Instruction: 我想了解关于中国古代园林中的南北朝自然山水园的知识，请写一篇详细的介绍

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## 中国古代园林中的南北朝自然山水园

魏晋南北朝时期是中国历史上一段较长的大动乱时期，是在思想、文化、艺术上有重大变化的时代，这些变化也引起园林的变革，造园活动逐渐普及于民间，并升华到艺术创作的境界。由于社会的动荡不安，社会上普遍流行着悲观消极的情绪。在士大夫知识分子中，出现了以竹林七贤为代表的所谓“魏晋风流”。他们以纵情放荡、玩世不恭的态度来反抗礼教的束缚，寻求个性解放，在庙堂之上，获林泉之趣，崇尚隐逸和寄情山水。名士们喜欢啸嗷行吟于山际水畔，社会上逐渐形成了游山玩水的风气。山水风景陶冶了士人的性情，在文学艺术上出现了谢灵运、陶渊明等山水诗人和游记等文学体裁；在绘画艺术上出现了独立的山水画。山水园林和山水风景区在与山水诗文相互启导、相互影响中发展，这奠定了后世的山水园林、山水风景区、山水诗文和山水画四者之间渗透互融的基础，中国的山水美学也由此得到开拓。寄情山水，雅好自然既然成为社会风尚，门阀世族的官僚在享受物质生活的同时，为获得自然山水之乐而又避免跋涉之苦，最理想的办法就是营造第二自然——园林，在庙堂之上，获林泉之趣，于是私家园林便应运而生。南朝地处江南，气候温和、风景优美，山水园别具一格。贵戚、官僚所经营的私园，很讲究山池楼阁的华丽格调，刻意追求绮靡的园林景观。南齐文惠太子（萧长懋）开拓元圃园。《南齐书·文惠太子列传》中记述：“起土山、池、阁、塔、观、塔宇，多聚异石，妙极山水。”梁武帝之弟，湘东王萧绎（梁元帝）在江陵建湘东苑：穿池构山，跨水有阁、斋、屋，前有高山，山有石洞，蜿蜒潜行二百余步；山上有阳云楼，楼极高峻，远近皆见。在北朝，私家园林以北魏首都洛阳为代表。《洛阳伽蓝记》记述：“于是帝族王侯，外戚公主，擅山海之富，居川林之饶，争修园宅，互相夸竞。崇门丰室，洞户连房，飞馆生风，重楼起雾。高台芳榭，家家而筑；花林曲池，园园而有。莫不桃李夏绿，竹柏冬青。”北魏大官僚张伦在宅园中，模仿自然造景阳山，把天然山岳形象的主要特征凝练而集中地表现出来。又如北魏官吏茹皓营建华林园，经构楼馆列于上下、树草载木颇有野致。上述说明，南北朝时期的私家园林已很兴盛，园林形式和内容出现转变，已开始用写实和浪漫相结合的手法再现山水；园林植物追求野致，种草栽树；园林建筑结合山水，点缀成景。南北朝时期的皇家园林，仍沿袭上代传统，受封建礼制和皇家气派的制约，在艺术上没有私家园林的自如活跃。到南北朝后期，似乎接受了私家园林某些影响而得到升华。三国、两晋、十六朝、南北朝时，都在各自的都城进行宫苑建置，但规模不能和汉代宫苑相比。北方的洛阳、邺城，南方的建康，这三地的皇家园林经历了几个朝代后，达到了这个时期的较高水平。在洛阳，魏明帝时扩建东汉旧苑芳林园，在风格上有汉代苑囿遗风，后亦称华林园。两晋建都洛阳，主要御园仍为华林园。北魏时，华林园再次改建，《洛阳伽蓝记》记载了该园的池山、林木、瓜果、建筑的情况。在邺城，著名的有后赵的石虎于永和三年（347）修御苑——华林苑。苑内开凿大池称天泉池，引漳水入池，大量栽种各种果树。北齐高纬于武平四年（573）扩建华林苑，改名仙都苑。在建康（今南京），开辟城郭近郊天然湖泊玄武湖作为御园区。据《南史》载：“元嘉二十三年（446）开真武湖，文帝（刘义隆）于湖中立方丈、蓬莱、瀛洲三神山，尚书右仆射何尚之固谏，乃止。……”建康皇家诸宫苑中，著名的宫苑也称华林园，位于玄武湖南岸，始建于东吴，贯穿六朝，与南朝历史相始终。东晋时该园已初具规模，此后曾遭毁损，至陈后主时，重建华林园。南北朝时期的园林是山水、植物和建筑相结合而组成的自然山水园。作为园林体系正略具雏形，它是秦汉园林的转折升华，以后的中国自然山水式园林沿着这个脉络逐渐进入隋唐时代。魏晋南北朝时期，世家大族经济势力壮大，发展了庄园和山野别业。两晋大官僚石崇在洛阳西北部建造的金谷园是当时著名的庄园别墅。在江南一带，东晋以后由于北方士族的大量迁入而人文荟萃，文人、名士们所经始的别墅庄园并不追求馆阁华丽的富贵气，而是体现超然尘外的隐逸情调，着重突出“带长阜、倚茂林”的自然天成之美。《南史·谢灵运传》记载的谢家在会稽的山居，“傍山带江，进幽居之美”。其山居契合于天然山水地形，远近借景，吐纳江湖。

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Instruction: 你是一名领域专家，对中国古代园林中的唐代宫苑和公共园林非常了解，请给出详细的解释

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## 中国古代园林中的唐代宫苑和公共园林

618年，李渊统一全国，建立唐王朝。唐长安城宫苑，自李世民（唐太宗）起，兴建日盛，其壮丽不让汉朝专美于前。主要宫苑有西内太极宫、东内大明宫、南内兴庆宫和大内三苑（即西内苑、东内苑和禁苑）。大明宫有太液池，池中有蓬莱岛独踞，池周建回廊400多间。兴庆宫以龙池为中心，围有多组建筑，建筑间相互辉映、绮丽繁华。大内三苑的西苑最美，苑内有假山、湖池渠流连环，亭台楼阁与海池花木结合。长安城东南隅，秦汉称宜春、乐游苑；隋时有芙蓉池，苑名芙蓉园；唐时辟为曲江池。园内青林重叠、池水澄清，两岸宫殿延绵，楼阁起伏。在固定时间（如二月初一、三月初三）向公众开放，成为公共游憩（览）地。唐朝的离宫别苑，著名的有麟游县天台山的九成宫、临潼区骊山之麓的温泉宫——华清宫。它们都为天然胜地，随形因势而筑。

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Instruction: 我想了解关于中国古代园林中的唐宋写意山水园的知识，请写一篇详细的介绍

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## 中国古代园林中的唐宋写意山水园

从中、晚唐到宋代，地主、士大夫的地位优越，他们一方面沉溺于繁华都市的声色中，同时又日益陶醉于自然、田园之美的景色中。正如《林泉高致》所说：“……然则林泉之志，烟霞之侣，梦寐在焉，……不下堂筵，坐穷泉壑，……山光水色，滉漾夺目，此岂不快人意实获我心哉，此世之所以贵夫画山水之本意也。”说明士大夫们要求生活和自然在心境上合为一体，身居市井，也能闹处寻幽。唐长安城、洛阳不仅坊间第宅园池寺观林立，而且近郊数十里间公卿园池，布满川陆，蔚为风气。李格非《洛阳名园记》记述了唐宋名园19处，从中可以了解已成历史陈迹的唐宋宅园面貌。唐宋宅园都采取山水园的形式，就低开池浚壑，理水生情，因高掇山多致，接以亭廊，表现山壑溪泉之胜。点景起亭，览胜筑台，茂林蔽天，繁花覆地，小桥流水，曲径通幽，巧得自然之趣。造园者以对山水艺术的认识和生活要求，因地制宜去体现山水真情，诗情画意的境界。同时，周维权《中国古典园林史》中记述从唐代开始“儒家的现实生活情趣，道家的少私寡欲和神清气畅，禅宗的依靠自信而寻求解脱，此三者得以合流融汇于少数知识分子的造园思想之中，从而形成独特的园林观”。所以把唐宋的园林称为写意山水园。

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Instruction: 我想了解一下中国古代园林中的宋代山水宫苑，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 中国古代园林中的宋代山水宫苑

史学家陈寅恪说：“华夏民族之文化历数千载之演进，造极于赵宋之世。”960年，宋开国皇帝赵匡胤建都于后周的旧都开封，改名东京，故宋代的皇家园林集中在东京和临安（今浙江杭州）。宋代园林的规模和气魄，远不如隋唐，但设计之精致却有过之，更多接近于私家园林。东京的皇家园林从北宋初到宋徽宗时，兴建日盛，先后修建玉清和阳宫、延福宫、上清宝策宫、宝真宫等，都是“绘栋雕梁，高楼邃阁”，并都有苑囿。例如延福宫中“楼阁相望，引金水天源河，筑土山其间，异花怪石，奇兽珍禽，充满其间”“岩壑幽胜，宛若生成”。玉清和阳宫中宝和殿前“种松竹……后列太湖之石，引沧浪之水，陂池连绵，若起若伏，支流派别，萦行清泚，有瀛州方壶长江远渚之兴……”（《大宋宣和遗事》）。另外，东京还有4座著名的行宫御苑，即玉津园（后周时建）、宜春苑、琼林园（赵匡胤时所建）和金明池。宋政和七年（1117），宋徽宗在汴京仿余杭（杭州）凤凰山始筑万岁山。因其在宫城的东北面，故名艮岳，又称寿山、艮岳寿山，到宣和四年（1122）建成这座皇家园林。艮岳主山寿岳，岗连阜属，西延为平夷之岭；有瀑布、溪涧、池沼形成的水系，在这样一个山水兼胜的境域中，树木花草群植成景，亭台楼阁因势布列。这种全景式地表现山水、植物和建筑之胜的园林，称为山水宫苑。艮岳在造园艺术方面达到新的高度，具有划时代的意义。南宋临安皇城之内为宫城，即大内，宫城包括宫廷区和苑林区。苑林区又名后苑，即大内御苑，位于凤凰山东南部，是一座风景优美的山地园，借凤凰山之势，地形旷奥兼备，视野广阔，田汝成《西湖游览志》中记述“山据江湖之胜，立而环眺则凌虚骛远，瓖异绝胜之观举在眉睫”。宫殿的特色在于花木繁盛，颇具意境；建筑物布局疏朗，大部分体量较小，且和植物相容一体，成为杭州园林的历史特征。南宋的行宫御苑很多，大部分在西湖周边风景优美的地区，如湖北的集芳园、玉壶园，湖东的聚景园，湖南岸的南园、屏山园，湖中孤山的延祥园等。这些御苑“俯瞰西湖，高挹两峰，亭馆台榭，藏歌贮舞，四时之景不同，而乐亦无穷矣”（吴自牧《梦粱录》）。宋代园林的发展，也建立在花木栽培的发展基础上。北宋时，洛阳花卉号称甲天下，周叙的《洛阳花木记》记载了近600个品种的观赏植物。还出版了花木的专著，如《梅谱》《兰谱》《菊谱》《扬州芍药谱》等。同时，山石已成为普遍使用的造园素材，相应地出现了以叠石为专业的匠师，叠石艺术水平已大大提高，出现了如杜绾《云林石谱》等专业的石谱。

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Instruction: 你能详细解释一下古代石窟中的洞窟开凿吗？

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## 古代石窟中的洞窟开凿

在峭壁上开凿洞窟，通常按自上而下、自外而内的顺序。但一般洞窟顶部远比门框高，开凿时必须自门洞向上开辟一条施工道，进入预定高度位置，再自上而下大面积开凿，如云冈昙曜五窟。这类石窟在门洞上面都开有窗洞，有的窗洞多至三四层，窗洞就是最先开凿的洞口，以便进入窟内施工。开凿出一个施工台和施工面以后，便可对窟顶、壁面以及造像进行自上而下、由粗到细的雕凿加工。这种施工方法，可以免搭大量脚手架，省工又安全。在数十米高的峭壁上开凿石窟，工程比在崖脚更为复杂、艰巨。从炳灵寺、麦积山等石窟的实际情况看，是先在峭壁上开磴道或修栈道，作为交通和工作平台，再开洞窟，而后完成全部石窟工程。

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Instruction: 我想了解关于古代石窟中的窟洞保护的知识，请写一篇详细的介绍

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## 古代石窟中的窟洞保护

窟洞开凿后，原有的自然倾角变为人为的峭壁，原为实体的岩石布满窟洞，破坏了山石的结构，使岩石的应力分布发生变化，最主要的是山石失去了侧压支撑力，容易产生与崖面平行的崖边剪切裂隙。不少石窟因此受到破坏或崩坍。　　岩石的崩坍和风化同水的渗透有密切关系，大气降水从顶部和四壁透过岩石中的孔隙和裂缝渗入窟内，使岩石中的胶结物碳酸钙溶蚀，并使岩石中的主要矿物长石蚀变，成为松散的黏土矿物，从而使岩石解体，加速岩面的崩坍和风化。因此，在石窟工程中必须解决排水问题。龙门奉先寺佛龛，在峭壁上方和两侧修筑了一条宽1～2米、深1～2米、长120米的排水沟；乐山凌云寺大佛，在头部发髻里安排三条排水系统，使雨水从背面排掉。这些措施对石窟保护有良好的效果。

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Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下中国古代建筑工程管理中的管理机构，要求表达严谨，内容详实

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## 中国古代建筑工程管理中的管理机构

早在商朝就有管理工奴的“工”官。周王朝和诸侯设有掌管营造的司空。先秦经典文献《周礼》中记载了有关建筑工程的官职，如封人（主管建造城邑）、遗人（主管规划道路、市场、旅舍）、遂人（主管井田水渠和道路建设）、司险（主管道路工程）、囿人（主管苑囿）、冢人（主管陵墓工程）、量人（主管都城、城邑规划和军营建设）、土方氏（主管测量）等。中国古代最早关于手工业工艺技术规范的著作《考工记》中有攻木之工7种，其中匠人主管测量、都城规划、礼制建筑设计，以及仓库、道路、井田沟渠等工程。可见在春秋战国时期，官府已掌握了全部重要建筑工程。秦朝设将作少府管理土木建筑。汉朝设将作大匠掌修建宗庙、路寝、宫室、陵园等。隋朝开始设工部，主管制定有关建筑工程的法令规范，实际管理工程的是将作大监。唐朝设将作监，监下设四署，分管木工、土工、舟车工和砖石材料。宋朝将作监规模更大，下属五案、二十七所、十场库。元朝管理工程的官府名目繁多，有将作院、缮工司、修内司、祗应司等。明朝工部设营缮所，内府又有营造司，另有总理工程处，仅内府营造司即掌握土作、木作、石作等十作及十多处材料场库。清朝继承明制，工部主管全国性工程，制定工程法规；内务府设营造司，主管帝王宫殿、园林的建设。

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Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下历代衙署中的明代衙署，要求表达严谨，内容详实

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## 历代衙署中的明代衙署

明正统七年（1442）在北京皇城千步廊侧建的中央各部院衙署，布局基本一致，都是正堂为五间工字厅，两侧建若干院落。以吏部为例，总平面呈矩形，分前后两部。前部外门三间，门内分三路。中路是以面阔五间工字形正堂为中心的主庭院，前有三间的仪门，左右各有东西庑十六间，正堂左右各有二小堂。左右两路各为六个院落，与中路以巷道相互间隔，是各职能司的公廨。后部为仓库。明洪武（1368～1398）年间，《苏州府志》所载苏州府署可作明初地方衙署实例。府署是一个矩形大院，南面设门，门内分前后两部。前部建左、中、右三路建筑。中路是两进主庭院，第一进庭院北面正堂和推官厅、经历司厅并列，三厅之后为第二进庭院，设后堂和东西厢房。左右两路各建5个院落，为架阁库、公廨和通判等官吏住宅。后部3个院落东西并列，与前部以巷道相隔，是知府和同知住宅。整个官署布局是按明洪武二年颁布的州县公廨图式改建的，前分三路，后列三宅，有纵横巷道，布置整齐，分区明确。明代地方志书中常有公廨图，规模有大小，但布局与苏州府治近似。

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中国古代建筑类型
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Instruction: 我想了解一下住宅类型中的木构架庭院式住宅，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 住宅类型中的木构架庭院式住宅

木构架庭院式住宅是中国传统住宅的最主要形式，数量多、分布广，为汉、满、白等民族大部分人及其他少数民族中的一部分人使用。这种住宅以木构架房屋为单体，在南北向的主轴线上建正厅或正房，正房前面左右对称建东西厢房，形成次要的东西向轴线。由这种一正两厢组成的院子，即通常所说的“四合院”“三合院”。较大住宅可沿纵轴线设两三个以至多个这种一正两厢院子，形成多进院。更大的住宅可以几个多进院并列，并附有花园。正房的间数必须为奇数，而且明间宽于次间，门开在明间，以突出中轴线。正房或正厅无论在尺度上、用料上、装修的精致程度上都大于、优于其他房屋。长辈住正房，晚辈住厢房，妇女住内院，来客和男仆住外院，符合中国封建社会家庭生活中要区别尊卑、长幼、内外的礼法要求。这种形式的住宅遍布全国城镇乡村，但因各地区的自然条件和生活方式的不同而各具特点。

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Instruction: 你是一名领域专家，对土木工程中的基本属性非常了解，请给出详细的解释

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## 土木工程中的基本属性

土木工程有下述5个基本属性。

### 综合性

工程设施的建造与服役一般要经过勘察、设计、施工和工程健康管理4个阶段，需要综合运用工程勘察与测量土力学与岩土工程、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、工程管理与经济、信息技术等学科和施工技术、施工组织等领域的知识，以及数值计算与模拟技术和实验与试验测试等技术。因此，土木工程是一门专业覆盖面宽、行业涉及面广的综合性学科。随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程学科已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。例如，就土木工程所建造的工程设施所具有的使用功能而言，有的供居住建筑与城市公共空间之用；有的作为工业生产活动的场所；有的作为城市与城际的交通设施；有的用作城市化进程中的基础设施；有的作为能源开发与传输手段；有的作为信息传输与接收的工具；有的用于水利工程与港口工程等等。这就要求土木工程综合运用各种物质条件和各类软、硬技术，以满足各种各样的需求。土木工程除传统的工程力学、土力学、土木工程材料、工程勘察、工程结构、建筑工程、桥梁工程、铁路工程、道路工程、机场工程、隧道及地下工程、给水和排水工程、城市供热供燃气工程等分支学科外，还发展形成了不少新的分支，如岩石力学与工程、土木工程管理与经济、城市地下空间、土木工程健康管理、土木信息工程、爆破工程、城市轨道交通工程、防灾减灾与防护工程、建筑机电系统工程、城市固体废弃物工程、数字建造等分支学科，有些传统分支，如港口工程和水利工程，由于自身工程对象的不断增多以及专业科学技术的发展，已从土木工程中分化出去成为独立的学科体系，但是他们在很大程度上仍具有土木工程的共性。

### 社会性

土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。远古时代，人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟洫，以满足简单的生活和生产需要。后来，人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要，兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。许多著名的工程设施显示出人类在这个历史时期的创造力。例如，中国的长城、都江堰、大运河、赵州桥、应县木塔，埃及的金字塔，希腊的巴台农神庙，罗马的给水工程、科洛西姆圆形竞技场（罗马大斗兽场），以及其他许多著名的教堂、宫殿等。产业革命以后，特别是到了20世纪，一方面是社会向土木工程提出了新的需求；另一方面是社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。例如，建筑材料（钢材、水泥）工业化生产的实现，机械和能源技术以及设计理论的进展，都为土木工程提供了材料和技术上的保证。因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦、核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道、长大隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等。现代土木工程不断地为人类社会创造新型的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。与此同时，现代土木工程消耗了大量能源与资源，产生了重大的环境污染和生态破坏问题。因此，在满足国民经济发展和社会发展需求的同时，节约资源、与环境友好以实现社会的可持续发展的战略目标，成为现代土木工程面临的最重要课题。

### 实践性

土木工程是具有很强的实践性的学科。在早期，土木工程是通过工程实践，总结成功的经验，尤其是吸取失败的教训发展起来的。从17世纪开始，以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来，逐渐形成土木工程的基础理论学科，包括材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学等，这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。在土木工程的发展过程中，工程实践经验常先行于理论，工程事故常显示出未能预见的新因素，触发新理论的研究和发展。不少工程问题的处理，在很大程度上仍然依靠实践经验。土木工程技术的发展主要凭借工程实践而不仅是科学实验和理论研究有两个原因：一是有些客观情况过于复杂，难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析，如地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化，还需要参考工程经验进行分析判断。二是只有进行新的工程实践，才能揭示新的问题。如建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等，工程的抗风和抗震问题突出了，才能发展出这方面的新理论和新技术；再如发达国家和中国的大规模工程设施存在不同程度的劣化和病害问题，对工程设施如何维护修理以实现工程设施在全寿命周期内的管理成本最小化和服役率最大化的实践需求，迫使发展了土木工程维护修理领域的新理论和新技术，形成了新的分支学科——土木工程健康管理。

### 技术上、经济上和建筑艺术上的统一性

人们力求最经济地建造一项工程设施，用以满足使用者的预定需要，其中包括审美要求。而一项工程的经济性又是和各项技术活动密切相关的。工程的经济性首先表现在工程选址、总体规划上，其次表现在设计和施工技术上。工程建设的总投资，工程建成后的经济效益和使用期间的维修费用等，都是衡量工程经济性的重要方面。这些技术问题联系密切，需要综合考虑。符合功能要求的土木工程设施作为一种空间艺术，首先是通过总体布局、本身的体形、各部分的尺寸比例、线条、色彩、明暗阴影与周围环境，包括它同自然景物的协调和谐表现出来的；其次是通过附加于工程设施的局部装饰反映出来的。工程设施的造型和装饰还能够表现出地方风格、民族风格以及时代风格。一个成功的、优美的工程设施，能够为周围的景物、城镇的容貌增美，给人以美的享受；反之，会使环境的和谐受到破坏。在土木工程的长期实践中，人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意，取得了卓越的成就，而且也通过选用不同的建筑材料和最合理的技术途径，如采用石料、钢材、钢筋混凝土和组合结构、配合自然环境，建造了许多在艺术上十分优美、功能上与环境高度和谐的工程。古代中国的万里长城，现代世界上的许多电视塔和斜张桥，港珠澳大桥及其海底隧道和许多城市地下综合体及地下污水处理厂，都是这方面的工程实例。

### 可持续发展性

土木工程的可持续发展性是时代和国家发展战略的要求，是中国对人类命运共同体的责任与担当。土木工程的可持续发展性体现在工程的全寿命周期内和发展的全方位上。具体包括：①在工程勘察定点和选择建设方案的立项过程中最大限度地保护生态。②实施工程的绿色建造和予知性维护以实现在全寿命周期内最大程度地节约资源（节能、节地、节水）、保护环境和减少污染；采用生态材料和可循环利用材料。③使用节能减排的施工机械设备。


Instruction: 我正在写关于基本属性中的综合性的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 基本属性中的综合性

工程设施的建造与服役一般要经过勘察、设计、施工和工程健康管理4个阶段，需要综合运用工程勘察与测量土力学与岩土工程、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、工程管理与经济、信息技术等学科和施工技术、施工组织等领域的知识，以及数值计算与模拟技术和实验与试验测试等技术。因此，土木工程是一门专业覆盖面宽、行业涉及面广的综合性学科。随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程学科已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。例如，就土木工程所建造的工程设施所具有的使用功能而言，有的供居住建筑与城市公共空间之用；有的作为工业生产活动的场所；有的作为城市与城际的交通设施；有的用作城市化进程中的基础设施；有的作为能源开发与传输手段；有的作为信息传输与接收的工具；有的用于水利工程与港口工程等等。这就要求土木工程综合运用各种物质条件和各类软、硬技术，以满足各种各样的需求。土木工程除传统的工程力学、土力学、土木工程材料、工程勘察、工程结构、建筑工程、桥梁工程、铁路工程、道路工程、机场工程、隧道及地下工程、给水和排水工程、城市供热供燃气工程等分支学科外，还发展形成了不少新的分支，如岩石力学与工程、土木工程管理与经济、城市地下空间、土木工程健康管理、土木信息工程、爆破工程、城市轨道交通工程、防灾减灾与防护工程、建筑机电系统工程、城市固体废弃物工程、数字建造等分支学科，有些传统分支，如港口工程和水利工程，由于自身工程对象的不断增多以及专业科学技术的发展，已从土木工程中分化出去成为独立的学科体系，但是他们在很大程度上仍具有土木工程的共性。


Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下基本属性中的社会性，要求表达严谨，内容详实

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## 基本属性中的社会性

土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。远古时代，人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟洫，以满足简单的生活和生产需要。后来，人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要，兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。许多著名的工程设施显示出人类在这个历史时期的创造力。例如，中国的长城、都江堰、大运河、赵州桥、应县木塔，埃及的金字塔，希腊的巴台农神庙，罗马的给水工程、科洛西姆圆形竞技场（罗马大斗兽场），以及其他许多著名的教堂、宫殿等。产业革命以后，特别是到了20世纪，一方面是社会向土木工程提出了新的需求；另一方面是社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。例如，建筑材料（钢材、水泥）工业化生产的实现，机械和能源技术以及设计理论的进展，都为土木工程提供了材料和技术上的保证。因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦、核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道、长大隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等。现代土木工程不断地为人类社会创造新型的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。与此同时，现代土木工程消耗了大量能源与资源，产生了重大的环境污染和生态破坏问题。因此，在满足国民经济发展和社会发展需求的同时，节约资源、与环境友好以实现社会的可持续发展的战略目标，成为现代土木工程面临的最重要课题。


Instruction: 我正在写关于基本属性中的实践性的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 基本属性中的实践性

土木工程是具有很强的实践性的学科。在早期，土木工程是通过工程实践，总结成功的经验，尤其是吸取失败的教训发展起来的。从17世纪开始，以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来，逐渐形成土木工程的基础理论学科，包括材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学等，这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。在土木工程的发展过程中，工程实践经验常先行于理论，工程事故常显示出未能预见的新因素，触发新理论的研究和发展。不少工程问题的处理，在很大程度上仍然依靠实践经验。土木工程技术的发展主要凭借工程实践而不仅是科学实验和理论研究有两个原因：一是有些客观情况过于复杂，难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析，如地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化，还需要参考工程经验进行分析判断。二是只有进行新的工程实践，才能揭示新的问题。如建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等，工程的抗风和抗震问题突出了，才能发展出这方面的新理论和新技术；再如发达国家和中国的大规模工程设施存在不同程度的劣化和病害问题，对工程设施如何维护修理以实现工程设施在全寿命周期内的管理成本最小化和服役率最大化的实践需求，迫使发展了土木工程维护修理领域的新理论和新技术，形成了新的分支学科——土木工程健康管理。


Instruction: 你是一名领域专家，对基本属性中的技术上、经济上和建筑艺术上的统一性非常了解，请给出详细的解释

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## 基本属性中的技术上、经济上和建筑艺术上的统一性

人们力求最经济地建造一项工程设施，用以满足使用者的预定需要，其中包括审美要求。而一项工程的经济性又是和各项技术活动密切相关的。工程的经济性首先表现在工程选址、总体规划上，其次表现在设计和施工技术上。工程建设的总投资，工程建成后的经济效益和使用期间的维修费用等，都是衡量工程经济性的重要方面。这些技术问题联系密切，需要综合考虑。符合功能要求的土木工程设施作为一种空间艺术，首先是通过总体布局、本身的体形、各部分的尺寸比例、线条、色彩、明暗阴影与周围环境，包括它同自然景物的协调和谐表现出来的；其次是通过附加于工程设施的局部装饰反映出来的。工程设施的造型和装饰还能够表现出地方风格、民族风格以及时代风格。一个成功的、优美的工程设施，能够为周围的景物、城镇的容貌增美，给人以美的享受；反之，会使环境的和谐受到破坏。在土木工程的长期实践中，人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意，取得了卓越的成就，而且也通过选用不同的建筑材料和最合理的技术途径，如采用石料、钢材、钢筋混凝土和组合结构、配合自然环境，建造了许多在艺术上十分优美、功能上与环境高度和谐的工程。古代中国的万里长城，现代世界上的许多电视塔和斜张桥，港珠澳大桥及其海底隧道和许多城市地下综合体及地下污水处理厂，都是这方面的工程实例。


Instruction: 你是一名领域专家，对土木工程的四次飞跃发展非常了解，请给出详细的解释

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## 土木工程的四次飞跃发展

决定土木工程发展的条件是社会需要和技术上的可行。在社会需要不断迅速增长的情况下，现实的技术可行性便是决定的因素。对土木工程的发展起关键作用的，首先是作为工程物质基础的土木工程材料，其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的土木工程材料和突破性的新技术时，土木工程就有飞跃式的发展。

### 砖瓦的出现

人们在早期只能依靠泥土、木料及其他天然材料从事营造活动（土木工程一词即渊源于此），后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料。这是人类第一次冲破天然建筑材料的束缚。中国在公元前11世纪西周初期制造出瓦。最早的砖出现在公元前5世纪至公元前3世纪战国时的墓室中。砖和瓦具有比土优越的力学性能，可以就地取材，而又易于加工制作。砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等，由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18～19世纪，在长达两千多年时间里，砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，为人类文明做出了伟大的贡献。

### 钢材的大量应用

17世纪70年代开始使用生铁、19世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋，这是钢结构出现的前奏。从19世纪中叶开始，冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材，随后又生产出高强度钢丝、钢索，于是适应社会生产发展的需要，钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的梁、拱结构外，新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广，出现了结构形式百花争艳的局面。建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米，直到现代的千米以上，于是在大江、海峡上架起大桥，在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔，甚至在地下和水底下建造隧道、铺设铁路，创造出前所未有的奇迹。　　实践促进了理论的产生和发展。为适应钢结构工程发展的需要，在牛顿力学的基础上，材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展，土木工程从经验上升成为科学，在工程实践和基础理论方面都面貌一新，并形成了不少新的分支学科，从而促成了土木工程更迅速的发展。

