大氣環(huán)境監(jiān)測設(shè)計(jì)方案精選(九篇)

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第1篇：大氣環(huán)境監(jiān)測設(shè)計(jì)方案范文

關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；考古發(fā)掘現(xiàn)場；環(huán)境監(jiān)測

中圖分類號：K879.21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1000-4106（2013）01-0113-07

引 言

我國是文化遺產(chǎn)大國，地下文物數(shù)量巨大，分布廣泛，埋藏環(huán)境復(fù)雜，文物保存環(huán)境差異明顯，保護(hù)難度大。盡管近30年來隨 著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科技水平有了很大的提高，但是文物發(fā)掘保護(hù)手段的發(fā)展依然滯后于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和學(xué)科需求[1]。

文物經(jīng)過處于地下一段時(shí)間后，埋藏環(huán)境漸趨于穩(wěn)定，文物也處于相對的動(dòng)態(tài)平衡之中。隨著考古發(fā)掘工作的進(jìn)行，文物已形成的固有平衡被破壞，所處環(huán)境的溫濕度、光輻射、氧氣等因素突變，極易導(dǎo)致文物的毀壞，加之出土后文物所處環(huán)境條件的反復(fù)波動(dòng)，加快了破壞反應(yīng)的進(jìn)程。同時(shí)文物內(nèi)部也存在肉眼看不見的細(xì)微變化，緩慢地影響著文物的保存狀況，如遺址土壤內(nèi)部的溫濕度、含水率等。全面而準(zhǔn)確地了解文物實(shí)時(shí)變化，有利于對文物實(shí)施精確的保護(hù)措施。除此之外，大型不可移動(dòng)文物，如壁畫等，在發(fā)掘及存放過程中也會(huì)出現(xiàn)空鼓、起甲等現(xiàn)象，而這類病害的發(fā)展過程緩慢，無法使用人工進(jìn)行長時(shí)間連續(xù)監(jiān)測。全面了解文物存放環(huán)境的長期變化狀態(tài)也有助于采取相應(yīng)的調(diào)控措施，將文物的損害發(fā)展過程延長至極限。因此對考古發(fā)掘現(xiàn)場動(dòng)態(tài)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，以制訂相應(yīng)的出土文物保護(hù)策略是考古發(fā)掘的重要工作之一。通過環(huán)境監(jiān)測精確掌握文物埋藏環(huán)境參數(shù)，為后期文物保護(hù)環(huán)境的控制提供最佳保存環(huán)境的參數(shù)依據(jù)。

目前考古發(fā)掘現(xiàn)場缺乏實(shí)時(shí)性強(qiáng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)。如果使用有線方式將多個(gè)傳感器連接起來，通過有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至終端進(jìn)行環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測，則布線工作復(fù)雜、工作量大。尤其當(dāng)發(fā)掘工作深入開展，場地發(fā)生變化時(shí)，需要重新部署網(wǎng)絡(luò)，人力物力投入量大，很大程度上增加了考古發(fā)掘現(xiàn)場文物保護(hù)的難度和成本。

相比有線網(wǎng)絡(luò)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[2，3]能夠避免有線網(wǎng)絡(luò)的上述缺點(diǎn)，且傳感器節(jié)點(diǎn)具有價(jià)格低廉、部署方便、實(shí)時(shí)性好、集成化程度高、具有自組織等特性。而且根據(jù)傳感器種類的不同還能夠針對考古發(fā)掘現(xiàn)場的各類參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。通常使用的傳感器除針對溫度、濕度、光照、降塵和有害氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的溫濕度、光照紫外線及二氧化碳、二氧化硫傳感器，還有實(shí)時(shí)監(jiān)測土遺址裂隙發(fā)展?fàn)顩r的裂隙監(jiān)測傳感器、傾角傳感器等（圖1）。

通過對考古發(fā)掘現(xiàn)場綜合環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測并建立相應(yīng)的參數(shù)數(shù)據(jù)庫，不僅能夠從大量的數(shù)據(jù)中揭示其變化規(guī)律，為后期文物保護(hù)環(huán)境的控制提供最佳保存環(huán)境的參數(shù)依據(jù)，能夠?qū)Πl(fā)掘現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，還可為遺址類文物的保護(hù)加固提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，必要時(shí)能夠起到及時(shí)的預(yù)警作用。通過對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的綜合采集、挖掘和分析估計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)對考古發(fā)掘現(xiàn)場的有效控制，達(dá)到提高效率、降低成本、減少損害、節(jié)省資源的目的。

一 無線傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖2所示，無線傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，支持多種不同總線傳感器的分立式結(jié)構(gòu)，不僅可方便支持多種不同總線傳感器，更可避免傳統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)中傳感器驅(qū)動(dòng)電路在傳感節(jié)點(diǎn)睡眠狀態(tài)下的漏電流問題，從而降低了睡眠狀態(tài)下的功耗，大大延長了無線傳感網(wǎng)絡(luò)中傳感節(jié)點(diǎn)的壽命。節(jié)點(diǎn)主要由三個(gè)模塊構(gòu)成：電源模塊、傳感器模塊、處理及傳輸模塊。

電源模塊采用2塊3.6V的鋰電池供電。

傳感器模塊采用多種類型傳感器，如溫濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤含水量傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器等。以溫濕度傳感器為例，節(jié)點(diǎn)采用數(shù)字溫濕度傳感器SHT15[4]通過無線網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)溫度和濕度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，具有極高的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。與同系列的溫濕度傳感器SHT11相比，SHT15具有更優(yōu)越的性能，其供電電壓為2.4-5.5V，測濕精確度為±2.0%RH，在溫度為25℃時(shí)測量精度為±0.3℃，封裝形式采用了SMD（LCC）貼片封裝。

處理及傳輸模塊由TI公司的CC430F5137單片機(jī)[5]組成，用于處理及傳輸傳感器采集到的數(shù)據(jù)。CC430F517是TI公司MSP430F5xx系列的MCU與低功耗RF收發(fā)器相結(jié)合的產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)極低電池供電的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性。CC430 F5137為16位超低功耗MCU，具有16KB閃存、AES-128位加密、2KB RAM和CC1101射頻收發(fā)器，其工作電壓為1.8-3.6V，工作頻率為433MHz，正常工作模式下耗電電流為160μA/MHz。

1.2 節(jié)點(diǎn)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

無線傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)采用了元智公司自主知識產(chǎn)權(quán)的、專門面向無線傳感網(wǎng)絡(luò)的、層次化的、可動(dòng)態(tài)改變內(nèi)核的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)WiseZ。與傳統(tǒng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)相比較，使用層次化的設(shè)計(jì)更有利于提高操作系統(tǒng)的運(yùn)行效率、減小系統(tǒng)尺寸和增強(qiáng)跨平臺特性；較傳統(tǒng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，可動(dòng)態(tài)改變的內(nèi)核使操作系統(tǒng)的適用性更強(qiáng)，柔性更好。

二 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖3所示，考古發(fā)掘現(xiàn)場（以下簡稱發(fā)掘現(xiàn)場）動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)由發(fā)掘現(xiàn)場動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和發(fā)掘現(xiàn)場無線實(shí)時(shí)監(jiān)測平臺兩部分組成。

2.1 發(fā)掘現(xiàn)場無線實(shí)時(shí)監(jiān)測平臺

發(fā)掘現(xiàn)場無線實(shí)時(shí)監(jiān)測平臺的作用是為發(fā)掘現(xiàn)場監(jiān)測子系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)支持，由發(fā)掘現(xiàn)場硬件平臺和發(fā)掘現(xiàn)場軟件平臺兩個(gè)部分組成。

