序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇水利電力論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

英文名稱：Engineering Journal of Wuhan University

主管單位：中華人民共和國教育部

主辦單位：武漢大學

出版周期：雙月刊

出版地址：湖北省武漢市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1671-8844

國內(nèi)刊號：42-1675/T

郵發(fā)代號：38-18

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1957

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

Caj-cd規(guī)范獲獎期刊

聯(lián)系方式

篇(2)

摘要：本文通過對變電站中變壓器運行方式和損耗的分析，介紹了變電站經(jīng)濟運行的意義,并提出了將變電站電壓無功綜合控制和變壓器經(jīng)濟運行控制兩個系統(tǒng)合為一體，來達到整體電網(wǎng)中變電站的經(jīng)濟運行與控制，并建立了變電站經(jīng)濟運行與控制的數(shù)學模型。

關(guān)鍵詞：變壓器變電站經(jīng)濟運行全枚舉法

關(guān)鍵詞：變壓器變電站經(jīng)濟運行全枚舉法

0 引言

0 引言

當今世界“能源的發(fā)展是以電力為中心的”，電力應用于國民生產(chǎn)及生活的各個領(lǐng)域，但是在自身運行時，會產(chǎn)生非常大的損耗。所以使得既是重要的能源生產(chǎn)部門，還是耗能大戶，因此降低電力系統(tǒng)損耗是節(jié)約能源的重要方法。

當今世界“能源的發(fā)展是以電力為中心的”，電力應用于國民生產(chǎn)及生活的各個領(lǐng)域，但是在自身運行時，會產(chǎn)生非常大的損耗。所以使得既是重要的能源生產(chǎn)部門，還是耗能大戶，因此降低電力系統(tǒng)損耗是節(jié)約能源的重要方法。

1 研究變電站經(jīng)濟運行的意義[1-5]

1 研究變電站經(jīng)濟運行的意義[1-5]

作為變壓、功率傳輸?shù)闹匾O(shè)備變壓器，雖然效率高達96~99.7%，但仍要產(chǎn)生一定的有功功率損耗和無功功率損耗，特別在電力系統(tǒng)中從發(fā)電、供電、到用電要有3~5次變壓過程，加之整個系統(tǒng)中用到了眾多的大容量變壓器，使得發(fā)電量的10%左右都被變壓器給損耗掉了，這個損耗約是整個系統(tǒng)線路損耗的50%左右，是農(nóng)村電網(wǎng)損耗60~70%，相當驚人，就意味著變電站經(jīng)濟運行就是降低變壓器電能損耗。通過對現(xiàn)有變壓器改造和更新、研發(fā)，采用經(jīng)濟調(diào)度方式，最終實現(xiàn)變壓器高效率經(jīng)濟運行。

作為變壓、功率傳輸?shù)闹匾O(shè)備變壓器，雖然效率高達96~99.7%，但仍要產(chǎn)生一定的有功功率損耗和無功功率損耗，特別在電力系統(tǒng)中從發(fā)電、供電、到用電要有3~5次變壓過程，加之整個系統(tǒng)中用到了眾多的大容量變壓器，使得發(fā)電量的10%左右都被變壓器給損耗掉了，這個損耗約是整個系統(tǒng)線路損耗的50%左右，是農(nóng)村電網(wǎng)損耗60~70%，相當驚人，就意味著變電站經(jīng)濟運行就是降低變壓器電能損耗。通過對現(xiàn)有變壓器改造和更新、研發(fā)，采用經(jīng)濟調(diào)度方式，最終實現(xiàn)變壓器高效率經(jīng)濟運行。

變壓器的結(jié)構(gòu)材質(zhì)有很大不同，有的是冷軋硅鋼片，有的是熱軋硅鋼片，還有的是新型節(jié)能的，而在我國現(xiàn)行的電網(wǎng)中正是各種類型，各種技術(shù)特性的變壓器更替期，處于混合狀態(tài)，并且大部分都是依靠習慣性認識或做法選擇運行方式。以至于在某些情況下不但不經(jīng)濟反而浪費電能。針對現(xiàn)有情況要在對已有的設(shè)備進行合理充分利用的基礎(chǔ)上，借助對變壓器運行位置的優(yōu)化組合，一方面，實現(xiàn)安全運行和高質(zhì)量供電，另一方面，改善變壓器的運行條件，來實現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟運行，進而實現(xiàn)變電站經(jīng)濟運行。

變壓器的結(jié)構(gòu)材質(zhì)有很大不同，有的是冷軋硅鋼片，有的是熱軋硅鋼片，還有的是新型節(jié)能的，而在我國現(xiàn)行的電網(wǎng)中正是各種類型，各種技術(shù)特性的變壓器更替期，處于混合狀態(tài)，并且大部分都是依靠習慣性認識或做法選擇運行方式。以至于在某些情況下不但不經(jīng)濟反而浪費電能。針對現(xiàn)有情況要在對已有的設(shè)備進行合理充分利用的基礎(chǔ)上，借助對變壓器運行位置的優(yōu)化組合，一方面，實現(xiàn)安全運行和高質(zhì)量供電，另一方面，改善變壓器的運行條件，來實現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟運行，進而實現(xiàn)變電站經(jīng)濟運行。

2 變電站經(jīng)濟運行與控制一體化

2 變電站經(jīng)濟運行與控制一體化

電力系統(tǒng)供電時，變電站的電壓會隨著電力系統(tǒng)運行狀態(tài)和負荷的變化而變化，為保證供電質(zhì)量就要進行調(diào)壓。目前變電站所普遍采用的調(diào)壓手段是有載調(diào)壓變壓器和補償電容器，通過調(diào)節(jié)變壓器的分接頭、投切電容器組來實現(xiàn)調(diào)整電壓和降低損耗的目的。還現(xiàn)場投運了根據(jù)變電站采集的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和利用變電站運行狀態(tài)九區(qū)圖，來實現(xiàn)對電壓和無功的控制的電壓和無功微機實時控制系統(tǒng)[6]，或微機電壓無功綜合控制裝置[7]。

電力系統(tǒng)供電時，變電站的電壓會隨著電力系統(tǒng)運行狀態(tài)和負荷的變化而變化，為保證供電質(zhì)量就要進行調(diào)壓。目前變電站所普遍采用的調(diào)壓手段是有載調(diào)壓變壓器和補償電容器，通過調(diào)節(jié)變壓器的分接頭、投切電容器組來實現(xiàn)調(diào)整電壓和降低損耗的目的。還現(xiàn)場投運了根據(jù)變電站采集的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和利用變電站運行狀態(tài)九區(qū)圖，來實現(xiàn)對電壓和無功的控制的電壓和無功微機實時控制系統(tǒng)[6]，或微機電壓無功綜合控制裝置[7]。

電網(wǎng)的負荷特別在農(nóng)村電網(wǎng)波動幅度特別大。為保證供電質(zhì)量，我們通常會在變電站并聯(lián)運行兩臺以上（包含兩臺）變壓器。但是，當電網(wǎng)中的負荷變小時，鐵芯損耗在變壓器總損耗中占很大比例。如果能保證部分變壓器不過負荷，而切除部分變壓器，鐵芯損耗可大大減少，變壓器總損耗也會減少，起到降損節(jié)能的重要作用。正是考慮到這些因素，人們對變壓器分接頭位置和變壓器經(jīng)濟運行之間的關(guān)系進行了深入研究，其成果變壓器投退的臨界電流和功率的解析表達式[8-9]，已被廣泛應用。

電網(wǎng)的負荷特別在農(nóng)村電網(wǎng)波動幅度特別大。為保證供電質(zhì)量，我們通常會在變電站并聯(lián)運行兩臺以上（包含兩臺）變壓器。但是，當電網(wǎng)中的負荷變小時，鐵芯損耗在變壓器總損耗中占很大比例。如果能保證部分變壓器不過負荷，而切除部分變壓器，鐵芯損耗可大大減少，變壓器總損耗也會減少，起到降損節(jié)能的重要作用。正是考慮到這些因素，人們對變壓器分接頭位置和變壓器經(jīng)濟運行之間的關(guān)系進行了深入研究，其成果變壓器投退的臨界電流和功率的解析表達式[8-9]，已被廣泛應用。

目前變電站變壓器經(jīng)濟運行和電壓無功綜合控制是相互的獨立的系統(tǒng)并存在電網(wǎng)中。調(diào)度中心控制變壓器經(jīng)濟運行，變電站運行電壓無功綜合控制裝置。事實上我們可以根據(jù)SCADA系統(tǒng)采集到的運行參數(shù)，將原本獨立并存的兩個系統(tǒng)合而為一，使得變電站的一體化的經(jīng)濟運行與控制得以實現(xiàn)，而且還幾乎不用增加硬件設(shè)施。只是一體化后，變壓器經(jīng)濟運行和電壓無功控制算法與獨立并存時各個系統(tǒng)的算法會有所不同。

目前變電站變壓器經(jīng)濟運行和電壓無功綜合控制是相互的獨立的系統(tǒng)并存在電網(wǎng)中。調(diào)度中心控制變壓器經(jīng)濟運行，變電站運行電壓無功綜合控制裝置。事實上我們可以根據(jù)SCADA系統(tǒng)采集到的運行參數(shù)，將原本獨立并存的兩個系統(tǒng)合而為一，使得變電站的一體化的經(jīng)濟運行與控制得以實現(xiàn)，而且還幾乎不用增加硬件設(shè)施。只是一體化后，變壓器經(jīng)濟運行和電壓無功控制算法與獨立并存時各個系統(tǒng)的算法會有所不同。

3 變電站經(jīng)濟運行與控制的數(shù)學建模

3 變電站經(jīng)濟運行與控制的數(shù)學建模

現(xiàn)以農(nóng)網(wǎng)35kV變電站（雙繞組并聯(lián)運行的變電站）為例，進行分析，此分析可適用三繞組變電站。

現(xiàn)以農(nóng)網(wǎng)35kV變電站（雙繞組并聯(lián)運行的變電站）為例，進行分析，此分析可適用三繞組變電站。

見圖3-1所示有NT臺雙繞組主變與NC組并聯(lián)補償電容器。問題：在現(xiàn)有負荷水平，并滿足功率因數(shù)、電壓質(zhì)量、主變?nèi)萘肯拗频燃s束條件下，要使功率損耗達到最小，NT臺主變分接頭的位置、主變的投退方式和電容器組的投切量，該如何取值。如果所有約束條件實在無法都滿足，則選擇其中最優(yōu)方案。

見圖3-1所示有NT臺雙繞組主變與NC組并聯(lián)補償電容器。問題：在現(xiàn)有負荷水平，并滿足功率因數(shù)、電壓質(zhì)量、主變?nèi)萘肯拗频燃s束條件下，要使功率損耗達到最小，NT臺主變分接頭的位置、主變的投退方式和電容器組的投切量，該如何取值。如果所有約束條件實在無法都滿足，則選擇其中最優(yōu)方案。

圖3-1所示，等值電路歸算到低壓側(cè)參數(shù)為[10]：

圖3-1所示，等值電路歸算到低壓側(cè)參數(shù)為[10]：

RTi=(Ω)(3.1)

RTi=(Ω)(3.1)

XTi=(Ω)(3.2)

XTi=(Ω)(3.2)

YTi==-j(S) (3.3)

YTi==-j(S) (3.3)

g0Ti=×10-3(S) (3.4)

g0Ti=×10-3(S) (3.4)

b0Ti=××10-3(S) (3.5)

b0Ti=××10-3(S) (3.5)

y0Ti=g0Ti-jb0Ti(S) (3.6)

y0Ti=g0Ti-jb0Ti(S) (3.6)

