時間:2023-03-02 15:09:59
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇地理設計論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
二、教學過程
導入新課:詩句朗誦“石門城市肇興地,百年滄桑石家莊”,讓我們一起走進石家莊。播放視頻:伴隨著“飛翔石家莊”主題曲,畫面依次出現貧困滯后———石家莊村、閉塞沉寂———休門胡同、現代繁華———北國商城、破舊不堪———原華藥廠、現代化企業———君樂寶乳業、上世紀60年代———第一文化宮、設施完善———人民廣場、狹窄冷清———原中山路、快速通道———槐安路、清逸秀麗———西清公園、蒸蒸日上———41中學。用身邊的地理事物引起學生的注意,激發學生的興趣。看到家鄉的飛速發展,又可增強學生熱愛家鄉的高尚情感。
1.聚落及其分類
師:在剛才的視頻中,同學們看到了家鄉的那些景觀?生:有房屋、道路、學校、公園、商場、工廠等。師:這些生產和生活設施以及房屋建筑,都是聚落組成部分,誰能給聚落下個定義呢?生:聚落是指人類從事生產和生活活動而聚居的場所,包括房屋建筑的集合體,以及與人們生產生活相關的各種設施。師:內蒙古牧村、太行小山村、北京市、沙漠等是否屬于聚落,并說明理由。生:沙漠不屬于聚落。因為這片沙漠中既沒有生產和生活設施,也沒有房屋建筑。師:請結合生活經驗把以上聚落并進行分類,對其性質和規模特點進行區分并連線。生:鄉村———第一產業,農業人口,規模小;城市———第二、三產業,非農業人口,規模大。生:對比石家莊1902年鄉村圖片和現代化城市景觀圖片,分析得出城市一般是由鄉村發展而來的。以上設計以家鄉身邊的地理事物為案例,既能引起學生的注意,又遵循學生從感性到理性的認知途徑特點,學生運用比較法加深了對聚落及其分類的理解,易產生成功的欣喜,利于養成運用動態眼光看待事物形成與發展的好習慣。
2.地形對聚落分布的影響
案例一:展示“石家莊西部地區衛星圖”和“A.B兩地景觀圖”,體現該地有城市聚落元氏縣城,也有鄉村聚落A李家莊村、B高家莊村。學生分小組探究以下問題:
(1)A、B哪個是山區聚落,哪個是平原聚落?
(2)說明A.B兩聚落主要差異,并從地形角度分析形成原因。
(3)A.B哪個聚落最有可能發展為城市?生:A為山區聚落;地形崎嶇、復雜,地形對聚落分布限制性大,人們為了方便生產和生活,選擇地勢低平的山間谷地,相對分撒、規模小,人口少。B為平原聚落;地形平坦廣闊,地形對聚落分布限制性小,人們為了充分利用基礎設施集聚在一起成團聚型、規模大,人口多。B平原聚落最有可能發展為城市,平原是聚落最理想的選址。學生易出現以下問題:
①學生對山區聚落分布的位置常表述為山坡下、山腳,語言不規范,可補充“天桂山小山村圖”,說明山坡山腳下都屬于山谷。
②學生想不到平原聚落呈棋盤式格局,可引導學生仔細觀察平原聚落內房屋排列整齊,街道平直縱橫交織成棋盤式。還可借用石家莊市這樣的平原大城市說明,市區呈現出典型的團聚型、棋盤式格局。以上借用家鄉聚落為案例,對比分析平原和山區地形對聚落類型、分布、規模和發展的深刻影響,既能激發學生探究地理的興趣,也有利于提高學生仔細觀察、提取信息和運用信息解決問題的能力,規范語言表述,真正掌握對比分析的學習方法。拓展延伸:學生比較南方低山丘陵區聚落和北方平原聚落的主要差異。演練提升:穿越歷史時空,回到距今6800年前新石器時代,展現“古代文明起源中心示意圖”和“半坡原始村落地形剖面圖”,分析下列問題:
(1)據古代文明起源中心示意圖,描述半坡村落的位置特點。
(2)據半坡原始村落地形剖面圖分析,假如你是首領會把居民點布局在什么地形之上?
(3)這種布局給人們的生產和生活帶來哪些好處?生:半坡村落位于黃河沿岸的河谷階地,好處是接近水源、避免被洪水淹沒、具有防御其他部族的入侵,野獸襲擊的功能。展現“半坡原始村落復原模型”和“半坡原始村落功能示意”,恢復半坡村落原貌,用事實證明學生的選擇與先民們不謀而合,對學生加以肯定和鼓勵,增強學習的成就感。案例二:放映麗江古城景觀圖片古鎮中心,四方街、傳統的納西族婚禮、舊時衙門,木府、古城標志,萬古樓等。師:麗江古城位于我國哪個大地形區上?云貴高原。過渡到高原聚落的選址問題。展現“麗江古城衛星圖片”,利用動畫逐一體現麗江壩子(我國云貴高原上局部平原的地方名稱,主要分布于山間盆地、河谷沿岸和山麓地帶)、古城范圍、四方街、木府、象山、金虹山、獅子山的位置,以及源于玉龍雪山的玉河水,在城北分為三股干流引入城中。學生分小組探究以下問題:
(1)麗江古城為什么冬無嚴寒夏無酷暑?
(2)麗江古城形成發展利用了哪些有利地形條件?生:
(1)麗江緯度較低;冬季因北部山嶺阻擋,受冬季風的影響小,故冬無嚴寒。夏季因地勢較高;故夏無酷暑。
(2)地處壩子平坦便于筑城;北西面依山冬無嚴寒;地勢較高夏無酷暑;東南面開闊交通便利;雪山為河流提供水源。教師總結:地形造就了古城宜人的氣候,充足的水源,再加上平坦的地勢,非常適宜人類的生產和生活,利于聚落的形成和發展。說明地形不僅可以直接影響聚落的分布,還可通過影響氣候、水源、人類的生產活動進一步影響聚落的形成和發展。此環節把文字信息轉換為圖像信息更直觀,擴展思路,激活思維,為下面問題分析做好鋪墊。麗江古城是因地制宜的典范,學生可以體會人類與環境和諧統一的必要性,受到人地協調觀的思想教育。案例三:展現“塔里木盆地綠洲分布圖”及課本文字材料,學生分小組探究以下問題:
(1)在塔里木盆地中,城鎮的空間分布與地形地貌和交通線路有什么關系?
(2)以上案例中,聚落的選址在地形上有何相似之處?生:
(1)(城鎮呈串珠狀分布于盆地邊緣的山前沖積扇上;因為該地氣候干旱,高山冰雪融水進入盆地邊緣形成綠洲。綠洲地勢相對平坦,土壤肥沃,水源條件好,人口集中,農牧業發達。城鎮多沿交通線分布,呈條帶狀;因為城鎮間有交通線相連,利于城鎮發展。
(2)以上三個案例中的聚落都是選址在地形相對平坦開闊處。
1、教材內容問題
主要的問題是:現行地理教材內容過于濃縮,流于從概念到概念,沒有大量的事實作基礎;自然地理和人 文地理的結合不夠,理論和實踐的聯系不夠;現行教材結論過多,啟疑太少;封閉式問題多,開放式問題少; 代替學生思維的現象嚴重;缺乏學生實際操作的內容,基本技能的訓練也很不充分。
2、教學手段問題
對于地理教學來說,教學手段的主要問題在于表現地理內容時無力。
地理教學內容有直觀性強,綜合性強,信息量大,信息源種類繁多,研究尺度范圍變化大等特點,這就要 求教學手段的表達力強,運用靈活。而現有的電化教學手段有的有聲無影,有的有影無聲,有的畫面靜止,無 法進行動態演示。即使如錄像、電影這樣有聲有影能動的教學手段,由于只能顯示某一特定的過程,畫面不能 實現分段、選擇、修改、縮放、分割,而且一般不能做多次的重復,速度也是固定的,所以在表現地理教學內 容時表達力和靈活性還是較差,顯得乏力。這些局限性大大降低了現有的電化教學手段在地理教學中的有效應 用。
3、學生的接受問題
學生是教學過程中的重要一環,他在很大程度上直接決定教學效果。目前的問題是:
學生對地理學習缺乏興趣。目前的課堂教學造成的心理氛圍不利于學生接受知識;傳統的教學過程不利于 學生及時了解學習結果,提高學習興趣;現有教學學生參與程度低,沒有充分體現學生的學習主體地位。
針對上述問題,雖有不同的解決方案,但計算機輔助地理教學對上述問題的解決有著獨特的優越性。一般 來說,計算機應用于地理教學可有以下的功能:
1、計算機有很強的信息儲存功能,可以儲存大量的地理事實材料,并快速檢索和提取,方便地實現信息 的比較、疊加。這些事實材料可以大大充實教材的概念和有關結論,促進學生的記憶和理解。
2、計算機有很強的顯示功能,可以清晰地顯示自然和人文地理現象及其分布;可以對不同區域的信息進 行比較、組合,將抽象信息形象化,將平面信息立體化。對局部進行放大或縮小,通過多種表現方式,突出大 量信息中的主要信息。
3、計算機有很強的模擬仿真功能,可以形象直觀地演示地理過程。無論空間演變還是時間演變,計算機 都能形象生動地模擬,把長時間,大尺度的地理過程從大自然“搬到”室內,使這些本來很抽象的過程能夠被 學生直觀地了解。而且許多危險或昂貴的地理實驗也可以在計算機上進行,無限重復。可以由學生親手操作, 獲得與實際動手類似的訓練效果。
