摘要：建筑结构设计理念更新，说到底取决于人才的储备，建筑设计人员不仅要学好理论知识，还要能将理论知识运用到实践中，在大量的实际工作中不断总结工作方法和经验，设计出符合建筑安全和功能要求的作品，并以创新意识为导向，设计出符合社会发展要求的绿色环保、舒适安全、经济合理的作品。
关键词： 工程设计 工程设计论文
1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，保证生产设备的安全性和可靠性。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；最后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。
2电气节能技术在石化企业工程设计中的应用
2.1电力系统节能
2.1.1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。
2.1.2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最大的经济收益。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。
2.1.3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。
2.1.4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可靠性。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）。
2.2稳定电压节能
稳定供电电压至额定电压，系统供电效率最高。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最高。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。
2.3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。
2.4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。
3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
1、污水治理工程设计原则
从畜牧养殖业水污染的实际情况出发，收集准确的污染水质水量数据，进行严密的水质分析，制定合理的水污染治理计划。在采用设计方案处理后的污水的各项指标都应该符合《畜禽养殖业污染物排放标准》(GBl8596—2001)的处理标准。污水治理设备的占地面积不应超过总占地面积的1%，布局应该简单而不失美观，而在选购治理设备时应选用能源消耗量低、运行效率高、材料新颖、设备维护简单方便、性价比高、操作简便的设备。另外，设备在使用过程中不能产生别的对环境有影响的气体和废物，避免对环境造成二次污染。整个工程的劳动力使用强度也不能过大。
2、污水治理工程设计进水水质及排放标准
2.1设计进水水质。
在原有工程经验的基础上，将现行方案污水水质情况按畜牧养殖业平均污染物进水水质设计为：COD3000-5000mg/L，NH3-N200-800mg/L，BOD5200-500mg/L，SS1500-2500mg/L。
2.2排放标准。
严格控制排放标准在《畜禽养殖业污染物排放标准》(GBl8596—2001)的排放标准水平上。
3、污水处理工艺流程设计说明
先将畜牧养殖基地产生的污染类废水（未经处理）排入格栅池中进行固液分离，然后将处理过后的液体排入酸化池中进行水解和酸化，再将一部分酸化液排入沼气池中进行厌氧发酵处理。得到的沼液有两种主要用途：（1）用于种植黑麦草等盈利作物；（2）用于和上一步得到的酸化液混合，用来调节配水池中的水质和水量，得到的液体排放入SBR池除去未被完全沉淀和吸收的碳和氮。经过除碳脱氮处理的液体进入填料沟实行进一步脱氮和除磷操作。SBR产生的剩余污泥和沼气池的沼渣可以当做肥料用于土壤的改良。具体来说，以上整个畜牧养殖基地污水处理系统设计中涉及到沼气池、调节池、混凝沉淀池、一级接触氧化池、二级接触氧化池、二沉池、接触消毒池、污泥浓缩池和污泥干化池等，整个污水处理系统不仅能够使用物理和化学的方法处理废水，而且利用了生物化学反应来处理废水，经过这些处理池的相互协调配合使用，畜牧养殖基地排放的污水再进行深度消毒后即可到达国家规定的《畜禽养殖业污染物排放标准》(GBl8596—2001)。
4、污水处理构筑物设计参数
4.1沼气池。
沼气池又称厌氧池，通过将来自畜牧养殖基地的悬浮粪渣以及浓度高的有机废水进行厌氧处理达到初步降低水中COD浓度的目的。同时，沼气池的设置还可以降低后续好氧处理的冲击负荷。整个沼气池主体可以利用钢筋混凝土搭建为地下式结构，将配水管设置在沼气池的上方。除了粪渣及有机废水的处理外，也可将沉淀池中剩余的污泥倾倒在沼气池中消化处理。将水力在沼气池中的停留时间设计为100~120个小时。
4.2调节池。
调节池的主要作用是：（1）降低污水的水量波动。未经特殊处理的污水具有相当大的水量波动，不具备调节池的污水处理系统，往往会因为水量波动较大使整个处理环节不受控制。（2）水质均匀化处理。均匀的水质更易于生物化学反应的进行，所以，污水水质的均匀化处理也是必不可少的。将水力在调节池中的停留时间设计为20~24个小时。
4.3混凝沉淀池。
混凝沉淀池的主要作用是去除污染物和污水中的可沉淀杂质。首先，利用污水提升泵将调节过后的废水排入混凝沉淀系统中的混凝反应池中，然后将已经调配好的混凝专用药剂溶液加入混合池中，再进入反应池，使悬浮物聚合成大的、密集的、可沉淀的矾花，继而排入沉淀池中进行沉淀。沉淀池底部的沉泥可利用静压装置导入至污泥浓缩池中。混凝沉淀系统中的沉淀池可一致采用斜管沉淀池的形式。将水力在混凝沉淀池中的停留时间设计为4~5个小时。
4.4接触氧化池。
YDT立体弹性填料是该池中的核心氧化材料，YDT立体弹性填料具有较大的比表面积，不仅具有挂膜简便、脱膜快速的优势，而且由于其具有很好的柔韧性，很少会产生结团的现象。生化池中含有大量的微生物，可容量大，采用了耐受冲击的材料具有很强的负荷承受能力，畜牧养殖基地的工作人员能在不需要接受专业训练的基础上，灵活的操作该系统。
4.5二沉池.
同混凝沉淀池相同，二沉池中也设置了斜管装置。不过，二沉池采用了穿孔墙整流布水的进水方式，装置的表面负荷为0.1m3/(m2•h)。微生物的繁殖速度快，生长周期短，在此过程中会产生大量的生物膜，生物膜会与微生物一同进行新陈代谢，当生物膜生长一段时期后，会由于部分机体的老化从YDT立体弹性填料上掉落下来，被上层水流带入二沉池中，此时斜管装置的使用就可以让这些生物膜悬浮物在二沉池沉淀，使从此系统排放的水质达标。将水力在二沉池中的停留时间设计为3~4个小时。
4.6接触消毒池。
经过上述处理的污水中仍含有大量的有害的微生物或寄生虫卵，接触消毒池中的二氧化氯发生器可以根据水量或水的含氯量变化自动调节二氧化氯的发生量，该系统在保证安全的基础上还可以保证水中的二氧化氯浓度达到标准水平。在消毒过程中将工作温度设定在5~40℃。将水力在接触消毒池中的停留时间设计为3个小时。
4.7污泥处理。
污泥处理系统中包括两个主要污泥处理池：（1）污泥浓缩池。该池中的污泥主要来自沉淀池和接触氧化池，池中设有便于排出上层澄清液的排水管，池体的可用容积大约为20m3。（2）污泥脱水系统污泥干化池：该池主要是将沉淀池产生的污泥用泥泵打入池中然后自然风干。根据畜牧养殖基地的规模，可以建造两座以上的污泥脱水系统污泥干化池，采用普通的砖砌结构即可。
5、结语
畜牧养殖业是经济发展过程中不可忽视的一个产业，在获得经济效益的同时，确保对环境的无害化影响也应该引起我们重视。综合利用多种生态池处理畜牧养殖基地产生的废水是解决畜牧业污水污染的最佳途径，也是贯彻落实国家政策的最好措施。总的来说，畜牧养殖业污水治理工程设计旨在将畜牧养殖业基地产生的污水处理达到国家排放标准。
作者：杨坤 王作敏 秦培爽 单位：营口市环境保护科学研究所辽宁营口
1当前水利工程监理中存在的问题
1.1设计环节的监理不足
设计是水利工程监理工作的关键环节之一，每项水利工程都必须有着合理的设计方案，才能保证后期的顺利施工。但是，就当今水利工程设计环节的监理工作来分析，监理工作做得明显不足，缺乏对市场的调研、管理体制不完善等，造成设计方案与水利工程实际施工现场的情况出现严重的不符，设计方案的可行性偏低，导致在后期工程施工中出现诸多施工问题，对工程的施工质量造成极大的影响。另外，水利工程设计是需要多个人员以及部门之间的合作来完成的，而这方面一些水利工程设计环节做得并不好，部门以及人员之间的协调性不足，缺乏相互配合性，从而对设计方案的可行性、经济效益性等造成极大的影响。
1.2施工环节的监理不足
水利工程施工是整个工程的重点环节，每项施工环节对施工技术、施工质量的要求都特别高，施工环节也是对水利工程监理工作的重点。但是，就现阶段水利工程施工环节的监理工作状态来看，整体监理工作不好，很多监理工作只做大面的工作，细节性的工作做得不到位，就是这些被忽视的细节性问题，可能对整个水利工程的质量造成极大的影响。另外，在施工之前对施工人员的施工技术了解不到位，使得一些未能达到岗位要求的技术人员在岗施工，从而导致水利工程施工质量不高的现象。
1.3对施工人员施工技术的监理不足
施工人员是水利工程施工的主体，每位施工人员都掌握一定的施工技术，也是保证各个施工岗位顺利施工的关键。但是，由于水利工程施工人员中有很多都是农民工，而农民工对施工质量的意识不高，再加上施工监理不到位，就会出现滥竽充数的施工现象，从而影响到整体工程的施工质量。
2水利工程监理中存在问题的应对措施
水利工程监理工作的不足，对水利工程质量造成的影响极大，甚至引发人身生命财产安全，因此，必须采取有效的应对措施，具体分析如下：
2.1完善管理体制积极做好工程设计环节的工作
