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关于河道的研究论文

发布时间:2024-07-07 14:43:17

关于河道的研究论文

河道清淤施工论文

从小学、初中、高中到大学乃至工作,大家总免不了要接触或使用论文吧,论文是一种综合性的文体,通过论文可直接看出一个人的综合能力和专业基础。那要怎么写好论文呢?以下是我整理的河道清淤施工论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。

河道具有旅游、通航、排涝防洪等众多功能。河道的流畅程度直接影响河道的泄洪防洪作用,尤其是每年的汛期,对于河道流畅程度的要求更高。但是,由于受到河道自身因素、两岸建筑以及架设桥梁的影响,给河道清淤施工增加了很大的难度。因此,为了保证和道德流畅以及保障附近居民的生命和财产安全,应该做好河道的清淤工程,切不可马虎大意。

一、河道清淤工程的意义

做好河道清淤工作是保证地区防汛安全、地区建设以及经济发展的重要工作。但是,许多地区河道清淤工作存在以下问题:河堤堤脚附近的串钩滩面非常低,当出现洪水漫滩现象时,则会导致在河堤堤脚出现大量的积水,严重的威胁河堤的安全,尤其是土质疏松的地区,在遇到这种现象时,不仅会威胁河堤的安全,同时还会威胁地区的安全;一些砂质土堤岸存在部分沙基,如果水流量过大或者水位过高,都会导致河堤出现溃堤的风险,严重的威胁河堤的安全;淤泥堆积过多,会将河床抬高,影响了河道的泄洪能力,降低河道的防洪标准;缺乏对河槽的治理,导致河道存在许多风险路段。由于河道工程存在上述问题,一旦河道淤积严重导致泄流不畅甚至是不通,将会导致洪水直接冲击河堤,严重的威胁当地居民的生命与财产安全。由此可见,通过做好河道清淤工程,能够有效的减少河道内的淤泥,提高河道的泄洪能力,稳定河槽,消除险情,保证当地居民的生命和财产安全,同时促进当地建设以及经济的可持续发展。

二、河道清淤工程的施工技术分析

(一)前期准备工作

河道清淤工程的前期准备工作主要包括以下几个方面:

1、施工规划

在进行河道清淤工程施工之前,应该做好施工规划工作,施工规划应根据河道的具体状况,严格的按照相关的规定以及要求,合理的安排施工强度、工期以及用地范围等,同时还应该科学的布置安全、卫生以及防火等文明施工工作,防止清淤施工对当地居民的生活带来不必要的麻烦。

2、放样与测量工作

施工测量的准确性对清淤施工的安全性与准确性具有直接的影响,因此在前期准备工作中,监理人员、设计人员应该做好里程桩、工程坐标以及其他相关测量工作,同时做好施工前测量工作的交底。

3、机械器具准备

河道清淤工程施工逐渐的向机械化方向发展,施工机械在河道清淤工程中发挥至关重要的作用,甚至清淤工作无法进行,因此,为了保证河道清淤工程施工能够顺利有序地进行,在施工之前必须根据河道清淤工程的`实际状况准备合适的机械设备,保证设备的维修性、灵活性以及适用性,进而保证河道清淤工程施工能够稳定、高效地进行。

(二)河道清淤工程的常用施工技术分析

河道清淤工程的施工技术应该因地制宜,根据当地的实际情况,综合分析后选择合适的清淤施工技术。目前,河道清淤工程经常采用的施工技术主要包括以下几个方面。

1、抓、运、抽清淤施工技术

对于小型船舶能够顺利通过的河道,通常采用挖运抽施工方案,采用抓斗挖泥船开挖淤泥,抓斗挖泥船挖掘的土方可以直接入停泊在自航泥驳中,当自航泥驳装满之后,行驶至河道的吸泥船,利用排泥管把吸泥船中的土方吸运到指定的排泥场。该种清淤施工技术的优点在于受运输距离的影响相对较小,并且不受排泥场位置的限制。同时,其缺点在于挖运设备在施工的过程中会产生相互影响,施工相对不灵活。

2、小型绞吸式挖泥船施工技术

该种清淤施工技术通常适用于小型船舶能够通行的河道,该种清淤施工技术利用小型绞吸式挖泥船开挖淤泥,采用封闭式管道进行土方输送。该种清淤施工技术的优点在于能够实现挖、运、吸的一体施工,不仅施工效率非常高,施工质量也非常好。同时,这种清淤施工技术的调遣不灵活,受到桥梁、河宽等因素的影响。

3、泥浆泵施工技术

泥浆泵施工技术通常适用于宽度在5~10m左右的河道,这种河道的断面相对较窄,并且河道内存在许多生活垃圾,其他大中型设备行驶不便,针对这种状况通常采用泥浆泵施工技术,在具体施工的过程中应该进行分段施工,分别在河道的两端建筑临时的围堰,然后把该河段内的水排干,先采用人工的方式将河道内的垃圾清理干净,之后采用泥浆泵把淤泥运送至指定的弃土场。该种清淤施工技术的优点在于能够实现挖、运、吸的一体施工,施工效率非常高。同时,缺点在于受排距的影响非常大,并且河道中的生活垃圾以及其他障碍物都会影响泥浆泵的生产效率。

4、湿土上岸施工技术

湿土上岸施工技术是在和堤防外口线3m距离的位置,开挖一条深度为、底宽约1m的小沟,施工作业利用小型挖土机,根据河道设计的具体状况进行开挖施工,开挖的土方、淤泥等可以用作河堤防护,在开挖施工的过程中应该采用分层开挖的方式,堤防填筑施工应该遵循以下原则:荷载分层、匀速提升、自下而上、交叉作业,严格的按照上述原则进行施工能够有效地解决10m宽河道的治理。这种清淤施工技术同时还能够有效地解决河道挖泥船设备在河道出行不便的问题,在实践应用中具有非常好的效果。

(三)淤泥处理

河道清理出来的淤泥,如果不能够采取有效的措施进行妥善的处理,将会对环境造成二次污染,尤其是许多淤泥中含有许多的有害污染物,如果任意堆放在自然环境中,长时间的尝试会导致有害物质的挥发或者挥着雨水渗入到土壤中,影响居民的生活用水,威胁人们的生命健康,同时还会威胁农作物的正常生长,河道中的淤泥采用挖泥船清理出来后,运送到指定的地点进行处理,而对于河道清理出来的淤泥,通常采用以下两种方式进行处理:一方面,对于污染严重的河道淤泥,应该和经过干化处理之后的用于制砖的工业废渣和淤泥进行统一,然后进行集中焚烧,对于富含有机物的淤泥,通过发酵处理之后,可以用作肥料使用;另一方面,对于没有经受过污染的河道淤泥,将其直接堆放在指定的位置,通过自然风干之后可以用作道路铺垫以及农田土壤补充等。

总而言之,河道作为重要的水利,在国民经济发展、地区建设以及防洪排涝等方面发挥着至关重要的作用,加强河道清淤力度,对于提高河道的泄洪、防洪、排灌等能力具有非常重要的意义。由于不同的河道其环境条件、地质条件以及周边建筑等状况都存在一定的差别,为了提高清淤工作效率,应该根据河道的具体状况,做好前期的准备工作,因地制宜的采用合适的清淤施工技术,并做好淤泥的处理工作,防止对环境造成二次污染。

1城市中小河道现状

我国的河流分布广、数量多,流域面积达到10000万m2以上的中小型河流有50000多条[1],城市中小河流担负着防洪排涝、景观旅游、生态平衡等多种功能,是城市建设的重要组成部分。但是随着城市化进程速度的加快,城市经济发展迅速,人口快速增长,城市中小河流的污染、淤积情况也在不断加剧,水质不断降低,主要有以下表现:

(1)许多中小河流长期接纳城市污水,城市河道淤积严重,局部地段河底较高、甚至封堵,淤泥污染严重,河水生态系统遭到破坏,不利于水体的自我修复;

(2)由于城市中小河流上游截流等原因致使补给水源较为匮乏,客水量小,所以稀释能力差,加上水流不畅,交换能力和自净能力下降,致使污染物大量沉积,形成淤泥,淤泥中污染物长期淤积于河床底部又再次释放引起内源污染。同时,河道淤积也会导致河道的行洪能力降低,灾害风险提升,一旦到了汛期,遇到大雨暴雨时,极有可能引发雨水漫溢,甚至导致洪灾[2]。因此城市中小河流清淤工作刻不容缓。

2清淤技术分析

城市中小河道的清淤方法与大江大河、港口航道的清淤方法有所不同,其具有河道窄、河水浅、单个断面清淤工程量小、河道两岸建筑物多、大型机械船通行困难、清淤对象含有各种垃圾等特点。根据这些特点,常被用于城市中小河道清淤的施工方案有搭设围堰排干河水的干槽清淤和利用船只进行的水下清淤,其中,干槽清淤又根据设备的选择分为干挖法清淤、泥浆泵法清淤和水力冲刷法清淤,水下清淤根据设备的不同分为绞吸式挖泥船清淤、抓斗式挖泥船清淤及斗轮式挖泥船清淤[3]。分类如图1所示。

干槽清淤

干槽清淤,指通过构筑临时围堰,将部分河道水流排干,在干槽区域进行施工。其中,适用于对干槽进行清淤的施工方式又分为干挖法、泥浆泵法及水力冲挖法[4]。

干挖法清淤干挖法清淤指采用挖掘机对排干水后的作业区直接进行开挖,挖出的淤泥直接由渣土车外运或者放置于岸上的临时堆放点。淤泥含水量较大的情况下,采取晾晒或掺土搅拌的方法使淤泥含水量得到控制。干挖法清淤的优点是清淤直观、彻底,对于设备、技术要求不高,产生的淤泥含水率低,易于后续处理。

泥浆泵法清淤泥浆泵法清淤指在实施人工简单清理河道垃圾后,利用泥浆泵直接将淤泥打运至沿岸弃土场。泥浆泵法清淤适合用在断面窄的河道,其优点是设备调遣方便,挖运吸一体,施工质量较好,不足之处是,前期必须进行人工清理河道垃圾,否则会影响设备运行。

水力冲刷法清淤水力冲刷法清淤指采用高压水枪冲刷底泥,使泥浆汇集到事先设置好的低洼区,再由泥浆泵吸取、管道输送,将泥浆输送至岸上的堆场或集浆池内。水力冲刷法清淤尤其适合做过河底硬化的河道,可以保护硬化的河底不被机械破坏。但是这种方法相较于干挖清淤,其形成的泥浆浓度低,不便后续处理。

综合上述3个施工方式,干槽清淤适用于流量较小的河道,其优点是施工状况直观、质量易于保证,也可以解决清淤对象中含有复杂垃圾的情况。缺点是,由于要排干河道中的流水,很多河道只能在非汛期进行施工,工期受到一定限制,同时,增加了临时围堰施工的成本,机械、车辆的进出对河道边坡和生态系统也会造成一定影响,需要增加后期恢复边坡的成本。

水下清淤

水下清淤,指具备一定水深的情况下,由船只作为施工平台,将清淤设备装配在船上,在水面上操作清淤设备进行淤泥开挖。水下清淤可以通过绞吸式挖泥船、抓斗式挖泥船、斗轮式挖泥船进行。

绞吸式挖泥船清淤绞吸式挖泥船利用装在船前的桥梁前缘绞刀的旋转运动,将河床底泥进行切割和搅动,并进行泥水混合,形成泥浆,通过船上离心泵产生的吸入真空,使泥浆沿着吸泥管进入泥泵吸入端,经全封闭管道输送至堆场中。绞吸式清淤是一个挖、运、吹一体化施工的过程,采用全封闭管道输泥,不会产生泥浆散落或泄漏,但泥浆浓度偏低,导致泥浆体积增加,会增大淤泥堆场占地面积。

