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开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工程设计论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

依据堆工所与中国先进研究堆工程师部签订的设计总包合同第八章《质量保证与质量监督》条款的要求,建立质量保证组织,制定适用的质量体系文件,这是质量保证工作的一个重要组成部分,对于如何保持质量体系连续有效地运行,使设计全过程活动符合质量体系文件的要求则更加重要。因此,为了保持质量体系的连续有效运行,所采取的控制措施主要有以下几方面的工作。
1.1质量保证意识和培训
保持质量体系连续有效运行的关键是领导,基础是全体员工的质量意识,这是保持质量体系连续有效运行的先决条件。质量保证部门工作人员关注设计进程,配合管理部门适时地对质量有影响的设计活动提出建议意见和采取控制措施,及时分析质量趋势,防止或减少缺陷的发生,也是保持质量体系有效运行的重要因素。为了使质量体系文件在设计活动中发挥其应有的作用,保证设计工作顺利开展,对质量体系文件(情况允许时邀请分包单位的质量管理人员参加)多次进行宣贯,在宣贯中对《质保大纲》及22个质保程序从原则控制到具体操作方面作了详细的讲解。通过宣贯,大大提高了工作人员的质量意识,使得在CARR工程初步设计阶段经常犯的一些错误明显消失,从而使大部分设计者都能自觉遵守质量保证要求,严格按质保程序的规定开展工作,为顺利完成CARR工程设计建立了良好的开端。
1.2加强设计过程的控制
工程建设中设计是龙头,为保证设计质量,对设计全过程加强控制,采取的主要控制措施如下:
(1)各专业设计室都建立有文件化的岗位责任人员名单
《质保大纲》中只对每个岗位的职责作具体规定,但没有把责任落实到具体的某一人身上。为此,一方面,要求各专业设计室都必须建立文件化的岗位责任人员名单,包括各级行政和技术负责人;每一物项设计、校、审、批人员名单;联络代表、接口、质保、标准化、计划管理、文件资料管理、专项设计小组人员名单,并要求该名单发放至各专业室,接口有关名单发放至各分包单位。同时,要求各分包方也都按大纲要求,以正式文件形式向设计部提供承担本项目的主要负责人、联络代表、主要技术负责人名单,以便对分包方的联络与管理。保证把大纲中规定的责任落实到具体的承担者。另一方面,会关注人员的变动情况,一旦发现有人员变动时,能保证设计活动的正常进行,而提醒相应负责人更新并及时分发相应的文件,这种控制措施保证设计人员所出技术文件得到相应等级及资格的人员的正确、及时的签署,保证了设计输出文件能按要求提交业主。在分包方的主要负责人或联络代表发生变更时,也要求能及时上报设计部,以更新并备案,这些控制措施保证了分包单位与我们总包方联络渠道的畅通。
(2)建立“设计输入文件夹”
在初步设计刚开始时曾发现设计输入文件脏、乱、散现象,不能保证设计输入的正确性、完整性问题,采取了在确定设计输入阶段建立“设计输入文件夹”并进行动态管理的措施。经过定期与不定期监查和检查,从而确保每一物项都建立有统一格式的设计输入,保证了每一设计人员都有一份清晰、整洁的文件夹供设计使用,解决了如何确定设计输入和克服了设计输入文件脏、乱、散现象。这使得设计任务在有人员变动的情况下,衔接人员能够尽快的投入工作,有效的保证了设计活动顺利进行。
(3)设计接口管理
CARR工程设计有多家设计分包方,再加上院内还有物理所、同位素所、放化所、动力处等单位,堆工所内部涉及的专业也很多,所以接口相当复杂。因此,接口管理在设计工作中尤其重要。为此,采取了首先要求各单位都必须执行统一的接口管理规定,要求外部接口和各专业之间的接口都必须通过设计部,设计部配备专人归口管理的控制措施,使接口置于统一控制之下。另外,对分包方接口的管理是在合同中先明确要求执行我们统一规定的接口管理程序。然后依据合同和质量体系文件的要求,在每次监查中关注各分包方联络代表是否发生变更,检查是否按合同及体系文件的要求进行接口联络,把曾经短路总包方的现象慢慢杜绝掉。在设计部内,经常检查各专业是否按体系文件要求进行接口联系的,与接口管理人员讨论更有效、更顺畅的联络方式及方法,及时修订体系文件以更好的进行接口管理,这为CARR工程设计的顺利开展,各专业之间、各分包方之间及各专业与各分包方之间的联络畅通搭建了良好的桥梁。此外,在接口控制方面,还要求对设计输出文件有接口要求时,必须在出底前组织会签,并保留质量记录。设计到一特定阶段时,要求组织大型的接口会签工作,这有效避免了设计输出文件接口不一致而导致的返工问题。通过在接口控制方面所采取的有效措施,使得在设计过程中未发生大的接口碰撞现象,并且不论是设计部还是分包方的设计输出文件的接口数据是一致的。
(4)设计审查
文件的校审是设计审查最基本的方式,采取的措施首先是按文件的上报等级和质保等级确定文件的签署级别;其次,是按照体系文件的要求,编制设计部人员资格表,并每年由主管领导审批其资格后进行更新,按资格表中的资格按程序规定进行文件签署。对于技术文件的签署问题,技术人员有的时候不知该找谁来签字,不知在文件上应该制定几级审签手续。根据技术文件本身的性质及质保等级和每年的人员资格情况表,告知设计人员,使问题很快得到解决。由于质量体系文件的有效执行,设计部整体质量意识的逐步增强,使得的设计图纸在校审方面发现的问题逐年减少,在2005—2006年CARR工程大量出图阶段,在人员签字及相应人员资格和审签等级方面的问题几乎为零。设计审查的第二种方式就是设计评审。为此,专门制订了《CARR工程设计评审细则》,在人员职责,评审方式,形成结果的形式,质量记录等方面均作了明确规定。这使设计评审活动有了的依据,便于管理部门进行统一的组织与管理。
(5)建立“输出文件档案袋”
针对设计验证人员不能完全了解该项目的背景资料,设计完成以后不能收集到该物项完整的质量记录、或不能为最终文件验收提供足够的依据,采取每一物项设计建立“输出文件档案袋”的措施。要求档案袋的内容除了设计文件外,还包括设计输入、设计评审意见、验证、校审单、会签单、标准化审查记录、质保核查记录等。有了“档案袋”后,审查人员很方便就能了解设计要求,保证了质量记录的收集,很好的预防“文件交了,记录丢了”的事件发生。
1.3对输出文件出版、采取验收制度
现在是电子信息时代,输出文件除了纸质文件外,还包括软件文件或光盘。而产生这些文件都是使用计算机成文和输出。在计算机中修改、换版、保存、输出很方便,容易出现送审或出版的纸质文件不是最新的有效版本软件文件(版本不一)。
1.4对分包方的控制
为保证分包项目的设计质量,全面完成总包任务,对分包方控制从源头开始抓起,即在签订合同之前,就依据《质保大纲》要求制订了有关《采购》的控制程序。按程序要求对供方的各种能力进行严格的审查,主要包括以下几个方面,如:设计能力,人力资源状况,质量保证能力,设计资质,过去的业绩等等方面。这就为分包设计任务能够达到规定的要求,确保分包任务的顺利完成打下了良好的基础。
2CARR工程调试质量保证
CARR工程建设于2006年进入调试准备阶段,2008年开始全面调试,目前已完成了调试。CARR运行前调试工作的目的在于证实按照设计要求建成的CARR部件、系统和构筑物能正确地执行其功能,并消除在调试期间发现的设计、制造、安装等缺陷。为了保证调试工作达到规定的目标。按照核安全法规的要求建立、健全了调试质量保证组织、完善了调试质量保证文件体系。在CARR调试过程中,按照调试质保大纲、大纲程序及调试管理程序的要求,对调试全过程进行控制,每项调试试验按照书面的试验程序进行。调试过程控制的主要措施有如下几个方面。
2.1调试试验程序的编制与审查
按照程序《调试试验程序编制规定》及《调试技术文件审查》的规定,由调试试验项目组编制相应的试验程序。调试试验分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,Ⅰ级为安全重要试验,Ⅱ、Ⅲ级次之。按照其安全重要程度,试验程序需经编制、校核、审核、审定、批准5级审签,调试大纲及Ⅰ级试验程序还须经调试技术委员会审查,以确保书面程序适用、完善。
2.2调试人员的培训和授权
调试人员必须经过培训和授权来确保其有能力进行所负责的工作,并清楚其工作的安全后果。同时,培训必须有针对性。为保证培训工作的质量,按照《调试人员的培训与资格管理》程序做了明确规定,要求所有参与调试的人员均需经过技术培训和质保培训,以保证全体调试人员胜任其承担的调试任务,了解调试过程的管理需求,并提高其质量意识。调试人员必须取得调试队的书面授权,方可承担相应的调试工作。
2.3调试过程实施管理
调试管理的目的是遵循法规和调试质保大纲要求,严格执行调试程序。按照《调试实施管理》及《试验许可证制度》程序对调试过程实施管理,保证每项调试试验具备所需要的先决条件,并保证调试过程中各有关专业组协调一致地工作。
3质量记录控制
