开发建设项目水土保持监测与监控探讨

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开发建设项目水土保持监测与监控探讨(合集7篇)由网友“flytothemoon”投稿提供,下面小编给大家整理开发建设项目水土保持监测与监控探讨,希望大家喜欢!

开发建设项目水土保持监测与监控探讨

篇1:开发建设项目水土保持监测与监控探讨

开发建设项目水土保持监测与监控探讨

对当前开发建设项目水土保持监测、监控工作中普遍存在的突出问题进行分析,提出了监测与监控工作的定位、任务、工作机制及重点内容,对重要区域提出了实施红线控制、在线监视、封闭施工、预警监测的监测、监控方式,对监测成果质量管理提出了建立技术认证认可、成果公告、与资质管理挂钩等制度设想.

作 者:姜德文 JIANG De-wen  作者单位:水利部,水土保持监测中心,北京,100055 刊 名:中国水土保持  PKU英文刊名:SOIL AND WATER CONSERVATION IN CHINA 年,卷(期): “”(5) 分类号:S157 关键词:开发建设项目   水土保持   监测   监控  

篇2:开发建设项目水土保持动态监测实践研究

开发建设项目水土保持动态监测实践研究

开发建设项目水土保持是一项涉及多因子、多时段、多任务的系统性工作.由于开发建设项目水土保持监测工作开展较晚,技术体系与实践探讨研究仍在不断深入.如何借助现有技术手段进行科学监测,保障监测质量,为开发建设项目验收评估提供科学依据,是水土保持监测工作者目前亟待研究的课题.笔者借助火电厂建设期水土保持监测工作,对此进行研究探讨.

作 者:田增刚 王玉太 杨洛宾  作者单位:田增刚(山东省水利科学研究院,250013)

王玉太(山东农业大学,271018)

杨洛宾(潍坊科技职业学院,262700)

刊 名:治淮 英文刊名:HARNESSING THE HUAIHE RIVER 年,卷(期): “”(10) 分类号:S1 关键词: 

篇3:浅析开发建设项目水土保持监理现状及对策

浅析开发建设项目水土保持监理现状及对策

项目建设单位对水土保持方案编制认知度较高,但对于项目建设过程中必须开展的水土保持监理工作,却缺乏足够的重视.在开发建设项目水土保持监理工作实践过程中,水土保持监理一般都无工程签认职责,现实情况下施工单位很少会在乎水土保持监理的要求,这样就使得水土保持监理的权威性大打折扣,水土保持监理现场工作很难充分开展,水土保持监理处于被动的`状态,达不到预期的效果;必须健全开发建设项目水土保持工作管理机制.在监理工作中,强化水土保持监理职能,促进项目水土保持监理工作程序化、规范化开展.把开发建设项目水土保持监理工作,提高到跟主体监理同等管理水平上来开展工作,对于开发建项目水土保持,乃至对整个生态建设都将是一个巨大的贡献.

作 者:蔡晓明 江涛  作者单位:蔡晓明(三门县水利局,浙江三门,317100)

江涛(华东勘测设计研究院,浙江杭州,310014)

刊 名:水土保持应用技术 英文刊名:TECHNOLOGY OF SOIL AND WATER CONSERVATION 年,卷(期):2009 “”(2) 分类号:S157 关键词:开发建设项目   水土保持   监理   现状   对策?  

篇4:陈祖晃-开发建设项目水土保持技术规范

---------地质勘察及相关工程部分

陈祖

现就国标水土保持技术规范中,对工程地质与地质灾害、水土流失以及对水土保持工程相关问题的规定,摘要说明,并对如何贯彻执行新规范化相关地质勘察及相关工程部分的规定,谈几点看法。

一、新规范对地质勘察提出的要求和规定。

新老规范比照,老规范是《开发建设项目水土保持方案技术规范》属于水利行业标准,新规范是《开发建设项目水土保持技术规范》上升到国家标准。新规范总结了老规范(版)实施办法9年来的实践经验,吸收了相关行业设计规范的最新成果,依据水土保持工作的现状和发展趋势,为贯彻国家相关法规,预防控制和治理开发建设活动导致的水土流失,防止水土流失危害,制定国标新规范。

新规范主要内容有总则、基本规定、各设计阶段任务、水土保持方案、水土保持初步设计专章以及拦渣、斜坡防护、土地整治、防洪排导、降水蓄渗、临时防护、植被建设、防风固沙工程等的规定要求。新规范化很重要的是“对主体工程的约束性规定”,包括工程选址(线)、建设方案及布局,取土(石、料)场和弃土(石、料)场选址,以及主体工程施工组织设计、工程施工、工程管理等有关水土保持工程作出约束性规定。新规范中有19条(款)强制性条文,必须严格执行。

新规范中,有关地质勘察及环境地质的条(款)在相关设计中都有规定要求,现摘要部分如下:

(一)在“3基本规定”中有:

3.2.1开发建设项目水土保持设计文件:

1.当主体工程建设地点、工程规模或布局发生变化时,水土保持方案及其设计文件应重新报批。2.当取土(石、料)场、弃土(石、渣)场、各类防护工程等发生较大变化时,应编制水土保持工程变更设计文件。4.征占地面积在1公顷以上工挖填土石方总量在1万立方米以上的开发建设项目,必须编报水土保持方案报告书。

(二)在“和设计阶段的主要任务”中,有:

4.2.1项目建议书阶段:1.简要说明项目区水土流失现状与环境状况,预防监督与治理状况。3.初步分析项目建设过程中可能对水土流失的影响。4.提出水土流失防治总体要求,提出下阶段要解决的主要问题。

