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工程设计论文:系统控制理论的环境工程设计论文
1项目建议书阶段的系统控制理论
环境工程 设计的项目建议书阶段包含若干个子结构,是一个复杂的系统。如果缺乏系统思维,孤立、片面地理解系统控制理论,将定量分析和定性分析、动态特性和稳态特性等相关内容割裂开来,不能相互联系、相互融合以形成合理认知体系,则不能够、联系、突出重点地分析和解决问题。而利用思维树模型可培养系统思维能力,[6]强化系统控制理论在项目建议书阶段的应用,将一项工程所涉及的各个领域和角度清晰的表示出来(以城市污水处理厂为例,如下图1所示)。
2可行性研究阶段的系统控制理论
可行性研究是在项目建议书被批准后,对项目在技术上和经济上是否可行所进行的科学分析和论证。这一阶段包括工程概述、工程方案、工程投资估算及资金筹措、工程近远期结合问题、工程效益分析、工程进度安排、存在问题及建议以及附图附件等内容。在这一系统中,用化分析解决问题,即在本系统的运筹中,控制策略要使工程净效益较大,而费用尽可能地小(可视为负效益)。为了尽可能地减少这种负效益,必须在一定的工程规律和条件的约束下,按照化原则,结合工程分析考虑工程方案必选优化,对整个工程系统进行科学的管理,不求负效益最小,而只要求负效益尽可能减少。这是由于在环境工程设计中,解并不一定是最理想的。[7]
3工程设计阶段的系统控制理论
在此阶段,环境工程设计可分为方案设计、初步设计、施工图设计三个阶段,每个阶段都是一个复杂系统,可将系统控制的重点分别集中在组织系统的输入、转换过程和输出3个阶段,由此形成3种不同的控制类型:前馈控制、同步控制和反馈控制。[8]
3.1前馈控制
前馈控制也称预先控制,是指在整个过程中预先集中于系统输入端的控制,其目的是通过事前考虑各种可能的功能障碍来预测并预防偏差的出现。其在环境工程设计的方案设计阶段起着重要作用,主要体现在以下几方面:
3.1.1环境工程概况分析
环境工程涉及水、气、声、渣、辐射等多个方面,涵盖内容非常丰富,工程特征千差万别。因此,掌握具体项目的工程概况是搞好设计的必须前提,主要包括:(1)工程一般特征简介。包括工程名称、建设性质、建设地点、建设规模、车间组成、产品方案、辅助设施、配套工程、储运方式、占地面积、职工人数、工程总投资及发展规划等。(2)工艺路线与生产方法。用流程图表述说明生产工艺过程,必要时列出主反应式和副反应式,并关注副反应中可能潜在的危害因素。(3)物料及能源消耗定额。包括主要原料、辅助原料、材料、助剂、能源以及用水等的来源、成分和消耗量,特别是要综合对比单位产品的物耗、能耗指标、新水用量指标以及排污系数。(4)主要技术经济指标。包括生产率、效率、回收率和放散率等。除了主产品的总回收率之外,还应高度重视资源的综合利用率和综合总回收率。
3.1.2污染源及污染源强分析
污染源分布和污染物源强是环境工程设计的基础资料,必须按建设工程、生产过程和服务期满后三个时期的工程全过程做认真调查、详细统计,力求完善。对于污染源分布调查要求按专题绘制污染流程图,标明污染物排放部位,然后列表逐点统计各种污染因子的排放强度、浓度及数量。另外,鉴于近年来环境风险事故呈频发、高发态势,应高度关注环境工程风险排污的源强统计及分析,包括事故排污和异常排污两种工况。事故排污的源强统计应计算事故状态下的污染物较大排放量,作为风险预测的源强;异常排污的源强应统计工艺设备或环保设施达不到设计规定指标的超额排污。
3.1.3环保方案分析
分析工程总图布置方案,根据气象、水文等自然条件分析工厂和车间布置的合理性,与周围环境保护目标所定防护距离的安全性。分析工程既定环保方案所选工艺及设备的先进水平和程度,采用资源节约型模式、资源综合利用、物能良性循环、产业生态、清洁生产、循环经济等方面的可行性,处理工艺有关技术经济参数的合理性,并分析环保设施投资构成及其在总投资中占有的比例。
3.2同步控制
同步控制也称实时控制,是指活动进行过程中所实施的控制。在环境工程设计中,同步控制的关键是严把设计质量关,实现初步设计的标准化,由仅控制排放标准向的设计质量标准过渡。积极引导环境工程设计单位贯彻国家制定的《建筑企业贯彻ISO9系列标准实施细则》《建设项目环境保护管理条列》《中华人民共和国环境影响评价法》《三废处理工程技术手册》等相关标准,使环境工程设计单位质量管理工作进入程序化、标准化、规范化的轨道。各单位的质量保障体系,要在当地设计质量监督机构备案审查,把贯标工作与单位资质、工程招标投标和企业创优工作结合起来,实现质量的单位自控。在推行设计资格审查和管理制度的基础上,进一步制定重大工程的设计方案图纸审查、批准制度,发现问题,及时追朔设计存在的问题,系统解决,防止问题的再次发生,并追踪审查以前的可能事故点。
3.3反馈控制
反馈控制也称事后控制,控制作用发生在行动之后,目的在于改进,以预防将来发生偏差。在缺乏任何预见手段的情况下,反馈控制是比较实用的控制方式。在施工设计中,反馈控制的关键是引入工程环境监理,通过具有相应资质的监理企业,接受建设单位的委托,承担其建设项目的环境管理工作,并代表建设单位对承建单位的建设行为对环境的影响情况进行检查,对污染防治和生态保护的情况进行检查,确保各项环保措施落到实处。对未按有关环境保护要求施工的,应责令建设单位限期改正,造成生态破坏的,应采取补救措施或予以恢复。通过监理这一反馈控制,可提供设计效果的真实信息,并使设计人员获得评价其绩效的信息,从而提高设计水平,对于下一步或日后工作的实践指导作用非常巨大。
4竣工
环境保护验收阶段的系统控制理论 为监督落实环境保护设施与建设项目主体工程同时投产或者使用,以及落实其他需配套采取的环境保护措施,防治环境污染和生态破坏,实施建设项目竣工环境保护验收。[9]该阶段是对整个环境工程设计系统的一个核查关卡,涉及验收范围、验收标准、验收工况、验收监测(调查)结果、验收环境管理、现场验收检查、风险事故环境保护应急措施检查及验收结论等八大部分。可用如下系统流程图简述其验收工作程序。
5结论
环境工程设计是一个复杂的控制系统,涵盖项目建议、可行性研究、工程设计及竣工环境保护验收四个阶段,而每个阶段均涉及到方方面面的工作。将系统控制理论应用其中,应以解决控制理论与设计中实际存在问题的深度与广度为主要准则,在客观地评价系统控制理论在环境工程设计领域的作用和适用范围的基础上,更为合理地分析、规划环境工程设计,并用实践检验系统控制理论成果,有力推动系统控制理论的健康发展。
工程设计论文:小型农田水利工程设计论文
1当前我国小型农田水利工程设计中存在的问题分析
1.1小型农田水利工程规划设计必要性分析
小型农田水利工程的建设不仅能够提高农业生产水平也可以促进我国农业经济的发展，优化小型农田水利工程设计是响应国家节水政策，节省农业用水的有效措施。我国是农业大国，农田水利工程的发展能够提升农业产量、促进农业经济发展，因此要合理设计小型农田水利工程。在我国现有的农田水利工程中，部分水利工程因为修建时间过早，部分水利设备使用时间过久出现故障，影响水利工程的工作效率，阻碍了农业生产发展和农村经济的发展。值得注意的是，很大一部分小型水利工程的设计本身就不科学合理，在水利工程施工郭晨中采用的机械设备较落后，无法促进农业生产发展，这是我国小型水利工程目前最应该解决的难题。在设计小型农田水利工程时，要根据水利工程的发展趋势合理规划，选择设计。
1.2小型农田水利工程规划设计中存在的问题
根据目前我国小型农田水利工程规划设计的情况，我们可以分析出小型农田水利工程规划设计中存在的几个问题。及时，我国目前现有的小型农田水利工程设计多数是依靠设计师的经验，而没有具体的实际测量的数据，加大了水利工程设计的不合理性。第二，为小型农田设计水利工程的前提是农田附近的自然环境多数遭到破坏，植被覆盖率比较低，多数发展成为干旱、半干旱地区，所以水利工程是保障该地区农田发展的首要田间。在这种情况下，小型农田水利工程的设计对自然保护的重视程度不够，规划中不包括农田周边环境。第三，在小型农田水利工程建设初期，由于技术人才的缺失导致部分小型农田水利工程的规划设计没有科学的理论指导，造成水利工程设计部合理，无法为农业生产发展做贡献。第四，我国的小型农田水利工程建设存在拦截溪流、河水现象，利用拦截的水进行灌溉，严重浪费水资源。同时，在设计中往往会有一条河流有多项水利工程，这都是小型农田水利工程设计中不合理的地方。
2小型农田水利工程规划设计注意事项
2.1选择合适的项目区和确定主要的建设内容
按照相关县市的农田灌溉工程规划选择项目区。为了实现较大的效益，就需要保障足够的规模，所以应该尽量让建成的农田集中连片，整体推进，力争做到治理一片，成效一片;还应该与当地其它部分的相关水利规划及其它发展规划项目相衔接，比如农业部门和国土部门等项目的衔接。在农田灌溉工程建设前期，政府及相关部门需要加大对小型农田水利工程的宣传力度，定时开展讲座，聘请专家为农民讲解建设小型农田水利工程的意义以对农业发展的影响，号召农民积极参与到施工建设中，减轻了施工团队的工作压力和工作力度，提高了工作效率。在设计规划小型农田水利工程时，设计团队需要汲取社会各界的意见，根据不同的意见和要求对设计方案进行修改和完善，促使小型农田水利工程建设更贴合实际，实现水利工程的较大价值。在对小型农田水利工程规划设计之前，要进行现场实地考察，多方面了解农田的基本信息，综合考虑各种因素，才能设计出人们切实需要的水利工程。
2.2工程布置与设计的要点
2.2.1土地平整工程
土地平整工程是小型农田水利工程设计的要点。在土地平整工程设计中，需要仔细地探讨水利工程建设区的地形、地势特点、农田耕作，然后根据具体的情况进行具体的土地平整工作。开展土地平整工作一般以隔田为一个工作单元。根据农田灌溉的技术要求、农田排水工程的要求等来确定隔田的大小，平整土地的单元隔田的形状一般是长方形或者是直角梯形。隔田的厚度和长度是不确定的，根据不同的地形做具体的调整。例如，在平原地区进行土地平整，隔田的宽度一般控制在20米到40米之间，长度控制在60米到120米之间。
2.2.2灌溉和排水工程。