通过以上对当前水利工程监理中存在的问题分析得知，一些水利工程在设计环节的监理工作做的并不好，从而影响到后期的施工，对此，应不断完善管理体制，提高专业技能积极做好工程设计环节的工作。首先，要做好工程设计的前期准备工作，成立调研组，不仅要对当今市场的发展形式进行调研，同时要对施工现场的实际情况进行勘察分析，结合施工现场的实际环境进行设计，确保设计方案的可行性。其次，应完善管理体制，尤其是经常被忽视的设计环节，更应加强管理，需严格按照规范流程进行设计，同时保证管理人员必须具备较强的专业技能，便于管理工作的展开。再次，要成立设计方案审核小组，对工程设计好的方案进行严格的审核，不仅要保证设计方案的合理性、成本性，更要保证设计方案的可行性，这样才能保证后期工程的顺利施工。最后，加强各部门以及人员直接的合作，工程设计环节需要大量的参考数据，例如施工现场的数据资料、市场材料的资料等，需要多个部门之间共同协作来完成的，可以组织各部门人员召开研讨会议，针对水利工程的设计工作进行商讨，不仅增加了人员以及部门之间的沟通，更能将每个人的设计建议综合起来，进一步保证水利工程设计的合理性、可行性。
2.2提高人员整体素质规范施工监理行为
水利工程施工阶段监理工作做得不好，多半都是监理队伍素质偏低的原因，监理队伍综合素质的高低，将直接影响到水利工程的施工质量，而且通过以上的分析也了解到，现阶段有很多水利工程施工阶段的监理工作出现不足的现象，对此，应提高人员的整体素质规范施工监理行为。首先，应加强对每个施工环节的监督和管理，尤其是一些细节性的施工，必须重视起来，一旦发现施工不合格或不规范的现象，需及时纠正，必要时重新施工。其次，应不断提升监理人员的综合素质，不仅要提升专业技能，更要提升其他方面的素质，例如质量意识、管理意识、责任意识、敬业精神等，确保每位监理人员都能认真对待水利工程施工的监理工作。最后，应完善监理的责任制，对监理人员分片区监理，并将责任落实到个人，一旦发现质量问题，追究监理人员责任，必要时处以罚款，激发监理人员工作的积极性。
2.3加强对施工人员施工技术的监理
从以上的分析中得知，很多水利工程施工监理工作中都会忽略对施工人员施工技术的监理，对整体工程的施工质量造成极大的影响，对此，应加强对施工人员施工技术的监理。首先，在水利工程施工之前，必须做好前提的技术摸底工作，了解每一位工作人员的技术水平，是否达到岗位施工技术的要求，避免出现滥竽充数的现象，而且，要对每个进入施工场地的人员都发予施工牌，无关人员禁止进入施工现场。其次，加强对施工人员质量意识、安全意识的培养，由于很多施工人员都是农民工出身，对施工质量以及施工安全的认识并不多，一旦施工质量出现问题或是施工过程中出现安全事故的话，都会对水利工程的施工造成影响，甚至延误工期，因此，加强对施工人员质量意识和安全意识的培养是非常必要的。
3结语
综上所述，在近些年来的发展中，水利工程数量不断的增加，水利行业的发展极为迅速，其中监理工作对水利工程的顺利完成起到决定性的影响，因此，要确保水利工程的质量就必须做好监理工作。通过本文对水利工程监理中存在的问题以及应对措施的分析，作者结合自身多年工作经验以及自身对水利工程监理工作的认识，主要对当前水利工程监理工作中存在的几点问题进行剖析，同时也提出了完善管理体制积极做好工程设计环节的工作、提高人员整体素质规范施工监理行为、加强对施工人员施工技术的监理等几方面改进的应对措施，希望通过本文的分析，对提升水利工程监理工作效率以及水利工程质量给予一定的帮助，也希望能与同行人士共同探讨水利工程的发展。
作者：张克成 单位：深圳市深水水务咨询有限公司
1洁净设计的意义
为满足太阳能电池和大规模集成电路有关器件的质量要求，硅材料的质量好坏，直接影响到晶体结构的合格率和电学性能。因此，生产过程中对硅材料的纯度（洁净度）要求也越来越高。按照行业内对多晶硅等级的划分概念，金属杂质含量在ppba数量级。对于金属等杂质含量而言，电子级多晶硅纯度高于9N（99.9999999%，也就是9个“9”，下同）；太阳能级的纯度高于6N（6个“9”）；一般冶金级的纯度只有2N~3N（2~3个“9”）。因此，从这个角度来说，提高产品的纯度（洁净度）是提高产品质量、提高产品价值的重要途径和手段。
2还原制备多晶硅流程简述
作为当今世界生产多晶硅的主流技术，改良还原西门子法仍然占据着主要地位。常见工艺流程如下：经过提纯的三氯氢硅原料液体，按还原工段工艺条件要求连续混合加入蒸发器中。经过净化的氢气分两路：一路（主路氢）通过蒸发器与三氯氢硅气体混合，喷入还原炉中，在高温反应温度下，三氯氢硅中的硅还原出来，沉积在硅基载体上，炉内反应生成的气体经过尾气管道进入回收系统；另一路（侧路氢）在还原炉置换时使用。按照多晶硅还原炉的生产操作流程，还原炉设备采用钟罩型反应器阶段性生产。在反应过程中，还原炉处于带压状态，密闭生成高纯多晶硅棒；反应结束后，氢气置换，在置换阶段完成后，钟罩打开，取出产品硅棒。针对上述生产流程，可以将整个过程划分为内外两个系统：内部封闭系统和外部开放系统。
3内部封闭系统
因参与反应的工艺介质都需要非常高的纯度，而系统内各种监控仪表都需要经过特殊设计考虑才能避免对高纯介质带来污染。鉴于产品品质要求极高，下述所有的设计参考都要严格按照《洁净厂房设计规范》和《电子工业洁净厂房设计规范》中相应条款要求。
3.1仪表的相关材料选择
在工艺管道系统上安装的仪表，设计选用本体材质（与流体介质直接接触的部分）为低碳不锈钢316L（00Cr17Ni12Mo2Ti）。因316L化学稳定性好，渗透性小，吸附性差，可以防止材质中的金属析出及吸附或释放其他杂质，这样输送气体的质量能够满足生产工艺的需求。对于仪表与管道的连接密封件材质一般选用聚四氟乙烯PTFE。同样PTFE渗透性很小，吸附性弱，这样也能避免对输送介质造成污染。
3.2仪表结构型式选择
对于压力仪表，应选用法兰结构型式。一方面仪表制造完成后需进行脱水脱脂清洗处理，另一方面仪表安装、拆卸和检修维护非常方便。对于流量仪表，选用流量计本体流道应结构简单，无不易吹除的“盲区”等死角。因为在工艺系统正式投料之前，系统均需要进行带料循环。如果有死角，一是大大延迟循环去除污物的时间，二是造成对产品的污染，降低了产品质量。对于自动控制阀门来说：波纹管阀具有阀体严密性好的优点，既可以防止管道内介质外漏，又可以避免外部环境对介质的污染。球阀内部流道简单无死角，且易于脱脂处理等。基于上述特点，工艺介质管道系统上的自动控制阀门，应选用波纹管阀或球阀。
3.3仪表设备的安装处理方法
在多晶硅装置中，全部仪表在正式安装使用前，均需要进行脱水脱脂处理。在仪表的制造、运输和安装前，可能存在各种介质附着在仪表本体上，包括水分、氯离子、油脂、其他氧化物和灰尘等。水分会直接导致反应器中产生氯离子等，对反应器和管道等产生腐蚀。油脂、氧化物、灰尘和其他杂质则直接影响多晶硅反应速度和硅棒的产品质量。因此，对于仪表与介质接触的部分，需要进行纯水冲洗、脱脂处理、烘干干燥等多道工序后，再进行充氮包装等特殊洁净处理。
4外部开放系统
经过置换完成后的还原炉设备中，得到了高纯多晶硅硅棒产品，需要使用机械臂取出，并送到成品质检、破碎、包装等后序工段中。多晶硅产品暴露于空气环境中，为避免空气悬浮粒子对产品的污染，需要设立洁净厂房来应对上述问题。按照多晶硅装置工艺流程特点和产品质量的要求，依据《电子工业洁净厂房设计规范》还原厂房的空气洁净度等级为8级。图2表示了还原厂房中需要自动控制来满足高等级洁净度要求的空调系统设计。针对组合式空调机组的控制，一般无需和过程控制系统集中在一起，所以通常采用PLC来满足空调系统的控制、联锁以及启闭机等工作要求。根据多晶硅装置生产特点，该空调机组需要严格控制还原厂房内的洁净度、温度、湿度和差压等参数。
4.1洁净区洁净度控制
洁净度等级主要依靠空调机组的粗效、中效和高效过滤器来保证。随着生产时间的延续，过滤器上积尘量会逐渐增大，过滤效果会逐渐失效，因此，必须对过滤器进行监控。在过滤器前后设置差压表，根据过滤器的性能设定报警压差值，当过滤器前后压差超过设定值时将发出警报，提醒管理人员清洗或更换过滤器。
4.2洁净区温、湿度控制
温湿度的控制是由空调机组的表冷段、加热段、加湿段3个功能段来实现，每个功能段均设电动控制阀，用来调节冷、热媒的流量及加湿蒸汽用量。在还原厂房内设置温、湿度测点，将室内各区域综合的平均温度及平均湿度作为测量信号，分别通过PLC内的PID控制，使冷媒电动阀、热媒电动阀及加湿蒸汽电动阀相应动作，以实现洁净区的温湿度处于要求范围内。
4.3洁净区压差控制
为了保护产品免受污染，限制周围环境中未过滤的空气渗入洁净室，要求洁净区与室外压差应不小于10Pa。为此，利用微压测量仪表在还原厂房内建立静压测点，将室内静压值作为测量信号与室外大气压力进行比较，通过PID控制，改变排风阀叶片的开度，调节排风量的大小。如测得洁净区静压偏小时，电动执行机构将减小排风阀开度，使洁净区静压上升；反之亦然。
4.4精确控制方案选择
虽然针对空气净化系统，设计上选用了高精度的测量仪表、质量可靠性能安全的PLC控制系统，但是单一的自动控制方式并不能完全有效地在实际工况中平稳运行，因为外界气候对洁净系统的稳定工作有很大影响。随着气候四季变化，项目所在地的大气环境中温度、湿度波动较大，尤其是冬夏两季温度、还有雨季湿度都比较明显异于常规状态。在实际PLC组态中编制了多套控制方案，可以根据季节和气候条件，改变控制参数，进行分季控制和人工辅助控制，降低外界环境对洁净空调系统平稳运行的影响。
5结束语
近几年国内多晶硅行业刚经历一个淘汰落后产能，产业更新换代的过程。伴随着国家对多晶硅行业的产业升级要求，多晶硅产品等级从太阳能级向电子级迈进，多晶硅质量的提升是必然的趋势，而提升的手段必然涉及到洁净的需求。本文希望通过对项目实例中洁净要求下的自动化工程设计应用体会，为广大读者在类似工程设计过程中提供一定的借鉴。
作者：张公明 刘德斌 单位：东华工程科技股份有限公司 贵州东华工程股份有限公司
1水处理工程设计
工程位于内蒙古呼伦贝尔市工业园区附近，海拉尔河以北，莫勒格尔河东南的楔型地带，区内无河流，区外南有海拉尔河，距本区南部边界约15km，西北有莫勒格尔河，距本区约12km；工程所在地区蕴藏着较为丰富的地下水资源，第四系水埋藏浅，开采方便，可作为饮用水水源。根据水源情况可知，工程所在地地表水距离较远，当地冰封期较长，地表水无法作为稳定的水源；第四系水质较好，且本工程用水量较少，故开采第四系地下水作为供水水源。本工程水处理规模按照10t/h设计，日处理时间为20h。工程针对原水中超标的浑浊度、铁、锰离子、氨氮等进行处理，根据地下水常规处理工艺，结合本项目的实际情况，除铁、锰选用锰砂滤池接触氧化法，除氨氮选用沸石离子交换法，选用原水曝气、除铁、锰过滤、沸石吸附氨氮、消毒工艺流程。原水经深井泵提升进入调节池，在调节池内进行水质、水量调节、并对原水进行曝气氧化。调节池内原水由提升泵增压，进入除铁过滤器、除锰过滤器，先除铁后除锰，使其出水的铁锰含量符合生活饮用水卫生标准要求，过滤器在运行一段时间后，滤料上拦截了悬浮物、浊度、有机物等，需要通过反冲洗来恢复过滤能力，反冲洗用水采用过滤器系统出水，并通过反洗水泵来完成反洗过程，恢复其产水能力。经除铁、除锰过滤器处理后进入沸石吸附装置，沸石吸附装置内装填沸石，对NH4+离子交换。