质量记录是提供充分可信度的基础方法之一,可借以证明,对质量有影响的各项活动均已按规定要求完成,并已达到和保持所要求的质量。为此目的,在设计质量保证过程中采取在《质量记录控制》程序的基础上制订《CARR工程设计质量记录控制清单》对记录的内容、范围、收集部门、保存地点、保存期限,作出具体规定。在设计过程中加强对所要求的质量记录注意进行保留,如:建立档案袋的要求就是对质量记录注意收集和保管的一项具体措施。对此项要求,同样延伸至分包方,为最终能收集到更全面的质量记录,为设计完成后的最终建档工作提供了保证。在调试质量保证过程中,主要是按照调试质保大纲、大纲程序及调试管理程序的要求,在实施控制的过程中注重对质量记录管理,如检查是否保留了应有的质量记录,质量记录的填写是否符合要求,质量记录的人员签字是否符合文件规定等,以确保在调试过程中保留有充分的质量记录,以供证明此项活动已按规定要求完成,并达到所要求的质量。
4监查活动的安排
质量保证监查是验证质量体系运行状况的重要措施,也是保持质量体系持续有效运行的重要措施。作为质量管理部门,适时地组织了内、外部监查。在设计质量保证过程中,内部监查一般都是安排在重大的设计活动开展前期或结合院质量认证,需要监查体系运行的有效性时。前者是在活动已经开始,且已有少部分成果。这时,监查的目的是验证开展的活动是否与体系文件要求相符合,质量是否能达到规定的要求。一旦发现问题容易分析原因,提出改进建议意见或采取纠正措施,防止重复出现类似问题。后者是结合院质量认证,对体系运行状况进行全面的监查,评价体系运行的有效性、符合性。外部监查是指对分包方的监查,一般在分包方执行分大纲一段时间后,或组织发生重大改革,或有迹象表明质量体系运行存在缺陷,已危及到设计质量时,都适时地安排了外部监查。分别解决了分大纲规定的职责没有落实到具体人;程序文件不健全或没有执行合同规定的程序文件;CARR设计质量体系宣贯不到位;组织机构变动后,主要负责人不到位;联络渠道不畅通;输入不完整;校审控制不严等问题,并提出改进要求或建议意见,促使每一分包方质量体系运行保持正常有效。在调试质量保证过程中,采取按核安全法规、调试质保大纲和程序文件对调试活动中是否存在质量体系进行监督,对质量体系实施状况进行监查。主要在设计文件的核查;阶段试验开始前的条件核查;调试人员的资格核查;试验过程的见证;调试结果评审见证及调试活动监查等方面进行检查,以确保各项活动满足要求,质量体系正常运行。
5结语
[论文摘要]:我国园林景观工程追求的是一种隽永含蓄、深逼空远的意境。目的在于增加园林的空间层次,使一幅幅画景不断地展现在游人面前。各景区、景点看似零散,实以因路为纽带,通过有意识的布局,有屡次、有节奏地展开,使游人充分感受园林艺术之美。本文针对我国园林景观工程的设计特点及质量控制进行了初步探讨。
中国山水画追求“咫尺之内而瞻万里之遥,方寸之中乃辨千寻之峻”。边走边赏边构思的民族传统的方法,表现在不受时间、空间的限制,任其高低远近、角度和视点的自由观察,集人自然之精美于方寸之中。中国山水园林犹如画幅一样,集大自然之精美于一园。在组织时间和空间的游览路线中,任其高低远近、角度和视点的转变,都观赏到如诗似画的园林景观。
一、园林绿化工程相对于一般建设工程的特点
1、往往作为附属配套工程出现,其规模较小,且工程量零星,工作面分散,大多要等待主体工程结束后才可进行施工,不利于施工组织、管理,进度控制;
2、它是一项综合性工程。需要各专业相互配合的综合建造技术,它从设计到施工阶段,都着眼于完工后的景观效果,总目标是创造良好的生态环境,创造具有园林意境园的绿色空间;
3、园林产品不仅追求功能价值,更讲究艺术性,其施工过程是一个艺术创造的过程,需要施工人员在充分体会设计理念前提下,发挥其创造力,筑造最佳的景观境界,而不能仅仅是按图施工,施工过程中存在大量的二次设计;
4、园林绿化工程特别足绿化种植工程具有很强的季节性,必须遵照植物的自然生态习性,选择最佳的施工时机。营造良好的植物景观,反之完全违背自然规律,耗费了大量的人力、物力、财力,并不一定能取得好的效果,得不偿失;
5、园林工程所用的材料,除了须符合有关的技术标准外,还要满足美观要求,如植物材料不仅规格符合设计要求,冠形、姿态还需具有观赏价值,才可作为工程材料使用;各种铺面材料除强度、规格符合规范要求外,色泽、纹理还应具有装饰、美观效果;
6、同林绿化工程作为一种室外工程,环境条件对其有较大的制约作用,连续阴雨、高温酷暑、严冬寒流等不利气候条件都会对其进度、质量、费用产生影响,具不可控性;
7、一般综合性的园林工程施工程序是,先理山水,改造地形。辟筑道路,铺装场地,营造建筑,构筑工程设施,后绿化种植,养护管理。
二、园林景观工程设计中的质量控制
目前在园林景观工程实施过程中,普遍推行了园林绿化工程项目监理,它一种高智能的技术服务,遵循科学准则,以科学态度,采用科学的方法进行工作,是园林绿化工程质量管理与控制的保障,为了更好地提高监理质量,要针对园林景观工程的特殊性,在其质量控制上有其侧重点:
1、控制要素:人、材料、机械、方法和环境五个方面,园林工程质量监控要着重这五个方面的工作,才能收到事半功倍的效果。首先,人的因素是影响园林工程质量的第一因素,园林工程的实施,往往不能按图纸生搬硬套,而需要通过管理者、技术人员、施工人员创造性的劳动,去实现设计的最佳理念与境界,因此监理工程师需要加强对相关技术人员、专业工种的资格审查工作:其次,材料因素是影响工程质量的基础因素,而园林工程材料种类繁多,而且新材料层出不穷,更拥有植物这种活体材料,对材料的质量控制除遵循一般建设项目控制原则、方法外,还要注重材料具有艺术价值,如对苗木质量的控制,工程所用植物,除品种、规格应符合设计要求,还要满足人们的审美需求,孤植树尤应注意树型、姿态观赏性要强,列植树要高度、姿态较为均匀,监理工程师须严格把关,不合格的植物材料坚决不能使用:影响工程质量的“方法”指的是施工过程中所采取的技术方案、施工工艺、组织措施、检测手段、施工组织设计等,监理工程师应从施工准备阶段审批施工组织设计开始进行监控,施工组织设计应符合以下条件:针对工程实际。从不同专业出发全面分析,综合考虑,技术可行,经济合理,工艺先进,措施得力,操作方便。尤其要注意其中是否报包含反季节栽植措施、苗木养护计划措施等的审核;对专业性较强的分部工程,如假山、喷泉、园林建筑、广场铺装等还应编制专项施工方案,审批后才可付诸实施:经在实施过程中,监督施工单位严格按审批过施工组织设计实施,确保工程质量;再次,园林工程机械、机具是影响工程质量不可疏忽的因素,主要分为:园林土方工程机械、种植养护工程机械、混凝土机械、起重机械等几大类,作为监理工程师,应以园林施工机具的型号、机械设备的主要性能参数,以及使用方法、操作技术作为控制要点;最后,环境是影响园林工程质量的客观因素,园林工程的建设发生在室外露天,工程地质、水文、气象等自然
环境因素对其产生较大的制约作用,尤其是夏季高温暑热、冬季寒流、干旱、反季节施工等将对绿化种植工程质量产生极大影响,监理工程师应要求施工单位结合工程特点和当地气象条件,预见不利环境因素对工程质量的影响,在施工方案中就制定有效对策,避免不利情况发生时,措手不及。影响工程质量:又如不同的植物品种所适应的土壤ph值相差很大,监理工程师在监理过程中应根据土壤检测报告,要求施工单位针对性地换土或对土壤进行改良,保证植物的生态要求和土壤的生态特性统一起来,植株才能长势良好,提高绿化工程质量。
2、园林工程施工阶段质量控制的依据是设计图纸及验收规范等,园林绿化工程讲究艺术性,而某些方面施工图纸不能完全表达,设计者可能只提供其设计意图,要达到的景观效果的文字表述,具体实施时,还需要通过施工技术人员在完全理解设计意图的基础上,继续深化设计,因此监理工程师需要深入下去,跟随设计思路,深刻领会设计精髓。同时帮助施工方制订施工预案,并取得业主、设计单位的认可,最终实现设计的理念与境界。如中国园林中广泛应用的假山、置石,体现了“体现了虽由人做,宛自天开”的艺术境界,一般设计图纸中只提供假山定位、大概体量、石材质地等信息,监理工程师应要求施工单位制定专项方案指导施工,施工中把好艺术观,使其施工始终应贯彻设计意图,又要有所创新,而不只是照搬图纸,以取得最佳的环境艺术效果;类似工作在不规则自然种植、自然式水景、园路工程、雕塑装饰等施工中大量存在,均应列入监理工程师质量控制的重点内容;园林建设工程质量控制标准是质量控制的重要依据,但目前管内尚没有一个全面系统、独立完整的园林建设工程质量控制标准,1999年建设部的《城市绿化工程施工及验收规范》和各地区绿化工程施工、验收规范一定程度上替代了园林工程质量标准,但其主要是绿化工程。少量涉及园林古建、假山叠石、园林养护工程,园林土建内容很少。在监理实践中通常参考执行建设部颁布的《工程建设标准强制性条文》(房屋建筑部分),但参考执行到什么程度,哪些适用,哪些不适用,没有统一的规定,没有法规依据,不具权威性,不便于质量标准的贯彻落实,这种局面迫切需要改变,尽快制定出够反映园林建设分散性、综合性、艺术性强等特点的工程质量标准,以提高园林建设工程质量,促进园林行业发展。
