时间：2023-10-13 09:46:21
导语：在电磁辐射防治的基本方法的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
【关键词】电偶极子;煤岩破裂;电磁波
【Abstract】In this paper， based on the law of propagation of electromagnetic waves in layered medium， combined with the actual situation of the coal and gas outburst， the coal and rock burst radiation of electromagnetic wave propagation model is established. And， the regulation forums of electric field and magnetic field transmitted are carried out by software programming in order to realize the function of calculating， which provides a convenient analytical tool for the location of the fracture of coal and rock.
【Key words】Electric dipole; Coal and rock outburst; Electromagnetic wave
0 引言
作为能源大国，煤矿安全一直是全国工业安全工作的重点。而煤矿瓦斯灾害，却是造成重大伤亡事故、影响生产进度、损失经济利益的主要原因，其中煤与瓦斯突出灾害的预防，是其中一个重要环节。研究可靠的突出预测方法，可有效保障矿井安全生产，提高矿井经济效益。因此，煤岩破裂的预测研究具有重大的实际意义及社会意义。
煤岩破裂预测作为瓦斯灾害防治综合措施是最重要的环节。目前，煤岩破裂预测方法主要有以下几种：声发射监测方法，电磁辐射预测方法，以及利用环境监测系统连续监测工作面的瓦斯涌出变化特征，分析瓦斯涌出与突出关系的预测方法。其中电磁辐射预测方法目前正在广泛研究开展中，但是如何在此基础上，开发出从软件到硬件实现整合的电磁辐射预测系统，将使煤岩破裂防治技术大幅度提升，对改善当前煤矿安全状况具有极其深远的意义。
1 煤岩破裂电磁辐射分析
1.1 理论分析
煤岩体同其他固体材料一样，都是由成千上万的电子、原子等基本粒子组成，当煤岩体受载变形破裂时，电子等带电粒子变速运动就会向外辐射电磁波，这就是电磁辐射现象。当煤岩相邻颗粒之间发生非均匀变形时，界面处的电平衡遭到破坏，在受拉界面会积累许多自由电荷，而在受压处则积累了同样数量的相反电荷，这就相当于电偶极子。因此，可以将煤岩破裂时的辐射源等效为电偶极子。
依据电磁波的传播理论，煤岩破裂时辐射的电磁波在分层媒质中的传播，可等效于辐射源在由“岩石层-煤层-岩石层”组成的三层媒质模型。研究煤岩破裂时电偶极子场源电磁波的正向传播规律可转化为分析该辐射源辐射的电磁波在各媒质层中电场和磁场的场量表达式。由于垂直和水平电偶极子是电磁辐射的基本模型，任何辐射源都可以分解为垂直和水平电偶极子的加和。因此，本文将针对电偶极子场源进行研究。
1.2 电磁波辐射场强的计算
由于水平电偶极子与垂直电偶极子场源辐射场强的计算思路基本相同，文章只讨论垂直电偶极子场源辐射场强的计算。
图1 垂直电偶极子情形
为方便理解建立直角坐标系。以电偶极子所在点为原点，该电偶极子的长度为dl，其电流为I・ejwt（A）。以垂直指向大地的方向为z轴正方向，如图1所示。根据实际情况，第一、三两层为岩石层，其电磁参数分别为μ1、ε1、σ1和μ3、ε3、σ3;第二层为煤层，其电磁参数为μ2、ε2和σ2。
垂直电偶极子情形下只有z分量，则垂直电偶极子场源情形下中间媒质层中各部分的电场和磁场场强表达式如下所示：
1）z0≤z<z1部分：
■
■（1）
■
■（2）
2）z2≤z<z0部分：
■
■（3）
■（4）
其中，■（5）
■（6）
■（7）
■（8）
■（9）
■（10）
■（11）
而J■■（x）=-J■（x）（12）
J■■（x）=■・J■（x）-J■（x）（13）
可由贝塞尔函数的求导公式J■■（x）=■J■（x）-J■（x）得到。
2 系统软件开发
关于三层煤质中的场强公式已经明确，为了将理论成果更好的应用到实际工程中，可将理论推演通过计算机编程来实现。在软件的选择上，鉴于Visual c++有很好的稳定性和兼容性，我们选用Visual C++6.0开发平台作为程序开发环境。
无论是电场场强E，还是磁场场强H，都是一个很复杂的积分算式，含有诸多参数，但最终都可转化为电导率σ1、σ2、σ3，磁导率μ1、μ2、μ3，媒质的介电常数ε1、ε2、ε3，角频率ω，电偶极子内的电流I，以及相应的坐标值x、y、z等。在所建三层媒质模型中，由于大地媒质在通常情况下为非铁磁性媒质，因而此时可设定典型分层媒质模型中各层媒质的导磁率相等，并且均等于空气导磁率，即μ1=μ2=μ3=0。第一、三两层为岩石层，所以σ1=σ3，σ1=σ3。这样一、三层媒质参数设为相等，便于编程实现。当场强计算公式必需的参数都一定的情况下，调用复数基本乘、除法函数，让程序中用到的复数运算都以实部和虚部的参数形式出现，避免了复杂的复数运算，再调用贝塞尔函数等，得出被积函数，准备进行积分。此时调用“积分定限函数”，确定积分限的情况下再进行龙贝格积分，将积分结果求模值，得出运算结果。具体的程序框图如图2所示。
图2 整体程序框图
在场源参数都已知的前提下，用户根据需要变换坐标值的输入范围，计算出对应的场强数据，并可将对应场源参数、坐标值、场强数据存入相应数据库中，作为下一步场源定位查询的依据。
3 结论
针对目前电磁预测法中存在无法对破裂源实现准确定位的问题，本文结合煤与瓦斯突出时的实际模型，推演出煤岩破裂时电偶极子场源电磁波的正向传播规律，将理论推演进行计算机编程来开发相应系统软件。系统包括场强计算子系统数据库管理子系统等，为根据接收信号队破裂源进行定位提供了理论依据。
【参考文献】
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从现状来看，公用移动通信基站设置更多是企业的自主行为，但是从应然层面来看，由于基站所具有的基础设施和公共利益属性，又适宜作为《城乡规划法》和《国有土地上房屋征收与补偿条例》所说的公共基础设施来看待。
在基站设置使用和日常管理中，始终存在两个维度的法律关系：首先是政府职能部门应对公用移动通信基站的设置使用需要加强组织规划和日常管理，即政府和运营商之间的行政法律关系；其次是电信业务经营者在民用建筑上设置基站，必然涉及公民的物权、租赁权、相邻权、物业管理权等法律关系，即运营商和居民之间的民事法律关系。但由于电信业务经营者的电信服务属于公共服务领域，其服务的对象包括社会不特定的公众群体，所以其法律关系又不完全等同于一般的民事法律关系。
在公用移动通信基站的行政法律关系中，目前主要通过行政审批来实现对基站的监管，从相应的布局规划引领、年度计划实施、具体站址认定直到台站执照核发等一系列行政管理手段比较完备，基本实现了对基站设置使用等行为的有效监管；而存在争议较多、矛盾较为突出的则是来源于运营商和居民之间的民事法律关系纠纷。本文将重点探讨其中的几个主要问题，包括基站通信机房法律属性、基站辐射的损害赔偿认定以及基站租赁合同纠纷等。
通信机房的法律属性
传统意义上居民对于基站的投诉主要集中在电磁辐射影响，但是在《物权法》出台后，公众对于物权保护意识的新一轮升温，从基站通信机房改变房屋住宅性质的角度提出的相对增多。
通信机房的法律属性如何认定？由于架设楼顶基站的同时需要设置通信机房，为楼顶基站配套提供电源供给、软件配套等，而从方便管理和运维的角度出发，此类通信机房大都通过租借或收买商品房的方式在居民楼内取得。故此，居民往往以违反经营性改造的限制条款，按照《物权法》第77条“业主不得违反法律、法规以及管理规约，将住宅改变为经营性用房。业主将住宅改变为经营性用房的，除遵守法律、法规以及管理规约外，应当经有利害关系的业主同意”为由，要求拆除通信基站。鉴别一处房产是否改变了使用性质，主要是看它的产权证上是如何规定的（住宅或非住宅）。如果产权证上规定的是住宅，而实际上是用作非住宅使用，那么即为改变房屋使用性质，是违规的，业主、业主委员会、物业服务企业有权予以制止。从这个角度看，无论移动通信的公共利益性如何，运营商辩解通信机房不属于经营性用房是于法无据的。运营商解决纠纷的唯一出路就是除了保证机房的运行环境安全可靠，不产生辐射，不干扰居民正常生活外，还需经有利害关系的业主同意。
通信机房产权纠葛是主要成因。产权的初始界定对于经济运行的效率会产生十分重要的作用，不同的产权制度，会导致不同的资源配置效率。因此，产权问题的不清晰，往往是造成外部性（尤其是外部不经济）的主要原因。具体到基站建设，在其过程中就具有很明显的外部性（包括外部经济和外部不经济），基站的外部经济无疑提升了移动通信质量，保障了移动通信发展；而基站的外部不经济主要包括电磁辐射对环境的影响、因设站导致社会矛盾或纠纷等。由于公共通信设施的寄居性，基站往往是依附于城市建筑物及大型项目公共配套设施的一部分，建设投资方、使用方及建筑物业主之间的权责不明确，产权不清晰，往往是造成运营商与居民间纠纷的主要原因。目前的基站建设模式多种多样，运营商可能采取了购买商品房、购买房屋使用权、租赁基站用房，或者委托房屋中介公司落实房源等几种方法。而且由于运营商在设站过程中始终处于不利的被动地位，往往一落实房源就给予付款，期冀以此来确认法律事实，最终结果却往往疏忽了对于房屋产权的界定，导致基站建成之后引发许多潜在风险。
例如在租赁机房时没有进行资质调查，未弄清谁是产权人、谁是使用人、使用人是否具有产权人赋予的转租权；在基站通信机房购买过程中，基站机房的购置款虽已付清，但未履行必要的产权办理和过户手续，这些问题都会导致日后对基站用房的合法性产生争议。运营商往往在基站建设过程中忙于应付各类个案情况，以“建成并启动”为最高目标，而忽略了日后产生纠纷的可能性。一方面产权关系不清或者复杂，确定合法的出租人就会有一定的困难，容易导致出租人不具备主体资格而使整个租赁合同无效；另一方面，出租人收取租金后，可能会因产权关系不清或者复杂而导致收益分配不均，纠纷产生的可能性就会大大增加。即使法律上有对电信运营企业保护的规定，但是处理诉讼或者纠纷同样会消耗电信运营企业的管理成本。综上所述，明确通信机房的产权法律属性，是减少基站设置法律风险、预防纠纷的重要前提。
基站辐射损害的举证责任及司法认定
随着基站辐射导致的投诉事件逐渐增多，政府相关部门不得不投入大量的人力物力财力，以应对市民关于基站辐射的投诉或咨询。从其投诉性质看，虽然可能有部分确属运营商未依法依规进行建设，但是相当部分是源于市民对于电磁辐射的认识存在偏差。
通过对于电磁辐射危害性的剖析可以看出：所谓电磁辐射，是指能量以电磁波形式由信号发射源发射到空间的现象。关于电磁辐射对人体健康是否有害的问题，世界卫生组织于1996年启动课题研究，包括中国在内有60多个国家参与该项研究，2006年得出的结论显示：“过量的电磁辐射才会对人体产生危害，低频电磁辐射对人体健康影响微弱，儿童白血病及癌症、神经性疾病等与电磁辐射没有因果关系。但儿童对辐射缺乏防御能力，建议幼儿园、学校远离电磁辐射源头。”一般情况下，基站天线安装在离地面15米至50米的建筑物或发射塔上，天线发射出的射频主要向水平方向扩展，很少向垂直方向传输，距水平方向10米至20米处辐射最强，人只有长时间在此范围内才有可能受到辐射影响。
