設計方案（優(yōu)秀3篇）
為保障事情或工作順利開(kāi)展，常常需要預先準備方案，方案是書(shū)面計劃，具有內容條理清楚、步驟清晰的特點(diǎn)。那么我們該怎么去寫(xiě)方案呢？下面是小編為大家整理的設計方案3篇，希望能夠幫助到大家。
設計方案 篇1
傳統的嵌入式系統中，設計周期、硬件和軟件的開(kāi)發(fā)是分開(kāi)進(jìn)行的，并在硬件完成后才將系統集成在一起，很多情況下，硬件完成后才開(kāi)始進(jìn)行實(shí)時(shí)軟件和整體調試。軟硬件聯(lián)合仿真是一種在物理原型可用前，能盡早開(kāi)始調試程序的技術(shù)。
軟硬件聯(lián)合仿真有可能使軟件設計工程師在設計早期著(zhù)手調試，而采用傳統的方法，設計工程師直到硬件設計完成才能進(jìn)行除錯處理。有些軟件可在沒(méi)有硬件支持的情況下完成任務(wù)的編碼，如不涉及到硬件的算法。與硬件相互作用的編碼在獲得硬件之前編寫(xiě)，但只有在硬件上運行后，才能真正對編碼進(jìn)行調試。通過(guò)采用軟硬件聯(lián)合仿真技術(shù)，可在設計早期開(kāi)始這一設計調試過(guò)程。由于軟件的開(kāi)發(fā)通常在系統開(kāi)發(fā)的后段完成，在設計周期中較早的開(kāi)始調試有可能將使這一項目提早完成，該技術(shù)會(huì )降低首次將硬件和軟件連接在一起時(shí)出現意外而致使項目延期完成所造成的風(fēng)險。
在取得物理原型前，采用軟硬件聯(lián)合仿真技術(shù)對硬件和軟件之間的接口進(jìn)行驗證，將使你不會(huì )花太多的時(shí)間在后期系統調試上。當你確實(shí)拿到物理原型開(kāi)始在上面跑軟件的時(shí)候，你會(huì )發(fā)現經(jīng)過(guò)測試的軟件部分將會(huì )正常工作，這會(huì )節省項目后期的大量時(shí)間及努力。
軟硬件聯(lián)合仿真系統由一個(gè)硬件執行環(huán)境和一個(gè)軟件執行環(huán)境組成，通常軟件環(huán)境和硬件環(huán)境都有自己的除錯和控制界面，軟件通過(guò)一系列由處理器啟動(dòng)的總線(xiàn)周期與硬件的交互作用。本文以一個(gè)MiniWeb卡的開(kāi)發(fā)介紹一種軟硬件聯(lián)合仿真系統。
該方案的核心是采用一個(gè)51單片機仿真引擎GoldBullISS51（以下簡(jiǎn)稱(chēng)ISS51），ISS51是51單片機開(kāi)發(fā)環(huán)境KeiluVision2的一個(gè)插件，ISS51具有連接Keil和硬件仿真環(huán)境Modelsim的接口，可以實(shí)現軟硬件同步仿真。在該系統中，Keil作為軟件調試界面，Modelsim作為硬件仿真和調試界面，ISS51負責軟件執行、監控軟件斷點(diǎn)、單步執行、內存和寄存器數據返回給Keil、CPU總線(xiàn)時(shí)序產(chǎn)生和捕獲、內部功能模塊（如定時(shí)器，串口）的運行等功能。
MiniWeb卡介紹
MiniWeb卡是一個(gè)運行在單片機上的Web服務(wù)器，提供網(wǎng)口連接，有大容量文件系統，提供TFTP和HTTP服務(wù)。盡管軟件系統比較復雜，但優(yōu)化編譯后，執行代碼還不足25K，為后續升級留下了足夠空間。
51CPU采用SST89系列，這種CPU具有ISP功能，可以通過(guò)RS232串口，直接將目標碼下載到CPU。
DMA控制邏輯是一個(gè)可編程邏輯器件，采用的是ALTERA的CPLDEPM240，主要功能是實(shí)現外圍器件之間的DMA傳遞。因為51CPU進(jìn)行IO訪(fǎng)問(wèn)是很低效的，需要24個(gè)時(shí)鐘周期才能進(jìn)行一
