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【关键词】隧道工程;地下水处理;环境地质效应
中图分类号:E271 文献标识码: A
一、前言
作为隧道工程地下水处理中的重要工作,其环境地址效应在近期得到了长足的发展和进步。该项课题的研究,将会更好地优化隧道工程地下水处理的实践效果,从而保证环境地质效应的良好控制。
二、隧道工程对地下水平衡破坏的影响分析
岩层受到内力和外力地质作用的联合影响,风化卸载带及其附近的新鲜岩带内各种成因、不同序次的非连接结构面十分发育,使其成为岩石圈中连续性、整体性最差的圈层。
同时,该层位又是地下水最为集中的部位,陆地部分宏观上看就像岩石表面笼罩着一层地下水。因此,隧道工程建设往往是修建在由水、岩、热、气等构成的一个复杂的巨型系统之内的。天然情况下,岩土具有自身的(动态)边界(力学、补给或排泄),系统各构成要素或不同要素之间维系着一种动态平衡的关系。隧道的开挖,相对于在一定空间范围内改变了系统的边界(对于岩体)或增加了输出边界(对于流体)。这样,系统本身就必然按照其固有的运动规律对此作出反应,具体表现则为隧道附近一定范围内的围岩破坏,水、热、瓦斯气向隧道排泄,或者寻求新的动态平衡。地下水埋藏在岩体里面分布着的大量空隙,这些空隙既是地下水储存场所,也是其转移通道。隧道开挖不可避免的会破坏一些地下水的储存点和转移通道,引起地下水的转移,造成地下水的重新分配,从而形成新的含水层和地下水转移通道。而原来的含水层和转移通道中地下水将减少甚至枯竭。将会导致隧区局部地下水位降低。便演化为施工中乃至建成后对各类水文地质的影响,进而延伸至对岩体表面附着的生态环境影响,出现地表植物大面积枯萎甚至死亡等生态危机。
三、隧道工程水文地质及生态环境影响的评估
近年来的研究,我们认为在新建隧道工程项目的整个过程中,要把隧道---环境水文地质---生态环境影响作为一个系统工程来考虑,把稳定原有隧道水文地质环境和保护生态环境作为环境影响评估的重点。
1.环境水文地质及影响的评估范围
隧道水文地质勘测和环境影响评估的范围与水文地质条件复杂程度以及隧道埋深和长度有关。隧道排水与大口径井抽水类似,将在洞顶含水层中形成疏干漏斗,其引用半径R0=R+B/2。隧洞排水引发的洞顶环境灾害主要发生在疏干漏斗的范围内。由于隧道长度远大于宽度,加之洞口段含水量的厚度往往变小,因此洞顶疏干漏斗与井点降落漏斗的形态还有区别,其空间形状不是倒圆锥体而是倒椭圆锥体,其地面范围不呈圆形而近似于椭圆形。根据我国若干隧道因开挖改变地下水环境、并影响地表生态环境的实例,隧道两侧的影响宽度为400~2600m或更大,因此,隧道环境水文地质勘察和环境影响评估的范围以隧道两侧各1000~5000m为宜。
2.环境水文地质评估项目
(一)环境水文地质评估项目,主要包括:地形地质;水文地质条件、分区、计算参数选择;预报涌水量的方法、公式、成果等。
(二)环境因素调查的主要项目及内容
地表水体(河流、井、泉、水库、贮水池、水渠等)的长度、面积、容量、水位及其重要性分类;农田、林业用地的类型、面积,需保护的重要性或名贵植物的数量和范围;人口密度;建筑物和构筑物的数量、类型和分布,特别注意有无重点保护文物景点;其它,如弃碴堆放场地的地形和水文条件、水土流失状况、不良地质现象等。
3.公路隧道环境影响的评估内容和标准
当公路隧道通过强富水区及中等富水区,以及岩溶发育区时,即工程施工及运营期间大量地下水涌入或从中排放时,对周围环境将有较大的影响。因此,在新建隧道时应对环境影响程度和范围进行评价,并应提出有关补救措施或相应对策,对于公路隧道重要程度尤为突出。
