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工程設計論文:系統控制理論的環境工程設計論文

1項目建議書階段的系統控制理論

環境工程 設計的項目建議書階段包含若干個子結構,是一個復雜的系統。如果缺乏系統思維,孤立、片面地理解系統控制理論,將定量分析和定性分析、動態特性和穩態特性等相關內容割裂開來,不能相互聯系、相互融合以形成合理認知體系,則不能夠、聯系、突出重點地分析和解決問題。而利用思維樹模型可培養系統思維能力,[6]強化系統控制理論在項目建議書階段的應用,將一項工程所涉及的各個領域和角度清晰的表示出來(以城市污水處理廠為例,如下圖1所示)。

2可行性研究階段的系統控制理論

可行性研究是在項目建議書被批準后,對項目在技術上和經濟上是否可行所進行的科學分析和論證。這一階段包括工程概述、工程方案、工程投資估算及資金籌措、工程近遠期結合問題、工程效益分析、工程進度安排、存在問題及建議以及附圖附件等內容。在這一系統中,用化分析解決問題,即在本系統的運籌中,控制策略要使工程凈效益較大,而費用盡可能地小(可視為負效益)。為了盡可能地減少這種負效益,必須在一定的工程規律和條件的約束下,按照化原則,結合工程分析考慮工程方案必選優化,對整個工程系統進行科學的管理,不求負效益最小,而只要求負效益盡可能減少。這是由于在環境工程設計中,解并不一定是最理想的。[7]

3工程設計階段的系統控制理論

在此階段,環境工程設計可分為方案設計、初步設計、施工圖設計三個階段,每個階段都是一個復雜系統,可將系統控制的重點分別集中在組織系統的輸入、轉換過程和輸出3個階段,由此形成3種不同的控制類型:前饋控制、同步控制和反饋控制。[8]

3.1前饋控制

前饋控制也稱預先控制,是指在整個過程中預先集中于系統輸入端的控制,其目的是通過事前考慮各種可能的功能障礙來預測并預防偏差的出現。其在環境工程設計的方案設計階段起著重要作用,主要體現在以下幾方面:

3.1.1環境工程概況分析

環境工程涉及水、氣、聲、渣、輻射等多個方面,涵蓋內容非常豐富,工程特征千差萬別。因此,掌握具體項目的工程概況是搞好設計的必須前提,主要包括:(1)工程一般特征簡介。包括工程名稱、建設性質、建設地點、建設規模、車間組成、產品方案、輔助設施、配套工程、儲運方式、占地面積、職工人數、工程總投資及發展規劃等。(2)工藝路線與生產方法。用流程圖表述說明生產工藝過程,必要時列出主反應式和副反應式,并關注副反應中可能潛在的危害因素。(3)物料及能源消耗定額。包括主要原料、輔助原料、材料、助劑、能源以及用水等的來源、成分和消耗量,特別是要綜合對比單位產品的物耗、能耗指標、新水用量指標以及排污系數。(4)主要技術經濟指標。包括生產率、效率、回收率和放散率等。除了主產品的總回收率之外,還應高度重視資源的綜合利用率和綜合總回收率。

3.1.2污染源及污染源強分析

污染源分布和污染物源強是環境工程設計的基礎資料,必須按建設工程、生產過程和服務期滿后三個時期的工程全過程做認真調查、詳細統計,力求完善。對于污染源分布調查要求按專題繪制污染流程圖,標明污染物排放部位,然后列表逐點統計各種污染因子的排放強度、濃度及數量。另外,鑒于近年來環境風險事故呈頻發、高發態勢,應高度關注環境工程風險排污的源強統計及分析,包括事故排污和異常排污兩種工況。事故排污的源強統計應計算事故狀態下的污染物較大排放量,作為風險預測的源強;異常排污的源強應統計工藝設備或環保設施達不到設計規定指標的超額排污。

3.1.3環保方案分析

分析工程總圖布置方案,根據氣象、水文等自然條件分析工廠和車間布置的合理性,與周圍環境保護目標所定防護距離的安全性。分析工程既定環保方案所選工藝及設備的先進水平和程度,采用資源節約型模式、資源綜合利用、物能良性循環、產業生態、清潔生產、循環經濟等方面的可行性,處理工藝有關技術經濟參數的合理性,并分析環保設施投資構成及其在總投資中占有的比例。

3.2同步控制

同步控制也稱實時控制,是指活動進行過程中所實施的控制。在環境工程設計中,同步控制的關鍵是嚴把設計質量關,實現初步設計的標準化,由僅控制排放標準向的設計質量標準過渡。積極引導環境工程設計單位貫徹國家制定的《建筑企業貫徹ISO9系列標準實施細則》《建設項目環境保護管理條列》《中華人民共和國環境影響評價法》《三廢處理工程技術手冊》等相關標準,使環境工程設計單位質量管理工作進入程序化、標準化、規范化的軌道。各單位的質量保障體系,要在當地設計質量監督機構備案審查,把貫標工作與單位資質、工程招標投標和企業創優工作結合起來,實現質量的單位自控。在推行設計資格審查和管理制度的基礎上,進一步制定重大工程的設計方案圖紙審查、批準制度,發現問題,及時追朔設計存在的問題,系統解決,防止問題的再次發生,并追蹤審查以前的可能事故點。

3.3反饋控制

反饋控制也稱事后控制,控制作用發生在行動之后,目的在于改進,以預防將來發生偏差。在缺乏任何預見手段的情況下,反饋控制是比較實用的控制方式。在施工設計中,反饋控制的關鍵是引入工程環境監理,通過具有相應資質的監理企業,接受建設單位的委托,承擔其建設項目的環境管理工作,并代表建設單位對承建單位的建設行為對環境的影響情況進行檢查,對污染防治和生態保護的情況進行檢查,確保各項環保措施落到實處。對未按有關環境保護要求施工的,應責令建設單位限期改正,造成生態破壞的,應采取補救措施或予以恢復。通過監理這一反饋控制,可提供設計效果的真實信息,并使設計人員獲得評價其績效的信息,從而提高設計水平,對于下一步或日后工作的實踐指導作用非常巨大。

4竣工

環境保護驗收階段的系統控制理論 為監督落實環境保護設施與建設項目主體工程同時投產或者使用,以及落實其他需配套采取的環境保護措施,防治環境污染和生態破壞,實施建設項目竣工環境保護驗收。[9]該階段是對整個環境工程設計系統的一個核查關卡,涉及驗收范圍、驗收標準、驗收工況、驗收監測(調查)結果、驗收環境管理、現場驗收檢查、風險事故環境保護應急措施檢查及驗收結論等八大部分。可用如下系統流程圖簡述其驗收工作程序。

5結論

環境工程設計是一個復雜的控制系統,涵蓋項目建議、可行性研究、工程設計及竣工環境保護驗收四個階段,而每個階段均涉及到方方面面的工作。將系統控制理論應用其中,應以解決控制理論與設計中實際存在問題的深度與廣度為主要準則,在客觀地評價系統控制理論在環境工程設計領域的作用和適用范圍的基礎上,更為合理地分析、規劃環境工程設計,并用實踐檢驗系統控制理論成果,有力推動系統控制理論的健康發展。

工程設計論文:小型農田水利工程設計論文

1當前我國小型農田水利工程設計中存在的問題分析

1.1小型農田水利工程規劃設計必要性分析

小型農田水利工程的建設不僅能夠提高農業生產水平也可以促進我國農業經濟的發展，優化小型農田水利工程設計是響應國家節水政策，節省農業用水的有效措施。我國是農業大國，農田水利工程的發展能夠提升農業產量、促進農業經濟發展，因此要合理設計小型農田水利工程。在我國現有的農田水利工程中，部分水利工程因為修建時間過早，部分水利設備使用時間過久出現故障，影響水利工程的工作效率，阻礙了農業生產發展和農村經濟的發展。值得注意的是，很大一部分小型水利工程的設計本身就不科學合理，在水利工程施工郭晨中采用的機械設備較落后，無法促進農業生產發展，這是我國小型水利工程目前最應該解決的難題。在設計小型農田水利工程時，要根據水利工程的發展趨勢合理規劃，選擇設計。

1.2小型農田水利工程規劃設計中存在的問題

根據目前我國小型農田水利工程規劃設計的情況，我們可以分析出小型農田水利工程規劃設計中存在的幾個問題。及時，我國目前現有的小型農田水利工程設計多數是依靠設計師的經驗，而沒有具體的實際測量的數據，加大了水利工程設計的不合理性。第二，為小型農田設計水利工程的前提是農田附近的自然環境多數遭到破壞，植被覆蓋率比較低，多數發展成為干旱、半干旱地區，所以水利工程是保障該地區農田發展的首要田間。在這種情況下，小型農田水利工程的設計對自然保護的重視程度不夠，規劃中不包括農田周邊環境。第三，在小型農田水利工程建設初期，由于技術人才的缺失導致部分小型農田水利工程的規劃設計沒有科學的理論指導，造成水利工程設計部合理，無法為農業生產發展做貢獻。第四，我國的小型農田水利工程建設存在攔截溪流、河水現象，利用攔截的水進行灌溉，嚴重浪費水資源。同時，在設計中往往會有一條河流有多項水利工程，這都是小型農田水利工程設計中不合理的地方。

2小型農田水利工程規劃設計注意事項

2.1選擇合適的項目區和確定主要的建設內容

按照相關縣市的農田灌溉工程規劃選擇項目區。為了實現較大的效益，就需要保障足夠的規模，所以應該盡量讓建成的農田集中連片，整體推進，力爭做到治理一片，成效一片;還應該與當地其它部分的相關水利規劃及其它發展規劃項目相銜接，比如農業部門和國土部門等項目的銜接。在農田灌溉工程建設前期，政府及相關部門需要加大對小型農田水利工程的宣傳力度，定時開展講座，聘請專家為農民講解建設小型農田水利工程的意義以對農業發展的影響，號召農民積極參與到施工建設中，減輕了施工團隊的工作壓力和工作力度，提高了工作效率。在設計規劃小型農田水利工程時，設計團隊需要汲取社會各界的意見，根據不同的意見和要求對設計方案進行修改和完善，促使小型農田水利工程建設更貼合實際，實現水利工程的較大價值。在對小型農田水利工程規劃設計之前，要進行現場實地考察，多方面了解農田的基本信息，綜合考慮各種因素，才能設計出人們切實需要的水利工程。

2.2工程布置與設計的要點

2.2.1土地平整工程

土地平整工程是小型農田水利工程設計的要點。在土地平整工程設計中，需要仔細地探討水利工程建設區的地形、地勢特點、農田耕作，然后根據具體的情況進行具體的土地平整工作。開展土地平整工作一般以隔田為一個工作單元。根據農田灌溉的技術要求、農田排水工程的要求等來確定隔田的大小，平整土地的單元隔田的形狀一般是長方形或者是直角梯形。隔田的厚度和長度是不確定的，根據不同的地形做具體的調整。例如，在平原地區進行土地平整，隔田的寬度一般控制在20米到40米之間，長度控制在60米到120米之間。

2.2.2灌溉和排水工程。

灌溉和排水工程需要考慮農田灌溉的方式，以此來確定水利工程是否需要打井。如果小型農田的灌溉方式是自流灌溉，在規劃設計時就需要考慮農田附近的河流、溪流、水渠，就不需要在施工中打井。在設計水利工程的分水閘門時，為了保障設計方案科學合理，需要考慮閘門控制的溝渠的面積，也要考慮灌溉的方式。在規劃設計灌溉工程時，需要考慮水利工程的灌水率，因為灌水率直接決定著渠道橫截面的大小，也是工程成本預算的主要參考依據。在設計田間渠道水面線的時候，應該保障水能夠順暢的進入田間，并且還應該將田間水層深度的要求納入考慮的范圍。要按照等于或大于10厘米的標準來確定渠道設計水面線的進田水深，這樣就需要選擇出合理的灌溉區域參考點的田面高程。設計的關鍵就在于選取參考點，因為參考點的高程以及渠系沿程水頭的損失以及通過建筑物水頭的損失決定著各級渠道的設計水位。在通常情況下，灌溉區域中最難灌溉到的位置就是參考點，要選擇具有一定代表性和相當數量的面積作為參考點，因為選擇較小的田塊作為參考點，可能會對整個灌區的水位進行抬高，從而擴大工程的投資。如果有些較高的地方，無法讓水流進田，就可以采用局部提灌的方式。在設計跌水型式的時候，應該嚴格按照跌差和相關地形地質條件來進行，單級跌水一般適用于不大于5米跌差的情況。如果這個地段的特點是渠溝經過地形的高差大于1米那么就應該對其進行消能連接，進行消能連接的時候應該嚴格按照跌水建筑物的設計進行。要對漬害田排水溝的設計產生足夠程度的重視，漬害田還有人將其稱為潛育化農田，它表示土壤生態環境已經遭到了破壞，通常分為兩種情況，原生和次生。過多的供水不當的灌溉方式以及不完善的田間排水系統都可能產生漬害，并且在地形條件的作用下，田間地下水位出現了明顯的上升，從而青灰色的潛育層就出現在了土層之中。要想有效的對漬害田進行治理，就需要設置一些排水溝，從而在降低地下水位的基礎上，有效的對土壤的濕度進行控制。

