效益监测（共8篇）
效益监测 篇1
目前,我国外贸传统竞争优势明显削弱,新的竞争优势尚未形成。《中共中央国务院关于构建开放型经济新体制的若干意见》和《国务院关于加快培育外贸竞争新优势的若干意见》强调,要着力调整优化贸易结构、转变外贸发展方式,培育外贸竞争新优势,推动我国由贸易大国向贸易强国转变,提高外贸增长的质量和效益。为切实把这些目标落到实处,笔者建议,以“转方式、调结构、提高外贸增长质量和效益”为重点,在全国外贸行业开展质量效益型监测考评工作。
一、外贸质量效益型监测考评概念的提出及必要性
(一)概念的提出
实施质量效益型外贸监测考评,是贯彻党的十八届三中全会做出的“改革和完善干部考核评价制度”,“完善发展成果考核评价体系,纠正单纯以经济增长速度评定政绩的偏向”的部署,根据《国务院关于加快培育外贸竞争新优势的若干意见》提出的到2020年实现“外贸传统优势进一步巩固,竞争新优势培育取得实质性进展”的目标,按照“五个着力”、“五个转变”即“着力优化国际市场布局,推进市场多元化;着力优化国内区域布局,推动东中西部协调发展;着力优化外贸商品结构,提升出口附加值和技术含量;着力优化经营主体结构,促进各类企业共同发展;着力优化贸易方式,推进对外贸易转型升级。推动出口由货物为主向货物、服务、技术、资本输出相结合转变;推动竞争优势由价格优势为主向技术、品牌、质量、服务为核心的综合竞争优势转变;推动增长动力由要素驱动为主向创新驱动转变;推动营商环境由政策引导为主向制度规范和营造法治化国际化营商环境转变;推动全球经济治理地位由遵守、适应国际经贸规则为主向主动参与国际经贸规则制订转变”的要求,通过构建一套统一规范的质量效益型外贸指标体系,从基层有关部门和外贸企业采集统计指标数据,对全国以及各地区“转方式、调结构、提高外贸增长质量和效益”情况进行的监测和考核评价。
(二)必要性
1. 强化质量效益导向,促进外贸结构升级。
目前我国存在着海关统计和外贸业务统计两大并行的外贸统计体系,据对现有外贸业务统计和海关统计内容分析,目前我国外贸统计设计的规模、速度性指标较为完善,但是在反映质量效益型指标的设计上还有待具体和充实(见表1)。根据彼得·德鲁克的“目标管理”理论,没有具体化的目标往往被忽视;制定共同认可的衡量标准,能够促使被管理的对象用目标和自我控制来管理。为此,有必要设计科学统一的质量效益型外贸监测考评指标体系,根据需要对其中特定指标设定具体目标,并对指标具体数据情况进行评价或考核,由此进一步明确各级政府及有关部门承担的“转方式、调结构、提高外贸增长质量和效益”的任务,增强其责任感和压力感,调动基层对外贸调结构、促转型的积极性和创造性。
2. 促进构建全国外贸大数据,提高监测和决策水平。
目前,商务部、海关总署、质检总局等部门都结合自身职能,从不同角度对全行业或部分行业外贸进出口情况进行监测分析,即使在商务部,就有机电、技术、国际服务贸易等多项监测分析。如果在这个基础上,建立起全国统一的质量效益型外贸监测考评指标体系,把相关部门的数据资源集中整合,形成全国外贸大数据,各相关部门各展所长,不但能降低行政成本、提高工作效率,还能更好地把外贸运行的情况看清、说透,使外贸决策更科学、高效。
3. 提高地方外贸工作成效,夯实全国外贸“转方式、调结构、提高增长质量和效益”的基础。
当前,一些出口连续下行的地区因“净出口负贡献”,产生了“外贸负拉动”的错误认识。虽然一些专家学者对此已经澄清,如商务部霍建国研究员在《新形势下对外贸易地位与作用的再思考》、南京大学张二震教授在《外贸对经济增长是“负贡献”吗》、北京大学余淼杰教授在《净出口负贡献之后怎么办?》等文章中都进行了充分的说明,但是仍对外贸工作产生消极影响。建立起质量效益型外贸监测考评指标体系后,这些认识问题就能消除,而且根据“定点超越理论”,还能增强地区之间“转方式、调结构、提高外贸增长质量和效益”工作绩效的可比性,促进地区之间比学赶超、创先争优。
二、指标体系的设计原则、框架设想和创新性指标
(一)设计原则
1. 导向性原则。
以“转方式、调结构、提高外贸增长质量和效益”为导向,赋予相应指标以较大的权重。全国质量效益型外贸监测考评主要发挥监测和评价指导作用,监测对象为全外贸行业及重点企业,评价对象为省、市、县三级政府。各级政府可对其中特定指标设定具体目标,根据实际完成情况对所属下一级政府进行考核。
2. 科学性原则。
指标具有代表性、规范性,同级指标之间不冲突、不重复;数据具备合法性、客观性、真实性。
3. 可操作性原则。
指标的含义界定清楚、数据易得,计算方法科学、容易掌握。尽量选择简单实用的定量指标,便于纵向和横向比较。
4. 完备性原则。
在统计方式上既有全外贸行业数据采集,也有对重点企业的抽样调查,能满足对外贸规模、结构、效益、营商环境等情况的监测和考评需要。
(二)框架设想
1. 指标设置内容。
根据“五个着力”、“五个转变”要求,监测考评指标体系由两级指标组成,一级指标包括规模、结构、效益、营商环境4个专项内容;二级指标包括44个全外贸行业监测考评指标和17个全外贸行业或重点企业、重点商品(类)监测指标(见表2),后者可以根据阶段性监测研究需要进行调整或充实。
2. 权重确定方法。
指标权重可采用德尔菲法确定,并可根据地区差异做出适当调整,以有利于推动东中西部协调发展;也可根据形势的发展和工作重点的转移适当微调。
3. 评价方法。
采用无量纲化法,实行100分制。
(三)创新性指标及说明
1. 本地向外地出口供货值。
由于“本地向外地出口供货值”没有计入本地海关出口值,因此海关公布的本地出口数据比实际要小。本指标区别于统计部门的“工业品出口交货值”,后者的统计对象是规模以上工业企业。
2. 进出口商品价格指数、重点商品检验达标率。
这两个指标采用了商务部研究院对外经济研究所、服务贸易研究所课题组在《加快转变外贸增长方式的理论与实践》中的研究成果。
3. 出口退税率13%以上(含)货物出口值占比、出口退税率13%以上(含)货物出口值增速。
张熔、杨树琪在《应对国际金融危机中国出口退税政策导向》中指出,我国的出口退税集中于鼓励技术含量和附加值高的产品出口,抑制“两高一资”产品的出口,从而引导企业优化出口产品结构、加快产业转型升级。反过来,优化出口产品结构、加快产业转型升级,就要培育出更多的较高退税率的出口产品。由于13%在现行出口退税政策中属于较高退税率,因此以此作为下限。
4. 新产品出口值占比。
按照洪世勤、刘厚俊在《我国制成品出口技术结构变化与变迁的经济效应———基于动态分类的我国制成品出口技术结构的定量分析》中给出的启示:出口产品多样化有利于降低外需减弱、汇率变化与技术壁垒等外部因素冲击对我国出口增长的影响,有利于化解我国贸易条件恶化的风险,稳定我国经济。而新产品出口比重的提高,就代表了出口产品在向多样化发展。
5. 外贸企业就业人数占本地常住人口比重。
借鉴张曙光在《重视贸易质量和服务贸易———解读中国城市竞争力排行榜》中的观点,采用常住人口而不是户籍人口,是因为发达地区人口流入较多,欠发达地区人后流出较多,采用户籍人口做分母会导致评价结果的扭曲。
6. 营商环境指标。
三、外贸质量效益型监测考评体系的实施措施
在国务院统一领导和国家统计局的具体指导下,建立由商务部牵头,海关、质检、税务、科技、金融、信保等部门共同实施的质量效益型外贸监测考评机制。商务部组织专家对指标数据的采集与审核、权重确定、计算处理、数据异常情况证明、评价结果分级与采用等细节性、技术性问题作进一步研究,制定科学的监测评价办法。在商务部网站建立质量效益型外贸监测考评信息平台,各有关部门组织基层部门或外贸企业每月定期上报数据,并对数据的规范性、完整性、准确性、逻辑性进行审核把关。该平台对数据计算处理后,形成全国月度、季度、年度监测报表和监测报告,以及月度、季度、年度的各省、市、县三级综合与专项评价表。各省、市、县可在该平台下载上述报告或评价表,依此进行对比分析、评价考核等工作,以便采取更加有效的措施,推动本地“转方式、调结构、提高外贸增长质量和效益”工作的高效开展。
综上所述,对外贸实施质量效益型监测考评,是落实党的十八届三中全会精神、改进干部考核工作的重要举措,是“转方式、调结构、提高外贸增长质量和效益”的迫切需要,是提高基层外贸工作执行力、实现预期目标的有效手段,是推进外贸管理科学化、高效化的重要一环,具有充分的理论依据和重要的现实意义。期望本建议对我国“转方式、调结构、提高外贸增长质量和效益”工作起到有益的参考和积极的促进作用。
(本文获第十次全国商务统计论文评选二等奖。)
效益监测 篇2
员红中（平陆县林业局）
平陆县退耕还林工程从2000年开始，经过两年的探索、积累和总结经验，于2002年工程全面启动，截止2006年底，总计完成退耕还林25.33万亩，其中退耕还林7.9万亩，宜林荒山荒地造林17.43万亩，共涉及全县11个乡（镇、区），144个行政村，13898个农户。目前，全县仅10年退耕还林新成林面积12.5万亩，森林覆盖率增加了7个百分点，森林覆盖率由35.6%增加到42.6%，取得了良好的生态效益。
1、监测区域概况及监测站的布设、选址 1.1监测区域概况
平陆县位于山西省南端，地处秦晋豫黄河金三角地带，北靠中条山与河东盆地相依，南临黄河与河南省三门峡市相望。东接黄河小浪底枢纽与九朝古都洛阳、河南省会郑州为邻，西越芮城、华山与西安为邦。地势北高南低，地形复杂，沟壑纵横。山地约占全县总面积的80%，垣面占15%，沟、坡地及黄河滩涂占5%。最高处锥子山海拔1787.3米；最低处下坪乡老鸦石东河滩海拔238米。气候温和，热量充足。年平均气温13.8℃，七月份平均气温26.5℃，一月份平均气温
-0.5℃。年平均无霜期238.4天。平均年降雨量551.3毫米。年平均日照2272小时。
1.2 监测站的布设
根据我县实际，我们把部官乡柴庄沟流域确定为监测流域，并在该流域阳朝村地点建设效益监测站。根据工作需要，检测站分别建设全自动气象站1个；坡面径流场一座，分为六个区，分别是：刺槐林区、侧柏林区、刺槐与侧柏混交林区、山杏灌木林区、未退耕区（对照区）；固定标准地五个，分别是：刺槐林地、侧柏林地、山杏灌木林地、桃树经济林地、未退耕地（对照地）等监测基础设施。
1.3监测站的选址
根据我县退耕还林工程区的自然特点和效益监测的重点，确定把监测站设在具有明显特点的部官乡柴庄沟小流域内，该流域长12km,宽2km，总面积24km。区域内退耕还林面积大，树种类型全，具有满足效益监测的多种土地条件和多种植被恢复模式，能满足气象站、径流场等监测基本要求。监测站建设所在的乡村领导团结有力、责任性强，群众对退耕还林工作认识高、积极性大，集体观念强，能很好地配合监测站完成工程效益监测工作。
2、监测内容与方法 2.1径流场观测
2在径流小区下方配置1m的蓄水池，每次降雨后，利取取样的方法测算每个小区产生的径流量；在观测径流取样前，先测定蓄水池中的泥水总体积，随即对泥水进行搅拌，然后再取样，取样后在室内过滤、烘干，计算泥沙含量；利用以上测出的数据，换算出净水率、净水量、径流系数、净泥率、净泥量、冲刷量等。
2.2土壤物理性质的测定
首先在各类固定调查样地的周边，寻找与其样地内条件相似的地方作为临时调查样地，在临时调查样地内选定具有代表性的测定地点，挖掘土壤剖面，用钢卷尺测得土壤腐殖质层厚度；再根据剖面用铁锹分层，分层后用环刀对每层土壤采取土样带回室内，然后采取烘干法和浸水法测定土壤含水量、容重、田间持水量、孔隙度等。
