導語：如何才能寫好一篇水循環定義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：廚房家用電器；低溫烹飪；水循環應用；精確控溫應用

中圖分類號：X701 文獻標識碼：A

在國際標準IEC60335-1和IEC60335- 2中還沒有定義，在中國GB4706.1和GB4706特殊標準中也沒有定義到該設備。而在國外有個名稱為：Sous Vide（Immersion Circulator），在設計產品中技術要點填補廚房家用電器《分子美食水循環烹飪》的空白，還組織邀請上海ITS，寧波SGS等權威認證專家和電器工程師上海交大的教授等商討關于低溫烹飪水循環處理器產品技術領域和安規標準定義。

最終大家一致認可該設備在國際標準IEC60335-1通用和IEC60335-2特殊標準中定義IEC60335-1；IEC60335-2-14；IEC60335-2-15；IEC60335-2-73；因為產品技術含量高，目前只能用多個標準來定義該設備。

在國內標準GB4706.1通用和GB4706特殊標準中定義GB4706.1；GB4706.30廚房機械；GB4706.19液體加熱器；GB 4706.75固定浸入式加熱器；因為產品技術含量高，國內目前只能用多個標準來定義該設備。

該設備還帶有智能超級APP.并采用美國FCC標準FCC Rule Part 15.和采用歐盟EMC：EN55014-1；EN55014-2；EN61000-3-2；EN61000-3-3標準定義。

該設備其產品的技術含量在于給大眾帶來的高檔享受有關聯，產品用于廚房分子美食低溫水循環烹飪法，特別是高檔餐廳頂級廚師在烹飪時使食物的營養不流失而研制的一種產品。并得到國外廚師的認可。如西班牙 El Bulli 和英國 Fat Duck，El Bulli 和 Fat Duck；Pierre Troisgros；Brouno Goussault；意大利的Orved；法國的Dito Electrolux；德國的Julabo；德國的MCC；西班牙分子料理大師 Ferran Adria；英國Heston Blumenthal；美國Thomas Keller；1974年 食品化學家Bruno Goussault和廚師Georges Pralus， Pieere Troisgrois首先運用了Sous-Vide這種新的烹飪技術，即真空低溫烹飪。

一、實驗部分

1.主要原料

礦泉水，小牛排；雞腿；鴨肉；羊排；豬肉；鴿子；牛排；鵝肉；三文魚；大龍蝦；普通魚類；雞蛋。

2.主要設備

Agilent Technolgies34972A數據采集儀；亞克力桶；電子稱；量杯；真空機；真空袋；秒表；低溫烹飪水循環處理器。

3.反應機理

該設備工作原理：裝每種食物分開真空包裝，用電子稱秤出重量和水的重比，將該設備器固定在亞克力桶上，水和食物分別放入桶中，調度好該設備的溫度；時間。工作時該設備的數據與采集儀的溫度和秒表的時間一致，并得出該設備分子美食低溫水循環烹飪法對每種食物的烹飪要求。使得新的廚房家用電器低溫烹飪水循環應用和精確控溫應用和產生。

二、實驗分析與討論

1.結論

蛙類：59.5℃，45分鐘；

大閘蟹：64℃，1小時；

貝類：63℃，13分鐘；

福壽螺：61℃，35分鐘；

豬肉：85℃，6小時；

鴿子：64℃，1小時；

牛排：61℃，65分鐘；

鵝肝：68℃，30分鐘；

家禽肉：82℃，90分鐘；

雞：71.5℃，75分鐘；

羊肉：75℃，100分鐘；

蛋類：71℃，60分鐘；

小牛排：59.5℃，45分鐘；

雞腿：64℃，1小時；

三文魚：60℃，12分鐘；

大龍蝦：59.5℃，15分鐘；

魚類：63℃，13分鐘；

雞蛋：68.5℃，45分鐘；

烤肉類：63℃，55分鐘；

蔬菜類：55℃，40分鐘；

鴨肉：61℃，28分鐘；

羊排：61℃，35分鐘。

經各種不同食物進行實驗得出的結果，每一種食物的營養不同所對應的溫度和時間也不同，這個實驗告訴我們，美味的食物不是沒有看你是怎樣的心態來品嘗，以上得出的結果供參考，還有更多的食物等著你們去體會，還有更多美食等著我們去實驗來分享給大家。食物在烹飪加工過程中，因受水、空氣和熱等真空因素的影響，其內在成分會發生一系列的理化變化。真空食物中一部分營養成分發生不同程度的水解，蛋白質發生凝固，水溶性物質浸出，芳香物質揮發，營養浸透食物色素形成或減退等，以上各種變化，能除去食物原有的腥邪氣味，增加令人愉快的色、香、味，同時也使食物的營養成份更容易被人體消化吸收。每種食物都有其適宜的烹飪溫度，機器溫控在±0.1℃之間，如果溫度不夠，會殘留細菌，危害人體健康。但如果溫度過高，會使一些營養物質遭到損失、破壞，甚至產生一些對人體有害的物質。如食物中的水溶性蛋白質過度受熱會結成硬塊，肉類中的脂肪過度加熱則氧化分解，損失其所含的維生素成份，蔬菜中的維生素成份等很不穩定，烹飪熱度越高，時間越長，損失就越大。所以在烹飪食物時，原料要盡量切得細小一些，以縮短加熱時間。原料盡量做到現切現炒，現做現吃，避免較長時間的高溫或多次加熱，以減少營養物質的損失和變化。

2.該設備其真正的用途在如對烹飪食物的保鮮；保存原材料水分；營養不流失；口感好；可以穩定控制溫度的低溫烹飪水循環烹飪烹制菜肴；保留食物的原味和香料的香味和顏色；減少食鹽的使用，分離事物原汁和清水；比蒸、煮更能保留維他命成分 ；保證每次烹飪的結果都是一樣的。比其他蒸煮節省能源，綠色環保，無油煙污染，不同的食物能通過單獨真空包裝同時烹飪，不需要星級的廚師，人人都可以操作并到達理想的效果，贏得更多的準備時間。這項技術還可以最大程度的使廚房提前準備，因為經過該設備烹飪的食物可以再次冷凍或冷藏，需要的時候再次進行加熱。食物在烹飪過程中與一氧化二碳融合改變食材物理型態，食物得到有效的真空，食物有0～50℃的環境里是茵類的高發期，60℃左右的溫度的食物是最適合人的味覺。而且溫度精確到0.1℃誤差時，都感覺是在創造奇跡。

結語

保護傳統烹飪，并在此基礎上進一步革新，包括原料、烹飪技術、廚具的革新和信息的拓展。創造也是一種力量，它能淋漓極致地發揮每個人的潛力。再者，我們學來的知識和技能是為社會服務的，讓人很科學地理解整個過程，只有人與人之間互相交流才能真正發揮出人們烹飪美食的潛力。一旦你有了這種創新意識，你就會行動，不懈地堅持下去，就一定能完成你最初的夢想！

參考文獻

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一、 用詞不恰當

1.P8,“2006年8月24日,第26屆國際天文學聯合會通過的決議中規定,圍繞太陽運行的天體包括行星、矮行星和其他太陽系小天體。”這段內容中的“包括”一詞用法不當,建議修改為“分為”。這是因為,第26屆國際天文學聯合會通過的決議中,規定的不是“圍繞太陽運行的天體”增加了誰、減少了誰,誰是、誰不是,而是把“圍繞太陽運行的天體”重新進行了分類,由原先的分類方法變成了現在的三分法。

同時,這段表述在“小天體”前加定語“其他太陽系”,作為對“小天體”范圍的一種界定,顯得羅嗦,語言表達不簡潔。建議把“其他太陽系”刪除。

2.P14,“黑子數目多的年份稱為太陽活動高峰年,黑子數目少的年份稱為太陽活動低峰年。”這一表述中的“高峰年”、“低峰年”用詞過于口語化,不嚴謹。建議修改為:“黑子數目多的年份稱為太陽活動極大年,黑子數目少的年份稱為太陽活動極小年。”

3.P26,“除了氧之外,地殼上層硅和鋁的比重大些,密度相對小些,稱為硅鋁層;其下的地殼鋁的成分相對減少,鎂和鐵的比重則相對增加,密度也比硅鋁層大,稱為硅鎂層。”這段內容中的“比重”一詞易讓人產生歧義。因為“比重”可解釋為:一種事物在整體中所占的分量;也可解釋為:物質的重量同它的體積的比值。如果以后一種解釋來理解,則會造成表達語意上的矛盾和混亂。這是因為,人們日常對“比重”和“密度”的理解是相近的,甚至是相同的。再者,從上下文語意看,“除了氧之外”的表述可有可無。因此,建議將這段內容修改為:“地殼上層硅和鋁的含量多些,密度相對小些,稱為硅鋁層;其下的地殼鋁的成分相對減少,鎂和鐵的含量則相對增加,密度也比硅鋁層大,稱為硅鎂層。”

4.P32,“于地表的巖石受到多種因素(溫度、水、大氣、生物等)的破壞作用,其理化性質發生變化,如顆粒變細、礦物成分改變等,這個過程稱為風化作用。”這段內容中“破壞”一詞使用不當。這是因為,一般來講,“破壞”是貶義詞,是指對組織、事物的損害、損壞。而溫度、水、大氣、生物等的作用促使巖石顆粒變細、礦物成分改變和理化性質發生變化,不能單純說成是破壞。事實上是,溫度、水、大氣、生物等的作用促使巖石顆粒變細,促進了土壤的發育,為植物生長提供養分,為生成有機質、新巖石提供了可能。這是一個生成的過程,孕育的過程,建設的過程,創造的過程。因此,建議將“破壞”刪除。

5.P36,“外力作用的能量主要來自地球外部的太陽能,它能造成地殼表層物質的破壞、搬運和堆積。”如上一條所述,這里用“破壞”一詞并不恰如其分。根據上下文內容,建議把“破壞”改為“風化”。

6.P45,“大氣輻射的一部分朝上射向高層大氣和宇宙空間,一部分向下射到地面。”其中的“射到”一詞不太恰當。這是因為,大氣輻射的一部分朝上射向高層大氣和宇宙空間,一部分向下射向地面。射向地面的大氣輻射,稱為大氣逆輻射。但是,大氣逆輻射并不能全部到達地面。因此,建議把“射到”改為“射向”。

二、 語法不規范

1.P16,“以太陽為參照物,地球自轉一周叫一個太陽日;以恒星為參照物稱為恒星日。”這段表述中的主語和賓語搭配不當,尤其后一句,因過分的省略,造成語言跳躍性大,缺少應有的過度,讓人理解起來有難度。建議修改為:“以太陽為參照物,地球自轉一周所需的時間叫一個太陽日;以恒星為參照物,地球自轉一周所需的時間稱為恒星日。”

2.P44,“地面吸收透過大氣的太陽輻射后升溫,同時又持續向外(主要是向大氣層)釋放輻射能量,形成地面輻射。”這段內容中的“釋放”和“輻射”同為動詞,皆為謂語,造成謂語重疊。因此,建議將“釋放”刪除。

3.P60,“太陽能推動水循環的同時,伴隨著能量在地理環境中的大規模轉化和交換。”這段表述由于主語模糊,謂語缺失,造成語句不通順,語意不清晰。根據下文語意,建議修改為:“太陽能推動水循環的同時,伴隨著水循環,能量在地理環境中作大規模的轉化和交換。”

