时间:2022-06-24 13:11:42
引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇生态防护工程论文范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。
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。
关键词:河道整治,生态修复
随着社会的发展和人类对河流开发力度的增大,河流的管理问题面临着多方面的挑战。一方面河流要发挥防洪、供水、灌溉、发电、航运、旅游等传统水利功能,另一方面要兼顾河流生态系统健康和可持续性的需求,实现水利功能和生态修复功能的统一,并在开发利用水资源与保护河流生态系统之间寻求相对平衡。目前河道治理主要解决的问题是河道渠道化,传统的护坡工程侧重于工程安全和人类单方面的需要,设计时往往采用不透水的硬质结构,对河流的环境效应和生态补偿重视不够。因此修复河流生态和优化河流管理是保障河流健康的先决条件。基于这一观点,从河流健康的理念出发。对河流的现状、发展及治理进行分析。
1 河道现状
1.1 河道管理现状
近年来,我国在河流管理方面,已采取了许多措施,但是仍有区域性的水污染严重、水资源紧缺、水生态退化、洪涝灾害等问题尚待解决.流域多头管理、职责不明、公众参与不足等现象仍然严重存在。虽然水利工程建设取得了很大成就,但也改变了原有河流生态系统的功能。其主要表现在河流干涸,水生态环境消失;河流功能降低,地表水和地下水污染加重。因此.基于环境变化及社会发展的需要,探讨河流治水方略,修复河流生态刻不容缓。
1.2 存在问题
大多数集镇、村庄、农田及交通等基础设施均零星分布在河道两侧。由于建设用地和耕地资源不足,占用河道水域的现象比较普遍。同时,早期河道的建设规划受历史因素的限制,河道行洪断面偏小,与集雨面积不成比例,甚至出现倒置现象。另外,由于历史上对水土保持工作缺乏足够的重视,造林育林力度不够,水土流失较为严重。此外,防洪堤、堰坝等河道建筑物大多建设年代久远.已运行了30—40年,甚至更长的时间,工程老化现象比较突出。
2 河道治理原则
河道是水生态环境的重要载体。河道治理首先是要利于生物的多样性,为水生、两栖动物栖息繁衍提供生存环境,这样既有利于保护河道水生态环境,又有利于提高河流的自净能力。论文参考,河道整治。除满足渲泄洪水要求外,还应尽量保持河道的自然特征及水流多样化。为此,河道的整治要从生态、经济、人文、社会效益等多方面考虑,既要修复自然河道的功能,又要满足人类依赖生存的要求。论文参考,河道整治。
2.1 平原河道治理原则
2.1.1 平原河道特点
平原河道纵向坡降较缓.横断面一般呈复式,河道较宽,阶地、河漫滩较发育,水深较浅。枯水期河道内水量很小或无水,洪水期河势变化剧烈,水流泥沙运动规律复杂,河床冲淤变化无常。近年来由于干旱少雨,河道径流量减少,河床、河滩裸露,有的河段行洪区域内栽植了大量树木及高杆作物,致使河道行洪断面缩窄.影响河道正常行洪。
2.1.2 平原河道治理原则
治理平原河道,要求既满足河道体系的防护标准.又利于河道系统恢复生态平衡。论文参考,河道整治。所以应根据岸坡稳定、正常行洪、表面异质、材质自然、内外透水、成本经济等原则进行。目的是在满足人类需求的同时,还要使工程结构对河流的生态系统冲击最小化,不仅对水流的流量、流速、冲淤平衡、环境外观等影响最小,而且要创造动物栖息及植物生长所需要的多样性空间。治理原则为宜宽则宽、宜弯则弯、宽窄交替、深潭与浅滩交错、急流缓流并存的多自然型河道。
2.1.3 生态护坡技术
平原河道护坡应尽量减少混凝土用量.优先采取自然的土质岸坡、自然缓坡、植树、植草、干砌块石等各种浅护坦.为水生植物生长、繁育及两栖动物栖息繁衍活动创造条件。土堤可采用植树、种草和生物袋等工程措施.以利于保护河道和生态环境的改善;为便于河道管理,防止河岸边坡耕作,可设置防护带,以确保堤防安全。常用的生态护坡形式有抛石护坡、混凝土预制件护坡铺砌、生态砖和鱼巢、土工织物袋、格宾网护砌等。河北省近年来河道常用的护坡形式为格宾网生态护坡和草皮护坡。从工程效果看,格宾网生态护坡优于草皮护坡,且观赏性强。从生态环保方面.格宾网生态护坡属生态环保型护坡,透水透气性好,一定时间后易于植物生长;又由于其柔性结构,故整体性较好.适应变形能力强.能满足河道较大流速对岸坡的冲刷,适应冻胀变形,不易破损,尤其适应北方寒冷地区,是理想的护坡材料。
2.2 山区河道治理原则
2.2.1 山区河道特点
山区河道纵向坡降陡.横断面一般呈“V”或“U”字型,阶地、河漫滩不发育。论文参考,河道整治。河道洪枯变幅大,枯水期流量小,河岸或河堤承受高水位压力时间短。山区河道集雨面积小,暴雨集中强度大,汇流时间短,水流速度快,挟沙能力和冲刷能力强,其推移质和悬移质多,危害性不容忽视。轻则河岸坍塌、淤塞河床,重则损毁耕地、摧毁城镇村庄,直接威胁人民群众的生命财产安全。
2.2.2 河道整治原则
山区河道治理中.要统筹上下游及整个流域相互关系,因地制宜,综合治理,并遵循自然规律,尽量发挥天然河道功能。所以在规划治理中。一方面在流域内采取水土保持措施,退耕还林,封山育林.拦截地面径流,减少泥沙进入河道。论文参考,河道整治。另一方面进行河道整治,采取上堵下排,修建堤防、护岸工程。上堵就是在河道上游修建一定的拦挡坝、沉沙库,拦截泥沙;下排就是疏导河道,清除阻水障碍,使河道畅通。论文参考,河道整治。其次在关键河段修建堤防护岸工程,约束水流,保护岸坡。堤身结构和型式应尽量采用当地的建筑材料。由于山区河流水土流失严重,推移质多,大部分河道内都有充足的卵石材料.可采用大块鹅卵石堆砌、干砌块石等护岸方式,使河道趋于自然形态。还应注意河道的生态平衡问题,充分遵循自然规律.不宜过多改变河道自然特性,尽量保护天然河道的作用。
3 水质改善及污染源的处理
在河道水质污染严重的地区,必须控制点源、面源污染,强调源头治理。通过河道清淤、水面保洁、控制进入河道的污染物总量,实行雨污分流排水体制,减少排入河流的污水量。改善末端治理,对于必须排出的污水,应逐河段进行总量控制(即功能区的水质目标确定后的河段最小环境容量)。必要时需进行深度处理。提出更严格的排放标准。对于易积累的有毒物质,要坚决制止排人河流。根据河流径流时空分布不均的特点和自净规律.合理规划排污口位置和排污时间,按实时水情调度.合理利用水体的环境容量,达到逐步改善水质的目的。
参考文献:
[1]郑可娜.河流健康状况评价及其枯河流管理中的应用[D].北京:国家图书馆一博士论文库.2005.
[2]李宏伟,赵艳丽.宜阳县河道治理思路与措施[J].T程建设与管理,2009,(9).
