一、土地是人類文明的載體

人類對土地的最原始需求是居住,從樹上下來在陸地生活后，首先要解決居住的問題，從以前的山洞、半地坑窯、窯洞到今天的高樓大廈等為人類提供了遮風(fēng)擋雨的場所,并在此基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展出了城市。隨著文明的發(fā)展，原始采摘已不滿足人類對食物的需求,產(chǎn)生了農(nóng)業(yè)，從刀耕火種的原始農(nóng)業(yè)到主要使用金屬、木制農(nóng)具以及畜力的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，再到以機(jī)械化、市場化為主要特征的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，人類對土地的需求和開發(fā)越來越大。人類對土地的不斷適應(yīng)，深入了基因，長期對土地的開發(fā)利用，產(chǎn)生了文明，人類與土地逐步形成了“人——地”生命系統(tǒng)。土地承載著人類，產(chǎn)生了早期的城市，從“聚落”到“城堡”再到“城市”，城市的概念已經(jīng)發(fā)展了幾千年，古羅馬、古希臘時代就已經(jīng)發(fā)展出了城市規(guī)劃、排污、給排水技術(shù)等。土地是城市建設(shè)的母體，現(xiàn)代化城市是在城市規(guī)劃、給排水設(shè)計、土木工程、道路設(shè)計、園林設(shè)計等眾多學(xué)科和技術(shù)體系支撐下建設(shè)、擴(kuò)展的。

二、生態(tài)環(huán)境的退化催生了土地工程的提出和實踐

當(dāng)今社會，城市越來越大、功能越來越齊全，應(yīng)該是人與生態(tài)環(huán)境最協(xié)調(diào)的時候，然而狀況卻恰恰相反。當(dāng)前城市擴(kuò)展過快，資源、人口過于集中，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境問題十分突出，如空氣污染嚴(yán)重，含硫化合物、含氮化合物、可吸入顆粒物等問題，水體、土體污染，飲用水難以保障安全，缺水問題嚴(yán)峻，垃圾圍城問題突出，城市生態(tài)系統(tǒng)整體脆弱等。據(jù)統(tǒng)計，中國現(xiàn)有600多座城市中，超過三分之二的城市存在缺水問題，垃圾累計堆存量超過7億噸，占地5萬多公頃，200多個大中城市已被垃圾包圍，填埋和露天堆放又造成了二次污染；擁堵、內(nèi)澇問題更是困擾著每一個市民。這就是通常所說的“城市病”。產(chǎn)生這種病的主要原因在于一是對城市建設(shè)的母體——土地的承載力及土體結(jié)構(gòu)關(guān)注不足，對不良土體的危害認(rèn)識不足，特別是土體污染具有隱蔽性、累積性、滯后性和不可逆性，土體的緩沖性和溶解性能夠在承受范圍內(nèi)自然降低污染物的危害，同時也會掩蓋土體污染問題。遮蔽人類的眼睛，土體污染危機(jī)一旦爆發(fā)，對自然環(huán)境、人類生活的危害將十分巨大，后果難以想象。

土地是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，“地安百安”“地亂百亂”。陜西地建集團(tuán)在多年的工程實踐中，意識到治好這種“病”，首先要解決土地問題，通過土體有機(jī)重構(gòu)這種土地工程的核心技術(shù)從根本上解決城市土體污染等問題，從而使廣大市民生活在健康、“無病”的土地上。從本質(zhì)上說土地工程是運(yùn)用工程手段解決土地問題，把未利用土地、退化土地、有害土地等進(jìn)行改造、凈化達(dá)到高效、無害利用，能動協(xié)調(diào)人地關(guān)系和諧發(fā)展的過程。土體有機(jī)重構(gòu)就是通過對一定深度土體進(jìn)行研究，以置換、復(fù)配和重構(gòu)等技術(shù)手段，為承載生命體提供必要的條件。在此基礎(chǔ)上，地建集團(tuán)在國際上首次倡議推動土地工程學(xué)科建設(shè)，以系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)和學(xué)科體系指導(dǎo)土地工程實踐，培養(yǎng)土地工程人才，推動人地關(guān)系回歸到和諧發(fā)展的有序狀態(tài)。從這個意義上說，以土體有機(jī)重構(gòu)為核心技術(shù)的土地工程是生態(tài)文明的基礎(chǔ)。

