緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇新型化學材料論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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據統計，目前我國建筑行業每年平均以20億平方米左右的速度發展，但另一方面，目前建筑能耗已占全社會終端能耗的27.5％，這一數據還不包括在建材生產和建筑施工過程中的耗能。建筑節能是指通過提高墻體、門窗、屋面f統稱圍護結構)的保溫性、密封性，以降低采暖、空調等設施的能耗，達到改善居室環境和節約能源的目的。而提到建筑節能，應該說與建筑材料有密切關系。目前我國新型的建筑節能材料不論在產品構成、總體工藝水平還是產品質量上都遠遠不如發達國家。這就涉及到一個節能功效的問題。新型建筑材料是區別于傳統的磚瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品種，包括的品種和門類很多。從功能上分，有墻體材料、裝飾材料、門窗材料、保溫材料、防水材料、粘結和密封材料，以及與其配套的各種五金件、塑料件及各種輔助材料等。從材質上分，不但有天然材料，還有化學材料、金屬材料、非金屬材料等等。而當國內正在討論如何提高建筑節能率的時候，國外已經在考慮如何減少二氧化碳而導致的“溫室效應”：當國內正在研究節能材料的同時，國外已經將新型的節能建筑材料推廣到全世界，并盡可能將節能率提到極限。

1.建筑節能的概念

建筑節能是社會發展的需求，它有利于緩解能源緊缺問題：建筑節能是環境保護的需求，它有利于減輕大氣污染現狀：建筑節能是建筑業進步的需求，它有利于鞏固企業市場地位。

我們這里所說的建筑節能是指在滿足人們正常生活，學習和工作需要的前提下，在建筑規劃設計、建筑材料生產、建筑物施工及使用過程中，采用新材料、新技術，合理設計建筑圍護結構的熱工性能，提高采暖、制冷，照明、通風、給排水和管道系統的運行效率，降低能耗，合理、科學、有效的利用能源，從而達到提高建筑舒適性及節約能源的目的。簡單來說，就是用盡量少的能源，過盡量舒適的日子。

2.新型材料在建筑裝飾節能中的應用

2.1新型節能墻體的應用

新型墻體材料品種較多，主要包括磚、塊、板，如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材等，但數量較小，在總的墻體材料中占據的比例仍然偏小。只有促使各種新型體材料因地制宜快速發展，才能改變墻體材料不合理的產品結構，達到節能、保護耕地、利用工業廢渣、促進建筑技術的目的。歐美等發達國家的磚產量已基本趨于穩定。在產品技術方面主要向大孔洞率、薄壁方向發展。發達國家粘土磚已成為一種高檔裝飾材料，點綴于建筑的內外墻。混凝土空心小砌塊主要向裝飾、輕質、保溫、隔熱方向發展；加氣混凝土制品向輕質、高強方向發展。國外加氣混凝土容重普遍在400-500kg／m3：非承重產品容重降低到300kg／m3，且原材料大量采用工業廢渣。國外建筑復合墻體具有重量輕、保溫隔熱、隔聲效果好等特點。

2.2節能門窗的應用

建筑門窗是建筑圍護結構的組成部分，是建筑物熱交換、熱傳導最活躍、最敏感部位，是墻體熱損失的5-6倍，因此門窗的節能對整體建筑節能具有很大意義。門窗的耗能究竟在建筑物的總耗量中有多大呢?以采暖居住建筑的耗熱量進行分析，此類建筑的耗熱量由建筑物圍護結構的傳熱耗熱量和通過門窗縫隙的空氣滲透量兩部分組成。根據有關實際測量資料分析結果是：窗戶的傳熱耗熱量與空氣滲透耗熱量相加，約占全部耗熱量的50％以上，節能的概念在國家標準中包括對門窗的強度(抗風壓性)、氣密性、水密性的具體要求。建筑門窗的節能除了從提高玻璃和框扇本身的熱工性能和盡量使用中空玻璃并保證中空玻璃的密閉性外平板玻璃向著控制光線、節約能源、安全可靠、減少噪音等多種功能方向發展。還應該從玻璃和邊框接縫以及門窗框扇搭接處的嚴密程度著手，因為各搭接處嚴密才能保證空氣流通量的減少。 轉貼于

2.3節能屋面的應用

通常屋面保溫是將容重低、導熱系數小，吸水率低，有一定強度的保溫材料設置在防水層和屋面板之間，按此種正鋪法，可選擇的保溫材料很多，板塊狀有加氣混凝土塊、水泥或瀝青珍珠巖板、水泥聚苯板、水泥蛭石板，聚苯乙烯板、各種輕骨料混凝土板等：散料加水泥等膠結料現場澆注的有珍珠巖，蛭石、陶粒、浮石廢聚苯粒、爐渣等；采用松散料直接或袋裝設置在尖頂屋面下或吊頂上部的有膨脹珍珠巖、玻璃棉、巖棉、廢聚苯粒等：現場發泡澆注的有硬質聚氯脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥為主料的泡沫混凝土等。反鋪法主要將防水層置于保溫層以下，可有效保護防水層，方便施工檢修，但由于造價較高，住宅建筑尚未大量使用。

2.4其他方面的節能應用

在歐洲礦渣硅酸鹽水泥用量占水泥總量20％：荷蘭礦渣摻量為50-70％的礦渣硅酸鹽水泥占水泥銷量的60％：在日本礦渣摻量已占水泥的25％。高強度水泥基材料(MDF、DSP)復合配制的超高性能混凝土將使混凝土行業能更好地適應建筑施工機械化、自動化和智能化的要求。

太陽能是常被建筑利用的可再生能源，它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染。太陽能與建筑結合為我們有效利用資源的可再生途徑在利用太陽能的時候，要把太陽能的裝置和建筑有機的結合起來。

3.結束語

隨著我國科學技術的飛速發展，可持續發展戰略思想深入人心，建筑節能技術發展空間廣闊，對新的節能材料的開發與應用勢必成為今后研究的焦點，通過建筑節能新材料應用研究最終達到節省消耗，節約能源的目的。可以相信，大力推廣環保型建材，運用現代高科技手段進行設計，采用無污染的生產技術，實現建筑可持續發展會逐步變為現。綠色環保型建筑是一個符合可持續發展的綠色建筑，是人類與自然和諧相處的產物，環保建筑是人類文明的標志，是人類保護自己的生存環境的明智的選擇。要有意識地保護人居環境，創造良好的居住環境。在設計與做法上力求做到自然與人的協調，為共同的發展創造出優美和諧的綠色家園。

[參考文獻]

[1]楊子江，國外節能建筑[J].房材與應用2003，05，

[2]劉素平，從不同的角度談建筑節能[J].建材技術與應用2007，(2)：43-44.

