DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 对于新能源科学与工程教学现状的认知 鉴于新能源科学与工程学科具有多领域交叉汇聚和集成度高等特点，目前国内西安交通大学、河海大学、华北电力大学等在该专业的教学培养方面都作了一定的有益探索，但总体上我国高校的教学培养模式还不完善 [ 3 ] 。当前新能源课程体系中，涉及与新能源利用有关的物理、化学、材料、生物等学科的知识涉及甚少，大多数高校只是在增设了部分的选修课程，作为对新能源不同领域知识的补充。所以，无论是课程设置的合理性、教材选择的专业性，还是教学实践的科学性，尚不能适应国家对新能源领域专业人才的需求。为此，探讨新能源科学与工程学科专业建设和发展战略以及与之相应的课程知识结构和教学实践能力的要求，形成并完善新能源科学与工程专业人才的教育体系而成为新能源专业人才培养过程中必须研究的内容。 我们通过对本学科专业人才培养规格和培养模式演变规律的研究，将培养具有良好的综合素质、扎实的热流体科学基础理论、系统的专业知识与技能，掌握新能源转换与利用原理、新能源装置及系统运行技术，能胜任新能源技术相关的科学研究、工程设计、技术开发及技术经济管理等工作，富有社会责任感，具有国际视野、创新精神、实践能力和竞争力的复合型高级专门人才作为该专业学生的培养目标，根据新能源科学与工程专业跨学科领域广和学科知识交叉性强的特点，探索能满足当今新能源行业对专业人才需求的教学培养新模式；以“服务社会经济发展需求为目标，反映当今科学技术发展前沿为焦点”的教学理念为中心，构建新能源科学与工程专业人才培养的课程、教材和教学实践三者互补增强的教学模式。 在我们所提出的新能源科学与工程专业人才培养中，课程设置、教材选择和教学实践三者各具贡献作用，缺一不可(如图1所示)，其中，课程设置是人才培养的前提，教材选择是培养环节的媒介，教学实践则是培养过程的核心。以21世纪能源科学与技术综合化发展要求为背景，密切关注新能源科学与工程行业发展和科技前沿动态，分析我国新能源科学与工程行业的具体现状和发展趋势，以及对专业人才的知识结构、能力结构、人文素质、创新素质的具体要求，深入了解和研究国内外著名理工科大学新能源及相近学科发展的态势，结合我们多年在能源类创新人才培养方面所积累的成果经验，依托江苏大学能源动力学科为专业基础，强化与新能源专业相关学科的融合，拓宽学生的知识接触面，并在实际的教学活动中，紧密结合科研项目，强调教学实践与创新能力的培养，围绕“课程、教材和实践”这三者共同构建新能源科学与工程专业人才培养的新教育模式，为新能源领域的科技进步、社会服务提供一流的专业人才。 首先，新能源科学与工程专业属于工学中的能源动力类，由于其学科领域交叉性强、专业结构跨度大。全国各大高校根据社会需求和自身已有的专业积累，其设置的培养目标和课程也各具特色。例如，华中科技大学的新能源科学与工程是培养集清洁与可再生能源科学及工程与现代信息技术为一体的复合 图1. 课程、教材和实践三者互补增强的教学模式 型人才，开设太阳热能利用原理与技术、风力发电原理及技术、氢能与燃料电池、可再生能源与能源洁净利用等专业课。厦门大学新能源科学与工程专业则开设核能、太阳能、风能、生物质能、化学储能等国家急需的新能源专业课程，培养具有创新精神和实践能力的科学研究、技术开发的人才。河海大学新能源专业以风能为主要方向，以空气动力学、电路、控制理论等为专业基础课；以及风力机、风力发电机组控制，风力机塔架与基础、海上风电场、风电场规划与选址等作为专业课。江苏大学则根据新能源领域相关行业的规模、技术现状及发展趋势，设置与现实生活密切度高的课程作为专业课或基础课，设置了以太阳能光电及光热利用、风能控制和生物质能为主体的新能源科学与工程专业课程和人才培养目标，设置能源环境化学、新能源概论、太阳能、风能、生物质能原理与技术、新型能源动力系统等专业课程。在课程设置环节，既注重本专业的特色，又树立多交叉学科的相互渗透的理念，使学生在大学前两年主要学习基础知识，两年后再开设比较广泛的专业课程，既保证学生掌握基础知识，又能根据自己的兴趣爱好进行专业探索与选择，会其将面临的研究生生活或者就业提供广阔的空间和机会。该类课程内容紧密结合该专业学生的培养目标，既突出基本理论培养，又丰富课程知识结构。实践证明，重基础、宽领域的课程设计模式对新能源科学与工程专业复合型人才的培养是十分有益的。 其次，针对现阶段新能源专业交叉学科教学的特点，从种类繁多的教材中，根据本专业特点筛选新能源教材，满足新能源科学与工程专业多学科知识汇融的教学需求。考虑到目前国内很多高校都开设了新能源科学与工程专业，但每所高校的专业方向、课程设置和教材有很大不同。故，在2013年由华北电力大学牵头联合40多所高校建立了“高校新能源科学与工程专业联盟”，该联盟力推新能源专业核心课程体系的建设，通过主编和参编专业教材的建设，以统一和健全该专业的专业教材。比如在2016年，江苏大学和扬州大学整合两校的优势，合作编写了《新能源专业英语》的教材，作者作为第三主编加入此书的撰写。 最后，针对目前国内新能源科学与工程专业教育的现状、结合本专业的教学实践，探索并构建新能源领域专业人才的培养理念，确定先进新能源专业人才的教学模式，使我国新能源领域人才培养水平尽快接近或达到发达国家同类专业培养水平，以满足新能源产业发展对该领域教学、科研、技术开发等方面专业人才的迫切需求。
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user: 3. 自主学习培养模式的措施 3.1. 科研和教学并重，激发学生自主学习 托尔斯泰说：“成功的教学所需要的不是强制，而是激发学生的兴趣。”培养学生们的自主学习兴趣一直是教学过程中的重点，兴趣是学生最好的引导者，同时也是学生获取知识、提高创造思维能力的推动力。身处信息时代的教师，也应该顺应时代要求，利用互联网时代带来的便捷，在教学过程中有效地运用生动活泼的多媒体设备，以替代传统的说教式教学，给学生营造一种富有感染力、想象力的课堂气氛。实践证明，让学生们在学习书本理论知识的同时，接触动态生动的模型和具体实例能够更有效地激发他们的兴趣，引起他们的丰富想象。例如，使用多媒体在教学中播放科幻电影中一些新能源的应用，就能极大的激发了学生们的兴趣和思维想象能力。从而对新能源科学与工程学科有了自主学习的兴趣。将学生从被动的学习方式变为主动学习，实践证明教育效果颇佳。 在教学活动中，改变传统的填鸭式教学模式，确立以学生为中心教师为引导的模式，让学生在教学过程中体会到主人公的意识，激发其获得新知识的欲望，使其主动参与学习过程，事实证明，这种教学模式既培养了学生自主意识，又培养了他们自主学习的好习惯 [ 4 ] 。例如，在讲授各类新能源材料之后，我安排班级分组讨论各类新能源材料的优缺点，以及相应的器件制备。学生自觉地分组，并针对学生各自兴趣分担小组报告的不同分工，圆满完成我布置的作业，在此类的课后活动中，既增加了学生的团体精神和合作探究知识的能力，也对所学知识有了新的理解体会，可以说一举多得。 