4.P61,“去河流實地勘查應注意安全,避免掉進河里。”這一表述動賓搭配不盡合理,讀起來拗口。如修改為:“去實地勘查河流時應注意安全,避免掉進河里。”會更清晰、容易理解。

三、 定義不確切

1.P12,“太陽輻射是太陽以電磁波的形式向宇宙空間放射的能量。”這一定義犯了“定義過窄”的邏輯錯誤。這是因為太陽輻射不僅是指能量,還指能量傳遞的方式和過程。建議將原表述中“能量”前的“的”刪除。

2.P31,“巖石是巖石圈(地殼)中體積較大的固態礦物集合體,由一種或多種礦物組成。”這一定義易讓人產生多處歧義。(1)“巖石圈”后加“(地殼)”易讓人認為“巖石圈”就是“地殼”,兩者為同一概念。而事實上“巖石圈”和“地殼”是兩個完全不同的概念。“巖石圈”是從物質組成上講的,“地殼”是從地球內部分層上講的,雖然兩者都是由巖石組成,但是“巖石圈”厚于“地殼”,“地殼”包含在“巖石圈”之內。(2)“體積較大的”是“固態礦物”的定語還是“固態礦物集合體”的定語不明確,但不管是作為“固態礦物”的定語還是作為“固態礦物集合體”的定語都不恰當。難道只有“體積較大的”“固態礦物”才能組成巖石嗎?難道只有“體積較大的”“固態礦物集合體”才是巖石嗎?難道體積較小的“固態礦物”不能組成巖石嗎?難道體積較小的“固態礦物集合體”不是巖石嗎?答案當然都是否定的。因此,建議將這段表述修改為:“巖石是固態礦物的集合體,由一種或多種礦物組成。”

3.P40,“在斷層中兩側陷落、中間突起的部分叫地壘。”這一定義表述不清楚。“斷層中”怎么會“兩側陷落、中間突起”?讓人不知所云。建議修改為:“兩條斷層之間的巖塊相對上升,兩邊巖塊相對下降,相對上升的巖塊叫地壘。”

同頁,“中間部分相對下沉的斷層,形成地塹構造。”這一定義表述存在著與上述內容同樣的問題。建議修改為:“兩條斷層之間的巖塊相對下降,兩邊巖塊相對上升,相對下降的巖塊叫地塹。”

4.P59,“地球上的水循環是指水在地理環境中空間位置的移動,以及與之相伴的運動形態和物理狀態的變化。”這一“水循環”的定義寬泛,沒有揭示出水循環的本質,犯了“外延過寬”的邏輯錯誤。建議修改為:“地球上的水循環是指水在地理環境中空間位置的往返移動,以及與之相伴的運動形態和物理狀態周而復始的變化。”或者修改為:“地球上的水循環是指水在地理環境中周而復始連續運動的過程。”

四、 概念不明確

1.P10～11,“閱讀”內容的標題是“探索宇宙中的生命”,“閱讀”的內容中出現了“智慧生命”、“高級生命”、“生命”三個內涵和外延都有些交叉的概念。概念的混亂,造成了語意表達的模糊、不清晰。建議將“智慧”、“高級”刪除。

2.P47,“每年早春季節,……由于受寒潮、倒春寒等造成的低溫和凍害影響,常常使播種不久的谷種大量爛掉,……”一般來講,“倒春寒”是由寒潮和連續性降水造成。因此,表達時,“倒春寒”與“寒潮”并列不妥。再者,“倒春寒”也是一種低溫天氣,是春天氣溫回暖過程中出現的低溫現象。因此,把“倒春寒”說成是“低溫”的原因不妥。建議修改為:“每年早春季節,……由于受寒潮、連續性降水等造成的低溫和凍害影響,常常使播種不久的谷種大量爛掉,……”或者修改為:“每年早春季節,……由于倒春寒的影響,常常使播種不久的谷種大量爛掉,……”

3.P59,“在太陽系九大行星中,地球被稱為‘水的行星’”。這一表述有誤。2006年8月24日,第26屆國際天文學聯合會已經通過決議,規定圍繞太陽運行的天體分為行星、矮行星和小天體三類;以后不再有“大行星”的稱謂;太陽系的行星有八顆;冥王星不屬行星系列,而是劃入了矮行星的類別。因此,建議原表述修改為:“在太陽系的八顆行星中,地球被稱為“水的行星”。

4.P70,“自然地理環境是巖石圈、大氣圈、水圈、土壤圈、生物圈、人類圈等自然地理圈層組成的有機整體。其中,每一要素都作為整體的一部分,與其他要素相互聯系和相互作用。某一要素的變化,會導致其他要素甚至整體的改變。”“人類”是“自然地理環境”的主體,“自然地理環境”是“人類”的客體,把“人類”納入“自然地理環境”的組成要素,明顯主、客體不分。建議刪除“人類圈”。

此外,該處正文下面還配有“大尺度范圍各自然地理要素的相互作用示意”圖和“小尺度范圍各自然地理要素的相互作用示意”圖。在大尺度范圍示意圖中標有“大氣圈”、“生物圈”、“水圈”、“巖石圈”、“土壤”、“地下水”和“風化殼”等7種“自然地理要素”;在小尺度范圍的示意圖中標有“大氣要素”、“地形要素”、“生物要素”、“土壤要素”、“水文要素”、“地質要素”等6個“自然地理要素”。

同一頁三處表述的“自然地理要素”各不相同,就是同一要素的名稱也各有差異。各處表述的不同,造成概念外延的模糊,內涵的不統一,讓學生眼花繚亂,難以理解。建議應有所調整,統一起來。

5.P83～86,課文中多次出現“森林自然帶”、“草原自然帶”和“荒漠自然帶”等概念。“森林”、“草原”和“荒漠” 本是自然之物,其后綴“自然”一詞,語意重復。因此,建議將“自然”二字刪除。

6.P83～84,“森林自然帶”分為“熱帶雨林帶”、“亞熱帶常綠闊葉帶”等,“草原自然帶”分為“熱帶草原自然帶”、“溫帶草原自然帶”,“荒漠自然帶”分為“熱帶荒漠自然帶”、“溫帶荒漠自然帶”。同為自然帶名稱,有的加“自然”一詞,有的不加,造成同類概念前后表達形式不統一。建議將這些概念中的“自然”一詞刪除。

7.P99,“全球氣候變化對主要生產領域,如農業、林業、牧業、漁業等部門的影響更為顯著。”“農業”是一個有廣義和狹義之分的概念,廣義農業是指種植業、林業、牧業、漁業等,狹義農業僅指種植業。這段內容中的“農業”應指狹義“農業”,即“種植業”,但是,人們也可能會以廣義“農業”來理解。如果以廣義“農業”來理解,則會造成“農業”概念與“林業”、“牧業”、“漁業”等概念外延的交叉,內涵的重疊,引起語意表達的混亂。因此,這段內容中的“農業”一詞調整為“種植業”更好。

五、 論證不充分

1.P44,“對流層大氣能夠直接吸收部分地面輻射,其中以水汽和二氧化碳吸收的地面輻射為多。所以說,長波輻射是對流層大氣增溫的直接能量來源。”這段內容為一個論證,第一個“。”前為論據,后為論題。第一個“。”前的論據不足以證明其后的論題。這一論證存在明顯的論據不充分的問題。建議修改為:“對流層大氣能夠直接吸收地面輻射,吸收率高達75～95,其中,以水汽和二氧化碳吸收的地面輻射為多。所以說,地面長波輻射是對流層大氣增溫的直接能量來源。”

2.P60,“水循環在總體上受到自然規律的支配,所以說,水是潔凈的可再生資源。”這段表述中“所以說”前為因,“所以說”后為果,因與果沒有必然聯系,犯了“理由虛假”的邏輯錯誤。這是因為:“受到自然規律的支配”的物質,并不都是“潔凈的可再生資源”。建議原表述修改為:“水循環使地球上的各種水體處在連續不斷的運動、轉化狀態,所以說,水是可再生資源。”

六、 插圖有問題

1.P8,圖1-3“太陽系示意”中沒有畫出八顆行星的公轉方向和自轉方向,沒有畫出彗星等其他太陽系內的天體。圖中內容顯得不夠豐富多樣,不利于學生在觀察、探究、發現中學習。

2.P10,圖1-5“總星系的一部分―銀河系―太陽系―地月系”中,各級天體系統之間的關系表現得并不清晰,尤其是太陽系與銀河系之間、銀河系與總星系之間。

3.P12,圖1-7坐標系中,水平數軸表示的是太陽的輻射波長,垂直數軸表示的是太陽的輻射能力。根據水平數軸和垂直數軸所表示的內容判斷,這幅圖所要表達的內容應是太陽輻射能隨波長的分布。但是,這幅圖的標題卻是“太陽輻射中各種波長的光所占的比例()”,標題與圖中表達內容不相符。再者,標題“太陽輻射中各種波長的光所占的比例()”是指所占的誰的比例并不清楚;在圖中也確實看不出“太陽輻射中各種波長的光所占的比例()”。因此,建議將圖的標題修改為:“太陽輻射能隨波長的分布”。

4.P13,圖1-9“太陽外部結構示意”不清晰,從圖上看不出光球、色球和日冕的空間層次關系。建議把現在的太陽俯視圖修改為太陽外部結構的剖面圖。

5.P45,圖2-24“到達地面的太陽輻射示意”中,畫出了“太陽”。這是視覺感覺上的太陽。這種畫法在強調圖上內容形象性的同時,卻失去了科學性。這是因為:太陽直徑是地球直徑的109倍,太陽距離地球約1.5億公里。而在這幅圖上,顯然沒有表達出這種地球與太陽的大小關系和距離關系;當然,日常使用的一般圖紙也難以表達出地球與太陽的這種大小關系和距離關系。這種以視覺感覺來表示事物大小關系和距離關系的做法,對學生是一種誤導。所以,建議把圖中“太陽”刪除,把太陽光線畫成平行關系,在太陽光線的上方標注上“太陽輻射”一詞,然后再繪上相應的其他內容。

參考文獻

[1] 徐錦中.邏輯學.天津:天津大學出版社,2008.

[2] 倪鼎夫,張家龍,劉培育.學點邏輯.北京:人民出版社,1979.