[3]余国庆,朱雯,邱美娟,等.淳安县山区河道治理规划与设计探索[J].水科学与工程技术,2008,(3).
[4]董哲,孙亚东.生态水利T程原理与技术[M].中国水利水电出版社.2007.
关键词:堤坝,侵蚀,生物防护
河道的堤防工程,在水流、风吹等自然力和人类活动诸多因素作用下,常被侵蚀,造成水沟浪窝水土流失,影响了工程的完整,更降低了工程的强度,对防洪极为不利。因此,对河道堤坝侵蚀因素进行探讨和研究,采取有效的防护措施,维护工程完整,是工程管理工作一项重要工作。
1、河道堤坝的侵蚀因素
河道:大堤的设计边坡大都为1:2.5或1:3。土的侵蚀大都发生在堤顶和坡上,据分析研究,工程表层土质不好和裸露面积大,是土壤遭受侵蚀的重要因素,雨滴冲击和地表径流以及风吹、冻融等是工程表土不稳固的诱发因素。引起工程坡面侵蚀和土壤流失,这常是多种因素互相作用的结果。
1.1坡度:河坝的边坡稳定与否,在于土体内部所受的剪切力是否超过了它的抗剪强度,如大于抗剪强度,则引起土体滑落。其原因:一是剪切力的增加,二是土体本身抗剪切强度的降低。在内部因素不变的条件下,如果坡面越陡,雨水的径流速度越大,坡面越长,聚积的径流就越大,土壤越易被侵蚀。
1.2土壤:湖西河道大堤多为沙壤土,表面没有用粘结力较大的粘土包边盖顶,因而容易遭受侵蚀;草皮生长较差、表土裸露大,另外,随着时间的推移,风化及植物生长腐植质增多的情况下,土的性质也会发生变化,团粒间的粘聚力就衰减,耐蚀性能就越发降低。
1.3气候:湖西地区地处北温带,属季风气候,冬天寒冷,土壤在冬季冻胀,春季融化,周期冻融条件下,极易引起重力侵蚀和土壤流失。大堤坡向不同,土壤侵蚀量也有差异,朝阳面冬季土壤结冰层薄、化冻早、草皮返青快,生长季节光照充足,长势旺盛,覆盖坡面密集,土壤侵蚀量少。相反,背阳坡面冬季土壤结冰厚、春季化冻晚、草皮返青慢,生长季节光照不够充足,长势不如朝阳面,覆盖率低,春季风蚀、夏季降雨侵蚀均较严重。
1.4降雨与植被:当雨水直接降到表层土时,雨滴的力量起着打压、填充及飞溅的作用,而打压是把表层土搅乱,径流则把土壤带走,成为表土流失的主要方式。草皮具有覆盖、缓冲水滴冲击,根据酸质土壤团粒的功能,草皮覆盖率较高的坡面,具有较大的保水能力,起着涵养水源、阻滞地表径流、防止水土流失的主要作用。有关实验证实,在雨水打压受到阻碍的区域,其泥土流失量只有裸露地的1/100-1/200 。
1.5风:河道大堤高于周围地面,表土遭风蚀严重。风是仅次于降雨导致土壤流失的诱发因素,特别是冬春季节,土壤干旱,含水量较低,加上草类枯萎,据观测,在3m/s的风速,散离的表土会全部被吹离。表土的运动方式:一是沿表面滑动,二是跳跃运动,三是浮游运动。若堤肩两侧各有0.5-1.0m的宽带草皮,每年可滞留约5-10Lm厚的或更多的表土,可见生物防护对稳定土壤不被侵蚀起着良好的作用。
1.6防蚀措施:保护表土的办法,概括起来可分为工程处理法和生物保护法。生物保护法中植草防护工程是最广泛的一种,草皮在工程表面覆盖率高的,土壤遭受侵蚀的可能性就大大减少。
2、河道堤防工程的生物防护
河道堤防应用生物防护,有着悠久的历史,从宋朝开始就有在堤外植树,防浪固堤的记载,到了明代刘天和总结堤岸植柳经验,制订了植柳方法,即:卧柳、低柳、偏柳、浮柳、慢柳、高柳。根据临河防浪“背河取材”的原则,植树植草、绿化堤防,取得了很大的成绩。特别是黄河大堤在这方面,更是提供了成功的经验。科技论文。
多年来,就黄河的情况看堤防以种植葛巴草为主、铁板芽等其它草类配合,固土防冲作用显著。但是,由于不能适时复新,原有草皮自然老化、退化,牛、羊破坏等致使草皮覆盖率大大降低。有些地段,高杆杂草丛生,生物防护作用减小,加之排水设施不够完善,每年的雨季出现水沟浪窝较多,工程遭受破坏严重,严重影响工程的完整和抗洪能力,增加了工程维修费用。有无草皮防护工程,其土方流失量差异很大。从实际情况来看,凡草皮覆盖率较高、生长旺盛的堤段,较少出现水土流失。而一些无草皮覆盖或覆盖率低、草皮生长差的地段,集中降雨时往往会有大量水土流失,形成较大的水沟浪窝。科技论文。
生物防护不仅有较好的经济效益、生态效益和社会效益,而且大大改变了工程面积,绿化、美化了工程,改善了环境,改善了小气候,为当地城乡居民提供了游览休息的良好的活动场所。科技论文。如东明的黄河公园就是这样。
在湖西地区,河道堤防的防护,也多是采取生物防护的方法,一般都是乔灌结合,灌木丛中再种草。这里所指的灌木,主要是簸箕柳、紫穗槐等条编所需的原料,因此,经济效益相当好,当然对工程的防护效果也是不错的。在太长的堤防上,都采取工程措施,是不经济的(险工段除外),在管理组织健全的情况下,切实搞好生物防护,对保障堤防完整,提高抗洪能力,是完全必要和可行的。
【关键字】生态措施,中小河治理,主要地位
一.前言
在生态系统中,所有的物质循环都是在水分的参与和推动下实现的。然而,当前由于缺乏深刻的认识 ,在对水资源的竞争使用过程中,形成了城市用水和工业用水挤占农业用水,农业用水挤占生态用水的格局。目前,在发达国家的中小河道整治中,比较注意全流域的管理,明确提出了生态发展等目标,使流域生态系统保持良好的状态 ,这也正说明了生态环境恶化需及时治理的紧迫性和必要性。也更加说明了生态措施在中小河流治理中具有十分重要的地位。
二.我国中小河流生态治理的现状分析
我国的中小河流治理目前仍以防洪、疏浚为主,在进行工程型治河的同时会导致河流环境退化、动植物生境破坏等负面影响,这种缺乏统筹考虑意识,先治理再修复的做法往往事倍功半,不仅仅是浪费了大量的财力物力,并且会造成安全隐患,对河流生态系统产生威胁 。
1.过于强调防洪,洪灾发生更加频繁
自然蜿蜒的河道形态能减低洪水流速,蓄洪涵水,削弱洪水的破坏力。洪水来临时,自然河岸可通过水体渗透和两岸防护林的储水起到调蓄洪水的辅助作用。而裁弯取直后既改变了洪水流向,增大了河槽比降、流速和水动能,加剧了对河岸的冲刷和河槽的下切,使原有堤防和河岸垮塌更为严重。而下垫面硬化,促使洪峰流量加大,雨水汇集时间缩短;导致河流泄洪功能减弱,防洪压力增大 。
2.河道硬化,渠化,水景观、水环境破坏严重
所谓“河道渠化”是指:平面布置上的河流形态直线化,即将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线或折线型的人T河流;河道横断面几何规则化,即把自然河流的复杂形状变成梯形、矩形及弧形等规则几何断面。河流的渠化改变了河流蜿蜒型的基本形态,急流、缓流、弯道及浅滩相问的格局消失。
