OPTIMUM GREEN ROOF FOR BRISBANE BY JOSH KIDD
December 2005
This thesis was prepared as partial requirement for graduation with a Bachelor's of Engineering (civil) from the University of Queensland, and explores Green Roofs and their ability to reduce storm water runoff in Brisbane, Australia, a theory based simulation of local rainfall versus soil retention and plant transpiration. ACKNOWLEDGEMENTS
This report would not have been possible without the generous help of the following people and organisations:
§Bureau of Meteorology
§Geoff Connellan, Burnley College, University of Melbourne
§Green Australia
§Geoimage Australia
§Greening Australia Queensland
§Department of Primary Industries and Fisheries Queensland
§Sheridan Nurseries, Canada
§Adaptation & Impacts Research Group, University of Toronto, Canada
§Clifton Park Turf, Queensland
§David Lockington
§Natural Heritage Trust
§Brisbane City Council
§EPA
ABSTRACT
Managing stormwater runoff is an increasing problem for cities around the world, and Brisbane is no exception. With limited treatment of urban and residential runoff, pollution is free to flow directly into natural waterways with irreversible impacts. One method of reducing stormwater runoff is ‘Green Roofs’. Initially designed to provide insulation in cold climates such as Iceland and Scandinavia, Green Roofs have recently been developed to harness their water retention capabilities to reduce runoff in urban areas. By using a layer of vegetation instead of traditional impervious roofing systems, a large amount of rainfall can be retained and returned to the atmosphere via evapotranspiration.
Although not widely recognized in Australia, Green Roofs are slowly becoming an accepted technique for improving stormwater management around the world. The purpose of this report is to evaluate Green Roofs as a technique for relieving stormwater runoff.
Using average pan evaporation rates and crop factors, the water used by different vegetation was estimated. Then an appropriate soil was selected based on plant available water and infiltration rate. Using a simple water flow spreadsheet, the water retention of varying soil depths was simulated for each type of vegetation. After determining optimum depths for sustaining plant life, runoff reductions for each vegetation simulation were calculated.
The water flow simulations demonstrated that runoff reductions of up to 42% could be achieved with only 100mm of soil planted with moderate growth turf. As the soil depth and vegetation water use increased, so did the retention capacity of the Green Roof, however larger soil depths result in larger loads imposed on the structure.
TABLE OF CONTENTS
1INTRODUCTION1
1.1 What is Stormwater Runoff? 1
1.2 Stormwater Impacts 2
1.2.1 Erosion 2
1.2.2 Pollution 2
1.2.3 Cost 4
1.3 Purpose of this report 5
2BACKGROUND5
2.1 What is a Green Roof?Error! Bookmark not defined.5
2.1.1 History of the Green Roof 5
2.1.2 How does a Green Roof work? 7
2.2 Green Roof Techniques 8
2.2.1 Intensive Green Roof’s 8
2.2.2 Extensive Green Roof’s Error! Bookmark not defined.9
2.3 Green Roof Benefits Error! Bookmark not defined.10
2.3.1 Stormwater Management 11
2.3.2 Energy Conservation 11
2.3.3 Sound Insulation 11
2.3.4 Protection of roof membrane Error! Bookmark not defined.12
2.3.5 Reduction of the Urban Hetat Island Effect 12
2.3.6 Improved Air Quality Error! Bookmark not defined.13
2.3.7 Habitat and Biodiversity 13
2.3.8 Food Production Error! Bookmark not defined.14
2.3.9 Property Values Error! Bookmark not defined.14
3GREEN ROOF DESIGN14
3.1 Brisbane Climate Conditions 14
3.2 Vegetation Water Use Error! Bookmark not defined.15
3.2.1 The Crop Factor Method 15
3.3 Soil Selection Error! Bookmark not defined.17
3.4 Soil Depth Error! Bookmark not defined.18
3.4.1 Water Flow Model 18
3.4.2 Best Month to Water 19
3.4.2 Simulation Results 19
4STRUCTURAL CONSIDERATIONS26
4.1 Green Roof Loads 26
4.2 Waterproofing Integrity Error! Bookmark not defined.27
4.3 Maintenance Error! Bookmark not defined.28
4.3.1 Watering and Fertilizing 28
4.3.2 Trimming and Weeding 28
4.3.3 Inspection for Drainage Error! Bookmark not defined.29
4.3.4 Inspection for Leaks 29
4.3.5 Roof Replacement Error! Bookmark not defined.29
5RESULTS29 5.1 Runoff Reductions 30
6CONCLUSIONS30 7REFERENCES32 8APPENDIXES33
LIST OF FIGURES
Figure 1: Changes in runoff flows due to impervious surfaces2
Figure 2: Stormwater pipe spilling into a river 3
Figure 3: Hanging gardens of Babylon 5
Figure 4: Sod roof (Iceland) 6
Figure 5: Modern Green Roof (Rockefeller Centre, New York City) 6 Figure 6: Green Roof System7
Figure 7: Intensive Green Roof (Vancouver Coast Plaza Hotel)9 Figure 8: Extensive Green Roof (Ford assembly plant, Dearborn, MI)10 Figure 9: Schiphol International Airport in Amsterdam12
Figure 10: Heat Island Effect13
Figure 11: Fairmont Hotel vegetable garden (Vancouver)14
Figure 12: Brisbane monthly rainfall/evaporation15
Figure 13: vegetation monthly ET rates17
Figure 14: Soil depth versus water retention18
Figure 15: Turf (moderate growth) simulation20
Figure 16: Turf (strong growth) simulation 21
Figure 17: Turf (vigorous growth) simulation22
Figure 18: Vegetable simulation22
Figure 19: Groundcover simulation23
Figure 20: Shrub simulation24
Figure 21: Tree simulation25
Figure 22: Annual runoff reductions29
LIST OF TABLES
Table 1: Crop Factors16
Table 2: Soil Properties17
Table 3: Water Flow Model example19 Table 4: Soil depth versus weight26
Table 5: Conventional roof material loads 27
1 INTRODUCTION
Economic, social and environmental change in Brisbane is inherent to development. Whilst development aims to bring about positive change it can lead to conflicts both socially and environmentally. In the past, the promotion of economic growth as the motor for increased well-being was the main development thrust. However, with a population surge predicted over the next 50 years for South East Queensland, the need to avoid adverse impacts is of great importance.
One of the main issues associated with urban areas in Brisbane is Stormwater Runoff. During any rain event, stormwater has the potential to cause irreversible damage to local ecosystems via erosion and water borne pollution. With noticeable degradation in the Brisbane River, freshwater creeks, and Moreton Bay, runoff is rapidly becoming an area of concern. This project aims to evaluate Green Roof Urban Design as a method for reducing Stormwater Runoff in Brisbane.
1.1 What is Stormwater Runoff?
Storm water runoff is rainfall that flows off any surface into natural or man-made drainage ways. In natural areas most rainfall is able to infiltrate the ground cover (Figure 1) and naturally enter the atmosphere via a combination of surface evaporation and plant transpiration known as evapotranspiration, with remaining runoff entering the ocean via streams and rivers. In other cases, particularly urbanized areas, rainfall is unable to penetrate impervious surfaces (Figure 1) and drains directly into streets and man-made drainage systems consisting of inlets and underground pipes commonly referred to as ‘storm sewers’. These sewers are not to be confused with sanitary sewers that transport human and industrial wastewaters to a treatment plant before discharge to surface waters. Storm water entering storm sewers does not receive any treatment before it enters streams, lakes and other surface waters. As more houses, roads and businesses are constructed, water has nowhere to go and can cause serious drainage, pollutant, and sanitation problems.
Figure 1: Changes in runoff flows due to impervious surfaces (Tourbier, 1981.)
1.2 Stormwater Impacts
There are number of environmental and economic impacts associated with storm water runoff in the South East Queensland. The 3 main impacts are:
§Erosion and Flooding
§Pollution
§Cost
1.2.1 Erosion and Flooding
One of the major factors affecting stormwater erosion and flooding potential is the degree of development in the catchment area draining to the creek or river (DWQ 2005). Urban developments such as car parks, roads, shops and other buildings result in the replacement of porous natural surfaces with impervious surfaces. This has two effects on stormwater runoff. First, the volume of runoff tends to increase significantly. Second, the peak rate of runoff also increases. Both effects significantly increase the erosion and flooding potential of stormwater discharges, resulting in degradation of natural areas due to more frequent and severe flooding. As the erosion and flooding potential increases, so does the ability of stormwater flows to collect large amounts of pollution and transport it into natural areas.
