DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 材料认证的层次 根据材料的应用分析，可产生如图2所描述的材料应用的不同层次。一般而言，在高等学校或科研机构，对于材料方面的研究主要集中于新材料的研发、测试和表征等一系列的具体的实践。而工厂企业中的材料应用更多在于常规材料在不同应用场合下进行的选择和考核。然而，企业界对新产品的开发和应用也需要新材料的开发和应用。 因此，所有材料的研究和应用基本上都可以归为图2中的基本关系 [ 2 ] 。材料的研发和应用基本上都基于目前已经了解或使用的材料知识上；然后是材料的替代以扩大应用和了解范围；再之是对材料的改 图2. 材料应用的层次和相关知识、能力的关系 [ 2 ] 进和提高以满足新的要求；最后是为了未来产品设计进行的众多新材料研发和应用。每一具体的层次对应相应的所需的知识水平或者要付出的时间和精力。
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user: 4. 材料数据库 前面提到，材料的研发和应用基本上都基于目前已经了解或使用的材料知识，所以非常有必要建立这些已经了解或应用的材料数据库 [ 3 ] [ 4 ] 。该数据库应该包含各类材料的已知基本信息，如材料类别、化学组分、基本性能(物理、化学、热力学、机械力学等)、对应参考标准和供应商信息等，甚至还应包括正在研发的新材料以及未来材料应用的发展趋势，以及可能的新方法在材料研究和应用上的适用性等信息。由于材料的不断发展和性能的不断完善，材料数据库也处于一个不断发展更新的过程中。当然，从商业角度来看，不是所有的数据都会公开，特别是一些牵涉到核心材料和巨大商业价值的材料数据往往是数据来源方的机密。
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user: 5. 材料认证应用举例 5.1. 材料(工艺)的替代 以燃气轮机为例，燃气轮机具有热效率高、污染少、耗水少等优点，参与联合循环的燃气轮机组能达到更高的热效率，因而燃气轮机在电力上的应用越来越广泛。进入二十一世纪后，我国采取了“设备换技术”的方针，打捆招标引进并开展了国外先进的F级燃气轮机在国内的制造，使我国燃气轮机的生产制造实现了跨越式进步 [ 5 ] 。为了实现真正的国产化，材料的替代是必然之路。在最初的阶段，可以实现非核心部件的常规材料的依据原来设计标准的本地化供应，然后进行按照本地标准的本地化供应 [ 6 ] 。随着生产和制造技术的成熟，将会有更多的先进材料实现国内的本地化生产和供应，特别是完全按照本地标准来生产。图3给出了上海电气引进的西门子SGT-4000F燃气轮机的本地化步骤。以第一阶段中的末端缸体材料16Mo3来说，首先采用原标准规范中规定的16Mo3材料进行生产 [ 7 ] ，紧接着要进行依靠本地标准的对应钢材的认证，最终完成完全意义上的材料本地化和替代。因此，材料替代是一个长期而艰巨的巨大工程。同样，其他引进的设备都要经历这样一个材料替代的过程。 在产品研发中，在原型机上，为了保证其可靠性，材料应用上往往会采用高端并超出设计要求的或者安全冗余度最大的材料，此时材料的成本因素并不是主要的。然而当原型机实现或达到设计要求，在下一步推向市场时，为了使产品具有更大竞争力，材料的成本因素(原材料成本，制造成本等)会被考虑进来，这个时候会采取降低原型机采用的材料标准和规格，在满足设计和应用要求的前提下对所用材料进行可能的替代。这一替代工作将一直贯穿产品的整个生命服役周期。 图3. SGT-4000F燃气轮机的本地化阶段性步骤 [ 7 ] 5.2. 材料(制备)的改进 众所周知，研制一种新的产品往往需要很大的投入和产品开发时间。更多情况下，设备制造企业为了满足市场需求和面对竞争者的挑战，需要不断地对已有产品进行升级换代。在这一过程中，产品中某一部件或部分部件将不得不面对根据新的要求而进行的材料更换或改进，同时也考虑到新技术的应用。这样，对现有材料新形势下的性能进行评价以确定是否只是性能改进或者新材料替换。例如，随着燃气轮机大型化、高功率化和更高效率的发展趋势，现在最新型的H级(西门子，通用电器) [ 8 ] ，甚至于J级燃气轮机(三菱)已经或很快进入商业运行 [ 9 ] 。这类新型燃气轮机的一、二级高温合金单晶叶片的尺寸也随之变大，使得使用这类材料的叶片的加工难度和成本随之增加。这种情况下，采用制造同样尺寸但成本较低的定向凝固合金就显得比较重要，因此性能和一代单晶高温合金相差不多的二代定向凝固高温合金的使用就显得尤为重要。这时在一代基础上对二代定向凝固高温合金的开发就是一种材料的改进。 随着科学的不断进步，更多的先进制造设备被推出和应用。在材料替代或改进过程中，往往不是简单的材料更替，而是通过一种新的加工技术手段来满足新的要求。这时对新技术的应用要采取一个重新认证的过程，以确定其可靠性和市场适应性。 5.3. 新材料(工艺)的研发 无论是在学术领域，或者企业研发，新材料的发展是最为看重的。当然企业在看重新材料前景的同时也必须对其市场价值、商业需求等方面进行评估。新材料的发现和推出此起彼伏，从中发现其商业应用价值，完成材料的终极应用是个必然的过程。一方面，在新材料的萌芽之初，有效进行市场和商业指导，避免其走很多弯路并具有真正商业用途；另一方面，对已经初步开发出的新材料进行初步认证，以便尽快缩短其完成应用的时间。 例如，在燃气轮机用热障涂层方面，自从八十年代ZrO 2 (7YSZ)材料被用作陶瓷层后，一直是应用的核心材料。随着对热障涂层材料性能认识和了解的逐步完善，人们对这一陶瓷层提出了新的要求，因此开发具有低热导率，高稳定性的陶瓷材料具有重大的现实意义 [ 10 ] 。然而，从目前应用角度，目前已经开发出的新型陶瓷材料虽然具有某些突出的性能，但是在实现其真正应用方面，还没有完全满足现有的设计要求，因此需要对其进行全面考核和新的认证工作。图4列出了一系列的可能替代ZrO 2 材料的新型低热导率陶瓷。
