新型化学材料论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇新型化学材料论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

据统计，目前我国建筑行业每年平均以20亿平方米左右的速度发展，但另一方面，目前建筑能耗已占全社会终端能耗的27.5％，这一数据还不包括在建材生产和建筑施工过程中的耗能。建筑节能是指通过提高墙体、门窗、屋面f统称围护结构)的保温性、密封性，以降低采暖、空调等设施的能耗，达到改善居室环境和节约能源的目的。而提到建筑节能，应该说与建筑材料有密切关系。目前我国新型的建筑节能材料不论在产品构成、总体工艺水平还是产品质量上都远远不如发达国家。这就涉及到一个节能功效的问题。新型建筑材料是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种，包括的品种和门类很多。从功能上分，有墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料、粘结和密封材料，以及与其配套的各种五金件、塑料件及各种辅助材料等。从材质上分，不但有天然材料，还有化学材料、金属材料、非金属材料等等。而当国内正在讨论如何提高建筑节能率的时候，国外已经在考虑如何减少二氧化碳而导致的“温室效应”：当国内正在研究节能材料的同时，国外已经将新型的节能建筑材料推广到全世界，并尽可能将节能率提到极限。

1.建筑节能的概念

建筑节能是社会发展的需求，它有利于缓解能源紧缺问题：建筑节能是环境保护的需求，它有利于减轻大气污染现状：建筑节能是建筑业进步的需求，它有利于巩固企业市场地位。

我们这里所说的建筑节能是指在满足人们正常生活，学习和工作需要的前提下，在建筑规划设计、建筑材料生产、建筑物施工及使用过程中，采用新材料、新技术，合理设计建筑围护结构的热工性能，提高采暖、制冷，照明、通风、给排水和管道系统的运行效率，降低能耗，合理、科学、有效的利用能源，从而达到提高建筑舒适性及节约能源的目的。简单来说，就是用尽量少的能源，过尽量舒适的日子。

2.新型材料在建筑装饰节能中的应用

2.1新型节能墙体的应用

新型墙体材料品种较多，主要包括砖、块、板，如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等，但数量较小，在总的墙体材料中占据的比例仍然偏小。只有促使各种新型体材料因地制宜快速发展，才能改变墙体材料不合理的产品结构，达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。欧美等发达国家的砖产量已基本趋于稳定。在产品技术方面主要向大孔洞率、薄壁方向发展。发达国家粘土砖已成为一种高档装饰材料，点缀于建筑的内外墙。混凝土空心小砌块主要向装饰、轻质、保温、隔热方向发展；加气混凝土制品向轻质、高强方向发展。国外加气混凝土容重普遍在400-500kg／m3：非承重产品容重降低到300kg／m3，且原材料大量采用工业废渣。国外建筑复合墙体具有重量轻、保温隔热、隔声效果好等特点。

2.2节能门窗的应用

建筑门窗是建筑围护结构的组成部分，是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感部位，是墙体热损失的5-6倍，因此门窗的节能对整体建筑节能具有很大意义。门窗的耗能究竟在建筑物的总耗量中有多大呢?以采暖居住建筑的耗热量进行分析，此类建筑的耗热量由建筑物围护结构的传热耗热量和通过门窗缝隙的空气渗透量两部分组成。根据有关实际测量资料分析结果是：窗户的传热耗热量与空气渗透耗热量相加，约占全部耗热量的50％以上，节能的概念在国家标准中包括对门窗的强度(抗风压性)、气密性、水密性的具体要求。建筑门窗的节能除了从提高玻璃和框扇本身的热工性能和尽量使用中空玻璃并保证中空玻璃的密闭性外平板玻璃向着控制光线、节约能源、安全可靠、减少噪音等多种功能方向发展。还应该从玻璃和边框接缝以及门窗框扇搭接处的严密程度着手，因为各搭接处严密才能保证空气流通量的减少。 转贴于

2.3节能屋面的应用

通常屋面保温是将容重低、导热系数小，吸水率低，有一定强度的保温材料设置在防水层和屋面板之间，按此种正铺法，可选择的保温材料很多，板块状有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板，聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等：散料加水泥等胶结料现场浇注的有珍珠岩，蛭石、陶粒、浮石废聚苯粒、炉渣等；采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等：现场发泡浇注的有硬质聚氯脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主料的泡沫混凝土等。反铺法主要将防水层置于保温层以下，可有效保护防水层，方便施工检修，但由于造价较高，住宅建筑尚未大量使用。

2.4其他方面的节能应用

在欧洲矿渣硅酸盐水泥用量占水泥总量20％：荷兰矿渣掺量为50-70％的矿渣硅酸盐水泥占水泥销量的60％：在日本矿渣掺量已占水泥的25％。高强度水泥基材料(MDF、DSP)复合配制的超高性能混凝土将使混凝土行业能更好地适应建筑施工机械化、自动化和智能化的要求。

太阳能是常被建筑利用的可再生能源，它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。太阳能与建筑结合为我们有效利用资源的可再生途径在利用太阳能的时候，要把太阳能的装置和建筑有机的结合起来。

3.结束语

随着我国科学技术的飞速发展，可持续发展战略思想深入人心，建筑节能技术发展空间广阔，对新的节能材料的开发与应用势必成为今后研究的焦点，通过建筑节能新材料应用研究最终达到节省消耗，节约能源的目的。可以相信，大力推广环保型建材，运用现代高科技手段进行设计，采用无污染的生产技术，实现建筑可持续发展会逐步变为现。绿色环保型建筑是一个符合可持续发展的绿色建筑，是人类与自然和谐相处的产物，环保建筑是人类文明的标志，是人类保护自己的生存环境的明智的选择。要有意识地保护人居环境，创造良好的居住环境。在设计与做法上力求做到自然与人的协调，为共同的发展创造出优美和谐的绿色家园。

[参考文献]

[1]杨子江，国外节能建筑[J].房材与应用2003，05，

[2]刘素平，从不同的角度谈建筑节能[J].建材技术与应用2007，(2)：43-44.

篇（2）

1 我国化学灌浆技术发展成绩

化学灌浆(ChemicalGrouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液，用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内，使其扩散、胶凝或固化，以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项地基处理和混凝土修补技术.即化学灌浆是化学与工程相结合，应用化学科学和化学浆材解决地基和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗堵漏)，保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项工程技术.随着化学灌浆技术的发展和进步，现己成为现代工程中颇具特色且不可或缺的一项先进技术

国外化学灌浆最初是适应于地基处理和采矿业发展的需求而发展起来的，其可靠性得到公认并被广泛采用至今己有80年以上的历史.我国的化学灌浆技术应用与研究起步较晚，但发展较快并有自已的独创.如果以1953年在佳木斯等地采用碱性水玻璃进行化学灌浆算起，也才只有50年的历史五十年来，我国在化学灌浆技术这个小领域取得了成绩[3]，主要表现在以下方面：

(1) 化学灌浆从无到有，从小到大发展起来，已成为我国现代工程技术不可或缺的一个组成部分

(2) 国外有的常用化学灌浆浆材品种，我国基本上都已开发出来（如环氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸盐、酸性和碱性水玻璃、水溶性、非水溶性和弹性聚氨酯、脲醛树脂、铬木素等）