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1 我國化學灌漿技術發展成績

化學灌漿(ChemicalGrouting)是將一定的化學材料(無機或有機材料)配制成真溶液，用化學灌漿泵等壓送設備將其灌入地層或縫隙內，使其擴散、膠凝或固化，以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行混凝土建筑物裂縫修補的一項地基處理和混凝土修補技術.即化學灌漿是化學與工程相結合，應用化學科學和化學漿材解決地基和混凝土缺陷處理(加固補強、防滲堵漏)，保證工程的順利進行或借以提高工程質量的一項工程技術.隨著化學灌漿技術的發展和進步，現己成為現代工程中頗具特色且不可或缺的一項先進技術

國外化學灌漿最初是適應于地基處理和采礦業發展的需求而發展起來的，其可靠性得到公認并被廣泛采用至今己有80年以上的歷史.我國的化學灌漿技術應用與研究起步較晚，但發展較快并有自已的獨創.如果以1953年在佳木斯等地采用堿性水玻璃進行化學灌漿算起，也才只有50年的歷史五十年來，我國在化學灌漿技術這個小領域取得了成績[3]，主要表現在以下方面：

(1) 化學灌漿從無到有，從小到大發展起來，已成為我國現代工程技術不可或缺的一個組成部分

(2) 國外有的常用化學灌漿漿材品種，我國基本上都已開發出來（如環氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸鹽、酸性和堿性水玻璃、水溶性、非水溶性和彈性聚氨酯、脲醛樹脂、鉻木素等）

(3) 化學灌漿漿材品種開發中還有一些獨創.如甲凝、彈性聚氨酯，甲氰凝和環氧—聚氨酯，丙烯酸酯—聚氨酯等互穿網絡灌漿材料

(4) 化學灌漿設備的研制開發已基本能適應和滿足國內化灌工程的要求[8].如化學灌漿泵、灌漿阻塞器、密閉配輸漿裝置和各種封縫材料等．

(5) 化學灌漿技術已在國內水電（大壩、堤防、水庫、電站）、建筑（地上、地下、人防）、交通（公路、鐵路、隧道、橋梁、港口、機場）和采礦等四大部門得到推廣應用

(6) 化學灌漿技術應用已解決了許多工程難題，取得良好的效益.以水利為例，如三峽[4]、葛洲壩、龍羊峽、丹江口、陳村、鳳灘、萬安等水利樞紐都是采用化學灌漿技術解決一些工程技術難題的典型例子

(7) 化學灌漿已從工程完建后的應用，發展到工程興建前設計中就采用.如三峽化灌帷幕預計15000米，化灌加固地基預計3000米

(8 )化學灌漿技術在一些方面已具國際先進水平，如青海龍羊峽大壩采用中化798環氧漿材處理G4偉晶巖劈裂帶和三峽大壩采用CW環氧漿材處理F1096軟弱夾層及斷層破碎帶的水泥—化學復合灌漿技術均堪稱國際上處理低滲透性軟弱巖土地層的先進技術

(9) 化學灌漿理論上也有一些突破和創新[6][7].如漿液擴散半徑的計算理論、漿液濕面粘接理論、減低漿液毒性的拮抗理論、漿液吸滲理論等

(10) 化學灌漿技術出版物取得豐收.自上世紀八十年代以來己出版專著十余部.包括水利學報、水利水電技術、巖土工程學報、巖石力學與工程學報、長江科學院院報在內的全國132家科技期刊都選登化學灌漿的研究論文.近5年選登的論文就有200余篇

以上十個方面成績，足以說明我國化學灌漿技術的進步和發展水平.此外，全國研究化學灌漿技術的工程科技人員已成立了中國水利學會化學灌漿分會，現掛靠在長江科學院.追溯到1968年，學會己舉行過16次學術交流活動，出版了7部論文集，這些學術活動對推動我國化學灌漿材料的研發和化學灌漿技術的發展起了很好的作用

2.化學灌漿技術近期發展展望

我國化學灌漿技術近期應在前50年的基礎上更具活力的繼續向前發展，而無公害、耐久性好、適應工程各種苛刻要求且價格低廉的化學灌漿漿材的開發、應用和推廣;化學灌漿技術的研究、改進和提高;化學灌漿設備、儀器生產的定型化、系列化、成套化、標準化和環保化及產品質量的持續改進和提高等必然是其發展方向

2.1.無公害漿材的開發

(1) 無毒催化劑的研制.環氧樹脂漿材粘接強度高、穩定性好，因此是固結灌漿最常用的漿材.該漿材毒副作用主要來自所采用的固化劑和溶劑.在過去的近20年中，對環氧漿材胺類固化劑的降低毒性研究己取得一些成果，國內生產出商品名為T31、810、X-89、CD等毒副作用較低的一批改性胺類固化劑，對環氧漿材的推廣應用起了較好作用，今后還應朝這個方向繼續努力

(2) 無溶劑型漿材的開發.環氧樹脂一般粘度都較大，制成化灌漿材一般都要添加有機溶劑，但很多有機溶劑不但氣味難聞，而且具有毒副作用(如糠醛)，添加后往往會產生環境問題.因此，人們在研究無毒副作用環氧固化劑的同時，也展開了無溶劑型環氧漿材的研制.無溶劑型環氧漿材的研究將得益于環氧樹脂工業的發展，國內一些化工廠生產的低分子量環氧樹脂粘度僅為20-25mPa.s.，這對今后無溶劑環氧化灌漿材的發展開辟了較好的前景.除此之外，把丙烯酸酯等樹脂開發成無溶型漿材己呈現出更加美好的前景，值得努力探索

(3) 水做介質的化灌漿材的研制.水做介質，不用有機溶劑，對化灌漿材的無公害化是很有益的.過去已開發了LW、HW等為數不多的水溶性聚氨酯漿材，今后對水溶性漿材應放開視野，相信在有機或無機水溶性漿材開發和應用上將會呈現出較為理想的進展

(4) 某些已有漿材改造的研究.1974年，日本曾因使用抗滲性好的丙凝化灌漿材污染水質，引起飲水中毒事件而宣布禁用丙凝.之后，具有丙凝相似性能的丙烯酸鹽漿材得到發展，但其主要成分丙烯酸鎂仍存在一定的毒副作用，而科技工作者采用拮抗原理，在丙烯酸鹽漿材中加入鈣鹽和適量的某種拮抗劑，卻使其毒副作用下降到僅為丙凝的1%，成為實際無毒漿材[12].這個例子說明，我們可以探索通過對己有的某些化灌漿材進行改造，降低毒性，達到可使用標準

2.2.對工程各種苛刻要求相適應的漿材開發

(1) 新型高親潤、高滲透性化灌漿材的研究.雖然目前我們已有了一些高滲性的化灌漿材，解決了不少工程難題，但所用溶劑和固化劑多半都有毒副作用，不適宜環境標準，對工程地基微細裂隙、斷層破碎帶和泥化夾層及混凝土微細裂隙的處理仍有探索新型高親潤、高滲透性、無毒副作用化灌漿材的必要.這很大程度取決于表面活性劑和活性稀釋劑體系的研究改進

(2) 彈性化灌漿材的開發.在工程伸縮縫止水和混凝土活縫、變形縫補強灌漿中需要具有彈性的化灌漿材.過去雖說也有一些開發，但必竟質量還不夠高.今后除應加強對已有彈性環氧和彈性聚氨酯等漿材提高質量和消除毒副作用方面的研究外，更為重要的則是加強對能賦于環氧樹脂彈性的固化劑的開發研究[11]，從而適應建設工程之急需

(3) 快速固結漿材的開發.這里指的是漿液粘度又低，固化物性能優異，且固化時間可控制在幾十分鐘或幾小時以內的漿材的開發.采用低粘度環氧樹脂或新型活性稀釋劑和開發應用能促使環氧樹脂快速固化的新型環氧固化劑應能解決此課題 2.3.耐久性漿材的開發

