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对环境的保护意识是学习地理知识的前提,环境教育不是地理课本知识的外延,而是学习地理知识的保障。加强学生环境保护意识的教育对地理教师有着更高的要求,老师要做到对教材的深刻研究,要把教学内容吃透、把书本知识与自然环境融会贯通,使学生认识到学习地理知识对环境保护所起的作用。加强学生的可持续观念,增强社会责任感,能对自然资源进行合理的利用和管理。环境教育的核心是处理人口资源环境与社会经济发展之间的关系。地理学是研究自然环境和人类活动的一门综合性较强的学科,注重学生对环境意识的学习能提高学生学习和应用地理知识解决生活中的具体问题的能力。用科学的方法去控制和处理污染物对环境的破坏,让学生成为杰出的环境保护工程师。
二、高中地理教学渗透环境教育的可行途经
1.培养科学环境观。
从高中地理教材的内容我们可以看到,环境问题是地理知识体系的核心,在中学的各门学科中,地理学科非常直接地对学生进行环境教育。因此,做好环境教育就成为高中地理教学的方向和目标。培养学生初步形成科学的环境观、资源观,使学生深深懂得地球是人类的家园,把自己置身于大自然之中,成为大自然的一员,而不是大自然的主宰。地理教学应使学生认识到:大自然给人类提供了赖以生存的土地、阳光、空气和水以及广袤的空间和活动场所,离开了环境人类将无法生存。为此,必须向只顾眼前利益不惜破坏自然资源、严重损害环境的行为作斗争。防范和制止滥伐森林、滥垦草原、过度放牧、无节制地占用农田和抽取地下水、对矿产资源采富弃贫、滥采滥用,造成全球性的气候恶化、土地沙化、地面下沉、耕地减少、淡水资源短缺等严重的威胁人类生存和发展的现象发生。进而使学生深刻理解并且自觉主动地去协调人类与地理环境的关系,努力促成人类与地理环境关系的统一,走可持续发展的道路。
2.以实际案例进行课堂教学。
教师在课堂教学的时候要让学生认识到人类与自然环境是相互依存,又是相互制约的。让学生在正确认识问题的基础上进行学习,做到有目的的学习,才能对地理知识有更好的把握和了解,才会使地理教学生动化和形象化。教师要在教学过程中应用生活中的实际案例带动课堂教学,用生活的环境再现地理。如用空气质量大幅度下降为案例进行讲解和分析,使学生们在讨论研究的同时联系实际环境。这样切入实际的案例是学生们每天都能接触到的,可以使学生在学习知识的时候能融入到真实环境中来。另外,通过这样的问题研究,会让学生对其相关的地理知识产生好奇,因而能更好的把握和学习。这样,可以使得环境引起学生学习地理,学生学习地理又能用于环境。经过学生的思考,还能对相关的环境问题提出一些有见解和可实行的解决措施。
3.开展环境保护实践活动。
平时可根据学校实际情况开展丰富多彩的课外活动,如请环保专家到学校作环境科学的专题讲座,普及环境保护知识,组织以环境保护为内容的主题班会和以环保内容为主的知识竞赛,使学生在潜移默化中接受教育。在寒暑假中组织学生进行社会调查,参观学习,同时组织学生写好环保小论文,都取得了很好的效果。比如,在组织学生进行“废旧电池对环境的污染和处理现状调查”,通过这次活动深切地让学生体会到了环境对我们的重要性。更让学生认识到了环境保护需要从我做起、从小事做起,保护环境就是保护人类本身。
三、结合环境变化,调整地理教学策略
1.在社会经济发展相对缓慢时期,环境所收到的破坏程度显得较小。
而随着社会的快速发展和城市化的进程加快,人类贪婪地对自然环境索取更多的自然资源,使环境被污染,生态失衡。导致臭氧层被破坏、全球气温升高、海洋污染和土地沙化等现象产生。通过地理教学与环境教育的渗透使学生对生活环境中出现的这些问题提出疑问,进而对地理知识产生好奇,使其渴望能用所学的地理知识对这些问题进行解决。提高学生学习的主动性和积极性,将使其提高学习效率。
2.教师应要求学生在学习过程中联系实际,把书本的中固定知识深入到实际中去。
关键词:GIS;环境地理信息系统;空间数据库
一、环境地理信息系统的概念
环境地理信息系统(GeographicInformationSystemforEnvironment,简称EGIS)是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和环境信息的计算机软硬件系统。它是GIS技术在环境领域的延伸,是GIS技术与环境监测技术、环境管理技术等各种环境信息分析和处理技术的集成。环境地理信息系统的主要功能有:
1.基本功能包括对空间和属性数据的输入、存储、编辑,以及制图和空间分析等功能。编辑功能允许用户添加、修改、删除点、线、面或修改其属性信息;制图功能可以灵活多样地制作和显示及输出各种专题地图,如污染分布图、水功能区划图、环境规划图等等,地理要素可放大缩小以显示不同的细节内容,并能够测量地图上线段的长度或指定区域的面积。
2.空间统计分析(SpatialStatisticsAnalysis)是指对空间数据库中的专题数据进行统计分析。毕业论文包括各种属性数据的集征数、离散特征数及其分类分级统计等。
3.叠加分析(OverlayAnalysis)功能允许两个或多个图层在空间上比较各空间要素和属性,分为合成叠加和统计叠加。合成叠加得到一个新图层,它将显示原图层的全部特征,交叉的特征区域仅显示共同特征;统计叠加可以统计一种空间要素在另一种空间要素中的分布特征。对不同的图层进行叠加分析,从而获得各种感兴趣信息,如利用类型叠置分析获取新的类型。如土壤图与植被图叠置,以分析土壤与植被的关系,可以计算某一区域内的植被类型的数量及面积,即通过对同一地区、相同属性、不同时间的栅格数据的叠置,可以分析由时间引起的变化,通过与所需提取的范围的叠加运算,快速地进行范围内信息的提取等。
4.缓冲区分析(BufferAnalysis)是GIS的基本空间操作功能之一。例如,某地区有危险品仓库,要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围,这就需要进行点缓冲区分析,结合与居民地图层的叠加分析,可以获取需要疏散的人口数等等。
综上所述,空间分析是地理信息系统软件的核心,空间统计分析、叠加分析、缓冲分析等功能为环境地理信息系统提供了强大的环境分析功能与广阔的应用空间。随着其功能的不断完善和发展,环境地理信息系统将为环境各部门提供一个功能强大的空间信息服务和管理工具,成为各部门日常工作不可或缺的工作手段。
二、环境地理信息系统的具体应用
由于环境地理信息系统具有强大的信息服务和管理功能,具有广泛的应用范围。具体体现在两个方面,一是它可以应用在环境管理的各个环节,如区域环境规划、环境监督管理、区域环境监测及环境评价研究等;二是它可以广泛应用在国家、省、市等不同层次的管理。下面简单介绍一下它的具体应用。
1.电子地图使环境管理工作变得轻松直观
由于采用空间数据和数据库挂接,改变了传统的信息管理方法,地图由传统的静态纪录变为信息丰富多样的动态的电子地图,实现了数据可视化。它使环境主管部门对各种环境要素的管理变得直观、简单和轻松。如通过直接对地图要素进行查询,可以获得环境监测点位、污染源等的空间分布及其与环境敏感区域的空间关系等信息。可以对各种环境数据进行综合的统计并分析以及采用直观的丰富多样的表现方式进行展示,为环境决策提供科学快捷的支持。
2.强大的环境规划手段
区域环境规划是EGIS应用发展的重点领域之一,目前基于EGIS的环境规划模型还处于深化研究阶段,将环境应用模型与GIS集成为一体,可以为环境规划提供更强大的技术手段。由于应用EGIS能够更好地考虑和评价建设项目对环境的影响,因此在建设项目的环境评价中得到广泛应用。
3.危险物运输管理
借助GIS的运行路径选择功能,可以对危险物转移运输线路进行优化选择,能避开人口集中居住区、饮用水源地等环境敏感区域制定运输计划。并可以通过GPS对危险物的运输线路进行实时监控。
4.环境模型模拟分析
环境模型在环境决策中有着重要的作用,如可以通过模型模拟出污染事故发生后各个时间的扩散情况,为决策提供科学的参考依据。硕士论文常用的模型主要有大气扩散模型、1维水污染扩散模型、2维水污染扩散模型等等,实现各种模型的模拟结果的生成、2维和3维的显示等功能。
5.为数字环保提供技术平台
数字环保是最近提出来的终极环境管理系统,它是继数字地球概念提出以后,环保领域提出的新概念,它将是未来十年环保领域信息化建设的终极方向,EGIS作为数字环保的基础平台,将能够为用户提供实时动态环境信息服务,也能够为环境管理者提供决策信息,逐步控制污染,改善环境状况,提高人民生活水平。三、国外环境地理信息系统的研究重点
1.数据采集的技术比选
当前环境管理决策要求EGIS提供的数据种类及其范围都在不断扩大,同时信息采集技术也有了很大的发展,包括GPS技术、视频技术、高清晰卫星图像、实时环境监测技术等等。这些实时信息采集系统都有很多传感器,包括空气质量、温度、气压及水质等等。如最近微软公司正在基于VirtualEarth开发一项新技术,用户可以在地图上搜索大量的实时信息,如道路拥堵情况、天气状况、空气质量,甚至是汽油价格等等实时信息,这需要大量的传感器采集空间及其相关的实时信息,这无疑会推动更多的数据采集技术的开发。
2.EGIS与环保信息化之间如何协调发展可以预计未来五年内EGIS将会与环境信息化越来越紧密地集成起来,发挥良好的社会经济效益,大大提高现有的环境管理与决策水平。二者的紧密集成还需要研究以下问题:
1.制定所需空间数据及环境数据的标准,以保证系统的扩展性与兼容性;
2.空间数据的获取渠道以及更新途径,以保证系统的可用性及可靠性;
3.研究以何种方式进行有效集成,并分析这种方式的可行性;
4.研究环境信息与空间信息及其分析、模拟结果的综合表现方式;
5.建立示范项目以便分析和测试集成的效果。
3.海量空间数据库管理技术
随着空间信息与环境信息的积累,EGIS的数据库的维护会变得越来越重要,新的数据采集技术可能会使数据量以几何级数增长,海量数据的存储与维护是要继续研究的课题。如:采用什么技术来实现空间数据的更新与历史数据的备份?如何实现新旧空间数据的合并和统一?如何利用数据挖掘与信息抽取技术来更好地发挥数据的利用价值?遥感数据如何才能得到有效的利用?等等。
四、发展环境地理信息系统的策略探讨和建议
随着国外EGIS技术的逐渐成熟和数据采集技术的快速发展,建立环境地理信息系统的条件开始逐渐成熟,而且将成为我国发展GIS的重点领域,从GIS在我国近几年的发展领域也可以看出这种趋势。当前我国有关部门已经开始着手进行环境地理信息系统的开发,并进行了一些有益的尝试,如广东省环境信息中心开发的珠三角水环境信息管理系统等,但鉴于我国GIS基础工作薄弱,特别是基本的空间信息数据库尚未建立,因此EGIS的开发费用十分巨大;加上EGIS的发展涉及众多部门和多种技术,因此有关部门应当重视和开展我国EGIS的发展策略研究。
发展EGIS应当采用“统一规划、注重基础、紧密跟进、高起点开发、协调发展”的发展策略。
1.统一规划。由于EGIS的发展不但涉及众多环境部门,还包括与其他各级政府管理部门(如土地管理、环保、环境管理等部门)之间的信息交流;同时又涉及多种信息技术,而信息技术发展的速度十分迅速,为了降低空间数据资源采集和管理的成本,为了适应未来发展的需要,必须在多方部门的参与下,统一规划和构建EGIS的发展框架。
2.注重基础。由于我国GIS发展基础薄弱,数据基础是系统生命力的关键,失去了完善可靠的基础数据的支撑,系统的功能再强大也不能发挥其作用,因此要在统一规划的思路和明确的发展框架下,不断加强基础空间数据库和基础环境数据库的积累与建设。
3.紧密跟进、高起点开发、协调发展。职称论文在技术上紧密跟进国外先进的GIS技术,高起点进行系统开发,与我国的信息产业发展速度相协调,共同发展适合我国国情的EGIS。
当前我国各地许多部门虽然已经开展了EGIS的研究与开发,但这些开发均是出于本部门的需要,很少考虑到将来部门之间的数据交流和共享,加上没有全国性的EGIS发展框架和数据标准,数据的通用性将成为
影响EGIS开发的关键因素,建议有关部门及时组织开展EGIS发展体系和框架标准的研究。
五、结束语
地理信息系统是近二十年来迅速发展的信息技术的重要组成部分,它的应用已经从早期的矿产资源管理拓展到与空间地理相关联的更广泛的领域,特别是在环境领域,原有的多种环境信息处理技术(环境模型、环境规划分析)正在与地理信息系统融合,逐渐形成具有强大功能并具有环境特征的地理信息管理系统,即环境地理信息系统(EGIS)。它将成为各个环境管理部门日常信息处理不可缺少的新工具。它将彻底改变传统的信息处理方式。可以说它是环境管理进入信息时代的标志。
参考文献:
工程地质环境是工程建设环境和地质环境两大系统的叠加,是工程化的地质环境,并不是两者的简单线性叠加,两者相互依存、相互制约,构成统一的系统。表现为工程环境适应地质环境和地质环境适宜工程环境的作用与反作用的关系。它与水、气、生态环境进一步组合形成更大的一个具有人类活动的全球化系统,与人类社会经济环境的生存和发展息息相关。
二、水利工程对地质环境的影响分析
在水利工程项目建设过程中,前期需要对河床进行开挖。同时,还需要对河岸两侧进行削坡等。以上项目施工均会导致施工区域内自然植被、土壤、岩石结构稳定平衡受到不良的影响。一旦施工过程中某个环节操作不当,则极有可能引发大面积滑坡、坍塌等安全事故。特别是对于水库工程项目而言,由于其大坝自身重量大,在蓄水状态下蓄水产生的水压力更大,这部分水压力可能通过水库大坝坝体传递至周边地基基础以及岩体结构当中,诱发水库地震等地质灾害问题。具体而言,在水利工程项目建设过程当中,其相对于地质环境的影响可以概括为以下3个方面:
2.1水利工程对地震活动的影响
对于大规模水库而言,项目建设后期蓄水状态下可能诱发地震,这一点已成为共识。早在1967年所召开的国际大坝会议已提出:不少无震区因受到大型水库建设项目蓄水影响,蓄水状态下产生破坏性地震的可能性极大。更加关键的一点是:在水库初期蓄水过程当中,水库蓄水深度及蓄水量均持续增加,水库区地壳原有的地应力分布被持续破坏,从而诱发地震,特别是新第三纪以来,受到新构造运动活跃区域因素的影响,导致水库对地震作用力的诱发机制更加显著。在以上条件下诱发的地质活动具有以下4个方面的特点:①地震震中相对于水库距离较短,多在25km范围之内;②地震震源深度较浅,多在10km范围之内;③地震烈度水平较高;④地震作用力破坏性较大。同时相关研究人员也指出:对于大规模的水库工程项目而言,其蓄水过程与地震活动的诱导因素直接相关性表现极为显著。但受水库蓄水活动影响而产生的地震震级相对较低,多在6.5级范围之内。从水利工程项目建设的角度来说,为尽量避免诱发地震,应当注意以下4个方面的问题:①水库建设过程中,应当避免将水库大坝选址确定在地质条件较差、断裂发育延性不均匀、地震活动相对活跃的区域;②若所选址区域存在以上特点,则需要在大坝坝型以及建筑材料选择方面,关注其抗震性能的优越性;③在水库建设完成并验收合格后的初期蓄水期,一旦出现微小地震迹象,则需要对水库水位升高速度进行合理控制,避免过多的受到地震波动影响;④在水库运行期,需要由专人负责开展地震作用力的观测工作。
2.2水利工程对库岸稳定的影响