次IO訪(fǎng)問(wèn)，在外圍設備之間轉移數據則需要更多的時(shí)鐘周期，使用DMA控制邏輯可以達到3個(gè)時(shí)鐘周期就能轉移一個(gè)字節。本系統中處理多種網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，需要大量報文收發(fā)和文件系統訪(fǎng)問(wèn)，采用DMA可以極大地提高51單片機的數據處理速度。DMA通道主要有MAC芯片與RAM之間的數據塊轉移，SMARTMEDIA和RAM之間的數據塊轉移。
網(wǎng)卡芯片采用的是AX88796，主要的優(yōu)點(diǎn)是可以和51CPU方便地接口；支持100M以太網(wǎng)，速度高；有較大的`接收報文緩存，能夠平滑網(wǎng)絡(luò )流量，減少因51CPU處理速度慢導致的報文丟棄和重發(fā)。
SMARTMEDIA是一個(gè)移動(dòng)存儲卡，主要用于存儲文件，MiniWeb卡支持8M到256M的SMD卡。
文件系統是MiniWeb卡的新開(kāi)發(fā)模塊，文件系統的測試主要通過(guò)TFTP來(lái)進(jìn)行，為此MiniWeb卡上的TFTP服務(wù)程序進(jìn)行了特殊設計，支持格式化SMARTMEDIA，獲取剩余空間，獲取文件名列表，上傳、下載和刪除文件。
軟硬件聯(lián)合仿真的必要性：
MiniWeb卡軟件模塊多，軟件開(kāi)發(fā)風(fēng)險較大。軟件對硬件的依賴(lài)較強，FLASH存儲器的訪(fǎng)問(wèn)驅動(dòng)、網(wǎng)卡驅動(dòng)、DMA驅動(dòng)，需要軟硬件協(xié)同調試。
文件系統的開(kāi)發(fā)，在仿真環(huán)境下更容易和快捷。比如在仿真結束時(shí)，可以將SMARTMEDIA仿真模型中的數據倒換到磁盤(pán)文件中，在仿真開(kāi)始時(shí)，將磁盤(pán)文件中的數據加載到SMARTMEDIA仿真模型中，在定位文件系統的問(wèn)題時(shí)，這一個(gè)功能很有用。
采用軟硬件聯(lián)合仿真，便于系統前期設計。51單片機的外部RAM訪(fǎng)問(wèn)效率較低，內存拷貝、外部器件之間的數據塊轉移很浪費時(shí)間。將大量數據的拷貝操作或數據塊校驗、比較操作在CPLD內實(shí)現，可以大大改進(jìn)51單片機處理數據的能力。通過(guò)軟硬件聯(lián)合仿真，可以評估CPLD處理數據對性能的改進(jìn)。
MiniWeb卡軟硬件聯(lián)合仿真系統：
軟硬件聯(lián)合仿真主要解決的問(wèn)題是系統功能設計與驗證，它不解決電源、濾波電容、總線(xiàn)電平兼容問(wèn)題。
做系統仿真，首先要對硬件系統建模。我們關(guān)注的是系統設計的正確性和可執行性。
系統中的串口只是用來(lái)支持ISP下載軟件，軟件部分沒(méi)有對串口做任何操作，所以系統仿真可以不必考慮。
網(wǎng)卡芯片AX88796，廠(chǎng)商沒(méi)有提供仿真模型。它與CPU的接口符合ISA接口標準，軟件對AX88796的操作是根據NE20xx標準網(wǎng)卡芯片設計的，由此我們建立了一個(gè)網(wǎng)卡芯片的仿真模型。我們設計了一個(gè)MACBFM來(lái)仿真網(wǎng)卡芯片的ISA接口，NE20xx定義的寄存器在C模型中實(shí)現，MACBFM與NE20xx寄存器C模型通過(guò)PLI接口交換數據。
SRAM仿真模型是很容易獲取的，很多器件生產(chǎn)商都提供Verilog仿真模型，但器件生產(chǎn)商提供的Verilog仿真模型都包含復雜的延時(shí)控制代碼，這會(huì )影響仿真速度。根據經(jīng)驗，我們可以確保SRAM在單板設計中被正確應用，不會(huì )產(chǎn)生時(shí)序問(wèn)題，所以我們可以采用一個(gè)簡(jiǎn)化的SRAM仿真模型，這是我們自己設計的，有效代碼只有十幾行。