河道工程中大量的使用混凝土、浆砌块石等硬质材料砌筑河床,导致河流被完全人工化、渠道化。大量的工业和生活污水直接排入河道,河水受到重要污染,导致河流生态系统被破坏,水环境严重恶化,无法满足可持续发展要求 。
3.改变河道形状,生物多样性遭到破坏
裁弯取直后,改变了水体流动的多样性,造成许多对水际和水生栖息地起到关键作用的深槽、浅滩、河漫滩的消失,岸带生态功能退化,导致了河流生境的异质性降低,破坏了自然河流的生态链,水域生态系统的结构与功能随之发生变化,许多水生生物种群的生存环境遭到破坏,特别是生物群落多样性随之降低,可能引起淡水生态系统退化 。
4.单纯的工程性治理,导致水污染加剧
天然河道具有自净能力,而混凝土衬砌割裂了水体与土壤的关系,使水系与土地及其生物环境相分离,水土植物生物之间形成的物质和能量循环系统被破坏,从而加剧了水污染的程度。
5.超量取水,导致河流的生态需水缺乏
为了灌溉、种植等需求,人们不断地从河流中取水,使得河流里的水量日益减少。河流自身的生态需水无法保证,将严重影响河流生态系统中的水生生物、岸边植被的生长,破坏河流蒸发、径流、渗透的平衡,使河流丧失稀释自净的功能,结果造成河流两岸自然植被衰退、河床淤积、河水断流、生物多样性锐减。
三.当前中小河道生态治理的原则
1.人与自然相协调
人与自然相协调的观念是从传统水利向现代水利转变的根本所在,是人们认识上的回归。人类在与洪水的斗争中经历种种挫折失败之后,正在逐步学会与洪水共处,与自然相协调。中小河道在大自然的演变中慢慢形成,是大自然的造化,人类随后选择在此休养生息,在经历漫长的适应自然环境之后,人类实现了膨胀发展,不断按自己的需要对环境进行改造、再改造。直至现在,人们真正认识到人与自然的协调互动关系,主动与自然相适应,以抑制和改善中小河道自然环境的恶化趋势求得人类的可持续发展。
2.开发利用与保护相协调的
水利工程不仅在防洪、供水等方面作用巨大,在改善水环境、修复生态系统方面同样大有可为,水生态系统的改善对流域范围内经济社会的可持续发展起重要保障作用。水、作为一种有限的、不可缺少的资源,兼有自然和社会的属性。人类的开发利用还没有止境,但不少地方已经收到来自自然的警报一一水源水质恶化、咸潮上溯加剧、赤潮频现……等等,保护措施不当和措手不及就会出现“看着水没水吃”的尴尬局面。
四.中小河流的生态治理措施分析
1.小型河道生态治理措施
小型河道一般地处山区。河床纵剖面起伏较大.河道比降大于0.8%,平面流态紊乱,河道岸线极不规则,在推行河道生态工程过程中,采取工程措施与植物措施相结合的方式阻止泥沙下泄,实施。缓、滞、拦、蓄”四项水土保持措施。首先是缓,在地表坡度250以上的坡地全部退耕还林,提高林草覆盖率,达到缓解汇流冲刷的目的;其次是滞,在坡度80一250的坡地实施工程措施,如鱼鳞坑、竹节壕、谷坊、塘坝等,分别起到“拦”、“蓄”的作用,既可以充分利用雨洪灌溉林地,又可以有效遏制推物质下泄。
2.中型河流生态治理措施
中型河流河床相对较宽,河道比降一般在0.8%~0.3%,流域面积超过200 平方千米,碾盘河、寇河均属此类河道,河流两岸多是县城、乡镇居民区及耕地,也是河道主管部门重点规划治理的河段。在中小河流生态治理的探索中,坚持以“固定主槽、缓坡低堤、因害设防、工程措施与植物措施相结合”的原则对全市中小河流进行治理。
(一)固定主槽
采取工程措施使河道的主槽相对稳定,还原河道输送水沙的基本功能。由于上游坡面侵蚀,暴雨汇流使沟槽下切,人为的作用又加剧了这一破坏过程,使大量的砾石、泥沙在上、中游分级堆积,如果不采取必要的工程措施使主河槽基本固定,则必定使泥沙淤塞河槽而加剧河床摆动。因此,必须有计划地、经常地疏浚河道,这也是确保防洪安全的重要措施之一。
(二)缓坡低堤
低堤是对防护对象主要是农田,而山间谷地宽度在1 km左右者采用的防洪标准,从洪峰分析的角度去确定,重现期为5~10年一遇。缓坡即考虑到超过常遇标准的洪水漫堤后不能对堤防产生重大破坏,而且不集聚很大的水头对临近农田造成强烈冲刷的坡比。不同的筑堤土质,不同的河流这一坡比系数不尽相同,铁岭地方的经验系数为1:5~1:3。
(三)因害设防
根据不同的防护对象对防洪标准的要求所采取的不同方案及标准。防洪标准的确定要切合实际,考虑当地生产力发展和社会经济状况。结合中小河流汇流历时短、洪峰消减快的特点,参照相关设计规范确定合适的防洪标准,在河道凹岸、河水集中冲刷的位置增加石笼丁坝或平顺护岸等工程措施。近年来,铁岭市凡河新区防洪工程、昌图县城关河防洪工程都融入了生态治河理念,河道护岸由传统的钢筋混凝土转变为生态防护网格结构。
(四)生物措施与工程措施相结合
这是中小河道生态治理的重要措施。铁岭市山区中小河流分布分散,总长可达千余公里,如果单纯采取工程措施来达到防洪安全的目的,那是一项耗资巨大的工程,从生态治河角度考虑也是不科学的。植物措施就是利用有些植物固滩效果显著的特性来达到防洪目的,同时又改善了生态环境,实践证明这种治河方法是科学有效的。
五.结束语
综上所述,通过对我国中小河流生态治理的现状,以及对生态措施在中小河治理中的原则和具体方法的探讨,更加明确了生态措施在中小河治理中的重要地位。生态措施在中小河流治理中,已经不断的发挥其作用,这对于保护中小河流,保护生态环境,构建人与自然和谐相处的社会具有十分重要的意义。因此,在中小河流的治理中,我们应该不断的应用生态措施,保持河流的天然性和生态性。
参考文献:
[1]陆孝平 孙春生 刘杰 统筹兼顾加强中小河流治理 (被引用 1 次) [期刊论文] 《中国水利》 PKU -2005年2期
[2]高青峰 对《中小河流近期治理工程初步设计指导意见》的几点建议 [期刊论文] 《水利科技与经济》 -2012年4期
[3]侯瑜京 袁小勇 王士军 我国河库治理现状及技术需求 [期刊论文] 《水利水电技术》 ISTIC PKU -2010年12期
论文摘要:随着社会的进步,人们对生活环境的要求也在提高,水利工程建设历史上给人以"傻、大、黑、粗"的形象也随着科学的进步正在向生态水利、生态工程上发展,且很多地区已经取得了很大的成效。人们认识到水利工程对于河流生态系统可能造成不同程度的负面影响。这主要表现在以下两个方面:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形态直线化,河道横断面几何规则化,河床材料的硬质化。二是自然河流的非连续化,包括筑坝导致顺水流方向的河流非连续化,筑堤引起侧向的水流联通性的破坏。从保护生态环境的高度,充分认识这种负面作用,积极采取工程措施和生物措施对于受损河流生态系统予以必要的补偿,维护水域生态系统的功能,是流域生态建设的重要任务之一。
