课题组员曹仪琳 冯宇婷 顾荣杰 郭加敏 黄凡舒 匡可 施钦 石岚 隋

研究性学习结题报告

题目：《酸雨对建筑材料的影响》

班级：高二（6）班

课题组长：刘星雨方诚

课题组员：曹仪琳冯宇婷顾荣杰郭加敏黄凡舒匡可施钦石岚隋玉欣吴烨枫徐梦柯

言锴达颜曦曾文霞张奔周科迪张扬指导老师：巢华忠

常州市新桥中学

二○一三年十二月

研究背景

在书本中一次次地看到酸雨对一些古建筑的危害之后，就对这种工业时代产生的，随时间的推移危害越来越大的降水产生了兴趣。究竟酸雨是如何使那些古建筑变得面目全非的？如何才能减小其对社会的负面影响。这些都是我们想要知道的。有了问题就要寻求答案，而开始的这项研究。

研究意义

随着工业的发展，酸雨也接踵而至，而且危害的范围越来越大，程度越来越深，使得无数的建筑被破坏，已成为当今世界上危害的气象灾害之一，已严重影响着人们的生活, 生产。如何防止酸雨的产生，如何最大限度减轻酸雨的危害已是当务之所急，了解酸雨的形成和破坏建筑的原理，有助我们找到防止酸雨危害的有效方法和彻底解决酸雨问题，我们相信酸雨问题即将被解决。

现状分析

腐蚀建筑物和文物古迹。酸雨容易腐蚀水泥、大理石等建筑材料，并且容易使铁金属表面生锈，建筑物受损，比如公园中的许多雕刻及许多古代建筑物都容易被子酸雨腐蚀，改变其原有的容貌。

我们的实践

1、研究方法：本课题是一项以化学与环境的关系相结合的选题, 因此研究的方法主要采用文献查阅法、实验操作法、比较分析法、和归纳演绎法相结合的研究方法。在已有的理论学习基础上，可以结合当地情况通过设计实验来研究酸雨的性质，如可以通过对所在城市雨水的采样进行酸度分析，进而模拟该地区酸雨对建筑物的腐蚀情况等。

2、研究步骤：收集资料了解究竟什么是酸雨，它的成因，分布情况、危害范围和造成的后果、以及如何进行酸雨的防治。并通过采集雨水，分析雨水的PH值，结合其他实验来分析、验证酸雨的形成和对建筑材料的腐蚀情况。

（1）．查找文献

通过在图书馆或者网上查阅文献了解酸雨的定义（PH在什么范围称酸雨），对酸雨的形成原因（自然和人为因素）、分布（在世界的分布和在中国的分布特点）、决定这种分布的原因、危害（对动物、植物、建筑物等的影响）以及目前

的治理措施进行资料的收集、整理。

（2）．通过实验验证酸雨的腐蚀作用

为了让小组成员能够真正了解酸雨的腐蚀作用，可以通过设计如下实验来加深同学们的感性认识，设计实验时老师给于适当提示，以引导作用为主：（1）测定当地雨水的PH ：收集雨水、通过实验测定PH，了解雨水的酸度；