4、計算機有很強的邏輯分析功能,可以幫助學生清楚地分析問題,形成條理分明有序的思維方法。地理 問題是綜合性的問題,各因子間聯系復雜。計算機在分析這些問題時清晰的邏輯性有助于學生的理解。它還可 以提供大量的開放性問題,并引導學生思考和分析,培養學生的思維能力和創造力。
5、計算機可以在無教師的情況下教學,能較好地實現個別教學,體現因材施教的原則。
6、計算機可以通過友好的交互方式,創造和諧的學習環境,增強學生的參與性,使學生在基本沒有思想 壓力的環境中學習,并能及時了解自己的學習成果,使學生學習的成功可能性大大提高。
7、計算機存儲的信息具有可變性和可管理性,可以方便地更新和修改,為學生提供搜集整理地理資料的 訓練。
8、計算機彌補了大部分電化手段的不足,還能把各種電化手段以計算機為核心組織起來,形成多媒體的 教學系統,最大限度地有效利用教學資源。
9、計算機可以提供有趣的學習方式,大大提高學生學習和運用地理知識的興趣,使學生變被動學習地理 為主動學習地理。
總的來說,計算機對地理教學而言,表達力最強,學習者參與性最強,并能接受反饋的交互式教學媒體。 它對教材內容的傳播和學生的接受起著有益的作用。但是,計算機只是一個工具,計算機功能的發揮,必須有 一個優秀的中學地理輔助教學軟件來支持。也正是有一個優秀的中學地理輔助教學軟件,計算機才能真正在中 學地理教學中發揮上述的優越性。
二、計算機輔助地理教學的歷史回顧及評述
計算機輔助教學始于美國,最早是IBM公司于1958年設計的一個向小學生教授二進制的計算機教學 系統。此后,美國及其他西方國家陸續開發了許多計算機輔助教學系統。我國是從1978年科學大會后開始 提出計算機輔助教育項目的。80年代以來,我國的計算機輔助教學研究有了很大的發展。但與發達國家相比 ,差距仍相當大。
中學地理的計算機輔助教學的發展與整個計算機輔助教學的研究的發展是一致的。在這一領域,西方國家 仍然占據著領先地位。在那里,已經產生了智能型的地理教學系統(如美國的SCHOLAR、WHY等), 并且建立了實用的計算機教學網絡(如美國的PLATO)。他們的軟件已經擺脫了單一模式,形成了各種模 式綜合的綜合模式。智能型的學習環境(Microworld)、智能型的專家教學系統等人工智能教學軟件是他們開 發的熱點。在中國,中學地理的計算機輔助教學是由一些高等師范院校和重點中學來研究進行的,開發水平還 很低。雖然數量很可觀,但總的來說,目前出現的軟件存在著一些共同的問題:
1、軟件模式簡單,功能單一。主要是練習和操練模式、模擬仿真模式,高級的智能模式或綜合模式的軟 件基本上沒有。
2、軟件沒有充分發揮計算機的特有功能。僅僅用計算機顯示簡單的地理分布知識,用以替代掛圖、幻燈 、投影儀的作用。
3、軟件設計技術水平不高。聲音、文字、圖形配合不協調,多靜止畫面,畫面可觀性較差,甚至存在科 學性錯誤;缺乏使用的操作提示,軟件結構不利維護。
我國目前的中學地理教學軟件并不能充分滿足計算機輔助地理教學的需要,在教學中的作用有限,沒有充 分體現出計算機輔助地理教學的優越性。因此,設計一個高質量的地理教學軟件勢在必行。中學地理教學軟件 應當具有這樣一些特點:信息要有鮮明的地理性,且要從中學地理教學的要求出發;信息量要充分,精度、難 度要適宜;信息表現形式要豐富、形象、生動;內容編排既有以區域為中心的內容,也有以專題為中心的內容 ;使用方便,符合軟件設計的一般原則;既有助于教師教學,又有利于學生學習;充分發揮計算機的優越性, 體現計算機的特點。
三、關于中學地理教學軟件的構想
1、軟件設計目的
這一軟件應當是為中國的中學地理教學而設計,適用于初中和高中的地理教師用于輔助課堂教學,也適用 于初高學生個別學習地理。是一個功能全面的綜合性實用軟件。
2、軟件設計原則
為達到設計目的,系統設計應有如下原則:
以中學地理教學大綱為標準選取基本內容,但有提高的余地;具有模塊化的結構,且有一定的開放性;用 戶界面漢化,操作簡便;易于維護和更新。
3、軟件結構和功能
系統的核心應當是一個內部數據庫,它由兩部分組成。一部分是屬性數據庫,包括各類數值型數據的集合 ;另一部分是圖形數據庫,包括各類地圖、圖件、景觀圖、畫面的集合。這兩部分數據庫構成了系統的基本數 據庫。
總的來說,系統功能可分解為輸入/輸出功能、模擬與仿真功能、練習與測驗功能、計算與分析功能、數 據管理功能、教學游戲功能,這些功能都是獨立的。由此,系統功能可劃分為如下一些模塊來執行,有系統管 理模塊,輸入處理模塊,輸出處理模塊,教學模塊,系統維護模塊,模擬與仿真模塊,練習與測驗模塊,計算 與分析模塊,數據管理模塊,教學游戲模塊。各模塊可能還有一些小模塊或下屬子模塊。可用下面的模塊層次 結構圖來表示。
模塊層次結構圖清楚地表示了各模塊的層次、范圍和聯系。其中,系統管理模塊是系統的最上層模塊,所 有的模塊共享內容數據庫(包括屬性數據庫和圖型數據庫)。
四、中學地理輔助教學軟件的應用模式
以上對教學軟件設計的初步討論只給出了教學軟件的大致輪廓,但它在教學中的作用還不甚明了。不同用 戶在不同的硬件環境中,對軟件應用的要求不盡相同,則軟件的作用也不同。輔助教學軟件主要用于輔助教師 的課堂教學,但亦有不同的應用模式。
系統模塊結構層次圖
(附圖 {圖})
1、面向學生的多機教學模式
在面向全體學生的課堂教學中以學生個別學習為主,教師的個別輔導為輔。這樣要求每個學生或每兩個學 生使用一臺單獨的微機,或者可選擇另外兩種配置:即多終端單主機的多用戶系統或多機聯網的網絡系統。
課前學生可運用軟件進行預習,教師也可以利用軟件進行課前資料準備,并把自己想讓學生了解的東西輸 入計算機。
上課時教師不斷提出問題,引導學生利用軟件提供的功能去解答問題,以達到教學目的。最后可指定學生 完成軟件提供的練習,由計算機判答。教師在課堂上起一個指導、管理、輔助的作用,對學生出現的問題個別 處理。
2、面向教師的單機教學
面向教師的應用在課堂教學中以教師為主體,主要仍是傳統教學的模式。課堂教學以教師的講授為主,計 算機輔助,學生基本上不參與。在課堂教學中只需一臺供教師使用的微機即可,但顯示屏幕必須足夠大,以使 教室里的學生都能看清楚屏幕上的文字。這一問題也可以采用大屏幕投影與計算機的聯結來解決,即將計算機 屏幕的輸出轉換到投影屏幕上。
課前教師可利用“編制教學程序”的功能把軟件中提供的材料和自己需要補充的材料按自己的授課意圖組 織起來,形成一個教學程序,供課上使用。
上課時仍以教師的講授為主,計算機按預定的程序根據教師的需要隨時顯示圖形、數據或文字材料,或者 模擬過程。最后可由計算機提供練習,由學生課上完成,或將練習打印出來,由學生課后完成。
縱觀教學軟件應用于課堂的兩種模式,多機教學更能發揮計算機輔助教學的優越性。并貫徹因材施教、個 別教學的原則,符合計算機輔助教學的發展方向和未來教育改革的潮流,將會是未來計算機輔助地理教學的主 流。但單機教學模式經濟簡便,就中國目前的中學地理教育的現狀來看更易于推廣應用。在當前中國教育地區 差異大的情況下,恐怕應當由低到高,由點到面地逐步提高應用水平,使教學軟件能充分發揮它在地理教學中 的應有作用。
二、地理學習環境設計概述
“學習環境”是指學生與學習資源之間面對面交流的一種學習狀態或學習境況。地理學習環境是在地理學特征基礎上運用所有教學資源創設的有利于提高學生地理知識和技能學習,形成空間思維能力的環境。學習環境設計是新時期教育思想和理論變革的產物,是建立在二十世紀以來建構主義和認知主義學習理論發展基礎上的新學習理論。它是能較好體現信息社會教育特征的一種現代教學設計,旨在創立一種有效學習、積極學習的環境以促進學生對教學內容的自我理解和掌握、促進學生自我認識能力提高。
1.地理學習環境研究現狀
關于學習環境研究,很多學者從不同角度做出了許多努力。Hannafin&Land在1997年提出建構主義學習環境的核心要素即心理學基礎、教學論基礎、文化基礎和實用基礎。當今很多關于學習環境的研究都建立在這四個基礎之上,鐘志賢在2005年也提出任何學習環境設計都離不開五大理論視角,即心理學的、教育學的、技術的、文化的和實用主義的視角。情境化思維與真實境脈在學習環境建構中具有重要作用,Brown等認為知識、思維和學習的境脈相互聯系。一些建構主義環境提供了宏情境,將相關信息置于或者鑲嵌其中,而不是提供孤立的信息。學習環境也重視多種觀點的協商和解釋,許多建構主義學者強調學習的社會中介,通過探索、協商和解釋,理解得以深化。建構主義學習環境另一個潛在價值觀是個人信念和經驗為新的理解提供獨特的個人框架。地理學習環境設計研究屬于學科學習環境設計研究,目前大部分關于學習環境設計的研究都著眼于通識教育的角度,國內關于學科學習環境的研究尚處于起步階段,地理學習環境設計的研究也較少。