事实上，我国对电磁辐射有着严格的技术限值标准。为了防止电磁辐射污染，保障公众健康，国家环保、卫生等部门自上世纪90年代以来，先后制定颁发了《环境电磁波卫生标准》等7部法规和国家标准，防护标准比美国、日本、澳大利亚、欧盟及中国香港一些发达国家和地区还严格。但即便如此，目前公众对电磁辐射问题仍然存在一定误区，很多媒体也常将电磁辐射视为空中无形杀手，与雷达、输变电工频电磁场等混为一谈，当基站建造在学校、医院、幼儿园、居民区等地方时，更容易导致敏感问题的出现。实际上，移动通信产生的电磁辐射主要在天线附近，只要基站建设天线架设满足保护距离的要求，公众是大可放心的。
目前，我国民事诉讼法将电磁辐射污染等环境污染造成的损害归于特殊侵权行列，实行举证责任倒置，由加害人就法律规定的免责事由及其行为与损害结果之间不存在因果关系承担举证责任，但是“损害事实”这一侵权责任构成要件却仍由受害人（原告）来举证，否则，权利得不到维护。与水污染、大气污染、噪音污染不同，电磁辐射污染是看不见、摸不着的，且对人体危害潜伏期很长，短期内的损害结果可能不明显，除发生事故或其他突然性事件外，电磁辐射污染的损害后果是长期、渐进、累积的。因此，电磁辐射损害的过程虽在持续，但在损害结果出来之前，受害人（原告）是无法举证的。
也就是说，面对电磁辐射的危害在损害结果显露之前，受害人即使诉讼维权也基本很难胜诉，对于这种正在发生的持续性的损害但损害结果尚未明确显露出来之前，法律目前是无法有效保护受害人的。在实际的案例中，合法基站的拆除往往是基于民生问题的考虑后，政府、运营商与居民达成的妥协，赔偿也仅是针对租赁费用纠纷而形成的一致意见，真正因基站造成电磁辐射而成功获得赔偿的情况几乎为零。
实际上，《环境保护法》第24条明确规定了电磁波辐射是一种污染源，因此对于电磁波辐射的举证和认定还可以按照《环境保护法》来执行，适用该法规定的原则、制度，可以考虑专门编制具有操作性的电磁辐射污染防治的具体实施细则，并建立专门针对有害电磁辐射的标准体系和认定机制。
基站租赁合同
一个基站的建成，主要通过在楼顶设置天线及租借房屋作为通信机房以提供天线所需的技术配套及电源等，直接投资成本巨大，如需搬迁则成本更加可观。而正是因为基站搬迁成本巨大，在实际的合同谈判尤其是续租谈判时，出租方往往恶意要价，大大提升建站成本，也提高了电信基础网络铺设的总成本。假使运营商无法提价租赁，则基站被迫拆除，也影响了移动通信网络覆盖整体效果。故笔者认为，出于移动通信基站公共基础设施属性及公共利益性的考虑，不可将基站租赁完全等同于市场上的一般房屋租赁。
首先，应当关注基站租赁合同解除通知期。因为基站的投资成本巨大和全程全网的工作特性，在绝大多数情况下，基站租赁的合同解除是由出租方提出的。根据《合同法》的相关要求，基站租赁合同的解除权的形成以议定条件或者“因不可抗力”等法定条件为基础，《合同法》第96条还规定了当事人一方依照本法第九十三条第二款、第九十四条的规定主张解除合同的，应当通知对方。合同自通知到达对方时解除。事实上，在一般的房屋租赁中，出租方都会给予承租人一定的准备时间，这是出于社会公德的考虑，而这个合理的通知期限，因为时间不长，租赁双方往往一般不会对此产生异议。但是就基站设置来说，基站通信机房的租赁不同于一般的住户租赁，一个基站的拆除需要进行整体搬迁的统筹，不仅搬迁本身工程浩大，还涉及对原先覆盖区域在基站搬迁后通信盲点的补足，所以它需要的通知期比一般住户需要的通知期更长。如果没有通过合同条款设定明确的通知期限，那么一旦由于市政搬迁等问题形成纠纷，出租方擅自断电等行为将直接影响基站正常工作，形成覆盖盲区。
其次，应当关注基站租赁合同双方的特殊义务。在一般的房屋租赁合同中，都会明确承租人对房屋的基本维护、不影响邻里、未经同意不得转租等。但是从基站租赁实际来看，双方都需要面临几个较为特殊的义务：从承租方的角度出发，由于基站通信机房并非住宅之用，而是长期存放工作状态下的电机设备等，其产生的噪声、热量、辐射等将在一定程度上影响周边居民的正常生活，违反了合同法217条关于“承租人按照约定的方法或者租赁物的性质使用租赁物”的要求。在这种情况下，出租人的周边邻里处于弱势群体且无法基于合同提出异议，如果没有针对此类情况的合同规定，运营商很难自觉地行使对通信机房环境维护的审慎义务，可能会造成扰民情况的发生。而由于移动通信专业性较强，如果不是业内人士，也很难在租赁合同签订中想到并提出对环境保护方面的义务要求。
关键词：电磁兼容 变电站 保护室 EMC EMI 继电保护
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）08-0196-03
1 背景分析
由于早期继电器保护设备对电磁环境敏感，且大功率对讲机存在造成继电器保护装置误动的可能性，因此管理层本着“安全第一、预防为主”的原则，严格控制（通常的做法是禁止）无线设备在变电站保护室内的使用，甚至不允许将手机带入主控室。该管理方式对保护室内诸如设备调试等工作带来一定程度的不便，尤其随着智能电网的建设，变电站数据采集节点不断增加和物联网的持续应用，无线技术不断地向生产领域贴近，甚至偷偷的溜进了应用领域，生产工作对其慢慢产生依赖性，但是由于现行管理原则的限制而无法名正言顺的实行。
需求发展了技术，如传统上对电磁干扰敏感的医院和航空领域，都陆续放松对无线设备的限制措施，但是电力行业除用电网迫不得已，输电网对无线技术的应用依然犹抱琵琶半遮面。关于现行的电磁兼容管理原则是否合理的问题，很多人都存有疑问，但是综自和保护专业由于技术领域的问题无法对这个问题进行讨论，通信专业由于没有这个领域的话语主导权并且需求不明显，也懒得去碰这条线。但是需求之所在，总需要好好琢磨一下。这个问题如果解决了，可以极大的提高各种通信业务保障的灵活性，促进生产效率的结合。
很多研究和论文都是研究如何在变电站的电磁干扰环境中如何保障通信可靠性的问题，极少有文章讨论无线信号对继电保护和综自设备产生干扰，尤其是是在微机保护使用之后，比如你是否会担心你打手机、用WIFI会干扰你的电脑正常工作？办公电脑尚且不会担心，反过来担心工控机，仅仅是因为生产中的重要性不一样，这个理由难免有些牵强。
2 电磁干扰的基本概念
如图1所示，变化的电场产生变化的磁场，反过来变化的磁场又产生变化的电场，循环往复形成了电磁场并向四周传播。电磁波的存在远超人类的发展时间，雷电、太阳黑子爆发都能产生强烈的电磁波造成对电子设备的干扰，此外地球磁场、静电、星光都是电磁波，只不过影响小一些。在电磁能广泛应用的今天，大量应用着诸如通信、广播、家用电器、雷达、电脑等电子器件，在正常运行的同时也向外辐射电磁能，可能会对其他电子设备产生危害，这就是电磁干扰。我们生活和工作的空间中充满了电磁波，虽然看不到摸不着，但是确实是客观存在，重要做的是提高抗干扰能力，而不是一味的限制某种设备的使用，毕竟红头文件无法限制太阳黑子的爆发，政策法规也不能禁止宇宙射线风暴进入大气层。
电磁干扰的传播途径分为传导骚扰和辐射骚扰，传导骚扰即是基于线缆的有线方式的电磁能传播，严格来讲不能算是电磁波，比如电焊机等大功率设备造成的电压瞬变可沿着电源线进入设备内部，雷电通过信号电缆传导入设备内部等，均会干扰电子设备的正常运行；辐射骚扰是电磁波在空间传播过程中，设备的外壳、外部线缆起到天线的作用，耦合了电磁波的能量，产生变化的电信号——噪声，传导入设备内部后干扰了电子器件的工作，是本文所要讨论的干扰形式。
辐射骚扰对电子设备的干扰强度主要取决于两个方面，一是设备所处环境中电磁场本身的强度，1000V/M的电场强度对设备的影响肯定大于10V/M的环境；二是取决于设备对电磁波的感应程度，也就是耦合性高低。类似不同形状的电视天线能接受不同频段的节目一样，接收体形状、材料等性质决定电磁波对其影响的大小，通过特定的外形设计和外涂层选择隐形飞机达到减小雷达波反射的目的，电子设备可以采用同样的方式电磁波对其影响，这就涉及到一个产品电磁兼容（EMC）设计方面的问题。
3 变电站内电磁环境分析
如图2所示，变电站内同时运行着多种电压等级、多频率的线缆和设备，各种类型的电磁波交织在一起，构成了一个复杂的电磁环境，无法用简单的数学模型进行准确描述，一般通过实地测量来进行定性的分析。典型的为美国电力科学研究院，对变电站内电磁兼容问题进行了长达30年的持续研究，其成果表明高压开关操作干扰、一次系统短路故障干扰、雷电干扰对电子设备影响最大。变电站内断路器、隔离开关等一次设备在操作时，会产生一系列的电磁干扰，这些干扰会通过各种耦合进入到二次回路；一次系统短路故障时，在站内架空导线和接地网上会流过很大的短路电流，并在二次电缆周围产生很强的空间磁场，会对二次设备造成较大的干扰；雷电可以以耦合、传导、辐射等形式侵入二次设备。
由于电磁波首先要在设备外壳和连接线上产生感应电压或电流，通过端口进入设备内部才能影响电子器件的正常运行，在最终的干扰方式上和传导骚扰是同样的。因此，由上所述，一次系统的操作，能够产生千伏/米数量级的电场强度的电磁干扰，会通过传导和辐射的方式直接耦合到设备内部。有研究表明，即使在无操作的正常环境中，保护室内的电场强度长期保持在4V/M以上，特殊时刻会瞬间远超这个数值。此外，电视广播、无线广播、卫星通信、手机基站甚至太阳黑子等不可控的电磁信号产生的干扰，是设备设计阶段即可以预见并加以防治的，其造成的影响相比站内干扰源要次之。
4 继电保护和综自系统的电磁兼容性能
变电站内保护室内主要的电子设备包括继电保护装置、综合自动化装置以及通信设备，其中通信设备由于数字化程度高，器件密度大，处理信号速率高（G级别速率），其产品自身设计制造时即考虑了较高的电磁兼容性能，可以承受较强的电磁干扰而不影响正常运行。不考虑各种标准文件，简单的想一下即可得知，离手机天线辐射最近的电子器件恰恰就是手机自身，虽然手机电路由于器件密集易受感染。因此常常被看做干扰源的通信设备自身反而抗扰能力最强，也就不存在对手机等无线设备的使用限制。除此之外，保护室内严格限制无线设备使用的原则，主要是考虑的是继电保护和综自系统，即使多年的技术进步和发展，很多运维人员对设备的电磁兼容性能所知甚少，传统上依然认为它们是电磁敏感型设备。
继电保护设备及自动化设备对电网正常、稳定运行的重要作用毋庸多言，由于其工作电磁环境恶劣，因此各厂家均将提高产品的电磁兼容性能作为产品设计的一个关键因素。国际电工委员会IEC标准TC95技术委员会成立了专门的电磁兼容研究工作组，制定了一系列的相关标准，至今所颁布的标准中有一项通用标准、一项电磁发射标准和八项抗扰度标准，即IEC 60255系列标准，我国相应的继电保护标准化组织已将相应的国际标准转化为国家标准，即GB/T 14598系列标准；自动化电磁兼容标准为IEC 60870-2-1，对应我国标准为GB/T 15153.1。规定了设备在1MHz脉冲群干扰实验、静电放电试验、辐射电磁场骚扰试验、电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验、浪涌抗扰度试验、射频场感应的传导骚扰抗扰度试验、工频抗扰度试验等方面的电磁兼容性能。除此之外，电力行业还编制了电力行业标准“DL/Z 713—2000 500kV变电所保护和控制设备抗扰度要求”。