發(fā)掘現(xiàn)場無線實(shí)時(shí)監(jiān)測硬件平臺由傳感器節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)三個(gè)部分組成：布置在現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)采集實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)（如大氣溫濕度、光照強(qiáng)度、降塵和有害氣體等），按照一定的路由規(guī)則將數(shù)據(jù)發(fā)送至通信范圍內(nèi)的父節(jié)點(diǎn)，然后通過中繼節(jié)點(diǎn)的相互中繼，將數(shù)據(jù)不斷轉(zhuǎn)發(fā)直至到達(dá)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過遠(yuǎn)程通信方式，如衛(wèi)星通信、Internet、GPRS等手段，將數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程客戶終端。其中各個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)RSSI（接收信號強(qiáng)度指示）和跳數(shù)來選擇合適的中繼節(jié)點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn)，并以此在數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)間建立簇內(nèi)星狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，中繼節(jié)點(diǎn)之間則根據(jù)RSSI值建立樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)在上電后自動(dòng)加入網(wǎng)絡(luò)，并定期將采集到的數(shù)據(jù)沿最優(yōu)路由方向傳送至網(wǎng)關(guān)。

發(fā)掘現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)測軟件平臺則由中間件、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)采集接口三個(gè)部分組成。數(shù)據(jù)采集接口將接收到的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，中間件的作用則是將數(shù)據(jù)庫中保存的監(jiān)測數(shù)據(jù)取出，并提供給用戶和子系統(tǒng)。

2.2 發(fā)掘現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

由于監(jiān)測系統(tǒng)需要對發(fā)掘現(xiàn)場的內(nèi)外環(huán)境同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測，因此發(fā)掘現(xiàn)場監(jiān)測子系統(tǒng)由環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)和氣象監(jiān)測子系統(tǒng)組成。

環(huán)境系統(tǒng)檢測子系統(tǒng)主要是針對文物所處環(huán)境參數(shù)，如大氣溫度、大氣相對濕度、土壤溫度、土壤水分含量、文物表面溫度、文物表面濕度、大氣二氧化碳濃度、有機(jī)揮發(fā)物總量等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。

氣象監(jiān)測子系統(tǒng)主要是針對發(fā)掘現(xiàn)場所處小環(huán)境的氣象參數(shù)，如光照度、紫外線強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向、降雨量等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

監(jiān)測系統(tǒng)的目的在于對文物所處環(huán)境的各種參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘整理，精確掌握文物埋藏的環(huán)境參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對出土文物在第一時(shí)間的檢測分析以及文物出土環(huán)境參數(shù)的采集，建立環(huán)境參數(shù)歷史數(shù)據(jù)庫，為文物預(yù)防性保護(hù)提供技術(shù)支撐，并為文物保護(hù)措施的制訂提供科學(xué)依據(jù)。

三 案例研究

3.1 鳳棲原文物保存環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

鳳棲原張安世墓葬遺址屬于西漢宣帝時(shí)期的重臣、被封富平侯的大司馬將軍張安世。張安世在西漢的地位舉足輕重，其墓葬的出土文物進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn)，出土的很多隨葬品都屬于西漢皇帝御賜物件。

根據(jù)發(fā)掘現(xiàn)場實(shí)際狀況及需要，目前已部署七個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測時(shí)段大約在八個(gè)月左右，監(jiān)測點(diǎn)部署圖如下（圖4）。

數(shù)據(jù)記錄及分析

3月份期間，鳳棲原張安世墓葬遺址氣象站監(jiān)測數(shù)據(jù)存在較大波動(dòng)（圖5）。其中3月19日-3月21日期間，環(huán)境溫度基本保持在4℃左右，環(huán)境濕度基本保持在100%，波動(dòng)均不大，光照變化范圍也縮減至0-2000lx之間。結(jié)合當(dāng)時(shí)的天氣變化，3月天氣剛剛由寒轉(zhuǎn)暖，氣候變化較頻繁，3月19日-3月21日是降雨天氣，持續(xù)陰天，光照度較低，導(dǎo)致空氣中水分蒸發(fā)較少。3月22日停止降水后，光照開始恢復(fù)，環(huán)境濕度逐漸下降，氣溫也逐漸回升（因水分揮發(fā)緩慢，恢復(fù)的較為遲緩）?？傮w來看，3月份氣象站的大氣溫度變化為0℃到23℃之間，大氣濕度在16%到75%之間，每天的照度變化最大范圍0lx到8500lx內(nèi)，氣象站數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)值較一致，溫度、濕度、光照度也保持合理的變化趨勢。環(huán)境變化正常，期間出現(xiàn)的特殊變化，多是天氣變化引起的。

查看這一段時(shí)間82號監(jiān)測點(diǎn)的土壤溫度和含水量的變化，遺址坑內(nèi)的土壤溫度和土壤水分含量變化波動(dòng)較大（圖6），其中3月19日-3月21日土壤水分含量逐漸升高（由4.34%上升至4.65%），土壤溫度也隨之逐漸降低（由10.5℃下降至5℃）。結(jié)合氣象站的監(jiān)測結(jié)果看，3月天氣變化頻繁，3月19日-3月21日為降雨天氣，室內(nèi)土壤雖然不直接受到降雨給監(jiān)測數(shù)據(jù)帶來的驟然變化，但由于受到外界土壤水分的滲透作用，土壤溫度和水分含量也隨之以相同的趨勢逐漸變化。3月22日停止降水后，土壤水分含量逐漸下降，土壤溫度也逐漸回升?？傮w來看，土壤溫度在5.2℃到13℃范圍之間、土壤含水在4.3%到4.65%范圍之間保持著較為穩(wěn)定的變化，并且二者保持相符的變化趨勢。期間出現(xiàn)的特殊變化，多是天氣變化引起的（可查看氣象站數(shù)據(jù)變化）。

查看這一段時(shí)間90號監(jiān)測點(diǎn)的大氣溫濕度變化，3月期間遺址環(huán)境的大氣溫濕度波動(dòng)較大（圖7）。其中3月19日-3月21日，大氣溫度由10℃驟降至1℃，大氣濕度由41%驟升至98%，變化顯著。結(jié)合氣象站的監(jiān)測結(jié)果看，3月19日-3月21日為降雨天氣，大氣溫濕度受到直接影響帶來的突然變化。3月22日停止降水后，大氣溫度逐漸回升，大氣濕度也逐漸回落，監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映了監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境變化。總體來看，大氣環(huán)境溫度在1℃到22℃范圍內(nèi)、大氣環(huán)境濕度在20%-98% 范圍內(nèi)保持著穩(wěn)定的變化，并且二者保持相符的變化趨勢。期間出現(xiàn)的特殊變化，多是天氣變化引起的（可查看氣象站數(shù)據(jù)變化）。

查看這一段時(shí)間92號監(jiān)測點(diǎn)的大氣溫濕度變化，3月期間遺址環(huán)境的大氣溫濕度波動(dòng)較大（圖8）。其中3月19日-3月21日，大氣溫度由10℃驟降至0℃，大氣濕度由50%驟升至100%，變化顯著。結(jié)合氣象站的監(jiān)測結(jié)果看，3月19日-3月21日為降雨天氣，大氣溫濕度受到直接影響導(dǎo)致突然變化。3月22日停止降水后，大氣溫度逐漸回升，大氣濕度也逐漸回落，監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映了監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境變化?？傮w來看，大氣環(huán)境溫度在0℃到22.5℃范圍內(nèi)、大氣環(huán)境濕度在20%-100%范圍內(nèi)保持著穩(wěn)定的變化，并且二者保持相符的變化趨勢。期間出現(xiàn)的特殊變化，多是天氣變化引起的（可查看氣象站數(shù)據(jù)變化）。

總結(jié)對比4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)變化，監(jiān)測點(diǎn)的傳感量數(shù)據(jù)變化和環(huán)境變化保持一致，并且與當(dāng)時(shí)的天氣環(huán)境較一致，說明數(shù)據(jù)正確反映了監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境變化。

