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高标准农田的定义范文1
中图分类号：F332.2文献标识码：A文章编号：0439-8114（2014）10-2287-03
Regionalizing High-standard Prime Farmland Based on Niche-fitness Suitability Model with Potential Construction
GUO Feng-yu，MA Li-jun
（Agricultural University of Hebei， Baoding 071001， Hebei，China）
Abstract： Based on niche theory. The potential construction of high-standard prime farmland in the aspect of ecology was studied. Taking Lulong County in Hebei Province as an example， the coupling relationship between construction niche and realistic niche was analyzed. A model of high-standard prime farmland construction niche with 12 indexes from 3 aspects with natural endowments of farmland， infrastructure and construction， and site condition was established. The county area was regionalized using GIS.
Key words： high-standard prime farmland； potential construction； regionalization； niche fitness
基金项目：河北农业大学非生命学科与新兴学科科研发展基金（Fs2009201）；河北省科技计划项目（11237109D）
以河北省卢龙县为例，在明确高标准基本农田建设的实质和内涵基础上，构建基于生态位适宜度的高标准基本农田建设潜力评价模型，对高标准基本农田建设潜力进行合理的分区，旨在为有序引导开展高标准基本农田建设，使工程设计更有针对性，编制更适合实际的工程措施，从而有效提高县域耕地等别。
1材料与方法
1.1研究区概况
卢龙县地处河北省东部，燕山南部低山丘陵区，位于118°45′-119°08′E，39°43′-40°08′ N，总面积955.82 km2。依据《卢龙县土地利用总体规划（2010-2020年）》确定的2011年卢龙县基本农田控制面积为37 297.04 hm2，基本农田面积占全县土地总面积的39.02%，占农用地面积的51.43%。卢龙县是全国116个基本农田保护示范区，近年来基本农田整理项目规模8 474.80 hm2，占基本农田总规模的22.72%。通过整理，区域内基础设置得到极大完善，基本农田质量显著提升，取得了良好的经济、社会和生态效益。
1.2数据来源
研究选取的数据包括卢龙县2011年土地利用变更调查数据库和耕地质量等级补充完善成果，卢龙县DEM高程数据、地形图、土壤图、基本农田划定外业调查数据，卢龙县土地利用总体规划（2010-2020年）、2011年经济统计年鉴、基本农田整理项目和农开办农业水利项目等资料。
1.3卢龙县高标准基本农田建设潜力分区评价
1.3.1生态位适宜度模型生态位适宜度是在Hutchinson的“n维超体积”生态位概念基础上发展起来的，是指作物的现实资源位与其最适生态位之间的贴近程度，用于表征作物对其生境条件的适宜程度[1，2]。运用到高标准基本农田建设中，可以认为高标准基本农田建设必须以各种资源条件为支撑和基础，他们共同构成一个多维的资源条件空间[3]。高标准基本农田建设所需的各种资源因子构成最适资源生态位空间，耕地的现实资源构成对应的现实资源生态位空间。二者之间的匹配关系，反映了区域耕地现状资源条件对其高标准基本农田建设潜力的适宜性程度[4]。当现实资源位完全满足高标准基本农田建设的需要时，显示生态位适宜度为1；当现实资源位完全不能满足高标准基本农田建设的需要时，生态位适宜度为0。可见生态位适宜度能够反映区域高标准基本农田建设的资源需求与现状资源生态因子之间是否具有良好的匹配关系[2]。通常情况下，作物对资源环境的要求可分为如下3类：
对于正向作用的因子，即指标因子资源必须满足其最低要求，而且越丰富越好，如土壤有机质含量，计算公式为：
xi= 0 si
对于负向作用的因子，即指标因子资源的现状值越低越好，如坡度，计算公式为：
x= 1si≤Dimin1-（s-D）/（D-D）・RDiminDimax（2）
对于最适值在某一区间，过高或过低都是不好的指标因子，如路网密度，计算公式为：
xi=0 si≤Dimin，si≥Dimax（Si-Dimin）/（Diopt-Dimin）・RiDimin
式中，xi为第i种资源的生态位适宜度指数，Si为资源现状的测度，Di为对资源要求测度，Dimin为资源要求的最小值，Dimax为资源要求的最大值，Diopt为资源的理想要求值，Ri为资源的保证率。
1.3.2评价指标体系构建根据《高标准基本农田建设标准》对高标准基本农田的定义，即高标准基本农田是指土地平整、土壤肥沃、集中连片、设施配套、高产稳产、生态良好、抗灾能力强，与现代农业生产和经营方式相适应的农田。高标准农田建设是提高农田基础设施水平和配套程度，改善农业机械化、规模化生产条件，增强抵御自然灾害能力，改善农村生态景观，提高粮食生产保障能力，促进高标准农田持续利用的系统工程。本研究在考虑卢龙县农业生产的特点并结合实地调研与咨询专家的基础上，遵循评价指标的选取原则，从自然禀赋、基础设施与施工条件和立地条件3方面选取12个指标因子，构建了卢龙县高标准基本农田建设潜力评价指标体系，并运用层次分析法和特尔菲法相结合确定指标因子的权重（表1）。
1.3.3评价指标分值计算由于各评价指标的取值范围和量纲往往不一致，难以直接进行比较分析，所以要将各评价指标进行无量纲、标准化处理，以消除量纲的影响，使不同性质、不同度量的评价指标具有可比性[5]。根据因素指标对高标准基本农田建设的影响方式和作用程度不同，借鉴农用地分等体系中的赋值标准，采用经验法和专家咨询法确定高标准基本农田评价指标分级赋值标准。根据因素指标对高标准基本农田建设的影响方式和作用程度不同，可将评价指标分为阈值型因子和数值型因子。对于阈值型指标按照表2进行分级打分，对于数值型指标，可按相关公式计算[6-8]。
1.3.4 高标准基本农田建设潜力分区评价根据Shefold限制性定律，高标准基本农田建设适宜性通常由隶属度最小的因子决定，当某些因素在数量或质量上对高标准基本农田建设的影响接近某一临界值时，就成为限制性因素[5，9]。采用综合生态位适宜度评价模型[式（4）]行指标量化分布的空间叠加，得到高标准基本农田建设潜力综合生态位适宜度，采用自然断点法，将卢龙县高标准基本农田建设潜力划分为基本具备、稍加改造、全面整治3大建设潜力类型区[6，10]。
Sp=0min（xi）∈0Sp=xi × wsi min（xi）？埸0（4）
式中，Sp为高标准基本农田建设适宜性指数；xi为某一评价单元指标的生态位适宜度值，wsi为第项指标的权重，n为指标个数。