(3) 化学灌浆浆材品种开发中还有一些独创.如甲凝、弹性聚氨酯，甲氰凝和环氧—聚氨酯，丙烯酸酯—聚氨酯等互穿网络灌浆材料

(4) 化学灌浆设备的研制开发已基本能适应和满足国内化灌工程的要求[8].如化学灌浆泵、灌浆阻塞器、密闭配输浆装置和各种封缝材料等．

(5) 化学灌浆技术已在国内水电（大坝、堤防、水库、电站）、建筑（地上、地下、人防）、交通（公路、铁路、隧道、桥梁、港口、机场）和采矿等四大部门得到推广应用

(6) 化学灌浆技术应用已解决了许多工程难题，取得良好的效益.以水利为例，如三峡[4]、葛洲坝、龙羊峡、丹江口、陈村、凤滩、万安等水利枢纽都是采用化学灌浆技术解决一些工程技术难题的典型例子

(7) 化学灌浆已从工程完建后的应用，发展到工程兴建前设计中就采用.如三峡化灌帷幕预计15000米，化灌加固地基预计3000米

(8 )化学灌浆技术在一些方面已具国际先进水平，如青海龙羊峡大坝采用中化798环氧浆材处理G4伟晶岩劈裂带和三峡大坝采用CW环氧浆材处理F1096软弱夹层及断层破碎带的水泥—化学复合灌浆技术均堪称国际上处理低渗透性软弱岩土地层的先进技术

(9) 化学灌浆理论上也有一些突破和创新[6][7].如浆液扩散半径的计算理论、浆液湿面粘接理论、减低浆液毒性的拮抗理论、浆液吸渗理论等

(10) 化学灌浆技术出版物取得丰收.自上世纪八十年代以来己出版专著十余部.包括水利学报、水利水电技术、岩土工程学报、岩石力学与工程学报、长江科学院院报在内的全国132家科技期刊都选登化学灌浆的研究论文.近5年选登的论文就有200余篇

以上十个方面成绩，足以说明我国化学灌浆技术的进步和发展水平.此外，全国研究化学灌浆技术的工程科技人员已成立了中国水利学会化学灌浆分会，现挂靠在长江科学院.追溯到1968年，学会己举行过16次学术交流活动，出版了7部论文集，这些学术活动对推动我国化学灌浆材料的研发和化学灌浆技术的发展起了很好的作用

2.化学灌浆技术近期发展展望

我国化学灌浆技术近期应在前50年的基础上更具活力的继续向前发展，而无公害、耐久性好、适应工程各种苛刻要求且价格低廉的化学灌浆浆材的开发、应用和推广;化学灌浆技术的研究、改进和提高;化学灌浆设备、仪器生产的定型化、系列化、成套化、标准化和环保化及产品质量的持续改进和提高等必然是其发展方向

2.1.无公害浆材的开发

(1) 无毒催化剂的研制.环氧树脂浆材粘接强度高、稳定性好，因此是固结灌浆最常用的浆材.该浆材毒副作用主要来自所采用的固化剂和溶剂.在过去的近20年中，对环氧浆材胺类固化剂的降低毒性研究己取得一些成果，国内生产出商品名为T31、810、X-89、CD等毒副作用较低的一批改性胺类固化剂，对环氧浆材的推广应用起了较好作用，今后还应朝这个方向继续努力

(2) 无溶剂型浆材的开发.环氧树脂一般粘度都较大，制成化灌浆材一般都要添加有机溶剂，但很多有机溶剂不但气味难闻，而且具有毒副作用(如糠醛)，添加后往往会产生环境问题.因此，人们在研究无毒副作用环氧固化剂的同时，也展开了无溶剂型环氧浆材的研制.无溶剂型环氧浆材的研究将得益于环氧树脂工业的发展，国内一些化工厂生产的低分子量环氧树脂粘度仅为20-25mPa.s.，这对今后无溶剂环氧化灌浆材的发展开辟了较好的前景.除此之外，把丙烯酸酯等树脂开发成无溶型浆材己呈现出更加美好的前景，值得努力探索

(3) 水做介质的化灌浆材的研制.水做介质，不用有机溶剂，对化灌浆材的无公害化是很有益的.过去已开发了LW、HW等为数不多的水溶性聚氨酯浆材，今后对水溶性浆材应放开视野，相信在有机或无机水溶性浆材开发和应用上将会呈现出较为理想的进展

(4) 某些已有浆材改造的研究.1974年，日本曾因使用抗渗性好的丙凝化灌浆材污染水质，引起饮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盐浆材得到发展，但其主要成分丙烯酸镁仍存在一定的毒副作用，而科技工作者采用拮抗原理，在丙烯酸盐浆材中加入钙盐和适量的某种拮抗剂，却使其毒副作用下降到仅为丙凝的1%，成为实际无毒浆材[12].这个例子说明，我们可以探索通过对己有的某些化灌浆材进行改造，降低毒性，达到可使用标准

2.2.对工程各种苛刻要求相适应的浆材开发

(1) 新型高亲润、高渗透性化灌浆材的研究.虽然目前我们已有了一些高渗性的化灌浆材，解决了不少工程难题，但所用溶剂和固化剂多半都有毒副作用，不适宜环境标准，对工程地基微细裂隙、断层破碎带和泥化夹层及混凝土微细裂隙的处理仍有探索新型高亲润、高渗透性、无毒副作用化灌浆材的必要.这很大程度取决于表面活性剂和活性稀释剂体系的研究改进

(2) 弹性化灌浆材的开发.在工程伸缩缝止水和混凝土活缝、变形缝补强灌浆中需要具有弹性的化灌浆材.过去虽说也有一些开发，但必竟质量还不够高.今后除应加强对已有弹性环氧和弹性聚氨酯等浆材提高质量和消除毒副作用方面的研究外，更为重要的则是加强对能赋于环氧树脂弹性的固化剂的开发研究[11]，从而适应建设工程之急需

(3) 快速固结浆材的开发.这里指的是浆液粘度又低，固化物性能优异，且固化时间可控制在几十分钟或几小时以内的浆材的开发.采用低粘度环氧树脂或新型活性稀释剂和开发应用能促使环氧树脂快速固化的新型环氧固化剂应能解决此课题 2.3.耐久性浆材的开发

耐久性概念含意较广，它包括耐水、耐酸碱、耐候、耐紫外光、耐冻融和干湿循环、耐磨蚀、耐微生物作用(霉)等方面，耐久性浆材的开发可从以下几个方面去探索

(1) 通过对合成树脂的接枝或相嵌共聚合反应，使化灌浆材中所采用的树脂具备我们所要求的一些耐久性特性

(2) 注重互穿网络复合化灌浆材的研究.如己有的MU无溶剂浆材系丙烯酸酯--聚氨酯的复合[2]、PU/EP水下化灌浆材系聚氨酯—环氧树脂的复合[10]，他们都是互穿网络复合化灌浆材.由于两类树脂复合及其互穿网络结构，这就赋予他们超越任何单一树脂组份的优良性能，值得深入研究

(3) 加入钠米材料对己有浆材进行改性.环氧树脂加进纳米材料改性的化灌浆材研究项目已获得水利部基金资助，从现己拿出的初步成果来看，该项研究将会提升环氧浆材包括耐久性在内的多方面性能

2.4.价格低廉的浆材开发

(1) 水玻璃浆材的改性.水玻璃浆材是化学灌浆史上最早使用的化学灌浆浆材，同时也是目前使用最广泛的化学灌浆浆材之一.究其原因除该浆材具有无毒、粘度小、可灌性好等优点外浆材价格较低是个重要因素.该浆材不足处为凝胶时间调节不够稳定、凝胶强度很低和凝胶稳定性较差，金属离子易脱溶等，现多半用在临时或半永久工程中.因此今后对其改性工作应着重在提高强度和耐久性方面做研究.加入某些活性物质进行改性是值得探索的方向

