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水生态修复技术专业

水生态修复技术专业

水生态修复技术专业范文第1篇

如果说,园林绿化是城市美容师,那么,草原生态修复就是草原的诊疗师、营养师。在这方面,蒙草可以说是整个行业的翘楚。

内蒙古和信园蒙草抗旱绿化股份有限公司(简称蒙草)的前身是呼和浩特市和信园绿化有限公司。1994年,大学期间通过开花店赚取人生第一桶金的王召明毅然选择了和自己专业联系比较紧密的城市绿化作为二次创业的切入点,成立了蒙草的前身——呼和浩特市和信园绿化有限公司,并将“和、信”文化作为立足之本,明确提出了“内和、外和、自身和”和“诚信做人、诚信做事、诚信取利”的“三和三信”经营思想和企业文化理念。

鉴于当时国内城市园林绿化所用草坪大多依赖于进口,耗费水资源严重、维护成本较高的情况,王召明产生了将具有抗旱、耐寒、耐盐碱等特性的蒙草植物应用于城市园林绿化的想法。随即,他筹措资金组建研发团队,成立了独家以原生态本土乡野植物修复当地草原为理念的研究机构,开始组织对本土乡野植物的引种驯化和种质资源积累等工作。经过几年发展,至2008年,蒙草先后引种驯化160多种具有抗逆性的本土植物,通过引种驯化、培养、繁育等现代生物技术手段走出实验室、走下苗床,走向市场。并在草原生态修复、矿区生态修复、盐碱地治理与改良、节水园林等领域大量应用。

转变是全方位的,也是彻底的。从园林绿化到草原生态修复,蒙草做了许多尝试和努力:从园林绿化理念到草原生态系统修复理念的转变;从野生乡土植物驯化繁育到草原生态修复技术和种质挖掘技术的转变;从园林绿化单一产业链运营模式到生态系统修复、土地立体利用的全产业链运营模式的转变;从金字塔式管理模式到扁平化管理模式的转变;从单一的产业平台到多家企业联手打造生态产业联盟平台的转变。最终,蒙草成为一个以草原、矿区、盐碱地、荒漠等自然环境生态修复以及节水园林绿化建设等为主业,致力于打造生态产业平台的最佳运营商。

核心技术 成就专家地位

蒙草拥有国内领先的草原生态系统研究实力。先后成立抗旱植物研究院,荒漠地区生态研究所,盐碱地改良研究所,草原生态研究院,北京园林蒙草乡土植物研究院等国内一流的生态环境研究机构。吸纳了中国草学会原理事长云锦凤、著名抗旱植物研究专家王林和、园林专家高秀梅,草原生态专家纪大才、邢旗等人加盟。在多年的科学研究和实践中,研发了野生植物驯化、繁育、制种技术,节水抗旱园林绿化技术,生态修复集成技术等核心技术。

在业务体系方面,蒙草业务已涵盖生态修复,节水园林,生态牧场,蒙草种业,现代草业几大领域。

光芒在身 不忘回报社会

秉承“建设美丽中国、助推生态文明、用绿色梦托起中国梦”的企业使命,蒙草要做“中国草原生态修复与节水园林专家”。成立10多年来,蒙草在业务成果方面取得了一系列成绩,先后获得“中国生态建设贡献奖”、最佳环境贡献上市公司、安永企业家奖,福布斯中国上市潜力企业第50强等荣誉称号,同时公司董事长王召明还被评为CCTV年度经济人物。

光芒在身,没有沾沾自喜,而是不忘回报社会。

蒙草,作为“播撒绿色、保护自然”的生态文明使者,2013年,与中央电视合发起了大型生态主题活动“小草行动”。通过讲述小草、草原、生态圈以及人与自然和谐共处的故事及理念来唤醒社会各界对生态的重视保护、顺应自然、尊重自然的意识,以实际行动自觉地践行生态文明,让绿色梦成就中国梦。并以此为契机进一步传播生态文明理念,构建全民参与环境保护的社会行动机制,在全社会营造爱护生态环境的良好风气。该公益活动得到了政府、NGO组织、学术机构、企业单位等全社会的共同参与,在引导人们选择低碳环保绿色生活,积极、理性、深入地参与生态文明建设上获得了共鸣。

打造品质 成就“美丽中国梦”

中共十将生态文明建设纳入“五位一体”的总体布局,十八届三中全会提出要建立系统完整的生态文明制度体系。内蒙古也作出了“建设北疆生态屏障的发展定位”。重任在肩思奋进,2013年,蒙草与本富牧业联合发起,汇聚了30多家企业、科研院所、金融机构、社会团体等,成立了生态产业联盟。作为国内生态产业模式探索和实践的先行者,其旨在于,“以草原生态修复为基础,致力于打造草原种质资源开发——生态修复——现代牧场建设运营——绿色养殖加工及新能源应用——新牧区建设”为一体的生态产业平台,将草原生态修复从单纯的绿化种草转向集生态效益、经济效益、社会效益为一体的综合草原生态文明建设。

随后,“草原生态系统研究院”在蒙草正式挂牌成立,这是国内第一家“草原生态修复产业技术创新战略联盟”(简称草原生态产业联盟)的技术平台载体。

水生态修复技术专业范文第2篇

关键词:石油化工 设备运行 可靠性管理

石油化工企业易燃、易爆、高温、高压、介质复杂、设备结构复 杂、技术含量高的特点以及其在国民经济发展中的重要地位,要求作 为企业生产运行的基础的设备的可靠性就要非常高。离开了设备,企 业就失去了生存的基础,设备运行的可靠与否就决定了企业生产的正 常与否。因此,加强设备管理,提高设备运行的可靠性,对于石油化 工企业来说显的尤为重要。