四、隧道建设对地下水环境的影响
地下水渗流系统给隧道的建设和运营造成了严重影响,同时隧道建设也会给地下水环境带来严重影响。隧道工程对于地下水的疏干和改造作用显得尤其突出,目前一些竣工的隧道工程已经表现出对隧址区的严重影响。
1.隧道对地下水的疏干作用
隧道开挖后,由于集水和汇水作用,地下水不断进入隧道中,地下水动力场因此发生改变,引起地下水的运动通道发生转移,形成新的势汇。随着隧道排水过程的延续,整个隧址区的地下水系统发育形成了新的地下水转移通道,隧道开始大量排出地下水,从而形成一个降位漏斗,漏斗不断扩展,疏干其影响范围内的地面水源,引起地下水与地表水径流发生改变,直接造成隧址区地表泉水流量减少甚至溶泉消失,井水水位下降,水量减少甚至干涸,直接影响当地工农业生产及人民的生活。隧道的建设造成地下水位降低,当地下水位到一定程度时,会使当地土壤含水量减少,植物生长受到抑制,甚至萎蔫、停止生长,给当地的环境带来负面影响和经济损失。
2.隧道排水导致岩土应力变化
隧道排水会引起地下水渗流场的变化,造成地下水位下降,饱和岩土层中的孔隙水压力下降,围岩承受的有效应力增加。其次,由于地下水动力场的改变,地下水流方向改变为向隧道中心流动,其方向是向下的,地下水渗流力增大了竖直向下的应力,造成总应力上升,更增大了围岩的有效应力。在有效应力增大的情况下,围岩会发生新的沉降,直到岩体应力达到新的动态平衡。大面积的岩体沉降使隧道的使用效能降低,维护成本增加。
五、环境地质效应的系统防治分析
1.开展有效的工程地质勘察
通过详细的勘察为设计施工提供相关的参数和指标,确定合理的挖方案、步骤。如果勘察工作所提供的数据不详细,势必给支护工作留下隐患。对深基坑注意查明以下几个方面:场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象等:对场地地层进行划分:调查地下水的类型、埋藏条件、侵蚀性及土层的冻结深度;测定土的物理力学性质指标;调查基坑周围地质环境。
2.优化开挖方案
地下工程的开挖方法很多,大型地下工程施工不可能全断面一次成洞,实际上是根据出渣运输洞不同、施工机械类别和岩石特性等条件,选择开挖施工方法。这样就决定了大型地下洞室是分层分块开挖,逐步形成洞室设计体系的特点。
3.科学的降水设计方案
要降低地下水位,就要合理的选择降水方法,并在此基础上进行工降水的方案设计。人工降水方法的选择是人工降水成败的关键在降水技术方法的选择时,应注意考虑以下几点:降水场地的水地质条件;含水层的透水性:地下工程开挖的深度及技术要求;水场地的施工条件和施工设备的能力范围;选用的方法是否经济理便于施工;可根据条件将多种方法组合使用,充分发挥不同方之间的互补性。
4.推行地下工程建设系统管理与防御技术
地下工程的建设是一项系统工程,必须从勘察、设计、施工、监测全方位实施工程防御体系。勘察设计方面,首先了解地质情况,查明周围各种地下管线和建筑物的要求,设计时要对地质资料了解清楚,精心设计并做到优化:施工方面,必须严格按照设计进行施工,对于有支撑的围护结构,必须遵守先撑后挖,严禁超挖,尽量缩短墙体暴露时间以及分层开挖。
六、结束语
通过对隧道工程地下水处理的环境地质效应的相关研究,我们可以发现,该项工作的开展有赖于对多方面技术优势因素的掌控,有关人员应该从隧道工程地下水处理的客观实际出发,研究制定最为切合实际的环境地质效应掌控方案。
参考文献:
[4]吴治生.不同地质边界条件岩溶隧道涌水量预测及展望[J].铁道工程学报.2011(07)101-102.