2.地理學習環境研究趨勢
學習環境的創建主要有兩種關于情境的理論,森杰的實習場理論和萊夫和溫格的實踐共同體理論。Senge將這種設計看作創設實習場。所謂實習場即一種與真實場地分開的情境脈絡,所有努力都是為將真實的活動安置在這個境脈中,學習者遇到的問題將和真實環境下相一致,即一種模擬真實環境的境脈。拋錨式教學、基于問題的學習和認知學徒制就是實習場的典型案例。萊夫和溫格(Lave&Wenger,1991)提出實踐共同體的概念來體現活動將個體與共同體加以聯系的重要性和共同體使個體事件合法化的重要性。羅斯(Rose,1998)認為實踐共同體就是具有共同成員介入共同的任務,具有相關的實踐和資源,具有沒有異議的背景假設,共同人可以寫常識和實際理由。筆者認為創建一種符合學生認知方式、符合地理學特征、具有時代特征的學習環境是地理學習環境設計的研究重點,應具有以下趨勢:豐富地理學習環境設計的理論基礎,體現學科特性;緊隨時代潮流,善用信息技術輔助學習環境;切合新課程理念,促進地理課程發展;不斷創新方法和技術,拓展地理學習環境的深廣度。
三、地理教學設計和學習環境設計差異分析
地理教學設計與學習環境設計作為兩種預設型地理教學模式,根據以上論述可以看出,教學系統設計與學習環境設計無論起源還是具體趨勢都有一定差異,主要表現在建構的基礎、設計的目標、關注的對象、操作的方法等方面。
四、從地理教學設計到學習環境設計變化動因
1.更切合新課程理念
如果說新課程背景下的教學設計是“以學生為主體、以教師為主導”的“雙主理念”下的教學設計,充分體現以學生為中心,那么地理學習環境的設計將是一種完全以學生為中心創設的環境。以學生為中心、以學習者為中心的學習環境,提供了互動的、鼓勵性的活動,能滿足個人獨特的學習興趣和需求,在不同復雜程度下加深理解。近年來以學生為中心的認識論如雨后春筍般大量出現,這些理論就包括諸如基于問題的學習、拋錨式教學、認知學徒制、交互式教學、基于目標的情境、基于項目的學習、建構主義學習環境和開放學習環境等。盡管在應用范圍、技術和方法上這些方式都各有不同,但基本上都體現了如何加深學生理解的本質和最適于促進學習的方法的相似假設。另外,地理學習環境是在與實際極其相似的境脈中培養學生獨立自主解決問題的探究能力和學生相互之間交流合作的能力,解決的這些問題也都與生活中面臨的問題相類似。因此,學習環境設計所創設的是一種與新課標“學習對生活有用的地理,學習對終生發展有用的地理”理念相契合的環境。在這樣的環境下,獲取知識與技能不再是學習惟一目標,培養個人能力,促進自身全面發展與獲取地理知識一起成為地理學習環境所追求的結果。
2.理論基礎更合理
教學系統設計建立在客觀認識論基礎上,受到行為主義和信息加工理論的影響。由于行為主義力求用外顯的行為來解釋學習,而信息加工理論依賴于符號認知,集中于有意識的推理和思維,忽視文化和物理的情境脈絡,因此教學系統設計是從系統的角度關注系統要素,偏重微觀知識的呈現、傳遞和教學策略的設計,注重學習結果和學生外在行為變化的分析。雖然不同學習環境有不同的理論支持,如情境理論、分布式認知、活動理論、建構主義理論等,但它們大多建立在主觀認識論或主客觀互動的認識論上。學習環境的設計是從宏觀角度關注學生的學習活動,注重學習情境的設計、認知工具和資源的設計以及學習共同體的設計。這種設計是動態的,沒有固定的步驟和策略,以一種框架的、非線性的形式提供一些設計的思想和原則,從理論上來說也更加合理,地理學習環境更加符合學生認知發展規律。
3.現代技術不斷發展
伴隨時代的進步和科技的發展,在教育領域中信息技術的應用逐步擴展,地位日漸突出。首先,教學系統設計的發展從技術角度分析基于攝影、幻燈、投影、無線電廣播、電影、電視、語言實驗室、計算機等多媒體。其次,從信息傳播角度來看,這些媒體內容的表征是單一的、播放式的、線性的,人們通常把這些媒體只當作教學系統設計的一個要素,設計者通過比較不同媒體的教學特性、教學作用并結合所講教學內容選擇合適的教學媒體。隨著信息技術的不斷發展,微電子技術和計算機技術發展為當前教育信息技術的主要基礎,這類信息技術以信息處理為核心,以硬件、軟件等為手段。從信息傳播角度分析,這類信息技術內容的表征是綜合的、交互的、非線性的,人們不再把信息技術只看作教學系統的一個要素。在這種環境中,教室的實體界限開始變得模糊,學習活動可以不分時間與地點在一個虛擬的“電子教室”中進行,數據庫中存儲有許多與課程相關的輔助教材與練習題,學習者可透過網絡更快速與便捷地獲得參考資料,與同學交流溝通更趨便利。通過各種網絡通訊工具,學生之間可以匿名方式討論交流,這里的學生不再限制于一個班級一個學校,而有可能來自不同省區,甚至不同國家。學習環境設計關注如何利用信息技術營造互動的教學環境和學習環境。學習環境中如何促進學生的學習活動、實現學習目標以及培養學生的高級思維能力等是重要的考慮因素,也是學習環境的優勢。
1引言
滴灌是當今世界最先進的灌水技術之一。在正確的系統設計和高水平的田間作物水分管理條件下,滴灌系統能夠適時適量地進行灌溉,在作物的根區創造出適宜的水、肥、氣、熱條件,從而獲得節水、高產、優質的效果。全國微灌面積約300萬畝,其中大部分是“九五”期間發展起來的。我國進入WTO后,國外設備與國產設備價格差距正逐步縮小。新世紀我國進入全面建設小康社會,經濟結構、農業結構都在進行調整,“2001年~2010年微灌發展戰略”表明灌溉未來的發展趨勢是精確灌溉和節約能量。計算機控制將是灌溉自動控制系統的一個組成部分,將氣象、土壤、水分、作物資料等的數據輸入計算機,計算機對這些數據進行處理分析,輸出指令,電磁閥根據指令操作灌溉系統工作。這樣,在滴灌系統設計中根據土壤資料和滴頭流量確定滴頭間距顯得愈加重要。滴頭間距過密,使濕潤重疊區域加大,會加大不必要的工程投資;滴頭間距過大,會使作物根系不能得到足夠的水分,無法達到滴灌節水高產的效果。本文介紹在確定新疆伊寧葡萄滴灌設計中,采用的布瑞斯勒(Bresler)公式確定滴頭間距方法。
2計算方法
現將以色列滴灌專家布瑞斯勒(Bresler)教授確定滴頭間距的程序介紹如下。
2.1土壤的物理水力性質
根據所討論的土壤類型,從不同類型土壤的典型物理水力參數(表1)中查出,砂壤土的飽和土壤滲透系數以及土壤特性常數為:
表1不同類型土壤的典型水力參數
土壤
-h()
()
()
粘土
1.02~104
8.64×10-4
2.54×10-6(0.009)
壤土
1.3~890
7.26×10-3
1.44×10-5(0.05)
砂壤土
43.3~300
1.69×10-2
3.9×10-4()
砂土
58.4~147.2
0.466×10-2
1.27×10-2(45.7)
2.2計算飽和區土壤浸潤最大半徑
根據布瑞斯勒(Bresler)提出的水份浸潤土壤后期飽和區不同滴頭流量最大半徑公式(1),計算幾種可能選擇滴頭不同流量時的最大半徑:
(1)
式中:——浸潤飽和區最遠半徑,
——土壤特性系數,
——滴頭設計流量,
——飽和土壤滲透系數,
當,
當時,
2.3選擇適宜土壤含水率上下限
根據采集的土樣,用壓力膜法,獲得一組土壤水吸力與土壤含水率間的試驗數據。以土壤水吸力為縱坐標,土壤含水率為橫坐標,畫出一條土壤水分特性曲線(圖1)。選擇適當的臨界土壤含水量值,就可以從該曲線中獲得相應的土壤水吸力值,此值的負值為非飽和土壤水的基質勢,也就是相應的臨界土壤水勢值。
圖1砂壤土水分特性曲線
從圖1中查得:田間持水量(占土壤體積百分比)時,;
適宜土壤含水率上限為田間持水量的90%,時,;適宜土壤含水率下限為田間持水量的60%,時,。
2.4計算轉換土壤水勢函數的比值
根據公式(2)可以計算轉換土壤水勢函數臨界值與飽和值的比值:
(2)
式中:——轉換土壤水勢函數,
——飽和土壤的轉換土壤水勢函數值,
——非飽和土壤臨界土壤水勢函數時轉換土壤水勢函數值,
——臨界土壤水勢,,
——自然對數
當時,
當時,
當時,
2.5計算無因次土壤特性常數值α
應用土壤飽和區最大濕潤半徑,采用以下公式
(3)
計算無因次土壤特性常數值。式中為無因次土壤特性常數值,其他同前。