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user: 6. 材料认证实践与指导 通过上面对材料认证的分析，有必要形成一个实施材料认证的有指导意义的方法，即在了解和认识材料认证的不同体现的基础上如何实现材料的具体认证。在产品设计应用中，从材料应用中的初始阶段，针对某项具体材料应用的问题，建立全面理解这一应用在材料认证体系、流程中的定位，以及和上、下游具体认证组分的关联，以实现其目的的明确性。下面我们通过一些具体应用例子如700℃汽轮机材料等来解释说明材料认证工作的具体体现。 6.1. 材料选择 材料的选择以已经确定的具体应用条件与要求为参考。那么只有满足这些条件与要求才能作为材料认证的最终结果。这样通过综合比较以及特定检测来实现这样的过程。然而对于新的设计要求来说，作为材料认证的具体体现，往往把其中最核心的要求作为认证的主要工作来开展。对于700℃应用的汽轮机，锅炉材料，作为众多设计要求的最重要一项是要满足在设计使用温度下使用10 5 小时达到100 Mpa的蠕变断裂强度。基本上大致满足设计要求所选择的材料都已存在，而不需要特定研发。只不过由于经济上的考虑以及新的使用条件的改变，需要对材料进行重新认证以确定其满足新的设计要求。这样根据确定的使用温度，特别是针对700℃情况下，一些镍基高温合金将是不二的选择，如In740，In617等 [ 11 ] 。但是，由于采用这类材料所导致的成本的成倍增加，也需要针对已开发材料的潜力发掘，从而实现在成本增加有限的情况下，获得性能的满足要求。 6.2. 材料替代 前面已经提到，材料替代是材料认证中一个重要应用部分。发电设备领域需要材料替代的任务很多，且材料品种众多，在一般应用中看似简单，但实际上需要考虑的因素非常之多。 图4. 新型低热导率陶瓷材料 [ 10 ] 以低碳钢、低合金钢的国产替代为例，国际上这类钢生产工艺成熟，标准完善，供应商众多。多数情况下，发生材料替代的工作被简单的材料数据对比所取代，只是简单地比较一下原来使用材料所根据的标准要求，如果数据没有出入和差错，就认为替代工作完成。然而，在这项看似简单的实际操作中，众多因素有可能被遗忘或忽视。首先，我们应该知道需要材料替代的部件的应用条件和要求，比如常温条件和高温条件的不同将对替代材料的性能评估要求也不同。以前面提到的16Mo3材料为例，因为这种材料可用在燃气轮机的末端缸体，认证测试中要增加低周疲劳测试。其次，确定实验测试评估的项目后，对于测试者的资质、设备条件将有很高的要求，如是否具备ISO资质，并非任何一家测试机构所做的结果都可以用来评价。最后，对检测材料的追踪性、供应商资质和产品一致性的考察也包含在内，当然这个在具体实施中应和供应商质量管理一起来操作完成。 上面例子是完全对等材料(equivalent)的替代，即同种材料的替代。在很多应用场合下，则以不完全对等替换为主，如高合金钢被低合金钢替代。这项替代，除了上面的具体要求外，还需考虑替代材料的加工适应性、综合性能是否满足等。某些情况下，有一个或一些性能可能无法满足设计要求。这时在综合评价替代可行性和价值的前提下应该考虑到某些补救措施等，如，某类耐腐蚀的合金要被其他低级材料替代，除了耐腐蚀性外其他性能都能满足设计要求，那么这时应考虑对这个低级材料施加保护涂层的可行性以及施加涂层处理后的制造性能进行评估。 6.3. 检测手段 随着科学技术的进步，检测技术和手段方面也得到了突飞猛进地发展。开展新的或有针对性的检测手段或工具也是材料认证中一个重要的环节。检测手段的理论进步或更新更多体现在学术环境，当然，这些先进手段的利用直接或间接地对工业中材料的应用起到促进或补充作用。选择、确定和发展有针对性的检测技术也是材料认证实践中重要的组成部分。从大的方面来说，例如汽轮机/燃气轮机用转子等大型铸锻件内部缺陷的检测对目前所有的无损检测技术提出了新的挑战，在这方面开发、提出新的手段和工具将大大促进这类铸锻件材料从选择到应用的过程和效果。从小的方面来看，某些焊接处的的高、低周疲劳测试手段，也将加快对其失效行为的研究和应用，从而提高焊接件在这些先进发电设备上的应用可靠性。
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user: 7. 结论 本文从材料认证的不同层次、不同阶段，以及全认证过程、部分认证内容等方面来指导相关发电设备用材料认证工作的具体实施。材料认证是个多学科、跨专业的系统工程。认知从实践中来，从众多的发电设备用材料认证具体工作中发掘，提炼，理解和体会其中包含的科学含义、方法等，反过来再对其他认证工作进行指导，将会有效地促进材料认证工作的展开。除了这些，从认知上高层次地理解材料认证学科或技术的存在，在实践上也会对具体的工作产生积极影响。
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user: 摘 要 当今中国与湄公河五国在历史的新时期，面临国际社会发展的机遇与挑战。创建澜沧江–湄公河次区域合作是时代发展的要求，也是中湄六国的选择，符合中湄双方共同利益。其中社会人文作为澜湄次区域合作的三大支柱之一，在双方合作中将起到凝聚行为共识、增加政治互信、构建交流平台、促进民心相通的作用。虽然澜湄双方具有几千年的良好社会人文基础，但是当今还面临区域相互交流不畅，理解认识不同，宗教习俗、社会文化冲突等挑战和困难。推动社会人文发展，化解双方、多方存在的思维认识造成的问题，是澜湄次区域合作的重要内容和题中应有之义。 关键词 :次区域合作，社会人文，中湄关系，合作机制 Copyright © 2017 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 源起中国青海的澜沧江后称湄公河流经中南半岛五国，将中国与湄公河五国紧密的联系在一起，推动了新时期澜沧江–湄公河次区域合作。社会人文在澜湄次区域合作中具有重要的地位和作用。澜湄次区域合作既以双方良好的社会人文为合作基础，又以进一步推动双方更好的社会人文交流，打造周边命运共同体为目的。社会人文与政治安全、经济和可持续发展作为澜湄次区域合作的三大支柱，搭建了新时期双方友好的交流平台、合作机制。中湄六国在社会人文方面具有几千年的相互交往历史，维护了历史上本区域的繁荣、发展与进步，生生不息、绵延至今并形成了内涵丰富、形式多样的地区文明。在新时期澜湄次区域合作中社会人文亦将发挥重要作用，推动双方进一步交流合作、共同发展，打造区域命运共同体。 社会人文是软实力层面，不同于政治、经济、军事等传统硬实力。“它涵盖卫生、教育、科技、文化、青年、媒体、地方政府等交流与合作，具有辐射面广、影响深等特点” [ 1 ] ，其在国家间交往中具有的软实力作用“即由共同的价值观产生的吸引力，乃为实现这些价值观做贡献的正义感和责任心” [ 2 ] 。澜湄次区域中的社会人文涉及民众的认识与情感、国家间双方、多方的关系与联系、地区文化与文明等，内涵丰富、形式多样，在该地区具有重要的地位和作用。良好的社会人文源于中湄六国之间千年以来的人员往来、社会流动、文化交往，传承至今成为澜湄次区域合作的成立基础和发展支柱。