其中Pki──第i臺主變短路損耗值（kW）；Vki%── 第i臺主變短路電壓百分比；I0Ti%──第i臺主變空載電流百分比；P0Ti──第i臺主變空載損耗值（kW）；SNi──第i臺主變?nèi)萘恐担∕VA）；V2N── 第i臺主變低壓側(cè)額定電壓（kV）。

其中Pki──第i臺主變短路損耗值（kW）；Vki%── 第i臺主變短路電壓百分比；I0Ti%──第i臺主變空載電流百分比；P0Ti──第i臺主變空載損耗值（kW）；SNi──第i臺主變?nèi)萘恐担∕VA）；V2N── 第i臺主變低壓側(cè)額定電壓（kV）。

并聯(lián)運行的所有主變變比相同，計算公式：

并聯(lián)運行的所有主變變比相同，計算公式：

V1t=xtiV1ti（kV）（3.7）

V1t=xtiV1ti（kV）（3.7）

xti =1 （3.8）

xti =1 （3.8）

kt=（3.9）

kt=（3.9）

式中，Nt――主變分接頭的數(shù)目；V1ti――分接頭第i個檔位對應的電壓（kV）；V1t――所選擇的分接頭檔位對應的電壓（kV）；xti――其中i=1，2，……，Nt；0-1邏輯變量，其對應主變分接頭檔位，xti=1表示選中第i個檔位，xti=0表示第i個檔位未選中，為了保證在一個決策方案中只有一個檔位被選中，須滿足式（3.8）；kt――所選變壓器的變化。

式中，Nt――主變分接頭的數(shù)目；V1ti――分接頭第i個檔位對應的電壓（kV）；V1t――所選擇的分接頭檔位對應的電壓（kV）；xti――其中i=1，2，……，Nt；0-1邏輯變量，其對應主變分接頭檔位，xti=1表示選中第i個檔位，xti=0表示第i個檔位未選中，為了保證在一個決策方案中只有一個檔位被選中，須滿足式（3.8）；kt――所選變壓器的變化。

歸算到高壓側(cè)的變壓器參數(shù)：

歸算到高壓側(cè)的變壓器參數(shù)：

YT=xTiYTi=GT+jBT(S)(3.10)

YT=xTiYTi=GT+jBT(S)(3.10)

ZT==-j=RT+jXT(Ω)(3.11)

ZT==-j=RT+jXT(Ω)(3.11)

yT=xTiy0Ti=g0T+jb0T(S) (3.12)

yT=xTiy0Ti=g0T+jb0T(S) (3.12)

xTi≠0(3.13)

xTi≠0(3.13)

式中，xTi（i =1，2，……，NT）是0-1邏輯變量，其與并聯(lián)的變壓器對應，xTi=1則第i臺主變投入運行，xTi=0則第i臺主變退出運行，必需滿足式（3.13），使得在決策方案中至少有一個主變運行；NT

式中，xTi（i =1，2，……，NT）是0-1邏輯變量，其與并聯(lián)的變壓器對應，xTi=1則第i臺主變投入運行，xTi=0則第i臺主變退出運行，必需滿足式（3.13），使得在決策方案中至少有一個主變運行；NT

無功補償量（并聯(lián)電容器組）：

無功補償量（并聯(lián)電容器組）：

Qc=xCiQCi（Mvar） （3.14）

Qc=xCiQCi（Mvar） （3.14）

式中，QCi為第i組電容器的容量， xCi（i=1，2，……，NC）是0-1邏輯變量，其相對應的是并聯(lián)電容器組，xCi代表第i組電容器的運行狀態(tài)，其中邏輯0代表退出運行，邏輯1則代表投入運行。

式中，QCi為第i組電容器的容量， xCi（i=1，2，……，NC）是0-1邏輯變量，其相對應的是并聯(lián)電容器組，xCi代表第i組電容器的運行狀態(tài)，其中邏輯0代表退出運行，邏輯1則代表投入運行。

變壓器的功率損耗：

變壓器的功率損耗：

=P+jQ=RT+jXT+g0TVS2-jb0TVS2(MVA) （3.15）

=P+jQ=RT+jXT+g0TVS2-jb0TVS2(MVA) （3.15）

變壓器串聯(lián)支路首端功率：

變壓器串聯(lián)支路首端功率：

=PS+jQS=PL+j(QL-QC)+RT+jXT(MVA)（3.16）

=PS+jQS=PL+j(QL-QC)+RT+jXT(MVA)（3.16）

變壓器低壓側(cè)歸算至高壓側(cè)的電壓為：

變壓器低壓側(cè)歸算至高壓側(cè)的電壓為：

V'L=（kV）(3.17)

V'L=（kV）(3.17)

變壓器低壓側(cè)電壓為：

變壓器低壓側(cè)電壓為：

VL=（kV） （3.18）

VL=（kV） （3.18）

設(shè)并聯(lián)電容器組、變壓器分接頭、變壓器所對應的0-1邏輯變量向量是：

設(shè)并聯(lián)電容器組、變壓器分接頭、變壓器所對應的0-1邏輯變量向量是：

XC=[xC1，xC2，……xCNC]

XC=[xC1，xC2，……xCNC]

Xt=[xt1，xt2，……xtNt]

Xt=[xt1，xt2，……xtNt]

XT=[xT1，xT2，……xTNT]

XT=[xT1，xT2，……xTNT]

存入我的閱覽室

綜上可知，XC，Xt，XT與（3.15）中的有功損耗、（3.18）變壓器低壓側(cè)電壓均是函數(shù)關(guān)系。因此，為可以用以下的組合優(yōu)化問題描述變電站經(jīng)濟運行與控制：

綜上可知，XC，Xt，XT與（3.15）中的有功損耗、（3.18）變壓器低壓側(cè)電壓均是函數(shù)關(guān)系。因此，為可以用以下的組合優(yōu)化問題描述變電站經(jīng)濟運行與控制：

obj.P(xT，xC，xt)

obj.P(xT，xC，xt)

s.t.VLmin≤VL(XT，XC，Xt)≤VLmaxxTi≠0xti=1XT，XC，Xt∈0，1

s.t.VLmin≤VL(XT，XC，Xt)≤VLmaxxTi≠0xti=1XT，XC，Xt∈0，1

需要時還可加入對主變不過負荷和無功補償量（通過功率因數(shù)）的約束。

需要時還可加入對主變不過負荷和無功補償量（通過功率因數(shù)）的約束。

當因為低壓側(cè)電壓允許的上下界差值較小，調(diào)整無法滿足要求時，用如下優(yōu)化模型：

當因為低壓側(cè)電壓允許的上下界差值較小，調(diào)整無法滿足要求時，用如下優(yōu)化模型：

obj.minVL(xT，xC，xt)-V，V（xT，xC，xt）-V

obj.minVL(xT，xC，xt)-V，V（xT，xC，xt）-V

s.t.xTi≠0xti=1 (3.20)XT，XC，Xt∈0，1

s.t.xTi≠0xti=1 (3.20)XT，XC，Xt∈0，1

最接近最優(yōu)電壓約束的決策方案。

最接近最優(yōu)電壓約束的決策方案。

式（3.19）和式（3.20）所示的優(yōu)化問題是0-1組合優(yōu)化問題，XT，XC，Xt的全部排列組合方案數(shù)目是：

式（3.19）和式（3.20）所示的優(yōu)化問題是0-1組合優(yōu)化問題，XT，XC，Xt的全部排列組合方案數(shù)目是：

N=Nt×× （3.21）

N=Nt×× （3.21）

一般采用傳統(tǒng)的諸如0-1整數(shù)規(guī)劃的分支定界法和現(xiàn)代的模擬退火算法[11]、遺傳算法[12-13]等求解0-1組合優(yōu)化問題。如果問題規(guī)模比較大，求解會十分困難，還可能得不到最優(yōu)解。其實式（3.21）組合數(shù)目不大，因此采用十分有效的全權(quán)舉方法求解，保證能夠得到全局最優(yōu)解。

一般采用傳統(tǒng)的諸如0-1整數(shù)規(guī)劃的分支定界法和現(xiàn)代的模擬退火算法[11]、遺傳算法[12-13]等求解0-1組合優(yōu)化問題。如果問題規(guī)模比較大，求解會十分困難，還可能得不到最優(yōu)解。其實式（3.21）組合數(shù)目不大，因此采用十分有效的全權(quán)舉方法求解，保證能夠得到全局最優(yōu)解。

4 全枚舉模塊流程

4 全枚舉模塊流程

全枚舉法模塊的流程圖如圖3-2所示。

全枚舉法模塊的流程圖如圖3-2所示。

參考文獻：

參考文獻：

[1]胡景生.變壓器經(jīng)濟運行.北京:中國電力出版. 1999.

[1]胡景生.變壓器經(jīng)濟運行.北京:中國電力出版. 1999.

[2]趙學文.變電站變壓器經(jīng)濟運行實時控制系統(tǒng)的設(shè)計及研究.西安:西安交通大學碩士學位論文.2001.

[2]趙學文.變電站變壓器經(jīng)濟運行實時控制系統(tǒng)的設(shè)計及研究.西安:西安交通大學碩士學位論文.2001.

[3]黃向前.淺談變電所內(nèi)變壓器的經(jīng)濟運行.電網(wǎng)技術(shù).2000，24(3):66~69.

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[4]石新春，朱曉榮，楊梅玲.變壓器運行方式優(yōu)化計算機輔助設(shè)計.電力情報.1999.2:13~17.

[4]石新春，朱曉榮，楊梅玲.變壓器運行方式優(yōu)化計算機輔助設(shè)計.電力情報.1999.2:13~17.

[5]高升，魯栗.變電站變壓器經(jīng)濟運行方式的研究.計算技術(shù)與自動化.2001，20(4):28~31.

[5]高升，魯栗.變電站變壓器經(jīng)濟運行方式的研究.計算技術(shù)與自動化.2001，20(4):28~31.

[6]孫淑信.變電站微機檢測與控制.北京:水利電力出版社，1995.

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[7]黃益莊.變電站微機電壓無功綜合控制裝置.北京: 中國電力出版社，2000.

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[8]吳安官，倪保珊.電力系統(tǒng)線損.北京:中國電力出版社，1996.

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[9]廖學琦.線損理論計算與管理.北京:中國電力出版社.

[9]廖學琦.線損理論計算與管理.北京:中國電力出版社.

[10]陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析.北京:水利電力出版社，1995.

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[11]Kirkpartick S，Gelatt C D，Vecchi M P.Science，1983，200：671.

[11]Kirkpartick S，Gelatt C D，Vecchi M P.Science，1983，200：671.

[12]邢文訓，謝金星.現(xiàn)代優(yōu)化計算方法.北京:清華大學出版社，1999.

[12]邢文訓，謝金星.現(xiàn)代優(yōu)化計算方法.北京:清華大學出版社，1999.

[13]熊信銀，吳耀武.遺傳算法及其在電力系統(tǒng)中的應用.武漢:華中科技大學出版社，2002.

[13]熊信銀，吳耀武.遺傳算法及其在電力系統(tǒng)中的應用.武漢:華中科技大學出版社，2002.