### 混凝土的兴起

19世纪20年代出现波特兰水泥，于是混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土构件易于成型，但混凝土的抗拉强度很小，用途受到限制。19世纪中叶以后，钢铁产量激增，随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料，其中钢筋承担拉力，混凝土承担压力，发挥各自的优点。20世纪初以来，钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。30年代开始出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力，大大高于钢筋混凝土结构，因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式，使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。现代混凝土种类不断增加，如超高性能混凝土、聚合物混凝土、泡沫混凝土等，加之高强度钢材等的兴起，满足了社会经济发展中不同高性能工程结构的需要，也使得超高层建筑的高度、超大跨度桥梁的跨度新纪录不断刷新，并得以可能建设许多超级工程。

### 土木工程和数字化技术的全面交叉融合创新

先进的数字化技术通过规范化建模、全要素感知、网络化分享、可视化认知和科学化决策改变了传统土木工程的规划设计、施工建造和运营维护方式，成为土木工程发展的新核心推动力，逐步实现的建设项目前瞻规划和动态推演、以人为本的绿色低碳设计、少人式和无人化自主施工和土木工程的预防性乃至预知性维护管理，正在重新定义土木工程的生产力和生产关系，全面重塑土木工程产业和土木工程学科的内容体系，和展现出提效能、扩功能、增动能的重要价值和崭新的产业和学科新面貌。


Instruction: 你能详细解释一下土木工程的四次飞跃发展中的钢材的大量应用吗？

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## 土木工程的四次飞跃发展中的钢材的大量应用

17世纪70年代开始使用生铁、19世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋，这是钢结构出现的前奏。从19世纪中叶开始，冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材，随后又生产出高强度钢丝、钢索，于是适应社会生产发展的需要，钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的梁、拱结构外，新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广，出现了结构形式百花争艳的局面。建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米，直到现代的千米以上，于是在大江、海峡上架起大桥，在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔，甚至在地下和水底下建造隧道、铺设铁路，创造出前所未有的奇迹。　　实践促进了理论的产生和发展。为适应钢结构工程发展的需要，在牛顿力学的基础上，材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展，土木工程从经验上升成为科学，在工程实践和基础理论方面都面貌一新，并形成了不少新的分支学科，从而促成了土木工程更迅速的发展。


Instruction: 我正在写关于土木工程的四次飞跃发展中的混凝土的兴起的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 土木工程的四次飞跃发展中的混凝土的兴起

19世纪20年代出现波特兰水泥，于是混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土构件易于成型，但混凝土的抗拉强度很小，用途受到限制。19世纪中叶以后，钢铁产量激增，随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料，其中钢筋承担拉力，混凝土承担压力，发挥各自的优点。20世纪初以来，钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。30年代开始出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力，大大高于钢筋混凝土结构，因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式，使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。现代混凝土种类不断增加，如超高性能混凝土、聚合物混凝土、泡沫混凝土等，加之高强度钢材等的兴起，满足了社会经济发展中不同高性能工程结构的需要，也使得超高层建筑的高度、超大跨度桥梁的跨度新纪录不断刷新，并得以可能建设许多超级工程。


Instruction: 请详细介绍土木工程中的发展趋势

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## 土木工程中的发展趋势

在世界和中国的经济建设和国防建设中，大量的投资用于土木工程，包括建筑工程、道路桥梁和交通工程、港口和海洋工程，隧道和各类地下工程、电力和水利水电工程、核能风能太阳能等能源工程、航天等高科技基础设施建设，这些重大工程设施，数量之众多、规模之宏大、环境之复杂、要求之高是人类历史上前所未有的，它们的高质量与安全建设和安全运行对土木工程科学与技术提出了严峻的挑战，提出了众多崭新的课题，推动了土木工程学科的不断发展。土木工程的发展趋势具体表现在下述几个方面。

### 土木工程材料方面

土木工程材料将朝着高性能化（轻质、高强、环保、抗震、高耐久性等）、多功能化（结构功能一体化）以及智能化（自感知、自清洁、自修复等）等方向发展。特别是在深入研究材料的化学组成与多尺度结构特征、微细结构与宏观行为内在联系的基础上，随着大数据处理与人工智能的快速发展，有望大幅降低土木工程材料的研究周期和成本，有望解决材料设计和服役过程中的共性问题以及按功能需求反向设计的超材料研制，从而在土木工程的绿色智能建造和智慧健康管理中展现出良好的应用前景。

### 土木工程勘察与测量方面

工程地质勘察未来将呈现空-天-地-孔立体勘察和智能化勘察的新趋势：以地面与孔中多种地球物理方法联合探测与卫星遥感、航空物探和遥测为主要手段实现多维度、多方法相融合，并将人工智能算法引入数据处理中，发展数据自动采集与联合反演、智能解译等新技术，提高工程地质勘察精准性与透明性。水文地质勘察未来也将和遥感技术、地球物理勘探技术等紧密结合：通过热红外监测等遥感手段以及激发极化、瞬变电磁、地质雷达等物探手段，有效判断地下水的位置、规模、形态等赋存情况，并结合水文情况建立地下水的定量评价模型土木工程测量将利用卫星遥感、三维激光扫描、机载合成孔径测量、机载激光雷达测量、倾斜摄影测量及无人机测量技术等，开展广域测量，以丰富地面测量内容，构建三维可视化测量模型，提高工程测量成果的精度及工作效率。

### 土木工程设计理论方面

随着电子计算机硬件与软件技术的快速进步，以及现代结构测试技术的广泛应用，工程设计理论与方法得以取得快速发展，体现在以下几个方面：考虑材料的非线性与几何非线性的工程动态分析，如结构的地震时程分析、风振分析；从确定性设计理念向不确定设计理念发展，具体体现在概率分析法与可靠度分析法日益深入的研究与逐步具体应用；基于性能的设计方法，针对提出或预订的设计性能目标，用有别于依赖规范的固定设计目标方法以实现预定性能要求，达到在确保安全的前提下使新材料、新结构体系、新设计理念与方法更易得到实际应用，如针对超高层建筑在风载作用下顶层的大位移，采用调整侧向刚度方法、调谐质量阻尼器的振动控制技术和改善高层建筑形体以减少风振效应；工程的最优化设计，如多目标优化、结构动力设计优化、基于可靠度的设计优化和遗传计算法等研究成果逐步进入应用阶段；计算机非线性数值模拟试验分析，如应用高性能有限元分析软件进行数值模拟复杂工程试验分析，归纳有关分析结论，在少量模型试验验证后提供设计应用。

### 土木工程建造方面

数字化技术在工程建造过程中的融合创新应用全面重新塑造了土木工程建造产业。具体包括：①工程多维数字化建模与仿真。将环境勘测信息、工程信息化设计过程信息通过三维数字化模型来展现，高效率地对工程设计方案进行仿真分析和优化，消除与减少建造中的不确定性和缺陷。②基于工程场地物联网的工程技术。全面及时、准确感知工程建造动态信息，发挥数字计算的算法和算力优势，对工程的资源和建造要素（质量、效率、安全风险）进行计算和分析，实现对工程建造的高效管控与组织，如设备物资调度、施工作业管理、安全预警、质量保证、进度控制等。③自动化、智能化工程机械技术。数字化技术赋能工程机械，提升工程机械的自主作业能力和自动化水平，使其发展为负载人员智慧的智能机械，如智能化的造楼机、造桥机、建筑3D 打印设备、隧道无人钻爆设备。

### 土木工程健康管理方面

随着社会经济建设的不断发展，土木工程项目的规模不断扩大，土木工程结构劣化问题日益突出，原有土木工程维护管理方法难以满足要求，对其提出了长寿命安全保障、抗灾韧性提升、绿色低碳化、重大灾害预测预警和快速应急保障等方面的课题。为促进土木工程维护管理工作的积极有效开展，下述新趋势日益明显和迫切：①在土木工程检测和监测数据进行针对性预防的基础上建立土木工程予知性维护管理的策略和体系。②大力发展实时化、精准化、快速化、可视化的无损检测技术。③依托卫星遥感、无人机、地面监测站等，在形成信息共享的空间动态监测网络的基础上实现“空、天、地、体”一体化的全域感知体系。④在无人机、机器人等先进装备应用和物联网、云计算、大数据及人工智能等先进技术基础上推进实时、主动的土木工程健康管理的自动化水平。


Instruction: 我想了解一下发展趋势中的土木工程勘察与测量方面，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 发展趋势中的土木工程勘察与测量方面

工程地质勘察未来将呈现空-天-地-孔立体勘察和智能化勘察的新趋势：以地面与孔中多种地球物理方法联合探测与卫星遥感、航空物探和遥测为主要手段实现多维度、多方法相融合，并将人工智能算法引入数据处理中，发展数据自动采集与联合反演、智能解译等新技术，提高工程地质勘察精准性与透明性。水文地质勘察未来也将和遥感技术、地球物理勘探技术等紧密结合：通过热红外监测等遥感手段以及激发极化、瞬变电磁、地质雷达等物探手段，有效判断地下水的位置、规模、形态等赋存情况，并结合水文情况建立地下水的定量评价模型土木工程测量将利用卫星遥感、三维激光扫描、机载合成孔径测量、机载激光雷达测量、倾斜摄影测量及无人机测量技术等，开展广域测量，以丰富地面测量内容，构建三维可视化测量模型，提高工程测量成果的精度及工作效率。


Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下发展趋势中的土木工程设计理论方面，要求表达严谨，内容详实

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## 发展趋势中的土木工程设计理论方面

随着电子计算机硬件与软件技术的快速进步，以及现代结构测试技术的广泛应用，工程设计理论与方法得以取得快速发展，体现在以下几个方面：考虑材料的非线性与几何非线性的工程动态分析，如结构的地震时程分析、风振分析；从确定性设计理念向不确定设计理念发展，具体体现在概率分析法与可靠度分析法日益深入的研究与逐步具体应用；基于性能的设计方法，针对提出或预订的设计性能目标，用有别于依赖规范的固定设计目标方法以实现预定性能要求，达到在确保安全的前提下使新材料、新结构体系、新设计理念与方法更易得到实际应用，如针对超高层建筑在风载作用下顶层的大位移，采用调整侧向刚度方法、调谐质量阻尼器的振动控制技术和改善高层建筑形体以减少风振效应；工程的最优化设计，如多目标优化、结构动力设计优化、基于可靠度的设计优化和遗传计算法等研究成果逐步进入应用阶段；计算机非线性数值模拟试验分析，如应用高性能有限元分析软件进行数值模拟复杂工程试验分析，归纳有关分析结论，在少量模型试验验证后提供设计应用。


Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下发展趋势中的土木工程建造方面，要求表达严谨，内容详实

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## 发展趋势中的土木工程建造方面

数字化技术在工程建造过程中的融合创新应用全面重新塑造了土木工程建造产业。具体包括：①工程多维数字化建模与仿真。将环境勘测信息、工程信息化设计过程信息通过三维数字化模型来展现，高效率地对工程设计方案进行仿真分析和优化，消除与减少建造中的不确定性和缺陷。②基于工程场地物联网的工程技术。全面及时、准确感知工程建造动态信息，发挥数字计算的算法和算力优势，对工程的资源和建造要素（质量、效率、安全风险）进行计算和分析，实现对工程建造的高效管控与组织，如设备物资调度、施工作业管理、安全预警、质量保证、进度控制等。③自动化、智能化工程机械技术。数字化技术赋能工程机械，提升工程机械的自主作业能力和自动化水平，使其发展为负载人员智慧的智能机械，如智能化的造楼机、造桥机、建筑3D 打印设备、隧道无人钻爆设备。


Instruction: 我想了解关于发展趋势中的土木工程健康管理方面的知识，请写一篇详细的介绍

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## 发展趋势中的土木工程健康管理方面

随着社会经济建设的不断发展，土木工程项目的规模不断扩大，土木工程结构劣化问题日益突出，原有土木工程维护管理方法难以满足要求，对其提出了长寿命安全保障、抗灾韧性提升、绿色低碳化、重大灾害预测预警和快速应急保障等方面的课题。为促进土木工程维护管理工作的积极有效开展，下述新趋势日益明显和迫切：①在土木工程检测和监测数据进行针对性预防的基础上建立土木工程予知性维护管理的策略和体系。②大力发展实时化、精准化、快速化、可视化的无损检测技术。③依托卫星遥感、无人机、地面监测站等，在形成信息共享的空间动态监测网络的基础上实现“空、天、地、体”一体化的全域感知体系。④在无人机、机器人等先进装备应用和物联网、云计算、大数据及人工智能等先进技术基础上推进实时、主动的土木工程健康管理的自动化水平。


Instruction: 我正在写关于土木工程发展简史中的引言的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 土木工程发展简史中的引言

土木工程的发展贯通古今，同社会、经济，特别是与科学、技术的发展有密切联系。土木工程内涵丰富，而就其本身而言，则主要是围绕着材料、施工、理论3个方面的演变而不断发展的。为便于叙述，权且将土木工程发展史划为古代土木工程、近代土木工程和现代土木工程3个时代。以17世纪工程结构开始有定量分析，作为近代土木工程时代的开端；把第二次世界大战后科学技术的突飞猛进，作为现代土木工程时代的起点。人类最初居无定所，利用天然掩蔽物作为居处，农业出现以后需要定居，出现了原始村落，土木工程进入了萌芽时期。随着古代文明的发展和社会进步，古代土木工程经历了形成时期和发达时期，不过因受到社会经济条件的制约，发展颇不平衡。古代的无数伟大工程建设，是灿烂古代文明的重要组成部分。古代土木工程最初完全采用天然材料，后来出现人工烧制的瓦和砖，这是土木工程发展史上的一件大事。古代的土木工程实践应用简单的工具，依靠手工劳动，并没有系统的理论，但通过经验的积累，逐步形成了指导工程实践的成规。15世纪以后，近代自然科学的诞生和发展，是近代土木工程出现的先声，是开始在理论上的奠基时期。17世纪中叶，伽利略开始对结构进行定量分析，被认为是土木工程进入近代的标志。从此土木工程成为有理论基础的独立的学科。18世纪下半叶开始的产业革命，使以蒸汽和电力为动力的机械先后进入了土木工程领域，施工工艺和工具都发生了变革。近代工业生产出新的工程材料──钢铁和水泥，使钢结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构相继在土木工程中广泛应用，土木工程发生了深刻的变化。第一次世界大战后，近代土木工程在理论和实践上开始趋于成熟。近代土木工程几百年的发展，在规模和速度上都大大超过了古代。第二次世界大战后，现代科学技术飞速发展，土木工程也进入了一个新时代。现代土木工程所经历的时间尽管只有几十年，但以计算机技术、信息技术广泛应用为代表的现代科学技术的发展，使土木工程领域出现了崭新的面貌。


Instruction: 请详细论述土木工程发展简史中的特征

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## 土木工程发展简史中的特征

在具体方面，则展现出如下特点。工程材料性能向着轻质、高强、高性能的方向快速发展。轻质化和高强化是土木工程材料的基本发展趋势。先进的冶金技术使钢材性能不断改进，优质高强的低合金钢、宽翼缘工字钢和高效冷弯型钢，开创了现代钢结构的新时代。通过掺入各类特定功能的添加剂，高强度和高性能混凝土得到普及。轻集料混凝土和加气混凝土已用于高层建筑。高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到普及。纤维混凝土的研发获得广泛关注。各类新型砌体材料，如空心黏土砖、蒸压粉煤灰砖、配筋砌体等在工程中得到大量应用。铝合金、建筑塑料、玻璃钢等工程材料迅速发展。结构分析与设计理论的进步使结构更加经济安全。电子计算机的诞生，极大地推动了土木工程设计技术的发展。结构动力学、计算力学、断裂力学、损伤力学与工程防灾理论的发展，为工程结构设计提供了更为坚实的基础。基于这些新的理论和方法，传统的静态的、线性的、确定性的分析，逐步被动态的、非线性的、基于概率的分析所代替。各类大型实验装置（如地震模拟振动台、边界层风洞、离心机）的建立与应用，则为工程分析与设计理论提供了验证技术。20世纪50年代，美国、苏联建立了考虑多种极限状态、基于近似概率的第二代结构设计理论。到20世纪80年代，包括中国在内的世界主要国家的工程设计规范均采用了这一设计理论。随着科学技术的发展，以现代力学理论、现代计算科学为基础，以工程结构全寿命性能的整体可靠性优化为设计目标的第三代结构设计理论正在形成与发展之中。现代结构控制技术与结构监测技术从20世纪50年代开始普及，为了减小结构在风和地震作用下的振动，发展了结构振动控制技术。其中被动控制技术已被广泛应用到实际的结构中。1973年建成的纽约世界贸易中心，从10～100层均匀布置了共约1万个黏弹性阻尼器，竣工后，此结构在多次强风暴中均表现良好。为了监测结构在服役环境下的受力力学性能，自20世纪60年代中期开始，逐步发展了结构健康监测技术。20世纪80年代，一些发达国家开始在大型桥梁上引入桥梁健康监测系统。此后，结构健康监测技术逐渐被用于高层建筑、大跨度结构、水利大坝、山体滑坡以及古建筑的保护之中。土木建筑工程的装配化与工业化发展迅速。第二次世界大战以后，欧洲国家及日本等国迫切要求解决住宅问题，促进了装配式建筑的发展。到60年代，英国、法国、苏联等国率先进行了装配式建筑的尝试。由于建造速度快、生产成本较低，迅速在世界各地推广开来。在施工方面，各种机械化施工方法在20世纪70 年代以后得到了发展，钢制大型模板、大型吊装设备与混凝土自动化搅拌楼、混凝土搅拌输送车、输送泵等相结合，形成了整套现场机械化施工工艺，建筑工业化水平显著提升。21世纪后，对于复杂工程的施工，实现了施工全过程的自动监测与自动控制。此外，作为实现建筑工业化的新途径，3D打印技术推动着土木工程的发展，如2014年8月，10幢3D打印建筑在上海张江高新青浦园区内交付使用，整个建筑过程仅花费24小时。土木工程设计信息化与智能化构成现代发展标志。随着机械技术、计算机技术、信息技术的进步，建筑设计和施工更加高效和现代化。计算机辅助设计（CAD）已成为建筑设计的基础工具。21世纪开始兴起的建筑信息模型技术（BIM），成为土木工程设计、施工的重要发展方向。在美国、欧洲、日本等国家，CAD与BIM已被广泛用于土木工程规划、设计、施工、运维等各个阶段，大大提高了生产效率。随着人工智能与规划、设计、建造、防灾等领域的融合，土木工程的人工智能理论体系在不断发展。未来，随着人工智能与土木工程的深度融合，土木过程将进一步向着安全、绿色、高校、智能的可持续方向发展。


Instruction: 你能详细解释一下成就中的管线工程吗？

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## 成就中的管线工程

输油、燃气、城市给、排水系统，是维系现代城市和区域功能的基础设施系统。第二次世界大战之后，世界各国在基础设施系统建设中投入了大量资金，推动了社会进步与生产力的发展。油气管道。输油管道是石油输送的主要方式。现代输油管道始于1943年开工建设的贝永管线，全长2373千米。1963年建成科洛尼尔成品油管道，主干线长2478千米，是至2022年最大的成品油管线。20世纪60年代，天然气管道建设进入发展期，代表性的工程有横贯地中海的阿-意输气管道、乌连戈伊—中央输气系统等。在中国，1959年建成新疆克拉玛依——独山子原油管道，是中国第一条长输管道。截至2016年，中国油气长输管道总里程累计约为12.6千米×104千米，基本形成了贯穿全国、联通海外的输送管网。城市管线系统是生命线工程的重要组成部分。20世纪90年代开始，中国在城市供水、供燃气系统建设中取得显著进步。截至2019年，全国供水管道总长度达92.01万千米，供燃气管道长度达78.3万千米。随着高新技术不断开发和应用，非开挖铺设地下管线的技术与装备得到很大发展，由计算机遥控的自动测量记录、自动导向纠偏、全程可视监控，为城市地下管网建设提供了重要的技术手段。同时，管网抗震设计技术也得到长足发展。


Instruction: 我正在写关于郑州北编组站中的发展概况的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 郑州北编组站中的发展概况

郑州北编组站的规模是经过30多年建设形成的，整个工程分一期工程、二期工程、三期工程、扩建工程、续建三期工程。1955年10月，开始建设郑州火车北站。1956年5月，第一期工程竣工，在下行场西半部位置建成有21条线路的横列式平面调车场。1959年3月，第二期工程竣工，建成下行系统到达场、调车场、出发场，成为单向纵列式三级三场布局，到达场设13条线，调车场设36条线，出发场设15条线，驼峰改造为机械化驼峰，本次工程预留了上行改编系统和两端的环形联络线。1959年末，第三期工程开工。1962年11月2日，经原铁道部批准，郑州车站新老两场分为两个车站，老场改为郑州客运站，新场改为郑州北编组站（枢纽编组站）。1963年1月1日，郑州北编组站正式命名。1985年3月25日，扩建了上行改编系统、交换车场、机务段和车辆段，上行到达场设14条线，调车场设37条线，出发场设19条线，交换场设10条线，上行驼峰也采用机械化驼峰，此时郑州北编组站形成了完整的双向纵列式三级八场站型。1986年，被列入中国国家“七五”重点科技攻关项目的“郑州北生产管理现代化工程”开始实施。1989年12月，以货车管理信息、驼峰作业过程控制、枢纽调度监督、峰尾微机集中、平面无线调车五大系统为代表的编组站自动化技术设备相继投入使用。

〔综论〕 工学 〔重大土木工程〕 土木工程


Instruction: 我正在写关于郑州北编组站中的技术特点的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 郑州北编组站中的技术特点

郑州北编组站具有列车和车辆信息自动化管理、车站作业计划自动化编制、调度指挥集中化运作、解编过程流水化作业、调车作业自动化控制、生产安全自动化监控等特点。郑州北编组站通过运用先进技术设备和优化作业组织，实现了中国铁路编组站改编作业效率的多项第一：车站最高日办理辆数达到31722辆；年日均办理辆数达到27107辆；驼峰单班解体最高达到74列；全站日解体最高达到223列；单班调车场编组最高达到69列；全站日编组最高达到226列。1989年12月，全站完成综合自动化改造，实现了编组站的信息管理、调度指挥、作业控制、统计分析及监督检查等全过程的自动化。2014年，开始对既有的编组站综合自动化系统进行升级改造，更新了计算机连锁系统和驼峰自动化系统，增加了编尾停车器自动控制系统、调车机车信号和监控系统，提升了编组站信息集成和处理能力、作业控制自动化水平和调度指挥智能化水平，实现了更高程度的综合自动化。郑州北编组站的驼峰解体作业采用了驼峰综合自动化系统，能够完成车辆溜放速度控制自动化、溜放进路控制自动化、机车推峰速度控制自动化、调车场连挂速度控制自动化和编尾停车防溜控制自动化。编组站综合自动化系统首先从信息管理子系统中取得到达列车编组的车辆信息，根据车流去向、调车场车流集结及出发列车编组需要等因素自动编制解体计划，驼峰综合自动化系统读取解体作业计划，根据解体车组的辆数、空重、溜放间隔等条件，指挥调机推峰作业，并根据车辆溜放的速度和前后车组间隔、溜放距离等情况，操纵间隔制动减速器进行速度控制，保证车辆溜放速度在安全范围内，并使得前后车组保持充足的间隔距离，能够满足溜放进路上的道岔实现转换。在溜放车辆进入调车场后，根据车组长度、前方停车距离等因素，操纵目的制动减速器对车辆进行控制，使溜放车辆缓慢运行，并与前方停留车辆安全连挂。在调车场尾部线路上安装有停车设备，能够保证所有溜放车辆停止在合适范围之内，避免出现车辆溜逸。驼峰溜放控制综合自动化系统，提高了编组站列车改编效率，保证了作业安全，减少了现场作业人员及改善了作业条件，使中国驼峰解体作业自动化技术处于世界领先水平。

〔综论〕 工学 〔重大土木工程〕 土木工程


Instruction: 我想了解一下水利中的词源，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 水利中的词源

水利主要通过工程措施和非工程措施发挥效能。水利的工程措施包括堤防、坝、水闸、沟渠、涵洞、渡槽、井、泵站、管道、水电站、鱼道，河道整治、水土保持，以及水运、水产养殖、旅游和生态保护中与水利有关的工程设施。水利的非工程措施主要包括法律法规、国家政策、制度安排、应急管理等。例如水法、防洪法等法规和水资源管理、河湖管理与保护、水利建筑市场监管的制度安排，以及国家防汛抗旱指挥调度、洪水预警预报、洪泛区和蓄滞洪区管理运用等。从事水利活动的各项工作称为水利事业，主要包括防洪、抗旱、供水、排水、灌溉、水力发电、水土保持、水资源保护以及水产、旅游、水运和改善生态环境等。水利的历史随着人类社会发展而发展，现代水利事业的发展趋势是按照满足人民美好生活需要、经济社会发展需求和生态环境保护要求，运用法律、工程、科学技术和现代管理，构建安全合理高效的现代水利基础设施工程体系和现代水利管理制度体系，以水资源可持续利用保障经济社会可持续发展。

水利工程 〔综论〕 工学 〔基本概念〕


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请详细解释以下名词：
水利中的发展历程

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## 水利中的发展历程

中国治水历史悠久，“水利”作为一个词汇，最早见于战国末期《吕氏春秋》中的《孝行览·慎人》篇：“舜之耕渔……以其徒属，堀地财，取水利，编蒲苇，结罘网，手足胼胝不居，然后免于冻馁之患”，此处“水利”指捕鱼之利。《史记·河渠书》中记述了汉武帝亲自指挥黄河瓠子堵口，“自是之后，用事者争言水利”，此处“水利”指治河及修渠。《史记》在《滑稽列传》卷记述了西门豹开漳水十二渠，“至今皆得水利，民人以给足富”，此处“水利”指灌溉效益。此后到清末，“水利”一词尚未普遍使用。1933年中国水利工程学会第三届年会讨论并通过了“水利”定义，即“水利为兴利除害事业，凡利用水以生利者为兴利事业，如灌溉、航运、发展水力等工程；凡防止水之为害者为除患事业，如排水、防洪、护岸等工程。”此后随着经济社会的发展，水利涉及内容不断丰富，但兴水利、除水害的核心内容一直沿用至今。欧洲一些国家和美国，没有与“水利”一词恰当对应的词汇。20世纪上半叶较多使用hydraulic engineering。80年代开始，“水利”较多翻译为“water conservancy”。还有一种英文译法为“water resources”，但这种译法容易与水资源（water resources）的英文词义相混。俄语的Wasser ressourcen是水的事业，法语的gestion des resources en eau原意为水资源的管理。这些术语与中国“水利”的含义接近但不完全相当。

### 古代水利

国际上通常把水利发展划分为古代、近代和现代三个时期。古代指18世纪工业革命之前，近代指工业革命至 第二次世界大战期间，第二次世界大战以后为现代。世界各国因自然条件和经济社会发展的差异，进入三个时期的时间和表现特征都不尽相同。

### 近代水利

世界上水利发端于古埃及、古巴比伦、古印度和中国四大文明古国，与古代农业发展有着密切关系。古埃及、幼发拉底和底格里斯两河流域及印度河流域的水利都始于引洪淤灌。公元前4000～前3000年，苏美尔人在两河流域南部地区开始人工灌溉，兴修沟渠堤坝，排灌蓄水，形成人工灌溉网。古埃及在公元前3100年左右开始有了人工灌溉。这两个地区的水利技术后传播到希腊和罗马。印度河流域在公元前2500～前1500年开始在高地筑坝拦水灌溉，并在城市街道修建有配套的地下排水管道。中国最早的水利设施始于公元前2000年或更早年代。商代井田制的井田由开挖的灌排沟洫分开，河南、山西、陕西、江苏、浙江等地也都发现人类取水或排水遗迹。春秋时期楚国的芍陂和战国时期秦国的都江堰、郑国渠、灵渠等水利工程，是中国古代早期水利成就的代表。隋、唐、宋、元时期长江流域和东南沿海大规模水利开发，沟通南北的大运河建成。明清时期荆江大堤、浙东鱼鳞大石塘等防洪防潮工程基本形成，江浙太湖一带和湖南、湖北、福建、广东等地的圩垸水利、梯田建设和农田灌溉得到大规模开发，促进了新经济区的形成。随着灌溉和排水技术向边疆和山区推进，新疆坎儿井、云南滇池和黄河流域河套地区的灌溉都得到大力发展。

### 现代水利

18世纪后期，西方一些国家陆续进入资本主义社会，工业时代和随之产生的城镇化促进了水利大发展。随着水文学、水力学、结构力学、土力学等学科的创立，新材料新工艺的出现，水坝、水闸、渠系等蓄水、输水和水力发电等工程建设得以快速发展。代表性工程如英国1825年在尼罗河三角洲修建的大型拦河闸坝和灌排渠系工程，苏联在中亚细亚修建的供水、灌溉和排水工程，德国、奥地利对莱茵河、多瑙河的河道航运整治工程等。欧洲于1880～1890年期间建成了世界上第一批水力发电站。美国于19世纪后期开始大规模建设蓄水、灌溉工程并发展水力发电，于1936年建成的胡佛大坝，高221米，是当时世界最高坝。中国鸦片战争后沦为半殖民地半封建社会，内忧外患，水利发展不仅未能与世界水利同步，已有的水利设施也无力维修，全国范围内水患日益严重。但这一时期海禁渐开，西方一些水利科技传入中国，水文测量和施工方法得以应用。水利工作者在学习西方先进水利科技的同时，也注意水利科研教育、江河流域规划等基础工作，为现代水利发展做了准备。