对于水库而言,在蓄水状态下,受到水位变化因素以及波浪作用力因素的影响,可能会导致水库原岸坡结构的平衡性彻底被破坏,从而进一步激发包括山体塌滑、以及山体滑坡在内的安全性问题。举例来说,三门峡水库在其蓄水两年时间过程当中,共发生1.7亿m3的库岸坍塌事故。意大利瓦伊昂坝上游2.5亿m3山体在30s时间内滑入水库库区,由此引发了极为严重的坝顶溢流事故,造成了数千人的死亡事件。因此,为尽量避免水利工程项目建设对周边地质产生不良的影响,在水库蓄水前就需要对岸坡进行削坡处理,尽可能早地发现潜在的滑坡山体结构并予以清除,并做好蓄水安全鉴定。同时,还需要做好水库排水工,以及结构加固工程措施,应急预案等非工程措施。
2.3水利工程对水库渗漏的影响
在水利工程蓄水状态下,大坝坝基所承受水头可能会出现一定程度的渗透问题。若水库库区边缘山脊过于单薄,或存在一定程度的溶洞、以及溶槽现象,则一方面会导致渗透漏水量增大,另一方面还会对周边地质条件以及水文条件产生严重影响,最终影响整个水库项目的综合运用。而对于污水库、以及尾矿库而言,一旦出现渗漏问题,则还有可能污染地下水,对周边地区环境生态产生严重的影响。针对这一实际情况,在水利工程项目建设完成后,应对其渗漏情况进行长期监测,针对渗漏量加大的部位,采取必要的防渗加固措施,以最大限度地减小水库渗漏量。
三、环境地质对水利工程的影响分析
环境地质可能导致水利工程项目在建设过程中,出现以下3个方面的问题:①动力工程地质问题(主要有滑坡、泥石流等);②地表变形破坏问题(主要有沙土液化、黄土沙陷等);③地表岩土体性质变化问题(主要有土壤盐渍化、沼泽化等)。因此,为了保障水利工程项目顺利建设,需要对以上环境地质现象的发育规模、发展趋势、发展速度进行综合调查、研究、预测,提出相应的工程技术措施,从而最大限度地控制变形破坏方面的问题。具体而言,主要涉及到以下2个方面的内容:
3.1水体环境对岸坡滑动的影响
相关实践研究经验证实:治坡需要以治水为基础。其主要原因是:受到水分以及水作用力因素的影响,导致相关岩土体结构的抗剪强度明显较低。同时,其所对应上浮力以及裂缝水压力明显提升,受到以上因素的共同影响,导致岸坡结构稳定性大打折扣。同时,还需要注意的一点是:从地质构造的角度上来说,其与滑坡动力之间的对应关系也是极为显著的。软弱夹层,风化作用形成的风化裂缝、风化夹层地下水作用形成的泥化夹层等均为易形成滑动面的构造面[1]。这些构造面结合水系的作用无疑是雪上加霜,加剧了动力工程地质破坏。滑坡基本都与地下水系和地表永系的分布、存在的方式、运动方向或趋势等方面关系密切。
3.2环境地质中的砂土液化
1.1矿区地质环境概述淮南矿区是我国重要的煤炭基地,淮南矿业(集团)有限责任公司现有矿井9座,截止2004年9月累计产煤5.262亿吨,为国民经济的发展作出了重大贡献。淮南矿区位于淮河两岸,地跨淮南市的五区一县和阜阳市的颖上县。矿区处于淮河冲积平原之上,地形平坦,地面标高一般在20~26m之间。区域内水系均属淮河流域。天然河道流向一般沿区域地势由西向东,由北向南注入淮河。矿区内除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流济河和港河、架河、泥河、黑河已经人工开挖的有高新河、永幸河、光辉河等。
矿区内淮河防洪与农田水利设施多,农田水系纵横交错,基本形成适宜农业耕作的水利网络。绝大多数耕地夏季种稻,冬季种小麦。
淮南煤田煤层赋存于淮河及其冲积平原之下,第四系松散层厚20~483.5m,由东南向西北逐渐增厚。属水体下开采的矿区。
矿区大气降水及地表水资源时空分布不均,年际分布不均,浅层地下水水质良好,水源充沛,补给条件较好,目前矿区利用地下水不致引起地面沉降。
矿区开发引起地表塌陷下沉,扰乱水系,损坏耕地、村庄、河道、提防及其它建筑物受到破坏。矿区开发对地质环境的影响主要为:地面塌陷、固体堆积占地与污染,农业生态环境变化等方面。
1.2地表塌陷淮南矿业集团所属9座矿井、工业和生活居住等地面设施占地2624.2公顷(39363亩)。
9座矿井矿区总面积为301.12km2,截止2004年9月底开采塌陷面积达62.10km2,占矿区总面积20.59%。其中又有约17.7%为积水区,即积水累计总面积达10.97km2。积水范围随降雨量大小而变化。
随着煤矿开采的延深和规模扩大,塌陷范围逐渐扩大,据1997年以来的统计,1997年1月至2004年9月塌陷区增加了24.8km2,年增长率为5.15%。
开采塌陷区尚有15个村庄正在或有待搬迁。
开采塌陷区内,地形、地貌改变破坏了水系,影响河堤长度为15.1km,灌溉渠道5.9km,影响铁路线长度7.41km。
1.3固体堆积物
1.3.1煤矿开采,每年要排放大量的煤矸石,选煤厂也有相当的矸石排放,电厂排放粉煤灰。造成固体堆积物占地和环境污染。
据初步统计,目前现存矸石山(场)23处,占地63.9公顷(906亩),固体堆积物总量为1898万m3。
1.3.2淮河以南的矿区,煤层倾角较大,多煤层联合开采,全部煤层开采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量达18m。塌陷盆地积水深浅不一,农民进行粗放式养鱼。可耕地的质量下降,造成农业减产减收。
淮河以北广大矿区,煤层倾角平缓,基本属单一煤层方式开采,回采后形成碟形塌陷区盆地,最大下沉量达4.5m,地下水埋深较浅。因此,盆地中间积水,积水范围大小受降雨量控制,变化比较大,盆地的边缘下沉量小呈缓坡地仍可耕种,但不宜种水稻,造成农业减产,盆地的边缘带与积水区之间,地面坡度大,水土易流失,基本上为弃耕绝收地带。
1.4地质环境改变对工农业生产和生态环境的影响
1.4.1对大气的影响煤矿生产过程中释放出大量的瓦斯,瓦斯气是一种有强烈温室效应的气体,瓦斯气向大气牌坊会导致全球气候变暖,给空气造成污染。
1.4.2对农业生态环境的影响煤矿开采引起的地表塌陷和矸石堆积导致耕地减少,土地质量下降,农业减产,造成农村搬迁。
1.4.3对城市环境的影响煤矿开采造成地表塌陷,矸石成山,导致市容脏乱差,影响市民生活,制约城市发展。
1.4.4对煤矿企业的影响为了减少村庄和城镇搬迁,降低生产成本,煤矿企业不得不改变开拓布置方式,甚至放弃准备煤量,影响了煤炭资源合理开发利用,制约了企业自身发展。
2矿山地质环境治理原则
2.1以人为本、防灾减灾所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。
2.2因害设防、综合治理针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。
2.3注重效益、分期实施矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。
2.4工程措施与生物措施相结合矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。
3矿区地质环境治理的基本设想
淮南矿区地处华东,是富饶的淮河平原,是我国重要产粮基地,土地十分珍贵。国家可持续发展战略,对地质环境的保护、生态平衡提出了更高的要求和法规制约。因此,煤矿开采地质环境的恢复引起了各级部门和煤炭企业的重视。塌陷区回填复垦是煤炭企业、地方政府和矿区农民长期以来的共同愿望,不塌陷影响经济发展、环境保护的不良因素转变为积极因素。淮南矿业集团实施矿山地质环境恢复示范工程项目。
实施示范工程的指导思想:治理与开发相结合,变害为利,企业、地方政府和农村基层组织紧密合作,中和开发现代化生态企业,建设小康型农村。
“珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是基本国策。煤矿开采对地质环境的影响和土地的破坏十分严重,是一个长期以来未能解决的问题,是一个共同关注的问题。
《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法规,都要求矿山开采保护地质环境,实现治理恢复“占补平衡”的最终目标,这也是可持续发展战略的组成部分。
我们将吸收有关兄弟单位回填复垦试验的成功经验,结合淮南矿区的具体地质环境,按照国家的有关法规和技术政策,实施示范工程项目。主要项目有:谢李示范工程,塌陷区回填后作为城市绿化地、改善生态和小气候;张集示范工程,结合农村搬迁、小城镇建设、改变农业结构相结合,由单纯的种植,变为种植和水产养殖、农鱼产品加工相结合的农业结构。
4结论
大部分采掘后遗留下来的废弃地(如废石场、尾矿坝等)通过治理与复垦,可再用于农业、林业或作其他护环境和保持自然生态平衡。土地整理和复垦。一方面使被破坏了的土地不要再增加。另一方面,对已经被破坏了的土地尽快地进行复垦造田、绿化植被、恢复生态平衡和保护自然环境,使已废弃的土地重新恢复利用,发挥出更大的社会经济效益。各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。
高中地理教学中渗透环境教育是新课改理念下的重要教育教学手段。教师通过对地理教材内容的深度挖掘,将有关环境教育的元素同课堂教学有机融合,让学生在学习过程中能够深认识到环境保护的重要性,即人类社会的发展必须要同自然和谐共处才能共存、共发展。对开展可持续发展教育,体现教育价值意义重大。高中阶段学生正处于对新事物接受能力较强的时期,教师应充分利用这一特点,加强在高中地理教学中渗透环境教育,培养学生环境保护意识。这对学生将来步入社会树立良好的环保意识有着积极的影响。
2.高中地理教学中如何渗透环境教育的方法
(1)立足于地理教材,渗透环境教育高中阶段地理所涉及知识范围广,学科深度较浅,容易被学生理解和接受。在地理教材中有很多关于环境方面的知识,比如,大气、温度、海洋、陆地、矿产资源等等,此外还包含农业、工业、城市以及交通等人文环境方面的知识,可谓是对环境知识阐述的较为详尽。广大高中地理教师应善于发现地理教材中的环境元素,通过课前备课巧妙地将环境教育融合到课堂教育教学中,让学生在学习地理学科知识的同时不自觉地树立环境保护意识,激发他们对环境保护的热情。例如在课堂教学中对于大气环境保护章节的学习,教师应对课本知识内容进行拓展,引导学生发现生活中哪些是对大气环境破坏的行为,哪些是保护大气环境的良好习惯,让学生在课堂共同探讨大气环境保护问题中明白保护环境的重要性,引发他们保护环境的欲望,树立环境保护意识。此外,地理教材中关于人口问题等方面的知识涉及的也比较多,教师应根据生活实际,通过组织学生开展人口调查活动,让学生从人口调查活动中切身感受到人口危机问题,可有效促进学生树立正确的人生观及价值观;综上我们可以发现,高中地理教材中同环境教育相联系的知识内容较多,教师应善于发掘教材中的环境教育元素,同学生生活实际相联系,充分地利用地理学科特点,让学生在学习中理解环境同人类社会发展关系。
(2)采用多元化教学手段,激发学生学习兴趣在新课改的大背景下,对于学生教育逐渐从传统的单一文化知识传授的教育模式向培养学生综合素质能力教学模式转化。就目前高中地理环境教育而言,地理课堂教学教师不仅要将地理课本基础知识内容传授给学生,而且还应帮助学生在掌握课本基础知识内容的同时能够树立环境保护意识,让学生能够在学习地理知识的同时能够积极发现环境问题产生的原因并提出解决方法,从自身做起,加入环境保护队伍行列,养成爱护环境、保护环境的生活习惯。在高中地理教学中,教师应想尽一切办法,利用一切可利用的教学设施优化改进教学手段;随着多媒体技术的发展,教师应以多媒体为平台,为学生营造生动活泼,图文并茂的课堂教学氛围,通过放映幻灯片或者视频的的方式让学生领略到大自然之美,激发学生对大自然的热爱之情。大量的教学实践表明,学生在宽松愉悦的课堂氛围中能够有效激发其学习的兴趣,让学生快乐学习;更能牢固掌握地理学科知识,加深记忆,提升教学效果。此外,高中教师应打破传统高中地理教学理念的束缚,深刻理解新课改理念的重要内涵,积极创新地理教学新方法和新模式,充分将环境教育融合到地理课堂教学中。尊重学生课堂主体地位,让学生充分地融入到课堂中,让他们成为课堂的主人公,充分发挥他们的思维及创造能力,对地理学科知识尤其是关于环境保护方面的知识进行共同探讨,共同解决环境问题的办法,这样可有效地增强他们参与环境保护的意识。
我国是一个发展中的矿业大国,随着经济的快速发展,对资源的需求量在不断增多,矿山开采面临着严重的挑战。当前,矿山资源开发利用已经成为提升国民经济发展的重要行业之一,因此,加强对矿山地质环境的保护十分有必要。由于我国地形、地貌比较复杂,地质构造运动强烈,很容易诱发地质灾害。近年来,大规模的开采矿山资源以及建筑工程施工建设,对地质环境造成了不同程度的影响,再加上人们对环保不够重视,在长期持续性开采过程中,很容易诱发地质灾害,导致矿山事件频繁发生。虽然通过矿山整顿以及相关部门的高度重视,在矿山地质环境保护与地质灾害治理方面取得了很大的进步,但是总体来看,我国矿山环境恶化现象依旧没有得到根本上治理,矿山防治水平有限,不利于整个行业的可持续发展。因此,保护矿山环境、合理开发利用资源已经成为矿山开采行业的一项艰巨任务。
2矿山地质环境灾害治理的措施
目前,我国矿山开采过程中,很容易诱发水土流失、滑坡、水体污染、固体废气物污染以及地面沉降、坍塌等一系列矿山环境灾害问题,这些问题严重制约并限制着整个开采行业的质量和水平的提升,笔者通过自身多年实践工作经验,归纳并总结到一些解决矿山地质环境灾害问题的建议和措施,进一步加强对矿山地质环境灾害的治理,具体有以下几点:
2.1矿山地面减沉技术的应用
矿山资源开采过程中,开采和利用大量资源的同时会造成矿区出现空区现象,影响周围环境。矿山地面减沉技术在应用过程中,利用砂、厂砂炉渣以及尾矿等材料,对开采后的空区进行填充,避免出现坍塌、变形以及地面沉降等现象的发生,能够有效减少对周围环境的影响和污染。地质环境范畴中,沉陷对环境的危害性较大,尤其是在预计会对沉陷地面进行冲刷,破坏周围土层结构,诱发泥石流或者是水土流失等危害。采用矿山地面减沉技术,能够有效减少沉陷地表的面积,减轻对周围环境造成的破坏,避免水土流失、洪流等自然地质灾害的发生。
2.2种植复垦技术的应用
矿山开采中,大面积开采可能造成地面塌陷现象,对环境造成严重威胁,极易引发地质灾害。为了降低开采对地质造成破坏,因此,必须要做好地质灾害的治理对策,而种植复垦技术的应用,主要对塌陷地区实施复垦填充,以煤矸石为填充的主要材料,在复垦区域内进行种植,大面积的树木和草,能够避免水土流失现象的发生,降低对复垦区的环境影响,同时在填充区复垦种植过程中,必须要做好地面压实处理,确保地基紧密度,提升复垦技术的应用效果。
3加强对矿山地质环境保护的建议和对策
近年来,随着矿山开采行业在快速发展,环境保护工作越来越受关注,笔者通过上述介绍和探究,归纳并总结出环境保护工作中存在的漏洞和不足,为此,提出了几点关于矿山地质环境保护的对策和建议,希望能够帮助矿山地质环境灾害治理工作的顺利进行,具体有以下几点:
3.1提升矿山地质勘察队伍的综合素质
由于我国矿山资源比较丰富,矿山地质资源的开发和利用率高,该行业对于提高国民经济总值有着重要作用。矿山地质勘察是综合多工种、多学科的一项极为复杂的工程,对于勘察人员的要求比较高,不仅要熟练掌握工程学、地质学的相关资料,更需要具备野外实践训练的经验,只有具备综合素质,才能够根据矿山开采过程中的实际情况,做到因地制宜,采取针对性措施,从而降低对环境及其周围环境的影响,提高矿山地质开采的效率,避免地质环境灾害的发生。