當時,,
當時,,
2.6查出相應的無因次半徑值
定義非飽和區濕潤徑向半徑與飽和區徑向最大半徑比值為無因次半徑,
(4)
式中:——無因次徑向半徑;
——非飽和區徑向半徑。
無因次半徑與呈函數關系,根據不同的值,繪出——曲線,如圖2所示,從圖2中可以根據不同的值和值查出無因次半徑值。
當時,,
時,
時,
時,
圖2無因次半徑值表
2.7計算非飽和區濕潤徑向半徑
從公式(4)中可推出,,可以計算非飽和區設計不同滴頭流量的臨界徑向半徑值,滴頭間距為:
(5)
式中:——滴頭間距,;
采用公式(5),計算滴頭間距如下:
時,
時,
時,
2.8確定滴頭間距
將應用土壤水力特性和不同滴頭流量計算濕潤區徑向半徑的結果列出,計算滴頭間距如下表2。
表2計算滴頭間距列表
參數
量綱
選擇采用公式
流量
1
飽和區
半徑
1
臨界
水勢
2
水勢
比值
2
土壤常數值
4
無因次
半徑
3
滴頭
間距
5
1
2
5.63
-10
0.844
0.048
1
11
-100
0.183
2.1
24
-200
0.033
10
56
2
4
10.60
-10
0.844
0.09
1
21
-100
0.183
1.9
40
-200
0.033
6.5
138
對于某一確定的土壤水勢值,在滴頭流量與其間距之間,均可選擇最佳的組合。如表2中,滴頭流量的滴頭,滴頭間距時,從地表滴頭算起的土壤濕潤體的徑向濕潤半徑,在沿著毛管的方向,濕潤區可以重疊,而時的滴頭的濕潤范圍過大,所以選擇滴頭流量,滴頭間距的滴頭比較合理。
3小結
傳統的重力灌溉方法其主要的設計規范之一是在地表獲得均勻的配水方案,而滴灌的配水方式是從每一個滴水源遵循土壤水力特性規律向土壤滲透的過程。這樣,在滴灌設計中,為了提高滴灌系統的水分和養分的有效利用率,滴頭間距和滴頭流量必須與土壤的濕潤特性和作物的灌水頻率周期及灌水時間相適應,而土壤濕潤體的徑向距離和距離滴頭的濕潤體深度的估算對設計和管理滴灌系統顯得十分重要。
布瑞斯勒(Bresler)確定滴頭間距的程序給我們提供了基本的準則:根據土壤的水力學特性資料和以及設計滴頭流量,采用布瑞斯勒(Brasler)提出土壤飽和區浸潤最大徑向半徑公式計算出值,然后根據其相關的公式可以計算出不同滴頭流量時的合理的滴頭間距。
參考文獻
1陳渠昌,吳忠渤等,滴灌條件下沙地土壤水分分布與運移規律,灌溉排水,1999,18(1)
2蘭,李昭軍等,滴灌條件下土壤水分分布特性研究,水土保持研究,2000,3,第7卷第一期
(一)設計與采購的關系。設計與采購同屬EPC模式中,在相關環節協調配合、不可分割。設計向采購提供設備材料請購單及詢價技術文件,由采購加上商務文件后組成完整的詢價文件。采購負責組織詢價,設計負責對制造廠商的報價進行技術評審;供采購確定供貨廠商,設計負責對供貨廠商提供的技術文件及圖紙進行審查與確認。在設備制造過程中,設計協助采購處理有關設計技術問題,必要時設計參加由采購組織的關鍵設備材料的檢驗工作。
(二)設計與施工的關系。工程設計完成后,設計向施工方提供工程項目設計圖紙、文件。在參建各方審圖的基礎上及時進行圖紙會審設計交底,向EPC工程總承包項目的施工方和監理方說明設計意圖,解釋設計文件,明確設計要求。根據施工需要及時提供設計服務,解決施工中出現的有關設計問題,并對設計變更進行有效管理和控制。施工方應參與設計可施工性的分析論證,參加重大設計方案討論。
(三)設計與試運行的關系。在EPC工程總承包項目試車調試階段,設計提出必要的試運行操作原則和技術要求,配合項目業主對工程的試車調試給予必要的技術指導與服務,針對工程試運行過程中的問題,由設計提出處理方案并及時解決。
二、基于EPC的設計管理思考
EPC模式很好地解決了當前設計管理中的問題,這種模式的優勢在于:(1)設計、采購、施工均由總包單位負責,統籌協調非常方便,可以很快地解決項目建設中出現的問題,提高了效率;(2)有利于設計、采購、施工的整體方案優化。合同承包商在設計的早期階段已介入項目,能把自己在施工工藝、降低成本、縮短工期等方面的技術知識體現在設計文件中,減少施工中出現問題的可能性;(3)有利于實現項目目標,能有效地對項目全過程進行進度、費用和質量的綜合控制;各合同承包商在控制成本、工期、質量等方面都有獨特的優勢,總承包商可以集這些優勢于一身,使固定價格合約的實現成為可能;(4)業主只與一個單位打交道,便于合同雙方協調,避免了多頭協調產生的障礙。總承包方不僅提供設計、采購和施工統籌服務,也提供建設項目的融資、項目建成后的使用培訓和維修等全過程服務。鑒于目前EPC模式還是一個新興的工程管理模式,市場上采用還不廣泛,為此本文提出如下建議:
(一)轉變觀念意識。從根本上轉變傳統的設計觀念和意識,樹立工程項目建設全局統籌協調思想,建立適應EPC工程總承包項目特點的新型設計管理體制,逐步實現由過去傳統的設計管理體制向總承包設計管理方向的轉化,使工程設計逐步納入EPC工程總承包項目管理中,成為其中一部分,充分發揮設計的核心作用和優勢,使工程設計更好地為EPC工程總承包項目服務。
(二)設計文件的質量和深度。在EPC模式下,工程項目對設計質量要求更高、設計深度要求更細。設計質量是決定工程質量、控制工程費用的主要因素,是決定工程項目成敗的關鍵。高度重視工程項目可行性研究報告、初步設計、施工圖設計工作,切實提高可研報告和各階段設計文件的質量和深度,確保其可行性、先進性、合理性。可行性研究報告是確定工程項目投資的依據,也是工程設計的重要文件。企業必須投入足夠的時間和精力到可行性研究中,對工程項目市場、技術、生產、經濟等方面進行全面論證。得出的可研報告內容要全面、詳細、準確、適用,技術方案先進可行、經濟合理,避免因投資估算不準而產生偏差。初步設計是施工圖設計的依據,在編制初步設計文件時,其內容與深度應按照EPC工程總承包項目的要求進行。設計方案和設備選型明晰合理、初設概算完整準確,確保初步設計文件內容的完整性、準確性,確保初步設計文件的深度滿足施工圖設計的要求。避免因初步設計文件編制深度不夠、初步設計概算不準而產生設計偏差。施工圖設計作為項目實施的依據,必須做到內容全面,表達清晰,預算準確。避免出現無謂的錯誤和不必要的變更,保證項目實施流暢,節約成本。
2013年巴中市國土資源局經過深入調研,將巴中市恩陽區上八廟鎮盤龍村、八廟村、季臺村、窯埡村、斷石村、白鶴村、白廟村土地整理項目申報為地方投資土地整理項目。土地整理項目區內以農業生產為主,農業機構及農業科技普及度不高,經濟作物種植面積小。項目區內土地利用以耕地為主。項目區總面積為1730.06hm2,確定整理面積980.09hm2,其中耕地面積為762.92hm2;園地面積8.14hm2;林地面積616.14hm2;城鎮村及工礦用地115.53hm2;交通運輸用地28.06hm2;水域及水利設施用地29.97hm2;其他土地168.79hm2。從土地墾殖率、土地利用率、耕地復種率幾方面進行分析,項目區土地利用程度較高。
1.2土地平整工程
耕地整理的自然潛力要轉化為現實潛力,會受到所處地區的經濟實力、社會經濟區位、技術、待整理耕地本身基礎設施狀況等多方面影響,確立耕地整理的現實潛力,要綜合考慮這些因素的影響。項目區有可用以建設的專項資金,同時區位以及基礎設施較好,具備平整工程的一般條件。項目區地形較平坦,水源充足保證灌溉,旱地水土流失嚴重,排水堵淤溝布置彎曲不合理。工程將零星散布的耕地納入平整區,考慮土地整治區物種、地塊、多尺度生態化要求確定平整方案原則:
(1)水田田型調整,按照“大彎隨彎,小彎適當取直”的原則,對田坎進行整理。田塊適當歸并,沿排灌溝布置,垂直排灌渠筑田埂,有條件的實施小并大,減少田埂占地面積。改變關冬水種植制度,實行1年2熟種植制度水旱輪作,提高土地利用率。
(2)旱地改造坡薄土,變跑土、跑水、跑肥的“三跑土”為保土、保水、保肥的“三保土”,達到“平、厚、壤、固、肥”的標準。坡改梯配套蓄水池,有效減少水土流失的同時又保證了旱地灌溉用水,提高旱地的生產水平。在生態化和景觀空間優化配置的統籌下,經濟作物合理規劃保證耕作區物種多樣化,具體土地平整參數及整理后規劃作物種植結構,見表1。
1.3農田灌溉排水工程
