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1946年7月的一天,天氣異常炎熱。由于實(shí)驗(yàn)裝置出了故障,裝有人工云的電冰箱里的溫度一直降不下來(lái),朗繆爾只好臨時(shí)用固態(tài)二氧化碳(干冰)來(lái)降溫。當(dāng)他把一塊干冰放進(jìn)冰箱,奇跡出現(xiàn)了:水蒸氣立即變成了許多小冰粒,在冰箱里盤旋飛舞,人工云化為霏霏飄雪。這一奇特現(xiàn)象使他明白塵埃微粒對(duì)降雨并非絕對(duì)必要,只要將溫度降到-40℃以下,水蒸氣就會(huì)變成雨而降落下來(lái)。朗繆爾高興地去找謝弗,商量怎樣把這一想法付諸現(xiàn)實(shí)。接著便出現(xiàn)了振奮人心的一幕:1946年的一天,一架飛機(jī)在云海上飛行,朗繆爾和謝弗將干冰撒播在云層里,30分鐘后,降雨開(kāi)始了。
第一次真正的人工降雨獲得了成功。后來(lái),美國(guó)通用電氣公司的本加特又對(duì)朗繆爾的人工降雨方法進(jìn)行了改良,他用碘化銀微粒取代干冰,使人工降雨更加簡(jiǎn)便易行。朗繆爾在1957年去世時(shí),終于滿意地看到人工降雨發(fā)展成為一項(xiàng)規(guī)模巨大的事業(yè)。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們逐漸了解了下雨的來(lái)龍去脈。水汽從海洋和湖泊升騰成為空氣的一部分,然后形成云朵,雨水或雪片就從云中降下來(lái)。但是,水汽究竟怎樣凝聚成雨滴,長(zhǎng)期以來(lái)始終不甚了然。后來(lái),科學(xué)家證明,水汽是積聚在灰塵等細(xì)小微粒周圍形成水滴或冰晶的。這些微塵十分細(xì)小,肉眼根本無(wú)法覺(jué)察,如果沒(méi)有這些微塵,盡管空氣中有足夠的水汽,也不可能形成一滴雨水。
今天,耕云播雨已經(jīng)不是神話。朗繆爾等人的發(fā)明,給苦于干旱的人們帶來(lái)了福音。
[關(guān)鍵詞]:多普勒天氣雷達(dá) 氣象雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng) 人工影響天氣
一、利用多普勒天氣雷達(dá)研發(fā)的產(chǎn)品的簡(jiǎn)介
(一)對(duì)流性天氣預(yù)測(cè)——回波頂高度產(chǎn)品
這一產(chǎn)品是根據(jù)回波的原理進(jìn)行測(cè)量的,其根據(jù)回波的強(qiáng)度、速度等值來(lái)計(jì)算云層中的含水量,同時(shí)利用體積掃描的方法將計(jì)算出來(lái)的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,了解所測(cè)物的回波強(qiáng)度閥值,根據(jù)這個(gè)閥值就可以判斷出云層中對(duì)流發(fā)展的強(qiáng)弱情況了。一般來(lái)說(shuō)每個(gè)地區(qū)的回波強(qiáng)度閥值都是不一樣的,這個(gè)需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)所得,但是在一般的情況下,回波強(qiáng)度在5dBz以內(nèi)即為正常天氣狀況,在5dBz~18dBz就有不定量的降水情況的發(fā)生,在18dBz~30dBz這一個(gè)階段就會(huì)有強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴產(chǎn)生,這個(gè)都是根據(jù)測(cè)量物的頂層數(shù)值作為依據(jù)來(lái)說(shuō)明的?;夭敻叨犬a(chǎn)品還可以測(cè)量出對(duì)流的強(qiáng)弱,這個(gè)主要是根據(jù)回波的伸展高度有關(guān),對(duì)流產(chǎn)生的可能性與回波頂高度是成正比的,一般來(lái)說(shuō),當(dāng)回波頂?shù)纳煺垢叨冗_(dá)到8km以上就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴,超過(guò)了10km就會(huì)產(chǎn)生更嚴(yán)重的天氣狀況,比如說(shuō)雷暴、大風(fēng)、冰雹等等。因此這個(gè)產(chǎn)品在測(cè)量對(duì)流相關(guān)信息方面發(fā)揮了很大的作用。
(二)強(qiáng)對(duì)流情況下的降水形態(tài)預(yù)測(cè)——垂直累積液態(tài)含水量產(chǎn)品
顧名思義,這個(gè)產(chǎn)品就是對(duì)降水云體的垂直方向的含水量進(jìn)行的測(cè)量,從而了解到在強(qiáng)對(duì)流天氣中這些水會(huì)以什么樣的形態(tài)出現(xiàn),如暴雨、冰雹、暴雪等等。根據(jù)研究,當(dāng)反射回來(lái)的數(shù)據(jù)較少時(shí)則表示這個(gè)層面的垂直累積液態(tài)水含量較少,則在強(qiáng)對(duì)流天氣中水就以原形態(tài)出現(xiàn),反則出現(xiàn)冰雹,垂直累積液態(tài)含水量的數(shù)值大小與強(qiáng)對(duì)流天氣中降水形態(tài)有著很大的關(guān)系。
二、人工降雨作業(yè)中催化劑的計(jì)算方法
(一)理論依據(jù)
人工增雨是利用在云層中播撒冰核,使得云層中的冰晶數(shù)量增多,同時(shí)在形成冰晶的過(guò)程中釋放大量的熱量,使得云層內(nèi)外的熱量不均等,從而產(chǎn)生不穩(wěn)定的狀態(tài),這樣就會(huì)產(chǎn)生降雨的效果。這個(gè)過(guò)程中利用火箭進(jìn)行彈藥的發(fā)射,主要就是因?yàn)榛鸺纳涑瘫容^高,這樣催化劑作用的云層就相對(duì)而言比較高,這樣在催化劑進(jìn)行催化與降落的過(guò)程中所產(chǎn)生的冰晶就更多,這樣效果更佳好一些。在進(jìn)行人工降雨作業(yè)中對(duì)于催化劑的播撒量計(jì)算的時(shí)候要根據(jù)作業(yè)區(qū)額體積、水含量以及催化劑的濃度(一般在300-500個(gè)/L)進(jìn)行計(jì)算,而前兩項(xiàng)都是利用多普勒天氣雷達(dá)進(jìn)行的測(cè)量,并通過(guò)多普勒天氣雷達(dá)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)算的。
根據(jù)上面的多普勒雷達(dá)相關(guān)產(chǎn)品介紹可以了解到,要達(dá)到降雨的效果,回波強(qiáng)度在18dBz~30dBz之間即可,因此在進(jìn)行催化劑量的計(jì)算的時(shí)候就可以直接利用這兩個(gè)數(shù)值作為一個(gè)閥值進(jìn)行計(jì)算,這樣就可以計(jì)算出彈量的使用區(qū)間了。
(二)具體計(jì)算方法
利用多普勒雷達(dá)進(jìn)行云層的觀測(cè)可以了解到一般強(qiáng)風(fēng)暴體部分是以紡錘體的形狀出現(xiàn)在云層的,這個(gè)是利用回波頂高度產(chǎn)品的反射率因子進(jìn)行測(cè)量的。紡錘體是不同于圓柱體和圓錐體的存在,因此如果利用圓柱體的公式進(jìn)行體積的計(jì)算明顯偏大,如果利用圓錐體的公式則偏小,因此通過(guò)反復(fù)的研究,以下的這個(gè)公式是最接近實(shí)體回波體體積的一個(gè):
這里面體積V的單位為,的單位為km,表示的是所測(cè)量地區(qū)內(nèi)的由多普勒雷達(dá)測(cè)量出來(lái)的回波頂值大于閥值的面積內(nèi)的云層的平均回波高度,的單位為km?,表示的是一個(gè)區(qū)域內(nèi)在垂直方向上面的總水量在某一閥值之外的總面積,這個(gè)在不同的地區(qū)有不同的值,就以南方來(lái)說(shuō),當(dāng)垂直累積液態(tài)含水量在15kg/㎡以上,或者是等于這個(gè)值的時(shí)候,這個(gè)區(qū)域就非常容易形成對(duì)流式的降水,因此這個(gè)15kg/㎡其實(shí)就是一個(gè)閥值,在計(jì)算的時(shí)候就可以利用這個(gè)閥值進(jìn)行計(jì)算,通過(guò)多普勒天氣雷達(dá)傳輸回來(lái)的數(shù)據(jù)圖像可以看到,超過(guò)這個(gè)閥值的區(qū)域內(nèi)的象素?cái)?shù)Num的數(shù)值是多少,我們以4km×4km作為這里面這里面象素的平均底面積,則可以通過(guò)這樣的公式進(jìn)行計(jì)算:
這次計(jì)算以WR-1D、wR-98這兩型火箭為計(jì)算對(duì)象,降雨催化劑原料為AgI,其每個(gè)火箭彈藥可以裝催化劑10g,這個(gè)劑量在-10℃時(shí)可以擁有1.8×個(gè)冰核,這里以M來(lái)代替每升中所擁有的冰核數(shù),以N表示所需要的火箭彈,因此在-10℃時(shí)N的計(jì)算公式如下:
這里假設(shè)Num=3,則就等于48k㎡,取=10km,M=400個(gè)/L,則可以計(jì)算出紡錘體的體積為240km?,因此將數(shù)值全部帶入這個(gè)公式中,則得出在這個(gè)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行人工降雨所需要的彈藥數(shù)為5.3枚,也就是說(shuō)最少需要6枚彈藥進(jìn)行發(fā)射,這樣才會(huì)有降雨的效果。在實(shí)際操作中,根據(jù)時(shí)間段的不同,云層內(nèi)的含水量也就不同,云層的高度也不一樣,因此在進(jìn)行人工降雨的時(shí)候可以根據(jù)云層的發(fā)展來(lái)進(jìn)行作業(yè),這樣可以借助自然的力量來(lái)使冰核進(jìn)入最好的撒播環(huán)境。
三、結(jié)語(yǔ)
本文是以人工降雨這一人工影響天氣的作業(yè)為例來(lái)說(shuō)明多普勒天氣雷達(dá)在人工影響天氣中的運(yùn)用的。文中通過(guò)對(duì)降水時(shí)火箭彈藥量的計(jì)算來(lái)說(shuō)明多普勒天氣雷達(dá)在人工影響天氣中的應(yīng)用,雖然沒(méi)有直接說(shuō)明,但是彈藥計(jì)算的很多數(shù)值都是需要通過(guò)雷達(dá)進(jìn)行測(cè)量的,比如、,在作業(yè)去體積的計(jì)算時(shí)除了知道前面兩個(gè)數(shù)值外,還需利用多普勒雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)作業(yè)去的形狀進(jìn)行測(cè)量,這樣才能進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算,所以說(shuō)氣象雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)在人工影響天氣過(guò)程中運(yùn)用的是非常廣泛的。
參考文獻(xiàn):
[1] 張中波,仇財(cái)興,唐林.多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品在人工增雨效果檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J]. 氣象科技. 2011(06)
一、激發(fā)幼兒興趣,鼓勵(lì)幼兒體驗(yàn)
