誉称号。 孤东会战结束后,张**愈发成熟自信。他认为:“地下虽是一个迷宫,既然走进去,就要走出来”。正是基于这种思想认识,张**在每一次会战中都能出色完成工作任务。**年在胜利油田第一个蒸汽实验区草20块开发会战中,张**带队会战。当时,该区块地下地质情况复杂,钻井施工难度大,稍有不慎就会造成井漏并污染油层。面对风险性很大的施工难题,张**丝毫没有畏缩,反而更坚定了他破难的信心。为保证油层不被污染,张**又一次“走进了”地下迷宫,分析了大量的区域资料,制订了一套防油藏污染的技术方案。在会战4个月里,他卡准了59口井的潜山界面和完钻层位,提前85天完成了工作任务;为工程节约钻井进尺650多米,主动建议加深11口井,取得了1000多万元的经济效益;所施工的井没有发生一口井漏,保护了油气层,受到了上级主管部门、现河采油厂、钻井公司的好评,他也由此获得了草桥地区“**专家”的称号。 某一件事干多了,便可能熟中生巧;经验积累多了,解决问题就迎刃而解。作为生产技术决策者,张**遇到的技术难题很多、责任很重,但他依靠多年来的实践经验,破解了一道道难题。近年来,油田勘探对象转变为隐蔽式、复杂式油气藏,对**技术人员发现油气层、卡取取心层位增加了相当的难度和风险性。围绕勘探难题,张**制订了系列应对措施,收到了很好的效果。针对潜山油气藏,他制订了“停、循、定”的技术措施,口口井卡准潜山界面,打掉了潜山地层这只“拦路虎”。针对隐蔽式、复杂式油气藏,他在每口井施工前广泛搜集区域资料,对该区地下地质特征做到心中有数;制订详细的技术措施,对关键深度(如取心层位、油气显示层位、靶点等)提前预测,进行实钻对比,确保生产技术决策准确无误。**年施工的马来西亚云鼎公司桩古14-D1井,是口斜井,周围钻探有易发生井漏的历史教训。因此,甲方要求在进入潜山地层两米内卡准界面。张**在施工关键期间,上井10天,昼夜盯卡,发现了正钻靶点和实钻靶点不符,立即采用起钻降斜、加密录井等特殊技术措施,卡准了界面,赢得了甲方的高度赞扬。张**在技术决策上精益求精、精雕细刻,使他工作27年来,施工的千口井上无一差错。 三、别人不敢想的,张**敢于想;别人做不到的,张**却做到了。他打破前人思维定势,演绎着创新的轨迹。 在浩瀚的地质海洋里,张**搏击了近30年,获得了许多地质研究方面的感性认识和理性认识。正是基于丰厚的实践经验和理论知识,张**不唯书、不唯上,敢于想、敢于做,在创新中提升了工作价值和生命价值。老井复查是张**技术创新的一个亮点。**年完钻的草13-97井,当时由于显示不好,焊完井口一直未试油作业,在别人看来是—口没有希望的井,而他却不以为然,对该井无油“耿耿于怀”,当时他的想法是:如果一下子提出草13断块片麻岩出油似乎难以让人置信,但不提出来,一口出油井就会长期被判“死刑”。为了以理服人,证实自己观点是正确的,他翻阅大量的资料,统计了近百口井的油层数据,用放大镜在一条条测井曲线上寻找疑点,反复验证、仔细对比、认真推敲,终于形成了自己的观点:草13—97井有油。并向上级大胆提出草13—97井片麻岩含油的建议,同时送交了详细的论证材料及施工意见书,被有关业务部门采纳,初步测试后,获工业油流3.6立方米/日。**年至1997年,张**利用业余时间,复查了百余口老井,对4口老井提出了施工建议,使死井复活,增加了新的地质储量。 矢志奋为,笃行不渝。在地质研究的迷宫里,张**敢于打破前人定势思维,纵横驰骋,走自己的路。他依靠数十年打探井的经验,深思熟虑后,蒙发了奇想:能否将系统工程原理引入地质工作领域,使得地质解释符合率更高,油气层判断更准确,地下构造情况更清楚。别人知道这个想法后,有说他是异想天开,有说这是天方夜谭。但不干,固然遇不着失败,也绝对遇不着成功。他敢想敢做,走上了创新之路。两个月就完成了该课题论证立项,一年就见到成果。他使用系统工程原理解决了草桥地区油层污染问题,对5口井提出不下筛管的建议,主动建议加深18口井,均见到油气层,在**年,张**的《系统工程原理在草20块钻井地质工作中的运用》课题获局企业管理优秀成果二等奖。之后,他的《关于对草13-97井前震旦系地层试油建议》课题也获局企业管理优秀成果二等奖;《系统工程原理在地质录井生产中的应用》获局企业管理优秀成果三等奖。 学习创新永无止境,张**面对新的知识和技术,像小学生一样谦虚肯学。近年来,公司先后引进和生产了具有世界一流水平、国内先进水平的综合**仪,生产方式由单一的地质**逐渐转变为综合**,综合录井技术日益重要,成为录井技术的主导。张**面对新形势,积极转变观念,努力学习综合录井技术,使地质知识和综合录井知识紧密结合在一起,促进自身工作能力提高。用学习地质知识的精神开始摸索国际先进的综合录井技术,遇到不懂的问题就虚心请教年轻人,请教行家里手,用心去记,反复理解。尽管年纪很大、一时记住的知识容易忘掉,但他学习劲头很足,学习一个小小参数不厌其烦,让周围的同事和领导肃然起敬。凭着这股钻劲,张**现已能用综合录井仪的全烃、曲线、压力、扭矩等几十种参数,判断油气显示和地质层位,似如虎添翼。张**所在的**二分公司,大专以上文化程度的职工占了80%,他们对年近五十的张**师傅格外敬重,对张**师傅苦学钻研、执着创新的精神十分佩服。 学习,创新;再学习,再创新。张**的学习、创新之路随着时展进步在不断延伸着…… 石化技术论文:旧水泥混凝土路面共振碎石化技术研究论文 摘要:着重介绍了旧水泥混凝土路面改造选用共掁碎石化技术应用,施工周期短,节约资源,环境污染少,有效防止或限制沥青混凝土路面反射裂缝的发生、发展作用,延长路面的使用寿命。 关键词:碎石化;旧水泥混凝土路面;应用 1引言 近年来,20世纪90年代初期修建的水泥混凝土路面,随着使用年限的增长和重载车辆的反复行驶,水泥混凝土路面损坏严重,出现了断板、纵横向裂缝、角隅断裂、错台、唧泥等病害现象,路面技术状况日趋下降,直接影响行车安全和舒适性。面临旧水泥混凝土路面维修改造新技术新课题研究,采用传统的加层式、破碎后加铺基层和挖除式重建等方式,施工周期长,投资大,环境污染严重,影响车辆通行安全。根据省公路局要求,对104国道临海境1687K+000-1693K+000路段和35省道临石线临海境8K+700-9K+900路段实施旧泥混凝土路面共振碎石化技术试验段,共振碎石化技术具有施工周期性短、环境污染少、有效防止或延缓沥青混凝土面层出现的反射裂缝等病害,采用共振碎石化技术实施的“白改黑”路段建成通车后,效果良好,有效地改善了路容路貌。 2试验路段概况 104国道1687k+000-1693k+000路段和35省道临石线8K+700-9K+900路段,分别于1991年11月和1992年9月建成通车,2006年104国道平均日交通量6323辆/日、35省道临石线9926辆/日,原路面结构组合为22cm水泥混凝土路面+20cm水泥稳定基底+15cm级配碎石底基层,水泥混凝土设计抗折强度4.5Mpa。水泥混凝土路面破损严重,主要表现为碎板、断板、纵横向裂缝、角隅断裂、错台、脱空、唧泥、接缝料散失等。据调查统计104国道水泥混凝土路面破板率平均达到50.49%;临石线水泥混凝土路面破板率平均达到49.3%。近几年多次进行挖补,局部路段已采用挖除碎板重新修筑水泥板,部分路段采用了沥青混合料修补板块、沥青混合料修补板块长度数十米至百米左右不等,但板块修补效果不佳,影响行车安全。现路面结构改为旧水泥混凝土路面使用共振碎石化后,碾压密实,作为路面基层,直接铺筑4㎝细粒式沥青混凝土+5㎝中粒式沥青混凝土+6㎝粗粒式沥青混凝土路面结构。 3共振碎石化施工工艺 3.1机械设备选择 共振破碎机械,选用美国共振机器公司生产的RB500系列共振破碎机,设备具有独特的共振技术可以持续产生高频低幅的振动能量,通过破碎锤头传递到水泥板块里。在特制振动梁偏心轴驱动下,产生振动谐波,支点与配重点振幅为零,破碎头以高频低幅(2㎝)敲击路面,混凝土路面产生裂纹,并随着振动迅速有规律地扩展到材料边界,由于冲击力很小,且裂纹只扩展到边界,所以对基层没有任何损害。压实机械选用重型钢轮压路机。 3.2技术特点 共振碎裂技术产生的高频低幅振动能量,通过破碎锤头传递到水泥板块里,使旧水泥混凝土板块表面4-6㎝深度范围碎裂成3㎝以下粒径的碎石层。由于共振破碎机动量高,和板块接触时间短,将水泥板块表面的“裂纹”瞬间均匀地“扩展”到板块底部,作用于水泥板块内部的高频振动力使得整体碎裂均匀,碎块大小和方向极其规律,水泥板块产生斜向裂纹,与路面呈30-40度夹角。水泥板块表层粒径较小,较松散;下层粒径较大,嵌锁良好,使碎石层下部形成“裂而不碎、契合良好、联锁咬合”的块体结构,具有良好的“拱效应”,能将竖向压力变为水平推力,利于从根本上减小或避免反射裂缝的发生,对基层、路基及周围的结构设施无损伤。 3.3施工程序 旧水泥混凝土路面共振碎石化技术施工程序:路况调查——清除沥青修补层——洒水湿润——试振——检测验证——共振碎石化——清除表面粗粒料——压实——技术指标检测——铺筑沥青混合料——压实——保养——开放交通。 3.4试振 旧水泥混凝土路面共振破碎质量主要受到破碎机施工速度、振幅、破碎顺序、破碎施工方向以及不同基层强度、刚度条件、对破碎机调整要求等,均对破碎程度、粒径大小排列和形成的破裂面方向影响。为了确保共振破碎质量,实施共振破碎豢必须进行破碎试振。试振后,通过开挖坑穴,检验破碎粒径分布情况,以及均匀程度,确定破碎机施工参数及施工组织措施等。 3.5破碎施工顺序 破碎前,应对破碎车道水泥混凝土路面表面洒水湿润,防止破碎时扬尘飞扬,污染环境。破碎顺序一般由水泥路面外侧车道开始,从边缘向中间破碎,每次间隔20cm进行往复破碎。如果纵向车道作了纵向切割,也可由中向边顺序破碎。破碎一个车道的宽度,实际破碎宽度应超过一个车道,与其相邻车道搭接至少15cm。 3.6压实 压实前,应清除旧水泥混凝土路面接缝内大于5cm的碎石块,并对凹陷的路段采用级配碎石粒料回填。然后采用光轮压路机碾压密实。 3.7技术指标检测 旧水泥混凝土路面实施共振碎石化后,采取外观鉴别和实地检测相结合的方法,选取具有代表性的路段挖坑穴抽样检验、检测,一般每隔250m处距路边2.5m位置处开挖1㎡左右的坑穴,深度至路面基层顶面,分析共振破裂效果。鉴别板块内是否产生斜向受力和嵌紧结构,判断、分析、评价共振碎裂技术作用力扩展到板块的何位置完成了能量的传递,以及对板块周围的结构物和基层是否会造成损坏。同时,定点检测沉降量,回弹弯沉值测定、破碎状况检测、纵横坡度检测等。结果表明:共振破碎使旧水泥混凝土路面纵、横坡度发生变化较小;沉降量和侧向位移相对较小;回弹弯沉值测定旧水泥混凝土路面回弹弯沉值小,共振碎石化碾压后回弹弯沉值大,符合充当基层的回弹弯沉值,铺筑沥青混凝土路面后路表回弹弯沉值测定小于路面容许弯沉值,符合设计要求。 4效果分析 共振碎石化技术铺筑沥青混凝土路面能够快速、有效地修建路面工程,施工周期短,环境污染少,节省投资,节约资源。共振破碎机正常作业每台班破碎一条车道1600-2700m,采用流水作业法施工3-5天即可完成单车道铺筑沥青混凝土路面,开放交通。若采用挖除旧水泥混凝土路面板块,重新修筑基、面层,施工周期长,挖除的水泥混凝土板块废弃,造成环境污染。遇雨、雪天气,造成路基排水不畅、积水,路基松软、强度降低,直接影响车辆通行安全。104国道1687k+000-1693k+000路段和35省道临石线8K+700-9K+900路段实施共振碎石化技术铺筑的沥青混凝土路面表面平整密实,建成通车后,路面未出现网裂、裂缝和坑洞病害现象,共振碎石化技术应用有效地控制和延缓了反射裂缝的发生,路面技术状况良好。 5结语 旧水泥混凝土路面采用共振碎石化应用技术,通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度,防止反射裂缝的发生,同时能够实现两者较好的平衡,且具有快速、有效地修建路面工程,改善路面状况,施工周期短,节约资源,环境污染少,有效解决面临水泥混凝土路面改造难题。采用传统的加层式或挖除重新铺筑法修建水泥混凝土路面已经不适应旧路改造,施工周期长,投资成本大,浪费资源,环境污染严重。在旧水泥混凝土路面维修改造时,推荐优先选择共振碎裂化技术方法。尽管共振碎石化技术化后,加铺沥青混凝土路面一般不小于15㎝,但是,采用较厚的沥青加铺层配合,预期达到较长的使用寿命。采用共振碎裂技术是一项新的课题有待推广应用。 石化技术论文:共振碎石化技术在公路工程施工中的应用 摘 要:近年来,随着我国机动车保有量的逐年增加,公路工程承担了更大的交通压力,这就导致路面在施工的过程中出现破碎、裂缝等一些的病害,影响了行车舒适度和安全性能,因此需要根据公路工程的具体情况采取相应的处理措施进行路面修复。共振碎石技术的应用能够有效的提高路面的使用性能,有效的保证了公路工程的承载能力。本文主要对共振碎石化技术的施工工艺进行了深入的分析,探寻提高施工质量的有效措施。 关键词:公路工程;共振碎石化技术;质量控制措施 1 工程案例 某公路工程是交通运输的主干道,在原有的路面结构中,水泥混凝土面层的厚度为25cm,底部为稳定碎石基层,厚度是15cm,由于该工程投入运营的时间相对来说比较长,再加上重型车辆的碾压作用,使得了路面出现了裂缝、错台等一系列的病害,通过技术人员对现场地质条件的勘测,需要采用共振碎石化施工的路段长度为53.938km,在单幅路面中破碎的长度超过1km的路段,需要在破碎处检查碎石的粒径是否满足施工的要求。在不同路段施工r需要检测其下卧层的强度,对于不同强度的路段机械设备所设定的参数也有所差异。以施工合同中确定的工期为依据,进行组织和部署,保证道路施工的质量能够满足车辆通行的需求。 2 共振碎石化技术概述 结构破坏的程度与路面反射裂缝之间存在着密切的联系,在共振碎石技术应用的过程中,主要是利用共振的原理,采用碎石化机械高频低幅的振动与路面之间形成共振,将混凝土板破碎成较为密实的碎石层,消除了反射裂缝,尽量减少了对路基稳定性的破坏。共振碎石技术能够有效的提高路面的承载能力,同时也利用了原有的路面结构,能够降低工程施工的成本。 3 共振碎石化技术在公路工程施工中的应用分析 3.1 施工前的准备工作 3.1.1 施工设备的准备 在共振碎石化技术的施工过程中需要用到的机械设备主要是共振破碎机,施工单位应充分了解路段的实际情况以及破碎要求,确定所需设备的规格,在机械设备进入施工现场之后由专门的操作人员对机械设备的性能和参数进行调试,避免在正式的施工过程中出现机械故障,影响正常的施工进度,其中具体的施工参数如表1所示。 3.1.2 施工现场的处理 在进行共振碎石化施工之前,需要先对原有路面的状况进项调查,充分掌握路段沿线的构造物、地下管线等,了解在施工过程中存在的限制因素。并勘测现场的地质条件,如果存在沉陷或者强度不足的问题,需要对软弱地基进行换填施工,所选用的材料应保证透水性能良好,换填施工完成后保证回弹模量与设计方案要求保持一致。为了避免在后期施工的过程中出现积水的现象,不仅影响施工的质量,也在一定程度上延缓了工期,因此需要根据施工现场的实际情况建立起完善的排水系统,尽量利用原有的水利工程和河流。对于施工路段与其他路段相接的部位,需要设置应力释放渠,防止施工操作对相接路段的稳定性造成影响。如果在安全距离范围之内存在构造物,应将隔震沟设置在指定的位置,其深度应大于0.8m,对构造物进行有效的保护。 3.2 试验段施工 一般情况下试验段施工的长度应控制在100m左右,在专业人员的指导下进行路面的共振破碎施工,实时监测在施工中存在的问题,并对问题出现的原因进行深入分析,提出相应的解决措施,避免在正式的施工过程中出现此类问题。在试验段施工完成之后还需要检测路面的弯沉值和回弹模量,确定符合工程施工的参数,并根据的实际情况适当的调整施工参数,保证路面施工的质量。 3.3 共振碎石施工 正式进行共振碎石施工时,需要在施工路段进行交通管制,为了避免在施工中出现扬尘污染,应在施工路段喷洒一定的水分。根据试验路段施工得出参数采用共振破碎机对原有路面破碎,破碎的顺序一般是由两侧至中间,在相邻两幅车道之间应存在搭接部位,其搭接的宽度应大于15cm,在路面的边缘地带可能会存在机械设备施工不到位的部分,此时可适当的调整设备与路面的倾斜角度,来实现边缘地带的破碎。在共振碎石施工时,应检查颗粒的均匀性,若存在破碎质量无法满足施工要求的情况,则需要及时调整施工参数。同时实时监测施工路段构造物的情况如果发现开裂或者不稳定的现象,应立刻停止施工,根据实际取得情况进行防护后才能继续施工。 3.4 碎石层压实 在进行碾压施工之前,应先对碎石层裂缝处的填料进行清理,并筛选出碎石粒径大于5cm的石块,如果在碎石层面上存在大于5cm的坑洞,需要及时进行填平工作,保证碎石层的平整度。根据施工方案中设计的碾压组合方式进行碾压施工,一般由低处至高处开展作业,在碾压完成后路面应保证不存在松散的现象。若在碾压的过程中出现凹陷深度较大的路段,需要分析该路段的具体情况,并采取相应的处理措施。在保证碎石层碾压施工的质量满足施工要求后,在表层洒布一定量的乳化沥青,其用量控制在1―2L/O之间。 4 共振碎石化施工的质量控制措施 4.1 加强施工质量的检测工作 在共振碎石化施工的过程中,应加强对于施工质量的检测,在每个环节施工完成之后都应按照相关的标准进行质量的检测工作,及时发现在施工中存在的问题,并采取相应的处理措施。尤其是对于施工完成后的质量验收,待质量验收合格之后才能洒布沥青封层,保证路面的施工质量,其中共振碎石化施工质量验收的标准如表2所示。 4.2 共振碎石施工的质量控制措施 在共振碎石施工时,应保证全幅路段都能得到全面的破碎,避免出现施工不到位的部分。试振在正式的施工中有着重要的作用,施工单位应对这一环节加以重视,通过试振作业为具体的施工行为提供数据支持。在试验段施工完成之后,还需对其质量进行检测,确定所设定的参数是否满足施工的要求。一般采取开挖试坑的方式,检测荷香技术指标是否满足公路工程的需求,其中开挖的深度必须大于混凝土板的厚度。在软弱地基或者含水量过大的路段,因根据实际的情况适当调整施工参数,降低激振力,防止影响路基的稳定性。随后还需对破碎完成的路面进行保护,将松散的填料和超过5cm以上的碎石清除出去,并及时回填坑洞。在共振碎石施工完成后禁止车辆通行,避免对碎石层的平整性造成影响。 5 结语 综上所述,通过对共振碎石化技术在公路工程施工中的应用进行分析,探寻了提高施工质量的有效措施。路面质量对于公路工程的行车舒适度和使用年限有着重要的影响,在使用的过程中不可避免的出现路面裂缝、破碎的问题,在共振碎石化技术施工时需要严格的按照施工工艺,了解掌握共振碎石化施工的技术标准,加强对于施工质量的控制措施,来不断的提高路面的稳定性和承载能力,充分发挥公路工程在经济发展中的作用。 石化技术论文:浅析路面改造工程共振机械碎石化施工技术的应用 摘 要 本文在充分了解共振C械碎石化施工原理的基础上,结合具体工程案例,对路面改造工程共振机械碎石化施工准备、施工要点等相关内容进行了分析与探究。 关键词 路面改造工程;共振机械碎石化;施工准备 1 共振机械碎石化的施工原理 共振机械碎石化技术的简称为RPB,其主要用于破除板块完整性与结构性较差的旧水泥混凝土路面。共振碎石机械产生的振动能量具有高频低幅特点,振动能量向水泥混凝土板传递,并被水泥混凝土板吸收。如将传感器装到共振碎石机上,可利用机载电脑对碎石化锤头的振动频率进行自动调节,促使锤头和水泥混凝土板同时振动,快速破碎旧路水泥混凝土板。旧水泥混凝土结构破碎后,可看作是新路面结构层的基层,此层力学特性基本等同于柔性基层,与普通品质密级级配碎石相比,其具有良好抗变形能力。通过共振碎石化破碎之后,水泥混凝土板块表层具有较小粒径,且极为松散。下层则具有较大粒径,能够更好嵌锁。碎石化表面层50mm具有较小颗粒及良好透水性,对路面渗水横向排出极为有利,并能够达到反射裂缝有效消除的目的。在碎石化环节较大下部颗粒的体积并没有出现膨胀现象,进而能够实现路基承载能力提升的目的,能够有效防止水向下渗透。 2 共振机械碎石化施工准备 某公路工程旧路路面结构为水泥混凝土面板(25cm)+二灰碎石(18cm)+石灰土(15cm),交叉破裂、破碎板、横纵向裂缝等为该路面的主要病害类型。为解决以上病害问题,本文选取RB500系列共振破碎机进行施工,在路面碎石化处理后,需及时进行沥青路面结构加铺作业。 1)交通管制及分流。交通管制及分流方案需在碎石化施工前制定,以此保证与施工规定相符。破碎施工时及完成后,禁止所有车辆从碎石化层顶面通行,且严格遵守交通管制,避免碎石化效果被车轮推挤或破坏。 2)旧路面微表处铣刨,并清理干净旧水泥混凝土板块杂物,如沥青表面修补材料等,降低对碎石化质量的影响。因该工程旧水泥板面板上存有沥青微表处,在施工前期,必须先将其铣刨干净。 3)排水系统设置。本公路工程路面存有严重的水损坏问题,在设计沥青路面结构时,要求必须合理设置防水层。于本方案而言,因旧板已经破碎,需加大结构防水、排水力度,要求将乳化沥青均匀撒布到完成共振破碎施工的旧水泥混凝土板上,以此进行稳定,随后进行热沥青封层铺筑,避免已破碎水泥混凝土板内有水渗入。 4)病害严重部位处理。软弱沉陷、松散基层等部位需在开始路面破碎前完成修复作业。修复过程中,需先清理干净病害部位的混凝土,随后详细检查基层或路基的质量,最后针对开挖位置可选取贫混凝土材料进行浇筑。 3 试验段及承载板试验 3.1 试振 为提高共振破碎质量,确保水泥混凝土颗粒粒径、强度等在破碎后满足设计要求,必须在共振破碎施工前完成试振工作。试振时,需及时进行试坑开挖作业,以此对破碎粒径分布情况、均匀程度进行全面检测,并对设备参数准确确定。 1)试验段。路面碎石化施工前,结合施工现场实际情况,选取具有代表性的路段作为试验段。要求一级一级地对破碎参数进行调整,确保其满足路面破碎需求。在对破碎效果全面观测后,路表碎石化后可形成鳞片状,说明碎石化效果显著,这种情况下,必须对破碎参数进行详细记录。20cm~30m之间为该工程试验段长度,1个车道为其宽度。试验位置属于具有代表性的路段。 2)试坑。为保证破碎后路面尺寸符合设计要求,需选取2个独立位置在试验段内进行试坑开挖,尺寸为1m2。选择试坑时,不得设置到横向接缝、工作缝部位。试坑需向基层位置开挖,在全深度范围内进行碎石化后颗粒质量的检查。如混凝土路面在破碎后其粒径与设计要求不符,需对设备控制参数进行适当调整,必要时可适当添加试验段。待其质量合格后,需对碎石化参数进行记录。在碎石化施工作业中,需严格按照路面具体情况适当调整破碎参数。完成以上作业后,即可回填施工,选取的材料为C40水泥混凝土。 3.2 承载板试验 完成试验段破碎作业后,需对此段水泥混凝土板进行承载板试验,以此对破碎后碎石化层顶面回弹模量进行分析。本文选取的测点为7个,每点进行3次测量,结果如表1所示。 按照下式通过承载板测试结果将回弹模型计算出来。 其中,第i级承载板压力可由Pi表示;承载板直径可由D表示;碎石层泊松比可由μ0表示;对应于Pi的计算回弹变形值可由Ii表示。 以此可得出水泥碎石层顶面破碎后的当量回弹模量为309.2MPa。 4 碎石化施工要点分析 1)路面破碎。破碎施工顺序为“外侧车道―路肩―内侧车道”。两幅破碎操作面的施工搭接宽度为20cm左右。施工过程中必须对机械行驶速度、频率等进行适当调整,保证均匀破碎。由于无法水平移动锤头,导致无法破碎路面两侧边缘50cm~75cm,为此,破碎时可适当调节共振机械和边缘之间角度,一般控制在30°~50°范围。 2)破碎后压实。选取钢轮压路机对破碎后的路面进行振动压实,碾压遍数需控制在3~5遍,每小时碾压速度控制在5km以下,保证表面平整度符合设计要求。压实的主要目的就是充分破碎存有路面的扁平颗粒,保证下层块料稳固,将一个平整的表面提供给新铺混凝土面层。 3)乳化沥青透层。为增强松散粒料结合力,需选取慢裂乳化沥青用于透层,要求每平方米用量为2.5L~3.0L之间。随后将一层清洁干净的石屑(粒径为3mm~5mm)铺撒到乳化沥青透层表面,石屑用量以不粘黏车轮为准。选取钢轮压路机进行1到2遍碾压施工。 4)表面整平。沥青面层加铺前,在路面碎石化表面凹陷位置必须选取沥青混合料进行找平,确保加铺沥青面层具有良好平整度。 5)沥青面层摊铺及碾压。碎石化环节如基层出现下降、松散等问题,需立即更换贫混凝土材料进行换填。同时,在沥青混凝土摊铺时,必须清理干净全部松散填缝料、胀缝材料等。在摊铺之前,应先对运输至现场的沥青混凝土进行检测,保证其温度能够满足施工的要求。其次是对摊铺机运行速度的控制,确保其处于匀速运行的状态,禁止出现紧急加速或减速的现象,确保摊铺的平整程度。同时注意对摊铺温度的控制,一般情况下摊铺时沥青混合料的温度应保持在110℃~165℃之间,摊铺作业完成后应检测摊铺的质量,若存在摊铺不平整的部分,则需要及时组织施工人员进行人工摊铺,提高沥青混凝土摊铺的质量。碾压施工的主要目的就是向表面裂纹位置压入表面细碎粒,最大限度提升破碎混凝土模量,保证路基空隙内全部嵌满破碎混凝土材料,并保证表面压实后,具有良好平整性。 5 结论 综上所述,随着社会经济的快速提升,公路建设取得了突飞猛进的发展。为满足交通量及社会经济发展需求,必须做好路面改造工程施工作业。共振机械碎石化施工作为路面改造工程建设的重要施工方式,将其广泛应用于公路建设当中,可大大提升工程施工质量,有效解决路面病害问题。为此,施工单位必须重视碎石化改造技术,全面提升施工技术水平,规范施工工艺,只有这样才能促进公路工程事业持续、健康发展。 石化技术论文:旧水泥混凝土路面碎石化改造技术的分析 [摘要]我国水泥混凝土铺筑施工应用越来越多,但在车辆荷载、气温等多种因素的作用下,水泥混凝土路面呈现出不同程度的损坏现象。旧水泥混凝土碎石化改造技术的广泛应用,能够有效解决反射裂缝问题,较好的把控混凝土板破碎层高强粒料层,且具有良好经济性。为此,本文在充分了解碎石化改造技术相关概念的基础上,对旧水泥混凝土路面碎石化改造施工准备及施工工艺进行了分析与探讨。 [关键词]旧水泥混凝土路面;碎石化改造技术;施工准备 文章编号:2095―4085(2017)04―0099―02 1碎石化改造技术的概况 碎石化最初的目的是为了将水泥混凝土路面快速清除或分离路面内钢筋。碎石化技术是指把水泥混凝土路面破碎成30cm以下的混凝土块,以此制约新铺热拌沥青罩面产生反射裂缝,并形成一个用于热拌沥青罩面的均匀基层。作为处理反射裂缝问题的主要方式,碎石化技术具有施工便捷、改造时间短及成本低等优势。路面破碎后可直接当做基层、底基层使用,在新面层加铺后,是旧水泥路面翻新改造的主要途径。 2旧水泥混凝土路面碎石化改造施工准备 (1)清理表层。为了提升施工效果,使其与实际施工需求相符合,在施工前需要清理干净公路表面杂物。 (2)施工材料及施工机械准备。施工材料直接影响着公路工程整体质量,所以在施工以前要确保使用材料符合施工要求。在公路路面碎石化改造施工中,使用直径过大的砂砾会导致坑洼问题出现在路面,直接影响公路的建设质量。施工单位要认真检查材料的质量,杜绝不合格材料进入施工场地。碎石化施工往往选取多锤头水泥路面破碎机、专用振动压路机及单钢轮振动压路机施工。根据工程建设需要,本文选取SP360型多锤头水泥路面破碎机用于施工,需将两排对称锤头设置到设备后部位置,以此保证设备全宽范围内破碎作业不间断,在油缸行程范围内,锤头的提升高度应具备独立调节的功能,此破碎机具有一次破碎4m车道的能力。以YZ18A振动压路机作为专用振动压路机,其在混凝土破碎后,该机械可补充破碎并对其表面进行有效压实,并能够将平坦的工作面提供给沥青罩面。 (3)技术交底。在施工开始前,技术人员要熟知施工方案的要求和施工的目的,并将施工注意事项和关键技术内容向机械操作人员和施工人员进行全面交底,使施工人员在了解施工大致要求的基础上,能够在计划工期内落实施工方案。 3旧水泥混凝土路面碎石化改造施工工艺 3.1路面两侧边缘设置排水系统 按照相关规定,破碎施工前碎石化路面必须进行排水系统安装,或进行旧路排水系统更换。碎石化技术对排水系统具有较高要求,碎石化路面运行后排水系统设置是否良好与结构承载力、反射裂缝消除等密切相关。为此,在完成旧水泥混凝土路面破碎施工后,必须做好排水施工作业。可选取2种形式设置排水系统:一,向路面结构渗入的水,先竖向渗入破碎后的碎石层,随后,横向向路面边缘、路肩纵向集水沟与集水管内流入,最后通过横向排水管向路基引出;二,将一层密级配粒料基层铺设到路肩一层,随后再进行一层开级配粒料基层设置,此基层连接破碎路面局部可渗入碎石层,以此把水向路面结构外排出,该方式无需进行集水沟与集水管设置。 3.2清理旧水泥混凝土路面 通常情况下,旧水泥混凝土路面必须进行路面修复作业,但这种情况下,往往有少量HMA沥青补块存留于原路面上。除此之外,由于嵴屠渌醯仍因,水泥混凝土板块间往往也会存有接缝填料问题。为此,必须将以上多余填料、补块清理干净。要求选取共振机械对水泥混凝土进行破碎,此类材料将对破碎振动过程中能量进行部分吸收,进而减少共振机械作业效果。为此,必须及时将以上材料清理干净,避免加铺“黑色路面”后,该位置成为局部软弱部位,严重影响施工安全。 3.3试振及试坑检查 影响旧水泥混凝土破碎质量的因素众多,如施工速度、振幅、基层强度等。这就要求碎石化施工前,各个工程必须做好试破碎施工,利用样洞开挖的方式,对破碎粒径分布状况、均匀程度等进行详细检查,以此对施工机械施工参数等加以确定。选取密级配粒料进行试坑回填、压实施工,如混凝土路面破碎后粒径与设计要求不符,必须调整破碎程序、参数等,直到试振区破碎结果与施工要求相符。 3.4破碎施工 如路缘石等存在于外侧车道位置,将对破碎机械施工造成极大阻碍。此时应顺着车道纵向破碎施工,如局部路面无法破碎,机械可与内外侧车道边缘形成30到50°角进行破碎施工。破碎施工中,路基地质较差,如软弱土基、含水量较大等,可适当调整机械破碎参数,降低振冲力,并将破碎后碎块尺寸适当增加,进而减少破坏此类路段路基的程度。一般情况下,破碎施工可按照中间一两边的顺序施工。且在1.6~2.7 km之间控制各个车道每天的破碎施工速度,0.2 m为各遍破碎宽度,一般情况下,18~20遍为完成一条车道破碎的遍数。完成1遍破碎作业后,往往会对其相近5 cm位置造成一定影响,如出现碎裂现象。这种情况下,为达到破碎效率提升、减少施工时间,在完成l遍破碎后,随即进行第二遍破碎施工,第2遍与第1遍破碎区域之间的间隔距离需控制在2 cm~4 cm之间。完成一条车道破碎作业后,与一条车道宽度相比,实际破碎宽度应控制在其以上,与相近车道搭接部分的宽度则应控制在15 cm以上。 3.5碎石化后清理及回填施工 完成路面破碎作业后,应及时将旧水泥混凝土接缝间的杂物清理干净,如松散填料、碎石块等,回填时选取的材料为密级配碎石粒料。破碎施工后如存有较大凹地(5 cm以上),同样需进行回填施工,材料以级配碎石粒料为主。 3.6碾压施工 选取YZ18A振动压路机进行碾压施工,根据工程实际情况,碾压遍数需控制在2~5遍之间,每秒钟碾压速度需控制在1.83 m以内。要求先做好洒水作业,随后进行压实施工,以此提高压实效果。碾压施工的主要目的就是向表面裂纹位置压入表面细碎粒,最大限度提升破碎混凝土模量,保证路基空隙内全部嵌满破碎混凝土材料,并保证表面压实后,具有良好平整性,以此为沥青摊铺提供便利。 3结语 综上所述,碎石化改造技术作为旧水泥混凝土路面施工的重要技术之一,其应用能够有效处理反射裂缝,提升路面质量。为此,施工单位必须重视重视碎石化改造技术,全面提升施工技术水平,规范施工工艺,实现公路工程整体质量的提升。 石化技术论文:水泥路面碎石化技术在水泥路面养护维修中的应用 [摘 要]本文依托旧水泥混凝土路面的养护维修及再生利用项目,对比分析几种不同的处理方案和办法,重点对碎石化技术的优缺点、适用性及施工工艺进行介绍。 [关键词]水泥路面;碎石化;养护维修 概述 目前我市国省道通车使用的水泥混凝土路面大部分为2000年前后施工完成, 随着我市交通建设的不断发展,该部分混凝土路面病害严重并且进入正常的改建周期。如何进行翻修改建,实现水泥路面的“白改黑”已经成为公路建设必须面对和解决的现实问题。近年来虽然在多个改造工程中进行了多方面的探索,但是水泥混凝土路面的裂缝反射问题一直是影响加铺层使用寿命与使用性能的最根本的原因。 1.水泥混凝土路面改造工程在不同方案的应用和优缺点 1.1 工程实例 (1)店韩路(S245山亭至后伏段)升级改造中对于原有的混凝土板进行挖除,作为处理路基软基的回填材料。 (2)枣徐线(S244枣庄至台儿庄段)采用对于病害严重的水泥板进行更换,对于其它板进行水泥压浆处理。 (3)枣徐线(S244山亭至枣庄北转盘段)采用对于原水泥板进行打裂压稳。 (4)枣徐线(S244平邑至山亭段)采用对于原水泥混凝土板进行碎石化处理。 1.2 对不同技术方案优缺点总结 (1)采用破碎锤对水泥板进行破碎挖除,破除、运输困难,而且水泥混凝土板挖除后原有的结构层不能承受社会及施工车辆、机械的通行要求,原结构层和路基损坏严重,处理困难,严重制约和影响了施工进度。 (2)更换水泥板和压浆处理费用较高,通过压浆并不能从根本上解决水泥板板底的空洞问题。因为水泥板并未处于悬浮状态,对水泥板实行梅花形布置压浆孔并不能保证板底的空洞相通,保障压浆效果,而且水泥路普遍为旧路的升级改造,难以封闭交通,再说自身的施工车辆和机械亦需通行,难以保证水泥浆的足够的养护周期。 (3)打裂压稳适用于水泥板病害较轻的路面改造,难以从根本上解决水泥路面裂缝的反射导致沥青路面出现裂缝。 (4)碎石化技术是一种行之有效的针对水泥路面养护维修和再生利用的新技术。将原有的旧水泥混凝土路面通过专用设备碎石化后作为基层或下面层,充分利用原有路面结构材料,最大限度减少对环境的影响,充分利用原有混凝土板的残留强度,并在其上部加铺水泥稳定碎石找平层和结构层,最后再加铺沥青面层,从而达到恢复路面性能的目的,最大限度的减少了路面在后期使用过程中可能出现的反射裂缝。 2.碎石化的原理 旧水泥混凝土路面改建为沥青路面所要解决的主要问题是防止旧混凝土面板的温湿变形、翘曲应力上传至沥青面层而引起开裂,导致沥青路面的使用寿命缩短。所谓碎石化就是利用专用施工机械,将原有的旧水泥混凝土路面彻底打碎,破碎后的水泥路面粒径自上而下逐渐增大,上部下部颗粒之间形成嵌挤结构,增强路基上网密实性,将打碎的水泥混凝土面板再生利用直接作为基层或底基层,再加铺新的沥青面层,完全消除原有路面存在的病害,释放面板下空洞的隐患,能够最大限度的吸收路面结构层应力,有效防止路面“白改黑”后水泥路面的的裂缝反射问题,延长路面的使用寿命。 3.水泥路面碎石化施工注意事项 3.1 在路面破碎之前应对出现严重病害的软弱路段进行修复处理。 对于出现严重坑槽、沉陷等病害的,需要对于破损部位的混凝土路面进行破碎挖除并采用水泥稳定碎石进行换填回填料应进行适当的摊铺和压实,最小尺寸应不小于全车道宽和1.2m长,以保证压实效果。 3.2 对路段上现有的路面构造物和管线进行标记和保护,特别是暗涵和不易发现的结构物及管线 (1)埋深在1m以上的构造物(或管线)不易因路面碎石化受到破坏,可以正常破碎;埋深在0.5~1m的构造物(或管线)可能因路面碎石化而受到一定影响,可以降低锤头高度进行轻度打裂;埋深不足0.5m的构造物(或管线)以及桥涵等,应禁止破碎,避让范围为结构物端线外侧3m以内的所有区域。 (2)距路肩10m以外的建筑物不易因路面碎石化受到破坏,可以正常破碎;对于路肩外5~10m范围存在建造物的路段,施工时应降低锤头高度对路面进行轻度打裂;对于路肩外5m以内存在建筑物的路段,应禁止破碎。 (3)对于不同埋深的构筑物、地下管线、房屋等,应采用不同标志的红色油漆标注清楚,用以区别破坏,保证安全。 (4)交通管制:建议在条件允许的情况下一次性封闭施工路段,至少应实行半封闭施工。对做好交通管制及分流工作根据路面大修工程施工期间交通组织设计方案,结合项目实际施工进度计划,进行交通分流,以确保交通顺畅以及施工安全。 4.水泥路面碎石化施工工艺流程 4.1 碎石化前要做的准备 清除存在的沥青修复材料;标记隐藏构造物的准确位置(如光缆、供水管、输气管道等);修复软弱基层和底基层;排水系统检修;进行交通管制;其它要求等。 4.2 选择试验路段进行破碎 破碎后作试坑检查,以确定破碎机施工工艺参数。 4.3 破碎施工 用多锤头破碎机实施破碎,破碎时最好是从混凝土路面的高处向低处破碎,以避免铺沥青面层后影响排水。 4.4 清除原有填缝料 在破碎以后,摊铺沥青面层以前,应对所有松散的填缝料、涨缝材料或其它类似物进行清除。 4.5 压实 用专用压路机(Z型轮压路机)振动压实2~3遍后,再用YZ18吨振动压路机振动压实2~3遍。 4.6 混凝土路面的养护 除了必须开放的横穿交通外,破碎后的任何路面均不得开放交通(包括不必要的施工运输)。 4.7 洒布乳化沥青透层油 为使表面较松软的粒料有一定的结合力,在破碎压实后的表面喷洒乳化沥青透层油,按2.5~3.5L/m 用量洒布50%的慢裂乳化沥青。 4.8 面层施工 8~12小时后摊铺新面层。碎石化面层罩面厚度最小为15cm,且最好为密级配结构。 5.水泥路面碎石化的施工控制及要求 5.1 试验段 正式的大规模破碎化施工前有必要进行试破碎,即设置试验段,通过试验段的试破碎进行破碎机械参数的调试和施工组织措施,以达到规定的粒径和强度要求。旧水泥混凝土路面破碎质量主要受破碎机械自身参数设置、破碎顺序、破碎施工方向以及不同基层强度、刚度条件对破碎机械调整要求等的影响,这些因素均对旧水泥混凝土路面的破碎程度、粒径大小排列、形成的破碎面方向、破碎深度等产生影响。在有代表性的路段选择至少长50m、宽4m(或最少一个车道)的路面作为试验段。根据经验,一般取落锤高度为1.1~1.2m,落锤间距为10cm,逐级调整破碎参数对路面进行破碎,目测破碎效果,当碎石化后的路表呈鳞片状时,表明碎石化的效果能够满足规定的要求,记录此时采用的破碎参数。碎石化施工亦不可以过度,否则就会导致原路面不在有强度。 5.2 试坑检测内容及方法 根据路面大修设计方案,碎石化后的旧混凝土路面作为加铺水泥混凝土路面的基层,其碎石化施工质量将直接影响着本项目路面结构设计。若质量控制不到位,可能使新建路面结构强度趋于偏危险状态。因此,对碎石化旧混凝土路面进行检测,是控制路面施工质量的重要措施之一。在施工区内随机选取不少于2处/km的试坑,试坑的选择应避开有横向接缝或工作缝的位置。试坑应开挖至基层,以在全深度范围内检查碎石化后的颗粒是否在规定的粒径范围内。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求,那么设备控制参数必须进行相应的调整,并相应增加试验段,循环上一个过程,直至要求得到满足,并记录符合要求的MHB碎石化参数以备查,在正常碎石化施工过程中,应根据路面实际状况对破碎参数不断做出微小的调整。 5.3 在有代表性路段设置高程控制点,以便在施工中监测高程的变化,指导施工 (实际施工时,高程的测量,采用相对高差进行检查只是一个其中的指标,但是在实际施工时,破碎后的水泥块容易出现反弹、挤压等变形,导致碎石化后、碾压后的标高超过破碎前。实际应控制碎石化的程度,对于碎石化比较严重的部位采用碎石等进行回填、整平,加强机械碾压,采用施工车辆和社会车辆进行碾压。注意观察碎石化后的水泥路面板是否已经处于稳定状态。?试以上测试的试验段测点数至少需要9个。试验子区段安排过程中应包含开始破碎的前10m和结束破碎前5m,指标的检测不能安排在这一区域进行。 5.4 MHB破碎 一般情况下,破碎的顺序为由两侧向中间逐步进行,先破碎路面两侧的行车道,然后破碎中部的行车道。对于弯道应由弯道内侧向外侧进行破碎,在破碎路肩时应适当降低锤头高度,减小落锤间距,即保证破碎效果,又不至于破碎功较大而造成碎石化过度。两幅破碎一般要保证10cm左右的搭接破碎宽度。机械施工过程中要灵活调整速度、落锤高度、频率等,尽量达到破碎均匀。 5.5 凹处回填 路面碎石化后为了保证压实的效果,对于表面的小面积凹处在压实前可以用密级配碎石回填,要求回填碎石最小粒径为13.2mm,且粒径大于26.5mm的比例不应小于70%。 6.水泥路面碎石化施工的质量控制 6.1 施工质量控制应在碎石化大面积施工开始前,施工过程中和施工过程后分别加以控制,实行事前、事中和事后检验的全过程控制 选择具有代表性路段作为试验段,通过试验段掌握合理的合理的锤落高度、锤迹间距和行驶速度,控制破碎的粒径,选择对应的设备控制标准路面碎石化后的粒径范围 ,从强度角度而言,碎石化后粒径太小会使强度降低很多,这时虽能减少反射裂缝可能,但也会带来了原板块强度的浪费。所以碎石化后颗粒粒径不宜过细,而较大也不利于反射裂缝的消除,所以要对粒径范围作出限制(表1)。 6.2 路面碎石化后顶面的当量回弹模量 水泥混凝土路面碎石化后顶面的当量回弹模量是加铺结构设计的基本参数之一,检测回弹弯沉(或回弹模量),验证其是否满足变异性要求,对于直接加铺沥青混凝土的路面结构,回弹模量平均值控制在150~500MPa之间。测试的点位随机确定,并应不少于9个。如果不满足,要增加试验段长度并根据增加落锤高度或减小锤迹间距的方式调节,以使其破碎程度增加,变异性减小,直至达到前述质量控制指标要求。 6.3 MHB碎石化施工质量标准及检测频率(表2) 7.总结 伴随着交通技术的不断发展,碎石化作为一种行之有效的水泥路面改造技术必将得到越来越广泛的应用,相应的施工设备及工艺,质量验收标准等必将日益完善。在实际施工工程中,在设计方案的制定中,亦可以根据路面病害的调查情况,结合沿线村庄群众的要求,本着便民出行的原则,可以对于不同的路段制定相应的处理方案,比如挖除原路面、采用打裂压稳、和碎石化等。 石化技术论文:水泥碎石化技术在公路施工中的运用实践探微 【摘要】近年来,我国的公路施工获得了较大的进步,无论是在技术层面,还是在施工层面,均能够遵循客观上的标准,由此来获得最理想的公路效果。公路施工过程中,技术的应用要选择性价比最高的类型,从多方面完成公路功能的稳固、寿命的延长。文章针对水泥碎石化技术的应用展开讨论,并提出合理化建议。 【关键词】水泥;碎石化;公路;运用;技术 与其他的技术相比,水泥碎石化技术有很多的优势,自身与公路施工的匹配度较高,基本上不存在特别困难的环节。当前的人口数量增加、车流量不断增长,想要让公路正常、平稳的运营,就必须在施工过程中,选择体系健全的技术来完成,不能从单一的角度出发。水泥碎石化技术在研究、应用过程中,获得了多方的认可,值得推广。 一、水泥碎石化技术的原理、特点 公路施工过程中,选择应用施工技术时,要考虑的影响因素较多,比较优秀的两项因素在于技术的特点、原理,二者均要最大限度的与工程本身较为匹配,否则不容易进行有效的处理。通过深入了解水泥碎石化技术的原理、特点,就可以找出应用的方向,能够将技术的价值充分发挥,避免造成恶性循环。 (一)水泥碎石化技术的原理 公路施工过程中,所追求的最终目标就是稳定、长效。水泥碎石化技术的原理为:应用相应的设备进行碎石处理,在碎石的过程当中,会选择“重锤下落”的方法来完成。持续性的下落处理,将会对公路的路面造成一定的冲击力,该冲击力可以进行调节和把控。由冲击力所引起一点振动后,会直接带动临近点的振动。在持续的、低频率、高幅振动力作用下,水泥混凝土面板将会得到有效的破碎处理,为公路施工提供较多的帮助。从技术原理的角度来分析,水泥碎石化技术应用后,破碎混凝土颗粒将会经历一个“自适应的调整过程”,在整个过程当中,混凝土颗粒之间,会不断的达到最平衡、嵌挤最稳固的状态。由此可见,水泥碎石化技术的技术原理并不复杂,但却与公路施工较为匹配,整体上所获得的成果比较突出。 (二)水泥碎石化技术的特点 公路施工的工期一般并不是特别的长,尽量的要在工期内完工。同时,想要让公路在完工后顺利的投入运营,还必须将质量提升,要在每一项指标上取得较大的突破,才能获得最好的成绩。结合以往的工作经验和当下的工作标准,认为水泥碎石化技术的特点,主要是集中在以下几个方面:第一,水泥碎石化技术的应用,能够对破碎的程度进行有效把控。各个地区在建设公路的过程中,都有着自身的需求和目标,将破碎程度进行有效控制后,可以充分避免破碎的极端化情况,在多方面完成了公路施工效率、质量的提升。第二,水泥碎石化技术的应用,可以较好的维持路面结构性能。将反射裂缝更好的解除。当前的很多公路,都必须面对长期负荷以及外部天气的影响,采取水泥碎石化技术进行处理后,路面结构的性能比较稳定,可以更好的抵抗外部因素,出现裂缝的概率大大降低。 二、水泥碎石化技术在公路施工中的运用 公路施工过程中,想要让水泥碎石化技术发挥出应有的效果,就必须在多个层次上进行努力,不能总是重复恶性循环。水泥碎石化技术在原理上、特点上,均是比较突出的,其在具体的运用当中,要从客观实际出发,遵循限制条件,避免主观意愿的较大影响。 (一)施工参数的调整 水泥碎石化技术在公路施工中的运用,首要工作就是调整好相关的施工参数,避免造成碎石化施工的效率下降、质量下降。建议今后的施工参数调整,从以下几个方面出发:第一,必须控制好落锤的高度、锤迹的间距。水泥碎石化技术虽然有着很多的固定方案、标准,但公路施工在每一个地区都表现出较大的差异,只有将落锤的高度、锤迹的间距进行有效调整,才可以在今后的工作中顺利进行。第二,在破碎处理后,针对整个厚度范围内,要将破碎结构的粒径分布特性、力学性质影响进行分析。从客观的角度来分析,水泥碎石化技术本身就是一项“细节处理”技术,将粒径分布特性、力学性质进行分析、总结,可以找出具体的影响点,从而将各项参数合理的调整。以往的工作大部分是在经验指导下完成,因此最终的成果存在瑕疵。第三,落锤的高度一般会控制在1.0m--1.2m之间;锤间距的控制是在6cm--12cm之间,需根据客观标准来调节。 (二)碎石化施工 随着公路施工的范围逐步扩大,很多地方都希望一次性的建设最好公路,避免反复的修整,减少日后的维护频率,实现公路效益的最大化。为此,我们在应用水泥碎石化技术的过程中,必须针对碎石化施工进行高度的关注。首先,施工之前结合调查资料,选择具有代表性的路段作为试验区进行破碎试验,以便确定破碎设备的参数,试验区的长度一般控制在50m,宽度为一个车道宽度。在试验区内选取试坑,开挖至基层,对碎石化之后的颗粒状况进行检查。其次,在破碎过程中,在满足破碎效果的基础上兼顾排水要求,一般先对两侧行车道进行破碎,再对中部行车道进行破碎,这主要是因为两侧车道缺少侧向约束,有利于设备破碎效果的发挥。当破碎路肩侧时要适当降低落锤的高度和频率,以保证破碎效果,避免碎石化过度。第三,为了提高表面松散层的黏结能力以及碎石层的防水能力,建议在碎石层表面撒 布一定量的乳化沥青,在乳化沥青透层上撒布适量石屑来防止层间滑移现象。综上所述,水泥碎石化技术在公路施工中应用后,可以保证公路正常建设,将各方面的隐患、问题较好解决,实现了公路效能的较大提升。 总结 本文对水泥碎石化技术在公路施工中的运用展开讨论,从已经获得的成果来看,大部分的公路工程,均可以按时完工,投入运营后,所获得的效益是值得肯定的。我国作为一个发展中国家,对公路的要求、对技术的需求,均表现的特别强烈。建议在未来的公路建设当中,充分发挥水泥碎石化技术的积极作用,从多方面来优化处理,减少技术的缺陷和不利影响,由此来推动公路建设的更大成功。 石化技术论文:水泥混凝土路面碎石化施工技术探讨 [摘 要]对水泥混凝土路面进行碎石化的技术主要是指在旧水泥混凝土的路面上进行破碎处理的一种技术,这种碎石化技术在国外已经实施了三十年之久。碎石化技术主要是用专业的破碎设备对旧水泥路面进行打碎,再对其压实后在路面上加铺沥青混凝土的一项施工方法。这种技术能将加铺层出现的反射裂缝的难题根除,还能节约成本,起到实用、高效率的效果。这篇文章主要根据旧水泥混凝土路面的碎石化技术的施工情况进行阐述,分析碎石化的基本原理,以及施工要点等关键施工技术。 [关键词]碎石化;水泥混凝土;施工 在旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土,出现反射裂缝的问题,针对这个问题,各个施工方也尝试了多种解决方法,主要有两个方面:首先,在加铺沥青混凝土之前要先处理旧水泥路面本身存在的缺陷,像灌浆、对缺陷的地方进行补修等;其次,在路面上设置一个反射裂缝吸收层,比如加铺一个防裂层等。虽然这两种方法能暂时延缓反射裂缝,但不能有效减少荷载裂缝处的温度以及湿度所导致的路面位移,这样一来,在交通紧张的情况下,这么做的效果显然很不理想。碎石化施工技术则是在水泥混凝土路面上进行破碎,将混凝土土板的尺寸减少,利用降低水泥混凝土的接缝处,在荷载和温度湿度变化的情况下位移,以便于彻底解决路面的反射裂缝。国外很多地方在施工中采取这样的碎石化技术,都有效的缓解了路面十年以上的使用寿命,还节约了施工成本,在施工的过程中对交通也没有产生大的影响。 一、碎石化技术原理 一般情况下,反射裂缝的出现位置都是在水泥混凝土与沥青加铺的接缝上,造成这样的情况主要是水泥混凝土的路面面板发生移动的现象。出现面板移动是由于温度以及湿度发生变化,加上车辆对路面带来的荷载力引起的。碎石化技术的主要原理是利用特定的设备将水泥土板破碎成小碎石,也就是将原有的水泥土板做为现在路面的碎石基层,这样就避免了旧水泥混凝土发生移动的现象,也解决的反射裂缝的出现问题。 将水泥混凝土碎石化之后,将其分成表面细沙层、上层以及碎石下层三部分,在对表层进行压实时,碎石颗粒被压实,再对其进行涂油,这样使它的粘结力大大增加,有很强的稳定性。碎石化上层因为在对水泥路面碎石时,混凝土的体积膨胀,颗粒越来越小,产生的压力增大。碎石下层则是“裂而不碎”有很好的契合度,能使结构更加稳定。这样对水泥混凝土路面的碎石化技术,从基础改变了路面的稳定性,避免了反射裂缝的现象发生。 二、碎石化技术的优点 对水泥混凝土路面进行破碎可分为破裂压稳、碎石化以及打裂压稳三种情况,主要都是以碎小水泥板尺寸为目的,但是这三种技术只有碎石化技术对水泥混凝土路面的破碎结构程度大,能破碎彻底,可以完全使反射裂缝现象消除,其他的两种技术都不能达到这样的效果。主要的优点还是很明显的。 (一)反射裂缝问题得到彻底解决 在对水泥混凝土路面碎石化时,能将土板破碎成很小的块状,这样在小碎块上面加铺沥青混凝土就不会出现反射裂缝的情况,这个“白改黑”技术是碎石化技术的最大优点。如果使用破裂压稳和其他技术都不能完全消除裂缝现象,只是起到了缓解的作用。 (二)施工速度快 在进行碎石化的破碎过程中,多锤头破碎机的工作效率是1600m/h,破碎机的工作效率是400m/h,根据数据显示,我们很明显就看出来,碎石化技术的施工速度要快,这样能缩短工作周期,也节省了成本开销。 (三)较少了施工扰民 碎石化技术的设备锤头重量小,在对土板锤击的过程中所发出的声音和震动都比其他的设备小,居民都能接受这种程度的震动声带,而打击压稳等技术在施工时所产生的噪音就很大,对居民的生活到来干扰。 (四)环保工程 碎石化技术是将水泥混凝土板破碎后,直接用做路面的基层,不用将碎石清理运输,这样有效减少了对环境的污染,也节约了施工资源。 