三、土體有機(jī)重構(gòu)研究自成體系、內(nèi)涵豐富

土地有機(jī)重構(gòu)是土地整治工程的核心技術(shù)，其科研博采百科、自成體系，涵蓋以下研究方向：（一）力學(xué)需求研究。在土體有機(jī)重構(gòu)中，需要對所使用和研究材料的物理性質(zhì)以及工程分類有一個清晰明了的認(rèn)識。深入研究土體材料的強(qiáng)度、變形、滲透等特性，分析和計算不同材料和基礎(chǔ)工程的承載力、固結(jié)壓縮、滲透等；（二）顆粒需求研究。將土壤、石礫等自然材料、高分子等人工合成材料應(yīng)用于土體有機(jī)重構(gòu)中，作為構(gòu)成土體的物質(zhì)組成。土體顆粒對土體的物理、化學(xué)、力學(xué)性質(zhì)起決定性作用。開展土體中顆粒的大小與形狀、礦物成分與顆粒的相互搭配情況及其與水的相互作用和氣體在孔隙中的相對含量分析，科學(xué)指導(dǎo)土體的顆粒和結(jié)構(gòu)改良；（三）土體剖面——層級重構(gòu)研究。土體剖面構(gòu)型改良實質(zhì)為采用工程手段構(gòu)建適宜作物生長及人類居住的良好剖面構(gòu)型，改善土體環(huán)境質(zhì)量，增強(qiáng)土體協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱能力，提升土地質(zhì)量；(四)生化需求研究。去除土體中的污染物質(zhì)、放射性物質(zhì)等；減少有毒物質(zhì)的積累；促進(jìn)環(huán)境的改善；(五)生物營養(yǎng)保障研究。主要依據(jù)是普探結(jié)果和目標(biāo)作物，根據(jù)原有土體和外源土體的養(yǎng)分狀況，開展土體生物營養(yǎng)的調(diào)控等。荷蘭的科研人員模擬火星土壤進(jìn)行了有機(jī)生命體培養(yǎng)試驗，初步結(jié)果表明，通過一定的處理措施，生命體能夠在火星土壤中生存，這說明，未來開展外星土體有機(jī)重構(gòu)是有可能的；(六)水資源利用研究。隨著工業(yè)化的發(fā)展，城市的增多，人口的迅速增長，對水資源的需求量逐漸增大，水資源危機(jī)日益突出，因此土地工程的實施離不開水資源利用的配套工程建設(shè)，離不開開展水資源利用研究，達(dá)到最大限度的利用水資源；(七)生態(tài)環(huán)境設(shè)計研究。包括深入開展土地工程生態(tài)安全格局構(gòu)建研究、土地工程設(shè)計的生態(tài)重建與生物多樣性保護(hù)研究、土地工程的人居環(huán)境建設(shè)研究以及土地工程對生態(tài)環(huán)境的影響研究等。

四、大數(shù)據(jù)是發(fā)展土地工程的重要工具

運(yùn)用大數(shù)據(jù)手段能夠快速解決土地工程中的問題，提升土地工程學(xué)科數(shù)據(jù)采集能力、要素整合能力、計算仿真能力、決策支撐能力、成果展示能力。在多年的工程實踐中，特別是在國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的指引下，國土資源系統(tǒng)和廣大土地工程企業(yè)積累了大量的海量信息，全國基本形成國土資源“一張圖”數(shù)據(jù)庫，為提升國土資源管理與服務(wù)水平、推動土地工程發(fā)展發(fā)揮了重要作用。

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