興趣是最好的老師 ,這是亙古不變的真理。當(dāng)孩子對(duì)某件事感興趣時(shí),他就會(huì)非常熱衷于這件事,不斷發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題,并嘗試解決問(wèn)題。在生成活動(dòng)中,最重要的就是要尋找孩子的興趣點(diǎn)和探究愿望。例如娃娃家孩子們真實(shí)地再現(xiàn)了成人是如何照顧他們,如何關(guān)愛(ài)他們的,他們會(huì)進(jìn)行洗菜、煮菜、喂娃娃吃飯等游戲,而菜是他們隨手拿起一些廢紙自己制作的。還自己安排角色,有爺爺,奶奶,爸爸媽媽還會(huì)帶著他們?nèi)タ磻颉.?dāng)然孩子們有了“照顧別人是很累的”“我的爸爸媽媽也很累”的體驗(yàn)。當(dāng)爸爸媽媽覺(jué)得還需要出去吃吃飯,于是“火鍋店”和“牛排館”也應(yīng)運(yùn)而生了,小廚師們拿起卷紙圍好就變成了廚師帽,系上領(lǐng)巾,站在開(kāi)放式的廚房前為客人們制作美味的菜肴,為小食客們獻(xiàn)上一份精心制作的菲力牛排;火鍋店的服務(wù)員把建構(gòu)區(qū)的小塑料棒讓顧客當(dāng)筷子,看著顧客們相約火鍋店,臨窗而坐,邊吃邊聊,無(wú)比愜意的情景,體會(huì)到了“你快樂(lè),我也快樂(lè)”的情感。接著孩子們還要求家長(zhǎng)也來(lái)參與到游戲中,讓孩子和爸爸媽媽爺爺奶奶一起,在為他人服務(wù)的過(guò)程中,體驗(yàn)游戲的樂(lè)趣。
二、尊重幼兒差異,挖掘幼兒潛能
《幼兒園教育指導(dǎo)綱要》指出:“幼兒教育應(yīng)尊重幼兒的人格和權(quán)力,尊重幼兒的身心發(fā)展的規(guī)律和學(xué)習(xí)特點(diǎn),以游戲?yàn)榛净顒?dòng),保教并重,關(guān)注個(gè)別差異,促進(jìn)幼兒富有個(gè)性的發(fā)展。尊重對(duì)幼兒來(lái)說(shuō)意義重大。 世界上沒(méi)有完全相同的兩片葉子,世界上同樣沒(méi)有完全相同的兩個(gè)人?!焙⒆佑凶约邯?dú)特的個(gè)別發(fā)展水平,尊重孩子就要尊重孩子的個(gè)體差異,尊重孩子自己的發(fā)展水平。成成在班上各方面表現(xiàn)平平,感覺(jué)不太投入到角色中,但他卻是個(gè)很有想法的小男孩。一次美術(shù)活動(dòng)中,我畫(huà)了一座房子,請(qǐng)孩子們根據(jù)想象添畫(huà)。有的孩子在畫(huà)小兔的家,有的孩子在房子邊上畫(huà)了很多樹(shù),有的孩子畫(huà)了很多花。只見(jiàn)成成用紅筆在房子上亂畫(huà),幾乎看不見(jiàn)房子了。我覺(jué)得很奇怪,也很生氣。就耐住性子問(wèn)他:“成成,你在畫(huà)什么呢?”成成很緊張地說(shuō):“老師,你看,房子著火了,火大嗎?”我一下子驚呆了,欽服于他的想象力。居然有和別人不同的想法。我立刻表?yè)P(yáng)了他,還對(duì)他說(shuō):“那該怎么辦呢?”成成不緊不慢地說(shuō):“我正準(zhǔn)備畫(huà)一條河,可以去救火”。我又一次驚嘆。別人會(huì)想到澆水、報(bào)119等,可他又一次和別人不一樣。使我深深體會(huì)到要尊重孩子,尊重他們的差異性,并能利用這樣的差異去培養(yǎng)孩子的創(chuàng)造力,發(fā)展孩子的個(gè)性。能讓這種差異性最終變成一種資源,去影響其他伙伴,這樣也能順應(yīng)一位教育家所說(shuō)的“兒童了解兒童的程度比成人所能了解的更為深刻”,從而促進(jìn)孩子主動(dòng)發(fā)展,全面發(fā)展,共同發(fā)展。
三、以幼兒為主體,滿足幼兒需要
蘇霍姆林斯基曾指出:教師要練就一雙像鷹一樣的眼睛。這雙眼睛要敏銳地察覺(jué)到幼兒隨時(shí)拋出的“球”(探究興趣和關(guān)注的事物),教師要善于傾聽(tīng)孩子、懂得包容孩子、學(xué)會(huì)支持孩子。當(dāng)孩子對(duì)某一事物產(chǎn)生興趣時(shí),他們會(huì)用不同的方式、通過(guò)不同的途徑表達(dá)自己的情感需求。教師要接納孩子的這種需求。在《歡迎徐老師回來(lái)》的生成活動(dòng)中,我和孩子們深切地體會(huì)到了其中的快樂(lè)。
可想而知,在星期一這天當(dāng)徐老師看到為她制作的展板,為她而進(jìn)行的歡迎儀式,有多么的激動(dòng),多么的幸福。其他老師看到展板后也紛紛來(lái)向徐老師表示祝賀,祝她恢復(fù)健康,一些家長(zhǎng)看到后也關(guān)切地詢問(wèn)徐老師。我想這不僅僅是對(duì)孩子的一次關(guān)愛(ài)別人的教育,通過(guò)這次活動(dòng)輻射到周圍的人也去關(guān)心別人,又一次地讓孩子領(lǐng)悟到關(guān)愛(ài)的真諦。
充分調(diào)動(dòng)幼兒的積極性,讓他們成為學(xué)習(xí)的主人,這是教學(xué)活動(dòng)煥發(fā)生命力的源泉;而在教學(xué)過(guò)程中,更要注意孩子的主人翁地位,否則可能會(huì)在無(wú)形中扼殺孩子的天性,使習(xí)慣養(yǎng)成的過(guò)程變成了奴役孩子的過(guò)程。
四、因材施教,搭建建構(gòu)平臺(tái)
所謂的因材施教,也就是順應(yīng)個(gè)體的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域進(jìn)行發(fā)展,同時(shí)盡可能提升孩子的劣勢(shì)區(qū)域。記得有一次我外出開(kāi)會(huì),“調(diào)皮鬼”天天把三樓阿姨沖走廊的管子甩到了欄桿外,開(kāi)足了龍頭,他興奮地跳著:“人工降雨了,人工降雨了”。樓下園長(zhǎng)親自跑上來(lái):“你在做什么呀?”天天看到了園長(zhǎng)有些生氣的臉,知道自己做錯(cuò)了,一聲不吭,園長(zhǎng)把他請(qǐng)到教室里,告訴了小許老師?;貋?lái)的路上就已經(jīng)知道了天天干的“好事”。我到了辦公室,故作驚訝:“咦,你怎么坐這兒呢?那么你知道什么是人工降雨呢?”。“……”“那我們一起回去查查資料,看看到底是怎么回事,然后告訴大家,好嗎?”
“還有,這件事你必須告訴爸爸媽媽,你覺(jué)得是我來(lái)告訴還是你來(lái)告訴?”我說(shuō)。天天想了一會(huì)兒:“還是我來(lái)告訴吧!”過(guò)后我和天天媽媽通了電話,告訴了她事情的緣由,而且要媽媽一定等天天自己說(shuō)。
第二天,天天一早跑來(lái)告訴我“我告訴媽媽了,媽媽也批評(píng)我了,媽媽說(shuō)要我好好改正。還有爸爸和我一起查了資料,我想把圖片和資料一起給小朋友看,而且爸爸還做了一些實(shí)驗(yàn),我可以做給小朋友看,我還能講好多關(guān)于人工降雨事給小朋友聽(tīng)?!惫惶糜嘘P(guān)“人工降雨”的課應(yīng)運(yùn)而生了。過(guò)后,孩子們都紛紛回去查資料,把人工降雨做成了一個(gè)主題活動(dòng),我不得不佩服孩子的們的能力。
關(guān)鍵詞:非飽和土壤;水分運(yùn)動(dòng);數(shù)值模擬;降雨條件
中圖分類號(hào):S127 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2013)22-0018-03
1 一維垂直入滲模型
2 模型驗(yàn)證
2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
為了驗(yàn)證本文數(shù)值模擬結(jié)果,在直徑為15cm的有機(jī)玻璃柱進(jìn)行人工降雨條件下土壤垂直入滲試驗(yàn)。供實(shí)驗(yàn)土壤采自三峽大學(xué)北校門的某工地的粉質(zhì)粘土,將其風(fēng)干過(guò)5mm的篩后按不同的初始含水量配置,靜置24小時(shí)時(shí)期水分均勻,按照設(shè)計(jì)容重每層10cm裝入到玻璃柱。以降雨強(qiáng)度、初始含水量和干密度3個(gè)因素,每個(gè)因素設(shè)計(jì)2組實(shí)驗(yàn),來(lái)對(duì)模型模擬的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,見(jiàn)表1。
2.2 試驗(yàn)土壤的物理性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)所用的土樣來(lái)自三峽大學(xué)某建筑工地。根據(jù)土工試驗(yàn)規(guī)程(SL237-1999)中土的分類標(biāo)準(zhǔn)可知實(shí)驗(yàn)所用土樣屬于粉質(zhì)粘土。土樣的基本物理性質(zhì)見(jiàn)表2所示。
不同干密度下的土壤水分特征曲線通過(guò)顆分試驗(yàn)和Arya-Paris模型,計(jì)算出土壤顆粒每一級(jí)的含水量和基質(zhì)勢(shì),再擬合得到VG模型的參數(shù),見(jiàn)表3。
3 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬比較
為了驗(yàn)證模型的可靠性,將matlab軟件編程求解的不同試驗(yàn)處理的一維降雨垂直入滲過(guò)程與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。
3.1 不同雨強(qiáng)下的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬比較
3.2 不同初始含水量下的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬比較
3.3 不同干密度下的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬比較
4 結(jié)語(yǔ)
本文主要研究了降雨強(qiáng)度、土壤的初始含水量和干密度分別對(duì)非飽和土壤一維水分運(yùn)動(dòng)影響規(guī)律,采用了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行了研究,本文得到以下結(jié)論:
(1)雨強(qiáng)較大的數(shù)值模擬結(jié)果要優(yōu)于雨強(qiáng)小的結(jié)果,本文的降雨入滲模型更適用于雨強(qiáng)較大的情形。
(2)當(dāng)降雨強(qiáng)度一定時(shí),土壤的初始含水量越大,土壤的剖面含水量變化越快。也進(jìn)一步說(shuō)明了土壤的初始含水量會(huì)對(duì)下滲有一定的影響作用。但是土柱上表面達(dá)到飽和時(shí)刻與初始含水量無(wú)關(guān)。
(3)土壤的干密度越大,孔隙率就越小,土壤的入滲率就越小,濕潤(rùn)鋒向前推進(jìn)的速度越慢。
參考文獻(xiàn)
[1] BUCHTER B,DAVIDOFF B, AMACHER MC,et al.Correlation of Freundlich Kd and n retention parameters with soils and elements[J].Soil Science, 1989, 148(5):370-379.
[2] VAN GENUCHTEN M TH.A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils[J]. Soil Science Society of America Journal,1980, 44(5):892-898.
[3] MUALEM YECHEZKEL.Hydraulic conductivity of unsaturated porous media:generalized macroscopic approach[J]. Water resources research, 1978,14(2):325-334.