三、碎石化技术适用条件 旧混凝土路面有下面一种或几种类型的损坏时,可以考虑采用现场碎石化加铺层的处理方法:1. 混凝土面板有严重的D裂缝;2. 混凝土路面有严重的碱骨料反应的情形;3. 受严重冻融破坏的混凝土路面;4. 混凝土面板有大于10%的修补和严重连续不断的损坏;5. 路面去结构承载力。另外美国沥青学会建议对于钢筋混凝土路面采用现场碎石化处理。 四、碎石化技术设备 碎石化技术采用的设备主要有两种类型。一种为多锤头MHB型破碎机具有橡胶轮胎,所携带的重锤的质量为454 ~544.8kg,分两排成对装配在整台机械的尾部。重锤下落时可产生1.38 ~11.1kJ的冲击能。该机械的破碎宽度为4m,典型的工作效率是每台班1.6~2km。这取决于基层或底基层的材料类型。破碎后的颗粒尺寸一般要求小于37.5cm,可通过调整重锤下落高度来实现。与该机配套的还有Z型钢轮压路机,其自重不小于10t。该压路机的钢轮上有凸出的斜向条纹,其主要作用是保证轮下的碎石颗粒不向外挤出,对表面颗粒进一步压碎,且有利于表面平整。另一种破碎设备为共振型破碎机。RM型破碎机是由凸轮转动产生的偏心力在机械与水泥路面接触处产生高频低幅的振动进行破碎的,这种碎石化工艺其破坏能力大部分被水泥混凝土板块所吸收,所以碎石化后产生的颗粒粒径相对于MHB型要小。 五、结论 碎石化技术在中国是一项新技术。其优点是能够较彻底地解决反射裂缝问题,同时施工速度快、交通干扰小及环境保护。但碎石化是一种对原路面结构破坏性的处理方式。因此在应用此项技术前必须明确其适用条件,结合具体工程的实际情况灵活采用。应用过程中要把握碎石化技术的关键问题,保证旧水泥混凝土路面修复后具有良好的路用性能,有利于延长路面使用寿命,可以逐步推广应用。 石化技术论文:碎石化技术在旧砼路面大修中的应用 【摘要】碎石化技术是目前旧砼路面改造工程中应用较多的一种新技术,是通过专用的设备把原来的旧路面进行破碎,改造成为承载能力高的新结构层,然后在上面重新加铺路面层,从而完成对旧砼路面的大修改造。本文结合某工程实例探讨共振碎石化技术在实际工程中的应用,为同行业人员提供借鉴。 【关键词】共振碎石化;技术;工艺 随着道路使用年限增长及交通流量的增加,许多水泥混凝土板块出现碎裂、断板和纵、横向裂缝、沉陷等问题,道路平整度和行车舒适性受到严重影响,需要进行大修整治。目前正兴起并推广使用的共振碎石化技术是旧砼路面维修改造新技术之一,该施工方法施工周期短,对交通影响小,节约工程造价,且保护环境。以下就以一工程实例来说明该技术的工艺及广泛的应用前景。 1.工程概况 本工程为G323k954~k960旧砼路面大修工程,道路全长6Km,车行道宽度9米,道路较多板块存在碎裂、断板等现象,本工程主要对道路车行道进行维修改造,即对混凝土路面采用共振破碎化施工,然后加铺4cm 厚AC-16沥青砼+粘层+5cm厚AC-20沥青砼+1cm厚沥青下封层+26cm厚级配碎石+透层+碎石化旧砼路面面层,新路面厚度为36cm,同时对沿线附属设施予以改造。本次主要介绍共振碎石化然后摊铺沥青面层工艺流程。 2.施工准备 对旧水泥混凝土路面进行充分的路况调查,掌握路面损坏及路面沿线建筑物状况,认真复核地下管线图纸资料,并在工程实施前召开各管线单位参加的施工配合会议,进一步搜集管线资料,对影响施工和受施工影响的地下管线开挖必要的样洞,核对弄清地下构筑物管线的确切情况,做好记录,并在管线管理单位的共同确认下,做好管线保护措施,确定共振碎石化方案的可行性。 3.板块补强 根据旧道路弯沉值测量报告、施工图纸并结合现场情况,协同设计单位、施工单位、监理单位等共同确认损坏严重需要补强的水泥混凝土板块。补强措施如下:将老路结构全部翻挖后,铺装级配碎石压实调平。 4.共振碎石化施工 4.1工作原理及特点 碎石化技术是通过对水泥混凝土路面进行均匀地冲击、破碎、压实,在损失一部分结构强度和整体性的情况下,把水泥混凝土路面在温度、湿度变化和荷载作用下的位移降到沥青混凝土面层可以允许的范围内,从而限制和解决反射裂缝的产生,为加铺沥青混凝土路面提供坚实、安全的基础。碎石化处理后,颗粒粒径在不同深度处是不同的,上部板块破碎成粒径更小的颗粒(粒径5~8cm),而下部分粒径则较大(粒径30~80cm),破碎后裂纹没有竖向贯穿。所以混凝土板块碎裂后,除表面范围(小于2cm深度)是碎裂的之外,其余部分在原位形成了裂而不碎的嵌挤效果。 4.2试验段施工及检测 试验段施工长度100-200m,破碎从道路一侧边缘开始,或者从前面破碎过的边缘开始,并向对面路肩或者向纵向的中线推进。在一次必须摊铺一个车道时,前面的破碎应至少超出将要摊铺的宽度250mm。在破碎操作初始,操作人员要详细记录下不同的破碎情况相对应水泥路面破碎机械的数据调整,如锤头高度和地面行驶速度等。为确保路面被破碎成达到要求的粒径,根据现场工程师要求,在行车道中间挖掘约1.2平方米的试坑,用来判定破碎块是否达到特定的尺寸要求,根据现场情况可以增加测试块。挖开的试坑需要回填,压实需要达到工程师的要求。 4.3全路段水泥路面碎石化施工 ⑴隐蔽构造物的调查与标记 破碎前,结合设计图纸及业主单位提供的有关隐蔽构造物(涵洞、通道、地下管线等)进行调查、标记、分析,判断破碎是否会造成构造物损坏。通常构造物埋深大于1.5米破碎影响较小,小于1.5米时应降低锤头,或者采取其他方法予挖除处理。 ⑵碎石化前的准备 ①路面清理 施工作业路面需提前清理,水泥混凝土路面上罩有1cm以上的沥青层及沙土层需挖走;为破碎无残留道路两侧30cm范围内堆放物需清走;破损板块无法破碎区域须提前标记或通知现场管理人员。 ②构造物交界处理。根据施工实际情况,桥梁、明涵等交界处应标明破碎位置,桥头可以破碎到搭板后端,或者按照路面设计高程破碎到指定位置。 ③切割分离。在破碎混凝土路面和不破碎混凝土路面交接处,应对水泥混凝土板块等厚切割分离,减少对不破碎混凝土路面的影响。 ④排水系统的完善。碎石化过程中会产生一些细碎的颗粒,而混凝土破碎后的颗粒之间没有粘结力,在这种情况下,如果有水渗入该层,将会带来很大的安全隐患。所以在正式进行破碎化施工前,要先建成和完善排水设施。排水采用碎石盲沟的形式。 ⑤土基和基层含水量的测定。对旧路面进行碎石化前,首先了解该路段土基和基层含水量情况,最好能通过取样测试的方式来确定。根据有关资料介绍,国外一般要求土基层的CBR值大于5。 ⑶共振破碎 选用MHB―16型多锤头自动力破碎机,该设备后部平均配备两排成对锤头,利于设备全宽范围内可以连续破碎,锤头的提升高度可独立调节;对锤头自动力破碎机具备一次破碎45~400cm宽车道的能力,其典型工作量可达到单车道200米/小时,破碎效率很高,且破碎机翼锤装备帷幕防止破碎飞屑,机械破碎效果较好。碎石化施工顺序一般由外侧车道边缘开始,如果相邻车道沿纵缝进行了切割,也可由中间向两边的顺序破碎。 ⑷局部补强 如果共振破碎后出现混凝土块径大于200mm且面积大于2O或混凝土面板共振破碎后压路机碾压过程中有明显的反弹现象,弯沉值过大区域应采取基础补强措施,具体措施根据设计单位意见及监理单位意见实施。 ⑸施工配合---洒水碾压 本技术采用专用的Z型震动压路机和震动钢轮压路机,用于破碎混凝土后的补充破碎并压实其表面,同时为铺装新路面提供平整的破碎后混凝土路面表面。破碎完毕后,必须采用高频、低幅震动钢轮压路机(最小15吨)碾压速度不得大于1.83m/s,碾压之前最好洒水车先行洒一遍水,使其渗透深度3公分左右,碾压遍数初步按最三个来回来控制,碾压完毕后,进行摊铺施工。 4.4施工质量控制及验收标准 碎石化层破碎后粒径宜符合以下要求:碎石化要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过7.5厘米,中间不超过22.5厘米,底部不超过37.5厘米的粒径。若破碎后的块状超标,采用Z型压路机碾压破碎密实,或者清除后采用密级配碎石替换碾压密实。 5.沥青混凝土路面加铺施工 在碎石化后,应控制碎石化层上的交通,禁止通行与施工无关的车辆,禁止车辆随意在碎石化层上刹车与启动;同时也要减少施工车辆不必要的来回通行。应及时进行沥青摊铺等工作,尽早开放交通,减少对交通管制的时间。 在道路改造完成一年后,查看其道路面层,未出现裂缝,通过对其弯沉等测试,各项指标均符合要求,证明了改造效果良好。 6.结语 共振碎石化技术作为水泥路面改建为沥青路面行之有效新技术,由于不需要对老路面进行大规模的翻挖并重新做基层,水泥路面经过共振后形成良好的道路基层,也不需要传统的较长的养护时间,具有工期短、实施方便、节省投资、低碳环保等优点,特别是针对交通流量大的道路,其对交通影响之小,持续时间之短,是传统工艺无法比拟的。同时,随着其技术的不断完善、效率的不断提高,该技术将在以后的道路改造中大力推广并广泛应用。 石化技术论文:碎石化技术在旧水泥路面改造加铺沥青路面中的应用 摘 要:在旧水泥路面改造工作中,对反射裂缝进行有效的控制是非常重要的一项工作,碎石化技术主要采用的是专业的破碎设备对旧的水泥路面进行处理,这样一来也就对混凝土的有效尺寸进行了更加严格的控制,对水泥混凝土在多种状态之下的位移也予以了严格的控制。把所以就减少了裂缝和病害的发生,本文主要分析了碎石化技术在旧水泥路面改造加铺沥青路面中的应用,以供参考和借鉴。 关键词:水泥混凝土路面;碎石化;沥青罩面层 1、引言 当前我国的经济发展水平有了十分显著的提升,交通行业也在不断的发展,车辆本身对路面结构的破坏力越来越强,所以,很多水泥混凝土路面都必须要进行适当的修复,在以往的路面修复工作中,通常都是对旧的水泥混凝土路面进行压浆和灌缝处理,之后再加铺沥青混凝土的面层,这种方法在短期之内可以展现出良好的效果,但是对复合结构而言,罩面层还不会出现比较明显的反射裂缝,所以控制反射裂缝也成了非常重要的一个内容。 2、碎石化技术的原理、工艺和设备简介 反射裂缝一般出现在与旧水泥混凝土板的裂缝和接缝相对应的位置,其产生和发展的原因主要是由于旧水泥路面板的移动所造成,而这些移动又主要来源于温度变化、行驶车辆及两者的综合作用。碎石化技术的原理就是采用特定的设备将旧水泥混凝土板破碎成尺寸极小的碎石块,即相当于将旧水泥板转化成碎石基层,从根本上阻止了旧水泥混凝土板的移动,因而该技术可彻底解决反射裂缝这一难题。 破碎工艺按破坏特性的不同分为3种:破裂压稳、打裂压稳和碎石化。三者的目的都是缩小旧水泥板的尺寸,但处理后的板(碎)块尺寸不同,碎石化将板的长度减小到极小值。根据国外的研究成果,破裂压稳和打裂压稳技术处理的旧水泥混凝土路面上的沥青混凝土加铺层也会产生反射裂缝,不过与不进行破碎的类似结构相比,其反射裂缝出现的时间要比不进行破碎时推迟2~3年,同时反射裂缝的数目相对减少20%左右。与碎石化工艺相比,破裂压稳和打裂压稳技术对水泥混凝土路面的结构性破碎得不够彻底。碎石化技术采用的设备主要有两种类型。一种为多锤头(简称MHB)型破碎机。MHB型破碎机具有橡胶轮胎,所携带的重锤的质量为454~544.8kg,分两排成对装配在整台机械的尾部。重锤下落时可产生1.38~11.1kJ的冲击能。该机械的破碎宽度为4m,典型的工作效率是每台班1.6~2km,这取决于基层或底基层的材料类型。破碎后的颗粒尺寸一般要求小于37.5cm,可通过调整重锤下落高度来实现。 3、碎石化技术的适用条件和关键问题 3.1适用条件 碎石化技术在应用的过程中主要就是将旧的水泥混凝土板处理成小碎块的方法,它对路面结构的整体性造成了破坏,所以路面自身的承载力也受到了极大的不利影响。很多时候,在旧的水泥混凝土板上对路面进行局部的修复能够体现出非常强的经济性和科学性,而在这一过程中,究竟采取怎样的方式去处理通常是受到旧水泥混凝土路面破坏的实际情况的影响。在确定碎石化适用条件是更加科学合理使用这种方法的一个最为基本的前提,在对国内外相关的资料进行研究之后发现,在碎石化处理的过程中应该具备以下几个条件。 首先是原来的水泥路面出现了十分严重的损害现象,比如错台或者是翻浆现象等,板断裂面积超过25%,路面上超过20%需要修补或者是10%以上的路面需要进行开挖和修补处理,抑或是路面本身出现了比较严重的水泥碱化或者是冻胀开裂等。其次是路基材料出现了十分严重的损坏现象,已经无法承受较大的负荷的地区是不能使用这种方式的。再次是地下水水位比较高,路基积水的路面和土质相对较差的地区是不能使用这种方式的,最后是在使用这种方法的时候一定要和其他方案进行经济性能和技术性能上的分析之后才能决定是否采用。 3.2碎石化技术应用的关键问题 3.2.1正确评估土基和基层的特性 MHB比较强的重锤冲击和RM在运行中所形成的低频或者是高幅振动都会对路基自身的性能造成比较明显的影响,这样也就使得路基自身的承载力受到一定的影响,所以在施工的过程中,一定要对基层的强度和稳定程度予以严格的控制碎石化在应用过程中存在的一个非常明显的不足就是水工之前无法十分准确的对路基的实际情况进行预测,混凝土板的支撑作用对路基的真实强度产生了一定的不利影响,混凝土测试的过程中也无法对路基特性有一个更加科学的认识。在工程施工的过程中我们可以采用取样测试的方式对路基和基层含水量及强度进行科学准确的确认,也可以对旧水泥路面产生损坏的原因进行全面的调查,这样都可以保证其可靠性。 3.2.2 设计完善的排水设施 碎石化过程中如遇到雨水渗入基层和路基中,会给将来的路面带来安全隐患。因此在碎石化前应正确设计和安装排水设施。适当的排水设施可使支撑破碎的水泥混凝土路面的路基材料保持干燥,则路基模量高。通过设计安装边缘排水系统可以达到此目的。 边缘排水系统的设计有多种方法,最常见的是在路面结构的外缘设置纵向集水沟和集水管。渗入碎石层的水分,先沿某一透水层流入由透水性材料组成的纵向集水沟,并汇流入沟中的带孔集水管内,再由间隔一定距离布设的横向出水管排引出路基。集水沟一般深45~60cm,宽30cm,内衬油毡或过滤网,沟内的透水性材料一般由级配碎石或粗砂组成。集水管外裹覆土工织物以防孔堵塞。 安装了排水系统后,路基和基层的积水就可排出路外。水分的排出使路基变得更干,强度更高,即模量更高,而且能避免破碎的混凝土块侵入路基。路基被侵入的地方就是潜在积水的地方且不易排到边缘排水系统中。在这些水坑上破碎混凝土的移动会对路基和沥青罩面造成损坏。 3.2.3 控制破碎后的颗粒组成 破碎机施加于水泥混凝土板上的能量随深度逐渐减小,因此破碎后的水泥路面碎石粒径自上而下逐渐增大,上部小颗粒(粒径要求不超过50~70mm)经压实后形成平整表面易于摊铺,下部大颗粒(一般粒径225~300mm)之间形成嵌挤结构,强度比一般的粒料基层高。 破碎的颗粒大小均匀是十分重要的,这可形成一定的级配和密实度,因而使基层承担的路面负荷均匀地分散到路基上。施工过程中应注意积累资料,建立机械运行参数与路面材料参数间的经验关系,以控制破碎颗粒的大小。比如,根据路面材料强度来调整MHB的重锤下落高度或RM的振幅或频率。既不能过于破碎以免颗粒太细,影响级配和强度,同时可能对结构造成破坏;也不能欠破碎使颗粒太大,可能产生反射裂缝。破碎颗粒的质量应全深度检查,可采用随机挖坑或开槽检验。 4、结语 碎石化技术在应用的过程中可以十分有效的解决反射裂缝造成的不利影响,同时其施工的效率相对也比较高,交通建设的过程中,其所造成的干扰相对也比较小,所以其自身存在着非常强的环保性能,但是碎石化技术在处理的过程中会对路面造成一定的损害,所以需要根据实际情况采取不同的方式予以应用。 石化技术论文:农村公路旧水泥砼路面碎石化改造加铺层应用技术研究 【摘 要】随着社会经济发展水平的不断提升,我国加大了农村基础设施工程建设的力度,水泥混凝土路面因其施工操作便捷、施工设备投入少及管理费用低等特点,在农村地区得到了大量应用,已经成为我国农村公路路面的重要形式之一。在交通量大幅度提升、行车荷载及自然因素的长期影响下,在使用过程中部分水泥混凝土路面出现了严重的病害问题,如断板、错板及裂缝等。通过碎石化改造加铺层技术的应用,可以有效提升农村公路水泥路面的质量,提升行车安全性与舒适度。本文主要对碎石化技术的概况、农村公路旧水泥砼路面碎石化改造加铺层施工准备、施工技术应用进行了分析与探究。 【关键词】农村公路 旧水泥混凝土路面 碎石化技术 加铺层施工 概况 施工准备 技术应用 在我国公路工程施工中,因水泥混凝土路面具有较高的强度及稳定性,在公路工程建设中得到了大量地应用。因超载车辆通行、天气不良及养护规范性低等问题,导致农村公路水泥混凝土出现早期病害问题,如路面面板碎裂、裂缝等,严重影响到车辆行驶的安全性与舒适度。碎石化技术作为路面施工养护的重要技术,在修复大面积水泥路面中具有良好的效果。通常对旧水泥混凝土路面碎石化处理后,都需要将沥青混凝土面层或减薄沥青混凝土面层直接加铺到其上面。沥沥青加铺的优点主要体现在,可以对旧混凝土路面进行有效利用,具有较高的机械化程度、施工进度良好及环境、交通影响小等,但这种加铺方式铺筑厚度大。为此,在农村公路旧水泥混凝土修复中,可进行二灰碎石基层及沥青混凝土加铺施工。为农村公路的快速发展提供可靠的保障。 1碎石化技术的概况 碎石化是指将水泥混凝土路面破碎成38厘米以下混凝土块,进而对新铺热拌沥青(HMA)罩面上产生的反射裂缝进行有效限制,并产生一个用与HMA罩面的均匀基层。作为我国公路交通网的重要组成成分,农村公路路面施工水平的高低直接影响到工程建设的整体质量。水泥混凝土因其具有较高的强度、施工简单、耐久性良好等特点,在农村公路路面施工中得到了极大的应用。在行车荷载及自然因素作用下,目前我国农村公路水泥路面出现了不同程度的损坏,将碎石化技术应用到农村公路旧水泥路面施工中,可以实现碎石粒径最小化。一般将水泥混凝土碎块粒径控制在40公分以下,7.5厘米为其表面最大尺寸,在旧路面反射裂缝处理中碎石化技术得到了广泛地应用。农村公路工程是关系到国民经济增长的重要工程,随着我国公路事业发展建设要求的不断地提高,碎石化技术作为农村公路工程养护的重要方式之一,其施工工艺选择的科学性、合理性将直接关系着整个工程的质量,关系到人们的生命安全。 2 农村公路旧水泥混凝土路面碎石化改造加铺层的施工准备 随着农村公路水泥路面不断建成与投入使用,在自然因素与人为因素的长期影响下,水泥路面出现大量早期病害。为减少各类病害的出现,对旧水泥混凝土路面结构功能进行最大限度的恢复,必须选用经济、高效及合理的养护方式对道路使用寿命进行延长,才缓解水泥路面病害问题。 (1)移除现有沥青罩面与封面层。清除顶面罩面层对破碎效果起到决定作用,只有做好顶面罩面层清理工作,才能防止对破碎效果的影响。 (2)排水施工准备。公路边沟设置,必须在路面碎石化处理前进行,只有这样才能确保排水的畅通性。表面在碎石化过程中直接受力,面层将会有碎屑、表面松散等情况的出现,如面层有雨水渗入,将导致路基强度下降等现象的产生。做好路面排水工作,如碎石盲沟的设置。 (3)处理病害严重路段。如路基出现严重病害后,应先将破碎混凝土旧路面挖除,确保其开挖深度符合设计规定。在换填二灰碎石过程中,应确保顶面高程与破碎混凝土板底高程的一致性。 (4)记录、标识沿线构造物。在碎石化技术施工前,必须遵循下表1相关规定,标记道路施工范围内沿线的构造物。 表1 破碎施工各项指标要求 (5)全面调查研究工作应在农村公路旧水泥混凝土路面碎石化工程建设设计前进行,并对原有路线沿线的地形、地质、水文、气候等情况进行充分了解并进行相关设计资料的认真收集,同时了解当地路基路面存在的病害问题,如翻浆、坍塌等,并及时选用与之相适应的措施进行处理。在施工前期,还要做好地基勘察工作,特别是软土地基位置,这样可以进行软基分布及土壤厚度的准确确定。 3 农村公路旧水泥砼路面碎石化改造加铺层技术的应用 因环境因素、气候情况及交通量等因素的制约,目前我国大部分农村公路水泥路面出现了早期病害,这种现象的大量出现,对道路使用性能及年限造成了极大的影响,更增加了公路养护管理的难度。作为一种新型养护方式,碎石化技术是将一层沥青混合料加铺到原有路面上,这种技术的应用可以有效抑制路面恶化,并能对路面平整度及抗滑阻力进行有效改善。 3.1施工案例 某工程旧水泥路面碎石化改造工程总里程为6.1公里,技术等级为三级公路标准,该路段旧水泥路面面板存在的病害主要包括:混凝土断板错台、路基沉陷等。截至目前为止,该路段部分路面病害极为严重,车辆通行难度大。在调查原路面具体情况后,旧水泥混凝土路面应开挖修补的路面比例为45%,路基CBR值平均值必须在7以上。 3.2试坑开挖 为保证路面破碎粒径符合施工所需尺寸,在试验段内可进行2个独立部位的随机开悟,其面积为1平方米。在横向、纵向接缝位置不能设置试坑。试坑开挖顺序为从顶部到基层,在全深度范围内对碎石化颗粒的粒径进行测量与确定。破碎的混凝土路面粒径如不符合设计规定,必须调整设备相关参数。在该施工段试坑开挖中,必须检测其碎石粒径,7.5厘米为其表面最大尺寸,22.5厘米以内为其中间尺寸,37.5厘米为其最下部尺寸。 3.3破碎顺序 破碎层顶面排水检查工作应在破碎前进行,以此提升MHB破碎效果。通常情况下,遵循工程实际情况,进行破碎顺序的确定。因外援缺少侧向支撑,有利于破碎避免板块受冲击凸起,随后破碎里侧板块。破碎宽度相比一个车道应大出一些,为搭接相邻车破碎道十分有利,一般搭接宽度必须超过15公分。 3.4压实 破碎旧水泥路面后,必须确保相邻两段之间的距离为50米,此时可以选用Z型压路机进行压实作业。在压实施工中,应确保表面粒径与破碎需求相符合,提高路面整体强度,确保下层块料的密实度,为二灰碎石加铺施工提供可靠的保障。压实施工中必须充分考虑路基含水量,防止不良路基下压实过度情况的出现。本工程选用单钢轮Z型振动压路机进行施工,其自重必须在9吨以上。在碎石化化,通过该压路机可以对顶层进行破碎补充与压实,同时出现的粉状粒料较少。为达到更好的压实效果,在完成Z型压路机碾压施工后,可通过吨位较小的一般光轮振动压路机进行施工。压实施工中,应对压实遍数进行有效控制,以此提高压实强度。 3.5碎石化顶部撒布透层沥青 旧水泥路面表面碎石化后为松散层,为此应将透层乳化沥青与一定量的石屑撒布到其表面,必须对石屑用量进行有效控制,如每立方米使用石屑0.8千克。 3.6养生 养生质量是否良好将直接影响到材料的稳定性与强度,基于此,必须在碾压施工结束后,应进行洒水作业,确保养生时间在7天以上,整个期间应始终处于湿润状态,封闭交通,避免车辆通行对路面造成严重危害。 4 结语 综上所述,在农村公路施工中,水泥混凝土路面施工占有重要地位。基于此,施工企业必须重视其施工质量,在旧水泥混凝土路面施工中,必须按照相关施工要求,对施工中出现的各种情况进行充分了解及分析,提高施工技术水平,规范施工作业流程。只有这样才能确保公路工程的整体质量,才能提高农村公路施工的安全性及延长工程的使用年限。 石化技术论文:石化行业面临的环境政策因素与技术应对策略 摘要:通过对环境政策的研究,分析石化行业面临的环境政策形势,点明我国石化行业正经受着世界经济发展与环境保护的博弈,面临着污染治理的巨大挑战。以技术带动进步,是石化行业应对快速发展的环境政策形势的最佳选择。本文提出强化行业特征污染物危害性识别、建立特征污染物监测统计方法、开展自主知识产权环境装备研发、加强环境风险控制技术储备、发展清洁生产技术研究等应对策略。 关键词:石化行业 环境政策 策略 随着环境形势日益严峻、公众环境意识空前高涨,环境保护成为全球热点问题,世界正经历着经济发展与环境保护的博弈,可持续发展思想逐步深入人心,各国环境政策不断调整变化。 1.国外环境政策趋势分析 发达国家的环境政策从“末端治理”、“全过程控制”、“综合治理”,发展到“污染预防”、“源头控制”、清洁生产和循环经济,可持续发展思想逐步建立;企业开始自觉守法,公众环境意识增强,减排温室气体成为新的环保法律。 1.1逐步建立可持续发展思想 美国第一部关于污染防治方面的法律是1899年的《河流与港口法》(亦称《垃圾法》),但当代美国环境法体系的真正形成应该是20世纪70年代,美国当代所有重要的环境法律几乎全部在这一时期出台。1969年,美国《国家环境政策法》出台,标志其环境政策和立法进入了一个新的阶段,从以治为主变为以防为主,从防治污染转变为保护整个生态环境。《国家环境政策法》的优秀思想可以概括为可持续发展,与其相配套的是环境影响评价制度。通过环境影响评价程序,国家环境政策和目标被纳入行政机关的决策过程,成为在决策中同经济等其他因素相平衡的一个重要砝码[1]。 欧盟的环境政策也经历了从环境保护向环境一体化和可持续发展转变的过程。从欧共体成立到20世纪60年代末,欧盟的环境政策还一直被认为是成员国国内政策。70年代此来,随着经济的迅速发展和环境的不断恶化,保护和治理环境逐渐成为成员国政府并最终成为欧共体的一项重要政策内容。1997年欧盟签署了《阿姆斯特丹条约》,将可持续发展作为欧盟的根本目标,并逐步转化成2001年、2006年欧盟可持续发展战略的一套指导原则。欧盟环境政策主要有四大原则:预警原则、源头治理原则、污染者付费原则和一体化原则(各项政策中应考虑这些政策对环境的影响)。 1.2不断丰富环境保护内容 1965年美国通过《联邦水污染控制法修正案》,首次采用直接以水质标准为依据的水污染管理方法,制订了排放限值的制定原则。1977年,《清洁水法》正式颁布,此法是在《联邦水污染控制法修正案》的基础上调整和补充而成。1990年,美国修改《清洁大气法》,规定了国家环境空气质量标准、新污染源(常规污染物)的执行标准和有害空气污染物国家排放标准。1991年,美国环保局出台《固体废物处置场规范》,提出保护土壤和地下水的措施要求。 从美国污染物控制思路可以看出,环境污染治理的发展脉络是由地表水体,向大气,再向土壤和地下水,进而向气候变化和生物多样性发展,污染因子控制由常规污染物(如颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、COD、氨氮)逐步细化到有毒有害物质(如重金属、有机化合物等)。 1.3依靠环保标准保障环境质量 分析发达国家炼油和石化废气、废水、废渣排放标准,虽然各国标准不同,但总体上相对我国先进。为了保障严格的环境标准得到落实,环境标准不是作为技术要求而是法规下发的[2],这保证了标准的严肃性和合法性。其次,美国和欧盟的污染物排放标准分行业制定,排放标准与污染源特性密切挂钩,以确保标准的可行性。再次,美国的污染物排放标准不仅仅是技术数据的罗列,还规定了如何执行技术条款的要求,同时提出对应技术,如BPT、BAT、BCT、BADT等,就使得“末端治理”的控制节点前移,有利于污染预防和源头控制,也有利于工业企业实现达标排放。 1.4鼓励生态工业园区建设 生态工业园区具有大型化、基地化、一体化、集群化、园区化的特点,有助于优化配置资源,集中综合利用各个工厂的各种产品和中间产物,方便原料和产品的集中进出,减少水、电、汽、热、风等公用工程系统的投资和运行费用,可较大幅度减低能耗;同时,园区内“三废”可实现集中统一、高效、规模化、专业化处理,易于实现达标排放,也易于政府管理。目前,世界上已形成了美国墨西哥湾沿岸地区,日本东京湾地区,韩国蔚山、丽川、大山,新加坡裕廊岛,比利时安特卫普等一批世界级炼化一体化的工业区。 1.5积极探索绿色化学 鉴于传统化工工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。1991年,美国化学会(ACS)提出“绿色化学”概念,美国环保署(EPA)随之将其定为中心口号。1995年美国宣布国家环境技术战略,提出废弃物和原材料削减目标。1996年美国设立总统绿色化学挑战奖。随后十年绿色化学成为化学化工界的重要研究方向,绿色化学技术得到蓬勃发展。绿色化学的优秀就是要利用化学原理从源头消除污染,通过建立与资源、能源集约化相适应的化工技术体系,达到节约资源、能源、保护环境、提高效益等综合目的,为人们奉献绿色化工产品。 2.国内环境政策趋势分析 国内环境保护工作起步相对发达国家较晚,在政策、法规、标准体系的建设上很大程度的借鉴了发达国家的成功经验。随着我国经济的飞速发展,环境保护逐步成为政府和公众关注的重要内容,科学发展和可持续发展渐渐深入人心,污染治理的内容和手段不断丰富。 2.1逐步确立科学发展观 20世纪90年代以来,我国确立了可持续发展战略和科学发展观战略,环境政策逐步清晰,环境法律法规体系不断健全。1995年9月,总书记在中国共产党十四届五中全会的讲话中提出:“在现代化进程中,必须把实施可持续发展作为一项重大战略”。2003年,中国共产党第十七次全国代表大会上,“科学发展观”写入了党章,成为中国共产党的指导思想之一。中国共产党第十八次全国代表大会首次把生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”的总布局,明确提出要大力推进生态文明、建设美丽中国。 2.2强化产业政策的环保因素 在国家战略的影响下,环境保护政策、法律、标准逐步完善。国家的产业和经济政策更多地纳入了环保因素,《国务院关于落实学科发展观加强环境保护的决定》(国发〔2005〕39号)、《促进产业结构调整暂行规定》(国发〔2005〕40号)、《国务院关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知》(国发〔2006〕11号)、《关于加强煤化工项目建设管理促进产业健康发展的通知》(发改工业〔2006〕1350号)、《国务院转批发展改革委、能源办关于加快关停小火电机组若干意见的通知》(国发〔2007〕2号)、《关于严格禁止落后生产能力转移流动的通知》(改产业〔2007〕2792号)、《石化产业调整和振兴规划》(国发〔2009〕16号)、《关于中央企业履行社会责任的指导意见》(国资发研究〔2008〕1号)、《产业结构调整指导目录》(2011年本,2013年修订)等一系列产业政策的出台,标志着优惠政策持续向污染小、能耗物耗少的企业倾斜,国家对资源节约型、环境友好型企业的扶植力度不断加大。 2.3完善环境经济政策 国家力求改变过度依赖行政手段执行环境政策的现状,逐步将经济机制引入环境领域,环境经济政策日益完善。上市公司环保核查、绿色信贷、绿色保险、绿色贸易、综合利用补贴、生态补偿、排污权交易、环保税费改革等政策先后出台。虽然目前市场体系尚不健全,环境经济政策的配套法律、组织机构尚不完备,但各省市试点实施环境经济政策的积极性高涨。例如,2014年天津发改委公布,从7月1日起天津4种污染物(COD、氨氮、二氧化硫、氮氧化物)排污费将由现在的每公斤0.83元上调至7.82元,涨幅近10倍,逼迫污染企业升级改造,减低排放。又例如,党十八大提出生态红线政策,而红线的划定必然会牺牲一部分人或一部分地区的发展机会,因此,生态补偿机制的出台迫在眉睫。可以预期,利用经济手段实现环境政策的落实、提高国家环境保护水平是国家环保工作发展的必然趋势。 2.4常态化污染物总量制度 污染物总量控制制度逐步常态化。2006年,国务院批准同意实施环保总局和发改委《关于申请批准〈“十一五”期间全国主要污染物排放总量控制计划〉的请示》,确定“十一五”期间全国主要污染物排放总量减少10%是《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》的约束性指标,化学需氧量和二氧化硫的排放总量控制指标均不得突破。“十二五”期间,国家继续实施污染物总量控制制度,并将污染物种类从两类扩大为四类,新增氨氮和氮氧化物。由于污染物总量控制制度实施良好、效果显著,总量制度将逐步常态化。“十三五”期间,总量控制范围可能进一步扩大,存在将石化行业特征污染物(例如VOCs)纳入总量控制指标的可能性。 2.5采取联防联控措施 针对大气污染呈现出污染复合型和影响区域性的特点,我国已经开始采取联防联控措施,针对重点区域,统筹环境资源,严格落实责任,形成治污合力。2007年,我国以北京奥运会契机,开展了京津冀地区的大气污染联防联控工作,并取得了明显效果。 2010年5月11日,环境保护部等九部委共同制定了《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》,以解决区域性、复合型大气污染问题为目标,运用组织和制度资源打破行政区域的界限,共同规划和实施大气污染控制方案,塑造区域污染治理新模式。 2013年,国务院《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号),同时国家环保部《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》(环发〔2013〕104号),进一步明确大气污染综合治理的重点区域。近期出台的《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)、《锅炉大气污染物排放标准》(征求意见稿)都提出重点区域的概念,而2013 年2 月27 日,环境保护部《关于执行大气污染物特别排放限值的公告》,就重点区域明确规定为京津冀、长三角、珠三角等“三区十群”。 区域联防、区域共治的思想同样适用于河流、湖泊、地下水等水域环境的保护、治理,2013年国家环保部、国土资源部等四部委联合印发《华北平原地下水污染防治工作方案》(环发〔2013〕49号),将联防联控的污染防治思路落实在水体污染防控工作上。可以预见,重点区域的污染联防联控工作将成为国家污染控制的重要抓手,重点地区的污染物控制力度将空前加大,标准限值会飞跃性提高。 2.6关注环境风险防范 《国家环境保护“十二五”规划》提出要切实解决突出环境问题,要求加强土壤环境保护、推进地下水污染防控,开展污染场地、土壤污染治理与修复试点示范,在地下水污染突出区域进行修复试点。2011年,经国务院批复同意,国家环保部下发《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》(环发〔2011〕128号)。2013年,《华北平原地下水污染防治工作方案》印发。土壤、地下水的污染防治工作步伐进一步加快。 国内环境风险评估研究起步较晚。1989年3月原国家环保局设立了有毒化学品管理办公室,标志着我国环境风险评估和管理正式提上日程。2004年,《建设项目环境风险评估技术导则》(HJ/T 169―2004),将建设项目环境风险评价纳入环境影响评价管理范畴。2011年国家《国家环境保护“十二五”规划》,将“防风险”作为“十二五”时期环保工作三大重点任务之一。 2012年,环保部《企业环境风险等级评估方法(征求意见稿)》,建立了企业环境风险评估指标体系,并在此基础上,着手构建基于Web-GIS的企业环境风险评估与管理系统。 2013年,环保部通过《化学品环境风险防控“十二五”规划》,要求重点防控企业建立健全化学品环境风险防范制度措施,编制突发环境事件应急预案,建立应急救援队伍和物资储备,开展预案演练,组织评估后向当地环保部门备案。环境风险防范逐步成为国家着力解决的重点环境问题之一。 2.7提升行业标准要求 对于炼油和石油化工工业,污染物排放标准主要涉及《火电厂大气污染物排放标准》、《锅炉污染物排放标准》、《大气污染物综合排放标准》、《工业炉窑大气污染物排放标准》、《污水综合排放标准》、《恶臭污染物排放标准》等废气、废水国家排放标准,位于不同地区的企业可能相应地执行当地更为严格的地方环境标准。近年来,新《火电厂大气污染物排放标准》、《锅炉污染物排放标准》(征求意见稿)、《石油炼制工业污染物排放标准》(二次征求意见稿)、《石油化学工业污染物排放标准》(征求意见稿)先后出台,将全面取代现行标准要求(新火电厂大气污染物排放标准已经实施)。以上环保标准不仅增加了新的指标内容,而且规定了非常严苛的排放限值,特别是特殊排放限值要求,对石油化工生产企业的环保达标工作造成了较大的工作难度。例如:《石油炼制工业污染物排放标准》(二次征求意见稿)针对催化裂化催化剂再生烟气、重整催化剂再生烟气、酸性气回收装置、工艺加热炉等排污环节进行规定,依据排污特征确定排污种类和排污限值,标准的适用性得到了提升。此外,新标准的部分指标要求已经达到、甚至超过了发达国家的标准要求。 3.石化行业环保技术应对策略 世界经济发展与环境保护的博弈正在上演,国内外迅速发展的环境政策形势对石化行业的环保工作的影响显而易见,为把握环保工作主动局面、提升行业整体环保水平,石化行业应以技术带动进步,利用先进环保技术,积极应对环境政策形势的快速发展。 3.1强化特征污染物危害性识别研究 石化企业的特征污染物种类繁多,但各类污染物的燃爆性、腐蚀性和毒性的大小、种类、作用途径/剂量与效应的关系等基础信息依然未知,这使得整个行业环保工作陷入了被动局面,例如PX引发的群体性事件、危险废物的巨额处置成本等问题,都是由于目前行业特征污染物的危害性和毒理性不清晰而导致的,开展特征污染物毒性识别的基础性研究需求较为迫切。 3.2加快建立特征污染物的监测/统计方法 以往环保工作的空白,或未予以重视的领域亟待弥补,例如挥发性有机物的排放、土壤与地下水污染、重金属污染物的排放等。探索新的方法、标准、监测手段,摸清家底,是进一步开展污染治理的基础。以挥发性有机物(VOCs)的监测、统计为例,VOCs作为石化行业的重要特征污染物,国外已建立了VOCs逸散排放的评估标准和方法。但由于我国石化装置的建设、维护水平与发达国家有一定差距,VOCs统计方法无法照搬国外标准,需要开展研究制定适合于国内石化行业的标准和规范,以准确确定排放量基础数据,进一步开展VOCs控制。 3.3开展自主知识产权环保装备研发 目前生产企业在环保投资和工程治理方面面临巨大压力,这其中有部分原因在于当前污染减排技术装备依赖进口。以燃煤机组烟气湿法脱硫装置为例,中小型规模的湿法脱硫装置的脱硫湿风机、搅拌器、高性能阀门、检测和采样的一次性元件等关键性设备,国内还没有制造技术,个别能国产化的产品,其质量、性能与国外产品相比有一定差距;600MW及以上机组配套的大型除雾器、脱硫喷嘴、烟气挡板、部分泵、阀等均依赖于外国技术。研发拥有自主知识产权的污染治理优秀装备,对于降低污染治理成本,减轻企业压力意义重大。 3.4加强环境风险控制技术储备 环境风险控制技术储备存在明显需求。一方面,石油天然气开采由陆地逐步延伸至海洋,海上溢油风险加大;另一方面,我国石油化工生产基地多分布于沿江、沿河、沿海地区,存在较大的水体污染风险。石化行业无法规避环境风险控制工作,随着国家和公众对环境风险的关注增强,风险管理、评估,污染物迁移、扩散、转化研究,应急设施和应急物资研究应当成为环境技术储备的重要内容。 3.5积极发展清洁生产技术 总量持续减排、污染物排放限值提高和排污税费提高使传统的末端治理技术越来越疲于应对,成本的持续增加也不利用技术的广泛推广应用。对于炼油和石油化工工业,可持续发展的含义相对集中在清洁生产和资源综合利用上,围绕源头污染削减的清洁生产技术,将成为未来时期环境保护与污染治理的主旋律。
地质勘探方法论文:有关地质勘探中综合物探方法的应用分析 摘 要:随着社会的快速发展,物探技术已经被广泛的应用到地质资源勘查工作中。物探技术是地质科学中比较新的、相对活跃的、有重要价值的勘探办法,明显的提高了地质勘查的进度与质量,也提高了生产力,是地质勘查现代化水平的标志。 关键词:地质勘探;综合物探;技术 对于综合物探技术来说,现阶段的发展还有很大的提升空间,很多的工作人员都反映在应用的过程中,需要对其进行一定的改进,这并不是对技术持有否定的态度。而是地质勘测中的综合物探技术能够在应用的过程中,通过不同的方式达到不同的要求,现阶段的社会进程较快,我们需要根据实际的情况进行一定的改良,这样才能达到一个较为理想的效果。从现阶段的应用来看,效果还是比较积极的。本文就地质勘测中的综合物探技术应用进行一定的分析。 1 综合物探基本原理 对于地质勘测中的综合物探技术来说,在实际的应用中,很多的工作人员之所以没有得到理想的效果,原因之一在于不了解综合物探的基本原理。现阶段的众多工作人员和科研人员比较注重于实践,但是从客观的角度来说,理论对于技术而言具有很强的指导作用,而且实践工作也需要建立在一定的理论基础上,这样才能保证综合物探技术的有效应用。 2 信号数据采集 在地质勘测中的综合物探技术当中,要想在应用的过程中,达到一个较为理想的效果,就必须将信号数据采集工作有效的进行。从客观的角度来说,信号数据采集工作对综合物探技术的应用具有一定的决定性影响,这是一个非常重要的方面,在将来的工作中,必须将信号数据采集工作当做重点来对待。 2.1 测线布置 在信号数据采集工作方面,有很多的步骤,每一个步骤都关系到工作的效果。首要的工作就是测线布置。就目前的情况而言,测线布置方面的工作主要采用综合物探技术主要是为了能够准确地探测出表层土层的厚度,现场测线布置必须保证面波测点和折射波测点对应一致,便于信号数据的综合利用。由此可见,对于测线布置来说,需要采用针对性的技术。不得不承认,现阶段的技术较为全面,每一个环节的工作都能够应用不同的技术来解决,但是对于测线布置来说,必须采用针对性的技术来完成,这样才能保证工作的质量。其它技术远远不及综合物探技术的效果。 2.2 参数设计 对于任何一项技术来说,参数设计都是非常重要的工作。每一个参数对技术的应用都有很大的影响,在地质勘测中的综合物探技术当中,必须从多个方面谨慎的进行参数设计工作。有些工作人员认为,可以按照统一的标准进行参数设计,但实际的情况却不是这样。由于每一个地区的煤矿发展情况不一样,地区的开发情况也不一样,因此在应用综合物探技术的过程中,必须根据实际的情况进行参数设计工作。本文主要从以下几个方面进行阐述: 2.2.1 采集道数选择。在参数设计方面,采集道数的选择是一项较为基础的工作。有些工作人员对这项工作并不在意,虽然工作难度不高,但有很多的细节都需要注意,这样才能保证工作的效率和质量。从主观的角度来说,只有对基础性的工作进行一定的努力,才能在上层工作方面做出一定的成绩。本文认为,在实际的工作中,必须遵循一些严厉的要求,比方说要求测震仪具有多通道接受端口,一般为12 通道和24 通道。由于上覆土层厚度有可能较小,因此应在场形条件允许的情况下尽可能采用24 道信号数据采集,以保证足够的空间分辨率。由此可见,在采集道数选择方面的工作,必须要保证足够的空间分辨率,只有这样才能获得较大的发展。 2.2.2 激震方式选择。除了采集道数选择以外,还有一个非常重要的工作,就是激震方式的选择。我国在参数设计方面的工作之所以能够在各个发展阶段满足社会的需求,主要原因在于能够对参数设计的每一项工作都细致化的进行,不仅如此,还积极的进行深化和加强工作,有效的避免了一些漏洞和隐患的发生,从客观上和主观上将参数设计工作提升到了一个新的层次。对于参数设计而言,激震方式的选择是非常重要的,可以说对参数设计工作具有一定的决定性影响。就目前的发展情况而言,激震方式主要分为三种,3 种激震方式的最大勘探深度分别为:锤击震源的勘探深度可以达到20~30m;落重震源的勘探深度可以达到30~50m;炸药震源的勘探深度可以达到50~150m。激震点土质松软程度影响震源所能激发的频率,土质松软激发出的频率偏低,土质坚硬激发出的频率偏高。同时,激发频率与垫板尺寸有关,垫板尺寸越大,所能激发出的频率越大。在应用激震方式的过程中,必须结合具体的实际情况,这样才能得到一个较为理想的效果。有些地区在进行地质勘测的过程中,认为某一种激震方式能够获得较大的成功,而且综合来看,效果较好,因此在任何情况下都统一应用。这种方式是错误的。激震方式有三种,每一种都有自己的优势,我们需要结合地区的实际情况以及激震方式的优势来进行应用,从而达到一个理想的效果。 2.2.3 道间距选择。对于参数设计而言,除了上述两项以外,本文所要强调的另外一项就是道间距的选择。很多地区在进行地质勘测的过程中,虽然应用到了综合物探技术,但由于在一些细节方面做得不到位,导致结果并不精确,对地理事业的发展产生了一定的消极影响。道间距的选择就是一个非常重要的细节,由于我国的幅员比较辽阔,因此在应用综合物探技术的过程中,必须在一些细节方面进行足够的努力,有效的进行道间距的选择,能够让工作更加的完美,减少误差,同时可以增加精确度。从各个角度来说,道间距能够帮助综合物探技术更加有效的应用到地质勘测工作中。 3 信号分析与资料解释 3.1 信号数据的分析 在地质勘测工作中应用综合物探技术,必须进行信号数据分析工作,这样有助于技术的应用以及地质勘测工作的准确性,同时可以及时的发现问题和解决问题。在信号数据的分析工作中,最重要的就是工作过程,很多地区之所以没有获得较大的成就,主要原因就在于没有按照规定的过程进行信号数据的分析工作。经过科研人员和工作人员的不断总结与归纳,认为信号数据的分析工作主要有面波信号数据的分析和折射波信号数据的分析两方面的工作,而面波信号数据分析工作主要包括面波有效信号的提取,设置合理的时间窗在时域信号窗口提取有效面波信号数据;面波频散曲线的求取,根据有效面波时域信号求取面波基阶模态的频散曲线,进行深度转换,得到深度-波速曲线;利用空间相似性原理进行测点间数据插值,得到测线面波波速云图等方面的工作。 3.2 成果资料处理与解释 在成果资料与解释方面的工作中,需要在折射波的结果处理以及土石分层界限方面的工作进行一定的努力,这些工作都是成果资料与解释方面的重点工作,必须要谨慎的进行。 4 结束语 本文对地质勘测中的综合物探技术进行了一定的应用分析,从现有的成果来看,很多地区都在综合物探技术的应用方面,取得了较为积极的效果,并且呈现出了很强的朝阳趋势。相信在将来的发展中,还会有一个更大的成就。 作者简介:赵洪涛(1970-),男,汉族,河南荥阳人,河南省地矿局测绘地理信息院管线分院副院长,研究方向:城市地下管线探测。 地质勘探方法论文:关于煤炭地质勘探方法的解析 摘 要:为了满足我国现阶段煤炭地质勘探工作的需要,进行煤炭竞争力模块的分析是必要的,这需要进行经济性安全模块的分析,保证高效采煤体系的健全,更有利于现阶段煤矿工作的开展。这就需要进行科学化的应用方法的优化,解决其发展过程中的问题。 关键词:煤炭工业;存在问题;总结探究;地质勘探 1 煤炭资源综合勘探模块的分析 1.1 为了满足现阶段煤炭资源综合勘查工作的需要,进行其地质模块、地形模块、物性等条件的分析是必要的,从而进行合理性的勘探手段的应用,保证各项工程的良好布置,从而更好的进行工程施工顺序的控制,进行各种地质信息的掌握,这离不开良好的地质质量报告的应用,保证煤炭资源综合勘探体系的健全,通过对遥感扫面、钻探技术及其相关技术的分析,进行工作部署模块的优化。这需要实现相关勘探区的地震控制断层模块的优化,进行相关褶皱及其异常体发育模块的分析,进行钻探结合模块的应用,保证地质勘探结果的优化,进行煤层变化的深入分析及其控制。通过对测井资料、钻探模块等进行综合性的研究、探究,更有利于进行地质勘探结果的分析,保证其小断层或者其他小断点的控制,保证煤层的底板等高线等的控制。 在当下工作模块中,进行岩芯钻探模块的优化是必要的,这是现阶段煤炭资源勘探工作的重要模块,通过对综合勘探方法的优化,更有利于实现钻探工作量的控制,保证新技术革命等的应用,保证自动化程度、操作灵活性等的控制,保证机械效率的优化,从而提升其综合应用程度,比如进行绳索取芯技术的应用,进行内套管结构的优化。以绳索提出内套管的方式,将钻进中收集到内套管的岩芯提取到地面后取出。使用该技术,能够大大减少工人劳动强度,提高效率、提高各项经济技术指标。该技术在煤田地质系统推广已有数年的历史,今后还将继续推广普及,并逐步解决推广应用中出现的技术问题,完善该项技术。 1.2 在现阶段参数探测技术控制模块中,进行钻探施工体系的健全是必要的,这需要进行钻进特征的分析,进行工人的良好控制,从而针对钻进状态等展开分析,进行合理化的措施的应用,进行操作的调整。该技术的应用需要进行标准化的操作控制,保证科技攻关模块及其对外技术模块的优化。这就需要进行先进性的钻进参数探测系统的应用,保证煤矿企业系统体系的健全。这也需要进行各传感仪的应用,保证钻进参数的控制,保证钻进进尺速度、旋转速度等的优化,更好的满足当下钻井工作的需要。钻进参数探测系统正在被越来越多的煤矿企业应用,因为它可以通过各传感仪实时掌握到下列钻进参数:钻杆旋转速度、钻进进尺速度、钻杆扭矩、钻进压力、进水量、返水量、泵压、孔深、泥浆粘度、密度和pH值等。钻工依据这些参数,可及时、准确地调整操作。这可大大降低工人劳动强度,提高钻进质量和工作效率。 在现阶段数字地震勘探模块中,进行数字化工作的优化是必要的,这需要进行数字化的处理,保证其地震勘探效果的优化,这需要进行数据采集体系的健全,保证相关井深及其准确点位的控制,进行数据处理模块的优化,更好的进行高频信号的优化。这需要引起相关人员的重视,保证其井深的控制,进行准确点位的优化。这需要保证子波长度压缩模块及其叠加模块的优化,实现高频信号体系的健全。使得小型煤田构造和异常清晰的显出。从1985年开始至今,高分辨率数字地震勘探技术在地质综合勘探和地震补充勘探实践中得到不断完善和发展。通过地震补充勘探,查明规模较小的断层、褶皱及其他异常体,以使得设计部门能够及时优化、修改设计,包括:改变开拓方案,调整井筒位置和生产能力;修改采区设计,如工作面位置、走向及长度;修改主要巷道位置,调整矿井边界等。 在现阶段矿井高速高质量工作模块中,进行地质资料的分析是必要的,从而保证经济损失等的控制,这需要进行技术模块的优化,实现当下煤矿体系的健全,保证煤矿工作的有效开展。这就需要进行地震补充勘探模块及其采区地震模块的优化,实现其综合运作效益的提升,这需要引起相关人员的重视。近年来,随着用户要求的逐渐提高和大容量高速计算机的发展,使人们能够对海量的地震勘探数据进行处理,这才使得三维地震勘探技术得以提出和飞速发展。三维地震勘探技术能够将探测小构造的程度大大提高。 1.3 在当下工作模块中,进行三维方法的应用是必要的,从而满足现阶段矿井地区的工作需要,保证三维地震勘探工作的良好开展,保证三维地震勘探技术体系的健全,保证对主频波的应用,进行更小断层的应用,进行地震勘探技术体系的健全,保证山区地震勘探方法的更新,保证勘探方法的更新。这也需要进行煤炭生产及其管理体系的应用,保证现阶段煤炭工作的良好开展,从而提升其应用效益。三维地震勘探由于工作量大、成本高、技术成熟度低等因素,近几年已经通过推广体积解释技术、深度域代替时间域、模型技术的广泛使用、约束反演的使用、山区三维地震问题的解决、纵横波联合勘探的推进、多道三维地震勘探技术的开发、现场实时处理的应用等一系列方法和手段,得到逐步完善和发展,进一步提高了精度、降低成本、提高工作效率、最大限度满足用户的需求。 2 测井勘查技术模块的优化 2.1 为了更好的进行测井勘查方案的控制,进行各种高密度电法勘探方法的应用是必要的,从而满足当下勘探工作的需要,保证地质勘探体系的健全,保证一系列的资源的良好应用实现其综合效益的提升。针对一系列的复杂资源的勘探领域展开控制,实现其综合方案的优化。测井勘查技术:采用电、声、核系列物理参数测井,水文测井及煤层气测井等技术。可精确为煤层定厚、定深;非煤系地层定厚、定深。常应用于煤岩层定性、定深、定厚;煤岩层力学性质分析,煤层炭灰水分析,煤层沙泥、水分析等。 