1、石油化工企业设备管理的重要性

1.1石油化工

企业生产特点 以石油作为原料生产出来的产品遍布世界每一个角落,运输业所 需的燃料、服装生产用的各种化纤原料、机械制造业应用的大量有机 材料等,几乎都源于石油化工这一源头工业。石油化工企业属连续化 生产,具有以下特点。 (1)石油化工行业属技术密集型生产企业。需 要多学科合作,集中多种专业技术人员;生产工艺复杂,技术含量高; 石化工业更多的利用催化、高温、高压等技术。 (2)石油化工装置的 介质复杂。石油化工生产接触到的介质具有易燃、易爆、有毒有害、 腐蚀性强等特点。 (3)设备种类、规格繁多。复杂的生产工艺和苛刻 的生产条件,必须由各种各样的设备来适应。化工生产大部分是在高 温、高压及密封系统中进行。 (4)石油化工企业人员素质要求高。复 杂的工艺和复杂的设备要求有一批高素质的人员来实现安全稳定生 产。(5)石油化工企业投资巨大。石油化工企业的设备和基础设施的 投入巨大。

1.2石油化工设备运行可靠性的重要性 石油化工企业复杂的生产工艺条件对设备的要求很高,设备是企 业生产运行的基础, 设备运行的可靠性直接影响装置的连续稳定运行。 由于设备的缺陷直接或者间接造成的事故会给企业造成巨大的损失, 同时由于设备缺陷造成装置停工,影响企业正常生产,带来的经济损 失也是巨大的。所以,从整个设备管理过程来看,设备选型可靠性和 维修可靠性在设备整个寿命周期中是相当重要的。可靠性的提高可以 大大减少这两部分带来的费用投入。

2、石油化工企业维修策略研究

2.1实施以利用率为中心的维修 以利用率为中心的维修是把设备利用率放到第一位来制定维修策 略的维修方式。 (1)定期维修。通常也称计划维修,是按照一定周期 进行维修的传统体制。这种维修体制的优点是可以有计划地利用生产 空隙离线操作,人力、备件均有充分的准备。对于故障特征随时间变化的设备,这种维修方式仍不失为一种可利用的方式。但对于复杂成 套、故障无时间规律的设备,这种维修方式就不适合。 (2)视情维修。 通常也称状态维修,是根据状态检测出的故障模式决定维修策略。 (3)事后维修。是无需任何计划的维修。但必须在人力、备件、工具上有 一定的准备和保障。成本较低,可以当作最后考虑的一种维修策略。 (4)机会维修。是与视情维修和定期维修并行的一种维修体制。结合 生产实际,把握维修时机,主要是为了提高费用有效度。如果发生频 繁,则应首先考虑改进维修,再依次选择视情维修和事后维修。

2.2 改革维修机构,调动维修人员的积极性 石油化工企业随着改革的不断深入,逐步组成了各种各样的专业 维修队伍。如专业性强的理化检测队伍、机组检修队伍、容器管道焊 接队伍、冷换设备清洗检修队伍、炉子衬里施工队伍、带压密封堵漏 队伍等等。石油化工系统中还成立了设备失效及预防中心、尿素设备 检测中心、带压密封堵漏中心、同位素仪表维修中心等等,为石油化 工企业设备维修服务。各企业的检修机构也进行了改革,逐步与生产 企业剥离,成立检修公司或建安公司,实行独立经营、独立核算。另 外,各石油化工企业之间还加强了协作,按地区组成了协作组,互相 支援。这些都调动了维修人员的积极性。

2.3 采用先进的维修技术,提高企业设备维修的现代化水平 随着改革开放的不断深化,国内外先进的维修技术,诸如氩弧焊、 等离子焊、电刷镀、热喷涂、镶嵌、粘接等修复技术已在石油化工企 业得到应用;各种先进的机械化、 自动化维修机具, 诸如各种液压吊装、 高压清洗,机械抽芯等维修施工机具广泛得到应用,既提高了效率又 减轻了劳动强度,保证了维修施工质量。另外,X 射线、γ射线、超 声波、磁粉、涡流、表面着色渗透等探伤及金属光谱鉴别和现场快速 分析等手段也在设备维修施工中广泛应用。特别是近几年来发展起来 的加热炉内衬耐火纤维喷涂及油罐表面刷涂隔热降温防腐涂料等高新技术在石油化工企业维修中广泛得到应用,获得了节能的突出效果。 这一切都大大地提高了石油化工企业设备维修的现代化水平。

3、设备的维护与技术改造管理

(1)设备的日常维护。 每班维护要求操作工人在每班生产中做到: 班前对设备各部位进行检查,按规定加注油,正确使用设备,发 现异常及时处理。 (2)设备的技术改造。设备的技术改造是指应用现 代科学技术成就和先进经验,改变现有设备的结构,装上或更换新部 件、新装置、新附件,以补偿设备的无形磨损和有形磨损。通过技术 改造,可以改善原有设备的技术性能,增加设备的功能,使设备达到 或局部达到新设备的技术水平。对设备进行技术有以下特点:针对性 强,经济性好,现实性大。

4、设备的状态监测与故障诊断技术的应用

(1)设备的点检。它包括日常点检和定期点检。日常点检由操作 工人进行,主要是利用感官检查状态,并按日常点检卡中规定的项目 和符号记录点检部位的状态。 (2)设备的状态监测。日前设备状态监测主要是从人工检查逐步 实现人、机检查,将设备监测仪器与计算机结合。计算机接收了监测 信号后,可定时显示或打印输出设备的状态参数(如温度、压力、振动 等)。(3)设备的在线监测为了开展设备状态监测和故障诊断工作,不 仅要大力培训专业技术人才、组织专业队伍,而且要积极开发设备在 线监测软件和新的状态监测项目,以适应现代化大生产管理的需要。(4)设备诊断基本技术主要包括检测技术、信号处理技术、识别 技术、预测技术等。设备诊断不仅是对故障的识别和鉴定,也是对设 备定量测定的各种信息,数据的科学分析和预测,必须与设备寿命周 期联系起来,否则就很难做出确切的诊断。根据设备综合管理的理论, 要把诊断技术用于设备一生,并把过去收集的数据储存起来,以利于 搞好设备一生各个环节的管理工作。

参考文献 :

[1]李连成.石油化工设备维护与企业现场管理[J].化工管理,2008;(09):

水生态修复技术专业范文第3篇

关键词:地震 , 极重灾区 ,生态修复 , 困难 , 对策研究

Abstract: this paper through the "5.12" earthquake beichuan to ecological environmental impact analysis, proposed the influence factors restricting beichuan ecological restoration, and in the light of the restricting factors of ecological restoration put forward reasonable, countermeasures for an earthquake disaster areas ecological restoration to provide the reference.