另外，我们积极将教学与太阳能、生物质能利用等新能源领域科研项目相结合，让学生能把课堂所学的基础知识，真正在科研实验室得到应用，带有思考的态度重新进入教学活动中，对于探索新能源领域创新人才培养方案、培养模式和课程教学新体系，形成理论体系提供了互相促进的效果，并将其用于实践，培养出高质量的新能源领域创新人才将会很好的满足我国社会经济发展对新能源领域创新专业人才的需求。 在国家优先支持、科技投入、经费投入、政策导向下，新能源无疑是未来发展的趋势，人才需求量极大，而作为一种新技术，当前专业人才匮乏，存在人才瓶颈问题。国内越来越多的高校都已意识到上述问题，并积极探讨有关新能源专业人才的教育培养的课题。我们提出的课程、教材和教学实践三者互补增强的教学模式对其他学校都有着很好的借鉴意义，具有显著的推广价值。 3.2. 教学实践相结合，鼓励学生目标式学习 理论联系实际是学生对所学知识最好的体现途径，毕竟在课堂中学到的知识，具有一定的抽象思维理解、消化理论的理念，只有通过切合实际的体验，才能对原有的认知结构进行重新审定，以达到对新知识的理解和获得。将理论和时间有机结合，一方面能提升学生将所学知识应用于实际的能力，另一方面通过实践促进学生对理论知识的深层理解和融会贯通。而新能源科学与工程学科作为一门极具社会应用价值的新学科，如何将理论运用于实践显得尤为重要。 为了给同学们提供更多的实践机会，我们先后与常州天合光能有限公司、常州博士新能源科技有限公司、江苏金敏能源股份有限公司、徐州昊源生物质开发有限公司、无锡尚德太阳能有限公司、常州市君达风电有限公司等多家新能源相关企业建立合作关系及产学研基地，带领学生在大二及大四学期积极参观实习，进一步给学生提供实际的实践机会，让其积极关注相关新能源发展方向和态势，并积极反馈到课堂学习中，此种实践模式为促进新能源领域创新人才培养与实践提供了良好的科研载体和必要的实践基地。 3.3. 创新合作方式，丰富学生学习渠道 顺应时代发展和国际化的需求，我们专业近几年从海外引进多名外籍教师和留学生加盟本系，充分利用外籍教师独特的教学模式，并提供充足的科研立项，为新能源科学与工程专业学生的教学提供更为丰富的学习渠道和科研机会，深入发掘大学生的科研潜力和创新能力。本专业组在实践过程中，与美国、德国、新加坡、日本等国际上多个能源利用研究团体开展长期有效的合作与交流，提供本专业大学生进入相关领域实习或实践，通过这样的国际化合作方式，激发学生的创新意识，为培养与国际接轨的新能源领域创新人才提供更为有利的帮助。 同时，为了丰富教学方式，我们突破课堂和书本的局限，鼓励学生通过思维锻炼、小组汇报等途径的多元化学习方式，激发学生的想象力和兴趣，带有问题地去思考和学习 [ 5 ] 。该国际化开放性学习方式，改变的不仅是学生学习的内容和途径，更重要的是给学生提供更多的获取知识的方式和渠道，促使学生积极思考、体验合作学习，丰富自己的扩展知识和团队经验。 新能源科学与工程作为一门新兴学科，发展根基还较浅，需要开拓的路还很长，因此我们更要鼓励学生们敢于探究，敢于质疑，敢于创新。同时利用互联网时代的优势，积极开拓获得知识的来源和获得发展的空间 [ 6 ] 。让学生可以了解到世界上最新的新能源技术和应用。拓宽学生们的视野，提高学生们的创新思维。综合课堂学习和课外实践活动的综合性教学，为学生提供发现问题，思考问题，解决问题的渠道和方法，让学生能自主地、能动的开展形式多样的学习，如定期组织一些学术辩论会、分组报告、网上学习交流活动等。教师作为学生主动学习的指导和服务者，为其创造良好的学习氛围，培养其独立和自主学习的能力。
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user: 4. 结论 综上所述，江苏大学目前也在不断完善以学生兴趣为导向的个性化教学培养模式的建设，在实施改革过程中仍面临一些困境，但是学校一直在积极地探索，笔者相信，在不久的将来，以学生兴趣为导向的教学模式将成为未来教学的主导方向，并成为创新人才建设的有效途径。期望我们在新能源创新人才培养模式方面研究的实践经验对其他学校能有很好的参考意义，所提出的课程、教材和教学实践三者互补增强的教学模式对培养新能源领域专业人才能起到促进作用。
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user: 摘 要 自组装流动注射-光纤光谱分析仪，建立测定石榴皮、红茶等植物中总黄酮含量的方法。基于黄酮类物质中的酚羟基与AlCl 3 生成络合物，在414 nm波长产生特征吸收峰，测定石榴皮、玫瑰花等植物中的黄酮含量，并优化实验条件，适宜条件如下：AlCl 3 的体积分数为1.3%，温度为20℃，反应管长度为4 m；以75%乙醇-25%水体系为载流，流速为1 mL/min。单一样品分析时间为2 min；浓度在5~100 mg/L (r = 0.9995)范围内与吸光度呈良好的线性关系；回收率在95.31%~99.90%之间，相对标准偏差(RSD)为4.67%。本法简便快速、重现性好、准确度高，实现了植物中总黄酮类化合物检测的快速自动化分析。 关键词 :光纤光谱仪，流动注射，总黄酮，显色法 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 黄酮类化合物(Flavonoids)一类普遍存在于自然界具有生物活性的多酚类化合物 [ 1 ] ，是以C6-C3-C6结构为基本母核的色原烷或色原酮的衍生物 [ 2 ] ，具有良好的抗氧化性能、清除自由基的能力以及保护血管的功能 [ 3 ] 。 目前关于黄酮类化合物测定有大量报道，其中HPLC [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 法广泛用于对黄酮单体进行定性和定量，但存在分析时间长、吸收基线不平、峰面积极小的问题。分光光度法简单、快速、分析范围广，在实验室普遍使用 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 。对总黄酮类化合物的检测还有荧光光度法 [ 10 ] 、流动注射化学发光法 [ 11 ] [ 12 ] 等。由黄酮类化合物其结构引起的环苯甲酰系统和环肉桂酰系统的特征吸收峰 [ 2 ] 可直接测量简单溶液中的黄酮含量。但植物中的黄酮类物质中酚羟基、甲氧基等基团类型的不同，导致来源不同的黄酮类物质吸收峰与标准物有所改变，故常使用显色方法。显色方法主要有NaNO 2 -Al(NO 3 ) 3 -NaOH法 [ 13 ] [ 14 ] ，AlCl 3 法 [ 15 ] [ 16 ] ，硼酸-柠檬酸法 [ 17 ] 等。 本文利用课题组自组装流动注射-光纤光谱仪 [ 18 ] ，以AlCl 3 为显色剂，利用黄酮类物质中的羟基类基团与Al 3+ 反应生成淡黄色的络合物 [ 12 ] 的原理，实现自动检测黄酮的含量，且大大节省劳动强度，为植物中总黄酮类化合物含量的测定提供了新方法。