灌溉和排水工程需要考虑农田灌溉的方式，以此来确定水利工程是否需要打井。如果小型农田的灌溉方式是自流灌溉，在规划设计时就需要考虑农田附近的河流、溪流、水渠，就不需要在施工中打井。在设计水利工程的分水闸门时，为了保障设计方案科学合理，需要考虑闸门控制的沟渠的面积，也要考虑灌溉的方式。在规划设计灌溉工程时，需要考虑水利工程的灌水率，因为灌水率直接决定着渠道横截面的大小，也是工程成本预算的主要参考依据。在设计田间渠道水面线的时候，应该保障水能够顺畅的进入田间，并且还应该将田间水层深度的要求纳入考虑的范围。要按照等于或大于10厘米的标准来确定渠道设计水面线的进田水深，这样就需要选择出合理的灌溉区域参考点的田面高程。设计的关键就在于选取参考点，因为参考点的高程以及渠系沿程水头的损失以及通过建筑物水头的损失决定着各级渠道的设计水位。在通常情况下，灌溉区域中最难灌溉到的位置就是参考点，要选择具有一定代表性和相当数量的面积作为参考点，因为选择较小的田块作为参考点，可能会对整个灌区的水位进行抬高，从而扩大工程的投资。如果有些较高的地方，无法让水流进田，就可以采用局部提灌的方式。在设计跌水型式的时候，应该严格按照跌差和相关地形地质条件来进行，单级跌水一般适用于不大于5米跌差的情况。如果这个地段的特点是渠沟经过地形的高差大于1米那么就应该对其进行消能连接，进行消能连接的时候应该严格按照跌水建筑物的设计进行。要对渍害田排水沟的设计产生足够程度的重视，渍害田还有人将其称为潜育化农田，它表示土壤生态环境已经遭到了破坏，通常分为两种情况，原生和次生。过多的供水不当的灌溉方式以及不完善的田间排水系统都可能产生渍害，并且在地形条件的作用下，田间地下水位出现了明显的上升，从而青灰色的潜育层就出现在了土层之中。要想有效的对渍害田进行治理，就需要设置一些排水沟，从而在降低地下水位的基础上，有效的对土壤的湿度进行控制。
2.2.3田间道路工程。
田间道路根据其使用功能和特点分为田间道和生产路两部分，田间道有一级和二级之分。一级田间道是沟通农田和村庄的道路，二级田间道是沟通一级田间道和生产路的道路，生产路是指沟通两条田间道的线路。在设置田间道度时，需要合理考虑灌溉渠已有的道路和灌溉、排水沟渠之后进行合理设计。设置一级田间道不仅要满足交通运输要求也要符合国家建设新农村的标准，设置二级田间道只需考虑农业生产使用机械这个因素即可。
作者：孟野 单位：黑龙江省大庆市杜尔伯特蒙古族自治县水务局
工程设计论文:水库大坝加固工程设计论文
1沙蒋水库概况
沙蒋水库位于河南省林州市陵阳镇沙蒋村东约lkm处，属于海河流域卫河水系，是洹河支流上的一座以防洪、工业供水和灌溉为主的小（2）型水库，是红旗渠灌区调蓄配套工程。水库上游控制河道长度0.80km，河道比降10.65×10-2，坝址以上控制流域面积0.50km2,水库总库容18万m3，兴利库容13万m3，死库容0.70万m3，设计灌溉面积33.33hm2。沙蒋水库下游有官庄西水库和横水镇海洼村，保护人口1000余人，耕地80hm2，另外在下游500m处有建成的林长高速。沙蒋水库在发挥防洪和灌溉作用的同时，还为红旗渠经济技术开发区提供水源，对林州市工业建设发挥重要作用。沙蒋水库下游紧邻的官庄西水库控制流域面积l.00km2。洪水标准为20a一遇设计，200a一遇校核。正常蓄水位193.70m，兴利库容18万m3;20a一遇设计洪水位194.89m，相应库容21万m3;200a一遇校核洪水位195.46m，相应库容23万m3。
2沙蒋水库组成部分
沙蒋水库于1975年10月动工修建，1977年12月完成。水库枢纽由大坝、溢洪道、输水洞等建筑物组成。
2.1大坝
沙蒋水库大坝为均质土坝，由东向西再向北，平面呈“L”型，坝顶全长370m，顶宽4m左右，坝项高程为212.53～213.46m，较大坝高16.30m，上游边坡为1:2.50～1:3.30,下游边坡为1:2。大坝上游坝坡无护砌，下游坝坡无排水沟，坝脚无排水棱体。坝顶道路现状为土路，路面坑洼不平。大坝无任何观测设施。
2.2溢洪道
溢洪道位于大坝左端，为开敞式溢洪道，全长105.50m，进口高程为210.78m，较大泄量为15m3/s。控制段、泄槽段均为矩形断面，底坡呈阶梯型，底宽4m，采用浆砌石砌筑，两侧浆砌石挡墙高2m，顶宽0.60m。溢洪道末端无消能设施。现状进口段导墙损坏严重，由于纵坡坡度大，底部冲刷严重，局部挡墙浆砌脱落，出现裂缝。
2.3输水洞
输水洞位于大坝中部，L型的转折处，进口底高程为202.33m。上游段为DN400无缝钢管，管道末端设挡水隔墙；下游段工作洞为砌石涵洞结构，总长14m，洞内设砌石明渠与上游无缝钢管连接，出口4m处现状设有一扇铁门。砌石涵洞断面尺寸为1.50m×2.10m，城门洞形。明渠净宽0.80m，深1m，上有混凝土盖板。钢管末端设手动控制阀门，输水洞较大泄量0.27m3/s。输水洞现状存在问题：下游坝坡培厚后，工作洞长度不够；涵洞砌筑质量差，年代较长，局部变形，浆砌脱落，出现裂缝；控制闸门及启闭设施现已锈蚀损坏，无法正常使用。
3沙蒋水库大坝存在问题
根据安全评价报告及鉴定核查意见，大坝存在的主要问题：大坝防洪标准低；坝体压实度达不到规范要求，筑坝材料不合格、填筑质量差；上游坝坡无护坡；下游边坡不稳定，下游坝坡浸润线出溢点高，下游无排水设计。依据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)第4.2.3条，粘性土的填筑密度以压实干密度为设计指标，并按压实度确定，对3级中、低坝及3级以下的中坝压实度应为96%～98%，压实度取为96%，以控制干容重为16.80kN/m3，对坝体填料进行质量评价。根据本次勘探揭露的坝体地层情况，坝顶以下2.00m厚度坝体填土压实度为83%，干密度为14.70kN/m2,渗透系数为4×10-3cm/s，填筑质量较差。现状上游边坡为1：2.50～1：3，坝坡无护砌。现状下游边坡为1：2，根据稳定复核计算，下游坝坡不稳定，下游坝坡高水位时浸润线出溢点高，在正常蓄水位时不满足渗流要求。
4沙蒋水库大坝加固工程设计
4.1水库大坝加固必要性
水库是解决当地严重缺水、脱贫致富的命脉工程,对大坝进行加固是确保水库安全运行的需要，也是地区经济和社会发展的要求。目前，水库为农田提供灌溉水源，水库大坝加固对灌区扩建有重大意义。水库大坝建库以来到目前存在安全隐患，水库带病运行威胁下游居民生命财产安全，所以，为保障水库大坝安全运行，促使工程综合利用效益充分发挥，为该地区经济持续、快速、健康发展提供安全保障，水库大坝加固非常必要，也十分紧迫。
4.2大坝加固工程设计
4.2.1大坝防渗工程
为解决坝顶以下2.00m厚度坝体为中等透水、高水位时易形成渗漏以及下游坝坡高水位时浸润线出溢点高的问题，本工程设计将（桩号0+000～0+200）现状坝顶以下2.00m厚度坝体进行翻修，开挖至高程210.65m，然后重新填筑分层碾压至高程212.65m；下游坝脚设排水棱体。
4.2.2上游坝坡工程
根据大坝现状上游坝坡情况及坝坡稳定计算，本工程设计上游边坡高程208.60m以上为l：2.50，高程208.60以下为1：3。C20混凝土护坡(桩号0+000～0+300)。混凝土护坡厚度为120mm，分块尺寸1.80m×2.80m（宽×高）分缝处填0.20m宽C20无砂混凝土，混凝土抗冻等级F100，抗渗等级为W4。从坝顶高程212.65m至上游坝脚，先铺设150mm厚碎石垫层，然后浇筑C20混凝土护坡。护坡在坝脚及两侧与岸坡结合处设置C20混凝土齿墙，高0.45m，宽0.30m。现状上游坝坡无踏步，本工程设计在桩号0+187处设一道踏步由坝顶至坝脚。踏步及两侧路沿石均采用C20混凝土现浇，踏步净宽2m，每阶高0.15m、宽0.37m，路沿石宽0.20m，高0.25m。
4.2.3下游坝坡工程
下游坝坡（桩号0+000～0+300）培厚后，进行修坡、平整，植草护坡。现状下游坝坡无排水沟，为防止雨水冲蚀下游坝坡，设计新建5道横向排水沟和1道纵向排水沟。排水沟采用矩形断面，口宽0.30m，深0.35m，两侧边墙及沟底厚度均为0.10m，采用C20混凝土结构。现状下游坝坡无踏步，本工程设计在桩号0+187处设一道踏步由坝顶至坝脚。踏步及两侧路沿石均采用C20混凝土现浇，踏步净宽2m，每阶高0.15m,宽0.37m，路沿石宽0.20m，高0.25m。现状下游坝坡坡脚处无排水棱体，根据大坝浸润线复核计算，下游坝坡高水位时浸润线出溢点高，在正常蓄水位时不满足渗流要求。下游官庄西水库正常蓄水位为193.70m，校核洪水位195.46m，为防止校核洪水淘刷沙蒋水库坡脚，排水棱体高程按照设计洪水位加波浪超高确定。排水棱体采用块石堆筑，长约80m，顶高程为196.70m，顶宽1m，高3m，内坡1：1，外坡1：1.5，与坝体粘土部分接触部分设反滤层，反滤层包括200mm厚碎石垫层和200mm厚砂垫层。
4.2.4坝顶工程
坝顶道路现状为土路，宽度4m左右，路面坑洼不平。坝顶路面设计为泥结碎石路面（桩号0+000~0+370），全长370m，路面净宽3.50m，厚150mm，路面中心高程为212.65m，坝顶路面向下游按1.50%放坡。路面下游测设矩形C20混凝土路缘石，高700mm，宽200mm，每段长1m，采用现场预制并砌筑。坝顶（桩号0+000～0+370）设M7.5浆砌石防浪墙，C20混凝土压顶，全长370m，防浪墙每10m设一道缝。防浪墙墙顶高程213.45m，砌石墙厚0.30m，高0.89m，前后齿宽0.25m、厚0.50m。
5结语
综上所述，对沙蒋水库大坝进行加固工程设计，排除了水库的安全隐患，枢纽工程能安全运行，水库的综合效益能正常发挥，为地区经济持续、快速发展提供安全保障。
作者：王洪兴 单位：商丘市金龙水利工程有限公司
工程设计论文:水利水电工程设计论文
1水利水电工程设计中存在的问题
1.1设计人员素质不高
由于我国水利水电建设单位经济基础普遍较差，大部分设备在长时间使用过程中处于陈旧状态，设计人员老化问题较为突出，这就导致设计理念和手段都跟不上当前社会发展的需求，存在着严重的落后性。再加之部分设计人员自身责任心不强，这就导致在具体方案设计时，往往前期勘察工作不到位，在设计中直接套用现成设计方案时也没有进行论证及优化，从而导致设计方案中的相关数据和参数都不合理，严重影响了设计质量。如果不能严格对图纸进行审核，则会导致设计中的差错不能及时发现，从而使最终的设计结果无法满足实际的需求。
1.2水利水电设计缺乏可行性研究
由于水利水电设计工作中需要涉及到较多的专业学科，这就需要不同专业之间的设计人员要共同协同来完成工程的设计。而在这个过程中，可行性研究、施工图及招标书都是在设计过程中必然参照的重要内容，只有这样才能在设计过程中对设计方案不断进行完善和优化。但在当前水利水电设计过程中，对可行性研究缺乏重视，从而导致设计过程中所参照的材料缺乏科学依据，不利于设计质量的提升。
1.3不重视设计方案的对比研究工作
水利水电工程不仅规模较大，而且投资额度较高，工期长，而且施工难度较大，这就对水利水电工程设计提出了较高的要求。但在当前具体设计工作中，往往设计方案只是满足了一般性的要求，缺乏对设计方案的进一步优化和对比，使其所确定的设计方案不具有性，这势必会对后期的工程施工质量带来一定的影响。
1.4设计说明缺少详细细和具体性
水利水电工程设计图纸中非常重要的组成部分即是设计说明，在设计说明时需要详细对概算编制进行注释。但在目前许多水利水电工程设计图纸中，在设计说明中都是粗略的对概算编制进行注释，没有详细对概算编制中的内容进行说明，这就给后期的工程审查和实施带来较大的难度。同时在设计说明时还需要根据时价对材料单价进行实时调整，确保施工材料的清单和明晰，以便于后期施工、结算及审计工作的顺利开展。
