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时间：2023-03-16 13:01:55
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篇1
[论文摘要]3G的时代已经来临,其主要技术标准WCDMA和CDMA2000谁优谁劣自然引起了我们的关注。本文从各个方面对两个技术标准做了全面的对比研究。
一、引言
上世纪70年代末,诞生了被称为第一代蜂窝移动通信系统的双工FDMA模拟调频系统,但由于模拟系统固有的先天缺陷,在90年代初被以TDMA为基础的第二代数字蜂窝移动通信系统所取代,相对FDMA系统有诸多优点,如频谱利用率高,系统容量大、保密性好等。与此同时产生了以CDMA为基础的数字蜂窝通信系统,相比TDMA系统具有低发射功率、信道容量大、软容量、软切换、采用多种分集技术等优点。
随着网络的广泛普及,图像、话音和数据相结合的多媒体和高速率数据业务的业务量大大增加,人们对通信业务多样化的要求也与日俱增,而一代二代系统远远不能满足用户的这些需求,所以诞生了第三代移动通信技术,它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。国际上承认的3G标准有三个:CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA,这里主要从各个方面做WCDMA和CDMA2000的对比研究。
二、WCDMA和CDMA2000的综合比较
由于WCDMA和CDMA2000这两种技术都是将CDMA技术用于蜂窝系统,许多的思想都是源于CDMA系统,因此WCDMA和CDMA2000有许多相试之处:从双工方式上看,WCDMA和CDMA2000属于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都满足IMT-2000提出的技术要求,支持高速多媒体业务、分组数据和IP接入等。但它们在技术实现、规范标准化、网络演进等方面都存在较大差异。
WCDMA和CDMA2000各有优势和缺点。WCDMA技术较成熟,能同广泛使用的GSM系统兼容;相比第二代通信系统能提供更加灵活的服务;而且WCDMA能灵活处理不同速率的业务。其缺点是只能共用现有GSM系统的核心网部分,无线侧设备可以共用的很少。
CDMA2000的优势是可以和窄带CDMA的基站设备很好地兼容,能够从窄带CDMA系统平滑升级,只需增加新的信道单元,升级成本较低,核心网和大部分的无线设备都可用。容量也比IS-95A增加了两倍,手机待机时间也增加了两倍。缺点是CDMA2000系统无法和GSM系统兼容。
1.WCDMA与CDMA2000的物理层技术比较
WCDMA和CDMA2000物理层技术细节上有相似也有差异,由于考虑出发点不同,造成了不同的技术特点。WCDMA技术规范充分考虑了与第二代GSM移动通信系统的互操作性和对GSM核心网的兼容性;CDMA2000的开发策略是对以IS-95标准为蓝本的窄带CDMA的平滑升级。
(1)这两个标准的物理层技术相似点可以归纳为以下几点:
①内环均采用快速功率控制。CDMA系统是干扰受限系统,因此为了提高系统容量,应尽可能的降低系统的干扰。功率控制技术可以减少一系列的干扰,这意味着同一小区内可容纳更多的用户数,即小区的容量增加。因此CDMA系统中引入功率控制技术是非常必要的。
②系统都支持开环发射分集,信道编码采用卷积码和Turbo码。
③系统均采用软切换技术。所谓软切换是指移动台需要切换时,先与新的基站连通再与原基站切断联系,而不是先切断与原基站的联系再与新的基站连通。软切换只能在同一频率的信道间进行,因此模拟系统、TDMA系统不具有这种功能。软切换可以有效地提高切换的可靠性,大大减少切换造成的掉话。
④WCDMA工作频段:1900~2025MHz频段分配给FDD上行链路使用,2110~2170MHz频段分配给FDD下行链路使用,2110~2170MHz频段分配给TDD双工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900~2025MHz频段(上行),2110~2170MHz(下行)。
(2)两个标准的物理层技术差异可以归纳为以下几点:
①扩频码片速率和射频带宽。WCDMA根据ITU关于5MHz信道基本带宽的划分规则,将基本码片速率定为3.84Mcps。WCDMA使用带宽和码片速率是CDMA2000-1X的3倍以上,能提供更大的多路径分集、更高的中继增益和更小的信号开销。CDMA2000分两个方案,即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X两个阶段。CDMA2000系统可支持话音、分组数据等业务,并且可实现QoS的协商。室内最高数据速率达2Mbit/s,步行环境384kb/s,车载环境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在单载波上采用码片速率1.2288Mcps的直接序列扩频,射频带宽为1.25MHz。
②支持不同的核心网标准。WCDMA要求实现与GSM网络的兼容,所以它把GSMMAP协议作为上层核心网络议;CDMA2000要求兼容窄带CDMA,因此它把ANSI-41作为自己的核心网络协议。
③WCDMA进行功率控制的速度是CDMA2000的2倍,能保证更好的信号质量,并支持多用户。
④为了使支持基于GSM的GPRS业务而部署的所有业务也支持WCDMA业务,为了完善新的数据话音网络,CDMA2000-1x需要添加额外的网元或进行功能升级。
2.WCDMA与CDMA2000网络接口的比较
3G标准的基本目标是能在车载、步行和静止各种不同环境下为多个用户分别提供最高为144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的无线接入数据速率。为多个用户提供可变的无线接入数率是3G标准的核心要求。CDMA2000可分别用于900MHZ和2GHZ两个频段CDMA2000的码片速率与IS-95相同,两系统可以兼容。WCDMA的码片速率为3.84Mcps,显然WCDMA系统中低速率用户或语音用户的移动台成本会大幅上升,在CDMA2000系统中则不会如此。
WCDMA的接口标准规范、制定严谨、组织严密,而CDMA2000的接口标准严谨性有待加强。IS-95厂家设备难以互通,给运营商设备选型带来了较大问题;3G许诺的高速无线数据服务必须可以和话音一样实现无缝的漫游,这是至关重要的。多媒体信息要漫游、视频通话也要漫游,没有这些基本要素,3G就不能称其为3G。漫游涉及到的不仅仅是技术问题,更重要的是商业利益。在这方面WCDMA显然更胜一筹,它支持全球漫游,全球移动用户均有唯一标识,而CDMA2000尚不能很好做到这一点。
3.WCDMA和CDMA2000网络演进的比较
(1)WCDMA的网络演进技术
现有的GSM系统利用单一时隙可提供9.6kbit/s的数据服务。如果复用多个时隙就能升级为HSCSD(高速电路交换数据)方式;此后出现了GPRS(通用分组无线业务),首次在核心网中引入了分组交换的方式,可提供144kbit/s的数据速率。接着继续升级采用8PSK调制,这样传输速率可以上升至384kbit/s这就是EDGE;WCDMA的数据传输速率将高达2M/s。
(2)CDMA2000网络演进技术
主要的CDMA2000运营商将来自现在的窄带CDMA运营商。窄带CDMA向CDMA2000过渡的方式为IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的数据传输速率为14.4kbit/s,为了提供更高的速率,1999年部分厂商开始采用IS-95B标准,理论上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C进一步使容量加倍,最后升级为CDMA2000。
窄带CDMA系统向CDMA2000系统的演进分为空中接口、网络接口及核心网络演进等方面。
①目前窄带CDMA系统的空中接口是基于IS295A,其支持的数据速率为14.4kbit/s,由IS295A升级到IS295B,可支持64kbit/s。
②窄带CDMA网络接口的演进主要指窄带CDMA系统A接口的升级和演进。对于窄带CDMA系统,以前其A接口不是规范接口(即不是开放接口),窄带CDMA和GSM的A接口的规范相比较,GSM是先有A接口标准,然后厂家依据标准开发;窄带CDMA是厂家各自开发,然后广泛宣传,最后凭借自身影响修改标准。
③窄带CDMA的核心网在美国经过多年发展后,从IS241A到IS241B到IS241C,我国CDMA试验网和红皮书以IS241C为基础,IS241D规范在1999年底,目前IS241E规范还未正式。
三、WCDMA和CDMA2000在我国的前景
对3G标准的选择不仅要看其技术原理及成熟程度,还要结合本国国情、市场运作状况等因素进行考虑。按目前的进展来看,两种标准最后不能融合成一种,但可以共存。
在我国,GSMMAP网络已形成巨大的规模,欧洲标准的WCDMA在网络上充分考虑到与第二代的GSM的兼容性,在技术上也考虑了与GSM的双模切换兼容,向WCDMA体制的第三代系统演进,从一开始就解决了全网覆盖的问题。而且CDMA2000采用GPS系统,对GPS依赖较大;在小区站点同步方面,CDMA2000基站通过GPS实现同步,将造成室内和城市小区部署的困难,而WCDMA设计可以使用异步基站,运营者独立性强;对于电信设备制造行业,我国在GSM蜂窝移动通信方面发展成熟,而窄带CDMA系统尚未形成规模和产业。
WCDMA采用全新的CDMA多址技术,并且使用新的频段及话音编码技术等。因此GSM网络虽然可采用一些临时的替代方案提供中等速率的数据服务,却不能提供一种相对平滑的路径以过渡到WCDMA。而CDMA2000的设计是以IS-95系统的丰富经验为依据的,因此窄带CDMA向CDMA2000的演进无论从无线还是网络部分都更为平滑。在基站方面只需更新信道板,并将系统软件升级,即可将IS-95基站升级为CDMA2000基站。
由此可见,WCDMA和CDMA2000还将长时间在我国共存,鹿死谁手?尚未分晓。
参考文献:
[1]TeroOjanpera,RamjeePrasad.朱旭红译.宽带CDMA:第三代移动通信技术.北京:人民邮电出版社.