Keywords: earthquake, extremely toll, ecological restoration, difficulties and countermeasures

中图分类号:S891+.5 文献标识码:A文章编号:

一、地震造成的森林植被损失情况

“5.12”汶川特大地震重灾区集中在四川省西北部的龙门山区,沿龙门山地震带分布的北川县、汶川县等10个县(市)被国家认定为极重灾区,造成灾区内物种栖息地破碎、区内土地覆被物减少、水土流失加剧,地震灾区生态屏障功能受到影响。据估计,重灾区的成都、德阳、绵阳、阿坝、广元、雅安等6个市(州)林地严重退化面积29.8万hm2,草地退化面积9.4万hm2,北川、青川森林覆盖率损失面积在20%以上,重灾区因崩塌、滑坡导致的水土流失相当于全国一年的水土流失量。

据调查: “5.12”特大地震致使北川89.66万亩森林植被受损,占幅员面积的19.36%,占林地总面积的23.16%,损失林木9000余万株,苗木1700余万株。从损毁的地类分,有林地损毁43777.3 hm2,其他林地损毁16000 hm2;从损毁的林种分,生态林38573.3 hm2,商品林21200 hm2;从损毁坡度上分,25°以上47820 hm2,25°以下11953.3 hm2;从损毁程度看,地极重损毁14800 hm2,重度损毁12000 hm2,中度损毁16800 hm2,轻度损毁16173.3 hm2;有林地覆盖率由56.3%下降到41.1%,下降了15.2个百分点。

表1

“5.12”汶川地震北川林地损毁情况

表2

“5.12”汶川地震北川林地林种损毁情况

表3

“5.12”汶川地震北川林地坡度损毁情况

表4

“5.12”汶川地震北川林地损毁程度情况

二、地震对极重灾区生态影响

1、土壤侵蚀和水土流失加重

地震造成植被大面积遭受了严重破坏、地形发生了重大改变、山体松动,加之雨量丰富,降水集中,山洪、泥石流等山地灾害发生的频繁,土壤侵蚀量增加、水土流失问题重,水保持功能和水源涵养功能降低,灾害性气候增加。据调查:震后北川水土流失比震前增加272.76 km2,达1430.03 km2,占幅员面积的46.32%,比震前增加23.6%,强度以上水土流失面积比震前增加10%,土壤侵蚀面积达1637.38km2,占幅员面积的63.37%,比增震前增加340.95 km2,平均土壤侵蚀模数由震前的3800t/(平方公里.年)增加到5800t/(平方公里.年),河道阻塞严重,主要河流河床抬高5-10m,大量农田耕地、林地淹没损毁。

2、森林及野生动植物资源遭到破坏

地震致使野生动植物生存环境受到破坏, 部分动植物生存环境丧失,特别是珍稀濒危野生动物栖息地丧失、生存环境改变、食物来源骤减。据统计:本次地震造成北川县59733.3 hm2森林植被受损,损失林木9000余万株,苗木1700余万株,有林地覆盖率由56.3%下降到41.1%,下降了15.2个百分点;境内2个省级自然保护区全部受灾,16000 hm2以大熊猫为主的珍稀、濒危野生动植栖息地受损,占栖息地面积的 21%。

3、地震诱发的次生地质灾害增加

地震致使山体裂缝、松动,地质结构发生变异,山体稳定和地质环境变差,地表创面增大,植被对土壤固着能力减弱,潜在的山体滑坡、泥石流等次生灾害不可预见性增加,加之北川是有名的暴雨集聚区,极易造成滑坡、泥石流等次生灾害,严重威胁到全县及下游地区人民经济和社会发展。据调查,震后北川滑坡和泥石流地质灾害达 881个,比震前增加843个,112个村的山体出现大裂缝, 40个村因此需整体异地搬迁,涉及3万人。

三、影响生态修复的主要制约因素

1、自然条件差,基础设施受损严重

地震造成北川境内基础设施严重受损。据调查:北川境内1487km道路路基损毁达90%以上,特别是通往县内13个乡镇的生命线至今仍无法通行。根据北川灾后生态修复总体规划,3年内生态修复面积达59733.3 hm2,工程量大、任务重、时间紧;同时,由于北川地处龙门山断裂带,山多谷深,自然条件差,山高坡陡,土质脊薄,施工强度大,增加了工程实施难度。

2、潜在次生灾害频发

震后北川境内大面积山体裂缝、松动,加之余震仍频繁发生,极易诱发新的滑坡、泥石流等次生自然灾害,潜在的次生自然灾害持续10年甚至更长时间,将制约生态修复和实施进度,甚至对生态修复造成二次甚至多次损毁破坏,影响到生态修复成效,并威胁到重建人员的生命安全。

3、政策条件的限制

3.1生态修复的资金不足。林业生态修复是一项长期的系统工程,需投入大量的人力、物力和财力,但灾后生态修复预算资金严重不足。据概算:北川县生态恢复到震前需要投入3亿元,而中央预算重建资金仅35864万元,缺口达25104.8万元。

3.2生态修复的承担者与受益者不一致性。生态建设直接参与者是上游地区,直接受益者是社会和下游地区,但目前国家政策没有对生态修复的承担给予应有补偿,承担者难以从生态修复中获得收益,受益者是无偿的获得生态效益。

4、生态修复与灾后安置及产业发展矛盾

根据灾后“就近安置”的政策,灾后农民就近安置在沿河、沿路的平坝与缓坡地带,大量25°以下土地被征占用于安置,为确保人均不低于0.5亩耕地,需对林地实施土地开发以增加耕地,由此造成了灾后农民安置与生态修复用地冲突;同时,灾后发展农村产业和解决农民长远生计需用大量土地,形成了生态修复与灾后产业发展用地矛盾。