2结果与分析
卢龙县基本保护区内共有耕地28 822.24 hm2，通过上述评价可划分为基本具备、稍加改造和全面整治3大建设潜力类型区。即基本具备高标准条件区（Ⅰ）、稍加改造区（Ⅱ）和需要全面整治区（Ⅲ）。由图1可知：
基本具备高标准条件区（Ⅰ） 面积为11 306.24 hm2，占区域内耕地总面积的39.23%。该区域属于基本具备高标准基本农田的地区，主要分布在卢龙县南部的平原地区和县城北部潘庄镇、刘家营乡、燕河营镇和陈官屯乡的平原地区。近期建设的区域面积较大，该地区的基础条件较好，建设的迫切性和可行性都较高，只需进行较少的投入即可取得很好的效果。
稍加改造区（Ⅱ）面积为6 468.57 hm2，占区域内耕地总面积的22.44%。主要分布在下寨乡、双望镇、印庄乡和潘庄镇，分布与近期建设区相邻，反映其建设具有明显的过渡性以及连片推进性，该地区为高标准基本农田的稍加改造区域。区域内灌溉排水设施、道路年久失修，基本农田质量有待提高，应针对该地区基本农田的不足，按照缺什么补什么的原则进行项目设计与施工。
需要全面整治区（Ⅲ）面积为1 1047.43 hm2，占区域内耕地总面积的38.33%。主要分布在卢龙县的北部、西南部和东部半丘陵地区，是高标准基本农田全面整治的地区。该地区基本农田坡度影响较大，同时基本农田的自然禀赋较差，基础设施存在灌溉不足、道路缺损等严重的情况，由于分布受地形因素的限制连片性以及区位条件都较差，施工难度较大且所需资金较多，因此为高标准基本农田远期建设区域。该区域的基本农田生态环境脆弱，建设工程应以注重保护生态环境安全，同时加强基本农田的质量。
3结论与讨论
本研究从高标准基本农田建设的内涵出发，构建了高标准基本农田建设潜力评价指标体系，采用生态位适宜度模型，以GIS技术为支撑，对高标准基本农田建设潜力进行研究，将卢龙县高标准基本农田建设区划分为3大潜力区。卢龙县高标准基本农田建设潜力区呈现明显的空间聚集特性，由平原区向丘陵区、半山区依次过渡分布，结果表明生态位适宜度模型能够有效划分卢龙县高标准基本农田建设潜力适宜度的空间差异性。
本研究指标权重确定采用的是专家打分法，主观性较大，可能造成评价结果有一定的偏差，因此今后如何确定一个客观评价系统需要进一步研究。科学划定高标准基本农田建设潜力区需要考虑多方面因素，本研究主要侧重于耕地的自然属性因素，实际工作中还应考虑社会经济条件、政策限制等因素。
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高标准农田的定义范文2
关键词：农田水利；建设；管理机制
中图分类号：TV文献标识码： A
1 农田水利建设现状及存在问题
1.1 基本水利建设不被重视
一方面，国家每年的水利投入都进入到了大工程，但对农民帮助最大的其实是“小农水”，这对农田很重要，大旱旱情不在城市，而在农村、山区。但目前在资金投入和水利建设方面，水利部门往往出于经济效益的考虑，更加关注的是大型水利设施的建设和城市、工业用水的保障，对于农业用水缺乏投入。另一方面，农民自己也不愿意独自去投入，粮食是“望天收”，农田水利建设的设施需要集体行动，不是一家一户可以做的起来的，也不是一家一户去使用的。所以很多农村的沟、塘、渠、堰都是在三四十年前建起来的。但自从分田到户以后，这些设施的建设和维护就没有人管了，原有的农田水利设施就更是被荒废了。在此之前，国家的农田水利基础设施都是通过“两工”体系来提供，农民在农闲时可以投入到农田水利修建中，至少可以保证水渠维护，但取消“两工”后，没有了相应的替代机制，农村水利公共投入就缺失了一块。
1.2农业灌溉体系不稳固
一是机井报废较多，井灌面积难以稳定，由于现有机井进入报废和更新改造期，且缺乏维修养护专项资金，井灌面积日趋衰减，老化严重，发展不平衡，而且部分布局不合理，控制灌溉面积小。二是灌溉面积有待进一步扩大，灌溉保障能力不足的问题尤为突出。三是灌区工程不配套，老化失修严重。四是机电灌站亟待更新改造，很多机电灌站工程损坏，水源污染．大部分丧失灌溉功能。
1.3水资源供需矛盾日益突出
水源污染严重由于气候变暖，天气异常，降雨量偏少。且时空分布不均，加之拦蓄工程数量少，导致地表水利用困难，地下水位下降，居民生活及工农业用水供需矛盾日趋突出。同时，由于部分企业的工业废水不达标排放．致使河流水源水质严重污染．严重影响农田灌溉和居民生活用水。因此合理开发利用和保护水资源．实现水资源的可持续利用势在必行。
1.4工程管理体制仍需进一步完善
我国实行水利工程产权改革，对加强水利工程管理起到了推动作用．但仍有部分工程没有实行产改．还有一部分小型水利工程产改不彻底．产权不明晰，利益不直接，处于没人管理状态。这一管理模式与发展市场经济的新形势很不适应．既不能调动广大群众的管理积极性．也不能长久发挥工程效益，重建轻管现象仍然存在。因此，急需探索适应新形势、符合实际的水利工程管理模式。
2 小型农田水利建设管理问题的对策
2.1、加大投资力度，完善农村小型水利工程的建设
要建立小型农田水利设施建设补助专项资金，对农民兴修小型农田水利设施给予补助，并逐步增加资金规模；在安排农业综合开发资金时，继续把农田水利建设作为中低产田改造的一项重要内容。为了更好地发展农田水利工程建设，可以适当的放宽政策条件，积极鼓励和引导农民资金，可以以保证对农田水利基础设施的建设，既减轻了国家经济负担，又可以发展民营化水利解决水利投资严重不足的问题，并且能够落实责任主体，降低管理成本，提高服务质量和充分发挥工程效益。
2.2 解决农田水利建设主体问题
现代小型农田水利建设管理要结合其使用功能，明确建设与管护主体，督促建设及管护主体负责。农田水利工程按照其功能可以将其分为公益性工程、经营性工程与生产性工程。公益性工程由政府部门担任主体；其次是经营者是经营性建设工程的主体，市场经济条件下，水利工程供水被定义为经营性欣慰；生产性工程建设主体则是农业生产者，建设主体应当是直接从事农业生产的农户或其他经济组织。
2.3加快推进农田水利建设管理制度改革
按照“谁投资、谁受益、谁所有”的原则，推进小型农田水利设施产权制度改革，明确小型农田水利设施的所有权，落实管护责任主体。以农户自用为主的小、微型工程，归农户个人所有；对受益户较多的小型工程，可按受益范围组建用水合作组织，相关设施归用水合作组织所有；政府补助形成的资产，归项目受益主体所有。允许小型农田水利设施以承包、租赁、拍卖等形式进行产权流转，吸引社会资金投入。积极推进农田水利管理体制改革，加快实施灌区管理机构定岗定员和工程维修养护定额的试点和推广工作，妥善解决富余人员的分流问题，改革水价和水费计收机制，为工程良性运行和节约用水创造条件。
2.4 加强基层水利工程管理单位自身能力建设
农村水利建设要改变过去只注重工程建设而忽视自身建设的做法，工程建设与基层水管单位自身能力建设要同时审批、同时建设、同时验收。要进一步调整农村水利资金支出结构，允许部分资金用于包括管理手段、信息网络、办公条件等在内的管理单位自身能力建设，以不断提高基层水管单位服务经济、社会的能力和水平。
2.5 因地制宜抓好水利工程建设
要结合实际，坚持水利建设与农业结构调整相结合，与农田林网高标准达标相结合，与乡村道路综合整治相结合，与资源综合开发利用相结合，与生态环境建设相结合，因地制宜，科学规划，集中连片，综合治理。要按照工程标准化、灌溉节水化、排水畅通化、农田林网化、道路平坦化、耕地田园化“六化”标准来规划水利工程
2.6 开发人力资源农村小型水利工程