2.2.3田間道路工程。

田間道路根據其使用功能和特點分為田間道和生產路兩部分，田間道有一級和二級之分。一級田間道是溝通農田和村莊的道路，二級田間道是溝通一級田間道和生產路的道路，生產路是指溝通兩條田間道的線路。在設置田間道度時，需要合理考慮灌溉渠已有的道路和灌溉、排水溝渠之后進行合理設計。設置一級田間道不僅要滿足交通運輸要求也要符合國家建設新農村的標準，設置二級田間道只需考慮農業生產使用機械這個因素即可。

作者：孟野 單位：黑龍江省大慶市杜爾伯特蒙古族自治縣水務局

工程設計論文:水庫大壩加固工程設計論文

1沙蔣水庫概況

沙蔣水庫位于河南省林州市陵陽鎮沙蔣村東約lkm處，屬于海河流域衛河水系，是洹河支流上的一座以防洪、工業供水和灌溉為主的小（2）型水庫，是紅旗渠灌區調蓄配套工程。水庫上游控制河道長度0.80km，河道比降10.65×10-2，壩址以上控制流域面積0.50km2,水庫總庫容18萬m3，興利庫容13萬m3，死庫容0.70萬m3，設計灌溉面積33.33hm2。沙蔣水庫下游有官莊西水庫和橫水鎮海洼村，保護人口1000余人，耕地80hm2，另外在下游500m處有建成的林長高速。沙蔣水庫在發揮防洪和灌溉作用的同時，還為紅旗渠經濟技術開發區提供水源，對林州市工業建設發揮重要作用。沙蔣水庫下游緊鄰的官莊西水庫控制流域面積l.00km2。洪水標準為20a一遇設計，200a一遇校核。正常蓄水位193.70m，興利庫容18萬m3;20a一遇設計洪水位194.89m，相應庫容21萬m3;200a一遇校核洪水位195.46m，相應庫容23萬m3。

2沙蔣水庫組成部分

沙蔣水庫于1975年10月動工修建，1977年12月完成。水庫樞紐由大壩、溢洪道、輸水洞等建筑物組成。

2.1大壩

沙蔣水庫大壩為均質土壩，由東向西再向北，平面呈“L”型，壩頂全長370m，頂寬4m左右，壩項高程為212.53～213.46m，較大壩高16.30m，上游邊坡為1:2.50～1:3.30,下游邊坡為1:2。大壩上游壩坡無護砌，下游壩坡無排水溝，壩腳無排水棱體。壩頂道路現狀為土路，路面坑洼不平。大壩無任何觀測設施。

2.2溢洪道

溢洪道位于大壩左端，為開敞式溢洪道，全長105.50m，進口高程為210.78m，較大泄量為15m3/s。控制段、泄槽段均為矩形斷面，底坡呈階梯型，底寬4m，采用漿砌石砌筑，兩側漿砌石擋墻高2m，頂寬0.60m。溢洪道末端無消能設施。現狀進口段導墻損壞嚴重，由于縱坡坡度大，底部沖刷嚴重，局部擋墻漿砌脫落，出現裂縫。

2.3輸水洞

輸水洞位于大壩中部，L型的轉折處，進口底高程為202.33m。上游段為DN400無縫鋼管，管道末端設擋水隔墻；下游段工作洞為砌石涵洞結構，總長14m，洞內設砌石明渠與上游無縫鋼管連接，出口4m處現狀設有一扇鐵門。砌石涵洞斷面尺寸為1.50m×2.10m，城門洞形。明渠凈寬0.80m，深1m，上有混凝土蓋板。鋼管末端設手動控制閥門，輸水洞較大泄量0.27m3/s。輸水洞現狀存在問題：下游壩坡培厚后，工作洞長度不夠；涵洞砌筑質量差，年代較長，局部變形，漿砌脫落，出現裂縫；控制閘門及啟閉設施現已銹蝕損壞，無法正常使用。

3沙蔣水庫大壩存在問題

根據安全評價報告及鑒定核查意見，大壩存在的主要問題：大壩防洪標準低；壩體壓實度達不到規范要求，筑壩材料不合格、填筑質量差；上游壩坡無護坡；下游邊坡不穩定，下游壩坡浸潤線出溢點高，下游無排水設計。依據《碾壓式土石壩設計規范》(SL274-2001)第4.2.3條，粘性土的填筑密度以壓實干密度為設計指標，并按壓實度確定，對3級中、低壩及3級以下的中壩壓實度應為96%～98%，壓實度取為96%，以控制干容重為16.80kN/m3，對壩體填料進行質量評價。根據本次勘探揭露的壩體地層情況，壩頂以下2.00m厚度壩體填土壓實度為83%，干密度為14.70kN/m2,滲透系數為4×10-3cm/s，填筑質量較差。現狀上游邊坡為1：2.50～1：3，壩坡無護砌。現狀下游邊坡為1：2，根據穩定復核計算，下游壩坡不穩定，下游壩坡高水位時浸潤線出溢點高，在正常蓄水位時不滿足滲流要求。

4沙蔣水庫大壩加固工程設計

4.1水庫大壩加固必要性

水庫是解決當地嚴重缺水、脫貧致富的命脈工程,對大壩進行加固是確保水庫安全運行的需要，也是地區經濟和社會發展的要求。目前，水庫為農田提供灌溉水源，水庫大壩加固對灌區擴建有重大意義。水庫大壩建庫以來到目前存在安全隱患，水庫帶病運行威脅下游居民生命財產安全，所以，為保障水庫大壩安全運行，促使工程綜合利用效益充分發揮，為該地區經濟持續、快速、健康發展提供安全保障，水庫大壩加固非常必要，也十分緊迫。

4.2大壩加固工程設計

4.2.1大壩防滲工程

為解決壩頂以下2.00m厚度壩體為中等透水、高水位時易形成滲漏以及下游壩坡高水位時浸潤線出溢點高的問題，本工程設計將（樁號0+000～0+200）現狀壩頂以下2.00m厚度壩體進行翻修，開挖至高程210.65m，然后重新填筑分層碾壓至高程212.65m；下游壩腳設排水棱體。

4.2.2上游壩坡工程

根據大壩現狀上游壩坡情況及壩坡穩定計算，本工程設計上游邊坡高程208.60m以上為l：2.50，高程208.60以下為1：3。C20混凝土護坡(樁號0+000～0+300)。混凝土護坡厚度為120mm，分塊尺寸1.80m×2.80m（寬×高）分縫處填0.20m寬C20無砂混凝土，混凝土抗凍等級F100，抗滲等級為W4。從壩頂高程212.65m至上游壩腳，先鋪設150mm厚碎石墊層，然后澆筑C20混凝土護坡。護坡在壩腳及兩側與岸坡結合處設置C20混凝土齒墻，高0.45m，寬0.30m。現狀上游壩坡無踏步，本工程設計在樁號0+187處設一道踏步由壩頂至壩腳。踏步及兩側路沿石均采用C20混凝土現澆，踏步凈寬2m，每階高0.15m、寬0.37m，路沿石寬0.20m，高0.25m。

4.2.3下游壩坡工程

下游壩坡（樁號0+000～0+300）培厚后，進行修坡、平整，植草護坡。現狀下游壩坡無排水溝，為防止雨水沖蝕下游壩坡，設計新建5道橫向排水溝和1道縱向排水溝。排水溝采用矩形斷面，口寬0.30m，深0.35m，兩側邊墻及溝底厚度均為0.10m，采用C20混凝土結構。現狀下游壩坡無踏步，本工程設計在樁號0+187處設一道踏步由壩頂至壩腳。踏步及兩側路沿石均采用C20混凝土現澆，踏步凈寬2m，每階高0.15m,寬0.37m，路沿石寬0.20m，高0.25m。現狀下游壩坡坡腳處無排水棱體，根據大壩浸潤線復核計算，下游壩坡高水位時浸潤線出溢點高，在正常蓄水位時不滿足滲流要求。下游官莊西水庫正常蓄水位為193.70m，校核洪水位195.46m，為防止校核洪水淘刷沙蔣水庫坡腳，排水棱體高程按照設計洪水位加波浪超高確定。排水棱體采用塊石堆筑，長約80m，頂高程為196.70m，頂寬1m，高3m，內坡1：1，外坡1：1.5，與壩體粘土部分接觸部分設反濾層，反濾層包括200mm厚碎石墊層和200mm厚砂墊層。

4.2.4壩頂工程

壩頂道路現狀為土路，寬度4m左右，路面坑洼不平。壩頂路面設計為泥結碎石路面（樁號0+000~0+370），全長370m，路面凈寬3.50m，厚150mm，路面中心高程為212.65m，壩頂路面向下游按1.50%放坡。路面下游測設矩形C20混凝土路緣石，高700mm，寬200mm，每段長1m，采用現場預制并砌筑。壩頂（樁號0+000～0+370）設M7.5漿砌石防浪墻，C20混凝土壓頂，全長370m，防浪墻每10m設一道縫。防浪墻墻頂高程213.45m，砌石墻厚0.30m，高0.89m，前后齒寬0.25m、厚0.50m。

5結語

綜上所述，對沙蔣水庫大壩進行加固工程設計，排除了水庫的安全隱患，樞紐工程能安全運行，水庫的綜合效益能正常發揮，為地區經濟持續、快速發展提供安全保障。

作者：王洪興 單位：商丘市金龍水利工程有限公司

工程設計論文:水利水電工程設計論文

1水利水電工程設計中存在的問題

1.1設計人員素質不高

由于我國水利水電建設單位經濟基礎普遍較差，大部分設備在長時間使用過程中處于陳舊狀態，設計人員老化問題較為突出，這就導致設計理念和手段都跟不上當前社會發展的需求，存在著嚴重的落后性。再加之部分設計人員自身責任心不強，這就導致在具體方案設計時，往往前期勘察工作不到位，在設計中直接套用現成設計方案時也沒有進行論證及優化，從而導致設計方案中的相關數據和參數都不合理，嚴重影響了設計質量。如果不能嚴格對圖紙進行審核，則會導致設計中的差錯不能及時發現，從而使最終的設計結果無法滿足實際的需求。

1.2水利水電設計缺乏可行性研究

由于水利水電設計工作中需要涉及到較多的專業學科，這就需要不同專業之間的設計人員要共同協同來完成工程的設計。而在這個過程中，可行性研究、施工圖及招標書都是在設計過程中必然參照的重要內容，只有這樣才能在設計過程中對設計方案不斷進行完善和優化。但在當前水利水電設計過程中，對可行性研究缺乏重視，從而導致設計過程中所參照的材料缺乏科學依據，不利于設計質量的提升。

1.3不重視設計方案的對比研究工作

水利水電工程不僅規模較大，而且投資額度較高，工期長，而且施工難度較大，這就對水利水電工程設計提出了較高的要求。但在當前具體設計工作中，往往設計方案只是滿足了一般性的要求，缺乏對設計方案的進一步優化和對比，使其所確定的設計方案不具有性，這勢必會對后期的工程施工質量帶來一定的影響。

1.4設計說明缺少詳細細和具體性

水利水電工程設計圖紙中非常重要的組成部分即是設計說明，在設計說明時需要詳細對概算編制進行注釋。但在目前許多水利水電工程設計圖紙中，在設計說明中都是粗略的對概算編制進行注釋，沒有詳細對概算編制中的內容進行說明，這就給后期的工程審查和實施帶來較大的難度。同時在設計說明時還需要根據時價對材料單價進行實時調整，確保施工材料的清單和明晰，以便于后期施工、結算及審計工作的順利開展。