在水利工程正式建设前,对水利工程环境中进行地质勘察意义非凡。对水利工程进行地质勘察,除了能够有效避免和降低水利工程在施工时的突发状况,比如地质滑坡以及坍塌等状况,还有助于保持自然环境的平衡稳定。湖北省三峡大坝的顺利建成,就很直观地表现出了地质勘察的重要性。三峡大坝工程在正式施工以前,水利工程师就对当地的地质环境作了非常细致和认真的勘察,所以在三峡大坝正式施工时,建筑工程师们便能够合理地使用新型材料和施工技术,很大程度上避免了混凝土开裂等问题,从而大大提高了三峡工程的安全系数,同时也为中国带来了巨大的经济效益。总而言之,水利工程地质勘察对于水利工程的建设是极其必要的,它能够在分析工程施工可行性的基础上,帮助建筑人员科学地设计和管理水利工程的设计方案与具体的施工措施,最终保证水利工程的环境能够得以完善的设计,同时又可以兼顾施工方面存在的特殊需求,从而建设出高质量的水利工程。
2.地质环境对水利工程的影响
地下水对水利工程的影响主要体现在以下两个方面:首先,由于岩土体与地下水的相互作用,会导致岩土的稳定性与强度降低,并且进一步引发多种地质灾害,如水坝渗漏,岩溶以及滑坡等,而这些灾害一般都会给建筑工程的施工和后期使用造成很大的影响,甚至引发安全事故。其次,因为地下水中富含大量的有害化学成分,容易破坏和侵蚀水位下的钢结构和混泥土结构,从而降低了建筑物的使用期。从地基和基础的层面来说,地下水水位的变化也会在对建筑工程造成不同程度的影响。如果地下水水位的变化在基础面之上,不会对建筑基础造成太大的损害;如果地下水水位变化在基础面以下,就会对建筑基础造成非常重大的损失。若是地下水水位上升,岩土体会软化,进而削弱建筑地基的强度。尤其当岩土体结构不稳定时,出现的软化现象会更加严重,而引发建筑物破坏、变形等后果。
3.水利工程地质勘测的主要手段
3.1山地勘探
山地勘探,是一种通过人工或机械剥土,开挖探坑、探槽、探井等,从而展示出地表浅层地质状况的勘探地质方法。山地勘探一方面可以直接有效地对地质现象进行试验、取样和观察,另一方面由于这种方法在使用的工具和技术方面不需要太高的要求,所以它大多数情况下是用来勘察地表浅层地质。由于它的勘探工具和技术简单,使得勘测的深度也有所限制,这也是山地勘探的缺点所在。
3.2工程物探
工程物探,它不同于山地勘探,它主要是用观测仪器对被勘探区的地球物理场进行直接精确的测量,然后对测量地球物理场所得的数据进一步处理来推断并预测地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置等其他具体属性的科学。工程物探方法主要包括重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等等,以及地震波勘探、电滋波勘探等。
3.3钻探
钻探,同山地勘探和工程物探一样,是一种勘察水利水电工程地质的重要方法。因为工程建设的地基条件和要求都变得越来越复杂,而且还出现了许多地质问题,比如软弱夹层的层位确定和取样,砂层取原状样,以及特硬地层的钻进等问题,如果只依靠常规的钻探方法,并不能得到理想的结果。我国的工程师为解决这些难题不断地钻研工作,最终取得一批效果良好的成果,如金刚石套钻取芯技术以及各种类型的砂层和软土层钻进及取样技术等。而且有很多技术都已达到了国际先进水平。
4.水利工程建设的工程地质环境分析
4.1地壳稳定性
地壳稳定性是指受到地球内因外因和工程共同作用下的断层移位,坡体的崩塌、滑坡、泥石流等。在水利工程地质勘察过程中主要对区域的地形地貌和地质构造等进行全面调查,分析制约系统应力场以及渗力场的规模以及强度的因素,最后获得这些工程地质现象发展的预测信息,从而可以提醒我们提前做准备,在最大程度上降低经济损失。除此之外,还要求对遭到破坏的现象进行应力应变反演算反分析,分析并找到影响稳定性的重要影响因素,然后尽可能地采取针对性的技术措施进行协调,从而达到系统的稳定。
4.2地基稳定性