（2）配置模拟酸雨，分析对建筑材料的腐蚀情况：

（3）通过模拟自然条件下的酸雨对建筑物的腐蚀，加深酸雨对建筑物的危害的认识。

我们的调查

调查问卷：

酸雨及其危害知多少

调查对象：中学生或社会人

学校(或单位)__________ 姓名_____ 年龄____年级(或职业)_________ 填写说明：请你将正确答案的序号填在括号内。

1、你知道什么是酸雨吗？（）

A.知道

B.知道一点

C.完全不知道

2、酸雨通常是指( )的酸性降水。

A. PH>7

B.PH=7

C.PH<7

D.PH<5.6

3、你认为酸雨会对（）造成危害。

A.植物

B.水库

C.人体

D.建筑物、文物

E.不知道

4、目前我国是世界上（）

A.第一大重酸雨区

B. 第二大重酸雨区

C. 第三大重酸雨区

5、当前我国的酸雨区域（）

A. 逐步缩小

B.呈蔓延之势

C.维持在20世纪90年代的水平

6、你认为酸雨的形成主要原因是（）

A.汽车尾气的排放

B.森林遭到破坏，生态失衡

C.大气中的二氧化碳含量太高

D.工厂大量排放废气

7.你知道江南地区的酸雨发生率是（）

A.0%

B.20%

C.50%

D.90%

8、你关心无锡的环境吗？（）

A.不关心，无所谓

B.很关心

9、你经常乘公共汽车，骑自行车或步行出门吗？

A.是

B.不，打的

C.不，自己开车

10、在我国出现酸雨的城市占全国城市总数的（）

A.三分之一以下

B. 三分之一以上

C. 二分之一以下

D.二分之一以下

12、水域酸化可引起（）

A.鱼类不能繁殖甚至死亡

B.水生植物死亡

C.水域生态系统紊乱

13、酸性降水会促使（）

A.植物的光合作用发生改变

B.叶片变色枯萎

C.引起森林死亡

14、酸性降水能使（）

A.土壤发生物理化学变化

B.土壤供给植物的营养结构改变

C.微量重金属可能被溶解

D.土壤肥沃

15、酸雨能使非金属材料（）

A.表面硬化的水泥溶解

B.出现空洞和裂缝

C.历史建筑物和艺术品严重损坏

16、酸雨能使金属材料（）

A.电线老化

B.铁制品腐蚀锈坏

C.船舶车辆提前报废

D.桥梁破损

17、酸雨对人体的破坏作用是（）

A.健康受到危害

B.刺激皮肤

C.引起各种皮炎

D.诱发多种疾病

18、你知道哪些是绿色洁净的能源吗？

________________________________________________

我们的建议

如何防止酸雨对建筑物产生的破坏呢？我们认为应该从以下几方面着手：（一）开发新兴材料

从实验可以看出，大理石是不宜作为建筑的外墙装饰材；以水泥、砖头为主体的建筑，其外表也不宜是裸露的，需要有较强抗蚀能力的涂料或石材保护；而瓷砖、木头则是较适于在酸雨区使用的。但是瓷砖易碎，不宜作为支架材料，而且价格过高；木头则易受蚊虫腐蚀。因此，研究开发新兴材料是迫切需要

的。

（二）合理规划城市布局

不合理的城市规划有时会造成环境的污染甚至破坏，严重的会导致整个城市生态平衡的破坏，促进酸雨的产生。可见合理规划城市布局对防止酸雨破坏建筑物有重要作用。

（三）根本措施——防止酸雨的产生

由酸雨的产生原因可知，酸雨控制的根本途径是减少酸性物质向大气的排放。目前的有效手段是使用清洁能源，发展水力发电和核电站，使用固硫型煤，使用锅炉固硫、脱硫、除尘等新技术，发展内燃机代用燃料，安装机动车尾气催化净化器，培植耐酸雨农作物和树种等。

活动感悟

通过这次研究性学习，使我们认识到酸雨的影响是全球的共同问题，各国应该通力合作做好酸雨的控制与防治工作，另外酸雨问题应引起世人的高度警惕。——刘星雨

通过对酸雨的调查实验和分析使学生对酸雨的形成、防止和危害有较深刻的认识。增强同学们动手能力和分析、归纳从而解决问题的能力。从动手参与实验的过程中体会到学习的乐趣，培养我们实事求是分析事物的科学态度，提高环保意识。——曹仪琳

现在工业社会使人们的生活上了一个大台阶，但人类也交了不少的学费，环境污染使人们苦不堪言，还有许多地球上从没见过的天气，现在老人们口中的一些节气已经不准了，发展中的社会使环境受到污染。——冯宇婷

通过这次活动，体会到要学好化学必须与生活实际相互联系，勇于实际，开拓思维，科学地利用能源，才能造福于人类。——郭加敏

酸雨的危害性极大，我希望人类能够尽量在工业上控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和一氧化氮的人为排放量，防止酸雨对人类的危害。——徐梦柯通过这次课题研究活动，我收获不少，使我认识到酸雨的危害性极大，酸雨不仅对建筑具有腐蚀，而且还会植物的嫩叶和幼苗，所以我应该认真学好化学，为以后治理酸雨做出应有的贡献。——方诚

通过这次研究性学习让我体会到，酸雨对我们生活影响越来越严重。它不仅

能影响人类的健康，而且对农业造成影响，使国家损失严重，我们必经采取措施减少酸雨的影响，开发更多新的能源。——周科迪

高二（6）研究性学习小组

2013-12-12

水利工程三维模型,涉及国内外项目BIM推荐

水利水电工程三维设计效果图集锦 1. 南水北调沙河渡槽，河南省水利院 沙河渡槽工程是南水北调中线项目的一个组成部分，渡槽工程总投资达27.5亿元，建成后将缓解京津地区的缺水状况，并有效控制地下水开采。这项至关重要的基础设施工程可以对水资源的有效保护与合理配置起到促进作用，最终将为区域经济和社会的可持续发展提供有力支持。 沙河渡槽工程全段总长11.96公里，跨越八条河流，是世界上规模最大的渡槽工程。河南省水利勘测设计研究有限公司实施了Bentley的3D解决方案，借以开发出协调统一的设计方案和施工方法。渡槽采用的预应力梁式结构需应用先进的施工技术来实现。利用Bentley的解决方案，项目团队通过3D建模模拟了