耐久性概念含意較廣，它包括耐水、耐酸堿、耐候、耐紫外光、耐凍融和干濕循環、耐磨蝕、耐微生物作用(霉)等方面，耐久性漿材的開發可從以下幾個方面去探索

(1) 通過對合成樹脂的接枝或相嵌共聚合反應，使化灌漿材中所采用的樹脂具備我們所要求的一些耐久性特性

(2) 注重互穿網絡復合化灌漿材的研究.如己有的MU無溶劑漿材系丙烯酸酯--聚氨酯的復合[2]、PU/EP水下化灌漿材系聚氨酯—環氧樹脂的復合[10]，他們都是互穿網絡復合化灌漿材.由于兩類樹脂復合及其互穿網絡結構，這就賦予他們超越任何單一樹脂組份的優良性能，值得深入研究

(3) 加入鈉米材料對己有漿材進行改性.環氧樹脂加進納米材料改性的化灌漿材研究項目已獲得水利部基金資助，從現己拿出的初步成果來看，該項研究將會提升環氧漿材包括耐久性在內的多方面性能

2.4.價格低廉的漿材開發

(1) 水玻璃漿材的改性.水玻璃漿材是化學灌漿史上最早使用的化學灌漿漿材，同時也是目前使用最廣泛的化學灌漿漿材之一.究其原因除該漿材具有無毒、粘度小、可灌性好等優點外漿材價格較低是個重要因素.該漿材不足處為凝膠時間調節不夠穩定、凝膠強度很低和凝膠穩定性較差，金屬離子易脫溶等，現多半用在臨時或半永久工程中.因此今后對其改性工作應著重在提高強度和耐久性方面做研究.加入某些活性物質進行改性是值得探索的方向

(2) 紙漿廢液的無害化漿材開發.紙漿廢液做成化灌漿材價格較低.將該廢液中加鉻類催化劑便可制得現稱為鉻木素的該漿材.因鉻類催化劑中六價鉻離子有毒，該漿材大家不敢用.故隨后開發出多種無鉻催化劑的高強木素漿材，今后應對其進行提高性能研究，以便推廣應用

以上四條主要集中在無公害、多用途和耐久性漿材研究、開發上，至于漿材的定型化、系列化、標準化當然是化灌技術發展的必然要求，這里就不贅述

2.5.化灌技術的改進、提高和創新

已有化灌技術的總結、改進和提高研究.前已敘述了在過去的50年中，我國有包括水電等大量的建設工程應用過化學灌漿技術，有許多采用化灌解決工程難題的典型經驗，其中有些已有初步總結，如復合灌漿技術等;有些則尚待總結，如化灌的密閉傳輸、自動記錄、集中管理和實時監控技術等.不管過去有無總結，現有的化灌技術都需要從事化灌技術研究的專家、學者與有經驗的工程技術人員相結合，在總結實踐經驗的基礎上改進、提高，并能有所創新

2.6.化灌設備儀器的系列化、成套化、標準化和環保化

(1) 高性能化學灌漿泵的系列化、成套化和標準化.高性能化學灌漿泵是實施化灌作業的主要設備，國內有多家研究所和小企業能研制和開發，但都只能小批量生產或試生產.今后應定點、定型生產，并向產品的系列化、成套化、標準化方向發展，以方便推廣應用化灌技術

(2) 化學灌漿自記儀的研制.化學灌漿自記儀的研制可有效地避免人工記錄難免出現的一些差錯，將對提高隱蔽工程中的化學灌漿質量起到很好的監控作用，并使化灌數據分析建立在可靠的基礎之上.化學灌漿自記儀在技術原理上與己有的水泥灌漿自記儀有所不同，目前國內已有幾套研制方案，但還未見樣品問世，很需要加快研制步伐，以應工程化灌監理之急需

(3) 密閉式傳輸漿設備的研制.現己研制出的一些設備要滿足環境標準要求，保證安全生產

(4) 現有產品提高質量研究.國內生產的一些化學灌漿設備儀器在加工精度和質量上與國外同類型產品還有一定差距.因此，在這方面我們會有大量改進和提高工作需要去做

2.7.化學灌漿行業標準、規程、規范的制訂

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加強化學教育專業學生探究性實驗教學能力培養的意義與作用

培養優秀的中學化學教師高等師范院校是培養高素質中學教師的主渠道。而依據新課改，有針對性地加強高師院校化學教育專業學生的探究性實驗教學能力的培養，必然有助于他們掌握新的教育理念，形成新的人才觀、質量觀、課程觀，處理好傳授知識與培養能力的關系，積極有效地引導學生獨立自主地質疑、調查、探究，主動而富有個性地學習。而在教學過程中，他們也能夠更好地與學生積極互動、共同發展，真正成長為優秀的中學化學教師。促成高師學生創新精神、實踐能力的提升教育部“新世紀教改工程”明確指出，教育要注重學生綜合素質提高，培養學生的創新意識和實踐能力。在高師化學教育專業中，實驗課占有非常重要的地位，有的課程實驗學時占總學時的60%～70%［5］。探究性實驗把教師的講授轉化成了精心引導，把學生的被動接受轉化成主動地探究，把學生的學習過程轉化成發現認識過程，促進了學生的動腦思維、動口表達、動手實驗、動眼觀察［6］，達到對理論知識的深入理解、認識和融會貫通。促成高師學生創新精神、實踐能力的提升。有效解決中學化學探究性實驗教學的問題創新型人才的培養，依賴于高質量的基礎教育;高質量的基礎教育重點在素質教育的實施;實施素質教育，關鍵在于教師的素質。“師范院校和其他承擔基礎教育師資培養和培訓任務的高等學校和培訓機構應根據基礎教育課程改革的目標與內容，調整培養目標、專業設置、課程結構，改革教學方法”［7］。現在的大學生是新課程標準的受益者，他們在實踐中學習，在學習中實踐。他們作為學生改變了學習方式，將來作為教師也會改變教學方式，并在教與學的過程中不斷進步。重視對高師院校化學教育專業學生的探究性實驗教學能力的培養，必然重視技能與能力的培養、方法的訓練、情感與態度的養成教育等。擁有新的教學理念和教學能力的創新型化學教師隊伍的建立，正有賴于此。也只有加強創新型教師的培養，才能有效解決中學化學探究性實驗教學中面臨的諸多問題。

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關鍵詞：工程機械；現場修理；現代化；開發

在高度現代化建設的今天，我國各地都有大規模的基礎設施建設工程，投入了大量的工程機械、車輛和設備。各種施工機械、設備在運行中發生的故障和維修保養任務絕大部分應在現場予以解決。現場修理能力強可以縮短設備的維修周期，降低設備的故障率，它直接關系到施工的效率、質量和經濟效益。

現場修理有許多特殊的要求，它的能力強弱首先取決于它使用手段的現代化程度。一般情況下，工程機械作業現場高度分散，機械的使用強度大，發生故障的突發性高，施工時間緊迫，因此，現場修理現代化首先是要求所使用的維修設備、儀器、工具和工藝材料的現代化，并要求能將這些維修設備、儀器、工具和各種材料等成套裝車，形成不同功能機動靈活的修理車系列，便于及時、迅速靠近作業機械，組織實施緊急搶修和預防性檢修。有些施工單位也曾因陋就簡地設計改裝過若干修理車，但皆因配套設備陳舊、落后，不能適應車載要求、功能不全、故障率高加之機動能力差等原因，逐漸被淘汰。

我們長期從事工程機械設備的研制、開發工作，并要求經常不斷地到工地上去對大量的工程機械組織維護保養和修理。其中有不少修理項目，如各種機械的修復；電氣電子設備的修復；柴油機的修復；液壓部件的修復等等，在所使用的維修設備、儀器和工具方面，都已獲得了不少新的科研成果，并具有很強的通用性，尤其是在工程機械的維修中，可汲取的內容很多。如能將這些成果加以修改、組合，就不難推廣到工程機械修理的廣闊領域里來。因此，開發一系列功能較全、使用可靠和實用性強的工程機械修理車，將對保障工程機械在各種復雜環境下的高效率運行產生積極的作用。