3.2 高陵張棟家族墓文物保存環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

2011年陜西考古研究院專家在高陵縣涇河工業(yè)園發(fā)現(xiàn)一處罕見的完整明代家族墓園。據(jù)墓志記載，墓主人張棟生前為秦藩王府知印。這一發(fā)現(xiàn)對研究明代墓葬制度、風(fēng)俗文化具有重要作用。

根據(jù)發(fā)掘現(xiàn)場實(shí)際狀況及需要，目前已部署十一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測點(diǎn)部署圖如下（圖9）。

說明：

100號監(jiān)測點(diǎn)：自動(dòng)氣象站--監(jiān)測外界環(huán)境。

52、53、54、55號監(jiān)測點(diǎn)：大氣溫濕度傳感器--其中53號監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測墓室底部到地表中間部位的環(huán)境，其他監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測墓室中的環(huán)境。

61、62、63、64、65號監(jiān)測點(diǎn)：土壤溫度、土壤水分含量傳感器--其中65號監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測墓室底部到地表中間部位的環(huán)境，其他監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測墓室中的環(huán)境。

71號監(jiān)測點(diǎn)：二氧化碳傳感器--監(jiān)測墓室中二氧化碳含量。

數(shù)據(jù)記錄及圖形分析

查看這一段時(shí)間52號監(jiān)測點(diǎn)的大氣溫濕度變化，5月期間遺址環(huán)境的大氣溫濕度波動(dòng)較大（圖10）。其中5月1日-5月3日期間，濕度維持在82%-93%之間，溫度在17.5℃-22.5℃之間，基本保持在高濕、低溫的水平，晝夜溫差和濕度差較?。?月11日-5月12日溫度濕度和光照度驟變，濕度由62%升至88%，溫度由25℃降至最低17℃。結(jié)合氣象站的監(jiān)測結(jié)果看，5月為春季末尾，氣溫總體呈緩慢上升趨勢，并偶爾伴隨降雨。5月1日-5月3日、5月11日-5月12日是降雨天氣，濕度很大，氣溫較低。無降水期間，光照逐漸充裕，環(huán)境濕度逐漸下降，氣溫也逐漸回升并呈上升趨勢?？傮w來看，當(dāng)月大氣環(huán)境溫度在16℃到35℃范圍內(nèi)、大氣環(huán)境濕度在20%到98%范圍內(nèi)保持著穩(wěn)定的變化，并且二者保持相符的變化趨勢。監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映了監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境變化。期間出現(xiàn)的特殊變化，多是天氣變化引起的（可查看氣象站數(shù)據(jù)進(jìn)行對比）。

查看這一段時(shí)間71號監(jiān)測點(diǎn)的二氧化碳含量變化，5月期間遺址環(huán)境的二氧化碳含量波動(dòng)較大（圖11）。以5月9日為分界，5月1-9日二氧化碳含量在200-450ppm之間波動(dòng)較大且均值偏高，5月9-20日二氧化碳含量在200-330ppm之間波動(dòng)較小且均值偏低。經(jīng)調(diào)查，5月1-9日，71號監(jiān)測點(diǎn)放置于M4考古發(fā)掘現(xiàn)場，現(xiàn)場白天有大量工作人員活動(dòng)，白天由人體排放的二氧化碳使得空氣中二氧化碳濃度較高，夜晚則恢復(fù)至正常水平；5月9日之后，為防止因挖掘工作破壞監(jiān)測設(shè)備，工作人員將其挪至無人活動(dòng)的M5內(nèi)，并以不透氣薄膜覆蓋，給71號監(jiān)測設(shè)備營造出密閉的微環(huán)境，故而二氧化碳含量偏低且波動(dòng)較小。其中5月1日-5月3日期間，二氧化碳含量在300-430ppm之間變化幅度相對較小，基本保持在高濕、低溫、高濃度二氧化碳的水平。經(jīng)分析，因期間有降雨，空氣流通不暢，故而空氣中二氧化碳含量一直保持在較高水平且波動(dòng)較小。結(jié)合氣象站的監(jiān)測結(jié)果看，監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映了監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境變化，并且三者保持相符的變化趨勢。期間出現(xiàn)的特殊變化，多是天氣變化引起的（可查看氣象站數(shù)據(jù)變化進(jìn)行對比）。

查看這一段時(shí)間53號監(jiān)測點(diǎn)的大氣溫濕度變化，5月期間遺址環(huán)境的大氣溫濕度波動(dòng)較大（圖12）。其中5月1日-5月3日期間，濕度維持在60%-100%之間，溫度在16-28℃之間，基本保持在高濕、低溫的水平，晝夜溫差和濕度差相對較小；5月11日-5月12日溫度濕度和光照度驟變，濕度由62%升至100%，溫度由25℃降至最低17℃，之后的3天內(nèi)，濕度的最高值均能達(dá)到100%。結(jié)合氣象站的監(jiān)測結(jié)果看，5月為春季末尾，氣溫總體呈緩慢上升趨勢，并伴隨偶爾降雨。5月1日-5月3日、5月11日-5月12日是降雨天氣，濕度很大，氣溫較低。無降水期間，氣溫呈緩慢上升趨勢。結(jié)合監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)位置（53號節(jié)點(diǎn)布設(shè)在墓底部和地表中間位置），且通風(fēng)不暢導(dǎo)致濕度在降雨之后的3天內(nèi)并沒有立即回落，而是逐漸降低且較其他監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)高?？傮w來看，監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映了監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境變化，環(huán)境變化正常。期間出現(xiàn)的特殊變化，多是天氣變化引起的（可查看氣象站數(shù)據(jù)變化）。

查看這一段時(shí)間65號監(jiān)測點(diǎn)的土壤溫度和含水量的變化，坑內(nèi)的土壤溫度和土壤水分含量變化波動(dòng)較大（圖13），5月1-11日土壤水分含量保持在20-43%之間，土壤溫度變化范圍維持在18-21℃之間；5月12日土壤水分含量由15%突升至42%，土壤溫度峰值也由29℃大幅降至23.5℃，之后逐漸恢復(fù)至平均水平。經(jīng)調(diào)查，5月1-11日監(jiān)測設(shè)備放置于墓室內(nèi)，故而受外界降雨等影響較小且緩慢，5月12日之后設(shè)備被挪至墓室外環(huán)境，由于當(dāng)日有降雨，室外濕度較大，所以監(jiān)測數(shù)據(jù)突增?？傮w來看，土壤溫度在19.5℃到29.5℃之間、土壤含水率在15%到43%之間保持著較為穩(wěn)定的變化，并且二者保持相符的變化趨勢。期間出現(xiàn)的特殊變化，多是天氣變化引起的（可查看氣象站數(shù)據(jù)變化）。

5月份期間，高陵張棟家族墓遺址內(nèi)氣象站監(jiān)測數(shù)據(jù)存在較大波動(dòng)（圖14）。其中5月1日-5月3日期間，濕度維持在82-100%之間，溫度在15-23℃之間，照度在0-5000lx之間，基本保持在高濕、低溫、弱光照的水平，晝夜溫差和濕度差較??；5月11日-5月12日溫度濕度和光照度驟變，濕度由60%升至100%，溫度由22℃降至最低12℃，光照度變化范圍也縮減至0-4200lx。結(jié)合當(dāng)時(shí)的天氣變化，5月為春季末尾，氣溫總體呈緩慢上升趨勢，并偶爾伴隨降雨。5月1日-5月3日、5月11日-5月12日是降雨天氣，持續(xù)陰天，光照度較低，氣溫降低。無降水期間，光照逐漸充裕，環(huán)境濕度逐漸下降，氣溫也逐漸回升并呈上升趨勢?？傮w來看，氣象站的大氣溫度在12-32.5℃之間，大氣濕度在18%-100%之間，照度變化最大范圍為0-9000lx，氣象站數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)值較一致，溫度、濕度、光照度也保持合理的變化趨勢。環(huán)境變化正常，期間出現(xiàn)的特殊變化，多是天氣變化引起的。