3、园林工程质量控制应贯彻“验评分离、强化验收、完善手段、过程控制”的原则,针对园林绿化工程的特点,结合监理规划的要求,制定质量控制的实施细则,以预控为重点,对施工阶段采取定期、不定期的巡视、平行检验、旁站等控制手段及方法控制影响工程质量的不利因素。
1汽车工厂冲压车间的工程设计
1.1工艺设计的主要原则
(1)遵循工艺规程原则。汽车工厂冲压车间的布局设计必须按照工艺的要求进行合理配置,从而满足汽车加工的需要。(2)最小距离移动原则。汽车工厂冲压车间设计要充分考虑到成本与效率因素,搬运线上的各项操作程序之间要保证短距离,物流和人员的流动也要保持经济距离,从而可以大大节省物流时间和成本。在汽车零部件加工过程中,通过不断优化加工流程,保证整个加工过程合理有序,不会发生混乱。(3)直线前进原则。汽车工厂冲压车间要求机器上安排操作的流程按照材料加工或装配过程的顺序进行,避免迂回和倒流,尽量按直线型流水布置。(4)充分利用空间和场地原则。冲压车间内场地有限,人员、设备和物料较多,在加工过程中要尽可能物尽其用、节约用地。(5)生产均衡原则。维持各种设备和工位生产的均匀进行,必要时设置缓冲区以协调各个工位。(6)尽量简化搬运作业,减少搬运环节原则。在汽车工厂冲压车间内,汽车加工生产用的物料搬运要使用专门的设备和容器,按照科学的操作方法进行作业,让整个物料运输过程尽量简化和高效,提高系统的物流可靠性。
1.2主要生产设备的选型
在选择车身冲压车间设备时应遵循以下原则:(1)在汽车工厂冲压车间内使用的设备要符合国家环保和节能要求,要有正规的进货渠道。防止劣质设备进入车间导致加工过程出现差错。(2)所选用的设备应结构合理,操作起来也比较方便,技术工艺上比较成熟和合理,尤其是安全性能要达标,避免给汽车零部件或者操作人员带来伤害。(3)在设备选型上要符合企业实际情况,并充分考虑企业的长远发展状况,不能过于超前选择那些十分先进却并不实用的设备,也不能选用那些目前可以满足使用,但很快就会淘汰的设备,看似节省了成本,实则给企业带来巨大经济负担。目前,汽车工厂冲压车间中主要的设备主要有:(1)开卷落料设备。开卷落料线是一种常用于汽车行业表面覆盖件卷板的开卷、清洗涂油、校平、落料和码垛的板材加工设备,其功能是向冲压线提供料片,目前在发达国家的汽车制造厂中已普遍采用。(2)冲压线设备。1)板料拆垛系统是完成板料自动上线中的重要部分,一套完整的冲压自动化拆垛系统主要由两个部分组成:一是垛料机,垛料机有两台,两台之间形成联动设计,当其中一台没有料时,系统可以自动的切换到另一台继续工作,保证了工作效率。二是移载机。移载机的主要功能是物料的运输,垛料机作业完毕后系统将物料送到输送带上,然后穿过清洗机、涂油机送到达对。2)清洗、涂油系统,板料运输至清洗机,要经过多道清洗工序,将板料表面上的杂质清除干净。然后进行涂油处理,形成表面一层油膜,油膜对于防止板料被腐蚀具有重要作用,而且也可以大大延长材料的使用寿命。3)压力机设备。压力器是汽车工厂冲压车间最关键的设备,在节能降耗的大环境下,汽车工厂冲压车间大多使用机械压力机。尽管与油压机相比,机械压力机的制造成本要高不少,但同时其生产节拍也是油压机的两倍左右。而且从长远看,机械压力机的生产能耗和后期的维修养护成本都比较低,因此是车身冲压车间不错的选择。
1.3土建设计
汽车冲压车间荷载较大,因此对土建的设计要求比较高。(1)车间规模设计。汽车冲压车间的规模根据压机的形式来具体设计,一般而言,冲压车间压机有三种三模形式,分别是左右、前面以及侧面上模,这三种形式比较起来,前面上模对车间面积要求最小,一些跨度在15m或以上的厂房都满足生产要求。侧上模比前面上模所需要的车间面积稍大,一般21m或以上的厂房也都满足要求。左右上模所需要车间面积最大,而且这种压机形式也是目前汽车冲压车间最常见的形式,一般要求车间跨度在24m以上,不然铲车运输起来就不方便。车间的长度也是根据压机形式进行设计,一般全自动冲压生产区域所需长度为60m。车间的高度设计中,除了考虑压机的形式外,还要充分考虑行车高度。(2)压机基础。冲压车间内自动化压机线的基础是一项非常重要的土建内容,其形式有独立基础、条形基础、地下室基础三种形式。独立基础为压机线上的每台压机均独立设基础,压机之间不连通,因此每台压机的废料都是独自运输处理,尽管这种形式成本较低,但对物流带来不利的影响,最终也会增加成本支出,因此逐渐被淘汰掉;条形基础是将每台压机基础贯通布置,并在基础内设废料输送和收集废料,由于这一形式使废料物流与生产物流完全分开,故目前较常用;地下室基础使压机基础成为一个大空间,除布置压机设备、废料输送线外还可布置公配设施及部分维修区域,使车间使用面积大大增加,但由于造价过高,目前使用也不多。
2结语
总之,在进行汽车冲压车间设计时,要综合考虑各方面的因素。尤其是针对汽车冲压车间荷载较大、基础较深的实际情况,从设备选型、土建设计等方面入手,在充分了解设备的性能和基础尺寸的前提下,对冲压车间在设计中所涉及的几个方面进行统一设计,最终不仅要满足工艺和质量的需要,还要节约能耗、降低成本,使经济效益达到最佳。
本文作者:李彬工作单位:中国汽车工业工程公司
大白莲沟为皖豫两省的边界河道,原流域面积为70.3km2,其中包含界南河上段流域王绍庄闸~荣老家的11km2流域面积,界临郸公路修建后,将双沟5km2截入界南河治理下段,白莲沟实际流域面积为65.3km2。该大沟于界首市王绍庄南部由西向东横穿界南河,且无控制工程,大白莲沟来水多串入界南河,致使界南河实际排涝流量增大,通过对流域范围的确定,白莲沟与界南河交叉口以上的白莲沟和界南河上段总流域面积共61.1km2。5年一遇设计排涝流量为60.83m3/s,设计对该叉口以下的白莲沟处的流量分配分析,分流至白莲沟下段30.6m3/s,分流至界南河下段30.23m3/s。
二、工程设计研究分析
1.河道工程设计
(1)断面设计
根据《安徽省淮北地区除涝水文计算办法》,计算出各河段5年一遇排涝流量。根据曼宁公式,21321ARInQ进行断面过流量计算。
(2)纵断面设计
①设计河底纵比降应基本维持现状河底纵比降;
②方便与上下游河道的衔接;
③满足施工机械对挖河深度的要求。
(3)横断面设计
①河道边坡。根据界南河治理地质勘探资料和河道工况,分别选取15+331(左岸)和16+885;(右岸)两个典型断面分别代表工程地质条件基本相同的地质单元进行稳定计算。
②计算工况。根据《水电水利工程边坡设计规范》(SL189-96)的有关规定,界南河河道边坡抗滑稳定计算包括如下内容:A、正常运行期内河为5年一遇排涝水位的工况;B、非常运行期其一:内水位自5年一遇排涝水位非常骤降的工况(按2m/d考虑);其::内水位为5年一遇排涝水位遇地震的工况;其孑:施工无水期的工况③汁算参数的选定:本次设计为了验证岩I.物肩力学参数和II程地质条件,安徽省阜阳市勘测院对界嗬河全段进行了勘探钻孔取样,并做丨‘各项参数的卜.1:试验。根据十.T试验资料,确定各材料的计算参数
④计兑方法:釆用瑞典圆弧法进行抗滑稳定计灯,使用的计兑程序河海大学I:程力学研究所编制的《土石坝边坡稳定分析系统》。
⑤计算结果:鉴于河岸现状边坡大多为1:2左右,本次初步拟定边坡河道开挖的边坡为1:2,为了比较,另外计算了边坡为1:2.5的抗滑稳定。各段河道边坡的稳定分析成果见表1,从表中结果可以看出,边坡1:2满足抗滑稳定要求。
2.涵闸工程设计
(1)堤防标准
新界南河涵处堤防设计堤顶高程37.87m,堤顶宽度6.0m,内外边坡皆为1:3。
(2)地箍设计参数
根祸涵闸址处的地质特性,确定地基丨:与涵底板之间摩擦系数的选取:新界漸河涵:涵洞及诞墙底板來落在第③层粉细砂上,根椐<〈水闸设H-规范〉〉及芘他类似工程的经验,取地椟丨.与涵洞、诞墙庇板M的摩擦系数为0.40。
(3)涵址位置选择
根据地形、地基土质和排涝区排水条件,本着减少开挖上方敁,尽显利用现有沟渠的原则,王绍庄闸原址拆除重建,新界鹵河涵在老界I甸河涵左侧增逑,涵洞轴线与堤防正交。
3.水力计算
(1)过水能力计兑
核兑穿堤涵洞II排时期的过水能力,拟定洞身断面尺寸:采用单孔,孔口尺寸为(宽〉4.0X(高)3.6m,孔底高程V29.00按设计ft排流WQ=37.80m3/s(相应内河侧水位33.90m,外河侧水位33.75m)进行计算。因上、K游皆淹没,内河侧水深//与洞高a的比值为1.361,大于1.20,故为有压出流,按有压流公式计算:Q="“copgiH^iL-/^)式巾://一有压淹没出流的流量系数;w—过水而积;//。一涵前水深(含流速水头在内>;/一涵洞底坡;L一洞长;h丨—以出口涵底为标高的出丨水深其中洞长L=33.00m考虑到各种水头损尖(包括拦污栅、水泵及水粲梁的影响),经计灯Q=38.76>37.80m3/s,孔径满足要求。
(2)消能防冲计箅“计筇公式按《水闸设计规范〉〉推荐
公式,汁饵公式同王绍庄闸消力池距河口很近,外河侧引水渠中形成h型水面曲线,控制断面在河口,控制水深为临界水深<按闸门分档幵启进行汁算,每给出一个幵度e可求出过闸流设<?、跃前水深/:及跃后水深/<,敁终可求出水跃淹没系数CT岑虑水流涧水滞G闪素影响,为安全起见,取前档幵度时的F游水深作为本档开度对应的K游水深.