[4] 侯春霞, 胡海英,魏朝富,等.土壤溶質(zhì)運(yùn)移研究動(dòng)態(tài)及展望[J].土壤通報(bào),2003,34(6):70-73.
[5] ARYA LALIT M, PARIS JACK F.A physicoempirical model to predict the soil moisture characteristic from particle-size distribution and bulk density data[J]. Soil Science Society of America Journal,1981,45(6):1023-1030.
10月14日至18日,海南遭新一輪強(qiáng)降雨襲擊,???、文昌、瓊海等17個(gè)市縣再次普降大到暴雨,共有208.41萬(wàn)人受災(zāi),緊急轉(zhuǎn)移安置13.93萬(wàn)人,農(nóng)作物受災(zāi)面積9.8萬(wàn)公頃,倒塌房屋1416間,損壞房屋2022間,直接經(jīng)濟(jì)損失23.1億元人民幣。
10月15日8時(shí)至17日13時(shí),海南全島平均降雨量為229.8毫米,全省18個(gè)市縣中,有9個(gè)市縣的代表性雨量站出現(xiàn)200毫米以上降水,5個(gè)市縣的代表性雨量站出現(xiàn)300毫米以上降水,屯昌縣、澄邁縣和??谑杏炅空痉謩e錄得425.7毫米、401.7毫米和366.8毫米雨量。僅在16日13時(shí)至17日13時(shí)24小時(shí)內(nèi),屯昌、澄邁和??诮涤炅糠謩e達(dá)到208.2毫米、176.9毫米和199.4毫米。
海南強(qiáng)降雨期間,海南200多個(gè)村莊受淹,海南省各級(jí)政府緊急轉(zhuǎn)移安置受洪水圍困和次生災(zāi)害威脅的10.13萬(wàn)群眾。其中,??谑斜缓樗畤Т迩f103個(gè),轉(zhuǎn)移群眾1.56萬(wàn)人,文昌市受洪水圍困或病險(xiǎn)水庫(kù)威脅村莊44個(gè),轉(zhuǎn)移群眾3.84萬(wàn)人,定安縣受淹村莊41個(gè),轉(zhuǎn)移群眾9114人。
此外,受持續(xù)強(qiáng)降雨影響,海南1100多座水庫(kù)中,約有70%存在安全隱患,全省已有29座大中型水庫(kù)水位超汛限,有536座各類水庫(kù)正在泄洪除險(xiǎn)。
相關(guān)學(xué)科
數(shù)學(xué):地理學(xué)科中的時(shí)區(qū)、溫度曲線、降雨量直方圖、等高線等常常會(huì)與數(shù)學(xué)學(xué)科結(jié)合出題。海南暴雨這個(gè)素材就可能以一天中氣溫變化圖象與該地區(qū)某月的降雨量隨時(shí)間變化的圖象,出于函數(shù)相關(guān)的問(wèn)題。除此以外,也可能與數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)和概率等知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)。
物理:一場(chǎng)大雨充分暴露出海南城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的漏洞。與排水系統(tǒng)相關(guān)的素材可能出現(xiàn)在物理試題中考查浮力與體積,
地理:海南位于熱帶,氣候是熱帶季風(fēng)氣候,降水特征:全年多雨,夏季降雨特別集中,這些都是初中地理中的知識(shí)點(diǎn)。另外,季節(jié)、溫度、氣候與洋流,都可與地理中的相關(guān)知識(shí)相聯(lián)系。
原創(chuàng)試題
數(shù)學(xué)
1.統(tǒng)計(jì)顯示,從2010年10月1日8時(shí)到16日 14時(shí)。??诶塾?jì)雨量達(dá)1003.1毫米,這是???有氣象記錄以來(lái)首次月降水量突破1000毫 米。將1003.1毫米用科學(xué)計(jì)數(shù)法(四舍五入保 留兩個(gè)有效數(shù)字)表示約為(
)毫米,
A.1.003×103 B.10.03×102
C.1.3×103 D.1.0×103
2.受海南強(qiáng)降雨災(zāi)的影響,某省在2011年雨季 來(lái)臨之前,進(jìn)行了防汛工作,某縣對(duì)長(zhǎng)為4 800 米的河壩進(jìn)行了加固。按原計(jì)劃加固600米 后,采用了一種新的加固模式,這樣一來(lái)每天 加固的長(zhǎng)度是原來(lái)的的2倍,僅用九天就完成 任務(wù),試求出原計(jì)劃每天修加固多少米?
3.如圖1,在海南受災(zāi)時(shí),某救援車行駛到B處時(shí), 瓊海市的一所學(xué)校A在救援車的北偏東60°的 方向:救援車從B處向正東方向行駛1800米 到達(dá)C處,此時(shí)學(xué)校A在救援車的正北方向, 求C處與學(xué)校A的距離(結(jié)果保留四個(gè)有效 數(shù)字)。
物理
4.2010年10月,海南省部分地區(qū)遭受特大暴雨, 共有208.41萬(wàn)人受災(zāi),緊急轉(zhuǎn)移安置13.93萬(wàn) 人,農(nóng)作物受災(zāi)面積9.8萬(wàn)公頃,倒塌房屋1 416間,損壞房屋2022間,直接經(jīng)濟(jì)損失1億 元人民幣。下列對(duì)海南降雨的形成過(guò)程說(shuō)法不 正確的是(
)
A.降雨前空氣中含有大量水蒸氣
B.降雨的形成過(guò)程主要發(fā)生了熔化
C.雨水形成過(guò)程是放熱的
D.降雨的形成條件之一是降低溫度
5.強(qiáng)降雨發(fā)生以后,造成許多道路交通中斷,如 圖所示是利用鏟車清理道路上的碎石,下列關(guān) 于鏟車的說(shuō)法中不正確的是(
)
A.鏟車的機(jī)械臂利用的杠桿原理
B.鏟車將碎石裝入運(yùn)輸車的過(guò)程對(duì)碎石做了功
C.鏟車的履帶很寬大,目的是為了增大摩擦
D.鋒利的土鏟增大了壓強(qiáng)
6.海南省發(fā)生強(qiáng)降雨災(zāi)害后,飛機(jī)在向?yàn)?zāi) 區(qū)空投大批救災(zāi)物資。系著降落傘的食品箱在 加速下落一段距離后變?yōu)閯蛩傧侣洌称废浜?降落傘在勻速直線下落的過(guò)程中(
)
A.動(dòng)能越來(lái)越大
B.機(jī)械能保持不變
C.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一直在改變
D.所受的重力和空氣阻力是一對(duì)平衡力
7.我們經(jīng)常聽(tīng)天氣預(yù)報(bào)說(shuō)“……向北移動(dòng)的暖濕氣 流和來(lái)自××地區(qū)的冷空氣前鋒相遇,將在我 國(guó)××至××之間形成一條東西方向的降雨 帶……”請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)回答下列問(wèn)題:
關(guān)鍵詞:斜拉橋;拉索;風(fēng)雨激振
Abstract: from the field observation, wind tunnel test, the theoretical analysis and the CFD simulation four aspects to cable-stayed Bridges of vibration problems and the present study status of generalization and summarized, analyzed the existing research results, the research direction in the future was prospected for relevant researchers reference.
Keywords: cable-stayed bridge; The lasso; Rain excitation
中圖分類號(hào):U448.27文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1.引言
斜拉橋是一種由三種基本承載構(gòu)件,即梁(橋面)、塔和兩端分別錨固在塔和梁上的拉索共同承載的結(jié)構(gòu)體系,以其結(jié)構(gòu)受力性能好、跨越能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)造型多姿多彩、抗震能力強(qiáng)及施工方法成熟等特點(diǎn),而成為現(xiàn)代橋梁工程中發(fā)展最快、最具有競(jìng)爭(zhēng)力的橋型之一,在橋梁工程中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。進(jìn)入二十世紀(jì)90年代以來(lái),隨著計(jì)算機(jī)性能的提高、正交異性橋面板制造工藝的成熟以及施工技術(shù)的進(jìn)步,斜拉橋在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,其跨徑已經(jīng)進(jìn)入以前懸索橋適用的特大跨徑范圍。目前,世界約建成300多座斜拉橋,作為斜拉橋建設(shè)史上里程碑的日本的多多羅大橋(主跨890米)和法國(guó)的諾曼底大橋(主跨856米)首次使斜拉橋進(jìn)入特大跨度橋梁領(lǐng)域。我國(guó)斜拉橋建設(shè)起步較晚,但發(fā)展迅速,自1977年建成重慶云陽(yáng)橋(主跨76米)以來(lái),目前已建成各類斜拉橋200余座,包括上海楊浦大橋(主跨602米)、南京長(zhǎng)江二橋(主跨628米)、南京長(zhǎng)江三橋(主跨648米)、香港昂船洲大橋(主跨1018米)等一批大跨度橋梁;2008年6月30日,蘇通長(zhǎng)江大橋(主跨1088米)正式通車,成為當(dāng)今世界跨徑最大斜拉橋,使斜拉橋跨度突破千米大關(guān)。
由于斜拉索質(zhì)量、剛度和阻尼都很小,隨著斜拉橋跨度的增大,拉索振動(dòng)問(wèn)題的影響日益顯著。在各種振動(dòng)情況中,風(fēng)雨激振是拉索風(fēng)致振動(dòng)中最強(qiáng)烈的一種,且風(fēng)雨激振的起振條件容易滿足,振幅極大,對(duì)橋梁的危害最為嚴(yán)重,因而關(guān)于斜拉橋拉索風(fēng)雨激振的研究得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視。
風(fēng)雨激振是指干燥氣候下氣動(dòng)穩(wěn)定的圓形截面的拉索,在風(fēng)雨共同作用下,由于水線的出現(xiàn),改變了拉索的截面形狀,使其在氣流中失去穩(wěn)定性,由此發(fā)生的一種大幅振動(dòng)。1984年日本學(xué)者Hikami和Shiraishi首次在Meikonishi橋上詳細(xì)觀察到了拉索的風(fēng)雨激振現(xiàn)象,直徑140mm的斜拉索在14m/s風(fēng)速下振幅值達(dá)到275mm。1995年,美國(guó)的Fred Hartman橋由于斜拉索的風(fēng)雨振動(dòng)導(dǎo)致斜拉索的根部索套開(kāi)裂。中國(guó)的楊浦大橋尾索在風(fēng)雨共同作用下曾發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)其最大振幅超過(guò)1米,在1994年和1995年曾三次因拉索的振動(dòng)而導(dǎo)致減振器脫落。洞庭湖大橋在2000年建成以來(lái),發(fā)生多次較強(qiáng)烈的風(fēng)雨激振現(xiàn)象。斜拉索發(fā)生大幅振動(dòng)的危害是顯而易見(jiàn)的,會(huì)引起拉索的疲勞,在索錨接合處產(chǎn)生疲勞裂紋,破壞索的防腐系統(tǒng)。嚴(yán)重的甚至?xí)鹄鞯氖?,而任何一根拉索一旦喪失承載能力,都會(huì)引起斜拉橋整體內(nèi)力的重新分布,導(dǎo)致斜拉橋的整體失穩(wěn)和破壞,造成嚴(yán)重的安全事故和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
2.研究現(xiàn)狀
2.1.現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)
現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)是最早用于研究風(fēng)雨激振的手段。它可以獲得拉索風(fēng)雨激振最準(zhǔn)確的特征,為驗(yàn)證風(fēng)洞試驗(yàn)和理論分析研究結(jié)果的真實(shí)性、可靠性提供寶貴的資料。