2主要工艺设备简述
1）调节池。
调节池用来提供进水流量和保证系统平稳运行。调节池中设置曝气装置，曝气是地下水除铁、除锰工艺中的关键环节。其目的是使空气中的氧溶解于水中,还可散除水中部分二氧化碳,提高pH值,为水中低价铁、锰的氧化提供条件。调节池设有旁通，以备检修等状态下使用。调节池由混凝土制作。
2）除铁、除锰过滤器。
除铁、除锰过滤器在工艺中用来过滤及吸附原水中铁、锰离子，使过滤后水中含量达到用户要求。除铁、除锰过滤器设计流速为7～8m/h，过滤器采用活性生物膜接触氧化法，除铁不需要投加任何药剂，运行稳定可靠、对水质适用性强、处理效率高、经济效应显著等特点。过滤器经反洗后，由于表面滤膜被破坏，过滤效率明显降低，固反洗后宜采用低流速运行，以便滤膜的形成，同时提高过滤效率。过滤器反洗周期按设定累积产水量来确定，通过初始运行设置确保出水浊度小于1度，过滤器的反洗采用水擦洗法，水反洗强度为15L/m2•s，反冲洗历时一般为5~7min，滤料反洗膨胀率为30%~40%为宜。
3）沸石吸附装置。
沸石吸附装置采用重力式结构方式，经过除铁、除锰过滤器处理后流入沸石吸附装置。沸石吸附装置在工艺中用来吸附原水中氨氮离子，使过滤后水中含量达到用户要求。沸石吸附装置设计流速为4~10m/h，沸石脱氨氮工艺中，沸石不仅为生物硝化作用提供了附着表面，沸石表面会形成生物膜，沸石吸附的NH4+、微生物、由液相扩散进入以及微生物代谢产物等进行着复杂的反应和传递，生物沸石脱氨氮过程实质是沸石离子交换、化学吸附和生物硝化3个过程。沸石经过长时间使用会失效，此时需经过再生之后才能重新使用。再生工艺采用柱内再生，用浓度为5%NaCl溶液再生液，以氢氧化钠调节pH至11左右，控制流速为2m/h自上而下流过沸石柱，去除沸石表面及部分内部吸附NH4+，检测再生废液氨氮浓度变化，当出水氨氮浓度变化较为缓慢时，采用再生液浸泡一段时间，然后水洗。沸石再生液采用摩尔比2:1的NaCl与NaOH混合液。
4）消毒装置。
水的消毒方法很多，基本上可分为物理和化学2大类：物理方面的有加热至沸腾、紫外线消毒、超声波消毒等方法；化学方面的有氯化消毒、臭氧消毒、重金属离子消毒等方法。本工程消毒设备采用化学法二氧化氯发生器，二氧化氯发生器是目前国内消毒效果好，造价低廉的先进消毒设备。化学法二氧化氯发生器所产的以ClO2为主，混有Cl2、O2、H2O2等多种强氧化剂，具有广泛的氧化和杀菌能力，能杀灭水中各种芽孢病毒。将氯酸钠溶液与盐酸按一定比例通过原料投加系统输送到发生系统中，在特定温度条件下，反应生成二氧化氯和氯气的混合气体，经收集系统收集后，通过抽取系统直接进入消毒系统，投加比例可根据水质的不同，调整投加量。投加量必须保证出厂水中余量≥0.1mg/L，管网末梢水中余量≥0.02mg/L，二氧化氯与水的接触时间至少30min。二氧化氯发生器由原料罐、反应系统、温控系统、投加计量系统、控制系统、及氯气投加系统等组成。
3结语
呼伦贝尔铁路堵车系统生活饮用水处理，工程设计工艺完全是依据理论推断和实际调查分析后确定的。该工程已经投入运行，出水水质指标完全符合国家饮用水标准，达到预想的结果，比较合理的利用了水资源。
作者：盛守福 朱伟峰 单位：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司 中国联合工程公司
1工程地质
1.1挡水堰工程地质
早阳三七场供水工程取水建筑物为挡水堰，挡水堰位于澜沧江右岸支流冷水场河谷内。取水建筑物区第四系覆盖层分布较为广泛，沟床主要为Q4al+pl卵（碎）石，厚度约3m，沟谷两侧分布有崩坡积层，表部以含碎石粉质黏土为主。冲洪积卵（碎）石以中等透水性为主，初步分析渗透系数在10-2~10-3cm/s，具备修建挡水堰的地质条件，建议挡水墙基础置于风化基岩上，强风化花岗岩承载力标准值500~600kPa，弱风化花岗岩承载力标准值1500~2000kPa。冲洪积卵（碎）石层中含有块石和孤石，对产水量影响较大，由于沟床覆盖层相对较薄，且有大块石分布，建议采用坝式取水方案。
1.2输水管道沿线工程地质
引水管道沿线除岩质边坡局部存在危岩体，堆积物边坡分布有孤石、块石外，无较大的滑坡等不良地质现象分布，自然边坡总体稳定。线路沿线的冲沟切割深度不大，无明显的泥石流活动，泥石流对线路布置基本无影响，由于雨季小冲沟可能出现较大水流，引水管道在穿过冲沟时应深埋或进行护冲处理。引水管道地基稳定性较好，但桩号K3+940~K4+060m、桩号K4+620~K4+800m段山坡上存在施工弃渣（碎块石），地基稳定性较差。建议管线布置应尽可能避开弃渣，埋置于原始地面以下，对难于避开弃渣应进行适当的护坡处理。边坡分布有块石或危岩体坠落，可能损坏引水管道，引水管道埋置深度不应小于0.5m。对靠近管线的危岩体及不稳定块石施工时应予清除。
1.3泄压池、调节水池工程地质
引水管道沿线1~4#泄压池位于接近山梁山坡上，地形平缓，坡度5~25°，5~10#泄压池均位于山坡上，其中5~7#泄压池位置山坡坡度25~40°，8#泄压池位置山坡坡度约55°，9#泄压池位置山坡坡度约45°。各泄压池周围无滑坡、崩塌等不良物理地质现象分布，仅6#泄压池内侧边坡有施工弃渣堆积。地表主要岩土层为崩坡积含碎石粉质黏土，厚度1~2m不等，表层结构松散，中下部结构中密~密实。鉴于崩坡积含碎石粉质黏土层为中~强透水性，土体抗冲刷能力弱，泄压池、调节水池溢出水流对地基稳定影响较大，建议泄压池需做好防渗处理，并设置相应的排水系统。
1.4净水处理站工程地质
净水处理站在三七场完全小学西侧台地上，距离居民点约200m，地面高程1626.5m，地形较缓，坡度5~10°，主要岩土层为崩坡积含碎石粉质黏土，表层结构松散，中下部结构中密~密实，厚度大于3m，无滑坡、崩塌等不良物理地质现象分布。建议清除表层根植土，采用中下部中密~密实崩坡积层作为基础持力层，地基承载力标准值150~200kPa，地基稳定性较好。净水处理站应做好防渗和排水处理。
2供水工程设计
2.1设计内容
供水工程设计范围从冷水场河水源点至三七场居民点、完全小学西侧净水处理站清水池出水管。供水、净水系统流量按居民点最高日平均时确定，考虑当地工程地质的复杂情况、施工与设计有一定的偏差等因素，供水流量取5.00m3/h（折合1.39L/s）。供水系统由取水构筑物（挡水堰）1座、供水管道1条、泄压池10座、调节水池1座、净水处理站1座及管道附件等组成。
2.2设计原则
1)合理处理取水构筑物与供水管道之间的关系；2)根据地形、水源情况，当地的规划、水量、水质和水压的要求及已有的给水工程设施等条件，从全局出发，通过技术比较后确定供水方案；3)从全局出发考虑水资源的综合利用和水体的保护；4)供水系统设计应符合提高供水水质、提高供水安全可靠性、降低能耗、降低漏失水量和降低药耗的原则;5)供水系统设计应充分考虑后期易操作性、可兼容性以及具备拓展空间。
2.3挡水堰设计
挡水堰设置需要抬高溪水水位，使堰前形成一定容积的水体，作为取水池，从而使供水工程顺利取用清澈溪水，完成向居民点供水的任务。挡水堰设计结合水源地形条件，挡水堰尺寸长度为14m，最大高度为3.5m，采用浆砌块石结构。本水源为早阳三七场居民点及完小的饮用水源，建议严加防护，防止群体性水污染事件发生，具体措施：1)在进入本水源外设置钢丝网篱笆，禁止非管理人员及牲畜进入；2)定期对水源巡视，每个季度取水样送县疾病预防控制中心检测，有异常情况及时采取应对措施；3)在水源点周围半径100m范围内，严禁可能污染水源的任何活动，并设置明显的范围标志和严禁事项告示牌。
2.4泄压池设计
输水管道全长约10km，高差达1516m，通过设置泄压池，把输水管线进行分段，能大幅度降低管线内部的静水压力，有效降低管道系统的水锤影响，保证输水系统运行安全可靠、布置经济合理。泄压池前设阀门井，以利泄压池检修。泄压池设置原则：（1）泄压池上游来水量、下游输水量基本平衡，且泄压池下游输水量不小于上游来水量；（2）当管线起点阀门开启时，各泄压井的水位不至于长时间溢出池外，由此计算泄压池的高度；（3）泄压池布置高程应高于其后起伏管线的最高点，且应低于其前管线的最低点。
2.5调节水池设计
因供水管线中设置泄压池以及沿程地形影响，管线末端出水一般为非均匀流，为保证净水处理站进水稳定，在水处理站上游合适位置设置调节水池一座，以保持稳定的流量。为了充分利用管道已有的水压进行压力过滤，节约能耗，调节水池与净水处理站的高差要求约35m。据此，调节水池设在桩号K8+236.323处（原始地面高程为1660.00m），距离水处理站管线长度约1460m，高差为33.5m，采用DN65mm镀锌钢管，输水能力不小于100m3/d时，管道末端剩余水头为25m，此时可满足流量要求，亦满足净水水处理站水压要求。调节水池主要作用是用来平稳水处理站进水水量和暂时储存供水管线来水，有效容积按最高日用水量的10%确定，选用公称容积为50m3调节水池。调节水池长6.3m，宽3.0m，高3.5m。
2.6净水处理站设计
2.6.1总平面布置
1）布置原则。（1）按照功能，分区集中。将工作上有直接联系的辅助设施，尽量靠近，便于管理。（2）注意构筑物扩建时的衔接。（3）因地制宜，节约用地。尽量注意构筑物或辅助构筑物采用组合或合并的方式，适当增大建筑体型，增加绿地、节约造价，使净水站立体丰满。（4）合理布置构筑物，便于构筑物间的管道连接，减少水损。2）站区布置。净水处理站场平尺寸为：30m×13m，站区、设备按设计规模100m3/d进行布置、安装，滤罐场地平台承压5t/m2。
2.6.2高程布置
1）布置原则。（1）流程力求简短，避免迂回重复，使净水过程中的水头损失最小。构筑物紧凑布置，便于操作管理。（2）尽量适应地形，因地制宜考虑流程，力求减少土石方量。地形自然坡度较小，构筑物应尽量做成1个平台，以便于设备运输、运行。（3）近远期结合，统筹兼顾，既要有近期的完整性，又要有分期的协调性。2）流程布置。根据布置原则，按照水流的顺序，布置压力滤罐、设备间、清水池等建筑物。
2.6.3站区高程设计