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user: 2. 仪器与设备 光纤光谱仪系统(DH 2000光源、光纤、HR2000检测器，Z-Cell，美国海洋光学公司)；定量环、蠕动泵和八通道十六孔多功能旋转阀(日本)；UV-1800紫外可见分光光度计(日本岛津)；KQ5200E超声波清洗器(昆山超声仪器有限公司)。 芦丁、AlCl 3 ·6H 2 O、乙醇(国药集团化学试剂有限公司，分析纯)；石榴皮、玫瑰花(新疆和田地区)；Rayhan红茶、英国红茶、吉尔吉斯坦红茶、奶茶、迈哈姆特红茶、御尊红茶(云南)；实验用水为超纯水。
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user: 3. 实验内容 3.1. 流动注射系统 如图1所示，流动注射系统主要由两台往复式柱塞泵组成，驱动载流与显色剂。样品由蠕动泵吸入定量环，通过载流驱动与显色剂混合，最后在流通池中检测吸光度。 3.2. 溶液的配制 3.2.1. 芦丁对照品储备液的配制 精密称取芦丁对照品0.025 g于50 mL容量瓶中，加75%乙醇使其溶解，制成每1 mL溶液含0.5 mg芦丁的对照品储备液。 3.2.2. 标准曲线的绘制 精密量取芦丁储备液0.1、0.2、0.6、1.0、1.6、2.0 mL，分别置于10 mL容量瓶中加75%乙醇至刻度，摇匀，放置；另一容量瓶配制空白溶液，作参比。用光纤光谱仪在414 nm处测定标准溶液的吸光度，绘制标准曲线。 图1. 流动注射系统的结构以及多功能旋转阀连接示意图 3.2.3. 测定法 取精密称定过筛后的石榴皮粗粉1.0 g于圆底烧瓶中，加入40 mL 75%乙醇-水溶液，超声提取30 min。减压过滤提取液，于100 mL容量瓶中加75%乙醇-水溶液定容。 通过蠕动泵将提取液吸入到定量环中，切换旋转阀，使泵1样品与泵2的AlCl 3 溶液混合，记录吸光度值，计算样品溶液中总黄酮的含量。
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user: 4. 方法与结果 4.1. 对标准品的显色 精密移取对照品溶液和提取液1 mL，分别置于10 mL容量瓶中，加入4 mL、1.3%的AlCl 3 溶液，用乙醇-水定容。分别配制芦丁和AlCl 3 空白溶液。在300~600 nm波长内扫描溶液，绘制紫外可见特征吸收曲线，如图2所示。图中可得，芦丁标准溶液和石榴皮黄酮提取液被显色后，在414 nm处有一强吸收峰 [ 19 ] ，说明提取液与标准溶液显色吸收峰一致。同时空白溶液、芦丁标准液在414 nm处的吸收均为零，表明该显色剂体系不受溶剂、试剂等的干扰。 4.2. 显色稳定性 温度为20℃，100 mg/L芦丁标准溶液与1.3% AlCl 3 显色剂在4 m长的反应管中混合后到达流通池时，将泵停机，如图3，此时显色产物吸光度达到最大，而后慢慢下降达到平衡。其吸光度值(变化范围(1.162~ 1.181)在之后的半小时内无明显变化。 4.3. 温度对流动注射体系的影响 将100 mg/L芦丁标准溶液以1 mL/min流速泵入到流路中，在不同温度下，4 m长的反应管中与1.3% AlCl 3 显色剂反应，再经过流通池。记录吸光度值，考察温度对显色反应的影响。由图4结果可知，温度 图2. 不同溶液的吸收光谱图：空白溶液(a)、芦丁标准溶液(b)与显色后的芦丁标准溶液(c)、石榴皮提取液(d)与显色后的石榴皮提取液(e) 图3. 反应产物稳定性 图4. 温度对显色反应产物吸光度的影响 过高或过低改变反应产物的吸光度，对显色反应不利。在20℃下复合物的吸光度最高，因此选择20℃为最佳温度。 4.4. 反应管长度的选择 温度为20℃、流速为1 mL/min，改变反应管的长度分析100 mg/L芦丁标准溶液，结果如图5所示，在4 m长的反应管中能反应完全，因此选择4 m长的反应管进行样品分析。 4.5. 流速的选择 温度为20℃、反应管长度为4 m，流速分别设定为0.6、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0 mL/min，分析100 mg/L芦丁标准溶液，结果如图6所示。低流速导致反应产物扩散吸收峰变宽变矮，而在较高流速下未完全反应，故选择最适宜流速为1 mL/min。 图5. 不同长度反应管中产物的吸光度 图6. 不同流速下显色反应光谱变化 4.6. 标准曲线的建立 利用4 m长的反应管，在20℃，1 mL/min的流速下分析浓度分别为0、5、10、30、50、80、100 mg/L的芦丁标准溶液，线性回归方程及反应曲线如图7，y = 0.01560 x – 0.0119，线性相关系数为0.9995；利用本体系可以在36 min内完成18个样品的分析，达到快速分析的目的。 4.7. 加标回收实验 精确称取1 g石榴皮，用75%乙醇-水超声提取30 min，提取液中分别加入1、2、3倍样品含量的标准品，进行加标回收试验，结果见表1。石榴皮中总黄酮含量的加标回收率在95.31%~99.90%之间，说明该方法准确度高，可应用于植物中总黄酮的准确测定 [ 20 ] 。 4.8. 重现性考察 准确称取1.0 g石榴皮，每个样品做6组对照试验，用75%乙醇超声提取30分钟。减压过滤提取液乙醇-水溶液稀释至100 mL。按“2.2.3”项下方法测黄酮含量，相对标准偏差为4.67%，说明重现性较好。 4.9. 几种茶中总黄酮含量的测定 准确称取1.0 g、7种茶叶，用75%乙醇超声提取30 min，减压过滤。滤液用超纯水稀释至100 mL，取1.0 mL此溶液用75%乙醇-水溶液稀释至10 mL。按“2.2.3”项下的方法测定几种茶中总黄酮的含量。几种茶类的总黄酮含量如表2所示，进一步说明本体系可以适用于不同植物中总黄酮含量的准确测定。 图7. 标准曲线 Table 1 Flavonoids spiked recoveries in pomegranate peel (n = 3 加标量/(mg∙g −1 ) 含量/(mg∙g −1 ) 加标试样测定值/(mg∙g −1 ) 平均回收值/(mg∙g −1 ) 加标回收率(%) 20 39.59 19.06 95.31 40 20.53 58.96 38.44 96.09 60 80.46 59.94 99.90 表1. 石榴皮中黄酮的加标回收率(n = 3) Table 2 Comparison of flavonoid contents in teas (n = 3 样品 平均值/(mg∙g −1 ) 玫瑰花 105.25 ± 1.15 Reyhan Tea 24.20 ± 3.38 御尊红茶 15.97 ± 2.36 红茶(吉尔吉斯坦) 38.82 ± 2.18 红茶(英国) 43.10 ± 0.78 迈哈姆特红茶 51.30 ± 1.32 奶茶(吉尔吉斯坦) 43.30 ± 1.41 表2. 茶类总黄酮含量的对比(n = 3)
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user: 5. 结论 运用流动注射-光纤吸收光谱仪建立石榴皮、红茶等植物中总黄酮含量的测定方法。在5~100 mg/L浓度范围内呈良好的线性关系，r为0.9995；单一样品分析时间为2 min；样品加标回收率较高，RSD为4.67%。该方法分析速度快、重现性好，降低工作强度，实现了植物中总黄酮类化合物检测的快速自动化分析，为检测黄酮含量提供了新方法。本文选用适合于本体系的检测总黄酮的方法，而中国药典 [ 21 ] [ 22 ] 收录的黄酮的检测方法因其显色过程复杂、所需时间长，应用于本系统有一定的难度，我们将进一步研究使药典方法自动化的方法，使其能普遍适用于总黄酮的检测。
