第一篇:桌面及应用虚拟化与海关对外接入模式改进探讨
桌面及应用虚拟化与海关对外接入模式改进探讨
张明磊
摘要:本文对基于云计算的桌面与应用虚拟化进行了阐述,并结合海关对外接入的现状,提出海关对外接入模式改进的方案,对海关移动办公指导方案提出建议
关键词:虚拟化;桌面;应用;对外接入; 1 桌面及应用虚拟化技术 1.1 桌面及应用虚拟化技术
1.1.1 桌面及应用虚拟化技术简介
桌面虚拟化是一种基于服务器的计算模型,它是指将计算机的桌面进行虚拟化,以达到桌面使用的安全性和灵活性。桌面虚拟化技术概念最早由虚拟化厂商VMware提出,目前已经成为标准的技术术语。虽然借用了传统的瘦客户端的模型,但是让管理员与用户能够同时获得两种方式的优点:将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理;同时用户能够获得完整PC的使用体验。用户可以通过客户端,或者类似的设备在局域网或者远程访问获得与传统PC一致的用户体验。
应用虚拟化,技术原理是基于应用/服务器计算A/S架构,采用类似虚拟终端的技术,把应用程序的人机交互逻辑(应用程序界面、键盘及鼠标的操作、音频输入输出、读卡器、打印输出等)与计算逻辑隔离开来。在用户访问一个服务器虚拟化后的应用时,用户计算机只需要把人机交互逻辑传送到服务器端,服务器端为用户开设独立的会话空间,应用程序的计算逻辑在这个会话空间中运行,把变化后的人机交互逻辑传送给客户端,并且在客户端相应设备展示出来,从而使用户获得如同运行本地应用程序一样的访问感受。
桌面及应用虚拟化是在物理服务器上安装虚拟主机系统,由虚拟主机系统模拟出操作系统运行所需要的硬件资源,如:CPU、内存、网卡、存储等。操作系统运行在这些虚拟的硬件资源之上,可以达到多个操作系统共享物理服务器的硬件资源,从而提高资源利用率。虚拟桌面的存储和执行(包括操作系统、应用程序和用户数据)都集中在数据中心,用户使用终端设备通过远程协议(如:RDP、ICA、PCoIP)进行访问。桌面虚拟化将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理;同时用户能够获得完整PC的使用体验。用户可以通过瘦客户端,或者类似的设备在局域网或者远程访问获得与传统PC一致的用户体验。是一种仅将操作系统桌面呈现在用户面前的技术,由服务器端完成运算。可以结合服务器虚拟化和应用虚拟化进行。
1.1.2 桌面、应用虚拟化技术功能及差异
桌面及应用虚拟化解决方案提供的功能主要包括基本功能、用户使用便利要求、应用虚拟化、维护管理和可靠性等方面。其中,基本功能包括多种方式接入、支持无差别的多应用访问、支持多虚拟机、支持主流操作系统、支持主流存储技术;用户便利使用要求包括系统可随时随地访问且支持个性化桌面,支持SSO,支持网络存储空间的动态分配,支持音频输入输出等;应用虚拟化指将应用程序从底层操作系统分离出来,支持虚拟桌面与应用软件虚拟化间的无缝集成; 桌面虚拟化与应用虚拟化的区别类似于C/S、B/S应用程序架构的区别,桌面虚拟化需要在客户终端上安装客户端应用,部署较应用虚拟化复杂,但性能优于应用虚拟化,能方便实现复杂客户端功能;应用虚拟化部署快捷,能方便实现对用户虚拟化应用的限制,安全性能高。
1.1.3 桌面及应用虚拟化技术优势
桌面及应用虚拟化优势在于一是能快速、灵活部署,能按需申请、快速发放、无需搬运沉重的PC主机,统一接入、随时随地访问;二是能提高资源利用率,能统一管理后台数据中心资源,并统一进行调度管理,将资源的利用率最大化;三是数据存放安全可靠,数据存放在后台数据中心,安全可靠。且访问虚拟桌面时在网络上传输的都是图片信息,不易被他人通过网络窃取信息;四是维护便利:瘦终端无须软件维护;虚拟桌面维护工作可在后台统一进行,非常便利。1.2
桌面及应用虚拟化技术现状近年来,桌面虚拟化业务在国内开始蓬勃发展,很多公司、机构用户均已经采用桌面虚拟化技术来替代传统PC的使用。其发展势头有超过服务器虚拟化的趋势。
近几年来,海关在逐步推广服务器虚拟化的同时,也在积极开展桌面虚拟化的探索,“海关信息化十二五规划”中也对海关桌面虚拟化推广做出了部署。
当前在桌面虚拟化领域,主要有三个厂商,也是主要的服务器虚拟化厂商:
微软(Microsoft)
微软的桌面虚拟化技术一种利用了桌面的VPC产品创建和“下载”虚拟机镜像,而实际上提供给用户使用的是安装在虚拟机中的应用,目标是用来解决桌面系统对遗留应用不兼容的问题;另一种采用VDI方案应该是真正意义上的桌面虚拟化或者精确地说是虚拟桌面解决方案。
思杰(Citrix)
思杰作为应用虚拟化领域的绝对领导者(2007年份额在70%以上),由于桌面虚拟化的本质更接近应用虚拟化,其独有的高效的ICA协议和积累了20年的对外设重定向等技术的积累,使得其在桌面远程(包括广域网和互联网)访问的效率和外设的广泛支持性上,占有绝对的领先位置。尤其最新推出的HDX技术,能够广泛地支持标准USB设备,双向语音(VOIP应用),高清视频播放,使得虚拟桌面的体验真正达到了和PC类似的水平。
而在后端,其成功的对服务器虚拟化厂商XenSource和无盘工作站厂商Ardence的兼并,使之具有独立的服务器虚拟化平台,和更加灵活的虚机管理方式(使用单一的镜像技术批量动态生成虚拟机),加之其自有的应用虚拟化产品,使得整个桌面逻辑组成部分实现了完整的分离,实现了彻底的虚拟化,最大程度上地实现了灵活性。
VMware Vmware作为服务器虚拟化的老大,为了拉动其虚拟服务器的销售,并扩大产品线,也有自己的桌面虚拟化产品View。其后台架构在Vmware Sphere上,虚拟机的远程访问使用了自有的PCOIP协议(与传统的远程桌面协议相比,PCoIP提供了与真实PC机相媲美的用户体验,并兼容99.99%的应用程序以及外设),而应用虚拟化方面,兼并了原名Thin install的厂商,现在更名叫Thinapp。实现了与Citrix类似的架构体系。
由于Vmware服务器虚拟化龙头的地位,推动桌面虚拟化也是顺风顺水,尤其是在其服务器虚拟化产品的技术优势之上,例如采用内存over commit技术,可以提高服务器上同时运行桌面的数量等等。随着Thin App的加入,使用“流”方式的应用部署结构,虽然只实现了微软App-v功能,或者Citrix XenApp产品中的“stream”功能,但是一定程度上实现了应用的拆离,使得整个体系变得灵活了很多,大大弥补了架构上的不足,整体的得到了很大的提高。2 海关对外接入现状分析 2.1 海关对外接入现状
海关的对外接入方案主要遵从《海关管理网对外接入局域网安全建设指导方案》(2007年发布)、《海关移动办公系统网络接入建设指导方案》(2009年发布)。《海关管理网对外接入局域网安全建设指导方案》将对外方式分为数据交换、授权用户访问两种建设方式。其中数据交换采用数据多级数据交换的方案实现,而授权用户访问采用多级控制的方式实现经海关授权持数字证书的用户访问缓冲区域的应用。《海关移动办公系统网络接入建设指导方案》规定外部网络都不能与业务管理网直接相连,必须采用VPN经对外接入局域网接入业务管理网,接入客户端都在联接业务管理网后,无法同时访问互联网。外接入局域网必须配置客户端信任检测系统(TDS)或健康检查系统以及访问控制机制。