4.2.2可行性研究阶段:1.开展相应深度的勘测与调查以及必要的试验研究。2.从水土保持角度论证主体工程设计方案的合理性及制约因素。3.对主体工程的选址(线)、总体布置、施工组织、施工工艺等比选方案进行水土保持分析评价,对主体工程提出优化设计要求和规范意见。6.分析工程建设中可能引起水土流失的环节、因素、定量预测水力侵蚀、风力侵蚀量及分布,定性分析引起重力侵蚀、泥石流等灾害的可能性。定性分析开发建设所造成的水土流失危害类型及程度。7.确定水土流失防治措施总体布局,按防治工程分类进行典型设计,并明确工程设计标准,估算工程量。

在5.4项目区概况介绍的基本要求中,应说明地质、地貌、水文、土壤、植被及其它内容。其中要求说明,项目所处的大地构造、位置和地质结构、岩层和岩性,折层、断裂和地震烈度、不良地质灾害等,项目建设区地貌类型、地表形态等。

可研阶段水土保持措施体系的深度设计,要求对主体及附属工程。取土场和弃渣场等,做出典型设计(平面图、主要断面图、技术参数、稳定设计、主要工程量、估算费用等。)

4.2.3初步设计阶段:1.开展相应深度的勘测与调查。2.分区(段)复核土石方平衡及弃土(石、渣)场、取料场的布置。4.在项目划分的基础上进行水土流失防治措施的设计。

6.2.4水土保持工程措施设计规定。2.对主体工程征占地范围外的渣场、料场等,应逐步进行设计,并明确设计标准和工程量。

6.2水土保持初步设计专章主要内容规定。6.2.1概述内容。3.自然环境概况。应说明主体工程及主要单项工程地理位置、地形、地貌,项目区水土流失及水土保持现状,水土流失治理经验,主要水土流失特征,不良地质现象(发生区段、不良地质类型)、本期工程水土保持工程特性。

6.2.10水土保持专章附件10项内容中,应有:1.弃渣等废弃物的综合利用协议

书。2.外购土石料等的防治责任书以及设计图册等。在设计图册中,主要平面与断面图上表示地质与设计内容。

4.2.4施工图设计阶段:

1.进行水土流失防治单项工程的施工图设计。(其它略)

(三)水土保持方案中,对地质调查和勘测的一般规定:

5.2.1地质、地貌的调查内容、方法应符合下列规定:

1.地质调查内容,应包括地质构造,断裂和断层、岩性、地下水、地震烈度、不良地质灾害等与水土保持相关的工程地质情况等。

2.地质调查,应采取资料收集和野外调查方式进行。

3.地貌调查内容,应包括项目区内的地形、地面坡度、沟壑密度、地表物质组成、土地利用类型等。

4.调查方法,应采用地形图调绘(比例尺1M5000~1M10000),也可采用航片判读、地形图与实地调查相结合的方法。

5.2.4水土流失调查内容和方法,有5条规定,其中:

1.水土流失调查内容,应包括水土流失类型、面积及强度、现状土壤侵蚀(流失)量或模数、土壤流失容许量、水土流失发生、发展、危害及其造成原因等。

2.调查方法:(1)水土流失类型和面积,应采取收集资料并结合现场实地勘察进行。(4)水土流失发生、发展、危害及其造成原因应以调查和收集资料为主。

5.2.6工程调查与勘测调查内容和方法,有3条规定:

1.主体工程的平面布局、施工组织,可采用收集相关资料及设计文件的方法。

2.对100万m3以上的取土(石、料)场、弃土(石、料)场以及其他重要的防护工程,必须收集工程地质勘测资料及地形图(比例尺不低于1M10000),并进行补充测量。

3.工程建设可能影响的范围,应采用资料收集与实地调查相结合的方法。

在“5.6水土流失防治责任范围及防治分区中”,5.6.1条明确指出:项目建设区范围应包括建(构)筑物,临时施工生产、生活、道路,料场和弃渣场对外交通、供水、通信、施工用电线路等,水库正常蓄水位淹没区等永久和临时占地面积。加外,

在5.6.2条中,指出“直接影响区”应包括(1)规模较小的拆迁安置和道路等专项设施建设区,(2)排洪泄水区下游,(3)开挖面下边坡(4)道路两侧,(5)灰渣场下风向,(6)塌陷区,(7)水库周边影响区,(8)地下开采对地面的影响区,(9)工程引发滑坡、崩塌、泥石流的区域等。同时指出,对直接影响区应依据区域地形地貌、自然条件和主体工程设计文件。结合对类比工程的调查,根据风向、边坡、洪水下泄、排水、塌陷、水库水位下落、水库周边可能引起的浸渍,排洪涵沟上、下游的滞洪、冲刷等因素。经分析后确定,不应简单外延。在确定防治责任范围的基础上,应划分防治分区,并分区进行典型设计、计算工程量。

二、新规范对工程选址(线)、取土(石)和弃渣场选址的规定:

(一)对主体工程的约束性规定,3.2.1工程选址(线)有6条规定,其中:

1.选址(线)必须兼顾水土保持要求,应避开泥石流易发区、崩塌、滑坡危险区,以及最引起严重水土流失和生态恶化的地区。

2.选址(线)应避开全国水土保持监测网络中的水土保持监测站点,重点试验区。。。。。

4.公路、铁路工程,在高填深挖路段,应采用加大桥隧比例的方案,减少大填大挖。填高大于20米工挖深大于30米的,必须有桥隧比选方案。路堤、路堑在保证边坡稳定的基础上,应采用植物防护或工程与植物防护相结合的设计方案。

5.选址(线)宜避开生态脆弱区、固定半固定沙丘区、国家划定的水土流失重点预防保护区和重点治理区??