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user: 摘 要 本文研究了生根培养基中添加不同浓度的油菜素内酯(BR)对桔梗组培幼苗生长和生理特性的影响，外源BR的浓度为0， 0.025， 0.05， 0.10， 0.20， 0.40 mg/L。结果表明：幼苗不定根的条数、幼苗节数、叶绿体色素含量、POD和SOD活性均随BR浓度的增加呈先增高后降低趋势，在0.10 mg/L处理达到最大值，说明该处理有利于培养健壮幼苗，提高叶绿素含量和增强幼苗的抗性。 关键词 :桔梗幼苗，油菜素内酯，生长，生理特性 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 油菜素内酯(Brassinosteriod， BR)是一种甾醇类植物激素，广泛存在于植物中。研究发现，BR可以促进水稻、火炬松、巨桉等胚性细胞的诱导和分化 [ 1 ] [ 2 ] ，外施可提高农作物产量、提高植物的抗逆性 [ 3 ] [ 4 ] 。桔梗Platycodon grandiflorum (Jacq.) A. DC.为桔梗科多年生草本植物，根供药用，主治咳嗽痰多胸闷不畅，咽痛音哑，肺痈吐脓等症 [ 5 ] 。在桔梗组织培养和工厂化育苗过程中，我们研究了BR对桔梗组培苗生长和生理特性的影响，为其在组织培养中和其它方面的应用提供必需的基础资料。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 试验材料 桔梗种子购内蒙古赤峰市喀喇沁旗，为内蒙古赤峰市喀喇沁旗牛营子镇栽培的农家品种。经罗明华教授鉴定为桔梗P. grandiflorum (Jacq.) A. DC.。以种子萌发无菌苗的叶片为外植体，诱导成愈伤组织，再分化成丛生不定芽。以此为试验材料。 2.2. 试验方法 2.2.1. 桔梗组培苗生根和幼苗生长实验 以1/2MS + 0.5 mg/L IAA为基础，同时加入0、0.025、0.05、0.10、0.20、0.40 mg/L的油菜素内酯(BR)，化学结构见图1。然后加入蔗糖30 g/L，琼脂8.0 g/L，调节pH为5.8~6.5。将待生根的不定芽接种养基上，在温度25℃，光照强度1200 lx，光周期每天12 h条件下培养。每个处理接种15瓶，每瓶5个芽，3个重复。25天后对生长的每个不定芽形成生根数、节间记录。 2.2.2. 幼苗生理特性实验 在培养30天后，待植株叶片有3对时，取第二对展开成熟的叶片为实验材料。叶绿素含量按李合生 [ 6 ] 的方法测定；POD活性测定按Omran的方法 [ 7 ] 测定；SOD活性参照邵从本等的NBT光还原法 [ 8 ] 测定。 图1. 油菜素内脂的化学结构 2.2.3. 数据分析方法 数据用SPSS.19统计软件进行数据分析。
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user: 3. 实验结果与分析 3.1. 油菜素内酯对桔梗幼苗生长的影响 从表1可以看出，在桔梗丛生芽根生长方面，随着油菜素内酯浓度的升高，生根条数呈现出先升高，后降低的趋势，在浓度为0.1 mg/L时，生根条数达到4.12条，为最多，而根长则随着浓度的升高而明显下降，说明BR促进丛生芽分化为不定根，但在根分化伸长的过程中又具有抑制伸长作用；在茎生长方面，与CK相比，株高的变化不显著，但每苗的节数随着油菜素内酯浓度的升高，呈现出先升高，后降低的趋势，与生根条数相似，在浓度为0.1 mg/L时，节数最密，平均为4.76节。就每苗生物量而言，也是在BR为0.1 mg/L时，达到最高，与CK的差异显著(p < 0.05)。 3.2. BR对桔梗叶片叶绿素体色素含量的影响 叶绿素体色素含量是幼苗生长是否健壮的重要生理指标。由表2可知，桔梗幼苗叶片的叶绿体色素含量均随BR浓度的增加呈先升高后降低趋势，叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶绿素a + b均在BR为0.1 mg/L处理达最大值，分别比CK提高了29.51%、32.64%、24.41% 和30.13%，差异显著。 3.3. 油菜素内酯对桔梗组培幼苗POD和SOD活性的影响 POD和SOD活性的大小能表征桔梗组培幼苗抗逆性的强弱。由图2可知，桔梗组培幼苗的POD活性基本随BR浓度的增加呈先升高后降低趋势。低浓度0.025 mg/L处理与CK相比，活性提高4.46%，差异不显著；POD活性在BR0.1 mg/L处理时最大活性提高35.87%，差异极显著；在0.4 mg/L处理时最小，低于CK，差异显著。SOD活性的变化趋势与POD活性相似，在BR0.1 mg/L时达最大值，且与CK差异显著。两种抗氧化酶活性变化的结果表明：在较低浓度能够促进桔梗的抗氧化物酶活性提高，达到一定值后，浓度提高反而抑制其活性。
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user: 4. 讨论和结论 BR对于促进植物生长发育，有极高生理活性 [ 9 ] 。由于与细胞中的H + -ATPase活性以及细胞骨架中 Table 1 The effects of BR on growth of Platycodon grandiflorum seedlings in tissue culture (， n = 3 编号 BR (mg/L) 生根数(条) 根长(cm) 植株高(cm） 每苗节数(节) 每苗生物重(g) 1 0 2.92 4.86 ± 0.26 3.57 ± 0.62ab 3.52 1.84 ± 0.04d 2 0.025 3.20 4.67 ± 0.34 3.62 ± 0.73ab 3.68 1.96 ± 0.17c 3 0.05 3.54 4.53 ± 0.72 3.71 ± 0.58ab 3.92 2.03 ± 0.12c 4 0.1 4.12 4.02 ± 0.53 3.68 ± 0.71ab 4.76 2.38 ± 0.16a 5 0.2 2.53 3.87 ± 0.47 3.83 ± 0.46a 4.12 2.22 ± 0.11b 6 0.4 2.46 3.66 ± 0.42 3.84 ± 0.67a 3.85 2.15 ± 0.08b 表1. 油菜素内酯对桔梗组培幼苗生长的影响( ， n = 3) 注：同列不同小写字母表示0.05显著水平。 