日本學(xué)者Hikami等對(duì)日本名港西(MeikoNishi)大橋的實(shí)測(cè)。20世紀(jì)80年代,在日本建造名港西大橋的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)了比較嚴(yán)重的風(fēng)雨激振現(xiàn)象,Hikami等選取了其中24根索進(jìn)行實(shí)測(cè),對(duì)該橋進(jìn)行了為期5個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),并總結(jié)出了拉索風(fēng)雨激振的如下特征:拉索僅在下雨情況下才出現(xiàn)大的振幅;只有傾斜方向與風(fēng)向同向的拉索才會(huì)發(fā)生風(fēng)雨激振;拉索風(fēng)雨激振發(fā)生在一定風(fēng)速范圍內(nèi);拉索風(fēng)雨激振的振動(dòng)頻率遠(yuǎn)小于渦激振動(dòng)頻率,而振幅則遠(yuǎn)大于拉索渦振的振幅;隨著拉索長(zhǎng)度的增加,發(fā)生風(fēng)雨激振的拉索振型從低階到高階變化。風(fēng)雨激振發(fā)生時(shí)拉索振型一般為1-4階;拉索表面會(huì)形成水線,水線會(huì)隨著拉索的振動(dòng)而振蕩。
Main和Jone對(duì)美國(guó)Fred Hartman橋的斜拉索風(fēng)雨激振情況進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:大部分情況是處于無(wú)降雨?duì)顟B(tài),斜拉索振動(dòng)幅值較??;少部分是在中等降雨情況下,斜拉索可能發(fā)生風(fēng)雨激振,風(fēng)速范圍在4-14.5m/s之間;同時(shí)也得出一些與其他學(xué)者不一樣的特征,在大雨情況下,極少數(shù)風(fēng)速樣本點(diǎn)(小于5m/s)伴隨較大的加速度響應(yīng),不僅風(fēng)向與中等降雨情況發(fā)生很大改變,而且其風(fēng)向離散性非常大,最大差異將近180°。
Zuo等進(jìn)一步對(duì)Fred Hartman橋的其中一根斜拉索的風(fēng)雨激振進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。這根拉索直徑0.194m,長(zhǎng)度197.9m,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)得到斜拉索在2-6階模態(tài)都發(fā)生了風(fēng)雨激振,其中2-4階模態(tài)的振動(dòng)幅值最大,發(fā)生風(fēng)雨激振的風(fēng)速段主要集中在5-10m/s,同時(shí)也觀測(cè)到少量10-15m/s發(fā)生風(fēng)雨激振的情況。將風(fēng)速換成折算風(fēng)速之后,認(rèn)為風(fēng)雨激振是發(fā)生在高折算風(fēng)速的一種渦激振動(dòng)。
陳政清等于2001年1月至2004年4月對(duì)岳陽(yáng)洞庭湖大橋上進(jìn)行了連續(xù)4年的風(fēng)雨激振觀測(cè)研究。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:拉索進(jìn)入穩(wěn)定的大幅振動(dòng)后,其波形猶如甩鞭狀,可以認(rèn)為至少在拉索中部一個(gè)相當(dāng)大的范圍內(nèi)每個(gè)拉索截面都有幾乎相等的振幅,拉索的這種振動(dòng)形態(tài)很接近馳振的特征;降雨是拉索發(fā)生大幅風(fēng)雨激振的必要條件,在無(wú)雨的條件下,即使是風(fēng)速達(dá)到20m/s,洞庭湖大橋的拉索也幾乎不發(fā)生振動(dòng),但是風(fēng)雨激振與降雨強(qiáng)度卻無(wú)明顯的相關(guān)性,當(dāng)降雨幾乎停止時(shí),由于拉索上源源不斷有雨水流下,拉索仍在大幅振動(dòng),即只要有上水線存在,風(fēng)雨激振就不會(huì)停止;在有雨條件下,起振風(fēng)速約在6m/s―8m/s之間,當(dāng)風(fēng)速超過(guò)14m/s時(shí),就有較強(qiáng)烈的風(fēng)雨激振現(xiàn)象,在14m/s―20m/s范圍內(nèi),振幅隨風(fēng)速增加而增加;靠近橋塔的4#、5#索,其傾角已達(dá)70度,也會(huì)發(fā)生明顯的風(fēng)雨激振。
通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外專家對(duì)風(fēng)雨激振現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的結(jié)果,得出了一些結(jié)論:(1) 與拉索振動(dòng)形態(tài)的關(guān)系。進(jìn)入穩(wěn)定的大幅振動(dòng)后,其波形猶如甩鞭狀,拉索表面會(huì)形成振蕩的水線,表現(xiàn)為低階振型。(2) 與環(huán)境參數(shù)的關(guān)系。風(fēng)雨激振存在起振振動(dòng),只在一定風(fēng)速范圍內(nèi)發(fā)生;在無(wú)雨情況下,很少觀測(cè)到風(fēng)雨激振,而且雨量為小到中雨情況觀測(cè)到風(fēng)雨激振次數(shù)最多。(3) 與拉索本身參數(shù)的關(guān)系。風(fēng)雨激振的振幅大小與拉索的表面材料、長(zhǎng)度、風(fēng)偏角和傾斜方向等參數(shù)有關(guān)。
2.2.風(fēng)洞試驗(yàn)
按照水線的模擬方法,研究風(fēng)雨激振的風(fēng)洞試驗(yàn)可分為兩種類型:人工降雨試驗(yàn)和人工水線試驗(yàn)。
1. 人工降雨試驗(yàn)
人工降雨試驗(yàn)是在風(fēng)洞內(nèi)通過(guò)人工模擬降雨,提供與實(shí)際拉索發(fā)生風(fēng)雨激振相類似的風(fēng)雨條件,對(duì)通過(guò)彈簧懸掛在固定支架上的拉索節(jié)段模型進(jìn)行的一種試驗(yàn)形式。
Hikami與Shiraish在日本名港西大橋發(fā)現(xiàn)風(fēng)雨激振現(xiàn)象后,隨即在風(fēng)洞試驗(yàn)中重現(xiàn)了該現(xiàn)象,并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上初步分析了拉索風(fēng)雨激振的發(fā)生機(jī)理,認(rèn)為拉索風(fēng)雨激振有兩種可能機(jī)理:一種是鄧哈托馳振機(jī)理;另一種是類似裹冰輸電線的彎扭兩自由度馳振機(jī)理。
Matsumoto等也進(jìn)行了一系列的人工降雨試驗(yàn),研究了具有一定風(fēng)向角和傾角的圓柱體在有雨和無(wú)雨情況下的氣動(dòng)特性,試圖解釋拉索風(fēng)雨激振的機(jī)理。
M.Gu等在同濟(jì)大學(xué)TJ-1風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室成功地重現(xiàn)了拉索的風(fēng)雨激振現(xiàn)象,這在國(guó)內(nèi)尚屬首次。通過(guò)試驗(yàn)研究了來(lái)流風(fēng)速、拉索傾角和風(fēng)向角、拉索振動(dòng)頻率、結(jié)構(gòu)阻尼等對(duì)風(fēng)雨激振的影響及拉索空間姿態(tài)對(duì)上水線位置的影響,測(cè)量了拉索風(fēng)雨激振時(shí)的氣動(dòng)阻尼;另外對(duì)螺旋線控制拉索風(fēng)雨激振的有效性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
2. 人工水線試驗(yàn)
人工水線試驗(yàn)是在風(fēng)洞內(nèi)對(duì)帶有人工水線的拉索節(jié)段模型進(jìn)行的一種試驗(yàn)形式。根據(jù)人工水線與拉索的連接形式和試驗(yàn)的測(cè)量?jī)?nèi)容的不同,人工水線試驗(yàn)可分為:固定人工水線測(cè)振試驗(yàn)、固定人工水線測(cè)力試驗(yàn)、固定人工水線測(cè)壓試驗(yàn)和運(yùn)動(dòng)人工水線測(cè)振試驗(yàn)。
固定人工水線試驗(yàn)可研究水線在拉索表面的位置、水線形狀和水線大小等參數(shù)對(duì)拉索風(fēng)雨激振的影響??赏ㄟ^(guò)測(cè)力或表面測(cè)壓得到帶人工水線拉索的氣動(dòng)力與水線位置的相互關(guān)系,為進(jìn)一步的理論分析提供試驗(yàn)依據(jù)。運(yùn)動(dòng)人工水線測(cè)振試驗(yàn)可模擬水線在拉索表面的運(yùn)動(dòng),更真實(shí)地模擬實(shí)際拉索發(fā)生風(fēng)雨激振時(shí)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,用于研究拉索振動(dòng)和水線運(yùn)動(dòng)之間的耦合關(guān)系。
Yamaguchi對(duì)帶有小圓柱體的大八面體柱體節(jié)段進(jìn)行了一系列測(cè)力試驗(yàn),試驗(yàn)得到了在不同d/D比值(這里d為小圓柱的直徑,D為八面體圓柱體的平均直徑)時(shí)圓柱體的三分力系數(shù)隨風(fēng)的攻角的變化規(guī)律。雖然Yamaguchi的試驗(yàn)?zāi)P团c拉索發(fā)生風(fēng)雨激振時(shí)的實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn),但得到的結(jié)果卻使得進(jìn)一步的理論分析成為了可能。
Matsumot對(duì)帶人工上水線的圓柱體進(jìn)行了測(cè)振和測(cè)壓試驗(yàn)。研究了紊流度、上水線位置、風(fēng)速、風(fēng)攻角等參數(shù)對(duì)帶人工上水線圓柱體的氣動(dòng)性能的影響,并測(cè)得了強(qiáng)迫振動(dòng)時(shí)帶人工水線拉索表面的壓力分布。Matsumoto認(rèn)為紊流度的增加可減小發(fā)生拉索風(fēng)雨激振的可能性;人工上水線在某些位置可劇烈地改變拉索的氣動(dòng)性能。
同濟(jì)大學(xué)是國(guó)內(nèi)外較早進(jìn)行拉索人工水線試驗(yàn)研究的科研機(jī)構(gòu)之一。劉慈軍等通過(guò)一系列固定人工水線測(cè)振風(fēng)洞試驗(yàn),研究了水線在拉索風(fēng)雨激振中的作用,分析了風(fēng)向角、拉索質(zhì)量、拉索振動(dòng)頻率、拉索結(jié)構(gòu)阻尼及St數(shù)等參數(shù)對(duì)拉索風(fēng)雨激振的影響。彭天波在風(fēng)洞中采用測(cè)力天平測(cè)得了帶固定人工水線拉索節(jié)段模型在不同風(fēng)攻角時(shí)的氣動(dòng)力,進(jìn)而得到了模型的升力阻力系數(shù)隨攻角變化的曲線,并對(duì)氣動(dòng)力進(jìn)行了譜分析。呂強(qiáng)設(shè)計(jì)了大小不同的兩種形狀的人工水線,通過(guò)測(cè)力天平得到固定人工水線拉索模型的氣動(dòng)力隨上水線位置的變化曲線。黃麟在固定人工水線試驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)人工水線的試驗(yàn)裝置,研究了水線振動(dòng)與拉索運(yùn)動(dòng)之間的耦合關(guān)系,分析了風(fēng)速、水線平衡角和阻尼比等參數(shù)對(duì)拉索振動(dòng)的影響,并在頻域上比較了固定水線模型與運(yùn)動(dòng)水線模型振動(dòng)的區(qū)別。杜曉慶通過(guò)拉索表面測(cè)壓試驗(yàn),研究了水線位置、風(fēng)向角、下水線、水線尺寸和風(fēng)速等參數(shù)的影響,并且得到各種參數(shù)下上水線表面的風(fēng)壓分布規(guī)律,通過(guò)表面壓力的積分得到了帶固定人工水線三維拉索的氣動(dòng)力和水線上的氣動(dòng)力。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)的李惠,陳文禮研究了一套實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)斜拉索風(fēng)雨激振時(shí)其表面水線特征的超聲波測(cè)厚系統(tǒng),進(jìn)行斜拉索風(fēng)雨激振風(fēng)洞試驗(yàn),分析不同風(fēng)速下斜拉索的上水線狀態(tài),研究了上水線幾何特征與斜拉索風(fēng)雨激振之間的關(guān)系,揭示斜拉索風(fēng)雨激振與上水線振蕩頻率、振動(dòng)幅值、平衡位置和相位之間的相關(guān)性。