篇3

1.1水資源利用現狀

近年來我國生態環境的惡化不斷加劇，人類一味的追求水資源的最大經濟可利用水量，忽視生態環境自身對水資源的需求。特別是北方地區水資源供需矛盾尖銳，在水資源嚴重短缺的情況下，生態環境用水被經濟用水所擠占，北方多數地區河流開發過度。水資源、水問題可以概括為“水多、水少、水臟、水生態惡化”，這些問題嚴重影響了我國的可持續發展[1]。進入21世紀，面對嚴峻的水資源短缺、經濟快速發展與生態協調等問題，我國學者提出了“面向生態”的新概念，面向生態的水資源利用重視自然生態的需求，綜合考慮自然———社會———經濟復合生態系統的需求，我國進入了面向生態的水資源利用模式———生態保護型階段。

1.2河流生態環境問題

人類對水資源開采程度好破壞程度的不斷增強使水文循環受到嚴重的擾動，水資源自然循環的途徑和通量發生改變，其可再生能力也有不同程度的改變，出現一系列的問題，如河道斷流、地下水位下降、水資源短缺、水污染等等。水作為生物本身的組成部分，在自然生態系統中起著無可替代的重要的決定作用。要使生態環境朝著良性循環的方向發展，必須首先滿足生態系統所必須的水量要求。

2.生態需水基本理論

2.1河流生態需水及其特點

基于自然水循環角度[2]，河流生態需水可以定義為：在特定時段內，在一定的生態保護目標下，維持河流基本結構與功能所需要的一定水質目標下的水量。其內涵可以理解為：（1）維持河流生態系統現狀；（2）避免河流退化；（3）提供水來支撐自然過程，以保留關鍵的生態服務和社會服務功能。具體可以歸結為一下幾個方面：（1）維持河床沉積物的大小和移動性；（2）維持常年性河流不斷流；（3）維持河道的縱向連續性；（4）維持河流特征和環境；（5）維持洪泛平原；（6）維持河濱植被；（7）維持河口的生態平衡；（8）維持娛樂和舒適性。

河流生態需水特點：質與量的統一性[3]；時間與空間性；尺度多樣性；最優性與闕值性。這些特點涉及到方方面面的因素，必須統籌兼顧，全局把握，針對特點有目的的改造河流，造福人類。

2.2河流生態需水重要水文要素與指標

河流生態需水研究的一個重要問題就是如何選取水文指標。這些指標包括：（1）與流量狀況總體趨勢密切相關的指數如平均日流量、平均的最小的和最高的月流量、低流量、最小的和最大的流量的持續時間等。（2）描述流體多樣性成分的指數：日流量、月流量、年流量以及低流量高流量在頻率上的變化，低流量和高流量在持續時間上的變化，流量變化的速度等。（3）其他比較重要的指數包括每年流量的變化，高峰期的峰值，洪水頻率以及洪峰天數等。

在水資源規劃與配置中，常常需要涉及到一些表征生態需水的性能性指標，這些指標具有典型性和代表性，對分析河流生態系統的健康具有重要作用。這些指標一般與流量過程有關，具有相同特點的河流，其性能指標應具有同一性，不同的河流其指標存在不同程度的差異。往往應該考慮到枯水年、平水年、豐水年以及不同月份的差異。不同情況性能指標不同，實現河流的生態功能也不同，針對我國北方河流季節性的特點，提出以下指標來衡量生態需水的性能：非汛期低流量天數、汛期流量、某頻率的洪水、入海流量。

3.生態需水的評價

生態需水評估的原則有：科學性原則，協調性原則，動態性原則，區域差異性原則。河流生態需水估算與實施的理論框架可概括為三個部分，即河流生態系統現狀分析、保護目標以及生態需水的確定、實施效果的評估。伴隨著人類對水資源系統干擾程度的不斷增加，越來越多的學者開始對經濟社會系統中水循環的運動過程進行研究，與自然水循環相對應的人工水循環被提了出來。生態需水的評價一定要權衡多方利益，評價變得更加復雜。

篇4

沙角發電總廠C廠(以下簡稱沙角C電廠)工程全套引進技術設備，建設規模包括3臺額定功率為660 MW，最大保證出力為696 MW的亞臨界沖動凝汽式汽輪發電機組。其機組為目前我國最大的燃煤機組，具有參數高、系統復雜等特點，而且運行工作人員少，因此，事故順序記錄對于指導檢修人員及時排除事故顯得特別重要，并直接影響機組的商業運行。

1　S.O.E.的結構及運行狀況

沙角C電廠3臺機組均采用英國ROCHESTER公司生產的ISM-1型事故順序記錄儀，主要包括電源供電單元(FCU)、信號輸入端子板(ITP)、事故虜獲單元(ECU)、通信單元(CIU)、打印機和設備間相互連接用的同軸電纜及光纖等。每臺機組的S.O.E.提供信號輸入通道256個，已定義輸入通道255個，主要包括電氣保護信號、重要輔機運行狀態/跳閘狀態信號、電調部分的汽輪機跳閘的始發條件、鍋爐MFT始發條件和機、爐部分設備的運行參數等。在機組商業運行過程中，S.O.E.多次出現未能對機組的事故停機的事故分析提供明確有效的線索和證據的情況，延長了機組的消缺時間，影響了機組的安全、經濟運行。

2　主要存在的問題

2.1　信號輸入路徑中間環節多

沙角C電廠S.O.E.輸入信號基本上從最近距離的地方引進，造成信號輸入路經中間轉換環節增多，如鍋爐跳閘信號的S.O.E.輸入路徑為：FSSS中間繼電器柜DCS輸入端子S.O.E.輸入端子。更合理的信號輸入路徑應為FSSSS.O.E.輸入端子。由于信號輸入中間環節多，當通道定義為常閉接點輸入時，系統誤動作次數將會增加；當通道定義為常開接點輸入時，將增大系統拒動的可能性。這些都會影響S.O.E.提供準確的事故線索。另一方面，信號輸入中間環節多也增大了檢修人員對其它系統的維護難度。

2.2　通道分配不合理

2.2.1　引進了輔機在運行信號

每臺機組的S.O.E.不僅引進了各臺凝結水泵、凝汽器抽氣泵、鍋爐給水泵、循環水泵、工業水泵已跳閘信號，而且引進了上述各輔機在運行的狀態信號，而絕大部分輔機的運行信號是無助于機組的事故分析的。

2.2.2　輸入信號重復

對于6臺低壓加熱器、3臺高壓加熱器等，S.O.E.不僅冗余地引進了容器液位高異常信號(差壓開關送出)，而且相對地引進了液位高異常繼電器已動作信號。相當于S.O.E.定義4個通道監視同一容器的同一異常液位。

2.3　部分已定義的通道端子未接線

2號機組S.O.E.輸入通道索引號為19～24，這6個通道分別定義為給水中間水箱水位非常低、公共服務氣壓力低、燃油箱液位非常低等，但端子板上均未接線。

2.4　部分已定義的通道信號定值空缺

在255個已定義輸入通道中，現有的定值一覽表未能提供明確定值的共有36個，其中包括定子冷卻水出口溫度非常高、引風機軸承溫度高等。

2.5　部分關鍵信號未引進S.O.E.

如S.O.E.只引進了一個爐膛壓力高差壓開關接點，而未引進爐膛壓力非常高(三取二信號，MFT始發條件)信號；只引進了汽包水位高I值和低I值的報警信號，而未引進作為MFT條件的汽包水位非常高(三取二綜合信號)和汽包水位非常低(三取二綜合信號)信號。

3　造成缺陷的原因分析

造成缺陷主要有4方面的原因：

a)工程建設采用總承包方式，承包方面為了節省設備開支，盡可能減少電纜鋪放長度，從而導致部分信號從附近機柜并接，造成信號輸入路徑中間環節多。

b)由于工程建設分工是CE負責鍋爐島部分建設，GA負責機、電及公用系統部分建設，GA在機組S.O.E.通道分配上明顯未作全盤考慮，絕大部分通道定義給汽機及輔助系統、發電機及發變組，而鍋爐部分重要信號卻未能引進S.O.E.。

c)監理不力是以上2項既成事實的主要原因，而移交資料不齊全說明驗收工作有漏洞。

d)部分主要輔機現在實際運行出力未能達到原設計要求，從而容易觸發事故停機，這是S.O.E.原設計點組態時未能充分考慮到的，使S.O.E.在這方面引進的信號不夠充足。

4　整改策略

a)全面核實每個輸入信號的合理輸入路徑，取消多余的中間環節。

b)補齊MFT全部始發條件：

1)增加爐膛壓力非常高信號，取自FSSS“三取二”綜合信號；

2)增加爐膛壓力非常低信號，取自FSSS“三取二”綜合信號；

3)增加汽包水位非常高信號，取自FSSS“三取二”綜合信號；

4)增加汽包水位非常低信號，取自FSSS“三取二”綜合信號；

5)增加一次風壓對爐膛壓力差壓低磨煤機全路信號，差壓信號取自FSSS。

c)增加每臺爐水循環泵跳閘信號，信號取自電氣動力箱。

d)增加爐膛層火焰消失信號，信號取自FSSS。增加層火焰消失信號，能為滅火事故分析提供正確的分析方向。

e)增加部分重要輔機跳閘的始發條件：

1)增加每臺磨煤機密封風壓對冷風管風壓差低信號，取自FSSS，是跳磨煤機的條件；

2)增加每臺磨煤機的給煤機已停運信號，取自FSSS，是延時跳磨煤機的條件；

3)增加每臺給水泵跳閘的始發條件：包括油壓低，壓加級平衡管溫高，液力耦合器軸承溫度高，給水泵進出口差壓低等，信號分別取自給水泵保護回路和DCS。

5　結束語

改造后的S.O.E.的通道分配合理、引進信號齊全。實踐證明，2號機組在1998年10月份小修期間實施S.O.E.改造后，對機組的每次事故停機，S.O.E.都準確地捕捉到始發原因，對機組安全、經濟運行起到積極作用。1999年3月份1號機組小修期間又對1號機組的S.O.E.實施改造，同樣取得很好的效果。

篇5

關鍵詞：水網工程；建設思路；智能化；概念辨析

中圖分類號：TN911；TV21 文獻標志碼：A 文章編號：1672-1683（2015）03-0534-04

Abstract：Smart water network engineering includes the water physical network construction which is composed of all the water regulation infrastructure，water information network construction which characterizes the intelligent technology trend，and water management network construction which consists of the institutional mechanism construction and regulation decision-making.Smart water network provides the integrated platform and comprehensive support for water management and control.There are controversies in the engineering construction idea of smart water network；however，smart water network represents the future development trend for water management and has received more attention.In this paper，the concept of water network engineering is analyzed，water network intellectualization is illustrated，the construction idea of smart water network is discussed，and the crucial scientific issues and core technology for the construction of smart water network are proposed.