水利工程中所指的地基稳定性指的不仅仅是水工构筑物的地基稳定性。坝基的稳定性所涉及的不仅仅是承载能力和变形问题,同时还涉及了坝体的抗滑移问题和坝基岩层的产状对坝基所产生的影响。由于水利工程的地基不仅要承受自身自重和水自重,同时还要承受水的作用所形成的各种荷载作用。地基在承受这些荷载之后,将会产生一定的变形,并且把应力能转化为应变能。尤其是岩基,在各种荷载作用之下,不仅是岩石的弹性发生变形,而且还会由于岩石的塑性变形或沿某节理裂隙发生剪切破坏引起基础沉降。
4.3地表稳定性
地表稳定性涉及的主要是地表层面的变形问题,它一般体现在动力工程地质现象中,各种地表变形破坏的情况中,以及地表岩土体的性质变化。仔细研究与勘测地表的稳定性会对这些工程地质现象的发育规模、发展速度及趋势的进一步预测带来便利。在研究地表稳定性的同时,还应该积极地提出工程技术措施来减弱这些变形破坏现象的发生。总而言之,在对地表稳定性进行分析时,要着重分析这些工程地质的物质基础岩土体的性质和这些岩土体在水作用前后性质的差异,而且要及时且科学地预测这些工程地质现象的规模、强度及发展趋势。
5.结束语
关键词:城市湿地公园;植物景观规划;水岸处理
湿地是自然界生物多样性最丰富、生态功能最稳定的生态系统之一,湿地为人类的生产、生活与休闲提供了多种资源,是人类最宝贵的生态资源之一。湿地固定了大量的CO2,在应对全球气候变化中也具有重大的作用。此外,在调节水量平衡、净化水系统以及保护生物多样性等方面也具有不可代替的作用,被誉为“地球之肾”。城市湿地作为城市中一个特殊的生态系统,不仅有着重要的生态意义,还起到了一定的社会服务功能。城市湿地对于城市的环境调节、资源供应、灾害防治以及人居环境的美化等方面都起到了重要的作用,合理开发和利用城市湿地资源是确保城市可持续发展的重要前提。建设城市湿地公园是保护城市湿地资源和构建低碳城市的必然选择[1-3]。
1城市湿地公园植物景观规划
1.1植物选择
城市湿地公园植物景观规划设计应利用或恢复原有自然湿地生态系统的植物种类,构造原有植被系统,尽量避免外来种[4]。考虑植物的生态习性,比如:水生植物对重金属的忍受能力大小因植物的生活类型不同而异,一般为:挺水植物>漂浮、浮叶植物>沉水植物,比如考虑水质净化的功能,有研究表明对于污染物的吸收积累能力为:沉水植物>漂浮、浮叶植物>挺水植物;根系发达的植物>根系不发达的水生植物。
湿地公园中常采用的去污效果比较好的挺水植物有茭白、芦苇、菖蒲、香蒲、水葱、灯芯草、石菖蒲、慈菇、美人蕉等;漂浮植物主要有满江红、菱、水鳖、浮萍、马来眼子菜等;沉水植物主要有金鱼藻、伊乐藻、轮叶黑藻等;森林沼泽主要树种有水杉、杞柳、枫香、青冈、冬青、石楠、黄连木、黄檀、山合欢、化香、栓皮栎等地带性植被种类;草本沼泽类较多,如莎草群系、芦苇群系、莲群系、菱群系、浮萍群系、凤眼莲群系等湿地景观植物。如西溪湿地公园的湿地植物观赏区,处于烟水渔庄和深潭口之间,这里有大片池塘,生长着形形的水生植物,如菖蒲、水茭白、水葱、浮萍、野芹菜等。长长的亲水栈道在塘边环绕,一路走去,幽幽的荷香伴着阵阵水波的清爽,让人乐而忘返。
2.2植物景观规划
城市湿地公园内的植物规划一般分为三个部分[5]:水上丛林区、人工湿地植物观赏区、休闲森林植被区。水上丛林区主要采用缓坡护岸的方式,植物在种植形式上形成“乔木+湿地植物”的水路结合配置方式。此外,大型乔木的种植不但可以净化水源,还可以为水生生物提供多样性的生存空间,保持湿地生态系统的完整性。在水生植物观赏区,主要采用观赏效果好的菖蒲、鸢尾、玉簪等耐水湿的植物和芦苇、荷花等净化功能强的植物一起搭配。在湖心小岛上主要种植水杉和鸡爪槭,地被主要种植八角金盘、鸢尾、睡莲等观赏植物。此外,在人工浮岛上种植鸢尾、美人蕉等植物。休闲森林植被区除了以乔木为主的植物群体外,林下可增加玉簪、蝴蝶花、紫萼等耐阴湿的植物;路边或草地中间可布置一些观花的地被植物及自播繁衍能力强的波斯菊、蛇目菊等[6];滨水低湿地带可以种植水生鸢尾、美人蕉等,并配以成片的开花地被植物,形成突出季相色彩和林面倒影水面的景观效果。
(1)整体植被景观规划的要点