51CPUBFM負責單片機管腳時(shí)序的產(chǎn)生和捕獲。51CPUBFM是與ISS51緊密捆綁的，由ISS51安裝程序提供。
SMARTMEDIA是三星公司提供的仿真模型，我們使用的也是三星公司的同類(lèi)型存儲卡。該模型可以用于驗證軟件操作SMARTMEDIA的正確性和DMAController的接口時(shí)序。
DMAController是MiniWeb卡硬件開(kāi)發(fā)的一部分，將邏輯設計代碼應用于仿真，既能檢測邏輯設計的正確性，又能使整個(gè)仿真系統得以正常運轉。
虛擬網(wǎng)卡
做系統仿真，必須輸入來(lái)自真實(shí)世界的激勵，并將仿真系統的輸出傳遞到真實(shí)世界。即便是不能連接到真實(shí)世界，也應該提供模擬真實(shí)世界的輸入，并對仿真系統的輸出進(jìn)行檢測和分析。
對于MiniWeb卡來(lái)說(shuō)，它和真實(shí)環(huán)境是通過(guò)網(wǎng)口連接的。使用虛擬網(wǎng)卡技術(shù)，能夠將圖3中的MACCModel與虛擬網(wǎng)卡進(jìn)行通訊。
對于運行在Windows系統上的應用程序來(lái)說(shuō)，它并不知道網(wǎng)卡是虛擬的還是真實(shí)的，應用程序通過(guò)虛擬網(wǎng)卡收發(fā)數據，事實(shí)上是與仿真系統在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )通信。
這樣就可以使用TFTP向MiniWeb卡仿真系統傳遞網(wǎng)頁(yè)文件，使用IE瀏覽MiniWeb卡仿真系統中的網(wǎng)頁(yè)，MiniWeb卡的所有功能都能夠被檢驗。
使用網(wǎng)絡(luò )臭探器Sniffer可以監控虛擬網(wǎng)卡的報文流，方便協(xié)議調試。
仿真加速技術(shù)
軟硬件聯(lián)合仿真，影響仿真速度的瓶頸在HDL代碼部分的仿真。如果不設法提高HDL代碼部分的仿真速度，軟件調試就非常低效。
提高硬件仿真速度的方法之一是軟件硬件仿真采用事件同步，只在CPU訪(fǎng)問(wèn)IO時(shí)保持軟件和硬件是同步的。
仿真加速方法之二是硬件仿真系統時(shí)鐘休眠。對于MiniWeb卡來(lái)說(shuō)，只
有DMAController是受時(shí)鐘控制的，軟件沒(méi)有操作DMAController的期間，DMAController的運作是毫無(wú)意義的，所以可以在非DMA操作期間，對時(shí)鐘進(jìn)行休眠；ISS51在每次IO訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，給出與上次IO訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間差經(jīng)過(guò)處理可以作為時(shí)鐘休眠的時(shí)間段。如果ISS51連續進(jìn)行IO訪(fǎng)問(wèn)，就不會(huì )產(chǎn)生時(shí)鐘休眠了。DMAController工作于查詢(xún)方式，可以采用時(shí)鐘休眠技術(shù)，而不會(huì )導致仿真與真實(shí)結果的不一致。
方法之三是，縮短SMARTMEDIA仿真模型中的一些長(cháng)延時(shí)的時(shí)間參數。因為在等待SMARTMEDIA進(jìn)入就緒狀態(tài)時(shí)，CPU必須連續查詢(xún)IO，影響仿真速度。我們主要用于軟件功能驗證，這種修改也是可以接受的。