篇2
无公害蔬菜生产基地选择在远离工厂、医院等污染源3000m以外，水质、大气、土壤无污染的地域，能有山、河隔离带更为理想。农田灌溉水、土壤、大气、生活饮用水、水土保持综合治理等环境质量应符合国家有关标准。基地面积应大于5hm2，土地连片便于轮作，运输方便。基地选定后还应合理规划，完善排灌设施，健全田间道路网络，培肥土壤等，创造一个优质、高效、低耗的无公害蔬菜生产生态环境。
2细化栽培
细化栽培技术就是要根据蔬菜病虫无害化治理的要求，研究蔬菜生长发育的规律、环境调控与产量形成规律，研究无土栽培、设施栽培、节水灌溉及这些技术的应用与病虫消长的关系；研究不同科蔬菜之间轮作技术、茬口安排技术、清洁田园技术和引种试验推广抗病虫品种技术的综合，因地制宜制定（设计）出一套适合当地不同类型菜地和不同蔬菜品种的生产技术规范，供基地生产应用。
3强化应用生物和物理防治技术
随着无公害蔬菜生产技术的不断演进，保护、利用天敌，苏云金杆菌、Bt与病毒复配的复合生物农药、爱比菌素、农抗120、农用链霉素、新植霉素等的应用，灯光诱杀、气味诱杀，利用害虫对颜色趋性进行诱杀及防虫网、特种性能膜防病虫等生物、物理防治技术已日益受到重视，部分已直接取代化学农药的使用。今后要充分应用已有的技术成果，进一步开发、推广生物和物理防治技术，力争扩大取代化学农药的使用面。
4病虫害化学防治技术
优化蔬菜病虫害化学防治技术，可大幅度提高农药药效，既控制病虫的为害，又可防止农药在蔬菜产品上的超标残留。可从以下几方面入手：
（1）按照国家有关规定，绝对禁止在蔬菜上使用剧毒、高毒、高残留农药。
（2）加强病虫测报，掌握防治适期。蔬菜病虫种类繁多，发生复杂，要抓住主要病虫和病虫发生的主要时期开展测报，一般害虫的低龄阶段和病害的发生初期为防治适期。
（3）对症下药。据中国蔬菜病虫原色图谱记载，我国有蔬菜病害1133种、蔬菜虫害334种，但各地主栽的蔬菜种类和主要病虫发生种类并不很多，防治前一定要确诊后对症下药。
（4）讲究施药技术。实施化学防治时必须把农药施用到目标物上才能有效地控制蔬菜病虫的发生、发展，才能保护蔬菜的正常生长，若施药“脱靶“就会降低防治效果和造成环境污染。
（5）严格按照有关规定控制农药的使用浓度、使用量、剂型、使用次数、使用方式和依法执行农药的安全间隔期。
5施肥措施
（1）重施有机肥，少施化肥。充足的有机肥，能不断供给蔬菜整个生育期对养分的需求，有利于蔬菜品质的提高。农作物秸秆和畜禽粪污要加入发酵剂经过高温堆积发酵，使其充分腐熟方可施入菜田。发酵时将新鲜的粪污装入塑料袋中堆放或装入缸中，加入热水封口，在15℃以上的环境湿度下自然发酵。农作物秸秆加入速腐剂可直接还田，但将其粉碎后，堆腐发酵效果更好。堆腐的方法是每100kg粉碎的秸秆加入速腐剂1~2kg，堆垛后，表面用泥封严，一般20d左右成肥。
（2）重施基肥，少施追肥。实践证明，在相同基肥条件下，追肥用量越大，绿色蔬菜生产要施足基肥，控制追肥，一般施用纯氮225kg/hm2，2/3作基肥，1/3作追肥，深施。
（3）重视化肥的科学施用。一是禁止施用硝态氮肥。二是控制化肥用量，一般施氮量应控制在纯氮2250kg/hm2以内。三是要深施、早施。一般氨态氮肥施于6cm以下土层，尿素施于l0cm以下土层。早施有利于作物早发快长，延长肥效，减少硝酸盐积累。实践证明，尿素施用前经过一定处理，还可在短期内迅速提高肥效，减少污染。处理方法为：取1份尿素，8~10份干湿适中的田土，混拌均匀后堆放于干爽的室内，下铺上盖塑料薄膜，堆闷7~10d即可做穴施追肥。四是要与有机肥、微生物肥配合施用。
（4）施肥因地、因苗、因季节而异。不同的地质，不同的苗情，不同的季节施肥种类，施肥方法要有所不同，低肥菜地，可施氮肥和有机肥以培肥地力。蔬菜苗期施氮肥利于蔬菜早发快长。夏秋季节气温高，硝酸盐还原酶活性高，不利于硝酸盐积累，可适量施用氮肥。
6参考文献
[1]石其夫，庄召勤，程大勇.无公害蔬菜生产农药使用现状及对策[J].现代农业科技，2007（2）：53.
篇3
关键字处理器；动态功耗；温度监控
1引言
随着CPU集成度和运行速度的不断提高，其功耗也越来越大，导致CPU的运行温度越来越高，并成为CPU技术发展的瓶颈。CPU的温升不仅影响CPU技术的进一步快速发展，而且直接影响CPU的稳定性和使用寿命。如何抑制CPU的温升和迅速降低CPU的温度成为CPU设计和使用的一个重点。
CPU设计者主要从体系结构设计、集成电路半导体材料选择、CPU内功能电路布局、CPU几何尺寸等方面把握CPU的理论功耗和表面散热途径。CPU在完成设计并成为产品以后，在使用的过程中，它的实际功耗和散热效率会因不同的使用环境而有所不同。CPU的使用环境包括周围温度、气压、通风、供电电压、时钟频率、散热措施、负荷特点等。本文重点讨论各种温控技术，并且给出解决降温的各种措施。
2影响CPU温升的因素
CPU的温升取决于两大方面，一个方面是CPU工作不断产生的热量累积；另一个方面是对CPU产生的热量的导散。热量增加和散热不畅都会导致CPU的温度上升，并造成对CPU的损伤。
CPU的热量来源于它的功耗，根据CPU功耗与供电电压和工作频率的关系可以看到供电电压和工作频率是影响CPU温升的两个重要因素。
CMOS电路CPU的动态功耗为P=CV2f，其中C表示电路负载大小，V表示供电电压，f为工作频率。可见工作频率f与芯片的动态功耗成线性正比例关系，供电电压V的平方与芯片的动态功耗成线性正比例关系，对于一颗CPU来说，电压越高，时钟频率越快，则功率消耗越大。因此，在能够满足功能正常的前提下，尽可能选择低电压工作的CPU能够在总体功耗方面得到较好的效果。对于已经选定的CPU来讲，降低供电电压和工作频率，也是一条节省功率的可行之路。
3CPU的温控技术[1][4][5]
3.1外部温度监控技术
对CPU温度监控通过“外部监测”措施—即通过主板CPU插座下面的热敏电阻来监测CPU工作时的温度。CPU插座内采用立式或贴片式的热敏电阻。整个监测过程全部是由主板来负责，热敏电阻直接将所监测到的数据传给主板上的温控电路，如果监测到CPU的工作温度超过在BIOS中的预设值时就会自动断电关机或报警。采用此种方式的优点是体积小、价格低，使用方便，不过在监控处理器温度时明显存在缺陷，比如用此类监测方式得到的温度往往是CPU底面的温度，而不是内核温度，温度读数是由监控芯片根据温敏电阻的阻值变化计算得出，而且此类接触式测试受外部环境影响较大。如果热敏电阻与微处理器接触不够紧密，微处理器的热量不能有效地传送到，所测量温度会有很大误差。有些主板上采用SMD贴片热敏电阻去测量微处理器温度，其测量误差比直立式热敏电阻误差更大，因为这种贴片元件很难紧密接触到微处理器。故此类CPU温控结果误差性极大、反应不灵敏，所得结果仅仅只供参考。这就带来了一个十分严重的问题∶表面温度不能及时反映微处理器核心温度变化，从而形成一个时间滞后的问题。因为核心温度变化之后要经过一段时间才能传送到微处理器表面。相比之下，表面温度反应十分迟钝，其升温速度远不及核心温度，当核心温度发生急剧变化时，表面温度只有“小幅上扬”。Pentium4和AthlonXP等最新的微处理器，其核心温度变化速度达30～50℃/s，核心温度的变化速度越快，测量温度的延迟误差也越大。在这种背景之下，如果再以表面温度作为控制目标，保护电路尚未做出反应，微处理器可能早已烧坏。因此曾提出“TemperatureOffsetCorrection”(温度偏差修正)的CPU内核心温度监测温度修正方案来纠正此种CPU温控所带来的偏差。所谓“温度偏差修正”就是指当系统采用外部测量法时，必须在测量结果的基础上增加一个温度偏差值：即BIOS中显示的温度值=实际测试值+温度偏差值。这个偏差值由主板热敏电阻、临界温度等因素来决定，当系统设定以后它就是一个常量(通过刷新BIOS可以改变这个值)。这些措施在一定程度上可以减小误差值。但是，问题仍不能得到根本性解决，比如对于突发事件(如风扇脱落)所带来的温度急剧提升完全不能及时做出反应。为此我们考虑采用内部温控技术。
3.2内部温控技术
针对外部温度监控技术的不足，CPU厂商在CPU内核里面加入了一个专门用于监测CPU温度的热敏二极管，将CPU温度来引了“内部温控”时代。在这里整个处理器温度监控系统可分为外部控制型和内部控制型两种基本结构。外部控制型监控系统，其实就是主板的温度监控电路，它有三种基本存在形式∶一种是采用独立的控制芯片，，这些芯片除了处理温度信号，同时还能处理电压和转速信号；第二种形式是在BIOS芯片中集成了温度控制功能；第三种形式是南桥芯片中集成温度控制功能，目前新一代南桥芯片都有温度监控功能。而内部控制型监控系统则是指CPU内核心中整合的热敏二极管，这个热敏二极管的正负两极作为CPU两个针脚直接来通过主板CPU插座和主板的温度监控电路相连。在整个监控过程中，当CPU工作时，热敏二极管就将感应到的数据变化传输给主板的温控电路，由主板的一个特定逻辑运算电路通过所接收到的数据计算出CPU的内核温度，如果计算出来的温度高于预设温度警戒线时，系统就会自动在瞬间切断CPU核心电压，使CPU停止工作并让系统挂起来，从而可以很好地保护CPU不被烧毁。P2、P3及AthlonXP处理器都是采用了此种技术。这种方法反馈回来的温度并不是很准确，往往要比CPU核心温度低5度左右。为防止它的处理器过热烧毁推出了S2K总线断开技术：即当处理器内核温度过高时，系统会发出一个HALT指令(HALT改指令的意思是在没有要处理的指令和数据时将处理器挂起)，当CPU接收到HALT指令时，处理器会转到相应的等待模式，这种模式只需要消耗较小的功率。
