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

user: 4. 海洋钻修机二层台排管系统优化设计 4.1. 上置式机械手臂的设计 如图2所示，将二层台排管系统的机械手臂设计为上置式(即安装于猴台上方)，通过齿轮齿条式滑移导轨进行前后滑移，通过旋转机构进行回转夹持，猴台后方设置避让平台，在设备故障或者特殊作业情况下，机械手臂可避让至避让平台，井架工登二层台进行人工作业，机械手臂上置式安装有如下设计优点： 1) 无需放倒井架便可进行设备日常的维护保养与故障维修； 2) 所有螺栓采用紧固防松螺栓避免设备悬挂造成的高空落物； 3) 设备检修或需要人工作业时，排管系统机械手臂可避让至平台，作业方式切换不冲突； 4) 拆装方便，同型号钻机可配置相同滑移导轨，互换性安装。 图2. 上置式机械手臂 4.2. 电驱式驱动方式设计 以工业机器人控制技术为基础，根据海洋作业环境特点(低温度、高湿度、高盐雾)，选用防爆型伺服电机驱动齿轮减速机构，减速机构输出端为机械手臂。二层台指梁锁为小型防爆伺服电机驱动锁销开启和关闭，全电驱驱动方式程序路径实现存储记忆，可设定多重自锁、互锁。有以下几种特点： 1) 防爆电机作温度范围为−30℃~+50℃，适应海洋环境特点； 2) 避免高空(液压式机械手)漏油的风险； 3) 结构集成程度高，控制精度高 [ 5 ]； 4) 关联线束简单，无多余管线附带，避免发生管线挂管柱事故。 4.3. 可调节指梁间距设计 可调节指梁间距的二层台根据渤海地区常规作业时夹持范围需要满足2-3/8~3-1/2、4~5-1/2排放要求，设计为“3/4排变间距指梁机构”(如图3所示)，每组指梁包含1条固定指梁，2条平移指梁和1条伺服翻转指梁，每组指梁最大可排放4排2-3/8~3-1/2管柱，当需要满足排放4~5-1/2管柱时，采用伺服旋转机构控制将可翻转指梁抬起与下放，两个平移指梁可根据管柱排放空间独平移调节，变换成3排排放方式。可在集成控制系统中远程调控，精密计算指梁间距大小，二层台共设置6组“3/4排变间距指梁机构(如图4)。可变范围以HXJ180钻修机为例，3排方式排放管柱容量可达3400 m，4排方式排放管柱容量可达4500 m [ 6 ]。每根指梁设计立根锁紧弹簧，防止管柱排放到位后发生滑移，二层台前方设有钻铤摆放空间。可调节指梁间距设计有如下优点； 1) 满足了不同型号的管柱的排放需求； 2) 自动化调节指梁间距，减少人工翻转作业； 3) 满足钻铤摆放空间要求 [ 7 ] [ 8 ]。 图3. 3/4排变间距指梁机构 图4. 3/4排变间距指梁机构 4.4. 回转角度与回转半径设计 为达到人工与机器人在不同工况状态下使用的转换，要求机器人能够在人工作业时保持避让状态；在自动状态下能覆盖全部二层台指梁范围而不需要任何人工参与；这就要求机器人必须设计为360˚全回转角度，采用围栏式无限制圆周回转减速机结构，可实现360˚圆周回转和减速动作，可承受较大的轴向力、径向力和机械手臂的倾覆力，结构紧凑，承载能力大，适合在比较恶劣的油田环境下使用 [ 9 ]。机械手臂半径设计为全指梁，全立根覆盖范围，以HXJ135DB型号钻修机为例，手臂半径 ≥ 2 m。如图5所示 [ 10 ]。 图5. 回转半径
system: [SYSTEM]

user: 5. 优化前后综合对比 5.1. 优化前后参数对比 根据优化前与优化后的设计，在安装位置、驱动方式、指梁分布方式、回转方式四个方面做出优缺点对比(见表1)。 Table 1 Compare optimization effects before and afte 对比项目 安装位置 驱动方式 指梁分布方式 回转方式 优化前 人工作业时与机械手臂不冲突，但不便于现场的维修维护操作 液压驱动容易发生高空漏油，管线束较多，容易发生挂管现象，低温情况下，排管不精确 固定式指梁，形式单一，只适合一种管柱排布 限制空间多，无法达到部分角度排不要求 优化后 设有避让平台，需要人工作业时与设备不冲突，上置式安装便于维修与维护 排管精确，无温度影响，无设环境污染风险 可适合2-3/8“~3-1/2”、4“~5-1/2“多种管柱排布 360˚全回转，臂展全覆盖，各个方位都可排布 表1. 优化前后参数对比表 5.2. 优化前后作业流程与效果对比 根据优化前与优化后的使用情况，对作业流程与使用效果进行对比(见表2)。 Table 2 Compare processes and effects before and afte 对比项目 作业流程 使用效果 优化前 1.推扶管柱重心低； 2.控制阀体多，低温状态下动作延迟； 3. 不可调节式指梁，适用管柱范围小，作业自动化受到限制； 4.回转范围小，抓取推扶空间受限； 5.机器人下方布置，检修需放倒井架。 1.排布管柱位置不精确； 2.控制管线多，工作过程中容易发生管线挂管柱事故，液压管线路径多，阀体多，出现故障，检修程序繁琐； 3.适用范围小，不适用于大修及钻井作业； 4.出现管柱推扶盲点，不利于管柱排布 5.维护保养及检修困难， 优化后 1.推扶重心升高，抓取点靠近管箍； 2.控制系统全电控，控制精度高，无延迟现象； 3.作业范围广，可适用于常规修井、大修、钻井等作业； 4.全范围回转，排布覆盖整个二层台； 5.上方布置，检修与维护随时可进行。 1.抓取点升高，排不管柱精确； 2.全集成线束，检修方便； 3.可根据不同作业，调整不同的管柱适用范围； 4.排布范围广，适用于各个点位的管柱排布； 5.维护保养及检修方便，。 表2. 优化前后作业流程与效果对比表
system: [SYSTEM]