抓斗式挖泥船清淤抓斗式挖泥船通过挖泥船前臂抓斗伸入河底,利用油压驱动抓斗插入底泥并闭斗抓取水下淤泥,之后提升回旋并开启抓斗,将淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的驳泥船中,开挖、回旋、卸泥循环作业。清出的淤泥通过驳泥船运输至淤泥堆场。抓斗式挖泥船灵活机动,不受河道内垃圾、石块等障碍物影响,适合开挖较硬土方或中央带较多杂质垃圾的土方,但抓斗式挖泥船对极软弱的底泥敏感度差,容易造成表层浮泥经搅动后又重新回到水体之中。

斗轮式挖泥船清淤斗轮式挖泥船利用专用斗轮挖掘机开挖水下淤泥,开挖后的淤泥通过挖泥船上的大功率泥泵吸入并进入输泥管道。经全封闭管道输送至指定卸泥区。同绞吸式挖泥船类似,采用全封闭管道输泥,不会产生泥浆散落或泄漏,但斗轮式清淤在清淤工程中逃淤、回淤情况严重,清淤不够彻底,容易造成大面积水体污染。综合上述3个施工方式,利用机械船进行的水下清淤适合泥层厚度大的河道,其优点是施工过程不受天气影响,清淤过程不会对河道通航产生影响,施工精度高;缺点是因强烈搅动底泥,容易造成底泥中污染物扩散,同时逃淤、回淤现象也比较严重。总体来说,在有条件可以将河道部分排干的情况下选择干槽清淤,清淤效果最为显著,在不能够排干的情况下,通过小型清淤船清淤也可以成为一种选择。

3施工应用

工程概况

清河发源于北京西山碧云寺,流经海淀区、朝阳区、昌平区,横跨中关村科技园区,紧邻五环路和奥林匹克森林公园,在顺义区境内入温榆河,全长,流域范围北至西三旗,南至西直门外,西至玉泉山,东至温榆河,总流域面积21000万m2,是北京市北部主要城市排水河道。主要支流为北旱河、万泉河、小月河及仰山大沟、东小口沟等。清河规划20年一遇洪水流量为158~556m3/s,50年一遇洪水流量为190~690m3/s。经过多年运行,河道内出现了大量渣土垃圾及淤泥,严重影响河道行洪安全,影响景观环境,为了治理和还清清河,保障过流能力,营造良好的水环境,建设宜居生态环境,需要对清河进行清淤工程建设。

清淤方案分析

本次主要工程任务是对清河淤积较严重的5段进行清淤,恢复河道设计断面。确定施工方案考虑以下几个因素。

1)工期:施工工期为2014年4月11日~2014年5月20日,为北京市的非汛期。

2)河流情况:清河是北京市北部主要城市排水河道,河水较浅,流速缓慢。

3)淤积情况:工程段淤泥平均厚度为45cm,河道内含有大量渣土垃圾及少量生活垃圾,淤泥情况复杂。

4)排泥场:施工所在位置附近无法落实排泥场,需要将清除的淤泥直接装到渣土车进行外运。

5)对外交通:工程对外交通线路自巡河路可连接至八达岭高速、北五环、黑泉路,主要外来物资、施工机械可通过上述道路运抵施工现场,同时将淤泥通过上述道路转运到弃料场。根据上述河道特点和施工条件,此次清河清淤工程选择搭设围堰,排干部分河道,进行干槽清淤,同时也采用干挖清淤法,利用挖掘机进入河道直接对淤泥进行开挖。

施工

各段清淤时均采用机械为主人工配合的方式清理,此次施工,在前期工作:测量定点、修建河道两岸施工马道及洗车池、搭设围堰及围堰内抽水结束后,先由挖掘机将淤泥集中(人工配合将零散淤泥集中),再由装载机运输到马道附近集料,由挖掘机按淤泥∶土=1∶掺拌土,最后由车辆运输到渣土消纳场所。为保证车辆运输不对市区环境造成污染,施工现场车辆出入口分别设置洗车槽,同时铺设无纺布,并安排专人进行车辆清洗工作,对每辆渣土外运车辆须经打扫车轮、车厢后方可放行。在渣土运输的区间段内安排清洁人员,随时对车辆散落下来的土块、泥块进行清扫,并安排专人进行巡视、值班、组织路口交通。

4结论

城市中小河道的清淤工程既有传统清淤的“疏通”目的,也就是解决排涝、防洪、灌溉功能保障的目的,也有改善河道水质,促进生态系统健康,提升河道景观的深层目的。因此,从清淤的前期工作、方案制定、工艺选择、工程实施的所有环节中,必须保证这种“多目的”清淤的特征。在清淤方法多种多样的情况下,依据清河河道、水流等的特点,进行各方面的分析论证,成功地利用“干挖清淤法”的清淤方式,实现了清河清淤的目的,取得了很好的效果,实现了“水清岸绿,循环流畅,生态健康,人水和谐”的目标。为城市中小河道清淤积累了经验。

参考文献

[1]张晓兰.我国中小河流治理存在的问题及对策[J].水利发展研究,2005(1):68-70.

[2]包建平.中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术[J].水资源保护,2015,31(1):56-68.

[3]沈建强.小河道清淤工程的几种施工方案的探讨[J].浙江水利水电专科学校学报,2011,23(4):45-57.

[4]杨闽.城市中小河流淤泥探测仪的研究与应用[D].安徽:安徽农业大学,2012.

生态水利在河道治理工程中的应用探讨论文

摘要: 随着社会经济的发展以及可持续发展理念的不断深入,在河道治理上越发多的将生态水利建设融入到工程建设当中,那么,如何在河道治理的过程中既能保证水利工程建设的合理运行还能充分的体现可持续发展原则,这是当前河道治理过程中亟待解决的问题,笔者针对河道治理过程中对于生态水利的运用,且对河道治理的可持续发展进行了相应的探究。

关键词: 生态水利;河道治理;工程;应用

众所周知,对于水资源的利用是人类得以生存的基本因素,随着现阶段我国经济的不断发展,不断的出现水资源与经济发展的矛盾,从而使得水资源在一定程度上造成了破坏。面对这一矛盾,生态水利工程建设就可谓是实现对水资源可持续发展原则的落实,由此可见,在进行河道治理的过程中,从生态的角度着手,增强对于河道的管理力度,积极应用生态水利的渠道对河道进行治理,是实现人类社会经济发展与生态环境的有效统一就的重要步骤。笔者针对生态水利建设中的河道建设中的研究为论点,从而对生态水利建设在河道治理中的应用进行了相应的探究。

1对于生态水利的探讨

河道的生态水利建设如果以“在维持有效的人文应用以及持久的自然景观与可持续发展原则的相融合”为基础,不仅可以对河道的治理形成持久以及安全性的作用,还能在实行治理的过程中,结合当地的水土状况逐渐的实现可持续发展的模式,从对当地的生态环境建设实现有效的维护。

生态水利建设是以生态学的原则为基础进行尊重生态要求以及法则的工程行为。要想实现水利建设的生态化,就要以生态的层面入手,对水利工程的建设进行不断的探究,从而建立起适应当地发展的满足良性循环的体系建设,最终实现自然和人的和谐共处。

在进行河道治理的过程中应用生态水利建设,可以大大的提升治理的效率并且也会发挥出关键的作用,从而为河道的利用制造出较高的收益。现阶段,我国的中小河流域,由于常常受到季风气候的影响,使得季节变化性逐渐的增大,那么在存储量不够的情形下,很容易使得水量蒸发,最终使得水资源的利用无法达到持续供应的目的。要想在河道治理中充分的应用生态建设,那么就要重视堤坝建设的结构、水土工程的'保养以及种植和灌溉的生产活动的影响,只有从各个层面对水源的蒸发量进行控制,才能最大程度的提升水资源的利用率,从而形成高效的经济收益。

在水利工程的建设中充分的发挥生态水利建设,可以满足现阶段的生存环境的多样化,从而逐渐的完成生态建设的和谐化构建。而在现阶段的水利工程建设中依旧会存在诸多的负面效应,不仅加重了环境污染的程度,也会对生态系统的协调发展形成破坏。这时生态水利建设的作用就可以较好的显现出来,对其充分的应用可对工程建设周边的环境实现良好的保护。

2对于河道治理过程中的生态水利建设探讨

在河道治理过程中应用生态水利建设可以使得河道的水生态保持、蓄水以及航运等环节形成良好的运行状态。从古至今间,提起河道的治理,就会想到它所包含的繁杂性和困难性。在实际的河道治理过程中,常常要考虑到各个层面的影响因素,并且使得生态建设实现良好的应用,从而改变水利建设所形成的负面状况。由此可见,在进行河道治理的过程中一定要采取生态水利的建设。在进行水利工程建设时实现生态化,就要充分的考虑可持续发展的原则,积极的协调生态环境和水利建设发展过程中的矛盾,也要对生态环境中水资源的开发不断重视,这样才将生态化的水利工程建设融入到河道的治理过程中。在河道治理的过程中将生态水利建设融入其中可以使得经济效率与生态环境实现良好的结合,最终实现水利建设的应用度最大化,也实现经济利益的最大化。

3在河道治理过程中对于生态水利建设的应用探讨

维持河道蜿蜒特性,实现自然化的河流建设

在进行河道的治理过程中充分的维持河流的蜿蜒特性可以使得河道利用自身的完全程度从而使得需水量增加,在一定程度上可以使得河道的水流更强且水体容量增加,也会使得生物生存空间更为广阔。由此可见,在进行河道的治理过程中保持河道的蜿蜒特性是十分重要的,也是对生态水利建设宗旨的良好体现,且也是河道治理过程中必然的应用手段。只有充分的实现河道的生态化以及河流的自然化才能更好的使得经济与环境的和谐发展和良好统一。

实现现代生态化水网工程的构建

除了实现河道的蜿蜒性,生态水网的构筑也是生态水利建设的重要环节,且要想更高效的实现现代化水网工程生态化的建设就要充分的对现代水资源网络体系进行体现。在进行现代生态化的水网工程就要将河流水系联网作为基础内容,且在工程进行之后,也可以使得对于各类水资源的进行有效的调度,从而逐渐的实现河道水利建设过程中生态环境的改善和逐步恢复。生态化水网的建设是一个具有相当程度复杂性以及庞大性的工程,那么,就要求在进行生态水网建设的过程中要实现各个层面的充分融合和考虑,只有这样才能对河流流域中的生态循环实现有序的运行,所以,生态化水网工程的建设对于生态水利建设中的作用是极其关键的。

利用水生动物种群的作用实现多样性的构建

保证水生动物种群的多样性也是进行生态水利建设中的重要环节,要想实现河流内部的稳定与平衡就要充分的对流域内的物种种类以及数量进行有效的控制和提高,这样才能为河流内部的平衡发展和可持续发展进行良好的控制。例如,可以一定程度上提升鲫、鲢以及螺的数量,通过提升生物物种的数量和种类可以对流域内的垃圾处理以及浮游生物的处理实现重要的作用,运用河流内的生态环境改善手段从而最终实现整个生态的平衡和水体的净化。

通过花卉的种植来提升水利生态系统的利用

要想使得河道建设中不仅具备防洪的作用,还具备美化景观的作用,就要充分的考虑生态水利建设中周围景观的建设,这就可以运用花草的种植来实现水利生态系统的完善,从而将它的利用率最大程度的提高。

4结语

通过笔者对于河道治理过程中生态水利工程运用的相关探究,可以充分的了解生态水利工程建设的重要作用,众所周知,旧式的水利建设模式在一定程度上会大大的增加环境的负担,而且也会对水资源的利用造成相应的影响,那么,要向实现河道治理与经济发展以及可持续发展的重要作用,就要积极的对生态水利工程进行应用,只要这样,才能与可持续发展的原则与社会经济的效益发展相协调,才能实现河道治理过程中的利益最大化,才能实现自然与人类发展的和谐统一。

参考文献

[1]陈勋,李梅凤,黄成业等.河道治理中的生态水利应用探究[J].中华民居,2011,12(11):389-390.

