發布時間：2022-04-20 10:55:33
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇工程設計論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1電氣節能技術概述
電氣節能技術主要從電力系統節能、照明系統節能、電子設備節能這三大部分考慮。對于一個石油化工企業來說，電氣設備占據著大部分生產線，所以電力系統節能是整個電氣節能中的重點。照明系統節能、電子設備節能（大規模集成電路、電動機驅動）控制也不容小覷。電氣節能需要滿足如下三個原則：首先要滿足生產設備的基本功能，保證生產設備的安全性和可靠性。在兼顧生產技術性能的前提下才會考慮降低能耗，提高生產的經濟指標；其次要滿足經濟性要求，應考慮節能和投資回收期；最后的原則要從節能的觀點著手，同時考慮能源節約和環境保護兩大方面。
2電氣節能技術在石化企業工程設計中的應用
2.1電力系統節能
2.1.1變壓器選型。
變壓器是在電力系統中是較為常用且較為普遍的電氣設備，尤其在石化企業中，大量的變壓器投入使用。7×24小時運行，其消耗電能量也是相當之大。通常我們在選擇變壓器時，需要根據變壓器的負載率這一指標來進行選擇。
2.1.2系統功率因數的提高。
在電力系統中，功率因數占據著舉足輕重的地位。如果能夠提高功率因數，那么就意味著能源的利用率會得以提高，同時生產和電力成本、線路電壓都會相應減少，而設備的利用率會大大改善。石化企業就會以最小的投資得到最大的經濟收益。大多數用電設備均是根據電磁感應原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。
2.1.3減少線路的功率損耗。
根據公式P=I2R可知，只要電流經過有電阻的介質就會產生能量消耗。那么在一個大的工程中，有成百上千的設備以及設備線路，減少線路的功率損耗對于電氣節能的貢獻是相當可觀的。根據R=ρL/S可以得出，在工程設計中應當合理地設計電氣線路的走向，減少線路的長度L以及合理地選擇線路的粗細S能夠有效地降低線路損耗。
2.1.4降低高次諧波。
在我國使用的交流電的頻率為50Hz，當正弦波受到外界干擾時就會發生畸變，畸變越嚴重，高次諧波分量越大，基波的分量越小。在具有高次諧波電壓和電流的電網系統中，對電動機的正常運行起作用的僅是電網的電壓和電流的基波部分，而系統中的高次諧波電流和電壓部分，則只能產生有功損耗和額外的無功損耗。同時，高次諧波會產生過電壓、過電流直接影響到工作的可靠性。解決電網高次諧波主要是采用無源濾波技術（電容、電感組成的濾波器吸收高次諧波）和有源濾波技術（由先進的電子控制和電力電子設備組成，通過探測系統瞬間的畸變波形，并產生與之相反的畸變波形與其抵消，從而輸出標準的正弦波）。
2.2穩定電壓節能
穩定供電電壓至額定電壓，系統供電效率最高。電壓的不穩定，高電壓和低電壓都不能形成高效供電。絕大多數的用電設備，它在額定電壓工況下效率最高。如果供電電壓高于額定電壓，就會產生過高的空載電流，造成能源的浪費。如果供電電壓低于額定電壓，負載不變時就會產生過大的負載電流，造成線損的增加，也會造成能源的浪費。要選擇合適的供電電壓，如果壓力變化過大，可使用帶有有載調節開關的變壓器。
2.3照明系統節能
在滿足正常照明需求的前提下，優先選取發光效率高、能源消耗小的節能燈、電磁感應燈、LED燈等。這些燈的壽命長、能耗小，可以滿足節能的要求。在我國，電網的標準電壓是220V，但是存在一個電壓的-10%～-7%的電壓偏差。過高的電壓經過照明系統會產生大量的熱量，同時也會影響到照明設備的壽命。通過控制照明系統中回路電壓，能夠起到節約用電和延長照明設備使用壽命的功能。
2.4電子設備節能
在石化企業中，電子設備節能主要包含工作計算機、打印機、復印機的節能和工業使用的PID控制系統節能。在日常工作中，企業的每一位員工需要養成順手關閉計算機顯示器、下班后關閉計算機的習慣，在使用操作系統時盡量設置為省電模式。另外打印機、復印機在不使用的時候選擇待機或直接關機減少耗電量。工業使用PID控制系統設計時選擇低功耗的模塊。
3結語
在能源緊張的今天，各行各業都在忙于節能減排。對于石油化工企業而言，電氣節能是一項重要工作。希望通過在工程設計之初充分考慮電氣節能的各個方面，有效地降低電氣能源消耗成本，給石化企業帶來更多的經濟效益，這有助于企業的發展。
作者：畢利媛 潘亮 單位：惠生工程有限公司河南化工設計院分公司 河南省紡織建筑設計院有限公司
1、污水治理工程設計原則
從畜牧養殖業水污染的實際情況出發，收集準確的污染水質水量數據，進行嚴密的水質分析，制定合理的水污染治理計劃。在采用設計方案處理后的污水的各項指標都應該符合《畜禽養殖業污染物排放標準》(GBl8596—2001)的處理標準。污水治理設備的占地面積不應超過總占地面積的1%，布局應該簡單而不失美觀，而在選購治理設備時應選用能源消耗量低、運行效率高、材料新穎、設備維護簡單方便、性價比高、操作簡便的設備。另外，設備在使用過程中不能產生別的對環境有影響的氣體和廢物，避免對環境造成二次污染。整個工程的勞動力使用強度也不能過大。
2、污水治理工程設計進水水質及排放標準
2.1設計進水水質。
在原有工程經驗的基礎上，將現行方案污水水質情況按畜牧養殖業平均污染物進水水質設計為：COD3000-5000mg/L，NH3-N200-800mg/L，BOD5200-500mg/L，SS1500-2500mg/L。
2.2排放標準。
嚴格控制排放標準在《畜禽養殖業污染物排放標準》(GBl8596—2001)的排放標準水平上。
3、污水處理工藝流程設計說明
先將畜牧養殖基地產生的污染類廢水（未經處理）排入格柵池中進行固液分離，然后將處理過后的液體排入酸化池中進行水解和酸化，再將一部分酸化液排入沼氣池中進行厭氧發酵處理。得到的沼液有兩種主要用途：（1）用于種植黑麥草等盈利作物；（2）用于和上一步得到的酸化液混合，用來調節配水池中的水質和水量，得到的液體排放入SBR池除去未被完全沉淀和吸收的碳和氮。經過除碳脫氮處理的液體進入填料溝實行進一步脫氮和除磷操作。SBR產生的剩余污泥和沼氣池的沼渣可以當做肥料用于土壤的改良。具體來說，以上整個畜牧養殖基地污水處理系統設計中涉及到沼氣池、調節池、混凝沉淀池、一級接觸氧化池、二級接觸氧化池、二沉池、接觸消毒池、污泥濃縮池和污泥干化池等，整個污水處理系統不僅能夠使用物理和化學的方法處理廢水，而且利用了生物化學反應來處理廢水，經過這些處理池的相互協調配合使用，畜牧養殖基地排放的污水再進行深度消毒后即可到達國家規定的《畜禽養殖業污染物排放標準》(GBl8596—2001)。
4、污水處理構筑物設計參數
4.1沼氣池。
沼氣池又稱厭氧池，通過將來自畜牧養殖基地的懸浮糞渣以及濃度高的有機廢水進行厭氧處理達到初步降低水中COD濃度的目的。同時，沼氣池的設置還可以降低后續好氧處理的沖擊負荷。整個沼氣池主體可以利用鋼筋混凝土搭建為地下式結構，將配水管設置在沼氣池的上方。除了糞渣及有機廢水的處理外，也可將沉淀池中剩余的污泥傾倒在沼氣池中消化處理。將水力在沼氣池中的停留時間設計為100~120個小時。
4.2調節池。
調節池的主要作用是：（1）降低污水的水量波動。未經特殊處理的污水具有相當大的水量波動，不具備調節池的污水處理系統，往往會因為水量波動較大使整個處理環節不受控制。（2）水質均勻化處理。均勻的水質更易于生物化學反應的進行，所以，污水水質的均勻化處理也是必不可少的。將水力在調節池中的停留時間設計為20~24個小時。
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雜質。首先，利用污水提升泵將調節過后的廢水排入混凝沉淀系統中的混凝反應池中，然后將已經調配好的混凝專用藥劑溶液加入混合池中，再進入反應池，使懸浮物聚合成大的、密集的、可沉淀的礬花，繼而排入沉淀池中進行沉淀。沉淀池底部的沉泥可利用靜壓裝置導入至污泥濃縮池中。混凝沉淀系統中的沉淀池可一致采用斜管沉淀池的形式。將水力在混凝沉淀池中的停留時間設計為4~5個小時。
4.4接觸氧化池。
YDT立體彈性填料是該池中的優秀氧化材料，YDT立體彈性填料具有較大的比表面積，不僅具有掛膜簡便、脫膜快速的優勢，而且由于其具有很好的柔韌性，很少會產生結團的現象。生化池中含有大量的微生物，可容量大，采用了耐受沖擊的材料具有很強的負荷承受能力，畜牧養殖基地的工作人員能在不需要接受專業訓練的基礎上，靈活的操作該系統。
4.5二沉池.