整个施工过程，预测了可能存在的问题并相应地调整了施工方案。 此项目采用的Bentley产品包括MicroStation、AECOsim Building Designer、GEOPAK Civil Engineering Suite、Bentley Navigator和ProjectWise。Bentley解决方案将设计周期缩短为四个月，节省了约两个月的工期及200万元的资金。通过3D模型对施工过程进行模拟，可预先优化施工方案，从而提高生产效率、降低成本。 2. 曼维莱水电站，中水北方，喀麦隆 曼维莱水电站位于喀麦隆偏远南部大区的恩特姆河上，拥有四台单机容量为52.75兆瓦的发电机组，总装机容量为211兆瓦。这座投资达6.37亿美元的水电站由中水北方勘测设计研究有限公司负责设计。设计过程中，该公司采用ProjectWise作为协作平台，并使用MicroStation和AECOsim Building Designer 进行3D建模。在这种工程环境下，不仅能够确保常规标准的使用、简化配置管理，还可以对比多种布局方案。 项目期间，团队成员使用Generative Components进行蜗壳和尾水管等水力机械组件的设计研发。利用最终形成的参数化模型，设计师基本掌握了这个地形复杂的偏远地区的布局情况。同样，拱坝的建模工作也是在Generative Components

水库温度分层流动的三维数值模拟

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水库温度分层流动的三维数值模拟 作者：李冰冻， 李克锋， 李嘉， 蒋红， LI Bing-dong， LI Ke-feng， LI Jia， JIANG Hong 作者单位：四川大学,水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川,成都,610065 刊名： 四川大学学报（工程科学版） 英文刊名：JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY(ENGINEERING SCIENCE EDITION) 年，卷(期)：2007,39(1) 被引用次数：8次 参考文献(12条) 1.叶守泽;夏军水库水环境模拟预测与评价 1989 2.朱伯芳库水温度估算[期刊论文]-水利学报 1985(02) 3.陈永灿;张宝旭;李玉梁密云水库垂向水温模型研究[期刊论文]-水利学报 1998(09) 4.邓云;李嘉;李克锋紫屏铺水库水温研究[期刊论文]-水利水电技术 2003(09) 5.邓云;李嘉;罗麟河道型深水库的温度分层模拟[期刊论文]-水动力学研究与进展A辑 2004(05) 6.Bardina J E;Huang P G;Coakley T J Turbulence modeling,validation,testing and development 1997 7.Bardina J E;Huang P G;Coakley T J Turbulence modeling validation 1997 8.Menter F R Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications[外文期刊] 1994(08) 9.Baughn J W Local heat transfer downstream of an abrupt expansion in a circular channel with constant wall heat flux 1984(04) 10.Karpik S R;Ralthby G D Laterally averaged hydrodynamics model for reservoir predictions[外文期刊] 1990(06) 11.Buchak E M;Edinger J E A longitudinal-vertical time-varying hydrodynamic reservoir model 1982 12.Johnson B H A review of numerical reservoir hydrodynamic modeling 1980 本文读者也读过(10条) 1.祝东亮.李兰.杨梦斐.ZHU Dongliang.LI Lan.YANG Mengfei分层型水库垂向水温分布模型解析解研究[期刊论文]-人民长江2010,41(15) 2.杨红秀.YANG Hong-xiu汾河水库不同频率年的水温数值分析[期刊论文]-水资源与水工程学报2010,21(4) 3.郝红升取水口高程对观音岩水库水温分布结构影响研究[学位论文]2006 4.吴莉莉大型水库垂向二维水温数值模拟——以格伦峡大坝为例[学位论文]2008 5.周春天.宁勇石梁河水库泄洪闸闸下冲刷试验研究[期刊论文]-河海大学学报(自然科学版)2000,28(2) 6.蒲灵季节性冰封水库垂向水温分布研究[学位论文]2006 7.任华堂.陈永灿.刘昭伟.申满斌.朱德军.REN Huatang.CHEN Yongcan.LIU Zhaowei.SHEN Manbin.ZHU Dejun深水湖泊水库水温数值计算模型研究[期刊论文]-水力发电学报2007,26(3) 8.梅海州.MEI Hai-zhou闸后冲刷深度计算的探讨[期刊论文]-水科学与工程技术2008(z2) 9.何文社.曹叔尤.刘兴年.杨具瑞不同底坡的均匀沙起动条件[期刊论文]-水利水运工程学报2003(3) 10.张从联.黄智敏.江洧.ZHANG Cong-lian.HUANG Zhi-min.JIANG Wei青溪水电站大坝下游河床冲刷分析与研究[期刊论文]-广东水利水电2005(3) 引证文献(8条) 1.骆辉煌.李倩.李翀金沙江下游梯级开发对长江上游保护区鱼类繁殖的水温影响[期刊论文]-中国水利水电科学研

