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海绵城市带来的效益精选(九篇)

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海绵城市带来的效益

第1篇:海绵城市带来的效益范文

【关键词】:园林植物景观;海绵城市;建设;应用

海d城市是一种城市设计理念,主要是要求城市在面对自然灾害或者环境变化时,能够维持城市范围内的旱涝平衡[1]。海绵城市的设计理念在洪涝和干旱灾害方面得到了很好的体现。在雨水充沛的情况下,能发挥出吸水、渗水和储水功能,当发生干旱时,将这些吸收的水分进行充分的释放。这种设计理念在不打破生态原则的基础上,有效的将人工和自然途径相结合,不仅充分的利用了雨水资源,而且还保护了生态环境。

1、建设海绵城市的理念与意义

海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性,就像海绵一样能够吸水,也成为水弹性城市。海绵城市用通俗的化来说就是低影响开发雨水系统构建。在城市各个地方用吸水材料作为海绵体进行城市建设和规划,这些材料可以放置在任何地方,比如草地、树林、泥地或者湖泊等。平时不会影响市民的正常休闲,在暴雨来临时,就发挥出其特性,将雨水囤积,避免发生洪水或者内涝,大大减少城市积水的几率。这些囤积的水在干旱时可以通过浇花、洗车等方式进行释放,充分利用,缓解水资源紧张的局面。海绵城市的建设在很大程度上降低了城市排水管道以及钢筋混凝土水池的工程量,使天然水系得到了有效的保护和利用,大幅减少了政府对水环境污染的治理费用,大大降低了因内涝给城市带来巨大损失,这在很大程度上给城市的经济带来了良好的效益

2、海绵城市中园林景观设计的技术原则

海绵城市园林景观的设计中要以保护生态环境及资源为前提,将土地浪费及生态环境破坏情况最小化,实现土地资源优化及生态利益最大化。在处理排水管道与不可下渗地面时,要保证最大程度的实现水平衡,根据场地特征进行科学利用,充分保障自然水的畅通。为了使径流中所含的物质有充足的预处理过程,就要严格的控制排出和增长通过时间。根据小规模场地中设置分布式过滤、阻留等工程设施提供径流的过滤和储藏[2]。

3、园林景观植物在海绵城市建设中的作用

3.1净化空气,降沉降噪

园林景观植物为地球上的生命提供能源,只有植物才能通过光合作用,把光能转变成化学能,储存在光合作用产生的有机物中。绿色植物在光合作用中吸收空气中的二氧化碳,将二氧化碳和水转化为氧和贮存能量的有机物,同时释放出大量的氧气,维持了自然界的碳、氧平衡。同时,植物通过蒸腾作用,散失水分,这既可以增加空气湿度,增加降水,又能降低空气温度。园林景观植物规模大,结构复杂,稳定性好,起到了良好的防尘、防风的作用,而且降低了城市中各种生产和汽车等制造的噪音。

3.2实现低影响开发

通过对雨水的渗透、储藏、调节和传输同能实现低影响开发,使径流污染、径流峰值和径流总量得到了严格有效的控制。要想切实落实低影响开发雨水系统构建和海绵城市建设的要求,就必须以生态优先和规划引领为基础,重新对城市空间进行认识和利用,提升城市规划和各职能部门间的相互配合。对影响城市水生态的明爱区域要限制开发,有效的保护,同时根据低影响开发的理念,对新开发或者需要改造的城区进行规划和建设。绿地水体、屋顶绿化、下沉式绿地及生态铺装是实现低影响开发园林景观常用的手法。

3.3 净化水质,保持生态平衡

水生态基础建设是海绵城市构建中最重要的部分,而污水的处理又关系着水生态的基础建设[3]。在传统的污水治理中,通常是采用构建单一的灰色基础设施,但是这些基础设施往往由于功能单一而无法完全解决复杂的水污染问题。通过管道将城市的污水直接排放到河水中,这就对水质造成了二次污染。绿色的基础设施完全对立于过去传统的灰色基础设施,通过建设园林景观植物对污水进行净化,对净化水质、防洪、气候调节及保护生态坏境及五中多样性做出了卓越的贡献,起到了重要的作用。特别是在湿地中的应用,湿地植物不仅能吸收水中的富营养物,而且能有效的抑制有害藻类的繁殖,净化水源,充分保持水中的生物平衡。

3.4 补充地下水,防止洪涝等自然灾害

湿地不单能提高物种的多样性,起到净化水质的作用,而且还是方便储存的良好场所。传统的思维和做法是直接将其排放到河流中,并没有充分利用水资源的循环系统。不透水的铺装应用使土地蓄水能力逐渐降低,导致径流系数增大,从而形成洪涝灾害。园林景观植物的应用以保护生态环境为基础,合理解决超标径流系统,通过与城市雨水灌渠系统的相互配合严格控制水流。园林景观植物的叶脉及根均有一定的储水功能,通过在道路两旁建设生态滞留地,利用海绵城市的特性,在雨量大的情况下进行吸水、储水,降低径流系数,在干旱的天气通过蒸腾作用将吸收的水分释放出来,补充地下水以调节城市气候,降低热岛效应。除此之外,园林景观植物的根系对土地具有一定的固定作用,避免了水土流失和土质疏松,也降低了泥石流等灾害的发生情况。

结语

海绵城市作为强调以生态方式收纳雨水的雨水管理概念,是传统排水防涝系统的加强和优化。在现代城市生态问题日益加剧、日渐突出的当下,海绵城市的建设迫在眉睫。海绵城市的建设涉及范围广,因此需要采取综合性的解决方案。海绵城市的构建遵循自然规律,将改善城市生态的规划理念与园林景观植物的设计相结合,打造出了既科学有效又外表美观的绿色基础设施,吸引了人们的眼球,促进了文化发展,也带来了一定的经济效益。因此,我们要提高对海绵城市的认识度,并大力支持海绵城市的建设,使我们的生存环境变得更美好。

第2篇:海绵城市带来的效益范文

关键词:海绵城市;立体绿化

中图分类号:TU986

文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)11002503

1 海绵城市建设背景

在城镇化进程过程中,城镇面积持续扩张及其体量不断增长,给城市带来了严峻的水资源问题。一方面城市用水量增加使地下水位不断下降,饮用水资源变得越来越紧缺;另一方面城区洪涝灾害频繁发生,严重威胁居民生命财产安全。在没有充足淡水补给情况下,如何充分利用雨水资源补偿日常淡水消耗将成为建设未来城镇生态的关键任务。

中央城镇化工作会议的讲话中强调:“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。建设完善的城市雨水收集利用系统对于节约用水、蓄洪排涝、修复城市水环境,特别是改善缺水城市的生态环境、解决居民用水紧张、推动水资源可持续发展具有重要的意义。

海绵城市建设重点在于最大限度提高绿地系统的雨水调蓄、水体净化功能,旨在建造众多“海绵体”。因此,建设公园绿地成为海绵城市建设的重要途径,并结合周边水系、市政道路设施,在如何利用公园绿地、街头绿化吸纳雨水径流的基础上,为城市街区提供雨水滞留、缓释空间,为城市景观用水提供补给空间是建设海绵城市的核心任务[1]。

1.1 海绵城市的建设现状

为了有效解决城市街区雨洪内涝频发、地表径流污染带来的水资源流失与水生态环境恶化问题,发达国家最先按照自然排水方式提出可持续发展的雨洪管理体系,制定各种技术措施[2~4]。例如:英国建立“可持续城市排水系统”(SUDS)[5]管理降雨径流,实现城市水体的良性循环;澳大利亚针对城市水循环建立“水敏感性城市设计”(WSUD)体系[6];新西兰也在城市水体管理理念下,整合已有管理经验,发展建立了“低影响城市设计与开发”(LIUDD)体系[7]。

我国城市雨洪控制管理起步于20世纪80年代。在实施初期注重如何集中利用雨水,近年来雨水控制技术逐渐从利用发展到如何调控雨洪及实现污染水体径流控制。在2013年各级政府明确提出通过在中心城区建设下沉式绿地与城市湿地公园,提升城市绿地汇聚雨水与蓄洪排涝能力,同时兼顾城区地下水补偿与水体净化等生态功能。虽然在发达城市区进行前期探索,从实施效果看目前城市海绵城市技术的实践主要是构建湿地、潜流湿地对雨水进行局部收集与水体净化,尚缺乏整体规划和系统性设计,导致城市水资源匮乏。鉴于我国海绵城市建设初期出现诸多问题,住房和城乡建设部于2014年了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》。该技术指南从目标、指标、过程、手段、管理方面对我国海绵城市构建进行规范指导(表1)。此外,财政部陆续发出“关于开展中央财政支持海绵城市建设试点的通知”、“关于组织申报2015年海绵城市建设试点城市的通知”,加大资金投入力度促进海绵城市建设。特别是党的十后中国多省份都掀起了建立海绵城市热潮,总投资超过数十亿元。

1.2 海绵城市建设技术措施

构建海绵城市实质是利用现存各类基础设施,添加各种类型的"海绵体"来提高城市的蓄洪滞洪能力。城市"海绵体"不仅涉及河、湖、池塘等地表水系,也包括公园绿地、建筑物、路面等城市基础设施。在雨水下渗过程中"海绵体"要完成滞蓄、净化、排水与回用功能[8],见表1。对于无法蓄存的雨水可通过市政管网将其排出,从而达到提高城市生态质量,根治城市内涝的目标[9]。