1.5設計質量控制不到位

目前在水利水利工程設計中普遍存在著對設計質量控制缺乏重視的現象，在設計過程中過多的強調速度，而對設計質量較為忽視。同時在對圖紙審核工作中，不能有效的落實審核制度，審核往往流于形式，從而導致質量控制缺失。再加之部分審核人員自身素質水平不高，無法發現圖紙中存在的問題。另外在設計開始之前，由于對水質地質勘察不夠深入，各項數據在設計應用時存在著計算不當的問題，從而對設計結果帶來較大的影響。

2完善水利水電工程設計的具體措施

2.1加強質量管控意識，把好設計工程質量關

目前我國質量管理和控制體系具有較大的滯后性，特別是在當前國際間的合作不斷增多，部分海外設計工程項目也得以增加，這就使導致我國質量管理與控制體系無法更好的滿足當前企業發展的要求，所以需要建立一套科學、過關的質量管理和控制體系，與現代企業發展水平相適應，從而把好工程設計質量關，確保水利水電工程項目的質量安全。

2.2建立客觀有效的風險管理機制

加強管理人員、設計人員的風險防范意識，風險管理要將安全預警機制安插到設計工程的每一個環節，較大限度地降低事故風險，提高安全系數。首先，應明確風險管理的目標，并確保與項目的總體目標保持一致。其次，加強技術質量風險的控制。要求對各個環節的技術性指標加以確定和完善，加強項目參與人員的技術質量風險防范意識，從制度上對他們進行管理和監督。，加強對施工用料和機械設備的質量風險控制。在施工用料的采購、使用和機械設備的采購、維護和管理上要嚴格控制，合理設計，不能偷工減料。

2.3將低碳理念融入水利水電設計中

隨著社會經濟的不斷發展和人類生態保護意識的日益增強，水利水電設計的未來發展也指明了方向，未來的水利建筑設計理念要融入低碳理念，實現水域生態系統的有效保護和可持續發展。水利水電工程包括規劃設計、施工驗收兩個方面，其中有關施工方式、施工建材、設備、人力資源的資金投入以及后期的質量、環境評估等等都要在施工前根據水利水電設計進行規劃，因此水利水電設計對整個水利工程意義重大。

3結語

水利水電工程設計是水利水電工程的核心所在，直接關系到整體工程的質量，所以需要我們對水利水電設計給予充分的重視，確保設計質量的提升，從而更好的確保水利水電工程使用功能的發揮，為我國社會和經濟發展奠定良好的基礎，有效的保護人民群眾生命財產的安全。

作者：沈寧 單位：哈爾濱市金瑞水利工程設計有限公司

工程設計論文:電力工程設計質量管理成本控制論文

1、電力工程設計質量管理成本控制

1.1質量管理

質量管理是指確定質量方針、目標和職責，通過質量體系中的質量策劃、控制、保障和改進來使預期目標實現的全部活動；電力工程設計中的質量管理涵蓋整個電力工程，包括前期的工程圖紙設計、造價預算以及后期的施工指導和工程驗收等，是電力企業對一項電力工程進行科學經營和管理的基礎，也是施工管理工作中的重要內容，對加強企業內部控制，完善企業對電力工程的質量監督具有重要作用，需要電力工程在設計和施工中以質量為工程建設核心，遵照施工規范和質量標準進行合理的施工規劃和科學管理。

1.2成本控制

成本控制是企業根據一定時期預先建立的成本管理目標，由成本控制主體在其職權范圍內，在生產耗費發生以前和成本控制過程中，對各種影響成本的因素和條件采取的一系列預防和調節措施，以保障成本管理目標實現的一種管理行為；電力工程設計中的成本控制是指電力企業依據已制定的工程成本目標，在施工單位的篩選、施工材料的選擇以及施工人員成本費用等多方面進行調節和控制，以達到節儉能源、減少成本消耗的目的，是電力企業控制工程項目施工的重要方式和有效手段，能夠提高企業經濟效益和市場競爭力。

2、現階段電力工程設計中質量管理與成本控制

工作中存在的主要問題現階段，大多數電力工程設計質量管理中的成本控制工作普遍呈現出與工程施工實際條件不符的情況，嚴重影響工程施工的順利實施，導致施工工期延長，工程效果不佳，其主要問題多表現在以下幾個方面：

2.1工程造價人員工作疏漏和施工材料選擇不合理

電力工程設計中的成本控制與工程造價是息息相關的，工程造價依據于工程施工成本預算，而成本控制又是為了更好的實現工程造價的合理性，二者相輔相成；但是在許多電力工程設計中造價人員以偏概全，對工程質量和成本預算不甚了解，將二者看作是偏頗的“正相關”關系，認為成本越高的施工材料和施工單位，工程質量就會相應提升，所以很多電力工程造價人員一味追求更高的工程施工質量和經濟效益，不顧實際情況，盲目選擇成本較高的建設材料和施工方，導致工程造價升高，成本控制失控；同時，由于造價人員自身工作能力的不足和職業道德的缺乏，導致電力工程設計中成本控制工作出現疏漏。

2.2工程成本控制制度不完善

當前電力市場發展不均衡，市場管理制度不完善，沒有一套統一的成本控制制度對電力工程的成本造價工作進行強有力的管理，各電力企業“各自為政”，市場發展秩序紊亂；另外，許多電力企業領導者對質量管理的成本控制這一領域并不重視，電力工程造價管理缺乏規范的管控制度，無法發揮其在企業內部管理和工程造價中的指導作用，使得企業內部控制力度薄弱，且電力工程建設缺乏相應監管，不僅工程質量得不到保障，成本控制也成了空口擺設。

3、電力工程設計中的質量管理和成本控制對策

要想實現對電力工程設計的質量管理，并合理控制成本，需要從宏觀角度看待問題，遵循性和科學性原則，對電力工程中的各項工作環節進行統籌規劃，理清管理思路，在管理過程中實現有的放矢，落實管理責任。

3.1正確理解成本與質量的關系

針對電力工程造價人員對工程質量和施工成本之間辯證統一關系認識上的誤區，電力企業需要從質量成本管理的角度來看待問題，找到一個質量成本低的理想點，在同一標準下保持企業效益、工程質量和成本的統一性，考慮三者共同發展的可能性，才能達成質量成本管理的目標。所以，無論電力市場如何變動，電力工程設計可以施工質量為定量，在此前提下根據施工當地的實際情況和市場發展規律對工程造價進行適當調整，追求工程的低成本和高質量。同時，加強對電力工程設計中專業造價人員的培訓，在增強其專業技術的同時，對其進行電力行業內的職業道德教育，提高造價人員的工作能力和整體素質。

3.2加強電力企業內部管理，合理安排施工進度

電力工程開工前，企業需要了解工程項目的具體情況，包括施工進度、施工費用、成本預算以及預期經濟效益等多個方面，并完善內部成本管理制度和質量監督制度，加強對企業的內部管理，增強企業內部控制力，掌握項目施工自主權，在實際施工中加強對電力工程施工進度的監管，控制施工成本，保障施工質量，做到統籌兼顧；同時在電力工程設計階段，理清施工環節，從施工便利度、資源消耗和施工費用等多方面進行綜合考慮，適當調整施工步驟，合理安排施工進度，避免給企業造成重大經濟損失，甚至延誤工期。

3.3減少材料消耗，科學計算成本

電力工程造價中材料費用占到很大比重，占整個電力工程投資額度的50%以上，施工材料的嚴格篩選和合理利用，對節約電力工程投資成本，減少工程預算具有重要作用；電力工程設計中成本控制可從材料費用入手，按照工程所需材料的規格和質量要求嚴格執行，從材料的采購、交通運輸、收貨以及材料存儲等多個環節進行嚴格把關，并采用電力行業中統一的造價計算方法科學計算材料費用，以便在保障材料質量的同時，較大限度的降低材料成本。

4、結語

綜上所述，當前環境下電力企業的發展受到電力工程設計中質量管理和成本控制的阻礙，導致電力企業內部管理不善，造價虛浮，外部面臨市場的激烈競爭，工程質量得不到保障；加強電力工程設計質量管理和成本控制，需要電力企業從工程質量監控和工程造價預算兩方面共同努力，正確看待成本與質量的關系，合理安排施工進度，有目的的選擇建設材料，以低的施工成本呈現較高的工程質量。

作者：鄭煒 單位：國網福建省長汀縣供電有限公司

工程設計論文:工程設計企業項目管理論文

1主要問題分析

我國基于知識管理的工程設計咨詢企業在轉型業務項目管理方面，目前存在著許多不足，主要表現在以下三個方面：

1.1組織機制

有待完善有的工程設計咨詢企業沒有設置專門的項目管理部門或新近抽調組建項目管理部門，且項目管理人員都是原有的設計咨詢人員，也就不能對項目進行獨立有效的管理。項目管理部門和原有的部門之間有的存在職能重疊不清晰的問題，有的橫向聯系不夠，原有的人員只是注重完成設計任務，對轉型業務整體項目的關注不夠，影響了項目的有效管理和實施質量。項目經理的作用沒有得到有效發揮，由于其職責、權力的局限性，制約了其對項目的有效管控。

1.2控制機制

有待完善在項目控制尤其是轉型業務項目管理方面，尚未形成嚴密的體系網絡，各層級的控制目標不統一。在給下層級分解項目的控制目標時，時常出現經費控制不合理的情況，從而對項目的質量造成一定影響。

1.3薪酬分配機制

有待完善有的設計咨詢企業主要以崗級高低來決定報酬的多少，重論資排輩，影響了年輕人員的積極性。在項目管理方面，未有效的實行項目獨立核算和項目分配制度，影響了員工工作的積極性，尤其是原有設計人員從事轉型業務的積極性，對吸引社會人才，補充完善現有能力嚴重缺乏競爭力。

2對策與建議

針對當前存在的問題，筆者建議可以從知識管理角度入手，對工程設計咨詢企業項目管理模式進行完善。

2.1完善知識價值鏈，強化學習型組織

2.1.1加強知識鏈建設。作為以工程設計咨詢業務為龍頭的企業，應該以優化提升設計水平為目的，以提升競爭力為目標，深刻分析價值流、知識流，根據業務流程進行知識創新。作為典型項目型企業的工程設計咨詢企業，應切實加強知識管理與業務流程之間的有機結合，采用知識價值鏈管理的方式，不斷增強企業的核心競爭力。在整個業務流程中，要通過知識價值的應用和創新來實現增值。

2.1.2加強學習型組織建設。根據企業發展目標任務，有針對性的科學規劃培訓學習，形成長期、中期和近期學習，靈活多樣的開展各種學習培訓活動，通過不斷地學習、培訓、交流，達到相互促進的目的，營造良好的學習環境。

2.2完善激勵體系建設，充分激發工作活力

2.2.1加強工勤人員的知識管理激勵。針對工程設計咨詢企業尤其是轉型業務現場工勤人員勞動繁重、重復、簡單的特點，要采取通俗易懂的方式進行知識管理宣傳，采用“80%薪酬物質+20%精神獎勵”的方式，通過激勵和培訓，來滿足員工適當的精神需要，以充分調動他們的工作積極性。

2.2.2加強對亞知識型員工的知識管理激勵。在企業中，主要包括一般項目管理人員、技術人員。他們是企業中知識管理的實踐者、維護者、管理者和研究者，更加注重自我價值的體現，比較注重個人的職業發展前景和空間，希望通過不斷學習來提升自己的價值和地位。故此，一般適合采用“60%多維度物質激勵+40%非物質激勵”的方式。

2.2.3核心知識型員工的知識管理激勵。這些成員主要是企業的核心力量，主要是高層領導、項目負責人和知識管理的規劃者、掌握者和創造者，一般適合采用“50%+50%”的激勵模式。通過知識管理激勵模式，來滿足他們更高層次的心理需求，促使他們與企業共進退、同榮辱。

2.3完善知識管理風險防范機制

2.3.1加強組織結構風險控制。首先，根據扁平化的要求，對組織結構進行調整，確保組織結構更加具有開放活力，能夠更好地促進知識融會貫通。其次，采用柔性管理。通過動態團隊進行項目管理，通過漸進的方式進行流程管理，以符合知識流程的需要。

2.3.2加強文化風險控制。要努力加強知識共享理念的價值觀塑造，促使企業制度不斷創新。通過知識共享的方式，推動學習型系統動態化發展，引導員工用主動促進組織制度的創新。工程設計咨詢企業推進轉型業務戰略應以發展眼光對激勵、知識共享、知識評估、績效評估制度進行不斷完善和更新，通過縱向和橫向的溝通交流，形成共同愿景，以此增強企業的凝聚力。