Table 2 The effects of BR on chlorophyll content of Platycodon grandiflorum seedlings in tissue culture (， n = 3 编号 BR (mg/L) 叶绿素a (mg/g) 叶绿素b (mg/g) 类胡萝卜素(mg/g) 叶绿素a + b (mg/g) 1 0 18.92 ± 1.23cd 4.66 ± 0.46c 3.92 ± 0.22d 24.52 ± 2.26d 2 0.025 19.20 ± 0.86c 5.87 ± 0.25bc 4.52 ± 0.53c 26.45 ± 1.02c 3 0.05 21.54 ± 1.06b 6.53 ± 0.78b 4.88 ± 0.52b 28.62 ± 3.23b 4 0.1 25.12 ± 1.22a 7.02 ± 0.56a 5.64 ± 0.77a 32.26 ± 0.96a 5 0.2 24.53 ± 0.76ab 5.42 ± 0.43bc 4.83 ± 0.38b 29.91 ± 1.74b 6 0.4 23.46 ± 0.85ab 4.38 ± 0.62c 4. 34 ± 0.64c 27.85 ± 2.22bc 表2. 油菜素内酯对桔梗组培幼苗叶绿体色素含量的影响( ， n = 3) 注：同列不同小写字母表示0.05显著水平。 图2. 油菜素内酯对桔梗组培幼苗POD和SOD的影响( ， n = 3) 微管及微管蛋白对细胞壁的作用等有关 [ 10 ] ，BR能促进植物细胞的分裂与伸长 [ 11 ] ，闫慧芳、李启任等 [ 2 ] [ 12 ] 研究结果表明，油菜素内酯处理能促进能提高巨桉组培幼苗的生根率，同时可以抑制根长，本研究也表明可以增加不定根的条数，但根长减小。钟妍婷 [ 4 ] 等研究表明，油菜素内酯处理能提高谷子生物量和株高，本研究表明，同样可以提高桔梗组培苗的生物量，所不同的是，株高的增加不显著，但节间缩短，节数增加，说明其壮苗作用明显。 叶绿体色素的含量是植物光合作用的基础，BR既能保持叶片中较高的叶绿素含量水平，又能提高光合产物的运输速率 [ 13 ] 。本研究结果表明，BR为0.1 mg/L处理时，叶绿体色素的含量增加显著，从而提高光合效率，为培育壮苗打下良好基础。 POD和SOD是植物体内两种重要的抗氧化酶，其活性提高可以提高植株的抗逆性。本研究结果表明，桔梗组培苗的POD和SOD活性基本随BR浓度的增加呈先升高后降低趋势，在BR 0.1 mg/L处理时明显增强POD和SOD活性。本研究的结果与前人相似，但在处理的浓度上存在明显的差异，说明不同物种之间，或同种不同品种间存在差异 [ 4 ] [ 14 ] 。 综合各方面因素考虑，在桔梗组培苗培养基中添加0.10 mg/L的BR，促进生根，增加生物量和幼苗节数，提高叶绿体色素含量，明显提高幼苗的POD和SOD活性，增强其抗氧化能力。外观上，该处理的植株叶色浓绿、健壮。说明BR的壮苗作用明显，值得在桔梗和其他作物组培育苗中使用。
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user: 摘 要 利用X射线荧光光谱法对大叶蒲公英、空心菜、紫薯叶、红薯芽苗四种蔬菜植物的粉末样品中元素的种类和含量进行测定，并对样品的测定结果进行比较分析。结果表明，四种植物的样品粉末中元素含量丰富；除含有常量元素外，还含有如铁、钴、锰、硅、硒等多种微量元素，但各个样品中的微量元素的种类及含量有所差异；大叶蒲公英的叶中钾、钙元素含量是所有样品中最多的。 关键词 :X射线荧光光谱(XRF)，蔬菜，成分，微量元素 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 随着生活水平的不断提高，人们对蔬菜的需求倾向于品种的新颖性、多样性，更注重蔬菜的外形、口感及营养保健。人们对药食同源及兼具蔬菜的植物更加重视，部分药食同源植物兼有食疗抗癌作用；如：蒲公英、红薯叶，它们含有多种营养成分及微量元素，现代药理研究表明，蒲公英 [ 1 ] [ 2 ] 具有抑菌、抗肿瘤、抗氧化、抗炎等作用 [ 3 ] 及免疫调节等药理活性 [ 4 ] ，临床应用十分广泛。其味道微苦清香，一年三季均可采食，播种和管理省时省力，还能美化环境；红薯芽苗具有显著的保健、食疗功能，在香港乃至世界具有“蔬菜皇后”，“长寿蔬菜”及“抗癌蔬菜”之美称，是真正的绿色蔬菜产品。 本文利用X射线荧光光谱(XRF)，结合低温烘样干粉末压片法，对大叶蒲公英、空心菜、紫薯叶、红薯芽等4种蔬菜粉末的元素种类及含量进行测定分析，为进一步开发利用其功能疗效及质量鉴定提供科学依据。
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user: 2. 实验部分 2.1. 仪器 日本岛津公司的XRF-1800型X射线荧光光谱仪，4kW高功率铑靶铍窗X射线光管；上海盛力仪器有限公司的SL201型半自动压样机，最大压力40 t。 2.2. 测量条件 分析线选择最灵敏的特征谱线；分析时间从轻元素－中等元素－重元素逐渐减少。各元素的测量条件见表1。 2.3. 制样 取4种蔬菜植物的5个样品：大叶蒲公英(Taraxacum brassicaefolum Kitag.)的根和叶、空心菜(Ipomoea aquatica)、紫薯 (purple potato)叶、红薯(Ipomoea batatas (L.) Lam)芽苗。，将其分别用蒸馏水洗干净，晾干，使其失去水分，再放入60℃~80℃恒温箱中烘干2~3 d，以确保样品完全干燥；分别准确称取4种蔬菜的5个干燥样品20~30 g粉碎，研磨成70~80 um的细粉末备用。 将外径41 mm、内径35 mm、高5 mm的PVC塑料圆环置于压样磨具上，称取8 g粒度为75 um左右的烘干样品倒入环内拨平压实，在20 t，25兆帕压力下压成样片，保压时间25 s，然后放入干燥器中待测。 Table 1 Conditions of the XRF instrumen 元素 分析线 晶体 光管电压 U/kV 光管电流 I/kA 探测器 PHA 角度 2θ (˚) 分析时间 T/s 钾K KKα LiF 40 95 FPC 25~75 136.7 20 钙Ca CaKα LiF 40 95 FPC 25~75 113.1 20 硫S SKα Ge 40 95 FPC 15~65 110.6 40 氯Cl ClKα Ge 40 95 FPC 15~75 92.7 40 镁Mg MgKα TAP 40 95 FPC 25~75 45.1 80 磷P PKα Ge 40 95 FPC 15~65 140.9 40 钠Na NaKα TAP 40 95 FPC 20~85 55.1 80 硅Si SiKα PET 40 95 FPC 15~75 108.7 40 铝Al AlKα PET 40 95 FPC 15~75 144.5 40 铁Fe FeKα LiF 40 95 SC 25~75 57.5 20 锰Mn MnKα LiF 40 95 SC 25~75 62.9 20 锌Zn ZnKα LiF 40 95 SC 25~75 41.7 20 镍Ni NiKα LiF 40 95 SC 25~75 48.6 20 铜Cu CuKα LiF 40 95 SC 25~75 45.0 20 铷Rb RbKα LiF 40 95 SC 25~75 26.5 20 锶Sr SrKα LiF 40 95 SC 25~75 25.1 20 钴Co CoKα LiF 40 95 SC 25~75 52.8 20 硒Se SeKα LiF 40 95 SC 25~75 31.9 20 表1. X射线荧光光谱仪器工作条件