同混凝沉淀池相同，二沉池中也設置了斜管裝置。不過，二沉池采用了穿孔墻整流布水的進水方式，裝置的表面負荷為0.1m3/(m2?h)。微生物的繁殖速度快，生長周期短，在此過程中會產生大量的生物膜，生物膜會與微生物一同進行新陳代謝，當生物膜生長一段時期后，會由于部分機體的老化從YDT立體彈性填料上掉落下來，被上層水流帶入二沉池中，此時斜管裝置的使用就可以讓這些生物膜懸浮物在二沉池沉淀，使從此系統排放的水質達標。將水力在二沉池中的停留時間設計為3~4個小時。
4.6接觸消毒池。
經過上述處理的污水中仍含有大量的有害的微生物或寄生蟲卵，接觸消毒池中的二氧化氯發生器可以根據水量或水的含氯量變化自動調節二氧化氯的發生量，該系統在保證安全的基礎上還可以保證水中的二氧化氯濃度達到標準水平。在消毒過程中將工作溫度設定在5~40℃。將水力在接觸消毒池中的停留時間設計為3個小時。
4.7污泥處理。
污泥處理系統中包括兩個主要污泥處理池：（1）污泥濃縮池。該池中的污泥主要來自沉淀池和接觸氧化池，池中設有便于排出上層澄清液的排水管，池體的可用容積大約為20m3。（2）污泥脫水系統污泥干化池：該池主要是將沉淀池產生的污泥用泥泵打入池中然后自然風干。根據畜牧養殖基地的規模，可以建造兩座以上的污泥脫水系統污泥干化池，采用普通的磚砌結構即可。
5、結語
畜牧養殖業是經濟發展過程中不可忽視的一個產業，在獲得經濟效益的同時，確保對環境的無害化影響也應該引起我們重視。綜合利用多種生態池處理畜牧養殖基地產生的廢水是解決畜牧業污水污染的最佳途徑，也是貫徹落實國家政策的最好措施。總的來說，畜牧養殖業污水治理工程設計旨在將畜牧養殖業基地產生的污水處理達到國家排放標準。
作者：楊坤 王作敏 秦培爽 單位：營口市環境保護科學研究所遼寧營口
1當前水利工程監理中存在的問題
1.1設計環節的監理不足
設計是水利工程監理工作的關鍵環節之一，每項水利工程都必須有著合理的設計方案，才能保證后期的順利施工。但是，就當今水利工程設計環節的監理工作來分析，監理工作做得明顯不足，缺乏對市場的調研、管理體制不完善等，造成設計方案與水利工程實際施工現場的情況出現嚴重的不符，設計方案的可行性偏低，導致在后期工程施工中出現諸多施工問題，對工程的施工質量造成極大的影響。另外，水利工程設計是需要多個人員以及部門之間的合作來完成的，而這方面一些水利工程設計環節做得并不好，部門以及人員之間的協調性不足，缺乏相互配合性，從而對設計方案的可行性、經濟效益性等造成極大的影響。
1.2施工環節的監理不足
水利工程施工是整個工程的重點環節，每項施工環節對施工技術、施工質量的要求都特別高，施工環節也是對水利工程監理工作的重點。但是，就現階段水利工程施工環節的監理工作狀態來看，整體監理工作不好，很多監理工作只做大面的工作，細節性的工作做得不到位，就是這些被忽視的細節性問題，可能對整個水利工程的質量造成極大的影響。另外，在施工之前對施工人員的施工技術了解不到位，使得一些未能達到崗位要求的技術人員在崗施工，從而導致水利工程施工質量不高的現象。
1.3對施工人員施工技術的監理不足
施工人員是水利工程施工的主體，每位施工人員都掌握一定的施工技術，也是保證各個施工崗位順利施工的關鍵。但是，由于水利工程施工人員中有很多都是農民工，而農民工對施工質量的意識不高，再加上施工監理不到位，就會出現濫竽充數的施工現象，從而影響到整體工程的施工質量。
2水利工程監理中存在問題的應對措施
水利工程監理工作的不足，對水利工程質量造成的影響極大，甚至引發人身生命財產安全，因此，必須采取有效的應對措施，具體分析如下：
2.1完善管理體制積極做好工程設計環節的工作
通過以上對當前水利工程監理中存在的問題分析得知，一些水利工程在設計環節的監理工作做的并不好，從而影響到后期的施工，對此，應不斷完善管理體制，提高專業技能積極做好工程設計環節的工作。首先，要做好工程設計的前期準備工作，成立調研組，不僅要對當今市場的發展形式進行調研，同時要對施工現場的實際情況進行勘察分析，結合施工現場的實際環境進行設計，確保設計方案的可行性。其次，應完善管理體制，尤其是經常被忽視的設計環節，更應加強管理，需嚴格按照規范流程進行設計，同時保證管理人員必須具備較強的專業技能，便于管理工作的展開。再次，要成立設計方案審核小組，對工程設計好的方案進行嚴格的審核，不僅要保證設計方案的合理性、成本性，更要保證設計方案的可行性，這樣才能保證后期工程的順利施工。最后，加強各部門以及人員直接的合作，工程設計環節需要大量的參考數據，例如施工現場的數據資料、市場材料的資料等，需要多個部門之間共同協作來完成的，可以組織各部門人員召開研討會議，針對水利工程的設計工作進行商討，不僅增加了人員以及部門之間的溝通，更能將每個人的設計建議綜合起來，進一步保證水利工程設計的合理性、可行性。
2.2提高人員整體素質規范施工監理行為
水利工程施工階段監理工作做得不好，多半都是監理隊伍素質偏低的原因，監理隊伍綜合素質的高低，將直接影響到水利工程的施工質量，而且通過以上的分析也了解到，現階段有很多水利工程施工階段的監理工作出現不足的現象，對此，應提高人員的整體素質規范施工監理行為。首先，應加強對每個施工環節的監督和管理，尤其是一些細節性的施工，必須重視起來，一旦發現施工不合格或不規范的現象，需及時糾正，必要時重新施工。其次，應不斷提升監理人員的綜合素質，不僅要提升專業技能，更要提升其他方面的素質，例如質量意識、管理意識、責任意識、敬業精神等，確保每位監理人員都能認真對待水利工程施工的監理工作。最后，應完善監理的責任制，對監理人員分片區監理，并將責任落實到個人，一旦發現質量問題，追究監理人員責任，必要時處以罰款，激發監理人員工作的積極性。
2.3加強對施工人員施工技術的監理
從以上的分析中得知，很多水利工程施工監理工作中都會忽略對施工人員施工技術的監理，對整體工程的施工質量造成極大的影響，對此，應加強對施工人員施工技術的監理。首先，在水利工程施工之前，必須做好前提的技術摸底工作，了解每一位工作人員的技術水平，是否達到崗位施工技術的要求，避免出現濫竽充數的現象，而且，要對每個進入施工場地的人員都發予施工牌，無關人員禁止進入施工現場。其次，加強對施工人員質量意識、安全意識的培養，由于很多施工人員都是農民工出身，對施工質量以及施工安全的認識并不多，一旦施工質量出現問題或是施工過程中出現安全事故的話，都會對水利工程的施工造成影響，甚至延誤工期，因此，加強對施工人員質量意識和安全意識的培養是非常必要的。
3結語