2.3土壤养分的测定
在作土壤物理性质监测挖土壤剖面分层的同时，将每层都取基本相同数量的土，用铁锹拌匀，采用“四分法”留取一定量的土样，挑拣出植物残渣等，风干装袋，贴上标签，送到土壤肥料工作站测试中心进行检验。
2.4枯枝落叶层水文性质测定
在各类临时调查样地内设置20cm×20cm小样方，取出小样方内所有枯落物分别称重，然后放到烤箱中烘干，取出称重，再放入水中充分浸泡后，取出再次称重，根据三次称重结果测
3算出枯落物干重及其吸水量。
3、监测结果与分析 3.1径流变化情况
表1中显示，径流场共产生径流两次，都出现在山杏灌木林区和未退耕地区（对照区），利用数学平均法测算：径流量—(0.13+0.16)÷2=0.145,(0.61+0.57)÷2=0.59,0.59÷0.145≈4可以看出，在降雨量相同的情况下，未退耕地区（对照区）产生的净流量为山杏灌木林区4倍以上，而其它三区均未产生径流，这说明随着树木的生长，林冠层不断增厚，地被物不断增加，林冠层截持降雨量和地被物对雨水的截留量明显增强，减少了径流的产生；冲刷量—(226.2+284.19)÷2≈255.2,(928.2+1093.44)÷2=1010.82,1010.82÷255.2≈4可以看出，在降雨量相同的情况下，雨水对未退耕地区（对照区）产生的冲刷量为山杏灌木林区4倍以上，这说明随着树木的生长，林下地物被持水量的不断增加，有效地抑制了雨水对地表土壤的直接冲刷，明显降低了水土流失。
3.2土壤物理性质变化情况
表2可以看出，土壤腐殖质层厚度依次为侧柏林地、刺槐林地、山杏灌木林地、桃树经济林地、未退耕地（对照地），未退耕地（对照地）最薄，这说明退耕还林工程的实施，使土地的土壤肥力得到了很大改善。土壤容重、土壤孔隙度、田间持水量目前变化不是很大。
3.3土壤养分变化情况
我们在作土壤物理性质监测挖土壤剖面时，同时将每层都取基本相同数量的土，用铁锹拌匀，采用“四分法”留取一定量的土样，挑拣出植物残渣等，风干装袋，贴上标签，送到土壤肥料工作站测试中心进行检验，检验结果表3中显示土壤养分变化不是很明显。
3.4枯枝落叶层水文性质的变化情况
在各类临时调查样地内设置3个0.2m×0.2m小样方，取出小样方内所有枯落物分别称重，然后放到烤箱中烘干，取出称重，再放入水中浸泡24小时后，取出再次称重，根据三次称重结果测算出平均蓄水量及其蓄水量。其测算结果变化情况为：
4、结论
通过监测结果得出，一是林冠层截持降雨量和地被物对雨水的截留量明显增强，减少了径流的产生；二是林下地物被持水量的不断增加，有效地抑制了雨水对地表土壤的直接冲刷，明显降低了水土流失；三是土壤腐殖质层厚度明显增加，土壤肥力得到了很大改善。
效益监测 篇3
关键词：三峡库区；退耕还林模式；水土保持；定位监测
中图分类号：S7533文献标识码：A文章编号：1004-3020（2014）04-0001-05
长期以来，三峡库区是我国水土流失最为严重的地区之一，根据2007年遥感调查结果，三峡库区水土流失面积为28 04210 km2＼[1＼]，而坡耕地分布广且垦殖指数高是造成其水土流失严重的主要原因＼[2＼]。库区严重的水土流失使得大量泥沙直接进入水库，对水库的库容和水质产生严重影响＼[3＼]，因此如何快速有效减少该区域水土流失对三峡库区的可持续发展具有重要的意义。
退耕还林工程是我国实施的一项重点林业生态工程，现已成为我国生态经济建设和林业发展的重点之一＼[4＼]。从2000年开始，三峡库区开始实施大面积的退耕还林，退耕还林与植被恢复的程度究竟如何，其对水土流失的影响多大等等，目前没有一个系统和科学的评估，以至影响到了该项工程的持续性＼[5-6＼]。为了及时、全面地反映退耕还林不同时段和不同模式的效益变化趋势和工程建设中存在的问题，必须开展不同退耕还林模式及工程效益动态分析工作，在此基础上评价其综合效益动态＼[7-8＼]。
为此，本文选择了三峡库区4种典型退耕还林模式，在连续多年定位观测基础上，开展了退耕还林水土保持方面的研究，以期为该区域生态环境建设以及退耕还林效益评价提供相关的参考。
1材料与方法
1.1研究区概况
试验区位于湖北省秭归县境内的兰陵溪小流域，距长江三峡大坝上游5 km处，地理坐标为东经110°54′30″～110°56′20″，北纬30°50′04″～30°52′09″，基岩为花岗岩。气候类型属北亚热带湿润季风气候，冬夏气候交替明显，年平均气温180 ℃，≥10 ℃积温为5 300 ℃，无霜期250 d，多年平均降雨量为1 150 mm，年内分配不均，4～10月降水量约占全年的85%，年蒸发量为1 4215 mm。流域内土壤以黄壤为主＼[4，8＼]。
1.2研究方法
1.2.1样地设置
选择该区域退耕还林较为普遍的4种退耕还林模式（刺槐Robinia pseudoacacia林、柑橘 Citrus reticulata +紫穗槐Amorpha fruticosa林、板栗Castanea mollissima林、茶园）进行监测样地的布设，各种退耕模式每年进行1次穴式施肥。样地设置采用典型取样法，面积为20 m×20 m，每个模式5次重复。样地基本情况具体见表1。
1.2.2监测及调查方法
土壤理化性质观测。分别于2004，2007和2010年6月中旬在每个样地对角线上选2个部位，各挖1个土壤剖面，土样仅取0～30 cm的混合样，带回测定土壤养分指标。同时，利用环刀于剖面中部采集土样1份，带回室内测定土壤容重、孔隙度等指标。
地表径流量及产沙量观测。通过在各类退耕林地内设立坡面径流场，径流场水平投影面积为20 m×10 m，下端设承水槽，并连接1 m3沉沙池，设水尺观测径流体积，底部设排水管。在观测径流的同时，将量水池中的水搅拌均匀后取样，经过滤、烘干、称重求算径流含沙量和侵蚀量。降雨量采取CR2型翻斗式电脑数字雨量计（成都产）观测。于2004，2007，2010年6～8月间对各模式降雨数据和产流情况进行调查。
土壤养分含量测定。土壤有机质采用重铬酸钾氧化—外加热法测定，全氮采用凯氏定氮法测定，全磷采用氢氧化钠熔融—钼锑抗比色法测定，全钾采用碱熔—火焰光度法测定。
2结果与分析
2.1不同退耕还林模式土壤物理性质动态
一般而言，地上植被的生长会对土壤质地和物理性质具有较大的改良作用，包括改变土壤结构、土壤质地以及空隙状况，在一定程度上可以反映各种退耕模式对土壤改良效益。
从表2可知：土壤容重在不同模式间的变化趋势为坡耕地>茶园>板栗林>刺槐林>柑橘+紫穗槐林，其中茶园减少1236%、板栗林1215%、刺槐林1128%、柑橘+紫穗槐林1085%。随着退耕还林年限的增加，刺槐林和柑橘+紫穗槐林土壤容重具有减小的趋势，而板栗和茶园则具有增加的趋势，这可能与后两种退耕模式受人为活动影响更大造成。
孔隙度反映土壤孔隙所占容积的比例，亦可反映土壤的基本物理性质属性。从表2可知：土壤孔隙度在所有退耕模式中均存在不同程度的增加，其变化趋势为板栗林>刺槐林>柑橘+紫穗槐林>茶园>坡耕地，分别较坡耕地增加了872%，609%，430%，223%；土壤非孔隙度变化趋势为板栗林>柑橘+紫穗槐林>茶园>刺槐林>坡耕地，分别较坡耕地增加了15250%，14248%，13246%，7690%；土壤总孔隙度变化趋势为板栗林>柑橘+紫穗槐林>刺槐林>茶园>坡耕地，分别较坡耕地增加了1180%，869%，699%，141%。同时，随着退耕年限的增加，不同退耕还林模式对土壤孔隙的改良效果具有一定的差异，其中生态林则各指标均向良好的方向发展，而经济林则变化较大，这与人为生产活动干扰严重密切相关。
nlc202309030228
2.2不同退耕还林模式径流及土壤侵蚀动态
地表径流是降雨经过林冠截留、地被物的拦蓄以及填洼、入渗和蒸发等过程后，到达地表形成的径流，它是土壤侵蚀和水土流失的主要驱动力。在相同立地条件下，同一场降雨下，地表产流主要受地表地被物的特性影响，不同植被类型其产流量大小差异较大＼[8＼]。
由表3可知：与坡耕地相比，退耕还林后，地表径流量呈现明显的减少趋势，平均减少量为8043%～8682%，变化趋势为坡耕地>茶园>刺槐林>板栗林>柑橘+紫穗槐林。在所有退耕还林模式中，茶园模式的地表径流量最大，其平均值为32030 m3·hm-2，这主要是由于茶园地在采收、管理等人为干扰下，破坏了林地土壤的结构和物理性质，致使其地表径流在所有退耕模式中最大＼[9＼]。各退耕还林地的径流系数变化范围在0017～0025之间，与坡耕地相比，各退耕模式明显降低，其中柑橘+紫穗槐林8679%、板栗林8539%、茶园8333%、刺槐林8095%，由此可见，研究区坡耕地退耕还林后有效减弱了地表径流的发生。土壤侵蚀模数也都表现出明显的降低趋势，与地表径流变化趋势一致，为坡耕地>刺槐林>板栗林>茶园>柑橘+紫穗槐林，减少的范围为1 40939～1 45815 t·（km2·a）-1。随着退耕年限的增加，坡耕地经退耕还林后能有效减弱地表径流和土壤侵蚀的发生，对水土流失起到了有效的抑制作用。
2.3不同退耕还林模式土壤养分动态
不同退耕还林模式，植被对土壤养分的吸收与归还过程各有差异，从而就体现出不同植被模式对土壤改良效益的差异性＼[9＼]。如表4所示，随着退耕年限的增加，除了板栗林表现为逐渐增加外，其他退耕还林模式土壤有机质含量均表现为先降低后升高。就单一退耕还林模式而言，从2004～2010年，刺槐林增加了6129%、板栗林5195%、茶园2222%，而柑橘+紫穗槐林则降低了4088%，这主要是新造林地土壤通透性变好，由于土壤通气条件的改善，土壤有机质分解也较快。另外，新造林地处于林分形成阶段，消耗了大量的土壤养分和有机质，土壤碳输出往往大于输入，导致土壤有机质暂时出现下降，但随着退耕还林年限的增加，地上植被生长状况逐渐变好，返还于土壤的枯落物的含量也逐渐增加，导致土壤有机质含量上升。
就土壤养分全含量而言，不同退耕还林模式的土壤全氮含量平均值变化为柑橘+紫穗槐林>板栗林>刺槐林>茶园，分别为0077%，0069%，0051%，0035%。随着退耕还林年限的增加，刺槐林和柑橘+紫穗槐林表现为先降低后增加，而板栗林和茶园则表现为逐渐增加的趋势。同时，经济林较非经济林土壤有机氮增加的比例要高，这主要是由于经济林人为每年施用氮肥造成其土壤含量增加较多。不同退耕还林模式的土壤全磷含量平均值变化为刺槐林>柑橘+紫穗槐林>茶园>板栗林，分别为0180%，0120%，0085%，0082%，且随着退耕还林年限的增加，各种退耕还林模式都表现为逐渐增加，分别为刺槐24428%、柑橘+紫穗槐林30975%、板栗林20487%、茶园10163%，可见退耕后土壤全磷增加比例相当大，这更多的是因为人为施肥导致土壤中磷元素含量极大的增加。不同退耕还林模式的土壤全钾含量平均值变化为茶园>板栗林>刺槐林>柑橘+紫穗槐林，分别为184%，073%，068%，065%。随着退耕还林年限的增加，除柑橘+紫穗槐林增加35%外，其他模式都表现逐渐降低的趋势，分别为刺槐林3724%、板栗林1233%、茶园823%。
3结论
（1）退耕还林后，各退耕模式土壤的通气状况大为改观，土壤孔隙数量增加，总孔隙度增大，毛管孔隙度与非毛管孔隙度也相应增加，通气透水性增强，表明随着还林年限的增加，土壤的通气、保水能力在缓慢增强。