方法之四，在軟件設計上，謹慎使用外部中斷，因為一旦中斷啟動(dòng)，ISS51需要在每個(gè)機器周期查詢(xún)是否有中斷信號，導致軟件仿真和硬件仿真在每個(gè)指令上都進(jìn)行同步，影響仿真速度。如果一定要使用外部中斷，建議用C模型代替Verilog模型，這樣可不影響仿真速度；或者由用戶(hù)根據外部模塊產(chǎn)生外部中斷的時(shí)機，使用ISS51的控制命令，在恰當時(shí)刻使能ISS51的中斷模塊。
在一個(gè)普通PC（CPU為AMD速龍1000，SDRM512M133），運行MiniWeb卡仿真系統，使用PING命令測試MiniWeb卡仿真系統的響應速度：
Replyfrom10.10.112.76:bytes=32time=64msTTL=128
使用IE打開(kāi)MiniWeb卡仿真系統中的網(wǎng)頁(yè)文件，感覺(jué)和撥號上網(wǎng)的速度差不太多。創(chuàng )建多個(gè)TFTP連接，同時(shí)向仿真系統傳遞或下載網(wǎng)頁(yè)文件，同時(shí)使用IE進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)瀏覽，都無(wú)響應中斷現象出現。
總結
使用軟硬件聯(lián)合仿真，MiniWeb卡不需要硬件就能進(jìn)行全部功能的仿真，增強了系統設計成功的信心。軟硬件聯(lián)合仿真方便系統設計調整，可以在設計前期評估性能，方便軟件和硬件的debug，是一個(gè)值得推廣的技術(shù)。
設計方案 篇2
教學(xué)目標
1、能有感情地朗讀課文，重點(diǎn)讀好課后作業(yè)第2題中的兩個(gè)句子，并體會(huì )句子的意思。
2、學(xué)會(huì )本課13個(gè)生字，掌握“偏僻、勉強、資助、嘗試、實(shí)踐、熟練”等詞語(yǔ)；理解“才”在本課幾個(gè)句子中的意思。
3．復習鞏固用把意思相近的段落歸并在一起的方法給課文分段。
4、了解童第周青年時(shí)期發(fā)憤學(xué)習，勇攀科學(xué)高峰的事跡，培養學(xué)生的愛(ài)國主義情感。
教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn)：通過(guò)體會(huì )童第周當時(shí)的思想感情，有感情地朗讀課文，重點(diǎn)讀好課后作業(yè)中的兩個(gè)長(cháng)句子。
難點(diǎn)：
�、袤w會(huì )兩句話(huà)不同的思想感情。
�、诶斫狻安拧痹诓煌渥又械牟煌x。
教學(xué)準備：錄音機，課文錄音磁帶
教學(xué)時(shí)間：3課時(shí)
第1課時(shí)
教學(xué)目標
1、學(xué)會(huì )本課13個(gè)生字，理解“偏偏、勉強、資助”等詞語(yǔ)的意思。
2、復習鞏固用把意思相近的段落歸并在一起的方法給課文分段，理解課文第1段。
3、初步了解童第周發(fā)憤學(xué)習、勇攀科學(xué)高峰的事跡。
重點(diǎn)難點(diǎn)復習
鞏固用把意思相近的段落歸并在一起的方法給課文分段。 初步了解童第周發(fā)憤學(xué)習、勇攀科學(xué)高峰的事跡。
教學(xué)準備錄音機、課文錄音磁帶。
教學(xué)環(huán)節具 體 設 計設計意圖
談話(huà)揭題
�。�1）出示課題。
2、一定要爭氣看了課題，請你說(shuō)說(shuō)題中的中心詞是什么？ “爭氣”是什么意思？該用什么語(yǔ)氣讀？文中寫(xiě)誰(shuí)“一定要爭氣”？他為什么要“爭氣”？
�。�2）簡(jiǎn)單介紹童第周。童第周是我國著(zhù)名的生物學(xué)家，他為了新中國的富強放棄了國外優(yōu)裕的生活，勤奮工作三十多年，為我國的分子生物研究跨入世界先進(jìn)行列，作出了很大的貢獻。這篇課文講的是童第周青年時(shí)期的事情。