1 堤防工程生态技术必要性
随着科学进步,人们认识到水利工程对于河流生态系统可能造成不同程度的负面影响。这主要表现在以下两个方面:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形态直线化,河道横断面几何规则化,河床材料的硬质化。二是自然河流的非连续化,包括筑坝导致顺水流方向的河流非连续化,筑堤引起侧向的水流联通性的破坏。从保护生态环境的高度,充分认识这种负面作用,积极采取工程措施和生物措施对于受损河流生态系统予以必要的补偿,维护水域生态系统的功能,是流域生态建设的重要任务之一。
近年来,各地在进行防洪工程建设和河流整治工程中,已经采取了一些新技术和新材料加强河流的生态建设。比如生态型护坡技术,堤防绿化措施等。但是这些技术经验还缺乏系统的总结,也迫切需要有关技术规范和技术导则的指导,使之更具科学性和规范化。
2 生态化建设的建议
2.1 有关防洪工程规划的原则。工程经济效益和环境效益分析方面应加强,权衡满足人的需求的经济效益与环境效益之间的关系,即进行工程项目经济技术及生态环境效益评估,改变现行的单一经济技术评估指标体系。以往的治河工程着眼于河流本身,往往忽略了河流湖泊与岸上生态系统的有机联系,忽视了河流周围的生物群落的存在,也常常忽视了整治后原有生物群落的恢复。因此,在进行防洪工程的规划时,应明确河流与其上下游、左右岸的生物群落处于一个完整的生态系统中。建议按照“河流生态廊道”的范围,进行统一规划、设计和建设。在平时的设计当中除说明需进行常规的水文、地质的测量勘察外,还要补充加强相关范围的生态系统调查的要求,重点是生物群落(动物、植物)的历史与现状调查,对特定的生物群落与水体的相互依存的关系有明确的认识。
2.2 堤线布置及堤型选择河流形态的多样化是生物物种多样化的前提之一,河流形态的规则化、均一化,会在不同程度上对生物多样性造成影响。因此,针对有关条款,建议补充或强调以下要点:在堤线布置原则中,补充说明应尽可能保留江河湖泊的自然形态,保留或恢复其蜿蜒性或分汊散乱状态,即保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩。在确定堤防间距时,遵循宜宽则宽的原则,要处理好行洪和生态保护要求与土地开发利用之间的矛盾,河槽和河漫滩不仅要能满足设计洪水行洪要求,还要保持一定的浅滩宽度和植被空间,为生物的生长发育提供栖息地,发挥河流的自净化功能。堤型的选择原则除满足工程渗透稳定和滑动稳定等安全条件外,还应结合生态保护或恢复技术要求,尽量采用当地材料和缓坡,为植被生长创造条件,保持河流的侧向联通性。
2.3 河流断面设计。自然河流的纵、横断面也显示出多样性的变化,浅滩与深潭相间。因此设计规范中应提出河道尽量要做到河床的非平坦化,采用非规则断面。避免因规则断面而导致流场的均一化,增加与生物的亲和力,并有助于与自然风景相协调。与上述设计相对应,需要推广使用一些与非规则断面有关的水力学计算方法和配套的实用工具或计算机软件包。
2.4 岸坡防护。在河流整治工程中,对生态系统冲击最大的因素是水陆交错带的岸坡防护结构。水陆交错带是水域中植物繁茂发育地,为动物的觅食、栖息、产卵、避难所,也是陆生、水生动植物的生活迁移区,至关重要。因此,岸坡防护工程的设计应从强调人与自然和谐的生态建设要求出发,采用与周围自然景观协调的结构形式,在满足工程安全的前提下,确保生态和景观的护岸形式多种多样。在典型的岸坡防护结构中,可尽量使用具有良好反滤和垫层结构的堆石,多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构,尽可能避免使用硬质不透水材料,如混凝土、浆砌块石等,为植物生长,及鱼类、两栖类动物和昆虫的栖息与繁殖创造条件。
2.5 景观建设。城市水域整治的景观建设中,可以强调注意保留江河湖泊天然的美学价值,避免将水流置于过多的亭台楼阁等混凝土与砌石形成的人工环境之中。水利工程设施要造成一种人与自然亲近的环境,现代的城市景观设计,应更多注重生物栖息地建设。水利工程还应为公众广泛参与和对儿童进行水环境保护教育创造良好条件。如水生态公园等。
2.6 工程施工。在工程施工中,建议强调施工期对生物栖息地进行保护和恢复,避开动植物发育期进行施工。对特殊区域的物种,在施工期要采取其它辅助保护措施,如它处养育等。取料场开挖后应进行适当处理,以满足美观和环境方面的要求,要求合理设置排水、平整地形和改善有利于植被生长的条件。料场区应进行植被恢复,与周围景观相一致。
2.7 工程管理。为降低施工环境对生态系统的冲击,保障工程效果的实现,并延长生态工程的寿命,宜强调加强前期的养护和后期的管理,包括维护、监测和评估,并积累数据和经验。
论文关键词:公路建设环保技术
论文摘要:如何协调好道路发展与环境保护的关系,实现社会的可持续发展,是保护自然环境、协调公路建设与社会经济发展的一个重要任务。本文结合公路行业中普遍存在的环保现状,就公路设计、施工和环境保护对公路建设的要求等进行分析与探讨。
随着人们环境意识的增强,高等级公路不断增加,公路不仅要绿化美化,还要承担防止水土流失,满足视线引导、缓冲、强调目标、标志等作用,它需要一整套技术,这是一种以植被恢复为代表的生态工程技术。公路建设工程对于自然环境的影响,突出表现在生态破坏、水土流失等方面。公路工程的路堤、路堑边坡及其它开挖面等,将受到水土流失的威胁。人类要设法走出目前所面临的严重生态危机,就必须重建地球上已被破坏的生态环境,由征服、掠夺自然转为保护、建设自然,谋求人与自然和谐统一的共生关系。
1生态公路的主要意义
生态公路是在公路的设计、建设中与自然环境相融合,在公路建设项目整个生命周期里综合运用各种工程措施,尽量减少对环境的破坏与污染,形成行车安全舒适、运输高效便利、景观完整和谐的带状公路交通生态系统和区域交通生态系统,实现在现有条件下的最大生态化。近年来,公路大规模发展导致生态负效应,如气候热岛、环境污染、能量耗散、景观割裂、生物多样性减少、廊道效应等,对生态环境产生了巨大的破坏作用。主要因为公路建设中,大量的挖填,破坏了原有的地质环境;施工的影响导致了环境污染;失控的取弃土,造成了人为的地质病害;对地形的过多切割和阻碍,改变了水文的平衡状态;最严重的是,由于植被和地表土的损失,自然植被的恢复十分困难。公路环境问题的根源是单纯追求经济效益,对环境的重视不够,对公路所产生的环境问题估计不足。因此,公路建设在一定程度上加剧了资源、环境和人口之间的矛盾,使生态环境问题突出。人类与自然环境之间应该协调发展,而不是一味索取与征服。在公路建设中坚持走可持续发展的道路,不仅是向社会作出承诺,更重要的是对后代子孙的高度负责。如何协调好交通发展与环境保护的关系,实现社会的可持续发展,既是保护自然环境、协调公路建设与社会经济发展的一个重要任务。