通過(guò)分析不同研究者人工模擬降雨風(fēng)洞試驗(yàn)的成果,可以得到一些共同點(diǎn):風(fēng)雨激振風(fēng)速一般為6-18m/s,雨量一般為小到中雨,通常發(fā)生風(fēng)雨激振的斜拉索是沿風(fēng)向向下的方向,拉索直徑一般為100-200mm,下水線對(duì)風(fēng)雨激振的影響較?。恍崩黠L(fēng)雨激振主要發(fā)生在面內(nèi),也存在一個(gè)面外分量,風(fēng)雨振動(dòng)的頻率一般為0.6-3.4Hz,在斜拉索表面形成上下兩條水線,沿索表面向下流動(dòng),上水線沿斜拉索模型環(huán)向振蕩,振蕩頻率等于模型的自振頻率。
拉索風(fēng)雨激振現(xiàn)象機(jī)理非常復(fù)雜,受各種因素影響,例如:拉索傾角、來(lái)流風(fēng)速、來(lái)流方向、來(lái)流紊流度、拉索的振動(dòng)頻率、拉索阻尼、降雨量、拉索線質(zhì)量等?,F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)雖然能獲得拉索風(fēng)雨激振最真實(shí)的特征,但無(wú)法對(duì)各種影響因素進(jìn)行參數(shù)分析。為系統(tǒng)研究風(fēng)雨激振的機(jī)理,風(fēng)洞試驗(yàn)可以重現(xiàn)風(fēng)雨激振的一些基本特征,還可研究振動(dòng)控制措施的有效性。
2.3.理論分析
目前關(guān)于斜拉索的風(fēng)雨激振問(wèn)題形成機(jī)理大致可分為如下幾類觀點(diǎn):
1. 馳振機(jī)理
日本的Hikami與Shiraishi1985年在Meiko.Nishi橋最先觀測(cè)到風(fēng)雨激振現(xiàn)象。隨后他們通過(guò)一系列的人工降雨風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)了這一現(xiàn)象。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上初步分析了風(fēng)雨振的發(fā)生機(jī)理,認(rèn)為風(fēng)雨激振可能有兩種機(jī)理:一種是Den Hartog馳振機(jī)理;另一種是彎扭兩個(gè)自由度馳振機(jī)理。
2. 上水線振蕩誘發(fā)機(jī)理
H.Yamaguchi在進(jìn)行帶固定人工水線拉索三分力實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,最早進(jìn)行了理論分析,對(duì)于Hikami提出的兩個(gè)可能的機(jī)理,Yamaguchi采用準(zhǔn)定常馳振方法進(jìn)行分析,建立拉索和水線兩自由度運(yùn)動(dòng)方程。分析認(rèn)為單自由度Den Hartog馳振理論不能解釋風(fēng)雨振的形成機(jī)理水線是風(fēng)雨激振不可缺少的條件,當(dāng)水線的振蕩頻率接近于拉索的自振頻率時(shí),水線與拉索之間的相互作用導(dǎo)致斜拉索產(chǎn)生負(fù)阻尼,引發(fā)斜拉索發(fā)生大幅振動(dòng),應(yīng)該把風(fēng)雨激振作為一個(gè)兩自由度馳振問(wèn)題來(lái)研究,通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)水線的形狀和位置的變化會(huì)改變拉索的氣動(dòng)穩(wěn)定性。
Xu&Wang,Wang&Xu在Yamaguchi的基礎(chǔ)上提出單自由度分析模型,將氣動(dòng)力升力表示成拉索豎向運(yùn)動(dòng)速度、水線角度和角速度的函數(shù),將拉索速度項(xiàng)移至方程左邊(氣動(dòng)阻尼項(xiàng)),右邊則剩下水線的運(yùn)動(dòng)項(xiàng),風(fēng)雨激振變?yōu)樵谒€運(yùn)動(dòng)荷載下的受迫振動(dòng),但沒(méi)有考慮拉索運(yùn)動(dòng)對(duì)水線的振幅和頻率的影響。對(duì)于移動(dòng)水線情況,由于水線與拉索以及來(lái)流之間的相互作用導(dǎo)致氣動(dòng)阻尼發(fā)生交替的變化,從而引發(fā)風(fēng)雨激振。Wilde&Witkowski在Xu&Wang單自由度模型中考慮了水線振蕩幅值隨風(fēng)速的變化關(guān)系。
Peil, U.& Nahrath, N在Yamaguchi兩方程馳振模型的基礎(chǔ)上,建立一個(gè)三自由度模型,增加了斜拉索順風(fēng)向振動(dòng)進(jìn)行分析,假設(shè)斜拉索受到的氣動(dòng)力矩全部作用到水線上,并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了索結(jié)構(gòu)風(fēng)雨激振,認(rèn)為上水線的運(yùn)動(dòng)是導(dǎo)致風(fēng)雨振的主要原因。
Seidel等將水線看作是移動(dòng)干擾,考慮斜拉索表面存在兩條水線,建立了六個(gè)耦合方程組,分別表示斜拉索和兩條水線橫風(fēng)向和順風(fēng)向運(yùn)動(dòng)。由于水線的存在,圓柱表面被分成不同壓強(qiáng)區(qū)域(亞臨界和超臨界),通過(guò)積分得到氣動(dòng)升阻力系數(shù),氣動(dòng)升阻力表示成水線角度的函數(shù)。Seidel等指出當(dāng)風(fēng)速大于某個(gè)限制,流動(dòng)不存在轉(zhuǎn)變,這時(shí)不會(huì)發(fā)生風(fēng)雨激振;發(fā)生風(fēng)雨激振的速度下限是由風(fēng)偏角和拉索傾斜角決定的。
3. 上水線特定位置致振機(jī)理
Masumoto對(duì)帶人工上水線的圓柱進(jìn)行了測(cè)振和測(cè)壓實(shí)驗(yàn)。研究了紊流度、上水線位置、風(fēng)速、風(fēng)攻角等參數(shù)對(duì)該模型的氣動(dòng)性能的影響,并測(cè)得強(qiáng)迫振動(dòng)時(shí)帶人工水線拉索表面壓力分布,提出了上水線在某些位置可劇烈改變拉索的氣動(dòng)性能。
Xu&Wang,Wang&Xu認(rèn)為對(duì)于靜止水線情況,拉索大幅值振動(dòng)的發(fā)生是由于水線處于某些特定位置使得拉索產(chǎn)生負(fù)的氣動(dòng)阻尼造成的。
國(guó)內(nèi),顧明和杜曉慶建立了三維拉索風(fēng)雨激振的準(zhǔn)二自由度運(yùn)動(dòng)方程,氣動(dòng)力系數(shù)根據(jù)帶人工水線三維拉索模型試驗(yàn)得到,分析了水線平衡位置和水線振幅的取值,采用數(shù)值求解方法計(jì)算了拉索風(fēng)雨激振振幅。顧明、黃麟、劉慈軍等通過(guò)人工水線風(fēng)洞測(cè)振試驗(yàn)研究,得出了水線特定位置是引起索結(jié)構(gòu)大幅振動(dòng)的主要因素的結(jié)論。
4. 渦激振動(dòng)機(jī)理
Delong Zuo揭示了風(fēng)雨激振與高風(fēng)速下干索渦激振動(dòng)之間的聯(lián)系,認(rèn)為風(fēng)雨激振的內(nèi)在機(jī)理與渦激振動(dòng)的相同,與降水無(wú)關(guān)。由于風(fēng)偏角和拉索傾角的存在使得這種渦激振動(dòng)不同于經(jīng)典卡門渦脫,是一種三維渦激振動(dòng)。
5. 軸向流與水線間的氣液耦合現(xiàn)象引發(fā)振動(dòng)機(jī)理
Masumot提出了軸向流理論,認(rèn)為拉索上部形成的水線和拉索背風(fēng)面的軸向流是拉索結(jié)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)不穩(wěn)定的重要因素,軸向渦流與上水線的氣液耦合現(xiàn)象是拉索風(fēng)雨激振的關(guān)鍵所在。
2.4.CFD數(shù)值模擬
風(fēng)工程的研究方法主要有風(fēng)洞試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、理論分析和數(shù)值模擬四種,其中數(shù)值模擬是最近30年在前三種方法的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來(lái)的,下面的介紹為CFD技術(shù)在拉索風(fēng)雨激振方面的相關(guān)研究。
高仕寧選取雷諾應(yīng)力(RSM)模型,應(yīng)用CFX軟件分別對(duì)位于拉管不同位置的水線和不同尺寸的水線的情況做數(shù)值模擬,得出拉管表面壓力分布、升力系數(shù)、阻力系數(shù)的變化規(guī)律,并與前人的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。李壽英和顧明采用CFX軟件對(duì)帶固定人工水線斜拉索的繞流進(jìn)行數(shù)值模擬,選取兩種人工水線,計(jì)算了傾角為30°、風(fēng)攻角為35°時(shí)帶固定人工水線拉索的阻力系數(shù)、升力系數(shù)、表面平均壓力系數(shù)、固定人工水線上的氣動(dòng)力等,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。Rocchi D和Zasso A 選取大渦模擬(LES)模型,使用FLUENT軟件,對(duì)固定水線位置的拉索進(jìn)行了模擬,并得出一些有益的結(jié)論。陳文禮和李惠提出物理試驗(yàn)與CFD數(shù)值模擬的混合子結(jié)構(gòu)方法,通過(guò)與圓柱渦激振動(dòng)的流固耦合方法結(jié)果進(jìn)行比較,分析了上水線對(duì)繞流場(chǎng)特性的影響,然后采用有限元程序ANSYS和計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)程序CFX對(duì)考慮風(fēng)速剖面的CFRP斜拉索渦激振動(dòng)進(jìn)行流固耦合方法的CFD數(shù)值模擬。
3.結(jié)語(yǔ)與展望
本文參考各類文獻(xiàn),對(duì)斜拉橋拉索風(fēng)雨激振問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié), 并對(duì)今后的設(shè)計(jì)研究提出展望??偨Y(jié)如下:
在現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和風(fēng)洞試驗(yàn)方面,未來(lái)的研究應(yīng)更加關(guān)注水線的形成及其在風(fēng)雨激振中的作用,精確測(cè)量不同拉索運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的水線形狀和位置,為理論分析和數(shù)值模擬提供基礎(chǔ)。
在理論分析方面,雖然國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者和專家提出了各種理論模型和數(shù)值解析方法分析風(fēng)雨激振發(fā)生機(jī)理,但是迄今為止還是沒(méi)有一種大家公認(rèn)的對(duì)斜拉索風(fēng)雨激振的發(fā)生機(jī)理能夠完全解釋清楚的模型,對(duì)設(shè)計(jì)工作也無(wú)決定性的指導(dǎo)意義,今后的研究應(yīng)側(cè)重于風(fēng)雨激振的軸向流、風(fēng)場(chǎng)與水線間的氣液兩相耦合現(xiàn)象以及風(fēng)場(chǎng)、水線與拉索間的氣液固三相耦合現(xiàn)象的研究,結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)對(duì)風(fēng)雨激振機(jī)理進(jìn)行更加深入和精細(xì)化的研究。
目前的CFD數(shù)值模擬中主要集中于繞流現(xiàn)象和渦激振動(dòng)的研究,風(fēng)雨激振的數(shù)值模擬主要針對(duì)固定水線位置的分析,以下問(wèn)題有待進(jìn)一步解決:(1) CFD中風(fēng)雨(氣液)兩相流對(duì)水線形成過(guò)程的研究需要進(jìn)一步探討;(2) CFD中風(fēng)雨條件下與斜拉索的耦合振動(dòng)(氣液固三相)問(wèn)題需要進(jìn)一步闡述;(3) 風(fēng)雨激振的軸向流的數(shù)值模擬需要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn);(4) CFD中考慮超長(zhǎng)跨斜拉索下垂影響,在風(fēng)速剖面作用下的風(fēng)雨激振的現(xiàn)象需要進(jìn)一步解釋。
參考文獻(xiàn):
[1] 劉慈軍. 斜拉橋拉索風(fēng)致振動(dòng)研究[D]. 上海:同濟(jì)大學(xué),1999.