總結(jié)對比4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)變化，監(jiān)測點(diǎn)的傳感量數(shù)據(jù)變化和環(huán)境變化保持一致，并且與當(dāng)時(shí)的氣候環(huán)境較一致，說明數(shù)據(jù)正確反映了監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境變化。

四 結(jié)語

本文針對目前考古發(fā)掘現(xiàn)場的環(huán)境狀況，采用高集成度的傳感器節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)采集源，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)以及優(yōu)勢，將傳統(tǒng)文物保護(hù)與現(xiàn)代傳感器技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了考古發(fā)掘現(xiàn)場動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)向文物保護(hù)工作者提供相關(guān)的采集數(shù)據(jù)，為其研究文物發(fā)掘及文物保護(hù)技術(shù)提供了重要依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李善倉，張克旺.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

第2篇：大氣環(huán)境監(jiān)測設(shè)計(jì)方案范文

關(guān)鍵詞：交通施工；環(huán)保；公路環(huán)境保護(hù)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.110

1 交通工程施工中的環(huán)境影響問題

現(xiàn)今在社會(huì)不斷發(fā)展的過程中，人們環(huán)境保護(hù)越加的重視，尤其是在交通工程的施工中，也逐漸出現(xiàn)了一些節(jié)能環(huán)保措施。對于交通工程的環(huán)境問題來說，指在公路施工的過程中，由于施工活動(dòng)而對環(huán)境造成的污染狀況，并且不利于人們生存以及發(fā)展。對于公路施工，在施工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，勢必會(huì)影響自然環(huán)境，其中包括：選線不適當(dāng)，破壞了沿線生態(tài)環(huán)境；公路帶狀延伸，會(huì)破壞到路域的自然風(fēng)貌；公路通車運(yùn)營成功后，那么行人以及車輛都會(huì)對公路沿線造成一定程度上的污染。

2 公路環(huán)境保護(hù)總體設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 預(yù)先做好分析

在交通工程施工中的環(huán)保設(shè)計(jì)方案中，必須要結(jié)合實(shí)際的工程情況，能夠?qū)β肪W(wǎng)的規(guī)劃進(jìn)行有效的思考，尤其是相關(guān)建設(shè)條件，建設(shè)后O交通量等，都要進(jìn)行全面科學(xué)的思考，從而來保證設(shè)計(jì)的科學(xué)有效性。必須是能被環(huán)境所接受允許的方案，此外還要做好各方面的數(shù)據(jù)分析，如：交通量增減變化給路線及其相鄰路網(wǎng)所帶來的噪聲、廢氣污染；與城鎮(zhèn)的規(guī)劃配合及其影響；對古跡、風(fēng)景區(qū)等的影響等。

2.2 依據(jù)不同環(huán)境，做好工程設(shè)計(jì)工作

公路選線應(yīng)該將環(huán)境因素列入重要考慮依據(jù)，應(yīng)結(jié)合地形、地貌，針對相應(yīng)的環(huán)境特征進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)：針對平原地區(qū)，應(yīng)著重論證以下影響因素：取土、填方、棄土對土壤耕作和農(nóng)業(yè)資源條件的影響；針對山嶺區(qū)公路，應(yīng)著考察深挖對植被和自然景觀的影響，以及對水土流失的影響等。

2.3 線形設(shè)計(jì)應(yīng)采用合理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

對于平縱線形的組著設(shè)計(jì)中，必須要充分的使汽車保持一個(gè)勻速行駛的狀態(tài)。同時(shí)在對匝道以及互通式立交的各類路口進(jìn)行線性設(shè)計(jì)中，必須要對車流的通暢行進(jìn)行有效的思考，能夠充分保證車流的通暢。對于環(huán)境敏感點(diǎn)的路段，在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)候，可以利用交稿的平縱指標(biāo)，這樣將會(huì)有效避免出現(xiàn)一些急彎、爬坡以及陡坡等車道的出現(xiàn)。另外在對路基進(jìn)行設(shè)計(jì)中，必須對工程地質(zhì)進(jìn)行考察，了解其實(shí)際情況，依照就地取材、因地制宜的原則，力求最大限度節(jié)約資源，做好環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)，此外還要符合下列要求：數(shù)量等對坡面植被、河道流向等的影響；對棄方的數(shù)量以及位置應(yīng)考慮其對自然環(huán)境的影響；路基綜合排水系統(tǒng)應(yīng)與當(dāng)?shù)嘏殴嘞到y(tǒng)協(xié)調(diào)。

3 公路工程環(huán)境影響的評價(jià)

3.1 公路工程環(huán)境影響評價(jià)概念

在對公路進(jìn)行建設(shè)的過程中，必須要對相關(guān)的環(huán)境進(jìn)行有效的預(yù)測，同時(shí)也要可進(jìn)行評價(jià)工作，從而來提出一些針對性的建議。一般來看，交通行業(yè)屬于大型的基礎(chǔ)性工程，其建設(shè)資金十分龐大，并且對人們的影響也十分遠(yuǎn)。所以在建設(shè)中必須要對其影響進(jìn)行全面的思考，能夠進(jìn)行有效的評估，從而來采取有效的措施進(jìn)行建設(shè)。

3.2 公路工程環(huán)境影響評價(jià)目的

要對交通施工中各類環(huán)境影響進(jìn)行定量分析，從而來預(yù)測出相關(guān)的影響因素面對影響的范圍以及結(jié)果有一個(gè)了解，從而來采取合適的方式進(jìn)行預(yù)防處理，同時(shí)也為合理選線提供依據(jù)；利用損益分析方式，來對環(huán)境保護(hù)的措施進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，以此來降低在公路建設(shè)中存在的不利影響，從而來為交通工程建設(shè)中的環(huán)境保護(hù)與管理提供依據(jù)，促進(jìn)交通建設(shè)工程的可持續(xù)發(fā)展與進(jìn)步。

3.3 公路工程環(huán)境影響評價(jià)內(nèi)容

目前，我國公路建設(shè)項(xiàng)目給環(huán)境帶來的影響，其評價(jià)的內(nèi)容主要包括：生態(tài)環(huán)境影響，噪聲污染影響，社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境影響以及大氣環(huán)境影響。

3.4 公路工程環(huán)境影響評價(jià)方法

根據(jù)交通工程施工的路線長、面積廣的特點(diǎn)，在對環(huán)境影響進(jìn)行評估時(shí)，通常采用點(diǎn)線結(jié)合的方式，將環(huán)境敏感區(qū)著重體現(xiàn)出來。對生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境則采用調(diào)查分析法，對空氣、噪聲環(huán)境采用模式計(jì)算和類比分析法。

4 交通工程施工中貫徹環(huán)保理念

4.1 落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀

全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，這是我們在生產(chǎn)生活中都要遵循的原則，將構(gòu)建和諧社會(huì)作為發(fā)展的第一要求，堅(jiān)持以人為本。政府要負(fù)責(zé)環(huán)保，社會(huì)各界要參與環(huán)保，突出重點(diǎn)、注重實(shí)效。在交通工程施工中，要正確處理工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)二者之間的關(guān)系，提高全體員工的環(huán)保意識；嚴(yán)格環(huán)境準(zhǔn)入，力求在源頭杜絕污染和生態(tài)破壞，嚴(yán)格控制污染排放總量；制定并完善環(huán)境保護(hù)法規(guī)、規(guī)章，加強(qiáng)制度建設(shè)，嚴(yán)格環(huán)境執(zhí)法，要采用有效的行政手段來對環(huán)境問題進(jìn)行處理以及解決，同時(shí)也要因地制宜分段規(guī)劃，并采取有效建議來改善一些重點(diǎn)的地段，從而來充分的改善區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量。