2.3.3加強關鍵人員風險控制。作為知識管理人員，是企業實行知識管理的主體，也是通過知識管理來促使企業設計項目獲得更高價值的決定因素。首先，要明確知識管理者的重要地位，不斷完善監督和考核評價體系。要強化知識管理培訓，增強其全局觀念，提升其系統分析能力、策劃能力和組織協調能力，充分調動其積極性和創造性。其次，確保其具有一定的決策權，以此增強員工支持參與知識共享的動力。，要嚴防知識泄密。一方面，要加強對關鍵員工的安全意識培訓，通過知識安全技術來控制使用權限，另外，要通過申請專利等法律方式來加強對核心設計技術的保密，與他們簽訂好保密協議。

2.3.4加強知識技術風險控制。首先，完善知識管理體系。要緊緊抓住組織知識特征，來實現知識管理體系的重新構建和完善。例如，可以根據工程系統資料來建立以文檔和元數據管理為主要內容的方法體系。對于一些比較隱性的知識，則可以構建以知識地圖、角色管理等為主要內容的方法體系。其次，選擇適合企業知識特征的知識技術。如在知識存儲技術方面，組織的所有顯性知識、專家地圖集等可以用數據庫和知識庫技術進行有效管理，降低知識冗余和知識混亂的程度。，建立知識門戶。知識門戶可以集成組織的各種數據、信息和知識資源，為員工提供多種形式的知識共享手段。

3結語

綜上所述，電建集團勘測設計企業是典型的知識型設計項目管理企業，以知識管理為重要理念的實施，能夠對項目進行有效管理，不斷改善企業的管理現狀，優化管理模式，提升管理水平，從而推動企業又好又快地發展。

作者：王奐 單位：中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司

工程設計論文:節能技術水利工程設計論文

1分析水利工程設計中的節能應用

1.1優化自排能力在水利工程中應用

水利工程主要是，在汛期對河道的積水進行排除，以起到防汛的作用，而平時主要是以改善河道水質為目的，進行調水等運作。在水利工程的運作中，通過自排和強排，完成這個目的。自排指的是：通過閘前、閘后的水位差距，進行自流排水，且不依靠任何動力。強排是指：啟動水泵，強行將水抽出，以達到排水的目的。可見，強排對能源方面的消耗是比較大的。而水利工程的自排能力，也是防止洪澇災害的能力，它取決于河道、水閘被設置的結構、以及水系被安排的情況。實踐證明，水利工程對防汛抗災，發揮了巨大的作用，同時也進一步優化了水系的安排。在優化自排能力時，對河道斷面、水閘孔寬度等，進行合理選擇。這既可以精簡泵站的建設經費，從數量上降低了泵站的建設規模，也可在開關閘門時，將閘前、閘后的水位差充分利用起來，從而對調水和防止洪澇方面，充分發揮水利工程自排功能。

1.2優化對泵閘的布設

除了優化自排能力，提高水利工程的抗洪排澇的能力，還需對泵站的布設，進行合理的優化，在設計泵站時，應充分考慮布設泵、閘過程中，將兩者進行綜合性分析、利用。也就是將水閘和泵站進行配套設計，可考慮在泵站的下方或周邊，設置相應的水閘，與之進行功能互補，這里要注意的重點是，以發揮水閘的自排作用為主。在水位差距過大時，可果斷采取備用的強排方案，以提高排水的效率，使得水閘的效能得到充分發揮，從而起到節能增效的作用。

2用電設備對節能技術的引用

2.1增強泵站的裝置的效能

泵站裝置的效能發揮，是多個因素合成的結果。其中包含了泵站進、出水道之間的使用效率，即泵站裝置的使用效率。構成泵站裝置效能正常發揮的有：進水流道、出水流道、以及閘門等原因。其中最主要的還是，把降低能源損耗的理念，引入進、出水道的設計中，對該設計進行合理、科學的優化，以期促進提升泵站裝置的使用效能。

2.2對水泵和電動機連接方式的選用

可供選用的連接方式有兩種：齒連和直接。所謂齒連即將水泵和電動機，通過齒輪的變速箱進行連接。該連接方式的優點是：變速箱的引用，能提高電動機的速度，和提升水泵的效能，而且體積也不大等。不足是：在能源的消耗方面，齒輪的變速導致所消耗的能源偏大，同時齒輪的運轉產生的噪音也頗大。直接連接則構成了水泵電動機組，該機組連接了水泵和電動機，直接連接的條件是：在轉速方面，要求水泵和電動機保持同步。另外，直接連接消耗的能源也相對齒連連接低多了，但在轉速方面，大中型的軸流水泵普遍偏低，因此，應選用低速的轉動機與電動機作相應的配套。

3節能設計應用于供電方案

3.1對供電方案合理選擇

從節能設計的角度，對水利工程泵站的建設進行考量，其中對注水泵的電機容量的控制，應從經濟和技術方面，進行綜合分析，在電機容量低于250千瓦時，選用高壓電動機。當前我國以10千伏為電網的電壓，故而，將變壓器設置在6至10千伏范圍內，以滿足水利工程的需要。但，不斷提升的電動機的制造技術，也使得10千伏的電動機被較多的應用，而該電動機的啟動沖擊了電力系統，這也對電網的擴容提出了相應的要求。隨著不斷增大的區域電網容量，該電動機對電力系統的沖擊作用也會淡化。因此，合理控制電動機的配置，盡量降低該電動機啟動時，對電網構成的沖擊。故而，將節能設計運用到水利泵站的建設時，應充分和供電部門進行協調，350至630千瓦的電動機，應首先考慮選用10千伏電壓的電動機，這樣不僅在費用上能降低供電消耗，也能減少相關的水利工程費用，例如：變壓器設備、高壓配電設備等。該項節能設計，既起到了優化管理程序，也提高了水利工程的運行能力，并且提升了變壓器的效益，降低了能源的消耗率。

3.2對變壓器的合理配置

在設計水利工程泵閘時，對選用容量低于250千瓦的電動機時，應選用以電壓為380伏電壓的電動機。對于較大用電量的泵閘電動機，須專用變壓器裝置進行降壓處理。通常情況下，該變壓器也提供泵站用電，這顯然有個誤區。因此，對供電方案的選用方面，應考慮到此類泵站供電的合理性，這就需另外配置供電變壓器，給泵站提供的電力供應，應由該變壓器完成。這樣雖從費用上增加了工程投資，但對于大型電機在啟動、或者停止時，給電力系統帶來的沖擊，從較大程度上進行了有效的回避，這對于供電穩定性方面的提高，是個比較合理的方法，同時，也極大的節約了能源，降低了對能源的消耗。

3.3應用補償技術

由于地理環境的原因，大流量的水泵，一般選用低轉速的大中型電動機與之相配套，由于該電動機功率在0.6瓦，該電動機功率較低，因此，需進行功率補償。可依據供電部位的標準，對其進行集中補償，將功率提高至0.9瓦為宜。這種補償方法是，將每一臺電容器和電動機并聯，并且串聯一套防爆的電抗器，以保障合閘時不受電流的沖擊。這種補償技術的采用，極大的簡化了操作流程，提高了電動機的運作效率。

4結論

近年來，我國水利建設有了較大的發展，本文分析探討了水利工程設計中的節能應用，這也符合了我國經濟建設節能環保的要求，同時也符合我國水利企業健康、高效的發展方向。

作者：沈雪峰 沈偉 單位：新疆伊犁花城勘測設計研究有限責任公司

工程設計論文:H面波導雙工器工程設計論文

1．雙工器的結構

本文設計的雙工器如圖1所示，雙工器主要由同軸波導變換、T形頭、濾波器I、濾波器II、同軸波導變換I和同軸波導變換II組成。其中濾波器I和濾波器II通過頻率選擇兩個不同的通帶的頻率信號。濾波器I中心頻率29.5GHz，帶寬300MHz；濾波器II中心頻率21GHz，帶寬300MHz，兩濾波器通過T形頭連接起來。同軸波導變換實現信號傳輸形式的轉換。

2．濾波器的設計

關于波導濾波器的設計，在此介紹一種簡單實用的設計方法，運用這種方法設計波導濾波器可分為兩步。

2.1膜片寬度的確定

波導濾波器的電結構拓撲圖，波導濾波器是由波導段和K變換器組成的。在確定濾波器的級數和逼近函數之后，就可以通過式子(1)-(3)計算出K變換器的耦合系數K’，再通過式子(4)可以得出K變換器的S21參數值，這樣就可以通過軟件仿真的方法得出波導濾波器中耦合膜片的寬度。

2.2諧振腔長度的確定

兩個膜片之間的一節波導為諧振腔，通過a)得出的膜片寬度。接下來調節諧振腔的長度，使諧振腔諧振在中心頻率，就確定了諧振腔的長度。本文舉例的雙工器，低頻濾波器諧振腔的二次諧波剛好落在高頻通帶內，可以采用調諧桿預加載的方法，即在濾波器設計過程中，為諧振腔加載調諧螺釘，使二次諧波向高頻方向偏移，并且遠離高頻通帶。因此本文在設計濾波器的過程中，已經將調諧桿預加載的性能考慮在內。

3．T形頭的設計

T形頭在工程上可以采用較為成熟的形式，但是本文的雙工器覆蓋頻帶較寬，因此需要對T形頭進一步進行結構優化。可以看出分別在T形頭的分口單邊和總口兩邊對稱位置添加了電感膜片。改進后的T形頭的總口S11參數性能，滿足雙工器的設計需求。

4．同軸波導變換的設計

雙工器的同軸波導變換一共有三個，通常在工程應用中只設計一種，這一同軸變換性能要覆蓋所有工作頻帶。本文采用階梯式同軸波導變換結構，其中填充部分為三階階梯狀金屬匹配塊，階梯狀金屬匹配塊與外界同軸連接器相連接。其S11參數在工作頻帶內都小于-26dB。

5、雙工器總體優化

在完成同軸波導變換、T形頭、濾波器I、濾波器II的設計之后需要對雙工器進行總體優化，優化的步驟和方法如下。a)優化濾波器I、濾波器II與T形頭的間距。將濾波器I和濾波器II帶入到T形頭兩側聯合設計，通過調節兩濾波器與T形頭的間距來使濾波器的駐波達到。b)優化濾波器I、濾波器II的靠近T形頭一側的膜片寬度。以濾波器設計原型數據為依據，將濾波器I、濾波器II的及時級膜片帶入到T形頭兩側聯合設計，直到設計參數達到濾波器原型數據參數為止。c)優化濾波器I、濾波器II的靠近T形頭一側的及時級諧振腔長度。以濾波器設計原型數據為依據，將濾波器I、濾波器II的及時級諧振腔帶入到T形頭兩側聯合設計，直到設計參數達到濾波器原型數據參數為止。經過以上優化就可以確定雙工器的最終尺寸，雙工器的最終三維結構。在低工作頻段，雙工器駐波小于1.2，抑制大于-120dB；在高工作頻段，雙工器駐波小于1.5，抑制大于-65dB。

6.總結

本文介紹了一種簡便實用的矩形波導雙工器工程設計方法，并給出了設計實例。在設計過程中，針對兩工作頻帶相距較遠的雙工器，提出了預加載的方法，通過這種方法可以有效地控制濾波器二次諧波的位置。另外，還提出了具有寬頻帶特性的T形頭結構和同軸波導變換結構。

作者：王惠生 李磊 馮文文 單位：華東電子工程研究所

工程設計論文:山區公路工程設計論文

1對基礎數據進行收集分析

1)掌握實施路段技術指標。對沿線進行了地形圖測量，在實測地形圖的基礎上，擬合了路線的平面線形及縱坡，收集相關基礎資料。根據現場實測擬合、管養單位提供及資料收集掌握實施路段技術指標。

2)收集交通事故數據。調查走訪當地民眾及交警部門了解實施路段交通事故發生情況及位置。

3)自然特征。搜集自然氣象資料，為做好安保設計提供基礎資料。揭西縣屬亞熱帶季風氣候，北回歸線橫貫境內，夏季長，秋季短，日照充足，雨量充沛。春季低溫陰雨，霧氣大，能見度低。

