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土壤调查方案范文1
湖南省政府2014年5号文件《关于实施两个“百千万”工程加快现代农业建设的意见》（以下简称《意见》），其中的“实施内容与重点建设”有“组织开展稻米镉超标和产区土壤镉污染普查，摸清土壤镉污染和稻米镉超标的分布区域、面积和程度。省农业厅根据普查结果，牵头制定污染耕地结构调整方案，报省政府审定后由区市县政府组织实施”。这一点对解决近两三年来的“湘米镉超标”问题有紧迫的现实性。
《意见》的实施主体当然是农业部门，但国土资源部门数十年的农业地质调查研究成果和经验对科学地有的放矢地实施《意见》的作用绝不能忽视。
农业资源包括土壤、水、品种和人力等资源，其中的土壤资源是基础，是其他资源的载体。土壤学现在是农学中最重要的基础科学，它与地质学源远流长，在未形成一门独立科学之前，它是附属于地质学的。
国外在19世纪中期一些著名的地质学开创者，如法鲁、李希霍芬等就用地质学观点研究土壤。当时专门研究土壤的德国科学家费斯克就说过“土壤过去某个时期曾是岩石，而现在又正在形成岩石，从岩石学观点看，可以把土壤看做是一种独立的土质结构的岩石”，故此一时期在土壤学历史上称为“农业地质学时期”，之后出版了一部《农业地质学》进行了概括。我国对土壤研究起步要晚，到1930年7月，才有当时的中华教育文化基金会委托中央地质调查所筹建土壤研究室（是现中国科学院南京土壤研究所的前身），研究人员就是地质学家。湖南则在1937年首次在衡山、湘乡一带进行土壤调查，是由中央地质调查所地质学家所完成的。
当土壤学从地质学中脱颖而出后，就与地质学分属不同的学科和不同的部门。但一些远见卓识的土壤学家还是认为土壤学必须与地质学相结合：我国土壤学主要开拓者和奠基人之一的李连捷院士，从上世纪90年代以来，多次论及地质学在土壤学发展中的意义，在1992年撰文指出“忽视了地质学，在理论上影响了土壤学理论的发展；在实践上脱离地质学基础的土壤学，也是难以解决当前实际问题的”。并预言“着手把地学作为土壤科学的重要基础理论为时将不会过久”。
土壤调查方案范文2
关键词：土壤污染调查；地统计条件模拟；污染概率；局部空间变异；污染区范围；布点优化；
作者简介：谢云峰(1981—)，男，副研究员(博士)；E-mail：xieyf@craes.org.cn；
1引言(Introduction)
土壤采样调查是获取土壤污染物空间分布信息最重要的手段，采样调查结果的精度直接影响污染风险评价结果的准确性和风险管理决策的合理性.土壤污染调查包括土壤样点布设、样品采集、污染物含量分析等环节.实际工作中，通常认为污染物分析方法的准确性是影响污染物调查准确性的最主要因素(Crumblingetal.，2001)，而忽略了土壤采样布点方案的重要性.大量研究表明，污染物在土壤中的空间分布表现出明显的空间变异性，人类活动影响越大的区域，局部变异程度越大(Thompson，1996；丛鑫等，2009；杜平等，2006；张娟等，2014；郑一等，2003).针对空间变异性较大的环境要素，样点布设方案是影响调查结果准确性最主要的因素之一.Jenkins等(1997)对土壤中三硝基甲苯污染的调查结果表明，至少95%的变异度(统计方差)是由采样位置导致，而含量分析(室内分析和现场分析)手段对变异度的贡献不超过5%.其他类似研究也表明，土壤采样导致的不确定对污染物含量测定不确定性的贡献超过50%(Argyrakietal.，1997；Theocharopoulosetal.，2001；Jenkinsetal.，1999).因此，科学合理的土壤采样布点方案对保障污染调查结果的精度非常重要.现有的土壤污染调查布点方法主要包括判断性采样和非判断性采样(姜成晟等，2009)，其中，判断性采样主要根据已有先验知识设计采样布点方案，并在潜在的高污染风险区域加大采样密度(UKEnvironmentAgency，2000)；当缺乏场地污染物分布的背景信息时，就只能采取非判断性采样方法，如随机采样、均匀网格布点采样等(Thompsonetal.，1995；USEPA，1989).传统的土壤污染调查布点方法主要用于对污染物总体(平均含量)的最佳估计(Brusetal.，1999)，样本量主要取决于污染物含量的空间变异程度.土壤污染治理过程中，污染调查主要关注目标污染物的超标程度及污染区范围.因此，以总体估计为目标的传统土壤污染调查布点方法对土壤污染范围的估计精度通常不能满足修复决策的需求(刘庚等，2013；谢云峰等，2010).近年来，应用地统计学方法来提高土壤污染调查精度已成为研究热点之一(D'Or，2005；Demougeot-Renardetal.，2004；Juangetal.，2005；VanGroenigenetal.，1999；VanToorenetal.，1997)，该方法基于土壤污染物空间分布的自相关性，优化土壤调查布点空间布局，可提高土壤污染调查效率(Burgessetal.，1981；Demougeot-Renardetal.，2004；Englundetal.，1993；阎波杰等，2008；赵倩倩等，2012).虽然基于地统计学和条件模拟方法的样点布设方法效率最高(Jonesetal.，2003)，但在土壤污染调查过程中却很少用于土壤污染调查布点优化(Verstraeteetal.，2008).
为了获得准确的土壤中污染物空间分布信息，土壤污染调查通常包括污染初步调查、污染详查等多个阶段.初步调查的主要目的是识别土壤主要污染物及潜在污染区域，通常样本量较少.污染详查是在初步调查基础上，在潜在的污染区域增加样点，确定污染区的范围及其污染程度.土壤污染调查方案的误差主要包括污染区被低估和清洁区被高估(Marchantetal.，2013；Ramseyetal.，2002)，其中，前者会导致污染区面临的污染风险不能得到有效控制，后者会导致不必要的修复投入.为了获取准确的污染区信息，通常需要增加样本量，但这会导致采样分析成本的增加.高效的采样方案是将采样调查成本与调查不确定性导致的经济损失的总成本降到最低(Ramseyetal.，2002).采样方案优化的目的就是要寻求降低污染修复不确定性的最佳样本量(Demougeot-Renardetal.，2004).土壤污染物的空间分布受污染来源、环境条件、污染物性质等因素的综合影响，其在空间上表现出不同程度的空间相关性和变异性，对土壤污染物空间变异性的描述准确与否是影响调查结果的关键.本研究结合土壤污染调查的特定需求，提出基于污染概率和污染物局部空间变异特征的土壤污染调查加密布点方法，以提高土壤污染调查方法对污染区范围和污染程度的估计精度，并为土壤污染调查提供方法学支持.