海d城市建设目标应达到三个生态功能,①降雨过程中能够及时消纳并存贮雨水;②通过海绵体渗滤提升存贮水质;③枯雨期可以充分回收利用存贮雨水。根据《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》原则,各类低影响开发设施包括透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施、渗透塘、渗井、湿塘、雨水湿地、蓄水池、雨水罐、调节塘、调节池、植草沟、渗管/渠、植被缓冲带、初期雨水弃流设施、人工土壤渗滤等[10]。总体原则是系统性地统筹自然降水、地表水和地下水分配关系;考虑其复杂性和长期性协调给水、排水等水循环利用各环节。具体做法是将城区分割成若干区域,各区域具备雨水立体化截留、消纳功能。

围绕各区域雨水截留消纳功能,区域低影响开发技术具体细分为截留技术、促渗技术和调蓄技术[11](表2)。其中,截留技术是利用基底材料或者结构的孔道曲折度,延缓雨水在材料孔隙网内径流速度,通过延长雨水汇集路径达到延缓径流目的的技术,例如利用绿色屋顶或者植物群落冠层截留等。地表促渗技术是通过优化地面材料或结构的连通性,让雨水在空隙结构渗透至场地底部,同时利用不同孔隙对下渗雨水进行过滤净化。如透水铺装和绿色停车场等。调蓄技术是指对储存一定量的雨水径流进行净化,当雨水储量达到设施饱和量时,多余雨水通过溢流口进入市政雨水管网。在干旱时储水设施可向周边绿地提供水资源,如生态沟、雨水花园、调蓄池、人工湿地等。 相比于传统的雨水径流收集利用技术,上述3种低影响开发技术,能够更充分地体现绿色建筑的生态性、可持续性、低能耗和低投资特点,在雨水收集利用中具有重要的应用前景。虽然区域低影响开发技术能够整体优化经济、社会及环境效益,但是低影响开发技术还不够完善,需要在如何利用控制雨水方面进行深入研究。

2 立体绿化的作用

由于城市人口稠密导致交通堵塞,热岛效应使众多城市面临环境危机。有研究表明,当绿化覆盖率达到30%以上时,城市热岛效应得到一定程度缓解作用;当绿化覆盖率达到40%以上时,热岛面积可减少3/4;当绿化覆盖率达到60%以上时,热岛效应将基本被控制。需要指出的是在城市土地利用率趋于饱和的情况下,预留较多空地作为海绵体是非常困难的。因此,进行立体绿化是实现城市绿化覆盖率大面积提高的重要措施和手段,可有效解决城市绿化用地的紧张状况。

与传统地面绿化相比,立体绿化注重在立体空间进行绿化覆盖。例如利用建筑物外墙、屋顶空间进行多层次、各种实际功能的绿化布设。这种做法将传统的二维消纳雨水模式(通过地面径流)转向三维多层(多阶段)消纳雨水方式。不仅延长径流空间,还美化居住环境。立体绿化场所涉及到屋顶花园、高层建筑和立交桥的立面、坑塘洼地湿地草地、下凹式广场、地下管廊系统、河道边坡绿化等。根据低影响开发原则,在场地开发过程中采用源头、分散式措施可以最大程度维持场地开发前的水文特征,并能有效提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力。

以屋顶绿化为例,在降雨过程中屋顶水会流入城市街道,最后汇集到排水管网。对屋顶进行绿化后,屋面植被和土壤的吸收和过滤能力增强,使雨水径流放缓。被吸收的水分将在长时间内通过蒸发作用缓释土层含水量,使城市水文循环过程从瞬态排放转向稳态释放。具体表现为在短时间内城市强降雨导致的内涝、洪水被消减。有研究表明在土壤基层厚度为250 mm条件下,其蓄水层(饱和储水)厚度可达100 mm,可以吸纳150~200 mm降雨量。当遭遇100 mm暴雨时,屋面植物、泥土蓄水层可以完全吸收降雨[12]。围绕立体绿化,还可以利用屋顶开发都市农业。这其中,不占用土地与道路,在少量投资前提下施工便捷。其可以增加农作物种植面积,降低建筑物散热量,缓解城市热岛效应,同时滞尘降噪,还可以消化一部分有机生活垃圾,减小垃圾填埋焚烧带来的二次环境污染。此外,屋顶农业同样可以延长雨水到达地面的时间,避免发生城市雨洪灾害。针对屋顶农业发展,还需积极使用立体绿化新材料、新技术。植物根系生长对屋顶防水会产生破坏,必须采用耐根穿刺防水基材。针对立体绿化种植基质使用改良土、有机基质、无机基质。排(蓄)水板材料使用塑料凹凸排(蓄)水板、格栅排水板、塑料纤维丝状排水板、陶粒等排水材料。

由于屋顶存在大量绿色植物,植物茎叶表面气孔可以滞尘、杀菌和吸收低浓度污染物及增加空气中负离子数量。据测算花园式屋顶绿化平均滞尘量为12.3 g/(m2・年),简单式屋顶绿化平均滞尘量为8.5 g/(m2・年)。此外,种植媒介(土壤)还可以衰减各种低频声波,植被茎叶则可阻止高频声波传播。试验结果表明种植媒介厚度为120 mm时种植屋面的隔音量能高达40 dB。比较浅的种植媒介也能隔离约10 dB的噪音。这样种植屋面系统可形成有效隔音屏障,减少建筑物内部的噪音,特别适合在机场、工厂等噪音大的场所应用。

3 结语

海绵城市建设不仅要完善市政管渠系统,还应该依靠现有自然水体系统,并尽可能恢复原始生态系统,将雨水径流和消纳存储有机结合,才能从根本上管理城区雨洪,提升水环境保护质量。

在海绵城市具体实施中,立体绿化是城市常规绿化的重要补充。立体绿化不仅能优化景观效果,缓解城市绿化用地紧张,减缓热岛效应,还能保温隔热,节约能源,滞留雨水,缓解城市内涝。城市建设只有因地制宜地进行规划设计,借助地方特色生态系统,才能真正发挥人工海绵体作用,创建优美城市生态环境。

参考文献:

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[9]王思思. 城乡水危机和海绵城市建设对风景园林专业提出的挑战及对策[J]. 风景园林, 2015(4):111~112.

[10]宋希强, 钟云芳. 面对21世纪的城市立体绿化[J]. 广东园林, 2003(2):34~38.

第3篇:海绵城市带来的效益范文

关键词:城市雨水利用;现状;措施

中图分类号 F299.24 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)04-0051-02

1 城市雨水利用研究现状

1.1 国外城市雨水利用现状 当今,国外对于城市水资源的研究比较广泛,尤其是日本、德国、美国等发达国家,非洲很多干旱城市如拜尼沃利德以及新加坡等东南亚的一些国家都采取了很多有效措施来对城市雨水进行开发利用,比如建立屋顶储水系统、建立雨水入渗系统、制定相应法律条例等。

1.2 我国城市雨水利用现状 我国的城市化进程正在逐年加快,与此同时城市水资源问题也日益凸显,水质污染、城市内涝以及地下水位下降等问题层出不穷,在破坏城市生态环境的同时也威胁着城市居民的生命财产安全,从而严重制约着城市的发展。我国对城市雨水利用的研究相对于其他国家来说尚处于初期,如北京、天津、大连、青岛等的典型缺水城市也只是停留在探索阶段,还没有形成一套完整的城市雨水利用系统,尚未出台有关于城市雨水利用的法律条例。总的来说,我国对于城市雨水利用的研究还有很长的一段路要走。

2 城市雨水利用的含义

城市雨水利用指的是降落到城市中的雨水被汇聚收集起来并通过净化之后加以利用的过程,它是缓减城市水资源短缺、减少城市内涝和改善城市水环境的有效途径[1]。可以将其分为直接利用和间接利用两个部分:直接利用可表现为通过收集储蓄雨水直接来加以利用,比如可以用于绿地灌溉、城市喷泉等;间接利用则表现为利用各种人工设施进行雨水渗透,使其渗入到地下水中,从而间接改善城市水环境。

3 城市雨水利用的效益分析

3.1 环境效益 首先,城市雨水的合理利用可以防止城市内涝的发生,我国现在正处在城市化的浪潮中,城市面积越来越大,导致原来的河流和湿地逐渐消失,之前可渗水的松软土壤被沥青水泥等不透水的材料所代替,因此当有强烈降水发生时,容易引发城市内涝。通过建立透水设施不仅可以缓解这个问题,也能够节省建立排水系统的部分费用。其次,城市雨水利用还可以丰富地下水。由于城市化进程不断加剧,城市人口不断增多,因而地下水开采过量,尤其是沿海城市,很容易出现海水倒灌、地面塌陷等问题。通过透水性地面等透水设施雨水会渗透到地下从而起到丰富地下水的作用,并且土壤还会起到净化雨水的作用。美化城市也是城市雨水利用所带来的效益之一。由于扩张的城市、增多的人口、加重的污染,使得水资源越来越短缺,很多以水为主要特征的景观都消失殆尽[3]。城市雨水利用可以对这些坏影响起到一定的作用。

3.2 社会效益 通过对城市居民宣传城市雨水利用的好处,可以增强人们的节水意识与凝聚力,产生一定的社会效益。人们逐渐认识到当前城市水资源稀缺的严峻形势,自觉参与到城市雨水利用的行列中来,不仅可以保护城市水资源,而且增强了大家的凝聚力。