(2) 纸浆废液的无害化浆材开发.纸浆废液做成化灌浆材价格较低.将该废液中加铬类催化剂便可制得现称为铬木素的该浆材.因铬类催化剂中六价铬离子有毒，该浆材大家不敢用.故随后开发出多种无铬催化剂的高强木素浆材，今后应对其进行提高性能研究，以便推广应用

以上四条主要集中在无公害、多用途和耐久性浆材研究、开发上，至于浆材的定型化、系列化、标准化当然是化灌技术发展的必然要求，这里就不赘述

2.5.化灌技术的改进、提高和创新

已有化灌技术的总结、改进和提高研究.前已叙述了在过去的50年中，我国有包括水电等大量的建设工程应用过化学灌浆技术，有许多采用化灌解决工程难题的典型经验，其中有些已有初步总结，如复合灌浆技术等;有些则尚待总结，如化灌的密闭传输、自动记录、集中管理和实时监控技术等.不管过去有无总结，现有的化灌技术都需要从事化灌技术研究的专家、学者与有经验的工程技术人员相结合，在总结实践经验的基础上改进、提高，并能有所创新

2.6.化灌设备仪器的系列化、成套化、标准化和环保化

(1) 高性能化学灌浆泵的系列化、成套化和标准化.高性能化学灌浆泵是实施化灌作业的主要设备，国内有多家研究所和小企业能研制和开发，但都只能小批量生产或试生产.今后应定点、定型生产，并向产品的系列化、成套化、标准化方向发展，以方便推广应用化灌技术

(2) 化学灌浆自记仪的研制.化学灌浆自记仪的研制可有效地避免人工记录难免出现的一些差错，将对提高隐蔽工程中的化学灌浆质量起到很好的监控作用，并使化灌数据分析建立在可靠的基础之上.化学灌浆自记仪在技术原理上与己有的水泥灌浆自记仪有所不同，目前国内已有几套研制方案，但还未见样品问世，很需要加快研制步伐，以应工程化灌监理之急需

(3) 密闭式传输浆设备的研制.现己研制出的一些设备要满足环境标准要求，保证安全生产

(4) 现有产品提高质量研究.国内生产的一些化学灌浆设备仪器在加工精度和质量上与国外同类型产品还有一定差距.因此，在这方面我们会有大量改进和提高工作需要去做

2.7.化学灌浆行业标准、规程、规范的制订

篇（3）

加强化学教育专业学生探究性实验教学能力培养的意义与作用

培养优秀的中学化学教师高等师范院校是培养高素质中学教师的主渠道。而依据新课改，有针对性地加强高师院校化学教育专业学生的探究性实验教学能力的培养，必然有助于他们掌握新的教育理念，形成新的人才观、质量观、课程观，处理好传授知识与培养能力的关系，积极有效地引导学生独立自主地质疑、调查、探究，主动而富有个性地学习。而在教学过程中，他们也能够更好地与学生积极互动、共同发展，真正成长为优秀的中学化学教师。促成高师学生创新精神、实践能力的提升教育部“新世纪教改工程”明确指出，教育要注重学生综合素质提高，培养学生的创新意识和实践能力。在高师化学教育专业中，实验课占有非常重要的地位，有的课程实验学时占总学时的60%～70%［5］。探究性实验把教师的讲授转化成了精心引导，把学生的被动接受转化成主动地探究，把学生的学习过程转化成发现认识过程，促进了学生的动脑思维、动口表达、动手实验、动眼观察［6］，达到对理论知识的深入理解、认识和融会贯通。促成高师学生创新精神、实践能力的提升。有效解决中学化学探究性实验教学的问题创新型人才的培养，依赖于高质量的基础教育;高质量的基础教育重点在素质教育的实施;实施素质教育，关键在于教师的素质。“师范院校和其他承担基础教育师资培养和培训任务的高等学校和培训机构应根据基础教育课程改革的目标与内容，调整培养目标、专业设置、课程结构，改革教学方法”［7］。现在的大学生是新课程标准的受益者，他们在实践中学习，在学习中实践。他们作为学生改变了学习方式，将来作为教师也会改变教学方式，并在教与学的过程中不断进步。重视对高师院校化学教育专业学生的探究性实验教学能力的培养，必然重视技能与能力的培养、方法的训练、情感与态度的养成教育等。拥有新的教学理念和教学能力的创新型化学教师队伍的建立，正有赖于此。也只有加强创新型教师的培养，才能有效解决中学化学探究性实验教学中面临的诸多问题。

篇（4）

关键词：工程机械；现场修理；现代化；开发

在高度现代化建设的今天，我国各地都有大规模的基础设施建设工程，投入了大量的工程机械、车辆和设备。各种施工机械、设备在运行中发生的故障和维修保养任务绝大部分应在现场予以解决。现场修理能力强可以缩短设备的维修周期，降低设备的故障率，它直接关系到施工的效率、质量和经济效益。

现场修理有许多特殊的要求，它的能力强弱首先取决于它使用手段的现代化程度。一般情况下，工程机械作业现场高度分散，机械的使用强度大，发生故障的突发性高，施工时间紧迫，因此，现场修理现代化首先是要求所使用的维修设备、仪器、工具和工艺材料的现代化，并要求能将这些维修设备、仪器、工具和各种材料等成套装车，形成不同功能机动灵活的修理车系列，便于及时、迅速靠近作业机械，组织实施紧急抢修和预防性检修。有些施工单位也曾因陋就简地设计改装过若干修理车，但皆因配套设备陈旧、落后，不能适应车载要求、功能不全、故障率高加之机动能力差等原因，逐渐被淘汰。

我们长期从事工程机械设备的研制、开发工作，并要求经常不断地到工地上去对大量的工程机械组织维护保养和修理。其中有不少修理项目，如各种机械的修复；电气电子设备的修复；柴油机的修复；液压部件的修复等等，在所使用的维修设备、仪器和工具方面，都已获得了不少新的科研成果，并具有很强的通用性，尤其是在工程机械的维修中，可汲取的内容很多。如能将这些成果加以修改、组合，就不难推广到工程机械修理的广阔领域里来。因此，开发一系列功能较全、使用可靠和实用性强的工程机械修理车，将对保障工程机械在各种复杂环境下的高效率运行产生积极的作用。

开发新颖的工程机械修理车系列，目前条件比较成熟，随着我国汽车工业和军用修理车制造业的发展，各种新技术、新工艺、新材料的引进和广泛应用，各种专为修理车车载配套设计的设备、仪器和工具的相继研制成功，都为其打下了良好的基础，如能充分利用这些条件，将能缩短其开发周期，节省开发的费用。

1现场修理手段现代化的内容

对修理现代化手段的主要要求是：首先，是在故障诊断、零部件拆装、净化处理、修复工艺和组装调试等各个环节，要求所使用的维修设备、仪器、工具和工艺材料的性能能满足维修质量的要求；其次，要有足够的精度和可靠性；第三，操作简单，容易掌握，不污染环境，不伤害人体健康。

1.1大力推进电子技术的应用。电子技术在维修设备、仪器中应用的广度和深度，是衡量维修手段现代化水平的重要标志。

在检测设备中，大量地采用计算机技术和先进的传感器，可使发动机和液压系统在故障诊断、参数测量和调试时达到不解体、快速和准确的目的，使维修工能在较短时间内掌握测试技术和提高故障诊断能力。

采用电力电子逆变技术检测喷油泵试验台的主轴转速，其瞬时稳定度极高，转速可以预先设定；采用计算机技术和高性能传感器，可使试验台的集油、量油数字化，且快速、直观，测量精度大为提高，量油的准确率可达10-5L以至更高，操作实现了半自动化并十分可靠。