5、技术条件制约

生态修复主要分布在坡度大、土质脊薄等地段,其表层植被和土壤遭到损毁和破坏,立地条件变差、自然环境恶劣,实施生态修难度增大,运用现有一般技术措施难以恢复和实施,需要采取一些特殊的技术措施和长期修复措施才能修复。目前,北川缺少有效技术措施对震后土质脊薄、干旱地段进行治理,以及最佳生态修复种苗品种。

四、生态修复的原则

1、坚持植被恢复、水土保持、地质安全综合治理的原则,树立大生态理念,通过环保、林业、国土、水务、农业等部门协作共同治理。

2、坚持实事求是、因地制宜、先易后难、突出重点的原则,将人工治理与自然修复相结合。

3、坚持以国家宏观政策与顶层设计调整地区利益,从宏观上、长远上解决极重灾区、民族地区生态建设的政策障碍。

4、坚持先恢复后提高,注重成果巩固,确保不反弹。

5、坚持科技治理的原则,大力推广和引进新技术新成果用于生态修复治理。

6、坚持生态修复与产业发展相结合的原则,处理好长远与当前、全局与局部、灾后恢复重建与产业发展的关系。

五、生态修复的对策

1、实行科学规划、综合治理

在全面分析灾区生态建设发展现状、发展潜力、制约因素的基础上,客观评估地震灾害对生态环境的影响,科学制订生态修复的发展规划目标任务与进度,根据不同地域、不同自然环境条件、不同生态环境受损程度,采取合适的措施进行震后生态修复,并将生态修复同农田水利、国土综合治理有机相结合。同时,对地震造成无法居住、震后次生灾害多发地段以及生态脆弱地区有计划的实施生态移民,对移出的地块实施由政府统一实施生态修复建设。

2、实行人工治理与自然修复相结合

根据生态的受损程度采取不同的治理措施,坚持人工治理与自然修复相结合,对坡度缓、土层厚立地条件好的区域采取人工植苗造林的措施进行修复,主要树种以本地乡土树种为主,如桤木、桦木、柳杉、厚朴等树种;对坡度缓、立地条件差的区域,可实行人工综合措施进行治理和修复,以先锋树种或草种行期治理,改善期生境,再生境得到改善后再人工栽植目的树种,如树种以酸枣为主,草种以白三叶为主;对坡度较缓、立地条件较好、受损程度较轻的区域以人工点播措施进行修复,主要树种以酸枣、青杠等本地乡地树种;对坡度大、立地条件差、土层脊薄且人工措施难以实施及潜在次生灾害区域实行封山育林。

3、完善政策措施

3.1加大资金项目的整合,充分利用国家灾后重建基金、退耕还林、天然林保护、野生动植物保护、林业产业强县等资金项目实施生态修复与治理,发挥政府在生态建设中的主体地位和作用,引导和带动农户和业主投资生态修复工程。

3.2在国家对震后生态脆弱区农户进行补偿后实施生态移民,由国家统一收购或租用实施生态修复建设;也可鼓励和支持公司租用或购买土地使用权进行生态修复建设与产业发展;或者实行农户土地入股,公司参与建设的方式进行生态修建设和产业发展。

3.3推进林业体制改革,积极推进集体林权配套改革,保护林农的合法权益,完善林业金融创新改革措施,鼓励和支持广大农户实施生态修复。

3.4对震后森林分类进行调整,因地震致使部分区域地质地貌发生根本性改,其森林的主体功能相应发生改变,应结合实际适时进行调整。

4、运用科技实施生态修复

有针对性的引进受损林地植被恢复的林草新品种和新技术,推广运用生态植被恢复、林灌草给合等有利生态恢复的实用技术;建立专家咨询机制,聘请国内外专家组成专家咨询组,与国内外相关科研院所开展技术合作,对生态复修进行技术攻关;加强生态恢复技术培训,定期与不定期组织项目施工人员、管理人员、技术人员进行培训,提高全县生态恢复管理技术水平。

5、实行生态修复与产业发展相结合

将生态建设与产业发展有机结合,充分发林业有生态功能和林产品供给的双重功能,大力发展工业原料林、木本中药材、特色干果等林,实现产业发展与生态修复互补;对因震异地搬迁后的地块实行集中规划,通过林业产业发展带动农村产业发展,以解决农民长远生计与生态修复的矛盾;建立生态修复与产业发展的联系机制,实行产业发展应反哺生态建设、生态建设服务产业发展。

6、建立生态补偿机制

建立生态补偿机制和长效机制,从政策源头上由国家制订以“东部补西部、以下游补上游”的具有法律化的补偿机制,制定科学合理的矿产、水、生物等资源开发生态补偿收费制度,通过国家或地方转移支付对生态效益产出主体的生态建设和维持成本进行补偿。

参考文献:

水生态修复技术专业范文第4篇

发达国家的土地整治技术比较成熟,土地整治中所涉及到的技术主要包括生态工程技术、环境影响评估技术、信息技术、规划技术、乡村景观保护与重建技术等。德国的土地工程始于13世纪,在土地整治技术方面一直处于世界领先地位,德国的巴伐利亚州现已普遍应用计算机数据处理技术,建立了土地整治信息系统(LE-GIS),将土地整治的各种数据、图件和权属状况等资料储存于该系统中。俄罗斯的土地工程技术可追溯到15世纪,1996年12月,在莫斯科通过成立“俄罗斯及独联体国家土地关系与土地整理问题国际研究会”,提出了统一进行研究和判定土地利用与土地整理的理论与标准,研究景观的、生态的土地整理设计理论和技术方法。澳大利亚的土地工程技术研究重点是因矿产资源开发引起的土地复垦问题,在土地复垦整治的计算机模拟方面取得了大量处于世界先进水平的科研成果,重视土地生态系统重建研究。Caya等将模糊专家系统模型(FuzzyEx-pertSystem)应用于土地整治后的土地重新安排中,使土地权属分配得到更多农户满意。使整治前后的所有地块总价值相等,是成功的土地整治工程,因而必须要对地块的价值进行评估,GIS技术在价值评估中有着很大的优越性。国外土地整治的上述技术已经比较科学、系统、规范,适应了土地整治实践的要求。我国土地整治起步较晚,有关土地整治技术的研究甚少,土地整治实践中非常缺乏技术支撑。我国急需从土地整治技术的工程化、标准化、信息化和系统化等方面构建土地综合整治技术支撑体系,我国土地整治技术的核心是景观设计与生态化整治技术。胡静等为实现运用信息化手段对土地整治项目建设情况进行动态监测和预警,对提高项目管理效率提供了技术支撑,对土地整治工程项目建设监测管理系统进行了研究与设计,从建设一体化监管信息平台出发,构建了“中央—省级—县(区)级”三级动态监测管理系统;王金满等应用数字高程模型(DEM)原理,借助GIS软件的统计功能,研究了山地丘陵区坡式梯田土地整治工程量测算方法和流程,并为测算土地整治量提供了方法借鉴;叶艳妹等设计了农地整治中急需解决的路沟渠生态化技术和灌排沟渠生态化设计技术。2008年“十一五”国家科技支撑计划立项了首个土地工程研究项目“土地整理关键技术集成与应用”,对“土地整理规划、设计技术、土地整理工程施工关键技术、土地整理质量与生态监测关键技术、土地整理实施信息化管理技术、东部基本农田优质精细型土地整理技术、中部粮食主产区增量经济型土地整理技术以及西部生态脆弱区保质生态型土地整理技术”等进行了研究,这也充分说明土地工程技术研究适应了时展的需要和趋势。

2不同类型土地整治工程技术

目前,土地综合整治包括:

①对未利用地的开发利用,如根据需求和现状将未利用地改良为农地或建设用地;

②对已利用地的综合整治,提高土地利用效率和土地产值,如对农地的改良、配套,进行集约化利用,建设高标准农田;

③对现状土地进行土地市场一级开发支持经济建设,对污染、灾毁及破损土地的整治利用等。笔者基于长期的实践经验,结合实际提出了以下不同类型土地整治工程技术。

2.1非农用地转化为农用地工程

非农用地是指农业用地和暂时难于利用的土地(如戈壁、沙漠、高寒山地、裸岩、裸土等)以外的土地,通常包括农村聚落,大、中、小城镇,工矿区,交通运输、名胜古迹、旅游、疗养区,自然保护区等占用的土地。我国非农业用地约占国土中面积的22.9%。农业用地又称农用地,指直接或间接为农业生产所利用的土地,包括耕地、园地、林地、牧草地、养捕水面、农田水利设施用地(如水库、闸坝、堤埝、排灌沟渠等),以及田间道路和其他一切农业生产性建筑物占用的土地等。非农用地转变为农用地具有提高土地利用率和产出率的功能,有利于推进节约集约利用土地,促进土地资源的可持续利用。在土地利用总体规划和土地工程专项规划的指导下,根据土地的适宜性和经济发展的需要,对田、水、路、林、村采取必要的措施进行整治,对土地资源重新配置,可以实现资源的积极整合、有效利用以及资源集中集约化发展,有效地改善土地生态环境,实现土地资源的可持续利用。非农用地转化为农用地的工程措施主要是土地工程。土地工程是对低效利用、不合理利用、未利用以及生产建设活动和自然灾害损毁的土地进行整治,提高土地利用效率的活动。在工程中应遵循因地制宜、系统性、整体性和经济、生态与社会效益相结合的原则,主要内容包括成土、土地平整、土壤改良、灌溉及水利配套、电力、林业、道路等内容。在土地开发工程中应兼顾国家惠农政策,结合当地生产生活条件,因地制宜建设新农村,发展现代农业,如设施农业、观光农业和生态农业等。

2.2建设用地整备工程

建设用地,是指付出一定投资(土地开发建设费用)、通过工程手段为城镇村及工矿等各项建设提供的土地。它是利用土地的承载能力或建筑空间,不以取得生物产品为主要目的的用地。据土地所用权特点,建设用地整备工程,是指由政府或其授权委托企业,对一定范围内的现状土地(包括农用地、建设用地及未利用地)进行统一的征地、清表、整治、平整并进行适度市政配套设施建设,使之达到“三通一平”(通路、通水、通电和土地平整)、“五通一平”(通水、通电、通路、通讯、通气和土地平整)或“七通一平”(给水、排水、通电、通路、通讯、热力、燃气和土地平整),从而符合建设用地标准的过程。建设用地整备工程中的整治工程,主要指通过一定工程、生物或技术手段,使海域、沼泽或土质难以为建设用地所利用的土地达到建设用地的标准。例如,荷兰、日本、中国香港等地的填海造地工程,将原有的海域、湖区或河岸转变为陆地作为建设用地,需要围堰、基槽清淤、基坑填沙、填砂等工程;沼泽地区的地基承载力较低,当作为建设用地开发时,要注意采取降低地下水位、排除积水等措施,以提高地基承载力和改善环境卫生状况。

2.3污损土地改良改造工程

污损土地是指由人类活动或自然因素造成的土地污染和损毁,使土地完全或部分失去原来的使用价值和建设功能,包括污染土地和损毁土地。对污损土地进行改良改造区别于其他废弃地的改良改造,需要根据“因地制宜”原则,采取不同的技术措施去除污染物、恢复损毁土地,并通过污损土地利用评价,使其达到农用地或建设用地的使用标准。