開發新穎的工程機械修理車系列，目前條件比較成熟，隨著我國汽車工業和軍用修理車制造業的發展，各種新技術、新工藝、新材料的引進和廣泛應用，各種專為修理車車載配套設計的設備、儀器和工具的相繼研制成功，都為其打下了良好的基礎，如能充分利用這些條件，將能縮短其開發周期，節省開發的費用。

1現場修理手段現代化的內容

對修理現代化手段的主要要求是：首先，是在故障診斷、零部件拆裝、凈化處理、修復工藝和組裝調試等各個環節，要求所使用的維修設備、儀器、工具和工藝材料的性能能滿足維修質量的要求；其次，要有足夠的精度和可靠性；第三，操作簡單，容易掌握，不污染環境，不傷害人體健康。

1.1大力推進電子技術的應用。電子技術在維修設備、儀器中應用的廣度和深度，是衡量維修手段現代化水平的重要標志。

在檢測設備中，大量地采用計算機技術和先進的傳感器，可使發動機和液壓系統在故障診斷、參數測量和調試時達到不解體、快速和準確的目的，使維修工能在較短時間內掌握測試技術和提高故障診斷能力。

采用電力電子逆變技術檢測噴油泵試驗臺的主軸轉速，其瞬時穩定度極高，轉速可以預先設定；采用計算機技術和高性能傳感器，可使試驗臺的集油、量油數字化，且快速、直觀，測量精度大為提高，量油的準確率可達10-5L以至更高，操作實現了半自動化并十分可靠。

采用電力電子逆變技術，還可將直流弧焊機的質量從200多千克降到20幾千克，它的焊弧穩定，焊接質量極好，工作可靠，尤其適合在野外機動使用。將焊機的外特性稍加改變，再配上自動送絲機和電弧噴涂槍等，即可變成一套輕便的高速電弧噴涂設備，就可在現場對各種零件的磨損、腐蝕部位進行修復和保護。

采用超聲電子技術，可在液壓系統油管外測其流量，判斷故障部位；超聲波清洗機配上高效、無毒、無磷的常溫水基金屬洗滌劑，就可以快速、安全、低成本地清洗許多手工難以清洗的零部件；超聲電子技術還可進行無損探傷、測厚等。

1.2大力發展各種表面工程技術。表面技術是維修工程中的一門既古老又新興的學科和實用技術，是現代化維修手段中不可缺少的項目。它可以提高在現場修復各種零部件的能力，還可根據需要改變零件的表面性能狀態和消除其缺陷。

電刷鍍和高速電弧噴涂是在野外容易進行的表面維修工藝。廣泛引入先進的化學材料和處理工藝，可以彌補在表面工程技術中一般物理、機械方法的不足。

采用各種性能優異的有機和無機粘接劑，能較好地解決各種強度要求的零部件的粘接修復。克服螺栓連接和鉚接的一些致命弱點；采用一種新型的常溫下固化的粘接劑，能快速修補輪胎和橡膠零件；采用多種性能的化學密封劑，可解決在復雜條件下使用的油、水、氣的密封和堵漏；采用一些高抗腐涂料，可解決南方濕熱和沿海鹽霧地區工程機械使用過程中的防腐問題。

采用一種特殊的清洗劑，通過自動循環裝置，對發動機的燃油系、冷卻系、系進行不解體清洗，凈化程度高，不腐蝕機體，不污染環境。和分解機體后清洗的辦法相比，工時僅為其幾十分之一，發動機的功率、油耗、排放也隨之大幅度改善。按期清洗，對延長發動機使用壽命有明顯的好處。

發動機和用油液的各種機械部件，如果所用油管理不善或者盲目換油，都將造成浪費；如果更換不及時，將使機器嚴重磨損。一種新型的鑒別油質量好壞的成套化學試劑，能在野外快速、準確地辨別油的質量狀況。可以隨身攜帶，隨時檢測，十分方便。引進一系列新型的用于發動機的化學養護材料，能自動提高其機件表面能力，使機件減少磨損；或能使發動機氣缸內燃燒充分，提高功率輸出，降低燃油消耗，減少污染排放，值得在現代維修工程中加以推廣。

1.3采用多功能、輕型的機械加工設備。多功能小型設備可以在野外獨立無援的情況下，臨時加工仿制部分急需的零部件。這是在現場修理時經常會遇到的情況，十分必要。如一種重量較輕、功能很強、專為修理車設計制造的多功能小型機床，利用變換多種功能附件，便能實現車、銑、磨、鉆等多種功能，尤其適合在現場修理時使用。

要大力發展各種高效、多功能、適用的電動、液壓和手動的工具，以便快速、安全地拆裝零部件。

2現場修理手段的現代化

應根據實際需要組裝成一系列不同用途的多功能工程機械修理車，按照不同的性能價格比供用戶選用。如有的以檢測為主；有的以通用機械修理為主；有的以發動機、液壓系統修理為主；也可以是單項功能的，如專門調修噴油泵或專門用于不解體清洗發動機等等。當然如有用戶需要，也可生產功能較全的綜合型的修理車或車組（即由幾輛車組成的一套修理車）。

3人才隊伍建設和觀念的轉變

現場修理手段的現代化只為維修工作創造了一個良好的物質基礎，能否使這些新型的、現代化設備充分發揮作用，關鍵在于要有一支掌握現代化修理能力的隊伍，兩者缺一不可。

3.1業精于勤。這支隊伍應能刻苦學習，有潛心鉆研、不斷創新的精神，使先進的設備充分發揮潛力，得到事半功倍的效果。維修設備現代化后，操作使用往往更加簡單可靠、容易掌握，訓練的周期將相應縮短，但仍需要努力鉆研，要想得到預期的好效果，不付出辛勤勞動是不行的。

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中圖分類號：K826文獻標識碼： A

1引言

我國西北地區的新疆、甘肅、寧夏和陜西境內，遺存下許多古代土建筑遺址，如陜西西安近郊的半坡村、甘肅秦安縣的大地灣人類居住遺址、新疆吐魯番地區的交河故城和西夏王陵土遺址等等[1]。這些土建筑遺址歷史久遠，有的已被列為世界文化遺產，具有很高的考古學價值和歷史價值[2,3]。我國大部分土建筑遺址地處西北干旱地區，該地區晝夜溫差大，據張虎元等[4]研究者的實測研究，地處新疆吐魯番的交河故城最高與最低氣溫相差21.9℃，地面晝夜溫差達44.5℃。溫差的劇烈變化在巨大的土體顆粒內部以及顆粒之間會產生巨大的熱應力效應，造成應力的局部集中，使土體內部結構發生破壞，如此長期反復的溫差變化，將使土體的結構不斷疏松，直至脫落崩解。因此，處于西北干旱區的土遺址如今有的已千瘡百孔，有些已大面積坍塌，呈現毀滅性破壞之勢。大量的研究結果發現，頻繁交替的巨大晝夜溫差所引起的物理風化作用是該地區土遺址遭受破壞的主要原因。在這種情況下，開展土遺址加固研究就具有很重要的意義[5]。