2环境保护对公路建设的要求
公路的外在形式是公路的网络结构、线形等技术指标,而其内涵是公路环境总体对人类运输活动的服务和支持,把环境与公路割裂开来考虑是不全面的。尽量减少土地占用和拆迁道路在规划和确定方案过程中,应注意环境保护,尽量减少耕地占用和电力电讯、村镇居民点、厂矿企业等设施的拆迁,从而减少对现有社会环境的影响。防止水土流失和植被破坏工程应根据有关规范要求,并针对建设项目所在地区气候、地形、地质情况,采用合理的排水与防护方式,可以有效地防止道路在施工期和运营期的水土流失,保护植被。注重道路美化、绿化在道路两侧种植花草树木,营造防噪性卫生防护林,搞绿化美化工程,既能美化路容、防止水土流失,又可减噪、吸收汽车尾气及粉尘,净化空气,减轻汽车尾气和噪声对沿线环境的污染,特别是营造乔、灌、草多层次复合结构林带,防噪减污效果更佳。科学设计,精心施工公路规划中环境保护措施的制定应以费用最小、社会代价最小为目的,采取“最佳可能性方案、中级可能性方案,初级可能性方案”多层次的设计,力求在宏观目标上与经济总体发展趋势相符合,在环境标准上与居民生活要求相一致,在财政的保证上与国民经济的发展水平相适应,在实施的序列上与公路建设所取得的成果相联系。科学的路、桥设计,精良的施工,快捷、通畅的路网,可以缓解交通压力,降低污染程度。
3公路生态工程技术
在工程可行性研究阶段,结合主体工程,综合考虑生态工程的交通安全、工程防护、景观、视线诱导、线性预告、防眩、缓冲、遮蔽和标志等目的,使主体工程与绿化美化恢复生态环境有机地结合起来。由于受景观、生态、交通安全及施工管理等因素限制,公路生态工程设计既不同于传统园林的景观设计又不同于都市中互通立交桥的景观设计,它首先应将防止水土流失,确保交通安全等放在首位,在植被恢复的设计方面应以景观优美、生态系统长期稳定和养护管理粗放为宗旨,这是一种取代传统设计的新途径,其目的就是要创造更自然的景观,提倡用种群多样、结构复杂和竞争自由的植被类型,发挥其交通安全和环境保护的双重功能。生态工程设计应因地制宜。一般公路路线较长,地形、地貌等环境条件变化较大,设计前应明确各环境单元的设计目的和要求,做到目的性、整体性、稳定性、艺术性兼顾,体现地方风格,创造公路景观个性。公路生态工程技术是把公路征地范围的生物和非生物看作一个整体,是整个公路工程的一个有机组成部分,以提高安全和舒适性以及美化、减噪、净化空气、生态恢复和优化等为目的,最大范围地采用生物材料,减少公路对周围环境的影响所实施的植被恢复工程技术。它与以往的单纯绿化不同,作为公路的一个组成部分与主体工程同时设计,同时施工,同时交工验收,并针对修筑的公路特点,因地制宜,采用多种材料,实施植被恢复计划。公路生态工程的范围,包括公路征地范围内的用地,有中央分隔带、土路肩、上下边坡、排水沟、隔离栅、桥梁等构造物,以及立交区、服务区、管理所等,还有取、弃土场地等需要恢复植被的土地。
4道路的生态建设
【关键词】毕业设计;农业院校;环境工程
环境工程专业源于土木工程中的市政工程,作为一门边缘交叉性学科,其发展目标是解决不断涌现的各种实际环境问题。经过20多年的发展,其所涉及的领域越来越广泛,已成为一门集自然、社会和技术科学为一体的综合性学科。环境工程学科不仅研究水、气、固废、噪声等主要环境污染和公害的防治技术和措施,还研究自然资源的保护和合理利用,探讨废物资源化技术,以及对区域环境进行系统规划和科学管理,以获得最优的环境、经济和社会效益。目前,我国设置有环境工程专业的高校已超过300所。由于各高校的基础和重点学科存在明显差别,其环境工程专业发展的侧重点也有所不同。大多数理工科类院校的环境工程专业都源于土木工程中的市政工程,其本科生培养方案注重于对学生工程思维和设计能力的培养。我校的资源环境学院准备新设环境工程专业,在环境工程的人才培养方案上不能照搬理工科类大学,一定要突出农业院校的特色并发挥现有优势,找准适合自己的立足点。
安排在第七学期末开始的毕业设计(论文)是环境工程专业实现培养目标的一个重要的实践教学环节,是对学生所学理论和技能的综合运用和检验,也是保证本科教学质量的最后一道防线。毕业设计(论文)辅导环节对学生的要求主要体现在三个方面:1.巩固与扩展所学的基本理论和专业知识,培养提高学生综合应用所学知识、独立分析、解决本学科领域的实际问题和初步进行科学研究的能力;2.培养学生树立正确的设计和研究观念,发扬理论联系实际的工作传统;3.使学生在方案设计、材料调查与搜集、工程绘图、理论计算、实验研究、数据处理、外文阅读、使用计算机、查阅文献、经济分析、工具书的使用、文字表达等基本技能方面得到进一步的训练和提高。鉴于毕业设计阶段对于本科生培养的特殊重要性,本文就农业院校环境工程专业本科毕业设计设置安排存在的问题和解决的途径提出一些个人的看法,希望能为我校环境工程新专业的建设提供一些可供参考的建议。
和理工科类院校不同,农业院校的环境类专业一般都源于土壤学、生物化学、生态学等学科,其本科课程设置主要是帮助学生形成以土壤、农业化学和农业生态资源等专业的知识体系。因此,农业院校环境工程专业在毕业论文(设计)任务书的安排上,也应与一般的工科院校有所不同。从目前来看,农业院校环境工程专业的毕业论文(设计)主要存在以下几个问题:
1.本科毕业论文(设计)任务书的设置比较单一,重实验轻设计。很多农业院校的环境专业本科生毕业只有毕业论文可做,而无毕业设计的内容供学生选择。由于农业院校环境工程专业一般建设较晚,在师资、课程体系、实践环节方面和工科院校相比都有一定差距。在工程设计及应用的教学、科研方面,农业院校环境类专业的基础显得更加薄弱。因此,目前很多农业院校的环境工程专业的师资力量尚难以开展对学生进行毕业工程设计的指导;同时,由于学生们受专业课程设置所限,他们的工程思维和设计能力与工科学生相比都有较大差距,因此很多学生也不愿意选择他们感觉更为吃力的毕业设计工作。然而,目前环境工程本科生就业的去向主要还是与环保工程设计、施工、运行等相关的公司和企业,而诸如环境管理部门、环境监测站等事业单位现在大多都呈人才饱和状态,可接受的本科毕业生非常有限。由于农业院校环境工程专业毕业生在工程设计能力方面的弱势,在就业时与工科院校同类专业的毕业生竞争时就处于明显的劣势。因此,有必要通过毕业设计来加强农业院校环境工程专业学生的工程思维和设计能力,使他们能够具有环境工程专业毕业生所需要的基本工程设计基础和能力,从而在一定程度上扭转我校该专业毕业生就业时面临的不利局面。
