生態(tài)工程概念精品(七篇)

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篇(1)

【關(guān)鍵詞】生態(tài)水利工程；概念；設(shè)計(jì)原則

0.前言

水利工程作為一項(xiàng)綜合性工程，其修建主要目的是為了開(kāi)發(fā)使用水資源及消除水害。根據(jù)服務(wù)對(duì)象將水利工程進(jìn)行劃分，水利工程主要存在目的有防洪、農(nóng)田、水力、港口與航道、排水與供水、環(huán)境及海圖圍墾等工程，即集發(fā)電、灌溉、供水和防洪為一體綜合工程項(xiàng)目。修建水利工程需對(duì)魚(yú)道、水閘、渡槽、渠道、堤、壩、進(jìn)水口和溢洪道等建筑物進(jìn)行修建來(lái)實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)，而水利工程的修建在給人們生活帶來(lái)利益的同時(shí)，也不可避免存在諸多不利影響，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不同程度的損害。因此，設(shè)計(jì)水利工程時(shí)務(wù)必要統(tǒng)籌兼顧環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等因素，保持水利工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的平衡，以可持續(xù)發(fā)展觀為導(dǎo)向，引進(jìn)生態(tài)水利工程概念，探究生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)原則，促進(jìn)人與自然和諧共處。

1.生態(tài)水利工程的概念

隨著生態(tài)環(huán)境被人們?nèi)找嬷匾暎鷳B(tài)學(xué)概念已被逐步引用到各行各業(yè)。生態(tài)水利工程作為一門(mén)正在發(fā)展探索新學(xué)科，它是在水利工程學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展，主要探究的是水利工程建設(shè)在合理利用水資源和滿足人們各類需求前提下，統(tǒng)籌兼顧生態(tài)健康及可持續(xù)發(fā)展，并以結(jié)合生態(tài)學(xué)理論、原理和技術(shù)方法來(lái)確保生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的和諧共存。[1]生態(tài)水利工程大體包括四個(gè)內(nèi)容：（1）生態(tài)水利工程在開(kāi)發(fā)水利途中，要首先考慮生態(tài)系統(tǒng)，以不影響當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境為導(dǎo)向，將水利工程結(jié)合到當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)里，將水利工程看作生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺重要部分；（2）由于傳統(tǒng)水利工程在建設(shè)途中，會(huì)嚴(yán)重影響著當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，基于此生態(tài)水利工程建設(shè)在進(jìn)行時(shí)，要防止建設(shè)途中對(duì)生態(tài)環(huán)境的相關(guān)影響；（3）在生態(tài)水利工程施工完畢并投入運(yùn)行后，要按照當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)規(guī)律調(diào)節(jié)控制水資源，避免強(qiáng)制性打破原有生態(tài)規(guī)律現(xiàn)象發(fā)生，這要求生態(tài)水利工程運(yùn)行不僅要滿足實(shí)際情況，還需綜合考慮當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)規(guī)律以及水利資源的調(diào)配方法；（4）在選擇生態(tài)水利工程建設(shè)地址時(shí)，要將對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響大小放在首要地位，選址選在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有著較小影響作用的地方，如此一來(lái)就可減少建設(shè)途中和今后生態(tài)水利工程在運(yùn)行時(shí)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響程度。

2.生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)原則

2.1安全、經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程作為綜合性、復(fù)雜性工程，治理河流時(shí)，要在符合水文學(xué)、工程學(xué)規(guī)律基礎(chǔ)上，確保工程建設(shè)耐久、安全和穩(wěn)定。建設(shè)生態(tài)水利工程要以設(shè)計(jì)規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格遵守，保證工程能抵抗侵蝕、冰凍、干旱、洪水等災(zāi)害。[2]對(duì)生態(tài)水利工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要以河流斷面為設(shè)計(jì)依據(jù)，并統(tǒng)籌兼顧河流泥沙沖刷能力和運(yùn)輸能力，探索河流變化中規(guī)律特征，確保生態(tài)水利工程耐久和持續(xù)性。因無(wú)法事前把握生態(tài)演替過(guò)程，工程設(shè)計(jì)具備風(fēng)險(xiǎn)性，故而設(shè)計(jì)要遵守風(fēng)險(xiǎn)最小、利益最大設(shè)計(jì)原理，利用經(jīng)濟(jì)工具分析生態(tài)水利工程，以檢測(cè)和評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合河流生態(tài)體系自復(fù)能力，設(shè)計(jì)投入最少，產(chǎn)出最大技術(shù)方法。

2.2河流環(huán)境多元化原則

河流中存在不同類型植物與動(dòng)物，只有保障河流環(huán)境多元化才能確保生物維持多樣化。生態(tài)環(huán)境多樣化不僅包含河流形狀，還包括土壤情況。河流的生態(tài)系統(tǒng)主要由氣、水相結(jié)合，具備縱向滲透性和橫向生物多樣性，而水陸與水氣間密切關(guān)系組成了生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，因河流系統(tǒng)的異質(zhì)性，使得水文脈沖、水質(zhì)、水深、水溫、流速和流量處在不斷變化中。[3]又因河床材料的異質(zhì)性，使得生態(tài)環(huán)境具備多樣性特點(diǎn)，進(jìn)而河流周?chē)锶郝湓诔鄻踊较虿粩喟l(fā)展。而科學(xué)技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，擴(kuò)大了水利工程建設(shè)規(guī)模，大規(guī)模河流治理工程，導(dǎo)致河流走向了渠道化、非連續(xù)化、單一化發(fā)展道路，生物群落種類在日益減少，河流生態(tài)系統(tǒng)在逐步退化。基于這種情況，生態(tài)水利工程要將生物維持多樣化看作設(shè)計(jì)原則，并在設(shè)計(jì)途中，保護(hù)河流原有多樣化物種和生態(tài)環(huán)境，降低河流渠道化、非連續(xù)性特征，確保生物群落生存環(huán)境良好。

2.3生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)原則

河流在與周?chē)l(xiāng)村、城市、森林、田地構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的同時(shí)，自身也為河流生態(tài)體系?；谶@種背景，河流是生物生存重要場(chǎng)所，河流生態(tài)系統(tǒng)不僅包括生物系統(tǒng)和水文系統(tǒng)，還包含人造工程設(shè)施系統(tǒng)等。河流始發(fā)地到終點(diǎn)站所有地帶地下水和地表水構(gòu)成了水文系統(tǒng)，水文系統(tǒng)與生物系統(tǒng)一起構(gòu)成河流自然生態(tài)系統(tǒng)。此外，人類活動(dòng)和人類工程設(shè)施會(huì)對(duì)水域生態(tài)系統(tǒng)造成一定影響，一旦水域生態(tài)體系遭到危害，就需整合性探究各類影響因素，在充分利用河流自身修復(fù)能力、整個(gè)水域修復(fù)能力基礎(chǔ)上，清晰掌握生態(tài)系統(tǒng)中各要素特點(diǎn)，根據(jù)要素間共同作用來(lái)歸納河流系統(tǒng)綜合修復(fù)方案。

2.4生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)力主要表現(xiàn)在適應(yīng)生態(tài)發(fā)展上，即為適應(yīng)生態(tài)環(huán)境，在生態(tài)環(huán)境選擇中存活物種，尋找能促進(jìn)其生存的能源條件和生存環(huán)境。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)力，自然界在選擇適應(yīng)生態(tài)發(fā)展物種基礎(chǔ)上，構(gòu)建合適生態(tài)體系。對(duì)此，生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)要有效控制河流，結(jié)合生態(tài)理念，以自然觀念為導(dǎo)向，促進(jìn)河流其自我修復(fù)力的充分發(fā)揮，確保人與自然和諧共處，并根據(jù)建設(shè)地址實(shí)際狀況，參照河流自然、美學(xué)價(jià)值來(lái)制定設(shè)計(jì)方案。具體設(shè)計(jì)中，要以大尺度景觀作為基礎(chǔ)，避免短時(shí)期、小尺度景觀，大尺度對(duì)河流自我修復(fù)有著重要影響，而小尺度景觀對(duì)河流自我修復(fù)不利。[4]景觀整體性要求著眼于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，掌握不同生態(tài)體系各要素間作用，來(lái)提出整體性、綜合性修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

2.5反饋調(diào)整原則

設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程雖在結(jié)構(gòu)上與河流生態(tài)系統(tǒng)相統(tǒng)一來(lái)確保生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展，但具體執(zhí)行中，卻不可一味按照既定目標(biāo)來(lái)執(zhí)行，要根據(jù)自身特性來(lái)不斷發(fā)展。河流生態(tài)在修復(fù)中難免會(huì)遭受人類干擾，對(duì)此可采取監(jiān)控技術(shù)，監(jiān)控生態(tài)變量，促進(jìn)生態(tài)走向良好發(fā)展方向。因生態(tài)、社會(huì)系統(tǒng)在時(shí)間和空間上都存在不確定，且生態(tài)系統(tǒng)不僅會(huì)受到自然系統(tǒng)影響，還會(huì)受到人類系統(tǒng)影響，生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)發(fā)生轉(zhuǎn)變成為了必然，要求采取反饋調(diào)整方法，按照既定流程來(lái)設(shè)計(jì)。 生態(tài)水利工程建設(shè)中監(jiān)測(cè)要貫穿始終，成為工作開(kāi)展基礎(chǔ)，并按照完整歷史數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)資料來(lái)有效評(píng)價(jià)，追蹤河流生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能，預(yù)測(cè)發(fā)展方向。評(píng)價(jià)中可采取參數(shù)比較方法，可通過(guò)比較河流初期狀況，或其他條件類似生態(tài)水利工程，來(lái)得出評(píng)價(jià)結(jié)果。

綜上所述，隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，生態(tài)理念被融入到了各行各業(yè)。由于傳統(tǒng)水利工程建設(shè)重點(diǎn)放在了人類生活便利上，忽視了對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響。對(duì)此，生態(tài)水利工程概念的提出成為了必然，它轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)水利工程設(shè)計(jì)理念，在水利工程建設(shè)中融入了生態(tài)學(xué)原理，講究的是人與自然的和諧發(fā)展，并以可持續(xù)發(fā)展觀為導(dǎo)向，制定生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)原則。

【參考文獻(xiàn)】

[1]賈振周，崔方方，王宇英，楊冰.淺論生態(tài)水利工程的基本設(shè)計(jì)原則[J].中國(guó)科技財(cái)富，2011，（24）：71-71.