1.5设计质量控制不到位
目前在水利水利工程设计中普遍存在着对设计质量控制缺乏重视的现象，在设计过程中过多的强调速度，而对设计质量较为忽视。同时在对图纸审核工作中，不能有效的落实审核制度，审核往往流于形式，从而导致质量控制缺失。再加之部分审核人员自身素质水平不高，无法发现图纸中存在的问题。另外在设计开始之前，由于对水质地质勘察不够深入，各项数据在设计应用时存在着计算不当的问题，从而对设计结果带来较大的影响。
2完善水利水电工程设计的具体措施
2.1加强质量管控意识，把好设计工程质量关
目前我国质量管理和控制体系具有较大的滞后性，特别是在当前国际间的合作不断增多，部分海外设计工程项目也得以增加，这就使导致我国质量管理与控制体系无法更好的满足当前企业发展的要求，所以需要建立一套科学、过关的质量管理和控制体系，与现代企业发展水平相适应，从而把好工程设计质量关，确保水利水电工程项目的质量安全。
2.2建立客观有效的风险管理机制
加强管理人员、设计人员的风险防范意识，风险管理要将安全预警机制安插到设计工程的每一个环节，较大限度地降低事故风险，提高安全系数。首先，应明确风险管理的目标，并确保与项目的总体目标保持一致。其次，加强技术质量风险的控制。要求对各个环节的技术性指标加以确定和完善，加强项目参与人员的技术质量风险防范意识，从制度上对他们进行管理和监督。，加强对施工用料和机械设备的质量风险控制。在施工用料的采购、使用和机械设备的采购、维护和管理上要严格控制，合理设计，不能偷工减料。
2.3将低碳理念融入水利水电设计中
随着社会经济的不断发展和人类生态保护意识的日益增强，水利水电设计的未来发展也指明了方向，未来的水利建筑设计理念要融入低碳理念，实现水域生态系统的有效保护和可持续发展。水利水电工程包括规划设计、施工验收两个方面，其中有关施工方式、施工建材、设备、人力资源的资金投入以及后期的质量、环境评估等等都要在施工前根据水利水电设计进行规划，因此水利水电设计对整个水利工程意义重大。
3结语
水利水电工程设计是水利水电工程的核心所在，直接关系到整体工程的质量，所以需要我们对水利水电设计给予充分的重视，确保设计质量的提升，从而更好的确保水利水电工程使用功能的发挥，为我国社会和经济发展奠定良好的基础，有效的保护人民群众生命财产的安全。
作者：沈宁 单位：哈尔滨市金瑞水利工程设计有限公司
工程设计论文:电力工程设计质量管理成本控制论文
1、电力工程设计质量管理成本控制
1.1质量管理
质量管理是指确定质量方针、目标和职责，通过质量体系中的质量策划、控制、保障和改进来使预期目标实现的全部活动；电力工程设计中的质量管理涵盖整个电力工程，包括前期的工程图纸设计、造价预算以及后期的施工指导和工程验收等，是电力企业对一项电力工程进行科学经营和管理的基础，也是施工管理工作中的重要内容，对加强企业内部控制，完善企业对电力工程的质量监督具有重要作用，需要电力工程在设计和施工中以质量为工程建设核心，遵照施工规范和质量标准进行合理的施工规划和科学管理。
1.2成本控制
成本控制是企业根据一定时期预先建立的成本管理目标，由成本控制主体在其职权范围内，在生产耗费发生以前和成本控制过程中，对各种影响成本的因素和条件采取的一系列预防和调节措施，以保障成本管理目标实现的一种管理行为；电力工程设计中的成本控制是指电力企业依据已制定的工程成本目标，在施工单位的筛选、施工材料的选择以及施工人员成本费用等多方面进行调节和控制，以达到节俭能源、减少成本消耗的目的，是电力企业控制工程项目施工的重要方式和有效手段，能够提高企业经济效益和市场竞争力。
2、现阶段电力工程设计中质量管理与成本控制
工作中存在的主要问题现阶段，大多数电力工程设计质量管理中的成本控制工作普遍呈现出与工程施工实际条件不符的情况，严重影响工程施工的顺利实施，导致施工工期延长，工程效果不佳，其主要问题多表现在以下几个方面：
2.1工程造价人员工作疏漏和施工材料选择不合理
电力工程设计中的成本控制与工程造价是息息相关的，工程造价依据于工程施工成本预算，而成本控制又是为了更好的实现工程造价的合理性，二者相辅相成；但是在许多电力工程设计中造价人员以偏概全，对工程质量和成本预算不甚了解，将二者看作是偏颇的“正相关”关系，认为成本越高的施工材料和施工单位，工程质量就会相应提升，所以很多电力工程造价人员一味追求更高的工程施工质量和经济效益，不顾实际情况，盲目选择成本较高的建设材料和施工方，导致工程造价升高，成本控制失控；同时，由于造价人员自身工作能力的不足和职业道德的缺乏，导致电力工程设计中成本控制工作出现疏漏。
2.2工程成本控制制度不完善
当前电力市场发展不均衡，市场管理制度不完善，没有一套统一的成本控制制度对电力工程的成本造价工作进行强有力的管理，各电力企业“各自为政”，市场发展秩序紊乱；另外，许多电力企业领导者对质量管理的成本控制这一领域并不重视，电力工程造价管理缺乏规范的管控制度，无法发挥其在企业内部管理和工程造价中的指导作用，使得企业内部控制力度薄弱，且电力工程建设缺乏相应监管，不仅工程质量得不到保障，成本控制也成了空口摆设。
3、电力工程设计中的质量管理和成本控制对策
要想实现对电力工程设计的质量管理，并合理控制成本，需要从宏观角度看待问题，遵循性和科学性原则，对电力工程中的各项工作环节进行统筹规划，理清管理思路，在管理过程中实现有的放矢，落实管理责任。
3.1正确理解成本与质量的关系
针对电力工程造价人员对工程质量和施工成本之间辩证统一关系认识上的误区，电力企业需要从质量成本管理的角度来看待问题，找到一个质量成本低的理想点，在同一标准下保持企业效益、工程质量和成本的统一性，考虑三者共同发展的可能性，才能达成质量成本管理的目标。所以，无论电力市场如何变动，电力工程设计可以施工质量为定量，在此前提下根据施工当地的实际情况和市场发展规律对工程造价进行适当调整，追求工程的低成本和高质量。同时，加强对电力工程设计中专业造价人员的培训，在增强其专业技术的同时，对其进行电力行业内的职业道德教育，提高造价人员的工作能力和整体素质。
3.2加强电力企业内部管理，合理安排施工进度
电力工程开工前，企业需要了解工程项目的具体情况，包括施工进度、施工费用、成本预算以及预期经济效益等多个方面，并完善内部成本管理制度和质量监督制度，加强对企业的内部管理，增强企业内部控制力，掌握项目施工自主权，在实际施工中加强对电力工程施工进度的监管，控制施工成本，保障施工质量，做到统筹兼顾；同时在电力工程设计阶段，理清施工环节，从施工便利度、资源消耗和施工费用等多方面进行综合考虑，适当调整施工步骤，合理安排施工进度，避免给企业造成重大经济损失，甚至延误工期。
3.3减少材料消耗，科学计算成本
电力工程造价中材料费用占到很大比重，占整个电力工程投资额度的50%以上，施工材料的严格筛选和合理利用，对节约电力工程投资成本，减少工程预算具有重要作用；电力工程设计中成本控制可从材料费用入手，按照工程所需材料的规格和质量要求严格执行，从材料的采购、交通运输、收货以及材料存储等多个环节进行严格把关，并采用电力行业中统一的造价计算方法科学计算材料费用，以便在保障材料质量的同时，较大限度的降低材料成本。
4、结语
综上所述，当前环境下电力企业的发展受到电力工程设计中质量管理和成本控制的阻碍，导致电力企业内部管理不善，造价虚浮，外部面临市场的激烈竞争，工程质量得不到保障；加强电力工程设计质量管理和成本控制，需要电力企业从工程质量监控和工程造价预算两方面共同努力，正确看待成本与质量的关系，合理安排施工进度，有目的的选择建设材料，以低的施工成本呈现较高的工程质量。
作者：郑炜 单位：国网福建省长汀县供电有限公司
工程设计论文:工程设计企业项目管理论文
1主要问题分析
我国基于知识管理的工程设计咨询企业在转型业务项目管理方面，目前存在着许多不足，主要表现在以下三个方面：
1.1组织机制
有待完善有的工程设计咨询企业没有设置专门的项目管理部门或新近抽调组建项目管理部门，且项目管理人员都是原有的设计咨询人员，也就不能对项目进行独立有效的管理。项目管理部门和原有的部门之间有的存在职能重叠不清晰的问题，有的横向联系不够，原有的人员只是注重完成设计任务，对转型业务整体项目的关注不够，影响了项目的有效管理和实施质量。项目经理的作用没有得到有效发挥，由于其职责、权力的局限性，制约了其对项目的有效管控。
1.2控制机制
有待完善在项目控制尤其是转型业务项目管理方面，尚未形成严密的体系网络，各层级的控制目标不统一。在给下层级分解项目的控制目标时，时常出现经费控制不合理的情况，从而对项目的质量造成一定影响。
1.3薪酬分配机制
有待完善有的设计咨询企业主要以岗级高低来决定报酬的多少，重论资排辈，影响了年轻人员的积极性。在项目管理方面，未有效的实行项目独立核算和项目分配制度，影响了员工工作的积极性，尤其是原有设计人员从事转型业务的积极性，对吸引社会人才，补充完善现有能力严重缺乏竞争力。
2对策与建议
针对当前存在的问题，笔者建议可以从知识管理角度入手，对工程设计咨询企业项目管理模式进行完善。
2.1完善知识价值链，强化学习型组织
2.1.1加强知识链建设。作为以工程设计咨询业务为龙头的企业，应该以优化提升设计水平为目的，以提升竞争力为目标，深刻分析价值流、知识流，根据业务流程进行知识创新。作为典型项目型企业的工程设计咨询企业，应切实加强知识管理与业务流程之间的有机结合，采用知识价值链管理的方式，不断增强企业的核心竞争力。在整个业务流程中，要通过知识价值的应用和创新来实现增值。
2.1.2加强学习型组织建设。根据企业发展目标任务，有针对性的科学规划培训学习，形成长期、中期和近期学习，灵活多样的开展各种学习培训活动，通过不断地学习、培训、交流，达到相互促进的目的，营造良好的学习环境。
2.2完善激励体系建设，充分激发工作活力
2.2.1加强工勤人员的知识管理激励。针对工程设计咨询企业尤其是转型业务现场工勤人员劳动繁重、重复、简单的特点，要采取通俗易懂的方式进行知识管理宣传，采用“80%薪酬物质+20%精神奖励”的方式，通过激励和培训，来满足员工适当的精神需要，以充分调动他们的工作积极性。
2.2.2加强对亚知识型员工的知识管理激励。在企业中，主要包括一般项目管理人员、技术人员。他们是企业中知识管理的实践者、维护者、管理者和研究者，更加注重自我价值的体现，比较注重个人的职业发展前景和空间，希望通过不断学习来提升自己的价值和地位。故此，一般适合采用“60%多维度物质激励+40%非物质激励”的方式。
2.2.3核心知识型员工的知识管理激励。这些成员主要是企业的核心力量，主要是高层领导、项目负责人和知识管理的规划者、掌握者和创造者，一般适合采用“50%+50%”的激励模式。通过知识管理激励模式，来满足他们更高层次的心理需求，促使他们与企业共进退、同荣辱。