Key words：water network engineering；construction idea；intellectualization；concept analysis

由于人類目前對于大氣水和土壤水等非徑流性水分調控的能力、程度和范圍還相當有限，以徑流性水資源為基本對象的各類水事活動，均以“自然-社會”二元水循環網絡系統為物理依托展開[1]，其中自然水循環網絡包括江、河、湖泊以及水文地質單元系統，社會水循環網絡包括“供水-輸水-配水-排水-回用”水網絡體系[2]，如依托自然河湖水系實施防洪減災和水資源開發利用，依托人工渠系管網進行供水、用水和排水，等等。因此一個地區的水網，是不同時期治水實踐的物質基礎和客觀載體，其系統的完善與否、功能發揮的好壞，會直接影響人們生活質量、經濟社會發展和生態環境狀況[3]。正因為如此，水網和電網、交通網、信息網（包括通訊網和互聯網等）并列為現代社會的四大基礎性網絡。目前，智能電網、智能交通工程建設等已取得長足發展，相比而言，水網智能化建設卻比較落后。智能水網建設意義十分重大。開展智能水網研究能夠促進江河湖庫水系的科學規劃，有效指導各級水系聯通連通；協調各級水行政管理機構，保障最嚴格水資源管理制度的實施；建立水權交易機制，利用市場經濟機制優化配置水資源等。

1 智能水網概念淺析

1.1 水網和水網工程

各類水問題不管其表現形式如何，均可以歸結為水循環演變與調控的失衡。水力網絡作為水循環的載體，是水循環過程調控的對象。通常把水力網絡簡稱為水網。水網和水網工程是完全不同的兩個概念。水網指的是由自然的江河湖庫與人工供用排水管網設施所組成的連通水系。水網工程則是指建設水利工程有效聯通江河湖庫水系，搭建決策支持平臺管理各類水利設施，發展水循環調控理論實施水循環調控的過程。隨著現代治水理念和信息化技術的不斷發展，水網工程正在朝著智能化方向發展，逐步融合了由各類水流調控基礎設施組成的水物理網建設，符合智能化技術特征趨勢的水信息網建設以及以體制機制建設和調控決策形成實現體系的水管理網建設，發展成為以 “堅強友好”為特征的水利設施建設、以“智能感知”為目標的現代信息技術和以“科學決策”為核心的水管理活動[4]。智能水網代表著水務管理的未來發展趨勢，是“自然-社會”二元水循環理論與多維智能化現代信息技術的深度整合，在水事管理，水利設施、信息系統建設，水資源配置與調控等方面都體現著先進性和科學性。

1.2 智能水網工程

“智能水網”主要由三大基本網絡組成[5]，智能水網工程框架與建設內容見圖1。

一是實體網。從屬性上可分為自然水網和社會水網，前者是自然的河湖水網，后者是人工的取、供、輸、排水渠系或管道網絡系統；從范圍上可分為跨流域水網、流域水網和區域水網；從使用功能角度可分為防洪抗旱系統、城鄉供排水系統、農業灌溉系統、航運系統、水力發電系統和水土保持系統等；二是信息網。即水在自然系統和社會系統流動過程中相關屬性信息采集、傳輸、存儲、處理的基礎設施和數字化系統，包括智能感知、智能仿真、智能診斷、智能預警、智能調度、智能處置、智能控制在內的全過程調控基礎信息網絡；三是管理網。包括水網的調控規則、水管理公共政策與制度以及智能化決策平臺等，按層級劃分包括國家管理網絡、流域管理網絡和區域管理網絡等。在上述三大組成中，實體網是智能水網的物質基礎，信息網是智能水網的決策支持，管理網是智能水網的中控樞紐。三大網絡通過國家級、流域級和區域級（覆蓋省、市、縣）的層次化系統平臺，實現相互之間的有機集成和系統支持，促進水流、信息流和業務流一體化融合，保障水資源統一調配和管理。

1.3 水網智能化在三個分支的具體體現

國家水網工程的智能化可以從水物理網、水信息網、水調度網三個分支網絡的智能化建設來闡述[6]。水物理網建設包括自然河流水系整治、蓄引提水工程建設、供排水設施體系建設等，基本涵蓋水利基礎設施建設的內容，而智能化要求在工程建設中既要考慮宏觀系統結構與布局的科學性，也要注重單體設計與材料選取的合理性，工程建設應能夠體現當代水利基礎設施體系規劃、設計水平的提高和工程建設技術與材料工藝的進展。水信息網建設涵蓋了“自然-社會”二元水循環及相關信息的采集、傳輸、處理的整體建設內容，其智能化建設則對于通信傳輸的可靠性和有效性、自動化設備的先進性、系統的兼容性和可拓展性等方面具有更高的要求，要求工程建設應與當今時代信息化建設和發展趨勢相符合[7]。實施的難點在于配套水利監測、控制設備的研發。水調度網建設主要是以水循環預報和調配控制為核心的管理決策能力建設，其智能化要求是，既要能夠使水資源多目標的科學決策與實時調控能力得到全面提升，又要與現代水利決策與管理體系改革框架相吻合。

2 智能水網工程建設思路的探索

我國智能水網工程擬以“四橫三縱”的國家水網為骨干網架，各等級江河湖庫連通互濟的區域水系為基礎網絡（水物理網），將現代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術（水信息網）與調度組織管理（水調度網）高度集成，而形成的新型水利現代化建設的綜合性載體。它應以保障國家水安全，建設水生態文明社會為終極目標，在滿足生態環境需水、保證供水安全等強制約束下，協調管理、科學規劃江河湖庫水系連通工程建設，適應水權交易制度發展，利用市場經濟機制優化配置水資源，保障最嚴格水資源管理制度的實施，極大地滿足各部門對水資源需求，實現對用戶安全、可靠、經濟、互動的水供應和增值服務，進而促進水生態文明社會建設。

2.1 建設智能水網的理論基礎

“自然-社會”二元水循環調控理論是國家智能水網工程建設的理論基礎[8]。“自然-社會”二元水循環調控和實施的主要步驟包括：（1）模擬。利用“水循環模擬模型”模擬計算遠期、中期、近期三個時間尺度的上水資源供需匹配情況，對水資源供需失配區域在宏觀、中尺度和微觀三個空間尺度上進行水資源合理配置。（2）預報。基于人類社會經濟發展和水動態循環過程認知，預報自然界供水和人類經濟社會需水變化，為實施調控提供依據。（3）調度。調度過程與模擬預測尺度相對應。包括長期調度，短期調度和實時調度。（4）控制。實施監測水流過程和水流形態，基于調度計算結果實時控制閘門群和泵站群，達到合理調控水流過程和改變水流形態的目的。（5）評價。對實施效果進行評價，并根據評價結果，對框架、模型進行反饋改進。“自然-社會”二元水循環調控的技術框架見圖2。

2.2 建設智能水網的手段和目標

節約用水、水價杠桿、定額管理、總量控制、水權分配、節水型社會和水生態文明城市建設等是我國實施水資源調控多種手段。智能水網與以往調控的不同，它是更強調決策的科學性和決策、調控一致性。它將基于大數據的“自然-社會”供、用水分析，制定調控方案，采用綜合的調控方案，對現存的水短缺、水污染和水生態系統退化等問題進行系統治理。

智能水網工程將有步驟推進實施水循環過程調控所依存的軟硬件系統建設，通過打造一個基礎平臺，建設國家-流域（行政區域）兩級控制中心，理順國家-流域-地方三層管理關系，實現防汛抗旱類、水資源管理類、生態環境類和工程管理類等四類業務的智能化應用，推動實現全國大水網、水利信息網和調度管理網的有序融合，逐步改變現有資源分散、重復建設、重建輕管現象。

3 科學問題和核心技術辨析

3.1 我國國家水網建設推進中存在的問題

調研[9-10]發現，我國經濟發達地區和水利改革發展需求迫切的地區，針對當地洪澇災害、水資源供需矛盾突出、水體污染和水生態退化嚴重等水問題，率先啟動“智慧水務”相關工作，并將其作為推動水利公共管理服務的重要抓手和新時期區域水利基礎設施建設、信息化建設、管理制度建設的綜合平臺，同時也引領著我國智能水網建設。目前，我國水網建設存在以下三方面的問題。

（1）各地都從自身水資源特點和實踐需求出發建設各具特色的智能水網，因此建設理念、建設目標、建設思路、建設內容、建設路徑各異。具體表現在名稱提法上不同，上海市和北京市建設“智慧水網”，無錫市建設“感知太湖，智慧水利”，山東省建設“現代水網”，山西省建設“大水網”，海南省建設“水網體系”；還表現在智慧水網建設的側重點不同，北京市重點是為了解決水資源調度管理問題，上海市重點是為了提供更好的社會化水務服務，山西省和山東省重點是為了提高水資源時空調配能力應對極端事件，無錫市重點是為了實現太湖生態治理目標，海南省重點是為了促進河湖連通實現“生態大城市”建設。

（2）各地智能水網建設缺乏統一認識和標準模式指導，有些地區對智能水網的內涵理解和建設任務認識還有偏差，表現在偏重于強調實體網建設，忽視信息網和管理網建設；偏重于強調實施監測與數據傳輸等“感知”建設，忽略“智慧”調度管理建設等。

（3）缺乏系統的規劃設計理論。無論是北京市的“智慧水網”還是山東省的“現代水網”等，都是對當地水問題的一種具體解決策略，智能水網工程在國家層面上，還沒有形成有效的頂層設計和系統性的學術成果。

因此迫切需要在實踐探索的基礎上，總結各地智能水網建設經驗，從戰略高度、全局視野開展頂層設計，在國家層面對水網工程進行整體布局和長遠規劃，全面帶動農田水利、防汛抗旱、水資源配置、江河治理、水生態與環境保護的各項工作，提升國家水安全保障能力和現代化水平，實現水利全面跨越式發展。

3.2 建設國家智能水網亟需解決的關鍵科學問題

開展頂層設計，在國家層面對水網工程進行整體布局和長遠規劃，全面推進建設我國智能水網需要解決的關鍵科學問題如下。

（1）江河湖庫水系連通規劃理論與方法。國家智能水網主要通過江河湖庫、樞紐調蓄工程和蓄滯洪區的合理布局，降低洪澇災害潛在風險，增強工程調蓄能力，形成保障國家防洪安全的物理基礎。因此，研究人工輸配水工程理論體系與實踐方法，有效聯通江河湖庫水系，形成與國家水資源優化配置目標相適應的水流通道體系，對于提升區域間水資源互調互濟能力和區域內水資源開發利用水平至關重要。

（2）二元水循環模擬理論與仿真控制模型。水網智能化一個十分重要的方面就是水安全風險的預測和感知。國家智能水網主要基于二元水循環模擬和水網工程運行控制平臺，預測潛在的水安全風險，提高水資源調度決策的針對性和系統性，從決策環節支撐水安全保障目標。因此，完善水循環及其伴生過程模擬與仿真理論模型，發展超大泛流域水資源合理配置技術方法體系，對于智能水網實施精細化水資源管理和調度，至關重要。

（3）智能化監測、控制體系規劃理論與方法。國家智能水網使用水情、工情監測站點數據做出決策，并通過遠程化、自動化、智能化的水利樞紐進行決策實施。因此，合理布局水情工情監測、控制站點，形成完備的智能化監控體系，事關智能水網工程成敗。

（4）智能水網運行管理體系建設。以國家智能水網工程平臺為載體和依托，開展以水資源管理制度、管理模式建設和水資源優化配置及科學調度實踐為主要內容的水管理網體系構建和改革，完善管理理念、決策形成機制及規范制度保障等水管理要素，對于強化水資源科學配置和優化調度技術在水資源管理中的應用，增強決策指令形成環節的科學性和系統性至關重要。