[2]武慶玲，劉春秀.生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)初探[J].輕工設(shè)計(jì)，2011，（06）：123-123.

篇(2)

【關(guān)鍵詞】水利設(shè)計(jì)；生態(tài)化理念；應(yīng)用

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一、前言

生態(tài)化理念在我國(guó)越來(lái)越受到重視，在水利設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中生態(tài)壞理念的應(yīng)用廣泛，本文就該部分內(nèi)容進(jìn)行了探討。

二、水利工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的分析

水利工程應(yīng)用過(guò)程中，特別容易出現(xiàn)不合理的工程設(shè)計(jì)，從而影響日常生產(chǎn)活動(dòng)， 當(dāng)代社會(huì)如果不能滿足工程設(shè)計(jì)和發(fā)展可持續(xù)發(fā)展的要求，很難避免一些不良影響，如過(guò)度使用地下水、樹(shù)木的過(guò)度砍伐、污水排放，這都是需要引起我們注意的問(wèn)題，人與自然的和諧共處，從而使生態(tài)問(wèn)題得到改善。生態(tài)水利工程的應(yīng)用，可以解決環(huán)境問(wèn)題在日常工作的過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)，以解決在水利工程建設(shè)的過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。人與自然之間的生態(tài)和諧理念的概念主要是人與自然的和諧，從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)的綜合效益。人與自然的協(xié)調(diào)問(wèn)題涉及范圍廣，不僅體現(xiàn)在一個(gè)應(yīng)用程序?qū)用嫔?，更需要引起我們的注意的是自然環(huán)境的有效轉(zhuǎn)換。在應(yīng)用的過(guò)程中，必須進(jìn)行進(jìn)一步的完善水利工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中生態(tài)化理念。提出一些實(shí)際有效的生態(tài)補(bǔ)償措施，這也是我們經(jīng)常提到一個(gè)新的生態(tài)概念。這個(gè)新概念打破了征服自然的發(fā)展觀，提倡人與自然之間的和諧共處，水利發(fā)展的過(guò)程中重視水利工程的需要和適應(yīng)的自然承載能力。目前在我們的大多數(shù)城市濱水區(qū)建設(shè)的過(guò)程中，河流是一個(gè)呼吸通道，城市河流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成城市的生命線?，F(xiàn)代城市生態(tài)因子相對(duì)密集，景觀特征更突出，居民最感興趣的娛樂(lè)場(chǎng)所是城市河兩岸。

三、人們對(duì)生態(tài)化理念的重視

我們所說(shuō)的生態(tài)平衡是指系統(tǒng)中的許多因素可以共存，和諧的生態(tài)系統(tǒng)指的是一種和諧、自然的和諧狀態(tài)。除了自然事物之間的和平共處，人們也要與自然和諧相處，我們才能真正實(shí)現(xiàn)社會(huì)和諧。人與自然之間的和諧，體現(xiàn)在方方面面，不僅體現(xiàn)在自然的認(rèn)識(shí)過(guò)程中，在改造自然的過(guò)程中也應(yīng)該時(shí)刻加以重視。同時(shí)，人與自然之間的和諧的也是當(dāng)前社會(huì)提倡以人為本和社會(huì)和諧的重要前提。在七十年代，水利設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中國(guó)內(nèi)外學(xué)者和人們就開(kāi)始注意河水利建設(shè)的生態(tài)問(wèn)題，并提出了一些切實(shí)有效的措施對(duì)生態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償，這也是我們經(jīng)常提到一個(gè)新的生態(tài)概念。這個(gè)新概念打破了征服自然的發(fā)展觀，提倡人與自然之間的和諧，水利發(fā)展的過(guò)程中同時(shí)重視水利工程的需要和適應(yīng)的自然承載能力。

目前我過(guò)大多數(shù)城市濱水區(qū)建設(shè)中，河流是一個(gè)城市呼吸的通道，城市河流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成城市的生命線，使現(xiàn)代城市增加了很多生態(tài)因子，還增添了許多景觀功能。城市娛樂(lè)項(xiàng)目中人們最感興趣的地方就是河的兩邊。不僅城市河流是防洪、水上運(yùn)輸和存儲(chǔ)等的基本功能的通道，同時(shí)也可以滿足人們景觀欣賞、娛樂(lè)和其他需要。城市河流形成是由自然因素和人為因素兩個(gè)部分構(gòu)成。在城市河流中各種動(dòng)植物和微生物的特點(diǎn)各異，各種生物的組成一個(gè)完整的生態(tài)體系彼此依賴。面對(duì)各種生態(tài)問(wèn)題，為了進(jìn)一步改善流域水環(huán)境問(wèn)題，水利部門(mén)通過(guò)相應(yīng)的良好的生態(tài)補(bǔ)償措施，在盆地的一部分加強(qiáng)管理，例如塔里木河生態(tài)等問(wèn)題。在很多污染嚴(yán)重的河流進(jìn)行合理調(diào)度，在某種程度上，取得了良好的效果，水利工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中注重生態(tài)化理念的實(shí)施的好處更加明顯，同時(shí)也使盆地目前我國(guó)逐步惡化生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中有了相應(yīng)的改進(jìn)。隨著水利生態(tài)工程技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)，很多技術(shù)在水利工程建設(shè)也得到了很好的實(shí)踐，并得到相應(yīng)的結(jié)果。

四、目前水利工程建設(shè)中的生態(tài)問(wèn)題

目前隨著我國(guó)水資源短缺及極端天氣頻繁出現(xiàn)，水利工程在社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展中起著舉足輕重的作用。但與此同時(shí)，我們也必須重視水利工程建設(shè)帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。生態(tài)理念應(yīng)用于水利設(shè)計(jì)中即是指在水利設(shè)計(jì)過(guò)程中重視自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的生態(tài)保護(hù)和生態(tài)發(fā)展觀念，這就要求水利工程在滿足基本功能性要求的前提下，盡量減少對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的破壞，同時(shí)更要發(fā)揮出保護(hù)、恢復(fù)自然生態(tài)的作用，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)水利向生態(tài)水利的轉(zhuǎn)變。

水利工程建設(shè)構(gòu)建了防洪治澇體系、實(shí)現(xiàn)引清調(diào)度、調(diào)節(jié)水量、提供清潔能源和調(diào)節(jié)氣候環(huán)境，推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的同時(shí)保障了人民財(cái)產(chǎn)安全。但同時(shí)水利工程建設(shè)對(duì)我們的生態(tài)系統(tǒng)也帶來(lái)了一定的負(fù)面影響，破壞河道形態(tài)的自然性，改變了河流系統(tǒng)的生物多樣性等。針對(duì)目前我國(guó)水利工程建設(shè)中出現(xiàn)的生態(tài)問(wèn)題，生態(tài)化的水利工程隨之應(yīng)運(yùn)而生。隨著生態(tài)水利技術(shù)的日新月異，生態(tài)化水利工程不僅僅造福人類的社會(huì)發(fā)展，而且在確保高質(zhì)量，低消耗的高科技手段的前提下，實(shí)現(xiàn)與自然和諧的生態(tài)平衡狀態(tài)。

水利設(shè)計(jì)一直在水利工程建設(shè)中起著重要的指導(dǎo)作用，對(duì)水利設(shè)施與水利工程切實(shí)的發(fā)揮出防洪抗災(zāi)、蓄水灌溉、航運(yùn)發(fā)電等重要作用起著直接的影響。重視水利設(shè)計(jì)與生態(tài)理念的融合是實(shí)現(xiàn)水利設(shè)施以及水利工程與自然生態(tài)和諧發(fā)展的必要途徑。尤其是當(dāng)前我國(guó)的水資源開(kāi)發(fā)和利用面臨著水資源短缺和水質(zhì)污染雙重困境，在水利設(shè)計(jì)中重視生態(tài)理念的應(yīng)用，能夠使水利工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)更加具有科學(xué)性、合理性、生態(tài)性，從而減少對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境的破壞，緩解水資源短缺與水污染在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面所起到的制約作用。同時(shí)在水利設(shè)計(jì)中重視生態(tài)理念的應(yīng)用是貫徹和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的必然要求，是實(shí)現(xiàn)水利設(shè)計(jì)科學(xué)性發(fā)展的必然要求，所以水利設(shè)計(jì)中重視生態(tài)理念的應(yīng)用是水利設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

五、生態(tài)理念在水利工程中的應(yīng)用

1、河道改造工程

在河道的建設(shè)的設(shè)計(jì)中，生態(tài)化理念的應(yīng)用對(duì)人們的生活環(huán)境及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了很深的影響。在我國(guó)生態(tài)化河道的建設(shè)的相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用改善了很多生態(tài)問(wèn)題，也使人們的生存環(huán)境得到了很大的改善。

2、堤岸工程建設(shè)