人力资源农村小型水利工程建设是效益长期的工程，因此建设规划必须具有发展的眼光。地方水利部门可以采取派出去，请进来，实行短期培训等方法，抓好管理人员的业务培训，提高管理人员的业务水平；要有步骤有计划的选拔一批优秀人员到大专院校进行深造学习，学成之后再到基层开展工作。同时在平时应该采取师傅带徒弟的形式开展各类深造学习，以更好的适应岗位要求，做好水利工程管理的各项工作。在具体的工作中则应该做好各项工作的具体分工，让每一个工作人员都了解自身的主要研究方向，从而打造一支优秀的农田水利的专业队伍。最后要加强农业技术人员的培训工作，使得每一位技术人员都能够独自的开展各项工作，从而更好的促进水利工程的健康发展。
2.7不断创新、持续发展
加快推进高效节水灌溉技术，支持设施农业、特色农业、土地集约化生产区发展高效节水灌溉是各地水利建设发展的目标，在投入加大的同时，把加强水利建设管理摆上同等重要的位置。按照先建机制再建工程的原则，着力推进产权制度改革和管理体制与运行机制改革，明确小型农田水利设施建设管理主体、落实管护责任、完善管理措施、筹措管护经费，加快建立小型农田水利设施建设管理长效机制，确保工程建得起、用得好、常受益。
3 结束语
综上所述，农田水利工程的建设管理意义重大，只有做好这项工作，才可以给农田水利建设工程带来全新的发展之路，真正为农民做好事，带动农村经济的发展。
参考文献：
[1] 黄士锦，于宝良，黄伟，浅谈农村小型水利工程管理存在的问题及对策[J].《科技致富向导》.2010年13期
高标准农田的定义范文3
这些学者对土地整治的融资投资多元化进行了探讨，但对社会资本投资土地整治的内在推动力和经济规律研究较少，对参与者之前的相互关系及其影响作用也缺少阐述。本文从分析土地整治过程中运用社会资本的内在推动力及参与者相关影响着手，运用委托理论，对社会资本投资土地整治的柔性激励机制进行研究，以期为政府激励社会资本进入土地整治领域，实现土地整治可持续发展提供理论依据。
一、社会资本投资土地整治的柔性激励思路
（一）社会资本投资土地整治的内在经济规律分析
根据信息经济学中委托理论，社会投资者选择投资土地整治的过程可以表述如下：首先，作为激励主体的政府制定相关政策，提出社会投资者投资土地整治的门槛和途径。社会投资者可以根据自身实力和各地政策特点选择有利于获取收益最大化的投资行为。当然，在具体项目运作实施中，一些诸如国家新型城镇化政策的改变、国家对农业生产的鼓励政策、农产品价格的变化、房地产市场（用地指标交易市场）的供求关系转变等意外事件和社会投资者的应变决策行为最终共同决定了社会资本投资土地整治的效益。
从项目收益角度看，土地整治项目的实施能够带来显著的经济、社会、生态效益。对于农用地整治项目而言，其收益主要为土地种植（养殖等）收益，特别是传统种植时，其收益的增加与投资额相比较小，存在较高的不确定性，要以此来形成合理的投资回报，则需要很多年来逐步实现。从农村建设用地整治看，由于涉及农户搬迁，不仅所需资金较高，而且还面临农户搬迁风险、指标交易受房地产市场影响等因素的制约。在这种成本-价值体系下社会投资者投资土地整治，很难成为社会投资者的自主行为。这种回报方式在现实中也鲜有成功的案例。
由于市场中各类信息的反馈具有不完整性，所以政府通过市场调查得到参与各方，如社会投资者、项目所在的村组农民、项目实施的主要参与人等各方的行为发生了何种变化。进而通过分析这些变化，最终了解社会投资者获得的效益情况。当然这一效益情况，还受社会投资者自身的能力的影响。
（二）社会资本投资土地整治柔性激励的思路
一些学者认为委托问题的解决不仅靠契约将风险约定，还可以通过柔性方式适应环境变化，由此，提出了激励柔性概念，即通过柔性化的方法手段对参与主体进行的针对性激励，其目的仍是适应市场环境的变化。
鼓励社会投资者投资土地整治，形成市场化、产业化运作的土地整治新模式，其核心是如何科学的分配和调整各方收益。在收益分配中，引路柔性思想，目的是，通过增加柔性成分使各方的需求得到有效的满足。
传统的土地整治模式，更注重于项目产生的社会效益和生态效益，而引入社会资本后，社会投资者更注重于经济效益。因此，需要构建新的成本-价值体系，而新的体系中，必须保持政府的主导作用、监督作用，而又要使社会资本自愿投资于土地整治，从而实现社会效益、生态效益与经济效益的结合。因此，以政府为主导的激励主体，可以使用非强制性的方式，根据市场状况和一些前期政策效果，灵活地调整相关政策，能够产生持续且潜移默化的说服和引导作用，从而推进社会资本投资的意愿转化为社会投资者的自主行为。按照这种激励机制，作为激励主体的政府和作为以经济效益为核心的社会投资者，都能够以各自利益为出发点，从而实现拟定目标的最优化理性决策。
二、社会投资者投资土地整治效益函数建立
（一）社会投资者投资土地整治短期效益函数
从经济角度讲，社会投资者可以采取不同的投资决策行为，而这些行为将产生各类不同的效果，社会投资者的短期收益可能会由于采取粗放投资（如取得农户土地后给予很少的投资，甚至不对其进行投资）而增加，也很可能会因为大量投资，形成高标准农田，发展现代农业，或者获取建设用地指标，而新购生产设备、进行人员储备、开展沟渠路配套和土地平整等行为而减少。
社会投资者对土地整治产生的社会、经济和生态短期综合效益函数F 可以近似认为与社会投资者的自主行为 A以及农产品市场或指标交易市场发生的市场环境变化ε具有线性相关性，可以表述为
F=A+ε，
其中 V（ε）=σ2， E（ε）=0，ε为正态型分布。该函数方差值反映了市场对社会投资的影响，方差值越大，表明影响越大。
设Fs为社会投资者的短期效益；其中c是与投资方式无关的效益，短期少量投资维持传统农业方式产生的效益为m，传统生产方式对效益的短期增加系数为 p（p>0），短期社会资本投资土地整治形成现代农业生产方式的效益为 n，社会资本投资方式对效益的短期降低系数为q（q>0），则由于社会投资者采取传统生产方式增加的短期效益为m*p，由于社会投资者采取现代农业方式减少的短期收益为n*q。根据以上分析，社会投资者的短期效益函数可以表述为：
Fs=c+m*p-n*q+ε，
它能直观地反映短期内社会投资者的投资方式决策行为与短期效益的关系。
（二）社会投资者投资土地整治长期效益函数
设Fl为社会投资者的长期效益，c′是与生产方式无关的效益，p′为传统种植业生产经营模式对效益的长期降低系数，传统模式对长期效益的降低效应大于其对短期效益的提高水平。社会资本投入较大成本采取现代农业经营模式（或者获取建设用地指标交易）对效益的长期增加系数为 q′（q′>q，现代农业经营模式或者获取建设用地指标交易获得的长期收益增值大于短期收益的降低额），则由于传统经营模式长期效益的降低额为m *（p′-p），由于采取社会资本投资者采取现代农业方式（或者获取建设用地指标交易）增加的长期效益为n*（q′- q）。
从而可以把社会投资者在某一较长时期内的效益函数表述为：
Fl=c′-m *（p′-p）+n*（q′- q）+ε，
它能直观地反映在某一较长时期内社会投资者的投资方式决策行为与长期效益的关系。
三、社会资本投资土地整治柔性激励模型设计
（一）政府的最优化决策分析
作为公共利益代表的政府，对社会投资者的投资行为及其产生的效益特别是社会效益和生态效益及其对原有村组农民的权益保障进行考量，从而希望借助柔性激励手段促使社会投资者获得最大化长期效益。
假定政府期望社会投资者获得的经济、社会和生态长期综合效益为
Fg=Fl-Clg，
Clg代表社会投资者和参与各方（含政府、村组农民）共同支出成本。
社会投资者自身的净收益 R=Clg-Cl，其中Cl为社会投资者投资成本，其大小与具体经营方式有关。