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綜上可知，XC，Xt，XT與（3.15）中的有功損耗、（3.18）變壓器低壓側(cè)電壓均是函數(shù)關(guān)系。因此，為可以用以下的組合優(yōu)化問題描述變電站經(jīng)濟運行與控制：

綜上可知，XC，Xt，XT與（3.15）中的有功損耗、（3.18）變壓器低壓側(cè)電壓均是函數(shù)關(guān)系。因此，為可以用以下的組合優(yōu)化問題描述變電站經(jīng)濟運行與控制：

obj.P(xT，xC，xt)

obj.P(xT，xC，xt)

s.t.VLmin≤VL(XT，XC，Xt)≤VLmaxxTi≠0xti=1XT，XC，Xt∈0，1

s.t.VLmin≤VL(XT，XC，Xt)≤VLmaxxTi≠0xti=1XT，XC，Xt∈0，1

需要時還可加入對主變不過負荷和無功補償量（通過功率因數(shù)）的約束。

需要時還可加入對主變不過負荷和無功補償量（通過功率因數(shù)）的約束。

當因為低壓側(cè)電壓允許的上下界差值較小，調(diào)整無法滿足要求時，用如下優(yōu)化模型：

當因為低壓側(cè)電壓允許的上下界差值較小，調(diào)整無法滿足要求時，用如下優(yōu)化模型：

obj.minVL(xT，xC，xt)-V，V（xT，xC，xt）-V

obj.minVL(xT，xC，xt)-V，V（xT，xC，xt）-V

s.t.xTi≠0xti=1 (3.20)XT，XC，Xt∈0，1

s.t.xTi≠0xti=1 (3.20)XT，XC，Xt∈0，1

最接近最優(yōu)電壓約束的決策方案。

最接近最優(yōu)電壓約束的決策方案。

式（3.19）和式（3.20）所示的優(yōu)化問題是0-1組合優(yōu)化問題，XT，XC，Xt的全部排列組合方案數(shù)目是：

式（3.19）和式（3.20）所示的優(yōu)化問題是0-1組合優(yōu)化問題，XT，XC，Xt的全部排列組合方案數(shù)目是：

N=Nt×× （3.21）

N=Nt×× （3.21）

一般采用傳統(tǒng)的諸如0-1整數(shù)規(guī)劃的分支定界法和現(xiàn)代的模擬退火算法[11]、遺傳算法[12-13]等求解0-1組合優(yōu)化問題。如果問題規(guī)模比較大，求解會十分困難，還可能得不到最優(yōu)解。其實式（3.21）組合數(shù)目不大，因此采用十分有效的全權(quán)舉方法求解，保證能夠得到全局最優(yōu)解。

一般采用傳統(tǒng)的諸如0-1整數(shù)規(guī)劃的分支定界法和現(xiàn)代的模擬退火算法[11]、遺傳算法[12-13]等求解0-1組合優(yōu)化問題。如果問題規(guī)模比較大，求解會十分困難，還可能得不到最優(yōu)解。其實式（3.21）組合數(shù)目不大，因此采用十分有效的全權(quán)舉方法求解，保證能夠得到全局最優(yōu)解。

4 全枚舉模塊流程

4 全枚舉模塊流程

全枚舉法模塊的流程圖如圖3-2所示。

全枚舉法模塊的流程圖如圖3-2所示。

參考文獻：

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[3]黃向前.淺談變電所內(nèi)變壓器的經(jīng)濟運行.電網(wǎng)技術(shù).2000，24(3):66~69.

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[6]孫淑信.變電站微機檢測與控制.北京:水利電力出版社，1995.

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[9]廖學琦.線損理論計算與管理.北京:中國電力出版社.

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[10]陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析.北京:水利電力出版社，1995.

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[11]Kirkpartick S，Gelatt C D，Vecchi M P.Science，1983，200：671.

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[12]邢文訓，謝金星.現(xiàn)代優(yōu)化計算方法.北京:清華大學出版社，1999.

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[13]熊信銀，吳耀武.遺傳算法及其在電力系統(tǒng)中的應用.武漢:華中科技大學出版社，2002.

篇(3)

論文摘要：基于新時期我國水利事業(yè)的快速發(fā)展和對人才要求的提高，如何深化水利工程專業(yè)實訓教學改革，提高學生的崗位職業(yè)能力，適應行業(yè)發(fā)展的變化要求，是本文探討的主要內(nèi)容。通過以水利職教集團為依托，緊密聯(lián)系行業(yè)企業(yè)，穩(wěn)定校外實習資源，改善校內(nèi)實訓條件，建立仿真實訓，能夠取得較好實訓教學效果，更好地提高學生職業(yè)能力。

我國在“十二五”規(guī)劃中明確提出，要將水利作為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域，并將水利提升到關(guān)系經(jīng)濟安全、生態(tài)安全、國家安全的戰(zhàn)略高度，提出水利具有很強的公益性、基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性。新時期我國將著力加強中小河流治理、小型水庫除險加固、山洪災害非工程措施建設(shè)和小型農(nóng)田水利建設(shè)。水利建設(shè)事業(yè)迎來新的機遇和挑戰(zhàn)。為了更好地服務(wù)新時期水利事業(yè)，培養(yǎng)面向水利行業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的高等技術(shù)應用性人才，[1]水利工程專業(yè)應進一步加強實訓教學改革，使理論與實踐深度融合，提高學生的實踐技能，提升學生的就業(yè)能力。

一、高職水利工程專業(yè)實訓教學現(xiàn)存問題

高職水利工程專業(yè)是以培養(yǎng)掌握中小型水利工程設(shè)計能力、水利工程施工技術(shù)應用能力、水利工程運行管理能力為核心的高級技術(shù)應用型人才為目標。實踐教學是實現(xiàn)水利高等職業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)目標的主要教學內(nèi)容之一。

由于水利工程的季節(jié)性、復雜性、建筑物材料多樣性以及水流的不確定性、不穩(wěn)定性等，并且工程建設(shè)周期長，施工技術(shù)復雜，質(zhì)最要求高，工期限制嚴格以及工作環(huán)境艱苦、不安全因素相對較多等特點，[2]給實訓教學帶來很多問題。隨著社會市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，造成社會向在校大學生提供實習條件的概念淡化，而目前我國沒有法律或法規(guī)明確規(guī)定企業(yè)、事業(yè)單位必須向?qū)W校提供實習條件的義務(wù)。因此企業(yè)對接待在校大學生實習普遍持一種較為消極的態(tài)度，擔心實習會影響正常的生產(chǎn)、管理以及出現(xiàn)人身、設(shè)備等方面安全事故及生產(chǎn)技術(shù)等秘密外泄。[3]其次，校內(nèi)實訓場所有限，經(jīng)費投入不足，實訓場景不能滿足學生職業(yè)技能提高的需求。另外，學校實訓指導教師相對短缺，水利工程專業(yè)建設(shè)過程復雜，考慮到學生的安全與管理隱患，使校外實訓往往只能走馬觀花地參觀，實訓效果不能達到教學要求。但是，用人單位在挑選人才時對學生的實踐動手能力、從事相關(guān)專業(yè)的工作經(jīng)驗方面提出了更高要求，而社會和企業(yè)卻未能夠給學校和學生提供相應的實習和積累工作經(jīng)驗的條件，學生畢業(yè)時面臨著巨大的就業(yè)競爭壓力。

二、實訓教學改革與實踐

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中指出：職業(yè)教育應建立健全政府主導、行業(yè)指導、企業(yè)參與的辦學機制，制定促進校企合作辦學法規(guī)，推進校企合作制度化。因此深化水利工程專業(yè)實訓教學改革既符合高職教育的培養(yǎng)要求，也符合新時期水利行業(yè)發(fā)展的要求。

1.校外實訓改革

由于新時期水利建設(shè)將要著重解決河流治理、農(nóng)田水利工程建設(shè)、水土保持、新農(nóng)村供水安全等，涉及水利、農(nóng)業(yè)、國土資源、市政等多個部門和行業(yè)，校外實訓只是學校一頭熱的狀況不能滿足學生提高職業(yè)能力的培養(yǎng)要求。因此，在由政府主導、行業(yè)指導和企業(yè)參與下，通過成立職業(yè)教育集團，加強校企合作，使校外實習有穩(wěn)定資源和更多實訓場地，有效增強學生的實訓能力。例如2005年寧夏水利電力工程學校、2008年黃河水利職業(yè)技術(shù)學院、2010年廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學院等水利院校與行業(yè)企業(yè)和事業(yè)單位合作，分別成立了水利水電職業(yè)教育集團。職教集團成員包括省級、市級、縣級的水利工程設(shè)計、工程施工、工程管理等企事業(yè)單位，參與層次為“共享”、“共建”、“雙贏”的長效互動機制。從而使學生的校外實訓得到更好的保障，為學生在企事業(yè)單位的對口崗位提供更多的鍛煉實訓平臺，避免了以往實訓工地少學生人數(shù)多效果差的狀況，學生能夠更好地深入企業(yè)進行各種水利工程實訓和頂崗實習，并在實習過程中和合作企業(yè)建立良好的關(guān)系，提高了學生的職業(yè)技能和畢業(yè)生就業(yè)率。

2.校內(nèi)實訓改革

由于加強河流治理以及水庫除險加固和小型農(nóng)田水利建設(shè)是新時期水利工作的重點，而水利水電工程一般具有“工程規(guī)模大、建設(shè)周期長、技術(shù)難度大、型式不重復”的特點，使學生到校外現(xiàn)場實習出現(xiàn)許多“盲點”，如看不到工程全部和一些施工過程、地下輪廓、多種水流現(xiàn)象及各種工程型式。而一些水工建筑物運行關(guān)鍵時間與學生到校外實習時間形成“時間差”，比如溢洪道泄洪和水閘蓄放水、泵站提水等是根據(jù)水利防洪除害興利的要求運行的。水利工程的校內(nèi)實訓教學改革正是為了彌補工程現(xiàn)場實習的不足，具有很強的互補性。

（1）計算機虛擬仿真模擬實訓教學。計算機仿真模擬實訓是用實時運行的動態(tài)數(shù)學模型代替真實工程場景進行教學實訓，使學生不到現(xiàn)場就能了解復雜的水流運動形態(tài)、水工建筑物運行模式，是一種多通道綜合作用的實訓教學方法。特別是三維虛擬仿真實訓可以仿真再現(xiàn)工作流程和程序，讓學生在工作過程中理順工作流程、規(guī)范工作程序。[4]如基于工程爆破施工的特殊性，采用開發(fā)模擬軟件，根據(jù)爆破的基本原理，利用現(xiàn)代計算機技術(shù)，進行參數(shù)設(shè)計，通過設(shè)定不同的參數(shù)，模擬各種爆破。另外仿真能夠再現(xiàn)工作重點、難點，鍛煉和提高學生的崗位技能。例如水庫除險加固實訓中溢洪道的加固，根據(jù)來水情況進行溢洪道泄洪過程仿真，通過比較模擬的不同來水方案，使學生掌握選用溢洪道堰頂高程、消能建筑物型式方案的方法，有效提高實訓教學效果。同時虛擬仿真實訓能夠緊貼生產(chǎn)實際，比如水庫除險加固工程中的高邊坡支護模擬實訓、河流演變模擬實訓、潰壩模擬實訓、噴灌、微灌等技術(shù)模擬實訓等，使實訓教學效果更加明顯，讓學生在就業(yè)之前已經(jīng)具備了“工作經(jīng)驗”，提高就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量。

（2）仿真模型實訓教學。由于水利工程建筑物類型各異、地點分散，施工過程不可再現(xiàn)，建設(shè)周期長、學生現(xiàn)場實習看不到施工過程而且很難動手，同時水利工程的許多運行管理也不允許學生等外來人員實際操作。因此把水利工程搬進校園，按照“真實、可動、可測、綜合”的實訓標準，根據(jù)能力培養(yǎng)的要求，建成栩栩如生的仿真水工建筑物模型，如模擬水利樞紐、施工導截流、水閘或泵站的運行管理和農(nóng)田水利工程中渠系建筑物涵洞、虹吸管、渡槽的布置實訓以及滲流觀測、泄流能力觀測、水文測驗、水力發(fā)電等實訓項目。并且與專業(yè)實訓內(nèi)容相關(guān)的系列課程實施現(xiàn)場開放性教學，學生實訓時可以逐項重復進行訓練，提高學生的實踐能力，更好地達到“教、學、做”一體化教學效果。