（2）与坡耕地相比，退耕还林各模式地表径流量呈现明显的减少趋势，平均减少量为8043%～8682%，变化趋势为坡耕地>茶园>刺槐林>板栗林>柑橘+紫穗槐林。径流系数变化范围在0017～0025之间，与坡耕地相比，各退耕模式明显降低，其中柑橘+紫穗槐林8679%、板栗林8539%、茶园8333%、刺槐林8095%。土壤侵蚀模数也都表现出明显的降低趋势，为坡耕地>刺槐林>板栗林>茶园>柑橘+紫穗槐林，减少的范围为1 40939 ～1 45815 T·（km2·a）-1。可见，不同的退耕还林模式比坡耕地都具有更好的固持土壤和减少土壤侵蚀的作用，且随着退耕年限的增加，植被生长状况更加良好，植被土壤的固持作用和减少侵蚀的作用会越来越明显
（3）随着退耕年限的增加，除了板栗林表现为逐渐增加外，其他退耕还林模式土壤有机质含量均表现为先降低后升高。土壤全氮含量在刺槐林和柑橘+紫穗槐林表现为先降低后增加，而板栗林和茶园则表现为逐渐增加。全磷含量则在各种退耕还林模式都表现为逐渐增加，分别为刺槐24428%、柑橘+紫穗槐林30975%、
板栗林20487%、茶园10163%。全钾含量除柑橘+紫穗槐林增加3500%外，其他模式都表现逐渐降低的趋势，分别为刺槐林3724%、板栗林1233%、茶园823%，这与钾元素容易溶水有关，随着降雨的冲刷往往使得土壤钾元素含量呈现减少的趋势，而柑橘+紫穗槐林的增加的原因还有待于进一步的观察和探讨。从中可以看出，由于植被特性和人为干扰程度的不同，不同类型的退耕还林土壤质量恢复具有明显的差异，但整体而言，说明退耕还林有利于土壤养分提高，土壤保存养分能力也随之增强＼[10＼]。
（4）通过对三峡库区不同退耕模式的水土保持监测研究发现，坡耕地经过植被的建设和恢复，其水土流失在短期内即可得到一定程度控制，而且随着退耕还林年限的延长，水土保持效益均会朝着良好的方向发展，但以短期内观测到数据还不能够衡量各退耕模式的优劣，因为人为活动的干扰在一定程度上会影响水土规律的变化，这还需要长期进一步的观测和研究。
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（责任编辑：郑京津）
效益监测 篇4
1 监测地点选取及其基本情况
1.1 监测与评价样本选取
采用分层随机抽样法选取样本。首先将全省106个有退耕地还林任务的工程县分区, 然后在各区内选取工程量较大的12个样本县;其中太行山系3个 (济源市、辉县市、林州市) , 伏牛山系7个 (洛宁县、新安县、伊川县、灵宝市、陕县、禹州市、西峡县) , 桐柏-大别山系2个 (桐柏县、光山县) 。
在每个样本县中, 按照工程量较大、经济条件适中的原则选取1个样本村;每个样本村选取10个样本户, 农户样本从全村退耕户花名册中随机抽取。
1.2 监测方法
县级指标由监测人员到县级统计、农业、水利、国土、环保、气象等部门查询获得, 村级和农户指标由监测人员走村入户调查获得。自2005年开始, 对12个样本县、12个样本村和120个样本农户进行连续跟踪调查。
1.3 样本县、村、农户基本情况
样本县行政区域总面积23 773 km2;截至2012年底累计完成退耕还林27.58万hm2, 其中退耕地还林7.84万hm2, 荒山荒地造林15.64万hm2, 封山育林4.10万hm2, 分别占全省任务的25.56%、31.23%、22.35%和31.95%;累计获得中央财政退耕还林补助资金22.00亿元, 占全省退耕还林投资总额的28.27%;样本县涉及退耕地还林农户数37.66万户, 占全省退耕地还林总户数的29.2%。2012年总户数、总人口分别为208.37万户, 852.27万人, 其中乡村人口666.92万人。
样本村土地总面积6 500 hm2, 退耕地还林面积1 034 hm2;2012年总户数、总人口分别为7 613户、28 610人;其中退耕地还林户数5 998户, 占样本村总户数的78.79%。
样本户退耕地还林总面积34.57 hm2, 户均退耕地还林面积0.29 hm2;经营耕地总面积29.85 hm2, 户均耕地面积0.27 hm2。2012年家庭总人口574人, 总劳动力348人。
2 效益监测与评价
经过多年的退耕还林建设, 工程区森林资源得到快速增长。2012年, 样本县林地面积129.38万hm2, 比2001年增长18.49%;有林地面积96.65万hm2, 比2001年增长了27.48%;森林覆盖率40.7%, 比2001年增长了8.8%;森林蓄积量2 981.24万m3, 比2001年增长了48.11%。森林资源增加的同时, 生态效益、经济效益与社会效益也得到体现。
2.1 生态效益
2012年, 样本县水土流失面积65.06万hm2, 比2001年减少27.46% (图1) 。样本县2000-2002年先后启动退耕还林工程, 在退耕还林工程实施的前几年, 因植树造林对土壤表层的翻动, 造成水土流失面积增加, 并在2005年达到高峰。随着退耕还林工程栽植的树木逐渐成林, 森林保持水土等生态功能逐渐显现, 从2005年以后, 工程区水土流失面积开始逐步下降。表明工程建设对水土流失具有良好的控制作用。
2012年, 样本县年降水量704 mm, 比2001年增加18.92%。2004-2012年, 样本县年均降水量最高765 mm, 最低638 mm (表1) , 均高于2001年592 mm的降水量。
2012年, 样本县平均扬沙 (尘) 0.5次, 比2001年减少4.3次 (表2) 。2001-2012年, 样本县年均扬沙 (尘) 次数大幅减少, 自2009年起, 年均扬沙次数不足1次。由此可见, 退耕还林工程的实施, 增加了地表植被的覆盖度, 有效减少了沙尘来源, 从根源上有效的控制了风沙灾害。
2.2 经济效益
2.2.1 地方经济快速发展
2012年, 样本县国内生产总值3 237.81亿元, 比2011年增长10.34%, 增长速度超过全省平均水平0.43个百分点。2001-2012年, 样本县国内生产总值增速超出全省同期平均水平1.36倍。2012年, 样本县人均国内生产总值3.80万元, 比2011年增长10.14%, 增长速度超过全省平均水平0.24个百分点;比2001年增长6.23倍, 远远高于同期全省人均国内生产总值增长4.29倍的水平。
2.2.2 粮食产量稳步提高
2012年, 样本县耕地面积49.51万hm2, 比2001年减少11.71%;粮食播种面积70.29万hm2, 比2001年增加4.79%;粮食总产量375.68万t, 比2001年增加44.28%。2004-2012年, 样本粮食总产量最低287.44万t, 最高382.87万t, 均比2001年的260.39万t明显提高。
2012年, 样本县粮食单产5 345 kg/hm2, 比2001年增加37.68%;样本村粮食单产8 805 kg/hm2, 比2001年增加43.48%;样本户粮食单产9 795 kg/hm2, 比2001年增加65.40% (图2) 。由于粮食单产明显增加, 2012年, 样本县农村居民人均粮食拥有量563 kg, 比2001年增加了46.61%。由此可见, 实施退耕还林后, 优化了耕地结构, 环境、气候和生产条件等也明显改善, 粮食单产明显提高, 粮食供给得到了有效保障。
2.2.3 人均收入显著增加
2012年, 样本县农村居民人均纯收入7 902元, 比2001年增加了3.72倍;全省农村居民人均纯收入7 524元, 比2001年增加了3.59倍 (详见图3) 。2001-2012年, 农村居民人均纯收入呈上升趋势, 但样本县增加值及增长率均高于全省平均水平。由此可见, 退耕还林工程的实施对提高农村居民收入有促进作用。
2.2.4 收入结构明显调整
2012年, 样本户人均经营性收入6 021元, 比2001年增加4.21倍。2012年, 样本户外出务工收入3 992元、工副业收入1 752元, 分别占经营性收入总额的66.30%和29.11%。由此可见, 退耕还林工程的实施, 极大地解放了农村劳动力, 使他们在享受退耕还林补助的同时, 能够腾出时间从事第2和第3产业, 大大提高了家庭收入。
2.3 社会效益
2.3.1 基本农田建设大力推进
2004-2012年, 样本县新建基本农田2.42万hm2, 改建基本农田8.85万hm2;样本村新建基本农田0.25万hm2。由此可见, 各地在实施退耕还林的同时, 加强了基本农田建设力度, 实行“占补平衡”, 及时补充因退耕还林减少的耕地面积。
2.3.2 耕地结构得到有效调整
2012年, 样本村耕地面积1 264 hm2, 比2001年减少35.79%, 其中25°以上陡坡耕地减少73.48%, 15°~25°斜坡耕地减少66.74%, 15°以下缓坡耕地及平地增加1.57% (图4) 。由此可见, 样本村退耕地还林占用的主要是粮食产量低而不稳的25°以上陡坡耕地和15°~25°斜坡耕地, 增加了高产、稳产的15°以下缓坡耕地面积, 有效的优化了耕地结构。
2.3.3 外出务工人员比例继续增加
2012年, 样本县外出务工人数为177.76万人, 比2001年增加107.26万人, 外出务工人员占乡村从业人员的比例为41.48%, 比2001年提高24.66%。样本户外出务工人数151人, 平均每户有1.26人外出务工。随着退耕还林工程的深入开展, 样本县还对生存条件较差的特困人口实行易地搬迁, 截至2012年底累计生态移民9 848人, 为加快劳动力转移创造了条件。可见退耕还林使众多的劳动力从繁重的农业经营活动中解脱出来, 为他们外出务工创造了机会。
2.3.4 农村社会保障体系加速建设
2012年, 样本县参加农村社会养老保险人数为421.20万人, 参加农村合作医疗保险人数为642.82万人, 分别占乡村总人口的63.16%和96.39%;样本村低保户336户, 占总贫困户数的53.16%, 农村最低生活保障覆盖范围进一步扩展。由此可见, 退耕工程区农村社会保障体系正在加速建设, 为巩固退耕还林成果的打下了坚实的基础。
2.3.5 农村能源建设成效显著
截止2012年底, 样本县累计以煤 (电、汽等) 代柴户数为130.80万户, 建沼气池37.61万口, 节柴改灶35.79万户, 利用太阳能34.42万户, 分别占农户总数的62.77%、18.05%、17.18%和16.52%。120个样本户炊事用能使用煤炭的52户, 使用燃气 (煤气、液化气) 的46户, 使用柴草的17户, 使用沼气的4户。由此可见, 由于农村能源建设加速推进, 退耕农户烧柴问题已得到根本解决, 有效的减轻了退耕还林保护压力。
2.3.6 农民生活条件显著改善
2012年, 样本村农户总数7 613户, 其中用电户数7 613户, 饮用水符合国家标准的农户数7 399户, 收看电视户数7 605户, 使用电话户数 (包括移动电话) 6 992户, 分别占农户总数的100%、97.19%、99.89%和90.92%, 与2001年相比均有大幅提高, 农村基础设施建设加快发展, 农民生活条件显著改善。
3 主要结论
3.1 退耕还林有效的遏制了水土流失趋势
