范武波,陳軍輝 ,李 媛,錢 駿,葉 宏
(四川省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院,成都 610041)
· 綜 述 ·
四川省工程機(jī)械保有量研究
范武波,陳軍輝 ,李 媛,錢 駿,葉 宏
(四川省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院,成都 610041)
為了掌握四川省主要工程機(jī)械保有量分布現(xiàn)狀,分別采用現(xiàn)場調(diào)研和文獻(xiàn)調(diào)研兩種方法對2013年四川省工程機(jī)械保有量進(jìn)行了研究,掌握了挖掘機(jī)、裝載機(jī)、叉車、推土機(jī)、壓路機(jī)和起重機(jī)等主要工程機(jī)械的保有量,結(jié)果表明:1、通過現(xiàn)場調(diào)研方式獲取的工程機(jī)械保有量為22.4萬臺,其中裝載機(jī)、挖掘機(jī)和叉車的保有量較大,分別達(dá)到6.7萬臺、6.6萬臺和5.6萬臺,占總保有量的29.9%、29.7%和25.0%;2、采用基于人口、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資和行政區(qū)劃面積3種調(diào)研方式獲取的工程機(jī)械保有量分別為33.6萬臺、26.5萬臺和28.8萬臺,其中裝載機(jī)、挖掘機(jī)和叉車的占仍然是工程機(jī)械的主要機(jī)型。采用兩種方式調(diào)研的結(jié)果相對比較接近,可為四川省開展工程機(jī)械尾氣污染控制提供數(shù)據(jù)支撐。
非道路移動(dòng)機(jī)械;工程機(jī)械;保有量
工程機(jī)械屬于非道路移動(dòng)機(jī)械,是指用于工程建設(shè)施工機(jī)械的總稱,包括挖掘機(jī)、裝載機(jī)、叉車、推土機(jī)、壓路機(jī)、起重機(jī)等,具有技術(shù)水平低、使用年限長、耗油量高、維護(hù)率低、污染物單機(jī)排放量大等特點(diǎn)[1-2],其尾氣中的PM和NOx含量很高,對區(qū)域空氣質(zhì)量和人體健康影響較大[3]。在我國,非道路移動(dòng)機(jī)械與道路移動(dòng)源中的柴油車比例相當(dāng),而工程機(jī)械又是非道路移動(dòng)機(jī)械的主要組成部分之一,其保有量僅次于農(nóng)業(yè)機(jī)械[4]。據(jù)《2014年中國工程機(jī)械工業(yè)年鑒》表明,截止到2013年底,我國工程機(jī)械主要產(chǎn)品保有量約為611~662萬臺[5]。然而,由于農(nóng)業(yè)機(jī)械一般僅在農(nóng)忙時(shí)節(jié)使用,年均使用時(shí)長遠(yuǎn)低于工程機(jī)械,故工程機(jī)械排放的尾氣對環(huán)境的影響十分突出。如李明月等研究表明[6],2013年我國工程機(jī)械排放的PM和NOx分別為8.32萬t和117.15萬t,遠(yuǎn)高于農(nóng)業(yè)機(jī)械。
保有量數(shù)據(jù)是建立排放清單的重要數(shù)據(jù)之一,該值越準(zhǔn)確,建立的排放清單結(jié)果越能反應(yīng)真實(shí)水平。我國在非道路移動(dòng)機(jī)械領(lǐng)域的整體管理水平相對比較落后,缺乏有效的監(jiān)管措施,到2007年10月1日才開始對其實(shí)施排放限定,對于工程機(jī)械的保有量的數(shù)據(jù)十分缺乏。就目前而言,僅《中國工程機(jī)械工業(yè)年鑒》等資料可查詢到工程機(jī)械保有量等數(shù)據(jù),但該資料中的統(tǒng)計(jì)結(jié)果為全國尺度,很少有細(xì)化到省、市等區(qū)域尺度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),區(qū)域內(nèi)工程機(jī)械保有量數(shù)據(jù)的缺失給準(zhǔn)確識別該區(qū)域工程機(jī)械尾氣排放量帶來了較大的挑戰(zhàn)。鑒于這種情況,本研究以2013年四川省主要工程機(jī)械為研究對象,采用現(xiàn)場調(diào)研和文獻(xiàn)調(diào)研等方式獲取了挖掘機(jī)、裝載機(jī)、叉車、推土機(jī)、壓路機(jī)和起重機(jī)的保有量分布情況,并對兩種研究結(jié)果進(jìn)行了對比,以期對建立工程機(jī)械尾氣排放清單及開展工程機(jī)械尾氣污染控制提供數(shù)據(jù)支撐。
2.1 現(xiàn)場調(diào)研法
