土木工程与环境保护

土木工程与环境保护 摘要改革开放20年来我国土木工程建设取得举世瞩目的成就然而由于诸
多原因导致了许多环境问题。学了环境学概论这门课大致了解了当今存在的
环境问题作为土木工程专业的一员我们除了要把专业知识学好还应该了解
土木工程对环境的影响想想如何对环境保护做贡献。
关键词土木工程 环境问题 保护 可持续发展 一 土木工程发展概述
土木工程是指房屋、公路、铁路、水工、港工、地下等工程的总称密切关
系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素衣、食、住、行对国家的经济建设
和人民生活的影响非常明显和重要。 二 当今存在的环境问题 2.1城市综合症
随着国民经济的高速发展我国城市化水平正在快速提高城市化水平的提
高标志着城市工程建设的飞速发展。但是我国城市建设基本上沿用“摊大饼”
的粗放发展模式给国民经济带来不应有的损失。主要是
○1城市范围无限制地外延扩展耕地损失严重。据预测至2010年我国城
市总数将从1996年的640座增加到1 000座其结果是占用了大量耕地。土地
问题是我国可持续发展的关键城市人口急剧增长与地域规模的限制已成为城市
发展的突出矛盾城市发展非走节约土地的集约化发展模式不可。
○2.城市人口密度大形成了所谓的“城市综合症”。首先表现在城市交通阻塞
行车速度缓慢。其次是由于城市基础设施落后于城市面积的扩展和城市人口的
增长造成城市环境的恶化。
2.2水环境问题
水环境问题产生原因
○1无节制地排放未经处理的废污水是河湖污染的首要原因。随着经济社会的发
展城市规模的不断扩大用水量的持续增大排入江河湖库的废污水不断增加
我国江河污染主要是城市和工矿企业的点源污染所致。 ○2经济发展与环境保护不协调是影响水环境状况的重要因素。改革开放后乡
镇企业异军突起成为我国经济发展的生力军一方面极大地增强了我国经济实
力另一方面由于乡镇企业技术含量低能耗高污染重给生态环境特别是
水环境造成严重影响。
○3水土资源的不合理开发利用是导致水环境问题的重要原因。黄河断流的根
本原因在于引用水量的大量增加和未能实现流域水资源统一管理调度。黄河河套
地区农业用水大水漫灌年灌溉定额超过15000m3/hm2致使土壤发生次生盐
渍化而地处河口的东营市及胜利油田枯水季节无水可用中下游的山东、河
南两省也难以保证灌溉用水。
2.3土地沙漠化
沙漠化

是当前世界上一个重要的生态环境问题也是一个突出的地质问题。
严重的问题是“全球沙漠化仍在曼延”。沙漠化是由于人的活动和干旱共同影响的
结果。土地沙漠化的严重后果众所周知它对风沙区的自然资源、自然环境。生
产建设和人民生活造成了严重影响。
沙漠化的过程是渐变的人为活动破坏地表生态平衡后风力是塑造地表景
观的雕塑家。不过很大一部分沙漠化土地是可以逆转的当不合理的人为经济
活动压力经调节减弱或稍加封育之后它就具有了天然逆转的可能性这便是土
地沙漠化的治理。当然仅靠单一措施是达不到目的的必须综合治理其内容有
多个方面治理丧失生产潜力的沙漠化土地并且生物措施和机械措施相结合
保护天然植被注意封育植被、合理轮牧、科学放牧防止“三滥”合理利用土
地调整农林牧结构发展多种经营控制人口数量提高人口素质。
三 环境保护措施——土木工程可持续发展战略
1.发展高新技术应用结构健康监测实现可持续发展
土木工程在实际使用过程中会出现不同程度的损伤或性能退化这将影
响起承载能力和耐久性甚至引发严重的工程事故带来重大的人员伤亡和经济
损失产生严重的社会影响。因此从建筑建成的一刻起就要做好健康监测、
修复和加固的准备。
随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力
分析理论的迅速发展人们提出了结构健康监测的概念给土木工程的发展带来
革命性的变化。
结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器自动、实时地测量结构
的环境、荷载、响应等对结构的健康状况进行评估科学有效地提供结构养护
管理的决策依据确保结构安全运营延长结构使用寿命。 近年来大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外
工程界和学术界关注的热点通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的
研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统如我国
的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥韩国
Seohae桥和Youngjong桥、美国Commodore Barry桥和加拿大Confedration桥等。
像这样通过发展结构健康监测与安全预警在第一时间发现建筑可能出现
的问题及时进行修复与加固既避免了可能出现的建筑事故也基本解决了建
筑过快老化损坏不得不拆去重修的尴尬局面及由此造成的大量经济、资源、
时间上的浪费实现建筑使

用的可持续发展。
2.合理利用自然资源注重既有土木工程设施的再利用实现可持
续发展
“可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下满足当前的需
要”。合理利用自然资源则要在土木工程的建设、使用和维护过程中土木工
程师主动做到节能节地并最大限度地发挥既有土木工程设施的作用。
比如我们可以充分利用建筑绿化在夏季有效降低灰砖墙表面温度从而
减少空调的使用量可以使用节能保温型的多孔砖或复合墙体作为墙体材料达
到冬季保温隔热的作用还可以太阳能、地下热能等新能源减少不可再生资源
用量的减少。
另外对既有建筑的再利用也是可持续发展的重要手段之一。这方面上海
已经取得不少成功的经验大量不用的厂房很多已经转变为展览厅、办公楼、
艺术家工作室等。这样的改造再利用既符合现代使用的要求又节约了能源
避免了浪费不失为一种有效的办法。
3.开发利用再生资源和绿色资源实现可持续发展
世界上每年拆除的废旧混凝土工程建设产生的废旧混凝土等均会产生巨量
的建筑垃圾。我国每年的施工建设产生的建筑垃圾达4000万吨产生的废混凝
土就有1360万吨清运处理工作量大环境污染严重。此外我国是20年来世
界水泥生产的第一大国而这本身是一项高耗资源、高耗能、污染环境的行业。
与其他材料相比钢材和再生混凝土较为符合绿色建材的标准应当大力发展这
样的绿色建材。
当然可持续发展绝不是一味地追求节省而是要寻求一种最合理的中
间状态既要保证建筑有足够的创意也要追求完美的技术经济指标以最少的
投入获得最大的效益。我们依旧还是要创造经典但是绝不能建立在挥霍金钱
建立在耗费更多的资源、能源的基础之上。现今建筑世界已经进入到生态美学
的时代注重文化、生态、工程与环境之间的关系注重人性化、节能与可持续
发展才是当代工程师的着眼方向。