4)現場踏勘。現場踏勘路線兩側的地勢，附近的建筑物、村莊，兩側交叉口等。揭西縣大北山森林公園連接路在路線前約4km，地勢陡峭，一側坡陡谷深，彎道急，視線不良，后約2km路段地勢較平坦，但局部線形較差。

5)確定誘發事故的原因。通過基礎資料的收集分析，初步確定誘發事故的原因。揭西縣大北山森林公園連接路發生交通事故的誘因為:a．肇事車輛的超速行駛，超出了設計允許的安全范圍;b．路線急彎，連續彎道多;c．彎道平曲線半徑過小;d．部分路段通視條件不良，視距不足;e．駕駛員違章行駛。

2設計內容的確定

按一般規定，安保工程設計包括:交通標志、標線設計，護欄設置，減速、視線誘導設施，避險車道，小型停車場及觀景臺，路面防滑，其他交通工程設施。項目的實施應堅持“經濟、有效、因地制宜”的原則，從而達到完善安全防護設計，較大限度地降低交通事故死亡率和特大交通事故的發生率，為保障行車安全提供良好的公路環境。揭西縣大北山森林公園連接路根據事故誘發原因分析、基礎資料及資金狀況等情況，依國家現行標準規范，確定該路段設計的內容:交通標志、標線，交通安全附屬設施，防撞護欄。

2．1交通標志部分

1)布設原則。a．實施路段為通往旅游區，很多駕駛員初次行駛該線路，交通標志的設計以不熟悉本路段的司機為使用對象，通過交通標志的指示和引導，能夠及時、的了解前方路況，可以順利、安全地抵達目的地;b．標志板面設計以司機20km/h的速度行駛時，能及時辨認標志內容為基本原則，同時應使板面布設美觀、醒目;c．標志信息以GB5768—2009道路交通標志和標線根據本路的特點及需要，盡量做到各類標志完善、齊全;d．全線交通標志在不影響其功能的情況下，盡可能均衡布設，避免信息過載或信息不全的現象;板面設計在滿足規范要求的前提下，掌握“充分滿足功能要求，盡量降低造價并適當考慮美觀”。交通標志結合總體布設原則，根據道路線形、交通狀況、周邊環境及配套設施等情況，按不同種類來設置。主要有警告標志、禁令標志、指示標志、指路標志等幾種。在穿越村莊的交叉口，明確道路的路權，行駛優先權，并增設“讓、停”標志。2)交通標志結構支撐形式。交通標志的支撐形式有單柱式、雙柱式、單懸臂式等幾種。標志的結構設計以在安全、實用及結合當地臺風季節影響的基礎上適當考慮經濟為原則。確定單塊標志采用單柱結構，多塊標志組合時采用單懸臂結構。標志牌在同一支柱上并設時，按警告、禁令、指示的順序，先上后下，先左后右的排列。

2．2交通標線部分

道路交通標線是管制和引導交通的重要設施，是保障車輛行駛暢通有序、司機行車舒適的有效手段。

1)布設原則。按GB5768—2009道路交通標志和標線等規范標準設置，使之與交通標志相結合，合理誘導交通流。在標線布設中，主要遵循以下幾條原則:a．車行道分界線。一般路段對向車道分界線為黃色虛線，用來分隔對向行駛的車道。急彎及視距不良路段，設置中心實黃線。b．車行道邊緣線。車行道邊緣線為白色實線，用來表示車行道的邊線。為降低造價，只在小半徑彎道、連續彎道等路段設置車道邊緣線。c．標線材料。為增加使用壽命，路面標線采用熱熔型的反光涂料，并摻有玻璃珠，以增強夜間的識別性。

2)各種標線的設置。a．車行道分界線。實施項目路面寬度為6．5m，故施劃車行道分界線。施劃時應根據道路現場，在急彎內側視距不良或者小半徑豎曲線視距不良等不具備超車條件的路段應施劃中心黃色實線，否則施劃中心黃色虛線。b．車行道邊緣線。在小半徑彎道、連續彎道等需要加強路線走向誘導的路段，有選擇性地施劃車行道邊緣線。在一些特別危險的急彎路段，在車行道邊緣線內側施劃白色實折線，以誘導駕駛員選擇合理的車速通過彎道，如圖6所示。

3)路面標記。路面標記是利用路面文字、符號等，指示或者限制車輛行駛的標記。山區公路路面文字標記的高度應根據設計速度確定。設置路面文字標記路段的運行車速如果高于設計速度，可以采用更大一些的字高。路面圖形標記寬度應為設置路段車道寬度的一半，并四舍五入取10cm的整倍數。路面文字標記可設置于凸曲線、彎道內側視距不良等路段，標記內容可選擇“慢”和轉向箭頭等。

2．3交通安全附屬設施

實施路段前4km，急彎、陡坡較多，實施路段后2km，地勢平坦，但穿越村莊、交叉口，局部線形差。這些路段容易引發事故，需合理設置交通安全附屬設施，減少交通事故的發生。

1)線形誘導標。在急彎路段設置線形誘導標，線形誘導標的設置根據曲線半徑、曲線長度、偏角大小確定。偏角較小(≤7°)的曲線路段，在曲線中點位置設一塊誘導標;偏角較大(＞7°)，曲線較長的彎道，設置若干塊誘導標，并保障駕駛人員在曲線范圍內連續看到不少于三塊誘導標。

2)道路廣角鏡。在視距不良的彎道路段，的處置措施為清理彎道內側樹木、山體、墻體等遮擋物，在無條件清除時，設置道路反光鏡，以擴大駕駛員視野，及早發現彎道對向來車，減少對撞交通事故的發生。

3)強制減速設施。在沿線村莊、出入口、主要支路設置強制減速震動帶，以預警司機減速。4)示警柱的設置。在沿線較小平面交叉兩側，在路口兩側各設置示警柱，以防范小支路車輛的突然出現而發生意外。

2．4防撞護欄設計部分

防撞護欄設計需從適用條件選擇護欄等級，通過使用性能對比分析選擇護欄形式，確定護欄的設置位置。

1)確定護欄防撞等級。根據公路等級、設計速度，控制車輛駛出路外或進入對向車道有可能造成的交通事故等級，從而確定護欄防撞等級。揭西縣大北山森林公園連接路等級為四級，旅游大巴、中小型車占絕大多數，車速一般在20km/h，且護欄主要用于路側陡坡危險路段，為防止發生二次重大交通事故，參照JTGD81—2006公路交通安全設施設計規范路基護欄防撞等級的適用條件，選用等級為B的防撞護欄。

2)護欄的形式選擇。當前公路行業普遍使用混凝土護欄、波形梁護欄、纜索護欄等三種形式。監于實施路段屬于山區低等級公路，多處位于急彎陡坡危險路段，通過綜合比選后選用維修、養護費用較低，堅固、耐碰撞的混凝土護欄，混凝土護欄適合設置在急彎路段外側、路側為深溝、陡崖，車輛沖出將導致嚴重傷亡事故的部分路段。其缺點是碰撞角度較大時，對車輛和乘員的傷害大。

3)護欄設置范圍。根據路側危險程度、事故概率、車輛駛出路外的可能性等條件，確定護欄設置位置，避免盲目設防、過度設防，較大限度減少工程對環境和景觀的破壞。結合揭西縣大北山森林公園連接路的具體情況，主要設置的范圍為:陡崖、溝深、填方邊坡高度或路肩擋墻高度h≥4m的路段，或毗鄰河溝(路肩邊緣不足3m)的險要路段。急彎或連續急彎的曲線外側，發生過車輛駛出路外事故的路段優先考慮。陡坡路段平曲線外側，尤其是長下坡直線路段接急彎路段的外側。

4)在混凝土護欄上刻劃立面標記，立面標記為黃黑相間的傾斜線條，傾斜為45°，設置時向下傾斜的一邊朝行車方向，以起到警示作用。

3結語

基礎資料的收集是安保工程設計的關鍵，它為安保設計提供依據，尤其是山區公路，地理位置的特殊性及資金受限的情況下，有了詳細的基礎數據，設計人員才能有的放矢的制定好設計方案。山區安全保障設施設計在達到安全保障根本目標的同時兼顧經濟的要求。交通標志標線設計與實施前期須充分征詢業主及當地交通管理部門、地名管理部門的意見，并在具體做法上達成共識。

作者：劉裕娥 單位：汕頭市公路勘察設計院

工程設計論文:自動化儀表工程設計論文

1自動化儀表選型的基本原則

1．1儀表選型要遵循使用條件原則

就是在儀表選型中要根據工程需要的規模、流程特點、操作要求和自動控制水平等因素確定。對于儀表防爆、防腐等選型要根據使用條件而定，防爆應根據現行有關爆炸和火災危險場所儀器裝置設計規范的規定，按照儀表安裝場所的爆炸危險類別和范圍進行選型確定。

1.2儀表選型要遵循使用安全原則

無論哪一方面的工程設計，在自動化儀表選型上都要遵守安全使用的原則。采用的儀表必須是國家授權部門認可，取得制造許可證，經過國際標準質量檢測合格的產品，確保儀表選型安全、技術先進。設計中，嚴禁選用未經工業鑒定的試制儀表。

1．3儀表選型要遵循集中統一原則

就是在同一工程項目中，儀表品種規格要力求統一，要有利于全工程或區域性的集中管理和集中控制，有利于提高工程質量、企業生產管理水平。

1．4儀表選型要遵循經濟性原則

儀表的選型也決定工程投資的規模，應在滿足工程工藝和自動化控制、使用條件、使用安全的要求前提下，進行必要的經濟核算，取得適宜的性價比。

1．5儀表選型要遵循功能選定原則

就是在使用過程中，要根據各個檢測點的參數在操作上重要性是儀表的功能選定依據，一般過程，對工程影響不大的，需要經常檢測變量的，選用指示型儀表即可；對需要經常了解變化趨勢的重要變量選用記錄式儀器；對工藝過程影響較大的，需要隨時監控變量的，選用控制型儀表；對關系到物料衡算和動力消耗，又要求計量或經濟核算的變量，需要選用積算型儀表；對于一些可能影響生產或安全的變量，要選用報警型儀表。

2工程設計中一些常用自動化儀表選型標準

2．1溫度儀表的選型

溫度儀表主要應用在化學工程、冶金工程、安全工程、熱能工程、石油工程等裝置，一般采用攝氏度單位，標度及測量范圍的選用，應與定型產品的標準系列相符，常見的有就地溫度儀表和集中溫度儀表。就地溫度儀表一般工業溫度選用1.5級或1級，精密測量用的溫度計選用0.5級或0.25級。就地溫度儀表測量范圍應不大于測量范圍上限值的90%，正常測量值在儀表測量范圍上限值的二分之一左右。就地溫度儀表一般根據工藝要求的溫度范圍、度等級、檢測點環境、工作壓力等選用，一般分為雙金屬溫度儀表、壓力溫度儀表、玻璃溫度儀表、基地式儀表等類型，各種類型具有不同的適用范圍雙金屬。集中溫度儀表一般分為熱電偶、熱電阻和熱敏熱電阻。裝配式熱電偶適用于一般場合，裝配式熱電阻適用于無振動場合；熱敏熱電阻適用于測量反應速度快的場合。鎧裝式熱電偶和鎧裝式熱電阻適用于耐振動、耐沖擊，要求提高響應速度的場合。

2.2壓力儀表的選型

壓力表是工程中常用的一種自動化儀表，主要應用在船舶與海洋工程、化學工程、熱能工程、冶金工程、石油工程等領域。由于化工裝置設計中比較常見。壓力表一般使用計量單位為帕、千帕和兆帕。根據使用范圍進行選用。壓力表一般有隔膜壓力表、耐酸壓力表、膜片壓力表、耐震壓力表、防爆壓力表、壓差壓力表和專業壓力表等類型，依據使用環境選用不同類型的壓力表。具有強腐蝕性、含固體顆粒、粘稠液等介質，選用膜片壓力或隔膜壓力表；具有一般腐蝕性介質，選用耐酸壓力或不銹鋼膜片壓力表；具有結晶、結疤及高粘度等介質，應選用法蘭西隔膜壓力表；具有機械振動較強的場合，應選用耐震壓力表；易燃易爆場合選用防爆電接點壓力表，測量介質應選用專用壓力表；測量壓差時，選用壓差壓力表。此外，在選用壓力表時，還應考慮度等級的選擇、外型尺寸的選擇、測量范圍的選擇。