通过在CPU内核整合热敏二极管来控温已经是一种能很准确监控CPU核心温度的方法了，而且配合主板的温控电路就能即时保护过热的CPU，使其不至于在风扇突然停转或意外脱落时CPU被烧掉。但此类内部温控技术存在一个弊端，那就是在CPU温度过高时通过直接关闭电脑来达到保护的目的，这样会导致数据因为未能及时保存而丢失，忽略了数据的价值往往要比一个CPU的价值要高的可能性。而且热量不稳定可能导致系统不稳定，如果电脑死机或程序进入死循环，就会失去监控作用，也就无法保护微处理器了。
3.3热量控制电路
为弥补第一代内部温度监控技术的不足，Intel在Northwood核心P4中引入了第2代内部温度监控技术—热量控制电路(ThermalControlCircuit，英特尔又将它命名为热量监视器(ThermalMonitoring))。P3、AthlonXP的温控电路的特点是内部仅拥有一个热敏二极管不同，而Northwood核心P4的热量控制电路拥有两套热敏二极管。其中一套热敏二极管侦测CPU的温度值并传输给主板上的硬件监控系统，这套装置像传统的内部温控技术一样通过关闭系统来保护CPU，不过只是在紧急情况才会自动关闭。第二套热敏二极管放置在CPU内核温度最高的部位，几乎触及ALU单元，并作为热量控制电路的一个组成部分。在CPU工作中，这两套热敏二极管的电阻会因温度而变化，因此通过它的电流也会随着CPU的核心温度而变化，通过与内设参考电流的比较，系统能够判断当前电流是否达到了临界点。如果CPU最热的地方超过一定值，第二套热量温控装置会发送一个PROCHOT#信号使热量控制电路系统开始工作，通过减小CPU的负载来降温，其实这套热敏二极管起到波动调节作用。Pentium4的热量控制机制并非是减少时钟频率，而是减少其输出的有效工作频率。当温度正常的时候，ALUs(算术逻辑运算器)将会接受到一定的频率。但当主板检测到CPU的核心温度达到一个特定的临界值时，热量控制电路就开始发送PROCHOT#信号，将空置的时钟周期插入到正常的时钟周期内，发送到CPU的调节信号如图1所示。
图1发送到CPU的调节信号
PROCHOT#激活的无效周期会将某些正常时钟周期省略掉，使得最终发送给CPU逻辑运算单元的信号频率就会有所降低，从而通过降低CPU的工作效能来达到降温的目的。随着温度的降低，热量控制电路将会开始减少空时钟周期的数量以使CPU返回它原来的工作模式。只要CPU核心温度比临界值低1度时，热量监视器就会停止发送过热信号。热量控制单元就会停止产生空的时钟周期，CPU的性能也就恢复到正常值，过热保护系统被激活只需十几亿分之一秒，我们还可以在Pentium4主板的BIOS中选择超警戒温度来进行控制。当处理器的任务周期(dutycycle)占全部周期的比例越大说明处理器的工作效率越高，其可以调节的比例在12.5%到87.5%之间，选择的数值越小，则任务周期的比例越小，效率降幅反而越大，我们还可以利用PROCHOT#引脚功能保护主板的其它元件。当供电模块的温度超出警戒温度时，监控电路输出低电平到PROCHOT#，从而激活TCC，通过降低微处理器功耗来达到保护供电模块及主板其它元件的目的。
4抑制CPU温升的措施
4.1风冷散热系统
风冷散热系统由散热片和风扇构成，判断散热片的好坏的重要依据是表面积的大小，采用众多的鳍片来提高散热效果。散热片的内部和边缘需要设置合理的导风通道，散热片的切割面要磨光，以使其能与CPU表面完全结合。滚珠轴承的寿命、噪音、发热量远较含油轴承好。工作电压为12v，耗电量在十瓦之内。不少人认为风扇转速越高，那么在同一时间内，从CPU上带走的热量就越多，这样CPU就越容易冷却，事实并不是如此。如果风扇的转速超过其标准值，那么风扇在长时间超负荷情况下运行时，从CPU上带走的热量就比在高速转动过程中产生的热量小，这样时间运行得越长，热量差也就越大，高速运转的风扇不但不能起到良好的冷却效果，反而使CPU温度大幅提升；况且，散热风扇的转速越高，可能在运转过程中产生的噪音就越大，严重的话可能让风扇或者CPU报废；另外，要想让风扇高速运转，还必须有较大的功率来提供动力源，而高动力源是从主板和电源中的高功率中获得的，主板和电源在超负荷功率下就会经常引起系统的不稳定。所以，风扇转速越高冷却效果越好的说法是不成立的。从理论上分析，风扇功率越大散热效果应该越好，但这样的理论成立是在一定的前提之下的，也就是说在风扇的运行功率不超过额定运行功率的条件下，功率越大的风扇通常它的风力也越强劲，散热的效果也越好。而风扇的功率与风扇的转速又是直接联系在一起的，也就是说风扇的转速越高，风扇也就越强劲有力。不能片面地强调高功率，这需要同计算机本身的功率相匹配，如果功率过大，不但不能起到很好的冷却效果，反而可能会加重计算机的工作负荷，从而会产生恶循环，最终缩短了CPU风扇的寿命。因此，用户在选择CPU风扇时，不能错误认为风扇功率大其散热效果肯定会好，而应该根据够用原则来选择与自己电脑相匹配的风扇。并且在选择好风扇之后能够根据实际情况选择合适的机箱，从而更好地降低CPU的温度。
4.2半导体散热系统
半导体制冷器由许多N型和P型半导体材料排列组成，N、P之间是铜、铝等金属材料，外面是绝缘和导热良好的陶瓷片。通电后，电子由负极出发，经P型半导体吸收热量，至N型半导体放出热量。冷端接到CPU，热端接到散热片，由风扇将热量排出。这种散热系统消耗功率为10w至50w，增加了微机电源负担，本身产生大量热，容易造成半导体散热片的高温烧毁，低温一面容易产生露。
4.3液氮散热系统
液氮散热系统的工作原理是将主板、CPU等部件密封于一个空间里并抽成真空，CPU被内部充满液态氮的玻璃容器密封。进行类似水冷的循环散热。，它的特点是冷却能力强，但制造工艺复杂，容易结霜产生露水。
4.4软件降温
软件降温利用了CPU“空闲挂起”指令进行工作，从而实现了CPU的降温及功耗的降低。“空闲挂起”就是指在一段时间内没有接收到指令，CPU自动进入低耗能的休眠状态，降温软件缩短了CPU进入休眠状态的等候时间，从而减少了热量的产生。降温软件占用约1%至3%的系统资源，使CPU下降3至10℃。但是当CPU进行实时多任务的工作时，CPU能够得到“空闲挂起”的机会不大，这种情况下，软件降温的作用便失去了。
5结论
本文从CPU升温的因素说起，接着详细地介绍了当前几种主要的CPU温控技术，并分析每种温控技术的优缺点，接着介绍了当前的几种主要的CPU降温措施。
参考文献
[1]C.M.Krishna，Yann-HangLee.Voltage-Clock-ScalingAdaptiveSchedulingTechniquesforLowPowerinHardReal-TimeSystems.IEEETRANSACTIONSONCOMPUTERS，VOL.52，NO.12，DECEMBER2003
[2]Jung-HiMin，HojungChaandVasonP.Srim.AnEfficientPowerManagementMechanismforWiFi-basedHandheldSystems.WirelessCommunications，NetworkingandMobileComputing，2006.WiCOM2006.InternationalConferenceon
[3]BishopBrockandKarthickRajamani.DynamicPowerManagementforEmbeddedSystems.SOCConference，2003.Proceedings.IEEEInternational[Systems-on-Chip]
篇4
1.1晒种：由于棉种休眠期长，需要较长的后熟时间。通过晒种可以起到打破休眠，杀死种子表面病菌的目的。
1.2浸种：用缩节胺200mg/L浸种12小时，幼苗侧根数量增加30%以上，地上部分生长放慢，节间适中（3.4-4.5）cm，出叶速度并不降低，初始果枝平均下降一个节间。苗期一般不需要化控。如雨水多则可视情况轻控。
2蕾期调控
2.1中耕：可以有效提高地温，促进棉苗根系发育。中耕深度先浅后深，做到碎土良好，达到增温保墒的目的。
2.2叶面施肥：补充棉花苗期生长所需的微量元素，硼、锌及少量的氮、磷肥。
2.3受灾棉苗、僵苗一促为主，采取中耕、喷施赤霉素、叶面肥，对发生干旱的面田要提前灌水施肥促苗早发。
2.4喷施缩节胺，增加叶片叶绿素含量，促进花芽分化，控制基部节间伸长，主茎日生长量控制在0.7-0.9cm之间为宜，根据品种、土壤肥力、长势长相、天气状况适当调整化控浓度和次数。
3花期调控
3.1此时期是棉花营养生长和生殖生长旺盛期，又是水肥供应充足期。在灌水前3-4天必需对棉田进行缩节胺化控，用量在3-5g/667㎡.施用缩节胺次数、时间、用量应结合气候水情、品种、土壤肥力、长势长相灵活掌握。再用药量上掌握前轻后重的原则。为防早衰进行二次追肥，施尿素8-10kg/667m2。
3.2打顶整枝：通过择除顶心，去掉顶端优势，抑制营养生长，促进生殖生长，使养分有效的运输到生殖器官，防止早衰，保证秋桃成铃。
3.3打群尖：抑制叶枝和果枝生长，改善群体通风透光条件，保证蕾铃正常发育。
3.4去叶枝、推株并垄：改善田间通风透光条件，促进底部棉铃的发育。
4吐絮期调控
针对贪青晚熟的棉田。于9月20日前，在最高温度高于20℃前的几天使用40%乙烯利120-150g/667m2加水3.5kg均匀喷施在全株棉叶上。
篇5
关键词：证券投资技术分析理论前提思考
证券投资技术分析通过分析证券市场过去和现在的市场行为（成交量、成交价、价格变化的时间和空间），来预测证券价格未来的变化趋势。在现实的证券投资活动中，技术分析占有非常重要的地位，在证券投资的理论体系中，技术分析与证券投资基本分析，证券投资组合理论具有同等重要的地位。