2土壤污染调查加密布点方法(Samplingdesignoptimizationprocedurefordetailedsoilpollutioninvestigation)
土壤污染调查结果的不确定性主要出现在污染物含量过渡区域(刘庚等，2013；谢云峰等，2010；Xieetal.，2011)，为此，该研究针对污染调查结果的不确定性，提出土壤污染调查加密布点的工作流程和方法(见图1).土壤污染调查加密布点的2个核心问题分别为确定需要加密布点区域和样点布设方法.
2.1加密布点区域的确定方法
由于土壤污染治理仅关注污染物含量超过相关环境标准或修复目标值的区域，因此，提高污染区范围的估计精度就显得尤为重要，加密布点法正是基于这一需求而提出.由于初步调查阶段已经获得了一定的污染物分布信息，所以在加密详查阶段只需要针对污染分布信息不确定性较大的区域进行补充调查即可，其中，不确定性区域是指污染物空间分布精度低于修复决策需求精度的区域.
为了定量评估土壤污染调查的不确定性，该研究引入土壤污染概率方法.基于初步调查数据，利用概率制图方法预测土壤污染物超过环境标准或修复目标值的概率，常用的概率制图方法有地统计条件模拟方法、指示克里格方法等.其中，地统计条件模拟方法包括多种模拟算法，如序贯高斯模拟、序贯指示模拟等.污染概率的取值范围为0~1，概率值越高，可优先判定为污染土壤；相反，污染概率值越低，可优先判定为清洁土壤.概率制图结果中，概率值介于高值和低值之间者即为不确定性区域，需要进一步补充调查确认.假定某污染土壤地统计条件模拟的污染概率阈值范围为0.1~0.8，设定污染概率阈值和清洁概率阈值分别为0.5和0.3，则污染概率为0.5~0.8者为污染区域，0.1~0.3者为清洁区域，0.3~0.5者即是需要加密调查的区域.
不确定性区域污染概率值较低的可能原因为：①区域内污染物含量较低；②区域属污染区域，并且样本量较少.为了进一步探究其具体原因，该研究引入局部变异特征方法.基于初步调查数据，分析土壤污染物含量的局部变异特征(包括变异系数、方差、自相关性等)，如果局部变异性较大，表明土壤中污染物含量空间分布差异较大；反之，则表明污染物含量空间分布差异较小.对于局部变异性较大者，通常是污染物含量高值区向低值区的过渡区域，也是调查结果不确定性较大的区域；对于变异性较小者，通常是高值集中或低值集中的区域，调查结果的可靠性较高.因此，根据土壤污染物的局部变异系数，将土壤污染调查结果划分为不确定性区域和确定性区域.假定某污染土壤局部变异系数为20%~200%，设定变异系数阈值为100%，则变异系数为100%~200%者为不确定性区域；低于100%者为确定性区域.
综合污染概率和局部空间变异系数确定的污染调查不确定性区域，即为污染调查加密布点的目标区域.
2.2不确定性区域样点布设方法
不确定性区域样点布设包括加密样点的数量和样点的空间位置.其中，加密样点数量主要与不确定性程度相关，不确定性较大的区域，加密布设的样本量也较大；样点的空间位置主要与污染物含量空间变化趋势相关，主要利用趋势分析方法分析土壤污染物空间变化规律，沿着土壤污染物含量变化的方向布设加密样点.
本研究提出的污染调查加密布点方法的主要目的是为提高污染区范围的估计精度.在初步调查结果的基础上，结合污染概率和局部变异系数方法确定加密布点的目标区域，再根据土壤污染物含量分布的空间变异性及其变化趋势，确定加密样点的布设方案.该方法可优化加密布点的位置，降低加密布点的数量，提高加密布点的效果，从而在保证调查精度的前提下，降低调查成本.
3加密布点方法案例验证(Validationofthesamplingdesignoptimizationprocedurefordetailedsoilpollutioninvestigation)
3.1案例区概况
案例数据来源于某重金属污染场地，场地面积约14.50km2.按照200m间隔进行均匀采样，在部分高污染区域适当增加样本量，共采集359个土壤样品.土壤污染调查结果表明，土壤重金属Cu、Pb、As、Cd等污染物都存在不同程度的污染.以该场地土壤Cd污染为例，开展土壤污染调查详查加密布点优化方法研究.
3.2样点加密布点方案
案例验证研究过程中并不实际开展土壤污染初步调查布点取样，以及初步调查结果分析和详查加密布点工作.而是利用案例场地已有的359个调查数据，采用空间抽样的思路，模拟开展土壤污染初步调查和加密详查布点过程.具体操作步骤为：首先基于案例数据的359个样点数据，进行模拟的土壤污染初步调查.根据图1的工作流程可知，土壤污染物空间变异特征研究和土壤污染不确定性区域确定是土壤详查加密布点的2个最重要的环节.地统计学的半方差分析方法是最常用的空间变异特征研究手段之一，为了获取比较准确的土壤污染物的空间分布规律，需要有足够的样本量.因此，在初步调查阶段，将研究区域划分为10×10的网格，落在网格内的土壤样点作为初步调查样点，当网格内有多个土壤样点时，随机选取其中一个，由此共获得土壤初步调查样点97个，样点间平均距离约为386m.在初步调查的97个样点数据的基础上，利用本研究提出的加密布点方法进行加密布点.具体步骤为：基于初步调查数据，利用地统计学方法分析场地土壤Cd含量(w(Cd))的空间分布规律.利用条件模拟方法预测该场地土壤Cd污染概率(图2a).基于污染概率预测结果，设定污染概率阈值(Pt)和清洁概率阈值(Ct)，污染区域确定方法如式(1)所示.土壤Cd污染概率阈值和清洁概率阈值分别设定为0.8和0.2，基于污染概率划定的不确定性区域见图2b；在此基础上，结合土壤污染局部变异特征(图2c)，将局部变异性大于变异系数阈值(CVt)的区域划定为不确定性区域(图2d)，变异系数阈值设定为局部变异系数最大值的75%(式(2)).综合污染概率和局部变异系数的结果，即为土壤污染详查布点的优先区域，根据土壤污染物空间结构分析结果，沿着污染物含量变化的方向确定加密样点的位置(图3a).由于该研究是模拟研究，如果在最佳的采样位置没有样点数据，就选择邻近样点作补充，土壤详查加密样点为57个，布点方案见图3b.将加密布点后的污染调查结果与案例场地359个数据获得的结果进行对比，评价加密布点的效果.