聽(tīng)課文錄音帶上面的問(wèn)題聽(tīng)課文錄音，了解課文內容。
自學(xué)課文
�。�1）讀通課文，生字多讀幾遍，記記字形。（2）劃出生字所在的新詞，用，聯(lián)系上下文的方法理解詞義，完成課堂作業(yè)第1題。
檢查自學(xué)
�。�1）認讀生字詞，正音，重點(diǎn)指導：礎 授 貧 認讀多音字：降、強、差偏僻 基礎 期末 平均 勉強資助 貧窮 熟練 嘗試 實(shí)踐（2）運用工具書(shū)或聯(lián)系上下文理解“偏僻、勉強、資助、發(fā)奮、嘗試”的意思。（3）比一比，口頭組詞。 末（ ） 勉（ ） 貪（ ） 僻（ ） 未（ ） 免（ ） 貧（ ） 壁（ ）
指導分段
�。�1）再讀課文，思考課后問(wèn)題1：課文寫(xiě)了童第周哪兩個(gè)時(shí)期的事？哪幾個(gè)自然段是寫(xiě)同一件事的？（2）要求按童第周的童年時(shí)期、中學(xué)時(shí)期、留學(xué)期間的時(shí)間順序把課文分成三段。（3）交流、反饋。第一段：（第一自然段） 第二段：（第2、3自然段） 第三段：（第4、5 自然段）
學(xué)習課文第一段
�。�1）指名讀第一段。有幾句，每句講了什么？重點(diǎn)講什么？（2）比較句子：A 童第周一面幫家里做農活，一面跟父親念點(diǎn)書(shū)。B 丁丁一邊聽(tīng)音樂(lè )，一邊看書(shū)。討論：“一面……一面……”和“一邊……一邊……”在用法上有什么不同？（“一面……一面……”是指在一個(gè)較長(cháng)的時(shí)間內，有時(shí)做一種事，有時(shí)做另一種事；“一邊……一邊……”是指在同一時(shí)間干兩件事。）（3）聯(lián)系上下文思考：童第周童年的窮苦生活會(huì )關(guān)系到什么？（家里窮，無(wú)法學(xué)習，所以文化基礎差。）
�。�4）齊讀課文第一段。
作業(yè)完成課堂作業(yè)第2題。
教學(xué)反思
第2課時(shí)
教學(xué)目標
1．理解課文2、3段，進(jìn)一步理解“勉強、發(fā)憤、地位、熟練”等詞語(yǔ)的意思。2．理解“才”在幾個(gè)句子中的意思。3、抓住重點(diǎn)句體會(huì )人物感情，有感情地朗讀課文。深人體會(huì )童第周發(fā)憤學(xué)習、勇攀科學(xué)高峰的事跡，培養學(xué)生的'愛(ài)國主義情感。
重點(diǎn)難點(diǎn)理解課文2、3段，理解“才”在幾個(gè)句子中的意思。抓住重點(diǎn)句體會(huì )人物感情，有感情地朗讀課文。
教學(xué)準備錄音機、課文錄音磁帶。
教學(xué)環(huán)節具 體 設 計設計意圖
復習引入
�。�1）朗讀詞語(yǔ)：偏僻 基礎 期末 平均 勉強資助 貧窮 熟練 嘗試 實(shí)踐
�。�2）指名有感情朗讀課文第一段。
學(xué)習課文第二段
�。�1）默讀第二段，思考：童第周為什么要“爭氣”？他怎樣“爭氣”？結果怎樣？
�。�2）為什么要“爭氣”？——學(xué)習第2自然段。這個(gè)自然段中用了三個(gè)：“才”字，分別表示什么意思？
�、俪鍪揪渥樱和谥�17歲才進(jìn)中學(xué)。
A 童第周17歲進(jìn)中學(xué)，晚不晚？
B 哪個(gè)詞強調進(jìn)中學(xué)時(shí)間晚？（才）
C “才”可以換什么詞的意思不變？（剛剛）
D 朗讀，重音落在“17歲”、“才”。
�、谟猛瑯拥姆椒ɡ斫獾�2句話(huà)中的“才”強調學(xué)習成績(jì)差，可以換成“只有”。朗讀指導，重音落在“差、吃力、才、45分”，速度稍慢。