2.3.1污染土地改良改造技术。污染土地是指人类活动或自然因素产生的污染物进入土壤并积累到一定程度,引起土壤环境质量恶化,对空气、生物、水体或人体健康产生危害,使其社会属性和自然属性受到影响的土地。污染土地改良改造技术是利用一定的技术措施,对污染土地进行改造使其恢复到未污染的水平。污染土地改良改造技术按地点可分为原位改良改造技术和异位改良改造技术。原位改良改造技术即对未挖掘的土壤进行改良改造;异位改良改造技术指对挖掘后的土壤进行处理的过程。土地污染改良改造按操作原理主要分为物理改良改造技术、化学改良改造技术和生物改良改造技术[。污染土地的物理改良改造是指通过物理过程的调节或控制,改变土壤的物理性状,使污染物得到有效控制,将污染物与土壤分离或转化为低毒或无毒物的改良改造过程。主要的物理改良改造技术有客土和换土技术、蒸汽浸提技术、玻璃化技术、固化/稳定化技术、电动力学技术、热处理等。污染土地的化学改良改造技术是指在污染土壤中加入化学试剂,使其与土壤中的污染物发生化学反应,如氧化、还原、酸碱、中和、聚合、沉淀等反应,从而使污染物从土壤中分离、转化、降解成无毒或低毒性物质。典型的化学改良改造技术有化学淋洗技术、氧化/还原技术、溶剂浸提技术、施入改良剂或抑制剂等。污染土地的生物改良改造技术是20世纪80年代以来出现和发展起来的,主要是指依靠某些生物的活动和具有某些特的微生物,使土壤或地下水中的污染物得以清除或降解,使其转化为无毒或低毒物质的过程。它主要是利用土壤特定的微生物、根系分泌物、菌根和超富集植物等降解、吸收或固定土壤中的污染物,从而实现污染土壤改良改造的目的。狭义的生物改良改造仅指微生物改良改造,广义的生物改良改造包括微生物改良改造和植物改良改造,有时也包括动物改良改造。

2.3.2损毁土地改良改造技术。损毁土地是指由于自然或人为因素导致土地表土丧失或整个土地毁坏而造成土地第一生产力的丧失。损毁土地改良改造工程是通过工程技术手段对损毁土地进行改良改造使其恢复成可利用的有效土地,包括生境建设和群落建设两大内容。生境建设是对地貌的重塑和土壤改良培肥,其核心在于“造地”,为生物群落建造一个良好的生境。群落建设则包括植被重建和引入土壤微生物及动物,其核心内容是植被。对于凹型地貌的重塑,通常采用填充和客土的方式。对于凸型地貌重塑则采用土地平整、建梯田的方式。目前矿山开采造成的土地损毁较为严重,对于矿山损毁土地的地貌重塑一般采用“剥离—采矿—复垦”一体化工程技术,实现“边开采,边复垦”的良性循环。

2.4低标准用地提升工程

2.4.1低标准农业用地提升为高标准农业用地工程。高标准农业用地可定义为:一定时期内通过农村土地整治形成的设施配套、高产稳产、旱涝保收、节水高效、生态良好、抗灾能力强、与现代农业生产和经营方式相适应的耕地,包括高标准基本农田和其他高标准农用地。低标准农业用地变为高标准农业用地工程是通过对山、水、田、林、路的综合治理,使项目区的农业基础设施得到全面的改善和提高,达到发展现代农业的基本要求,使其能达到或基本达到:水源覆盖实现方田化,灌溉实现节水化,秸秆实现还田化,耕作实现机械化,施肥实现配方化,种子实现良种化,田间道路实现沙石化,农田林网实现网格化,田间种植实现规范化,农产品实现无公害化。

2.4.2低标准建设用地提升为高标准建设用地工程。高标准建设用地可概括为:以可持续发展思想为指导,遵循现有土地利用规划及相关法律法规与政策,合理布局各业用地,调整优化用地结构,加强监管,通过科学技术增加对存量土地的各种投入,实现边际投入等于边际收入时土地使用价值最大化的利用状态,提高土地使用效率,满足经济社会发展对土地的需求,促使土地经济效益、社会效益和生态效益得到明显提高。高标准建设用地建设最终是为实现土地的节约、集约利用,而土地集约利用的前提是用地的合理布局和结构的优化完善。高标准城市建设要按照城市建设规划,合理调整城市各业占地布局,严格控制大面积囤地现象,提高城市土地利用效率。高标准农村建设可按照新农村建设标准,对原有农村建设用地进行合理规划布局,减少或消除农村大片闲置地,消除空心村,做好土地复垦工作。对旧工矿用地进行考证,对废弃区进行生态修复,拆并不合理采矿区,做好原矿用地生态修复工作。

3未来土地整治工程技术的发展趋势

21世纪土地整治工程技术最为显著的特点是使规划、设计、新材料、新产品、新工艺、信息、监测及标准规范等不同领域进行有效交叉和融合,通过系统集成与自主创新,使土地整治工程技术得到全面提升。未来的土地整治工程技术将以提高土地质量和改善生态环境为主要目标,实现从注重数量向数量、质量、生态管护并重的方向转变。具体发展方向主要包括:土地整治技术将向的综合化和集成化发展;土地整治工程技术将全面和深入的应用信息化;利用计算机仿真和模拟土地整治生态变迁;土地整治多源异构数据整合与互操作技术等领域的技术开发和工程化研究;土地整治项目规划设计向生态化、智能化、节水节地型和可视化发展;质量型和生态型土地整治技术将实现针对性、高效性和最优化;土地整治的景观重塑和恢复工程技术;土地整治监测将从注重数量监测向数量、质量、生态和效益监测发展;土地整治的施工技术实现可持续发展和利用。

3.1农田建设工程技术发展趋势

传统的土地整治因缺少先进的工程技术支撑,导致农田路沟渠使用寿命短,土地平整质量难以满足现代化农业发展的需要,部分耕地生态环境质量退化。再加上因不同地区、不同土地类型和不同利用方式对于诸如沟渠、道路设计强度、建设材料、成分配比、施工工艺、使用周期等要求均有明显差异,对一些关键景观断裂点的修复也缺少精细化的工程技术支撑,这些均影响土地整治的可持续性和工程效益的发挥。因此,研发新的适应农田建设的规划与设计技术,提出专门的精细化土地平整工程技术,应用激光技术进行土地精细平整作业,自主研发高标准基本农田建设新材料、新产品与施工工艺,增强高标准基本农田保育工程能力等领域将是未来农田建设工程技术的主要发展趋势。