2.2 存在的问题
近几年来,海关各单位都是遵循以上两份指导方案开展海关外联及移动办公项目建设,基本保证海关系统安全,但随着新技术的的发展,海关及外联单位(包括地方政府、进出口企业等)的需求多样化发展,在具体应用中,各海关普遍反映《海关管理网对外接入局域网安全建设指导方案》、《海关移动办公系统网络接入建设指导方案》存在不少问题:
一是各种安全方案、措施堆砌,系统过于臃肿。以上《指导方案》中的方案或要求的设备实现的安全功能有重叠部分,如《海关管理网对外接入局域网安全建设指导方案》要求的多级数据交换的方案并未能成倍的加强系统的安全性能,但却造成部署困难、传输节点过多、故障发生的概率增加、故障点难于确定、方案建设费用过高等问题。二是难于适应新技术的发展。随着移动技术的发展,以手机、平台为终端的移动设备已成为移动设备主流,《海关移动办公系统网络接入建设指导方案》中要求客户端健康检查、客户端管理等功能,现阶段根本没有科技公司提供相应解决方案;随着技术进步,很多安全设备都具有多种安全功能,这为用户简化方案设计、减少投入提供便利,但海关方案规定过于呆板,各安全设备所处位置太固定,以上优化难于实施;海关指导方案以数据交换为基础,云计算、3G网络等新技术要求实时连接方案难于开展。
笔者认为要解决以上出现的问题,需重新重视对安全原则把握,宽泛对安全细节、安全设备选择等规范,重新整合《海关管理网对外接入局域网安全建设指导方案》、《海关移动办公系统网络接入建设指导方案》两个方案,加强对各关安全理念指导,实现既能保障安全,又能满足海关不断发展的业务和技术要求。3 采用桌面及应用虚拟化技术对外接入方案改进
笔者在长沙海关移动办公项目建设中采用了桌面和应用虚拟化技术,在遵循《海关管理网对外接入局域网安全建设指导方案》、《海关移动办公系统网络接入建设指导方案》建设原则的基础上,对以上指导方案的建设细节进行改进,较好的实现了实时数据传输与移动终端等用户的安全接入。3.1 项目需求简介
“长沙海关移动办公系统”是基于电信3G无线网络,同时借助最新的移动通信技术,通过长沙海关对外接入局域网进行数据交换及授权应用访问而开发的移动办公系统;该移动办公系统具有3G智能终端的移动性、便捷性和普及性,方便广大海关关员在任何时间、任何地点随时访问内部办公系统,及时获取内部动态信息,并快速处理日常事务;同时该移动办公系统还能为关领导及部分处领导提供及时处理系统公文的能力。3.2 桌面接入方案介绍
该项目终端(笔记本、台式机、手机、平板等)接入采取双VPN机制,一个IPsecVPN负责接入安全与加固,一个SSL VPN负责与桌面虚拟化服务器通讯,外部接入终端(带用户Usbkey)只有拥有两个VPN证书方可与桥头堡终端服务器实现联通。
桥头堡安装Windows2008终端服务器,负责桌面虚拟化用户桌面环境存储和处理,SSL VPN兼做应用虚拟化管理服务器,管理员可在VPN虚拟化管理服务管理器上设置各用户可运行的Windows2008终端服务器上的应用。
一般用户不到Winsows终端界面,他使用浏览器连接进入VPN虚拟化应用服务器界面,只能看到被授权应用的应用程序界面,浏览器将远程用户界面的鼠标、键盘的操作传输到终端服务器,服务器将
对外接入局域网外部网络手机、PDA(安全缓冲区)管理网VPN安全管理中心(集中监控)无线接入用户有线接入用户Internet客户端管理服务器(健康检查)短信平台互联网专线ACS认证服务器(AAA)防火墙FWIPsecVPN防火墙FW桥头堡终端服务器管理网服务器对外接入路由器SSL VPN界面图形传回用户浏览器,网络传输过程只有加密图形,无实际数据。3.3 方案优点
该方案能利用桌面及应用虚拟化实现系统笔记本、台式机、手机、平板等终端用户快速、灵活部署,统一接入、随时随地访问;能提高资源利用率,能统一管理后台数据中心资源,并统一进行调度管理,将资源的利用率最大化;数据存放安全可靠,数据存放在后台数据中心,安全可靠。且访问虚拟桌面时在网络上传输的都是图片信息,不易被他人通过网络窃取信息;维护便利,虚拟桌面维护工作可在后台统一进行,非常便利 4 结束语
笔者认为任何一个技术指导方案的制定都必须重视对原则的把握,宽泛对细节、设备选择,采取内方外圆的规范,建立混合型的安全策略,为新设备、新技术的发展留出空间。
第二篇:城市配电系统用户接入模式及典型应用
城市配电系统用户接入模式及典型应用
城市配电系统用户接入模式及典型应用 王惠中1,杨世亮1,卢玉飞2,房理想1(1.兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州 730050;2.天津平高智能电气有限公司,河南平顶山 467001)摘 要:为了解决电力用户接入城市配电网方案制订中存在的问题,使整个配电网的改造升级更加科学合理,建立起业扩报装工作的标准流程。首先深入分析待接入地区的配电网网架结构和用户负荷特性,确定用户接入配电网的接入点和接线模式,制定出符合地区实际情况的典型接入方案,其次对各个接入方案进行综合评价并作出优选,最后结合广西南宁凤景湾住宅项目的接入方案制订,对业扩报装工作标准流程进行实例验证。结果表明,标准的工作流程思路简单、结果准确、工作速度快,可用于指导电力部门工作人员进行新用户报装和配电网的改造升级。关键词:配电系统;用户接入;负荷特性;负荷预测;典型接入;模式 0 引言 随着经济的发展,不同性质的电力用户数量越来越多,城市配电网用户的接入对系统正常运行的影响逐渐得到电力部门的重视[1]。若配电系统现有接线模式不能满足用户的正常接入需求,将导致电力网架结构产生根本性变化,进而使整个系统的更新无序发展[2]。为了克服这一现实困难,需根据电力客户负荷特性和容量对用户接入模式进行深入分析,并对配电系统用户接入方案的制订建立起统一的指导标准[3]。为了实现上述目标,对多个地区的行政办公、工商业以及居民住宅等电力用户的历史数据信息进行总结,得出各个类型城市配电网用户接入方案的差异化指导准则和方法,使用户接入方案的制订有了统一的流程和科学的依据。1 配电网用户接入步骤 配电网用户接入方案的制订是业扩报装工作流程的重要环节,建立科学明确的制度流程和工作要点对做好用户接入管理工作具有重要的指导意义[4]。配电网用户接入工作流程如图1所示。图1 配电网用户接入工作流程