近年來，土遺址防風化加固是世界文物保護界普遍關注和重視的熱點課題，除了應用傳統方法進行加固保護外，還采用化學材料進行防風化加固。大量的室內試驗和現場試驗表明，PS—一種高模數的硅酸鉀溶液，作為新型的無機加固材料可用于干旱區土遺址的加固保護，成效顯著[6]。另外，土遺址土體加固效果的檢測是目前土遺址防風化加固研究中亟需解決的一個重要問題，而紅外熱像這一無損檢測技術是基于被測對象的溫度場變化規律進行的，可以用于PS加固土遺址土體效果的檢測。本文主要采用土遺址現場采取的擾動土做土樣模型，然后采用模數一定，濃度不同的PS加固土樣模型，之后應用紅外熱像儀充分捕捉土體加固前后的熱圖，由此探討分析PS加固土體的溫度場變化規律。試驗分析表明，未加固土體比PS加固土體對溫度變化更敏感，加溫后未加固土體升溫快，PS加固土體的熱傳導過程受到了阻礙。利用紅外熱像這一技術手段檢測土體的加固效果，操作簡單快捷，成效明顯可靠，完全能夠實現檢測的目的。這一現代無損檢測技術在土遺址保護工作中的有效應用，對進行土遺址風化機理以及加固保護技術的研究具有十分重要的意義。

2基本檢測原理

紅外熱像檢測技術是利用紅外輻射對物體或材料表層進行檢測、測量，并且可將不可見的紅外輻射轉化為可見圖像的一種專門技術[7]。利用這一技術研制成的紅外裝置稱為熱像儀。

2.1紅外線工作原理

紅外線是一種肉眼看不見的波，具有和光一樣的特性，像光一樣，紅外線具有直線傳播、反射、折射、干涉、衍射、偏振等性質[8]。自然界中的一切物體，只要它的溫度高于絕對溫度（-273℃）就存在分子和原子無規則的運動，其表面就不斷輻射紅外線。如圖1所示，紅外線是一種電磁波，其波長范圍為0.76～1000μm，不為人眼所見，它反映物體表面的能量場，即溫度場[8]。

圖1紅外光譜在電磁波中的位置示意圖[7]

Fig.1The position schematic diagram of infrared spectrum in electromagnetic wave

2.2 紅外熱像檢測系統工作原理及主要試驗設備

紅外熱像檢測利用紅外輻射對物體或材料表層進行檢測和測量，其工作原理為：溫度在絕對零度以上的物體，都會因自身的分子運動而輻射出紅外線。通過紅外探測器將物體輻射的功率信號轉換成電信號后，經電子系統處理，傳至顯示屏上得到與物體表面熱分布相應的熱像圖。當物體內部發生結構或材料性質（如裂縫、缺陷、加固等）變化時，它將改變物體的熱傳導，使物體表面溫度分布產生差別。再用紅外熱像儀捕捉物體表面溫度狀況，進而深入分析物體所處的狀態。紅外熱像檢測系統的工作原理[8]如圖2所示。

由于它反映了目標各部分的熱分布和各部分的發射本領的差異，因此可根據所形成的熱像分析目標各部分的狀況。

圖2紅外熱像檢測系統示意圖

Fig.2The schematic diagram of infrared imaging detection system

該試驗采用的Research-N1紅外熱成像監控系統主要是由紅外熱像儀與相應的計算機軟件及通訊網絡組成。由紅外熱像儀采集到的被測目標的溫度圖像數據，通過必要的接口傳輸到計算機，實現在現場或控制中心對檢測目標的紅外圖像和溫度數據變化進行快速檢索與分析處理。

3試驗概況

該實驗主要采用新疆交河故城遺址現場采取的擾動土，依照現場土的密度、含水量、空隙比等物理指標，在室內制備長方體（20cm×30cm×2.5cm 長×寬×高）土樣模型。將土樣模型的一半用模數為3.84，濃度為10%PS加固，另一半不做處理。然后以紅外燈作為熱激勵，紅外熱像儀充分捕捉土樣模型在加熱和散熱全過程中的紅外熱像圖序列，分析PS加固對熱圖特征的影響。

3.1試驗土樣模型制備

采用新疆交河故城土遺址現場采取的擾動土進行試驗，試驗用土特征：黃色，空隙較大，滲透性好，天然含水量極低，小于1.3%。依照以下步驟制備土樣模型：

(1) 將試驗用土碾碎，經直徑為2mm的試驗篩篩分，使其粉粒含量在95%左右。

（2）加10%水拌合，配制成均勻濕土,確保粉粒含量在90%～95%。

（3）將配制的均勻濕土放置在制樣機[9]中制備成20cm×30cm×2.5cm（長×寬×高）的長方體重塑樣模型。

（4）將模數為3.84，濃度為10%PS按時間間隔T=5min，均勻噴灑在模型的表面上，使PS的滲透深度達到2.5cm，將其一半加固。

在室溫、通風良好的條件下，將PS加固土樣模型靜置室內20d，直至自然風干為止。PS加固土樣模型如圖3所示。

其中：①—PS加固區②—未加固區

圖3土樣模型

Fig.3The soil models

3.2 試驗方法

將制備的PS加固土樣模型放在一塊厚2mm的絕熱薄板上，靜置一段時間，使土樣模型兩部分的初始溫度與室溫均趨于一致。將紅外燈熱激勵放置在距模型50cm正上方的高度處，確保整個模型處于紅外燈光照范圍之內。調節紅外熱像儀支架的高度及熱像儀的各參數，在土樣模型的兩部分范圍內各確定一個測溫點，為了便于對比熱圖差異，兩個測溫點關于模型中心線對稱為最佳。模型試驗布置示意圖如圖4所示。

其中：①—紅外燈②—紅外熱像儀

③—土樣模型未加固區

④—土樣模型PS加固區

圖4模型試驗布置示意圖

Fig.4Layout schematic diagram of the model test

4 試驗結果及討論

在連續升溫和降溫的過程中，紅外熱像儀會記錄土樣模型各部分的熱圖和任意時刻的溫度值。圖5（a）～（d）為干密度為1.42g/cm3的土樣模型的熱圖檢測結果。

（a）

（b）

（c）

（d）

其中： PO1—未加固區測溫點

PO2—PS加固區測溫點

圖5土樣模型熱圖

Fig.5 Thermography of the soil model

紅外燈未對土樣模型升溫之前，由熱像儀顯示的熱圖可以看出，模型加固區和未加固區的熱圖相同，溫度值一樣，均與室溫一致，表明PS的加固和模型的制作均是均勻的。從圖5（a）～（b）可以看出，隨著紅外燈持續不斷地釋放熱量，周圍環境溫度升高，土樣模型的加固區和未加固區的溫度也緩慢升高，但二者的溫度變化幅度不同，未加固區相對加固區溫度升高幅度較大。兩個區域的熱圖上的熱斑亮度不同，對應熱圖右邊的溫度標識，可以明顯看出，土樣模型的未加固區溫度比加固區溫度高。圖6為測溫點PO1、PO2在升溫和降溫過程中溫度隨時間變化關系曲線。初始時，二者溫度基本一致，但由于PS加固區的傳熱過程受阻，隨著時間的增加，二者的溫差也越來越大，這與上述從熱圖角度分析所得結論是一致的。

時間/s

圖6測溫點PO1、PO2溫度變化曲線

Fig.6Temperature chang curves of temperature measuring points PO1、PO2

觀察圖6，兩區域溫度曲線的變化趨勢是一致的，但曲線并不平滑。升溫過程中，溫度有時會突然下降到某個值，隨后繼續升高，降溫過程中，溫度有時會回升到某個值，繼而下降。經分析，出現該狀況的原因有可能是受到環境因素（如風速、環境濕度等）的影響，另外，紅外燈的燈絲發出的光暈不均勻分布，亦會影響土樣模型的溫度變化。然而，這些因素的影響畢竟還是很微小的，不會造成兩個區域的溫度變化趨勢發生很大波動。