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 样品的基体效应及颗粒效应 由于样品均为植物，其主要成分是有机物，且所含无机元素很少，因而元素间的相互干扰小，可以忽略不计；植物样品粉末主要由碳、氢、氧、氮元素组成，测试结果表明其元素含量(质量百分含量)均 ≥ 97%，常量元素钾、钙、硫、氯、镁、磷、钠及微量元素硅、铝、铁、锰、锶等的总体含量不超过3%，因此，元素之间的基体效应较小；另外，由于植物样品粉末大部分由纤维素构成，颗粒效应亦不明显，这样测试的准确率大为提高。 3.2. 样品的测试结果与分析 四种植物样品的元素质量百分含量(%)如表2所示，从表2的测定结果来看，通过X射线荧光测定4种植物的5个样品，都含有对人体具有重要作用的多种元素；其中，同一种样品的不同部位元素含量差异明显，大叶蒲公英的根和大叶蒲公英的叶中各种元素含量不同，且大叶蒲公英的叶比其根所含元素种类多钴、锶元素，大叶蒲公英的根中未检测出硒、钴、锶、锰四种元素。大叶蒲公英的叶中钾、钙元素含量是所有样品种最多的。 从表2可以看出，红薯芽苗中硒元素的含量大于其他植物(本测试中由于仪器检测限，其他植物中未检出硒元素)。硒是人和动物的必需微量元素之一，缺硒会导致人和动物的四十多种疾病，如地方性克山 Table 2 Elemental content in samples determined by XR 元素 大叶蒲公英根 大叶蒲公英叶 红薯芽苗 紫薯叶 空心菜 钾K 0.7056 1.0483 0.4457 0.7050 0.6009 钙Ca 0.1232 0.3847 0.0590 0.3432 0.3806 氯Cl 0.1303 0.5596 0.1918 0.4933 0.4500 硫S 0.1692 0.1113 0.0863 0.1299 0.1550 磷P 0.2991 0.1159 0.0834 0.1150 0.1496 硅Si 0.0769 0.0603 0.0162 0.0718 0.0383 铝Al 0.0237 0.0261 0.0038 0.0165 0.0110 镁Mg 0.1494 0.2038 0.1250 0.2081 0.1900 钠Na 0.1097 0.0694 0.1454 0.5923 0.3455 铁Fe 0.0052 0.0068 0.0014 0.0058 0.0030 硒Se ―― ―― 0.0001 ―― ―― 钴Co ―― 0.0016 ―― ―― ―― 锶Sr ―― 0.0014 ―― 0.0014 0.0020 锰Mn ―― ―― ―― 0.0020 ―― 表2. X射线荧光法测定各蔬菜样品的元素质量百分含量(%) 病、大骨节病、牲畜的白肌病等；另外，硒与癌症、心血管疾病之间有密切的关系。一般植物的正常含硒量在0.05~1.50 mg/kg之间，而红薯芽苗中硒元素的含量超过一般植物。硒能帮助人体分解多年积存下来的身体毒素，包括化解药毒，排出重金属，帮助启动人体强大的自我免疫修复功能。硒有“生命的保护剂”、自由基的“清道夫”、“抗癌之王”等称号。通过测定结果显示，红薯芽苗中的硒含量大于其它样品中硒的含量 [ 5 ] 。本测试中，红薯芽苗中未检出钴、锶、锰(“――”指“未检出”)。 表2中紫薯叶和空心菜中各种元素含量对比显示，紫薯叶中金属元素钾、钠、镁、铝、铁元素含量均比空心菜多；铁元素在人体中具有造血功能，还在血液中起运输氧和营养物质的作用 [ 6 ] 。紫薯叶作为蔬菜常食用可以起到很好的补铁作用。另外，紫薯叶中含有锰元素，而空心菜中未检出锰元素。锰元素可防止动脉粥样硬化，缺乏时可引起生长迟缓、骨质疏松和运动失常等。食用紫薯叶对预防动脉粥样硬化有益 [ 7 ] 。 通过比较空心菜和另外几种植物的元素含量，可以看出，除了大叶蒲公英根以外，其余三种样品的常量元素含量和空心菜没有明显差别，说明蒲公英和红薯叶都可以作为常食用蔬菜，保证多种微量元素的摄入，尤其能增加铁元素和硒元素的摄入。 不同种类的蔬菜所含的元素的种类大致相同，但数量上有所差异；同种蔬菜在不同种植环境中生长，获得的植株所含元素的种类和数量也会不同；因外界环境的影响，也会导致植物体内元素的含量不同，如水或土壤中所含元素的多少，直接影响着蔬菜植株对元素的吸收、输送和储存等 [ 8 ] 。 近年来，有研究者将无机硒化合物或有机硒化合物施入土壤，或者通过喷洒硒肥料，以增加植物的硒元素含量，得到富硒植物，如富硒大米、富硒大豆、富硒菠菜、富硒苋菜等 [ 9 ] ，用以补充人体的硒，达到防病治病之目的。另外，也可以通过土壤施入其它微量元素，获得元素含量丰富的蔬菜，通过食疗方式来达到防病抗病的目的。 总之，利用XRF技术测定蔬菜植物中的元素种类和含量 [ 10 ] ，可充分了解其食用特点及药用功能，既能保证营养又能起到防病抗病作用，更好的有针对性的为人类所利用。
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user: 4. 结论与展望 本文用X射线荧光光谱压片法分析测定了4种蔬菜的5个样品中元素的成分及含量，结果显示，4种蔬菜植物的5个样品都含有人体必需的常量元素，还含有对健康有益的多种微量元素，尤其药食同源植物大叶蒲公英和红薯叶中元素含量丰富，不仅含有常量元素，还含有对人体有重要作用的多种微量元素。同一种植物如大叶蒲公英的不同部位含有元素的种类及含量有所差异。大叶蒲公英、红薯芽苗和紫薯叶等完全可以做常用蔬菜食用，其营养价值可以和普通常食用蔬菜媲美。由于仪器条件的限制，本实验中只检查元素含量，未考虑元素形态的问题。 当前人们对蔬菜的需求倾向于新颖性、多样性，且无公害、绿色、有机食品更受欢迎。红薯芽苗具有这些特点，它富含各种矿物元素和纤维素，营养丰富，风味独具一格，还属于速生蔬菜，又具有显著的保健、食疗功能；红薯芽苗的嫩稍、嫩茎、嫩叶、叶尖已成为宾馆的一道特殊菜肴，深受广大消费者欢迎；将红薯芽苗培育成富硒、富锌、富钙的蔬菜，加上真空包装冷藏保鲜，也可加工成脱水菜和盐渍菜，其开发前景广阔。蒲公英作为药食同源植物，其植物资源丰富，分布地域范围广，产量受环境影响小；蒲公英具有抑菌、抗肿瘤、抗氧化、抗炎等作用，药用和保健作用都十分显著，用来研究开发多样化蔬菜、保健药物等，具有广泛的应用前景。 总之，开发无公害、绿色、有机的新品种蔬菜，尤其是对人体有诸多显著的保健、食疗功效的药食同源蔬菜植物的开发，使具有新颖性、多样性的蔬菜不断地呈现在大众面前，同时增加优质的物美价廉的药食同源产品、保健品和药品的生产，对人们防病、治病具有非常重要的意义。