退耕还林工程实施12 a后, 样本村25°以上陡坡耕地面积减少了73.48%, 15°~25°的斜坡耕地面积减少了66.74%。通过在坡耕地上植树造林, 改变了工程区多年来不合理的土地利用方式, 样本县森林覆盖率由2001年的31.9%增长到2012年的40.7%, 水土流失面积由2001年的89.68万hm2减少到2012年的65.06万hm2, 工程区水土流失趋势得到了有效的遏制。
3.2 退耕还林稳定的增强了粮食持续供给能力
2004-2012年, 样本县累计新建基本农田2.42万hm2, 改建基本农田8.85万hm2, 在一定程度上抵消了因退耕还林减少的耕地面积。2012年, 样本县粮食播种面积70.29万hm2, 比2001年增加4.79%, 粮食单产5 345 kg/hm2, 比2001年增加37.68%, 农村居民人均粮食拥有量563 kg, 比2001年增加46.61%, 样本县粮食供给能力得到了有效保障。
3.3 退耕还林促进了农民增收和农村社会发展
退耕还林工程的实施有效推动了农村劳动力转移, 调整了农民收入结构, 工程区农村居民收入持续增加且高于全省农民平均水平。同时, 退耕还林工程还加强了农村基础设施建设力度, 农村生活条件进一步改善, 农村能源利用结构进一步合理, 初步实现了“国家要生态, 农民要利益”的双赢目标。
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效益监测 篇5
关键词：林业重点工程,经济效益,社会效益,现状,建议,青海海晏
海晏县隶属海北藏族自治州, 位于青海湖东北部, 西邻刚察, 北接祁连、门源, 东至大通、湟中, 南抵湟源、共和, 西南频临青海湖。东西宽85.7 km, 南北长102.2 km。县政府所在地三角城镇距西宁90 km, 全县国土总面积44.46万hm2。
海晏县天保工程区国有林场 (实施单位) 辖2个镇4个乡和1个国营牧场, 26个行政村, 其中农业村14个、牧业村12个, 共50个合作社。2013年全区总人口35 000人, 9 537户, 其中农业人口19 396人, 非农业人口15 604人, 人口自然增长率为11.4‰。2013年全区共农业总产值15 545万元, 其中工业产值2 139万元, 农林牧渔业总产值3 449万元, 其中农业产值420万元, 林业产值32万元, 牧业产值2 997万元。粮食总产值达到2 398 t, 农民人均产量123.6 kg。海晏县财政收入686万元, 农牧民人均收入2 162.22元。
工程区交通、通讯、水利设施、电力、信息等产业发展迅速。距西宁90 km, 距海北州政府所在地西海镇13 km, 315国道、青藏铁路贯穿县境, 乡村道路、电力、邮电较为发达, 基本实现了村村通, 移动通讯基本覆盖全县。文化教育得到全面发展, 办学条件明显改善, 人口素质不断提高。现有学校26所, 其中初级中学1所、小学1所、幼儿园24所, 在校学生3 654人, 教职工280人, 适龄儿童入学率99.9%。群众生活和取暖能源来源不完全统计, 城镇居民生活和取暖能源主要靠集中供暖、煤等约15 459人, 农牧区生活和取暖主要靠煤、太阳能和自产的畜粪为能源约20 000人。
围绕国家林业重点生态工程实施产生的社会、经济和生态效益这一主题, 通过对海晏县、近26个村 (林场) 、9537多个户进行跟踪监测, 以大量的数据分析为基础, 真实反映天然林资源保护、退耕还林和野生动植物保护及自然保护区建设工程的运行、政策执行情况, 科学地评价工程区内社会经济发展和生态改善效果, 以期为有关工程建设提供参考。
1 海晏县林业资源现状
1.1 林地分布
海晏县林地面积14.96万hm2, 占全县土地面积的33.65%;非林地面积29.50万hm2, 占全县土地总面积的66.35%。林地中, 有林地313.33 hm2, 灌木林3.89万hm2, 未成林造林地3 560 hm2, 未成林封育地9 433.33 hm2, 苗圃地33.33 hm2, 灌丛地2 946.67 hm2, 宜林地9.45万hm2, 分别占全县总土地面积的0.07%、8.74%、0.80%、2.12%、0.008%、0.66%、21.25%。全县森林覆盖率为8.8%。生态产业方面优势:海晏县土地面积广阔, 草地资源丰富, 是一个以主要经营畜牧业为主的先, 全县牲畜达到144.28万头 (只、匹) , 牧业渔业总产值的86.95%。
1.2 森林资源保护与管理
森林资源的保护、培育和经营管理工作, 主要以海晏县国有林场为主, 主要管护对象是全县范围内分布的有林地、灌木林地和未成林造林地, 管护总面积5.22万hm2, 其中, 纳入天然林资源保护工程建设区面积3.03万hm2, 国家重点公益林生态效益补偿面积380 hm2, 另外, 未纳入的面积2.152万hm2。
2013年森林资源管护情况:2013年填报工程森林管护面积3.03万hm2, 其中灌木林地2.80万hm2, 未成林地2 273.33 hm2。涉及全区7个乡镇场, 共177个林班、1 217个小班。工程区共划分8个管护站, 即:甘子河、拖勒、青海湖、三角城、哈勒景、金滩、水峡;11个管护点, 即大水塘、沙岛、新泉、海东、东大、永丰、那日、海峰、三角城、哈勒景口、乌兰哈达;总管护人员74名, 其中行政人员13名、事业编制人员17名, 事业单位合同制职工27名, 乡村护林员17名。行政与事业单位正式职工工资总额98.52万元, 由县财政支付作为地方配套, 社会护林员年工资总额9.38万元, 由天保资金支付。
2 存在的问题及建议
2.1 财政资金投资及使用不到位
天保工程一期期间, 中央财政投入资金主要用于国家林场职工工资的发放, 20%的地方财政配套资金, 由于地方财政拮据, 财力有限, 配套资金又难以落实, 一些应建设项目无法完成, 一定程度上影响到工程的顺利实施。由于海晏县经济困难, 地方配套资金不能到位, 影响工程任务完成, 建议地方保证配套比例。
2.2 林牧矛盾突出
天保工程实施以后, 完全杜绝了天然林的采伐和占用林地的现象。但天保区是青海省以主要经营畜牧业为主的县份之一, 草原面积24.15万hm2, 各类牲畜46.28万头 (只匹) , 不仅在宏观上包围着森林, 而且在林区内部也占有很大面积, 畜牧业的近期经济效益比林业高, 且林地又都宜牧, 在土地利用上的林木矛盾长期处于尖锐对立的局面, 大面积的疏林、灌木林地被作为草场分配到户, 分户承包, 省政府禁牧令无法执行下去。在“二类调查”工作中, 一经多方努力将绝大部分疏林地和灌木林地由以往的草地调整规划为林地, 但在具体的林业生产中造林或封山育林的难度会很大, 特别是造林后的管护难度更大[1,2]。林业建设除了需要巩固林业成果, 还应当重点解决管护问题。
2.3 管护区基础设施严重滞后
海晏县森林资源的分布状况是乔木林面积小、灌木林面积大、树种结构单一、分布分散、点多面广。近几年, 虽然在上级部门的大力支持和帮助下, 基础设施建设得到了一定改善, 但仍不能适应新形势下护林工作的需要, 各基层管护点及护林点大都处在非常遥远的深山, 地理位置偏僻, 交通不便, 且无交通工具, 通讯工具简陋、营林设备十分落后, 职工生产、生活条件十分艰苦。在紧急状态下, 难以应对当前的局面。特别是护林防火工作, 随着林业生态工程建设造林、封山育林、人工种草面积逐年加大, 封育区林草植被盖度增加, 冬春季节火险等级也随着上升, 防火形势十分严峻, 加之防火道路不不畅等, 给防护工作带来了不便, 在一定程度上制约着林业建设事业的发展[3,4]。
2.4 人员多, 业务素质低, 技术力量薄弱
工程区森林资源管护职工中, 大多数职工是从企业调入或下岗后在就业人员, 整体业务素质差。特别是林业方面的专业人员比较缺乏, 目前管护队伍中林业技术人员仅1名, 技术力量十分薄弱, 尤其是在新形势下适应现代化林业发展需要的人才严重不足, 基层林业生产人才奇缺, 对森林资源保护管护、营林工作带来很大影响。为此, 要求加大扶持力度, 提高林场职工的业务素质。
2.5 低效林比例大, 森林生态防护效益不高, 低效林改造任务重
低效林比例增大的原因, 除自然因素外, 主要是由于树种单一, 加之长期过牧、混交林少、自然更新能力较弱等诸多因素。林分病虫害发生严重, 自然枯死亡量较大, 生长缓慢, 稳定性与森林资源质量差, 抗御自然灾害及病虫害能力弱。森林的生态防护功能, 水土流失控制、防风固沙、涵养水源等效益差。全县有林地中低效林面积为120 hm2, 占林地的37.28%, 集中于黄水流域河谷两岸;灌木林中的低效林面积为2.91万hm2, 占灌木林面积的75%, 多数集中于北部查拉河两岸、包忽图、黄水流域河谷南北山一带。低效林改造刻不容缓。要求增设森林抚育和病虫害鼠害防治经费, 确保森林资源健康有序发展[5]。
2.6 生产条件和生产力水平低下
多年来, 海晏县国有林场在造林绿化和森林经营工作中发挥了骨干、示范和带动作用, 为培育国家后备森林资源、改善生态环境和促进经济发展做出了重要贡献。但是, 国有林场还存在着经营管理粗放、投入严重不足、森林资源只强调管护、对培育经营不够等问题, 尤其是基础设施薄弱、职工生产生活条件较差。虽然, 国家、省在这方面投入大量资金, 但远远满足不了工作的需求, 距现代化管理的要求相去甚远。国有林场总体上仍未走出困境, 与新时期林业和海晏县生态建设发展形势不相适应, 与落实以人为本的科学发展不相适应。
2.7 政社性人员情况
森林公安派出所是天保工程实施中的一支生力军, 至目前天保工程政社性人员共23名, 其中行政人员13名, 事业编制人员10名。经费方面除县财政保障工资和天保工资工程投资资金6万元外, 无其他渠道资金来源。与地方公安相比, 装备十分落后, 主要是车辆、通讯设备落后, 刑勘设备单一, 无痕检等刑侦工具, 人员素质低等, 办案条件差, 破案率低, 严重阻碍森林警察的规范执法。因此, 应增加天保工程政社性费用补助的人员。
2.8 职工养老保险存在缺口
由于县财政困难, 只能维持保障职工工资发放, 养老保险金支付缺口大, 不能按时足额上缴。要求工程给予补助, 弥补缺口。
2.9 档案建设水平有待提高
有待于进一步加强领导, 完善各项规章制度, 依据《天然林资源保护工程档案管理办法》《林业重点工程档案管理办法》等有关规定, 扩大规模, 规范档案管理。以“二类调查”图形库和数据库为主, 采取先进手段加强档案管理, 充分利用配备的微机对工程实施的有关情况和基础数据, 建立电子和网络化档案, 实行森林资源管护计算机管理。初步实现工程档案管理的自动化。
3 结语
综上所述, 在今后的工作中, 县天然林保护工程管理部门将加强管护工作的监督检查。依据《天然林资源保护工程森林管护管理办法》《省天保工程“四到县”考核办法》, 制定检查验收制度, 作为一项重要任务长期坚持下去, 严格对管护人员进行奖罚, 对工程的全过程进行跟踪服务。强化工程意识, 领导亲自抓落实。天然林资源保护工程是“天字一号工程”, 位于各项林业重点工程之首。根据海晏的实际, 进一步增强危机感、责任感和紧迫感。每年对天然林保护工程做到早安排、早部署。工程设计一定要及早进行, 实地落实, 因地制宜, 确保天保工程顺利实施, 并取得明显的经济社会效益。