項目區以地表水為主要灌溉水源。一是整治山平塘、新建蓄水池截蓄地表水,提高徑流水利用系數,解決耕地的灌溉水源,表2列出了部分典型山坪塘整治工程量;二是整治灌排渠,渠道引水,利用水庫、山平塘進行自流灌溉,表3列出了部分渠道工程量。項目區內分布著103口堰塘,由于運行多年且只利用不維護的惡習,堰塘淤積、滲漏嚴重,甚至部分堰塘壩體已塌方。經實地踏勘,對項目區內損壞特別嚴重不能正常蓄水以及水利用系數不足50%的典型病塘,根據其排水設施、防水設施現狀,參照其上游集雨面積和下游控灌面積,因地制宜進行壩體整治、防滲、整修防水口、增設溢洪道和適當清淤工作。根據項目區地形、土壤狀況和生產水平,該區旱地灌溉主要利用集雨工程,雨水主要通過沿山腰的截流溝排入水池或山腳排水溝;水田多采用灌排結合渠,現有的灌溉渠系淤積較多滲漏嚴重,部分渠道壁坍塌。通過路、溝、池、凼配套建設的完善,使坡面水系在節約占地合理布局的同時做到能排能灌。排水溝采用《灌溉與排水工程設計規范》設計排澇標準為10年1遇,水田采用1日暴雨2天排除,旱地采用1日暴雨1天排除,據各級渠道的設計排澇流量確定排水溝的斷面尺寸。部分排水溝工程量。項目區內規劃整治溝渠3118.7m,使項目區內渠道基本形成網狀結構,有效提高了項目區內的排澇能力。農田灌排設計在防止對生物圈和景觀的持久改變和破壞,盡量減少對動植物生存環境的不利影響的要求下,強調生態和景觀理論在工程設計中水源造成的重要景觀功能衰退問題的影響,盡量減少了水系建設的生硬突變,盡可能地就地取材,減少了以往全部采取水泥硬化的措施對原有生態的破壞。
1.4田間道路工程
項目區內田間生產道路多為土路和泥結石路,受當地熱帶濕潤季風氣候,生產、出行、運輸不便。規劃新建田間道、生產路2級道路:田間道利用現有機耕路條件較好的村主干路硬化,規劃路面3.5m寬砼路面田間道1585.3m和3.0m寬砼路面田間道13584.8m,路面為C30砼現澆20cm厚路面,其布局基本能滿足生產和生活需要;耕作路秉承不以水泥硬化破壞土壤結構的原則采用預制板規劃1.0m寬生產路9263m,與田間道相連相交。景觀生態的土地整理要求田間道路狀況。田間道路狀況可用田間道路密度或田間道路連通度表示,田間道路密度大,田間道路通達度高,說明田間道路建設狀況好,田間道路的連通性好。經整治改造后路面條件得到較大改善,使項目區內道路形成環狀交通網,切實解決出行和運輸問題。
2生態環境效益分析
項目區改變以增加耕地面積為主要目的傳統土地整理規劃,應用景觀生態學,以生態農業建設為基礎,在保護生態環境的前提下,進行景觀生態格局的調整,保留集中連片的生態價值高的景觀類型,再將導致景觀破碎的零星分布于耕地景觀內部的其他類型景觀調整為耕地景觀。在充分利用現有景觀廊道的基礎上,在耕地景觀內部適當增加各類景觀廊道。在設計方案中,把農田水利配套設施建設、小流域綜合治理、土地平整及田間道路建設緊密結合在一起,通過實施水源建設、灌溉渠系、田間道路以及土地平整和土壤培肥等工程措施,實現機械化作業,進行集約化規模生產,促進物種生存和繁殖,項目區各種用地結構得到了有利的調整(見表5),項目區形成“田成方,水成網、路相連、林成行”的標準農田生態系統,可以給當地居民帶來愉悅的心情,提高居民的生活質量,改善其生存環境。整理前的耕地利用等別指數為918,區域整理后耕地利用等別指數為2086,實現了作物最大現實潛力。
3經濟效益分析
項目區地理位置優越,土地通過整理后,改良原有耕地面積762.92hm2,新增耕地面積88.50hm2,整理后耕地面積共計851.42hm2。整理后的土地種植結構中糧食作物以水稻為主,經濟作物以油菜為主,適當種植蔬菜等,交通、水利等基礎設施達到了很大的改善。土地整理項目的經費主要用于購買各種建筑材料、電力設備、水利設施等,其余費用主要用于支付施工者的工資、項目的設計與驗收等。這些資金通過開展土地整理活動流入與土地整理相關的各種行業,將帶動相關行業的發展,有益于國民經濟的發展。同時,土地整理后生產成本將降低產量將增加,從而提高農戶的收入。根據工程預算,本項目總投資2062.72萬元,根據整理后耕地經營管理的純收入,預計靜態投資回收期為8.44年,靜態投資收益率11.85%。采用有、無本項目的對比增量進行直接效益計算項目實施年新增收益306.32萬元,扣除維修和管理費用61.88萬元,凈增效益244.44萬元,直接經濟效益十分可觀。
1濱河帶狀綠地在城市綠地系統中的常規定位
1.1在幾千年的人類文明進化史中,河流一直扮演著重要角色
一些濱河而居的村落隨著商業的發展而逐漸形成了一個個龐大的城市。但是,伴隨著科技的進步,穿越城市的河流有很多已經不再扮演資源和物流通道的作用。其角色的轉變似乎更能體現人類社會的事態炎涼。很少有人會懷疑每個城市都會有一條河流穿過,由于河流在城市中的功能和地位不同,城市管理者們賦予了她們不同的待遇,對于那些主干水系,由于富有人文情調和自然風光而得到城市的重視,這些河流的濱河地段往往是一個城市商業、文化、休閑的核心地段,在整個城市綠地系統中聲名顯赫,唯我獨尊,比如上海的黃浦江,哈爾濱的松花江等等。
而那些支流,盡管在城市生態系統中起到一定的作用,但由于其功能、名氣、位置、自然風光等方面存在不足,那么在城市綠地系統中的待遇就差得多,有些居然淪為垃圾河和污水河。更有甚者被城市用地填埋,永久地結束了自己的歷史使命。目前的城市管理者們由于經濟和水利安全方面的考慮,將這些河流的功能定位于行洪河道、排污河道,與這些河流相鄰的綠地變成了功能單一的防護綠地。在近幾年的工作中有幸接觸到了幾條類似命運的河流濱河綠地改造,由于城市經濟的發展,這些河流有幸等來了受到尊重的機會,這些河流綠地將和周邊用地緊密結合共同為城市發揮更廣泛的作用。
1.2重視河流作為城市生態基礎設施的作用
從理論上說,我們應該學會理智地順從自然的流變,但是對于中國這樣快速發展的國家來說,做到這一點需要犧牲一些眼前利益,可持續發展的觀念會遇到一些阻力。但可喜的是所有的城市都接受了可持續的觀念,并付諸實施。山東德州岔河風景區和臨沂沂河兩岸的景觀設計就是這樣的兩個案例,本論文的形成就得益于在這兩個項目設計過程中得到的啟發。這兩個城市的領導在城市發展戰略中認識到了濱河綠地的重要性,同其他類型的城市綠地相比,濱河帶狀綠地的基礎條件有著明顯的優勢。
第一、除已經規劃的濱河城市綠地外(指河道防洪堤外城市預留綠地),由于不占用城市建設用地,如將其開發成休閑綠地將會減少大量的投資。
第二、生態條件優秀。每一條河流都是一條生態廊道,盡管在河道沿線上有一些水利設施的攔截,但洪水和帶狀防護林仍然有效保持了城市與外界元素交流的通道,來自鄉間的清爽的空氣通過河流廊道。在一些沒有受過污染的河道中,優美的濕地,成片的樹林為魚類和鳥類提供了良好的棲居環境。相比于這些條件,一般的城市綠地由于多數都是孤立的斑塊,彼此之間很難聯系,因此在生機活力方面明顯不足。
第三、水質有保障,親水環境好。在南方的一些富水城市,由于水網密布,綠地系統中的水質基本由保證。但是對于干旱地區的城市,城市綠地中的水體一般都是通過管道和運河的形式引進水體,通過挖湖堆山的形式創造豐富的空間變化,形成優美的水體景觀。河流與之相比最大的優勢在于一個是活水,一個是死水,城市綠地水系的管理是一筆巨大的開銷。
第四、服務范圍廣,利于商業開發。一些著名的河流沿岸往往是城市商業繁榮的區域,這是和城市的發展歷史相關聯的。對于那些次要的河流也同樣具有這樣的潛力,一條河流蜿蜒幾十公里,穿過城市內部不同的功能區域。由于人們天生親水的特性,一些休閑活動會集中發生在濱水綠地當中。如果以500米為標準的話,濱河綠地可以為相當大的城市面積提供休閑面積,人流的匯集必然能帶來更多的商機,因此說提升濱河綠地的功能定位對周邊區域的經濟會帶來很大的幫助。
當然,有優勢必有劣勢,河流季節性的洪水會對綠地內的設計產生影響。一方面為防護五十年一遇而修筑的大堤就會對景觀設計產生不利的影響。另外,有關河道管理的法規對行洪區域的高稈植物有一定的限制,因此在植物配置方面只能點綴高大喬木,也不能成片密植灌木。這項限制對于利用種植和地形來創造變化的空間來說就很不利了。
2濱河帶狀綠地景觀設計方法探索
2.1一個城市中的每一塊土地都是城市的有機體
由于人們的功利要求,將一個城市的土地劃分成大小不等的斑塊,每一個小斑塊都在欲望的驅動下不停的在跳動,每一個跳動的斑塊都與其鄰近的斑塊發生關系,對于一條河流來說,由于其穿越城市的特性,當其定位從防護綠地轉向生態防護、商業、休閑于一體的綠色廊道時,作為設計者應該至少就下列問題給出答案:
2.1.1這條濱河綠地在城市綠地系統中的性質是什么?