6.工程占地不宜占用农耕地,特别是水浇地、水田等生产力较高的土地。

(二)对主体工程的约束性规定,3.2.2 取土(石、料)场选址有4条规定:

1.严禁在县级以上人民政府划定的崩塌和滑坡危险区、泥石流易发区内设置取土(石、料)场。

2.在山区、丘陵区选址,应分析诱发崩塌、滑坡和泥石流的可能性。

3.应符合城镇、景区等规划要求,并与周边景观相互协调,宜避开正常的可视范围。

4.在河道取沙(砾)料的应遵循河道管理的有关规定。

(三)对主体工程的约束性规定,3.2.3弃土(石、渣)场选址有5条规定:

1.不得影响周边公共设施、工业企业、居民点等的安全。

2.涉及河道的,应符合治导规划及防洪行洪的规定,不得在河道、湖泊管理范围内设置弃土(石、渣)场。

3.禁止在对重要基础设施,人民群众生命财产安全及行洪安全有重大影响的区域布设弃土(石、渣)场。

4.不宜布设在流量较大的沟道,否则应进行防洪论证。

5.在山丘区,宜选择荒沟、凹地、支毛沟,平原区宜选择凹地、荒地,风沙区应避开风口和易产生风蚀的地方。

*在山区冲沟布置弃渣场是,应查明有否滑坡和泥石流,及其影响问题。在河(海)岸选择弃渣场,应避开冲刷地带。因为山区一部分沟谷或沟坡,常见滑坡、崩塌等不稳定场地。

*在利用原有的弃(堆)渣场时,应查明原来有否拦挡工程措施与植物措施?应界定水土保持的防治责任及范围。同样,利用原有取土(石、料)场时,也要重视处理水土保持防治责任与范围。

*弃渣涉及海岸、滩涂等地带的,应遵守相关管理规定。

*弃渣场选址,还应结合主体工程特点,合理布置弃(堆)土(石)场地,减少长距离搬运。对输变电工程塔位开挖量少、零星分散,采取就近选择小山沟、凹地等作为弃渣场地是合理的。

三、拦渣工程

(一)拦渣工程的型式

主要有(1)拦渣坝(2)挡渣墙(3)拦渣堤三种型式,以及(4)围渣堰型式。其适用条件:

7.2.1 说明,在沟道中堆置弃渣或尾矿时,必须修建拦渣坝(尾矿库)。

7.2.2 说明,弃渣体易发生滑坡、坍塌,在堆置在坡顶及斜坡面时,必须修建挡渣墙。

7.2.3 说明,弃渣堆置在河(沟)道旁边时,必须按防洪治导线布置拦渣堤。应

结合防洪要求进行布置。

7.2.4 说明,围渣堰的设计要求,指出平地堆渣场,根据地形地质、水文、施工条件,筑堰材料、弃渣岩性和数量等条件选择堰型。

(二)设计要求

在新规范中,对上述各种型式拦渣工程都有明确的设计要求,其中:

7.3.1 拦渣坝(尾矿库)的设计要求:

1.坝址选择:(1)应有足够库容,(2)两岸地形地质条件适合布置溢洪道和施工场地,(3)坝基宜为新鲜岩石或紧密土基,(4)附近筑坝所需土、石、砂料充足,水源条件满足,(5)排废距离近,库区淹没损失小,不影响河道行洪和下游防洪。

*对库容问题,除考虑常规的弃堆渣量和河(沟)道上游带来泥沙淤积量之外,应查明库区两岸有否较大塌滑体或已有而未防治的弃土(石)堆积等,可能产生水土流失增加的数量,或已占有的弃渣场库容量。

*对坝基和两岸地形地质条件的要求,要根据设计坝型对地质地貌条件要求而定。如紫金山矿区有拱坝和重力坝及土堤,琴亭湖工程拦渣坝有土坝和砌石坝结合。建议参照相关坝型的勘测设计规范要求(中小型工程),通过勘察,提出不同坝型对地质要求,提出地基处理意见,提供地质参数。

*拦渣坝的溢洪道或排洪渠的设计非常重要,新规范对上游及周边来水处理,以及对库容与坝高等设计要求,做出了原则规定。应当防止出现类似××电厂煤灰坝(堆石坝)左岸排洪渠在陡冲沟交汇口,因暴雨的冲刷山坡塌滑,引起冲毁排洪渠事例;避免××水库土坝左岸溢洪道,先冲后护,泄洪冲刷岩土体,在大沟口河道淤积数万m3的水土流失问题。

*现在水利水电工程的高拱坝设计,由于拱坝顶泄流对下游两岸与河床严重冲刷,将造成近万m3~数万m3岩土流失,由于防治的投资大,施工难,一般都采取“先冲后护”原则。应当予以重视处理。既要分析评价两岸山坡冲刷稳定问题,也要分析评价引起水土历史及危害。输变电铁塔弃土100多m3要设置弃渣场,每基悬殊太大。

*拦渣坝、挡渣墙及拦渣堤设计,要避开河流凹岸等冲刷地段,要考虑坝基、墙基和堤基的防冲刷工程措施,以及基础埋置深度。还要考虑排洪渠出口地基的防冲措

施。

*拦渣坝、挡渣墙勘察设计,除按规范要求以外,应注意:

(1)小型工程以现场调查为主,参考岩土经验指标。大中型工程应按相关工程规范要求进行勘察设计。

(2)调查地基与山坡稳定条件,提供岩土设计计算参考值。

(3)调查堆渣体物质组成份,及其堆渣体边坡稳定计算参数,必要时大中型工程进行现场试验。

(4)调查地表水和地下水情况,为设计提供地面截(排)水和地下排水设施的水文地质资料。

2.防洪标准的确定原则

新规范指出,(1)防洪标准按国家标准《防洪标准》(GB50201-1992)规定。(2)当拦渣坝(尾矿库)一旦失事对下游的城镇、工矿企业、交通运输等设施造成严重危害,或有害物质会大量扩散时,应比规定确定的防洪标准提高一等或二等。对于特别重要的拦渣坝(尾矿库),除采用I等的最高防洪标准外,还应采取专门的防护措施。