Fig.1 Connect grid user access working flowchart 配电网用户接入工作的具体步骤如下:(1)分析城市配电网现状运行情况。通过对待接入地区配电网的结构、线路负载率以及装接配变容量的分析,判断当前配电网是否具备新用户接入的各个条件。(2)分析计算待接入用户的负荷特性和负荷大小。根据用户级别和用电性质研究当前配电网是否满足规定的供电可靠性,并确定该用户供电模式的选择范围。(3)分析用户接入与当地配电系统规划的衔接。根据配电网远景年的目标网架和规划方案确定新用户的接入位置以及装接配变容量。(4)根据配电网当前运行情况和新用户的特性制定出2套实际可行的用户接入方案,以供用户接入工作人员进行选择。(5)从经济性和社会性2个角度对配电网用户接入方案及其备选方案进行综合评价。根据评价结果,给出各个配电网用户接入方案的推荐优先排序。2 配电网运行现状分析 2.1 10 kV线路运行情况分析 在配电系统运行中,由于城市发展水平、负荷分布和发展阶段各不相同,10 kV线路装接配变容量上限控制标准对系统规划建设、运营管理的实际指导作用不足[5]。一方面,一些地区10 kV线路所带装接配变容量大、需用系数小,在装接配变负荷远未达到上限规定时,配电线路负荷过大,负载率超限;另一方面,由于对接入用户的负荷特性和发展成熟度考虑不足,在10 kV线路装接配变容量小、需用系数大的情况下,随着用户负荷的发展,造成10 kV线路负载率过低。2.2 10 kV专线运行情况分析 《南方电网有限责任公司110 kV及以下配电网规划技术指导原则》规定,10 kV用户专线报装容量范围为8~40 MV·A。然而,低负载率的10 kV用户专线普遍存在,造成了上级变电站间隔资源浪费,严重影响了供电企业的整体经济效益 [6]。一方面,低负载率的用户专线对间隔资源的占用使重要项目因间隔不足而无法顺利实施;另一方面,较低的负载率使整个公用配电网的坚强稳定面临严峻挑战。合理回收低负载率10 kV用户专线间隔,提高设备利用率,是配电系统优化升级的必要措施。3 配电网用户负荷特性及负荷预测分析方法 3.1 负荷特性分析方法 通过对负荷特性的深入分析,可得出负荷发展具有条件性、时间性等内在发展规律。常用的负荷特性分析方法主要包括:指标分析法、对比分析法、曲线分析法3种。指标分析法以代表负荷性质总体水平和未来发展方向的各个指标来描述负荷的性质,可定量计算负荷的变化趋势[7]。对比分析法以各个地区不同时刻的负荷性质对比结果为依据,挖掘负荷变化的内在规律,是一种有效的经验分析法[8]。曲线分析法是以指标分析法的计算结果为基础,来绘制负荷性质的复合图形曲线的方法[9]。本次研究采用曲线分析法。3.2 负荷大小预测方法研究 配电网用户的负荷大小采用 “自下而上”的预测方法。即以用户报装容量为基础,综合考虑负荷变化等发展信息,得出负荷实际大小。其计算方法为 负荷预测值=预计报装容量×需用系数(1)需用系数的确定是 “自下而上”预测方法的关键。由于性质和结构的差异,不同用户的负荷水平也必定存在差异[10]。实践经验表明,通过对用户负荷的发展信息进行深入分析,并将其与同类负荷进行对比,以一定范围内的需用系数来估算待接入用户的实际负荷大小具有较高的准确性。4 配电网用户典型接入模式分析 以待接入用户的负荷特性和负荷大小分析结果为基础,对城市配电网一次网架的典型接入模型进行深入研究,将研究结果作为接入项目的备选方案将会使电网优化升级更加科学合理[11]。4.1 三级负荷接入模式(1)三级负荷10 kV架空线路一般采用T接方式,绝大部分T接到支线上,如有需要也可T接到主干线上。接入模式如图2所示。常见的配电网架空线路接线模式为多分段两联络和多分段三联络。根据接线位置的不同,可选择前端T接、中间T接、后端T接3种。图2接线方式的优点在于投资低、施工方便,只需新建一回架空线路;缺点在于供电可靠性不足,难以集中管控。图2 三级负荷架空线路接入示意
Fig.2 Three-level load line access schematic(2)三级负荷10 kV电缆线路常直接接入或者通过电缆分支箱接入相应的开闭所间隔。接入模式如图3所示。图3 三级负荷电缆线路接入示意
Fig.3 Three-level load cable line access schematic 常见的配电网电缆线路接线模式为 “2-1”单环网、“3-1”单环网、两供一备、三供一备等。方式的优点在于施工简单、便于集中管控,可直接接入环网柜或开关柜的环网单元;缺点在于供电可靠性不足、投资大,需新建一回电缆线路。4.2 二级负荷接入模式(1)二级负荷10 kV架空线路的双接入模式,即将用户负荷接入A线和来自不同变电站或者相同变电站不同母线的架空线路或开闭所。接入模式如图4所示。图4 二级负荷架空线路接入示意
Fig.4 Secondary load overhead line access schematic(2)二级负荷10 kV电缆线路的双接入模式即将用户负荷接入A线开闭所和来自不同变电站或者相同变电站不同母线的开闭所或电缆线路。接入模式如图5所示。图5 二级负荷电缆线路接入示意
Fig.5 Secondary load cable line access schematic 二级负荷架空线路和电缆线路双接入接线模式的优点在于供电可靠性较高;缺点在于施工复杂、投资较大,需新建双回供电线路。4.3 一级负荷接入模式(1)一级负荷对供电可靠性的要求最高。在三电源10 kV架空线路或电缆线路供电时,为了保证其中一回线路出现故障,而另外两回线路能够可靠供电,需其中2个电源来自不同变电站。接入模式如图6和图7所示。图6 一级负荷三电源架空线路接入模式示意 Fig.6 The first class load three power supply overhead line access mode schematic 图7 一级负荷三电源电缆线路接入模式示意
Fig.7 Primary load three power cable line access mode schematic(2)在一级负荷双电源10 kV架空线路或电缆线路供电时,为了保证其中一回线路出现故障,而另一回线路能够可靠供电,需要2个电源来自不同变电站[12]。接线模式如图8和图9所示。图8 一级负荷双电源架空线路接入模式示意
Fig.8 The primary load dual power supply overhead line access mode schematic 图9 一级负荷双电源电缆线路接入模式示意 Fig.9 The first class load dual power cable line access mode schematic 5 用户接入模式综合评价 根据接入方案的属性建立决策矩阵,是对用户接入模式合理性进行综合评价的有效手段。在配电网运行中,全寿命周期年费用、线路损耗、末端电压水平和供电可靠性是影响系统运行安全和企业经济效益的关键因素,将其作为用户接入方案评价矩阵Ji的评价指标具有其内在的合理性。通常情况下,待接入配电网用户的决策方案集由 2个方案组成,即 J={J1,J2},则决策矩阵 A=(aij)2×4。利用决策矩阵对各接入方案进行优选的过程如下。(1)统一属性,将原始决策矩阵 A=(aij)2×4进行规格化处理,得到标准决策矩阵 B=(bij)2×4,计算方法为
(2)根据行业规范,确定设计方案各个评价指标的评测目标,在论域空间中,计算设计方案点到评测目标点的距离di为