站区现状地面标高为1626.1～1727.7m。站区高程可以满足居民点的水压要求，净水处理站的场平标高定为1626.65m。采用网格法进行站区的土方平衡计算，使整个站区土方开挖量略大于回填量，需外运部分石方，用作居民点场地平整材料。1）工艺设计根据水源水样化验报告，原水浊度较低（洪水季节浊度超标），仅细菌超标，故采用“过滤－消毒”工艺。充分利用水源点到净水站的高差，合理设置构筑物，采用压力过滤方 式，根据滤罐进出水压力的变化设定反冲洗频率。设置超越管，在低浊度（小于1NTU）季节，对原水进行直接消毒并供至用户。3.7输水管道设计输水管道全长约10km，桩号K0+000.000～K9+693.536，水源至生活蓄水池之间高程差为1516m，沿线布置10座泄压池和1座调节水池，把管道分成12区段，每段水压按不大于1.6MPa控制；管材采用镀锌钢管，各段镀锌钢管及管道附件承压能力不小于2MPa，满足供水工程承受管道内水压力的要求。
3结语
大中型水电站库区集镇和居民点的供水工程规模虽不大,但因其服务对象主要为水库移民,具有与“农村安全饮用工程”不同的特点,其建设成败直接关系到库区移民的切身利益,影响到水电站建设能否顺利进行。库区集镇和居民点供水工程设计时需考虑移民安置需要,工程投资需纳入水电站建设征地移民安置补偿费用中进行分析,并需符合国家大中型水电站移民安置管理条例的规定。
作者：朱耿军 单位：华东勘测设计研究院有限公司
一、石油工程设计教学现状计
目前，石油工程设计课程教学中主要包括：油藏工程设计、钻井工程设计、采油工程设计和储层改造工程设计等四个专题。石油工程设计是大学生在石油工程领域的第一次“实战”演习。其中，油藏工程设计中包括：井网布置和注采井组动态分析。钻井工程设计包括：井身结构设计、钻井液设计、钻柱设计、钻井参数设计、固井设计、井控设计和钻机选择等。采油工程包括：有杆泵采油系统工程设计、连续气举设计和电潜泵采油系统设计等。储层改造工程设计包括：水力压裂和酸化设计。根据教学计划安排，石油工程设计通常用4周～6周时间，时间比较紧凑。一般要求学生在这个时段内分别进行油藏工程设计、钻井工程设计、采油工程设计和储层改造工程设计等。这四个专题的设计内容根据不同油田的生产数据、钻井数据、地质资料等进行，也即只做以一口井或一个井组为对象的单项工程设计。四个设计之间，没有共同的设计基础数据，相互之间没有必然的联系，每个设计具有相对的独立性。
二、单项工程设计教学的优点
1.成熟的教学内容降低指导难度
在石油工程设计中，各个单项设计的内容几乎没有太多的更新。以钻井工程设计部分为例，在钻井工程设计阶段，通常选用某油田的真实《钻井设计》作为主要参考资料。由于钻井工程设计内容较多，在设计的过程中，将学生分组，每小组3人，分别进行水力参数设计、固井参数设计、钻柱及下部钻具组合设计等，再将三部分内容合在一起，构成完整的钻井工程设计。在进行各部分设计的过程中，学生根据教材或专业书籍、工具手册上给出的计算方法进行计算。这个过程就是先有结果，之后要求学生根据现有专业知识进行结果复核。一般情况下，指导教师对每口井的钻井设计计算结果出现的各种问题较为了解，教学指导过程难度较小。
2.较短学时内保证各单项设计的完整性
由于石油工程设计的内容较多，而教学学时较短，为了保证学生能够得到各个单项设计过程的训练，同时也为了保证每个单项设计的相对完整性，对每个部分的设计内容都进行了适当的简化，便于学生抓住重点，训练解决问题的能力，以利于较短时间内教学工作的顺利开展。
3.模块化教学内容提高了学生的设计效率
石油工程设计在分成四个单项进行教学时，每个部分的教学内容都比较集中，都有相对独立性。指导教师根据设计内容详细讲解，使学生能够明确主要的设计思路和设计方法，并进行初步模仿和试做。学生在进行各部分设计时，根据事先拟定的已知数据和资料，采用教材上给出的设计方法进行计算，针对具体设计内容快速完成该部分的设计，提高了学生完成各分项工程设计的效率。
三、单项工程设计教学的不足
1.单项工程设计内容更新速度慢
石油工程设计各个单项设计内容的前提条件和已知条件更新速度较慢。如，钻井工程设计部分参考的原始设计还有20年前的，这与当前的钻井技术发展速度不匹配。很多陈旧的设计方法和理念还没有得到及时的改进，很多新的技术方法没有充分考虑和融入，甚至有些设备工具早已淘汰，但却在目前的设计中出现。这对实践类教学是不利的。
2.各单项工程设计之间联系不够紧密
学生在进行工程设计时，各个专题的训练几乎是孤立的，没有共同的数据基础，相互之间缺少必要的联系。一名合格的石油工程师必须具有全局意识，因此，只有将各个专题通盘考虑，设计出的内容才能真正服务于实际生产，才能与目前提倡的“卓越工程”素质培养相符。目前，从各单项各自的训练内容上看，确实能够使学生在各单项上得到好的锻炼。但是在进行各单项设计时，学生却不能从油田开发过程的全局出发。学生在设计过程中很少加入个人观点，也会相应的缺少全局意识和观念。因此，在工程设计训练中，应增强工程设计综合训练力度，使学生通过查阅文献或资料，理顺各个专题设计中的前后逻辑关系和衔接次序，优化以培养具有“综合业务素质”工程师为特色的教学内容。近几年，学校参加全国石油工程设计竞赛的作品数量较少，设计质量不高。究其原因，不是学生不优秀，而是缺乏必要的指导。学生不知如何从全局考虑，做一个上、中、下游一体化的完整的石油工程设计。这也说明以往孤立式、分专题开展石油工程设计教学存在不足。
3.学生缺少获取和加工原始数据方法的训练
石油工程设计各个专项设计内容的已知参数和设计要求基本上都已给出，缺少训练学生如何获取和加工原始数据的思路和方法。经常出现学生采用教材的计算方法计算出来的结果与已知数据相差很大，使学生产生困惑和不解。这其中一个重要原因是，学生对现场的实际地质情况和工程施工情况缺少了解。如果能够训练学生从某一油田开发初期的原始资料开始进行编辑整理，并作为学生将要进行石油工程设计的原始参考资料，依次进行油藏工程、钻井工程、采油工程和储层改造工程等四个专题模块的设计，学生既学会了解决问题的方法，又学会了发现问题、分析问题的方法，从而培养学生综合考虑问题，从全局出发进行石油工程设计。
4.学生团队协作能力未能得到充分训练
在进行石油工程设计时，为了让每名学生在短时间内完成全部的工作，只能降低设计难度，减少发现问题和分析问题的环节，更多地强调解决问题的最后一个环节。而发现和分析问题的环节往往是更难的，是更需要训练的，同时也需要更多的时间和更多的人在一起进行分析和讨论。因此，在进行石油工程设计实践教学的训练过程中，其组织形式也应模仿现场工程师的工作方式——团队协作。这样做，可以使学生体验到石油工程设计的真实性，还可以使学生在团队协作的工作方式中学会与他人相处，体验在团队协作中自己应承担的责任和义务，增强学生的责任感和大局观念。学生毕业工作后，能感受到在学校所进行的石油工程设计具有很强的实用性。
四、单项工程设计教学的改革方案
1.强化小组讨论机制
在石油工程设计教学过程中，要求学生以团队协作方式进行四个专题的综合训练。在四个专题设计之初，要求小组成员必须针对各自的专题设计要求提出问题，小组内部进行讨论和研究，撰写公共部分内容，形成小组讨论机制。这样做的目的就是要求小组内各成员能够相互配合，团结协作。虽然小组内各成员主要负责其中一个专题的设计工作，但是每名成员必须根据自己对基础数据的理解和四个专题的共同需求，提炼出共同使用的公共数据资料，从而训练学生的工程意识和全局意识。
2.延长教学时间
单项工程设计实践教学环节与学生毕业后从事的工作内容息息相关。在大四阶段，强化和细化这些实践性较强的教学内容越来越有必要。因此，适当延长单项工程设计的教学时间也是非常必要的。目前，本校以往安排在大四阶段的专业课程多数都提前到大三阶段，目的是给考研的学生腾出更多的时间来专心备考。这样一来，大四阶段的教学时间较为充裕，使延长单项工程设计的教学时间成为可能。
3.工程设计代替毕业设计
石油工程设计教学能够使学生全面掌握石油工程设计的原理、方法、步骤和过程，提高石油工程专业学生的工程意识和工程实践能力，培养符合市场需求的具有“卓越工程师”素质的专业技术人才。目前，大学生在大四阶段基本上都要进行毕业设计或毕业论文的训练，而这项训练专题性强，涉及知识范围较窄，一般情况下很难保证学生能将自己之前所学的知识全面系统地利用起来。近年来，大学生在做毕业设计或毕业论文的过程中表现出的效率不高、质量下降的情况越来突出。因此，可以尝试将石油工程单项工程设计和毕业设计合并，甚至以工程设计代替毕业设计，让学生有充足的时间完成完整的和系统的石油工程设计训练过程，其教学效果会更好。
作者：朱忠喜 张迎进 夏宏南 单位：长江大学
1工程概况
1.1水文气象
江门市合山水电站位于广东省开平市蚬岗镇潭江干流上游合山河段，距开平市区25km，距恩平市恩城镇41km，水电站总集雨面积1383.8km2，干流河长77.33km。潭江是珠三角水系的一级支流，位于东经111°56′21′′~113°03′14′′，北纬22°0′0′′~22°45′56′′，流域面积6026km2，主河道长248km，上游多高山峻岭，植被良好，雨量充沛，水资源丰富。本流域地处北回归线以南，属亚热带季风性气候，夏季以东南季候风为主，冬季以东北季候风为主；气候温和，日照时间长，终年无雪，无霜期长。据统计，多年平均气温22℃，极端最高气温39.2℃，极端最低气温-0.7℃，多年平均相对湿度80%左右。
1.2工程地质
本区大地构造属华南褶皱系（Ⅰ级），粤北、粤东北～粤中拗陷带（Ⅱ级），粤中拗陷（Ⅲ级）的增城～台山隆断束（Ⅳ级）的西南部。区内地质构造较复杂，北西向、北东向、近东西向、近南北向断裂及褶皱构造均发育，它们构成了本区的构造格局，并控制了第四系沉积层的分布和厚度，尤以北东向恩（平）-从（化）断裂规模最大，距场区最近，影响最大。站址区第四系覆盖层厚度普遍小于3m，土类型以中粗砂、砾砂、填土和残积土为主，多属中软土。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），闸址区地震动反应谱特征周期调整为0.45s。
2工程施工与设计
2.1水闸除险加固工程主要项目
更换水闸和船闸工作闸门、重建水闸工作桥、新建水闸船闸启闭室、闸室加固、重建上游铺盖和下游消能防冲设施、加固西闸交通桥、更换水闸船闸机电设备、新建及加固水闸护岸、改建防汛公路、新建管理房、新建自动化监控系统。
2.2导流建筑物设计
2.2.1围堰设计