通過現(xiàn)場調(diào)研獲取工程機(jī)械保有量的原理為:首先根據(jù)住建部門對國有建設(shè)用地的劃分,將施工工地分為商服用地、工況倉儲用地、住房用地、公共管理與服務(wù)用地、交通運(yùn)輸用地和水域及水利設(shè)施用地6類,每類工地選取1~4個(gè)進(jìn)行參數(shù)調(diào)研,以此獲取每類工地單位施工面積的工程機(jī)械使用量q;接著,通過四川省住建廳獲取2013年四川省6類國有建設(shè)用地的面積數(shù)據(jù)s,結(jié)合單位施工面積上工程機(jī)械的使用量調(diào)研結(jié)果,初步掌握四川省工程機(jī)械保有量;最后,通過現(xiàn)場調(diào)研獲取每類機(jī)械年均工作時(shí)長t1以及在單個(gè)工地上每類機(jī)械的平均工作時(shí)長t2用于計(jì)算工程機(jī)械重復(fù)統(tǒng)計(jì)的部分,其重復(fù)統(tǒng)計(jì)率則為(t1-t2)/t1·100%,綜合上述調(diào)研結(jié)果即可獲取研究區(qū)域的工程機(jī)械保有量,計(jì)算公式如式(1)所示:
(1)
式中,Q為挖掘機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械保有量,臺;i為工地類型;q為單位施工面積上工程機(jī)械的使用量,臺/ha;s為國有建設(shè)用地的面積,ha;t1為每類機(jī)械年均工作時(shí)長,h;t2為單個(gè)工地上每類機(jī)械的平均工作時(shí)長,h。
2.2 文獻(xiàn)調(diào)研法
通過文獻(xiàn)調(diào)研獲取工程機(jī)械保有量的原理為:首先根據(jù)《2014中國工程機(jī)械工業(yè)年鑒》獲取2013年全國主要工程機(jī)械保有量數(shù)據(jù),接著通過調(diào)研《全國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《四川年鑒》等相關(guān)資料獲取四川省人口數(shù)量、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資以及行政區(qū)劃面積等指標(biāo)占全國的比例,最后通過上述3個(gè)指標(biāo)的占比類推四川省工程機(jī)械保有量分布情況,計(jì)算公式如式(2)所示:
Qsj=Qt j·η
(2)
式中,Qsj為四川省挖掘機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械保有量,臺;Qtj為全國挖掘機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械保有量,臺;j為工程機(jī)械類型;η為四川省人口數(shù)量、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資以及行政區(qū)劃面積指標(biāo)占全國比例。
3.1 現(xiàn)場調(diào)研
3.1.1 參數(shù)調(diào)研結(jié)果
本研究在成都、瀘州和樂山分別選取了10個(gè)、7個(gè)和3個(gè)工地進(jìn)行調(diào)研,其中,商服用地、工礦倉儲用地、住房用地、公共管理與服務(wù)用地、交通運(yùn)輸用地、水域及水利設(shè)施用地分別為2個(gè)、2個(gè)、7個(gè)、3個(gè)、5個(gè)和1個(gè),具體情況如表1所示。
表1 調(diào)研工地基本情況Tab.1 Basic situation of studied construction sites
序號城市建筑工地名稱類型*序號城市建筑工地名稱類型6海倫春天住宅樓Ⅲ16敘永縣川瀘西外車站項(xiàng)目Ⅴ7中信城住宅樓Ⅲ17南城街道三星街社區(qū)綜合整治Ⅴ8郭家橋北街道路整治工程Ⅴ18樂山五洲漢唐四期Ⅲ9紅星路綜合整治工程Ⅴ19嘉州新天地Ⅲ10大件路雙流段大修工程Ⅴ20樂山犍為河口碼頭項(xiàng)目Ⅵ
注:*其中,Ⅰ代表商服用地、Ⅱ代表工礦倉儲用地、Ⅲ代表住房用地、Ⅳ代表公共管理與服務(wù)用地、Ⅴ代表交通運(yùn)輸用地、Ⅵ代表水域及水利設(shè)施用地。
通過對上述20個(gè)工地的調(diào)研,分別獲取了q、t1和t2,并計(jì)算得到了單位工地面積工程機(jī)械使用量和重復(fù)統(tǒng)計(jì)率,結(jié)果如表2和表3所示。
表2 建筑工地單位面積的工程機(jī)械使用量Tab.2 Engineering machinery usage per unit area in construction sites (臺/hm2)