植被景观应突出规模与季相变化[7]:春天,狗牙根、荻等呈现满目嫩绿的颜色,毛茛、碎米荠、堇菜等植物镶嵌期间形成五颜六色的小斑块,成片的紫云英更是展现一派美丽的田园风光;春夏是大多数湿地植物开花的季节,芦苇和荻花白茫茫的一片显得格外壮观,水蓼的花朵开起来则更像一座座花坛,荷花、凤眼莲的花朵大而美丽,空心莲子草、菱等植物的花朵与水交相辉映显得别具一格;秋天,水杉叶开始变黄变红,漂浮植物满江红、槐叶萍等又给水面添上一片五彩斑斓的外衣,若草等在清澈的秋水下形成的“水下森林”若隐若现;冬天,禾草呈现出红褐色景观[8]。
营造湿地公园植物景观时,应突出植物群体美,强调远观,成带状或大片栽植,形成一定规模,展现群落整体美。比如在营造水港沿岸的植物景观时,可以采用早园竹和旱柳大面积片植,充分展现其群体美,形成优良的景观;如果过分强调植物种类的丰富,则会使景观显得杂乱且没有重点。应注意远、中、近景的协调搭配,避免过多主体,有时只需一种或几种植物,便可形成优美的天际线,构成宜人的景色。
要利用远山、水面、地被等各种处于不同空间层次的景观元素,营造出层次丰富的植物景观。我们可以想像,以远山为背景,堤岸的柳树为中景,错落栽植勾勒出丰富的天际线;近处水面中形成柳树的倒影,恰如一副优美的水彩画,给人虚实结合的美;游人所到之处都可以欣赏到地被和路边植物带来的美景。
(2)局部植被景观设计的要点
湿地公园是一个以自然景观为主的休闲场所,不可能在任何时候在任何地方都能引起游客的强烈关注和兴趣。因此,研究在不同季节、不同时间、不同气候条件下适合游客欣赏的景观也是湿地公园景观营造的任务之一。从游客的角度出发,根据不同的季节、气象条件合理安排游线,并在适宜的赏景点安排引导游客眺望的设施显得颇为重要。
在设计湿地边缘植物时,可考虑栽植如蔷薇、枸骨等人不易靠近、枝繁叶茂的灌木丛,作为动物栖息场所;或在湿地周围种植可供鸟类等动物食用果实或种子的植物,如梨、山楂及杏等;在生态驳岸上配置生长繁茂的绿树草丛,不仅能为陆上昆虫、鸟类等提供觅食、繁衍的好场所,而且进入水中的柳枝、根系为鱼类产卵、幼鱼避难、觅食等提供了场所。园路两侧可采用部分留空或适当疏植旱柳、木槿等,以留出透景线,不宜密植灌木绿篱,以遮挡游人视线,从而导致原本优美的景色无法充分展现。
2 城市湿地公园水岸环境处理
水岸环境是湿地系统与其他环境的过渡,水岸环境的设计是湿地景观设计需要精心考虑的一个方面。科学合理和自然化的水岸处理,是城市湿地公园有别于其它公园的特征,对建设多样化的湿地景观作用重大。
2.1水岸环境
水体形状是湿地公园的造景要素,自然水体一般分溪流和池塘两种类型。对溪流或河流应严禁截弯取直。公园水体形状也应符合自然界水流运行规律,使设计出的形状成为自然界的一部分,满足人们亲近自然的心理需求[9]。
(1)目前水岸设计的不足之处
在有些水体景观设计中,为避免池水漫溢,岸线护坡采用混凝土砌筑的方法。这种设计破坏了天然湿地对自然环境所起的过滤、渗透等作用,破坏了自然景观[10]。有些设计在岸边一律铺以大片草坪,这样的做法只是盲目地追求绿化视觉效果,而没有考虑到生态与环境的作用[11]。人工草坪的自我调节能力很弱,需要大量的养护管理工作,如人工浇灌、清除杂草、喷洒药剂等,残余化学物质被雨水冲刷,又流入水体,造成人工污染。因此,草坪不仅不是一个人工湿地系统的有机组成,相反加剧了湿地的生态负荷[12]。
另外,湿地公园水体底部尽量不做或少做防渗处理。因为湿地的三个特点中包含水多导致土壤潜育化,有明显的潜育层,甚至有泥炭层,为水成土[13]。因此,创造湿地生境时,湿地水池的池底不能使用任何人工材料阻隔水体、植物与深层土壤及地下水的物质交换。
(2)水岸设计的科学做法
对湿地公园的水岸环境进行生态驳岸设计的科学做法是:以自然升起的湿地的基质土壤沙砾代替人工砌筑,建立一个水与岸自然过渡的种植湿地植物的区域。这样做可使水面与水岸呈现一种自然的交接与过渡,既能加强湿地的自然调节功能,又能为鸟类、两栖爬行类动物提供理想的生活环境。此外,还能充分利用湿地的渗透及过滤作用,从而带来良好的生态效应。并且从视觉效果上来说,这种过渡区域能带来一种丰富、自然、和谐又富有生机的景观。