3.3 经济效益 城市雨水利用可以节省排水费用,且雨水利用设施工程花费相对跨流域调水等工程来说较少。雨水利用设施工程的建立,可以避免每一次大量降雨之后所进行的城市排水工作的进行,即一次性解决所有的问题,且造价低。

4 城市雨水利用措施

4.1 加强对雨水利用的研究和应用,修复雨水的生态功能 城市雨水这个事情并不难,技术上要求也不高,经济上投入也不大,关键是转变观念,在规划之初就考虑如何处理雨水。修复雨水的生态功能主要是指对雨水进行汇聚收集再利用的过程。

4.1.1 先利用人工设施进行城市雨水的收集 如我国某些城市利用大面积集中雨水的要求来设计,可以利用屋面进行雨水收集,这对于高密度建设的城市来说无疑是一种比较实用的方法;对于公路来说可以将道路高程设计得较高(最好是高于陆地)并设置缺口,降水时水流可以顺着缺口流入道路两旁的绿化滋润植物;用透水砖将步行道或者停车场等场所铺设成透水地面等在如今的大多数城市也时常可见,这也不失为一种雨水利用的好方法。也可在此基础上对城市进行雨污分流,对城市雨水系统进行单独建立,从而对城市雨水进行更有效率地收集。

4.1.2 对收集的雨水进行利用 具体可分为以下3个方面:一是直接利用,它是指将收集之后的雨水加以净化直接使用,比如用来市民生活、浇灌绿化等等,可以稍微缓解城市用水的紧张;二是间接利用,它是指通过一系列透水渗水措施使得下渗到地下来补充地下水的短缺,具体可用透水砖等偷税设施进行建设,以解决因地下水超采所引发的一系列问题,通过此种举措也可以避免城市内涝的问题;三是综合利用,即二者合一、双管齐下,从而更加有效地改善城市水资源环境。至于怎么利用则要根据城市的具体情况来具体规划:例如青岛降雨量不大且有明显的季节分布,这种情况下只进行雨水的直接利用就显得得不偿失了,因而应主要进行间接利用,辅助以直接利用手段来进行该市的雨水利用。

4.2 制定相关的法律法规并加大执行力与监管力度 世界上雨水利用技术较发达的国家如美国早在1965年就出台了《水资源规划法》《雨水利用条例》等相关法律条例,德国也在1989年出台了雨水利用设施标准[2]。虽然近年来我国对于雨水利用逐渐重视起来,但至今仍未有全国性的相关法律文献的出台。因此,我国各级政府应借鉴国外进行城市雨水利用的经验来制定相应的法律条例,从而规范对雨水利用的具体标准,同时有关部门也要加大执行力并加强监管力度。

4.3 向市民广泛宣传雨水利用的重要性 我国城市居民大多数人节水意识较为缺乏,对于雨水利用更是没有什么概念,城市水资源浪费严重,因而向市民广泛宣传当前城市水资源所面临的严峻形势以及雨水利用的意义就显得尤为重要。雨水利用是城市建设的重要环节之一,应通过各种媒体、社区活动等形式及利用微信微博等网络社交平台进行宣传,并将其渗透到学校教育中去,使得社会民众逐渐树立起雨水利用的意识,让市民们无论是在工作还是在生活中都注意节约用水。

5 展望

城市雨水的利用是解决水资源短缺的新途径,也是实现水资源可持续利用的有益选择[4]。就目前情况来看,我国在城市雨水利用方面还处于开始阶段。“海绵城市”是城市雨水利用的良好体现,它的概念于2012年才在我国首次提出,并在2014年12月宣布了试点城市。“海绵城市”是一种非常形象的表达,由于海绵的物理特性被学术界和行业内所惯用,从而来比喻城市的某种吸附功能和吐纳雨水的能力[5]。它能够对环境的变化有良好的适应能力并可以最大程度降低自然灾害所带来的影响:降水过大时可以对雨水充分进行收集储存,降水过小时将之前储存好的水释放利用,使得城市化与生态自然化得到有机结合,最大限度地实现雨水在城市的蓄存。因此,大力推进海绵城市建设是未来城市雨水利用的目标。

参考文献

[1]李美娟.城市雨水资源利用效益评价研究[D].大连:大连理工大学,2010.

[2]邵兆凤,邢国平,周建芝,等.天津市城市雨水利用前景建议[J].中国水土保持科学,2012(02):102-106.

[3]祁燕.城市雨水资源利用分析[J].水科学与工程技术,2010(S1):35-36.

第4篇:海绵城市带来的效益范文

关键词:海绵城市;铺装材料;生态环境;透水性

中图分类号:TU984

文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)07005102

1 引言

近年来随着我国经济的飞速发展,全民小康政策的实施,城市化发展越来越迅速,城市的数量在急剧增多,随之而来的问题也逐渐显露出来。环境的污染导致的雾霾问题,水资源短缺、河水污染、城市内涝、排水困难,解决这一系列问题成为了我国的当务之急。由于城市的道路结构绝大部分都采用不具有透水性的材料,那么解决城市内涝问题的关键在于道路材料的选择。2014 年 11 月住房和城乡建设部正式出台了《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》,标志着海绵城市的建设已被国家提升到了国家环境的高度上来。透水性铺装材料的出现正是解决我国当前城市内涝问题的关键。透水性铺装材料的使用不会污染环境,它是绿色的环保材料,为我国实现绿色中国迈出实质性的一步,同时,新兴透水性铺装材料的出现还会进一步推动我国经济的发展。

2 海绵城市和透水性铺装材料的存在意义

2.1 海绵城市

由于城市扩张和环境污染等因素导致城市频频面临自然灾害,强降雨量导致的城市内涝和水灾问题使城市的稳定发展面临着严峻的挑战,地面的硬质材料铺装和城市不堪重负的排水防涝系统都是急需关注的问题。海绵城市这一新的代名词出现在人们视野中,海绵城市是指城市像海绵一样具有较强的弹力和适应能力,能保障城市经济和环境更好的发展。在遇到内涝和水灾时将雨水渗透到地下储存,经过净化合理利用。海绵城市的建设不能以牺牲环境为代价,必须要保护生态环境这一大自然法则。透水性铺装材料的研制与应用解决了雨水径流对道路土壤结构的破坏,减轻了城市排水防涝系统的压力,通过透水性铺装材料的使用将雨水渗透到地表,令雨水净化储存。待水资源短缺时得以利用,解决城市用水问题。

2.2 低影响开发理念

海绵城市离不开低影响开发雨水系统,低影响的理念是通过分散的、小规模的源头控制机制和设计技术,控制暴雨所带来的径流和污染问题,使开发区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态。在低影响开发过程中,尽量避免因开发手段和方法造成的开发场地地质的破坏和水质的破坏问题。透水性铺装材料具有较强的透水性,可以将雨水渗透到地层表面。最大程度上保护了地质结构,遵循了保护自然这一生态法则。

2.3 提高城市雨水疏导能力

城市传统地面排水观念认为雨水排得越多、越快、越通畅,城市的排水系统越先进。实际上这种思维存在两方面局限性:一方面城市硬质铺装趋于逐渐扩张,城市防洪压力较大,许多城市排水系统的排水能力及速度难以适应城市扩张的脚步,许多城市在发展的过程中都出现了“逢雨必涝”的尴尬局面;另一方面则是这样的排水系统无法循环利用雨水,造成水资源的浪费。同时,夏季降雨量增多时,由于地表径流未能合理补充地下水,反而造成城市内涝这一困局。而透水性铺装材料能够很好地克服这两个弊端,形成环保而高效的排水系统,一方面能迅速适应城市扩张的快速与大范围规模,减小城市防洪压力,缓解城市内涝;另一方面能够循环利用雨水,合理利用水资源。下渗过程中能够及时滋养植被根须,另外储存水资源,进行循环利用,在减少了水资源浪费的同时还能应急城市的用水需求。

3 透水性铺装材料的发展过程与应用

3.1 透水性铺装材料的演变

透水性铺装材料并非近现代才被发明和使用,实际上它在国内外都有着比较悠久的使用历史。青砖、青瓦、砂砾、石板等材料,都是中国古代园林与城市建设中经常使用的材料,而它们都具有良好的透水性。 欧洲的传统透水性铺装材料为也较为类似,砂石、石块与草地的结合是欧洲宫苑景园常见的景象。透水性铺装材料的产生实际起源于西方国家,但现在的透水性材料实际意义是指在古代的基础上增强其原有的属性值,对硬度,耐磨度,透水性都有较高的要求。对于现代意义而言的透水性材料在20世纪就应用于道路的建设、城市的路面建设,现在更是作为一种环保型绿色的道路建设的主要材料。

3.2 透水性铺装材料的应用

透水性铺装材料的类型可以分4类:透水性水泥混凝土材料、自然型透水材料、透水性新材料和陶瓷透水砖。透水性混凝土材料主要应用于工程和道路建设;自然型透水材料透水性新材料因其有着良好的视觉效果而多用于景观设计、园林工艺;陶瓷透水砖是烧制而成的,人行道是其最好的应用。