式中，Rp为污染概率分区，Z(x)为条件模拟预测的土壤污染物含量，Zc为土壤污染评价标准，Pt为污染概率阈值，Ct为清洁概率阈值，Rcv为污染变异系数分区，CVx为局部变异系数，CVt为变异系数阈值.
3.3数据处理方法
利用GS+7.0软件进行土壤污染物含量的空间结构特征分析.样点污染物含量局部变异特征是在样点VORONOI图的基础上，借助ArcGIS10.1的GeostatisticalAnalyst工具，计算每个样点及其邻近样点的变异系数.采样网格、初步调查样点设计及所有空间制图均在ArcGIS10.1软件中实现.土壤污染物含量条件模拟及污染概率计算在GSLIB(GeostatisticalSoftwareLibrary)中实现(Journeletal.，1998).地统计学条件模拟方法较多，该研究采用最常用的算法之一序贯高斯模拟方法(SequentialGaussianSimulation，SGS)(谢云峰等，2015)，该方法算法简单、灵活、计算方便，其基本思路为：根据现有样点数据计算待模拟点污染物浓度的条件概率分布，从该分布中随机取值作为模拟实现；将得到的每一个模拟值，连原始样点数据一起作为条件数据，进入下一个点的模拟.
3.4结果与讨论
3.4.1土壤Cd统计特征的估计精度
由表1可见，土壤Cd污染初步调查样点(97个)与污染详查样点加密后(154个)的统计特征很相似，平均值差异仅为0.01mg·kg-1.加密详查后样本的变异系数降低.与总体样本相比，初步调查和加密详查这2个阶段采样的Cd平均值都偏高，误差为5.40%.变异系数较总体分别降低2.79%和6.71%.初步调查平均值的估计精度较高，而加密详查并没有进一步提高平均值的估计精度.在污染详查阶段，由于在土壤污染空间变异较大的区域增加了样点，因此，其变异系数降低.
3.4.2土壤污染区面积的估计精度
土壤污染调点关注的是污染信息的识别精度.初步调查和加密详查阶段，根据样点w(Cd)超标率(表2)估算的污染区面积所占比例分别为68.04%和70.13%，比所有样本的估算结果分别高3.14%和5.23%.污染概率预测结果表明，当污染概率阈值为0.8时，污染概率预测的污染区面积所占比例在53.58%~57.84%之间，比样点超标率估计结果低7.06%~16.39%.基于超标率估算污染区面积，意味着当某个采样网格内的土壤样点污染物含量超标时，则判定该网格超标.样点加密详查后，增加的样点都位于污染概率较高的区域，因此，总体样点中污染区域样点的比例增加，导致污染面积估计结果增大.
初步调查和加密详查这2个阶段估计的污染区面积非常接近，样点加密后污染概率预测的污染区面积仅增加0.16%，初步调查与加密详查估算的面积均小于总体样本的估计结果，污染面积低估4.10%.为了评价污染区范围空间位置的预测精度，将不同采样阶段预测的污染区范围与总体样本预测的结果进行空间差值运算，并根据差值结果将污染区空间位置预测精度分为相同、低估和高估3种情况.相同表示污染程度预测结果一致，低估表示污染区被预测为清洁区，高估表示清洁区被预测为污染区(图4).从污染区的空间位置精度来看，初步调查污染区面积预测的准确度为79.35%，分别有12.45%的区域污染程度被低估，8.20%的区域污染程度被高估.加密详查后，污染区面积预测的准确度提高到86.10%，污染程度被低估和被高估的面积分别降至9.00%和4.90%.
土壤Cd平均值估计结果表明，在初步调查阶段，其估计精度就已达到94.00%以上，而污染区的估计精度仅为79.35%.表明在土壤污染调查过程中，平均值或土壤污染统计特征的估计精度，并不能反映污染区范围的估计精度.土壤污染治理过程中，污染区空间分布信息比平均值更重要，直接影响到修复成本的估计.本研究提出的土壤污染详查加密布点方法，在保证土壤污染总体平均含量估计精度的前提下，显著提高了污染区面积的估计精度；加密详查后，污染区面积的估计误差为4.10%，空间位置精度为86.10%，比初步调查精度提高了6.75%；土壤污染调查的样本量显著降低，初步调查和加密详查的样本量仅为总体的42.90%.
本研究的样点优化思路是在不确定性较大的区域内增加样点，不确定性区域的界定标准为条件模拟的污染概率和局部变异系数.从图2可知，不确定性区域主要分布在污染区边缘，在这些区域增加样点密度，能显著提高污染区空间位置精度.初步调查过程中，污染程度被低估时，污染区域被误判为清洁区域(见图4左下角和左上角的绿色区域)；样点优化过程中，清洁区域不会补充调查样点，因此，优化后的结果仍然是被低估.污染程度被低估与初步调查布点、污染概率阈值选择有关.由于没有污染物分布相关的背景信息，网格随机采样布点法对总体平均含量和变异程度的预测精度较高，对局部污染信息的预测精度较低.在初步调查前，收集场地污染源排放、土地利用方式、土壤理化性质、水文地质条件等影响污染物空间分布的相关信息，辅助调查样点设计，可以提高对污染区识别的精度(Falketal.，2011).污染概率阈值选择对加密点的空间分布有较大影响，如果选择的污染概率阈值过低，就会导致被高估的区域不能被识别；概率阈值过高，则会导致不确定性区域增大，需加密的样本过多，从而降低加密效率.本研究为了获取较大的不确定性区域，选择了较高的污染概率阈值和较低的清洁概率阈值，用于检验样点优化方案的效率.在具体应用中，应结合研究区的特点和调查目标，选择适宜的污染概率阈值，进一步提高样点优化方案的效率.加密详查样点优化过程中，基于污染概率和局部变异系数筛选出不确定性较大的区域，该研究并没有在这些区域增加样点，而是根据已有的样点数据，基于距离邻近原则，用邻近样点替代最佳位置的样点.增加的样点在空间位置上并不是最优化的，这可能会降低样点优化的效率.实际应用中在最佳的空间位置补充样点，应该会取得更好的调查效果.