水利工程 〔综论〕 工学 〔基本概念〕


Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下发展历程中的近代水利，要求表达严谨，内容详实

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## 发展历程中的近代水利

世界上水利发端于古埃及、古巴比伦、古印度和中国四大文明古国，与古代农业发展有着密切关系。古埃及、幼发拉底和底格里斯两河流域及印度河流域的水利都始于引洪淤灌。公元前4000～前3000年，苏美尔人在两河流域南部地区开始人工灌溉，兴修沟渠堤坝，排灌蓄水，形成人工灌溉网。古埃及在公元前3100年左右开始有了人工灌溉。这两个地区的水利技术后传播到希腊和罗马。印度河流域在公元前2500～前1500年开始在高地筑坝拦水灌溉，并在城市街道修建有配套的地下排水管道。中国最早的水利设施始于公元前2000年或更早年代。商代井田制的井田由开挖的灌排沟洫分开，河南、山西、陕西、江苏、浙江等地也都发现人类取水或排水遗迹。春秋时期楚国的芍陂和战国时期秦国的都江堰、郑国渠、灵渠等水利工程，是中国古代早期水利成就的代表。隋、唐、宋、元时期长江流域和东南沿海大规模水利开发，沟通南北的大运河建成。明清时期荆江大堤、浙东鱼鳞大石塘等防洪防潮工程基本形成，江浙太湖一带和湖南、湖北、福建、广东等地的圩垸水利、梯田建设和农田灌溉得到大规模开发，促进了新经济区的形成。随着灌溉和排水技术向边疆和山区推进，新疆坎儿井、云南滇池和黄河流域河套地区的灌溉都得到大力发展。

水利工程 〔综论〕 工学 〔基本概念〕


Instruction: 请详细论述发展历程中的现代水利

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## 发展历程中的现代水利

18世纪后期，西方一些国家陆续进入资本主义社会，工业时代和随之产生的城镇化促进了水利大发展。随着水文学、水力学、结构力学、土力学等学科的创立，新材料新工艺的出现，水坝、水闸、渠系等蓄水、输水和水力发电等工程建设得以快速发展。代表性工程如英国1825年在尼罗河三角洲修建的大型拦河闸坝和灌排渠系工程，苏联在中亚细亚修建的供水、灌溉和排水工程，德国、奥地利对莱茵河、多瑙河的河道航运整治工程等。欧洲于1880～1890年期间建成了世界上第一批水力发电站。美国于19世纪后期开始大规模建设蓄水、灌溉工程并发展水力发电，于1936年建成的胡佛大坝，高221米，是当时世界最高坝。中国鸦片战争后沦为半殖民地半封建社会，内忧外患，水利发展不仅未能与世界水利同步，已有的水利设施也无力维修，全国范围内水患日益严重。但这一时期海禁渐开，西方一些水利科技传入中国，水文测量和施工方法得以应用。水利工作者在学习西方先进水利科技的同时，也注意水利科研教育、江河流域规划等基础工作，为现代水利发展做了准备。

水利工程 〔综论〕 工学 〔基本概念〕


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请详细解释以下名词：
水利重点领域

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## 水利重点领域

二次世界大战以后，随着科学技术迅猛发展，人类征服和改造自然能力不断增强，水库、大坝建设发展迅速，成为20世纪具有标志性的水工建筑物。江河治理、水资源利用、水能开发、水运发展等成为这一时期重要的水利实践。与此同时，对大自然的过度开发和工业污染导致了生态环境逐渐恶化，成为世界各工业国家普遍面对的环境问题。70年代，国际上开始研究并提出可持续发展问题。1992年联合国环境与发展大会通过了《里约环境与发展宣言》和《21世纪议程》，标志着可持续发展成为全球共识和世界各国的政治承诺。世界各国均开始积极探索新的治水理念和治水模式，从过去主要侧重水利工程建设，转变为更加注重水资源综合管理和流域综合管理，更加重视通过立法、规划、管理、经济激励等综合措施实现相关涉水目标。中国在1949年以后，水利进入快速发展时期。为改变水旱灾害频繁、江河水系紊乱的状况，国家坚持兴利与除害结合，开源与节流并重，防洪与抗旱并举，对大江大河大湖进行了系统治理。基本建成了以堤防为基础，江河控制性工程为骨干，干支流水库、蓄滞洪区、河道整治相配合，工程措施与非工程措施相结合的防洪减灾体系；兴建了大量蓄水、引水、提水工程，水资源得到有效开发利用，城乡供水保障能力显著提升；持续推进农田水利基本建设，有效灌溉面积稳步增加，促进农业农村发展、保障粮食安全的水利基础不断巩固；深化水利改革，实行最严格的水资源管理，保护江河湖泊生态，依法治水、科学治水的局面已经形成。但随着人口增长和经济社会快速发展，加之气候变化的影响，中国在面临传统的洪涝、干旱等自然灾害同时，水资源短缺、水环境污染、水生态损害等水问题越来越突出。为解决好新老水问题，国家及时对治水思路进行了调整和完善，将水安全保障上升为国家战略，确立了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的水利工作方针，推进水利基础设施建设现代化，在防治水害与兴利同时，更加重视水资源保护、水污染防治、水环境治理、水生态修复，以水资源可持续利用支撑社会经济可持续发展。

### 防汛抗旱

中国地处欧亚大陆东部、太平洋西岸。受太平洋季风气候影响，加之陆地疆域广阔、高原与山脉发育，降雨时空分布十分不均，带来严重的水旱灾害。严重的洪水灾害有1870年、1931年、1954年、1998年长江大水，1915年珠江大水，1933年黄河大水等，严重的干旱灾害有明末崇祯大旱（1627～1643）、清光绪初年大旱（1876～1878）等，均造成重大人员伤亡和经济损失。所以，防汛抗旱自古以来都是水利的重要工作。防汛工作包括防御洪水和台风。主要通过运用各种工程措施和非工程措施，预防和减轻洪涝和台风灾害，保护人民群众生命财产安全和生活安宁，保障经济社会持续健康发展而开展的水利工作。为安全高效开展防汛工作，针对不同防御对象制定了国家防洪标准；实施了大规模的江河治理和海堤建设，开展病险水库除险加固和山洪地质灾害防御工作，消除防汛安全隐患，使大江大河干流、重要城市、国家重要基础设施和产业基地基本达到国家防洪标准；建立了国家防汛抗旱指挥体系、各级各类防汛责任制、气象水文预警预报系统，制定了各类防汛预案和洪水调度方案，构建了较为完善的防洪非工程措施体系。通过防汛统一指挥、洪水预测预报、水利工程调度和运用、抢险救灾及非常情况下的应急处置等工作，防止和减轻洪水和台风灾害。抗旱工作是通过采取工程措施和非工程措施，预防和减轻干旱对生活、生产和生态造成不利影响的各种活动。包括制定相关法律法规、旱情旱灾评估标准和干旱紧急情况下水量调度预案；建设抗旱应急备用水源工程、应急输配水工程、跨区域应急调水工程以及非常规水源工程，提高抗旱应急供水能力和水资源利用效率。国家通过防汛抗旱指挥系统指导各地抗旱工作，各省（市、自治区）通过编制抗旱预案、明确干旱期间用水秩序、储备抗旱物资、建设抗旱服务组织和旱情监测网络，增强抗旱工作的主动性，缓解干旱期间城市、农业、生态缺水和因旱人畜饮水困难等问题，减轻干旱造成的损失。

### 水资源开发利用与保护

水资源开发利用是通过各种工程和非工程措施对天然状态下的水资源进行时空调节、配置、开发和利用，以满足人类生活、经济社会发展和生态环境对水资源需求的活动。其工程措施主要包括水库、闸坝、泵站、地下水井、隧洞、渠道、管涵、净水设施等，非工程措施主要包括国家水资源管理体制、节水型社会建设、用水总量和用水强度控制、水资源论证制度、水权水价水市场等。中国水资源时空分布不均匀，水资源开发利用难度大。针对其特点和经济社会发展对水资源的需求，国家开展了大规模的江河调蓄工程、地下水开发利用工程和各类引调水工程建设。水资源保护是对地表水和地下水、水量和水质进行保护的统称。水资源开发利用应与水资源和水环境承载能力相适应。水资源承载能力主要体现在水量，水环境承载能力主要体现在水质，二者均是水生态系统的主要影响因素，因此，水资源保护应水量与水质并重，维持水资源的可持续利用。中国人口规模和经济社会发展阶段对水资源保护形成严峻挑战，为此国家出台了最严格的水资源管理制度，建立了用水总量控制红线，明确了国家、流域、省市县用水总量；建立了用水效率控制红线，指导和鼓励用水户采用高效的用水定额，鼓励循环用水，推动农业、工业和生活节约用水，建设节水型社会；在江河湖泊上划定水功能区，建立了水功能区限制纳污红线，明确各类水功能区的水质标准。针对用水总量、用水效率、限制纳污三条红线管控的落实情况，中央政府建立了考核制度，对地方政府落实最严格水资源管理制度的目标责任进行考核。

### 农村水利

为提高农业综合生产能力、改善农村生态环境与农民生活条件的水利基础性措施。主要包括农田（含林牧地）水利、保障农牧区居民饮水安全和农村水电。水资源时空分布不均匀与农作物生长需水规律的矛盾，决定了中国农业要以灌溉农业为主，发展农田水利，推广农业节水技术，让农民获得安全便利充足的饮用水和解决农村用电，是改善农村环境、提高农民生活质量和促进农民增收的基本前提。农田水利是农业发展、农村建设、农民富裕的重要基础设施，是国家粮食安全的有力保障。主要内容包括农田灌溉与排水、水土保持、盐碱地改良、沼泽地改良、围垦、农牧供水、节水灌溉，兼及中小型河道整治、小型水库和塘坝及圩垸建设等。中国一直把大力发展农田水利作为农村水利建设的重要任务。国家通过大中型灌区续建配套和节水改造、高效节水灌溉应用推广、小农水重点县建设、牧区水利等项目对农田水利建设给予资金支持，完善渠系配套设施。推广喷灌、滴灌、微灌等高效灌溉节水技术，在不增加灌溉用水的前提下发展灌溉面积。广大农村地区实施农业综合开发、节水灌溉以及土地整理等，不断加大农田水利设施建设力度，农业综合生产能力显著提高，为促进农村经济快速发展起了重要推动作用。农村饮水安全指农村居民能够及时、方便地获得足量、洁净、负担得起的生活饮用水。国际上对农村饮水安全高度重视。中国制订了《农村实施准则》和全国农村饮水安全专项规划。在乡村振兴战略实施过程中，推动农村饮水安全提质增效，按照城乡统筹的原则提高农村自来水普及率。农村水电是农村重要的基础设施和公共设施，是可再生能源的重要组成部分。中国先后实施了农村水电增效扩容改造工程、水电新农村电气化建设工程、小水电代燃料工程等项目。

水利工程 〔综论〕 工学 〔基本概念〕


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请详细解释以下名词：
水利重点领域中的防汛抗旱

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## 水利重点领域中的防汛抗旱

中国地处欧亚大陆东部、太平洋西岸。受太平洋季风气候影响，加之陆地疆域广阔、高原与山脉发育，降雨时空分布十分不均，带来严重的水旱灾害。严重的洪水灾害有1870年、1931年、1954年、1998年长江大水，1915年珠江大水，1933年黄河大水等，严重的干旱灾害有明末崇祯大旱（1627～1643）、清光绪初年大旱（1876～1878）等，均造成重大人员伤亡和经济损失。所以，防汛抗旱自古以来都是水利的重要工作。防汛工作包括防御洪水和台风。主要通过运用各种工程措施和非工程措施，预防和减轻洪涝和台风灾害，保护人民群众生命财产安全和生活安宁，保障经济社会持续健康发展而开展的水利工作。为安全高效开展防汛工作，针对不同防御对象制定了国家防洪标准；实施了大规模的江河治理和海堤建设，开展病险水库除险加固和山洪地质灾害防御工作，消除防汛安全隐患，使大江大河干流、重要城市、国家重要基础设施和产业基地基本达到国家防洪标准；建立了国家防汛抗旱指挥体系、各级各类防汛责任制、气象水文预警预报系统，制定了各类防汛预案和洪水调度方案，构建了较为完善的防洪非工程措施体系。通过防汛统一指挥、洪水预测预报、水利工程调度和运用、抢险救灾及非常情况下的应急处置等工作，防止和减轻洪水和台风灾害。抗旱工作是通过采取工程措施和非工程措施，预防和减轻干旱对生活、生产和生态造成不利影响的各种活动。包括制定相关法律法规、旱情旱灾评估标准和干旱紧急情况下水量调度预案；建设抗旱应急备用水源工程、应急输配水工程、跨区域应急调水工程以及非常规水源工程，提高抗旱应急供水能力和水资源利用效率。国家通过防汛抗旱指挥系统指导各地抗旱工作，各省（市、自治区）通过编制抗旱预案、明确干旱期间用水秩序、储备抗旱物资、建设抗旱服务组织和旱情监测网络，增强抗旱工作的主动性，缓解干旱期间城市、农业、生态缺水和因旱人畜饮水困难等问题，减轻干旱造成的损失。

水利工程 〔综论〕 工学 〔基本概念〕


Instruction: 我想了解关于水利重点领域中的水资源开发利用与保护的知识，请写一篇详细的介绍

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## 水利重点领域中的水资源开发利用与保护

水资源开发利用是通过各种工程和非工程措施对天然状态下的水资源进行时空调节、配置、开发和利用，以满足人类生活、经济社会发展和生态环境对水资源需求的活动。其工程措施主要包括水库、闸坝、泵站、地下水井、隧洞、渠道、管涵、净水设施等，非工程措施主要包括国家水资源管理体制、节水型社会建设、用水总量和用水强度控制、水资源论证制度、水权水价水市场等。中国水资源时空分布不均匀，水资源开发利用难度大。针对其特点和经济社会发展对水资源的需求，国家开展了大规模的江河调蓄工程、地下水开发利用工程和各类引调水工程建设。水资源保护是对地表水和地下水、水量和水质进行保护的统称。水资源开发利用应与水资源和水环境承载能力相适应。水资源承载能力主要体现在水量，水环境承载能力主要体现在水质，二者均是水生态系统的主要影响因素，因此，水资源保护应水量与水质并重，维持水资源的可持续利用。中国人口规模和经济社会发展阶段对水资源保护形成严峻挑战，为此国家出台了最严格的水资源管理制度，建立了用水总量控制红线，明确了国家、流域、省市县用水总量；建立了用水效率控制红线，指导和鼓励用水户采用高效的用水定额，鼓励循环用水，推动农业、工业和生活节约用水，建设节水型社会；在江河湖泊上划定水功能区，建立了水功能区限制纳污红线，明确各类水功能区的水质标准。针对用水总量、用水效率、限制纳污三条红线管控的落实情况，中央政府建立了考核制度，对地方政府落实最严格水资源管理制度的目标责任进行考核。

水利工程 〔综论〕 工学 〔基本概念〕


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请详细解释以下名词：
水利重点领域中的农村水利

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## 水利重点领域中的农村水利

为提高农业综合生产能力、改善农村生态环境与农民生活条件的水利基础性措施。主要包括农田（含林牧地）水利、保障农牧区居民饮水安全和农村水电。水资源时空分布不均匀与农作物生长需水规律的矛盾，决定了中国农业要以灌溉农业为主，发展农田水利，推广农业节水技术，让农民获得安全便利充足的饮用水和解决农村用电，是改善农村环境、提高农民生活质量和促进农民增收的基本前提。农田水利是农业发展、农村建设、农民富裕的重要基础设施，是国家粮食安全的有力保障。主要内容包括农田灌溉与排水、水土保持、盐碱地改良、沼泽地改良、围垦、农牧供水、节水灌溉，兼及中小型河道整治、小型水库和塘坝及圩垸建设等。中国一直把大力发展农田水利作为农村水利建设的重要任务。国家通过大中型灌区续建配套和节水改造、高效节水灌溉应用推广、小农水重点县建设、牧区水利等项目对农田水利建设给予资金支持，完善渠系配套设施。推广喷灌、滴灌、微灌等高效灌溉节水技术，在不增加灌溉用水的前提下发展灌溉面积。广大农村地区实施农业综合开发、节水灌溉以及土地整理等，不断加大农田水利设施建设力度，农业综合生产能力显著提高，为促进农村经济快速发展起了重要推动作用。农村饮水安全指农村居民能够及时、方便地获得足量、洁净、负担得起的生活饮用水。国际上对农村饮水安全高度重视。中国制订了《农村实施准则》和全国农村饮水安全专项规划。在乡村振兴战略实施过程中，推动农村饮水安全提质增效，按照城乡统筹的原则提高农村自来水普及率。农村水电是农村重要的基础设施和公共设施，是可再生能源的重要组成部分。中国先后实施了农村水电增效扩容改造工程、水电新农村电气化建设工程、小水电代燃料工程等项目。

水利工程 〔综论〕 工学 〔基本概念〕


Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下城市水利，要求表达严谨，内容详实

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## 城市水利

为解决城市防洪、排水（涝）、供水，以及处理城市的废水等所进行的水事活动。靠近江河沿岸的城市和海滨城市，往往遭受江河洪水和台风灾害，城市防洪主要通过工程和非工程措施防御和减轻江河洪水或海洋风暴潮产生的灾害。城市排水主要通过城区水系和管网系统排出城区暴雨产生的涝水，防止和减轻内涝灾害，以及排出经处理后的城市废污水。城市供水包括水源工程、自来水处理厂和自来水管网系统。水源应以当地水源为主，包括地表水、地下水、海水淡化和再生水。但是，如果当地水资源满足不了城市经济社会发展，如北京、天津、青岛等北方城市，就要通过南水北调、引滦入津、引黄济青等跨流域调水工程弥补当地水源不足。城市水利事关城市发展、城市安全和公共服务等各个领域，国家水法、防洪法、城乡规划法等法律明确规定城市人民政府负责防洪、排涝、供水节水、水污染防治等工作。随着城市发展和城镇居民对城市水利更高层次的需求，许多城市开展了水务管理体制改革，将水环境改善、水生态修复、亲水空间拓展等纳入城市水利工作范畴。2013年中央城镇工作会议提出建设海绵城市的理念后，许多城市将城市水利融入海绵城市建设。

### 水力发电

将河流、湖泊、海洋等水体所蕴藏的水能变为电能的工程技术。在中国，因为海洋水能资源开发利用率低，在水能资源中占比小，因此一般把河流水能资源简称为水能资源。在河流上开发水能要通过建设水电站实现，因利用水头发电的方式不同而分为坝式水电站、引水式水电站和混合式水电站。同时，为了便于电网安全调度，国家还建设了一批抽水蓄能电站。中国长江的金沙江、雅砻江、大渡河和澜沧江、怒江、雅鲁藏布江、黄河上游、红水河等是中国水能较大江河。其中金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江、红水河、黄河上游已不同程度地形成梯级开发格局，是中国西电东送的重要电源。

### 水运

用船、筏在江、河、湖、海上运送客货的一种运输方式。水运主要承担大数量、长距离的运输，是在干线运输中起主力作用的运输方式。在内河及沿海，水运也常作为小型运输工具使用，担任补充及衔接大批量干线运输的任务。水运具有成本低、大批量、远距离、环保等优点，其缺点是运输速度慢，受港口、水位、季节、气候影响较大。20世纪70年代后，中国恢复了国际间的贸易和交流，随着国民经济的发展，水运事业逐步得到发展。尤其是80年代后，国家不断加大航运设施建设的投入，水运事业得到了前所未有的发展，为国民经济和对外贸易持续快速发展起到了重要的支撑作用。

### 水生态文明建设

国家生态文明建设的重要组成部分，是把生态文明理念融入水利相关领域的实践和探索。主要内容包括河湖保护、水土保持、生态脆弱河流生态综合治理、水生态文明城市试点建设等。河湖保护是维系河湖水系的完整性和对水域、水体、岸线资源进行保护的管理行为。在中国部分地区，河湖干涸、污染、乱挖乱占、形态萎缩、功能减退的现象十分严重。各级政府建立了河长制和湖长制，并明确了加强水资源保护、河湖岸线管理保护、水污染防治、水环境治理、水生态修复、执法监管等河湖保护的任务要求。水土保持是对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施，对涵养水源、维护绿水青山、建设美丽中国具有重大战略意义。中国高度重视水土保持工作，制定水土保持法，明确了预防为主、保护优先、全面规划、综合治理、因地制宜、突出重点、科学管理、注重效益的水土保持工作方针。通过采取工程措施、生物措施和农业技术措施，对长江、黄河上中游等水土流失严重地区实施了重点治理；利用大自然的自我修复能力，在重点区域实施封育保护。生态脆弱河流生态综合治理是水利进入21世纪江河治理新的实践。治理对象主要是开发过度、生态损害严重、急需通过综合措施修复河流生态的北方河流。通过黄河水资源统一调度和调水调沙，实现了黄河不断流及河口湿地的修复；通过加强水资源统一管理和调度、实施高效农业节水、退耕还水、调整农业结构、保护涵养水源等综合措施，对塔里木河、黑河、石羊河等内陆河流进行生态综合治理，实现黑河下游东居延海恢复湖面，塔里木河下游、石羊河下游重现绿色生机。生态脆弱河流治理的实践还推广到其他流域，比如通过现有水利工程生态补水，白洋淀、向海、扎龙等湿地生态系统得到明显恢复。水生态文明城市试点建设是针对城市水资源、水环境、水生态、水安全突出问题开展的城市水利工作。试点城市通过防洪、排涝、水环境、水生态系统治理，达到城市水系完整、水体流动、水质良好、生物多样、安全保障、文化传承等目标要求，实现人水和谐。

水利工程 〔综论〕 工学 〔基本概念〕


Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下城市水利中的水生态文明建设，要求表达严谨，内容详实

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## 城市水利中的水生态文明建设

国家生态文明建设的重要组成部分，是把生态文明理念融入水利相关领域的实践和探索。主要内容包括河湖保护、水土保持、生态脆弱河流生态综合治理、水生态文明城市试点建设等。河湖保护是维系河湖水系的完整性和对水域、水体、岸线资源进行保护的管理行为。在中国部分地区，河湖干涸、污染、乱挖乱占、形态萎缩、功能减退的现象十分严重。各级政府建立了河长制和湖长制，并明确了加强水资源保护、河湖岸线管理保护、水污染防治、水环境治理、水生态修复、执法监管等河湖保护的任务要求。水土保持是对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施，对涵养水源、维护绿水青山、建设美丽中国具有重大战略意义。中国高度重视水土保持工作，制定水土保持法，明确了预防为主、保护优先、全面规划、综合治理、因地制宜、突出重点、科学管理、注重效益的水土保持工作方针。通过采取工程措施、生物措施和农业技术措施，对长江、黄河上中游等水土流失严重地区实施了重点治理；利用大自然的自我修复能力，在重点区域实施封育保护。生态脆弱河流生态综合治理是水利进入21世纪江河治理新的实践。治理对象主要是开发过度、生态损害严重、急需通过综合措施修复河流生态的北方河流。通过黄河水资源统一调度和调水调沙，实现了黄河不断流及河口湿地的修复；通过加强水资源统一管理和调度、实施高效农业节水、退耕还水、调整农业结构、保护涵养水源等综合措施，对塔里木河、黑河、石羊河等内陆河流进行生态综合治理，实现黑河下游东居延海恢复湖面，塔里木河下游、石羊河下游重现绿色生机。生态脆弱河流治理的实践还推广到其他流域，比如通过现有水利工程生态补水，白洋淀、向海、扎龙等湿地生态系统得到明显恢复。水生态文明城市试点建设是针对城市水资源、水环境、水生态、水安全突出问题开展的城市水利工作。试点城市通过防洪、排涝、水环境、水生态系统治理，达到城市水系完整、水体流动、水质良好、生物多样、安全保障、文化传承等目标要求，实现人水和谐。

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Instruction: 你能详细解释一下水利改革吗？

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## 水利改革

国家经济体制改革的重要组成部分。主要包括水权水市场制度建设、水价改革、水利工程建设管理体制改革、水利投融资体制改革等。主要目标是更好发挥政府作用和市场机制，实现水治理体系和水治理能力现代化。水权制度是指通过建立水权配置制度，完善取水许可制度，开展水资源使用权确权登记，形成归属清晰、权责明确、监管有效的水资源资产产权制度。在水权确权的前提下，建立公平公正公开的水权交易制度，培育水市场，鼓励和引导地区间、用水户间的水权交易，逐步建立国家、流域、区域层面的水权交易平台，发挥市场在水资源配置中的基础性作用。水价改革包括农业水价综合改革、城镇居民用水水阶改革和非居民用水超定额累进加价制度改革等，旨在通过价格杠杆作用促进水资源高效节约利用。水利工程建设管理体制改革包括完善水利工程建设项目法人责任制、招标投标制和建设监理制，建立水利建筑市场主体守信激励和失信惩戒机制，深化国有水利工程运行管理体制改革、小型水利工程产权制度改革等，旨在建立公平公正公开的水利建筑市场和提高水管单位活力及专业化管理水平。水利投融资体制改革重点是将公共财政作为水利投入的主渠道同时，用好各项财政和金融扶持政策，引导金融机构和社会投资主体通过扩大水利信贷资金、发行企业债券、扩大直接融资规模等方式，增加社会资本对水利的投入，形成政府与市场两手发力的水利投融资格局。

水利工程 〔综论〕 工学 〔基本概念〕


Instruction: 你能详细解释一下水利中的科学研究与学科分支吗？

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## 水利中的科学研究与学科分支

水利科学是人类社会适应、利用和改变自然的科学，涉及范围较广，需要研究的课题很多，主要有两方面：①研究自然界中水的运动规律及与自然环境、社会环境之间的相互关系。②研究和开发应用于水利事业的先进技术、经济规律和管理方式。水利科学需在不断创新中求发展。 水利科学的研究方法主要有：①总结实践经验。②理论分析。③原型观测、物理模型试验及数值模拟计算。 　　水利科学涉及自然科学、技术科学和社会科学许多门类的知识，包括一些基础学科和大量专业学科。随着科学技术和水利事业的发展，涉及范围不断扩大。水利科学中包含的分支学科，按性质可分为三类。一是基础学科，包括水文学、水资源学、水力学、河流动力学、流体力学、固体力学、土力学、岩石力学等。二是专业学科，包括防洪抗旱、灌溉和排水、水力发电、航道和港口、水土保持、城镇供水与排水、水利管理等。三是其他相关学科，包括水利史、水利经济学、水生态学、环境学等。

水利工程 〔综论〕 工学 〔基本概念〕


Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下水能利用学中的研究内容，要求表达严谨，内容详实

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## 水能利用学中的研究内容

水能利用学主要研究：①基础资料研究。根据气象、水文、泥沙、地形、地质、淹没、用电需求、电力系统以及人类活动对河川径流、泥沙的影响，进行水文、水能资源计算和负荷预测、负荷曲线的研究。②水能利用方式研究。包括不同形式的河流水能利用，如坝式、引水式、混合式水电站，河流水能梯级开发和综合利用，抽水蓄能利用，海岸潮汐能以及波能的开发利用等。③动能经济研究。与水能的合理利用有关的，从宏观到微观的一系列技术经济问题研究。根据用电需要、综合利用要求和电站建设条件，并考虑电力系统中已建和规划兴建的水、火电站构成和规模，合理确定所设计水电站的开发目标和任务，论证供电范围，拟定设计水平年，选择设计保证率，确定水电站规模及特征值，包括正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位、死水位、防洪限制水位和装机容量的选择，拟定水电站运行方式。进行电力系统的电力电量平衡，核定水电站的容量和电量效益。④水电站机组机型研究。根据电站的出力及水头变化特性、枢纽布置、设备制造、供应和运输条件以及电力系统的运行要求，通过技术经济比较，选择水轮机的设计水头、安装高程和机组机型。⑤综合利用措施研究。根据综合利用经济合理的原则，妥善解决防洪、灌溉、通航、过木、渔业、供水、卫生及水源保护等问题。⑥泥沙淤积和回水等研究。分析计算工程建成后上、下游河道冲淤变化规律及其对工程安全、综合利用效益的影响，并根据不同情况进行水沙调节、回水、水库放空和降低水位、初期充蓄和防凌防冰等计算，为合理确定工程特征值和运用方式提供必要的依据，达到正确处理泥沙的目的。⑦综合经济评价。包括经济评价、财务评价。经济评价要根据电力系统发展规划拟定比较方案，计算费用和效益，进行方案比选，并对选定的方案研究各项经济指标，还要对选定方案进行财务评价、敏感或风险分析和经济效果与社会效果的综合评价。⑧环境影响评价。水能开发利用规划和水电工程设计应将环境影响评价和环境与生态保护设计作为主要内容之一。通过调研查清水电工程影响区域环境与生态状况，分析评价修建该水电工程对环境与生态的影响，采取保护措施把不利影响减至最小。

水利工程 〔综论〕 工学 〔水利学科〕


Instruction: 你是一名领域专家，对水能利用学中的理论与方法非常了解，请给出详细的解释

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## 水能利用学中的理论与方法

水能开发利用是一项复杂的系统工程，要遵循系统的思想：①以系统工程的原则研究问题。以全系统（包括经济社会用电需求、电力系统涉及的一次、二次能源系统、水资源和水生态系统、温室气体排放要求等）整体最优为出发点研究问题和选择方案。②决策中的统筹兼顾。综合性水利枢纽或水电站运行决策，要将该枢纽或水电站放在水库群或水、火电站群的整体系统中，在统筹研究水库群或水、火电站群整体安全、功能、效益的基础上，研究各自的优化运行方式，使系统的综合经济效益达到最大。在进行投资决策时，投资效益除本电站的效益外，还要计算该资金投入带来的系统附加效益，如增加水电站群的保证出力和年发电量等“群”的增益。③在进行综合利用项目的投资决策时，必须计入综合利用的效益，或进行综合利用工程费用分摊。水能利用学研究方法，分为常规法和优化法两类。①常规法。方案选择一般用对比法，即根据工程经验列举若干个可相互替代的方案，并对每一个方案就建设成本、社会成本、经济效益、环境影响等进行综合分析比选，系统决策。这种方法应用广泛，但有时研究的比选方案有限，存在可能漏掉最优方案的问题。②优化法。根据工程问题，建立优化模型，将与水能利用有关的各种因素作为一个系统进行优化，从所有可能的方案中进行筛选，能够达到整个系统优化的目的。由于水能利用的优化是涉及面广、非线性的时空优化问题，因此优化模型很复杂，需根据具体项目建立合适的模型。

水利工程 〔综论〕 工学 〔水利学科〕


Instruction: 我正在写关于水能利用学中的沿革与发展的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 水能利用学中的沿革与发展