根據李最雄[10]等人的研究，土體經PS加固處理后，會改變其原來離散態、片狀、晶狀黏土礦物的微結構，形成致密、非晶態的網狀凝膠體結構。這種結構的變化使土體的物理力學強度和抗風化、風蝕能力大大提高。通過用不同濃度PS制備的土樣模型重復做該試驗發現，PS加固區和未加固區的溫度差值的平均值最高可達15℃。而且從所得熱圖分析，PS濃度越大，兩區域溫差越大，PS加固效果越好。由此，初步得出結論，PS對土遺址土體的熱傳導過程具有巨大的阻礙作用，也就是說，PS對防止由于溫差所引起的物理風化作用有重要的意義。

5結論

(1) 紅外熱像檢測這一無損檢測技術能夠應用于土體加固效果的研究中，可很好地實現檢測加固效果的目的。

(2) 從土樣模型熱圖和溫度變化曲線分析，PS阻礙土體的傳熱過程，從而對土體具有良好的加固效果。

(3) 該模型試驗的PS加固土體深度為2.5cm，那么，改變加固深度會對土樣模型的熱圖產生何影響，進而分析PS加固土體的效果將是下一步的研究工作。另外，PS是一種高模數的硅酸鉀溶液，升溫和降溫的過程中，PS是否會發生化學變化，以致影響土體的加固效果尚待研究。

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中圖分類號 S725 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）01-0196-02

集水技術是指通過整地措施或雨水徑流調控，截留聚集地表徑流或匯集有效降水入滲到植物根部，把雨水徑流轉化為土壤水，改善土壤的水分狀況，使局部地面土壤水分富集，供植物生長利用[1]。在干旱半干旱地區，地表水主要來源于外來河流、干旱土地的徑流溪和偶然的降雨。其中只有1/3的干旱地區會出現徑流和渠流[2]，由于區域缺水，嚴重影響當地農作物的正常生長，因此提高雨水與地表徑流的利用率才能有效解決干旱地區缺水問題。

集水技術具有3個共同的特征：一是由于干旱半干旱地區缺少地表水，集水技術的水資源主要來源于雨水[2]；二是集水技術主要用于農業與林業，以提高糧食產量與樹木成活率為主[3]；三是由于蓄水容積、集水區面積和投資上的規模都比較小，集水技術特別適合一些貧困地區使用[4]。

1 集水技術的發展歷程和國內外應用現狀

4 000多年之前，以色列的納巴特人對崗坡上的雜物進行清理，增加了徑流，同時用石頭筑成了石壩，使徑流匯集到了地勢較低的地塊，使原本降雨量少的地區的農作物也能像其他正常地區的一樣生長，創造了集水措施的歷史[5-7]。

隨著社會的不斷進步和科學技術的不斷發展，如今的很多處于干旱或半干旱地區的國家都在實行集水技術，建立了微型和較大規模的集水蓄水系統，為人類、牲畜的生活及農作物的生產提供便利。例如在非洲撒哈拉沙漠東南部的一些城市，他們使用蓄水池集聚收集徑流，并對其進行有效利用[6]。科學家發明了“沙溝集雨法”，即在栽植農作物的地塊，每間隔一段距離開挖一個長、寬、深分別為5、1、0.8 m的深溝，再將具有很強滲透力的沙子和礫石填滿深溝或略低于四周，如此便可以有效對雨水進行蓄積，農作物也可以很好地利用，使土壤中的水分含量增大，同時也增加了水分到達土壤的深度[8]。例如，在巴基斯坦，人們利用兩邊各1 m的斜坡進行微白金合歡的種植，利用的就是斜坡集流原理[9]。在庫布齊沙漠人們分別采用生物、物理技術提高霧水、露水利用效率，來提高土壤含水率[10]。國外學者除了研究自然坡面的集水技術之外，還利用各種化學措施來減少坡面的水分滲入，如在伊朗，人們利用瀝青的防水作用，減少坡面水分的滲入，使大量的水分集中流入栽有刺槐和圓葉白蠟的梯田中，對樹木的生長具有極大的促進作用[11]。用鈉鹽噴涂土壤表面匯集降水并結合滴管種植農作物，效果良好[12]。

在我國，集水技術在黃土高原應用最為廣泛，其中比較成熟的集水技術主要有2種，一種是在田間建造微型的集水面或者是對耕作的措施進行改進，使大量的降水和徑流能夠有效儲存在土壤中，使雨水一到達地面就能被攔截并入滲到土壤中去；另一種就是利用人工修建的集水面或是自然的集水面，將雨水或地表徑流收集起來，并將收集起來的雨水和徑流貯存起來以供需要時進行灌溉和飲用。在我國云南干熱河谷地區利用“截流竹節滲溝”技術來提高土壤濕潤期[13]。同時，通過整地技術來提高雨水的利用率，在國內也得到了廣泛的應用，其中包括反坡梯田、隔坡梯田、魚鱗坑、水平溝、帶子田、V型集水坑等整地技術[14]。我國北方通過采用“地膜集水技術”提高旱生玉米的產量[15]。同時，我國學者在集水技術方面做了大量的研究，同樣也取得了大量的顯著的效果，例如新疆林業科學院利用集水技術，使降水量嚴重不足的準噶爾盆地莫索灣有降雨或是有積雪融化的水僅在3 mm時都能夠形成微域徑流。王斌瑞在年降水量不足400 mm的半干旱地區，通過采用徑流集水措施，改善樹木土壤水分，使當地每年的土壤含水量大于1 000 mm，有效促進了當地林木的生長，在抗旱造林方面有了突破性的進展。

2 集水技術主要的研究內容

2.1 集水區

集水區是整個集水技術中的最重要的區域，是直接收集徑流和雨水的區域，集水技術的好壞直接由集水區來體現。集雨面一般設置在坡面上，但是由于技術的創新，現在的集水區可以設置在屋頂、硬化路面、塑料大棚等處[16]。

2.1.1 集水區尺寸的確定。設計中首先要考慮的因素就是尺寸的選擇，此方面的研究比較廣泛，大致可以分為3種方法，一是根據集水區和蓄水池的比例，該比例一般在1∶（1～6），比例過小將導致土壤深層滲漏，造成水資源浪費；比例過大雨水會溢出蓄水池，致使植物滯留在水中的時間太長而出現缺氧等問題[17]。二是根據作物的需水量，在氣候因素相對穩定的特定地區，在同一坡面上，一般集水面積越大，集水量也越多，例如對于樹木來說，在不同的生長階段需水量不同，要保持在一定的范圍之內，這就要求集水區的面積不能過大也不能過小，應該有一個適宜的值[18]。三是根據當地的降雨量，降雨量較小的地區，就要加大集水面的規格，其規格越大，形成的徑流在地面上的流動距離越長，越容易入滲到集水面土壤中。因此，在選擇集水面尺寸時，必須根據地理情況、降雨量、供給的植物等綜合考慮，選擇適中的值[19]。

