土壤改良实施方案范文

时间:2023-12-07 17:32:13

土壤改良实施方案

土壤改良实施方案篇1

关键词:园林植物;景观空间;种植设计

1土壤改良剂的发展及种类

概括来说可以分为:营养性改良剂;土壤结构改良剂;酸性土壤改良剂;碱性土壤改良剂。土壤改良剂的类型不同,对土壤的作用机制也有所不同,但都是通过有效改善土壤物理结构,降低土壤容重,增加土壤含水量,改变土壤化学性质,加强土壤微生物活动,提高酶的活性,增加土壤微量元素含量,调节土壤水、肥、气、热状况中的某些部分或全部,最终达到提高土壤肥力的目的。

土壤改良剂的研究始于19世纪末,距今已有百余年历史。早在20世纪初期,西方国家就利用天然有机物质如多糖、淀粉共聚物等进行土壤结构的改良研究。这些物质分子量相对较小,活化单体比例高,施用后易被土壤微生物分解且用量较大,因此未能得到广泛应用。20世纪50年代以来,人工合成土壤改良剂逐渐成为研究热点。美国首先开发了商品名为Kriluim的合成类高分子土壤结构改良剂,之后人们对大量的人工合成材料包括水解聚丙烯睛(HPAN)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)、沥青乳剂(ASP)及多种共聚物进行了较为深入的研究,其中聚丙烯酰胺是目前应用较多的土壤改良剂之一。20世纪80年代,人工合成高聚物土壤改良剂达到研究和应用高潮,技术领先国家包括美国、前苏联、比利时等,其中以比利时的TC改良剂和印度的Agri-CS改良剂最为成功。1982年,我国农牧渔业部从比利时引进聚丙烯酰胺和沥青乳剂,应用于渠道防渗、盐渍良、造林、种草、防止水土流失、旱地增温、保墒等方面。近年来,商品化土壤改良剂在我国的种类和数量均呈增加趋势,企业层面的研究和推广非常活跃。此外,国外一些应用较为成熟的产品也进入国内市场。来自农业部肥料登记公告信息显示,目前获得国家行政审批的土壤改良剂产品达到了40多个。这些土壤改良剂产品的主要功能包括改良土壤结构、降低土壤盐碱危害、调节土壤酸碱度、改善土壤水分状况或修复污染土壤等;原料种类也比较繁杂,包包括了天然矿石(如蒙脱石、白云石、钾长石、磷矿石等)、天然活性物质(如生化黄腐酸)、工农业废弃物(如味精发酵尾液)、人工合成聚合物(如月桂醇乙氧基硫酸铵、聚马来酸等)。

改良剂的主要功能是调节土壤砂粘比例,改善土壤结构,促进团粒结构形成;提高土壤保水持水能力,增加有效水供应;调节土壤pH值,降低或减少铝毒危害;改良盐碱土,调节土壤盐基饱和度和阳离子交换量;调理失衡的土壤养分体系,促进有效养分供应;修复污染土壤,重金属离子钝化作用;调节土壤微生物区系,保持土壤微生物环境良好。

2绿化土壤理化性状分析与土方设计

在园林绿化的技术准备阶段,需要收集地形、土壤、水文等详细技术资料,经过专业图纸会审、设计及施工交底后制定出最佳施工方案。在此过程中,土壤理化性状分析和科学的土方施工方案是极为重要的环节。

2.1绿化土壤理化性状分析

一般绿化土壤是在适当清理建筑垃圾的空地上回填一定厚度的回填土,因此绿化土壤的理化性状分析必须包含原土壤和回填土方2种类型。土壤理化指标中,土壤pH值和通气孔隙度2项指标较为重要。

2.1.1土壤pH值

土壤pH值是土壤理化性质的重要指标之一,其数值高低直接影响土壤中微生物活动和微量元素的有效性。根据当地几年来的检测结果,良好的绿化土壤的pH值一般在6.5~7.5;而混有建筑垃圾的种植土壤pH值一般在7.6以上。这样的碱性土壤严重影响铁、镁、锌等微量元素的活性,造成喜酸性植物生长不良或引发缺素症。

2.1.2土壤通气孔隙度

土壤通气孔隙度俗称土壤通透性,是指土壤具有通气、透水以及植物根系穿插的特性。土壤通透性指标直接影响土壤中的水、气、微生物以及土壤肥力的有效利用,进而影响作物生长。

2.2绿化工程土方设计与施工方案

2.2.1地形地貌设计

按照园林绿化整体规划的需要,结合当地自然环境等相关技术资料,充分考虑与建筑的协调性,设计相应的地形和地貌。根据植物生长特性,将其配置在特定的地形。

2.2.2现场渣土清理

在回填土方之前,施工现场特别是种植区域的渣土要进行彻底清理,这对植物今后的正常生长十分必要。按照土方施工方案,对现场土方进行清理,过筛后好坏土要分开存放,渣土集中外运。

2.2.3回填土方作业设计

根据植物根系生长需要回填符合要求的土方至设计标高,在回填中因机械碾压造成的土壤板结不可避免,所以回填土方后要对种植场地进行翻挖,配合实施土壤改良技术措施。

3植物生长特性对绿化土壤的要求

当地绿化土壤的pH值一般在6.5~7.5,可以满足大部分绿化植物的生长;喜酸性植物适宜的土壤pH值一般在5.5~6.5,种植此类植物的土壤应该进行调酸处理,将土壤pH值改良至5~6。当地绿化土壤通透性略显不足,可以根据植物需要局部进行改良。一般树穴土的土壤通气孔隙度要求≥8%,一级草坪种植土壤通气孔隙度要求≥45%。

4绿化土壤改良技术措施

当地绿化种植土壤一般中性偏碱,土壤肥力较低,根据栽植管理以及特定植物的需要,参照相应标准,在种植前及种植后的养护管理中有必要进行相应的土壤改良。

4.1碱性土壤改良技术措施

4.1.1酸性溶液灌根

结合抗旱,应用浓硫酸或磷酸6000~8000倍液进行灌根处理,稀释后的酸性溶液pH值一般在2.6~3.0,可以快速降低土壤的碱性,但需要多次应用。浓硫酸属于化学危险品,腐蚀性强,操作中要特别注意安全。

4.1.2土壤施用硫磺

硫磺在土壤微生物以及空气的作用下,缓慢发生硫化反应,形成硫酸根离子,逐步降低土壤碱性。施用硫磺粉2~3kg/m2,一年2次,可以使土壤pH值降低1.0~1.5。种植前改良可一次性施用硫磺粉5kg/m2,30d后可以栽植。操作中注意撒施均匀,在土壤表层5~10cm施用。

4.1.3施用生理酸性肥料

生理酸性肥料是指肥料中离子态养分经植物吸收利用后,其残留部分导致介质酸度提高的肥料,主要种类有硫酸铵、氯化铵等。在养护管理过程中,针对喜酸性植物或弱碱性土壤,一定要适量施用生理酸性肥料。

4.2板结土壤改良技术措施

4.2.1严重板结土壤的翻挖

因大型机械碾压造成的土壤严重板结,必须采用机械翻挖,翻挖深度:乔木不低于100cm,大型深根系乔木150~200cm,花灌木40~50cm,草坪30cm。翻松土壤过程中,往土壤中掺入腐叶土或有机肥等,增加土壤通透性,并提高土壤有机质含量。

4.2.2栽培基质

在种植前,对于通透性不够理想的绿化土壤,可以采取局部改良措施,翻松土壤并往其中掺入腐熟秸秆、稻壳等多孔栽培基质,扩大种植穴范围,基质和土壤体积比为0.5~1.0∶1。

4.2.3施用有机肥料

在养护管理中发现有植物生长不良现象,要施用有机肥配合其他改良措施,施用量0.5~1.0kg/m2。严重的可在树冠正投影范围内扇形开挖,深度达到根系密集分布层,尽量不损伤主要根系,分3~4次改良根际土壤。

结语

园林绿化土壤是植物生长的最基本条件,也是城市重要的资源,而且越来越稀缺,合理利用好有限的土壤资源是建设节约型社会的具体体现,也是园林绿化行业健康有序发展的必然要求。面对日益紧张的绿化种植土壤资源,对建筑垃圾、园林及其他废弃物进行处理,转变为可利用的园林资材,既有一定的经济效益,又具有相当的生态环境效益和社会效益。

参考文献:

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.CJ/T340-2011绿化种植土壤[S].北京:中国标准出版社,2011.