目前評(píng)估體系是針對(duì)單一的經(jīng)濟(jì)的技術(shù)，為了改變這這樣的情況，我們需要對(duì)健全的環(huán)境效益方面的評(píng)價(jià)指標(biāo)予以重視，所以環(huán)境效益以及經(jīng)濟(jì)效益在堤防工程的設(shè)計(jì)中都必須進(jìn)行考慮。工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行充分的了解，認(rèn)識(shí)到如果想保持河流的自凈能力，必須使完整的生物組織系統(tǒng)得到保障。但是水體在生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的作用常常受到忽視。工程設(shè)計(jì)人員在對(duì)水利工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的之前要與當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況相結(jié)合，當(dāng)?shù)亓饔虻脑鷳B(tài)生物組織群落必須經(jīng)過(guò)全面的調(diào)查和分析，保留珍貴的數(shù)據(jù)信息，為解決生態(tài)問(wèn)題提供數(shù)據(jù)支持。河道點(diǎn)的建設(shè)管理和統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)是水利設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的目標(biāo)，工程設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)景觀生態(tài)學(xué)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。堤岸建設(shè)的設(shè)計(jì)需要保持堤線和堤型的多樣化，這樣才能更好的保持生物物種的多樣化，如果河流形態(tài)過(guò)于單一對(duì)生物多樣化非常不利。在水利設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中要對(duì)自然水面和陸地原有的交錯(cuò)形態(tài)進(jìn)行保持，大型的自然滯洪區(qū)要重點(diǎn)保留。

六、結(jié)束語(yǔ)

加強(qiáng)對(duì)水利設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中生態(tài)理念的研究與重視，可是使水利設(shè)計(jì)和生態(tài)系統(tǒng)都得到完善，是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展基本戰(zhàn)略的體現(xiàn)，也是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的研究。

參考文獻(xiàn)：

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篇(3)

[關(guān)鍵詞]橋梁概念設(shè)計(jì)、應(yīng)用及展望

中圖分類號(hào)：U442.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）09-0196-01

一、前言

從現(xiàn)階段橋梁發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，21世紀(jì)將迎來(lái)世界橋梁更大規(guī)模的建設(shè)。橋梁具備產(chǎn)品的一般屬性，可以將產(chǎn)生于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)移植于橋梁工程。現(xiàn)在，對(duì)橋梁概念設(shè)計(jì)研究早已引起了世界各國(guó)的關(guān)注，尤其在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，橋梁概念早已成為實(shí)踐的對(duì)象，而在我國(guó)處于初步階段，對(duì)其研究具有顯著理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

二、橋梁概念設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

橋梁概念設(shè)計(jì)牽涉多個(gè)學(xué)科，多個(gè)領(lǐng)域，由建筑師、環(huán)境工作者、景觀工程師、地質(zhì)工作者、環(huán)保工作者等相關(guān)專業(yè)人員組成團(tuán)隊(duì)合作的結(jié)果。

（一）創(chuàng)新性。創(chuàng)新性即橋梁結(jié)構(gòu)體系和造型設(shè)計(jì)的獨(dú)創(chuàng)性和原創(chuàng)性，創(chuàng)新是橋梁設(shè)計(jì)的靈魂，是橋梁發(fā)展的動(dòng)力。設(shè)計(jì)人員不僅應(yīng)具有創(chuàng)新的意識(shí)，還要有創(chuàng)新的能力，要勇于突破定勢(shì)思維，打破傳統(tǒng)觀念和經(jīng)驗(yàn)的束縛，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性和想象力。設(shè)計(jì)人員應(yīng)具有扎實(shí)的力學(xué)知識(shí)，在尋求創(chuàng)新的同時(shí)，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的合理。除了創(chuàng)造力之外，設(shè)計(jì)者還應(yīng)具備創(chuàng)造精神和創(chuàng)造人格。設(shè)計(jì)者應(yīng)該對(duì)人們不斷變化的觀念有敏銳的洞察力，并能較準(zhǔn)確預(yù)測(cè)橋梁概念設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)。

（二）協(xié)調(diào)性。橋梁建設(shè)是一個(gè)多學(xué)科、多領(lǐng)域?qū)I(yè)人士合作的復(fù)雜過(guò)程，橋梁與自然或人工環(huán)境、人文環(huán)境等得協(xié)調(diào)一致。因此，設(shè)計(jì)中需要考慮的因素很多，不僅需要考慮橋梁建設(shè)、使用過(guò)程中的各種影響因素，還需要考慮橋梁達(dá)到使用年限后的問(wèn)題，各種因素應(yīng)該在概念設(shè)計(jì)階段就提出來(lái)，并協(xié)調(diào)好各因素間的關(guān)系，不能等問(wèn)題出現(xiàn)后再想解決的辦法。

（三）適應(yīng)性。橋梁與環(huán)境相互關(guān)系大致可以分為如下情況：橋梁與環(huán)境相互融合，橋梁成為環(huán)境不可分割的一部分；橋梁凌駕于環(huán)境之上，這種情況適合地勢(shì)平坦、單調(diào)的環(huán)境，或橋梁起路標(biāo)和象征作用的情況；將橋梁隱藏于環(huán)境之中，這種情況適合周?chē)h(huán)境非常優(yōu)美時(shí)，而橋梁的介入會(huì)破壞優(yōu)美的自然環(huán)境。值得一提的是，當(dāng)橋位附近有已建橋梁時(shí)，新橋概念設(shè)計(jì)必須考慮到已建橋梁，新橋與已建橋梁是相互補(bǔ)充、互為印證的關(guān)系，不能形成彼此獨(dú)立的局面。當(dāng)既有橋梁使用價(jià)值和概念設(shè)計(jì)價(jià)值較高時(shí)，新橋概念設(shè)計(jì)應(yīng)從屬于舊橋，無(wú)論在結(jié)構(gòu)形式、色彩及建設(shè)規(guī)模上都不應(yīng)該有明顯差異。

三、概念設(shè)計(jì)在橋梁工程中的應(yīng)用

由于受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展、交通運(yùn)輸、建筑材料、施工技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論綜合影響，橋梁概念設(shè)計(jì)的發(fā)展在不同歷史階段呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，概念設(shè)計(jì)思想也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)。

（一）古代橋梁。古代橋梁大致指19世紀(jì)中葉以前所修建的橋梁，建橋材料以天然的或加工過(guò)的木材、石材為主，即竹索、藤索、鐵索、鑄鐵，乃至鍛鐵。這些橋梁的設(shè)計(jì)和施工完全依靠建造者的經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有力學(xué)知識(shí)的指導(dǎo)。在橋式方面，有梁、拱和索橋三大類。當(dāng)時(shí)技術(shù)落后，工具簡(jiǎn)陋，不會(huì)修建深水基礎(chǔ)，施工周期也長(zhǎng)。因此，這一時(shí)期的橋梁不存在概念設(shè)計(jì)的問(wèn)題。

（二）近代橋梁。隨著冶煉業(yè)的發(fā)展，18世紀(jì)中期開(kāi)始采用鑄鐵建造橋梁。由于鑄鐵性脆，受拉強(qiáng)度低而受壓強(qiáng)度高，故鑄鐵主要是用以修建拱橋。在19世紀(jì)，鋼鐵等高強(qiáng)材料的大規(guī)模使用，導(dǎo)致產(chǎn)生了新的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)原則。在混凝土技術(shù)的應(yīng)用方面，19世紀(jì)60年代法國(guó)園藝家蒙耶發(fā)明了用金屬條加固混凝土制成鋼筋混凝土的方法，后來(lái)法國(guó)工程師尤金?弗蘭西涅（1879年一1962年）發(fā)明了預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)。隨著鐵路和汽車(chē)的相繼出現(xiàn)，陸地交通運(yùn)輸對(duì)橋梁有了更高的要求。橋梁的跨度變大、橋面更寬、承載能力也更大，需要根據(jù)不同的實(shí)際情況選擇建橋材料和跨越體系，于是有了橋梁選型的最初實(shí)踐，從工程技術(shù)角度為橋梁概念設(shè)計(jì)的產(chǎn)生和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

（三）現(xiàn)代橋梁。近年來(lái)，橋梁概念設(shè)計(jì)在標(biāo)志性橋梁方案比選和人行橋的造型設(shè)計(jì)中得到了充分發(fā)揮。隨著橋梁作為建筑的美學(xué)價(jià)值越來(lái)越為人們所重視，概念設(shè)計(jì)更加廣泛，作為橋梁前期設(shè)計(jì)的重要階段逐漸得到業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)可和應(yīng)用。在國(guó)外，瑞士的圣尼伯格橋、德國(guó)斯圖加特市的內(nèi)森巴赫山谷高架橋、丹麥的大貝耳特橋、澳大利亞墨爾本的韋伯橋、美國(guó)波士頓的邦克山橋、西班牙塞維利亞的Barqueta橋、日本熊本縣的牛深橋等，均經(jīng)歷了橋梁概念設(shè)計(jì)階段。在國(guó)內(nèi)，橋型方案競(jìng)賽已成為許多橋梁招標(biāo)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。如天津的大沽橋、昆明草海大橋等。

四、橋梁概念設(shè)計(jì)的展望

創(chuàng)新是橋梁設(shè)計(jì)的靈魂，是推動(dòng)橋梁事業(yè)蓬勃發(fā)展的原動(dòng)力。好的橋梁概念設(shè)計(jì)構(gòu)思必須以結(jié)構(gòu)合理為前提。