4 透水性铺装材料在城市道路中的应用

以前城市道路的建设采用的大多是硬质型材料,渗水效果差,在面临强降雨时,城市排水防涝系统承担着巨大的压力,严重时会导致城市内涝和水灾。为保障城市的发展,采用了透水性铺装材料进行路面建设,透水性铺装材料渗水效果显著,大大地减轻城市的排水防涝系统负担。在载重问题上,透水性铺装材料弱于硬质型材料,但为满足其载重要求,透水性铺装的路面结构应有着特殊性。透水性铺装路面的结构应该在自然土壤上铺一层透水土工织物,在其上面垫上基石和过滤层,最后再铺上透水性混凝土和透水性沥青为面层。下雨时,雨水会通过层层铺装快速进入到地质表面,形成自然循环,不会破坏地质结构。雨水渗透到透水性铺装路面后会被净化储存在土壤中,各类生物会得到充足的水分来绿化城市环境,同时为城市提供用水,解决城市用水问题。

5 透水性铺装的生态功能及意义

5.1 透水性铺装的生态功能

透水性铺装路面透水性明显优于硬质材料路面。从城市视角来看,能更好地保护地质结构,防止城市内涝和水灾同时,给城市植物提供水分,净化空气改善城市空气质量。从生态角度上维护了自然生态平衡,更具备生态功能。

(1)雨水能够快速下渗到城市土壤,还原为地下水,一方面减少了城市地面径流,另一方面使得城市下垫面能够充分地和大气进行水气交换。同时因地表径流减少,携带污染物的机率也随之降低,一定程度上降低了城市污染度。

(2)透水性铺装具有良好的通透性,其表面温度及湿度要优于非透水性铺装。透水性铺装起到了调节温度及湿度的作用,即高温季节时,透水路面要更为凉爽;干燥季节时,透水路面要更为湿润。良好的透水性及透气性在一定程度上保护了城市的生态环境,使得下垫面生态空间得到了良好保护,植被根系能补充充足的营养成分,间接改善城市空气质量。

(3)透水性铺装中多孔隙结构能够吸收城市噪音、减少强光反射。非透水性铺装往往在降雨过后路面上存留积水,阳光强烈照射下会产生强光反射,对行人及过往车辆造成极大的安全隐患,透水性铺装能够很好地克服这一弊端,及时下渗,一方面滋养植物低下根系,一方面减少了地面上安全隐患。

5.2 透水性铺装的生态意义

透水性铺装材料是绿色的环保材料,对于透水性铺装材料的选择和使用有利于生态环境的发展,有益于城市人民身心健康,很大程度上节约资源和废物利用。当今世界,环境污染问题严重困扰着人们,保护生态环境刻不容缓。绿色建筑材料成为建筑行业中的主要材料,占着举足轻重的位置。由于透水性材料在建筑中环境绿化效果十分明显,其在原料采取、产品制作及废物处理上也都有着良好的生态性。工业废料、建筑垃圾都能用于透水性铺装材料的制作,即减轻环境污染,又提高经济效益,维护了生态环境。透水性铺装材料可以重复利用,展现出它作为绿色材料的一面。随着透水性材料的出现,作为21世纪新型绿色材料,被世界各国家追捧和推崇。透水性铺装材料也为绿化地球作出保障,是人类迈向绿化地球的重要一步。

6 结语

中国经济的飞速发展使环境受到严重的影响,城市化速度在加快,城市内涝和水灾问题急需解决,海绵城市必然成为我国未来城市的主要发展趋势和潮流。透水性铺装材料完全符合作为节约资源、废物利用、保护生态环境的新时代绿色建筑材料的要求,将被得到广泛应用。为更好地满足社会发展,需了解透水性铺装材料的特点及其结构,清楚掌握路面结构,为海绵城市建设提供科学的保障。虽然透水性材料存在价格偏高、承载力偏小等问题,但从社会生态环境长远角度考虑,必须坚持海绵城市这一策略,实现人类可持续的生存与发展。

参考文献:

[1]刘睿智.基于海绵城市视角的透水性铺装材料的研究[J].江苏建材,2015(6):14~17.

第5篇:海绵城市带来的效益范文

【关键词】废旧烧结黏土砖;再生骨料;透水砖

0 引言

近10年来,我国房地产业超前发展,产生了大量的建筑垃圾,占用土地资源[4]。目前主要利用废旧混凝土再生骨料制备再生混凝土,具有巨大的社会效益、经济效益和环境效益。但废旧烧结黏土砖因孔隙率大、强度低等缺陷,回收利用率低。随着海绵城市建设的兴起,我国正在努力实现雨水的积存和渗透,促进其与地表水及地下水的平衡。

透水砖是由水泥、水和不连续粒级骨料组成,形成多孔的堆积结构,与普通砖相比,具有良好的透气性和透水性。将其铺设于人行路面或者休闲广场,能够有效缓解“城市热岛效应”,促进海绵城市的实现,减少内涝或者旱灾现象。

本文利用废旧黏土砖再生骨料制造强度要求不高的人行道路面透水砖,实现废旧黏土砖的回收利用,同时提高地面的透气性、透水性,减少城市绿化灌溉频率,减少路面排水设施、降低城市洪患,为海绵城市的实现奉献力量。

1 原料及设计思路

1.1 原料

水泥:选用32.5标号普通硅酸盐水泥,其表观密度为3g/cm3。

骨料:采用人工挑拣、压碎废旧烧结黏土砖,筛分出公称粒径2.5~5mm单粒级颗粒;再生骨料与同粒级天然石子按初始比1:2混合、清洗、晾干,配置碎石骨料。实验测得,石子表观密度为2.40 g/cm3,再生骨料表观密度为2.16 g/cm3。

水:选用自来水。

养护剂:选用上海楷顺化工有限公司喷涂混凝土养护剂。隔绝透水砖表面水泥与空气,提高透水砖的耐久性。

1.2 设计思路

本设计以初始集灰比4.0,初始水灰比0.35计算透水砖的各原料质量。并以“透水砖的体积为各集料体积与空隙体积之和”进行理论计算,得孔隙率为18.6%,透水系数0.26(A级),能够满足透水要求,理论上具有可行性。因此开始进行试块试配,并按照《标准》进行性能测定。根据实验过程中的和易性、实验强度和透水系数的要求调整配合比。在满足强度及透水系数的条件下,调整出再生骨料的最大比例。最终确定按集灰比为3.5,水灰比为0.37,废旧烧结黏土砖占总骨料的1/5,制作出的透水砖能够满足《标准》要求,实现废旧烧结黏土砖的回收利用。最后运用混凝土养护剂涂膜处理的方法提高透水砖的耐久性。

2 试件制作及性能测定

实验按《标准》进行试件制作及性能测定。

2.1 件制作

本项目采用水泥包裹法对透水砖的原料进行搅拌,即先将再生骨料与天然骨料以1:4混合均匀,加入8%~10%水搅拌20s,制得饱和面干的混合碎石集料;再以集灰比3.5加入水泥,搅拌90s[7],制得包裹有水泥的包裹料;最后加入剩余的90%~92%水并充分搅拌。

搅拌均匀后,将材料分5层物装入200mm×100mm×60mm模具中,每层每次插捣20次。插捣时,应注意边角,从边缘向中心均匀填铺。试块制作好后,在标准养护条件下养护30h后拆模。在室内放置2h,再放入标准养护室内养护7d,之后取出试块,等试块表面干燥后,按照《标准》测试透水砖透水系数和劈裂抗拉强度[6]。

2.2 性能测定

透水系数的测定比较困难。本项目先测定三块试块孔隙率,再查阅文献,参考孔隙率与透水系数关系曲线图(如图1)[7],便能推出透水砖的透水系数。

首先向带有刻度的水缸中加自来水,直至能完全浸泡透水砖并读数。测量透水砖的表观体积V1,将透水砖放入水中常温浸泡24h,测定浸泡前后水体积的变化量V2。由公式1-V1/V2算出透水砖的孔隙率。最终测得平均孔隙率为14.02%,透水系数为0.135mm/s(B级),能够满足《标准》要求。

图1 孔隙率与透水系数关系曲线图[7]

劈裂抗拉强度的测定选用5块试块,在自来水中常温浸泡24h后,做劈裂抗拉强度试验。以加荷速度0.4 MPa/s~0.6MPa/s,匀速、连续地加荷,直至试件破坏,记录破坏荷载。最终测得5块试块的抗压强度平均值为28.3N。由公式fu=0.637*K*P/S[6]算出透水砖的劈裂抗拉强度为3.00MPa。能满足《标准》要求。

3 总结

实验结果表明,以水灰比0.37,集灰比3.5,再生骨料占总骨料的1/5所配制的透水砖28D折算劈裂抗拉强度大于3.00MPa,透水系数为B级,满足《标准》。

本作品应用于人行道等强度要求不高的地方,即避开了黏土砖再生骨料孔隙率大、强度低等缺陷,能够实现该类透水砖正常使用,实现透水砖的回收利用,降低了透水砖的生产成本,节约大量土地资源;又促进了透水砖的推广,实现路面透气透水,有利于推动海绵城市的建设,减轻旧建拆迁给环境带来的负担。

本项目的研究仍有一些不足。一是透水系数的实验值与理论值设计稍有偏差,可能与胶结材料、黏土砖骨料空隙及施工工艺有关;二是本文只提出了满足透水砖强度及透水系数前提下,再生骨料的最大用量,并未提出集灰比、水灰比及再生骨料所占比例三者最优配合比;三是透水砖耐久性方面,只提出了具体措施,并没有进行实验,尚有待于深入研究。

【参考文献】

[1]郑伟琴,崔崇等.旧房拆迁废弃建筑粘土砖的再利用研究[D].南京:南京理工大学,2013.