[2]贾浩谋,宋晓鹏.探析生态水利设计理念在城市河道治理工程中的应用[J].河南科技,2013,41(17):166.

[3]朱昌明.生态水利在河道治理工程中的应用[J].黑龙江水利科技,2012,18(11):200-201.

关于通道蛋白的研究论文

编译 | 未玖

Science , 13 MAY 2022, VOL 376, ISSUE 6594

《科学》 2022年5月13日,第376卷,6594期

物理学 Physics

Quantum gas microscopy of Kardar-Parisi-Zhang superdiffusion

KPZ超扩散的量子气体显微镜

作者:DAVID WEI, ANTONIO RUBIO-ABADAL, BINGTIAN YE, FRANCISCO MACHADO, JACK KEMP, KRITSANA SRAKAEW, ET AL.

链接:

摘要:

Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)普适性类描述了大量经典随机模型的粗粒度行为。令人惊讶的是,最近人们推测KPZ普适性也可用于描述一维量子海森堡模型中的自旋输运。

研究组通过多达50个自旋的自旋链畴壁弛豫,在冷原子量子模拟器中实验探测输运来验证这个猜想。他们发现,畴壁弛豫确实由KPZ动力学指数z=3/2控制,KPZ标度的出现需要可积性和非阿贝尔SU(2)对称性。

最后,研究组利用量子气体显微镜实现的单自旋敏感性探测,来测量基于自旋输运统计的可观测数据。该研究结果产生了一个明确的非线性特征,这是KPZ普适性的一个标志。

Abstract:

The Kardar-Parisi-Zhang (KPZ) universality class describes the coarse-grained behavior of a wealth of classical stochastic models. Surprisingly, KPZ universality was recently conjectured to also describe spin transport in the one-dimensional quantum Heisenberg model. We tested this conjecture by experimentally probing transport in a cold-atom quantum simulator via the relaxation of domain walls in spin chains of up to 50 spins. We found that domain-wall relaxation is indeed governed by the KPZ dynamical exponent z = 3/2 and that the occurrence of KPZ scaling requires both integrability and a nonabelian SU(2) symmetry. Finally, we leveraged the single-spin–sensitive detection enabled by the quantum gas microscope to measure an observable based on spin-transport statistics. Our results yield a clear signature of the nonlinearity that is a hallmark of KPZ universality.

Observing emergent hydrodynamics in a long-range quantum magnet

在长程量子磁体中观测新兴流体动力学

作者:M. K. JOSHI, F. KRANZL, A. SCHUCKERT, I. LOVAS, C. MAIER, R. BLATT, ET AL.

链接:

摘要:

确定非平衡量子态的普适性质是现代物理学的一个重大挑战。一个有趣的预测是,经典流体力学普遍出现在任何相互作用的量子系统演化中。

研究组通过实验探测了51个单独控制离子的量子动力学,实现了长程相互作用的自旋链。通过测量无限温度状态下的时空分辨关联函数,他们观测到了整个从正常扩散到反常超扩散的流体动力学普适性类家族,均由Lévy飞行描述。

研究组提取了流体力学理论的输运系数,反映了系统的微观性质。该结果表明,工程量子系统有潜力为量子物质非平衡态的普适性提供关键见解。

Abstract:

Identifying universal properties of nonequilibrium quantum states is a major challenge in modern physics. A fascinating prediction is that classical hydrodynamics emerges universally in the evolution of any interacting quantum system. We experimentally probed the quantum dynamics of 51 inpidually controlled ions, realizing a long-range interacting spin chain. By measuring space-time–resolved correlation functions in an infinite temperature state, we observed a whole family of hydrodynamic universality classes, ranging from normal diffusion to anomalous superdiffusion, that are described by Lévy flights. We extracted the transport coefficients of the hydrodynamic theory, reflecting the microscopic properties of the system. Our observations demonstrate the potential for engineered quantum systems to provide key insights into universal properties of nonequilibrium states of quantum matter.

材料科学 Materials Science

Highly enhanced ferroelectricity in Hf O2 -based ferroelectric thin film by light ion bombardment

轻离子轰击增强HfO2基铁电薄膜的铁电性

作者:SEUNGHUN KANG, WOO-SUNG JANG, ANNA N. MOROZOVSKA, OWOONG KWON, YEONGROK JIN, YOUNG-HOON KIM, et al.

链接:

摘要:

非易失和准同型的后摩尔电子器件的不断发展需要集成铁电材料和半导体材料。与原子层沉积兼容的氧化铪(Hf O2 )基铁电体的出现开辟了有趣且颇有前景的研究途径。然而,Hf O2 中铁电性的起源和控制途径仍然是个谜。

研究组证明了局部氦(He)注入可以激活这些材料中的铁电性。他们还分析了可能的竞争机制,包括He离子引发的摩尔体积变化、空位再分布、空位生成和空位迁移率的激活。

这些发现既揭示了该系统中铁电性的起源,也为纳米工程二元铁电体开辟了新途径。

Abstract:

Continuous advancement in nonvolatile and morphotropic beyond-Moore electronic devices requires integration of ferroelectric and semiconductor materials. The emergence of hafnium oxide (Hf O2 )–based ferroelectrics that are compatible with atomic-layer deposition has opened interesting and promising avenues of research. However, the origins of ferroelectricity and pathways to controlling it in Hf O2 are still mysterious. We demonstrate that local helium (He) implantation can activate ferroelectricity in these materials. The possible competing mechanisms, including He ion–induced molar volume changes, vacancy redistribution, vacancy generation, and activation of vacancy mobility, are analyzed. These findings both reveal the origins of ferroelectricity in this system and open pathways for nanoengineered binary ferroelectrics

Ultrafast water permeation through nanochannels with a densely fluorous interior surface

内表面致密氟纳米通道可超快渗透水

作者:YOSHIMITSU ITOH, SHUO CHEN, RYOTA HIRAHARA, TAKESHI KONDA, TSUBASA AOKI, TAKUMI UEDA, ET AL.

链接:

摘要:

水通道蛋白的疏水性内表面促进了水在其中的超快渗透。聚四氟乙烯有着致密的氟面,因此具有很强的防水性。

研究组报道了一系列内径为纳米的含氟低聚酰胺纳米环。这些纳米环在磷脂双层膜中进行超分子聚合,形成含氟纳米通道,其内壁被氟原子密集覆盖。直径最小的纳米通道的水渗透通量比水通道蛋白和碳纳米管的水渗透通量大两个数量级。

该研究所提出的纳米通道具有可忽略的氯离子(C l- )渗透性,这是由静电负氟内表面提供的强大静电屏障造成的。因此,这种纳米通道有望在脱盐过程中显示出近乎完美的阻盐。

Abstract:

Ultrafast water permeation in aquaporins is promoted by their hydrophobic interior surface. Polytetrafluoroethylene has a dense fluorine surface, leading to its strong water repellence. We report a series of fluorous oligoamide nanorings with interior diameters ranging from to nanometers. These nanorings undergo supramolecular polymerization in phospholipid bilayer membranes to form fluorous nanochannels, the interior walls of which are densely covered with fluorine atoms. The nanochannel with the smallest diameter exhibits a water permeation flux that is two orders of magnitude greater than those of aquaporins and carbon nanotubes. The proposed nanochannel exhibits negligible chloride ion (C l- ) permeability caused by a powerful electrostatic barrier provided by the electrostatically negative fluorous interior surface. Thus, this nanochannel is expected to show nearly perfect salt reflectance for desalination.

化学 Chemistry

Scalable processing for realizing all-perovskite tandem solar modules

可扩展处理实现效率的全钙钛矿串联太阳能模块

作者:KE XIAO, YEN-HUNG LIN, MEI ZHANG, ROBERT D. J. OLIVER, XI WANG, ZHOU LIU, ET AL.

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摘要:

将全钙钛矿串联太阳能电池作为模块而非单结结构来制造面临诸多挑战,包括生长高质量的宽禁带钙钛矿,以及减缓互连触点处卤化物和金属互扩散造成的不可逆退化。

研究组展示了使用可扩展制造技术制备高效全钙钛矿串联太阳能模块。通过系统调节无甲基铵混合卤化物钙钛矿的铯比,他们提升了大面积刀片涂层薄膜的结晶均匀性。

研究组在互连的子电池间引入导电共形“扩散势垒”,以提高全钙钛矿串联太阳能模块的功率转换效率(PCE)和稳定性。

该串联模块获得了的认证PCE,孔径面积为20 c m2 ,在模拟1-太阳光照下连续运行500小时后仍保持75%的初始效率。

Abstract:

Challenges in fabricating all-perovskite tandem solar cells as modules rather than as single-junction configurations include growing high-quality wide-bandgap perovskites and mitigating irreversible degradation caused by halide and metal interdiffusion at the interconnecting contacts. We demonstrate efficient all-perovskite tandem solar modules using scalable fabrication techniques. By systematically tuning the cesium ratio of a methylammonium-free –electron volt mixed-halide perovskite, we improve the homogeneity of crystallization for blade-coated films over large areas. An electrically conductive conformal “diffusion barrier” is introduced between interconnecting subcells to improve the power conversion efficiency (PCE) and stability of all-perovskite tandem solar modules. Our tandem modules achieve a certified PCE of with an aperture area of 20 square centimeters and retain 75% of their initial efficiency after 500 hours of continuous operation under simulated 1-sun illumination.

地球科学 Earth Science

High-resolution mapping of losses and gains of Earth’s tidal wetlands

全球潮汐湿地消长的高分辨率绘图

作者:NICHOLAS J. MURRAY, THOMAS A. WORTHINGTON, PETE BUNTING, STEPHANIE DUCE, VALERIE HAGGER, CATHERINE E. LOVELOCK, ET AL.

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摘要:

人们预期潮汐湿地会对全球环境变化做出动态响应,但湿地损失在多大程度上被湿地增加所抵消仍不清楚。

研究组对卫星数据进行了全球分析,以同时监测1999-2019年间三种高度互联的潮间生态系统类型——潮滩、潮沼和红树林的变化。

在全球范围内,13700 k m2 的潮汐湿地已经消失,但被9700 k m2 的湿地增加所抵消后,最终20年间净缩减4000 k m2 。

研究组发现,这些损失和增长中有27%与直接人类活动有关,例如转向农业和恢复失去的湿地。所有其他变化都归因于间接驱动因素,包括沿海过程和气候变化的影响。

Abstract:

Tidal wetlands are expected to respond dynamically to global environmental change, but the extent to which wetland losses have been offset by gains remains poorly understood. We developed a global analysis of satellite data to simultaneously monitor change in three highly interconnected intertidal ecosystem types—tidal flats, tidal marshes, and mangroves—from 1999 to 2019. Globally, 13,700 square kilometers of tidal wetlands have been lost, but these have been substantially offset by gains of 9700 k m2 , leading to a net change of 4000 k m2 over two decades. We found that 27% of these losses and gains were associated with direct human activities such as conversion to agriculture and restoration of lost wetlands. All other changes were attributed to indirect drivers, including the effects of coastal processes and climate change.