（一）耐久性設(shè)計(jì)理念。基于結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的新概念設(shè)計(jì)理念認(rèn)為橋梁耐久性的保證是需要橋梁設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)各個(gè)階段共同努力的結(jié)果。橋梁的使用期成本一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其初始建設(shè)成本，因此初始建設(shè)費(fèi)用雖然較高，但使用期費(fèi)用較低的設(shè)計(jì)方案應(yīng)當(dāng)被重視。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)中對(duì)于耐久性僅作構(gòu)造上的考慮，而沒(méi)有進(jìn)行專門(mén)的耐久性設(shè)計(jì)，這樣做既與國(guó)際結(jié)構(gòu)工程界日益重視耐久性、安全性、適用性的趨勢(shì)相違背，又不符合結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)和綜合經(jīng)濟(jì)性的要求，并且導(dǎo)致了當(dāng)前結(jié)構(gòu)使用性能差、使用壽命短和工程事故頻發(fā)的不良后果。我國(guó)正處于橋梁建設(shè)的高峰期，橋梁耐久性問(wèn)題必須得到足夠的重視，在生命期內(nèi)的結(jié)構(gòu)必須具有可檢性、可換性、可修性、可控性、可強(qiáng)性和可持續(xù)性。

（二）橋梁生態(tài)設(shè)計(jì)理念。橋梁生態(tài)設(shè)計(jì)利用生態(tài)設(shè)計(jì)的思想，在橋梁規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段，綜合考慮與橋梁有關(guān)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，設(shè)計(jì)出既滿足人類需求又與環(huán)境和諧共存的橋梁。橋梁生態(tài)設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是運(yùn)用生態(tài)思維，將橋梁的設(shè)計(jì)納入“人-橋-生態(tài)環(huán)境”系統(tǒng)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)并最終得到與環(huán)境成為有機(jī)結(jié)合體且具備可持續(xù)發(fā)展特性的橋梁。

（三）多目標(biāo)優(yōu)化在橋梁概念設(shè)計(jì)中應(yīng)用。變厚度法其基本思想是以基結(jié)構(gòu)中單元厚度為設(shè)計(jì)變量，以結(jié)果中的厚度分布確定最優(yōu)結(jié)構(gòu)形式，是尺寸優(yōu)化方法的直接推廣。優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，一般用于處理平面彈性體、受彎薄板、殼體結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化問(wèn)題，但不能用于三維連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化。均勻化法基本思想是在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的材料中引入微結(jié)構(gòu)，其形式和尺寸參數(shù)決定了宏觀材料在此點(diǎn)處的彈性性質(zhì)和密度，利用Bensous-an等人發(fā)展的一套基于攝動(dòng)理論周期性結(jié)構(gòu)分析方法，來(lái)建立材料微結(jié)構(gòu)尺寸與材料宏觀彈性性質(zhì)之間的關(guān)系，具有較嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。變密度法基本思想是人為地引入一種假想的密度可變的材料，材料物理參數(shù)與材料密度間的關(guān)系也是人為假定的。該方法在多工況應(yīng)力約束下平面體結(jié)構(gòu)、二維連續(xù)體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)碰撞、汽車(chē)車(chē)架設(shè)計(jì)等問(wèn)題上得到成功應(yīng)用。優(yōu)化時(shí)以材料密度為設(shè)計(jì)變量，這樣結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化問(wèn)題被轉(zhuǎn)換為材料最優(yōu)分布問(wèn)題。

五、幾點(diǎn)建議

文章總結(jié)了橋梁設(shè)計(jì)概念，并且引入耐久性設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)、全壽命設(shè)計(jì)、多目標(biāo)優(yōu)化等橋梁概念設(shè)計(jì)理念，提出以下幾點(diǎn)建議：

（一）在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想指導(dǎo)下，吸收橋梁生態(tài)設(shè)計(jì)和全壽命設(shè)計(jì)等全新的橋梁設(shè)計(jì)理念，并以此為概念設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想在全行業(yè)范圍內(nèi)將橋梁概念設(shè)計(jì)制度化，規(guī)范化，全面推進(jìn)概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用和發(fā)展。

（二）橋梁作為公共建筑承載著越來(lái)越豐富的文化心理需求，做好橋梁造型和景觀的設(shè)計(jì)顯得尤為重要和緊迫。由于絕大多數(shù)橋梁由政府投資建造，其消費(fèi)者往往不是某些人，而是社會(huì)大眾，因此橋梁概念設(shè)計(jì)理論需要更新。

篇(4)

一、重視案例教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)制藥工藝綠色化的感性認(rèn)識(shí)

采用綠色工藝、實(shí)行清潔生產(chǎn)是制藥工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和必然選擇。為增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),授課中可以適時(shí)引入幾個(gè)經(jīng)典案例配合理論方面的講解,以期達(dá)到事半功倍的效果。美國(guó)女生物學(xué)家RachelCarson1962年出版了題為SilentSpring的專著。她告誡人們,DDT等農(nóng)藥的使用導(dǎo)致鳥(niǎo)類數(shù)量急劇下降,使萬(wàn)物復(fù)蘇的春天居然聽(tīng)不到鳥(niǎo)鳴,成為“寂靜的春天”。該書(shū)揭示了環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)重性,吹響了環(huán)境保護(hù)的號(hào)角。為了從化學(xué)和化工的源頭防止污染,以原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)為核心的綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。本案例可以讓學(xué)生體會(huì)傳統(tǒng)制藥業(yè)忽視污染控制、破壞生態(tài)環(huán)境,竟成了催生綠色化學(xué)、綠色過(guò)程工程的重要因素;綠色化學(xué)是化學(xué)發(fā)展的必由之路,綠色過(guò)程工程是過(guò)程工業(yè)發(fā)展的必由之路,從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)綠色過(guò)程工程原理與技術(shù)的自覺(jué)性。1984年12月3日凌晨,作為農(nóng)藥生產(chǎn)原料的光氣溢出到印度博帕爾市(Bhopal)的人口密集地區(qū),導(dǎo)致32萬(wàn)人中毒、2500人直接死亡的嚴(yán)重后果,業(yè)界由此得到一個(gè)減免使用劇毒原料的警示信號(hào)。調(diào)查顯示在事故發(fā)生時(shí),冷卻系統(tǒng)、溫度指示器、燃燒塔都不能起作用,這表明事故還與設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、疏于管理等有關(guān)。此案例讓學(xué)生體會(huì)到要提高工業(yè)過(guò)程的綠色度,一方面要采用無(wú)毒、無(wú)公害的合成或天然原料,從源頭上盡量減少甚至杜絕污染和危害;另一方面,必須從工藝和設(shè)備兩方面著手,大力研究和開(kāi)發(fā)從整個(gè)工程鏈中消減污染的綠色工程技術(shù),并強(qiáng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化管理,提升員工素質(zhì)。20世紀(jì)50年代,沙利度胺曾作為鎮(zhèn)靜劑用于緩解孕婦妊娠反應(yīng)。1961年發(fā)現(xiàn)服用外消旋的沙利度胺(反應(yīng)停)的孕婦產(chǎn)下了四肢呈海豹狀的畸形兒,累計(jì)致畸案例多達(dá)17000例,成為20世紀(jì)醫(yī)藥界最大的藥害事件。后來(lái)的研究表明,沙利度胺的致畸性是由(S)-異構(gòu)體引起的。此案例能讓學(xué)生體會(huì)產(chǎn)品的綠色化是綠色過(guò)程工程的重要指標(biāo),綠色化工產(chǎn)品應(yīng)對(duì)人類和環(huán)境無(wú)毒無(wú)害;若對(duì)映體具有不同的藥理活性,開(kāi)發(fā)單一旋光異構(gòu)體藥物符合綠色過(guò)程工程原理。

二、用綠色過(guò)程工程原理引導(dǎo)學(xué)生改變傳統(tǒng)的工程觀念,培養(yǎng)學(xué)生的“當(dāng)代工程觀”

工程觀念的強(qiáng)弱和趨向直接決定著研究和工程技術(shù)人員的實(shí)踐能力,教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生的工程觀教育,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識(shí)和工程思維。工程觀是人們關(guān)于工程活動(dòng)的基本理念,是認(rèn)識(shí)和進(jìn)行工程活動(dòng)的指南。在當(dāng)代學(xué)科交叉滲透的趨勢(shì)下形成的當(dāng)代工程觀是對(duì)傳統(tǒng)工程觀的揚(yáng)棄和超越。[4]傳統(tǒng)工程觀以科學(xué)理性和技術(shù)理性為主導(dǎo),而對(duì)人文理性和生態(tài)優(yōu)化較為忽視。當(dāng)代工程觀把工程理解為生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)中的生態(tài)社會(huì)現(xiàn)象,視生態(tài)環(huán)境為工程活動(dòng)的內(nèi)生因素,工程活動(dòng)不但受生態(tài)環(huán)境的制約,而且應(yīng)按照生態(tài)規(guī)律重塑生態(tài)活動(dòng)的方式。[4]這與綠色過(guò)程工程的內(nèi)涵一致,強(qiáng)化綠色過(guò)程工程教學(xué),有利于貫徹當(dāng)代工程觀教育,有助于培養(yǎng)對(duì)可持續(xù)發(fā)展具有強(qiáng)烈責(zé)任意識(shí)并具有良好創(chuàng)新素質(zhì)的未來(lái)建設(shè)者和管理者?；瘜W(xué)制藥工藝學(xué)是研究、優(yōu)選符合大規(guī)模藥物生產(chǎn)的工藝路線和工藝條件,從而以最安全、最經(jīng)濟(jì)、最切實(shí)可行的方式完成藥物制備的一門(mén)學(xué)科。生產(chǎn)工藝研究按研究階段可分為實(shí)驗(yàn)室工藝研究、中試放大研究和工業(yè)生產(chǎn)工藝研究。該課程與生產(chǎn)實(shí)際緊密相關(guān),適宜強(qiáng)化工程觀念教學(xué)。朱宏吉、元英進(jìn)等指出,[5]制藥工藝學(xué)可指導(dǎo)學(xué)生完成制藥工程課程設(shè)計(jì)最基本、最核心的內(nèi)容,即工藝計(jì)算和工藝流程的組織,使學(xué)生將符合GMP要求的制藥車(chē)間工程設(shè)計(jì)基本原則、制藥設(shè)備選型與設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。筆者認(rèn)為,通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生還應(yīng)該學(xué)會(huì)按當(dāng)代工程觀的要求,根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、環(huán)境友好的原則,選擇、優(yōu)化藥物及中間體的制備工藝。實(shí)踐表明,強(qiáng)化綠色過(guò)程工程教育,對(duì)學(xué)生在制藥工程課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文中選擇、設(shè)計(jì)綠色工藝具有非常突出的指導(dǎo)作用。據(jù)眾多學(xué)習(xí)過(guò)本課程的畢業(yè)生的反饋信息,不論他們是否從事制藥業(yè),都能自覺(jué)運(yùn)用綠色過(guò)程工程的觀念開(kāi)展工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)、評(píng)價(jià)和實(shí)施,學(xué)生畢業(yè)后體會(huì)到了學(xué)習(xí)綠色過(guò)程工程原理的更大收獲。