以上这些标准都从各个方面对继电保护和自动化设备的抗电磁干扰能力提出了严格的要求，其模拟环境要严酷于可预想情况，其产生耦合的线缆和接口要多于设备正常配置、其规定的正常工作的限制要高于实际应用情况。总之，电磁兼容测试环境的要求是要高于设备正常应用环境的，按照标准规定，在宽频范围内（80——1000MHz）设备测试环境的严酷等级为3级，即电场强度为10V/M。通常将电磁环境的严酷等级分为3级：1级为低辐射环境，如离电台、电视台1km以上，附近只有小功率移动电话在使用。2级为中等辐射环境，如在不近于1m处使用小功率移动电话，为典型的商业环境。3级为较严酷的辐射环境，如附近有大功率发射机在工作，为典型的工业环境。而为了在制造符合测试环境的电场强度，一般场强、试验距离与功率放大器的关系见表1，一般来讲EMC测试中产生10V/M场强至少需要100W以上功率的放大器，这是一个相对较大的辐射强度了。
5 手机等无线设备的电磁辐射探讨
5.1 行业标准对电磁辐射的要求
如前文所述，电磁辐射能够对设备产生的影响，主要方面是取决于设备本身对电磁波的耦合程度，而能够耦合电磁波的设备外壳和端口引线起到的是一个天线的作用。众所周知，天线对电磁波是有选择性的，不同频率和不同极化方向的电磁波在天线上产生的感应电动势是不同的。继保和自动化设备的电磁兼容测试选择的是80M——1000Mhz这个频率范围，这说明其它频率的电磁波干扰要折合到这个频率范围来计算，这涉及到对信号进行傅里叶展开等频域的换算，具体公式不谈，结果是不是所有能量都会变换到指定频域，体现在实际中就是虽然发射功率足够大，但是不一定能够产生同等的干扰能力。因此，世界各国的标准化组织对无线设备电磁辐射规定都是对低频域设置的。表2是各组织在两个手机常用频点上的功率密度的限制值，此处需要说明一个问题，虽然通过功率密度和电场强度的换算关系式可以得出，约265μW/cm2即可在相应位置产生10V/M的电场强度，看起来门限不高，但是功率密度是辐射功率在单位面积上产生的（cm2）分配，如果半径为1米的话，球面积为125600cm2，按照26μW/cm2计算，不考虑路径中的损耗，则该层功率合计为33W，因此，实际测试环境考虑到各种损耗和天线等因素，一般选择250W的功率放大器。（如表3）
5.2 WIFI设备辐射功率的探讨
目前个人广泛使用的无线设备主要是WIFI路由器和手机。对于WIFI设备其工作频率在2.4G和5G，也就是2400MHZ和5000MHZ这两个波段，其设计的初衷是为了覆盖100米之内的范围，所以辐射功率较小。根据有关机构的测试，在2英尺（0.6米）的距离上，WIFI设备所能产生的辐射，大概是2μW/cm2，即每平方厘米百万分之一瓦特。相比而言，由电视、收音机这些设备工作时产生的辐射，大概是1μW/cm2，所以IEEE802.11b设备的辐射只不过是这个数据的2倍。我国无线电管理委员会的规定，无线局域网产品的发射功率，不能大于10mW，所以我们一般从市场上买到的无线路由器，其配置菜单对功率的调节最大就是10mW。由此看来，WIFI设备辐射的电磁场干扰，对继保和综自设备抗扰性来说是微乎其微的。在当前IP业务泛滥的情况下，很多新型接入业务都依赖于WIFI设备的部署，这也是在各种安全管控的高压态势下，却屡禁不止的一个原因。为了更好的发展，我们要以积极的态度研究WIFI设备在变电站内的应用，而不是简单的一禁了之。
5.3 手机辐射功率的探讨
除WIFI外，我们最常用的移动无线设备就是手机了。当前我国手机网络主要分为2G和3G两种。2G网络的代表为GSM制式，3G网络都是基于CDMA技术的。GSM手机工作在800M和1800M两个频段上，对于GSM900M发射功率分为不同的级别，每个功率级别差2dB，手机最大发射功率级别是5（33dBm，2W），最小发射功率级别是19（5dBm，3.2mW）；对于GSM1800M最大发射功率级别是0（30dBm，3W），最小发射功率级别是15（0dBm，1mW）。CDMA IS-95A规范对手机最大发射功率要求为0.2W-1W（23dBm-30dBm），实际上目前网络上允许手机的最大发射功率为23dBm（0.2W），规范对CDMA手机最小发射功率没有要求。
在实际通信过程中，在某个时刻某个地点，手机的实际发射功率取决于环境，系统对通信质量的要求，语音激活等诸多因素，会随着与基站之间的链路测算进行实时调整。手机与系统的通信可分为两个阶段，一是接入阶段，二是话务通信阶段。对于GSM系统，手机在随机接入阶段没有进入专用模式以前，是没有功率控制的，为保证接入成功，手机通常以最大发射功率。在专用信道分配后，手机会根据基站的指令调整发射功率，通常每60ms调整一次，幅度是一个级别（2db）。对于CDMA系统，手机在随机接入状态下，会根据接收到的基站信号电平估计一个较小的值作为初始发射功率，如果没有得到基站的应答信息，会增加发射功率，直到收到基站的应答或者到达设定的最多尝试次数为止。在通话状态下，每1.25ms基站会向手机发送一个功率控制命令信息，命令手机增大或减少发射功率，幅度为1dB（10倍）。
图3和图4为某机构对CDMA和GSM在常见环境下的发射功率分布图，表4为10种典型手机发射功率的实测值。CDMA手机的线性平均发射功率为2.4dBm（1.72mW），以最大功率（23dBm，0.2W）发射的概率为0.2%；GSM手机的线性平均发射功率为28.9dBm（773mW），以最大功率（2W）发射的概率为21.8%。表4为某机构对十款常见手机的辐射功率的测试结果。从中可以看出，虽然GSM手机的发射功率偏大，但是考虑到4G时代的来临，2G手机制式已经逐步退出历史舞台，现在普遍使用的基于CDMA的3G制式，手机的辐射功率将小得多，低于我们电磁测试环境要求的限值。
6 结语
本文的编写不是学术型目的，而是基于为相应管理者提供参考，因此内容尽量通俗，，文章对公式的应用和概念的描述并非十分严格，目的是为了易于非专业人士理解所要阐述的思想。本文所要说明一个论点就是要深入考虑变电站保护室内对无线设备的禁用原则，将研究重点转到如何在复杂和恶劣的电磁环境下保证设备正常运行，以及对入网设备进行相应的检测，要让设备适合我们的应用，而不是我们来适合设备。随着智能电网的建设和物联网的发展，无线业务的应用趋势势不可挡，我们要积极的探索适合变电站内系统的无线模式，以此来跟上社会潮流，提高工作效率，反而可以进一步提高电网的安全可靠性。
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关键词：风力发电；环境影响；生态控制
中图分类号：TM614；TK81文献标识码：A文章编号：0439－8114（2011）13－2642-05
The Environmental Impact of Wind Power Station and Its Control
ZHOU Yan－fen，GENG Yu－jie，L? Hong－zhuan
（Hainan Zhonganke Safety Technique Adversary Co．， Ltd.， Haikou 570125， China）
Abstract： The benefit of windmill power generation is significant； however， its negative effects on the environment should not be ignored． The natural terrain might be damaged； water loss and soil erosion is likely to happen， it is also dangerous to birds； noise would be generated； visual landscape would be damaged； and electromagnetic interference might happen． Therefore， the environment must be protected carefully and environmental management must be strengthened in the wind power station， so as to reduce its negative effects． Before the establishment of a wind power station， the location should be selected carefully， all the assessment work must be well done， the construction of the wind power station should be regulated， and related environmental impact assessment system should be applied． In a word， the negative effects of the wind power station on the environment should be reduced to the minimum．
Key words： wind power generation； environmental impact； ecological control
风能是一种清洁可再生能源，储量丰富；风力发电对环境友好，不会排放有害物质，对空气和水源没有污染，环保效益明显。大力发展风力发电，还可以避免对矿物燃料的过度依赖，也是对不可再生能源的保护。目前世界各国把利用风能发电作为开发可再生能源、改善环境的重要内容和途径，在中国的未来能源结构中也将占有重要地位。
但发展风力发电毕竟是人类对大自然的干预，对局部生态环境和自然景观会产生不利影响，这是风力发电的不足之处。风电场一旦建成运行，要消除或减轻不良影响困难大、代价大，应在风电场规划和设计阶段，对当地生态环境充分论证，预测风力发电场建设可能形成的不利影响，通过精心设计，合理布局，将负面影响降低到可以接受的最低限度。
1我国风电场分布环境特点
2010年1月，中国气象局公布了我国风能资源详查和评价结果，我国陆上离地面50 m高度达到3级以上风能资源的潜在开发量约23．8亿kW；我国5～25 m水深线以内近海区域、海平面50 m以上高度可装机容量约2亿kW。我国陆上风能资源主要集中在内蒙古的蒙东和蒙西、新疆哈密、甘肃酒泉、河北坝上、吉林西部和江苏近海等7个千万千瓦级风电基地。仅这些地区的陆上50 m高度3级以上风能资源的潜在开发量就达18．5亿kW。
我国内陆风电装机主要分布在新疆和内蒙古，两地区装机功率占全国装机容量的62％；沿海地区占全国装机容量的28％，主要分布在广东、辽宁、浙江3省。根据我国风能资源分布情况，兼顾技术经济条件，我国将开发重点放在内蒙古、西北、东北、河北、东南沿海及近海岛屿等风能资源丰富地区，并提出建设“风电三峡”的构想，其中包括“陆上三峡”千万千瓦级风电基地，分布在甘肃酒泉、新疆、内蒙古西部、内蒙古东部、河北等地区；还有江苏沿海的“海上三峡”千万千瓦级风电基地等。