早期，人们以直接的方式利用水能，即以水车、水磨等将水能直接变为机械能加以利用。19世纪末叶，随着机械、电气和输电技术的发展，使水力发电逐渐成为水能利用的主要形式。西方国家从20世纪30年代起，开始进行河流梯级开发和水资源综合利用等问题的研究。随着电力系统的形成和发展，逐步开展水电站在电力系统中的作用及其与火电厂的联合运行方式的研究。50年代以后，由于系统工程、优化方法的发展及计算机技术的广泛应用，与经济评价结合，水能利用作为一门学科得到很快发展。以水电站群的优化为标志，从水资源系统和电力系统优化出发进行的水能利用研究，达到了新的水平。1962年美国哈佛大学A.马斯[注]等编著了《水资源系统设计》，首先把系统分析的理论应用于流域水资源利用规划。苏联S.N.克里茨基[注]、M.F.明凯里[注]合著的《水利计算》和C.H.尼基京[注]著的《水能学》对水能利用的理论、方法及实践应用也曾做过极大贡献。中国在1949年以前，采用西方的方法进行水电开发的经济评价。20世纪50年代始，应用苏联的准则和方法。70年代开始在水能利用研究和规划设计引用西方考虑资金时间价值的经济理论、系统工程理论和优化方法，逐步建立起适合中国国情的水能利用学。80年代以来，在地区及跨地区一次能源规划及电力系统电源规划、地区及跨地区水电发展规划、水电站（群）径流补偿调节计算及水电站（群）水库运行调度等方面，有较大的进展。特别是在长江三峡工程论证、长江流域综合规划等项工作中，对基础资料研究、水能利用方式研究、动能经济研究、水电站机组机型研究、综合利用措施研究，特别是综合经济评价、财务评价和环境影响评价等有了很大的创新。在建设大型抽水蓄能电站的实践中，丰富和发展了抽水蓄能电站的水能利用学。水能利用学的建立和发展为中国大规模开发常规水电站、抽水蓄能电站和潮汐电站奠定了基础。随着中国水能资源的进一步开发，水能利用学科得到进一步发展：①深入研究复杂技术难题。针对中国西部地区建设的高坝大库水利水电工程，集中研究攻关高地震、高寒地区200米级以上高坝的建设复杂技术难题，巨型水轮发电机组设计、制造及安装中的关键技术和特高压输电技术等。②提高水电站水能利用率。通过电力系统的合理调度，尤其通过电力供给侧结构性改革，建立优先利用清洁能源的调度机制，最大限度地提高水能利用效率，减少弃水损失并增发电量。政府部门建立健全水能利用监测体系和信息发布制度，指导水电站水能利用情况分析及统计工作，推动水能有效利用。③建设生态环境友好型水利水电工程。应深入研究分析修建水利水电工程对环境与生态产生的不利影响，将环境影响评价和环境与生态保护设计作为水能利用重要内容，并在运行全过程对环境与生态进行监控和保护，使水利水电工程和环境与生态相融合、相协调。

水利工程 〔综论〕 工学 〔水利学科〕


Instruction: 我想了解关于水利经济学中的研究内容的知识，请写一篇详细的介绍

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## 水利经济学中的研究内容

可分为宏观和微观两个层面。在宏观层面，侧重于评估水利建设在国民经济和社会发展、环境保护和改善等方面的作用和地位；研究水利产业政策、水利产业定位及分类、资金来源及筹资途径；研究水权交易和水市场机制；研究水利设施的产权制度以及经营管理体制改革等。在微观层面，侧重于各种水利建设项目的投资估算、效益计算；研究水利建设项目提供产品的价格或收费标准；研究水利建设项目经济可行性、财务可行性评价标准和方法，以及水利建设项目方案优选准则及方法。随着经济改革的不断深化，人们对水资源和水利工程属性认识的不断提高，中国的水利经济学的研究内容逐步拓展，具体可归纳为：①水资源优化配置与可持续利用研究。②水利的外部性与市场失灵研究。③水利投、融资体系研究。④水利产品定价机制研究。⑤水利建设项目经济评价。⑥水权交易与水市场建设研究。

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请详细解释以下名词：
水利经济学中的理论与方法

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## 水利经济学中的理论与方法

水利经济学作为经济学的分支学科，其理论体系和分析方法可概括为三个方面：①水利外部性及其公共产品理论。水利事业包括公益性、准公益性和经营性三种不同的经济形态。大多数水利项目具有公益性和准公益性特点，水利外部性及其公共产品理论，就是采用帕累托最优分析方法，分析解决市场失灵情况下的水利经济决策和运行管理效率问题。中国在水利产业政策制定、水利投融资体制改革、水利事业单位分类改革以及水价综合改革中，都遵循了水利外部性理论和公共产品理论的基本原理。②水利筹、融资理论。水利项目投资巨大、建设周期长，加上项目的盈利特点差异大，导致水利筹资主体多元化、筹资渠道多样化、筹资模式差别化。水利综合利用枢纽投资——费用分摊、水利产品的定价机制和筹资方式不同导致的资金使用成本不同，使水利筹、融资问题复杂化。中国从财政拨款，到财政资金拨改贷，再到项目法人贷款融资，以及水利建设项目的PPP（public-private partnership）模式的改革和演进，水利筹、融资理论仍处在不断发展和完善进程中。③水利建设项目经济评价理论。水利的基础产业地位对国民经济发展具有深远的影响。从宏观经济的角度考察，它不仅会影响资源分配，而且还会影响收入分配。从对社会的影响分析，它不仅具有直接效应，而且还具有深远的间接效应；不仅会产生社会效益、经济效益，而且还会产生环境效益，也有可能产生负效益。从功能和作用上分析，水利不仅是人们生产和生活的必需品，而且还可以对社会的发展与进步起到强大的推动或制约作用。水利建设项目经济评价理论就是对这样一系列复杂的影响和过程，提供一整套评价体系和思路，提高水利建设项目的决策效率和减少决策失误。

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Instruction: 我正在写关于水利经济学中的沿革与发展的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 水利经济学中的沿革与发展

近代定量的水利经济学始于美国。1930年E.L.格兰特[注]出版的《工程经济学原理》、1971年L.D.詹姆斯[注]和R.R.李[注]合著的《水资源规划经济学》是西方水利经济学的标志性成果。20世纪后期，水利经济学进一步发展了经济敏感性分析、经济风险分析以及运用系统分析方法进行方案优选的技术。中国水利经济学的发展受经济体制的影响深远。20世纪50年代计划经济时期，中国学习引进了苏联静态水利经济分析方法（不考虑资金时间价值），不重视水利工程效益和投入产出分析。改革开放后，1979年引进了以美国为代表的市场经济发达国家通用的动态水利经济分析理论和方法，水利经济研究和实践开始受到重视。中国的水利经济学适应水利建设和水行业发展需求，在水利基础产业定位、水利筹资模式、水利定价机制、水权水市场理论等方面不断开拓创新，在水利建设项目经济评价系统性方法和精细化估算等方面也有所探索，适合中国政治、经济体制和特有国情、水情的水利经济学正在逐步形成。水利经济学的发展趋势主要是：①研究水利项目和涉水事务定量、定性综合因素的科学决策途径和方法。②研究复杂社会网络和复杂系统理论在水利经济分析中的应用。③研究水权、水价、水市场三位一体的水利经济运行机制。④逐步创立水资源经济学、水利工程经济学、水环境保护经济学、流域管理经济学以及防洪经济学、灌溉经济学、水价格学、水利产权经济学等专题经济学。

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Instruction: 请详细介绍治河工程学中的研究内容

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## 治河工程学中的研究内容

各个河流的演变特点不同，人们对河道整治的目的也不尽相同，导致治河工程措施呈现多种形态。总的来说，治河工程的手段和工程措施不外乎有三种，即单纯防守的工程措施（如堤防、护岸、沉排、顺坝等），主动进攻的控导工程（如丁坝、锁坝或堰、鱼嘴、环流建筑物、裁弯取直、大型水利枢纽工程等）及扫除障碍的疏浚及爆破工程措施等。通过这些工程措施，调整水流与泥沙运动方向，控制河床的冲淤形态；或直接通过建设拦河建筑物改变河道径流条件和水位过程，以获取防洪、发电、供水、航运、土地利用、生态环境和旅游等综合效益。这些水利工程的规划设计和施工、管理，以及工程对河流环境的影响评估和建筑物所引起的河床演变是否朝着预期的方向发展，也是治河工程学研究的重要内容。

水利工程 〔综论〕 工学 〔水利学科〕


Instruction: 请详细介绍水工建筑学中的研究内容

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## 水工建筑学中的研究内容

主要研究内容包括：①研究水工建筑（群）与环境生态的相互作用和影响、对环境生态影响的评价方法、系统工程在规划设计中的应用等，以达到在满足防洪、供水、发电、灌溉、航运等功能的同时，最大限度降低治理及开发对周围环境生态产生负面影响的目的。②在开发利用新材料、新技术、新工艺等的基础上，改进和提出新的水工建筑的结构形式、构造和新的地基处理方法。③利用流体力学、固体力学、岩土力学、工程结构、环境工程及计算机软件科学等相关学科的新成果和水工实践经验，研究改进水工建筑的设计理论和方法，在满足水工建筑安全性、耐久性、经济性要求的前提下，提高设计工作的水平和自动化程度。④研究自动控制及信息化技术等在水工建筑（群）中的应用，以提高水工建筑（群）的规划、设计、管理水平。

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Instruction: 请详细介绍水工建筑学中的理论与方法

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## 水工建筑学中的理论与方法

水工建筑学是一门综合性学科，它以水文学、水力学、河流及海岸动力学、工程力学、生态学、环境工程、工程地质、工程材料、工程结构等学科为基础，并与测量学、机械学、电工学、工程制图、水利施工及电子计算机技术等学科密切相关。其研究方法主要有：①理论分析。对水流现象和结构体系建立物理、力学方程，经合理简化，运用水力学、材料力学和结构力学等寻求近似解；或对边界比较简单的问题，运用流体力学和渗流力学等寻求精确解。20世纪60年代以来兴起的有限元等数值计算法，对材料性能和边界条件都比较复杂的情况，也可求得比较满意的解答，但在性能参数选用、本构关系建立、运行机制模拟等方面仍需进一步研究并逐步完善。②模型试验。物理模型试验包括各种水工模型试验和各种结构模型试验，多用于解决材料、结构及边界条件复杂的问题，并有利于对水工建筑的工作过程和破坏机理进行观测和分析。随着计算机技术的不断提升，数学模拟方法得到日益广泛的应用，它以其研究周期短、费用低的优势而具有广阔的发展前景。③原型观测。在水工建筑内部埋设观测仪表，对水工建筑的应力、应变、渗流等进行内部观测，同时运用精密的量测手段，对水工建筑的变位、变形进行外部观测，一并用以监测水工建筑是否正常工作。经由观测资料分析与反馈形成的成果可用于检查理论分析和模型试验成果是否正确，并为提升理论分析和模型试验水平提供依据。④经验总结。水工建筑（群）的运行工作条件及其对环境生态的影响均比较复杂，通过对已建工程的总结，可获得宝贵的经验教训，丰富水工建筑学的内容。以上研究方法，常需配合使用。

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Instruction: 我正在写关于水工建筑学中的沿革与发展的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 水工建筑学中的沿革与发展

20世纪前期，美国E.魏格曼[注]著《坝的设计与施工》、美国W.P.克里盖尔[注]等著《坝工学》、德国A.旭克列许[注]著《水利工程学》、苏联M.M.格里申[注]著《水工建筑物》等一批有较大影响的著作问世，标志着水工建筑学正式形成。20世纪中期以后，水文分析理论、计算力学、实验水力学、断裂力学、岩土力学及测试技术得到进一步发展，特别是电子计算机的兴起，使数值分析方法得到广泛应用。20世纪后期至21世纪，随着生态学和环境工程学科的发展，水工建筑（群）对环境的影响及其修复生态环境的评价成为水工建筑学的一项重要内容。碾压混凝土、纤维混凝土、土工合成材料等新材料和施工新技术在水工建筑中的应用，使水工建筑出现了新的结构形式和相应的设计理论。电子计算机应用与水工建筑的规划设计相结合，形成了水工结构优化设计及结构可靠度分析等设计理论及方法；计算机辅助设计（CAD）技术和建筑信息模型（BIM）技术广泛应用提高了设计品质和速度；计算机网络技术、3S技术（数字地球卫星定位系统GPS、地理信息系统GIS、遥感技术RS）的应用使水工建筑（群）的规划、设计、施工、运行管理等进入了信息化时代。21世纪中国建成的长江三峡水利枢纽工程和黄河小浪底水利枢纽工程等一批水利水电工程，在水工建筑群整体布置、各建筑物协调发挥各自功能、优化利于上下游及周边环境生态的运行模式等方面都反映出水工建筑学的科学、艺术和实践水平。以此为新的起点，水工建筑学在非线性、非均匀、多相耦合静动力学模型的发展完善，混凝土材料、岩土物理力学指标的原体测量与大尺度结构模型及精细量测手段的发展完善，重大水工建筑隐健康诊断体系的建立完善等方面将取得进步，进一步提升水工建筑学的研究。

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Instruction: 我想了解关于水利科学中的简史的知识，请写一篇详细的介绍

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## 水利科学中的简史

水利科学是在相关基础学科发展的基础上，在水利实践活动的过程中逐步建立与发展起来的。古代，人们在从事灌溉、防洪、航运等水利实践活动中，积累了丰富的经验，形成了丰富的水利科学知识。在水利发展较早的国家中，都有总结这些经验和知识的古代水利著述。在中国，就有《史记》《宋史》《元史》《明史》《清史稿》中的河渠志、《汉书》中的沟洫志，第一部记述水系的专著《水经》和《水经注》，记载历代治理黄河的著述《河防通议》《治水筌蹄》《河防一览》《治河方略》等，记载江南水利的《吴中水利书》《三吴水利录》《筑圩图记》《两浙海塘通志》《江南水利全书》等，以及古代水利文献汇编《行水金鉴》《续行水金鉴》和记叙西欧水利的专书《泰西水法》等。这些著述在记录和指导古代的水利实践活动中发挥了重要作用，但由于缺少水利相关基础学科的支持，未能从理论与实践的结合上形成系统的水利科学。18世纪，欧洲发生的第一次工业革命推动了许多工程基础学科的产生与发展，特别是经典力学中流体力学、固体力学、水力学、土力学、岩石力学等学科的发展，水利科学开始在力学的基础上建立。由于水流的特点，现场观测和模型试验一直是水利科学研究的重要手段。早在17世纪，欧洲一些国家就对河流进行定位观测；1807年，瑞典建立了世界上第一个系统的流量记录站；1893年，德国水利学家H.恩格斯[注]建立了世界上第一个水工模型试验室，开始在室内用模型进行水利工程的研究；1917年，奥地利土力学家K.太沙基[注]创立了土工试验室；此后，水工、土工试验以及材料、结构试验普遍引进水利科学领域。在此基础上，水利科学的各分支学科逐渐建立，形成了自己的知识体系与科学方法。近代的水利科学技术于19世纪40年代传入中国。1841年北京开始有雨量记录；1865年和1877年开始有长江口和宜昌的长江水位记录；1923年邀请德国水利学家恩格斯进行黄河下游河道模型试验；中国的水利高等教育由1915年创办于南京的河海工程专门学校开创先河。水利科学家李仪祉在该校任教七年，教授多门课程，并兼任教务部主任等职，他还在天津和南京分别成立水工试验所，开创了中国近代水利科学试验工作。20世纪下半叶，由于对水资源和水能资源的需求日益增加，水利建设的规模和难度越来越大，加快了水利科学技术和迅速发展的现代科学技术的结合。水利科学中普遍引入系统理论与系统工程方法、计算机科学与信息技术、遥感遥测与自动化技术等，将水利科学的理论研究与解决实际问题的能力推进到了新的高度。中国的水利科学在江河流域综合规划、防洪抗旱减灾、水资源节约与高效利用、水环境保护与水生态治理、复杂条件下高坝大库与深水港深水航道建设、巨型水电站建设及水利经济与水利管理等方面的理论、方法与技术都取得巨大进步。

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Instruction: 我想了解一下水利科学中的研究内容，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 水利科学中的研究内容

按所研究的对象、内容、方法等的不同，水利科学的学科体系可分为水利主干学科、水利基础学科及水利交叉学科。水利主干学科主要有水文学、水资源学、河流动力学、海岸动力学、农田水利学、城市水利学、水工建筑工程学、水利水电工程学、水运工程学及海岸工程学等。它们的研究内容有：①水文学。研究地球系统中水的物理、化学特性及其形成、分布、运动与水文循环规律；探索水与地球生态环境、人类活动的相互关系；研发自然界中水量、水质变化和发展的理论与方法，为人类科学防治水旱灾害、合理开发利用水资源、不断改善生存与发展的环境条件提供科学依据。②水资源学。探索水资源在地球自然资源体系中的作用；揭示水资源形成、演化机理及其时空变化规律；研究人类社会的水资源供求关系，以及开发利用水资源引起的生态、环境变化；探求在变化的环境中对水资源实行科学管理、保持可持续开发利用的途径与方法。③河流动力学。研究河道水流、泥沙运动和河床演变的力学规律及其应用。包括河道水流运动要素的时空分布，河流泥沙的冲刷、搬运和堆积机理及其导致的地貌发育和环境演变，天然河流的河床演变规律及人类活动引起的河床冲淤变化过程等。④海岸动力学。研究海岸带波浪、潮汐、海流、冰凌等动力因素的变化规律，及其与河口海岸泥沙运动、岸滩演变、海岸带温水和其他污染物扩散混合的关系，以及与海岸工程建筑物的相互作用等。⑤农田水利学。研究农田水分、盐分运动规律，以及与农作物生长的关系；通过灌溉、排水等措施调节农田的水分和盐分，以消除农田水、旱、涝、渍、盐碱等灾害的方法与技术；农业水资源高效利用的理论与技术；农业水环境、水生态保护与治理，以及灌溉排水的重大工程技术与管理问题等。⑥城市水利学。研究人类活动和自然条件改变对城市水文过程和水文特性的影响；城市水资源的供求关系及其对生态环境的影响；城市防洪排涝体系、供水保障体系与节水型社会建设、水生态与水环境保护的理论与方法；城市涉水事务一体化管理的体制、机制等。⑦水工建筑工程学。研究各类水工建筑物的结构形式、力学分析、设计理论、建造技术、安全运行和工程管理的理论、方法与技术；环境生态友好型水工建筑物的规划设计与运行；水工新材料、新结构，分析新方法以及智能水工建筑物的创新与使用等。⑧水利水电工程学。研究流域水利水电资源综合开发利用规划；综合利用水利枢纽和水电站的优化布置、选型与设计；水电站专门水力学问题与专门建筑物的分析与设计方法；基于生态环境保护的流域梯级开发技术；抽水蓄能电站、海洋能电站等新型水电站的开发技术等。⑨水运工程学。研究在河道水、沙运动与海岸带动力因素作用下，为发展水上运输所采取的各种工程措施(如建设港口、码头、航道、通航建筑物、防波堤等各种与水运相关的工程)的规划、设计、施工和安全的理论、方法和技术；大型、高效港口与深水、生态航道建设；航运风险防控、水运系统的信息化技术与智能化营运管理等。⑩海岸工程学。研究在海岸带各种动力因素作用下，为海岸防护、海岸带资源开发和空间利用所采取的各种工程措施(如海堤海塘、海涂围垦、河口治理、海上疏浚、海港建设、潮汐电站、围海等各种海岸工程)的规划、设计、施工和安全运行的理论、方法与技术。水利交叉学科主要有水信息学、环境水利学、生态水利工程学、水土保持学、水利经济学、水利管理学、水利系统论、水利社会学、水文化等。水利基础学科主要有自然地理学、气象学、水力学、流体力学、固体力学、土力学、岩石力学、结构工程学、材料学、地质工程学及测绘科学与技术等。

水利工程 〔综论〕 工学 〔水利学科〕


Instruction: 我想了解关于水利科学中的理论与方法的知识，请写一篇详细的介绍

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## 水利科学中的理论与方法

水利科学理论与方法的建立始终遵循实践—理论—再实践的基本原则，具体为：①现场原型观测各种水流现象以及水与岸坡、水工建筑物等周围介质的相互作用，总结其规律，指导水利实践活动，并为理论分析提供依据。②通过水工模型试验、结构模型试验等对无法进行原型观测或需更精细观测的水流现象以及水与周围介质的相互作用进行试验，指导制定水利实践活动的方案、预测方案实施后的效果、为理论分析提供依据并检验其正确性。③根据物质运动的基本原理，如能量守恒、质量守恒、动量守恒等基本规律，以及由原型观测、模型试验获得的依据，建立各水利主干学科的基本概念、基本理论和基本方法，用来解决各种水利实际问题。其中许多问题可归结为在实际问题的具体条件下求解某一类数学问题。④在水利实践活动实施后，可通过原型观测、模型试验，还可通过统计数据分析、社会调查等手段，评估水利实践活动的效果和效益，并反馈改进有关的理论与方法。

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Instruction: 我正在写关于水利科学中的发展趋势的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 水利科学中的发展趋势

水利科学为大江大河综合治理、水资源综合开发与高效利用、城乡供水保障与节水、水电能源开发、水生态环境保护，以及高坝、大港、深水航道等关键工程建设提供了强有力支持。但水利科学也面临着解决水安全问题的严峻挑战，如全球气候变化与社会经济快速发展下的水资源安全，泥沙与生态环境剧变下的河流-湖泊-近海水系的生命健康安全，极端气候条件与频发地震条件下的高坝水库群安全，水旱灾害频发下的公共安全等。应对这些挑战，水利科学面临进一步融合发展的艰巨任务。①理论上多学科交叉。可持续发展理论的提出，加强了水利科学的主干学科与其他学科在理论与应用上的交叉融合发展，产生了许多新的水利交叉学科，在理论上和实践中都表现出强大的生命力。②方法上多对象、多要素系统分析。如水文循环需要考虑全球变化与人类活动的影响，水生态、水环境研究要从系统的角度和时空的多尺度出发，防洪减灾要更注重工程与非工程措施的结合等。③层次上向宏观与微观两极发展。如从系统的角度研究流域水灾害、水资源、水环境、水污染综合治理，水、土资源相结合研究水生态与水环境，从土壤-植物-大气系统水分传输原理来研究农业节水，从大体积水工结构物的宏观破坏分析深入到细观、微观的失能分析等。④技术上多种技术的有机集成与信息技术的应用。如将数值模拟与物理模拟相结合解决不同尺度研究的衔接，用遥测遥感技术监测大坝工作状态，利用信息技术建立水利信息化综合体系，利用大数据、云计算处理大空间、长序列的水利信息等。

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Instruction: 你是一名领域专家，对环境水利学中的研究内容非常了解，请给出详细的解释

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## 环境水利学中的研究内容

环境水利学主要研究内容包括：①环境水力学，研究污染物质在水体中的迁移、扩散、转化规律及其应用。②环境水文学，研究人类活动引起的水文情势变化对环境的影响，及其水文与环境之间相互关系。③环境水化学，研究人类活动对环境与水体化学性质的形成、发展、演变和效应之间相互关系。④环境水生物学，研究人类活动对水环境与水生生物相互作用的规律及其机理。⑤环境水利工程学，研究水利工程对环境的影响及利用水利工程来保护和改善环境。⑥环境水文地质学，研究自然环境中地下水与环境及人类活动的相互关系及其作用结果，并对地下水与环境进行保护、控制和改造。⑦环境水利经济学，研究水资源开发利用活动对环境正面和负面影响的经济评价理论与方法。⑧城市环境水利学，研究水利与城市环境相互的关系，促进水利更好地改善城市环境，减少因城市发展和水利工程建设对环境的不利影响。

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请详细解释以下名词：
环境水利学中的发展趋势

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## 环境水利学中的发展趋势

环境水利学是随着大型水利工程的建设而出现的。世界各国在水利工程建设中，不断有对生态环境影响的案例报道，例如，大坝水库建设阻隔了鱼类洄游产卵、改变了河流水文水动力情势；水库诱发地震和局部气候变化、下游河道冲淤改变等。在中国，环境水利学科的形成是以水利水电工程的环境影响评价制度的正式确立为标志的。中国水利事业正在从传统水利向现代水利、民生水利、可持续发展水利转变，环境水利学面临着新的发展机遇与挑战。例如，除了研究单个水电工程对生态环境的影响外，还需要探讨梯级电站开发对生态环境影响的累积效应；除了提出如何保护水电工程开发中某种鱼类的技术外，还有需要揭示整个流域生态系统产生多层次的负面影响等。所以，环境水利学的重点发展方向是：①加强流域水资源保护的统一管理，建立现代水利规划体系，充分发挥水利工程综合效益和保护生态环境的作用；②促进城市环境水利发展，重视城市水环境治理、水资源的节约与保护；③发展民生水利、强调水生态安全与水生态文明建设，使河湖永续为人类造福；④加强环境水利基础理论和重大科学研究，对研究成果进行跨学科、高层次的整合和提升，开展系统性研究和联合攻关；⑤研究和强化水工程环境管理，加快涉水生态补偿机制建立和制度建设等。

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Instruction: 我想了解一下水文学中的历史沿革，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 水文学中的历史沿革

水文学的发展，经历了一个由萌芽到成熟、由定性到定量、由经验到理论的历史发展过程。发展历程大体可划分成：以原始观测和定性描述为主要特征的萌芽时期（从远古到15世纪）、以定量观测和初步理性认识为主要特征的奠基时期（15～19世纪）、以广泛应用和迅速发展为主要特征的近代时期（20世纪初～20世纪50年代）和以新技术的引入和开展水资源研究为主要特征的现代时期（20世纪50年代以来）等4个时期。由于计算机技术和现代信息技术得到快速发展，同时由于一些新理论和边缘学科的渗透，加之人口膨胀、水资源紧张、环境污染、气候变化，使水文学面临着机遇与挑战。水文学一方面从重点研究地表水文过程逐渐拓展到水循环的全过程系统研究；另一方面，开始重视和研究人类活动对水循环过程的影响。

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Instruction: 我想了解一下水文学中的研究方法，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 水文学中的研究方法

水文测验是水文学研究的基础，其目的是获得水文资料。水文资料主要包括降雨量、降雪量、蒸发量，河流的水位、流量、含沙量、污染物质，湖泊与水库的水位、水量、水质、泥沙淤积量等。获取水文资料的手段，一种是建立固定或临时的水文站，用水文仪器进行定点观测；另一种是应用现代信息技术，如卫星和航空水文遥感技术等。现代计算机技术与通信技术，对水文资料的处理、传输、储存，起到很大的作用。除自然科学和工程科学的一般研究方法外，水文学也形成了该学科独特的研究方法，包括系统分析法、成因概化法、水文过程模拟法、数理统计法和地理综合法等。系统分析法是现代水文学研究的一个典型方法，将流域视为一个系统，气象因子（降水、气温等）是该系统的输入，流域出口断面的流量是系统的输出，旨在建立系统外部输入和系统输出之间的数学关系。成因概化法以物理学为基础，从水文现象的成因出发，分析流域水文过程，将复杂的流域水文过程进行简化，抽象为一个“概念性的模型”，研究水文现象的形成、演变过程，揭示水文现象的本质、成因及其与各因素之间的内在联系，以及共同性和特殊性的关系。水文过程模拟法基于水文过程机理的分析，利用流体力学、热力学中的守恒原理和边界条件，构建“物理性水文模型”，以建立水文输入（如流域内降水量）和输出（如流域出口的流量）之间的关系。数理统计法针对流域实测的历史气象和水文资料，以概率理论为基础，运用数理统计方法，对水文现象与其影响因素之间进行相关分析，求出其经验公式，由此预测未来的流域水文情势。地理综合法是按照水文现象地带性规律和非地带性的地域差异，用各种水文等值线图表示水文特征的分布规律，建立地区经验公式，以揭示地区水文特征。

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请详细解释以下名词：
水文学中的发展方向

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## 水文学中的发展方向

水文学研究将集中于：①气候变化对水循环的影响，包括陆地水文过程与大气过程的相互作用、气候变化与极端水文事件的关系、气候变化对河川径流的影响、未来气候变化情景下流域水文预测方法。②人类活动对水循环的影响，包括土地利用变化对水循环的影响，土地利用与覆被变化对水文过程的影响，气候变化、水文过程和植被生长之间的相互作用等。③生态—水文耦合机理，包括叶面、植株及田间尺度的生态—水文耦合机理，流域尺度的生态—水文耦合机理等。④陆—气耦合机理及中长期水文预测，包括陆面过程与大气的相互作用，考虑大气—陆面水文循环—生态系统的动态过程及反馈作用，不同过程及参数尺度转换方法等。⑤分布式水文模型及变化环境下的水文预测，包括模型的结构问题、水文过程描述问题、模型参数率定问题、模型尺度问题等。⑥水文模型及降低预报的确定性研究，包括对传统的描述水文过程物理机制的理论和方法正确性和可靠性分析，从水文过程状态变量的模拟误差入手提高水文预报精度、减少不确定性等。⑦降低工程水文计算的不确定性，包括水文计算中的输入、结构和参数不确定性，水文计算不确定性分析方法及框架，变化环境下的水文计算不确定性等。⑧工程水文中的非一致性研究，包括非一致性水文分异分级、非一致性水文变异诊断、非一致性水文频率计算等。