(3)池深计算
通过if兑发现:跃后水深<均大于外河出池河床水深<,故馓设S消力池1Ifi/ii,随笤<?、(?之增大,(/,_/,值亦相应增大,池深丨h消能流爐Q=28.60m3/s控制。经计算,池深为0.71m实际按0.8m取用。
(4)计算消力池长度
/^-计算得Lsj=12.73m,取13.0m(5)求消力池始端厚度t1)据抗冲要求,求消力池始端厚度t按《水闸设计规范》t=k\Jc/^AHk,=0.15-0.20,代入解得:t=0.32-0.42/;
2)据抗浮獎求经汁灯t=0.41m,实取厚度0.5m满足费求。4,防渗排水设计
(1)渗径长度计灯裉据《水闸设计规范》初拟的涵锥防渗长度按下式讣兑:L=CXAH式屮:AH—上下游水位差m);C—渗径系数..根据钻探资料,涵猫t质为粉砂,杳《水闸设计规范》在出口反滤排水条件卜,取C值为9~13,按最不利组合消能时期最大水头差AH=247m,L=CXAH=22.23~32.11m,实际防渗长度54.60m渗径於度满足毋求。
(2)湊流计算1)允许渗流坡降涵基土层为粉质粘上,查《水闸设计规范》(SL265-2001)附表6.0.4.地基允许渗透坡降为:水平段0.05-0.07,出口段为0.25~0.30,渗流出IJ处设反滤层时,渗流坡降允许值对加大30%,[J]=0.25~0.3x(1+30%)=0.325-0.39;
2)渗流计箅采用水闸设计规范》推荐的改进阻力系数法计算,计兑公式同王绍庄闸。经计兑,渗透出I出逸坡降为0.31,越底水平段最大渗透坡降为0.05不会出现渗透破坏,满足规范耍求。
(3)排水设计1)反滤层设计W防洪和恶劣放水时期,两个方向水头差均较大,故在建筑物的上、K游均设置反滤层,S上Ifi丨K设置各0.2m^的瓜子片、粗砂、中砂。反滤料级配应满足:D15/d85<5D15/d15=5-40D50/d50<25冒水孔直径tp80mm,梅花形布置,间距0.5m,孔内填碎石。
2)永久止水缝设置止水缝间隙20mm,缝内夹橡皮止水带。涵洞共设五道止水:洞身分缝处的止水;涵洞与上、下游翼墙间的垂直止水;洞身与下游消力池间的水平止水;下游翼墙底板与消力池间的水平止水。除洞身分缝处设明止水及暗止水各一道外,其余均只设暗止水一道。明止水为平板橡皮加钢板压紧,暗止水直接浇入混凝土中。
三、小结
设计进水为市政自来水,出水水质完全满足太阳能电池生产用水的水质标准。设计进水pH值为6.5~8.5,进水水质见表1,设计出水水质见表2。
2工艺系统设计
本项目全膜法超纯水制备工艺的主要流程如下:原水板式换热器原水箱原水提升泵自清洗过滤器超滤装置超滤产水箱超滤提升泵活性炭过滤器一级反渗透保安过滤器一级高压泵一级反渗透装置一级反渗透产水箱二级高压泵二级反渗透装置二级反渗透产水箱EDI提升泵紫外线除TOC装置EDI保安过滤器EDI装置氮封水箱超纯水泵抛光混床送至各厂房。2.1超滤系统设计参数该超滤系统主要包括板式换热器,自清洗过滤器和超滤装置等主要设备。板式换热器的作用是在冬季给原水增温,降低季节的温度变化对超滤产水量的影响。自清洗过滤器的作用是去除原水中130μm以上的大颗粒杂质,以防止堵塞超滤中空纤维毛细管。本项目超滤膜结构采用外压式[1]。该水源为市政自来水,水质比较好,可适当放大超滤膜通量。超滤膜型号SFR2860,规格为Φ225mm×1860mm,设计膜通量为55L/(s·m2),设计超滤进水浊度为≤5NTU,产水浊度≤1NTU,SDI≤3。超滤机架设置2套,共计52支膜(26支/套),单套超滤装置产水量为68m3/h。
2.2一级反渗透系统设计参数
本项目采用的反渗透膜型号为DOW公司的BW30-400。根据反渗透膜的设计软件计算得知,该反渗透膜的设计通量为20L/(m2·h),脱盐率≥97%,回收率≥75%,运行温度为15~30℃。一级反渗透机架为2套,单套进水量88m3/h,单套产水量为66m3/h,膜数为180支(90支/套)。膜壳采用WaveCyber-300P-8-6,单套机架有15支膜壳,采用一级两段10∶5排列。由于二级反渗透浓水和电除盐浓水回流至超滤产水箱,作为一级反渗透进水,另外部分一级反渗透产水直接用于太阳能电池前段工序的生产,未作为二级反渗透进水,所以该系统水量是平衡的。
2.3二级反渗透系统设计参数
本次全膜法超纯水制备工艺采用的是双级反渗透技术。双级反渗透技术是指用第一级反渗透的产品水作为第二级反渗透的进水进一步除盐的工艺[2]。本项目采用的二级反渗透膜型号为BW30LE-440,设计通量为39L/(m2·h),设计产水导电度:≤5μS/cm,回收率≥90%,运行温度为15~30℃。二级反渗透机架为2套,单套产水量为39m3/h,膜数量为60支(30支/套)。膜壳采用WaveCyber-300P-8-6,单套机架有5支膜壳,采用一级两段排列。其中,一级反渗透与二级反渗透合并安装在一台机架上。电除盐(EDI)具有技术先进、操作简便和节能环保的特性,无需酸碱就可以连续制取高品质纯水,出水电阻率稳定在15MΩ·cm以上。本次电除盐装置为2套,单套产水量为35m3/h,采用的是西门子LXM45Z模块,模块数量为14块(7块/套)。2.5抛光混床系统设计参数抛光混床的作用是进一步去除EDI出水中残余极少的阳、阴离子。本项目采用的抛光树脂型号为DOW公司的MR-450UPW,总容量为1950L,可使出水电阻率达到18MΩ·cm。抛光树脂罐体采用WAVECYBER公司的DN400的容器,材质为FRP,数量为13只。
3处理效果
3.1超滤系统处理效果
超滤的操作步序有产水、反洗等操作。因超滤设备过滤模式为死端过滤,为保证超滤膜的通量及降低运行的跨膜压差(TMP),需定期对超滤膜进行反洗,反洗周期为30~60min[3]。超滤化学清洗周期一般为3个月,主要清洗药剂有盐酸、氢氧化钠和次氯酸钠。随着运行时间的增加,TMP逐渐增高,清洗后,TMP显著降低。图1为超滤装置180d的运行记录。投产运行后,2套超滤膜的产水量较稳定,平均为68m3/h,进水压力平均为0.30MPa,出水浊度平均为0.25NTU,达到了设计要求。
3.2一级反渗透系统处理效果
一级反渗透化学清洗周期一般为6个月,清洗后,一级RO跨膜压差(TMP)显著降低。主要清洗药剂有盐酸和氢氧化钠。图2为一级反渗透设备24个月的运行记录。投产运行后,两套一级反渗透的进水量均为88m3/h,产水量平均为66m3/h,产水回收率达到75%。进水压力平均为1.10MPa,进水电导率平均为780μS/cm,产水电导率平均为7.0μS/cm,脱盐率为99.1%,达到了设计要求。
3.3二级反渗透系统处理效果
二级反渗透化学清洗周期一般为12个月,清洗后,二级RO跨膜压差(TMP)显著降低。主要清洗药剂有盐酸和氢氧化钠。图3为二级反渗透设备24个月的运行记录。投产运行后,两套二级反渗透装置进水量均为43m3/h,产水量平均为39m3/h,产水回收率达到90%。进水压力平均为0.90MPa,产水电导率平均为0.8μS/cm,达到了设计要求。
3.4电除盐(EDI)系统处理效果
投产运行后,两套电除盐(EDI)进水量均为39m3/h,产水量平均为35m3/h,产水回收率达到90%。进水压力平均为0.4MPa,产水电阻率平均为17.5MΩ·cm,达到了设计要求。3.5抛光混床处理效果投产运行后,抛光混床系统处理水量35m3/h,出水电阻率>18MΩ·cm,达到了设计要求。
4技术经济分析