我国风能资源开发程度较低，但开发潜力巨大。我国现在已建风电场以及适合风场建设的区域主要分布在偏远地区，多数属于生态环境重点保护区，生态环境受到人为干扰极少，这些地区有的已列入国家级自然保护区，有的属于荒漠，生态脆弱［1］。因此，在风电场施工和运行过程中必须严格保护生态环境，加强管理，尽可能减少负面影响。
2风电场对环境的影响及控制
风电发展的负环境效应主要体现在自然地表被破坏、鸟类安全、噪音、视觉景观干扰、电磁干扰等问题。风力发电项目污染物类别和来源见表1。
2．1植被破坏，水土流失
2．1．1危害现象风电场水土流失类型以风力侵蚀为主，水力侵蚀为辅。施工期间挖土与回填土工程，如进行道路修建、土地平整、风机基础工程、箱式变工程、电缆沟工程等，将破坏地表形态和土层结构，导致地表，损坏植被，损害土壤肥力，导致水土流失发生。
根据江西省气象科学研究所与电力公司联合调研结果，鄱阳湖仅沿岸陆地风能保守估算有125万kW，鄱阳湖中北部是风能开发最佳区域，技术可开发量210万kW，占全省可开发风能资源的90％以上。2010年9月从九江市政府了解到，鄱阳湖区最大的风力发电项目都昌县老爷庙风电场已正式开工建设。该项目总投资20亿元，将安装33台
1 500 kW的风电机组，总装机容量达4．95万kW。此外，鄱阳湖区的矶山湖风电场、长岭风电场已经上网供电，大岭风电项目于2009年开工建设。江西省鄱阳湖区风电场按规划93．1万kW装机容量，假设全部安装850 kW风机或全部安装1 500 kW风机，两种方案的土方工程量估算见表2。
由表2可知，两种方案风机基础、箱变基础施工期工程等项目弃土量分别为265 232 m3和
199 341 m3，弃土场分散在沿鄱阳湖区各个风电场，鄱阳湖区沿湖四周多为沙土地表，降雨丰沛，生态植被单一，处置不当将易于形成水土流失，淤积鄱阳湖区。在该风电场的建设过程中，风机、变电所和道路占地属于永久性占地，这些土地将失去生态功能。目前还在施工建设中的鄱阳湖区风电场永久占地634．3 hm2，必然会减少生物量和植被。
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河西走廊的风电开发区域多位于荒漠地带，生态环境非常脆弱，戈壁上的砾石层及植被保护层容易遭破坏，而且恢复难度大，特别是大型机械对戈壁更容易造成破坏。
2．1．2危害的预防工程在设计中通过合理选址，采用少占地、占劣地等措施，避免不可逆的影响。鄱阳湖区风电场区主要为杂灌木林和草甸，没有较珍稀的植物，生物量较小，在修建风电场和架空电线时，遇到乔木和灌丛要予以避让，尽量在其旁侧通过，减少因施工造成的植被破坏。
鄱阳湖区风电场等地施工期开挖填方要尽量避免在每年4～7月雨水充沛期进行，而且应将表层种植土单独存放，底层土可用于工程填方。在升压站基础开挖前剥离的表土应集中堆放于升压站内的一角，待升压站施工结束后覆土进行场区的绿化。表土堆放区的周围及临时弃土的周围用编织袋装土筑坎进行临时拦挡，为防止大风扬尘，需用苫布遮盖［2］。全部工程挖填平衡后的弃土可用于道路加固建设，生活垃圾应集中起来，送往附近城镇垃圾处理中心。施工期间如果遇到大风天气应该作洒水处理，减少扬尘污染。
施工结束后，仍有部分土壤不可恢复而被永久占用，主要为风电机组基础等，一般为水泥硬覆盖，不会发生水土流失。没有水泥硬覆盖的地面，对场地进行覆土平整，采取异地植草进行生态补偿，降低工程对当地生态环境的不利影响。草坪周围种植绿篱，绿篱外设截流沟，将水引入通往风机道路的排水沟中。这样布设措施既可以满足风电机组区防治水土流失的要求，又考虑到景观需要，营造一个错落有致的人造景观。道路两侧可布设防护林，防护林外侧设排水沟。在植被恢复初期，植物措施没有发挥功能，对这些区域进行覆盖，以减少风力对地表的侵蚀，同时提高植物的成活率。
2．2噪声污染
2．2．1危害现象风轮机在运行时产生的噪音包括源于轮毂中活动部件的机械噪音、风轮机叶片产生的气动噪音，都与风速具有相关性。发电机和齿轮箱是机械噪音的主要造成者，其中齿轮箱是主要噪音源，如果技术水平较高，也可以大量消除机械噪音。噪音通过风和风轮机结构部分向环境传递，距离风轮机越远，噪音越低。在一般情况下，风力发电机的噪声相当于夜间安静室内的噪声水平。
风轮机产生的噪音用它的声音功率水平来表示，用Lobs表示风电场周围的噪音水平，用Lback表示环境噪音，采用国际能源署专家组推荐的方程式，计算噪音的传播和各种音源的噪音水平。
现将噪音传播模型简单化，即假定声音从一个点无衰减传播开来。来自风轮机的噪音（dB（A））用Lw表示，则距离声音源r处的噪音水平Lp为：Lp＝Lw－10lg（2лr2）。
计算的噪音传播基本考虑在小于2 km的距离范围内，可以忽略空气影响和大地吸收等效应。
如果有N台风轮机，距离声音源r处的噪音水平总效应为Lp，total，Lp，total＝10lg（10）。Lobs为风轮机噪音水平Lp，total与背景噪音水平Lback之和，计算方法为：Lobs＝10lg（10＋10）。
通过上式计算，确定从风电场开始噪音水平低于40 dB（A）的距离与风轮机台数之间的关系如表3所示。
据测算［3］，单台风轮机发出的声功率级通常在90～100 dB（A）之间，风从风轮机吹向500 m处，声功率级为25～35 dB（A）。如果风电场共有10台风轮机，500 m处噪音水平在35～45 dB（A）。如果风向相反，则500 m处噪音水平仅为10 dB（A）。昼间因环境噪声较大，风力发电机的噪声影响相对较小，距风电场140 m处可达到《城市区域环境噪声标准GB 3096－93》1类标准；但夜间距风电场约600 m处才能达到1类标准，影响较大。
2．2．2危害预防在进行风电场规划时，应把对当地居民噪音影响考虑进去。国外推荐在傍晚或夜间风轮机的噪音保持在5 dB（A）的水平。厂商在制造时可以通过设计和制造技术的革新，降低叶片的气动噪音，减少齿轮箱等噪音源，也可以采用隔离技术屏蔽部分噪音。
因考虑风能资源功率密度的分布，我国风力发电场多数建设在沙漠、山口、海岛等地。在人迹罕至的荒漠戈壁中建造风电场，对居民的噪音影响甚微。河西走廊、青海省等区域地旷人稀，风电场建设在荒漠地带，附近居民极少，离风电场又远在数公里之外。辽宁省的风电场多选在辽东半岛沿岸地带，距离附近居民区远，且沿岸地带风高浪急，风浪声基本盖过风机声。江苏的风电场主要选择在偏僻的沿海滩涂。
2．3危害鸟类生活
2．3．1危害现象建设大型风电场，风机的运转会对鸟类造成伤害，妨碍附近鸟类的繁殖和栖居，尤其会影响候鸟夜间迁徙。
1）对鸟类栖息和觅食的影响。鄱阳湖地处长江中下游南岸，是江西省第一个湿地自然保护区――鄱阳湖候鸟保护区。鄱阳湖区湖滩建设风电场直接影响鄱阳湖区鸟类栖息地187 km2，直接减少一定数量的鸟类栖息和觅食的场所。由于大多数珍禽对噪声具有较高的敏感性，在风电场噪声环境条件下，白鹤、中华秋沙鸭、白琵鹭大鸿、野鸭特别容易受惊吓，会减少活动范围。鄱阳湖区风电场新型1 500 kW风机叶片旋转高度为24～100 m，老式850 kW风机叶片旋转高度为26～84 m，运行时将直接影响鸟类的活动，所以规划中的湖滩风电场将会影响鸟类栖息觅食［4］。
2）对鸟类迁徙的影响。美国加利福尼亚州的阿尔塔蒙特隘口风力发电站是世界著名的风能发电站，每年有多达1 766～4 721只飞鸟死于风车叶片，其中约1 300只是受保护的猛禽，以至政府不得不在冬天候鸟迁徙季节关闭电站。鄱阳湖有不少国际性保护的候鸟，如白鹤、东方白鹳、白枕鹤、白头鹤、大鸨、白琵鹭、白额雁、灰鹤、黑鹳、小天鹅等。鄱阳湖水域周边的沿海滩涂、草地和丘陵是这些候鸟的主要迁徙驿站。鄱阳湖区夏候鸟主要集中在每年的4～9月，冬候鸟主要集中在9月下旬至翌年4月上、中旬。鄱阳湖区风电场基本处于候鸟的迁徙驿站边缘。普通鸟类迁徙飞翔高度在400 m以下，鹤类在300～500 m，雁的飞行高度可达900 m，均超过风机的高度（100 m以下），风电场风机一般情况下对鸟类迁徙影响不大［5］。
2．3．2危害预防风电场选址时，要尽量回避鸟类栖居地和鸟类迁徙路线，减少对鸟类生活的影响。甘肃的风能资源主要分布在河西走廊，在这一绵延1 000多千米的狭长走廊内，瓜州县被称为“世界风库”，玉门市被称为“风口”。同时，河西走廊有7个国家级自然保护区，按照甘肃省规划，在保护区核心地域不允许建立风电场，在保护区也要充分考虑回避候鸟迁徙通道，防止对鸟类生活和迁徙造成影响［6］。
青海湖是鸟类迁徙的重要“中转站”，同时又是风能资源丰富的地区，在此地建设风电场也要注意避开鸟类的迁徙路线。江苏盐城丹顶鹤自然保护区的核心区也不得建立风电场，在非核心区建风电站也应尽可能减少占地面积，输电线要建在地下。
一家受美国加利福尼亚州能源委员会委托的咨询公司在阿尔塔蒙特隘口风力发电站经过历时4年的研究表明，在各风轮机排的两端设置建筑物可使鸟类绕开风轮机飞行，可降低鸟类死亡率；还可通过施放毒饵，控制作为鸟类食物来源的啮齿动物在风轮机周围集结，也可减少对鸟类的伤害。
2．4电磁辐射
2．4．1危害现象电力运行设备都或多或少会产生电磁辐射污染，风力发电机产生的电磁辐射主要来源于发电机、变电所、输电线路等3部分。
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风轮机叶片反射电磁波，在附近的接收装置在接收直接信号的同时，也会收到反射信号。反射信号是一个滞后信号，对调幅（AM）无线电系统影响较大；由于叶片的转动使反射信号又成为一个移相信号，影响调频（FM）无线电系统［7］。如果叶片由具有强反射能力的金属材料制作，则电磁干扰影响更大。此外架设的高压输电线路处于工作时，将相对地面产生静电感应，形成一个交变电磁辐射场，对无线电形成干扰［8］。
风轮机能够干扰的通信频率较多，潜在受到风轮机干扰的通信类型主要有电视广播、微波通信、飞机导航无线通信等。只有当波长大于风轮机总高度的4倍以上时，通信信号才基本不受影响。
2．4．2危害预防风力发电机电磁辐射要控制在设计环节，设计和制造时要防磁、防辐射，选材是降低辐射的关键。在风电场建设过程中，必须考虑风轮机的参数及相关无线电系统参数。
输电线路设计要调查线路经过的居民点，了解当地通信线路的走势，还要避开重要电子设施，比如电视发射塔、移动通讯发射塔和基站、电话程控塔、机场导航台等。选用设备干扰水平要低，并与可以造成干扰的设备保持防护间距。采用架线方式，要适当抬高导线架设高度，减小下场强，优先选择三角形布置形式。
我国适合风场建设的区域和现在已建风电场，多数分布在生态环境没有受到人为干扰或干扰极少的偏远地区，如河西走廊、青海等地，所选风电场多在荒漠地区。
2．5视觉景观污染
2．5．1危害现象在有风和阳光的条件下，风力发电机组会产生晃动的阴影，在清晨和傍晚时阴影效应最大［9］。阴影随天气和季节的变换而变化，阴影的影响是用一个区域每年在阴影中的总小时数来计算的。
转动的风力机桨叶产生的阴影会使人产生眩晕，心烦意乱，正常生活受到打扰，是一种视觉污染。风轮机对视觉影响的相关参数有风轮机设计、风轮机尺寸、风轮机的布置、风轮机数量及背景景观类型等。
在风力发电机组选址时，要限制阴影实际发生时间，一般要求阴影影响时间每天不超过10 h，否则必须考虑风力发电机在特定时段关机。可以给风力发电机组安装传感器，在特定时段控制停止运行。
2．5．2危害预防危害的预防可从风轮机的设计、布局和风电场的选址3个方面考虑。