1.2.2 Pollution
Pollution from storm water runoff is a major concern, especially in urban areas. Rainwater washing across building rooftops, streets and other impervious surfaces can pick up spilled oil, detergents, solvents, de-icing salt, pesticides, fertilizer, and
bacteria. Stormwater drains do not typically channel water to treatment facilities, but
carry runoff directly into streams, rivers, and lakes (Figure 2). Pollutants in storm-water can increase algae content, reduce aquatic life, and require additional costly treatment to make the water potable for downstream water systems.
Figure 2: Stormwater pipe spilling into a river
Common stormwater pollutants are summarized below, along with their potential sources and types of impacts they may cause (DWQ 2005).
Sediment § Sediment is often viewed as the largest pollutant load associated
with stormwater runoff in an urban setting. The loadings have been shown to be exceptionally high in the case of construction activity.
§ Sediment is associated with numerous impacts in surface waters including increased turbidity, effects on aquatic and benthic habitat and reduction in capacity of impoundments.
§ A number of other pollutants often attach to, and are carried by, sediment particles. Nutrients
§
The nutrients most often identified in stormwater runoff are phosphorus and nitrogen.
§ In surface waters, these nutrient loads can lead to heavy algae
growth, eutrophication (especially in impoundments) and low dissolved oxygen levels.
§ Nutrients enter the urban system in a variety of ways, including landscaping practices (commercial and home), leaks from sanitary sewers and septic systems, and animal wastes.
Organic Matter
§
Various forms of organic matter may be carried by stormwater in urban areas. Decomposition of this material by organisms in surface waters results in depleted oxygen levels.
§ Low levels of dissolved oxygen severely impact water quality
and life within surface waters.
§ Sources of organic matter include leaking septic systems,
garbage, yard waste, etc.
Bacteria §High bacterial levels may be found in stormwater runoff as a
result of leaking sanitary systems, garbage, pet waste, etc.
§The impacts of bacteria on surface waters may affect
recreational uses and aquatic life as well as impose health risks.
Oil and Grease §Numerous activities in urban areas produce oil, grease, and lubricating agents that are readily transported by stormwater. §The intensity of activities, including vehicle traffic, maintenance and fuelling activities, leaks and spills, and manufacturing
processes within an urban setting contribute heavily to the level of these pollutants present in adjacent surface waters.
Toxic Substances §Many toxic substances are potentially associated with urban stormwater including metals, pesticides, herbicides and
hydrocarbons.
§Toxic compounds may affect biological systems, and accumulate in bottom sediments of surface waters.
Heavy Metals §Heavy metals such as copper, lead, zinc, arsenic, chromium and cadmium may be typically found in urban stormwater runoff. §Metals in stormwater may be toxic to some aquatic life and may accumulate in aquatic animals.
§Urban sources of metals in stormwater may include automobiles, paints, preservatives, motor oil and various urban activities.
Temperature §Stormwater runoff increases in temperature as it flows over
impervious surfaces. In addition, water stored in shallow,
unshaded ponds and impoundments can increase in temperature.
§Removal of natural vegetation (such as tree canopy) opens up
water bodies to direct solar radiation.
§Elevated water temperatures can impact a water body’s ability to support certain fish and aquatic organisms.
1.2.3 Cost
Storm water management is an expensive business in urban areas. To alleviate the effects of runoff, local authorities spend a large percentage of government funds on storm water and sewerage infrastructure such as bio-retention basins, sediment basins, sand filters, swales, gutters, pipes and drains. This year the Brisbane City Council intends to spend nearly 500 million dollars to reduce stormwater impacts such as flooding and waterway degradation (Newman 2005). Other costs arise from storm water pollution, and its effect on local economies such as fisheries, tourism and recreation related businesses.
1.3 Purpose of this report
The objective of this study is to investigate Green Roofs as a method of reducing stormwater runoff in Brisbane. This will be achieved by comparing different methods
of Green Roof design, and calculating runoff reductions using soil and ecology theory.
2 BACKGROUND
The importance of implementing Green Roof systems in urban centres is becoming recognized worldwide. Initially inspired by the sod roofs seen in rural Iceland over several centuries, Green Roofs have been adopted by municipalities as a pragmatic means of ameliorating environmental impacts associated with storm water runoff.
2.1 What is a Green Roof?
A Green Roof, also known as a vegetated or eco-roof is an engineered roofing system that allows for the propagation of rooftop vegetation while protecting the integrity of the underlying roof (Earth Pledge 2005). While conventional roof gardens rely on heavy pots and planters, Green Roof systems allow for much more extensive cultivation of plant life across wide expanses of a given rooftop, thus replacing the vegetated footprint that was destroyed when the building was constructed. Throughout history there have always been Green Roofs of various types. Until recently, they had been forgotten or had sunk into obscurity, only to be "re-discovered" and further developed.
2.1.1 History of the Green Roof
The history of Green Roofs dates back to 500 B.C. when King Nebuchadnezzar commissioned the Hanging Gardens of Babylon (Figure 3) as a gift to his wife Semiramis (https://www.doczj.com/doc/7215741759.html, 2005). Considered one of the Seven Wonders of the World, these terraced structures were built over arched stone beams and waterproofed with layers of reeds and thick tar. With an area of roughly 2,000m2, the gardens consisted of trees, bushes, climbing plants, and exotic spices (Rohrbach 2003).
Figure 3: Hanging gardens of Babylon
From the ancient Hanging Gardens of Babylon to the modern aesthetics of Le Corbusier’s “New Architecture,” integrating nature into urban design has always been a natural step (Rohrbach 2003). The original inspiration for contemporary Green Roofs came from rugged Iceland, where sod roofs and walls were used for insulation. Usually made of stone, timber and turf, these thick walled structures (Figure 4) were highly effective at insulating a small house during extreme winter conditions.
Figure 4: Sod Roof (Iceland)
In the last 100 years, the ‘Modern Green Roof’ has gradually increased in popularity. Originating in Germany, countries such as Japan, Canada and the USA have all utilised Green Roofs for their environmental and economical benefits in city centres. In Germany, an estimated 10% of buildings now have Green Roofs. The city of Tokyo enacted “Tokyo Plan 2000” on April 1, 2001. Under this plan, useable rooftop space atop new buildings larger than 1,000 m2 must be 20% green (Earth Pledge 2005). Green Roofs have been incorporated into city planning in North America in Chicago, Portland, Oregon, and Toronto, Canada. Chicago, where there is a 2,000m2 Green Roof atop the city hall, recently passed the Chicago Energy Conservation Ordinance on June 3, 2002, requiring all new or refurbished roofs to contain Green Roofs or reflective roofing (Earth Pledge 2005). The most recognizable Green Roofs in North America were installed in the 1930's on Rockefeller Centre (Figure 5) in New York City. These rooftop gardens continue to flourish today after nearly seventy years of service.
Figure 5: Modern Green Roof (Rockefeller Centre, New York City)
2.1.2 How does a Green Roof work?
A Green Roof system (Figure 6) consists of 5 layers, each with a specific design purpose.
Figure 6: Green Roof System
1.Vegetation Layer
The vegetation layer is the most vital part of the Green Roof, and as such the hardest to perfect. Compatibility issues of Green Roof type, anticipated use, temperature, humidity, rainfall, and sun/shade exposure are important elements for successful plantings of any kind. Characteristics of vegetation typically used in Green Roof systems include:
§drought tolerant,
§shallow root systems,
§regenerative qualities, and
§resistance to direct radiation, frost and wind
Plant material can be applied to Green Roofs by several means: pre-vegetated mats or blankets; direct on-site planting of sedum cuttings and/or seed or root plants; hydro-planting; or any combination of these methods.
Most importantly for the artificial environment of a Green Roof, native and culturally adaptable plants need to be reviewed for heat and drought tolerance, as most systems are designed to be low maintenance.
2.Soil Layer
Lightweight, specially formulated soil absorbs and retains water in a controlled manner to nourish the plant life. The growing medium or soil substrate can be any mixture of native soil and organic matter. A successful soil should provide: §optimum water retention,
§good drainage and aeration,
§nutrient holding capacity,
§stability, and
§minimal weight
3.Drainage Layer
Every Green Roof must have a drainage layer to carry away excess water; on very shallow Green Roofs the drainage layer may be combined with a filter layer. Unimpeded drainage is assured in Green Roof systems because the drainage layer is applied over the entire roof area. A filter layer prevents soil from clogging the drainage system, while enabling water to penetrate and nurture the plant life. The drainage layer can also include a water retention fabric to store excess water, hence increasing the capacity of the roof.