2.1.2 防滲措施的選擇。集水區表層一般可分為不透水的天然地表層和容易透水的土壤表層。如果存在不容易透水的地表層，如巖石露頭表層，一般在露頭的下坡處直接設立蓄水池，并在一些大的裂縫上澆筑水泥、瀝青即可[20]。防滲措施的研究主要集中在以一般土壤表層為集水區的情形。目前進行的處理措施包括以下方面：一是地表物理處理。對集水區表面進行壓實、平整直至光滑是最常見、最簡單的方法，尤其是在壤土或黏壤土上。此種方法在澳大利亞已有實際的應用[21]。而在我國黃土高原試驗點上也證明了此種方法有一定效果[9]，但是集水效率不高，耐久性比較差。同時，需要大量時間和勞力來整平地表，使此種方法不能廣泛應用。用覆蓋的方法來處理集水區地表的研究也很多，例如塑料薄膜、防腐金屬板、異丁橡膠或玻璃纖維、用草纖維或聚丙烯編制草席[22]、礫石蓋塑料襯板、水泥或混凝土等均已被研究用于集水區覆蓋物。雖然這些材料能夠防止一定的水分蒸發，但是受到成本和生物的干擾。而且塑料薄膜等一些軟質材料壽命比較短，風化后容易對環境造成污染[23]。二是地表化學處理。地表化學處理就是利用化學材料來處理地表使土壤對水具有排斥作用，加大集水區收集的徑流量。目前很多國家都在使用此種方法。現在常用的化學材料主要有瀝青、石蠟、鈉鹽、硅酮、有機硅、土壤穩定劑和防蝕劑等。其中，應用最多的主要是鈉鹽，由于其具有可以使土壤中的黏粒分散、減少空隙、降低滲漏、有效抑制雜草生長等特點而備受關注。石蠟、瀝青以及硅酮等可直接阻塞土壤孔隙，降低入滲，目前在澳大利亞等國均已被應用[24]。瀝青中加入土壤穩定劑和防蝕劑可以減輕瀝青對土壤水分的剝蝕作用，可加強土壤的穩定性，防止土壤侵蝕。同時一些高效、無污染、價格低廉的高分子化合物，例如有機硅，在我國黃土高原地區應用比較廣泛，適合在全國推廣使用[12]。吳普特在對人工匯集雨水利用技術研究時，對幾種新型集水材料進行了試驗，發現集水效果較好的是HRC土壤固化劑和瀝青玻璃絲油氈[25]。使用化學藥品作為防滲材料是一種很有前途的措施，現在黏土、水泥混合防滲也一直是廣大學者關注的熱點。

2.2 輸水方式

集水區和蓄水設備之間要進行很好地連接，以便對其進行利用。輸水管道的材料選擇一般需要考慮永久性，鋼管、塑料管、鋼筋混凝土管等都是常用的材料。渠道由于自身條件一般設置在地面上，因此防止滲漏、防止蒸發、防止雜物堵塞為主要的考慮對象[26]。

2.3 蓄水設施

2.3.1 蓄水設施的分類。根據國外學者對于蓄水設施的研究，可以將蓄水設施分為兩大類：一是入滲池。從集水區收集徑流匯集到入滲池貯存于根系區土壤中供植物吸收利用。在入滲池中可以栽植1株樹或一年生作物。此種技術在非洲撒哈拉沙漠得以廣泛的應用，有較高的利用率，單位面積的作物產量較高，但單位總面積的產量比較低。二是蓄水池，從集水區收集的雨水，一部分用于灌溉，剩余的雨水引入地面蓄水池，等到缺水時期使用或用于家畜飲用等，此種方式十分普遍。但是無論采用哪種蓄水設備，防滲密封都是必不可少的，一般用于集水區防滲的方法都適用蓄水設施[27]。

2.3.2 抑制水分蒸發。蓄水設備的蒸發問題是很嚴重的，抑制蒸發就等于增加供水量，此問題受到廣大學者的重視。抑制蒸發一般包括2種：水面蒸發與土面蒸發。抑制水面蒸發常用的方法是在水面添加覆蓋物，對于蒸發量小的地區可簡單覆蓋秸稈等覆蓋物，對于蒸發量大的地區，可直接覆蓋或采用自動擴散在水面上以形成密封層的化學制劑，減少發生氣化現象的固態板等。目前使用化學制劑和石蠟、聚苯乙烯、輕質水泥；制成的板或連在一起的漂浮筏已開始使用，在減少蒸發方面逐漸取得了很好的效果。在西南非洲采用填沙和礫石的辦法用于減少蒸發也取得了良好的效果[6]。在干旱半干旱地區，1/4～1/2的水分是在土壤表面蒸發掉的[8]。在土壤表面布設不透水的擋水布或抑制蒸發的覆蓋物是常用方法。一般用于此方面的材料是由少孔物質構成，如石油、瀝青、膠乳、塑料薄膜等。或者1層5～25 mm厚的多孔物質，如植物殘體（秸稈、樹皮、鋸末等）以及煤渣、砂或礫石組成的覆蓋層，都不同程度地起到控制土面蒸發的作用。

3 集水技術的問題

盡管集水技術經過多年的研究有了一定的發展，也取得了一些效果，基本趨于成熟，但在實際應用中仍存在較多局限，主要表現在：一是集水技術關鍵在于有效攔截雨水。集水技術的水資源主要來源于雨水，其受當地年降雨量和旱季持續時間的制約，在遇到年降雨量很低的干旱地區，此種措施就難以取得成效，因此對旱、濕季雨量鮮明的干旱地區，有效攔截雨水就成為關鍵措施。二是防滲材料及其造制著集水技術的廣泛應用。由于大部分防滲材料的耐久性都很差，除了需要按時保養，還需經常更新。材料價格越低的，壽命越短。另外，某些防滲材料尤其是化學制劑，還會對環境產生不同程度的污染，因而在使用時同樣受到限制。三是年降雨量不均勻地區雨水的分配處理問題。對于樹木等需水量比較大的植物，需要防止其長時間處于積水和缺水的狀態，合理灌溉或防止水分深層滲漏，就需要有與之配套的雨水調配工程。因此，在很多經濟比較落后的國家和地區，部分季節性干旱地區集水技術都被限制使用。四是先進的集水技術未能得到廣泛推廣和應用。部分科學技術含量高的集水技術由于投入資本較大、結構復雜、不易被廣大人民接受等，尚未得到大面積推廣和應用。

4 集水技術的研究方向與應用前景

從目前的應用情況來看，雖然集水技術的研究發展接近成熟，但是仍然需要繼續完善，一是對集水技術方法進行長期的實踐和研究，要針對不同類型區域進行較大面積的農田試驗，以了解各種集水措施在不同經濟條件下的效率與生命力，尤其是要針對經濟不發達國家和地區的自然條件進行深入的可行性評價，才能對其潛力做出評價。二是當每年的雨季收集大量的雨水入滲到土壤層內，并進行一年生的淺根性植物與多年生的深根性植物混植，既可大幅度增加糧食產量，又可有效地利用土壤水分。三是研究造價低廉且技術完善的集水系統，即建造與集水區配套的蓄水設施，再利用各種管渠將水引入用水點的工程，建立一個集水+蓄水+灌溉三位一體化的集水系統是今后的又一主要研究方向之一，尤其是干旱比較嚴重、經濟比較落后的地區。

盡管集水技術在各個組成部分還存在一些需要進一步改進的問題，但是集水技術在干旱半干旱地區已經取得了顯著的成效。隨著世界科學的發展，此種集水技術會有更廣闊的應用前景，值得一提的是我國已經成功地將集水技術應用到林業的生產中去，并獲得了良好的收益，為我國干旱半干旱地區農業和林業的生產提供了一條新的路徑。