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效益监测 篇6
果树设施栽培已有悠久的历史, 在l7世纪末, 法国就建成了栽培桔树的凡尔赛大温室, 以后在西欧不少国家相继发展起了果树温室。到l9世纪末至20世纪初, 在比利时和荷兰等国, 玻璃温室葡萄已有了充分的发展。西欧设施栽培的果树以葡萄为主, 核果类和仁果类果树如桃、李、樱桃、梨和草莓等也有一些发展, 但以桃、李和樱桃居多。目前, 荷兰的鲜食葡萄几乎都是用温室生产的, 并能做到周年供应鲜食葡萄。早在1886年, 日本冈山县就进行了白玫瑰香葡萄的温室栽培, 在葡萄设施栽培方面, 日本等国家对设施条件中环境因子的调控已实现了计算机大规模联网智能控制。在葡萄设施栽培中利用智能监测控制技术监测土温、气温、叶温、湿度、二氧化碳、土壤含水量、风速等, 然后通过生长模式计算光合速率、蒸腾速率、叶水势等参数、进行相应的加热、制冷、加温、通风、人工光源开启等管理, 以期实现环境条件的自动调节, 实现最佳控制, 为设施果树创造最适宜的生长条件[1,2]。
1 我国葡萄设施栽培现状
目前, 我国北方葡萄的设施多采用土木结构, 以水泥柱立架, 竹竿作拱架和压杆。这种设施结构施工简便, 成本低, 基本上适合我国农业生产的需要。钢架结构的大棚和玻璃温室由于造价太高而推广不快, 设施内以太阳能采暖为主, 加温设备应用较少, 换气主要采用人工放风, 基本没有换气设备。南方多采用半封闭式镀锌钢管塑料大棚或简易小拱棚[2,3], 以减少各种危害。果树设施栽培的试验研究有待加强。对葡萄设施栽培的试验研究很不系统, 问题多, 存在较多的空白点, 尚未形成适于葡萄设施栽培完整的综合管理技术体系。许多地方葡萄设施栽培成功与失败并存, 个别地方失败率较高。
随着生产和消费水平的提高, 市场竞争将更加激烈, 生产者必须从生产模式、栽培设施的选型、结构设计与施工、选用与生产模式相配套的专用优良配种、设施生产环境控制、土肥水管理、整形修剪、群体与树体结构控制、花果管理等方面入手, 提高综合管理水平, 生产优质葡萄。为此, 杭州美人紫农业开发有限公司以葡萄设施栽培为研究对象, 试验应用智能监测控制技术, 定点、定量地对葡萄生长所需水分、养分和环境要求进行调控, 为葡萄生长发育提供良好的条件。这对于合理利用资源, 提高葡萄产量和品质, 改善农业生态环境以及促进设施农业可持续发展都具有十分重要的现实意义。
2 试验应用基本情况
自2009年以来, 杭州美人紫农业开发有限公司通过考察调查、技术论证、设计试验、改进应用等措施, 在园区13.67 hm2 (205亩, 1亩=0.067 hm2) 设施化葡萄栽培中应用浙江大学智能监测控制技术。具体方法是:在园区现有设施的基础上, 配上相应的控制设备及软件, 对作物生态环境实施远程网络查询和控制, 实时察看每个测试区域的各种土壤、环境和光照等数据, 并通过计算机软硬件及网络, 实现自动化管理, 自动化控制和网上展示, 以达到农业生态信息数据实时, 精确等数字化管理的目的。管理者、专家、客户及其它相关人员也可以通过网络实时查阅园区生产技术资料, 见图1。
2.2 自动控制部分
在试验区域内安装的物联网信息采集节点采集到的土壤水分信息作为自动灌溉的依据, 并根据土壤水分含量设定值进行自动控制设定, 当采集值低于设定时, 自动打开水阀, 当达到设定水分含量值后自动关闭灌溉阀, 并配置肥水同灌设备, 实现对葡萄的按需精准灌水和施肥 (液态肥) 。
3 智能监控技术实际应用
园区葡萄设施栽培智能监控技术具体应用主要包括信息的自动获取和根据获取信息后的智能决策与控制。
3.1 信息自动获取
主要采用无线传感器网络来实现无线、实时地获取园区内各点土壤与环境参数。在园区里, 布置8个信息采集节点, 每个信息采集节点配置5种传感器, 包括:空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度与光照强度传感器等。同时, 设置一个中心接收节点, 中心节点布置在管理房办公室, 管理房办公室里为园区的总监控室。每个信息采集节点不仅可以实时不间断地采集信息并无线发送给监控中心, 也可以帮助离监控中心较远的节点传递路由信息。各节点在开机后进行自动组网, 确保网络中的节点信息传输稳定可靠。若组网中的某一节点损坏或断电, 其它节点将会自动重组网, 仍然可以确保每个节点信息准确无误地传到监控中心, 通过监控中心电脑可实时察看、记录每个测试区域的各种土壤、环境和光照等数据, 见图2。
3 技术应用效果分析
杭州美人紫农业开发有限公司葡萄园区应用浙江大学智能监测控制技术收到了较好的省工节本增效的效果。据统计, 2012年可新增纯效益90.9万元。主要体现在以下四个方面:
3.1 省工节本
园区通过应用智能监测控制技术后, 节约管理员1人, 节约灌水用工25工时, 与未实施区相比减少了人工费用4.64万元。
3.2 省肥节药
利用滴灌系统实现水肥同灌定量施肥, 可提高化肥利用率。传统灌溉由于一次灌水量大, 地表长时间保持湿润, 环境温度和湿度相对较高, 易导致病虫害发生, 特别是大棚种植更为明显;而精准滴灌属于按需求局部微灌, 大部分土壤表面保持干燥, 且滴头均匀缓慢地向根系土壤层供水, 对地温的保持、回升, 减少水分蒸发, 降低环境湿度等均具有明显的效果。因此, 采用精准滴灌技术明显减少病虫害的发生, 进而又可减少农药的用量。根据田间试验分析, 每0.067 hm2 (0.067 hm2=1亩) , 以下计算用亩表示) 可省肥节药50元, 共可节本50元/亩×205亩=10250元。
3.3 节水节电
精准滴灌技术将水按作物的需要供应到作物根系分布范围的土壤, 加上配备管网输水, 减少了输水损失, 水资源利用率可达97%以上, 比漫灌方法提高水利用率40%以上, 亩均节水可达100 t, 园区可节水2.65万t, 节电0.53万元。
3.4 增产增效
按农作物所缺的水分定量定点精确灌溉和水肥同灌, 使土壤水分得以协调, 形成适宜的土壤水、肥、热环境, 减少作物病虫害的发生和化肥使用, 农作物用水协调, 提高了农作物的产量和内在品质。经专家测产报告显示, 2012年杭州美人紫农业开发有限公司葡萄园基地亩产1 394.6 kg, 比未实施设施栽培前平均每亩增产137.7 kg, 增幅10.96%, 按当年葡萄30元/kg计, 新增效益84.7万元。
4 结论
杭州美人紫农业开发有限公司通过应用智能监测控制技术, 对设施葡萄园区中各个区域的土壤、植物及环境的信息进行实时、精准、快速采集, 并依据采集到的信息用计算机进行数字化分析和处理, 诊断植物的长势和产量在空间上差异的原因, 并按每个小区针对不同的对象进行科学地决策, 在每个小区上进行精准的灌溉、施肥、喷药, 最大限度地提高水、肥和农药的利用效率, 达到节水节肥、增产增效和保护农业生态环境等效果, 促进农业生产向科学化、标准化、信息化发展。
摘要：在葡萄设施栽培中, 环境监测和调控对葡萄设施栽培起着举足轻重的作用。为此, 杭州美人紫农业开发有限公司在葡萄设施栽培中试验应用了智能监测控制技术, 通过计算机实时监测, 记录每个测试区域的各种土壤、环境和光照等数据, 并通过计算机对数据进行处理, 实现智能控制;同时, 对试验应用情况进行了效益分析。设施农业中应用智能监测控制技术可达到节水节肥、增产增效和保护农业生态环境等效果, 对于促进农业生产向科学化、标准化、信息化发展有经济的意义。
关键词：葡萄,设施栽培,智能,监测,控制,效益
参考文献
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效益监测 篇7
临泽县位于甘肃省西部, 总面积2777km2, 现辖5镇2乡, 总人口14.63万人, 灌溉面积4.57万hm2, 其中:耕地2.98万hm2, 林草地1.58万hm2。由于地处西北内陆, 多年平均降水量仅117.2mm, 多年平均蒸发量2338mm, 降水稀少, 蒸发强烈, 属资源型缺水地区, 水资源供需矛盾十分突出。
1 9 9 8年临泽县被列为甘肃省农业节水灌溉项目张掖地区子项目区之一, 2001年3月国家发改委批准《甘肃省农业节水灌溉项目张掖地区子项目可行性研究报告》, 批复临泽县渠灌工程面积2000hm2, 管灌工程面积2500hm2, 滴灌工程面积333hm2。在此基础上, 委托具有乙级设计资质的甘肃省甘兰水利水电建筑设计院完成了项目渠灌工程、管灌工程、滴灌工程初设报告, 经省水利厅审查, 2002年12月以甘水发[2002]493号文件批复。
1.1 建设内容
1.1.1 渠灌工程
计划衬砌干渠2条、长11.48km, 衬砌斗渠30.44 km、衬砌农渠40.525km, 实施渠灌面积2000hm2。批复投资1914.66万元。
1.1.2 管灌工程
计划铺设U P V C管道3 5 4.9 k m, 实施管灌面积2500hm2, 批复投资2066.6万元。
1.1.3 滴灌工程
计划在蓼泉灌区实施滴灌面积333hm2, 批复投资848.4万元。
项目3项工程总计实施节水灌溉面积4833hm2, 批复总投资4829.66万元, 其中日元贷款2841.7万元, 国内配套资金1987.96万元。
1.2 项目中期调整
项目建设过程中, 根据省水利厅《关于节水灌溉 (日元贷款) 项目中期调整报告的批复》以及省、市项目办公室对工程建设地点调整和单价调整的有关文件精神, 对项目渠灌、管灌工程、管材单价和滴灌工程进行了相应的调整。调整后, 项目节水面积由原来的4833hm2调整为4913hm2, 合同总投资由2956.09万元变更为3234.6万元 (其中:日元贷款2296.57万元, 国内配套资金938.03万元) 。项目建设任务相应调整为:
1.2.1 渠灌工程
衬砌干渠7条, 长13.828km, 修建建筑物63座;衬砌支渠6条, 长16.483km, 修建建筑物77座;衬砌斗渠27条、长40.49km, 衬砌农渠44.582km, 计划渠灌面积2413hm2。计划总工程量39.55万m3。劳动工日19.07万个, 合同投资1757.33万元, 其中日元贷款1247.70万元, 国内配套资金509.63万元。
1.2.2 管灌工程
计划实施管灌面积2500hm2, 铺设UPVC管道354.9km, 修建各类建筑物6697座, 其中检查井457座, 渗水井683座, 出水池5557座。设计总工程量77.486万m3。合同投资1477.27万元, 其中日元贷款1048.87万元, 国内配套资金428.4万元。项目于2004年4月组织实施, 2006年年底完工。
2 效益监测
临泽县农业节水灌溉工程 (日元贷款) 项目典型工程技术和效益监测于2005年开始监测至2006年年底。分渠灌工程和管灌工程2项。
根据甘肃省农业节水灌溉工程项目执行办公室甘水日协办发[2003]027号和甘水日协办发[2005]024号文件精神, 临泽县项目办公室及时选择具有代表性的典型工程项目7项, 其中渠灌工程5项、管灌工程2项组织开展技术和效益监测工作。
2.1 监测组织与管理