三、強(qiáng)化綠色過(guò)程工程教育的教學(xué)設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)多年的摸索,緒論部分教學(xué)中引入生命周期評(píng)價(jià)(LCA)、[6]原子經(jīng)濟(jì)性(AE)、[7,8]環(huán)境因子(EFactor)、[8-10]環(huán)境商(EQ)四個(gè)概念是必要的和可行的。[8-10]生命周期評(píng)價(jià)(LCA)是一種評(píng)價(jià)產(chǎn)品、工藝或活動(dòng),從原材料采集,到產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷(xiāo)售、使用、回用、維護(hù)和最終處置整個(gè)生命周期階段環(huán)境負(fù)荷的過(guò)程,是從“搖籃”到“墳?zāi)埂钡倪^(guò)程。它首先辨識(shí)整個(gè)生命周期階段中能量、物質(zhì)的消耗以及環(huán)境釋放,然后評(píng)價(jià)這些消耗和釋放對(duì)環(huán)境的影響,最后辨識(shí)和評(píng)價(jià)減少這些影響的機(jī)會(huì)。生命周期評(píng)價(jià)是實(shí)施綠色過(guò)程工程的重要工具。掌握生命周期評(píng)價(jià)的概念有助于學(xué)生從產(chǎn)品整個(gè)生命周期綜合思考新產(chǎn)品設(shè)計(jì)、新工藝開(kāi)發(fā)和舊工藝改造,生命周期評(píng)價(jià)的概念為在授課過(guò)程中灌輸、剖析綠色過(guò)程工程原理提供了線索。傳統(tǒng)化學(xué)采用收率作為評(píng)價(jià)某化學(xué)反應(yīng)過(guò)程或某一產(chǎn)品合成工藝優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn),這種做法已沿用了上百年。只注重收率往往會(huì)忽略合成中使用或產(chǎn)生的不必要的化學(xué)品,收率指標(biāo)難以反映廢物產(chǎn)生數(shù)量的多少,不足以完全反映原料的綜合利用效率。欲充分利用資源和消減廢棄物排放,只有使反應(yīng)物分子中的原子盡可能多的進(jìn)入目標(biāo)產(chǎn)物中。B.M.Trost于1991年提出了原子經(jīng)濟(jì)性(AE)概念,[7]為評(píng)價(jià)化工過(guò)程提供了強(qiáng)有力的工具。原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)處于綠色過(guò)程的核心地位。R.A.Sheldon提出了E因子和環(huán)境商(EQ)兩個(gè)概念分別用于快速評(píng)價(jià)反應(yīng)過(guò)程中廢物產(chǎn)生的數(shù)量和廢物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的潛在影響。[9]R.A.Sheldon給出了傳統(tǒng)制藥業(yè)的E因子范圍常在25~100kg/kg,[8]遠(yuǎn)高于煉油和大宗商品生產(chǎn)行業(yè),這說(shuō)明制藥業(yè)實(shí)施綠色過(guò)程工程技術(shù)任重道遠(yuǎn)且正當(dāng)其時(shí),強(qiáng)化綠色過(guò)程工程教育是制藥業(yè)人才培養(yǎng)的內(nèi)在要求。緒論部分在介紹綠色過(guò)程工程內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,著重辨析上述四個(gè)概念,生命周期評(píng)價(jià)為綠色過(guò)程工程教學(xué)提供了線索,其余概念則可直接服務(wù)于每一部分教學(xué)。依據(jù)制藥工藝學(xué)主要講授內(nèi)容,總體教學(xué)設(shè)計(jì)如圖1所示,綠色過(guò)程工程教育是一個(gè)線索分明、重點(diǎn)突出的有機(jī)的整體。期望學(xué)生能夠?qū)W會(huì)科學(xué)的研究方法。例如,熱力學(xué)以經(jīng)驗(yàn)概況的熱力學(xué)第一、第二定律為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理,建立了幾個(gè)熱力學(xué)函數(shù),通過(guò)“狀態(tài)函數(shù)法”,即在相同的始終態(tài)間,能動(dòng)地設(shè)計(jì)可計(jì)算的過(guò)程,解決了化學(xué)反應(yīng)的方向和限度問(wèn)題。理想氣體、理想溶液是實(shí)際氣體、實(shí)際溶液的理想化模型,實(shí)際氣體通過(guò)逸度、實(shí)際溶液通過(guò)活度進(jìn)行相應(yīng)校正,可以簡(jiǎn)單地解決熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。

(一)通過(guò)公式的推導(dǎo)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S物理化學(xué)課程公式繁多。對(duì)于有代表性的公式,授課中用板書(shū)逐步推導(dǎo),一方面有利于學(xué)生理解和記憶,另一方面能教會(huì)學(xué)生處理問(wèn)題的方法,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力。例如,在化學(xué)熱力學(xué)公式的推導(dǎo)過(guò)程中,每一步都可能引入限制條件,這種條件也是該公式的適用條件,使用過(guò)程中必須注意。在授課過(guò)程中,我強(qiáng)調(diào)它們之間的邏輯關(guān)系,注重學(xué)生思維的梳理。

篇(5)

關(guān)鍵詞:可持續(xù)發(fā)展;生態(tài)公路;內(nèi)涵;特征;建設(shè)

公路作為國(guó)家重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,其建設(shè)已對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用,但也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了一些負(fù)面影響,如建設(shè)中改變了原有的地形地貌和自然景觀,運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的各種環(huán)境污染及生態(tài)環(huán)境干擾等問(wèn)題。公路環(huán)境問(wèn)題的根源是單純追求經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)環(huán)境的重視不夠,對(duì)公路所產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題估計(jì)不足。一方面是如火如荼的公路建設(shè),一方面卻是公路建設(shè)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。在此背景下,“生態(tài)公路”的理念應(yīng)運(yùn)而生,同“生態(tài)城市”、“生態(tài)建筑”一樣,這一名詞的出現(xiàn)反映了社會(huì)對(duì)公路建設(shè)與環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的要求[1]。生態(tài)公路的出現(xiàn),是公路建設(shè)領(lǐng)域的一大進(jìn)步,表明人類對(duì)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注,同時(shí)也使人類看到了未來(lái)生態(tài)環(huán)境的希望。因此對(duì)生態(tài)公路的建設(shè)進(jìn)行具體探討具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

一、生態(tài)公路概念解析

(一)生態(tài)公路概念界定

生態(tài)公路是以生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo)建設(shè)的公路,“生態(tài)”二字喚起一種新的生態(tài)意識(shí),是人類在向自然生態(tài)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程中把生態(tài)學(xué)思想注入到公路建設(shè)體系中。從生態(tài)學(xué)的角度來(lái)看,公路作為按人類的需要而建立起來(lái)的人工生態(tài)系統(tǒng),是對(duì)原有自然生態(tài)系統(tǒng)的一種入侵和擾動(dòng),形成了以交通運(yùn)輸為主體的新的生態(tài)系統(tǒng)。它是一個(gè)開(kāi)放的不完整的生態(tài)系統(tǒng),生物因子主要由消費(fèi)者構(gòu)成,非生物環(huán)境主要由人類為了滿足自身需要而建造的人工構(gòu)造物所組成,這樣的系統(tǒng)是不能自身維持的,它只有從其他系統(tǒng)輸入能量,才能維持其自身的運(yùn)行。所以只有用生態(tài)學(xué)的理論與規(guī)律指導(dǎo)公路這一人工生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè),才能夠使公路的發(fā)展與環(huán)境相協(xié)調(diào)[2]。

生態(tài)公路主要指明了未來(lái)公路的發(fā)展方向,與其說(shuō)它是一類型概念,不如說(shuō)是一個(gè)評(píng)價(jià)性的概念。它不是指某一種、某一類公路,而是指一種公路建設(shè)和營(yíng)運(yùn)的理念,是公路建設(shè)的方向和目標(biāo)。因此,可以將生態(tài)公路定義為:在尊重自然的前提下,將人、自然和公路有機(jī)結(jié)合,運(yùn)用生態(tài)學(xué)的原理,不以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)進(jìn)行建設(shè)和營(yíng)運(yùn),強(qiáng)調(diào)人、自然與公路的和諧相處,形成生態(tài)、環(huán)保、安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、景觀和諧的可持續(xù)的公路發(fā)展模式[3]。

(二)生態(tài)公路概念的內(nèi)涵

生態(tài)公路真正的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在宏觀和微觀兩個(gè)層面。

1.從宏觀來(lái)講,生態(tài)公路是由生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和建設(shè)技術(shù)等多種構(gòu)成因素相互作用、相互影響、相互制約而成的綜合體,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在公路領(lǐng)域的具體體現(xiàn),與區(qū)域的環(huán)境承載力相適應(yīng)。