作为公共管理者的政府，其风险一般是中性的，因此可以认为政府效益效用的期望等于期望效益的效用，即E[u（R）]=u[E（R）]，R为效益。按照信息经济学中风险中性的定义，实现期望效益的最大化也就实现了期望效用的最大化。从而得到作为激励主体的政府最优化选择约束条件为：max E（F）=max E（Fl-Clg）。
（二）社会投资者的最优化决策分析
社会投资者投资的目的是获得最大化的期望效用，要制定合理的激励政策，使社会投资者采取自愿投资土地整治，并形成现代农业生产方式，必须使得其采用现代农业经营方式或获得的指标收益高于传统方式，反之，则社会投资者不会投资土地整治。
设社会投资者的效用函数为 u（R）=-e-wR，R 服从均值为 E（R），方差为 V（R）呈正态分布，则V（R）风险厌恶系数可以表述为 w=-u″（w）/u′（w），用其来衡量社会投资者的风险偏好程度。
社会投资者效益效用的期望为
社会投资者在投资方式不确定的情形下，加上农产品市场或用地指标交易市场受市场大环境的影响，为实现上述期望，社会投资者会要求得到稳定的效益水平B。根据 u（B）=E（u（R ）），得，故 B=E（R）-wV（R）/2。
在风险厌恶的情况下，由 u（R）=-e-wR、w> 0 知 u′（R）=we-wR>0，从而得出u（R）为单调递增函数，这样只要社会投资者会要求得到稳定的效益水平 B 最大化，其获得效用 u（R）也就最大化，从而
max B=max[E（Clg-Cl）-wV（Clg -Cl）/2]。
（三）社会资本投资土地整治柔性激励线性规划
通过以上最优化决策分析，不难发现市场竞争中社会投资者与政府的决策不完全一致，社会投资者以自我盈利为目的，其最有决策也是实现自身利益最大化。也就是说社会投资者参与投资土地整治的约束条件：投资土地整治带来的期望效用要高于其投资其他领域的机会成本。由此，作为激励主体的政府应采取较为灵活和务实的激励政策安排，引导社会投资者进行投资，使两者的目标相吻合，即为激励相容条件。
按照线性规划的思路和方法，从政府的角度看，社会资本投资土地整治的柔性激励驱动机制就是让社会投资者在满足上述约束条件和激励相容的条件下，实现政府效用最大化，即
目标：max E（Fl- Clg）
约束条件：s.t. max[E（Clg-Cl）-wV（Clg -Cl）/2]
E（Clg-Cl）-wV（Clg -Cl）/2≥B0
高标准农田的定义范文4
1.1生态工程
生态工程以复杂的社会——经济——自然复合生态系统为对象,遵循应用生态系统中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以整体调控为手段,以人与自然的协调关系为基础,以高效和谐为方向,为人类社会及自然环境双受益和资源环境可持续发展设计的具有物质多层分级利用、良性循环的生产工艺体系。以期同步取得生态环境效益、经济效益和社会效益[1]。
1.2生态工程原理
生态工程涉及生态学、生物学、工程学、环境科学、经济和社会等领域,原理众多。我国学者(马世骏1986、颜京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系统生态学理论的基础上,对生态工程的原理作了精辟论述和提炼。把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理。孙铁珩,周启星等[2]提出污水生态工程是指运用生态学原理,采用工程学手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学等特征对污水中的水、肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术,是污水治理与水资源利用相结合的方法。
2主要生态工程污水处理技术
2.1污水土地处理系统
污水土地处理系统是一种污水处理的生态工程技术,其原理是通过农田、林地、苇地等土壤--植物系统的生物、化学、物理等固定与降解,对污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用[3]。根据处理目标、处理对象的不同,将污水土地处理系统分为慢速渗滤(SR)、快速渗滤(RI)、地表漫流(OF)、湿地处理(WL)和地下渗滤(UG)五种主要工艺类型[4]。
土地处理系统造价低,处理效果佳,其工程造价及运行费用仅为传统工艺的10%~50%。其中污水湿地生态处理系统又称人工湿地,目前研究最为深入、应用最广泛。通过人工湿地生态工程进行水污染控制不仅可以使污水中的水得以再生利用,还能使污水中的有机物、N、P、K等营养物得到利用。整个系统呈自然式良性循环,构成了具有自适应、自净化能力的水陆生态系统。该系统管理简单,稳定后几乎不需要人的参与,物耗、能耗低,效率高。生态系统中的植物群体不需要另行施肥与灌溉,还兼有美化环境的功能,这种生态净化方法实现了水环境可持续发展[5]。
以人工湿地处理系统为例,土地生态处理系统对污水的净化机理如下:系统中的填料(介质)具有巨大的比表面积,易形成生物膜,污水流经颗粒表面时,其中的污染物质通过沉淀、过滤、吸附作用被截留[6]。
2.2污水生态塘处理系统
生态塘系统是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,建立人工生态系统,,通过天然的生化自净作用,在自然条件下完成污水的生物处理[7]。有机物质在生态塘处理系统中得到降解,释放出的营养物进入了复杂的食物链中,产生的水生作物、水产都可以被收获。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水,对有机物和病原体有很好的去除效果,具有投资少、运行费用低、运行管理简单的优点。但该系统占地面积大、易出现短流、温度较高时易散发臭气和孳生蚊虫、对氮磷的去除效果不稳定。近年来,我国生态塘污水处理工艺研究侧重在两个方面[8]:筛选、培育高效水生净化植物;组合曝气、水生植物、水产养殖多个生物处理单元的综合功能,营建生化一体化水生动植物复合生态体系,是污水处理与资源利用的完美结合,构建了一个完整的生态系统和良好的内部良性循环系统。
2.3蚯蚓微生物滤池系统
蚯蚓生态滤池是滤床中建立的人工生态系统,由滤床填料、蚯蚓及布水系统等组成。系统利用蚯蚓和微生物的协同作用对污水中含有的各种形态污染物质进行处理和转化。蚯蚓可对污水和污泥进行吸收和分解,清扫滤床,防止堵塞[9]。蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率。蚯蚓的存在可作为家禽饲料。污水中的生物膜污泥微生物通过食物链最终被有效地转化为蚯蚓的增长及其排泄物,而蚯蚓的机体及其排泄物又可成为他微生物的分解利用对象,从而进行新一轮的生态循环。
3生态污水新型处理技术
如利用土壤毛细管浸润扩散原理,研制成功的地下毛细渗滤系统(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛细渗滤系统(UCSS)的中心部分是地下毛细渗滤槽,它通过土壤过滤和微生物降解来去除污水中的污染物。在一定程度上解决了常规土地净化污水处理系统占地面积和运行费用问题,还可回收污水和营养物质(包括氮、磷和钾)用于植物生长。