1）风轮机的设计。风轮机的塔架、轮毂与叶片的设计要讲究协调，符合美学原理。风轮机叶片数量要以三叶片为主，减少两叶片风轮机，三叶片令人感觉更平衡，更协调。就大小而言，风轮机越大对景观影响越大，是安排大型风轮机还是小型风轮机，要更多的考虑背景因素。此外，风轮机的颜色对景观影响也很大，必须充分考虑景观特点。风轮机最常见的颜色有白色、灰白色和淡蓝色，一般情况下应首选白色。
2）风轮机的布局。视野中风轮机越大，数量越多，对人的视觉影响就越大。如果要保持相同的发电能力，风轮机叶片小，就需要增加风轮机的数量。如果景观规模大，可布置大型风轮机，以点缀景观之美。比如，一马平川的原野，直径达50～60 m的大型风轮机是比较好的映衬。在自然风光秀丽的景区，或者小型风景区建造风轮机，往往会招致人们的反感。风轮机的布置通常有成群布置和直线布置模式。直线等距布置是一种常见的布置模式，多行布置感到不协调，令人迷乱。如果景观轮廓线不分明，最好成群布置，比如开阔的原野，从各个方向看去，风电场都是一个模样。风轮机之间的距离应均匀，讲究规范。
3）风电场的选址。如果风轮机选择的位置恰当，可以使丑陋的风景增添美感，甚至形成一个协调的整体。比如偏僻的山区，安装几个风轮机在山头或山脊，人们远远看去，能感觉到大自然生命的气息。河西走廊旅游资源丰富，可以把风电开发与旅游结合起来，在开发新能源的同时，带动当地旅游经济的发展。
3结论
风力发电的正面影响是一种倾向性共识，在我国大力发展风电，不仅是能源开发的需要，也是环境保护的需要。但风电发展也有环境负面效应，主要体现在自然地表被破坏、鸟类安全、噪音、视觉景观干扰、电磁干扰等问题。我国风电场主要分布在偏远地区，多数属于生态环境重点保护区，生态环境受到人为干扰极少，这些地区有的已列入国家级自然保护区，有的属于荒漠，生态脆弱。因此，在风电场施工和运行过程中必须严格保护生态环境，加强管理，尽可能减少负面影响。
1）风电场水土流失类型以风力侵蚀为主，水力侵蚀为辅。施工期间挖土与回填土工程，将破坏地表形态和土层结构，导致地表，破坏植被，损害土壤肥力，导致水土流失。风电场设计要尽量少占地、占劣地，保护水土和植被，降低工程对当地生态环境的不利影响。
2）风轮机在运行时产生的噪音包括发电机和
齿轮箱产生的机械噪音、风轮机叶片产生的气动噪音，齿轮箱是机械噪音的主要造成者。可以通过设计和制造技术的革新，降低噪音。在进行风电场规划时，应把对当地居民的噪音影响考虑进去。
3）风机的运转会妨碍附近鸟类的繁殖和栖居，影响候鸟夜间迁徙。风电场选址时，要尽量回避鸟类栖居地和鸟类迁徙路线，减少对鸟类生活的影响。还可在各风轮机排的两端设置建筑物使鸟类绕开风轮机飞行，降低鸟类死亡率。
4）风力发电机产生的电磁辐射主要来源于发电机、变电所、输电线路3部分。架设的高压输电线路处于工作时，将相对地面产生静电感应，形成一个交变电磁辐射场，对无线电形成干扰。许多通信频率都会受到风轮机潜在的影响，风轮机叶片可以反射电磁波。风力发电机电磁辐射问题主要是要控制在设计环节，充分考虑防磁、防辐射等要求。风电叶片在设计时，高压输电线路在架设时也要采取防电磁辐射措施。
5）转动的风力机桨叶产生的阴影会使人产生眩晕，心烦意乱，正常生活受到打扰，是一种视觉污染。只要在风机的设计、布局和选址上考虑周全，风力机将对大自然起到画龙点睛的作用，使美丽的田园风光增添几分现代感的秀色。
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关键词：网络安全 脆弱性 威胁 技术对策
一、网络安全的脆弱性
计算机网络尤其是互连网络，由于网络分布的广域性、网络体系结构的开放性、信息资源的共享性和通信信道的共用性，使计算机网络存在很多严重的脆弱性。
1．不设防的网络有许多个漏洞和后门
系统漏洞为病毒留后门，计算机的多个端口、各种软件，甚至有些安全产品都存在着或多或少的漏洞和后门，安全得不到可靠保证。
2．电磁辐射
电磁辐射在网络中表现出两方面的脆弱性：一方面，网络周围电子电气设备产生的电磁辐射和试图破坏数据传输而预谋的干扰辐射源；另一方面，网络的终端、打印机或其他电子设备在工作时产生的电磁辐射泄露，可以将这些数据（包括在终端屏幕上显示的数据）接收下来，并且重新恢复。
3．线路窃听
无源线路窃听通常是一种没有检测的窃听，它通常是为了获取网络中信息内容。有源线路窃听是对信息流进行有目的得变形，能够任意改变信息内容，注入伪造信息，删除和重发原来的信息。也可以用于模仿合法用户，或通过干扰阻止和破坏信息传输。
4．串音干扰
串音的作用是产生传输噪音，噪音能对网络上传输的信号造成严重的破坏。
5．硬件故障
硬件故障可造成软件系统中断和通信中断，带来重大损害。
6．软件故障
通信网络软件包含有大量的管理系统安全的部分，如果这些软件程序受到损害，则该系统就是一个极不安全的网络系统。
7．人为因素
系统内部人员盗窃机密数据或破坏系统资源，甚至直接破坏网络系统。
8．网络规模
网络规模越大，其安全的脆弱性越大。
9．网络物理环境
这种脆弱性来源于自然灾害。
10．通信系统
一般的通信系统，获得存取权是相对简单的，并且机会总是存在的。一旦信息从生成和存储的设备发送出去，它将成为对方分析研究的内容。
二、网络安全的威胁
网络所面临的威胁大体可分为两种：一是对网络中信息的威胁；二是对网络中设备的威胁。造成这两种威胁的因有很多：有人为和非人为的、恶意的和非恶意的、内部攻击和外部攻击等，归结起来，主要有三种：
1．人为的无意失误
如操作员安全配置不当造成的安全漏洞，用户安全意识不强，用户口令选择不慎，用户将自己的账号随意转借他人或与别人共享等都会对网络安全带来威胁。
2．人为的恶意攻击
这是计算机网络所面临的最大威胁，黑客的攻击和计算机犯罪就属于这一类。此类攻击又分为以下两种：一种是主动攻击，它是以各种方式有选择地破坏信息的有效性和完整性；另一类是被动攻击，它是在不影响网络正常工作的情况下，进行截获、窃取、破译以获得重要机密信息。这两种攻击均可对计算机网络造成极大的危害，并导致机密数据的泄漏。
3．网络软件的漏洞和后门
网络软件不可能是百分之百的无缺陷和漏洞的。然而，这些漏洞和缺陷恰恰是黑客进行攻击的首选目标，黑客攻入网络内部就是因为安全措施不完善所招致的苦果。另外，软件的后门都是软件公司的设计编程人员为了自便而设置的，一般不为外人所知，但一旦后门洞开，其造成的后果将不堪设想。
三、网络安全的技术对策
一个不设防的网络，一旦遭到恶意攻击，将意味着一场灾难。居安思危、未雨绸缪，克服脆弱、抑制威胁，防患于未然。网络安全是对付威胁、克服脆弱性、保护网络资源的所有措施的总和。针对来自不同方面的安全威胁，需要采取不同的安全对策。从法律、制度、管理和技术上采取综合措施，以便相互补充，达到较好的安全效果。技术措施是最直接的屏障，目前常用而有效的网络安全技术对策有如下几种：
1．加密
加密的主要目的是防止信息的非授权泄露。网络加密常用的方法有链路加密、端点加密和节点加密三种。链路加密的目的是保护网络节点之间的链路信息安全；端点加密的目的是对源端用户到目的端用户的数据提供保护；节点加密的目的是对源节点到目的节点之间的传输链路提供保护。信息加密过程是由形形的加密算法来具体实施的，加密算法有许多种，如果按照收发双方密钥是否相同来分类，可分为常规密码算法和公钥密码算法，但在实际应用中人们通常将常规密码算法和公钥密码算法结合在一起使用，这样不仅可以实现加密，还可以实现数字签名、鉴别等功能，有效地对抗截收、非法访问、破坏信息的完整性、冒充、抵赖、重演等威胁。因此，密码技术是信息网络安全的核心技术。
2．数字签名
数字签名机制提供了一种鉴别方法，以解决伪造、抵赖、冒充和篡改等安全问题。数字签名采用一种数据交换协议，使得收发数据的双方能够满足两个条件：接受方能够鉴别发送方宣称的身份；发送方以后不能否认他发送过数据这一事实。数据签名一般采用不对称加密技术，发送方对整个明文进行加密变换，得到一个值，将其作为签名。接收者使用发送者的公开密钥签名进行解密运算，如其结果为明文，则签名有效，证明对方省份是真实的。
3．鉴别
鉴别的目的是验明用户或信息的正身。对实体声称的身份进行唯一地识别，以便验证其访问请求、或保证信息来自或到达指定的源目的。鉴别技术可以验证消息的完整性，有效地对抗冒充、非法访问、重演等威胁。按照鉴别对象的不同，鉴别技术可以分为消息源鉴别和通信双方相互鉴别。鉴别的方法很多；利用鉴别码验证消息的完整性；利用通行字、密钥、访问控制机制等鉴别用户身份，防治冒充、非法访问；当今最佳的鉴别方法是数字签名。利用单方数字签名，可实现消息源鉴别，访问身份鉴别、消息完整性鉴别。
4．访问控制
访问控制是网络安全防范和保护的主要对策，它的目的是防止非法访问，访问控制是采取各种措施保证系统资源不被非法访问和使用。一般采用基于资源的集中式控制、基于源和目的地址的过滤管理、以及网络签证技术等技术实现。
5．防火墙
防火墙技术是建立在现代通信网络技术和信息安全技术基础上的应用性安全技术，越来越多地应用于专用网络与公用网络的互连环境中。在大型网络系统与因特网互连的第一道屏障就是防火墙。防火墙通过控制和监测网络之间的信息交换和访问行为来实现对网络安全的有效管理，其基本功能为：过滤进、出网络的数据；管理进出网络的访问行为：封堵某些禁止行为；记录通过防火墙的信息内容和活动；对网络攻击进行检测和和告警。
随着计算机技术和通信技术的发展，计算机网络将日益成为工业、农业和国防等方面的重要信息交换手段，渗透到社会生活的各个领域。因此，认清网络的脆弱性和潜在威胁，采取强有力的安全对策，对于保障网络的安全性将变得十分重要。
参考文献：
1相关环保规定
轨道交通工程建设与运营应贯彻国家环境保护法律法规，执行国家与行业环境保护政策和技术规范，符合城市环境功能区划及相关环境保护标准的要求， 达到地方或国家污染物排放标准。
轨道交通工程应优先选用低噪声车辆和设备，其列车及设备运行噪声应符合现行国家标准 《声环境质量标准》限值要求，列车运行振动应符合《城市区域环境振动标准》限值要求。
轨道交通车站站台列车进、出站噪声应符合现行国家标准《城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法》 的规定。
车辆段及停车场的厂界噪声应符合现行国家标准《工业企业厂界环境噪声排放标准》限值要求。
轨道交通列车运行及 110kV 变电站工频电场、工频磁场电磁环境应符合现行国家标准《500kV 超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》等相关规定。
2规划期的环境保护理念
轨道交通工程规划应符合城市总体规划、城市土地利用规划、城市综合交通规划、 城市轨道交通建设规划、城市环境保护规划以及历史文化保护规划，合理规划线路走向、线位布局、敷设方式及线路埋深。
轨道交通工程应在可研阶段开展环评工作， 轨道交通线网规划环评、建设网规划环评、项目环评以及各级环保部门的批复意见是轨道交通后续设计及验收的的重要依据。 轨道交通工程线路、车站、场段的选线选址应避开饮用水源保护区、生态功能保护区、自然保护区、风景名胜区、基本农田保护区以及文物保护建筑等需要特殊保护的地区，尽量避绕人口密集区、文教区、医院及敬老院等特别敏感的社会关注区域。
已建成的轨道交通线路两侧进行城市规划时，其噪声、振动、电磁环境保护范围内不宜规划建设居住、 文教、医疗等环境敏感建筑；若必须规划上述敏感建筑时，应由建设单位按照国家规定间隔一定距离，并采取减轻、避免影响的措施。
3工程设计中的环境保护理念