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user: 摘 要 2015年7月30日至8月8日，新疆G314奥布段发生群发性水毁灾害，致使公路多处阻断且严重毁损。公路水毁灾害具有类型多、群发性、规模大、破坏力强等特点，主要类型包括路基冲毁破坏、泥石流掩埋破坏、挡墙冲毁破坏、桥涵冲毁破坏、防护工程损坏等。持续高温下冰川融水和局地短历时强降雨径流的叠加，促使盖孜河及支流暴发群发性洪水泥石流，公路设计欠合理和施工不恰当导致公路发生水毁灾害。研究成果可为公路设计养护和管理部门提供参考，为公路水毁防治提供指导。 关键词 :公路G314，公路水毁，洪水泥石流，成因分析 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 奥依塔克镇–布伦口段(简称奥布段)为公路G314洪水泥石流灾害最严重路段，常常造成公路水毁灾害。奥布段路线沿盖孜河布设，线路总长度约为70 km左右(图1)，路线起终点高程介于1750 ~ 3350 m (桩号K1548 + 600 ~ K1618 + 684.4)，公路沿线分布有著名的海拔为7649 m的公格尔山，终年积雪，现代冰川广泛发育，公路两侧山谷沟道侵蚀切割作用强烈，比降较大，又加上固体物质来源丰富，水热条件变化复杂，局地性降雨强度大，以洪水泥石流等为主的不良地质现象活动极其频繁。另外，由于特殊地形地貌条件，路线多依山傍(盖孜)河而行，公路难以避让绕行，又加上短历时突发性强降雨作用，很难预知 图1. 中巴公路奥依塔格-布伦口段路线走向图 其发生的准确时间和具体位置，至此洪水泥石流对道路产生极为严重的冲毁灾害，不仅阻断交通造成重大损失，还对行车安全造成严重威胁，甚至导致车毁人亡的惨剧。 2015年7月30日至8月8日，G314公路奥布段沿线发生局地强降雨，加之高海拔山区冰雪消融加剧，降雨和融水的时空耦合引发了盖孜河及两侧支沟发生洪水、泥石流、滑坡等重大水毁灾害，造成公路中断，严重阻碍中巴公路的安全建设和正常运行。公路是一种长线型跨越式结构，其作用范围广大，所穿越地区的地质条件复杂多样，常会出现“某段受损，全线阻塞”的情况 [ 1 ] 。公路水毁是指在气候、水文和地质环境因素以及人类活动的综合作用下，公路沿线所发生的一系列对公路工程的破坏现象和破坏过程，雨水是整个事件发生的直接因素 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。公路水毁及洪水引发的地质灾害是公路最大的自然灾害，现已成为最主要的公路地质灾害表现形式 [ 6 ] ，其灾害现象一直是地质灾害领域里的研究热点，相关人员也取得了大量的研究成果 [ 7 ] - [ 13 ] ，然而不同区域水毁灾害类型特点及影响因素差别较大，当前针对G314公路沿线群发性水毁灾害研究较少，本文在对2015年公路群发性水毁事件调查基础上，重点分析了公路水毁类型特征及主要影响因素，为公路水毁防治提供了参考和指导。
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user: 2. 水毁类型及特点 山区公路由于地形起伏较大，地质和气候条件复杂，填挖方数量较大，桥涵密布，排水系统不完善和易发生水毁等不利于交通安全的特点，公路水毁是危害公路使用寿命和安全的主要灾害。公路水毁灾害类型及特点的研究，是进行致灾机理及成灾过程研究的起点。通过对2015年公路群发性水毁灾害详细调查发现，公路水毁灾害具有类型多、群发性、规模大、破坏力强等特点，主要类型包括路基冲毁破坏、泥石流掩埋破坏、挡墙冲毁破坏、桥涵冲毁破坏、防护工程损坏等。 2.1. 路基冲毁破坏 路基冲毁破坏是指路基经过河流冲刷而发生整体或局部破坏，是比较严重的水毁病害，严重损坏了路面通车功能。G314公路奥布段路线依山傍盖孜河而设，由于高山峡谷地形限制，路基常常侵占盖孜河并沿河道布设，而山区河流变迁复杂，水流冲击能量大，又加上半填半挖或高填方路基地质条件差，坡度较陡，在水流长期浸泡或冲刷淘蚀下，极易发生路基冲毁破坏。公路沿线共出现路基水毁灾害6处，影响公路长度约820 m，破坏形式有三种：一是由于洪水暴发导致路基被直接冲毁；二是洪水冲毁防护工程后导致路基塌陷、开裂；三是泥石流直接冲毁路基。 如G314公路K1609 + 700 ~ K1610 + 100段位于泥石流堆积扇的边缘，公路设置过水混凝土路面，在山洪泥石流冲刷下，公路下边坡及路面被水流切割拉槽出小冲沟(图2(a))，同时，该路段对岸泥石流挤压盖孜河道(图2(b))，致使盖孜河在此处形成弯道，水流强烈淘蚀路基，在公路内侧泥石流沟冲刷和盖孜河水流淘蚀共同作用下，公路边坡发生滑塌形成直立状岸坎，造成路基被冲毁约50米，路面形成40米深冲沟。 2.2. 泥石流掩埋破坏 公路沿线共发育53处泥石流沟，主要以中小型泥石流和群发性中小型泥石流为主，具有暴发频繁、规模大、类型多、危害严重等特点，不仅包括降雨型泥石流，还包括冰川型泥石流及两者混合型泥石流，既有坡面型泥石流，也存在沟谷型泥石流，其中降雨型泥石流26条，冰川型泥石流27条；在“8.1”公路水毁事件中，泥石流堆积掩埋路段12处，分布在公路K1600 + 300 ~ K1616 + 200段，以冰川降雨混合型泥石流为主，影响路基长度共计4542 m，主要以掩埋灾害为主。如在公路K1600处的艾尔库然沟，每2 ~ 3年就暴发一次泥石流，在“8.1”水毁事件中，泥石流堆积体上两冲沟同时暴发泥石流，大量松散物质被冲出而堆积在公路上，致使刚刚完工的过水路面被掩埋(图3)，影响长度约为1 km，最大堆积厚度为 图2. 公路K1609 + 700 ~ K1610 + 100段路基被洪水泥石流冲毁 图3. 公路K1600处泥石流掩埋路面 4 m，堆积方量至少10万m 3 ，阻断公路达3天。 2.3. 挡墙冲毁破坏 在洪水冲刷作用下，沿河公路下边坡挡墙基础被淘蚀，挡墙基础局部被淘空，淘蚀严重时将造成墙体倾覆倒塌，路面开裂变形。在对公路沿线挡墙水毁破坏调查中发现，挡墙冲毁破坏分为挡墙基础冲刷淘蚀和挡墙倾覆倒塌两种。其中挡墙基础受强烈冲刷淘蚀路段主要发生在K1550 + 270 ~ K1603 + 750段，共计14处，挡墙基础受强烈冲刷淘蚀段(如图4(b))共计1769 m，护坡基础受强烈冲刷淘蚀段共计3079 m；挡墙倾覆倒塌路段主要发生在K1602 + 890 ~ K1603 + 900段，高动能水流强烈冲刷导致河道下切严重，挡墙基础被淘空，致使挡墙失稳倒塌或外倾，同时引起路基纵向开裂下沉或塌陷(如图4(a))，挡墙外倾长度共计330 m，挡墙倒塌长度共计288 m。 2.4. 桥涵冲毁破坏 在洪水泥石流作用下，桥梁和涵洞可能遭受水流冲刷和泥石流掩埋而导致损毁，破坏形式包括桥梁墩台被泥石流冲击、桥梁涵洞被堆积物掩埋、桥涵基础被冲刷破坏等，在“8.1”水毁事件中，公路沿线 图4. 公路挡墙冲毁破坏 桥涵构筑物遭受水毁灾害严重，其中堆积物淤积在涵洞进、出口或桥梁局部堵塞共计27处(K1553-K1616)、桥涵完全掩埋7处(K1607-K1615)、涵洞基础冲刷淘蚀6处(K1571-K1604)，泥石流冲击桥墩1处(K1613)。