[2]DB440300/T34-2008园林绿化种植土壤质量标准[S].北京:中国标准出版社,2006.

土壤改良实施方案篇2

关键词:园林绿化 土方设计 土壤改良技术

1.前言

园林绿化在一个城市发展过程中发挥着非常重要的作用。但是,在进行园林绿绿化养护管理过程中,由于各种主客观因素的影响导致植物无法健康生长,出现枯死病死植物的现象非常多。这种问题出现的主要原因除了主观的养护管理方式不当之外,还在于园林土壤环境差的客观问题,如很多园林绿化土壤存在非常明显的板结严重、垃圾横生、土性不利于植物生长的问题。因此,为了解决这些问题,必须制定出合理的园林绿化土方设计方案和进行科学的土壤改良,为园林植物的生长创造良好的环境。

2.绿化土壤简介

绿化土壤指的是在清理原来土壤内各种垃圾杂质的基础上填上一些回填土的土质类型。也就是说绿化土壤包括原土壤和回填土两种土壤类型。所以在分析绿化土壤性状时必须要同时对这两个土壤的性质特征进行分析。多项研究结果和实践经验表明,对植物正常作用最大。决定植物能够顺利健康发展的绿化土壤其性状中,土壤通气孔隙度和pH值起着最直接的影响作用。

(1) 通气孔隙度。所谓的通气孔隙度也就是常说的通透性,指的是土壤通气透水的能力。若土壤的通透性好,那么植物根系穿插生长就比较容易,有利于根茎的延长和壮大。另外,通透性好,植物根系能够从土壤中吸收更多的水分和养分,在给土壤施肥时,肥料也能够更快的深入土体内,滋养植物根茎,促进其生长。

(2) pH值。土壤pH值是决定土壤为酸性或碱性,决定土壤适合种植何种植物的重要指标。通常情况下,适合植物正常的土壤其酸碱性已经为中性偏酸,也就是pH值大约在6.5~7.5之间时植物的正常最好[1]。但是,若土壤中存在很多垃圾杂质,尤其是建筑垃圾,会直接导致整个土壤的pH值增加,形成碱性土壤。这些受建筑垃圾污染的土壤一般都非常缺乏铁元素、锌元素以及镁元素等这些植物生长所需的元素,不利于喜酸性植物的生长。

3.我国园林绿化土壤现状

3.1板结严重

园林绿化突然板结形成时期一般是在绿化工程建设初期,大量的挖掘机以及车辆来回进出,对土壤进行来回碾压,加上整个绿化工程周期比较长,这些大型机械碾压的频率不断增加,直接将土壤的毛细孔全部碾压整平,整个土壤的渗水能力几乎全部消失,形成坚硬的土块。在这种板结严重的土壤中种植的植物势必难以从土壤中吸收更多水分和养分,无法满足自身健康生长的需要,形成严重的营养不良。

3.2建筑垃圾多

园林绿化土壤建筑垃圾多的主要原因是,在园林绿化工程建设初期,由于建设人员和管理人员对土壤质量缺乏正确的认识,因此在选择回填土上缺乏正确地认识,直接导致出现使用质量不合规范要求的土壤作为回填土,或者对建筑过程中产生的垃圾没有进行深入清理的现象,造成绿化土壤中含有大量的建筑垃圾。而由于含有建筑垃圾的土壤一般土性均偏碱,这种类型土壤制约了喜酸性植物的正常生长[2]。

3.3土性偏碱

园林绿化过程中,一般需要引进多种不同类型的植物,而由于不同的植物其生长习性各不相同,对土壤酸碱值的要求也各不相同。如我国的长江中下游地区土壤大多是中性偏碱,这种类型土壤能够满足园林绿化大多数植物生长的需要,但是对于广玉兰或者香樟这些喜欢在酸性土壤中生长的植物来说则难以健康生长。所以,土性偏碱也是园林绿化土壤存在的一个严重问题。

4.绿化土方设计方案

4.1形状设计

绿化土方设计方案是园林绿化整体规划中一个不可或缺的组成部分,设计怎样形状的土方必须要与园林建筑和地形有非常好的协调性。与整个园林的地形和地貌相结合,充分利用该园林的地形地貌设计出切合实际的土方形状。

4.2回填土设计

回填土是绿化土壤的重要组成部分,其土质对于植物的正常生长有直接的影响作用。为了确保回填土质量符合标准设计要求,在设计回填土过程中,必须要严格按照植物根系正常生长所需土质标准设计和选择回填土类型。但是,由于绿化工程施工过程中势必会出现土壤受到大型机械碾压出现板结的现象,影响植物的健康生长。所以,在完成回填土施工后必须要对被碾压的土块进行翻挖,并在这些土壤中适当的采取一些改良措施,恢复土壤原来特性[3]。

5.园林土壤改良技术

从以上分析我们可知,园林土壤存在的最明显问题就是建筑垃圾多、土壤板结以及土性偏碱三个问题,这三个问题中建筑垃圾多问题处理方法比较简单,只需要在施工时期做好预防处理即可。而对于板结和土性偏碱的现象则需要采用相应的改良技术。土壤两种问题的具体改良技术如下分析:

5.1土壤板结

(1) 翻挖。翻挖是解决土壤板结现象的一个常见措施。由于绿化土壤施工期间不可避免要受到大型机械碾压形成板结,所以,为了能够恢复土壤特性,回复土壤的吸水和渗水功能,需要将板结土壤进行翻挖,且一般情况下,不同土壤类型翻挖深度不同,如花灌木土壤翻深40~50cm,草坪翻深30cm[4]。另外,在翻挖过程中,为了使受到严重破坏的土壤能够更快的恢复,满足植物正常的需要,还需要在翻挖土壤中适当的加入一些有机肥,提高土壤质量。

(2) 增加有机肥。增加有机肥料也是解决土壤板结现象的一个常见且有效措施。由于土壤在重力碾压下,其内部毛细孔基本全部被破坏,直接造成土壤吸水和渗水功能丧失,使种植的植物均产生不同程度的营养不良现象。所以,针对这种情况,应该选择增加有机肥措施,施肥时施肥量一般为0.5~1.0kg/m2。施肥的深度要求深入到植物根系比较密集的分布层中。但是需要注意的是,不能损害到植物的根系,一定要确保其根系完整。

5.2土性偏碱

(1) 施肥。具体是施加生理酸性肥料。施加生理酸性肥料能够在较短时间内着调整整个土壤的酸碱性,使中性偏碱的土壤逐渐转变成为中性偏酸的土壤,满足喜酸植物(如香樟)生长的需要。

(2) 使用酸性溶液。一般是使用浓硫酸或者磷酸,将这些酸性溶液进行稀释后对准植物根系浇灌。这种方法相对于施加生理酸性肥料显效更加快速,但是起效时间比较有限,需要进行多次的浇灌。另外,由于这些酸性溶液本身就是一种化学危险品,若操作不当有可能发生致命危险,所以需慎用[5]。

(3) 使用硫磺。硫磺改良技术的作用机理是硫磺会与微生物发生硫化反应产生硫酸根离子,硫酸根离子能够调节土壤pH值,使其逐渐由中性偏碱土壤转为中性偏酸土壤。具体使用方法是将硫磺粉均匀撒入土壤中,施用量为5 kg/m2。

6.结束语

综上所述,绿化土壤除了是园林植物能够正常生长的前提和基础,也是城市不断发展和完善的重要条件。目前,随着城市人口的不断增长,城市用地越来越紧张,学会充分利用现有的先进技术对园林土壤资源合理利用,最大限度的挖掘土壤内在潜力,解决土地资料稀缺的问题,是现代园林绿化行业可以持续发展的必然要求和选择。

参考文献:

[1]宋华,宋琴,朱利民.浅谈银北地区盐渍地改良技术在园林绿化中的应用[J]. 宁夏农林科技,2009,20(03):74-76.