2．3流量儀表的選型

流量儀表主要應用于化學工程、石油工程、水利水電工程等領域。流量儀表主要分為速度式流量計、容積式流量計、可變面積式流量計、楔形流量計等。在流量計儀表的選型，速度流量計分為靶式流量計、渦輪流量計、旋渦流量計和水表，靶式流量計用于少量固體顆粒的液體流量測量，渦輪流量計用于潔凈的氣體及運動粘度不大的潔凈液體的流量測量，旋渦流量計適用于潔凈氣體、蒸汽和液體的大中流量測量。水表，就地累計水的流量，當量程比要求小于30：1；容積式流量計分為橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、刮板流量計。橢圓齒輪流量計，潔凈的、粘度較高的液體，較的流量測量可以采用橢圓齒流量計。潔凈的氣體或液體，具有潤滑性的油品度要求高的流量測量，選用腰輪流量計。連續測量封閉管道中的液體流量，特別是各種油品的計量，可以選用刮板流量計；可變面積式流量計要求量程比不大于10：1時，可選用可變面積式流量計。楔形流量計，主要應用懸浮物的高粘度液體、蒸汽、氣體的流量測量，雷諾數大于500的流量計數。

2．4顯示控制儀表的選型

顯示控制儀表主要應用在自動化工程、電氣工程及其自動化、過程裝備與控制工程、監控技術與儀器、機械設計制作及其自動化、化工工程等多個工程領域。顯示儀表選型要依據儀表用途、安裝空間、使用條件等因素決定。在控制室安裝的顯示儀表，需要選用矩形表面的儀表。需要密集安裝時選用小型儀表，需要顯示醒目時，需要選大、中型儀表。在工作現場儀表盤安裝的儀表，可以選用圓形表面儀表；顯示儀量程需要依據生產條件選取，顯示速度快、示值度高、對輸入信號作線性處理等變換或要求對變量做顯示的同時兼作變送輸出，可選用數字顯示儀表。要求作復雜數字運算的，應選用帶微處理器的智能型儀表；高分辨率的，可選用帶量程切換裝置的顯示儀表；減少誤差可選用帶量程擴展的顯示儀表；對變量作高速記錄時，需要選用帶微處理器記錄儀等。

3結語

工程設計中，自動化儀表還有許多種類，每個種類都具有多個類型可供選擇，以上列舉的四種自動化儀表是工程設計中的常用儀表的選型，除此之外，還有控制閥、物位儀表、儀表盤、過程分析儀等自動化儀表，在設計和應用上都需要進行合適的選型。總之，無論哪種自動化儀表的選型，都需要滿足工藝和自控要求，遵循工藝過程中使用條件和使用環境，符合使用原則，降低經濟成本，發揮較大性價比。

作者：寇麗 單位：中核新能核工業工程有限責任公司

工程設計論文:路橋隧道工程設計中防水設計論文

1路橋隧道工程的概述

所謂的隧道是指修建于地下或是水下的建筑物，從而保持地下空間孔道，它是人類充分利用地下空間的一種有效形式。一般來說，隧道可以分為交通隧道、水工隧道以及礦山隧道等類型。一般來說，在路橋隧道工程中解決隧道的防水問題是重要環節，這樣不僅可以有效保障隧道工程的質量，同時還能夠從根本上消除隧道病害，進而延長隧道的使用壽命。在解決隧道的防水問題時，選擇性能比較好的防水材料以及采取科學的施工方案是關鍵。因此，在我國路橋隧道工程的設計過程中，優化路橋隧道的防水設計就成為路橋隧道設計人員普遍比較關注的問題。

2路橋隧道工程防水設計中存在的問題

當前，我國在路橋隧道工程設計過程中應用最多的方法是新奧法設計施工。這種施工方法是在初期支護與二次初砌層之間鋪設防水板，同時在防水板與初護面之間鋪設緩沖層無紡土工布。其中，這種無紡土工布在出廠的時候就與防水板膠合成了雙層結構。在二次初砌層中澆筑混凝土的時候，應該添加適量的防水劑，并要保障防水混凝土的抗滲透性能應該達到S6。此外，再利用縱向與橫向的彈簧軟管或是塑料管將二襯背后的積水引流至排水溝內。一般情況下，這種設計方式能夠滿足路橋隧道工程的排水要求，但是隧道襯砌的滲水問題，特別是兩板混凝土搭接縫處、隧道接口處以及排水管管節連接處等位置容易發生滲水問題，且尤為嚴重。而要避免路橋隧道滲水現象的發生，就必須加強設計與施工中的技術研究，但目前來說仍是一個難題。路橋隧道工程防水設計中主要存在以下幾個問題:及時，路橋隧道工程設計中“以排為主”的設計理念破壞了隧道結構與圍巖之間密實的共同作用。首先，從路橋隧道的結構上來說，隧道的襯砌主要由內、外兩個層次復合而成。就隧道襯砌的內層來說，一般為二次襯砌，它主要是由現澆的素混凝土或是鋼筋混凝土構成;就隧道襯砌的外層來說，一般為初期柔性支護，它主要是由錨桿、鋼筋網以及噴混凝土構成。在內、外層之間鋪設防水層時，由于外層表面會有凹凸不平的現象出現，防水層的背面可能會出現空洞，這就導致內、外層之間局部會產生空隙，造成內、外層不能夠整體承受壓力。通常情況下，往往是外層先受力，然后外層會由于荷載而產生變形，接下來才是內層開始受力。因此，這種不均勻的受力導致外層容易先遭到破壞，從而降低了復合初砌結構總體承受能力，讓隧道結構受圍巖的約束不一致而形成裂痕，加劇路橋隧道的滲漏水情況。其次，從路橋隧道的圍巖上來說，在對路橋隧道的Ⅰ，Ⅱ類圍巖進行初期支護的時候，往往安裝的是工字型鋼拱架或者是鋼格柵拱架。由于圍巖對隧道的穩定性具有一定的影響，因此，在防水設計的時候必須依據圍巖分類設計合理的隧道工程。第二，路橋隧道工程的技術比較落后。由于路橋隧道的防水設計在施工技術上比較滯后，因此設計出的路橋隧道的質量往往不高。這是由于施工單位對路橋隧道的施工材料要求比較簡單、對施工要求不具體以及防水材料容易老化等因素導致的。就目前而言，我國在隧道防水設計中用到的防水材料主要是塑料、橡膠等制品，而這些材料在陽光的照射以及化學腐蝕的情況下容易發生老化現象，進而影響到隧道的防水效果。

3路橋隧道工程防水設計的優化措施

3．1樹立安全型的防水設計理念

及時，施工人員應該掌握路橋隧道施工的新技術與新方法，主要包括了盾構隧道的受力特征及隧道設計的分析方法、盾構隧道結構形式及近期發展趨勢等方面，特別要注意對特殊環境下的隧道工程應進行綜合分析與設計。第二，施工人員應該對隧道巖體各方面性能的參數進行認真計算。對于隧道施工過程中，圍巖穩定能力比較差的地段，應該采用超前支護或者是超前加固前方圍巖的方法，同時應該秉持先對隧道進行護頂再開挖的施工原則，遇到滲水流的時候應該設置橡膠帶盲溝引排。第三，對隧道防水層的材料選擇上，應該選用強度高并耐腐蝕性的板材。在施工過程中，主要將這些板材鋪在初期支護和二次襯砌中，并通過拼接這些板塊使隧道的防水系統達到密閉或是半密閉的狀態。第四，在進行隧道工程施工時，應該制定合理的施工方案，并嚴格按照施工方案執行，從而保障隧道工程防水系統的規范性。

3．2注意防水板的設置

及時，在放置排水板之前，應對防水板進行及時處理。首先應該對防水板的表面進行處理，然后對防水板突出的鋼筋進行處理，在這兩項處理結束之后，再對隧道表面進行噴射。如果不進行處理，將無法發揮出防水板的防水功能。第二，在大面積張掛防水板的時候，應該注意拼接無縫隙。首先，在張掛的時候要特別注意防止防水板出現褶皺現象，對于出現縫隙的地方應該全部接上去。其次，在購買防水板的時候，應該多買一些，這是為了防止對隧道進行初砌澆筑時，防水板發生膨脹現象，從而導致防水板的長度不夠，給隧道工程的施工帶來不必要的麻煩。

3．3選擇合適的防水板材料

及時，在防水板的內側或是隧道的邊墻，應該適當增加機械保護裝置的設置。首先，應該保障防水板材料的耐高溫以及耐穿透的能力，這樣才能有效確保隧道工程在鋼筋操作過程中，防水板不會受到損壞，同時還能夠減輕工作人員對防水板檢修的負擔，有效避免防水板發生漏水現象。第二，在隧道施工過程中，應該對防水板進行適當調整。施工人員可以在二襯的內壁鋪設防水板，并盡可能的選用新型的防水板材料，這樣不僅能夠方便對防水層的修理與維護，同時還能夠使防水材料與襯砌混凝土的老化時間盡量保持一致，從而延長防水板材料的老化時間，增加防水板的使用壽命。

4結語

在我國經濟高速發展的階段，交通運輸業的發展對經濟的騰飛起著至關重要的作用，而路橋隧道工程是集設計、施工與工程管理為一體的一項工程。目前，我國的路橋隧道施工過程中還存在著一系列的問題，漏水、滲水問題尤為突出，這就要求施工單位必須做好路橋隧道工程的防水設計，可以從防水理念、防水板設置以及防水板材料選擇這三個方面著手努力。只有不斷提高路橋隧道的防水設計才能夠提高路橋隧道的工程質量，并保障路橋隧道的安全性。

作者：寇文亮 單位：山西路橋及時工程有限責任公司

工程設計論文:水利工程設計論文

1水利工程設計的原則

1．1安全與經濟

水利工程是一項系統工程，要滿足供水、發電、防洪、航運、旅游等多個用途要求，還要注重環境的保護。水利工程設計得首要原則是要確保其安全及時，沒有安全的保障一切就無從談起，使工程能夠穩定和持久，要在最小的風險下實現較大的經濟效益。

1．2以人為本

水利工程的設計要以人為本，充分考慮人與自然的和諧與統一，以人身安全為基礎。設計要把感情融入生態環境之中，營造出優美的環境與景觀。

1．3因地制宜

在對水利工程設計時，要謹記因地制宜的設計原則，不得意圖控制自然界。要尊重自然生態環境進行組織設計，調動水利工程所處的自然環境的自身恢復能力，努力實現人與自然的和諧共處。面對河流要因地制宜的尊重其自然的屬性和其美學的價值，設計具有生態效益的方案。

1．4合理利用水資源

水利工程的蓄水供水功能是基礎功能，保障水利工程的景觀功能的同時也要注重實現這一基礎功能。設計時要考慮合理利用水資源，不要造成水資源的浪費。

1．5堅持生態化和自然化

水利工程設計要以人與自然的和諧統一為主題，堅持可持續發展，在保護生態環境的前提下，發揮生態環境的優勢，因地制宜，結合人文與自然景觀，融合人與自然。

1.6人工景觀與自然景觀

人工景觀的設計是水利工程的重點，要注意原來的自然景觀的特點及分布，將人工與自然景觀相融合，從而體現人與自然的和諧的設計理念。

2水利工程設計中存在的問題

2．1經濟觀念薄弱目前水利工程的設計往往缺乏經濟觀念，只重視方案的可執行性。然而現實是大多數業主都比較重視經濟觀念，希望盡可能以少的造價獲得理想的效果。從而導致設計之后需要反復修改，增加工作量和難度，甚至有的施工單位會來索賠。所以，在設計水利工程時一定要強化經濟觀念。

2．2設計程序

水利工程的設計離不開對設計方案的反復研究、對比與分析，以及最終的審核，從而保障設計與實際情況相符，足夠科學，實用且可實施。現實的情況是大多數設計并沒有做到科學得規劃程序，也難以保障其經濟性和實用性，從而導致實際工程中參照設計進行時受到制約和影響。

2．3設計內容不合理

設計圖紙、設計編制以及設計費用等方面的不切實際，難以實施都是設計內容的不合理的體現。水利工程設計的內容合理與否會影響工程的實際實施。(1)設計圖紙的尺寸不夠規范和標注不明，會增加工程量的計算，影響施工的實施，阻礙工程的進程，降低工程的質量。(2)設計編制不清晰不規范也會造成工程預算的難以評判，從而形成審核金額與實際造價不符，影響工程投資的判斷度，從而對整個水利工程的建設造成不好的影響作用。(3)設計費用中對工程單價的判斷缺乏依據，不考慮現實情況，不及時調整價格預算，或是計算失誤等等問題，會使水利工程的概算預算產生失真，影響工程的順利開展。