在现阶段工作模块中,进行煤炭遥感技术的应用是必要的,这需要进行空间遥感的应用,保证每天地质及其煤炭工业体系的健全,保证其技术的更新,这需要保证其快速性、整体性、客观性等,从而满足当下计算机工作的需要,积极做好相关的煤矿区水资源调查工作,保证煤炭资源体系的健全,保证其调查的良好性,这就需要进行煤炭资源勘探体系的健全。这就需要进行遥感找煤形式的优化。遥感是通过空间传感器接受地面目标反射、散射外来电磁波或者目标自身发射的电磁波而获得目标物理参数的技术方法。遥感技术彻底改变了地球科学中传统的点测量状况, 从像元到像元获取地物信息,进而发展为三维立体测量,这一信息获取方式的改变对地质找矿有重要的促进作用。遥感找煤是以煤炭遥感理论为基础,成矿理论为指导,采用遥感手段对找煤标志。 2.2 在当下煤炭遥感技术应用过程中,进行计算机技术的应用是必要的,比如进行煤炭地质模块及其资源调查信息系统的应用,实现环境检测信息系统的优化,保证煤矿区的水资源调查信息模块的优化,保证现代化信息产品的应用,保证煤炭工业的可持续发展,为其提供良好的决策。这需要引起相关人员的重视。 煤炭地质勘探是一项多学科的综合性科技工作, 它不仅仅是探明煤炭资源储量和开采技术条件, 而且还应为煤炭资源的综合利用、合理利用提供充分的依据。目前我国煤田地质勘探技术与世界先进技术相比尚存在较大差距。因此,必须把握时机,加快我国煤田地质勘探技术的发展。 3 结束语 煤炭勘察工作的开展,是一个循序渐进的过程,这需要引起相关人员的重视,做好地质勘探的相关工作,满足工作需要。 地质勘探方法论文:对地质勘探工程中测量方法的问题解析 【摘要】随着科学技术的不断发展,建筑行业中的测绘技术与测绘使用的仪器设备也得到进一步发展,在地质勘探工程中所使用的测量方法,已经成为测量行业的重点关注问题。就目前的地质勘探工程测量技术而言,已经步入一个全新的发展阶段,这预示着我国地质勘探工程技术实现了成功的技术变革,本文就对测量方法的问题进行解析。 【关键词】地质勘测工程;测量方法;问题解析 引言 以往在地质勘探中所使用的工程测量方法主要有经纬度测量仪、光电测距离仪器、水准仪器以及单纯依靠手工操作的计算方法,而现在所使用的地质勘探技术是依靠计算机软件操作的使用全站仪、电子水准仪、GPS相互帮助工作,已经形成了比较成熟的计算机软件系统,以信息化计算机计算方式的工作方法是目前在测绘行业中一次成功的变革,本文作者从多年的工作经验中总结出,对于现在所使用的地质勘探工程测量方法进行比较。 1、对于地质勘探工程中测量介绍 工程测量中地质勘探主要包括:地质填图测量、坑探工程测量、钻探工程测量 、地质剖面测量,包括勘探区平面、高程控制测量,勘探区地形图测绘和地质勘探工程测量。地质勘探工程测量主要工作是布测勘探基线、勘探线,测量勘探线剖面,测量定位勘探线基点、端点、探槽、探井、坑口、取样钻孔、地质点,以及勘探坑道及竖井联系测量等。勘探工程测量需提交矿区地形图、剖面图、勘探工程点位布置图、点位坐标高程及控制资料等。 2、如何建立地质勘探工程测量控制网 2.1什么是控制测量 如何在地质勘察工程中进行上面的测量工作,是需要综合需要进行勘探的地区内的交通情况、自然以及地理方面的现实形态、自然界的水文以及气候特征在实行勘探的地区进行勘测测量控制布网。而所使用的工程方法要能够依据现实勘测面积发小、勘探网密度的高低、地貌形态等工程方法的应用,基于这样的方法之上使用线形锁、测绘交汇等方法进行进一步加密的工作方式。 上面介绍的工程测量方法,先介绍的方法是具有消耗较多时间,在人力消耗方面也比较多为特点的,所能够应用的观测方面的数据,也主要以手工的记录方法为主,在计算整理工作中多是比较复杂的,也是容易出现误差。而后面的方法是具有节省时间和减少人力消耗的特点,观测方面的数据是以自动进行记录为主要特点,这样可以有效的降低误差产生,在计算方面需要借助电脑软件进行,不仅快速而且非常方便,既能直观的读出数值又能保证数字真确真实。 2.2在地质勘探工程测量需要参照的规范及标准介绍 依据专业特性,原来大多执行中华人民共和国地质矿产部批准,1990-01-01实施的《地质矿产勘查测量规范》。现在还须执行《全球卫星定位系统(GPS)测量规范》。 3、就勘探区所应用的地形测绘技术介绍 以往在勘探区的地形状态应用的测绘技术大多是一些实际测量方法,这些方法在操作过程中是需要受到测量的距离远近以及在实际绘制条件制约的,由于操作人的目测距离受到的制约因素很多,这些器具又比较沉重,增加了测量人员每天的工作强度,在测量工作之中的人员涉及较多,也必须依靠分组的方式,大家以组的方式集中工作,单纯依靠手工的方式工作使工作效率难以提升。而目前在勘探区所使用的方法是截然不同的,是应用动态的GPS与全站仪相互结合的工作方法实现测量,其中全站仪是一种依靠数字化工作机器,以一站式的工作方法完成在数据的定位以及数据存放等工作程序,目前在工程测量中已经得到了广泛的使用。而PTK与全站仪能够将信息中全部的记录碎点信息,并且能够在测量中制成详细的草图样,在勘探地区就能够以数据方式传输到电脑上,参照草图应用地形图制成软件最后形成图。而GPS采集过程只需要较少的工作人员进行,并不需要进行测站与碎部点之间通视。全站仪的工作制需要在一个比较广阔的工作地址进行,这样可以实现在测量方法的优点相互互补,共同提升工作效率,而PTK与全站仪的工作记录数据形式可以实现立体数据记录形式,这样避免人为的误差影响数据的客观性,减少能够形成的误差情况,满足测量中对于数据真实以及精准方面的要求。 4、就勘探区进行地质勘探工程测量方法介绍 4.1地质工程测量方法中的勘探基线基点布测测量 常规进行勘探基线、基点布测时,根据确定好了的起点,埋设标石,用经纬仪根据控制点联测起点坐标,再在起点上架设经纬仪设置勘探基线方位角,从而在实地设置出勘探方向线,布测基线长度并测出另一端点坐标。还可采用经纬仪照准另一端点定向,按设计长度用红外测距量测出各基点位置,为了点位准确,常用正倒镜法设置方向线取中点定向, 精确测距定出点位,埋设标石。而现在多用动态GPS测出起点坐标,利用起点坐标、勘探线方位角和基线长度,计算出另一基线端点坐标,再根据点放样或线放样的方法在实地确定出另一端点点位,埋石设置标石。勘探基线上的基点,也可用GPS动态采用线放样法精确施测,按基点到起点距离,确定各基点的位置并埋设标石。或者使用全站仪按上述经纬仪方法布测。 4.2地质工程测量方法中的勘探线剖面测量 在地质勘探工程测量中,因为勘探线剖面必须要垂直于基线,基线端点要进行放样埋石、剖面测量,再从基点开始向两边施测。以前使用经纬仪与全站仪测量方法一样,只是手工记录计算后,再绘于图上。现在用全站仪测量时,仪器架在基点,用基线定向旋转90度即剖面线方向,沿线测量剖面到设计端点。全站仪可全信息记录与起点的里程和高程,测量过程中同时画出详细草图,剖面端点埋石并和控制网联测,野外结束后把数据文件传到电脑,根据草图用成图软件编绘成剖面图。 4.3地质工程测量方法中的地质填图测量 地质填图用地形图作底图,将地质点测绘到地形图上据其描绘岩层和矿体界线,并填绘地层符号。测定地质点以前一般采用经纬仪测碎部点的测绘方法,也可采用图解交会法,布设控制点较繁琐;如比例尺相对较小地质人员也可使用罗盘和目测法标定。现在基本采用PTK测绘,简洁方便,如比例尺相对较小直接使用手持GPS测定并自动记录,进而转汇到地形地质图上。在地质勘探工程测量中,这两种设备取长补短,解决了过去利用常规方法测量时间长、野外工作量大等难题,节省了人力物力财力的投入。 4.4地质工程测量方法中的钻孔探槽端点的测量 在进行地质勘探工程测量的工作中,钻孔和探槽有的是,在勘探时已经重新布设了;也有的是,在矿区普查和详查时布设的。 结束语 应用科学的技术手段不断促进测量仪器的更新,以及测量方法的不断前进,这是将科学技术手段与地质勘探工程工作更好的相互结合,也是为地质勘探工作更好的服务。以往单纯依靠人工的工作方法已经被科学化的工作方式所替代,这不仅节约了勘探区工作人员的数量,同时减少人力方面的消耗,有效减少经济与物质方面的支出,在保证数据更具有真实性以及精准性的基础上实现了工作效率的提升,缩减了工作成本,实现工作中的最大的工作成绩。利用科学化的工作方法实现地质勘探工程中测量方法的变化,不仅预示着地质勘探工作的技术变革,同时也实现测量方法科学化,科学化的工作方法扩大应用,是在地质勘探工程工作中一次技术变革。 地质勘探方法论文:浅谈煤矿地质勘探的方法与技术 【摘要】煤矿地质勘探又称煤炭资源地质勘探,是寻找和查明煤炭资源的地质工作。其目的是寻找煤矿床、圈定煤炭储量,为煤矿设计、建设提供科学依据。地质勘探是运用地质科学和技术来分析、研究、探测煤矿床。其目的是为煤矿设计、建设和生产提供可靠的地质资料,保证煤炭资源合理、顺利开发。其主要任务是运用各种地质理论、选择相应的技术手段和工作方法,查明地层、地质构造、煤层、煤质、储量及开采技术条件等因素,正确评价煤矿床及与含煤岩系伴生和共生的其它有益矿产。 【关键词】煤矿 地质勘探 方法 技术 一、勘探方法 (1)地质填图法。地质填图法是运用地质理论和有关方法,全面系统地进行综合性的地质矿产调查和研究,查明工作区内的地层、岩石、构造与矿产的基本地质特征,研究成矿规律和各种找矿信息进行找矿。 (2)砾石找矿法。砾石找矿法是根据矿体露头被风化后所产生的矿砾(或与矿化有关的岩石砾岩),在重力、水流、冰川的搬运下,其散布的范围大于矿床的范围,利用这种原理,沿山坡、水系或冰川活动地带研究和追索矿砾,进而寻找矿床的方法。 (3)重砂找矿方法。重砂找矿方法是以各种疏松沉积物中的自然重砂矿物为主要研究对象,以实现追索寻找砂矿和原生矿为主要目的的一种地质找矿方法。 二、发展和作用 (1)技术发展。勘探技术的发展为地质业的进步发展提供了便利,随着经济技术的不断普及,我国煤矿的地质勘探技术也在不断发展。新中国成立之初,我国煤矿中大约只有20人是技术人员和500来名钻探工作者。随着人们对技术和科学理解的不断加深,煤矿业发展到现在已有大约12万人从事地质勘探工作,为煤矿业的发展做出了巨大贡献。煤矿业的勘探技术不仅涉及钻探、物探、水文地质、工程地质、航空测量还涉及煤质化验和古生物的鉴定等。这些技术的应用使得资料采集与处理、综合解释与分析、方法理论等工作有了可行的依据,同时这些技术岩层定性、矿山矿井地质、煤层气评价、水资源勘察等方面也发挥着重要作用。 (2)重要作用。地质勘探技术能够很好地帮助煤矿企业掌握井下煤田的地质构造,在预防事故发生方面起着举足轻重的作用。 首先,煤矿地质勘探技术在瓦斯治理方面的作用。瓦斯一词是煤矿事故中出现频率最高的一词,很多事故的发生都与它有直接或间接关系,所以它号称是煤矿的第一号杀手。瓦斯与上下顶底板岩层的岩性、含水性、周围断层等都有很大的关系。只有探明井下的地质构造,提前采取预防措施,才能减少煤矿事故的发生。 其次,煤矿地质勘探技术在水害防治方面的作用。采用煤矿地质勘探技术可以对煤田地下文层的奥灰含水层的富水性和水压进行正确的探测,进而可以避免由于煤层底板隔水层太薄在受到内张力的情况下会断裂的损失,经过勘测在地质构造比较的危险的地方提前采取预防措施,就可以在很大程度上避免矿井突水事故的发生。 再次,煤矿地质勘探技术在顶底板施工防治方面的作用。煤矿开采过程顶板事故也是其中一个常见的事故。造成这项事故的原因是:地质构造的影响、工艺落后、生产工序不符合实际、工人素质差等,但是最主要的原因是与地质条件和地质构造有关。 三、勘探技术 (1)地震勘探技术。地震勘探技术就是利用地下介质弹性和密度的差异,通过观测大地对人工激发地震波的影响,进而推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探技术主要是应用地震波在向下传播时,遇到介质性质不同的岩层分界面,地震波发生反射,地面根据反射回来的信号来确定震源特性、检波点的位置,进而根据这些记录来推断岩层的性质和结构。地震勘探技术在煤田和工程地质勘察、区域地质研究方面有着广泛的应用。在煤田浅部,一般是不超过800m的范围,地震勘探技术可以被直接采用,在煤田深部,就必须采用矿井地震勘探技术。 (2)地质雷达勘探技术。地质雷达勘探技术就是基于低下介质的电阻率、介电常数等参数的差异,利用高频电磁脉冲波的发射,来探测目标地质情况的一种物理方法。这种方法采用了先进色雷达技术可以清楚地探测到一定范围内岩石、空洞、水体等的分布和岩性变化情况,从而精确地确定井区的水、岩分布情况,为煤矿的开采提供很重要的资料。 (3)高密度电阻率法。高密度电阻率法是以岩土介质的导电性为基础,通过观测和研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律来达到找矿或解决地质问题的目的。高密度电阻率法有很多工作方法,它是最新发展并推广的新技术。较之常规电阻率法它有很多优点主要是:测点密度大、多极距和多装置形式,并且可以通过求取不同比值参数从而突出异常信息的特点。 (4)矿井瞬变电磁技术。矿井瞬变电磁技术也被称为矿井瞬变电磁法它是一种非接触类的探测技术,属于时间电磁法。这种方法在工作时,发射和接受回线边长依据采掘空间断面的大小选择,能够加大发射功率和接收回线匝数增加二次信号的强度,进而可以增大瞬变电磁法的顺层。这种方法也是新发展起来的勘探技术,它有广阔的应用空间。 (5)无线电波透视技术。无线电波透视技术又被称为坑透法,它是通过地下质体发射高频无线电波,可以通过观测电磁波在传播过程中场强的衰减情况,以此来确定地质异常体的位置和形态。这种技术是从国外的勘探技术中引进来,在我国的发展时间还不长,一些相关技术不太成熟,有待进一步的研究和发展。 四、结语 地质因素是影响煤矿开采的主要因素,但是地质结构是复杂的不容易被充分得知的,这就需要借助于一定的技术,煤矿勘探技术为煤矿进行地质勘探提供便利,它是一项很实用的技术无论对瓦斯灾害的防治、矿井水害防治方面还是在顶底板事故预防方面都起着举足轻重的作用,所以在实际应用中应该根据不同的情况采用不同的具体技术,从而进行科学的勘探为煤矿进行安全生产提供保障。煤矿开采地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合。利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据,查明采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统,把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,为开采地质条件的快速评价、生产地质工作的动态管理、突发性地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。 地质勘探方法论文:地质勘探中综合物探方法的应用探究 摘要:近年来,综合物探方法在地质勘探中的应用越来越多,本文作者结合多年金矿工作经验,对综合物探技术、特点、几种常用的物探方法及发展前景进行了分析论述,仅供同行参考。 关键词:物探方法;地质勘查;应用 1、 物探方法的特点分析 1.1 探测深度不大 地质勘探中用到的物探技术大多只能勘查地表浅层,且勘查深度较小,一般只停留在几十米位置,最大勘查深度不会超过百米。这是地质勘探中物探技术具有的第一大特点。 1.2 探测精度越来越高 从我国目前的情形来看,物探技术水平随着科技技术的进步而不断提高,国内市场上现有的多种物探设备精度越来越高,连带着物探技术也越来越精湛,越来越能满足现代工程地质勘探的探测要求。物探技术的精度不仅体现在技术先进性上,还体现在探测标准上,工程地质勘探要求,使用物探技术进行地质勘探时,实际勘探深度与平面位置之间的误差必须控制在厘米,防止误差过大。 1.3 勘探作业的半径较小 物探方法在工程地质勘探中承担着多项工作,既要负责对工程地质进行勘查,又要负责地质条件测试与分析,还包括多种其他同类工作。工程地质勘探要求所有物探工作在十几天内全部完成,同时确保工作完成后地质勘探精度和勘查有效性,以免引发不必要的质量问题。在一些抢险项目中,地质勘探工作精确完成的时间更短,仅仅只有几个小时,这一明显特点是物探地质勘探主要优势,也是其工作实践中遇到的最大难题。 2、 综合物探技术的概述 2.1 瞬变电磁法 以接地导线或者不接地回线为场源,通过激励探测目的物感生到二次电流,并在脉冲间隙对二次场随时间变化的响应进行测量。比如,借助瞬变电磁法对矿区积水采空区进行探测就能够取得较好的地质效果。相关分析还揭示,如果煤层采空区不塌陷、不含水时,会引起高电阻率值的电性反映。在这种情况下,那些保存完好的地层电阻率就会出现走低的情况。 倘若煤层采空区没有塌陷,并且充填了泥砂或者其它较软杂质,即其中有一定规模的填充物,将引起相对低电阻率值的电性反映。 在这种情况下,保存完好的地层电阻率将会处于较高的水平。 相反,倘若煤层采空区塌陷出现含水情况时,将会引起低电阻率值的电性反映。 2.2 地震 CT 法 该方法又称为地震层析成像方法。 其原理是借助地震波走势或者地震波场观测数据,完成对介质的反演,以此获取探测区域内部介质的波速和慢度以及密度或者衰减速系数等参数。 这样做的目的在于能够充分识别探测区域的内部结构。更为重要的是,因为物探多解性和单一物探方法的局限性要求,只有将不同物探方法联合起来进行勘探,才能取得更为理想的效果,并且这将逐渐发展成为今后煤矿采空区勘测的主要手段。 2.3 可控源音频大地电磁法探测法 它是以有限长接地导线为场源,在距偶极中心的一定距离内同时对电、磁场等参数进行观测。 这种电磁测深方法依照电磁波的趋肤效应理论进行。 如果地表电阻率处于固定状态,电磁波的传播深度和频率就会呈现出反比的情况,即高频时探测深度浅,相反探测深度深。 因此,能够借助改变发射频率对探测深度加以调整,以此达到频率测深的特定目的。 从这个角度讲,可控源音频大地电磁法探测和普通电法勘探相比,拥有一些明显优势。 即可控源音频大地电磁法更加轻便和快捷,不但探测面积大,勘探深度大,而且在工作效率方面也表现出较高的性能,具有不受地形影响,可以穿透高阻覆盖层等特征,在寻找含水地层等方面有明显的效果。 2.4 浅层地震法 在正常情况下,煤层和顶底板岩层之间会形成明显的波阻抗差异。如果煤层厚度超过 K/4 时,它的顶板反射波同相轴就会表现出负相位,相反底板反射波同相轴会表现出正相位,而其波组特征会相应地表现出同相轴连续和稳定的特征,并且能量相对强。 而倘若煤层被采空之后,就会出现以下两种不同的情况:一种是采空后未出现塌陷情况,一种是采空后出现了塌陷,此时的反射波会在频率、振幅和相位、时间等参数上表现出异常情况。 由 震源激发而产生的地震波,可以沿着地下介质进行传播,由此会产生反射和折射以及绕射等物理情况。 因此,可借助仪器接收含有反映地层结构与岩性等地质信息的地震波,可以对采集到的数据进行复杂的处理运算,同时,可以综合其它的地质与物化探资料完成合理、科学的推断与解释。 然后,以此为基础,最大限度地解决工程与水文勘探中所涉及的地质问题,为地面的房屋、道路、桥梁、铁路设计等提供帮助。 3、 地质勘探中综合物探方法的应用分析 现代工程地质勘探作业中,常用的物探方法主要有三种,即电法、电剖面法以及地震勘探法。这三种方法应用到工程实践中,都能获得较好的应用效果,实现工程地质精确勘查。下面介绍以上三种物探方法在地质勘探工作中的实际应用情况。 3.1 电法测探的应用 电法,也作电法测探,通过相应设备从观测点深入到地下,并通过电阻率观察变化情况的一种探测方法。正因为这一方法能够对岩层的分布情况以及变化情况深入研究,因此受到人们的广泛关注。近年来,高密度的电阻率法得到了广泛发展,这一方法一般是将地质结构进行有效的划分后对其进行探测。 3.2 电剖面法 电剖面法与电法的原理相类似,实际应用时都需要借助此采电设备,依靠采电设备来探测被测对象的地下岩层情况。该方法同样是工程地质勘察技术的厂常用探测技术之一。电剖面法可以与上述电测探法相互结合,可以对岩层的变化规律以及断裂带的分布情况进行详细的探测。我们还将该方法分为四极法与联合剖面法。一般情况下,电剖面法是对沉积岩进行探测,要想保证点发工作的质量,首先我们要对岩层电性的差异进行深入研究,了解电性差异的变化情况,可以采用电阻率法进行分析,了解要岩层的含水情况以及各种状态。如果岩石中的含水情况呈现分散的状态,这就说明电阻率对其影响过小,如果含水情况呈现较为集中的状态,那么就会极大的降低岩层中的电阻率。 3.3 地震勘探的应用 地震勘探主要有反射波法及折射波法。主要原理是根据对反射波或折射波时间场沿测线方向的时空分布规律的观测,确定地下反射面深度及构造性质。地震勘探相比其它物探方法,具有精度高的优点,但是,成本相对会比较高。我们所看到的物探剖面是一种经过校正后并赋以地质内涵反射波时间剖面。浅层折射法在覆盖层探测中具有技术优势,在隐伏构造、空洞以及考古探查中也有成功应用,但是该方法受施工场地影响明显。 4、 物探方法在地质勘探中的发展前景 国内现有的地质勘探物探技术种类很多,且大部分技术都发展成熟,具备了一定的技术先进性,这是社会经济发展以及科技进步下的必然趋势,未来地质勘探中应用到的物探技术水平势必会更高,精度与可行性也会更好。笔者认为,未来物探技术的发展方向主要有两个,一是技术发展,各种先进性探测理念、探测技术会被不断引进,如多波理论、电磁波谱、地震映像法、高密度电阻法等,都会被依次引入和应用,为工程地质勘探工作的开展提供更为有力的技术保障;二是物探仪器设备会不断更新,设备性能会不断完善,如防潮、防尘、防震等。科技的进步会推动物探技术、物探设备朝着更加光明的方向发展,最终实现工程地质勘探物探技术的可持续性发展。 结束语 综上所述,物探方法是地质勘探工作中必须用到的勘查手段与技术,在地质勘察中发挥着不可替代的作用。考虑到国内现有的物探方法种类很多,本文例举了其中三种,并重点分析了这三种常用物探技术在金矿勘探中的应用,展望了物探方法的未来应用与发展前景,得出了一系列相关结论,希望能为同行工作者提供帮助与参考。 地质勘探方法论文:对地质勘探工程中测量方法的问题解析 [摘要]随着科学技术的不断发展,建筑行业中的测绘技术与测绘使用的仪器设备也得到进一步发展,在地质勘探工程中所使用的测量方法,已经成为测量行业的重点关注问题。就目前的地质勘探工程测量技术而言,已经步入一个全新的发展阶段,这预示着我国地质勘探工程技术实现了成功的技术变革,本文就对测量方法的问题进行解析。 [关键词]地质勘测工程;测量方法;问题解析 以往在地质勘探中所使用的工程测量方法主要有经纬度测量仪、光电测距离仪器、水准仪器以及单纯依靠手工操作的计算方法,而现在所使用的地质勘探技术是依靠计算机软件操作的使用全站仪、电子水准仪、GPS相互帮助工作,已经形成了比较成熟的计算机软件系统,以信息化计算机计算方式的工作方法是目前在测绘行业中一次成功的变革,本文作者从多年的工作经验中总结出,对于现在所使用的地质勘探工程测量方法进行比较。 1、对于地质勘探工程中测量介绍 工程测量中地质勘探主要包括:地质填图测量、坑探工程测量、钻探工程测量、地质剖面测量,包括勘探区平面、高程控制测量,勘探区地形图测绘和地质勘探工程测量。地质勘探工程测量主要工作是布测勘探基线、勘探线,测量勘探线剖面,测量定位勘探线基点、端点、探槽、探井、坑口、取样钻孔、地质点,以及勘探坑道及竖井联系测量等。勘探工程测量需提交矿区地形图、剖面图、勘探工程点位布置图、点位坐标高程及控制资料等。 2、如何建立地质勘探工程测量控制网 2.1什么是控制测量 如何在地质勘察工程中进行上面的测量工作,是需要综合需要进行勘探的地区内的交通情况、自然以及地理方面的现实形态、自然界的水文以及气候特征在实行勘探的地区进行勘测测量控制布网。而所使用的工程方法要能够依据现实勘测面积发小、勘探网密度的高低、地貌形态等工程方法的应用,基于这样的方法之上使用线形锁、测绘交汇等方法进行进一步加密的工作方式。 上面介绍的工程测量方法,先介绍的方法是具有消耗较多时间,在人力消耗方面也比较多为特点的,所能够应用的观测方面的数据,也主要以手工的记录方法为主,在计算整理工作中多是比较复杂的,也是容易出现误差。而后面的方法是具有节省时间和减少人力消耗的特点,观测方面的数据是以自动进行记录为主要特点,这样可以有效的降低误差产生,在计算方面需要借助电脑软件进行,不仅快速而且非常方便,既能直观的读出数值又能保证数字真确真实。 2.2在地质勘探工程测量需要参照的规范及标准介绍 依据专业特性,原来大多执行中华人民共和国地质矿产部批准,1990-01-01实施的《地质矿产勘查测量规范》。现在还须执行《全球卫星定位系统(GPS)测量规范》。 3、就勘探区所应用的地形测绘技术介绍 以往在勘探区的地形状态应用的测绘技术大多是一些实际测量方法,这些方法在操作过程中是需要受到测量的距离远近以及在实际绘制条件制约的,由于操作人的目测距离受到的制约因素很多,这些器具又比较沉重,增加了测量人员每天的工作强度,在测量工作之中的人员涉及较多,也必须依靠分组的方式,大家以组的方式集中工作,单纯依靠手工的方式工作使工作效率难以提升。而目前在勘探区所使用的方法是截然不同的,是应用动态的GPS与全站仪相互结合的工作方法实现测量,其中全站仪是一种依靠数字化工作机器,以一站式的工作方法完成在数据的定位以及数据存放等工作程序,目前在工程测量中已经得到了广泛的使用。而PTK与全站仪能够将信息中全部的记录碎点信息,并且能够在测量中制成详细的草图样,在勘探地区就能够以数据方式传输到电脑上,参照草图应用地形图制成软件最后形成图。而GPS采集过程只需要较少的工作人员进行,并不需要进行测站与碎部点之间通视。全站仪的工作制需要在一个比较广阔的工作地址进行,这样可以实现在测量方法的优点相互互补,共同提升工作效率,而PTK与全站仪的工作记录数据形式可以实现立体数据记录形式,这样避免人为的误差影响数据的客观性,减少能够形成的误差情况,满足测量中对于数据真实以及精准方面的要求。 4、就勘探区进行地质勘探工程测量方法介绍 4.1地质工程测量方法中的勘探基线基点布测测量。常规进行勘探基线、基点布测时,根据确定好了的起点,埋设标石,用经纬仪根据控制点联测起点坐标,再在起点上架设经纬仪设置勘探基线方位角,从而在实地设置出勘探方向线,布测基线长度并测出另一端点坐标。还可采用经纬仪照准另一端点定向,按设计长度用红外测距量测出各基点位置,为了点位准确,常用正倒镜法设置方向线取中点定向,精确测距定出点位,埋设标石。而现在多用动态GPS测出起点坐标,利用起点坐标、勘探线方位角和基线长度,计算出另一基线端点坐标,再根据点放样或线放样的方法在实地确定出另一端点点位,埋石设置标石。勘探基线上的基点,也可用GPS动态采用线放样法精确施测,按基点到起点距离,确定各基点的位置并埋设标石。或者使用全站仪按上述经纬仪方法布测。 4.2地质工程测量方法中的勘探线剖面测量。在地质勘探工程测量中,因为勘探线剖面必须要垂直于基线,基线端点要进行放样埋石、剖面测量,再从基点开始向两边施测。以前使用经纬仪与全站仪测量方法一样,只是手工记录计算后,再绘于图上。现在用全站仪测量时,仪器架在基点,用基线定向旋转90度即剖面线方向,沿线测量剖面到设计端点。全站仪可全信息记录与起点的里程和高程,测量过程中同时画出详细草图,剖面端点埋石并和控制网联测,野外结束后把数据文件传到电脑,根据草图用成图软件编绘成剖面图。 4.3地质工程测量方法中的地质填图测量。地质填图用地形图作底图,将地质点测绘到地形图上据其描绘岩层和矿体界线,并填绘地层符号。测定地质点以前一般采用经纬仪测碎部点的测绘方法,也可采用图解交会法,布设控制点较繁琐;如比例尺相对较小地质人员也可使用罗盘和目测法标定。现在基本采用PTK测绘,简洁方便,如比例尺相对较小直接使用手持GPS测定并自动记录,进而转汇到地形地质图上。在地质勘探工程测量中,这两种设备取长补短,解决了过去利用常规方法测量时间长、野外工作量大等难题,节省了人力物力财力的投入。 4.4地质工程测量方法中的钻孔探槽端点的测量。在进行地质勘探工程测量的工作中,钻孔和探槽有的是,在勘探时已经重新布设了;也有的是,在矿区普查和详查时布设的。 结束语 应用科学的技术手段不断促进测量仪器的更新,以及测量方法的不断前进,这是将科学技术手段与地质勘探工程工作更好的相互结合,也是为地质勘探工作更好的服务。以往单纯依靠人工的工作方法已经被科学化的工作方式所替代,这不仅节约了勘探区工作人员的数量,同时减少人力方面的消耗,有效减少经济与物质方面的支出,在保证数据更具有真实性以及精准性的基础上实现了工作效率的提升,缩减了工作成本,实现工作中的最大的工作成绩。利用科学化的工作方法实现地质勘探工程中测量方法的变化,不仅预示着地质勘探工作的技术变革,同时也实现测量方法科学化,科学化的工作方法扩大应用,是在地质勘探工程工作中一次技术变革。 地质勘探方法论文:浅谈水利工程地质勘探的方法与技术 【摘要】二十一世纪以来,我国一直倡导并扶持水利工程的建设,而近几年来更是加快发展脚步,水利工程勘探技术在操作方式上不同于煤矿勘探,地质勘探等技术,它在勘探技术上更加的繁琐,而且还需要技术的高端性,通过对水文地质的实验,才可以确定该处地质是否能够开采,本文就水利工程的地质勘探的方法与运用的相应技术进行分析探讨。 【关键词】水利工程;地质勘探;方法与技术 我国的重点扶持项目就是水利工程,所以承受此工程的责任对于国家来说很是重要,无论是在技术上还是在管理上都要与时俱进,与现代化的发展趋势相连接,所以在现阶段水利工程的勘探技术与方法更需要高端与适中,只有用对的方法才可以成就好工程。 一.水利工程地质勘探所面临的问题 水利工程地质勘探对于我国来说是一项重大的工程问题,所以针对此工程国家投入大量资金与人才的培养,但是在成就方面取得功绩还是达不到理想化,其中主要问题有如下几点: (一)工程周围的环境问题 水利工程建在一定区域内都会造成该区域水分变化,地表上空气变得更加潮湿,进而会形成单一的一种气候现象,这一现象与当地的主要气候相违背,所以对环境会产生一定的影响; (二)水文问题的忽视 水利工程勘探最重要的就是对水文地质的检测,所以在这个问题上绝不能有半点懈怠,而现如今很多人恰恰忽视此关键性问题,由于水库不能及时地蓄水与放水造成周围地下水位位下降影响周围生态,另外近几年来河流的流量不断减少,导致自身净化能力不足,最终出现水质恶化问题; (三)工程质量问题 在树立工程勘探过程中,由于对工程实施中监管不严造成的质量问题也是当前工程首要解决难题,其主要体现在工程地质分析中所运用的计算公式,方法等与实际存在较大差异,在看测得地质报告中数据模糊不清,论证不足,对地质的勘探不做缜密性探究盲目下定结论,这些问题都是导致水利勘探工程延期的因素。 二.水利勘探 (一)水利工程地质勘探一般步骤 首先第一步是接到水利工程勘探的任务书,第二步是合理的确定该项目的负责人,第三步是负责人编写勘探计划纲要,第四步是将勘探技术进行上交定论。 (二)水利工程地质勘探方法 1.工程的地质测绘 在水利工程勘探中工程测绘方法是最为常用的一种方法,也是最基本的一种方法,在工程的勘探技术中能够结合数据说明此工程所存在的隐晦性问题,在工程测绘方法中需要大量的地质调查数据,而且还要以地质学,工程地质以及相关的地质经验为基础进行勘测的,在勘测过程中可以明确地确定该勘测地的地质状况以及对此地址进行可能情况发生的预测性,之后再通过问题的分析来解决此类地质问题。 在我国的水利工程中所运用的测绘比例是不同的,正是因为比例的不同,才能明确地质构造的稳定程度,了解所调查区域的底层结构以及周围环境构成等,随着科技的不断进步,在水利工程堪测中,还需要以一定工程测绘为基础性技术,在通过高端技术的辅助来实现探测成果的准确性。 2.山地勘测方法 对于在工程勘测中出现的一般性浅层地质来说,采用的方法就是山地勘测法,该方法的主要流程是通过人为性或者是机械性的对勘测地表面浮土的去除,然后在直接对该土质进行取样观察,在进行实验性研究得出勘测结论;在整个勘测过程中只是简单的需要竖井和平两种类型的勘测技术即可,在方法上运作简便,实际操作中不过于复杂,另外在对山地进行勘测时的工作量与在对钻孔时所用的工作量来说比值约为0.1,这个比值从简单意义上来说没有什么,但是实质上它却体现着一个国家的发展水平,伴随着近几年我国在此行业的专研与发展,已经初步的靠近发达国家在钻孔工作量上的0.2。 3.工程钻探方法 随着我国科技的飞速发展,在工程钻探方面也不断地融入新兴技术,显而易见随着高端科技的融入为水利工程地质勘测带来了前所未有的帮助,不但在工程效果上取得显著成就而且在工程质量上也有所提升,在勘探周期上也减少了时间的耗用,种种成效都说明钻探方法无论是在工艺水平上还是在现场施工技能上都大幅度提升速度; 在工程钻探中其主要表现体现两方面,一方面是在钻探设备上有所改善,通过更改钻头的使用材料来提高钻井速度和岩心采取效率,过去我国在钻头上普遍采用缸里或者是硬质合金材料,而现阶段将钻头材料更改为金刚石,金刚石的特点就是硬度大,所以此材料的运用在一定程度上促进了钻探技术的发展。另一方面是对钻探某些特殊地质层技术上的改进,一般用传统的钻探技术是无法将砂卵石层以及破碎带等地质层进行钻破的,而该项技术的改进大大提高了在这些特殊地质层钻探工作效率。 4.工程物探方法 它的工作内容是通过运用观测仪器来实现对指定勘探区域进行物理性观测,再结合相关的数据分析进行合理化的原理总结推断,一般是针对该区域的地质构造以及勘探范围和深度进行准确性定论。在工程物探中一般包括地震勘测方法、重力场以及磁场勘测法、电磁勘测法、地球物理测井发、电法勘测方法等。 (三)水利工程勘测技术 1.GPS技术应用 GPS的全称是全球定位系统,现阶段我国通过在水利工程勘测方面运用GPS技术,使得勘测效果显著,该技术主要通过高程控制来实现对跨河、跨沟时人工难以解决的问题,另外在偏僻山区或是林区一些环境相对较差的地方运用此项技术可以加快工程勘测进度,提升测量的准确性。 2.遥感技术的应用 遥感技术一般情况按照平台高度可以分为航天遥感、航空遥感、地面遥感等三大方面,遥感技术通过自身的信息资源可以勘测山区的地质特性以及水流分布特点,进一步加快研究效率,他还可以通过自身的卫星影像功能实现对水库区域塌方以及发生山体滑坡、泥石流等可能性灾害的发生,另外还可以监测岩溶地质变化,发觉该勘测区域的优势所在。 3.GIS技术的应用 所谓的GIS技术就是利用成型图像法进行信息的图像显示,再利用空间数据上的管理分析,对所观测结果进行初步确定,在通过在工程勘测中对地质信息的管理与传送功能为水利工程地质勘探做出准确性判断。该软件的运用开拓了我国工程勘测技术的发展之路。 总结:通过本文对水利工程地质勘探的探讨,希望能在我国水利建设上做出一些贡献,另外在水利工程中还需要继续开发多种新兴技术应用,进而提高国家发展水平。 地质勘探方法论文:地质勘探中综合物探方法的应用论述 摘要:综合物探技术相结合的勘探方法,已经成为煤矿采区地质勘探的重要手段。与其它勘探手段相比,它具有成本低、效果好、速度快的特点,适用于煤矿地质勘探的各个阶段。本文根据笔者工作实践,对物探原理与分类、物探方法的应用进行了分析和探讨。 关键词:地质 勘探 物探 现阶段的开发利用,大部分属于浅层资源开发,但是随着浅层资源的枯竭,找矿重心将逐步向深部第二找矿空间转移,深井矿产资源也随之备受关注。同时,由于资源埋藏深度更深,因此,找矿难度也在逐渐增加,找矿对探测技术的要求也越来越高。要想取得从浅部过渡到中深部的找矿突破,传统的物探和化探勘探技术将起到至关重要的作用,特别是地球物理勘探便于控制,分辨力较高,也比较方便,在资源勘探中应用很广泛。因此,熟练掌握地质矿产知识,深入了解物探技术与方法,同时探索与发展新的物探技术手段,更好地服务于深部矿产资源的勘探与开发。 1 物探原理与分类 1. 1 物探原理 地球物理勘探又称物探,其原理就是应用物理学勘查和探索地球本体以及近地空间地下矿产资源、地质结构组成及形成与演化的一种方法与理论。它在资源勘探、工程建设、环境保护以及地质研究和灾害预测方面应用相当广泛。物探是借助不同的物探仪器测出地下各种地质体对地球物理场所产生的异常而得到的物理数据,通过分析和研究物理场的变化规律,结合有关的地质资料推断地下一定深度范围内地质体的分布规律等。在煤田地质勘探中利用不同的物探方法圈定含煤地层分布范围,确定被掩盖区煤层的位置,控制地质构造及解决其它地质问题。地球物理勘探的主要工作内容就是利用地质仪器对研究区域进行测量、接收测量区域的全部物理信息,通过适当有效的处理方法从这些信息中提取出我们所需要的信息,并根据地下矿体构造和围岩的物性差异,再结合地质条件进行分析,推测探测对象在地下的具体位置、分布范围和储量大小,以及反映相应物性特征的物理量等,作出相应的解释推断的图件。物探是地质调查和研究的重要手段和方法之一。 1. 2 物探的分类 物探按探测空间不同可以分为地面物探、航空物探、海洋物探和地下物探。其中地面物探应用最为广泛。根据探测物物性参数的不同,物探又可划分为重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震和放射性勘探。这些方法在固体矿产与油气资源勘查方面应用很广。 2物探方法的应用 2. 1 重力勘探 重力勘探根据地所处的空间位置的不同,可分为: 地面重力勘探、地下重力勘探、海洋重力勘探、航空重力勘探和卫星重力勘探。重力勘探的过程可分为三个阶段: 1) 根据承担的地质任务进行现场踏勘和编写技术设计; 2) 进行野外测量,采集有关的各种数据; 3) 对实测数据进行必须的处理和解释、编写成果图件及其报告。重力勘探常用于区域地质调查、矿产普查和勘探。其应用条件有: 1) 被探测的地质体与围岩的密度有一定的差异; 2) 被探测的地质体有足够大的体积和有利的埋藏条件; 3) 干扰水平低。 2. 2 磁法勘探 磁法勘探是利用地壳内岩石之间的磁性差异所引起的磁场变化来寻找有用矿产资源和查明隐藏地质构造的一种物探方法。通常借助各种仪器发现和研究岩石间的磁异常,常用的仪器有磁秤、磁通门磁力仪、质子旋进磁力仪、高精度测量用的光泵磁力仪以及超异磁力仪。磁法勘探应用于地质调查的各阶段。在地质填图时,磁法勘探可划分沉积岩、喷出岩、基性岩、超基性岩及变质岩的分布范围; 可研究沉积岩下面的基底构造; 查明各种控制成矿的构造。普查找矿时,磁法勘探可直接寻找磁铁矿床,与其他物探法配合间接寻找金属、油气等资源。在勘探磁铁矿时,可推断矿体的形状,指导布置钻孔和寻找钻孔旁侧及深部的盲矿。此外,还可用于研究深部地质构造和解决一些地质问题以及应用研究于考古方面。 2. 3 电法勘探 根据地壳性质及其时间特性和分布规律,我们可以推断矿体和地质构造的开关、大小、位置、产状和埋藏深度等物性参数,从而达到勘探的目的。电法勘探就是利用矿体与岩石的电磁学和电化学性质的差异,通过观测和研究人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性,来发现和寻找矿产资源和查明地质结构。其特点有: 得用物性参数多,场源装置形式多,观测内容或测量要素多及应用范围广等。岩石与矿石的物性参数主要有电阻率( ρ) 、导磁率( μ) 、极化特性包括人工体极化率η 和面极化系数λ 以及自然极化的电跃变Δε 和介电参数( ε) 。常见的电法勘探有岩土体电阻率测试法、三维直流电法和高密度电法。 2. 4 地震勘探 地震勘探的原理: 首先要人工激发地震波,利用其向地下传播过程中遇到不同弹性的物质会产生反射与折射波,用检波器接收这种波。通过分析与计算这些波的特点、传播时间、振动形状,推测判断地下岩层的性质、形态以及埋藏深度。在油气勘探方面应用极广,是直接找油的主要物探法,还可用于煤炭勘探、盐岩矿__床勘探、金属矿床勘探以及解决水文地质工程地质问题。 2. 5 放射性勘探 放射性勘探是随着原子能的发现及利用而迅速发展起来的,以研究岩石的放射性差异为基础,由于岩石中所含的放射性元素不同,含量也不同,因此这些放射性物质原子核衰变时放出的射线也不同,通过专业仪器观测与分析研究这些射线,达到寻找矿产资源的目的。同时还能解决水文、工程、环境地质在内的地质问题。由于放射性元素的衰变不受自身化学状态、温度、压力和电磁场的影响,因此其探测成果比较直观,容易解释,成本低、效率高、方法简便、不受环境干扰等突出优点。放射性探测可分为两大类: 天然放射性方法和人工放射性方法,前者有γ 测量法和α测量法,后者有χ 射线荧光法、中子法、光核反应法。 2. 6 综合物探 综合物探的发展与电子信息技术的发展同广泛应用密切相关。采用先进的精密电子仪器对地质结构进行探测,同时为了达到更好的勘探效果,信息更准确,采用两种和两种以上的物探方法组合,大大提高勘探效率和勘探信息的可靠性。其在地质灾害的探测、水文地质探测、工程质量的检测以及考古行业方面应用广泛,发展很快。 2.7 三维地震勘探 三维地震勘探技术是从二维地震勘探逐渐发展起来的,它把沿测线观测的二维地震勘探方法扩展到三维空间,由水平方向的X、Y 和深度方向的Z 构成三维空间,通过面积测量技术把观测系统布置在一定面积内,利用炮点和检波点的灵活组合获得与地下地质体相应的三维数据体,具有数据采集量大,对地质体的控制精度高,平面摆动位置基本可靠,具有很强的实用性。由于三维地震勘探获得的信息量丰富,能大大提高地下共炮点的数量和更真实地给出地下地质形态。所以它在探测小断层、褶曲、岩浆岩侵入、陷落柱、采空区、煤层赋存形态等方面具有很好的地质效果,为煤矿的合理开发,巷道、综采面的合理布置提供可靠的地质依据。 通过三维地震勘探方法可以了解盖层厚度、煤层分布及埋藏情况、地质构造情况等。在地震勘探的基础上利用电法勘探方法,尤其是采用瞬变电磁勘探方法可以了解煤层顶板、底板含水层的富水情况和断层的含水、导水情况等。物探成果可为煤矿建设和开发、地下水防治工作、优化矿井设计、合理布置采区和工作面、减少井巷工程浪费、提高资源回收,保障安全生产等方面提供重要的地质保证。 2.8瞬变电磁勘探 瞬变电磁法是以接地线源或不接地回线通以脉冲电流作为场源,激励探测目的物感生二次电流,在脉冲的间隙测量二次场随时间变化的响应。不同的岩层具有不同的电阻率,电法勘探就是通过测定地下不同地点不同深度的电阻率的差异来达到寻找目标地质体的目的。瞬变电磁法不受高阻屏蔽层的影响。瞬变电磁场的扩散距离随时间的推进而增加,扩散速度受介质电阻率影响,低阻扩散速度慢,高阻扩散速度快。它对低阻响应敏感且不受地形影响等特点。近年来用于探测煤层顶、底板富水区,探测老窑采空积水区等,成为一种有效的勘探方法。 3 结语 现代勘探技术需要集多门学科于一体,它的发展离不开先进的电子信息技术,高精密的探测仪器和高分辨率的图像处理技术,同时加强理论研究与建设,特别是反演理论。逐步提高勘探信息的完整性、准确性,提高探测效率,降低探测成本。努力发展与完善多分量地震勘探技术、井间地震技术、四维地震技术和叠前深度偏移技术。 地质勘探方法论文:石油地质勘探与储层评价方法探讨 摘 要:随着我国工业、农业生产以及交通产业的不断进步和发展,市场上对石油的需求量也逐步升高。为了满足新形势下对石油的需求,就要通过加大石油地质勘探与储层评价方法的研究力度,实现石油开采量的提升。本文首先就我国石油地质勘探的现状展开分析,并针对地质勘探过程中遇到的问题提出有效的解决措施,最后详细分析储层评价的几种方法,从而为今后的石油开采工作提供有力的参考。 关键词:石油 地质勘测 储层评价方法 0.引言 我国目前的物探技术以及石油开采实力已达到了比较先进的水平,地质勘测技术也逐步趋于完善。然而在此种形势下,我国依然面临着石油供不应求的问题,这对石油的开采工作提出了更进一步的要求。为充分保障社会经济的稳步发展,石油企业及相关技术人员需大力开展石油地质勘探的研究与创新工作,进一步改进储层评价方法,通过提高石油勘探能力,从而实现石油开采率的全面提高。 1.我国石油地质勘探的现状 随着地质学理论及储层预测等相关理论的不断发展和完善,石油开采工作已实现了多种地质条件下的勘探。此外,由于先进信息技术的有效运用,不但节省了石油勘探的时间,也极大程度上增加了勘探的准确性,从而促进了石油勘探工作朝着现代化方向发展。然而近几年来,众多企业受到高额利润的吸引,不断投身于石油开采行列,再加上国际石油企业的竞争与排挤,这对我国的石油勘探工作造成了一定的难度。 在我国传统的石油勘探模式中,其技术存在局限性,对勘探工作的长远性过分重视,而忽略石油勘探的现状,此外,勘探风险由于受到预测性评估的影响而有所加大。相关研究部门为在短时间内增加经济收益,加大对石油勘探技术实用性的研究力度。由于科学技术的飞速发展,各种信息技术在石油勘探领域得到了广泛应用,这也促使各石油企业加大了信息化技术的投入力度。目前,我国石油地质勘探与储层评价已逐步朝着运营系统综合化、监测体系全程化、评估体系完善化的方向发展[1]。 2.石油地质勘探过程中的问题及解决措施 2.1石油地质勘探过程中的问题 (1)石油地质勘探的环境越来越复杂,已逐步向沙漠、丛林、深海、极地等深层及隐密地区进行,勘探难度逐渐升高; (2)石油企业不断增加,各企业之间的竞争愈发激烈,不正当竞争的出现多勘探秩序造成了不利的影响; (3)勘探技术受到较多环保制度严格的约束,对正常石油勘探工作造成了一定的影响; (4)油田总量随着不断勘探与开展已逐步减少,剩下的小型油田不但具备较小的含油量,且勘探难度较高。在勘探小型油田过程中,由于投入成本高,收益小,因而具有较低的投资回报率[2]。 2.2石油地质勘探过程中问题的解决措施 针对以上石油勘探问题,可采取以下解决措施。 (1)集中包括石油、地质、管理等多个专业学科的学者及专家,通过充分融合先关技术知识,保障石油勘探工作准确进行; (2)在勘探工作中加大对小井眼钻井、成像测井、高精度三维地震等先进勘探技术的运用力度,在采集、处理资料的时,充分运用现代化的信息技术,减少勘探风险的同时,促进石油钻探的成功率; (3)石油企业成立相关的工作小组,在全面、系统分析市场形势的基础上,建立健全的企业优秀运营操作体系; (4)在企业的战略决策及财务管理中,纳入地质勘探技术及风险的经济评价体系,通过采用新的技术及方法,从而有效降低勘探风险,实现投资利润的最大化获得。 3.储层评价的几种方法 3.1低成本高效储层评价方法 在钻探油田的工作中,通过实时评价储层的动态,从而为石油的勘探与开采提供有效的指导和参考。目前,主要通过利用随钻监测工具,或是在未进行钻探工作时采用钻柱测试,从而对随钻技术进行评价。然而这些技术普遍存在时效长、费用高等不足之处,因而寻找出一种低成本高效的储层评价方法已成为石油勘探工作的重要内容之一。欠平衡钻井技术的推广与应用,有效解决了这一问题。欠平衡钻井技术的运行原理是产层被打开时,由于井底正好处于欠压的状态中,因此地层的流体便会不断涌进井中,地层的相关产量数据便会将储层信息及时反映出来,在此种条件下,储层评价便通过分析地层流入产量的数据而得到了完成。在欠平衡钻井操作中,井筒与地层之间形成了统一,并相互作用。因此,在数学模型中代入井筒与地层的注入参数及返出参数,通过系统分析法,将储层信息进行解决,于是便完成了储层评价。 3.2综合分类评价方法 通常情况下,综合分类评价指的是科学合理选择相应的储层评价参数,通过综合评价储层的多项影响因素,在得到综合评价指标的基础上,对储层进行分类评价。在综合分类评价储层的过程中,优秀工作便是利用层次分析法对各项评价参数的权系数进行确定,从而将综合分类评价中指标的重要性及合理性客观反映出来。这种评价方法能有效解决评价结果多样化的问题,评价结果真实可靠,充分保证了储层综合分类评价结果的科学性及准确性[3]。 3.3综合定量评价方法 由于储层的地质受到多方面因素的影响,因而其评价工作具有一定的难度。对储层进行综合评价指的是综合研究成岩、沉积岩、储集等特征,通过分段、分类、分区块评价储层,从而对不同区块及层段的储层质量进行全面的了解,继而进行分类处理。岩相、岩性、成岩作用等多项内容均包含在储层分类评价指标中,其中,每个项目包含的几个参数,有的甚至超过了十几个参数。储层合理的分类评价因受到这些复杂参数的影响,增加了一定的难度。而综合定量评价则是综合评价储层的多个影响因素,在得到统一的一个评价指标的基础上,对储层进行评价并分类。这种评价方法对其他油气资源同样适用,具有极为广阔的应用前景。 4.结语 综上可知,目前,全球资源的开采、利用力度不断增大,对能源依赖性也逐步增强,这使得石油地质勘探与储层评价方法的研究工作越来越重要。随着社会经济进程的不断深入,科技水平的进步与发展,新的石油勘探理论及技术也不断被开发出来并运用到实际石油开采工作中。为了实现石油产量的提高,就要加大先进技术的投入和应用,加强石油地质勘探的创新研究,探寻低成本、高效率的储层评价方法,在促进石油勘探水平和质量提升的基础上,促进社会经济的长远发展。 地质勘探方法论文:对地质勘探工程中测量方法的问题解析 摘 要:我国地质勘探工程测量,已经进入到了一个全新的阶段。地质勘探工程测量运用GPS、全站仪与经纬仪、水准仪进行地质勘探工程测量的方法进行比较。 关键词:地质勘探;工程测量;坑探测量;地质剖面测量 0、引言 随着社会的不断进步,建筑行业的快速发展,测绘技术和测绘仪器设备也得到了不断的发展,传统的经纬仪、光电测距仪、水准仪、平板仪及手工记录计算地质勘探中工程测量的方法,已转变为使用全站仪、电子水准仪、GPS、与其相互支持成熟的计算机软件,为测绘行业测量方法带来质的变革。笔者从事多年地质测绘工作,就GPS、全站仪与经纬仪、水准仪在地质勘探工程测量中的施测方法进行对比,用以说明现代技术进步如何为地质勘探提供更好更快的服务。 1、地质勘探工程测量 工程测量中地质勘探主要包括:地质填图测量、坑探工程测量、钻探工程测量 、地质剖面测量,包括勘探区平面、高程控制测量,勘探区地形图测绘和地质勘探工程测量。地质勘探工程测量主要工作是布测勘探基线、勘探线,测量勘探线剖面,测量定位勘探线基点、 端点、探槽、探井、坑口、取样钻孔、地质点,以及勘探坑道及竖井联系测量等。勘探工程测量需提交矿区地形图、剖面图、勘探工程点位布置图、点位坐标高程及控制资料等。 2、地质勘探工程测量控制网的建立 2.1控制测量 为了进行上述测量工作,一般应根据勘探区的交通、自然地理、水文、气候等特点在勘探区域布设测量控制网。常规方法应根据勘探面积、勘探网密度、地形条件,布设四等或5 秒控制网锁及经纬仪导线网,在此基础上再以线形锁、测角交会、导线等方法加密。独立 控制网的高程用等外水准测定,加密点的高程可是精度要求,采用等外水准或三角高程测定。 使用的仪器大多为J2级经纬仪和DS3级水准仪。目前所使用的仪器多为GPS和全站仪,GPS卫星定位技术以其功能多、精度高、速度快、操作简单、观测点间无需通视、抗干扰性能好等诸多优点广泛使用,控制网多采用静态GPS观测数据经解算平差求得控制点成果, 加密点可采用动态GPS(动态GPS又称为RTK,即实时GPS测量,主要进行图根、碎部测量及工程放样等)或全站仪测得。