4.2 提高公共環(huán)保意識

加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)教育，提高公眾意識，引導(dǎo)全民參與環(huán)保中來，這也是實(shí)現(xiàn)公路環(huán)保目標(biāo)的重要途徑，從思想上提高公眾的環(huán)境保護(hù)意識。動(dòng)員社會(huì)集體力量，為生態(tài)建設(shè)服務(wù)。

4.3 加強(qiáng)施工中的監(jiān)督管理工作

要利用有效的形式進(jìn)行宣傳工作，以此來不斷提升公路建設(shè)人員的環(huán)保意識，保證其在建設(shè)中能夠避免對環(huán)境造成污染。另外要推行環(huán)境信息公告的制度，將公眾力量引入到環(huán)保中來。加強(qiáng)環(huán)保社會(huì)監(jiān)督機(jī)制，強(qiáng)化依法行政意識，強(qiáng)化環(huán)保執(zhí)法檢查力度，及時(shí)開展環(huán)境監(jiān)測。

5 總結(jié)

建設(shè)是為了發(fā)展，但不應(yīng)以犧牲環(huán)境為代價(jià)，只有政府切實(shí)的去管理，去整治，社會(huì)公眾真正的提高環(huán)保意識，公路環(huán)境治理才能真正取得實(shí)效。污染是對未來經(jīng)濟(jì)的透支，隨著交通工程的推進(jìn)，公路工程項(xiàng)目建設(shè)，將會(huì)對地形以及自然景觀等造成一定程度上的破壞，并且在后期的運(yùn)營管理中，也會(huì)出現(xiàn)很大的污染狀況。這樣必須要采取有效的措施，針對各項(xiàng)問題制定針對性的對策，調(diào)動(dòng)工種的積極性，共同進(jìn)行環(huán)保事業(yè)，才能建設(shè)和諧清潔家園。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭劍勇，高峰，索慧敏.淺議地鐵環(huán)保節(jié)約建設(shè)與施工新技術(shù)[J]. 四川建筑，2008（06）：40-41.

第3篇：大氣環(huán)境監(jiān)測設(shè)計(jì)方案范文

關(guān)鍵詞：景區(qū)； 隧道群； 技術(shù)前期；研究要點(diǎn)；

中圖分類號：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

項(xiàng)目背景及規(guī)模

1.1杭州屬于世界風(fēng)景名勝旅游名城。對西湖的保護(hù)歷代都非常地重視，留下了許多人文墨客和名居、名寺、名園、名人。西湖景區(qū)面積為4235.76公頃。具有優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境、著名的人文環(huán)境和歷史遺跡。對于生態(tài)環(huán)境、地下水的保護(hù)、大氣環(huán)境、水土保持都非常敏感。為減少啟動(dòng)車尾氣對景區(qū)環(huán)境的影響，杭州市城市建設(shè)前期辦公室于2009年2月開始了杭州紫之隧道工程（紫金港路—之江路）的技術(shù)前期工作，并于2012年12月完成全部技術(shù)前期工作。

1.2杭州主城區(qū)三面環(huán)城一面山。紫之隧道地處杭州市西湖景區(qū)的西側(cè)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)全長 14.4公里。由三個(gè)連續(xù)特長隧道組成[東線：4899(隧道)+83（橋涵）+4052（隧道）+88（橋涵）+4987]。隧道全長13.938公里。項(xiàng)目以解決過境交通為主，兼顧區(qū)域通的雙向六車道機(jī)動(dòng)車專用隧道。在孟塢谷和西溪路設(shè)置匝道進(jìn)行分級分流，為區(qū)域交通進(jìn)行服務(wù)的總體設(shè)計(jì)模式。隧道等級為城市主干道?？偼顿Y為44.62億元。它是目前世界上最大規(guī)模城市景區(qū)連續(xù)的隧道群。也是單洞最長的城市景區(qū)隧道。

紫之隧道工程區(qū)位圖

二．技術(shù)前期專項(xiàng)研究的主要內(nèi)容

城市風(fēng)景區(qū)特長隧道群的技術(shù)前期工作，主要有以下幾個(gè)方面的專項(xiàng)研究。工可階段的地質(zhì)勘探、植物生態(tài)調(diào)查及保護(hù)方案、地下水環(huán)境評價(jià)、水土保持方案研究、地震安全性評價(jià)、項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害防治評估、工程可行性研究報(bào)告八個(gè)專項(xiàng)研究。

2．1工可階段的地質(zhì)勘探。

2.1.1勘探的目的：是為了了解項(xiàng)目的工程特征、工程方案的主要地質(zhì)問題、為擬定隧道工程方案比選及編制可行行研究報(bào)告等提供地質(zhì)資料。

2.1.2勘探的主要內(nèi)容：收集區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣象、地震、地形地貌特征；了解洞身段的圍巖級別、地應(yīng)力分布、水位地質(zhì)條件、洞口穩(wěn)定條件對環(huán)境的影響；了解沿線運(yùn)輸條件和水系狀況。

2.1.3 勘探孔的布置：勘探孔可以和地下水環(huán)境影響調(diào)查布孔結(jié)合起來進(jìn)行?？碧娇酌總€(gè)隧道不少于三個(gè)。線位巨中心線5-7米布置。深度進(jìn)入隧道低下5米左右，便于方案深化時(shí)留有余地。

2.2植物生態(tài)調(diào)查及保護(hù)方案。

2.2.1植物生態(tài)調(diào)查的目的和意義。為評估項(xiàng)目建設(shè)對該區(qū)域植被與瀕危植物的影響，查明隧道建設(shè)范圍內(nèi)的瀕危植物與古樹名木的種類與數(shù)量，提出合理的保護(hù)和遷移措施。并結(jié)合地下水及環(huán)境監(jiān)測相關(guān)數(shù)據(jù)，評估紫之隧道的建設(shè)對該區(qū)域丘陵山區(qū)植被的影響。同時(shí)有利于長期監(jiān)測隧道建設(shè)對該區(qū)域植被和生態(tài)環(huán)境的影響及動(dòng)態(tài)變化，以維持該區(qū)域植被和生態(tài)環(huán)境的良好水平。

2.2.2植物調(diào)查的具體方式。第一部分，采用樣本方法對隧道洞口左右、上下50米范圍內(nèi)的物種進(jìn)行調(diào)查，評估其生物量、物種豐富度，并調(diào)查瀕危物種以及古樹名木，真實(shí)地反映資源量的客觀情況，評估隧道建設(shè)過程中的生物量損失情況。第二部分，在每個(gè)隧道上方的三個(gè)山頭設(shè)立樣方調(diào)查點(diǎn)，記錄植被類型，植物種類，各種植物的蓋度，多度，生活型，高度，冠幅，胸徑，以及生物量和分布地理信息等。

在隧道進(jìn)出口上下、左右以及隧道上方山頂共取26個(gè)20 m × 20 m樣方進(jìn)行所有植物調(diào)查，并在調(diào)查樣方內(nèi)取3個(gè)5 m × 5 m樣方進(jìn)行灌木草本植物調(diào)查。

2.2.3 植物調(diào)查后保護(hù)措施。通過樣方調(diào)查, 隧道施工區(qū)域共涉及的植物種類有56科，105屬148種，其中多數(shù)種類為本地區(qū)常見屬種，珍稀瀕危植物僅有2種，分別為豆科的花櫚木，和樟科的樟樹，均為國家二級保護(hù)植物。因此對于施工區(qū)域內(nèi)涉及到的少量珍稀瀕危植物完全可以通過遷地保護(hù)的方式進(jìn)行有效保護(hù)。