4.Waterproofing Layer
A roofing membrane provides the critical waterproofing layer; ideally it should waterproof the entire roof, and prevent damage to the roof construction due to plant penetration.
5.Roof Construction
The roof construction provides a foundation to support the Green Roof system.
2.2 Green Roof Techniques
Modern Green Roofs can be categorized as ‘intensive’ or ‘extensive’ systems depending on the plant material and planned usage for the roof area.
2.2.1 Intensive Green Roofs
Intensive Green Roofs (Figure 7) are accessible gardens used for recreational and leisure purposes. The landscape variations are practically limitless as it is feasible to create an environment at roof level similar to that of any designed garden. An intensive garden requires maintenance and management throughout the year to ensure the upkeep of the garden and vegetation (https://www.doczj.com/doc/7215741759.html, 2005). The more intensive
the landscaping, the greater the diversity options for design. There is little to restrict scope for design other than the overall weight of the system and its effect on the cost of the supporting construction.
Figure 7: Intensive Green Roof (Vancouver Coast Plaza Hotel)
Intensive Green Roofs have the following pros and cons:
Advantages §Greater diversity of plants can be used
§Good insulation properties
§Accessible recreation area
§Retains more stormwater runoff
§More favourable conditions for plants
Disadvantages §Greater weight loading on the roof (up to 1000mm of soil)
§Need for irrigation and drainage systems §Higher cost
§Complex system requires expertise
2.2.2 Extensive Green Roofs
Extensive Green Roofs (Figure 8) are lower in weight, cost, and maintenance than intensive systems. Plants for extensive Green Roofs tend to require 100mm or less soil and little additional irrigation or care (https://www.doczj.com/doc/7215741759.html, 2005). Typically, they include sedums, grasses, and wildflowers (see Appendix for plant list). It is important to note that extensive roofs are often unable to accommodate regular human traffic.
Figure 8: extensive Green Roof (Ford assembly plant, Dearborn, MI)
The pros and cons of Extensive Green Roofs include:
Advantages §Lightweight construction
§Suitable for any size area
§Suitable for angled roofs
§Low maintenance
§Little technical expertise required
§Relatively inexpensive
§No need for irrigation and drainage systems Disadvantages §Limited choice of plants
§No recreation access
§Can be unattractive in winter
§Plants can get stressed during drought
2.3 Green Roof benefits
As well as reducing storm water runoff and associated impacts, Green Roofs provide a range of environmental and social benefits.
There are many potential benefits associated with Green Roofs. These include: §Stormwater Management
§Energy Conservation
§Reducing sound reflection and transmission
§Prolonging the service life of roofing materials
§Mitigating urban heat-island effects
§Improving air quality
§Creating wildlife habitat
§Food production, and
§Increased property values.
5.2.1 Stormwater Management
The most important benefit of a Green Roof, as evaluated in this report, is the ability to reduce stormwater runoff. Instead of draining off the roof, where it can become a burden to a city’s infrastructure and ecosystem, a significant portion of stormwater is absorbed by the soil and, in turn, by the plant life. By retaining rainfall, Green Roofs aid in alleviating pressure on drainage systems helping to reduce pollution, erosion, and flooding.
5.2.2 Energy Conservation
Although initially designed to insulate houses in the cold conditions of Iceland and Scandinavia, Green Roofs offer similar benefits in warm climates. An unprotected or poorly insulated roof made from hard impervious construction materials such as concrete, stone, asphalt or tarmac, absorb solar energy and increase overall building temperatures. By providing shade and reducing heat absorption (twice as efficient as reflective roof surfaces), a Green Roof can significantly reduce the temperature of a building, hence reducing cooling costs. Environment Canada have found that a one story building with a 100mm deep grass roof can result in a 25% reduction in summer cooling needs. Chicago’s City Hall, which has a large Green Roof, is expected to save up to $5,000 a year in heating and cooling costs due to the roof (Earth Pledge 2005).
Citywide Green Roof implementation has the potential to reduce the ambient air temperature in a city. Lower temperatures during summer months result in decreased demand for electricity. During winter months, Green Roofs can provide important insulation, reducing the demand for heat energy.
5.2.3 Sound Insulation
It is certain that Green Roofs can be used as an effective sound attenuation system. The combination of soil, plants and trapped layers of air within Green Roof systems can act as a sound insulation barrier. Sound waves are absorbed, reflected or deflected. The growing medium tends to block lower sound frequencies whilst the plants block higher frequencies (https://www.doczj.com/doc/7215741759.html, 2005). The amount of sound insulation is dependent on the system used and the substrate depth. Green Roofs have been used to address sound impacts from air traffic at the Schiphol International Airport in Amsterdam (Figure 9). In this case, Green Roofs were installed on buildings that lie below the flight path on approaches to the airport, part of a plan to mitigate impacts associated with expansion of the airport (https://www.doczj.com/doc/7215741759.html, 2005).
Figure 9: Sedum covers the roof of Schiphol International Airport in Amsterdam.
5.2.4 Protection of roof membrane
A Green Roof can extend the lifespan of a roofing membrane by protecting it from intense UV degradation and continued expansion and contraction due to fluctuating temperatures. Most roofs have to be replaced every 15 to 20 years; the Green Roof at Rockefeller Centre (Figure 7) was constructed in the 1930’s and still has its original waterproofing membrane (Chase 2004).
5.2.5 Reduction of the Urban Heat Island Effect
The term urban heat island effect refers to the difference in temperature between a city and its surrounding areas (Figure 10). The temperature in an urban area can be up to 10 degrees hotter due to the following factors (Heat Island Group 2000): §Displacement of trees and vegetation minimizes the natural cooling effects of shading and evaporation of water from soil and leaves (evapotranspiration).
§Tall buildings and narrow streets can heat air trapped between them and reduce air flow.
§Waste heat from vehicles, factories, and air conditioners add warmth to their surroundings, further exacerbating the heat island effect.
§In addition to these factors, heat island intensities depend on an area's weather and climate, proximity to water bodies, and topography.
Figure 10: Heat Island Effect
Green Roofs combat the urban heat island effect due to the increased vegetation they bring to the urban landscape. Plants cool their surrounding environments through evapotranspiration, hence reducing the overall temperature of the city (https://www.doczj.com/doc/7215741759.html, 2005). With more Green Roofs in the city and less bitumen and concrete, our cities can be cooled down.
5.2.6 Improved Air Quality
To most Australians, urban and regional air pollution is today’s greatest environmental threat. Industry, power generation and motor vehicles release pollutants that may lead to photochemical smog, haze, and acidification. Brisbane traffic alone emits nearly 60,000 tonnes of carbon monoxide and nitrous oxide every year (Lockington 2005). The nature of air pollution and the impact it may have depend on a host of factors. These include the pollutant source, reactions in the atmosphere, transport by winds, and land features.
Air pollution problems can often be reduced using Green Roofs. Any vegetation has the ability to filter air by absorbing and converting carbon dioxide and producing oxygen. In Frankfurt Germany, for example, a street without trees had an air pollution count of 10-20,000 dirt particles per litre of air and a treed street in the same neighbourhood had an air pollution count of less than a third of that amount (Peck & Kuhn 2005). Based on data from Environment Canada, a grass roof with 2,000 m2 of unmown grass could cleanse 4,000 kg of dirt from the air per year (2 kg per m2 of roof).
5.2.7 Habitat and biodiversity
Green Roofs can be home to a diverse range of wildlife. By providing a habitat free from human disturbance, birds, possums and insects can survive in busy urban environments without assistance. Studies in the United States show that, provided there is a good source of nectar, butterflies will visit gardens located as high as twenty stories (Johnson and Newton 1996). Other species found at high levels include bees on the twenty-third floor, and squirrels and birds on the nineteenth floor (Peck 1999).
5.2.8 Food Production
A well-planned Green Roof can support all the same plants and herbs that can be found in a traditional vegetable garden. The Fairmont Waterfront Hotel in Vancouver has been growing herbs and vegetables on its Green Roof since 1994 (Figure 11). By cultivating their own produce they have saved in excess of $30,000 every year in food costs (City-Farmer 2005).