user: 6. 结论 通过对海洋钻修机二层台排管系统的优化设计，在全面性，有效性，符合性等方面改进了现役二层台排管系统存在的问题，建议海洋钻修机设备在二层台机械手的选择上着重考虑以下几个方面，并适当的做出优化改进，以满足钻修井作业的实际需求，更适合现场作业流程标准。 1) 在满足安全性及经济性的前提下，应极大限度的考虑设备维修和保养的可操作性性； 2) 应全面考虑海洋平台井下管柱状况：井况井深、钻具尺寸、工艺要求等； 3) 应充分考虑海洋环境(温差变化、高湿度、高盐度)和海洋钻修机的结构的特点。 4) 经过设计改造，以上优化设计已在渤海油田率先投入使用，目前使用参数平稳。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 为探索高原落后山区的低碳农业发展途径，本文选择典型高原山区县陆良县为研究对象，以2014~2018年统计数据为基础，对其农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹进行估算，并进行了影响碳足迹的因素分析。结果表明：(1) 陆良县11个乡(镇、华侨管理区)的农田生态系统碳排放量和碳吸收量存在着明显差异，碳排放量最多的大莫古镇5年累计碳排放量53.39千t，最小的华侨管理区只有6.53千t。碳吸收最多的三岔河镇5年累计碳吸收量234.53千t，最小的华侨管理区只有18.58千t；(2) 碳足迹最多的大莫古镇五年累计为4611.19 hm 2 ，最小的华侨管理区只有1006.23 hm 2 ；(3) 碳足迹与化肥施用量、农药施用量、农膜使用量、农业机械总动力和有效灌溉面积呈正相关，与农作物总产量呈负相关；(4) 要减小其农田生态系统的碳足迹，陆良县需要采取调整农业产业结构、减少化肥等农用化学品的使用量、加大农业基础设施的投入和提高农作物产量与品质等措施。 关键词 :高原山区，农田，碳足迹，陆良县 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 目前，气候变化及其引起气候变暖影响因素是全球环境变化的热点研究问题之一。碳循环、碳排放、碳足迹、低碳农村发展等研究成为当前国内外学术界研究的热点 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。碳足迹是对人为干扰引起的CO 2 排放量的度量，同时也可以反映人类活动的生态效应，因此作为衡量人类活动碳排放的有效方法，“碳足迹”越来越成为关注的焦点。美国加州环保署委托伯克利大学设计了碳足迹计算器 [ 5 ]，我国一些学者也从不同角度对中国碳足迹进行了研究，他们从碳足迹理论与核算方法、碳足迹与环境治理、碳足迹改善等方面开展了碳足迹研究的有益探索，取得了可观的研究成果 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]。农业作为人类活动与自然交织频繁行业，日益成为世界上碳排放增长的主要来源之一。中国是农业大国，农田生态系统碳排放是农业碳排放的重要部分，日益成为影响中国农业可持续发展的限制因素。综观当前我国碳足迹的研究中，城镇碳足迹的研究已经处于一个相对成熟的阶段，而对于农村地区而言，针对农村生产、生活碳足迹的研究还尚显缺乏。研究内容也多以大尺度的区域以及能源消费视角的产业碳足迹等为主。对西部高原欠发达山区的小微尺度的农业碳足迹研究相对较少。本文选取云南省高原山区的陆良县作为研究对象，研究其农田生态系统碳足迹及碳足迹影响因素，旨在为该县调整农业结构、发展低碳农业，实现农业可持续发展提供积极的参考。
system: [SYSTEM]

user: 2. 研究区概况 陆良县地处云南省东部，全县总面积1989.47平方千米，坝区面积771.99平方千米，占总面积的38.80%，四面环山，中间是开阔平坦的湖积盆地，是云南省第一大高原平坝。平坝区平均海拔1800米左右，全县海拔在1640~2690米之间。全县辖中枢镇、马街镇、三岔河镇、板桥镇、芳华镇、召夸镇、大莫古镇、小百户镇、活水乡、龙海乡共10个乡镇和1个华侨管理区。 陆良县是以农业为支柱产业的高原山区县，农耕地开发程度较高，素有“滇中粮仓”的美誉。2019年，完成农林牧渔总产值113.88亿元，全年农村经济总收入达111.6亿元；农村常住居民人均可支配收入16266元，农民人均生活消费支出10105元。
system: [SYSTEM]