(Cyclosporin A,CsA)滴眼液在小鼠角膜上皮愈合过程中上调水通道蛋白3(aquaporin protein 3,AQP3)表达的作用机制。方法:采用机械法刮除小鼠角膜上皮的方法建立模型,观察角膜上皮修复情况。取角膜行AQP3免疫组化染色,观察AQP3表达。结果:角膜上皮基底细胞层可见AQP3的表达。应用125,250,500,1000mg/L CsA滴眼液点眼后AQP3的表达呈递增趋势。角膜上皮损伤后用500mg/L CsA滴眼液点眼,损伤后6h实验组与对照组愈合面积比较无统计学差异,而损伤后12,18,24h比较均有显著统计学差异(P<)。结论:应用500mg/L CsA滴眼液点眼,可通过增加AQP3表达而加快小鼠角膜上皮损伤的修复。

研究河道水质论文

生态水利在河道治理工程中的应用探讨论文

摘要: 随着社会经济的发展以及可持续发展理念的不断深入,在河道治理上越发多的将生态水利建设融入到工程建设当中,那么,如何在河道治理的过程中既能保证水利工程建设的合理运行还能充分的体现可持续发展原则,这是当前河道治理过程中亟待解决的问题,笔者针对河道治理过程中对于生态水利的运用,且对河道治理的可持续发展进行了相应的探究。

关键词: 生态水利;河道治理;工程;应用

众所周知,对于水资源的利用是人类得以生存的基本因素,随着现阶段我国经济的不断发展,不断的出现水资源与经济发展的矛盾,从而使得水资源在一定程度上造成了破坏。面对这一矛盾,生态水利工程建设就可谓是实现对水资源可持续发展原则的落实,由此可见,在进行河道治理的过程中,从生态的角度着手,增强对于河道的管理力度,积极应用生态水利的渠道对河道进行治理,是实现人类社会经济发展与生态环境的有效统一就的重要步骤。笔者针对生态水利建设中的河道建设中的研究为论点,从而对生态水利建设在河道治理中的应用进行了相应的探究。

1对于生态水利的探讨

河道的生态水利建设如果以“在维持有效的人文应用以及持久的自然景观与可持续发展原则的相融合”为基础,不仅可以对河道的治理形成持久以及安全性的作用,还能在实行治理的过程中,结合当地的水土状况逐渐的实现可持续发展的模式,从对当地的生态环境建设实现有效的维护。

生态水利建设是以生态学的原则为基础进行尊重生态要求以及法则的工程行为。要想实现水利建设的生态化,就要以生态的层面入手,对水利工程的建设进行不断的探究,从而建立起适应当地发展的满足良性循环的体系建设,最终实现自然和人的和谐共处。

在进行河道治理的过程中应用生态水利建设,可以大大的提升治理的效率并且也会发挥出关键的作用,从而为河道的利用制造出较高的收益。现阶段,我国的中小河流域,由于常常受到季风气候的影响,使得季节变化性逐渐的增大,那么在存储量不够的情形下,很容易使得水量蒸发,最终使得水资源的利用无法达到持续供应的目的。要想在河道治理中充分的应用生态建设,那么就要重视堤坝建设的结构、水土工程的'保养以及种植和灌溉的生产活动的影响,只有从各个层面对水源的蒸发量进行控制,才能最大程度的提升水资源的利用率,从而形成高效的经济收益。

在水利工程的建设中充分的发挥生态水利建设,可以满足现阶段的生存环境的多样化,从而逐渐的完成生态建设的和谐化构建。而在现阶段的水利工程建设中依旧会存在诸多的负面效应,不仅加重了环境污染的程度,也会对生态系统的协调发展形成破坏。这时生态水利建设的作用就可以较好的显现出来,对其充分的应用可对工程建设周边的环境实现良好的保护。

2对于河道治理过程中的生态水利建设探讨

在河道治理过程中应用生态水利建设可以使得河道的水生态保持、蓄水以及航运等环节形成良好的运行状态。从古至今间,提起河道的治理,就会想到它所包含的繁杂性和困难性。在实际的河道治理过程中,常常要考虑到各个层面的影响因素,并且使得生态建设实现良好的应用,从而改变水利建设所形成的负面状况。由此可见,在进行河道治理的过程中一定要采取生态水利的建设。在进行水利工程建设时实现生态化,就要充分的考虑可持续发展的原则,积极的协调生态环境和水利建设发展过程中的矛盾,也要对生态环境中水资源的开发不断重视,这样才将生态化的水利工程建设融入到河道的治理过程中。在河道治理的过程中将生态水利建设融入其中可以使得经济效率与生态环境实现良好的结合,最终实现水利建设的应用度最大化,也实现经济利益的最大化。

3在河道治理过程中对于生态水利建设的应用探讨

维持河道蜿蜒特性,实现自然化的河流建设

在进行河道的治理过程中充分的维持河流的蜿蜒特性可以使得河道利用自身的完全程度从而使得需水量增加,在一定程度上可以使得河道的水流更强且水体容量增加,也会使得生物生存空间更为广阔。由此可见,在进行河道的治理过程中保持河道的蜿蜒特性是十分重要的,也是对生态水利建设宗旨的良好体现,且也是河道治理过程中必然的应用手段。只有充分的实现河道的生态化以及河流的自然化才能更好的使得经济与环境的和谐发展和良好统一。

实现现代生态化水网工程的构建

除了实现河道的蜿蜒性,生态水网的构筑也是生态水利建设的重要环节,且要想更高效的实现现代化水网工程生态化的建设就要充分的对现代水资源网络体系进行体现。在进行现代生态化的水网工程就要将河流水系联网作为基础内容,且在工程进行之后,也可以使得对于各类水资源的进行有效的调度,从而逐渐的实现河道水利建设过程中生态环境的改善和逐步恢复。生态化水网的建设是一个具有相当程度复杂性以及庞大性的工程,那么,就要求在进行生态水网建设的过程中要实现各个层面的充分融合和考虑,只有这样才能对河流流域中的生态循环实现有序的运行,所以,生态化水网工程的建设对于生态水利建设中的作用是极其关键的。

利用水生动物种群的作用实现多样性的构建

保证水生动物种群的多样性也是进行生态水利建设中的重要环节,要想实现河流内部的稳定与平衡就要充分的对流域内的物种种类以及数量进行有效的控制和提高,这样才能为河流内部的平衡发展和可持续发展进行良好的控制。例如,可以一定程度上提升鲫、鲢以及螺的数量,通过提升生物物种的数量和种类可以对流域内的垃圾处理以及浮游生物的处理实现重要的作用,运用河流内的生态环境改善手段从而最终实现整个生态的平衡和水体的净化。

通过花卉的种植来提升水利生态系统的利用

要想使得河道建设中不仅具备防洪的作用,还具备美化景观的作用,就要充分的考虑生态水利建设中周围景观的建设,这就可以运用花草的种植来实现水利生态系统的完善,从而将它的利用率最大程度的提高。

4结语

通过笔者对于河道治理过程中生态水利工程运用的相关探究,可以充分的了解生态水利工程建设的重要作用,众所周知,旧式的水利建设模式在一定程度上会大大的增加环境的负担,而且也会对水资源的利用造成相应的影响,那么,要向实现河道治理与经济发展以及可持续发展的重要作用,就要积极的对生态水利工程进行应用,只要这样,才能与可持续发展的原则与社会经济的效益发展相协调,才能实现河道治理过程中的利益最大化,才能实现自然与人类发展的和谐统一。

参考文献

[1]陈勋,李梅凤,黄成业等.河道治理中的生态水利应用探究[J].中华民居,2011,12(11):389-390.

[2]贾浩谋,宋晓鹏.探析生态水利设计理念在城市河道治理工程中的应用[J].河南科技,2013,41(17):166.

[3]朱昌明.生态水利在河道治理工程中的应用[J].黑龙江水利科技,2012,18(11):200-201.