技术分析理论是建立在三大假设基础之上的，技术分析的第一假设认为市场行为会涵盖一切信息，影响股票价格变化的所有因素，都会反映在市场行为之中。故此，我们在预测股票价格的未来变化趋势时，没有必要对影响股票价格的因素具体是什么作过多的关心，我们的注意力应该放在对市场行为的研究上，只要我们弄清了股票价格涨跌、成交量增减、价格变化的时间空间等市场行为结果的含义，我们就可以预测股票价格的未来变化趋势。这一假设对技术分析具有非常重要的意义，是技术分析的理论前提。如果不承认这一假设，或者说这一假设并不存在，技术分析将会失去其存在的价值。如果市场行为并没有包括全部的、所有的影响股票价格的因素，那么我们仅仅使用研究市场的成交价、成交量和价格变化的时间和空间这些市场行为的最终结果的方法，就想达到预测和把握市场价格的未来变化趋势的目的，就只能是以偏概全、一厢情愿了。
对于技术分析的这一重要假设和理论前提，我国理论界占主流地位的观点认为，是具有一定合理性的。笔者认为，这一看法是值得商榷的，无论从理论上还是从投资实践上来看，都不能够证明市场行为可以涵盖一切信息的结论是正确的，这一假设究竟具有多少合理的成分，值得我们深入地进行研究。
市场行为涵盖一切信息并无可靠性
任何一个假设的成立都必须经过理论和实践的检验，只有在理论上具有可靠性，在实践中具有可操作性，我们才能够得出结论说这一假设是正确的。市场行为涵盖一切信息在理论上具有可靠性吗?我们认为，回答应该是否定的。
首先，技术分析所说的市场行为，实质上是指市场参与者即投资者的行为。正是投资者看涨或看跌的预期、买入或卖出的决策导致了股票价格的波动和成交量的变化，而投资者预期的形成是对影响股票价格的多种因素进行理性分析的结果。这里似乎可以可推出一个顺理成章的结论，这就是影响股票价格波动的因素决定了投资者的预期，而投资者的预期又决定了投资者的行为，我们分析市场上投资者的行为结果（成交量、成交价），实际上就是分析投资者的预期，就是分析影响股票价格的所有因素。认真分析我们就不难发现，这一系列推理在逻辑上并不具有必然的联系，其可靠性值得怀疑。不错，投资者在投资决策过程中，首先要对影响股票价格未来变化的因素进行研究，而后形成对股票价格未来走势的判断，最后作出或买或卖的决定。但是，问题的关键在于，投资者在对影响股票价格变化的因素进行分析时，必然会带有不同的主观个性特征。投资者对影响股票价格变化因素的分析过程实质上是一个认识过程，一个能动的反应过程，这一过程不能不受到投资者理论素养、价值标准、思维方式、个性特征和心理状态的影响。面对同样的客观条件，不同的投资者完全可以作出不同的结论，采取不同的投资决策，从而表现出不同的甚至相互矛盾的市场行为。这样的市场行为究竟具有多少客观成分，究竟在多大程度上客观地反映了现实情况，值得研究。显然，我们不能祈求仅仅用这些行为的客观表现（成交价格和成交量的变化情况）就可以把握所有的信息、就可以把握所有的影响股票价格变化的因素。
其次，如果说市场行为可以涵盖所有信息的结论成立，它需要的一个基本条件是，这里所说的市场行为必须是理性的行为，而不是非理性的行为。那么，投资者在投资过程中所表现的行为是理性的吗?按照经济学的一般假定，从个体的角度来看，作为经济活动参预者的投资者同任何其他经济主体一样必然具有追求收益（利润、效用）最大化的理。但是，这种个体的理并不能够保证集体行为也是理性的，在很多情况下，正是个体的理性导致了集体的非理性。技术分析所说的市场行为，显然指的是投资者的集体行为，而并非投资者的个体行为，这种投资者的集体行为，我们不能够从理论上证明它必然是理性的行为。现实生活告诉我们，证券投资者集体行为往往表现出很强的非理性成分，股票价格的暴涨暴跌、大起大落、股市泡沫的快速形成和迅速破灭，己经充分说明了这一点。
再次，证券的虚拟经济性质，已经证明证券市场的交易行为（成交价格、成交量）并不能够充分的、客观的反映影响证券价格变化的所有因素。股票、债券和证券衍生品代表的是金融权益资产，属于虚拟经济的范畴。证券的运动不仅与生产资本的运动相脱离，而且还与其所代表的资金的运动相脱离。在实体经济中，供求规律决定着交易价格的波动，价格会自动回归到市场供求的均衡点。虚拟经济的交易价格则取决于人们对未来的预期，价格上升会刺激人们的获利欲望，购买需求扩张，从而推动价格的进一步上升；价格下跌，又将刺激人们的止损欲望，供给急剧增加，需求急剧萎缩，从而导致价格的进一步下跌。当交易进入某种难以为继的状态时，就会出现价格的急剧变化，市场价格很难回到真正的市场供求平衡点。由此可见，虚拟经济具有天然的制造经济泡沫和投机的成份，其价格具有极大的误导作用。
最后，从有效市场理论的角度来看，市场行为涵盖一切信息的结论对证券的投资决策并不具有任何的指导意义。有效市场理论，是1965年美国经济学家法码（EugeneFama）最先提出来的。在这一理论中，法码将证券市场分为弱有效型、半强有效型、强有效型三种形式。这三种不同的市场形式的区别，主要表现为证券价格对市场信息的反应程度不同。在强有效型市场中，证券价格能够充分和快速地反映所有的相关信息，任何人都不能够通过对信息的私人占有而获得超额利润。通俗地说，在一个强有效型的市场中，证券价格的变化是随机的和不可预测的。显然，如果我们认为证券价格的变化这一市场行为的最重要的表现已经反映了市场的所有信息，证券市场是强有效型的，技术分析的理论前提是正确的，我们就会得出证券价格的变化是随机的和不可预测的结论，从而也就否认了技术分析存在的价值。反之，如果我们肯定运用技术分析可以预测证券价格的未来变化趋势，就必然要否认证券价格的变化能够反映市场所有信息的结论，从而也就否认了技术分析所赖以存在的理论前提。
评价技术分析须实事求是
从以上的分析中可以看出，市场行为涵盖一切信息这一技术分析的重要理论前提实际上是并不成立的。虽然技术分析是千百万投资者上百年投资实践的经验总结，这种经验总结对现实投资活动肯定具有一定的借鉴意义，但是它毕竟属于经验性质的范畴，并没有形成一个完整的、具有逻辑联系的理论体系。因此，我们在任何时候都不应该夸大技术分析对投资实践的指导作用。
篇6
【关键词】：遥感技术；特性；应用
中图分类号：TJ8
文献标识码：C
文章编号：1002-6908(2008)0720095-01
前言
随着人类生存环境的变化和国际竞争的日益激烈,对自然资源、地理资源和太空资源的开发和争夺已经成为影响人类和民族发展进程的重要因素。遥感正是为了满足这样的需求所产生的一门综合性应用技术,它是以航空摄影技术为基础，在本世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。经过几十年的发展，遥感技术已经从航空时代进入航天时代。由于遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况，其效率之高是以前各种技术无法企及的。因此，遥感技术已成为一门实用的，先进的空间探测技术。伴随遥感技术在国民经济中发挥着越来越重要的作用，由此带来了新一轮遥感应用的热潮。现在，卫星应用覆盖了减灾、健康、环境监测、能源调查等，影响了人类生活的方方面面。因此，在许多领域，遥感对地观测技术有着无限光明的应用前景。
1.遥感技术的涵义
遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的，它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理，识别地面上各类地物，具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料，并从中获取信息，经记录、传送、分析和判读来识别地物。
当前遥感形成了一个从地面到空中，乃至空间，从信息数据收集、处理到判读分析和应用，对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系，成为获取地球资源与环境信息的重要手段。
2.遥感技术主要特点
2.1可获取大范围数据资料。
遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右，从而，可及时获取大范围的信息。例如，一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多km2。这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要。
2.2获取信息的速度快，周期短。
由于卫星围绕地球运转，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如，陆地卫星4、5，每16天可覆盖地球一遍，NOAA气象卫星每天能收到两次图像。Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。
2.3获取信息受条件限制少。
在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。
2.4获取信息的手段多，信息量大。
根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线，红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物内部信息。例如，地面深层、水的下层，冰层下的水体，沙漠下面的地物特性等，微波波段还可以全天候的工作。
3.遥感技术的实际应用
3.1遥感技术在地质灾害中的应用
遥感技术应用于大面积的地质灾害调查,可达到及时、详细、准确且经济的目的。在不同地质地貌背景下能监测出地质灾害隐患区段,还能对突发性地质灾害进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。为此，我国设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题,经过近20年的实践,已摸索了一套较为合理、有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法。在“5.12”汶川大地震的后续救援工作中，遥感技术就发挥了突出作用，第一时间提供了地质地貌变化情况，为政府作出正确决策提供了依据。