按规范要求,平面控制测量根据测区面积及测图比例尺, 一般在十平方公里以下可布设E级GPS网或工程四等控制网;测区高程基本控制应为三、四等水准或四等光电测距高程导线。如矿区面积小,矿区高程控制采用静态GPS高差代替三角高程测量高差来实现,相邻GPS点通过全站仪对向测量对比,高差附合较好,可满足测图精度要求。 上述方法前者费时费力,观测数据手工记录居多,整理计算繁琐复杂,容易出错;后者省时省力,观测数据自动记录,减少了人为误差,计算大多依靠软件,快速简洁直观准确。 2.2地质勘探工程测量执行的规范及标准 依据专业特性,原来大多执行中华人民共和国地质矿产部批准,1990-01-01实施的《地质矿产勘查测量规范》。现在还须执行《全球卫星定位系统(GPS)测量规范》。 3、勘探区地形测绘 勘探区地形图测绘原来大多采用大平板仪、 经纬仪配合小平板仪经纬仪、草图法等实测。 由于上述方法受测量距离及现场绘制等条件限制,视距长度较短,地形尺较笨重,使得每天的劳动强度较大,人员较多,观测员、记录员、司尺员等3-5人组成一个测量组,手工绘制使得每天的成绩很难提高。而现在基本采用采用GPS动态和全站仪(数字全站仪以其一站式完成测距、定位、测高、数字化存贮等功能,在工程测量中广泛使用)相组合的方法施测。 PTK和全站仪可全信息记录碎部点信息,测量过程中同时画出详细草图,野外结束后把数据文件传到电脑,根据草图用成图软件编绘成地形图。GPS动态采集地形点只要1-2人一组,并且不需测站与碎部点间通视,同时也可布设部分图根点;全站仪选择在视野相对较开阔地方测图,这样优势互补提高工效。PTK、全站仪全程记录和储存了点位数据,精度比经纬仪或平板仪视距质量大大提高,不会因人为因素产生读数错误,有效剔除了粗差。满足地形测量精度要求。 4、勘探区地质勘探工程测量 4.1勘探基线基点布测测量 常规进行勘探基线、基点布测时,根据确定好了的起点,埋设标石,用经纬仪根据控制点联测起点坐标,再在起点上架设经纬仪设置勘探基线方位角,从而在实地设置出勘探方向线,布测基线长度并测出另一端点坐标。还可采用经纬仪照准另一端点定向,按设计长度用红外测距量测出各基点位置,为了点位准确,常用正倒镜法设置方向线取中点定向, 精确测距定出点位,埋设标石。而现在多用动态GPS测出起点坐标,利用起点坐标、勘探线方位角和基线长度,计算出另一基线端点坐标,再根据点放样或线放样的方法在实地确定出另一端点点位,埋石设置标石。勘探基线上的基点,也可用GPS动态采用线放样法精确施测,按基点到起点距离,确定各基点的位置并埋设标石。或者使用全站仪按上述经纬仪方法布测。 4.2勘探线剖面测量 在地质勘探工程测量中,因为勘探线剖面必须要垂直于基线,基线端点要进行放样埋石、剖面测量,再从基点开始向两边施测。以前使用经纬仪与全站仪测量方法一样,只是手工记录计算后,再绘于图上。现在用全站仪测量时,仪器架在基点,用基线定向旋转90度即剖面线方向,沿线测量剖面到设计端点。全站仪可全信息记录与起点的里程和高程,测量过程中同时画出详细草图,剖面端点埋石并和控制网联测,野外结束后把数据文件传到电脑,根据草图用成图软件编绘成剖面图。用动态GPS施测时,首先根据基点和剖面设计长度。计算出两端点的坐标,然后采用线放样方法,用移动站沿线采集剖面上的地形点坐标高程,直到剖面两端设计长度。野外采集结束后,把坐标文件传入电脑,用CASS成图软件编制成里程、高程文件、按草图制成剖面图。 4.3地质填图测量 地质填图用地形图作底图,将地质点测绘到地形图上据其描绘岩层和矿体界线,并填绘地层符号。测定地质点以前一般采用经纬仪测碎部点的测绘方法,也可采用图解交会法,布设控制点较繁琐;如比例尺相对较小地质人员也可使用罗盘和目测法标定。现在基本采用PTK测绘,简洁方便,如比例尺相对较小直接使用手持GPS测定并自动记录,进而转汇到地形地质图上。在地质勘探工程测量中,这两种设备取长补短,解决了过去利用常规方法测量时间长、野外工作量大等难题,节省了人力物力财力的投入。 4.4钻孔探槽端点的测量 在进行地质勘探工程测量的工作中,钻孔和探槽有的是,在勘探时已经重新布设了;也有的是,在矿区普查和详查时布设的。前者则根据设计坐标在实地放样出钻孔和探槽端点位置,指导施工,再把施工后的钻孔和探槽端进行联测,测出其坐标高程,以前用经纬仪可采用前方交会、支导线等方法施测,距已知点很近时可用测地形点的方法施测,后者只需联测出钻孔和探槽端点的坐标高程。现在多采用全站仪直接碎部点的方法测定,也可用动态GPS进行测量。 5、 结论 5.1针对现代科学技术不断的发展,地质勘探测会仪器也是不断的在更新中,过去常用的经纬仪、平板仪测图完全都已经被淘汰了,全站仪和制图软件成图系统将其取而代之。控制测量也基本上被高精度的GPS独享。 静态GPS高差替代水准测量高差,通过全站仪三角高程复核,实现了勘探区内高程控制。 5.2 钢卷尺、视距测量已经被全站仪测距作业方法给代替了。 5.3PTK广泛应用于工程放样和地形图测量,用测量地形图不用布设大量的控制点,测点之间也不用通视,成果资料的精度不但得以提高,还可在电脑的辅助下可以重复利用。使得测量过程得以节省了人力物力财力,降低了成本,提高了经济效益。 地质勘探方法论文:浅谈地质勘探找矿的方法 [摘 要]地质勘探是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要,对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行侧重点不同的调查研究工作。地质勘探的目的不同,地质勘查的工作也不同。本文主要谈以找矿为主要目的矿产地质勘查,探讨地质勘探找矿的方法。 [关键词]地质勘探 找矿 一、概述 近几年来,随着科学技术的提高,经济的发展也要依赖于矿产,在地质矿产勘查中有很多勘查手段都得到了广泛应用。从目前地质矿产调查工作可以看出,以先进的地质成矿理论为指导,采用地、物、化、遥等综合有效的找矿方法和手段,开展全面找矿工作,发挥出地勘资金应有的价值,这是当前最具有代表性的。因此,我们要用合理的勘查手段,降低地质找矿的风险,这样才能获得更好的收益。 二、地质勘探找矿的意义 地质找矿手段是地质矿产勘查中必不可缺的,同时也是地质矿产勘查的优秀组成部分,只有利用地质找矿手段,才能促进地质矿产勘查的发展,通过利用地质找矿手段,从而可以找到更多的矿产资源,也能更好的进行矿产资源的开发工作。地质矿产勘查可以作为各种工业发展的基础,而地质找矿手段的利用是地质矿产勘查的基础,从而有效的利用地质找矿手段促进各个行业的发展,如冶炼工业,石油工业等。只有通过对地质找矿手段的综合合理化利用才能满足当今社会的发展要求,才能实现经济的发展。 三、地质找矿中地质勘探的应用 1、从当前矿产勘查的发展趋向是用综合勘查技术进行找矿预测,这就需要多种勘探手段来紧密配合,协同作战,从而可以减少多解性,而只用一种物探或化探的手段去进行隐伏矿的找矿预测又是不太现实的。 2、运用物化探方法的前提是必须以工作区的成矿地质背景为基础,物化探信息必须结合工作区的成矿地质条件来解释。在进行物化探勘查过程中始终坚持地质―物化探(结合地质理论进行合理分析、解释)―地质的思路,而不能脱离成矿地质条件,孤立使用某种方法,只有这样才能解决地质与找矿的实际问题。 四、地质勘探找矿遵循的原则 1、遵循资源的分布规律,进行统筹规划 我国资源分布较广,资源含量也比较丰富,地质勘探部门要遵循资源的分布规律,并结合着国民经济和社会发展的整体要求来进行统筹规划。地质勘探企业要树立起以人为本的管理观念,认真进行地质勘探的规划。同时,还要完善地质勘探事项,发挥出地质勘探找矿的重要性,从而保证地质勘探找矿工作有序进行。 2、应突出工作重点,拓宽工作领域 在地质勘探工作中,先抓主要矛盾,并突出工作重点,拓宽工作领域。在地质勘探找矿的工作过程中,始终是以地质条件、资源环境、基础设施、工程情况等因素作为根本立足点,要突出成矿区带的勘查工作,努力提高勘查工作中的精度、深度及广度。并根据社会发展的经济形势的需要,在此基础上不断扩宽地质勘查工作的工作领域。 3、做好科技创新工作,并增强工作能力 “科技兴国”是我国的根本发展战略,而矿业的发展则以“科技兴地”为主要原则,地质勘探找矿工作也日益向现代化迈进。地质勘探部门要合理、科学、全面地分析其中的重点问题,懂得资源优势和地域优势的转化。以推动成矿理论的完善和地质勘查技术的发展,并努力完善信息化的全面建设,大力促进地质勘探科技能力的提高,促进科研与勘探工作的有机集合。最后,还要加强人员建设,培养一支有能力的地质勘探找矿队伍。 五、地质勘探找矿新技术、新方法 1、综合应用现代化技术,联合解释找矿方法 改变由地表到深部的传统找矿思路,从“综合应用、联合解释”的角度出发,也就是认识深部地质结构和成矿规律,将高技术的优势充分发挥出来,从而获取更为准确的数据。此外,使用现代化科技,提高了找矿方法的现代性。而地质、地球化学、地球物理等研究人员也要与勘探人员密切合作,提高找矿质量。 2、“地、物、化三场异常相互约束”的创新技术 大量的实践已经证明,“地、物、化三场异常相互约束”技术方法在不同类型的矿山深部和覆盖区定位的预测中,其效果是十分明显的。在地质勘探找矿工作进行中,“地、物、化三场异常相互约束”技术可以作为确定地质、地球化学、地球物理异常的基本依据。总之,“地、物、化三场异常相互约束” 技术的创新与应用,可以极大的减少矿选区和靶区评价的周期,更好的满足生产单位的需要。再者,因现代社会水平的不断提高,人们对环境和生活的要求也越来越高,导致野外的地质勘查工作和矿产资源的评价工作受到了较大的影响,随之就出现了新技术。 3、X 射线荧光技术 X 射线荧光技术能使单位获得矿产元素成分和品位更加轻便、更加快速、更加灵巧,这对今后的地质勘查工作有着至关重要的作用,对找矿也有明显效果,它能及时获取元素成分和品位这一需要,在地质行业中越显出重要性。它的主要原理是:某些物质在受到激发后,可以在较短的时间内发出比激发光波长更大的波长的荧光,这就别称为 X特征射线,利用这种X射线能量的差异特性使用在找矿勘查工作中就能叫做荧光技术。目前,实践已表明,X荧光技术对是最为实用的找矿方法,它能准确的实现当前矿产资源所在的位置,分清矿产资源之间的界限,从而确定出勘探矿层的厚度。利用现场X射线荧光技术能够在野外现场对岩矿石、土壤中的多种元素实现快速定性、定量的测定工作。该技术应用于野外地质勘查工作,可以现场及时取得元素成分和含量,及时圈定异常、追踪异常和评价异常;缩短找矿周期,节约成本,提高找矿成果。 由于野外工作环境比较恶劣,需要一种轻便、机动而又能及时取得元素成分和含量数据的手段。这时可以用便携式X射线荧光仪,对目标元素进行定性、定量或半定量分析,从而及时发现矿体和验证异常,评定岩矿品位、矿化地段、划分矿化异常与非异常的界线、划分矿与非矿的界线,为地质找矿和矿产资源评价提供有力的资料。 4、采用GPS感应系统采集信息 GPS是一种全球定位系统,能在地球上任何一个地方,时间连续不断的实行导航、定位。地质勘探找矿会经常用这种技术,但是在使用中要先建立起感应系统,该系统是由空间的导航星座、地面点的控制站、GPS 接收机及地面通信网所组成。在采集信息的过程中,有些岩石矿物有着稳定的物理结构及化学组分,也就是有稳定的本征光谱吸收特征,而产生光谱特征则是因为物质内部离子、基团的晶体场效应或者基团的振动效果导致而成。不同的矿物质有着独一无二的辐射能力,因此,要判定地质中是由哪些矿物组合而成,就可以用波普仪对采样进行光谱曲线的测量,再把测量得到的光谱同资源库中的光谱进行对比。通过这样的环节,我们可以从中判断出地质中主要由哪些矿物组合而成。 六、结束语 综上所述,近年来随着科学技术的发展,给我们的生活工作带来了很多便利。因此,我们也高度重视起地质勘探找矿工作。我们既要重视利用新理论、新技术、新方法,也要结合以往多种勘查手段,提高对矿床的发现能力。从地质勘探找矿工作情况看,勘探人员的找矿能力也有待于提高,这样才能推动生产单位的长远发展,从而获取更多经济利益。 地质勘探方法论文:工程地质勘探方法及地质评价 摘要:工程地质勘察是进行工程建设的前提和基础,本文将对工程地质勘察进行简要的分析,其中有针对不同项目的勘察方法,以及地质勘查的评价,仅供参考。 关键词:工程地质;勘探方法;地质评价 一、工程地质勘探 工程地质勘探是在工程地质测绘的基础上,为进一步查明地表以下工程问题和取得深部地质资料而进行的,主要有山地勘探、钻探、物探等三种方法。 二、有针对性的选择施工方法 (一)地铁工程的地质勘察 近年来,随着我国科学技术的飞速发展,地铁工程的勘察要求及标准得到有效的提升,我国地铁的数量也在不断的攀升,为人们出行带来了方便。由于我国地下水资源相对丰富,因此,在对地铁施工的勘测方案中应先对地下水的含量进行降低,通常情况下,采用建立管道的方式来对工程进行降水,在达到水含量适宜的状况时,方可进行施工。勘察施工方法的基础是总体安排及总体的统一,采用因地制宜的方法对钻探、物探及原位测试实验进行选择,包括标准贯入实验、静力触探试验、动力触探试验、旁压试验、扁铲侧胀试验、十字板剪切试验及波速测试等。积极采用新技术及新方法。在地铁工程的地质勘查中具有许多不同的勘察阶段,勘查阶段的不同其要求也不同,需要对地质的特点进行精确勘察。在勘察过程中应对地下水的含水量特点查明以后才能进行研究,若出现地貌不同时,还应进行试验,在地绘基础上对地质条件进行综合分析。在地铁工程的勘查中禁止采用较为单一的勘察方法,应采用因地制宜的方式来对各种测试试验进行完成,确保地质工程能够完成顺利。 (二)长输管道的工程勘察 工程地质和工程测量是长输管道工程中最为重要的组成部分,长输管道的工程勘察是地质工程勘察中最为关键的勘察项目。随着勘察工程技术的快速发展进步之下,人们对长输管道的勘察有了更高的要求,进而勘察工作者在对勘察技术上有着更深一步的勘察标准。长输管道的工程设计中主要以三维设计为主,因为三围设计能够提高设计质量,减少投资,节省材料等好处。定向穿越技术在长输管道的工程设计中也起着积极的作用,在长输管道工程的勘察中需要重视的技术,管道穿越技术是由人工开挖到计算机技术的定向穿越技术。随着输送,电子技术的不断进步,管道自动系统开始快速的发展起来,从古老的常规仪器到遥控系统控制,经历了很多单元阶段仪器更新进步,从而长输管道工程已经发展到国际首要地位。只有对长输管道的勘察有着精确而高标准的要求,长输管道的施工才能够正常稳定的进行下去,精确的勘察记录结果是施工顺利完成的保障,所以在长输管道的工程勘察中是需要勘察工作者重视起来的。这样勘察工作的进行才有意义,才值得工作者们努力去创新,去发现。 (三)建筑工程地质勘察的方法和手段 工程地质测绘在一定范围内调查研究与工程建设活动有关的各种工程地质条件,测制成一定比例尺的工程地质图,分析可能产生的工程地质作用及其对设计建筑物的影响,并为勘探、试验、观测等工作的布置提供依据。它是工程地质勘察的一项基础性工作。测绘范围和比例尺的选择,既取决于建筑区地质条件的复杂程度和已有研究程度,也取决于建筑物的类型、规模和设计阶段。工程地质测绘所需调研的内容有地层岩性、地质构造、地貌及第四纪地质、水文地质条件、天然建筑材料、自然(物理)地质现象及工程地质现象。对所有地质条件的研究,都必须以论证或预测工程活动与地质条件的相互作用或相互制约为目的,紧密结合该项工程活动的特点。 (四)水文地质工程的勘察 随着大规模地质工程建设的逐渐发展,作为地质勘查中最为基础的勘察工作,水文地质工程勘测在许多方面都与学术研究相涉及,水文地质工程研究的范围主要包括物理力学及岩土力学,而现如今我国岩土力学技术还仍有不够成熟的地方,并仍处于低级阶段,新世纪以来,通过对外国先进的岩土勘察机制的学习,对水文地质的概念得到新的理解。在对水文地质进行勘察时,通常采用水位地质测绘与物探相结合的方法,例如:电法、电磁波法、浅震、放射性法及声波法等。在其基础上对钻探任务及钻孔抽水试验、注水试验、压水试验、试坑渗水试验、地下水实际流速的评定及连通试验等试验。并对岩、土、水样进行物理化学分析,并对地下水的动态进行长期观测。才能促使水文地质工程勘察达到标准,并对下一步施工做好准备工作。 三、工程地质条件的分析和评价 在场地的调查和测绘工作完成后,地质工作人员开始对场地地层进行钻探工作,通过利用钻机向场地地层中钻孔,根据钻探鉴别地层的地质构造和岩层划分,还要进行取样分析,通过地质实验测验工程场地岩石和土层的物理力学的基本性质。在地层钻探中依据不同的土层情况和深度一般选用不同的钻探方式和原状土样的方式。在工程地质勘探过程中,还应遵循不扰动或尽量不扰动地层的原则下,对工程场地层进行测试,来获得地层岩石和土层的物理力学性质和划分情况。目前在工程地质勘查中一般采用土的原位测试技术,与传统的测试方法相比,土的原位测试具有对地质条件的适应能力更强,测试精度和速度更高更快等诸多优点。准确有效地对断层的工程地质和节理的工程地质进行评价,同时为了可以准确分析判断地层砂土密实度和粘性土的塑性情况,并且评价砂类土和粉土的地震液化状态。在勘查中工作人员需要根据不同的地质条件选取相应的实验方法,来确定工程场地地基土的承载力,测定场区地基土的变形状态和计算分析地基土的变形量和建筑基础的沉降量,根据《建筑抗震设计规范》中的相关要求对场区地基土进行地震液化评价。 在工程施工建设中,地质人员还需要对地层土体的渗透性进行测试,并分析影响土体渗透性的不良因素,为建筑基坑的开挖和支护提供重要的依据。对于建筑物需要进行基坑开挖施工,将基坑土体挖去后,容易造成建筑地基的应力场发生变化,导致建筑物地基出现变形,影响建筑物地基的稳定性。同时地基的应力场发生变化容易引起地下孔隙水的压力出现变化,地基土体中变化的孔隙水压力可能导致地基的抗剪切的能力下降,因此工作人员要严格按照设计要求进行基坑开挖,并在建筑基坑施工中应该对基坑地层的土地进行相应的保护,尽量减少对土体的扰动,同时最大限度提高对基坑铺设垫层和浇注底板的施工速度。通过分析评价建筑基坑支护结构的整体稳定性、坑底土体的稳定性和基坑抗渗流系数,来为基坑的支护结构形式设计和稳定性奠定坚实的基础。通过根据建筑工程场地的地质情况选取合理的评价方式,来准确的对基坑稳定进行评价,保证建筑基坑的稳定性和可靠性。同时子啊基坑开挖过程中由于地下水和降水等不良因素都会导致基坑的稳定性出现失稳现象,为保证基坑工程开挖施工的正常进行和确保基坑地基土的强度要符合设计要求,需要对地下水位较高和开挖深度较大并低于地下水位时,应该采取相应的排水措施来降低地下水位,同时还需要排净建筑基坑内的水,保持基坑干燥,以便于施工顺利进行。同时保持对地下水位和基坑周围建筑物、地下建筑构造物、建筑基坑支护和桩基的压应力变化情况进行监测进行适时监控记录,避免不良因素的影响导致建筑基坑的稳定性下降。 四、结束语 随着现代各种勘察测试技术的应用的日益推广,促进了地质学和岩土力学理论为基础的近代工程地质的发展。在地质勘察工作中要根据具体的地质环境,进行认真细致的地质分析。 地质勘探方法论文:不同煤层对比方法在地质勘探报告编制中的应用 [摘要]在煤炭开采行业,地质勘探是必须进行的工作,通过对地质条件的掌握,为煤炭开采设计工作提供必要的依据。由于分布地域不同,地质各有差异,煤层多种多样,开采的难度也不尽相同,煤层对比与煤炭开采及储量估算有着密切关系,在地质勘探报告编制中意义重大。本文主要介绍了几种常见的煤层对比方法。 [关键词]煤层对比 地质勘探报告编制 应用 我国煤炭资源丰富,在开采之前,需先对开采现场的地质条件进行考察,并编制相应的总结报告,为以后工程的设计、施工提供所需的前提条件,此即是地质勘探报告编制。我国煤炭地区不同,即便是同一地区,煤层也有很大不同,直接影响了施工设计和煤炭储量的估算,这就需要对多种煤层进行对比,以提升其勘探报告的编制质量。本文主要对几种常见的煤炭对比方法做了简单介绍。 1煤层对比 不同地方的煤层在厚度、层序上也会有所不同,往往需要经过一定的对比,作为地质勘探工作的前提,煤层对比是以某些对比标识为依据,对不同地方或相同地方的不同煤层之间的相互关系进行研究分析,通过对比,能够对不同煤层的各项参数有充分的认识,对煤系的结构和变化有足够的了解,从而对煤层做出评价,对煤资源储量的计算和开采有着重要作用,在编制地质勘探报高中发挥着重大意义。 2煤层对比方法在地质勘探报告编制中的应用 煤层对比意义重大,务必要采用适当的对比方法,才能增强其可靠性,从而提高地质勘探报告的编制水平。实践中有一些常用的对比方法,如标志层法、岩矿特征法、测井曲线法、结核法、煤岩特征对比法、古生物法,岩相―旋回特征对比法等。在对比的过程中,通常会将几种方法杂糅在一起使用,只有在少数情况下才使用单一的方法。新技术层出不穷,在今后必将会有新的方法产生,如“岩石煅烧法”,经过煅烧,可消除岩石中的有机质,进而和标准的样品进行对比。以下介绍几种常见的对比方法: 2.1标志层法 一般而言,可作为标志层的煤岩层很容易找,所以该方法在煤层对比中使用的范围较广,在找标志层时,有几点基本要求,首先自身特征要明显,其次应大面积的存在,第三能够和其他岩层煤层明确区分。该方法的研究重点在于标志层的结构组成、稳定状态以及分布范围等因素。具有一定的优势,标志层确定后,煤层对比工作可顺利开展,而且具有较高的精确度。其不足之处在于,若煤层层数较多,大范围的标志层找起来有一定的难度。此外,由于技术跟不上,该方法的研究还有待提升。 2.2测井曲线法 沉积岩层有着区域性和周期性的变化,另外,还具有一定的等时性和侧向连续性,测井曲线法就是在此基础上发展起来的。测井曲线有其自身的特殊性,是煤岩层进行对比的良好标识,因为相同的煤层或标志层在结构组成、形成原因以及岩性上都具备不同程度的相似性。由于煤系的各种参数(包括密度、电性、放射性等)和曲线形态有一定的不同,在煤层对比的过程中,往往要要涉及厚度、曲线形态、以及岩性和位置等信息,测井工作往往要依据自然伽马、常用视电阻率等参数进行。异常峰值、测井曲线的形态和层段、层位间的对应关系是该方法的关键。该方法的优点在于有相当丰富的测井资料,由于测井的各项参数能对当地地层状况做出真实的反映,具备较高的对比准确度;同时,测井参数在其他对比方法中也适用。 2.3岩相旋回结构法 作为含煤岩系的一个重要特点,岩相旋回指的是以岩相的自然变化为基础而划分的回旋结构。地理环境不同、地质差异,再加上物理化学作用的影响,各回旋结构在厚度和岩性组合上也有很大不同,煤岩类型及各层物理性质也是各有所异。在旋回的对比下,能够大致确定煤层赋存的空间位置所在,从而很好地控制重要煤段。该对比方法是建立在煤层自身地质特征差异的基础上的。一般而言,通过物理测井,结合地层沉积的特点进行分析研究,能取得很好的效果。该方法的关键在于进一步对煤层沉积的规律进行研究。虽然该法准确度较高,但实际操作起来,耗时耗力,需要较高的技术,可行性偏低。 2.4煤层间距法 该方法不常用,通常适用于地质构造较为简单的区域,煤层的稳定性要高,而且层间距的变化不能过大。有一定的优点,如有较强的可操作性,而且很容易理解,但从实际考虑,十分理想的地质条件寥若晨星,大多都具有复杂性。 2.5煤质煤岩特征法 对同一煤层而言,成煤物质和沉积环境是有一定的稳定性的,而且能够通过煤质煤岩的指标反映出来,该方法具有较高的可行性。在不断的研究中,煤中存在的微量元素开始受到关注,通过化学方法对微量元素的各项参数进行研究,用于煤层对比标准中,能取得良好的效果。该方法在煤层对比中有很大的优势,即有十分丰富的数据来了解其特征,出定性研究外,还能实现定量或半定量的研究,可靠性有较高的保障。同时,生产阶段的研究过多,很少在勘探中使用,对某区域内对比有困难的少量煤层较适用,尤其和数学地质方法的衔接十分紧密,在煤层对比中取得了良好效果。但该方法常需要通过地球化学等测试方法来实现,同时还需要用到某些数学方法做好数据处理工作,工作量大,计算复杂,需要很高的经费。 2.6结核法 结合通常是按照一定的规律有序分布的,根据其特征,可推断出含煤性如何,尤其是同生结核,特殊情况下可作为聚煤条件的指标使用。通过结核的构成、大小、分离程度等系数,可实现岩层或煤层的对比。 3结束语 煤层对比在地质勘探报告的编制中起着重大作用,通过实践可知,多数煤层都有一定程度的不稳定性,采用一种对比方法很难确定煤层的层位,因此,经常要将多种方法结合使用,以取得更好地效果,获取丰富的资料,加强对煤层的认识,从而提高地质勘探报告的编制水平。 地质勘探方法论文:地质勘探报告编制的过程中煤层对比的方法分析 [摘要]地质勘探报告编制是煤炭矿井设计的重要组成部分,对煤炭矿井开采生产具有重要的指导意义,在地质勘探报告编制的过程中采取正确的煤层对比方法,能够提高煤层对比的可靠性。本文主要针对甘肃河西地区某煤矿的煤层进行分析对比,主要研究了甘肃河西地区地质勘探报告编制过程中煤层对比的方法及可靠性。 [关键词]地质勘探报告编制 煤层对比 方法 可靠性 选取的甘肃河西地区煤矿区其煤层区域较为宽广,具有相对稳定的煤层层位,可作为标志层的煤层较多,并且每个煤层都有其自身特点。综合煤层对比分析方法,提高地质勘探报告编制过程中煤层对比的可靠性,增强其可信度。该煤矿根据煤层对比分析研究出来的煤层规律进行开采和生产,提高煤矿开采生产工作的安全性能。 1煤层对比的概念 煤层对比是煤矿后期进行矿井开采生产的基础,是地质勘探的基础环节,它主要通过对煤层标志层进行研究分析,从而判断两个或两个以上煤层之间的对应关系,运用煤层对比的方法能够清楚了解煤层层序、煤层厚度以及由于各种因素而发生的变化,进行详细的研究分析后,还可通过检测报告对煤层进行全面分析评价,根据煤层对比结果准确计算出煤层资源储量,此外,运用煤层对比的方法还可对煤层的基本形态进一步确定。经过分析煤层对比方法,能够更加科学合理的进行煤矿开发工作。 2地质勘探报告编制中煤层对比的方法分析 2.1.测井曲线对比方法分析 煤与其他岩石在物性反应上存在本质上的区别,所采用的煤层对比方法也有一定的差异,甘肃河西某煤矿区在地质勘探报告编制中采用了测井曲线对比的方法,旨在通过研究物性标志的方法实现煤层之间的有效对比,为地质勘探报告编制提供有效数据及结果。甘肃河西某勘查区采用了30个钻孔的测井曲线资料,该煤矿区的钻孔测井资料均为甲级,测井资料质量较高,其甲级率为100%。经过科学合理的分析发现,其有128个可供利用的可采煤层,煤层质量综合评价较高,其中优质层有36个、合格层90个、不合格层2个。通过测井曲线对比方法的分析,可以提高甘肃河西某煤矿区的测井资料的可信度,确保测井资料的完整性及可靠性。以下笔者主要对甘肃河西某煤矿区的测井曲线对比方法中的形态、宽度以及幅度进行了全面的分析: (1)测井曲线对比中的形态对比 运用测井曲线对比分析可知甘肃河西某煤矿区的6号、8号、9号及10号煤层之间的间距比较相近,它的判断是依据电阻率以及自然伽玛的曲线规律,主要是根据它们的组合特征来判断测井资料成果。在此过程中,通过对该煤矿区的地质勘探报告编制研究所得,6号煤层的厚度较大,从煤层的全局来看,整个煤层发育较为稳定,但是其结构却相当复杂,该煤矿区中的测井曲线一般横向的幅度值较高,纵向来看其厚度较大,因此在该煤矿区应将6号煤层作为整个煤层中的标志层。 (2)测井曲线对比中的宽度及幅度对比 通过地质勘探报告中的数据及结果显示6号及9号的煤层其层位与其他煤层比较,其煤层层位稳定,煤层厚度较大的特点。在地质勘探报告编制中得出甘肃河西地区该煤矿区煤层其纵向厚度越大,则横向幅值中的自然伽玛值较高,观其整个煤层可以看出该煤矿的煤层标志层界面比较清晰,与其他岩石的密度具有较大的差异性。 2.2标志层对比方法分析 标志层的对比原理是通过对各煤层之间的结构、厚度、分类、以及组成成分的分析总结进行对比,一般情况下能够作为标志层的岩层需要具备纵向厚度大、横向变化比较稳定,该岩层具有一定的特征,另外,对于一些有结构成分特征、厚度相对稳定的煤层,其自身可直接作为标志层。在地质勘探报告编制中发现该煤矿区的8号煤层其本身可作为最优质的标志层,其原因在于它在含煤段的下方,厚度比较大,是整个煤矿区中厚度最大的煤层,它具备作为煤层的良好特征。 2.3沉积旋回法分析 从甘肃河西地区某煤矿区的地质勘探报告编制中可以看出该煤矿煤系地层中有两组煤层分布较为均匀稳定,且沉积旋回比较明显,是煤层对比中较为重要的依据。若将其分为A组和B组,那么A组可分为两个沉积旋回,一旋回是由底部粗砂岩开始,结束于9号煤层顶部;二旋回是由9号煤层的粗砂岩顶部开始,在6号煤层顶板上的粘土岩结束。B组煤层可分为三个沉积旋回,其第一沉积旋回是从底部粗砂岩开始,到5号煤层的顶部结束,其二旋回则是由5号煤层的粗砂层底部开始,到3号煤层的粘土岩顶部结束,其三旋回开始于3号煤层的粗砂层顶部,结束于臭牛沟组的粘土岩顶部。 就沉积旋回法的分析所得:该煤矿区的补给较为充足,且从沉积岩岩性、组合及粒度中可看出整个旋回过程,整个过程基本上都是由煤层中的底部较粗的碎屑岩开始,而结束于顶部的泥岩或粘土岩。 3地质勘探报告编制中煤层对比的可靠性研究 通过地质勘探报告的编制,可以看出该煤矿区的煤层标志层不具有唯一性,有很多适合作为标志层的煤层,并且每个标志层都有其独有的特征,层位较为稳定。该煤矿区每个煤层都有其特点,但特征较为显著的是煤层中的沉积旋回,具有厚度大,且煤层较为稳定,对煤矿开采生产来说具有一定的安全性可靠性。 从地质勘探报告编制过程中的煤层对比分析可知,对比所采用的6号、7号及8号煤层测井资料相对其他煤层而言可靠性较大,能够为煤矿的开采生产提供有效的数据和结果,提高煤矿开采生产工作的安全性可靠性,对煤矿的开采生产具有重要的意义和影响。 4总结 煤层对比在地质勘探报告编制中发挥着重要作用,它的分析结果在一定程度上能够影响整个煤矿的开采和生产,全面准确的煤层分析有利于煤矿开采与生产,将测井曲线对比法、标志层分析法及沉积旋回对比法三者综合运用,可提高煤层对比分析的可靠性。从而全面的总结出煤矿开采生产所需要的数据结论,为煤层开采奠定科学合理的基础。 地质勘探方法论文:煤矿地质勘探常见方法探究 [摘要]煤田地质勘探又称煤炭资源地质勘探,是寻找和查明煤炭资源的地质工作。其目的是寻找煤矿床、圈定煤炭储量,为煤矿设计、建设提供科学依据。笔者结合多年工作经验对 [关键词]煤矿勘探 理论 技术 0前言 地质勘探是运用地质科学和技术来分析、研究、探测煤矿床。其目的是为煤矿设计、建设和生产提供可靠的地质资料,保证煤炭资源合理、顺利开发。其主要任务是运用各种地质理论、选择相应的技术手段和工作方法,查明地层、地质构造、煤层、煤质、储量及开采技术条件等因素, 正确评价煤矿床及与含煤岩系伴生和共生的其它有益矿产。 1煤矿地质勘探找矿方法 1.1地质填图法。地质填图法是运用地质理论和有关方法,全面系统地进行综合性的地质矿产调查和研究,查明工作区内的地层、岩石、构造与矿产的基本地质特征,研究成矿规律和各种找矿信息进行找矿。 1.2砾石找矿法。砾石找矿法是根据矿体露头被风化后所产生的矿砾(或与矿化有关的岩石砾岩),在重力、水流、冰川的搬运下,其散布的范围大于矿床的范围,利用这种原理,沿山坡、水系或冰川活动地带研究和追索矿砾,进而寻找矿床的方法。 1.3重砂找矿方法。重砂找矿方法是以各种疏松沉积物中的自然重砂矿物为主要研究对象,以实现追索寻找砂矿和原生矿为主要目的的一种地质找矿方法。 2同位成矿理论 同位成矿的理论被应用至今,已发现多处重要矿产,该理论中阐明重要的、巨型的成矿区带的形成,规模大的矿床特别是超大型、巨型矿床的形成,均具有同位成矿的特征。这就是在同一空间范围内、同时代与不同时代、同类型与不同类型、同矿种与相关的不同矿种,均可出现相对稳定的大规模的同位成矿作用,明显地反映出同位成矿的客观规律。因而国内外有色金属矿产,大部分或绝大部分就集中在上述的重要成矿区带和矿床、矿体中。 同位成矿这是需要有一个相对较稳定的中心的,这里矿热活动集中,不管是不是同一个时期成矿的都是会有着比较稳定的,不会随机跑掉的活动的中心,这是基础的方面;这个方面相互需要的就是整体的富裕的矿物质的来源;重要的是有一定范围的流体的运动;有着不同的矿物质的不同的流体会沿着一个方向迁移;在地壳变动中依旧相对的稳定、先后成为岩石和矿通道;有一个适合矿物质形成的条件;更有形成矿后的各种保存很好的条件等。只有上面说的这些有利于矿形成的条件最好的配置和协作下才可能出现同位成矿,最终产生重要的矿产。而同位成矿有自己的特征:成矿集中,且中心有一样的稳定性和相对的统一范围内;不同的类型分化明显、范围很大,那么就有可能类似的不同的矿种大范围的矿床共生出产的特点;成矿的岩脉有着自己的演化和不断等特点,这些的特点就是说明整体的自然界是总体的不平衡的状态,而局部处在平衡的一种状态,这是有利于同位成矿的这种成矿的方式的产生的。 3地质勘探找矿技术分析 3.1对于区域地质研究分析地质环境 对于工作的区域的地壳的变动和整体地质环境的研究,更要明确的记录相关的地质事情的时期表,从而研究成矿的时候和主要的这个时期的地质事件在时间上的各个时间点的匹配的工作,使用相关的资料来研究探讨成矿时候的地质的实际的环境,找出这样环境下的地质的构造,从而找到地质原因构造与成矿之间的联系。 3.2沿着有利成矿区带找矿,更能够得到好的结果 要对区域的大的断裂和它的地质构造等方面深入的研究,找到这样区域成矿和这样的地质构造之间的关系和不同分布的研究,从而能够找到管制矿田矿床分布的次级断裂的那些构造的形成和发展特征。常出现的情况是:控制矿田、矿床的断裂构造多与控制区域或矿带的深大断裂呈大角度相交产出,并可以一定的间距行排列出现,这就是所称的横向矿带规律;同时,在不同构造应力场的条件下,还产出与区域深大断裂带近于平行或斜交的次级断裂构造控制的矿田、矿床成矿带,并也以一定的间距行排列产出。因此,沿不同级次与成矿关系密切的断裂追索,对比成矿地质条件,易于取得好的找矿效果。 3.3找矿信息是最直接的依据,尤其是矿化信息应引起重视 要深入研究找矿信息,充分运用好这些信息指导找矿。在找地表矿、半隐伏矿时,遥感地质、化探找矿信息,具有找矿开路的先锋意义,结合其他找矿信息综合研究评价,易于快速收到好的找矿效果。找隐伏矿,进行矿产深部评价时,必须要有相关的物探找矿信息作为依据;要重视所获得的找矿信息反映的剥蚀程度,有的地表信息好但已剥蚀较深找矿前景不大,然而一些情况表明,上部出露的矿种类型已剥蚀深,而深部可出现相同矿种不同类型,或不同期次、不同矿种、不同类型、不同层位的隐伏矿床;要认真研究找矿信息产出特点、空间展布及其分带规律,这对指导主要矿种类型的找矿,寻找共生矿产和相关成矿系列的矿产,确定矿区自然边界与划分矿区矿化不同产出特征的类型等均有重要意义。 圈定矿区自然边界是根据矿化及相关信息产出特点与分带、地质构造特点的差异和深部大岩体(岩基)产出状况等条件予以圈定。在矿区内按矿化产出的特征不同,可分为多中心成矿矿区、主单中心成矿矿区和介于这两者之间主多中心成矿矿区。在注意矿区不同类别的情况下,努力寻找不同成矿中心,特别是其中的主要成矿中心,这对取得找矿突破至关重要。进而要根据主要矿体的自然形态、产状与展布特点,主矿体中矿化富集部位的分布和主要矿化地段、矿点异常与构造、建造等之间的关系,研究地质构造控矿条件及其展布规律,结合有关找矿信息,预测找矿部位和找矿前景。 3.4矿产勘查工作的部署 要按照由面到点、点面结合、落实到点的要求进行。也分三个层次工作:⑴是成矿区带小比例尺矿产地质多信息综合研究,初选出找矿有望的矿点异常,圈定找矿远景区;⑵是在找矿远景区进行1:5万左右比例的化探、遥感、地质、重、磁等工作,进一步筛选出找矿有望矿点异常,并做好检查评价,圈定找矿靶区;⑶是在找矿靶区内进行有针对性的工作,选出找矿靶位,对找矿靶位要做好地表系统揭露和大比例尺地、物、化等工作。择优进行深部验证、找矿,提出矿产概查和普查基地。 4结语 总的来说,经济的进步也在不断刺激着矿产需求的不断增加。所以必须要提高矿产勘查的技术,要拥有创新的能力,对技术的提升要在原有的基础上做出提高。在理论知识方面,更加要努力提高理论的可实践性,有坚定的理论基础,才能不断的提高创新技术的可行性。要学会理论和实际相结合,理论和实际不能分离,提高对新型矿产的开发与利用。有利于国家资源的总体可利用性。提高矿产资源的经济利益,更好的带动整个产业的发展,这样更加有利于经济的进步。
生态农业资源利用效率研究:生态农业资源利用效率评价体系探究 近年来,生态农业这一现代农业新模式受到广泛关注,生态农业的实践和研究逐渐增多。据农业部公布的数据,截至2014年底,我国已有部级生态农业示范县100余个,带动省级生态农业示范县500多个,建成生态农业示范点2000多处。虽然我国生态农业试点不断增加,但生态农业建设还处于起步阶段,各地对生态农业的认知尚不成熟,对生态农业资源利用的评价还不完善。学术界对生态农业的探讨主要集中在以下几个方面:一是偏重于对生态农业发展模式的探讨,如刘刚等以区域研究为基础提出不同功能区发展不同模式的生态农业;[1]二是关于生态农业效率的研究。如吴小庆等将农业生态效率指标分为经济效益和环境影响两个子系统,对无锡市农业生态效率进行了实证分析;[2]潘丹等将农业污染作为非期望产出指标,测算中国30个省份的农业生态效率;[3]三是对生态农业效率影响因素的研究。程翠云等运用回归模型分析了中国2003—2010年农业生态效率的影响因素。[4]高亮等运用DEA方法对安塞县商品性生态农业系统耦合效率进行了评价。[5]这些研究无疑对我国生态农业的发展和研究提供了重要的指导和借鉴。 一、生态农业和资源利用效率 (一)生态农业的内涵和本质 生态农业的内涵是构建其评价体系的基础,对生态农业的准确把握直接影响评价体系的构建。生态学家马世骏认为生态农业是按照生态学原理和生态经济规律,因地制宜地设计、组装、调整和管理农业生产和农村经济的系统工程体系。[6]经济学家厉以宁认为生态农业是依靠农业内部来维持土壤肥力,促使农业稳定持续发展的一种农业,它既能带来生态的良性循环,稳定地、持续地提供农产品,又能保持良好的生态环境,提高生活质量。[7]综合以上观点生态农业的内涵可概括为运用生态学原理和生态经济规律,以生态、经济、社会三大效益的协调统一为目标,充分发挥地区资源优势,实现农业高产优质高效持续发展的综合农业体系。生态农业本质上更关注农业资源的有效配置和合理利用,其中土地、水、劳动力、机械、肥料、农药、农膜等应受到重视,这为构建生态农业条件下资源利用效率评价指标提供了思路。 (二)资源利用效率的诠释 经济学认为物质的稀缺和人类需要的无限必定带来资源配置的问题———即如何配置资源才能达到两者的平衡和资源的有效利用,因此,生态农业资源利用效率的研究可以从两方面展开:一是资源的利用效率,从单位产出消耗的投入来衡量资源的利用效率,它体现了资源利用的深度和合理性,包括研究单要素的利用效率和多要素配合时的综合利用效率。二是资源的配置效率,[8]农业生产的投入多种多样,一方面需要考虑各要素的配置是否合理,是否实现了技术的最优化,即考察决策单元的技术效率,另一方面,由于农业生产存在规模报酬递减情况,所以还需考虑要素投入的整体规模是否合理,即决策单元的规模效率。 二、生态农业资源利用效率指标体系构建 生态农业的投入主要包括农业自然资源和社会经济资源。其中农业自然资源包括土地、水、气候、土壤微生物、土壤自然肥力等;社会经济资源包括劳动力、财政投入、技术、管理、农用物资、能源等。其中农业自然资源中的气候、土壤微生物、土地自然肥力倾向于农业自然科学方面的研究;社会经济资源中的能源更倾向于对农业技术的研究。生态农业的产出包括经济效益、生态效益和社会效益。其中经济效益既包含其为社会产生的经济总贡献,也包含对农户带来的微观收益;生态效益既包括其正面效益如水源涵养、水土保持;也包含负面效益如土壤污染、水源污染和空气污染等,而这些污染可以从化肥、农药、地膜的使用量侧面反映出来。生态农业的社会效益主要体现在其食物保障功能、农产品的质量方面。生态农业指标体系分为目标层、准则层和指标层。目标层体现生态农业的总体目标即资源投入的减少和产出效益的增加;准则层则是目标的细化,其中资源投入分为农业自然资源、社会经济资源;效益包括经济效益、生态效益和社会效益。指标层是将准则层的具体化,其中的分项有的属于农业经济研究方向,有的更偏重于农业自然科学研究或农业技术研究。这里主要从农业经济方面研究生态农业的资源利用效率。 三、资源利用效率研究方法和指标选择 研究资源利用效率既可以对生态农业生产中的单个要素进行分项衡量,也可以对若干重要要素进行综合衡量。 (一)分项要素资源利用效率 1.自然资源土地资源的利用效率可通过土地产出率来表示。土地产出率=农业产量或产值用地面积,体现了土地资源集约、合理利用的综合水平,是反应农业生产力的综合指标。[9]其中使用产量指标时可体现土地作为粮食基本保障所带来的社会效益。使用产量时侧重土地投入产生的经济效益。水资源的利用效率体现了单位农业用水获得的农业产量或产值,可选用农业用水效率系数=农业产量或产值农业灌溉用水量,这一数据体现了农业用水带来的经济效益和社会效益。同时,为了体现节水灌溉等技术的应用程度也可使用节水灌溉面积比重=节水灌溉面积农业总灌溉面积来表示,这一点体现了农业水资源的高效利用程度。 2.社会经济资源劳动力的利用率可通过劳动生产率和劳动力利用效率体现,劳动生产率是劳动者在一定时期内创造的劳动成果与劳动消耗量的比值,可以用同一劳动力在单位时间内生产农产品的数量来表示,[9]劳动生产率=农产品数量劳动时间,这一指标倾向于对微观农户的研究。宏观来看,当研究对象为某一区域或地区时可运用劳动力利用效率来计算,劳动力利用效率=农业产量或产值农业从业人数。农用物资主要包括机械、化肥、农药和农膜。农用物资利用效率=农业产量或产值物资投入量,其中的物资投入量可以是农用机械总动力、化肥折纯量、农药施用量、农膜使用量等。这些指标中化肥、农药、农膜是农业生产的主要污染物,所以,这些指标对应的利用效率可体现农业污染程度,可表征农业的生态效益。机械总动力则可表征农业的经济效益。财政投入主要指用于农业生产的政府财政投入,在统计数据上主要体现为农林水事务财政支出。财政利用效率=农业产量或产值农林水事务财政支出,用来衡量农业财政投入的产出效益,体现农业财政投入的高效利用情况。农业技术投入方面,受限于直接农业技术投入数值较难统计,可以根据历年统计数据中的农业技术成交额或动植物新品种技术成交额等数据从侧面反映农业技术的投入情况;也可以选择农业科学研究机构数量、农业科学研究人数等从技术研究平台方面反应农业技术的投入情况,其利用效率的计算使用公式为:技术利用效率=农业产量或产值技术投入。也可使用农业科技贡献率体现农业科技的使用效果,农业科技贡献率=农业科技产值农业总产值。 (二)多要素资源利用效率 单要素利用效率分析侧重对农业要素的分项对比,在考察多要素的综合利用效率是会显示出不足,所以,应使用多因素综合评价的方法综合考查资源利用效率。在研究方法上可选用多因素综合评级模型,在指标的选择上可选用资源耗用的绝对数来表示,其中土地资源可选择农用地面积、耕地面积表示;水资源可以用农业灌溉供水量表示;劳动力可选用农业从业人数或农业劳动时间来确定;农用物资可选择农用物资的耗用量,如农用化肥折纯量、农膜使用量、农药施用量表示;财政投入可使用农林水事务财政支出;技术可选用农业科学研究机构数量、农业科学研究人数、农业科学研究机构经费支出等指标表示。在具体运用是可根据研究侧重点或回归分析找出主要因素进行综合分析。 四、资源配置效率研究方法和指标选择 资源配置效率旨在研究各类资源的投入比例和投入规模的合理性,其中投入的最小化或产出的最大化是资源有效配置的重要标志,它是一个相对值,是几个决策单元资源配置有效性的对比,取值在0和1之间,越靠近1的决策单元资源配置越有效,反之越无效。同时资源配置效率包含两个内容:一是现有资源是否都得到了充分有效的利用即技术是否有效;二是现有的资源投入规模是否合理,即规模是否有效。测量资源配置效率可使用数据包络分析的方法,它不受量纲的限制,可测量不同决策单元在多投入多产出的情况下的综合效率、技术效率和规模效率。其具体表达公式为。 五、小结与讨论 生态农业资源利用效率指标的判定及研究方法是建设生态农业的重要环节,必须从生态农业的本质内涵出发,充分关注其特殊性,建立科学合理的评价体系。只有这样,才能正确引导生态农业实践。同时,生态农业建设是一项复杂的系统工程,需要全面了解其本质、要素、特性、功能等各个方面,而随着社会的发展、科学的进步,其本质、要素、功能也将会发生变化,所以,生态农业资源利用评价体系的构建也需要适应时代节奏不断完善。 作者:赵伊娜 单位:中州大学 生态农业资源利用效率研究:平衡农业资源与环境 走生态农业发展之路 [摘要]:近年来,社会经济得到了迅速发展,由于人们的活动具有一定的不合理性,导致水资源被污染严重、水土流失现象严重以及土壤的肥力也有所下降,人们赖以生存的生态环境受到了严重的威胁。农业可持续发展是保证生态环境不遭受威胁的重要策略,同时生态环境的安全性也是农业可持续发展的优秀与基础。所以本文所研究的生态环境及农业可持续发展对策的几点思考具有重大意义。 [关键词]:生态环境;生态农业;可持续发展 1、生态环境与农业可持续发展之间的关系 依据农业生产的特性可知,农业可持续发展离不开良好的生态环境。而农业生产的特性源自农业经济再生产与自然再生产之间的交叉所产生的特性。有许多因素会对农业自然再生产造成一定的影响,例如周期因素、区域因素、季节因素以及自然环境因素,它们都可能对农业产量造成非常严重的影响。因此,农业是一种弱质性产业,农业的发展只依靠政府的投资与帮助是不能够保证产量的,生态环境因素也起着至关重要的作用。生态环境就是对农业生产造成一定影响,且与可持续发展的土地资源、水资源、气候资源等因素的总称。通常情况下,农作物可以吸收二氧化碳,释放出氧气,可以对环境造成正外部性影响,但是如果农业生产存在不合理之处,也有可能对生态环境造成负外部性影响。 2、我国农业生态环境的问题 2.1农业生产结构不科学 农产品种类非常单一。农业区域的重点目标就是保证全国所有地区所需要的农作物的使用用度,当中还要包含喂养牲畜禽类等的粮食用量;而且我国还有很大面积不合理开发使用的山地以及草原。高速发展的农业范围以及农业机械水平的快速发展,就直接给地下水开采量带来了很大的压力,目前,用水量已经超过了标准量,最终造成土地表面出现沙化情况,将盐碱地面积增长了。尤其是还在城市旁边建立大规模的养殖基地,只会直接增加用水量,给农业生态环境带来了更大的负担。 2.2农业自然灾害增多,危害增大 人们过度的对森林滥砍滥伐、荒地开垦,直接造成了地表植被严重受到损害的情形,扩大了出现自然灾害的几率。极有可能出现水土流失灾害,土壤当中微量元素的大量流失,让土壤养分流失,大地变得更加无养分。还可能出现土地沙漠化,让耕地开始被吞没,可耕种土地面积逐渐减少。还会出现全球变暖情况,直接造成旱灾或者洪水泛滥情况。一旦不关心对生态环境进行改变,农业受灾范围就会逐渐增大。 3、做好农业生态环境保护,实现农业可持续发展的措施 3.1调整农业产业结构 农业产业结构合不合理,直接决定资源是否得到优化配置。落后的农业产业结构,浪费了大量资源,破坏了生态环境,产出效果也不理想。我国地大物博,但是区域差异明显,各地资源分布不均。对于这样的特殊情况,我国在调整农业产业结构,必须从实际出发,在比较优势的基础之上,根据不同区域的特性,进行不同形式的农业发展,实现资源的优化配置,利用比较优势原理,实现农业产业的结构升级。我国沿海地区应该适当减少粮食种植,多种植特色植物和农作物,充分利用其有效资源,实现资源最优配置,从而实现利益最大化。而我国东北和内陆地区可以发挥其地理优势,多种植粮食作物,足够满足全国粮食需求,实现资源有效利用,增加农民收入。 3.2发展农业循环经济 通过发展农业循环经济,能够让农业资源及环境发展达成平衡状态,从真正意义上实现可持续发展。在推动农业循环经济发展过程中,要坚持统筹规划、分布实施的原则,做到突出重点、整体推进。一是要加强农业循环经济宣传教育,形成良好的农业循环经济发展氛围,在政府的引导下,让农户主动参与其中,奠定群众基础;二是要做好统筹规划工作,对农业种植结构、作物布局等进行优化、调整,实现资源优化配置。农业产业结构调整要以资源循环、集约化、规模化生产为发展方向,并不断规范市场秩序,形成分层次发展模式。在上游山区应实施退耕还林;在坡地及丘陵地带,则应该重点种植经济林果;在河谷平原地带应扩大稻谷、烤烟等作物种植规模,并发展淡水养殖。另外,在农业循环经济发展过程中,要大力引进先进技术,例如生物病虫害防治技术、绿色种植技术、节水灌溉技术等,让农业生态资源得到合理开发。 3.3将技术方面的优势发挥到最佳状态 农业环境安全评价体系当中要使用监测和普查技术,能够更好的将环境质量改善,同时将已经成熟的生物技术以及各种有关技术进行推广使用,将农药、化肥等农业资源合理使用效率提高,降低因为这些导致环境受到损害的几率。加上,推广农业技术管理系统,不断对农业技术管理改善,将综合防治技术建立起来,利用实践经验,科学合理的对使用结果进行技术的选择,从而获得更为有效的改善农业生态环境的技术。 3.4不断强化M织领导和宣传教育作用 每层政府和领导阶层需要加强生态保护观念,才可以确保农业可持续进步,利用有关会议的展开和有关规章制度的确定,构成健全的法律系统,同时要农业管理人员需要根据健全的法律系统当中的规范制度进行,将财务人员的自身素养提高,从而提高我国农业生态环境管理水平,促使农业可持续发展水平提高。 3.5加快农产品的结构调整 长期以来,我国农药、化肥品的投入量不断增长。目前,我国已经成为世界农药和化肥使用量第一大国。我国在农药化肥使用方面严重超标,市场上充斥着许多“毒”产品,严重危害人们的身体健康。农药和化肥是造成土地污染最严重的因素,土地板结、碱化,严重的导致土地无法再生,无法种植农作物。在进行农业生产时,要严格控制农药和化肥使用量,发展科学技术,发明绿色环保的农药,提高生态环境的保护水平。 结语 农业生态环境保护和农业可持续发展是相辅相成的。两者之间不可偏废。目前,我国生态环境在不断地恶化,出现了许多问题,严重制约农业经济的发展。为了有效的解决这些问题,需要国家出台相关的法律法规,相关执法部门依法管理,全国人民自觉形成良好的生态保护意识。只有这样,农业才能取得可持续的发展,人民才能更加安康,国家才能更加稳定和富强。 生态农业资源利用效率研究:生态农业资源利用效率评价体系研究 摘要:生态农业作为我国现代农业的新型模式,其研究和实践仍处于探索阶段。现以资源利用的角度,从生态农业的内涵和本质入手,结合对资源利用效率的诠释,围绕生态农业的资源投入和产出效益初步建立了生态农业资源利用效率评价指标体系,并从资源利用效率和资源配置效率两方面介绍了几种生态农业资源利用效率评价方法。旨在通过建立系统的指标体系指导生态农业的合理发展,并介绍几种研究方法为评价生态农业资源利用效率提供参考。 关键词:生态农业;资源利用效率;评价体系 近年来,生态农业这一现代农业新模式受到广泛关注,生态农业的实践和研究逐渐增多。据农业部公布的数据,截至2014年底,我国已有部级生态农业示范县100余个,带动省级生态农业示范县500多个,建成生态农业示范点2000多处。