3.校外實訓教學模式改革

由于水利工程設(shè)計、施工、管理等單位的實習場地有限，學生數(shù)量過多時容易造成擁擠，實習的效果往往不夠理想。為此，依托水利水電職教集團的平臺，采取集中實習與分散實習相結(jié)合的實訓方式，將實習的學生以實習小組的形式分散到多個企業(yè)，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)場地大小安排相應數(shù)量的學生去實習，并由企業(yè)兼職教師與實訓教師共同指導，可取得較好的實習效果。

另外，水利工程大多是秋冬季開工，這時期生產(chǎn)單位急需大量的技術(shù)人員，為此，實訓教學計劃靈活性調(diào)整，與企業(yè)需求相匹配，使教學服務(wù)于生產(chǎn)。[5]比如在第1、3、5學期的寒假前兩周開始，至寒假后兩周至三周結(jié)束，這期間正是冬修水利工程，可以安排工程測量、工程制圖、小型渠道施工、水庫和堤防除險加固等實訓教學環(huán)節(jié)，而第2、4學期的暑假可安排防洪除澇、水泵站運行管理、灌區(qū)管理等實訓教學。通過這樣的調(diào)整，既鞏固和夯實學生對剛剛學習完的理論知識的理解和掌握，又提高了學生的實踐能力，同時滿足了生產(chǎn)單位的用人要求，產(chǎn)生社會效益，達到“工學結(jié)合、校企合作” 雙贏目的。

4.“雙師型”教師培養(yǎng)改革

水利工程專業(yè)的高職教育是以培養(yǎng)水利水電高級技術(shù)應用性人才為目標，這就要求專業(yè)教師必須是理論扎實、教學出色、技能精湛的“雙師型”。為此有計劃地選送中青年教師到水利水電職教集團的知名企業(yè)、生產(chǎn)部門進行專項培訓或生產(chǎn)鍛煉，教師參與相關(guān)水電企業(yè)的科技研發(fā)項目，跟蹤最新技術(shù)發(fā)展，了解生產(chǎn)一線的新技術(shù)、新工藝應用的實際情況，同時聘請合作企業(yè)的水利水電行業(yè)專家和有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員作為兼職教師，講授“建筑施工技術(shù)”、“施工組織與管理”、“招投標與合同管理”等實踐性強的課程，用豐富的實踐經(jīng)驗進行案例教學，指導學生的理論與技能學習，并與學生一起分享他們的工作經(jīng)驗，對學生學習和掌握理論知識和實踐技能更為直接、有效。通過“請進來”與“走出去”相結(jié)合，使專業(yè)教師積累工作經(jīng)驗，提高實踐能力，有力提高“雙師型”教師的綜合素質(zhì)。

三、結(jié)語

實訓教學是培養(yǎng)高級技能應用性人才的基本條件。新時期隨著水利事業(yè)的快速發(fā)展，水利工程專業(yè)的實訓教學改革必須與時俱進。綜上所述，通過依托水利行業(yè)的支持，深化校企合作的長效機制，完善校內(nèi)外實訓教學條件，營造仿真實訓場所模擬水利工程職業(yè)環(huán)境，運用現(xiàn)代技術(shù)虛擬仿真，加強“雙師型”教師隊伍的建設(shè)，能夠較好地提高實訓教學效果。

參考文獻

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篇(4)

現(xiàn)代職業(yè)教育體系的一個重要內(nèi)涵體現(xiàn)就是中職教育和高職教育的有效銜接，這是按照社會發(fā)展對技能型人才類型及層次可持續(xù)發(fā)展的要求，通過建立對口單招或聯(lián)合辦學等一系列符合職業(yè)教育發(fā)展的方式，來推進高職、拉動中職的健康持續(xù)發(fā)展。根據(jù)教育規(guī)劃綱要和《教育部關(guān)于推進中等和高等職業(yè)教育協(xié)調(diào)發(fā)展的指導意見》的要求，建立中等和高等職業(yè)教育協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代職業(yè)教育體系勢在必行，也是近幾年來職業(yè)教育改革的熱點。廣西職業(yè)教育根據(jù)《廣西壯族自治區(qū)教育中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）》及廣西教育廳《關(guān)于加快發(fā)展五年制高等職業(yè)教育的意見》等系列文件精神，各高職院校根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟和辦學特色，與縣級中專從專業(yè)、課程、師資等多方面開展中高職有機銜接。“中高職銜接‘2+3’合作辦學模式是在五年貫通制的‘3+2’模式基礎(chǔ)上發(fā)展衍生出來的創(chuàng)新模式。”中高職銜接作為搭建現(xiàn)代職業(yè)教育體系的實施路徑和重要載體，直接影響著高職教育的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、中高職銜接“2+3”合作辦學模式基本思路與實踐

中高職銜接“2+3”合作辦學模式是通過中高職專業(yè)寬口徑對接，采取從學制與教學內(nèi)容上契合中高職人才培養(yǎng)定位的一種人才培養(yǎng)模式。中高職簽訂辦學協(xié)議，以專業(yè)對接為主，共同統(tǒng)籌人才培養(yǎng)規(guī)格、層次以及學制等；將學習劃分為中職階段、高職階段，在完成中職相關(guān)專業(yè)學習2年后，參加高職自主招生的考核測試，轉(zhuǎn)入高等職業(yè)院校完成3年的專科學習，最后獲取專科畢業(yè)證。中高職銜接“2+3”合作辦學模式基本思路包括人才培養(yǎng)模式、一體化課程體系、實訓基地共建共享和師資隊伍的互培互訓。

1.構(gòu)建“2+3”五年一貫制人才培養(yǎng)方案。中職和高職人才培養(yǎng)模式的不同點主要體現(xiàn)在培養(yǎng)目標和人才規(guī)格上；相同點在于中高職人才培養(yǎng)目標在理論上是一致的，都是為了培養(yǎng)社會所需要的技能型人才，這是由職業(yè)教育本身所決定的。銜接學制的設(shè)定取決于中職和高職教育的辦學實踐，在不斷開展的銜接實踐中，總結(jié)出相對于“3+3”、“3+2”的“2+3”分段式人才培養(yǎng)模式，優(yōu)勢體現(xiàn)在：（1）“2+3”分段式人才培養(yǎng)模式是在“3+3”、“3+2”的分段模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合高職人才培養(yǎng)的特點，改進學制，以更加匹配人才培養(yǎng)的需求和廣西職業(yè)教育發(fā)展的地域特點。在實施過程中，構(gòu)建了兩段式分層培養(yǎng)的人才培養(yǎng)模式。第一階段是中職學習的2年，本階段重點不再是培養(yǎng)學生的一線生產(chǎn)能力和就業(yè)能力，而是以工作環(huán)境為依托，重點培養(yǎng)學生的核心能力和持續(xù)發(fā)展的能力。學生除了學習必修的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課，還需要學習足夠?qū)W時的文化素質(zhì)課程；第二階段是高職培養(yǎng)的3年，教學做一體化以及工學結(jié)合的人才培養(yǎng)模式將重點培養(yǎng)學生的專業(yè)理論技能和實操技能。通過基于工作過程的項目化教學，學生全面接受專業(yè)核心崗位所需的各項技能訓練，達到知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的統(tǒng)一。當然，“2+3”并不是硬性劃分，2年必須由中職學校負責培養(yǎng)，3年必須由高職學校負責培養(yǎng)。在中職2年時間內(nèi)，學生可以進行流動學習，比如中職實習實訓條件不夠完善的，可以委托高職院校完成學生的實踐性環(huán)節(jié)，畢業(yè)指導也可以在中職和高職教師的共同指導下完成。（2）“2+3”分段式人才培養(yǎng)模式更加明確中職人才培養(yǎng)目標，更加重視學生素質(zhì)能力的教育和職業(yè)核心能力的培養(yǎng)，解決了學生畢業(yè)后就業(yè)與升學的矛盾，強調(diào)學生的長遠發(fā)展。從“2+3”分段式人才培養(yǎng)模式運行實施情況來看，減少了中職生崗位實訓的時間長度，保證了高職教育在中高職銜接過程中的主體地位，在一定程度上提升了學生的職業(yè)能力和就業(yè)競爭力。為充分體現(xiàn)“2+3”分段式人才培養(yǎng)模式的優(yōu)勢，在制訂人才培養(yǎng)方案的過程中，中高職學校以課程建設(shè)為載體，結(jié)合行業(yè)企業(yè)的用人標準，發(fā)揮中職和高職教育的教?W優(yōu)勢和資源優(yōu)勢，包括教學條件、師資隊伍、實訓基地、實訓設(shè)備等，積極探索實現(xiàn)緊密銜接的人才培養(yǎng)模式的方法與措施。

2.優(yōu)化中高職銜接的課程體系。實行一體化的課程設(shè)計是破解中高職協(xié)調(diào)發(fā)展難題的根本所在，也是實現(xiàn)職業(yè)教育系統(tǒng)培養(yǎng)技能型人才的關(guān)鍵之舉。目前中高職合作育人模式下，課程銜接出現(xiàn)重復和脫節(jié)。廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學院在與中職多年合作辦學的基礎(chǔ)上，探索了一整套專業(yè)和課程一體化的頂層設(shè)計的基本思路，對人才培養(yǎng)的目標和定位進行統(tǒng)籌規(guī)劃，以實現(xiàn)中高職教育資源和智力資源的優(yōu)勢互補，實現(xiàn)共贏。（1）縱橫對接，促進學生全面發(fā)展。縱向?qū)訌娬{(diào)基礎(chǔ)課程的邏輯內(nèi)化銜接；橫向?qū)訌娬{(diào)專業(yè)核心課程的提升梯度銜接。中高職銜接的課程中基礎(chǔ)課程要保質(zhì)保量，尤其是加強文化基礎(chǔ)教育，素質(zhì)教育基礎(chǔ)課程要足量開出，保證教學內(nèi)容的邏輯、理論的連貫性；中高職銜接的課程中，專業(yè)課程注重核心崗位工作任務(wù)的適用性和梯度區(qū)分，讓學生強化實操能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，并以第二課堂、技能競賽等形式促進學生職業(yè)能力的發(fā)展。學院在與藤縣中等專業(yè)學校合作辦學實踐中，尤其注重強化高職類專業(yè)供用電技術(shù)與中職類專業(yè)農(nóng)業(yè)電氣化的縱向銜接合作，修訂了“2+3”中高職人才培養(yǎng)方案，更符合中高職教育教學現(xiàn)狀和人才培養(yǎng)規(guī)律；另外還加強與中職專業(yè)課程的橫向?qū)樱瑥奈幕n拓展到德育教育、職業(yè)素質(zhì)教育的有效銜接。（2）細化分階，強化專業(yè)核對課程的梯度。按照教育部“中等職業(yè)學校重點專業(yè)教學指導方案”以及《普通高等學校高等職業(yè)教育（專科）專業(yè)目錄（2015年）》，找準中職和高職的專業(yè)和課程的銜接點，開發(fā)了專業(yè)目錄，吻合職業(yè)技能培養(yǎng)的梯度以及學習規(guī)律，將一個大的學習任務(wù)劃分為既遞進又關(guān)聯(lián)的小的學習點，分別在中職階段和高職階段完成。比如，中高職銜接的課程體系《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課程學習，可以細化為：《計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》、《計算機網(wǎng)絡(luò)維護技術(shù)》、《網(wǎng)絡(luò)布線設(shè)計與施工》、《網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)》、《動態(tài)網(wǎng)頁設(shè)計》、《網(wǎng)絡(luò)工程》等6門課程，前3門可以作為一個課程包在中職階段實施，后3門作為重點在高職階段實施。以完成中職與高職的分階與梯度的區(qū)分，真正實現(xiàn)課程的邏輯與理論內(nèi)容的銜接和難度的提升。（3）對接實訓，實現(xiàn)實訓過程共管。“2+3”分段式人才培養(yǎng)模式，縮短了中職學生的實訓時間，但關(guān)于實訓能力的學分、畢業(yè)要求等必須由雙方共同商定，實現(xiàn)過程共管。中職學生在進入高職學習的第一年，如何利用學習的時間，在學習專業(yè)課程的同時，進行必要的專業(yè)見習和技能訓練，以完成知識的遷移和提升。中職和高職院校對“2+3”分段式培養(yǎng)的學生要單獨制訂人才培養(yǎng)方案，以體現(xiàn)不同的要求。