[2] 陳文禮. 斜拉索風(fēng)雨激振的試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 黑龍江:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2009.
[3] 高仕寧. 拉管結(jié)構(gòu)繞流的數(shù)值模擬及理論分析[D].大連:大連理工大學(xué),2009.
[4] 陳文禮. 斜拉索風(fēng)雨激振的試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 黑龍江:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2009.
關(guān)鍵詞 人工影響天氣;氣象防災(zāi)減災(zāi);建議
中圖分類號(hào) P48 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2013)08-0338-01
隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步,高新科技發(fā)展日益成熟,人們由原先的對(duì)天氣毫無(wú)辦法已經(jīng)發(fā)展到可采用高新科技影響天氣,從而滿足人們的需求。
人工影響天氣是美國(guó)于20世紀(jì)40年代末研制出現(xiàn)的,人工影響天氣是采用高科技,在一定的條件下,對(duì)空中發(fā)射干冰或者碘化銀,用于影響低空云層,以創(chuàng)造降水現(xiàn)象。人工影響天氣不僅僅是引發(fā)降雨,其還可以用來(lái)減少降雨、降雪、冰雹、滅火等,從而解決天氣帶來(lái)的問(wèn)題。我國(guó)人口密集,資源需求量大,而且隨著改革開(kāi)放的步伐越來(lái)越堅(jiān)實(shí),我國(guó)對(duì)外也輸送了不少物資,導(dǎo)致我國(guó)資源貧乏,森林資源嚴(yán)重匱乏,影響整個(gè)大自然的發(fā)展規(guī)律,最終導(dǎo)致氣候問(wèn)題愈來(lái)愈嚴(yán)重。面對(duì)這些問(wèn)題,人工影響天氣技術(shù)在我國(guó)必不可少[1]。
1 人工影響天氣在氣象防災(zāi)減災(zāi)中的作用
隨著溫室效應(yīng)的日益嚴(yán)重,世界各地區(qū)都發(fā)生了氣候異?,F(xiàn)象,中國(guó)原本除了廣東、湖南、湖北、福建、江西等地冬季冰雹較少。但是近幾年來(lái),天氣異?,F(xiàn)象蔓延,在北方,冰雹災(zāi)害導(dǎo)致大量農(nóng)作物被毀,有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)冰雹傷人事故,山川地區(qū)因冰雹導(dǎo)致泥石流的爆發(fā)或山體滑坡現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。而在南方,以往冬季冰雪少,大部分時(shí)間風(fēng)和日麗,一般情況是度冬如春,自從溫室效益加劇,導(dǎo)致冰雪災(zāi)害嚴(yán)重,南方因供暖設(shè)施不如北方,導(dǎo)致南方不但出現(xiàn)農(nóng)作物損毀現(xiàn)象,更嚴(yán)重的甚至還出現(xiàn)凍死人的新聞事件??梢?jiàn)氣候?yàn)?zāi)害時(shí)時(shí)刻刻影響著人們的生活甚至生命,而人工影響天氣可在防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮作用。
氣候問(wèn)題不光只有冰雪天氣和冰雹災(zāi)害,還有干旱森林火災(zāi)。干旱和火災(zāi)都是很常見(jiàn)的問(wèn)題,而其出現(xiàn)的時(shí)間比冰雪天氣更頻繁,這是因?yàn)榈厍蚝械亩趸紳舛雀?,形成一個(gè)巨大的隔膜,每當(dāng)?shù)酱禾旎蛘咔锾?,?yáng)光照射下,地面產(chǎn)生熱量,但是熱量排放不出隔膜,導(dǎo)致熱量積存在隔膜中,形成越來(lái)越熱的氣候,所以春天與秋天才會(huì)像夏天一樣酷熱。因此,在夏秋時(shí)節(jié)就容易導(dǎo)致多數(shù)地方出現(xiàn)干旱,這時(shí)候需要進(jìn)行人工降雨,以緩解干旱,并撲滅火災(zāi)。
2 人工影響天氣容易存在的問(wèn)題
2.1 技術(shù)尚不成熟
任何新事物在人們未完全了解的情況下,容易出現(xiàn)各種缺點(diǎn),人工影響天氣也不例外。人工影響天氣在我國(guó)雖然廣泛運(yùn)用,但是技術(shù)上并未成熟,因此,面對(duì)這種技術(shù),要與時(shí)俱進(jìn),不斷創(chuàng)新,以彌補(bǔ)其不足。
2.2 研究成本較高
人工影響天氣一般采用的方式是飛機(jī)播撒碘化銀和干冰或者采用大炮將干冰和碘化銀發(fā)射到低空云層中,以引導(dǎo)降雨,研究成本較高,這使得經(jīng)濟(jì)較落后的地區(qū)望塵莫及。因此,科研人員在研究這項(xiàng)技術(shù)時(shí)應(yīng)盡量降低成本,以降低購(gòu)買資金,讓經(jīng)濟(jì)較落后的地區(qū)也能使用上該技術(shù)[2-3]。
3 人工影響天氣發(fā)展對(duì)策
3.1 及時(shí)防災(zāi)減災(zāi)
很多政府都是在災(zāi)害發(fā)生后才會(huì)想到采用技術(shù)解決,如干旱嚴(yán)重才進(jìn)行降雨,森林火災(zāi)發(fā)生才采用降雨滅火等,這樣雖然可以減少災(zāi)害帶來(lái)的損失,但是并未從根本上解決問(wèn)題。應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)利用衛(wèi)星技術(shù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,將氣象災(zāi)害扼殺在搖籃里,把災(zāi)害造成的損失降到最低[4-5]。
3.2 降低科技費(fèi)用
該技術(shù)研究成本較高,使得經(jīng)濟(jì)較落后地區(qū)望塵莫及。所以要加強(qiáng)科技研究,降低科技費(fèi)用,力求研制出經(jīng)濟(jì)投入小、效益更高的產(chǎn)品。
3.3 圈出重災(zāi)區(qū),加強(qiáng)防護(hù)管理
我國(guó)土地遼闊,氣候多樣,因此,要對(duì)重災(zāi)區(qū)進(jìn)行劃分,加強(qiáng)對(duì)重災(zāi)區(qū)的管理和對(duì)當(dāng)?shù)孛癖姷臑?zāi)害教育,做好預(yù)防工作。這樣既可以把人力資源發(fā)揮到極致,也可以把重災(zāi)區(qū)的災(zāi)害降到最低。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,因?yàn)榈貐^(qū)的差異性導(dǎo)致各地氣象災(zāi)害存在差異,因此,應(yīng)對(duì)癥下藥,面對(duì)不同的問(wèn)題采用不同的解決方法。目前人工影響天氣是一種行之有效的方法,我國(guó)技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)研究,務(wù)必把這種高新技術(shù)廣泛推廣利用,不但要求用于解決災(zāi)害,還要用于預(yù)防災(zāi)害、減少災(zāi)害發(fā)生。
5 參考文獻(xiàn)
[1] 王昌明.氣象防災(zāi)減災(zāi)中人工影響天氣的探究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2012(10):155.
[2] 趙鋼,周,姜永征,等.人工影響天氣在氣象防災(zāi)減災(zāi)中的作用及發(fā)展建議[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(14):268-269.
[3] 徐陽(yáng)春.人工影響天氣在氣象防災(zāi)減災(zāi)中的重要作用[J].寧夏農(nóng)林科技,2006(5):69.