2.3完善知识管理风险防范机制
2.3.1加强组织结构风险控制。首先，根据扁平化的要求，对组织结构进行调整，确保组织结构更加具有开放活力，能够更好地促进知识融会贯通。其次，采用柔性管理。通过动态团队进行项目管理，通过渐进的方式进行流程管理，以符合知识流程的需要。
2.3.2加强文化风险控制。要努力加强知识共享理念的价值观塑造，促使企业制度不断创新。通过知识共享的方式，推动学习型系统动态化发展，引导员工用主动促进组织制度的创新。工程设计咨询企业推进转型业务战略应以发展眼光对激励、知识共享、知识评估、绩效评估制度进行不断完善和更新，通过纵向和横向的沟通交流，形成共同愿景，以此增强企业的凝聚力。
2.3.3加强关键人员风险控制。作为知识管理人员，是企业实行知识管理的主体，也是通过知识管理来促使企业设计项目获得更高价值的决定因素。首先，要明确知识管理者的重要地位，不断完善监督和考核评价体系。要强化知识管理培训，增强其全局观念，提升其系统分析能力、策划能力和组织协调能力，充分调动其积极性和创造性。其次，确保其具有一定的决策权，以此增强员工支持参与知识共享的动力。，要严防知识泄密。一方面，要加强对关键员工的安全意识培训，通过知识安全技术来控制使用权限，另外，要通过申请专利等法律方式来加强对核心设计技术的保密，与他们签订好保密协议。
2.3.4加强知识技术风险控制。首先，完善知识管理体系。要紧紧抓住组织知识特征，来实现知识管理体系的重新构建和完善。例如，可以根据工程系统资料来建立以文档和元数据管理为主要内容的方法体系。对于一些比较隐性的知识，则可以构建以知识地图、角色管理等为主要内容的方法体系。其次，选择适合企业知识特征的知识技术。如在知识存储技术方面，组织的所有显性知识、专家地图集等可以用数据库和知识库技术进行有效管理，降低知识冗余和知识混乱的程度。，建立知识门户。知识门户可以集成组织的各种数据、信息和知识资源，为员工提供多种形式的知识共享手段。
3结语
综上所述，电建集团勘测设计企业是典型的知识型设计项目管理企业，以知识管理为重要理念的实施，能够对项目进行有效管理，不断改善企业的管理现状，优化管理模式，提升管理水平，从而推动企业又好又快地发展。
作者：王奂 单位：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
工程设计论文:节能技术水利工程设计论文
1分析水利工程设计中的节能应用
1.1优化自排能力在水利工程中应用
水利工程主要是，在汛期对河道的积水进行排除，以起到防汛的作用，而平时主要是以改善河道水质为目的，进行调水等运作。在水利工程的运作中，通过自排和强排，完成这个目的。自排指的是：通过闸前、闸后的水位差距，进行自流排水，且不依靠任何动力。强排是指：启动水泵，强行将水抽出，以达到排水的目的。可见，强排对能源方面的消耗是比较大的。而水利工程的自排能力，也是防止洪涝灾害的能力，它取决于河道、水闸被设置的结构、以及水系被安排的情况。实践证明，水利工程对防汛抗灾，发挥了巨大的作用，同时也进一步优化了水系的安排。在优化自排能力时，对河道断面、水闸孔宽度等，进行合理选择。这既可以精简泵站的建设经费，从数量上降低了泵站的建设规模，也可在开关闸门时，将闸前、闸后的水位差充分利用起来，从而对调水和防止洪涝方面，充分发挥水利工程自排功能。
1.2优化对泵闸的布设
除了优化自排能力，提高水利工程的抗洪排涝的能力，还需对泵站的布设，进行合理的优化，在设计泵站时，应充分考虑布设泵、闸过程中，将两者进行综合性分析、利用。也就是将水闸和泵站进行配套设计，可考虑在泵站的下方或周边，设置相应的水闸，与之进行功能互补，这里要注意的重点是，以发挥水闸的自排作用为主。在水位差距过大时，可果断采取备用的强排方案，以提高排水的效率，使得水闸的效能得到充分发挥，从而起到节能增效的作用。
2用电设备对节能技术的引用
2.1增强泵站的装置的效能
泵站装置的效能发挥，是多个因素合成的结果。其中包含了泵站进、出水道之间的使用效率，即泵站装置的使用效率。构成泵站装置效能正常发挥的有：进水流道、出水流道、以及闸门等原因。其中最主要的还是，把降低能源损耗的理念，引入进、出水道的设计中，对该设计进行合理、科学的优化，以期促进提升泵站装置的使用效能。
2.2对水泵和电动机连接方式的选用
可供选用的连接方式有两种：齿连和直接。所谓齿连即将水泵和电动机，通过齿轮的变速箱进行连接。该连接方式的优点是：变速箱的引用，能提高电动机的速度，和提升水泵的效能，而且体积也不大等。不足是：在能源的消耗方面，齿轮的变速导致所消耗的能源偏大，同时齿轮的运转产生的噪音也颇大。直接连接则构成了水泵电动机组，该机组连接了水泵和电动机，直接连接的条件是：在转速方面，要求水泵和电动机保持同步。另外，直接连接消耗的能源也相对齿连连接低多了，但在转速方面，大中型的轴流水泵普遍偏低，因此，应选用低速的转动机与电动机作相应的配套。
3节能设计应用于供电方案
3.1对供电方案合理选择
从节能设计的角度，对水利工程泵站的建设进行考量，其中对注水泵的电机容量的控制，应从经济和技术方面，进行综合分析，在电机容量低于250千瓦时，选用高压电动机。当前我国以10千伏为电网的电压，故而，将变压器设置在6至10千伏范围内，以满足水利工程的需要。但，不断提升的电动机的制造技术，也使得10千伏的电动机被较多的应用，而该电动机的启动冲击了电力系统，这也对电网的扩容提出了相应的要求。随着不断增大的区域电网容量，该电动机对电力系统的冲击作用也会淡化。因此，合理控制电动机的配置，尽量降低该电动机启动时，对电网构成的冲击。故而，将节能设计运用到水利泵站的建设时，应充分和供电部门进行协调，350至630千瓦的电动机，应首先考虑选用10千伏电压的电动机，这样不仅在费用上能降低供电消耗，也能减少相关的水利工程费用，例如：变压器设备、高压配电设备等。该项节能设计，既起到了优化管理程序，也提高了水利工程的运行能力，并且提升了变压器的效益，降低了能源的消耗率。
3.2对变压器的合理配置
在设计水利工程泵闸时，对选用容量低于250千瓦的电动机时，应选用以电压为380伏电压的电动机。对于较大用电量的泵闸电动机，须专用变压器装置进行降压处理。通常情况下，该变压器也提供泵站用电，这显然有个误区。因此，对供电方案的选用方面，应考虑到此类泵站供电的合理性，这就需另外配置供电变压器，给泵站提供的电力供应，应由该变压器完成。这样虽从费用上增加了工程投资，但对于大型电机在启动、或者停止时，给电力系统带来的冲击，从较大程度上进行了有效的回避，这对于供电稳定性方面的提高，是个比较合理的方法，同时，也极大的节约了能源，降低了对能源的消耗。
3.3应用补偿技术
由于地理环境的原因，大流量的水泵，一般选用低转速的大中型电动机与之相配套，由于该电动机功率在0.6瓦，该电动机功率较低，因此，需进行功率补偿。可依据供电部位的标准，对其进行集中补偿，将功率提高至0.9瓦为宜。这种补偿方法是，将每一台电容器和电动机并联，并且串联一套防爆的电抗器，以保障合闸时不受电流的冲击。这种补偿技术的采用，极大的简化了操作流程，提高了电动机的运作效率。
4结论
近年来，我国水利建设有了较大的发展，本文分析探讨了水利工程设计中的节能应用，这也符合了我国经济建设节能环保的要求，同时也符合我国水利企业健康、高效的发展方向。
作者：沈雪峰 沈伟 单位：新疆伊犁花城勘测设计研究有限责任公司
工程设计论文:H面波导双工器工程设计论文
1．双工器的结构
本文设计的双工器如图1所示，双工器主要由同轴波导变换、T形头、滤波器I、滤波器II、同轴波导变换I和同轴波导变换II组成。其中滤波器I和滤波器II通过频率选择两个不同的通带的频率信号。滤波器I中心频率29.5GHz，带宽300MHz；滤波器II中心频率21GHz，带宽300MHz，两滤波器通过T形头连接起来。同轴波导变换实现信号传输形式的转换。
2．滤波器的设计
关于波导滤波器的设计，在此介绍一种简单实用的设计方法，运用这种方法设计波导滤波器可分为两步。
2.1膜片宽度的确定
波导滤波器的电结构拓扑图，波导滤波器是由波导段和K变换器组成的。在确定滤波器的级数和逼近函数之后，就可以通过式子(1)-(3)计算出K变换器的耦合系数K’，再通过式子(4)可以得出K变换器的S21参数值，这样就可以通过软件仿真的方法得出波导滤波器中耦合膜片的宽度。
2.2谐振腔长度的确定
两个膜片之间的一节波导为谐振腔，通过a)得出的膜片宽度。接下来调节谐振腔的长度，使谐振腔谐振在中心频率，就确定了谐振腔的长度。本文举例的双工器，低频滤波器谐振腔的二次谐波刚好落在高频通带内，可以采用调谐杆预加载的方法，即在滤波器设计过程中，为谐振腔加载调谐螺钉，使二次谐波向高频方向偏移，并且远离高频通带。因此本文在设计滤波器的过程中，已经将调谐杆预加载的性能考虑在内。
3．T形头的设计
T形头在工程上可以采用较为成熟的形式，但是本文的双工器覆盖频带较宽，因此需要对T形头进一步进行结构优化。可以看出分别在T形头的分口单边和总口两边对称位置添加了电感膜片。改进后的T形头的总口S11参数性能，满足双工器的设计需求。
4．同轴波导变换的设计
双工器的同轴波导变换一共有三个，通常在工程应用中只设计一种，这一同轴变换性能要覆盖所有工作频带。本文采用阶梯式同轴波导变换结构，其中填充部分为三阶阶梯状金属匹配块，阶梯状金属匹配块与外界同轴连接器相连接。其S11参数在工作频带内都小于-26dB。
5、双工器总体优化
在完成同轴波导变换、T形头、滤波器I、滤波器II的设计之后需要对双工器进行总体优化，优化的步骤和方法如下。a)优化滤波器I、滤波器II与T形头的间距。将滤波器I和滤波器II带入到T形头两侧联合设计，通过调节两滤波器与T形头的间距来使滤波器的驻波达到。b)优化滤波器I、滤波器II的靠近T形头一侧的膜片宽度。以滤波器设计原型数据为依据，将滤波器I、滤波器II的及时级膜片带入到T形头两侧联合设计，直到设计参数达到滤波器原型数据参数为止。c)优化滤波器I、滤波器II的靠近T形头一侧的及时级谐振腔长度。以滤波器设计原型数据为依据，将滤波器I、滤波器II的及时级谐振腔带入到T形头两侧联合设计，直到设计参数达到滤波器原型数据参数为止。经过以上优化就可以确定双工器的最终尺寸，双工器的最终三维结构。在低工作频段，双工器驻波小于1.2，抑制大于-120dB；在高工作频段，双工器驻波小于1.5，抑制大于-65dB。
6.总结
本文介绍了一种简便实用的矩形波导双工器工程设计方法，并给出了设计实例。在设计过程中，针对两工作频带相距较远的双工器，提出了预加载的方法，通过这种方法可以有效地控制滤波器二次谐波的位置。另外，还提出了具有宽频带特性的T形头结构和同轴波导变换结构。
作者：王惠生 李磊 冯文文 单位：华东电子工程研究所
工程设计论文:山区公路工程设计论文
1对基础数据进行收集分析