3.實現(xiàn)教學資源和實訓基地共建共享。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，實現(xiàn)教學資源和實訓基地跨校跨區(qū)域的共建共享。廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學院信息工程系運用技術(shù)優(yōu)勢，突破中職和高職地域的距離，實現(xiàn)課程資源共享。依托超星教學綜合應用平臺，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學資源，實現(xiàn)與合作辦學的中職共建《PHP+MySQL網(wǎng)站開發(fā)項目式教程》的數(shù)字資源課程網(wǎng)站，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，實現(xiàn)手機APP視頻遠程教學，受益教師和學生達1000人。深度的中職、高職和企業(yè)三方合作的項目正在嘗試，以實現(xiàn)優(yōu)勢互補，達到多贏局面。中職和高職共建實訓基地，也可以借助互網(wǎng)聯(lián)平臺來實訓遠程共建共享。學院信息工程系與宜州職教中心合作共建了一個培訓交流室，以搭建師生的培訓和交流的平臺，每年為中職培養(yǎng)教師100人次，現(xiàn)在線上線下混合培養(yǎng)的方式，達到較為理想的效果；學院電力工程系與藤縣中等專業(yè)學校共建配電線路實訓場，顯著改善了農(nóng)村電氣化專業(yè)的實訓條件。近期實訓基地接待了藤縣中等專業(yè)學校2016級農(nóng)村電氣自動化專業(yè)共63名新生開展專業(yè)認知學習。

4.開展師資培訓和交流，實現(xiàn)師資隊伍互派互培。為深化合作，切實提升合作辦學的師資，打造雙師教學團隊，積極通過校外企業(yè)聘請兼職教師，擔任中職和高職階段認知實習項目，來提高師資隊伍的雙師比率。中職和高職之間通過互派互培，在實際教學中擔任教學任務(wù)，到對方學校進行跟班學習，形成“互聘互培，共建共享”機制。學院為了大力提升師資隊伍的教學能力，與合作學校骨干教師組成專業(yè)團隊，帶動專業(yè)教師隊伍整體素質(zhì)的提升。機電一體化技術(shù)專業(yè)教師陸尚平博士指導中職學校教師申報發(fā)明專利、實用新型專利1項；機電系骨干教師對口幫扶指導教師科研項目與論文寫作，出版《農(nóng)村中等職業(yè)學校數(shù)控專業(yè)技能教學特色化改革的剖析》等論文；與合作辦學的中職共同申報《上門簡易洗車自動裝置》水電學院科研項目一項。汽車工程系外派梁建和、周華新、鄧登云等廣西名師及教授前往武鳴中專、廣西第一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學校等縣級職學校進行師資培訓。另外我院專業(yè)團隊到藤縣第一職業(yè)技術(shù)學校、金秀縣職業(yè)技術(shù)學校進行現(xiàn)場聽課、點評、示范，并開展專業(yè)教師一對一的幫扶指導，幫助中職教師進行8門課程的項目化改造，大大提升教師的業(yè)務(wù)水平和教育教學能力。

二、構(gòu)建現(xiàn)代職業(yè)教育體系的長遠機制

1.建立“協(xié)同一體”的長遠機制。中等職業(yè)教育與高等職業(yè)教育同屬于職業(yè)教育系統(tǒng)，只是培養(yǎng)的人才層級不同。中職與高職是相對獨立，又是互相促進的關(guān)系。基于“協(xié)同”一體的理論基礎(chǔ)，中職和高職是相互促進，相互作用的，兩者之間有著共同的發(fā)展目標。職業(yè)教育的內(nèi)生發(fā)展必然會促成兩者的合作辦學，集成合力共同促進兩者的人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高以及辦學水平的提升，大大拓寬了職業(yè)教育的內(nèi)涵發(fā)展和多樣化人才培養(yǎng)的途徑。為了全面調(diào)動中高職銜接的教學資源，持續(xù)推進中高職銜接的工作，學院領(lǐng)導高度重視，學院成立中高職銜接工作領(lǐng)導小組，學院院長劉延明擔任組長。領(lǐng)導小組下設(shè)中高職銜接管理辦公室，負責具體對口幫扶的教學管理工作和學生管理等相關(guān)工作的協(xié)調(diào)管理。中高職銜接管理辦公室下設(shè)教學管理工作小組、學生管理工作小組和招生工作小組，保證合作辦學和對口幫扶工作順利開展。學院組織全體教職工認真學習會議精神，將對口幫扶工作列入學院綜合改革和“十三五”規(guī)劃的重點工作之中，與推進學院各項工作緊密結(jié)合，促進學院各項工作取得實質(zhì)性、跨域式發(fā)展。學院這兩年對口單招的學生由原來的150人到2015年度的752人，可見學院在中高職銜接工作中起到的積極促進作用。近年來中高職銜接項目持續(xù)推進，全院專項資金投入400多萬元進行課程建設(shè)、交流合作以及實訓基地的項目建設(shè)，出版了25本教材，中職、高職和企業(yè)共同修訂8個專業(yè)人才培養(yǎng)方案；實現(xiàn)中高職銜接的專業(yè)100%覆蓋，現(xiàn)代職業(yè)教育體系的格局基本形成。結(jié)合學院的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃和定位，重點發(fā)展電力類、機電類、建筑類等專業(yè)的銜接，進一步推廣和提升專業(yè)多樣化培養(yǎng)人才的途徑。

篇(5)

Philip與deVries(1957,1958)提出了描述土壤水熱耦合遷移的理論［9，10］，近二十年來，國內(nèi)外學者對蒸發(fā)條件下土壤水熱遷移的耦合計算進行了廣泛的研究［11，12，13，14，15，16，17，18］.在二維土壤水熱遷移問題的研究方面，Jury和Bellantuoni(1976)發(fā)展了一個反映表面鋪蓋矩形巖塊的均勻田間土壤在溫度梯度下熱流和水汽運動的二維數(shù)學模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有考慮包括溫度與熱傳導關(guān)系時，計算值才與實測值有很好的一致性［19，20］.Chung和Horton(1987)對地面采用部分覆蓋下的土壤水熱流動進行了數(shù)值試驗，但沒有田間實測資料的檢驗［21］.楊邦杰(1989)對土壤不均勻、地表平坦或起伏不平時的二維土壤蒸發(fā)過程的數(shù)值模型進行了研究［22］.SuiHongjian和ZengDechao等(1992)用數(shù)值模型對不同覆蓋下土壤溫度和水分動態(tài)進行了模擬［23］.

為了探討行間條帶覆蓋對夏玉米生長條件下的土壤水熱動態(tài)的影響，作者在北京通縣永樂店試驗站進行了田間試驗，并本著簡捷實用的原則，依據(jù)Philip和deVries(1957,1958)提出的土壤水熱流動理論和已有的研究成果，以夏玉米生長前期麥秸條帶覆蓋下的田間試驗為背景，建立了土壤二維水熱遷移的數(shù)值模型.

2田間試驗

2.1試驗布置田間玉米行間裸地的麥秸覆蓋寬度約30cm(玉米行距為60cm).覆蓋量相當于400kg/畝.在試驗小區(qū)內(nèi)，沿覆蓋層中線、邊緣及無覆蓋的裸地設(shè)3個土壤溫度剖面，這3個剖面水平相距分別為15cm和10cm.剖面上測點埋深為5cm、10cm、20cm、30cm、50cm.在覆蓋層與土壤交界面處用曲管地溫計量測界面處的地表溫度，在對照區(qū)地表和覆蓋層表面采用直管溫度計測定溫度.用于測量土溫的鉑熱電阻安裝前均進行了率定.觀測時使用萬用表測定鉑熱電阻值，然后依據(jù)分度表及田間校正值擬合的標準曲線換算出相應的土壤溫度.中子管埋設(shè)在麥秸覆蓋層中線，水分動態(tài)由標定后的中子儀測量.

2.2試驗結(jié)果分析圖1反映了麥秸覆蓋層中線下土壤溫度隨時間的變化過程.圖2、

圖1覆蓋層中線下土壤剖面實測溫度(1993.7.3-7.4)

圖2覆蓋層邊緣下土壤剖面實測溫度(1993.7.3-7.4)

圖3距覆蓋層邊緣10cm處裸地土壤剖面實測溫度(1993.7.3-7.4)

圖3分別為覆蓋層邊緣下及距離覆蓋層邊緣10cm處裸地土壤剖面的溫度動態(tài).此時夏玉米為苗期，其遮蔭作用很微弱，這樣只有覆蓋層對太陽輻射具有“屏蔽”作用.由圖3可見，在距覆蓋層邊緣10cm處的玉米幼苗附近，裸地溫度隨時間的變化幅度明顯大于覆蓋層中線以下地溫的變化幅度(圖1).因為裸地土壤較干燥，表面溫度可達到42℃以上，而在覆蓋層內(nèi)的土壤表面，最高溫度約為32℃左右.從圖2可見，覆蓋層邊緣下土壤表層的溫度變化幅度明顯小于裸地(圖3)而大于覆蓋層中線下的溫度變幅(圖1).此外，地溫動態(tài)的觀測表明，隨著深度增加，土壤溫度變幅減小，增加了相位滯后，這是土壤一個周期溫度波的典型傳播.

圖4為條帶覆蓋、全覆蓋與無覆蓋土壤表面的溫度變化過程圖，圖示表明，條帶覆蓋條件下土表溫度介于全覆蓋和無覆蓋之間，它與無覆蓋相比，可起到降低表土水分蒸發(fā)的作用，但同時又較全覆蓋情況下的表土溫度高，有利于玉米出苗、生長.

圖5為條帶覆蓋、全覆蓋與無覆蓋條件下玉米最終產(chǎn)量比較圖，圖示明顯可見，條帶覆蓋的玉米產(chǎn)量最高，說明雖然與全覆蓋的覆蓋量(400kg/畝)相同，條帶覆蓋對節(jié)水、保墑，促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)更加有效。麥秸覆蓋對節(jié)水保墑是有效措施，這一點早已被證實，但由于麥秸覆蓋會降低土壤溫度，對夏玉米前期生長是不利的。條帶覆蓋僅鋪設(shè)在作物行間，一方面可以減少行間土面的無效蒸發(fā)；另一

圖4不同處理土壤表面溫度

圖5不同覆蓋處理產(chǎn)量

方面，植株部分可以充分接受太陽輻射.在夏玉米生長后期，由于覆蓋層的壓實，對土壤通氣和熱狀況均有不良影響，而條帶覆蓋卻可免除，也許這就是條帶覆蓋產(chǎn)量較高的原因.所以，對于條播作物，這種覆蓋形式顯然是值得推薦的.

3數(shù)值模型的建立

3.1控制方程及數(shù)值格式夏玉米生長前期作物的根系吸水可以忽略，因此所研究的系統(tǒng)僅考慮土壤、覆蓋和大氣因素，由于田間麥秸覆蓋條帶是平行和空間上等距的，基于對稱性，只分析流動區(qū)域的一半即可［21］.