采用电力电子逆变技术，还可将直流弧焊机的质量从200多千克降到20几千克，它的焊弧稳定，焊接质量极好，工作可靠，尤其适合在野外机动使用。将焊机的外特性稍加改变，再配上自动送丝机和电弧喷涂枪等，即可变成一套轻便的高速电弧喷涂设备，就可在现场对各种零件的磨损、腐蚀部位进行修复和保护。

采用超声电子技术，可在液压系统油管外测其流量，判断故障部位；超声波清洗机配上高效、无毒、无磷的常温水基金属洗涤剂，就可以快速、安全、低成本地清洗许多手工难以清洗的零部件；超声电子技术还可进行无损探伤、测厚等。

1.2大力发展各种表面工程技术。表面技术是维修工程中的一门既古老又新兴的学科和实用技术，是现代化维修手段中不可缺少的项目。它可以提高在现场修复各种零部件的能力，还可根据需要改变零件的表面性能状态和消除其缺陷。

电刷镀和高速电弧喷涂是在野外容易进行的表面维修工艺。广泛引入先进的化学材料和处理工艺，可以弥补在表面工程技术中一般物理、机械方法的不足。

采用各种性能优异的有机和无机粘接剂，能较好地解决各种强度要求的零部件的粘接修复。克服螺栓连接和铆接的一些致命弱点；采用一种新型的常温下固化的粘接剂，能快速修补轮胎和橡胶零件；采用多种性能的化学密封剂，可解决在复杂条件下使用的油、水、气的密封和堵漏；采用一些高抗腐涂料，可解决南方湿热和沿海盐雾地区工程机械使用过程中的防腐问题。

采用一种特殊的清洗剂，通过自动循环装置，对发动机的燃油系、冷却系、系进行不解体清洗，净化程度高，不腐蚀机体，不污染环境。和分解机体后清洗的办法相比，工时仅为其几十分之一，发动机的功率、油耗、排放也随之大幅度改善。按期清洗，对延长发动机使用寿命有明显的好处。

发动机和用油液的各种机械部件，如果所用油管理不善或者盲目换油，都将造成浪费；如果更换不及时，将使机器严重磨损。一种新型的鉴别油质量好坏的成套化学试剂，能在野外快速、准确地辨别油的质量状况。可以随身携带，随时检测，十分方便。引进一系列新型的用于发动机的化学养护材料，能自动提高其机件表面能力，使机件减少磨损；或能使发动机气缸内燃烧充分，提高功率输出，降低燃油消耗，减少污染排放，值得在现代维修工程中加以推广。

1.3采用多功能、轻型的机械加工设备。多功能小型设备可以在野外独立无援的情况下，临时加工仿制部分急需的零部件。这是在现场修理时经常会遇到的情况，十分必要。如一种重量较轻、功能很强、专为修理车设计制造的多功能小型机床，利用变换多种功能附件，便能实现车、铣、磨、钻等多种功能，尤其适合在现场修理时使用。

要大力发展各种高效、多功能、适用的电动、液压和手动的工具，以便快速、安全地拆装零部件。

2现场修理手段的现代化

应根据实际需要组装成一系列不同用途的多功能工程机械修理车，按照不同的性能价格比供用户选用。如有的以检测为主；有的以通用机械修理为主；有的以发动机、液压系统修理为主；也可以是单项功能的，如专门调修喷油泵或专门用于不解体清洗发动机等等。当然如有用户需要，也可生产功能较全的综合型的修理车或车组（即由几辆车组成的一套修理车）。

3人才队伍建设和观念的转变

现场修理手段的现代化只为维修工作创造了一个良好的物质基础，能否使这些新型的、现代化设备充分发挥作用，关键在于要有一支掌握现代化修理能力的队伍，两者缺一不可。

3.1业精于勤。这支队伍应能刻苦学习，有潜心钻研、不断创新的精神，使先进的设备充分发挥潜力，得到事半功倍的效果。维修设备现代化后，操作使用往往更加简单可靠、容易掌握，训练的周期将相应缩短，但仍需要努力钻研，要想得到预期的好效果，不付出辛勤劳动是不行的。

篇（5）

中图分类号：K826文献标识码： A

1引言

我国西北地区的新疆、甘肃、宁夏和陕西境内，遗存下许多古代土建筑遗址，如陕西西安近郊的半坡村、甘肃秦安县的大地湾人类居住遗址、新疆吐鲁番地区的交河故城和西夏王陵土遗址等等[1]。这些土建筑遗址历史久远，有的已被列为世界文化遗产，具有很高的考古学价值和历史价值[2,3]。我国大部分土建筑遗址地处西北干旱地区，该地区昼夜温差大，据张虎元等[4]研究者的实测研究，地处新疆吐鲁番的交河故城最高与最低气温相差21.9℃，地面昼夜温差达44.5℃。温差的剧烈变化在巨大的土体颗粒内部以及颗粒之间会产生巨大的热应力效应，造成应力的局部集中，使土体内部结构发生破坏，如此长期反复的温差变化，将使土体的结构不断疏松，直至脱落崩解。因此，处于西北干旱区的土遗址如今有的已千疮百孔，有些已大面积坍塌，呈现毁灭性破坏之势。大量的研究结果发现，频繁交替的巨大昼夜温差所引起的物理风化作用是该地区土遗址遭受破坏的主要原因。在这种情况下，开展土遗址加固研究就具有很重要的意义[5]。

近年来，土遗址防风化加固是世界文物保护界普遍关注和重视的热点课题，除了应用传统方法进行加固保护外，还采用化学材料进行防风化加固。大量的室内试验和现场试验表明，PS—一种高模数的硅酸钾溶液，作为新型的无机加固材料可用于干旱区土遗址的加固保护，成效显著[6]。另外，土遗址土体加固效果的检测是目前土遗址防风化加固研究中亟需解决的一个重要问题，而红外热像这一无损检测技术是基于被测对象的温度场变化规律进行的，可以用于PS加固土遗址土体效果的检测。本文主要采用土遗址现场采取的扰动土做土样模型，然后采用模数一定，浓度不同的PS加固土样模型，之后应用红外热像仪充分捕捉土体加固前后的热图，由此探讨分析PS加固土体的温度场变化规律。试验分析表明，未加固土体比PS加固土体对温度变化更敏感，加温后未加固土体升温快，PS加固土体的热传导过程受到了阻碍。利用红外热像这一技术手段检测土体的加固效果，操作简单快捷，成效明显可靠，完全能够实现检测的目的。这一现代无损检测技术在土遗址保护工作中的有效应用，对进行土遗址风化机理以及加固保护技术的研究具有十分重要的意义。

2基本检测原理

红外热像检测技术是利用红外辐射对物体或材料表层进行检测、测量，并且可将不可见的红外辐射转化为可见图像的一种专门技术[7]。利用这一技术研制成的红外装置称为热像仪。

2.1红外线工作原理

红外线是一种肉眼看不见的波，具有和光一样的特性，像光一样，红外线具有直线传播、反射、折射、干涉、衍射、偏振等性质[8]。自然界中的一切物体，只要它的温度高于绝对温度（-273℃）就存在分子和原子无规则的运动，其表面就不断辐射红外线。如图1所示，红外线是一种电磁波，其波长范围为0.76～1000μm，不为人眼所见，它反映物体表面的能量场，即温度场[8]。

图1红外光谱在电磁波中的位置示意图[7]

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

2.2 红外热像检测系统工作原理及主要试验设备

红外热像检测利用红外辐射对物体或材料表层进行检测和测量，其工作原理为：温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号后，经电子系统处理，传至显示屏上得到与物体表面热分布相应的热像图。当物体内部发生结构或材料性质（如裂缝、缺陷、加固等）变化时，它将改变物体的热传导，使物体表面温度分布产生差别。再用红外热像仪捕捉物体表面温度状况，进而深入分析物体所处的状态。红外热像检测系统的工作原理[8]如图2所示。