活机器(livingmachine)系统是加拿大出生的海洋生物学家约翰·托德(JohnTodd)发明的,是利用太阳能以及利用由多种多样直接或间接从太阳获得能量的生物组成生态系统,将水产养殖与人工湿地结合起来并封闭在温室里,以创造一个高效的污水处理过程[12],包含了沉淀、过滤、净化、吸收、挥发、硝化和反硝化、厌氧和好氧分解过程,在获得高标准水质的同时避免了自然处理系统占地大、滞留期长、寒冷气候处理效果欠佳等弊端。
结语
污水生态处理技术基本上不涉及化学能的投入和化学品的消耗。根据国情,我国的污水治理必须走生态处理技术的道路[13]。
高标准农田的定义范文5
【关键词】城市水灾 规划建设 防灾工程体系 科学架构
【中图分类号】 TU984.2 【文献标识码】A
【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2016.21.004
近年来，我国城市水灾频发，造成了巨大的经济、财产损失，严重影响了城市的正常安全运行，并受到了媒体、公众和政府的高度重视。城市水灾包括城市洪灾和城市内涝，很多专家学者从不同的角度探讨了城市内涝的产生原因和解决途径，并各有建树。城市水灾产生的原因是多方面的，包括：政府的重视和投入、社会和市民的期望值等社会因素，气象条件等自然因素，防灾工程建设等工程因素，工程设施的运行、调度与管理等管理因素和民众的防灾减灾意识等多方面因素。目前来看，政府的重视和投入、社会和市民的期望值等社会因素都期望减少和避免城市水灾的产生，气候变化等自然因素可以通过科学的预测体现在防灾工程的建设标准之中。所以，笔者认为：建设高标准的防灾工程设施是最关键且最重要的防灾措施。有了高标准的防灾工程设施，才能有效地通过工程设施的运行、调度与管理等措施实现防灾减灾的目的。为了科学规划建设城市水灾防御工程，抵御城市内涝，本文仅从工程的角度探讨如何构架城市水灾防御工程的系统科学问题。
我国城市水灾的二元体系架构
人类从农耕社会逐步发展到现在以城市为中心的现代化社会，现代文明促进了城市的发展、壮大。城市是一个人口和社会财富高度集中的区域，为了提高城市的土地承载能力，城市从自然生态系统逐步转变为人工生态系统，它的生态安全、排水安全和防灾安全都依赖于相应的工程设施提供保障。目前，我国已经建设了比较完善的城市防洪工程和城市雨水排水工程。
滨水城市一般沿河、湖、海岸线等水体岸边建设有防洪、防潮堤坝，相关河流水系建设有高标准的防洪水库、堤坝和滞洪区以保护城市免受外部洪水的危害，城市防洪工程的设防标准与城市的重要性有关，设计依据是城市防洪工程设计规范。在设防标准以下，防洪工程应保证城市的防洪安全。目前，城市防洪工程已经有比较完善的规划设计标准体系和工程实践经验。
几乎所有的城镇规划建成区范围以内，都建有地下雨水排水管网或合流制管网，用来排除规划建成区以内的暴雨径流，保障城市排水安全。其作用是补偿城市建设过程中对地表排水沟渠的破坏、提高排水能力、保护城市免受暴雨灾害和为市民提供舒适的生存条件。城市雨水排水工程的设计标准、设计依据应符合城市排水设计规范。在设计标准以下，排水工程应保证城市的排水安全。目前，城市排水工程也已经有比较完善的规划设计标准体系和工程实践经验。
城市规划建设的防洪工程和雨水排水工程共同构成了我国城市水灾的二元体系架构。城市防洪工程由水利部门负责，有专业的人才培养体系和高等院校、工程规划建设的理论、技术标准体系以及运行维护机构。城市雨水工程由城建部门负责，同样有专业人才培养体系和高等院校、工程规划建设的理论、技术标准体系和运行维护机构。在两个体系都正常运转的条件下，为什么还会发生城市内涝灾害呢？其原因是城市雨水管网设计标准偏低，经常发生雨水排水系统“失效”工况，而且没有对超标雨水做出安排，任由超标的地表漫流雨水流到城市低洼地区造成内涝灾害，而城市的管理者处于没有任何解决之道的尴尬状态。
2012年，由住房与城乡建设部完成的亚洲发展银行技术援华项目“城市雨水管理与内涝防治”的咨询报告全面分析了我国法律、机构、技术和投资等方面存在的问题，并提出了解决问题的建议。研究发现，我国城市雨水排水设施设计标准偏低，超过雨水排水标准的内涝事件经常发生，且许多城市没有对超标雨水产生的地表漫流做出相应的工程安排。调研发现，发达国家采用两种方式解决导致城市内涝的超标雨水地表漫流问题：其一是建设高标准的城市地下雨水排水设施；其二是利用城市道路排除超标雨水，对超标雨水进行约束，设计标准可以达到“百年一遇”。我国的经济处在高速发展之中，即将迈入中等发达国家行列，国外发达国家的先进经验和技术值得借鉴，那么我们应采用哪种方式解决城市内涝问题呢？
我国一直以来都采用城市排水工程和城市防洪工程的二元工程体系架构来解决城市的水灾问题。2011年以前，主要采用排水管网工程排除城市雨水，没有对超标雨水做出工程安排。传统的思维方式是通过提高地下雨水管网的设计标准来解决城市内涝问题，可以学习的范例有我国香港地下雨水排水工程“50年一遇”的设计标准、英国伦敦“30年一遇”的设计标准。采用这种方式进行管网改造或重建的优点是没有理论和技术方法方面的困难，而缺点是大范围开挖对城市造成的负面影响以及管网沉积造成的运行维护费用增加，同时还应考虑地下空间利用等问题。因此，这种方式适合在新建城区进行探索。
《室外排水设计规范（2011版）》首次提出“内涝”的概念，在《室外排水设计规范（2014版）》颁布以前，一直将排水标准作为内涝的防治标准。因此，很多人将排水管网提标改造作为解决城市内涝的核心技术。《室外排水设计规范（2014版）》从顶层设计角度，建立了涵盖“源头控制体系”“排水管网系统体系”和“内涝防治体系”的城镇排水系统标准体系框架。根据该规范提出的体系框架，第二种建设与改造的方式是参考北美与澳大利亚等国家，建立城市排水、内涝防治和防洪三套工程体系架构，一并考虑城市雨水系统的防灾问题。内涝防治的工程措施包括源头的削峰调节池、利用道路纵坡排除超标地表径流的行泄通道、建立大型调蓄设施以及城市内河、湖的排涝泵站等。
两种解决方式的差别在于是将眼光局限于城市排水的范畴，还是从整个城市雨水系统的角度出发来构架工程系统。为深入探究，我们必须提高现有排水管网的设计标准，同时制定新的内涝防治标准，并且要与城市排水标准和防洪标准相衔接。
国务院2013年的《关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》为科学防治城市内涝灾害提出了从规划做起的基本要求。2014年1月1日颁布的《城镇排水与污水处理条例》为科学防治城市内涝灾害奠定了法律依据。《室外排水设计规范（2014版）》为科学防治城市内涝灾害制定了防治标准。在《住房城乡建设部关于印发城市排水（雨水）防涝综合规划编制大纲的通知（建城[2013]98号）》的基础上，全国各地都在应用《城镇内涝防治技术规范》中提出的相关技术，积极编制城市排水（雨水）防涝综合规划。目前，海绵城市建设已经被提上城市排水防涝综合规划的议事日程。为了更好地将以上精神落实到工程之中，定义科学防治城市内涝灾害的设计工况就十分必要。国务院办公厅2015年出台的《关于推进海绵城市建设的指导意见》中要求：“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解，通过海绵城市工程建设逐步完善城市内涝防治工程体系。”
由于城市内涝是最近提出的概念，城市内涝灾害相关的基本概念一直困扰着工程技术人员和社会公众，因此应进行深入研究予以澄清。城市内涝灾害是城市水灾的一种，城市内涝灾害防御工程是城市水灾防灾工程的重要组成部分。
我国的城市水灾防灾工程体系
城市水灾防灾工程体系包括城市雨水的管理、排除和防止河水倒灌或洪水泛滥的一整套工程设施，这一整套工程设施是防治城市内涝灾害的重要基础条件。