一般從水利上來說,流經城市的每一條河流都是流域治理的有機組成,其在水利上的分工大概可在行洪、分洪、灌溉、航運、排鹽、純景觀等方面加以區分。如果從城市綠地系統功能上劃分,作為有保護意義的生態廊道是所有河道的基本功能,除此之外這條河流本身的歷史文化積淀、它所流經的區域在城市中所處的位置、濱河綠地鄰接用地的功能都會對濱河綠地的性質產生影響。在一項設計動筆之前,必須抓住綱領,搞清綠地的性質。否則會造成后期設計中不必要的功能分區,造成投資的浪費。
[設計案例]德州市岔河濱水綠地景觀設計
對城市綠地系統的分析:
德州市位于山東省西北部,素有“神京門戶”,“九達天衢”之美稱,地理位置重要。德州市市區現有人口44萬,屬于中小城市,在未來15年的城市規劃中,岔河將位于城區的中部。岔河現屬于排洪排污河道,德州境內全長為22公里。為推動城市新區建設和改變城市面貌,德州市政府決定對岔河城區段的景觀進行改造,規劃范圍總用地面積為124公頃,其中現狀水體面積16.2公頃,陸地面積170.8公頃。
在德州市區范圍附近,從西向東共有三條河流,分別是南運河(古京杭大運河德州段)、岔河、減河,三者同屬漳衛河南段。三條河流的現狀基本功能都是排洪、排污。根據歷史文化和城市區位的不同,三條河流應突出各自的風格,具有不同的綠地性質。
南運河應體現歷史文脈的延續,岔河應體現城市文化與生態核功能的結合,減河體現遠郊的生態休閑功能。本規劃通過對場地現狀條件及城市發展趨勢等多方面條件的分析,將岔河風景區定位于:是德州市城市綠地系統和河流生態系統的重要組成部分,是城市的生態休閑廊道,同時,與岔河濱水區各功能用地相結合,岔河風景區還是德州市舊城區和城市新區之間一條重要的商業、文化廊道,是城市濱水區綜合開發建設的重要內容。
2.1.2尋找與城市的關系
如果我們著手設計的對象是一個學校的花園或小區綠地,那么我們只需考慮小區的格局及業主的需求即可。而對于一個面向全市開放的帶狀綠地從交通分析上獲得必要的信息對未來場地的組織至關重要,同時由于有許多跨河大橋,穿越綠地這會增加一種特殊的觀賞視線,另外那條大橋是城市中最重要的橋梁,也會對綠地設計內容產生影響。通過交通分析,可以確定帶狀綠地的出入口位置,出入口的規模、哪些區域會產生商業價值。
除了對城市交通系統的分析之外,最重要的事情就是臨近用地的現狀功能及未來建設情況,一般可結合城市的總規或詳規解決這方面的內容,通常這種以休閑為主的全開敞綠地不同于一些主題公園,臨近綠地的城市用地性質直接對綠地內部的設計內容產生影響;比如說鄰近的用地是居住區,那么你可能考慮一些兒童活動設施或場地在這里,因為早晚時間大人會帶著孩子就近玩耍。如果鄰近的用地是一片工業區,那么在這里設人流集散的場地就是多余的投資。
[設計案例]德州市岔河濱水綠地景觀設計
交通系統及外部用地功能分析
四條東西向城市主干道跨越風景區,從南到比分別為堤嶺橋、東方紅橋、三八橋、天衢橋,均為雙向四車道,其中堤嶺橋所在東風路是進出城市的主干道。八條城市交通副線盡端抵達風景區,其中一條路名為“文化路”的附道,該路與舊城新湖風景區相連,是非常熱鬧的城市生活性干道,后來設計中我們在這里設計了主入口。
綜合考慮場地外部交通以及周邊用地功能的要求,對整個風景區進行如下的分區:
城市文化展示區:位于堤嶺橋—東方紅橋區段的西岸,大堤兩側。規劃希望該區是人文活動的主要場所,原因是這里位于東風路和東方紅路這兩個城市最重要的交通干道之間,是城市文化的最好的展示窗口。另外其外部用地以居住區為主,因此在景觀設計上體現開闊、簡潔、大氣,是城市尺度和城市人工構成風格在優美的自然環境中的有機楔入。
生態休閑活動區:該區段外部為二類工業用地。因此在設計中以濕地、卵石灘、微丘、觀光果園等景觀為主,河的岸線曲折自然,偶爾點綴野生花叢。該區段以靜、雅為主,滿足人們親近自然的愿望。
居住康體活動區:由于該區段周圍的用地功能主要為教育用地和居住用地,因此在自然優美的環境基礎之上,開辟群眾喜聞樂見的運動場地是這里的主要設計內容。
2.2尊重場地
從生態學角度講,濱水區域是一個具有生物多樣性特性的區域,和城市內部預留的公共綠地有很大不同。由于在一段歷史時期內,我國在生態倫理、生態價值方面的基礎教育普遍不足,因此很多未經保護的河道已經喪失了自然面貌。原因很簡單,他們成了城市經濟活動的犧牲品。如果一個設計師具有生態價值觀的話,那么在現場調查中,看到一片幸存的濕地,一處小小的候鳥棲息地都應在未來的景觀設計中設置一處保護區域,為這些具有未知價值的場地留有發展空間。關注每一條河流在長期自然過程中形成的地形、植被等自然要素及其組合結構,如:曲流、深潭、淺灘、河漫灘、積水沼地、階地、三角洲等,結合這些自然細節結合水岸設計,本身就是最具特色的濱水景觀設計。
[設計案例]臨沂沂河兩岸景觀規劃設計
場地分析
沂河是臨沂市境內第一大河流,發源于沂源縣三府山。在臨沂市藍山區沂河及其支流匯合在一起,形成寬闊的水面河流流速減慢,大量的泥沙淤積成大大小小的橢圓形沙丘,這些沙丘上長滿了叢生的灌木柳,景色非常優美。由于水利部門擔心影響行洪,這些自然形成的濕地景觀被大量清除,所剩無幾。
針對這種情況,在設計中我們強化了這一生態要素,將人工的岸線拆除,改成生態護岸,同時人工恢復一些濕地島景觀。通過科學的論證,水利部門同意了我們的建議,這些富有生機的小島從此在沂河兩岸復蘇。
2.3文化的引入
擁有悠久的文化是中華民族的驕傲,這種驕傲的情緒充分反應在景觀設計行業中。每個景觀規劃項目的設計建設方都希望有一個好的文化內涵在里面,盡管濱水綠地只是一個具有休閑與商業功能的用地。為了避免在文化引入方面生搬硬套,牽強附會,那么對河流本身的歷史和人文故事的挖掘工作就必不可少。
[設計案例]德州市岔河濱水綠地景觀設計
擁有悠久的文化是中華民族的驕傲,這種驕傲的情緒充分反應在景觀設計行業中。每個景觀規劃項目的設計建設方都希望有一個好的文化內涵在里面,盡管濱水綠地只是一個具有休閑與商業功能的用地。為了避免在文化引入方面生搬硬套,牽強附會,那么對河流本身的歷史和人文故事的挖掘工作就必不可少。
[設計案例]德州市岔河濱水綠地景觀設計
首先對岔河的歷史進行了研究,岔河是利用歷史上黃河九河即道之一的溝盤河故道修筑的一條分洪河道。同時我們在風景區水源的設計之中從溝盤水庫中提取了一部分黃河水。那么在公園的出入口的位置我們利用一片石刻給市民講述了岔河的歷史,同時又告訴他們這樣的事實:黃河水回來了。在刻石上寫下了這樣的一句話:天水鉤沉嘆盤虬再現。詩中的“天水”指黃河水,古詩云“黃河之水天上流”。黃河水又以盤虬之姿重回故里,看到德州的變化,他也會衷心贊嘆這里的變化。水體景觀是風景區設計的一大特色,本設計將原有的河道拓寬,形成平均185米寬的水面,將鉤盤河水庫的黃河水注入,在七里莊和上游分別設攔河壩和橡皮壩,形成大氣、開闊的水體景觀。由于拓寬了河道,增加了行洪斷面,提高了蓄洪能力。
另外一處的文化引入就是“千年搏弈平臺”的設計。從德州市城市景觀格局中可以發現兩片大型的公共綠地,一個附屬于新城核心,一個附屬于老城核心。在這兩片核心綠地之間畫一條線,這條線和岔河的交點就在我們設計的規劃區內,這個交點記載了德州城市文化發展史,因為這里是新舊城市的跨越點具有特殊的意義。這個交點被設計成主入口廣場,具有慶典和紀念的意義,它的名稱就是“千年搏弈平臺”,在這里將紀念這個千年古城發生的一些大事。在廣場的鋪裝上,鑲嵌了12塊圓形的棋子,每個棋子上面紀錄一件德州城市發展的歷史故事。
[設計案例]臨沂沂河兩岸景觀規劃設計
沂河是臨沂的母親河,與沂河相關的故事千千萬萬。每個故事都很動聽,但是不可能各個去表達。但是我們抓住了一個城市文化的紀念地。那就是沂河及其支流的四河交匯口,這里的地形被當地老百姓形象的稱為是一支展翅欲飛的鳳凰,同時在四河交匯口的旁邊就是臨沂的古城,古城的城墻與道路圍合的構圖就像一只負重的烏龜。在很早以前民間就流傳龜托鳳凰的神話,也許就是這種特殊的城市景觀為臨沂造就了眾多的杰出人物和美好的故事。根據龜托鳳凰的城市傳說,我們利用現場的濕地設計了一處生態觀光園,其中人流集中活動場地的造型就是一個鳳凰的抽象圖案,而那些濕地觀賞的木棧橋形成龜背紋圖案,人們在這里游玩的時候將會重溫這段神話。