3.3 建設國家智能水網的關鍵核心技術

對“水物理網”、“水信息網”和“水調度網”三個課題的核心技術進行總結和提煉。共提出了如下14項關鍵核心技術。

第一課題：水物理網應用基礎研究。主要包括復雜輸水網絡的水動力學問題，江河湖庫聯通條件改變對水資源演變影響，江河湖庫聯通可行性判定研究。主要包括如下幾個方面。

（1）超大泛流域水資源合理配置整體模型研究。

（2）節點水體容納能力及區域供水能力研究。

（3）水系聯通汊點水力特性研究。

（4）水網節點布局方法與通道連結體系建設。

（5）ArcGIS技術及其在水網布局中的應用研究。

第二課題：水信息網應用基礎研究。主要包括流域水循環過程模擬與仿真，安全監測高新技術與自動化監控系統，大型通用水網結構系統分析原理與設計方法。

（6）水循環及其伴生過程模擬與仿真。

（7）安全監測及信息分析理論與方法研究。

（8）自動化控制系統架構與方案優化。

（9）配套設備標準體系建設與研發。

第三課題：水調度網應用基礎研究。主要包括：長距離輸水工程的優化調度技術，梯級水庫群的聯合調度和面向生態補償的水網工程綜合調度。

（10）高含沙、含鹽河流水沙平衡調度技術研究。

（11）多水源聯合補償機制與實時調度研究。

（12）流域水資源量、質、效多目標調控技術。

（13）梯級水庫群中長期優化調度技術。

（14）梯級水電站廠內經濟運行與實時發電控制。

4 思考與認識

我國長期的水利建設和發展已為智能水網工程的建設奠定了良好的基礎，但制約智能水網工程全面推進和快速發展的瓶頸問題依然存在。主要包括如下問題。（1）智能水網尚未形成完備成熟的理論體系和配套完善的框架結構，我國進行智能水網建設沒有現成藍本可供遵循，需要探索。（2）智能水網工程涵蓋了水利科學、環境科學、系統工程等多個學科，包含了大量水利水電工程建設的核心關鍵技術，而且蘊藏了復雜的前瞻性理論。亟需聯合政府、行業主管部門、科研單位、高校、企業針對有效社會需求進行系統設計，協同開展產業技術研發。（3）工程實踐對理論探索的回饋作用不顯著，應清醒認識到建設國家層面的智能水網是一個長期、艱巨、復雜、系統的過程，理論探索需要在長期的工程實踐過程中進行完善，不能一蹴而就。水網工程智能化既需要工程建設和信息技術的進步，也需要與水利管理體制、機制創新相統一。智能化與信息化、現代化一樣，是一個動態變化的過程，要科學分析智能化方向的發展進程及變化趨勢，加深對智能化發展階段的認識，明確重點工作任務，客服盲目性，不斷推進國家水網智能化健康發展，為我國水資源配置與城鄉安全、防洪除澇減災、水生態文明建設、大型水利水電工程建設、國家河湖聯通工程等水利事務的建設和決策提供強有力的科技支撐。

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篇6

1 微課的含義和特征

就微課的含義來說，它和傳統教學課堂教學模式有著本質上的不同，主要立足于地理的微觀角度進行教學。目前，世界教學學者對于微課還沒有明確統一的定義，因為研究人員領域和階段的不同，對于微課的理解也會存在本質上的差異。

就微課的特征來說。首先微課具有微小型，雖然各學者對于微課在宏觀層面上的特征理解較為統一。其中微主要是指微小，它和傳統的課堂比起來，所需要的時間更少。課主要是指應用一定的教學形式來達到教學目的的一種方式，屬于一種教學過程或者教學自原因。實踐過程中，教師經常應用模塊化或者課程內容分解的方式，在極少的時間內，讓教學目標能夠可視化和清晰化，這種模式和過去的教學模式相比，能夠讓教學重點更加明顯，學生的對課堂的注意力也會更加集中。其次，微課具有多元性，教師可以應用多媒體技術，在課堂中充分使用視頻或者音頻等教學技術。另外微課主要以互聯網技術為基礎，主要根據看視頻或者聽音頻的方式，另外教師可以應用微課將視頻和音頻復制給學生，且這些資源能夠重復觀看，能夠幫助學生對教學重難點進行充分掌握和理解。高中地理其理論和實踐結合性較強，如果學生想象力不足，很能對于這些理論性的知識加以理解。在應用微課之后，可以通過技術來形象展示和模擬地理知識，從而促進學生的學習效率。最后，微課具有趣味性，過去的課堂教學中，教師負責通過語言講授知識，教學的效果完全靠教師的語言表達能力和學生的專注程度，部分教學語言枯燥無味，學生難以提高興趣，缺乏學習動力。采用微課教學方式之后，學生在主動學習地理知識的過程中可以小組合作學習，學習的過程中不僅競爭激烈，而且趣味不斷，主動性和積極性能夠充分調動起來了。

2 微課在高中地理教學中的應用分析

采用微課能夠讓教學內容和教學形式更加豐富，從而讓學生對教學大綱中的教學內容有效掌握。首先，微課具有可行性，微課需要教師發揮學生的主導作用，不斷完善教學模式并更新知識體系，能夠針對不同層次的學生因材施教，并為學生自我學習和提高提供技術支持。其次，微課充分分析了學生的學習能力，學生保持最佳狀態的注意力是一定時間限制的，在學習之后必須要通過休息來恢復精力，高中學生在對知識的理解和自學能力上達到峰值。微課正可以為學生提供自我學習的平臺，學生在理解和掌握重難點中更加方便。最后，微課針對不同學習能力層次的學生，針對差生，微課能著重講解知識結構并分析知識點，對于優生來說，微課注重提高學生學習能力并完善學習思路。微課主要在以下幾個方面進行應用。

2.1 應用于新課導入預習，學生能夠更加充分的掌握地理知識

高中地理知識較為繁瑣雜碎，涉及到很多人文地理和自然地理，除了少部分知識需要理解掌握外，大多數在知識需要記憶。在導入預習環節應用微課，能夠讓學生全身心投入到學習狀態，并初步認識所學內容。在高中地理課堂教學中教師可以在微視頻中加入需要學生的教學內容，學生在預習教材后再觀看微視頻，從而將所學內容聯系起來，做好課堂準備。另外，采用微課視頻能夠將學生的課余時間有效的利用起來，并騰出大量時間來學掌握課堂知識。在學習河流地貌的過程中，學生很難對河流侵蝕地貌和堆積地貌加以區分，對兩者的地貌類型和形成原因難以理解，如果只閱讀教材的話，學生難以對這些知識進行掌握，其地理知識結構也難以達到完整化和系統化。教師可以在微視頻中加以一些圖片，讓學生明白，河流在流動過程中會沖擊旁邊的地表，達到侵蝕效果，從而形成侵蝕地貌;而被河流攜裹的泥土會在河流流動速度減慢時沉積在附近，從而形成堆積地貌，這樣學生能夠對兩種地貌的概念有個大致影響，課堂學習中將會更加容易。

2.2 應用于重難點中，學生能夠更加容易的理解地理知識

高中地理有較多的重點和難點，教師在對這些知識點進行講解的過程中，可能難以對其表達出來，學生也難以通過有限的想象力加以理解，這種機械枯燥的教學方法會導致課堂氛圍乏味沉悶，學生的學習興趣被抑制，從而喪失了地理學習主動性。因此教師為了提高教學效果，可以采用微課，將重難點通過視頻內容形象生動的展示出來，將需要想象和理解的文字通過可視性的視頻和動畫展示，學生對地理知識能夠有更深的印象和理解。另外針對疑難問題，可以在微課中對其重點闡釋，從而幫助學生提高學習效果。例如在學習自然界的水循環過程中，學生對水循環的形成過程、類型以及水體之間的補給關系難以理解，教師可以在微課中知足水循環的動畫，將難以理解的水循環示意圖通過動畫展示出來，學生會有形象和直觀的學習體驗。通過觀看微視頻，學生充分了解到海上循環、陸地循環和海陸循環是水循環的三種形式，并掌握住自然界水體轉換的整個過程。

2.3 延伸拓展，學生對地理知識的學習更加具有整體性

學生在高一地理學習過程中認為地理較為容易，然而在分科之后就對地理知識很難理解了，著其實是地理學習由易到難的一個過程。在高二、高三學習中，學生不僅需要對知識進行理解記憶，還要學會對其靈活應用。所以，教師可以應用微課視頻對知識加以拓展延伸，應用具有多樣性的問題方式，面對不同層次的學生，讓他們都有所收獲，從而滿足學生的學習需求，差生能夠基本掌握課本知識，中等生能夠查漏補缺，優生能夠延伸知識并有更深層次的理解。例如在對《交通運輸布局變換的影響》這一課進行學習的過程中，教師可以應用微課視頻，針對個別實際案例，設計問題。學生會掌握到鐵路運輸也是影響聚落空間形態形成的一個重要因素。教師可以在微視頻中向學生展示北京商業網點的分布，為領悟能力強的學生提供知識延伸的機會，中等生則可以通過反復觀看視頻來對交通運輸線對聚落空間形態的影響能加強理解。

篇7

關鍵詞：綠色建筑技術海洋公園場館 建筑設計原則設計方法

中圖分類號：TU2文獻標識碼：A            

隨著我國國民經濟的持續增長，各城市中的體育館、游樂場 、主題公園得到興建，更多的人將其作為休閑、娛樂的場所，使得這些場館中的綠色建筑技術得到了更廣泛的應用。綠色技術是指能減少污染、降低消耗和改善生態的技術體系，通過對保護環境、改造生態的知識、能力或物質手段的運用，來實現對環境保護的創新和對生態知識的應用。我們將以武漢極地海洋世界為切入點，通過對其場館建筑設計和資源利用的分析，來探尋海洋公園場館綠色技術的應用之道。

建筑設計綠色技術的價值

綠色技術的本質是探尋一種新型的人與自然的關系，其重點在于強調對環境污染的防治和治理，對生態環境和自然生態平衡的維護。尤其是當前的科技發展日新月異，給我們的生活環境帶來了非常大的沖擊，隨著環境污染和生態惡化的日益加劇，“人定勝天”的思想已經得不到支持。人與環境是種互動關系，唯有對當前的技術進行模式轉換，從現代的高科技技術過度到綠色技術，才能有效的控制環境污染的進程。

綠色技術可以有效的防止和治理污染，改善生態，實現人與自然的協調發展。綠色技術的開發、應用，總是在具體的區域內進行，例如體育館、游樂場 、主題公園，不僅區域內的環境問題得到了改善，也使相鄰區域的環境得到了改，對維護全球生態平衡作出了貢獻。如果所有區域都開發、應用綠色技術，那么，困擾人類幾百年的環境問題就可望從根本上解決。人們將留給子孫后代一個美麗、富饒的自然環境。

二、武漢海洋極地世界的綠色技術探索

（一）武漢海洋極地世界基本情況概述

武漢海洋極地世界主要包括展示區和工作區：

1、熱帶館：恒溫熱帶魚類，內部展示區全部為玻璃構造，設有海水循環設備維生系統。

維生系統是生命維護系統的簡稱，運用現代的水族科技模仿自然環境為養殖生物創造了人工的水環境。一個維生系統的正常運行需具備五個系統：機械過濾系統、蛋白分離系統、殺菌系統、加溫控制系統、生化過濾系統。

通過對海水循環設備維生系統的使用，使海洋館內的海水在系統的內部形成循環，大大的提高了海水的利用效率。

2、極地館（含室外表演區）：室外表演區為海象海獅，極地館類為企鵝館，北極熊，北極狼等極地動物。整個場館的設計根據內部游覽流線進行，增加了游覽和觀光的趣味性；頂部局部設大大小小采光頂，節能采光，館內展示區全部設雙層亞克力玻璃，根據溫差計算設置不同厚度空氣層，室外表演區既避免陽光直射，又充分利用自然通風和采光。