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请详细解释以下名词：
交通运输中的特点及作用

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## 交通运输中的特点及作用

从社会再生产过程及交通运输产品的属性看，交通运输具有以下特征：服务性特征。工农业生产和人们日常生活离不开交通运输。交通运输是在流通领域继续进行的生产过程，不改变运输对象的物理、化学性质和基本形态，只提供空间位移服务。交通运输基础设施具有公共产品属性。交通运输应在交通基础设施、载运工具方面留有后备，以便满足波动的运输需要。网络性特征。交通运输是交通基础设施、运载工具、运输组织管理技术、运输对象共同作用的连续过程。为完整实现这一过程，越来越需要依托与运输需求相适应的干支相连、通达各方的交通运输基础设施网络，并形成配套的制度标准规则。不同交通运输线网之间需要衔接互联，组成综合交通运输网络。经济性特征。交通运输生产服务是诸多经济要素有机结合、相互协作的结果，具有一定的外部性。其遵循一定的投入与产出关系，经科学设计和组织，可降低投资和运营成本，提高经济社会效益。当然，不同的交通运输方式具有不同技术经济特点以及相对特殊性和可替代性。交通运输对经济社会发展具有战略性、先导性影响，在经济社会发展中的起着支撑引领作用。社会发展和人们的日常活动，如生产活动、贸易往来、社会交往等都离不开交通运输。从近代以来的国家发展经验看，现代交通运输业是社会再生产过程的重要环节，是国民经济的重要产业，对经济社会发展和国防建设有重要作用。交通运输是基础性产业。在国民经济产业布局中，交通运输发挥着支撑经济发展、引导生产力布局、沟通城乡、保障国家安全和社会稳定的基础性作用，铁路、公路、港口、航道、站场、邮政、民航、管道等公共设施以及各种交通运输载运工具，为人的流动和商品流通提供基本条件。交通运输提供的消费性服务，与人们的生活息息相关，是普惠的普遍性服务。交通运输提供的生产性服务，面向国民经济所有生产部门，服务过程贯穿于社会生产、商品流通各个方面，是社会再生产得以延续不可缺少的基本环节。随着生产力的不断发展，交通运输成为与国民经济其他生产部门关联度最高的行业之一，支撑保障经济社会正常运转和协调发展的基础性作用日益增强。交通运输是先导性产业。交通运输实现经济社会生活中人和物的空间位移，有效带动生产要素流动，从而促进实现国民经济社会化分工、专业化发展。建立完善的交通运输体系，有助于开发利用新的资源和产品、发展落后地区经济、扩大原材料供应范围和产品销售市场，促进生产力发展。改善交通运输条件，有利于改善偏远落后地区教育、医疗、通信等基本条件，降低原材料、商品运输成本，促进扶贫开发。适度超前地发展交通运输业，建立现代综合交通运输体系，可带动国土资源开发和产业融合发展，有利于改善投资环境，加速市场要素流通，形成更有效的生产消费流通方式，提高全要素生产率，促进经济社会协调发展。交通运输是战略性产业。高度发达的交通运输是国家强盛的标志。完善的交通运输网络布局和强大的运输服务能力储备，可为国家重大战略提供支撑保障。交通运输是经济社会发展的骨骼系统，能保障各种要素自由流动，引导生产力布局，完善宏观经济体系，促进产业结构更加合理。通过与周边国家、地区互联互通，建设国际运输通道，构建全球海运服务网络，可以为开放型经济发展提供有力支撑。同时，交通运输是国家治理的有效手段，有利于形成全国统一市场，保障人的迁徙和移动，促进民族融合，支撑社会凝聚力、政治凝聚力。交通运输还是国防力量的重要组成部分，其基础设施和载运工具是军事力量部署与国防物资调配的重要依托，一旦发生战争，民用交通运输则可以为军事力量集结和军需补给提供保障。


Instruction: 我想了解关于世界铁路的发展中的开创时期的知识，请写一篇详细的介绍

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## 世界铁路的发展中的开创时期

一般认为1825年至1850年，为铁路发展的开创时期。这个时期正值产业革命后期，钢铁工业、机器制造业等已达到一定水平，同时工业发展又有原材料和产品的输送问题需要解决。这样，促使铁路迅速地兴起。1825年英国建成第一条铁路后，美国、德国等相继开始修建铁路。到1850年止，世界上有19个国家建成铁路并开始营业，详见下表： 世界上早期铁路运营情况表国家或地区开始营业年份国家或地区开始营业年份英国1825列支敦士登1844美国1830牙买加1845爱尔兰1834匈牙利1846德国1835丹麦1847比利时1835西班牙1848加拿大1835墨西哥1850古巴1837秘鲁1851俄国1837智利1851奥地利1838印度1853荷兰1839巴西1854意大利1839挪威1854捷克斯洛伐克1839澳大利亚1854瑞士1844日本1872

交通运输工程 工学 〔交通史〕


Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下中国铁路的发展中的恢复发展时期（建国初到1981年），要求表达严谨，内容详实

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## 中国铁路的发展中的恢复发展时期（建国初到1981年）

1949年中华人民共和国成立，从此中国修建铁路有了统筹的规划和统一的标准。1949年随着解放战争从北向南推进，受到战争破坏的京包、陇海、京汉、南同蒲、浙赣、南浔及粤汉等铁路先后修复通车，并开展运输业务。1949年至1981年的32年内共修建了38条新干线和67条新支线。为了加强既有线的运输能力，修建双线、扩建枢纽编组站、改善线路的平剖面及轨道结构、建设电气化铁路、设置自动闭塞，以及发展蒸汽、内燃、电力机车和车辆的制造业等，都取得了重大成就。在1953年至1957年的第一个五年计划期内，先后建成的新干线有：成都至重庆、天水至兰州、来宾至凭祥、丰台至沙城、集宁至二连浩特、兰村至烟台、黎塘至湛江、宝鸡至成都以及鹰潭至厦门等铁路。1958年至1962年的第二个五年计划期内，先后建成的新干线有：萧山至穿山、包头至兰州、南平至福州、北京至承德、兰州至西宁等铁路，并重建了柳州至贵阳的铁路。1963年至1965年的三年调整时期，先后建成的新干线有：兰州至乌鲁木齐、贵阳至重庆等铁路。1966年至1970年第三个五年计划期内修建的新干线有：贵阳至昆明、通辽至让葫芦、成都至昆明等铁路。1971年至1975年的第四个五年计划期内修建的新干线有：北京至原平、焦作至枝城、通县至古冶、株洲至贵阳等铁路。1976年至1980年的第五个五年计划期内修建的新干线有：阳平关至安康、太原至焦作等铁路。1981年又建成北京至通辽、襄樊至重庆等铁路；枝城至柳州以及芜湖至贵溪等铁路亦相继完成。以上新铁路干线的建成，使铁路先后伸展到烟台、宁波、福州、厦门、湛江等沿海城市和港口，继而又伸展到西北、西南边远地区，初步改变了中国过去偏重在东北地区和东部沿海地区的铁路布局，使大陆上各省省会和自治区首府（除西藏拉萨外）均有铁路同首都北京相连，并沟通沿海和内地之间的铁路运输。新建的支线中，第一个五年计划期间建成的有平顶山、西户等线；第二个五年计划期间建成的有铁岭、法库、女儿河、丰城、洛宜、包白、新密等线；三年调整期间建成的有泰肥、海拉、向乐、博新、北黑等线；第三个五年计划期间建成的有吉舒、娄邵、汤林线的伊乌段、牙林、符夹、镜铁山、吉兰太等线；第四个五年计划期间建成的有开阳、芜铜、宁菏、红会、东川、汝箕沟、郭查、漳坎、杭长、醴茶、盘西、长林等线；第五个五年计划期间建成的有万白、烟白、嫩林、宜珙等线；1981年建成阜淮等线。到1981年止，在原有铁路线旁增建第二线的双线工程主要有北京至上海、北京至衡阳以及其他铁路的运输繁忙区段。将原有铁路改建成电气化铁路以增加运输量的有宝鸡至成都、宝鸡至天水以及阳平关至安康等铁路。建成的枢纽共有42个，其中规模较大的有北京、郑州、武汉、天津、上海、沈阳、太原等，这些枢纽中包括87个编组站。这些枢纽根据运输的需要，还在不断扩建中。到1981年底止，全国大陆上国家铁路的营业里程是50181公里，另有地方铁路3725公里。在这些铁路线上共有隧道4493座，长度总计2010公里，最长的隧道长7.032公里；共有桥梁28945座，长度总计1344公里。1949年前，黄河上只有两座铁路桥梁，长江上则没有铁路桥梁。到1981年止，跨黄河的铁路桥梁共有16座，跨长江的铁路桥梁共有7座。其中南京长江桥最长，计长6772米，此外还有新型的来宾红水河预应力斜拉桥和安康汉江薄壁箱型斜腿刚构钢梁桥也都相继建成。32年内中国铁路大修更换新钢轨共41614公里，钢轨类型逐渐加重，到1981年止，每米50公斤的钢轨长度约占营业铁路总长的50%。线路和桥梁等设施逐年进行改建和加强，铁路设备的技术标准也逐年提高。实际最高行车速度达到每小时110公里。1949年前，中国铁路用的机车车辆，极大部分依赖进口。1949年以后，中国铁路逐渐建成机车车辆工厂。1952年开始自制蒸汽机车，1958年开始自制内燃机车，1960年开始自制电力机车。到1981年止，三种机车的总台数为1949年的2.5倍；客车的总辆数为1949年的4倍，货车的总辆数为1949年的5.7倍。主要干线上的列车牵引总重由1949年的1600吨提高到1981年的3500吨。随着国民经济的发展，中国铁路承担的客货运量也逐年增长，到1981年，中国铁路承担的年客运量为9.53亿人，占当年全国现代化旅客运输的24.3%，为1949年的9.2倍；承担的年货运量为10.77亿吨，占当年全国现代化货物运输的49.4%，为1949年的19.2倍。

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Instruction: 我正在写关于中国铁路的发展中的加速发展时期（1982年至1996年）的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 中国铁路的发展中的加速发展时期（1982年至1996年）

中国共产党十一届三中全会以来，国民经济进入了新的发展时期。1982年，中共十二届全国代表大会明确指出：“铁路运输已成为制约国民经济发展的一个重要原因，……”，提出“北战大秦，南攻衡广，中取华东”的战略。到1985年底，全国铁路营业里程达5.52万公里，客货换算周转量突破1万亿吨公里。至2003年，中国经济快速发展，为满足日益增长的客货运输需求，相继建成京九、南昆、内昆、南疆、水柏、包神、侯月等干线铁路，开通广深准高速和秦沈客专，开始对既有线进行提速改造。1982年9月29日，中国改造的第一条复线电气化铁路——石太铁路建成通车，全长235公里；1983年12月，中国第一条一次建成的双线电气化铁路——津秦铁路铺通，1985年12月正式运营，全长293公里（至山海关，全长341公里）；重载铁路方面，大秦铁路1992年12月通车，全长652公里，是中国第一条双线电气化运煤专线，大秦铁路2013年运量达4.45亿吨，是世界上年运量最大的重载铁路；2014年4月，大秦线试验开行了3万吨重载列车。1993年3月，中国第一条中外合资铁路——深圳平南铁路建成通车。东起广深铁路的平湖车站，西至深圳市南头镇，连接蛇口、赤湾、妈湾三大港口，全长50.2公里；1994年12月广深准高速铁路开通运营，全长147公里，是中国自行设计、施工建造的第一条时速达160公里的快速铁路；1995年5月11日，中国第一台载人磁悬浮列车在国防科技大学研制成功，使中国成为继德、日、英、苏、韩之后第六个研制成功的国家。1996年9月京九铁路开通运营，是中国重要的南北铁路干线，它北起北京西站，南至香港红磡站，该线北部线路经过地区地势平缓，南部则隧道密集。其中五指山隧道全长4465米，为全线最长。京九线为双线电气化铁路，电力机车牵引，全长2311公里，是中国当时建设规模最大、投资最多、一次性建成双线线路最长的铁路工程。截至1996年底，全国铁路营业里程6.49万公里，国家铁路营业里程5.67万公里，其中复线里程1.84万公里，复线里程占比32.5%。全国铁路客运量达94797万人次，铁路旅客周转量3347.60亿人次。

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Instruction: 请详细论述中国铁路的发展中的铁路大提速时期（1997年至2007年）

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## 中国铁路的发展中的铁路大提速时期（1997年至2007年）

1997年至2007年中国铁路先后开展六次大提速。1997年4月1日全国铁路开始实施的一次大面积提速，提速列车最高时速140公里，拉开了铁路提速的序幕。主要范围是京广、京沪、京哈三大干线。全国旅客列车旅行速度由1993年的时速48.1公里，提高到时速54.9公里，首次开行快速列车和夕发朝至列车，首次开行了发到站直达、运行线全程贯通、车次全程不变、发到时间固定、以车或箱为单位报价的“五定”货运列车，做到了双线日行800公里、单线日行600公里以上，实现了货运班列客车化、价格收费公开化、承诺服务规范化。1998年8月30日，从杭州市艮山门站至新疆乌鲁木齐站，延伸至俄罗斯新西伯利亚和哈萨克斯坦阿拉木图的中国第一条国际快运铁路专线正式开通，全程1万多公里。1998年10月1日，以京沪、京广、京哈三大干线为重点，进一步提高列车速度。最高运行时速达140至160公里，非重点提速区段快速列车运行时速达120公里，广深线采用摆式列车最高时速达200公里，其他线路具备提速的区段列车运行速度也有一定幅度的提高。全路客车平均旅行时速达到55.16公里，时速140公里的线路由239公里增加到1454公里，时速160公里的线路由268公里增加到445公里。2000年10月21日，全国铁路实行第三次大提速。提速的重点是西部地区，主要集中在亚欧大陆桥的陇海铁路和兰新线，以及京九铁路和浙赣线。2001年10月21日全国铁路开始实施第四次大面积提速和新列车运行图。新图实施后，旅客列车速度有新的提高，全国铁路提速范围基本覆盖全国较大城市和大部分地区。这次提速是从进一步适应国民经济和社会发展的要求出发，在“九五”期间成功进行三次列车大提速的基础上进行的。提速的范围主要是京九线、武昌至成都（经汉丹、襄渝、达成线）、京广线南段、浙赣线、沪杭线和哈大线。在提速的同时，根据市场需求对全路列车运行图进行了调整。2002年1月18日，中国时速140公里的首辆摆式火车在株洲车辆厂下线，标志着中国铁路货车制造跨入国际先进行列。2003年10月12日，秦沈客运专线开通运营。秦沈客运专线是中国铁路第一条客运专线，全长404公里，基础设施设计时速250公里。秦沈客运专线是中国铁路步入高速化的起点，是中国铁路的里程碑式的建筑，是中国自主研究、设计、施工的第一条铁路客专，它的建设和投入运营，带动中国铁路综合技术水平的大幅度提高，从而进一步加快了中国铁路客运高速化的进程，不仅增加了进出关通道运输能力，而且促进了沿线经济社会发展，大幅度提高了中国铁路技术水平。秦沈客专在中国铁路发展史上具有里程碑意义，为中国高铁发展奠定了坚实的技术基础。2007年2月1日，秦沈客运专线并入“京哈铁路”，被称为京哈线“秦沈段”。2004年1月，国务院常务会议讨论并原则通过历史上第一个《中长期铁路网规划》，首次确立了超过1.2万公里的“四纵四横”的客运专线网，涉及改建及新建线路约2.8万公里。规划确定客运专线的速度为每小时200公里及以上。2004年4月18日，京沪、京广、京哈等干线部分地段线路基础达到时速200公里的要求。直达特快列车在京广、京沪等繁忙干线以160公里时速长距离运行。全路旅客列车平均旅行时速65.7公里，直达特快列车旅行时速129.2公里，特快列车旅行时速92.8公里。全路时速120公里以上的线路里程达16500公里，其中时速160公里及以上提速线路7700公里，时速200公里的线路里程达1960公里。2006年7月青藏铁路开通运营，全长1956公里，是重要的进藏路线，是世界上海拔最高、在冻土上路程最长的高原铁路，是中国新世纪四大工程之一，2013年9月入选“全球百年工程”。2007年4月18日对京哈、京沪、京广、陇海、兰新、胶济、浙赣等18条线路分别进行既有铁路提速改造。2007年成功实施第六次大面积提速，在京沪、京广、京九、京哈、陇海、浙赣六大干线开行时速200公里及以上动车组列车，出现了中国品牌的高速列车CRH，形成一批快速客运通道，快速铁路进一步大发展。武九、沪昆、京包、京九、浙赣等铁路速度提升至200公里，京哈、京沪、京广、胶济、秦沈最高时速达250公里，中国一夜间拥有了6003公里时速200公里的高速铁路，846公里的时速200公里的高速铁路。经过六次提速改造，既有铁路的技术标准得到提升，主要城市间的旅行时间比原有最快客车旅行时间有较大幅度压缩，形成了在社会上深受好评的夕发朝至、朝发夕归、一站直达等一系列列车品牌。短短10年时间，中国高速铁路实现了从无到有、从追赶者到引领者的跨越，高速铁路总体技术达到世界先进水平。1997年11月南昆铁路开通运营，全长811公里，所经地区地形险峻，工程艰巨复杂，是当时中国一次建成最长的电气化铁路；2002年“中华之星”动车组在秦沈客运专线创造了试验时速321.5公里的纪录；2003年10月秦沈客运专线开通运营，全长405公里，全线按时速200公里设计，是中国铁路第一条快速客运专线；2006年4月27日，上海磁悬浮结束两年试运，正式投入营运。这是世界上首条投入商业化运营的磁悬浮列车示范线，全长29.863公里。2007年6月18日，中国首例无砟轨道双块式轨枕试产成功；2007年12月22日，中国自主研发制造的首例国产时速300公里动车组在中国南车集团四方机车车辆股份有限公司下线；重载铁路方面，朔黄铁路2002年11月通车，全长585公里，是当时中国投资与建设规模最大的一条合资铁路，2013年运量2.4亿吨；2014年9月，朔黄铁路试验开行由30吨轴重车辆KM98编组的2.5万吨重载组合列车。截至2007年底，全国铁路完成货运总发送量（含行包运量）31.4亿吨，比上年增加2.6亿吨，增长9.0%；完成货运总周转量（含行包周转量）23797.00亿吨公里，比上年增加1842.59亿吨公里，增长8.4%。全国铁路完成货物发送量31.3亿吨，比上年增加2.6亿吨，增长9.0%，增量创历史最高水平；完成货物周转量23536.13亿吨公里，比上年增加1821.45亿吨公里，增长8.4%。全国铁路完成行包发送量1219万吨，比上年增加91万吨，增长8.0%；完成行包周转量260.87亿吨公里，比上年增加21.14亿吨公里，增长8.8%。

交通运输工程 工学 〔交通史〕


Instruction: 你是一名领域专家，对核技术中的基础非常了解，请给出详细的解释

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## 核技术中的基础

核技术诞生于19世纪末。1895年德国科学家W.K.伦琴发现了具有极强穿透能力的X射线，可以说正是X射线的发现开创了核技术时代。1896年H.贝可勒尔发现了铀盐的放射性，他发现与钾铀酰硫酸盐放在一起但包在黑纸中的感光底板被感光了。他推测这可能是因为铀盐发出了某种未知的辐射。同年5月，他又发现纯铀金属板也能产生这种辐射，从而确认了这种神秘辐射的发现。后来，居里夫妇将其称为“放射性”。1898年居里夫妇借助极其复杂的化学分离方法在铀矿中发现了钋和镭。贝可勒尔和居里夫妇因为这些卓越的研究工作，获得了1903年诺贝尔物理学奖。1911年居里夫人又因发现元素镭、钋，分离镭并研究镭及其化合物的性质，获诺贝尔化学奖，成为一生中两次获诺贝尔奖的少数科学家之一。在核科学技术发展道路上E.卢瑟福做出了巨大贡献，他通过α粒子轰击氮原子核建立了原子有核模型（1911），不仅如此，他还培养了一大批优秀的核技术人才，他的学生中有11人获得诺贝尔奖。1913年J.J.汤姆孙和F.W.阿斯顿利用质谱技术发现了天然氖元素由氖-20（20Ne）和氖-22（22Ne）两种核素组成，首次发现了稳定同位素。1932年C.D.安德森借助云室证实了P.A.M.狄拉克预言的正电子，正电子的发现开创了反粒子的研究，基于正电子的成像技术也已广泛用于临床医学诊断中。同年J.查德威克用α粒子轰击实验发现了中子。两年后约里奥-居里夫妇通过中子俘获反应发现了人工放射性。1936年G.C.de赫维西和H.莱维利用中子建立了具有当时最高灵敏度的中子活化分析法，开创了放射分析时代。赫维西更重要的贡献是提出了同位素示踪法，由于这一特殊方法，他获得1943年诺贝尔化学奖。这一方法现已成为核医学诊断、同位素地球化学、同位素水文学、生态环境科学、核农学等学科的基础，产生了巨大的科学价值和社会经济效益。20世纪30年代的另一项重大进展是E.O.劳伦斯建造了世界上第一台回旋加速器，利用这种加速器不仅可制备核技术所需的各种放射性核素，尤其是缺中子核素，同时还可进行带电粒子活化分析和质子激发X射线分析等。1938年末，O.哈恩等发现了铀核的原子核裂变，一个重核在中子作用下可分裂成两个中等原子质量数的原子核，同时放出约200兆电子伏的能量，以及可使核裂变持续进行所需的2到3个中子，由于这一伟大发现，使核技术迅速发展成为全球关注的高新技术，在全世界的科技、能源和国家安全等领域产生了巨大影响。1942年E.费米基于铀核裂变建造了全球首座核反应堆，核反应堆的建造极大地推动了核技术的发展以及在能源生产中的应用，使高度依赖反应堆的中子活化分析迅速发展和推广。另一方面，各国纷纷建造核反应堆大规模生产核能。将核技术推向了新阶段。应当指出的是，核技术一诞生，就开创性地投入应用，如夜光粉用于钟表业，X射线用于医学诊断，同位素示踪用于分析化学，镭应用于癌症治疗等。到20世纪30～40年代，反应堆、加速器和各种新型辐射探测器的研制成功，核技术在科学技术及社会经济各个方面都得到了迅速发展。军事上制成了原子弹和氢弹；能源工业方面，世界各国建造了大量的核电站；工业、农业、医学、地质、材料、考古、法学、空间科学等领域都有核技术的贡献。但到20世纪70年代，由于受到一些发达国家反核力量的抵制以及公众对放射性的非理性恐惧，尤其是1986年切尔诺贝利核事故的发生，核技术的发展及其应用受到了一定程度的影响。然而，由于核技术的不可取代性及其重大的社会经济效益和国家安全性，到了20世纪末21世纪初核技术又恢复了发展态势。尽管2011年日本发生了福岛核事故，但核技术的发展并未受到严重影响。中国的核技术诞生于20世纪初，老一代科学家赵忠尧、钱三强、何泽慧、郑大章、杨承宗、杨澄中、肖伦等积极组织和推动中国核技术学科建设、人才培养、仪器研制及科学研究。中华人民共和国成立后，于1950年在北京成立了中国科学院近代物理研究所，后改名为中国原子能科学研究院。1958年在苏联帮助下，建成了第一座重水研究性反应堆（即101重水研究堆）和第一台回旋加速器。在20世纪60年代，核技术广大科技人员研制成了中国第一颗原子弹和氢弹。同时将核技术广泛用于工业、农业、生物医学、环境治理和材料制备等领域，取得了丰硕成果。以辐射育种为例，全球利用辐射育种技术培育而成的2316种农作物新品种中，约有27%是中国的贡献。在用辐射检查集装箱方面，中国产品已畅销全球100多个国家。在核能方面，中国在建的核电机组数量和规模世界第一，中国的第三代核电技术华龙一号和国和一号已处于国际先进水平。在以核技术应用为目标的大科学装置方面，1990年北京同步辐射装置建成，为X射线的应用提供了一台多用途设备。进入21世纪后，用于核技术的大科学装置陆续建成。主要有2010年建成的上海同步辐射光源，同年中国先进研究堆实现首次临界，2011年中国实验快堆建成且并网发电，2018年建成了中国散裂中子源。据2015年统计，非核动力的民用核技术在中国国民经济中的产值约为3000亿元，占比尽管已从10年前的0.2%提升到了0.5%，但发展空间还十分巨大，非核动力的民用核技术的产值应能达到国民经济总产值的2%左右。


Instruction: 请详细论述核技术中的应用

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## 核技术中的应用

主要是通过探索电离辐射和同位素的特性及其作用规律，进而开发其在各个领域中的应用。附图示出了核技术的主要范畴。核技术的主要范畴

### 军用核技术

随着“冷战”的结束，和平与发展已成为全世界的主流，然而军用核技术的发展水平仍是综合国力的重要标志之一。截至2021年，全球各类核弹总数逾1万枚。尤其是随着美国政府积极更新核武库以及发展新型小当量核武器，已在世界各国引起了新一轮的核军备忧虑和反响。

### 核能技术

据国际原子能机构最新统计，全世界已运行的核电站达450余座，总装机容量达40万兆瓦。尽管核电站由于切尔诺贝利核事故和福岛核事故等因素在某些国家趋于停止，但核电仍然是重要的清洁能源，对于控制温室气体排放和降低大气颗粒物浓度至关重要。有的国家在研制加速器驱动的次临界核能装置，试图作为洁净能源的选项之一。其他以钍-铀循环（由钍-232通过中子核反应产生铀-233）为基础的钍基熔盐堆也在研发，由于地球上钍的储量远高于铀，采用钍基核燃料借助钍-232俘获中子，产生钍-233，再经过β衰变产生可裂变核素铀-233，以克服地球上铀资源不足这一困难。另一途径是发展燃烧铀-238的快中子增殖堆以满足铀资源的需求。安全性良好的高温气冷堆也在积极开发，中国在这方面已取得了重大成果。核能利用的两个基本点是核能资源的最大化以及放射性废物的最小化，总的前提是核能的安全性。除了这些核反应堆外，各种特种反应堆和小型堆也在积极研制，比较看好的有小型模块堆，这种反应堆由于结构合理，维护简便、安全性好，被认为是下一代有望大规模应用的堆型。此外，核能在人类航天活动中作为稳定的能量提供技术正在发挥重要作用。核电池在国民经济应用中的应用也正在拓展。

### 民用核技术

民用核技术最为活跃。全世界约有100座研究性反应堆分布在60个国家，低能小型加速器更是数以千计。属于民用核技术的主要有核分析技术、辐射加工技术、离子束加工技术、放射治疗、放射性药物、核医学诊断、核仪表等。

#### 核仪表

随着各种放射性源的发展，工业核仪表如厚度计、密度计、料位计、核子秤、火灾报警器等得到了广泛应用。它们可在高温、高压、酸碱腐蚀等环境中工作，可以不接触、不破坏被测对象。综上所述，核技术方法学及其在交叉学科中的众多应用对自然科学的发展作出了重要贡献，20世纪约有20项诺贝尔物理学奖、化学奖和生理学或医学奖的研究成果与核技术有关，如X射线发现、放射性发现、钋和镭的发现、正电子发现、中子发现、同位素发现、人工放射性发现、回旋加速器建造、核反应堆建造、铀核裂变、锕系元素、同位素示踪技术及活化分析、碳-14法定年、穆斯堡尔效应的发现、中子散射与中子衍射技术、放射免疫法、用碳-14示踪研究光合作用、计算机断层X射线扫描技术等。核技术更为重要的社会效益就是拯救了成千上万人的生命。全世界生产的钴-60放射源已使全世界癌症患者总共延长了107年的寿命。核技术是早期诊断冠心病、某些癌症和脑功能障碍的重要手段。利用辐射处理废气、废水和废渣是实现变废为宝和环境治理的一条有效途径。核技术在农业、食品保藏、医疗保健、工业和水文学方面都有重要应用。国际原子能机构的一份评述报告曾指出：“就技术影响的广度而论，可能只有现代电子学和信息技术，才能和它（核技术）相比”。见工业核技术、农业核技术。


Instruction: 我想了解关于应用中的核能技术的知识，请写一篇详细的介绍

Output:
## 应用中的核能技术

据国际原子能机构最新统计，全世界已运行的核电站达450余座，总装机容量达40万兆瓦。尽管核电站由于切尔诺贝利核事故和福岛核事故等因素在某些国家趋于停止，但核电仍然是重要的清洁能源，对于控制温室气体排放和降低大气颗粒物浓度至关重要。有的国家在研制加速器驱动的次临界核能装置，试图作为洁净能源的选项之一。其他以钍-铀循环（由钍-232通过中子核反应产生铀-233）为基础的钍基熔盐堆也在研发，由于地球上钍的储量远高于铀，采用钍基核燃料借助钍-232俘获中子，产生钍-233，再经过β衰变产生可裂变核素铀-233，以克服地球上铀资源不足这一困难。另一途径是发展燃烧铀-238的快中子增殖堆以满足铀资源的需求。安全性良好的高温气冷堆也在积极开发，中国在这方面已取得了重大成果。核能利用的两个基本点是核能资源的最大化以及放射性废物的最小化，总的前提是核能的安全性。除了这些核反应堆外，各种特种反应堆和小型堆也在积极研制，比较看好的有小型模块堆，这种反应堆由于结构合理，维护简便、安全性好，被认为是下一代有望大规模应用的堆型。此外，核能在人类航天活动中作为稳定的能量提供技术正在发挥重要作用。核电池在国民经济应用中的应用也正在拓展。


Instruction: 你能详细解释一下应用中的民用核技术吗？

Output:
## 应用中的民用核技术

民用核技术最为活跃。全世界约有100座研究性反应堆分布在60个国家，低能小型加速器更是数以千计。属于民用核技术的主要有核分析技术、辐射加工技术、离子束加工技术、放射治疗、放射性药物、核医学诊断、核仪表等。

### 核仪表

随着各种放射性源的发展，工业核仪表如厚度计、密度计、料位计、核子秤、火灾报警器等得到了广泛应用。它们可在高温、高压、酸碱腐蚀等环境中工作，可以不接触、不破坏被测对象。综上所述，核技术方法学及其在交叉学科中的众多应用对自然科学的发展作出了重要贡献，20世纪约有20项诺贝尔物理学奖、化学奖和生理学或医学奖的研究成果与核技术有关，如X射线发现、放射性发现、钋和镭的发现、正电子发现、中子发现、同位素发现、人工放射性发现、回旋加速器建造、核反应堆建造、铀核裂变、锕系元素、同位素示踪技术及活化分析、碳-14法定年、穆斯堡尔效应的发现、中子散射与中子衍射技术、放射免疫法、用碳-14示踪研究光合作用、计算机断层X射线扫描技术等。核技术更为重要的社会效益就是拯救了成千上万人的生命。全世界生产的钴-60放射源已使全世界癌症患者总共延长了107年的寿命。核技术是早期诊断冠心病、某些癌症和脑功能障碍的重要手段。利用辐射处理废气、废水和废渣是实现变废为宝和环境治理的一条有效途径。核技术在农业、食品保藏、医疗保健、工业和水文学方面都有重要应用。国际原子能机构的一份评述报告曾指出：“就技术影响的广度而论，可能只有现代电子学和信息技术，才能和它（核技术）相比”。见工业核技术、农业核技术。