7.3.2 挡渣墙的设计要求

1.新规范指出,水土保持工程可采用重力式、悬臂式、扶臂式和加筋式等型式的挡渣墙。

2.对墙址及走向选择,有4条规定,其中

(1)应沿弃土、弃石、弃渣坡脚或相对较高的坡面上,布置挡渣墙,有效降低挡渣墙的高度。地基宜为新鲜不易风化的岩石或紧密土层。

(2)挡渣墙沿线地基土层中的含水量和密度应均匀单一,避免地基不均匀沉陷引起墙基和墙体断裂等形式的变形。

(3)挡渣墙的长度,应与水流方向一致,避免截断沟谷和水流。若无法避免,则应修建排水建筑物。

*除上述以外,新规范对拦渣堤、围渣堰、以及贮灰场、尾沙库等工程设计做了规定。这里不重复了。

*对挡渣墙地基的设计要求,应以满足设计的地基承载力和沉陷变形、抗滑稳定

要求以及抗冲刷的基础埋深要求为准。如是松软地基,则采取地基处理。

四、斜坡防护工程

(一)8.1一般规定中指出,对开发建设项目因开挖、回填、弃土形成的.坡面,应根据地形、地质、水文地质、施工方式等因素,采取挡墙、削坡、开级、工程护坡、植物护坡、坡面固定、滑坡防治等边坡防护措施。并指出:

8.1.2 对开挖、削坡、取土(石)形成的土(沙)质坡面或风化严重的岩石坡面,在降水渗流、冲刷下易湿陷、坍塌、滑坡等边坡失稳,应采取挡墙工程。

8.1.3 对易风化岩石或泥质岩层坡面,在削坡卸荷稳定边坡工程后,应采取陈祖晃-开发建设项目水土保持技术规范锚喷工程支护,固定坡面。

8.1.4 对易发生滑坡的坡面,应根据滑坡体的岩层构造、地层岩性、塑性滑动层、地表地下水分布状况,以及人为开挖情况等造成滑坡的主导因素,采取削坡反压、拦排地表水,排除地下水,滑坡体上造林、抗滑桩、抗滑墙等滑坡整治工程。

8.1.5 对经防护达到安全稳定要求的边坡,宜恢复林草植被。

(二)8.3 设计要求中,(1)对土质坡面削坡开级工程,对石质边坡削坡提出了设计要求;(2)对砌石护坡(干砌石、浆砌石护坡)、混凝土护坡(必要时加锚固定)、喷水泥砂浆或喷混凝土护坡、格状框条护坡、砌石草皮护坡、挂网喷草护坡,以及对稳定性差的岩石坡面,采取喷浆固坡、锚杆支护、喷锚支护、喷锚加筋支护等的适用条件和设计提出了要求。防治工程的内容很多,又很具体,具体详见新规范。

总之,新规范由原来的《开发建设项目水土保持方案技术规范》,上升为国家标准的《水土保持技术规范》后,内容更加全面,技术要求严密,涉及项目建设的水土流失防治责任范围以及调查、预测、设计、监测、实施保障措施、投资费用的规定等等。需要系统、深入地学习研究。今天仅谈一小部分,如有不妥之处,请指正。

(三)常见边坡的几个问题

1.边坡工程安全等级和采用不同计算方法所需的边坡稳定安全系数要求:

(1)国标《岩土荛勘察规范》(GB50021-)4.7.7边坡稳定性评价:

重要工程:宜取Fs=1.30~1.50

一般工程:宜取Fs=1.15~1.30

重要工程:宜取Fs=1.05~1.15

(2)国标《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-),5.3.1边坡工程稳定性验算,其稳定性系数不小于下表,否则应进行边坡处理。地质条件很复杂或破坏后果极严重的,稳定系数适当提高。

(3)水利行业标准《水利水电工程边坡设计规范》(SL-),3.4.2采用5.2节规定的极限平衡方法计算的边坡抗滑稳定最小安全系数应满足下表规定:破坏有重大影响的1级边坡,在正常运用条件下的稳定系数取1.30~1.50。

2.存在下列一种或多种情况的边坡,可初步判别有可能失稳的边坡:

①顺坡向卸荷裂隙发育的边坡。②已发生倾倒变形或蠕变的边坡。③已发生张裂变形的下软上硬的双层工多层结构边坡。④在碎裂结构岩体验生活和散体结构岩体验生活开挖的边坡。⑤存在有倾向坡外的结构面,且结构面的倾角小于坡角,并大于其

内摩擦角的岩质边坡。⑥坡面上出现平行边坡走向的张裂缝或环形裂缝的边坡。⑦分布有巨厚层崩积质的边坡。⑧坡脚被水淹没或被开挖的新、老滑坡体、崩塌体和土质边坡。⑨坡脚受水流冲刷的土质边坡。⑩有迹象表明边坡可能失稳或曾经失稳的边坡。

3.边坡分类法很多,按岩土边坡分类总的分为①岩质边坡;②土质边坡;③岩土混合边坡。

这里提请注意的实例:①玉山水电站渠道,整片弱~微风化花岗岩夹一层泥厚1~2cm裂隙面倾角小于400,顺坡倾斜,产生岩体滑体,堵塞小溪河道;②大目溪水电站老渠道,上层是粘土,下层是倾向河床的岩石,产生土体滑动,堵塞小溪河道;③土质边坡一般大于1:1,在暴雨时常产生塌滑现象,坡顶坡面排水很重要;④弃土边坡和松散填土边坡,极易产生湿陷塌坡,其稳定坡比取决于松土物质试验参数和坡高,以及环境条件等,要特别注意其水土流失防治。