该太阳能电池生产用超纯水处理站投产后,进水量为2×70m3/h,产水量为2×35m3/h。该处理系统的运行成本主要包括:人工费用约0.49元/m3;药剂费(NaClO、盐酸、阻垢剂、还原剂、氢氧化钠等),共计0.32元/m3;电费为0.80元/m3;设备折旧费为0.85元/m3;自来水费为2.70元/m3;检修维护费为0.07元/m3,最终成本单价合计为5.23元/m3,满足该厂的运行成本控制要求。
5结语
在水利工程的设计过程中积极利用信息技术与新型科技,充分发挥信息技术在水利工程设计中的作用,可以高速度、高质量完成工程设计,为水利工程实施提供可靠的技术方案并顺利实施[1]。
2信息技术及新型科技在水利工程设计中的应用
2.1AutoCAD技术在水利工程设计中的应用
AutoCAD是引自美国的一项技术,是国际上比较流行的一种绘图工具,不仅能够绘制二维图形和三维图形,而且具有很快的绘制速度。随着信息技术的发展,AutoCAD技术得到了广泛的认可,是设计工作者和绘图人员的必修技术。在具体的水利工程设计工作中,需要绘制很多的平面图、结构图等设计图纸,AutoCAD技术能够提高图形绘制的速度,使图形绘制变得简单和便捷。AutoCAD技术在水利工程设计的运用过程中,需要注意以下几个方面:
2.1.1设计系统变量
在一般情况下无需对系统变量进行修改,但是在具体的水利工程设计过程中有时也会有特殊要求,这时就需要对系统变量进行重新设置。在此过程中,掌握一些常用变量的功能和使用方法非常重要,可以提高设计系统变量的效率。在工程图中,文字也是必不可少的组成部分,要对设计图中的标注、说明、注释等内容做到系统了解,并熟练地掌握其运用方法和注意事项,通过这些文字和图形准确地表达水利工程设计的思想[2]。
2.1.2多层显示
图层是组织相关信息的一张透明覆盖图,每一个水利工程设计图层中都有图形、文字、图像等信息,为了具有更好的显示效果,需要将它们叠加起来。为了方便对图层的管理,可以运用VCL组件来进行管理,VCL组件是专门管理多个图层的组件,它具有可视化的环境,可以封装Windows窗口及对消息进行分发处理,可以将图层按照一定的逻辑顺序排列,便于对多个图层进行管理。
2.1.3设计方案的检验
在检验设计方案的阶段,主要是利用AutoCAD中的三维立体渲染技术来对水利工程设计方案进行检验。利用AutoCAD中的三维立体渲染技术可以绘制三维的形体结构。可以先将三维效果图绘制出来,然后再对三维效果图进行渲染,三维立体渲染技术主要通过增加材质、筛选光源、筛选阴影等方式,使图形更加的美观并与周围的环境相协调。
2.2AutoCAD的实际应用
AutoCAD在水利设计中的具体应用实例:绘制坝面曲线。在绘制坝面曲线的过程中,可以利用Au-toCAD软件中的spline命令并借助EXCEL等office工具来实现。利用EXCEL对相关数据信息进行处理,然后再将数据转化为具体的坐标形式,接下来执行AutoCAD中的spline命令并复制EXCEL中的曲线坐标,黏贴到AutoCAD中,按回车键结束绘制过程。在数据转化为坐标的过程中,可以通过下图中的转换形式表来实现转换的过程,然后再根据水利工程建设项目中的具体建设数据,如水位、库容等数据,结合AutoCAD坐标转换过程技术中的表格计算功能确定曲线绘制的坐标点。具体实现过程如下:①要在AutoCAD中绘制表格并把相关数据输入到表格之中;②要运用Auto-CAD软件中的表格计算功能计算出具体库容;③对相对坐标的输入;④改变各坐标点的水位差,因为水位和库容数值相比有很大的差距,因此要将坐标中的水位差放大5倍。在调整相关数值的过程中,也要标注出相关坐标点的功能,并标注出曲线上相对于坐标原点的位置。在计算的过程中要注意,将坐标中的数值除以相应的倍数得到的才是具体的水位值;⑤要执行AutoCAD中的UCS命令;⑥要在Auto-CAD中执行spline命令,以绘制相关的样条曲线,输入到调整比例后的坐标当中去;⑦按回车键结束曲线绘制的过程,完成对水位-库容曲线的绘制。
2.3SV300测绘软件在水利工程设计中的应用
SV300测绘软件是一套专业的智慧型测绘软件,通过这套软件可以对水利工程设计中的数据进行系统的处理,并且兼备绘图和管理等功能。SV300测绘软件在AutoCAD软件的基础上,结合Micsoft-windows的交互式图形处理界面,具有非常方便和高效的图形绘制功能。SV300测绘软件在水利工程设计中的应用表现在以下几个方面:
2.3.1图像校准
在水利工程设计中运用SV300软件中的图形校准功能能很好地解决传统图形处理中的角度偏差问题。以一幅500m×500m的地形图为例,若要将其生成为1∶1000的图像,可以按照以下4个步骤操作:①选择校准点。将2色*•bmp文件调入SV300软件中的图像校准程序,并选取图像的4个角点为校准点,也可以在图形的内部选择校准点,以提高精准度;②输入校准点。校准点输入的过程如下:在编辑下拉菜单中点击图像,接下来点击象素收集,在对话框中对角点进行更改,输入(0,0)(3000,0)(0,3000)(3000,3000)这4个象素值后退出;③生成标准正交图像;④调整比例。在下拉菜单中选择编辑,依次点击图像和象素收集,在象素收集的对话框中输入左下角和右上角点坐标,即(0,0)和(500,500)这2个坐标,就可以生成比例为1∶1000的图像。
2.3.2遮掩功能
SV300软件还具有遮掩的功能。可以保持等高线的完整,突出显示文字,遮掩等高线和其它地物。该功能能对图形中的构造物突出显示,保持了实体的完整,也有利于编辑。
3结语
1.1淤积严重,防洪能力降低由于水库淤积严重,死库容基本淤满,仅能满足10年一遇设计洪水标准,无法满足50年一遇校核洪水标准要求。
1.2坝坡呈现隐患,影响大坝安全坝坡出现裂缝、孔穴和塌坑,影响大坝稳定。上游坝坡砌石损毁,下游坝坡无排水设施。
1.3放水设施不完善或损毁,上坝道路狭窄现状溢洪道仅局部护砌,出口无消能设施;放水卧管、涵管出口消能设施损毁。上坝道路狭窄,难以满足防汛抢险要求。经有关部门鉴定,张家沟水库为三类病险水库。为确保水库安全运行,必须进行除险加固改造。
2除险加固工程方案设计
2.1大坝
2.1.1增设防浪墙防浪墙顶宽0.5m,高1.0m,墙顶高程1022.8m,M7.5水泥砂浆砌石结构。
2.1.2大坝坝体整修坝体的裂缝,主要是因坝体干缩、施工时坝体填筑不均匀、分段接茬处理不当等,从而造成坝基和坝体的不均匀沉降所致。孔穴、塌坑是坝体裂缝在雨水的冲刷下,土层下陷而成。本次坝坡整修,首先把现有坝坡上的杂草、灌木及腐殖土清除干净,清除厚度0.5m;然后对坝坡按设计断面进行适当补填及削坡。同时,对坝体上的孔穴、塌坑及裂缝,全断面彻底挖除并重新回填黏土夯实,压实度不低于96%。大面积土方回填和夯实采用74kW推土机摊土,8-12t羊脚碾碾压,边角处采用2.8kW蛙式打夯机夯实。小面积土方回填采用人工平土,2.8kW蛙式打夯机夯实。坝体经过整修,将上游坝坡恢复至1∶2.0,下游坝坡恢复至1∶2.5。
2.1.3坝坡护砌根据实际情况和防洪要求,拟对大坝上游坝坡清坡整平后铺设40cm厚的干砌石,下设厚20cm砂砾料垫层及15cm厚的粗砂垫层。护坡坡脚伸入淤积层以下1.0m。大坝下游坝坡采用草皮护坡。
2.1.4贴坡排水坝下游坡脚现无反滤体,本次新增贴坡排水。贴坡顶面高程1013.0m,顶宽2.41m,从外到内依次为干砌块石、碎石、砂砾料和粗砂,砌筑石块要求排砌嵌紧。
2.1.5坝坡排水为了防止暴雨冲刷坝肩和下游坝坡,将水流送至坝脚以外,在下游坝坡与岸坡结合处布设横向排水沟3条,在下游坡脚设一纵向排水沟,并与坝坡横向排水沟相连。排水沟形式为矩形断面,采用现浇C15砼浇筑。横向排水沟断面尺寸为0.3m×0.3m,坡脚纵向排水沟断面尺寸为0.5m×0.3m。