2.本科毕业论文(设计)任务书的设置未能充分突出农业院校的特色,尚未充分体现农业院校学生现有知识体系的优势。与工科院校相比,农业院校的环境工程专业在专业的历史沿革、学科组成和行业特性上都有自身的特殊性。因此,为了提高农业院校环境工程专业人才的竞争力,需要在毕业论文(设计)这一人才培养的关键环节上充分体现农业院校的特色与优势。农业院校的环境工程人才培养模式不能照搬工科大学的方法,而应走有生态特色的办学之路,培养出可投身于农村环境污染防护的人才。农业院校一般都具有生物、生态学科的优势地位,毕业生相对于工科院校的学生具有更扎实的生态学知识。此外,当前环境工程毕业生就业的一个重要方向是环境影响评价咨询工作,生态环境影响评价又在其中占据主要地位。因此,可以考虑让一部分学生在完成毕业论文(设计)时从事生态环境评价的工作。这样一来可以发挥农业院校学生生态学基础扎实、生态知识结构较全面的优势,提高毕业论文(设计)的质量,二来可以提高学生的社会竞争力并适应市场需要,为从事生态环境评价特别是农村地区环境评价的单位输送可用人才。
3.毕业论文(设计)立题与实际联系还不够紧密,约束性题目难以调动学生的创新热情。由于教师设计的毕业论文(设计)题目未能全部追逐科技前沿或来自于实际的工程项目,部分题目陈旧甚至经年不变,摆在学生面前的是一些旧知识旧问题,使得设计成果没有实用价值和科学意义。这在一方面打击了某些学生在完成毕业论文(设计)的热情和积极性,也使得某些本来就对毕业设计(论文)重要性认识不足的同学更加放松了对自己的要求,对工作应付了事。
为提高农业院校环境工程专业本科生的毕业论文(设计)的完成质量,进一步加强农业环境类专业学生的市场竞争力,在毕业论文(设计)的设置和指导上可以考虑以下的一些改进措施:
1.加入一些和农村环境保护治理相关的设计类题目。由于目前工科院校的环境工程大多是在给水排水专业的基础上发展而来,因此,工科院校的环境工程专业在毕业设计的内容上受给水排水专业的影响较大。在水污染控制方面主要为排水管网和城市污水处理厂的设计。农业院校如果照搬工科院校的设计内容,由于专业基础所限,无法与之进行有力的竞争。因此,应在设计内容上着眼于和农村地区和农业环境相关的工程。如目前农村受污染地下水的治理和农村污水的处理都是国家十二五规划的重要内容,相关的工程也建设了不少。可以设定一些如农村小型给水站或分散性生活污水处理站的课题。在处理工艺选择上,由于农村地区的特殊条件,一般应选择操作较简单且成本较低的常规处理工艺,这样更符合农村地区的实际需要。比如用吸附工艺处理污染地下水,或用人工湿地处理畜禽类废水,都是可行的设计题目。学生经过这些设计工作的锻炼,将有助于他们在毕业后从事农村环保治理的相关工作,不仅提高学生的就业率,也可为农村环境的治理培养可用人才。为达到这一培养目标,学校在青年教师的引进和培养上也要考虑有工程背景的环境工程专业人才,同时可以通过帮助青年教师去设计类单位进行工程实践等措施,提高他们的工程素养和设计能力,从而达到辅导学生的要求。
2.在本科生毕业设计(论文)工作中体现资源与环境的紧密结合,设置适量的生态环境影响评价的题目。工科院校的环境专业一般更侧重于各种污染治理技术工艺的开发与研究,对环境与资源的重视不足。农业院校则注重于从宏观侧面上分析环境与资源的关系,将自身对土壤学、气象学和生态学等学科的研究优势体现在资源和环境管理方面。为进一步体现农业环境院校学生在这方面的特点,有必要在毕业设计时通过设置合适的环境影响评价的课题来提高学生的相关能力。另一方面,环境影响评价咨询工作在当前对环境工程本科毕业生来说是一个重要的就业方向,其中主要的一个部分就是生态环境影响评价。和做工作设计不同,由于农业院校学生在生态学方面有较扎实的基础,因此和工科院校学生相比并不逊色,甚至某些方面他们做的比工科院校的学生要更加深入,相关的知识结构也更加全面。为本科生毕业设计设置适当的环境影响评价课题,不仅发挥了农业院校学生在生态环境评价方面的一些优势,也可为学生的就业提供有效的帮助。当然,这同样也对学校的师资力量提出了更高的要求。不仅在课程设置上需要加入环境影响评价的课程,对青年教师的引进和培养,也要做好相关的准备工作。一个可取的方法是鼓励青年教师考取国家的环境影响评价注册工程师,通过提高教师队伍的素质来保障本科生培养的质量。
3.将毕业论文与教师主持的科研项目或课题联系起来,培养学生的科研素养。环境工程专业由于本科就业的压力较大,相当一部分的学生选择毕业后继续攻读本专业的研究生。对于准备攻读研究生的本科生,特别是已取得报送推免资格的学生而言,在本科毕业阶段通过完成毕业论文来得到一定的科研能力的锻炼是很有必要的。对于无需复习考研和找工作的保送生,可以安排他们尽早进入毕业论文的课题。在课题的选择上,应尽量从老师的在研项目中选取适当的一部分让学生来参与并完成,而不是只是简单的让本科生给在读硕士生打下手。根据笔者的经验,只要老师进行有效的辅导,并选取学生力所能及的课题,充分发挥他们的主观能动性,本科生同样可以参与到实际科研项目中,并做出较好的科研成果,有些本科生的科研成果在高度上甚至不逊于在读的硕士研究生。对于要复习考研和找工作的毕业生,也要尽早安排他们进入毕业论文的课题。老师要帮助学生按安排好时间,一方面要让他们认识到毕业论文的重要性,另一方面也要照顾到学生复习考研和找工作的实际情况,尽量做到两头兼顾。
综上所述,为了提高农业院校环境工程本科生的培养质量,有必要在毕业论文(设计)环节的进行适当的调整,提高毕业内容的多样性,加强其实践性,并突出农业院校的特色,为培育出更多可投身于农村环境治理的人才而贡献一份力量。
参考文献:
[1]蒋展鹏.环境工程学[M].北京:高教出版社,2005.
[2]刘恒明等.环境工程专业实践环节教学的改革与实践[J]. 高等理科教育, 2007(1):121-123.
[3]齐向前等.不断提高教学管理,切实提高毕业设计(论文)质量[J].中国大学教学,2005 (8):33-34.
[4]刘绮等.环境工程类本科毕业设计(论文)改革研究[J].高教与经济,2008,21 (2):18-22.
[5]徐微等.农业院校环境工程专业学科特色及人才培养目标探讨[J].河北农业科学,2011,15 (2):141-142.
[6]沈连峰等.农业院校环境工程专业办学特色探讨[J].高等农业教育,2011,1 (1):61-63.