3.2遥感技术在生态环境中的应用
伴随着社会的进步和发展，气候变化、环境污染成为了人类世界所面临的发展瓶颈。遥感技术应用于宏观生态环境要素的监测,具有视野广阔、获取的信息量多、效率高、适应性强、可用于动态监测等众多优点,同时其技术方法成熟。为此,采用卫星遥感这一面向全球的先进技术,是环境科学研究的必要途径,它不仅可以为我们提供大面积、全天时、全天候的环境监测手段,更重要的是能够为我们提供常规环境监测手段难以获得的全球性的环境遥感数据,这些数据将成为我们进行环境监测、预报和科学研究不可缺少的基础。
遥感技术应用于环境监测上既可宏观观测空气、土壤、植被和水质状况,为环境保护提供决策依据,也可实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,及时制定处理措施,减少污染造成的损失。其从空中对地表环境进行大面积同步连续监测,突破了以往从地面研究环境的局限性。
如赤潮遥感监测。1995年至1997年国家海洋局第二海洋研究所开展了“海洋水产养殖区赤潮监测及其短期预报试验研究”,该项目成功地监测和预报了1997年11月发生在广东沿海和1997年7月发生在浙江的赤潮。开创了国内赤潮卫星遥感实时监测和预测的先河。
3.3遥感技术在农业气象灾害中的应用
目前我国农业生产基础设施薄弱,抗灾能力差,对气象环境的依赖性很大。农业气象灾害对国民经济,特别是农业生产造成了极为不利的影响。利用遥感技术，可以绘制更加清晰、形象的气象图；进行气候资源监测评价；气象灾害评估；气象灾害预警、气候分析评价等等气象服务；建设基于遥感技术和地理信息系统(geographicinformationsystem)GIS支持下农业气象灾害监测系统开发；利用气象数据,结合GIS背景资料对危害区域、危险程度、受害作物面积进行分析、计算、评估，预测洪涝灾害的演进规律，提供受灾区域、受灾人口与损失估算报告,并根据已有的抗洪措施形成后期应急反应方案以及防灾系统建设方案。
3.4遥感技术在海洋渔业中的应用
近年来,海洋渔业遥感技术的研究和应用,受到国内外各渔业相关科研单位和大学的广泛关注和重视。遥感技术应用于海洋渔业，具有大面积观测和实时动态监测的优点,可以获取多种海洋环境要素信息,对预报渔场渔情信息是一种十分理想的手段。
3.5遥感技术在流行病学研究中的应用
遥感及其相关分析技术为流行病学研究开辟了新的途径。周晓农等人利用1989年与1995年两次全国血吸虫病抽样调查资料和我国黄河以南1∶100万数字化地图建立了我国钉螺分布的GIS,显示了我国不同地区血吸虫病的流行强度、分布范围、数据来源及时间等。
为应付未来突发,可利用遥感技术提供目标地区的流行病学疾病预测资料,以制订卫勤保障计划,保障部队战斗力。美国军方从1982年以来就运用遥感技术开展了大量研究,他们以降雨量和气温以及从LANDSAT-3MSS获取的数据为参数预测了菲律宾血吸虫病的流行区分布,并用来计算美军军事演习期间可能由于血吸虫病而导致的潜在伤亡数;另外还将遥感技术应用于战争时区别自然状态的疾病暴发与由于使用生物战剂引起的疾病暴发的研究。
结束语
综上所述,随着技术方法与手段的日臻完善，遥感技术必将在更多的行业和领域发挥重要作用，从而进一步影响我们的工作和生活。
参考文献
[1]侯春红.公路地质灾害调查中的遥感技术,中国减灾2007,3.
[2]刘爱容.GIS支持下的农业气象灾害监测系统的开发与应用,科技资讯,2007(7).
[3]郑锦秀.地理信息系统的基本功能和技术,福建气象学报,2001(2).
[4]周金星.山洪泥石流灾害预报预警技术述评,山地学报,2001(19).
篇7
按照电解质的不同可将燃料电池分为磷酸燃料电池、碱性燃料电池、固体氧化物燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池及质子交换膜燃料电池（PEMFC）等五类。PEMFC单电池由质子交换膜、气体扩散电极、双极板等构成，图1是其结构与工作原理示意图。
PEMFC的基本工作过程如下：
（1）氢气通过双极板上的导气通道到达电池的阳极，氢分子在催化剂的作用下解离形成氢离子和电子；
（2）氢离子以水合质子H+（xH2O）的形式通过电解质膜到达阴极，电子在阳极侧积累；
（3）氧气通过双极板到达阴极后，氧分子在催化剂的作用下变成氧离子，阴、阳极间形成一个电势差；
（4）阳极和阴极通过外电路连接起来，在阳极积聚的电子就会通过外电路到达阴极，形成电流，对负载做功。同时，在阴极侧反应生成水；
（5）只要持续不断地提供反应气体，PEMFC就可以连续工作，对外提供电能。
2质子交换膜燃料电池的特点
（1）高效率。PEMFC以电化学方式进行能量转换，不存在燃烧过程，不受卡诺循环限制，其理论热效率可达85-90%，目前的实际效率大约是内燃机的两倍。传统动力源为了提高效率必须将负荷限制在很小范围内，而PEMFC几乎在全部负荷范围内均有很高效率。
（2）模块化。PEMFC在结构上具有模块化的特点，可根据不同动力需求组合安装，采用“搭积木”式的设计方法简化了不同规模电堆的设计制造过程。
（3）高可靠性。由于PEMFC电堆采用模块化的设计方法，结构简单，易于维护。一旦某个单电池发生故障，可自动采取适当屏蔽措施，只会使系统输出功率略有下降，而不会导致整个动力系统的瘫痪。
（4）燃料多样性。PEMFC动力系统既可以纯氢为燃料，也可以重整气为燃料。氢气的来源可以是电解水的产物，也可以是对汽油、柴油、二甲醚等化石类燃料重整的产物。氢气的存储方式可以是高压气罐、液氢、金属氢化物等。
（5）环境友好。当采用纯氢为燃料时，PEMFC的唯一产物是水，可以做到零排放。以重整气为燃料时，相对于内燃机而言，排放也极大降低。此外，PEMFC噪声水平也很低，各结构部件均可回收利用。
3研究现状
3.1关键部件
电解质膜、双极板、催化剂及气体扩散电极是质子交换膜燃料电池的四大关键部件。
电解质膜是PEMFC的核心部件，它直接影响燃料电池的性能与寿命。1962年美国杜邦公司研制成功全氟磺酸型质子交换膜，1966年开始用于燃料电池，其商业型号为Nafion，至今仍广泛使用。但由于Nafion膜成本较高，各国科学家正在研究部分氟化或非氟质子交换膜。
双极板在PEMFC中起着支撑、集流、分割氧化剂与还原剂并引导气体在电池内电极表面流动的作用，目前广泛采用的是以石墨为材料，在其上加工出引导气体流动的流场，基本流场形式有蛇形、平行、交指及网格状等。
铂基催化剂是目前性能最好的电极催化剂，为提高利用率，铂以纳米级颗粒形式高分散地担载到导电、抗腐蚀的担体上，目前广泛采用的担体为乙炔炭黑，比表面积约为250m2/g，平均粒径为30nm。
PEMFC的气体扩散电极由两层构成，一层为起支撑作用的扩散层，另一层为电化学反应进行的场所催化层。扩散层一般选用炭材如石墨化炭纸或炭布制备，应具备高孔隙率和适宜的孔分布，不产生腐蚀或降解。根据制备工艺和厚度不同，催化层分为厚层憎水、薄层亲水及超薄三种类型。
3.2测控系统
PEMFC的工作性能受多种因素（温度、压力等）的影响，为确保PEMFC正常运行，提高其可靠性和有效性，就必须监测各个影响因素。即运用有效的措施来连续监测PEMFC运行的关键或重要状态，并对收集到的信息进行必要的分析和处理，以便做到故障预测和及时诊断，为PEMFC管理系统提供依据。目前，进行PEMFC测试系统相关方面研究的公司和机构众多，但仍没有制定出有关PEMFC测试的国际标准和相应的标准测试设备，不过已有实用的测试系统投入使用。加拿大Hydrogenics公司的燃料电池测试站（FCATS）、美国Arbin公司的集成燃料电池测试系统（FCTS）是其中的突出代表。
4质子交换膜燃料电池的应用
质子交换膜燃料电池是目前各种燃料电池中实用程度较高的一类。其优越性不仅限于能量转换效率高、工作温度低，还体现在其可在较大的电流密度下工作，适宜于较频繁启动的场合。因此世界各大汽车生产厂商一致看好其在汽车工业中的应用前景，PEMFC已成为现今燃料电池汽车动力的主要发展方向。目前，通用、丰田等世界上知名的汽车公司，都在积极开发以PEMFC系统为动力源的PEMFC电动车，曾先后推出各种类型的样车，并进行PEMFC电动车队的示范运行。PEMFC电动车以其优异的性能和环境污染很少等突出特点引起了人们的普遍关注，甚至被认为将是21世纪内燃机汽车最为有力的竞争者。
此外，在航空航天特别是无人飞行器领域，以及家庭电源、分散电站、移动电子设备电源、水下机器人及潜艇不依赖空气推进电源等方面也有广泛应用前景。
5质子交换膜燃料电池的发展趋势
在关键部件方面，围绕电解质膜、催化剂及双极板的研究方兴未艾。全氟型磺酸膜价格昂贵，开发非全氟的廉价质子交换膜是今后的研究方向。近年来，新型质子交换膜的的研究热点是开发能够在100℃以上使用的高温电解质膜。在催化剂方面，研制高性能抗CO中毒电极催化剂是最紧迫的任务，此外，还要寻找非贵金属氮化物或碳化物作为现有铂催化剂的替代。目前广泛使用的石墨板具有较好的耐腐蚀能力和较高的热导率，但成本较高，加工难度大，强度、电导率和可回收性均不如金属板。金属板目前急需解决的问题是表面处理，以提高其耐腐蚀能力。复合材料双极板则结合了纯石墨板和金属板的优点，具有耐腐蚀、体积小、质量轻、强度大及工艺性良好等特点，是未来发展的趋势。
在电堆方面，今后的研究重点将是使电堆中的电池单元的性能接近于单电池的性能，这就需要对电堆的结构进行优化，保证电堆中每一片电池单元的整个活性面积处于一致的操作环境，并优化水、热管理，改善电流密度分布的均匀性。
参考文献
［1］李兴虎.电动汽车概论［M］.北京:北京理工大学出版社，2005:9-22.