[2]黄丽芳.试论园林建造工程中地形改造的作用与做法[J].上海农业科技,2011,41(06):414-415.

[3]李生辉.园林树木生长地的土壤改良技术浅议[J].中国西部科技,2011,30(12):161-163.

[4]李光军.盐碱地改良及园林绿化施工技术[J].中国园艺文摘,2011,36(04):112-113.

土壤改良实施方案篇3

关键词 土地;档案;重要性;必要性

中图分类号 F321.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)10-0393-01

土地是人类赖以生存和繁衍的必需条件,其既是农业最基本的生产资料,也是各项经济建设必备的条件。当前,我国农业面临着耕地减少,耕地质量下降,人口增加,人民生活改善和国民经济快速发展的巨大压力;并存在着农业投入不足、基础条件薄弱和农业生态环境持续恶化等制约因素,这些因素阻碍农业生产的持续、稳定发展。因此,在当前土地产出日益增加的态势下,发展农业的重要出路是生态农业、科技农业、效益农业相互依存、相互促进和共同发展,而生态农业是前提,科技农业是关键,效益农业是根本目的[1]。

档案工作作为社会主义现代化建设的一部分,面临着新的历史契机,肩负着新的历史重任,档案服务应顺应新农村建设和现代农业的发展。目前,全国已延长农村土地承包期,这是我国农业生产可持续发展的根本保障。因此,建立健全农村土地、地块档案对稳定农业生产、激发农民对科学种田的积极性、繁荣农村经济至关重要。

1 建立健全农村土地档案的重要性

土地是农民从事生产活动的最基本的物质条件,是农业生产发展的根本所在。而健全的土地档案是土地所有权的法律凭证,是裁决土地纠纷、民事案件的有效法律依据,建立健全农村土地档案对于维护农民的合法权益,对于乡、村级领导的科学决策、长远规划、项目投资和经济建设都具有重要的作用[2]。

2 建立健全农村地块档案的必要性

我国人口多,耕地少,耕地后备资源缺乏。农业效益不能单靠提高农产品价格来解决。根本办法是通过提高土地产出率、产品优质率来增进效益,因而应建立健全地块档案,为防止水土流失,土壤沙化、盐碱化以及合理改良利用土地、科学种田、提高土地利用率等提供依据,可以在很大程度上避免工作的盲目性。

2.1 建立地块档案为农业生产服务

近年来,随着家庭联产承包责任制的不断完善和巩固,农民向土地投入的积极性空前高涨,肥料投入的增加使土壤肥力也发生了变化。根据2006—2008年博州2县1市部级测土配方施肥项目耕地养分化验结果与第二次土壤普查比较,由原来的“缺氮少磷钾有余”演变为目前的“缺氮平磷部分缺钾”,土壤有机质含量也呈下降趋势,长期以来相当一部分农民仍按照土壤普查时的结果施肥,极大地浪费了人力、物力。因此,建立健全地块档案,及时了解、掌握博州土壤肥力变化情况,做好农业生产的宏观调控和土壤肥力的预测预报预控,可以为各级政府提供决策依据,为技术人员提供科学施肥理论依据,对指导农民科学种田、培肥地力、改善农田生态环境,进而促进农业可持续发展有重要作用。

2.2 以地块档案为依据,因土种植,因良

改良中、低产田是促进农业生产的有效措施,其不仅是近期增产增收的有效途径,而且是确保农业可持续发展的基础,是保证农业持续稳步增长的保障。根据博州第二次土壤普查档案记载,博州有2/3的中低产田需要进行改良升级,特别是博乐市乌图布拉格乡和达勒特、温泉县的查干屯格乡、安格里格乡、昆得仑牧场等部分土壤均较瘠薄,如果在这些地区有针对性地结合发展农区畜牧业,实施种植草田轮作、牧草、粮豆间作和养畜秸秆过腹还田等,既能补充农田有机质的损耗,培肥地力,又能促进农区畜牧业发展,建立起良性农业生态环境,从而给农牧民脱贫致富奔小康开辟途径。根据地块档案,针对不同的土壤状况,采用合理的耕作制度和农业措施,对保护农田土壤生态条件也具有重要的作用[3-4]。

2.3 建立健全地块档案积累病虫防治经验教训

针对长期不合理施药所造成的病虫抗药性的产生和增强,天敌被杀伤,害虫再度猖獗及环境被污染的严重现状,利用所建立的地块档案可逐渐确立宏观调控、综合治理的农业生态观点,即从农业生态、系统的整体出发,根据有害生物和环境之间的相互关系,充分发挥自然控制的作用,因地制宜地利用和协调相互间的关系,将有害生物控制在经济阈值以下,以获得最佳的经济、生态和社会效益[5]。

总之,农业是弱质产业,需要各方力量的支持,建立健全土地、地块档案,并保证其完整与权威性,可以积极促进土地档案在乡务、村务活动及土地管理活动的作用,进而对农业生产和农业可持续发展产生深远意义。

3 参考文献

[1] 孙兰英,黄河.健全土地档案规范土地管理——以吉林省舒兰市平安镇为例[J].当代生态农业,2011(3):126-130.

[2] 聂焱.土地档案资料信息化建设探讨[J].科技与生活,2011(18):164-165.

[3] 南德红.浅谈土地档案的特性与管理[J].黑龙江国土资源,2011(7):66.

[4] 陈天培.建立动态化土地档案 实现土地信息合理流转[J].河南农业,2011(6):13,16.

土壤改良实施方案篇4

关键词:水土保持;方案编制;水体损失;土地保育

水土保持方案编制应考虑的问题,究竟是一些什么问题呢?由于人们对水土保持概念理解的偏差,在编制水土保持方案时仅着眼于防治土体损失的机械固定,仅仅限制在使用工程措施,从字面上理解植物措施,没有意识到防治水体损失方面的保持利用,忽略对风力侵蚀的防治,不考虑植物侵蚀和化学侵蚀等。

要讨论这些内容的不合理问题,首先得搞清水土保持概念的内涵与外延。

1水土保持概念的内涵与外延

由水土保持的概念看来,要弄清水土保持的内容,还必须弄清水土流失的定义。水土流失和水土保持是两个相对的概念,根据一些学术专著,它的意义也是比较明确的:是指土壤侵蚀(包括水、风、重力、人为活动等营力)造成陆地表面水土资源和土地生产力的破坏和损失。

然而什么又是土壤侵蚀呢?土壤侵蚀是国际通用的土壤学学术用语,国际上有代表性的学术专著和机构对此定义大致相同,即水、风、重力等作用下土壤的流失。国内定义是指土壤在内外力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下,被分散、剥离、搬运和沉积的过程。

当然,随着人们对土壤侵蚀和水土保持的认识的不断深入,土壤侵蚀、水土保持的概念和内涵也在不断地发展演变。正如土壤侵蚀从最初的由于水力或风力作用引起的土地表面物质的移动,逐步发展到土壤在内外因力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下,被分散、剥离、搬运和沉积的过程,水土保持概念也由初期的土壤保持发展为今天的水土保持并举,从单一强调土壤侵蚀引起土地生产力退化到同时强调土壤侵蚀环境与全球生态环境的联系,如水土流失与水环境的联系,水土保持与全球气候变化的联系等,即水土保持的对象已经不再是停留在山区、丘陵区和风沙区的水土资源,而是任何在内外力(如水力、风力、重力、人为活动等)的作用下被分散、剥离、搬运和沉积的水土资源,水土保持的内容已不只是防治水土流失,而是维护和提高土地生产力,建立良好生态环境。