綜上所述，在近些年來的發展中，水利工程數量不斷的增加，水利行業的發展極為迅速，其中監理工作對水利工程的順利完成起到決定性的影響，因此，要確保水利工程的質量就必須做好監理工作。通過本文對水利工程監理中存在的問題以及應對措施的分析，作者結合自身多年工作經驗以及自身對水利工程監理工作的認識，主要對當前水利工程監理工作中存在的幾點問題進行剖析，同時也提出了完善管理體制積極做好工程設計環節的工作、提高人員整體素質規范施工監理行為、加強對施工人員施工技術的監理等幾方面改進的應對措施，希望通過本文的分析，對提升水利工程監理工作效率以及水利工程質量給予一定的幫助，也希望能與同行人士共同探討水利工程的發展。
作者：張克成 單位：深圳市深水水務咨詢有限公司
1潔凈設計的意義
為滿足太陽能電池和大規模集成電路有關器件的質量要求，硅材料的質量好壞，直接影響到晶體結構的合格率和電學性能。因此，生產過程中對硅材料的純度（潔凈度）要求也越來越高。按照行業內對多晶硅等級的劃分概念，金屬雜質含量在ppba數量級。對于金屬等雜質含量而言，電子級多晶硅純度高于9N（99.9999999%，也就是9個“9”，下同）；太陽能級的純度高于6N（6個“9”）；一般冶金級的純度只有2N~3N（2~3個“9”）。因此，從這個角度來說，提高產品的純度（潔凈度）是提高產品質量、提高產品價值的重要途徑和手段。
2還原制備多晶硅流程簡述
作為當今世界生產多晶硅的主流技術，改良還原西門子法仍然占據著主要地位。常見工藝流程如下：經過提純的三氯氫硅原料液體，按還原工段工藝條件要求連續混合加入蒸發器中。經過凈化的氫氣分兩路：一路（主路氫）通過蒸發器與三氯氫硅氣體混合，噴入還原爐中，在高溫反應溫度下，三氯氫硅中的硅還原出來，沉積在硅基載體上，爐內反應生成的氣體經過尾氣管道進入回收系統；另一路（側路氫）在還原爐置換時使用。按照多晶硅還原爐的生產操作流程，還原爐設備采用鐘罩型反應器階段性生產。在反應過程中，還原爐處于帶壓狀態，密閉生成高純多晶硅棒；反應結束后，氫氣置換，在置換階段完成后，鐘罩打開，取出產品硅棒。針對上述生產流程，可以將整個過程劃分為內外兩個系統：內部封閉系統和外部開放系統。
3內部封閉系統
因參與反應的工藝介質都需要非常高的純度，而系統內各種監控儀表都需要經過特殊設計考慮才能避免對高純介質帶來污染。鑒于產品品質要求極高，下述所有的設計參考都要嚴格按照《潔凈廠房設計規范》和《電子工業潔凈廠房設計規范》中相應條款要求。
3.1儀表的相關材料選擇
在工藝管道系統上安裝的儀表，設計選用本體材質（與流體介質直接接觸的部分）為低碳不銹鋼316L（00Cr17Ni12Mo2Ti）。因316L化學穩定性好，滲透性小，吸附性差，可以防止材質中的金屬析出及吸附或釋放其他雜質，這樣輸送氣體的質量能夠滿足生產工藝的需求。對于儀表與管道的連接密封件材質一般選用聚四氟乙烯PTFE。同樣PTFE滲透性很小，吸附性弱，這樣也能避免對輸送介質造成污染。
3.2儀表結構型式選擇
對于壓力儀表，應選用法蘭結構型式。一方面儀表制造完成后需進行脫水脫脂清洗處理，另一方面儀表安裝、拆卸和檢修維護非常方便。對于流量儀表，選用流量計本體流道應結構簡單，無不易吹除的“盲區”等死角。因為在工藝系統正式投料之前，系統均需要進行帶料循環。如果有死角，一是大大延遲循環去除污物的時間，二是造成對產品的污染，降低了產品質量。對于自動控制閥門來說：波紋管閥具有閥體嚴密性好的優點，既可以防止管道內介質外漏，又可以避免外部環境對介質的污染。球閥內部流道簡單無死角，且易于脫脂處理等。基于上述特點，工藝介質管道系統上的自動控制閥門，應選用波紋管閥或球閥。
3.3儀表設備的安裝處理方法
在多晶硅裝置中，全部儀表在正式安裝使用前，均需要進行脫水脫脂處理。在儀表的制造、運輸和安裝前，可能存在各種介質附著在儀表本體上，包括水分、氯離子、油脂、其他氧化物和灰塵等。水分會直接導致反應器中產生氯離子等，對反應器和管道等產生腐蝕。油脂、氧化物、灰塵和其他雜質則直接影響多晶硅反應速度和硅棒的產品質量。因此，對于儀表與介質接觸的部分，需要進行純水沖洗、脫脂處理、烘干干燥等多道工序后，再進行充氮包裝等特殊潔凈處理。
4外部開放系統
經過置換完成后的還原爐設備中，得到了高純多晶硅硅棒產品，需要使用機械臂取出，并送到成品質檢、破碎、包裝等后序工段中。多晶硅產品暴露于空氣環境中，為避免空氣懸浮粒子對產品的污染，需要設立潔凈廠房來應對上述問題。按照多晶硅裝置工藝流程特點和產品質量的要求，依據《電子工業潔凈廠房設計規范》還原廠房的空氣潔凈度等級為8級。圖2表示了還原廠房中需要自動控制來滿足高等級潔凈度要求的空調系統設計。針對組合式空調機組的控制，一般無需和過程控制系統集中在一起，所以通常采用PLC來滿足空調系統的控制、聯鎖以及啟閉機等工作要求。根據多晶硅裝置生產特點，該空調機組需要嚴格控制還原廠房內的潔凈度、溫度、濕度和差壓等參數。
4.1潔凈區潔凈度控制
潔凈度等級主要依靠空調機組的粗效、中效和高效過濾器來保證。隨著生產時間的延續，過濾器上積塵量會逐漸增大，過濾效果會逐漸失效，因此，必須對過濾器進行監控。在過濾器前后設置差壓表，根據過濾器的性能設定報警壓差值，當過濾器前后壓差超過設定值時將發出警報，提醒管理人員清洗或更換過濾器。
4.2潔凈區溫、濕度控制
溫濕度的控制是由空調機組的表冷段、加熱段、加濕段3個功能段來實現，每個功能段均設電動控制閥，用來調節冷、熱媒的流量及加濕蒸汽用量。在還原廠房內設置溫、濕度測點，將室內各區域綜合的平均溫度及平均濕度作為測量信號，分別通過PLC內的PID控制，使冷媒電動閥、熱媒電動閥及加濕蒸汽電動閥相應動作，以實現潔凈區的溫濕度處于要求范圍內。
4.3潔凈區壓差控制
為了保護產品免受污染，限制周圍環境中未過濾的空氣滲入潔凈室，要求潔凈區與室外壓差應不小于10Pa。為此，利用微壓測量儀表在還原廠房內建立靜壓測點，將室內靜壓值作為測量信號與室外大氣壓力進行比較，通過PID控制，改變排風閥葉片的開度，調節排風量的大小。如測得潔凈區靜壓偏小時，電動執行機構將減小排風閥開度，使潔凈區靜壓上升；反之亦然。
4.4精確控制方案選擇
雖然針對空氣凈化系統，設計上選用了高精度的測量儀表、質量可靠性能安全的PLC控制系統，但是單一的自動控制方式并不能完全有效地在實際工況中平穩運行，因為外界氣候對潔凈系統的穩定工作有很大影響。隨著氣候四季變化，項目所在地的大氣環境中溫度、濕度波動較大，尤其是冬夏兩季溫度、還有雨季濕度都比較明顯異于常規狀態。在實際PLC組態中編制了多套控制方案，可以根據季節和氣候條件，改變控制參數，進行分季控制和人工輔助控制，降低外界環境對潔凈空調系統平穩運行的影響。