3、主表演館（含互動館）：造型為親近自然概念——大鯨魚帶條小鯨魚親子游憩，大鯨魚造型內部為朱表演館，設偽虎鯨、白鯨、海豚等生物表演場所，設計觀演人數1700，整個表演館采用殼體建筑結構，金屬屋面保溫結合了聲學設計，同時在地下室設置了海水循環設備維生系統；小鯨魚造型內部為互動館，游客可以在工作人員指導下配備專業裝備，下水與海豚游戲。

（二）從武漢極地海洋世界的綠色設計談建筑設計綠色技術的原則

場館建筑設計的綠色技術應用主要有如下幾個原則：

節約能源原則

節約能源原則是綠色建筑設計的首要原則，也是建設綠色場館的基礎。節約能源是指在建筑設計的過程中充分的利用太陽能、風能、水能等清潔能源，采用節能的建筑圍護結構以及采暖和空調，根據自然通風的原理設置風冷系統，使建筑能夠有效的順應自然界中的風向，根據當地的氣候因地制宜的進行場館的平面設計和總體布局。從武漢極地海洋世界以及其他相關公園場所的建筑設計中我們可以看出，在場館中的采光、空調系統都盡可能將太陽能、地熱能等自然資源發揮到最大值，亞克力玻璃、玻璃采光頂等都大大增加了場館的采光面積及趣味性，使場館的光照基于自然光線的采集，因此減少了場館內照明設備的使用，凸顯了能源利用的綠色特性。

節約資源原則

節約資源原則是指在建筑的設計、建造和建筑材料的選擇中，要考慮到資源的合理使用和處理，盡量減少對資源的使用，同時要盡可能使資源可再生使用，尤其是對水、廢紙、木料的再次使用。在武漢極地海洋世界中，水的使用是最多的，在場館內使用海水循環設備維生系統，能夠將海水進行循環利用，大大降低了對水資源的利用，提高了水的使用效率。

回歸自然原則

這一原則要求建筑本身要與周圍的環境相互融合，和諧一致，動靜互補，對自然生態環境起到保護作用。并且，建筑內部應使用對人們、動植物不產生有害物質的建筑材料和裝飾材料，室內空氣清新、自然、濕度適當，使其中的游覽者產生舒適的感覺。武漢極地海洋世界的最大特點就是游覽人員與海洋環境的結合、人與動物世界的結合。在游覽的過程中，人們打破了原有的生物之間的隔閡，不斷地產生互動，極地館室外表演區及主表演館附屬的互動館都凸顯的親近自然概念，讓游客可以直接與海洋生物交流，做游戲，進一步的拉近了人類與各種生物的距離，讓人們在參觀的過程中也感受到了大自然帶來的綠色、舒適感覺。

三、結語

建筑設計中的綠色技術經歷了漫長的發展，也是科技發展的必然趨勢。隨著人們環保意識的提高，對綠色技術的需求也愈加迫切。對于海洋公園場館建筑設計來說，綠色技術也是創新建筑設計的必經之路，唯有將人融入到大自然中，促進人與自然的和諧，為人類營造更加舒適、健康的休閑、游覽場所。綠色技術在建筑設計中的應用和發展，還需要全體建筑設計人員的共同努力，以推動我國的建筑、場館向著更加綠色、環保的方向發展。

參考文獻：

[1]葉森. 海洋公園場館包裝的視覺表現[J]. 美術教育研究,2012,05:104-106.

[2]杜文更. 面向可持續發展的建筑企業綠色化創新研究[D].武漢理工大學,2012.

[3]許劍峰,黃珂. 綠色工業·綠色思想·綠色技術——論可持續發展的電信建筑設計[J]. 工業建筑,2002,08:15-17.

篇8

關鍵詞：水文模擬 模型 水資源管理 流域

1 引言

20世紀以來流域水資源問題日益突出，為了提高流域整體管理水平和科技水平，“數字流域”建設正在日益興起。國際上發達的國家在“數字流域”方面的研究和應用起步較早，并已實際工程和管理中發揮了重要的作用，收到了巨大的效益。國內也相繼開展了“數字黃河”、“數字長江”、“數字海河”等工程的建設。模型建設尤其是流域水文模型的建設是“數字流域”建設的核心內容和基礎工作。

隨著流域水文模擬建模的不斷發展，基于計算機的模擬模型已經可以描述水循環的各個階段，如氣候和天氣、暴雨系統、降水、地面漫流、蒸散、暴雨地面漫流、地下水、河網匯流以及海灣與河口的潮汐等。早在20世紀50年代中期，伴隨系統理論的發展，科學家就開始把流域水文循環的各個環節作為一個整體來研究，并提出了“流域水文模型”的概念，隨即便涌現了SSARR模型（1958）和Stanford模型（1959）等模型，20世紀70年代至80年代中期又出現了新安江、Sacramento、Tank、HEC－1、SCS、API等模型。從對流域水文過程描述的離散程度看，流域水文模型可分為集總模型（Lumped model）和分布式模型（Distributed model）兩種。集總模型不考慮各部分流域特征參數在空間上的變化，把全流域作為一個整體；分布式模型則按流域各處地形、土壤、植被、土地利用和降水等的不同，將流域劃分為若干個水文模擬單元，在每一個單元上用一組參數反映該部分的流域特性。為了適應氣候變化和人類活動影響下的流域水資源管理需求，分布式水文模型已成為流域水文模擬的重要發展趨勢，也已成為“數字流域”建設的基礎。

流域水文模擬從模擬的側重點上可以劃分為降雨徑流模擬、地下水模擬、流域水循環綜合模擬。目前具有代表性的可用于流域水資源管理的分布式水文模擬模型有TOPMODEL、SWAT、ModFlow、FeFlow、Mike-SHE等，本文從流域水資源管理的角度出發，分別介紹上述模型的總體結構、特點及適用領域等。

2 分布式降雨徑流模擬模型

國外分布式水文模型的研究可以認為起始于1969年Freeze和Harlan發表的“一個具有物理基礎數值模擬的水文響應模型的藍圖”的文章。隨后，Hewlett和Troenale在1975年提出了森林流域的變源面積模擬模型（簡稱VSAS）。在該模型中，地下徑流被分層模擬，在坡面上的地表徑流被分塊模擬。1979年Beven和Kirbby提出了以變源產流為基礎的TopModel模型。1980年，英國的Morris進行了IHDM（Institute of Hydrology Dirstributed Model）的研究，根據流域坡面的地形特征，流域被劃分成若干部分，每一部分包含有坡面流單元，一維明渠段以及二維（在垂面上）表層流及壤中流區域。Beven等（1987年）和Calver等（1988年，1995年）對IHDM模型進行了改進。1994年，Jeff nold為美國農業部（USDA）農業研究中心（ARS）開發了SWAT模型。1995年，Grayson等提出了THALES模型，它是一個基于矢量高程數據的分布式參數模型。HuaXia Yao等（1998年，1999年，2001年），提出了基于網格的集降雨空間輸入估計，降雨—蒸發—徑流過程模擬，河流演算和空間參數校準為一體的分布式水文模型。Dawen Yang等（2000年，2002年）提出了基于山坡的和基于10 km網格的大尺度分布式水文模型。此外，USGS模型（Dawdy等，1970年，1978）、WATFLOOD模型（Kouwen等，1993年，2000年）、SLURP模型（Kite 1995年）和PRM模型（Leavesley ＆ Stannard 1990年）等等都屬于分布式水文模型的范疇。最具有代表性的地表分布式水文模擬模型包括TopModel模型以及SWAT模型。

2.1 TOPMODEL模型

1979年Beven和Kirbby提出了以變源產流為基礎的TopModel（TOPgraphy based hydrological MODEL）模型。TOPMODEL以地形空間變化為主要結構，基于DEM推求地形指數（Lnα/tanβ），用地形指數ln(α/tanβ)或土壤－地形指數ln(α/T0tanβ)）來反映下墊面的空間變化對流域水文循環過程的影響，描述水流趨勢。模型基于重力排水作用徑流沿坡向運動原理，模擬徑流產生的變動產流面積概念，尤其是模擬地表或地下飽和水源面積的變動。模型基本結構如圖1所示。

TOPMODEL模型結構和概念比簡單，優選參數少，充分利用了容易獲取的地形資料，而且與觀測的物理水文過程有密切聯系。模型已被應用到各個研究方面，并不斷發展、改進，反映了降雨徑流模擬的最新思想。但TopModel并未考慮降水、蒸發等因素的空間分布對流域產匯流的影響。

此外，該模型在干旱半干旱地區水文模擬效率較低，需要用戶根據具體情況進行必要的修改。

2.2 SWAT模型

1994年，Jeff Arnold為美國農業部（USDA）農業研究中心（ARS）開發了SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型。SWAT是一個具有很強物理機制的、長時段的流域水文模型，在加拿大和北美寒區具有廣泛的應用。它能夠利用GIS和RS提供的空間信息，模擬復雜大流域中多種不同的水文物理過程，包括水、沙和化學物質的輸移與轉化過程。模型可采用多種方法將流域離散化（一般基于柵格DEM），能夠響應降水、蒸發等氣候因素和下墊面因素的空間變化以及人類活動對流域水文循環的影響。

SWAT可以模擬流域內多種不同的物理過程。由于流域下墊面和氣候因素具有時空變異性，為了便于模擬，SWAT模型將流域細分為若干個子流域。目前有三種劃分的方法：自然子流域（Subbasin）、山坡（Hillslop）和網格（Grid）等。SWAT將每個子流域的輸入信息歸為5類：氣候、水文響應單元HRU、池塘（或濕地）、地下水和主河道（或河段）等。在結構上，每個子流域至少包括：1個水文響應單元HRU、1個支流河道（用于計算子流域匯流時間）、1個主河道（或河段）。而池塘（或濕地）為可選項。水文響應單元則是包括子流域內具有相同植被覆蓋、土壤類型和管理條件的陸面面積的集總。HRU之間不考慮交互作用。SWAT模型的結構如圖2所示。

SWAT模擬的流域水文過程被分為兩大部分：

（1）陸面部分（即產流和坡面匯流部分）。它控制著每個流域內主河道的水、沙、營養物質和化學物質等的輸入量；

（2）水循環的水面部分（即河道匯流部分）。它決定水、沙等物質從河網向流域出口的輸移運動。

SWAT 采用現代Windows 界面，是一個模型和GIS 的綜合型系統，它模擬了水和化學物質從地表到地下含水層再到河網的運動過程，可以用于幾千平方英里的流域盆地的水質水量模擬。它適用于具有不同的土壤類型、不同的土地利用方式和管理條件下的復雜大流域。主要用來預測人類活動對水、沙、農業、化學物質的長期影響。不適用于模擬具體的單一洪水過程。由于SWAT模型具有較強的物理基礎，能夠在缺乏資料的地區建模；具有輸入數據容易獲取、計算效率高等特點。

3 分布式地下水模擬模型

常用的地下水文模擬模型包括解析模型、數值模型、水均衡模型及物理模型等。數值模擬模型以其精度高、物理意義明確，而逐漸成為地下水文模擬的重要發展趨勢。而數值模擬方法又分為有限差分法和有限單元法，其各有優缺點。目前國際上較為流行的地下水數值模擬模型主要包括ModFlow和FeFlow，下面對其分別進行介紹和比較。