[2]燕芳,艾红梅等.废弃粘土砖对再生水泥熟料烧成及性能的影响[D].辽宁:大连理工大学,2013.

[3]梁科科.建筑垃圾混凝土标准砖实验研究[J].河北:邯郸职业技术学院学报,2012, (01):53-56.

[4]赵陵川.建筑垃圾的现状、组成及处理技术[J].现代商贸工业,2016,09(23): 214

[5]宋志斌,黄明君,马建军.混凝土透水砖的研制[J].河北工程大学学报,2008,06(02):13-16.

第6篇:海绵城市带来的效益范文

1.1产业结构单一,三次产业发展不平衡依赖资源消耗来驱动经济发展是资源型城市一贯的发展路径,黄石市矿产资源丰富,已发现的有金属、非金属、能源和水气矿产4大类计64种,其中硅灰石质量居世界第二。具有品种全、矿产配套程度高,主要矿产相对集中,交通方便,易采易选,共(伴)生矿产可综合开发利用等特点。良好的资源禀赋条件致使黄石市在前期经济发展过程中,过分依赖矿业经济发展模式,造成工业产值占GDP比重过大,农业受产业政策和产业规模限制难以发挥基础产业作用,现代服务业发展缓慢,水平较低,难以形成牵引力。随着资源逐步枯竭,经济发展后续乏力,扭曲的产业结构所带来的发展弊端逐渐显现,优化产业结构已迫在眉睫。

1.2产业结构调整压力大2012年,现代服务业仅占全市生产总值32%,比全省平均水平低4.4个百分点,比全国低15.8个百分点。服务业等接续替代产业虽然初具规模,但是经济总量较低,发展广度和深度有待进一步拓展和加强,其发展水平与城市地位不匹配,已严重制约黄石经济社会的可持续发展。在确保经济稳步增长的前提下,进行产业升级和结构优化困难重重。

1.3经济发展、资源枯竭和环境保护之间的协调问题长期以来,由于受到经济利益的驱动,地方决策层对如何协调资源合理开发利用和生态环境保护的认识不足,从而形成了粗放型矿业经济模式。“掠夺式”开采对矿产资源造成巨大浪费,同时生态环境也遭受严重破坏。如何实现经济发展,环境友好,资源节约三者之间协调同步,是当前面临的重要课题。

1.4生态工业园区的构建发展存在问题黄石市园区数量少、规模小,7个园区经济总量仅占全市经济总量的30%,园区主导产业尚未建立。各个园区中小企业多,小项目多,缺乏重大项目,对地区经济的带动作用不强。

2目标城市产业融合的循环模式构建

环境和资源问题是社会经济发展的主要制约因素,解决黄石市面临问题的策略在于推进产业升级和结构优化,即大力孵化和培育一批新兴替代产业,引导优势产业发展成主导产业,产业内部通过循环化拓展改造,配置关联产业和企业。提升第一产业占比和基础功能,强化第二产业核心地位,拓展第三产业主体功能,形成三次产业进行纵横交叉,相互促进,融合发展的局面。基于循环经济的产业融合本质上就是循环经济的产业链融合,即产业之间或产业内部通过资源共享、技术经济关联,实现资源节约、减少废物排放。促进产业融合的循环产业链构建包括三个层面:企业层面、园区层面及区域层面。

2.1构建企业层面典型循环经济模式企业内部循环是从微观层面体现产业融合。它要求在企业中推行清洁生产,根据生态效率的理念,使资源利用、环保的外部效益内部化,一般是将生产过程中的废料作为原料或原料替代物返回原生产流程中,或是返用于厂内其他生产过程中,并减少产品和服务中的物料和能源的使用量,减少“三废”排放量,加大物质和能量的循环,最大限度的持续利用可再生资源。实施重点项目,开展循环经济的示范推广和梯次推进,通过节能降耗、资源综合利用、清洁生产等措施,减少生产过程中资源、能源的消耗,实现企业间、产业间的循环,取得较好成效。例如构建三次产业生态融合发展典型模式———“劲牌酒业”模式。

2.2构建循环经济生态园区模式生态园区模式是在区域层面上的中循环,主要是生态工业园,同时融合生态农业和生态旅游。它是以资源为纽带的产业共生组合,将企业内部无法消解的能量、废料变成其它产业的原材料或动力,企业间共生耦合。黄石市依托由八个工业园区、支柱产业和循环经济重点企业构建的资源流和能源流链接,在园区层面形成黄金山工业园、大冶经济开发区、下陆长乐工业园、西塞山工业园等一批起点高、生态产业链(网)长、园区资源一体化经营与生态化管理的循环经济产业园区。例如:形成以重要资源为纽带的循环经济产业链:煤矿-煤矸石-电力-水泥建材产业链、电厂-粉煤灰(脱硫石膏)-建材、水泥产业链、冶炼废渣-矿渣微粉-建材产品产业链。以大冶有色金属有限公司冶炼厂“三废”治理为纽带,在大冶经济开发区工业园区形成相互间链接、良性循环的企业群:有色冶炼厂回收铜冶炼生产过程中产生的二氧化硫烟气制取硫酸,利用废渣阳极泥及废电解液综合回收黄金、白银、二氧化硒、粗铅、粗碲、海绵铂、海绵钯、粗硫酸镍等;大江集团利用有色金属冶炼厂的烟灰提炼铅、锌、铋等贵重金属,从有色诺兰达炉渣中综合回收铜精矿、铁精矿及附含金银;瑞清物贸有限公司利用有色公司的烟道灰生产铅铋合金和稀有金属;鑫诚制酸公司利用转炉烟气制硫酸;贵金鑫冶炼厂对有色金属冶炼厂的金银渣进行回收提取金、银、铅等贵重金属;黄石奥宁公司、英柯公司利用有色金属公司冶炼厂电解铜。通过资源上下游产业链的纵向融合,推动大企业带动小企业,实现产供销一体化,逐步实现消耗资源产业到深加工、高技术含量产业的转变。

2.3构建区域大循环模式全方位发展区域循环经济,把支柱产业(建筑材料、装备制造、黑色冶金、有色冶金、化工医药和能源)和静脉产业(静脉产业是指废弃物回收及其资源化再利用产业,废弃物主要包括城市矿产、共伴生矿、尾矿和一般固废和危险固废、污染土壤、城市生活垃圾和污泥、水中漂浮物)融合发展,推行清洁生产,形成区域性的资源废物回收利用,节约资源。同时衍生出具有三大高新技术的新型产业新材料、机电信息、生物医药。通过生态产业链将资源和其他不同产业的融合,逐步建成区域经济融为一体的循环型社会。

3目标城市产业融合发展的预期效果

(1)加快黄石市工业产业转型,带动第一产业和第三产业的发展,企业内深化清洁生产理念,企业间加强联合,延长产业链,增加辅助行业,通过产业间的功能互补和延伸实现产业融合,形成新的具有附加功能和更强竞争力的产业新体系。

(2)通过引入循环经济概念,避免资源使用权倒挂和资源浪费,扩大企业经营范围从而获得规模经济和协同效益,在环境保护和节约资源的同时,实现经济快速发展。

(3)推进产业集聚、一体化发展,促进企业自主创新、外向化发展,实现黄石大园区的跨越式发展,形成全市经济发展的主要增长极。

4结论与展望

第7篇:海绵城市带来的效益范文

一、云南元阳哈尼族箐口村基本情况

(一)地理位置

箐口村位于云南省红河州元阳县,东经1020 27´ -1030 13’,北纬220 49´-230 19´[2]。村寨坐落于半山腰,海拔1 500米,占地约5公顷,现有耕地总面积857.8亩,其中水田453.3亩,主要种植梯田水稻、玉米。全村有203户人家,900多人,98%以上村民都是哈尼族。丰富的自然环境,典型的哈尼民居,悠久的哈尼文化,使箐口村成为一座活的“哈尼文化博物馆”。

(二)自然环境

“哈尼”其义为“山居之民”,元阳箐口村地处哀牢山山脉,受红河、藤条江水系的深度切割,山高谷深。气候属亚热带季风气候,多雨湿润,年平均气温16.40C,最高气温32.40C,平均降雨量1397.6毫米,雨季5-6月降雨量占全年降雨量的70%以上[3]。土壤多为棕壤、红壤、紫色土等粘性较大、保水保肥能力较好的宜稻宜茶土壤。由于海拔相差较大,地形、气候、植被呈现立体性分布特征。多种地形、气候、土壤优势造就了箐口村得天独厚的生长繁殖条件。

二、箐口村的选址布局及水资源利用

正如《园冶》中所述:“园地为山林胜,有高有凹,有曲有深,有峻而悬,有平而坦,自成天然之趣,不烦人事之工。”山地环境变化多样,不仅是园林基址的首选,也成为择居的绝妙之地。元阳箐口村的选址与布局充分顺应了山地自然地形的特点,利用地形及气候的立体性分布特征,依山就势布置房屋、植被、给排水工程以及与之相适应的农业生态循环系统。