2.3 地下水環(huán)境評價(jià)報(bào)告。

2.3.1評價(jià)的依據(jù)。中華人民共和國環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ 610～2011《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則～地下水環(huán)境》。但本標(biāo)準(zhǔn)主要是對工業(yè)企業(yè)建設(shè)的地下水環(huán)境評價(jià)，在評價(jià)范圍、評價(jià)等級，現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)上面并不完全適合交通工程。對于建設(shè)項(xiàng)目要根據(jù)項(xiàng)目特征進(jìn)行綜合分析后確定。

2.3.2評價(jià)的目的。預(yù)測和評價(jià)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施過程中對地下水環(huán)境可能造成的直接影響和間接危害（主要是地下水流場或地下水位變化），特別是對地下泉水的影響而引起植被、水土流失、和居民生活生產(chǎn)的危害。針對這種影響和危害提出防治對策，預(yù)防與控制地下水環(huán)境惡化，保護(hù)地下水資源，為建設(shè)項(xiàng)目選址決策、工程設(shè)計(jì)和環(huán)境保護(hù)管理提供科學(xué)依據(jù)。

2.3.3評價(jià)等級的確定。

建設(shè)項(xiàng)目類別確定。首先要按照中華人民共和國環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ 610～2011《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則～地下水環(huán)境》，確定項(xiàng)目建設(shè)的類別。本項(xiàng)目為屬Ⅱ類建設(shè)項(xiàng)目。

評價(jià)等級確定。評價(jià)工作等級應(yīng)根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目①地下水供、排水（或注水）規(guī)模、②引起的地下水水位變化范圍、③建設(shè)項(xiàng)目場地的地下水環(huán)境敏感程度以及④可能造成的環(huán)境水文地質(zhì)問題的大小等條件確定。確定本項(xiàng)目隧道工程區(qū)屬于Ⅱ類三級。評價(jià)等級與項(xiàng)目的地下水觀測年限有直接的聯(lián)系。

2.3.4 評價(jià)范圍的取用。要根據(jù)工程建設(shè)特點(diǎn)，涉及工程建設(shè)、永久生產(chǎn)運(yùn)行可能引發(fā)地下水流場或地下水位變化主要為山體隧道段的引起地下水流場、地下水位變化，并結(jié)合水文地質(zhì)單元進(jìn)行。本項(xiàng)目評價(jià)范圍面積約43km2。。

2.3.5評價(jià)的主要內(nèi)容。地下水評價(jià)的主要工作內(nèi)容有水文地質(zhì)測繪、水文地質(zhì)調(diào)查、水文地質(zhì)鉆探布置、水文地質(zhì)試驗(yàn)、地下水位觀測、室內(nèi)試驗(yàn)六方面內(nèi)容。

水文地質(zhì)測繪。收集當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，掌握降雨強(qiáng)度和降雨天數(shù)和時(shí)段，氣壓值、季節(jié)風(fēng)向、年水汽平均蒸發(fā)量、冰凍天氣和基本雪壓等。調(diào)查現(xiàn)狀的溝谷水系、地貌特征分析、

水文地質(zhì)調(diào)查。要調(diào)查清楚地層的巖性、地質(zhì)構(gòu)造特征（如斷層、褶皺、節(jié)理、層面）、地下水的類型（如空隙水的類別）、地下水的流場、劃分地下水地質(zhì)單元、分析地下水補(bǔ)、逕、排特征，

水文地質(zhì)鉆探。根據(jù)水文地質(zhì)測繪和調(diào)查，進(jìn)行地下水勘探孔位的布置?？孜坏牟贾迷瓌t在每個(gè)隧道段，于隧道山體最高處的最大埋深區(qū)域進(jìn)行三點(diǎn)橫向孔位布置，和下游的橫向三個(gè)地質(zhì)鉆探孔組成一對水文地質(zhì)試驗(yàn)區(qū)。來獲取地下水的流向和巖體空隙水的狀況。同時(shí)結(jié)合工可階段的地質(zhì)勘探孔進(jìn)行地下水的觀測數(shù)據(jù)的記錄。水文地質(zhì)調(diào)查孔要與工可勘探孔進(jìn)行綜合一起布置。

水文地質(zhì)試驗(yàn)。通過對孔位的壓水試驗(yàn)，取得巖體的透水率q(Lu)、滲透系數(shù) (m/d)，繪制出地下水監(jiān)測成果圖。為隧道工藝設(shè)計(jì)提供參數(shù)，確保在施工階段不出現(xiàn)較大的地下水流失和噴巖，影響地表植物的生長和地下水系的改變，以及水土的流失。

地下水位觀測。地下水位觀測記錄主要由鉆探孔的地下水位觀測和既有水井觀測、溪溝、和其他能反映水位變化的區(qū)域的觀測。

室內(nèi)試驗(yàn)。主要是對巖樣進(jìn)行物理試驗(yàn)，對水樣進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)的測定，有否對鋼筋及混凝土的腐蝕性物質(zhì)的存在。

2.3.6地下水評價(jià)的結(jié)論和建議。要為隧道的走向和埋深提出建議性的意見，判定項(xiàng)目建設(shè)對植被、地下水流向、徑流系數(shù)的改變、泉眼、生產(chǎn)生活用水的影響，以及提出隧道施工階段的工法和防水措施、和水質(zhì)對結(jié)構(gòu)的影響程度做出科學(xué)的結(jié)論。

2.4.水土保持方案.

2.4.1水土保持目的。工程的建設(shè)將占用及擾動(dòng)所用的土地。通過編制水土保持方案，評價(jià)項(xiàng)目對水土保持功能、水土涵養(yǎng)能力、土石方流失對區(qū)域植被、自然景觀、河流、水庫、土壤及周邊居民安全等的影響程度。界定防治責(zé)任范圍，提出相應(yīng)的防治措施，最大限度地減小水土流失所帶來的危害。提出方案實(shí)施的各項(xiàng)保證措施，做到水土保持設(shè)施與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)使用”的要求。

2.4.2水土保持方案的等級確定。等級的確定應(yīng)根據(jù)區(qū)域生態(tài)功能規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目的準(zhǔn)入程度、和水土流失重點(diǎn)防治區(qū)的界限劃分來確定水土保持方案等級。本項(xiàng)目屬于龍塢風(fēng)景區(qū)及水土流失重點(diǎn)防護(hù)區(qū)，因此本工程水土流失防治執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn)。

2.4.3 評價(jià)的主要內(nèi)容。首先對項(xiàng)目建設(shè)的工程規(guī)模及形式、施工工藝、技術(shù)措施和開挖部位、出渣方式、臨時(shí)渣場堆放場地、對外交通及場內(nèi)交通布置、房屋拆遷、臨時(shí)和永久的給排水系統(tǒng)、影響的綠化范圍進(jìn)行分析，確定水土保持界限區(qū)域面積。計(jì)算涉及區(qū)域的挖、填土方工程量和綠化影響面積。計(jì)算水土流失預(yù)測值、計(jì)算防治目標(biāo)值[擾動(dòng)土地整治率（%）、水土流失總治理度（%）、土壤流失控制比、攔渣率（%）、林草植被恢復(fù)率（%）、林草覆蓋率（%）]。提出工程各區(qū)域水土流失防治目標(biāo)。進(jìn)行水土保持方案措施所需要的資金估算。

2.4.4 水土保持方案的主要保護(hù)措施。分析工程地質(zhì)狀況、土壤植被形態(tài)和地理地貌。對工程工程施工工藝、技術(shù)措施進(jìn)行評價(jià)和作出優(yōu)化方案的建議；對施工區(qū)域落實(shí)表土剝離及回鋪、提出土方開挖的順序和地表土的堆放要求；沉渣池的設(shè)置區(qū)域、容量和數(shù)量；開挖區(qū)的施工臨時(shí)維護(hù)與邊坡支護(hù)方案、地表的植被覆蓋、渣土運(yùn)輸要求、臨時(shí)道路邊坡的植被覆蓋、落實(shí)渣土去向。對項(xiàng)目建成后的綠化種植、植被恢復(fù)、土方回填提出要求。提出水土保持的監(jiān)測和實(shí)施的保障措施。