水环境质量评价及存在问题浅析程西方, 谭炳卿(淮河流域水资源保护局,安徽蚌埠 233001)摘要:本文从水环境质量评价的基本概念出发,在简要介绍现有水环境质量评价方法的基础上,对各方法的应用条件及优缺点进行了比较分析,最后针对评价工作中对平均值的不同认识进行了分析讨论。关键词:水环境;质量;评价标准;评价方法1 水环境质量评价水环境质量评价就是通过一定的数理方法和其他手段,对水环境素质的优劣进行定量描述(或将量质变换为评语)的过程。水环境质量评价必须以监测资料为基础,经过数理统计得出统计量(特征数值)及环境的各种代表值,然后依据水环境质量评价方法及水环境质量分级分类标准进行环境质量评价。2 水环境质量评价的作用及分类水环境质量评价是进行环境管理的重要手段之一。通过水环境质量评价可以了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律,制定综合防治措施与方案;可以了解和掌握影响本地区环境质量的主要污染因子和主要污染源,从而有针对性地制定改善环境质量的污染源治理方案和综合防治规划与计划;可以为制定国家或地方的环境标准、法规、条例细则等提供科学依据;可以进行环境质量的预断预报,编制新建、改建、扩建和挖潜、革新、改造等工程技术项目的环境影响报告书和防治方案,为选址、设计和生产布局提供科学依据,还可用以总结本地区的环保工作,鉴定防治措施的效果、写出年度环境质量报告书,进行不同地区间环境质量的比较,交流情报资料,进行全国环境质量统计,促进环保科研技术的发展以及是否以牺牲水环境质量和人民健康而换取经济发展高速度的损益分析等。按不同的分类方法,大致上可将水环境质量评价分为以下几种类型:1)按照时间可分为回顾评价、现状评价和预断评价;2)按照区域类型可分为城市、区域或流域、景区等;3)按照环境的专业用途又可分为饮用水、灌溉水、渔业用水等质量评价。3 水环境质量评价方法 评价方法简介国内外环境质量评价方法多种多样,但目前国内还没有制定出统一的评价方法标准供环保工作者使用。水环境质量评价方法较多如:布朗水质指数、普拉特水质指数、罗斯水质指数、内梅罗水质指数、综合污染指数、模糊数学法和地图叠加法等,最后一种方法是国内目前普遍采用的方法,简单且实用。以上种种评价方法都要首先确定断面单项指标代表值,大多用平均值作为代表值,而内梅罗水质指数法则既考虑到平均值,同时又考虑端值对评价结果的影响,但评价工作中有很多具体问题不易解决,很少采用。其他方法还牵涉到标准问题或评价指标的权重问题,也很少采用。 水环境质量评价基本步骤评价目的 根据水环境质量评价的作用,明确评价目的。选择评价范围 如全国、流域、水系、城市、湖库等水环境质量评价;选取评价资料 现状评价一般选择最近年份或月份的资料作为现状资料,回顾评价则选择基础年份至现状年份资料,时段必须有一定代表意义,如淮河流域近期的回顾评价大多选择1994年至2000年的资料,因该流域的大规模污染治理是从1994年开始的;选择评价项目 一般要包含自然指标、有机污染指标和有毒污染指标;选择评价标准 可根据评价目的选择不同的水质评价标准;选择评价方法 对于流域评价,一般要分水期进行单项评价、分类评价(天然类、有机类、有毒类)和综合评价。分类评价和综合评价法比较常用的是地图重叠法。对于供水水源地水质评价,一般要计算水源地水质指数(WQI),评价结果定期向社会公布;评价结果 描述评价结果,找出主要污染因子、主要污染区域、污染趋势及变化规律、分析污染成因等。水环境质量评价的其目的就是通过评价了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律,掌握影响本地区环境质量的主要污染因子和主要污染源,从而有针对性地制定改善环境质量的污染源治理方案和综合防治规划与计划。因此,根据上述步骤进行评价时目的性要强,要灵活多变,充分发挥个人的主观能动性。现状评价既可以是月度评价,也可以是季度评价,还可以是年度评价。回顾评价一般是对近几年的水质进行回顾分析。月度水质现状评价,要结合图表描述该月总体水质状况,与上月水质对比,与去年同期水质对比,水质是好转了还是恶化了,应有一个明确的结论。找出该月的主要污染因子及水质污染比较严重的河流或断面。季度现状评价同月度水质现状评价基本类似,但必须首先确定时段断面代表值。年度水质现状评价,要结合图表描述本年度总体水质状况,与去年或基准年水质对比,水质是好转了还是恶化了,也应有一个明确的结论。从时间上来讲,因河流水质受季节影响比较明显,还可以分水期、分季度或逐月对比分析;从空间上来讲,可以按河流、水系等不同地域进行评价,河流评价还应分析沿程水质变化情况,最好用主要污染指标的浓度过程线突出污染严重的地点。在分析支流对干流污染贡献的大小时,可利用等标污染负荷比排序来加以解决,但由于偶然一次的结果可能会使其缺乏代表性,因此建议结合流量资料对某污染物进行输送量计算。举例来说,以淮河干流的鲁台孜站为下游控制点,其上游有淮干起始断面淮滨,最大的支流颍河,第二支流涡河,还有洪河、淠河、史河等。一般认为颍河及涡河对淮干的污染影响较大,但是在计算了各支流河口各年的CODmn输送量之后,发现洪河及淮河淮滨对鲁台孜的污染贡献最大,约占鲁台孜总量的30%~70%,且二断面污染物输送量各年的变化图形也同鲁台孜的图形相似,相反颍河和涡河的影响偏小。这主要是因为洪河和淮河淮滨为畅流型河道,而颍河和涡河节制闸众多所致,如后者为畅流型河道,淮河将不堪重负。以上例子能说明很多问题,但也有其一定的局限性,就是没有考虑到污染物降解因素,而且要求有完整可靠的流量系列资料。4 水环境质量评价工作中存在问题最近,有关部门发布了《地表水环境质量标准》(GHZB 1——1999),部分内容虽涉及到了水质评价,但仍不十分详细。该标准第条规定“地表水环境质量评价应选取单项指标,分项进行达标率评价”,主要突出了单项达标率评价;第条规定“对于丰、平、枯水期特征明显的水体,应分水期进行达标率评价,所使用数据不应是瞬时一次监测值和全年平均值,每一水期数据不少于两个”,在强调达标率评价的同时又否定了各水期和全年平均监测值的作用。举例来说,淮河水系的史河红石咀断面水质一直较好,多数月份为Ⅱ类,少数月份为Ⅲ类,但《淮河流域水污染防治规划及”九五“计划》中的水质目标定为Ⅳ类,水质达标率肯定是100%,如果人们想知道该断面各水期及全年综合评价到底是几类水,就没有一个量化概念。如果有断面代表值时,就能解决这一问题。流域水质评价是区域评价,内容必然会涉及到流域总体水质,在各断面没有时段代表值时,按监测站次进行达标率评价所得出的流域总体达标率信息将会失真,因为这个结果在一定程度上受各站的监测频率影响较大,无意中给各站设定了权重。例如,一个站监测频率是3次/年,大多为超Ⅴ类水体,另一站监测频率为12次/年,大多为Ⅲ类水体,按监测站次统计该区域年水质类别百分比时,水质好的百分比就会偏大,不能反映真实情况。根据统计学原理,要对一个样本系列进行完整描述,必须了解随机变量的可能取值与概率的关系,达标率、超标率、检出率评价实际上相当于概率评价,但在实际工作中需要的不仅仅是概率与其对应的随机变量取值的关系,还需要描述随机变量分布的总体概括,即随机变量的数字特征,并根据特征值确定某断面在评价时段内的水质类别。在处理实际问题时,仍需要有限次的试验或观测来解决。数字特征通常有两大类:一类是反映随机变量的集中程度,即平均数,其数字特征值有平均值、中位值、众数和几何平均值;一类是反映随机变量的离散程度,数字特征值有平均差、方差和均方差。环境统计平均值,是指在同质的总体中,环境现象在一定的时间、地点和条件下所达到的一般水平的统计指标。其显著特点是用一个数值来代表所研究环境现象的一般水平,以及把总体各变量之间的差异给抽象掉了。实际上是一个从个性到共性的过程。利用平均数,可以比较同类现象在不同区域所达到的一般水平,帮助人们认识所研究环境对象的总体情况,并且可以研究某种事物一般水平在不同时间上的发展变化,从而观察和分析其发展变化的过程和发展趋势。只有这样才能揭示各种环境现象之间相互依存关系的规律性。众数是样本系列中出现次数最多的一个随机变量,具有很好的代表性,但短期水质资料中众数一般不易找到,实际工作中不可能得到真实的众数。而几何平均值主要是研究平均增加率或平均比率之用,对于变幅很大的因素常常使用。因此在水质评价时一般不采用众数和几何平均值作为代表值。算术平均值、中位值和众数的位置关系如果用横坐标代表变量的取值,纵坐标代表相应的频数,如曲线分布为对称形,则三者合而为一。如曲线分布为正偏或负偏(见图1、图2),那么算术平均值受端值影响最大,远离众数;而中位值受项数影响,离众数较近。离散程度反映变量分布在平均值两侧的疏蜜程度,离散度小,说明变量取值与平均值相差很小,平均值比较稳定且代表性强。相反,离散度大,说明变量取值与平均值相差很大,说明平均值稳定性小且代表性差。评价精度是指所得出的评价结果与实际的环境质量之间的差异。评价代表值的精密度决定了评价结果的精度。假设以平均值作为代表值,根据平均值标准偏差公式不难看出,取样密度越大(即n越大),平均值标准偏差就越小,平均值越可靠,精度越高,同样评价精度也就得到了相应提高。从以上分析可以看出,水环境质量评价必须统计断面代表值,这是水质评价的基础。究竟是取平均值合适,还是取中位值合适,要具体情况区别对待。在水质评价时首先计算平均值标准差,并由此判断平均值的代表性,会给评价工作增加较多工作量。一般情况下,中位值出现的频率比较接近众数出现的频率,中位值具有很好的代表性,当监测频率为每月一次时,可将水期平均值或中位值作为断面代表值;当监测频率为每两个月一次时,可将中位值作为水期断面代表值;当三、四个月监测一次时,平均值和中位值都无代表性。显然,在水质评价时一味强调年平均值受极值影响无代表性,或者认为年平均值不能反映极值,这些观点是值得商榷的。(本文于“第十三次全国水系污染与保护科技信息交流会”上交流)参考文献冀天保,《环保知识与工作问答》. 北京:化学工业出版社,1987年6月.张昌法,《统计学原理》. 北京:高等教育出版社,1994年7月.

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城市道路交通管理规划与研究摘要:城市道路交通管理规划是城市可持续性发展的前提和基础,本文分析介绍了我国城市道路交通管理规划的现状,阐述了交通管理规划的目的、内容、层次及过程,论述了交通需求预测的分析方法及其相应交通需求模型在交通管理规划中的应用。关键词:城市道路交通 管理规划 交通需求1.道路交通管理规划现状西方国家城市交通系统发展经历了两个阶段,即建设阶段:二战后至二十世纪70年代;管理阶段:二十世纪80年代至现在。重点在公共交通系统、小汽车发展、单项交通、交通信号控制以及道路的有效利用等多方面进行交通管理规划。目前我国城市交通发展的历程相当于西方国家的60~70年代,与发达国家相比,城市机动车密度还比较低。尽管如此,由机动车引发的环境污染问题和城市交通堵塞问题也很严重。这充分说明了我国在道路交通管理方面还存在体制上、行政上和技术上的问题。随着全国城市道路交通畅通工程的深入开展,许多城市的交通状况得到了很大的改观,而且一系列先进的交通管理设备和先进的管理模式被采用,取得了很好的效果。如厦门、大连、南京、青岛、济南、杭州等城市的交通管理工作均很有成效,先后被评为畅通工程“优秀管理水平”。取得成绩的同时,我们还要清楚地认识到,目前我国城市交通管理总体水平与畅通工程要求还有一定差距。在2000年全国“畅通工程”工作组检查的138个城市中,42个城市的交通管理规划工作只达到畅通工程11项要求中的5项要求,20个城市仅满足4项要求。由此可见,我国在城市交通管理规划方面远远滞后于现代道路交通发展的要求。城市网络很复杂,交通的运行很复杂,产生交通问题的因素也很复杂,相应制定的城市交通管理方案往往由多个管理策略、管理措施组合而成,任何一个建设或管理措施的实施都会引起整个城市路网上交通运行情况的改变。如将一条路的某个路段改为单行道或单双号通行、将交叉口的类型改变(无控制改为信号控制)、将某路段改为公交专用道、打通某条路或拓宽某条路等,都会引起整个城市80%~90%以上的主要道路交通流量和车速的改变。因此,交通管理问题是一个系统工程,必须用科学的方法解决,常用的经验性的方法是不能完全解决的。因此交通管理需要做规划,实际上,目前一些城市所实施的有些管理措施,都是做过规划的,只是不太系统、全面而已。为了改变当前城市交通管理规划滞后的局面,哈尔滨工业大学、清华大学、同济大学和东南大学等高校以及公安部交通科学研究所、中国城市规划设计研究院等部门正致力于部分城市的道路交通规划编制工作,为提高我国道路交通管理水平作出应有的贡献。2.道路交通管理规划基本内容与方法 道路交通管理规划的目的道路交通管理规划的目的是解决要不要管、什么时间管、怎么管、管什么地方等问题。通过规划,人们能预先知道管理策略实施后的效果,避免由于盲目管理而带来政策上的失衡和经济上的巨大损失。 道路交通管理规划的基本内容道路交通管理规划的工作内容主要包括:(1)城市道路交通现状调查应调查、搜集的资料包括:交通小区划分及小区经济、土地利用资料、交通网络结构及道路几何要素资料、历史道路交通量及流向资料、居民出行特征资料、机动车出行特征资料、货物出行特征资料、现有交通管理设施及效果资料等。在这方面,由于交通调查面广,调查工作量大,资金投入多,因此,有的城市交通规划编制单位,甚至有关政府部门领导对基础数据调查工作不够重视,认为只要在原有交通规划资料搜集的基础上,作些补充调查即可,以致于规划方案与现实脱节,其针对性和可操作性差。这是一种极为错误和片面的观点,应引起有关部门的高度重视。(2)现状分析与问题的诊断从道路基础设施状况、土地利用与公共交通、交通管理设施及现代化程度、交通秩序、交通质量及交通安全以及交通管理体制、政策、规划及宣传教育等方面对城市道路交通及管理现状进行分析、诊断。(3)城市交通需求分析通过交通需求模型的建立和计算(具体模型及方法将在下一节讨论),获得交通管理规划方案实施(评价)年份的各车种(客车、摩托车、公交车、出租车、货车、自行车)的OD矩阵,为后期交通规划提供规划依据和参数。(4)城市交通管理方案的制定一个城市的交通管理方案,往往是由多种管理策略和数种管理措施组合而成的。一般包括交通需求管理策略,如优先发展策略、限制发展策略、禁止出行策略、经济杠杆策略;交通系统管理策略,如结点交通管理、干线交通管理、区域交通管理。(5)城市交通管理方案的评价通过方案评价,分析交通管理措施是如何影响交通流的,预测交通管理措施实施下的交通运行指标,分析是否达到了管理目标。交通管理方案的评价可按道路网络抽象化、交通管理方案抽象化、交通流重分布模拟以及管理效果分析四个步骤进行。3.交通需求模型的建立及发展预测交通需求预测是城市道路交通管理规划工作的基础,要做好一个城市的交通管理规划,首先要对出行进行定量预测,并对某一交通设施或系统进行分析、论证,各个路段、路口以及整个路网的通行能力都必须满足现状、近期或远期出行的交通需求,因此只有搞好流量预测才能了解该路网能否满足该城市的出行需求,并由此加以改善。 出行生成预测居民出行产生预测的目的是建立小区居民出行发生量和吸引量与小区土地利用、社会经济特征等变量之间的定量关系,推算规划年各交通小区的居民出行发生量、吸引量。出行产生包括出行发生与出行吸引。居民出行产生预测的方法很多,常用的方法有交叉分类法、回归分析法、生成率法、吸引率法及平均出行次数法等。居民出行分布预测是将预测的各分区出行发生量、吸引量转化为未来交通分区之间的出行交换量的过程。预测方法大体分为三类,即:增长率法、概率模型法和重力模型法。其中,双约束重力模型法在国内外交通规划中使用最为广泛。 交通分配预测在掌握各分区出行产生、出行吸引,以及出行分布情况后,即知道了各分区之间有多少出行交换量后,就可着手进行交通分配。交通分配就是把各分区之间的空间 O-D量分配到具体的交通网络上。通过交通分配所获得的路段、交叉口交通量资料是检验道路规划网络是否合理的主要依据之一。目前,道路交通管理规划中应用较广泛的交通分配是随机用户平衡模型(Stochastic User Equilibrium)。该模型建立了路段行驶时间与路段交通量之间的函数关系,并考虑了通行能力的限制,通过反复迭代计算,直至达到要求的精度为止,最后分配出各路段上的交通量。 停车需求预测世界上许多大城市均对停车需求预测进行过深入研究,由于各国国情不同、城市发展形态不同、经济增长不同,停车预测模式也不同,其计算方法差异较大。常用的预测模型有:停车生成率模型、用地与交通影响分析模型、相关分析模型、机动车OD预测模型、交通量-停车需求模型、静态交通发生率模型。下面对应用较为广泛的静态交通发生率模型和交通量-停车需求模型作一简要介绍。(1)静态交通发生率模型根据停车调查数据汇总可得到各交通小区的日停车数,再根据停放车辆车型比例换算为标准车,利用综合交通规划中社会经济与土地利用现状及发展预测所提供的现状和近、远期规划年的就业岗位数,抽取一定的样本,可建立静态交通发生率模型:Pij=∑aiLij (i=1,……,m j=1,……,n) (1)式中:Pij为预测年第j交通小区的基本日停车需求(标准车次/日);ai 为第i类用地的静态交通发生率(标准车次/100工作岗位·日);Lij为预测年第j交通小区第i类用地的就业岗位数(人);n为小区数;m为用地分类数。对模型的求解采用非线性优化的方法,即建立非线性优化模型:式中参数意义同前。(2)交通量-停车需求模型通过对几种停车需求预测方法的比较可知,该模型虽不能具体得到区域内每一土地使用的停车设施需求量,但由于它与动态交通的预测方法相结合,因此比较适用于对交通小区的宏观停车需求分析。因此该模型可用来检验静态交通发生率模型的计算结果。模型表达式为:logPi=Ao+A1·logVki+A2·logVhi (3)式中:Pi为预测年第i交通小区的日停车需求量(标准车次/日);Vki为预测年第i交通小区的客车日出行吸引量(标准车次/日);Vhi为预测年第i交通小区的货车日出行吸引量(标准车次/日);Ao、A1、A2为回归系数。参考文献: 1.庄严、罗辑.促进城市交通发展、走城市交通可持续发展之路. 交通工程通讯,2000(2) 2.盖春英、裴玉龙.基于公路网的路段交通量预测方法研究. 交通工程通讯,2001(2) 3.王炜、徐吉谦、杨涛、李旭宏.城市交通规划理论及其应用. 南京:东南大学出版社,1998. Transportation GIS Software (Travel Demand Modeling with TransCAD ),1999. D. Urban Transportation Planning. McGraw-Hill Book Company,1984.

轨道。根据城市总体规划,规划轨道线网由市域快速铁、市区地铁和轻轨组成,共17条线路,其中市域快速铁4条,市区地铁8条,市区轻轨5要,全长约780公里。根据上海城市新要求,中心城要重点世博会地区的轨道交通和换乘枢纽的建设方案,郊区要结合三大重点城镇发展区域和五大产业园区,研究轨道交通的规划建设方案。近期要集中力量基本建成中心城轨道交通基本网络,并结合重点城镇和产业布局调整,有序建设市域轨道交通线网。 城市道路。根据城市总体规划,中心城道路网由快速路、主要干道、次要干道以及支路组成,形成内环以外环形放射,内环以内方格网的混合式路网,在完成两个环线和“三横三纵”骨干道路的基础上,加快射线道路建设。近期要建成中环线,改造内环线,建设沪闵高架、共和新路高架等,形成以“三环十射”为骨干的中心城快速道路系统,加快大连路隧道、复兴路隧道、翔殷路隧道、军工路、上中路等越江通道建设。继续加强各级路网建设,优化级配,提高路网整体能力,实现通行能力与交通需求的动态平衡,为世博会交通奠定基础。 内河航道网。根据城市总体规划,配合上海国际航运中心建设,提高内河航道集疏运配套能力,重点发展集装箱运输,适应上海城市功能和产业结构调整,优化内河航道及内河港区布局。近期要建成以“一环十射”为骨干的内河干线航道,优化水系景观,形成集航道运输,防洪排涝等多功能的内河水网。 建设与时俱进的“三港二网”化交通体系,是上海建设成为长江三角洲城市群的中心城市,实现国际“四个中心”和世界城市的战略目标的重大战略举措。

摘要:我国内陆边疆地区经济发展水平比较低的主要原因就是城市发展落后,大力发展城市经济是边疆地区走向现代化的必然起点。边疆地区不能步发达地区城市化道路的后尘,而应在发挥比较优势和加强产业特色的基础上,走培育中心城市、构造个性鲜明的中小城市及发展边贸口岸城镇三结合的城市化道路。关键词:内陆边疆;城市化;边疆地区改革开放以来,我国城市化进程开始加快,但由于地区之间社会经济、文化的差异较大,加之改革开放后采取倾斜发展战略,使得东部沿海地区获得了超常发展。目前,这一地区已经形成了城市群及城市带的发展格局,并出现了城乡经济一体化的发展势态。相比之下,内陆边疆省份的城市化发展进程无论在城市规模和功能上,还是在城市效应及布局上,都还需要极大地提升和加强。一、内陆边疆地区区域经济发展、城市化现状及成因分析所谓内陆边疆是指既有法定国界,又有直接国土相邻的国家,且位居国界线内侧并包括一定内腹地的经济社会区域。我国的内陆边疆地区是特指我国沿边的辽宁、吉林、黑龙江、内蒙、新疆、甘肃、西藏、云南、广西,这9省区在地缘上同俄、哈、吉、塔、蒙、朝、越、老、缅、印、不、锡、尼、巴、阿15个国家国土直接相邻。辽宁和广西因兼有陆地边境和海岸线,又属于东部地区,故不在此文研究范围内。1.边疆地区经济发展及城市化现状从经济状况来看,根据1999年统计数据,7个边疆省区的固定投资占全国固定资产投资总额的10%、社会商品零售额占全国社会商品零售总额的10%、外资投资额占全国外资总额的。虽然在上个世纪末实施了西部大开发战略及2003年开始了东北老工业基地振兴的战略行动,但从全国经济发展的总量与结构来看,这些地区经济发展的普遍状况是经济总量较小,国有企业比重偏大,非国有企业比重偏小,合资及外商投资企业数量少、规模小;三次产业的比重除西藏以外,基本上呈现出“二、三、一”的结构,并以传统工业为主体,同全国其他地区、特别是沿海地区相比较,这些地区的第一产业比重过大,第三产业比重过小,第二产业中附加值高的工业产品所占的比重较低。从城市发展状况看,该地区城市化水平较高的省有吉林、黑龙江和内蒙。这其中主要是农垦、林区、矿区人口比重大等原因及“县改市”、“乡改镇”等行政区划变动导致城镇人口增加。从城市数量和规模看,见下表:从表中可见,人口超过200万以上的特大城市只有2个,城市稀缺,大中城市过少。与沿海地区相比,小城市数量较少,规模过小。这种大、中城市过少,城镇布局松散、规模过小的状况,使得城市的聚集效益低,对经济的拉动和吸纳农村剩余劳动力的能力不强,资金、技术、人才、信息得不到有效的积聚和合理流动。2.影响内陆边疆地区经济发展的主要原因从历史上看,中国的近代工业大多产生在东部地区。解放以后,由于历史、国际国内政治态势的种种原因,人们总是把边疆等同“边境”、“边防”、“国防线”,其着眼点仅仅是它的政治方面,强调“屯垦戍边”、“巩固边防”、“保卫边疆”等政治的和军事的地位,而把经济价值放在极其次要的位置。加之地处边缘、人口稀少、交通不便、信息缓滞等客观因素,就使我国广大边疆地区的经济文化长期陷于落后境地。从政策上看,解放后,中央政府出于平衡布局的考虑,力图改变过去区域发展不平衡的格局,更由于战备的需要,加强了在中西部地区的工业投资,形成了一批内陆工业基地,如“一五”期间的156项工程和694个项目中,在甘肃就有16个。在106个民用工业企业中,东北有50个。然而,由于这种倾斜投资大多是重工业和军事工业项目,缺乏辐射力以致未能形成区域经济增长的中心,其吸收就业和带动经济整体发展的功能较弱,以致东部地区与中西部地区之间的发展的功能差距一直没有消除。随着改革开放的深入进行,特别是20世纪80年代中期以后,中央政府实施沿海地区发展战略,东部地区依靠特殊政策和率先改革的优越条件加速增长的同时,中西部地区却相对落后了。从所有制结构上看,20世纪80年代以后,中国经济增长的主力军是以乡镇企业为代表的非公有经济,而东部地区历史上本来就是具有较好的乡镇企业基础,对外开放的特殊政策又为这一地区引进外资和港澳台资金,以及建立三资企业创造了良好的基础。而边疆省区的经济主要是以国有经济、集体经济为主体,所有制结构改革滞后,非公有制经济的比重较低,没有出现东部地区国有经济、乡镇企业和三资企业三足鼎立的增长局面,与东部地区产生了越来越大的差距。二、东部沿海地区的城市化发展道路长江三角洲和珠江三角洲是我国城市化水平最高的地区,对这两个地区城市化道路的研究可以帮助我们更好地探索和把握不同地区的城市化发展规律。长江三角洲城市约占全国城市总数的1/10,特大城市有上海、南京和广州,大城市5个,中等城市11个,小城市25个。从整体而言,该地区城市密度大,大中小城镇分布比较合理,彼此形成了密切的社会、经济、生活、文化联系,呈现城市带的雏形,空间布局上已形成若干各具特色的城镇主群。该地区城市化进程的加快表现在两个方面:一是乡镇企业异军突起,加快了小城镇的发展步伐,实现了农村城市化、农村工业化、农民市民化的城乡经济一体化的转化。另一方面,就是大城市的拉动作用,以上海为中心的长江三角洲经济协作区,正在构造上海国际金融、贸易和信息中心的大部分都市面貌,而把传统产业、传统产品转移到了长江三角洲及长江沿岸地区,形成物资、资金、技术、人才、信息交流的互补、互利、互动的统一市场关系。改革开放以来,长江三角洲乡镇企业成为城市工业的配套与补缺,改变了农村劳动力就业结构和经济结构,有力支援了农业生产,并为中小城镇的建设发挥了巨大作用。长三角乡镇企业的发展,主要依靠乡村社区自身的力量筹集资金,与大中城市的经济、科技、文化辐射相结合,促进城市化和地区经济的发展。这主要是因为长三角城市在人口素质、技术开发能力等方面都优于全国的平均水平,自我发展能力强,其城市化运行机制属于内发式。另外,长江三角洲地区的15个城市市长联席会议和沪、浙、苏三省、市的常务副省(市)长的沟通渠道和机制已初步形成,从而该区域一体化进程将进入快车道。改革开放前,珠江三角洲是典型的农业地区,城市化水平很低,发展速度也很慢。1978年,珠三角只有5个城市和32个建制镇,城镇密度很低,每万平方公里只有9个城镇。目前,该地区城镇体系包括特大城市广州、大城市深圳、中等城市5个、小城市18个,以及建制镇401个。城镇星罗棋布,密度达到100个/万平方公里,城镇间的平均距离不到10公里,有些城镇的建成区已连成一片。该区面积占珠三角的总面积不到1/3,但却集中了珠三角一半以上的总人口和3/4的城市人口,以及超过3/4的GDP。与长江三角洲不同的是,珠三角城市化的动力不是来自区内中心城市的经济发展与扩散,而是由大量外资快速推动。这些流入的外资主要集中于劳动密集型的制造业。投资者由于成本因素区位选择倾向于小城镇,不仅有效推进了小城镇的发展,而且工业化与城市化的关联度大大提高,市镇之间通过地理毗邻、产业关联等一系列因素而形成都市区域。珠江三角洲地区在出口导向型工业化及城市化进程中,农业劳动力占全社会劳动力的比重由75%左右迅速下降到30%左右,不仅本地农业剩余劳动力为非农产业全部吸收,而且还吸纳了2 000万外地劳动力,其中,很大一部分为农业剩余劳动力,在外资主导型区域非农化过程中,珠江三角洲这种自下而上的、以农村城镇化为主导的城镇化模式是建立在港澳台及外资推动下的产业结构升级和市场经济的基础之上的。三、边疆内陆地区城镇化发展的可行道路我国东部地区城市群及城市带的形成和发展,从本质而言就是市场化和工业化的过程。因为在市场经济的作用下,工业化的发展要求要素在一定的空间聚集以形成规模效应,而城市就是这一重要的载体。城市经济已经成为国民经济中的重要组成部分,具有巨大的财富生产效应。众所周知,21世纪的经济集中表现为城市经济,经济竞争集中表现为城市竞争。提高城市化水平,提升城市的竞争力,才能在竞争中占有一席之地。而我国边疆地区经济发展水平比较低,在市场化和工业化等方面的发展与东部地区存在着较大的差距,可以说,边疆地区的落后就是城市经济的落后,大力发展城市经济就成为边疆地区走向现代化的必然起点。首先,以培育优势产业带动区域中心城市东部沿海地区的经济发展具有一个明显的特点,就是在一个区域内总有一二个增长极的超常规发展,从而带动了周边地区的联动发展,如深圳、珠海的迅速发展对珠江三角洲以及整个华南地区的带动效应;上海浦东的崛起对上海及长江三角洲地区的带动效应;厦门对闽南三角洲的带动效应。我国边疆地区自然资源丰富,但物质技术基础薄弱,交通不便,城镇化水平低,缺乏具有辐射能力的产业和中心城市。根据区域经济理论,中心与外围地区的发展关系在现实经济中也就是中心城市与周边地区的经济联动的关系。因此,边疆地区的经济发展也必须沿着中心地与外围地的发展逻辑,以现有的中心城市为发展极,培育支柱产业,重点投入劳动力、资本和技术等影响区域经济增长的最基本的要素。如何吸引这些要素流入边疆地区呢?一是借助发达地区的传统产业向中部和西部地区转移的机会,采取跟进策略,向发达地区让出来的产业扩展。边疆地区有资源、人力、市场、工资成本低等优势,而东部沿海一带有资金、技术、人才的优势,目前正在寻找出路,让出原来的主导产业,向更高的主导产业转移。要根据优势互补的原则,通过与发达地区的产业合作,发挥资源、技术、工业基础等综合优势,利用“后发优势”,使边疆地区在东南沿海地区目前的水平上起步。二是利用边疆地区现有的产业基础和资源优势,发展与邻国的互补经济。边疆地区不可能“克隆”东部地区已走过的发展之路,如广东的外向型加工业;苏南的与城市大工业协作配套的产业;温州模式等城市发展道路。边疆地区只能因地制宜地对外开放,而与邻国发展互补贸易是当前一种有效方式。例如,北部边疆地区包括黑、吉、内蒙,面对的是俄罗斯远东、蒙古共和国及朝鲜,因其具有一定的工业基础,重点应建设农、副、土特产品的生产基地及加工工业基地。同时,可以充分利用东北亚区域经济合作,与周边国家广泛开发经贸往来;西南边疆地区包括西藏、云南,面对的是东南亚和南亚地区,特别是云南省要抓住湄公河开发的机会,与东南亚各国开发多种经济形式的往来;西北边疆地区包括新疆、甘肃两个省区,面对的是独联体的中亚和西亚地区。这两个地区工业基础都比较薄弱,应利用新欧亚大陆桥的陆路通道带动经济发展。三是借助西部大开发和老工业基地改造,优化和提升产业结构。在实现外开内联双推动的基础上,充分利用党中央提出的推进西部大开发和对东北地区老工业基地的调整改造两大战略机遇。随着西部重点工程的全部实施和基础设施条件的不断改善,激活西部地区的人力、物力、财力等要素存量向西部流动,从而有利于西部地区的招商引资,充分发挥比较优势,同时,又带动包括云南、甘肃等省在内的第三产业、特别是旅游业的快速发展。东北老工业基地要借助国家政策及资金倾斜,抓住机遇,大力调整工业结构,加快产业结构升级及城市功能的转换,走新型工业化的道路,振兴东北地区的经济,实现跨越式发展。其次,以边贸带动边境口岸城市的发展。外向型经济一直是东部沿海地区经济增长的支柱,珠江三角洲是利用外资的海外销售关系,长江三角洲地区是利用其成本和质量优势,打开海外市场。那么,边疆地区必须发展边贸经济,以口岸城市为切入点,建立贸易网络及产业带,大力发展外向经济。在我国边境地区,与周边国家发展边境贸易,至少拥有地缘上的、资源上的和口岸上的得天独厚的三大优势。如黑龙江省边境开放城市以边贸为突破口,以贸促工,以贸促农,调整产业结构,大力开发资源,建立起黑河、绥芬河等各具特色的、不同规模的外贸出口体系和生产基地。最后,以地域经济带动特色中小城市。一个城市可以构筑多种产业功能,但从城市本性来看,只能突出一两项主功能,形成一两项强势产业。今日的城市经济竞争,其实是城市优势产业并由此而衍生出来的品牌的竞争。“大而全,小而全”就会缺乏鲜活个性与特色。城市的经济建设必须走特色化发展之路,这样才能形成“名城效应”,才能推动社会经济发展,提升城市的竞争力。边疆地区经济不仅具有边贸性,而且还有浓厚的民族性和地域性。因而,应该发展地方特色产业,包括旅游业、民族手工制品、民族土特产品等,这些产业应成为各中小城市及小城镇的支柱产业。边疆地区的城市化还应该走上发展个性化城市或者特色城市的城市化道路。纵观世界上知名城市,无论大小无一不是产业特色显耀、城市个性鲜明的功能城市。可见,城市的魅力不在其大而全,而在于其特色和强项。总之,边疆地区不能步发达地区城市化道路的后尘,而应根据本地区的特点,走培育中心城市、构造特色中小城市及发展边贸口岸城镇三结合的城市化道路,形成相互关联的产业带及资金、人才、信息、技术等要素在地区之间乃至全国的流动机制。避免改革开放以来各地方的产业结构趋于雷同化,没有能够完全发挥各自的比较优势。正如一些城市问题专家所指出的,中小城市的城市化在于做精,重点是城市的特色化和专业化,也就是在特色化的产业和专业化分工的基础上实现城市的规模效应及综合功能。只有这样,才能实现与大城市及周边地区在产业链上的整合。参考文献:[1] 蔡昉,等.制度、趋同与人文发展——区域发展和西部开发战略思考[M].北京:中国人民大学出版社,2002.[2] 宋栋.中国区域经济转型发展的实证研究——以珠江三角洲为例[M].北京:经济科学出版社,2000.[3] 牛德林,等.全方位对外开放与边疆经济的超常发展[M].哈尔滨:黑龙江教育出版社,1998.[4] 陈振光,宋平.城市化进程中的区域发展与协调[J].国外城市规划,2000(5).

关于河流污染研究论文

水是人们生命中不可缺少的源泉,然而大量的开采和随手乱扔的垃圾以及排出的废水使我国的河流严重污染。 近年来不少人们认为虽然有些地区受到了水污染的影响,但是南京的水源还是不错的,因此而放松了自己对环保的意识。 我认为这样做是不对的。因为如果每一个人都这么想,那南京总有一天也会成为一个水污染较为严重的城市之一。但是光凭着我说是远远不够的。于是我来到了长江大桥下对长江水进行了调查,发现长江水的表面上有许多漂浮物;在大桥底下还有许多是人们随手扔下的垃圾;水也十分的浑浊,大量的泥沙被卷入到江水中。可见长江已经受到了较为严重的污染。已经有这么一条河流受到污染了,那一定还有更多的河流受到了污染。 如果人们继续去破坏河流那将会危机到人们的身体健康。人们要是喝下了这些被污染的水就会导致生病,使大量的水生物和农作物得到危机。所以人们必须从自我做起去保护好水源: 1、不向河里乱扔垃圾。 2、节约用水。 3、不要滥捕水生物。 4、工厂、医院等不要将污水排入水中。 5、不要在河边洗污物。 6、去提醒别人保护好水源。 让我们从身边的小事做起,去保护每一处水源共同来建造美好家园吧!