1)掌握实施路段技术指标。对沿线进行了地形图测量，在实测地形图的基础上，拟合了路线的平面线形及纵坡，收集相关基础资料。根据现场实测拟合、管养单位提供及资料收集掌握实施路段技术指标。
2)收集交通事故数据。调查走访当地民众及交警部门了解实施路段交通事故发生情况及位置。
3)自然特征。搜集自然气象资料，为做好安保设计提供基础资料。揭西县属亚热带季风气候，北回归线横贯境内，夏季长，秋季短，日照充足，雨量充沛。春季低温阴雨，雾气大，能见度低。
4)现场踏勘。现场踏勘路线两侧的地势，附近的建筑物、村庄，两侧交叉口等。揭西县大北山森林公园连接路在路线前约4km，地势陡峭，一侧坡陡谷深，弯道急，视线不良，后约2km路段地势较平坦，但局部线形较差。
5)确定诱发事故的原因。通过基础资料的收集分析，初步确定诱发事故的原因。揭西县大北山森林公园连接路发生交通事故的诱因为:a．肇事车辆的超速行驶，超出了设计允许的安全范围;b．路线急弯，连续弯道多;c．弯道平曲线半径过小;d．部分路段通视条件不良，视距不足;e．驾驶员违章行驶。
2设计内容的确定
按一般规定，安保工程设计包括:交通标志、标线设计，护栏设置，减速、视线诱导设施，避险车道，小型停车场及观景台，路面防滑，其他交通工程设施。项目的实施应坚持“经济、有效、因地制宜”的原则，从而达到完善安全防护设计，较大限度地降低交通事故死亡率和特大交通事故的发生率，为保障行车安全提供良好的公路环境。揭西县大北山森林公园连接路根据事故诱发原因分析、基础资料及资金状况等情况，依国家现行标准规范，确定该路段设计的内容:交通标志、标线，交通安全附属设施，防撞护栏。
2．1交通标志部分
1)布设原则。a．实施路段为通往旅游区，很多驾驶员初次行驶该线路，交通标志的设计以不熟悉本路段的司机为使用对象，通过交通标志的指示和引导，能够及时、的了解前方路况，可以顺利、安全地抵达目的地;b．标志板面设计以司机20km/h的速度行驶时，能及时辨认标志内容为基本原则，同时应使板面布设美观、醒目;c．标志信息以GB5768—2009道路交通标志和标线根据本路的特点及需要，尽量做到各类标志完善、齐全;d．全线交通标志在不影响其功能的情况下，尽可能均衡布设，避免信息过载或信息不全的现象;板面设计在满足规范要求的前提下，掌握“充分满足功能要求，尽量降低造价并适当考虑美观”。交通标志结合总体布设原则，根据道路线形、交通状况、周边环境及配套设施等情况，按不同种类来设置。主要有警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志等几种。在穿越村庄的交叉口，明确道路的路权，行驶优先权，并增设“让、停”标志。2)交通标志结构支撑形式。交通标志的支撑形式有单柱式、双柱式、单悬臂式等几种。标志的结构设计以在安全、实用及结合当地台风季节影响的基础上适当考虑经济为原则。确定单块标志采用单柱结构，多块标志组合时采用单悬臂结构。标志牌在同一支柱上并设时，按警告、禁令、指示的顺序，先上后下，先左后右的排列。
2．2交通标线部分
道路交通标线是管制和引导交通的重要设施，是保障车辆行驶畅通有序、司机行车舒适的有效手段。
1)布设原则。按GB5768—2009道路交通标志和标线等规范标准设置，使之与交通标志相结合，合理诱导交通流。在标线布设中，主要遵循以下几条原则:a．车行道分界线。一般路段对向车道分界线为黄色虚线，用来分隔对向行驶的车道。急弯及视距不良路段，设置中心实黄线。b．车行道边缘线。车行道边缘线为白色实线，用来表示车行道的边线。为降低造价，只在小半径弯道、连续弯道等路段设置车道边缘线。c．标线材料。为增加使用寿命，路面标线采用热熔型的反光涂料，并掺有玻璃珠，以增强夜间的识别性。
2)各种标线的设置。a．车行道分界线。实施项目路面宽度为6．5m，故施划车行道分界线。施划时应根据道路现场，在急弯内侧视距不良或者小半径竖曲线视距不良等不具备超车条件的路段应施划中心黄色实线，否则施划中心黄色虚线。b．车行道边缘线。在小半径弯道、连续弯道等需要加强路线走向诱导的路段，有选择性地施划车行道边缘线。在一些特别危险的急弯路段，在车行道边缘线内侧施划白色实折线，以诱导驾驶员选择合理的车速通过弯道，如图6所示。
3)路面标记。路面标记是利用路面文字、符号等，指示或者限制车辆行驶的标记。山区公路路面文字标记的高度应根据设计速度确定。设置路面文字标记路段的运行车速如果高于设计速度，可以采用更大一些的字高。路面图形标记宽度应为设置路段车道宽度的一半，并四舍五入取10cm的整倍数。路面文字标记可设置于凸曲线、弯道内侧视距不良等路段，标记内容可选择“慢”和转向箭头等。
2．3交通安全附属设施
实施路段前4km，急弯、陡坡较多，实施路段后2km，地势平坦，但穿越村庄、交叉口，局部线形差。这些路段容易引发事故，需合理设置交通安全附属设施，减少交通事故的发生。
1)线形诱导标。在急弯路段设置线形诱导标，线形诱导标的设置根据曲线半径、曲线长度、偏角大小确定。偏角较小(≤7°)的曲线路段，在曲线中点位置设一块诱导标;偏角较大(＞7°)，曲线较长的弯道，设置若干块诱导标，并保障驾驶人员在曲线范围内连续看到不少于三块诱导标。
2)道路广角镜。在视距不良的弯道路段，的处置措施为清理弯道内侧树木、山体、墙体等遮挡物，在无条件清除时，设置道路反光镜，以扩大驾驶员视野，及早发现弯道对向来车，减少对撞交通事故的发生。
3)强制减速设施。在沿线村庄、出入口、主要支路设置强制减速震动带，以预警司机减速。4)示警柱的设置。在沿线较小平面交叉两侧，在路口两侧各设置示警柱，以防范小支路车辆的突然出现而发生意外。
2．4防撞护栏设计部分
防撞护栏设计需从适用条件选择护栏等级，通过使用性能对比分析选择护栏形式，确定护栏的设置位置。
1)确定护栏防撞等级。根据公路等级、设计速度，控制车辆驶出路外或进入对向车道有可能造成的交通事故等级，从而确定护栏防撞等级。揭西县大北山森林公园连接路等级为四级，旅游大巴、中小型车占绝大多数，车速一般在20km/h，且护栏主要用于路侧陡坡危险路段，为防止发生二次重大交通事故，参照JTGD81—2006公路交通安全设施设计规范路基护栏防撞等级的适用条件，选用等级为B的防撞护栏。
2)护栏的形式选择。当前公路行业普遍使用混凝土护栏、波形梁护栏、缆索护栏等三种形式。监于实施路段属于山区低等级公路，多处位于急弯陡坡危险路段，通过综合比选后选用维修、养护费用较低，坚固、耐碰撞的混凝土护栏，混凝土护栏适合设置在急弯路段外侧、路侧为深沟、陡崖，车辆冲出将导致严重伤亡事故的部分路段。其缺点是碰撞角度较大时，对车辆和乘员的伤害大。
3)护栏设置范围。根据路侧危险程度、事故概率、车辆驶出路外的可能性等条件，确定护栏设置位置，避免盲目设防、过度设防，较大限度减少工程对环境和景观的破坏。结合揭西县大北山森林公园连接路的具体情况，主要设置的范围为:陡崖、沟深、填方边坡高度或路肩挡墙高度h≥4m的路段，或毗邻河沟(路肩边缘不足3m)的险要路段。急弯或连续急弯的曲线外侧，发生过车辆驶出路外事故的路段优先考虑。陡坡路段平曲线外侧，尤其是长下坡直线路段接急弯路段的外侧。
4)在混凝土护栏上刻划立面标记，立面标记为黄黑相间的倾斜线条，倾斜为45°，设置时向下倾斜的一边朝行车方向，以起到警示作用。
3结语
基础资料的收集是安保工程设计的关键，它为安保设计提供依据，尤其是山区公路，地理位置的特殊性及资金受限的情况下，有了详细的基础数据，设计人员才能有的放矢的制定好设计方案。山区安全保障设施设计在达到安全保障根本目标的同时兼顾经济的要求。交通标志标线设计与实施前期须充分征询业主及当地交通管理部门、地名管理部门的意见，并在具体做法上达成共识。
作者：刘裕娥 单位：汕头市公路勘察设计院
工程设计论文:自动化仪表工程设计论文
1自动化仪表选型的基本原则
1．1仪表选型要遵循使用条件原则
就是在仪表选型中要根据工程需要的规模、流程特点、操作要求和自动控制水平等因素确定。对于仪表防爆、防腐等选型要根据使用条件而定，防爆应根据现行有关爆炸和火灾危险场所仪器装置设计规范的规定，按照仪表安装场所的爆炸危险类别和范围进行选型确定。
1.2仪表选型要遵循使用安全原则
无论哪一方面的工程设计，在自动化仪表选型上都要遵守安全使用的原则。采用的仪表必须是国家授权部门认可，取得制造许可证，经过国际标准质量检测合格的产品，确保仪表选型安全、技术先进。设计中，严禁选用未经工业鉴定的试制仪表。
1．3仪表选型要遵循集中统一原则
就是在同一工程项目中，仪表品种规格要力求统一，要有利于全工程或区域性的集中管理和集中控制，有利于提高工程质量、企业生产管理水平。
1．4仪表选型要遵循经济性原则
仪表的选型也决定工程投资的规模，应在满足工程工艺和自动化控制、使用条件、使用安全的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性价比。
1．5仪表选型要遵循功能选定原则
就是在使用过程中，要根据各个检测点的参数在操作上重要性是仪表的功能选定依据，一般过程，对工程影响不大的，需要经常检测变量的，选用指示型仪表即可；对需要经常了解变化趋势的重要变量选用记录式仪器；对工艺过程影响较大的，需要随时监控变量的，选用控制型仪表；对关系到物料衡算和动力消耗，又要求计量或经济核算的变量，需要选用积算型仪表；对于一些可能影响生产或安全的变量，要选用报警型仪表。
2工程设计中一些常用自动化仪表选型标准
2．1温度仪表的选型
温度仪表主要应用在化学工程、冶金工程、安全工程、热能工程、石油工程等装置，一般采用摄氏度单位，标度及测量范围的选用，应与定型产品的标准系列相符，常见的有就地温度仪表和集中温度仪表。就地温度仪表一般工业温度选用1.5级或1级，精密测量用的温度计选用0.5级或0.25级。就地温度仪表测量范围应不大于测量范围上限值的90%，正常测量值在仪表测量范围上限值的二分之一左右。就地温度仪表一般根据工艺要求的温度范围、度等级、检测点环境、工作压力等选用，一般分为双金属温度仪表、压力温度仪表、玻璃温度仪表、基地式仪表等类型，各种类型具有不同的适用范围双金属。集中温度仪表一般分为热电偶、热电阻和热敏热电阻。装配式热电偶适用于一般场合，装配式热电阻适用于无振动场合；热敏热电阻适用于测量反应速度快的场合。铠装式热电偶和铠装式热电阻适用于耐振动、耐冲击，要求提高响应速度的场合。
2.2压力仪表的选型
压力表是工程中常用的一种自动化仪表，主要应用在船舶与海洋工程、化学工程、热能工程、冶金工程、石油工程等领域。由于化工装置设计中比较常见。压力表一般使用计量单位为帕、千帕和兆帕。根据使用范围进行选用。压力表一般有隔膜压力表、耐酸压力表、膜片压力表、耐震压力表、防爆压力表、压差压力表和专业压力表等类型，依据使用环境选用不同类型的压力表。具有强腐蚀性、含固体颗粒、粘稠液等介质，选用膜片压力或隔膜压力表；具有一般腐蚀性介质，选用耐酸压力或不锈钢膜片压力表；具有结晶、结疤及高粘度等介质，应选用法兰西隔膜压力表；具有机械振动较强的场合，应选用耐震压力表；易燃易爆场合选用防爆电接点压力表，测量介质应选用专用压力表；测量压差时，选用压差压力表。此外，在选用压力表时，还应考虑度等级的选择、外型尺寸的选择、测量范围的选择。