Figure 11: Fairmont Hotel vegetable garden
5.2.9 Property Values
Ignoring all other benefits, Green Roofs are an attractive and dramatic architectural amenity. In new projects, they can be incorporated as essential elements of the overall landscape. More importantly, they can transform existing structures by converting roof-top eye-sores into assets. In many cases they can also be used to provide passive recreational space away from the hullabaloo of city streets.
3 GREEN ROOF DESIGN
The evaluation of Green Roofs in Brisbane used the following approach:
1.Investigate average rainfall and evaporation rates.
2.Estimate water use for different vegetation.
3.Select a suitable soil based on retention and infiltration rate.
https://www.doczj.com/doc/7215741759.html,e a simple water flow spreadsheet to compare soil retention, with
rainfall and evapotranspiration rates to find an appropriate soil
depth for sustaining plant life.
5.Calculate runoff reductions.
3.1 Brisbane Climate Conditions
The weather conditions in Brisbane are considered extreme due to high temperatures during summer and low rainfall during winter and spring. The monthly rainfall,
法源法律实务综合模拟软件 一、产品名称及规格型号 法源法律实务综合模拟软件V1.0 二、产品说明 （一）系统介绍 法源法律实务综合模拟软件是完全模拟诉讼实务中的程序和标准的法律案件审理程序的整个过程的一套训练系统。系统覆盖现今所有法律机构办案流程，通过模拟了解法院、检察院、公安机关、仲裁、行政机构如何进行案件审理，以及在整个诉讼、侦查等过程中，如何去实现自己的诉讼权利等等。系统内置的业务涉及法院、检察院、公安侦查、仲裁、行政复议（处罚）、调解的四十余种诉讼与非讼业务流程。 （二）系统价值 1、通过软件的案件和流程设置，学生通过模拟了解法院、检察院、公安机关、仲裁、行政机构如何进行案件审理，以及在整个诉讼、侦查等过程中，如何去实现自己的诉讼权利等等。 2、软件内置的业务涉及法院、检察院、公安侦查、仲裁、行政复议（处罚）、调解等。 3、软件内置的教学案例为真实的案例，并且在教师端可以进行自由添加删除修改。所谓的真实案例是该案件要求附带整套证据扫描件。 4、教师端可以进行实时庭审的监控以及对实验的所有学生进行实验进度的监控和评分。 5、管理员端可以进行班级、账号的添加，可以对软件的数据进行添加修改（如添加视频）。 6、学生端可以完成老师安排的实验也可以自行添加实验进行练习（实验的业务详见参数），可以进行单人多角色模式和多人互动模式进行操作，庭审中即可用语言视频操作也可以用文字录入模式进行操作。 7、业务流程以流程图式和 flash两种方式嵌入，即让学生和教师快速清楚了解诉讼侦查等业务的整个概况，又增加了趣味性。
8、考核功能：具有主观与自动评分相结合来（实验完成的时间、完成程度、教师预先设定的实验要求）考核学生的整个实验。 9、诉讼流程：系统用流程图跟踪颜色变动方式来显示，可以清楚直观的显示学生的实验情况，以及教师对其的监控。 10、实验数据：实验数据可以在教师端口导出所有学生的所有已完成实验的案件文书，可保存WORD打印。 11、软件数据： （1）真实案件 50 例； （2）文书模版：内置 1400 份各类型的法律文书模板； （3）司法案例，内置上千例司法案例、两高公报等; （4）合同模板：内置上千份合同模板库。 （5）法律法规：内置40余万的法律法规、司法解释等 12、软件为B/S架构网络版，客户端没有站点限制。 三、系统优势 A功能： 1、操作模式： 单人模式：单帐号扮演案件中的所有角色，让学生独立完成实验，方便其熟悉诉讼中的每个环节。 多人模式：多帐号互动扮演案件中的角色，让学生之间互动操作来配合完成实验，可根据分析案情、证据、焦点等全面提高法律技能。 2、实验流程： （1）法院： 民事诉讼 A民事一审程序、B民事一审反诉程序、C民事二审程序、D民事非诉特别程序：督促程序、E民事非诉特别程序：公示催告程序F民事非诉特别程序：企业破产程序、G民事特别程序：选民资格案件程序H民事特别程序：宣告公民失踪和宣告公民死亡案件程序、I民事特别程序：认定公民无行为能力或者限制行为能力案件程序、J民事特别程序：认定财产无主案件程序K民事特别程序：宣告婚
第八章 Green函数法 8.2 基础训练 8.2.1 例题分析 例1求三维泊松方程的基本解． 解：Green函数满足的方程为 (8。1) 采用球坐标，并将坐标原点放在源点上． 由于区域是无界的，点源所产生的场应与方向无关，而只是r的函数，于是式(8.1)简化为当时，方程化为齐次的，即 易于求得其一般解为 (8。2) 取，不失一般性，得 (8。3) 考虑的情形．为此，对方程(8.1)在以原点为球心、为半径的小球体内作体积分 从而 而由散度定理 为的边界面） 有 故 将式(8.3)的结果代入上式，得 代入式(8.3)，于是
例2求二维泊松方程的基本解． 解：格林函数满足的方程为 (8。5) 采用极坐标，并将坐标原点放在源点上，则 与三维问题一样，G应只是r的函数，于是式(8。5)简化为 (8。6) 当时，解式(8。6)，得 当时，在以原点为中心、为半径的小圆内对方程(8。.5)两边作面积分，注意到二维情况下的散度定理为 为的边界） 类似于对三维情况的讨论，得 于是 (8.7) 例3求泊松方程在矩形区域内的狄氏问题的格林函数． 解：其格林函数的定解问题为 它是定解问题 当时的特例，而与定解问题(8-10) ~ (8.11)相应的本征值问题为 它的本征值和归一化的本征函数分别是 其中 在式(8.8)中，故根据式(8.7)，有
例4求解球的狄氏问题 (8.12) 解：此时方程的非齐次项，故由解的积分公式得定解问题(8.12)的解为 (8.13) 其中为球面，G为球的狄氏格林函数，它满足定解问题 (8.14) 故求u的问题就转化为求边界为球面的三维泊松方程的狄氏格林函数G的问题．而由上面所述的G的物理意义知，求G即要求在点置有正电荷的接地导体球内任意一点M处的电位，亦即要求感应电荷所产生的电位g，它满足 (8.15) 由物理学知识知，倘若在点关于球面的对称点（又称像点）放置一负点电荷，则由于在球外，它对球内电位的贡献必然满足拉氏方程．因此，只要适当选择q的大小，使之对边界面上电位的贡献与点的正电荷对边界面上电位的贡献等值，则对球内任一点电位的贡献即与g等效．为此，如图8-1所示，我们延长到，并记； ，使 即 则为关于球面的像点．显然，当M点在球面上时（如图8-2所示），,故有 (8.16) 从而有 即(8.17) 图8-1 图8-2 由式(8.17)可以看出，只要在点放置一负电荷，则它在球内直到球上任意一点
农田水利学课程考试试题及答案 姓名年级专业学号 一、名词解释（每小题2分共10分） 1.灌水率： 2.排涝模数： 3.平均排除法： 4.（排涝计算中的）设计内水位： 5.容泄区： 二．选择题（共10分） 1.灌溉设计标准是反映灌区效益达到某一水平的一个重要技术指标，一般以( )与( )表示？ A、灌溉设计保证率、抗旱天数。 B、水文年型、降水量。 C、设计灌溉用水量全部获得满足的年数、抗旱天数。 D、水源来水量、灌区需水量。 2.什么叫田间渠系的灌排相邻布置？（） A、灌溉渠道与排水沟道的规划布置。 B、田间各级渠道规划布置的形式。 C、田间灌排渠系并行相邻的布置形式。 D、田间灌排渠系交错的布置形式。