轨道交通工程环境保护措施包括噪声与振动控制、电磁防护、污水处理、生态保护等工程治理措施， 以减振降噪、污水处理措施为主。轨道交通工程环境保护设施应按近期设计年限实施，为远期预留。 环境保护措施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用，并应符合环境保护设施竣工验收的要求。
3．1噪声治理
（1）噪声治理方案 。 常见的噪声治理方案有选择低噪声车辆、风机、冷却塔等；轨道交通的运营管理，定期修整车轮踏面、保持钢轨表面光滑；城市规划及建筑物合理布局； 设置声屏障、隔声通风窗等措施； 设置绿化林带等；敏感点拆迁或功能置换；地下风亭加长消声器、冷却塔采用隔声罩或是导向消声器等。对于地下线路一般主要对风亭、冷却塔进行治理，风亭、冷却塔距离敏感点应在 15m 以外；对高架、地面线路、停车场、车辆段，一般从车辆选型、线路条件、轨道及扣件类型、运营管理、沿线合理规划、设置声屏障、隔声窗、绿化林带等方面考虑。 由于高架线对两侧噪声影响较大， 其噪声治理显得尤为突出，目前最常用也是最有效的治理措施即是采用声屏障。
（2）声屏障设计 。 对于既有声环境保护目标，应根据运营近期的噪声预测结果设计声屏障；对于规划的声环境保护目标，应根据其噪声预测结果预留声屏障的安装条件。声屏障设计目标值、声屏障的设计范围、两端延伸量、声屏障设计高度、声屏障的设计形式、声学构件的隔声性能设计和吸声性能设计需满足相关标准或规范要求。
3．2振动减振措施
（1）规划控制 。 根据环评报告书的要求， 在振动达标距离内不宜建设住宅、医院、学校等振动敏感建筑。
（2）振动污染防治的一般性原则。 根据地铁振动的产生机理， 在车辆类型、轨道构造、线路条件等方面进行减振设计， 将降低轮轨接触产生的振动源强值，从根本上减轻轨道交通振动对周围环境的影响。
（3）轨道减振设计。 对地下段，目前较为有效的减振措施即为轨道减振设计。 轨道减振措施应根据运营初期列车运行振动的预测结果进行设计，并与轨道工程同步实施。
轨道减振措施的效果应达到设计目标值的要求，以使振动环境保护目标达到本工程环境影响报告书确认的环境标准，包括城市区域环境振动限值标准，室内结构噪声标准及文物建筑的振动限值的相关规定。
当线路下穿敏感建筑时，对于敏感建筑下方或隧道外轨中心线距两侧敏感建筑 10m 的地段，宜采取特殊减振措施。 当隧道外轨中心线距两侧敏感建筑物 10～20m 的地段， 宜采取较高减振措施。
轨道减振结构设计应符合相关设计技术规范的要求与规定，综合考虑线路、桥梁与轨道的技术条件，兼顾减振性能以及安全性、稳定性、耐候性等要求。 轨道交通常见的减振措施有钢弹簧浮置板道床、橡胶浮置板道床、橡胶隔振垫、弹性短轨枕道床、轨道减振器道床等类型，减振效果从 5~30db 不等。
3．3大气
由于轨道交通采用电力动车组，没有机车废气排放，而车辆段或停车场调机车废气排放量很少，轨道交通工程仅有地下车站排风亭排气异味对周围居民生活环境产生一定的影响，类比调查一般下风向 15m 以外即感觉不到异味影响，因此，工程设计中结合噪声防治措施，将风亭设置在敏感点 15m 以外区域。 并将风亭排风口朝道路一侧，进风口背朝道路一侧， 同时采用经济实用，简单易行的绿化工程措施，在风亭四周或道路与风亭之间种植密集型绿化林带，屏蔽汽车尾气的侵入，改善风亭的进风质量，减少汽车尾气对地下车站内环境空气质量的影响。
3．4水污染防治措施设计
施工期主要是车站或区间明挖施工对地下水降水的影响，从而对地下水补给、径流、排泄以及流场产生影响，施工引起地面沉降及不良环境水文地质问题的影响、 对地下水水质的影响等；施工排放废水对地表水的影响。 施工期需做好施工组织设计，对施工废水进行达标后回用或排放。为防止对地下水位产生影响，施工期间一般采取以“止”为主的地下水处理原则。 采用钻孔灌注桩加止水帷幕、地下连续墙或人工挖孔桩土钉墙等方法，在基坑周围形成止水帷幕，将地下水止于基坑之外，以消除对地下水的大量抽排。对于运营期生产、生活污水，需进行污水处理并满足相应标准后进入市政管网或是地表水体。
论文关键词：高职教育；电磁学；教学改革；实践；探索
最近几年，国家重视发展高职教育，高职院校招生规模扩张很快，许多高考没有选物理的理科考生和文科考生被录取到高职院校的应用电子专业。这些学生在高中阶段物理电磁学内容没有学过，在学习电磁学课程时遇到困难较多。电磁学是高职院校应用电子专业的重要基础课，理论性较强，概念多，原理和定律多，高等数学知识用的多。从教学中发现学生遇到问题不知如何思考，分析问题、解决问题能力较差，还有很多学生在高中学习期间做物理实验很少，缺少基本的实验技能训练和动手能力培养，实验能力较差。 针对学生在学习电磁学课程中出现的问题，我们在电磁学课程教学改革方面的，做了积极的实践与探索，收效显著。
一、教学内容的改革
（一）降低理论要求、精简数学推导
目前大学物理电磁学教材版本较多，各有特点，大都是本科教材，供高职院校选用的教材比较少。我们尽量选用适合高职学生实际的教材，降低理论要求 ，精简高等数学公式和推导。高职学生与理工科本科生相比，高等数学基础较薄弱，我们所教的应用电子专业学生只开了一学期的高等数学课，只具备导数、一元函数微积分的基本知识。学生没有学过多元函数微积分，不具备多元函数的微分法、二重积分、三重积分的基本知识。高职院校的培养目标，决定了高职院校学生不必对电磁学有关定理的数学公式的来龙去脉象理工科本科生那样搞的一清二楚，而是重在应用，会用这些公式解决实际问题。例如：电磁学中静电场和磁场的高斯定理的推导要用到二重积分、三重积分，麦克斯韦方程组给出要用到偏导数。我们在讲授这部分内容时，降低理论要求，简精高等数学公式证明和推导过程，把用于推导公式的时间省下来，让学生多利用公式做练习，精讲多练，如学会用高斯定理求带电体的场强、电势、磁通量等，解决更多的实际问题。这样做，减小了学生的学习困难，培养了学生分析问题、解决实际问题的能力，提高了学生的积极性，收到了事半功倍的效果。
（二）突出高职教育特色、注重理论联系实际
高职教育培养的是掌握一定理论知识，服务于生产一线的高技能应用型人才， 其知识的讲授是以“能用为度、实用为本”。我们的授课对象是应用电子专业的学生，这就需要结合专业实际在现用教材上改革教学内容，突出高职教育特色、注重理论联系实际。在教学中，结合相关理论向学生介绍了静电危害的防治与清除、超导技术、磁约束原理、加速器技术、磁悬浮列车、核磁共振技术、磁记录技术、新能源电池、电磁辐射污染、核能发电与核泄漏等方面的内容。教学内容与工程技术、与现代科技、与现实生活密切联系。例如：在介绍新能源电池时，例举了国家正在大力发展电动汽车，它具有节能低炭环保的优点。但是如何把电能高效而安全的储存是一个瓶颈，它制约着电动汽车的发展。把各种能源如：太阳能，水力，风能，沼气，地热等等发电设备并入电网，建立电网的充电站终端，并在每个终端都有相应的储存设备，类似于加油站。电动汽车使用通用的蓄电池，电动汽车经过充电站时，只要把蓄电池换了就可以。然后换下的蓄电池在充电站充电。这一方案获得成功，保证电动汽车充电的快捷、高效，电动汽车必将进入一个快速发展时期。让同学们知道：物理学是有用的，克服了过去教学中教学内容枯藻无味， 理论脱离实际的现象，有利于提高学生的科学素养，提高电磁学的教学质量。
二、教学方法和手段的改革
（一）变“填鸭式”为“启发式”、“提问式”、 “案例式”等多种教学方法
高职学生跟本科生在接收能力上有差距，大都不喜欢教师上课用满堂灌的“填鸭式”教学方法，这种教学方法让学生感觉是在被动接受知识，心理上容易产生厌学情绪，教师讲得津津有味，学生感觉是枯燥无味，提不起兴趣。教师在课堂改用“启发式”、“提问式”、“ 案例式”等教学方法，让学生参与到教师的教学中来，让学生有发表自己见解的机会。这样可以使学生变被动接受知识为主动思考、吸收新知识，把学生学习的积极性调动起来了，课堂气氛活跃。
在讲核能发电时，例举了今年3月11日日本东北部发生的9级特大地震和大海啸，接着福岛第一核电站多个机组先后爆炸或起火，引发举世震惊的核泄漏危机。引导学生进行思考：从受损的燃料棒中喷出的放射性碘-131和铯-137等这些物质对民众有哪些伤害?同时提出，核能发电具有稳定、燃料体积小、运输与储存都很方便等许多优点，但是，核电站的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。变枯燥的“填鸭式”教学为案例教学的方法，结合生活中发生的实际问题进行讲授，既能提高学生学习物理的兴趣，又有利于培养和提高他们分析和解决实际问题的能力，使学生看到物理原理的实用性，增强学生学好物理的信心。
（二）开展课堂讨论、营造创造性学习环境
为了使同学们在电磁学学习过程中，培养独立思考的能力，我们定期开展课堂讨论，营造创造性学习环境。对高职学生教学中不应片面追求讲深讲透，而应突出重点，给学生留有思考的余地。具体做法是：根据电磁学各个单元的学习内容，确定相关的讨论题目，讨论的题目可以由老师布置，也可以是学生自己提出的问题。例如：库仑定律与万有引力的对比；点电荷与电流元模型的认识；静电场和稳恒磁场性质的比较；感生电动势与动生电动势的认识；电磁波辐射的危害等等。由同学们自己上网查资料、到图书馆找参考资料，做好充分的准备，然后定期举行课堂讨论会。讨论会由同学们轮流担任主讲，回答问题，同学们互相讨论。通过对一些问题的讨论，澄清一些模糊的概念，加深对物理概念和定律的理解。开展课堂讨论活跃了课堂气氛，有利于学生综合素质的提高，培养了学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，给同学创造了更多的语言表述和与他人交流的锻炼机会。
（三）运用现代化教学手段，攻克教学难点
电磁学有些内容比较抽象，微观过程比较复杂，如静电屏蔽、电介质极化、铁磁物质的磁化、涡电流、磁聚焦、磁透镜等，这些概念用语言难以表达清楚，学生普遍反映这部分容难学。运用现代化教学手段，是攻克教学难点的有利武器。我们把这些难点细分出，制作成多媒体课件，通过图形的三维动画或模拟实验，展现出它们的物理现象和规律，一目了然。在教学中，通过多种媒体配合使用，计算机、投影仪、DVD各显其能，声、光、电、图、文并举，充分发挥现代化教学手段的不可替代的作用，吸引学生的注意力。教师在课堂抓住难点耐心讲授，各个击破，注意和学生互动交流，多提问题让学生回答，解答学生提出的难点问题，攻克这些教学难点。
运用现代化教学手段不仅加大了信息量，提高了课堂教学效率，而且将电磁学中的一些无法观察的复杂微观过程通过多媒体模拟、仿真，形象地展示出来，克服了粉笔+黑板的传统教学手段的弊端，有效解决了教学中的难点问题。
三、实践教学的改革
（一）做好实验前的预习
高职院校的学生，很多学生在高中学习期间做物理实验很少，实验能力较查，这种现象在全国高职院校都很普遍。我们加强基本的实验技能训练和能力培养，要求学生首先做好实验前的预习工作，实验前的预习好坏将直接影响实验教学的进程和效果。每次做实验前，在理论课上用5-10分钟上都对该次实验提出具体的预习要求：包括实验目的、实验主要仪器和设备、实验方法、实验内容与注意事项，布置2—3道实验预习思考题，做好实验预习报告书。明确要求学生没有预习，不能进实验室做实验。每次做实验前，参加实验指导的两位老师都检查学生的实验预习情况，发现实验预习做的好的学生及时给于表扬，没有达到要求的及时指出，这样坚持下来，效果显著。学生在实验前，对本次实验有了充分的了解和准备，实验则能顺利进行，按时完成，对实验中可能出现的问题，有思想准备，从容应对，杜绝了到实验室忙于抄实验报告、做实验马虎的现象，也大大减少了做实验发生意外，损害仪器的现象。