3經驗總結
濱河帶狀綠地還會有其他不同的類型,本文結合親自設計的兩個項目總結出的一些設計方法肯定會具有一定的局限性。但是有些基本原則應該適用于全部類型的濱河綠地,那就是生態第一性原則與親水性原則,拋棄這兩項原則的設計一定會留下遺憾。
地基基礎是建筑物的底層結構,其對建筑物整體起到了支撐作用,是確保建筑物基本安全的可靠保證。建筑物的結構特點、力學性質以及負載分布都和地基基礎有著密不可分的聯系,受到了地基基礎的多方影響。地基基礎對建筑整體的重要性主要可以體現在五個方面:1)地基基礎存在的問題在建筑施工中普遍存在;2)地基基礎存在難以預見的復雜特性;3)地基基礎的造價昂貴,通常占據了建筑工程整體造價的很大比例;4)地基基礎引發的問題難以防范且后果嚴重,可能帶來重大的經濟損失和人員傷亡;5)建筑物的諸多質量問題在很大程度上來說是由地基基礎的問題造成的。總的來說,地基基礎對于建筑物整體有著決定性的作用,是建筑施工的先決條件。
1.2建筑地基勘察設計的基本概念
勘察設計是建筑施工的重要環節,其不僅會影響建筑施工的安全質量和經濟效益,還會對城市建設和行業發展形成影響。勘察設計一般來說可以分為可行性研究、初步勘察、定測和補測四個環節,每個環節都有其各自的目的意義。可行性研究就是對建筑工程整體方案進行可行性分析,從地基巖土層條件、具體施工技術以及投資方資金量等方面,全方位立體地對工程方案進行論證,研究其可行性。初步勘察就是對地基環境進行初步勘察,主要包括了五個方面:1)初步勘察地形、地貌和地質結構;2)查明巖溶洞隙的形態、數量及分布;3)查明地下水類型、分布以及對地基巖層的影響;4)評價地基場地的穩定性和宜建度;5)對地基各土層進行樣本測試。定測就是根據既定的標準和目的對地基工程進行專項勘測。補測就是根據實際情況,在施工前或施工過程中進行某些項目的補充測定。
1.3建筑地基勘察設計管理的基本內涵
建筑地基勘察設計管理對于地基勘察設計而言,是規范其行為、嚴格其標準、提升其質量以及促進其工作的有效方式。建筑地基勘察設計管理主要應該從以下幾方面進行:1)對建筑地基勘察設計的對象進行管理。建筑地基勘察設計的對象主要包括了地基基本地形地貌和地質條件、地基地下水環境、地基巖溶洞隙以及地基基場穩定性等。因此,要根據建筑施工的實際需求,對地基勘察設計的對象進行適當選擇。2)對建筑地基勘察設計的技術標準進行管理。地基勘察設計的技術標準是實行地基勘察的基本保證,對于不同的勘察對象,選擇不同的勘察技術,應用對應的技術標準,是做好地基勘察的基本前提。3)對建筑地基勘察設計的環節進行管理,結合相關要求設計勘察環節,明確詳細步驟和職責分工。4)對建筑地基勘察的結果審核進行管理,強化各項審核標準并嚴格執行,確保相應結果能夠作為施工依據。
2建筑地基勘察設計管理存在的問題分析
2.1勘察設計對象選擇缺少統一標準
就目前實際情況來說,建筑地基勘察設計對象選取的管理還存在一些不足之處,其在三個方面形成了直觀的后果:1)地基勘察設計對象選擇不全面,經常會出現漏選或多選等情況,造成勘察設計數據支持不完整。2)地基勘察對象數量選擇不恰當,相關人員往往是按照自身工作經驗進行數量選擇,其可能與實際需求數量存在一定誤差,致使結果不嚴謹。3)地基勘察對象選擇范圍不恰當,存在勘察對象對地基整體的影響較小或局部特性明顯難以對整體進行分析。
2.2勘察設計相關技術缺少統一標準
對于勘察設計相關技術標準的管理,是地基勘察設計管理的重要環節。技術標準決定了勘察設計思路及方案,也決定了實際施工過程環節和質量。目前對于勘察設計相關技術來說最大的問題是缺少統一標準,其主要表現在三個方面:1)地基勘察環節技術選擇缺少技術選擇統一標準,對于不同的建筑施工企業,其對于地基勘察的技術選擇是不一樣的,這就造成了監管單位的管理難題。2)地基勘察設計技術缺少明確的使用標準,對于地基勘察實際環節來講,缺少明確的使用標準就可能造成施工與設計存在不符。3)地基勘察設計技術缺少明確的評估標準,在地基勘察設計過程中,一項技術是否符合實際情況,能夠發揮多大作用,都需要通過評估進行確認,而在這方面尚缺乏有力的評估標準。
2.3地基勘察設計環節及結果缺乏管理
地基勘察設計環節主要是進行勘察環節設計、步驟確定、職責劃分以及人員配置等內容。對于該環節來講,管理工作很不到位,主要表現在地基勘察環節設計不合理、步驟不完善、職責劃分不明確以及人員配置不科學等方面。除此之外,對于勘察設計結果的管理也較為缺乏,缺乏明確的結果審核標準與制度,審核流程不完善等。
3建筑地基勘察設計管理的改進措施分析
3.1加強對地基勘察設計對象的管理
制定地基勘察設計對象管理標準,是加強地基勘察設計對象管理的有效方式,其主要應該從三個方面進行:1)制定地基勘察設計對象選擇標準,明確勘察設計對象的選擇類別、范圍以及數量等。2)制定地基勘察設計對象勘察標準,即針對不同的勘察對象,明確其所需勘察的基本內容,諸如地形地貌、物理特性以及穩定特性等。3)制定地基勘察設計對象的評價標準,對于不同的勘察對象,其所需勘察的內容均存在不同,因此需要制定出對應的評價標準指導相關管理工作。
3.2加強對地基勘察設計相關技術的管理
加強地基勘察設計相關技術的管理,主要可以分三個方面來進行:1)制定統一標準。制定統一標準主要是指制定統一的技術選擇標準、技術使用標準以及評估標準。只有具備了各種明確統一的技術標準,才能確保相關技術能夠在地基勘察設計中發揮其自身作用。2)規范相關技術人員操作。實際操作決定了相關技術的體現水平,因此制定相應的操作準則,規范相關人員的操作程序,就顯得很有必要了。3)加強對技術更新的管理。技術更新可以確保地基勘察設計走在行業的前端,使相關單位或企業保持長久的競爭力。
3.3加強對地基勘察設計環節和結果評估的管理
加強對地基勘察設計環節的管理,可以大大提升相應勘察方案的適配性。1)加強對勘察環節設計的管理,全面評估各個環節對整體建筑的影響程度和經濟效益,進行合理調整。2)加強對職責劃分和人員配置的管理,根據實際施工需求以及人員自身素質進行科學的安排,并做好相應的管理。3)加強對勘察設計結果評估的管理,明確相應的評估方案、流程和標準,嚴格勘察數據審查,確保其真實可靠,能夠為地基勘察提供有力的依據。
全球定位系統GPS(GlobalPostitioningSystem)是一種無源定位系統,對海陸空天的運動和靜止載體都可應用。研究資料表明,在900km以下的近地軌道,GPS接收機的單點實時定位精度不低于地面的應用水平。GPS的航天應用正影響著未來航天器系統的結構。GPS技術在航天器上的應用,對航天器成本、功耗、重量的降低有顯著的效果。GPS能夠完成多種傳感器完成的功能,測定航天器的航跡、姿態、時間參數及航天器間的相對距離,最終結果可以使航天器上的傳感器附件數量減少,增強航天器在軌自主運行的能力[1]。
本航天GPS接收機是L1C/A碼導航型接收機,只接收L1C/A信號。對地面應用的接收機,L1C/A信號的最低接收功率為-160.0dBw[2],有用信號淹沒在熱噪聲信號中。在LEO軌道,考慮自由空間傳播損耗和大氣損耗都小于地面應用,所以GPS信號功率比地面大1~7dBw。接收機接收到的信號經下變頻后,在較低的中頻頻率進行基帶處理。通常無源天線接收的信號強度不滿足變頻器芯片的輸入要求,所以要用低噪聲放大器對天線接收信號進行放大。低噪聲放大器要滿足增益要求且噪聲系數盡量小。
1LAN設計
天線和LAN部分設計的框圖如圖1所示。各部門集成在一起,以降低饋線損耗,減小噪聲系數。根據所設計航天GPS接收機的航天應用特點,選用Micropulse1621LW無源天線,它簡單、堅固、體積小,適合安裝在微小衛星上。在接收機天線處,GPS信號非常微弱,帶外射頻信號影響LAN和射頻前端工作,造成信號失真。尤其當GPS天線與射頻發頻天線安裝距離較近,射頻天線的輻射可能導致器件飽和而使GPS接收機不能正常工作。所以需要射頻濾波器抑制帶外信號,本設計選MuRata公司的濾波器DFC21R57P002HA,特性同線如圖2所示。