3水利工程設計的注意要點

3．1要重視細節

水利工程設計的基本要求是要對工程中的每一個細節都認真研究，結合實際分析，避免失誤，從而確保水利工程的質量得以體現。水利工程設計中，細節往往容易被忽視，但卻至關重要。尤其是對于設計中的某些敏感的參數，往往會因一點細小的變化對結果造成很大的差異，所以一定要認真核實，確保。

3．2要與環境相和諧

水利工程的建設不但要考慮安全和經濟，同時也要注意保持工程的形象。水利工程設計要使工程的形象與工程周圍的環境相適宜。要做到工程建筑物與周遭的環境形成和諧，自身各部分及樞紐工程也要保持和諧統一。色彩、類型等風格的選擇也要結合實際地域特點、風俗的差異來合理科學的選擇。若水利工程位于城鎮或者是郊區，應該注意工程的形象與當地的建筑風格或理念相協調。還要注意與實際的文化背景、人文環境相適宜，可適當融入當地的風土人情元素，體現不同的地域特色和文化。

3．3要重視設計

對水利工程的設計不能僅僅是設計單位獨立進行，而應該建設單位參與進來，與設計單位共同協商完成。工程建設的投資方不可片面得認為設計工作就是設計單位的事情，而是應該積極與設計單位進行互動，提供實際的資料和的數據，參與討論設計，共同進行技術和經濟的探討分析。強化設計工作和審查，能夠有效防止或減少后期施工中的設計變更，從而實現有效得控制工程造價。

3．4要以人為本

許多水利工程建設項目地點位于遠離城市的偏僻地區，實際施工現場往往地勢險惡，情況復雜。在遵照設計理念不變的前提下，要充分考慮到以人為本，及時針對實際的施工現場進行人性化的設計微調，避免工程流于形式，增加工程的實際操作性和實用性。適當的改變可以使設計更加切合實際，符合人性。

3．5要安全高效

一些水利工程項目由于項目不大，通常設計時只考慮將安全作為及時要素，而缺少對工程造價的合理規劃和預算，導致資金消耗過大。無論水利工程的投資和建設規模是大是小，都要仔細進行資金上的規劃和預算，努力降低工程項目的投入和產出比。認真對工程項目所處的環境進行調查審核，選定最合適的設計方案，并保障得實現設計目標和規劃。設計中，涉及許多參數，在實現安全高效的前提下，參數在合理的取值范圍內選擇合適的數值，能夠使投資做到最少，工程量最小。

3．6要防范對生態環境的破壞

水利工程項目的建設能夠在一定程度上改變周圍的生態環境。如果對此問題不予以重視，必然會對周圍人們的生活帶來危害，導致環境惡劣，產生不良影響，甚至有可能引發自然災害。因此，在水利工程項目的準備期就要認真分析該項目可能對環境造成的后果和作用，對當地的氣候條件、水質、生物物種等會產生什么樣的影響，是否會破壞當地的生態體系，危害當地的生態環境。要根據當地的生態情況和自然狀況，考慮生態的保護出發，制定科學的項目規劃和設計，盡量將對環境的影響降到低，盡可能做到不破壞生態環境，做好可能因水利工程項目導致的自然災害的防御工作。

4結束語

現代水利工程的設計要素較多，應該綜合這些要素，并兼顧社會經濟效益和生態效益。安排設計活動要井然有序，符合相關的制度法規。水利工程設計者要努力提高自身的專業素質和技術水平，并使其設計符合現實，可操作，且確保經濟性。水利工程設計的水平，對于促進經濟的平穩向上發展和維護當地的自然生態環境具有無與倫比的意義，一定要予以重視。

作者：楊超群 單位：山東新匯建設集團有限公司

工程設計論文:深基坑工程設計論文

1深基坑的工程設計和施工的脫節問題

1．1深基坑工程中設計的支護結構問題

有些設計人員不能深刻認識到深基坑工程的特殊與復雜性，造成設計的支護結構不能基于深基坑的需要來采用必須的支護的措施，并且有著薄弱的環節的支護結構，會因為其結構的不合理之處容易出現頻發事故的問題。

1．2深基坑工程的設計人員問題

深基坑工程的設計人員不但要有較強的理論知識還要有較實際經驗，兩者都非常重要，但有些深基坑工程的設計人員不僅在工程的設計中沒有足夠的經驗，而且在考慮施工的環節時帶有比較大的主觀能動性，不重視分析實際施工的環境與條件，導致深基坑工程的設計與實際施工有脫節，且會使施工時伴有更大的施工風險。

1．3施工技術人員缺乏了解深基坑工程的設計

施工的技術人員與施工的管理人員必須得參與到深基坑工程的設計方案中去，還得對設計方案加以理解與進行嚴格的審查，如果忽視這個問題，將會導致深基坑的工程設計與實際不符合，不能具體問題具體分析，還加大了工程施工難度與施工的風險，容易導致深基坑的工程設計人員與工程的施工人員產生較大的矛盾。

2深基坑的工程施工中技術與管理產生偏差

2．1工程施工的管理與實際有偏差深基坑的施工管理有著不符合實際，生硬刻板的內容，工程的管理人員與具體的工程施工人員缺少產生脫節溝通，這容易導致下層的施工人員不能很好地理解上層管理人員的意圖，不能很好地理解與之有關的施工技術并很好地加以執行，這要滿足深基坑的工程技術與管理的需要是非常困難的。

2．2工程施工的觀念問題

如今的僵化陳舊的深基坑工程與落后的技術觀念給深基坑工程的施工帶來了不少問題，與工程有關的各項人員有著較低積極主動性并且難以提高，而且深基坑工程的管理與技術有著比較低的工作效率，很難達到地控制其施工過程的目的。

2．3工程施工的組織不合理協調

在進行深基坑工程施工的組織設計與決定專項的施工方案時，沒能對其中的管理與技術工作彼此之間的影響深刻考慮到。沒有很好地去評估施工過程中造成影響的支護結構的設計方案，使深基坑工程施工時發生的各種矛盾難以得到有效的解決。

2．4工程施工時要配置適合的技術力量

深基坑的工程是一個系統的工程，關系到整個整體，不但要有比較強的管理力量的上層，還要有與之相關技術力量的下層，若是在實際施工時，工程的技術與管理產生脫節的現象，容易造成深基坑工程有著不足夠的局部的技術含量，缺乏總體的管理，對深基坑工程的安全與質量有著較大的不良影響。

3深基坑工程的問題對策

3．1改善深基坑工程設計的方案及時，工程負責施工的一方要提前介入到確定設計工程方案的過程。第二，工程的施工主體要不斷加強彼此之間的溝通加強理解，還要不斷去提高自己本身的技術素質。第三，構建一個體系能讓工程的設計方案之間互相加以補充、互相加以支持，并對深基坑工程的設計方案加以優化，使方案更加具有安全性、經濟性并且便利性，并且對控制施工過程更加有力。

3．2構建激勵與獎勵機制在管理上制定各種各樣的激勵與獎勵政策，提高深基坑工程技術氛圍與管理的環境，在根本上優化員工的思想觀念，加強上下層的信息傳導與反饋，使方案更符合實際，減低施工風險。

3．3提高施工人員素質

除了要重視施工人員的能力外還要把目光放在提高施工人員的操作水平上，從各個方面上培訓施工人員的技能，并加以引導與激勵施工人員積極主動地去控制與提高施工的質量。

4結語

總而言之，由于深基坑工程設計與施工過程中有著陳舊的思想，不到位的管理，不嚴格完整地運用技術等各個原因，會對深基坑工程的質量有著不良的影響，所以，必須加以重視深基坑工程的施工技術與施工管理，在科學合理的基礎上，解決深基坑工程設計與施工階段的問題，并有效地提升工程質量。

作者：王虹入 單位：重慶瑞亨工程造價咨詢有限公司

工程設計論文:混凝土拱壩工程設計論文

1工程概況

山東蒙山天池堆石混凝土拱壩位于淮河流域沂河水系東汶河支流上游，壩址位于蒙陰縣城南國家5A級蒙山景區雨王廟處。正常蓄水位814.00m，總庫容10.8萬m3，工程規模為小（2）型，工程等別為Ⅴ等，主要建筑物級別為5級。蒙山天池水庫是堆石混凝土技術在山東省的首次應用，其大壩也是世界上及時座堆石混凝土拱壩。工程主要由拱壩、重力墩及放水洞等組成。壩頂高程815.00m，壩長130m，較大壩高24.0m。壩頂溢流堰總凈寬20m，堰頂高程814.00m，放水洞進口底高程798.50m，洞徑準1.0m。工程于2012年3月20日開工，先后完成庫底清理、壩基處理，上游防護工程，新建拱壩（含重力墩）及溢流堰、支墩、消力池等，新建放水洞（含閘閥室）及其他建設工程。2013年4月主體工程通過蓄水前技術鑒定專家委員會組織的蓄水安全鑒定。2013年5月蒙山天池堆石混凝土拱壩工程通過臨沂市水利局主持的蓄水前驗收。

2工程特點及技術難點

（1）將壩體設計為單曲拱壩結合兩側重力墩（兼做拱座）的復合壩型，適應當地地形地質條件。通過對大壩進行結構性態的有限元計算和分析，論證了壩體結構布置的合理性。（2）拱壩主體工程全部采用C25堆石混凝土，上游面設有30cm厚的防滲面板，采用高自密實性能混凝土一體澆筑成型方案，在保障工程質量的前提下，極大地簡化了施工工序。（3）實現了生態、景觀、旅游等項目的緊密結合。單曲拱壩、庫區生態護岸與濕地水景相互協調，較好地處理了親水建筑物與護岸防洪的關系，改善了生態和投資環境。

3拱壩設計主要分析研究的問題

3.1在新建蒙山天池水庫工程中，將壩體設計為單曲拱壩為適應地形地質要求壩體兩側設有兼做拱座作用的重力墩，分別與兩岸連接，使堆石混凝土拱壩工程與周邊景觀融為一體。

3.2采用新材料、新技術堆石混凝土技術首次應用于拱壩上，通過大量塊石的使用，堆石含量可達到55%以上，水泥用量少，水化熱溫升較少，簡化溫控措施，形成的大體積混凝土結構收縮小，具有較強的抗裂能力。堆石混凝土施工層面有大量的塊石棱角裸露，可提高層間抗剪能力。

3.3堆石自密實混凝土拱壩結構性態三維有限元計算和分析根據規范要求，結合本工程的特性，建立蒙山天池拱壩三維有限元模型，對大壩進行結構性態的有限元計算和分析，驗證壩體結構布置的合理性。

3.4施工模板選擇與施工施工過程中按照底倉及上部倉不同高度部位，分別采用外撐式及內拉式模板，其中內拉式模板靠近模板處堆石采用人工輔助碼放。針對該工程在水平呈曲線形同時在高度呈收縮狀的特點，采用專門加工的異型模板，同時將以往內拉式斜拉鋼筋改成平拉鋼筋與預先澆筑的C30混凝土柱牢固聯接，大幅度提高堆石碼放機械化程度。

4壩體平面布置和分部設計

壩體采用單曲拱壩結合兩側重力墩（兼做拱座）的復合壩型，壩總長130m，其中中間拱壩段68m，拱壩壩頂外弧半徑為50m，較大中心角為78°；左、右端重力墩（含拱座）長28.46m和33.54m，分別與兩岸道路連接。壩體平面布置。拱壩壩頂寬度為4.0m，較大底寬為10.0m。壩體斷面上游面為鉛直面，下游面為折坡，上部3m為直線段，下部坡比為1:0.33。壩頂設4孔溢流堰，總凈寬20m。下游設10m長消力池，垂直水流方向長22m。左、右岸重力墩頂寬分別為4m和3m，重力墩斷面上游面為鉛直面，下游面為折坡，上部3m為直線段，下部坡比為1:0.6。放水洞位于拱壩壩體右側，采用直徑1.0m的鋼管（壁厚12mm），鋼管每隔1m設一道止推鋼環，高150mm，洞身外包一層C25鋼筋混凝土。放水洞進口底高程為798.50m，攔污柵嵌于壩體上游側；控制用手電兩用蝶閥安裝于出口閘閥室（長3m×寬4.2m）內。