篇5:浅析提高开发建设项目水土保持方案编制质量的几点认识

浅析提高开发建设项目水土保持方案编制质量的几点认识

摘要:水土保持方案编制质量归根结底主要体现在两个方面,一是方案编制的实际可操作性;二是方案编制的`水土保持功效性.本文以这两方面为出发点,提出提高开发建设项目水土保持方案编制质量的一些观点.作 者:桂来福    向前  作者单位:四川省泸县水利局,四川,泸县,646106 期 刊:亚热带水土保持   Journal:SUBTROPICAL SOIL AND WATER CONSERVATION 年,卷(期):, 22(1) 分类号:X820.9 关键词:水土保持方案    编制质量    开发建设项目    浅析   

篇6:水土保持与荒漠化监测课程教学论文

水土保持与荒漠化监测课程教学论文

一、“水土保持与荒漠化监测”课程的地位及重要性

“水土保持和荒漠化监测”是一门综合性很强的应用课程。在水土保持与荒漠化防治专业的课程体系中,它被安排在气象学、土壤学、生态学、树木学、水文学及地质地貌等课程之后,学生综合所学知识直接服务于现代水土保持和林业建设,具有鲜明的生产实践意义。国家林业局自1994年以来组织开展了4次全国荒漠化监测。2013年度全国水土流失动态监测与公告项目全面启动,这些国家监测项目的实施需要一定数量的具有专业监测能力的高素质人才队伍,所以与水土流失和荒漠化监测相关的课程在水土保持与荒漠化防治专业中的地位不断得到提升。目前,我国已经在很多水土流失地区开展了多年的水土保持治理,并取得了一定的成效,但治理措施的成效如何,则需要通过水土保持监测才能确定。如果没有高质量的水土流失监测管理,那么就会出现比“雾霾”更为严重的环境灾害,所以水土保持和荒漠化监测在水土保持与荒漠化防治,特别是开发建设中的水土流失防治中的重要性更加突出,相应的“水土保持和荒漠化监测”课程在水土保持与荒漠化防治专业核心知识领域的地位越来越受到重视。如西北农林科技大学率先在国内为水土保持及荒漠化防治专业开设了“水土流失及荒漠化监测与评价”专业课,并在2006、2008年对该课程进行了2次教学大纲的修订。

二、“水土保持与荒漠化监测”课程教学面临的问题

(一)教材内容无法满足实际教学的需要

目前“水土保持与荒漠化监测”课程使用的教材有西北农林科技大学主编的全国高等教育“十五”国家级规划教材《水土流失及荒漠化监测与评价》,水利部水土保持监测中心主编的《水土保持监测理论与方法》,李智广主编的《开发项目水土保持监测》等。而以上教材的涉及面和侧重点各有不同。《水土流失及荒漠化监测与评价》主要侧重基础理论知识、监测方法和评价预测,缺少具体的可操作性的监测方法;《水土保持监测理论与方法》内容较广,既涉及了水土保持理论与实践,也涉及了传统、成熟的监测方法和最新的监测方法,作为监测技术人员使用的工具书较好,但作为高校教材,其内容繁琐;《开发项目水土保持监测》主要涉及了开发建设项目,而对宏观设计涉及较少,所以也不能完全作为高校教材使用。由此可见,适用于水土保持与荒漠化防治专业的“水土保持与荒漠化监测”课程教材相对较少,教材内容无法满足实际的需要。

(二)单一的教学方式影响了教学效果

“水土保持与荒漠化监测”课程通常采用“满堂灌”的教学方法,在授课过程中,教师只讲述课程内容,缺乏与学生的交流。这种传统的“板书”讲授方法,缺少对野外监测实践的分析。每节课超负荷的信息量使学生来不及理解消化,更不可能对众多的基本监测理论、监测方法及实际应用方法吃透和掌握。教学方式的单一使课堂教学枯燥乏味,学生只能被动听课,学习效果差。虽然多媒体的引入使课堂教学中监测实践分析变得容易,弥补了传统教学无法达到的效果,但是多媒体教学缺少互动环节,使学生思维变得迟钝,无法成为教学的主体,从而失去学习的兴趣。所以要提高“水土保持与荒漠化监测”课程的教学效果,必须对教学方式和手段进行必要的改进。

(三)实践教学学时有限

甘肃农业大学现行的教学计划中,“水土保持与荒漠化监测”课程的学时较少,仅有40学时,其中包括10学时的实验课。而“水土保持与荒漠化监测”课程的教学内容庞杂、概念繁多,尤其需要野外观测及室内测定的实验内容较多,但由于受实习经费和教学时间的限制,学生只能在室内做一些简单的土壤性质分析实验,而对野外观测只能在综合实习中出去考察一些科研院所的监测,且只能走马观花,对具体的方法了解较少。同时,由于缺少实习基地,学生们所见到的'监测仪器和设施少之又少,影响了学生对各种水土保持监测措施的感性认识和教学效果。

(四)课程考核方式不合理

目前,“水土保持与荒漠化监测”课程考核方式仍以闭卷书面考试为主,学生只要在考试前死记硬背一下就可以应付。然而,“水土保持与荒漠化监测”课程授课目的不是为了让学生背诵一些概念和理论,而是要让学生能够利用所学知识对水土流失和荒漠化状况及治理措施的效益进行实时监测,以了解水土流失的治理成效并做出相应评价。例如考核学生对径流小区监测的掌握状况,书面考核只要学生背出小区定义和指标即可,而对于学生在实际径流小区监测的动手能力却很难考察。因此,如何减少书面考试带来的弊端,真正激励学生为熟练地运用知识而学习,而不是为考试而学习,是“水土保持与荒漠化监测”课程教学改革需要考虑的重要问题。