2.5地震安全性評價(jià)報(bào)告

2.5.1地震安全性評價(jià)的主要目的：是對地震危險(xiǎn)性分析計(jì)算以及場地地震動(dòng)參數(shù)的確定（50年及100年的峰值加速度）。評價(jià)范圍應(yīng)不小于工程場地外延150km，近場區(qū)范圍應(yīng)不小于工程場地及其外延25km。

2.5.2地震安全性評價(jià)的主要方法：是通過對近場區(qū)地質(zhì)及工程場地范圍內(nèi)翔實(shí)的地震、地質(zhì)、地球物理、工程勘察、工程物探等方面的資料，進(jìn)行綜合分析、整理后，制定具體的野外及室內(nèi)工作方案。通過數(shù)據(jù)模型的建立和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)(土層的分層剪切波速測試、分層取土進(jìn)行室內(nèi)共振柱試驗(yàn))，進(jìn)行綜合分析和計(jì)算后對項(xiàng)目的安全性作出準(zhǔn)確的評價(jià)和建議。

2.5.3場地危害性分析。通過對項(xiàng)目地震帶的活動(dòng)性、震源及深度、地質(zhì)構(gòu)造、斷裂帶的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。主要的內(nèi)容有地震活動(dòng)性參數(shù)、地震活動(dòng)特征統(tǒng)計(jì)分析、地震動(dòng)衰減關(guān)系、地震危險(xiǎn)性概率計(jì)算、基巖加速度反應(yīng)譜曲線、基巖地震動(dòng)時(shí)程。

2.5.4場地地震動(dòng)參數(shù)的確定。地震動(dòng)參數(shù)是工程抗震等級確定的一個(gè)重要依據(jù)，是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。主要是在50年超概率（63%、10%、2%，），和100年超概率（10%、5%、2%）狀態(tài)下合成值的基巖水平加速度，作為工程設(shè)計(jì)的峰值加速度。

2.6地質(zhì)災(zāi)害評估

根據(jù)國土資源部《地質(zhì)災(zāi)害防治管理辦法》第15條規(guī)定，城市建設(shè)、有可能導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的工程項(xiàng)目建設(shè)和在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)內(nèi)進(jìn)行的工程建設(shè)，在申請建設(shè)用地之前必須進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估。

2.6.1評估的主要目的：項(xiàng)目建設(shè)是否會(huì)引起地質(zhì)的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質(zhì)作用有關(guān)的災(zāi)害。預(yù)測評價(jià)地質(zhì)災(zāi)害的可能程度,進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估或地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。

2.6.2評估的范圍。以實(shí)際征地邊界及考慮實(shí)際地質(zhì)環(huán)境條件和地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性影響，進(jìn)行縱橫穿越調(diào)查，及根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況確定范圍。本項(xiàng)目南到錢塘江，北到文三街，東到西湖景區(qū)分水嶺、西到大清谷路，評估面積13.1平方公里。

2.6.3評估級別的確定：主要根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件的復(fù)雜程度和建設(shè)項(xiàng)目的重要性分級確定。本項(xiàng)目按一級評估。

2.6.4評估的基本內(nèi)容和方法：進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境在水文、氣象、地貌、巖性、地層構(gòu)造、工程地質(zhì)條件的現(xiàn)狀調(diào)查和分析，評價(jià)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的危險(xiǎn)程度和預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)受災(zāi)體的可能破壞程度,即地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評價(jià)和災(zāi)害區(qū)的易損性評價(jià),通過對既有建筑、構(gòu)筑物、溪溝、湖泊的評估，進(jìn)行單項(xiàng)指標(biāo)或綜合指標(biāo)定量化反映地質(zhì)災(zāi)害的主要特點(diǎn)和破壞損失程度。對隧道山體巖體爆破及基坑支護(hù)引起地質(zhì)災(zāi)害事件的發(fā)生概率及發(fā)展速率的作出確定，進(jìn)行危害范圍及危害強(qiáng)度分區(qū)，區(qū)域危險(xiǎn)性區(qū)劃等。

2.7環(huán)境影響評價(jià)報(bào)告書

2.7.1環(huán)境影響評價(jià)的目的：通過對水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查及環(huán)境影響預(yù)測分析，進(jìn)而對項(xiàng)目污染防治、工程設(shè)計(jì)方案提出切實(shí)可行的環(huán)保對策和措施。為工程設(shè)計(jì)文件的和工程建設(shè)提供環(huán)境保護(hù)的依據(jù)。

2.7.1評價(jià)等級的確定。主要確定地下水環(huán)境評價(jià)、聲環(huán)境、環(huán)境空氣、水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的等級。本項(xiàng)目地下水環(huán)境評價(jià)等級為Ⅱ類三級，其他都為二級評價(jià)。

2.7.2評價(jià)范圍。聲環(huán)境、環(huán)境空氣、社會(huì)環(huán)境評價(jià)為規(guī)劃紅線兩側(cè)200m范圍內(nèi)，生態(tài)環(huán)境為紅線兩側(cè)300m，水環(huán)境跨越河流為兩側(cè)500m。

2.7.3評價(jià)及措施的主要內(nèi)容。營運(yùn)期間的地下水環(huán)境評價(jià)、水土保持方案評價(jià)、植物生態(tài)影響及保護(hù)方案評價(jià)、地表水系的影響分析與評價(jià)、機(jī)動(dòng)車噪音的環(huán)境影響評價(jià)、機(jī)動(dòng)車尾氣的排放影響評價(jià)、工程通風(fēng)方案的評估計(jì)、雨污水系統(tǒng)排放方式的評價(jià)以及相應(yīng)的措施；施工期間的噪音防治及措施，大氣污染防治措施、污水排放對地下水及地表水系等的影響分析和防治，有害垃圾及渣土等固體廢物的分析和防治措施，土方開挖及施工便道對生態(tài)的影響分析與措施，隧道爆破引起的震動(dòng)污染防治措施，和房屋拆遷對社會(huì)環(huán)境的影響分析和評估。

2.8工程可行性研究報(bào)告編制

工程可行性研究報(bào)告編制根據(jù)現(xiàn)有《市政公用工程設(shè)計(jì)文件編制

深度規(guī)定》需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行深化和補(bǔ)充。

2.8．1.建設(shè)項(xiàng)目的定位：景區(qū)隧道群主要是解決過境交通為主，

同時(shí)兼顧區(qū)域交通。如果在項(xiàng)目定位上不能科學(xué)地加以明確，如以區(qū)域交通為主，那么對于工程設(shè)計(jì)來說，投資的增加是必然的。而且對于景區(qū)的環(huán)境影響會(huì)帶來更大損害。如水土保持、生態(tài)環(huán)境、水系的影響等。也會(huì)給區(qū)域的交通帶來更大的壓力，會(huì)出現(xiàn)整個(gè)區(qū)域交通路網(wǎng)格局的調(diào)整。

2.8.2.對規(guī)劃選址論證報(bào)告的評估：規(guī)劃選址論證報(bào)告提出的線

位著重解決的是項(xiàng)目的位置和規(guī)模。對于豎向設(shè)計(jì)、施工工藝、節(jié)點(diǎn)的技術(shù)性設(shè)計(jì)深度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。考慮環(huán)境的制約因素也不多。如植物、樹林、茶地、溪溝、地下管線交叉、既有橋梁限制等的技術(shù)節(jié)點(diǎn)、敞開段開挖的交通組織、隧道的施工方式、出渣通道、管理用房的規(guī)模及選址、既有建筑及文物古跡等都有可能會(huì)引起線位的調(diào)整。同時(shí)圍巖等級、地震帶的影響也會(huì)引起規(guī)劃線位的調(diào)整。