式中:Qj为第j项指标的权重大小,计算方法采用德尔菲调查法进行计算。(3)分析距离di的大小,建立评价目标函数并确定各方案的优劣[13]。其评价目标函数为配电网用户接入典型应用 以广西南宁某地产公司凤景湾住宅项目的方案制订过程为例,对配电网用户接入方法标准流程的合理性进行验证。凤景湾住宅项目的地理位置如图10所示。广西南宁市凤景湾住宅地产项目的配电网接入工作流程如下。(1)对南宁市配电网运行情况进行结构分析。凤景湾项目处于110 kV云景站10 kV云翔913线和110 kV云景站10 kV云百938线附近,随着南宁市城市配电网改造升级工作的结束,云百938线能够接纳该住宅项目的负荷需求;另外,云翔913线的接线模式升级为 “2-1”单环网,也可以给该用户提供第2路电源。(2)对凤景湾项目的负荷性质和供电等级进行划分。该用户是居民用电,报装容量为8.10 MV·A,为普通三级负荷。根据2020年云翔913线和云百938线的目标网架规划,两回线路的装接配变容量控制值分别为30 MV·A和60 MV·A,接线模式为 “2-1”单环网和 “3-1”单环网,用电性质为商业、居民用电,凤景湾用户的接入符合当地配电网规划要求。图10 凤景湾项目地理位置示意
Fig.10 Fengjing bay project location map(3)凤景湾项目用户接入模式分析。根据南宁市配电网网架结构和凤景湾项目用户性质,该用户的接入模式可选择三级负荷电缆线路典型接入模式和可靠性更高的二级负荷电缆线路双接入模式。(4)制定凤景湾项目负荷接入的工作方案。根据南宁市配电网中期规划结果,该项目的接入方案1为直接接入云百938线,方案2为双接入云百938线和云翔913线。2种接入方案的示意图如图11~13所示。图11 2015年、2016年凤景湾项目接入方案示意
Fig.11 The 2015 and 2016 Fengjingwan project access plan(5)对凤景湾用户配电网接入方案进行综合评估。在2个备选方案决策矩阵的计算过程中,根据接入模式的不同,可得各个评价指标的计算结果如表1所示。配电网用户接入综合评估过程中,各个评价指标的权重计算方法采用德尔菲调查法进行计算,权重的计算结果如表2所示。图12 2017—2019年凤景湾项目接入方案示意
Fig.12 The 2017 and 2019 Fengjingwan project access plan 图13 2020年凤景湾项目接入方案示意
Fig.13 Plan of project access plan for Fengjingwan in 2020 表1 2种方案各评价指标计算结果
Table 1 The results of each evaluation were calculated方案 供电可靠率(RS-3)/%经济性/万元电压损耗/%线损/%1 99.995 1 23.85-1.75 0.66 2 99.995 8 48.49-1.63 0.63 凤景湾项目2种负荷接入方案的目标函数计算结果如表3所示。表2 各评价指标权重计算结果
Table 2 Evaluate the results of each evaluation index 分析以上2种方案的综合评价结果可得出,方案2的评价目标值较小,具有更高的供电可靠性和更好的经济效益,是凤景湾项目配电网接入工作的首选方案。表3 接入方案评价结果 Table 3 Access scheme evaluation result table评价目标值方案1 0.421 1 2 0.247 6 7 结语 本文根据城市配电网用户接入工作的一般规律,结合各个地区配电系统实际运行情况和负荷特性,提出用户接入工作的标准流程。首先对城市配电系统的结构进行详细分析,其次根据待接入用户的负荷特性确定网络接入点并制定详细接入方案,最后对各个方案的供电可靠性和经济效益进行综合评估。通过对广西南宁北投地产公司凤景湾住宅项目的负荷接入工作进行实例分析,验证了在配电网接入方案制订过程中,该标准工作流程的有效性,不难看出该方法思路清晰,结构简单,具有很好地实用性。参考文献: [1]黄志华.城市中压配电网供电模式综合评价方法[D].天津:天津大学,2013.[2]张玲玲,杨明玉,梁武.微网用户短期负荷预测相似日选择算法[J].中国电力,2015,48(4):156-160.ZHANG Lingling,YANG Mingyu,LIANG Wu.Methodfor selecting similar days in short-term load forecasting of microgrid[J].Electric Power,2015,48(4):156-160.[3]SAMUELSSON O,PERO S,JESSLER R,etal.Active distribution network-demonstration projection ADINE[C]//Proceedings of the 2010 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe,2010:1-8.[4]史永,郝志刚.城市中压配电网高可靠性供电模式与应用[J].电力设备,2008,9(4):83-88.SHIYong,HAO Zhigang.Powersupplymodewith high reliability for MV urban distribution network and its application[J].Electric Power Equipment,2008,9(4):83-88.[5]雷绍兰,古亮,杨佳,等.重庆地区电力负荷特性及其影响因素分析[J].中国电力,2014,47(12):61-65.LEI Shaolan,GU Liang,YANG Jia,et al.Analysis of electric power load characteristics and its influencing factors in chongqing region[J].Electric Power,2014,47(12):61-65.[6]于波.长春城市配电网网架模型研究与应用[D].长春:吉林大学,2014.[7]谢莹华,王成山,葛少云,等.城市配电网接线模式经济性和可靠性分析[J].电力自动化设备,2005,25(7):12-17.XIE Yinghua,WANG Chengshan,GE Shaoyun,et al.Economy and reliability analysis of connection modes in urban distribution networks[J].Electric Power Automation Equipment,2005,25(7):12-17.[8]樊昊,谢国辉.京津唐电网负荷特性分析及预测[J].中国电力,2014,47(11):70-74.FAN Hao,XIE Guohui.Load characteristicsanalysisand forecast of Beijing-Tianjin-Tangshan power grid [J].Electric Power,2014,47(11):70-74.[9]BOCZAR T,CICHON A,BORUCKI S.Diagnostic expert system of transformer insulation systems using the acoustic emission method [J].IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation,2014,21(2):854-865.[10]叶季蕾,薛金花,王伟,等.