2.1.6坝顶道路原坝顶道路为土路面,宽2.0m。雨天泥泞,影响管理人员巡察。本次改造将坝顶拓宽至3.0m,路面采用0.2m厚泥结碎石结构,以1%横坡向下游倾斜。
2.2溢洪道本次除险加固改造,将溢洪道分为引渠段、控制段、泄槽段及消力池四部分。由于溢洪道左侧为基岩,岩体几乎垂直,不需衬砌,全段只需对右侧(靠坝体一侧)侧墙和溢洪道底板衬砌。底板为现浇C20砼,各段连接处均设齿墙,齿墙高0.5m,厚0.3m。引渠段全长20.9m,进口底高程1016.79m,纵坡1/100为倒坡,断面为矩形。引渠段右侧侧墙紧贴大坝坝坡,为挡土墙式,顶厚0.6m。侧墙由地面起逐渐加高至3.8m。控制段长度79.5m,始端底高程1017.0m,末端底高程1015.01m,纵坡1/40。泄槽段断面为梯形,底宽2.8m,右侧侧墙坡比1∶0.75。侧墙高度3.8-2.1m,为渐变形式。由于泄槽段右侧土体单薄,且形状不规则,本次对其整修成顶宽3m、外坡比1∶1.25与地面连接。消力池全长10m,池深1.0m,池宽3m。侧墙高3.1m,为挡土墙形式。消力池出口接5m长铅丝笼石护坦。
2.3放水卧管由于卧管管台砌体老化,剥蚀严重,已不能正常运行,本次重修卧管,增设孔塞。
3主要加固改造工程施工要点
3.1大坝加固施工坝体整修前,首先清除该段的杂草、腐殖土、砂、石等。坝坡培厚段要将原坝坡开挖成平顺的边坡,坡度不陡于1∶1,以便于新旧土层结合。清基采用74kW推土机施工,清基深度为50cm,清基范围应超出设计边线30-50cm。坝体上的塌坑、孔洞、裂缝按楔形缝开挖,采用机械和人工配合,回填黏土采用蛙式打夯机和人工石硪夯打相结合,使其压实度不小于96%。腐殖土、杂草等清除物由1m3挖掘机或3m3装载机挖装,8t自卸汽车运至下游弃渣场集中堆放。
3.2下游护坡施工坡面反滤料回填、干砌石(包括拆除)采用人工施工,筛选并利用部分拆除料。干砌石要自下而上砌筑,每块块石重量不小于15kg。护坡应严格按照设计要求铺砌,坡面不允许有游石、孤石、补贴石、小石等现象。砂砾料、碎石、干砌块石应优先利用原有的坝坡石料,不足部分再适当补充。干砌石护坡要逐层填实,用大石排紧小石塞严,无活石,以脚踏不动为准;坝面石选用较大石块排砌,错缝竖砌,结合平稳,不得使用垫石;石面接触严密,坝面坡度平整。下游坝坡草皮护坡的植草时间宜在春季或初夏,坝坡整平后,铺填种植土50-70mm,再铺植被网,用防滑钉固定,播洒草籽于网内,松土覆盖,轻轻压实。
3.3溢洪道施工施工内容主要为溢洪道衬砌。土方开挖采用1m3挖掘机挖装,8t自卸汽车运输至下游坝坡做培厚用土。浆砌石采用砂浆搅拌机拌制砂浆,人工砌筑。混凝土拌和采用0.4m3搅拌机,0.6m3机动翻斗车运输入仓,仓面内用高频振捣器振捣。砼施工要求为:砼表面光洁、无蜂窝麻面;在常温下,砼浇筑完毕36h后即可拆模;用草袋覆盖洒水养护不少于7d。亦可用砼养生剂养护,但必须喷洒均匀。
4结语
1.1项目区概况
2013年巴中市国土资源局经过深入调研,将巴中市恩阳区上八庙镇盘龙村、八庙村、季台村、窑垭村、断石村、白鹤村、白庙村土地整理项目申报为地方投资土地整理项目。土地整理项目区内以农业生产为主,农业机构及农业科技普及度不高,经济作物种植面积小。项目区内土地利用以耕地为主。项目区总面积为1730.06hm2,确定整理面积980.09hm2,其中耕地面积为762.92hm2;园地面积8.14hm2;林地面积616.14hm2;城镇村及工矿用地115.53hm2;交通运输用地28.06hm2;水域及水利设施用地29.97hm2;其他土地168.79hm2。从土地垦殖率、土地利用率、耕地复种率几方面进行分析,项目区土地利用程度较高。
1.2土地平整工程
耕地整理的自然潜力要转化为现实潜力,会受到所处地区的经济实力、社会经济区位、技术、待整理耕地本身基础设施状况等多方面影响,确立耕地整理的现实潜力,要综合考虑这些因素的影响。项目区有可用以建设的专项资金,同时区位以及基础设施较好,具备平整工程的一般条件。项目区地形较平坦,水源充足保证灌溉,旱地水土流失严重,排水堵淤沟布置弯曲不合理。工程将零星散布的耕地纳入平整区,考虑土地整治区物种、地块、多尺度生态化要求确定平整方案原则:
(1)水田田型调整,按照“大弯随弯,小弯适当取直”的原则,对田坎进行整理。田块适当归并,沿排灌沟布置,垂直排灌渠筑田埂,有条件的实施小并大,减少田埂占地面积。改变关冬水种植制度,实行1年2熟种植制度水旱轮作,提高土地利用率。
(2)旱地改造坡薄土,变跑土、跑水、跑肥的“三跑土”为保土、保水、保肥的“三保土”,达到“平、厚、壤、固、肥”的标准。坡改梯配套蓄水池,有效减少水土流失的同时又保证了旱地灌溉用水,提高旱地的生产水平。在生态化和景观空间优化配置的统筹下,经济作物合理规划保证耕作区物种多样化,具体土地平整参数及整理后规划作物种植结构,见表1。
1.3农田灌溉排水工程
项目区以地表水为主要灌溉水源。一是整治山平塘、新建蓄水池截蓄地表水,提高径流水利用系数,解决耕地的灌溉水源,表2列出了部分典型山坪塘整治工程量;二是整治灌排渠,渠道引水,利用水库、山平塘进行自流灌溉,表3列出了部分渠道工程量。项目区内分布着103口堰塘,由于运行多年且只利用不维护的恶习,堰塘淤积、渗漏严重,甚至部分堰塘坝体已塌方。经实地踏勘,对项目区内损坏特别严重不能正常蓄水以及水利用系数不足50%的典型病塘,根据其排水设施、防水设施现状,参照其上游集雨面积和下游控灌面积,因地制宜进行坝体整治、防渗、整修防水口、增设溢洪道和适当清淤工作。根据项目区地形、土壤状况和生产水平,该区旱地灌溉主要利用集雨工程,雨水主要通过沿山腰的截流沟排入水池或山脚排水沟;水田多采用灌排结合渠,现有的灌溉渠系淤积较多渗漏严重,部分渠道壁坍塌。通过路、沟、池、凼配套建设的完善,使坡面水系在节约占地合理布局的同时做到能排能灌。排水沟采用《灌溉与排水工程设计规范》设计排涝标准为10年1遇,水田采用1日暴雨2天排除,旱地采用1日暴雨1天排除,据各级渠道的设计排涝流量确定排水沟的断面尺寸。部分排水沟工程量。项目区内规划整治沟渠3118.7m,使项目区内渠道基本形成网状结构,有效提高了项目区内的排涝能力。农田灌排设计在防止对生物圈和景观的持久改变和破坏,尽量减少对动植物生存环境的不利影响的要求下,强调生态和景观理论在工程设计中水源造成的重要景观功能衰退问题的影响,尽量减少了水系建设的生硬突变,尽可能地就地取材,减少了以往全部采取水泥硬化的措施对原有生态的破坏。
1.4田间道路工程
项目区内田间生产道路多为土路和泥结石路,受当地热带湿润季风气候,生产、出行、运输不便。规划新建田间道、生产路2级道路:田间道利用现有机耕路条件较好的村主干路硬化,规划路面3.5m宽砼路面田间道1585.3m和3.0m宽砼路面田间道13584.8m,路面为C30砼现浇20cm厚路面,其布局基本能满足生产和生活需要;耕作路秉承不以水泥硬化破坏土壤结构的原则采用预制板规划1.0m宽生产路9263m,与田间道相连相交。景观生态的土地整理要求田间道路状况。田间道路状况可用田间道路密度或田间道路连通度表示,田间道路密度大,田间道路通达度高,说明田间道路建设状况好,田间道路的连通性好。经整治改造后路面条件得到较大改善,使项目区内道路形成环状交通网,切实解决出行和运输问题。
2生态环境效益分析