［2］黄敏.质子交换膜燃料电池堆电气性能试验研究［J］.电源技术，2007,31(5):361-363.
篇8
目前，汽车信息电子技术化已经被公认为是汽车技术发展进程中的一次革命。信息电子技术的应用程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志；汽车制造商认为增加汽车信息电子设备的数量、促进汽车信息电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。据统计，从1989年至2008年，平均每辆车上信息电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至40%以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到53个甚至更多，电子产品占到整车成本的50%以上，目前信息电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统中来。
汽车信息电子产品可为两大类：①汽车信息电子控制装置，包括动力总成控制、底盘和车身电子控制、舒适和防盗系统；②车载汽车信息电子装置，包括汽车信息系统(车载电脑)、导航系统、汽车视听娱乐系统、车载通信系统、车载网络等。具体汽车电子各分系统的构成如下示意图。
由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。通讯线路将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了计算机网络化的设计思路，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。而这一切都归功于信息电子技术尤其是总线结构的发展。
当前汽车电子技术发展的方向向集中综合控制发展：将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制(PCM)；将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统(UCC)。
由以上事实分析可知，信息电子技术在汽车领域已经大量使用，作为新时代的汽修技术人员，必须掌握新兴的信息电子技术才能在未来的汽车维修领域发挥更大力量。
2对汽修技工进行新兴信息电子技术培训方案的可行性研究
汽修技术本身是一门综合性很强的技术。不同车型故障不同；同一车型不同时期的故障不同；同一故障在不同的路面上的反映不同。要诊断和排除故障，必须具有较强的综合分析判断能力。汽车的设计，制造是经过很多专家共同研究试制改进到定型制造出厂的，是集体指挥的结晶；而维修时则是一个人找出问题、分析问题并解决问题的过程，是个体行为。加上维修单位，没有比较先进的检测设备，要在简陋的环境下解决复杂的疑难问题，这就要求维修技术人员的维修技术相当过硬。针对汽车维修行业技术人员的文化知识水平普遍不高的现实情况，对他们进行行之有效的、有针对性的新兴信息电子技术培训，就成为提高汽车维修技术水平的必然选择。现在就以发动机管理系统为例，进行信息电子技术培训方案可行性的讨论。
首先要掌握电子计算机使用技术。随着信息社会的发展，电子计算机为主的高科技术在汽车上应用越来越多。电控汽车是汽车的主导产品和发展方向。因此，汽修技工必须要掌握电子计算机使用技术，会用电子计算机查找维修资料、检测故障代码、寻找故障排除的手段、网上技术咨询和网上修车等。而这一切均依赖于新兴信息技术培训。因此信息技术培训可以采用多种技术方式尤其是结合修车查找资料等网上作业进行实际的操作演练。这样迅速提高维修技术人员的技术水平，因此可以大大调动他们的积极性与实际维修效果。比如下载某发动机管理系统的相关程序。可见，对汽修技工进行信息技术培训是必要的也是可行的。
其次要掌握好较为全面的电子技术，包括模拟电子技术，数字电子技术，单片机原理与接口技术，传感器技术等，这些都依赖于电子技术培训。
ECU是英文单词组合缩写，意为“电子控制单元”，简要的说就是车载电脑。现在很多轿车发动机大都用电子燃油喷射系统，其中有一个形似方盒子的控制元件就叫“ECU”，简单地说，ECU由微机和电路组成。而微机就是在一块集成芯片上集成了微处理器（CPU），存储器和输入／输出接口的单元。所以ECU就是单片微型计算机（简称单片机）。
发动机管理系统就是以单片机为核心，把各种检测器或者传感器采集来的各种信号（比如进气量，项位角等）进行相应的模拟/数字技术处理通过总线传送到单片机（或ECU）里，然后在经过相应的程序控制与数据处理，从而产生相应的控制信号，指定执行机构进行相应的操作（加大节气门开度）。
现在一些中高级轿车上，不但发动机上应用ECU，在其它许多设备上都可发现ECU的踪影。例如刹车防抱死制动系统、4轮驱动模式转换系统、电控自动变速器、主动悬架调节系统、安全气囊系统、以及多向可调电控座椅等都配置有各自的ECU模块对其进行控制。运用修车的现场实例加以指导与讲解，经过事实检验，学习效果相当好。
再次要具有对故障的综合诊断与排除的能力。汽车电控技术设计人员，在进行汽车电子控制系统设计的同时，增加了故障自诊断功能模块。它能够在汽车运行过程中不断监测电子控制系统各组成部分的工作情况，如有异常，根据特定的算法判断出具体的故障，并以代码形式存储下来，同时起动相应故障运行模块功能，使有故障的汽车能够被驾驶到修理厂进行维修，维修人员可以利用汽车故障自诊断功能调出故障码，快速对故障进行定位和修复。因此，从安全性和维修便利的角度来看，汽车电控系统都应配备故障自诊断功能。
依据故障自诊断功能配合相应的解码器，方便的查找出故障的原因所在而不在单单依赖原始经验积累。因此，信息电子技术培训可以大大提高综合诊断与排除能力。经由邯郸北方汽车维修总校教具模型开发部提供自主研发的BF8系列智能电控汽车模型40套（涵盖欧、美、日各大主流车系），又有完好的汽车整车30余台供学生实践所用，学员的综合诊断与排除能力大大提高。
3追踪汽车行业新技术的应用
以汽车安全系统电子技术改进汽车安全性能的发展为例，看看汽车行业新技术的应用。据StrategyAnalytics公司的市场研究报告指出，汽车安全系统是汽车电子领域增长最强劲的需求之一，年平均增幅达到25%以上。杜邦汽车最新调查表明，大部分用户认为最需要考虑的问题是汽车的安全性，它比汽车性能、车载娱乐和燃油效率都更重要，安全气囊和ABS有望成为标准配置。Visteon的研究也表明：安全性是汽车消费者最关心的问题。Renesas对中档轿车的研究揭示：国外1996年就将安全气囊作为标准配置，从2002年起国际上已经将两个乘客测知座椅、预紧式安全带和传感器系统与安全气囊一起作为标准配置，到2006年预紧式安全带和传感器系统将增加到4个，传感器系统更是大幅度增加以提高冲撞检测能力并提高乘车的稳定性，从而有可能构成统一的安全气囊网络。
由此可见，以信息电子技术为核心的新技术已经甚至更快的步伐在改变着传统的汽车行业，已经大大提升了汽车的各个方面的性能。
综合以上分析，信息电子技术目前已经在汽车领域大面积推广使用，未来会发展更快，针对汽车维修人员技术含量不高的现实，汽修专业应加强信息电子技术的培养，以追踪高新技术在汽车领域的应用。为了为顾客提供更好的服务质量，为了更好的提高汽车维修企业的整体实力，为了实现更好的个人理想，努力实现顾客、企业、人员的三赢局面都依赖于加强信息电子技术的培养，因此汽修专业应加强信息电子技术的培养！
参考资料：
[1]天津大学.姚春德.何邦全.《车用发动机气门间隙的确定与调整》.《岩土工程》.2004.6.
[2]杨信.主编.陈鸣雷.主审《汽车构造》.人民交通出版社出版.