为了实现城市排水（雨水）防涝工程体系防灾、减灾的目的，并考虑到定量化规划、设计该工程体系，我国参考国际发达国家的经验和本国具体实践，按照雨水的流动方向，从上游到下游将城市水灾防灾工程体系划分为5个单项工程：源头控制工程（海绵城市建设――低影响开发部分）、雨水排水管网工程（小排水系统）、内涝防治工程（大排水系统上游）、排涝工程（大排水系统下游）和防洪工程。5个单项工程互为上下游关系，定量化共同分担防止内涝灾害发生的责任。
源头控制工程。降落到城市规划区范围以内的降雨，在小区或街坊内产生地表径流，地表径流的量取决于用地性质和地表覆盖种类。科学地规划建设各种用地性质的雨水径流过程，可以有效地控制进入雨水管网的流量过程线特性。
源头控制工程采用调蓄或增加入渗等低影响开发（LID）和雨水利用典型技术，主要设计参数为降雨量（mm）。常用的设计调蓄水量为10～30mm，实际降雨量小于设计值时，源头控制工程将所有降雨蓄存在建设小区以内。实际降雨量超过该工程的设计值后，该工程会失效，将产生向源头控制工程以外的排水过程。
从原则上讲，通过工程设施可以将全部的降雨滞蓄在进入雨水管网之前的地表径流阶段，但是，在大城市寄希望于通过源头控制工程解决城市内涝问题可能是不经济和不安全的。采用源头削峰技术可以有效解决超过雨水排水管网能力的雨水外排问题，还应对有关问题进行深入研究。
雨水排水管网工程。在城市规划范围以内，都要求建设城市雨水管网，来排除设计重现期以内的暴雨径流，以保证城市居民在降雨期间出行方便。降落在城市规划区内的暴雨，产生地表径流后，从建筑小区、工厂、学校、单位等区域设计地面流向道路，并通过道路边沟进入设置在路边的雨水口，之后进入地下雨水管网系统，雨水管网收集地表径流以后排向下游的受纳水体（排涝工程或防洪工程）。由于城市雨水管网的设计重现期与城市内涝防御工程设计重现期相比有很大差别，并且都比较低，所以北美和澳大利亚等国称城市雨水管网为小排水系统（minor drainage system）。在我国的规划设计理念中，超过雨水管网排水能力的暴雨径流可以暂时蓄存在地表低洼处，待暴雨过后或管网有富余排水能力时再排出，所以在超过管网排水能力的大暴雨条件下，一定会产生城市区域内积水问题。
根据推理公式法设计理论，城市雨水管网的主要设计参数是设计暴雨强度（mm/min或l/s.ha），常用的设计重现期为2～5年。如果将设计标准提高到30～100年，有很多新的问题需要探索，尤其是对下游排涝设施的影响。
内涝防治工程。城市规划区范围内产生积水问题是一种自然现象，超过城市雨水管网排水能力的暴雨径流聚集在城市低洼地区，造成一定经济或财产损失，即产生内涝灾害。城市内涝灾害是一种发生在城市规划区范围内新的自然灾害，是改革开放以后经济发展带来的新问题，确定城市内涝防治标准、建设城市内涝防御工程是保护市民财产和保证城市快速、安全运行的重要前提。我国原有的城市规划设计理论不包含城市内涝灾害防治的内容，所以内涝防治工程规划建设是一种新的需求。为了科学构建城市内涝工程防灾体系，《室外排水设计规范（2014版）》列出了城市内涝综合防治标准，设计重现期范围在20～100年，远远高于城市雨水管网设计标准的2～5年。美国、日本、欧盟等国家均对内涝设计重现期做了明确规定。我国在此之前没有专门针对内涝防治的设计标准，《室外排水设计规范（2014版）》修订增加了控制地面积水方面的内容，并规定了内涝防治系统设计重现期和积水深度标准，用以规范和指导城市内涝防治工程的设计。
发达国家和地区均建有城市内涝防治系统，北美和澳大利亚等国称为大排水系统（major drainage system），主要包含雨水明渠、坡地、道路、深隧、内河河道和调蓄设施等。由于我国行政管理和专业分工与国外有一定的差异，排涝工程和防洪工程由水利部门负责，城市排水和城市内涝防治工程由建设部门负责。城市内涝防治工程包括行泄通道和调蓄设施，其中行泄通道由道路和大排水通道组成，将超过排水管网排水能力的地表径流排入下游水体。
城市区域内规划设计的道路除了保障交通运输的任务以外，还应承担排除雨水的任务，即：排除自身产生的暴雨径流、排除上游和周边区域产生的暴雨径流以及作为输送超标雨水的行泄通道。雨水口和检查井都设置在道路之上，源头区域产生的地表径流只能通过道路才能进入雨水管网，超标的暴雨径流一般都聚集在道路之上，只能通过科学合理地设计道路的坡度和断面才能及时排除。因此，道路设计方法的改进和创新是构建城市内涝防治工程体系的关键。
排涝工程。城市排涝工程是保证城市运行安全的工程设施，是城市雨水管网和城市内涝防治工程的下游排水通道，由河道和排涝泵站等工程设施组成，是保证城市雨水排水工程和城市内涝防治工程正常工作的重要工程设施。
城市排涝工程采用与暴雨强度相关的排涝模数进行设计，设计标准一般为设计重现期20年，设计依据一般为城市或区域的水文手册，主要由水利工程师负责设计。
排涝工程的设计水位超过城市雨水管网和城市内涝防治工程的下游设计水位，就会对城市雨水管网和城市内涝防治工程的排水造成顶托，影响排水能力。如果水位过高就会通过城市雨水管网和城市内涝防治工程设施倒灌进城市规划区范围以内，形成严重内涝灾害。
目前城市排涝工程的设计方法是从农田排涝实践发展而来，排水时间等设计参数还应该从城市的需求来考虑，模型技术的推广应用也应予以重视。
防洪工程。城市防洪工程是保障城市安全、保证城市免受洪水灾害的工程设施，由水库、河道和滞洪区组成。它是城市排水、防涝和排涝工程的下游排水通道，对城市内涝防治的作用非常重要。
城市防洪工程一般采用设计流量作为设计参数，设计标准一般为50年以上，设计流量通过对观测河流的洪峰流量进行数理统计的方法确定，设计水位是城市排水、防涝和排涝工程的重要设计参数。水位超过洪水设防标准以后，所有的排水设施，包括城市排水、防涝和排涝工程都会失效，将产生严重洪涝灾害。对此，应研究包括城市雨水排水工程在内的所有影响因素的水力模型，全面评估各种情况下城市的防灾能力。
城市水灾防灾工程体系各个组成部分的相互关系
源头控制工程、雨水排水管网工程（小排水系统）、内涝防治工程（大排水系统上游）、排涝工程（大排水系统下游）和防洪工程这5个单项工程共同分担防止内涝灾害发生的责任，5个单项工程缺一不可。目前，我国内涝灾害频发以及对内涝灾害认识混乱的根本原因是由于内涝防治工程缺失和整个系统的不完善。科学构建适合我国国情的城市水灾防灾工程体系，并建立各个组成部分的相互边界关系，对于提高城市防灾能力来说十分重要。
城市排水（雨水）防涝系统的规划建设涉及到城市防洪排涝、内涝防治、城市排水、低影响开发、雨水利用和合流制改造等多个研究领域，与水利工程、市政工程、市政道路工程和环境工程密切相关。目前，由于各个领域的交叉衔接等问题，造成很多概念混淆。为保证我国排水（雨水）防涝系统的规划建设工程实践沿着正确的方向发展，笔者认为应通过学习国外发达国家的先进经验，结合我国的实际技术经济条件，建设5个单元工程体系，依据中国国情建设城市水灾防御工程规划的体系架构。
内涝防治工程是城市内涝防灾的主体。城市排水（雨水）防涝系统包括城市洪水灾害的安全处置、城市内涝灾害的安全处置和城市排水安全。城市化发展过程中片面追求发展速度以及地上、地下不和谐的发展倾向，导致了近年来中国城市区域内涝灾害频发，这不仅严重影响城市居民的正常生活，也对城市的安全运行和城市的良性可持续发展构成了挑战。在我国，城市防洪由水利部门负责，经过几十年的建设已经形成比较完善的体系。城市内涝灾害防治和城市排水由城建部门负责，已经建成的城市排水管网只能排除小重现期条件下的降雨径流，能够应对高重现期条件下内涝灾害的防御体系几乎是空白。城市雨水排水标准普遍偏低，虽然已经制定了城市内涝防灾标准，但是缺乏相应的工程体系建设经验，同时预警机制不够健全、部门之间缺乏协调联动等，暴露出了城市内涝风险管理体系的不完善。