施工导流上下游横向围堰均采用土围堰。闸下施工期最高水位为3.04m，根据施工期过闸流量、闸下水位，分别计算利用西闸和东闸导流时的闸上施工期水位，经计算，一期上游围堰施工洪水位为3.38m，二期上游围堰施工洪水位为4.05m。导流围堰堰顶宽度均为4m，一期上游围堰堰顶高程为4.10m，二期上游围堰堰顶高程为4.80m，下游围堰堰顶高程均为3.80m，边坡1:2.5，围堰迎水坡采用复合土工膜防渗，0.5m厚砂袋护坡，砂袋高出堰顶0.5m，做为防浪墙，堰基表面有冲刷出来的砂层时需将其挖除，然后堰身填粉质粘土。一期上游围堰在围堰上游堰基做截水槽并铺设防渗土工膜一层，截水槽底宽2m，深2.50m，边坡1:2.5。二期上游围堰右岸42m范围采用高喷灌浆防渗墙做堰基防渗，灌浆孔底部进入强风化粉砂岩约1m即孔底高程为-5.40～-4.40m，顶部伸入堰体内约1.5m，灌浆孔沿堰体中心线布置一排，孔距1.5m，灌浆材料为纯水泥浆，灌浆采用双管旋喷桩。
2.2.2围堰复核计算
根据《水利水电工程施工组织设计规范》，堰顶高程＝静水位+波浪爬高+安全超高，本工程采用土石围堰，围堰级别为4级，安全超高为0.5m。围堰边坡抗滑稳定系数不小于1.05。波浪爬高根据《碾压式土石坝设计规范》相关公式计算，围堰抗滑稳定计算采用瑞典圆弧法。
3现场施工过程中遇到的问题及解决方案
3.1工程预算问题
工程预算中缺少围堰土方材料费，需另行考虑土方购置问题。解决方案：由于工程施工现场附近有三个土料场，分别是13公里的金鸡，7公里的蚬冈，0.5公里的合山，因此，取合山江心岛原山头作为土料场，开挖山头取土填筑围堰。方案实施效果：不用增加土方材料费就能提供足够土料填筑围堰，既节省了预算的开支，又有足量的土料进行填筑围堰。
3.2工程交通问题
本工程对外交通方便，东、西泄洪闸均有交通桥与县级公路连接，西闸交通桥现已成危桥，禁止重车通行，故工程对外交通重车均从东闸交通桥通过，但由于东闸交通桥限宽、限重因素，原两交通桥无法通行工程车辆。解决方案：经过对车辆载重、桥身的限重以及围堰设计的综合考虑，决定将围堰原设计顶宽4米增加到6米，用于临时交通通道。方案实施效果：工程车辆行驶围堰临时交通通道，保证原两交通桥安全。因此，在预算方面就应该相应增加。
3.3工程渗水问题
围堰填筑完成后，渗水情况严重，使用9台合共51.5kw水泵抽水也未能抽干基坑积水，致使基坑内的水下工程无法施工。解决方案：经过对围堰填筑设计以及渗水情况的综合分析，决定以增加上游围堰钢板桩的方式来解决渗水问题。方案实施效果：能较好地防止渗漏，基坑内水位能满足水下工程施工要求。因此，在预算方面就应该相应增加。
4结束语
综上所述，合山水闸除险加固围堰工程虽是除险加固工程中一项临时工程，但其是工程施工的前提、安全的保证，是整个工程的重要关键部份。围堰从设计、施工到完工，整个过程都要求我们参建各方结合实际，用自己的专业知识和经验相互合作，解决工程上遇到的各种问题，力争把围堰工程按时、按质完成，确保整个合山水闸除险加固工程安全进行。
作者：陈伯渠 单位：江门市合山水利工程管理处
一、建筑工程设计中存在的问题
在前期调研中的不认真导致设计存在问题。有些建筑工程没有专业的建筑设计人员或者是建筑设计人员为了贪图简单，就套用类似的前人的设计图纸，外观上看起来差不多，只是对别人的图纸加以修改就能够成为新的设计，但是却建筑工程的选址是不同的，地址状况和周边情况都有区别，并不能直接的简单套用。没有进行实际考察而想当然地就做出建筑设计，是不科学的，也难以保障设计的可行性。施工前的设计人员如果不能够清晰地了解施工地的状况和需要注意的问题，极易导致施工过程中出现安全隐患，即便是工程建好交工没有出现问题，也难保以后楼体会不会出现质量问题。建筑工程设计中建筑自身的安全设计问题。建筑工程设计需要考虑到建筑工程本身在防水、防火、防震方面的要求，要注意建筑的整体水管、燃气管道的设置，以及建筑内部消防栓的摆放、建筑需要达到几级防震等。然而，很多建筑设计并没有认真考虑这些方面，有些设计注重了外在结构却没有重视内在的安全设计，建筑在交工使用中将存在一定的安全隐患。建筑设计功能设置问题。建筑设计要考虑这项建筑工程是做什么用途，不同用途的建筑工程在外在结构和内部结构分割上有着不同的要求。在建筑外部设计中，有的建筑设计师只考虑到了外部的美观和新奇，在外部设计的科学性和可靠性方面并没有实际的计算，让设计变成一个空架子，在建筑实施建设的过程中造成困难。在内部设计中，经常出现为了某些效果而不分场合地设置错层结构，或者是采用不当设计降低了建筑物的使用效率。建筑功能设计是建筑工程的建设目的，也是建筑投入使用后最重要的一方面，设计师对这一方面把握不好则会造成建筑投入使用后难以得到满意的使用效率的情形。建筑结构设计不合理。建筑设计结构是体现设计者专业能力的重要一点，如果设计者不能按照建筑工程的规划要求来设计出相应的建筑结构，整体建筑工程将难以实现。部分建筑设计师养成了抄袭他人建筑设计图纸的习惯，或者是采用固定的设计套路，这种缺乏创新性的行为很难精准适应建筑工程的要求，也难以因地制宜地展开工作。建筑结构的设计与后期建筑施工有密切联系，却是设计者容易忽略的一方面。
二、产生问题的原因
1、建筑工程开发和管理部门的不重视。
当前很多建筑工程的开发商为了获得更多的利益，在建筑工程的各个阶段，压缩投入，使得建筑设计部门不得不采用更为简便的方式来进行设计，这就导致了大量抄袭问题的出现，主要原因还在于，新的调研和设计需要投入更多的资金和人力。
2、建筑设计阶段的缺乏一定的监督审核。
在建筑工程施工和验收阶段，通常有比较严格的标准，但在设计阶段，却缺乏一定的检验标准和监督审核机制，这给建筑设计工作的不正规提供了滋生土壤。
3、建筑设计师队伍整体素质较低，缺乏优秀的建筑设计人员。
学习建筑设计需要经过专业的理论学习和实践积累，当前，很多建筑单位的建筑设计人员在业务上不够精细和熟练，算不上建筑设计师。而建筑单位为了出效率，也不会对一般的建筑设计做严格要求，这样就容易出现建筑设计人员从思想上松懈，不重视建筑设计的任务。
三、解决建筑工程设计问题的措施
1、在建筑进入设计阶段前先进行实地考察，根据相应的结果再对设计做出要求，避免在设计中出现不符合当地情况的现象。
在预先考察中，要着重对开发地的地质水文情况进行考察，确保建筑施工的安全性，在设计中要充分考虑到设计的可靠性和科学性。在施工前，设计人员需要明确建筑的设计功用和是否有一定的地标作用，以及建筑所考虑采用的结构，从整体上来把握设计要求和设计风格。依照完善的建筑设计，建筑施工可以很顺利地完成并交工。
2、提升设计人员的综合素质和专业素质，加强设计人员的责任心。
设计人员的综合素质和其负责任程度是成正比的，较高素质的设计人员会按照建筑工程要求来做出相应的建筑设计，而缺乏责任心的设计人员则会利用他人的图纸来套用成为自己的，但实际上并不能贴合实际现状。这个现象和建筑人员的专业素质水平不一也有关系，因而，从跟本上提升我国建筑设计人员的专业素质也是建筑业发展的重要保障。
3、特别注意建筑设计的安全性，重视建筑设计中各种燃气管道、暖气管道、电路、防火设备、防火通到、防水、防震设施的建设和设置。
建筑的安全性关系到将来在建筑中生活工作的人的生命安全，因为建筑设计不当、偷工减料而出现的建筑安全事件时有发生，这就给建筑设计人员敲响了警钟，时刻将建筑设计的安全性考虑放在心上。
4、建立一只综合素质高，专业素质强，设计理念新的，业务功底深厚的专业设计人才梯队。
建筑结构设计理念更新，说到底取决于人才的储备，建筑设计人员不仅要学好理论知识，还要能将理论知识运用到实践中，在大量的实际工作中不断总结工作方法和经验，设计出符合建筑安全和功能要求的作品，并以创新意识为导向，设计出符合社会发展要求的绿色环保、舒适安全、经济合理的作品。
作者：王梓丞 单位：东北林业大学土木工程学院
1园林工程设计目前存在的问题
1.1设计过程中质量控制不够严密
园林工程设计是园林施工和建造的前提和基础，对于提高园林工程的水平和丰富园林艺术内涵有重要的作用。园林工程设计需要遵循的原则和注意的问题有很多，作为工程设计的关键环节，质量控制问题成为重中之重。现阶段园林施工设计的过程中，设计师往往凭经验或者是初步数据资料进行设计方案的制定和选择，没有进行严密的测算和实验，造成了设计方案的质量存在很多问题和不足之处。严格控制园林工程的设计质量，在制定施工方案和施工的步骤时加强质量控制是整个工程设计的重要环节，不仅能够保证园林工程设计方案的质量，还能在提高园林的艺术内涵和艺术价值方面起到重要的作用。在工程设计的过程中，应该充分考虑土壤和植物等方面的因素，很多园林在进行施工设计时没有考虑到这些问题，造成了早建成之后植物生长和土壤发育出现问题，这些都直接或者间接地影响了园林工程整体的施工质量，对于园林的整体外观和艺术内涵产生了负面的影响，使得整个园林设计最终归于失败。
1.2设计队伍不够健全
园林建设不同于其他的工程建设，在设计和施工的过程中需要赋予很多的文化和艺术内涵。但是目前我国工程设计的施工队伍比较单一，园林建设的施工队伍与其他的施工队伍混为一体，这对园林艺术的形成和建设产生了很大的阻碍。工程建设需要的是土建方面的人才，但是现在的土建专业人才对于美学和艺术不是很了解，对于园林艺术的设计和建造有很多不懂得地方，从而影响了园林工程施工的系统性和整体性。目前园林设计行业的从业人员专业素质不是很高，设计水平也参差不齐，再加上很多城市对于园林设计方面投入的资金不足，建设力度不强，造成了园林设计整体水平较低的现象。
1.3设计方案评审视角存在局限
一般来说园林设计和建设都是政府投资进行的，评审也是由政府来完成。因此评审专家或多或少会被行政力量干预，不能公平公正的进行评审。行政领导对于园林设计和建设方面了解的并不多，无法理解园林艺术的内涵和艺术价值，很容易在设计方案的评审和确定通过的方面做出错误决定，从而影响园林设计施工，耽误施工进程以及艺术价值的缺失。
2园林工程设计遵循的原则
园林设计和施工不是简单的美化环境和营造氛围，而是一个整体的、系统性的工程，各个方面和环节都要紧密结合起来，才能创造出具有艺术价值和美感的园林艺术。园林施工之前的设计首先要遵循的是整体性原则，从设计的整体出发，综合周围环境、人文、地理等各个方面的要素，做到人与自然充分结合，达到和谐统一。根据局部环境和在总体布置中的需求，应用不同的种植形式，如一般在广场、大门、主干道、大型建筑附近应多应用规则式种植。而在草坪、自然山水及不对称的小型建筑物附近则应用自然式种植。不同位置种植不同的植物形态，就能创造出协调、多彩的园林景观。
2.1整体性原则