篇9
关键字：槲栎育苗造林技术槲栎,壳斗科（Fagaceae）,栎属。长绿或落叶乔木，稀为灌木。槲栎广泛分布于我国温带至亚热带北部山地。北自辽宁南部，南至湖北省、安徽省，东起江苏省、河北省、山东省、西至陕西省、甘肃省东部都有分布。此外，内蒙古东部山地也有槲栎的分布，东北东部山地针阔叶混交林区中槲栎成零星分布，在长江以南各省的高山地带分布也很广，但数量较少。它的木材质地细，坚硬耐腐、耐磨、可供枕木、矿柱、农具，家具等用材。
（一）生态习性：
单叶，互生，具叶柄，全缘或有锯齿，稀为羽状分裂，叶脉羽状，托叶早落。花单性，雌雄同株或同序，无花瓣；雄花多为柔荑花序，稀头状花序，花萼杯状，深裂，稀为裂，裂片覆瓦状排列；雄蕊常与花萼裂片同数或为其倍数，花丝西长，花药2室，纵裂，退化雌蕊细小或缺；雌花单朵散生或朵簇生于具包片的花序轴或于花后增大的总苞内；花萼杯状，裂，与子房合生；子房下位，6室，每室2胚珠，仅有一个发育，花柱常与子房室同数宿存。坚果3个，稀为5个，聚生于1总苞（通称为壳斗）内，顶部具残存的花柱或增大的圆锥形突起，底部成熟时脱离或壳斗壁愈合，具整齐、近圆形的果脐，剥离后的愈合面具粗糙的果脐疤痕；总苞具小苞片，全包或包坚果的一部分，总苞上的小苞片呈鳞状，刺状、锥状或瘤状突起，螺旋状或轮状排列，分离或呈覆瓦状排列或愈合成同心环带；种子无胚乳，子叶平坦或波状或反覆折叠，坚果当年成熟，椭圆状卵形至卵形。长1.7-2.5cm。
（二）生长发育：
槲栎生长缓慢，寿命较长，高可达25米。槲栎高生长速生期始于10年左右，速生高峰期为10到60年，依林分的立地条件而异。在较适宜的条件下，速生期开始早，持续时间长。在山西太岳山，中条山、吕梁山槲栎高生长的速生期开始于10年以后，速生高峰期为10~35年，河南伏牛山区为10~60年，其中伏牛山南坡较北坡的速生期长20年。径生长的速生期开始于20年之后，速生高峰期为20~90年，其中太岳山，中条山、吕梁山区的槲栎胸径生长的速生期为30~40年，胸径的年生长量为0.3~0.5，最高达0.62cm，到50~100年是生长速度略有下降，连年生长量为0.2~0.3cm，103年生长的槲栎胸径为24~32cm,连年生长量仍达0.28cm。年均生长0.4cm，最高为0.6cm，到70~110年生时，胸径平均生长量有所下降，到仍在0.3~0.4cm，衰退迹象不明显。如100年生槲栎平均胸径31.5cm（其变化幅度在23.6~42.8）。材积生长的速生期一般开始于40年生左右，可延续到110~130年以上，伏牛山北坡的槲栎材积迅速生长期开始于50年生，。根据《山西森林》资料，太岳山，中条山、吕梁山的统计材料，其幼龄林，中龄林和成熟林每公顷的立木蓄积分别为：16~40m3,40~80m3，75~90m3
（三）采种技术：
选择20-50年生，树干通直，枝叶繁茂，无病虫害的健壮树木作采种母树。在优良的单株树下拾取或上树将种子打落后收集起来，但不能用石块等物撞击树干，击落种子。果实成熟时由绿变黄褐色，坚果有光泽，自行脱落。
采种后进行粒选，挑出病虫损害及颜色不正常的种子，可得优良种子90%以上。大量种子用水选法槲栎种子中常有橡实象鼻虫，从外表不易发现，浸入55度温水10分钟后即可全部杀死种内害虫。经杀虫处理后的种子摊在不受阳光直射的干燥地方晾干，每天翻动四，五次，以防种子发热生霉。晾干后即可贮藏或播种。
少量种子在晾干后混沙装在筐中，用草帘覆盖，放在通风阴凉的地方，不要被雨淋和受冻。种子很多时，要露天混沙湿藏，即在地势高燥，地下水位较低的地方挖坑，深70-80厘米，宽约1米，长度以种子数量多少而定，在坑底铺细纱厚约15厘米，沙上摊放种子5-8厘米厚，种子上再盖细沙3-6厘米厚。如此一层细沙一层种子交替摊放，直至距坑口10厘米左右，再覆土封盖，并略高于地面，在坑的四周挖30厘米深的排水沟，防止雨水浸入。为了通气，可在坑中每隔一米插一秫秸把，以防止种子发热生霉。
如在11-12月直播造林或育苗，即不需贮藏。
（四）土壤选择及整地：
槲栎喜光，稍耐阴，喜温暖潮湿的环境，较耐旱，喜酸性至中性土层深厚的土壤。在肥沃、湿度较大、排水良好、半阴坡、半阳坡及阳坡上生长良好，在土层瘠薄的向阳的陡坡，槲栎也可生长，主要在花岗岩，花岗片麻岩风化后发育成的棕壤及发育与砂岩上的山地棕壤上生长良好，而在褐色土上生长缓慢。
整地在平缓地用机械进行全面或带状整地，深30厘米左右。山地陡坡，山东多采用鱼鳞坑整地，坑的长径1米，短径60-70厘米。先请基，用大石块，心土或草皮筑牢埝边，表土放入坑中，拣尽石块和草根，松土深度30-50厘米，坑面外高里低。沿等高线横坡排列成行，上下交错成品字型，以利保持水土。
土层较厚，坡度在25度以下的坡地，采用水平阶梯整地，围山等高呈品字型排列，阶长2.5-3.5米，阶面宽0。8-1。5米，松土深度40厘米左右，上下间隔1-1。5米。
（五）育苗技术
选择地势高燥，平坦，有排灌条件的沙瓤土作圃地，深翻，整平，作床，并施足基肥。播种前将种子浸水1-2天，捞出后摊放在阴凉处，每天喷水至部分种子出芽时即可取出播种。混沙坑藏的种子直接取出播种。播种时在成林中挖取带菌土拌入栎实中或撒在播种沟中，覆土3-5厘米。春播在山东省为3月下旬到4月上旬；秋播在种子成熟后随采随播，在江、折一带为11-12月。土层深厚的山坡，梯田翻耕后，也可整平作畦育苗。
每亩播种量150-250公斤，每亩产苗量20000-30000株。出苗后，要及时中耕除草，灭虫，浇水施肥，间苗，达到苗全，苗旺。
（六）病虫害防治：
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太浦河泵站位于江苏省吴江市太浦闸南侧，西距东太湖约2km，其修建目的主要是在枯水年份4~10月太湖水位较低时，通过太浦河泵站抽引太湖水，经由太浦河补充黄浦江上游水量，满足上海市的供水要求，改善水质。工程规模为I等大（1）型，设计流量300m3/s。
太浦河泵站的进、出水渠为新开河道，由西向东布置于太浦河的南侧，其直线段与太浦河中心线平行，两者中心线相距200m。进、出水渠全长890.13m，为梯形明渠，渠道边坡1∶3，渠底高程分别为-2.50和-1.80m，渠顶高程分别为7.00和6.00m。进水渠堤在高程3.5m处设置宽5m的马道。出水渠马道宽3m，高程为3.20m。
为了体现环境水利的理念，美化泵站环境，由太浦河泵站建设指挥部牵头，水利部上海勘测设计研究院（下简称上海院）与日本冲谷实业（深圳）有限公司就有关生态护坡的方案进行了讨论和研究，并于2001年10月在工地现场进行了现场试验。
2生态护坡应用现状
2.1生态护坡的发展趋势
从20世纪80年代后期开始，地球环境及保护问题在各个方面为人们所重视，同时对关系到自然环境变化的生物多样性下降问题也开始引起人们的担心。尤其是人口密集的城市，人们越来越关注与己休戚相关的环境问题，因此，人们开始建造公园、公共绿地等来改善环境，同时在充分发挥公园、公共绿地原有功能的基础上，也开始把它们作为保护生物多样性及直接与生物相连的场地，而这些场地作为地球生态系的重要构成因素所发挥的作用也开始越来越受到人们的重视。
多自然型河流建设方法是目前国际上比较流行的一种河道环境综和整治的新方法，它把水边作为多种生物生息空间的核心，并把河流建设成尽量接近于自然的状态。在建设多自然型河流中，重点是努力创造出具有丰富自然的并具有魅力水边环境。在河道整治的各种方法中，应从生态学的观点出发，应优先采用生物材料法，其次采用混合方法，即采用植物与木材或石料合用，最后才考虑刚性材料方法，即采用木材、石料和混凝土。
日本是生态设计用于水利工程较好的国家，其对河道生态设计的原则主要有以下五个方面：
（1）治水：主要通过修建护岸来实现；
（2）自然环境、生态系统的设置：主要通过水边绿化、设置生物的生长区域和水质保护等实现；
（3）水边景观的设计：通过设置建筑物来保证与周围环境的和谐以及保证水边景观的连续性、自然性；
（4）亲水空间的设计：通过水边的台阶、缆绳、绿地等设施来实现；
（5）循环型空间的设计，：用木材、石头、砂子等天然材料的多孔性构造，控制废料的产生，尽量避免未来发生的处理问题及二次性环境污染问题。
2.2国内河道护坡现状
传统的河道护坡结构往往只片面强调河道的防洪、引水、排涝、蓄水和航运等功能，较少地考虑河道的生态或环境功能，因此河道的护坡结构多数采用浆砌块石或混凝土等刚性硬质材料，甚至有的地方追求所谓的“高标准”河道，对河道采用全断面刚性材料衬砌，使河道的环境条件模式化，并使生物种类单一化，由此带来的环境问题是很严重的。
随着国家综合国力的增强和人民生活水平的提高，我国也开始越来越重视环境保护问题。我国国民经济和社会发展第十个五年计划中提出，必须重视生态建设和环境保护，加强自然保护区和生态示范区建设，保护陆地和海洋生物的多样性。人们在越来越注重城市环境和保护生物多样性的同时，也开始注重水利工程的环境问题，在有些堤防和护岸的结构设计中开始注入环境水利的设计理念，如有些堤防护坡采用草皮，依靠草皮良好的根系而使护坡具有一定的固土和抗冲能力，另外在水土保持工程、防止坡地雨水冲蚀等方面也有一些应用。但总体来说，生态护坡在水利工程中的应用尚处于试验和研究阶段。
3生态护坡方案的可行性
生态护坡能依靠植物良好的根系而使护坡具有一定的固土和抗冲能力，同时生态护坡具有造价低、能美化环境的独特效果，在国外已得到了广泛的应用，在国内也有一些应用。