5結束語
近幾年國內多晶硅行業剛經歷一個淘汰落后產能，產業更新換代的過程。伴隨著國家對多晶硅行業的產業升級要求，多晶硅產品等級從太陽能級向電子級邁進，多晶硅質量的提升是必然的趨勢，而提升的手段必然涉及到潔凈的需求。本文希望通過對項目實例中潔凈要求下的自動化工程設計應用體會，為廣大讀者在類似工程設計過程中提供一定的借鑒。
作者：張公明 劉德斌 單位：東華工程科技股份有限公司 貴州東華工程股份有限公司
1水處理工程設計
工程位于內蒙古呼倫貝爾市工業園區附近，海拉爾河以北，莫勒格爾河東南的楔型地帶，區內無河流，區外南有海拉爾河，距本區南部邊界約15km，西北有莫勒格爾河，距本區約12km；工程所在地區蘊藏著較為豐富的地下水資源，第四系水埋藏淺，開采方便，可作為飲用水水源。根據水源情況可知，工程所在地地表水距離較遠，當地冰封期較長，地表水無法作為穩定的水源；第四系水質較好，且本工程用水量較少，故開采第四系地下水作為供水水源。本工程水處理規模按照10t/h設計，日處理時間為20h。工程針對原水中超標的渾濁度、鐵、錳離子、氨氮等進行處理，根據地下水常規處理工藝，結合本項目的實際情況，除鐵、錳選用錳砂濾池接觸氧化法，除氨氮選用沸石離子交換法，選用原水曝氣、除鐵、錳過濾、沸石吸附氨氮、消毒工藝流程。原水經深井泵提升進入調節池，在調節池內進行水質、水量調節、并對原水進行曝氣氧化。調節池內原水由提升泵增壓，進入除鐵過濾器、除錳過濾器，先除鐵后除錳，使其出水的鐵錳含量符合生活飲用水衛生標準要求，過濾器在運行一段時間后，濾料上攔截了懸浮物、濁度、有機物等，需要通過反沖洗來恢復過濾能力，反沖洗用水采用過濾器系統出水，并通過反洗水泵來完成反洗過程，恢復其產水能力。經除鐵、除錳過濾器處理后進入沸石吸附裝置，沸石吸附裝置內裝填沸石，對NH4+離子交換。
2主要工藝設備簡述
1）調節池。
調節池用來提供進水流量和保證系統平穩運行。調節池中設置曝氣裝置，曝氣是地下水除鐵、除錳工藝中的關鍵環節。其目的是使空氣中的氧溶解于水中,還可散除水中部分二氧化碳,提高pH值,為水中低價鐵、錳的氧化提供條件。調節池設有旁通，以備檢修等狀態下使用。調節池由混凝土制作。
2）除鐵、除錳過濾器。
除鐵、除錳過濾器在工藝中用來過濾及吸附原水中鐵、錳離子，使過濾后水中含量達到用戶要求。除鐵、除錳過濾器設計流速為7～8m/h，過濾器采用活性生物膜接觸氧化法，除鐵不需要投加任何藥劑，運行穩定可靠、對水質適用性強、處理效率高、經濟效應顯著等特點。過濾器經反洗后，由于表面濾膜被破壞，過濾效率明顯降低，固反洗后宜采用低流速運行，以便濾膜的形成，同時提高過濾效率。過濾器反洗周期按設定累積產水量來確定，通過初始運行設置確保出水濁度小于1度，過濾器的反洗采用水擦洗法，水反洗強度為15L/m2?s，反沖洗歷時一般為5~7min，濾料反洗膨脹率為30%~40%為宜。
3）沸石吸附裝置。
沸石吸附裝置采用重力式結構方式，經過除鐵、除錳過濾器處理后流入沸石吸附裝置。沸石吸附裝置在工藝中用來吸附原水中氨氮離子，使過濾后水中含量達到用戶要求。沸石吸附裝置設計流速為4~10m/h，沸石脫氨氮工藝中，沸石不僅為生物硝化作用提供了附著表面，沸石表面會形成生物膜，沸石吸附的NH4+、微生物、由液相擴散進入以及微生物代謝產物等進行著復雜的反應和傳遞，生物沸石脫氨氮過程實質是沸石離子交換、化學吸附和生物硝化3個過程。沸石經過長時間使用會失效，此時需經過再生之后才能重新使用。再生工藝采用柱內再生，用濃度為5%NaCl溶液再生液，以氫氧化鈉調節pH至11左右，控制流速為2m/h自上而下流過沸石柱，去除沸石表面及部分內部吸附NH4+，檢測再生廢液氨氮濃度變化，當出水氨氮濃度變化較為緩慢時，采用再生液浸泡一段時間，然后水洗。沸石再生液采用摩爾比2:1的NaCl與NaOH混合液。
4）消毒裝置。
水的消毒方法很多，基本上可分為物理和化學2大類：物理方面的有加熱至沸騰、紫外線消毒、超聲波消毒等方法；化學方面的有氯化消毒、臭氧消毒、重金屬離子消毒等方法。本工程消毒設備采用化學法二氧化氯發生器，二氧化氯發生器是目前國內消毒效果好，造價低廉的先進消毒設備。化學法二氧化氯發生器所產的以ClO2為主，混有Cl2、O2、H2O2等多種強氧化劑，具有廣泛的氧化和殺菌能力，能殺滅水中各種芽孢病毒。將氯酸鈉溶液與鹽酸按一定比例通過原料投加系統輸送到發生系統中，在特定溫度條件下，反應生成二氧化氯和氯氣的混合氣體，經收集系統收集后，通過抽取系統直接進入消毒系統，投加比例可根據水質的不同，調整投加量。投加量必須保證出廠水中余量≥0.1mg/L，管網末梢水中余量≥0.02mg/L，二氧化氯與水的接觸時間至少30min。二氧化氯發生器由原料罐、反應系統、溫控系統、投加計量系統、控制系統、及氯氣投加系統等組成。
3結語
呼倫貝爾鐵路堵車系統生活飲用水處理，工程設計工藝完全是依據理論推斷和實際調查分析后確定的。該工程已經投入運行，出水水質指標完全符合國家飲用水標準，達到預想的結果，比較合理的利用了水資源。
作者：盛守福 朱偉峰 單位：中煤科工集團沈陽設計研究院有限公司 中國聯合工程公司
1工程地質
1.1擋水堰工程地質
早陽三七場供水工程取水建筑物為擋水堰，擋水堰位于瀾滄江右岸支流冷水場河谷內。取水建筑物區第四系覆蓋層分布較為廣泛，溝床主要為Q4al+pl卵（碎）石，厚度約3m，溝谷兩側分布有崩坡積層，表部以含碎石粉質黏土為主。沖洪積卵（碎）石以中等透水性為主，初步分析滲透系數在10-2~10-3cm/s，具備修建擋水堰的地質條件，建議擋水墻基礎置于風化基巖上，強風化花崗巖承載力標準值500~600kPa，弱風化花崗巖承載力標準值1500~2000kPa。沖洪積卵（碎）石層中含有塊石和孤石，對產水量影響較大，由于溝床覆蓋層相對較薄，且有大塊石分布，建議采用壩式取水方案。
1.2輸水管道沿線工程地質
引水管道沿線除巖質邊坡局部存在危巖體，堆積物邊坡分布有孤石、塊石外，無較大的滑坡等不良地質現象分布，自然邊坡總體穩定。線路沿線的沖溝切割深度不大，無明顯的泥石流活動，泥石流對線路布置基本無影響，由于雨季小沖溝可能出現較大水流，引水管道在穿過沖溝時應深埋或進行護沖處理。引水管道地基穩定性較好，但樁號K3+940~K4+060m、樁號K4+620~K4+800m段山坡上存在施工棄渣（碎塊石），地基穩定性較差。建議管線布置應盡可能避開棄渣，埋置于原始地面以下，對難于避開棄渣應進行適當的護坡處理。邊坡分布有塊石或危巖體墜落，可能損壞引水管道，引水管道埋置深度不應小于0.5m。對靠近管線的危巖體及不穩定塊石施工時應予清除。