本研究提出的加密布点方法的核心是在污染预测结果不确定性的区域，根据污染物空间分布规律补充调查样点.如图1所示，在污染物空间分布、污染概率预测、预测结果不确定性评价等阶段都应用了地统计学方法.根据地统计学方法的基本假设，应用该方法时要求污染物空间分布具有显著的空间自相关性.大量的研究结果表明，重金属、多环芳烃等污染物在土壤中的空间分布都表现出明显的空间相关性(胡克林，2004；郑一等，2003).因此，地统计学方法是适用的.对某些污染物，如化工场地的氯代烃污染等，这类污染物主要是通过泄漏释放到土壤中，然后通过土壤孔隙进一步向下迁移.在水平空间上，存在泄漏的区域就会检出污染物，没有泄漏的区域就不存在污染(韩春梅等，2009)，因此，这类污染物在空间上自相关性较差，本研究提出的加密布点方法就不适用.土壤中污染物空间分布受污染源分布及释放特征、区域环境条件、污染物性质及环境行为特点等多种因素的综合影响，在不同尺度上会表现出不同的空间分布规律.针对具体区域开展污染调查时，需综合考虑污染物空间分布的影响因素，同时可借鉴前期研究和其它类似研究的成果，初步分析土壤中污染物的空间分布特征，在此基础上，进行初步调查布点.基于初步调查结果，应用地统计学方法研究污染物空间分布规律，如果污染物具有较好的空间自相关性，就可以采用本研究的方法进行加密布点优化，否则，本研究的方法就不适用.加密布点是在初步调查结果的基础上，通过辨识污染物的空间分布规律，结合污染调查的要求，开展详查布点优化.因此，初步调查的可靠性会直接影响加密布点的效果.地统计学应用半方差分析研究污染物的空间自相关性.相关研究表明，样点数量和空间分布会直接影响半方差分析结果的准确性(Goovaerts，1999).从样点数量来看，由于污染物类型、研究区域条件的差异，不同研究的结论不太一致，通常认为样点数小于60时，难以获得较准确的半方差(秦耀东，1998).在具体应用时，可根据半方差函数的拟合效果，评估样点数是否足够.从样点空间分布来看，为评估污染物在不同距离和不同方向上的空间分异规律，初步调查样点应尽可能在研究区域内均匀分布，在不同距离和方向上都有足够的样点数用于分析污染物的空间分布规律，可帮助提高加密布点优化的效率.
4结论(Conclusions)
1)土壤污染调查布点方法对土壤污染物含量的估计精度较高，案例场地土壤中Cd平均值的预测误差为5.40%，变异系数的预测误差为6.71%.
土壤调查方案范文3
1营造健康森林措施
1.1科学划分立地类型,实施标准化造林
以县为单位,在借鉴过去土壤调查和森林资源调查资料的基础上,按不同树种详细划分造林立地类型,因地制宜,从根本上解决适地适树问题。在实践的基础上,实施林业标准化体系建设,将各种类型造林模式纳入各级政府地方标准,实行标准化造林,解决粗放到集约经营的跨越,为营造健康森林打好基础。
1.2以地带性植被为主,建立多类型植被
地带性植被是大自然经过千百年来优胜劣汰的择优选择,具有很强的稳定性。对于能够通过封育恢复及人工方法促进其恢复原生植被的,应以自然恢复为主,不必再引进外来树种。对无法恢复原生植被的,在营造生态林中应首选乡土树种,提高树种适应性。在造林规划中,应择优筛选出一批适合本地区生长的乔灌木,进行优化组合,营造多类型森林,增加生物的多样性,形成优势互补、良性发展。做到乔灌草结合,以灌草为主。乔木营造要以防护林为主,减少片状纯林数量。平原农区,应以乔木防护林及速生丰产林为主,在生态与经济效益问题上,以实现经济效益为主,重点发展杨树、泡桐及果树经济林。沙区要以乔、灌为主,重点治理沙源。山区发展要以用材林和经济灌木林为主,适当发展常绿树种。
1.3加强种子繁育及森林病虫害防治工作
随着造林苗木品种单一和无性系繁殖苗木比例不断增加,给森林病虫害暴发埋下了隐患,对森林健康形成了潜在威胁,该问题将严重影响林业事业健康发展,如何保持物种基因的多样性问题,是现阶段亟待解决的课题。近年来针叶和阔叶纯林严重发生森林病虫害,特别是松材线虫病在九江市不少地方出现,损失严重,森林病虫害防治工作必须贯穿林业生产全过程。必须把森林病虫害防治措施纳入造林规划设计,从选育良种、培育壮苗、造林、抚育、管护、采运等各个环节充分考虑森林病虫害防治因素,实行同步规划、同步实施、同步检查验收。
2改造措施
2.1加大现有林抚育间伐力度
从现在林分状况看,以往营造标准要求乔木造林密度大多过大。从现存人工林看,土壤水肥供应严重不足,使树木产生恶性竞争,造成林分整体树势衰弱,为一些森林病虫害的大流行创造了条件。现在应立即对林内枯死及发病严重的林木进行卫生伐,清理病源物,之后应有计划进行抚育间伐,最后达到合理密度。
2.2提高低产林改造强度
以往由于栽植品种不适及未达到适地适树要求的林分,现在大部分已形成小老头树,并成为森林病虫害暴发的发源地。对这部分林地应进行超强度改造,实行统筹规划,分步实施。但是对于天然次生林应以减少人为干扰、防止外来物种入侵为主,尽量保护原生植被。
土壤调查方案范文4
关键词：沉管隧道；岩土工程；勘察
1.引言
沉管隧道是将一些预制的管段运到设定的水下沟槽内，组合并且安装成连接水体两端的陆上交通的隧道型运输工具。沉管隧道的基本结构主要分为混凝土管段和钢壳管段，它对地基承载力度要求相对比较低，适用于水底较浅、水下软基和容易疏浚挖掘的场地。由于深埋沉管隧道小，所以长度比隧道盾构法和矿山法隧道明显缩短。从美国波士顿在1894年修建第1座沉管隧道以来，在世界各地已经建起100多座沉管隧道，同时我国的大陆、香港和台湾也建起了10多座。沉管隧道的建筑设计与施工中的关键技能问题逐步得到解决，并且已受到许多国家的重视，并逐步视为第一选择大型隧道施工水域，水下沉管隧道的岩土勘察是建设中极其重要的基础性工作。现今，我国对沉管隧道的岩土勘察技术有待提高，规范的条文也没有多少制定，所以积累土壤调查经验对水下沉管隧道岩土工程勘察起着极其重要意义。
2.沉管隧道的沉降的特性