3.2建立健全矿山地质环境法律法规
结合矿山地质开采的实际情况,不断完善相关管理法律法规,加强对矿山地质开采管理的力度,针对一些违规开采或者是不正当开采的行为,及时予以处罚和制止,严重时追究其刑事责任,加强对环境的保护。同时,还要抬高矿山资源开采的准入门槛,将环境保护工作放在首位,通过对矿山资源开采队伍的资质进行全面审核,确保其技术水平、安全生产能力以及企业规模、环境治理能力等都符合相关规定,如有一项不达标,则不能正常进入开采工作。
3.3实施奖励机制,加强对矿山环境保护
通过奖励机制来扶持施工企业积极投入新的开采技术和开采工艺,在提升开采质量和效率的同时,降低和减少对地质环境造成的污染和破坏。鼓励新工艺、新技术的大力推广,不仅能够提升整个矿山资源开采的效率,避免资源浪费现象的发生,而且降低了对周边环境的破坏及影响,有利于环境及时恢复,提高矿区环境治理水平。
4结束语
关键词近代山陕地区地理环境水权
山西、陕西大部分地处中国干旱、半干旱地区,年降雨量一般在400mm左右,在干旱缺雨的威胁下,只有赢得水资源才能获得生存与发展的机会,为此,这里的农户不仅将兴修水利、发展灌溉提升到至关重要的地位,而且以维护水资源为目的形成鲜明的水权意识和完善的水权保障系统。
水权保障系统指以管理灌渠为目的形成的水利组织与规章制度。受地理条件限制,山西、陕西仅部分地区能够利用水源兴修水渠,因此本文的论述范围不包括两省全部范围,文中采用山陕地区的概念特指这些兴渠引水的地区。山陕地区均有着悠久的灌溉历史,人们不仅沿渭河、泾河、汾河等河流兴修了众多灌渠,而且依托灌溉建立起相应的水利组织、制定了系统的规章制度。写于唐开元、天宝年间的敦煌文书《水部式》是具体记载基层水利组织与管理的最早存世文献,这部文献通过陕西关中地区白渠、蓝田新开渠等水渠记述了基层水利组织的构成、职能,为我们提供了水权社会的基本材料。随着山陕地区农业生产的发展,时至近代许多民渠或官督民办灌溉工程相继出现,在继承旧有规则的基础上,以保障自身用水权益为焦点,无论渠系还是农户均在水利保障系统之上附着了多元的社会关系,各种关系与利益需求交织在一起,构架出乡村社会最复杂的层面。这些问题成为洞察中国乡村社会运行特征的重要切入点,近年涉及北方乡村社会的研究相继问世,其中黄宗智、杜赞奇等西方学者以及邓小南等中国学者相继注意到北方乡村水利组织实际操纵者的社会属性①,无疑这些研究拓展了认识乡村社会的层面。与乡村水利相关,本文旨在通过解读半干旱地区地理环境与山陕地区水权保障系统的关系来认识乡村社会。由于各类水利组织与渠规、水则均是在历史基础上发展起来的,因此本文虽将论述核心集中在人清以来至民国三百多年的时段内,但个别互有沿承关系的事例也会溯及稍早一些时代。
近代山陕地区水权保障系统的生成与运行均与地理环境相关,在半干旱地区水资源短缺的地理环境下,水权保障系统的生成在于保障农户获得水资源,因此农户获得水资源的途径与水资源分配形式决定了水权保障系统的利益取向与运行规则。在灌渠这种水资源获取形式中水资源分配一般形成渠系、利户两个受益层面,对应这两个受益层面,水权保障系统形成以渠系、村落为基点的地缘水权圈以及以家族为中心的血缘水权圈,两个圈层自成体系,又相互交织。当代表渠系的地缘水权圈与共享水源的其他渠系发生水权争执时,隶属于这一灌渠的所有血缘家族与渠系的共同利益完全一致,他们既是争执的参与者,也是最后的受益者;而同一灌渠内不同农户之间发生水权争执时,以家族为核心的各个血缘水权圈为了维护自身获取水资源的权益,往往成为互相对立的水权代表者。长期以来山陕地区的水权保障系统围绕地缘、血缘两个水权圈建立了一套社会控制体系,时至近代随着人口增殖与水资源短缺,这里的水权保障系统已不仅仅限于灌溉管理本身,由于水资源直系民生,灌区之内水权重于政权,又融于政权,包容在其中的不仅有环境因素,而且杂融社会习俗、社会惯性为一体,左右基层社会的运转,掌控基层社会的秩序。
正由于近代山陕地区水权保障系统系之于水利,又超乎水利,透视水权的运作过程,不仅可以了解半干旱地区水资源分配规则,而且有助于认识中国北方乡村社会运行特征,基于这样的原因,针对近代山陕地区水权保障系统涉及的利益层面与组织结构,本文选择了渠系、家族两个不同的受益层面,重点探讨水权背景下的乡村社会。
一、渠系水权的维护与地缘水权圈
本文所使用的渠系概念指总灌渠的不同渠段或同一水源灌渠中的支渠,渠系概念之下渠段与支渠所指虽然不同,但在水权背景下却具有相似的地缘特征,它们同处于水资源分割中的第一过程。灌区不同水资源分配的层级也有区别,但无论怎样的层级,渠系所在地域在第一分割过程获取的资源份额对于下一分割层级乃至于最终落实到农户的灌溉量起着决定作用,正由于这一原因,以地缘为核心维护渠系水权成为近代山陕地区水权保障系统建立的第一层面水权圈。在这个层面中渠系概念下总灌渠的不同渠段以及同一水源灌渠中支渠与支渠间的资源分割形式、权益维护原则仍有所差异,为此本文就两种情况分别进行论述。
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①[美]黄宗智:《华北的小农经济与社会变迁》,中华书局2000年版,第53—56、243—247页;[美]杜赞奇著、王福明译:《文化、权力与国家——1900—1942年的华北农村》,江苏人民出版社1996年版,第83—86页;邓小南等:《<洪洞介休水利碑刻辑录>导言》,黄竹三、冯俊杰等:《洪洞介休水利碑刻辑录》,中华书局2003年版,第28—46页。
(一)各渠段水权的维护与水权利益圈
山、陕两省兴渠以来留下大量渠册、水规,这些资料为我们提供了审视地缘层面控制水权的要略。审阅各类渠册、水规,包含在其中的基本原则可归为以渠长为核心的基层管理体系,以水程、水序为本的资源控制原则以及以“夫”为单位的经济摊派形式①,此三位一体的渠规、水则既是通渠管理的要则,也是维护渠段水权的基点。由于渠段间与水源距离不同,整条灌渠虽然共享一处水源,但事实上上下游之间的利益取向与水权要素完全不一致。灌渠的上游渠段是资源的拥有者,却不是灌渠的兴建者;中下游渠段是灌渠的兴建者,却不是资源的拥有者,在上下游间资源所有与资源开发的交易中,上游渠段依托出让资源获得了无偿使水的权益;中下游渠段凭借兴渠中的预付资本与承担渠道维护工费的承诺获取了持续使用水资源的保障。针对渠段间各自的利益取向,山陕地区各灌渠在制定渠册、水规时进行了充分思考,并形成了为基层社会习惯上认同的条文,通行于各渠段。
1.“自在使水,永不兴工”的上游过水村
上游过水村指灌渠水源所在处,“自在使水,永不兴工”是这一渠段的特权,通过这一特权上游渠段不仅不必遵循计时、计量使水的定规,而且免除了兴工出夫的经济义务,依托出让资源享有无偿使水的资格。山陕地区各类渠册中均有上游渠段“自在使水,永不兴工”特权的记载,其中《洪洞县水利志补》收录的相关记载最多。《洪洞县水利志补》为山西省洪洞县知县孙奂仑于民国6年主持编纂的洪洞县地方水利资料,资料涉及分布在洪洞县境内的40多条渠道历年渠册、水规、水案碑文等文件,这些渠册、水规、碑文成为我们今天解读山陕地区水权保障系统的珍贵资料。被《洪洞县水利志补》收录在内的有一桩由平阳府知府审定的水案碑记,据碑记所载,这桩水案缘起于康熙四十八年通利渠赵城段马牧、石止、辛村三村声称拥有“自在使水,永不兴工”的特权,而拒不履行照地亩出夫的违规事件。依据水程、水序计时、计量使水是半干旱地区水资源短缺环境下水资源分配的基本原则,被视为水规中最重要的部分;而以“夫”为单位的经济摊派形式则是利户用水的经济偿付形式与灌渠管理资金的主要来源,这两项是上游过水村以外渠段必须遵守的规则。正由于这样的原因,针对马牧三村的违规行为平阳府判词中提出这样的质疑:“查赵邑登临、安定、好义三村系本渠上流村分,不在本渠十八村转轮之限,故得任便使水。不识马牧、石止、辛村上三村随例使水,从何而有?”②解读这段碑记有必要了解通利渠的基本情况。通利渠源于赵城,跨赵城、洪洞、临汾三县,全长百余里,水案提及的登临、安定、好义以及马牧、石止、辛村等村虽然均位于灌渠上游渠段,但“通利渠历代相沿在汾西县之施家庄、赵城县之南北石明、稽村、李村、好义、安定、登临等处河滩引水”,登临、安定、好义均为过水村,是灌渠水资源的拥有者,“故得任便使水”。在缺水的地理背景下,山陕两地水权保障系统制定的任何一项条规,均包含着明确的权益关系。灌渠兴建的先决条件是水源,而拥有水资源的上游过水村同意引用水源绝不是无偿的,“自在使水,永不兴工”既是灌渠对上游过水村的
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①关于这一问题本人已在《近代山陕地区水权与管理》中全面论述,此文待刊于《文史》。
②《平阳府正堂加三级记录六次董奉抚部院批定临汾、洪洞、赵城三县十八村自下往上使水永不违例碑记》,孙焕仑:民国《洪洞县水利志补》,山西人民出版社1992年版,第50—52页。
回报,也是过水村依托水资源赢得的无偿使水权益。而水案的当事者马牧、石止、辛村却不同,他们虽处上游却不是过水村,不拥有灌渠水源,因此《通利渠渠册》载渠水“浇灌赵城县之石止、马牧二村,洪洞县之辛村、北段、南段、公孙、程曲、李村、白石、杜戍八村,临汾县之洪堡、南王、太明、阎侃、吴村、太涧、王曲、孙曲八村”①,包括马牧、石止、辛村在内的十八村均为灌渠的使用者,不是水源的拥有者,自然没有资格享有“自在使水,永不兴工”的特权。
《通利渠渠册》所载康熙四十八年通利渠赵城段马牧、石止、辛村违反水规一案为我们认识上游渠段权益提供了资料,“自在使水,永不兴工”是上游过水村落凭借出让水资源而赢得的特权,这份特权不仅通行于通利渠,几乎山陕地区较大的灌渠都有这样的事例,如《晋祠志》中有关晋水灌区的记载屡屡提及上游过水渠段“无程可计”之规。以晋祠难老泉为水源的晋水是山西境内另一处重要灌渠,“晋水源出晋祠”,“一源分为二渎,北渎一派名海清北河,南渎分为三派:曰鸿雁南河,曰鸳鸯中河,曰陆堡河”。②这里所载的“四河而分之为五”实际是五条灌渠,五条灌渠之上,晋祠泉源所经三村,被称为总河,为上游过水村。正由于“晋祠总河地居上游”,“水从晋祠发源”,故“经过总河所管之地界,河渠挨次先灌,是以有例无程,既不出夫,亦不纳粮”。至于总河渠道必须维修时,“皆四河出夫效力”③。晋水灌区为过水村——总河制定的各项优免政策同样使这一渠段具有“自在使水,永不兴工”的特权。
在山陕地区水资源短缺的环境背景下,灌渠的存在维系着沿渠百姓生存发展的机会,因此灌渠内上游渠段获得的用水特权,绝不是凭空得到的,特权构成的背后存在着制约全渠的利益。
2.下游渠段制约上游的灌渠管理方式
灌渠中下游渠段不占有水源,却是渠道的修建者与主要用水地段。中下游赢得用水权利凭借的是修渠时投入的预付资金、劳力,以及水渠建成后以照地出夫形式不断追加的维修、管理费用,可以说水渠的存在与中下游渠段这一切投入直接相关。中下游渠段付出一切财力、人力的目的在于获得用水权利,但事实上由于水源控制在上游过水村手中,中下游渠段付出资财,并不一定就有持续使水的保障,特别在农作物需水季节与旱年,使水就更失去保障。因此灌渠中下游渠段出于维护水权的需要,必须实施通过管理手段与渠法、水规形成中下游制约上游的机制,其中出身于下游的渠长监督上游执行水规,履行先下后上的水序是重要的举措之一。
(1)渠长人选的地缘特征与中下游水权保障
渠长人选的地缘特征与渠段的权益特性直接相关。渠长是山陕地区灌渠管理系统中的核心与水规的主要监控者,他的职责不仅在于维护灌渠正常运行,而且重在监督水规的执行。水规的执行虽然涵括全渠,但上游渠段却有着非同寻常的意义。上游过水村虽然拥有水源,但通过“自在使水,永不兴工”的权益交换,水源已成为全渠共享资源,这时上游过水村与中下游村落一样必须遵守灌渠的水规。渠段的差异决定上游过水村需要遵守的是定时、定量依规放水;中下游履行的则是照地亩出夫的责任,在灌渠上下游承担的责任中,显然上游依规放水决定着全渠的正常运行。由于水资源短缺,事实上上游渠段依仗控制水源的优势,即使在平常也难保证依规行事,值干旱缺雨季节,过水村自身用水尚且不足,依照水规放水入渠就更成为虚文,每逢这样的季节,不仅整个灌渠关注的焦点在上游,而且渠长管理与监控的主要方面也在上游。无论平常,还是旱季,控制了上游,就等于为全渠赢得了水源,在权益的制衡中,谁能有效地控制上游?显然权益保障率最低的渠段最具能动性。对于整个灌渠下游距水源最远,也最有可能因上游不依规放水而得不到灌溉,渠长出自这里将自身利益与渠段利益结合,可以在最大程度上达到下游制约上游的目的。
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①《通利渠渠册》,孙焕仑:民国《洪洞县水利志补》,第37—49页。
②[清]刘大鹏:《晋祠志》卷31,“河例2”,山西人民出版社2003年版,第585—600页。
③[清]刘大鹏:《晋祠志》卷32,“河例3”,第601—620页。
渠长人选来自下游渠段的原则通行于山陕两地各大灌渠,《洪洞县水利志补》所录《南霍渠渠册》规定:“渠长下三村充当,冯堡、周村、封村周岁轮流。”《清泉渠渠册》规定:“逐年保举渠长、渠司,则于下、中二节夫头内,选保平素行止正直无私、深知水利、人皆敬佩者充当。”《长润渠渠册》规定:“渠长系下三村勾当,以四年为率,自古县村应当一年,蜀村应当一年,董寺当一年,依自来番次,上下交代勾当。”对于渠长人选的限定地域稍加分析,就会发现无论被称为下三村,还是下、中二节,这些村落均位于灌区的下游,由此看来灌区下游是推选渠长人选的限定区域。渠长人选主要限定在灌区下游的习惯,也可见于陕西关中地区,在1998年赴泾阳考察中,泾阳县水利局白尔恒提到冶峪河灌区历来有由下游出任渠长的惯例。泾阳县龙泉乡苏家村七旬老人苏世廉述及五十多年前旧事,也讲到冶峪河灌区内仙里渠渠长由最下游的村落铁李村出任,而我们对铁李村七旬老人李镛的访谈中,也证明苏世廉老人所讲的不误。李镛老人告诉我们仙里渠正渠长出自铁李村,另有两名副渠长则由上游村落出任。
渠长是农户以及灌区水权的维护者,一些流程较短的小渠虽然没有明显的上下游之别,流程内渠长出自哪一村落仍然十分重要。《洪洞县水利志补》录《清水渠渠册》,记述了清水渠灌区所在李卫村分为东西永宁两社,虽然范围不大,谈不上上下游之别,但仍然需在渠长的设置上体现出水权利益的地域性。渠册规定:“每年李卫村两社,各佥举渠长一人,一正一副。东正西副,西正则东副”互相牵制。同样的事例在《清涧渠渠册》中也可看到,清涧渠位于洪洞县城关附近,据其《渠册》所载,“其值年渠长着西关、南关两社递年签举。如西关人轮应正长,其副渠长举南关人充膺;南关人应轮正渠长,则举西关人充副渠长。至巡水夫头,亦分上下游两节派拨,上节地内巡夫,着下节地户充膺;下节地内巡夫,着上节地户充膺。”山、陕两地对于类似清水渠、清涧渠这样流程较短、面积较小的灌区采取了与大渠不同的规则,如果说大渠渠长一职是立足于下游——这一被动者的利益,侧重于对于上游的监督,并协调整个灌区水权的话,那么与清水渠等相类似的小渠,则因上下游不甚分明,采取了共同监督、共同管理的形式,通过来自不同空间正副渠长的轮流出任,保障了整个灌区的水资源分割。
(2)先下后上的行水次序与水权分割