由于它反映了目标各部分的热分布和各部分的发射本领的差异，因此可根据所形成的热像分析目标各部分的状况。

图2红外热像检测系统示意图

Fig.2The schematic diagram of infrared imaging detection system

该试验采用的Research-N1红外热成像监控系统主要是由红外热像仪与相应的计算机软件及通讯网络组成。由红外热像仪采集到的被测目标的温度图像数据，通过必要的接口传输到计算机，实现在现场或控制中心对检测目标的红外图像和温度数据变化进行快速检索与分析处理。

3试验概况

该实验主要采用新疆交河故城遗址现场采取的扰动土，依照现场土的密度、含水量、空隙比等物理指标，在室内制备长方体（20cm×30cm×2.5cm 长×宽×高）土样模型。将土样模型的一半用模数为3.84，浓度为10%PS加固，另一半不做处理。然后以红外灯作为热激励，红外热像仪充分捕捉土样模型在加热和散热全过程中的红外热像图序列，分析PS加固对热图特征的影响。

3.1试验土样模型制备

采用新疆交河故城土遗址现场采取的扰动土进行试验，试验用土特征：黄色，空隙较大，渗透性好，天然含水量极低，小于1.3%。依照以下步骤制备土样模型：

(1) 将试验用土碾碎，经直径为2mm的试验筛筛分，使其粉粒含量在95%左右。

（2）加10%水拌合，配制成均匀湿土,确保粉粒含量在90%～95%。

（3）将配制的均匀湿土放置在制样机[9]中制备成20cm×30cm×2.5cm（长×宽×高）的长方体重塑样模型。

（4）将模数为3.84，浓度为10%PS按时间间隔T=5min，均匀喷洒在模型的表面上，使PS的渗透深度达到2.5cm，将其一半加固。

在室温、通风良好的条件下，将PS加固土样模型静置室内20d，直至自然风干为止。PS加固土样模型如图3所示。

其中：①—PS加固区②—未加固区

图3土样模型

Fig.3The soil models

3.2 试验方法

将制备的PS加固土样模型放在一块厚2mm的绝热薄板上，静置一段时间，使土样模型两部分的初始温度与室温均趋于一致。将红外灯热激励放置在距模型50cm正上方的高度处，确保整个模型处于红外灯光照范围之内。调节红外热像仪支架的高度及热像仪的各参数，在土样模型的两部分范围内各确定一个测温点，为了便于对比热图差异，两个测温点关于模型中心线对称为最佳。模型试验布置示意图如图4所示。

其中：①—红外灯②—红外热像仪

③—土样模型未加固区

④—土样模型PS加固区

图4模型试验布置示意图

Fig.4Layout schematic diagram of the model test

4 试验结果及讨论

在连续升温和降温的过程中，红外热像仪会记录土样模型各部分的热图和任意时刻的温度值。图5（a）～（d）为干密度为1.42g/cm3的土样模型的热图检测结果。

（a）

（b）

（c）

（d）

其中： PO1—未加固区测温点

PO2—PS加固区测温点

图5土样模型热图

Fig.5 Thermography of the soil model

红外灯未对土样模型升温之前，由热像仪显示的热图可以看出，模型加固区和未加固区的热图相同，温度值一样，均与室温一致，表明PS的加固和模型的制作均是均匀的。从图5（a）～（b）可以看出，随着红外灯持续不断地释放热量，周围环境温度升高，土样模型的加固区和未加固区的温度也缓慢升高，但二者的温度变化幅度不同，未加固区相对加固区温度升高幅度较大。两个区域的热图上的热斑亮度不同，对应热图右边的温度标识，可以明显看出，土样模型的未加固区温度比加固区温度高。图6为测温点PO1、PO2在升温和降温过程中温度随时间变化关系曲线。初始时，二者温度基本一致，但由于PS加固区的传热过程受阻，随着时间的增加，二者的温差也越来越大，这与上述从热图角度分析所得结论是一致的。

时间/s

图6测温点PO1、PO2温度变化曲线

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

观察图6，两区域温度曲线的变化趋势是一致的，但曲线并不平滑。升温过程中，温度有时会突然下降到某个值，随后继续升高，降温过程中，温度有时会回升到某个值，继而下降。经分析，出现该状况的原因有可能是受到环境因素（如风速、环境湿度等）的影响，另外，红外灯的灯丝发出的光晕不均匀分布，亦会影响土样模型的温度变化。然而，这些因素的影响毕竟还是很微小的，不会造成两个区域的温度变化趋势发生很大波动。

根据李最雄[10]等人的研究，土体经PS加固处理后，会改变其原来离散态、片状、晶状黏土矿物的微结构，形成致密、非晶态的网状凝胶体结构。这种结构的变化使土体的物理力学强度和抗风化、风蚀能力大大提高。通过用不同浓度PS制备的土样模型重复做该试验发现，PS加固区和未加固区的温度差值的平均值最高可达15℃。而且从所得热图分析，PS浓度越大，两区域温差越大，PS加固效果越好。由此，初步得出结论，PS对土遗址土体的热传导过程具有巨大的阻碍作用，也就是说，PS对防止由于温差所引起的物理风化作用有重要的意义。

5结论

(1) 红外热像检测这一无损检测技术能够应用于土体加固效果的研究中，可很好地实现检测加固效果的目的。

(2) 从土样模型热图和温度变化曲线分析，PS阻碍土体的传热过程，从而对土体具有良好的加固效果。

(3) 该模型试验的PS加固土体深度为2.5cm，那么，改变加固深度会对土样模型的热图产生何影响，进而分析PS加固土体的效果将是下一步的研究工作。另外，PS是一种高模数的硅酸钾溶液，升温和降温的过程中，PS是否会发生化学变化，以致影响土体的加固效果尚待研究。

参 考 文 献

[1]李最雄. 丝绸之路古遗址保护[M]. 北京：科学出版社, 2003.

[2]王银梅. 西北干旱区土建筑遗址加固概述[J]. 工程地质学报,2003,11(2): 189—192.

[3]李最雄, 张虎元, 王旭东.古代土建筑遗址的加固研究[J]. 敦煌研究, 1995,（3）: 1—17.

[4]张虎元, 刘平, 王锦芳, 等. 土建筑遗址表面结皮形成与剥离机制研究[J].岩土力学, 2009,30(7):1883-1891.

[5]李黎, 邵明申, 裴强强, 等. 环境因素对PS加固土遗址效果的影响[C]//古遗址保护国际学术讨论会暨国际岩石力学学会区域研讨会论文集, 北京: 科学出版社, 2008.

[6]李黎, 陈锐, 邵明申, 等. 经PS加固土遗址水饱和强度及加固效果的环境影响研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2009, 28(5):1074—1080.

[7]王汝琳, 王永涛. 红外检测技术[M]. 化学工业出版社, 2006.