三、“水土保持与荒漠化监测”课程教学改革的措施

(一)优化教学内容,满足水土保持监测实际工作的需要

1.课程教学突出重点内容

针对“水土保持与荒漠化监测”课程学时少、内容多,尤其是实践內容更多的情况,应把握课程的重点,合理选取、整合教材内容在“水土保持与荒漠化监测”课程的授课过程中,笔者在考虑课程自身系统完整性的基础上,挑选出一些重点内容在课堂上着重讲解,如径流小区监测、小流域控制站监测、水土保持效益监测、风力侵蚀监测及开发建设项目水土保持监测等。同时,对这些重点内容不但在理论课上讲,而且在实验课时也要重点讲解,以加深学生的记忆。这样不仅有助于学生理解重点内容,而且有助于学生的记忆和实践,激发学生学习的兴趣。对于水土保持监测的相关术语,只着重介绍学生以前课程没有接触过的新内容,而对其他课程已经讲过的内容,只是简单的提示,避免与其他课程内容重复。

2.补充学科发展的前沿内容

随着现代科学技术的发展,水土保持与荒漠化监测的新技术、新方法、新成果层出不穷。因此“水土保持与荒漠化监测”课程既要加强原有的、成熟的原型监测技术和方法的教学,夯实基础知识和理论,又要紧跟学科发展的前沿,及时补充新的监测方法和知识,介绍学科发展的最新动向。因此,笔者参考近年来发表在国内外权威期刊上关于水保持监测方面的文章,将甘肃省水保局进行水保监测培训的资料作为教学内容的补充,让学生了解目前水保监测做了哪些工作,出现了什么样的新技术,以拓宽学生的知识面。实验课教学是课堂教学的重要组成部分,是整个教学过程中的重要环节,对提高学生的综合素质、培养学生的创新精神和实践能力有着不可替代的作用。因此,在实验内容方面,笔者尽可能减少其他课程已经做过的实验,将降水径流冲刷侵蚀沟量测、风蚀量监测、不同降雨强度(人工降雨仪控制)的径流小区监测及遥感在野外水土保持调查监测中的应用定为主要实验内容。结合生产实践编写监测规划、监测实施细则和监测报告,要求学生撰写不同水土保持措施效益监测的计算方法及土壤理化性质方面的监测方法,以增强学生的综合应用能力,

(二)改革教学手段和方法,提升课堂教学效果

1.诱导式教学法

在理论教学的第一堂课上,教师应向学生介绍当今国家和社会对水土保持专业的重视,逐步引入本课程当前发展的现状,向学生介绍从事本专业的优秀人才及成果,从而诱发学生为美好前途而发奋学习的雄心壮志。首先,从国家政策入手,向学生讲明水土保持监测既是国家生态建设的重要依据,又是国家评价所实施生态工程的理论基础。通过监测掌握水土流失动态,认识水土流失规律,评价水土保持和生态工程的防治成效,建立土壤侵蚀模型,预报土壤流失量。以甘肃省案例来说明水土保持监测的重要性,如“舟曲泥石流”的发生,就是由于缺少水土保持监测方面的资料,导致舟曲人民损失惨重。生活中的实例最能诱发学生的学习兴趣,要让学生明白水土保持监测的目的就是为防治水土流失,保护、改良、合理利用山丘区和风沙区水土资源,建立良好的生态环境,为实现山川秀美的“生态梦”而服务。

2.多媒体互动教学法

“水土保持与荒漠化监测”是一门研究性和综合性很强的应用性课程,具有鲜明的生产实践性,且随着科学技术和生产实践的发展,监测的基本理论知识和监测方法不断更新,这对该课程教学提出了更高的要求。笔者在授课过程,采用多媒体技术和传统授课方式相结合的方法进行教学。利用挂图、视频、实景图片和案例结合的教学手段,使学生在较短的时间内接收较大的信息量,使抽象的内容形象化、具体化,收到了良好的效果。在气象要素监测的教学中,笔者通过多媒体图片展示目前常用的气候和水文观测方法、观测仪器、数据处理方法等,重点讲解气候和水文要素的观测步骤和观测过程中需要注意的事项,分析各种观测方法的优缺点以及各种观测仪器的适用范围。同时,要求学生在课余时间了解校园内的各种气候和水文观测设施,并做成ppt,在下节课讲解,培养学生的动手能力。每节课结束时,安排4~5个学生在课后搜集一些水土保持监测的新进展和新方法,也可以选取自己家乡的某个小范围为监测区域,介绍如何用所学的知识对当地水土流失进行监测,并做成ppt在课上展示给大家,让同学们提出意见和看法,调动学生主动参与课堂教学的积极性,达到培养和提高学生综合素质的目的。

(三)加强实践教学基地的建设,培养学生的实际动手能力

2010年,学校和学院投资50余万元,建成了土壤分析实验室,学生可以从监测土壤理化性质中了解水土保持措施的效果。水保系老师结合各自课程需要,安装了水土流失径流监测固定小区、移动式微型径流小区,人工模拟降雨系统、GIS图像处理实验室等监测实验设施,购置了侵蚀因子监测仪器设备,包括自动气象站、降雨、蒸发、风速、温湿度等监测仪器,购买了风蚀监测的风蚀自动监测仪,基本满足了校内实验教学的需要。同时,学校还建立了腾格里沙漠南缘马路滩林场和定西安家沟流域水土保持野外教学基地,开展综合实习。学院目前正在积极和甘肃省治沙所协调,准备建立风蚀监测野外实习基地。在课程教学过程中,笔者还利用周末休息时间带学生去“甘肃省黄河水土保持生态工程西果园示范区”进行考察,了解常规监测、调查监测及生态效益监测的方法及实验设施。同时,部分学生通过参与老师的科研项目,了解了水土保持与荒漠化常规监测和航空、遥感监测技术。