user: 3. 研究方法与数据来源 3.1. 碳足迹估算 3.1.1. 农田生态系统碳足迹边界确定 本文估算农田生态系统碳足迹的边界确定为：碳排放包括化肥施用、农药施用、农膜使用、农机使用、农田灌溉，碳吸收包括水稻、玉米、烤烟、蔬菜等农作物的碳吸收。 3.1.2. 农田生态系统碳排放量估算方法 本文分别选取化肥施用、农药施用、农膜使用、农业机械应用以及农业灌溉过程中的碳排放作为农田生态系统碳排放来源，对其进行碳排放计算。测算公式为： E = E 1 + E 2 + E 3 + E 4 + E 5 (1) 式2-1中：E、E 1 、E 2 、E 3 、E 4 、E 5 分别为农田碳排放总量(kg)，以及化肥施用、农药施用、农膜使用、农业机械应用、农业灌溉所引起的碳排放量(kg)，其中分项的计算公式(1-1至1-4)如下： E 1 = G 1 × a (1-1) E 2 = G 2 × b (1-2) E 3 = G 3 × c (1-3) E 4 = ( A 4 × d ) + ( W 4 × f ) (1-4) E 5 = A 5 × g (1-5) 式中：G 1 ，G 2 ，G 3 ，A 4 ，W 4 ，A 5 分别为化肥施用量(kg)，农药施用量(kg)，农膜使用量(kg)，农作物种植面积(hm 2 )，农业机械总动力(kW)以及灌溉面积(hm 2 )。a、b、c、d、f、g分别为化肥、农药、农膜、农作物、农业机械和灌溉的碳排放系数。其中化肥、农药、农膜、农作物、农业机械和灌溉的碳排放系数借用国内学者的研究成果，分别确定为：a = 0.89 kg/kg；b = 4.93 kg/kg；c = 5.18 kg/kg；d = 16.47 kg/hm 2 ；f = 0.18 kg/kW；g = 266.48 kg/hm 2 。 3.1.3. 农田生态系统碳吸收量估算方法 结合各类农作物的产量、果实水分系数、根冠比系数以及经济系数等指标，对农田生态系统的碳吸收量进行估算。测算公式为： W = ∑ i = 1 n w i = ∑ i = 1 n ( 1 + R i ) × ( 1 − V i ) × K i × C i / H i (2) D = W / A = ∑ i = 1 n W i / A i (3) 式中：W——区域农田生态系统碳吸收量(kg)；W i ——第i类农作物的碳吸收量(kg)；n——农作物的种类数，本文取n = 4，分别测算水稻、玉米、烟叶以及蔬菜的碳吸收量。R i ——第i类农作物的根冠比系数；V i ——第i类农作物果实的水分系数；K i ——第i类农作物产量(kg)；C i ——第i类农作物碳含量比重；H i ——第i类农作物的经济系数(经济产量与生物产量的比值)；D——为农田生态系统平均碳吸收强度(kg/hm 2 )；A——区域耕地面积(hm 2 )。测算区域内主要农作物的根冠比系数，果实水分系数，含碳率及经济系数参照国内学者的研究成果 [ 10 ]，见表1。 Table 1 Estimation parameters of carbon absorption for different crop 作物种类 含碳量(%) 果实水分系数(%) 根冠比系数 经济系数 水稻 41.70% 11.90% 0.6 0.49 玉米 46.40% 12.20% 0.16 0.46 烟叶 45% 15% 0.32 0.43 蔬菜 44.70% 90% 0.3 0.49 表1. 不同农作物的碳吸收估算参数 3.1.4. 农田生态系统碳足迹估算 碳足迹(C E ，单位：hm 2 )的计算公式为： C E = E / N E (4) N E = W / S (5) 式中：C E (hm 2 )——吸收农田生态系统碳排放量所需要的植被面积，E——农田生态系统的碳排放总量(kg)；N E ——农田生态系统单位面积碳吸收量(kg/hm 2 )；W——农田生态系统中所有农作物的碳吸收量(kg)；S——耕地面积(hm 2 )。 当区域的耕地面积与其农田生态系统碳足迹相减差值为负数时，说明存在碳生态赤字(C ED ，单位：hm 2 )，农田生态系统的开发和利用不在其生态承载力范围之内；反之则是碳生态盈余(C ER ，单位：hm 2 )。测算公式为： C E D = C E − S ( C E ≥ S ) (6) C E R = S − C E ( C E ≤ S ) (7) 3.2. 影响因素分析方法 本文运用皮尔森相关分析对农田生态系统碳足迹及其因素的影响性进行判别。分析方法为： (1) 农田生态系统碳足迹(C E ，单位：hm 2 )作为因变量，分别将化肥施用量(G 1 ，单位：千t)、农药施用量(G 2 ，单位：千t)、农膜使用量(G 3 ，单位：千t)、农业机械总动力(W 4 ，单位：千kW)、农田有效灌溉面积(A 5 ，单位：千hm 2 )和农作物总产量(K，单位：千t)作为自变量。 (2) 假设碳足迹与各因素(因变量)之间以及各因素相互之间不存在相关性，计算检验统计量的观测值和概率P值，若显著性概率P值小于给定的显著性水平α = 0.05，则应拒绝原假设，认为两总体之间存在显著的线性相关性；反之若显著性概率P值大于给定的显著性水平α = 0.05，则应接受原假设，认为两总体之间不存在显著的线性相关性。 (3) 计算陆良县碳足迹相关因素的简单相关数矩阵，判别自变量和因变量之间是否存在显性的线性相关性。若存在，则进一步进行线性回归。 (4) 判别分析因变量对自变量影响的相关性。 3.3. 数据来源 研究数据主要来源于2014年~2018年《陆良县统计年鉴》，包括陆良县11个乡(镇、华侨管理区)水稻、玉米、烟叶、蔬菜4种主要农作物的播种面积、总产量、全县农业生产中化肥、农药等农资投入品的总量，各乡镇灌溉面积、耕地面积等数据。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论 (1) 陆良县11个乡(镇、华侨管理区)的农田生态系统碳排放量、碳吸收量与碳足迹区域差异明显。碳排放量最多的大莫古镇5年累计碳排放量53.39千t，占全县碳排放总量的14.44%，最小的华侨管理区只有6.53千t，两者相差46.86千t，前者是后者的8.18倍。年均碳排放强度最高的是芳华镇，其年均碳排放强度为5465.43 kg/hm 2 ；最低的是马街镇，其年均碳排放强度为1064.22 kg/hm 2 ，前者是后者的5.14倍。山区、半山区乡镇的碳排放强度高于坝区乡镇；碳吸收最多的三岔河镇5年累计碳吸收量234.53千t，占全县累计碳吸收总量的15.54%，最小的华侨管理区只有18.58千t，两者相差215.95千t，前者是后者的12.62倍。年均碳吸收强度最高的是活水乡，其年均碳吸收强度为18724.02 kg/hm 2 ；最低的是马街镇，其年均碳排放强度为6485.28 kg/hm 2 ，前者是后者的2.89倍。年均碳吸收强度与各乡镇农作物结构息息相关。碳足迹最多的大莫古镇五年累计为4611.19 hm 2 ，最小的华侨管理区只有1006.23 hm 2 ，两者相差3604.96 hm 2 ，前者是后者的4.58倍。年平均碳足迹最高的乡镇是芳华镇0.36 hm 2 ，最低的是三岔河镇0.16 hm 2 。 (2) 碳足迹与化肥施用量、农药施用量、农膜使用量、农业机械总动力和有效灌溉面积呈正相关，与农作物总产量呈负相关。 (3) 陆良县目前还主要是以传统农业为主，靠农业的投入获得农业产量，农业是该县的重要经济来源。社会经济发展相较于发达县域还处于落后的状态，要减小其农业生态系统的碳足迹，首先需要调整农业产业结构，促进传统农业向现代生态农业的转化；其次是增施有机肥，减少化肥、农药等农用化学品的使用量；最后要加大农业基础设施的投入，选育优良农作物品种，提高产量和品质，增强其碳汇能力。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 优化设计在工程设计中，可以从大量可行的设计方案中寻找到最优的方案，因而提高设计质量。本文研究了粒子群优化算法的基本原理，分析了其特点，充分利用粒子群算法的全局搜索和局部搜索相结合的优点，将其应用于盖板的优化设计，以盖板轻量化为研究目标，以满足强度、刚度、稳定性等为约束条件，建立盖板优化的数学模型，用粒子群算法对变量进行求解。最后将粒子群优化的结果和其他几种优化方法相比较，基于粒子群优化的盖板设计得到了最好的优化方案。 关键词 :粒子群优化(PSO)，盖板，优化设计 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 优化设计方法不同于传统的设计方法，优化设计是从多种可行的设计中进行最佳选择，自动选择最佳方案的设计方法。优化设计根据设计所追求的性能目标，以计算机为手段进行迭代，寻求最优的设计方案。经典的优化设计方法如最速下降法、复合形法、惩罚函数法、单纯形法等等，已经在资源配置、生产管理以及工程界都得到了较好的应用，但是这些优化方法也存在一定的问题，如它们许多都是沿着某一方向进行搜索，开始优化速度较快，在趋近最优点时优化速度变得较慢，另外，由于一些实际问题中的目标函数和约束函数形式比较复杂，最速下降法等是沿着某一方向进行探索，容易陷入局部最优点，而探寻不到全局最优点。 而粒子群优化算法是一种现代智能优化算法，可以克服上述缺点，它是一种全局搜索算法，通过粒子间的竞争和协作，在复杂的搜索空间中以启发式实现全局最优点的寻找 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。该算法易理解、易实现、全局搜索能力强。文献 [ 1 ] 利用粒子群算法改进了神经网络，将焊点特征信息输入改进后神经网络，实现了对正常、多锡、少锡、漏焊四种不同类型的焊点进行识别，提高了检测效率。文献 [ 2 ] [ 3 ] 采用粒子群算法对非线性系统进行优化，对整个参数空间进行搜索，得到了系统参数的最优估计。文献 [ 4 ] 利用支持向量机建立风险预警分类器，然后使用粒子群优化对预警分类器的参数进行了优化，提高了预警的准确率。文献 [ 5 ] 利用粒子群优化神经网络，估算动力电池SOC，以单体电池电压、电流作为神经网络模型的输入，电池SOC作为输出，采用粒子群优化神经网络的权值和阈值，解决了普通神经网络容易陷入局部极小值的问题。文献 [ 6 ] 采用粒子群优化算法实现了对行星齿轮参数的体积目标优化设计，其结果与传统设计相比，获得了较小的体积。 本文研究了粒子群优化算法，分析了其特点，介绍了粒子群优化算法的基本原理，充分利用粒子群算法的全局搜索和局部搜索相结合的优点，将其应用于约束优化的工程实例，以盖板设计为例，在满足设计所要求的强度刚度稳定性的条件下，以重量最轻为研究目标，对设计过程中的设计变量进行优化，得到了较好的优化方案。
system: [SYSTEM]