2．3流量仪表的选型
流量仪表主要应用于化学工程、石油工程、水利水电工程等领域。流量仪表主要分为速度式流量计、容积式流量计、可变面积式流量计、楔形流量计等。在流量计仪表的选型，速度流量计分为靶式流量计、涡轮流量计、旋涡流量计和水表，靶式流量计用于少量固体颗粒的液体流量测量，涡轮流量计用于洁净的气体及运动粘度不大的洁净液体的流量测量，旋涡流量计适用于洁净气体、蒸汽和液体的大中流量测量。水表，就地累计水的流量，当量程比要求小于30：1；容积式流量计分为椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板流量计。椭圆齿轮流量计，洁净的、粘度较高的液体，较的流量测量可以采用椭圆齿流量计。洁净的气体或液体，具有润滑性的油品度要求高的流量测量，选用腰轮流量计。连续测量封闭管道中的液体流量，特别是各种油品的计量，可以选用刮板流量计；可变面积式流量计要求量程比不大于10：1时，可选用可变面积式流量计。楔形流量计，主要应用悬浮物的高粘度液体、蒸汽、气体的流量测量，雷诺数大于500的流量计数。
2．4显示控制仪表的选型
显示控制仪表主要应用在自动化工程、电气工程及其自动化、过程装备与控制工程、监控技术与仪器、机械设计制作及其自动化、化工工程等多个工程领域。显示仪表选型要依据仪表用途、安装空间、使用条件等因素决定。在控制室安装的显示仪表，需要选用矩形表面的仪表。需要密集安装时选用小型仪表，需要显示醒目时，需要选大、中型仪表。在工作现场仪表盘安装的仪表，可以选用圆形表面仪表；显示仪量程需要依据生产条件选取，显示速度快、示值度高、对输入信号作线性处理等变换或要求对变量做显示的同时兼作变送输出，可选用数字显示仪表。要求作复杂数字运算的，应选用带微处理器的智能型仪表；高分辨率的，可选用带量程切换装置的显示仪表；减少误差可选用带量程扩展的显示仪表；对变量作高速记录时，需要选用带微处理器记录仪等。
3结语
工程设计中，自动化仪表还有许多种类，每个种类都具有多个类型可供选择，以上列举的四种自动化仪表是工程设计中的常用仪表的选型，除此之外，还有控制阀、物位仪表、仪表盘、过程分析仪等自动化仪表，在设计和应用上都需要进行合适的选型。总之，无论哪种自动化仪表的选型，都需要满足工艺和自控要求，遵循工艺过程中使用条件和使用环境，符合使用原则，降低经济成本，发挥较大性价比。
作者：寇丽 单位：中核新能核工业工程有限责任公司
工程设计论文:路桥隧道工程设计中防水设计论文
1路桥隧道工程的概述
所谓的隧道是指修建于地下或是水下的建筑物，从而保持地下空间孔道，它是人类充分利用地下空间的一种有效形式。一般来说，隧道可以分为交通隧道、水工隧道以及矿山隧道等类型。一般来说，在路桥隧道工程中解决隧道的防水问题是重要环节，这样不仅可以有效保障隧道工程的质量，同时还能够从根本上消除隧道病害，进而延长隧道的使用寿命。在解决隧道的防水问题时，选择性能比较好的防水材料以及采取科学的施工方案是关键。因此，在我国路桥隧道工程的设计过程中，优化路桥隧道的防水设计就成为路桥隧道设计人员普遍比较关注的问题。
2路桥隧道工程防水设计中存在的问题
当前，我国在路桥隧道工程设计过程中应用最多的方法是新奥法设计施工。这种施工方法是在初期支护与二次初砌层之间铺设防水板，同时在防水板与初护面之间铺设缓冲层无纺土工布。其中，这种无纺土工布在出厂的时候就与防水板胶合成了双层结构。在二次初砌层中浇筑混凝土的时候，应该添加适量的防水剂，并要保障防水混凝土的抗渗透性能应该达到S6。此外，再利用纵向与横向的弹簧软管或是塑料管将二衬背后的积水引流至排水沟内。一般情况下，这种设计方式能够满足路桥隧道工程的排水要求，但是隧道衬砌的渗水问题，特别是两板混凝土搭接缝处、隧道接口处以及排水管管节连接处等位置容易发生渗水问题，且尤为严重。而要避免路桥隧道渗水现象的发生，就必须加强设计与施工中的技术研究，但目前来说仍是一个难题。路桥隧道工程防水设计中主要存在以下几个问题:及时，路桥隧道工程设计中“以排为主”的设计理念破坏了隧道结构与围岩之间密实的共同作用。首先，从路桥隧道的结构上来说，隧道的衬砌主要由内、外两个层次复合而成。就隧道衬砌的内层来说，一般为二次衬砌，它主要是由现浇的素混凝土或是钢筋混凝土构成;就隧道衬砌的外层来说，一般为初期柔性支护，它主要是由锚杆、钢筋网以及喷混凝土构成。在内、外层之间铺设防水层时，由于外层表面会有凹凸不平的现象出现，防水层的背面可能会出现空洞，这就导致内、外层之间局部会产生空隙，造成内、外层不能够整体承受压力。通常情况下，往往是外层先受力，然后外层会由于荷载而产生变形，接下来才是内层开始受力。因此，这种不均匀的受力导致外层容易先遭到破坏，从而降低了复合初砌结构总体承受能力，让隧道结构受围岩的约束不一致而形成裂痕，加剧路桥隧道的渗漏水情况。其次，从路桥隧道的围岩上来说，在对路桥隧道的Ⅰ，Ⅱ类围岩进行初期支护的时候，往往安装的是工字型钢拱架或者是钢格栅拱架。由于围岩对隧道的稳定性具有一定的影响，因此，在防水设计的时候必须依据围岩分类设计合理的隧道工程。第二，路桥隧道工程的技术比较落后。由于路桥隧道的防水设计在施工技术上比较滞后，因此设计出的路桥隧道的质量往往不高。这是由于施工单位对路桥隧道的施工材料要求比较简单、对施工要求不具体以及防水材料容易老化等因素导致的。就目前而言，我国在隧道防水设计中用到的防水材料主要是塑料、橡胶等制品，而这些材料在阳光的照射以及化学腐蚀的情况下容易发生老化现象，进而影响到隧道的防水效果。
3路桥隧道工程防水设计的优化措施
3．1树立安全型的防水设计理念
及时，施工人员应该掌握路桥隧道施工的新技术与新方法，主要包括了盾构隧道的受力特征及隧道设计的分析方法、盾构隧道结构形式及近期发展趋势等方面，特别要注意对特殊环境下的隧道工程应进行综合分析与设计。第二，施工人员应该对隧道岩体各方面性能的参数进行认真计算。对于隧道施工过程中，围岩稳定能力比较差的地段，应该采用超前支护或者是超前加固前方围岩的方法，同时应该秉持先对隧道进行护顶再开挖的施工原则，遇到渗水流的时候应该设置橡胶带盲沟引排。第三，对隧道防水层的材料选择上，应该选用强度高并耐腐蚀性的板材。在施工过程中，主要将这些板材铺在初期支护和二次衬砌中，并通过拼接这些板块使隧道的防水系统达到密闭或是半密闭的状态。第四，在进行隧道工程施工时，应该制定合理的施工方案，并严格按照施工方案执行，从而保障隧道工程防水系统的规范性。
3．2注意防水板的设置
及时，在放置排水板之前，应对防水板进行及时处理。首先应该对防水板的表面进行处理，然后对防水板突出的钢筋进行处理，在这两项处理结束之后，再对隧道表面进行喷射。如果不进行处理，将无法发挥出防水板的防水功能。第二，在大面积张挂防水板的时候，应该注意拼接无缝隙。首先，在张挂的时候要特别注意防止防水板出现褶皱现象，对于出现缝隙的地方应该全部接上去。其次，在购买防水板的时候，应该多买一些，这是为了防止对隧道进行初砌浇筑时，防水板发生膨胀现象，从而导致防水板的长度不够，给隧道工程的施工带来不必要的麻烦。
3．3选择合适的防水板材料
及时，在防水板的内侧或是隧道的边墙，应该适当增加机械保护装置的设置。首先，应该保障防水板材料的耐高温以及耐穿透的能力，这样才能有效确保隧道工程在钢筋操作过程中，防水板不会受到损坏，同时还能够减轻工作人员对防水板检修的负担，有效避免防水板发生漏水现象。第二，在隧道施工过程中，应该对防水板进行适当调整。施工人员可以在二衬的内壁铺设防水板，并尽可能的选用新型的防水板材料，这样不仅能够方便对防水层的修理与维护，同时还能够使防水材料与衬砌混凝土的老化时间尽量保持一致，从而延长防水板材料的老化时间，增加防水板的使用寿命。
4结语
在我国经济高速发展的阶段，交通运输业的发展对经济的腾飞起着至关重要的作用，而路桥隧道工程是集设计、施工与工程管理为一体的一项工程。目前，我国的路桥隧道施工过程中还存在着一系列的问题，漏水、渗水问题尤为突出，这就要求施工单位必须做好路桥隧道工程的防水设计，可以从防水理念、防水板设置以及防水板材料选择这三个方面着手努力。只有不断提高路桥隧道的防水设计才能够提高路桥隧道的工程质量，并保障路桥隧道的安全性。
作者：寇文亮 单位：山西路桥及时工程有限责任公司
工程设计论文:水利工程设计论文
1水利工程设计的原则
1．1安全与经济
水利工程是一项系统工程，要满足供水、发电、防洪、航运、旅游等多个用途要求，还要注重环境的保护。水利工程设计得首要原则是要确保其安全及时，没有安全的保障一切就无从谈起，使工程能够稳定和持久，要在最小的风险下实现较大的经济效益。
1．2以人为本
水利工程的设计要以人为本，充分考虑人与自然的和谐与统一，以人身安全为基础。设计要把感情融入生态环境之中，营造出优美的环境与景观。
1．3因地制宜
在对水利工程设计时，要谨记因地制宜的设计原则，不得意图控制自然界。要尊重自然生态环境进行组织设计，调动水利工程所处的自然环境的自身恢复能力，努力实现人与自然的和谐共处。面对河流要因地制宜的尊重其自然的属性和其美学的价值，设计具有生态效益的方案。
1．4合理利用水资源
水利工程的蓄水供水功能是基础功能，保障水利工程的景观功能的同时也要注重实现这一基础功能。设计时要考虑合理利用水资源，不要造成水资源的浪费。
1．5坚持生态化和自然化
水利工程设计要以人与自然的和谐统一为主题，坚持可持续发展，在保护生态环境的前提下，发挥生态环境的优势，因地制宜，结合人文与自然景观，融合人与自然。
1.6人工景观与自然景观
人工景观的设计是水利工程的重点，要注意原来的自然景观的特点及分布，将人工与自然景观相融合，从而体现人与自然的和谐的设计理念。
2水利工程设计中存在的问题
2．1经济观念薄弱目前水利工程的设计往往缺乏经济观念，只重视方案的可执行性。然而现实是大多数业主都比较重视经济观念，希望尽可能以少的造价获得理想的效果。从而导致设计之后需要反复修改，增加工作量和难度，甚至有的施工单位会来索赔。所以，在设计水利工程时一定要强化经济观念。
2．2设计程序
水利工程的设计离不开对设计方案的反复研究、对比与分析，以及最终的审核，从而保障设计与实际情况相符，足够科学，实用且可实施。现实的情况是大多数设计并没有做到科学得规划程序，也难以保障其经济性和实用性，从而导致实际工程中参照设计进行时受到制约和影响。
2．3设计内容不合理