各个单项工程的责任。由源头控制工程、城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程和城市防洪工程共同组成应对城市水灾的工程体系，应明确它们之间的边界条件，以便分清责任。
城市防洪工程的边界条件是保证城市的过境河流和水系不泛滥成灾，即：防止外洪威胁城市的安全，从流域层面保证河流行洪通道通畅，蓄滞洪区工作正常；从城市层面应保证城市安全，防止外部洪水泛滥进城。主要由地方政府的水利部门和国家水利部负责，国家和地方的防汛抗旱指挥部负责协调防汛、抢险和救灾事项。
城市排涝工程是城市防洪工程的重要组成部分，城市排涝工程的设计标准是保证排除城市涝水的设计水平，是城市区域降雨径流可能排入受纳水体的限制性条件。
城市排水工程的边界条件是保证在小重现期暴雨（一般地区2～5年）的条件下，城市区域不产生严重积水，不影响城市的正常运行。主要由地方政府的城建部门（或水务局）和住房与城乡建设部负责规划、建设、运营和管理。
城市内涝防治工程的边界条件是保证在大重现期暴雨（一般20～100年）的条件下（与城市内涝防治工程设计标准有关），城市区域不产生内涝灾害，不影响城市的正常运行。城市内涝防治工程的上游边界条件是城市排水工程，即超过城市排水管网排水能力的降雨产生的地表径流进入城市内涝防治工程，下游边界条件是城市防洪工程（排涝工程），即城市河流水系等所能够接纳的城市区域的降雨径流水量。因此，城市应建设排除或蓄存超过排水工程排水能力、小于内涝防治工程建设标准的暴雨径流的工程设施，保证在发生城市内涝防治工程建设标准以下的暴雨事件时不发生内涝灾害。笔者认为，该项工程应由地方政府的城建部门（或水务局）和住房与城乡建设部负责规划、建设、运营和管理。
源头控制工程、城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程和城市防洪工程5个单元工程体系构成一个完整的应对城市区域洪、涝灾害的工程系统，它们相互联系、相互影响，是一个有机的整体，缺一不可。由于我国缺乏足够的经济实力，无法效仿香港将排水、防涝、防洪三套工程合为一套，按照防洪工程标准建设同时具有防洪、排水和城市内涝防治功能的排水工程。我国现有的排水工程建设标准偏低，也学不了英、美等国建设高标准的城市排水工程和城市防洪工程，辅助建设部分城市内涝防治工程设施的方式。我国可以参照澳大利亚建设三套工程体系的经验，结合我国具体实践，创新性地构架中国防治城市区域洪、涝灾害的工程系统，科学规划建设城市排水工程、城市内涝防治工程和城市防洪工程三套工程体系，即5个单元工程。
各个单项工程的相互关系。源头控制工程、雨水排水管网工程（小排水系统）、内涝防治工程（大排水系统上游）、排涝工程（大排水系统下游）和防洪工程这5个单项工程共同承担防止城市内涝灾害发生的责任，5个单项工程缺一不可。其中任何一个环节出现问题都会导致城市区域严重积水，并引发城市内涝灾害或城市下游发生洪水灾害。
城市附近的水利工程是城市排水工程的下游受纳水体，目前排水工程和水利工程的设计衔接关系是水利工程的设计水位，一旦水利工程的实际运行水位超过设计水位，城市区域内的雨水就无法顺利排入下游水体，就会产生由洪水引发的城市内涝灾害。在大暴雨期间城市区域产生的大量积水就相当于流域的滞洪区，对削减下游河道的洪峰流量有一定好处。如果不加评估就增加向河流排放的洪峰流量，就会产生由城市内涝导致的下游洪水灾害。
在规划设计城市雨水管网时，应根据规划用地地表情况确定径流系数，因为该径流系数决定了城市雨水管网的排水能力。如果在管网建成后改变了用地特性，增加了不透水地表的比例，就会出现由地表特性改变导致雨水排水管渠工程提前失效和实际排水标准变低的现象。
工程失效。当实际运行工况不能满足设计工况条件，如实际的暴雨超过了排水和防涝工程设计的能力，或者下游受纳水体水位超过了设计水位，都会导致排水（雨水）防涝工程失效。对此，应该建立评估方法和评估程序对城市产生内涝灾害的原因进行科学评估，分清责任，对城市内涝灾害造成的损失建立追责和问责机制。
规范标准的衔接问题
在源头控制工程、城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程和城市防洪工程5个单元工程体系中，设计标准的表述方式不同，大体可以分为3类：源头控制工程采用降雨量；城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程采用降雨强度，用重现期表示设计标准；城市防洪工程采用观测洪峰流量的重现期。源头控制工程只能计算出总调蓄水量，没有数理统计的重现期设计标准概念，也无法计算出设计流量，因此对于高重现期极端暴雨事件的应对能力应慎重对待。城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程都采用降雨的重现期来确定设计标准，《室外排水设计规范（2014版）》已经推荐采用年最大值法采集暴雨样本资料，为协调3个工程的设计标准奠定了基础。如果采用相同的基础暴雨资料，应采用同样的资料整理方法，则在相同设计标准条件下，暴雨强度值应该是相同的。城市防洪工程的设计标准与其他工程的标准不同，没有对应关系。
采用年最大值法采集暴雨样本资料，设计工况条件下假设有充沛的前期降雨，因此源头控制工程设计调蓄水量对城市排水工程、城市内涝防治工程和排涝工程的影响很有限。
城市防洪工程、排涝工程与城市排水工程和城市内涝防治工程的设计标准衔接可以简单地处理成设计工况的水位衔接，将来可以采用流量演算的方法进行流量通行能力的衔接。
结论
为了科学构架城市排水防涝工程体系，结合我国国情和现行的规范标准体系，本文提出了5个单元工程体系架构的设想，并探讨了5个单元工程的组成、分担的任务、相互关系和设计标准衔接问题。
源头控制工程以调蓄降雨量为设计参数，无法与排水工程的设计暴雨强度相衔接。
城市排水工程、城市内涝防治工程和排涝工程都采用设计暴雨强度作为设计参数，并且采用相同的年最大值采样分析方法，设计标准和设计计算方法应进行协调，以保证系统的安全性和可靠性。
在总体框架下，应科学划分5个单项工程的任务和上下游边界条件，各个单项工程应完善其设计计算方法，并建立完善的监管体制，明确产生城市内涝的工程原因。
在5个单项工程中，除城市内涝防治工程是新的工程以外，其余4个单项工程都有比较完善的设计规范标准和技术方法，所以建立城市内涝防治工程的规范标准和技术方法体系是当前的重点和难点。
高标准农田的定义范文6
关键词: 土壤侵蚀;水土保持;生物林草；荆作；
Abstract: How effectively control soil erosion has attracted extensive attention from all sectors of society and scientists. Measures of soil and water conservation, Chinese creates many characteristic in soil and water conservation forest-grass measures. Such as: biological, engineering measures of soil and water conservation tillage measures and.