3.渠道的输水损失包括以下四个部分：（） A、干渠、支渠、斗渠及农渠等四级渠道的水量损失。 B、渠床土质、地下水埋深、渠道的工作制度及输水时间。 C、自由渗流、顶托渗流、渠床土质、与渠道的工作制度等。 D、渠道水面蒸发损失、渠床渗漏损失、闸门漏水与渠道退水等。 4.什么叫渠道水的利用系数？（） A、灌溉渠系的净流量与毛流量的比值。 B、某一级渠道的净流量与毛流量的比值。 C、田间实际灌入的有效水量与末级渠道的供水量之比。 D、实际灌入农田的有效水量和渠首引入的水量之比。 5.在渠道规划设计中，渠道最小流量有何作用？（） A、用以校核对下一级渠道的水位控制条件。 B、用以校核渠道不淤条件。 C、用以确定修建节制闸的位置。 D、用以校核对下一级渠道的水位控制条件和确定修建节制闸的位置，并按最小流量验算渠道不淤条件。 6.什么叫雨水径流集蓄灌溉工程？（） A、导引、收集雨水径流，并把它蓄存起来加以有效灌溉利用的工程技术措施。 B、田面、坡面、路面及屋面庭院等各类集水工程。
中国科学院包括5个学部（数理学部、化学部、生物学部、地学部、技术科学部），以及11个分院（沈阳、长春、上海、南京、武汉、广州、成都、昆明、西安、兰州、新疆）、84个研究院所、1所大学、2所学院、4个文献情报中心、3个技术支撑机构和2个新闻出版单位，分布在全国20多个省（市）。此外，还投资兴办了430余家科技型企业（含转制单位），涉及11个行业，其中包括8家上市公司。 我虽然是理科生，但却是跨校跨专业考上中科院的，现在回顾自己的考研之路，真的是很艰辛。当时时间真的是很紧，虽然我在三月份就开始复习了，可在十月份时由于种种原因，又换了一个学校又换了一个专业。所以，我想给跟我情况类似的后来人以下12点建议，仅供参考。 1.复习时一定要做到前紧后松，由于人在开始时不管是精力还是兴趣都是很好的，所以一定要抓住这段时间攻克难点。 2.对于数学和专业课，要先过一遍书本，把课后题目都搞定，并记下以后还有价值再看的题目。 3.对于数学，本人比较偏好李永乐的复习全书，这本书在实用性上是非常强的，它的基础知识和题目是成绩提高的关键。建议题目一定要自己算出得数，并把一些关键的题目记下。 4.专业课一定要下大功夫，这是你跨校能否考上的决定因素。除了指定数目和真题外，最好可以找到去年考上这个专业的师兄师姐，从他们那里可以得到很多资料和经验（包括复试的）。 5.对于数学和专业课的重要题目，一定要多做。 6.在对待模拟题上，只当作练兵就行了，正式考试出的题目是很正规的，不会是些偏难偏怪的题目，还是比较基础的。 7.每天给自己定个计划，每天坚持是成败的关键。
8.政治尽量还是上个辅导班比较好，强化班帮你打基础，最后的预测班还是挺有用的，能帮你省不少事。 9.尽量找几个志同道合的朋友一起结伴，有问题可以相互讨论，本人觉得结伴考研对自己帮助非常大，当然尽量不要找异性，在考研攻坚时人心理是很脆弱的。 10.每天给自己留出一点时间做整理。梳理一下自己的一天，觉得自己还有哪些问题，总之是要给自己留出一段思考的时间。 11.一定要给自己留出放松娱乐的时间，这点非常重要。考研到了最后，已经不是智力的较量，而是体力的较量。所以每天一定要给自己留出一个小时左右放松娱乐锻炼的时间。 12.在考研整个过程中，做题目至关重要，题目一定不能做少，要花大功夫把每类题目都练得滚瓜烂熟。 就说这么多吧，以上只是本人的一点小建议。没说到的内容大家可以在多参考别人的经验，在此感谢和我一起战
湖北警官学院虚拟仿真实验教学建设方案 一、方案背景 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号）精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。 目前，大多数高校都有针对课程使用实验教学软件，但由于每个专业或课程的情况不同，购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。由于学校管理工作的复杂性，各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系，各自为政，形成了“信息孤岛”。主要面临如下问题：? 管理混乱，各种实验教学软件缺乏统一的集中管理。 ? 使用不规范，缺乏统一的操作模式和管理方式； ? 可扩展性差，无法支持课程和相应实验的扩展； ? 各系统的数据无法共享，容易形成“信息孤岛”； ? 缺乏足够的开放性； ? 软件部署复杂，不同的软件不能运行在同一台服务器上； 二、方案目标 该方案的目标就是高效管理实验教学资源，实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享，满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的，通过系统间的无缝连接，使之达到一个整体的实验效果，学校通过该平台的部署，不仅可以促进系统的耦合度，解决信息孤岛的问题，还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。 平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能，包括：门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效
农田水利学课程考试试题及答案 姓名 年级 专业 学号 一、名词解释（每小题 2 分 共 10 分） 1. 灌水率： 2. 排涝模数： 3. 平均排除法： 4. （排涝计算中的）设计内水位： 5. 容泄区： 二．选择题（共 10 分） 1. 灌溉设计标准是反映灌区效益达到某一水平的一个重要技术指标，一般以 （ ）与 （ ）表示？ A 、灌溉设计保证率、抗旱天数。 B 、水文年型、降水量。 C 、设计灌溉用水量全部获得满足的年数、抗旱天数。 D 、水源来水量、灌区需水量。 2. 什么叫田间渠系的灌排相邻布置？ （ ） 3. 渠道的输水损失包括以下四个部分： （ ） A 、干渠、支渠、斗渠及农渠等四级渠道的水量损失。 B 、渠床土质、地下水埋深、渠道的工作制度及输水时间。 C 、自由渗流、顶托渗流、渠床土质、与渠道的工作制度等。 D 、渠道水面蒸发损失、渠床渗漏损失、闸门漏水与渠道退水等。 4. 什么叫渠道水的利用系数？ （ ） A 、灌溉渠系的净流量与毛流量的比值。 B 、某一级渠道的净流量与毛流量的比值。 C 、田间实际灌入的有效水量与末级渠道的供水量之比。 D 、实际灌入农田的有效水量和渠首引入的水量之比。 5. 在渠道规划设计中，渠道最小流量有何作用？ （ ） A 、用以校核对下一级渠道的水位控制条件。 A 、灌溉渠道与排水沟道的规划布置。 B 、田间各级渠道规划布置的形 式。
B、用以校核渠道不淤条件。 C、用以确定修建节制闸的位置。 D、用以校核对下一级渠道的水位控制条件和确定修建节制闸的位置，并按最小流量验算渠道不淤条件。 6.什么叫雨水径流集蓄灌溉工程？（） A 、导引、收集雨水径流，并把它蓄存起来加以有效灌溉利用的工程技术措施。 B、田面、坡面、路面及屋面庭院等各类集水工程。 C、各类形式的水窖、水窑窖等蓄水工程。 D、各类最为有效节水的灌溉方式。 7.集流面的处理主要包括哪三类方法？（） A 、采用混凝土、水泥土、三七灰土进行表面处理。 B、采用塑料薄膜、或塑膜复沥青、复草泥。 C、植被管理；地表处理；化学处理。 D、采用钠盐、硅有机树脂及粗石蜡等化学处理方法。 8.蓄水工程有哪几种主要的类型？（） A 、引水渠沟或管道、入水口、拦污栅、沉沙槽、蓄水设施以及放水装置等。 B、涝池、旱井、田间蓄水池、水窖、水窑窖等。 C、引水渠、蓄水窑洞与放水暗管与放水暗渠。 D 、沉沙池、进水管、水窖等。 9.什么叫续灌方式？（） A 、类似于自来水管道可随机用水的供水方式。 B、输配水管道进行输水、配水和灌水的方式。 C、是指上一级管道按预先划分好的轮灌组分组向下一级管道配水的方式。 D 、是指上一级管道向所有的下一级管道同时配水的方式。 10.什么叫集水效率？（） A 、降水特征（次降雨量、降雨强度）和集水面质地、坡度、前期含水量与集水面尺寸。 B、集水面的处理材料、集水面积、集流路径和汇流时间。 C、随降水强度的增大而提高。 D、某时段内或某次降雨集水面的集水量占同一时期内的降雨量的比值。 三、简答题（每题6分，共30分） 1.四种地表取水方式的使用条件