整体性原则注重的是园林设计整体的系统性和协调性，要根据周围的自然和人文环境进行设计。比如园林设计中必不可少的就是水，水绕园林山石，在设计的过程中水的位置就必须要与整体相统一和协调。再比如园林中植物的种植和布局问题，部分地区应采用对称的布局，来增加整体的严谨工整的感觉，园林内部的植物位置则可以相对随意一些，可以增加随性的感觉和氛围，给整体的设计增添一丝灵性。
2.2协调性原则
协调性原则主要是指园林设计中花草、山石、池水等各种要素之间相协调，各个要素之间都有相应的布局位置和规则，不仅要考虑到外形上的美观还要充分考虑园林布局的风水问题。增强各个要素之间的协调性，不仅有利于园林设计方案的顺利通过和实施，还可以促进提高园林艺术内涵和价值，创造出独具特色的园林艺术。
2.3环保性原则
园林工程设计是施工的前提和基础，只有设计独特新颖、符合人文主义内涵，才能创造出独具特色的园林建筑。在设计和施工的同时不仅要考虑建筑之间的整体性与协调性，还要注意环保问题。园林的设计和建造具有净化空气、美化环境的作用，因此在设计时要充分考虑施工过程中对于环境的影响，以保护环境为前提和基础进行方案的选择。
3如何提高园林工程设计质量
园林工程的质量和艺术内涵很大部分取决于设计方案的质量，在设计的过程中应该严格控制设计方案的质量，为园林的建造打下坚实的基础。针对现阶段我国园林设计存在的种种问题，采取切实可行的措施提高园林工程设计的质量，增强园林艺术内涵和价值成为园林施工和建造的重要环节。不仅能够降低园林建造的失败率，增强艺术内涵，还能促进我国园艺事业的发展。
3.1提高设计人员专业素质，健全设计队伍
目前我国园林工程设计中最主要的问题就是设计人员专业素质较低，设计队伍不健全，这已经成为阻碍我国园林设计和建造的最大障碍。因此，要想提高我国园林工程设计的质量首先就要提高设计人员的专业素质，健全设计队伍，加强园林专业人员的专业知识和素质的培养，在进行知识培训的同时加强实践训练，使其实践经验不断丰富，从而为我国园林工程设计做出贡献。
3.2严格控制工程设计的质量
园林工程设计的过程中各个环节必须密切配合才能得出最合适的设计方案，因此在设计过程中要严格控制设计质量，各个要素和测量数据必须保证精确，这样才能使设计方案保证准确无误。在进行设计的过程中设计师应该充分考虑影响施工的各个因素，将其计算在内才能不影响设计方案的准确性。比如在进行园林假山石的设计和位置确定时，应该考虑其占地面积和是否与周围环境相协调等各个方面的因素，争取做到园林艺术整体的协调，使其相互辉映、相得益彰。
3.3增加园林设计的文化内涵
园林工程设计需要注重的除了设计方案的准确性，还有设计内容的艺术价值和文化内涵，园林建筑是一种供人观赏的艺术，增加其艺术内涵是提高园林工程设计质量的重要手段。因此增加园林设计的文化内涵也成为了现阶段园林设计方案的重要因素，提高其艺术价值和文化内涵也成为了园林设计中关键问题，对于提升园林艺术的整体水平有重要的作用。
4结束语
随之科学技术的发展和社会的进步，我国园林工程设计也在不断的进步。虽然在设计方案的制定过程中还存在一定的问题，但是采取切实可行的措施，提高设计方案的质量和准确性，园林工程设计方案的质量一定会越来越高，我国园林艺术的观赏价值和文化内涵也会越来越丰富。
作者：马永军 单位：牡丹江市园林管理处
1给水管道的科学设计
1．1标高的设计
是指对节点地面的标高及管线的标高进行定义，本软件里有很多方式对节点地面标高进行确定，也可以从字义上来看。路标高的计算算是比较严格的标高方式了，它是按照道路中心的地面标高和到管线位置的高度差或者是横坡等等的参数来定义标高的方式。
1．2管道的平面标注
是指根据编辑的标注命令实现对管道的管径、管高及井编号等等的参数进行图面标注。例如想要查节点编号就选择标井编号，再根据提示选择想要标注的内容，最后选择确认，程序就会自动完成对井编号的平面标注。
1．3绘制纵断面图
是指在菜单中设置管道纵断面图表头的内容，在设置项里边设管径的表示方法等等标注方式的设置。按照管道的设计要求，选取绘制断面种类等等，完成断面图的绘制。
1．4管道的节点详图
是指在菜单里，选择的绘制节点图，严格规范的制作。
2给水管道的工程设计
2．1管道工程的设计程序
在工程设计开始之前，先要收集整理相关工程资料。按照施工地点，对此地点的地质、水文、气候、地理等等的资料以及以后的发展做深入的了解，确定给水地点，并且还要按照我国相关规定和有关设备技术的规定对用水量进行计算，还要算出管径的大小。与此同时还要了解好各个用水户间的关系，看他们用的水质是不是一样，是不是从同一个下水道排水，是不是还有再利用的可能性等等。假如说这个工程是针对改造旧管道而设计的，那么在进行新管道制定前，应该结合旧管道图和当地水司竣工图，到当地现场勘查旧管道和分支管道位置，并做记录，当做以后的参考。
2．2输水管布置原则
(1)保障供水时的安全，新铺管线最好是按照原有的道路或者是已规划好的道路铺设，管线尽可能的短。(2)尽量不要让管线从河谷或者是铁路中穿越。(3)选线路的时候，要尽量利用当地地形，首先考虑到重力流或者是部分重力流来进行输水。(4)输水管线根数也是很重要的，要根据输水量的大小等多方面因素来考虑。(5)新管线一般不占旧管线的位置，两管线间一般得有间距，而且还要预留管件。这样的设计可以使在铺新管线时，旧管线仍可使用，保证正常供水，直到新管线竣工后，再将旧管线彻底拆除。
2．3确定管径
确定管径的时候应该考虑远近期的结合，还要考虑到经济性及可靠性。管径的确定还涉及到供水量级经济流速的确定。根据以下各种用水来确定供水量的设计:(1)结合生活中的用水:包含居民用水和公共用水。综合各种用水定额和用水最多日时的变化系数进行分析确定。(2)各工业用水以及工人的生活用水:生产工艺的要求确定生产用水量;车间性质确定着工人生活用水量。(3)消防用水:消防时的用水量，水的压力和延续时间的长短都由相关规定来确定。(4)绿地和浇洒道路用水:由绿化、季节、土壤和路面等等条件来确定。
2．4选择管材
管材要有足够的刚度，能承受内外荷载，有好的机械性能，能够保证连续受压供水压力而且不对传输中的水质造成影响，与此同时还具备高的水密性，保证不能渗出;管材应具备良好的水利条件，内部管壁要光滑、不结水垢，水流要通畅;管材价格不能太高，使用寿命长，尽可能的减少成本，并且有较高的性能，便于安装及维护保养并且要方便运输。管材接口趋向于柔软性发展，以前的刚性接口，受压后很容易断裂。
3管道施工准备工作
3．1选用原材料
水泥和木材，本工程重点选好的建筑材料便是钢材水泥，与其合作的建材公司要能够按时的提供材料，自己的施工地也应该有备用材料，以备不时之需;现场制作砼块。供应部门要做好根据材料的性质安排运输、保存及防护工作，保证产品完好无缺，并且保管好产品资料，对于已经入库的，保管人员要按时检查，以确保产品质量，对于变质的产品及时处理，以防进入到工程中。施工部门及早做领用计划，上报技术部核实之后，再由总工审核，供应部门方可发放。
3．2砂浆和砼的试验
为了确定材料的物理指标，确定最好的施工参数和工艺，在施工前要进行现场试验。按照试验的记录，做出试验报告，上报给工程师审查，根据审批意见实施。根据砂浆和砼的配合比试验，加上工程师准许的材料，再按照相关规定，在工作室中做砼的抗压强度以及砂和水最佳比例等等的一些列的试验，从诸多试验中选出最佳的配合比，制作成实验报告，上报工程师审批，以此作为砂浆和砼的制作依据。
3．3测量放线和基线复核
按照供给的测量控制点和精度的要求，在施工之前要再次审核资料以及各项数据的准确性。管线施工重点主要是起点、转折点和终点，中线定位是由主点的位置测量到地面上，并且得用本桩标定。
4施工管理措施
4．1保证工程工期的措施
由经理创建项目部，并且在各班组中配备相关技术人员;按照施工人员和相关设备计划，制定出合理的施工工序及作业时间，还要考虑到季节天气情况的影响;各个工序应该在规定时间里完成，若有特殊原因，在下一道工序中要补上，以确保总工期的完成时间;每道工序之前要做好准备，按照流水式作业快速完成。
4．2保证质量的措施
要做到专人专职，确定责任人，划分职责，做到定点检查，尤其是工程关键部分更要严格把关，质检人员要去现场勘查，以确保工程质量;不合格的要及时提出，直到达标方可进入下道工序;对持证上岗要严格要求，对关键工种及工序安装做好标记，并且做好施工现场记录;做好完工记录。
4．3保证安全的措施
施工安全管理的首要责任人便是项目经理，安排专人负责项目安全管理，施工地安排安全员，整个工地安全都有此人负责，查找安全隐患，设定相应措施，如若发现安全隐患要第一时间通知项目安全管理人员;安全员带领施工人学习相关安全规定，提高施工人员的意识;安检部要定期检查安全工作，查制度、查思想、查隐患、查现场等;工人要遵守施工单位和建设单位的安全制度及相关规定。
4．4技术的管理措施
项目技术责任人负责技术管理;技术员要进入施工现场，落实施工工艺、技术措施和进度计划情况;施工前要对所有工人进行技术交底;严格遵守各项规章制度。
5总结
给水管线是市政施工的重要一环，所以施工的整个过程要严格按照要求进行每道工序，控制好每道工序的质量，从而防止质量问题，以保证优良的质量，实现创优工程目标。
作者：姚立三 单位：九江市水务有限公司
1化工工程设计内涵以及潜在安全问题
1)化工工程的设计总体分为三个阶段进行
即计划、设计和实施三个阶段，先从相关的学科理论上分析设计是否可行，再经过逐步的工程试验，最后把设计落实到工程中去，应用于实际的生产，化工工程设计与其他的工程有着不同的特点，化工工程的技术含量在工程行业位居前列，且工艺流程与其他工程大不相同。化工工程的内容包含了设备的遴选、设计工艺线路、绘制成图以及对周围环境进行可行性评估，这些设计最重要的是落实到图纸上形成规范性的图件，即化学工程工艺流程图、化工预算、化工工程设备布局图等。化工工程设计是化工工程进行的首要也是重要的环节，要考虑到诸多方面的因素，解决安全问题也要由此开始，在设计时，设计人员要考虑到化学工程的安全性，诸如化学设备的选用，设备如何布局才能避免安全事故发生等等。
2)化工工程设计中的安全问题。
化工工程的设计也比传统的工程设计复杂许多，其中需要进行大量的运算，包括数学、力学、化学反应方程式等等，需要多学科综合。化工设计中需要用到很多参数，参数的难把握性和可靠性又是设计人员面临的又一大挑战。在工程的设计完成阶段，设计人员必须对完成的设计图纸进行反复的实验并进行修改优化，以防止安全事故的发生，其中需要耗费工作人员大量的精力。在化工工程设计阶段，安全问题是设计的重点，应该把化工安全设计摆在一个十分重要的位置，我国化工行业主要存在以下几点问题:
a．设备的安全隐患。
前文提到，化工工程需要的设备往往是与众不同的，有的设备甚至需要定做才能满足需求，一个工艺流程中需要数个，甚至数十个设备彼此连接，所需要的设备型号也是各不相同，由此带来的型号不相互匹配，造成化工工程安全隐患。
b．设计所用资料不详实。
我国现阶段的化工工程不发达，在设计阶段所用的基本资料也并未进行严格的实验，其来自于一些中小型企业，可靠性不强，数据权威性不强，未经过大规模生产，因而在设计中使用这些数据会给安全生产埋下隐患。
c．设计中安全因素考虑不到位。
化学工程需要的化工设备纷繁多样，管道彼此交织，资金投入较大。安全因素考虑不到位分为两个方面:其一是设备过多，又限于设计人员水平有限，许多安全因素考虑不到位;其二是由于化工企业感觉投入已经过高，再花费过多进行安全设计会降低企业的收益，因而放弃了工程的质量。有些企业过于追求工程进度，导致工程粗糙，安全隐患层出不穷。
2化工工程设计安全观
工程安全在如今阶段已经备受重视，这是近年来安全事故频发以后总结的经验教训，工程事故给企业带来了严重的损失，给人们的生命安全带来了极大的威胁，近些年经济发展使工厂如春笋般涌现，但是频发的安全事故给人们心中留下了一道不可抹去的伤疤。化工工程的事故率较之其他工程更高，因而在设计阶段必须做好事故防范工作。在设计阶段要满足安全要求，重视每个生产环节的安全生产设计，严格遵守相关部门的安全标准，把安全的理念深入到设计中的每个细节中去，以主动的姿态防范安全事故的发生，设计人员严格遵守安全设计的制度，把制度作为安全的保障。根据化工工程不同阶段和不同部分的要求，注入安全运行的新元素，把安全设计深入到每个环节和每一个部分。同时对于化工工程的安全设计要有针对性，抓重点，有区别的对待不同的工艺流程。在工程设计完毕以后，要对设计完成的方案进行复议，对每个环节进行模拟实验，逐个排除其中的不安全因素，对设计好的图纸进行修改和优化，力求做到万无一失。
3化工工程设计中相关问题的解决方案
1)化工厂的选址问题以及场内布局。
化工工程的设计要从化工厂的选址开始，做好化工厂的选址工作并且做好厂内布局直接关系着化工工程的安全。按照以往的设计理念，化工厂要建在水源充足、原料供应充足、交通便捷的位置，这样的选址有利于产品的销售使用，减少运输路途，减少不安全因素，产、销、用区域化。其次，厂址的选择应该以人为本，化工厂不应该选择人口稠密、风景秀丽的地区，也不应该设立在上风向，避免有害气体扩散至人口稠密区，影响人们的日常生活，厂址的选择也要符合可持续发展的生态理念，化工厂在建立之前应该对周围进行环境影响评价，尽量少的破坏原有的生态环境，做到人与社会和谐共处，做到可持续发展。其次是厂内的布局，厂内的布局是指化工厂内部各组件之间的设置问题，化工厂中的各个设备要为物资的投入以及人员的工作提供便利，对设备中的永久性管件进行设计保护，将危险性较高的设备和危险性较低的设备分成不同的区域，并对危险性较高的设备进行专门的保护设计以及应急设计，一些可能接触发生反应的设备要隔离开。
2)管道的安全控制。
管道设计是化工工程设计中最为重要的一部分，管道担负着运送液体的任务，也是设备相互连接的通道，在化工生产过程中，管道中的液体一般具有可燃性和较强的腐蚀性，部分液体的毒性还比较强，管道安全是整个化工工程设计的关键，有的管道使用不久便会腐蚀掉，发生漏液等，进而发生危险，机械损坏也是最为常见的问题之一。因而在进行管线的设计过程中，要选用合适的金属材料，金属管道的连接处要做相应的安全处理。
3)电气设备的安全控制。
电气设备是化工工程的关键设备，决定着化工工程能否顺利进行。爆炸是电气设备最容易出现的问题，也是化工工程最大的潜在安全隐患，做好电气设备的防爆问题是关键。做好防爆设计应该注意以下几点:减少爆炸物的产生，从源头上控制爆炸;在进行化工工程设计时要使点燃源与可燃物相互分离;对爆炸物进行实时监测，控制爆炸物的浓度。
作者：崔燕 单位：山西省化工设计院
1建筑工程设计阶段造价控制领域价值工程的应用浅析
1.1价值工程的概念
价值工程（VE）作为经济与技术相结合的现代化管理技术，目前已被广泛应用到建筑工程建设管理领域。价值工程（或者价值分析）是指成本与绩效的优化活动，即依靠组织性的活动来对某项服务或者某类产品的功能予以分析，由此实现该项服务或者产品总成本的最低化以及总价值的最高化。根据上述定义可知，价值工程的目标是提升研究对象的总价值，核心是对功能系统的分析，基础是开发集体性的智力资源以及运用创造性的思维。此外价值工程的原理包括动能变动性原理、价值准则性原理、功能本质性原理、成本变动性原理、行为与代价原理、影响费用三要素原理。价值工程的特点包括普遍性（由建筑工程的多样性决定）、一次性（由建筑工程建设的单件性决定）、系统性（由建筑工程结构的复杂性以及用途的多样性决定）。价值工程的工作程序为：选择对象→组成价值工程工作组→制定工作计划→搜集整理信息资料→功能系统分析→功能评价→方案创新→方案评价→提案编写→审批→实施与检查→成果鉴定。需要注意的是，上述价值工程的工作程序属具备普遍意义的工作程序，而具体行业的价值工程工作程序受到该行业实际特点的影响，因此对建筑工程设计阶段造价控制领域价值工程的应用研究必须考虑到该行业造价控制的具体特征以及实际要求。
1.2建筑工程设计阶段造价控制领域价值工程的应用
由前文可知，价值工程是以实现全寿命周期成本最低化为目标，以对服务或者产品的功能分析为核心的管理技术，因此被广泛应用到建筑工程设计阶段造价控制领域。现结合前文所述的相关理论知识，浅析价值工程在建筑工程设计阶段造价控制领域的应用。
1.2.1总体方案的优化对价值工程的应用
建筑工程建设项目具有投资额高、建设规模大等特点，因此价值工程的应用对总体方案的优化具有重要作用。研究表明，必须从业主以及国民经济角度来分析建筑工程总体方案的功能，同时必须从建设投资、运营成本以及维修费用三方面分析建筑工程总体方案的成本，因此建筑工程总体方案的设计过程运用价值工程来实现设计方案的优化非常必要，即从社会效益、经济效益两方面来反映建筑工程的最终价值。需要注意的是，如何提升建筑工程的整体价值应为总体方案价值分析的核心，此外必须重视建筑工程整体价值提高的途径：功能不变，造价降低；造价不变，功能提高；造价略微提高，功能显著提高。
1.2.2限额分配对价值工程的应用
限额设计的前提是实现建筑工程各部位、各专业造价限额分配的合理性，因此运用价值工程来完成限额分配非常必要，即以功能、成本的动态原理为基础，使建筑工程实际成本与预定功能成正比例关系。限额分配对价值工程的应用流程为：分析、整理、评价建筑工程各部位与各专业的功能→对建筑工程各部位、各专业的功能进行定量化处理（由此确定各部位、各专业的功能及总体功能的百分比）→依据步骤二所计算出的百分比，分配建筑工程各部位及各专业的造价限额。
1.2.3结构方案的优化对价值工程的应用
研究表明，建筑结构的选择既影响到建筑工程的整体造价，又影响到建筑工程的使用年限以及使用质量，例如地基的处理方案、主体结构的类型等均与造价控制相互关联，因此建筑结构的合理选择对控制建筑工程的整体造价非常重要。建筑工程结构方案的优化对价值工程的应用，要求综合考虑到建筑工程的使用要求以及基本功能，即建筑工程建设方案设计过程，组织各专业的设计人员参与设计，以及尝试应用系列先进的新技术。如此设计出多种备选方案，最后再比选，并确定出最终方案。
1.2.4设计方案的选择对价值工程的应用
针对建筑工程设计方案的选择，传统的方法存在经济与技术相互脱节的问题，即对设计方案的技术性、功能性以及经济性进行分别评价，由此确定出造价最低且能够实现预定功能的设计方案，或者功能最强且造价限额合理的设计方案。但就价值工程的观点而言，上述最优设计方案却存在诸多需要改进的方面。价值工程的观点认为，必须始终立足于建筑工程的价值以及功能与费用，对最优设计方案进行选择以确定出具备最高价值的设计方案。价值系数法作为综合评价设计方案的常用方法，具体步骤为：计算出备选方案的成本系数与功能系数→根据上述步骤，计算出备选方案的价值系数。注意最优设计方案的价值系数最大。
1.2.5材料与设备的选择对价值工程的应用
建筑工程建设过程，材料与设备的费用约占建筑工程直接费用的2/3，因此建筑材料与设备的选择必须合理，即满足建筑工程使用质量的同时，切实降低建筑材料与设备的费用。建筑材料与设备的选择对价值工程的应用是指采用提问法来完成建筑材料与设备的选择，而所提问题多涉及到材料的功能、材料的成本、替代材料的成本等。实践表明，运用价值工程来选择建筑材料与设备对降低建筑工程的造价以及提高建筑工程的价值意义重大。
1.2.6图纸审核对价值工程的应用
建筑工程设计阶段，图纸审核的情况直接影响到建筑工程的质量，因此运用价值工程来完成图纸审核非常必要。图纸审核对价值工程的应用包括两方面：一是挑选出价值最高的设计图纸，设计图纸的审核突出重点，即所审核的图纸尽量具备功能性强、造价高、影响大的特点，由此实现经济与技术效果的最大化。二是分析、评价设计图纸的功能，即对设计文件以及设计图纸的合理性进行研究，同时采用科学的分析方法来评审设计方案，由此挑选出经济合理、技术可行的设计方案，进而实现控制造价的目的。
2结束语
价值工程在建筑工程设计阶段造价控制领域的应用对优化总体方案与结构方案、提高限额分配的合理性，以及设计方案的科学性、提高所选材料与设备的价值、提高图纸审核的质量具有重要作用和现实意义。
作者：杨义云 单位：武汉铁路局职工住宅建设领导小组办公室
1工业设计与工程设计及其衔接问题
1.1工业设计与工程设计
1）工业设计主“外”，工程设计主“内”工业设计关注更多的是产品的外形，功能的设计规划，基本相当于设计蓝图。而工程设计则是把设计蓝图变成实物的途径，加上后续的制造，蓝图即可变成实物产品。
2）工业设计重“感觉”，工程设计重“技术”工业设计研究核心是人—产品—环境之间的相互关系及作用，关注的是人能用产品做什么，产品会对人带来什么感觉与影响，与环境的作用等；工程设计研究的核心是如何把某一产品变成具体的工程图纸以便生产，需要工程技术理论与经验。
3）工业设计人员与工程设计人员思维方式及知识结构不同由于关注点不同，工业设计人员要具备较强的想象力、创造力及表现力，来表现产品的外在形式；但工程设计人员需要更多的逻辑推理能力及运算能力，来实现产品的内在结构及功能实现。知识结构方面，从我国过去的教育体系来看，工业设计与工程设计大都是分割开来的，两个领域互不理解，造成了工业设计与工程设计衔接困难。近年来，教育体系上虽有改善，但是专业教育依然存在本质区别。