Philip和deVries(1957)提出了非穩(wěn)定耦合的土壤水熱流動方程如下［21］：

C(T)/(t)=·(λT)-L·(Dθvθ)，(1)

(θ)/(t)=·(Kh)-(K)/(Z)，(2)

這里C是土壤體積熱容量(J/m·℃)，T是土壤溫度(℃)，t是時間(s)，λ是熱傳導度(W/m·℃)，L是汽化的體積潛熱(J/m)，θ是體積含水量(m/m)，Dθv是等溫水汽擴散度(m2/s)，K是水力傳導度(m/s),h為負壓(m)，Z為垂直距離，向下為正(m)，為梯度算子.

本文只在土壤表面考慮水汽對熱和水分傳輸?shù)挠绊懀豢紤]地下水汽流動［21］，這樣方程(1)可寫成：

C(T)/(t)=·(λT)，(3)

方程(2)又可寫為：

(4)

Milly(1984)指出，在大多數(shù)土壤含水量情況下，土壤熱液體流動并不重要［13］，故(4)式可簡化為：

F(h)/(t)=·(Kh)-(K)/(Z).(5)

采用交替方向隱式(ADI)有限差分法離散方程(3)和(5)，則將二維問題降為一維問題來處理，ADI方程如下：

X方向隱式，Z方向顯式：

(6)(7)

Z方向隱式，X方向顯式：

(8)

(9)

式中上標代表時間，下標代表空間，i為行標記，j為列標記，F(xiàn)為容水度(m-1).

因為方程(6)到(9)中的系數(shù)依賴于變量本身，所以方程為非線性的.本文采用顯式線性化，即以前一時間步的值來近似方程(6)到(9)中的系數(shù).經(jīng)整理，方程(6)至(9)可寫成：

式中：

.式(10)至(13)均為三對角方程，結(jié)合邊界條件，用追趕法求解.內(nèi)部結(jié)點的系數(shù)由相鄰結(jié)點的算術(shù)平均值來確定.

3.2上邊界條件的確定在有限差分法中有效地處理通量邊界條件是最困難的部分［21］.在本文中，熱流問題的頂部和底部邊界為Dirichlet條件.熱流和水流的左、右邊界使用Neumann條件，亦即沒有流動的邊界條件.對于水流問題，其頂部邊界使用非零通量的Neumann條件，底部為Dirichlet條件.

在未覆蓋的裸土表面和覆蓋層與土壤層的界面上，水流問題的Neumann條件由以下公式確定［21］：

Ebs=(Ho-Ha)/(1000ra),(14)

Ebs=(Ho-Ha)/〔(1000(ra+rm)〕,(15)

式中Ebs和Ems分別為裸土和有覆蓋的土壤表面的蒸發(fā)通量(m/s)，Ho為土壤表面空氣的絕對濕度(kg/m)，Ha為土壤表面之上空氣的絕對濕度(kg/m),ra是土壤表面和其上空氣之間的空氣動力學邊界層阻力(s/m).rm是覆蓋層的水分擴散阻力(s/m).

Ho和ra的計算公式為［21］

Ho=H*oexp〔h1/46.97(Ts+273.16)〕,(16)

ra=〔ln(2.0/Zo)〕2/(0.16Ws),(17)

這里H*o是在土壤表面溫度時的飽和溫度(kg/m)，h1是土壤表面的負壓(m)，Zo是粗糙度長度(m)，Ws是風速(m/s).

空氣的絕對濕度Ha和在土壤表面溫度時的飽和濕度H*o由下式計算［21］：

Ha=1.323exp〔17.27Td/(Td+237.3)〕/(Ta+273.16),(18)

H*o=1.323exp〔17.27Ts/(Ts+237.3)〕/(Ts+273.16),(19)

式中Td,Ta,Ts分別是露點溫度(℃)、空氣溫度(℃)、地表溫度(℃).

為簡化計算，本文把能量平衡方程僅用于覆蓋層和土壤層的界面上.在此我們假設(shè)條帶麥秸覆蓋層為不透明覆蓋層，這樣輻射便不能穿透到覆蓋表面之下.于是，對于覆蓋層與土壤的交界面，能量平衡方程為[21]：

Ms-LEms-G=0,(20)

這里Ms為覆蓋熱通量(w/m2)，向下為正，LEms為潛熱通量(向上為正)，L、Ems意義同前，G為土壤熱通量(向下為正).Ms、L和G的表達式如下［21］

Ms=λm(Tm-Ts)/THK,(21)

L=2.4946×109-2.247×106+6Ts,(22)

G=λ(Ts-T2)/(ΔZ)+ρsCps(Ts-T0s)(ΔZ)/(2Δt)，(23)

式中λm是覆蓋層的熱傳導度(W/m℃)，Tm是覆蓋層表面的溫度(℃)，THK是覆蓋層厚度(m)，后兩個參數(shù)均由田間實測.T2是前一時間步在土壤表面以下ΔZ處結(jié)點的溫度(℃)，T0s是前一時間步的Ts(℃),ρs為土壤密度(kg/m)，其它符號意義同前.Cps是常壓下土壤的比熱(J/kg℃),其計算公式為［24］：

Cps=1000(0.2+θo/1.36)/〔0.238846(1+θo/1.36)〕,(24)

式中θo是地表含水量(m/m).

裸土表面的溫度，根據(jù)氣象觀測數(shù)據(jù)由如下正弦函數(shù)確定：

Ts=s+Assin(2πt/86400+1.5π),(25)

這里s為模擬期間裸土表面溫度的平均值(℃)，As為Ts的變幅，分別為28.2℃和11℃.

條帶覆蓋與土壤交界面的溫度采用如下步驟確定，首先由實測的麥秸覆蓋層表面溫度和覆蓋層厚度確定覆蓋層的熱通量，然后將式(22)、式(23)、式(21)和式(15)代入式(20)，使用二分法得到覆蓋層與土壤交界面的溫度Ts.

在求得裸土表面溫度及覆蓋與土壤交界面的溫度后，由式(14)、(15)可分別得到裸土部分和覆蓋部分土壤表面的蒸發(fā)通量.

3.3參數(shù)的選取本文數(shù)值模型的運行只需一般的氣象觀測資料及覆蓋和土壤參數(shù).氣象資料是日最高和最低氣溫、日最大和最小露點溫度、日最高和最低地表溫度及日平均風速.覆蓋參數(shù)為覆蓋寬度、厚度，覆蓋層的熱傳導度、水分擴散阻力，覆蓋表面的溫度.土壤參數(shù)為土壤熱力傳導度、土壤體積熱容量、土壤水力傳導度和容水度及土壤溫度和含水量的初始分布，土壤剖面下邊界處的溫度和含水量.

其它特征量包括：XL(計算域?qū)挾?，ZL(計算域深度)，Δx、ΔZ和Δt(空間和時間步長)，Zo(粗糙度長度)，TL(模擬總時間).

空氣溫度和露點溫度變化用如下正弦函數(shù)來確定［16］：

Ta=a+Aasin(2πt/86400+1.5π),(26)

Td=d+Aasin(2πt/86400+1.5π),(27)

這里a和d分別為日平均氣溫和日平均露點溫度(℃)，Aa和Ad分別代表各自的變化幅度(℃)，t是從午夜開始一天的時間(s).

土壤熱力傳導度由以下經(jīng)驗方程計算：［21］：

λ(θ)=b1+b2θ+b3θ0.5(28)

這里λ是熱傳導度(W/m℃),θ是體積含水量(m/m),b1/,b2,b3為回歸參數(shù).

根據(jù)deVries(1963)［25］、吳擎龍(1993)［26］土壤體積熱容量的計算公式可簡化為：

C=1.925×106(1-θs)+4.184×106θ,(29)

式中θs為土壤飽和含水量(m/m).

土壤水分特征曲線、水力傳導度和容水度由vanGenuchten(1980)提出的經(jīng)驗方程來描述［27］：（以下依次為（30），（31），（32））：

(30)（31)(32)

這里θs和θr是飽和及殘余含水量(m/m),Ks是參考溫度時的飽和水力傳導度(m/s),α、n、m是描述土壤水分特征曲線形狀的非線性回歸參數(shù).考慮到溫度，水力傳導度應校正為［21］：

K(h,T)=K(h)(μ(T°))/(μ(T))=K(h)(1+0.0384T+0.000211T2)/(1+0.0384T0+0.000211T20),(33)

式中μ為粘度，T0為參考溫度.

覆蓋層的熱傳導度、水分擴散阻力及粗糙度長度的數(shù)值選自有關(guān)文獻.

4模型的驗證

對于整個二維水熱遷移模型，不存在解析解.本文首先只對ADI數(shù)值模型中的熱流方程進行驗證［21］，其次運行整個模型與田間實測資料進行對比.

考慮到田間熱傳輸問題的邊界條件為Dirichlet條件和Neumann條件，所以取兩個熱傳導算例檢驗之.算例1［28］的問題是方形板(邊長2l為5)的熱流傳輸，其初始條件為Ti=1，邊界條件為Tb=0.Kt/l2=0.08,這里K是物質(zhì)的溫度計傳導度，取K=0.005，求t=100時板的溫度分布.算例2［29］為一個長鋼棒的熱傳導問題，由于傳導熱流是對稱的，所以只分析鋼棒橫截面的1/4區(qū)域(0.5m×0.25m)，數(shù)值模擬使用的時間步長Δt=5sec，空間步長Δx=0.01m、ΔZ=0.01m.此鋼棒的熱力參數(shù)為：λ=20W/m·℃，ρ=3000kg/m,C=1000J/kg·℃.邊界條件包括絕熱邊界(Neumann條件)和對流熱傳輸邊界(Cauchy條件).對流熱傳輸系數(shù)h=10W/m·℃.鋼棒的初始溫度是300℃.環(huán)繞鋼棒的空氣流溫度保持在20℃.模擬t=3600sec時的溫度分布.下面給出兩算例的解析解與數(shù)值解(圖6、圖7)，可見兩者吻合很好.

根據(jù)試驗資料，確定數(shù)值模擬的定解條件和參數(shù).具體地，以麥秸覆蓋第二天上午8時的土壤水分剖面(假設(shè)x方向均勻，Z方向變化)為數(shù)模的土壤水分初始條件.

圖6方形板的溫度分布

圖7鋼棒中的熱流分布

田間土壤的水熱參數(shù)見表1：

表1田間土壤的水熱參數(shù)

參數(shù)*Ks/(m/s)θs/(m/m)θr/(m/m)a/(m)nmb1b2b3

粉砂土0.000010.480.120.68922832.1709720.53937690.2430.3931.534

*Ks、θs、θr值均為田間實測，a、n、m是vanGenuchten方程的參數(shù)，擬合得到，b1、b2、b3是熱傳導度公式中的系數(shù)，引自文獻［21］.

模型中輸入的有關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)分別列于表2和表3.

表2模型輸入?yún)?shù)

符號參數(shù)定義

數(shù)值備注

DXx坐標空間步長0.05m

DZz坐標空間步長0.05m

XLx坐標長度0.25m

ZLz坐標長度0.90m

DT時間步長1.0s

TL模擬時間172800s

To參考溫度20℃引自［21］

ρs土壤密度1360kg/m實測

ρa空氣密度1292.8kg/m引自［30］

Cpa空氣的定壓比熱1006.09J/kg℃引自［30］

ML覆蓋層寬度0.30m實測

THK覆蓋層厚度0.10m實測

λm覆蓋層的熱傳導度0.126W/m·℃引自［21］

rm覆蓋層的水分擴散阻力4800s/m據(jù)［21］，假定

Zo土壤表面的粗糙度長度0.01m引自［21

表3模型輸入的數(shù)據(jù)

日期a/(℃)Aa/(℃)d/(℃)Ad/(℃)Ws/(m/s)Tm/(℃)

6.2626.258.2515.052.551.343.5

6.2727.257.7513.452.351.541.0

模擬時段內(nèi)(6月25日至6月27日)的表土含水量用取土稱重法加以校正.