Instruction: 我正在写关于核技术中的发展的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

Output:
## 核技术中的发展

核技术未来的发展趋势主要有下列3方面。

### 开发新技术

基于各种新型核反应、核装置和核探测的方法正在不断涌现。例如新型同步辐射光源、自由电子激光装置和散裂中子源等大科学装置的诞生为核技术在生物医学、环境科学、新型材料、现代工业和农业、纳米科技、国防安全等领域中的应用提供了强大工具。云计算、大数据、深度学习、免疫学、分子生物学等学科的进展与核技术相结合，有望提升核技术方法学的深度和广度。

### 满足国家重大需求

核技术是一门高新技术，对国家安全、国民经济各行业和社会发展极为重要，对提高医疗诊断和治疗水平，实现健康中国必不可少。例如利用核技术研制当量可控的新型武器、核武库的更新和扩容；实现工业、农业和其他行业的现代化；进行新型冠状病毒感染的肺炎CT诊断、医疗器具和防护用品辐照消毒的无害化处理等。社会治理和环境保护将成为未来核技术的强大推动力，在改善能源结构方面，核能可控制温室气体和大气颗粒物的排放，实现废水、废物、废气的绿色治理，以及2060年实现碳中和。

### 产生新的交叉学科

核技术未来的生命力在于与物理、化学、生物、医学、材料、信息、能源、纳米等学科的高度融合，在此基础上有望产生新的交叉学科。


Instruction: 请详细论述聚[2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑]纤维中的沿革

Output:
## 聚[2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑]纤维中的沿革

1997年，荷兰化学品公司阿克苏诺贝尔（Akzo Nobel）实验研究中心研发出刚性棒状PIPD纤维。2000年，该公司在阿纳姆（Arnhem）实验室开始规模生产，并与美国陆军共同开发和研究PIPD纤维在防弹方面的应用。2003年，美国麦哲伦（Magellan Systems International）公司收购了PIPD的该项专利、知识产权和设备，并于2004年建成PIPD纤维生产厂。2005年，美国杜邦（DuPont）公司收购了麦哲伦公司，PIPD纤维成为继杜邦公司Kevlar和Nomex之后在弹道、热和生化个体防护领域的又一重点开发对象。中国对PIPD纤维的研发起步稍晚，2002年，东华大学最先发表有关PIPD纤维制备技术、纺丝工艺、纤维性能以及相关应用的综述性文章。中国对PIPD纤维的研究仍停留在实验室阶段。

纺织科学与工程 高性能纤维 工学 化学纤维


Instruction: 我想了解一下聚苯并咪唑纤维中的沿革，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 聚苯并咪唑纤维中的沿革

20世纪60年代初，H.沃格尔（Vogel）和C.S.马维尔（Marvel）首次发表了用3,3′,4,4′-四氨基联苯（TAD）和间苯二甲酸二苯酯（DPIP）合成聚苯并咪唑的研究成果。20世纪60年代开始，美国塞拉尼斯（Celanese）公司与美国空军材料试验所（AFML）合作开发PBI纤维，用于制作火箭收回的降落伞。1983年开始，塞拉尼斯公司用TAD和DPIP为原料单体合成聚苯并咪唑，以二甲基乙酰胺为溶剂，采用溶液纺丝技术批量生产PBI纤维。后英国、法国、日本等国家也都相继开展了对PBI纤维的研究工作，开发出一些类似的产品，但产量都不大。中国在1970年也曾经试制过这种纤维。

纺织科学与工程 高性能纤维 工学 化学纤维


Instruction: 我想了解关于超高分子量聚乙烯纤维中的沿革的知识，请写一篇详细的介绍

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## 超高分子量聚乙烯纤维中的沿革

20世纪70年代，英国利兹大学I.M.沃德（Ward）和G.卡帕乔（Capaccio）研制出分子量为10万的高分子量聚乙烯纤维。1979年，荷兰帝斯曼（DSM）公司采用凝胶纺丝法制备超高分子量聚乙烯纤维，并取得专利。1983年，美国联信（Allied Signal）公司（现美国霍尼韦尔公司）获得DSM在美国生产UHMWPE纤维的专利授权，商品名为Spectra。1984年，日本三井（Mitsui）公司开发了石蜡增塑纺超高分子量聚乙烯纤维技术，1988年开始商业化生产，商品名为Tekmilon。1984年，日本东洋纺（Toyobo）公司与荷兰帝斯曼公司合资建立了50吨/年的中试工厂，商品名Dyneema。工业化生产UHMWPE纤维的企业主要有荷兰帝斯曼公司、美国霍尼韦尔公司、日本东洋纺公司等。2017年全球超高分子量聚乙烯纤维产量为3万吨。中国自1985年开始超高分子量聚乙烯纤维的研究。华东纺织工学院（现东华大学）、盐城超强高分子材料工程技术研究所、中国纺织科学研究院、南化集团研究院先后加入研发行列，并取得了一系列重大理论突破，1999年突破关键性生产技术。在溶剂、凝胶纺丝和拉伸后处理方面进行了深入研究，达到工业化开发阶段。中国已拥有超高分子量聚乙烯纤维生产企业20余家，成为继荷兰、美国、日本之后，第4个掌握这种纤维生产及应用技术的国家。

纺织科学与工程 高性能纤维 工学 化学纤维


Instruction: 你是一名领域专家，对超高分子量聚乙烯纤维中的性质非常了解，请给出详细的解释

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## 超高分子量聚乙烯纤维中的性质

超高分子量聚乙烯纤维在纺丝及拉伸过程中，其大分子结构可有效解缠，取向提高，大分子链可充分伸展，排列更加紧密，缠结分子数增加，缺陷变少，更多的折叠链向伸直链结构转变，最终得到致密结构。超高分子量聚乙烯纤维具有高强高模特性，是已知的比强度和比模量最高的纤维；具有极高的耐磨性、耐冲击性；具有很强的化学惰性，强酸碱溶液及有机溶剂对其强度没有任何影响；密度只有0.97克/厘米3，能漂浮在水面；具有极好的耐气候老化性，抗紫外线，经过日晒1500小时后，纤维强度保持率仍然高达80%；对放射线具有优良的遮蔽效果，故可用作核电站的遮蔽板；耐低温，在液氦温度（-269℃）下仍具有延展性，而芳纶到-30℃便失去防弹效能；在液氮中（-195℃）也能保持优异的冲击强度，这一特性是其他纤维所没有的，因而能够用作核工业的耐低温部件；此外超高分子量聚乙烯纤维的耐磨耐弯曲性能、张力疲劳性能也是现有高性能纤维中最强的，具有突出的抗冲击和抗切割韧性和优良的电气绝缘性能。

纺织科学与工程 高性能纤维 工学 化学纤维


Instruction:
请详细解释以下名词：
超高分子量聚乙烯纤维中的应用

Output:
## 超高分子量聚乙烯纤维中的应用

①在国防军需装备方面，可以制成防护衣料、头盔、防弹材料，如直升机、坦克和舰船的装甲防护板、雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣、盾牌、降落伞等，用该纤维增强的树脂复合材料制成的防弹、防暴头盔已成为钢盔和芳纶增强的复合材料头盔的替代品。②在航天工程中，可用于各种飞机的翼尖结构、飞船结构和浮标飞机、超轻量飞机零部件等。也可用于航天飞机着陆的减速降落伞和飞机上悬吊重物的绳索。③在民用领域中，用该纤维制成的绳索、缆绳、船帆和渔具适用于海洋工程，在自重下的断裂长度是钢绳的8倍，是芳纶的2倍，可用于超级油轮、海洋操作平台、灯塔等的固定锚绳。④在工业应用中，该纤维及其复合材料可用于耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板等；建筑方面可以用于墙体、隔板结构等，用作增强水泥复合材料。⑤在机械制造行业中，可制作各种齿轮、凸轮、叶轮、滚轮、滑轮、轴承、轴瓦、轴套、削轴、垫片、密封垫、弹性联轴节、螺钉等机械零部件。⑥在体育用品上，制成安全帽、滑雪板、帆轮板、钓竿、球拍及自行车、滑翔板等，其性能优于传统材料。⑦在医学方面，该纤维增强复合材料用于牙托材料、医用移植物和整形缝合等领域，它的生物相容性和耐久性都较好，并具有高稳定性，不会引起过敏，已作临床应用。还用于医用手套和其他医疗器械等方面。

纺织科学与工程 高性能纤维 工学 化学纤维


Instruction: 为高性能纤维中的分类写一篇详细的介绍

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## 高性能纤维中的分类

根据化学成分的不同，高性能纤维可以分为：①有机高性能纤维，包括聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（芳纶1414）、聚间苯二甲酰间苯二胺纤维（芳纶1313）、超高分子量聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、酚醛纤维、聚苯并咪唑纤维、聚苯硫醚纤维等。②无机高性能纤维，包括碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、石墨纤维、玄武岩纤维等。根据性能的不同，高性能纤维可分为：①耐腐蚀纤维，即含氟纤维，包括聚四氟乙烯纤维、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物纤维、聚醚醚酮纤维、聚偏氯乙烯纤维、乙烯-三氟氯乙烯共聚纤维等。②耐高温纤维，包括聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚酰亚胺纤维、聚砜酰胺纤维、聚酰胺-酰亚胺纤维、聚苯并咪唑纤维、聚对苯撑苯并双􀅁唑纤维等。③抗燃纤维，包括酚醛纤维、芳香族聚酰胺表面化学处理纤维、金属螯合纤维、聚丙烯腈预氧化纤维等。④高强度高模量纤维，包括聚苯二甲酰对苯二胺纤维、芳香族聚酰胺共聚纤维、聚芳酯纤维、杂环族聚酰胺纤维、碳纤维、石墨纤维、碳化硅纤维等。⑤弹性体纤维，包括聚酯型和聚醚型聚氨基甲酸酯纤维、聚丙烯酸酯类纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维等。比较成熟的高性能纤维品种有黏胶基碳纤维，聚丙烯腈基碳纤维、芳纶1414、芳纶1313、超高分子量聚乙烯纤维、聚苯并双􀅁唑纤维、聚酰亚胺纤维、氧化铝纤维、玄武岩纤维等。

纺织科学与工程 高性能纤维 工学 化学纤维


Instruction: 你能详细解释一下消防技术与工程中的起源、发展和现状吗？

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## 消防技术与工程中的起源、发展和现状

中国“消防”一词的出现，始于清光绪二十八年（1902）五月，直隶总督袁世凯在保定创设警务总局和警务学堂，在警务学堂中开设了消防警察专业。《警务学堂章程》中规定：“救火灾法，另有专门操法，各国名为消防队，所需水机、梯、钩等件，随后均需制办。”同年8月，袁世凯代表清政府接管天津“都统衙门”，建立巡警总局，将原有的救火会改为巡警总局消防队。这是中国历史上第一次出现“消防队”的名称。“消防”一词广泛使用后，“消防工程”“消防科学技术”等词汇逐渐出现。对于学科名称，也有“消防学”“火灾安全科学”“消防工程”“火灾科学与消防工程”“消防工程技术”等诸多称谓。在1993年版的《学科分类与代码》国家标准中，消防工程为三级学科，隶属于一级学科“安全科学技术”所属的二级学科“安全工程”之下，该标准主要适用于国家宏观管理和科技统计。后经论证，名称确定为“消防技术与工程”，作为《学位授予和人才培养学科目录（2011年）》中新增设的一级学科——公安技术下属的二级学科。

公安技术 工学 消防技术与工程


Instruction: 你能详细解释一下消防技术与工程中的基本内容吗？

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## 消防技术与工程中的基本内容

消防技术与工程学科，其基本内容主要包括：火灾科学、防火技术与工程、灭火技术与工程、抢险救援技术、火灾调查技术、消防管理等6部分。

### 火灾科学

是采用定量化的研究方法，对火灾的发生、发展规律及其对人类和环境的影响规律进行研究的科学，其目的是为其他分支学科提供基础理论与基本知识。研究领域主要有火灾物理学、火灾化学、火灾毒理学、消防社会学、消防系统学等。火灾物理学研究火灾的物理过程，包括火灾蔓延、燃烧速率、传热、火焰羽流、烟气流动、室内火灾和与火灾有关的爆炸等；火灾化学研究领域包括热解、点燃过程、燃烧动力学、阻燃与灭火机制、烟的生成、毒性或腐蚀性燃烧产物等；火灾毒理学主要涉及人和动物在火灾中的反应、致死失活作用、烟气危害模型、毒气测试方法等；消防社会学包括消防心理学、疏散与防护模型、火灾与人的关系以及人类生态问题等；消防系统学的研究包括统计分析方法、火灾模拟与仿真、火灾安全评估基础理论等。

### 防火技术与工程

是以预防火灾发生和控制火灾发展的技术及其应用为研究对象的一系列具体技术、方法和手段的总称，其目的是保障建筑、工业生产和运输过程、城市与社区的消防安全。研究领域包括建筑结构与建筑材料防火技术、建筑防火设计、工业场所与设备的防火防爆技术、各类工业建筑与设施的防火设计及特殊消防系统、电气防火技术、阻燃技术与阻燃材料、火灾探测与报警技术、防烟与排烟技术、火灾风险分析与评价、消防投资效益分析和相关消防技术规范制定、实施与修订等。

### 灭火技术与工程

灭火技术是指人们为扑灭火灾而开发应用的技术设备与方法，其涉及的范围主要包括灭火剂、灭火器、固定灭火系统、火灾扑救装备和特种消防装备等方面的内容。灭火工程是以灭火技术及其应用为主要对象的技术理论及专业技术手段的综合，其目的在于为建筑、工业生产和运输过程、城市与社区等的火灾扑救提供技术、方法和手段。研究领域包括灭火剂开发与应用技术，固定消防设施的设计、安装与维护，火场指挥技术、消防通信与调度技术、火场个人防护技术、消防装备与器材的应用开发、消防训练技术以及相关消防技术规范制定、实施与修订等。

### 抢险救援技术

是在危险化学品泄漏事故、交通事故、地震及建筑倒塌事故、台风、洪涝等各类非火灾事故灾害的救援过程中所应用的救援技术与方法。研究内容分为侦察检测技术、搜索定位技术、防护技术、破拆技术、泄漏控制技术、洗消技术、支撑技术、顶升技术、绳索救援技术等。

### 火灾调查技术

是指在火灾发生后，围绕起火点、起火原因、灾害成因、事故责任认定所应用的调查技术和方法。火灾调查技术主要包括：现场保护方法、痕迹分析技术、证据固定技术、视频分析技术、现场重构技术、物证鉴定技术等。现场保护方法包括现场物证的保护和调查人员的保护；痕迹分析技术包括痕迹识别、痕迹比对、痕迹提取等技术；证据固定技术包括现场照相、现场绘图、物证标示、调查询问等技术；视频分析技术包括视频增强、视频截帧、视频比对、视频复原等技术；现场重构技术包括数值模拟重构和实体场景重构技术；物证鉴定技术包括电气物证鉴定、易燃液体残留物鉴定、物质燃烧特性鉴定等技术。

### 消防管理

是以人和社会有组织的防火活动为主要对象，依据消防法律法规、消防标准及相关政策与规章制度，运用管理学的理论和方法，为达到预期的消防安全目标而进行的各种消防活动的总和，其目的在于从技术上、组织上和管理上采取有效措施，解决和消除火灾危险性因素。研究内容主要包括城市与社区消防规划、消防组织的规划与管理、消防管理信息的收集与分析、消防重大危险源辨识与管理、特殊行业与设施的消防安全管理、消防产品质量监督检验技术、消防管理措施有效性分析、消防法规的制定与修改、消防教育与宣传以及消防行政执法等。消防技术与工程的研究领域非常广泛，上述6个分支学科不可能包括该学科的所有内容。随着科学技术的进步，不同学科间的进一步交叉融合，会形成更多新的研究领域与内容。

公安技术 工学 消防技术与工程


Instruction: 我想了解一下基本内容中的火灾科学，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 基本内容中的火灾科学

是采用定量化的研究方法，对火灾的发生、发展规律及其对人类和环境的影响规律进行研究的科学，其目的是为其他分支学科提供基础理论与基本知识。研究领域主要有火灾物理学、火灾化学、火灾毒理学、消防社会学、消防系统学等。火灾物理学研究火灾的物理过程，包括火灾蔓延、燃烧速率、传热、火焰羽流、烟气流动、室内火灾和与火灾有关的爆炸等；火灾化学研究领域包括热解、点燃过程、燃烧动力学、阻燃与灭火机制、烟的生成、毒性或腐蚀性燃烧产物等；火灾毒理学主要涉及人和动物在火灾中的反应、致死失活作用、烟气危害模型、毒气测试方法等；消防社会学包括消防心理学、疏散与防护模型、火灾与人的关系以及人类生态问题等；消防系统学的研究包括统计分析方法、火灾模拟与仿真、火灾安全评估基础理论等。

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Instruction: 你能详细解释一下基本内容中的消防管理吗？

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## 基本内容中的消防管理

是以人和社会有组织的防火活动为主要对象，依据消防法律法规、消防标准及相关政策与规章制度，运用管理学的理论和方法，为达到预期的消防安全目标而进行的各种消防活动的总和，其目的在于从技术上、组织上和管理上采取有效措施，解决和消除火灾危险性因素。研究内容主要包括城市与社区消防规划、消防组织的规划与管理、消防管理信息的收集与分析、消防重大危险源辨识与管理、特殊行业与设施的消防安全管理、消防产品质量监督检验技术、消防管理措施有效性分析、消防法规的制定与修改、消防教育与宣传以及消防行政执法等。消防技术与工程的研究领域非常广泛，上述6个分支学科不可能包括该学科的所有内容。随着科学技术的进步，不同学科间的进一步交叉融合，会形成更多新的研究领域与内容。

公安技术 工学 消防技术与工程


Instruction: 我想了解一下消防技术与工程中的与相近学科或分支学科的相互关系，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 消防技术与工程中的与相近学科或分支学科的相互关系

火灾科学主要涉及计算数学、概率论与数理统计、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、心理学、毒理学、计算机软件、心理学以及计算流体力学、传热学、工程热力学、燃烧学、计算机仿真等多个学科领域。消防技术主要涉及的相关学科主要有工程数学、工程力学、材料力学、材料检测与分析技术、机械设计、仪器仪表技术、电气工程、电子技术、通信技术、自动控制技术、计算机应用、化工检测技术与仪器仪表、化工机械与设备、建筑材料、土木建筑结构、管理心理学、行政管理以及水动力学、安全系统学、安全经济学、风险评价与失效分析、行政诉讼法学、作战指挥、军队管理学等学科领域。消防工程主要涉及城市规划与设计、土木建筑工程施工、化学工程技术、标准化技术以及电工学、有线通信技术、无线通信技术、自动化仪器仪表与装置、图像处理、行政诉讼法和司法鉴定等学科领域。

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Instruction: 我正在写关于消防技术与工程中的重要学术机构和刊物的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 消防技术与工程中的重要学术机构和刊物

在国际上，自1894年美国保险商试验所（UL）和1896年美国消防协会（NFPA）成立以来，世界各国专业性消防研究机构和学术组织纷纷涌现。主要有美国消防工程师学会（SFPE）、美国国家标准和技术研究所（NIST）下属的建筑与火灾研究试验室（BFRL）、美国工厂联合保险商研究所（FMRC）、澳大利亚消防协会（FPAA）、日本自治省消防厅消防研究所、国际火灾安全科学协会（IAFSS）和亚澳消防科学与技术学会等。此外，加拿大国家研究院（NRC）建筑研究所、日本消防检定协会、英国标准协会（BSI）、英国防损协会（LPC）实验室、瑞典国家试验与研究所、德国保险商实验所（Vds）等也设有专门的部门从事消防研究工作。这些机构积极组织消防学术研究活动，举办的各类学术会议众多，著名的有国际火灾安全科学学会主办的国际火灾科学大会、国际燃烧学会举办的国际燃烧大会消防分会等。由于该学科涉及范围广泛，相应的学术刊物也较多，主要可以分成以下几类：学术性较强的期刊主要有《消防安全杂志》（Fire Safety Journal）、《消防技术》（Fire Technology）、《消防科学杂志》（Journal of Fire Sciences）、《火灾与材料》（Fire and Materials）等；技术性较强的期刊有《消防工程杂志》（Journal of Fire Protection Engineering）、《消防应用科学杂志》（Journal of Applied Fire Science）、《工业消防世界》（Industrial Fire World）、《工业生产过程损失预防杂志》（Journal of Loss Prevention in the Process Industries）等；涉及消防的燃烧类期刊主要有《燃烧与火焰》（Combustion and Flame）、《燃烧科学与技术》（Combustion Sciences and Technology）、《燃烧理论与模型》（Combustion Theory and Modelling）等；综合性消防期刊有《美国消防协会杂志》（NFPA Journal）和《防火与消防工程师杂志》（Fire Prevention ＆ Fire Engineers Journal）等；消防作战类期刊有《消防工程》《消防（Fire）》（Fire Engineering）、《消防队长》（Fire chief）、《火灾与救援》（Fire ＆ Rescue）等。20世纪50年代，消防技术与工程作为一门学科也逐渐成为高等教育的一部分。国外的消防专业教育可分为三类：一是专业性消防学校提供的职业教育，如法国的民防学院、美国的国家消防学院（National Fire Academy）等。二是行业性协会和专业团体等机构进行的职业培训，主要是针对某一专门技术领域或专项课目举办的各类短训班，如美国消防协会（NFPA）、英国损失预防委员会（LPC）、美国保险商实验所（UL）、美国和英国消防工程师学会举办的消防系统设计、火场勘查新仪器使用、火灾调查新技术推广、火灾统计新方法等培训班。三是大学提供的攻读学位的学历教育。著名院校主要有美国的麻省理工学院、伍斯特综合技术学院、伊利诺伊理工学院、加利福尼亚大学和马里兰州大学，英国的爱丁堡大学、格林尼治大学，日本的东京大学、东京理科大学、京都大学等。中国的消防科研机构，主要包括消防科研院所和开设消防相关专业的高等院校。其中，有隶属于应急管理部消防救援局的4个专门研究所，分别是四川消防科学研究所、上海消防科学研究所、天津消防科学研究所、沈阳消防科学研究所。此外，中国安全生产科学研究院、中国建筑科学研究院建筑防火研究所、北京安全环保研究院、中国劳动保障科学研究院等单位也设有消防科技相关的专业实验室或试验机构。开展消防科研和教学活动的高等院校主要有：中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室、中国人民警察大学的防火工程和救援指挥学院、清华大学公共安全研究院及防灾减灾研究所、同济大学结构工程与防灾研究所、中南大学防灾科学与安全技术研究所等。该学科较有影响力的刊物主要有《消防科学与技术》《消防技术与产品信息》《火灾科学》《燃烧科学与技术》《中国人民警察大学学报》《中国消防》等。

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Instruction: 我正在写关于消防技术与工程中的重要课题及发展趋向的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 消防技术与工程中的重要课题及发展趋向

消防安全是一个复杂的系统，火灾的复杂性和燃烧理论的不完善使得消防科技还处于一种有待走向成熟的状态。火灾科学与消防工程学作为一门新兴的交叉学科，其研究领域在不断得到扩展，研究成果不断增加。但各研究领域都还存在诸多尚未解决的问题，其发展还面临一系列挑战，主要表现在以下几方面。①火灾动力学理论及火灾模拟仿真尚待深入研究与应用。20世纪70年代以来，燃烧理论、非线性动力学理论、系统安全原理、宏观与小尺度动态测量技术、信息技术的迅速发展，为系统研究复杂的火灾问题提供了理论支持和技术手段。在火灾机理、火灾动力学理论方面，将深入开展可燃物热解动力学与火灾早期特性的研究、复合材料与阻燃材料火灾特性的研究、轰燃与回燃等特殊火行为的机理研究、阴燃及其向明火转化机理的研究、单一房间与复杂特殊环境下火灾蔓延与烟气流动的动力学演化模型及理论研究等；在火灾的模拟仿真方面，将开发拥有自主知识产权的火灾模化技术，建立符合中国国情的可靠火灾风险评估体系。通过对公共聚集场所、大型公共建筑、易燃易爆危险品单位、地铁、隧道等高风险场所火灾烟气排放与控制技术、人员疏散技术的研究，开发火灾风险评估技术和工程工具，将其应用于人员安全疏散设计、消防安全管理和公众教育上，以改善建筑物的消防安全状况。同时，建筑火灾虚拟现实和仿真技术也为火灾基础理论研究、复杂条件下的火灾过程计算、消防指挥决策、灾害后果分析、消防队员训练、公民安全意识教育等，提供了先进的研究手段和技术条件。②城市防治重特大火灾和其他灾害事故的能力尚需整体规划和系统研究。基于火灾动力学理论和火灾风险理论，对城市区域火灾危险性、重大危险源火灾危险性进行研究和评估，深入剖析重特大火灾、化学事故和其他灾害事故防控的特征规律和需求，并与城市消防供水、站点、人员、装备等相关因子耦合，开展城市消防规划、安全布局、消防供水、消防响应时间和消防力量的优化配置研究，以提高城市整体的灾害防控水平。③研制开发智能化的消防设施及工程应用技术。建立城市消防重点保护单位的火灾自动报警系统网络监控中心，与消防指挥中心联网，形成城市应对各类灾害事故的监测、预警和应急联动综合平台。进一步开展人工智能在消防领域的研究与应用，提高各类消防设施的智能化水平。加强消防工程应用技术的深入研究，尤其在火灾早期的多信号感知与智能识别技术、火灾探测器响应技术、高层建筑消防联动优化集成及控制技术、气体灭火系统工程应用评价、新型细水雾灭火系统工程应用、高层建筑避难层正压送风效能、特殊建筑机械排烟补风效能等方面，还有许多未能解决的问题。④加快消防装备与器材的现代化。消防装备与器材的开发应向高效、节水、环保、智能、人性化和多功能集成的方向发展。研究开发耐热性和舒适性强的消防员防护装备，尤其需要研发灭火、救援和化学处置所必需的新型个人防护装备；研究开发适用于各类场所，具有灭火、防化、洗消和抢险救援等功能的各种新型消防车；研究开发适用于地铁、隧道等特殊场所的灭火救援技术装备；研究开发可应用于危险场合的具有火场侦察、化学侦检、灭火、堵漏、洗消、输转等功能的消防机器人；研究开发空中灭火救援技术及配套装备；开展消防装备优化配置与战斗编成的研究；开展化学侦检传感器、智能头盔、智能搜救器材和轻质高效破拆器具等研究。⑤进行建筑结构耐火性能评价与抗火设计技术研究。为了有效避免火灾中建筑物坍塌所造成的人员伤亡，需要开展建筑结构耐火性能评价与抗火设计技术研究。其主要内容包括：热与力综合作用下建筑结构受损坍塌的模拟预测、提高建筑结构耐火性能的方法和建筑结构耐火性能的评价方法；建立钢结构防火保护系统评估方法、防火涂料的安全性能评估方法，进行新型结构、构件的耐火性能研究；大跨度空间钢结构建筑火灾升温模型与抗火设计方法研究；建筑结构火灾灾难性坍塌的机理及规律研究；新型防火阻燃技术与材料的研发，重点研究开发高效、低毒、清洁型阻燃剂和阻燃材料，开发纳米阻燃剂、纳米阻燃材料、复合防火材料、绿色环保及适用于特殊场所和用途的新型防火材料和防火涂料。⑥开展人在火场行为特征的研究。火灾与人类相互关系的研究随着性能化消防规范的出现和对于计算机疏散模型的需求而得到迅速发展。重点研究不同建筑中人员行为模式特征、居住人员特征分类、疏散模型、疏散场景设定、疏散设计和社区消防安全预案等，开发大型公共建筑人员疏散模拟技术、考虑火灾中人员的个体和群体心理反应，建立智能化人群疏散模型。⑦发展完善火灾数据库。火灾发生的随机性和火灾动力学规律的确定性，客观上要求不断发展完善火灾统计数据库、材料燃烧特性数据库、人在火场中的行为特征数据库、消防系统效能数据库等不同类型的火灾数据库。这些数据库的建立能够为预测火灾的发生和发展、科学合理地进行人员疏散设计和消防系统设计与维护提供基础数据。火灾统计数据库应考虑到各地区自然环境的差异和经济发展程度的不同对火灾的影响。除火灾损失、人员伤亡和火灾原因等基本情况外，火灾统计数据库中还应包括较为详细的火灾过程描述、消防设施和消防力量的使用与有效性情况。材料燃烧特性数据库应包括日用品、室内组件、建筑材料、电缆材料、建筑构件、交通运输工具内饰材料及组件、织物类产品等的火反应特性、燃烧发烟密度、烟气毒性及耐火特性等数据，并包括实验室规模的火灾试验结果与全尺寸火灾特性预测结果的对比研究。人在火场中的行为特征数据库则需要在大量的心理和生理研究基础上建立；消防系统效能数据库应能反映出不同类型的系统，在不同场所及不同维护条件下抑制火灾效果的表征数据。⑧开展消防经济学与性能化消防工程方法的研究。无论是为了以最低的成本保证一定的消防安全水平，还是以一定的投入提供更高的消防安全保障，消防安全的成本效益都是一个核心问题。为了在火灾风险与消防投入之间找到一个社会可以接受的平衡点，就必须要进行消防经济学与性能化消防工程方法的研究。开展性能化消防工程方法的研究离不开设计指南和工程工具，需要建立并完善指导性文件、广泛接受的判据和评价方法。中国在性能化消防工程方法应用方面，还有一系列关键技术需要解决。火灾场景基础参数研究、材料火灾烟气毒性研究、建筑消防设施与火灾相互作用研究、建筑火灾增长与蔓延特性研究、建筑火灾烟气流动特性研究、建筑物人员安全疏散研究、特殊建筑物性能化防火设计和消防安全评估方法与技术研究都是需要深入研究的课题。⑨火灾调查结论亟需更多科学技术与方法的支撑。为了提高火灾调查的准确性和科学性，需要更多的量化方法和科学技术支撑调查结论，主要研究方向有：建立火灾现场痕迹的量化等级评价体系，借助矩阵分析方法，研究各种火灾动力学因素对现场痕迹形成的影响；借助数字影像技术，实现对火灾调查相关视频的智能分析，动态还原火灾发生过程，高效提取隐性视频证据；优化火灾现场数值重构技术，通过对数值模拟程序的编码重排，实现对火灾现场的高效数值重构；依托现代大型精密仪器，精细量化物证的检验鉴定参数，提高物证鉴定判据精度；引入智能化的证据固定与识别技术，实现疑难痕迹物证的快速甄别，现场物证的智能化固定与提取。