3.2矿区土地复垦工程技术发展趋势

发达国家把复垦工程作为矿区开采的一部分,十分重视矿区生态恢复、景观重塑、生物多样性保护、可持续土地复垦、复垦工程与周边景观协调以及复垦土地的跟踪监测与评价。因此,矿区复垦土壤的地表稳定与侵蚀控制技术、土壤结构破坏与污染的重构与修复技术、防治矿山生态灾害技术、植被重建与生态恢复技术及土地复垦与生态重建的集成技术等是未来矿区土地复垦工程技术的主要发展趋势。

3.3污染土地修复工程技术发展趋势

发达国家污染土地修复工程主要采用实验室研究—中试或现场试验研究—大规模工程应用的基本模式,修复基质由单一的土壤修复过渡为土壤和地下水综合治理,修复技术涵盖了物理、化学及其生物修复类型。因此,研发绿色可持续单一修复工程技术、多种修复方法耦合联用技术、研制专用修复设备和药剂产品是污染土地修复未来发展的趋势。

3.4土地整治工程技术标准发展趋势

水生态修复技术专业范文第5篇

关键词:边坡生态修复;水土保持;层次分析法;综合评价

中图分类号:S157.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)16-4335-05

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.16.066

近些年,随着生态道路、绿色矿山等理念的倡导,针对矿山、水电站、公路、铁路、采石场等各类建设项目施工过程中的大量坡面治理不再只是依靠单纯的土木工程,而是要更注重生态理念,因此,边坡生态修复成为当下一个热门的研究领域[1]。针对这一状况,国内外学者开发研制了一系列的边坡生态修复技术,如植被混凝土生态修复技术(CBS)、框格梁植草技术、厚层基材植被修复技术(TBS)、客土喷播技术及植生袋技术等。调查表明,这些技术都有一定的水土保持效果,但这些技术目前也存在着一些较难避免的问题。

为了能够科学地评判不同边坡生态修复工程的水土保持效果,对水土流失防治动态进行监测预报,为水土流失的治理部署和决策提供依据,就必须对水土保持效果进行评价[2]。柳小强等[3]以金安桥水电站为例,用层次分析法和综合指数法对金安桥水电站工程水土流失防治效果进行了评价;余海龙等[4]以土壤-植被系统质量和景观质量为构建主体,建立了高速公路边坡生态护坡工程效果评价指标体系;张艳等[5]对不同护坡类型的植被恢复过程中植被与土壤特征进行了评价。然而,至今水土保持效果评价仍然停留在理论探讨阶段,具体措施的效果评价涉及较少[6]。总的来说,有关开发建设项目水土流失防治效果的评价研究相对较少,评价指标也缺乏统一性[3]。

本研究通过对向家坝水电站四个不同生态修复边坡进行水土保持效果综合评价,为边坡生态修复方法的选择提供了科学依据,也为边坡水土流失后续治理提供了参考,同时为其他生态修复边坡的水土保持效果评价提供了可行的思路与方法。

1 边坡样地概况

向家坝水电站坝址位于金沙江干流下游的向家坝峡谷出口处。水电站坝址以上流域面积为45.88万km2,最大年降雨量在1 168.5 mm,年最小降雨量为852.4 mm。库区土壤土层普遍较薄,一般厚度在30 cm内;土壤质地粗糙,存在大面积的石渣子或石骨子土;土壤的有机质含量普遍偏低。项目区水土流失较为严重,项目区6个县水土流失面积共计4 660.49 km2,是长江上游水土流失重点防治区。

对于向家坝水电站边坡的水土流失治理,根据专家的建议主要采用了厚层基材喷播技术(TBS)、植被混凝土生态修复技术(CBS)、客土喷播生态修复技术、框格梁植草护坡技术等,本次评价研究的边坡样地基本情况见表1。

2 建立评价指标体系

2.1 评价指标选择的原则

研究表明在不同流域与不同尺度下,水土流失的产生过程及影响机理并不相同,水土保持所采取的措施也不一样,这很大程度限制了水土流失的过程分析和空间尺度外推[7]。所以评价指标的选择应该因地制宜,需要突出各自的重点与特点。

生态修复边坡水土保持效果评价指标的选择上除了遵循科学性、客观性、系统性、有效性[8-11]的普遍原则外,还需遵循以下两个原则:

1)主要效果原则。此次研究只重在评价边坡生态修复工程的水土保持效果。但所采取的水土保持措施反映出来的效果都不是单一的,大多都是相互关联的。所以就只需根据影响边坡的重要因素选择出可以较全面体现水土保持效果的主要指标。

2)可量化原则。当前水土保持效果评价总的形势是以定性为主,定量的科学评价还比较缺乏[6]。为此,只有对所选的主要效果定量处理,得出的评价结果会更有科学性与实用性。

2.2 具体指标

对于评价指标体系的确定,根据上述的评价指标选取的原则构建了由水土流失量、土壤-根系质量和植被生长效果三大类组成的水土保持效果评价指标体系。具体指标、选取意义及测量方法见表2。

2.3 评价指标体系

根据以上所选择的指标,建立由目标层、准则层和指标层构成的评价指标体系(图1)。

3 评价方法

本次评价采用层次分析法(The analytic hierarchy process,AHP)。层次分析法[12,13]是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初在研究“根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”课题时,应用网络系统理论和多目标综合评价方法提出的一种层次权重决策分析方法。该方法是将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统,将目标分解为多个目标或准则,进而分解为多指标(或准则、约束)的若干层次,通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序(权数)和总排序,以作为目标(多指标)、多方案优化决策的系统方法。AHP方法不仅原理简单,而且具有扎实的理论基础,是定量与定性方法相结合的优秀的决策方法,此方法对于那些难以完全用定量方法进行分析的复杂问题特别适用。

3.1 确定指标权重

在已经建立的评价指标体系中,从层次结构模型的标准层开始,对于从属于(或影响)上一层每个因素的同一层各个因素,用“成对比较法”和1-9比较度构造成对比较阵[14],直到最下层。根据专家评分的统计结果构造出判断矩阵,层次分析法评价计算中的权重确定采用yaahp 6.0版本软件,通过对判断矩阵的一致性进行检验[15],得到的计算结果见表3。