项目区改变以增加耕地面积为主要目的传统土地整理规划,应用景观生态学,以生态农业建设为基础,在保护生态环境的前提下,进行景观生态格局的调整,保留集中连片的生态价值高的景观类型,再将导致景观破碎的零星分布于耕地景观内部的其他类型景观调整为耕地景观。在充分利用现有景观廊道的基础上,在耕地景观内部适当增加各类景观廊道。在设计方案中,把农田水利配套设施建设、小流域综合治理、土地平整及田间道路建设紧密结合在一起,通过实施水源建设、灌溉渠系、田间道路以及土地平整和土壤培肥等工程措施,实现机械化作业,进行集约化规模生产,促进物种生存和繁殖,项目区各种用地结构得到了有利的调整(见表5),项目区形成“田成方,水成网、路相连、林成行”的标准农田生态系统,可以给当地居民带来愉悦的心情,提高居民的生活质量,改善其生存环境。整理前的耕地利用等别指数为918,区域整理后耕地利用等别指数为2086,实现了作物最大现实潜力。
3经济效益分析
项目区地理位置优越,土地通过整理后,改良原有耕地面积762.92hm2,新增耕地面积88.50hm2,整理后耕地面积共计851.42hm2。整理后的土地种植结构中粮食作物以水稻为主,经济作物以油菜为主,适当种植蔬菜等,交通、水利等基础设施达到了很大的改善。土地整理项目的经费主要用于购买各种建筑材料、电力设备、水利设施等,其余费用主要用于支付施工者的工资、项目的设计与验收等。这些资金通过开展土地整理活动流入与土地整理相关的各种行业,将带动相关行业的发展,有益于国民经济的发展。同时,土地整理后生产成本将降低产量将增加,从而提高农户的收入。根据工程预算,本项目总投资2062.72万元,根据整理后耕地经营管理的纯收入,预计静态投资回收期为8.44年,静态投资收益率11.85%。采用有、无本项目的对比增量进行直接效益计算项目实施年新增收益306.32万元,扣除维修和管理费用61.88万元,净增效益244.44万元,直接经济效益十分可观。
4结论与讨论
1.1工程设计需要和水利管理的实际运行相结合
一方面,设计单位需要组织技术骨干对施工现场进行细致勘探,并召开专题会议,将勘探结果整理成书面报告,以便为渠道工程设计提供有力的依据;另一方面,设计单位需要认真分析建设单位提供的基本资料,联系建设单位的技术人员,对工程和水管工作情况进行研讨,确保基本资料的有效性和完整性,发挥其参考价值。
1.2注重渠道工程方案设计的细节
很多已经完工的防渗渠道建设项目中,靠山体侧会出现向外倾倒的情况,其原因是没有进行排水设计,在施工的过程中也没有留置排水孔,使得雨季山体在饱和后,无法及时降水排出。因此,设计人员可以在山体进水渠段的渠道内侧设置排水管或者排水孔,将浸入山体的水引入渠道,从而解决山体倾倒问题。在渠道工程的施工中,新渠和旧渠的连接处最容易产生安全隐患,设计单位可以在此设计修建相应的截水墙,宽度30~50cm,深度80~120cm即可,可以有效消除安全隐患。这些细节在设计时不容忽视,对于渠道工程项目的施工质量非常重要。
1.3配套设施和主体工程需要同时考虑
小型渠道工程大多工期短,施工的难度较大,施工单位在采用大型机械设备时,容易给伴渠道路带来破坏。因此,设计单位需要将伴渠道路修复纳入设计方案中,在主体工程结束后,对配套设施加以修复和完善。为了提高水资源的利用率,小型农灌渠道施工需要注重做好防渗工作。设计单位不仅需要进行混凝土与浆砌石的防渗设计,而且需要进行细石混凝土压顶的设计,其宽度为30~40cm,厚度为5~10cm,以保证渠体外观效果。
2小型农灌渠道工程施工质量的控制措施
2.1小型农灌渠道工程施工前的质量控制措施
建立健全质量管理体系和制度。质量管理体系是保证工程质量的基础,需要建设单位、施工单位和监理单位的协同合作,共同参与渠道工程质量管理工作,并制定职责明确、分工细致的管理制度。明确使用的技术规范、操作流程和行业的质量标准,指导施工人员按照渠道工程设计的方案进行施工。组织相关单位与技术人员对施工图纸及设计方案进行严格的审核,并依据渠道工程实际的情况对设计方案中的不足之处进行修改和完善。严格审核工程施工材料质量,确定其型号、数量、种类和等级等,坚决避免不合格的施工材料进入施工现场,从源头处保障渠道工程施工的质量,消除可能存在的安全隐患。
2.2小型农灌渠道工程施工过程中的质量控制措施。
2.2.1认真贯彻落实设施的内容与要求
农灌渠道的工程设计和施工需要遵循因地制宜的原则,注重设计的科学性与合理性,尽可能满足技术先进、管理方便、经济合理和运行安全等要求,在实际施工的过程中需要依据设计方案进行施工,没有特殊的情况,不能随意对设计方案进行变更或修改。施工的过程中需要避开已经开挖或者填方的区域,在遇到膨胀性、湿陷性和冻胀性的地基,或者存在地下水位过高、裂隙、滑坡体与融通的地段时,设计单位、建设单位、施工单位和监理单位需要一起协商解决的方法,及时对设计方案进行合理的修正,以确保渠道工程的施工质量。
2.2.2合理布置施工场地
施工单位需要按照渠道工程现场施工的条件与要求,合理选择堆料场、预制场与拌合场等各种施工场地,使渠道工程的现场施工可以顺利进行,从而保证渠道工程的施工进度满足施工工期的要求。
2.2.3确定最佳混凝土配合比例
施工单位在保证施工材料质量的前提下,还需要结合渠道工程建设地的气候、湿度和温度的变化,通过施工现场试验方法,检测出混凝土的最佳配比,并在施工过程中严格按照标准执行。
2.2.4注重施工细节的处理
施工单位在土方工程、土方的开挖与回填、清基与基础处理、渠槽断面的检测、渠道防渗工程和混凝土养护等施工过程中,需要严格按照施工的要求与标准,以及相关的操作规范进行施工,确保渠道工程的每个施工环节都做到质量达标。
3小型农灌渠道工程验收的质量控制措施
首先,工程验收单位需要向施工单位明确灌溉渠道工程施工质量的验收标准,并严格依据标准的要求对渠道工程进行验收,如果发现工程存在质量问题,需要及时告知施工单位进行返修,等其质量达标后方可给与验收合格证。其次,工程验收单位需要建立和完善质量检测制度和验收制度,按照工程验收的标准和流程开展工作,以提高验收工作的质量和效率。再次,施工单位需要按照施工工序对渠道工程进行自检,并将施工的原始资料进行整理和归档,以便于顺利通过工程验收。最后,工程验收单位需要制定工程质量的验收程序及方法。验收单位对灌溉渠道工程质量的检验可以采取“看、敲、测、量”的方法,并利用先进的检测设备,依据工程施工的技术规范和质量标准严格检测,从而保障渠道工程的施工质量。小型农灌渠道工程的养护措施:小型农灌渠道在投入运行的过程中,总会遇到不同形式的破坏与损伤,例如山体滑坡、渠体裂缝、渠底淤积、渠体冲刷和渠底沉陷等。对于出现的这些破坏与损伤,管理单位需要定期对农灌渠道进行维修与加固,否则其中的破坏与损伤不但会影响农灌渠道的正常运行,而且严重时可能会出现渠堤决口等事故,从而给人民群众的生命财产安全带来危害。因此,农灌渠道的管理单位需要注重对其进行必要的养护,以消除农灌渠道中存在的安全隐患,发挥其应有的作用与功能。首先,管理单位需要加强对农灌渠道重要性的宣传,呼吁和发动群众去自觉地保护农灌渠道,敢于和破坏渠道的行为作斗争,为农灌渠道的保护营造良好的社会环境。其次,管理单位需要制定详细的农灌渠道问题检查、质量维护与日常养护等方案,并严格按照方案开展日常的管理工作,对于破坏农灌渠道的行为,要给与严重的经济处罚,造成严重后果的需要交由司法机关依法进行刑事处理。最后,管理单位需要提高农灌渠道管理人员的整体素质,调动养护人员工作的积极性和主动性,加强对其职业素养的教育和专业技能的考核,以保证其满足农灌渠道养护工作的要求,延长农灌渠道的使用年限,避免农灌渠道因质量和养护问题而出现安全事故。
4结语
通过这几年三维工厂设计软件在我单位的具体应用中,发现三维工厂设计软件的真正普及还有很长的路要走,这不仅仅是设计上的问题,还有一些设计以外的影响因素。
1.1现有工艺设计流程的影响