[關(guān)鍵詞]延安市;水土流失;監(jiān)測(cè)
中圖分類號(hào):TD353.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)20-0041-02
水土保持監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)作為水土保持生態(tài)建設(shè)一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作和“四大任務(wù)”之一,愈來(lái)愈受到各級(jí)的高度重視和社會(huì)的廣泛關(guān)注。自1991年水土保持法頒布,特別是近些年來(lái),全市水土保持監(jiān)測(cè)工作,按照中央確立的新的治水思路,圍繞水土保持生態(tài)建設(shè)中心工作,求真務(wù)實(shí)、改革創(chuàng)新,突出重點(diǎn)、全面推進(jìn),取得了明顯成效,有了長(zhǎng)足的發(fā)展。
隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的日新月異,水土保持工作內(nèi)涵的變化,對(duì)水土保持管理工作要求越來(lái)越高,水土保持監(jiān)測(cè)工作已顯得尤為重要,應(yīng)該引起高度重視。
1監(jiān)測(cè)工作的必要性
1.1 監(jiān)測(cè)工作是水土保持工作的重要內(nèi)容之一
對(duì)于水土保持工作來(lái)講,監(jiān)測(cè)工作還是一項(xiàng)新興的事業(yè),同時(shí)也是一項(xiàng)非常重要的工作。特別是在當(dāng)今這個(gè)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的新時(shí)代,科學(xué)技術(shù)口新月異,水土保持工作內(nèi)涵也不斷更新與完善。其涉及領(lǐng)域已經(jīng)從農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)地,逐步向非農(nóng)領(lǐng)域、城市、礦山等一切產(chǎn)生水土流失的區(qū)域擴(kuò)展:其內(nèi)容也從預(yù)防監(jiān)督、治理開(kāi)發(fā)擴(kuò)大到監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、行政管理和科研教育等整個(gè)水土保持工作中。其中監(jiān)測(cè)工作好比水土保持工作的先行官和監(jiān)視器,水土流失面積、分布、流失程度、危害、發(fā)展趨勢(shì),以及水土流失防治和效益狀況等都要靠監(jiān)測(cè)手段來(lái)完成。因此,加強(qiáng)新時(shí)期水土保持監(jiān)測(cè)工作是十分必要和緊迫的。
1.2 監(jiān)測(cè)工作是水土保持法律法規(guī)所賦予的重要職責(zé)
《中華人民共和國(guó)水土保持法》要求“水行政主管部門,要建立水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)水土流失動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào),并予以公告”,《水土保持條例》和《水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)管理辦法》對(duì)監(jiān)測(cè)、公告的主要內(nèi)容、監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的職責(zé)等也有明確規(guī)定。因此,監(jiān)測(cè)工作是各級(jí)水土保持部門的重要職責(zé),必須盡快建立完善監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu),做到依法監(jiān)測(cè)。
1.3 監(jiān)測(cè)工作是水土保持預(yù)防、監(jiān)督、治理等宏觀決策的基礎(chǔ)
水土流失防治、規(guī)劃的制訂、執(zhí)法部門的監(jiān)督和依法行政、綜合防治措施的總體布局和實(shí)施水土保持宏觀決策,均需要及時(shí)、準(zhǔn)確和翔實(shí)全面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為依據(jù)。如果缺少監(jiān)測(cè)工作提供的監(jiān)測(cè)信息,就難以掌握水土流失狀況、變化規(guī)律及發(fā)展趨勢(shì),水土流失的防治工作就會(huì)存在盲目性,“數(shù)字化水?!本碗y以實(shí)現(xiàn)。
2 延安市水土保持監(jiān)測(cè)工作狀況
延安市的水土保持監(jiān)測(cè)工作還剛剛起步。近年來(lái)結(jié)合水土流失治理工作,全市少數(shù)縣根據(jù)不同需求結(jié)合現(xiàn)有水土保持生態(tài)建設(shè)項(xiàng)日相繼建立了一些水土保持示范基地、徑流小區(qū)、徑流場(chǎng)等,亦獲得了一定的觀測(cè)資料,為進(jìn)行土壤侵蝕規(guī)律、水土保持效益的分析研究,提供了大量的科學(xué)數(shù)據(jù),取得了一定的成果。
土壤侵蝕規(guī)律研究。以向陽(yáng)溝小區(qū)試驗(yàn)場(chǎng)等觀測(cè)小區(qū),以及我市16Ol座中型淤地壩泥沙淤積調(diào)查資料為基礎(chǔ),結(jié)合利用人工降雨在全市林地和坡耕地進(jìn)行了人工降雨試驗(yàn),獲得了土壤侵蝕與降雨、坡度、植被等因子的相關(guān)關(guān)系,建立了一批單因子和多因子的數(shù)學(xué)模型,為全市土壤侵蝕量的計(jì)算,提供了一套較為科學(xué)的方法。
水土保持基礎(chǔ)效益研究。分別利用了延河、洛河、南川河等河流的徑流泥沙資料和上游水土保持狀況,完成了諸河流泥沙動(dòng)態(tài)變化研究,對(duì)上游水土保持治理成果進(jìn)行了專門的分析評(píng)價(jià)。
3 應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)全市重點(diǎn)水土流失區(qū)土壤侵蝕現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查
從1986年到20O1年,結(jié)合全國(guó)土壤侵蝕調(diào)查,我市已進(jìn)行了3次大范圍土壤侵蝕調(diào)查。利用新版萬(wàn)分之一地形圖解譯方法從目視解譯到以地理信息軟件(ARC/INF0)為背景平臺(tái),采用人機(jī)交互判讀,其成果一次比一次更科學(xué)。初步應(yīng)用3s技術(shù),初步建立了全市一個(gè)小流域的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)模型。為提高水土保持工作管理水平,搞好水土保持監(jiān)測(cè)工作奠定了良好的基礎(chǔ)。
但也應(yīng)該看到,與其他監(jiān)測(cè)先進(jìn)省市相比還有‘定差距。在機(jī)構(gòu)建設(shè)上,雖然延安市監(jiān)測(cè)分站成立較早,但人員配備和軟硬件環(huán)境建設(shè),還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)新時(shí)期監(jiān)測(cè)工作的要求。全市在8O年代建立的一批水土保持觀測(cè)站點(diǎn),規(guī)模都比較小,而且由于資金有限,大多數(shù)的站點(diǎn)已不能正常工作。幾乎所有站點(diǎn)的觀測(cè)工作相繼停止,很難保證監(jiān)測(cè)資料的連續(xù)性。因此,為完善全市監(jiān)測(cè)技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)精確定量、定位監(jiān)測(cè),必須加快全市各級(jí)水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的步伐。
4 監(jiān)測(cè)工作總體設(shè)想
4.1 搞好監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
宏觀決策是通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而數(shù)據(jù)是通過(guò)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)獲得的。監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要以市監(jiān)測(cè)分站為核心,根據(jù)不同區(qū)域、流域、水土流失類型、河流、水庫(kù)、國(guó)家重點(diǎn)治理區(qū)和大型開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目區(qū)、泥石流和風(fēng)沙區(qū)等,分別設(shè)立區(qū)域監(jiān)測(cè)站、流域監(jiān)測(cè)站、類型區(qū)監(jiān)測(cè)站、河流監(jiān)測(cè)站、水庫(kù)上游監(jiān)測(cè)站、重點(diǎn)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)站、特殊區(qū)域監(jiān)測(cè)站。按照“全國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可研報(bào)告”和“全市水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)實(shí)施方案“全市“十一五”期間計(jì)劃建設(shè)完善1個(gè)市監(jiān)測(cè)分站,l2個(gè)監(jiān)測(cè)站,2O一3O個(gè)固定和臨時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn),構(gòu)成全市監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),納入國(guó)家水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。
4 2 信息處理系統(tǒng)建設(shè)
該系統(tǒng)應(yīng)是水土保持智能決策系統(tǒng) 其建設(shè)的主要內(nèi)容應(yīng)該是圍繞水土保持監(jiān)督執(zhí)法、治理開(kāi)發(fā)、監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、科研、行政管理等工作所需要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、水文氣象、地理信息、水土流失和水土保持等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。各類數(shù)據(jù)可形成獨(dú)立的子數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),并通過(guò)相關(guān)程序進(jìn)行鏈接,利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳遞和交流。信息處理系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)測(cè)信息的讀寫(xiě)、錄入、接收、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、分析和傳遞、反饋、檢索等功能。通過(guò)對(duì)比分析,反映出的水土流失動(dòng)態(tài)變化和水土保持成果,將作為制定政策、公告的依據(jù)。
4 3 圍繞重點(diǎn)項(xiàng)目開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作
市縣各級(jí)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)要緊緊圍繞轄區(qū)內(nèi)重點(diǎn)項(xiàng)目,開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作。市監(jiān)測(cè)分站主要是對(duì)全市水土流失及水土保持進(jìn)行宏觀監(jiān)控,分析歸類,建立完善全市水土保持信息數(shù)據(jù)庫(kù)。其監(jiān)測(cè)重點(diǎn)區(qū)域及項(xiàng)目為:(1)市屬大型水庫(kù),以及延河、洛河、清澗河、無(wú)定河及其主要支流,泥沙變化、徑流、水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化演變及其上游水土保持情況監(jiān)測(cè)。(2)國(guó)家重點(diǎn)治理區(qū)延河、洛河流域治理成果、泥沙、徑流、河床演變及效益的監(jiān)測(cè)。(3)風(fēng)蝕區(qū)監(jiān)測(cè)。以安塞縣、子長(zhǎng)縣、志丹縣、吳起縣的北部邊界,逐步向南推進(jìn),監(jiān)測(cè)土壤質(zhì)地、肥力和水份的變化,分析風(fēng)蝕沙化區(qū)的發(fā)展動(dòng)態(tài):監(jiān)視大氣粉塵及沙塵天氣動(dòng)態(tài)。(4)泥石流易發(fā)區(qū)監(jiān)測(cè)。重點(diǎn)是延安市區(qū)的寶塔山、鳳凰山、清涼山。主要監(jiān)測(cè)泥石流產(chǎn)生機(jī)理、發(fā)生頻率、形式、規(guī)模、危害,以及防治措施研究。(5)全市開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目宏觀監(jiān)測(cè)。全市在建開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目(相對(duì)人)基本情況、建設(shè)內(nèi)容、項(xiàng)目分類、占地面積、破壞面積、棄土棄渣、規(guī)模屬性、位置、流失情況,以及恢復(fù)治理情況等長(zhǎng)期宏觀監(jiān)測(cè)。(6)大型開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。對(duì)短期大型開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目,諸如高速公路、鐵路和水利大型開(kāi)發(fā)建設(shè),要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)其破壞及恢復(fù)治理情況。
4.4 監(jiān)測(cè)技術(shù)方法探討
針對(duì)監(jiān)測(cè)內(nèi)容和目的的不同,采取不同的監(jiān)測(cè)方法。最重要的方法是以3s技術(shù)為基礎(chǔ),以衛(wèi)星遙總影像作為基本數(shù)據(jù)源,結(jié)合GP8定位觀測(cè),建立以GIS為操作平臺(tái)的土壤侵蝕及其影響因子地理信息數(shù)據(jù)庫(kù),宏觀掌握大、中流域的水土流失和水土保持狀況?:以不同類型區(qū)的小流域作為定位監(jiān)測(cè)小區(qū),結(jié)合人工降雨野外測(cè)試,采用大比例尺新版地形圖、數(shù)字地形圖作為背景值,通過(guò)不同時(shí)段的遙感信息、對(duì)比小區(qū)或人工降雨野外測(cè)驗(yàn)信息對(duì)比,分析小流域水土流失的動(dòng)態(tài)變化:在不同侵蝕類型區(qū)內(nèi)選擇有代表性的已治理的小流域作為定位監(jiān)測(cè)小區(qū),結(jié)合人工降雨野外測(cè)試、水文站點(diǎn)資料、社會(huì)調(diào)查、產(chǎn)品產(chǎn)量測(cè)試等,進(jìn)行水土保持各項(xiàng)措施的基礎(chǔ)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益監(jiān)測(cè)。
4 5 監(jiān)測(cè)成果公告
監(jiān)測(cè)成果公告是監(jiān)測(cè)工作的重要環(huán)節(jié)。每5年公告一次全市市、縣和區(qū)域的水土流失及其治理狀況和發(fā)展動(dòng)態(tài):每年全市水土流失防治狀況及相關(guān)監(jiān)測(cè)信息:根據(jù)需要,對(duì)主要河流、水庫(kù)上游、重點(diǎn)地區(qū)和重點(diǎn)工程項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行不定期公告,可以使社會(huì)各界,特別是各級(jí)政府及時(shí)掌握轄區(qū)的水土流失分布狀況和流失程度,水土流失造成的危害及其發(fā)展趨勢(shì),水土流失防治情況及其效果,以引起對(duì)水土保持生態(tài)環(huán)境的關(guān)注。