1.3泄壓池、調節水池工程地質
引水管道沿線1~4#泄壓池位于接近山梁山坡上，地形平緩，坡度5~25°，5~10#泄壓池均位于山坡上，其中5~7#泄壓池位置山坡坡度25~40°，8#泄壓池位置山坡坡度約55°，9#泄壓池位置山坡坡度約45°。各泄壓池周圍無滑坡、崩塌等不良物理地質現象分布，僅6#泄壓池內側邊坡有施工棄渣堆積。地表主要巖土層為崩坡積含碎石粉質黏土，厚度1~2m不等，表層結構松散，中下部結構中密~密實。鑒于崩坡積含碎石粉質黏土層為中~強透水性，土體抗沖刷能力弱，泄壓池、調節水池溢出水流對地基穩定影響較大，建議泄壓池需做好防滲處理，并設置相應的排水系統。
1.4凈水處理站工程地質
凈水處理站在三七場完全小學西側臺地上，距離居民點約200m，地面高程1626.5m，地形較緩，坡度5~10°，主要巖土層為崩坡積含碎石粉質黏土，表層結構松散，中下部結構中密~密實，厚度大于3m，無滑坡、崩塌等不良物理地質現象分布。建議清除表層根植土，采用中下部中密~密實崩坡積層作為基礎持力層，地基承載力標準值150~200kPa，地基穩定性較好。凈水處理站應做好防滲和排水處理。
2供水工程設計
2.1設計內容
供水工程設計范圍從冷水場河水源點至三七場居民點、完全小學西側凈水處理站清水池出水管。供水、凈水系統流量按居民點最高日平均時確定，考慮當地工程地質的復雜情況、施工與設計有一定的偏差等因素，供水流量取5.00m3/h（折合1.39L/s）。供水系統由取水構筑物（擋水堰）1座、供水管道1條、泄壓池10座、調節水池1座、凈水處理站1座及管道附件等組成。
2.2設計原則
1)合理處理取水構筑物與供水管道之間的關系；2)根據地形、水源情況，當地的規劃、水量、水質和水壓的要求及已有的給水工程設施等條件，從全局出發，通過技術比較后確定供水方案；3)從全局出發考慮水資源的綜合利用和水體的保護；4)供水系統設計應符合提高供水水質、提高供水安全可靠性、降低能耗、降低漏失水量和降低藥耗的原則;5)供水系統設計應充分考慮后期易操作性、可兼容性以及具備拓展空間。
2.3擋水堰設計
擋水堰設置需要抬高溪水水位，使堰前形成一定容積的水體，作為取水池，從而使供水工程順利取用清澈溪水，完成向居民點供水的任務。擋水堰設計結合水源地形條件，擋水堰尺寸長度為14m，最大高度為3.5m，采用漿砌塊石結構。本水源為早陽三七場居民點及完小的飲用水源，建議嚴加防護，防止群體性水污染事件發生，具體措施：1)在進入本水源外設置鋼絲網籬笆，禁止非管理人員及牲畜進入；2)定期對水源巡視，每個季度取水樣送縣疾病預防控制中心檢測，有異常情況及時采取應對措施；3)在水源點周圍半徑100m范圍內，嚴禁可能污染水源的任何活動，并設置明顯的范圍標志和嚴禁事項告示牌。
2.4泄壓池設計
輸水管道全長約10km，高差達1516m，通過設置泄壓池，把輸水管線進行分段，能大幅度降低管線內部的靜水壓力，有效降低管道系統的水錘影響，保證輸水系統運行安全可靠、布置經濟合理。泄壓池前設閥門井，以利泄壓池檢修。泄壓池設置原則：（1）泄壓池上游來水量、下游輸水量基本平衡，且泄壓池下游輸水量不小于上游來水量；（2）當管線起點閥門開啟時，各泄壓井的水位不至于長時間溢出池外，由此計算泄壓池的高度；（3）泄壓池布置高程應高于其后起伏管線的最高點，且應低于其前管線的最低點。
2.5調節水池設計
因供水管線中設置泄壓池以及沿程地形影響，管線末端出水一般為非均勻流，為保證凈水處理站進水穩定，在水處理站上游合適位置設置調節水池一座，以保持穩定的流量。為了充分利用管道已有的水壓進行壓力過濾，節約能耗，調節水池與凈水處理站的高差要求約35m。據此，調節水池設在樁號K8+236.323處（原始地面高程為1660.00m），距離水處理站管線長度約1460m，高差為33.5m，采用DN65mm鍍鋅鋼管，輸水能力不小于100m3/d時，管道末端剩余水頭為25m，此時可滿足流量要求，亦滿足凈水水處理站水壓要求。調節水池主要作用是用來平穩水處理站進水水量和暫時儲存供水管線來水，有效容積按最高日用水量的10%確定，選用公稱容積為50m3調節水池。調節水池長6.3m，寬3.0m，高3.5m。
2.6凈水處理站設計
2.6.1總平面布置
1）布置原則。（1）按照功能，分區集中。將工作上有直接聯系的輔助設施，盡量靠近，便于管理。（2）注意構筑物擴建時的銜接。（3）因地制宜，節約用地。盡量注意構筑物或輔助構筑物采用組合或合并的方式，適當增大建筑體型，增加綠地、節約造價，使凈水站立體豐滿。（4）合理布置構筑物，便于構筑物間的管道連接，減少水損。2）站區布置。凈水處理站場平尺寸為：30m×13m，站區、設備按設計規模100m3/d進行布置、安裝，濾罐場地平臺承壓5t/m2。
2.6.2高程布置
1）布置原則。（1）流程力求簡短，避免迂回重復，使凈水過程中的水頭損失最小。構筑物緊湊布置，便于操作管理。（2）盡量適應地形，因地制宜考慮流程，力求減少土石方量。地形自然坡度較小，構筑物應盡量做成1個平臺，以便于設備運輸、運行。（3）近遠期結合，統籌兼顧，既要有近期的完整性，又要有分期的協調性。2）流程布置。根據布置原則，按照水流的順序，布置壓力濾罐、設備間、清水池等建筑物。
2.6.3站區高程設計
站區現狀地面標高為1626.1～1727.7m。站區高程可以滿足居民點的水壓要求，凈水處理站的場平標高定為1626.65m。采用網格法進行站區的土方平衡計算，使整個站區土方開挖量略大于回填量，需外運部分石方，用作居民點場地平整材料。1）工藝設計根據水源水樣化驗報告，原水濁度較低（洪水季節濁度超標），僅細菌超標，故采用“過濾－消毒”工藝。充分利用水源點到凈水站的高差，合理設置構筑物，采用壓力過濾方 式，根據濾罐進出水壓力的變化設定反沖洗頻率。設置超越管，在低濁度（小于1NTU）季節，對原水進行直接消毒并供至用戶。3.7輸水管道設計輸水管道全長約10km，樁號K0+000.000～K9+693.536，水源至生活蓄水池之間高程差為1516m，沿線布置10座泄壓池和1座調節水池，把管道分成12區段，每段水壓按不大于1.6MPa控制；管材采用鍍鋅鋼管，各段鍍鋅鋼管及管道附件承壓能力不小于2MPa，滿足供水工程承受管道內水壓力的要求。
3結語
大中型水電站庫區集鎮和居民點的供水工程規模雖不大,但因其服務對象主要為水庫移民,具有與“農村安全飲用工程”不同的特點,其建設成敗直接關系到庫區移民的切身利益,影響到水電站建設能否順利進行。庫區集鎮和居民點供水工程設計時需考慮移民安置需要,工程投資需納入水電站建設征地移民安置補償費用中進行分析,并需符合國家大中型水電站移民安置管理條例的規定。