由此看来,水土保持涉及的内容除了防治水土资源的流失外,还赋予了利用水土资源,绿化美化环境等。其中,防治水土流失涉及防治土地荒漠化、防旱保水等内容,维护和提高土地生产力涉及了植物侵蚀、化学侵蚀,慎重考虑工程措施等内容,绿化美化环境则涉及了植树造林,慎重使用复垦措施等内容。总之,水土保持已不是最初的水土流失防治,即采取措施简单地把水土资源固定在某一个区域。

2问题根源的解析

前面已经说了方案中存在的问题。为什么会出现这些问题呢?我想最根本的是把水土保持单纯地理解为水土保护,而没有意识到水土保护的根本目的。现结合前面给出的概念来解析这些问题。

2.1仅把“保持”理解为“保护”

保持含义不仅限于保护,而是保护、改良与合理利用。由于一部分人把水土保持单纯地理解为水土保护、土壤保护,甚至与土壤侵蚀控制等同起来,没有意识到土壤的改良以及土壤合理利用于农、林业生产,即没有考虑到对土地生产力的提高,因此,在方案设计的时候,仅着眼于防治土体的损失,进行机械地“固定”处理,夸大甚至是盲目使用工程措施,从字面上理解植物措施。

2.1.1没有着眼于提高土地生产力。有人认为,用工程措施可以把土壤很好地圈定在某一空间范围,这样处理后基本不会发生土壤侵蚀的现象。有的就是忽视植物措施对土壤的改良功能及其对荒漠化的防治功效,在方案编制中忽视植物措施,至少不对石料场、石渣场采用植物措施,加速了该区域土地石漠化、荒漠化的进程。也有人在方案编制中不是先考虑提高土地生产力方面的土地熟化,而是随意采用复垦措施,使土地越垦越穷。相对次要一点的是,在方案中没有提及风力的扬尘等对土地的沙化。也许有人会问:为什么要提高土地生产力呢?因为他们只知道土地是农业生产发展的重要因素之一,不知道中国仅有10.20%的土地面积适于农业,37.10%适于畜牧,且风与水冲刷严重。因此必须考虑土地资源的可持续发展。

从提高土地生产力、水土资源的可持续发展来看,把弃渣场设置在农田的方案也是不可取的。就算弃渣在水土保持措施处理后,能够使土地生产力提高到以前农田状况下的水平(一般情况下是不可能的),但弃渣场本身占压了肥沃的土壤,让其退化,变得难以利用。据科学测算,自然风化1cm表土层需要400年时间,而风化成30cm耕作层,则至少需要1.20万年。但破坏这1.2万年才风化成的耕作层,却只需一朝一夕就完成了。这是一种资源在时间

上的巨大浪费。因此,强烈反对占用农田不经处理就用作弃渣处理场地处理弃渣的方案。

2.1.2对绿化、美化环境认识浅薄。由于没有意识到绿化、美化环境,一部分人没有考虑植物措施,或乱用植物措施,或没有把植物措施设计到相应深度等。总的说来,是对绿化、美化环境的认识没有深入。没有考虑植物措施的人完全没有考虑水土保持的绿化、美化这一部分内容。在方案设计中,不在乎植物措施,认为在工程措施的防护下,已经能够达到防治目标,采用植物措施纯属多余。

乱用植物措施是不知道植物间的互生与对土壤肥力的竞争,只知道植物对土壤的改良,不知道一些植物在人为作用下恶化土壤理化性质、降低土壤肥力(即植物侵蚀)。要么是简单的进行混交造林,没有考虑主要树种与伴生树种之间的关系,对各树种不进行优化配置;要么乱用植物种造林,使得外来物种入侵并恶化土壤理化性质,降低土壤肥力,造成植物侵蚀。

没有把植物措施设计到相应深度的人是对植物的绿化、美化作用的认识深度不够而总认为种下去就成。他们要么是随意设计,没有考虑立地条件;要么是简单设计,没有考虑混交造林;在简单的进行混交造林设计中,没有考虑造林密度对生长量的影响;当然,他们植物措施中更不会考虑到微生物对土壤理化性质的改良作用(其实,植物措施常常是和生物措施相互通用的)。

2.2仅从定义上理解,没有注意到事物的发展

早期,人们只提出了土壤保持这一概念。而今,还有很大一部分停留在这一概念上,认为只是对于水力、风力等各类因素引起的土壤侵蚀的治理。于是,他们没有注重水体的保护和利用,没有意识到化学侵蚀带来的危害。也就是说,没有水忧患与水战略的意识。当然,这些还与水体保护的具体定义有关,因为在这一方面大家还持不同的意见:如有人把入渗作为一种水体保护措施,但有人认为,入渗到地层深处的水体已经变得难以利用。

因此,在方案编制中少了很多内容,让编制方案的根本目的落空。没有了“维护和提高土地生产力”这一内容,好多东西也就空荡起来,更别说水土资源的可持续发展了。个人认为,水资源的保持要从水资源的利用、便于利用出发,做好库存,同时进行防污染处理。