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Instruction:
请详细解释以下名词：
火灾科学中的发展历程

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## 火灾科学中的发展历程

人类很早就认识到火灾的危害。在中国古代，人们就总结出“防为上，救次之，戒为下”的经验。欧洲在17世纪中叶已经有了城市消防的法规和标准。但在很长时期内，人们对火灾的认识是经验性的，消防法规标准和灭火方式均缺乏科学指导。直至20世纪中叶，物理学、燃烧学、流体力学等迅速发展，同时，科学计算技术、非线性动力学理论、系统安全原理、统计理论以及信息技术等的发展，为认识和解决火灾问题提供了丰富的理论支持和技术手段，为火灾科学的兴起奠定了基础。20世纪70年代，哈佛大学教授H.W.埃蒙斯基于质量守恒、动量守恒、能量守恒和化学反应原理建立了建筑火灾的区域模拟理论，标志着人类将火灾看作动力学系统并利用物理和化学原理来认识系统演化过程的开端，开创了火灾科学研究的先河。1985年第一届国际火灾科学大会的召开标志着火灾科学全面兴起。从此，发达国家均大力推动火灾科学基础研究，经过30余年的发展，逐步形成了火灾科学的基本思想和结构体系，研究领域不断扩展。

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Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下火灾科学中的结构体系，要求表达严谨，内容详实

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## 火灾科学中的结构体系

火灾科学的研究领域广泛，可以划分为火灾物理、火灾化学、烟气毒性、人在火灾中的行为、火灾探测、建筑结构耐火性能、防火材料等。这些课题构成了火灾科学的两大分支：基础研究与应用研究。其中，火灾科学基础研究的主要任务是科学认识火灾过程，揭示火灾发生、发展的机理与规律。基础研究主要包括火灾物理（火羽流、烟气流动等）、火灾化学（材料热解、阻燃机理等）、烟气毒性（烟气危害模型、烟气毒性测试方法）等。火灾科学应用研究的任务是发展火灾防治技术，主要包括防火材料、火灾探测、人在火灾中的行为等几个方面。近几年来，火灾科学的基础研究与应用研究都有重大的发展，取得了丰硕的研究成果。在火灾科学的体系中，基础研究是应用研究的前提，它的理论成果为有效防治火灾提供了新思想和新方法，大大促进了火灾防治技术的开发；同时，应用研究的发展反过来又会推动基础研究向前发展。基础研究与应用研究共同构建了火灾科学的体系结构，两者相辅相成，缺一不可。

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Instruction: 我想了解一下火灾常识，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 火灾常识

发生火灾时要及时拨打火警电话，千万不要围观，火场极为危险，随时可能出现爆炸！报警时要牢记以下7点：①要牢记火警电话“119”，消防队救火不收费。②接通电话后要沉着冷静，向接警中心讲清失火单位的名称、地址、什么东西着火、火势大小，以及着火的范围。同时还要注意听清对方提出的问题，以便正确回答。③把自己的电话号码和姓名告诉对方，以便联系。④打完电话后，要立即到交叉路口等候消防车的到来，以便引导消防车迅速赶到火灾现场。⑤迅速组织人员疏通消防车道，清除障碍物，使消防车到火场后能立即进入最佳位置灭火救援。⑥如果着火地区发生了新的变化，要及时报告消防队，使他们能及时改变灭火战术，取得最佳效果。⑦在没有电话或没有消防队的地方，如农村和边远地区，可采用敲锣、吹哨、喊话等方法。

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Instruction: 请详细介绍火灾中的扑救原则

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## 火灾中的扑救原则

扑救A类火灾，可选择水型灭火器、泡沫灭火器、磷酸铵盐干粉灭火器、洁净气体灭火器。扑救B类火灾，可选择泡沫灭火器（化学泡沫灭火器只限于扑灭非极性溶剂）、干粉灭火器、洁净气体灭火器、二氧化碳灭火器。扑救C类火灾，可选用干粉、水、七氟丙烷灭火剂。扑救D类火灾，可选择粉状石墨灭火器、专用干粉灭火器，也可用干砂或铸铁屑末代替。扑救E类火灾可选择干粉灭火器、洁净气体灭火器、二氧化碳灭火器等。带电火灾包括家用电器、电子元件、电气设备（计算机、复印机、打印机、传真机、发电机、电动机、变压器等）以及电线电缆等燃烧时仍带电的火灾，而顶挂、壁挂的日常照明灯具及起火后可自行切断电源的设备所发生的火灾则不应列入带电火灾范围。扑救F类火灾，可选择干粉灭火器。

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Instruction: 你是一名领域专家，对火灾动力学中的重要学术机构和刊物非常了解，请给出详细的解释

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## 火灾动力学中的重要学术机构和刊物

中国的火灾动力学学术机构主要有：中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室、应急管理部天津消防研究所、应急管理部上海消防研究所、应急管理部沈阳消防研究所、应急管理部四川消防研究所、中国人民警察大学等。国外的火灾动力学学术机构主要有：美国国家标准与技术研究院、美国FM Global公司、美国桑迪亚国家实验室、美国马里兰大学、美国伍斯特理工学院、英国爱丁堡大学、瑞典隆德大学、加拿大滑铁卢大学等。中国重要的火灾动力学学术期刊包括《火灾科学》《消防科学与技术》等。国际重要的火灾动力学学术期刊包括《消防安全》（Fire Safety Journal）、《消防技术》（Fire Technology）、《消防与材料》（Fire and Materails）、《燃烧与火焰》（Combustion and Flame）等。

工学 火灾科学 公安技术 消防技术与工程 火灾动力学


Instruction: 请详细论述食品蛋白质中的分类

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## 食品蛋白质中的分类

食品蛋白质可以在其结构和功能基础上进行分类。根据蛋白质基团（包括氨基酸组成），可分为疏水和亲水平衡、酸性和碱性蛋白质、含硫蛋白、富含脯氨酸结构蛋白等。根据大体结构形状，可分为球蛋白和纤维状蛋白。蛋白质也可以被归类为简单蛋白或结合蛋白。蛋白质合成是在核蛋白体内进行的。在合成之后，蛋白质分子中的部分氨基酸组分在细胞浆酶的作用下被改性，从而改变了某些蛋白质的元素组成。在细胞中未经酶催化改性的蛋白质称简单蛋白；经酶催化改性或与非蛋白质组分结合的蛋白质则称结合蛋白，又称杂蛋白，非蛋白质组分常被称为辅基。根据生物功能，还可将蛋白质分为酶、结构蛋白、收缩蛋白、激素、传递蛋白、抗体、贮藏蛋白（蛋清蛋白、种子蛋白）和保护蛋白（毒素和过敏素）等。不同的食品蛋白质具有不同的溶解度、黏度。根据溶解度，可将蛋白质分为白蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白。白蛋白易溶于水，而球蛋白则需盐溶液溶解，谷蛋白溶于稀酸或碱，醇溶蛋白需要酒精作为溶剂。基于溶解性对食品蛋白质进行制备和鉴定的实例包括分离小麦的面筋和非面筋组分，鉴定各种油料种子中的球蛋白及肌肉食物中的肌质、肌原纤维蛋白和基质蛋白。

蛋白质 工学 食品科学与工程 食品化学 食品科学


Instruction: 我想了解关于食品蛋白质中的氨基酸组成的知识，请写一篇详细的介绍

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## 食品蛋白质中的氨基酸组成

多数蛋白质由20种氨基酸构成。除常见的20种氨基酸以外，天然蛋白质中有超过300种天然氨基酸被报道过，这些氨基酸可能赋予食品体系一些与众不同的特点。如酪蛋白中的0-磷酸丝氨酸，明胶中的4-羟脯氨酸，苹果中的4-羟基-4-甲基-脯氨酸、4-甲基脯氨酸和哌啶酸，西瓜中的瓜氨酸，梨和苹果中的1-氨基环丙烷-1-羧酸，豌豆苗中的2-丙氨酰-3-异􀅁唑，卷心菜中的S-半胱氨酸甲酯-亚砜，牛肌腱中的δ,ε-二羟基正亮氨酸，小牛胸腺组蛋白中的ε-N-甲基赖氨酸，洋葱中的S-（2-羧丙基）半胱氨酸、S-烯丙基半胱氨酸和其他硫基衍生物，芦笋中的S-甲基蛋氨酸，菜豆中的S-甲基半胱氨酸以及蘑菇中的组氨酸三甲基内盐（组氨酸甜菜碱）。部分具有氨基酸结构的化合物可能是加工的产物，如糠氨酸[ε-N-（2-呋喃甲酰基-甲基）赖氨酸]和吡哆氨酸[ε-（1，4-二氢-6-甲基-3-羟基-4-氧-1-吡啶）赖氨酸]存在于加热过的牛奶中，N-ε-（2-氨基-2-羧乙基）赖氨酸存在于碱处理的蛋白中。

蛋白质 工学 食品科学与工程 食品化学 食品科学


Instruction: 我正在写关于食品蛋白质中的蛋白质结构层次的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

Output:
## 食品蛋白质中的蛋白质结构层次

蛋白质主要有四级结构。一级结构主要指肽链中氨基酸的排列顺序，也包括其他共价键结构。一级序列上每一个位点都可能被20种氨基酸之一占据，导致了蛋白质的多样性。一级结构决定了蛋白质分子最终的三维结构。二级结构描述了多肽骨架的有规则构象，主要由肽键、C=O吸电子团和N-H供电子团之间的氢键维系，可能沿着N-Cα和Cα-C键旋转形成周期或非周期性结构。周期性二级结构有利于二级结构单元之间的相互作用，并可能导致超二级结构的形成，包括卷曲螺旋、三螺旋等。胶原蛋白的三螺旋和肌球蛋白的卷曲螺旋结构就是食品蛋白质中超二级结构的经典例子。三级结构指整个蛋白质分子的三维折叠。涉及多肽主链的折叠，包括二级结构，排列形成域和侧链的构象。三级结构决定了蛋白质分子的尺寸大小和形状。四级结构指含有多于一条多肽链的蛋白质分子的空间排列，可由相同或不同的多肽链缔合而成。拥有四级结构的蛋白质通常比单一亚基的蛋白质大。

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Instruction: 为影响食品蛋白质物理化学和功能性质的分子作用力写一篇详细的介绍

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## 影响食品蛋白质物理化学和功能性质的分子作用力

蛋白质的三级以及四级结构不仅通过氨基酸序列里的共价键或半胱氨酸间的二硫键来稳定，也通过蛋白质分子间、蛋白质分子与溶剂分子间（食品体系溶剂一般是水）、蛋白分子与食品体系中其他分子间大量的非共价相互作用来稳定。非共价相互作用中最重要的是静电相互作用和疏水相互作用。这些分子间作用力在特定的天然构象下，可以稳定蛋白质的折叠结构，并影响蛋白质分子的灵活性、尺寸和形状。此外，这些作用力可以参与分子间相互作用，包括聚集。分子作用力在决定蛋白质的物理化学和功能性质上起重要的作用。在大多数食品中静电相互作用和疏水相互作用的大小主要取决于水分子（溶剂）。焓和熵影响水分子的氢键作用，是水中氨基酸残基的非极性侧链之间的疏水相互作用的驱动力。疏水效应由非极性基团的结合产生，可视为有利于焓（非极性基团之间相互吸引）和熵（释放有序排列的水分子）。水分子在食品体系中普遍存在，疏水效应对稳定蛋白质的三维结构的分子内相互作用和蛋白质与食品体系中其他分子间的相互作用非常重要。此外，非极性侧链间的疏水作用导致非极性区域没有水分子，为极性侧链之间或位于非极性区域的肽键基团之间的氢键形成提供了有利环境。分子内氢键的协同作用可以带来更大的稳定，故分子内氢键的形成比溶剂和去折叠蛋白质之间的氢键更有利。除了分子间作用力可稳定蛋白质结构，蛋白质的物理化学和功能性质还受立体结构约束，包括来自肽键的平面性和庞大侧链的尺寸和形状的约束。这些空间效应可以影响多肽链的分子灵活性。

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Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下食品蛋白质中的食品体系中影响蛋白质性质的因素，要求表达严谨，内容详实

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## 食品蛋白质中的食品体系中影响蛋白质性质的因素

影响食品中蛋白质性质的因素很多，包括内在、外在或环境因素，以及加工处理和其他改性等。其中内在因素包含组成特定蛋白质的氨基酸的基本化学和物理性质。大多数球形蛋白的表面或者与溶剂接触的区域的一半是非极性的，而极性与非极性或带电侧链在蛋白质分子表面的分布对蛋白质化学性质和最终功能性质起重要作用。引起蛋白质表面性质发生改变的因素包括蛋白质三级结构的失稳而导致的结构展开、内部氨基酸残基的暴露，或者形成复合物或聚集体使得溶剂可接触区域被屏蔽等。食品中蛋白质以外的其他组分（如水、其他蛋白质、油脂和碳水化合物，微量组分如盐、金属离子、酸化剂、风味成分和多酚化合物等）以及食品体系环境因素等都容易引起蛋白质构象的变化及随后的分子间的相互作用，并最终改变蛋白质的化学和功能性质。①水。水分子通过氢键作用与蛋白质分子结合，对于蛋白质的结构稳定性非常重要。蛋白-水与蛋白-蛋白相互作用之间的平衡对于蛋白质的一些功能性质如溶胀、水结合能力、溶解度以及成胶、成膜、起泡能力有重要作用。②盐。可以促进蛋白质的溶解（盐溶）或沉淀（盐析），取决于所涉及的盐的浓度和性质。③酸化剂。能够改变蛋白质分子的静电荷和等电点，也可能影响蛋白质表面正负电荷的分布，进而改变与蛋白质性质相关的蛋白-溶剂、蛋白-蛋白作用间的平衡。此外，与特定金属离子结合也可以影响蛋白质的稳定性：如钙离子和α-乳球蛋白、铁离子和乳铁蛋白或卵转铁蛋白，这些蛋白质的性质都依赖于其与特殊金属离子的相互作用。④碳水化合物。无论是通过蛋白质表面和碳水化合物排阻效应从而导致蛋白质的优先水合，还是碳水化合物与蛋白质分子所带的羟基或离子官能团之间的相互作用，碳水化合物含有的大量氢键可能有助于稳定蛋白质结构。这些碳水化合物-蛋白质相互作用可影响蛋白质在食物加工过程（如热处理、脱水或冷冻储藏等）中的稳定性，如鱼糜加工过程会添加蔗糖或山梨糖醇，以防止鱼肉蛋白冷冻变性；蛋白质和阴离子多糖如角叉菜胶或果胶之间能够发生相互吸引和相互排斥作用，导致蛋白质的沉淀或凝胶的形成。这些作用主要取决于水相溶液生物高分子的浓度、pH和离子强度。⑤非极性残基。尽管静电、共价键、氢键和疏水力都可能有助于蛋白质与脂质的相互作用，但在油水界面（如乳状液），蛋白质的非极性残基是提供疏水相互作用的最主要力量。蛋白-油脂相互作用也可能与蛋白-蛋白作用相关，例如，小麦面筋中的蛋白-脂质复合物是与脂质诱导的醇溶蛋白中的高和低分子量肽的聚集相关的。⑥风味和滋味成分。许多风味成分（特别是芳香化合物）是非极性的，其和蛋白质的结合是通过与蛋白质中的疏水性残基相互作用实现的。单宁也可以通过疏水相互作用和氢键相互作用与蛋白质的非极性和极性残基结合。多种植物中的单宁均被证实能够与蛋白质形成复合物，最终导致沉淀，例如茶饮料、葡萄酒、啤酒以及果汁的沉淀。在食品加工中，pH和温度的变化，氧化剂、还原剂和不同盐的添加，以及剪切和压力作用，或者这些条件联合作用，都容易使蛋白质结构变得不稳定。因此在这些食品加工条件下，如热和高压工序、冷藏冷冻、脱水、浓缩、混合、均质、挤出、膜工序（超滤）等，蛋白质的性质将发生可被预见的改变。

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Instruction: 请详细论述食品蛋白质中的蛋白质的结构修饰

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## 食品蛋白质中的蛋白质的结构修饰

化学法和生物法在修饰食品蛋白质的化学和功能特性的应用中已有悠久的历史。文献中报导的化学及其衍生方法主要包括有：酰化（乙酰化，琥珀酰化）或氨基的烷基化，酯化或羧基酰胺化，酰化或酚基团的亲电取代反应，硫醇、硫醚、咪唑、吲哚类基团的氧化或烷基化，二硫基团的氧化或还原，羟基（O—）或氨基（N—）基团的糖基化或磷酸化。选择合适的衍生化试剂，都可能改变蛋白质分子的电荷、极性、疏水性，甚至间接改变其分子粒径大小和形状，从而使其产生期望的功能特性。然而，对于人体摄入的蛋白质的修饰，大多数的化学修饰是不被批准或接受的。也有一些例外，亚硫酸盐、过氧化氢、抗坏血酸和半胱氨酸等作为氧化或还原剂，被允许用于食品蛋白质的改性，如烘焙行业中控制面团的性质。此外，酸或碱处理目前也被使用在蛋白质的脱酰胺或肽键裂解上，以获得水解产物，例如植物水解蛋白和动物水解蛋白。相对于化学法修饰，生物法如酶法修饰则更加温和、更具有特异性，且不易产生不期望的副反应。另外，由于酶很容易失活，酶法修饰蛋白质很容易控制反应程度，从而能更好地控制终产品的质量。商业上用于食品蛋白质改性的酶主要来源于微生物、动物和植物，不同的酶具有不同的特异性和作用位点。常见的食品蛋白质酶法改性例子主要有：通过牛凝乳酶、重组凝乳酶和微生物凝乳酶的作用使牛奶凝乳；通过微生物酶的蛋白水解和脂解作用产生奶酪质构和风味；利用植物蛋白酶如木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶和菠萝蛋白酶嫩化肉。除了蛋白酶的水解作用，微生物谷氨酰胺转氨酶的交联作用也被商业化应用到重组肉和鱼糜海鲜产品的生产中。作为功能性食品配料，利用酶法生产具有特定的生物学性质的肽的蛋白水解物的需求也在不断增加，例如阿片肽及具有抗菌、抗氧化、抗高血压、免疫刺激或免疫调节功能的活性功能肽。

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Instruction: 我正在写关于美拉德反应中的反应机理的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 美拉德反应中的反应机理

美拉德反应包括许多反应，尚未充分了解。美拉德反应主要包含3个步骤：①氨基化合物与还原糖反应生成葡基胺，随后发生阿马道里重排（Amadori重排）。②中间产物的脱水、糖基裂解和产物的斯特雷克降解（Strecker降解）反应。③中间产物反应形成杂环风味化合物，即与褐变产物特征风味相关的大分子褐色素。美拉德反应由非质子化的氨基与还原糖的羰基发生缩合反应开始。缩合反应产物接着脱水生成亚胺或希夫碱（或甲亚胺）。希夫碱经Amadori重排，如采用D-葡萄糖可以得到1-氨基-1-脱氧-D-果糖的衍生物，此物质也称为Amadori产物，是美拉德反应的早期中间体。Amadori产物以4种不同的中间体为起始反应物，分别进行4种不同途径的转变，产生一种中间体和产物的复杂混合物。通过分子的重排和缩合，4种中间体中的3种是1-、3-和4-脱氧二羧基化合物，通常也被称为1-、3-和4-脱氧邻酮醛糖。邻酮醛糖类有时会如醛类、酮类一样形成环式。其也会发生脱水反应，尤其是在高温下。在pH≤5条件下反应将继续，得到脱水的中间化合物，最终从己糖得到呋喃衍生物5-羟甲基-2-糖醛，通常称为羟甲基糖醛（HMF）；从戊糖则可得到糠醛。在pH＞5条件下，此活性环状化合物（HMF、糠醛和其他）和含有氨基的化合物聚合成终产物。含有黑色素的这些聚合物的颜色从褐色到黑色深浅不一，分子质量、氮含量和溶解性均不同。不同颜色的产物统称为黑色素，其中间体和缩合反应有所不同。有些含有N，有些只含有C、H和O原子。所有黑色素均含有芳香环和共轭双键。美拉德褐变反应还可产生一些改性蛋白质。蛋白质的改性由蛋白质与含羰基化合物（如还原糖、邻酮醛糖、糠醛、5-羟甲基糠醛及吡咯衍生物）反应导致，L-赖氨酸和L-精氨酸的侧链容易发生此类反应。如蛋白质分子中L-赖氨酸的ε-氨基通过Amadori重排，使L-赖氨酸转变为N-呋喃果糖基-赖氨酸。进一步反应使呋喃环和吡咯环形成呋喃果糖基团并与蛋白质分子相连接。这些反应将造成氨基酸的损失。由于L-赖氨酸是一种必需氨基酸，通过这一途径造成的降解将影响食品的营养价值。在烘焙和烤制类食品中赖氨酸和精氨酸通常损失15%～40%。

工学 食品科学与工程 食品化学 食品科学 碳水化合物


Instruction: 我想了解一下影响美拉德反应的因素，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 影响美拉德反应的因素

混合产物的形成与温度、时间、pH、还原糖的性质及氨基化合物的性质相关。不同糖的美拉德反应速率不同，如D-葡萄糖的反应速率快于D-果糖。伯胺与仲胺的反应产物不同，因为反应具有相对较高的活化能，通常需要进行加热。美拉德反应的速率也和食品的水分活度（AW）相关，AW为0.6～0.7时反应速率最快。故可通过水分活度、反应物浓度、时间、温度和pH来控制一些食品的美拉德反应。二氧化硫和亚硫酸盐可与醛基发生反应，形成其他化合物，通过去除一种反应物（还原糖、5-羟甲基糠醛、糠醛等）可以抑制美拉德反应。通过以下反应变量可加强或减弱美拉德反应。①温度。降低温度会降低反应速率和时间。②pH。降低pH会降低反应速率。③调节水分含量。最大反应速率发生在水分活度0.6～0.7，水分含量30%。④特定糖类。去除作为反应物的特定糖类可抑制美拉德反应。⑤金属离子。如Fe2+和Cu2+在最终的色素形成阶段涉及一种自由基反应。

工学 食品科学与工程 食品化学 食品科学 碳水化合物


Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下机电伺服系统中的直流伺服系统，要求表达严谨，内容详实

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## 机电伺服系统中的直流伺服系统

直流伺服系统适用的功率范围很宽，包括从几十瓦到几十千瓦的控制对象。通常，从提高系统效率的角度考虑，直流伺服系统多应用于功率在100瓦以上的控制对象。直流电动机的输出力矩同加于电枢的电流和由激磁电流产生的磁通量有关。当磁通量固定时，电枢电流越大，则电动机力矩越大。当电枢电流固定时，增大磁通量能使力矩增加。因此，通过改变激磁电流或电枢电流，可对直流电动机的力矩进行控制。对电枢电流进行控制时称电枢控制，这时控制电压加在电枢上。若对激磁电流进行控制，则将控制电压加在激磁绕组上，称为激磁控制。电枢控制时，反映直流电动机的力矩与转速之间关系的机械特性基本上呈线性特性。图中Vc1，Vc2是加在电枢上的控制电压，负斜率D为阻尼系数。电枢电感一般较小，因此电枢控制可以获得很好的响应特性。缺点是负载功率要由电枢的控制电源提供，因而需要较大的控制功率，增加了功率放大部件的复杂性。例如，对要求控制功率较大的系统，必须采用发电机－电动机组、电机放大机和可控硅等大功率放大部件。直流电机的机械特性激磁控制时要求电枢上加恒流电源，使电动机的力矩只受激磁电流控制。恒流特性可通过在电枢回路中接入一个大电阻（10倍于电枢电阻）来得到。对于大功率控制对象，串联电阻的功耗会变得很大，很不经济。因此激磁控制只限于在低功率场合使用。电枢电源采用恒流源后，机械特性上的斜率等于零，引起电动机的机电时间常数增加，加之激磁绕阻中的电感量较大，这些都使激磁控制的动态特性较差，响应较慢。

控制科学与工程 工学 控制理论与控制工程基础


Instruction:
请详细解释以下名词：
林业简史

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## 林业简史

在漫长的人类社会发展过程中，人们对森林的认识经历了一个长期的探索过程。如何处理好森林培育、保护和利用之间的关系，贯穿于林业发展的全过程。在农业文明时代，人们为开拓农田，采伐木材修建宫室、庙宇，进行了森林开发，使大片天然林被毁。与此同时，基于对森林作用的朴素认识，人们为更好地利用森林，也仿效自然护林植树。中国早在周初就规定“春三月山林不登斧，以成草木之长”。战国时成书的《周礼》记载，当时山林政令、林木贡赋、边境造林、春季山林防火、森林采伐运输等均有专人负责。天子封禅的山即为“封山”“禁山”，山上的土石草木均神圣不可侵犯。北魏贾思勰的《齐民要术》和明代徐光启的《农政全书》中有中国古代林政思想和林业生产技术的论述。有关树种分布的记述多见于地方志和地方植物志（如西晋的《南方草木状》等）。林木植物专谱始于晋戴凯之著《竹谱》，后有陈翥著述的《桐谱》等。在西方，英国的J.伊夫林（John Evelyn，1620～1706）于1664年发表了《森林志》，开启了从现代科学角度对林业的研究。人类社会进入工业文明时代后，因造船、建筑、造纸、薪材等的需要，木材消耗量大增。人们从天然林取得木材原料，成本低廉，省事方便，于是大片森林遭到砍伐，这就是林业发展史上所称的森林大破坏时期。欧洲工业化国家到18～19世纪，天然林已被砍伐殆尽；其他国家也程度不等地先后经历了这一过程。一些发展中国家为满足木材需要，仍在滥伐森林，使世界森林资源，尤其是热带林资源以惊人的速度减少。毁林给人类带来灾难，如水土流失、气候干旱、水灾、生物多样性丧失、土地荒漠化、生态失衡等。在付出代价和惨痛的教训后，人们才逐步认识到保护森林的重要性，开始恢复森林资源，制定一系列政策、法令，建立林业机构，进行森林的粗放经营和更新造林。18世纪初，德国出现历史上第一次恢复森林的运动，一批林学家提出在被破坏的林地上重新造林的措施。德国林学家G.L.哈尔蒂希（Georg Ludwig Hartig，1764-09-02～1837-02-02）发表了《木材培育论》，德国的J.C.洪德斯哈根（Johann Christian Hundeshagen，1783～1834）创立了法正林（又称“标准林”“正规林”）学说，反映了以木材生产为中心的森林永续经营思想。一直到第二次世界大战前，这种经营思想对世界各国林业发展产生了重大影响。德国、法国、美国、日本、芬兰、瑞典等国先后制定林业法令，限制采伐量和采伐方式，规定采伐后必须更新。这在一定程度上对制止森林破坏，保护和扩大森林资源发挥了作用。20世纪中叶后，特别是1992年世界环境与发展大会以来，资源、环境和可持续发展成为国际社会最关心、最迫切需要解决的问题，人们越来越认识到森林对保护环境、增进身心健康的重大作用和难以用货币度量的巨大社会效益，林业进入可持续发展、生态文明建设的现代林业阶段。1998年后，中国林业由以木材生产为主逐渐转向以生态建设为主。2012年以来，中国将生态文明建设确立为国家战略，倡导“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念，林业朝着高质量发展方向迈进。现代林业在经营目标上除了要获取林产品外，还要保护水源，保护农田，保护野生动物，给人们提供休闲游憩、疗养、教育场所等，强调森林多种功能的发挥，更多注意非木质产品，更多关注森林防护功能和健康与文化服务。现代林业还强调集约经营、精准作业，提高森林生态功能、林业生产力和贴近人的需求。可以说，现代林业是以人与自然和谐共生的生态文明理念为引领，充分利用现代科学技术和艺术手段，高效发挥森林的多种功能和多重价值，以满足人类日益增长的生态、经济、社会、文化需求的林业。


Instruction: 你是一名领域专家，对林业的特点非常了解，请给出详细的解释

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## 林业的特点

与其他再生自然资源产业相比，林业有五个显著的特点：①自然生产力（自然再生产）和社会生产力（经济再生产）交织。森林属世界上最具生产力的陆地生态系统，对维系地球生命至关重要。天然林和人工林都是可再生资源，原始社会的经济曾主要是林业经济。②生命周期长和生产周期长相伴。由新造林到产品收获或产生生态效益、社会效益需要较长时间，少则几年、十几年，多则几十年甚至上百年。经营资本周转速度慢，木材生产一般不可能随需求增加迅速产出，经营管理具有复杂性。同时，森林生长量和木材收获量与原有的森林蓄积量基数有密切关系，如为需求而过分消耗森林资源势必影响森林生产力，给未来生产造成困难。因此，要求林业生产要有较强的预见性和计划性。③生物多样性和功能（价值、效益）多样性显著，社会公益性突出。森林是具有公益属性的自然资源，是陆地自然生态系统的主体，对改善生态环境、维护生态平衡、增进人类健康、提升生活品质起到至关重要的作用。林业与农业、水利、交通、工矿、旅游、卫生、教育、文学艺术、宗教、城市建设都有密切关系，林业生产的好坏、森林资源的消长影响整个社会。因此，林业建设是全社会的公益事业，国家对林业生产实施宏观引导和经济扶持政策是发展林业的必要条件。为建立完备的生态体系、发达的产业体系和丰富的文化体系，保护和利用不可偏颇。④地域性。林地是林业生产的基本生产资料，由于地理位置的差异，气候、土壤等环境条件不同，林业生产的规模、特点、性质都不同，因此因地制宜地发展林业生产十分必要。要根据不同地域的自然特点，充分利用地域的资源、经济和技术条件及社会文化特点，对每一地域的林业生产作出规划和安排，提出科学的发展方向并采取相应的措施。⑤风险性和不确定性。林业经营活动的主要对象是有生命的物体，它在生长发育过程中会受到各种自然灾害与人为因素的破坏和干扰。因此，林业生产经营活动有较大风险，必须加强对森林的保护工作。