3.1 ModFlow模型

美國地質調查局(USGS)的McDonald和Harbaugh于80年代開發出來的ModFlow(Modular Three－dimensional Finite Difference Groundwater Flow Model)是一套專門用于孔隙介質中三維地下水流數值模擬的模型。自ModFlow問世以來，它已經在全美甚至在全世界范圍內，在科研、生產、環境保護、城鄉發展規劃、水資源利用等許多行業和部門得到了廣泛的應用，成為最為普及的地下水運動數值模擬的計算軟件。

ModFlow主要采用三維有限差分方法進行模擬。其基本原理是：在不考慮水的密度變化的條件下，孔隙介質中地下水在三維空間的流動可以用下面的偏微分方程來表示：

其中：

Kxx，Kyy 和Kzz為滲透系數在x，y和z方向上的分量。在這里，我們假定滲透系數的主軸方向與坐標軸的方向一致，量綱為(LT－1);

h:水頭(L)；

W：單位體積流量(T－1)，用以代表流進匯或來自源的水量；

Sx:孔隙介質的貯水率(L－1);

t:時間(T)。

三維有限差分模擬地下水流示意圖如圖3所示。

ModFlow不僅可以用于模擬孔隙介質地下水的運動，而且可以用來解決裂隙介質中的地下水流動問題。經過合理的概化，ModFlow還可以用來解決空氣在土壤中的流動(Guo，1995)。將ModFlow與溶質運移模擬的軟件結合起來，還可以用來模擬諸如海水入侵等地下水密度為變量的問題(Guo和Benett，1997)。

ModFlow程序結構合理，易于理解，便于操作，是一種較為權威的地下水流數值模擬軟件，具有廣泛的使用價值。ModFlow之所以得到如此廣泛的推廣應用，是因為它代表了未來地下水流數值模型發展的大趨勢，有很強的實用性，具體包括程序設計結構的模塊化，離散方法的簡單化和求解方法的多樣化等等。

但ModFlow由于采用矩形網格進行剖分，因而對于處理復雜地質體中的地下水三維滲流場模擬方面存在著不足，沒有有限元三角剖分靈活多變。

3.2 Feflow模型

Feflow是由德國Wasy水資源規劃系統研究所研制開發的地下水模型軟件包。它采用有限元法進行復雜二維和三維穩定/非穩定水流和污染物運移模擬。Feflow的有限元方法允許用戶快速構建模型來精確地進行復雜三維地質體的地下水流及運移分析，在這方面其功能要強于ModFlow。

Feflow可以實現飽和或非飽和條件下（2D ＆ 3D）完全非穩定、半穩定和穩定狀態下地下水流和溶質運移；顆粒跟蹤和流線模擬；化學物質運移（如線性/非線性吸附，擴散等）；流體和固體中的熱量運移；密度流動模擬（如海水入侵等）。

4 流域水循環綜合模擬模型

隨著計算機技術、系統科學和大量水文模型方法研究的進展，使得進行整個流域整體水循環模擬成為可能。流域內水循環過程從大氣降水開始、到坡面流，隨后在不飽和土壤帶內運動，繼續匯流進入下游河網，同時部分下滲進入地下飽和帶參與地下水滲流運動。其中土壤水非飽和帶運動和地表地下水轉化量的模擬預測一直是流域整體水循環模擬中的棘手問題，其處理方式的好壞直接影響整個水循環模型的合理性和精度。下面以歐洲的SHE模型為例介紹整體水循環模擬模型在流域水資源管理中的應用。

丹麥、法國及英國的水文學者（Beven等，1980年；Abbott等，1986年；Bathurst等，1995年；Refsgarrd and Storm，1995年；Chapters等等）聯合研制及改進的SHE模型（System Hydrologic European）是一個典型的整體分布式水循環模擬模型。在SHE模型中，流域在平面上被劃分成許多矩形網格，這樣便于處理模型參數、降雨輸入以及水文響應的空間分布性；在垂直面上，則劃分成幾個水平層，以便處理不同層次的土壤水運動問題。SHE模型為研究人類活動對于流域的產流、產沙及水質等影響問題提供了理想化的工具。

MikeSHE (An integrated hydrological modelling system)系統則是由丹麥水工試驗所(Danish Hydraulic Institute)開發的流域整體水循環模擬軟件系統，其模型總體結構如圖4所示：

MikeSHE模型主要由以下核心模塊構成：

（1）蒸發散模擬(ET)模塊

目前采用Rutter模型 /PenmanMonteith 方程、KristensenJensen模型兩種方法求解截留量及蒸發散量。

（2）非飽和帶水分模擬(UZ)模塊

系統提供Richard方程和重力流模擬兩種方法進行非飽和帶水分的模擬。

（3）飽和地下水流動模擬(SZ)模塊

系統提供改進GuassSeidel法和Preconditioned conjugated gradients(PCG)法兩種思路進行地下水流動的模擬。

（4）坡面流與河道流模擬(OC)模塊

坡面流與河道流采用SaintVenant方程進行求解

MikeSHE模型的缺點是對資料完備性和詳細度要求較高，不適用于資料基礎較差的流域整體水循環模擬分析。

此外，輔助進行整體水循環模擬的軟件系統還有美國地質調查局開發的模塊建模系統（MMS）。MMS通過子程序級別的集成實現了流域過程緊密耦合的需求。從根本上而言，MMS是一套相互匹配的子程序，它們可以被一起編譯，以表征一個特定流域。這些子程序被稱為模塊，分別描述降雨、蒸騰、地表漫流、地下水、日射、蒸發、融雪、河川徑流和森林生長。為了輕松地把模塊組裝起來描述感興趣的流域，MMS提供圖形用戶界面允許非程序員確認重要過程以及它們相互之間的交互方式，例如，天氣模塊產生降雨，降雨又與地表漫流模塊有關，后者模擬出的水流進入河川，再流向水庫和其它河流等等。其各模塊間的集成是通過對數據定義和數據交換格式的嚴格控制來實現的。MMS建模系統在美國流域水文模擬中應用較為廣泛。

5 結束語

綜上可見，供流域水資源管理使用的水文模型非常之多。如何選擇真正適合自己流域特點的流域水文模型，應重點考慮以下一些關鍵問題：

（1）使用模型的目的是輔助決策。大多數水文模型都有研究問題的側重點，需要考慮模型輸出的信息是否滿足決策要求。

（2）模型的適用區。任何模型都有一定的假設和概化，因而有各自的適用范圍，應充分了解模型的結構特點，確定其適應性。

（3）模型的當前狀態。需要確認模型是試驗性的、公共軟件、還是完全商業化的？哪些區域已經成功地使用了它？模型最新的版本于什么時候？修改漏洞和擴展模型功能時需要作些什么？通常，更有用的模型都處于不斷的完善之中并且有一個用戶群，而且也能提供用戶支持。

（4）模型的數據需求。流域水文模型各種各樣，各模型都有其不同的原始數據需求。我們不可能奢求任何一種信息采集方案可以完全滿足流域水文模型的數據需求，而不顧現有數據基礎和落后的信息采集設施就盲目進行流域水文模型的開發同樣是不理智的。流域數據的收集與流域水文模擬模型的研究和開發應該相互協作，同步進行。

（5）模型對不同數據源獲取信息的能力。大多數流域水文模型軟件具有數據輸入能力，以盡量減少數據輸入的工作量。對于空間數據輸入，確定該系統具有格式轉換、投影轉換、插值和預測功能。有無電子表格數據格式輸入功能等等？

（6）模型對用戶的要求。用戶必須有什么樣的專業知識和技能才能成功運用模型？用戶群有這些技能嗎？用戶需要運行一段系統才能掌握運轉它的必要技能嗎？通過檢視模型的用戶界面通常能夠得到這些問題的答案，用戶界面越完善，學習曲線越短；在線幫助越好，所需專門技能就越少。

（7）采用該模型軟件的開銷及可獲得的技術支持狀況。應該確定最初的開銷，以及維護、培訓、和支持的開銷。安裝系統、準備輸入、學習系統和運行系統將花多長時間？在線材料、文本、文章、和源代碼文檔可供使用嗎？是否有技術支持和培訓？開支多大？

科學合理地選擇流域水文模型是“數字流域”建設的重要內容，對于提高輔助決策能力和科技水平至關重要。只有流域管理者統籌兼顧、全面考慮、綜合比較，才能選擇出真正適合于自己流域的水文模型，才能使水文模型為提高流域管理現代化水平發揮作用。

轉貼于 參考文獻

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The Application of Distributional Hydrological Model of Water Resources Management to River Basins

WANG Xudong1， JIANG Yunzhong2， ZHAO Hongli2，LIANG Yuqiang1

(1Collge of Resource and safety Engineering， Chinese University of Mining technology， Beijing 100083;

2.Departmnet of Water Resources， China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100044，China)

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關鍵詞：分質供水 飲用凈水 工程設計

在新建居民小區內實施管道分質供水(即一套管網輸送自來水用于洗滌、綠化等居民雜用，另設一套管網將自來水或地下水經過專門的水處理設備深度處理后得到的優質飲用水輸送到居民家中專供飲用)是目前改善我國城市居民飲水水質的切實可行的辦法。同時，管道分質供水在房產開發初期可有效提升小區品位，項目實施后還可以給投資者帶來可觀的經濟效益，因而也引起了房產開發商的廣泛興趣。

1 水質標準

目前，可供管道分質供水采用的水質標準有：①《飲用天然礦泉水》(GB8537—1995)，該標準規定飲用天然礦泉水以含有一定的礦物鹽、微量元素或二氧化碳氣體為特征，具有較高的營養價值和保健作用；②《飲用凈水水質標準》(CJ94—1999)，該標準給出了飲用凈水的概念，規定了某些水質指標(如COD、總有機碳、重金屬、硬度、TDS等)的上限含量值，但未規定硬度、TDS等反映礦物質含量的水質指標的下限值；③《瓶裝飲用純凈 水衛生標準》(GB17324—1998)，該標準給出了純凈水的定義，要求純凈水的電導率≤10μS/cm。

由于天然礦泉水開采量有限，同時考慮到人體健康的需要，筆者認為實施管道分質供水最好采用“飲用凈水”。

2 管道分質供水系統組成

管道分質供水系統的核心由4大部分組成：優質飲用水設備、變頻恒壓供水設備、供水管網和管網水循環殺菌設備。系統流程見圖1。

2.1 優質飲用水設備

優質飲用水設備是自來水深度凈化處理的核心裝置，應用于管道分質供水工程的制水設備應生產含有微量元素和礦物質的優質飲用水。目前，優質飲用水的生產工藝一般為：預處理系統+膜過濾+殺菌。根據原水水質狀況，可選擇微濾、超濾和納濾技術生產優質飲用水，但當原水電導率較高時采用一級反滲透亦可獲得含有一定量礦物質的優質飲用水。納濾膜既能有效去除原水中的有害物質(如有機物、重金屬、細菌、病毒等)，又能部分脫鹽、去硬度、適量保留原水中的部分礦物質、能耗又不高，因而不失為優質飲用水生產的最佳膜技術。在小型和中型飲水處理系統中，可選用的預處理系統包括微絮凝過濾、砂濾或錳砂過濾、活性炭吸附、軟化、精濾和pH控制等[1]。