关键词:生态公路;公路设计;环保理念
1. 生态公路设计理念
1.1 生态恢复设计
生态恢复设计是会对整个公路的设计都有影响的。在进行边坡的防护设计时,要选择适合的植物、坡度和类型,有利于生态的恢复;在进行路域生态设计时,要考虑到当地的生态特点来进行植被的选择;在建设公路时临时征用的土地可以将其变为农田,这样会对生态环境的影响降低到最低。
1.2 保护环境、融入环境
要将自然式的设计理念融入到传统式的设计理念中,这样能够做到对公路沿线的自然环境的最小破坏;改变原有的设计方法,利用原有的景观植被来进行公路设计,尽量减少人工对环境的影响;另外还要尽量多引进不同种类的物种,对沿线的文物也要进行保护,让公路真正成为环境的一部分。
1.3 采用乡土化技术
乡土化技术指的是将乡土材料、植被、文化等引进到公路设计中,使公路设计具有个性化特点。在建设生态公路时,要尽量选用本土的植物物种,这样能够避免外来品种对本土环境的影响,也利于植被的成长。
1.4 科学的生态绿化设计
建设生态公路,还需要对本地区的气候和土壤的特点进行分析,选用与本区域自然环境相融合的植被;在进行边坡绿化时,则要考虑土壤的结构特点。同时在选择植被时,要尽量做到多种类型相结合,避免物种单一,也可以采用散丛结合的方法,实现绿化的科学性。
1.5 公路工程和生态工程结合
环境的一体性,还能够全面考虑公路工程中各种生态环境的关系,减少公路工程对环境的影响,有利于沿线生态环境的保护、恢复及优化。生态公路的设计是基于环境保护来进行的设计,它不仅能够体现出自然环境与人类活动的自然和谐,而且会将公路建设与生态环境紧密联系起来,减少公路建设对生态环境的不利影响,有利于环境保护措施的实施。
1.6 灵活创新设计理念
灵活性设计理念是指在不违背国内外现有标准的前提下,在不影响使用安全的基础上,运用灵活创新的技术来对公路设计进行改造,以达到可持续发展的目的。公路生态设计则需要相关人员灵活运用相关理念,对区域环境进行全面考察,利用现有生态工程、恢复技术等来进行公路生态设计。
2. 环保理念指导生态公路的设计与施工
2.1 公路景观设计施工
公路景观是由公路和公路周围的景物组成的综合体。它不仅包括公路设计完成后形成的景观,也包含有沿线的自然、人文景观。因此人们对公路景观的印象就是公路及其周围景观的综合体。
(1)公路自身景观设计。公路的自身景观,我们常常可以接触到,那就是人们出行的道路;公路周边的护栏、排水沟、隧道、桥梁等;公路边上的服务区、加油站、观景台、收费站、标志牌等一系列辅助设施;还有公路边上的绿化带等。公路是人工修建完成的,因此公路的自身景观是公路路权的一部分,他为整个公路景观做出了突出贡献。另外,公路的自身景观,如服务区,是可以通过人们的设计而达到观赏目标的,因此它是可以由人为控制的。
(2)沿线自然景观设计。公路自然景观则是指公路所经路段的人文景观和自然景观,它是整个公路景观的主要部分,人们在行车过程中主要观赏的就是这些景观。自然景观就是由平原、丘陵、大海、森林、植物、动物、河流湖泊、气象变化等一系列自然现象组成的景观。它是大自然自身作用的结果,不受人为控制,因此需要通过根据不同地区特点来进行设计,表达主题,用当地的独特材质和设计过程来进行自然景观的凸显,这样就组成了不同特色的自然景观,为驾驶人员和乘车人员带去了独特的风景,驱除疲劳。
(3)沿线人文景观。公路的人文景观主要是指所经地区的文化、历史特征。由于公路行进区域和视野的限制,驾驶人员和乘客只能领略到所经区域人文景观的一部分,而且由于不同的排序,不同阶段给人的感受也不尽相同。人文景观的具体体现主要是村落、城镇、民寨等人类聚集空间,它们因城市化程度的不同而呈现不同的形态,也有一些是散布在不同地区。某些人文景观具有鲜明的地方特点,例如具有传统特色的寺庙等,它们互相融合形成了景观的宏观特色,这些能为路人带来不同的愉悦感。而一些人文景观可能会造成公路整体景观的不和谐,因此在对人文景观的改造方面需要了解和分析各地人文景观的本质内涵。与公路本身景观相比,自然和人文景观往往不属于路权范围,因此需要与当地政府进行协调沟通,对周边环境进行整体改造,以达到优化整体景观的目的。
2.2 路侧生态设计施工
路侧设计采用的最多的方式就是容错设计,它正是体现了人与自然和谐的安全理念。首先,要在保证不破坏环境的基础上,针对当地地形特点,综合考虑工程造价,将路侧的宽度加大,将坡度放缓;其次,对于有挡土墙的,可以将其取消,并建设两米以上的平台,平台上的植被要注意保护;再次,为了方便排水,路侧净区应该采取与路面一样的坡度,这样也能够保证车辆的安全和环境的和谐;最后,对路侧边沟的设计也要按照以上原理来进行,采用隐形的边沟来设计,这样既能够增强路面的承载力,也能够将路侧的净区拓宽,这样可以保证路侧的安全,也可以种植植被,形成一条生态边沟。生态边沟的设计形式是指将开放式变为隐藏式,这样路面的集水可以通过边沟流入地下,在地下水渗透阶段设置排排的碎石垫层,这样不仅能够解决地上、地下、和基层的排水问题,也能够将路侧净区拓宽,这样就保证了道路的安全。
2.3 边坡防护与绿化设计施工
(1)工程防护。在工程中常用的防护措施主要有护坡、护面墙等。在选择防护措施时,要充分考虑工程的比例、尺度以及与周围环境的关系。根据当地环境特点、施工状况等,来选择恰当的防护措施,这样可以减小对环境的不利影响,同时也能够保证道路与生态环境的和谐。
(2)植被防护。除了工程的防护措施,还可以采用植被来进行道路防护,这主要有挖沟绿化防护、喷播绿化防护、喷沟绿化防护等等一系列技术可以使用。生态公路的设计,则主要采用植被防护的技术。对于不同状况的路段,要采用不同的绿化技术来实施植被防护,如在坡度较缓的路段,则可以采用喷沟技术和挖沟技术;而对于高要求的地段,则需要采用喷播的技术来进行绿化,同时也要注意喷播的厚度和质量。
3. 结语
生态公路建设发展时间不长,还比较新,但它代表这未来公路建设的主流走向,发达国家以及我国比较发达的城市这方面的研究则比较多。我们可以向发达国家借鉴经验,例如沥青路面、水泥路面的降噪工程,混凝土路面的尾气吸收等,都可以学习。另外还应该对先进地区的生态公路进行考察,学习先进技术,为生态公路的建设提供条件。
参考文献
[1]石京.生态高速公路的概念与功能定位研究[J].公路交通科技(应用技术版), 2006(7):148-151.