(四)制定科学的考核标准,综合评定学生的课程成绩

以往“水土保持与荒漠化监测”考核方式多以最终一次的考核成绩为准,不能客观反映学生的水平。为了全面、准确、客观地考察学生学习“水土保持与荒漠化监测”课程的效果,应优化考核标准,重点考察学生对理论知识的运用能力,并以平时的学习表现及参与课堂教学的积极性等为参考。以此为标准,确定了“水土保持与荒漠化监测”课程的考核比例:平时成绩占15%,实习实验成绩占20%,监测报告占5%,期末考试成绩占60%,这种考核标准综合考察了学生学习该课程的全程表现,较客观地反映了学生对课程理论知识、实践能力的掌握程度,有效地调动了学生学习的积极性。在考试制度方面,课程实行了考卷责任制度,由任课教师出题(按照教学大纲命题,实行A、B卷制度),系主任检查签字,主管教学领导批准。考试由学校教务处考试办公室统一组织,监考人员由学院教学工作人员安排在职教师监考,同时教务处和学院派教师巡考。这样的考核方式杜绝了学生平时不学习,考试作弊的现象,体现了客观、公平的原则,使学生端正了学习态度。

四、“水土保持与荒漠化监测”课程教学改革的成效

通过对水土保持与荒漠化防治专业“水土保持与荒漠化监测”课程的改革,形成了一套较为完整的课程内容体系和教学方法,学生对该课程的学习兴趣也得到了极大提高。目前,学生的出勤率达到90%以上,且课堂气氛活跃。同时,学生的学习态度也发生了改变,由简单的听转变为参与式学习。在完成创新探索性实验时,教师只需扼要介绍关键步骤和注意事项,学生自己就能完成从“研读教材—查阅资料—制定方案—合理化设计—动手实验—撰写实验报告”的整个过程。学生的创新能力及实践技能也得到了明显的提高,先后撰写“水土保持与荒漠化监测”方面的毕业论文10多篇,申请校级科技创新课题10多项,目前结题8项。同时,有多名水土保持与荒漠化防治本科班的同学成功签约甘肃省水土保持监测总站、甘肃省定西市水保局、天水水保站从事水土保持监测工作,已成为单位监测工作的骨干。此外,随着教学改革的不断深入,学生的综合考核评分逐年提高,在教学改革初期2009—2010年第二学期的教学考核中,学生的综合考核评分为7591分;在教学改革中期2012—2013年第一学期的教学考核中,学生的综合考核评分为77.82分;在2013—2014年第一学期的教学考核中,学生的综合考核评分为82.64分。“水土保持与荒漠化监测”课程的教学改革极大地激发了学生崇尚科学的精神,提高了学生科技创新的能力,增长了学识,开阔了视野,取得了较好的教学效果。资助项目:甘肃农业大学2014年度教学研究项目“水土保持与荒漠化防治国家特色专业卓越农林人才培养实践教学模式改革研究”及“林业生态类专业实践教学体系的改革与实践”。

篇7:煤矿安全监测监控系统

第一章 煤矿安全生产监测监控系统的发展现状与发展趋势 ......................................................... 2

1.1 煤矿安全生产监测监控系统的发展现状 .............................................................................. 2

1.2 煤矿安全生产监测监控系统的发展趋势 .............................................................................. 2

第二章 煤矿安全生产监测监控系统的组成 ..................................................................................... 3

2.1 地面中心站 .............................................................................................................................. 4

2.2 井下分站 .................................................................................................................................. 4

2.3 传感器与控制器 ...................................................................................................................... 5

第三章 便携式安全生产检测装置 ........................................................................................................ 5

3.1 热催化式甲烷检测报警仪的工作原理 ....................................................................................... 5

3.2 热催化式甲烷检测报警仪的主要性能指标 ............................................................................... 5

第四章 矿用监控系统传感器 ................................................................................................................ 6

4.1 智能遥控甲烷传感器 .................................................................................................................. 7

4.1.1 甲烷传感头 .......................................................................................................................... 7

4.1.2 供电电源 .............................................................................................................................. 7

4.1.3 放大器及A/D变换器 .......................................................................................................... 7

4.1.4 红外遥控器及接收器 .......................................................................................................... 7

4.1.5 单片机 .................................................................................................................................. 7

4.1.6 显示电路 .............................................................................................................................. 8

4.2 一氧化碳传感器 .......................................................................................................................... 8

4.2.1 电化学式KG3002型一氧化碳传感器 ................................................................................ 8

4.3 温度传感器 .................................................................................................................................. 8

4.3.1 热电偶、热电阻及热敏电阻温度传感器 .......................................................................... 8

4.3.2 半导体式温度计 .................................................................................................................. 9

4.3.3 红外光式温度传感器 .......................................................................................................... 9

4.4 开关量传感器 .............................................................................................................................. 9

4.4.1 触点传感器 .......................................................................................................................... 9

4.4.2 干簧管传感器 ...................................................................................................................... 9

4.4.3 光电传感器 .......................................................................................................................... 9

4.4.4 电磁感应式开关量传感器 .................................................................................................. 9

第四章 矿山供电系统 ............................................................................................................................ 9

4.1 矿井供电的类型 .......................................................................................................................... 9

4.2 井下中央变电所 ........................................................................................................................ 10

4.2.1井下中央变电所的结线 ..................................................................................................... 10

4.2.2 井下中央变电所的位置和硐室布置 ................................................................................ 11

4.3 采区变电所 ................................................................................................................................ 12