需要注意的是，在管道分質供水工程中選用的凈水設備應具有國家衛生部頒發的“凈水產品 衛生許可證”。為了保障人民群眾的身體健康和規范市場，國家建設部和衛生部曾于1996年7月聯合第53號令《生活飲用水衛生監督管理辦法》，該辦法規定任何單位和個人不得生產、銷售、使用無衛生許可證的水質處理器。

2.2 變頻恒壓供水設備

傳統的供水模式采用屋頂水箱和水泵聯合供水，水質容易受到二次污染，供水不安全。在分質供水工程中采用全自動恒壓變頻供水裝置直接提升供水，衛生、安全、可靠，用戶隨時都能飲用新鮮水，避免了二次污染，且設備占地小、性能穩定、能耗低。

2.3 分質供水管網

分質供水管網的設計、施工及管材對管網末梢出水達到飲用凈水水質標準尤為重要。分質供水管網為系統調試和管網維護提供了必要的條件。分質供水管網的設計不同于普通自來水管網的設計，其核心是：分質供水管網要使凈水循環流暢，盡可能不存在死角。循環流暢的意義在于管網中未被用戶使用的水必須能夠及時流動和經過管網消毒系統回流至凈水水箱，而不是在某段管道中長時間停留，否則極易造成管網二次污染、滋生細菌。

2.4 管網水循環消毒設計

管道分質供水必須做到“打開龍頭即能生飲”。除了要做到優質飲用水設備出口水質達標外，確保飲用凈水在經過管網長距離輸送后到用戶用水點仍然能隨時生飲是分質供水工程的難點之一。為此，有必要在管網上設置管網水定時循環消毒裝置。此管網消毒裝置不僅要有很強的瞬間殺菌能力，而且要有持續殺菌作用，這樣才能確保管網水的衛生安全，有效防止二次污染。

3 管道分質供水系統設計

3.1 工程概況

該小區為南方某市一新開發的綜合性花園小區，共有3幢高層住宅，分別為28層、30層、31層，共有500戶，占地面積為2.5×104m2，建筑面積為6.5×104m2。

3.2 水量的確定

管道分質供水工程用水量的確定尚無相關標準資料。筆者認為，分質供水中人均用水量的確定應立足長遠，綜合考慮飲用、燒湯、做飯、洗瓜果的需要，并根據不同的小區定位和消費群體加以調整，一般取4～6L/(人·d)比較合適。由于該小區面向工薪階層，設計時人均用水量取5L/(人·d)。以每戶3.5人計算，小區用水總量約為8.75m3/d。以設備每天運行8h計，則平均產水量最少為1.09m3/h。

由于小區戶數少，用水量集中，時變化系數Kh取4，則最大時供水量約為4.35m3/h。綜合考慮設備投資和平均用水量、最大用水量，選定額定產水量為1m3/h的納濾膜優質飲用水設備一套，配備一4m3的凈水水箱，恒壓變頻供水設備最大供水量為5m3/h。所有設備集中布置在底層由水泵房改裝的設備間內。

3.3 供水管網的設計

分質供水管網采用下行上給的供水方式。3幢高層的分質供水管網共分為兩個區域進行供水，低區為1～14層，高區為15～31層。高、低區管網分別設置，相互獨立且互不干擾，由兩套完全獨立的恒壓變頻裝置進行供水。所有立管均設置在管道井內，每個管道井內的供水立管在每個層面負責3戶居民的分質供水；由于管道井至用戶的距離較長，而供水支管過長易造成二次污染，為了確保管網末梢出水水質，所有供水支管都有循環管路，即采用全額循環回水管網形式。為了確保高峰用水量并保證管網內未用完的凈水完全及時回流，管網流量按最高日、最大時流量設計，回水管網管徑比給水管網管徑小以便獲得較高的流速。如果將回水再經過優質飲用水設備處理一次，則一方面造成水的浪費，一方面無形中增加了不必要的運行費用。考慮到管道內水長時間滯留后的主要問題是微生物污染，因而將回水直接回流到凈水水箱，再經管網循環殺菌器循環處理即可。

管網水定時循環殺菌為全自動運行。同時，為配合管網的調試和今后的維護工作，管網設計應保證系統在投入運行一定時間后管網能夠清洗、放空。在每個立管和支管上均設有電動閥和旁通手動調節閥門，在立管的頂部設置排氣閥，有的立管部位設置減壓閥。所有立管均安裝有伸縮節，所有橫管以一定的坡度坡向最低處并設置排空閥。所有閥門均為不銹鋼材質。為保證管網末梢的水壓，除了供水裝置出口水壓滿足要求外，在幾個有代表性的最遠點安裝有壓力表以便檢測管網末梢水壓。

由于該工程為高層供水，管網(特別是立管)水壓較高。為了保證供水安全，同時盡量節約投資，立管采用強度高的鋼塑復合管，支管采用PPR管。

3.4 管網水循環殺菌方式

由于不能保證管網內的所有凈水在同一時間用掉，必然有一部分凈水在管網內要停留一定甚至相當長的時間，因而除了制水設備本身的殺菌外，定時對管網內的水進行循環和殺菌是完全必要的。

應用于管道分質供水管網循環殺菌技術的基本要求是：瞬間殺菌能力強、有一定的持續殺菌能力、不影響水立即飲用時的口感、操作簡單、維護方便。傳統的消毒方法有：加氯消毒、紫外消毒和臭氧消毒。加氯(氯氣、二氧化氯)消毒廣泛使用在自來水廠的水處理工藝中，雖然具有持續殺菌能力，但嚴重的漂白粉氣味使得用戶難以接受，而且實地操作不安全。紫外消毒雖具有瞬間殺菌效果，但無持續殺菌能力。臭氧的氧化性強，在管道內可能會與凈水中的微量元素和礦物質發生化學反應，生成沉淀或膠體物質；同時，管道分質供水不同于桶裝水，剛剛消毒過的水也可能會馬上被飲用，而剛剛加進去的臭氧會影響水的口感，使人生厭，因此臭氧殺菌亦有一定的局限性。

同濟大學研制的電場水處理器(微電解殺菌器)利用研制的特殊金屬電極，使流經水處理器的水在微弱的電場中產生大量具有極強和廣譜殺生能力的活性中間物質(如羥基自由基、初生態O和H2O2等活性氧)，并在電場、催化和氧化等協同作用下殺滅水中的病毒、細菌，其單程殺菌效果＞99.99%，屬于純物理方式的殺菌方法，殺菌過程不添加任何化學物質，占地小、使用方便、安全且沒有任何副作用。殺菌過程中不改變水的化學及物理性能，處理后的水還具有很強的持續殺菌能力，是管道分質供水系統管網循環殺菌的理想產品。該工程分兩個區各采用一套1m3/h的微電解殺菌器。管網水每天定時自動循環兩次。循環時間避開高峰用水時間，選擇凌晨4點和每天下午1點循環開始進行。

4 結語

管道分質供水作為一項適應我國國情的、改善我國城市居民飲水水質的可行方式已經為各級政府和市場所廣泛接受，同時也成為提升生活小區品位的一個亮點，但作為一個新的事物，目前還缺乏相應的設計標準和管理規范。可喜的是建設部已著手組織編寫相應的設計規范，政府部門如上海市水務局和住宅發展局已經對實施管道分質供水的單位實行“資質證書”管理制度，衛生防疫部門對管道分質供水系統竣工后的驗收和抽檢也已加大了管理力度。

參考文獻

篇10

（一）思維導圖制作準備工作

在高中地理教學中應用思維導圖豐富課堂活動，教師需要給學生準備一張白紙，引導學生從白紙的中心開始繪制。每一張白紙上只有一個思維導圖，也就是說，每一張白紙的中心都有一個關鍵詞。在關鍵詞周圍，要留出足夠的空白區域，讓學生想一些與關鍵詞相關的次關鍵詞。例如，在講解有關于《自然界的水循環》知識的時候，教師可以讓學生將“水循環”作為關鍵詞，并且從這個關鍵詞出發去思考更多的關鍵詞，包括定義、過程、內涵、意義等。引導學生將關鍵詞逐步進行拓展，形成完整的思維導圖。在思維導圖制作過程中，教師要鼓勵學生交流，以此讓思維導圖的準備工作更加有趣。

（二）思維導圖制作注意事項

明晰思維導圖制作過程中的注意事項，基于此展開思維導圖學習，有利于學習過程得以優化。首先，教師要引導學生注意每一個思維導圖只能有一個主題，思維導圖的主題是唯一的。只有這樣，思維導圖才能具有主體性，學生的學習目標才能更加清晰。其次，每個思維導圖的主干最多控制在七個，每個子主題都需要一個關鍵詞來描述。思維導圖中不能用大段的話去描述，以此來提高知識管理的效率。另外，每個思維導圖的關鍵詞級別要控制在三到五個之間，從而精簡學生的地理學習思維，讓思維導圖更加通俗易懂。

二、思維導圖的應用方法

（一）分析適用性，在新授課中應用思維導圖

將思維導圖與高中地理教學進行有效結合，利用思維導圖這一教學手段，幫助學生建立認知結構，需要考慮思維導圖的適用性。教師要分析思維導圖與課本教學內容的協調性，也要考慮學生的地理學習能力，考量學生是否可以接受思維導圖。思維導圖的構建是讓地理知識實現從繁到簡歸納的學習過程，教師要根據教學內容的難度考慮思維導圖是否有應用的價值。此處以高一地理學習內容為例展開論述：在高一學習結算，學生主要學習有關于地球運動、大氣運動以及地表形態的知識，而這些知識的學習，要求學生具有較強的空間思維以及邏輯思維，這對于高一學生而言，具有一定的難度。因此，教師可以利用思維導圖，幫助學生構建他們的認知結構，在課堂練習與檢測中利用思維導圖，讓學生與思維導圖自然相遇，這有利于學生掌握一個高效、有趣的學習方式。而在接下來的地理學習中，學生能夠了解更多有關于交通、工業、環境與農業的人文地理知識，這些知識難度相對較小，但較為瑣碎，不太容易記憶。而為學生解決記憶難題，是思維導圖本身所具備的優勢，對此，教師應該加以充分利用。例如，在講解《海洋自然災害與防范》相關知識的時候，教師可以在黑板上畫出思維導圖的核心部分，寫出海洋自然災害這一核心詞，讓學生擴展思維。以思維導圖為載體，展開地理知識的學習，這有利于地理知識體系的構建，從而促進學習效果的提升。

（二）講究高效性，在地理知識復習中應用思維導圖

復習是高中地理學習的重要環節。在學習了新的知識后，如果不加以復習，學生則很容易記憶課堂所學。思維導圖的利用，可以在教授新課過程，幫助學生建立地理知識體系，同時也可以在復習環節，減輕學生的復習負擔。對此，教師在組織學習進入復習學習階段時，引導學生通過學習內容整理，制作思維導圖，并進行合理分類。以思維導圖為單位，制作一個地理知識體系，有助于加深學生對知識的理解與知識，形成健全的知識結構。在復習過程，學生只需要從每一個關鍵詞出發，于頭腦中回憶思維導圖的各個分支以及對應的詳細內容，就能夠完成地理知識認知體系的構建，從而輕松、高效地完成地理復習任務。

三、結束語