1.2设计衔接的重要性
产品开发过程中实际成本估算如图1所示，对于产品生命周期有限而又竞争激烈的产品来说，延迟六个月上市的产品损失是可怕的，大约占据所有利润的33%；如果不得已而必须降价10%，则会损失15%的利润；若超出成本10%，损失大约是4%，研发成本高出50%，总利润才降低2%。由此可见，在以上因素中，损失利润最大的因素是没有按计划准时完成任务，产品开发中任何环节延误开发周期都会造成很大的损失。由此可见，工业设计和工程设计的确存在专业鸿沟，但是，产品是特定的，是工业设计和工程设计结合的产物。如果工业设计与工程设计的衔接不畅，会造成严重后果：
1）衔接不畅会直接影响产品的开发周期，增加产品的开发成本。
2）衔接不畅会造成工业设计与工程设计的不一致。不一致表现在产品效果图在实际工程设计及后续加工中加工不出来或者成本太高；或者工业设计人员和工程设计人员对某些形态特征理解不同，造成产品效果图与实际产品相差甚远，最终影响产品质量。工业设计与工程设计衔接的程度高低，直接影响着产品的品质、产品推向市场的时间，最终影响着产品的生命力。
1.3传统设计中不利于衔接因素探讨
1）工业设计人员设计中缺少工程技术知识与经验支持，造型产品不利于后期制造加工受思维方式及知识体系影响，工业设计人员往往把精力集中在标新立异的产品形态上，在此过程中，工程技术人员没有及时参与进来，或者工业设计人员缺乏与工程技术人员沟通，有可能造成产品的某些特征过于异形，加工代价高昂或者难以加工；也可能由于受力、刚性等问题造成产品的结构无法顺利实现产品的功能，致使设计方案反复修改，延长产品开发周期。
2）计算机技术在设计衔接应用中还不够成熟现代产品设计及制造依赖于计算机技术。目前工业设计师设计产品所采用的软件系统与工程设计师所采用的软件系统大部分都是相互独立的，软件系统之间数据沟通还不能无缝衔接，产品形态转换工程中有部分数据丢失，偶尔会造成设计概念的“走形”。
2设计衔接应对措施的提出与探讨
随着云技术的出现，云制造与云设计的概念被相继提了出来并逐渐得到应用，产品的设计及制造更加依赖新技术，云设计系统与云制造系统整合，为设计衔接铺平了道路。
2.1云设计概念
所谓云设计应当是面向云制造，融合现代设计、信息化制造、云计算、物联网、智能化、绿色化和情感化等技术于一体的产品服务设计。云设计是现代设计的一种新模式。
2.2云制造概念
云制造是一种利用网络和云制造服务平台，按用户需求组织网上制造资源（制造云），为用户提供各类按需制造服务的一种网络化制造新模式。云制造技术将现有网络化制造和服务技术同云计算、云安全、高性能计算、物联网等技术融合，实现各类制造资源（制造硬设备、计算系统、软件、模型、数据、知识等）统一的、集中的智能化管理和经营，为制造全生命周期过程提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的各类制造活动服务。
2.3云环境中工业设计与工程设计衔接探讨
工业设计所侧重的功能划分、产品外观形态、材料、装饰，工程设计所侧重的产品功能实现、运行原理及结构、工艺公差装配力学校核等，在云环境中，可以将以上相关因素通过以下三个方面的相关优化进行较好的融合。
2.3.1设计方法方面
1）采用面向装配（DFA）、面向制造的设计（DFM）面向装配与制造的设计要求设计人员在设计前期要全面地考虑下游设计，同时利用工程技术元素来创新产品的造型，利用外观结构的创新带动产品造型的创新，这不仅有利于提高产品可靠性、可维护性、美观性、用户友好性等，而且更利于设计与制造的衔接。
2）以产品材料为工业设计和工程设计的衔接点进行设计材料是产品的物质体现基础。工程设计人员考虑的主要是材料的硬度、强度、表面特性等，然而工业设计人员对材料的力学与化学性能只是感性认识，他们主要考虑的是材料肌理对产品形态的感觉。在产品设计中，工程设计人员与工业设计人员对才材料的认识、选择统一起来有助于提高产品的造型美、可靠性、可加工性。
2.3.2设计工具方面
CAD技术及云技术的发展，使得工业设计相关软件和工程设计相关软件结合更加紧密，为工业设计和工程设计的衔接打下了坚实的基础。当今世界先进的工业设计软件Alias能够支持大型工程软件UG、CATIA、Pro/E等的数据信息，产品设计模型可以直接被工程设计软件读取，降低或者避免模型转换过程中的数据丢失，工业设计人员设计的产品模型就不会被工程设计人员在产品形态方面产生误解，而且能够针对具体模型进行沟通，及早发现设计中存在的问题，降低设计过程中反复修改的成本，异地协同设计得以实现，设计衔接会更加顺畅。
2.3.3设计人员知识方面
工业设计与工程设计衔接不畅的最直接表现就是相关人员在设计过程中沟通、认识存在差异。在云环境中，丰富全面的知识资源以及方便快捷的即时沟通，可以使得工业设计人员轻易搞懂工程设计人员的思路及想法，工程设计人员同样即时理解工业设计人员的理念，形成无差异认识，避免设计冲突。
3结束语
计算机及互联网技术发展到如今，云才是真正资源共享的核心。我们研究云设计及云制造会发现，工程设计与工业设计脱节的根本原因即是资源信息流通不畅造成的，在云环境中，通过设计与制造资源的共享，设计方法与设计工具基于云理论的改进，强化设计人员的有效沟通，即可使工程设计、工业设计顺利的衔接起来。
作者：李立伟 吴超 朱茹敏 单位：郑州轻工业学院机电工程学院
1公路工程设计阶段的造价控制现状
1.1造价依据与实际情况不相符
在我国公路交通行业健康发展的背景下，现阶段正在采用的公路工程造价管理规定与快速发展的行业需求显然已经不能良好的适应了，没有形成健全的补充定额的测定制度，因此，与实际工程的现状相比，一些综合性较强的评估指标是有着很大的差异的，同时，我们还应进一步的改进并且完善计价的依据。
1.2预算人员的整体素质偏低
在公路工程的施工过程中，技术人员的专业素质的高低往往是更容易引起领导的重视的，但是却并不够重视培养预算人员的综合素质，而这就导致了预算人员对本专业的经济计算方面的知识是足够了解的，但是对于公路工程方面所涉及到的其他方面的知识却是不太了解的，那么在控制工程造价时，预算人员就无法为设计人员提供科学并且有效的意见。
2影响公路工程设计阶段造价控制效果的主要因素
2.1原始的勘探工作不够充分
前期对施工场地进行勘探工作时，如果所掌握的原始资料不够真实和准确，那么就很容易导致基础处理和地基设计工作不够合理，在工程项目的设计阶段就无法深入的调查公路沿线的地理环境、路线交叉以及交通量等具体情况。而在设计的阶段又无法有效的预见处于特殊地理环境的公路，那么就会突破原有的投资规划。所以，对施工场地进行勘探工作时，应保证水文地质、运输、征地、环保、供电、运输以及材料等原始数据的真实性和准确性，从而保证工程造价的控制效果。
2.2没有真正的认识到造价管理工作的重要性
在公路工程的设计阶段，业主单位并没有明确的规定出设计单位的投资限额，因此，设计单位进行时设计工作时，他们往往都会忽视那些经济性指标，对新技术、新工艺、新材料和新设备等技术含量较高的指标是更为重视的，没有选择合适的设计标准，设计文件中易出现错误，设计图纸对整个的施工进程并没有起到指导作用，容易导致造价失控的问题出现。
2.3公路施工中易出现不确定因素
由于设计人员的思维是具有局限性的，同时施工现场的周围环境也是复杂多变的，因此，在公路工程的施工过程中就肯定要出现设计变更，当然，有些设计变更在造价的编制过程中都是留有空间的，通常也不会导致工程造价出现过大的超额，但是如果出现了较大的设计变更，那么就会对工程设计阶段的造价产生严重的影响。
2.4施工中的人工、材料和设备价格出现上涨的情况
国际市场的行业以及国家政策的变化控制对我国建筑行业的材料价格是有着重要影响的，而在我国的《公路基本建设工程概算、预算编制办法》这份文件中也没有考虑工程造价的增长预留费用，而设计单位要想准确的把握施工过程中各类原材料的价格变动情况也是十分困难的，很多材料的价格是经常出现价格大幅度上涨的情况的，如石油、水泥、钢材和沥青等材料，因此，公路工程的造价就易出现失控的问题。
3公路工程设计阶段的造价控制措施
3.1优化设计方案，科学的控制工程造价
能否有效的优化设计方案对于公路工程建设的一次性投入多少是有着直接的影响的，建设单位在确定最终设计方案的过程中，必须对所有的设计方案进行经济性对比分析，同时重视对设计方案的优化工作。在对比各个设计方案时，应以提高投资效益为前提，同时考虑到具体的实际情况，同时应积极的引进新材料、新技术和新工艺，前期应重点做好设计方案的优化工作，选择出最为经济合理并且技术最为先进的设计方案，从而最大限度的降低资金投入。
3.2严格的控制施工图纸的设计质量
作为设计单位的最终产品，施工图纸对于公路工程的整合过程都是起着重要的指导作用的，并且其也是施工单位进行各项施工活动的最主要依据，因此，设计人员应具备较强的责任心，严格的控制施工图纸的设计质量，施工图纸必须能够满足施工材料以及施工设备的选择和确定。同时在设计施工图的过程中，严禁出现设计比例失调的问题。
3.3制度已经成为了一种重要的采购和竞争手段，在我国的公路交通行业的应用也是较为广泛的
在公路工程的设计阶段，如果能够较好的实行招投标制度，那么就能够不断的提升设计人员的竞争意识，充分的保证了经济核算质量和设计水平，从而得到最为经济合理的设计方案。通常情况下，公路工程的设计工作都是分为三大阶段的，即方案设计、技术设计和施工图设计，那么在设计招标的工作中，可以通过招标完成方案的设计阶段，还可以将竞争机制引入到技术设计和施工图设计阶段，设计单位应严格的控制每一个环节和每一个细节，从而大大的提升设计的质量。
3.4做好设计单位的内部管理工作
在公路工程的设计阶段，设计单位应将限额设计的思想观念灌输到每一名设计人员的心中，限额设计是促进设计单位改善管理、同时也实现对设计规模、设计标准、工程数量与概预算指标等各个方面的控制。设计阶段根据项目的自身特点和实际情况不断的完善原始资料，同时应利用计算机等先进的技术来选择和确定设计方案中的材料和设备，把握好工程造价与投资效益之间的关系，严格的控制设计图纸的质量，提高设计质量，实行健全的图纸校对和审核的制度，应用先进的设计信息系统，明确所有人员都是应为施工现场服务的，及时了解国内外经济变化的实时数据，从而提升施工材料、施工设备以及汇率运输等相关造价数据的时效性和准确性。
作者：郑奕昀 盛文珠 单位：温岭市交通设计院 温岭市交通实业有限公司
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