设计图纸、设计编制以及设计费用等方面的不切实际，难以实施都是设计内容的不合理的体现。水利工程设计的内容合理与否会影响工程的实际实施。(1)设计图纸的尺寸不够规范和标注不明，会增加工程量的计算，影响施工的实施，阻碍工程的进程，降低工程的质量。(2)设计编制不清晰不规范也会造成工程预算的难以评判，从而形成审核金额与实际造价不符，影响工程投资的判断度，从而对整个水利工程的建设造成不好的影响作用。(3)设计费用中对工程单价的判断缺乏依据，不考虑现实情况，不及时调整价格预算，或是计算失误等等问题，会使水利工程的概算预算产生失真，影响工程的顺利开展。
3水利工程设计的注意要点
3．1要重视细节
水利工程设计的基本要求是要对工程中的每一个细节都认真研究，结合实际分析，避免失误，从而确保水利工程的质量得以体现。水利工程设计中，细节往往容易被忽视，但却至关重要。尤其是对于设计中的某些敏感的参数，往往会因一点细小的变化对结果造成很大的差异，所以一定要认真核实，确保。
3．2要与环境相和谐
水利工程的建设不但要考虑安全和经济，同时也要注意保持工程的形象。水利工程设计要使工程的形象与工程周围的环境相适宜。要做到工程建筑物与周遭的环境形成和谐，自身各部分及枢纽工程也要保持和谐统一。色彩、类型等风格的选择也要结合实际地域特点、风俗的差异来合理科学的选择。若水利工程位于城镇或者是郊区，应该注意工程的形象与当地的建筑风格或理念相协调。还要注意与实际的文化背景、人文环境相适宜，可适当融入当地的风土人情元素，体现不同的地域特色和文化。
3．3要重视设计
对水利工程的设计不能仅仅是设计单位独立进行，而应该建设单位参与进来，与设计单位共同协商完成。工程建设的投资方不可片面得认为设计工作就是设计单位的事情，而是应该积极与设计单位进行互动，提供实际的资料和的数据，参与讨论设计，共同进行技术和经济的探讨分析。强化设计工作和审查，能够有效防止或减少后期施工中的设计变更，从而实现有效得控制工程造价。
3．4要以人为本
许多水利工程建设项目地点位于远离城市的偏僻地区，实际施工现场往往地势险恶，情况复杂。在遵照设计理念不变的前提下，要充分考虑到以人为本，及时针对实际的施工现场进行人性化的设计微调，避免工程流于形式，增加工程的实际操作性和实用性。适当的改变可以使设计更加切合实际，符合人性。
3．5要安全高效
一些水利工程项目由于项目不大，通常设计时只考虑将安全作为及时要素，而缺少对工程造价的合理规划和预算，导致资金消耗过大。无论水利工程的投资和建设规模是大是小，都要仔细进行资金上的规划和预算，努力降低工程项目的投入和产出比。认真对工程项目所处的环境进行调查审核，选定最合适的设计方案，并保障得实现设计目标和规划。设计中，涉及许多参数，在实现安全高效的前提下，参数在合理的取值范围内选择合适的数值，能够使投资做到最少，工程量最小。
3．6要防范对生态环境的破坏
水利工程项目的建设能够在一定程度上改变周围的生态环境。如果对此问题不予以重视，必然会对周围人们的生活带来危害，导致环境恶劣，产生不良影响，甚至有可能引发自然灾害。因此，在水利工程项目的准备期就要认真分析该项目可能对环境造成的后果和作用，对当地的气候条件、水质、生物物种等会产生什么样的影响，是否会破坏当地的生态体系，危害当地的生态环境。要根据当地的生态情况和自然状况，考虑生态的保护出发，制定科学的项目规划和设计，尽量将对环境的影响降到低，尽可能做到不破坏生态环境，做好可能因水利工程项目导致的自然灾害的防御工作。
4结束语
现代水利工程的设计要素较多，应该综合这些要素，并兼顾社会经济效益和生态效益。安排设计活动要井然有序，符合相关的制度法规。水利工程设计者要努力提高自身的专业素质和技术水平，并使其设计符合现实，可操作，且确保经济性。水利工程设计的水平，对于促进经济的平稳向上发展和维护当地的自然生态环境具有无与伦比的意义，一定要予以重视。
作者：杨超群 单位：山东新汇建设集团有限公司
工程设计论文:深基坑工程设计论文
1深基坑的工程设计和施工的脱节问题
1．1深基坑工程中设计的支护结构问题
有些设计人员不能深刻认识到深基坑工程的特殊与复杂性，造成设计的支护结构不能基于深基坑的需要来采用必须的支护的措施，并且有着薄弱的环节的支护结构，会因为其结构的不合理之处容易出现频发事故的问题。
1．2深基坑工程的设计人员问题
深基坑工程的设计人员不但要有较强的理论知识还要有较实际经验，两者都非常重要，但有些深基坑工程的设计人员不仅在工程的设计中没有足够的经验，而且在考虑施工的环节时带有比较大的主观能动性，不重视分析实际施工的环境与条件，导致深基坑工程的设计与实际施工有脱节，且会使施工时伴有更大的施工风险。
1．3施工技术人员缺乏了解深基坑工程的设计
施工的技术人员与施工的管理人员必须得参与到深基坑工程的设计方案中去，还得对设计方案加以理解与进行严格的审查，如果忽视这个问题，将会导致深基坑的工程设计与实际不符合，不能具体问题具体分析，还加大了工程施工难度与施工的风险，容易导致深基坑的工程设计人员与工程的施工人员产生较大的矛盾。
2深基坑的工程施工中技术与管理产生偏差
2．1工程施工的管理与实际有偏差深基坑的施工管理有着不符合实际，生硬刻板的内容，工程的管理人员与具体的工程施工人员缺少产生脱节沟通，这容易导致下层的施工人员不能很好地理解上层管理人员的意图，不能很好地理解与之有关的施工技术并很好地加以执行，这要满足深基坑的工程技术与管理的需要是非常困难的。
2．2工程施工的观念问题
如今的僵化陈旧的深基坑工程与落后的技术观念给深基坑工程的施工带来了不少问题，与工程有关的各项人员有着较低积极主动性并且难以提高，而且深基坑工程的管理与技术有着比较低的工作效率，很难达到地控制其施工过程的目的。
2．3工程施工的组织不合理协调
在进行深基坑工程施工的组织设计与决定专项的施工方案时，没能对其中的管理与技术工作彼此之间的影响深刻考虑到。没有很好地去评估施工过程中造成影响的支护结构的设计方案，使深基坑工程施工时发生的各种矛盾难以得到有效的解决。
2．4工程施工时要配置适合的技术力量
深基坑的工程是一个系统的工程，关系到整个整体，不但要有比较强的管理力量的上层，还要有与之相关技术力量的下层，若是在实际施工时，工程的技术与管理产生脱节的现象，容易造成深基坑工程有着不足够的局部的技术含量，缺乏总体的管理，对深基坑工程的安全与质量有着较大的不良影响。
3深基坑工程的问题对策
3．1改善深基坑工程设计的方案及时，工程负责施工的一方要提前介入到确定设计工程方案的过程。第二，工程的施工主体要不断加强彼此之间的沟通加强理解，还要不断去提高自己本身的技术素质。第三，构建一个体系能让工程的设计方案之间互相加以补充、互相加以支持，并对深基坑工程的设计方案加以优化，使方案更加具有安全性、经济性并且便利性，并且对控制施工过程更加有力。
3．2构建激励与奖励机制在管理上制定各种各样的激励与奖励政策，提高深基坑工程技术氛围与管理的环境，在根本上优化员工的思想观念，加强上下层的信息传导与反馈，使方案更符合实际，减低施工风险。
3．3提高施工人员素质
除了要重视施工人员的能力外还要把目光放在提高施工人员的操作水平上，从各个方面上培训施工人员的技能，并加以引导与激励施工人员积极主动地去控制与提高施工的质量。
4结语
总而言之，由于深基坑工程设计与施工过程中有着陈旧的思想，不到位的管理，不严格完整地运用技术等各个原因，会对深基坑工程的质量有着不良的影响，所以，必须加以重视深基坑工程的施工技术与施工管理，在科学合理的基础上，解决深基坑工程设计与施工阶段的问题，并有效地提升工程质量。
作者：王虹入 单位：重庆瑞亨工程造价咨询有限公司
工程设计论文:混凝土拱坝工程设计论文
1工程概况
山东蒙山天池堆石混凝土拱坝位于淮河流域沂河水系东汶河支流上游，坝址位于蒙阴县城南国家5A级蒙山景区雨王庙处。正常蓄水位814.00m，总库容10.8万m3，工程规模为小（2）型，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5级。蒙山天池水库是堆石混凝土技术在山东省的首次应用，其大坝也是世界上及时座堆石混凝土拱坝。工程主要由拱坝、重力墩及放水洞等组成。坝顶高程815.00m，坝长130m，较大坝高24.0m。坝顶溢流堰总净宽20m，堰顶高程814.00m，放水洞进口底高程798.50m，洞径准1.0m。工程于2012年3月20日开工，先后完成库底清理、坝基处理，上游防护工程，新建拱坝（含重力墩）及溢流堰、支墩、消力池等，新建放水洞（含闸阀室）及其他建设工程。2013年4月主体工程通过蓄水前技术鉴定专家委员会组织的蓄水安全鉴定。2013年5月蒙山天池堆石混凝土拱坝工程通过临沂市水利局主持的蓄水前验收。
2工程特点及技术难点
（1）将坝体设计为单曲拱坝结合两侧重力墩（兼做拱座）的复合坝型，适应当地地形地质条件。通过对大坝进行结构性态的有限元计算和分析，论证了坝体结构布置的合理性。（2）拱坝主体工程全部采用C25堆石混凝土，上游面设有30cm厚的防渗面板，采用高自密实性能混凝土一体浇筑成型方案，在保障工程质量的前提下，极大地简化了施工工序。（3）实现了生态、景观、旅游等项目的紧密结合。单曲拱坝、库区生态护岸与湿地水景相互协调，较好地处理了亲水建筑物与护岸防洪的关系，改善了生态和投资环境。
3拱坝设计主要分析研究的问题
3.1在新建蒙山天池水库工程中，将坝体设计为单曲拱坝为适应地形地质要求坝体两侧设有兼做拱座作用的重力墩，分别与两岸连接，使堆石混凝土拱坝工程与周边景观融为一体。
3.2采用新材料、新技术堆石混凝土技术首次应用于拱坝上，通过大量块石的使用，堆石含量可达到55%以上，水泥用量少，水化热温升较少，简化温控措施，形成的大体积混凝土结构收缩小，具有较强的抗裂能力。堆石混凝土施工层面有大量的块石棱角裸露，可提高层间抗剪能力。
3.3堆石自密实混凝土拱坝结构性态三维有限元计算和分析根据规范要求，结合本工程的特性，建立蒙山天池拱坝三维有限元模型，对大坝进行结构性态的有限元计算和分析，验证坝体结构布置的合理性。
3.4施工模板选择与施工施工过程中按照底仓及上部仓不同高度部位，分别采用外撑式及内拉式模板，其中内拉式模板靠近模板处堆石采用人工辅助码放。针对该工程在水平呈曲线形同时在高度呈收缩状的特点，采用专门加工的异型模板，同时将以往内拉式斜拉钢筋改成平拉钢筋与预先浇筑的C30混凝土柱牢固联接，大幅度提高堆石码放机械化程度。
4坝体平面布置和分部设计
坝体采用单曲拱坝结合两侧重力墩（兼做拱座）的复合坝型，坝总长130m，其中中间拱坝段68m，拱坝坝顶外弧半径为50m，较大中心角为78°；左、右端重力墩（含拱座）长28.46m和33.54m，分别与两岸道路连接。坝体平面布置。拱坝坝顶宽度为4.0m，较大底宽为10.0m。坝体断面上游面为铅直面，下游面为折坡，上部3m为直线段，下部坡比为1:0.33。坝顶设4孔溢流堰，总净宽20m。下游设10m长消力池，垂直水流方向长22m。左、右岸重力墩顶宽分别为4m和3m，重力墩断面上游面为铅直面，下游面为折坡，上部3m为直线段，下部坡比为1:0.6。放水洞位于拱坝坝体右侧，采用直径1.0m的钢管（壁厚12mm），钢管每隔1m设一道止推钢环，高150mm，洞身外包一层C25钢筋混凝土。放水洞进口底高程为798.50m，拦污栅嵌于坝体上游侧；控制用手电两用蝶阀安装于出口闸阀室（长3m×宽4.2m）内。