茂渔川工程位于日本北海道惠庭市，是由日本冲谷实业有限公司1990年设计的，该工程的护坡结构同太浦河泵站进、出水渠（水生植物种植区域），种植的植物为千屈菜、黄昌蒲、千岁梅花藻和豆牟菜。该工程河流的正常流速为0.4m/s～1m/s，洪水时河流的流速达3m/s。工程运行至今已有近12年，固土和抗冲能力效果良好，且美化了环境。由于利用石头、砂子等天然材料的多孔性构造，通过水边绿化、设置生物的生长区域，保护了生物多样性，避免了材料的二次性环境污染问题，同时利用水生植物对水体自净能力，使水质得以改善。
卫运河生态护坡试验段工程位于卫运河祝屯闸下险工段内，长170m，是海河水利委员会利用土工织物与生物工程措施相结合的护岸工程试验研究段。试验段滩顶高程28.30m，河底高程18.63m，在高程24.00m处设宽1m的马道。马道以上的设计边坡为1:2.5，采用深栽柳护坡，柳树纵横株距均为1.5m，柳间栽爬根草；马道以下的设计边坡为1:2，采用土工织物排体护坡、护基，排体上面用混凝土预制块组成框格压载，在框格内填土、深栽柳，柳树纵横株距均为1.5m，柳间栽爬根草，其生态护坡剖面图见图1。该工程于1987年5月完工，经过两个汛期400m3/s流量的考验，目前框格内的草皮茂盛，且生长茂盛，柳树的成活率95%以上，护坡效果良好。
从以上国内外两个成功的工程实例可以看出，只要太浦河泵站的生态护坡结构设计和植物选择得当，生态护坡方案在太浦河泵站工程中是可行的。
图1卫运河生态护坡剖面图
4生态护坡试验与研究
4.1设计要点
太浦河泵站进、出水渠道除具有一般河道所具有的防洪、引排水和航运等功能外，它还具备与泵站有关的一些特点：太浦河泵站进出水渠为新开河道，进水渠为1级堤防，护坡应具备固土、抗冲能力，稳定要求较高；进、出水渠的地质条件不太理想，在堤底附近有一层较深厚的、呈流塑状的淤泥质粉质粘土，而堤顶与堤底高差最大达9.5m（进水渠）；泵房的施工期较长（达18个月），地下水位又较高，给施工期的进、出水渠的稳定带来威胁（渠道中无水）。根据国内外生态护坡的成功经验，结合泵站进、出水渠的特点，生态护坡的设计原则如下：
（1）生态护坡应满足渠道功能和堤防的稳定要求，并降低工程造价；
（2）尽量减少刚性结构，增强护坡在视觉中“软效果”，美化工程环境；
（3）进行水文分析，确定水位变幅范围，结合植物调查结果，选择合适的植物；
（4）应设置多孔性构造，为生物提供一个安全的生长空间；
（5）尽量采用自然的材料，避免二次环境污染；
（6）布置时考虑人们的亲水要求。
4.2栽种植物的选择
在栽种植物以前，应首先进行工程区域的植被调查，然后根据植被调查结果，充分考虑到栽种植物与周边环境的协调、景观、安全性、地域适应性及生态平衡的问题，并按以下条件进行严格的选择：
（1）适合气候、气象条件的树种；
（2）土壤要求低；
（3）原有品种；
（4）抗病虫害能力强，对周围环境的危害性小；
（5）寿命或者效果发挥时间长；
（6）具有能够美化环景的效果；
（7）容易维护管理；
（8）具有市场性。
在现场选择完全满足上述条件的植物是困难的，但可选择适合于河畔生长的和具有适合工程实际和生长能力的植物。在充分调查太浦河两岸及苏州地区现有植被的基础上，经过认真论证，在水位变化区采用水生植物护坡，水生植物初选太浦河两岸常见的千屈菜、香蒲和黄昌蒲，马道以上喷植草坪护坡。
4.3生态护坡设计
根据渠道水位的变化范围，在渠道的不同坡段选用合适的植物，是生态护坡设计的一项重要内容。太浦河泵站工程的主要功能是在枯水年份向上海供水，其进出水渠生态护坡的设置高程应以不影响进出水渠的过水能力为前提，同时尽量确保硬性护坡的淹没时间最长，以提高工程的环境效益。
太浦河泵站进水池的设计运行水位为1.90m，此时进水渠入口水位为2.10m，考虑以高程1.90m作为分界，即进水渠高程-2.50m（渠底）至1.90m仍维持原浆砌块石护坡结构，高程1.90m以上至堤顶采用生态护坡。其中，高程1.90m至马道高程（包括马道）部分采用干砌块石加水生植物护坡，马道以上部分采用草皮护坡；泵站出水渠的最低运行水位为2.66m，设计水位为3.29m，最高运行水位为3.34m，根据有关文献介绍，国内3级堤防的临水侧均可采用草皮护坡，为确保边坡的抗冲稳定，考虑进、出水渠生态护坡景观的连续性，以高程2.60m作为分界，出水渠高程-1.80m（渠底）至2.60m仍采用原浆砌块石护坡结构，高程2.60m（包括马道）以上至堤顶采用生态护坡。其中，高程2.60m至马道高程（包括马道）部分采用干砌块石加水生植物护坡，马道以上部分采用草皮护坡。
生态护坡结构除满足泵站正常运行期的稳定要求和固土抗冲要求外，还应满足进、出水渠施工期的稳定要求，尤其是护坡的施工期渗透稳定。由于目前国内对生态护坡在工程中的应用尚处于试验与研究阶段，因此在生态护坡结构的设计中，参考了前述的日本茂渔川工程的护坡结构：在水生植物的种植区域护坡采用干砌块石加水生植物，具体做法是面层采用厚35cm的干砌块石，干砌块石下铺厚10cm的碎石垫层，在碎石与土坡的交接处铺设麻布一层，以形成反滤，确保施工期护坡的渗透稳定，；在面层干砌块石之间的缝隙内用土回灌后再种植水生植物（见图3）。草坪喷植的方法与国内常见的三维网垫法不同，它利用一种专用机械用一定的压力将草籽、粘结剂、养料和水的混合物喷洒在的护坡土表面，这种方法与三维网垫法相比，草坪更容易生长，且具有施工快、固土效果好、造价低等优点。
4.4生态护坡的稳定
进、出水渠护坡必须满足稳定的要求。稳定一般包括边坡的圆弧抗滑稳定、渗透稳定和抗冲刷稳定。
进、出水渠道的底宽是根据泵站设计流量的条件下，经技术经济比较并结合了水工模型试验的结果综合确定的，同时渠道应满足不冲、不淤流速的要求；进、出水渠马道的宽度和高程的设置以及边坡坡比，是根据堤防的抗滑稳定结合施工条件综合确定的。对泵站的进、出水渠护坡，原护坡采用浆砌块石结构，现部分改用生态护坡，经对边坡抗滑稳定计算分析，即在不改变原护坡的坡比和尺寸的前提下，生态护坡的边坡抗滑稳定仍能满足规范要求。
护坡的抗冲刷稳定也是护坡设计的一项重要内容。根据英国建筑工业研究与情报协会原型试验结果以及英国奈特龙公司的资料（图2），一般草皮的的抗冲刷的极限流速大于1m/s，而太浦河泵站的进、出水渠在设计水位情况下，最大流量300m3/s时渠道流速分别为0.82m/s、0.69m/s，均小于1m/s。又如前述的日本的茂渔川工程的实例，其护坡结构和选用的植物与太浦河泵站进、出水渠相似，洪水时河流的流速虽然高达3m/s，但生态护坡的固土抗冲效果良好。综上所述太浦河泵站生态护坡的抗冲刷稳定是能保证的。
4.5现场试验
为进一步验证生态护坡结构方案的可行性以及所选植物对太浦河泵站现场的适应性，在泵站工地进行了现场试验。试验段选择泵站下游亭子港堵坝临太浦河侧，边坡的坡比以及护坡的结构设计完全模拟出水渠，也就是说在水位变化区域采用干砌块石加水生植物，植物选用千屈菜和香蒲，水位变化区域以上采用草坪喷植（见图3），试验的面积为120m2。2001年10月14日进行水生植物种植和草皮喷植，10月16日、19日、24日和31日进行了四次人工洒水养护，10月31日拆除部分施工围堰以引入太浦河水，保持围堰内外水位的动态平衡。10月下旬，草坪喷植部分草籽开始发芽，11月上旬，水生植物部分长出新芽。随着气温的下降，从11月底起，水生植物逐渐枯萎，但草坪部分仍保持绿色。随着春天的来临，水生植物日渐发芽，成活率在95%以上。至2002年5月底6月初水生植物和草坪均基本长成，红花绿草，护坡工程很好地融入了周边的自然环境，试验段生态护坡的景观效应已初见成效。
从现场试验的情况看，水生植物选用千屈菜和香蒲（或黄昌蒲，两者习性相仿）以及喷植的草坪是能适应现场实际条件的，均能成活，生态护坡的结构是合适的，能满足护坡的稳定要求。由于千屈菜和香蒲/黄昌蒲是属于不耐寒的草本植物，因此在冬季基本枯萎，对工程的美观性有所降低，但天气转暖后，植物又会发芽。冬季水生植物虽然枯萎，但其良好的根系仍然起到固土和具有抗冲能力。
图3太浦河泵站生态护坡试验段护坡结构剖面图
4.6技术经济比较
对生态护坡部分进行生态护坡方案和浆砌块石护坡方案的投资比较，经投资估算，本工程进出水渠边坡采用生态护坡方案的工程投资约213万元，采用浆砌块石护坡方案投资约353万元，生态护坡方案可节约投资约140万元。
综上所述，生态护坡具有以下优点：
（1）克服了原浆砌块石护坡的呆板和生硬，使工程与自然统一；
（2）利用不同季节的植物的形状和颜色，可大大改善工程环境；
（3）避免采用非自然的材料，避免了二次环境污染；
（4）生态护坡满足了人们的亲水要求；
（5）因设置了多孔性构造，对生物的生长和水质起到了保护作用；
（6）工程造价相对较低。
从工程维护角度分析，浆砌块石护坡具有一次性投资、维护少等优点，但生态护坡一般在栽种后的一年内要进行一定补栽（一般为10%左右），在植物成活前要进行一定的养护，而后，植物主要是依靠自然的力量进行自然更新，通常情况下无需维护，所以维护工作量也不大。因此，尤其是人们越来越重视生态环境的今天，生态护坡在水利工程中具有广阔的应用前景。
5结语
太浦河泵站工程在护坡结构优化设计方面作了积极的尝试，引进了国外较为流行的生态护坡技术，有效地改善了泵站的环境效应。其以人为本、环境水利的设计理念和生态护坡的设计原则以及试验研究成果，可以作为今后类似工程的设计提供借鉴。
参考文献
[1]太浦河泵站初步设计修改报告·2000年6月（水利部上海勘测设计研究院）
[2]太浦河泵站工程进出水渠护坡结构优化设计报告·2002年1月（水利部上海勘测设计研究院上海市水利工程设计研究院）
[3]太浦河护岸咨询设计报告书·2001年6月（冲谷实业（深圳）有限公司）
[4]包承纲·堤防工程土工合成材料应用技术·中国水利水电出版社