2.8.3交通問題的研究。對于兩端接線要科學(xué)地分析進(jìn)出口的交通狀況，切實(shí)解決過境交通與區(qū)域通的分流問題，以及出口段地面道路的路幅寬度是否能滿通組織的要求，對于行人過街的安全·問題是否有切實(shí)的保障。如果以上這些存在問題和不足，就必須對原有的規(guī)劃控制性詳規(guī)進(jìn)行調(diào)整。優(yōu)化路網(wǎng)結(jié)構(gòu)或加大道路紅線寬度。

2.8.4隧道開挖方法的研究。上體隧道段開挖方法主要受到圍巖等級的影響，開挖方法主要有鉆爆法。爆破用的藥量是影響開挖的進(jìn)度要根據(jù)所處地域的外部環(huán)境來決定，如是否有環(huán)境影響的敏感點(diǎn)，社會(huì)影響問題等。鉆爆法分為分層法或斷面法等，這都與圍巖等級有關(guān)。地面接線段隧道埋深要根據(jù)所涉及的地質(zhì)狀況、沿線建筑物、構(gòu)筑物、橋梁、地下管線、交通組織等外部環(huán)境來綜合確定。施工工藝采用暗挖法，即可以解決由于地層不均勻引起的施工難度及投資的節(jié)約。敞開段的支護(hù)方法也要綜合考慮交通的組織和施工的難度。

2.8.5燈光照明設(shè)計(jì)方案。由于是連續(xù)特長隧道群，在行車舒適度上面存在一定的問題。因此只有通過洞內(nèi)的裝飾及燈光色彩的變換來改善行車的疲勞度，同時(shí)使室內(nèi)的色彩及效果變得豐富及富有藝術(shù)性。

2.8.6配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的選擇：配電系統(tǒng)是確保照明、通風(fēng)、給水、排水、智能交通、消防、防雷、監(jiān)控、車輛服務(wù)、管理用房供電不間斷的重要基礎(chǔ)設(shè)施。變電所設(shè)置的服務(wù)半徑按0.6—1.2公里范圍進(jìn)行布置。高壓網(wǎng)絡(luò)供電方式有分散供電方式、集中供電方式、和混合供電方式三種。對于等級高的城市隧道群采用混合供電方式優(yōu)于前兩種供電方式。中壓網(wǎng)絡(luò)供電方式有小串接環(huán)網(wǎng)方案、小串接環(huán)網(wǎng)方案+聯(lián)絡(luò)開關(guān)方案、大串接環(huán)網(wǎng)方案三種。由于城市外部電源均失的幾率很低，易于滿足供電可靠性要求，因此對于城市隧道群還是采用小串接環(huán)網(wǎng)方案比較經(jīng)濟(jì)，一次性投入低。同時(shí)實(shí)施性好，占地面積也小。也便于管理。

2.8.7監(jiān)控及通信系統(tǒng)方案的選擇：監(jiān)控管理模式有一級管理兩級控制（隧道群串聯(lián)控制型）、和一級管理三級控制（隧道群并聯(lián)控制型）。從安全性而言一級管理三級控制高于前者。其中一個(gè)隧道的失控狀態(tài)不會(huì)引起隧道全部的癱瘓。

2.8.8中央系統(tǒng)管理系統(tǒng)：是一個(gè)系統(tǒng)集成的中心。主要是對照明、通風(fēng)、給水、排水、智能交通、消防、防雷、監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、車輛服務(wù)、管理用房各系統(tǒng)的集成。實(shí)現(xiàn)管理智能化、措施高效化、對點(diǎn)精確化、數(shù)據(jù)科學(xué)化。

2.9.9估算的編制：項(xiàng)目估算編制中首先要對分析清楚有多少個(gè)專項(xiàng)研究，分別列支研究費(fèi)用。同時(shí)哪幾個(gè)專項(xiàng)研究相應(yīng)地在實(shí)施過程中進(jìn)行監(jiān)理的、和檢測的，這些費(fèi)用也需要列支。其他的項(xiàng)目建設(shè)單位管理費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)需要按地方標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。征地拆遷的土地費(fèi)用按土地性質(zhì)進(jìn)行市場化編入，房屋拆遷也按市場價(jià)進(jìn)行列入，同時(shí)適當(dāng)考慮為鑒房屋的費(fèi)用支出。對于綠化遷移費(fèi)用按政府投資項(xiàng)目類的市級標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。對于整個(gè)項(xiàng)目的景觀綠化工程要以高等級的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，使整個(gè)項(xiàng)目建成的后的綠化環(huán)境有一個(gè)較大的提高。

3.項(xiàng)目專項(xiàng)研究的推進(jìn)與管理。

3.1 對于項(xiàng)目專項(xiàng)研究的管理與推進(jìn)，作為項(xiàng)目業(yè)主要對相關(guān)的主要規(guī)范、政府行政性文件進(jìn)行閱讀，特別是涉及到產(chǎn)生專業(yè)之間、和各行政政府管理上產(chǎn)生的不同要求時(shí)，需要統(tǒng)一編制的口徑，提出統(tǒng)一的措施和要求，為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

3.2編制項(xiàng)目研究大綱。對于地下水環(huán)境評價(jià)、水土保持方案、環(huán)境評價(jià)報(bào)告、工可階段的地質(zhì)勘察需要提前編制工作大綱，專項(xiàng)研究報(bào)告的編制有一個(gè)更為準(zhǔn)對性的實(shí)施方案，和協(xié)同其他專業(yè)工作帶來指導(dǎo)性的意見和幫助。

3.4 組織召開協(xié)調(diào)推進(jìn)會(huì)。根據(jù)專項(xiàng)研究的進(jìn)程，項(xiàng)目業(yè)主要及時(shí)召開專項(xiàng)研究協(xié)調(diào)會(huì)，對于編制專項(xiàng)研究報(bào)告中存在的問題及時(shí)予以統(tǒng)一和明確。這對項(xiàng)目研究的推進(jìn)工作使非常有必要的。

4.結(jié)論。

城市景區(qū)隧道群的技術(shù)前期工作，所涉及八個(gè)方面的主要研究專題，對于項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)及建設(shè)具有重要的技術(shù)支撐和保障作用。特別是對于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)能做到有準(zhǔn)對性和管理上職責(zé)范圍的確定。因此，作為工程設(shè)計(jì)單位、專項(xiàng)研究單位、建設(shè)管理單位、施工單位都有必要了解和基本知曉每個(gè)專業(yè)所研究的目的、內(nèi)容和所涉及到的相關(guān)問題，在實(shí)際建設(shè)中落實(shí)相關(guān)的保障措施。對于有效做好項(xiàng)目的技術(shù)前期工作和工程設(shè)計(jì)文件的嚴(yán)謹(jǐn)與科學(xué)，使工程建設(shè)在功能、生態(tài)保護(hù)、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益方面產(chǎn)生積極的作用。

參考文件：

浙江華東建設(shè)有限公司《杭州市紫之隧道地下水環(huán)境影響報(bào)告》

浙江華東建設(shè)有限公司《杭州市紫之隧道工程可研階段水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘探大綱》

浙江華東建設(shè)有限公司《杭州市紫之隧道工程地質(zhì)災(zāi)害危害性評估報(bào)告書》

浙江大學(xué)《杭州市紫之隧道工程植被調(diào)查報(bào)告》

浙江廣川咨詢有限公司《杭州市紫之隧道工程水土保持報(bào)告書》

浙江省工程地震研究所《杭州市紫之隧道工程場地地震安全評價(jià)報(bào)告》

浙江環(huán)科環(huán)境咨詢有限公司《杭州市紫之隧道工程場環(huán)境影響評價(jià)報(bào)告書》