user: 2. 粒子群优化算法理论 粒子群优化算法PSO (Particle Swarm Optimization)是由Eberhart博士和Kennedy博士提出的一种自适应搜索技术。源于对鸟群捕食行为的研究，其基本思想是通过个体之间信息传递和信息共享进行最优解的搜寻。在粒子群优化算法中，每个优化问题的潜在解都是搜索空间中的一个粒子。假设优化问题是d维优化，在d维空间中，M个粒子组成一个种群，其中第i个粒子表示为： x i = ( x i 1 x i 2 ⋯ x i d ) T ，       i = 1 ， 2 ， ⋯ ， M (1) 每个粒子都有一个飞行速度，第i个粒子的飞行速度为： v i = ( v i 1 v i 2 ⋯ v i d ) T ，       i = 1 ， 2 ， ⋯ ， M (2) 每个粒子的飞行速度影响该粒子下一步的飞行方向和位置，其基本算法如下： v i t + 1 = w v i t + c 1 r 1 ( p i t − x i t ) + c 2 r 2 ( p g t − x i t ) x i t + 1 = x i t + v i t 上标t表示迭代次数或迭代时刻。 p i 为第i个粒子的历史最好解，即对应个体极值。 p g t = min ( p i t ) ，是所有粒子到t时刻为止求得的历史最优解。 w为惯性权重因子，为非负值，值的大小影响整体的寻优能力。 c 1 和 c 2 为加速因子，通常在0~2间取值。 r 1 和 r 2 为两个[0~1]之间变化的相对独立的随机均匀数。 在第t次迭代过程中，每个粒子都需要根据目标函数(即适值)来计算其适应值的大小，然后根据适应值来确定当前粒子的最优位置，个体极值 p i t ，以及群体极值 p g t ，然后根据式(1)和(2)调整各个粒子的速度及位置。然后粒子们就追随当前的最优粒子在解空间中搜索。PSO初始化为一群随机粒子(随机解)，然后通过迭代找到最优解。结束条件为迭代次数达到设定值，或群体迄今为止搜索到的最优位置满足预设最小适应值。 算法的实现过程如下： (1) 首先初始化，按照种群规模大小，初始化每个粒子的位置、速度。 (2) 根据具体问题的目标函数，计算每个粒子的适应度，一般与目标函数值一致； (3) 对于每个粒子，用它的适应度值和个体极值进行比较，求出每个粒子的个体最优值； (4) 对于所有粒子，用适应度值和全局极值比较，求出全局极值； (5) 根据公式(1) (2)更新各个粒子的速度及位置； (6) 如果满足结束条件则输出结果，退出，否则返回(2)。
system: [SYSTEM]

user: 3. 粒子群算法在盖板优化中的应用 在此将粒子群优化算法应用于箱型盖板的优化设计，盖板的受力和截面如图1所示，盖板材料为铝合金，它能承受的最大单位载荷 q = 60   N / cm ，盖板长度 l = 600   cm ，宽度 b = 60   cm ，侧板厚度 t s = 0.5   cm ，上下板厚度为 t ( cm ) ，要求盖板满足强度、刚度、稳定性的条件下，设计一个最轻的结构方案。 图1. 盖板模型 考虑材料的弹性模量 E = 7 × 10 4     MPa ，泊松比 ε = 0.3 ，许用正应力 [ σ ] = 70   MPa ，许用剪应力 [ τ ] = 45   MPa 。 容易求得盖板内最大剪力 Q max = q l / 2 ，最大弯矩值 M max = q l 2 / 8 ，截面惯性矩(忽略两侧壁)可近似为： I = 2 b t ( h 2 ) 2 = 30 t h 2 最大剪应力： τ max = Q max 2 × 0.5 h = 180 h ( MPa ) 最大弯曲应力为： σ max = M max I × h 2 = 450 t h ( MPa ) 屈曲临界稳定应力为： σ c r = π 2 E 3 ( 1 − ε 2 ) ( t b ) 2 ≈ 70 t 2 ( MPa ) 最大挠度为： f max = 5 q l 4 384 E I = 482 t h 建立优化设计的数学模型： 首先确定设计变量为： x = [ x 1 x 2 ] = [ t h ] 目标函数重量最轻可以转换为面积最小： F ( x ) = 2 × 60 t + 2 × 0.5 h = 120 t + h = 120 x 1 + x 2 变量均应该为正值，盖板工作时要满足强度、刚度及稳定性的要求，故约束条件： g 1 ( x ) = − x 1 < 0 g 2 ( x ) = − x 2 < 0 g 3 ( x ) = 1 − [ τ ] τ max = 1 − x 2 4 ≤ 0 g 4 ( x ) = 1 − [ σ ] σ max = 1 − 7 x 1 x 2 45 ≤ 0 g 5 ( x ) = 1 − σ c r σ max = 1 − 7 x 1 3 x 2 45 ≤ 0 g 6 ( x ) = 1 − 1.5 f max = 1 − x 1 x 2 2 321 ≤ 0 应用粒子群优化算法，取 w = 0.6 ， c 1 = c 2 = 2 ，种群数为100，迭代终止次数为300，迭代过程如图2所示，经过30多次迭代已经到达最优结果。 图2. 优化迭代过程 为了和其他优化方法相比较 [ 7 ] [ 8 ]，在表1中列出了几种算法的参考解。 Table 1 Solutions of various optimization method 算法 X1 X2 F(x) 量子蚂蚁算法 0.6340 25.2343 101.3143 蚂蚁算法 0.6182 27.3455 101.5273 鲍威尔算法 0.6337 25.3762 101.5502 内罚函数法 0.6366 24.9685 101.3605 粒子群法 0.6331 25.3264 101.3056 表1. 各种优化方法的解 从优化迭代图2可以看出，粒子群优化寻优的过程非常快，从最初目标函数约115快速下降，迭代20次后已经接近最优解，迭代30多次已经达到最优解，后面的迭代次数最优值已经不再发生变化，取值稳定。和表1中的其他几种算法相比较，可以看出，最后一栏的目标函数粒子群算法为101.3056，以重量最轻为目标函数，本文算法优于其他几种算法。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结束语 本文研究了粒子群优化算法理论，它是一种全局搜索算法，可以在复杂的搜索空间中以启发式实现全局最优点的寻找。该算法可以避免传统优化方法约束条件较多时容易陷入局部极值点的缺陷，该算法简单，迭代快，将其应用于盖板优化设计，在多约束优化的工程实例中，和其他几种优化方法相比较，得到了较好的优化方案。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 2018年8月对贵州省遵义市汇川区的洞栖性蝙蝠进行了初步调查。调查共观察到洞栖性蝙蝠3科6属15种。其中，蝙蝠科是优势科，有4属8种，其次是菊头蝠科1属6种，蹄蝠科1属1种。15种蝙蝠中，东洋界种类13种(86.7%)，其余2种为广布种(13.3%)。汇川区蝙蝠资源较为丰富，但人为干扰较大，应加强保护；同时，需要进一步深入调查以阐明区域内的蝙蝠物种多样性。 关键词 :汇川区，洞穴，翼手目，蝙蝠，区系 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 蝙蝠，即哺乳纲翼手目(Mammal: Chiroptera)动物的俗称，具回声定位和真正飞行的能力，依据栖息生境的特征可简要的区分为洞栖性、树栖性和宅栖性 [ 1 ]。其中，洞栖性蝙蝠种类多、数量大、分布广，是翼手目中的主要类群 [ 2 ] [ 3 ]。并且，洞栖性蝙蝠主要以鞘翅目、鳞翅目、膜翅目等昆虫为食物，不仅对农林生产发展有着重要的支撑，更是洞穴生态系统主要能量来源之一，对生态系统的稳定产生着重要影响 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。 汇川区，地处贵州省遵义市中心城区北部，东与绥阳县相连，西和仁怀市相接，南同红花岗区为邻，北跟桐梓县接壤，西南与播州区相近(图1)，地理坐标介于106˚46'36~107˚10'21E和27˚40'09~28˚04'07N间，面积约700 km 2 [ 8 ]。该区域位于云贵高原向湖南丘陵和四川盆地过渡的斜坡地带，处在中国地势的第二级阶梯上。遵义市位于大娄山脉的南麓，大娄山山脉自西南向东北横亘其间，成为天然屏障，是市内南北水系的分水岭，在地貌上明显地把遵义市划分为两大片，南片占全市总面积的37.6％，北片占62.4％。汇川区处于北片，以中山峡谷为主，山高谷深，山地垂直差异明显，耕地比较分散。地貌类型可分成三大类：熔蚀地貌区、熔蚀构造地貌区和侵蚀地貌区，其中以溶蚀和熔蚀构造地貌(岩溶地貌)分布最广。全区海拔最低处位于山盆镇落炉村，海拔500.5 m，最高点为仙人山主峰，海拔1849.3 m。区内碳酸盐岩岩性、岩相变化大，地块切割深，沟谷较多，地表水及地下水丰富，地表、地下岩溶地貌发育，形成多级剥蚀面及深切的峡谷，并造就了典型岩溶峡谷系统 [ 8 ]。汇川区发育众多的岩洞为洞栖性蝙蝠提供了良好的栖息条件，然而该区的翼手目动物长期以来缺乏系统的专项调查。2018年8月，受贵州省遵义市汇川区林业局邀请，对汇川区的洞栖性蝙蝠进行了本底资源专项调查，初步调查结果报道如下。
system: [SYSTEM]