模擬結(jié)果如下圖所示.由圖8可見，模擬的表層埋深10cm處的土壤水分橫向分布值與實測值趨勢有較好的一致性.圖9所示為表層不同深度土壤溫度的分布，計算與實測值吻合良好.圖10為無覆蓋處(距條帶覆蓋中線25cm)土壤表層溫度分布，結(jié)果很好.由此可見，條帶覆蓋部分土壤含水率高于無覆蓋區(qū)，地溫則低于未覆蓋部分，地表溫度變幅較大，越向下層溫度變幅越小，說明對條帶覆蓋只有用二維模型才能較真實地刻劃土壤水熱運動規(guī)律，特別是表層土壤的水熱動態(tài).

圖8表層土壤水分分布

圖10裸地(x=25cm)土壤溫度剖面

圖9表層土壤溫度分布

5小結(jié)

在夏玉米生長前期的六月份，北方降雨量往往偏少，干旱威脅玉米壯苗.覆蓋不僅阻礙了土壤水分的蒸發(fā)，且由于適當降低地溫也減少了水分蒸發(fā).本文所建立的土壤二維水熱遷移模型，輸入?yún)?shù)少，相對簡單，卻能較好地模擬出麥秸覆蓋所產(chǎn)生的保墑效應，因而具有一定的實用價值.

致謝本文得到張蔚榛教授的指教，田間試驗承北京水利科學研究所永樂店試驗站同志們的協(xié)助.

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［論文關(guān)鍵詞］水利高職院校 水文化 教育途徑

水乃生命之源、人類之母，潤澤萬物，孕育文明。中華文明發(fā)源于水資源豐富的江河流域，人們在用水與治水的活動中創(chuàng)造了燦爛的水文化，留下了卷帙浩繁的水文化遺產(chǎn)，這些都成為我們中華民族優(yōu)秀文化的重要組成部分。作為服務(wù)于水利建設(shè)一線、為水利改革和發(fā)展提供智力支持和技術(shù)支撐的水利類高職院校，應責無旁貸地承擔起水文化教育的重要使命。

一、水文化及水文化教育的內(nèi)涵

水文化作為一種獨立的文化形態(tài)加以研究，是1988年10月在蚌埠召開的淮河流域治淮宣傳工作會議上提出來的。水文化是水與文化的聯(lián)姻，有著豐富的內(nèi)涵，研究者從不同的視角對其進行了詮釋。文中的水文化主要是指廣義上的水文化，即全社會以水為載體共同創(chuàng)造的與水有關(guān)的科學、藝術(shù)及制度、習俗等在內(nèi)的物質(zhì)產(chǎn)品和精神產(chǎn)品的總和。從文化形態(tài)上看，水文化表現(xiàn)為物質(zhì)文化和精神文化兩個方面。物質(zhì)文化是文化建設(shè)的前提和載體；精神文化是全社會及水利行業(yè)長期創(chuàng)造形成的一種特定的精神環(huán)境和文化氛圍，是水文化的核心和靈魂。

水文化教育即根據(jù)一定社會的要求，有目的、有計劃、有組織地對受教育者的身心實施各種水文化方面（包括各種形態(tài)的水文化）影響的教育，以把其培養(yǎng)成為社會所需的專業(yè)人才。在水利高職院校開展的水文化教育，教育對象具有特定性，受教育環(huán)境有著天然的優(yōu)越性，施教者具有相對的專業(yè)性。這為水利高職院校實施水文化教育提供了良好的條件，但水利高職院校水文化教育的現(xiàn)狀卻不容樂觀。

二、水利高職院校開展水文化教育的必要性

已有研究表明，河海大學、華北水利水電學院、南昌工程學院是本科高校中水文化教育研究和實施的先行者，高職院校中浙江水電專科學校、安徽水利職業(yè)技術(shù)學院開展水文化教育的效果相對顯著。但整體來說，水利高等院校能夠卓有成效地實施水文化教育的并不多，多數(shù)院校尚未構(gòu)建起完整的水文化教育體系。

（一）開展水文化教育，是教育內(nèi)在規(guī)律的必然要求

學校是傳授知識、傳承文化的場所，優(yōu)秀的文化也是培育人的重要手段之一。人類燦爛的水文化是我國傳統(tǒng)文化和當今先進文化的重要組成部分。水利院校加強水文化教育與研究，培育高品位、高質(zhì)量的校園文化，既是建設(shè)“人文校園”的重要內(nèi)容，是建設(shè)校園和諧文化的組成部分，也是充分利用水文化資源培育人、塑造人、豐富人們的精神內(nèi)容、提升人們的精神境界的重要形式。水利高職院校承擔著為水利建設(shè)一線輸送人才的重任，開展水文化教育對培養(yǎng)21世紀現(xiàn)代水利人才有著重要意義。

（二）開展豐富多彩的水文化教育，是水利專業(yè)學生素質(zhì)提高的要求

大學生素質(zhì)教育的一項重要內(nèi)容就是文化傳統(tǒng)和人文精神教育。在水利高職院校中，對學生實施水文化教育是素質(zhì)教育的一項重要內(nèi)容，有助于培養(yǎng)學生的水利情懷和“獻身、求實、負責”的現(xiàn)代水利精神，培養(yǎng)學生“興利除害，造福人民”的行業(yè)思想、“科教興水”的行業(yè)職責。加強水文化教育與實踐，實行文理科相互滲透、科學技術(shù)和人文精神相互交融，既可以拓寬水利水電類專業(yè)的學科領(lǐng)域，提高專業(yè)學習興趣，又可以向人文社科的研究方向拓展。這有助于提高學生的綜合素質(zhì)，從而為水利工作發(fā)展提供全面的高素質(zhì)人才。水文化教育的開展，能夠進一步增強水利事業(yè)接班人的認同感、歸屬感，既能承接歷史，又能面向未來，既能凝心聚力，又能居安思危，使廣大學生始終以水利發(fā)展為己任，積極投身于全面小康社會和和諧社會的建設(shè)中。

（三）水文化教育的開展，是高職院校校園文化提升的需要

校園文化是一種氛圍、一種精神，是學校發(fā)展的靈魂，是凝聚人心、展示學校形象、提高學校文明程度的重要體現(xiàn)。水文化教育是水利高職院校文化建設(shè)的重要組成部分，集中反映了水利高職院校的主流價值觀和辦學方向。加強校園水文化價值體系建設(shè)不僅有助于彰顯學校的水利特色、提升校園的人文氛圍，更是確立一種育人理念、營造一種育人環(huán)境。水樸實無華、平淡無奇，卻因其自由而富于力量的秉性被看做是理想人格的象征，并被廣泛地用于喻人、喻性、喻德、喻道。在先哲那里，水不再只是一個自然現(xiàn)象，而被賦予了人的精神意義，并上升為我們民族精神的象征。為政之道有“拯救黎民于水火”，交友之道有“君子之交淡如水”，修身之道有“流水不腐，戶樞不蠹”，為人之道有“上善若水”“利萬物而不爭”“居善地，心善淵，與善仁，言善信，正善治，事善能，動善時”。水利院校的學生需要具備獻身、求實、負責的水利精神，水的這些品質(zhì)恰恰可以成為水利院校培養(yǎng)學生的目標，把水文化與水利學校文化結(jié)合是再恰當不過的。例如，重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學院的校訓“上善若水、學競江河”，浙江水利水電專科學校校訓“博于問學，篤于務(wù)實”、辦學宗旨“弘揚水文化，培育水利人”，黃河水利職業(yè)技術(shù)學院校訓“守誠、求新、創(chuàng)業(yè)、修能”，南昌工程學院校訓“自強不息、格物致知”，無不蘊涵著水利精神。

（四）水文化教育的開展，有助于科學利用水資源

人與水的和諧相處，是水文化概念提出的初衷，所以說人水和諧是水文化的核心。只有深入了解水，人們才能親近水、保護水、愛惜水，從而實現(xiàn)人水和諧。水利院校學生是水利行業(yè)的后備人才，通過水文化教育要讓他們懂得科學治水原理和人水和諧理念。例如，都江堰布置無壩引水樞紐，調(diào)節(jié)水流的“魚嘴”分流工程。通過水文化教育，要讓他們了解我國水資源的現(xiàn)狀。我國是一個嚴重缺水的國家，人均淡水占有量僅為世界平均值的1/4，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。研究表明，全國669座城市中有400座供水不足，其中嚴重缺水的城市有110座。在32個百萬人口以上的特大城市中，有30個長期受水困擾。通過水文化教育，要培養(yǎng)學生“愛水、惜水”的情懷和“親水、樂水”的情操，提升其環(huán)保意識，促使其科學地利用水資源。

三、水利高職院校水文化教育的內(nèi)容

開展水文化教育是水利高職院校校園文化建設(shè)的一個重要組成部分。校園文化的結(jié)構(gòu)具有三個層次，“物質(zhì)文化是基礎(chǔ)，制度文化是紐帶，精神文化是靈魂”。水文化教育則主要是圍繞物態(tài)水文化、精神水文化和行為水文化而開展的。

（一）物態(tài)水文化使文化顯于形

物態(tài)文化是一種以物質(zhì)形態(tài)存在的比較直觀的水文化，大致包括水形態(tài)、水環(huán)境、水工程、水工具等。水的不同相態(tài)寄托了人類的各種情感，古代的詩人詞匠常常臨水而歌、臨淵賦詩；水環(huán)境與人的生活息息相關(guān)，人們的耕作需要水的灌溉，人們的飲食需要水的調(diào)和；水工程和水工具則凝聚著人類的智慧和創(chuàng)造力，反映了人們改造自然世界的成就。水利高職院校要充分運用天然的水以及水利人創(chuàng)造的水工程、水工具等，將其作為水文化教育的重要內(nèi)容，讓學生把所學的文化理論知識與物態(tài)的水文化有機結(jié)合起來，加深其思想認識，鼓勵他們?yōu)槌蔀樾乱淮硕ΑＡ硗猓呗氃盒＿€要充分利用自身的優(yōu)勢，把水利工程搬進校園，建設(shè)仿真水工建筑群。例如，黃河水利電力職業(yè)技術(shù)學院水利水電技術(shù)實訓基地建造了一座人工堆砌的瀑布，飛流直下，甚為壯觀；浙江水利水電高等專科學校則四面環(huán)水，校園內(nèi)有河道，圖書樓是水電站造型，體育館是流水型設(shè)計。這些有形的水文化足以讓學生耳濡目染，幻化于行。

（二）精神水文化使文化化于心

精神水文化是水文化的核心，是人們在長期的水務(wù)活動中形成的一種心理積淀和一筆精神財富，具有歷史的繼承性和相對的穩(wěn)定性。精神水文化主要包括水哲學、水精神、水文藝、水著作、水風俗等，是水利人在長期親水、管水、治水等實踐活動過程中悟出水的啟示而形成的作品，并在艱苦卓絕的環(huán)境中積淀為水利人的精神，演變?yōu)楝F(xiàn)代水利精神，即“獻身、求實、負責”。這些著作抑或是水利精神在無形中激勵著代代水利人，使他們義無反顧地投身于水利事業(yè)。因此，精神水文化尤其是水著作、水文藝應該成為水利高職院校水文化教育的重要內(nèi)容，激勵學生為現(xiàn)代水利事業(yè)而努力，使學生能夠內(nèi)化于心，形成一種向上的力量。