Instruction: 请详细论述林业经营体制

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## 林业经营体制

各个国家的林业经营体制因受到社会制度和所有制形式、森林资源状况和经营理念、历史条件等因素的制约，有明显的差异。世界各国的国有林经营体制大致可分为“政企合一”和“政企分离”两种形式。“政企合一”即政府林业行政管理机构既是职能机构又直接经营国有林，如美国、日本等。“政企分离”即政府林业行政管理机构不直接经营国有林，而是由相应的企业组织进行经营，接受监督，如瑞典、德国等。各国私有林大多以合作经营形式和股份制企业形式经营。中国林业有国家经营、合作经营、个体经营三种基本类型。此外，跨所有制、跨行业联合经营的林业也有所发展。例如，世界上公有林的主要管理者包括公共管理部门和私营机构，2010年所占比例分别为82%和15%，其余3%由社区、个体等经营管理。


Instruction: 请详细论述林业中的产业类别和生产体系

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## 林业中的产业类别和生产体系

依照三次产业划分方法，林业可分为：①森林培育产业，属一次产业。包括育苗、营林和森林保护等。按经营森林的目的可分为两类，一类以取得产品为主而称为用材林、经济林、薪炭林、竹林，另一类以取得社会效益和生态效益为主而称为防护林、特种用途林。防护林是为改善生态环境、涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候及发挥其他防护功能而营造和经营的森林，在林业生产中其重要性越来越显著。特殊用途林包括森林公园、自然保护区、健康疗养林、自然教育林、试验林、纪念林等，其比重也在迅速上升，显示出人们类日益增长的森林多种功能需求。森林培育产业在发展中逐渐形成林木种苗产业（包括种子园、苗圃等）、花卉业、竹藤业、森林防火、森林病虫害防治、野生动物驯养繁殖等专门产业和部门。②森林工业产业，属二次产业。包括森林采伐运输、木材加工、林产化学加工和林业机械制造四个类别。森林采伐运输是获得商品木材的作业形式。木材加工和林产化学加工是森林资源的综合利用，生产锯材、枕木、建筑用材、人造板、纸浆、松香、栲胶、活性炭、紫胶等林产品。林业机械制造是为营林、森林采伐运输、林产品加工等生产专用机械设备，对提高林业劳动生产率起到重要作用。③森林文化产业及服务业，属三次产业。森林文化产业是新兴产业，如森林旅游业、森林康养业，是为人们在森林里进行野外游憩、健康疗养服务，包括在林内宿营、野餐、游览、体验、健身、探险、疗养、考察等。森林旅游有益于人们接近自然、了解自然，增强体质和心智，与自然和谐共处、共同发展。


Instruction: 你能详细解释一下林业中的问题和前景吗？

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## 林业中的问题和前景

从世界范围看，林业面临的主要问题是毁林和森林质量下降。森林的减少及退化引起生态环境恶化，全球温室效应加剧，生物种类减少，自然灾害日趋严重。另外，部分国家对天然林长期进行不合理的采伐利用，加之酸雨等污染的危害使森林退化，林地逐渐失去简单再生产能力。中国林业建设虽取得一定成绩，但从总体来看，中国是一个少林国家，林业基础设施薄弱，经营管理粗放；森林有害生物及林火危害严重，森林质量不高，林业综合效能欠佳。林业产业结构仍是以生态或经济二元分离、单一目标为中心的生产格局，对森林的社会文化效益重视不够，多功能高效益森林很少。初级产品多，二次加工和高附加值产品少，林产品、森林文化服务产品供需矛盾突出。林业的现状不能很好地适应社会经济发展、健康文化消费和改善生态环境的需要。面向未来，森林的作用越来越得到各国政府和社会公众的重视，林业有良好的前景和发展机遇。这体现在三个方面：①充分认识并更加重视森林对陆地生态系统及人类生存和文明进步具有不可替代的重要作用，自觉保护和发展森林资源。对森林的经营要实现高度集约化，不断提高森林生产力，合理协调森林多种效益，以人为本，满足人类多方面的需求，为社会文明发展服务。②按可持续经营的原则依法依规实施管理，践行新理念、采用新技术，保护、培育、经营天然林和人工林，切实做到尊重和顺应自然、采育结合，实现多功能综合高效可持续利用。③增加对林业的投入。国家、社会团体和公众对林业多渠道扶持，提高生态效益补偿标准，壮大林业生态经济实力，使林业在广阔的范围内实现自然化、产业化、人文化和多效化。


Instruction: 我想了解关于绿竹中的系统位置、多样性与保护的知识，请写一篇详细的介绍

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## 绿竹中的系统位置、多样性与保护

绿竹的系统位置一直存在争议。1866年，德国植物学家W.S.库尔兹（Wilhelm Sulpiz Kurz，1834～1878）命名了一个新属Leleba（Rumphius）Kurz，但只有名称。1933年，日本植物学家中井猛之（Takenoshin Nakai，1882～1952）将簕竹属中无刺状短缩枝的种类归到Leleba属内，其中就有绿竹，学名为Leleba oldhami（Munro）Nakai。1940年，美国竹子分类专家F.A.莫古理（Floyd Alonzo McClure）发表新属Sinocalamus McClure，将绿竹归隶于这个新属，学名Sinocalamus oldhamii McClure，由于莫古理建立该属的模式是4份合用的标本，基本名是麻竹（Dendrocalamus latiflorus Munro），这样处理不妥。1980年贾良智和冯学琳将绿竹及近缘种处理为簕竹属绿竹亚属Bambusa subgen Dendrocalamopsis。耿伯介于1983年将绿竹亚属提升为新属Dendrocalamopsis（Chia et Fung）Keng f.，绿竹的学名更改为Dendrocalamopsis oldhami（Munro）Keng f.。《中国植物志》第九卷（禾本科竹亚科）采用了耿伯介的学术观点。2006年陈守良和李德铢等编写的《中国植物志》（Flora of China，英文修订版）采用了贾良智与冯学琳的学术观点，将Dendrocalamopsis（Chia et Fung）Keng f.处理为簕竹属绿竹亚属。

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Instruction: 你能详细解释一下金佛山方竹中的培育技术吗？

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## 金佛山方竹中的培育技术

金佛山方竹通常采用母竹移栽造林。该竹种开花结实率高，可采收种子培育实生苗，采用实生苗造林。母竹造林应选择生长健壮，无病虫害，年龄l～2年生的幼竹为母竹。实生苗一般当年采收种子后立即播种，至来年10月份以后就可以出圃。春季和秋期均可造林，母竹造林密度一般为1800株/公顷，实生苗造林密度一般为2500株/公顷。成林经营立竹度控制在1.8万～2.5万株/公顷，1、2、3年生竹各占30%左右。早期的竹笋出土25厘米左右时全部挖掉。盛期的竹笋出土10厘米左右时挖掘，并按每亩1600～1750株/公顷的标准留养母竹，留养母竹应遵循去小留大，去弱留壮。后期发的竹笋也全部采收。老竹秆砍伐时间宜安排在冬季和早春。

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Instruction:
请详细解释以下名词：
慈竹中的培育技术

Output:
## 慈竹中的培育技术

通常采用移母竹造林，选择生长健壮、无病虫害、分枝低、芽眼饱满、胸径3～5厘米的1～2年生分株作为造林母竹。造林季节以2～4月为宜。春旱严重的地区，可在雨季造林。采用竹蔸造林时，选1～2年生竹秆，距地面20厘米处伐去竹秆，挖取竹蔸，注意保护笋芽和秆基，随挖随栽。栽植时，竹蔸倾斜45°左右，芽眼朝两侧放置。成林经营的关键技术是控制每丛的立竹结构，一般每丛保持25～35秆，1、2、3年生竹秆比例各占30%左右。造纸用慈竹采伐年龄可降低到1.5年，采用“1年生为主，2年生为辅”的短轮伐期经营技术；竹编用慈竹采伐年龄为3年。采伐后保留合理密度。采伐时间以冬季11月至次年1月砍伐为宜。林地管理要及时去除老竹蔸、松土施肥或压青。

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Instruction: 我正在写关于银桦中的培育技术的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 银桦中的培育技术

一般播种繁殖。种子成熟后采下即播，发芽率达70%以上，若到次年春播则发芽率大大降低。1年生苗高30～40厘米，3年生苗高2米以上。幼苗期间，冬季要注意防寒。移植以7、8月份雨季为宜，需带土球，并适当疏枝、去叶，减少蒸发，以利成活。直播造林或植苗造林均可。直播造林以秋季为主，即秋季种子成熟时随采随播，选择杂草较少且土壤较湿润的地方撒播，一般可不必覆土。植苗造林以春季为主。春季育苗时，种子需用温水（35℃左右）浸种，播后注意除草松土、灌水、遮阴，当年苗高40～50厘米时可出圃造林。造林地宜选择在火烧迹地、小块皆伐迹地、林缘坡地或林中空地。造林后1～3年内每年抚育1～2次，几年后即可郁闭成林。

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Instruction: 为台湾相思中的生态习性写一篇详细的介绍

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## 台湾相思中的生态习性

极喜光，可耐轻度庇荫。喜温暖而畏寒，适生于干湿季明显的热带和亚热带气候区。产区年平均温度18～26℃，极端最高温度39℃，极端最低温度-8℃；年降水量1300～3000毫米。对土壤要求不严，耐干旱瘦瘠，在冲刷严重的酸性粗骨质土、砂质土和黏重的高岭土上均能生长。但在贫瘠土壤条件下生长慢而树干弯曲，在土壤深肥的地方生长快且树干通直。对土壤水分状况的适应性很广，不怕河岸间歇性的水淹或浸渍；因根深材韧，抗风力也强。根系发达，具根瘤，能固定大气游离氮以改良土壤，宜与松树、桉树、樟树等营造混交林。属较速生树种，3～4年生前生长较慢，5～6年生后生长逐渐加快，一般15年生高可达15米，胸径20厘米。萌生力强，经多次砍伐，仍能萌芽更新，而且生长迅速。

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Instruction: 我正在写关于台湾相思中的培育技术的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 台湾相思中的培育技术

一般播种繁殖。台湾相思3～5月开花，7～9月荚果成熟。荚果成熟时呈褐色，能自行开裂，宜及时采种，除杂晒干。种子含水量以9%～10%为宜，可混以石灰或草木灰，袋装或陶器贮藏，1年内发芽率与新鲜种子相差无几。千粒重26～31克，每千克约32000～38000粒。种皮坚硬，富油蜡质，极难吸水，宜将种子浸于沸水中，搅拌约2～3分钟，再用冷水浸种24小时，然后播种，发芽率可达70%～80%。如为苗圃育苗，一年生苗高可达60～70厘米，宜在苗高30厘米时栽植。如为容器育苗，苗高20～25厘米时即可出栽，效果比裸根苗好。造林株行距一般宜1.5米×1.5米～2米×2米，侵蚀裸露地可1米×1.5米或1米×2米，营造薪炭林或在坡度较陡或冲刷严重的地方造林可1米×1米。台湾多采用直播造林，生长与植苗造林相同。此外，在花岗岩石质山地还可用飞机播种营造台湾相思纯林或与马尾松的混交林。害虫主要有茶黄蓟马、大蟋蟀、吹绵蚧、龙眼蚁舟蛾等。

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Instruction: 你是一名百科词条撰写员，请详细解释一下蒙古栎中的系统位置、多样性与保护，要求表达严谨，内容详实

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## 蒙古栎中的系统位置、多样性与保护

《中国树木志》记载有蒙古栎的一个变种——粗齿蒙古栎（Quercus mongolica var. grosserrata）。《全球植物名录》（The Plant List）将其归入分布于俄罗斯远东、韩国、日本的蒙古栎亚种（Quercus mongolica subsp. crispula）。按克朗奎斯特分类系统[美国植物学家A.克朗奎斯特（A.Cronquist，1919～1992）提出]，壳斗科属于金缕梅亚纲壳斗目。按APG-IV（Angiosperm Phylogeny Group IV）分类系统（由被子植物系统发育研究组建立的被子植物分类系统第四版），壳斗科（目）属于蔷薇类植物中的豆类植物。

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Instruction: 请详细介绍桉树中的分布范围

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## 桉树中的分布范围

绝大多数桉树产于澳大利亚，少数分布于新几内亚和印度尼西亚。北半球有唯一一种桉树，因树皮呈黄、绿、橙等多种颜色而被称为彩虹桉（Eucalyptus deglupta）。广泛引种至热带甚至温带地区，包括美洲、欧洲、非洲、地中海盆地、中东、中国和印度。桉树为澳大利亚森林的优势树种，也是全球最高的树木。澳大利亚国家大树登记组织（NRBT）记录了该国最大和最高树木——王桉（Eucalyptus regnans），胸围和树高分别达21.65米和99.60米，位于塔斯马尼亚州的基富斯顿和塔胡恩空中走道。桉树林是澳大利亚的主要森林，面积9200万公顷，占森林总面积的3/4，其中密、中和疏林分别占0.5%、29.7%和69.8%。

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Instruction: 我想了解关于桉树中的培育技术的知识，请写一篇详细的介绍

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## 桉树中的培育技术

中国的桉树引种实践始于19世纪末，从意大利和法国等地先后引入多种桉树。1890年引细叶桉（E.tereticornis），1894年引野桉（E.rudis），1896年引蓝桉（E.globulus），1910年引赤桉（E.camaldulensis），1916年引桉树（E.robusta），在广东、香港、澳门、广西、云南和四川等地栽培。20世纪70年代以来，国家林业局（今国家林业和草原局）桉树研究开发中心等单位新引进了尾叶桉（E.urophylla）、巨桉（E.grandis）、邓恩桉（E.dunnii）、史密斯桉（E.smithii）和亮果桉（E.nitens）等。科研人员进行了大规模种源和家系试验，选育出尾叶桉、巨桉、赤桉、细叶桉、柠檬桉和巨尾桉等近30个优良种源或家系；开展了杂交育种试验，育成了尾巨桉（DH32-29、DH33-27和GL9）、尾细桉（U6）、尾赤桉（9224）和巨赤桉（DH201-2）等一批杂种无性系品种。世界桉树人工林面积约2000万公顷，中国桉树人工造林发展快，在世界桉树人工林培育中占有重要地位。20世纪90年代末，面积190万公顷；截至2019年已达450万公顷，年产木材产量超过3000万米3，桉树已成为中国重要的造林树种之一。

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Instruction: 我正在写关于美洲黑杨中的形态特征的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 美洲黑杨中的形态特征

乔木，高可达55米。干直，深纵裂，灰褐色。小枝圆柱形或五角形，黄褐色，后变为棕褐色，略粗糙，无毛或具稀疏长毛。冬芽黄绿色，具黄色，略有香气的黏液；花芽在小枝上彼此分离。叶柄侧扁，与叶片成直角，长3～8厘米，与叶片几乎等长。叶三角状阔卵形，长3～9厘米，宽3～9厘米，长宽比（4∶5）～（6∶5），基部平截、宽楔形或心形，先端长渐尖或有短突尖；边缘具10～30稀疏的圆锯齿，半透明，有缘毛；浅绿色至灰绿色；无毛。柔荑花序，有花15～40，排列较稀疏，苞片深裂，无缘毛。花梗长1～13毫米。花盘碟形，不倾斜，全缘；雄花具雄蕊30～40；子房卵形，柱头2～4裂。蒴果卵形，无毛，3或4瓣裂；每瓣具种子7～10枚。

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Instruction: 我正在写关于植物保护学中的分支学科的词条，想了解一下背景知识，你能详细介绍一下吗？

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## 植物保护学中的分支学科

人类对植物有害生物观测和防治的历史可以追溯到3000年以前，但植物保护学科的产生至2017年只有不到300年的历史。植物保护学科的形成和发展主要受两个要素驱动：一是农作物生产过程中对有害生物防治技术的需求，二是生命科学和化学等基础学科的产生与发展。农业昆虫学和植物病理学是植物保护学科最先形成的分支学科。16世纪欧洲文艺复兴以后，对农业病虫害的研究进入了一个新的阶段，17世纪显微镜的应用以及18世纪中叶C．von林奈关于动植物分类双名法的创立，促进了有害生物生物学及其与寄主植物互作关系的研究工作。在17世纪，欧洲科学家已对一些害虫进行了细致的解剖和生活史的观察，18世纪早期已认识到植物病害的微生物病原性和传染性，19世纪中叶阐明了黑粉菌、锈菌以及马铃薯疫病菌对植物的致病过程，并发现了真菌发育过程中的多形态性以及锈菌的转主寄生现象。欧洲科学家18世纪初开始从事昆虫分类和害虫防治的研究工作，1841年美国学者T.W.哈里斯[注]出版《植物害虫论说》，总结了各类害虫的防治措施。1869年德国学者E.海克尔提出生态学概念，将生态学的原理引入害虫防治。这些重要的科学发现和研究成果推动了国际农业昆虫学和植物病理学学科的形成与发展。农药是防治病虫害的重要手段，农药的应用可分为利用天然物质和利用化学工业生产物质两个阶段。20世纪40年代，由于化学的不断发展，滴滴涕的合成技术取得突破，有机氯、有机磷等农药相继问世，农药化学工业及其产品在植物保护中的应用快速发展，催生了现代农药学的诞生。此后，在现代农业生产和国际贸易需求，以及生命科学等基础科学快速发展的驱动下，20世纪中期后逐步孕育产生了杂草学、农业鼠害学、生物防治学、入侵生物学和农业转基因生物安全学，形成了一个综合性的现代植物保护学科体系。古代中国人对植物保护有着重要贡献，3000年前周代就有治虫官吏负责采用高温、石灰、草木灰、植物性杀虫物质等防治各种害虫；公元29年汉武帝公布了第一道治虫法规；宋代末年，一整套包括法规防治、人工防治、农业防治、生物防治、物理防治措施等的蝗虫综合治理思想已经形成。但近代意义上的中国植物保护学始于20世纪的早期，邹树文、邹秉文、张巨伯、戴芳澜等一批先驱者从西方留学归国。他们在高等农林教学中设置农业昆虫学和植物病理学课程，并开始从事飞蝗、水稻害虫和棉花害虫等害虫以及植物真菌、细菌、病毒等病害的研究工作。1924年六足学会成立，1927年改名为中国昆虫学会；1929年中国植物病理学会成立。中华人民共和国成立后，植物保护学科快速发展，形成了完整的学科体系，并于1962年成立中国植物保护学会。植物保护科学研究主要分布于国家和省属农业科学院、农业高等院校和中国科学院三大系统。农业科学院系统包括中国农业科学院、中国热带农业科学院以及各省农业科学院，这些单位均下设植物保护研究机构。此外，隶属中国农业科学院的作物、棉花、水稻、麻类、蔬菜花卉、油料作物、果树、柑橘、茶叶等研究所均设有植物保护研究室。全国高等院校中，中国农业大学等50余家涉农院校设有植物保护学院或专业，中国科学院多个研究所（如动物研究所）亦设有多个植物保护相关科研机构。经过中华人民共和国成立以来70余年的建设，中国已建成了一支在国内地域分布广泛的集植物保护基础研究、应用基础研究和应用技术研究为一体的专业性科研队伍。自21世纪以来，在农作物重大病虫害成灾机理和可持续控制原理、重要外来物种入侵机理与监控、农业转基因生物安全风险评价与控制、农业生防微生物制剂的合成与定向改造、农业鼠害暴发成灾规律与控制、植物免疫机制与抗病分子设计、天敌控害机制和可持续利用、分子靶标导向的绿色化学农药创新等的理论研究等方面取得了一批居国际先进水平的研究成果，在《科学》（Science）、《自然》（Nature）、《美国科学院院报》（PNAS）等国际科学刊物上发表了多篇重要论文。在应用技术研究方面，研发了一批有害生物检测监测与预警新技术及核心关键防控技术与产品，组建了水稻、小麦、玉米、棉花、蔬菜和果树等主要作物重要病虫害监测预警与控制技术体系。

### 植物病理学

研究引起植物病害的真菌、细菌、病毒和线虫等的生物学特性、致病机理、病害发生发展规律、植物与病原物的互作机制，以及病害控制方法与技术，包括病原学、病害流行学、植物病理生理学、分子植物病理学、植物免疫学、病害测报与防治学等。

### 农业昆虫学

研究农田生态系统中有害昆虫和螨类的生物学特性、种群数量变动与周围生物和非生物环境因子的关系，以及控制方法与技术等，包括昆虫生物学、昆虫生态学、植物抗虫性、害虫抗药性、害虫测报与防治学等。

### 杂草学

研究杂草发生、危害及其控制理论和控制技术，包括杂草生物学、杂草生态学、杂草生理及生物化学、杂草遗传学、杂草抗药性、杂草防治学等。

### 农业鼠害学

研究环境因子与农业鼠类种群数量波动的关系，环境因子、遗传因子与鼠类繁殖的关系，种群密度、社会关系与鼠类行为和生理变化的关系，以及鼠类数量控制的理论与技术。

### 农药学

研究农药的创制、生产、加工和使用技术，是一门化学与农学、生物学、环境科学、毒理学及化学工程等的交叉学科，包括农药化学及农药生产工艺学、农药毒理学、农药制剂学、农药使用技术、农药环境毒理学等。

### 生物防治学

研究利用生物或生物代谢产物控制农作物有害生物的原理、方法和技术，主要包括生防资源挖掘，天敌与有害生物互作行为、生理与分子机制，天敌人工繁育与释放，生物农药以及农田生物多样性对天敌控害功能的影响等。

### 入侵生物学

研究植物保护相关外来物种入侵性与生态系统的可入侵性以及外来物种预防与控制的科学与技术，包括外来有害物种在入侵过程中的传入与种群构建、生存与适应、演变与进化、种间互作的生物内在特性，环境响应与系统抵御的外部特征，预防与控制的方法与手段等。

### 农业转基因生物安全学

研究以植物保护为目的的外源基因和转基因操作的安全性、基因流散的生态效应、转基因生物对农田生态系统与生物资源的影响、靶标生物对转基因生物的抗性治理，以及农业转基因生物风险管理的理论、方法与技术等。


Instruction: 请详细论述植物保护学中的研究方法

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## 植物保护学中的研究方法

植物保护学是一门实验科学，含有理论研究和应用技术研究两部分。理论研究过程包括：提炼科学问题，提出科学假说，并通过模型分析或实验研究予以验证。应用技术研究包括：发现生产问题，研究解决所发现问题的技术与方法，并采用从田间小规模试验到中规模的示范和大规模生产应用的方式解决问题。植物保护的研究工作遵循整体性原则、关联性原则、动态性原则和最优化原则，思维方法包括分析与综合比较、分类归纳、演绎抽象与概括等。总体上，植物保护学具有基础学科、技术学科和工程学科的多重性质，主要采用多种自然科学的研究手段，按照研究对象的系统特点以及变化发展过程，在动态中考察整体与部分、部分与部分、系统与环境、结构与功能、微观与宏观，以及现实与未来的关系。现代生命科学和信息科学等基础学科的新理论与新技术正不断融入植物有害生物的检测、监测、预警与控制各个阶段，促进了现代植物保护学的形成与发展。地理信息系统、全球定位系统、卫星和航空遥感、昆虫雷达监测等现代信息技术显著提升了植物病虫害监测预警能力，网络视频技术、高速信息公路以及人工智能识别诊断技术为病虫害防控信息的发布传递创造了便利条件。转基因技术和基因编辑技术等现代生物技术，如转基因抗病虫、耐除草剂植物、基因工程微生物农药、有害生物功能基因的RNA干扰和昆虫转基因技术等，已广泛应用于植物保护各个分支学科。总体上，现代植物保护学在科学研究上朝微观和宏观两个方向快速发展。在微观上，植物保护科学已经进入了基因组学时代，一些重要有害生物全基因组序列被测定，许多病原物致病基因、特异靶标基因以及害虫发育基因被鉴定，这些突破性进展为抗病虫作物、致害性变异检测、环境友好新农药等植物保护高新技术产品的研发提供了理论与方法支撑。在宏观上，现代植物保护学更加注重应用现代生态学和系统工程学的原理与方法，研究建立有利于农业综合生产能力提高、生物多样性保护、环境污染控制和资源节约的有害生物绿色防治技术体系。此外，气候变化、产业结构调整和全球经济一体化对有害生物发生的影响等也成为重要的研究方向。植物保护学是支撑现代农业可持续发展的战略性学科，植物保护科学技术在保障全球农产品质量安全，减少环境污染，保护生物多样性与生态安全，维护公众健康等方面发挥了不可替代的关键作用。美国等西方发达国家高度重视植物保护科技创新工作，政府和私营企业长期投入巨资抢占植物保护科技制高点，试图通过农药和转基因种子等植保产品的高技术突破，掌控全球农业生产与贸易主导权。因此，加强植物保护学科建设，提升中国植物保护科技创新能力，发展农作物有害生物检测、监测、预警和控制的新理论与新技术，对保障国家粮食安全、生态安全和经济安全，促进农民增收和农业发展有重要意义。


Instruction:
请详细解释以下名词：
植物保护中的简史

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## 植物保护中的简史

人类与有害生物的斗争、保护植物生产的历史悠久。自公元前707年始，中国就有东亚飞蝗发生的记载；公元前470年，欧洲开始利用橄榄树叶提取物防治枯萎病；公元前200年意大利开始利用硫黄熏蒸防治葡萄害虫；在古希腊，荷马和亚里士多德的著作中也都有防治害虫的记载。中国先秦著作中已有关于螟虫、黏虫及地下害虫的记载。战国时期就有专职治虫的官吏，当时一般采用药草熏蒸、炭火逼攻、洒石灰和草木灰等方法防治病虫害。至明代，徐光启在《除蝗疏》中基于挖出蝗卵和掘沟捕蝗蝻的防治方法，提出了根据蝗虫的生态和生活习性将蝗虫消灭于初生之时的控蝗策略。到了近代，随着整个自然科学的发展与进步，植物保护工作的技术水平不断提高，手段不断更新。20世纪30年代，欧洲学者提出了植物保护的概念。自20世纪40年代以来，相关国际组织和许多国家逐步建立了各种植物保护机构、病虫预测预报体系，以及相应的对外、对内检疫机构，陆续颁布了一系列有关植物保护的法令、规章。为保障全球农业安全，并采取有效措施防止有害生物随植物和植物产品传播和扩散，促进有害生物的控制，联合国粮食及农业组织（FAO）于1951年推动签署国际植物保护公约。中国从20世纪30年代开始，在农业院校设置了植物保护专业，50年代始各级农业机构设立了植物保护站，并于70年代确立了以“预防为主，综合防治”为植物保护工作的指导方针。对蝗虫、小麦吸浆虫、蝼蛄、稻螟虫、棉铃虫、红铃虫、黏虫、稻纵卷叶螟、稻飞虱等害虫，以及麦类黑穗病、小麦条锈病、秆锈病、小麦线虫病、棉花枯萎与黄萎病、水稻稻瘟病和白叶枯病等病害的测报与防治以及多种杂草的防治工作，均取得巨大的成效。80年代后由于实施综合防治，在广泛采用农业防治、抗性品种和生物防治等措施的基础上大力改进化学防治技术，强调科学用药，压缩药治面积。进入21世纪，中国确定了绿色防控的植物保护工作发展战略，农业部于2015年实施《到2020年农药使用量零增长行动方案》，旨在通过大幅度降低化学农药的使用量，促进农业生产安全、农产品质量安全、农业生态安全和农业贸易安全。

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Instruction: 我想了解一下植物保护中的意义，你能非常详细地介绍一下吗，这样我就不需要再搜索了

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## 植物保护中的意义

有害生物对植物生产与社会稳定的威胁很大。在中国，从公元前722～1908年的2630年间，累计发生大的虫灾645次，其中蝗灾（包括蝻灾）495次；历史上蝗灾严重时常有“殍枕道、人相食”的惨剧发生。近代以来，有害生物对中国农作物造成的损失仍很严重：1950年，仅因条锈病的大流行而造成的小麦产量损失达600万吨；20世纪60年代，全国每年因甘薯黑斑病而造成的损失约500万吨，棉花枯萎病造成的皮棉损失约为7.5万吨；1992年，因棉铃虫造成的直接经济损失达100亿元。鼠类为害也很严重，估计全世界每年因鼠害损失的粮食至少可养活2亿人。据联合国粮农组织统计，20世纪后期全世界每年因草害造成的粮食损失价值在200亿美元以上，每年因有害生物危害引起的农作物产量损失高达总产的30%～40%。病、虫、杂草等有害生物除在其发生地区危害农业生产外，有的还随同农产品及其包装器材、运输工具等被带到其他国家或地区。在中国等国家，马铃薯晚疫病、马铃薯坏腐病、板栗疫病、白松疱锈病、马铃薯甲虫、黑森瘿蚊、棉红铃虫、美国白蛾、葡萄根瘤蚜和豚草、毒麦等为害严重的病虫杂草都是由异国传入的。这些有害生物失去原生地天敌的制约，就可能发展成为新的重大病虫害。例如，马铃薯甲虫在美国原发生在落基山脉以西，以野生茄科植物为食料，19世纪50年代转而取食由移民带入的新食料植物马铃薯，并随着马铃薯栽培范围的扩大而蔓延为害，70年代中期蔓延到大西洋沿岸，20世纪40年代中后期已遍布西欧易北河以西直到奥地利一带地区。又如危害苹果树和梨树的火疫病起源于北美，以后又传入新西兰，1957年在英国发现，1966年传到波兰，以后又传至丹麦、德国、法国、比利时等国，甚至传至亚洲。各种有害生物的迅速传播及其所导致的巨大损失充分说明，加强植物保护已成为保障农业生产发展不可缺少的重要环节。

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