沉管隧道是对沉降非常敏感的一种地下结构，局限于沉管隧道的结构特征，其能承受的沉降变形范围是极其有限的，如果沉降超出限度，则会出现管段开裂的情况，引发出渗漏等一系列严重问题，会影响到隧道的安全性和正常使用。沉管隧道的沉降会受到许多因素的作用，水底的淤积车辆动载、地震荷载等作用会对地基土产生沉降。施工时期的沉降主要是隧道基础层的调整和刚开始压缩发生的，有份资料显示其沉降量大约占总沉降量的50-60%因此沉管隧道的地基和基础是肯定要进行适当的处理，确保减少沉降或者消除液化的可能性。然而营运期间发生的沉降主要是由下层地基土再压缩变形而造成。沉管隧道的特点：重量轻，容易适应各种各样的地质条件，其基础的处理在于如何填实沉管隧道底和地基之间的空隙。沉管隧道基础解决的方法有后填法、先铺法和桩基法。沉管隧道通常埋在水底以下特定的深度，经常要挖掘基槽，安放管段，重新覆土。所以沉管隧道基底以下的土地基层的变形是一个回弹、与再压缩的过程。潮汐作用对感潮河段与港湾地区的沉管隧道的工后沉降变形影响比较大，资料显示潮汐作用会引发隧道管段波动，其产生的积累出来的沉降值并不大。
3.沉管隧道岩土工程勘察要点
沉管隧道的勘察经常要在水域等困难条件下进行，沉管隧道的结构建筑设计是以变形为主要要素。根据这些特点提出沉管隧道岩土工程勘察规定和要点。
3.1勘察原则内容包括
（1）求真务实，真实可靠：在野外进行勘察工作时要面对艰苦的工作环境以及复杂的工况条件，这就要求勘察人员必须做到真实可靠和实是求是地获取第一手资料。
（2）因地制宜，循序渐进：在不同的项目以及在同一项目的不同场地或者不同设计阶段，对勘察的要求都会有所不同，勘察工作要根据当地的水文条件、场地条件以及工程的结构特点，严格按照各勘察阶段的要求完成勘察任力。
（3）以点代面，兼顾其他：在选择勘察方法以及勘察范围是要做到以点代面，并具有代表性。
（4）综合分析，力求全面：岩土工程勘察所面对的岩土工程问题是非常复杂的，应尽可能采用多种勘察方法去获取大量具有比对性的数据，然后进行综合分析，旨在全面的认识岩土的真实特性。
3.2勘察大纲制定的三个基本要素
勘察大纲的制定是勘察工作要点的主要任务，勘察大纲制定得好与坏直接关系到项目的勘察的全部质量。勘察大纲的内容含有勘察的目的、任务、内容、技术方案、勘察机具设施和整理资料等，勘察大纲的制定关系到工程特征、工作条件、地质岩土特性三个基本要素。大纲应该因时间、地点、工程而定，实事求是，不能以偏概全，内容要有目的性和可操作性。要充分熟悉工程的典型断面尺寸和平面布置、结构的变形要求、开挖岩土和主要工程安排、结构设计计算和所需岩土的参数，这也是沉管隧道沉降计算的最主要的数据。加强综合分析的能力多种勘察方法对比与多指标的综合分析是沉管隧道勘察不能缺少的一部分。
3.3勘察关键点
沉管隧道岩土工程勘察要点与内、外行业工作有联系，具有质量、技术、安全、环保和职业健康等许多方面的要求。沉管隧道地质基土的变形指标会直接影响沉管结构设计和隧道运营的安全性，需要全方位地重点把握好。沉管隧道地基土的变形就是卸荷反弹、再继续压缩一个的过程。根据研究沉管隧道施工过程地基土相关路径，进行了相应的室内试验，其测试结果才可以用于隧道地基的沉降累计。
4.工况条件
气象方面工程场地位于珠江属南亚热带海洋性季风气候区，气候温暖潮湿，受到欧亚大陆和热带海洋的气流交替影响，该地区天气候变化无常。热带气旋、龙卷风、短时雷雨大风是本区域的主要灾害性天气，尤其是热带气旋具有高强度、频率高、灾害严重的特点。年均气温在22.3-23℃之间最高和最低气温分别为38.9℃和-1.8℃。年均降水量在1800-2300mm之间。年盛行东南偏东和东风，季节变化比较明显。水文方面潮汐是不规则的半日潮混合潮型，沿海地区会产生明显的水位升降，就是台风暴潮。涨、落潮流的不对称性和涨、落潮时间不一致较明显。地形地貌位于珠江口中部伶仃洋水域，水面地形比较复杂，可以分成两槽三滩。而管节回填防护是由一般回填、锁定回填、和防锚片石三个部分组成。隧道管节两边相应对称回填压脚锁定回填料，让管顶覆盖保护层的厚度为2.0m。主要的工序有：基槽挖掘，基础解决，管段安放，管段安装，回填防护。
5.关键性指标
关键性指标用来分析勘察现场采用钻孔提取岩土，土样性质的鉴别，进行标准的试验，静力触探试验等原位试验，从多种方法确定、对各岩土层评价的物理力学性质指标的方法互相验证。勘察主要分为：勘察工作量、勘察历时、勘察设备。确保了钻探工作可以在可控制安全、有质量保证的条件下顺利完成，呈断续分布和局部分缺失。为满足工程检测离岸较远的测量定位需求，一些项目投入了先进的设备如trimble5700RTKGPS测量定位系统。静力触探试验选用海底静力触探设备和勘探技术。此外配备其它原位测试设备（如标准贯入器和电测十字板等）、测量仪器（有全站仪、测深仪和水准仪等）以及室内的岩土试验仪器设备。
6.结束语
（1）通常按照基槽开挖的深度来换算的级别，获得土样的再压缩的模量，以此来计算地基土的再压缩变形。沉管隧道的勘察在困难、复杂的条件下进行，必须精密细心地组织，科学地知道，确保资源配置，和各方合作，才能取得满意的结果。
（2）水下静力接触到探测试成果为地基层的精细分层和鉴定地层的物理学性质提供宝贵的资料，为沉管隧道的结构设计和沉降计算打下了结实的根基。
（3）土工、静力触探试验等勘察的方法互相验证，对彼此的成果资料的分析、协调取值是非常必要的
（4）水下沉管隧道岩土勘察的大纲其制定必须涉及到工程特征、工况的条件、场地岩土的特性三大基本的要素。
（5）岩土工程勘察组织的关键点是加强与设计方的交流，优化勘察的方案以及强化综合分析的能力。
（6）变形指标是最关键的指标系数，会直接影响到沉管隧道结构设计和隧道使用的安全，需要全方位重点掌握好。沉管隧道地基土的变形过程就是卸荷反弹、再压缩。综上所述沉管隧道岩土工程勘察要点展开的探讨供业界人士作参考。
参考文献
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[4]陈邵章.沉管隧道设计与施工[M].科学出版社，2010.