水序为灌溉次序,即灌区内各个方位或渠段,谁先谁后的问题。山、陕两省基本实行先下后上的灌溉水序,即每一个水程均从水渠下游开始,逐渐向上游推进。这样的水序是半干旱地区水资源短缺,确保灌区各段完成受水过程、保障下游权益以及灌区整体秩序的需要。先下后上的水序在山、陕两省各类文献中均有记载,其中《洪洞县水利志补》所录《通利渠渠册》载:“通利渠浇灌临、洪、赵三县十八村,自临汾县西孙村,按照分定水程时刻,从下实排,趱上浇灌兴工地土,至赵城县石止村,周而复始。”《利泽渠渠册》载“自下而上实排浇灌”。《清泉渠渠册》规定“自来行沟使水,自下而上”。《广利渠渠册》“自来从下接村分浇地土”。《清涧渠渠册》“自下而上轮流浇灌”。《崇宁渠渠册》“平常使水自下而上”。①与洪洞县相似,陕西多数灌渠也采用先下后上的水序,如泾阳县高门渠“每月初一日子时起水,从下而浇灌至于上,二十九日亥时尽止”②。民国年间制定的《龙洞渠管理局泾、原、高、醴四县水利通章》载各斗用水时刻均为“自下而上”。《清峪河源澄渠记》也有这样的规定,即“凡水之行也,自上而下;水之用也,自下而上”。③《泾渠用水则例》载:“用水之序,自下而上,最下一斗,溉毕闭斗,即刻交之上,以次递用。斗内诸利户各有分定时刻,其递用次序亦如之,夜以继日,不得少违。”④由于自下而上的水序是维护灌区秩序、保障全渠利益的最佳选择,因此山陕两地大多灌渠采用这种水序。
自下而上的水序虽然被各灌区列入渠规、水册,为灌区共同遵行,但在大旱缺水年份往往出现上游破坏渠规,抢先浇灌农田的现象。每当抢水事件发生,必然会引起下游渠段不满,并由此屡屡导致水事纠纷乃至于械斗。对于水事纠纷,《冶峪河云阳镇设立水利管理局议案》中的一段文字讲的十分精彩:“泾原、高陵等县,民气素称怯懦,独于争水一事,纠众械斗不肯少让,动辄千百为队,血战肉搏。”而血战肉搏的起因又均与违反水序相关,“上流之上下王公渠,以形势所在,横行截夺,用水不按定时,引水不按定量,且与二渠之间又开小渠九道,用灌旱田。”“冶河水量,本不甚宏,经该数处一再裁夺,下流各渠往往点滴不得,名为水田,无异石田。”“下流各渠,恒无水可得也,遂不惜相率走险,斗诸原而哗诸庭,岁无宁日。一人县境,问其械斗,则争水十居其九;问其诉讼,则水案十居其八。偶遇天旱,相争尤烈。”⑤这样的经历如今还留在泾阳县一些老人的记忆中,1998年泾阳县马家村江福昌老人讲到:“当年位于下游的高门渠、天津渠人常去下王公渠械斗,参加的人很多,渠道两侧都是人,械斗中更顾不上是不是亲戚,当地有句俗话‘堰上不认姑舅’。”
山陕两地各灌渠上、下游虽同饮一渠水,但因各自需要维护的权益不同,分属于两个地缘水权圈。在上、下游所处的地缘水权圈中,上游水权圈“自在使水,永不兴工”的权益始终具有绝对的保障,这样的保障虽然是在兴渠之初即已获得,但并没有因灌渠建成、使用而有所损害,其原因相当明白,水源的隶属虽然从过水村转为全渠共有,但渠水源于上游这一事实始终没有改变,就因为这一简单的事实,只要灌渠存在一天,上游过水村就会享有无偿使水的特权;与上游不同,中下游水权圈的权益却因上游过水村无视水规,逾越水程,截流用水而时时受损,面对获取资源的被动性和无保障性,中下游渠段在制定先下后上水序的同时,确定渠长人选由下游出任,就是试图通过管理机制监控上游违规行为,正常年份这样的监控基本起到维护渠道运行的作用,值生存面临威胁的早年,渠长代表的中下游水权圈的监控几乎失去作用,随着灌渠正常运行秩序的破坏,械斗等非正常维护水权的行为就派上了用场,对于缺水的山陕两地,水权就是生存权,为了活下去,冲上去参加械斗的农民以渠段为界形成清楚的阵线,水权的地缘性通过受益人的利益属性再度显示出来。
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①上引各渠水册,均出自民国《洪洞县水利志补》。
②刘丝如:《<刘氏家藏高门通渠水册>序》,白尔恒、[法]蓝克利、[法]魏丕信编:《沟洫佚闻杂录》,中华书局2003年版,第13页。
③《沟洫佚闻杂录》,第61页。
④宣统《泾阳县志》卷4,“水利·泾渠用水则例”,第251—278页。
⑤刘屏山:《治峪河云阳镇设立水利管理局议案》,民国《清峪河各渠记事簿》,见《沟洫佚闻杂录》,第117—119页。
(二)支渠间水权的维护与水权利益圈
由于水资源短缺,山陕一带灌渠水源每分配一次就会形成一次权益分割,同时也会出现一种水权维护方式。渠系概念之下不仅各渠段间存在水权维护方式的差异,支渠间也同样有各自的权益与资源分配份额,维护这些权益以支渠为核心再度形成有别于渠段的地缘水权圈。
支渠渠际间分水量是保障支渠权益的基本问题,霍泉、难老泉两大灌渠分水过程是解读这一问题的典型案例。霍泉位于山西省洪洞县境内,为洪洞、赵城两县灌渠的水源,两县利用泉水兴建水利灌渠的历史可溯及唐代,分水方案大约形成于金代。据刻立于金天眷二年的《都总管镇国定两县水碑》所载:平阳“府东北九十余里,有山曰霍山。山阳有泉,曰霍泉,涌地以出,派而成河。居民因而导之,分为两渠,一名南霍,一名北霍。两渠游赵城、洪洞县界而行,其两县民皆赖灌溉之利以治生也。”北宋庆历五年两县发生水事纠纷,官方调节后确定“赵城县人户合得水七分,洪洞县人户合得水三分”①,虽然日后两县仍然存在水讼,但七、三分水比例始终没变。与洪洞、赵城分水相似,晋水也存在同样分水现象。《晋祠志》载:晋水“源出悬饔山麓晋祠难老泉”。“难老泉水初出之处,瓮石为塘,中横一石堰,凿圆孔十,为东西分水之限。其东西又横一石,名人字堰,为南北分水之限。北七孔,分水七分,所谓北渎是也,东流名北河;南三孔,分水三分,所谓南渎是也,下有伏流,南流分三河,曰南河、曰中河、曰陆堡河。其西水未分之处,名金沙滩。”②难老泉人字堰所分南北渎与洪洞、赵城同样,也采取三、七分水形式,而南三北七。
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①黄竹三、冯俊杰等:《洪洞介休水利碑刻辑录》,第4—5页。
②[清]刘大鹏:《晋祠志》卷30,“河例1”,第567—583页。
以上两项分水事例,前者以县域为界,后者以灌渠为界,两者的空间属性虽然不同,但通过分水而保障以支渠为核心的地缘区域内水权的目标是共同的。分水方案一旦确定,各自区域内的水资源份额也就固定下来,并成为下一步再分配的基础。正由于分水方案决定着灌区以及农户的利益,因此逾越分水方案而导致的水事纠纷时常发生。金天眷二年刻立《都总管镇国定两县水碑》的起因原本就与洪洞、赵城两县水事纠纷相关,虽经官方确定两县为三、七分水,但无视分水方案的用水纠纷时有发生。明隆庆二年刻立的《察院定北霍渠水利碑记》载:这一年赵城县“王廷琅将壁水等石尽行掀去,将渠淘深,水流赵八分有余,洪二分不足,致旱田苗,国赋民食,两无资赖”。不但引起洪、赵两县水争,而且惊动官府。清雍正四年刻立的《建霍渠分水铁栅详》载:最初确立洪、赵两县三、七分水方案时,由于“南渠地势洼下,水流湍急;北渠地势平坦,水流纡徐,分水之数不确,两邑因起争端,哄斗不已,于是当事者立限水石一块……安南霍渠口,水流有程,不致急泻。又虑北渠直注,水性顺流,南渠折注,水激流缓,于北渠内南岸,南渠口之西,立拦水柱一根,亦曰逼水石……障水西注,令入南渠,使无缓急不均之弊。”雍正初年,两县再次发生水争,“洪民将门限一石击碎,赵城令江承諴连夜复置,随置随击。赵民也将分水石拔去”①,进而导致更大的纠纷。这两通石碑碑文所记均是金天眷年间洪赵三、七分水以后最大的水事纠纷,事实上不见记载的小规模争斗更是时有发生。
我们在论述渠段间水权生成时曾指出,无论上游还是下游,每一分权益都不是平白无故得来的,支渠间的水权分割也同样如此。既然这样,分属于霍泉与难老泉的两条支渠如何能形成三七分水这一相差悬殊的分水结果呢?对于这一分水结果《晋祠志》留下这样的传说:晋祠难老泉“石塘分水之日,南北纷争,置鼎镬于泉边,以能赴入者为胜。北河人赴入,遂于十分之中分水七分,南仅分水三分。”除赴人鼎镬之外,晋祠一带还流传着类似如沸油取钱这样的故事。有趣的是我们在对霍泉进行考察时,谈及洪洞、赵城三七分水时,也听到了相同的故事,难道山陕一带灌区分水过程真的发生过如此惨烈的故事吗?其实《晋祠志》在记述了赴入鼎镬的传说之后,对难老泉南北渠三七分水又作了说明:“夫北渎之水虽云七分,而地势轩昂,其实不过南渎之三分。南渎虽云三分,而地势洼下,且有伏泉,其实足抗北渎之七分,称物平施分水之意也,传言何足为信?”《晋祠志》这番记述帮我们认识了三七分水的实质。现代水文学告诉我们渠道流量的计算公式为:流速×横截面积,而流速又与地形相关,因此地形平缓的支渠若想获取与陡急支渠同样的受水量,只有在增加渠口进水量的前提下才能实现,三七分水就是在这样的背景下实现的。地处平缓地带的北渠获得七分水,地势陡急的南渠获得三分水,由于南北渠流经地区地貌形态的差异,南渠渠口进水量虽仅三分,但因流速快,流量也大,故两渠实际获得的水量基本相等。正由于南、北两渠实际获得水量相近,灌溉田亩也相差无多,其中“北渎灌田凡一百七十余顷;南渎灌田凡一百四十余顷”。
分水量决定夫银的数额,在三七分水的背景下,南北渠灌溉田亩数额虽然相近,经济负担却不同,夫银等归属于渠道管理费之内的各项费用也同样依三七交纳,“祠宇亭榭凡有倾圮,必鸠工庀材以辅葺之,除官款募化之工外,四河人黟工公修,按分水之法,北七南三摊派经费。”接受这样的摊派,对于分水七分实际只获得五分水的北渠并不情愿,对此清代就有人指出:“南渎所灌之田较之北渎才减三十顷耳,而修葺祠宇工费乃按北七南三之例派摊,则失公平之道矣!即如工费钱一千缗,南渎之田共摊三百缗,而以一百四十余顷田按亩摊派之,每亩出钱二十文即足其数。若北渎则摊七百缗,而以一百七十余顷田按亩摊派之,每亩出钱四十文乃足其数。佥为晋水灌溉之田,而在南者如此,在北者如彼,事不均平,一何至斯!”②虽然有这样的抱怨,但三七分水始终实行如初,可见山陕地区的农户无论付出如何,更重视最后获得的水权份额。在三七分水的原则下,虽然分水七分的北渠预付的兴渠费用与夫银均高于南渠,却赢得了与南渠一致的受水量。
支渠水量既是灌渠水资源第一层面分割的结果,又决定着下一层次受水单元的分水份额,因此用水农户格外关注这一层次的分水结果。通过霍泉、难老泉的分水事例,我们不难看出山陕一带农户更注重实际受水量的多少,为了赢得实际受水量可以付出各种代价,正由于这样的代价之大,才会留下赴入鼎镬的传说。另一方面水权的大小也不会因某一支渠加大投入成本而无限增大,支渠间实际受水量基本持衡就是投入成本的极限,虽然不见文字,但事实上享有等量权益是山陕地区渠际间分水的基本原则。
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①黄竹三、冯俊杰等:《洪洞介休水利碑刻辑录》,第92—96页。
②[清]刘大鹏《晋祠志》卷31,“河例2”,第585—600页。
霍泉的赵城、洪洞,难老泉的北渠、南渠均属于灌渠内最初就享有水权的支渠,事实上在灌渠建成投入使用后,还会有一些支渠或田亩加入到灌渠系统中来,这些后来者与灌渠原有支渠或农户最大的区别在于修渠之初的前期投入,灌渠原有支渠或农户正是通过前期投入而拥有灌渠水资源的使用权,后来者没有付出前期投入,因此灌渠水权组织在接受其请求的同时,首先提出的就是交纳修渠工本费问题,以求得经济上的平衡,这样的事例在《洪洞县水利志补》所录《陈珍渠渠册》中就留下记载:“新丈人夫滩地,每亩议贴银二钱,以补修渠之费。倘后再有入者,须以此为例。”山陕农户十分明白水权的价值,灌渠的运行以保证原有渠系与农户水权为前提,后来者虽然通过纳钱而享有水权,但后来者的属性仍不能改变,他们获得的水权在一定程度要归于原有农户的宽恤,因此他们的水权是带有附加条件的,如《要截渠渠册》规定:“今既入夫,就便使水,理合待原旧兴工田地上下浇灌完毕,方许新入夫田地,开取夹口浇灌。”《沃阳渠渠册》:“本渠新入未夫地亩,地虽在上,理以后浇,必待古渠地亩浇完,方许浇灌。”①这些规定说的很明白,后入渠者不能享有依水序而行的使水规则,无论地在何处,均待全渠浇毕才可灌田。这样的规定在正常年景无大碍,早年渠水短缺,后入渠者灌溉用水就很难得到保证。
近代山陕两地因灌渠运行方式而显示出的渠系水权具有明显的地缘特征,每一渠段或支渠均以本使水空间为核心,提出一套保证自身水权、制约他人无序使水的规则,这些规则汇总到《渠册》中既是灌渠的法规,又表明了各渠段或支渠权益的尺度。无论任何使水空间,每获得一分权益,必定含有相应的付出,其间付出的形式虽然不同,但分居天平两侧的权益与付出在正常情况下保持平衡,在直系民生的水权面前,这些地区基本不存在无偿的水资源转让。
在水资源的逐层分割中,从总渠到支渠,从支渠到各村落,在每一个地缘水权圈内部,农户成为水权逐层分割最终的具有者,也是水资源的最终受益者,由于这样的原因,陕西一带的水册也将受水农户称为“利户”。“利户”的受益农田均以家族或家庭为单元,因此水资源经过逐层分割后落实到“利户”这一层面,需要维护的是以家族或家庭这一血缘关系为核心的水权。每一个“利户”家族或家庭都存在一份需要维护的水权,灌渠所在的乡村社会并不是由一个家族或家庭构成,“利户”与“利户”之间的水权界限需要在一致认同的原则下实现,以水程、水序为核心的用水规则就是融地缘利益与“利户”利益为一体的水权维护法,而与之相配合的渠长人选制度则是大家族利益的代表。
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①孙焕仑:民国《洪洞县水利志补》,第182—183页
(一)与水程相吻合的灌溉田亩
“利户”只是农户中的一部分,获得“利户”资格在于兴建渠道的资金、劳力投入,没有付出前期投入的农户不是“利户”,也没有使用渠水灌溉农田的权利。清雍正年间河东总督王士俊曾就河东水利留下这样的记述:“未曾始事协工之地,虽水绕四周,不得取用。如同开此渠则许用此渠之水……每岁修筑仍按地助工,若始事不与,则工无可助,水在地边,不许灌溉。”①王士俊记述的十分明白,“利户”的资格取决于“始事协工”。在“始事协工”者中灌溉田亩的多少又与“始事协工”过程中的投入量相辅相成,一般“始事协工”过程中投入大的灌溉田亩就多,投入小的灌溉田亩就少。与王士俊记述的情况类似,民国《襄陵县志》溥利渠条下也记载了这样的事例:“自光绪二十七年知县曾光文欲就汾流引水灌田,令汾东、邓村、荆村等十村人民按地亩起夫摊款,开渠打坝。”②需要指出的是溥利渠按地亩起夫摊款,不是渠道运行以后的经济摊派,而是渠道开凿之初“利户”的前期投入,由于“利户”的前期投入是与地亩相挂钩的,因此有了这份投入就使“利户”获得了日后浇灌相应地亩的资格与同等份额的水权。
通过以支渠、村落为单元两层水权分割,至“利户”才从对水资源的占有权转向水资源利用,由于资源利用量即“利户”受水量是水权的体现,因此与“利户”受水量直接相关的是灌溉田亩的数额。山陕地区各灌渠均实行依时计程灌田的水程制,“利户”受水时段长,其水田数额就多;受水时段短,水田数额就少,因此在受水过程中“利户”保全了自己名下的水程,就等于维护了水权。
为了分析便利,将刘丝如所录道光陕西泾阳县高门渠渠册源头“利户”水程列表如下:
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①[清]徐栋编:《牧令书》卷9,“王士俊:水利”,第7页。
②民国《襄陵县志》卷2,“沟洫志”,第79—92页。