�、塾猛瑯臃椒ɡ斫獾�3句話(huà)中“才”強調校長(cháng)的態(tài)度勉強，可以換成“總算、方才”。朗讀指導。
�。�3）完成《作業(yè)本》第四題。
�。�4）怎樣爭氣？結果怎樣？——學(xué)習第3自然段。
�、倌x第三段按照“時(shí)期、原因、做法、結果、感想”的記敘順序找出重點(diǎn)詞句。
�、� 抓住重點(diǎn)詞“天不亮、路燈下、不注意、溜”等詞語(yǔ)，體會(huì )童第周勤奮學(xué)習的精神。
�、� 出示句子： 一定要爭氣。我不比別人笨，別人能辦到的事，我經(jīng)過(guò)努力，一定也能辦到。
A、聯(lián)系上文，說(shuō)說(shuō)童第周作了哪些努力，哪些事實(shí)說(shuō)明“別人”能辦到的事，我經(jīng)過(guò)努力，一定也能辦到。
B、童第周堅定的信心和決心在句子中哪幾個(gè)詞中突出體現出來(lái)。（兩個(gè)“一定”。）
C、指導朗讀（重音：一定 語(yǔ)速：稍慢 有力）。自由朗讀——指名朗讀——齊讀朗讀課文第3自然段。
感情朗讀有感情地朗讀第二段
作業(yè)課堂作業(yè)第5（1）、6題。
教學(xué)反思
第3課時(shí)
教學(xué)目標
1．能有感情朗讀全文，進(jìn)一步培養學(xué)生的愛(ài)國主義精神。2．能用總分法寫(xiě)一段話(huà)。3．能用“再三請求、發(fā)憤”各寫(xiě)一個(gè)句子。
重點(diǎn)難點(diǎn)
學(xué)會(huì )體會(huì )人物感情，有感情朗讀課文。 能用總分法寫(xiě)一段話(huà)。
教學(xué)準備
錄音機、課文錄音磁帶。
教學(xué)環(huán)節
具體設計意圖
復習聽(tīng)寫(xiě)偏僻
基礎 期末 平均 勉強資助 貧窮 熟練 嘗試 實(shí)踐
學(xué)習第三段
�。�1）默讀第三段，哪句話(huà)也是寫(xiě)童第周下決心要爭氣？用“ ”劃出。
�。�2）讀讀議議。
�、佟巴鈬苏J為難辦的事”是指什么？（剝掉青蛙卵外膜）找出有關(guān)句子讀一讀，理解“嘗試”。
�、谀男┑胤秸f(shuō)明童第周經(jīng)過(guò)努力也辦到了？（刻苦鉆研、反復實(shí)踐、終于）理解：反復、實(shí)踐。
�、蹫槭裁凑f(shuō)童第周做成功了這項實(shí)驗，為中國人爭了氣？讀句子：“舊中國貧窮落后……瞧不起中國同學(xué)”。你還知道這樣的例子嗎？說(shuō)一說(shuō)。
�、苓@一次爭氣和上一次爭氣有什么不同？（上一次是為自己不甘落后，這一次是為國家，維護國家尊嚴，說(shuō)明了童第周具有強烈的愛(ài)國主義精神。）
�、葜笇Ю首x。語(yǔ)速稍慢、堅定有力、重音落在“一定，也能辦得到”。
�。�3）有感情地讀課文第三段。
總結全文
�。�1）有感情地朗讀全文。
�。�2）說(shuō)說(shuō)課文中最讓你感動(dòng)的地方，你從童第周身上學(xué)到了什么？（我們要向童第周學(xué)習，學(xué)習他刻苦學(xué)習，不甘落后，為國爭光的精神。）
指導造句仿寫(xiě)一段話(huà)
A
�。�1）出示原句，理解“再三請求、發(fā)憤”在句子中的意思。
�。�2）想想什么情況下需要“再三請求、發(fā)憤”。
�。�3）口頭造句。
�。�4）完成課堂作業(yè)第6題。
B
�。�1）讀第3自然段，知道這是總分寫(xiě)法的一段話(huà)。說(shuō)說(shuō)課文從哪幾方面說(shuō)明童第周發(fā)憤學(xué)習（①每天天不亮②夜里同學(xué)們都睡了）
�。�2）用“學(xué)習十分認真”或“××真關(guān)心人”寫(xiě)一段話(huà)。
�、賹忣}，明確題意，找出總起句中的中心詞。
�、谡f(shuō)說(shuō)準備從哪幾方面來(lái)說(shuō)明總起句。