3对今后方案编制工作的建议

土壤改良实施方案篇5

主要技术对策

在对区域内的水质状况进行调查和评估的基础上,以园内封闭景观水体的水质维护利用为核心,研究与景观相结合的人工湿地生态处理措施和辅的人工强化处理措施,以保障景观水体的水质,并在此基础上形成了技术集成和工程示范,保证了园区内景观水体的水质安全、构建了稳定且健康的水生生态系统。通过资料收集和现场取样,对辰山植物园周边水系的水体状况进行了监测和分析,探索周边河道水文、水质及水量的变化规律,为景观水体的生态修复与建设提供了基础资料;对植物园水体的功能定位和水质进行科学评估,为水体净化和生态处理提供了应对策略。对景观水体的补充水量、蒸发量、渗透量和循环量等关键参数进行了研究,选择合适的水体复氧技术[1];研究了人工湿地处理系统、植物—水土界面契合体系、水生植物处理系统等不同生态修复技术的作用机理、适用条件、处理效果和成本,筛选出了合适的水体生态修复技术(具体措施另文介绍)[2-3]。建立起了以生态修复技术为主,人工强化处理措施为辅的水质整体维护方案、运行机制和管理措施,并进行工程示范。针对辰山植物园中瘠薄土壤和不明性质客土对未来植物种植的压力,进行了土壤质量的动态监测和重点区域的土壤改良措施对比研究,确定“适地适树”植物的合理种植方案以及“改土适树”土壤改良的技术措施。针对工程建设需要,选取不同利用方式下的土壤类型,进行了0~20cm、20~40cm、40~60cm、60~90cm、90~120cm5个层次的采样,分析土壤的pH、EC值、有机质含量、容重、通气孔隙度、质地、水解性氮、有效磷、速效钾等理化指标,摸透了辰山植物园杂合土壤存在的生态本底值。针对土壤的实际状况,根据典型植物生长需要的条件,制定适合辰山植物园绿化工程的土方质量标准,指导了各个地段和环节的具体施工,形成了辰山植物园土壤改良的详细施工方案。当时选择了植物园具有代表性的10个典型植物群落,如牡丹园、木兰园、杜鹃园、玫瑰园等,在进行pH、有机质、氮、磷、钾等常规指标测定的基础上,重点针对能敏感反映各植物群落土壤质量或生境系统土壤生物学变化的指标,进行定期和长期的监测,重点监测土壤酶(脱氢酶、磷酸酶、尿酶和转化酶等)、微生物量碳、微生物量氮、微生物总量、水溶性碳和土壤呼吸等的变化,分析预测不同群落土壤生境生态的发展动态,预测了不同群落土壤质量演变的趋势。针对典型土壤改良措施下不同群落土壤生态的演变趋势,系统分析植物的长势和潜在的问题,对不同改良方案下植物的生长状况、植物本身对土壤改良的适宜性进行分析,确立了合适的植物种植技术和土壤改良对策。通过世界5大洲各植物地理区的植物配置技术研究,为植物园内不同植物专类园区的营建提供技术参考。另外通过开展代表性的濒危植物或旗舰物种的保育技术、植物养护与病虫害防治等的研究,为园区的植物配置、生态管控提出了切实可行的决策参数。通过抗性生理和生态习性的实验,开展洲际代表植物的引种驯化、选育、安全性预测及应用配套技术研究。根据各种洲际植物的科属特征、原生群落特点和当地民族风情,确立各大洲代表植物的配置方案,塑造出别具5大洲植物区系风格的国际树木园。1)园区洲际代表植物的选择与栽培。选择景观效果好、具有一定文化或科学研究价值的美洲、欧洲、澳洲和非洲主要的代表性植物在辰山引种栽培。在为这些植物创造适宜生长条件的基础上,进行驯化试验。通过观察洲际代表植物的生长发育节律,检测其生态适应性的强弱以及是否存在生态安全隐患。2)洲际代表植物的生态适应性研究。对引种的洲际代表植物进行抗性生理和生态习性实验,找出限制植物生长的不利环境因子,提高植物的生态适宜能力。通过相似优先比的方法寻找到了世界各地植物引种到上海适应度的优化链[4-6]。3)五大洲植物配置技术研究。以洲际代表植物的文化和科学内涵为基础,根据不同地形条件下植物景观特色营建的需求,确定了基调植物和园林搭配种类。根据植物的生态习性,确定了植株体量参数与植物种植密度的关系,进行合理配置。运用种群生态学、生殖生物学和保育遗传学等研究手段,以我国特有的珍稀濒危植物为研究对象,多角度、多层面分析研究目标种天然群体的时空分布格局、遗传变异水平与系统进化路线、以及它们在不同生境中的生态适应性与分子进化机制,找出了其濒危原因,并提出相应的迁地保护与复壮措施,以此提高植物园的科研水平与国际影响力。以大果青杄(Piceaneoveitchii)和天目木姜子(Listeaauriculata)为例,二者均为我国特有的珍稀濒危植物,虽原产地与上海气候条件各有差异,辰山植物园作为这些物种的迁地保护场所,具体实施策略如下:首先,采用“相邻格子样方”法进行野外定点调查,深入了解大果青杄和天目木姜子现有的种群数量、种群规模、种群结构、地理分布式样、濒危现状及保护状况,查明其濒危过程中的种群生态学表现特征,建立了反映种群全部生活史的生命表(包括各年龄组或生活态、出生率、死亡率等),预测自然种群的发展趋势。其次,在全面收集大果青杄和天目木姜子多个居群及个体的基础上,运用分子标记手段,系统分析其遗传多样性,揭示不同居群间的系统进化关系和种群濒危的遗传机理。条件具备时,利用播种、扦插、组织培养等多种繁殖手段对大果青杄和天目木姜子进行繁殖实验,借此扩大种群数量,避免种群灭绝。经过该研究,推动了大果青杄在最近的国际裸子植物濒危等级评估中,成为东亚最为濒危的物种,引起了国际自然保护联盟物种保存委员会的高度重视。从植物个体、小景观到整体景观等不同尺度、不同视角,研究维护园区标志性景色需要的病虫害防治技术,对新引进的植物病虫害开展监测,制定园区病虫害防治月历以及维持园区景观效果的植物季节性调控计划。构建有害生物入侵的预警机制,将有害生物控制在园区以外[7-8]。

回顾与展望

本项目运用多学科手段,对园林设计和工程实施中的要点和难点进行了研究,解决了辰山植物园建园过程中出现的难题,推动了项目建设进程,为植物园按时开放打下了坚实的基础,赢得了业内的赞许。针对园区封闭景观水体修复和水质保障技术的研究,直接应用于辰山植物园景观水体的建设中,对提升了园区的水环境质量,减少径流水量和面源污染,其水位调控水平和水质园林净化技术融合了市政水环境和河道水环境处理的优势,摸索出一种工程措施和生态技术整合的优化模式。针对植物园绿环200万m3客土来源不明的难题,选取不同利用方式下的土壤类型,进行不同立地剖面5个层次的采样,通过分析土壤的pH、EC等10余项理化和生理指标,找出在土壤中种植不同植物存在的实际问题。确立了因地制宜的土壤改良对策,采取普遍改良、局部换土和群落土壤生境自然演变的方式,提出“改土适树”和“选树适地”的综合处理措施。根据“历史引种调查”和“模糊相似有限比”的模型分析法,对北美洲、欧洲、地中海地区、澳洲、南美洲、非洲地区和亚洲各地与上海地区引种的相关性进行研究,基本确立了五大洲植物引种的范围,明确园区扩大引种的种源地和引种对象。大果青杄是东亚地区濒危级别最高的裸子植物,通过立地调查和对濒危机制的探讨,找出了濒危的原因,提出了针对该物种的保护措施和行动计划。天目木姜子是长三角地区有影响力的特有物种,通过自然生境的研究和分析,提出了就地保护和迁地保护的综合保育策略。现在,辰山植物园已对公众开放,为缺乏地形变化的上海地区增加了一个集自然山体、观光河流和人工湖泊于一体的园林作品,也逐步成为了园林科研的基地、科学普及的课堂、老少皆宜的游憩场所和中外科技交流的桥梁。

土壤改良实施方案篇6

变电站接地系统是电气设备正常运行、保障人身和设施安全、防止雷电和静电危害等必不可少的措施。接地电阻是衡量接地系统好坏的主要标准之一,接地电阻应满足设备对电位、接触电势、跨步电势和暂态过电压的要求,其大小取决于土壤电阻率、入地短路电流、接地网形式等数值。随着电力系统的发展,对接地技术提出了新的要求,表现在以下几个方面:

1、输电线路电压等级高、系统容量急剧增大,入地短路电流大幅度升高;

2、集成电气设备的出现和广泛应用,如GIS设备、箱式变压器、模块化变电站等,使变电站占地面积越来越小,地网面积也随之减小;

3、变电站设计倡导资源节约型,要求少占良田耕地并要为城市发展让路,随着电网的迅速发展,致使电力设施被迫建在偏远郊区、山区等地质状况复杂、高土壤电阻率地区,且地网面积也受征地问题的限制。

4、随着电力系统自动化水平和管理水平的不断提高,计算机等电子设备进入电力系统,带来强电设备干扰弱电设备、侵入波对电子设备的损坏和射频干扰等问题。

为确保电力系统的安全稳定运行,提高供电可靠性,接地系统的设计显得日益突出。

一、接地降阻的技术

110kV及以上大接地短路电流系统,其接地网的接地电阻要符合以下标准:R≤2000/IΩ,I为流经接地装置的入地短路电流。当I>4000A时,规范规定R≤0.5Ω。目前大接地短路电流的I值大多超过4000A,所以需要一般电阻率地区接地电阻R≤0.5Ω,在高土壤电阻率地区规范明确可适当放宽R,但需采取均压措施、隔离接地电位措施等,并要验算接触电压和跨步电压。故对110kV及以上变电站设计时至少要求接地电阻R≤0.5Ω。实际工程中,当变电站面积确定后,影响接地电阻大小的关键因数就是土壤电阻率,有些变电站占地面积小、土壤电阻率高,设计时需要考虑降阻效果及技术方案便于实施,费用经济合理。

土壤电阻率是接地设计的一个重要参数,直接影响接地装置接地电阻的大小、接地电流的分布、地网电位分布、跨步电压和接触电势。随着电网的不断发展,在土壤电阻率达到200~300Ωm时,对大型变电站,沿用常规复合地网设计理念已经不能满足要求,必须分析、研究、建立新的概念,采用新方法以适应发展的需要,从而达到运行安全可靠,技术经济合理。为了降低高土壤电阻率地区接地电阻,保证运行人员及电气设备的安全运行,工程中常采应用自然接地体、引外接地深埋接地、井式或深钻式接地极、深孔爆破、降阻剂法、人工改善土壤电阻率或应用新型接地材料等方法。