表2分別展示了不同類型工地上各種工程機(jī)械單位面積的使用量情況,從上述結(jié)果可以看出,各類工地對挖掘機(jī)和裝載機(jī)的需求量相對較大:每公頃商服用地的需求量分別達(dá)到1.9臺和2.3臺;每公頃工況倉儲用地的需求量分別達(dá)到1.5臺和2.4臺;每公頃住房用地的需求量分別達(dá)到4.6臺和3.4臺;公共管理與服務(wù)用地的需求量分別為2.4臺和2.3臺;而交通運(yùn)輸用地和水域及水利設(shè)施用地的需求量相對較小。工況倉儲用地、公共管理與服務(wù)用地以及交通運(yùn)輸用地對叉車的需求量相對較大,每公頃用量分別達(dá)到2.7臺、3.8臺和2.7臺。其中,工況倉儲用地中統(tǒng)計(jì)的叉車使用量包含兩部分:第一是在建設(shè)過程中(基坑開外、主體建設(shè))使用到的叉車,每公頃使用量約為1.6臺;第二是在倉儲建筑建設(shè)完成后,日常的貨物裝卸等物流運(yùn)輸所使用到的叉車,每公頃使用量約為1.1臺。交通運(yùn)輸用地對壓路機(jī)的需求量較大,每公頃用量達(dá)到1.3臺。除此以外,各類施工工地對推土機(jī)和起重機(jī)的需求量相對較小,每公頃用量約在1臺以下。
表3 各類工程機(jī)械重復(fù)統(tǒng)計(jì)率Tab.3 Repetition rate of each kind of construction machinery in statistics
從表3中可以看出,壓路機(jī)的重復(fù)統(tǒng)計(jì)率最大,達(dá)到42.66%,起重機(jī)的重復(fù)統(tǒng)計(jì)率最小,約為4.17%。據(jù)現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果表明,壓路機(jī)多在道路修建等工程中使用,而該類工程工期相對較短,故其重復(fù)使用的情況相對較多;而起重機(jī)等多在大型施工工程上使用,其工作時(shí)間相對較長,其重復(fù)統(tǒng)計(jì)率相對較低。除此以外,挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)和叉車的重復(fù)統(tǒng)計(jì)率介于11%~27%之間。
另外,本研究通過四川省住建廳獲取了2013年四川省21個(gè)市州的國有建設(shè)用地面積分布情況[7],結(jié)果如表4所示。
表4 2013年四川省國有建設(shè)用地面積Tab.4 Area of the state-owned construction land of Sichuan Province in 2013 (hm2)
3.1.2 四川省工程機(jī)械保有量
基于表2~表4的數(shù)據(jù)調(diào)研成果,采用公式(1)計(jì)算得到2013年四川省工程機(jī)械保有量分布水平,結(jié)果如圖1所示。
圖1 采用現(xiàn)場調(diào)研獲取的工程機(jī)械保有量結(jié)果Fig.1 Result of construction machinery obtained by field survey
采用現(xiàn)場調(diào)研方式獲取2010年四川省工程機(jī)械的保有量約為22.4萬臺。從各市州工程機(jī)械保有量的分布情況可以看出,成都的工程機(jī)械保有量最大,達(dá)到3.2萬臺;甘孜次之,約為2.1萬臺;德陽、眉山、涼山、廣安、南充、自貢、綿陽、廣元、巴中和瀘州的工程機(jī)械保有量約在1~2萬臺之間;遂寧、宜賓、資陽、樂山、內(nèi)江、阿壩州、達(dá)州、雅安和攀枝花的保有量在1萬臺以下。整體上看來,四川省工程機(jī)械主要分布在成都平原城市群及川東北城市群,而川南及川西地區(qū)分布相對較少。
從工程機(jī)械類型上看,裝載機(jī)、挖掘機(jī)、叉車是保有量最大的三類機(jī)械,其保有量分別達(dá)到6.7萬臺、6.6萬臺和5.6萬臺,占工程機(jī)械總保有量的29.9%、29.7%和25.0%;起重機(jī)、壓路機(jī)次之,推土機(jī)保有量最少,分別占總保有量的8.1%、4.7%和2.6%。這說明在研究工程機(jī)械尾氣排放時(shí),應(yīng)該更多的關(guān)注裝載機(jī)、挖掘機(jī)、叉車等保有量較大的工程機(jī)械,其基數(shù)較大,使用頻率大,劣化程度高,尾氣排放情況變化較大,對工程機(jī)械尾氣排放清單結(jié)果的影響也更大。另外,工況企業(yè)等在日常的物流運(yùn)輸中也會(huì)用到部分工程機(jī)械,主要以叉車等為主。根據(jù)本研究調(diào)研的倉儲物流運(yùn)輸叉車使用量,可推2010年四川省算出該部分叉車使用量約為2.3萬臺,則四川省工程機(jī)械保有量與日常物流運(yùn)輸所使用到的叉車比例約為9.7。然而,本研究中工況倉儲物流機(jī)械僅統(tǒng)計(jì)了叉車,可能導(dǎo)致該比例相對偏小。