作者：朱耿軍 單位：華東勘測設計研究院有限公司
一、石油工程設計教學現狀計
目前，石油工程設計課程教學中主要包括：油藏工程設計、鉆井工程設計、采油工程設計和儲層改造工程設計等四個專題。石油工程設計是大學生在石油工程領域的第一次“實戰”演習。其中，油藏工程設計中包括：井網布置和注采井組動態分析。鉆井工程設計包括：井身結構設計、鉆井液設計、鉆柱設計、鉆井參數設計、固井設計、井控設計和鉆機選擇等。采油工程包括：有桿泵采油系統工程設計、連續氣舉設計和電潛泵采油系統設計等。儲層改造工程設計包括：水力壓裂和酸化設計。根據教學計劃安排，石油工程設計通常用4周～6周時間，時間比較緊湊。一般要求學生在這個時段內分別進行油藏工程設計、鉆井工程設計、采油工程設計和儲層改造工程設計等。這四個專題的設計內容根據不同油田的生產數據、鉆井數據、地質資料等進行，也即只做以一口井或一個井組為對象的單項工程設計。四個設計之間，沒有共同的設計基礎數據，相互之間沒有必然的聯系，每個設計具有相對的獨立性。
二、單項工程設計教學的優點
1.成熟的教學內容降低指導難度
在石油工程設計中，各個單項設計的內容幾乎沒有太多的更新。以鉆井工程設計部分為例，在鉆井工程設計階段，通常選用某油田的真實《鉆井設計》作為主要參考資料。由于鉆井工程設計內容較多，在設計的過程中，將學生分組，每小組3人，分別進行水力參數設計、固井參數設計、鉆柱及下部鉆具組合設計等，再將三部分內容合在一起，構成完整的鉆井工程設計。在進行各部分設計的過程中，學生根據教材或專業書籍、工具手冊上給出的計算方法進行計算。這個過程就是先有結果，之后要求學生根據現有專業知識進行結果復核。一般情況下，指導教師對每口井的鉆井設計計算結果出現的各種問題較為了解，教學指導過程難度較小。
2.較短學時內保證各單項設計的完整性
由于石油工程設計的內容較多，而教學學時較短，為了保證學生能夠得到各個單項設計過程的訓練，同時也為了保證每個單項設計的相對完整性，對每個部分的設計內容都進行了適當的簡化，便于學生抓住重點，訓練解決問題的能力，以利于較短時間內教學工作的順利開展。
3.模塊化教學內容提高了學生的設計效率
石油工程設計在分成四個單項進行教學時，每個部分的教學內容都比較集中，都有相對獨立性。指導教師根據設計內容詳細講解，使學生能夠明確主要的設計思路和設計方法，并進行初步模仿和試做。學生在進行各部分設計時，根據事先擬定的已知數據和資料，采用教材上給出的設計方法進行計算，針對具體設計內容快速完成該部分的設計，提高了學生完成各分項工程設計的效率。
三、單項工程設計教學的不足
1.單項工程設計內容更新速度慢
石油工程設計各個單項設計內容的前提條件和已知條件更新速度較慢。如，鉆井工程設計部分參考的原始設計還有20年前的，這與當前的鉆井技術發展速度不匹配。很多陳舊的設計方法和理念還沒有得到及時的改進，很多新的技術方法沒有充分考慮和融入，甚至有些設備工具早已淘汰，但卻在目前的設計中出現。這對實踐類教學是不利的。
2.各單項工程設計之間聯系不夠緊密
學生在進行工程設計時，各個專題的訓練幾乎是孤立的，沒有共同的數據基礎，相互之間缺少必要的聯系。一名合格的石油工程師必須具有全局意識，因此，只有將各個專題通盤考慮，設計出的內容才能真正服務于實際生產，才能與目前提倡的“卓越工程”素質培養相符。目前，從各單項各自的訓練內容上看，確實能夠使學生在各單項上得到好的鍛煉。但是在進行各單項設計時，學生卻不能從油田開發過程的全局出發。學生在設計過程中很少加入個人觀點，也會相應的缺少全局意識和觀念。因此，在工程設計訓練中，應增強工程設計綜合訓練力度，使學生通過查閱文獻或資料，理順各個專題設計中的前后邏輯關系和銜接次序，優化以培養具有“綜合業務素質”工程師為特色的教學內容。近幾年，學校參加全國石油工程設計競賽的作品數量較少，設計質量不高。究其原因，不是學生不優秀，而是缺乏必要的指導。學生不知如何從全局考慮，做一個上、中、下游一體化的完整的石油工程設計。這也說明以往孤立式、分專題開展石油工程設計教學存在不足。
3.學生缺少獲取和加工原始數據方法的訓練
石油工程設計各個專項設計內容的已知參數和設計要求基本上都已給出，缺少訓練學生如何獲取和加工原始數據的思路和方法。經常出現學生采用教材的計算方法計算出來的結果與已知數據相差很大，使學生產生困惑和不解。這其中一個重要原因是，學生對現場的實際地質情況和工程施工情況缺少了解。如果能夠訓練學生從某一油田開發初期的原始資料開始進行編輯整理，并作為學生將要進行石油工程設計的原始參考資料，依次進行油藏工程、鉆井工程、采油工程和儲層改造工程等四個專題模塊的設計，學生既學會了解決問題的方法，又學會了發現問題、分析問題的方法，從而培養學生綜合考慮問題，從全局出發進行石油工程設計。
4.學生團隊協作能力未能得到充分訓練
在進行石油工程設計時，為了讓每名學生在短時間內完成全部的工作，只能降低設計難度，減少發現問題和分析問題的環節，更多地強調解決問題的最后一個環節。而發現和分析問題的環節往往是更難的，是更需要訓練的，同時也需要更多的時間和更多的人在一起進行分析和討論。因此，在進行石油工程設計實踐教學的訓練過程中，其組織形式也應模仿現場工程師的工作方式——團隊協作。這樣做，可以使學生體驗到石油工程設計的真實性，還可以使學生在團隊協作的工作方式中學會與他人相處，體驗在團隊協作中自己應承擔的責任和義務，增強學生的責任感和大局觀念。學生畢業工作后，能感受到在學校所進行的石油工程設計具有很強的實用性。
四、單項工程設計教學的改革方案
1.強化小組討論機制
在石油工程設計教學過程中，要求學生以團隊協作方式進行四個專題的綜合訓練。在四個專題設計之初，要求小組成員必須針對各自的專題設計要求提出問題，小組內部進行討論和研究，撰寫公共部分內容，形成小組討論機制。這樣做的目的就是要求小組內各成員能夠相互配合，團結協作。雖然小組內各成員主要負責其中一個專題的設計工作，但是每名成員必須根據自己對基礎數據的理解和四個專題的共同需求，提煉出共同使用的公共數據資料，從而訓練學生的工程意識和全局意識。
2.延長教學時間
單項工程設計實踐教學環節與學生畢業后從事的工作內容息息相關。在大四階段，強化和細化這些實踐性較強的教學內容越來越有必要。因此，適當延長單項工程設計的教學時間也是非常必要的。目前，本校以往安排在大四階段的專業課程多數都提前到大三階段，目的是給考研的學生騰出更多的時間來專心備考。這樣一來，大四階段的教學時間較為充裕，使延長單項工程設計的教學時間成為可能。