5壩基處理

工程地處蒙山高處，河谷狹窄，壩基基巖裂隙發育，塊亂石覆蓋層較厚，滲透性較強，為此需清基至新鮮巖面，并進行防滲處理。在建基面上設C25混凝土墊座，厚1m，底部采用準25錨筋嵌入基巖3m，錨筋呈梅花狀布置，間隔2m。全壩段壩基面進行帷幕灌漿，其中左岸向上游延伸20m，右岸向上游延伸10m，總長158.50m。灌漿上限為壩基混凝土墊座，下限至基巖透水率為10Lu的巖面，灌漿孔采用單排四序孔，終孔間距為1.5m。為加強基巖完整性，對左、右岸重力墩下部基巖采用固結灌漿。灌漿孔距為4m，呈梅花狀布置，灌漿深度5m。灌漿參數根據現場試驗確定。

6混凝土面板設計

主體工程全部采用C25堆石混凝土，上游面設有30cm厚的防滲面板，采用高自密實性能混凝土一體澆筑成型方案，采用雙層雙向￠10@150配筋。

7接縫和止水

接縫止水設計的原則，能適應接縫處的位移和滿足防滲要求，有利于施工及保障工程質量，各道止水間應形成統一的防滲系統。主體工程沿壩軸線方向設7道橫縫，封間設鍵槽，待壩體澆注完成兩個月后利用跨縫拔管水平灌漿技術封拱，灌漿水泥采用膨脹水泥，封拱時壩體溫度滿足設計封拱溫度15°的要求。迎水面采用1.2mm厚的銅片止水，背水面采用2mm厚的鍍鋅止漿鐵片。

8幾點體會

8.1平面布置蒙山天池堆石混凝土拱壩布置充分考慮地形地質條件，使主體工程座落在較為完整的基巖上，將壩體設計為單曲拱壩結合兩側重力墩（兼做拱座）的復合壩型，重力墩分別與兩岸連接，使堆石混凝土拱壩工程與周邊景觀融為一體。

8.2壩體分區

壩體采用單曲拱壩結合兩側重力墩（兼做拱座）的復合壩型，其中中間拱壩段68.0m，左端重力墩28.46m（包括拱座），右端重力墩33.54m（包括拱座），分別與兩岸連接。主體工程上游面設有300mm厚的防滲面板。

8.3筑壩材料

大壩主體工程全部采用C25堆石混凝土，即利用高自密實性能混凝土填注堆石體的空隙，形成完整、密實、具有設計強度的大體積混凝土。堆石混凝土的原材料包括堆石料、石粒顆粒（粗骨料）、砂粒（細骨料）、粉煤灰、水泥、水、外加劑。

8.3.1堆石料的品質。

堆石料應新鮮、完整、質地堅硬。堆石料粒徑不宜小于300mm；堆石料較大粒徑不應超過結構斷面最小邊長的1/4。堆石料的飽和抗壓強度宜≥50MPa；堆石料的含泥量應≤0.5%。

8.3.2高自密實性能混凝土骨料。

粗骨料較大粒徑不超過20mm；針片狀顆粒含量不超過8%。

8.3.3水泥。

當膠凝材料中摻入粉煤灰時，水泥宜優先選用普通硅酸鹽水泥。

8.3.4摻合料。

高自密實性能混凝土宜使用摻合料，并應進行系統的試配試驗。高自密實性能混凝土使用Ⅱ級粉煤灰。

8.3.5外加劑。

高自密實性能混凝土使用以聚羧酸鹽高分子為主要原料的高性能減水劑。

8.3.6自密實性能混凝土配合比。

自密實性能混凝土配合比指。

8.4施工質量控制

8.4.1原材料質量控制。

定期對中砂的級配情況進行檢查，若發生變化則重新進行配合比調整試驗；定期對石子檢查，當粒徑超過20mm的石子比率超過5%時，將超徑部分篩出后再進行自密實混凝土的生產；自密實混凝土生產前對所使用的粗、細骨料進行含水率測定，若自密實混凝土生產過程中天氣變化較大時或者取料部位發生變化時，及時對含水量重新測定進而調整實際用水量。

8.4.2倉面清理。

堆石入倉之前，將倉面的混凝土乳皮、表層裂縫、由于泌水造成的低強混凝土以及嵌入表面的松動堆石予以清除，并進行鑿毛處理；同時保障倉面清潔、無積水。驗收合格后再進行堆石。

8.4.3堆石過程質量控制。

堆石必須清洗，對于石料表面附著的泥土，必須清理干凈，堆石料含泥量和泥塊含量應符合《膠結顆粒料筑壩技術導則》中的相關規定；在堆石過程中，堆石料粒徑不宜小于300mm；堆石體外露面所含有的粒徑小于200mm的石塊數量不得超過10塊/m2；對于表面集中堆放的小于200mm的堆石碎塊應予以清除。

8.4.4自密實混凝土生產控制。

自密實混凝土工作性能的檢測方法主要采用坍落度試驗、坍落擴展度試驗和V型漏斗試驗進行檢測。經試驗得到的坍落度、坍落擴展度以及V型漏斗通過時間三項指標，自密實性能混凝土工作性能指標表自密實混凝土的用水量應在施工配合比的基礎上扣除骨料含水；不合格的自密實混凝土嚴禁入倉，已入倉的不合格自密實混凝土必須予以清除；在澆筑過程中澆筑點應均勻布置于整個倉面，其間距不得超過3m，必須在澆筑點的自密實混凝土填滿后方可移至下一澆筑點澆筑，澆筑順序應做到單向順序，不可在倉面上往復澆筑；除表層自密實混凝土外，每一倉的澆筑頂面應留有塊石棱角，塊石棱角的高度高于自密實混凝土頂面約為50mm～150mm，以便于下一倉的粘結。

9結束語

通過三維非線性有限元計算，得出壩體應力場和位移場分布符合一般變形規律，驗證了壩體應力和位移分布的合理性；壩體在各工況下，較大壓（拉）應力值均滿足規范強度要求。經檢測結果表明，工程所用原材料質量合格；混凝土拌合質量良好，混凝土的抗壓強度指標滿足設計要求，混凝土試塊抗凍、抗滲滿足設計要求；從鉆孔拍照、攝像資料看，堆石混凝土密實無空隙。已有的監測分析成果表明，堆石混凝土拱壩的各種監測值均未超過設計允許值，亦表明蒙山天池堆石混凝土拱壩的設計、施工中所采用的技術是合適的。

作者：劉剛 郁章文單位：山東省臨沂市水利勘測設計院

工程設計論文:電氣節能技術工程設計論文

一、電氣節能技術概述

電氣節能技術主要從電力系統節能、照明系統節能、電子設備節能這三大部分考慮。對于一個石油化工企業來說，電氣設備占據著大部分生產線，所以電力系統節能是整個電氣節能中的重點。照明系統節能、電子設備節能（大規模集成電路、電動機驅動）控制也不容小覷。電氣節能需要滿足如下三個原則：首先要滿足生產設備的基本功能，保障生產設備的安全性和性。在兼顧生產技術性能的前提下才會考慮降低能耗，提高生產的經濟指標；其次要滿足經濟性要求，應考慮節能和投資回收期；的原則要從節能的觀點著手，同時考慮能源節約和環境保護兩大方面。

二、電氣節能技術在石化企業工程設計中的應用

1電力系統節能

電力系統節能要從變壓器選型、系統功率因素提高、線路功率損耗、減少高次諧波這四個方面論述：

1.1變壓器選型。

變壓器是在電力系統中是較為常用且較為普遍的電氣設備，尤其在石化企業中，大量的變壓器投入使用。7×24小時運行，其消耗電能量也是相當之大。通常我們在選擇變壓器時，需要根據變壓器的負載率這一指標來進行選擇。Pf是變壓器的額定負載有功損耗；Qf是變壓器的額定負載漏磁功率；β是變壓器的負載率；Ud%是短路電壓的百分比值。當變壓器的負載率β處于40%～60%之間的時候，可以使得變壓器的額定負載有功損耗PL取得極小值，那么我們在實際選擇變壓器時，應盡量使得其負載率處于40%～60%之間。另外，為了提高石化企業的經濟效益，減少生產過程中的能源消耗，建議在工程設計的時候對變壓器的選擇采用國家新型的、高效節能的產品。

1.2系統功率因數的提高。

在電力系統中，功率因數占據著舉足輕重的地位。如果能夠提高功率因數，那么就意味著能源的利用率會得以提高，同時生產和電力成本、線路電壓都會相應減少，而設備的利用率會大大改善。石化企業就會以最小的投資得到較大的經濟收益。大多數用電設備均是根據電磁感應原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率，在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率因數cosφ，其計算公式為：cos()//()1/222PSPPQ在實際運轉的電網中，功率因數cosφ反映了電源輸出的視在功率的利用率，cosφ是一個大于0小于1的數，那么，當電氣系統的功率因素無限趨向于1時，電路中的無功功率就越小，意味著視在功率的利用率越高，從而電能輸送的功率就越大，這樣就可以通過提高功率因素來降低電路損耗。一般的，功率因數有兩種方式來提高，分別是自然提高和人工補償。自然提高功率因數比較簡單，主要是電動機的選型上，選擇合適的電動機和變壓器，避免電機的空載運行。第二種人工補償方式主要采用同步電動機補償、動態無功功率補償、并聯電容器補償的方式。

1.3減少線路的功率損耗。

根據公式P=I2R可知，只要電流經過有電阻的介質就會產生能量消耗。那么在一個大的工程中，有成百上千的設備以及設備線路，減少線路的功率損耗對于電氣節能的貢獻是相當可觀的。根據R=ρL/S可以得出，在工程設計中應當合理地設計電氣線路的走向，減少線路的長度L以及合理地選擇線路的粗細S能夠有效地降低線路損耗。

1.4降低高次諧波。

在我國使用的交流電的頻率為50Hz，當正弦波受到外界干擾時就會發生畸變，畸變越嚴重，高次諧波分量越大，基波的分量越小。在具有高次諧波電壓和電流的電網系統中，對電動機的正常運行起作用的僅是電網的電壓和電流的基波部分，而系統中的高次諧波電流和電壓部分，則只能產生有功損耗和額外的無功損耗。同時，高次諧波會產生過電壓、過電流直接影響到工作的性。解決電網高次諧波主要是采用無源濾波技術（電容、電感組成的濾波器吸收高次諧波）和有源濾波技術（由先進的電子控制和電力電子設備組成，通過探測系統瞬間的畸變波形，并產生與之相反的畸變波形與其抵消，從而輸出標準的正弦波）。

2穩定電壓節能

穩定供電電壓至額定電壓，系統供電效率較高。電壓的不穩定，高電壓和低電壓都不能形成高效供電。絕大多數的用電設備，它在額定電壓工況下效率較高。如果供電電壓高于額定電壓，就會產生過高的空載電流，造成能源的浪費。如果供電電壓低于額定電壓，負載不變時就會產生過大的負載電流，造成線損的增加，也會造成能源的浪費。要選擇合適的供電電壓，如果壓力變化過大，可使用帶有有載調節開關的變壓器。

3照明系統節能

在滿足正常照明需求的前提下，優先選取發光效率高、能源消耗小的節能燈、電磁感應燈、LED燈等。這些燈的壽命長、能耗小，可以滿足節能的要求。在我國，電網的標準電壓是220V，但是存在一個電壓的-10%～-7%的電壓偏差。過高的電壓經過照明系統會產生大量的熱量，同時也會影響到照明設備的壽命。通過控制照明系統中回路電壓，能夠起到節約用電和延長照明設備使用壽命的功能。

4電子設備節能

在石化企業中，電子設備節能主要包含工作計算機、打印機、復印機的節能和工業使用的PID控制系統節能。在日常工作中，企業的每一位員工需要養成順手關閉計算機顯示器、下班后關閉計算機的習慣，在使用操作系統時盡量設置為省電模式。另外打印機、復印機在不使用的時候選擇待機或直接關機減少耗電量。工業使用PID控制系統設計時選擇低功耗的模塊。

三、結語

在能源緊張的今天，各行各業都在忙于節能減排。對于石油化工企業而言，電氣節能是一項重要工作。希望通過在工程設計之初充分考慮電氣節能的各個方面，有效地降低電氣能源消耗成本，給石化企業帶來更多的經濟效益，這有助于企業的發展。

作者：畢利媛 潘亮 單位：惠生工程有限公司河南化工設計院分公司 河南省紡織建筑設計院有限公司