虽然我国生态农业试点不断增加,但生态农业建设还处于起步阶段,各地对生态农业的认知尚不成熟,对生态农业资源利用的评价还不完善。 学术界对生态农业的探讨主要集中在以下几个方面:一是偏重于对生态农业发展模式的探讨,如刘刚等以区域研究为基础提出不同功能区发展不同模式的生态农业;[1]二是关于生态农业效率的研究。如吴小庆等将农业生态效率指标分为经济效益和环境影响两个子系统,对无锡市农业生态效率进行了实证分析;[2]潘丹等将农业污染作为非期望产出指标,测算中国 30 个省份的农业生态效率;[3]三是对生态农业效率影响因素的研究。程翠云等运用回归模型分析了中国2003―2010年农业生态效率的影响因素。[4]高亮等运用DEA 方法对安塞县商品性生态农业系统耦合效率进行了评价。[5]这些研究无疑对我国生态农业的发展和研究提供了重要的指导和借鉴。 一、生态农业和资源利用效率 (一)生态农业的内涵和本质 生态农业的内涵是构建其评价体系的基础,对生态农业的准确把握直接影响评价体系的构建。生态学家马世骏认为生态农业是按照生态学原理和生态经济规律,因地制宜地设计、组装、调整和管理农业生产和农村经济的系统工程体系。[6]经济学家厉以宁认为生态农业是依靠农业内部来维持土壤肥力,促使农业稳定持续发展的一种农业,它既能带来生态的良性循环,稳定地、持续地提供农产品,又能保持良好的生态环境,提高生活质量。[7]综合以上观点生态农业的内涵可概括为运用生态学原理和生态经济规律,以生态、经济、社会三大效益的协调统一为目标,充分发挥地区资源优势,实现农业高产优质高效持续发展的综合农业体系。生态农业本质上更关注农业资源的有效配置和合理利用,其中土地、水、劳动力、机械、肥料、农药、农膜等应受到重视,这为构建生态农业条件下资源利用效率评价指标提供了思路。 (二)资源利用效率的诠释 经济学认为物质的稀缺和人类需要的无限必定带来资源配置的问题――即如何配置资源才能达到两者的平衡和资源的有效利用,因此,生态农业资源利用效率的研究可以从两方面展开:一是资源的利用效率,从单位产出消耗的投入来衡量资源的利用效率,它体现了资源利用的深度和合理性,包括研究单要素的利用效率和多要素配合时的综合利用效率。二是资源的配置效率,[8]农业生产的投入多种多样,一方面需要考虑各要素的配置是否合理,是否实现了技术的最优化,即考察决策单元的技术效率,另一方面,由于农业生产存在规模报酬递减情况,所以还需考虑要素投入的整体规模是否合理,即决策单元的规模效率。 二、生态农业资源利用效率指标体系构建 生态农业的投入主要包括农业自然资源和社会经济资源。其中农业自然资源包括土地、水、气候、土壤微生物、土壤自然肥力等;社会经济资源包括劳动力、财政投入、技术、管理、农用物资、能源等。其中农业自然资源中的气候、土壤微生物、土地自然肥力倾向于农业自然科学方面的研究;社会经济资源中的能源更倾向于对农业技术的研究。 生态农业的产出包括经济效益、生态效益和社会效益。其中经济效益既包含其为社会产生的经济总贡献,也包含对农户带来的微观收益;生态效益既包括其正面效益如水源涵养、水土保持;也包含负面效益如土壤污染、水源污染和空气污染等,而这些污染可以从化肥、农药、地膜的使用量侧面反映出来。生态农业的社会效益主要体现在其食物保障功能、农产品的质量方面。 生态农业指标体系分为目标层、准则层和指标层。目标层体现生态农业的总体目标即资源投入的减少和产出效益的增加;准则层则是目标的细化,其中资源投入分为农业自然资源、社会经济资源;效益包括经济效益、生态效益和社会效益。指标层是将准则层的具体化,其中的分项有的属于农业经济研究方向,有的更偏重于农业自然科学研究或农业技术研究,如表1所示。这里主要从农业经济方面研究生态农业的资源利用效率。 三、资源利用效率研究方法和指标选择 研究资源利用效率既可以对生态农业生产中的单个要素进行分项衡量,也可以对若干重要要素进行综合衡量。 (一)分项要素资源利用效率 1.自然资源 土地资源的利用效率可通过土地产出率来表示。土地产出率=,体现了土地资源集约、合理利用的综合水平,是反应农业生产力的综合指标。[9]其中使用产量指标时可体现土地作为粮食基本保障所带来的社会效益。使用产量时侧重土地投入产生的经济效益。 水资源的利用效率体现了单位农业用水获得的农业产量或产值,可选用农业用水效率系数=,这一数据体现了农业用水带来的经济效益和社会效益。同时,为了体现节水灌溉等技术的应用程度也可使用节水灌溉面积比重= 来表示,这一点体现了农业水资源的高效利用程度。 2.社会经济资源 劳动力的利用率可通过劳动生产率和劳动力利用效率体现,劳动生产率是劳动者在一定时期内创造的劳动成果与劳动消耗量的比值,可以用同一劳动力在单位时间内生产农产品的数量来表示,[9]劳动生产率=,这一指标倾向于对微观农户的研究。宏观来看,当研究对象为某一区域或地区时可运用劳动力利用效率来计算,劳动力利用效率=。 农用物资主要包括机械、化肥、农药和农膜。农用物资利用效率=,其中的物资投入量可以是农用机械总动力、化肥折纯量、农药施用量、农膜使用量等。这些指标中化肥、农药、农膜是农业生产的主要污染物,所以,这些指标对应的利用效率可体现农业污染程度,可表征农业的生态效益。机械总动力则可表征农业的经济效益。 财政投入主要指用于农业生产的政府财政投入,在统计数据上主要体现为农林水事务财政支出。财政利用效率=,用来衡量农业财政投入的产出效益,体现农业财政投入的高效利用情况。 农业技术投入方面,受限于直接农业技术投入数值较难统计,可以根据历年统计数据中的农业技术成交额或动植物新品种技术成交额等数据从侧面反映农业技术的投入情况;也可以选择农业科学研究机构数量、农业科学研究人数等从技术研究平台方面反应农业技术的投入情况,其利用效率的计算使用公式为:技术利用效率=。也可使用农业科技贡献率体现农业科技的使用效果,农业科技贡献率=。 (二)多要素资源利用效率 在指标的选择上可选用资源耗用的绝对数来表示,其中土地资源可选择农用地面积、耕地面积表示;水资源可以用农业灌溉供水量表示;劳动力可选用农业从业人数或农业劳动时间来确定;农用物资可选择农用物资的耗用量,如农用化肥折纯量、农膜使用量、农药施用量表示;财政投入可使用农林水事务财政支出;技术可选用农业科学研究机构数量、农业科学研究人数、农业科学研究机构经费支出等指标表示。在具体运用是可根据研究侧重点或回归分析找出主要因素进行综合分析。 四、资源配置效率研究方法和指标选择 资源配置效率旨在研究各类资源的投入比例和投入规模的合理性,其中投入的最小化或产出的最大化是资源有效配置的重要标志,它是一个相对值,是几个决策单元资源配置有效性的对比,取值在0和1之间,越靠近1的决策单元资源配置越有效,反之越无效。同时资源配置效率包含两个内容:一是现有资源是否都得到了充分有效的利用即技术是否有效;二是现有的资源投入规模是否合理,即规模是否有效。 在指标的选择上,可以根据不同的研究侧重点选择不同的指标,如若研究土地资源的配置效率可重点选择土地面积、耕地面积等;研究农用物资的配置效率可选择机械、化肥、农药等指标。产出方面可根据研究的侧重点选择农业产值、农业增加值、农户经营性收入、农产品产量、粮食产量等指标。 五、小结与讨论 生态农业资源利用效率指标的判定及研究方法是建设生态农业的重要环节,必须从生态农业的本质内涵出发,充分关注其特殊性,建立科学合理的评价体系。只有这样,才能正确引导生态农业实践。同时,生态农业建设是一项复杂的系统工程,需要全面了解其本质、要素、特性、功能等各个方面,而随着社会的发展、科学的进步,其本质、要素、功能也将会发生变化,所以,生态农业资源利用评价体系的构建也需要适应时代节奏不断完善。 生态农业资源利用效率研究:加速发展生态农业 促进农业资源合理利用 【摘要】 从中央到地方,对农业可持续发展问题都非常重视,这也是全民关注的课题,更是农业发展的关键。本文通过对梨树县实际情况的调研,找出了农业发展存在的问题,提出了发展生态农业、促进农业可持续发展的建议。 【摘要】发展 生态 农业 可持续 1.生态农业势在必行 生态农业就是按照生态学原理来规划、组织和进行农业生产,它必须符合下列最基本的生态学要求:生产结构的确定,产品布局的安排等都必须切实做到因地制宜,与当地的环境条件相匹配;对自然资源的利用不能超过资源的可更新能力;在能量和物质的利用上要做到有取有补,维护生态平衡;在利用可更新自然资源的同时,要注意培育和增殖自然资源,使整个生产的发展走向良性循环。 生态农业是全面规划、相互协调的整体农业。生态农业的出发点和落脚点都是着眼于系统的整体功能。而衡量整体功能的标准,最重要的有三条:经济效益即生产要发展,农民要富裕;社会效益要满足人民对农产品日益增长的各种社会需求;生态效益即保持良好的生态环境。生态农业,要考虑系统之内全部资源的合理利用,对人力资源、土地资源、生物资源和其他自然资源等进行全面规划,统筹兼顾,因地制宜,合理布局,并不断优化其结构,使其相互协调,协同发展,从而提高系统的整体功能。 生态农业是广义农业的具体体现,它和狭义农业(或称小农业)的区别在于:从生产内容上讲,它不局限于种植业,而是农、林、牧、副、渔等多种经营,全面发展。从生产地域上讲,它不局限于耕地上,一方面立足耕地,努力提高单产。另一方面把全部土地都当作自己的生产场所;从食物的概念上看,它主要依靠粮食,但又不局限于粮食,而是建立在营养科学的基础上,根据人体营养需要的热能、蛋白质、多种维生素和各种矿物质的数量和比例,科学地安排和计划农业生产。 从某种意义上说,生态农业是传统的有机农业和现代的无机农业相结合的综合体,是能量流动、物质循环不断扩大的良性循环农业。有机农业和无机农业各有利弊,前者利于增肥地力,后者功在附加能量和物质,加大物质流和能量流的循环。而两者的最佳结合,各扬其长,各避其短,取其利,舍其弊,就是生态农业。伴随商品流出系统之外的能量和物质,不断通过从系统之外的补充而得到补偿和增加,保持养分平衡,保持良好的农业生态环境,并不断提高土壤的生产力。 生态农业是一个高效的人工生态系统,是结构与功能平衡协调的高效农业,它不同于自然生态系统,加进了人为的劳动和干预,因而不只是单纯的自然再生产过程,同时也是个经济再生产过程。二者交织在一起,并通过人的劳动和干预,不断调整和优化其结构和功能,从而能够以比较少的投入得到较大的产出,取得较好的经济效益、社会效益和生态效益。 2.梨树县发展生态农业面临的问题 改革开放以来,国家先后实施了“三北”防护林、农业综合开发等一系列生态工程建设,梨树县的生态环境特别是农业生态环境建设也随之进入了新的历史阶段。在生态环境建设方面作出的各种努力,对我县的农业发展、经济和社会可持续发展产生极其重要的影响。但从发展的要求来看,梨树县农业生态保护和建设的速度还很缓慢,特别是随着经济建设的发展,人口进一步增长,农业生产的任务日益加重,农业生态问题也更加尖锐。从当前看,农业生态还存在许多问题。 2.1污染现象严重 2.1.1工业“三废”污染对农业生态环境的威胁比较严重梨树县分布在各乡镇的工业企业(如水泥厂、糠醛厂、矿石加工厂),有相当一部分设备比较简陋,工艺相对落后,技术含量不高,生产过程中的“三废”河流水体和两岸土壤、污染空气,尤对昭苏太河两岸人们的生产和生活环境污染严重。 2.1.2农业污染对生态环境影响日益加重 目前,全县农业生产中年化肥使用总量达30万标吨,农药用量达3000多吨,单位耕地面积平均年投入量分别比上世纪五六十年代增加8倍和20倍,平均利用率只有30%~50%。梨树县又是畜牧大县,全县2007年猪、牛、羊、禽分别达到315万头、79万头、43万只和4300万只。据测算2007年一年全县畜禽废弃物排放量相当于40个梨树县人口的排污量。大量污染物累积于土壤中,流失到河流中,散发在空气中,导致农业生态环境恶化,造成农产品多级污染,品质逐步下降,严重威胁着人们的身体健康和农产品的市场竞争力。 2.1.3生活垃圾对农业生态环境污染趋增随着人民生活水平的提高和膳食结构的改变,产生的生活垃圾越来越多,加上处理方法简单,对大气环境、土壤环境、地下水环境的危害很大,而且严重影响村容村貌。 2.1.4水污染严重令人堪忧 地表水由于受城镇工业、生活排污的影响,水质受到严重污染。昭苏太河已经成为全县最大的城市下水道,河水变成了黑色,人们都在为这条母亲河而叹息。条子河在四平市以下河段也为劣质水。更可怕的是,地下水也受到污染,居住在污染企业附近和昭苏太河两岸的农民,生命安全受到威胁。 2.2资源配置利用存在无序现象 2.2.1全县林地、草地、湿地都在减少,而耕地面积却在增加 主要是由于税费改革、粮食直补政策的落实,农民种粮积极性高涨,想方设法开垦耕地,使得本来是林地、草地、湿地、荒地都变成了耕地,破坏了生态平衡,防灾抗灾能力减弱。 2.2.2农田防护林、低质低产林改造力度不够 存在单纯追求采伐效益现象,有的采伐后没有及时更新改造,破坏了生态环境,损坏了林业资源。 2.2.3水资源短缺,供需矛盾突出 梨树县人均占有水资源量为395立方米,仅为全国人均水资源量的26%,亩耕地平均占有水资源量90立方米,仅为全国的15%,属于严重缺水地区。随着工农业生产的发展,水资源的供需矛盾会越来越明显。 2.2.4地下水局部超采 由于工业企业集中在梨树中部昭苏太河流域,出现了梨树城区、郭家店镇、十家堡镇三个集中开采区,因过量开采,使三镇地下水水位持续下降。 2.2.5农村能源使用效率低下、消费结构不合理 多数农业废弃物没有得到循环利用,大部分农作物秸秆被作为燃料直接燃烧或丢弃,畜禽粪便基本不做处理,造成有机质浪费,而且污染环境。 2.3传统的农业耕作方式不利于作物生长发育梨树县的农业生产是以传统的生产方式为主。农民过渡依赖化肥的使用;农家肥施用数量逐年减少;农田作业一直沿用传统的作业习惯,导致土壤结构、土壤性能失调,难以满足作物对水、肥、气、热条件的需求。据调查,全县机翻地面积仅占机耕总面积的5%,大型拖拉机多功能整地占15%,耕深18~20厘米。小四轮机械灭茬面积占50%,耕深只有8~10厘米。由此导致土壤干旱现象逐年加剧,恶性循环。 3.对梨树县生态农业发展的几点建议 农业如果实行掠夺型的增长方式发展生产,其巨大的破坏力是任何强大的环保工作都无法弥补的,更谈不上持续发展,梨树县多年来的实践已充分说明了这一点。一方面是成绩巨大,粮食产量显著提高,并且稳定在20亿公斤,人民生活得到了改善;另一方面代价也十分巨大,环境和资源受到了很大破坏,对此,科学家们已发出“难以为继”的警告。还有工业化引起的污染等一系列问题,阻碍着农业的持续发展,甚至威胁到人类的生存和发展,形势十分严峻。为了扭转严峻形势,全县农业必须解决自我保护和实现持续发展问题。要认真按照生态经济规律办事,实现生产的良性循环和三个效益并重,做到生产、环保、资源的统一和协调发展,其成功的经验和模式就是生态农业。 3.1加大环保治理力度 要以相关环保法律法规为依据,调整工业产业和产品结构,治理重点污染源;淘汰落后工艺,推进清洁生产,实现节能降耗,实现废渣废水治理等综合利用项目,依法监管高能耗、高污染企业,对超标污染源限期治理,实现达标排放;要对环保企业给予表彰和鼓励,对新上工业项目要实行环保一票否决。 3.2要依法优化配置利用资源 应当本着统筹兼顾、优化配置、有效利用、合理开发和科学保护的原则,申报、审核、审批、使用资源。在土地使用上,宜农则农,宜林则林,宜牧则牧,宜水则水;严格审批建设用地,让自然休养生息,恢复生态平衡;加强林业资源管理,科学采伐,加快低质低效林改造步伐,加强中幼林抚育和新增成林的管护,集中在1~2年内全面恢复农田防护林网;在科学地开发利用水资源的同时狠抓节约用水和水资源保护。 3.3实施标准化生产 要认真贯彻落实《农产品质量安全法》,要对农产品从产地到餐桌全程监控,做好农产品产地环境监测评价和农产品质量监督检验工作。全面实施农产品生产标准化、农业投入品许可制度、绿色农产品质量认证、农产品质量监督检验、农产品市场准入和执法监管等行动,依法监控和查处国家明令禁止的农药、添加剂等物品的销售和使用。建立无公害、绿色、有机农产品生产基地,增施农肥、秸秆还田、集约化生产、机械化作业,保护性耕作,实现绿色、环保、生态、安全。 3.4要提高农民的生态环保意识 要结合农村工作、农业生产、农业技术推广工作,宣传、教育各级干部群众提高认识水平,清醒地认识到环境污染和环境生态问题。要依托产业发展,广泛开展各种形式的农村实用技术培训、职业培训,引导农民崇尚科学,接受新知识、新方法,倡导科学的生产、生活方式,培育有文化、懂技术的新型农民。开展生态农业建设的主体是农民,只有农民的整体素质提高了,生态农业建设的这一利国利民的工程实施起来,才会事半功倍。
林业在生态环保中的作用:生态环保中林业作用 1、我国生态环境保护面临的形势 1.1我国局部地区环境日趋恶化。我国是一个发展中国家,这些年来虽然环境治理和保护取得了一定的成绩,但是由于我国每年生态环境恶化趋势未得到有效控制,水土流失已达到367万km3,我省每年平均输入黄河的泥沙量达3.66亿t。全国沙漠化面积达153.3万km3,严重影响了农林牧业的生产,人口与土地矛盾日益尖锐。 1.2大气污染形势严峻。目前我国以城市为中心的大气污染问题仍在加剧,并不断向周边扩展,尤其以人口密集的工业地区最为严重由于我国能源结构主要以煤为主,近期废气中SO2的排放量增长,工业粉尘排放量增长,大气污染形势非常严峻。 1.3自然灾害频繁。据初步统计我国每年农作物受灾面积达2000—4000万km2,因灾害减产粮食200多亿,倒塌房屋300多万间。每年灾害受到影响的人口已超过2亿,每年因各种自然灾害造成直接经济损失高达500—600亿元。近年来自然灾害发生次数增多危害加重,已严重影响国民经济的持续发展,也影响到社会的安定团结。 2、林业在生态环境保护中的作用 综上所述,在我国社会和国民经济飞速发展的同时,我国生态环境呈几何速度恶化,自然生态系统被污染和严重过度索取,大量自然资源都面临着短缺和后续乏力,其中林业资源也是其中之一。按常理来说,作为可再生资源的林业,只要统筹科学、开发合理,是可以持续为我国经济建设做出贡献的。但是,我国森林产业的现实状况是:森林生态系统退化速度比建设速度快,局部好转,总体恶化。林业生态环境建设的主体缺位、供体错位,载体即林地和林木发展跟不上经济发展需求。林业生态环境恶化造成了每年数百亿的经济损失,传统的林业经济模式已经无法适用于现代社会经济发展。改变势在必行。林业主要以森林为主要资源,森林是一种复杂的复合生态体系,是地球生态环境的重要组成,是人类氧气的制造者和二氧化碳的净化器,也是生态链中重要的一环。林业生态环境的保护和建设主要也是对森林资源而言的,林业的生态建设是指针对人类社会面对的越来越严重的的生态问题和环境危机而提出的一种保护、恢复和建设生态林业系统的规划和措施。而从某种意义上讲,人类社会现在面临的环境与发展的困境,实际上是人类长期错误对待大自然的结果,生态问题和环境危机严峻形势迫使人类去思考如何与自然相处,去思考人类的命运和地球的前途。林业是所有生态建设的主体。同时其又可以是规模巨大的生态经济循环系统。林业生产的物质产品绝大部分都是可降解再生的绿色能源,在节能减排目标中具有不可估量、不能替代的重大意义和作用。林业又是生态文化的源泉。必须在科学发展观指导下树立正确的森林经营理念,体现在人与环境、资源与生态、经济与自然的协调和统一的发展,通过科学、政策、技术和不断进步的管理措施,通过不断地适应寻找到适合我国社会自身发展情况的道路。以期达到林业资源的多方面发展、和谐发展和可持续发展。 3、实现林业可持续发展应采取的有效策略 3.1提高全社会生态环境保护意识,特别应强化森林资源保护意识。生态环境是人类生活生存的重要条件,保护自然生态环境也就是保护人类本身。而森林是生态系统的优秀和主体,是防灾减灾、防风固沙、保护农田、涵养水源、保持水土、美化环境、调节气候、净化空气,促进人类健康等特殊作用,是其他物种不可代替的。因为森林占地空间大,覆盖层厚,叶面积总和也大,固定太阳能、制造有机物质的数量和功率最高。尤其是天然林,它是在一定自然条件下,经过长时间演替发展而成的其结构稳定,物种繁多,生态效益比人工林强,自然生长力及生长速度也比人工林快。可以说森林是人类赖以生存的自然资源,是地球上功能最完善,结构最复杂,产量最大的生物库、基因库、储存库。人类不能没有森林,森林如果被毁,人类就难以生存。因此,保护自然生态环境,其最重要的是保护森林资源。 3.2转变经营机制,增加对林业生产资金的投入。当前,我们应结合实际,因地制宜,可以采取以下几方面措施: (1)林农结合式。应用和推广国内外先进技术和成果,采用科学的生产和管理方法,以林为主,林农结合,多种经营,逐步建成具有经济、生态和社会效益的林业发展模式,大力推广生态价值和经济价值兼备的兼作。如实行林草间作、林药间作、乔灌混交等种植模式,最终使退耕还林成为调整农村产业结构,增加收入的良机,同时实现了生态和经济效益的综合效果; (2)造林多样化。采用多样化的以林养林方式,有的以发展苗木养林,有的以发展经济果林养林,林农还可以采取林苗结合、林禽结合、林菜结合、林果结合等方式提高林地产出和经济效益。当前由于生态林业的发展,自然保护区不断扩展,林业资金更显不足,此资金除各级政府相应的财政拨款外,林业部门可依自然地理位置条件建立各式各样的森林公园及观光旅游胜地,争取资金投入林业,还可以争取各界人士奉献、投资自然资源保护工程。 3.3实施“科技兴林”和可持续发展战略,应用科学技术促进林业生产高速发展。实践证明,发展“高产、优质、高效”林业,走可持续发展的道路,就必须强化“科技兴林”,加快林业科技成果和先进实用技术的推广应用,使其能尽快转化为现实生产力,各级各部门都应因地制宜认真抓好林木良种丰产栽培技术;名优特经济林良种栽培技术;节水和抗旱造林技术;重大森林病虫害防治技术;特别是应用生物及鸟类防治森林病虫害的技术,此项技术可以保护原有森林生态环境不受药物的污染。充分应用自然力促进天然林的迅速发展,最有效办法是大量开展封山育林,是短、平、快发展生态林业的最好办法。同时,对现有大量的针叶树低产林、老头林进行技术改造,强度或适度间伐,套种适宜的阔叶树种,改变单一的林分结构,促进生长,促使演化近似天然林。 4、结束语 总之,林业生态环境保护与林业经济建设工作是一项长期而艰巨的任务,认识到林业经济发展所面临的种种问题,一方面要利用林业资源发展经济提高人们的生活水平;另一方面又要保护林业资源来维护生态平衡。而造成生态平衡及林业经济发展困难的因素是多方面的,但是,人为的利用甚至破坏森林资源是个重要的因素之一,只要能让人们提高认识,用发展的目光来看待林业经济的发展,不能一味只要经济的发展而过分利用破坏了生态平衡,只有这样才能做到有节制地利用林业资源又能充分地利用林业资源来发展林业经济。 林业在生态环保中的作用:建设绿色环保生态林业工程的探析 摘要:在当前林业发展过程中,建设现绿色环保的生态林业工程已成为当前林业发展的关键,这也是当前林业工程建设的主要方向。特别是在当前全世界都对环境保护和可持续发展不断关注的环境下,通过加强现代生态林业工程建设,不仅可以有效的防止水土流失,而且有利于退耕还林的实现,同时进一步强化现代生态林业工程建设体系的建立,这可以加快推动现代生态林业工程向规范化和制度化的方向发展,从而更好的加快林业发展的步伐。文中对我国生态林I工程建设中存在的问题进行了分析,并进一步对加强现代生态林业工程建设的具体措施进行了阐述。 关键词:绿色;环保;生态林业工程 一、绿色环保生态林业工程建设的基本原则 绿色环保生态林业工程建设的主体思想是以林业的发展促进环境的改善,保障农、牧等其他各业的可持续发展,满足当代人的需求而且不危及后代人发展的战略思路;是通过科技手段,经过合理的区域性布局,调整林种、树种结构及林业的经营方式,以生态系统为优秀,以自然环境的保护为基础,拓宽林业发展的潜力和途径,实现生态系统的生物多样性、环境稳定性、经济高效性、社会持续稳定性。 绿色环保生态林业工程的建设应遵循以下原则: 1、可持续发展原则 可持续发展,可概括为持续、稳定、适度、协调的发展。即强调社会发展的稳定健康,资源使用合理适度,世代分配均衡,社会管理有序,实现经济发展――技术进步――生态平衡的良性循环。在伦理上遵守“人与自然的协调”、“互惠互利、“共建共享”的原理,它包括经济、社会、生态系统的协调发展及相互促进,要求通过资源的合理利用和环境的有效保护,即发扬城市生活的种种优点,又不失自然的纯美、清新和平静,达到社会文明公正、经济高效繁荣、环境优美洁净、生态良性循环的目标。 2、效益协调一致原则 绿色环保生态林业工程建设的目标,是使林业具有强大的自然再生产和社会再生产的能力。在生态效益方面要实现生态再生,使自然再生产过程中的林业自然资源更新速度大于或等于利用速度,在经济效益方面要实现经济再生,使社会经济再生产过程中的生产总收入大于或等于资产的总支出,保证林业扩大再生产的经济实力不断增强。 3、生态工程技术配套原则 生态林业工程技术是将生态学原理与经济建设和生产实际结合起来,在人工辅助的能量和物质参与下,使林业生产实现生态学、生态经济学和现代工程技术的系统配套,以及生产过程中的物流、能流的合理循环。 生态工程技术原理包括:食物链原理、生态位原理、整体效益原理、生物共生互利原理、生物多样性原理、因地制宜进行区域性生态建设原理、优化功能结构提高效益的原理以及林业生产限制因子作用原理等。 二、我国生态林业工程建设中存在的问题 绿色环保生态林业工程是集生态学和林业学于一体,利用其理论对其进行生态和林业建设,这不仅有效的实现了对环境的保护,而且通过林业的建设,还有效的确保了空气的净化。目前我国生态林业建设刚处于初步发展的阶段,一些防护林的建设也充分的发挥出了应用的效果,但在当前生态林业工程建设过程中还存在着一些不足之处,所以还需要进一步对其进行完善。 1、生态保护观念意识还较为淡薄 目前大部分人生态保护观念意识都不断提高,这对环境保护和林业发展都起到了极为重要的作用。但在一些偏远地区,由于文化水平较低,对林业发展的意义还缺乏必要的认知能力,无论是观念还是环保意识方面都较为淡薄,滥砍滥伐现象较为普遍,特别是一些原始生态林业受到较大的破坏,从而导致这部分地区水土流失较为严重,一旦遇到大雨天气,则山体滑坡较为严重,给林业的发展带来了较大的阻碍。 2、工业用地和居住用地逐渐扩大对生态林业的建设造成了阻碍 近年来,城镇化建设的速度不断加快,工业用地和居住用地不断扩张,一些林业用地大量的被征用,这不仅不利于生态林业的建设,而且还对原始生态林业带来了较大的破坏,特别是近年来房地产业的快速发展,无限制的对土地进行征用,对生态林业工程的建设所带来的影响非常严重。 3、我国的生态林业工程建设缺乏经验 现代生态林业工程建设并不是简单的进行种树,也不是一朝一夕就可以完成的事情,不仅需要进行系统的规划,而且还需要技术上的支持。但我国生态林业工程建设还处于初步发展阶段,还缺乏经验,所以需要充分的借鉴国外的先进技术和经验,对林业工程进行有效的规划,从而更好的推动现代生态林业工程建设的快速发展。 三、绿色环保生态林业工程技术的管理 1、积极更新林业品种 林业工程的建设与发展从根源上控制了林业生态环境的不良发展,维持了生物物种的多样性,支持并带动着整个林业生态环境的健康发展。可以围绕天然林进行分类,不断更新林业品种,积极引进新型品种,优化林业资源的经营发展方向,积极培育并保护天然林,保护林业生态圈,支持并带动整个林业工程的积极建设与健康发展。任何一类林业品种、资源等的引进、培育与发展都应该以生态、健康、良性等为目标,这样才能体现林业工程技术管理的积极意义。 2、生态化可持续管理 无论任何一种林业种植技术、培植技术,都应朝着生态化、可持续化方向发展,林业技术所建设培育的工程项目,必须以保护生态环境为优秀。本着生态化、可持续化的思想理念,从林业技术的引进、研发到推广,林业主管部门都要进行严格审核,坚决杜绝一切危害生态环境、破坏自然生态平衡的林业品种,同时,应该制定林业技术生态化发展的法规制度,严格要求林业经营企业在法规制度范围内进行生态化经营。 3、创建防护林工程系统 防护林工程是一项大型工程项目,也是生态林业发展的必要举措,我国应该加大防护林工程建设力度,支持防护林建设,拓展防护林的建设范围,形成一个健全的防护林工程系统,利用防护林系统来防护自然灾害,发挥其自然环保功能,形成一个纯天然的生态化防护系统,从而支持并带动整个林业经济的生态化、健康发展。 林业在生态环保中的作用:效益型林业生态环保论文 1建设生态环保效益型林业试验区的优势 桃山林场地处坝上北侧,总面积28万hm2,山地地形占96%,森林植被覆盖率为234%,年降水量在956mm,无霜期100d,海拔在380~2200m之间。林区包括了落叶松、油松、蒙古栎等在内的众多乔木,有大量灌木和苔藓、地衣等蕨类植物,整个林区成三层立体分布。同时还有众多食草动物和食肉动物。该林区得天独厚的自然资源使得该区承担着生产、科研的重任。从交通条件来说,该区附近有我国重要的铁路线路,有着一定的优势,但在林区内缺乏重要的交通线路,目前有在建的公路线路。 2建设生态环保效益型林业试验区的相关指标 2.1生态指标建设生态环保效益型林业试验区,首先是要实现整个林区生态的平衡,为此要达到的指标:一是恢复被破坏的植被,在林区一些植被覆盖率不高的地区通过人为植入的方式补充林木资源,对一些珍稀树种进行重点保护[2]。二是恢复物种的多样性,物种多样性是衡量一个地区生态的重要指标,通过对比研究林区几十年来的物种资料,将一些珍惜物种进行保护,恢复物种多样性。三是恢复食物链,食物链是保持一个地区生态平衡和物种多样性的重要因素,可以通过适当增加食物链顶层物种的数量和利用天敌的属性,对某些物种进行克制。 2.2环境指标环境指标是反应林区各个方面相关指数的标准,如土地肥沃度、地下水状况等,这些指标共同构成了林区内的环境。建设环境友好型林区就是要在指标上达到以下标准:一是土地肥沃度能够满足三层植被的生长需要,土壤腐殖质发育状况良好,土壤湿度、硬度适中。二是地下水方面,地下水位要长期保持较高水平,满足林区内河流供水和人畜饮水,严禁污染和过度开采地下水。 2.3效益指标效益指标包括经济效益、环境效益和生态效益3个方面。经济效益主要是指通过林区内的经济产品实现林区创收,而可以选择的经济产品除了木材之外还有林区特产等;环境效益主要是通过改善林区的环境,减少对林区的破坏,重点保护林区的土地、地下水等资源;生态效益主要是实现林区植被覆盖、物种多样性、生物链的全面恢复,最终将林区变为独立的生态系统。 3建设生态环保效益型林业试验区的举措 3.1以生态效益为优秀生态环境是整个林区保持其完整性和稳定性的保障,在林区建设中,首要因素就是建立生态型林区,注重林区的经济效益。首先是保护林区的植被,植被有着固土、防沙、蓄水的作用,是林区生态环境的中心。因此,要制定相关法规禁止原始森林进行采伐,建立人工采伐区域,行采育相结合的策略,保证整个林区的植被覆盖。其次是保护林区的生物多样性,作为林区的重要构成,生物多样性不仅有利于林区生态系统的循环,还有利于林区的自我恢复,同时,一些动植物的出现又增加了林区的科研价值。因此在林区建设过程中,严禁伤害林区的动植物,保护林区的河流,对于一些林区内较少的物种要适当的引进;对于鼠患等可以采取在林区放养无毒性的蛇来遏制,尽量减少人为的破坏。 3.2以环境效益为导向环境是林区取得长远发展的基础,保护林区环境主要是保护林区的土地、地下水等资源。首先是严禁林区的土地垦殖,合理规划林区的土地,将保护区与生活区进行分离,在特定区域种植,减少土地破坏。二是严禁开采地下水,将林区内的居民进行合理安置,统一供水,减少地下水的破坏。 3.3以经济效益为重点经济效益是进行林区建设的出发点和落脚点,在以经济建设为中心的时代环境中,重视林区的经济效益无可厚非,但一定要做好经济效益和环境效益、生态效益的结合,以环境效益和生态效益反过来带动经济效益的提高。因此,在林区经济建设过程中,可以采用以下几点:一是建设速生林,满足木材需求,通过速生林减少林区内原生林木的砍伐;二是适当种植经济作物,可以在林区适当种植一些果树等作物,增加林区的经济产能;三是发展林区土特产品加工,通过与周边企业合作,定时供应土特产品,增加经济效益,而不是以破坏环境为代价。 3.4发展林区旅游业林区山清水秀,一年四季风景不同,都有可游览的风光。春天,林区内多种灌木和乔木抽枝发芽,繁花似锦,且景色具有层次性,同时,林中还有一些特产在春天出现,能够吸引游人踏青。夏天,树林茂密成荫,林区中的溪流落差较大,可以发展夏季漂流,成为人们的避暑胜地。秋季,秋风为林区染上了一层红色和黄色,一些山果挂满枝头,可以满足人们赏景、采摘之需求。冬季,山体被积雪覆盖,有着滑雪的天然优势。同时,林区还有一些地区有待进一步开发。 作者:于长江单位:河北省木兰围场国有林场管理局桃山林场 林业在生态环保中的作用:林业生态保护和建设在生态环保型经济框架中的作用和发展思路 摘 要:生态环保型经济能够实现地区经济发展与生态保护工作的有效结合,很好地体现了可持续发展的战略思想,是现阶段各地区实现经济发展的有效途径。林业生态是生态环保型经济框架中的重要组成部分,良好的林业生态保护和建设对于生态环保型经济框架的有效构建具有重要意义。本文通过案例分析的形式,论述林业生态保护和建设在生态环保型经济框架中的作用,并提出正确的发展思路。 关键词:林业生态保护;建设;生态环保型经济框架;发展思路 在生态环境日益恶化的时代背景下,各地区在发展经济的同时也应加强生态环境保护,构建生态环保型经济框架。森林是林业经济的重要载体,林业是生态保护建设的重要内容,开展林业生态保护和建设工作时,应树立正确的发展思路,并据此采取有效的发展策略,使林业生态保护和建设在生态环保型经济框架中更好地发挥效用,从而促进地区经济水平的大幅提升。 1 案例分析 选取洞口县的林业生态建设工作,对其展开案例分析。本林区总面积为3600hm2,建筑面积为1200m2。在林业生态建设工程中,生态林建设面积为3600hm2。在生态林中引入各种兼具生态效用和经济价值的植物,包括食用菌类、中草药等多种作物,并在此基础上建立大型鱼类养殖基地和生态型加工厂。该项林业生态建设工程于2012年7月完工并投入使用,分析这一地区的经济水平和生态效益水平。至2013年7月,本地区的人均gdp水平增幅为14.63%,由于林业生态工程而带来的经济增长占整个经济增长量的43%;森林覆盖率也从53.75%上升至57.03%,空气质量也有显著提高。林业生态工程对于本地经济水平的增长和生态效益的提高,均表现出明显的促进作用,为洞口县生态经济水平的提高作出了极大贡献。由此可见,林业生态保护和建设对于生态环保型经济框架的构建,具有积极的促进作用。 2 林业生态保护和建设对生态环保型经济框架的作用分析 2.1 是生态环保型经济框架的生态保障 林业生态保护和建设工作的顺利实施,可在当地形成良好的森林生态系统。森林生态系统的形成,不仅能有效改善该地区的空气质量和小气候环境,还能很好地保护当地的生物多样性,使该地的生态环境得到有效改善。上述案例中,在林业生态工程建设后,本地区的水土流失现象得到明显改善,气候条件更加宜人,当地居民的生活环境得到大幅改善。同时,森林生态系统的防风固沙、涵养水源等功能,能为农业发展提供良好的环境保障,有效改善田间小气候,使气候条件更好地服务于农业发展。这一事实表明,林业生态保护和建设能够为生态环保型经济框架的顺利构建提供生态保障。 2.2 是生态环保型经济框架的资源供体 林业生态保护所形成的森林生态系统具有巨大的经济潜力,是生态环保型经济框架的重要经济来源。森林生态系统中的木材资源、多种生态经济作物、动物养殖基地等资源,共同构成生态环保型经济框架的重要资源基础。木材资源在我国的各项生产事业中应用广泛,在铁路建设、交通事业等产业的发展过程中,发挥着重要作用。林业工程的有效建设不仅能为该地区地方经济的发展提供强有力支撑,还能为国民经济的建设提供木材来源。在上述林业生态工程案例中,林业工程中的植物资源和动物资源均具有充足储备。林业生态工程中的多种高经济效益植物和动物资源,不仅能大幅提升当地的农林经济收益,还能充分发挥生态效益,真正形成生态环保型经济。此外,政府还可以在林业生态工程的基础上发展生态旅游,充分挖掘林业生态建设工程的经济潜力,使当地的经济发展水平得到更有效提升。 2.3 是生态环保型经济框架的环境基础 林业生态保护和建设能够有效改善当地的空气质量和发展环境。绿化面积的不断增多,能够促进植物更好地发挥其净化空气、调节气候、降噪吸尘等多方面功能,从而实现社会效益的整体提升。上述案例的分析结果表明,随着林业生态工程的有效运行,本地区空气中的颗粒物含量、氮氧化物水平均表现出明显的下降趋势,空气质量得到明显改善。与此同时,绿化面积的增多,也对这一地区的整体环境规划起到积极作用,使该地区呈现出良好的环境风貌。优质的生态环境是生态环保型经济框架的重要组成部分,而林业生态保护和建设工作的顺利实施,能促进优质生态环境的形成,进而为生态环保型经济 架的顺利构建提供有利的环境基础。 3 林业生态保护和建设的发展思路 3.1 坚持可持续发展战略 可持续发展战略是林业生态保护和建设工作顺利开展的中心指导思想,也是实现生态环保型经济的重要保障。因此,在林业生态保护和建设的发展思路中,应始终秉承可持续发展的发展理念,将环境保护建设与经济发展建设相结合,使2者相互促进,进一步提高当地的整体经济效益。该地区在林业生态保护和建设过程中,可逐步扩大生态环境建设的范围,为生态环保型经济框架的构建提供良好的社会环境,进而建立起优质的林业资源管理保护体系,真正实现环境、经济、资源及社会多方面相互协调的可持续发展。 3.2 实现产品分类经营 当地政府在利用林业产品实现经济效益增长时,可将林业产品按照一定原则划分为不同类别,例如可按照经营目的的不同,将林业划分为公益林和商品林。在产品经营过程中,可根据不同产品的特点和市场现状,采取不同的经营方式,并根据前期的经营结果规划不同产品的种植面积,使林业产品更好地满足市场需求,从而实现林业生态保护和建设经济效益的提高。另外,在产品分类经营的基础上,可实现林业生态体系和林业经济体系的有机结合,使2个林业体系相互促进,优势互补,在提高林业经济效益的同时,实现林业生态效益的有效提升。 3.3 引入先进科学技术 林业生态保护和建设不仅需要坚持可持续发展战略,还应引进先进的科学技术,提高林业生态保护和建设工作的工作效率。为此,要从林木良种选育入手,通过科学造林、科学营林、野生动植物保护来增强森林的生态能力,实现森林最佳的生态效益和社会效益。政府应鼓励工作人员将先进科技应用到林业生态保护和建设工作中,逐步提高科技技术在林业经济效益增长过程中的地位,使先进的科学技术更好地服务于林业工程经济效益和生态效益的整体提升。 3.4 加强林业工程管理 良好的管理机制在林业生态保护和建设工作中,具有事半功倍的作用。地方政府在进行林业生态保护和建设时,应做好有关环境保护法律的落实工作,例如《环境保护法》、《森林法》等。有关工作人员应以相关法律为立足点,结合当地林业发展现状,建立科学有效的林业生态保护体系,做好林业生态工程的管理工作,使林业生态保护与建设在生态环保型经济框架中的效用得到更好体现。只有这样才能进一步提高林业生态保护和建设的工作效率,为生态环保型经济框架的构建工作提供便利。 4 结束语 综上所述,构建生态环保型经济框架是各地区实现经济效益和生态效益同步提升的有效途径。有关部门应积极做好林业生态保护和建设工作,使林业生态工程在生态环保型经济框架中的作用得到充分发挥,并按照湖南林业发展新思路做好林业生态保护和建设工作,全面推进“健康森林”建设,打造出天蓝、地绿、水净、宜居的绿色城市,进一步促进生态环保型经济框架的形成,从而实现当地社会效益的整体提升。
绿色建筑称作生态建筑,指的是依靠能源的有效利用,建设健康、高效以及环保的空间环境,并且空间要具备环境空间和谐、空间人居和谐的特点。建筑施工主要是把建设工程的设计意图实际落实的一个过程,其中建筑施工的一系列工序会对建设工程的整体质量造成影响。所以,加强建设工程施工管理工作具有重要意义。绿色建筑属于建筑中的特殊形式,自然绿色建筑施工的管理要求就会更高。本文作者重点介绍建筑施工管理与绿色建筑施工管理的有关事项。 1在建筑项目施工中实行绿色施工管理的重要性 针对现今实情分析,我国的社会主义经济体系处于持续建设发展阶段,而其中各种缺陷问题正不断改进,过去建筑项目施工管理是较为粗犷的,可以用脏、乱、差来形容建筑项目施工管理的特征。并且项目施工过程当中资源耗损常常会高于预算,在环境方面造成较为严重的负面影响。所以要优化建筑项目的施工现状,一定要实施科学化管理,增强施工设备的信息化、机械化与工业化程度,强化施工污染物与废物的排放控制,减少施工当中的资源耗损,确保各参与方都可以树立环境保护意识。 2绿色建筑项目施工管理运用分析 2.1能源节约管理 要加强建筑项目施工中的水资源管理。建筑项目施工过程中,水是非常关键的。开展施工工作的时候,需要加强用水规划,对于施工用水要科学处理,有效控制水资源浪费问题,只有这样才可以实现对环境的优化,还能够有效提升企业经济效益。工程现场水资源必须科学循环利用。开展施工工作的时候,工程材料应当加强循环利用,施工现场需要加强项目材料与施工用水的管理工作。为了有效控制清水浪费问题,我们可以利用回收水进行清洁工作。实现对水资源的节约,增强现场水资源利用效率。加强用电管理。实现科学用电,控制资源浪费问题。做好现场布置工作。完成施工平面图的绘制之后,对施工现场进行科学布置,比如临时道路设施布置,用水用电布置。进行现场布置之时要借助现场的资源,便于监控施工设施重复性建设,实现资源节约。 2.2加强管理创新工作 施工企业开展管理工作的时候,应当针对现行管理制度进行创新优化,只有这样企业整体才会保持积极状态。创新改革的时候,应当依照企业实际状况有效调整。按时开展相关的技能培训工作,要加强对工作人员能力的掌握,依照这些做好人员配置。 2.3加强现场能源管理工作 对于太阳能与照明节能上应当加强重视,这样可以实现能源节约,防止能源浪费问题,而且可以控制环境污染问题。进行工程施工之时,按时开展施工装置的维修保养工作,进而确保施工装置稳定运行。企业需要加强学习,要积极引入先进的技术手段与装置设施,通过先进化施工装置代替传统施工装置,来不断增强建筑项目施工质量与效率。 2.4技术管理工作 在建筑项目施工现场要安装雨水收集系统。对于施工现场装置要及时更新,不断优化改进收集系统。通常南水手段是要在项目现场排水沟中进行,借助地下排水管,确保雨水都有效收集至收集池之中,然后借助水泵把所收集到的雨水都输送至高位水箱当中,借助雨水收集系统增强水循环利用效率。施工现场之中大部分属于一次性能源耗损。其中绿色清洁型能源设备是比较少的。引进绿色节能装置与技术手段能够有效增强绿色能源利用效率,其优势是非常大的。绿色施工应当重视选择适当的负荷与功率。加强对节能灯与太阳能装置的应用,合理使用电能。 2.5建筑工程施工材料管理 建筑的施工过程中,想要实现优化施工的现场环境、减少资源能源的耗损、提升社会效益与经济效益,其中最有效对策便是强化建材与水资源的管理。施工现场中建材与水资源的管理方法为:(1)建材的选择方面,需要尽量选择具备一定可再生能力的建材。(2)健全完善施工现场的废弃物品回收系统,实现废弃建材的分类回收与再利用。(3)施工现场需要尽可能装设小流量的节水设备,有效减少实际的施工用水量。(4)要想切实提升绿色建筑的施工管理水平,作者认为必须在施工现场建设雨水池,污水收集池以及沉淀处理池,处理之后的雨水和污水应用到降尘,灌溉与车辆冲洗工作中,进而提升水资源的利用率。 2.6施工现场的污染治理 建筑施工的整个过程是施工现场中的关键污染源,其防治需要从下列几方面来把控:(1)泥浆污染的控制。泥浆污染主要存在于土方工程与基础工程中。泥浆污染的防治主要是利用人工方式来固结泥浆,以及利用具体的技术来处理泥浆污染。(2)扬尘污染的控制。扬尘属于施工污染物中最为重要的,其原因为扬尘量很大,影响范围很广,爆发扬尘的时间一般是干旱以及大风季节。必须对扬尘的形成与来源展开系统地分析,其中比较有效的防控方法包含设置围挡,现场道路的硬化处理,淋水处理,清洁燃料的选用。(3)光污染的控制。要尽可能降低电气焊发出的亮光,比较有效的控制方法是通过装设围护来防治光污染。(4)噪音污染的控制。噪音污染主要来自一些运输车与建筑设备,特点是位置不固定,时间比较集中。比较有效的控制方法包含加强环保宣传力度,加强夜间作业的监督,选择低噪声设施。 2.7垃圾管理工作 建筑垃圾必须科学管理,对于建筑垃圾要按时回收,实现对建筑垃圾的有效控制,且增强建筑垃圾回收利用效率,我们应当加强对垃圾的再利用,将它们用于填埋以及铺路施工中,比如土石方垃圾与碎石垃圾。建筑工程生活区域垃圾应当做好归类,使用封闭型容器,对垃圾进行统一化回收。 2.8土壤管理工作 针对项目现场土壤必须加强保护,避免出现土壤流失以及侵蚀影响,在项目现场应当多栽种树木而且土壤上应当铺设砂石,而为了控制土堆流失问题还需要安装合理有效的排水系统。对于建筑项目场地土壤中的一些有害废弃物必须保证及时回收,并将其送至相关部门处理,例如:油漆与涂料。 2.9水污染管理工作 建筑项目现场污水需要依据国家标准进行排放,要严格遵循《污水综合排放标准》。针对不同污水应当选择对应的污水处理装置,比如:化粪池与沉淀池。不管什么位置都需要加强对地下水资源的保护,针对水资源较为贫乏的区域应当增强保护力度,为了避免地下水资源遭受污染,进行基坑降水的时候,地下水是不可以抽取的。建筑工程现场需要引进废物回收系统,依靠回收利用废弃材料,装设节水系统,建设废水污水处理池,对降雨进行有效收集利用之类措施来实现对水资源的有效控制,实现对水资源的重复利用。 3结束语 伴随经济发展与社会进步,目前建筑行业早已成为衡量国家经济发展的关键性指标。由于施工规模的不断扩大,增强施工管理工作的科学性以及合理性会有利于从本质提升整体的建筑施工质量,还可以使建筑工程造价有效降低。施工管理要贯穿于建设工程整个过程中,建设工程中的所有环节都不能够忽视,所以强化建筑施工管理的意义就显得尤为重要。 参考文献 [1]刘亦会,王占可,李珊科.有关建筑施工管理以及绿色建筑施工管理的研究分析[J].科技致富向导,2017(15):231. [2]蒋岩画,郑堀将,蒋宅可.建筑施工管理以及绿色建筑的施工管理分析[J].城市建设理论研究:电子版,2017(11). [3]薄象郭,姜用军,王克波.浅析建筑施工管理与绿色建筑的施工管理[J].城市建设理论研究:电子版,2017(21). 作者:苏桂梅 吴铭 单位:河南省淮滨县自然资源局