“利户”田亩与受水量的一致性是实现水权逐层分割的关键,上表清楚地显示了各“利户”受水时段与田亩数额之间的关系,即单位受水时段内灌溉田亩数额基本相等。在这一前提下,“利户”之间受水时刻紧密衔接,分秒不敢浪费。过去农户均没有钟表,靠焚香把握接水时刻。“额定一个时候,香长一尺,一尺又分为十寸,一寸又为一刻。一刻又分为十分,一分又分为十厘。”①焚香计时的规则通行于各渠,焚香长短标定了时限,时限又与灌溉地亩相对应,“地论水,水论时,时论香,尺寸不得增减”②,如冶峪河高门渠“各‘利户’每月到期灌地一次,每时点香一尺,大约灌地五十亩上下,即或水小,灌地不完,亦无异言”③。
“地论水,水论时,时论香”虽然是各灌区遵循的准则,但在水资源短缺的背景下,违规逾程“强者多浇,弱者受害”的现象仍时有发生。水资源分割到“利户”层面水权变得实际而具体,为防范“强者多浇,弱者受害”的现象,许多灌渠实行持牌接水制度,如洪洞县通利渠由官府颁发木质灰印一颗,“当渠水行到之日,迅即限定时刻,无分风雨昼夜赶即浇完,由渠长督催沟首转牌”,以防逾程现象。④即使这样,因用水不足破坏水序而引起的水事纠纷时有发生,水事纠纷发展到极端往往会出现人命官司,官司由地方报到中央,在大内档案中就留有记载。光绪二十八年刑部档案中就有一桩由破坏水序而导致的命案,命案的肇事者赵白蛋、高黑蛋、王青沅为山西赵城县人,三家“地亩均在东王村,地居下游,杨顺仔地亩在涧头村,地居上游”。“光绪二十七年正月十七日,轮应赵白蛋等使水,是日早间赵白蛋、高黑蛋、王青沅赴村外浇地,因地内无水,同往上游查看,见杨顺仔截住水道,在伊地内灌浇,王青沅向其理论,杨顺仔不服、混骂……赵白蛋与高黑蛋等兴殴致伤,杨顺仔移时身死。”⑤与杨顺仔一案相类,案发地点也在赵城县,光绪二十八年四月二十七日黄昏时分,张福锁与张照大赴村外广济渠放水浇地,水忽停流,料是有人堵截,张照大在地看守,张福锁前往查看,见郭喜锁携铁锨在渠口堵截水道,张福锁向其理论,郭喜锁不服、混骂以至于导致人命。⑥这类由违反水序而导致命案的事例在陕西同样屡屡发生,光绪二十年七月“蓝田县民蔺添寅因事用渠水争殴打死王怀贤案”起因也是违反水序,蔺添寅口供:“光绪二十年七月二十四日午后,小的正引渠水浇地,王怀贤前来阻秤,他地在上,争要先浇”,并由争骂、斗殴导致人命。⑦我们在中国第一历史档案馆查阅的刑科案卷中看到的仅是农户之间由于违反水序殴打致命案例中的很少一部分,事实上类似的水事纠纷很多。
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①刘屏山:《清峪河渠点香计时说》,民国《清峪河各渠记事簿》,见《沟洫佚闻杂录》,第130—132页。
②刘屏山:《清峪河源澄渠记》,民国《清峪河各渠记事簿》,见《沟洫佚闻杂录》,第61—63页。
③刘丝如:《<刘氏家藏高门通渠水册>序》,《沟洫佚闻杂录》,第13页。
④《通利渠渠册》,孙焕仑:民国《洪洞县水利志补》,第37—49页。
⑤护理山西巡抚布政使赵尔巽:《奏为审明寻常共殴命案人犯按律定拟照章恭折仰祈》(光绪二十八年九月初九),中国第一历史档案馆编:《光绪朝朱批奏折》,中华书局1996年版,第21—22页。
⑥护理山西巡抚布政使吴廷斌:《奏为审明寻常斗殴命案人犯按律定拟照章恭折仰祈》(光绪二十九年五月初十),《光绪朝朱批奏折》,第373—374页。
⑦《蓝田县蔺添寅因争用渠水争殴打死王怀贤案》(光绪二十一年六月初九),中国第一历史档案馆藏刑部档案,18568。
水程与浇灌地亩之间的对应关系并不完全固定,灌渠水源减少也会影响额定燃香时间内的浇地数额,陕西泾阳县清峪河源澄渠就是一个这样的事例。源澄渠开凿初期水源充足,“以一月为满,故每亩以三分香受水,共三百四十八时”。后利用同一水源开凿了八浮渠,源澄渠从此少了初一至初八共八天的水程,后又因移堰而少了初九、初十两日水程。由于这样的变故,香时与田亩的对应量也发生了变化,即由原来一亩三分香受水,降至一亩二分香受水,用水量减少了1/3。①用水量的减少意味着“利户”水权的含金量不断降低,这一切更加重了用水者之间的矛盾。
水程是“利户”权益的体现,无论经历了几级水资源分割,最终直接与“利户”相关的是实际灌溉田亩的多少,因此维护水程就是维护水权。规定每隔一定时间修订渠册,卖地必须带水,都是山陕地区水权保障系统保障“利户”水程的制度措施。
(二)大户轮流构成的渠道管理层
黄宗智肯定过宗族对于水利事业的独有贡献:“长江下游和珠江三角洲,家族组织比华北平原发达而强大,长江和珠江三角洲地区宗族组织的规模与水利工程的规模是相符的。”“华北平原多是旱作地区,即使有灌溉设备,也多限于一家一户的水井灌溉。相比之下,长江下游和珠江三角洲的渠道灌溉和围田工程则需要较多人工和协作。这个差别可视为两种地区宗族组织的作用有所不同的生态基础。”②如果我理解不误的话,应该说黄宗智先生看到了一个很重要的问题,即中国南方宗族跨政区、跨流域的分布特征,对于兴建较大规模水利工程具有形成超越其他民间组织之上的力量,有助于水利工程的兴建与管理,而北方宗族力量较弱,因此民间兴修水利的数量与规模均低于南方。确如黄先生所看到的那样,山陕地区与整个北方一样缺乏强劲的宗族力量,因此也鲜见一族独立兴建水利工程的记载,但这并不意味着血缘家庭的力量在水利保障系统中无足轻重,代表血缘家庭的大户始终在渠道管理中充任主角。
大户在渠道管理中发挥作用主要通过渠长来实现。渠长是近代山陕地区灌渠的主要管理者,既在地缘水权圈中成为平衡全渠水权的重要砝码,同时也是“利户”中的一员,拥有家族或家庭水权,并在以家族为核心的血缘水权圈中同样显示出举足轻重的作用。在血缘水权圈中渠长的作用仍然通过限定性的人选条件而实现,“利户”的社会层面各不相同,《洪洞县水利志补》所录《通利渠渠册》规定:“选举渠长务择文字算法粗能通晓,尤须家道殷实、人品端正、干练耐劳、素孚乡望者,方准合渠举充。不须一村擅自作主,致有滥保之弊。”《南霍渠渠册》规定:“各村沟头,所管上中水户,轮流充当。毋得雇觅狡猾,(若)以下水户应当,罚白米五斗。”渠长“随村庄于上户每年选补平和信实之人,充本沟头勾当”。《晋祠志·河例》规定:“各村士庶会同公举,择田多而善良者充应。”晋水总渠长“岁以惊蛰前,值年乡约会同阖镇绅耆秉公议举,择田多公正之农。至身无寸垄者,非但不得充应渠长,即水甲亦不准冒充。”晋水总渠设水甲三名,“择田多而贤者举之,其市侩、游民并奸猾、诡谲之徒,一概不许充应”。上述列举渠册记载的十分清楚,渠长、水老人等基层水利管理者来自“利户”中的中上户,下户与无地者不得充任此职。
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①刘屏山:《清峪河源澄渠记》,民国《清峪河各渠记事簿》,见《沟洫佚闻杂录》,第61—63页。
②黄宗智:《华北的小农经济与社会变迁》,第53—56、243—247页。
从某种意义看,水渠兴建过程类似于企业中股东的投资,凭借修渠前高于一般“利户”的预付投入,“利户”中的上户不但成为水资源的主要受益者,而且为自己赢得了大股东的地位。大户在渠系水权分割中占有的优势,使他们具备了渠系水权代表者的资格与掌控水利管理的社会基础,与企业中大股东执掌董事会类似,渠长人选自然落在这一层次“利户”中。其实大户执掌水利组织不仅限于山陕地区,美国学者杜赞奇注意到华北农村水利组织存在“闸的领导权往往掌握在拥有较大‘水股’家长手中”的现象,掌控大水股的家长不一定是一家一户的代表,同宗数家合为一大股的情况较多,这种宗族联合保证了他们在闸会中的地位①,这一点与山陕一带大户充任渠长的现象极为相似。
对于以渠系或村落为单元的使水空间,具有大股东地位的“利户”往往不只一个家族,这些“利户”都有资格充任渠长一职,因此近代山陕地区各灌渠渠册都有渠长任期的规定。《洪洞县水利志补》录《涧渠渠册》规定:“本渠渠长二人、沟头三人、巡水三人,一年一更。”《普润渠渠册》规定:“每年各村公举有德行乡民一人,充为渠长。”《均益渠渠册》规定:“每年掌例按册内夫头名次一位轮膺。”《晋祠志·河例》规定:“各河渠甲一岁一更,不得历久充当。”晋水总渠长“中、南、北三堡轮流充应,周而复始,不得连应”。从目前所看到的山、陕一带渠册记载,时至清中后期多数地方采取一年一次更换渠长制度,这种以年为时限更换渠长的制度将具有大股东资格的“利户”联成水权控制圈,并通过周而复始的任免将水资源的控制权掌握在具有实力的大户中。
乡村中具有实力的大户不仅有高于一般“利户”的经济地位,而且在经济力量的支撑下家族中往往不乏生监上役,同时兼具乡绅的身份,他们既是乡村中的实力派,也是乡村中的精英。杜赞奇指出:“村落组织是由拥有共同祖先的血缘集团和经济上相互协作的家庭集团组成。”其实这两种类型集团存在于各类乡村组织,山陕两地水利组织中渠长人选就是这样,站在渠长背后的一方面是血缘家族,另一方面则是利益上互相关联的诸大户,这些大户就属于经济上相互协作的家庭集团。
山陕地区大户轮流执掌水权是建立在大户对灌渠贡献大致相当的基础上,即兴建水渠前大户间的预付投入不相上下,他们彼此之间以轮流出任渠长的形式维持平衡。在灌渠的发展历程中,如果渠系中一个家族或家庭对于灌渠付出重要贡献,这份贡献就打破了大户间的平衡,作为贡献的回报,这个家族就有了连续充任渠长的资格。《晋祠志·河例》就有这样的记载,晋水北河设渠长六名,其中“花塔村一名日都渠长,为北河之首,张氏轮流充应”。中河渠长一名,由“长巷村张氏轮流充应,他姓不得干涉”。陆堡河渠长两名,“北大寺村武氏轮流充应”。水甲一名,“北大寺杨氏轮应”。以上列举的事例之中北河花塔村渠长出自张姓与赴入鼎镬的传说有关,据传兴渠之初,南北两支渠分水,以入鼎镬中取钱数目定分水量,当时北河张姓人氏于沸油鼎中取出十钱中的七钱,为这一渠系赢得了七分水,为了报答张姓一族,渠长世代由张姓充任。这虽然仅是传说,但却说明了一族连任渠长不寻常的背景。
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①杜赞奇:《文化、权力与国家——1900—1942年的华北农村》,第83—86页。
地方乡绅、大户是地缘利益与血缘意识的双重代表,当以灌区或村落为空间的水权受到冲击的时候他们代表的是地缘利益;如若家族利益受到影响时他们则是血缘家族的代表。正由于地方乡绅、大户的双重属性与特殊地位,他们在灌区管理中所担任的角色也不同,既有代表灌区利益、维护渠道管理的一面;也有仗势欺人、侵夺邻里的一面,渠长长期连任或出自同一家族,为提升家族权益创造了条件。晋水北渠渠长世代由张姓家族出任,明代张宏秀任渠长时置“军三,民三”行水规则于不顾,擅自将三分夜水卖于晋王府,使灌渠百姓失去了夜间使水的权力。此后张姓“恃家族强梁,徒党众盛”,卖水事件不仅一例,而“侵霸水利,妨害孤独”更是张姓家族经常所为。①至于《晋祠志》所载雍正年问侵夺晋祠水利的晋水南河渠长王杰士,来自王郭村,在王氏家族为当地大姓的背景下,充任渠长长达十六年,俨然成为地方一霸。同样的事例不仅仅发生在晋水灌区,太原县引汾灌区也有类似的情况,雍正七年太原县知县龚新巡视境内汾河灌区时发现,辖内“汾水二十七渠皆不能无弊,惟县东河其弊尤甚,实不亚于晋祠南河也”。探寻东河之弊的原因,原来这段水渠“名七段,实灌八村。管事者一十五家,总渠长段姓,世传不替”。段姓渠长世传不替得益于其祖,“此渠从前屡淤屡浚,至明崇祯年间渠复淤。有段姓以生员而为总渠长者,倡议重浚。于是段姓董其众姓助其成,并重修河神庙,私立石庙中。从此总渠长即为段姓世传之物。而生监上役,历世把持渐至任意营私,穷民受害不可枚举”。太原县将段姓渠长劣迹与前述南河渠长王杰士并论,可见两者有其相同之处。面对渠长世传不替带来的恶果,太原县知县龚新令“将总渠长按年轮应”列为水规,以绝弊端。②时至民国时期,渠长由一户垄断的现象仍然不少,1998年我与法兰西远东学院蓝克利(ChristianLamouroux)、魏丕信(Pierre-éitiennewill)教授在陕西泾阳县等地考察,走访了部分当地水利工作者与当年的渠长、水老人,获得了很有价值的访谈资料,其中泾阳县水利局白尔恒讲到:冶峪河灌区“渠长多是乡绅,任期很长,有的长达几十年”。均在渠长的人身之后附着了多元的社会关系,各种关系与利益需求交织在一起,构架出乡村社会最复杂的层面。
轮番更换渠长既是防范水蠹擅权营私的举措,同时也是大户间平衡水权的办法。一姓长期专权,不仅威胁到下户的利益,更多的则是大户的利益得不到满足。民间基层水利系统能够长期稳定存在,其中一个重要的原因是水利系统中存在由大户共同维护的利益圈,一旦这个利益圈失衡,建构在水权分割基础上的水利系统必然会出现不稳定现象,以致于导致更大的社会问题。
近代山陕地区水权控制圈的成员并非一成不变,随着时光的推移,有的大户或许破落为下户,下户也有可能升为上户,与经济实力变化同步,“利户”在灌渠中的权益份额也出现变化,面对这样的变化,继续在原来的家族中推选渠长必然行不通,雍正年间刻立的《晋水碑文》就记述了这样的现象:“渠甲世代相传,历年不换,甚至身无寸垄,犹恃祖遗霸充。”③从碑文“犹恃祖遗霸充”来看,显然这些身无寸垄者并非原本如此,他们的祖上属于水权控制圈的成员,子弟充任渠甲的资格来自于祖上为灌渠作出的贡献。随着家道没落,身无寸垄的现实使这些人已经失去大股东的地位,无法跻身于水权控制圈之中,而新涌现出来的大户祖上虽然谈不上多少贡献,但凭借“地多者”的优势成为现实中的强者,于是强者进入,弱者退出,“以地多者充渠长,次者充水甲,每年一换”,水权控制圈的成员进行新一轮的调整,并以现实的地亩状况为基础,形成新的水权控制圈。
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①[清]刘大鹏:《晋祠志》卷30,“河例·水利禁例移文碑”,第580—583页。
②《太原县东河碑文》,汾河灌区志编纂委员会:《汾河灌区志》,山西人民出版社1993年版,第223页。
③[清]刘大鹏:《晋祠志》卷32,“河例·晋水碑文”,第615—616页。
近代山陕两地水权保障系统中所包含的规则在执行中往往存在偏离走样的现象,出现这样的现象与乡村社会的复杂性相关,“地多者”轮流出任渠长虽已成为定规,但也不乏地少者充任渠长的事例,地少者充任渠长的事例多数出现在下游渠段的支渠,下游支渠的地理位置决定了这里“利户”的水权保障率最低,每逢缺水年份只要出现截水违规现象,最可能得不到灌溉的就是这些支渠,这种时候仅凭正常途径维护权益完全不现实,械斗往往成为下游“利户”讨回权益的举措。械斗的领导者多为渠长,强悍勇猛成为“利户”推选渠长的重要条件。1998年我们对陕西泾阳县冶峪河流域水利组织进行调查时,20世纪40年代后期曾任仙里渠渠长的苏士廉老人告诉我们,他家中有水地60亩,比起中游地段支渠高门渠、天津渠等渠长李万祥水地10余顷、韩树澜3顷、刘春葛10顷、刘镇汉80亩少了一些,但他强悍勇猛,17岁就带人参加械斗,一次械斗中仅作为武器的木棍就拉了几大车,双方参战人员站满了河滩,危情时刻他勇猛异常,被人们推举充任渠长近10年,一直到1949年才由新的管理系统取代。