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篇（7）

全國政協人口資源環境委員會副主任江澤慧2010年6月2日向中國證券報記者透露，由國家發改委牽頭制定的生物產業發展“十二五”規劃將于6月上報國務院。近年來，我國采取了一系列措施加大對生物技術創新和生物產業發展的支持力度，包括出臺了《生物產業發展“十一五”規劃》，組織實施生物技術創新成果產業化和加強國家生物產業基地建設等。2009年6月國務院辦公廳印發了《促進生物產業加快發展的若干政策》，明確提出加快把生物產業培育成高技術的支柱產業和國家的戰略性新興產業。

一、發展生物技術產業重大意義，它已經成為許多國家應對金融危機戰略措施。

各國紛紛制訂生物產業發展戰略規劃，專項政策，成立專門機構，加速培養和吸引人才，大幅度增加對生物技術研究和產業化的投入，引導社會資源投入生物產業，促進生物產業在知識密集區域集聚化發展，努力搶占21世紀國際經濟技術競爭制高點。

二、世界生物技術產業發展現狀

（一）生物技術產業已經進入大規模產業化階段

現代生物技術首先應用于醫藥和農業領域，生物醫藥業、生物農業快速增長。以生物醫藥為例，全球范圍內正在研制的2000多種生物藥物80%已經進入臨床試驗階段，批準了6000多例轉基因動植物進行試驗，批準生產的轉基因動植物已達100多種。由于生物制藥科技含量極高，受宏觀經濟基本面的影響較小，消費剛性特點明顯，且價格穩定，盈利能力高于社會平均利潤率，上世紀90年代以來，全球生物藥品銷售額以年均30%以上的速度增長，大大高于全球醫藥行業年均不到10%的增長速度。

（二）生物技術產業將成為繼信息產業之后世界經濟中又一個規模巨大的主導產業。

近十年來，全球生物技術產業的銷售額約每五年翻一番，許多國家生物產業銷售額增長率高達25%-30%，遠高于全球經濟增長率。預計到2020年，生物醫藥占全球藥品的比重將超過1/3，生物質能源占世界能源消費的比重將達到5%左右，生物基材料將替代10%-20%的化學材料。繼信息產業之后，生物產業將逐漸成為未來全球經濟社會發展的又一重要推動力。

三、我國生物技術產業發展現狀

（一）我國生物技術與發達國家差距相對較小，生物技術產業初具規模，在發展中國家中總體水平處于領先地位

近年來，我國生命科學與生物技術研究取得了長足的進步，在后基因組學、蛋白質組學、干細胞等生命科學領域具有較高的研究水平，在雜交水稻、轉基因棉花等生物育種領域具有一定的優勢。在我國，生物制藥產業也呈現出蓬勃的發展態勢，在1999年到2008年的10年間，生物制藥子行業年均銷售增長率為22%，而醫藥工業為19%，生物制藥產業的銷售規模雖然僅為整個醫藥行業的10%，但成長速度要明顯快于醫藥工業的整體水平。另外，生物技術棉花種植面積已經超過6100萬畝，生物農藥年生產總量達到12萬噸，燃料乙醇生產能力幾近140萬噸。目前我國的生物技術產業在發展中國家中總體水平處于領先地位。

（二）發展中面臨的問題

1、生物技術產業自主創新能力薄弱

生物技術產品產業化程度低，生物科技成果轉化率低，以生物醫藥為例，迄今為止，我國生產的中藥以外的醫藥產品，自主發明的不足3%。國內有6千多家的醫藥企業，普遍缺乏自主知識產權，企業產品趨同，毫無國際競爭力可言。工程化研究開發薄弱，生物醫藥中上游技術比國際先進水平落后三至五年，而下游工程技術則至少落后十五年以上。

2、融資困局亟待打破。

發展生物產業的社會效益遠高于產業自身的直接經濟效益。當前，我國生物醫藥、生物農業、生物能源、生物基材料等一批新興產業群體正在迅速形成。這是一個好的趨勢，需要進行正確引導和扶持，特別是加快建立有利于產業化發展的投融資環境、市場環境，完善轉基因生物安全管理等有關法律法規，解決新興生物產業發展面臨的融資困難、產業技術發展滯后、初期成本高等突出問題。

3、缺乏生物技術產業的高端人才。

生物技術產業的發展對人才的要求極其嚴格，目前在我國從事生物技術研究和產品生產經營的從業者素質參差不齊，整體素質不高，既懂技術又懂經營的高素質人才十分稀缺，難以適應我國生物技術產業快速發展的需要。

四、發展之路

（一）建立生物技術產業基金

美國的生物技術產業從上個世紀70年代起步以來，始終是全球生物科技的領跑者，其生物技術公司數量占全球總數的1／3。分析美國這方面的成功經驗，除了人才、技術、設備、研發能力、體制等等因素之外，美國生物技術產業之所以能得到迅速發展的一個很重要方面是，美國無論是政府還是私營投資機構對這個產業領域的連續多年來的巨大投資。可見風險投資對一國生物技術產業的發展可謂至關重要。

我國目前的風險投資以政府為引導，以國有資本投資為主體。即資金來源主要集中于政府財政專項撥款和金融機構貸款。這種特點不可避免地導致了現行風險投資資金的低效率與盲目性，因此改革我國現行的風險投資體制已迫在眉睫。政府部門應當制定優惠政策，拓展生物技術企業高風險時期的資金來源，調動社會資金支持生物技術企業的發展，通過多種渠道拓寬生物技術產業基金的資金來源，規范和發展資本市場，吸引民間投資，大力發展創業風險投資，推動貸款擔保機構發展，形成以民間資本和民間投資機構為主體的多元化投資主體和投資結構。

（二）加強國際合作

近年來，除了美國是傳統的生物技術產業強國，加拿大的生物技術產業也迅速增長，目前它已經發展成該國的第二大高技術產業，加拿大生物技術產業的成長速度是西方七國平均增速的四倍。北美已經形成了世界生物產業的領頭羊。盡管歐洲生物技術產業近年來也取得了長足的進步，但與北美相比，雙方的差距仍然非常大。為了縮小差距，近年來歐洲生物技術企業通過行業內結盟和建立戰略伙伴關系，形成優勢互補，充分利用別人創造的經驗和技術，達到迅速擴大經營規模，增加收入，占領市場等目的。

與北美相比，我們的差距則更大，據介紹，我國在生物技術的某些方面與國際先進水平的差距只有5年，而產業化差距卻達15年。以生物制藥為例，目前中國作為世界第七大的醫藥市場，對全球醫藥市場的影響巨大，2007年的全國醫藥產業銷售總額是6392.69億元人民幣，到2010年，中國將躍居世界第五大醫藥市場，但即使是這樣一個增長潛力巨大的市場，生物醫藥只占其中業務的一小部分，目前我國一年生物藥品的銷售額還不如美國一家中等生物制藥公司的年產值。生物醫藥由于具有特異性強、準確率高等特點，能進行研究的領域還有很多，只是中國的生物醫藥仍處于產業階段的初期，需要很長的時間進行培養。也就是說，在中國需要等待一些生物技術的研發成功需要再等上五到十年，研發成功后又會遇到資金的再投入及產業化的難題。

因此，最好最快的方法是加強國際合作，將北美乃至歐洲的成熟科研成果引入中國，同時引入國外成熟的產業基金，在中國落戶后將其迅速規模化和產業化，創造利潤后會有充足的人力和物力投入到國內生物技術的科研和開發上面，使生物技術的星星之火，可以燎原。

參考資料