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user: 2. 中国与湄公河五国历史上的相互交往 古代历史上中国与湄公河五国的交往主要是在朝贡体系下的双方互动。湄公河五国是历史文明古国，自古以来就与中国相互交往，双方的相互交往历史可上溯两千多年。古代越南称“南越”、“安南”等，南越国的建立者本是秦朝官吏，“南越王尉佗者，真定人也，姓赵氏。秦时已并天下，略定杨越，置桂林、南海、象郡，以谪徙民，与越杂处十三岁。佗，秦时用为南海龙川令。” [ 3 ] 在公元939年越南成为中国藩属国以前中国对越南一直是直接统治。柬埔寨公元1世纪建立扶南，即开始与东汉王朝进行联系，“武帝泰始初，遣使贡献。太康中，又频来。” [ 4 ] 老挝原属扶南国，后建立的第一个统一的多民族国家是澜沧王国，“自从老挝在十四世纪出现了封建制的统一国家以后中国和老挝的关系就一直是保持着友好的往来” [ 5 ] 。泰国东南部亦属于扶南国，泰国中部堕罗钵底国唐朝时期遣使进贡中国，“贞观十二年(638)，其王遣使贡方物。二十三年(649)，又遣使献象牙，火珠，请赐好马，诏许之。” [ 6 ] 元时中国云南一带为逃避蒙古入侵而南下迁居与当地人混居建立暹罗，之后暹罗一直作为中国的藩属国。缅甸历史上“公元一世纪末叶至二世纪中叶，位于缅甸北部的禅国等就曾五次遣使道贺”。 [ 7 ] “大德元年二月，以缅王的立普哇拿阿迪提牙尝遣其子信和八的奉表入朝” [ 8 ] 之后双方你来我往，保持了联系。中湄双方在政治、人文、贸易等方面展开了密切的交往，频繁的往来。湄公河国家表现为通过交流和影响逐步建立起当时比较先进的封建社会和统一的民族国家。中国则通过朝贡体系的“厚往薄来”模式稳定了周边局势，维护了地区和平。这一时期，中国与湄公河各国、湄公河五国之间建立了相互关系，双方、多方开展交换与贸易、交流与合作，互通有无、交流合作促进了澜湄区域的文明、进步与繁荣。澜湄次区域的社会人文就是在这一阶段开始建立并得到了发展。 近代史上的中湄社会人文在相互扶持、共同抵抗侵略中发展与加深。近代以来，随着西方殖民主义和日本帝国主义的扩张，中国与湄公河国家都不同程度的受到侵略和瓜分。1840年英国向中国发动第一次鸦片战争，1856年英法联军发动第二次鸦片战争以及后来的多次战争打开了中国国门。西方列强割占中国领土、划分势力范围，使中国逐渐沦为半殖民地社会，损害了中国与湄公河国家交往的自主权与主动权。与此同时以英法为代表的西方殖民者也加大对中南半岛的入侵。19世纪中叶以后，法国开始侵略蚕食越南，经过1885年中法战争与清王朝签订《中法新约》。虽然暂时放缓了法国入侵但同时中国放弃了对越南的宗主权，阮朝名存实亡，越南逐步沦为法国殖民地。1893年琅勃拉邦沦为法国的保护国，法国驻扎在越南西贡的印度支那联邦总督，对越南、老挝、柬埔寨进行殖民统治，事实上结束了与中国的关系与交往。英国先后发动三次侵缅战争，1886年吞并缅甸，与清政府签订《缅甸条款》，清朝实际上结束了与缅甸宗藩关系。虽然暹罗是中南半岛国家中唯一没有被完全殖民的国家，但在1855年英国强迫暹罗签订《英暹通商条约》，此后法美德等也强迫暹罗签订类似条约，暹罗沦为西方国家的半殖民地，丧失了独立主权。1869年，曼谷王朝拉玛五世国王派遣使节携带文书到中国来，要求“废贡献之礼，以后赠献用授受式，与西洋各国同” [ 9 ] 。虽然没能经过清王朝的同意，但是从此中泰关系渐趋冷淡。日本帝国主义的入侵早在1931年入侵中国东北开始，1937年中日爆发全面战争。1940年日本入侵越南、东南亚地区，随后占领该地区，暹罗(今泰国)倒向轴心国。近代史上中国与湄公河国家基本上都丧失了独立主权，以抵抗西方殖民者以及日本帝国主义的入侵，争取民族独立为主，没有太频繁的相互交往，但仍有中国支持湄公河国家反对殖民的斗争、出兵缅甸抗击日本帝国主义、支持越南民族独立等；东南亚华人、友好人士，支持、同情中国人民的反法西斯战争。中湄六国近代史上遭受侵略、殖民、占领的苦难历史使得双方对彼此经历感同身受，形成了相近、相似的近代史观，更加渴望和平与发展，这也是澜湄次区域合作的内在动力。
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user: 3. 中国与湄公河五国现状 当今，中国与湄公河五国都是发展中国家，在新时期都面临和平发展的问题。上世纪四五十年代中湄国家才争取了民族独立，双方正式建立外交关系，开启了现代意义上的互相交流。自从中国改革开放以来，中湄国家分别实现了关系正常化，在双边、多边交流机制下，开展了经济、政治、文化、人文等广泛交流，仅三四十年取得了显著成果。在亚太多边交流机制下的多边合作主要表现为：“一带一路”战略，在东盟体系下的“10 + 1”、“10 + 3”模式，大湄公河次区域合作，东亚峰会，东盟地区论坛，博鳌亚洲论坛等合作机制。其中东盟10 + 1合作机制下“双方相互投资快速均衡发展，累计双向投资超过1600亿美元”，另外“中方欢迎将2017年确定为‘中国－东盟旅游合作年’，愿与东盟探讨制订旅游合作计划确立2020年双方人员往来达到3000万人次的目标”。 [ 10 ] 中湄六国在亚太多边交流机制下已展开的多边合作中，取得了一定成功与经验，为澜湄次区域合作提供了借鉴。 中国与湄公河各个国家的双边关系经过努力，建立了交流平台，巩固了双方关系，取得了显著成果。中越之间建立了全面战略合作伙伴关系、中越双边合作指导委员会等；截至2015年越南成为中国在东盟第二大贸易伙伴。中国与柬埔寨建立了全面战略合作伙伴关系、政府间协调委员会，“2014年成立了柬中政府间协调委员会，已成功举行3次会议，取得了重要成果。目前，双方正积极筹备，于2016年底或2017年初在柬召开第四次会议” [ 11 ] 。中泰两国建立了全面战略合作伙伴关系，中泰贸易、投资与经济合作联委会等机制；中国成为泰国的第一大贸易伙伴、第二大出口市场、第一大进口来源地和第一大旅游客源国。中国与老挝建立了全面战略合作伙伴关系、中老经贸合作委员会、党政干部培训合作等；中国是老挝第二大贸易伙伴国和第一大外资来源国。中缅建立了全面战略合作伙伴关系、经贸联合委员会、农业合作委员会、电力合作委员会等政府间合作机制。“中国目前是缅甸第一大贸易伙伴，双边贸易占缅对外贸易总额的40%。中国也是缅最大的外资来源国，中国投资占缅吸引外资总额的50%左右。” [ 12 ] 2015年，中国同五国贸易总额达1939亿美元，中国是柬埔寨、缅甸、泰国和越南的第一大贸易伙伴，是柬埔寨、老挝和缅甸的第一大投资国。 中湄六国在双边、多边机制下的相互交往取得了显著成果。新时期，面临新的机遇和挑战，中缅双方需要进一步加强相互交往、密切合作，使中国与湄公河五国呈现宽领域、大范围、深程度的合作，这呼唤了澜沧江–湄公河次区域合作的应运而生。