储能技术在电力系统中的应用现状与前景[J].中国电力,2014,47(3):1-5.YE Jilei,XUE Jinhua,WANG Wei,et al.Application of energy storage technology and its prospect in power system [J].Electric Power,2014,47(3):1-5.[11]CORZINE K A.Energy packets enabling the energy internet[C]//2014 Clemson University Power Systems Conference,2014:1-5.[12]YAO W,ZHAO J,WEN F,et al.A multi-objective collaborative planning strategy for integrated power distribution and electric vehicle charging systems [J].IEEE Trans on Power Systems,2014,29(4):1811-1821.[13]王峥,梁伟,陈思佳.分布式电源接入城市配电网规则分析[J].中国电力,2013,46(7):43-46.WANG Zheng,LIANG Wei,CHEN Sijia.Rules of distributed generator integration to urban distribution network[J].Electric Power,2013,46(7):43-46.Urban Distribution System User Access Pattern Research and Application WANG Huizhong1,YANG Shiliang1,LU Yufei2,FANG Lixiang1(1.Electrical Engineering and Information Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;2.Tianjin Ping Gao Intelligent Electric Co., Ltd., Pingdingshan 467001, China)Abstract:In order to solve the power user access to the problems existing in the urban distribution network plan formulation,make the whole distribution network upgrade more scientific and reasonable,establish industry standard process reporting for work.First in-depth analysis for access to the region of space truss structure and user load characteristics,distribution network to determine user access to distribution network access points and connection mode,to develop a typical access solutions,accord with the actual situation of regional comprehensive evaluation on the plan of next to each access and make a choice,the access of guangxi nanning phoenix exclusive residential projects plan formulation,standard process for industry expansion reporting for work for example.The results showed that the standard working process calculation is simple,accurate and fast,can be used to guide the electric power department staff for reporting for new users and upgrade of the distribution network.This work is supported by the Natural Science Foundation of Gansu Province(No.1308RJZA117).Keywords:distribution system;user access;load characteristic;load forecasting;a typical access;model 中图分类号:TM715 文献标志码:A DOI:10.11930/j.issn.1004-9649.201606207 收稿日期:2016-11-17 基金项目:甘肃省自然科学基金资助项目(1308RJZA117)作者简介:王惠中(1962—),男,河南洛阳人,教授,从事配电网自动化研究。E-mail:ysl05001@163.com(责任编辑 张重实)
第三篇:在线开放课程及优质教学资源的建设应用与教学模式的创新
在线开放课程及优质教学资源的建设应用与教学模式的创
新
【摘要】近年来,在线开放课程得到了迅速发展,给高校的传统课程教学带来了挑战。面对这种情况,各高校都在积极进行在线开放课程及优质教学资源的建设,同时也在寻求新的教学模式。基于此,文章对大专英语在线开放课程及优质教学资源的建设应用与教学模式的创新问题展开了研究,为关注这一话题的同仁提供参考。
【关键词】在线开放课程;优质教学资源;教学模式创新
一、引言
目前,大专院校的英语教学存在师资力量薄弱、课程教学形式单一和忽视学生英语知识应用能力培养等问题,不利于大专人才的培养。建设在线开放课程及优质教学资源,并应用这些资源进行开放的教学模式的创建,能够弥补大专院校的英语教学缺陷。因此相关人员有必要对在线开放课程及优质教学资源的建设应用与教学模式的创新问题展开研究,以便促进大专教育的发展。
二、在线开放课程及优质教学资源建设与教学模式创新的关系
在线开放课程及优质教学资源的建设,使国内外教育界开始真正认识到学生的个人需求和社会的现实需求。在线开放课程及优质教学资源的大规模应用,使开放式教育平台得以形成,从而使自主学习的教育价值得到了反映。在这一背景下,各大高校都在积极探索如何利用在线教育优势的问题,推动了学校课堂教学模式的改革发展。相较于传统教学模式,开放式教学模式拥有的优质资源更多,也更具有开放性和交互性,能够摆脱?魍辰萄Э占涞南拗疲?因此能够更好地满足社会对优质教育资源的需求。
三、在线开放课程及优质教学资源的建设应用分析
(一)在线开放课程及优质教学资源的建设