（二）加强实验指导、改革实验考核方式
高职院的学生刚开始实验技能较差，有许多学生串、并联等基本的电路不会联接，不会使用电源、万用表和示波器。我们加强教师的指导力量，理论课教师、实验教师共同参加指导，对实验操作能力教差的学生具体多加指导。我们还添置了新实验仪器，将以往的4人一组改为2人一组，创造条件，让学生多实验。通过实验和指导，使学生熟练了电路的联接，学会能排除电路常见的故障，掌握数据处理方法和常用仪器的使用方法，提高了实验技能。
过去的电磁学实验考核主要由实验报告和考勤确定实验成绩，占20%计入理论考试总成绩。一部分学生认为，只要实验报告抄的好，也能取得好成绩，或者认为只占20%无所谓。为了调动学生的做实验积极性，使学生重视实验，我们改革考核方式，将实验单独进行考试。实验考试前，实验室对学生开放，学生可以到实验室进行复习。实验考试项目以本学期的所做实验项目为主，增加一些综合性、设计性实验的的项目。学生抽题进行操作考试，主要考查学生操作的正确及熟练程度，对实验数据的处理，误差分析及写出实验报告的能力。实验考试、成绩单列，对实验教学有积极推动作用，使学生平时重视实验课，认真做好每次实验。
（三）增加实训周、加强实践性教学环节
高职教育强调以就业为导向、以职业能力为本位，高职教育必须重视学生实践能力的培养。为此，我们在电磁学课程教学改革中，在制定教学计划时专门增加了实训周，加强实践性教学环节，使实践教学学时数与理论教学学时数接近1：1。在实训教学计划中，我们安排了焊接基本技能训练、万用表的安装与校准、电表改装与校准、电子射线的电偏转与磁偏转、电子射线的电聚焦与磁聚焦等。我们培养的学生毕业后绝大多数在电子企业一线从事产品的装配、检验、测试、校准等工作，实训内容尽量做到与生产实际接轨，使学生感到对今后工作有用。一周的实训，每天都有不同项目可做，学生感到新鲜，兴趣很高，当学生学会了按装万用表，校准后和实验室使用的也不差，爱不释手，喜悦心情难以言表。通过实训，强化了学生的实践技能训练，加强知识的综合运用，确实学到了许多课堂上学不到的东西，有利于提高职业素质，养成严谨的工作作风，同时培养了团队合作精神。
【关键词】新建校区；建设项目；环评重点
近年来，随着我国高等教育体制的改革，各高校招生和办学规模剧增，随着学校规模扩大及快速发展，许多高校原有校区规划区域内建设用地紧张，难以为学校大规模的扩建提供足量的建设用地，由此涌现了大量新校区建设项目，该类项目环境影响评价工作的实施，为项目审批决策和环境管理提供了有效技术支撑。
本文基于地处西北地区某大学新校区建设项目环境影响评价工作中的实际经验，就该类项目环评中污染源识别、工作专题设置以及环评应关注的其他重点问题做初步探讨。
1.新建大学校区类建设项目特点
新建大学校区建设项目主要有以下几方面特点：一是项目建设内容是以教学楼、学生公寓为主的综合性小区，其规模虽大，但无特殊污染物，主要污染源为采暖废气、生活污水以及生活垃圾等，和住宅小区项目有些类似；二是项目对自身生态环境要求较高，从建设“绿色校园”和“人文校园”的观点出发，要求一定的生态满意度；三是项目既是影响周围环境的污染源，项目自身又属于社会关注敏感点，存在外界环境对本项目的环境影响问题；四是新建大学校区类建设项目属于高等教育基地，校区设计应充分体现节能、节水以及垃圾分类收集等循环经济理念。
2.新建大学校区类建设项目污染源识别
项目建设期主要产生废气、废水、固体废弃物、噪声与振动污染，施工期废气污染物主要来源于各种施工机械和运输车辆尾气排放，施工人员生活燃煤废气，地基开挖、建材运输等施工作业时产生的道路扬尘等。施工期废水主要为施工人员产生的生活污水和施工生产废水。固体废弃物主要是施工产生的废弃土石方等建筑垃圾和施工人员生活垃圾。另外，施工机械设备以及运输车辆在运行时会产生一定量的噪声和振动。
项目建成营运期一般主要产生废气、废水、生活垃圾和噪声污染。废气主要为采暖锅炉烟气、食堂烹饪油烟以及污水处理站产生的恶臭气体。废水主要为学生区、教工区生活污水、食堂餐饮含油污水、实验楼实验废水以及锅炉房废水等。固体废弃物主要为生活垃圾、锅炉房燃煤炉渣、污水处理站污泥以及实验室产生的废液（渣）。噪声主要来源于锅炉房鼓、引风机、泵房内加压泵类噪声和人流活动噪声。对于设有化学、物理、生物、电磁等实验室的学校，还相应有化学实验室通风废气、生物废渣、电磁辐射等相应的污染物产生源。
3.新建大学校区类建设项目环评报告书内容及章节设置
新建大学校区类建设项目环评报告书一般应包括以下内容和章节设置，即总论、区域环境现状、工程分析、环保措施及污染防治对策、施工期环境影响分析，营运期环境影响预测与评价、总量控制、环境管理与监控计划、公众参与、环境经济损益分析、结论与建议等。
根据项目自身特点和所处环境状况不同，该类项目环评还需设置拟选校址可行性分析、生态环境影响及生态适宜性分析和水土保持等章节。
4.新建大学校区类建设项目环评关注的重点
4.1区域环境现状
区域环境现状调查中，除包括一般自然环境、社会经济、噪声、环境空气、地表水、地下水环境质量状况调查内容外，还应增加评价区污染源和项目建设场地环境背景状况调查，应关注交通噪声和电磁辐射等环境污染源，进行项目用地原有属性调查，对于原属于工业用地的情况，应重点进行土壤污染状况调查。
4.2工程分析
工程分析应包含建设项目概况、项目建设地点及建设场地描述，校区建设内容及规模，人员测算，校区总体布局及功能分区，校区公用设施规划，环保治理措施等工程内容以及污染源产生与排放分析。
由于校区类建设项目多位于大中城市市区或市郊区域，其校区公用设施规划中，环评中要特别关注当地环保主管部门或政府有关管理规定和清洁能源政策，项目供暖方式选择应尽量采用清洁能源和区域集中供热，应符合当地城市集中供热规划，对于地处集中供热范围内的建设项目，原则上不予单独配建燃煤锅炉房。对于地处西北水资源匮乏地区的建设项目，应优先选用城市供水水源和地表水水源，不用或减少地下水资源开采量。水源必须为开采地下水源的项目，需开展水资源论证，取水应符合当地的水资源利用规划。
校区类建设项目大多可以依托城市集中供热、城市污水处理厂和城市生活垃圾填埋场等公用基础设施，评价应对项目依托公用基础设施可行性进行调查分析，需具体了解所依托设施的建设与运营状况，确保依托设施在规模、处理方法、建设时序以及接纳条件上能够满足项目依托需要。
对于地处西北缺水地区的项目，应特别注意水资源的有效利用和节约，在工程分析中应体现节水的原则，严格执行国家关于水资源利用和节水措施，严格限制项目自行取用地下水，控制项目水资源消耗，增加水的循环利用率。针对项目用水主要是生活用水和绿化用水的性质，应将生活污水作为二次水源，经过适当处理后作为绿化、冲厕等杂用水。
以我们开展西北某高校新校区建设项目环境影响评价为例，该新校区位于西部某省干旱地区，校区总占地面积2000亩，规划总建筑面积378120m2，远期规划容纳大学教育阶段4个年级，学生规模为1.4万人。该项目可行性研究未考虑中水回用措施，每天需消耗新鲜水3500m3，该区域供水为地下水，项目水资源的大量消耗，无疑加剧了该区域水资源的短缺。在本次环评中，我们充分考虑了水资源综合利用措施，建议将污水处理站处理后达到《生活杂用水水质标准》（CJ/T 48—1999）要求的中水回用于教工及学生生活区的冲厕用水和校区景观、绿化等低质用水部门，采取中水回用措施后，项目实际日用水量相比可研阶段方案减少1011m3，节水率达28.9%。该项目实施后，采用了环评报告中推荐的中水回用措施，降低了项目水资源消耗，既减少了新鲜水使用费用，又减少了项目污水排污费，其环境经济效益非常明显。
4.3节能、节水和资源优化利用
作为一个社会事业性的学校类建设项目，应充分考虑节能、节水及资源优化利用，用《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）规范设计，通过改善建筑围护结构保温、隔热性能，提高供暖、通风和空调设备、系统的能效比，采取增进照明设备效率等措施，在保证相同的室内热环境舒适参数条件下，减少总能耗，使用中水回用技术，大幅度降低了水资源的消耗，提高水资源的循环利用率，做到资源的综合优化利用。
4.4营运期环境影响预测评价
营运期环境影响预测评价中，除一般建设项目所包括的建设项目对周边环境的影响分析内容外，由于本项目为学校，自身属于社会关注敏感点，因此，在本项目环评时还应特别关注外界环境对本项目的环境影响问题，在该章应增加周边企业及规划项目对校区的环境影响分析内容，一般校区在声环境功能区划上属于1类区，对声环境质量要求较高，要求周边现有及规划的单位不能影响校区内的声环境质量，周边的大气污染源不能影响校区的环境空气质量。
对于自身配套建设污水处理装置的项目需进行污水处理站恶臭影响分析，从校区总图布置和工程措施两方面进行恶臭污染控制。
4.5拟选校址的可行性分析
新建大学校区类项目应特别关注项目选址的可行性分析，应从城市发展规划，用地规划，学校建设规模与用地，交通条件、供水、供电、供热等基础设施配套的便利性，校址区环境质量状况，工程场址水文、工程地质、社会配套、人文环境等方面加以分析，进行拟建校区与相关规划符合性以及校区选址、总图布置合理性分析，校区的选址应符合城市发展规划，校区周边规划区入驻的企业不能建设高噪声污染和大气重污染型的企业，校区的选址不能位于现有和规划重污染企业的下风向。
鉴于项目的特殊性质，对于开发区内实施的新校区建设项目，环评应提出要求，要求规划部门在该地区规划中合理安排、统筹规划，校区周边不能建设机械加工等噪声和大气污染严重的企业，建设项目审批部门应严格把关，防止周边企业对新校区产生影响。
4.6生态适宜性分析
生态适宜性分析是校区环评应重点关注的内容，分析的基本方法是通过建立一个生态适宜性指标体系，与工程项目各指标进行对比分析，得出项目的生态适宜度。该部分工作内容的关键是建立一套合理可行的生态适宜性评价指标体系，作为一个指标体系，该指标必须具备整体性、综合性和全面性，防止以偏概全，同时指标也不可过多过杂，否则就会妨碍人们从宏观上概括认识生态环境状况。一般认为指标数不超过10个为宜，校区环评可以从舒适、方便和环境三个方面选择校区人均用地，绿化比例，道路场坪比例，景观和谐度，环境质量等指标，对各指标建立了相应的标准值，作为评价的尺度。
4.7水土保持
对于涉及水土保持的校区类建设项目需编制水土保持章节。
5.小结
综上所述，根据校区类建设项目特点，该类项目环境影响评价中应该重点关注以下几方面的内容：
⑴重视项目建设场地环境现状和已有污染企业调查，必要时进行土壤恢复与工程治理措施。
⑵工程分析中应调查和评价公用工程规划中依托设施的可行性，重视污水处理工艺的选择。
⑶对于西北等水资源匮乏地区，应重视水资源的合理和有效利用，考虑中水回用等节水、节能技术的使用。
⑷环境影响分析中应特别关注周边已有企业和规划企业对该项目本身的环境影响，项目的选址应符合该类项目的选址要求，项目总平面布置中应综合考虑锅炉房、污水处理站的布置方案，降低其对校区的环境影响。
⑸应进行生态环境影响分析和生态满意度评价。
参考文献：
[1]国家环境保护总局 监督管理司编. 中国环境影响评价培训教材，北京：化学工业出版社，2000.