（三）行為水文化使文化融于性

行為水文化是人們在從事水事活動的社會實踐活動中形成的水文化，是人們在日常的飲水、治水、管水、用水、親水等方面營造起來的的文化。例如，學校進行的水利教育，水利工程建設(shè)和水資源、水工程管理中的治水文化行為、管水文化行為，人們在日常生活中的愛水、親水、惜水及人水和諧的文化行為等。水利高職院校教師要對學生進行深刻的水文化教育，培養(yǎng)他們水利工程行業(yè)治水、管水的技能，使他們在日常行為生活中養(yǎng)成親水、愛水、惜水的習慣。通過行為水文化教育，培養(yǎng)學生上善若水的性情，使他們無論是在日常生活中還是在工作崗位上，都能以水文化為指導并且貫徹始終。

四、水利高職院校實施水文化教育的途徑

（一）充分利用學校獨具水利特色的校園環(huán)境

水利高職院校在學校建筑和校園景觀上要充分體現(xiàn)水文化，既展現(xiàn)出水文化的歷史，又充分體現(xiàn)現(xiàn)代水利技術(shù)，并且充分利用校園已有水利設(shè)施建筑實訓場和水利模型，使學生在優(yōu)美的校園環(huán)境中、在專業(yè)文化知識的學習中耳濡目染水文化的歷史變遷，沐浴古代和現(xiàn)代水利人的豐功偉績，從而受到潛移默化的影響。另外，將水文化作為水利高職院校校園文化建設(shè)的主旋律，開展愛校愛水的活動以及與水相關(guān)的文化文藝活動，在校風校訓中融入水文化。通過水利先哲的傳世作品和偉大形象、校園內(nèi)有特色的水文化符號等隱性教育，使學生在無形中受到水利精神的熏陶。

（二）發(fā)揮教育科研對水文化教育的主力作用

高職院校學生的課內(nèi)外文化活動豐富多彩，要堅持將水文化教育作為校園文化的主旋律進行宣傳，高度重視水文化宣傳推廣活動。校園文化主要包括對學生進行的正式的知識文化傳承教育以及豐富多彩的課余文化生活，即課內(nèi)文化教育與課外文化教育。對于學生來說，它有著內(nèi)化于心的行為上的約束力，注重學生品質(zhì)的提升。

要落實水文化教育，首先，要充分發(fā)揮教育科研的作用，在課堂中開設(shè)水文化系列選修課程。例如，《水與藝術(shù)》《水與人類文明》《水與社會》《水與地域文化》等。在傳授學生專業(yè)知識、技能的同時，要結(jié)合中國幾千年的治水實踐，在學生心中播下扎根水利、發(fā)展水利的種子，培養(yǎng)他們的人文情懷，使他們養(yǎng)成良好的水文化行為習慣。另外，水利高職院校應組織力量編寫相關(guān)的內(nèi)部實用型教材，加強教材建設(shè)；建立水科學研究所，組織科研團隊，深入開展水文化研究，構(gòu)建水文化教育研究的師資隊伍。全院師生齊心協(xié)力，將水文化教育落實在行動上。

其次，要高度重視水文化教育的宣傳，積極發(fā)揮課外教育的作用。每年新生入學時，舉辦以水文化為主題的新生入學教育，以水利知識趣味問答等形式，生動、形象地向大一新生灌輸學校博大、深厚的水文化特色教育，為學生開啟大學生涯意義重大的第一課。在每年的“世界水日”和“中國水周”活動中，策劃規(guī)模較大的水利百科知識競賽，使學生切身體會開展水文化教育的重要意義。開展豐富多彩的第二課堂活動，使學生通過切身體驗，在學習的基礎(chǔ)上將“獻身、負責、求實”升華為自身的精神境界。為促進學生對水文化的深刻認識并付諸行動，還應鼓勵學生自己創(chuàng)辦水文化創(chuàng)意研究室，由學生親自動手設(shè)計大量極具特色的水文化產(chǎn)品并向社會宣傳。

（三）注重培養(yǎng)學生獻身水利的精神

水利高職院校要充分重視榜樣的示范作用，培養(yǎng)學生對水利事業(yè)的熱情和無私奉獻精神。一方面，可以邀請一線水利專家和優(yōu)秀的校友現(xiàn)身說法，使學生了解水利行業(yè)的艱苦和偉大，使作為未來水利人的他們對“水”有一個深入的了解和認識；另一方面，組織學生參觀水景觀、考察各流域水利工程、采訪杰出水利人，增強他們對水利工程的感性認識。另外，還要經(jīng)常組織、開展各種以水文化為主題的研討會，讓學生參與水資源調(diào)研、水土流失重點防治區(qū)及水土保持小流域治理等一些實踐考察活動，讓他們切身感悟水利工程的重要性以及水利事業(yè)的責任重大，培養(yǎng)學生知水、樂水、愛水的博大情懷。

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【論文摘要】：繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,其正常工作與否將對電力系統(tǒng)的運行造成重大影響,因此如何提高繼電保護裝置的可靠性也就成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重要課題。文章分析了繼電保護裝置狀態(tài)檢修的時機，以及如何利用狀態(tài)檢修提高繼電裝置的安全性。

繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,其正常工作與否將對電力系統(tǒng)的運行造成重大影響,如何提高繼電保護裝置的可靠性也就成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重要課題。因此，有必要對電力系統(tǒng)"狀態(tài)檢修"進行梳理和分析，以期對今后的工作有所助益。

一、狀態(tài)檢修定義

狀態(tài)檢修，也叫預知性維修，顧名思義就是根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)的好壞來確定是否對設(shè)備進行檢修。狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)而進行的預防性作業(yè)。狀態(tài)檢修的目標是減少設(shè)備停運時間，提高設(shè)備可靠性和可用系數(shù)，延長設(shè)備壽命，降低運行檢修費用，改善設(shè)備運行性能，提高經(jīng)濟效益。

二、繼電保護裝置的"狀態(tài)"識別

1.重視設(shè)備初始狀態(tài)的全面了解

設(shè)備的初始狀態(tài)如何，對其今后的安全運行有著決定性的影響。設(shè)備良好的初始狀態(tài)是減少設(shè)備檢修維護工作量的關(guān)鍵，也是狀態(tài)檢修工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，實現(xiàn)狀態(tài)檢修首先要做好設(shè)備的基礎(chǔ)管理工作。需要特別關(guān)注的有兩個方面的工作，一方面是保證設(shè)備在初始時是處于健康的狀態(tài)，不應在投入運行前具有先天性的不足。另一方面，在設(shè)備運行之前，對設(shè)備就應有比較清晰的了解，掌握盡可能多的''''指紋''''信息。包括設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)、型式試驗及特殊試驗數(shù)據(jù)、出廠試驗數(shù)據(jù)、各部件的出廠試驗數(shù)據(jù)及交接試驗數(shù)據(jù)和施工記錄等信息。

2.注重設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析

要實行狀態(tài)檢修,必須要有能描述設(shè)備狀態(tài)的準確數(shù)據(jù)。也就是說,要有大量的有效信息用于分析與決策。設(shè)備部件在載荷和環(huán)境條件下產(chǎn)生的磨損、腐蝕、應力、蠕變、疲勞和老化等原因，最后失效造成設(shè)備損壞而停止運行。這些損壞是逐漸發(fā)展的，一般是有一定規(guī)律的，在不同狀態(tài)下，有的是物理量的變化，有的是化學量的變化，有的是電氣參數(shù)的變化，另外，還有設(shè)備的運轉(zhuǎn)時間、啟停次數(shù)、負荷的變化、越限數(shù)據(jù)與時間、環(huán)境條件等。因此要加強對繼電保護裝置歷史運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析。

3.應用新的技術(shù)對設(shè)備進行監(jiān)測和試驗

開展狀態(tài)檢修工作，大量地采用新技術(shù)是必然的。在目前在線監(jiān)測技術(shù)還不夠成熟得足以滿足狀態(tài)檢修需要的情況下，只有在線數(shù)據(jù)與離線數(shù)據(jù)相結(jié)合，進行多因素地綜合分析評價，才有可能得到更準確、可信的結(jié)論。此外，還可以充分利用成熟的離線監(jiān)測裝置和技術(shù)，如紅外熱成像技術(shù)、變壓器繞組變形測試等，對設(shè)備進行測試，以便分析設(shè)備的狀態(tài)，保證設(shè)備和系統(tǒng)的安全。

三、開展繼電保護狀態(tài)檢修應注意的問題

1.要嚴格遵循狀態(tài)檢修的原則

實施狀態(tài)檢修應當依據(jù)以下原則：一是保證設(shè)備的安全運行。在實施設(shè)備狀態(tài)檢修的過程中，以保證設(shè)備的安全運行為首要原則，加強設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測和分析，科學、合理地調(diào)整檢修間隔、檢修項目，同時制定相應的管理制度。二是總體規(guī)劃，分步實施，先行試點，逐步推進。實施設(shè)備狀態(tài)檢修是對現(xiàn)行檢修管理體制的改革，是一項復雜的系統(tǒng)工程，而我國又尚處于探索階段，因此，實施設(shè)備狀態(tài)檢修既要有長遠目標、總體構(gòu)想，又要扎實穩(wěn)妥、分步實施，在試點取得一定成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，逐步推廣。三是充分運用現(xiàn)有的技術(shù)手段，適當配置監(jiān)測設(shè)備。

2.重視狀態(tài)檢修的技術(shù)管理要求

狀態(tài)檢修需要科學的管理來支撐。繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中通常是處于靜態(tài)的,但在電力系統(tǒng)中，需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統(tǒng)故障時是否能快速準確地動作，即要把握繼電保護裝置動態(tài)的"狀態(tài)"。因此，根據(jù)對繼電保護裝置靜態(tài)特性的認識，對其動態(tài)特性進行判斷顯然是不合適的。因此，通過模擬繼電保護裝置在電力事故和異常情況下感受的參數(shù)，使繼電保護裝置啟動和動作，檢查繼電保護裝置應具有的邏輯功能和動作特性，從而了解和把握繼電保護裝置狀況，這種繼電保護裝置的檢驗，對于電力系統(tǒng)是很有必要的和必須的。

3.開展繼電保護裝置的定期檢驗

實行狀態(tài)檢驗以后，為了確保繼電保護和自動裝置的安全運行，要加強定期測試，所有集成、微機和晶體管保護要每半年進行一次定期測試，測試項目包括：微機保護要打印采樣報告、定值報告、零漂值，并要對報告進行綜合分析，做出結(jié)論；晶體管保護要測試電源和邏輯工作點電位，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題要找出原因，及時處理。

4.高素質(zhì)檢修人員的培養(yǎng)

高素質(zhì)檢修人員是狀態(tài)檢修能否取得成功的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)的檢修模式中,運行人員是不參與檢修工作的。狀態(tài)檢修要求運行人員與檢修有更多聯(lián)系,因為運行人員對設(shè)備的狀態(tài)變化非常了解,他們直接參與檢修決策和檢修工作對提高檢修效率和質(zhì)量有積極意義。其優(yōu)點是可以加強運行部門的責任感;取消不必要的環(huán)節(jié),節(jié)約管理費用;迅速采取檢修措施,消除設(shè)備缺陷。

綜上所述，狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備運行狀況而適時進行的預知性檢修，"應修必修"是狀態(tài)檢修的精髓。狀態(tài)檢修既不是出了問題才檢修，也不是想什么時候檢修才檢修。實行狀態(tài)檢修仍然要貫徹"預防為主"的方針，通過適時檢修，提高保護裝置運行的安全可靠性，提高繼電保護裝置的正確動作率。因此，實行"狀態(tài)檢修"的單位一定要把電力設(shè)備的"狀態(tài)"搞清楚，對設(shè)備"狀態(tài)"把握不準時，一定要慎用"狀態(tài)檢修"。

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