农田水利学课程考试试题 姓名年级专业学号 一、名词解释（每小题2分共10分） 1、渠道设计流量： 2、灌溉水利用系数： 3、最小流量： 4、田间净流量:： 5、不冲流速： 二．单向选择题（共10分） 1.地下水临界深度是指? （） A、地下水埋藏深度。 B、在一定的自然条件和农业技术措施条件下，为了保证土壤不产生渍害，所要求保持的地下水最小埋深。 C、在一定的自然条件和农业技术措施条件下，为了保证土壤不产生盐碱化和作物不受盐害，所要求保持的地下水最小埋深。 D、在一定的自然条件和农业技术措施条件下，为了保证土壤不产生盐碱化和作物不受盐害，所要求保持的地下水最大埋深。 2.对于控制一定地下水位要求的农田排水系统，下列哪种说法是正确的？（） A、在同一排水沟深度的情况下，排水沟的间距愈大，地下水位下降速度愈快，在一定时间内地下水位的下降值愈大，在规定时间内地下水位的下降值也愈大。 B、在允许的时间内要求达到的地下水埋藏深度ΔH一定时，排水沟的间距愈大，需要的深度也愈大。 C、在允许的时间内要求达到的地下水埋藏深度ΔH一定时，排水沟的间距愈小，需要的深度也愈大。 D、在同一排水沟间距的情况下，排水沟的深度愈小，地下水位下降速度愈快，在一定时间内地下水位的下降值愈大，在规定时间内地下水位的下降值也愈大。
3.设计排涝标准时，需选择发生一定重现期的暴雨，一般选择标准是？（） A、1-5年。 B、5-10年。 C、10-15年。 D、15-20年。 4.对渍害最不敏感的作物是？（） A、小麦； B、玉米； C、高粱； D、水稻。 5.特别适宜防治土壤次生盐碱化的农田排水方式是？（） A、明沟排水； B、竖井排水； C、暗管排水； D、暗沟排水。 6.在进行排水沟设计时，用来校核排水沟的最小流速的设计流量是？（） A、排涝设计流量； B、排渍设计流量； C、日常排水设计流量； D、排涝模数。 7.农田长期渍水不会造成下列后果？ A、土壤的透气性很差。 B、土层都处于强烈的氧化状态。 C、利于硫化氢等硫化物的形成，对作物根系产生永久性伤害。 D、有机质矿化程度低，分解释放的有效养分少，不能满足作物生长的需要。 8.防治土壤盐碱化的水利技术不包括？（） A、明沟排水 B、井灌井排 C、灌水冲洗 D、放淤改良 9.什么叫计划用水？（） A、灌溉水量的分配方法。 B、就是按作物的需水要求与灌溉水源的供水情况，结合渠系工程状况，有计划地蓄水、引水、配水与灌水。 C、是指灌溉水在灌区各级渠系调配、管理的方式。 D、是指灌溉水通过各级渠道流入田间的方法。 10.灌区用水计划一般来说有哪四种主要类型？（） A、水源引水计划、渠系配水计划与田间的用水计划等。 B、水权集中、统筹兼顾、分级管理、均衡受益。 C、年度轮廓用水计划、某灌季全渠系用水计划、干支渠段用水计划及用水单位的用水计划。 D、上下结合、分级编制，统一调度、联合运用。
一、动物研究所简介 动物研究所历史悠久，人才辈出，贡献卓著。1962年由昆虫研究所和动物研究所合并成为现在的动物研究所。动物研究所目前拥有三个国家重点实验室，即干细胞与生殖生物学国家重点实验室、膜生物学国家重点实验室、农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室；建立了动物生态与保护生物学院重点实验室和动物进化与系统学院重点实验室；有馆藏量近800万号的动物标本馆；还建立了国家动物博物馆，以及众多的野外观察研究台站和基地。研究所主要定位在围绕农业、生态、环境和人类健康及其人与自然协调并存等方面的重大需求和科学问题，在珍稀濒危动物保护、有害动物控制、资源动物可持续利用、动物疾病预警与防控、生殖与发育生物学、动物系统学和进化生物学等领域开展基础性、前瞻性、战略性研究。动物研究所在2003年全国一级学科生物学学科评估中整体水平排名第二，2009年全国一级学科生物学学科评估中整体水平排名第五，在2005年及2010年获得全国优秀博士后流动站荣誉称号。1981年，国务院学位委员会批准动物研究所为我国首批具有博士、硕士学位授予权单位；1987年获准开展具有研究生毕业同等学力的在职人员理学硕士学位、博士学位资格授予工作；1988年经全国博士后管委会批准建立博士后科研流动站；1994年获准为博士生导师自行评定单位；1997年、2000年先后两次被评为中国科学院博士生重点培养基地；1998年被国务院学位委员会批准为一级学科（生物学）博士、硕士学位授予权单位；2008年，动物研究所“生态学”获得北京市重点学科建设资助；2011年，生态学、动物学、发育生物学、细胞生物学四个学科被中科院评为重点学科。2010年，增设生物工程硕士培养点；2011年，成功增列生物医学工程、免疫学、病理学与病理生理学三个学术型硕士培养点。2014年，成功增列基因组学博士及硕士培养点。2016年，成功增列免疫学、病理学与病理生理学两个学术型博士培养点。2017年，成功增列再生医学博士及硕士培养点。现有在学研究生600多人。 二、中国科学院大学生物工程专业招生情况、考试科目
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7215741759.html, 基于云计算的虚拟仿真实验平台设计 作者：崔连敏 来源：《软件导刊》2015年第11期 摘要摘要：针对高校虚拟仿真实验平台存在的重复投入、资源无法共享等问题，探讨云计算及其特点，提出基于云计算的虚拟仿真实验平台的架构模型，设计基于云计算的虚拟仿真实验平台，并介绍实验平台的功能和特点。 关键词关键词：云计算；虚拟仿真；实验平台；平台设计 DOIDOI：10.11907/rjdk.151843 中图分类号：TP302 文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2015）011000602 基金项目基金项目：上海市青年教师资助计划（1014204804）；上海市教委重点课程项目（2015）；2015年度上海理工大学“精品本科”教学改革项目（2015-JPBKZ-017） 作者简介作者简介：崔连敏（1988-），女，河南新乡人，硕士，上海理工大学实验室管理与服务中心助理实验师，研究方向为物理实验、信息技术。 0引言 虚拟仿真实验利用计算机网络技术和多媒体技术，通过计算机模拟实际实验操作，演示实验中的图形、文字、数据等信息。虚拟仿真实验打破了传统实验教学课时有限、场地固定等限制，提升了实验教学效果。随着信息技术和虚拟现实技术的发展，国内很多高校都建设了虚拟仿真实验室。然而许多高校建设虚拟仿真实验室时存在硬件重复投入、服务器闲置率高、建设及维护成本高、数据资源无法共享等问题。云计算技术被认为是一项继个人电脑、互联网技术后的信息技术革命性的新技术，在诸多领域都得到应用。借助云计算技术搭建虚拟仿真实验平台，对校内各实验中心的虚拟仿真实验平台统一部署和维护，能够整合硬件和软件资源，降低平台开发和搭建成本，实现信息资源共享。 1云计算虚拟仿真平台的优势 云计算是分布计算、并行计算、网络存储、虚拟化、负载均衡和热备份冗余等传统计算和网络技术发展融合的产物。云计算致力于解决网络平台的通讯、存储和资源利用等问题。自2006年Google公司首席执行官首次提出云计算的概念以来，云计算技术发展十分迅速。目前Google、IBM、亚马逊、微软、SUN等国际化大公司纷纷推出了自己的云计算平台，国内华为、阿里巴巴、腾讯、百度等也相继启动了云计算项目。典型的云计算架构分为基础设施层、
农田水利学计算题 1、某小型灌区作物单一为葡萄，某次灌水有600亩需灌水，灌水定额为25m 3/亩，灌区灌溉水利用系数为0.75，试计算该次灌水的净灌溉用水量和毛灌溉用水量。 解：W 毛=MA/η水=25*600/0.75=20000（m3） W 净=MA=25*600=15000（m3） 2、某灌区A =0.2万亩，A 蔬菜=0.16万亩，A 花卉=0.04万亩，m 蔬菜=20m 3/亩，m 花卉=15m 3/亩。求综合净灌水定额m 综及净灌溉用水量。 解：m 综=α1m 1+α2m 2=0.8*20+0.2*15=16+3=19（m3/亩） W=m 综*A=19*2000=38000（m3） 3、某小型提水灌区，作物均为果树，面积1000亩，用水高峰期最大灌水定额为25m3/亩，灌溉水利用系数为0.75，灌水延续4天，每天灌水20小时。试计算水泵设计流量。 解：Q 设= =25*1000/(3600*20*4*0.75)=0.12（m3/s ） 4、已知苏南某圩区，F=3.8Km2，其中旱地占20%，水田占80%。水田日耗水e=5mm/d ，水田滞蓄30mm ，旱地径流系数为0.6 。排涝标准采用1日暴雨200mm ，2天排除，水泵每天工作时间22小时。试求泵站设计排涝流量Q 和综合设计排涝模数q 。 解：R 水田=P-h 田蓄-eT=200-30-5*2=160（mm ） 水ηTt A m t T W Q k j j ij i i i 360036001∑==??=