1.加快大专英语微课平台建设。
要做好大专英语在线开放课程及优质教学资源的建设,就要加快英语微课平台的建设。大专院校可以建立专职或委托第三方机构进行微课平台的建设和维护,并安排专职人员负责微课制作技术工作,从而为教师提供一个稳定运行的资源平台完成微课内容的制作。在学校缺乏资金的情况下,也可利用校内网络课程中心和在线课程资源库等平台进行微课平台建设。此外,还可以利用微课在线等公共微课平台进行学校微课平台的建设和完善,从而为在线开放课程和优质教学资源的建设提供一个平台。
2.加强各种网络资源的利用。
建设优质英语教学资源时,大专院校应加强各种网络资源的利用,以便较好地完成优质教学课程的开发。例如在英语单词教学课程开发上,就应充分利用金山词霸和百度词典等教学辅助工具。在英语口语练习上,可使用51Talk等网络资源。在听力训练和写作训练方面,可从人人听力网和句酷批改网等网络获取教学资源。此外,想要构建在线开放课程,可从微课在线和网易公开课等网站中获取英语在线教学资源。借助这些网络资源和在线学习工具,将能通过分享学习网页完成优质教学资源的建设,从听、说、读、写多个方面来完成学校的英语在线开放课程建设,使大专学生的英语综合能力得到提升。
3.实现优质微课资源的开发。
目前,大专院校想要完成在线开放课程及优质教学资源的建设,还要加强优质微课资源的开发。在实现资源开发之前,需要对资源建设进行整体规划,以便较好地进行资源开发参与人员的协调,确立资源开发的技术标准,从而使资源开发工作得以顺利实施。首先,为培养职业人才,还应确保参与微课资源开发的人员拥有丰富的专业知识,并且了解行业工作和拥有丰富优质教学资源开发经验,以确保课程选题设计能够满足课程开发要求。其次,微课拍摄制作队伍需要积极配合教师进行素材拍摄和整合,以确保资源开发质量。再者,还要做好微课的审核和评价反馈工作,从而实现微课资源的不断优化。
(二)在线开放课程及优质教学资源的应用
1.开放教学理念的建立。
凭借在线开放课程及优质教学资源,大专院校可以实现英语开放教学理念的建立,从而推动学校英语教学改革。随着在线开放课程在大专英语课堂上应用次数的增多,学生在英语教学中的主体地位将得到加强,教师树立起以学生为中心的英语教学理念。在优质微课资源得到应用的情况下,学生与教师之间也将实现平等对话,并促使师生进行互教互学,继而更好地实现大专英语教学理念的改革。
2.开放教学方法的探究。
应用在线开放课程,将有助于实现开放教学方法的探究。作为情景化的学习资源,微课资源具有较强的针对性,能够突出教学重点,可以为碎片化学习、混合学习、小组合作学习和移动学习等学习方式的运用提供支持。应用微课资源开展英语教学,能够帮助教师创建开放的教学课堂。通过将自主学习的资源提供给学生,教师就可以轻松引导学生来完成知识的学习和内化,从而更好地提升自身的教学水平。
3.开放教学资源的建设。
应用在线开放课程及优质教学资源,有助于大专院校实现开放英语教学资源的建设。利用网络上流传的外语微课内容,并结合大专院校的英语教学特色,大专院校可以完成本校特色英语开放教学资源的建设,从而实现教学资源的有序、高效建设。而根据大专学生的特点来完成与英语教学有关的技能训练和文化知识类教学资源的开发,则能够帮助大专院校完成具有一定实用性、专题性和系统性的开放教学资源的建设,从而有利于实现大专院校在线开放课题及优质教学资源的持续更新。
4.开放教学环境的建设。
在信息时代,各大高校都在加大校园网络环境的改造。应用在线开放课程,需要大专院校进一步实现开放教学环境的建设,以确保教学资源能够得到高质量传输,使网络成为大专院校英语教学的重要助力。此外,应用优质微课资源,教师需要借助QQ群等平台进行资源共享,也需要为学生提供多元化途径进行教学资源的获取。所以,应用在线开放课程和优质资源,能督促大专院校加快开放的网络语言学习环境的建设,将有助于学校教学环境的改善。
5.开放教学课程的开设。
大专院校办学条件较弱,独立开设高质量的英语在线开放课程将具有一定的难度。大专院校可以直接引进部分高校的精品在线开放课程实现开放教学。考虑到许多学生英语基本功较弱,大专院校可开设大学通用英语课程、后续课程和专门用途英语实训课程进行英语教学,满足不同层次学生的英语学习需求。在英语后续课程中,可设置人文素养课程、学术英语课程和跨文化交际英语课程等内容。通过实现大专英语课程重构,使大专学生应用英语的能力得到加强。
6.开放考核方式的建立。
在过去较长的时间里,大专院校在英语教学考核上更注重考试结果,无法对英语教学展开全面的评价。应用微课资源来开展教学,能够建立开放的考核方式,从而对学生在自主学习、网络学习和合作学习等方面展开综合评价。利用在线教学平台,教师可以将教师评价、学生互评和自我评价等考核方式结合起来,并且能够要求学生以模拟情境、拍摄视频等方式来展示学习效果,能够更全面地考核学生,从而有利于培养学生的创造力和问题解决能力。
四、基于在线开放课程及优质教学资源的教学模式创新
(一)预习环节的设计
应用在线开放课程及优质教学资源进行大专英语教学模式创新,首先要完成预习环节的设计。教师需要利用优质微课资源来完成教学视频的创作,采取基于教材单元的视频讲座模式开展教学。在教学视频中,教师需要完成语言知识、技巧性知识、学习策略和跨文化交际知识的设计。在此基础上教师还要以单元主题为纲进行教学内容的安排,以便对教师辅导学生自学的过程进行模拟。课前教师需要借助网络平台将视频按顺序命名上传,从而为学生实现课堂教学内容的预习提供自学资源。
(二)导入环节的设计
在课堂教学中,教师需要通过导入在线开放课程和优质教学资源开展教学。为达成这一目标,教师可采取翻转课堂的教学模式。教师需要安排学生在课堂上登陆在线课程网址来完成课程的查找,根据课程单元精度来完成各自的自学任务。在大专英语教学中,可将课堂教学划分成三个环节:首先,学生需要反复观看微课视频讲座,完成知识点的学习;其次,学生需要完成在线作业;最后,就学习过程中遇到的问题,学生以及教师与其他同学进行在线讨论。
(三)巩固环节的设计
应用在线开放课程及优质教学资源开展大专英语教学,教??还要完成巩固环节的设计,以确保学习效果。教师需要根据课堂教学内容来完成课后自主学习活动的设计,然后要求学生以小组口语报告或个人书面的形式完成每个活动的记录,使学生在课后通过自学巩固所学的知识。教师根据学生的项目成绩,了解学生的学习情况,并对课堂教学进行完善。例如,在学习“Approaching Giants”这一单元主题课程时,教师就可以利用在线开放课程平台进行优秀作文反馈分享,然后要求学生完成“A great person I admire”个人书面写作。
五、结论
总之,为适应教学改革的新形势,大专院校应加快在线开放课程及优质教学资源的建设和应用,以便通过建立新的英语教学模式来提高学校的英语教学水平,从而更好地完成大专人才的培养。
【参考文献】
[1]王佑镁.高校精品课程网络资源教学有效性的缺失与对策[J].中国电化教育,2010(08):80-84.[2]白盈盈,杨现民.精品开放课程高校教学应用模式设计[J].现代教育技术,2014,24(05):46-51.[3]王宪华,徐延宝,张强.加强建设开放课程体系 切实提高人才培养质量[J].中国大学教学,2014(03):80-84.