根据项目具体情况, 结合各灌区实际, 项目办下发了典型工程监测管理办法, 并确定受益村农民用水者协会负责人和水管单位的灌溉负责人为项目监测人。县局项目办负责对项目监测进行技术指导和数据汇总分析。
2.2 典型工程点位选择及要求
典型工程技术和效益监测点位, 选择水管单位专业技术力量雄厚、受益村社群众节水意识强、具有良好的群众基础、成立了农民用水者协会组织的灌区。渠灌工程选择具有独立的引水口门, 工程必须从上一级渠道引水口开始且具有专门的测流断面的项目。管灌工程选择具有独立的机井井位及管道系统, 布局合理, 灌溉面积符合灌溉控制要求的项目作为效益监测点。
2.3 监测方法
2.3.1 渠灌工程
在监测渠道的渠首和首个分水闸上游分别设置测水段面, 采用浮标测流法测流, 并按灌溉期水流透明度、气温条件进行渠道输水利用率的监测, 并填写《灌区渠道水量损失测量记录表》, 采取3次以上的数据进行平均计算, 形成该渠道的输水利用率。灌溉用水量按监测的渠道输水数据, 形成支口或斗口监测的原始数据, 并填写《灌区渠道输水测流记录》。根据已调查的监测区作物种植比例, 依据各级渠道水的利用率, 推算出轮次每667m2灌溉净用水量, 并填写《用户监测手册》, 分析计算出工程项目的各项效益。
2.3.2 管灌工程
在机井的管首设置水表, 并结合电表进行监测, 形成井口的灌溉输水量, 并填写《灌区机井水量测流记录表》。根据已调查的监测区作物种植比例, 采用井口监测的数据, 依据水的灌溉利用率, 推算出轮次每667m2灌溉净用水量, 填写《用户监测手册》。分析计算出工程项目的各项效益。
3 监测成果及效益
3.1 渠灌工程建成后
3.1.1 渠系水利用系数
由原来的0.552提高到0.664, 提高了20%;田间水利用系数由原来的0.898提高到0.917, 提高了2.1%;灌溉水利用系数由原来的0.496为提高到0.609, 提高了22.8%。
3.1.2 节水量
2003年的农田毛灌水量为725.51m3/667m2;2006年的农田毛灌水量为663.71m3/667m2, 毛节水61.80m3/667m2, 节水率8.52%。
3.1.3 农作物增产
2003年工程改建前和2006年工程改建后各种作物每667m2均产量相比较:制种玉米增产18.7kg/667m2, 增产率为4.0%;小麦增产18.07kg/667m2, 增产率为4.8%;番茄增产338.62kg/667m2, 增产率为5.9%。
3.1.4 农作物产值
2003年工程改建前和2006年工程改建后综合产值相比较, 增加633.8万元。
3.2 管灌工程建成后
3.2.1 管道水利用系数
由原来的0.761提高到0.95, 提高了24.8%;田间水利用系数由原来的0.873提高到0.90, 提高了3.1%;灌溉水利用系数由原来的0.665提高到0.855, 提高了28.6%。
3.2.2 节水量
2 0 0 3年的农田均毛灌水量为6 4 5.6 4 m3/6 6 7 m2;2006年的农田均毛灌水量为462.43m3/667m2, 毛节水183.20m3/667m2, 节水率28.38%。
3.2.3 农作物增产
2003年工程改建前和2006年工程改建后各种作物每667m2均产量相比较:制种玉米增产27.26kg/667m2, 增产率为5.8%;小麦增产18.57kg/667m2, 增产率为5.0%;番茄增产654.98kg/667m2, 增产率为11.4%;蔬菜增产68.8kg/667m2, 增产率为2.9%。
3.2.4 农作物产值
2003年工程改建前和2006年工程改建后综合产值相比较, 增加416.73万元。
4 综合效益
4.1 渠灌工程
4.1.1 农业增产效益
农业增产效益即为农业保灌效益, 水利分摊效益按0.5计, 农业保灌效益可增加农业产值316.9万元。
4.1.2 节水效益
根据节约的水量223.72万m3, 按农业灌溉水价0.059元/m3计算, 年节水效益为13.19万元。
4.1.3 省工效益
项目实施后, 可减少项目区农民用于渠道清淤等耗用的劳动工日, 平均每667m2减少1.2个劳动工日, 则可减少劳动工日4.344万个, 折资108.6万元。
3项合计, 总效益438.69万元。
4.2 管灌工程
4.2.1 农业增产效益
农业增产效益即为农业保灌效益, 水利分摊效益按0.5计, 经计算, 农业保灌效益可增加农业产值为208.363万元。
4.2.2 节电效益
根据每667m2节约水量, 可计算出节电2.88k W·h/667m2, 按农业灌溉电价0.50元/k W·h计算, 年节电效益为33.525万元。
4.2.3 节地效益
管灌工程建成后, 每667m2均节地率0.02%, 可节约耕地50hm2, 按每667m2均产值计算, 节地效益79.024万元。
4.2.4 省工效益
本项目实施后, 可减少项目区农民用于渠道清淤等耗用的劳动工日, 平均每667m2减少0.58个劳动工日, 则可减少劳动工日2.175万个, 折资为54.375万元。4项合计, 总效益375.288万元。
5 对我县农村经济发展的影响
提高了项目区农民群众的生活水平, 农民人均纯收入:实施前3335元, 实施后3945元, 增加610元, 增长18.3%。
方便了项目区农民群众灌溉用工、维修用工, 根据典型片监测资料推算, 渠灌、管灌工程实施后, 年可节省人工6.519万个工日。
随着工程投入运行, 结合农业种植结构调整, 扩大低耗水植种作物的面积, 可改善2413hm2农田面积灌溉, 农业收入进一步提高, 农民生活得到更进一步的改善, 农村可持续发展的能力进一步增强。
摘要：农业节水灌溉工程技术和效益监测的目的是为工程项目后评价提供可靠依据, 监测方法和点位选择是影响监测数据准确性的直接因素, 是工程效益分析的关键。
效益监测 篇8
建筑能耗占全球总能耗的50%以上,而我国作为世界上最大的建筑市场,房屋总面积已达400多亿m2。现在我国每年新建建筑中,99%以上是高能耗建筑,在既有建筑中,只有4%采取了节能措施[1,2]。
随着我国经济社会的发展和环境资源压力越来越大,节能减排形势日益严峻。在大力推进建筑领域节能工作中,办公建筑、商场建筑、宾馆饭店建筑、文化教育建筑、医疗卫生建筑、体育建筑、综合建筑以及其他公共建筑等高耗能问题日益突出。
如何管理和监督这些公共建筑用能,做好这些建筑的节能管理工作,不仅直接关系我国GDP能耗降低的节能战略目标实现,而且对整个节能减排工作具有一定的示范作用。
为响应《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》的精神,根据《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》,建立了新疆巴州地区公共建筑能耗动态监测与信息管理系统,并利用现代化通讯技术、嵌入式技术和大型数据库技术,实现对建筑能耗进行数据采集、分析、处理、能耗在线监测、动态分析,加强建筑节能运行管理,实现能耗采集、能效测评、能耗统计、能耗审计、能效公示、用能定额、节能服务等各项重要工作。
1 公共建筑能耗动态监测与信息管理系统的建立、运行总体技术框架
在能源管理项目建设和实施过程中,能耗监测是整个项目中最基础也是最关键的建设。系统建设实施流程如图1所示。
以新疆巴州TKD-EMS建筑能耗计量监测管理系统的建立和运行为例,对公共建筑能耗动态监测与信息管理系统的建立与运行进行介绍。
1.1 总体概述
巴音郭楞蒙古自治州下辖八县一市。据调查统计,目前仅其首府库尔勒市的机关办公建筑共202栋,其中市直机关办公建筑约91栋,总面积30万m2;全部或部分市财力投资的机关办公建筑约51栋,面积16.84万m2;其他机关办公建筑约60栋,面积19.82万m2。大型公共建筑38栋,面积129.74万m2。其中商业办公类建筑11栋,面积38.46万m2;宾馆饭店建筑10栋,面积36.39万m2;商场建筑9栋,面积32.71万m2;其他类大型建筑8栋,面积22.18万m2。机关办公建筑和大型公共建筑共240栋,合计196.44万m2[2]。
通过开展能耗统计、审计工作得出,对于机关办公建筑的能耗以采暖能耗为主,约为454MJ/(m2·a),且增长较快;商业办公建筑总体能耗在5类建筑中相对较低,但仍具有节能潜力;宾馆酒店总体能耗最高,为62千克标煤/(m2·a),具有巨大的节能潜力;商场建筑的平均单位面积的耗电量最大,达到141kWh/(m2·a),电力是节能的重点。医院类建筑总体能耗较高,相互区别也较大。节能重点是宾馆酒店类建筑和机关办公建筑的集中供热系统,其节能潜力也较大。商场建筑重点应为配电系统,深入挖掘节能潜力。医疗和其他类型建筑因有特殊部位用能导致能耗较高,但深入分析仍可发现节能潜力。
公共建筑能耗动态监测与信息管理系统利用现代化通讯技术、嵌入式技术和大型数据库技术,实现对建筑进行能耗数据采集、分析、处理,能耗在线监测、动态分析,加强建筑节能运行管理,实现能耗采集、能效测评、能耗统计、能耗审计、能效公示、用能定额、节能服务等各项重要工作。
公共建筑能耗动态监测与信息管理系统,将使建筑节能管理工作在能力建设和制度建设上取得全面突破,为建筑用能计量、统计分析、管理体系的建设搭建能效管理数字化平台,实现用能数据的公开化、透明化,实现用能定额管理和无成本低成本节能管理,建立科学的节能管理制度体系。
能耗数据采集系统主要由监测建筑中的各计量装置、数据采集器和数据采集软件系统组成,完成对能耗数据采集、分析、处理,能耗在线监测,设备运行状态监测的功能。系统所需的各种监测数据和能耗数据都是依赖可靠的能耗分项管理器TKD2000来完成。TKD2000通过RS232/485/MBUS及其他I/O采集端口同计量仪表相联,获取实时数据,通过RS485/MBUS/RF/LAN的通讯方式将这些数据上报给中心数据接收服务器。由于TKD2000采用嵌入式操作系统,具备较强的运算能力与开放性。并且内置了信息自动采集组件,能根据信息变化主动向网络上报信息,取代传统的数据库轮循,保证数据实时传递的同时,大幅度减少网络数据通讯量和中心服务器的负担,保证中心服务器的稳定可靠。同时,TKD2000内置存储可选模块,可以根据用户需要保存一定时间的数据,保证在通讯链路故障时,数据不丢失,最大限度地保证数据的完整性、连续性。
能耗计量监测管理应用系统主要由计算机硬件系统和软件信息系统两部分组成,实现公共建筑能耗动态监测与信息管理系统的各种应用,完成能耗、计量、分析、处理、存储、发布等工作,实现能耗统计、能耗管理和考核、能效测评、能耗审计、能效公示、用能定额、节能服务,并负责各种日常报表的生成,各种数据曲线、饼图、柱状图的生成等工作。
1.1.1 能源逐级管理思想
节能监管体系软件为决策层、管理层和操作层分别提供了不同的功能(见图2),做到能源的逐级管理,使不同职位职责明晰,分工明确,可以有效监测节能目标。
1.1.2 提倡行为节能与管理节能
为同一建筑不同部门分户计量,考核各部门能耗用量,加强各部门行为节能;从实用角度出发,通过对过程参数分析与监测,及时了解设备运行效率,发现异常数据,立刻进行处理,及时提高设备工作效率,减少能源消耗,通过数据挖掘分析,减少待机能耗,达到管理节能目的。
1.2 技术框架