(完整版)三维建模标准

三维建模规范 1.1. 建筑物三维建模标准 1.1.1.模型 1、建筑物模型平面精度在30cm以内，高程精度在17cm以内。 2、统一采用MAX，CREATOR建模，在MAX软件中单位设置为Meter，在CREATOR 中单位 为Inch。 3、模型不存在共面和相距太近的面。当两个目标共面时，将小面模型的共面面片删除。两个平行面之间的垂直距离应大于1m，如果小于1m则删除模型内部冗余的面。 4、删除冗余的点、线、面，以及重合线、重叠面，并焊接相近或重合的点，保证模型无裂缝。 5、凸出建筑物墙面1米以内的目标不必实际建模，贴图即可,但欧式建筑、风貌保护区、文物保护建筑，以及临街的重要建筑物需要精细建模，凸出建筑物墙面0.6m的目标实际建模。建筑物临街部分基本按实际建模，尤其台阶全部表示，非临街部分简略表示，采用贴图表现即可。但标志性建物、重要公建（政府、学校、医院等）、高层建筑物（大于15层）无论临街与非临街部分均精细建模。 6、不要制作近于白色的纹理进行贴图，否则看上去似乎该面未贴图。 7、在MAX中分离每个房屋并进行附加操作，保证在CREATOR中每个房屋为一个单独的OBJECT。在CREATOR中建立合理的层级结构，GROUP下面是OBJECT，不要再建GROUP，层级结构命名合理。 8、模型不缺面，所有面必须贴图，可以统一检查是否存在未贴图的面。 9、不存在闪烁重叠的面，不允许存在变形的凹面。 10、为降低数据量，烘培后需在CREATOR中合并面。 11、平面屋顶通常有女儿墙（参考DOM影像），有女儿墙的必须实际建模，女儿墙尺寸通常为宽0.4米，高0.6米，但一些特殊的女儿墙按实际的宽度和高度建模。 12、为减少数据量，在基本达到相同视觉效果的情况下，能够采用透明纹理的则尽量采用透明纹理，而不必实际建模。 13、围墙、栅栏根据地形图和外业数据按实际位置、尺寸建模，栅

水利三维地理信息系统

7.8 水利三维地理信息系统 水利三维地理信息系统具有三维模型综合处理、三维景观创建及展示、三维空间分析、地图标绘、防汛抗旱业务处理等功能。基于三维景观、充分利用网络技术、多媒体技术、遥感技术、地理信息系统等技术，为领导提供直观的决策支持。 1) 三维模型综合处理 三维建模主要包括静态环境建模和动态环境建模。对海量的三维模型转换、入库、漫游查询，实现交互式快速三维几何实体造型工具，利用简单图元或三维矢量数据构建复杂的三维实体，对三维实体进行修改、删除、旋转、缩放、对三维实体表面贴图，设置纹理、颜色等。 2) 三维场景构建 以数字航空遥感立体像对为基础，辅以地面数字近景摄影测量的方法，建立城市三维景观模型．根据遥感像对之间的相互关系建立一个交会模型，得到地物点坐标，建立数字表面模型(DSM)，然后通过纹理映射描述细部。并将DEM、DLG地形处理和遥感图结合，展示不同尺度的全三维场景。利用1:25万、1：5万、1：1万等不同比例尺的矢量及ALOS、QuickBird等不同分辨率遥感影像，实现远景和近景的平滑过渡。 3) 三维地图展示与操作 利于GIS成果，在完成三维模型的基础上，可实现建模区域内三维地图的全方位展示。三维地图地图在设计中参考了Google Map、Yahoo Map等Web GIS的界面风格和操作习惯，在交互性、灵敏性、可靠性方面具有良好的用户体验。 4) 地图标绘 系统支持点、线、面元素的信息标绘，提供动态标绘和信息标准功能。能够在地图上进行点、线、面以及文字的标注，并且标注时可以移