user: 2. 调查方法 2018年8月11~19日，使用栖息地调查法和网捕法对汇川区7个山洞中的蝙蝠进行了调查(图1)。调查中，通过手持或头戴强光灯在保证安全的前提下全面扫视洞内情况并逐个记录所见到的蝙蝠，对于大群聚集的蝙蝠则采取单位面积估算的方法 [ 9 ]，并在洞口或洞道中布设雾网捕捉蝙蝠识别鉴定，仅对不同种类或难以鉴别的蝙蝠采集少量标本，带回室内详细比较鉴别，其余个体测量记录后原地释放。蝙蝠鉴别主要依据《中国兽类野外手册》 [ 10 ] 、《中国哺乳动物图鉴》 [ 11 ] 、《中国哺乳动物多样性及地理分布》 [ 12 ] 等著作或文献 [ 7 ]。同时，依据《中国脊椎动物红色名录》 [ 13 ] 和《中国动物地理》 [ 14 ] 对汇川区蝙蝠的濒危等级和区系成分进行分析。 图1. 调查区域与洞穴分布
system: [SYSTEM]

user: 3. 调查结果 本次调查共发现翼手目动物15种647只，属于3科6属(表1)，约占贵州省已知种类53种 [ 15 ] 的28.3%。其中，蝙蝠科种类最多，有4属8种；菊头蝠科1属6种，次之；蹄蝠科1属1种，最少。本次调查观察到的蝙蝠数量较多的依次为大蹄蝠(341只)、中华菊头蝠(85只)、皮氏菊头蝠(70只)、亚洲长翼蝠(50只)和华南水鼠耳蝠(40只)，其余种类观察数量均较少。 依据2016年的《中国脊椎动物红色名录》 [ 13 ]，分布于汇川区境内的翼手目动物分别为近危(NT)级别7种和无危(LC)级别8种。地理区划分析显示本区域的蝙蝠以东洋界种为主要成分，共13种(86.7%)，包括东洋型(5种)、南中国型(7种)和云贵高原山地型(1种)等3个分布型，余下2种为广布种(13.3%)，未发现古北界种。
system: [SYSTEM]

user: 4. 讨论 当前，全球生物多样在不断下降，对蝙蝠物种多样性的调查，不仅是认识了解该类动物的基础，更是深入研究其生理生化特征和探讨其生存现状的基本依据。本次对汇川区翼手类的调查，尽管时间较短，但却记录到蝙蝠3科6属15种，其物种数超过同省的江口县(11种)、铜仁市(12种)、印江县(10种)等地区 [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]，表明汇川区翼手目动物资源较为丰富。然而，受限于调查时间为夏季，调查点较少且集中于洞口，对树栖性和宅栖性等生境中的蝙蝠以及不同季节的种类变化缺乏了解。因此，汇川区翼手目动物资源应不仅仅限于本次调查所见，其种类、数量应更多，分布更广。 Table 1 Checklist of Chiroptera animals in Huichuan of Zunyi， Guizhou Provinc 物种 Species 观察数量 Number observed 分布洞穴 Cave distributed 濒危等级 EC 分布型 DT (一) 菊头蝠科Rhinolophidae I菊头蝠属Rhinolophus 1中华菊头蝠R. sinicus 85 ①②③⑤ LC W 2中菊头蝠R. affinis 2 ②⑥ LC W 3皮氏菊头蝠R. pearsonii 70 ②③④⑦ LC W 4大耳菊头蝠R. macrotis 10 ④ LC W 5小菊头蝠R. pusillus 9 ②③ LC S 6贵州菊头蝠R. rex 2 ① NT Y (二) 蹄蝠科Hipposideridae II蹄蝠属Hipposideros 7大蹄蝠H. armiger 341 ①②③⑥ LC W (三) 蝙蝠科Vespertilionidae III长翼蝠属Miniopterus 8亚洲长翼蝠M. fuliginosus 50 ③⑥ NT O IV鼠耳蝠属Myotis 9西南鼠耳蝠M. altarium 12 ①⑤⑦ NT S 10中华鼠耳蝠M. chinensis 8 ②⑦ NT S 11华南水鼠耳蝠M. laniger 40 ①②④⑤ LC S 12毛腿鼠耳蝠M. fimbriatus 5 ③ NT S 13长指鼠耳蝠M. longipes 10 ③④ LC S V南蝠属Ia 14南蝠I. io 1 ⑤⑥ NT S VI管鼻蝠属Murina 15白腹管鼻蝠M. leucogaster 2 ④ NT O 总计：3科6属15种647只 表1. 贵州遵义汇川区翼手目动物名录 注：濒危等级(EC)：NT——近危，LC——无危；分布型(DT)：W——东洋型，S——南中国型，Y——云贵高原山地型，O——广布种。 调查发现，汇川区内蝙蝠栖居的洞穴几乎都有人为活动的痕迹，如在洞口圈养牲畜留下的畜栏、祭拜(洞口搭建庙宇及洞内燃香)、洞内炼硝的余坑和旅客游玩等等，亟待加强保护。此外，由于全球新冠肺炎的流行及可能来源于的蝙蝠的认识，使得部分人们恐惧甚至要求驱赶杀死蝙蝠 [ 19 ]。面对蝙蝠栖息生存的现状，提出如下保护建议：(1) 增强宣传，普及大多数蝙蝠是有益的概念。在中国的历史文化中，蝙蝠常常是带来福(“蝠”谐音为幸福的“福”)气的；同时蝙蝠也不会主动攻击人类，而是以昆虫为食，对农林生产有着辅益作用，是农林生态系统稳定的重要支撑。(2) 加强管理，降低干扰，阻断可能的人–蝠共患病传播途径。对洞穴饲养家畜、烧香祭拜、游玩等干扰现象，可通过与相关部门沟通，出台相应的管理规定，降低对蝙蝠的干扰，提倡不伤害、不接触蝙蝠，如一些洞穴洞口安装门栏设施，仅供蝙蝠等动物自由出入。(3) 不滥用化学农药等杀虫或除草剂。杀虫或除草剂常常在自然界或生物体中难于分解，其可能通过食物链传递至蝙蝠体内富集而对生理生化产生影响，进而从根本上造成蝙蝠种群生存能力下降。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 储层分类与综合评价是油气田开发中后期的重要研究内容，尤其是对于海上油气田，井网稀疏、井位部署风险较高，通过储层分类与综合评价，可以有效降低开发风险，对于实现油气田的精细调整挖潜有着重要的指导意义。本文以珠江口盆地WC-A油田新近系ZJ1-4油组为例，通过敏感地质参数优选、相控测井储层分类建立了三大类五小类的储层分类标准，并采用层次分析的储层预测思路雕刻了储层的岩性和物性空间分布，综合评价了不同类型储层的平面展布。运用该研究成果后续实施了多口调整井，初期平均产能达到了20 m 3 /d，取得了良好的开发效果，为稀疏井网油气田储层的分级分类开发提供了一条新的研究思路。 关键词 :灰色系统理论，相控储层分类，储层预测，储层综合评价 Copyright © 2020 by author(s)， Yangtze University and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 储层分类与综合评价是油气田开发中后期的重要研究内容，是油田综合调整挖潜和井位部署的重要地质依据。国内外储层综合评价方法较多，主要包括定性和定量评价两大类 [ 1 ]。定性评价方法一般根据测井和岩心等资料，从储层的孔隙度、渗透率相对高低出发，将储层分为好、中、差等几个级别，同时结合岩石的结构成熟度、成岩作用、微观孔喉等参数来评价储层的储集性能。这种定性评价受人为因素影响较大，具有不同工作经验的研究人员对同一个目标进行评价时，结果可能会存在较大的差异 [ 2 ]。 储层定量评价方法则主要是通过各种相对复杂的数学算法来进行定量综合评价，应用较为广泛且适用性较好的主要有灰色系统理论法、主成分分析法、聚类分析法、层次分析法、神经网络法、分形理论法等方法 [ 3 ]。这些定量评价方法以较复杂的数学理论为基础，通过多参数降维运算，有效建立了测井的储层分类标准。但在实际生产中，难以与地震预测、地质建模和油藏工程等三维储层模型有效衔接起来，储层分类的标准及计算过程也没有比较明确的地质含义，且对于海上油气田，井网稀疏统计样本空间较小，根据井点建立的评价标准对于全研究区可能存在偏态的风险。 针对海上稀疏井网油气田储层分类评价遇到的主要问题，本文以为珠江口盆地WC-A油田新近系珠江组ZJ1-4油组为例，以灰色系统理论为基础，通过多轮迭代优化，总结了一套适用于稀疏井网油气田的相控储层分类与综合评价方法，该方法通过敏感地质参数的优选、相控测井储层分类、层次分析的高分辨率储层预测建立了储层的分类标准并综合评价了其空间展布特征，运用该研究成果对于部分低渗储层成功实施的多口调整井，产能超出了设计预期，取得了良好的开发效果。
system: [SYSTEM]