这样的自然环境和地理条件,为人类提供了多元多样的生业选择,因而形成了多元混合式经济形态。本区大致可再分为几个亚自然地理单元(亚生态区域):西拉木伦河中下游冲积平原(科尔沁沙地),大兴安岭南段山前山地,蒙古高原、燕北与辽西山地丘陵,主要分布于赤峰地区南部的黄土苔塬、丘陵谷地等。这些区域的自然地理环境和气候又有明显的差异,区域内土地利用方式和经济形态也各有所别。现今的科尔沁沙地是一个以农业为主的地区,历史上曾经历过多次扩张与收缩和农牧交替。北部、西部很多地区以牧业为主,其间斑点状分布着一些农耕区。七老图山脉以东、努鲁尔虎山以北、大兴安岭山前山地和西拉木伦河以南地区广布着黄土地貌。黄土可耕作性强,在适宜的气候条件下,适合旱作农业。燕北西辽河地区的黄土地貌以黄土丘陵、台地为主,黄土地貌起伏和缓。这样的地貌比黄土高原更适宜发展旱作农业,这也是该地历史上农业出现多次繁荣的重要原因之一。南部是赤峰市的主要农区,以山地旱作农业为主。山地作物有谷子、高粱、黍子、豆科作物、玉米及各种杂粮等,在一些河流沿岸、河漫滩种植水稻、小麦等。现今的燕北西辽河地区为典型农牧交错区,大体说来,北部西北部草场与牧业占较大比重,而南部和东南部耕地较多,农业占主导地位。其中,有许多地区农牧相间,或同一地区兼营农牧业。
从人文地理角度看,燕北西辽河地区位于中原农耕文化、东北渔猎文化以及后来蒙古高原的游牧文化的交汇处,必然受到三种文化的影响,经济形态兼具农耕、渔猎、游牧是自然而然的。远自史前时代,东北地区就以渔猎文化著称,由于地理上的近缘关系,这种渔猎文化很容易波及和影响到周围地区,特别是渔猎资源较为丰富的西辽河流域。新石器时代,中原地区有着发达的农业文明,比如磁山和裴李岗文化、仰韶文化等,同样的原因,这些文化北上西辽河流域,影响和推动着燕北地区农业的发展。考古研究发现,红山文化晚期社会的深刻变化,来自南部仰韶文化的影响发挥了重要作用。对此,苏秉琦与郭大顺先生均有论述。夏家店下层文化发达的农业,明显受到南部中原文化的影响。有学者认为,夏家店下层文化乃是后冈二期文化与当地红山-小河沿文化的继承者及山东龙山———岳石文化系统的因素组合融汇而成[。稍晚时期,西部鄂尔多斯草原青铜文化兴起后,逐渐向东扩及西辽河流域,使这里进入农牧交互演替或农牧并重的时代。可见,正是由于独特的地理位置,使得燕北西辽河地区容易受到周缘经济文化的影响,并与其自身环境特征相结合,形成了“混合”经济形态。从生态文化学角度看,混合经济形态是对当地自然环境的一种文化适应,在各种经济活动比例适当的情况下,这种经济形态可减轻对某类自然要素的压力,从而缓解人类生存需求与资源短缺的矛盾。从距今约8000年的兴隆洼文化到距今约3000多年的夏家店下层文化期间,燕北西辽河地区的经济形态兼有采集、渔猎、原始农业,以及处于早期阶段的家畜饲养业,尽管其比重也有变动,但多样性始终为这一阶段经济形态的一个重要特征。在很大程度上,正是由于相对均衡的多样化经济形态没有对当地环境造成更大程度的扰动,没有发生后来那种因大幅度农业开发而导致的土地沙化局面,文化持久发展的基础才得以保持,从而出现了兴隆洼文化、赵宝沟文化、红山文化等历时很长的史前文化发展高峰。
从长时段来看,燕北西辽河地区经济形态的演变有一个重要特点,这就是它的易变性或不稳定性。如前所述,夏家店下层文化有发达的农业,但到夏家店上层文化时期(距今约3000~2300年),本区经济形态发生了重大变化,畜牧比重明显增大。夏家店上层文化的创造者即文献记载中的山戎。上层文化遗址中发现有大量的青铜器,特别是青铜武器及牛羊骨骼、马具和马车等,说明该文化存在着相当比重的畜牧经济。《史记•匈奴列传》载:“唐虞以上有山戎……居于北蛮,随畜牧而迁移。其畜之所多则马、牛、羊……逐水草迁徙,毋城郭常处耕田之业,然亦各有分地。”这反映了山戎以畜养马、牛、羊为主,其活动有一定的流动性。自山戎至辽代以前,游牧业一直是燕北西辽河地区的主导生业。辽金两朝,农业又成为燕北地区重要的经济活动之一。不过,有学者研究发现,辽金时期西辽河流域农业开发的核心区域经历了数次变动,辽初来自中原与渤海等地的移民,首先在以辽上京为核心的地区从事农业开垦,并形成辽王朝的经济中心。这一经济中心地位维持了近100年,至辽中期有10余万农业人口从辽上京地区迁往辽中京地区,并推动着经济中心与农业开发的核心区迁移到这里。辽中京农业开发核心区的地位维持了100多年,至金代中期再次向金兴中府转移。辽金以后,本区农业再度衰落。元明两代生活在燕北西辽河地区的主要是蒙古族,他们从事游牧活动,经济结构比较单一(其栖居地被称为蒙地)。自明末清初,内地汉人开始向燕北蒙地移民垦殖,逐渐改变了当地的经济结构。到20世纪初,燕北西辽河地区成为一个典型的农牧并存、农牧交错分布的地区①。对于燕北西辽河地区经济形态演变的上述特征,可以从气候变迁和自然环境的变化以及民族文化和其它社会政治因素等几个方面给出解释。综合学界已有研究结论,总体上看,燕北西辽河地区距今8000多年至3000年左右为全新世气候宜人期①,此间该地温湿度和水热条件较好,适合采集渔猎和原始农业。据孔昭宸等人研究,燕北赤峰地区距今8000~3500年间为全新世大暖期,从植被带变化与水热因子的关系推测,与现今相比,当时年均气温高2℃,1月气温高3℃以上,年降水量至少要高100毫米。期间的气候发生了几次大的波动,这种波动对人类生产活动造成了很大影响,并直接导致经济形态发生变化②。距今5500年前后,本区发生一次降温事件。这次降温对当地居民的生计造成了很大压力,迫使其加大农业比重。距今5000年以后,东北地区发生了一次强降温事件,自此本区气候明显转向温干,这种状况一直持续到距今4000年左右。大致5000年以后,辽西气候明显干凉。气候变迁对应着红山文化的消失,说明两者是有关连的。距今约4000~3000年间,西辽河流域为暖湿气候。以此为前提,加之技术的进步和来自南部农耕文化的影响,夏家店下层文化出现了史前农业的第一次繁荣。
距今约3000年前后,燕北西辽河地区进入了一个新的降温期,气候日趋干冷,温性森林减少,草原面积扩大。距今3000年后本区为夏家店上层文化时期,此段孢粉组合中蒿科花粉增多,藜科花粉也占一定优势,反映了当时气候温干。距今2800年以来,本区气候整体上处于大暖期后的波动降温阶段,降水量较前期减少。气候干冷使得西辽河地区的水热条件愈来愈不适合农业,这导致人们在经济上日益增加对干冷的草原环境有一定适应力的畜牧业和狩猎经济的依赖。这样,从夏家店上层文化时期开始,燕北西辽河地区进入了以畜牧业为主的时期。从距今约3000年至10世纪之前,我国的气候(主要指温湿度)总体呈下降趋势,这一趋势在燕北地区表现得更明显。从匈奴称雄北方广袤草原的秦汉时期开始,直至唐代以前,生活在这里的北方民族如匈奴、东胡、乌桓、鲜卑、契丹等均以狩猎、游牧为主要生业,从事游牧经济,同时兼具少量农业。根据文献记载③,综合学界已有研究,我们大致可把辽代(公元916~1125年)燕北西辽河地区的气候等自然环境状况概括如下:辽代前期(大致在公元10世纪)气候较温暖湿润,水系较发达,植被较好。《旧五代史》《五代会要》和《辽史》等历史文献提供了不少信息。这在公元10世纪使辽的胡嶠所记中也有所反映。辽代后期(主要在11世纪)以后气候转向冷干,11世纪宋人使辽对此多有记载,宋人使辽语录和使辽诗多处提及辽地的寒冷气候和沙地景观。辽代前期,以暖湿气候为前提,加之辽王朝统治者的积极推动,燕北西辽河地区的农业再度繁盛。之后直至明末,燕北地区的气候以低温干燥著称,元明两代生活在这里的蒙古族逐水草而徙,长期从事游牧经济,农业基本不见。到了清代,伴随大量汉族移民的到来和蒙垦运动,西辽河地区迎来了第三次农业发展的高峰。由上可见,燕北西辽河地区史前及历史时期经济形态的变动多以气候变迁为背景,这说明经济形态的演变与气候变迁有很大程度的关联。西辽河地区是典型的生态脆弱带,其生态系统很容易因自然(特别是气候变迁)或人为因素的扰动而发生剧烈变化,从而使生态系统失去平衡,进而出现幅度较大的波动,并对人类的经济活动产生很大影响。西辽河地区的生态脆弱性体现在土壤、植被和降水量等方面。土壤的脆弱在科尔沁沙地和赤峰南部的黄土丘陵地区很典型。科尔沁沙地属沙质土壤,腐殖质少、黏土含量较低,容易发生风蚀,干旱气候条件下尤为明显。史前和历史时期,科尔沁沙地曾有过多次扩张。伴随着沙地的扩张和收缩,其经济形态也经历了农耕和游牧在空间和时间上的变动。赤峰南部和东南部黄土丘陵地带的土壤非常脆弱。黄土土质疏松,湿陷性强,遇水后易溶蚀。这一地区植被稀疏,易发干旱、多风,加上过度耕作,都易导致水土流失。西辽河地区属干旱半干旱气候,大部分地区年降水量少,降水年季变率大,风沙天气多,蒸发快,植被差,地表涵水能力低,这易导致地表径流和地下水储量减少,进而加剧水资源的匮乏。西辽河流域大部分地区属草原植被,草原比森林等其它生态系统抗干扰能力差;加之本地多属沙质土壤,植被根系较脆弱,植物生境不佳,一遇干旱,植被极易发生退化。生态环境的脆弱性导致其抗干扰能力较差,每遇重大气候变迁,其经济形态都会发生很大的变动。除了气候、自然环境变迁外,燕北西辽河地区经济形态的变动与民族文化和社会政治因素,特别是与统治阶层的思想意识和政策选择也有关联。以历史时期为例,从夏家店上层文化至辽金以前,生活在燕北地区的主要是北方草原民族,即东胡、匈奴、乌桓、鲜卑、契丹等,这些民族向来以游牧、渔猎为生,他们据有西辽河流域之后,自然会将其传统的经济文化扩及这里。辽代虽然农业经济也很发达,但其农业主要由汉人、渤海国人经营,辽王朝的建立者契丹人仍以渔猎、游牧经济为主业。元明两代,生活在燕北西辽河地区的主要民族是典型的游牧民族———蒙古族,他们在这一地区长期从事游牧经济。统治者的政策选择也会对经济形态产生重大影响,从而决定生业方式的结构与类型,辽清两代就是典型例证,在这两个时期西辽河地区的农业发展在更大程度上决定于王朝的政策选择。
通过对燕北西辽河地区经济形态的特征、历史演变及其成因的考察与分析,我们可以从中总结出一些规律。一般而言,环境决定生业,有什么样的自然富源,就会有什么样的生业结构,在生产力水平低下的史前社会尤其如此。由于独特的地理位置和气候条件,燕北西辽河地区的渔猎资源丰富多样,这就决定了渔猎经济在西辽河流域长期居有重要地位,成为当地居民的重要生业。相当长历史时期内,燕北西辽河很多地区是一个植被茂盛、湖沼密布、野生动物活跃的地方,历史上曾有“平地松林”“千里松林”以及“辽泽”等称谓,反映了这里植被和水系的发达。正是在这样的自然条件下,其渔猎经济才经久不衰。西辽河流域拥有大片含水沙地和黄土地貌、起伏不大的山地与缓坡、河谷与河漫滩等,在适当和适宜的气候条件下,也适合发展旱作农业。因此,自距今8000年的兴隆洼文化开始,这里就兴起了旱作农业,并在以后的历史发展中,长期成为燕北地区重要的经济模式之一。如前所述,西辽河流域很多地区,尤其是在其北部和西北部分布有成片或点状的疏林草原、灌丛草原及山林草原等,这些地区在历史时期都曾成为北方民族从事游牧经济的乐园。可见,燕北西辽河地区生态环境和资源禀赋的多样性为人类开发和选择更为广泛的食物资源种类提供了条件,从而造就了当地史前和历史时期多元“混合”的经济形态特征。
经济形态因自然环境的变迁而变化,这也是环境决定生业的重要表现。由于燕北西辽河地区属草原生态系统,自然环境具有明显的脆弱性、不稳定性或易变性,这使得人类对食物的需求与资源短缺的矛盾在某些时期可能较中原黄河流域更突出,对人类生存构成的压力也更大,这一矛盾也必然促使人类不断调整其生业方式,以适应环境的变化。本地旱作农业的起源可能就是这样的机理。赵志军认为,西辽河上游地区的生态环境具有过渡性与脆弱性两大特点,生态环境的过渡性为人类开发和选择更为广泛的食物资源种类提供了条件,生态环境的脆弱性给人类选择食物种类的趋向造成一定压力,迫使人们将食物种类的选择范围不断扩大。在环境因素影响下,人类开始把目光转向某些原本不喜好或看起来不适宜食用但却大量分布的动植物种类上,其中就包括那些对脆弱多变的环境有较强适应能力、籽粒细小但产量较高的耐旱植物,比如黍、粟这两种小米的野生祖本植物,于是小米就成了人们首选的旱地栽培作物。植物考古学为此提供了不少证据。进入全新世以后,本区气候波动剧烈,距今8900~8700年和距今7700~7300年西辽河地区曾发生过两次强降温事件,暖温带落叶阔叶林景观带南移到燕山-努鲁尔虎山一线。这样大幅度的降温,肯定对这个地区古人类的生业模式产生过重大影响,迫使人类拓展生业途径。
另一方面,通过考察我们也看到,人类在自然面前能够选择。一个特定的生态区域在特定历史时期可以给人类提供发展多种生业方式、经济类型的可能,人类能够依靠自己的智慧和知识进行选择。比如辽金时期和清代,出于发展经济增强国力和解决社会问题等诸方面的考虑,辽王朝和清朝的统治者在发展牧业的同时,做出了鼓励和促进农业的政策决定,由此出现了本区历史时期的两次农业发展高峰。除了因社会缘由做出的选择外,还有一种特殊的选择,即环境压力下的选择。以红山文化为例,距今5500年左右,东北地区发生了一次降温干旱事件,在气候变迁的压力下,红山文化的先民们依靠技术积累和生产进步,做出了加大农业比重的选择,将红山文化的农业推向了一个新的水平。因此,经济形态的发展和演变取决于自然和社会两方面因素。一方面,自然环境决定生业模式,经济形态随自然环境的变迁而变化;另一方面,人类对经济活动能够主动选择,这种选择往往对经济形态产生重大影响,从而决定着经济结构的特点及发展趋向。在生产力水平较低的史前及古代社会,自然环境对生业模式的影响程度更大一些;而在生产力水平较高的中古和近代社会,经济形态更多地决定于人文和社会因素。红山文化以前,燕北地区采集、渔猎、原始农业并存的经济形态,在更大程度上取决于当地资源的禀赋特征;而历史时期,特别是在辽金及其以后,经济形态的结构更多地取决于民族文化和社会政治因素。回顾历史,我们发现,每当北方草原民族成为该地区的主体居民时,游牧经济往往居主导地位,而当中原地区的汉民族及农耕文化北上之时,本区的农耕成分则明显上升。人类的生产活动会对自然环境造成影响,这种影响的程度与人类对经济形态的选择及经济活动的强度有很大关系。顺应自然环境特点的选择能够减轻和降低人类对自然的干扰与破坏,违背自然规律的选择会导致环境退化,削弱可持续发展的物质基础。如前所述,燕北西辽河地区属生态脆弱带,其经济活动方式的选择尤须慎重,这是有历史教训的。一般而言,相对于采集、渔猎和游牧经济,农业对自然的干扰强度更大,由此引发的生态问题也更严峻。在燕北西辽河地区,历史上曾发生过三次农业垦殖,这就是夏家店下层文化、辽代和清代。夏家店下层文化的农业相当发达,无论农业生产工具的制作水平和种类、发现的粟黍等作物遗存和储藏粮食的窖穴、耕作面积、遗址密度和数量、人口规模等方面,都反映出这是一支以发达农业为基础的史前文化。在有些地区,其村落密度甚至超过了现代。过渡的农业垦殖以及由此导致的环境恶化是夏家店下层文化衰落的重要原因。辽代前期在燕北推行的农业开发,同样加重了环境的压力,辽晚期和金代,其生态环境出现恶化趋势。经过元明两代的恢复,至明末清初,燕北西辽河地区的自然环境重现生机。清代民国时期,来自内地的民众在西辽河地区进行农业垦殖,将大片草场和荒地辟为农田;为建造房屋、烧饭取暖而大量伐木取草,严重破坏了当地的植被,进而破坏了野生动物的栖息地或生活环境,造成水土侵蚀和沙漠化加重,导致风旱洪涝等自然灾害增多,这一切反过来又危及当地农牧经济的资源和环境基础,形成了恶性循环。清代以来燕北蒙地农业多为粗放式生产方式,具有短期掠夺性特点,对自然环境的破坏尤为严重。在汉人影响下,以及清廷在蒙地实施“教之耕”政策的引导下,一些蒙古牧民也转营农业,并确立了以农业为主的生活和生产方式,进一步加重了自然环境的载荷。明清以来,我国的气候迎来一个新的干冷期,这种干冷变化在燕北西辽河地区是比较明显的。在气候变化的情况下,叠加了人类不合理的、过度的农业开发,结果导致这一地区内生态环境的急剧恶化。
[关键词]:都市伦理 地理因素 影响