4.3.1 采区变电所的结线 ............................................................................................................ 12

4.3.2 采区变电所的位置和硐室布置 (图4-4) ................................................................... 12

4.4 综采工作面供电与工作面配电点............................................................................................. 12

4.4.1 综采工作面供电(图4-5) ............................................................................................. 12

4.4.2 工作面配电点 .................................................................................................................... 12

第五章 矿用现场总线的选择 .............................................................................................................. 13

矿井安全生产监测监控系统是一种能够自动采集和处理数据并进行相应控制的系统。它能够实现甲烷超限断电、停风断电、通风系统监测监控、煤与瓦斯突出预报、火灾监测与预报、水灾监测与预报、矿山压力监测与预报等,从而减少瓦斯与煤尘爆炸、火灾、水灾、顶板等灾害事故发生,有效地保障煤矿安全生产和矿工生命安全。

第一章 煤矿安全生产监测监控系统的发展现状与发展趋势

《煤矿安全规程》第一百五十八条明确规定:“所有矿井必须装备矿井安全监测监控系统。矿井安全监测监控系统的安装、使用和维护必须符合本规程和相关规定的要求。”

自2000年以来,随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要,我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井陆续在装备矿井监测监控系统。系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率,同时也为该技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理提出了更高的要求。

1.1 煤矿安全生产监测监控系统的发展现状

我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,从加拿大、法国、德国、英国和美国等引进了一批矿井安全生产监测监控系统(如DAN6400、TF-200、MINOS和SCADA),这些系统在我国煤炭行业中发挥了巨大作用,也为我国研制矿用监测监控系统提供了良好的借鉴。上述系统均是综合型监测监控系统,但侧重于安全参数的检测和控制,且这些监测监控系统存在如下问题:①性价比过低,即系统价格过高,难以承受;②主监测机的系统软件在文档处理上有些不符合我国企业实际情况;③井下工作站的体积、质量比较大;④技术服务上有缺陷;⑤有些系统的技术并非一流。

在引进国外监测监控系统的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,先后研制出KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38、KJ66、KJ75、KJ80、KJ92等监测监控系统。目前,这些系统已经在我国煤矿得到广泛运用。实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用,各局矿已作为一项重大安全装备。由于当时相当一部分监测监控系统由于技术水平低、功能和扩展性能差、现场维修维护和技术服务跟不上等原因,或者已淘汰、或者停产。因此造成相当一部分矿井无法继续正常使用已装备的系统。特别是近年来由于老系统服务年限将至,已无继续维修维护的必要,系统面临更新改造的机遇。

随着电子技术、计算机软硬件技术的迅猛发展和企业自身发展的需要,国内各主要科研单位和生产厂家又相继推出了KJ90、KJ95、KJ101、KJF2000、KJ4/KJ2000和KJG2000等监测监控系统,以及MSNM、WEBGIS等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”十二字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。因此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,为用户提供了更多的选择机会、也促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。

1.2 煤矿安全生产监测监控系统的发展趋势

随着计算机技术、网络技术、微电子技术的不断发展,特别是着眼于我国煤矿安全生产的实际,煤矿安全生产监测监控系统在未来将按照信息化、网络化、自动化的方向发展。

(1)自身性能的不断提高

a) 提高传感器的质量

提高各种传感器的质量,特别是要研制高可靠性的瓦斯传感器,使其在智能性、耗能、体积、使用寿命、工作稳定性和调校周期等方面均有所提高和改善。

b) 应用智能化的电气设备

在系统中应用智能化的高压开关柜、高压真空馈电开关、低压真空馈电开关等,向系统提供多参数的信息(如电流、电压、单相/三相漏电电流、开关运行状态、开关机械/电气闭锁状态等),以减少由电气火灾引起矿井瓦斯爆炸的可能性。

c) 使用高性能的运算处理系统

使用运算处理速度更快、运算处理性能更高的CPU,以提高煤矿安全生产监测监控系统对各种复杂信息的处理能力和处理速度。

另外,使用大屏幕液晶显示技术,可以使煤矿安全生产监测监控系统既能够显示各种表格,又能够显示各种可视图像。

d) 应用新型控制技术

现场总线及现场总线控制系统(FCS)是一种新兴技术,它代表了现场测控技术领域的发展方向。以现场总线控制系统技术为基础开发煤矿安全生产监测监控系统是必然趋势,这种新模式必然会促进和推动煤矿电气控制技术的发展,并推动煤矿向采煤自动化方向迈进。

使用以现场总线为基础建立的煤矿安全生产监测监控系统具有现场总线的所有特点,即总线结构、数字串行通信、多点(广播)方式、接受过滤功能、全分散等。

(2)网络性能的不断完善

a) 统一的通信协议

针对通信协议不规范和传输设备物理层协议不规范的问题,应尽快寻找一种解决系统兼容性的途径或制定相应的专业技术标准,这对促进矿井监测监控技术的发展和系统的推广应用具有十分重要的意义。

b) 网络化的范围不断扩大

目前,煤炭企业装备的计算机网络可实现企业内部的资源共享。今后的趋势是全国的煤炭企业进行联网,从而实现更大范围的资源共享。

(3)智能性能的不断增强

a) 提高生产决策的能力

煤矿安全生产监测监控系统不仅能够实现对煤矿生产过程的监测监控,而且还能根据被监测环境的参数进行有效的危险性辨别和分析,以提出专家的生产决策方案。

b) 提高预报预测的能力

根据煤矿各种历史数据,煤矿安全生产监测监控系统应能够进行趋势分析,以提高对瓦斯等灾害因素的预报预测能力和水平。

c) 提高预防灾害的能力

在事故即将发生之际,煤矿安全生产监测监控系统能利用安全防护设备,控制灾害发生,减少灾害损失。

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