�、蹖�(xiě)一寫(xiě)。
�、芙涣髟u議。
作業(yè)聽(tīng)寫(xiě)生字、詞語(yǔ)
教學(xué)反思
板書(shū)：
2一定要爭氣
發(fā)奮學(xué)習 一
童 中學(xué) 我并不比別人笨 定
弟 夜以繼日 要
周 刻苦鉆研 爭
留學(xué) 中國人并不比外國人笨 氣
反復實(shí)踐
設計方案 篇3
南沙河水庫所處的地理位置非常重要，下游是迎澤區，是省城太原的主城區、商貿中心，水庫一旦潰壩將威脅庫區下游29個(gè)村，49.16萬(wàn)人，眾多學(xué)校工礦企業(yè)和石太鐵路、環(huán)城高速路等的安全。
除險加固方案設計
1大壩加固方案
水庫大壩為均質(zhì)土壩，現已成為連接兩岸的主要交通道路，大壩上下游壩坡均未防護，雜草叢生，且大壩下游壩坡大量?jì)A倒垃圾致使壩頂寬度由6m增加到18m，無(wú)壩坡排水系統，下游壩坡非常陡。大壩經(jīng)安全鑒定，上下游壩坡在各種工況下是穩定的，但下游壩坡目前垃圾堆積、變形嚴重，產(chǎn)生大面積滑坡危險性高。針對大壩存在的問(wèn)題，大壩加固改造方案為：上下游壩坡進(jìn)行防護，新增排水設施，重修壩頂路面。上游壩坡防護：防護前首先清除壩坡表面垃圾、雜草及腐殖土，壩坡高程910m以下防護型式仍采用干砌石，厚0.4m，下設150mm厚砂礫石墊層、土工布。壩坡910m以上采用干砌石防護，厚0.4m，下設150mm厚碎石墊層，護砌至壩頂。下游壩坡防護：下游壩坡防護范圍為整個(gè)壩下游坡，壩面長(cháng)160m。首先將壩坡表面垃圾、雜草灌木、樹(shù)木及腐殖土清除干凈，然后按坡度1∶2.5進(jìn)行削坡及培厚，在削坡時(shí)對壩體上的孔穴全斷面挖除并回填黏土夯實(shí)，壓實(shí)度不小于0.98。其后對壩坡采用草皮護坡，由壩頂護砌至貼坡排水頂部。排水設施：下游增設壩面排水，下游壩腳河床部位增設壩體排水。在大壩壩頂下游側及左右兩岸順壩體與岸坡結合處設岸坡排水溝，在壩體排水下游設一縱向排水溝，與岸坡排水溝相連，排出兩岸山坡和壩坡積水。下游壩體排水采用貼坡排水。貼坡排水頂部高于壩體浸潤線(xiàn)出溢點(diǎn)1.0m，貼坡干砌石厚0.5m，下部分別設0.2m厚的砂礫石反濾層和0.2m厚的粗砂墊層。排水底部設排水溝，排出壩腳滲水。根據地勘資料，大壩修筑時(shí)未做地基處理，壩基覆蓋層主要為卵石混合土、級配不良礫夾級配不良砂，層厚0～3.5m，結構松散，分選性較差，不均勻系數為10.9～137.7，其滲透系數為11～22m/d，為強透水層，存在壩基覆蓋層滲漏問(wèn)題。左右壩肩巖體中節理裂隙較發(fā)育，且有不同程度的張開(kāi)，具中等透水性，級配不良礫和砂巖巖層為庫水滲漏層位，左右壩肩存在繞壩滲漏問(wèn)題。從目前情況來(lái)看，在水庫大壩下游養魚(yú)池有泉水出逸現象，水位隨庫水位變化較小，較為穩定，出溢點(diǎn)沒(méi)有出現過(guò)異常情況，滲漏未對大壩穩定構成大的威脅�？紤]到長(cháng)期的滲漏有可能對大壩安全產(chǎn)生一定程度的不利因素，對壩體下游滲水處設反濾體�？紤]到南沙河水庫為緩洪庫，不進(jìn)行壩基防滲處理，結合壩體排水增設壩基反濾層，將貼坡排水反濾層深入壩基砂礫層底部。壩頂路面：壩頂為瀝青混凝土路面，厚50mm，下設300mm厚石灰粉煤灰碎礫石上基層，其下為200mm厚的水泥穩定粒料墊層。路面設2%外傾坡，上下游側設欄桿。
2溢洪道改造方案