3.工程設計代替畢業設計
石油工程設計教學能夠使學生全面掌握石油工程設計的原理、方法、步驟和過程，提高石油工程專業學生的工程意識和工程實踐能力，培養符合市場需求的具有“卓越工程師”素質的專業技術人才。目前，大學生在大四階段基本上都要進行畢業設計或畢業論文的訓練，而這項訓練專題性強，涉及知識范圍較窄，一般情況下很難保證學生能將自己之前所學的知識全面系統地利用起來。近年來，大學生在做畢業設計或畢業論文的過程中表現出的效率不高、質量下降的情況越來突出。因此，可以嘗試將石油工程單項工程設計和畢業設計合并，甚至以工程設計代替畢業設計，讓學生有充足的時間完成完整的和系統的石油工程設計訓練過程，其教學效果會更好。
作者：朱忠喜 張迎進 夏宏南 單位：長江大學
1工程概況
1.1水文氣象
江門市合山水電站位于廣東省開平市蜆崗鎮潭江干流上游合山河段，距開平市區25km，距恩平市恩城鎮41km，水電站總集雨面積1383.8km2，干流河長77.33km。潭江是珠三角水系的一級支流，位于東經111°56′21′′~113°03′14′′，北緯22°0′0′′~22°45′56′′，流域面積6026km2，主河道長248km，上游多高山峻嶺，植被良好，雨量充沛，水資源豐富。本流域地處北回歸線以南，屬亞熱帶季風性氣候，夏季以東南季候風為主，冬季以東北季候風為主；氣候溫和，日照時間長，終年無雪，無霜期長。據統計，多年平均氣溫22℃，極端最高氣溫39.2℃，極端最低氣溫-0.7℃，多年平均相對濕度80%左右。
1.2工程地質
本區大地構造屬華南褶皺系（Ⅰ級），粵北、粵東北～粵中拗陷帶（Ⅱ級），粵中拗陷（Ⅲ級）的增城～臺山隆斷束（Ⅳ級）的西南部。區內地質構造較復雜，北西向、北東向、近東西向、近南北向斷裂及褶皺構造均發育，它們構成了本區的構造格局，并控制了第四系沉積層的分布和厚度，尤以北東向恩（平）-從（化）斷裂規模最大，距場區最近，影響最大。站址區第四系覆蓋層厚度普遍小于3m，土類型以中粗砂、礫砂、填土和殘積土為主，多屬中軟土。根據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2001），閘址區地震動反應譜特征周期調整為0.45s。
2工程施工與設計
2.1水閘除險加固工程主要項目
更換水閘和船閘工作閘門、重建水閘工作橋、新建水閘船閘啟閉室、閘室加固、重建上游鋪蓋和下游消能防沖設施、加固西閘交通橋、更換水閘船閘機電設備、新建及加固水閘護岸、改建防汛公路、新建管理房、新建自動化監控系統。
2.2導流建筑物設計
2.2.1圍堰設計
施工導流上下游橫向圍堰均采用土圍堰。閘下施工期最高水位為3.04m，根據施工期過閘流量、閘下水位，分別計算利用西閘和東閘導流時的閘上施工期水位，經計算，一期上游圍堰施工洪水位為3.38m，二期上游圍堰施工洪水位為4.05m。導流圍堰堰頂寬度均為4m，一期上游圍堰堰頂高程為4.10m，二期上游圍堰堰頂高程為4.80m，下游圍堰堰頂高程均為3.80m，邊坡1:2.5，圍堰迎水坡采用復合土工膜防滲，0.5m厚砂袋護坡，砂袋高出堰頂0.5m，做為防浪墻，堰基表面有沖刷出來的砂層時需將其挖除，然后堰身填粉質粘土。一期上游圍堰在圍堰上游堰基做截水槽并鋪設防滲土工膜一層，截水槽底寬2m，深2.50m，邊坡1:2.5。二期上游圍堰右岸42m范圍采用高噴灌漿防滲墻做堰基防滲，灌漿孔底部進入強風化粉砂巖約1m即孔底高程為-5.40～-4.40m，頂部伸入堰體內約1.5m，灌漿孔沿堰體中心線布置一排，孔距1.5m，灌漿材料為純水泥漿，灌漿采用雙管旋噴樁。
2.2.2圍堰復核計算
根據《水利水電工程施工組織設計規范》，堰頂高程＝靜水位+波浪爬高+安全超高，本工程采用土石圍堰，圍堰級別為4級，安全超高為0.5m。圍堰邊坡抗滑穩定系數不小于1.05。波浪爬高根據《碾壓式土石壩設計規范》相關公式計算，圍堰抗滑穩定計算采用瑞典圓弧法。
3現場施工過程中遇到的問題及解決方案
3.1工程預算問題
工程預算中缺少圍堰土方材料費，需另行考慮土方購置問題。解決方案：由于工程施工現場附近有三個土料場，分別是13公里的金雞，7公里的蜆岡，0.5公里的合山，因此，取合山江心島原山頭作為土料場，開挖山頭取土填筑圍堰。方案實施效果：不用增加土方材料費就能提供足夠土料填筑圍堰，既節省了預算的開支，又有足量的土料進行填筑圍堰。
3.2工程交通問題
本工程對外交通方便，東、西泄洪閘均有交通橋與縣級公路連接，西閘交通橋現已成危橋，禁止重車通行，故工程對外交通重車均從東閘交通橋通過，但由于東閘交通橋限寬、限重因素，原兩交通橋無法通行工程車輛。解決方案：經過對車輛載重、橋身的限重以及圍堰設計的綜合考慮，決定將圍堰原設計頂寬4米增加到6米，用于臨時交通通道。方案實施效果：工程車輛行駛圍堰臨時交通通道，保證原兩交通橋安全。因此，在預算方面就應該相應增加。
3.3工程滲水問題
圍堰填筑完成后，滲水情況嚴重，使用9臺合共51.5kw水泵抽水也未能抽干基坑積水，致使基坑內的水下工程無法施工。解決方案：經過對圍堰填筑設計以及滲水情況的綜合分析，決定以增加上游圍堰鋼板樁的方式來解決滲水問題。方案實施效果：能較好地防止滲漏，基坑內水位能滿足水下工程施工要求。因此，在預算方面就應該相應增加。
4結束語
綜上所述，合山水閘除險加固圍堰工程雖是除險加固工程中一項臨時工程，但其是工程施工的前提、安全的保證，是整個工程的重要關鍵部份。圍堰從設計、施工到完工，整個過程都要求我們參建各方結合實際，用自己的專業知識和經驗相互合作，解決工程上遇到的各種問題，力爭把圍堰工程按時、按質完成，確保整個合山水閘除險加固工程安全進行。
作者：陳伯渠 單位：江門市合山水利工程管理處
一、建筑工程設計中存在的問題