建筑工程土建预算论文:建筑工程土建预算论文 一、搜索相关文件 审查前,审查人员应重视搜集、整理相关的建筑工程文件,以便为审查预算文件提供依据,应搜集的文件包括:应用于土建预算的全部图纸;建筑物及其构筑物的立、平剖面图;相关的资料、取费基数以及建筑材料的市场价格;同一地区原来相似工程的相关指标及预算资料。 二、预算审查 (一)计算单价和工程量的审查。 审查的关键是准确计算工程量,并合理套用单价。审查建筑工程预算时必须注意:选择合理的预算定额;不得重复预算包含在内的工程量;根据定额的计算要求和规则,正确计算工程量;杜绝错套单价的现象发生。其审点包括: (1)审查土石方工程 一定要注意在土方运土的工程量中扣除房心及室外回填土的工程量,并要正确计算挖土深度,且不能将基础底板的底标高挖土高度底标高。 (2)基础工程。 处理地基工程时,一般的民用、工业建筑常采用打桩定额法,并认真研究在建筑工程中打的各种试装和其他桩基,以便妥善处理。此外,还要充分考虑打桩机械的安装拆卸费用和进出场费用。由于1m范围内的相关破桩头费用已包含于桩的定额费用内,因而预算过程中不能重复计算破桩头费用;若破桩头超过了1m的高度,则应计算机械吊运和破桩头的相关费用。因为5cm内的扩孔的混凝土工程量已包含于人工挖孔的扩孔桩定额内,因而不能重复累加这部分的工程量,且预算时还要充分考虑弃土的工程量。 (3)砌体工程的定额指的是砌弧形墙或直形墙等墙体时,要增加1.4个工日/m3。 预算砌体工程时应注意:第一,正确划分墙身和墙体,并计算划分的各类墙体,且其应在工程量中扣除多于0.3㎡的孔洞面积、门洞口及窗洞口。第二,预算框架间壁墙及墙身长度时,要扣除柱的长度,就墙体高度而言,若墙顶是过梁、现浇梁或圈梁,则需扣除梁高,若墙顶是现浇板,要扣除板厚;若砖砌体中存在马牙搓构造柱,则不能漏记其与墙体之间的拉结筋的工程量,在计算墙体的窗示意图、异形门窗及门连窗要按门时,也应根据墙体的实际面积扣除其拉结筋的工程量。 (4)防护工程和脚手架。 应用于建筑工程中的满堂脚手架包括作业增加层和基本作业层两部分,审查时一定要查看层高,以免漏计增加层;若砖混结构工程高于六层或檐高大于20m,必须要计算相关的超高费用;正确认识檐高。为避免各类临街建筑发生意外,在采取相应措施时,一定要计算增加的有关费用;若天棚工程的层高高于3.6m,则应计算相关的满堂脚手架费用,而装饰抹灰天棚的满堂脚手架应按半计算;其他天棚抹灰工程的满堂脚手架应按20%计算;若女儿墙砌筑的高度高于1.2m,则应按照双排脚手架进行计算;在群体工程中,若裙楼和主楼的底标高不同,则要根据实际情况直接套用脚手架的定额。 (5)柱、板、梁工程。 审查建筑工程中的柱、板、梁时一定要细致、认真,因为它们在工程中所占的预算比例相对较大,因此应划清三者界限,避免多算。计算有梁板的梁工程量时,应扣除其内的现浇板厚度,且主次梁相交时,要在主梁的长度中扣除柱长,并将其净长当作次梁长度进行计算。计算柱的工程量时,若其工程量大于0.3㎡,应扣除位于现浇板内的柱头体积。若雨篷、阳台等构件超出了伸出外墙的规定长度,那么就应根据有梁板计算,且其工程量应按体积进行计算。此外,建筑工程的预算审查工作还包括门窗工程、楼地面工程、防水及屋面保温工程、装修工程以及单构件工程等,这里就不一一介绍了,但它们同样是建筑工程预算工作的审点。 (二)计取间接费基数的审查。 建筑工程土建预算中,应根据装修、一般工程及打桩三个项目分别计取工程中各项费用的费率。就打桩工程来讲,其间接费应按一般工程80%的取费率进行计算;而独桩的间接费应按土建工程40%的取费率进行计算,且其计费基数为直接工程的定额费用。另外,打桩工程都不能计取包括塔吊在内的其他机械的费用。有高级装饰要求的建筑工程,其间接费应按土建工程40%的取费率进行计算。此外,若建筑材料的价格和市场价格一样,那么只有直接费可以计取,且需增加税金项目。 三、做好相关的复核工作 工程预算的再提高、再深化被称为审查,审查结束之后,应选择常用的对比分析法研究审查成果的可行性。即比较、分析现建工程和搜集到的同一地区原来相似工程的技术经济指标和预算资料,并分析、判断主要数据。若数据的差别较大,则应剖析产生巨大差距的原因,如果是设计问题,应立即设计部门进行纠正。 四、结语 综上所述,建筑工程土建预算审查工作属于技术经济工作,且要求审查工作人员在工作中细致、认真。因此,相关审查人员要兼具审查技巧和专业知识,并将二者紧密相连,以便合理利用资金,嘴鸥中实现建筑工程最大化的投资收益。 作者:秦峰 单位:中煤三十三处 建筑工程土建预算论文:建筑工程土建预算分析论文 简介:土建概预算的审查是控制工程造价的一个重要环节。笔者结合自己的工作经验,分析了审查工作中必须注意的关键技巧。 关键字:土建预算审查 工程预算是确定工程造价和工、料消耗的文件,是考核工程投资经济合理的依据。所以做好工程预算的审查工作,将有利于提高设计水平和投资效益。 现笔者结合多年的工作实践,浅谈建筑工程土建预算的审查技巧。 一、重视搜集完备的依据性文件 审查人员必须向有关部门和人员搜集完备的编制预算的依据文件、材料,包括: 1、建筑和结构专业提交的全套土建施工图; 2、总图专业提交的土石方工程和道路、挡土墙、围墙等构筑物的平立剖图; 3、工程所在地区的综合预算定额、建筑材料预算价格、间接费用和计取费用的有关规定文件; 4、工程所在地的类似工程预算文件及技术经济指标(供参考)。 二、抓住审点 工程量计算、单价套用和间接费的计取是审查工作的重点,应认真对待,一丝不苟。 1、工程量和单价的审查 审查时应注意:A、编制预算时所使用的综合预算定额是否适用于本工程;B、预算书中不得重列综合定额中已包含的工程量范围;C、是否按定额规定的规则计算工程量;D、防止出现张冠李戴,错套单价的现象。 各分部审核的重点不同,现按分部分述如下: (1)土石方分部 应注意、本分部仅适用于土石方、满堂基础及基础定额中未综合的土石方项目。 运土数量中,是否已扣除了回填土数量。如有地下室土石方工程时,在计算承台或砼基础时应扣减挖、填、运土的含量。计算挖土高度时,不得把底板(或承台)的底标高作为挖土高度,应扣除原泥皮线标高。地下室土方量要计入工作面的土方量。 要辨明挖土的土壤类别,以防止套错单价。对高地下水位地区应注意增列地下水排水费用。 (2)基础分部: 打桩分部的定额仅适用于工业和民用建筑的陆上桩基工程,不适用打试桩及在室内或支架上打桩。 审查时应注意有否忘列各类桩基所对应的机械进、退场费用及组装、拆卸费用。对于冲(钻)孔桩、灌注桩、人工挖孔桩等1米内的砍桩头费用,定额已包括,不得重列。超过1米砍桩头及吊运机械费用,不得漏计。 人工挖孔桩定额已包含扩孔5cm砼工程量,预算中不得重计,人工挖孔桩的弃土工程量不得漏列。 (3)墙体分部 砧石墙定额仅适用于平墙,非平墙每m3应增加1.4工日。 墙基与墙身的分界线划分应符合规定。内墙、外墙、框架间墙与非框架间墙应分别计算。墙体工程量不应包括门、窗洞口及0.3m3以上的孔洞数量。 计算墙身长度中,属于框架间墙应扣柱位。墙体高度计算,墙顶是梁应扣梁高,墙顶是板应扣板厚;设有构造柱的砧砌体应计算拉接筋的工程量,一层砌体檐高在3.6M以下者,均应扣除定额内的垂直运输机械费。墙体计算中不得把门连窗、异形门窗按矩形门窗扣除。 (4)脚手架分部 审查时应注意满堂脚手架的计算有否漏计增加层;住宅底层层高低于2.2M的柴火间不能计算脚手架;六层以上或檐高达20M以上应计算高层建筑增加费;临街房屋应增加防护措施增加费;天棚高度超过3.6m时应计算满堂脚手架;有装饰墙面(天棚)之一为装饰、刷浆或勾缝时满堂脚手架应计算50%;墙面和(天棚)均为勾缝或刷浆时应计算20%的满堂脚手架。 砧砌女儿墙高度超过1.2M者应计算双排脚手架。 在高层建筑中,裙房和主楼由于标高不一,应分别套用相应脚手架定额。 (5)柱、梁、板分部 本分部适用于按图示尺寸以立方米实体积计算梁、板、柱的工程量。 审查钢筋砼圈梁、过梁与板,圈梁、过梁与有梁板、平板的界线要分清楚,钢筋砼挑檐反口高度(或者悬挂檐高度)在1M以上者应按相应钢筋砼墙计算,小于1M者,按钢筋砼檐沟计算。 有梁板计算中要注意梁高必须扣除板厚,主梁长应扣柱位,次梁长应扣主梁宽。 柱与板交接,当柱断面大于0.3m2者,应扣板中柱位(柱头)体积。 钢筋砼阳台、雨蓬的长、宽超过定额规定范围及宽雨蓬或带反梁雨蓬,不能按阳台、雨蓬套价,应按有梁板计算,钢筋砼量也由投影面积改为立方米体积计算。 (6)门、窗分部 门、窗工程量庆与砧墙中所扣除的门、窗面积相符;不同种类的门、窗(如门连窗)应分别套价。审查门、窗数量时要注意门窗表中数量与各层平面图的门、窗数之和是否相符。门、窗数量计算还要注意配套玻璃种类、厚度是否与定额相同,否则必须换算。 (7)楼地面分部 审查时要注意各层地面面积总和应与相应建筑面积相符。 地面是水磨石,防滑地砧面层时,计算面层工程量后还需另计水泥砂找平层工程量,整体面层设计图纸与定额规定含量不同时要按比例进行换算。块料面层设计所采用材料与定额不符时应进行换算。当设墙裙时,应在相应的地面项目中扣除所含踢脚线含量。 (8)屋面分部 定额中屋面防水及檐沟防水已包括防水粉用量,如与定额不同时应予换算。定额中规定屋面隔热层垫砖高为3皮砖(12×12×18厘米),如设计不同时应予换算。 屋面找坡:用砂浆防水层,找坡套用细石砼找平层,不用砂浆防水层,找坡就直接套细石砼面层。 屋面面积之和应和一层相应建筑面积相符。 (9)装修分部 审查时应注意勒脚装修有否漏计,檐口高度在3.6M以内的单层建筑外墙粉刷应扣卷扬机费;严格区分普通、中等、高级抹灰,按类套价;刷“106”(或水泥漆)等涂料时,应扣除室内抹灰定额内的石灰浆含量;外墙面喷塑应增列打底子项;主梁净高超过50cm或每个井面积在5M2内的井字架梁天棚和梁净距在0.7M内的有梁板天棚,其抹灰工程量应乘1.4系数;块料面层按实铺面积计算。 (10)构配件分部 应注意:不得把阳台台板及墙合并套用栏杆单价,以引起造价增加。 审查构配件项目时要注意不得漏计面层装饰工程量。 2、各项费用审查: 各项费用计取基数应按一般工程项目、打桩项目、装修项目分别计算。 打桩:制作兼打桩按一般土建取费率的80%计算间接费;单独打桩(不施工上部工程)按土建取费率的40%计算间接费。无论是“单打”和“制打”都以桩的制作和打桩的直接费合计数为计费基数。打桩不计取塔吊费用。 高级装饰:按规定其取费率为土建工程取费率的40%计算间接费。 对无定额可套而用市场造价套价的特殊材料项目不能计取间接费只能计取税金。 三、做好复核工作 完成预算审查之后,为了检验审核成果的可行性,必须采用类比法。即利用工程所在地的类似工程的技术经济指标进行分析比较,进行可行性判断。如差距过大,应寻找原因,如设计错误,应予纠正。 预算审核是一项细致的技术经济工作,虽有技巧,但应在正确的工作方法和丰富的业务知识指导下,才能收到事半功倍的效果。 参考文献 (1)怎样编制与审核工程预算中国建筑工业出版社1984年12月 (2)基本建设预算知识手册中南工业大学出版社1991年8月 建筑工程土建预算论文:建筑工程土建预算审查研究论文 简介:土建概预算的审查是控制工程造价的一个重要环节。笔者结合自己的工作经验,分析了审查工作中必须注意的关键技巧。 关键字:土建预算审查 工程预算是确定工程造价和工、料消耗的文件,是考核工程投资经济合理的依据。所以做好工程预算的审查工作,将有利于提高设计水平和投资效益。 现笔者结合多年的工作实践,浅谈建筑工程土建预算的审查技巧。 一、重视搜集完备的依据性文件 审查人员必须向有关部门和人员搜集完备的编制预算的依据文件、材料,包括: 1、建筑和结构专业提交的全套土建施工图; 2、总图专业提交的土石方工程和道路、挡土墙、围墙等构筑物的平立剖图; 3、工程所在地区的综合预算定额、建筑材料预算价格、间接费用和计取费用的有关规定文件; 4、工程所在地的类似工程预算文件及技术经济指标(供参考)。 二、抓住审点 工程量计算、单价套用和间接费的计取是审查工作的重点,应认真对待,一丝不苟。 1、工程量和单价的审查 审查时应注意:A、编制预算时所使用的综合预算定额是否适用于本工程;B、预算书中不得重列综合定额中已包含的工程量范围;C、是否按定额规定的规则计算工程量;D、防止出现张冠李戴,错套单价的现象。 各分部审核的重点不同,现按分部分述如下: (1)土石方分部 应注意、本分部仅适用于土石方、满堂基础及基础定额中未综合的土石方项目。 运土数量中,是否已扣除了回填土数量。如有地下室土石方工程时,在计算承台或砼基础时应扣减挖、填、运土的含量。计算挖土高度时,不得把底板(或承台)的底标高作为挖土高度,应扣除原泥皮线标高。地下室土方量要计入工作面的土方量。 要辨明挖土的土壤类别,以防止套错单价。对高地下水位地区应注意增列地下水排水费用。 (2)基础分部: 打桩分部的定额仅适用于工业和民用建筑的陆上桩基工程,不适用打试桩及在室内或支架上打桩。 审查时应注意有否忘列各类桩基所对应的机械进、退场费用及组装、拆卸费用。对于冲(钻)孔桩、灌注桩、人工挖孔桩等1米内的砍桩头费用,定额已包括,不得重列。超过1米砍桩头及吊运机械费用,不得漏计。 人工挖孔桩定额已包含扩孔5cm砼工程量,预算中不得重计,人工挖孔桩的弃土工程量不得漏列。 (3)墙体分部 砧石墙定额仅适用于平墙,非平墙每m3应增加1.4工日。 墙基与墙身的分界线划分应符合规定。内墙、外墙、框架间墙与非框架间墙应分别计算。墙体工程量不应包括门、窗洞口及0.3m3以上的孔洞数量。 计算墙身长度中,属于框架间墙应扣柱位。墙体高度计算,墙顶是梁应扣梁高,墙顶是板应扣板厚;设有构造柱的砧砌体应计算拉接筋的工程量,一层砌体檐高在3.6M以下者,均应扣除定额内的垂直运输机械费。墙体计算中不得把门连窗、异形门窗按矩形门窗扣除。 (4)脚手架分部 审查时应注意满堂脚手架的计算有否漏计增加层;住宅底层层高低于2.2M的柴火间不能计算脚手架;六层以上或檐高达20M以上应计算高层建筑增加费;临街房屋应增加防护措施增加费;天棚高度超过3.6m时应计算满堂脚手架;有装饰墙面(天棚)之一为装饰、刷浆或勾缝时满堂脚手架应计算50%;墙面和(天棚)均为勾缝或刷浆时应计算20%的满堂脚手架。 砧砌女儿墙高度超过1.2M者应计算双排脚手架。 在高层建筑中,裙房和主楼由于标高不一,应分别套用相应脚手架定额。 (5)柱、梁、板分部 本分部适用于按图示尺寸以立方米实体积计算梁、板、柱的工程量。 审查钢筋砼圈梁、过梁与板,圈梁、过梁与有梁板、平板的界线要分清楚,钢筋砼挑檐反口高度(或者悬挂檐高度)在1M以上者应按相应钢筋砼墙计算,小于1M者,按钢筋砼檐沟计算。 有梁板计算中要注意梁高必须扣除板厚,主梁长应扣柱位,次梁长应扣主梁宽。 柱与板交接,当柱断面大于0.3m2者,应扣板中柱位(柱头)体积。 钢筋砼阳台、雨蓬的长、宽超过定额规定范围及宽雨蓬或带反梁雨蓬,不能按阳台、雨蓬套价,应按有梁板计算,钢筋砼量也由投影面积改为立方米体积计算。 (6)门、窗分部 门、窗工程量庆与砧墙中所扣除的门、窗面积相符;不同种类的门、窗(如门连窗)应分别套价。审查门、窗数量时要注意门窗表中数量与各层平面图的门、窗数之和是否相符。门、窗数量计算还要注意配套玻璃种类、厚度是否与定额相同,否则必须换算。 (7)楼地面分部 审查时要注意各层地面面积总和应与相应建筑面积相符。 地面是水磨石,防滑地砧面层时,计算面层工程量后还需另计水泥砂找平层工程量,整体面层设计图纸与定额规定含量不同时要按比例进行换算。块料面层设计所采用材料与定额不符时应进行换算。当设墙裙时,应在相应的地面项目中扣除所含踢脚线含量。 (8)屋面分部 定额中屋面防水及檐沟防水已包括防水粉用量,如与定额不同时应予换算。定额中规定屋面隔热层垫砖高为3皮砖(12×12×18厘米),如设计不同时应予换算。 屋面找坡:用砂浆防水层,找坡套用细石砼找平层,不用砂浆防水层,找坡就直接套细石砼面层。 屋面面积之和应和一层相应建筑面积相符。 (9)装修分部 审查时应注意勒脚装修有否漏计,檐口高度在3.6M以内的单层建筑外墙粉刷应扣卷扬机费;严格区分普通、中等、高级抹灰,按类套价;刷“106”(或水泥漆)等涂料时,应扣除室内抹灰定额内的石灰浆含量;外墙面喷塑应增列打底子项;主梁净高超过50cm或每个井面积在5M2内的井字架梁天棚和梁净距在0.7M内的有梁板天棚,其抹灰工程量应乘1.4系数;块料面层按实铺面积计算。 (10)构配件分部 应注意:不得把阳台台板及墙合并套用栏杆单价,以引起造价增加。 审查构配件项目时要注意不得漏计面层装饰工程量。 2、各项费用审查: 各项费用计取基数应按一般工程项目、打桩项目、装修项目分别计算。 打桩:制作兼打桩按一般土建取费率的80%计算间接费;单独打桩(不施工上部工程)按土建取费率的40%计算间接费。无论是“单打”和“制打”都以桩的制作和打桩的直接费合计数为计费基数。打桩不计取塔吊费用。 高级装饰:按规定其取费率为土建工程取费率的40%计算间接费。 对无定额可套而用市场造价套价的特殊材料项目不能计取间接费只能计取税金。 三、做好复核工作 完成预算审查之后,为了检验审核成果的可行性,必须采用类比法。即利用工程所在地的类似工程的技术经济指标进行分析比较,进行可行性判断。如差距过大,应寻找原因,如设计错误,应予纠正。 预算审核是一项细致的技术经济工作,虽有技巧,但应在正确的工作方法和丰富的业务知识指导下,才能收到事半功倍的效果。
现代水利施工水平提升,一些原本存有应用缺陷的水利施工技术被应用到水利工程的建设工作之中,施工者不仅仅关注水利工程的最终建成质量,对于工程建设过程中的安全保障工作也给予了相应的关注。在给水利工程体系设计边坡时,要遵守边坡相关设计规范,同时还要根据边坡所处地形条件为准,调整边坡建设方法。在当前的水利边坡构建工作中,开挖工作与支护工作是两项重要工作,选用的技术必须要符合实际的水利施工条件,本文就水利边坡施工技术展开施工工作方面的研究。 1影响水利边坡稳定性的因素 在开展边坡施工工作时,施工优秀在于提升边坡的稳定性,但是一些的潜藏的外在以及内部因素会削弱其稳定性,边坡构建位置的基本构造会对边坡基础产生影响,在建设边坡时,应用的岩土类型也决定着边坡是否能够保持稳定,另外地下水系统会使边坡施工工作承担着渗漏的风险,边坡施工者面对的这些内部影响因素是很难被彻底消除的,只能通过支护等防护性方法,削减其影响力。一般在边坡建设工作启动前,工程设计者不仅仅会对地质环境进行考察,同时还会深入地对地下水环境进行了解,判断地下水的实际流向以及水位,确定断层的透水性也是非常重要的。除了与边坡建设区域相关的内部因素之外,一些同样难以应对的外部因素同样会将更多的施工问题带给边坡建设工作,其中水带来的影响是最为严重的,同时水的影响是非常丰富的,包括静水压力、动力压力等,如果水流冲击力度过大,边坡还需承担强大的物力以及化学等多个方面的破坏。除了水流带来的影响,气候条件同样也从多个方面影响着边坡,如果降水量过大,边坡体系会松动,外部风化作用以及边坡附近生长的植物均会构成稳定性方面的影响。最后,人类在边坡位置实施的工程活动也是削弱边坡稳定性的因素之一。 2技术控制工作分析 在开展边坡施工工作时,施工者需要优先将各项技术控制工作做好,在边坡施工中,爆破环节属于危险度较高的环节,因此针对爆破工作展开技术控制工作是最为重要,下文对阐明爆破技术应用要点以及基本要求。 2.1技术要求。预裂孔根据不同的位置可分为破面预裂孔与水平预裂孔。在施工中常使用的手风钻进行马道水平预裂孔的造钻,其中孔深保持2m,堵塞孔口长度为0.5m,孔与孔之间的距离控制为50cm,药卷直径控制为25mm,确保装药密度在150g/m~200g/m范围内;坡面预裂孔常用造孔的工具为XZ-30型号的潜孔钻,孔深保持17.28m,孔直径90mm,孔与孔之间距离保持60cm~80cm范围内,利用2个爆破的梯段预裂。破面预裂孔的药卷半径为16mm,串联间隔地装药,并孔底加强,堵塞孔口长度1.0m~1.5m,装药密度控制为260g/m~350g/m。一般使用液压钻钻孔形成缓冲孔与爆破孔,在钻孔过程中应该要保持缓冲孔与爆破孔相对平行,以及保持缓冲孔与预裂孔1m到1.5m的距离。爆破孔的孔底与预裂面之间的垂直距离应大雨或等于2.5m。爆破孔药卷半径为35mm,连续装药,单耗体积为0.4kg/m3~0.55kg/m3,孔口的堵塞长度控制在2.0m~2.5m之间。缓冲孔药卷的半径为25mm,并分两段进行装药,所装药密度控制在2.0kg/m~2.8kg/m之间,堵塞长度一般为1.0m~1.5m,封堵第一段的中部,封堵第二段的孔口。 2.2爆破技术要点。爆破网络是指微差顺序的爆破网络,其中必须预留预裂孔与附近梯段孔之间75ms~100ms的起爆时间。拱坝基建上预裂孔的药量应控制在20kg/响以内,不超过15m药量应该控制在25kg/响以内,超过基建面30m以上距离的药量应控制在100kg/响以内,在30m到15m之间的应控制在75kg/响以内,与此同时还应该满足其质点振动速度相关要求。 3施工应用情况分析 在研究边边坡施工工作时,可以将该项施工任务划分为开挖环节与支护环节,施工者要通过合作确保两个工作环节都不存在水利建设隐患。 3.1边坡开挖工作分析。在边坡开挖工作之中,工程建设人员需要做好以下操作性施工哦工作,面对土质边坡施工任务,首先需要确定开挖工作开展顺序,避免出现操作环路安的问题,各个工序要求也需尽量满足,在对坡层的实际厚度进行确认时,要多次核对,选择的开挖施工工具要满足边坡构建需求。开挖岩石土层的工作难度非常高,常规的开挖方法并不能有效开挖土层,施工者需要适当地应用爆破使用技术,根据岩石土层的情况可以选择使用逐层爆破的方法,面对位置不同的土层,选择的爆破技术也要加以区别,在确定边坡的爆破点时,需要先将岩石分层工作做好,以便于逐层爆破工作可以顺利进行,同时还需要预先将岩石朝向角度调查好,表面岩石崩裂时出现安全事故;另外还可以通过台阶式的爆破技术来处理分层爆破施工任务,这种爆破技术的优势在于能够避免大面积的边坡受损情况出现。在开展挖槽施工工作时,需要对边坡保护层建设工作进行考虑。如果想要将开挖工作效率充分提升,施工者可以选择应用钻爆施工技术,实施钻爆工作时,合理的钻爆施工计划是关键,钻爆设计工作同样要与岩石的实际情况相符,可以开设实验性钻爆工作,找出钻爆的技术缺陷,在实际钻爆工作中达到成一次就成功的边坡开挖效果。 3.2边坡支护技术分析。在实际的边坡施工中,更项建设工作往往需要按照实际的一定的工序进行,开挖工作结束之后,必须立即对边坡加以支护处理,同样需要选用分层进行的方法,可以按照从上到下的方法进行,浅层支护工作要预先完成,深层支护工作紧随其后。将混凝土材料喷射到制定位置,构建锚杆束系统,开挖排水孔。为了应对水流冲击给整个边坡带去的影响,可以先将排水孔挖好,通过排水活动来削减水流冲击的力度,同时水压也能够被有效降低,在排水孔施工中国,施工者需要使用空压机,确保可以满足排水孔的尺寸要求,一般形状为梅花状,另外仰视角度在10度作用。在挖设排水孔的时候,需要预防塌孔问题,可以将盲管插入其中,进一步提升排水应用效果。在支护控制工作之中,需要分别对深层支护与浅层支护加以控制。在浅层支护施工技术落实过程中,首先应当针对锚杆束钻孔工作进行全面分析,通过实际需求选用有效的钻孔设备,既确保了实际钻孔开展作业环境稳定完善的同时,更能够确保整体钻孔环境稳定,为后续坡面孔位控制的控制提供了完善的技术优势同时,也稳定整体钻孔空间的协调特性,从而在施工岩层注浆施工方面提供了扎实基础,之后再进行插杆工作,此举不但有效避免了孔洞坍塌的风险,更基于注浆施工的特性,为整体插杆和后续功能环境的有效利用提供了稳定且先进的渗透条件。控制锚索钻孔斜度一般使用工具为导向仪,可以及时纠正偏差与测量倾斜度,进行钻孔时应使用针对性的选择钻机型号,比如在本工程中就选用的XYZ-90。对地质环境较差的坡面使用灌浆进行固壁。探测锚索孔的孔道合格的前提下才可以下锚,下锚时要注意避免锚索体被扭转以及锚索体遭受损坏情况。 4安全防护技术 水利施工工作的安全防护工作是不能缺失的工作环节,很多问题都潜藏在已经修建好的边坡的内部。因此通过物探等技术可以更为清晰地了解边坡问题,及时加以调整。开挖施工时,本工程的左岸边坡设置了用作物探监测的变模孔、长观孔和声波孔。经过物探监测,检测孔的全孔段平均声波为4km/s~6km/s,基建下部3m以内是爆破造成松弛破坏主要部分,孔口岩体完整性差、存在裂隙增长、孔壁粗糙以及波速低,而其他孔段岩体完整且孔壁光滑。利用物探监测与检测可以让开挖技术不断优化,不断改进施工工艺,从而使得边坡开挖施工质量得到提升。 结束语 水环境给水利工程的多种施工任务都会带去影响,因此在水利施工中,必须要克服水造成的施工问题。在边坡施工中,仍旧需要做好防护水侵袭的准备工作,因此本文首先对边坡受到的影响因素进行了研究,而后又对具体的施工环节展开探索。根据实际的水利施工情况,可以发现边坡最常出现的问题就是变形,一旦边坡变形,水利工程体系就会形成隐患,无论是开挖边坡的工作还是给边坡提供支护体系,都要确保施工工作的安全性,技术人员还要从施工安全出发,继续改进这两种技术,构建符合施工标准的水利工程体系。 作者:李广洲 单位:黑龙江省水利水电冲填工程有限公司
农田水利基本建设研究:农田水利基本建设措施 摘要: 农田水利建设关系到农业生产,是发展农业的基础,是促进农村经济发展、社会发展的重要设施。我国是农业大国,但是农业基础相对脆弱,无法有效的抵御自然灾害,限制了农村经济的发展。针对我国农村当前的这种情况,应加强农田水利基本建设。为了完善加强农田水利基本建设措施的研究,本文简述了农田水利的内涵与内容,介绍了建设的战略方向,阐述了具体措施,以期达到研究的实效性。 关键词: 农田水利;基本建设;战略方向 引言 农田水利的有效发展直接关系到农业生产,从某种程度上来看,农田水利是促进农业生产的基础,是实现农作物高产、稳产的综合科学技术形式。农田水利属于多学科范畴,主要包括农田灌溉与排水,在我国发展农业的过程中,常常会遇到干旱、洪涝等自然灾害,依据我国农田水利工程技术形式,自然灾害得到了一定的缓解,确保了我国农业的稳步发展。农田水利不仅是发展农业的关键,同时也是发展农业的物质基础,对于发展我国农村经济具有一定的帮助。鉴于此,本文的研究工作势在必行。 1简述农田水利的内涵以及主要内容 农田水利一词最早出现在我国北宋年间,依附当时颁布的水利法规存在,为农民开展农业提供了重要的帮助。农田水利属于多学科范畴,主要包括农田灌溉与排水工程,农田水利的有效发展直接关系到农业生产,从某种程度上来看,农田水利是促进农业生产的基础,是实现农作物高产、稳产的综合科学技术形式。发展农田水利,能够有效的调节地区水情,进而有效的改善农田水分布状况,降低自然灾害造成的损失,从而促进农业发展,实现稳产、高产。在西方发达国家,农田水利被称为灌溉与排水,应用较为普遍,在大型农场、牧场的使用率较高。农田水利中除了灌溉与排水以外,还包括工程力学、水力学、土木工程学、气象学以及农业经济学等等。农田水利的主要任务形式为通过工程技术措施对农业水资源予以调整,调整的内容包括:农业水的拦蓄、调控、分配以及使用。在进行调整的过程中,要充分结合农业技术措施,通过有效结合开展改土培肥的措施,以有效扩大土地利用率,为实现农业高产、稳产奠定基础[1]。 2农田水利基本建设的战略方向 加强农田水利基本建设能够有效促进农村经济发展,为国民经济增长奠定基础。所以,在其建设过程中具有一定的战略方向,具体包括以下几个方面: (1)关系到我国基本国情建设。自新中国成立以来,我国相关部门对黄河、淮河等流域实施了综合治理,以缓解自然灾害造成的损失,并采取井渠结合、撤洪改河等方式,有效解决了灌溉问题。近年来,我国农田水利不单单局限在扩大灌溉面积方面,还实施了一系列的配套田间工程,对种植结构与农业结构调整予以支持,进而促进农村经济发展。 (2)确保国家粮食安全。确保粮食安全是我国政府向全世界人民做的承诺,在未来15年,我国粮食综合生产能力将会持续上升,预计到2030年,粮食生产综合能力一定会提高30%。粮食安全不仅能够满足人们的基本生存,还能够满足对农产品的需求,但是近年来耕地减少、相对的农业效益下降,人们面临着资源短缺的挑战。所以,为提高粮食生产能力,应重视农田水利基本建设[2]。 (3)关乎社会稳定。农业是确保人们生活的基础,是安天下的产业形式,针对我国当前的政策而言,“三农”问题仍是主要问题。从某种角度来说,我国经济结构能否有效的顺利调整,国民经济能够得到快速发展,需要稳定的农业基础。只有在这种条件下,才能确保农产品的有效供给,进而推进城镇化进程;只有确保稳定的农业基础,才能有效开拓农村市场,发展农村经济,促进国民经济增长,维护社会稳定[3]。 3加强农田水利基本建设的具体措施 在我国发展农业的过程中,常常会遇到干旱、洪涝等自然灾害,依据我国农田水利工程技术形式,自然灾害得到了一定的缓解,确保了我国农业的稳步发展。所以,加强农田水利基本建设应采取必要的措施,具体措施如下: (1)加大政府投入力度。农田水利基本建设是发展农村经济的一种手段,可以有效解决“三农”问题,最重要的是能够为实现全面建设小康社会奠定一定的基础。不仅能够有效解决国家粮食安全问题,还能提高农业用水的效率,为建设生态城市以及工业转移提供帮助,对国家发展具有一定的影响力。在我国实施城镇化建设与工业化建设过程中,农民以及农业展现了巨大的贡献作用[4]。所以,在解决“三农”问题上,城镇与工业要给予相应的帮助与支持,从而有效解决该问题,促进其发展,不仅如此,国家更应该注重农业发展,加大各级政府的投入力度,以期确保农田水利得到健康、有序的发展。近年来,国家出台了许多惠农政策,比如,免收农业税、土地补偿等等,在很大程度上提高了农民的积极性,积极参与农业生产活动。 (2)注重农田水利科学研究。运用农田水利工程技术有效的避免了农业生产过程中的自然灾害现象,使得我国农业得到了稳步发展。但是,随着各方面发展不断提升,农田水利基本建设面临更大的挑战。所以,农田水利技术要不断更新,一定要注重科学研究,以期解决农业生产中出现的问题与面对的挑战。在这个过程中,国家相关部门应当积极应对,研究出行之有效的技术形式,确保技术的实用效果。可以在原有技术形式的基础上,对技术形式予以创新研究,不断完善技术的同时,寻求突破。培养专业的研究人才,要注重提高农田水利研究人才的素质培养,与此同时,国家相关部门要给予科学研究一定的资金支持,以确保研究工作的有序开展。 (3)迎合国际市场需求。依据主要农产品价格而言,我国在加入世界贸易组织以后,农业生产面临一定的挑战。农产品价格较高,而我国农业生产率相对较低,之所以出现这样的局面,是因为我国农业基础较为薄弱。在国际市场中,农业属于基础性产业,相对来说,市场化程度较低,具有一定的产业发展风险。所以,世界贸易组织给予了许多保护条款,农业产业成为所有产业中支持与保护空间最大的形式。在这样的背景下,农田水利基本建设、江河湖泊的治理、农业与水利工程的科学研究等等,都可以纳入到世界贸易组织保护条款当中,在某种意义上来说,是政府对农业基础设施建设赋予的一种支持方式[5]。我国农田水利基本建设过程中,要迎合国际市场需求,在保护条款范围内,加大建设力度,完善建设水平,力争与西方发达国家农田水利建设持平,确保我国农业稳步发展,从而促进我国经济向前迈进一大步。 4结束语 通过本文研究可知,农田水利不仅是发展农业的关键,同时也是发展农业的物质基础,对于发展我国农村经济具有一定的帮助。依据我国当前的国情来看,加强农田水利基本建设能够确保农田水利事业的稳步上升,促进其健康发展,同时能够有效的促进农村经济发展,完善“三农”政策实施效果,而发展农村经济能够加快我国构建小康社会的步伐。所以,在现阶段的发展过程中,加强农田水利基本建设尤为重要。 作者:王新奇 单位:新疆喀什地区伽师县水利局 农田水利基本建设研究:浅谈编制县级农田水利基本建设综合划中应注意的问题 论文 关键词:综合规划 流域规划 农田规划 论文摘要:主要阐迷在编制县级农田水利基本建设综合规划应注意的问题并提出了具体的解决措施,按照技术上可行、 经济 上合理的原则,保证规划中各项指标的顺利实现。 新疆水利厅于2005年12月下发了关于编制新疆县级农田水利基本建设综合规划(以下简称规划)的通知,该通知下发后,各县纷纷开展了该规划的编制工作,在编制规划报告过程中,笔者发现以下问题需要设计人员注意。 1水土平衡 计算 后缺水原因的分析问题 该规划农田水利建设水资源合理配置部分,通常先对县区所辖行政范围水资源进行综合评价,根据水土平衡分析,计算出缺水量。大部分平原灌区在水土平衡时,缺水原因主要有以下3点:①河道天然来水过程与区域用水过程不匹配;②区内水利工程不配套,尤其受调蓄能力限制;③灌区内部渠系防渗率低,水资源损失较大。而规划水平年解决供需矛盾主要是通过渠系防渗、开采地下水、对平原水库进行除险加固、跨流域调水等工程措施来满足灌区的用水需求。 由于该规划是以县为基本编制单位,在实际编制过程中,往往把该县做为一个独立的单元来考虑问题,忽略了该县在整个流域中所处的位置以及与上下游其它用水单位之间的关系。笔者认为要解决灌区的缺水问题,首先应该从整个流域出发分析缺水原因,而不单是立足于本县来解决缺水问题。有些流域中已建的引水枢纽工程可能控制下游几个县的分水,特别是各县的分水比例由于 历史 原因在该流域管理规划中已经确定,一般不允许随便改动,各县的分水量只会随河道来水的变化而变化。例如南疆某河流域,在该条河流上有一引水枢纽控制下游两县一市的分水,各县按分水比例引水。2005年,该地区召开会议,把a县的三个乡划分到了b市,但a县、b市在大河上的分水比例却没有因行政区划的改变而做出相应的调整,这样一来,在分析b市灌区内水土平衡时,势必会加大供需矛盾。从水账的角度简单分析:假设现在b市从大河上的分水比例是20%,大河多年平均来水量按2x1护耐计算冲口果b市的分水比例提高1个百分点,就可以多分配2x1护耐的水量,大河水量损失按20%考虑,仍有1.6x1护耐的水量可以进人灌区,而如果灌区内部通过开采地下水的方式来解决的话,要得到相同的水量则最少要打8眼井(每眼井的提水能力按2 x 105 m3/a计算)。 在解决灌区此类缺水问题上,应该首先根据重新划分后的行政区划,充分考虑各县市的经济 发展 差异后,在流域规划中对相关县、市的分水比例做相应的调整。按照调整后的分水比例重新进行水土平衡分析后,如果仍然存在供需矛盾,再考虑通过开采地下水、跨流域调水等其它工程措施来解决供需矛盾。按照以上步骤确定出的水资源配置规划目标不但能提高地表水资源的利用效率,也减少了工程建设项目,节省了国家投资。 2 农村 人畜饮水工程问题 在调查b市的农村饮水不安全人口数量时笔者发现,该市的农村饮水不安全人口数量在近3年之内呈下降的变化趋势,而近3年之内农村人口数量却是以平均每年10. 7%的增长率在递增。b市近3年也没有新建人畜饮水工程,主要是对已建工程的维护和设备更新,按常规应该是饮水不安全人口数量随农村人口数量的增加而递增加。经过进一步的深人调查,其原因是:近几年随着b市经济快速发展, 工业 化进程的加快和相关产业的飞速发展对外来劳动力的需求量也是逐年增加,每年都有大量的农村劳动力来到b市务工,这一部分劳动力的户籍所在地是农村,而他们的用水地点却从农村转移到了城市。当从农村转移到城市的劳动力数量大于农村人口的增长数量时,就造成了农村人口数量在增加而农村饮水不安全人口数量在减少的现象。所以在确定该市的饮水不安全目标和相应的工程措施时,不能单一的按照统计部门提供的农村人口数量和人口 自然 增长率来预测饮水不安全人口的发展趋势,而应充分考虑近几年随着城乡一体化步伐的加快,农村劳动力不断向城市转移这一因素,根据该市的“十一·五”规划报告,对饮水不安全人口的发展趋势做出相对合理的预测,制定出了相应的工程措施。 3盐碱地改良中排水系统规划问题 盐碱地改良也是规划中的一个重要内容,盐碱地改良的效果如何直接关系到耕地的利用率和农作物产出效率,从而影响到农民的收人和当地社会生产力的 发展 。近些年各县在治理盐碱地方面已做了很多工作,如田间排水沟的开挖,种植耐盐作物改良土壤,采用竖井排灌降低地下水水位,通过各种水利工程措施和生物措施来控制耕地盐碱化。在盐碱地的改造过程中虽然取得了一定的成绩,但也存在很多问题。大部分排水沟建设时没有经过规范的设计、 计算 ,淤积、坍塌现象严重,每年都要组织大量的劳动力清淤;大部分排水系统没有合理的排水出路,部分排水直接进人河道,影响下游灌溉用水水质,还有部分排水则就近排人灌溉渠系中与渠水混合后继续灌溉,其结果是一部分地区耕地盐碱化现象有所改善,下游另一部分地区耕地盐碱化现象加重或产生次生盐碱地。 目前排水系统配套、完善仍然盐碱地改良的主要水利工程措施,若想使各级排水沟充分发挥作用,使整个排水系统取得良好的排水效果,首先要从各县所在流域的角度出发,统筹规划,建设流域内控制性总干排,使各县都能将盐碱地内高矿化度的排水按统一出路排到容泄区,而又不影响下游灌区的灌溉水质。 如果流域中有已建或已经规划的控制性总干排,在规划县级排水系统时应当保证本县最末一级排水沟内设计排水流量时相应的水位应大于总干排内设计排水流量时的水位,否则排水将没有出路,开挖的各级排水沟也起不到应有的作用。 如果流域中没有建设控制性总干排的条件,那么在规划县级排水系统时应当充分考虑本县的最末一级排水沟与邻县最末一级排水沟的衔接问题。做到水流衔接平顺,互不影响,充分保证排水通畅。 4结语 县级农田水利基本建设综合规划是一个整体规划,需要考虑各方面的影响因素,需要注意的问题远不止上述几点,我们应当结合当地的实际情况,确定合理的规划目标和工程措施,按照“求真、务实”的原则,保证规划中各项目标顺利实现。 农田水利基本建设研究:节水灌溉在农田水利基本建设中的重要性分析 摘要:节水灌溉是农田水利基本建设的根本目标,通过对农田水利进行统一规划、合理布局及进行科学管理,应用节水灌溉措施,逐步提高农村经济效益,促进农村生活水平的提升。本文对节水灌溉在农田水利基本建设中的重要性进行简单分析。 关键词:节水灌溉;农田水利;水利建设;基建 一.引言 我国是农业大国,农业一直是我国社会发展的重要支柱。从古至今,农业的健康发展一直是国家政府关注的焦点。作为农业种植的重要组成部分,农田水利灌溉对农业发展具有深远的影响。 二.节水灌溉措施在农田水利灌溉中的应用 节水灌溉是目前世界上农田水利灌溉发展的大趋势,其有利于水资源的合理利用,更利于农作物的生长。在具体的农作物种植中,农业工作者通过对农作物进行科学合理的灌溉,提高了农作物产量增加了农民收益。因此节水灌溉不仅是一种高效节能的农田水利灌溉方式也是促进农业发展的有效手段。目前世界上的节水灌溉措施有很多种,不同的灌溉措施其对技术,资金等方面的要求也有所不同。 1.地面灌溉 地面式的灌溉方式是目前我国使用较广泛的灌溉措施,它是由传统的灌溉措施改良而来。地面灌溉在传统的农田水利灌溉基础上更加注重了技术的运用,通过将节水技术运用到地面灌溉过程中去,达到节约用水合理灌溉的目的。这种灌溉技术由于在传统的农田水利灌溉方式上发展起来因此其相较于其他节水灌溉措施更容易操作。但也由于这个原因。使其受传统农田水利灌溉方式影响较大,因此地面灌溉虽然可以起到一定的节水目的但是与其他先进的节水灌溉措施相比较其仍存在着一定的缺点和不足。 2.喷灌式灌溉 喷灌式灌溉是一种创新型的节水灌溉措施,目前在我国已经逐步开始推广运用。其通过喷头将有压水喷洒到植物上以起到灌溉的目的。喷灌式灌溉方式可以有效的缓解干旱地区水资源不足的问题,在我国适用范围广泛,有利于水资源的合理运用。喷灌式灌溉方式在技术和设备上有一定的要求,其要进行一定的设备安装和技术投入。因此喷灌式灌溉方式的前期投入较大,资金需求量较高,因此也在一定程度上阻碍了其在我国农田水利灌溉中的适用。 3.滴灌式灌溉 滴灌式灌溉方式对水资源的利用率高于其他节水灌溉措施,其对水资源的利用率高达95%是一种高效节水的灌溉方式。滴灌式灌溉方式是通过管道直接将水送到植物根部减少渗透过程中的浪费,同时其不仅可以补充植物所需水分还可以将肥料混入其中直接作用到植物根部增加肥料的利用率。虽然滴灌式灌溉方式有诸多优点,但是在具体的实施过程中其仍存在一定的缺点。例如,滴头容易出现堵塞现象影响渗水,而且在一些寒冷地区也不适宜采用滴灌式的灌溉方式。 三.节水灌溉在农田水利基本建设中的重要作用 1. 节水灌溉系统制度及技术要点 (1)系统制度 在作物灌溉中,比较充分的灌溉可以保证农作物的产量,但从单位水量进行计算,农作物的生产效益不是最高。在现代灌溉方式中,提出了薄灌、浅灌、湿灌、晾晒等制度,这些方式同时使用,相互配合,有效的节约了水源的使用,同时提高农作物的产量。 (2)技术要点 根据不同地区的水资源条件、地形特征、农作物的种植结构等提出不同的灌溉节水技术方案,管理体制等,使灌溉节水技术装置适合当前的农作物种植结构,使水资源的利用最优化;利用GPS、GIS、RS技术,通过对农作物生长需求的分析,获取农作物生长的实际需求,按需给农作物灌溉,这样,可以最大化的利用水资源和提高农作物的产量;实行农作物调控灌溉技术,这种技术与农作物的生理特性相结合,在一定时期内,对农作物的水源供给有意的亏损,锻炼植物的吸水能力,达到节水并且增加作物产量的目的;实行智能化的节水灌溉技术装置,运用生物学、信息科学、自动控制等科学手段,对作物的需求进行自动检测,及时供给作物所需的成分,减少盲目供给造成的水资源浪费,可以有效的节约水资源。 2. 节水灌溉对建设农田水利的重要性 国内西北内陆地区,全年干旱少雨,属于严重缺乏水资源的地区,水资源人均占有量不足全国人均水平的10%,而农业生产当中灌溉起到了决定性作用。西北内陆地区(例如陕西省)全区农业所用水资源占全区耗水总量高达90%,在黄河流域经济发展的影响下,黄河的水资源日益紧张。近几年,黄河下游部分不断出现断流的现象。所以,引黄灌区,推广节约用水的行为十分迫切,国内提倡科学发展,通过可持续利用水资源以帮助社会经济实现可持续发展。这就要求需要大力发展节水灌溉的措施,从而满足农业灌溉的需求,确保城市、工业生产以及生态环境的正常用水。 现阶段,灌区主要存在的问题有:群众的节水意识不足,目前仍存在许多不良现象,例如纵水入沟、昼灌夜也灌、大水漫灌等;群众管理的力量不足,部分局部灌溉的现象甚至是无人管理,出现自由化现象,只要大渠不停水,小渠随便淌;引黄灌区的工程标准较低,大部分渠道均未衬砌,存在严重的渗漏现象。此外,近几年资金不足,大多数工程存在年久失修的情况,使水渗漏情况恶化,降低了渠道水的利用率;因为大水漫灌以及渠道渗漏的情况,导致地下水位出现上涨现象,形成盐渍化现象。这样除了会减少作物产量,还加大了农民的负担。 为提高节水灌溉的效用,要抓紧渠道防渗工程的建设,因地制宜,修筑防渗漏渠道,将渠道水的利用率提高,做好节水灌溉的基础工作;提高对节水灌溉的认识,更新节水观念,通过经济杠杆推动农田节水灌溉的进一步发展,从而解决水资源的匮乏问题,增强广大农民节约用水的意识;借助科普教育,加强农民的节水技术水平。经济方面,加快水费的改革速度,树立起水费这一商品观念,推行有偿供水的措施,对于用水超出定额的农户采取加价收费的方式,对于节约用水的农户则采取奖励方式,通过奖惩措施提高农民节约用水的意识。 3. 我国节水灌溉农业的发展趋势 (1)应用生物技术充分挖掘植物本身节水潜力,从作物本身机能来提高产量和水分利用效率,这一技术是实现用水从传统丰水高产型向现代节水优质高产型转变的关键性技术。但其技术研究在近期仍属于储备阶段,大面积应用时机尚不成熟。 (2)信息技术、智能技术与3S技术在不断推进节水管理高效化和现代化作物水分监测与信息采集、支持农田信息实时采集中的作用日益显著。技术体系集成与示范是目前我国节水农业技术发展的一个薄弱环节,加强这一工作的研发力度有利于技术的研发与大面积应用,将对发展节水灌溉农业起到积极的作用。 (3)先进的制造技术和新材料技术促进了节水产品开发与升级换代,耗能低、环保化是节水灌溉产品发展的新趋势。我国应利用先进的制造技术和新材料,加快节水产品开发进度,改善产品性能,让节水产品为节水农业和节水灌溉技术的发展创造出一个更好的环境。 四.结束语 农田节水灌溉对我国的农业发展意义重大,因此,必须加强农田水利建设,发展农田节水灌溉,做好这项工作首先要加大宣传力度,提高人们的节水意识,有效的应用地面灌溉技术、灌溉输配水技术和节水田间处理方法,做好农田水利工程建设。 农田水利基本建设研究:安徽省农田水利基本建设现状及对策 摘要 阐述了安徽省农田水利基本建设的现状,并从投入机制、政府扶持、研究解决问题、规范执行等方面提出基本农田建设的对策。 关键词 基本农田水利建设;现状;对策;安徽省 农田水利建设是指为发展农业生产服务的水利事业,是通过水利工程技术措施,改变不利于农业生产发展的自然条件,为农业高产高效服务。加快农田水利建设[1-2],是提高农业抗旱能力,确保农业稳定发展和粮食安全的重要保障。因此,中共中央、国务院今年以中发[2011] 1号文件形式,明确提出加快水利改革发展的决定。其中明确要求加强农田水利基本建设等建设。 1 农田水利基本建设现状 安徽省处于南北过渡带和海陆过渡带叠加地区,长江、淮河横跨安徽省,河流、湖泊众多,降雨时空分布不均,是典型的孕灾地区和水资源紧缺的省份。因此,水资源时空分布不均、旱涝灾害频繁、农田水利建设滞后均影响农业稳定和粮食安全。全面加强水利建设,扎实做好防汛抗旱工作,对于促进农民增收、农业增效,巩固农业基础地位,统筹城乡发展,对于加快转变发展方式,推动安徽省全面转型,都具有十分重要的意义。水利设施薄弱仍然是基础设施的明显短板,很多行政村的“两委”依靠财政转移支付只能勉强维持运转,缺乏水利设施建设资金。目前,安徽省旱涝保收的农田只占40%左右,水利设施老化的问题普遍存在。调查发现,由于缺乏监管和自然淤塞,很多多年前修建的排涝沟都失去了排水功能,有的种上了庄稼,有的杂草丛生。近年来,中央对农田水利设施建设的投入不断增加。每个工程的建设都需要省市县各级政府的资金配套,省里的配套资金通常可以落实,但由于市县财政吃紧,配套资金难以到位。 2 对策 2.1 以政府为主导,构建多元化农田水利建设投入新机制 要建立多渠道农田水利基础设施建设投入体制,采取以省为主导,市、县财政适当配套的方式,着重解决与农业经济发展、农民生活紧密相关的农田水利基础设施建设投入问题。大型农田水利设施建设项目主要采用省政府“出钱”,县政府“办事”的方式来解决;对以农田灌溉为主的小型水利项目,可采取农民或民间资本投入为主,政府适当补贴的方式来投资建设;对财政状况比较好的地方可主要由政府投入,农民无偿使用。在农田水利基础设施建设与管理中,各级政府应发挥财政资金的引导作用,以财政资金聚合社会资金投入农田水利建设,逐步构建多元化农田水利建设投入机制[3]。 2.2 各级政府高度重视,扭转农业主要靠天吃饭的困境 各级政府应高度重视,把关系农业丰歉的农田水利基本建设摆上重要位置,作为当前和今后农村工作的重中之重,进一步落实行政领导责任制,制定对农田水利基本建设的具体扶持政策。同时,水利、农业、财政、审计等有关部门要认真制定农田水利基本建设的总体规划和扶持措施,做到齐抓共管、协调配合、形成合力,共同推进农田水利基本建设,把关系民生的农田水利基础建设落到实处。 2.3 研究解决农村水利工作中存在的问题 安徽省农村水利工作中存在的很多问题,特别是一些涉及具体工程和具体工作的问题,并不是不能解决,也不是没有解决的办法,而是一些地方、一些单位没有把存在的问题放在心上,工作责任心不强,思想认识僵化,缺乏改革创新的魄力。各级水利部门特别是基层水利部门,一定要克服等、靠、要的思想,遇到问题、面对困难时,要有迎难而上的勇气和化解难题的决心,要能够真正沉下心来研究问题、分析问题和解决问题[4]。 2.4 严格执行有关规范和规定 进一步完善监管制度和措施,从严把好工程规划、方案编制、施工管理、检查验收等各个环节,确保工程建设高质量、高标准。要着眼于发展现代农业,在小农水重点县及专项工程建设过程中,集中连片治理,整村推进,切实建成一批高标准农田灌排体系的示范精品工程。 3 结语 要深入贯彻落实科学发展观,切实加强水利薄弱环节建设,完善水利基础体系设施建设,增强水旱灾害应对与综合防御、水资源合理调配与高效利用、水生态环境保护与修复、科学治水与依法管水能力,全面推进水利现代化,确保防洪安全、粮食安全和生态安全。推进农田水利建设、建设现代农村、实现农民富裕是时代的呼唤、人民的期盼、历史的重任。认真学习贯彻党的十七届五中全会精神,在省委、省政府的正确领导下,以水利科学发展为主题,以服务加快转变经济发展方式为主线,大力弘扬“顾全大局、自强不息、同舟共济、科学治水”的王家坝精神,不断巩固扩大“万名干部进镇村”活动成果,深入推进今冬明春农田水利基本建设,努力开创农村水利改革发展新局面,为安徽科学发展、全面转型、加速崛起、兴皖富民提供坚强的水利支撑和保障。 农田水利基本建设研究:新时期农田水利基本建设的战略思考 摘要:农田水利是农业的命脉, 是农业发展的物质基础, 是农村经济、农村社会发展的重要基础设施。本文通过分析新时期农田水利基本建设的战略问题,提出了改善农田水利基本建设的建议。 关键词:农田水利;基本建设;战略问题;改善建议 引言 由于我国地理位置处于亚热带地区,因此受到气候方面的影响较大,农作物收成常常会受到干旱、高温等各方面的情况影响,导致减产,极大的影响了人民生活水平。因此,农田水利基础设施的建设就成为我国改善农作物生长条件、抗旱救灾的首要目标。随着不断加快地方现代化农业,农业的发展已经成为了环境、资源和人口相互协调发展的重要影响因素,而今后农业的发展方向则是对于农田水利工程进行合理的配置,从而走上一条农作物、果树、鱼类等等能够一体化循环发展的农业之路。 一、新时期农田水利基本建设的必要性 1、防灾减灾的需求 农田水利建设在抵御自然风险、提高防灾减灾的能力。我国地理气候条件复杂,水治理难度较大。随着工业化、城镇化进程的加快,对我国农安田水利发展提出了新的挑战,洪涝灾害仍然是困扰我国经济发展的重要问题,农田水利建设滞后制约农业的稳定新及粮食安全,水利设施过于薄弱。与经济社会相比,农田水利建设投入少,建设进度慢。从实践情况来看,农田水利设施好的地方抗灾能力好,因此要高度重视农田水利建设,提高灾害抵御能力。 2、现代农业发展的必然要求 现代农业发展离不开水利建设,农田水利建设是支撑农村经济发展的重要条件,也是实现现代农业的要素,没有完善的农田水利设施就没有现代化的农业。在我国农业现代化的进程中,农业机械化、农业产业化发展迅速,但是农田水利建设却较为缓慢,从相关数据来看,农田有效灌溉面积不足耕地面积的 50%,很多地区仍然存在“靠天吃饭”的局面,要实现现代化就必须要强化农田水利建设。 二、新时期农田水利基本建设面临的突出问题 1、对于农田水利建设不够重视 对于农田水利建设上,部分地方领导和村民的认识度不足,认为水利建设是对土地资源的一种浪费,也是经济上的损失,因此对于工程建设没有多大的热心度。另外,对于已经修建好了的工程,也没进行保护,当水利设施出现了故障,也不问无闻,从而使得水利设施使用寿命大幅度缩短。由于思想认识上不足,因此在农田水利建设管理人才方面也显得相对薄弱,甚至部分管理站出现了人员没有满编或合适年龄结构上严重不合理,老龄化、文化素质低等现象普遍存在。在意识上的不重视,在管理上缺乏相关的科学知识,也会导致在管理水利工程上存在较大的不妥。 2、水资源严重短缺 我国是一个水资源匮乏的国家,这不但表现了水资源的总量少,而且其区域分配也非常不均衡,我国的缺水问题主要是区域性缺水和季节性缺水 2种。目前,水资源问题已经成为制约我国社会经济发展的突出问题之一。在全球气候变暖、全国来水减少、污染加剧、水质恶化、河床淤积、湖泊萎缩、北方部分地区水资源利用率已达极限的背景下,我国的社会经济发展面临着严峻的考验。如何避免水危机产生的社会和经济危机已经成为了目前我国研究的重要项目之一。 3、农田水利建设主体缺位 农村原有的水利设施都存在老化失修、设备破损、效益锐减等问题,据相关资料记载,大型灌区骨干建筑工程的损坏率近 40%,中小型灌区干支渠完好率只有 50%,配套率不足 70%。在一些新型的农田水力中,工程设计标准低,技术差,服务功能落后等问题,这都在一定程度上反映出我国农田水利建设的主体缺位。从其原因来看,可能时由于政府的不够重视,也可能时由于“两工”体系易读维系着农田水利设施修建与维护,取消后,农民投入产生外部性,若没有合理的报酬,农民不愿投入农田水利设施建设。主体的缺位,导致农田水利建设陷入僵局。 4、农田水利基础设施条件差 尽管近些年来,我国对农田水利基础设施的建设加大了重视力度,但是距离全面建设小康社会的目标还很大。我国水利基础设施由于各种原因,投资小,设备落后,经过多年的使用,设备老化严重,这严重的制约了我国农业经济的发展。 三、改善农田水利基本建设的建议 1、将农田水利建设放在首要位置 农田水利建设对抵御自然灾害具有十分重要的作用,是保障国家粮食安全、提高农业综合生产力的基础。因此,要将水利建设放在优先位置,提高各级政府对农田水利建设的重视程度,总结经验,充分认识到农田水利建设的重要性与紧迫性,增强忧患意识,树立正确政绩观,以“创先争优”的精神加强农田水利建设。其次,要围绕国家水利改革与发展的中心,重视农田水利发展与规划,处理好城市与农村,全局与区域间的关系,强化监督,提高建设效率与使用效益。 2、加大各级政府的投入力度 要拓宽投资渠道,建立政策融资、政府投资、社会筹资等多层次、多渠道、多元化的农建投入新机制:需从以下 4 点进行:(1)加大水利工程管理体制改革力度,按照“谁投资、谁建设、谁管理、谁受益”的原则,放开小型水利建设工程建设权、明晰所有权、搞活经营权,积极引导和鼓励社会资金投入水利建设;(2)对集体所有的小型水利工程,采取拍卖、租赁、承包、股份合等形式,变资产存量为资产增量,加大水利建设投入;(3)实行以奖代补、民办公助,通过制订优惠政策,吸引民间资金兴建农村水利设施;(4)要鼓励农民“一事一议”筹资筹劳办水利,真正做到顺民意、体民情、遂民愿,探索出一条新时期农田水利基本建设的新路子。 3、重视农田水利科学研究 现代农田水利建设面临的挑战是前所未有的,所以广大科技研发人员也面临着重大的压力,无论在广度还是深度,农田水利建设的科技研发都是一项巨大的挑战。我国不仅要研究先进的农业技术,更需要足够的先进农业管理人员,在农村改革的背景下,农业现代化的进程需要快速推进。重视和发展农业水利科技研究,不仅是国情的需求,也是我国加入 WTO 面对挑战的应有举措,更是目前世界上主流国家的必要措施。 4、建立农田水利建设管护机制 农田水利工程建设完毕后,如果不妥善的进行管护,那么其寿命、使用率也会大大降低。在农田水利项目的管理上,需要将管护资金和管护主体这两点落实,对于已经有专门机构管护的水利工程,要尽快将人员定岗,做到人在其位,尽其责。另外,绝大部分的农田水利项目都没有专业的人员进行管护,更谈不上专门机构的设立,因此,就需要在工程建设总额资金当中预算管护费用,从而便于工程的维修和管理上有专人进行。如果在项目建设中并不存在管护费,县一级政府部门就需要对管护人员进行资金上的补贴。由于自然灾害,而受到严重损坏的工程,也需要及时地拨付资金进行维修,避免造成更严重的后果。 5、调动积极性,加强项目建设宣传 当确定好农田水利建设项目后,项目实施部门、单位也需要与该地区的政府部门进行协调沟通,认真的听取他们在项目建设上的意见和建议,尽量争取他们的配合与支持。在乡镇中,也要做好农田水利建设的优势、益处的宣传力度。给农民、群众多讲解党的惠农政策,将项目的规模、工程的作用、质量的标准透明在群众面前,从而让整个项目都在农民群众的监督之下进行。如此,才能够将群众以往的要我干逐渐地转变成为我要干,让他们拥有一种“主人翁”意识,能够认识到农田水利工程建设对于自己家园的帮助,从而调动他们积极性,促进农田水利更快的建设,也有利于管理。 结束语 我国开展农田水利基本建设不仅有丰富的经验, 而且深得广大农民的欢迎, 有丰富的人力资源, 关键在于国家和各级地方政府的支持和投入力度。促进农业可持续发展、增加农民收入、改善农村生态环境, 既是经济发展的需要, 也是政治稳定的需要。在目前农业、农村远远落后于工业、城市发展的情况下,政策利益适当向农业倾斜, 有利于共同富裕和协调发展。