(一)选址和布局

哈尼族村落在选址与布局时,大致将山体分为高山地带、上半山的“凹塘”以及中下半山三个部分,择优建寨。箐口村村寨建于半坡“凹塘”的向阳坡地,属于典型的哈尼族村寨选址(图1-图3)。正如哈尼族代代传唱的:“山头的地有一块,山腰的地有一块,山脚的地有一块,盖新房要找个好地方;山头爬坡太累气,山脚雨来水淹人,哈尼从肚皮中间生,就在山腰盖新房。再瞧寨头的山坡上,有没有十分密的神林;又瞧寨子的山坡上,有没有姑娘眼睛一样的龙潭水,滑亮的石头底下,是压着泉眼的地方。再瞧寨子的坡脚,有没有高大的万年青树。”[4]由此可见,哈尼族对村寨的选址已经形成一套较为完整的体系,是哈尼族顺应自然的良好写照。在较为阴冷的高山区,箐口村保持着茂密的原始森林,这里云遮雾罩,降雨充沛,在林中汇成无数水潭和溪流,低山河谷的江河湖泊均孕育于此,是天然的绿色水库,因此有“山有多高,水有多高”的特点[5]。但是高山区海拔较高、寒冷潮湿,猛兽较多,故不适宜居住。而中半山的“凹塘”,气候温和,地形相对平坦,是理想的居住地,高山森林流淌下来的源泉贯穿整个村庄,供居民日常生产生活。在低海拔河谷地带较为炎热潮湿,蚊虫猖狂,也不适宜居住。但正因为下半山湿度较大、温度较高的独特条件,却为稻谷生长创造了一个绝佳的环境,哈尼族人民便依山就势修筑层层梯田,构筑了闻名中外的大地景观,也是他们顺应自然合理改造自然的展现。箐口村完美地展示了哈尼族村寨森林——水系——村庄—梯田四位一体的有序布局,四者互相联系,构成了一个完整的人居环境体系。

(二)箐口村水文化

2009年-2012年,我国西南多省遭受百年不遇的大旱,其中尤以云南旱情最为严重,干旱范围之广、时间之长、程度之深、损失之大,均为云南省历史少有,出现多条河流断流,水库干涸,粮食作物减产。然而,大旱似乎丝毫没有“眷顾”箐口村,清澈的流水一如往常地从森林中流淌下来,梯田里的稻谷、玉米依然充满生气,生态保护的价值在这里得到淋漓尽致展现,这样的成绩要得益于箐口村独特的水文化。

水文化是一个民族在生产生活过程中对环境的认知和调适而形成的一种社会文化现象,它包括对水的信仰和认识、水资源的利用技术和水资源的管理制度三方面[6]。箐口村水文化包括水资源的保护、水资源的利用及管理三个部分。

1.水资源的保护

哈尼古歌唱道:“有好山就有好树,有好树就有好水,有好水就开得出好田,有好田就养得出好儿孙。”[7]哈尼人深知水是湿地的血脉,也是梯田的血脉,而森林则是维护这一血脉的关键所在,于是哈尼族主要的祭仪“艾玛突”(祭寨神),实际是祭祀神林神树。哈尼族对森林进行明确分区:把高山森林划为水源林,村寨正前后的划为寨神林,村寨周围的划为防护林[8]。平时人们不得私自进入砍伐树林。同时,村寨会集中选举一到两名德高望重的村民做护林员,管理森林资源。除此之外,村民还形成了一套村民互相监督、村民对护林员的监督以及村民对破坏森林的行为举报三者合成的监督体系。哈尼村民对神林神树的崇拜源自于内心长久以来对自然的敬畏,限于村民的认识水平,其甲难免显漏出一些愚钝,但更多的是符合科学的生态理念。

2.水资源的利用

水是哈尼族最活跃的要素,潺潺流水从“龙林”中顺山而下,途经每一户人家,形成大大小小的蓄水池,再通过流水动力,带动和激活了水E、水磨、水碾等生产工具。最终将带有肥力的雨水及生活用水排放至下半山的梯田进行灌溉。箐口村水资源采用分级管理,根据水质和用途不同,共分为三个部分:储备水、生活用水、外排和灌溉水。

储备水是在泉水较多的泉眼上修筑水窖,水满自缢,保持活力,通常只有以下两种情况才会取用储备水:一是用于火灾救火;二是在旱季用作生活用水。另外一些泉眼上则修筑水客供居民日常饮用和清洗,通常这样的水窖都会以两井相连的形式出现,一高一低,位于上方的水窖用于饮用,下方的水窖用于浣洗,可以保证饮用水的干净卫生。除此之外,村民还利用地势产生的水能带动水碾、水磨等生产工具。最后,经过初级利用的水以及地表径流再通过沟渠运达梯田进行灌溉,形成一系列水资源利用链。梯田灌溉所用之水自山顶的森林之中,经过狭长的水渠最终进入梯田,运输过程中难免掺杂一些地表径流所携带的泥土和杂质,智慧的哈尼人民在梯田引水沟水源入口处设置3-5平方米的泥沙塘,用于泥沙的沉淀。回顾当下正在开展的低影响开发雨水管理模式,梯田系统、泥沙池与低影响开发雨水管理模式中的生物滞留池、沉淀池的理念如出一辙,都是通过微地形的营造,在源头分散调蓄雨水、控制径流,延长汇流时间,从而削减开发对环境的影响,实现可持续发展。

3.资源的管理制度:木刻分水

虽然梯田之间阡陌交通,水沟纵横交错,但是由于梯田的面积不等,需水量也就不一。针对这一问题,哈尼民族开创性的提出了“木刻分水”制度,形成了从灌溉系统到水资源分配的一整套完整的社会规范。所谓木刻分水就是分量灌溉的水资源分配方式,利用木槽刻上刻度,每一刻度约四指宽,称为一“口”,将刻有不同大小口子的木槽放置在分水处,这样就实现了对水流量的控制。最后再根据每刻口所需缴纳的谷子数量,收取沟谷。木刻分水制度不仅有效的实现分流灌溉,同时也是一种有效的水资源管理方式,使每一块田恰如其分的得到滋养,不多余,不浪费。

三、启示

(一)重视水资源利用,培植和弘扬水文化

哈尼族认为万物有灵,大地、雷雨、山川、水潭、森林等都有专神专管,尤其是水,哈尼族认为水对于本民族具有化育之恩,将其视为神,内化于心,外化于行,由此衍生出来的各种节日、祭祀以及古歌代代相传。正是由于对神的敬畏约束了人的行为,形成保护自然的习俗。哈尼族经过长时间探索,在其他多民族水稻种植技术及管理制度的经验上,根据哀牢山特殊条件,融合本民族特色,最终形成别具风格的哈尼梯田水文化,使得水资源的保护利用不仅仅是一种制度的体现,更是一种民族意识、民族文化。因此,在今天的人居环境建设中,我们应该像哈尼人民一样,敬畏地对待自然,珍惜地利用水资源,倡导水资源保护的理念,研究水资源利用技术,并利用完善的水资源管理制度,实现水资源的可持续利用。

(二)尊重自然,创造可持续的人居环境

自然环境和经济活动共同作用形成某一特定的人居环境。箐口村四位一体的布局正是协调山地特殊环境与自给自足的农业经济这两者关系的成果,成为一项杰出的大地景观艺术,屹立在哀牢山1300多年。高山源源不断的泉水、梯田丰产的粮食养育了代代哈尼人民。本着敬畏之心,哈尼族人与自然的关系,实现了从矛盾到逐渐协调,最后相适应的转变,成为山地环境中可持续发展的人居环境范式。

(三)因地制宜,实现低影响开发

在改造和利用自然的实践经验上,江南水乡圩田景观是将原有的自然湿地转变为人工湿地,降低了湿地的生态效益,随着圩田改造的肆意发展,出现了各种环境问题。与之不同,箐口村是将原本脆弱的山地环境,转变为生态效益较高的人工湿地。为了适应生活及农业生产需要,哈尼族在哀牢山原始森林开辟村庄及农田,开发后的哀牢山山顶仍保留大片原始森林,涵养和净化雨水。而低山区开辟梯田,在环境险恶的山地创造人工湿地,满足生活所需粮食的同时,还大大减少坡地的水土流失,减少场地开发带来的不良影响,可谓是最大限度地借助于自然力量的最少设计,达到与自然的合作共生。由于社会、自然条件的变化,现代的场地开发更复杂,矛盾更突出。因此需要对开发区域气候、土壤、下垫面、植物等进行详细深入的了解后,因地制宜地建立灵活的、地方性的低影响开发策略。

(四)多目标、多途径的雨水管理

将村庄布局在森林密布的山腰,农田布局在山脚,利用森林涵养水源,利用山谷汇聚地表径流,利用水的势能带动水磨等满足食物加工需要,利用蓄水池调蓄水量满足不时之需,利用梯田截留地表水,并最终让水回归自然。森林、水系、村落、梯田四位一体的布局不仅满足了生产、生活、娱乐等的多种需要,更维护了生态环境的良性循环,形成源头控制、中途转输、末端调蓄的雨水资源利用链,这种多目标、多途径、综合的雨水管理体系,为我们今天的环境建设尤其是海绵城市的建设,提供了有益的样板。

四、总结

人类的活动必然不同程度地干扰自然环境。哈尼族森林、水系、村落、梯田四位一体的布局,巧妙地利用自然环境,在满足人类生产生活的同时,最低程度地干扰和改造自然,维护了自然水环境的良性循环。哈尼族对待自然环境所展现的智慧,为我国海绵城市建设提供了有利借鉴。对箐口村择居和水文化的研究整理,有利于低影响开发雨水系统的构建,对形成具有民族特色的水文化也有着积极意义。