R旱田=αP=0.6*200=120（mm） ∴Q=(R水田F水田+R旱田F旱田)/3.6Tt =(160*3.8*0.8+120*3.8*0.2)/3.6*2*22 =3.65(m3/s) ∴q =Q/F=3.65/3.8=0.96(m3/km2) 5、冬小麦播前土壤最大计划湿润层深度为0.6m，土壤平均孔隙率42.5%（占土壤体积百分比），土壤田间持水率为70%（孔隙百分比）。播前土壤含水率为45.0%（孔隙百分比）。计算冬小麦的播前灌水定额。解：M=667Hn(θmax-θ0)=667*0.6*0.425*(0.7-0.45) =42.5(m3/亩) 6、已知某渠系如图1-4-3所示，干、支渠采用续灌，设计灌水率q=0.78m3/（s·万亩），一支灌溉面积为2万亩，二支灌溉面积为2.4万亩，三支灌溉面积2.5万亩，支渠的灌溉水利用系数为0.82，干渠渠道水利用系数0.9。 【要求】 （1）计算各支渠设计流量； （2）计算干渠设计流量和灌区灌溉水利用系数。 解：（1）Q1=qA1/η支水=0.78*2/0.82=1.90(m3/s) Q2=qA2/η支水=0.78*2.4/0.82=2.28(m3/s) Q3=qA3/η支水=0.78*2.5/0.82=2.38(m3/s) （2）η水=η支水*η干=0.82*0.9=0.74 7、1）下图渠系干、支渠续灌
中国科学院研究生院水生生物研究所中国科学院研究生院水生生物研究所 2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 生物学生物学 一、名词解释名词解释（（每题4分，共40分） 1．细胞免疫和体液免疫（cellular immunity and humoral immunity ）： 2．光周期现象（photoperiodism ）： 3．溶原周期（lysogenic cycle ）： 4．原生演替和次生演替（primary succession and secondary succession ）： 5．初生生长和次生生长（primary growth and secondary growth ）： 6．双名法或二名法（binomial nomenclature ）： 7．生态位（niche ）： 8．不完全双循环和完全双循环（Incomplete double circulation and complete double circulation ）： 9．完全变态和不完全变态（holometabola and heterometabola ）： 10．同律分节（homonomous metamerism ）： 二、填空题填空题（（每空每空 1 1 1 分分，共 30 30 分分） 1．构成脂双层的脂质包括 、 和 。 2．细胞核包括 、 、 和核仁4部分。 3．脊索动物的共同特征主要表现在 、 、 几个方面。 4．动物受精卵的早期发育一般都要经过 、 、 、神经胚和中胚层发生等阶段。 5．反射是在一定的神经结构中进行的，这种结构就是反射弧。反射弧包括以下几部分： 、 、 、 与效应器。 6．病毒不具细胞形态，没有完整的 ，不能制造 ，所以病毒不能独立进行各种生命过程。 7．各类脊椎动物血液循环系统的形态结构属于同一类型，它们是同源器官，它们都是由 、 、 、 和淋巴等部分组成的。 8.在生物进化的历程中影响生物进化的因素很复杂主要有 、 、 和灭绝几个方面。 9. 细胞骨架是由 、 和 三种蛋白质纤维组成的。 10. 蒸腾作用之所以能将树中的木质部汁液拉上去是因为水的两种特殊作用：
河海大学2002年攻读硕士学位研究生入学考试试题 名称:农田水利学 一:名词解释（每小题4分） 1、作物需水量 2、喷灌强度 3、灌溉水利用系数 4、作物水分生产函数 5、排渍水位 6、排水承泄区 二、判断题（每小题2分，共20分） 1、土壤中的毛管水是不能被植物根系吸收利用的水分（） 2、灌水定额是灌区的单位面积在单位时间内的灌水量（） 3、水库取水方式适用于河道水位和流量都满足灌溉引水要求的情况（） 4、规划固定式喷灌系统时，支管轮灌方式是否合理对于管的设计流量有显著影响（） 5、设计灌溉渠道时，如果糙率系数取值偏小，就会使渠道断面偏小，从而影响渠道过水能力（） 6、田间排水沟的间距取决于土壤性质和排水要求，和排水沟的深度无关（） 7、排渍模数是排水渠单位面积的排渍流量（） 8、灌溉渠道实行轮灌的主要目的在于减少渠道渗漏损失（） 9、喷灌工程不适用于地面坡度变化复杂的农田使用（） 10、用平均排出法计算的排涝设计流量比可能出现的排涝设计流量偏大（） 三、问答题（每小题8分，共40分） 1、灌溉渠道的设计流量、加大流量、最小流量在渠道设计中各有什么用途？ 2、排水沟道系统的规划布置要考虑哪些原则？ 3、局部灌溉包括哪些类型？渠道衬砌有何优缺点？ 4、渠道的水量损失包括哪些方面？渠道衬砌有何优缺点？ 5、灌溉管道系统的工作制度包括哪些内容？各自的适用条件是什么？ 河海大学2001年攻读硕士学位入学考试试题 名称：农田水利学 一：名词解释（每小题三分） 1. 凋萎系数2、作物需水量3、灌溉设计保证率 4、灌溉制度5、日常水位6、排水承泻区7、排渍模数8、轮灌 二、判断题（每小题而分） 对以下概念，你认为正确的在括号内填“+”号，你认为错误的在括号内填“-”号。 1、土壤中的吸湿水是可以被作物根系吸收利用的水分（） 2、鉴定土壤水分对作物生长是否有效的主要标志是土壤含水量（） 3、制定作物灌溉制度的基本原理是水量平衡（） 4、从河道引水灌溉时，如果河道流量大于灌溉引水流量，但枯水期水位偏低，饮水不足，应修筑水库调节径流（） 5、设计灌溉渠道时，如果糙率系数取值偏小，就会失渠道断面过大而增加工程量（） 6、上层滞水是停留在包气带土壤中的重力水（） 7、地下水的流量、流速、水位等运动要素随时间而变化的运动叫做地下水非稳定流动（） 8、田间排水沟的间距取决于土壤性质和排水要求，与排水沟深度无关（） 9、制定旱作物灌溉制度是作物地下水利用量指的是地面以下土层的储水量（） 10、用平均排出法计算的排涝设计流量比可能出现的排涝设计流量偏大（） 三、问答题（每小题6分）
数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。 【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成： 虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系
统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，而虚拟三维投影显示系统则是目前应用最为广泛的系统，因为虚拟现实技术要求应用系统具备沉浸性，而在这些所有的显示系统或设备中，虚拟三维投影显示系统是最能满足这项功能要求的系统，因此，该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统是目前国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿真实现手段和方式，也是一种最典型、最实用、最高级别的投入型虚拟现实显示系统。这些高度逼真三维显示系统的高度临场感和高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流与现实构想。 虚拟现实交互系统 多自由度实时交互是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一，也是虚拟现实技术的精髓，离开实时交互，虚拟现实应用将失去其存在的价值和意义，这也是虚拟现实技术与三维动画和多媒体应用的最根本的区别。在虚拟现实交互应用中通常会借助于一些面向特定应用的特殊虚拟外设，它们主要是6自
虚拟仿真实验平台在土木工程的应用 摘要：开展虚拟仿真教学是国家教育信息化的具体体现，是未来高校实践教学发展的必由之路。首先，本文总结土木工程专业课程相关教学实验的特点，阐述进行虚拟仿真实验平台建设的必要性。其次，分析虚拟仿真实验平台在土木工程教学中的优势及作用，并提出虚拟仿真实验平台用于土木专业教学的具体举措。最后，阐述虚拟仿真教学存在的共性问题及解决策略，为今后高校土工工程专业课程开展虚拟仿真实验平台建设提供参考。 关键词：虚拟仿真;教育信息化;土木工程;实践教学 土木工程具有十分鲜明的行业背景和特点，随着社会的发展和技术进步，工程结构越来越大型化、复杂化，超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现，满足了人们的生活需求，同时也演变为社会实力的象征。在土木工程专业的人才培养中，实验教学对学生实践能力、工程素质和创新精神的培养占有非常重要地位，由于开展实习、实践、实验等教学活动所需场地、时间和经费等诸多因素的制约，传统的实验形式单一、内容较少、知识分散，不能很好地适应工程建设快速发展对人才培养提出的新要求，迫切需要开展虚拟仿真实验，以弥补实体实验教学的不足。同时，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指出，"信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以髙度重视";。