公路生態(tài)環(huán)境是一個(gè)包含了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境在內(nèi)的復(fù)合環(huán)境系統(tǒng)。它圍繞環(huán)境主體,人類建立起的,具有多種組合,并通過(guò)物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞于主體,然后產(chǎn)生相互聯(lián)系的復(fù)雜系統(tǒng)。與公路相關(guān)的居民因生產(chǎn)、生活活動(dòng)而形成的社會(huì)實(shí)體及其氛圍(如思想、文化),構(gòu)成了社會(huì)環(huán)境,而與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出有關(guān)的要素體系構(gòu)成了經(jīng)濟(jì)環(huán)境(如產(chǎn)地、市場(chǎng)等)。所以,生態(tài)公路是從生態(tài)觀點(diǎn)研究公路系統(tǒng)與社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的宏觀關(guān)系,對(duì)公路進(jìn)行合理布局,使區(qū)域公路發(fā)展在區(qū)域環(huán)境承載力的容許范圍之內(nèi),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的綜合效益最大化。

2.從微觀層面看,也就是從公路實(shí)體的角度分析,生態(tài)公路是以生態(tài)學(xué)原則為指導(dǎo),以生態(tài)環(huán)境和自然條件為取向,所進(jìn)行的一種既能獲得社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,又能促進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的邊緣性生態(tài)工程和建造形式。這一定義闡明了一個(gè)基礎(chǔ)(生態(tài)學(xué))、一種取向(生態(tài)環(huán)境和自然條件)和兩個(gè)功能(經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境保護(hù)),并在此基礎(chǔ)上形成兩個(gè)實(shí)體(生態(tài)工程和建筑工程)形態(tài)。

總的來(lái)說(shuō),生態(tài)公路是生態(tài)與公路建設(shè)結(jié)合的產(chǎn)物,其發(fā)展應(yīng)遵循自然生態(tài)規(guī)律與區(qū)域公路的發(fā)展要求,生態(tài)公路是建立在發(fā)展與環(huán)境相互協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上,以生態(tài)系統(tǒng)(自然)的良性循環(huán)為基本原則,綜合考慮決策、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、管理的全過(guò)程,在一定區(qū)域范圍內(nèi),結(jié)合環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r而建立起來(lái)的公路系統(tǒng)。

(三)生態(tài)公路概念的特征

在實(shí)踐中,生態(tài)公路往往容易被簡(jiǎn)單地濫用。有的公路具有生態(tài)公路的部分特征,而簡(jiǎn)單地冠以“生態(tài)公路”的稱號(hào),因而許多以“生態(tài)公路”為名的公路建設(shè)項(xiàng)目陸續(xù)出現(xiàn),“生態(tài)公路”逐漸成為一個(gè)繼“景觀公路”之外的一個(gè)時(shí)尚的公路裝飾用語(yǔ)。因此,關(guān)于生態(tài)公路的特征有必要分析理解。生態(tài)公路的特征體現(xiàn)在以下幾個(gè)大方面:

1.生態(tài)性。生態(tài)性是生態(tài)公路最基本的特性,也是它存在的基本條件。生態(tài)公路的生態(tài)性主要表現(xiàn)在公路具有良好的生態(tài)位,良好的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,良好的景觀效果和以綠化為主的結(jié)構(gòu)模式等。

2.雙重性。生態(tài)公路是人工生態(tài)系統(tǒng)的一種,是以汽車(chē)運(yùn)輸活動(dòng)為主題的結(jié)構(gòu)物,但也包含很多自然組分,如地形、地質(zhì)等,并對(duì)公路的是生態(tài)特性、生存發(fā)展產(chǎn)生重要影響及制約作用。它是人工與自然的結(jié)合體,具有二者的雙重特性。

3.安全高效性?！吧鷳B(tài)”一詞本身就代表著和諧與健康,生態(tài)公路自然也應(yīng)是和諧健康之路。因?yàn)楣返幕韭毮芫褪菫檫\(yùn)輸服務(wù),所以這種“和諧健康”首先就應(yīng)是公路系統(tǒng)的運(yùn)輸環(huán)境的和諧健康。因此,生態(tài)公路必然要求行車(chē)安全舒適、運(yùn)輸高效便利。生態(tài)公路基礎(chǔ)設(shè)施為貨流、客流、能源流、信息流、價(jià)值流的運(yùn)動(dòng)創(chuàng)造必要的條件,從而在加速各種流的有序運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,減少經(jīng)濟(jì)損耗和對(duì)公路沿線生態(tài)環(huán)境的污染。

二、生態(tài)公路的建設(shè)原則

生態(tài)公路是一個(gè)復(fù)雜的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然復(fù)合的公路生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)公路建設(shè)不僅要體現(xiàn)人類活動(dòng)與地域環(huán)境的不可分割性,而且能夠全面考慮區(qū)域內(nèi)部與外部的各種關(guān)系,盡可能不破壞區(qū)域內(nèi)的土地、環(huán)境和棲息者的自然屬性。因此建設(shè)生態(tài)公路應(yīng)遵循如下原則:

(一)原生態(tài)的最大保護(hù)原則

生態(tài)公路的建設(shè)要遵循保護(hù)原生態(tài)環(huán)境的原則,能采取保護(hù)措施的要盡最大力度進(jìn)行保護(hù)。因?yàn)樵鷳B(tài)環(huán)境是經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年的的自然演變而逐漸形成的,具有最穩(wěn)定的自然結(jié)構(gòu),更是最適宜植物和野生動(dòng)物繁衍生息的環(huán)境。原生態(tài)環(huán)境一旦破壞就會(huì)改變自然和諧發(fā)展的基本條件,必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的演化和適應(yīng)才能達(dá)到新的平衡。

(二)生態(tài)環(huán)境的最快恢復(fù)原則

公路的建設(shè)往往受到地質(zhì)、地形、水文生產(chǎn)力水平、生產(chǎn)工藝等各種條件的制約,使公路在建設(shè)中迫不得已對(duì)沿線的生態(tài)環(huán)境造成一定的影響,如植被破壞,水土流失,土地分割等。生態(tài)公路的恢復(fù)原則就是要在現(xiàn)存條件下綜合運(yùn)用各種工程措施、生物措施、農(nóng)藝措施、管理等措施,對(duì)已造成的破壞采取最快最大可能的恢復(fù),以便最快的恢復(fù)到自然平衡狀態(tài),并對(duì)占用土地進(jìn)行補(bǔ)償。

(三)可持續(xù)發(fā)展原則

可持續(xù)發(fā)展實(shí)質(zhì)上是社會(huì)系統(tǒng)和自然環(huán)境系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)發(fā)展的問(wèn)題。生態(tài)公路建設(shè)的最大不同就在于它不再盲目地割裂人與自然的關(guān)系,而是將人類納入到整個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)之中。人類為了自身的發(fā)展,對(duì)自然的改造必須是以尊重自然和自然規(guī)律為前提的。因此在遵循可持續(xù)發(fā)展的原則建設(shè)的生態(tài)公路,本身就是一種可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)物[6]。

三、生態(tài)公路建設(shè)實(shí)現(xiàn)的措施

公路建設(shè)在時(shí)間上有著明顯的階段性特征,從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工,到運(yùn)營(yíng)、管理、養(yǎng)護(hù),每階段都有自身的工作任務(wù)和方法,各階段之間又彼此聯(lián)系、相互影響、形成環(huán)環(huán)相扣的關(guān)系。生態(tài)公路要實(shí)現(xiàn)最終的建設(shè)目標(biāo)必須從總體上實(shí)行全過(guò)程控制,使生態(tài)公路的思想理念滲透到各階段工作中,詳細(xì)地制定各階段的目標(biāo)和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),分階段驗(yàn)收、層層把關(guān)。生態(tài)公路建設(shè)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)對(duì)公路工程項(xiàng)目整個(gè)壽命期內(nèi)各階段的控制實(shí)現(xiàn)的[7]。

(一)生態(tài)規(guī)劃:要求在自然綜合體的天然平衡情況沒(méi)有重大變化、自然環(huán)境不遭破壞和一個(gè)部門(mén)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)不給另一個(gè)部門(mén)造成損害的情況下,應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理,合理安排自然資源的利用。生態(tài)規(guī)劃的特點(diǎn)和科學(xué)內(nèi)涵是:以人為本,以資源環(huán)境承載力為前提,強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)開(kāi)放和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)高效、和諧、可持續(xù)。

(二)生態(tài)設(shè)計(jì):利用高新技術(shù)、現(xiàn)代化手段和方法,合理確定路線走向、技術(shù)等級(jí)及建設(shè)方案,宜橋則橋,宜遂則遂,盡量避免高填深挖,盡量少占用土地、草地和森林。對(duì)于公路穿越或涉及一些特殊的、敏感的生態(tài)因子,如濕地、自然保護(hù)區(qū)、森林、水源區(qū)等,應(yīng)采用對(duì)環(huán)境影響最小的公路建設(shè)方案,并按照敏感生態(tài)因子的具體特點(diǎn),研究和采取相應(yīng)的保護(hù)措施;在確定取棄土點(diǎn),采石場(chǎng)、廢棄物堆置場(chǎng)和攪拌站位置時(shí),應(yīng)考慮到塵埃和其他問(wèn)題對(duì)環(huán)境敏感地區(qū)的影響;應(yīng)合理設(shè)計(jì)服務(wù)區(qū)和收費(fèi)站污水處理方案;在有較多動(dòng)物出沒(méi)的路段,設(shè)計(jì)專門(mén)的動(dòng)物通道,并注意與周?chē)h(huán)境的銜接。