由表3可以看出,生态修复边坡水土保持效果评价指标体系中权重较大的是坡面植被覆盖度和坡面侵蚀模数,分别为0.370 0和0.259 0,土壤根系干重增加率和土壤容重的权重较小。

4 计算综合评价值

4.1 评价对象原始数据值

通过现场实地调查及室内试验得到以下数据(表4)。

4.2 数据无量纲化处理

由于本评价体系所选用的指标涉及方面、取值和单位不尽相同。为了能够比较各指标要素和计算指标的综合指数,需要进行数据的无量纲化处理。

数据无量纲化的过程实际上就是分级打分的过程,在划出某一指标要素的给分范围后,根据统计数据给指标分级,采用极差标准型法和等级法对所得数据进行无量纲化。标准型无量纲化的公式为[16]:

Ri= 0 xi≤bixi-bi/ai-bi bi

Ri= 0 xi≥aiai-xi/ai-bi bi

Ri=x-ai/a-bi bi≤xi

式中,ai和bi分别为第i个指标的上、下限,Ri为基础数据无量纲化之后的结果,取值范围为0~1,它表示该指标值距理想状态值的接近程度。

对于发展型指标(如边坡植被覆盖度、土壤―根系复合体抗剪强度、土壤根系干重增加率、稳定渗透率、物种多样性),当基础数据值xi越大,对生态修复边坡的水土保持效果越具有促进作用,此时的Ri按式(1)计算。对于制约型指标(如坡面最大冲刷深度、坡面侵蚀模数、土壤容重),当基础数据数值xi越大时,对生态修复边坡的水土保持效果越具有阻碍作用,此时的Ri 按式(2)计算。对于发展型与制约型同时存在的指标,当基础数据数值xi在某个值时,所起作用最为积极有效,此时的Ri按式(3)计算(本次所选指标中没有此类指标)。

各评价指标的上下限值见表5(各指标上下限值均来源于所有边坡同指标的最大和最小值,土壤容重指标取值参照专业规范,坡面植被覆盖度根据实际情况)。

4.3 综合计算

各指标的实际值经过数据无量纲化处理后,得到无量纲化数值Ri,以及通过AHP评判距阵法得到各指标的权重Pi后,两值相乘就得到各指标的综合值。即生态修复边坡水土保持效果评价综合指数计算模型为[17]:

SQR=Ri×Pi (i=1,2,…,n)

式中,SQR为评价对象的综合评价值,n为评价指标个数。

根据以上所得的数据,代入上式计算得到每个样地的综合评价值(表6)。

5 结论与讨论

由表6的数据可以看出,四种边坡生态修复工程中水土保持效果综合评价值排序依次为:CBS>TBS>框格梁植草>草种撒播,植被混凝土生态防护边坡的水土保持效果综合评价值最高。实地调查发现厚层基材喷播样地生物群落垂直结构不完善、水平结构失稳;框格梁植草坡面植被群落物种数少;草种撒播边坡只有少量草本植物,致使水土流失严重;植被混凝土生态修复样地生物群落层次复杂,结构完善,坡面基质力学强度较高,水土保持效果较优(图2)。

可见运用建立的生态修复边坡水土保持效果评价指标体系对4块样地进行综合分析,评价结果基本符合边坡样地实际情况,以上研究结果表明所选择的评价指标和所构建的指标体系对生态修复边坡水土保持效果的评价具有较好的实用价值,为以后边坡水土保持效果的定量分析提供了可参考的方法,也可为生态修复边坡后期的监测与调控提供科学的支持。由于边坡生态修复涉及多学科的理论,随着对边坡生态修复研究的不断深入以及认识更加全面,评价指标和评价体系还需要不断地加以修正和完善,使各指标的计算结果更加精确。

参考文献:

[1] 杜林峰,沈 彦,王 丽.基于生态系统服务理论的生态修复边坡预评价[J].亚热带水土保持,2014,26(1):56-59.

[2] 唐克丽,李玉山,史立人,等.中国水土保持[M].北京:科学出版社,2004.

[3] 柳小强,陈奇伯,王克勤,等.水电站工程水土流失防治效果评价研究―以金安桥水电站为例[J].水土保持通报,2010,30(6):195-198.

[4] 余海龙,顾 卫.高速公路边坡生态防护效果定量评价研究[J].水土保持通报,2011,31(1):203-206.

[5] 张 艳,赵廷宁,史常青,等.坡面植被恢复过程中植被与土壤特征评价[J].农业工程学报,2013,29(3):124-131.

[6] 景 可,焦菊英.水土保持措施与效益评价研究:以陕北安塞县为例[J].水土保持研究,2011,18(1):132-136.

[7] 陈端吕,彭保发,李际平.植被水土保持效应尺度性研究综述[J].湖北农业科学,2012,51(3):432-436.

[8] 和 浩,和树华,柳小强,等.冲江河水电站工程水土流失防治效果评价[J].水土保持应用技术,2010(1):1-4.

[9] 周云艳,陈建平.植被护坡工程质量评价模型研究[J].湖北农业科学,2010,49(3):762-765.

[10] 贾致荣,张 玮.公路边坡植被恢复质量评价指标及方法研究[J].水土保持通报,2008,28(1):115-118.

[11] 鱼 哲,雷启祥,包文林.罗玉沟流域水土保持植被工程效果评价[J].干旱地区农业研究,2007,25(6):237-239.

[12] SAATY T L,VARGAS L G.Estimating technological coefficients by the analytic hierarchy process[J].Socio-Economic Planning Sciences,1979,13(6):333-336.

[13] SAATY T L. How to handle dependence with the analytic hierarchy process[J].Mathematical Modeling,1987,9(3-5):369-376.

[14] 万年峰,蒋杰贤,徐建祥,等.层次分析法在上海市农田有害生物治理中的应用[J].生态学报,2005,25(11):2998-3002.

[15] 陈 萍,陈晓玲.鄱阳湖生态经济区农业系统的干旱脆弱性评价[J].农业工程学报,2011,27(8):8-13.