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user: 4. 澜湄次区域合作下的社会人文现状 中湄社会人文取得了良好发展。澜湄次区域合作下的社会人文，基于几千年传承的历史基础，以及当今中湄良好的相互交往。当今中国与湄公河五国已建成全面战略合作伙伴关系，为双方交流奠定了良好基础。第一，人员往来方面，2014年中越双方人员往来超过300万人次，2015年中湄双边人员往来超过1500万人次。第二，教育方面，2015年中国和湄公河五国互派留学生总数已超过6万人，“中方承诺未来3年向湄公河国家提供1.8万人年奖学金和5000个来华培训名额” [ 13 ] 用于支持澜湄国家间加强教育合作。中国与越南、缅甸、老挝、柬埔寨分别签署了教育交流协议，与泰国签订了学历学位互认协议。双边国家之间具体成果显著，1.4万名越南留学生在华学习生活，也有三四千中国留学生在越南学习生活。2015泰国来华留学生19976人，在外国来华留学生中居于第三。在东盟合作框架下的中国东盟奖学金，2014年中国政府设立和平共处五项原则友谊奖学金。第三，文化方面。中国高度重视与湄公河五国的文化交流，截至2015年中国在湄公河五国建有孔子学院17所，孔子课堂17所。中柬建交以来，文化交流日趋频繁，涉及文化、艺术、新闻出版、体育、宗教、旅游等诸多方面。中泰双方成立了泰中友好协会(1976年)、中泰友好协会(1987年)。中缅政府高度重视中缅文化交流，2013年底援缅第27届东南亚运动会开、闭幕式成功举办。为此，中国先后派出700多名文化体育专家和技术人员，刘延东副总理亲自率团出席了开幕式。缅甸总统吴登盛来华期间，中缅签署了两国政府关于互设文化中心的协定。中越2015年亦签订了两国政府关于互设文化中心的协定，越南开设有中文系的高校大约有近60所，进行汉语教学的中学有近10所。第四，旅游方面。中国目前已成为世界旅游大国，近年来出境旅游更为繁华。“同饮一江水，共享新发展”的2016澜湄国家旅游城市(三亚)合作论坛开幕，吸引了来自柬埔寨、老挝、缅甸、泰国、越南的16个城市的代表140余人与会。” [ 14 ] “1988年中泰全面正式开展组团出境旅游业务，2000年中缅、中越、中柬全面正式开展组团出境旅游业务。” [ 15 ] 中国赴湄公河五国的中国游客人数逐年攀升，2015年达到1280万人次。目前中国已成为越南、泰国最大旅游客源国，柬埔寨第二大客源国。2013年中国大陆赴泰游客401万人次，泰国来华游客65万人次；“2015年柬接待国际游客约470万人次，增长6.1%，其中中国游客约70万人次，增长24%，占总入境游客的14.5%，继越南之后成为柬第二大游客来源国” [ 16 ] ；老挝的万象塔銮、琅勃拉邦古都，缅甸的仰光、巴厘岛成为中国游客新的旅游热点。新时期，中国与湄公河五国在人员往来、留学交流，文化沟通、出国旅游等社会人文方面取得了巨大的发展，但双方社会人文方面还面临一些困难和挑战。 中湄社会人文合作存在的挑战。澜湄次区域合作内部涉及多个行为体以及域外大国的干涉，给区域内社会人文增加了困难和挑战。第一，社会制度、政治体制的不同是澜湄社会人文合作面临的主要困难和挑战。澜湄次区域合作涉及六个国家，政治体制大有不同、较为复杂，既有中国、越南、老挝社会主义国家，也有泰国、柬埔寨君主立宪制国家，还有缅甸是资本主义国家。各国之间不同的政治体制决定了不同的政治文化和意识形态，进而影响了区域内社会人文的差异。第二，各国文化、宗教差异不容小觑。虽然中湄六国在历史上都曾不同程度的受到儒家文化的影响，但是儒家文化传播到当地形成了不同解释和理解。另外，澜湄六国在宗教信仰方面存在差异，湄公河五国基本上信奉佛教但也有区别，如柬埔寨、缅甸信奉小乘佛教，越南信奉大乘佛教的较多。文化、宗教的不同会影响人们对同一事物有不同的看法，带来沟通上的障碍。第三，域外大国干涉也是影响澜湄社会人文的重要因素。美国重返亚太以来，对中南半岛五国大肆渗透，宣扬其文化价值观和意识形态。日本、印度等国也插足中南半岛五国，采取各种措施直接或间接施加影响。这些挑战是澜湄次区域合作中社会人文亟待解决的问题，亨廷顿说“国家都倾向于追随文明相似的国家，抵制与它们没有文明共性的国家” [ 17 ] ，因此在未来澜湄次区域合作的社会人文方面双方应力争寻求共识，找到社会人文的共同点，更好的发挥社会人文的支柱作用。
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user: 5. 未来澜湄次区域合作中的社会人文合作思考 澜湄次区域合作虽然刚刚起步，但是从一开始就“高开高走”，勾勒了新时期东亚地区合作的新模式。社会人文作为澜湄次区域合作的三大支柱之一，将与政治安全、经济和可持续发展相辅相成、共同发展，影响未来区域合作的方方面面。社会人文交流在未来澜湄次区域合作中将具有十分重要的地位，发挥更加显著的作用。 1) 社会人文在澜湄次区域合作中的作用 第一，搭建交流基础的作用。社会人文在中国与湄公河五国中历史悠久、基础良好，正是基于之前良好的基础才水到渠成的创建如今澜湄次区域合作机制，该机制的创建基于双方良好社会人文交往的基础，也必将推动双方社会人文更进一步发展。第二，弥合矛盾，化解争端作用。根据马克思主义观点，任何事物的发展都不可能一帆风顺，澜湄次区域合作作为新生合作机制，在未来发展过程中可能会遇到机制内部成员之间，内部成员和域外国家之间的矛盾。在面临矛盾、利益争端的时候坚持沟通先行，发挥社会人文的良好沟通作用，弥合矛盾、化解争端，避免强权、战争的风险。第三，拉动经济，活跃市场的作用。良好的社会人文，能够增加彼此的来往，包括留学、旅游、探亲等，自然能够带动消费，拉动经济。直接来看，良好的社会人文也会促进双方的贸易、投资、进出口等经济行为，因此发展社会人文，对经济具有重要作用。第四，民心相通、互联互通的作用。只有发展社会人文增加双方的了解和认可，培养感情，才能沟通民心。“关系亲不亲，关键看民心”，实现民心相同，增加友谊，将进一步促进双方关系的良好发展，真正实现合作机制下各国亲如一家，互联互通。 2) 加强澜湄次区域中社会人文合作的路径思考。 路径一：中国与湄公河六国政府积极行动，发挥主导作用。双方通过协商、谈判建立澜湄次区域合作下的中湄社会人文机构，如中湄文化、教育、旅游合作机构。制定短期目标、任务，长时段发展计划表、进度表，出台推动社会人文发展的文件、办法、规定，引导各方力量积极参与到双方社会人文发展中。 路径二：高校、社会人文领域团体、组织、协会顺势而为，发挥带头作用。举办双方文化互访、高校论坛，旅游观光、文艺演出，教育合作、专家会议等多种形式的活动。为中国与湄公河国家社会人文发展出谋划策、群策群力，在中湄国家的社会人文发展中走在前头，创新社会人文交流形式、激发活力，发挥带头引领作用。 路径三：发挥社会力量、个人力量，讲好澜湄区域故事。澜湄区域有18亿多人口，拥有源源不断的人力资源，动员社会力量、个人力量参与进来，最大化的发挥个人力量，相互带动与协助，聚沙成塔。个人要做好形象代言人和历史继承人，继承好本地区传承的优良社会人文，并且发扬光大，讲好本地区故事，为本地区的发展添砖加瓦。 路径四：发挥澜湄次区域合作中已存的国际组织、政府机构的作用，在各种平台、舞台上推进区域内社会人文交流。西方发达国家、国际组织在开展社会人文交流合作方面具有一定的经验，特别是在运用社会人文合作推动经济发展方面，取得了显著成果。中湄六国要虚心学习、借鉴西方国家推行文化交流的经验，运用到澜湄次区域中的社会人文合作中，同时还应该注意其存在的不足和失误，争取把澜湄次区域内的社会人文合作推向更高水平。