实际项目中要求根据地势情况采用对应措施,应用科学的降阻方案,经过技术与经济比较,进而获取最好的降阻成效,尽可能地做到技术处于前沿,经济实惠,环境友好的状态。

1、应用自然接地体

自然接地体包含土地上有优良接触的各式金属部件、金属井管、混凝土结构物中的钢筋骨架以及埋设在地下的金属管道与设备等。利用这些自然接地体,使专门敷设的接地带连接作用得到加强,从而减小接地电阻,而且还可以起到引流、分流、均压作用。变电站地网设计中要尽可能地应用自然接地体来削减接地电阻。

2、引外接地、深埋接地

在高土壤电阻率地区,当发电厂、变电站2000米以内有较低土壤电阻率区域,能够设计和主接地网相接的协助接地网或变电站周围有池塘、低洼沼泽地等水源,可以设置水下接地网时,可敷设引外接地装置,然后利用接地扁钢与变电站地网相连达到削减接地电阻的目的。在设计引外接地时,应考虑降阻的需要决定外延电网的大小,并考虑安全的需要决定引外接地网的网格布置、埋深和形状。引外接地装置要避开行人经常走动的地方以防止跨步电压,埋深要达到1米以上,以便不影响田地的耕作使用和避免接地体遭到破坏。

架空线杆塔采用放射形接地极,在放射形接地极每根长度的1.5倍范围内有较低土壤电阻率地带时,可部分采用外引接地。

实际项目中要求依据变电站周围土壤电阻率平行分布状况来考虑是否引外接地,并不是每个项目都可以做引外接地的。此外,引外接地也需要征地,而且后期的运行维护也不容易,所以需在项目设计中考虑周全。

对于地电阻率随地层深度增加而减小较快的地方,可以采用深埋接地体的方法减小接地电阻。地电阻率随深度增加而减小的规律,往往在达到一定深度后,地电阻率会突然减小很多。因此利用大地性质,深埋接地体后,使接地体深入到地电阻率低的地层中,通过小的地电阻率来达到减小接地电阻的目的。

3、井式或深钻式接地极

当变电站所在位置地下深层有较低土壤电阻率的地质结构时,可以采用深井式、深入钻地式接地极或爆发式接地技术进行降阻或构成立体地网。深层土地电阻率不受外界环境的制约,稳定性能好。尤其是在较深的地域出现地富水层或含有低电阻率物品(如金属矿)时,降阻效果显著。采用深井式接地极要求对接地装置及其周围测出垂直方向上的土壤电阻率均匀分布。采用深井式接地极可减少占地、接地装置接地电阻受气候影响较小,接地问题在变电站内解决,不涉及征地协调问题,广受电力系统的偏爱。对于占据地面很小的市内变电站,常常采用长垂直接地极综合爆发式接地技术来降低变电站的接地电阻。

采用深井式接地极需要考虑屏蔽问题,且对垂直接地极铺排的形式、深度还有距离的远近,均需根据项目的现实状况,整合分层土壤地质情况确定,在设计中需要遵循以下原则:

(1)为了削减平行接地网与垂直接地极之间的屏蔽,进而提升垂直接地极的应用指数,深井接地极一般应设在水平地网的边缘,并且深井接地极之间的距离应达到接地体长度的2`3倍,才能取得良好的降阻效果。

(2)垂直接地极的数目和尺寸的挑选需要依据平行接地网电阻数值的高低、降阻需要及地质结构最终确定。同时需考虑两点:一是垂直接地极数量并非越多降阻效果越好,当接地极添加到一定数目时降阻效果会趋于饱和;二是尺寸过长的垂直接地极其投资成本相对较高。深井式接地极的施工费用往往大于水平接地施工费用的若干倍。

(3)处于高土壤电阻率的区域,为了获得优良的降阻成效,选用压强灌浆法把长时间有效的接地降阻液浇注进填埋好的垂直接地极井内深处。假如变电站所在的地方深处是岩石层,仍能够选用爆发式接地技术,把井内深处的岩石爆破,进而方便地让降阻液顺着裂隙渗透入,大幅度的削减接地电阻。

4、爆破法

爆破接地技术是通过爆破制裂,再用压力机将低电阻率材料压入爆破裂隙中,从而改善接地极周围土壤的电阻率分布和散流性能,属于大范围的土壤改性。深井爆破接地极不但可以利用常规深井接地极降组的有利因素,而且利用人工爆破使使地下岩石产生裂缝,通过在裂缝中填充低电阻率材料,在地下较大范围的岩石内形成一个网状、向外延伸的散流带,降组效果更好明显。

基本原理是:采用钻孔机在地中垂直钻直径为100mm,深度为几十米甚至上百米的孔,在孔中布置接地电极,然后沿孔整个深度隔一定距离安放一定量的炸药进行爆破,然后用压力机将调成浆状的降阻剂压入深孔及爆破制裂产生的缝隙中,加强接地电极与土壤的接触,等效增大了接地极的直径,从而大幅度降低接地电阻。爆破法应用在裂隙较多、土壤干燥或岩石地区。

5、运用降阻剂

降阻剂由电解质、防腐剂、固化剂、剂及填充材料组成,通常可分为2大类:化学降阻剂和物理降阻剂。化学降阻剂原理是借助化合物的离子改善土壤的导电特性从而降低地网的接地电阻,有较强的时效性;物理降阻剂工作原理是借助其本身的低电阻率(主要材料为碳粉)在土壤中渗透,降低接地体与土壤间的接触电阻,效果比较稳定。

降阻剂的降阻成效在长时间的经过项目实施中得到了检验,亦被现在的国际标准与电力行业标准推崇与应用,其降阻原理主要体现在以下几个方面:

(1)由于降阻剂的扩散和渗透作用,降低了地网周围的土壤电阻率,在接地体四周组成一个改变平缓的电阻值较低的领域。

(2)等效增大接地极外形尺寸。接地体周围施加降阻剂后,相当于扩大了接地体的有效截面,组成相当大的电流传递面,这种原理对固体降阻剂和膨胀土类降阻剂最为明显。

(3)消除接触电阻。在接地极周围敷设了降阻剂后,可以起到增大接地极外形尺寸,降低接触电阻的作用。

(4)降阻剂的吸水性和保水性改善并保持土壤导电性能。

实际项目中,降阻剂的应用在获得了良好降阻效果同时,也存在一系列的问题,表现在:降阻剂的腐蚀问题、降阻效果问题、降阻稳定性及长效问题,还有对降阻剂对土壤下层地下水资源的污染等问题。所以需要选择电阻率数值较低、处于稳定状态与成效可以长时间维持的、对钢接地体的腐蚀率要低、对环境无污染、不含有毒物质经环保部门检测通过的环境友好型的降阻剂,而且要求严格按照生产厂家说明书上的说明来使用和施工。

6、人工改善土壤电阻率

在高土壤电阻率地区应用人工改善地电阻率方法,对于减小接地电阻有一定的效果。

(1)人工换土的方法

在接地体周围1~4米范围内,换上比原来土壤电阻率小得多的土壤,可以用粘土、泥炭、黑土等,必要时可以使用焦炭粉和碎土炭。换土后,接地电阻可以减小到原来的2/3~2/5,这种方法,其土壤电阻率受外界压力和温度的影响变化较大,在地下水位高、水分渗入多的地区使用效果较好,但在石质地层则难以取得较满意效果。

(2)添加食盐等人工处理方式

在接地体四周土壤中添加食盐、煤渣、焦炭、炉灰等,提高土壤的导电效果,其中常用的方法是添加食盐,因为食盐对改善土壤电阻系数的效果很好,且价格较低、受季节影响较小。对于扁钢、圆钢等水平接地体,用上述方法处理可以获得很好的效果。但是,该方案也存在缺陷,就像对岩石还有含石较多的土壤效果不好,会削减接地体的稳固性,增大接地体锈蚀速度,由于食盐的溶解流失而让接地电阻的慢慢变大。