(三)生態(tài)施工:加強(qiáng)施工管理,采用先進(jìn)的技術(shù)、工藝、材料、設(shè)備,降低施工噪音、揚(yáng)塵,合理選用取料場(chǎng)和棄料場(chǎng),合理處理表層熟土,合理用水和棄水,防止水土流失和水污染,減少臨時(shí)用地和對(duì)路域綠地的破壞。

(四)生態(tài)運(yùn)營(yíng):加強(qiáng)植被恢復(fù)和全面綠化,建設(shè)良好的公路生態(tài)系統(tǒng)。施工臨時(shí)用地的植被恢復(fù)、取料場(chǎng)的復(fù)耕或造田還耕,在很大程度上可減少公路建設(shè)對(duì)環(huán)境的破壞;而全面的公路綠化,不僅可以保護(hù)路基、美化路容、改善景觀,還可以降低噪聲干擾、防止水土流失和環(huán)境污染。

(五)生態(tài)管理:落實(shí)“三同時(shí)”制度是加強(qiáng)公路交通環(huán)保工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié),要貫穿于公路交通發(fā)展的每個(gè)階段:在前期以落實(shí)環(huán)境評(píng)價(jià)制度的執(zhí)行為重點(diǎn),認(rèn)真作好公路選線的多方案環(huán)境綜合評(píng)價(jià);在初設(shè)和施工圖設(shè)計(jì)階段,深化環(huán)境評(píng)價(jià)和水土保持方案;在施工階段,堅(jiān)持“誰(shuí)開(kāi)發(fā),誰(shuí)保護(hù);誰(shuí)破壞,誰(shuí)恢復(fù);誰(shuí)利用,誰(shuí)補(bǔ)償;誰(shuí)污染,誰(shuí)治理”的原則,搞好環(huán)保重點(diǎn)工程;在運(yùn)營(yíng)階段,進(jìn)一步加強(qiáng)路域的全面綠化工作,加強(qiáng)路域環(huán)境監(jiān)測(cè),評(píng)定敏感路段的污染程度,及時(shí)采取保護(hù)措施。

四、結(jié)束語(yǔ)

生態(tài)公路是系統(tǒng)生態(tài)學(xué)與公路工程學(xué)交叉結(jié)合、新發(fā)展起來(lái)的一門(mén)邊緣科學(xué)。它針對(duì)今天公路建設(shè)所面臨的如何最大限度地使公路建設(shè)與環(huán)境相互協(xié)調(diào),最小的破壞環(huán)境,從而獲得可持續(xù)發(fā)展這一問(wèn)題提出了基本理論。

(一)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)公路建設(shè)的最大特點(diǎn),是把公路建設(shè)當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展視為一個(gè)整體,把“自然、公路、人”看成是一個(gè)不可分割的有機(jī)整體,要求在公路建設(shè)的過(guò)程中,努力實(shí)現(xiàn)“自然、公路、人”的和諧發(fā)展,合理的生態(tài)公路工程建設(shè)將使人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境變得更加美好。

(二)在公路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理過(guò)程中,應(yīng)充分尊重并應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理,做到經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。

(三)生態(tài)公路理論涉及多種學(xué)科,隨著各學(xué)科的發(fā)展,生態(tài)公路的理念必將隨之深入發(fā)展,因此對(duì)生態(tài)公路理念的探究應(yīng)是一個(gè)不斷增進(jìn)的過(guò)程。今后將應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)生態(tài)公路的工程技術(shù)、設(shè)計(jì)規(guī)范、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)等的研究。

參考文獻(xiàn):

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[7]陳紅,梁立杰,楊彩霞.可持續(xù)發(fā)展的公路建設(shè)生態(tài)觀[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào),2004,24,(1)

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篇(6)

【關(guān)鍵詞】生態(tài)城市 生態(tài)足跡 影響因子 可持續(xù)性發(fā)展

【Abstract】The eco-city is a part of the ecological environment， the construct of Eco-city is within the carrying capacity of the urban ecosystem， use sustainable development theory， ecology and principles of ecological economics， to promote the transformation of economic growth mode and the improvement of environmental quality. And also seize the important part of industrial restructuring to give full play to regional ecological and resource advantages， and to enhance the city's comprehensive and sustainable development capacity .At the same time， ecological footprint can show the land area support and resources of the certain population. So，the ecological footprint can support the reliable analysis and basis for future development of the ecological city.

【Key word】 the Eco-city， the Ecological footprint， Impact factor， Sustainable development

一、生態(tài)城市

生態(tài)城市的概念是在70年代聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)起的“人與生物圈”（MAB）計(jì)劃研究過(guò)程中提出來(lái)的，馬上得到全球的廣泛關(guān)注。一些城市生態(tài)學(xué)家認(rèn)為生態(tài)城市是一種理想城模式，在這種模式中，技術(shù)和自然充分融合，人的創(chuàng)造力和生產(chǎn)力得到最大限度的發(fā)揮，而居民的身心健康和環(huán)境質(zhì)量得到最大限度的保護(hù)。這是按生態(tài)學(xué)原理建立起來(lái)的一類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然協(xié)調(diào)發(fā)展，物質(zhì)、能量、信息高效利用，生態(tài)良性循環(huán)的人類聚居地。①

生態(tài)城市的概念包括3個(gè)層次的內(nèi)容：第1層為自然地理層，是城市人類活動(dòng)的自發(fā)層次，是城市生態(tài)位的趨適、開(kāi)拓、競(jìng)爭(zhēng)和平衡過(guò)程，最后達(dá)到地盡其力、物盡其用；第2 層是社會(huì)功能層，重在調(diào)整城市的組織結(jié)構(gòu)及功能，改善子系統(tǒng)間的沖突關(guān)系，增強(qiáng)城市這個(gè)有機(jī)體的共生能力；第3層即文化意識(shí)層，旨在增強(qiáng)人的生態(tài)意識(shí)，變外在控制為內(nèi)在調(diào)節(jié)，變自發(fā)為自為。

二、生態(tài)城市衡量指標(biāo)

Yanitsky提出生態(tài)城市的衡量指標(biāo)：一是生態(tài)滯竭系數(shù)，測(cè)度城市物質(zhì)能量的流暢程度；二是生態(tài)協(xié)調(diào)系數(shù)，測(cè)度城市的組織合理程度；三是自我調(diào)節(jié)能力系數(shù)，測(cè)度城市的生態(tài)成熟度。我國(guó)學(xué)者考慮經(jīng)濟(jì)環(huán)境與社會(huì)等諸多因素提出以下幾方面主要指：

1、高效益的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

即從自然物質(zhì)到經(jīng)濟(jì)物質(zhì)到廢棄物的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，必須是自然物質(zhì)投入少，經(jīng)濟(jì)物質(zhì)產(chǎn)出多，廢棄物排泄少。該系統(tǒng)的有效運(yùn)行是以合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和各產(chǎn)業(yè)的技術(shù)裝備深度為基礎(chǔ)的。②

2、高效率的流轉(zhuǎn)系統(tǒng)

以現(xiàn)代化的城市基礎(chǔ)設(shè)施為支撐骨架，為物流、能源流、信息流、價(jià)值流和人流的運(yùn)動(dòng)創(chuàng)造必要的條件，從而在加速流轉(zhuǎn)的有序運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，減少損耗和污染。

3、高質(zhì)量的環(huán)境狀況

即由城市生產(chǎn)和生活而造成的大氣污染、水污染、噪聲污染和各種廢棄物都能按照各自的特點(diǎn)予以防治和及時(shí)處理、處置。

4、高水平的管理功能

生態(tài)城市通過(guò)其結(jié)構(gòu)，對(duì)人口控制、資源利用、社會(huì)服務(wù)、勞動(dòng)就業(yè)、治安防災(zāi)、城市建設(shè)、環(huán)境整治等實(shí)施高效率的管理，以保證資源的合理開(kāi)發(fā)利用、城市人口規(guī)模、用地規(guī)模的適度增長(zhǎng)，最大限度地促進(jìn)人與自然、人與生態(tài)環(huán)境關(guān)系的和諧。

三、生態(tài)城市建設(shè)的主要內(nèi)容

1、生態(tài)工業(yè)工程是根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，按滿足可持續(xù)發(fā)展的要求設(shè)計(jì)工業(yè)系統(tǒng)以及工業(yè)系統(tǒng)和環(huán)境之間的物流和能源流 ，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論在工業(yè)體系中的應(yīng)用形態(tài)之一。③

2、生態(tài)農(nóng)業(yè)就是按照農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物種共生、物質(zhì)循環(huán)能量多次利用的生態(tài)學(xué)原理，因地制宜利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)組合，充分發(fā)揮地區(qū)資源優(yōu)勢(shì)，依據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原則，運(yùn)用系統(tǒng)工程方法，全面規(guī)劃、合理組織農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)工程，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效持續(xù)發(fā)展，達(dá)到生態(tài)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)系統(tǒng)的良性循環(huán)和經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)三大效益的統(tǒng)一。

3、生態(tài)林業(yè)工程主要有流域生態(tài)公益林建設(shè)工程，實(shí)施退耕還林工程、村鎮(zhèn)綠化及平原農(nóng)田防護(hù)林體系建設(shè)工程和綠色長(zhǎng)廊建設(shè)工程，實(shí)施水源函養(yǎng)林及自然景觀工程、生態(tài)林業(yè)基地建設(shè)和林業(yè)產(chǎn)業(yè)化工程。