溢洪道進(jìn)口由于大量?jì)A倒垃圾，致使目前抬高2m。溢洪道出口4孔橋式涵洞已有1孔全部堵塞。溢洪道橋墩為漿砌石，橋拱由磚石壘砌而成，年久失修，破壞嚴重，不滿(mǎn)足泄洪及防洪搶險要求。溢洪道泄槽為梯形土渠，出口段廠(chǎng)房、倉庫遍布，無(wú)消能設施，并且堆積較多生活垃圾。根據大壩安全鑒定結論，溢洪道未襯砌，抗沖能力低，出口無(wú)消能設施，應進(jìn)行改造。由于溢洪道泄槽段涉及到大面積的倉庫、廠(chǎng)房需要拆遷，且位于太原市區，所需資金及實(shí)施難度太大，短期內實(shí)施全部溢洪道的疏通不現實(shí)。故受資金及拆遷等各種因素的`制約，且時(shí)間緊、任務(wù)急，本除險加固方案未對整個(gè)溢洪道進(jìn)行改建，僅對溢洪道控制段進(jìn)行改造，拆除原溢洪道控制段，在原位新建。根據實(shí)際情況及安全鑒定結論，溢洪道改造內容主要包括新建10.5m長(cháng)進(jìn)水渠、控制段溢流堰原位改建、泄槽段防護73m。為保證控制段溢流堰進(jìn)水順暢，新建進(jìn)水渠段長(cháng)10.5m，進(jìn)口采用喇叭口型式，渠首底寬7.8m，末端底寬12.0m，底坡為2‰的逆底，渠首底高程910m，末端底高程909.979m。邊墻采用M7.5漿砌石直立式擋墻，擋墻頂高程由915.2m降至911.179m。底板采用M7.5漿砌石防護，厚0.5m。溢流堰為寬頂堰，2孔，每孔凈寬3.7m，前緣凈寬7.8m，堰頂高程910m，總長(cháng)20.0m。堰體材料為C25鋼筋混凝土，墊層采用100厚C15素混凝土。為連接兩岸交通，溢流堰采用橋涵式溢流堰，頂、底板及側壁厚均為0.4m，交通橋底高程同大壩壩頂高程為915.2m，設計汽車(chē)荷載等級采用公路-Ⅱ級。泄槽防護段總長(cháng)73.0m。前10.0m為過(guò)渡段，邊墻采用M7.5漿砌石直立式擋墻，底板采用M7.5漿砌石防護，厚0.5m。其后為漸變段，長(cháng)10.0m，與泄槽已砌護段順接。漸變段后為73m砌護段，采用M7.5漿砌石防護，厚0.5m，邊坡1∶1。
3大壩安全監測方案
南沙河水庫從建成至今已運行50多年，但大壩一直沒(méi)有安全監測設施，其現狀既無(wú)法滿(mǎn)足大壩自身安全監測的實(shí)際需要，也不滿(mǎn)足《土石壩安全監測技術(shù)規范》的要求。為確保水庫大壩的安全運行，建立一套比較完善的大壩安全監測系統是十分必要的。本次除險加固設計增設必要的大壩安全監測設施，安全監測的內容主要包含壩體垂直與水平位移觀(guān)測、滲流監測等。垂直與水平位移觀(guān)測：為觀(guān)測土壩沉陷與變形，共布置3條縱斷面12個(gè)觀(guān)測樁，并相應布設工作基點(diǎn)12個(gè)。壩體滲流觀(guān)測：布設3條橫斷面，觀(guān)測孔12個(gè)。
南沙河水庫除險加固方案主要對上下游壩坡、溢洪道等進(jìn)行了設計，解決了大壩防洪標準不足，壩坡、壩基滲透穩定等問(wèn)題，但由于拆遷、清障、資金等原因，除險加固后仍存在以下問(wèn)題：一是泄洪洞下游仍有障礙物，不能正常泄洪。二是溢洪道泄槽段及下游均為臨時(shí)建筑，溢洪道無(wú)法正常泄洪。三是南沙河水庫下游河道過(guò)洪斷面不足，無(wú)法安全渲泄水庫下泄洪水。四是大壩在第一次蓄水運用，當水深蓄至7m時(shí)（蓄洪量約為55萬(wàn)m3），土壩發(fā)生嚴重管涌和局部脫坡等險情。本次設計增設了大壩下游壩坡排水設施，壩基砂卵石層增設了反濾層，滲透穩定可以滿(mǎn)足要求，但由于計算依據數據為本次地勘資料，而大壩壩體質(zhì)量存在一定差異性，故在實(shí)際運行中必須加強觀(guān)察監測。建議建設單位積極與相關(guān)部門(mén)協(xié)調資金及拆遷事宜，盡快對溢洪道下游進(jìn)行清障，完善溢洪道泄槽、消能防沖設施；盡快對泄洪洞下游進(jìn)行清障，確保洪水安全下泄；拓寬南沙河水庫下游河道，加強汛期安全監測，確保水庫安全運行。
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