7、应用全新的接地材质

(1)采用导电性能良好的接地材料

采用导电性能良好的接地材料可以降低接地体本身的电阻,加强散流从而达到降阻目的。例如采用铜质材料、铜包钢质的材料等,但是此方法资金投入较高,通常用于市区变电站。

(2)采用电解离子接地系统

电解离子接地列系统,简称IEA。IEA能在土壤中提供大量的自由离子,从而有效解决接地问题。IEA由先进的陶瓷复合材料、合金电极、中性离子化合物组成,以确保提供稳定、可靠的接地保护。其原理是将陶瓷合金化合物(固体)装入有孔的铜管或铜合金管中,由于管内含有电解离子化合物,每跟铜管就变成一个电解离子接地极。IEA的铜、铜合金管保证地极有较高的导电性能及较长的使用寿命。IEA内部特制的无毒电解离子化合物可以自动释放活性电解离子,能降低周围土壤的电阻率,使土壤导电性能高,散流效果好,长效发挥作用。IEA特制的回填料具有较好的膨胀性、吸水性及离子渗透性,使其与土壤有良好的接触界面,不受周围环境和气候的影响,保持最佳的接地保护效果。该方案投资相对也是比较大的。

(3)采用新型接地材料

目前的新型降阻材料有降阻模块、防腐离子接地体等。采用这种方法主要是考虑增强单个垂直接地体的降阻效果,优势在于施工量小、效果明显,资金投入较前两种小,近几年使用相对较多。

二、结束语

总的来讲,上述各种降阻方法都有其运用的特定条件,应针对不同的地区、不同的条件采用适当的方法,同时各种方法也不是独立的。对于采用何种降组措施,需要结合具体工程的接地电阻目标值,对变电站周围的地形、地势进行认真的勘探测量,找出有利于降组的最佳条件,然后综合几种降阻措施的组合方案,如采用外引接地加降阻剂、深井接地加接地模块、深井外引加降阻剂等,综合计算分析比较各种方案的效果、费用以及运行维护是否方便来确定采取的降组措施。合理配合使用几种降组措施往往能用最少的投资来获得最佳的降组效果。

需要指出的是,变电站地网的设计中,除接地电阻之外,接触电压和跨步电压值都要求要复合规范的要求,故在接地网的边缘经常有人出入的走道处,应铺设砾石、沥青路面或“帽檐式”均压带,以降低。在经常有人出入的地方,要结合道路施工,采用高土壤电阻率路面结构层作为安全措施。

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土壤改良实施方案篇7

关键词:土壤学;产学研;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)37-0039-02

土壤是珍贵的自然资源,为地球上的一切生命活动提供能量来源与活动场所。扎实的土壤学知识是应对21世纪诸多自然资源和生态环境问题等一系列挑战的前提。土壤学课程是高等院校农科专业人才培养计划中的重要专业基础课程,但在该课程教学过程中普遍存在着重理论轻实践的现象。为此我们结合西北农林科技大学土壤学教学状况,提出了产学研相结合的教学模式,并将其应用至教学实践过程中。

一、理论知识与实践范例有机结合

土壤学是一门实践性很强的课程,但长期以来普遍采用的满堂灌的教学方式不仅没能将知识传授给学生,更是激发不起学生对于课程的兴趣和热情。针对这种情况我们提出了以下三种应对措施。

1.上课时侧重国内外实践的经典范例。在讲授理论知识的同时根据具体章节适当引入国内外经典的土壤学教学实践案例。这样可以使学生对所学章节有一个直观了解,强化所学的专业知识,将乏味的理论教学转向激烈的学术研讨。更重要的是这种教学方式能使学生意识到学科的重要性,改变学生对土壤学一贯不太重视的观念。从科研的角度,这些案例本身就是经典的科研成果,在讲述的同时可以让学生对科学研究的具体流程(发现问题、提出假设、试验论证、科学结论)具体掌握,激发学生对科研事业的热爱。这一环节实现了理论学习、科学实践、科学研究的有机结合,改变了以往乏味的课堂氛围。

2.教材的选用。课程教材是教育过程中的重要工具,自20世纪90年代以来国家相关部门先后组织了“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”和“高等教育百门精品课程教材建设计划”。出版发行了多部优秀的土壤学教材,如黄昌勇、黄巧云、吕贻忠先后主编的《土壤学》教材,这些教材虽然对土壤学进行了较为全面的讲解,但与国外经典的土壤学科相关教材相比,在基础知识的覆盖面和深度上还存在一定差距,并且对国内的土壤学问题关注较多。为此我们在授课的同时向学生介绍了多部相关的土壤学教材。这样在拓展学生的知识面的同时,也为他们提供了国外教材、提高了英语技能,便于以后出国深造。

3.锻炼创新思维。创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。在教学实践活动中要着重培养学生的创新思维。在教学过程中,将相关章节的研究现状及存在的问题呈现给学生,鼓励学生踊跃发言,培养他们善于思考的习惯,锻炼他们的创新性思维。例如就目前水资源紧缺形势下的咸水灌溉问题,可以让学生在查阅相关文献的基础上对其利弊进行讨论。同时向学生介绍有关如何利用如HYDRUS、DNDC、EPIC等计算机模型做土壤水分及溶质运移、作物产量预测等方面的知识,激发学生对于模型开发、模型整合等方面的兴趣。

二、充分利用教学平台,提高学生动手能力

长期的应试教育虽然使学生掌握了扎实的理论知识,但也在很大程度上缩减了学生动手实践的时间,使得我国大学生普遍存在着动手能力较差的问题。土壤学是一门服务于农业生产的实践性很强的学科,在注重理论的同时更应该注重学生动手能力的培养。为了培养学生的实践能力和科研素养,国家和学校启动了“大学生创新实践计划”,这为学生参与科学研究提供了良好的机会。在教学过程中要将这些政策及时的传达给学生,并为他们进行政策的解读。老师要积极组织学生申报相关项目,并给予他们技术指导。项目申报成功后要充分利用学校现有的教学试验平台,为学生参与“大学生创新实践计划”提供良好的试验条件。同时教师可以将本科生纳入到自己的科研课题中来,进一步为学生提供实践平台与技术指导,让学生更早的接触科学研究,从而在参与解决科学问题的同时巩固专业知识,提升专业技能。

三、教学范例与结果

本人在授课过程中,指导了西农赛扶社团的“测土配方助秦川沃土”项目,对陕西关中平原猕猴桃进行了测土配方施肥技术,融教于学,融学于科学实践活动中,相得益彰。下面就对本次活动进行简要的介绍。首先,组织学生进行前期调研,了解农民目前的施肥状况,然后依据调研结果并结合农业部测土配方技术规范拟定策划书,最后在老师的指导下,让学生参与到测土配方施肥计划的各个环节中来,锻炼学生理论结合实践的能力。项目随机选取了10个农户在秋季猕猴桃采摘后进行的测土配方施肥技术,主要测定了土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾四个指标。结果如图1所示:

为了给出合理的施肥建议,我们参照了眉县猕猴桃园的土壤养分分级标准(表1)。

从测试结果可以看出,秋收过后10户的猕猴桃园有机质含量在18g/Kg上下波动,处于适宜水平。土壤速效钾含量均在85mg/Kg以上,说明猕猴桃生长季内土壤钾供应充足。而土壤有效态氮多处在70mg/Kg以下,结合眉县猕猴桃园养分分级标准可以看出猕猴桃在生长及吸收了大量的氮素后,土壤氮素出现了明显的亏缺。土壤有效磷的含量波动最大,从18mg/Kg至55mg/Kg不等,说明10户农民在磷肥的使用上存在着较大的差异,应该予以调节。以上测土配方施肥的结果表明,不同农户在施肥的过程中存在着显著差异,有必要对土壤进行测土配方施肥进而制定合理的施肥技术。田间测土并反馈数据是项目核心步骤之一,为了实现产业链连接效应,团队联系了一家中小涉农企业(杨凌德尔生物科技有限公司),该企业具有生产定制肥料的能力,并且有意通过公益平台拓展自己的销售渠道并扩大企业品牌的知名度。团队学生以此为契机,积极联系官村合作社农户代表和企业代表,促成了合作协议。本次实践活动提高了学生的动手能力,锻炼了实验技能,在实践中巩固了专业知识,同时也为农户和企业的合作搭建了桥梁,是产学研相结合的教学模式的成功典范。