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user: 6. 结语 温特认为国际体系共有知识或文化建构行为体的身份和利益，生生不息的澜沧江–湄公河孕育了澜湄地区的文明，形成了该地区独特的社会人文。澜湄六国传承至今两千多年、相互影响的社会人文有助于建构该区域国家身份，形成本地区共同的利益诉求和身份认同。发挥社会人文在澜湄次区域合作中具有的良好历史基础和广阔发展空间，有助于凝聚区域内行为体共识、形成协调一致的行动，共同致力于推动澜湄次区域的发展、繁荣与进步，共同争取澜湄次区域内国家、人民的利益。这符合澜湄次区域合作的实际和需要，符合中湄六国的利益和需求。另外，澜湄次区域合作的各行为体还应积极行动，采取多种措施应对区域内社会人文面临的问题与挑战，规避风险、更好的推动区域内社会人文的交流与合作。中国作为澜湄次区域合作的重要国家，应更加重视区域合作的社会人文，深入挖掘，进一步思考，更好的发挥社会人文在澜湄次区域合作中的支柱作用，服务好、推进好澜湄次区域合作，实现澜湄各国好上加好、亲上加亲，打造周边命运共同体。
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user: 摘 要 我国正处于社会矛盾冲突的多发期，群体性事件愈演愈烈，社会稳定风险评估机制虽已初步建立，但实践表明其成效仍低于预期，还存在较大优化空间。从研究群体性事件的主要动因出发，分析现行“稳评”机制存在的问题，提出从“利益诉求渠道、稳评法制化、评估主体独立性、评估程序和内容、配套制度建设、社会心理”等方面进行优化，以推动稳评制度建设，发挥其“安全阀”作用，将社会矛盾和冲突稳定在基层、化解在萌芽状态。 关键词 :社会稳定风险评估，稳评机制，群体性事件，利益诉求渠道 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 研究背景及意义 近年来，我国已进入改革发展的矛盾凸显期，社会结构和利益分配格局的深刻变化，使各类群体性事件呈现出愈演愈烈的态势，严重影响了社会和谐稳定发展。面对社会转型、利益分化以及群体性事件的增加，政府如何才能构建制度化的权利与利益调整手段，妥善处理经济发展、利益分配、环境保护和社会稳定之间的关系已成为一项亟待解决的难题。建立重大工程项目建设和重大政策制定的社会稳定风险评估(以下简称“稳评”)机制，正是在这一特殊国情下应运而生的社会管理创新模式。它以2005年四川“遂宁模式”为蓝本，迅速在全国铺开，先后形成了“烟台模式”、“沈阳模式”、“淮安模式”等具体实践。国家发改委于2012年8月颁布了《国家发展改革委重大固定资产投资项目社会稳定风险评估暂行办法》，标志着我国稳评机制的初步建立。 实践表明，稳评的实际成效还远低于预期，群体性事件仍时有发生，现行稳评机制仍存在较大的优化空间。当前，要如何优化和完善稳评机制，更好地发挥稳评的作用，使社会矛盾和冲突稳定在基层、化解在萌芽状态是学者们研究的一项重要课题。本文在收集群体性事件典型案例的基础之上，运用扎根理论分析了我国现阶段群体性事件的主要动因，并结合国外关于社会稳定的“社会冲突”、“社会转型”等宏观理论，以及国内的“利益博弈”、“抗争性维权”和“社会泄愤”等微观理论 [ 1 ] ，深入探讨了稳评机制存在的问题和进一步优化的策略及建议。
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user: 2. 群体性事件动因分析 建立稳评机制的根本目的在于从源头上防范和化解群体性事件，因此应从根源上厘清群体性事件的动因，以此作为优化稳评机制的逻辑起点和研究依据。 2.1. 发生动因的范畴提炼 收集近年来各类媒介刊登和援引的60多件典型群体性事件，如广东茂名PX事件、余杭中泰事件、青岛平度拆迁事件、广东江门反对核燃料厂事件等，运用扎根理论 [ 2 ] (grounded theory)这一探索性质化研究方法，抽离提炼出群体性事件的主要动因。扎根理论的特点是事先不做预设，强调借助系统的资料收集和分析而提取概念维度，探寻现象意义间的关系并由此构建概念解说框架，由于理论衍生于现实资料，相较仅是依据主观经验或推测来聚合概念更为接近现实。 笔者围绕“群体性事件的动因”这一核心范畴进行扎根分析，对原始材料进行类属化，由于一个群体性事件爆发的动因可能是多个因素同时作用，这里仅列出每个事件主要的或特有的动因，合并意义交叉或重复的范畴，得到开放式登录结果，如表1所示。由于篇幅有限，对每个范畴仅节选1条典型事件及其原始材料进行举例说明。 在开放式登录的基础上，经过轴心登录和核心式登录，提炼出群体性事件的主要动因可归纳为：“发展与环境的矛盾、经济利益冲突、转型期制度缺陷、群众心理失衡和行为失范、政府行政理念及方法失败”等主范畴，如表2所示。 2.2. 范畴概念解说及事件爆发模型 以下对5个主范畴进行概念解说：①发展与环境的矛盾。我国目前经济的快速增长仍以环境污染、生态破坏为代价，发展与环境的矛盾日益尖锐，频频曝出工业污染事件，群众生命财产受到侵害。 Table 1 The open coding of the cause of group events (excerpt 典型事件 原始材料 范畴 厦门PX事件 PX项目离居住区太近，如果发生泄漏或爆炸， 厦门生态环境将面临危险 面临污染的风险， 引发恐慌性冲突 江门核燃料厂事件 群众聚集江门市委、市政府门口， 希望政府以红头文件确认取消核燃料项目 政府公信力严重下降 内蒙古锡林郭勒盟事件 矿场破坏生态环境，牧民生命财产受到侵害，爆发群体性冲突 造成环境污染， 群众生命财产受到侵害 苏州通安征地事件 镇政府涉嫌截留拆迁户宅基地补偿款及人头费， 愤怒的群众连续多日围住镇政府、区政府 征地拆迁资金落实不到位 江西宜黄强拆事件 抚州宜黄县发生因拆迁引起的自焚事件，三人被烧成重伤 征地拆迁补偿标准不能达成共识 甘肃陇南事件 拆迁户集体上访， 担心行政中心搬迁后经济困难，聚集人数超2000人 群众缺乏利益表达渠道 潮州聚集事件 外来务工人员向老板讨薪被砍伤，引发200多人聚集打砸 拖欠民工工资引发劳资纠纷 南宁928强拆事件 拆违的防暴警察与当地村民发生暴力冲突， 造成双方多人不同程度受伤 预防化解措施不到位 云南孟连事件 胶农与企业经济利益长期纠纷，爆发群体性流血冲突 企业或基层政府与民争利 广东乌坎事件 因土地、财务、选举等问题对村干部不满， 爆发群体性聚集、打砸事件 公共权力缺乏有效监督， 极易滋生腐败 321平度纵火事件 因拆迁问题纵火，造成村民死亡 徇私枉法，有组织犯罪 贵州瓮安事件 死者家属不信任死因鉴定结果，300多名群众冲击政府大楼打砸 社会不满情绪增加和群体泄愤 山东平度事件 群众阻止强拆，非法拘禁拆迁人员 群众权利意识增强， 法制观念淡薄 四川汉源事件 兴建大坝强制搬迁安置，造成群众损失， 多次上访未果后，大批群众与武警爆发冲突 采用“刚性维稳”和 “被动维稳”手段 广东茂名PX事件 石油、教育系统员工被要求签承诺书，隐性的强制使群众更不相信 宣传材料，网络运用不当使群众聚集，埋下事件升级隐患 媒体、网络等 舆情传播工具运用不当 表1. 