轨道交通论文:信息通讯系统轨道交通论文 一传输系统是城市轨道交通信息通讯系统的优秀 在城市轨道交通信息通讯系统中,传输系统是其优秀和骨干系统,各种信息都是通过传输系统来完成传递的。当前在我国城市轨道系统中比较常见的传输技术主要有三种,以下将简单介绍分析这三种技术。 1开放式传输网络技术 开放式传输网络技术的性能比较稳定,具备非常多的接口类型还有数据,是一项专门为城市轨道交通进行服务的技术。然而,由于该技术缺乏统一的国际标准,造成其本身的封闭性,不利于进行系统的升级和优化。另外,我国在城市轨道交通方面的业务量越来越大,在宽带不断改进的环境下,开放式传输网络技术已经适应不了宽带的需求。 2同步数字传输技术 同步作数字传输技术,作为电信骨干网中非常重要的一部分,比开放式传输网络技术显得更加成熟和优秀。该技术具备统一的国际标准,为系统的更新换代提供了可能性,另外还有自愈以及网管的功能。但是,该技术还有一些欠缺,例如,语音业务是同步数字传输技术主要服务项目,因此在数据和图像业务方面还存在着不足。 3异步转移模式技术 异步转移模式技术的优势在于,一是业务服务对象比较多样,可以给各种业务提供服务,特别是在视频的相关业务中,其效果非常明显;二是能够有效地提高宽带的使用效率,这是因为该技术属于面向连接的技术,使用统计复用功能就能实现宽带利用率的提高。然而,由于异步转移模式技术系统的复杂性,导致该技术不够准确可靠,此外该技术的成本比较高,这也对该技术的发展产生了不利的影响。另外值得一提的是,随着各种新型通讯新技术的开发和涌现,轨道交通的业务有了相当程度的发展,新型的业务不断成熟,对宽带的需求也有所上升。在未来城市轨道交通信息通讯系统中,将会采用千兆以太网技术和粗波分复用技术。其中,千兆以太网技术,能够和以太网及快速以太网兼容,并且具有直接、快速的特点,设备比较便宜,传输距离长,在一定程度上能够让城市轨道交通信息通讯系统组网的要求得到满足,而且也解决了以太网存在的缺陷;粗波分复用技术,已成为大容量电信骨干网的首选,它具有操作简单、价格便宜以及容量大等优点,未来城市轨道交通信息通讯系统中可以充分利用粗波分复用技术,值得推广。 二城市轨道交通信息通讯系统的其他子系统 1公务电话系统 公务电话系统作为轨道交通运营控制的重要通讯工具,主要是用于轨道交通线内部的一般公务通信,并且连接了市话网和一些相关的轨道交通线的公务电话网。在轨道交通线内部,可以直接通过拨号进行通话;如果与公用电话网的用户通话,那么是由全自动或是半自动的出入局来完成呼叫。另外,该系统应该要有其他普通程控交换系统所不具备的功能,例如,和时钟系统的时间达到一致。 2专用电话系统 专用电话系统是轨道系统所专用的,是为轨道交通行车指挥、系统能够正常运行所专门设置的通信设备,主要负责的是控制中心和各车站的列车、电力、防灾及公安等方面的调度,并且还提供了紧急电话、调度电话以及站间电话业务。在轨道交通中使用专用电话系统,有利于工作人员指挥列车的运行,以及进行设备的操作,同时也为行车调度提供了有力的支持。在应对突发状况时,为了快速解决事件,可以把系统内部的每台电话都设置成热线电话,进而保障行车安全。 3闭路电视监控系统 闭路电子监控系统通过图像通讯,能够跟踪、监控和记录实时的动态图像。该系统还具有指挥和管理的功能,有利于实现城市轨道交通自动化调度和管理。另外,电视监控系统的传输具有不对称的特点,导致车站到中心需要比较大的宽带,而中心到车站运用低速的数据业务即可。就目前来看,ATM技术仍是电视监控系统中最佳的传输机制,该系统可以利用ATM技术按需求连接、分配带宽的特点,保证图像的质量,同时也节省了所占的宽带。 4广播系统、时钟系统、无线系统、电源系统 广播系统由控制中心广播系统、停车场广播系统组成。首先广播系统采用的是模块化的设计,因而结构很简单,便于操作和安装;其次该系统具备很好的兼容性以及一致性,采取的是进口数字音频信号处理设备,可以根据需要进行自由组合。时钟系统主要有设在控制中心的GPS接收设备、主控母钟、各站铺助母钟、子钟以及传输设备等组成,其作用在于为乘客与工作人员提供标准时间,并且为其他系统提供统一的时间信号,从而实现全县统一的时间标准。无线通信系统包括列车无线通信、公安无线通信以及消防无线通信。是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护提供指挥手段的专用通信系统。电源系统由配电设备、整流设备和蓄电池组成。电源系统是为通信设备中各系统正常运行提供电源保障。所以,电源系统一定要具有安全性和可靠性,可以满足不间断的运行。 三结束语 近年来,我国城市轨道交通信息通讯技术不断完善,有着良好的发展趋势。由于列车的安全行驶需要可靠性高的通讯系统的支持,工作人员需要在了解该系统的基础上,深入分析研究通讯系统,紧密地将通信与信号结合起来,进而形成一个集控制、指挥、通讯和信息为一体的系统。例外,注意结合运用无线卫星以及移动通讯等先进的科技,保障列车能够在运行过程中实现通讯联系,也有利于形成完善的通讯网,提高通讯系统的可靠性,并且保证列车在行驶过程中的安全。同时要提高城市轨道交通的服务水平,促进城市轨道交通稳定健康发展。 作者:李鹏单位:中铁一局集团电务工程有限公司 轨道交通论文:现代学徒制轨道交通论文 一、现代学徒制对教学运行管理的要求 1.现代学徒制人才培养方式对教学组织的要求。城市轨道交通专业方向和长春市轨道交通集团在原有的校企合作订单培养协议下,进一步完善了校企合作实施现代学徒制的管理机制,签订就业协议和学徒培养协议,建立招生即招工制度,学生从一入学就拥有企业学徒和学校学生双重身份,要分别在学校和企业工作岗位学习,接受由教师和企业师傅“双师”传授的知识和技能训练,呈现出工学交替、实岗育人、双师育人的特点。这些在学习地点和学习方式上发生的新变化就要求在教学组织时要合理安排、分配学校学习和企业学习时间,为学徒制教学实施搭建运行平台,确保人才培养方案落到实处。 2.现代学徒制专业课程设置对教学实施的要求。城市轨道交通专业方向针对长春市轨道交通集团的设备维修、车辆检修以及车辆驾驶等关键就业岗位,校企双方共同进行岗位典型工作任务、岗位职业能力要求分析,并按照技术技能型人才成长规律,将学生职业能力养成划分为职业基础能力培养阶段(学徒适应期)、职业专项能力培养阶段(学徒成长期)、职业综合能力培养阶段(学徒成熟期)等三个阶段,根据各阶段企业岗位能力结构要求,参照城市轨道交通车辆检修、轨道车辆驾驶、城市轨道交通供电与信号等岗位的企业技术标准,将企业员工内部培训课程、国家职业资格鉴定标准与教学内容相融合,分别设置学校课程和企业课程,形成理实并行、校企互通的课程体系(如47页表所示)。从城市轨道交通专业方向的课程体系中可以看出,在学生(学徒)各个培养阶段,学校课程和企业课程交替进行,学习地点在学校课堂、实训基地和实习企业三种教学环境中转换,由教师和师傅“双师”共同进行教学和训练。因此,针对这种教学内容、教学环境、教学组织者多样性的情况,要求教师和企业师傅分工合作,全面参与课程教学和考核,确保理论学习和岗位实践相辅相成、相互促进。 二、现代学徒制的教学组织与实施 1.根据课程特点,对接企业需求,旺入淡出安排学习时间。我们根据企业课程特点,结合长春市轨道交通集团运输高峰的周期性变化规律,在运输非繁忙阶段进行学校课程教学,而在企业职业岗位需求量较多的运输高峰期安排相应的企业课程教学,通过“旺入淡出”,灵活安排企业课程学习时间。在每年的7、8、9月份,长春市都要举办汽博会、农博会、东北亚博览会,这期间轻轨沿线运输业务量大幅度增加,站台运营管理工作量、车辆维护保养量、故障率也加大,企业急需大量人员进行运营维护。因此,我们打破传统的寒暑假和双休日作息制度,利用这个时间安排不同年级分别进行生产实习、城市轨道车辆故障检修、接触网专业技能实训、顶岗实习等企业课程教学,既解决了企业短期用人需求,同时也有效利用企业资源对学生进行岗位专项技能训练,实现实岗育人和校企双赢。 2.根据学习阶段,对接企业岗位,灵活配置带徒师傅。为有效促进知识学习、技能实训、工作实践的融合,确保学生切实掌握专业实践能力,城市轨道交通专业方向实行双师育人,即在实践教学中配备若干名学校教师和若干名企业带徒师傅,由学校教师和企业带徒师傅共同负责教学。其中学校教师负责实习组织管理和理论教学,重点指导学生专业知识的理解与把握、专业知识在实践中的运用;企业带徒师傅侧重指导学生实践操作、职业规范养成,以解决学生理论学习的不足。同时在不同的学习[摘要]现代学徒制是传统企业学徒培训与现代职业教育的有机结合,它围绕行业企业人才需求,利用校企合作育人平台,通过阶段,结合实习岗位特点,灵活配置带徒师傅,形成“一师多徒、一徒多师、一徒一师”的多种师带徒模式,保证学生既能够进行全面学习又可以得到专项指导。学徒适应期的专业认识实习是认知实习,目的是使学生对企业有一个初步了解和认识,采用一师多徒的带徒形式,一般是1个师傅带10个学徒。而生产实习属于岗位体验实习,要求学生全面了解企业岗位工作内容,因此采用一师多徒与一徒多师相结合的带徒形式。通常在一个岗位上,由1位师傅带3个徒弟,每个学徒将对所有体验岗位进行轮换实习,由不同岗位的师傅负责相关训练和指导。在学徒成长期属于岗位专项实习,采用一师一徒的带徒方式,每个学徒对应一位岗位师傅,完成岗位专项技能的训练和强化,逐步由师傅带领工作过渡到独立工作。灵活配置带徒师傅和岗位轮岗实习、岗位专项实习相结合,使学生既能够全面了解企业岗位工作内容,又术业有专攻,经过“岗位认知—体验—实践”,学生技能稳步提升,完成由“学生—学徒—准员工”的转变,真正实现毕业即上岗。 3.根据课程特点,对接岗位标准,采用多元考核评价方式。由于企业课程的学习地点、学习内容、学习组织者与学校课程完全不同,其考核更应侧重对技能、职业素质的评价,不但要检查学生对技能掌握、对知识在实际中的应用能力情况,还要考查学生的学习过程和学习态度,既要有定量评价又有定性评价。根据企业课程的教学重点我们将其分为“素质型“”理论+技能型”和“素质+技能型”三类课程,结合各类课程考核的重点分别采取不同的考核方式和考核指标。“素质型”课程以生产实习为代表,由于采取小组学习方式,考核评价主体为个人、小组、教师和师傅,考核指标参照企业员工岗位标准,重点考查工作态度、团队合作意识、协作配合能力、个人责任意识等。“理论+技能型”以城市轨道车辆故障检修、接触网专业技能实训为例,考核的重点为实践操作技能和理论知识运用能力,由企业师傅和学校教师共同进行考核,采取现场操作与答辩结合的考核方式,考核指标参照行业和企业技术标准定为工具和设备操作规范性、现场管理规范性、故障分析判断的准确性、故障检修的正确性等。“素质+技能型”课程以车辆实验与驾驶、电工作业实训为例,考核的重点为实践操作技能和职业素质,采用实际操作与职业资格鉴定相结合的考核方式以证代考,先由企业师傅参照《电力机车司机国家职业标准》《电工技术人员安全技术考核标准》进行模拟鉴定考核,考核合格后方可参加职业资格鉴定考核,最终使学生考取电动列车驾驶员职业资格证书、电工作业操作证。 三、现代学徒制教学运行管理的思考 1.根据专业、企业特点合理设计教学组织模式。现代学徒制主要采用工学交替方式进行人才培养、课程学习,在实际教学运行中应根据专业和企业特点采用不同的循环周期安排学校学习和企业学习时间。对于业务量平稳、不存在季节性或阶段性变化的企业,学校学习和企业学习时间可以进行小周期循环设置,比如在每周内都有2天在校学习,3天在企业学习;对于业务量存在典型阶段性变化的企业,就可以在业务量增加的时间段集中进行企业学习。不论采取哪种方式,都需要遵循教育规律,合理进行课程配置,保证工学衔接合理,使学生带着任务下企业,带着问题回学校,通过“理论—实践—再理论—再实践”的循环,逐步提升学生的理论知识水平和实践技能。 2.建立带徒师傅选拔、考核、激励机制。高素质的双师队伍是保证现代学徒制人才培养质量的基础,尤其是企业带徒师傅将对学生的技能水平、职业道德产生重要影响。因此应选择企业中技艺高超、经验丰富、敬业爱岗、素质过硬的业务骨干担任带徒师傅,同时校企双方还应共同制定带徒师傅的考核激励相关制度,共同实施考核,形成带徒师傅的优胜劣汰选拔机制。 作者:高芳周佩秋单位:长春职业技术学院工程技术分院长春职业技术学院 轨道交通论文:维修基地轨道交通论文 1生产污水的特点 我国城市轨道交通车辆段与维修基地生产污水的特点有:①水量不够稳定。不管是检修列车轴箱的区域,还是检修列车转向架的区域,其用水均属于设备内部循环,且通常情况下,需要4周左右才会放空一次。由于列车轴箱冲洗机和转向架冲洗机的不同,设备集水坑的容积也相应地有所不同,容积范围一般在20~35m3,平时水量均比较小,直到放空时水量才会相对增大一些,因而不够稳定。②列车进入定修前,表面清洗较为彻底的用水是吹扫库用水。由于处理工艺的差异,其用水量会发生很大的变化。目前,为了最大限度地避免在冲洗过程中影响到车体的电气设备,某些城市轨道交通车辆段已经开始雇用农民工擦洗车辆,这种方式能够大大降低水量的消耗。还有一些车辆段采用的是水洗后擦洗的方式,从清洗一辆列车来看,水量一般在3~10m3。通常情况下,这种排水一周内往往只有一两次。 2污水处理的有效措施 结合当前的处理工艺,对洗车污水和车辆检修生产污水进行集中处理可以采用以下几种工艺。 2.1调节沉淀对沉淀池进行调节设置,调节和沉淀池结合于一池设置。沉淀池的主要作用是使污水中的少量悬浮颗粒和无机沙尘沉淀下来。如果在实际生产和检修过程中产生的污水中有较多油分,为了避免污水中的含油物质被排出,可以在调节沉淀池的尾部增加一个浮油集油管,阻断含油物质的排放。 2.2加药气浮该处理工艺主要用于进一步去除污水中的SS、COD、油类物质和分子量比较大的化学药剂。在实际污水处理过程中,应该结合实际情况,选择聚合氯化铝作为混凝剂。通常情况下,可采用溶气气浮,但为了便于管理,也可以选择一体化的气浮设备。例如,当污水处理规模为100m3/d时,可以按照每天运行10h左右来决定初期设备的运行时间;当远期水量增加时,可以远期的设备运行时间调整到20h时,设备的处理能力可以达到200m3/d。考虑到设备在运行过程中可能出现故障,可同时选择两套处理能力为5m3/d的处理设备。 2.3过滤消毒由于在日常洗车过程中需要耗费大量的水,因此,为了节约用水,我国绝大多数城市轨道交通车辆段与维修基地内的用水主要采用的是中水。通过过滤消毒工艺处理可以进一步将水中的悬浮物质去除,并且可以将水中存在的有毒细菌杀灭,充分满足杂用水水质标准,从而将回收利用的水用于重复洗车或绿化。通常情况下,压力滤罐是主要的过滤设备,其过滤能力能够与气浮设备相对应。同时,可以选用小型的二氧化氯或次氯酸钠发生器作为消毒设备,将压力投加到中水的压力管上。 3结束语 综上所述,根据我国的环境保护要求,城市轨道交通车辆段与维修基地的生产污水必须经过有效的处理并达到排放标准之后才能够排放。因此,为了减少投资和管理,应该尽量对洗车污水和车辆检修生产污水进行集中处理。而在集中处理过程当中,应该充分结合每天的实际检修工作量和洗车数量来确定污水处理站的规模。同时,在计算生产污水时,不能考虑同一时间和同一天排水。另外,污水处理应该采用调节沉淀、加药气浮和过滤消毒等方法。 作者:姜晓黎单位:大连地铁运营有限公司 轨道交通论文:PPP模式轨道交通论文 一、晋中至太原城际铁路项目 2014年10月23日,山西省发展和改革委员会下达“晋中至太原城际试验段项目建议书的批复”,我省首起城际轨道交通建设项目正式启动。晋中轨道交通工程项目是连接山西科技创新城、山西高校新校区、晋中城区和太原市区的重要基础设施,能有效促进两市人流、物流、信息流等互动发展,是推进太原晋中同城化建设具有里程碑意义的标志性工程。该项目,晋中至太原城际铁路(人民南路—环城东路)西起太原地铁2号线一期工程终点站人民南路车站,出站后折向东,沿规划道路布设,至集装箱货运站折向东北,沿迎宾街向东,至环城东路西侧的环城东路站,全线线路长19.81公里,初期开设车站8座(人民南路站、山大新区站、南六堡站、银海心悦站、汇通路站、迎宾广场站、锦纶路站、环城东路站),预留车站5座,其中地下车站2座,全线设车辆段1处,主变电站2座,控制中心1处,与地铁2号线设联络线1条,预留停车场1处。项目采用轻轨制式修建,车辆选用B型车,按初期4辆编组,高峰时8对/小时;远期4辆编组,高峰时22对/小时组织运营。项目投资预估算总额67.58亿元,技术经济指标3.41亿元/正线公里。其中,人民南路站~南六堡站(含)线路长度约9.68公里,预估算总额28.51亿元,技术经济指标2.94亿元/正线公里;南六堡站(不含)~环城路东站线路长度约10.13公里,预估算总额39.07亿元,技术经济指标3.86亿元/正线公里。 二、晋中至太原城际铁路PPP项目的组织设计 根据晋中至太原城际铁路项目情况,结合PPP设计原则,我们试制其组织构架图一是主办方的设置:10月24日,在市长办公会上,确定了市公投公司代表市政府注资成立我市轨道交通投资公司,我们认为,2013年底,市公投公司经重组后,职能定位于市城建项目的投融资,建设职能已经剥离,确须新成立轨道交通投资公司,赋予其建设和国有资本管理职能。二是承办方的设置:暂以目前同我市有接触的中国北车集团模拟。三是投资的问题:投资分为两块,一块市国资或公投公司,通过注册资本金、土地整理、特许经营权和贷款贴息等方式,折合入股,按国内惯例,占到总投资额的10-20%;一块是中国北车集团,以资本和技术等方式,直接入股,按国内惯例,占到总投资额的80-90%。四是建设运营模式:晋中至太原城际铁路有限公司(虚拟名)由中国北车集团组织建设,具体承担车辆、信号等设备资产的投资、运营和维护;洞体、车站等土建工程由政府投资方负责。五是资产的保值和利益的分配:晋中至太原城际铁路有限公司正式运营后,在项目成长期(无利润期),政府将其投资所形成的资产,以无偿的形式交给PPP项目公司,为其实现正常投资收益提供保障;在项目成熟期(利润实现期),为收回部分政府投资,同时避免中国北车集团产生超额利润,将通过固定租金方式的形式,使市国资公司参与收益的分配;在项目特许期结束后,中国北车集团无偿将晋中至太原城际铁路有限公司全部资产移交或续签经营合同。 三、财政部门扶持轨道交通的具体思路 PPP作为一个新的融资模式,在我省还未得到应用。按照中央精神和财政部相关文件要求,财政部门在整个PPP项目运行过程中,肩负着重要使命,要综合考虑公共服务需要、责任风险分担、产出标准、关键绩效指标、支付方式、融资方案和所需要的财政补贴等要素,平衡好项目财务效益和社会效益,确保实现激励相容。就现阶段而言,市财政部门要做如下几方面工作: 一是以中央精神为指针,以财政部相关文件为方向,尽快代政府起草“晋中市人民政府关于推广政府和社会资本合作(PPP)试点的实施意见”。该实施意见将立足于晋中实际,契合我市经济社会和综合财力现状,同时参考晋中至太原城际铁路项目推进中发现的新情况和新问题抓紧制定,初步构想,该实施意见初步设想包括试点项目范围、试点项目确立、试点项目实施和试点项目监管等具体内容,争取在11月底前拿出征求意见稿。 二是站在扩内需,求发展的高度,按照PPP项目的现实发展需求,在项目采购、预算管理、收费定价调整机制、绩效评价等方面谋求管理新模式。按照2014年出台的、涉及财政管理改革的新《中华人民共和国预算法》、《深化财税体制改革总体方案》、《国务院关于加强地方政府性债务管理的意见》和《关于深化预算管理制度改革的决定》等法规文件精神,市财政部门依法依规,现已展开对PPP模式下,地方财政中长期可持续发展的相关研究,力争实现对PPP模式的全程管理、服务和评价,进一步提升我市的资金使用效益和公共服务水平。 三是把晋中至太原城际铁路建设为全省标杆性项目,争取进入财政部的政府和社会资本合作项目库,拓宽我市PPP项目建设的资金来源。财政部的文件中,提出设立PPP项目库的设想,并将为此安排对示范项目的专项转移支付资金;同时,新预算法规定:经国务院批准的省、自治区、直辖市的预算中必需的建设投资的部分资金,可以在国务院确定的限额内,通过发行地方政府债券举借债务的方式筹措。因此,晋中至太原城际铁路建设必须高起点起步,力争建设成为全省PPP模式的标杆性项目,拓宽资金渠道。四是多轮驱动,唯实唯先,运用全社会的资产资本参与项目建设,设计好项目投资的顶层规划,为晋中至太原城际铁路建设提供资金层面的充足保障。晋中至太原城际铁路项目投资预估算总额67.58亿元,按照国内城市轨道交通PPP模式中,政府和社会资本参与项目建设的资金占比惯例,政府一般占到10-20%,以上限20%测算,我市需拿出13.5亿元。这部分资金怎么拿?从哪拿?分几年拿?成为摆在我们面前最为现实的问题。就资金来源的筹措,我们市财政有如下的具体思路:一对原定每年2亿的项目资金实现腾挪。按照市领导的部署,从2014年起,以后年度每年市财政将安排2个亿的新兴产业项目专项资金和传统产业项目专项资金,2014年的预算执行过程中,这两块基金的安排目前还未落实,已确定计划于2015年再行安排。这里想着重说明的是,这两块资金的安排是与新预算法相抵触的,因为这两块资金如安排,实属专项转移支付,并且是对具体实体工业企业的直接补助。按新预算法第十六条规定:市场竞争机制能够有效调节的事项不得设立专项转移支付。建议按照新预算法规定和中央PPP项目推进要求,这两块每年共计2亿的基金,以后年度均作为PPP项目的推进保障基金。晋中至太原城际铁路项目建设工期为4年,如取消我市原定新兴产业项目专项资金和传统产业项目专项资金,这4年可腾挪出8亿元的资金,可为我市该项目建设政府投入13.5亿元,夯实大的财政资金基础。我们的想法是2015年的两亿资金,其中,1亿元作为晋中至太原城际铁路项目新办企业的注册资本金,如该企业2014年底就挂牌,先采取挂账列支方式处理,2015年度编入市本级总预算;1亿元作为该项目运行实施中的各项前期费用。以后每年度,按工程实际,结合2亿元的PPP项目资金储备,实行动态补助。二着手争取省级专项转移支付。目前,福建省人民政府已经“推广政府和社会资本合作(PPP)试点的指导意见”,预计我省的相关意见年内也将颁布。如前所述,争取晋中至太原城际铁路项目进入财政部的政府和社会资本合作项目库,并获得中央专项转移支付,时间周期预期较长,格次预期较高。但争取进入省级项目库,并获取省财政的专项转移支付,短期内相对可行。建议待晋中至太原城际铁路项目正式启动后,就PPP模式在全省的带动示范作用问题向省政府和省财政厅提交申请专项转移支付的报告,内容应包括两大部分,一是一次性的前期资金,按大学城的经验,申请并获批3-5亿元,相对可行;二是财政补贴,用于补助项目运行无利润期的财政补贴,以每年5000万元至1亿元为宜。以一次性转移支付3亿元的下限和前四年每年财政补贴5000万元计算,预期争取5个亿。三是实时启动城际铁路冠名权和车体广告事宜。目前,列车传媒作为新兴媒体呈现出蓬勃发展态势。晋中至太原城际铁路项目须运用好这一潜在的资源。具体讲,待项目正式启动后,要及时对城际列车的冠名权实施拍卖,如未来车头标注“汾酒号”、“兰花号”等。同时,对列车视频、LED显示屏、椅背、桌面板等广告载体,实行统一打包,对省内各大广告公司招标拍卖。预期,每年可提供1亿元以上的广告收入。 四、总结 在晋中至太原城际铁路项目建设期的四年时间内,我市可总体筹措各项资金14个亿,基本可覆盖政府资金占上限20%的13.5亿元。就政府资金使用的安排,市财政有如下的具体思路:2015年腾挪出的2亿元原项目资金,1亿元作为注册资本金,待注册完毕,共同滚动成为晋中至太原城际铁路项目启动资金。待年底该项目经论证、挂牌与社会资本签订合作合同后,着手争取省政府的专项转移支付,共计5亿元,作为项目的征地拆迁和2015年度前期土建工程的建设资金。2016年起,市财政每年提供2个亿,并广告招商费用一起进入该项目的资金池,与目标公司(如中国北车集团)的车辆、信号等设备资产的投资一道组织对该项目的实施推进。随着新预算法的颁布,PPP作为创新型的融资方式,其发展势必将同政府投资相辅相成。该模式的应用与推广,势必会让社会投资涓涓细流汇成促发展、增福祉的澎湃浪潮,政府作为该模式的主导方和引领者,必定会有所作为,也必定会有所大为。 作者:赵姝单位:晋中市财政局 轨道交通论文:工程造价管理轨道交通论文 一、我国城市轨道交通工程造价控制的问题 (一)轨道工程造价重心相对片面。在我国,轨道工程造价的重心大多数集中于施工过程中的,例如,审核施工图的预算、建安工程款价的合理结算、算细账等等。虽然这些做法有一定的积极作用,但是这些都属于事后的补救。实际上,想要做到有效地控制轨道工程造价的方法就是把控制的重心转移到工程建设的前期建设上。只有在前期建设阶段做好控制,才能从根本上解决轨道交通造价的问题。 (二)轨道工程造价控制的积极性不高。由于轨道工程一般都是由政府投资来建设的,所以各级相关的工作人员大多会考虑如何才能够使建设方案更加的合理、如何才能保质保量地完成工程建设,这就导致很少会有人去考虑如何才能很好地减低造价,因此建设者在刚开始的时候就只注重到了社会效益,而忽略了经济效益。 (三)轨道工程造价的单位造价过高。对于较发达国家和地区来说,我国的建材价格与人力劳务价格都比较低,因此同类型的建设工程应该也是低的很多,然而我国轨道交通工程的造价却比许多的国家和地区高出好多。 (四)轨道工程造价控制的措施不完善。因为我国在思想上就对轨道工程造价管理不够重视,所以才使得在现今的社会上,有关于这些方面的措施也是不多,即使现在有一些比较好的措施,但其中大多数都是最近这几年才慢慢兴起的,并且效果也是不明显。 二、在全过程进行工程造价的原则 城市轨道的建设与其他的工程建设相比,有着自己独特的特点,其在科学的工程选址、适当的工程规模、最优的功能效应。合理的施工方案、多样的施工工法等等,有着不可比拟的优越特点。因此,在全过程工程造价控制,就要坚持四个原则: (一)适当的建设标准。在城市的轨道交通工程建设中一定要做到适当的技术、实用的设备、实际的装修、可靠的安全标准。总而言之就是要做到根据实际情况,实事求是,千万不要为了所谓的攀比,所谓的面子工程。 (二)详细的建设规划。城市轨道交通建设在规划的过程中一定要充分的考虑城市的未来建设和发展,这样做既有利于工程建设资金的筹集,又有利于助力城市的建设和经济的发展,并且也可以组织一些比较稳定的客流,来提高后期的收益。与此同时,轨道工程建设的路线应该尽可能的依照城市道路发展来布局,这样就可以避免一些拆迁的费用。 (三)采用科学的造价控制的方法。这其中就包括建立统一的全国轨道工程设计、预算编辑方法和配套的定额,进行限额设计,尝试一些新的计价体系等等方法。 三、全过程造价控制的具体措施 (一)决策阶段。在轨道交通工程的决策阶段上,应该根据对城市的功能结构、自然条件、经济状况、土地的利用开发、城市的总的规划和交通状况等等因素进行研究。要以保证安全和功能为前提条件,以交通的需求为出发点,要以客流为基础,进行多种方案的比较来选择。通过结合城市的发展现状来进行决策,有利于根据城市发展来降低造价成本,确定与城市总体规划相适应的轨道交通网络。 (二)设计阶段。轨道交通工程在设计时要求实用,尽可能地减少与基本功能不相关的设施。在轨道交通设计时,一定要要严格控制车站设备和管理用房的面积,优化车站的布局。具体的措施如下五个方面:1、推行积极的设计招标,形成竞争机制。项目的前期工作是投资控制的重要环节,其中设计单位起着重要作用。一定要抓住这个重要的环节,要使得设计单位不仅对项目担负起责任,而且必须对自己的项目进行严格的控制。所以,一定要引进竞争制度,这样就会使得竞争者在各个方面进行严密的控制。2、要积极主动地控制造价。设计单位在设计的过程中,既要追求设计的新颖合理,更要在先进的技术下注重经济效益。各个专业的设计人员应该把控制工程造价的意识融入到设计中去,引入适当的竞争制度,来增加设计人员的危机感和积极性,从而更好地更主动地控制造价。3.制定设计索赔和设计监理等制度。这些都是设计工程所必需的制度,只有建立了完善的管理制度,才能够是人们在设计的时候会有整体性的提高,对于工程的整体质量也是有了保障。4.加强限额设计管理。在设计阶段,就应该用限额设计的方法来进行费用的控制,对于限额设计进行跟踪观察,对于偏离控制的费用进行相应的分析,从而进行调整和修改。而对于必须要更改的,应该尽可能地提前,对于影响较大的重大设计变更,一定要做到先算账,后更改的方法。5、建立完善的激励机制。按照现行的设计计费方法,不论是哪一种,都是没有经济责任的。这一种计费方法使得设计单位只是一味的追求技术,而忽略了科学和经济效益。而在实际的工作中,经常出现设计过于的保守,施工过程中随意地变更设计等问题,这就会使得造价超出预算。因此,我们要对现在的计价计费方式和审核方式进行相应的改革。 (三)施工阶段。设计一旦完成,轨道工程造价的控制就转移到建设的实施上了,在建设方面实施公开招标的方式的措施如下:1、加强招标管理制度。推行公开的招标制度,是选择优秀的施工承包商、降低工程造价的有效方法。一定要坚持以施工图进行招标,要加强评标管理。2、加强施工合同的管理。要对招标文件之中影响工程造价的条件和原则进行不断地改善,以便于更好地控制投资管理。3、加强合同变更的管理。在合同执行的过程中,因为一些因素的影响,而引起产生合同的变更,完善的合同条件就是控制合同变更的基础。4、实施全面的成本管理。要建立健全成本责任制,是目标成本落实到人。 (四)竣工验收的阶段。1、工程管理控制人员必须直接参与最后的竣工验收工作。2、要充分发挥工程审计的作用,把好造价控制的最后一关。 四、结语 综上所言,对于轨道交通工程造价的管理是十分必要的。其中。工程造价的过程既包括工程前的设计工作,又包括施工工作,还包括竣工验收工作。只有在每个环节做到了控制,才能从根本上解决我国轨道交通造价高的问题,才能更好地促进轨道交通发展的。 作者:戴嘉辰单位:郑州市轨道交通有限公司 轨道交通论文:施工安全管理轨道交通论文 一、目前的施工安全措施 (一)勘察设计。在路线规划的前期准备时候,根据我们所规划的路线进行相应的一个勘察,如地质勘查,之后要制定一个好的地质勘察好的方案,还有就是要绘制出地质的解剖图。 (二)施工安全。 1、安全巡查制度。组织一个比较专业的检查队伍,这些队伍采取定期、不定期交叉的方式来进行检查轨道交通安全巡查。 2、完善的合同条款。随着工程管理经验的积累,及时的修订合同条款,以适应安全管理的需求,另外,对于一些相关部门的出台的新的政策,要做及时的了解,并且做好及时的应用。 3、安全管理的实施。实行安全教育,每一季度召开一次安全教育;安全检查评审管理,建设单位进行安全管理检查,实行了月度评分和年度评分相结合的检查方法,并把这种方法应用到施工和招标中去;联合检查,建设单位和当地建设行政管理部门联合组成,定期或不定期的对施工工程安全管理进行检查;地方管理等等。 4、安全技术的实施应急机制。有地质灾害防治小组、开展安全风险排查、引进外部力量的帮助、安全管理信息平台、盾构开仓气体检测和地铁设施保护。 二、施工安全管理的问题 (一)缺乏健全的安全管理体制。目前,在我国,存在着一大部分的轨道交通安全管理制度的问题,有的是甚至只是为了对付检查,因此在轨道交通安全管理的制定上就马马虎虎的,与实际的施工情况不相符。并且,在项目实施的过程中,由于相关的专业人才的不足,导致施工人员在施工的过程中不和规范的操作。 (二)安全管理投入不足。当前来说,竞争还比较激烈的交通工程市场,在这其中,有很多的施工单位为了进一步扩大自己的实力,就以比较低价的方式来进行争夺施工的承包权,但是由于过低的价格,就会导致自己单位的资金出现周转不灵,为了缓解这个问题,施工单位就采取相应的方法来解决,减少安全管理方面的投入就是一个看似比较好的方法,于是乎,这就造成了在安全管理方面的资金投入不足,这就导致施工人员的减少,但是为了完成任务,就让施工人员一个人担任好几个职务,最终,这样做会酿成严重的事故。 (三)人员综合素质不齐。在我国,但多数的施工的人员不是进过专业的技能培训的农民,农民进城务工存在着很大的流动性,首先就是自己的生命安全存在一定的威胁,而且还容易因为没有接受专业培训导致操作的不规范,造成安全事故,还有就是有的施工单位为了节约所谓的成本,就在开始的时候没有给自己的员工进行相关的职业培训。 三、施工安全管理的对策 (一)加强体系建设。想要做到轨道交通施工的顺利进行下去,就要对不同岗位的人进行不同的责任制度,将责任落实到具体的每一个人身上。同时,在施工的过程中,必要的监察和监督是必不可少的,对于出现不规范操作的人要做出相应的处罚,而对于表现良好的人实施奖励制度,这样就可以极大的刺激工作人员安全意识。 (二)加大安全投入。作为政府,就应该重视安全管理的重要性,并通过各种各样的流动宣传、典型事故•分析讲解等活动来是主管人员意识到安全管理的重要性。想要保证轨道交通的顺利安全进行,就要使得政府的有关部门做到认真对待。同时,对于安全管理方面的资金投入于是十分必要的,因为只有机械得到充分养护,才能够保证施工的顺利安全进行。此外,施工人员也要学习相关的对设备养护的技能,也必须做好必要的维护工作。同时,也可以在一些施工现场的显眼位置放置提示安全警示的标志,这样可以直接做到预防工作。 (三)加强人员素质培养。加强人员的培养,主要是分为两个方面,一个就是安全管理人员的培养,通过一些定期的专业技能的培养,提高他们的专业技能和安全意识,这样就可以使他们在进行安全管理时候更加专业的进行专业指导;另一个就是要做到施工人员的培养,可以通过一些形式多样的宣传活动来使他们提高自己的安全意识,并且做到在施工过程中规范的操作,这样就可以极大的降低安全事故的发生。 (四)改善施工条件。改善施工条件,就要在细节方面做到认真仔细。首先就是现场环境,改善施工人员工作的的现场环境可以做到最基本的保护措施;其次就是要做到用制度来管理人员,通过制定相应的规章制度规范操作,就可以保证施工程序的规范进行;最后就是要安排一些医务人员,为了防止意外事故的发生,及时接受医务治疗,做好充足的准备。 (五)开展风险评估。我国现代化安全管理的一项重要内容就是安全性评估和风险评估,就是对一个轨道交通项目安全基础现状和水平,进行科学的全面的测评,并且对各方面的危险因素的危害程度进行评估,用来明确轨道交通事故发生的重点以及需要采取的措施。由于轨道交通投资多、难度大的工程,每一个不同的阶段出现的不同的风险都会造成严重的危害,甚至会造成在灾难性的结果。实施风险评估,能够对施工周围进行比较全面的检查和评估,对于可能造成严重后果的风险因素提前进行预防来避免,从而能有效的减少事故的发生。在轨道交通施工的开始前,应该充分考虑和预防可能出现的风险,进行有效的风险评估和分析,建立起轨道交通风险工程预警系统,并且在施工的过程中注意对风险进行控制,制定相应的处理措施。 (六)采用科学的施工工艺在轨道交通施工的阶段,采用的是明挖、盾构、暗挖等施工方法和其他辅助的方法来进行的,容易产生不均匀的沉降,地面的塌陷等等问题,其最主要的原因就是底层周围岩土体的原始应力的变化和受破坏的重塑土的不坚固。由此可得,选择错误的施工方法会造成附近地下水管的断裂或者周围建筑物的开裂等问题。根据当地的实际情况在施工前选择正确的施工方法、结构材料、辅助方法和加固保护措施,根据相关的规章制度,经过上级的审批,在确认后实施,在实施的过程中根据新发现的情况,及时的作出计划变更或者是应急处理。 四、结语 轨道交通工程的施工安全,会受到来自各个方面的因素影响,想要做到轨道交通安全顺利的进行下去,就要做好制度规定的准备工作。轨道交通施工涉及了各个方面、各个专业,需要我们在各个方面做到安全预防和处理。只有促进轨道交通安全的发展,才能够使得轨道交通的质量取得良好成绩,最终促进了城市经济的发展。 作者:刘建威单位:郑州市轨道交通有限公司 轨道交通论文:供电职业人才培养城市轨道交通论文 一、城市轨道交通供电职业人才岗位及专业素养要求 苏州和上海、南京等大城市的轨道交通公司供电专业按岗位,一般分为两大类,城轨高电压和城轨接触网,高电压工种,需要对城轨供电系统内变配电所进行日常的运行、检修,对电气设备进行试验,以及SCADA系统维护检修。接触网工种要求对城轨接触网及相关设备进行周期性维护、检修、调试,并能不断改进接触网检修工艺。城市轨道交通供电专业应能培养适应城轨运营一线需要的,具有必备的基础及专业知识、良好的职业道德,掌握城市轨道交通主变电所、牵引变电所和降压变电所的运行、检修、试验、调试、施工、调度、故障处理作业,SCADA系统运行维护,掌握城市轨道交通接触网的维护、检修、调试、施工及事故抢修作业,能从事接触网工、变电检修工、变电值班员、SCADA系统检修等工作岗位的高素质技能型专业人才。 二、培养方式与教学计划 1.培养模式目前轨道交通的人才培养模式有三种,定向培养、订单培养、岗前培训式三种。在国内,大中专院校中还没有正式设置地铁供用电专业,地铁供用电的专业人才大多来自电气化铁道供电,电气工程等相关专业,而随着地铁项目陆续开工及投运,轨道交通人才呈现需求量大,专业性强的特点。苏州轨交1号线首批一线专业人才的培养,采用了“订单式”培养模式,介于当时苏州本身不具备学生现场学习与实践条件,采用了外送至北京、上海、广州、南京等城市的地铁公司现场培训3到6个月的实践培训方式。截至目前,苏州已有两条运营轨道交通线路。在与院校原有的合作培养经验及本身现有的运营经验基础下,具备了逐步完善和深化人才培养的条件,在人才培养的周期和专业知识技能等方面可以更具针对性和合理性。 2.培养课程计划结合苏州轨道交通运营公司供电中心对人才专业能力需求及校企合作的框架内容,经过校企双方专业负责人的交流及协商,确定了供电专业人才培养的内容。该专业的课程体系框图如图1,主要分为四大模块。 (1)基础素质模块。该模块体现了高职教育对大学生基础知识及基本应用能力的要求,使其掌握基本的语言文字、外语、计算机应用知识与技能。 (2)优秀岗位能力模块。分为专业基本技术、专业优秀技术、专业方向技能三部分内容。 1)专业基本技术,要求具备机械基础、工程力学、工程制图、机械零件等机械类和电工电子、电机、电气控制等电类专业基础知识,属于专业基础平台课程。 2)专业优秀技术,体现城市轨道交通供电专业特点,通过各课程使学生掌握城市轨道交通供电系统的结构、高压电器设备原理、变配电综合自动化系统、电力监控系统的原理以及相关电气设备的运行维护。 3)专业方向技能,体现了城市轨道交通供电两大专业岗位,高电压和接触网的专业技能。高电压方向体现了城轨供电系统高压设备及继电保护专业知识的应用,并要求熟悉城轨牵引供电系统专业的安全规则。利用院校高电压、供配电、及继电保护实训室内开展的实训来训练学生的基本技能,通过赴轨道交通运营公司供电中心进行高电压的认识实习,增加对现场设备的作感性认识,该实习一般可安排在学生定岗实习前的一个学期,而到了顶岗实习期间,再到公司参加专业岗位的培训和实践来提升岗位工作能力。接触网方向体现了接触网(柔性接触网、刚性接触网和第三轨)的结构组成、作用,要求掌握接触网的受力力学分析和计算,掌握接触网结构中各种负载的分析计算方法、接触网平面设计的基本内容及一般技术原则,能够读懂接触网平面布置图、电气分段示意图和各种装配图,掌握接触网运营、检修和施工的标准及工艺。通过学校接触网实训室的实训来掌握常用接触网零件、设备与工具。通过接触网支柱的登杆训练适应将来现场作业中的登高作业。通过赴轨道公司参观、跟现场运营班作业进行接触网现场实习。 (3)综合应用模块,要求学生在校期间完成高压进网作业许可证的培训及考核,该证是供电类专业进行高压作业的许可证,是城轨供电岗位的必备证书。同时需要完成毕业设计。 (4)拓展模块,通过选修课及专业讲座的形式,使得学生了解轨道交通公司的运营管理、公司内涵以及轨道交通供电应用的新技术。该课程可以通过轨道交通公司的人教部门和供电专业人员授课完成,这样利于学生提前了解企业,缩短学生入职适应时间。 三、校企合作资源共享及实训基地的建立 教学资源共享。共享图书、教材、网络数据库教学资源,校企合作开发城轨供电类教材。共建专业教师团队。院校的专业教师可以到企业授课,苏州轨交公司具有丰富经验的工程师到校授课或开专业讲座。院校供电专业教师团队和轨交公司供电专业工程师组成优势互补的专兼职教师团队。共建校内外实训基地。教学仪器市场上还没有专门针对城轨供电专业的实训仪器和设备,学校可以通过在传统变电站综合自动化等实训设备上进行模块化改造,比如在供配电实训装置中,增加城轨牵引供电模块,再加以改造,使其成为地铁中典型的牵引降压混合变电所装置。同时与当地轨道交通企业共建现场性强的接触网和高电压实训基地。给学生及在职人员提供实践与训练的场所,开展职业资格认定合作。学校专业教师下企业实践。利用假期下轨道交通公司运营一线,了解和掌握最新的轨道交通供电技术,跟踪最新的运营动态。 四、就业服务与保障 就业服务的对象是学生,而根本上是学生、学校、企业三者的关系。协调好三者关系,学生的就业服务就能做好。首先在学生在校学习过程中,创造与轨道交通公司互动的条件,通过邀请城轨公司的工程师给已组成的“地铁班”定期进行企业文化和专业技术讲座,通过学生实习前纳入教学计划的认识参观实习,以及在学生下城轨公司顶岗实习期间组织专业教师的定期巡视,来完成过程性监督和保障。完善学生预就业实习阶段的意外保险与医疗。现有轨道交通公司对于实习的每个学生提供一定的住宿和生活补助,使其无后顾之忧。而对于城轨公司不予录取的学生,学校积极组织再推荐就业等都是作为该专业所必须的就业服务保障。 五、总结 随着城市轨道交通建设步伐加快,其专业人才需求呈现数量多,专业需求性强的特点。针对苏州轨道交通供电职业人才培养与实践的研究,希望可以对地方轨道交通供电人才培养起到借鉴作用。 作者:史志平董健单位:苏州大学机电工程学院苏州轨道交通运营有限公司 轨道交通论文:主数据管理应用下的轨道交通论文 1主数据管理系统建设需求分析 随着企业日益向全球化迈进,为应对不同业务部门的个性化需求,信息系统越来越多,众多系统造成数据量不断增加。主数据在不同系统中的重叠现象日益显著,由于同一主数据在不同系统内部的标志和描述不统一,从而导致企业数据大规模形成冗余,用户无法确定其有效性,造成维护成本居高不下,业务差错率升高。即便在同一个应用系统内,所涉及的物料、人员、客户等主数据信息随着使用范围不断扩大,数据规模和分散的程度也不断增长,同一主数据在同一应用系统中会被不同的用户维护成为不同的对象,企业无法出具精确的分析报表,导致企业领导无法做出正确的决策。因此,随着企业不断发展,在信息化道路上高质量的数据已经成为区别企业管理水平和竞争力的重要指标之一。主数据是企业运作过程中必须使用的基本信息,它们长期存储在数据库中,集中存储并且可以由各组织维护和使用,是系统稳定运行的基础。主数据的有效管控,可以支持经营管理层便捷地获取多种业务角度的全面分析报告,加深数据挖掘和透视;可以保证业务管理层使用主数据的一致性和实时性;并可以帮助业务操作层人员统一沟通语言,降低沟通成本。一个企业在信息化建设的道路上是否实施了主数据管理最终的结果有着鲜明的对比。 2主数据管理系统建设目标 根据该公司信息化建设的总体规划和分布实施的策略,主数据管理系统建设的优秀目标为:1)整个集团内制定并执行统一的,并且是符合业务要求的、科学合理的主数据标准;2)通过主数据标准的执行使得企业内部各个业务环节使用的主数据完整统一,只有一个真实的版本并且质量较高;3)提高数据的使用率和用户对企业数据质量的信任度;4)满足企业的诸多管理战略目标的需求。 3主数据管理系统实施 3.1主要实施内容1)制定四类主数据标准会计科目:立足于集团财务报表需求制定统一的会计科目体系。物料:包括原材料、标准件、成品和半成品,重点解决物料整体分类和对应属性标准。客户:制定集团统一管理的客户主数据的数据标准。供应商:制定集团统一管理的供应商主数据的数据标准。2)系统建设固化主数据标准和管理流程等,为用户管理主数据编码提供系统平台。实现对新增主数据编码的申请、审批、、更改、映射和查询功能。3)数据清理按制定的各类主数据标准对现有的会计科目、物料、客户和供应商数据进行清理,对清理后的规范数据进行集团统一编码,并导入主数据管理系统供集团及各企业共享使用。4)建立有效的管理流程和组织机构建立主数据管理流程和管理规范,建立主数据管理组织及职责设置。 3.2系统应用架构该公司选择了国际领先的SAP公司最新的主数据管理产品MDM7.1,提供了丰富的数据类型和强大的管理功能,但它本身没有流程审批控制功能。为了实现对集团主数据的申请、审核、等关键环节进行控制,将主数据标准、流程固话到系统中,该公司自主开发了工作流平台,并与SAPMDM系统集成应用,实现了整个集团主数据(物料编码、会计科目、供应商、客户)申请、审核、、修改等管理流程,为整个集团实现研发平台、企业资源计划系统(ERP)、决策支持系统(BW)等系统的全面集成共享奠定基础,实现了跨企业、跨系统的业务数据集成应用,主数据管理系统应用架构。 3.3实施方法MDM系统的实施是组织、流程、标准、平台高度集成的系统工程,实施推动工作巨大,主要的实施方法如下: 1)组织准备和MDM系统培训宣贯项目调研准备及集团数据标准宣贯,了解企业信息标准化现状并组织协调集团标准化专家进行标准培训。(1)了解企业各类主数据活跃数据量(存在于哪些系统,由哪些部门负责收集),确定数据收集范围。(2)了解企业各类主数据维护流程及编码规则。(3)建立企业主数据清理团队(包括内部顾问、关键用户)。(4)通过培训使最终用户了解主数据质量的重要性。(5)通过培训使最终用户了解物料、客户、供应商、会计科目等主数据标准规范。(6)通过培训使数据清理团队了解数据收集及清理方法。 2)数据收集及清理与数据的初始化(1)按照已确定的数据范围采集原始数据并存档。(2)制定数据清理流程及数据清理计划,划分数据清理过程相关人员职责。(3)汇总收集数据,按照主数据标准进行数据规范性检查,组织自身排重,检查和排重完毕后提报给MDM系统负责人,并存档;对于物料分类等标准问题,汇总记录后提交给集团标准化专家,并跟踪协调,直至问题全部解决。(4)MDM系统负责人对数据进行排重检查,将疑似重复数据反馈给原企业确认。(5)数据清理并检查完毕后,将清理出的所有主数据统一进行编码分配,导入MDM系统并下发至各企业相关信息系统。 3)MDM系统与企业信息系统集成(1)系统集成方案讨论,结合集团现有集成模式,根据企业的实际业务进行具体的集成方案讨论。(2)了解企业正在实施的系统内容,为系统集成及数据清理做好基础。(3)集成接口实现,制定数据映射规则,通过SAPPI进行配置,实现系统之间的数据集成。 4)上线前准备及系统配置(1)收集企业组织机构,完成主数据管理系统内组织机构的创建。(2)收集系统用户申请表,完成平台内用户创建,分配用户的角色、业务权限及功能权限。 (3)配置各类主数据的申请流程,包括物料、客户、供应商、会计科目等主数据的申请、修改、分发等业务流程。(4)组织相关业务部门关键用户进行MDM系统操作培训并编写用户操作手册。 5)系统上线及运维支持(1)建立系统运维组织及和职责划分。(2)做好系统支持及运维工作,及时解决出现的系统与数据问题,对问题进行汇总记录,并持续优化完善系统功能。 4应用效果及效益分析 4.1应用效果通过成功构建集团统一的主数据管理系统,建立集团统一的主数据标准、管理流程、支撑平台,保证整个集团基础公共数据的一致,促进了各企业规范基础管理,推进了全集团信息资源共享。为集团实现重要物料采购动态对标、财务综合分析、供应链优化提供有力支撑,有效提升集团科学决策分析能力。通过主数据管理系统的实施获得了以下收益:1)通过主数据管理系统逐步建立起集团公共基础数据标准库,实现了ERP、供应链管理系统和其它信息系统的灵活数据交换,为集团整体信息化建设综合集成和信息共享奠定基础。2)有效解决集团在进行信息化建设的过程中遇到的突出问题,即缺乏公共数据的标准和统一编码,尤其是物料编码的统一。这是集团推进ERP系统成功实施的前提条件之一。3)使用统一的公共数据编码标准可以提高数据的准确性和一致性,降低数据合并、整理、对比等工作量,提高效率,降低工作复杂性,具有长远的经济效益。 4.2经济效益主数据管理系统自2009年12月上线运行以来,日均集团统一主数据编码300多个。用户每天登录主数据管理系统申请、审核、审批物料等主数据。与此同时,主数据管理系统与公司SAP-ERP系统和决策支持系统(BW)的接口每天进行稳定的数据交换。由于有了统一的主数据管理系统,各类主数据的数据质量得到了很大的提升,按照业界调查统计报告,仅数据质量提升一项即可带来平均28.5%的收益。同时,由于主数据管理系统统一了各企业的物料编码,使得集中采购业务的操作性大大提高。通过主数据管理系统与集团供应链电子采购平台的集成应用,为推动采购对标、集中采购,阳光采购等管理手段提供了良好的数据基础,截止2013年底各企业线上采购金额已达到201亿元,线上降采金额约为7.6亿,综合线上采购率为50%,如果全部实现线上采购,降采金额预计超过10亿元。 作者:魏涛单位:中国北车股份有限公司 轨道交通论文:节能技术应用下的轨道交通论文 一、轨道交通能耗特点与能耗指标体系 1轨道交通能耗特点轨道交通的能源消耗中,列车牵引系统能耗约占总能耗的50%、车站设备用电约占总能耗的40%,其他(商业开发、车辆基地和控制中心等)用电约占10%。 2能耗指标体系构成基于能耗管理和节能监测的需求,构建轨道交通能耗指标体系。轨道交通能耗指标体系分为“网络级、线路级、站车级”3级。网络级综合能耗指标:用于衡量整个运营网络能耗的指标,用于市政府或主管部门对集团公司节能工作成效的评价。线路级能耗指标:用于衡量各运营线路能耗的指标,用于集团公司对各运营公司节能工作成效的评价。站车级能耗指标:用于衡量各车站和列车能耗的指标,用于运营公司对车站班组和列车班组节能工作成效的评价。 3总体节能目标根据国家最新“节能减排”的战略目标和某市城市轨道交通能耗的特点,“十二五”期末(2015年)该城市轨道交通网络(该期间及以前投入正式运营线路)总体节能目标:5%。 二节能综合管理措施和技术措施 1构建节能管理保障体系 (1)管理行为规范化制定线路轨道交通设施设备节能管理办法,组织研究并编制了《地铁集团有限公司供用电管理办法》及《轨道交通维护保障中心节能管理办法》等。