3.2 文獻(xiàn)調(diào)研
3.2.1 參數(shù)調(diào)研結(jié)果
通過《2014年中國工程機(jī)械工業(yè)年鑒》獲取了2013年全國主要工程機(jī)械保有量數(shù)據(jù)如表5所示,同時(shí)從《2014年中國統(tǒng)計(jì)年鑒》[8]、《2014年四川統(tǒng)計(jì)年鑒》[9]等資料獲取了人口數(shù)量、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資以及行政區(qū)劃面積等相關(guān)參數(shù)如表6所示。
表5 2013年全國主要工程機(jī)械保有量Tab.5 The main engineering machinery ownership of our country in 2013 (臺)
從表5種可以看出,2013年全國主要工程機(jī)械保有量約為563.7萬臺,其中裝載機(jī)、叉車和挖掘機(jī)的保有量較大,分別占工程機(jī)械總保有量的25%~30%,而起重機(jī)、壓路機(jī)和推土機(jī)的保有量比較小,合計(jì)占全省工程機(jī)械保有量的14%。
表6 2013年四川省人口、固定資產(chǎn)投資及行政區(qū)域面積占比情況Tab.6 The proportion of population, fixed investments and administrative area of Sichuan Province in 2013
區(qū)域指標(biāo)人口(萬人)固定資產(chǎn)投資(億)行政面積(km2)區(qū)域指標(biāo)人口(萬人)固定資產(chǎn)投資(億)行政面積(km2)綿陽統(tǒng)計(jì)值467.64100120249.5占比4.09%3.09%2.51%占比5.77%4.76%4.13%資陽統(tǒng)計(jì)值357.12760.687962.6廣元統(tǒng)計(jì)值254.5541.0916313.8占比4.41%3.61%1.62%占比3.14%2.57%3.32%阿壩統(tǒng)計(jì)值91.23405.9884200遂寧統(tǒng)計(jì)值327.5804.885326占比1.13%1.93%17.16%占比4.04%3.82%32.65%甘孜統(tǒng)計(jì)值113.78406.93152629內(nèi)江統(tǒng)計(jì)值372.46575.935386統(tǒng)計(jì)值1.40%1.93%31.10%占比4.59%2.74%1.10%涼山占比458.5975.4760100樂山統(tǒng)計(jì)值325.56787.0212827統(tǒng)計(jì)值5.66%4.63%12.25%占比4.02%3.74%2.61%
3.2.2 保有量調(diào)研結(jié)果
基于表5~表6的數(shù)據(jù)調(diào)研成果,采用公式(2)分別計(jì)算得到2013年四川省工程機(jī)械保有量基于人口數(shù)據(jù)、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資數(shù)據(jù)和行政區(qū)劃面積數(shù)據(jù)的研究結(jié)果,分別如圖2~圖4所示。
圖2 基于人口數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的工程機(jī)械保有量結(jié)果Fig.2 Result of construction machinery based on population statistics
圖3 基于全社會(huì)固定資產(chǎn)投資統(tǒng)計(jì)的工程機(jī)械保有量結(jié)果Fig.3 Result of construction machinery based on total fixed asset investment statistics
圖4 基于行政區(qū)域面積的工程機(jī)械保有量結(jié)果Fig.4 Result of construction machinery based on administrative area statistics