4、生態(tài)水利工程就是要遵從人與自然和諧相處，堅(jiān)持統(tǒng)籌兼顧、標(biāo)本兼治、開(kāi)源節(jié)流并重、 防洪抗旱并重的水資源開(kāi)發(fā)利用原則，加快水利設(shè)施建設(shè)；既要治水又要規(guī)范人類自身的活動(dòng)，既要防洪又要給洪水以出路，堅(jiān)持綜合治理，在加強(qiáng)堤防和控制性工程建設(shè)的同時(shí)，進(jìn)行平垸行洪、疏浚河湖，城市防洪與城市景觀建設(shè)緊密結(jié)合；在用水方面，強(qiáng)調(diào)生態(tài)用水，防止水資源枯竭，大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)、節(jié)水工業(yè)和節(jié)水服務(wù)業(yè)，建立供水、節(jié)水、中水回用和污水資源化的良性循環(huán)體系，提高水資源利用率，對(duì)因水環(huán)境惡化造成生態(tài)環(huán)境破壞的，采取節(jié)水、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、調(diào)水等綜合措施加以預(yù)防和修復(fù)，使各水系能保持和恢復(fù)生態(tài)景象。

5、清潔能源工程主要是通過(guò)能源替代，開(kāi)發(fā)使用新型能源，提高清潔能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重，提高能源利用效率。

6、生態(tài)旅游、景觀工程主要開(kāi)展加強(qiáng)城市生態(tài)景觀建設(shè)，營(yíng)造健康宜人的城市環(huán)境和加強(qiáng)自然生態(tài)體系建設(shè)，保障區(qū)域生態(tài)安全工作，建設(shè)一批生態(tài)旅游點(diǎn)、區(qū)。

7、生態(tài)文化工程主要開(kāi)展以下工作，發(fā)展生態(tài)文化，承繼歷史文化和提高城市品位，建設(shè)生態(tài)社區(qū)、改善人居環(huán)境，引導(dǎo)綠色消費(fèi)，完善文化管理組織機(jī)構(gòu)和普及生態(tài)文化等。

8、生態(tài)綜合治理與保護(hù)工程就是按照可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，優(yōu)先對(duì)市區(qū)環(huán)境進(jìn)行綜合治理和保護(hù)及發(fā)送農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。

篇(7)

關(guān)鍵詞： 現(xiàn)代生物科技專題 基因工程 細(xì)胞工程 胚胎工程 生態(tài)工程

新課程標(biāo)本中的必修模塊是生物科學(xué)的核心，對(duì)于提高學(xué)生的生物知識(shí)必不可少，選修模塊能夠滿足學(xué)生的多樣化學(xué)習(xí)，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)生物科學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。因此這就要求高中生物教師具備一定的專業(yè)知識(shí)技能和素養(yǎng)才能在教學(xué)中起到引領(lǐng)的作用。尤其是選修教材，可能對(duì)于部分教師來(lái)說(shuō)自己都是摸著石頭過(guò)河，仍處于摸索之中。

選修課注重的是理解和應(yīng)用，理論結(jié)合實(shí)際，所以教師在講解的時(shí)候不需要過(guò)于深和專，只要學(xué)生能理解即可。每個(gè)工程的重點(diǎn)在于基本概念和原理的講解，比如生態(tài)工程的原理就是一個(gè)重點(diǎn)知識(shí)，要求學(xué)生在記住這幾個(gè)原理的同時(shí)學(xué)會(huì)應(yīng)用。在教學(xué)中還要注意知識(shí)點(diǎn)之間的銜接，比如基因工程和蛋白質(zhì)工程就是緊密聯(lián)系在一起的，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物組織培養(yǎng)的區(qū)別，等等。有些知識(shí)點(diǎn)是比較難理解的，比如胚胎工程——《受精階段》，所以教師要想辦法把這部分內(nèi)容以通俗易懂的形式呈現(xiàn)給學(xué)生。最重要的是要結(jié)合高考的要求，要求學(xué)生多做題，進(jìn)行不定時(shí)的檢測(cè)等有針對(duì)性的強(qiáng)化訓(xùn)練，以不變應(yīng)萬(wàn)變。以下是我總結(jié)的每個(gè)專題的學(xué)習(xí)和教學(xué)建議，不足之處還請(qǐng)各位同仁批評(píng)指正。

1.基因工程

由于基因工程在必修教材的學(xué)習(xí)中已經(jīng)打下了一定的基礎(chǔ)，因此學(xué)生比較熟悉這部分內(nèi)容，學(xué)習(xí)起來(lái)也容易得多。本章教學(xué)既要使學(xué)生應(yīng)用已有的遺傳學(xué)知識(shí)解決新問(wèn)題，又要啟發(fā)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，懂得無(wú)論是獲得目的基因，還是進(jìn)行蛋白質(zhì)改造，基因工程的最終目的都是造福人類。

本章的重點(diǎn)是基因工程的概念，工具和操作過(guò)程。在導(dǎo)入新課的時(shí)候可以從現(xiàn)實(shí)生活入手，例如：抗蟲(chóng)棉在當(dāng)今社會(huì)生活中的應(yīng)用，我們?nèi)粘Ｉ钪谐缘拇竺?、植物油等好多都是轉(zhuǎn)基因食品，引發(fā)學(xué)生的思考，從而得出基因工程的概念?；蚬こ躺婕氨匦藿滩闹蠨NA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制、表達(dá)酶等基礎(chǔ)知識(shí)。所以在教學(xué)中教師有可以向?qū)W生提問(wèn)：DNA是靠什么把一個(gè)個(gè)脫氧核苷酸連接起來(lái)的？要使DNA分子斷裂需要用什么處理？等有關(guān)的問(wèn)題，既復(fù)習(xí)原來(lái)的知識(shí)，又可以引出基因工程的工具酶等。由于基因工程的操作過(guò)程比較抽象，學(xué)生難以理解，教師可以借助多媒體輔助教學(xué)，使學(xué)生加深對(duì)基因工程的理解。

2.細(xì)胞工程

細(xì)胞工程包含了植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程兩大塊。突出了細(xì)胞工程的發(fā)展和基本技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用等方面的知識(shí)。重點(diǎn)在于微生物的細(xì)胞融合技術(shù)，植物體細(xì)胞培養(yǎng)，單克隆抗體的制備技術(shù)。本專題看似抽象神奇，但是也有很多我們熟悉的內(nèi)容。

在教學(xué)中教師要注意不同知識(shí)之間的銜接，例如：植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的區(qū)別和聯(lián)系，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物體細(xì)胞克隆的區(qū)別于聯(lián)系，動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體的制備的區(qū)別和聯(lián)系，等等。高考中不可避免會(huì)考查到相關(guān)知識(shí)。單克隆抗體的應(yīng)用是個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，與當(dāng)今社會(huì)的生物科學(xué)發(fā)展聯(lián)系緊密。學(xué)生要熟練掌握該項(xiàng)技術(shù)的原理和制備過(guò)程，因?yàn)檫@也是高考選修題的一個(gè)考點(diǎn)。

細(xì)胞工程是在學(xué)生學(xué)習(xí)必修一細(xì)胞與分子的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生先回憶細(xì)胞有關(guān)的知識(shí)，從而引出細(xì)胞工程的內(nèi)容，對(duì)于比較抽象的部分盡量做到借助多媒體輔助教學(xué)，以動(dòng)態(tài)直觀的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，使其便于理解。不要采用“滿堂灌”的形式，給學(xué)生留出一部分的時(shí)間讓他們理解。同時(shí)對(duì)學(xué)生提出一些問(wèn)題如：（1）植物組織培養(yǎng)的過(guò)程中影響脫分化和再分化的條件有什么異同點(diǎn)？（2）動(dòng)物細(xì)胞融合和植物細(xì)胞融合常用的促融合因子是什么？（3）雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是什么？單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)是什么？（4）常用什么方法去除細(xì)胞壁？原生質(zhì)體和原生質(zhì)層有什么區(qū)別，等等。這樣可以培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題和交流與表達(dá)的能力，也加深了他們對(duì)知識(shí)的記憶能力。

3.胚胎工程

本專題是在動(dòng)物生殖與發(fā)育的基礎(chǔ)上，了解動(dòng)物早期胚胎發(fā)育的規(guī)律，即哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程和胚胎工程的主要原理，技術(shù)，以及在生產(chǎn)上的應(yīng)用。同時(shí)結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)中的最新熱點(diǎn)，闡述了胚胎干細(xì)胞及其研究進(jìn)展。本節(jié)的重點(diǎn)是胚胎發(fā)育的基本過(guò)程，胚胎工程的原理和技術(shù)。該專題對(duì)于學(xué)生和老師來(lái)說(shuō)都比較陌生，所以教學(xué)中要從日常生活中學(xué)生已有的理論知識(shí)出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

受精過(guò)程的兩個(gè)階段是個(gè)難點(diǎn)，學(xué)生不容易理解，可以提出：必修教材中的受精過(guò)程，胚胎移植的基本程序，以及生理學(xué)基礎(chǔ)，要求學(xué)生掌握，教學(xué)中應(yīng)注意多舉例子來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。關(guān)于胚胎分割應(yīng)強(qiáng)調(diào)分割的時(shí)期（桑葚胚或者囊胚）和注意的問(wèn)題（胚胎分割時(shí)應(yīng)注意對(duì)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割且分割的分?jǐn)?shù)不宜過(guò)多）。對(duì)于體外受精這部分知識(shí)，教師可以通過(guò)試管嬰兒的介紹很自然地引入，教授過(guò)程最好圖文結(jié)合，讓學(xué)生明確這是有性生殖過(guò)程。

胚胎干細(xì)胞的技術(shù)及應(yīng)用可以借助多媒體教學(xué)，同時(shí)讓學(xué)生通過(guò)閱讀教材總結(jié)交流三類干細(xì)胞的特點(diǎn)和功能。

4.生態(tài)工程