三维设计软件的应用严重影响到正常的工艺设计流程。设计师习惯于在二维CAD图面进行车间设备布置及基础图的绘制,即仍是以二维图纸表达的。而三维设计软件在二维成图方面仍存在着一定程序的细节不到位,表达不规范的现象。因此,一方面应完善三维设计软件的二维出图功能,另一方面各个设计单位应该结合技术进步,适当改变传统的设计交付方式及制图规范,甚至能做到以三维模型作为设计成果载体。
1.2经济效益的影响
三维设计软件的售价远远高于普通二维设计软件,三维设计软件均有加密锁控制,且一机一锁,如SmartPlant3D一个加密锁的售价为30万元人民币,如果需要对工厂进行全厂工艺模型设计及管理,还要购买SmartPlantFoundation(信息仓库和管理系统),初期投入就需要1000万元左右,这对一些小型设计安装公司是不可接受的,只有针对一些参与设计大型项目的设计单位,其价值才能得到充分体现。
1.3快速推广具有一定的难度
三维设计软件尽管简便易学,但是对于具有丰富的二维空间设计经验的高级工程师来说熟练掌握三维技术有一定的难度;CAD界面绘图使用的快捷键及快捷命令在三维软件中均无效,需要通过参数编辑绘制设备及管道模块,生成各类图纸的程序相对复杂,需要经过相应的培训才能初步掌握。工程施工人员技术水平低,识图能力差。安装人员基本都是电焊工人,没有经过专业系统的工艺管道学习,无法识别管道工艺图纸,都是依赖工程师现场解说指导安装。三维设计软件出具各类安装工艺图纸如轴测图、平立面图纸后,施工人员只能按图施工,复杂繁多的图纸增加了他们的工作难度,工程安装质量无法保证。
1.4不完善的配套材料库
不同的工程项目,所需设备型号及阀门管件材质等级不同,三维设计软件就需要配置相应的数据库,而三维设计软件自带的只有一些标准数据库,要建立美观实用的三维工厂模型,首先要建立适合本设计项目的配套图形库与材料数据库,这是一项长期且复杂的工程,需要投入大量的人力和物力;创建一个适用性强的三维工厂模型在缺少配套材料图形库的情况下是不可能的。
2三维软件的应用展望
一、信息树的含义
笔者认为的信息树就像一棵郁郁葱葱、果实累累的大树,拥有土壤、拥有根系、拥有树干和枝条,信息树提供信息和帮助人们交流信息,它必须拥有各种各样的信息源。我们有各种形式的信息;文字的信息、数字的信息、声音的信息、图形的信息以及图像的信息。人们必须把所有这些信息数字化,再经过压缩之后,储存到计算机化的图书馆里或者信息树的“信息库”里。规模巨大的“信息仓库”里储存了大量的各式各样的信息,既有供娱乐消遣的电影、电视剧,又有供工作或学习的资料、数据,还有为生活服务的购物、出行等信息,堪称无所不包、无所不有。信息仓库能够根据用户的要求提供服务,因此把它称为“服务站”更为贴切。人们可以借助计算机通信网络把众多用户与服务站相连。网络可以是由普通的双股电话线、同轴电缆、光缆构成,也可以是蜂窝式电话系统、广播电视系统、微波通信系统或者卫星通信系统。有了完备的网络,让人们可以将这些信息运用进管理中和工程设中去,从而得到高效解决问题的方法。
二、管理中信息树的重要性
信息树存在于计算机应用软件中,你能向服务站索要你想得到的信息或服务。而到21世纪一二十年代,信息树将通到人们家门口。可视电话、个人计算机、个人数字助理、交互式电视、数字式高清晰度电视、蜂窝式电话、“灵巧”电话等,都将是信息树的家庭终端。信息树可以将你想要的资料随时给你送到面前供你参考,你可以根据自己在信息树上所寻找到的东西对管理进行更深的探索,甚至可以将信息树运用进工程设计中去,通过信息树把多种行业、多种企业,多种解决问题的方法,多种管理方案,紧密地联系在一起、融合在一起。向着未来的信息化世纪,通过信息树还可以让我们进入数字化世界,一切形式的信息都可使用0和1来表示,一切形式的信息都可使用计算机来处理。“数字化”使所有的电子信息技术有了共同的语言:数字“0”和“1”。计算机处理的是数字“0”和“1”,通信、电视、广播、录像、录音设备把所有形式的信息都用数字“0”和“1”表示,它们处理、传送、存储的,也都是数字“0”和“1”。大家有了共同的语言,就可以相互联接起来,形成一条数字大道。它们可以聪明的将人们想要的东西通过数字管理呈现出来,让人们更方便的进行管理,是一种值得提倡的好方法。
三、结束语
不管怎么说我们都应该尊重科学,尊重每一项学术的研究,真正做到理解再运用,寻找一种最好的方式去解决工程设计和管理的问题,而信息树便是一种非常好的方法,我们应该积极的去探索它,完善对它的看法与认识,加强对它的理解,尽量做到使信息树变的通俗易懂成为每一个人都可以利用的方法。
作者:刘琦单位:北京矿冶研究总院
枝江市七星台镇有丰富的水能资源,境内长江岸线长20km,沮漳河岸线长15km,水系属长江水系。其水质经宜昌市水环境监测中心监测。《生活用水水源水质标准》中规定的二级水源水质标准,其水质状况良好。依据表1水源的水质状况,净水工艺采用网板絮凝—斜板沉淀—砂滤—氯消毒工艺[2],可达到国标GB5749—2006的水质标准。
2净水厂平面布置
净水厂平面呈长方形,长79m,宽48.4m。其中主要建筑物有:网格絮凝斜管沉淀池(10.8m×5.4m);重力式无阀滤池(8.9m×7.6m);清水池(25.6m×10.6m);加药、消毒间(24.5m×6.6m);加压泵房(21.5m×7.6m);综合楼(20m×6m);生活服务楼(15m×6m)等。
3取水工程设计
3.1取水方案
饮用水源为长江,采用岸边式取水。由于长江水位在洪水期和枯水期水位变幅较大,采用缆车式取水比较方便,较浮船式稳定,受风浪影响小[3],因此,采用缆车式取水。
3.2取水构筑物设计
泵车尺寸设计为:长×宽×高=4.0m×3.0m×3.0m,泵车内平行布置离心泵2台(IS150-125-315),1用1备。泵车下部车架为型钢组成的桁架结构,在主桁架的下节点处装有4对滚轮。采用斜桥式坡道,坡度为25°,轨距2.5m。岸边设置绞车房,内设电动绞车,并备置安全装置。
4净水工艺设计净水工艺流程
4.1混凝剂
该设计采用碱式氯化铝混凝剂,其为无机高分子混凝剂,操作方便,腐蚀性小,劳动条件好,成本低,净化效率高,用药量少,温度适用性高。同时,混凝剂采用碱式氯化铝PAC计量泵投加[5]。整个投药过程应用自控技术,自动计量并投加。
4.2混合
根据混合效果以及经济效益,该设计采用管径为300mm的GW型管式静态混合器,设在距沉淀池10m处的进水管中,投药管插入管径的1/3处,使混凝剂均匀地分布于进水中。
4.3絮凝沉淀
采用单个网格絮凝池与单个斜流式沉淀池合建,设置2组。设计流量为5000m3/d,絮凝停留时间为14.48min,每组池体积319m3,有效水深4.2m,每组池面积63m2。竖井流速0.12m/s,分格面积0.48m2,分25格,布置为5行5列,每格0.8m×0.6m,前段6格内安装3层50mm×50mm的网格,中间7~13格每格安装2层80mm×80mm的网格,14~19格每格安装1层100mm×100mm的网格,20~25格不安装网格。采用管径30mm、长1.0m的斜管,安装倾角为60°[6],斜管内水流速度为0.32cm/s,沉淀时间5min。
4.4过滤
小城镇水厂属于小型水厂,采用重力式无阀滤池,运行全部自动,操作方便,工作稳定可靠,结构简单,造价也较低[7]。该工程设2座滤池,1用1备。设计流量为5000m3/d,滤池边长为4.6m,实际过滤面积为20.58m2,冲洗水箱高度为2.19m,总高度为4.7m。滤池进、出水管管径均为300mm。滤池底板入土埋深采用2.25m。虹吸上升管管径为500mm,下降管管径为450mm。
4.5清水池及加压泵房