土壤调查方案范文5
福龙示范基地的蜈蚣草由专家指导，村民栽种，技术人员看护与栽培，是国家高技术研究发展计划（又称“863计划”）重点项目之一——环江重金属矿区及周边重金属污染土壤联合修复技术与示范工程。
5月19日，该示范工程通过科技部验收，成功为“有色金属之乡”环江县重金属污染的土壤解“毒”。
7月即将迎来奥运盛事的英国伦敦，也被污染土地困扰。多方规划、筛选的奥运场地，曾是一片有机化合物工厂的工业废地。污染土地的摸底调查，自2005年伦敦申办奥运会起就已启动，2007年陆续实施分阶段的修复工程。截至目前，“也只是保证至少在奥运会举办期间不出问题。奥运结束后，将会按照新的修复规划继续施工。” 2012伦敦奥运会高级环境顾问、中科院南京土壤所研究员陈梦舫说。
污染土地修复是一个世界性难题。尽管国内外的科技人员尝试了多种方式，但遗憾的是，科学界尚未找到更为经济合理、可持续的工程技术手段。
难以推广的成功模式
11年前，一场百年一遇的暴雨，冲垮了位于环江县的30余家选矿企业的尾矿库，历年沉积的废矿渣随洪水淹没两岸，上万亩农田遭遇砷、镉等重金属严重污染，无法耕种。当地政府曾组织村民自发治污，采用撒石灰等传统方式进行土壤酸碱中和，都未奏效。
2005年，中科院地理资源所研究员陈同斌率团队受邀介入，在当地建立以蜈蚣草为主的植物—物化固定联合修复技术示范工程。
截至目前，依托中央专项资金2450万元，这一课题组在环江县已成功修复1280亩重金属污染农田。这些原来的“光板地”上已种植了甘蔗、玉米、桑树等经济作物，收成率达到非污染农田的90％，产品亦合格达标。
蜈蚣草吸收土壤中砷的能力超过普通植物20万倍，一次种植可多年收成，且每年可收割三次，在吸附了大量重金属后，就地焚烧，整个处理过程经过严格的工艺化控制，不但在蜈蚣草焚烧过程中砷的挥发得到有效控制，且降低了污染土壤重金属的扩散，阻隔重金属进入食物链，以免带来二次污染。
示范基地也种植了另一种草本植物——东南景天，其对土壤中的镉有很强的吸附力。“蜈蚣草的生物量高，长势好，而东南景天相对矮小，生物量稍弱，但是对镉的伏击能力比较强。因两种植物所富集的重金属物质种类不同，所以在基地都种植，从示范结果看都很成功。”陈同斌介绍。截至目前，课题组在全国已建立八个土壤修复技术示范工程，分布于广东、北京、浙江、河南、湖南、云南等地区。
仅从技术手段上看，植物修复效果彻底、绿色环保，成本相对较小。但植物修复所需时间与土壤污染的重金属浓度直接相关，重金属超标不高的土壤，3年－5年可见效。如果超标严重，修复的时间则会翻番。因此，对于急于开发、土地升值快的城市污染地块而言，其应用前景仍有待证实。
另外，环江项目积累的经验提供了一种成功的治理思路，但将其移植到其他地区，具体的技术参数还需因地制宜，进一步优化。比如，蜈蚣草在北方冬季难以生存，需要专门为其建设大棚进行育种等，由此增加了修复成本和操作难度。
“在土壤修复技术方面，课题组虽有突破，但对于解决量大面广的全国土壤污染问题来说，目前国内的工程技术储备还远远不够。”陈同斌说。
无处安放的“炸弹”
英国capita公司承接了伦敦奥运场地土壤调查，认为该场地被有机物污染。由于奥运迫近，修复工程采取分阶段施工，前期仅针对重点的高浓度区域和表层土壤，目前还远没有做到彻底修复。
伦敦奥运污染场地修复技术主要采用了淋洗，及辅助化学剂的方法。淋洗，是采用清水灌溉稀释，使污染物迁移，以减少表土中污染物的浓度，或者将含污染物的水排出土地外。
淋洗的特点在于，修复时间较快，一般地块两年内可修复，但这种修复手段工程量十分庞大，经济成本高，且工程安全规范控制难。原因是，首先要建设水网管道和废水处理工程，而这些工程仅为一次性使用；其次，耗水量大，巨量的生活用水最终变成废水，废水环节一旦处理不好，有二次污染的风险。
陈梦舫表示，由于英国为沙质土，中国土壤多是粘土，淋洗方法在中国不完全适用。因此，承接了伦敦奥运污染场地修复的比利时公司DEC，几年前曾在大连开了一家分公司，但刚过半年就由于技术适应性问题被迫撤出中国。
有机物污染土壤，也可以通过热解法和焚烧法，不过，两种皆为异位处理处置方式，包括挖掘、运输、焚烧处理等多环节，耗资巨大。中国环境科学研究院土壤污染与控制研究室主任李发生认为，异地处理适合用于亟待修复的地块，目前国内很多污染地块往往处于城市中心，急需开发，因此多使用异地处理处置方式能够理解。
中国很多污染地块往往处于城市中心，多属于急待开发的情况，因此在修复过程中，多数情况下使用异地处理处置方式。据北京市环保局污染场地管理科科长李敬东介绍，目前北京正在进行的8块污染场地的修复，都是采用异地水泥窑焚烧和异地填埋的方式。
焚烧法的工艺流程相对简单，即用污染土替代粉煤灰，烧制水泥。经过水泥窑处理的污染土壤，少量污染会以气体的方式释放到大气中，另外绝大部分会通过化学物理反应消失，并最终消解到水泥中。
但由于焚烧法是将污染土按1％－2％比例掺进水泥，如掺入过多污染土会烧制出大量劣质水泥，从经济成本看并不划算。“因为需要一定的配比，这种处理方式远不能满足污染土方量大的处理需求。”北京市环境保护科学研究院副院长姜林说。