采用基于人口數(shù)量、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資及行政區(qū)域面積3種文獻(xiàn)調(diào)研方式獲取的2013年四川省工程機(jī)械保有量分別為33.6萬臺、26.5萬臺和28.8萬臺,平均為29.6萬臺。2013年四川省人口數(shù)居全國第4位,僅次于廣東、山東和河南,占全國比重為5.96%,因此通過人口數(shù)量獲取的研究結(jié)果可能較實(shí)際情況偏大;2013年四川省的全社會(huì)固定資產(chǎn)投資約為20 326.1億元,位居全國第8,占全國比重為4.72%,因此通過全社會(huì)固定資產(chǎn)投資調(diào)研的結(jié)果比通過人口占比的結(jié)果低。但這兩種方式的調(diào)研結(jié)果有一個(gè)明顯的共同點(diǎn),即成都市的工程機(jī)械保有量最大,分別為5.9萬臺和8.2萬臺,占全省的17.6%和30.1%,遠(yuǎn)高于其他城市。
通過行政區(qū)域面積獲取的工程機(jī)械總保有量與前兩種調(diào)研結(jié)果相對比較接近,但各市州的分布情況明顯不同:甘孜、阿壩和涼山3州的保有量最大,分別達(dá)到8.9萬臺、4.9萬臺和3.5萬臺,占比分別達(dá)到31.1%、17.2%和12.3%,而成都市的占比僅為2.52%。這是由于按照行政區(qū)域面積劃分,甘孜、阿壩和涼山的面積最大,故其保有量調(diào)研結(jié)果也較高,但這與實(shí)際情況可能存在一定差異:四川三州地區(qū)多數(shù)為高原地區(qū),經(jīng)濟(jì)相對不發(fā)達(dá),施工工地?cái)?shù)量較少,對于工程機(jī)械的使用量相對較少,因此通過該種方式獲取的四川省工程機(jī)械保有量結(jié)果的不確定性相對較高。
3.3 兩種調(diào)研結(jié)果的對比
將通過兩種調(diào)研方式獲取的四種調(diào)研結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)果如圖5所示。
圖5 2013年四川省各類工程機(jī)械保有量調(diào)研結(jié)果對比Fig.5 Comparison of investigation results of each kind of construction machinery in 2013
從圖中可以看出,采用四種調(diào)研方式獲取的各類工程機(jī)械保有量比較接近,整體呈現(xiàn)出裝載機(jī)、叉車和挖掘機(jī)保有量較大,而起重機(jī)、壓路機(jī)和推土機(jī)的保有量結(jié)果較小的分布局面,六類工程機(jī)械保有量的平均統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別為84 438臺、81 405臺、72 639臺、28 168臺、7 288臺和4 420臺。其中,采用文獻(xiàn)調(diào)研方式獲取的保有量結(jié)果比現(xiàn)場調(diào)的結(jié)果略高,這可能是由于《中國工程機(jī)械工業(yè)年鑒》文獻(xiàn)中先獲取了10年保有量,在此基礎(chǔ)上再增加20%即為工程機(jī)械的總保有量,統(tǒng)計(jì)范圍相對較廣,從而以此調(diào)研的保有量也相對較高;相比之下,現(xiàn)場調(diào)研的工地?cái)?shù)量偏少,代表性相對有限,單位面積工程機(jī)械使用量及機(jī)械重復(fù)統(tǒng)計(jì)率等參數(shù)不確定性相對較高,從而導(dǎo)致該結(jié)果比文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果偏低??傮w而言,采用兩種調(diào)研方式獲取的結(jié)果在整體上較為一致,在當(dāng)前工程機(jī)械保有量數(shù)據(jù)缺失的情況下可為我省工程機(jī)械尾氣污染控制提供數(shù)據(jù)支撐,同時(shí)還可為獲取當(dāng)前我國區(qū)域?qū)用娴墓こ虣C(jī)械保有量數(shù)據(jù)提供參考方法。
(1)采用現(xiàn)場調(diào)研方式獲取的2013年四川省工程機(jī)械總保有量約為22.4萬臺,其中成都工程機(jī)械保有量最大,達(dá)到3.2萬臺。