如K1613 + 049处阿克朗中桥桥墩被左侧泥石流冲毁(如图5(a))，泥石流掩埋桥墩和墩台，大石块冲击墩身，致使钢筋外露，墩台破损严重，在公路K1607 + 460处涵洞(如图5(b))、K1608 + 621处小桥被泥石流完全掩埋(如图5(c))；另外，由于沟谷泥石流堆积堵塞桥涵，导致大面积路面过水漫流而产生路面和下边坡水毁破坏，如公路K1571 + 400 ~ K1571 + 645段路基左侧被洪水冲刷，新建涵洞和路面被冲刷破坏(如图5(d))。 2.5. 防护工程损坏 公路防护工程损坏指公路的丁坝、护坦等防护措施在水流冲刷下，其基础淘蚀、坝体冲毁而造成工程破坏，这种破坏现象大大降低公路的使用年限及提高了养护费用。公路沿线为防护挡墙基础设置了丁坝及护坦工程，此次发生的水毁对丁坝和护坦造成了较大的破坏，破坏形式主要有二种：一是河流改道冲刷下切沿河构造物，洪水掏蚀基础导致构造物断裂；二是洪水中夹杂的大量卵漂撞击构造物导致浆砌片石被撞击损坏。根据现场调查，沿线丁坝和护坦水毁路段共计18处，大部分为完全冲毁破坏，其中沿线造成丁坝冲毁路段14处，共计175 m，护坦冲毁或基础受强烈冲刷路段4处，共计3400 m。如在公路K1559 + 160 ~ K1560 + 140段路基左侧，公路挡墙防护设施(丁坝和护坦)被盖孜河洪水冲刷损毁，造成丁坝淘蚀倒塌、护坦冲刷破损(图6)。
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user: 3. 公路水毁成因分析 3.1. 水文气象因素 3.1.1. 上游异常来水突增水流流量 2016年3~7月期间上游布伦口水库输水隧洞塌方，未投产发电，水库在满足下游灌溉需求的情况下不断蓄水，本次公路水毁事件之前水库水位已接近3290 m的警戒水位。自7月26日以来受强对流天气的影响，局地强降雨和高山冰川融水叠加，致使上游来水量急剧增加，为了保证大坝安全，水库开始泄洪。在8月6日和8月8日布伦口水库泄洪流量达到213 m 3 /s和213.3 m 3 /s，超过警戒流量200 m 3 /s，而且2015年同期洪水量超过其它年份流量(图7)；再加上沿线各支沟及坡面汇水，经初步计算下游瞬时洪 图5. 公路桥涵被泥石流冲毁淤埋 图6. 公路K1559 + 160~K1560 + 140段丁坝和护坦水毁破坏 峰流量达873 m 3 /s，已超出公路路基设计洪水流量839 m 3 /s的设计标准。洪水流量大，冲击力强，又加上河流比降大，可达33‰ ~ 87‰，水流侵蚀下切能力强，致使原公路工程基础埋深变浅，同时弯道水流冲刷淘蚀能力增强，水流常以更大交角冲击墙基，一般可达20˚ ~ 30˚，致使公路路基及其防护工程被冲毁破坏。 3.1.2. 持续高温加速冰川消融 2015年7月中旬以来新疆各地经历了一场持续时间长、影响范围广的高温天气，南疆的气温普遍升至30℃以上，部分地区气温达到了45℃，如公路沿线7月30日至8月8日期间多出现高于30℃高温天气(图8(a))，持续高温导致公格尔高山区冰川持续融化，大量冰川融水导致盖孜河及两侧支沟流量急剧增加。另外，2015年4月公格尔九别峰北脊，冰川发生跃动，估计约5亿m 3 冰川移动约20 km，大规模冰川滑移至海拔相对较低位置，在持续高温下将加速融化而形成洪水；再加上公路两侧沟道内存在大量冰碛物，公路沿线暴发了群发性泥石流灾害，造成公路多点冲毁和掩埋。据当地公路分局介绍，自2003年公路改建以来从未暴发过水毁灾害的泥石流沟，本次也发生了不同规模的泥石流灾害。 3.1.3. 强降雨诱发洪水泥石流 2015年7月29日 ~ 8月8日，由于受到强对流天气的影响，盖孜河流域经历了一次强降雨过程，根据气象资料显示，公路沿线9天累积降雨量达到57.9 mm，占年均降水量127.5 mm的45%，其中最大日降雨量出现在8月1日，达到21.5 mm (图8(b))。强降雨造成山区坡面径流急剧增大，由于地面坡度大，地表植被稀少，径流产汇流时间短，洪峰大且冲击力强，又加上沟道堆积体受前期降雨作用接近饱和，在降雨径流冲刷下形成特大洪水和泥石流灾害。 图7. 不同年份盖孜河6~8月流量变化图 图8. 2015.7.30~8.9期间温度和降雨量随时间的变化 3.2. 勘察设计因素 3.2.1. 历史水文资料缺乏，水力计算不合理 G314奥布段位于东帕米尔东部高山峡谷区，沿线最高海拔为7649 m的公格尔山，冰川广泛分布，气象水文条件变化复杂，人类活动少，公路沿线气象水文监测站点少，且监测历史短，无法提供长序列水文资料，致使公路工程水力计算参数局限性较大，公路工程设计标准偏低，易在洪水年发生公路水毁灾害。 3.2.2. 河床侵蚀变化大，设计方案未调整 公路勘察设计完成于2009年，而工程施工始于2014年，由于山区河流冲刷侵蚀能力强，河床横向摆动复杂，致使河床地形变幅大，如K1597 + 800 ~ K1618 + 684.4段河床最大冲刷下切深度在2.5 m~3.5 m，原有公路工程设计尺寸已不满足当前水力计算要求，出现基础埋深变浅或防护工程位置偏低等现象，又加上公路两侧泥石流发育，大量泥石流物质堆积挤压盖孜河，致使河道压缩变窄，高速水流强烈冲刷公路工程，而原有设计方案并未进行相应设计方案调整，以增强公路工程防护设计。 3.2.3. 桥涵构筑物设计不合理 前期对洪水泥石流沟流通路径调查不详细，缺少对流速、流量和冲击力等工程设计参数准确预判，造成涵洞位置布设不合理，孔径偏小，进口截水设施不完善，涵洞出现河水倒灌、进出口不均匀沉降、泥石流堵塞淤埋和洪水冲毁等危害；桥梁的破坏原因复杂多样桥墩基础埋置深度不够，处于冲刷线以上，或桥墩强度不足，桥墩基础在河流的洪峰时刻容易遭受强烈的冲刷，或是桥位选择不当，河床变化大，桥墩布设在沟道中间而缺少防护，泥石流大石块直接冲击桥墩，造成桥墩破损而无法使用，还有就是桥梁跨径小且净空高度较小，泥石流整体掩埋桥梁。 3.2.4. 缺少前期灾害风险评价，公路设计不合理 在前期工可阶段，缺少对公路沿线地质灾害危险性评价与风险预测，致使线位总体设计偏低，无法避免洪水泥石流冲刷和掩埋，在泥石流堆积扇上开挖的低线位，常常成为洪水泥石流天然停淤场；另外，对地质灾害发展趋势缺少准确预测，未能绕避潜在灾害点，造成局部线型不合理公路工程设计不合理。 3.3. 施工组织因素 3.3.1. 水电施工沿河取砂、导致河床下切严重 自2009年以来，盖孜河沿线水电工程所需的砂石材料均采挖自附近河道，导致河床断面和原地表发生较大变化，使路基距主河床的距离越来越近，公路挡墙基础埋深逐渐变浅，从而使路基及防护工程易受到洪水冲刷危害。 3.3.2. 部分防护工程未完工，未形成有效的防护体系 由于天气、施工控制等因素，公路沿线部分段落护坡工程未能施工完成，部分已施工完工后的护坡工程未及时回填压实，河水暴涨后导致路基和未完工防护工程基础冲毁破损。 3.3.3. 水电站引水隧洞施工弃渣随意堆放，改变自然冲沟 公路沿线右侧山坡有多个水电站隧道支洞施工区，隧道弃渣未进行合理规划，随意弃至洞口附近沟道和坡面，改变了原有冲沟流向并堵塞沟道，在雨季松散弃渣极易受雨水冲刷，常常发生溃决型泥石流。 3.3.4. 工期紧张，公路防护工程质量存在缺陷 由于施工工期紧张，局部公路挡墙存在施工质量差、材料用量不足和施工工艺不合理等问题，墙体局部出现强度较低、基础埋深不足，以及墙体层间滑移和内部断裂，造成墙体倾覆和倒塌等危害。