屏标注。 5) 飞行路线定制 用户可以通过根据指定要素或绘制图形作为飞行线路，在导航状态下，用户通过鼠标操作，进行进退、旋转、保持高度、加速、减速等操作，调整飞行速度、高度及角度；保存任意视点并存储，方便调用并随时截图存储；可以按照顺序输入视点保存成漫游路径，设定速度播放，自动浏览；并且可以将漫游路径输出为序列图片，以便制作动画录像使用，并对定制的飞行路线配置位置和语音解说，与飞行同步播放。 6) 三维场景的变换、漫游、飞行导航 在WEB浏览器中可以实现三维地图缩放、旋转、指北、全屏、俯视、平视、快照等操作。 7) 三维空间分析 三维空间分析支持洪水演进、垂直距离测量、水平距离测量、水平面积测量、剖面分析、点透视分析、等高线分析、土方计算、矢量线图层控制、模型层图层控制等功能。 （1）洪水演进 洪水演进动态显示技术，是综合运用三维GIS技术和虚拟现实技术，在计算域及周边三维场景基础上，根据数学模型计算的水深信息生成一个水面层，根据纹理映射技术原理将水的材质、水流速度矢量信息泥沙浓度、水质浓度、温度等标量信息映射到水面层上，从而实现计算区域内外的地形地物、景观、洪水演进和物质浓度扩散过程的动态显示。 （2）直线距离测量 在三维地图中使用直线距离测量工具，点击两点或多点即可在视图中显示点间距离。 （3）高空距离 在三维地图中使用高空距离测量工具，点击两点或多点即可在视图中显示点间距离。

基于ArcGIS的三维可视化水库库容计算系统开发

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/bc14222460.html, 基于ArcGIS的三维可视化水库库容计算系统开发 作者：靳晟李玉平朱海山 来源：《南水北调与水利科技》2015年第06期 摘要：通过分析目前常用的方格网法、断面法、等高线求积法和三角网格法等库容计算方法，研究了如何在Visual https://www.sodocs.net/doc/bc14222460.html, 2010和Arc GIS engine SDK10.0环境下，使用C#语言实现三维可视化水库库容计算系统的方法，并设计了地形数据处理、视图处理等主要子功能模块。该系统可利用Arc GIS提供的接口及其算法优势直接处理原始地形数据，快速建立三维地面模型TIN，提高了计算效率且避免了传统库容计算过程中产生的精度损失。 关键词：三维可视化；库容计算系统；Arc GIS；C#；TIN 中图分类号：TP319 文献标志码：A 文章编号：1672-1683（2015）06-1203-04 Abstract：Through the analysis of reservoir capacity calculation methods such as grid method，section method，contour cubage method，and triangular mesh method，the use of C# language to realize the 3D visualization of reservoir capacity calculation system was investigated under the environment of Visual https://www.sodocs.net/doc/bc14222460.html, 2010 and Arc GIS engine SDK10.0，and the main sub function modules such as terrain data processing and view processing were discussed. The 3D visualization of reservoir capacity calculation system based on Arc GIS can process the raw terrain data using the interface and algorithm advantage of Arc GIS，develop the 3D terrain model TIN rapidly，improve the computational efficiency，and avoid the precision loss in the traditional capacity calculation. Key words：3D visualization；reservoir capacity calculation system；Arc GIS；C#；TIN 水库库容是水利枢纽设计和运营管理的重要参数，也是水库前期论证的主要成果，它直接影响到水库工程的建设规模、蓄水效果、调度运行和工程投资。库容计算是每个水库必不可少的工作，主要计算成果是水位—库容特性曲线，根据它可以了解每个水位对应的库容储量，作为水库优化调度的主要依据，使水库保持合理的防洪库容和兴利库容[1-3]。由于库容计算直接影响到水库的防洪安全及运营管理，所以使用先进的计算机技术来精确、高效的实现库容计算并自动生成各种库容计算成果显得尤为重要。 1 库容计算方法分析比较 受测量手段和计算方法的制约，以往的库容计算以断面法、等高线求积法和方格网法为主。其中，断面法是一种常规的计算方法，但有一定的局限性，主要适用于典型的河槽式河流；等高线求积法把水库的库体看成为梯田式结构，因此得到的是相对近似结果；方格网法的精度较高，但已不能满足当前库容计算的要求[4-7]。由于这三种方法都将地形数据进行二次输