群体性事件发生动因开放式登录(节选) Table 2 The main category of the cause of group event 主范畴 对应范畴 发展与环境的矛盾 面临污染的风险，引发恐慌性冲突 造成环境污染，群众生命财产受到侵害 经济利益冲突 征地拆迁补偿标准不能达成共识 征地拆迁资金落实不到位 拖欠民工工资引发劳资纠纷 企业或基层政府与民争利 转型期制度缺陷 群众缺乏利益表达渠道 征地拆迁制度存在缺陷 公共权力缺乏有效监督，极易滋生腐败 徇私枉法，有组织犯罪 群众心理失衡和行为失范 政府公信力严重下降 社会不满情绪增加和群体泄愤 群众权利意识增强，法制观念淡薄 政府行政理念及方法失败 采用“刚性维稳”和“被动维稳”手段 预防化解措施不到位 媒体、网络等舆情传播工具运用不当 表2. 群体性事件发生动因的主范畴 ②经济利益冲突。由于缺乏成熟的利益分配与协调机制，社会精英阶层掌握更多的社会资源，享受到更多经济增长成果，贫富差距、城乡差距不断增大，各阶层间经济利益冲突显著增加 [ 3 ] 。③转型期较多制度存在缺陷。诸如：由于体制内表达渠道不畅，人大代表、政协委员多为精英阶层，弱势群体缺乏利益表达渠道，于是倾向于暴力化、非法化表达方式，以引起高层的重视；现行征地拆迁政策存在补偿标准偏低、补偿主体和安置责任不明确、补偿截留现象严重、补偿方式单一、补偿程序不完善等制度缺陷；以GDP为核心的干部考核机制，使政府利益逻辑形成制度悖论；现有权利监督体系不完善，权力缺乏监督，贪污腐败、徇私枉法现象严重 [ 4 ] 。④群众心理失衡和行为失范。由于贫富差距、城乡差距不断扩大，社会保障制度尚不完善，政府公信力严重下降，群众不满情绪高涨，造成群众心理失衡和行为失范。⑤政府行政理念及方法失败。政府在维稳工作中，对稳定隐患不主动排查，不主动研判预警，不主动调处化解，客观上放任了矛盾纠纷的滋长，发展的“被动维稳”思想 [ 5 ] 。 在上诉分析基础上，构建了群体性事件爆发模型，如图1所示，“发展与环境的矛盾、经济利益冲突、转型期制度缺陷、群众心理失衡和行为失范、政府行政理念和方法失败”是推动群体性事件爆发的本质性因素 [ 6 ] ，而稳评作为安全阀机制可以释放社会压力，使社会系统回归稳定状态。
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user: 3. 稳评机制在实践中的主要问题 稳评政策推行至今取得了一定成效，但群体性事件仍时有发生，现行稳评机制仍存在较大的优化空间。从群体性事件发生动因的角度分析，主要表现在以下几个方面： 图1. 群体性事件爆发模型 3.1. 稳评没有真正成为弱势群体的利益表达渠道 作为一种社会管理的创新模式，稳评机制推行的初衷在于构建“多方参与、过程开放、科学民主”的决策机制。现行稳评机制要求通过问卷调查、座谈会、现场走访、项目公示等方式来获取民意，为群众参与开启了重要途径，但近期发生的群体性事件表明，稳评并没有真正成为弱势群体的利益表达渠道。一是由于稳评调查的方法和样本量无硬性规定，一些真正有风险的项目，公众的意见往往被基层干部或“积极分子”所代表，利益受损群体的意见无法得到真实反映。二是公众的具体意见与“高、中、低”三级风险尚未建立具体的量化关系，公众意见对项目或方案的影响权重无定量依据。三是公众意见调查只是单向地辨别风险，没有与群众形成沟通与互动，调查的原始材料并未要求作为责任倒查和风险化解的依据及凭证。因此，稳评的执行极易简化为“领导小组 + 内部座谈 + 文字报告”等形式套路，弱势群体的诉求仍无法表达。 3.2. 稳评尚未纳入法制轨道，缺乏配套制度 稳评机制在很多地区以文件形式出台了相关规定，但没有相应的法律做支撑，缺乏法律约束力，在执行落实过程中缺乏强制性和权威性。群体性事件的客观矛盾因素是发展、环境以及利益分配之间的矛盾，稳评尚未与可持续发展、环境保护、收入分配等制度协调配合、形成合力，不能从根源上化解社会矛盾。 3.3. 稳评的风险等级确定标准比较粗糙 国家发改委颁布的文件中虽已对稳评的程序、内容和方法提供了参考大纲和说明，对于风险等级用“大部分、特别强烈”，“部分、强烈”，“少部分”等语句定性规定了高、中、低三级标准，并且规定“采用定性与定量相结合的方法，对照地方风险等级评判标准综合判断”，而多数地方目前并未建立风险等级评判标准，这就导致决定项目是否能通过审批或核准的风险等级结论，与民众意见之间的量化关系不明确，主要依靠评估者的经验和专家打分来确定，影响了评估结论在公众当中的权威性和认可度。 3.4. 稳评的评估主体独立性不足 目前，很多地方稳评工作仍遵循“属地管理”以及“谁主管，谁评估，谁负责”的原则，评估主体由责任主体委托第三方实施，但评估主体由于委托合同、劳动报酬等因素与责任主体必然存在利益联系，使评估主体在评估过程中有所顾忌，不能做到完全的中立、客观，“自己评自己”的制度悖论依旧得不到根本改变。
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user: 4. 稳评机制的优化策略及建议 维持社会和谐稳定是一项涉及到发展、环境、利益分配、政府控制力以及社会心理等多方面综合、复杂的系统工程。稳评机制作为一项社会管理的创新模式，主要从制度、政府控制力和社会心理等方面发挥减压和缓冲的作用，通过博弈和权衡促进社会系统稳定地运行 [ 7 ] 。对于稳评机制的设计与实施，本文立足群体性事件的主要动因，从以下几个方面提出了实质性的策略及建议： 4.1. 完善稳评实践中弱势群体的利益诉求机制 稳评实践中应加强社会动员和前期宣传，让群众了解到稳评这一新的利益诉求渠道，充分尊重群众表达诉求的权利，尤其要重视人大代表、人民政协以及群众选派代表所反映的社情民意，调查过程中利益受负影响者的意见一定不能遗漏，并应形成书面材料，由本人签字确认。民意表达不仅仅只是辨别风险，还是与群众沟通、互动的过程，以达到平衡利益、形成信任、释放风险的目的。公众意见调查的原始材料，应作为附件存档，一旦发生重大群体性事件，原始材料不仅可以作为责任倒查的依据，还可作为与群众协商、化解矛盾的凭证。公众意见与风险等级间，应采用统计学方法建立明确的量化关系，意见是否被采纳及相应的理由应及时反馈被调查者。稳评机制应使公众真正参与到项目前期研究工作当中，畅通公众参与决策、表达利益诉求的渠道。 4.2. 通过立法保证稳评在基层执行的刚性 党的“十八大”明确提出要加快构建和谐社会，可见维护社会和谐稳定已成为新时期的工作重点，应将稳评制度纳入法律轨道，通过立法保障稳评的权威性和强制性。评估对象应按项目的行业、规模等用法律形式做出具体规定。评估的结论应具有法律效力，对项目具有否决权，凡是评估结论为高风险、中风险的，坚决不实施或暂缓实施，不要等到出现群体性事件再暂停施工，造成不必要的损失。法律还应明确稳评的组织领导制度，建立责任倒查机制，明确出现问题后应承担的具体法律责任。 4.3. 提升评估主体的独立性，确定分级审批权限 稳评评估主体可由项目审批核准部门或负责处理群体性事件的政府部门指定或委托专业第三方机构承担，而评估经费则由项目报建单位提供，经委托部门转移支付给第三方。同时，还可以借鉴环境评价的做法，将稳评的审批工作按项目行业、规模等进行分类，再根据行业、规模分类确定分级审批权限。 4.4. 评估程序的规范化，评估内容的精细化 从实际操作来看，评估的程序和内容还需要在总结经验的基础上，制定全面、细致的操作规范用以指导实践。在评估程序方面，应详细规定评估步骤，制定可视化的操作程序，强化评估程序的连续跟进与测评，确保评估结果的贯彻落实。在评估内容方面，应尽快完善评估的指标体系，明确各层级指标间的逻辑关系，科学给定指标的权重比例。尤其应加快制定稳评的地方办法和行业标准，明确公众意见与稳评风险等级间的具体量化指标。 4.5. 与配套制度形成合力 要取得更好的成效，稳评应与政绩考核、收入分配、环境保护、信访等制度协调配合、形成合力。政府以GDP为唯一标准的绩效考核制度，是诱发群体性事件的深层次矛盾之一，应逐步建立综合性绩效考核指标，将社会稳定与官员政绩、晋升挂钩。2012年8月，十一届全国人大常委会第二十八次会议对《环境保护法修正案(草案)》进行了初步审议，提出要将环保作为地方政府官员考核的内容，政绩考核指标向综合化迈进了一步，仍需继续努力将稳评纳入政绩考核体系。在制度配合方面，稳评不仅要符合可持续发展战略、收入分配改革以及环境保护法规的规定，更应将稳评中获取的民意反馈给发展规划、分配改革和环境保护等政策制定部门，如在高污染风险项目规划选址中加入稳评、在稳评中充分考虑环评结论，在规划选址阶段就识别出社会风险因素，避免后期出现“骑虎难下”的局面。另外，还应将信访制度与稳评整合，建立倾听民意、保障民意的长效机制。 4.6. 转变政府行政理念，变“被动维稳”为“主动维稳” 政府在行政过程中，应积极转变行政理念，坚持为人民服务，以敏锐触觉发现社会当中的苗头性、倾向性和潜在性问题，并提早协调和处理利益纷争。如对于建设垃圾焚烧厂、PX项目、核电站等，可采取组织群众代表到国内外工厂参观、邀请群众参与相关实验等特殊的稳评方式，提前试探民意，争取用现场感受和实验数据赢得群众的认可。并可设置由群众代表参与组成的第三方监管机构，对此类项目或企业进行长期监督，一旦出现不按规程操作造成环境污染事故，企业将受重罚，从加强监督入手增强群众的安全感。总之，各地在稳评工作中，应根据民众价值观，由传统的强调地方发展而被动维稳的理念，向现代的重视发展与稳定而积极创稳的思路转变，虽然短期会增加项目投入，但从长远来看将有利于企业或行业的可持续发展，实现发展与稳定的“双赢”。 4.7. 提升政府公信力，引导正确的社会心态 政府应当运用网络、电视、报刊等媒体工具加强稳评的宣传动员，让民众认识到稳评是诉求表达的新途径，感受到政府转变行政理念、创新社会管理的决心，以此缓和“官民”矛盾，引导民众形成正确的社会心态。新闻媒体被称为“第四权力”，是信息时代群众获取信息的主要来源，信息及时公正地公开，可以很大程度缓解社会的不满情绪。因此，稳评应与新闻媒体密切配合，逐步提升政府的公信力，形成积极良好的社会舆论氛围。
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user: 5. 结论 本文运用扎根理论研究了群体性事件爆发的主要动因，并从群体性事件爆发动因的视角分析了现行稳评机制在实践中存在的问题，深入探讨了进一步优化的策略及建议，主要包括“稳评的利益诉求功能、稳评法制化、评估主体独立性、评估程序和内容”等4项有关稳评机制自身建设的内容，以及“配套制度、政府行政理念、社会心态”等3项有关机制外部生存“土壤”的建议，以推动稳评机制的建设和完善。 我们还应充分认识到现阶段我国社会矛盾冲突仍将长期存在这一客观事实，稳评机制虽不能从根本上消除矛盾和冲突，但可以起到释放和缓解社会压力的“安全阀”作用，将矛盾和冲突稳定在基层、化解在萌芽状态，维持社会的相对稳定。
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user: 摘 要 利用高速摄像机及数字图像处理技术对单气泡在不同质量分数的羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液中的运动行为进行实验测试，得到气泡运动轨迹及上升速度。同时，采用VOF (volume of fluid)模型，模拟计算单气泡在不同质量分数CMC水溶液中的上升过程，考察上升气泡对周围液相场的影响规律。实验结果表明，流变特性对单气泡在CMC水溶液中的运动行为有较大影响。气泡在不同质量分数CMC水溶液中的上升速度沿水深变化规律不同。上升速度的稳定值随CMC水溶液的质量分数增加而减小。摆动运动的强度随CMC水溶液质量分数的增加而减弱，最终气泡趋于直线上升。模拟结果较好再现了单气泡在不同质量分数CMC水溶液中的上升过程。同时还发现，在低质量分数的CMC水溶液中，气泡摆动上升会在尾迹区形成交替漩涡；而在高质量分数的溶液中，尾迹区的液相流场基本按照对称分布。气泡对尾部液相流场的影响范围随着CMC水溶液质量分数的增加而减小。 关键词 :非牛顿流体，单气泡，气泡行为，VOF模型 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 曝气是好氧污水生化处理系统及湖泊水库封闭水体水质改善的重要工艺环节 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。常用的曝气方法包括鼓风曝气和机械曝气两种。鼓风曝气过程会形成气泡群，上升过程卷吸周围水体从而形成气泡羽流。一方面气泡群在上升过程中会与水体发生氧传质为微生物代谢提供所需的溶解氧；另一方面又起到混合和搅拌作用，促进水体中底物、微生物和溶解氧的充分混合，实现污染物的降解 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。曝气充氧效率的高低及混合能力的强弱直接影响到处理效率、设备能耗及运行的稳定性。因此，若要提高曝气过程中气液两相间的氧传递效率以及强化水体的混合，关键是要首先掌握气泡在上升过程中的运动轨迹、上升速度的变化规律以及气泡运动行为对周围环境流体的影响规律。但是，考虑到目前实验测试手段及模拟技术的局限性，无法有效定量研究气泡群的运动规律。因此，学者们更多关注单、多气泡在水体中的生成过程、尺寸大小、上升运动轨迹及运动速度等的变化规律。 在绝大多数情况下，曝气设备生成的气泡都是毫米级，而毫米级的气泡在上升过程中极容易变形 [ 8 ] 。随着气泡的变形，气泡的动力学特性以及气泡的上升轨迹都会发生改变 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] ，进而会影响气泡在水体中的停留时间以及气液界面间的物质交换。曝气过程中，气体流率是一个重要的参数，是影响运动气泡大小的一个关键因素。此外，液相的物性(即粘度、表面张力和密度等)同样重要，会影响生成气泡的大小以及气泡的上升过程中形状的变化，进而影响气泡的运动轨迹及气泡的上升速度 [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] 。总之，气液两相流动问题极其复杂，即使研究单气泡的上升过程仍需考虑较多的影响因素，例如气液相物性、鼓泡方式、几何尺寸及气相流率等。况且好氧污水生化处理系统中的污泥污水混合液，是非牛顿流体，表现出剪切稀化的流变特性 [ 18 ] [ 19 ] 。虽然，迄今为止众多学者已经对牛顿流体中的气泡行为进行了大量研究工作 [ 20 ] [ 21 ] ，但是考虑到非牛顿流体的流变特性，无法将牛顿流体中气泡行为笼统应用于非牛顿流体中。 本文采用高速摄影拍摄不同质量分数CMC水溶液中单气泡的上升运动过程，通过数字图像处理技术考察自由上升气泡的运动轨迹和上升速度的变化规律。同时，基于VOF模型模拟计算单气泡在CMC水溶液中的上升过程，验证模型的可靠性，分析气泡对周围液相流场的影响规律，讨论气泡对尾部区域的影响范围。
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user: 2. 研究方法 2.1. 实验装置及方法 图1为实验装置示意图。实验装置主要由有机玻璃水槽、气泡发生装置和图像采集系统三部分构成。实验的主体装置为一个长宽均为0.3 m，高为0.6 m的有机玻璃矩形水槽。由于水槽的长宽比气泡尺寸足够大，可以忽略壁面效应对气泡变形和上升运动的影响。实验中选用的喷嘴内径分别为1.1、1.5和2.0 mm。在喷嘴底部设置一个止回阀，用于防止水槽中流体沿管路回流。水槽中水深500 mm，采用微量进气泵调节进气，流量控制在20 ml/h，近似认为气泡离开喷嘴时的初始速度为零。实验时喷嘴先后产生两个空气泡的时间间隔足够长，可以忽略相邻气泡之间的相互影响。水槽的一侧放置平板光源作为背景光，在水槽另一侧采用Photron高速摄像机(FASTCAM SA4)进行拍摄获得气泡上升运动的时间序列图像。 基于MATLAB环境完成数字图像处理，步骤包括：图像灰度化、图像二值化、填充和降噪、以及气泡边缘提取，最终获得气泡轮廓、运动轨迹及上升速度信息。按照平面投影面积相等的原则计算气泡的等效直径d B ： (1) 式中，A是气泡在平面的投影面积。气泡的上升速度v z 由公式(2)确定： (2) 式中，z 1 和z 2 分别气泡在连续两张图像中的高度位置，Δt是这两张图像拍摄的时间间隔。 实验中的非牛顿流体溶液采用纯度等级为分析纯的羧甲基纤维素钠(CMC)配置而成，溶液的质量分 图1. 实验系统示意图 数分别为0.2%、0.4%和0.6%。采用同轴圆柱体流变仪(BROOKFEILD R/S + CC)在室温下测得不同剪切速率下溶液的表观粘度值，并根据幂律模型对数据进行拟合得到黏稠系数K和流变指数n。由幂率模型可知，在同一剪切速率下，CMC水溶液的表观粘度随着溶液质量分数的增加而增大。利用全自动表面张力仪(K100-Kruss)测得溶液的表面张力。不同质量分数CMC水溶液的物理性质及流变参数见表1。 2.2. 数值模型 采用VOF模型 [ 22 ] 模拟计算单气泡在非牛顿流体中的上升运动过程。气液两相作为不可压缩、互不相溶的流体处理。建立二维瞬态数值模型，液相是非牛顿流体，作层流运动。连续性方程和动量方程可以描述为： (3) (4) 式中，t为时间；u是速度；ρ是流体密度；p是压力；τ是粘性应力张量；g是重力加速度；F sf 是表面张力。当计算单元同时包含气液两相时，混合相的粘度和密度分别由式(5)和(6)确定： (5) (6) 式中，ε L 和ε G 分别是液相和气相的体积分数；µ L 和µ G 分别是液相和气相的粘度；ρ L 和ρ G 别分是液相和气相的密度。液相CMC水溶液的表观粘度根据实验测试结果采用幂率模型描述： (7) 采用Brackbill等 [ 23 ] 提出的连续表面力模型CSF计算同时包含气液相界面单元内的表面张力： (8) 式中，σ是表面张力系数，代表单位长度上的张力； 是当地平均表面曲率，可由式(9)计算： (9) 流体流动时，气液两相的交界面也随之变化，模型基于Rider和Kothe [ 24 ] 提出的几何重构法对每个时间步的气液界面进行重构，在单元内逐段采用直线段近似。气相的体积分数ε G 的控制方程在形式上可以写成： (10) Table 1 Physical properties and rheological parameters of CMC solution CMC水溶液 密度ρ (kg·m −3 ) 表面张力σ (mN·m −1 ) 粘稠系数K (Pa·s n ) 流变指数n 0.2% 1002 69.05 0.0177 0.9306 0.4% 1004 63.64 0.1286 0.8211 0.6% 1006 59.50 0.2326 0.7729 表1. CMC溶液物性和流变参数 液相的体积分数可根据 计算。方程组(3)~(10)利用商用CFD软件包Fluent求解。 本研究选取的计算域为0.1 m×0.55 m，其中水深0.5 m，空气层高度0.05 m。利用Gambit进行网格划分，整体采用结构化网格。主体网格尺寸为0.5 mm，总网格数为220，000个。水槽上部出口为压力出口边界，壁面为无滑移边界。气泡的初始直径根据实验测量值给定，气泡的初始上升速度为0。