(2)采用基于人口數(shù)量、固定資產(chǎn)投資及行政區(qū)域面積3種文獻(xiàn)調(diào)研方式獲取的2013年四川省工程機(jī)械保有量分別為33.6萬臺、26.5萬臺和28.8萬臺,平均為29.6萬臺。其中通過人口數(shù)量、固定資產(chǎn)投資獲取的各市州工程機(jī)械保有量中最大的為成都市,分別為5.9萬臺和8.2萬臺,占全省的17.6%和30.1%;而通過行政區(qū)域面積獲取的各市州工程機(jī)械保有量中最大的為甘孜,達(dá)到8.9萬臺,約占全省的31.1%。
(3)通過兩種調(diào)研方式獲取的保有量中最大的都為裝載機(jī),其次為叉車和挖掘機(jī),而起重機(jī)、壓路機(jī)次之,推土機(jī)保有量相對較少。
(4)采用現(xiàn)場調(diào)研法和文獻(xiàn)調(diào)研法在獲取工程機(jī)械保有量時(shí)都具有一定的不確定性,但在目前我國非道路移動(dòng)機(jī)械整體監(jiān)管水平較落后的情況下,仍然可以為掌握區(qū)域工程機(jī)械保有量提供方法參考。
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Study on the Ownership of Construction Machinery in Sichuan Province
FAN Wu-bo,CHEN Jun-hui,LI Yuan,QIAN Jun,YE Hong
(SichuanAcademyofEnvironmentalSciences,Chengdu610041,China)
In order to know the distribution of the main construction machinery in Sichuan province, this paper investigated the construction machinery ownership of Sichuan province in 2013 by means of field research and literature research, and obtained the ownership of excavation, loader, forklift, bulldozer, road roller and crane. The results show that the ownership of construction machinery obtained by field research is 224 thousand units, the loaders, excavators and forklifts account most, the ownership of which are 67 thousand units, 66 thousand units and 56 thousand units, accounting for 29.9%, 29.7% and 25.0% of the total ownership respectively. The ownership acquired by literature research methods of population, whole society fixed assets investment and administrative division area are 336 thousand units, 265 thousand units, and 288 thousand units, loaders, excavators and forklifts still are still the main type of construction machinery. The investigation results by two means are similar, which could provide the data to support the control of exhaust pollution from engineering machinery in Sichuan Province.
Non-road mobile machinery;construction machinery;ownership
2017-01-10
環(huán)保部環(huán)保公益項(xiàng)目“非道路機(jī)械細(xì)顆粒物排放清單和減排途徑研究”(201409012);四川省公益性基本科研項(xiàng)目。
范武波(1988-),男,四川廣元人,2014年畢業(yè)于四川大學(xué)環(huán)境工程專業(yè),碩士,工程師,從事大氣灰霾污染控制研究。
陳軍輝,9503062@qq.com。
X734.2
A
1001-3644(2017)03-0154-08