user: 2. 研究区概况 WC-A油田位于南海西部海域，构造上位于珠江口盆地珠三坳陷琼海地凸起中部，是在基底隆起上发育的低幅披覆背斜构造。WC-A油田新近系珠江组为一个持续海进的沉积层序，以潮坪相、滨浅海相沉积为主，其中珠江组一段四油组(ZJ1-4油组)为滨浅海相沉积，为本区最重要的含油层系之一。ZJ1-4油组纵向上分为4U、4M和4L三个(亚)油组，其中ZJ1-4L油组基本为水层，ZJ1-4U (共两个小层)、ZJ1-4M (共三个小层)油组主要发育临滨砂坝和临滨砂滩砂体，但受到海平面频繁升降的影响，层内泥质和物性隔夹层较为发育，储层非均质性较强。 经过多年的水驱开发，目前油田已进入开发中后期，受到储层非均质性较强等因素的影响，主力ZJ1-4U/4M油组表现出高含水、层间干扰严重，潜力不明确，剩余油挖潜难度大等特点(见图1)。如A4H2水平井(开发层系ZJ1-4M-1小层)，水平段测井解释渗透率约为16 × 10 −3 μm 2 ，属低阻低渗油藏，投产初期不含水，产能较低，开发效果较差，采出程度低，严重制约了本油田的调整挖潜。因此，如何合理的开展储层分类和综合评价工作，以及进一步明确低渗小层的潜力，成为了WC-A油田ZJ1-4油组后续调整挖潜的关键所在。 图1. WC-A油田ZJ1-4油组开采现状图
system: [SYSTEM]