参考文献:

[1]黎翔凤管子校注[M].北京:中华书局,2004

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第8篇:海绵城市带来的效益范文

【关键词】高效菌;一体化工艺;降雨径流;地下水保护;新技术;经济效益

前言

2015年,柯桥区实现地区生产总值1200.11亿元,其中印染企业贡献突出。但印染企业偷漏排污水,对附近居民造成了巨大的伤害,为此造成的矛盾也时有发生。作为转型升级的战略工程、腾笼换鸟的示范工程、改善环境的民生工程,柯桥区印染产业集聚升级工程被寄予厚望集聚不是简单搬迁,而是借集聚进行升级。柯桥区的目标是将滨海印染产业集聚区打造成全国印染产业绿色生态示范园区,即全区50%以上纺织印染装备达到国际先进水准;主要产品质量标准达到国际先进水平,每米印染布附加值年均提高10%以上;单位增加值能耗年均下降5%,单位增加值用水量、COD排放量等指标明显下降等等。

城市污水是通过下水管道收集到的所有排水,是排入下水管道系统的各种工业废水、生活污水和城市降雨径流的混合水。本文针对以上三种污水来源以及地下水保护四方面分别加以阐述,并对未来可能在污水处理应用的新技术予以概括。

1 工业废水

工业废水是生产过程中排出的废水,包括生产工艺废水、循环冷却水冲洗废水以及综合废水。由于各种工业生产的工艺、原材料、使用设备的用水条件等的不同,工业废水的性质千差万别。相比较于生活废水,工业废水水质水量差异大,具有浓度高、毒性大等特征,不易通过一种通用技术或工艺来治理,往往要求其在排出前在厂内处理到一定程度。

2015年,柯蚯实现全部工业总产值3971.83亿元,其中规模以上工业总产值3478.32亿元,增长2.5 %。全部工业实现主营业务收入3880.30亿元,其中规模以上工业实现主营业务收入3386.79亿元,增长2.9%。实现规模以上战略性新兴产业产值939.95亿元,占比为27.0%。大纺织业实现产值2263.76亿元,增长5.4%;实现利润120.75亿元,增长16.9%。印染行业是绍兴市柯桥区的支柱产业,但也面临环保等各方面的压力。如何有效降低以印染企业为主的工业废水对环境造成的危害,是摆在每个排水工作者面前的严峻课题。

1.1高效菌处理

用微生物处理工业废水是一种高效、节能和绿色的污水处理技术。其中,活性污泥法经过近百年的发展,在工艺上已非常完善,应用也越来越广泛。通常,运用该技术处理污水时会产生大师剩余污泥量。为了处理这些污泥,在工艺设计时就要增加大量与污泥分享和污泥浓缩相关的构筑物和设备。另外,为了处理这些污泥,还必须建造污泥填埋或焚烧系统,不但成本升高,还会对环境造成二次伤害。

为此,应筛选优势菌群:分解污染物的能力强; 耐受性和抗毒性强;有效抑制丝状菌生长;使用过程中不变异。通过试用,对工业废水处理效果好,系统维护管理简便;出水水质好,污泥大量减少。

存在的问题与解决方案

(1)总磷去除率低

运用高效菌处理方法后导致不排泥,致使总磷的去除率比较低,出水中的总磷含量不能达到一级A排放标准。通过基于气浮法的化学沉淀法、水生植物吸收法和流动性复合载体法可有效降低磷含量,具体采用哪种方法还需针对实际情况加以试验确定。

(2)依附多孔载体

目前,选用大孔海绵作填料,将高效菌依附其上。虽然价格便宜,附载微生物的效果好,但海绵浮力大,很难固定。通常,采用固定支架,但施工周期长,维修困难,新型快速拆装填料模块还在进一步实验当中。

2 生活污水

生活污水是人们日常生活中排出的水。它是从住户、公共设施(饭店、宾馆、影剧院、体育场馆、机关、学校和商店等)和工厂的厨房、卫生间、浴室和洗衣房等生活设施中排放的水。这类污水的水质特点是含有较高的有机物,如淀粉、蛋白质、油脂等,以及氮、磷、等无机物,此外,还含有病原微生物和较多的悬浮物。相比较于工业废水,生活污水的水质一般比较稳定,浓度较低。

近年来,柯桥地区的经济发展和居民生活水平提高较快,水资源消急剧增加。生活污水排放量也不断增大。生活污水的任意排放,不但会对流经河流造成污染,而且对饮用水安全构成潜在威胁。

生活污水与居民生活环境、经济水平、用水量等因素相关。一般而言,生活污水性质相差不大,但一天内的水质波动较大,可生化性良好。污水中含有的合成洗涤剂、细菌、病毒和寄生虫卵等,在一天中的不同时段也有所差异。

城市排水管理规划和管理相对规范,农村生活污水因排放点分散、水质水量变化幅度大、有机物和氮、磷含量高的特点,特别适合开展集预处理、生物处理、沉淀和消毒等为一体的生活污水处理装置。一体化A/O工艺、一体化MBR工艺、一体化氧化沟工艺、一体化生态组合工艺和一体化生物滤池系统等高效低能、污泥量少、一次性投资低、运行费用低、处理效果稳定、维护管理运行成本合理,对于从源头上控制水体富营养化形成条件,保障农村地区饮用水安全,满足农村地区生活污水处理的切实需要都具有非常重要的意义。

3 降雨径流

降雨径流是由降水或冰雪融化形成的。对于分别敷设污水管道和雨水管道的城市,降雨径流汇入雨水管道,对于采用雨污水合流排水管道的城市,可以使降雨径流与城市污水一同加以处理,但雨水量较大时由于超过截留干管的输送能力或污水处理厂的处理能力,大量的雨污水混合液出现溢流,将造成对水体更严重的污染。

根据柯桥降雨径流形成的特点及其与排水系统的关系,可从三方面加以控制:

3.1源头削减

在地表径流产生的源头采用一些工程性及非工程性的措施削减径流量,以降低进入径流的污染物总量。总体而言,通过源头削减不仅简单经济,而且效果较好。通常采用的工程性措施包括绿屋顶、雨水罐、透水铺面、植被过滤带、植草沟、入渗沟、砂滤池和生物滞留池等。以上几种措施的污染控制机理有所不同,因此在实际选用时要根据适宜去除的污染物和去除功效加以甄别。

非工程性措施包括加强城市固体废弃物管理、合理清扫街道、绿化工作中控制化肥和杀虫剂的使用、定期清洁下水道口及完善相应法律法规、加强宣传教育和公众参与。

3.2管路控制

当雨污水进入市政管网系统但尚未排入污水处理厂或受纳水体之前要针对管网溢流和雨水口排放带来的负荷,针对分流制系统中的(初期雨水)、合流制管网中的混合污水溢流以及分流制系统污水管网的溢流,分别采取:减少入流入渗或改善水力条件来提高既有管网的存储能力、改造雨水口、安装旋流分离器和雨水调蓄池等措施来加以控制。

3.3末端处理

在分流制雨水管网末端、雨水径流进入受纳水体之前的污染控制措施,或者用在分流制雨水管网末端且本身就是径流最终出路的措施,以及在合流制系统的污水处理厂中用来应对雨季污染负荷的措施。该类技术包括入渗池、干式滞留池、湿式滞留池、雨水湿地、滨水缓冲区,以及雨污合流体系中污水处理厂的就地调蓄和雨季专用系统等。

为_到城市水污染物减排的整体目标和效果,上述各种径流污染控制措施通常需要组合使用。受到用地类型、开发强度、人口密度、管网设施建设情况、占地面积、景观和谐程度等因素影响,不同措施之间可以有多种方式的组合,在空间上也有多种布局的可能性。因此,相应的污染控制效果和成本会有所不同,在设计和应用时需做好单项措施的筛选和总体方案的评估优化工作。

4 地下水保护

地下水资源是在一定期限内能提供给人类使用的,且能逐年得到恢复的地下淡水量,是水资源的重要组成部分。因此,在利用地下水资源时一定要注意开采量不得超过补给量。否则,将会给区域经济和社会生态造成严重危害,导致区域生态环境形成恶性循环。

柯桥区境内水资源的主要来源是雨水,常年雨量充沛,其年内时间分配随季节交替变换,差异明显:

1)2012年柯桥区按平均降雨量计算地表径流量为15.2272亿立方米,地下水资源3.0597亿立方米,两者重复计算水量2.0565亿立方米,按年末户籍人口72.72万计算,人均水资源占有量2231.9立方米。

2)2013年度柯桥区平均降水量为1581.4毫米,总水资源量为10.7669亿立方米,其中地表水资源量为9.9436亿立方米,地下水资源量为2.4331亿立方米,两者重复计算量为1.61亿立方米。全年全区总供水量为4.9681亿立方米,总用水量也为4.9681亿立方米,总耗水量为2.6492亿立方米。

3)2014年全市地下水资源量14.3254亿立方米,比多年平均(13.5300亿立方米)偏多5.9%,比上年(14.1689亿立方米)偏多1.1%,其中平原区(计算面积1990.4平方公里)地下水资源量4.4581亿立方米,山丘区(计算面积6174.2平方公里)10.0902亿立方米。地下水与地表水资源重复计算量12.2747亿立方米。