公共建筑能耗动态监测与信息管理系统主要包括2大子系统6个层面,即能耗数据采集系统(包括数据来源层、数据采集层、数据传输层)、能耗计量监测管理应用系统(包括数据中心/中转站、省级数据中心、国家级数据中心)。
1)数据来源层是指现有的或改造成具有数传功能的各种(水量、电能、气量、热能)计量仪表;
2)数据采集层是通过能耗分项管理器TKD2000获取来源层产生的原始能耗数据,并将数据上报到数据中心;
3)数据传输层将采集层数据通过各种网络(RF、ADSL、LAN、GPRS、CDMA、3G…)平台,传输到数据中心或者数据中转站;
4)数据中心接收和存储所有公共建筑数据中心/中转站的数据。并实现数据的实时监控、查询与统计分析,同时可为自治区和国家级数据中心提供能耗监测数据。
1.3 系统设计原则
针对目前国内外能耗数据采集系统的水平,提出如下设计原则:
1)系统应具有集中统一的管理能力,为系统管理大大提供方便。
根据实际的管理体制,公共安全管理是集中统一的,因此,该系统具有多级集中统一的管理中心,并实施科学合理的管理,使监控技术发挥最高的效用。
2)系统应具有开放性、可扩性、兼容性和灵活性。
以安全为核心,系统具有开放性,能有机地与其他系统连接,融合成一个整体。系统范围大小差异很大,要求系统能适合多种规模,要有较强的可扩性;能随时适应对系统的扩容要求。系统具有很强的兼容性和灵活性,能适应产品的升级换代,是系统设计的一个重要思想。
3)系统的设计和产品的选择应标准化、规范化。
4)系统必须具有安全性、可靠性、容错性。
系统设备的安全性可靠性是个非常重要的指标。为避免操作人员误操作等,致使系统工作不正常,要求系统具有较强的容错性和自检功能。
5)合理的性能价格比。
在系统设计时,从实际出发,在有限的价格下,追求最高的性能。
1.4 项目计划
目前,新疆巴州工程质量检测中心的能耗数据监测点计划总共20栋国家机关和大型公共建筑,每栋楼内分别对水、电、热能进行分类分项采集和监测,水电热能除了监测楼内分类分项能耗外,还对每个楼层进行总的水电热能的监测,并要求通过数据采集传输器传输至能耗分项计量系统数据中心。同时,在能耗分项计量系统数据中心设置监测控制机柜,安装服务器、操作系统和数据库软件,并安装国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗分项计量实时监测应用软件(包括能耗数据采集及数据处理软件、能耗在线监测信息管理软件、能耗数据分析及展示软件),可通过公网供客户端查询。并且服务器预留公网传入接口,在软件中预留扩展空间,为下一步纳入到自治区公共机构能源消耗监测平台建设预留空间。
2 系统软件功能及非功能设计
2.1 设计方案
新疆巴州工程质量检测中心建筑能耗监测项目现有20栋公共建筑,分别有电表、水表和热量表。
根据项目要求,对于不同建筑的分类分项能耗进行能耗监测平台的建设,因此,对于每栋建筑内安装1台能耗分项管理器,负责通过RS485总线方式连接和管理该栋建筑内的分项分类及楼层总的水、电、热量表,能耗分项管理器往上通过GPRS/CDMA网络与能耗监测管理中心站进行数据通讯。
1)水/电/气/热量表。
考虑到系统建设的稳定性和可靠性,对于该项目中的水/电/气/热量表都建议采用直读表具,智能输出接口都统一为RS485,且要求符合相关的行业标准。
2)数据采集处理装置。
考虑到每栋建筑内都有不同能耗计量表具类型(如水表、电表及热量表),因此为了让系统更具有兼容性和方便实用性,设计采用TKD2000系列能耗分项管理器采集水、电、热量表的数据,该产品可以完全兼容将水、电、热量表混合接入到1台设备中,设备能实现智能识别不同类型的表具,并且实现自动数据采集、协议解析和数据存储等功能,同时,完成数据的上报和上传处理。
3)通信网络。
能耗计量表与能耗分项管理器之间采用RS485现场总线通信,能耗分项管理器与中心站之间采用GPRS/CDMA的方式进行数据的传输。
2.2 设计目标
当TKD-EMS建筑能耗计量监测管理系统实现了在新疆巴州公共建筑监测项目的部署后,该系统能完全实现预期的技术要求:
1)完善的能耗监测管理功能。
实时能耗数据处理和分析、报警管理、能源管理和考核、能效测评、能耗统计、能耗审计、能效公示、用能定额、节能服务等各项重要工作以及与其他系统互联接口功能。
2)智能控制功能。
系统可根据用户类型分批或逐个设定不同的用能界限,系统自动统计用能量,并根据系统设定的界限自动切断供能,达到智能节约用能控制的功能。
3)简单方便的扩展性。
在无需增加其他设备的情况下,只须增加分项管理器的数量即可实现系统的扩展。同时,预留与城市数字化系统接入接口,通过信息共享,提倡全民行为节能的意识。为城市走向绿色节能做好坚实的信息化基础。
4)良好的系统兼容性。
TKD-EMS建筑能耗计量监测管理系统可对集成商开放数据接口,通过数据库共享方式集成到系统管理平台。
5)稳定可靠的运行。
该系统采用集散式结构,模块化设计,具有强大的抗干扰和抗雷击能力,每个信号输入接口均有光电隔离,能准确地对传输线路状况进行检测,能有效地消除各种干扰保证数据的准确。
2.3 系统设计功能
系统采用B/S和C/S相结合的软件架构,分为10大子系统,即:系统管理、基础信息管理、缴费管理系统、短信管理系统、能耗分析系统、空调监控管理系统、用水监控管理系统、用电监控管理系统、供暖监控管理系统、在线地图系统。
系统界面截图分别如图3～图10所示。
系统通过数据接收单元(G-COM+)作为数据中转,数据上行时,接收单元接收来自终端的消息,并通过RS232串行通信,将数据发给监控中心;数据下行时,监控中心通过串口将数据发给接收单元,接收单元再将其发送给数据采集终端。自由设置数据更新的时间间隔,访问历史数据,报警,打印报表和实时以及历史曲线,图表的绘制,并预留相应扩展功能。例如,同类公共建筑能耗比较功能,分项比较功能,基本信息查询功能,表计能耗数据计算,建筑能耗数据汇总、上报数据发送、采集数据展示程序、系统管理程序、数据同步等十大功能。十大功能模块功能层次如图11所示。
2.3.1 能耗数据监测和计量自动化
负责将各种能耗计量仪表、采集设备的监测以及计量数据实时采集,配合精准的时间标志,将监测计量数据自动反映到计算机系统。
1)利用通讯网络实现与现场的仪表、PLC系统、DCS系统等的通信接口,可采用各种仪表协议、MODBUS、DNP3.0、IEC60870-5-101、IEC60870-5-102、IEC60870-5-104等;
2)支持双通道处理,通讯连接具有自恢复功能,可保持通讯稳定畅通;
3)对通讯报文原码进行监视、存储和调用功能;
4)全息事故追忆和事故重演等功能;
5)人机会话功能,全中文图形显示,采用多窗口技术,支持多类型画面的动态显示;
6)开发可视化的组态编辑工具,完成数据库的定义和各类图形的绘制;
7)系统可将数据转发给其他系统(如ERP、MIS等系统)或上级主管部门;
8)系统转发的内容可以组态定义,包括直接从现场采集到的数据和统计计算出的数据。
2.3.2 数据处理和分析
将系统软件采集的能耗数据进行处理和加工,分析能源使用规律,协调各工序对能源的有序使用。包括:
1)数据换算、按公式计算、分班(时段)考核统计、超限判断和存储管理等功能;
2)计划考核管理功能、计算超限率,并产生超限报警等;
3)数据存储备份和浏览查看功能;
4)电/水/气/油量等分项能耗数据分析、线损统计、可靠性分析等功能;
5)各类报表的统计功能,可分班、日、月、季、年统计;基于Excel设计,可自动生成和打印;有各类负荷报表、用量统计报表、运行日志报表等多种形式;按照能耗监测部门、能耗建筑单位的要求生成统计报表。
2.3.3 报警管理
1)提供全方位的报警功能。可在画面中变化显示提醒值班人员现场发生的异常,不同级别的报警可在所有操作员站上接收,报警没有确认时保持闪光。报警内容主要有越限报警,设备故障报警,系统自诊断报警,电源故障报警,通信故障报警、网络故障报警等;
2)系统自动跟踪采集来的状态数据和测量数据,其自身也实时自检,有异常情况时立即生成事项记录并实时存储和发布;
3)发生报警事件时,自动推出报警画面和事项跟踪窗来显示事件内容,并伴有声音或语音报警,通知值班人员及时处理;
4)系统对事项按照严重程度的不同,显示不同的图符标记,并分类统计和显示;
5)提供实时和历史事项的浏览功能,采用简单易用的树状图管理,事项分类清晰,并按时间排列显示;
6)各工作站上可分别组态需要显示、报警和打印的事项类型,并可选择需要关注的监测点,进行信息过滤。
2.3.4 报表管理
系统提供自定义报表功能,也提供Excel格式的电子表格输出功能。用户可在线、方便的建立和修改报表的格式和内容,对人工修改的内容均加以标识。报表内容主要包含以下部分:
1)单体建筑分项能耗数据报表;
2)单体建筑总能耗数据报表;
3)各类建筑的平均用能报表;
4)各类标杆建筑的能耗情况;
5)各类建筑或总体建筑的能耗变化趋势;
6)分时段用能情况报表;
7)分行业用能情况报表;
8)报警信息报表;
9)用户自行定义的其他报表。
2.3.5 能源管理和考核
将能源消耗的计量数据精确到每个城市、建筑和企业,精确到每台能耗设备。将每个环节的能源消耗与工作产出的关系清晰呈现出来,并且与各个建筑乃至企业的绩效考核结合起来。真正做到能源管理的精细化和全面化,将节能降耗工作落到实处。
1)成本分析。
可完成对现场的水、电、气、煤等能耗数据的监测和计量,按时段进行考核统计,并生成用量统计报表;根据单价分类统计出各类能源的消耗和费用,可用于与供方的计量收费对照验证;
2)有效跟踪建筑能源总量平衡,提供准确的能源消耗和统计数据。
实现能源管理的数据化和精细化,为建立客观能源管理体系提供数据保障。
2.3.6 能源供需实绩分析
对能耗数据进行收集整理,按工序进行能耗分析及按成本中心分析相结合,向管理者提供权威的消耗和核算数据,编制公司能源管理的各类报表,对公司重要的能耗指标进行预测分析,包括能源供需计划分析和能源消耗预测分析。
2.3.7 系统管理
系统管理即全局编码、操作员及权限管理、系统日志等系统所需的基本信息的管理。功能包括:
1)提供用户登录的校验方法,其中密码要采用MD5加密方式进行加密处理;
2)提供用户组的增删查改;
3)提供用户的增删查改;
4)用户和用户组的关联管理;
5)用户提升为用户组的管理员或者降为普通组员;
6)用户赋权,设置具体权限;
7)用户具体界面的控件权限设置;
8)权限管理要能够支持角色概念,不同角色的用户可以查看不同类型的数据;
9)提供查询系统操作、报警等事件的日志信息;
10)服务端数据个性化下发功能。
2.3.8 基础信息管理
1)档案管理。
功能模块包括用水(电、气、热)使用区域信息、部门信息、设备信息、用户信息。
2)报警管理。
按系统实际需要,可在任何时间在显示屏上通过弹出报警窗口和短信通知方式显示最新的报警信号和提示,及时反映事故报警,并产生报警声音(用户可以指定在某些事件发生时或保护动作时自动发出报警)。
2.3.9 能耗分析系统
从系统中提取供内部决策使用的能耗统计信息,形式包括报表、曲线、柱状图、饼图等。
2.3.10 信息发布
软件通过IE等浏览器发布系统的实时信息、报警信息、历史数据、各种图形信息、生产统计报表、能源实绩报告等。
1)实现界面与实时系统的人机会话界面风格一致;