第四篇: 网络环境下数据库及应用课程教学模式选择与实践论文
摘要:根据数据库及应用课程教学现状和课程特点,在网络环境下选择“项目导向、任务驱动”教学模式进行教学。整个教学围绕三个数据库项目以完成任务的形式展开,教学过程中通过师生互动,达到激发学生求知欲的目的,使学生在项目数据库设计和实现过程中掌握数据库知识和技能,提高学生独立思考和团结协作的能力。
关键词:高职 数据库 项目导向 任务驱动 教学模式
数据库技术是计算机科学与技术的重要分支,是数据管理的最有效的手段,目前几乎所有应用系统都需要数据库的支持。“数据库及应用”课程是高职计算机类专业学习数据库技术的一门职业技术课程,它担负着为企业培养具有一定的理论知识和数据库设计、数据库应用、数据库管理及维护能力的高等应用型专业技术人才的重任。
随着计算机网络的发展,在网络环境下的各种教学模式的应用也得到发展。网络教学以其资源丰富、共享性、开放性和交互性等特点在课程教学中的应用已越来越广泛。在数据库及应用教学中如何充分利用网络环境,提高教学质量和效果是摆在我们每个教师面前的一个课题。
一、传统教学模式及存在的问题
数据库及应用课程通常采用“教师讲授——教师操作演示——学生练习的传统教学模式进行教学,此教学模式主要存在如下问题:
①学生不能灵活运用知识。教师在讲授举例时,是根据所讲的内容来举一些例子,例子涉及的内容范围较广且零乱,学生学到的只是一个一个的知识点,没有一个完整的概念。所以,学生不能融会贯通、灵活地在实际中运用所学知识。
②没有充分发挥网络优势。在教学中虽然引入了计算机网络,但主要是用于演示型的辅助教学。
③教学的基本特点是以教师为中心。在此模式下,课堂完全由教师主宰,学生只是被灌输知识的对象,学生的任务就是消化、理解老师讲授的内容,完全忽视了学生的主观能动性和创造性思维。
二、“项目导向、任务驱动”教学模式
“数据库及应用”是一门实践性较强的课程,通过多年的教学实践,我们在此课程的教学中采用了“项目导向、任务驱动”教学模式,这是一种以“教师为主导、学生为主体”的教学模式,收到了比较好的学习效果。
“项目导向、任务驱动”模式是以真实的项目作为整个教学的主线,将项目中的典型性工作任务提取出来,将工作任务合理有序化后,对每一项工作任务分析所涉及的相关知识、技能和职业素质,将理论知识分散到项目的任务中。教师的教学始终围绕着项目展开,以任务为驱动,逐级深化,构成一个由浅入深的知识学习与技能训练有机结合的体系。学生的知识学习紧扣任务要求,在完成任务的同时来提高学生的主动意识和自主学习的能力。
三、教学具体实施
1.项目的选择。实施“项目导向、任务驱动”教学,项目的选择是成功的关键。根据本课程的特点和学生的实际情况,本课程选择“学生成绩管理系统”、“图书管理系统”和一个自选数据库项目作为教学项目。一个用于教师示范讲解,即示范项目,另一个用于学生实训操作,即实训项目,第三个用于学生实习训练,即实战项目。在选取项目时,主要从这样二个方面考虑:一是所选择的项目既要与书本知识紧密结合,又要有一定的探索空间。二是所选的项目要以学生为本,选择一些学生比较熟悉的贴近实际生活的项目,这样容易被学生理解和接收,可以减小学生学习的难度和压力。
2.任务的设计。本课程将项目分成4个学习情境,即数据库设计、数据库实现、数据库应用、数据库管理和维护。每一个学习情境就是一个独立的工作任务,再将每一个工作任务分解成若干个教学任务,教学任务的设计应遵循如下原则:
(1)紧扣教学目标。教学目标是教学活动实施中应达到的学习标准,教师的教与学生的学都是围绕教学目标来实施的。所以,在设计任务时要紧扣教学目标,使得学生在完成任务的同时能达到教学目标。
(2)贴近实际生活。任务的设计应与实际生活联系起来,用生活情境来激发兴趣,使学生迅速而正确地理解教学内容。
(3)精心设计情境。“学起于思,思源于疑。”课堂上,学生并不是对所有的问题都感兴趣,只有精心设计问题情境,才能充分调动学生学习的积极性和主动性。
(4)留有探索空间。任务设计要注意留给学生一定的独立思考和探索的空间,充分发挥学生的主观能动性,培养他们的创造性思维。
(5)强调综合性。任务的编排不能仅限于某个知识点,要具有综合性,便于对学生综合能力的培养。对于主要知识点要在不同的任务中多次反复出现,让学生对知识的理解、认识、运用有一个逐步深入的过程。
3.教学内容的整合、序化。以行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务为依据,整合、序化教学内容。在选取课程内容时,实行“理论够用,注重实践”的方针,既注意基础理论的讲解,以给后续课程的教学提供便利,同时也重点针对企业发展需要和完成职业岗位实际任务所需的知识、技能、素质来合理选取、组织教学内容。
4.教学的组织。本课程所有的教学都安排在一体化实训室进行,学生人手一台计算机,实施课堂与实习地点一体化、理论与实践教学一体化。在教学中以真实的数据库项目贯穿整个教学全过程,课程内容的安排围绕项目中任务的完成而展开。在课程具体实施过程中,首先实施的是示范项目,这是一个贯穿整个教学全过程的项目;实训项目安排在示范项目每个学习情境完成后同步实施;实战项目安排在前二个项目学习结束后与数据库应用系统前台实现语言相结合进行实施。具体进行教学组织时,每个任务按照:任务描述-任务分析-方案设计-方案实施-知识小结-拓展思考六步教学法进行实施。
示范项目以“学生成绩管理系统”数据库项目为主线,以完成项目开发的典型工作任务为中心,教师将所要讲解的知识融入到完成任务的过程中,由浅入深,循序渐进。任务完成过程就是工作过程,也是知识的学习和掌握过程。
实训项目以“图书管理系统”数据库项目为主线进行的,实训项目的知识点与示范项目基本对应,从而巩固学生所学知识,提高学生的实践技能,加强学生对不同数据库应用系统的认识与应用能力。
实战项目主要是与数据库应用系统开发前台语言课程进行整合学习的一个项目(如与面向对象程序设计课程整合),具体的项目内容是由学生自主选择,所有的项目规划及工作任务的划分均由学生自己完成。实战项目主要是为了开阔学生的思路、运用所学知识,完成一个综合项目的开发,培养学生分析问题、解决问题和团结协作的能力。
5.多种教学方法的运用。“教无定法,贵在得法。”本课程在教学中灵活运用多种教学方法,如项目导向、任务驱动教学法、三结合教学法、小组讨论教学法、引导文教学法和实践教学法等等,提高学生的学习兴趣,培养学生独立思考和自主学习能力。
三个数据库项目因教学目标、教学特点不同采用不同的教学方法。示范项目,主要采用“三结合”教学法。教师边讲解边示范,学生边观摩思考,边动手实践——教、学、做一体,学习的过程即是实践的过程,理论学习与实践操作有机融合;实训项目,主要采用引导文教学法。通过为学生提供详细的引导文,并采用教师辅导的方式辅助学生完成学习任务;实战项目主要采用项目教学法,将数据库开发项目交给学生,由学生在没有教师辅助、没有现成的参考资料的前提下独立完成项目的设计和实现。
6.网络平台的利用。教学中,除了可以利用学院图书馆的书籍与资料作为扩充性资料外,还可以充分利用网络平台为教学服务。
(1)利用多媒体辅助教学系统。在教学过程中,教师通过使用多媒体辅助教学系统能有效地控制教学的各个环节,如教师进行任务布置、演示;组织分组讨论;学生提交完成的任务等,大大提高了课堂的教学效果。
(2)利用制作的多媒体课件。教学中使用制作的多媒体课件辅助教学,利用图、文、声、像将一些抽象的内容形象化,使课堂形式丰富多彩,有利于学生理解和掌握知识。
(3)使用网络通信工具。通过电子邮件、QQ等网络通信工具,使学生与学生之间,教师与学生之间的交流更加广泛,不再受到时空的限制。
(4)建立网络学习资源库。建立一个本课程的网络学习资源库,它包括电子教案、多媒体课件、实训指导,课程视频动画、疑难问题查询、案例库、试题库和网络课程资料等。向学生提供丰富的学习资源,为学生开展自主学习和协作学习创造有利条件。
7.教学评价。课程考核作为课程教学的有机组成部分,是评价学生学习效果和教师教学质量的重要手段。在整个课程的教学过程中,实施“知识、技能、素质”三位一体的综合评价。采取教师评价和学生互评相结合、过程评价和结果评价相结合、技术知识评价和实践技能评价相结合。知识方面成绩占30%,成绩来自笔试,主要考查学生对数据库基础知识掌握的情况;技能方面成绩占50%,成绩来自学生平时的上机操作考核和完成实训、实战项目的质量,主要考查学生的实际操作能力和解决问题的能力;素质方面占20%,成绩来自实训和实战项目的完成情况,主要考查学生数据库设计应用能力、收集整理资料能力和沟通协作能力。
四、结束语
采用“项目导向,任务驱动”教学模式进行数据库教学,教学过程中以真实的数据库项目为导向,在教师精心设计的任务驱动下,激发了学生的学习欲望,充分调动了学生学习的积极性,培养了学生自主学习和协作交流的意识,提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
参考文献:
[1]刘静.“项目驱动”教学法在SQL Server数据库技术课程教学中的应用[J].渤海大学学报(自然科学版),2009,30(4).[2]裴大容.高职《数据库原理与应用》课程的教学改革探索[J].福建电脑,2010,(7).[3]张红.网络环境下“任务驱动”教学的探讨[J].电化教育研究,2004,(6).[4]梁小晓.高职基于工作过程导向的《SQL Server数据库》教学研究[J].中国西部科技,2009,(10).