user: 3. 相控测井储层分类与综合评价思路 相控测井储层分类与综合评价方法(见图2)的提出，主要是针对传统定量评价方法地质参数选取过程指向性不强、计算过程地质含义不明确，难以与地震预测、地质建模、油藏数值模拟成果相耦合、以及计算方法较复杂，地质人员难以熟悉掌握的研究现状。 该方法主要是在测井相分析的基础上(见图2(a))，通过初期产能等生产数据优选了区域的敏感地质参数(见图2(b))，根据灰色系统理论求取了各敏感地质参数的权重(见图2(c))，从而多参数构建了具有明确地质含义的综合评价指数及分类标准(见图2(d))，并结合层次分析的高分辨率叠前地质统计学反演雕刻了储层的岩性和物性空间展布，计算得到了表征储层品质的储层品质因子三维数据体，最后再根据井点储层分类标准，对不同类型储层的平面展布进行综合分析(见图2(e))。其关键技术点如下： 1) 敏感地质参数选取(见图2(b))。敏感地质参数的选取主要是从储层储集性能和储层渗流性能两方面出发，根据初期产能来进行相关分析，优选敏感的地质参数； 2) 相控测井储层分类(见图2(d))。相控测井储层分类主要是在测井相解释的基础上，统计不同微相单元的特征地质参数值，分析单参数在不同微相单位变化速度(求取变异系数，判断该参数的敏感性)，基于灰色理论降维运算构建多参数的储层综合指数(储层品质因子)计算方法，同时结合油田开发规划和经济评价指标，建立多参数的相控测井储层分类标准； 3) 层次分析高分辨率地震岩性物性预测(见图2(e))。针对传统的地质统计学反演方法不确定性较大的现状，采用层次分析的研究思路，先定相再定砂，先半定量分析再定量预测，指导叠前地质统计学反演的预测过程，精细雕刻储层的岩性和物性空间展布； 4) 储层空间综合评价(见图2(e))。根据测井储层综合评价的计算公式，对地球物理预测的物性和物性成果进行综合运算，得到反映储层品子的储层品质因子三维数据体，用于平面和空间的储层综合分析与评价。 图2. WC-A油田ZJ1-4油组相控测井储层分类与空间评价流程图
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论 储层分类与综合评价是油气田开发后期的重要研究内容，针对传统测井储层分类方法的主要问题，本文以珠江口盆地WC-A油田新近系珠江组ZJ1-4油组为例，通过与初期产能等相关性分析优选了敏感地质参数、相控多参数建立了测井分类评价、并基于层次分析的高分辨率地震预测岩性物性空间分布等关键技术手段，从测井到地震，到半定量分析到定量空间预测综合划定了研究区不同类型储层的识别标准并预测了其空间展布。 通过该方法有效实现了测井分类标准在地震三维预测端的应用，敏感地质参数的选取和测井分类的标准具备更为明确的指向性和地质含义，基于层次分析和多学科信息指导的地叠前地质统计学反演，其预测成果相比于传统地质统计学反演方法不确定性更小，成果适用性更佳。根据ZJ1-4U-1、ZJ1-4U-2和ZJ1-4M-1低渗小层的储层分类评价成果，采用储层分级分类开发的思路，在构造南部和构造东部井控区之外针对II类和III-1类储层，实施了A、B两口调整井(水平井)，初期平均产能达到了20 m 3 /d，远超前期8 m 3 /d的平均产能指标，取得了良好的经济效益和调整挖潜效果，为高含水开发期油气田，尤其是海上稀疏井网油气田低渗储层的精细评价和开发，提供了一条新的技术解决思路。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 城市河道的生态设计是城市景观规划设计体系的重要内容，在实用功能的基础上融入生态的理念和景观设计的思想对河道的设计或改造具有深刻的影响。我国的城市高速的发展，众多城市都规划了滨水发开区，但是我国目前的城市河流污染严重，原生环境破坏程度大，水体失去了自净能力，不仅影响着城市的形象，同时威胁着市民的健康，所以我们要重视城市河道的环境设计规划。本文是从生态景观的角度来讨论河道景观的构成，提出相关理论，为河道达到生态系统稳定、提高景观价值提供理论基础。同时随着人们对环境保护重视程度的增加，也对景观的需求越来越高，如何在生态的基础上将人文理念融入到设计中也是值得我们思考的内容。 关键词 :河道，景观设计，生态 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 河流，是生命赖以生存的源泉，是水空间的存在形式，是交通运输、农业、商业发展的载体 [ 1 ] [ 2 ]。河流创造的环境，掀开了人类发展的历史画卷，早期先人选择居住点时，一般均靠近河流湖泊，这不仅是因为水是生命不可或缺的条件，也是农作物生长的基础，依水而居，是人类得以发展的先决条件。 纵观世界著名的城市，都是依托着河流而发展起来的，在江河文化的滋养下，孕育出悠久的历史文化。城市河流在城市的发展过程中占有关键的地位，城市与河流的关系越来越密切，合理科学的规划开发城市河道及滨水区，不仅可以推动城市经济的发展，还可以显著地提升城市的形象和知名度 [ 3 ]。 目前，在我国针对城市河道的生态设计主要目标之一是改善河流的环境，由于我国近几十年经济的高速发展，生态环境受到了很大程度的破坏 [ 4 ]，大量污浊的工业废水、生活污水和垃圾等被偷放到城市河流中，河流的自净能力和排污能力也在逐步下降，城市地表水的水体都受到了不同程度的污染，这不仅关乎着城市的形象，同时对市民的健康也造成了危害。随着政府对生态环境的逐步重视，在各地的河道和滨河区的治理及规划中，越来越重视河流的生态作用，在河流的设计或改造中，将生态与水利相结合，不仅注重工程实施当中对原生环境的保护，而且对河道环境的后期治理也加强了重视 [ 5 ]。我们从很多河道设计案例中可以看出来，目前的规划设计中，不仅仅是以工程角度出发，同时也在设计中融入了美学、人文学及生态学的理念。比如污水再利用；加强城市水源之间的联系，增强了河流水源的活性；清理河流垃圾，优化沿岸环境；扩大河道周边植物的种植，恢复和到周边的原生环境；增加公共设施，打造优秀的公共环境等 [ 6 ]。城市河道的景观规划，不仅是在为城市的发展做着贡献，同时也是为城市的河流“治病”。本文从生态恢复系统层面考虑和讨论，河道景观的设计及改造的相关问题，营造河道健康的生态可持续系统，提高各元素的抵抗能力和整个系统的恢复能力，最后讨论如何融入地域文化和人文特色。综合提出的相关理论，为进一步的实践研究提供相应的理论基础。
system: [SYSTEM]

user: 2. 城市河道类型 城市河道的类型是根据城市的发展所需而慢慢形成的。依据河道的形成因素，将河道归位两类，即自然河道和人工河道。自然型河道是在自然环境下形成的，人工型河道是人工干预建造的，现在城市中的河道大多是人工河道。根据河道的功能，河道分为过境河道、航运河道、护城河道及引水排洪河道(表1)。 Table 1 Classification of urban river 分类 流量 作用功能 过境河河道 大、中 与其他人工渠道连通并形成水网，满足大体量的城市取水、排水，带动城市的经济和交通， 形成滨水景观环境 航运河河道 大、中 提供城市对外贸易的交通运输，带动城市经济，分担城市排洪排涝 护城河河道 中、小 提供城市排水功能，体现城市的历史文化 引水排洪河道 中、小 满足城市用水、排水，提供休闲娱乐的滨水环境，提升城市居民生活质量和城市形象 表1. 城市河道的分类
system: [SYSTEM]

user: 3. 城市河道景观规划布局 3.1. 总体性原则 总体性原则包括前期的实地勘测调，详细记录河道的宽度、水位情况，以及河流原生的环境情况，如周围的建筑、植物种类及植物组团情况。还要了解城市的地形地貌，气候特征等。在进行了前期的总体调研后，依据城市规划的整体概念，根据河道外部环境特征，设计河道环境的主题，可以每个流域定义一个规划的主题，要突出重点。主题的选择方向可以是河流本身的文化，也可以是河道外空间的特点或历史文化。突出了重点，才能给人留下深刻的印象。 3.2. 地域性设计原则 地域是自然要素与人文要素作用形成的综合体。地域文化是在特殊的自然地质背景下，孕育了不同的人文特点，在常年的演化过程中，形成自己特有的文化特征。现在对于城市河道景观设计，存在着高度雷同的现象，因此设计不仅要考虑工程建设，还要重视城市的文化背景，尽可能保持每个地域的原有形态，将地域文化融入到设计中，这样城市河道景观才有了“魂”，才能更好展现城市的文化特点。 3.3. 生态性设计原则 在地球上，无论何种生物都无法孤立存活，生物体与周边非生物环境和生物环境之间存在着庞杂的关联性，生物对赖以生存的环境也有着不同程度的影响和干扰，人类的活动，为了达成所需，就会对我们赖以生存的自然，造成不同程度的破坏，使得自然出现了生态不平衡。随着人类对环境总是程度的提高，设计要考虑对自然环境的保护，保护河道河流通畅，保证河道及周边各种生物正常生存、保证生物的多样性。因此在河道景观设计中，要减少对河道自然景观的破坏，保持良好的水循环，减少排放等污染问题，只有实现了河道的生态平衡与功能性双重因素，才能让河道更好的服务城市和居民。
system: [SYSTEM]