2)WEB浏览具有权限限制,合法登录的用户才可以访问和使用系统。
2.3.11 系统扩展性
预留与城市数字化系统接入接口,通过信息共享,提倡全民行为节能的意识。为打造数字化绿色城市走向节能做好坚实的信息化基础。
3 系统配套硬件设备
3.1 能耗监控中心
能耗监控中心的主要任务是提供给TKD-EMS建筑能耗计量监测管理系统的各种应用,分享能耗信息化带来的成果。
主要包括计算机硬件系统和软件信息系统两大系统,其中计算机硬件系统主要设备有数据服务器、操作员工作站、网络路由设备等;软件信息系统主要包括:计算机操作系统软件、数据库软件、能耗监测软件系统综合管理平台(VEMS V3.1)和其他配套信息系统软件。
3.1.1 计算机硬件系统
1)数据库服务器。
数据库服务器是整个TKD-EMS建筑能耗计量监测管理系统的历史数据存储中心,也是数据库管理软件的运行平台。该解决方案中采用甲骨文公司的大型关系型数据库MS SQL SERVER 2008作为TKD-EMS建筑能耗计量监测管理系统的数据库管理平台。MS SQL SERVER 2008是一项全面完备的数据库和数据分析包,提供全面支持Web功能的数据库解决方案,并提供了对可扩展标记语言(XML)的核心支持以及在Internet上和防火墙外进行查询的能力,在世界上的数据库应用中占有重要的地位。它优秀的性能和对于Windows系统良好的兼容性保证了它能够胜任系统的数据处理工作。数据库服务器主要任务是完成TKD-EMS建筑能耗计量监测管理系统中历史数据的存储、管理,并向网络中的其他服务器(如Web服务器)、工作站和上层信息管理系统(MIS,ERP)提供数据服务,它提供与其他系统连接的标准软件接口(如OLE DB,ODBC)和硬件接口。
2)操作员工作站。
操作员工作站是操作员与控制中心计算机监控系统的人机接口,它在控制中心计算机监控系统中作为客户机,操作员通过它可以详细了解有关天然气输配管网的设备运行状态,并下达调度控制指令。
3)工程师工作站。
工程师工作站是系统工程师的重要操作平台,同时也可兼作TKD-EMS建筑能耗计量监测管理系统的操作员工作站。系统工程师可以通过该工作站对计算机系统的应用软件及数据库等进行维护和修改,包括对TKD系列产品程序的下载、TKD-EMS建筑能耗计量监测管理系统的诊断、网络的监视和管理等,同时还可以对TKD-EMS建筑能耗计量监测管理系统进行再开发及管网优化运行方案的设计与模拟。
4)网络路由设备。
网络路由设备包含交换机等设备。这些设备对于保障控制中心内部局域网和控制中心与外部网络间的正常通信起着关键性的作用。
3.1.2 计算机软件信息系统
1)数据库服务器上运行中文版Windows
2000 Server操作系统,安装运行深圳市天创达科技有限公司的能耗监测软件系统平台VEMS V3.1和中文版MS SQL SERVER 2008数据库管理软件。
历史数据库服务器作为一个数据源存在,其重要性在系统中不言而喻,为保证数据库的稳定运行和系统历史数据的安全,采用专门的企业级数据库服务器,具备优良的处理性能和可靠性能。数据库服务器为系统核心设备,选用DELL PowerEdge2650服务器,基本配置为:采用Intel Xeon 2.4G处理器,可扩展至双CPU;512KB二级高速缓存,支持超线程技术;1b 1GB DDR内存,最大可支持4GB;配置73GB Ultra 320 SCSI热插拨硬盘:分段PCI总线,64位PCI-X插槽和32位插槽;17寸彩色显示器;24速光驱;双10/100/1000M自适应网卡。
2)操作员工作站通过以太网与TKD-EMS服务器互连并交换信息。
系统中配置3台操作员工作站,选用DELL Optiplex系列工作站,基本配置为:采用Pentium4 2.4GHz处理器;512KB二级缓存:512M DDR内存;40G硬盘:21寸纯平彩色显示器,最高分辨力为1920×1400;48速光驱;光电鼠标和标准键盘;双IOM/100M自适应网卡。安装中文版Windows 2000 Professianl操作系统,安装运行VEMS V3.1客户端监控软件,注册点数为1500点。
3)调度中心的工程师站计算机采用中文版Windows
2000 Professional操作系统。系统中配置1台工程师工作站,选用DELL Optiplex系列工作站,其基本配置为:采用Pentium4 2.4 GHz处理器:512KB二级缓存;512M DDR内存;40G硬盘;17寸LCD液晶显示器2台,分辨力为1280×1024;CD-RW;光电鼠标和标准键盘:双IOM/100M自适应网卡。
3.2 现场仪表设备
3.2.1 能耗分项管理器TKD2000
TKD2000能耗分项管理器可以直接接入标准变送器信号或仪表输出的模拟信号、电平信号、脉冲信号等。同时,标准化的智能总线接口可以连接RS485/232/MBUS等智能仪表,是小规模过程信号实施测控的最佳手段。TKD2000能耗分项管理器内部具有一个高性能的微处理器,可以完成信号的采集、量值转换和滤波处理等,数据的存储周期和上报周期可以根据用户环境的要求进行调整,多点组网的方式非常灵活,通过中国电信等虚拟网址提供通讯接口方式。监控中心的建立也是非常容易,目前流行的组态软件都可以直接接入可以满足大多数用户的需求。
3.2.2 多功能电表
该仪表采用国际先进的超低功耗大规模集成电路技术及SMT工艺制造的高新技术产品。关键元器件选用国际知名品牌的低功耗、长寿命器件,提高了产品的可靠性和使用寿命,数据显示采用大屏幕液晶,便于抄表。符合DL/T614《多功能电能表》、DL/T645-1997《多功能表通信规约》和《安徽省电力公司电子式多功能电能表通信规约》。
3.2.3 直读水表
该系列水表主要由表壳、叶轮计量机构、表盘指示机构等零部件组成。水由进水口流入水表后,由叶轮盒下排孔流入叶轮盒,推动叶轮转动,由叶轮盒的上排孔流出,自出水口排除出。叶轮的转动通过齿轮减速传动指示机构,指针显示通过水的总量,直读技术直接输出表盘数据。
3.2.4 直读燃气表
膜式燃气表SC300-G1.6/G2.5/G4适用于天然气、煤气、液化石油气等气体流量的计量。该系列表是在多年技术经验的基础上,结合全世界先进的技术设计研制而成,具有体积小、噪音小、计量准确、灵敏度高等特点,符合国家标准GB/T6968-1997、国际标准OIML R137以及欧洲标准EN1359。
3.2.5 超声波热量表
目前国内市场上的热量表主要有超声波式和机械式热量表两种形式,机械式热量表由于其本身无法解决其易堵、磨损大、使用寿命短、后期维护难等问题,一旦出现故障只能返厂修理,维修相对麻烦且极易带来收费纠纷。因而,目前国内一些城市(如天津、唐山、潍坊、威海、合肥、长春、内蒙等)基本已经不再安装机械式的热量表,而选用超声波热量表。主要基于超声波热量表的测量精度高、无磨损、不易堵塞、使用寿命长等优点。
4 计划进度及实际进度
4.1 计划进度
1)2011年工作计划。
开始建设新疆巴州建设工程质量检测中心TKD-EMS能耗综合信息管理系统,并对库尔勒市建委综合楼实施建筑能耗监测工作。
2)2012年工作计划。
2012年计划完成35栋建筑的能耗统计工作;完成15栋建筑能源审计工作;完成1次建筑能效公示工作;运行新疆巴州建设工程质量检测中心TKD-EMS能耗综合信息管理系统,对5栋建筑开展能耗监测工作;编制库尔勒市机关办公建筑和大型公共建筑能耗统计和能源审计管理办法;编制库尔勒市机关办公建筑和大型公共建筑能效公示办法;编制巴州机关办公建筑和大型公共建筑能耗在线监测技术导则。
3)2013年工作计划。
2013年计划完成75栋建筑的能耗统计工作;完成40栋建筑能源审计工作;完成1次建筑能效公示工作;运行新疆巴州建设工程质量检测中心TKD-EMS能耗综合信息管理系统,对9栋建筑开展能耗监测工作;完善巴州库尔勒市机关办公建筑和大型公建节能监管体系建设工作制度建设,研究并制定巴州建筑能耗定额和超定额加价制度。
4.2 实际进度
根据巴州机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台建设实施方案,受州住建局的委托,由巴州建设工程质量检测中心负责建筑能耗监控管理系统的建设。经充分调查论证,2011年7月成立了节能研发所,具体负责该项目的实施,提出了具体可行的节能监测平台建设系统的体系结构思路。通过在全国范围的筛选,最后决定由深圳天创达科技有限公司负责承建“能耗综合信息管理系统”管理软件,中国电信巴州分公司负责网络信号的传输,由巴州海信公司负责提供相关电子设备及终端服务。
2011年7月底开始,由州建设局科技设计科出面协调,州检测中心开始着手具体工作的实施。主要包括现场勘查、施工方案的确立和准备、仪器设备的购置和施工队伍的联系。由于受现场诸多条件约束,尤其是没有设计图纸查看,以及停水停电协调工作的难度,给现场勘查和施工带来了较大困难。通过前期准备、现场施工和后续的调试运行,至2012年底,公共建筑能耗监测项目已完成15个。
5 运行效果与预期效益预估分析
5.1 运行效果
公共建筑能耗动态监测与信息管理系统结构思路正确,在设计与实施过程中采用的技术路线与技术方案具有特色,实施结果可靠。监测体系结构先进合理,在设计与实施过程中采用的技术路线与技术方案正确。采用分布式数据存储体系结构以及线路适度冗余的技术方案,为系统安全运行提供了可靠的基础;系统算法科学、实用,能保证公司的能耗监测平台在经济、高效的条件下工作,实现了现场数据在新疆巴州建设工程质量检测中心节能研发所监测端准确、实时的显示。各模块功能完善、界面友好运行稳定。
5.2 预期效益预估分析
监测平台建设运行预期效益预估与分析,主要包括节能效果、经济效益和环境保护等方面。
1)节能效果。
针对目前巴州库尔勒市超过196万m2的机关办公建筑和大型公共建筑经过节能改造后,每年可节约6.7万吨标煤、节电6.3亿kWh,节能效果显著。
2)经济效益。
上述节能效益所带来的直接经济效益,每年可节省燃煤费3.4亿元、电费5.6亿元,直接经济效益显著。另外,每年还可以产生巨大的间接经济效益。
3)环境保护。
上述节能效益具有巨大的减排效益,每年减排粉尘327t、减排氮氧化物740t、减排二氧化硫1218t、减排二氧化碳18万t,环境保护效益显著。
6 结语
公共建筑能耗动态监测与信息管理系统的建立、运行,将使公共建筑节能管理工作在能力建设和制度建设上取得全面突破,为公共建筑用能计量、统计分析、管理体系的建设搭建能效管理数字化平台,实现公共建筑用能数据的公开化、透明化。从而实现用能定额管理和无成本低成本节能管理,建立科学的节能管理制度体系。同时,符合国家“十二五”建筑节能专项规划,可带来显著的节能效果、经济效益和环境保护效益。
摘要：在建筑领域节能工作中,公共建筑能耗问题日益突出。建立公共建筑能耗动态监测与信息管理系统已成为当务之急。以新疆巴州TKD-EMS建筑能耗计量监测管理系统的建立和运行为例,对公共建筑能耗动态监测与信息管理系统的建立与运行进行介绍,并对其预期效益进行预估评价和分析。
关键词：公共建筑,建筑能耗,动态监测,信息管理,预期效益
参考文献
[1]邹军,彭文武,罗清海,等.建筑节能施工过程各主体监管调查分析[J].节能,2013,(1):47-50.