[2]史捍民主编.区域开发活动环境影响评价技术指南.北京：化学工业出版社，1999.
[3]国家环境保护总局 环境影响评价工程师职业资格登记管理办公室编.环境影响评价工程师职业资格登记培训系列教材 社会区域类（试用），2006.8.
岩溶又名喀斯特，是可溶性岩层（石灰岩、白云岩、石膏、岩盐等）以被水溶解为主要的化学溶蚀作用，并伴随以机械作用而形成沟槽、裂隙、洞穴等一系列现象和作用的总称。我国的岩溶地区分布十分广泛，以广西、四川、云南、贵州最为发育，其余如湖南、广东、浙江、江苏、山东、山西等地均存在规模大小不同的岩溶地区。由于地表水和地下水的溶蚀作用，发育着各种类型的岩溶地貌和岩溶形态，破坏了岩石的完整性，大幅度地降低了岩石的强度和稳定性，从而影响着建筑物的安全。另外，岩溶的发育给工程建设带来了一定的复杂性。而岩溶问题与许多工程有关，诸如水利水电工程、公路和铁路工程、桥梁工程、工业与民用建筑工程、地质灾害的防治与环境保护工程、旅游资源的综合开发工程等等。例如，在水利水电建设中，因库坝位址选择不当，岩溶洞穴导致水库渗漏，影响水库的效益和正常使用；在岩溶区修建隧道、地下洞库和开采矿产，一旦揭穿高压岩溶管道水时，就会造成大量突水，有时挟有泥沙喷射，给施工带来严重困难，甚至淹没坑道，造成机毁人亡等事故；在地下洞室施工中遇到巨大溶洞时，洞中高填或桥跨施工困难，造价昂贵，有时不得不另辟新道，因而延误工期；在覆盖型岩溶区，土洞的发育及地表塌陷对农田和各种建筑物造成严重破坏。由此可见岩溶与工程建设的关系十分密切。在岩溶地区首先掌握岩溶的形态特征、发育规律及分布状况，认识不同岩溶作用的特点，以便充分利用有利条件，对不利因素采取相应的措施，确保建筑物的基础可靠地建立在岩溶体上，这是一项非常有意义的工作。
1 研究的现状
由于岩溶发育的不均一性和复杂性，随着桩基础在岩溶地区的普遍应用，使勘察、设计、施工都面临着许多新问题。有不少工作者已经在这些方面总结出很多工程建设实践经验，一些学者也做了不少的研究工作。例如，对溶洞顶板稳定性的研究，有学者提出了视溶洞顶板为梁板（悬臂梁、简支梁、两端固定梁）、塌落拱、压力拱等的溶洞顶板稳定厚度计算方法；有学者根据弹性体内存在孔洞，在双向均匀应力场的作用下孔洞边界上的应力集中现象，按椭圆形水平坑道的计算公式求解溶洞周边的切向应力，以此来判断溶洞顶板的稳定性，有学者用平面问题的有限单元法对溶洞进行应力分析。有学者采用有限元—— 无界元耦合分析的方法，对岩溶临空面稳定性进行了研究。有学者对覆盖型岩溶区的桩基础稳定性进行评价。本文通过调查收集资料，并对这些资料进行整理、分析和研究，总结出岩溶地区工程地质勘察的合理方法。
从空间问题角度，在理论上为溶洞顶板稳定性的分析以及桩基嵌岩临界深度问题提供一条研究途径。
2 岩溶工程地质合理的勘察方法
不同地质时代的可溶性岩层，在漫长的地质作用下形成的岩溶形态千差万别，错综复杂，如溶洞、溶沟、溶槽、地下暗河等。由于岩溶在空间上发育的不均一性，造成岩溶地区的地质情况非常复杂，因此在进行岩溶勘察时，仅靠传统的地质方法（如槽探、坑探）难以得到满意结果。因为对岩溶认识不足勘察方法不对路，工程处理不当，在一些城市（如济南、广州、南海等）发生了工程失误现象，造成极大的损失，因而了解岩溶地区的地质，查清地下岩溶的分布情况，为工程提供可靠的地质资料是至关重要的。由此可见，岩溶地区工程地质勘察有着十分重要的作用，而合理的勘察方法也就成为人们所关注的问题。本文通过广泛地收集工程资料和前人的研究资料，对这些资料进行整理、分析和研究，总结出适用于岩溶地区工程地质勘察的方法，如钻探、遥感技术、地球物理勘探、静力触探等。现分述如图1。
2.1 钻探
钻探是广泛应用于工程地质勘察的勘探手段。除地形条件对机具安置有影响外，几乎任何条件下均可使用钻探方法。钻探工作的目的是要了解一定深度范围内的岩溶发育情况，尤其当地表无岩溶现象或有覆盖层时，要在地质调查和物探成果的基础上，结合工程要求去指导钻孔布置。工程地质勘察中使用的钻探方法较多，因而要根据具体情况选用适宜的钻探方法，此外，为了利用钻孔更好地了解地下地质情况，配合钻探，往往要进行钻孔压水试验或抽水试验等水文地质工作。条件允许时，还可采用物探测井、钻孔摄影、井下电视等技术手段，以配合了解钻孔周围的地质情况。
2.2 遥感技术的应用
遥感技术是根据电磁辐射的理论，应用现代技术中的各种探测器，对远距离目标辐射来的电磁波信息进行接受，传送到地面接收站加工处理成遥感资料（图象或数据）用来探测识别目标物的整个过程。它是建立在现代物理学、数学、电子计算机技术和地学规律基础之上的。具有调查面积大，重复性好等特点，遥感图像能宏观而真实地反映地表特征和各种地质现象的空间关系，遥感影像视域广阔、信息量大，在识别岩溶地貌形态、岩溶层组划分及地质构造特征等方面，具有其它勘测方法所不及的优点，尤其更适用于我国南方裸露型岩溶地区。
地球资源卫星遥感（MSS.TM，SPOT）、
航空遥感、热红外遥感、侧视雷达遥感等，在20世纪70年代引进我国以后，被广泛应用于岩溶地区工程地质勘察。遥感在新建铁路选线、水利水电工程区域稳定性评价、岩溶水库渗漏分析等方面都发挥了重要作用，在红水河、清江流域规划和大瑶山铁路隧道选线中获得了较好的效果。
2.3 地球物理勘探
地球物理勘探（简称物探）理场的各种参数进行地质解译，是通过获得天然的或人工的物具有一定的“透视性”。它不仅可以在地面测量，而且可以在地下测量（例如在钻孔中、中或其间）以及地下（钻孔勘察所研究空间的岩溶分布、隧道等）与地面之间的测量隧道以洞穴进行探测。由于信息技术特别适用于对岩体中复杂的岩溶、电子计算机技术的引进，使物探方法得到了很大的发展。目前，适用于岩溶勘察的物探方法主要有电阻率法、微重力法、钻孔电磁波透视法、五极纵轴电测深法、地震层析成像技术、瞬变电磁法、地质雷达等。本文在总结资料的基础上，对各种方法的优缺点、勘察效果和适用条件如表1所示。
由表1可以看出，每一种方法的应用都有其应 用的前提，只有在满足前提条件下的勘察效果才会是好的。因此，在确定使用何种方法之前，正确地分析判断建筑场地的地质情况是非常重要的。同时，根据大量实践的经验认为，在不同的地质条件下，进行不同的勘察，采用综合物探，可以取得更好的效果。从上述的总结可以看出，将物探应用到工程地质勘察中，能降低勘察成本，缩短勘察工期，提高勘察工作质量。尽管如此，我们还是不能忽略钻探作为最基本的工程地质勘察的勘探手段所发挥的重要作用。如柳州市银都大厦所处的位置是典型的岩溶发育区，因为存在一种错误的观念，认为钻探是“一孔之见”，所以不相信钻探，于是出现了用物探替代设计要求的孔底作超前钻孔检测基岩情况的决策失误，结果导致做补充勘察和补强基础，造成工期延长，投资增大。每种方法都有各自的优缺点及适用条件，应取长补短，互为补充。大量的工程实践表明，物探定性配合钻探定量，能更好地了解工程地质情况，为设计提供准确的依据。
2.4 静力触探
静力触探手段在工程地质勘察中主要是用来确定软土、粘性土和砂类土的承载力。把静力触探用于覆盖型岩溶工程地质勘察，在长（春）大（连）铁路瓦房店路基塌陷病害整治工程提供了实践经验。在一定的地层条件下，静力触探手段解决了其他勘探手段未能解决的问题，取得了良好的效果。在覆盖型岩溶工程地质勘察中，静力触探手段主要是查明第四系覆盖层中有无隐蔽土洞存在；土洞的规模及埋藏位置；疏松裂隙带的分布及其范围等。其方法是：在依据钻探物探资料进行了初步稳定性分区的基础上有针对性的布置静力触探孔，结合具体情况，解释静力触探PS-h（PS：贯入阻力，h：探测深度），有是否出现异常值来推测有无土洞或裂隙带。静力触探方法得到的成果分析资料的准确性和可靠性，在勘探期间和紧接着的设计与施工中，都得到充分的证实。
覆盖型岩溶工程地质勘察，在钻探、物探手段受到技术上和经济上的限制以及场地的限制，无法满足要求时，为了探明覆盖层中潜蚀作用的分布范围和强度，可以采用静力触探方法。根据不同勘察设计阶段、不同工程性质及地层条件，在综合勘探中合理使用静力触探手段可以提高勘测质量、缩短勘测周期。通过静力触探与地质雷达相结合来探明土层中隐伏土洞与扰动土层的效果显著。
参考文献
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