业内一些专家甚至认为，从土壤修复工程技术角度来看，采取异位处理处置方式的工程并未真正达到修复的目的，尤其是滋生了不规范操作，将污土只是换地添埋，陈梦舫说：“土壤是挖走了，先不说污染转移，给其他地方带来污染，原来的地方的地下水是挖不走的，还是污染水。”
“如果这种方式可以全国复制、大面积铺开，且有效，那么对污染土地也不至于如此敏感和紧张了。”一位业内资深专家介绍，一些工程中挖出运走的污染土壤并没有全部被烧掉。事实上，很多污染土仅是被运到异处填埋的案例不在少数。
这种方式被业内视为污染转移，与填埋垃圾相同，这让中国面临一个新尴尬：没有足够的场地供填埋污土。而且污染物未经彻底处理，难以避免二次污染的风险。“这是一种饮鸩止渴的方式，相当于把一个定时炸弹转移到别处。”上述资深专家说。
大胆尝试
根据不同的污染物，土壤修复可采取的修复手段不尽相同。国内外的经验显示，有机污染物可采取热解、焚烧及微生物等方法。而重金属污染，很难通过化学手段彻底根除，植物修复相对更为有效。
目前世界上见效最快的土壤修复技术是“纳米铁”。美国和欧洲已开始采用，一些有机污染物和重金属都可以处理，“几乎属于比较理想万能的修复，实验室里一天就能见到修复效果，野外见效通常几个星期或几个月。”陈梦舫说，但高昂的修复价格，是致命的缺点，使其难以成为最理想的修复方案。
污土修复的核心在于，如何依靠技术来降低成本和保障环境安全性。同时，经济合理的技术方案一直是科学家们追求的突破目标。
美国在上世纪90年资约1000亿美元用于污染土壤修复，但很多污染地块还是未能彻底修复，仍有大批问题存留。日本科学家在1975年向政府提出了“客土法”，即置换土壤，把污染土埋到作物根系无法触及的地下。但这项投资浩大的工程，并未能彻底修复污土，因为随着时间的推移，污土逐步下渗，最终甚至影响地下水安全。这种“客土法”中国亦有试用。
国际上前沿技术不断向环境修复领域渗透，包括粘土矿物改性技术、催化剂催化技术、纳米材料与表面活性剂增溶技术等已经渗透到环境修复技术领域。针对污染场地土壤，固化与稳定化、热脱附、生物修复、化学氧化还原等异位修复方法以其效率高、风险低、系统处理预测性高等优点，成为欧美发达国家的主流修复方式。
中国的污染场地修复刚刚起步，修复材料的土壤污染控制与修复应用主要处于实验室阶段，修复技术与装备的研发落后于欧美发达国家。中国也引进了很多技术，但需要先解决技术本土化的适应性问题和衡量引进成本，最后在实践上能否应用还没有定论。
究竟污染土地修复到什么程度算合格，由于国内还没有建立修复标准，因此，实则难以界定。欧美各国因管理模式、地质条件等不同，标准不尽相同，且也在尚在完善过程中。一般标准制定都是通过调查评估，确定风险筛选值。
土壤调查方案范文6
关键词:园林苗圃；规划设计；栽培管理
中图分类号： K928.73文献标识码：A 文章编号：
一、地块选择
对于各类新的苗圃地址，首要的可以选择在交通运输方便的地区,同时要注意避风向阳和地势平坦。所选地块需满足:土壤耕作层50cm以上、丰富的有机质、给水便利、较好的土层结构与排水,土壤中性或微碱、微酸性(针叶树pH值5.0-6.5,阔叶pH值6.0-8.0)的砂壤土、壤土或轻壤土,远离病虫害、环境污染、恶性杂草。
二、规划设计
1、准备工作
2.1.1踏勘
在圃地内实地踏勘、调查,了解圃地历史、地形、现状、地势、水源、土壤、植被、病虫害、交通、主要杂草及周围自然环境等,并从现场情况出发研究利用的各项条件。
2.1.2测绘地形图
平面地形图是苗圃进行规划设计的主要依据，用测绘仪器标定好地貌、地形、地物,比例为1:500-1:2000,等高距20-50cm。在进行绘制的时候，尽量绘入与设计有关地形、物,对于圃地的土壤分布和病虫害要标清楚。
2.1.3土壤调查
选取典型圃地,采集该地的土壤剖面,对结构组成、土层厚度、全盐量、pH值、地下水位等分层采样分析,研究土壤分布、种类和肥力,绘制土壤分布地形图。
2.1.4病虫害防治
对圃地内地下害虫抽样调查和统计,通过前茬作物和周围树木的生长进一步了解病虫感染的程度,以此来制订出合理的防治措施。
2.1.5气象资料的搜集
向当地气象部门收集地区的气象资料,如早晚霜期、生长期、晚霜终止期和全年平均气温等,向当地居民了解圃地特殊小气候。
2、规划内容
2.2.1生产区用地规划原则
充分利用土地、合理安排生产,合理区划圃地。一般来说，耕作区是苗圃育苗生产的基本单位,长100-300m，宽40-100m,长边南北向。若坡度较大,耕作区长边可以和等高线平行。生产用地不低于苗圃总面积75%。
2.2.2育苗区的合理配置
生产育苗用地从用途上可以分为多个功能区，既可以是1个或多个耕作区,主要有:(1)播种区。培育播种苗地区,要求地形地势平坦、坡度小于2‰、土层深厚、灌排方便和背风向阳等。(2)营养苗繁殖区。培育扦插苗、压条苗、分株苗、嫁接苗和组培苗等,要求与播种区相似,但不严格。(3)移植区。培育各种移植苗的地区,是培养较大苗木的区域,但要根据各种苗木生长情况进行移栽,扩大行距,同时也要依据苗木不同习性进行合理安排位置栽植。(4)大苗区。培育植株的体形、苗龄均较大并经过整形的各类大苗耕作区,要求土层较厚、地下水位较低,苗木出圃时运输便利。(5)母树区。为苗圃提供优良的种子、插条和接穗等繁殖材料,应设立采种和采条母树区。(6)试验区。主要用于引种驯化或新品种栽培等。(7)大棚温室区。苗圃生产场所,但同时也是投资较高的育苗设施。(8)棚室苗木展示区。