沼泽地表由于过湿或薄层积水,大量成炭植物残体在厌氧微生物的作用下不能彻底分解,逐渐累积形成了厚薄不一的潜育层或泥炭层,它是湿地生态系统的组成部分,为植物提供了养分,为动物、微生物以及厌氧群落提供了栖息地,因此必须加以保护。如有保持水位的需要,最好设定0.5~1 m高的最低和最高水位差。将最低设计水位以下部分铺设防渗层,最低设计水位至最高设计水位之间可做自然式护坡[14]。
在形态设计上,应按原自然系统的形状和生物系统的分布格局进行设计。自然湿地有凹岸、曲流、河心岛、浅滩、沙洲与深潭的交替,这种地形地貌和植被为各种生物繁衍创造了适宜的生境,可减低水流速度、蓄水涵水、削弱洪水的破坏力。设计时,应随地形尽量保护自然弯曲形态,并力求做到湿地区域收放有致,以符合美学法则中的统一和谐、自然均衡原则[15]。纵断面的形态设计,对湿地的生态多样性至关重要,应根据需要设计一定量的异质空间,湿地内有长年不竭的水道及能够应付不同水位、水量的塘床系统,其底部要多孔质化,造出水体流动的多样性,以利发展生物的多样性。
2.2具体生态驳岸的营造
目前使用较多的生态驳岸有三种做法:自然原型驳岸、自然型驳岸、多种人工自然驳岸。
(1)自然原型驳岸:主要采用植被保护河堤,以保持自然堤岸特性,如种植柳树、杨柳、乌柏等乔木以及芦苇、葛蒲、香蒲等水生植物,由这些植物的根系来稳固堤岸,保护河堤。这种方法多用于坡度小堤岸设计中,丰富了河堤的景观,还为多种生物提供了生存空间,缓坡有利于加强水陆联系。这种驳岸可以满足人们对亲水性的满足。
(2)自然型驳岸:这种注重自然形态与亲水性水边置石式艺术驳岸一驳坎,不仅种植植被,还采用天然石材、木材护底,以增强堤岸抗洪能力,如在坡脚采用石笼、木桩或石块(设有鱼巢) 等护底,其上筑有一定坡度的土堤,斜坡种植植被,实行乔灌草相结合,固堤护岸。这种形式在我国传统园林中有很好的应用。
(3)多种人工自然驳岸:在自然型护堤的基础上,再用钢筋混凝土等材料,确保大的抗洪能力,如将钢筋混凝土柱或耐水园木制成梯形箱状框架,并向其中投入大的石块,或是插入不同直径的混凝土管,形成很深的鱼巢,再在箱状框架内埋入大柳枝、水杨枝等;邻水侧种植芦苇、葛蒲等水生植物,使其在缝中长出繁茂、葱绿的草木。
这几种驳岸形式对于不同的坡度的岸线采用不同技术处理方法,目的都是保护湿地生物多样性的栖息地和柔和僵直的岸线。在大水面的环境中,采用缓坡入水的形式,形成自然岸线,并栽植高低不同的植物,完成水面与陆地的过渡,这种自然原型驳岸的方式适宜自然界的各种生物生活繁殖。对于岸边空间小的驳岸可以采用自然型驳岸或是人工自然驳岸。例如,杭州西溪的驳岸,在大的水面用自然原型驳岸的形式,在主河道则采用自然型驳岸,用块石和松木护坡,山石或卵石点缀岸边环境,石缝间种植植物十分亲切[16]。
3 小结与展望
(1)在城市湿地公园景观生态规划的过程中要以构建湿地植物景观为核心,湿地植物景观一方面是城市湿地公园的景观主体,在其景观体系中占有最重要的位置。同时,湿地植物景观更是湿地公园发挥水质净化、水土保持等生态功能的最主要载体;
(2)植物景观规划设计时,应根据湿地公园现有植被类型和总体布局的要求,在尽可能保留现有植被的前提下,进行湿地植被种植,既考虑保证湿地生境的多样性,又追求营造出不同季相及林相变化的湿地植物景观,使公园湿地生态系统多样性与景观多样性得到充分的展示;
(3)水岸环境的生态化处理方式是城市湿地公园有别于其他城市公园的重要特征,科学合理的驳岸做法是水体岸线以自然升起的湿地基质的土壤沙砾代替人工砌筑,并建立一个水与岸自然过渡的区域,种植湿地植物,建立生态的自然式驳岸;
(4)在进行具体的城市湿地公园景观规划时,除了需要考虑当地的自然生态条件外,在规划思想中更应融入地方的文化传统,强调景观的精神特质,打造高品质的人文景观生态。
关键词:矿山;地质环境保护;治理;加强
正文:经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为我国矿产开采企业带来更大的发展机会。矿业企业不断应用新的开采技术进行矿山开采,加快开采进度.这使得原本就不注重矿山地质环境保护的情况更加严重。近年来各矿业企业由于地质环境保护不力造成的事故时有发生。究其原因有很大一部分是由于对矿山地质环境没有进行保护与治理,造成矿山地质情况发生变化,而企业对于地址情况的勘探不及时造成的。加快矿山地质环境治理与保护,对于矿业企业安全生产.我国地质环境保护有着重要的意义。
1 矿山地质环境保护与治理现状分析
由我国国土资源部部署牵头,地质调查局组织实施的《全国矿山地质环境调查综合研究与成果集成》经历了五年的时间,通过全国3 1个地质环境监测站的汇总与评价,对我国矿山地质环境现状进行了调查。调查显示,由于长时间、高强度的矿山开采.造成了我国大量土地荒废,生态环境恶化。在地质环境破坏严重的地区.已经发生大面积地面塌陷的地质灾害。至200 5年底,由于矿山开采造成的地质灾害1 2379起,死亡4250多人,造成直接经济损失1 60多亿元。由于采矿活动造成地面塌陷面积达3 5.22万公顷,占压和破坏土地面积1 43.9万公顷。而且由于建矿、采矿强制性抽排地下水以及采空区上部塌陷使地下水、地表水渗漏,严重破坏了水资源环境,导致采矿区域及周边出现严重的生态环境破坏。加上采矿废水的排放对环境的污染,使得矿区周边地质环境及生态环境遭到严重破坏。针对这样的情况,加快我国矿山地质环境保护与治理,保护我国生态环境已经势在必行。自2 0 0 6年开始我国已经开始对矿山地质环境保护与治理加大的管理力度。
2 矿山地质环境的治理与保护
2.1 矿山废弃物处理——地质环境治理基础
矿山废渣、废石、弃土对于矿山地质环境有着重要的影响,废弃物的堆积造成矿山周边占压土地、植被破坏,影响了原有地貌环境以及水文环境。其中还有重金属的废弃物长期受阳光、雨水、空气的析出,对矿山周边环境造成的影响等。合理利用废弃矿物进行矿坑回填可以极大的降低矿坑回填资金使用。通过废弃矿石与砂石的合理配比进行回填,一方面减少了回填使用材料带来的资金与物质浪费,另一方面也对废弃矿物有了很好的处理。并且这样的回填在压实度、以及地质原有情况复原上也有着一定帮助。
2.2 矿山地质灾害治理
由于传统矿山开采很少进行矿坑回填,造成地质塌陷等情况极易发生。按照矿山地质灾害发生的时间快慢可将其分为两大类,一类为突变性地质灾害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等。另一类为缓变性地质灾害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。由于矿山开采对于矿山周边水资源的污染影响了植被的生长,造成矿山地质出现松散,为滑坡、崩塌、泥石流的发生创造了条件。在矿山开采过程中,地下岩石的应力发生改变,以前的岩石应力均衡被破坏,以及矿石废渣的乱堆乱放,易造成边坡的不稳固,在外力诱发下,极易产生滑坡、崩塌及泥石流灾害。
针对这样的情况,矿山地质治理首先要从水资源治理开始,加快矿山矿物制备过程中水处理设备的投入,将污水进行处理后再行排放。同时加快矿山植被的恢复,通过树木种植、草皮移植等方式恢复矿山植被,防止滑坡、泥石流的发生。
土地荒漠化也可以算矿山地质环境的一种,由于矿山生产运行中地下水的过度开采,造成水资源的减少,河流的干涸,植被的消失是其产生的主要原因,但矿山的不合理开采也是一个不容忽视的问题。某些矿山由于排水,疏干了附近的地表水,浅层地下水长期得不到补充恢复,影响植物生长,破坏了周围的生态环境,最终使矿区土地石化和沙化。这种情况的治理是一项长期的工作,通过上面论述的水资源治理、植被治理等方式,慢慢恢复矿山周边土壤水分以及植被,恢复土地含水量是治理矿山土地荒漠化的唯一方式。
3 矿山地质环境恢复与保护
近几十年的矿业开采虽然对我国经济发展起到了巨大的促进作用,但是也对矿山环境造成了严重的破坏。针对我国矿山环境现状,加强我国矿山环境保护与治理,通过复合治理方式、拦、排、护、整、植等多种方式相结合的方法加快我国矿山环境治理与保护,对于我国生态环境保护有着重要的意义。
3.1 加强矿业地质环境保护制度建设,推进我国矿山环境保护
为了更好的推进我国矿山环境保护工作的进行,首先有关部门要加强领导.通过对矿山环境保护制度的建设,促进我国矿山化境保护工作的实施。环境管理部门要充分认识到矿山环境保护工作的重要性,通过国家环境保护总局的监督职能、国土资源部具体环保工作的实施共同来履行我国地质环境保护与监督的工作,促进我国矿业地质环境保护与治理的实施。同时加强有关法规与制度的建设,从法律立法的角度,强化矿山环境保护工作的实施。
3.2 加快我国矿业开发与环境保护人才培养,促进我国矿山地质环境保护工作的推进
矿山环境治理必须应用先进的科学技术来实施。加强科学技术在矿山环境保护中的应用,特别是要加强对矿山的综合利用和尾矿、煤矸石、矿渣等开发利用的科研投入和生产开发研究工作。这样既可减少环境地质问题,起到保护环境的作用,又可以避免资源浪费。另外还要通过高等教育专业人才培养以及对在职人员的再培训等方式加快我国矿山地质环境保护人才培养,促进我国矿山地质环境保护的实施。
3.3 加快矿业“三废”回收利用技术的应用,促进矿山地质环境保护实施
在矿山开采过程中,对于“三废”的回收、利用,对于矿山地质环境保护有着重要意义。通过采用先进的采选技术和加工技术,提高矿山资源利用率,对于加快我国矿山环境保护有着重要的推动作用。
3.4 关于矿山地质环境综合治理与防护的分析
关键词:地理环境;贮存条件;卷烟加工质量;烟叶含水率
中图分类号:O657文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)07-0058-02
甘肃烟草工业公司现有兰州及天水两个卷烟加工点,存在着同一价类牌号卷烟异地加工的情况。为确保两个生产点加工的卷烟产品实现“均质化”的目标,对影响生产加工工艺过程的各工艺环节进行了探索研究。
兰州市地处西北高原地区,全年气候及温度变化差异较大,属北温带半干旱大陆性气候,年平均降水量327mm左右;甘肃烟草工业公司所处地点的海拔高度为1500m左右,大气压力约84566Pa。天水市地处陇西黄土高原和秦岭山地过渡地带,属于中纬度内陆地区,冷温带半干旱大陆性季风气候,年均降水量约800mm;天水卷烟厂位于天水市麦积区,所处地点海拔高度约800m,大气压力约92633Pa。两加工点的地理环境及气候条件差异较大,为保证卷烟产品品质的一致性和质量稳定性,实现同牌号产品在两地的“均质化”加工目标,制定出符合两地实际的贮存点温湿度标准就显得十分必要。
一、兰州贮存条件及物料含水率变化测试与分析
试验中,对每一个贮存点规定相应的环境温湿度控制要求,按照工艺规定,将加工过程中的在制品贮存一定时间后,分表层和深层两部分取样,进行含水率检测,并记录对应贮存点的环境温湿度数据。同时,参照各个贮存点所处地点的海拔高度,查出公司总部所在地的兰州卷烟厂和天水卷烟厂各个贮存点对应的空气含湿量,分析被测试贮存点表层和深层在制品的含水率变化情况。另外,引入被试验样品感官质量综合评价。在数据对比和综合分析的基础上,确定出较为准确的贮存点温湿度控制标准,各项试验和评价结果见表1:
综合分析以上数据,我们得出:不同温湿度条件下,烟叶(丝)、梗丝表层和深层含水率差异较大,含水率变化同对应温湿度条件下的空气含湿量成正相关;并且在烟丝表层和深层水分达到一致时,卷烟感官质量相对稳定。
二、天水贮存条件及物料含水率变化测试与分析
综合分析以上数据,我们得出:不同温湿度条件下,烟丝表层和深层含水率差异较大,含水率变化同对应温湿度条件下的空气含湿量成正相关;并且在烟丝表层和深层水分达到一致时,卷烟感官质量相对稳定。天水与兰州两地在相同温湿度条件,物料含水率变化不同,主要是两地在相同温湿度条件下,空气的含湿量存在显著差异。
三、结论
1.在对不同区域进行温湿度环境控制时,因海拔高度不同,即使是在相同的温湿度条件下,空气中的含湿量也存在显著差异。
2.在海拔高度相同、环境控制温度相同,而相对湿度不同的条件下,空气中的含湿量也不相同。
3.不同温湿度条件下,由于烟丝表层与深层含水率存在差异,同一贮柜中表层与深层烟丝卷制出的卷烟感官质量存在差异性,主要影响指标为香气丰满程度、烟气浓度、烟气劲头、烟气细腻程度、刺激性、干燥感等。
4.物料含水率的变化同环境空气含湿量呈正相关,在实际生产中我们可以借助所贮存物料含水率指标,并结合相应环境条件下空气含湿量来确定贮存标准。
参考文献
[1]国家烟草专卖局.卷烟工艺规范[M].北京:中央文献出版社,2003.