篇（6）

中图分类号 S725 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）01-0196-02

集水技术是指通过整地措施或雨水径流调控，截留聚集地表径流或汇集有效降水入渗到植物根部，把雨水径流转化为土壤水，改善土壤的水分状况，使局部地面土壤水分富集，供植物生长利用[1]。在干旱半干旱地区，地表水主要来源于外来河流、干旱土地的径流溪和偶然的降雨。其中只有1/3的干旱地区会出现径流和渠流[2]，由于区域缺水，严重影响当地农作物的正常生长，因此提高雨水与地表径流的利用率才能有效解决干旱地区缺水问题。

集水技术具有3个共同的特征：一是由于干旱半干旱地区缺少地表水，集水技术的水资源主要来源于雨水[2]；二是集水技术主要用于农业与林业，以提高粮食产量与树木成活率为主[3]；三是由于蓄水容积、集水区面积和投资上的规模都比较小，集水技术特别适合一些贫困地区使用[4]。

1 集水技术的发展历程和国内外应用现状

4 000多年之前，以色列的纳巴特人对岗坡上的杂物进行清理，增加了径流，同时用石头筑成了石坝，使径流汇集到了地势较低的地块，使原本降雨量少的地区的农作物也能像其他正常地区的一样生长，创造了集水措施的历史[5-7]。

随着社会的不断进步和科学技术的不断发展，如今的很多处于干旱或半干旱地区的国家都在实行集水技术，建立了微型和较大规模的集水蓄水系统，为人类、牲畜的生活及农作物的生产提供便利。例如在非洲撒哈拉沙漠东南部的一些城市，他们使用蓄水池集聚收集径流，并对其进行有效利用[6]。科学家发明了“沙沟集雨法”，即在栽植农作物的地块，每间隔一段距离开挖一个长、宽、深分别为5、1、0.8 m的深沟，再将具有很强渗透力的沙子和砾石填满深沟或略低于四周，如此便可以有效对雨水进行蓄积，农作物也可以很好地利用，使土壤中的水分含量增大，同时也增加了水分到达土壤的深度[8]。例如，在巴基斯坦，人们利用两边各1 m的斜坡进行微白金合欢的种植，利用的就是斜坡集流原理[9]。在库布齐沙漠人们分别采用生物、物理技术提高雾水、露水利用效率，来提高土壤含水率[10]。国外学者除了研究自然坡面的集水技术之外，还利用各种化学措施来减少坡面的水分渗入，如在伊朗，人们利用沥青的防水作用，减少坡面水分的渗入，使大量的水分集中流入栽有刺槐和圆叶白蜡的梯田中，对树木的生长具有极大的促进作用[11]。用钠盐喷涂土壤表面汇集降水并结合滴管种植农作物，效果良好[12]。

在我国，集水技术在黄土高原应用最为广泛，其中比较成熟的集水技术主要有2种，一种是在田间建造微型的集水面或者是对耕作的措施进行改进，使大量的降水和径流能够有效储存在土壤中，使雨水一到达地面就能被拦截并入渗到土壤中去；另一种就是利用人工修建的集水面或是自然的集水面，将雨水或地表径流收集起来，并将收集起来的雨水和径流贮存起来以供需要时进行灌溉和饮用。在我国云南干热河谷地区利用“截流竹节渗沟”技术来提高土壤湿润期[13]。同时，通过整地技术来提高雨水的利用率，在国内也得到了广泛的应用，其中包括反坡梯田、隔坡梯田、鱼鳞坑、水平沟、带子田、V型集水坑等整地技术[14]。我国北方通过采用“地膜集水技术”提高旱生玉米的产量[15]。同时，我国学者在集水技术方面做了大量的研究，同样也取得了大量的显著的效果，例如新疆林业科学院利用集水技术，使降水量严重不足的准噶尔盆地莫索湾有降雨或是有积雪融化的水仅在3 mm时都能够形成微域径流。王斌瑞在年降水量不足400 mm的半干旱地区，通过采用径流集水措施，改善树木土壤水分，使当地每年的土壤含水量大于1 000 mm，有效促进了当地林木的生长，在抗旱造林方面有了突破性的进展。

2 集水技术主要的研究内容

2.1 集水区

集水区是整个集水技术中的最重要的区域，是直接收集径流和雨水的区域，集水技术的好坏直接由集水区来体现。集雨面一般设置在坡面上，但是由于技术的创新，现在的集水区可以设置在屋顶、硬化路面、塑料大棚等处[16]。

2.1.1 集水区尺寸的确定。设计中首先要考虑的因素就是尺寸的选择，此方面的研究比较广泛，大致可以分为3种方法，一是根据集水区和蓄水池的比例，该比例一般在1∶（1～6），比例过小将导致土壤深层渗漏，造成水资源浪费；比例过大雨水会溢出蓄水池，致使植物滞留在水中的时间太长而出现缺氧等问题[17]。二是根据作物的需水量，在气候因素相对稳定的特定地区，在同一坡面上，一般集水面积越大，集水量也越多，例如对于树木来说，在不同的生长阶段需水量不同，要保持在一定的范围之内，这就要求集水区的面积不能过大也不能过小，应该有一个适宜的值[18]。三是根据当地的降雨量，降雨量较小的地区，就要加大集水面的规格，其规格越大，形成的径流在地面上的流动距离越长，越容易入渗到集水面土壤中。因此，在选择集水面尺寸时，必须根据地理情况、降雨量、供给的植物等综合考虑，选择适中的值[19]。

2.1.2 防渗措施的选择。集水区表层一般可分为不透水的天然地表层和容易透水的土壤表层。如果存在不容易透水的地表层，如岩石露头表层，一般在露头的下坡处直接设立蓄水池，并在一些大的裂缝上浇筑水泥、沥青即可[20]。防渗措施的研究主要集中在以一般土壤表层为集水区的情形。目前进行的处理措施包括以下方面：一是地表物理处理。对集水区表面进行压实、平整直至光滑是最常见、最简单的方法，尤其是在壤土或黏壤土上。此种方法在澳大利亚已有实际的应用[21]。而在我国黄土高原试验点上也证明了此种方法有一定效果[9]，但是集水效率不高，耐久性比较差。同时，需要大量时间和劳力来整平地表，使此种方法不能广泛应用。用覆盖的方法来处理集水区地表的研究也很多，例如塑料薄膜、防腐金属板、异丁橡胶或玻璃纤维、用草纤维或聚丙烯编制草席[22]、砾石盖塑料衬板、水泥或混凝土等均已被研究用于集水区覆盖物。虽然这些材料能够防止一定的水分蒸发，但是受到成本和生物的干扰。而且塑料薄膜等一些软质材料寿命比较短，风化后容易对环境造成污染[23]。二是地表化学处理。地表化学处理就是利用化学材料来处理地表使土壤对水具有排斥作用，加大集水区收集的径流量。目前很多国家都在使用此种方法。现在常用的化学材料主要有沥青、石蜡、钠盐、硅酮、有机硅、土壤稳定剂和防蚀剂等。其中，应用最多的主要是钠盐，由于其具有可以使土壤中的黏粒分散、减少空隙、降低渗漏、有效抑制杂草生长等特点而备受关注。石蜡、沥青以及硅酮等可直接阻塞土壤孔隙，降低入渗，目前在澳大利亚等国均已被应用[24]。沥青中加入土壤稳定剂和防蚀剂可以减轻沥青对土壤水分的剥蚀作用，可加强土壤的稳定性，防止土壤侵蚀。同时一些高效、无污染、价格低廉的高分子化合物，例如有机硅，在我国黄土高原地区应用比较广泛，适合在全国推广使用[12]。吴普特在对人工汇集雨水利用技术研究时，对几种新型集水材料进行了试验，发现集水效果较好的是HRC土壤固化剂和沥青玻璃丝油毡[25]。使用化学药品作为防渗材料是一种很有前途的措施，现在黏土、水泥混合防渗也一直是广大学者关注的热点。

2.2 输水方式

集水区和蓄水设备之间要进行很好地连接，以便对其进行利用。输水管道的材料选择一般需要考虑永久性，钢管、塑料管、钢筋混凝土管等都是常用的材料。渠道由于自身条件一般设置在地面上，因此防止渗漏、防止蒸发、防止杂物堵塞为主要的考虑对象[26]。