user: 4. 水域设计 4.1. 驳岸设计 4.1.1. 自然原型护岸 自然原型护岸，就是还原河道原生态的特征，抗洪能力相对差一些。做法通常在河道周边铺上细砂和卵石，种植一些耐水植物，比如香蒲，芦苇等。 4.1.2. 人工自然型护岸 人工自然护岸是在自然原型护岸的基础上，巧妙地运用天然石材，木材等材料，进行护底，以增强护岸的抗洪能力。如在坡底用木桩、石笼、或混凝土建筑土堤，然后再斜坡上种植乔灌木，利用其根系的固土作用，增强护岸的稳定性。人工自然型护岸，可以根据实际情况，将护岸做成缓坡式、台阶式、后退式或将各种形式结合在一起，在自然的基础上，确保抗洪能力。 4.1.3. 工程式护岸 工程式护岸主要考虑其功能性，直落式的护岸与水面产生了高度的落差，在亲水性和景观性都存在着很多缺点，但是如果没有足够大的空间，或者水位变化较大，这种工程式的护岸是值得考虑的，但是如果有足够的空间，可以对护岸进行阶梯式的布置(如图1)。 图1. 驳岸的形式 4.2. 亲水设施设计 亲水设施类型多样，是从陆地延伸至水面的活动场所，包括亲水平台，亲水踏步，亲水草坪，亲水栈桥，亲水驳岸以及停泊码头等。亲水平台，依据其功能，是钓鱼，戏水，娱乐等活动的场所，多为圆形、扇形或方形等，其高度是根据河道环境的实际情况来设置的。亲水踏步是阶梯式的踏步，整体成缓坡状，是根据水位的变化而设计的阶梯，给人们提供亲水的机会，踏步宽度一半设置为0.3~1.2 m不等，也可作为垂钓、观赏的场所。亲水草坪是软质景观，是可供人们散步、垂钓、戏水等活动的场所。亲水栈桥是引导型设施，将人们引导至水面上，来体验不同的景观感受。亲水驳岸主要功能是防护作用，水岸线一般用天然石材高低错落并自然的散置与岸边，与周边景观和谐自然的融为一体。停泊码头，具有交通运输的功能，对于废置的码头，可将其进行改造，成为游船码头或者亲水平台，为人们提供休闲娱乐的场所(如图2)。 4.3. 绿化设计 河道外部空间的植物是构成整体环境的重要因素，不仅要考虑植物本身的特点，还要考虑土壤的情况以及植物对环境的影响。河道周边的植物塑造的绿色空间，不仅具有丰富河道物种多样性的特点，而且营造的景观感受，相对于其他绿地更具有亲水性和舒适性。河道水域植物，多数具有净化水质及分解重金属的作用。护岸为坡岸时，种植植物需选用耐水湿、扎根力强的植物，可多选用乔木及灌木，强大的根系可以抑制暴雨径流对驳岸形成的冲刷。护岸为堤岸时，常采用垂直绿化形式，在视觉上具有空间连续性，并需要控制种植密度，同时也要考虑景观性。植物的种植需要考虑整体的空间感和层次感，不能选用单一的树种，要考虑景观的丰富性，做到步移景异，四季有景。也要注意色彩的变化，来突出水体的自然美。 图2. 亲水设施 4.4. 硬质景观设计 硬质景观包括滨水广场、滨水建筑、硬质铺装、景观小品，环境设施等。滨水广场是滨水去的主要景观节点，具有娱乐和观赏等功能，面积依城市实际情况而定，进深可以从几十米到几百米不等，在广场上配置路灯、树池花池、座椅等公共设施 [ 7 ]。滨水建筑根据其不同的用途，有不同的功能，可以是管理用房，可以是商业用房，也可以是为游人提供歇息娱乐的场所，但无论是什么功能的建筑，其外观都要与整体滨水环境相一致 [ 8 ]。硬质铺装，主要是广场、亲水平台等各种设置的路面铺设，根据不同的材料和图案，可以营造不同的风格感受，根据不同的功能要求来铺设不同材质的铺装。比如在滨水广场上不宜大面积的采用抛光的面料，会产生眩光的现象，解决这种现象的方案就是可以换成经过打磨处理的花岗岩 [ 9 ]。景观小品是展示人文特征的载体，可以传达人与环境的情感交流，丰富景观的层次感，可以更好的体现景观的主题。环境设施是在其他设施的基础上做相应的补充，完善其他设施的功能性，为游人提供更好的体验感，同时丰富整体的景观。
system: [SYSTEM]

user: 5. 国内外代表项目研究分析与评述 5.1. 喀山市卡班湖群水区 喀山卡班湖的总体规划，是以水为主线，联系了伏尔加河和喀山卡河，以“弹性带”作为主要设计理念，挖掘历史遗迹与文化地标，将卡班湖上游、中游、下游联系成整体，打造成一个连续的景观网络系统。让这条自然生态的水廊融入到城市文化、生态、生活、社会等方方面面中，将延续当地人关于家园和梦想的记忆，同时在不断的发展中，让人们与自然也产生联系。 在卡班湖河道的规划设计中，不仅注重景观的体现，同时也注重雨洪问题的解决，根据不同洪水期与枯水期的水位情况，让雨洪设施发挥着海绵体的作用，根据水量的大小进行吸收和释放，可以控制着水的全部和部分流动，从而调节喀山市防洪问题和水生态环境。 河道周边的滨水区域，是开放式的，包容性的公共空间，通过不同的景观手法，打造为不同形式的景观节点，吸引游人到此游览。 卡班湖这条生态“弹性带”不仅将灰色的基础设施转化成了绿色的基础设施，使城市恢复自然活力，而且还将引领城市未来的发展，将指引城市走向传奇(如图3)。 图3. 卡班湖景观带 5.2. 迁安市三里河生态廊道 三里河是迁安的母亲河，孕育了迁安市的地域历史文化，以及承载着一代又一代迁安人的成长记忆。历史上的三里河因受滦河地下水的补给，水量充沛，水质清澈见底，但是随着城市的发展，人口的增长，三里河遭到了严重的破坏，大量的生活污水，工业废水排入三里河，使得昔日的母亲河变成了一条排污沟。 如何通过河道规划设计的方式，恢复三里河昔日的景象，是设计的重点。在设计中恢复河道的弹性，与洪水为友，拆除了渠化河道，对排污系统进行截流，并采用雨污分流的排水设施，将河道转变为多水道，蜿蜒曲折，深浅不一的自然河道，根据功能和景观要求，在河岸增加了浅水区和湿地景观，并将河岸设置了不同的类型，包括突沿区、水溅区、河畔区等微环境，利用自然的生物群落与植物群落的自净功能，恢复改良污染的土壤及水质。通过对自然生态的恢复，达到往日生物多样性的生态护岸景观结构。 生态护岸包括滨水带，疏林草地等。在滨水带，植物以点状，带状，块状的形式种植于河道两侧的滨水地带，为美化河道，丰富河道景观，稳固河堤发挥作用，可以种植一些乡土植物，如垂柳，绦柳，芦苇，香蒲，荷花，睡莲等植物。在疏林草地区域，可以以冠幅大的乔木为主，如银杏，云杉，枫杨，国槐等，草地要选长势较好的乡土植物，如狼尾草和菊属。乔木种植密度不宜大。 对于三里河景观的设计，挖掘迁安造纸的悠久历史，迁安有“北方纸乡”的美称，以折纸艺术为主题，设计了“折纸艺术”生态廊道，为全市提供全面的生态系统服务，是具有教育意义和艺术体验的场所。 三里河道的改造设计，让三里河重新恢复了昔日的景象，让迁安的市民想起了小时候家门口可以捞鱼戏水的小河，三里河承载了迁安历史的变迁，同时也充满生机的带领迁安走向蓬勃发展的状态(如图4)。 图4. 迁安三里河景观