明确管理节能的要求,并从“优化运营组织、节能模式启动、限时通风排热、控制空调温度、限时限区照明、禁止用电浪费”等6方面制定了列车、车站、车辆基地、控制中心等各类用电管理办法和相应的节能奖励考核办法;对新建线路制定了工程建设项目节能验收管理办法等,以保证节能工作规范化、制度化。 (2)管理模式科学化建立了网络、线路、站(段)车3级节能指标体系。围绕节能目标要求,根据各线路具体情况和特点,合理制定各条运营线路的节能指标。利用能耗评估体系,对轨道交通能耗进行科学合理的评估。 (3)管理方法信息化根据《城市轨道交通用电负荷智能监测表计建设指导意见》,集团公司组织完成了各条运营线路加装智能表计的工作。通过对轨道交通主变电所、牵引变电所、降压变电所及其他必要用电回路装设智能计量表计,建立了网络级能耗管理平台。依托能源利用综合管理平台,监测和采集重点用能系统的能耗数据,有针对性的实施系统节能管理;同时加强在工程项目建设和运营阶段的审查和监管,制定和实施强制性、超前性能耗考核指标,完善节能管理监督机制。 2构建城市轨道交通能耗指标评估体系城市轨道交通的运营耗能由牵引系统用电能耗(包括车辆、牵引供电系统等)和动力照明用电能耗(包括通风空调、给排水、电扶梯、照明、弱电等)组成,其耗能量受线路条件、客流规模、车辆类型、机电设备、服务水平等诸多因素的影响。应综合考虑各种因素,通过构建城市轨道交通能耗指标评估体系对轨道交通的能耗水平进行评估和预测。按照3级能耗指标划分,建立了一套轨道交通能耗指标的评价体系,并创新性提出了标准能耗车、标准能耗车站等概念。通过评估软件实现牵引系统、动力照明系统能耗计算、新建线路轨道交通能耗的预测和模拟计算等功能。应用能耗指标评估体系,挖潜既有线路的节能潜力,提出新线建设的节能措施,合理安排电力资源,有序实施节能措施,减少运营能耗。 3构建城市轨道交通能源管理平台城市轨道交通能源利用综合管理平台应用计算机技术,实时获取每线路、每车站、每机电系统主要设备的能耗信息,进行能耗数据分析、指标计算对比,掌握能耗特点和规律,制定有效的节能措施。目前,多号线已建立了由站、线、网3级架构组建的能耗监测管理平台,站级系统主要设置于各车站、车辆基地的变电所内;线路级系统设置于各线路的控制中心;网络级系统设置于轨道交通能源管理中心内,对全网络能耗数据进行采集、存储、计算等处理。综合管理平台在功能上实现了自动采集、存储各类能耗数据,并具备历史数据查询功能。采集与存储的数据类型包括:三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电量、无功电量等。同时支持预定义报表、自定义报表的功能,可根据用户的需求自动生成网络、线路、车站的年、月、日报表,并与相关单位共享各类能耗数据。能耗监测管理系统的建立基本实现了该城市轨道交通能源管理日常工作信息化,同时为能耗指标的制定、节能技术应用效果的验证和节能考核工作的有序开展提供了数据支持。 4合同能源管理新机制的应用为加快轨道交通节能降耗实施进程,引入了“007”(技术上零风险,财务上零成本;节能服务公司提供7项服务)的合同能源管理新机制。采用合同能源管理的模式实施集团公司范围内的节能改造,利用节能服务公司的资金和技术优势,降低集团公司的资金压力和节能改造的技术风险,提高运营服务及管理水平,从而实现节能降耗的目标。 三、轨道交通节能新技术应用和技术改造 1加强节能新技术的专项研究积极与高校或科研机构合作,开展了涉及供电、车辆、环控等多个专业节能技术专项研究。主要有:《35kV干式非晶合金环氧浇注变压器应用可行性研究》、《列车节能运行图编制及节能运行模式试点应用研究》、《列车空调多联智能变频节能技术应用研究》、《车站轨行区排风(热)风管节能优化及风速均匀性研究》、《车站通风空调系统智能化控制管理及节能模式实施方案研究》、《空调制冷机组内循环系统节能技术应用研究》、《AOP高级氧化技术在车站循环冷却水处理中的应用研究》等。 2现有线路的节能技术改造在环控、照明、给排水等系统的在现有线路的节能改造,主要有如下2个方面。1)按照合同能源管理模式进行轨道交通多号线等部分车站、车辆基地照明系统采用节能灯、LED灯、智能照明控制系统应用等节能改造,改造后经测试,节能率达40%~60%。2)车站空调水系统变流量智能控制节能技术改造。在多号线等30座车站进行了节能技术改造工作。改造后经测试,节能率达25%~30%。 3节能新技术试点应用在充分落实现有节能技术措施基础上,按“推广应用、试点示范、研发试点”三个层次,开展节能“四新”技术的试点与应用是以下几个项目:1)车辆基地太阳能光伏新能源示范应用。2)列车节能运行图编制及节能运行模式试点应用。3)列车客室智能照明节能试点应用。开展列车照明智能控制研究,结合自然采光条件通过智能控制技术实现车内照度稳定。4)车站水冷VRV系统节能试点应用。经测试,平均节能率超过50%。 四、结语 通过一系列的节能减排管理与技术措施的实施,取得了较为明显的节能效果。城市轨道交通的节能减排是一项长期工作,也是一项系统工程,需要社会各界的大力支持与配合。今后集团公司将进一步加大节能方面的资金投入,完善集团公司的节能管理体系,加快节能减排新技术和新产品的应用,持续挖掘节能潜力,大力提高能源利用效率。在满足运营服务质量、确保运营安全的前提下,建设更加节能环保和安全高效的绿色地铁,塑造“资源节约、环境友好”的城市轨道交通形象。 作者:周健单位:国电南瑞科技股份有限公司 轨道交通论文:运营管理轨道交通论文 一、轨道交通运营行业监管内容界定 城市轨道交通行业监管应遵循“健全法制,依法管理;效率优先,兼顾公平;权责清晰,重点突出;突出主体,多方参与”等原则,构建科学的监管体制,建立畅通的监管渠道,确定清晰的权责范围,保障轨道交通安全、高效、平稳运营,促进城市交通系统和谐发展。基于上述原则和目标,参考国内外城市轨道交通行业监管职权范围的基础上,本研究认为轨道交通行业监管的内容应包括如下几个方面: 1.运营安全监管运营安全监管是轨道交通行业监管中最为优秀的内容,这是由轨道交通的运营特点及其在城市交通中的重要作用决定的。城市轨道交通运营安全可通过三方的努力来保障:运营单位的安全生产体系、行业部门的安全监管体系、第三方机构的安全监督与评价体系,三方各尽其职,则轨道交通的安全可以保障。其中,行业监管部门应承担的主要任务包括:①宣传、贯彻各层级的安全法律、法规、政策、标准等规范性文件;②负责地方配套安全法规与地方标准的起草与制定;③负责轨道交通安全方面的日常监督检查工作;④承担轨道交通安全评价的组织工作。 2.服务质量监管轨道交通运营服务质量监管主要包括对轨道交通设施、乘车环境、时间安排、服务标准执行情况等进行监督检查,接受处理顾客对服务质量的投诉并构建反馈机制,可通过对轨道交通运行的系列定量、定性指标的考核来衡量和监督服务水平。行业监管部门应承担如下一些工作:①服务设施监管:对车站基本设施、票务、导乘、问询服务、照明设施、列车和其它辅助设施等进行检查和监管;②服务水平监管:参照行业和地方标准,对票务、导乘、行车、问询、特殊服务、应急服务、服务承诺的实施情况等进行检查和规范;③服务环境监管:检查运营企业在车站和车厢的环境卫生和环境保护状况是否达到国家和地方的要求,并提出改进的指导性意见;④服务质量定量指标监测与评价:通过采集分析准点率、列车拥挤度等业务指标数据,监测评价服务水平;⑤顾客投诉受理:接受处理顾客对服务质量问题的投诉。 3.应急管理全封闭、速度快、容量大、系统复杂等特点导致城市轨道交通若发生突发性事故或灾害,其事故后果严重,影响范围大,应急管理难度大。根据突发事件发生与处理的流程,行业主管部门的具体职责包括:①联合相关部门组建城市轨道交通应急管理机构;②制定城市轨道交通系统突发事件的应急预案,在预案中明确事故预警机制、应急响应等级、不同等级事故的处理流程、涉及部门的具体职责等;③承担应急演练的组织和监督工作,通过应急演练加强应急工作中涉及的各单位单位的联系与协作;④执行应急救援物资、设备、人员贮备情况的日常监督检查;⑤若发生突发事件,应急管理机构应承担事故现场指挥协调任务;⑥突发事件结束后,应实施突发事故的善后收尾及调查评估。 4.价格监管鉴于轨道交通对城市居民出行的重要作用,城市轨道交通价格是各城市政府严格监管的领域。从定价机制来看,国内所有城市均把轨道交通定价纳入政府定价机制中,通常由政府制定价格并监控价格变动。城市轨道交通价格监管的工作包括确定票价水平、票价结构、折扣方式、调价方式,组织召开票价听证会,对价格调整进行监督和管制等。 5.成本控制与补贴国内城市轨道交通主要由国有企业运营,一方面,容易存在高成本、低效率的问题,行业管理部门可基于运营企业的成本核算实施成本控制;另一方面,由于政府对轨道交通价格实施了管制,轨道交通企业可能面临亏损,政府应就亏损部分适当补贴。因此,运营企业成本控制在什么范围、政府补贴多少、怎么补贴才能保持运营企业的高效运转也是行业主管部门的一项重要职责。这一职责的具体任务包括:①建立成本核算体系,核算运营企业“实际成本”;②建立城市轨道交通补贴的计算标准;③建立预算管理制度与财务审计制度,明确预算的硬性约束和弹性区间,主管部门每年度对预算的编制和执行情况进行检查和审核,并将预算执行情况作为补贴额度的一项重要依据;④根据轨道交通投资方式、投资主体、经营主体性质等特征,研究制定轨道交通运营企业补贴方式;⑤成立成本核算与补贴监督委员会,委员会依据成本与服务质量方面的考核评价标准对运营企业进行综合评定,评定结果作为轨道交通运营企业年度财政补贴的依据。 6.准入管理轨道交通运营的准入管理主要涉及市场准入和安全准入两个方面。由于我国轨道交通运营机构通常为国有企业,且不存在多个经营企业竞争性经营的问题,因此,国内轨道交通运营企业的市场准入主要集中在试运营条件的审核和轨道运营线路开通条件的审核上。安全准入方面,英国和美国等欧美国家通过建立完善的强制认证制度来设定轨道交通运营安全的“门槛”,而我国还未建立类似制度。在未来的行业监管体系中,安全的准入管理应逐步建立。 二、完善监管体制的保障措施 1.制定和完善城市轨道交通运营相关法规、规章国内开通轨道交通的城市一般在轨道交通开通运营前地方性的规范文件,即该城市的“轨道交通运营管理办法”,该办法是城市轨道交通运营的基础性规范文件。然而,根据本研究对国内多个城市轨道交通运营规范的整理分析,发现许多城市缺乏针对安全、服务质量、成本标准、投诉处理等某方面具体管理问题的规范或标准,这不利于运营质量与效率的提升。因此,各城市应将运营规范具体化,提高运营规范的可操作性。例如,有必要与安监、公安等部门联合制定城市轨道交通运营安全方面的具体规范以及城市轨道交通突发事件的应急预案,一方面,可以作为运营企业提供高品质运营服务的参考;另一方面,也让监管部门考核运营企业有据可依,做到客观公正。 2.建立城市轨道交通管理的部门协作机制首先,针对轨道交通运营管理中安全、应急、质量、价格、补贴等不同管理内容,由交通行政主管部门主导,争取形成市政府或发改委等上级协调部门统一部署,各相关部门联合行动的协调机制;其次,以交通管理部门为主要力量,形成“轨道交通运营安全联席会议”等不同议题的定期协商制度,协调安全、价格、补贴等重大问题的行动;最后,建立轨道交通运营信息平台,便于信息传递与分享,促进部门间的沟通,加强部门间的联系。 3.引入城市轨道交通运营第三方监管制度除了政府部门的直接监督指导,引入第三方监管机构参与轨道交通运营的监督与评价也很必要。在制度方面,政府主管部门要明确政府行业主管部门、运营企业和第三方监督机构的职责、权限、工作范围和工作程序;在组织方面,要规范咨询机构的独立法人地位、独立资金来源、经过考核的个人从业资格和认可的法人执业资质。政府相关部门应同时建立第三方机构的考评激励机制,根据规范进行赏罚,执行市场的进入退出。 作者:杨铭秦华容林鸿单位:宁波工程学院宁波市城市客运管理局 轨道交通论文:招标投资控制下的轨道交通论文 1承发包方式的选择 承发包方式有多种选择,经常采用的是传统管理模式(DBB)的合同关系,在这种合同关系下,业主只需要进行一次施工招标,然后与中标的施工单位签订施工总承包合同。通常情况下施工中都不会只有一家施工单位或是供货商,而是有多家施工单位与供货商参与项目,这时由与业主签订了施工总承包合同的施工单位来进行分包商的确定。这种管理模式下,招标人只需要对总承包单位进行管理即可,然而,总承包方式会产生相应的总承包管理费,并且项目工期较长,工程造价也相对较高。在轨道交通项目中,设计者对各种结构体系的受力特点及施工要点、难点都比较熟悉,根据轨道交通项目设计和施工的特点,一般可以采用传统管理模式(DBB),在设计完成后,采用分段发包的方式,这样各段之间就可以平行作业,从而缩短工期。 2标段划分的确定 城市轨道交通项目具有工程造价较高、施工工艺复杂的特点,因此,在进行标段划分时,应该根据项目的实际情况,综合考虑其招标内容、专业类别、施工工艺、工程计划和管理模式等因素,科学合理地进行标段的划分。标段的规模不宜过小,优先采用大标段的划分方式,尽量加大标段的投资规模,减少标段的划分数量,通过大规模发包引发价格优势。轨道项目的土建施工招标范围应以土建工程为主,适当纳入降水工程、预留预埋工程、二次结构工程等内容。例如降水工程,应该要求其为土建施工提供无水作业条件,这是因为施工中对于降水方法和降水周期有较高的要求,较难实施。如果对降水工程进行单独招标,对于无水作业条件会产生争议,可能引起防护措施投入的增加,甚至导致土建施工单位索赔费用。通过将降水工程纳入土建施工的招标范围,相关责任和费用就由土建单位自行承担,有效规避投资风险。对于轨道项目的采购安装招标,因其涉及的产品多种多样,可能需要考虑设备的兼容性问题,因此,在设置采购安装招标的范围时,以系统设备为主、单机设备为辅,进而确保设备安全稳定运行。进行系统设备的招标时,在同一条线路的同一类型的设备,可以选择同一品牌,即对生产该系统设备的厂商进行选择,对于系统设备的安装和维护则由具有专业资质的单位进行。进行单机设备的招标时,由于单机设备的种类型号比较复杂,因此设备采取集成采购的招标形式,由集成供应商负责对单机设备的采购、供应、安装和维护,采用集成采购可以降低采购成本及调试和维护的费用,有利于轨道项目的稳定运营和提供可靠的售后保障。 3合同模式的选择 城市轨道交通项目涉及的专业非常广泛,因此合同的模式也有很多种,可供招标人选择,相应的价款约定方式也有所不同。对于施工招标、设备招标和材料招标,因为图纸深度、数量变化及其他变更因素的存在,价款约定通常采用固定单价的方式。对于实施数量难以控制、因施工方案而异的个别项目,如封闭掌子面喷射砼、超前支护注浆、降水工程等可以采用固定总价包干方式进行投资控制。服务招标的目的,就是选择优秀的咨询机构,招标人在其协助下,对工程咨询进行管理。因此,服务招标侧重于选择出合理的服务方案和优秀的服务质量,与整个项目的投资来比较,服务费用所占投资比重相对来说不大,一般采取固定总价作为价款的约定方式。采用固定总价方式,招标人可以有很多措施来提高和促进咨询机构的服务意识,如扣留质量保证金、进行履约考评、奖优罚劣等,通过这些方法和措施的运用,达到提高服务质量的目的,进而协助招标人对投资进行合理有效的控制。 4计价模式的选择 2003年7月1日起,我国开始正式实施《建筑工程工程量清单计价规范》,为工程量清单的计价建立了相应的规范。工程量清单是投标报价的基础,是招标文件必不可少的组成部分。在轨道交通项目招标时,只有确保工程量清单的准确性,才能保证投标项目报价和项目标底的准确性。此外,在施工过程中的投资控制也离不开工程量清单。在进行工程量清单的编制时,首先要对设计图纸有深入细致的了解,结合项目的实际情况,掌握项目的相关资料,这样才能保证工程量清单的准确性;其次,对于分部分项清单的项目划分要尽量细化,并且明确标注每个项目的内容、做法、工艺等,避免投标人在报价时做手脚,导致报价不平衡;另外,对清单说明要加以重视,清单说明是编制工程量清单报价的基础,明确的表达是指导投标人合理填写报价的依据。最后,要注意工程量清单的格式,要严格按照《建筑工程工程量清单计价规范》的要求进行编制,否则,将会导致评标工作的增加,影响整个项目招标的进度。 5评标方法的选择 城市轨道交通项目有着其独特的特点,如庞大的建设规模、长的施工周期、复杂的技术标准等。另外,轨道交通的施工方法也比较困难,对工程管理的要求也比较高,因此,通常采用综合评估法进行招标的评审,根据技术、经济和商务等方面划分出细项,并针对各细项给予一定的分值,帮助投标人进行投标文件的编制。由于经济分值通常起到决定性的作用,因此必须科学合理地设定商务标的分值,避免分值过高和过低的现象。无疑具有非常强的方向指引性,施工招标的商务标分值一般在50~60%之间。在轨道交通工程项目中,综合评估两阶段评标法应用较为广泛,技术标和商务标虽然是同时递交上来,但是评标却是分阶段的进行,先评技术标,当所要求的技术条件满足后再进行商务标的评审,如果投标人的报价超过招标人的投资控制值,将会导致废标。此外,对于招标文件中的项目概况及技术标的编制要求,还需要加以细化,这样投标单位在进行投标文件的编制时,才能制订出更加全面和具有针对性的技术标。可以要求投标单位在技术标编制中增加对本工程重点、难点的理解及相应的解决措施,对突发事件的应急措施,应急预案的可行性、科学性等。通过编制技术标的细化,不仅可以使投标单位对于项目特点有更深入的理解,还可以使方案的评审更具有可比性,便于评审专家提供具有实际应用价值的合理性建议。同时,有利于轨道交通项目招标工作的顺利进行,避免合同争议和索赔. 作者:朱爱国单位:江苏广智工程咨询有限公司 轨道交通论文:施工控制轨道交通论文 1工程概况 车站采用岛式双柱三跨箱形框架结构,地下3层,车站总长216.95m,标准段宽21.80m(加宽段22.4m),总高19.49m,结构底板埋深22.654m,顶板覆土3.164m。有效站台长度140m,站台宽度12.5m,总建筑面积24526.00m2。车站围护结构采用钻孔灌注桩+609钢支撑支护。车站围护桩为800@1400钻孔灌注桩(盾构洞门处采用1500@1800)。基坑开挖深度标准段为:-19.8m。端头井为:-22.8m。1)地质情况。根据地质勘察报告,本场地地层主要为人工杂填土层以及卵石层。第四系下更新统Q4,①-1杂填土,该层厚度约0.6m~3.5m,其中原大滩村鱼塘部位,人工回填杂填土厚度为7.3m~14.2m。②-6中砂,灰黄色,厚度0.4m~2.7m。②-10卵石,杂色灰白色,层顶埋深0m~12m,厚度0m~11.8m。③-11卵石,黄绿色青灰色,该层顶板附近有300mm~600mm厚的钙质胶结层,层顶埋深10.5m~14.2m。据区域资料该层厚度可达200m~300m。2)水文地质。根据勘察结果显示,本工程赋存地下水,地下水类型为孔隙型潜水。3)周围环境概况。奥体中心站位于催加大滩,东侧大滩村民居、棚柱结构库房,西南侧为武警支队基地(原为水塘)场地,北侧为蔬菜大棚和耕地,对工程布置存在一定影响。奥体中心站位于西固区规划深安大桥西侧,沿规划道路深安路东西走向跨路口布置。 2降水参数计算 根据兰州轨道交通1号线一期工程试验段迎门滩站降水施工经验及降水效果,结合勘察单位提供的奥体中心站水文地质报告,对奥体中心站基坑降水进行了设计。 2.1试验段迎门滩站降水兰州轨道交通1号线一期工程试验段世迎门滩站在基坑东部开挖前25d启动降水设备,降水井间距8.0m,降水井深度27.5m,成井直径550mm~600mm,井管直径325mm,降水井内安置26m扬程,3kW潜水泵进行抽水,水泵下置深度为-23.0m,降水初期井内水位下降较快,静水位在-13.0m,抽水当天水位下降至-16.0m,降水3d后水位降至-17.0m~-18.0m,降水周期达到20d时,地下水位下降至19.5m~20.0m,后续水位基本保持在20.0m,无下降趋势,后因基坑开挖深度加深,局部降水井将井内潜水泵下调至-25.0m,水位陆续下降至21.5m~22.0m,据此判断该水位能满足奥体中心站基坑基础的施工要求。 2.2奥体中心站地下水情况本工程地下水位埋深2.76m~5.32m,含水层为卵石层,含水层厚度大于200.0m。为了确保基坑施工中,水位低于基坑底1.0m以下,水位降深在端头井约为17m,标准段约为15.8m。采用基坑外管井井点降水措施完成该工程降水任务。根据前期施工自打井情况,该场地地下静止水位约-12.5m。 2.3降水设计计算参数依据场地工程地质和水文地质条件,选定以下参数作为计算依据:1)地下水为阶地孔隙潜水,引用含水层厚度H0=25.0m;2)基坑为条状,长L''''=216.95m,宽B=21.8m;3)水位降深S=16.3m;4)含水层渗透系数K=58m/d。 2.4降水井设计计算1)降水井深度计算。降水井深度(HW)按下式计算:HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6。场地地面有一定起伏,基坑开挖深度由西至东逐渐加深,基坑深度为19.8m~22.8m。每节井管长度为2.5m,故降水井深度根据场地高程及井管长度计算综合确定为2个深度:30m,35.0m。其中,HW为降水井深度,m;HW1为基坑深度,m,取19.8m,22.8m;HW2为降水水位距基坑底的距离,m,取1m;HW3为iR0,i为水力坡度,在降水井分布范围内宜为1/10~1/15,R0为降水井分布范围内等效半径或者降水井间排距的1/2,取0.5m;HW4为降水期间的地下水位变幅,m,取1m;HW5为降水过滤器工作长度,m,取7.5m(含HW4);HW6为沉砂管长度,m,取1m。2)基坑涌水量(Q)。条状基坑潜水含水层流向基坑的涌水量按下列公式计算:Q=KL''''(2H0-S)SR+1.366K(2H0-S)SlgR-lgB()2=21162.7m3/d。其中,R为降水影响半径,R=2S√KH0=1241.4m;K为渗透系数,取58m/d;L''''为基坑长度,取216.95m;B为基坑宽度,取21.8m;S为设计水位降深,取S=16.3m。3)单井最大涌水量(q)。q=120πrsL3。其中,q为单井出水量,m3/d;rs为过滤器半径,m,本工程取0.3m;L为过滤器进水部分长度,本工程取6m。根据计算单井出水量取值为540m3。4)井点数(n)。n=1.1Q/q≈40(眼)。本工程基坑降水井共设置40口,降水井间距在标准段位15m,端头井为10m~11m。 2.5降水井布置1)降水井井位布置。针对奥体中心站距黄河近、施工时处于夏季及兰州地区水泵种类等因素综合考虑,降水井共设置40眼,距主体结构围护桩外缘布设,降水井中心距围护桩外缘3m,井深为30m,35m,车站标准段降水井井深30m,端头井降水井井深35m,降水井间距约为10.0m~11.0m。2)降水井结构。降水井直径设置为0.8m,井深30m,35m,井管直径0.32m,单根井管长2.5m,井管由井底部向上设置高度12.5m为滤水管,其余为隔水管。基坑周边设置排水明沟。统一排放至市政污水管道内。 3降水施工控制 3.1工艺流程测放井位埋设护筒钻机就位钻进成孔清孔换浆下井管埋填滤料洗井试抽。 3.2降水运行管理降水井在基坑开挖前20d进行降水,抽水设备的抽水能力和单井的涌水量相匹配,现场实行24h值班制;抽水连续,值班人员及时做好各项记录。1)降水运行保障措施。a.用电保障。施工现场安装两路工业用电,降水运行中保证一路工业用电停电后另一路工业用电能及时使用,保证停电10min内能将确保降水井正常运转。避免影响降水效果甚至危害基坑安全。b.排水设施。排水设施满足工程降水最大出水量的需求,排水顺畅;缩短降水井与排水设施间距离,减少降水井排水沿程水头损失,降低抽水设备扬程消耗。2)降水运行管理。a.降水井合理布设排水管道,接入施工现场排水设施;b.降水供电系统,配备独立的电源线;c.所有抽水井在供电电箱插座、抽水泵电缆插头及排水管上做好对应的标示;d.降水工人熟悉水泵开启、电路切换,确保降水连续进行,避免因供电原因造成井底突水;e.降水前各降水井均测量其井口标高、静止水位;f.正式降水前必须进行试运行,对于无法满足降水要求的部分进行整改;g.降水井成井一口投入降水运行一口,在基坑正式开挖前20d抽水,及时疏干基坑开挖范围内土体并降低其水位在当前开挖面以下1m;h.做好抽水井流量及观测水位观测数据记录。 4施工监测 4.1信息化施工对降水井水位的动态变化及出水含砂量进行监测,作好记录分析。及时了解和掌握整个场地动态变化,发现异常,及时响应,解决问题,确保施工顺利进行以及基坑的安全稳定。 4.2监测项目1)排水含砂量监测;2)地下水位监测。 5结语 破坏的风险,降低支护结构难度。同时地表沉降、地下水大量流失等也带来了环境影响。施工中要加强监测,有应急处理措施。 1)降水施工如满足不了基础作业要求的处理:局部增设降水井或设集水井明排。 2)基坑降水过程中可能会引起周边建(构)筑物附加沉降的处理:监测,科学处理。 3)降水井抽水出现间断、无法正常运行的处理:10台备用降水泵,及时更换。 4)降水井抽水因突发停电导致抽水间断的处理:配备200kW的发电机组,24h运行。5)降水引起大面积沉降的处理:a.采用小功率水泵,不间断抽水,监控出水含砂量;b.回灌等措施。沉降区域施工地下水回灌井,回灌方案设计据建筑物沉降确定。 作者:李贵保单位:山西奥通公路工程公司 轨道交通论文:质量管理轨道交通论文 一、国内外现状 目前国内外普遍认可的质量改进有被动质量改进和主动质量改进两种。在上世纪50年代,日本产品几乎与“劣质产品”是同义词,后来注意到这个问题后开始对产品质量进行改进,日本由于产品质量低劣而开展质量改进。到上世纪80年代,日本产品已经充斥了美国市场,美国发现需要应对日本产品在美国市场上的竞争,美国开始对质量改进重视,经过努力美国的产品终于在质量方面能够与日本产品抗衡,美国则是由于日本产品在美国本土市场上的强大竞争力而开始质量改进;欧洲则是由于美国与日本产品在欧洲市场的强大竞争力,也开始对质量管理开始重视。所以美国、日本和欧洲的质量改进都是在产品或市场遇到强大的挑战后,才开始重视质量管理。所以被动质量改进是质量管理在一个国家或企业中的启动模式。驱动企业进行质量改进的动力是质量改进的经济型。质量改进的成本及其产生的相应收益对企业来说是促进企业质量改进的最大动力。只有企业或国家尝到质量改进的甜头后,才会主动质量改进。事实上,我国也有企业在实施全面质量管理,而且取得了效果。中兴通讯2001年开始在SMT批量车间、试生产车间、装焊车间实施6σ后,SMT改善后的焊点不良率降低了81%,过程能力提高17%;波峰焊改善的焊点不良率降低47%,过程能力提高4.66%;但毕竟这样的企业在国内是少之又少。由美国、日本与中国实施主动质量改进的企业状况可知,在质量水平上追求零缺陷与完美而实施的主动质量改进在国际知名企业运动中已经是一种常态。 国内外学术上针对产品主动质量改进的方法论或模型研究鲜为少见,仅在普遍认为的产品质量管理方法论有相关论著,例如戴明环、朱兰、克劳斯比、休哈特、六西格玛等质量理论。其中目前普遍应用的六西格玛管理是一套系统的业务改进方法研究,通过对现有过程实施DMAIC(Define,Measure,ImproveandControl),消除过程缺陷和无价值作业,从而提高质量、降低成本、提高客户满意度,进而增强企业竞争力。这些方法论都着重强调了PDCA的闭环循环管理模式,但此管理模式在产品交付后的持续质量改进的应用分析几乎未有见刊。 二、轨道交通行业在段质量改进的PDCA管理模式 在段质量改进一词是在轨道交通制造企业沿用多年的一个专用名词,随着各公司轨道交通产品比较单一——仅有电力机车,因为机车出厂后的直接使用方为机务段,因此出厂以后对机车的技术改造就称在段质量改进。时过境迁,随着轨道交通装备制造产业的逐年壮大,产品不但包括机车,还有城轨车辆、动车组以及产业发展扩大后的新产品等,实施场所也包括机务段、地铁公司以及检修方,该名词的内涵没有变化,还是指产品出厂后的对车辆技术改造。在段质量改进管理存在于所有生产企业中,但作为一项专项管理,轨道交通制造企业通过多年的实践,形成了一套专项计划、专项技术管理、专项实施、专项费用的较为规范、成熟的管理模式,形成了一套从问题提出直至问题关闭全过程的闭环管理程序,并且在同行企业中绝无仅有。轨道交通制造企业一般把在段质量改进归口于技术管理,在段质量改进究其原因也是界定其为设计变更范畴,这点与产品三包有本质区别,因为前者涉及产品结构和性能,而后者不涉及产品结构、性能。在段质量改进遵循的基本工作方法仍然是PDCA,即计划、实施、检查、总结。 1.计划阶段:首先在每年底会组织售后服务部门收集用户对产品运用质量改进的需求,由设计部门确认,同时设计部门结合自身对产品改进、优化的要求,提出立项申请,由技术管理部门根据设计部门提出立项申请和上年度改进项目完成情况,编制年度在段质量改进计划,明确改造对象、费用安排、技术方案负责单位、实施单位、检查单位等内容,并且由总工程师主持评审后正式下发。设计部门根据计划安排,依据用户的要求,对需改进对象的质量现状及原因进行调研、分析,提出改进技术方案,经一类设计评审,总工程师批准下达执行。在段改技术方案下达后,技术管理部门、客户服务部门及时组织改进项目承办单位及相关单位对项目实施进行精心策划,评审确定项目实施的主要工作项点和时间节点,对所需物料费用、运输费用、差旅费用、劳务费用等进行预算,编制项目实施计划并正式下达,作为段改项目执行、检查、考核的依据。 2.实施阶段:由承办单位按段改项目实施计划组织物料准备、安排人员、编制工艺作业文件和有关工装工具,客户服务部门负责对赴段改造人员进行现场管理以及施工中有关信息处理以及与用户(业主)的沟通、协调工作。对段改项目原则上要求进行小批量试改并进行一定时间的运用考核,以验证改造技术方案的有效性,待试改验证可行则再进行批量段改。段改项目执行完成后,由用户(业主)进行确认、评价。 3.检查阶段:对段改项目实施情况和效果我公司采用定期召开例会、进行专项督察、用户评价等形式多方面检查、督察,对整体计划执行情况,则以季报形式进行通报, 4.总结阶段:对段改项目完成后,设计人员需编制段改问题的故障案例,将对问题的原因分析,采用的技术方案,改造效果等形成案例纳入故障案例库,并要求在新研发项目加以应用,避免在新研发项目发生类似问题。 三、某车型制动管路的防磨损改造 例如某车型制动管路的一项防磨损改造,采用了主动质量改进方式进行。设计人员在使用现场发现软管有摩擦痕迹,虽然用户没有提出问题,但考虑到长期使用有造成软管泄漏,影响行车安全的隐患。设计人员即提出申报,经批准列入年度在段质量改进计划中,并及时制定改进技术方案,经过专家评审后,确定采用缠绕防磨损带和加隔离块两个方案分别进行一定数量的台车试改,经数月运用验证良好,最终通过用户确认加隔离块方案并得到了较好的评价,之后开展批量技术改造工作,消除了该隐患。 四、结语 通过多年的实践,运用这种管理模式,把专业技术与管理方法有效结合起来,是轨道交通行业生产结构复杂、技术含量高的产品在运用中所发现技术问题的有效解决途径,也为这种产品运用中出现的技术问题解决方式提供了可参考的经验。因此,一方面企业只有在自身质量战略规划下,有计划有目的进行企业产品和过程质量的持续改进,转传统的被动质量改进为主动质量改进;另一方面,研究探索实施质量改进后的评价准则是每个企业追求更高的过程效果和效率,探索并提高企业整体素质的关键。在段持续质量改进不仅关系到顾客的切身利益,也深切地影响企业的长远利益和发展,关于此方面的研究须同行业共同探讨并相互汲取经验后持续提升。 作者:张晰晖李卉钟辉良王湘银卢艳玲单位:南车株洲电力机车有限公司 轨道交通论文:城市信号系统轨道交通论文 1城市轨道交通信号系统的构成 城市轨道交通信号系统主要由列车自动控制(ATC)系统、联锁设备、轨道电路等组成。作为城市轨道交通信号系统最重要的组成部分,列车自动控制(ATC)系统主要功能就是对行车指挥及列车运行自动化的一种最大限度地实现,同时起到确保列车安全运行及提高运输效率的作用,只有这样才能降低工作人员的工作量,对城市轨道交通的通行能力进行充分发挥。ATC(automatictraincontrol)系统主要有三部分构成,包括:列车自动防护(ATP—automatictrainprotection)、列车自动运行(ATO—automatictrainoperation)及列车自动监控(ATS—automatictrainsupervision)。ATP系统分为轨旁ATP和车载ATP,负责对列车的运行进行保护,对列车进行超速防护、车门监督和速度监督,保证列车的安全间隔。ATO系统分为轨旁ATO和车载ATO,其应用的主要目的就是对“地对车控制”的一种实现,就是实现地面信息对列车运行情况的一种良好控制,并送出车门和屏蔽门同步开关信号。ATS系统主要有两部分中央ATS与车站ATS,其应用的主要目的就对列车运行监督及控制,包括:列车运行情况和设备的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录实际列车运行图、自动进行数据统计以及各种报表的自动生成,辅助调度人员对全线进行管理。联锁设备有中央联锁系统和车站联锁计算机,主要对室外设备信号机和道岔进行控制,排列列车进路并传送进路信息给轨旁ATC设备。轨道电路主要用于传送轨道电路信息和ATP报文信息。 2城市轨道交通信号系统方案 通常情况下在城市交通疏解任务中城市轨道交通线路承担着十分重要的任务,为确保人们出行的安全性,应采用完整的、先进的、高效的列车控制系统作为地铁信号系统。正线信号系统采用完整的列车自动控制(ATC)系统,由ATS、ATP、ATO、联锁设备组成。车辆段/停车场由联锁设备、微机监测设备、ATS分机等主要设备组成。目前城市轨道交通的信号系统主要有准移动闭塞和移动闭塞系统选择。 2.1基于目标距离模式的准移动闭塞ATC系统通常选用音频数字无绝缘轨道电路作为目标距离模式,这种模式的主要特点为信息传输量较大及抗干扰能力很强。列车车载设备依据由钢轨传输而接收到的联锁、轨道电路编码、线路参数、控制管理等报文信息,连续对列车追踪运行及折返作业进行速度监督,最大限度对其进行超速防护,控制列车运行间隔,以满足规定的通过能力。由于音频数字轨道电路具有极大的传输信息量,可以将目标速度、目标距离、线路状态等信息提供给车载设备,为计算出列车相适应的运行模式速度曲线,将ATP车载设备与固定的车辆性能数据进行充分地结合。 2.2基于通信的移动闭塞系统(CBTC)基于通信的移动闭塞列车控制系统具有极为先进的发展技术,是列车控制技术的发展趋势,是国际ATC先进水平的代表。是独立于轨道电路的高精度列车定位。CBTC系统为实现车与地、地与车间之间的双向数据通信,可以选用自由空间无线天线、交叉感应电缆环线、漏泄电缆以及裂缝波导管等方式进行有效通信。依据列车的位置信息及进路情况轨旁ATP设备可以有效对每一列车的移动权限进行准确计算,同时根据列车位置速度的变化不断更新数据,利用连续车地通信设备向列车进行信息的发送。依据接收到的移动授权及本身的运行状态车载设备可以对列车运行速度曲线及防护曲线进行有效计算,在ATP子系统的保护防御过程中,在该速度曲线下ATO子系统或人工驾驶控制列车可以正常运行。可以最大限度地实现后续列与前行列车尾部的紧密性,并始终处于安全距离范围内。在确保安全的基础上,CBTC系统可以实现区间通过能力的有效提高,同时不受轨道电路区段分割的限制。虽然CBTC系统在调试时因对现场环境要求高、调试周期较长等一些不尽如人意的地方,但是CBTC系统在具有自身优越性的同时已经成为城市轨道交通信号系统的首选方案。其相对于准移动闭塞系统的优越性是不可取代的。 3城市轨道交通信号系统通信设备的传送方式 3.1通过轨道电路进行传送轨道电路不仅可以检测列车占用情况,也可以传递报文信息给车载设备。在轨道电路不忙的情况下,将轨道电路信息传送给联锁系统,当列车对轨道进行占用时,利用装置切换,并将发送轨道电路信息的作业进行停止,开始采用轨旁设备将ATP报文信息连续向钢轨进行发送,将接收和发送设备装置在列车底部,可将接收到的信息向车载设备进行传递,同时也可以向地面发送列车信息。 3.2通过轨间电缆传送单独沿着钢轨铺设一条线路,专门用于传送ATP报文信息,此方法安全可靠,但费用较高。 3.3通过点式应答器传送在轨道电路的部分地方进行应答器的设置,应答器的设置主要有两种形式:固定数据应答器与可变数据应答器。用于存储固定数据的应答器为固定数据应答器,可变应答器通过对中心进行控制来取得数据,将接收和发送天线安装在列车底部,当列车运行在应答器位置经过时可以感应到应答器的信息,然后进行双向数据交换,因为这种信息的传送不具有连续性,只能在一定位置才能进行接收,因此这些位置被叫做点式ATC。 3.4通过无线方式进行传送无线车地通信主要采用无线方式,由控制中心来实现车载ATP/ATO的功能,利用无线交换器和轨旁无线单元AP与车载无线通信设备进行时时数据的交换。一般情况下一个控制中心可以实现对一条线路上所有车站的控制,当控制中心设备发生故障时,为了确保整条线路不出现瘫痪现象,可以将车站现地工作站和车站ATS远程控制单元设置在车站。这样当控制中心出现故障之后,车站工作人员可通过车站现地工作站进行操作来实现联锁计算机的功能,ATS远程控制单元可代替中央ATS系统向联锁系统和轨旁设备发送相关信息,此时ATS远程控制单元所具有的信息不全面,但能够保证列车在本站的正常运行。 4结语 综上所述,城市轨道交通信号系统的主要目的就是对列车进行有效控制,完善城市轨道交通信号系统不仅可以提高运输效率,还可以确保整个列车运行的安全性及有效性,实现整个城市轨道交通信号系统的功能。 作者:郭善彬王娟单位:郑州市轨道交通有限公司 轨道交通论文:基于施工技术的轨道交通论文 1城市轨道交通新的施工技术 1.1轨道交通车站施工新技术 (1)轨道交通枢纽站施工综合技术主要是由三种技术组合而成的,分别是三线轨道交通换乘枢纽共建技术、运行轨道交通车站改扩建换乘枢纽站施工技术和利用既有地下空间技术。在轨道交通施工过程中,通过采用三线轨道交通换乘枢纽共建技术,可以实现三线乘客在站内付费区实现站台至站台以及站台至站厅间的多点换乘。虽然在轨道交通施工过程中采用运行轨道交通车站改扩建换乘枢纽施工技术和利用既有地下空间技术还存在一定的难度,但是,根据不同的轨道情况采用不同的措施对新技术应用过程中存在的问题加以解决,这两种技术的应用还有很大的发展前景。 (2)新型盖挖法施工技术主要作用是解决城市地铁工程建设施工场地与道路交通要求之间的矛盾,一般是在轨道交通施工过程中通过利用“盖挖-逆作-体化技术-”的施工方法,来建立一个标准化、模数化的临时路面体系。 (3)深层地基加固新技术是由双高压旋喷施工技术和MJS高压旋喷施工技术组成。双高压旋喷施工技术与普通的三重管旋喷技术相比具有加固范围大,使用土层范围广,施工过程中可以有效控制地面隆起等优点;MJS高压旋喷施工技术是一种全方位压力平衡高压旋喷工法,其主要作用是在开挖阶段保护周边的车站。 1.2区间隧道施工新技术 区间隧道施工新技术主要是由复杂工况下盾构机始发接收技术、盾构机正面切削障碍物辅助技术等组成。 (1)在复杂工况下盾构机始发接收技术的应用过程中,其施工过程涉及的环节较多,包括地基的处理、洞门的拆除、止水的装置等等,每一个施工环节都存在一定的影响工程质量和安全的风险。为降低这种风险概率,设计人员和施工技术人员对盾构始发接收施工风险进行深入探究,摒弃了以往的地基加固和盾构始发接收方案,开发了一种更为安全可靠的盾构始发接收新技术。 (2)在城市轨道交通建设过程中,有些工程会遇到盾构需穿越既有工作井的工况,为了解决该问题,工程人员根据以往的实践经验总结了一套与其相适应的施工参数和技术措施,并形成了切削障碍物的盾构刀盘刀具设计模式及一套盾构穿越障碍物的切削技术,同时借助信息化的动态施工管理,达到满足盾构切削障碍物施工及地面变形控制技术的要求。通过多个工程的实践,盾构正面切削障碍物辅助技术得到了长久的发展,并且初步形成了一套技术措施。 2城市轨道交通施工技术要点 2.1电气施工技术要点 城市轨道交通车站电气施工部分则通过分部工程承揽方式进行,采用这种方式可以将电气施工分为电气动力安装、电气照明安装、备用不间断电源安装和防雷及接地安装。这样,可以在很大程度上缩短工程周期。为了保证轨道内的安全稳定和经济功能效果,在轨道铺设施工中针对给水排水、电梯、消防、通信等都采用了地压动力配电系统;为了确保轨道内照明的集中控制,车站内的节电照明、工作照明、车站导向标识照明、广告站名都由照明配电室提供电源。 2.2给排水工程施工技术要点 车站给水系统采用从车站两端接驳市政给水系统的水表井内分别设置生产、生活给水用表及消防给水表。而且设备区消火栓箱采用半暗装或明装的安装方式。车站两端地面风亭附近各设一座消防水泵接合器,距接合器15~40m内,设置室外消火栓。车站的排水系统主要包括污水系统和废水系统两种,通过在车站内设置污水泵房、废水泵房和出入水的水池,车站的污水和废水分别汇集到水池中,为了将污水进行净化处理,在排水过程中采用污水泵将水提升到地面,然后经过压力井将水排放到市政污水管,而车站内的区间排水则是通过废水泵将水提升到地面,经过检修之后再经排水压力井对其进行消能,最后排至市政污水管网。这两种排水系统的结合使用不仅能够保证车站排水系统的畅通,也能够防止因积水而造成的安全隐患。 2.3通风空调和火灾自动报警工程的施工技术要点 轨道交通施工过程中,对于通风空调的安装应该注意以下几方面的施工技术要点:首先注意隧道风机和控制柜的安装;其次注意消声器、组合风阀和电动执行机构的安装;最后注意机械和活塞风道、空调新风机和回排风机及其控制柜的安装。对于火灾自动报警系统的设置,应该注意的主要施工技术要点是:在车站控制室和区间随所各设置一台火灾自动报警控制盘;在消防立柜设置一台工业控制计算机;在车站内设置一套独立消防专用电话网络;在消防水泵、通风机房和空调机房等设置壁挂电话;在气体保护房间门外设置壁挂电话。 3城市轨道交通施工技术要点管理 从城市轨道交通施工技术的主要内容和城市轨道施工技术要点中我们可以清楚的了解到,城市轨道交通工程实际上是以土建和机电为一体的系统工程,因此,在城市轨道交通施工管理过程中,加强机电工程管理是至关重要的,由于其管理内容涉及的方面较广、相关技术较为复杂,所以,在对城市轨道交通施工技术要点进行管理时,必须具有高技术含量的管理方法,为了保证城市轨道工程项目施工得以安全顺利进行,还应该在施工之前加强预防性的管理。在管理城市轨道工程的供电、通信、空调通风、车辆、信号、给排水、消防、设备监控等多方面施工技术要点时,必须加强各施工技术要点的安全管理,保证生产活动中全方位、全过程的安全管理,实施动态管理方式。在实际施工过程中,要以机电工程管理为主,从技术层面采用新工艺、新方法,提高施工效率,争取在最短的时间里以最快的速度和高效的成果完成城市轨道铺设的施工工程。 4结束语 综上所示,随着我国经济和城市化的快速发展,我国城市轨道交通的工程建设数量将会持续增长。随着人们对交通质量要求的不断提高,未来城市轨道交通施工技术将会不断完善,要想促进新技术的不断衍伸和发展,必须对现阶段城市轨道交通施工技术要点加以完善,并根据新技术的发展需求,对施工技术要点进行严格的管理。 作者:孙康健单位:重庆市轨道交通集团有限公司
随着交通运输业的蓬勃发展,对公路交通网络建设也提出了新的要求。其中,隧道施工作为公路施工中的一个难点,在很大程度上影响着整体施工的进度和质量。尤其是针对复杂地质条件下的隧道施工,在施工前必须做好测量放线工作,对隧道施工所需的各项实地数据及时进行测量和反馈;在施工过程中应该尽量减少对周围岩石的干扰并快速实施初期支护,然后提早对断面进行封闭。但在实际操作中,因所处的地质环境复杂、隐蔽工程多等问题,经常会对隧道施工进度造成影响。 1公路隧道施工的影响因素 由于在公路隧道施工过程中,受地质环境、气候条件、水文变化等因素影响,导致在实施操作中,经常会遇到岩溶、高地温以及特殊岩层等复杂多变的地质环境。多变的地质环境严重制约了隧道施工工程进度,甚至影响到整体的隧道施工质量。因此在隧道施工中,施工单位必须对影响施工的因素进行分析,深入细致地做好地质环境勘察的基础工作,制定切实有效的施工方案,严格按照既定的施工程序规范施工,强化隧道施工人员的专业技能,以保证隧道工程的顺利进行。 2公路隧道技术在复杂地质条件下施工中存在的问题 2.1地质勘探工作不严谨 为了有效避免因地质环境所带来的各种风险,减少安全事故的发生,施工单位在入场隧道施工前必须做好地质勘探工作以及整体施工规划。但在实际施工过程中,许多施工单位并不重视地质环境勘察工作,放松警惕并缺乏专业的勘探地质队伍,对勘测程度没有进行规范,过度关注施工的进度,忽略勘探的重要性,这些都是导致施工过程中出现问题的原因。以芦芽山隧道施工为例,依据芦芽山地质勘探报告显示:①地形、地貌:芦芽山地形复杂,地势高低落差较大,最大处为1160m,选址隧道洞口的土层多样,有堆积的松散砂砾、碎石土、块石土,且洞口场地狭窄,不利于施工设施布置。②自然气候:春秋较短冬夏时间长,属于典型的北方气候,每年1、11、12月为降雪期,深达20~30cm,影响正常公路交通。每年7月~9月为降雨多发期,但对公路交通没有很大影响。③水文:芦芽山隧道富水性和地下水数量较弱,透水性强。这些勘探数据只是勘探报告中的一小部分。如果没有对地质环境进行细致勘探,自然就不会有详细、切实的数据报告,那么在之后的公路隧道施工中,不仅会影响施工进度,还会影响到整体隧道施工的质量。 2.2防排水措施不完善 2.2.1隧道的防水 隧道的防水主要是防止地下水从衬砌背后渗入隧道内。个别施工单位在设置防水层或进行压浆时简化施工,导致防水出现施工质量问题。 2.2.2隧道的排水 公路隧道施工的排水措施主要在以下几个方面进行,包括小型设备手工作业、简单搭设台架等;在进行封闭操作时,主要采用喷注法,再利用有机板材对其表面进行覆盖[2]。但是在公路隧道场地中,由于地质环境复杂,若排水设施不完善,很容易发生渗透现象。如:在芦芽山隧道施工中,由于地质环境复杂,地势落差大,所在区域为大气降水,流量不大,但在施工过程中,项目部目前采用在北狐沟的水源处建立130m3蓄水池,靠自身水压输送到隧道进口处和拌和站,然后用高压水泵抽到高台水池,靠自身水压输送到隧道内。 2.3通气、通风效果差 在公路隧道施工过程中,因地质环境复杂,出现有害气体的侵入是隧道施工过程中经常发生的安全事故,另外在隧道洞内还存在岩尘,隧道中的空气十分浑浊;由于隧道施工完成后,洞内的温度会急剧上升,若不及时进行通风处理,将会对施工人员的人身安全造成威胁。例如:在芦芽山隧道施工过程中采取了有效的通风措施,在每个洞口附近设高压风站一座。为解决隧道内通风不畅,隧道内温度高、空气质量差等问题,配置三台空气压缩机,一台备用机,型号为20m3/min的L—20/7—X型,专门为隧道提供高压风。另外还配置消音装置,以减少施工中产生的噪声,保障附近居民的正常工作和生活。 2.4出水出泥的风险 在隧道出口处时常会发生一小部分出水的现象,但随着隧道挖取的深度越来越大,由于储水溶洞的承载力有限,就会突发出水出泥的事故[3]。 3复杂地质条件下开展公路隧道施工的有效举措 3.1认真做好地质环境勘察工作 建设单位必须严肃认真对待隧道施工前期的地质环境勘察工作,对其所勘测到的实地数据(自然地理条件、区域地质条件、水文地质条件、工程地质条件)等进行详细记录、细致分析,根据相应的参考数据制定合理的公路隧道施工技术。对于较复杂地质,以当地地质部门所提供的数据为参考,建设单位必须经过两次以上的实地勘测,汇总勘测数据,认真填写勘察报告,详细阐述其地质评价、结论并提出相应的建议。例如:梁家凹隧道(第S6合同段),全长625m;单洞总长1251.4m。隧道净高7.064m,净宽10.86m,进出口为削竹式。衬砌类型有明洞70m;Ⅴ级围岩391.4m;Ⅳ级围岩785m;Ⅲ级围岩105m。隧道采用新奥法进行施工。在进行这个隧道施工前,就要对梁家凹所处的地质周围环境进行详细勘察,根据隧道洞口环境进行详细施工。 3.2加强监督管理 在进行公路隧道施工过程中,施工单位要对施工的各个环节进行严密监督,加强对隧道施工技术的监督和管理,定期对管理者和施工者进行安全培训,同时对现场施工的材料、进度、质量进行检查,从而有效降低隧道施工的风险发生几率。例如:在梁家凹隧道施工过程中,采用测量仪器对隧道施工中的参考数据、围岩变化、支护保护情况等方面进行测量,为二次的衬砌和初期支护提供准确的技术数据,确保施工及结构的安全、指导施工顺序、便利施工管理,采用新奥法设计原理对公路隧道施工工程进行监控。对施工过程中各环节按照规范要求进行操作,对围岩及支护状态观察、拱顶下沉、周边位移、收敛以及浅埋段的地表下沉、围岩与支护结构等项目进行观察。为确保工程质量,该工程着重对生产过程和原材料质量进行检查和控制。在施工中,建立操作人员自检、班组互检、工序交接检和工前检查、工中检查和工后检查以及分项分部检验、定期检验、定期检查和随机检查的内部检查制度。 3.3做好防排水措施 首先,基础面找平、磨平处理。找平主要是对初期支护、边墙及拱部初喷的工艺。磨平是对外露的锚杆等进行先切除后磨平的工艺。其次是采用热双焊缝无钉工艺铺设防水层,其具体工艺为:①吊环法无钉铺设。②热合机自动焊接防水卷材接头。③检查防水卷材质量、焊缝是否平顺、有无褶皱、假焊、焊穿等。④采用双缝焊接施工工艺。⑤检查焊缝的气密性;再次,采取防水混凝土浇筑法设置止水带,按照安装、搭接、保护三项施工程序施工,从而确保衬砌结构的稳定性;最后,在路面的横坡设置排水沟,从而保证良好的通水效果[4],架设排水管,为二次衬砌的排水提供保证。例如:在梁家凹隧道施工防排水措施中,一方面,对软弱富水段,可在开挖前增设帷幕注浆全断面止水加固地层等措施提前止水。在其他裂隙水发生地段,采取开挖后径向注浆或补注浆等形式,将大面积淋水或局部股流封堵,减少水土流失。另一方面,进行注浆堵水操作,可利用超前小管棚、超前小导管、全断面超前帷幕注浆等施工技术,在开挖前对洞口前的地下水进行堵截操作。 4结语 在隧道工程中,经常会因多种原因导致地面出现塌陷的情况发生,对坑道造成破坏,从而对施工人员的安全、工程质量以及施工进度等方面都造成严重隐患。因此隧道施工单位必须做好地质勘察、加强施工管理、强化施工流程,提高施工人员专业技能,牢固掌握处理突发事件的应急技术,以此来保证隧道施工的质量,为隧道工程进度的顺利进行提供保障。 参考文献: [1]张力.复杂地质条件下公路隧道施工关键技术及质控要点阐述[J].房地产导刊,2017(20). [2]张力.复杂地质下公路隧道施工问题及处置建议之研究[J].建筑技术开发,2017,44(15):87-88. [3]杨彪.复杂地质环境下高速公路隧道施工技术分析研究[J].装饰装修天地,2017(6). [4]吕庆海.复杂地质条件下隧道信息化施工综合技术研究实践[J].山东工业技术,2017(7):133-134. 作者:王小龙 单位:山西振兴公路监理有限公司