2.3 蓄水设施

2.3.1 蓄水设施的分类。根据国外学者对于蓄水设施的研究，可以将蓄水设施分为两大类：一是入渗池。从集水区收集径流汇集到入渗池贮存于根系区土壤中供植物吸收利用。在入渗池中可以栽植1株树或一年生作物。此种技术在非洲撒哈拉沙漠得以广泛的应用，有较高的利用率，单位面积的作物产量较高，但单位总面积的产量比较低。二是蓄水池，从集水区收集的雨水，一部分用于灌溉，剩余的雨水引入地面蓄水池，等到缺水时期使用或用于家畜饮用等，此种方式十分普遍。但是无论采用哪种蓄水设备，防渗密封都是必不可少的，一般用于集水区防渗的方法都适用蓄水设施[27]。

2.3.2 抑制水分蒸发。蓄水设备的蒸发问题是很严重的，抑制蒸发就等于增加供水量，此问题受到广大学者的重视。抑制蒸发一般包括2种：水面蒸发与土面蒸发。抑制水面蒸发常用的方法是在水面添加覆盖物，对于蒸发量小的地区可简单覆盖秸秆等覆盖物，对于蒸发量大的地区，可直接覆盖或采用自动扩散在水面上以形成密封层的化学制剂，减少发生气化现象的固态板等。目前使用化学制剂和石蜡、聚苯乙烯、轻质水泥；制成的板或连在一起的漂浮筏已开始使用，在减少蒸发方面逐渐取得了很好的效果。在西南非洲采用填沙和砾石的办法用于减少蒸发也取得了良好的效果[6]。在干旱半干旱地区，1/4～1/2的水分是在土壤表面蒸发掉的[8]。在土壤表面布设不透水的挡水布或抑制蒸发的覆盖物是常用方法。一般用于此方面的材料是由少孔物质构成，如石油、沥青、胶乳、塑料薄膜等。或者1层5～25 mm厚的多孔物质，如植物残体（秸秆、树皮、锯末等）以及煤渣、砂或砾石组成的覆盖层，都不同程度地起到控制土面蒸发的作用。

3 集水技术的问题

尽管集水技术经过多年的研究有了一定的发展，也取得了一些效果，基本趋于成熟，但在实际应用中仍存在较多局限，主要表现在：一是集水技术关键在于有效拦截雨水。集水技术的水资源主要来源于雨水，其受当地年降雨量和旱季持续时间的制约，在遇到年降雨量很低的干旱地区，此种措施就难以取得成效，因此对旱、湿季雨量鲜明的干旱地区，有效拦截雨水就成为关键措施。二是防渗材料及其造制着集水技术的广泛应用。由于大部分防渗材料的耐久性都很差，除了需要按时保养，还需经常更新。材料价格越低的，寿命越短。另外，某些防渗材料尤其是化学制剂，还会对环境产生不同程度的污染，因而在使用时同样受到限制。三是年降雨量不均匀地区雨水的分配处理问题。对于树木等需水量比较大的植物，需要防止其长时间处于积水和缺水的状态，合理灌溉或防止水分深层渗漏，就需要有与之配套的雨水调配工程。因此，在很多经济比较落后的国家和地区，部分季节性干旱地区集水技术都被限制使用。四是先进的集水技术未能得到广泛推广和应用。部分科学技术含量高的集水技术由于投入资本较大、结构复杂、不易被广大人民接受等，尚未得到大面积推广和应用。

4 集水技术的研究方向与应用前景

从目前的应用情况来看，虽然集水技术的研究发展接近成熟，但是仍然需要继续完善，一是对集水技术方法进行长期的实践和研究，要针对不同类型区域进行较大面积的农田试验，以了解各种集水措施在不同经济条件下的效率与生命力，尤其是要针对经济不发达国家和地区的自然条件进行深入的可行性评价，才能对其潜力做出评价。二是当每年的雨季收集大量的雨水入渗到土壤层内，并进行一年生的浅根性植物与多年生的深根性植物混植，既可大幅度增加粮食产量，又可有效地利用土壤水分。三是研究造价低廉且技术完善的集水系统，即建造与集水区配套的蓄水设施，再利用各种管渠将水引入用水点的工程，建立一个集水+蓄水+灌溉三位一体化的集水系统是今后的又一主要研究方向之一，尤其是干旱比较严重、经济比较落后的地区。

尽管集水技术在各个组成部分还存在一些需要进一步改进的问题，但是集水技术在干旱半干旱地区已经取得了显著的成效。随着世界科学的发展，此种集水技术会有更广阔的应用前景，值得一提的是我国已经成功地将集水技术应用到林业的生产中去，并获得了良好的收益，为我国干旱半干旱地区农业和林业的生产提供了一条新的路径。

5 参考文献

[1] 英.雨养造林的几种集水保水技术模式[J].甘肃水利水电技术，2007（6）：139-140.

[2] 陈洪松，明安.黄土区坡地土壤水分运动与转化机理研究进展[J].水科学进展，2003（7）：513-519.

[3] 魏天兴，余新晓.黄土区防护林主要造林树种水分供需关系研究[J].应用生态学报，2001，12（2）：185-189.

[4] 王文龙，穆兴民.黄土高原雨水人工汇集研究[J].土壤侵蚀与水土保持学报，1998，4（2）：77-81.

[5] 王克勤，孟菁玲.国内外农林业集水技术的研究进展[J].干旱地区农业研究，1996（4）：110.

[6] National Academy of Science.More Water for Arid 1.nads Promising Technologies and the Research[M].Washington.D.C，1974.

[7] 尹柞栋.径流林业一旱源署光[J].国土绿化，1994（3）：33-34.

[8] CRITECHLEY W.Building on a tradition of rain water harvesting[J].Appropriate Technology，1989，16（2）：10-12.

[9] SHANAN M I，苏文锷.汇集径流造林[J].林业科技通讯，1987（12）：31-32.

[10] MELESSE A M，SHIH S F.Spatially distributed storm run off depth estimation using Landsat images and GIS[J].Computers and Electronics in agriculture，2002（37）：173-183.

[11] 饶本强，吴易雯.库布齐沙漠不同发育类型人工结皮对露水凝结作用的比较研究[J].水土保持学报，2011（12）：159-164.

[12] MEHDIZADEH.Review of Entrepreneurship Features Among Industry Owners[J].International Conference，2010：14-15.

[13] KARPISCAK.Microbial Water Quality Improvement by Small Scale On-Site Subsurface Wetland Treatment[J].STJD，2003（6）：102.

[14] 拜得珍，纪中华.浅析干热河谷水土保持型生态农业土壤工程技术[J].西南农业学报，2004（17）：272-275.

[15] 韩蕊莲，维杰.黄土高原人工整地与抗旱造林技术研究进展[J].西北植物学报，2003，23（8）：1331-1335.

[16] 张晓辉.地膜集水技术在北方旱作玉米栽培中的应用[J].安徽农业科学，2006（23）：6151-6153.

[17] 苏德荣，冯会胜.埃塞俄比亚的集水技术[J].中国农村水利水电，2004（8）：101-104.

[18] 彭祚登，宋廷茂.世界干旱半干旱地区集水造林技术研究应用的现状及其发展动向[J].世界林业研究，1996（3）：29-34.

[19] 余新晓，陈丽华.黄土高原坡面集水工程的抗旱造林技术研究[J].水土保持研究，2008（1）：24-31.

[20] J.梅迪纳（墨西哥）.干旱地区表面径流和非常流河川径流集水方法[M]//水土保持手册.[出版者不详]，1978.

[21] FRITH J L.Design and construction of roaded catchments[M]//Proc.Water Harvesting Symposium，1974：122-127.