航天GPS接收機的低噪聲前置放大器采用AM50-0002低噪聲放大器進行設計。AM50-0002的噪聲系數為1.15B,標稱增益27dB,一片芯片即可滿足要求[3]。AM50-0002的管腳連接圖與輸入匹配參數如圖3所示。考慮到使用微帶實現輸入匹配的復雜性,以及1.575GHz頻率下微波電感的適用性,設計中用微波電感實現輸入匹配。輸入匹配的電感網絡和電感參數用ADS優化優化得到。
2匹配網絡和參數優化
(1)計算微帶T1、T2的參數
用微波EDA工具軟件ADS2002計算微帶T1、T2的參數。執行命令ADS2002ToolsLineCalc,選定微定類型、襯底參數(substrateparameters)和工作頻率,在電參數(Elactrical)下填寫圖3中的阻抗和電長度,執行合成(Synthesize),從物理參數(Physical)下得到微帶的寬度W和長度L。對圖3中的T1、T2的計算結果如下:
T1W=2.08512mm,L=12.7706mm;
T2W=1.04589mm,L=5.85184mm。
(2)計算單端口S參數
根據圖4所示原理圖,將微帶設置為(1)中得到的參數,微帶類型、襯底參數和工作頻率與(1)保持一致,計算得到單端口S參數為S(1,1)=0.756/62.140。
(3)確定電感匹配網絡
嘗試不同的電感匹配網絡,根據匹配結果確定匹配網絡如圖5所示。
(4)優化匹配參數
原理電路如圖5所示,將S(1,1)=0.756/62.140作為優化目標,優化理想電感L1、L2的參數。優化計算36步后得到結果。此時S參數為S(1,1)=0.758/62.042,得到的理想電感參數為:L1=4.986nH,L2=5.302nH。
0.前言
低溫壓力容器是指設計溫度低于-20℃,且工作時壁溫在-20℃以下的一種壓力容器。由于低溫壓力容器是在較低溫度下進行工作,如容器中存在因缺陷、殘余應力、應力集中等因素引起的較高局部應力時,容器就可能在沒有出現明顯塑性變形的情況下發生脆性破裂而釀成災難性事故。為此,對低溫壓力容器在設計時應注意的若干問題,如設計溫度的確定、材料的選擇、結構設計、焊接的要求以及檢驗標準等進行詳細的分析,顯得尤為重要。
1.低溫壓力容器設計時應注意的若干問題
1.1設計溫度的確定
由于設計溫度高于或者低于-20℃,壓力容器的結構設計、選材、焊接、制造等方面的要求是截然不同的,因此在設計低溫壓力容器時首先要確定其設計溫度。一般,設計溫度的確定須考慮介質溫度和環境溫度等。
在工程上,一般采用以下方法來確定低溫壓力容器的設計溫度
(1)當元件金屬兩側的流體溫度不同時,設計溫度的確定應綜合考慮流體與壁面間的給熱、 污垢熱阻以及元件金屬的熱量傳導等,然后通過計算求得元件兩側金屬表面的溫度。
(2)若容器內流體溫度接近環境溫度,或是外部環境有保冷、保溫設施時,或是有傳熱條件使殼體壁溫接近物料溫度時,此時殼體溫度可取為物料溫度。
(3)如已有生產運行的同類容器,可通過實際測定確定受壓元件的金屬溫度。
(4)若容器是放置在露天下或是無采暖的廠房內,其殼體的金屬溫度應考慮在低溫環境中受到的氣溫條件的影響。
1.2低溫下的選材
壓力容器的材料應包括鋼材、鋼管、鍛件、螺栓、螺母、法蘭密封墊片及焊條等。由于是在低溫(設計溫度
(1)鋼材的選擇。
低溫壓力容器常用的鋼材有I6MnR,I6MnDR,15MnNiDR,09MnNiDR,CF-62等,以及鎳系低溫鋼材1.5Ni,2.5Ni,3.5Ni,5Ni,9Ni鋼等。
在選擇鋼材時,應考慮幾點:1)要求鋼材具有足夠的低溫韌性且焊接性能良好;2)鋼材必須按規范要求進行無損檢測,不允許有任何的夾層、夾雜和裂紋等內部及表面缺陷;3)鋼材的使用狀態:低溫鋼材為正火(N) 狀態,鎳系低溫鋼及部分高強度低溫鋼為正火+回火(N+T) 或調質(Q+T) 狀態。4)對低溫用碳素鋼和低合金鋼各類鋼材,應按要求進行低溫夏比V型缺口沖擊試驗,且當鋼板厚度δ>20mm時,應逐張進行超聲波檢測,合格級別按標準或圖樣規定。5)為保證鋼材的塑性儲備,鋼材的屈強比(σslσb)宜小不宜大。
(2)鍛件的選材具體見表1。
(3)螺栓、螺母應采用35CrMoA、30CrMoA,使用狀態為調質,并應進行低溫沖擊試驗。
(4)法蘭密封墊片的選擇:1)若選用金屬材料的密封墊片,要求墊片的纏繞金屬帶、外殼或是孔隙、實心的金屬墊片,其材料的選擇應選用低溫低于-40℃奧氏體不銹鋼、銅、鋁等在低溫下無明顯轉變特性的金屬材料。2)若選用非金屬材料的密封墊片,要求其在低溫下具備良好的彈性,如石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯等。
(5)焊條的選擇:應選用化學成分和力學性能與母材相近的具有較好低溫韌性的低氫堿性焊條,且應按復驗藥皮含水量或熔敷金屬擴散氫含量。
1.3結構設計
(1)結構應盡量簡單,減少約束;避免形狀突變減小局部高應力。
(2)容器元件的各個部分所形成的T形接頭、角接接頭焊縫和各類角焊縫,以及接管、凸緣端部都應修磨成圓角,使其內、外拐角圓滑過渡。
(3)結構各部分截面應避免產生過大的溫度梯度。
(4)容器的鞍座、支座、支腿應設置墊板或連接板,不能直接焊在容器殼體上。
(5)接管DN
(6)設計壓力≥2.45MPa或≥1.57MPa,介質易燃、有毒時,應采用對焊法蘭。
(7)對于易燃、有毒介質,設計壓力≥0.59MPa,或一般介質,設計壓力≥1.57MPa,均需采用方頭螺栓。
(8)對于易燃、有毒介質,若設計壓力≥1.57MPa,厚度>30mm,或設計壓力>0.59MPa的平蓋和管板,均應采用鍛件。
1.4焊接要求
在焊接時,應根據低溫鋼的特點來控制焊接工藝。一般,低溫壓力容器的焊接要求如下:
(1)不應使用不連續的焊縫或點焊連接焊縫。
(2)在焊接時應嚴格控制焊接線能量,以避免焊縫金屬及熱影響區形成粗晶組織而導致低溫韌性降低。一般,在焊接工藝所確定的范圍內,宜盡量選用較小的焊接線能量。
(3)焊縫表面不得有裂紋、氣孔和咬邊等缺陷,應盡量打磨光滑。
(4)不得在母材的非焊接部位引弧,焊接接頭應嚴格避免焊接缺陷,不得有未焊透、未熔合、裂紋、氣孔、咬邊等缺陷,同時要盡量減小對接焊縫的余高,其應不大于3mm。
(5)為避免壓力容器在低溫條件下發生脆斷的幾率,在焊后應進行消除應力熱處理,以消除接頭區域內的焊接殘余應力。對于厚度大于16mm的焊接接頭,在進行熱處理后,要求其溫度不應超過鋼材的回火溫度。
1.5檢驗標準
(1)用于制造低溫壓力容器簡體、封頭的鋼板,當其鋼板厚度超過標準時,應進行超聲波探傷,合格級別為Ⅲ級。
(2)對接焊縫凡符合下列情況之一者,應經100%的射線探傷或超聲波探傷:1)設計壓力>0.59MPa,介質為易燃、有毒;2)設計壓力>1.57MPa;3)低碳鋼及碳錳鋼板設計溫度≥-40℃,但接頭厚度>25mm;4)鐵素體鋼設計溫度355MPa,或合金元素含量>3%;6)厚度>38mm的碳素鋼,厚度>30mm的16MnR,厚度>25mm的15MnVR及奧氏體不銹鋼,厚度>16mm的12CrMo、15CrMo。
(3)若對接接頭采用局部射線探傷,要求其檢測長度不得小于各條焊縫長度的50%且不小于250mm。
(4)采用100%的磁粉探傷或滲透探傷的部位有:1)進行過100%射線探傷或超聲波探傷的容器的T型接頭、對接焊縫和角焊縫;2)σs>390MPa的高強鋼殼體上全部焊縫及熱影響區表面;3)殼體上拆除臨時附件后的焊痕及補焊的表面;4)溫度1.57MPa的法蘭用螺栓。
2.結束語
總之,低溫壓力容器是一種工作在-20℃環境下的壓力容器,這就決定了其設計方法與普通壓力容器有很大的區別。因此,在進行低溫壓力容器設計、制造及檢驗時,必須遵照《壓力容器( GB150.1~150.4-2011)》的標準及要求,通過實際情況處理低溫壓力容器中常見的問題,以不斷提高低溫壓力容器的質量,防止壓力容器在低溫操作過程中發生脆性斷裂事故。