人文环境既是人类的生产和生活创造,也是都市伦理形成和发展的重要土壤,不同的人文环境意味着不同的文化创造,不同的文化创造产生了不同的伦理观念。人文环境主要包括了社会经济、历史文化、政治、人口、宗教等因素。
一、经济环境
在都市伦理的形成和发展过程中,经济因素起着至关重要的作用。良好的经济环境通常会产生较高层次的伦理标准。同时,在人们的经济活动中也产生了不同的经济伦理。在西方传统的经济学理论中,经济活动的和谐伦理就是其中的一例。自由的市场行为在利己的同时也惠及整个社会,这一认识成为推行市场经济的伦理基础。而都市作为经济活动和产业结构布局的中心,对人们的伦理观念更是产生了不可估量的冲击。
随着社会的发展,一次次以城市为发源地的科技革命,在使大批农业人口向城市迁移的同时,也在改变着人们的伦理标准。在中世纪的欧洲,碍于严格的伦理传统,女士们必须穿着端庄,就连小女孩的服装也不得短于膝盖。而随着科技革命的来临,社会财富的增加,人们的思想经历了一次次的蜕变。人们越来越关注个人生存状态的改善,社会福利水平的提高,即如何实现自我的生存价值。这一点在西方经济发达国家表现的尤为突出。
经济发展同时也带来了诸如环境污染等问题,这促使人们更关注环境伦理,更关注如何达到人与自然的和谐。尤其是上世纪中叶,在美国、日本、英国发生了世界闻名的几大城市公害事件,加快了环境伦理标准的明晰和确立。在不同的城市里人们对环境的保护意识也日渐成熟。例如,在德国老区改造中,鲁尔区的杜伊斯堡等城市树立了良好的政府与企业互动的绿色环境伦理模式。
二、历史文化
众所周知,世界的不同城市存在着不同的历史文化传统,各个不同的历史时期也传承和造就了不同的伦理观念。我国的伦理观念在历史的发展过程中,虽然受到了外界因素的屡次干扰,但最终得以保留和传承,就其原因,这与我国城市的发展特征有很大关系。在历朝历代中,我国的儒家、道家和佛家相混合的文化模式随着繁华城市的转变而不断随之传播。这样的历史过程,造就了我国众多的中华传统文化中心,对保留独具特色的中华伦理起到了很大的作用。
历史文化也对伦理观念的形成起到了重要的指导作用。不同的历史背景往往是某一类伦理产生的前提条件。在我国和欧洲的诸多城市中,都保留了古老的文化氛围,这样的城市可以很容易的将外来伦理观念同化。因此,她的传承性和稳定性就较强。而像美国由于是移民大陆,历史较短,基本没有太多的主流文化,因此,美国的国际化大都市基本上各种文化整合出来的伦理。她的优点就是较具有创新性和实用性。
三、政治环境
每一个城市都处在一定的政治环境下,其伦理观念的架构要受到相应政治环境的影响。这种政治环境包括了国内和国际两方面。在一定的国家里,每一个人融入社会的过程中都是一个政治社会化的过程。在城市中由于人口集中,相应的基础设施比较健全。因此,社会化的效果更为明显。政府会通过一系列伦理观念的输入,固定每一个人的行为模式,从而达到个人和社会行为的兼容,维持一定的政治和社会秩序。
国际政治环境通常会是在与国内环境的比较中达到不同伦理观念的整合。在这一整合过程中,存在着政治社会化的惯性,也就是说,通常人们会更认可本国政治的绝对优势。从而导致了这一优势的进一步加深。而关注国际环境的个体通常自身就生活在信息比较通达的城市。因此,这种趋势会扩散到次一级的城市和地区去,与国际政治环境的互动,在一定程度上可以说,是检验国内政治因素对人们伦理观念影响的试金石。
四、人口因素
人口因素包括人口的年龄结构和人口迁移等。人口的年龄构成决定了在一个城市里伦理标准的更新速度和比较优势。不可否认,人们对新事物的接受程度会随着年龄的增长而降低,在一个人口相对老化的城市里,往往会保留较多的传统伦理观念。而在一个年轻人居多的城市里,则新的伦理观念的冲击力会更大。
人口迁移的去向和周期也同样会影响城市伦理观念的形成和发展,人口的迁入,会带来新的伦理标准冲击原有的伦理体系,往往不同文化区之间,一定规模人口的相互流动对双方伦理体系造成的冲击最大。还可能在该城市形成伦理飞地。如美国部分城市中的“隔陀”(ghetto),既是不同种族的聚居地,也存在着与城市其它部分伦理标准的不兼容性。如果一个城市人口迁移的周期较短,人口流动性较大,往往会造成各种伦理标准的短期混合,最终形成较宽容的城市文化,形成各种伦理的中和体系。
五、宗教因素
宗教在世界绝大部分国家的社会活动中占有不可替代的地位,宗教的行为规范作用遍及了人们生活的各个领域。不同的宗教在教旨上具有较大的交集,区别在于规范人们社会行为的方式。宗教在一定程度上可以认为是伦理体系的奠基者,这一点在伊斯兰和基督教国家尤为明显。在中世纪的典型聚落中,教堂通常位于城市或村落的中央。宗教行为成为所有人生活不可或缺的一部分。近年来,宗教因素在都市伦理中作用凸现,人们意识到宗教所带来的伦理观念上的巨大差异。
宗教也决定着城市的兴衰,如美国城市创立者们,就是由于宗教原因被迫由欧洲迁移到这片大陆,形成了现代世界上最大的城市带。中东地区的麦加,由于是宗教圣地,1000多年来从未有过战火,尽管其周围战火不断。这些也说明都市伦理的确立和发展宗教因素功不可没。
关键词:沥青砼;路面结构;低温;摊铺
中图分类号:U416文献标识码: A
一、引言
一般来说,在沥青砼路面施工过程中碾压温度是影响沥青混凝土密实度的最主要因素。沥青混合料的温度越高,其塑性变得越大,就越容易经外力缩小其空隙和增加其密度,平整度效果越好。而在低温多风条件下,沥青混合料(尤其是上面层的厚度仅为4cm)的热量损失会变得很快,短时间内温度降幅特别大。因此,怎样在低温、多风条件下保证沥青混合料的碾压温度成为了确保施工质量的关键。
二、低温环境下沥青砼路面施工注意的问题
沥青混凝土路面对施工气候的要求较为苛刻,《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004 中规定地区路面不得在气温低于10℃(高速公路和一级公路)或5℃(其他等级公路),以及雨天、路面潮湿的情况下施工。正常情况下,要求沥青混合料的生产温度不低于145℃,摊铺温度不低于135℃,压实终了温度不低于70℃。为此,为了保证沥青路面在冬季能顺利施工,提出沥青混凝土路面冬季低温施工应注意的问题如下:
1.沥青砼的选料及配比
对于气候寒冷地区应选用阴离子乳化沥青作为原材料,沥青稠度应较低,在拌和过程中应适当控制沥青用量,在使矿料表面被沥青充分包裹的前提下,尽量减薄沥青膜的厚度,以提高结构沥青所占的比例,提高砼的强度和稳定性。在沥青用量一定的条件下,改变矿料的颗粒组成,增大矿料的比表面积,也能收到以上的效果。沥青混合料的结构类型应选用密实的骨架结构,此时粗集料较多,可以形成骨架,同时又有一定数量的细集料足以填满空隙,再加入适量的沥青即可组成既密实又有较大粘结力的整体结构,其优点是密实度最大,同时具有较高的粘聚力和内摩阻力。
2.沥青砼的温度控制
沥青砼的出厂温度一般应在160℃左右。在冬季施工中应提高出厂温度,使之介于160~180℃之间,但温度不能高于180℃,温度过高容易引起沥青老化,影响路面的质量。同时在运送中车辆上应加盖棉被、毛毡等隔温保温材料。使沥青砼到达现场温度不低于140℃,温度过低.沥青的粘结力将会减小,影响整体稳定性。
3 沥青砼的摊铺及碾压
沥青砼摊铺前,应把基层清扫干净,对凹凸不平处进行整修。为使面层与基层粘结好,在面层铺筑前8小时应在基层洒布透层沥青油0.8~1.Okg/m2,随即铺洒3-8mm的石屑,用量为5m3/l000m2,沥青砼摊铺时,应掌握好料车与摊铺机的摊铺速度,尽量不要使摊铺机停顿,让它始终处于一种匀速的运行状态,这样可以提高其整体效果。碾压是沥青砼施工中的重要环节,其过程分为初压、复压和终压三个阶段。初压用60―80KN双轮压路机以1.5-2.Okm/h的速度先碾压两遍.使砼得以初步稳定,随即用100-120KN三轮压路机或轮胎式压路机复压4-6遍。碾压速度:三轮压路机为3km/h,轮胎式压路机5km/h,复压阶段碾至稳定无显著轮迹为止。复压是碾压过程最重要的阶段,在这一阶段最适宜用轮胎式压路机,因为轮胎式压路机能调整轮胎的内压,可以得到所需的接触地面压力,使骨料相互嵌挤咬合,易于获得均一的密实度,而且密实度可以提高2%-3%。终压是在复压后用60~80kN双轮压路机以3km/h的碾压速度碾压2~4遍,以消除碾压过程中产生的轮迹并确保路面表面的平整。碾压时温度应控制在初碾时温度一般在100℃左右,终碾温度不低于60℃。碾压时应注意的问题:一是要遵循先轻后重的原则;二是压路机开行的方向应平行于路中心线,并由一侧路边缘侧路边缘压向路中;三是严禁压实过程中急停急转。
4.土基对面层的影响
由于沥青路面的抗弯强度较低,因而要求路面的基础应具有足够的强度和稳定性。在施工时对软弱土基或翻浆路段必须预先加以处理进行充分压实。在寒冷地区为防止土基不均匀冻胀而使沥青路面开裂,需设置防冻层。随着科技的不断进步.各种新型路面材料相继出现如改性沥青、沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)等,其中SMA更适合于寒冷地区,它是以间断级配为骨架,用改性沥青、矿粉及木质纤维组成的,它具有抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲劳、高温抗车辙、低温抗开裂的优点,是目前比较好的~种新材料。如何在冬季低温下及时高效地完成道路施工、维修养护任务,需要我们不断探索。现介绍一种冷拌料铺装法,北方使用效果较好。冷拌料具体作法是:按照配合比。将改性沥青与矿料在强制式搅拌机内均匀搅拌,自然晾干一至二天后装袋,堆放高度lm左右备用。它的特点是力学性能优良,生产简便易操作,施工快捷,存放长久,利于环保,适用于冬季城市道路抢修和养护。
三、低温环境下沥青砼路面施工措施
鉴于冬季施工的特殊性,所以采取几种措施,切实保证路面的最终质量。热铺的沥青混凝土路面应采取如下措施:
(一)施工工艺的控制
1、施工准备
(1) 提高对冬季施工质量的重视程度,全面落实各级质量管理责任制。
(2) 严格按设计和国家有关施工及验收规范进行检查,加强组织、协调工作。
(3) 加强工地现场与沥青拌和站联系,专人指挥,统一调度,做到定量、定时、定车组织供应,及时供料。
(4) 现场各种机械设备齐全且须有备用设备。
(5) 面层施工前对基层进行检查,确保基层符合质量要求,并要求摊铺前对下承层进行覆盖保温、防潮,做到其表面干燥、无结冻。
2、施工时间控制
(1)密切关注天气情况,把握好施工时间,大风、雨、雪天气不得进行热拌沥青混合料路面施工。
(2)摊铺时选择风力不超过4 级的晴朗天气,严格禁止夜间施工。摊铺时间安排在上午9 点至下午4 点进行,做到快卸料、快摊铺、快碾压。
3、温度控制
(1)安排专人负责沥青混合料温度检测。
(2)适当提高沥青混合料出厂温度,适当提高混合料拌和、运输、摊铺、碾压温度5℃~10℃,具体见表1。
施工工序 普通沥青混凝土 改性沥青混凝土
沥青混合料出料温度(oC) 160-175 165-180
运输到现场温度(oC),不低于 155 160
混合料摊铺温度(oC),不低于 145 150
初压温度(oC),不低于 135 140
碾压终了温度(oC),不低于 80 85
3)采取提高施工温度的方式,虽然在一定程度上能改善混合料的压实度,但是其具有以下缺点:
(a)沥青加热温度或混合料拌和温度过高,沥青老化现象将明显,影响沥青及沥青混合料的质量;
(b)温度不易控制,相关资料表明,混合料温度越高,其温度下降的速率越大。
4、适当增加机械设备的数量
适当增加碾压设备,根据拌和站的产量和摊铺机的摊铺速度确定压路机的数量,在此基础上再增加2 台压路机,尽量保持连续摊铺作业,强调“紧跟”摊铺机进行碾压。应选择合适的摊铺机夯锤的振幅、振频,使初始压实度达到85%以上。钢轮压路机做到随摊随压并且减少喷水量,胶轮压路机不停歇,不间断碾压且跟紧钢轮压路机对路边缘等局部地区采用振动夯板压实。对检查井边缘区域采用振动夯板补充压实。
5、适当增加油石比,增加拌和时间及最佳沥青用量(约0.1%)。
此外,运输过程中注意保温处理,运料车必须采取双层棉毡覆盖措施;尽量采用大型运输车;摊铺机开工前应提前0.5~1.0h 预热熨平板至不低于100℃。
四、结束语
在实践过程中,低温、多风的不利条件下所采取的以上各种措施能够达到预期效果,保证施工质量,顺利完成工程项目要求。本文为笔者在低温、多风条件下沥青砼路面施工的一点经验总结,尚有很多不妥不足之处,望大家指出纠正。
参考文献
采用SPSS16.0统计软件进行相关分析与多元线性回归分析,成对样本t检验。
2结果
2.1相关分析中国健康成年人TO指标与各地理因素之间相关性不显著;TS参考值与X1呈极显著正相关,与X7呈显著负相关,与X2、X3、X4、X5和X6相关性不显著。
2.2回归分析以中国健康成年人TS指标参考值为应变量,七项地理因素为自变量,应用向后消元法对其进行多元线性回归分析,最终得出回归方程。应用成对样本t检验比较健康成年人TS参考值的预测值与实测值,t=0.002,P=0.998,可以认为两组值之间无显著性差异,即健康成年人TS预测值与实测值具有较好的一致性。对中国十几个典型地区成年人TS参考值预测值与实测值进行比较,见图1。
2.3空间分布规律选取全国2322个市县作为观测点,根据回归方程计算出这2322个市县健康成年人TS参考值的预测值,在已矢量化好的地图上准确定位这2322个市县;应用Arc-GIS10.0软件进行克里金(Kriging)插值,拟合出中国成年人TS参考值的空间趋势分布图,见图2。
颜色越深的区域表示TS参考值越大,色彩变化越快表明参考值变化越快,反之变化越缓慢;位于同一等值线上的区域TS参考值相等,同一等值线附近的区域参考值相近。TS参考值的空间分布总体呈东西走向逐渐升高趋势,随着海拔高度的上升TS参考值也逐渐增大。较之东部沿海地区,中西部地区TS参考值明显升高,以青藏高原地区参考值最大。在西北新疆维吾尔自治区内出现明显的浅色区域,是由于吐鲁番盆地特殊的地理环境,该地区海拔仅有34.5m低于乌鲁木齐地区,年平均气温14.4℃也明显高于乌鲁木齐市区的6.9℃,这两个因为素成为影响吐鲁番地区TS参考值的主要因素。
3讨论
窦性心率震荡是机体对单次室性早搏这样一个微弱的内源性刺激,自主神经做出的迅速和敏感的反应。通过窦性心率震荡的测量,可进而判断受检者体内自主神经系统功能的完整性和稳定性。地理环境的差异对人体生理活动的影响不容忽视。地理环境具有一定的地域分布规律性,人体生理和病理活动与自然界的时间过程的周期性变动是统一的,不同区域的地理环境不同,必然会影响自然过程的周期性,也将影响到人体内在的生理和病理活动。
2013年以来,环保部门先后组织了4次打击涉水违法犯罪行为的专项执法行动,现场检查企业320家,对80多家存在违法行为的企业分别作出罚款、责令整改、停产等处理。市县两级环保部门否决、拒批涉水建设项目72项,涉及投资额近10亿元。水利部门加大河道巡查执法力度,开展联合执法行动百余次,查处水事案件50余起,查扣非法采砂设备20余台,下发整改通知百余份,有力打击了各类涉水违法行为。畜牧等部门对饮用水源地保护区进行全面排查梳理,关停取缔畜禽养殖场133处,管控力度不断增强,河道及水源地周边环境明显改善。
2存在的主要问题
2.1思想认识仍有差距