5坝基处理
工程地处蒙山高处，河谷狭窄，坝基基岩裂隙发育，块乱石覆盖层较厚，渗透性较强，为此需清基至新鲜岩面，并进行防渗处理。在建基面上设C25混凝土垫座，厚1m，底部采用准25锚筋嵌入基岩3m，锚筋呈梅花状布置，间隔2m。全坝段坝基面进行帷幕灌浆，其中左岸向上游延伸20m，右岸向上游延伸10m，总长158.50m。灌浆上限为坝基混凝土垫座，下限至基岩透水率为10Lu的岩面，灌浆孔采用单排四序孔，终孔间距为1.5m。为加强基岩完整性，对左、右岸重力墩下部基岩采用固结灌浆。灌浆孔距为4m，呈梅花状布置，灌浆深度5m。灌浆参数根据现场试验确定。
6混凝土面板设计
主体工程全部采用C25堆石混凝土，上游面设有30cm厚的防渗面板，采用高自密实性能混凝土一体浇筑成型方案，采用双层双向￠10@150配筋。
7接缝和止水
接缝止水设计的原则，能适应接缝处的位移和满足防渗要求，有利于施工及保障工程质量，各道止水间应形成统一的防渗系统。主体工程沿坝轴线方向设7道横缝，封间设键槽，待坝体浇注完成两个月后利用跨缝拔管水平灌浆技术封拱，灌浆水泥采用膨胀水泥，封拱时坝体温度满足设计封拱温度15°的要求。迎水面采用1.2mm厚的铜片止水，背水面采用2mm厚的镀锌止浆铁片。
8几点体会
8.1平面布置蒙山天池堆石混凝土拱坝布置充分考虑地形地质条件，使主体工程座落在较为完整的基岩上，将坝体设计为单曲拱坝结合两侧重力墩（兼做拱座）的复合坝型，重力墩分别与两岸连接，使堆石混凝土拱坝工程与周边景观融为一体。
8.2坝体分区
坝体采用单曲拱坝结合两侧重力墩（兼做拱座）的复合坝型，其中中间拱坝段68.0m，左端重力墩28.46m（包括拱座），右端重力墩33.54m（包括拱座），分别与两岸连接。主体工程上游面设有300mm厚的防渗面板。
8.3筑坝材料
大坝主体工程全部采用C25堆石混凝土，即利用高自密实性能混凝土填注堆石体的空隙，形成完整、密实、具有设计强度的大体积混凝土。堆石混凝土的原材料包括堆石料、石粒颗粒（粗骨料）、砂粒（细骨料）、粉煤灰、水泥、水、外加剂。
8.3.1堆石料的品质。
堆石料应新鲜、完整、质地坚硬。堆石料粒径不宜小于300mm；堆石料较大粒径不应超过结构断面最小边长的1/4。堆石料的饱和抗压强度宜≥50MPa；堆石料的含泥量应≤0.5%。
8.3.2高自密实性能混凝土骨料。
粗骨料较大粒径不超过20mm；针片状颗粒含量不超过8%。
8.3.3水泥。
当胶凝材料中掺入粉煤灰时，水泥宜优先选用普通硅酸盐水泥。
8.3.4掺合料。
高自密实性能混凝土宜使用掺合料，并应进行系统的试配试验。高自密实性能混凝土使用Ⅱ级粉煤灰。
8.3.5外加剂。
高自密实性能混凝土使用以聚羧酸盐高分子为主要原料的高性能减水剂。
8.3.6自密实性能混凝土配合比。
自密实性能混凝土配合比指。
8.4施工质量控制
8.4.1原材料质量控制。
定期对中砂的级配情况进行检查，若发生变化则重新进行配合比调整试验；定期对石子检查，当粒径超过20mm的石子比率超过5%时，将超径部分筛出后再进行自密实混凝土的生产；自密实混凝土生产前对所使用的粗、细骨料进行含水率测定，若自密实混凝土生产过程中天气变化较大时或者取料部位发生变化时，及时对含水量重新测定进而调整实际用水量。
8.4.2仓面清理。
堆石入仓之前，将仓面的混凝土乳皮、表层裂缝、由于泌水造成的低强混凝土以及嵌入表面的松动堆石予以清除，并进行凿毛处理；同时保障仓面清洁、无积水。验收合格后再进行堆石。
8.4.3堆石过程质量控制。
堆石必须清洗，对于石料表面附着的泥土，必须清理干净，堆石料含泥量和泥块含量应符合《胶结颗粒料筑坝技术导则》中的相关规定；在堆石过程中，堆石料粒径不宜小于300mm；堆石体外露面所含有的粒径小于200mm的石块数量不得超过10块/m2；对于表面集中堆放的小于200mm的堆石碎块应予以清除。
8.4.4自密实混凝土生产控制。
自密实混凝土工作性能的检测方法主要采用坍落度试验、坍落扩展度试验和V型漏斗试验进行检测。经试验得到的坍落度、坍落扩展度以及V型漏斗通过时间三项指标，自密实性能混凝土工作性能指标表自密实混凝土的用水量应在施工配合比的基础上扣除骨料含水；不合格的自密实混凝土严禁入仓，已入仓的不合格自密实混凝土必须予以清除；在浇筑过程中浇筑点应均匀布置于整个仓面，其间距不得超过3m，必须在浇筑点的自密实混凝土填满后方可移至下一浇筑点浇筑，浇筑顺序应做到单向顺序，不可在仓面上往复浇筑；除表层自密实混凝土外，每一仓的浇筑顶面应留有块石棱角，块石棱角的高度高于自密实混凝土顶面约为50mm～150mm，以便于下一仓的粘结。
9结束语
通过三维非线性有限元计算，得出坝体应力场和位移场分布符合一般变形规律，验证了坝体应力和位移分布的合理性；坝体在各工况下，较大压（拉）应力值均满足规范强度要求。经检测结果表明，工程所用原材料质量合格；混凝土拌合质量良好，混凝土的抗压强度指标满足设计要求，混凝土试块抗冻、抗渗满足设计要求；从钻孔拍照、摄像资料看，堆石混凝土密实无空隙。已有的监测分析成果表明，堆石混凝土拱坝的各种监测值均未超过设计允许值，亦表明蒙山天池堆石混凝土拱坝的设计、施工中所采用的技术是合适的。
作者：刘刚 郁章文单位：山东省临沂市水利勘测设计院
工程设计论文:电气节能技术工程设计论文
一、电气节能技术概述
电气节能技术主要从电力系统节能、照明系统节能、电子设备节能这三大部分考虑。对于一个石油化工企业来说，电气设备占据着大部分生产线，所以电力系统节能是整个电气节能中的重点。照明系统节能、电子设备节能（大规模集成电路、电动机驱动）控制也不容小觑。电气节能需要满足如下三个原则：首先要满足生产设备的基本功能，保障生产设备的安全性和性。在兼顾生产技术性能的前提下才会考虑降低能耗，提高生产的经济指标；其次要满足经济性要求，应考虑节能和投资回收期；的原则要从节能的观点着手，同时考虑能源节约和环境保护两大方面。
二、电气节能技术在石化企业工程设计中的应用
1电力系统节能
电力系统节能要从变压器选型、系统功率因素提高、线路功率损耗、减少高次谐波这四个方面论述：
1.1变压器选型。
变压器是在电力系统中是较为常用且较为普遍的电气设备，尤其在石化企业中，大量的变压器投入使用。7×24小时运行，其消耗电能量也是相当之大。通常我们在选择变压器时，需要根据变压器的负载率这一指标来进行选择。Pf是变压器的额定负载有功损耗；Qf是变压器的额定负载漏磁功率；β是变压器的负载率；Ud%是短路电压的百分比值。当变压器的负载率β处于40%～60%之间的时候，可以使得变压器的额定负载有功损耗PL取得极小值，那么我们在实际选择变压器时，应尽量使得其负载率处于40%～60%之间。另外，为了提高石化企业的经济效益，减少生产过程中的能源消耗，建议在工程设计的时候对变压器的选择采用国家新型的、高效节能的产品。
1.2系统功率因数的提高。
在电力系统中，功率因数占据着举足轻重的地位。如果能够提高功率因数，那么就意味着能源的利用率会得以提高，同时生产和电力成本、线路电压都会相应减少，而设备的利用率会大大改善。石化企业就会以最小的投资得到较大的经济收益。大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：cos()//()1/222PSPPQ在实际运转的电网中，功率因数cosφ反映了电源输出的视在功率的利用率，cosφ是一个大于0小于1的数，那么，当电气系统的功率因素无限趋向于1时，电路中的无功功率就越小，意味着视在功率的利用率越高，从而电能输送的功率就越大，这样就可以通过提高功率因素来降低电路损耗。一般的，功率因数有两种方式来提高，分别是自然提高和人工补偿。自然提高功率因数比较简单，主要是电动机的选型上，选择合适的电动机和变压器，避免电机的空载运行。第二种人工补偿方式主要采用同步电动机补偿、动态无功功率补偿、并联电容器补偿的方式。
1.3减少线路的功率损耗。
根据公式P=I2R可知，只要电流经过有电阻的介质就会产生能量消耗。那么在一个大的工程中，有成百上千的设备以及设备线路，减少线路的功率损耗对于电气节能的贡献是相当可观的。根据R=ρL/S可以得出，在工程设计中应当合理地设计电气线路的走向，减少线路的长度L以及合理地选择线路的粗细S能够有效地降低线路损耗。
1.4降低高次谐波。
在我国使用的交流电的频率为50Hz，当正弦波受到外界干扰时就会发生畸变，畸变越严重，高次谐波分量越大，基波的分量越小。在具有高次谐波电压和电流的电网系统中，对电动机的正常运行起作用的仅是电网的电压和电流的基波部分，而系统中的高次谐波电流和电压部分，则只能产生有功损耗和额外的无功损耗。同时，高次谐波会产生过电压、过电流直接影响到工作的性。解决电网高次谐波主要是采用无源滤波技术（电容、电感组成的滤波器吸收高次谐波）和有源滤波技术（由先进的电子控制和电力电子设备组成，通过探测系统瞬间的畸变波形，并产生与之相反的畸变波形与其抵消，从而输出标准的正弦波）。
2稳定电压节能
稳定供电电压至额定电压，系统供电效率较高。电压的不稳定，高电压和低电压都不能形成高效供电。绝大多数的用电设备，它在额定电压工况下效率较高。如果供电电压高于额定电压，就会产生过高的空载电流，造成能源的浪费。如果供电电压低于额定电压，负载不变时就会产生过大的负载电流，造成线损的增加，也会造成能源的浪费。要选择合适的供电电压，如果压力变化过大，可使用带有有载调节开关的变压器。
3照明系统节能
在满足正常照明需求的前提下，优先选取发光效率高、能源消耗小的节能灯、电磁感应灯、LED灯等。这些灯的寿命长、能耗小，可以满足节能的要求。在我国，电网的标准电压是220V，但是存在一个电压的-10%～-7%的电压偏差。过高的电压经过照明系统会产生大量的热量，同时也会影响到照明设备的寿命。通过控制照明系统中回路电压，能够起到节约用电和延长照明设备使用寿命的功能。
4电子设备节能
在石化企业中，电子设备节能主要包含工作计算机、打印机、复印机的节能和工业使用的PID控制系统节能。在日常工作中，企业的每一位员工需要养成顺手关闭计算机显示器、下班后关闭计算机的习惯，在使用操作系统时尽量设置为省电模式。另外打印机、复印机在不使用的时候选择待机或直接关机减少耗电量。工业使用PID控制系统设计时选择低功耗的模块。
三、结语
在能源紧张的今天，各行各业都在忙于节能减排。对于石油化工企业而言，电气节能是一项重要工作。希望通过在工程设计之初充分考虑电气节能的各个方面，有效地降低电气能源消耗成本，给石化企业带来更多的经济效益，这有助于企业的发展。
作者：毕利媛 潘亮 单位：惠生工程有限公司河南化工设计院分公司 河南省纺织建筑设计院有限公司