第五篇:对LID的理解及关于其的应用与改进(胡松华)
一、LID 低影响开发技术
LID英文的全称是Low Impact Development,是20世纪90年代末发展起的暴雨管理和面源污染处理技术,旨在通过分散的,小规模的源头控制来达到对暴雨所产生的径流和污染的控制,使开发地区尽量接近于自然的水文循环。
LID低影响开发是一种可轻松实现城市雨水收集利用的生态技术体系,其关键在于原位收集、自然净化、就近利用或回补地下水。主要包含:生态植草沟、下凹式绿地、雨水花园、绿色屋顶、地下蓄渗、透水路面。
二、我对校内排水系统的一些认识
华中科技大学的校内排水系统向来广为诟病,几乎每年都会有水淹紫菘、水淹韵院的消息,更有“爱她就带她来华科看海”的恶搞。就在今年11月底,暴雨过后,从韵院寝室到东九的道路再次被水淹没。收集几张图片见下:
由此,华中科技大学的校内排水系统可见一斑。而随便在校内一走,问题之多,显而易见。可以引用陈老师上课说的那段话来解释,十分形象贴切:“城市街面和建筑物屋面采用水泥或沥青混凝土等不透水材料,使得降雨形成径流,排入排水系统或进入天然水体,减少在源头被土地吸收的水量。初期雨水径流含有大量垃圾、泥沙和其它污染物;在暴雨时,传统道路排水设施条件下,初期雨水会造成排水管道淤积,同时,污染水体。暴雨径流流速高,会造成水土流失,土壤流失,还会引发洪水,冲刷河岸,破坏生境;更不用说,造成城区渍水,影响城市生活和经济活动。”
三、我对校内引用LID的想法与建议
在网上查阅资料时,我看到了一则消息:我校环境学院副教授任拥政和他的学生曾发明过一种控制面源污染的雨水口。新型雨水口专门设计了一个布满孔洞和小槽的雨水斗。当裹挟着泥沙和各种沉积物的雨水流经这个特殊设计的雨水斗时,体积较大的垃圾会被阻挡,过滤后的雨水则通过雨水斗上的孔或槽,流入雨水管道。雨水口上大小不一的孔洞可以让雨水迅速流过,使雨水斗不存积水,抑制了微生物的繁殖。这个布满孔洞的雨水斗是通过铰链与雨水篦相连接的,拆卸起来非常方便,这使得定期清除垃圾,对雨水斗进行清洗变得非常简单。具体可见下图:
看完这个发明,我觉得虽然是一个小小的改动,但对整个排水系统有着很大的改善,因此我接下来也是从小的方面入手,来谈一谈我个人对引入LID需要做的一些小改动。
1、楼顶排水系统
现状:我观察了我们寝室楼顶的排水系统,发现有些排水管道直接把高处的水排到屋顶,而且仅有的几个排水口都覆盖着垃圾,在靠近屋面边缘的地方做成了排水沟的形式,但沟内沉淀着大量泥沙。
解决措施:可引入屋顶绿化,根据建筑屋顶结构特点、荷载和屋顶上的生态环境条件,选择生长习性与之相适应的植物材料,通过一定技艺,在建筑物顶部及一切特殊空间建造绿色景观的一种形式。
优点:改善校园环境,增加校园绿化面积,创造空中景观,缓解雨水屋面溢流,减少排水压力,保持建筑冬暖夏凉,节约能源消耗,还能丰富大学生的课余生活。
2、采用下凹式绿地
现状:观察从紫菘公寓到东五楼的沿路绿化,发现很多路边绿化都有着严重的黄土裸露现象,常常是有树无草,土体高凸。观察土体土质,土体密实且多砾石,上覆绿化少,水土流失严重。暴雨来临时,一方面难以截流渗水,另一方面会使泥沙被冲刷进入道路排水管道,导致管道淤塞。
解决措施:可引入下凹式绿地,下凹式绿地是一种高程低于周围路面的公共绿地,也称低势绿地。与“花坛”相反,其理念是利用开放空间承接和贮存雨水,达到减少径流外排的作用。对于上图显示的两种现象,可以适当加高路缘石,并在内部种植本土植物,保证土体松软,便于截流渗水。
优点:下凹式绿地具有补充地下水、调节径流和滞洪以及削减径流污染物的作用。可以减缓水流速度,延长蓄存时间,下雨时就能形成一个天然的“蓄水池”。这样一来,绿地在帮下游排水减压的同时,也使校内的自然生态循环重新“复活”。
我也观察到一些较好的已经采用的下凹式绿地,图如下:
3、采用透水路面
现状:校内路面多采用水泥或沥青混凝土等不透水材料,使得降雨形成径流,排入排水系统或进入天然水体,减少在源头被土地吸收的水量。而实际上,有许多地方如花园内的小路、停车场的路面以及一些观赏性的道路,是不必采用不透水材料的。
解决措施:如上图的停车场和花园小径,都可以将水泥路面改为卵石路面或者有孔隙的透水路面。
优点:下雨时能较快消除道路、广场的积水现象;还能通透“地气”,使地面冬暖夏凉,雨季透水,冬季化雪,可以增加校园居住的舒适度。
4、对树坛的改进
现状:树的根部附近没有被利用,土体裸露、上凸严重,不利用树根的吸水及最大限度发挥树根保水效果。
解决措施:在树坛里种植不对树体造成干扰与影响的花草植被,可砌缘石保水,在不破坏树根的前提下下挖树坛土体。
优点:可美化环境的同时,促进树对水分的吸收,对雨水资源是一个很好的利用。同时,保护了树根不被暴雨冲刷,保证了树保持水土的质量。
以上是我的一些建议,真心希望学校能从小方面着手,把我们的校园变得更加美丽,不再“年年看海”!
交通工程1201班胡松华
U201215679