5 監(jiān)測(cè)工作存在的問(wèn)題
我市水土保持監(jiān)測(cè)工作自延安市水土保持監(jiān)測(cè)分站成立以來(lái)開(kāi)展了一系列的工作,近年來(lái)有了一定的發(fā)展,但與上級(jí)的要求仍存在著一定的差距。首先,經(jīng)費(fèi)投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。雖然我市成立了監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu),但是并沒(méi)有建立起穩(wěn)定的投入機(jī)制。分站的運(yùn)行經(jīng)費(fèi)和管理經(jīng)費(fèi)明顯不足。投入機(jī)制不健全。工作經(jīng)費(fèi)的不足限制了我市水土保持監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的建設(shè)以及水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,更未形成一套成熟的管理體系。而靠單位自籌經(jīng)費(fèi)來(lái)開(kāi)展水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也是相當(dāng)困難的。
其次,監(jiān)測(cè)技術(shù)水平落后,監(jiān)測(cè)項(xiàng)目單一。我市承擔(dān)了一系列的水土保持監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,但是開(kāi)展起來(lái)還存在著不足之處,主要表現(xiàn)在操作技術(shù)人員雖然進(jìn)行過(guò)水土保持專業(yè)培訓(xùn),但是缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn):項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中監(jiān)測(cè)技術(shù)落后,監(jiān)測(cè)方法單一,監(jiān)測(cè)內(nèi)容僅僅限于水土流失量、植被覆蓋度等一些影響開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的水土流失因子。
6 未來(lái)展望
隨著全國(guó)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的建成和完善,西部開(kāi)發(fā)的推進(jìn),地球信息技術(shù)的進(jìn)步,我國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)的地位與作用日益凸顯, 理論研究也將迅速發(fā)展。和土地覆被監(jiān)測(cè)一樣,在今后較長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期內(nèi)遙感手段將仍然是水土保持宏觀監(jiān)測(cè)的主要數(shù)據(jù)資料來(lái)源。GIS技術(shù)作為地球信息科技的核心將發(fā)揮更大作用。目前美、歐、日、印和我國(guó)都在制定新的對(duì)地觀測(cè)計(jì)劃,其它國(guó)家和一些商業(yè)公司的小衛(wèi)星計(jì)劃將提供米級(jí)分辨率的數(shù)字圖像。作為本世紀(jì)的前沿遙感技術(shù), 高光譜遙感迅速走向?qū)嵱没?。這些都將為水土保持監(jiān)測(cè)提供更詳盡可靠的基礎(chǔ)信息。3S集成的發(fā)展, 將繼續(xù)提高數(shù)據(jù)采集、信息提取、制圖等方面的智能程度和工作效率, 減少人工處理量 。
針對(duì)不同區(qū)域的自然環(huán)境和土壤侵蝕特點(diǎn), 全市開(kāi)展區(qū)域水土流失監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)和分析預(yù)報(bào)是最近的未來(lái)之重要任務(wù)。為使評(píng)價(jià)和分析結(jié)果與水土流失的實(shí)際生態(tài)影響更加接近,筆者認(rèn)為無(wú)論監(jiān)測(cè)內(nèi)容的指標(biāo)體系還是水土流失評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系,都可以各大自然地理區(qū)域分別擬定,但評(píng)價(jià)的綜合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該一致。我市地域差異甚大,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱,生態(tài)脆弱,當(dāng)前的開(kāi)發(fā)建設(shè)更需要水土保持監(jiān)測(cè)研究深入探討合理的監(jiān)測(cè)管理組織方式、科學(xué)快速的監(jiān)測(cè)手段, 開(kāi)展大區(qū)域水土流失分析預(yù)測(cè)。我市有必要對(duì)流域治理、退耕還林還草等水土保持生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)。南部林區(qū)雖然水土流失面積小, 但經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后, 土地利用強(qiáng)度不大, 但也應(yīng)更加強(qiáng)調(diào)對(duì)常態(tài)水土流失發(fā)生的面源污染動(dòng)態(tài)和工程建設(shè)項(xiàng)目的水土流失危害, 以及具有區(qū)域特點(diǎn)的土壤侵蝕的監(jiān)測(cè), 為水土流失危害和隱患評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)提供支持。
網(wǎng)絡(luò)化是水土保持監(jiān)測(cè)的最重要發(fā)展方向之一。在全市水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)快速建設(shè)的今天,網(wǎng)絡(luò)化則顯得更為迫切,資料、圖形圖象數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享、傳輸需求將越來(lái)越重要。今天的網(wǎng)絡(luò)化工作可以依托現(xiàn)有的INTERNET,在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)各級(jí)各類水土保持機(jī)構(gòu)和社會(huì)團(tuán)體、公眾對(duì)水土保持監(jiān)測(cè)資料不同程度的共享,以加強(qiáng)水土保持研究、管理及與相應(yīng)部門、社會(huì)的聯(lián)系交流、協(xié)作:降低管理工作中信息傳遞的成本、提高傳輸速度與質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)化是實(shí)現(xiàn)微觀層次實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的重要基礎(chǔ),對(duì)宏觀監(jiān)測(cè),網(wǎng)絡(luò)化是未來(lái)管理海量數(shù)據(jù)更為必要的要求。不過(guò)目前獲取大面積水土流失數(shù)據(jù)信息尚有許多技術(shù)上的限制, 如傳輸速度、數(shù)字壓縮技術(shù)等。目前GIS發(fā)展到組件式GIS, 開(kāi)放程度日益提高,基于INTERNET的WebGIS和其它分布式GIS逐漸成熟,第二代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在快速發(fā)展,這些都可望為網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)提供有力支持。
參考文獻(xiàn)
[1] 許峰,郭華東,郭索彥.我國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)的理論與發(fā)展之初步探討[J].水土保持學(xué)報(bào),2001.6(4)65-69.
[2] 楊勝天,朱啟疆.人機(jī)交互解譯在大尺度土壤侵蝕遙感調(diào)查中的作用[J].水土保持學(xué)報(bào),2000,14 (3):88―91.
一、 有計(jì)劃的補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和創(chuàng)新意識(shí)。
九年級(jí)學(xué)生是初次接觸化學(xué)科,對(duì)于這一未知領(lǐng)域,學(xué)生充滿著強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,在化學(xué)教學(xué)中往往需要補(bǔ)充一些趣味性比較強(qiáng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),這樣可以使教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果;又能進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。如:講《緒言》教學(xué)中,我除了做好教材中的幾個(gè)演示實(shí)驗(yàn)外,還補(bǔ)充了幾個(gè)趣味實(shí)驗(yàn),如:“磨棒點(diǎn)燈”、“燒不壞的手帕”、“鐵樹(shù)開(kāi)花”等。這樣使學(xué)生感覺(jué)到化學(xué)是一門其樂(lè)無(wú)窮的學(xué)科,又培養(yǎng)了他們學(xué)習(xí)的興趣。又如:講到“金屬活動(dòng)順序表中,排在前面的金屬能把排在后面的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)”時(shí),我們可以讓學(xué)生探討是不是所有的金屬都可以直接把排在其后的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái),這時(shí)我們可以用金屬鈉和某些鹽(如CuSO4溶液)反應(yīng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看到的現(xiàn)象是有藍(lán)色沉淀生成,同時(shí)有無(wú)色氣體放出。并不是我們事先猜想的有紅色固體銅析出。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析:這是因?yàn)殁c的金屬活動(dòng)性很強(qiáng),以至能和水反應(yīng)生成了氫氧化鈉和氫氣(2Na +2H2O = 2NaOH+H2),而氫氧化鈉溶液再和硫酸銅溶液反應(yīng)生成了我們看到的藍(lán)色氫氧化銅沉淀(2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4)。
經(jīng)常使用這種探究性實(shí)驗(yàn),就會(huì)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)探索一些未知領(lǐng)域,激發(fā)興趣、擴(kuò)寬知識(shí)面、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。
二、利用生活常識(shí),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)入探究情境。
問(wèn)題是探究的起點(diǎn),也是探究的歸宿,探究的成效如何取決于問(wèn)題的設(shè)計(jì)。課堂中的提問(wèn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和觀察能力是很有好處的,但在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),由于農(nóng)村中學(xué)的學(xué)生起點(diǎn)低,學(xué)習(xí)興趣不高,一但老師提出問(wèn)題,大多數(shù)學(xué)生低下頭,沒(méi)有思考很怕老師叫到自己,甚至有些同學(xué)裝作睡覺(jué),這時(shí)我們只有自問(wèn)自答,課堂氣氛不活躍。針對(duì)這種情況,我發(fā)現(xiàn)利用生活常識(shí)設(shè)計(jì)啟發(fā)性問(wèn)題,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其注意力集中,產(chǎn)生求知的欲望。例如:學(xué)習(xí)CO2的性質(zhì)時(shí),我提出如下問(wèn)題:(1)、根據(jù)近年來(lái)天氣越來(lái)越熱,為什么?有沒(méi)有解決的方法?(2)、這幾年來(lái)廣東很多地方出現(xiàn)旱情,很多地方都進(jìn)行了人工降雨,人工降雨是有人在天空中撒水嗎?由于這兩個(gè)探究性的問(wèn)題貼近學(xué)生生活實(shí)際,從而引起了學(xué)生激烈的討論,使學(xué)生產(chǎn)生了探究的興趣,啟發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的思維。然后我再進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生了解到原來(lái)是人們生活、生產(chǎn)中燃料燃燒產(chǎn)生大量的CO2氣體,地球上CO2氣體越來(lái)越多氣溫不斷上升,而產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”,隨之有效的解決方法也就可探究而知了。然后再進(jìn)一步歸納人工降雨的原理,這樣學(xué)生便會(huì)有恍然大悟之感,教學(xué)效果顯著,課堂氣氛也很活躍,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,隨之學(xué)生探究思維的主動(dòng)性、積極性也被調(diào)動(dòng)起來(lái)。
三、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
在教學(xué)中,我們農(nóng)村教師要善于創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生積極地去思考問(wèn)題,使學(xué)生具有足夠的再創(chuàng)造空間,特別是在課堂上創(chuàng)設(shè)各種情境更有利于營(yíng)造自然、和諧、輕松的愉快的課堂氣氛。
例如:在講解CO還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)中,我先要求學(xué)生點(diǎn)燃CO時(shí)要檢驗(yàn)其純度,這時(shí)有很多學(xué)生問(wèn)為什么?針對(duì)這個(gè)問(wèn)題我沒(méi)有立即回答,而是又提出一個(gè)新的問(wèn)題,同學(xué)們?cè)诩依锒紵^(guò)開(kāi)水,有時(shí)不小心水開(kāi)時(shí)會(huì)溢出來(lái),水灑在通紅的煤火上,火不但沒(méi)有熄滅,反而“呼”地一聲躥出很同的火苗來(lái),這是為什么?我看到很多學(xué)生都在思考,因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題是學(xué)生在實(shí)際生活中遇到過(guò)的,并且他們知道水是能滅火的,為什么到了這里又不行呢?看著他們疑惑的眼光,我進(jìn)行解釋,原來(lái)是水和熾熱的碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成CO和H2,CO和H2都具有可燃性,因此在燃燒過(guò)程中會(huì)躥出很高的火苗來(lái),如果是在有限的空間里就會(huì)發(fā)生爆炸,特別是CO和H2混有空氣后點(diǎn)燃更容易爆炸,聽(tīng)到這里很多同學(xué)都知道為何要檢驗(yàn)其純度了。通過(guò)生活中的問(wèn)題情境,能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性、啟發(fā)學(xué)生思維,使學(xué)生在思考中提高認(rèn)識(shí),掌握新知識(shí),解釋日常生活中的現(xiàn)象,得到了樂(lè)趣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心,又培養(yǎng)了他們善于思考能力。
四、充分結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)資源優(yōu)勢(shì),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和分析能力。
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