Keywords: soil erosion; soil and water conservation forest; biology; Jing;
中图分类号：S157文献标识码：A 文章编号：
土壤侵蚀是人类面临的严重环境问题之一。土壤侵蚀的持续发生,不仅会造成当地土壤退化乃至土地资源彻底遭到破坏,而且还会引起下游河道与湖泊的於积、加剧洪水灾害的威胁。同时,土壤侵蚀引起的面源污染还会破坏水资源、加剧缺水地区的水危机、产生意想不到的影响。我国的土壤侵蚀十分严重,水土流失面积达331.7万km2,占国土面积的34.6%,荒漠化、沙漠化面积262万km2,占国土面积的27.3%。
水土流失引发的环境问题更为突出, 因此开展水土保持即水土流失综合治理已成为当前国土整治工作的重点。在长期的水土保持科学研究和治理实践中,产生了一批确有实效的水土流失治理措施。
我国习惯将水土保持措施分为3大类,即:生物林草措施、耕作措施、工程措施，给出各种措施对于减少径流和土壤流失的效果。
1. 1水土保持生物林草措施
水土保持生物林草措施是指在水土流失区植树造林种草,增加地表植被覆盖, 保护地表土壤免遭雨滴直接打击;拦蓄径流,涵养水源，调节河川、湖泊和水库的水文状况;增加土壤抵抗水流冲刷的能力,防止土壤侵蚀,改良土壤,改善生态环境。为此目的而采取的措施称为水土保持生物林草措施。中国水土保持生物林草措施历史悠久。林草措施对减少径流泥沙的正面效应已为大家公认,它主要是通过林冠截流、林下草灌和枯枝落叶层的拦蓄以及植物根系对土壤的固结作用保持水土、涵养水源、改善土壤肥力。
依照定义, 农作物种植也算作生物林草措施, 因为农作物首先是一种生物; 其次增加了地表覆盖, 能拦蓄一定量的降雨径流泥沙, 故而不同种植方式如轮作、间作等的作物也算作生物林草措施。常见的作物种植方式有:
1) 轮作( 倒茬):指在同一块土地上按时间先后顺序地种植不同作物的一种生产方式。按照生产任务和种植对象,通常将轮作分为大田轮作和草田轮作。大田轮作以生产粮食或工业原料为主,它包括为了满足专门的生产要求而建立的专业轮作,为了能多方面满足国家对农产品需求而建立的水旱轮作,以及为后茬作物提供较好水肥条件的休闲轮作。草田轮作以生产粮食作物和牧草并重,它包括利用空闲季节或作物行间隙地的粮肥轮作和绿肥轮作,以及以生产饲料为主,同时也种植粮食作物或蔬菜作物的饲料轮作。
2) 间作、套种和混播: 间作是在同一块土地上于同一生长期内分行或分带相间种植两种或两种以上作物的栽培方法,如玉米与大豆间作;套种是在同一块地上,不同时间播种两种以上的不同作物,当前种作物未收获时,就把后作播种在前作的行间,如小麦与黑豆套种等;混播指在同一块地上,两种作物均匀撒播或混合播种在同一播种行内,或在同一播种行内进行间隔种植,如小麦与豌豆混播等。
1. 2水土保持耕作措施
水土保持耕作措施是以保水保土保肥为主要目的,以提高农业生产为宗旨,以犁、锄、耙等为耕( 整) 地农具所采取的改变局部微地形或地表结构的措施。
现代常用的水土保持耕作措施主要有:
1) 等高耕作( 横坡耕作):是指沿等高线垂直于坡度走向进行的横向耕作。是坡耕地实施其它水土保持耕作措施的基础。沿等高线进行横坡耕作,在犁沟平行于等高线方向形成许多蓄水沟,能有效拦蓄地表径流,提高水分入渗时间,减少水土流失,利于作物生长发育,从而达到增产之目的。
2) 垄作区田:在坡耕地上犁成水平沟垄,作物种在垄的半坡上,在沟中每隔一定距离作一土挡,以蓄水保肥并防止横向( 沿垄沟方向) 径流的发生,区田拦截降雨,垄上种植作物。
3) 套犁沟播( 套二犁):沿等高线自坡耕地的上方开始,逐步向下,每耕一犁后, 再在原犁沟内再套耕一犁,以加深犁沟,加大其拦蓄径流量。
水平沟一般用于治理荒坡的造林整地,可拦蓄一定的径流泥沙。水平沟耕作是20 世纪70 年代末旱地农业技术的重要成果之一,也是目前黄土高原坡耕地上应用
比较有效且面积较大的水土保持耕作措施。
4) 少耕免耕:少耕免耕技术是指在上茬作物收获后,后续作物种植时只做极有限的土地耕整或不进行耕整而直接种植后茬作物。经过较长时间的免耕,农田土壤有机质含量不断提高、土壤结构持续改善,土壤的容水能力和入渗性能极大提高,从而达到涵养水源、提高地力、减少水土流失、增加作物产量的作用。
所有上述耕作方式统称为( 水土资源) 保护性耕作措施。
1. 3水土保持工程措施
水土保持工程措施是水土保持综合治理措施的重要组成部分,是指通过改变一定范围内( 有限尺度)小地形( 如坡改梯等平整土地的措施),拦蓄地表径流, 增加土壤降雨入渗,改善农业生产条件,充分利用光、温、水土资源,建立良性生态环境,减少或防止土壤侵蚀,合理开发、利用水土资源而采取的措施。
我国根据兴修目的及其应用条件,水土保持工程措施可分为:山坡防护工程; 山沟治理工程;山洪排导工程;小型蓄水用水工程。其中防止坡地土壤侵蚀的水土保持工程措施主要指山坡防护工程,主要有:
1) 水平梯田:水平梯田是我国年代久远的水土保持方法,最早起源于稻田。是农业生产发展的产物,广泛分布于世界许多地区,如北非、法国、中美洲及亚洲、日本、印度、韩国及东南亚等地。梯田的田面呈水平,各块梯田将坡面分割成整齐的台阶,为高标准的基本农田,适宜种植水稻和其他旱作作物、果树等。
2) 反坡梯田( 水平阶):适用于15°～25°的陡坡,阶面宽约1.0～1.5m,外高内低, 具有3°～5°的反坡,阶面可容纳一定的降水径流。要求暴雨时各台水平阶间斜坡径流在阶面上能全部或大部容纳入渗,树苗栽种在距阶边0.3～0.5m 处, 适宜种植旱作和果树。
3) 坡式梯田:顺坡向每隔一定间距沿等高线修筑地埂而成的梯田,依靠逐年翻耕、径流冲淤加高地埂,使田面坡度逐渐减缓,最后成为水平梯田。其实是一种渐变形式的梯田。它采用筑地埂,截短坡长,通过地埂的逐年加高,坡耕地在多次农事活动中定向( 向坡下)深翻,土壤在重力作用下逐年下移,并由于坡面径流的冲刷作用, 逐渐变为水平梯田,也称大埂梯田或长埂梯田。具有投入少、进度快, 既能保水保肥又能稳定增产的特点。20世纪50 年代曾在黄土高原普遍推广,但由于对建设坡式梯田的技术和效益研究不够,实施中埂地间距太宽,地埂质量差等原因,影响了坡式梯田的应用,而被一次性整平的水平梯田所代替。
结语
1) 水土保持的措施是控制水土流失的手段,定量计算各种水土保持措施值可为小流域进行土壤侵蚀预报、水土保持措施合理配置、优化土地利用结构等提供参考。
2) 比较各种水土保持生物林草措施的减水减沙可以看出,农作物减水减沙( 或保水、保土)作用最小,说明陡坡耕地是产生水土流失的主要场所。生物措施由于过滤泥沙或固土作用,减沙效益显著, 将陡坡耕地退耕还林还草还牧是解决水土流失、恢复山川秀美的必由之路。
3) 耕作措施对土壤的扰动, 加剧了土壤侵蚀。但耕作措施中采用适宜的减水措施会取得很好的减沙效果。
参考文献
【1】卢宗凡,苏敏.水土保持耕作措施述评[ J] .水土保持通报,1983, 3( 6) : 86- 93.