部分经济发展较好的县(市、区)对河道及水源地环境治理工作较为重视,取得成效较为明显。但个别县(市、区)存在“等、靠、要”思想,重视程度不够,行动迟缓,措施不得力,投入不积极,环境治理工作开展不深入、不全面,河道面貌改观不明显。
2.2部分河道排污问题仍然严重
河道排污是造成饮用水源地水质污染、水环境破坏的主要根源所在。目前,由于对地下配套管网建设重视程度不够,各县(市、区)建成区普遍存在污水管网不配套、不完善、雨污混流、污水处理能力不足等问题,造成部分河流排污现象严重,向河道排放污水等问题亟待解决。
2.3畜禽养殖清理取缔进展普遍迟缓
截至目前,多数县(市、区)禁养区划定工作尚未启动,畜禽养殖清理取缔进展缓慢。河道及水源地环境治理实施初期,各县(市、区)及有关部门对饮用水源地保护区内的畜禽养殖场等进行了排查梳理、登记造册。对一些规模小、易拆除的畜禽养殖场进行了关停取缔,但由于禁养区划定不到位、拆迁补偿费用较高等原因,对于规模较大的畜禽养殖场,清理取缔工作进展不利,管控力度有待增强。
2.4建筑与生活垃圾治理反弹现象严重
建筑垃圾和生活垃圾已经成为影响水环境的两大顽疾,虽然多数县(市、区)已推行了“村收集、镇转运、县处理”的生活垃圾一体化处理模式,但很多地方垃圾集中收集处置还没有走上正轨,随意倾倒垃圾现象仍普遍存在。河道及水源地环境治理工作开展期间,各县(市、区)及有关部门组织人力、机械等对饮用水源地周边建筑及生活垃圾进行了清理,垃圾成堆成片现象明显减少,但由于执法监管不到位等原因,乱倒现象时有发生,部分河段反弹现象严重。
2.5宣传工作不到位
河道及水源地环境治理已经全面开展一年多,但市、县两级受理的投诉案件数量较少,实际日常生活中非法排污、随意丢弃垃圾等污染水环境的事件较多,说明群众对这项工作的知晓率不高,广泛参与、举报投诉渠道还没有很好运行起来。河道及水源地环境治理工作是一项庞大的系统工程,需要公众的广泛参与,若仅靠政府系统效能的提高来解决环境污染问题,将缺少生命力和持久力,尽管短期内可以消除河流的黑臭污染,但难以换来河流长期健康的生命。
3建议
3.1以治污为重点,加快解决河流污染问题
建议以治污为重点,强化对工业及生活污染源防控,加强城市基础设施建设,完善污水管网配套,提高工业、生活污水处理能力等,尽快研究出台长效措施,着力解决污水直排等问题。
3.2加大畜禽养殖场关停取缔力度
建议未划定禁养区的县(市、区),尽快启动畜禽养殖禁养区划定工作,加大畜禽养殖场关停取缔力度,分期分批实施关停取缔和改造措施,按期完成清理取缔任务。大力推广粪污无害化处理和资源化利用新模式、新技术,提高畜禽粪污的综合利用率和达标排放率,减少畜禽粪污对重点流域的污染。
3.3加快垃圾一体化处理设施建设
建议尚未实现城乡生活垃圾一体化处理的地方,特别是沿库沿河村居,要尽快纳入一体化处理,实现村居配备保洁员、乡镇设有转运站、县(市、区)建有无害化处理场。对于建筑垃圾,建议在县(市、区)城区及镇街建设一批适当规模的建筑垃圾处理场,加强对建筑垃圾回收再利用的研究,尽快解决建筑垃圾无处倾倒的问题。
3.4加大阻水障碍物清理力度
对于清淤清障不彻底的河段,特别是农村小支流、小沟渠等,建议抓住秋冬水少的有利时机,尽快清除河道内的阻水障碍物,同时解决人为阻断河道、围河圈养等问题,依法严厉打击违法采砂和破坏水资源的行为,确保河道水系畅通、环境整洁、秩序井然。
3.5加大宣传引导力度,提高公众参与积极性
在水利工程正式建设前,对水利工程环境中进行地质勘察意义非凡。对水利工程进行地质勘察,除了能够有效避免和降低水利工程在施工时的突发状况,比如地质滑坡以及坍塌等状况,还有助于保持自然环境的平衡稳定。湖北省三峡大坝的顺利建成,就很直观地表现出了地质勘察的重要性。三峡大坝工程在正式施工以前,水利工程师就对当地的地质环境作了非常细致和认真的勘察,所以在三峡大坝正式施工时,建筑工程师们便能够合理地使用新型材料和施工技术,很大程度上避免了混凝土开裂等问题,从而大大提高了三峡工程的安全系数,同时也为中国带来了巨大的经济效益。总而言之,水利工程地质勘察对于水利工程的建设是极其必要的,它能够在分析工程施工可行性的基础上,帮助建筑人员科学地设计和管理水利工程的设计方案与具体的施工措施,最终保证水利工程的环境能够得以完善的设计,同时又可以兼顾施工方面存在的特殊需求,从而建设出高质量的水利工程。
2.地质环境对水利工程的影响
地下水对水利工程的影响主要体现在以下两个方面:首先,由于岩土体与地下水的相互作用,会导致岩土的稳定性与强度降低,并且进一步引发多种地质灾害,如水坝渗漏,岩溶以及滑坡等,而这些灾害一般都会给建筑工程的施工和后期使用造成很大的影响,甚至引发安全事故。其次,因为地下水中富含大量的有害化学成分,容易破坏和侵蚀水位下的钢结构和混泥土结构,从而降低了建筑物的使用期。从地基和基础的层面来说,地下水水位的变化也会在对建筑工程造成不同程度的影响。如果地下水水位的变化在基础面之上,不会对建筑基础造成太大的损害;如果地下水水位变化在基础面以下,就会对建筑基础造成非常重大的损失。若是地下水水位上升,岩土体会软化,进而削弱建筑地基的强度。尤其当岩土体结构不稳定时,出现的软化现象会更加严重,而引发建筑物破坏、变形等后果。
3.水利工程地质勘测的主要手段
3.1山地勘探
山地勘探,是一种通过人工或机械剥土,开挖探坑、探槽、探井等,从而展示出地表浅层地质状况的勘探地质方法。山地勘探一方面可以直接有效地对地质现象进行试验、取样和观察,另一方面由于这种方法在使用的工具和技术方面不需要太高的要求,所以它大多数情况下是用来勘察地表浅层地质。由于它的勘探工具和技术简单,使得勘测的深度也有所限制,这也是山地勘探的缺点所在。
3.2工程物探
工程物探,它不同于山地勘探,它主要是用观测仪器对被勘探区的地球物理场进行直接精确的测量,然后对测量地球物理场所得的数据进一步处理来推断并预测地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置等其他具体属性的科学。工程物探方法主要包括重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等等,以及地震波勘探、电滋波勘探等。
3.3钻探
钻探,同山地勘探和工程物探一样,是一种勘察水利水电工程地质的重要方法。因为工程建设的地基条件和要求都变得越来越复杂,而且还出现了许多地质问题,比如软弱夹层的层位确定和取样,砂层取原状样,以及特硬地层的钻进等问题,如果只依靠常规的钻探方法,并不能得到理想的结果。我国的工程师为解决这些难题不断地钻研工作,最终取得一批效果良好的成果,如金刚石套钻取芯技术以及各种类型的砂层和软土层钻进及取样技术等。而且有很多技术都已达到了国际先进水平。
4.水利工程建设的工程地质环境分析
4.1地壳稳定性
地壳稳定性是指受到地球内因外因和工程共同作用下的断层移位,坡体的崩塌、滑坡、泥石流等。在水利工程地质勘察过程中主要对区域的地形地貌和地质构造等进行全面调查,分析制约系统应力场以及渗力场的规模以及强度的因素,最后获得这些工程地质现象发展的预测信息,从而可以提醒我们提前做准备,在最大程度上降低经济损失。除此之外,还要求对遭到破坏的现象进行应力应变反演算反分析,分析并找到影响稳定性的重要影响因素,然后尽可能地采取针对性的技术措施进行协调,从而达到系统的稳定。
4.2地基稳定性
水利工程中所指的地基稳定性指的不仅仅是水工构筑物的地基稳定性。坝基的稳定性所涉及的不仅仅是承载能力和变形问题,同时还涉及了坝体的抗滑移问题和坝基岩层的产状对坝基所产生的影响。由于水利工程的地基不仅要承受自身自重和水自重,同时还要承受水的作用所形成的各种荷载作用。地基在承受这些荷载之后,将会产生一定的变形,并且把应力能转化为应变能。尤其是岩基,在各种荷载作用之下,不仅是岩石的弹性发生变形,而且还会由于岩石的塑性变形或沿某节理裂隙发生剪切破坏引起基础沉降。
4.3地表稳定性
地表稳定性涉及的主要是地表层面的变形问题,它一般体现在动力工程地质现象中,各种地表变形破坏的情况中,以及地表岩土体的性质变化。仔细研究与勘测地表的稳定性会对这些工程地质现象的发育规模、发展速度及趋势的进一步预测带来便利。在研究地表稳定性的同时,还应该积极地提出工程技术措施来减弱这些变形破坏现象的发生。总而言之,在对地表稳定性进行分析时,要着重分析这些工程地质的物质基础岩土体的性质和这些岩土体在水作用前后性质的差异,而且要及时且科学地预测这些工程地质现象的规模、强度及发展趋势。
5.结束语
课堂是师生教与学的大舞台,在数字校园环境下,能够较方便地构建起开放的地理教学课堂,营造起学生自主协作学习的良好氛围,人人都参与,个个是主体,充分激发学生求知欲,使其想象和动手能力均得以提升。经过不断学习和摸索,我们采取“情境设凝—自主探究—协作交流—评价反馈”四个环节开展地理教学,彻底改变传统的教师讲,学生被动听的教学方式,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,大胆放手学生利用网络进行自主探索、自由思维,教师适时点拨和引导,学生在自主探索、协作交流活动中主动完成了知识的建构。例如,在七年级地理上册《世界的聚落》一课时,先将一些地区的气候资料变成数字化学习资源并展示该地区相应的民居景观图及简介,然后提出问题:请说出中国南方的吊脚楼、黄土高原的窑洞与当地自然环境的关系,并提供相应网站,放手让学生进行自主探索,将搜集到的信息进行分类处理,接着进行交流、讨论。学生在交流过程中取长补短,最后在教师的点拨和指导下,达成对该问题的共识,总结出民居与当地自然环境之间的关系。
2开展网络合作学习,深化拓展地理课程空间
当学生很难独立完成某一个完整的学习任务时,让他们通过网络或教师提供的网络资源进行合作学习,学生把自己在网络或非网络上收集的材料在课堂或论坛、微信群、QQ群进行交流探讨,就能互相取长补短,从而解决问题。例如,我校参加全国第四届“地理小博士”知识竞赛时,其中一内容是撰写关于环境方面的科技小论文。我将所教的六个班参加的人数分别编成六个小组,每个小组确定一名学生担任小组长,带领本小组成员,实地进行走访和调查当地的环境情况,收集有关环境污染、环境保护方面的资料。在六名小组长的带领下,有的上网搜索有关环境保护措施方面的知识;有的利用手机、相机拍摄环境污染的图片;有的访问当地村民听取他们的意见和建议。小组成员互相配合,把收集到的材料进行整理并制作成演示文稿PPT,在组与组之间交流时,每个小组选举一名代表将他们的成果一一进行展示。其中第一、二小组着重展示调查、访问当地环境变化的情况,第三、四组重点介绍环境污染方面的情况,第五、六组重点介绍环境保护的措施和取得的成效。最后每个学习小组根据收集的素材分别确定各自主题,再撰写出相关的调查报告和小论文。这样不但拓展了地理课程空间,增强了学生关注社会的意识,还激发了学生学习地理的兴趣,培养了学生的人文精神,同时也锻炼了合作学习等诸多能力。
3运用QQ群和论坛,培养学生自主学习的能力
当今信息技术的突飞猛进,为各行各业都带来了无限生机,更为教育注入了鲜活的动力,特别是给教师赋予了新的工具和手段。诸如博客、论坛、微信等网络交流工具,更如雨后春笋,教学中我们可充分运用这些工具,特别是利用QQ群组建讨论组,把要讨论的主题呈现在群中,这样就打破了时间和空间的限制,学生随时对教师提出的问题发表见解,还可就其感兴趣的问题在网上查询,然后分享给讨论组。如此既是自主学习,又是协作学习,共同解决了问题。如,在学习地球的形状时,笔者通过QQ群建立一个关于“地球形状”的讨论组,没要两天时间,一个个说明地球是球面而非平面事例,让大家眼前一亮。再如,在教学世界的地形时,笔者在微信上发出邀请,让大家搜索并下载关于世界之最的图片,还要求学生将自己外出旅游拍摄到的有关地理事物的景观图片上传到QQ群里,相互交流学习,特别好的也制作成演示文稿拿到课堂上交流。第二天笔者打开QQ群一看,一幅幅精彩的图片,一张张景观照片,无不令人赞赏。可见,我们利用好了Internet上诸如博客、微信、QQ等网络交流工具,为学生构建起自主学习的平台,其能力的提升不言而喻。
4借鉴积累与创新,丰富地理教学资源库
基础环境教育的过程:
1、首先是了解环境教育,具体包括深化对个人和社会总体环境问题的关心,并对其具有一定的感受。
2、掌握一定的环境知识。
3、明确个人对社会的价值,具有保护和改变环境的坚强意志。
4、能为解决社会环境问题而采取适当行动,以此增强对环境问题的责任感和使命感。
二、环境情感教育在地理教学中的优势
地理学科是开展环境教育的主阵地。首先,地理学科与环境学科有较多的相似性和交叉性。地理教学中强调人的关系与环境教育中强调人与环境的关系是基本一致的,因此地理课程有着丰富的环境教育素材。其次,环境教育是中学地理新课程标准的重要内容。《地理课程标准》指出:地理学是研究人地关系及地域系统的科学,是解释地区特征、人与环境在地球上出现、变化和分布规律以及协调人类活动与地理环境关系的科学,所以环境教育在地理教学中占有重要地位,地理教学是环境教育的主阵地。
三、中学地理教学渗透环境情感教育的途径
对学生进行环保教育是一项长期而艰巨的工作。培养学生自觉参与环保活动的意识与能力,不能只靠一两次宣传教育、单纯的说教、提一些保护环境的要求就可以完成的,而是需要通过多种教育途径和方法以及反复参与实践活动等才能内化为自身的环保意识,外化为环保行动。学生环保意识和良好的环保道德的形成,绝非一朝一夕之功,需要长期进行教育,正反推进,螺旋上升。课堂教学是环境教育工作的主渠道,利用教材中所包含的环保教育题材,有意识地对学生实施环保教育,是行之有效的途径,能起到深化环保教育的作用。在此方面,我们在认真抓教学的基础上,认真学习环境教育的有关精神,在教学中充分挖掘教材的环境教育因素,凡是能涉及环境教育的渗透点都要挖掘出来,将环保教育渗透其中,并选择恰当的教学方法,找准切入点,力求渗得透、渗得巧,有目的、有计划地在学科教学中渗透、深化、扩充,做到有机结合适时适度,使环境教育成为课堂教学的有机组成部分,从而增强学生对环境保护的感性和理性认识。具体的途径有:
1.理论联系实际,融入环境情感教育
地理科学与环境科学有较多相似性和交叉性,地理教学内容多涉及地理环境的内容,因此,在地理教学中,可理论联系实际,自然融入环境教育。例如“中国的水资源”教学,可渗透环境教育思想,培养惜水、节水美德,增强保护水资源的责任感、紧迫感;在“人类面临的全球性环境问题与可持续发展”教学中,通过课堂教学,理论联系实际,使学生树立可持续发展观念和人类社会与环境协调发展等。地理课堂渗透环境教育的优势之一:便于学生在学习中获得相应的环境知识、技能和情感,无需专门的环境教育师资和教学时间。
2.开展丰富的活动,渗透环境情感教育
2.1环保知识讲座
《中国21世纪议程》中强调教育必须重新定向:应该把增强公众的环保意识和支持环境发展的态度、价值观,树立受教育者可持续发展的观念作为现代化教育的重要目的。然而,这一目的实现需要我们把培养学生环保意识与主体自觉参与环保活动的能力作为可持续发展的基础工程。为此,我们充分利用地球日、植树节、爱鸟周、环境日开展专题讲座,专题教育活动。结合3.12植树节、3.22世界水日、4.22地球日、6.5环境日等环保日和资源日,我们开展了《土地沙漠化与气候环境》《水土流失与植树造林》《环境与健康》《环保从我们身边做起》《为了美好的明天》等环保讲座,将环保知识和相关理念渗透给学生,并要求学生写出体会。
2.2班团队活动