通过上述环节的改革与实践,使学生充分认识到了土壤学的重要性,拓展了学生的知识面,提高了学生的动手实践能力,培养了学生的创新思维和对科研的热爱,取得了良好的教学效果。21世纪人口、资源、环境、粮食等问题的解决需要更多的土壤学工作者的参与,这也为从事土壤学教学事业的老师提出了更高要求,促使他们从多方面探索,不断提高土壤学的教学质量。

参考文献:

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基金项目:国家自然科学基金项目(41001130)和西北农林科技大学教学改革项目(JY1102053)资助。

土壤改良实施方案篇8

摘要目前,我国水利工程行业发展十分迅速,在水利建设工程中经常会遇到软弱、复杂的地质,如膨胀填土、冻土等,为了保证水利工程建筑的稳定和坚固要求,必须要对这些不良地基提前进行处理,使其满足水利工程建设质量、安全要求。本文主要讨论如何对水利建设中不良地基进行加固。

关键词 水利建设 地基处理 加固 冻土 砂石

近几年来,随着建筑事业的突飞猛进,我国水利水电建设呈现出前所未有的发展态势,其建设数量、规模更是空前绝后。但是在这些水利工程施工中,由于施工环境复杂多变的影响,多数水利水电建设对于地基稳固性、安全性要求非常高,给不良地基处理和加固提出了新的要求。本文就水利建设中,不良地基的处理加固方法与施工要点进行分析和阐述。

一、水利建设中几种常见的不良地基

地基是所有建筑物的基础,它是建筑物不可分割的组成部分,其施工质量与安全直接影响建筑整体稳定性与耐久性。而水利工程施工中,由于施工环境的复杂与施工方法的影响,多数工程的地基环境都属于不良地基,这种情况下就必须要提前对地基进行处理,从而达到提高工程质量的目的。在目前水利建设中,常见的不良地基主要包含以下几种。

1.多年冻土。这种土质主要分布在我国东北、西北以及青藏高原地区,由于这些地区常年温度偏低,冻土现象较为严重。虽然这些冻土地区的地基有着瞬间承载大的特征,但是其严重的流动性、转变性给我们施工造成巨大的影响,如果在施工中遇到这种地基的时候,我们必须全面考虑这种土质的长期稳定性和承载力。

2.饱和松散砂土。这种地基在平时表现出稳定的状态,一旦受到外界振动因素的干扰,由于土壤颗粒变形排列,使得整个地基出现变形、液化的现象,进而丧失承载能力。在对这种不良地基进行处理的时候,我们需要注意它的荷载变动,根据不同的荷载和动力要求对其进行处理,将其中容易出现的可能性和液化性充分处理,然后有针对,有目的地处理。

3.湿陷性黄土。这种土层主要分布在我国北方、东北以及华东地区,在这些土壤处理的时候除了需要注重原来土壤变动机理外,还要考虑由于地基失陷而引发的沉降、开裂等现象,并将这些问题提前加以处理,做到防患于未然。

二、不良地基处理方案的选择法

要想对达到不良地基的科学处理要求,在处理中必须要提前掌握施工地质、施工方法、施工设备以及设计图纸等资料,同时还要充分了解各种地基处理方法,从中提取出能够满足实际要求的方法,然后在制定有关地基处理方案。

(1)在施工之前,要根据施工设计标准和规划图对施工范围内的地质进行勘查,结合构筑物、建筑物的功能及性质,进而选择出适宜的处理方案。

(2)对施工场地的土壤、环境资料进行整理,并对比各种地基处理方案,从其中选择材料来源、消耗以及处理效果,并通过这些结局的对比,从而选择出最佳的处理方案。

(3)在施工现场,我们需要对不良地基的处理方法进行实验,并根据实验结果及时的改进和处理处理方案中存在的问题,而且我们还要对这些问题的产生原因做总结,提出相应处理方案。

三、常见的几种处理不良地基的方法

长期以来,在建筑工程项目中,不良地基的施工处理一直深受人们的重视,它由于本身力学性能、刚度以及整体性不佳的特点,使得其天然性能很难满足各种建筑物稳定性需要,尤其是在水利工程施工中,由于水利建筑物本身体积大、重量大的特征,因此必须要提前对这些不良地基进行处理。在当今的不良地基处理中,我们常见的处理方法主要包含下面三种。

1.置换法。置换法还可以分为三种:①振冲置换法。此法适用于强度较低的软黏土,利用振冲机具使地基成孔,并在孔中分批填入粗粒材料,最终使其形成桩体,使地基的承载力提高。②换填法。即清除不良地基,再用压密性好的土质回填,并对其进行夯实,从而提高地基的稳定性,但要注意坑边的稳定,要将不良地基清除干净,还要注意回填料的质量,并对其进行分层夯实。③挤(夯)置换法。是指利用沉管或夯锤挤压土体,在土中置入管或锤,同时还要在管内或夯坑内填入粗粒材料,如果采用透水性好的填料可以成为良好的竖向排水通道。

2.压实与夯实法。①重锤夯实法。利用地心吸引力原理,使重锤自由下落,使其表面形成一定厚度的持力层,达到夯实浅层地基的目的。施工前要通过实验来确定夯锤的落距、重量以及夯击次数等相关参数;要控制好地基的含水量;基底标高不同时要遵守先深后浅的原则。②表层压实法。对于相对疏松的表层土和分层填筑土,可以采用人工夯、振动碾压机械和低能夯实机械进行压实。当填筑土层或表层土的含水量较高时可分层铺垫水泥、石灰进行压实,达到加固土体的目的。③强力夯实。加大夯锤的重量并提高落距,加大对地基的冲击力,反复多次对地基进行夯击,使土体更加密实,从而达到降低地基压缩性提高地基强度的上的。

3.预压法。根据施工方法的不同还可以将预压法分为几种:

①真空预压法。这种方法在利用的时候首先要在原来的土壤上铺设一定厚度的沙层作为垫层,然后根据沙层覆盖的土壤土质确定土工膜,利用土工膜来保证施工区域与周边环境的密封关系;再利用真空泵等先进设备将土壤中的水分和气体抽出来,使得土壤结构变得更加紧密,从而增加了图层的稳定性和整体性。这种方法在利用的时候还可以采用加压法来提高土壤的密实性,通常都是采用夯锤来对土壤进行夯实。如果施工面积较广可以考虑采用分区预压法;施工前要做好测量工作;施工完成后对砂槽和腐植土层进行清除,还需要注意减少对周边环境的影响。

②降水法。是指利用降低地下水位的方法,实现对地基土的预压。适用于粉土、淤泥和饱和黏土等土质。电渗法是降水法的一种,它是通过直流电场,使土中的水从阳极流向阴极,从而形成电渗。为了加速饱和黏土地基的固结还可以与堆载预压法配合使用。

4.拌和法。①深层搅拌法。这种方法主要适用于对饱和软黏土的加固。以石灰粉体、水泥浆体作为固化剂,利用深层搅拌机械将固化剂投入地基土中并将他们强制搅拌,使其形成桩体,使地基的强度得以提高。②高压喷射注浆法。让水泥浆受高压力后从喷出,使土体受到破坏,并将其与地基土进行拌和,凝固后形成拌和桩体,这种方法也可以用于防渗结构和挡土结构的施工中。

四、结束语

总之,在水利工程中,不良地基基础是常见现象之一,其处理方法多种多样,但是由于水利建筑物功能、结构和特征的不同,对不良基础的处理方法要求也不尽相同,其处理效果当然也就不一样。由于地基处理质量对整个工程处理质量影响很大,因此必须要在施工中提前做好基础处理,这样能有效消除不良地基对上部建筑物造成的不利影响,有效保障工程质量。

参考文献

[1]陶忠平.水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究[J].水利水电技术,2007.

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