[22] MYERS L E，FRAISER G W.Asphalt fiberglass for precipitation catch-ments[J].Range Management，1974，27（1）：12-14.

[23] 季元祖.三水（集水、保水、供水）造林技术集成应用研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2009.

[24] 尹祚栋.径流林业一旱源署光[J].国土绿化，1994（5）：33-34.

篇（7）

全国政协人口资源环境委员会副主任江泽慧2010年6月2日向中国证券报记者透露，由国家发改委牵头制定的生物产业发展“十二五”规划将于6月上报国务院。近年来，我国采取了一系列措施加大对生物技术创新和生物产业发展的支持力度，包括出台了《生物产业发展“十一五”规划》，组织实施生物技术创新成果产业化和加强国家生物产业基地建设等。2009年6月国务院办公厅印发了《促进生物产业加快发展的若干政策》，明确提出加快把生物产业培育成高技术的支柱产业和国家的战略性新兴产业。

一、发展生物技术产业重大意义，它已经成为许多国家应对金融危机战略措施。

各国纷纷制订生物产业发展战略规划，专项政策，成立专门机构，加速培养和吸引人才，大幅度增加对生物技术研究和产业化的投入，引导社会资源投入生物产业，促进生物产业在知识密集区域集聚化发展，努力抢占21世纪国际经济技术竞争制高点。

二、世界生物技术产业发展现状

（一）生物技术产业已经进入大规模产业化阶段

现代生物技术首先应用于医药和农业领域，生物医药业、生物农业快速增长。以生物医药为例，全球范围内正在研制的2000多种生物药物80%已经进入临床试验阶段，批准了6000多例转基因动植物进行试验，批准生产的转基因动植物已达100多种。由于生物制药科技含量极高，受宏观经济基本面的影响较小，消费刚性特点明显，且价格稳定，盈利能力高于社会平均利润率，上世纪90年代以来，全球生物药品销售额以年均30%以上的速度增长，大大高于全球医药行业年均不到10%的增长速度。

（二）生物技术产业将成为继信息产业之后世界经济中又一个规模巨大的主导产业。

近十年来，全球生物技术产业的销售额约每五年翻一番，许多国家生物产业销售额增长率高达25%-30%，远高于全球经济增长率。预计到2020年，生物医药占全球药品的比重将超过1/3，生物质能源占世界能源消费的比重将达到5%左右，生物基材料将替代10%-20%的化学材料。继信息产业之后，生物产业将逐渐成为未来全球经济社会发展的又一重要推动力。

三、我国生物技术产业发展现状

（一）我国生物技术与发达国家差距相对较小，生物技术产业初具规模，在发展中国家中总体水平处于领先地位

近年来，我国生命科学与生物技术研究取得了长足的进步，在后基因组学、蛋白质组学、干细胞等生命科学领域具有较高的研究水平，在杂交水稻、转基因棉花等生物育种领域具有一定的优势。在我国，生物制药产业也呈现出蓬勃的发展态势，在1999年到2008年的10年间，生物制药子行业年均销售增长率为22%，而医药工业为19%，生物制药产业的销售规模虽然仅为整个医药行业的10%，但成长速度要明显快于医药工业的整体水平。另外，生物技术棉花种植面积已经超过6100万亩，生物农药年生产总量达到12万吨，燃料乙醇生产能力几近140万吨。目前我国的生物技术产业在发展中国家中总体水平处于领先地位。

（二）发展中面临的问题

1、生物技术产业自主创新能力薄弱

生物技术产品产业化程度低，生物科技成果转化率低，以生物医药为例，迄今为止，我国生产的中药以外的医药产品，自主发明的不足3%。国内有6千多家的医药企业，普遍缺乏自主知识产权，企业产品趋同，毫无国际竞争力可言。工程化研究开发薄弱，生物医药中上游技术比国际先进水平落后三至五年，而下游工程技术则至少落后十五年以上。

2、融资困局亟待打破。

发展生物产业的社会效益远高于产业自身的直接经济效益。当前，我国生物医药、生物农业、生物能源、生物基材料等一批新兴产业群体正在迅速形成。这是一个好的趋势，需要进行正确引导和扶持，特别是加快建立有利于产业化发展的投融资环境、市场环境，完善转基因生物安全管理等有关法律法规，解决新兴生物产业发展面临的融资困难、产业技术发展滞后、初期成本高等突出问题。

3、缺乏生物技术产业的高端人才。

生物技术产业的发展对人才的要求极其严格，目前在我国从事生物技术研究和产品生产经营的从业者素质参差不齐，整体素质不高，既懂技术又懂经营的高素质人才十分稀缺，难以适应我国生物技术产业快速发展的需要。

四、发展之路

（一）建立生物技术产业基金

美国的生物技术产业从上个世纪70年代起步以来，始终是全球生物科技的领跑者，其生物技术公司数量占全球总数的1／3。分析美国这方面的成功经验，除了人才、技术、设备、研发能力、体制等等因素之外，美国生物技术产业之所以能得到迅速发展的一个很重要方面是，美国无论是政府还是私营投资机构对这个产业领域的连续多年来的巨大投资。可见风险投资对一国生物技术产业的发展可谓至关重要。

我国目前的风险投资以政府为引导，以国有资本投资为主体。即资金来源主要集中于政府财政专项拨款和金融机构贷款。这种特点不可避免地导致了现行风险投资资金的低效率与盲目性，因此改革我国现行的风险投资体制已迫在眉睫。政府部门应当制定优惠政策，拓展生物技术企业高风险时期的资金来源，调动社会资金支持生物技术企业的发展，通过多种渠道拓宽生物技术产业基金的资金来源，规范和发展资本市场，吸引民间投资，大力发展创业风险投资，推动贷款担保机构发展，形成以民间资本和民间投资机构为主体的多元化投资主体和投资结构。

（二）加强国际合作

近年来，除了美国是传统的生物技术产业强国，加拿大的生物技术产业也迅速增长，目前它已经发展成该国的第二大高技术产业，加拿大生物技术产业的成长速度是西方七国平均增速的四倍。北美已经形成了世界生物产业的领头羊。尽管欧洲生物技术产业近年来也取得了长足的进步，但与北美相比，双方的差距仍然非常大。为了缩小差距，近年来欧洲生物技术企业通过行业内结盟和建立战略伙伴关系，形成优势互补，充分利用别人创造的经验和技术，达到迅速扩大经营规模，增加收入，占领市场等目的。

与北美相比，我们的差距则更大，据介绍，我国在生物技术的某些方面与国际先进水平的差距只有5年，而产业化差距却达15年。以生物制药为例，目前中国作为世界第七大的医药市场，对全球医药市场的影响巨大，2007年的全国医药产业销售总额是6392.69亿元人民币，到2010年，中国将跃居世界第五大医药市场，但即使是这样一个增长潜力巨大的市场，生物医药只占其中业务的一小部分，目前我国一年生物药品的销售额还不如美国一家中等生物制药公司的年产值。生物医药由于具有特异性强、准确率高等特点，能进行研究的领域还有很多，只是中国的生物医药仍处于产业阶段的初期，需要很长的时间进行培养。也就是说，在中国需要等待一些生物技术的研发成功需要再等上五到十年，研发成功后又会遇到资金的再投入及产业化的难题。

因此，最好最快的方法是加强国际合作，将北美乃至欧洲的成熟科研成果引入中国，同时引入国外成熟的产业基金，在中国落户后将其迅速规模化和产业化，创造利润后会有充足的人力和物力投入到国内生物技术的科研和开发上面，使生物技术的星星之火，可以燎原。

参考资料