以上数据反映出随着柯桥经济建设的发展,对地下水的需求量也越来越大。为避免出现以及缓解对雨水资源的过度开采,应以区域城镇地下水管理为重点,建议地下水资源网络,逐步完善地下水开发利用审批制度。

柯桥区首个地下水监测站建设项目于2014年12月动工兴建,至2015年3月完成设备安装,于4月接入全省水利通信平台。该地下水监测站项目位于柯桥活水工程管理中心,主要包括土建凿深井施工和地下水位采集系统两方面建设内容,已通过省级技术验收,并正式投入运行。该项目可直接监控地下水动态变化情况,使地下水资料的采集更趋现代化,也将为柯桥区地下水资源评价、管理和保护提供重要的技术依据。柯桥境内地表水源相对丰富,加上丰富的客水资源,为全区社会经济的发展与稳定提供较优越的水源条件。水资源问题应从战略的调试引起各级政府的重视,在进行地下水的开发与利用时,要注重地下水开采的方式、加强地下水信息监控管理、善用水文地质环境,并做好地下水超采回灌。

5 新技术应用

污水会带来种种危害,加大对其的处理力度非常重要。目前,有几种新技术已经开始在污水处理厂应用:

5.1光催化氧化技术

以半导体作为主要的催化剂,通过导带中电子所具备的还原特性及价带中所产生空穴的氧化性,可将水体中的OH-和H2O氧化成OH自由基。这种自由基具有超强的反应能,对水中有机物的多种键均有极强的破坏作用。通过该技术能把多种难以降解的有机物氧化成二氧化碳和水等无机物。

对于有机污染物含量高、毒性大及多种难以降解有机物的印染废水处理和化工、医药和洗涤等行业中表面活性剂废水处理,该技术都具有较好的应用效果。

5.2VBF技术

VBF即蚯蚓生物滤池技术,是一种新型的污水处理技术。相对于传统的生物滤池而言,其环保性更高、处理效果更佳。该技术工艺流程简单,整个处理流程既不需要建设初沉池和二沉池,也不需要配套的曝气池,降低了建设和运行成本,具有良好的经济效益。通过采用蚯蚓生物滤池技术简化了处理流程,并且减少了剩余的污泥量,减轻了二次污染。不仅降低了能耗,而且不会产生臭味。可以在城市集中污水处理厂应用,也适用于各个污染源处。

5.3超声波联用技术

超声波在水中可以传送很远的距离,且具备杀菌和消毒的作用。在对污水进行处理时,可利用超声波的空化、弥散及机械等作用。作为一种新型污水处理技术,其既可单独使用,也可与其他处理工艺联用。与零价铁联用,可使PCP降解速度获得大幅度提升,使废水中苯胺的去除率达到90%以上;与光催化联用,可以使其反应有效面积大幅度增加,有助于光催化反应活性的提升。二者在功能上相互补充,能够将DOC的去除率提升到62%左右; 与臭氧联用,可以使臭氧降解有机物的能力得到显著提升。在降解废水中的结晶紫时,通过两种技术联用能使TOC的去除率达到89%以上。

6 结论

对于大纺织占有较大比重的柯桥而言,污水处理厂作为处理污水的重要场所,其采用的技术先进与否直接关系到污水处理效率和效果。在进行污水处理的同时 ,若条件允许,应在现有处理工艺基础上进行改进和完善,引入一些新的处理技术。同时做好地下水保护,不但能够给污水处理厂带来一定的经济效益,而且还能提高社会效益和环境效益。

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第9篇:海绵城市带来的效益范文

关键词:森林培育;生态环境建设;重要性

生态文明是继工业文明之后人类文明发展的一个新阶段,它要求实现人类社会与自然的和谐相处、共同发展,即遵循自然发展的客观规律达到人类与自然的和谐共生,实现良性循环、全面发展和持续繁荣。而进入新世纪以来,我国社会经济不断发展的同时,生态环境也遭到不同程度的破坏。由于不合理开发和利用自然资源和城市化工业化进程加快带来的生态环境破坏问题层出不穷,因此加强森林培育,建设生态环境刻不容缓。

1森林培育

森林是人类必不可缺的自然资源,森林培育是保护利用森林资源的重要方式,从科学的含义来讲,森林培育是通过种植大量树木,形成规模效应,借助树木和森林能够将太阳能和其它物质进行生物能量转化,从而为人类生产大量所需的食物、工业原料、生物能源等资源的过程,与此同时能够创造并保护人类和各类生物赖以生存的环境。在森林培育过程中,能够给人类带来木材、林副产品,从而产生经济效益,同时改善生态环境带来生态效益,还能够给人类社会发展带来更多就业岗位产生社会效益。

2生态环境建设

生态环境是人类与生物生存和发展的必不可少的共同基础条件,也是人类社会经济、政治、文化各方面协调发展的基础。目前,保护和建设好生态环境,实现人与自然的可持续发展已经成为我国社会主义现代化建设过程中始终坚持的基本方针。因此这要求我们充分利用一切可利用资源,大力开展植树造林,加强水土流失和土地荒漠化治理,倡导生态农业建设,致力于将我国建设成为环境优美、生态和谐的社会。目前我国正面临着水土流失、土地荒漠化、耕地减少、生物多样性减少、水旱灾害频发、雾霾、沙尘暴等各种严重的生态环境问题,它们已经严重的影响了我国居民的各类生产生活活动,极大地降低了居民的生活质量。

3森林培育在我国生态环境建设中的重要性

生态环境建设总是离不开植树造林,通过森林培育实现生态环境友好发展。森林中的各类植物、动物在生态环境中的物质生产、能量储备以及对生态环境产生的影响就是森林的价值体现。森林具有复杂的结构、广阔的分布和空间占有量大的特点,因此它能够深刻影响生态环境建设。

3.1森林是天然的空气净化器

随着我国工业化进程的加快,我国对煤矿、石油等矿产资源的使用量剧增,由于缺乏有效的环保措施,或矿物燃料的使用不当,使得空气造成巨大污染。空气中夹杂的烟灰、粉尘、有害气体若是被人体吸入,将严重危害人类呼吸系统,严重的可能致癌甚至威胁生命安全。近年来的雾霾的出现很大程度上是由于工业污染形成的废气、微小颗粒造成的。森林中的生物就能够有效的吸收空气中的有害物质。比如植物的叶子叶片面积大,利用叶片上的褶皱和绒毛即分泌的粘性油脂和汁液能够拦截微小颗粒的移动,对其有明显的过滤和附着作用。同时森林中的各种树木也能够利用旺盛的光合作用和呼吸作用,能够有效吸收空气中的二氧化硫等有害物质,达到净化空气的作用。

3.2森林能够调节气候,减缓温室效应

森林可谓是一个天然的氧气制造厂。氧气是人类维持生命活动的必需物质,人们在一呼一吸之中需要大量的氧气同时产生大量二氧化碳。并且在人类各类工业活动中大量使用煤炭、石油天热气,这些物质在燃烧过程中也会产生大量二氧化碳。一旦大气中蕴含的二氧化碳、甲烷等温室气体超出自然可承受范围就会导致温室效应的形成。温室效应会带来全球气温升高,进而产生暴雨、海平面上升、冰川融化等问题,对人类威胁极大。森林中的植物在生长过程中就能够吸收二氧化碳,释放氧气,并且这种吸收能力远比我们想象中的要强得多。全球气温得到良好控制,减缓温室效应的同时也增加空气湿度,调节了气候。

3.3森林有助于涵养水源、保持水土

目前我国水土流失较为严重且分布区域广,受灾面积大,尤其是地形复杂的山岭山丘地区。森林培育是涵养水源、保持水土一项重要措施。森林植物的树枝树叶在枯萎落地之后经过微生物的分解会在土壤中形成一层较厚的腐质层,就像是一块海绵,拥有强大的吸水作用,能够吸收雨水、减缓水流速度,起到削弱洪峰的作用。同时繁茂的植物又能够截留雨水,减缓雨水对地表的冲击力,保持水土。另外,处于地底下的植物庞大根系的作用也不容小觑,它们能够紧紧地抓住土壤,减少土壤随雨水的流失。因此,植树造林一直以来都是我国保持水土的重要措施。

3.4森林能够防风固沙,抑制土地荒漠化,提高土地利用率

西北、华北和东北地区是我国沙尘暴、土地沙漠化十分严重的地区。沙尘暴严重影响人类身体健康,土地沙漠化则侵占我国大量耕地,造成不同程度的损失。森林在遏制沙尘暴过程中起着一道屏障的作用。森林作为一条天然的防护带,能够降低风速、改变风向,其根系可以加固土壤,进而可以缓解沙尘暴肆虐。沙尘暴得到控制一定程度上也缓解土地沙漠化,减少我国耕地、草地、林地的损失。

3.5森林是一个庞大的生物系统,有助于保护生态多样性

生态环境建设离不开整个生物群体的参与。我国幅员辽阔、资源丰富,世界上生物多样性十分丰富,但也有不少物种正濒临灭绝。森林培育能够为这些濒临灭绝的珍惜动植物建立一个适合它们的栖息地,这对于保护生物多样性有着重大的意义。

【参考文献】

[1]白成斌.浅析森林培育在生态环境建设中的重要性[J].农林科研,2016(6).

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