河水污染治理措施论文

导语: 随着我国工业化进程的不断加快,河流污染现象越来越严重。当前我国的河流污染形势非常严峻。在国内水资源形势日益严峻的背景下,加强对河流的保护显得非常重要。当前我国对河流污染的治理还处于起步阶段,但是随着人们环保意识的觉醒,河流污染的环境保护措施将得到深入研究。本文将重点探讨河流污染的治理措施。

[ 关键词] 河流污染 环保 治理措施

中图分类号: 文献标识码:U 文章编号:1009914X(2013)34012701

当前我国的河流污染形势日益严峻。河流污染严重影响到了人们的生命财产安全,给人们的生产生活带来危险。“一些企业肆意排污导致河流污染加剧,对人民的正常生活、身体健康等都造成了严重的危害”。[1]在可持续发展理念深入人心的背景下,河流污染治理问题逐渐深入人心,被越来越多的人所重视。

绿色环保是当前经济社会的发展的必然趋势。而要想实现这个目的,就必须要高度重视河流污染问题。无论是从发达国家的发展经验来看还是从过去我国粗放式发展的理念来看,河流污染的治理都已成为当务之急。在这样的背景下加强河流环保措施的研究就显得非常重要。

一、河流污染形式

河流污染基本上可以分为两种形式:一种形式是点污染;另一种形式就是面污染。所谓点污染主要指的是工业废水以及城镇生活污水造成的各种污染。面污染主要指的是大范围内污染物由于降雨等造成的污染。这两种形式的污染都会对人们的生产生活造成影响,严重情况下还会对居民的人身健康造成影响。在这样的背景下加强对河流污染原因的研究就显的非常必要。

二、河流污染的原因

经过对河流污染进行深入调查,我们就会发现河流污染基本上是由三个原因造成的:一是水土流失严重。我国农田土壤在过去几十年的发展中大量应用化肥农药,虽然在一定程度上实现了增产目的,但是也造成严重的水土流失。水土流失现象的家居,是造成河流污染的主要原因。二是废污水得不到有效处理。当前人们虽然对工厂废污水的处理保持一定程度重视,但是在实际操作过程中仍然存在一系列问题,废污水得不到有效处理就被排到河里,这是导致河流污染的根本原因。三是人们的环境保护意识淡薄。当前国家虽然制定了一些环境保护的法律体系,但是在实践过程中往往存在有法不依,执法不严的现象。这是河流污染的关键。

三、物理方法

针对河流污染的治理,我们主要采用的物理方法主要是四种措施:一是调水,二是机械除藻;三是曝气复暖;四是底泥疏竣。所谓调水主要指的是通过加入大量的清洁水来改善污染水质。通常这种方式主要是通过水利设施调动附近清洁水源来进行清洁。

所谓机械除藻主要指的是通过专门机械来去除水中的蓝藻以降低河流污染。在河流中经常会产生大量的水华蓝藻。这些蓝藻的出现会严重影响到河流水质。去除水华蓝藻能够有效地降低河内磷、内源氮的负荷,这对于提升河流水体质量很有帮助。

曝气复暖。通常意义上河流污染主要是由于河内溶解氧降低造成的。我们对河流的保护就可以从提升河内溶解氧的这个角度来进行考察。曝气复暖就主要是通过这种形式来保护水体的。曝气复暖技术通过向河道充入氧气,来提高水体的溶氧水平,增加水体好氧生物的活力,最终达到提升水体水质的目的。当前主要是通过移动式充氧平台和规定式充氧平台实现这种技术。

底泥疏浚。在被污染的河流中有许多污染物都淤积在河底泥土中。为了有效提升河水水质,人们可以通过底泥疏浚的方法来治理。把底泥挖出来就可以有效的减少河里的污染物,从而减少河流污染。

四、生物方法

所谓生物方法主要指的是生物促成法,生物强化法和生态修复法。接下来我们就来详细分析这三种技术。所谓生物促成技术主要指的是通过把解毒剂,降解污染物,常量元素,维生素,微量元素等投入到河流中以降低污染的技术。生物促成技术的应用能够有效地降低河流污染,应用这种方法能够起到有效降低土著微生物的目的,从而能够强化污染环境的自净能力,最终有效缓解河流污染。

生物强化法。生物强化技术主要指的.是通过往受污染的水体中接种污染降解菌,通过污染降解菌来激活水中微生物并使他们迅速繁殖,继而来抵制有害微生物的生长。通过生物强化法可以有效解决水体污染问题。这种方法对于消除受污染水体中的黑臭和硝化底泥很有帮助。

生态修复技术。生态修复主要是通过利用浮岛技术,人工湿地,生物膜法,水生植物等形式来降低河水污染。生态技术是“利用生态平衡、物质循环的原理和技术方法,对受污染或受破坏、胁迫的水体生物生存和发展状态的改善、改良或恢复、重现”[2]浮岛技术,是通过在受污染区域搭建辅导,在水面上种植植物最终形成生物链来进行水体恢复,运用浮岛技术可以有效提升水体质量。人工湿地。人工湿地是在模仿自然湿地的基础上形成的一种具有很强渗透性能的物质。通过使用人工湿地可以有效实现污水的净化。人工湿地一般可以分为垂直湿地,潜流湿地,表面湿地三种形式。当前“国内外在人工湿地的应用方面积累了丰富的理论及实践经验”[3]生物膜法是通过天然河中的生物膜来起到净化与过滤的技术,生物膜一般是由人通过填充填料来供细菌絮凝生长,最后生成的。生物膜具有表面大,附着微生物多等特点,应用人工湿地可以使得河流的自净能力显著增长。在今后的河流污染治理中我们应该加强对这种技术的研究。“在上海的应用有生态浮床技术、沉水植物修复技术、植生生态混凝土技术等。

五、化学方法

化学治理方法主要指的是通过往受污染的水体里放入各种化学剂,例如铁盐,化学药剂杀藻等化学物质来改善水质。一般意义上化学方法主要有化学除藻以及絮凝沉淀两种方法。化学除藻是一种能够有效控制藻类生长的方法,对于解决严重富营养化的河流的污染问题具有重要意义。但是在使用这种方式来治理和水污染的时候,我们也要注意这种方法要适度应用,过度使用就会造成动植物的再次污染。絮凝沉淀是通过投入混凝剂来缓解污染的。这种方法主要应用在污染非常严重的地表水体中。采用这种方法可以有效控制源磷负荷。

当前随着经济社会的发展河流污染形势日益严峻,在这样的背景下加强河流污染治理显得非常重要。本文详细分析了当前环境污染的形式以及产生原因,而后深入论述了河流污染治理的措施。我们在今后的河流污染治理中必须要结合河流自身的特点来进行治理。“多个城市治污实践证实。河长制”确实是推动我国水污染治理的一项有效措施”[5]要慎重科学地选择治理措施,这是有效缓解治理污染的有效手段。

参考文献

[1]丁社教.治理河流污染的制度激励悖论分析[J].中国行政管理,2008(2).

[2]张乾铄.生物-生态措施修复治理河流污染综述[J].现代农业科技,2009(6).

[3]房立新.小新河人工湿地水质净化作用探讨[J].科技信息,2012(29).

[4]王翔.城市河流污染问题浅探[J].城镇供水,2010(5).

[5]李瑞生,段龙飞,王新星.天津市河流污染现状及治理建议[J].海河水利,2012(2).

从全国总体情况看,废水排放量增长速度极快。预计2000年将达666亿吨。城市生活污水总量也不断增加,2000年约达到783亿吨。由于废水处理事低(估计仅为20%~30%),大部分废水未经处理直接或间接排入水体,严重污染了水资源。我国七大水系中近一半河段污染严重,86%的城市河段水质普遍超标。全国被污染水系,比较严重的是淮河、海河、松花江、辽河、长江中下游以及珠江三角洲等工业比较发达地区。河流的城市段污染明显,小河重于大河,北方重于南方。1990年,在被评价的94个河流城市段中,65个受到不同程度的污染,占,污染物主要以氨氮、挥发酚和耗氧有机物为主。据调查,全国有7亿人饮用大肠杆菌超标水,亿人饮用有机污染严重的水,3500万人饮用硝酸盐超标水。淮河是一条受污染最严重的河流。淮河在评价的2000公里的河段中,的河段不符合饮用水标准,的河段不符合渔业用水标准,32%的河段不符合灌溉用水标准。据统计,全国3000家污染严重企业中,属排放工业污染的废水企业,淮河流域占了160家。流域内182个城镇中有排污单位万家,工业废水排放量为亿立方米,城镇生活用水排放量7亿立方米。用淮河污水灌溉农田,造成农作物严重减产;1989年春节之际,上游开闸污水下泄,致使淮南、蚌埠两市自来水受到严重污染而不能饮用,淮河流域市民的饮用水发生危机,老百姓怨声载道。淮河流域许多地区癌症发病率比正常地区高出十几倍到上百倍,一些村庄2/3的人肝肿大。同时由于河口的污染,溯河性鱼虾资源遭到破坏,产量大幅度下降,部分内湾渔场基本荒废。我国湖泊普遍遭到污染,尤其是重金属污染和富营养化问题十分突出。例如滇池是昆明最大的饮用水源,供水量占全市供水量的54%,由于昆明市及滇池周围地区大量工业污水和生活污水的排入,致使滇池重金属污染和富营养化十分严重,作为饮用水源已有多项指标不合格,藻类丛生,夏秋季84%的水面被藻类覆盖。昆明市第三水厂1993年被迫停产43天,直接经济损失4000多万元;沿湖不少农村的井水也不能饮用,造成30多万农民饮水困难。由于饮用污染的水,中毒事件时有发生;滇池特产银鱼大幅度减产,鱼群种类减少,名贵鱼种基本绝迹。渤海是中国的内海,已严重遭受污染。在渤海海域里,海洋生物大量减少,鱼、贝类濒于绝迹,几乎已变成没有生命的“死海”。沿岸海域的透明度明显下降,海水呈赤褐色甚至墨色。一些水产品,濒于绝迹。相反,具有油臭味的鱼、绿色牡蛎(被铜严重污染)、有烂斑的海带却大量出现。因食用被污染的海产品而得病的人越来越多。水是有限的,水是宝贵的,水是不可再生的。面对如此惨痛的教训,每一个地球人都要自觉地树立节水意识,拧紧水龙头,节约每一滴水,减少和杜绝人为的水污染。水污染是文明的污染,是时代的污染;水消失是民族消失,是人类灭亡华网重庆10月11日电 (记者 徐旭忠、偶正涛)长期以来,我国水环境形势不容乐观,水污染十分严重,但是水污染治理却滞后,严重影响水资源可持续利用和水环境安全。这是记者从在此间举行的全国人大环境与资源保护工作座谈会上获悉的。国家环保总局的统计显示,2005年,全国废水排放总量为460亿吨,其中工业废水占46.2%;生活污水占53.8%。但据水利部统计,全国废污水排放总量640亿吨,其中工业废水占60%,生活污水占40%。在2003年全国七大江河水系的407个监测断面中,仅有38.1%的断面符合III类以上水质标准,劣V类水质占29.7%。其中海河、辽河、黄河、淮河污染最为严重,主要超标污染物为高锰酸盐指数和氨氮。全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化,尤以巢湖、滇池、太湖为重。地下水水质有恶化趋势,大部分城市和地区存在一定程度的点状或面状污染。近岸海域四类、劣四类海水水质占30%,超标污染物质主要为氮和磷。更为严重的是,我国部分城市的饮用水安全受到威胁。在46个重点城市中,仅有28.3%的城市饮用水源地水质良好,26.1%的城市水质较好,45.6%的城市水质较差。饮用水源地水质差不但增加了自来水处理成本,而且有一些难以处理的有毒有害污染物将直接危及人体健康。农村饮用水安全更令人担忧,其卫生合格率仅为62.1%。然而,我国水污染治理严重滞后。在"十五"重点流域水污染治理建设项目中,已经建成的只占计划的32%,正在建设的占28%,还有40%的项目尚未动工。完成"十五"计划建设任务所需的资金,约有1200多亿元没有到位,占总投资的三分之二。与此同时,部分污水处理厂的运行状况不够理想。据建设部统计,全国城市生活污水处理率达4 2%,但在已建成的城市污水处理设施中,由于收费政策不到位,或污水管网不配套,致使处理设施运行也极不正常,有三分之一开开停停,还有三分之一根本就未运行。

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