为此教育部加强了对实验教学信息化工作的宏观指导，先后出台《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》《2017年教育信息化工作要点》《关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》和《教育部关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》等相关文件，旨在深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合，拓展实验教学内容广度和深度，延伸实验教学时间和空间，提升实验教学质量和水平，其迫切性和重要性毋庸置疑。 一、土木工程专业实验的特点 土木工程是基于实践经验发展而来的学科，其核心课程如《混凝土结构设计原理》《桥梁工程》《钢结构设计基本原理》《隧道工程》《基础工程》《工程结构抗震》等，所涉及的教学实验普遍存在以下特点。 1.实验构件体量大、周期长 实体的房屋建筑、桥梁、隧道等工程，一般体量都很大，如高层结构中的剪力墙、大跨度桥梁的墩柱等，对这些大体量的结构或构件，在实验室完成其实体实验几乎是不可能的，同时，土木工程专业实验还存在成本髙、实验周期长等特点，如钢筋混凝土梁、柱构件实体实验模型，从试件设计，钢筋下料、模板制作、混凝土浇筑、养护直至加载试验不仅耗费大量资源，实验周期也很长，制约了学生的全程直接参与。
生物信息学期末考试复习 1.生物学中的7个数学故事 (1) 孟德尔遗传定律（分离和自由组合定律）运用了组、合原理中的加法原理和乘法原理。 (2) Hardy-Weinberg遗传平衡定律通过构造数学关系式来证明。 (3)基因在染色体上的线性排列采用概率分布优化距离的计算距离，使其更接近真实情况。 (4)关联分析通过假设检验看两个特征的关联有无统计显著性。 (5) 序列比对设计合适的算法可以有效降低计算复杂度。 (6)基因组学和其他的组学组学时代产生的大量数据需要依赖数据库技术来寻找生物分子之间的关联。 (7)微阵列芯片大规模芯片数据需要数据挖掘：聚类、关联、预测建模、异常检测。 2. DNA、protein、RNA序列比对及其算法 序列比对：为确定两个或多个序列之间的相似性以至于同源性，而将它们按照一定的规律排列。常用的方法有：点阵法，动态规划算法，k-tup 算法等。 （1）dotplot算法：通过点阵作图的方法表示，能很直观地氨基酸序列或核苷酸序列上的插入、删除、重复和反相重复。 算法步骤：将两条序列的碱基（或残基）分别沿x轴和y轴排列，依次比较两条序列的每个碱基（或残基），如果两个碱基（或残基）相同则在矩阵中填充点，这样就形成一个点矩阵。在点矩阵中，将对角线上的点连接起来，这些直线所对应的矩形区域就是这两条序列的相似性片段。 算法特点：该算法相似性片段实际上是相同的片段；而且不能提供相似性片段在统计学意义上的相似性。 （2）动态规划算法：分为全局动态规划算法和局部动态规划算法。保证了指定打分模型的情况下，两条序列能获得尽可能的最高分 算法步骤：①初始化序列矩阵；②将序列输入矩阵，计算分数并绘制箭头；③用箭头回溯找到最优得分路径；④连接最优路径，产生序列比对。 动态规划算法优缺点： 优点：对于一个给定的计分函数集合，能找到最优的比对 缺点：时间复杂度为O(n 2)，运行慢，计算所需的内存与序列长度的平方成正比，因此不适用于非常长序列的比对。 序列比对的定义，存在哪几种算法，打分矩阵是什么意思 序列比对：为确定两个或多个序列之间的相似性以至于同源性，而将它们按照一定的规律排列; 算法种类：动态规划算法、Smith-Waterman Alterations算法、FASTA - Hi Level Algorithm 算法、BLAST – Heuristic算法； 打分矩阵：通过点矩阵对序列比对进行积分，根据不同物质情况可分为DNA序列打分矩阵：等价矩阵、转换-颠换矩阵、blast矩阵；蛋白质打分矩阵：等价矩阵、遗传密码矩阵、疏水性矩阵、PAM矩阵、BLOSUM矩阵。 1.动态规划算法，给个表格可以把数字填出：
虚拟仿真实验解决方案 上海华一风景观艺术工程有限公司 2017年8月
目录 第一章需求分析 (2) 一、项目背景 (2) 二、实验教学现状 (3) 三、用户需求 (3) 第二章建设原则 (5) 一、建设目标 (5) 二、建设原则 (6) 第三章系统总体解决方案 (7) 一、总体架构 (7) 二、学科简介 (8) 第四章产品优势 (14) 第五章产品服务 (16) 一、服务方式 (16) 二、服务内容 (16) 三、故障响应服务流程 (17) 四、故障定义 (18) 五、故障响应时间 (18) 六、故障处理流程 (19) 七、应急预案 (19)
第一章需求分析 一、项目背景 《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》明确指出：把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系，促进教育内容、教学手段和方法现代化。加强优质教育资源开发与应用，建立数字图书馆和虚拟实验室。鼓励企业和社会机构根据教育教学改革方向和师生教学需求，开发一批专业化教学应用工具软件，并通过教育资源平台提供资源服务，推广普及应用。 在“十三五规划”方针政策指引下，各地陆续出台政策，强调数理化实验教学的重要性。 2016年，北京公布了中高考的新方案，强调义务教育阶段所有科目都设为100分，表示它们在义务教育与学生成长中同等重要，不再人为去区分主次，使学校、老师、家长、社会对每一门学科都很重重视，其中物生化实验部分占分比例为30%，高考不再文理分科。 继北京重磅发布此消息后，河南教育厅发布《关于2016年普通高中招生工作的意见》，其中明确要求理化生实验操作考试满分为30分；安徽省初中毕业升学理化实验操作考试分数为15分，考试成绩计入考生中考录取总分；山西省理化实验操作10分。
同步虚拟仿真实验室简介 ●同步实验室是广州市同实网络科技有限公司精心打造的，与初高中化学、物理、生物教材相对应的虚拟仿真实验平台。它把计算机应用技术和交互动画Flash技术应用到中学化学、物理、生物实验课程中，以高度仿真技术提供与实际实验操作一模一样的模拟实 验，实现完全动手仿真。实验模式分为《化学实验室》、《物理实验室》、《生物实验室》 三个部分。 ●同步实验系统是与新课改大纲和教材完全相对应的虚拟仿真实验，由近百位国内知 名理化特级教师，耗时近3年时间，精心设计校准实验内容，制作成100%真实模拟实验室环境和各实验器材的效果。老师和学生只需要动动电脑鼠标，就可以完成化学、物理、生 物课本上所有的实验，而且对实验的规范操作进行严格要求，即方便让学生掌握知识，又 培养学生规范操作实验的技能。让老师在实验课教学中、学生在实验课学习中再也不用受 场地、实验器材和时间上的限制，在课堂上就可以和同学一起互动进行实验操作。实验平 台的实验内容是根据新课程标准（实验）要求，配合教科书的内容制作而成的通用实验平 台。是老师教学的必备工具，是学生理化课学习的必备利器。 ●化学仿真实验
●物理仿真实验
●生物仿真实验
功能及优势 ●高度仿真 改变传统仿真实验用鼠标操作的不真实感，全过程用手操作，仿佛学生老师在用自己的双手在做实验一样逼真 ●寓教于乐 动漫的表现形式，配合各种特效声效，寓教于乐，极大的提高了学生兴趣 ●对应新课程标准 内容涵盖新课改后教材及大纲要求的全部实验。必修选修一网打尽 ●数字化优势 使一些难开展的实验、耗时长的时间、反应不明显的实验得到呈现。并且可以突破时间及空间的束缚，灵活地放大或缩小场景，对实验进行细微的观察 ●重点突出 根据大纲要求，再精选出重点实验。有限节约学生时间 ●实验测评 完成实验操作后有专门针对章节的理论测评，有效考察章节掌握情况 ●重复性强 根据预习、学习、复习的不同需要，可有目的针对性学习和操作而不需消耗耗材使用示范 ●使用示范 1
虚拟仿真虚拟现实实验室解决方案
数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解 决方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了能够辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。 【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：
虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，一般为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与她们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，一般有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示