【摘要】公路路基边坡的是否稳定,对在建公路的施工有着直接的影响,关系到施工的安全性及施工能否顺利开展,同时也关系到现有道路的运营安全。通过对公路路基边坡的设计特点及存在的不稳定性因素进行分析,提出了相应的解决办法和防护措施,以提高公路路基的稳定性。
【关键词】公路路基;边坡稳定;影响因素;防治工程
1.前言
伴随着经济的迅速发展,道路建设也在不断发展,在公路建设中,边坡建设也是重要一环,但是其在建设过程中存在着许多问题,特别表现在地理环境比较复杂的道路修建上论文交流,请加,谢谢。由于在道路建设中出现高边坡是无法避免地,从而边坡稳定技术也变得越来越重要,它不仅关系到工程建设的整体进度,也关系到场地周围的环境保护,更重要的是关系到建设工人的生命安全。因此,对造成公路边坡失稳的成因进行分析,并适当的采取行之有效措施,是使问题得到化解的关键。
2.路基边坡设计的特点
2.1非标准设计
不同地段的边坡有着不同成长因素,会因为其成因机制、稳定状态及形成条件等存在差异,所以对工程建设产生的影响也会不同,在边坡防治进行设计时,对所有边坡的范围、治理部位都要进行计算,并制定出分别与之相适应的措施及方案。所以,边坡治理工程的设计没有固定的设计标准,必须有针对性地对边坡加以设计。
2.2风险性设计
缺乏稳定性的边坡一般都位于比较复杂地形内,边坡体承受着外界巨大的荷载,在所有的治理工程必须对其进行承受,其本身必须具备充分的抗变形能力及抗破坏论文交流,请加,谢谢能力。但迄今为止,边坡防治技术还处在发展阶段,其存在不成熟、不完善、不严谨性,因此,边坡治理工程的设计还具备着一定的风险性。
2.3应急设计
边坡灾害的发生时常存在着突发的性质,为了减少其危害程度,必须对此进行有效的预防,但很多形式下都存在着应急的特点,其边施工、边监测、边勘察、边设计。
2.4综合防治设计
公路路基边坡的设计和施工,必须根据边坡的具体特点,同时采取不同的技术办法,达到综合治理的效果。因此需要对原有治理方案进行合理的分解,选择分步、分期实施,从而实现综合防治。
3.对影响边坡稳定的因素进行分析
剥落、崩塌、滑坡是公路边坡失稳的三种主要表现形式。一般由风化、雨水、爆破、地震等因素造成的,其中长期的风化、雨淋等因素致使边坡的抗滑力减弱,出现滑坡等现象,而爆破地震等可直接导致边坡失稳。
3.1边坡的成分和强度参数
目前我国的公路边坡以土质边坡为主,其强度由土的的内摩擦力及粘聚力决定,土的类型不一样,其颗粒大小也会不一样,含水量不一样,对边坡的承受强度也会造成直接影响,从而影响边坡的强度系数。同时不同的季节、不同的地区依照土的冻结状况其强度也会出现差异。
3.2边坡的坡度及施工因素
边坡的高度与其底部宽度的比即表示边坡的坡度,坡度的大小对稳定性造成直接的影响,坡度越小稳定性越高。在施工过程中,有时为了给施工带来方便,通常会筑起比较高的边坡,而且对边坡土质缺乏实际考虑,开挖方法、开挖深度及施工规范也缺乏认知,甚至还出现了随意在边坡顶部摆放废石残渣的现象,造成边坡过载。同时在工程施工中缺乏具体的勘察设计,也没能及时的采用加固及支护措施,这都会给公路边坡的稳定造成隐患。
3.3人类活动及工程建设
人类频繁的工程活动,存在着许多的违章挖填土行为,对坡脚待填土进行任意的开挖,在坡顶建造房屋,公路附近进行大工程量的建设,这些都会给公路边坡增加压力,坡体的下滑力得到增加,稳定性也就受到了影响。同时在工程建设中无定向、无防护的爆破,也会给边坡水文地质和力学性质造成影响,致使抗滑力下降,下滑力上升。
3.4自然环境和地质条件
不同地域的边坡其自然条件也存在着差异,不同的自然条件对其影响程度也不一样,其中影响最为明显的是含水量,地表的降水会渗入边坡,使软弱夹层的摩擦力被降低,同时会对坡体进行侵蚀,提高坡体的重量,使下滑力上升;再加上风化作用,土体的抗剪强度也会受到影响,使裂缝扩大造成土体剥落脱离;要是发生地震,就会直接使坡体的力学性质得到改变,使土体变得松弛,其整体强度会受到影响。
4.公路路基边坡稳定性预防和防治措施分析
4.1因地制宜
公路施工过程中经常会出现边坡,必须结合实际情况进行处理,从现场的地质条件、气候条件出发,合理设计坡度,适当的选择材料,对边坡实施防护。可以利用锚杆支护及水泥抹护等,必要时进行削坡减载、设置挡土墙等。此外还需要制定并实施施工规范,实现边坡防护的规范化。对降雨多发的地形,可以设置粘土垫层及止水帷幕,减少地下水及地表水的侵蚀,并在坡顶建设排水沟,第一时间将雨水排除,降低边坡的危险因素。
4.2喷锚加固及土石拦截
喷锚支护是当前边坡支护的主要的措施,土质边坡具有间隙大、强度低的特点,比较实用的措施有锚杆、支撑、灌浆等。对可能会出现较大规模滑坡的自然坡体,则可以修筑锚固桩、抗滑挡墙等较大型的防护工程,也可以选择对土性进行改良,采用动力固结、电渗及喷射注浆等措施。同时需要在坡面实施拦截措施,预防石块的下落及岩体的崩塌,减少对行车安全造成的不利影响,在设计勘察时就必须依照岩体滑落、翻滚、弹跳及落点的位置提前作出预测,通常的拦截办法有修建拦石墙、金属网及落石槽等。
4.3边坡生物防护及绿化
对边坡的稳定加以防护其生物防护的作用也日益突出,在边坡的修筑过程中,植被遭到损坏,加重水土流失,影响边坡的稳定性。通过对栽种植物的挑选,栽种时机的把握,对边坡沿线实施生态防护,这样不仅保持了水土还美化了环境,同时它还具有造价低、经久性强实用性高的优点,具有很高的实用价值。
4.4实施监测,及时预防
随着公路边坡事故的频繁出现,其危害也越来越明显,工程建设时必须加大对边坡稳定的防护,其监测技术也有待提升,如数字摄影、地震勘探、放射测量及探地雷达等的运用;目前主要是对边坡的位移及变形信息进行采集,然后分析出边坡的破坏特征及变形机制,从而对边坡的稳定性提前做出预测,及时采取适当的办法对边坡实施防护,使灾害在初始状态就得到控制,这样不仅可以减少经济损失,同时对人们的生活也不会造成困扰,具有极大的现实意义和运用价值。
【参考文献】
[1]王倜,陶双成,孔亚平.表土在彭湖高速公路低缓边坡生态恢复中的应用[J].生态学杂志. 2012(01).
[2]赵冰华,张士萍,沈振中.岩质高边坡开挖应力与蠕变稳定性研究[J].中国农村水利水电. 2012(01).
[3]杨光华,张玉成,张有祥.变模量弹塑性强度折减法及其在边坡稳定分析中的应用[J].岩石力学与工程学报.2009(07).
[4]杨成忠,刘新荣,王淑芳,方涛.加筋高填石路堤填筑过程动态稳定性分析与监测[J].岩石力学与工程学报.2010(S1).