2.2.3辅助用地设置
一般辅助用地不大于苗圃总面积的20%-25%,主要包括:(1)道路系统。苗圃中的道路是连接各耕作区之间与开展育苗工作有关的各类设施的动脉，一般设有环路和一级、二级、三级道路。为了车辆、机具回转方便，在苗圃的周围一般设置环路，绕苗圃一周。一级道路即苗圃中的主干道，是苗圃内部和对外运输的主要道路，在规划设计中，最好将其设在苗圃的中心线上，与出入口、建筑区相连，宽6 -10米，汽车可以相向对开，标高高于耕作区20厘米，并呈十字交叉形。二级道路与主干道垂直，与各耕作区相连，宽4-6米，标高高于耕作区10厘米。三级道路是沟通各耕作区的道路，宽2-4米，与二级道路垂直。三个等级的道路应相互交叉垂直，沟通联系整个苗圃，有利于苗圃间的交流和苗圃与外部的交流。(2)排灌系统。苗圃中必须有完善的排灌系统，以保证供给苗木充分的水源。其中，灌溉系统包括水源、提水设备和引水设施。苗圃中多选择明渠引水，明渠分为三级，一级渠道即主渠，把水由水源直接引入苗圃，宽2米；二级渠道即支渠，与主渠垂直，将水由主渠引向各耕作区，宽1.5米；三级渠道即毛渠，与支渠垂直，宽1米。渠道应与道路结合而设置，多与道路平行或垂直。排水系统与灌溉系统用同一个渠道，大排水沟宽1米以上，中小排水沟宽0.3米-1米，中排水沟设在路边，耕作区的小排水沟与步道相结合。另外，大排水沟设在苗圃的最低处，将废水直接排入河内，这样既能节省建设资金，也使苗圃更加整齐。苗圃中可以采用滴灌与喷灌的灌溉方法，虽然投资较大，但从长远来看能够节省大量资金。(3)防护林带。一般苗圃与主风向垂直设林带,若有偏角,不应超过30°;防护林的防护范围是树高的15-17倍。(4)建筑管理区。管理区主要包括办公室、宿舍、仓库等，在苗圃的规划设计时，可以将其设置在苗圃的中间位置，便于苗木的经营管理；并且，最好位于一级道路的交汇处，且直通苗圃大门，交通方便；管理区应地势较高，靠近水源和电源，并且是不适宜育苗的地方。
2.2.4规划设计图绘制和说明书编写
在各有关资料搜集完整后,应对具体条件全面综合,确定大的区划设计方案,绘出主要路、渠、沟、林带和建筑区等位置,再依其自然条件和机械化条件,确定最适宜的耕作区,并根据各育苗要求和占地面积安排育苗场地,绘出设计草图,修改后确定正式方案,绘出图纸。设计说明书是苗圃设计的文字材料,主要说明该区的经营条件、自然条件育苗工作的有利和不利因素以及改造措施,同时还说明设计内容的苗圃面积计算、各个功能区的设计和配置、育苗技术设计、建圃投资和苗木成本计算等。
三、苗圃培育树种的选择
在选择苗木时，应对市场进行调查研究，例如，就云南省昆明市而言，市场对彩叶树种、阔叶树种的需求量较大，因此首选种植桑科植物、亚热带植物，其次可以大量选择凤凰木、攀枝花、蓝花楹、黄葛榕、三角梅等地方树种。另外，金叶女贞、紫叶小檗、红花檵木、五角枫、三角枫、乌桕、紫叶李、灯台树、七叶树等等供应量少，价格居高不下。还有紫叶女贞、金叶复叶槭是新品，从其受欢迎的程度预测，这两个品种将有不错的发展潜力，因此也可考虑栽种这两个树种。
此外，市场对观花、观果、观枝树种的需求量也比较大，这类树种已大量应用于园林中。因此可以选择西府海棠、火棘、石榴、紫薇、樱花、桂花、腊梅、榆叶梅、木瓜、枇杷、红瑞木等树种。此外，市场上也需求较多作地被、模纹的灌木和一些大乔木，特别是胸径在15厘米以上的大乔木，因此除了彩叶灌木紫叶小檗、红花檵木、金叶黄杨、紫叶女贞、金叶女贞，彩叶乔木榉树、枫香、五角枫、三角枫、乌桕、紫叶李，观花观果观枝灌木小乔木外，还可以选择种植一些大乔木，并将其培育成大苗，例如胸径15厘米以上的东川本地朴树、香樟等。
四、苗圃管理
1、土肥水管理
注重施肥合理、科学,不要盲目进行施肥。同时，做好迟效肥与速效肥、有机肥与化肥、基肥与追肥等的配合,让N、P、K及其他元素适当配比。苗圃水分管理可根据各品种需水情况,做到合理供水,保证苗木生长正常。
2、病虫害防治
病虫害的防治主要以预防为主、综合防治。同时,将防治措施贯穿苗木培育各环节,实现小的投入培育更多优质苗木。
3、除草
3.3.1人工和机械除草
在苗圃栽培管理技术力量薄弱的苗圃,尽可能的选择进行人工除草的操作，特别是一些对化学除草剂不敏感的杂草,更需要人工除草或机械除草。
3.3.2化学除草
化学除草劳动强度小、效率高、成本低,但另一方面，其可能会对人体、土壤、苗木、环境和水产生危害。所以，使用除草剂要先小面积试验,争取一些更为高效、安全的药剂，采取适当剂量和正确方法。
五、结论
本文从多方面阐述了园林苗圃的规划设计和栽培管理，相信通过以上的措施，园林苗圃生产经营及管理者可以从中得到所用，更好的服务好自身的生产发展。
参考文献:
