DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 基于R语言采用主成分分析法，对太浦河13个断面不同调水期的高锰酸盐指数、化学需氧量、生物需氧量、溶解氧等8个水质指标进行分析，识别提取了2个主成分因子：以高锰酸盐指数和氮磷营养盐为主的有机污染控制和石油类有机污染控制。研究了各主成分的空间分布特征以及流量、水位以及引水方式等不同水文条件下的变化规律。结果表明：总体京杭运河和江南运河污染最为严重，最高达到了3 mg/L，达到了劣V类浓度水平，是造成太浦河干流水质恶化的最主要原因；大流量、高水位条件下，太浦河干流水质明显改善，当下泄流量增大至200 m 3 /s时，氨氮浓度稳定在III类水水平；相同流量条件下，开启太浦河单向引水更有利于干流的水质提升。 关键词 :主成分分析，R语言，时空特征，太浦河 Copyright © 2020 by author(s) and Wuhan University. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 太浦河是连接太湖和黄浦江的主要河道，也是太湖流域阳澄淀泖区、杭嘉湖区的界河。太浦河西起东太湖边的时家港，向东穿越蚂蚁漾、桃花漾至平望北与京杭大运河相交，再经汾湖、马斜湖等大小湖荡，至南大港入西泖河接黄浦江，全长57.6 km，沿途跨越江苏省、浙江省和上海市。作为治太十一项骨干工程之一，太浦河具有防洪、排涝、供水和航运等综合功能，上游江苏段主要是作为行洪通道，而太浦河下游是嘉兴和上海两地的水源地。作为黄浦江上游常年主要供水河道，并兼顾两岸地区用水需求，在枯水年份或枯水期因太湖水位较低、太浦闸自流引水量较小、黄浦江上游水质受污染恶化时，运用太浦河泵站抽取太湖水经太浦河补充入黄浦江，以改善太浦河干流水质，提升上海市的供水水质和供水保证率 [ 1 ]。为研究太浦河泵闸引水对太浦河下游水源地水环境的影响，2014年2月~4月开展了太浦河调水改善下游水质的试验，通过控制太浦闸不同下泄量的方式，考察下游水质状况。 河流污染状况是由多个水质指标组成的复杂系统，每一个指标都可以从某一方面反映水体的污染状况，但水质指标间存在着紧密的联系，在分析过程中可能会因为指标间存在共线性问题而无法得到正确的结论。而主成分分析可以通过线性变换，将原来的多个指标组合成相互独立的少数几个综合指标来简化数据 [ 2 ] [ 3 ]，找出主要影响因子，科学合理评估水体污染状况。主成分分析起初多用于社会经济学领域，近年来，在环境质量评估中逐渐得到应用 [ 4 ] [ 5 ]，并且应用前景广阔，如通过主成分分析和因子分析确定权重来研究平原区地下水脆弱性评价 [ 6 ]，主成分分析和地统计学理论结合起来研究农田土壤中重金属的空间分布 [ 7 ] 和海底沉积物的时空分布 [ 8 ]，通过主成分分析研究河口地区有机氯农药的时空分布特征 [ 9 ]，通过主成分分析研究太湖底泥疏浚前后的水环境质量 [ 10 ]，主成分分析和聚类分析复合模型在水生态系统区划 [ 11 ] 和水环境管理 [ 12 ] 中的应用，应用主成分分析和其他多元统计分析对太湖、泾河、辽河等湖泊河流水体进行地表水质和富营养化状况评价 [ 13 ] - [ 18 ]。 由于太浦河站点和水质指标多，从中难以综合判断各站的水质情况，加上水文工况复杂。基于上述原因，有必要采取主成分分析方法，对太浦河干支流水质进行综合性评估，以减少人为因素的影响，使得到的结论更加科学、合理，为进一步保护太浦河水环境提供科学依据。因此，为了解数据背后隐藏的规律，采用主成分分析法，深入挖掘太浦河水文水质数据，以最少的信息丢失把众多的观测变量浓缩为少数几个因子，通过分析各个因子的时空分布和相互之间的关系，深入探讨不同水文条件下太浦河沿程污染物时空分布特征，为太浦河水环境保护与管理提供参考依据。
system: [SYSTEM]

user: 2. 材料与方法 2.1. 试验方案 1) 调水方案 调水试验从2月23日开始至4月25日结束。调度方案如下：太浦闸下泄流量按常态50 m 3 /s的基础上，阶段性按 50 m 3 /s、80 m 3 /s、200 m 3 /s和50 m 3 /s四种调度方案5个实测阶段进行调度，时间分别为2月23日~3月3日，3月3日~3月10日，3月11日~3月18日，3月18日~3月28日和4月16日~4月25日，调度具体如表1。 Table 1 Scheme of water diversio 方案 运行工况 时间 I 太浦闸 50 m 3 /s 2 月 23 日 ~ 3 月 3 日 II 太浦闸 80 m 3 /s 3 月 3 日 ~ 3 月 10 日 III 太浦闸80 m 3 /s，大舜、丁栅、元荡单向从太浦河引水 3 月 11 日 ~ 3 月 18 日 IV 太浦闸200 m 3 /s 3 月 18 日 ~ 3 月 28 日 V 太浦闸50 m 3 /s，大舜、丁栅、元荡单向从太浦河引水 4 月 16 日 ~ 4 月 25 日 表1. 水文水质监测调度方案 2) 样品采集 每个调水试验期按大、中、小潮以及涨憩和落憩安排采样。研究区域内共设置监测断面13个(如表2)，其中太浦河干流(7个)：太浦闸(下)、平望(西)、黎里(西)、北室、金泽、八百亩；太浦河南岸(4个)：平西大桥、雪湖老桥、陶庄枢纽、丁栅闸；太浦河北岸(2个)：平望运河桥、北窑港桥。监测断面采样时，主槽设左中右3条垂线，分别取表层(水面下0.5 m)和底层(河底之上0.5 m)两层水样，采样方法参见《水质采样技术规程(SL187-1996)》，水样采集后立即带回实验室分析，监测分析方法参见《水环境监测规范(SL219-98)》。采样测试自2014年2月至4月，在不同潮期进行采样测试工作，期间共885组监测数据。 Table 2 Location of water quality monitorin 序号 区域 河流 断面名称 A1 太浦河干流 太浦河 太浦闸(下) A2 平望(西) A3 黎里(西) A4 北室(北厍) A5 金泽 A6 取水口 A7 八百亩 C1 太浦河南岸 京杭运河 平西大桥 C2 江南运河 雪湖老桥 C3 汾湖 陶庄枢纽 C4 丁栅港 丁栅闸 D1 太浦河北岸 京杭运河 平望运河桥 D2 北窑港 北窑港桥 表2. 监测断面设置 3) 监测指标 主要监测指标包括：水位、流量、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(COD mn )、化学需氧量(COD cr )、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH 3 N)、总磷(TP)、总氮(TN)、石油类共10项水文水质指标。 2.2. 数据分析方法 采用主成分分析法对调水试验期间的太浦河沿线水质的时空变化特征进行分析。主成分分析法的基本思想是将原始因素或变量线性组合为若干个彼此独立的、且包含原始因素信息的新的综合因素或变量，从而对原始的变量因素进行提取和简化，使得新变量既包含原始因素或数据的主要信息，又能更集中、更典型地显示出研究对象的特征 [ 18 ]。具体分析步骤包括构建数据矩阵、计算指标的相关系数矩阵、求特征值和特征向量、计算贡献率等方面 [ 3 ]。 以上方法基于R语言统计分析计算工具实现，R是属于GNU系统的源代码开放的软件，是一套完整的数据处理、计算和制图软件系统。其功能包括：数据存储和处理系统；数组运算工具；统计分析工具；统计制图功能；通过编程语言可操纵数据的输入和输出等一系列功能。R可以提供一些集成的统计工具，并且可以提供各种数学计算、统计计算的函数，从而使使用者能灵活机动的进行数据分析，甚至创造出符合需要的新的统计计算方法 [ 19 ]。近年来，有学者开始运用R语言开展相关统计分析，2012年，肖凯等运用R语言建立了分类回归树(CART)模型开展了藻类影响因素识别的应用 [ 20 ]，2018年，Min Zhang等运用R语言首次建立了广义加和模型(GAMs)探讨了太湖藻类生长的驱动因素 [ 21 ]。本文使用MASS和VEGAN两个程序包，使用“princomp”函数进行主成分分析。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论 1) 基于R语言利用主成分分析法，以最少的信息丢失从8个水质指标中浓缩提取了2个主成分，太浦河区域水质主要是由第一主成分，即由氮磷营养盐和高锰酸盐指数控制，受沿线农业面源和生活污染影响，其次受控于水体中的石油类等有机污染，主要源于航运及其附加业影响。 2) 研究了太浦河水质的空间分布规律。从主成分分布看，总体京杭运河和江南运河污染最为严重，第一主成分代表的高锰酸盐和氮磷营养盐等污染最严重的集中在京杭运河、江南运河等主要支流，石油类等次要污染集中在太浦河干流黎里西–北室段，京杭大运河水质显著劣于太浦河干流，是造成太浦河干流水质恶化的最主要原因。 3) 研究了太浦河水文水质关系。从主成分分布看，低流量条件下，无论第一主成分的首要污染还是第二主成分的次要污染均较为严重。当下泄流量增大至200 m 3 /s时，水质明显改善，氨氮浓度稳定在III类水水平；相同流量条件下，开启太浦河单向引水更有利于干流的水质提升；在不同调水方案下，太浦河干流氨氮浓度与干流水位均呈现负相关。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 水电站可将水能资源转化为电能。揭示宏观的水能关系，可直接实现流域内电站的发电量与水资源量的相互估算，为简单、快捷实现水–能相互转化提供依据。选取长江上游21座大型梯级水电站群为研究对象，分别采用常规调度和确定性优化调度方式，得到模拟调度结果，由此建立了年尺度的水–能转化关系。研究发现：1) 各水电站的出库流量与其发电量线性关系显著；2) 流域总水资源量与梯级水电站群总发电量也存在线性关系；3) 以各水电站总装机容量作为权重，水能关系拟合效果更佳。提出的方法为依据发电量估计水资源量或依据水资源量估算发电量提供了新途径。 关键词 :水–能转化关系，水库调度，梯级水电站群 Copyright © 2020 by author(s) and Wuhan University. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 随着环境保护和生态文明建设的稳步推进，清洁能源已逐渐取代传统能源，成为能源发展建设中的重点 [ 1 ]。水能成本低、获取方式便捷，已成为清洁能源的重要组成部分，而水库调度是提高水资源利用高效的重要手段 [ 2 ]。提高水能利用率的途径主要有：①充分利用天然径流量，减少弃水，在保证防洪安全的前提下增加发电流量。例如，贾东旭等从优化原理出发，充分利用天然径流量，以减少弃水 [ 3 ] ；②充分提高水库的水头，减少水头损失。如刘心愿等以三峡水库为例，在保证防洪安全的前提下提出提前蓄水方案，以充分减少水头损失，既确保防洪安全又可发挥兴利效益 [ 4 ] ；③减少机电设备中的能量损失 [ 5 ]。如姚磊等提出水轮发电机增容改造技术，以提高水轮机的水能利用率 [ 6 ]。 上述研究以提高水能转化的效率为目的，缺乏水量与电能的宏观关系。若能建立宏观各水电站乃至整个流域的水–能转化关系，则可实现流域各水电站的发电量与水资源量的相互估算，为描述水–能纽带关系提供简单快捷的途径 [ 7 ]。
system: [SYSTEM]

user: 2. 研究方法 2.1. 水–能关系构建 2.1.1. 单个水电站 在水电站的中长期调度中，水力发电通常采用如下公式进行计算： E = N ⋅ t = k ⋅ q ⋅ h ⋅ t (1) 式中：E代表电站所发电能，N为电站出力，t为时间长度，k为水电站的综合出力系数，q代表发电流量，h代表净水头。 假设不考虑弃水，出库流量等于发电流量。现对上述公式在(q 0 ，h 0 )处进行泰勒展开，简化为如下线性关系 [ 8 ] ： E = k ( q 0 ⋅ h 0 + h 0 ( q − q 0 ) + q 0 ( h − h 0 ) + H O T ) ⋅ t (2) 式中：HOT为高阶项，可忽略不计。 E = k ( h 0 q + q 0 h − q 0 h 0 ) ⋅ t (3) 在年尺度上，尽管在年内水头会有一定幅度的变化，但多年平均水头h变化不大，可计为常数，现令 a = k ⋅ h 0 ， b = k ⋅ q 0 ⋅ h − q 0 ⋅ h 0 则： E = ( a ⋅ q + b ) ⋅ t (4) 式中：a，b均为与各水电站特性相关的参数，参数a为水电站电能转化效率，参数b为公式线性化时的截距。 2.1.2. 梯级水电站 基于水电站群的聚合原理，可将流域所有水电站聚合为一个虚拟的水电站 [ 9 ]。对各电站出力进行累加，并与流域出口流量建立关系，即可推求出适用于整个流域的水–能转化关系： E 总 = N 总 ⋅ t = ( A ⋅ Q + B ) ⋅ t (5) 式中： N 总 为流域各水电站出力之和，A为流域总的水能转化效率，B为公式线性化时对应的截距，Q为流域水资源总量。 以上式为基础，统计各电站发电总量，可反推求流域的出库流量，并以此作流域水资源量。 2.2. 梯级水电站群调度模型 为将上述水能关系的具体化，现采用常规调度和确定性优化调度两种调度方式，对梯级水电站群进行模拟调度，建立流域各水电站出力和出库流量的水–能转化关系。 在常规调度中，各水电站可按常规调度图或者简化运行策略进行调度，并综合考虑部分水电站的调度规程要求。 2.2.1. 目标函数 以调度周期内梯级电站的发电量最大为目标，建立梯级水电站群联合发电优化调度模型，目标函数为： E = max ∑ k = 1 M E i (6) 式中：k为水电站编号，M为水电站个数。 2.2.2. 约束条件 在进行调度时，不论是常规调度还是优化调度，均要考虑以下约束条件： 1) 水量平衡约束： V i + 1 ， j = V i ， j + ( I i ， j − Q i ， j ) ⋅ t (7) 式中：i为时段数，j为水电站数，V i ，j 即为第j个水电站在第i个时段的库容，I i ，j 和Q i ，j 分别为水电站的入库流量和出库流量。 2) 水电站库容约束： V L i ， j ≤ V i ， j ≤ V U i ， j (8) 式中：VL i ，j 和VU i ，j 分别为水电站库容的上下限。 3) 水电站出库流量约束： Q L i ， j ≤ Q i ， j ≤ Q U i ， j (9) 式中：QL i ，j 和QU i ，j 分别为水电站出库流量的上下限。 4) 水电站出力约束： P L i ， j ≤ P i ， j ≤ P U i ， j (10) 式中：PL i ，j 和PU i ，j 分别为水电站出力的上下限。 5) 非负约束及其他约束。 2.2.3. 模型求解 在优化调度中，由于上下游梯级水电站间往往具有复杂的水力、电力联系 [ 10 ]。因此，梯级水电站的联合调度是一个多约束、高维、动态的非线性问题 [ 11 ]，考虑到水电站群优化变量较多，为避免维数灾问题 [ 12 ]，选取DPSA (动态规划逐次逼近法)作为优化算法，计算梯级水电站群的优化调度结果。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论及展望 本研究选取长江上游21座大型梯级水电站群为研究对象，采用常规调度和确定性优化调度方式，由此建立了宏观的水–能转化关系，可直接实现流域内电站的发电量与水资源量的相互估算，主要结论如下： 图3. 水电站群的加权率定结果 1) 推求单个水电站的特性参数，建立适用于各水电站的水–能转化关系； 2) 基于聚合思想，可构建各水电站电量累加值与流域水资源总量的宏观年尺度水–能转化关系；以各电站装机容量作为权重，推求的水–能转化关系拟合效果更佳。 3) 以水–能转化关系为基础，可通过流域实际发电量推求流域水资源量。 本研究还存在一些不足，可在以下几个方面进一步展开： 1) 部分水库单库的拟合效果不佳，应进一步分析原因并考虑其他优选的拟合方式。 2) 可以考虑更多的水库权重确定方式，并加以比较，以确定最佳的权重确定方法，综合考虑流域内各水电站的影响。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 抽水蓄能电站机组发电流量相对下水库入库洪水较大，下水库的洪水调节需考虑入库洪水与发电流量的叠加影响。绩溪抽水蓄能电站下水库库容条件好，消落深度小，而水库下游河道的防洪能力弱，下水库泄洪设施规模设计综合考虑系统发电要求、枢纽建筑物的经济性，兼顾下游防洪安全，在坝高增加不多的情况下，选择较小规模的泄洪设施规模，达到为下游削减洪峰的作用；其设置逐步关机方案可将因防洪造成的影响停机时长控制在0.5 h以内。 关键词 :洪水调节，安全泄量，发电流量，叠加，抽水蓄能电站 Copyright © 2020 by author(s) and Wuhan University. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 中国抽水蓄能电站发展规模已跃居世界第一。电站的下水库的洪水调节计算原则、泄洪设施规模对于大坝的防洪安全和电站的发电运行可靠性关系密切。抽水蓄能电站主要依靠上、下水库的水量转换获取低谷电转换成高峰电的效益，上、下水库库容小，坝址集水面积一般不大，除少量集水面积较大流域有防洪任务要求的项目外 [ 1 ]，一般不承担下游防洪任务，下水库的泄洪设施规模和洪水调度原则设计基本以不增加下游防洪负担，以满足电站的发电运行、洪水遭遇进行调节计算，考虑水工建筑物的防洪安全制定规则并进行设计 [ 2 ] [ 3 ]。然而在电站建成后曾出现由于下游防洪安全问题与电站的发电运行出现矛盾进而限制抽水蓄能电站的正常运行的情况 [ 4 ]。因此，在电站设计阶段虽然抽蓄电站不承担下游防洪任务，不需设防洪控制水位，但在洪水调度设计中应充分调查下游的安全泄量，考虑电站发电运行与下游安全，综合经济与可能性进行电站的泄洪设施规模及方式，拟定合适的洪水调度原则。绩溪抽水蓄能电站上、下水库集水面积较小，装机容量规模180万kW，电站6台机组满发流量达347 m 3 /s，超过下水库坝址2000年一遇洪峰流量，机组发电对下水库洪水调节有较大影响。本文通过分析绩溪抽水蓄能电站下水库的特点，对电站下水库的泄洪设施型式及规模选择、洪水调度规则及调洪成果进行探讨。
system: [SYSTEM]

user: 2. 工程概况 绩溪抽水蓄能电站位于安徽省绩溪县伏岭镇，地处皖南山区，距合肥、南京、上海直线距离分别为240 km、210 km、280 km，电站建成后供电范围华东电网(安徽、江苏、上海)，承担电网的调峰、填谷、调频、调相和事故备用等任务。电站上水库正常蓄水位961 m，死水位921 m；下水库正常蓄水位340 m，死水位318 m。总装机容量180万kW，按连续满发6 h设计，发电调节库容840万m 3 ，另设水损备用库容90万m 3 ，分设于上、下水库 [ 4 ]。 绩溪抽水蓄能电站装机规模按《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180-2003及《防洪标准》GB50201-94确定为一等大(1)型工程，上、下水库等永久挡水建筑物防洪标准按200年一遇洪水设计，2000年一遇洪水校核；厂房、输水系统等发电建筑物防洪标准按200年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。 电站上水库位于赤石坑沟源头，坝址以上集雨面积较小(仅1.8 km 2 )，2000年一遇24 h洪量89.4万m 3 。考虑集水面积较小，从枢纽建设物经济性考虑，可行性研究阶段确定上水库不设泄洪设施，各频率洪水位按24 h暴雨形成的洪量全部蓄于正常蓄水位以上计算。上水库200年一遇设计洪水位为962.99 m；校核洪水位为963.69 m。
system: [SYSTEM]

user: 3. 下游防洪要求及泄洪设施规模选择 3.1. 下游防洪现状及防洪安全要求 绩溪抽水蓄能电站下水库位于登源河支流赤石坑上游，坝址以上集雨面积7.8 km 2 (含上水库)，成库后库周无其它防护对象，水库下游主要防洪对象位于赤石坑下游的安川村和位于赤石坑与逍遥河交汇口的鱼龙川村，包括河道两岸的民居和农田。下游乡镇未开展防洪规划编制工作，防洪标准按《防洪标准》GB50201-94确定为10年一遇。经实测断面资料和洪水资料频率研究，河道天然情况的安全泄量约40 m 3 /s，相当于天然情况的3~5年一遇。 3.2. 下水库泄洪设施型式和规模选择 电站下水库主坝坝型为混凝土面板堆石坝，200年一遇设计洪峰流量232 m 3 /s，2000年一遇校核洪峰流量326 m 3 /s。抽水蓄能电站下水库的泄洪设施有岸边开敞式溢洪道 + 小尺寸泄放洞、坝身溢洪道 + 大尺寸泄放洞、仅设大尺寸泄放洞等多种组合型式。考虑绩溪电站供电华东电网，装机规模大，电站在系统中的重要作用等因素，结合电站自身的地形地质条件，为尽量减少入库洪水对发电调节库容的侵占、提高绩溪电站洪水期的发电利用率，可行性研究阶段选择竖井式开敞式溢洪道和导流泄放洞的泄洪设施组合方案 [ 5 ]，见图1。 综合考虑电站下游河道的防洪能力，结合下水库的库容条件，可研阶段泄放洞的泄流规模按下游河道安全泄量规模40 m 3 /s为上限进行设计，同时开敞式溢洪道泄流能力也按遭遇20年一遇洪水时下泄流量在40 m 3 /s左右设计。约使用电站下库正常蓄水位340 m至校核洪水位之间约36万m 3 库容(约0.6 m)，却可将下游防洪能力由现状的3~5年一遇提高至20年一遇。招标施工图阶段经对泄洪建筑物规模进行优化设计，导流洞能力调整为20 m 3 /s。 图1. 绩溪电站下水库泄洪设施示意图
system: [SYSTEM]

user: 4. 洪水调度原则 抽水蓄能电站的上、下水库通过输水系统相连，上、下水库的水量在发电和抽水工况时在上下水库之间转换，两库实际上是一个整体。绩溪抽水蓄能电站上水库不设泄洪设施，上库洪水通过机组泄放至下水库，因此下水库的调洪时需按照上下水库的水位(上下水库的调节水量，含备用库容)进行调度 [ 6 ]。 { V s i = f 1 ( Z s i ) V x i = f 2 ( Z x i ) F ( V s i ， V x i ) = V s i + V x i − ( V s s + V x s ) − max ( V s t ， V x t ) (1) 式中， V s i 、 V x i 指i时刻上水库和下水库的库容； Z s i 、 Z x i 指i时刻上水库和下水库的水位； Z s s 、 Z x s 指i时刻上水库和下水库的死库容； V s t 、 V x t 指上水库和下水库的调节库容，分别由6 h发电水量和上、下水库的水损备用库容90万m 3 组成。 下库泄放洞由施工导流洞改建而成，进口底高程298 m，远低于下库死水位，根据式(1)，当 F ( V s i ， V x i ) > 0 ，表明有洪水入库，且已超出上下水库的发电调节库容 + 水损备用库容90万m 3 ，这时需开启导流泄放洞阀门，泄放洪水，以尽量减少洪水对发电库容的侵占。当入库洪水逐渐增加，下水库水位涨至下水库正常蓄水位340 m时，溢洪道启用，关闭泄放洞，由溢洪道单独泄洪。 由于机组发电流量对下库洪水调节计算影响较大，叠加发电流量的洪水频率，对电站的特征洪水位影响较大，拟定调度原则时需选择合适的叠加标准。 同时，鉴于洪水发生时间的不确定性，从工程设计安全考虑，在拟定的电站运行方式基础上，进行不同时间遭遇的组合计算，以寻求最不利的组合工况。 根据上述分析，拟定绩溪抽蓄电站的下水库的洪水调度规则： 1) 当下库水位在死水位至正常蓄水位之间，且上、下水库死水位以上水量超过6 h发电调节库容 + 90万m 3 的水损备用库容时，开启导流泄放洞泄洪；当水位继续上涨至正常蓄水位时，关闭导流泄放洞闸门，溢洪道自由溢流； 2) 当水库水位低于正常蓄水位时，当入库流量小于泄洪设施的泄流能力和下游安全泄量的小值时，按入库流量泄洪，水库水位不变；当入库洪水超出泄洪设施的泄流能力和下游安全泄量的小值时，按泄洪设施的泄流能力和下游安全泄量的小值泄洪，水位壅高； 3) 洪水结束后，如果上、下水库水位仍未恢复正常情况，即上、下水库死水位以上总蓄水量仍超过6 h发电调节库容 + 90万m 3 的水损备用库容，继续利用溢洪道或导流泄放洞泄放洪水，直至上、下水库水位恢复正常情况； 4) 电站上水库因不设泄洪设施，上水库抽水量受上水库正常蓄水位控制，上水库水位达到正常蓄水位后，电站停止抽水，洪水经机组发电后通过下水库泄放； 5) 对下库水位在341.61 m (P = 3.33%洪水位)以下时，均按天然洪水和电站满发6 h流量进行叠加，考虑不同时间组合，寻求天然洪水与电站发电的最不利组合；当水库水位高于341.61 m时，电站2台机组停机；当水库水位升至242.20 m (P = 0.5%洪水位)时，电站全部机组停机。取各频率洪水坝前最高洪水位的外包线，即求得该频率洪水坝前最高洪水位及相应最大下泄流量。 此外，从偏安全考虑，工程设计时还考虑导流泄放洞故障，汛期发生洪水的偏不利工况，考虑电站停止运行，溢洪道自由泄流的情况，对水库各频率洪水位进行校核。
system: [SYSTEM]

user: 5. 洪水调节成果及分析 根据拟定的洪水调度原则，进行绩溪电站下水库的洪水调节计算。经计算，绩溪抽水蓄能电站下水库发电与洪水遭遇工况的最高洪水位和最大下泄流量成果见表1。 Table 1 Calculation results of the flood regulation of Jixi’s lower reservoi 频率(%) 入库流量(m 3 /s) 最高洪水位(m) 最大泄量(m 3 /s) 溢洪道最大泄量(m 3 /s) 导流泄放洞最大泄量(m 3 /s) 0.05 326 342.82 129 129 20 0.5 232 342.16 88 88 20 3.33 148 341.61 58 58 20 5 175 341.24 40 40 20 20 66.6 340.75 20 19 20 表1. 绩溪电站下水库洪水调节计算成果 由表1可见： 1) 考虑泄放洞故障、机组停机的校核工况，大坝200年一遇设计标准和2000年一遇校核标准洪水位分别为342.86 m、342.20 m，仅比设计工况超出0.04 m，最终大坝的设计、校核洪水位按校核工况采用。 2) 绩溪电站的下水库设计、校核洪水位仅超出正常蓄水位2.2 m、2.86 m，大坝规模增加较少，费用增加不多，可见通过缩小泄洪设施规模、适当壅高洪水位、增加少量坝高，来提高下游的防洪标准是合适的。 3) 进入下水库的洪水，经水库调节，最大下泄流量仅占入库洪峰流量的40%~60%，削峰作用明显。尤其当遭遇20年一遇及以下洪水时，下泄流量小于或等于约40 m 3 /s，可见绩溪电站可将下游河道防洪标准由现状的3~5年一遇提高至20年一遇。 4) 鉴于洪水调度原则中选择下水库水位在341.61 m以上即停机，本文对P = 0.5%厂房设计标准下电站发电受影响程度进行分析，见表2。 Table 2 Analysis of impact on generation operation of Jixi PSP during flood perio 频率(%) 停机台数(台) 停机时长(h) 减少日电量(万kWh) 占日蓄能量比例(%) 0.5 2 0.48 28.44 2.6% 1 2 0.30 18.00 1.7% 2 2 0.12 7.32 0.7% 3.33 0 0 0 0.0% 表2. 洪水期绩溪抽水蓄能电站发电运行受影响程度分析 由表2可见，按洪水与发电最不利的工况分析，下水库遭遇P = 2%~P = 0.5% (厂房设计标准)洪水时，电站2台机组至多停机0.12~0.48 h，减少日电量约7~28万kWh，占日蓄能量的0.7%~2.6%。而其他的洪水与发电组合工况，各频率影响时间还要更小一些，因此，总体来看，采取分级控制水位、逐级关机的方案对绩溪电站的日发电能力影响不大。
system: [SYSTEM]

user: 6. 成果讨论 1) 绩溪抽水蓄能电站下水库建于集雨面积较小的山区河道上，天然洪峰流量和洪量均相对较小，机组满发流量和调节水量甚至与设计洪峰和洪量流量相当，发电流量对下水库洪水调节成果影响较大。为及时排泄洪水，尽量减少发电流量对调节库容的侵占，提高电站在洪水期的利用率，下水库泄洪设施考虑由溢洪道和启用高程较低的泄放洞(或底孔)等组合泄洪型式。 2) 绩溪抽水蓄能电站下水库库面面积相对较大，通过泄洪设施规模的合理设置，利用水库的滞洪作用可在保证电站满足系统作用的前提下，且工程费用增加不多的前提下，提高下游河道防洪能力，在工程设计中即为电站投运后发电运行受下游防洪制约的情况做出充分的考虑。但对于某些受地形条件、库区移民淹没影响等制约坝高增加有难度或工程费用增加较多的电站，泄洪设施规模选择，还应通过技术经济比较确定。此外，制定水库洪水调度原则和确定泄洪设施规模时还应结合水利部门对下游河道的防护规划开展研究。 3) 绩溪电站下水库在水位超出341.61 m以上时采取分级控制水位、逐级关机的方案，当电站遭遇P = 2%以上~厂房设计标准P = 0.5%的各频率洪水，即使按入库洪水与机组发电遭遇的最不利组合情况分析，全厂的停机时间至多为0.16 h~0.48 h (P = 0.5%设计标准洪水)，占电站设计日蓄能量的0.7%~2.6%，即绩溪电站设计标准洪水情况仍可保证电站日发电时间达到5.5 h以上，远大于安徽电站内已建的琅琊山、响水涧等抽蓄电站的日平均发电时间3 h左右。且对于其他入库洪水与机组发电的遭遇情况，电站发电受入库洪水影响的幅度将更小。
system: [SYSTEM]

user: 7. 结语 本文结合绩溪抽水蓄能电站的特点，对电站下水库泄洪设施型式、规模选择及洪水调度规则及调洪成果等进行分析与探讨，绩溪抽水蓄能电站下水库库容条件好，消落深度小，而水库下游河道的防洪能力弱，下水库泄洪设施规模设计时综合考虑系统发电要求、枢纽建筑物的经济性，兼顾下游防洪安全，在坝高增加不多的情况下，选择较小规模的泄洪设施规模，达到利用天然库容为下游削减洪峰的作用；通过设置逐步关机方案，可将洪水期电站因防洪产生停机时长控制在0.5 h以内，可以满足电力系统的要求。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 针对在校企合作过程中出现的问题，本文从合作目的、合作关键、合作运行模式以及合作保障四个角度对如何使校企合作走向深化的问题进行了研究。认为只有在充分考虑了高职院校、合作企业以及学生三方利益的前提下，建立可行的校企合作运行模式和完善的保障机制，成立校企利益共同体，通过合作使校企生三方利益完美体现，校企合作才能最终取得成功并走向深化。 关键词 :职业教育，校企合作，问题关键，利益共同体 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 校企合作是一种以市场需求为导向，以服务社会为目标的运行机制。作为当前职业教育改革和发展的重难点，在具体施行的过程中，尽管在《国务院关于大力发展职业教育的决定》(国发[ 2005 ]35号)及《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[ 2006 ]16号)中针对职业院校校外合作提出了明确的指导方针及意见，但在具体施行的过程中，却是问题百出 [ 1 ]。如何能实现《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010~2020)》中针对职业教育提出的“要以服务为宗旨，以就业为导向，推进教育教学改革。实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式……”的要求，以下的几个问题的解决是校企合作能否实现并走向深化的关键。
system: [SYSTEM]

user: 2. 明确校企合作的最终目的 校企合作的最终目的是什么？对于这个问题，得从校企合作的最终参与者学校、企业以及具体落实的师生三个角度去分析。首先，对于学校来说，通过校企合作，能有助于减少教育的经费投入、可以促进高等职业院校专业建设水平的提高及人才培养模式的改革、促进师资队伍的发展、提升师资队伍的水平、促进高等职业院校的实训基地建设等；对于企业来说，最直接的好处在于减少企业人力资源成本，提升人力资源储备的数量和质量，通过和高等院校的科研相结合，可以增加技术创新的力度和速度，带动企业核心竞争力的提升，以及间接提高运营效率，提升经济效益等 [ 2 ] ；从院校师生的角度来说，院校学生能够按照企业行业的实际生产需求进行定向培养，提高培养质量，可以将学校的科学研究与企业发展所需进行合作搞共同开发，并能加快科研成果的转化，将教师培养与员工培训相结合等。 基于以上的分析，不管任何形式的校企合作最终实现的应是高等院校、合作企业及师生三方面的利益。而从目前校企合作中出现的问题分析，校企合作不能成功的最主要的症结在于其合作没有完全体现或满足参与校企合作三方的利益。校方一方面强调对于企业的需求，如行业标准、实习岗位、企业实训、双师型教师等，而另一方面却不能满足企业的需求，如产品开发的技术，企业员工的培训等。学生受到的培养不能满足毕业后工作的需要，到企业后还需企业再培训，企业员工的业务培训不能通过校企合作的模式实现等问题的存在，从而导致校企合作要么多数处于低级层次 [ 3 ]，要么破产。从这个角度来说校企合作只有能够完全体现学校、企业及学生三方的利益，做到“互惠三赢”，才有可能使校企合作由浅入深、良性循环并快速发展。
system: [SYSTEM]

user: 3. 把握推进校企合作的关键 如何通过校企合作的模式来实现学校、企业及学生三方的利益并实现“互惠三赢”便成了校企合作能否走向成功的关键。美国学者詹姆斯·J·科斯等提出了三个合作的基本原则：一是与企业合作要支持每个合作伙伴的使命，任何的冲突都会影响合作关系的建立；二是制度和资源都要为校企长期合作服务；三是相互尊重、秉持互惠原则，保持并促进利益和创新性成果的生成 [ 4 ]。要在合作过程中同时体现三方利益，就必须在三方利益的基础上找到结合点。对于企业来说，首先要做的就是要将企业需求反馈给学校，其中包括对员工的岗位技能要求、行业标准、企业发展的技术需求、新产品开发及员工培训等，其次是能够为学校在学生培养过程中所需的实训实习基地、实验实训设备及师资力量等方面对学校来说在实现过程中有困难的部分进行支持或帮助；而作为学校来说，所要做到的就是要在课程体系设计、建设及改革过程中将企业需求考虑进去，结合企业的岗位需求进行专业建设，在课程建设中融合行业标准，学校的科研攻关与企业的产品开发相互合作，教师培养与企业员工培训相互促进，学生的实习实训与学生工作就业相结合，能够做到学校的科研工作、学生培养等均是以实现企业所需为第一原则。 校企合作的推进要让企业在一定的程度上将学校当成是企业员工的培训基地和技术开发园地；让学校将企业当成是学生培养的试验田和改善师资结构的实验室；学生则是一种变形的产品，既能体现学校培养的目标，又能体现企业所需，还能体现学生的学习目的及个人价值。在校企合作过程中真正做到“企业知学校所想，学校知企业所需；学校是企业的学校，企业是学校的企业；企业、学校、师生员工的利益一致，构成利益共同体”，如此，便能做到学校、企业及师生利益完美结合，更能深度融合。
system: [SYSTEM]

user: 4. 建立可行的校企合作运行模式 校企合作模式是否可行，关键是要看这个合作模式是否具有生命力。在校企合作的过程中，学校和企业毕竟是两个不同利益的主体，合作模式的不同直接决定了校企合作的层次水平。校企合作最理想的模式是建立校企利益共同体，做到校企一家。校企利益共同体是指职业院校与相关企业在共同利益的前提下建立的紧密合作联盟体，实质是一种以人才共育、过程共管、成果共享、责任共担”为主要特点的校企深度合作模式 [ 5 ] [ 6 ]，常见的提法是“校中厂”、“厂中校”。在利益共同体模式下，尽管校企双方各自的目的不同，但二者均是校企合作机制建设的主体，而且利益捆绑，相互制约。在合作过程中，企业与学校紧密合作，无论是从学生培养模式的选取，还是培养的方案的设计，以及最后学生的技能实践，均按照企业生产的实际需求进行设计和操作，在整个过程中企业深度参与，这个时候，学校是企业的学校；而学生，则既是学生又是工人，由学校直接进入企业，既是实习又是生产，并通过企业生产的方式反馈给学校问题，反馈给企业利益，这个时候，企业是学校的企业。另外，企业的产品开发直接变成了学校的科研项目，共担风险，相互服务，共同发展，从而实现最终的共同利益。这种合作模式从一定程度上来说就是校企不分家，主要强调三个方面的统一：其一，企业招工与学校招生相统一，即企业招工与学校招生不区分，两条线统一规划，统筹管理，工人学生虽区别对待但不严格区别身份，同时入学成为学生；其二，职工培训与学生培养相统一，即针对培养对象，由企业和学校一起按照企业生产行业标准及学生培养要求制定培养方案，整合企业及学校力量，由学校实施培养；其三，工人就业与学生工作相统一，在培养的过程中或学生毕业后，学生的实习及毕业后的工作均交给企业，实现学生身份到工人身份的转变。从一定程度上来说，做到厂校不分，这样才能最终实现产、教、研结合，使校企合作走向深化。
system: [SYSTEM]

user: 5. 做好校企合作的机制保障 促进高等职业教育发展、企业进步、校企深度合作离不开构建稳定、长效的合作保障机制。企业与学校有各自不同的利益所在，让企业和学校能走到一起，单靠热情是不行的，必须靠责任、义务、权利与利益相互依赖相互制约。以“双元制”闻名于世的德国职业教育体系之所以会取得成功，离不开其背后一系列的法律法规保障。如德国的联邦职业教育法、联邦职业教育促进法和手工业条例成为规范德国职业教育的三个基本法律，还有青年劳动保护法以及各州的职业教育法和学校法等，对企业、学校、学生三者的义务、责任都做作了明确并细化的规定。 所以，对于校企合作，首先得在法律的层面从宏观的角度来限定企业和学校在发展职业教育过程中各自的义务与责任。学校及企业的职能没有发生根本变化，但从一定程度上来说又发生了扩展，企业参与了学校的教学，学校参与了企业的生产，双方都做了原来不能做的事，所以这就对法律层面的改变与扩展提出了要求，从法律的角度承认并保护企业的教育行为和学校的企业生产行为。这一点来说，是校企合作能够持续推进、提高职业教育人才培养质量最为基本的保障。 其次，从微观角度针对校企合作过程的细节问题，企业与学校之间必须建立可靠的运行保障机制。这个机制一方面要确保校企双方在合作过程中各自的权限、利益与责任，另一方面更多的是，做好校企双方在合作过程中的对接，如招生与招工的对接、专业设置与行业岗位的对接、课程体系与职业标准的对接、教学科研与产品研发的对接、实训与生产的对接等。 再次，对于校企合作的参与方要有利益驱动和利益保障。对参与校企合作的企业，政府可以对企业的相关利益或政策诉求进行优先考虑并有相应的鼓励，如在企业税收方面有适当的减免等，通过这些支持与鼓励，从一定程度上提高企业参与校企合作的意愿，对参与校企合作的院校来说，适当的财政经费支持和相关政策倾斜是必不可少的。 最后就是要建立合作质量监控、评价及反馈的机制。人才培养质量的质量标准如何确定，人才培养质量如何保证，校企合作过程中出现的问题是否能够得到及时解决并反馈到下个环节，这些问题直接决定校企合作的持续发展，所以也是校企合作走向成功的最后一层保障。
system: [SYSTEM]

user: 6. 结语 校企合作是一个系统工程，不是学校或企业单方面的热情。校企合作要获得成功并能良好发展，需有合作的需求，需有合作的保障，需有相关政策的大力支持、更需有国家的宏观调控，同时也需要全社会转变职业教育观念，扩展教育功能，并在此基础上借鉴国外职业教育发达国家的经验，取长补短。只有这样，校企合作才能积极稳定开展并取得深化，只有这样，高等职业教育才能长足发展。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 本文主要对稻田种养模式和常规稻田的氮素损失的特点和区别进行了分析，以及针对稻田种养模式提出了一些减少氮素损失的管理措施。主要涉及氮损失的原因和途径，两种系统下环境差异所导致的氮素损失差异的原因，以及稻田种养系统中提高氮素利用效率的方法及措施。 关键词 :稻田种养，氮素损失，氮素利用效率 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 水稻在中国具有悠久的栽种历史，是我国最主要的粮食作物之一，在我国农业生产上具有重要意义 [ 1 ]。但是在常规水稻栽培的过程中由于农民盲目追求水稻产量，而采用的不合理的施肥方式，不仅导致了大量的氮素损失，同时也造成了一些列的环境问题 [ 2 ]。然而在稻田种养系统中，由于水产品带来的收益远超水稻，导致了农民重视水产而忽略了水稻的种植。从而投入大量的饲料，所以不可避免的导致了稻田水体的富营养化，藻类肆虐的问题 [ 3 ]。因此采取合适的施肥管理措施，对提高氮肥的利用效率，以及防止农业面源污染具有重要的意义。
system: [SYSTEM]

user: 2. 氮损失途径 2.1. 氨挥发 氨挥发是施肥后氮素损失的最重要的一种形式 [ 4 ]，通过研究发现：尿素被施入土壤后，迅速被转化为氨态氮，进而以氨的形式挥发的损失。氨挥发在施肥后的1至3天达到最高值，然后随时间推移缓缓下降。稻田中损失的数量表施尿素的氨挥发损失量可达到氮肥施用量的9%~42% [ 5 ]。 影响因素：施肥处理是影响氨挥发最重要的因素之一，一般随施肥量的增加，氨挥发随之增加，施肥与不施肥处理相比氨挥发提升轻1.4倍。同时不同的施肥方式也会明显的影响到其挥发强度，表施尿素造成的氮损失远大于深施或施肥后覆土两种施肥方式，通过深施或者覆土可以将氨挥发损失降至5% [ 6 ]。氨挥发的强度同样也与温度，光照，土壤类型，风速，降雨量有关。朱兆良等研究者通过实验发现：水稻施用基肥的量大于分蘖肥，但是水稻分蘖期的氨挥发造成的氮损失峰值反而超过了移栽期，主要原因是移栽期的平均温度低于分蘖期，温度底不利于氨挥发。降雨量的增大，导致水稻田面水中氨态氮浓度降低，从而减缓了氨挥发造成的氮损失 [ 5 ]。薛文涛等科研工作者，通过设计风速为0 m/s、1 m/s、2 m/s的三组实验，得到初始沼液的氨挥发通量分别为1.05、2.54、3.35 g∙m −2 ∙d −1 (如图1所示)，证明氨挥发与风速呈明显的正相关关系 [ 7 ]。不同的土壤类型同样会导致氨挥发的差异，在相同施氮量的条件下，氨挥发速率表现为黑钙土 > 黑土 > 白浆土 [ 8 ]，产生这种现象的主要原因是不同质地的同壤PH差异较大，PH越大氨挥发越强烈。因此由氨挥发所导致的氮素损失，受到人为的农事操作影响的同时，还与自然的环境条件密切相关。 图1. 不同风速下氨挥发通量 2.2. 硝化–反硝化作用 氮素在土壤微生物的作用下，经硝化–反硝化过程从而将氨态氮转化成为硝态氮。部分氮素以氧化亚氮的形式从土壤排出进入大气，大气中70%的N 2 O来源于农业生态系统，其中农田的硝化–反硝化作用是N 2 O排放的主要来源 [ 9 ]。欲减少N 2 O的排放，主要通过促进硝化作用，而抑制反硝化作用来实现。而控制这两部分作用的微生物的活性的高低，对控制硝化–反硝化具有重要作用。而土壤PH，通气状况等环境条件的改变能显著改变微生物的生存条件，进而影响其活性，从而达到控制硝化–反硝化作用强度的效果 [ 10 ]。就目前而言，稻田硝化–反硝化造成的氮损失缺乏精准的定量测定方法，因此阻碍了在田间条件下，对该部分氮素损失的精准研究 [ 11 ]。 2.3. 淋洗和径流损失 淋洗损失是指在农田水的作用下，耕作层中的氮素随水流向下移动，超出了根系的活动范围，无法被植株所吸收利用的土壤氮素 [ 12 ]。上世纪90年代，我国科研工作者对稻田中氮素淋失的损失量进行了测定。在双季稻田中，300千克氮每公顷的施氮量下，稻田中硝态氮淋失量达到23 kg/ha，而硝态氮和氨态氮淋失总和为27 kg/ha。该实验结果证明淋洗所造成的氮素损失主要以硝态氮为主 [ 13 ]。产生差异的主要原因是，土壤胶体一般带负电，容易吸附 NH 4 + ，因而 NH 4 + 不易随水流向下移动，产生的淋失量较小。而 NO 3 − 带负电，不易被土壤胶体吸附，极其容易随水自由流动，进入下层土壤的量更大。径流主要是指：因降雨或者灌溉等水分管理措施的作用下，土壤氮素进入水体并随水流进入沟渠、河流，这是导致水体富营养化的主要原因 [ 14 ]。氮素的淋失受到诸多因素的影响，其中氮肥的施用量是最重要的原因之一。许多科研人员研究证实氮素的淋失量和氮肥的施用量呈显著的正相关关系 [ 15 ] [ 16 ]。 除氮肥用量外，土壤类型，降雨量及灌溉等因素都会影响到氮素淋失。当土壤含水量达到田间最大含水量时，土壤中的氮素就会随水向下渗漏。田间含水量增大时，尤其是硝态氮渗漏损失更严重。因此雨季与旱季相比，雨季氮素的淋洗损失也会越多 [ 17 ]。 灌溉造成氮素淋失的机理与降水相似，灌溉的水量及灌溉的时间对氮素的下渗有明显的影响。一般而言旱地氮素淋失损失要小于水田，多次的小水量灌溉方式相比大水漫灌造成的氮素淋失损失要小 [ 18 ]。土壤的物理性质，结构形态等特征都会影响水在土壤中的运动。粘土的土壤孔隙度小，保水能力较强。因而在相同的水分管理条件下，砂土的氮素淋洗损失要高于粘土 [ 19 ]。
system: [SYSTEM]

user: 3. 稻田种养模式特点 稻田生态种养模式是指：在传统的稻田种植模式下，以稻田为基础，开展水产动物养殖，充分利用稻田的生物资源的模式。其中包括稻–鱼、稻–虾、稻–鳅、稻–鸭、稻–鳖等多种复合种养模式 [ 20 ]。这些模式与传统的稻田存在以下区别：一、稻田种养模式中，除施用肥料之外，为保证水生生物的生长，获得相对高的经济效益，还存在着大量的饲料投入。这些饲料一部分被养殖生物食用，另外的大部分则进入环境中。饲料中的部分氮素能被水稻所吸收利用，陈欣等人通过对稻–鱼系统中饲料氮去向的研究表明：水稻植株和秸秆中31.8%的N来自于饲料 [ 23 ]。环境中未被水稻植株所吸收的饲料中的氮素，则进入水体和土壤中，随水流移动的过程中发生淋洗和径流损失。若不能合理的控制施用量，极易导致水体富营养化的问题 [ 3 ]。二、由于稻田中水生生物的存在，会对水稻植株的生长产生促进作用。这些水生生物(如：鱼，鸭，鳅等)在田间活动时，扰动了气流，改善了田间的通风透光条件。鱼鸭在活动和取食的过程中，撞击水稻植株，食用落水害虫，有效的降低了病虫对水稻的危害。同时，这些共生生物在觅食过程中，产生的排泄物富含粗蛋白以及N、P、K等元素，从而提高了土壤有机质的含量，促进化学肥料肥力的释放，土壤肥力得到提升 [ 21 ]。
system: [SYSTEM]

user: 4. 提高种养模式下氮素利用效率的方法 4.1. 氮素投入 氮素的投入包括饲料和肥料的合理施用。因为稻田种养模式下，共生动物的取食排泄活动会额外增加养料投入，提高土壤肥力。相比传统的稻田栽培，种养模式的化学肥料的投入应适当的降低。禹盛苗等人通过对稻鸭共作模式对土壤理化性质影响的研究得到：稻鸭共作模式相比常规稻田减少了30%的化肥投入，但是土壤肥力依然高于常规栽培 [ 22 ]。饲料的施用量需要把握合适的度，不能只注重饲养动物的产量，而忽视过量投入对稻田环境带来的负面影响。在稻田养鱼与普通的池塘养鱼的比较实验中，在相同的投食水平下，稻田中的鱼氮含量更高。实验证明稻田中投入肥料的2.1%被鱼所吸收利用 [ 23 ]。稻田环境中共生动物获取氮素的来源更多，适当的减少含氮物质的投入量有助于提高氮素利用效率。 4.2. 种养密度 不同的饲养动物的投喂密度同样会影响到氮素利用效率。科研工作者通过不同稻鸭密度对水稻产量和经济效益影响的研究得到：随着鸭投放密度的增大，相应病虫早害的防治效果增加，但是相应的饲料投入加大，投入产出比下降，水稻的产量和净利润与投放密度呈负相关关系。水稻的产量和经济效益结合起来考虑，鸭适合的投放密度为216~250只/hm [ 24 ]。适宜的共生动物的密度对维持水稻高产，提高氮素利用效率具有积极的作用。 稻田种养条件下，适当的降低水稻的栽培密度有利于提高氮素利用效率。许敏通过对稻–蟹共作模式与传统水稻栽培和不同水稻栽培密度的研究得到：在相同水稻栽培密度时，蟹稻田约增加了0.17个有效分蘖/穴，水稻生物量增加了3.3%，结实率和穗粒数明显提高。相比常规栽培，水稻产量提升了11.5% [ 25 ]。在不同栽培密度的处理中，单穴单株的产量性状优于高密度处理。并且水稻稀植赋予了单株更多的生长资源和空间，对稻米品质的提升具有积极作用 [ 26 ]。在日益追求稻米品质的今天，适当的稀植与种养相结合在保证产量的同时，保证了稻米品质。这是追求优质高产目标的一条值得探索的路径。
system: [SYSTEM]

user: 5. 小结 稻田种养模式相较传统的栽培模式，额外的投入产品更多，发生氮素损失的可能性更高。但是由于共生动物的觅食活动和排泄过程，稻田环境中的空间和资源被更加充分的利用。因此为达到提高种养系统氮素利用效率的目的，应适当的减少饲料，肥料等投入产品的用量，同时，合理的安排饲养动物以及栽培水稻的密度。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 目的：运用网络药理学的方法，预测葛根的活性成分和作用靶点，揭示葛根解酒的分子作用机制。方法：通过中药系统药理学数据库(TCMSP)检索葛根中所含的全部化学成分，以ADME参数(OB ≥ 30%和 DL ≥ 0.15)，筛选具有活性的化学成分，并查找活性化学成分对应的靶点蛋白，建立靶点数据集；使用Cytoscape3.6.1软件构建“活性成分–靶点–疾病”复杂网络关系图；通过生物学信息注释数据库(DAVID)进行GO生物功能富集分析和KEGG通路富集分析，探明葛根解酒的作用机制。结果：共检索出18个化合物，其中4个化学成分为活性化合物；共检索出92个作用靶点。通过网络拓扑特征评价，筛选出8个潜在作用靶点与葛根解酒的作用机制最为密切；利用DAVID数据库对潜在作用靶点进行基因GO功能富集分析和KEGG通路富集分析，筛选出35个生物过程和28条信号通路参与葛根解酒的作用。其中与葛根解酒较为密切的信号通路包括神经活性配体–受体相互作用、钙信号途径、胆碱能突触、心肌细胞中的肾上腺素信号、PI3K-AKT信号通路、VEGF信号通路、p53信号通路、NAFLD等信号通路，同时其主要涉及的生物过程包括雌二醇反应、突触传递、胆碱能、腺苷酸环化酶抑制G蛋白偶联乙酰胆碱受体信号通路、磷脂酶C激活G蛋白偶联乙酰胆碱受体信号通路、γ-氨基丁酸信号通路、RNA聚合酶II启动子转录的阳性调控作用、细胞色素c激活参与凋亡过程的半胱氨酸型内肽酶活性等，从而发挥多成分、多靶点、多途径解酒的生物学效应。结论：网络药理学为葛根解酒的作用机制提供了研究方向及科学依据。 关键词 :葛根，活性成分，解酒，网络药理学，作用机制 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 在全球范围内，酗酒是导致全球中青年死亡的主要风险因素之一 [ 1 ]。在2016年，酒精中毒是死亡和DALYs (伤残调整生命年)的第七大风险因素，占死亡总数比例2.2% [ 2 ] [ 3 ]。中国是全球饮酒致死人数最多的国家，饮酒不仅已成为全球性公共卫生健康问题，同时也是我国日益突出的社会问题 [ 4 ]。急性酒精中毒是指由于一次性饮入过量的酒精或酒精类饮料引起的中枢神经系统由兴奋转为抑制的状态，也称为醉酒 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。研究表明，虽然适度饮酒可降低死亡风险 [ 8 ]，但是饮酒过度引起的健康问题与社会问题日益严重，且饮酒与多种疾病的发生机制皆有关联，例如心血管系统疾病、糖尿病、酒精性肝病(ALD)等 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]。葛根已被证明是非常有效的并且被广泛使用，目前在中国用于单独或联合解酒 [ 12 ]。因此，进一步研究葛根对于解酒的分子机制起着至关重要的作用。 葛根(Pueraria lobata)为豆科植物野葛的干燥根，具有解肌退热、透疹、生津止渴、升阳止泻、通经活络、解酒毒之功效。临床上常用于治疗表证发热、项背强痛、麻疹不透、热病口渴、阴虚消渴等症 [ 13 ]。葛根为药食两用植物 [ 14 ]，历代医药著作常用于解酒的药用频率居诸药之首。据《神农本草经》、《汤液本草》、《本草拾遗》、《千金方》等本草著作记载；葛根能“治酒醉不醒”且“解酒毒尤良”。现代研究表明，葛根主要含有异黄酮及其苷类化合物(葛根素、大豆苷、大豆苷元等)、香豆素类及葛酚苷类化合物(拟雌内酯、葛香豆雌酚等)以及三萜类(葛根皂苷SA1、SB1、A1、C1等)等成分，而其“解酒毒”的主要成分为总黄酮类，体内动物实验研究也表明葛根解酒作用显著 [ 15 ] - [ 21 ]。研究表明，葛根解酒作用可通过在胃肠粘膜上形成保护膜而阻断人体对酒精的吸收，从而影响酒精吸收 [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]，也可通过其异黄酮清除氧自由基和抗脂质过氧化损坏，从而发挥抗氧化作用，起到保肝健脑的作用 [ 26 ]。目前，葛根产品的开发利用越来越丰富，如葛根保健饮料、葛粉、葛根面包等 [ 27 ]。因此，探明葛根解酒的作用机制对其解酒的现代科学内涵具有十分重要的指导意义。虽然目前有关葛根解酒作用的药效研究比较集中，但从细胞及分子水平研究葛根解酒的作用机制相对比较缺乏。近年来，网络药理学整体性、系统性的特点与中药“多成分、多途径、多靶点”协同作用的特点不谋而合，为中医药复杂系统的研究提供了新的视角和思路 [ 28 ] - [ 33 ]。因此，本文采用网络药理学的方法，对葛根活性成分解酒的作用靶点及信号通路进行分析，以期探明葛根解酒的现代科学内涵，也为葛根的深入研究及开发利用提供参考依据。拟从分析葛根解酒的作用机制出发，建立完善的酒精中毒诊疗体系，通过预测其网络药理学作用靶点，从而揭示其解救急性酒精中毒的分子机制。