在前期調研中的不認真導致設計存在問題。有些建筑工程沒有專業的建筑設計人員或者是建筑設計人員為了貪圖簡單，就套用類似的前人的設計圖紙，外觀上看起來差不多，只是對別人的圖紙加以修改就能夠成為新的設計，但是卻建筑工程的選址是不同的，地址狀況和周邊情況都有區別，并不能直接的簡單套用。沒有進行實際考察而想當然地就做出建筑設計，是不科學的，也難以保障設計的可行性。施工前的設計人員如果不能夠清晰地了解施工地的狀況和需要注意的問題，極易導致施工過程中出現安全隱患，即便是工程建好交工沒有出現問題，也難保以后樓體會不會出現質量問題。建筑工程設計中建筑自身的安全設計問題。建筑工程設計需要考慮到建筑工程本身在防水、防火、防震方面的要求，要注意建筑的整體水管、燃氣管道的設置，以及建筑內部消防栓的擺放、建筑需要達到幾級防震等。然而，很多建筑設計并沒有認真考慮這些方面，有些設計注重了外在結構卻沒有重視內在的安全設計，建筑在交工使用中將存在一定的安全隱患。建筑設計功能設置問題。建筑設計要考慮這項建筑工程是做什么用途，不同用途的建筑工程在外在結構和內部結構分割上有著不同的要求。在建筑外部設計中，有的建筑設計師只考慮到了外部的美觀和新奇，在外部設計的科學性和可靠性方面并沒有實際的計算，讓設計變成一個空架子，在建筑實施建設的過程中造成困難。在內部設計中，經常出現為了某些效果而不分場合地設置錯層結構，或者是采用不當設計降低了建筑物的使用效率。建筑功能設計是建筑工程的建設目的，也是建筑投入使用后最重要的一方面，設計師對這一方面把握不好則會造成建筑投入使用后難以得到滿意的使用效率的情形。建筑結構設計不合理。建筑設計結構是體現設計者專業能力的重要一點，如果設計者不能按照建筑工程的規劃要求來設計出相應的建筑結構，整體建筑工程將難以實現。部分建筑設計師養成了抄襲他人建筑設計圖紙的習慣，或者是采用固定的設計套路，這種缺乏創新性的行為很難精準適應建筑工程的要求，也難以因地制宜地展開工作。建筑結構的設計與后期建筑施工有密切聯系，卻是設計者容易忽略的一方面。
二、產生問題的原因
1、建筑工程開發和管理部門的不重視。
當前很多建筑工程的開發商為了獲得更多的利益，在建筑工程的各個階段，壓縮投入，使得建筑設計部門不得不采用更為簡便的方式來進行設計，這就導致了大量抄襲問題的出現，主要原因還在于，新的調研和設計需要投入更多的資金和人力。
2、建筑設計階段的缺乏一定的監督審核。
在建筑工程施工和驗收階段，通常有比較嚴格的標準，但在設計階段，卻缺乏一定的檢驗標準和監督審核機制，這給建筑設計工作的不正規提供了滋生土壤。
3、建筑設計師隊伍整體素質較低，缺乏優秀的建筑設計人員。
學習建筑設計需要經過專業的理論學習和實踐積累，當前，很多建筑單位的建筑設計人員在業務上不夠精細和熟練，算不上建筑設計師。而建筑單位為了出效率，也不會對一般的建筑設計做嚴格要求，這樣就容易出現建筑設計人員從思想上松懈，不重視建筑設計的任務。
三、解決建筑工程設計問題的措施
1、在建筑進入設計階段前先進行實地考察，根據相應的結果再對設計做出要求，避免在設計中出現不符合當地情況的現象。
在預先考察中，要著重對開發地的地質水文情況進行考察，確保建筑施工的安全性，在設計中要充分考慮到設計的可靠性和科學性。在施工前，設計人員需要明確建筑的設計功用和是否有一定的地標作用，以及建筑所考慮采用的結構，從整體上來把握設計要求和設計風格。依照完善的建筑設計，建筑施工可以很順利地完成并交工。
2、提升設計人員的綜合素質和專業素質，加強設計人員的責任心。
設計人員的綜合素質和其負責任程度是成正比的，較高素質的設計人員會按照建筑工程要求來做出相應的建筑設計，而缺乏責任心的設計人員則會利用他人的圖紙來套用成為自己的，但實際上并不能貼合實際現狀。這個現象和建筑人員的專業素質水平不一也有關系，因而，從跟本上提升我國建筑設計人員的專業素質也是建筑業發展的重要保障。
3、特別注意建筑設計的安全性，重視建筑設計中各種燃氣管道、暖氣管道、電路、防火設備、防火通到、防水、防震設施的建設和設置。
建筑的安全性關系到將來在建筑中生活工作的人的生命安全，因為建筑設計不當、偷工減料而出現的建筑安全事件時有發生，這就給建筑設計人員敲響了警鐘，時刻將建筑設計的安全性考慮放在心上。
4、建立一只綜合素質高，專業素質強，設計理念新的，業務功底深厚的專業設計人才梯隊。
建筑結構設計理念更新，說到底取決于人才的儲備，建筑設計人員不僅要學好理論知識，還要能將理論知識運用到實踐中，在大量的實際工作中不斷總結工作方法和經驗，設計出符合建筑安全和功能要求的作品，并以創新意識為導向，設計出符合社會發展要求的綠色環保、舒適安全、經濟合理的作品。
作者：王梓丞 單位：東北林業大學土木工程學院
1園林工程設計目前存在的問題
1.1設計過程中質量控制不夠嚴密
園林工程設計是園林施工和建造的前提和基礎，對于提高園林工程的水平和豐富園林藝術內涵有重要的作用。園林工程設計需要遵循的原則和注意的問題有很多，作為工程設計的關鍵環節，質量控制問題成為重中之重。現階段園林施工設計的過程中，設計師往往憑經驗或者是初步數據資料進行設計方案的制定和選擇，沒有進行嚴密的測算和實驗，造成了設計方案的質量存在很多問題和不足之處。嚴格控制園林工程的設計質量，在制定施工方案和施工的步驟時加強質量控制是整個工程設計的重要環節，不僅能夠保證園林工程設計方案的質量，還能在提高園林的藝術內涵和藝術價值方面起到重要的作用。在工程設計的過程中，應該充分考慮土壤和植物等方面的因素，很多園林在進行施工設計時沒有考慮到這些問題，造成了早建成之后植物生長和土壤發育出現問題，這些都直接或者間接地影響了園林工程整體的施工質量，對于園林的整體外觀和藝術內涵產生了負面的影響，使得整個園林設計最終歸于失敗。
1.2設計隊伍不夠健全
園林建設不同于其他的工程建設，在設計和施工的過程中需要賦予很多的文化和藝術內涵。但是目前我國工程設計的施工隊伍比較單一，園林建設的施工隊伍與其他的施工隊伍混為一體，這對園林藝術的形成和建設產生了很大的阻礙。工程建設需要的是土建方面的人才，但是現在的土建專業人才對于美學和藝術不是很了解，對于園林藝術的設計和建造有很多不懂得地方，從而影響了園林工程施工的系統性和整體性。目前園林設計行業的從業人員專業素質不是很高，設計水平也參差不齊，再加上很多城市對于園林設計方面投入的資金不足，建設力度不強，造成了園林設計整體水平較低的現象。
1.3設計方案評審視角存在局限
一般來說園林設計和建設都是政府投資進行的，評審也是由政府來完成。因此評審專家或多或少會被行政力量干預，不能公平公正的進行評審。行政領導對于園林設計和建設方面了解的并不多，無法理解園林藝術的內涵和藝術價值，很容易在設計方案的評審和確定通過的方面做出錯誤決定，從而影響園林設計施工，耽誤施工進程以及藝術價值的缺失。
2園林工程設計遵循的原則
園林設計和施工不是簡單的美化環境和營造氛圍，而是一個整體的、系統性的工程，各個方面和環節都要緊密結合起來，才能創造出具有藝術價值和美感的園林藝術。園林施工之前的設計首先要遵循的是整體性原則，從設計的整體出發，綜合周圍環境、人文、地理等各個方面的要素，做到人與自然充分結合，達到和諧統一。根據局部環境和在總體布置中的需求，應用不同的種植形式，如一般在廣場、大門、主干道、大型建筑附近應多應用規則式種植。而在草坪、自然山水及不對稱的小型建筑物附近則應用自然式種植。不同位置種植不同的植物形態，就能創造出協調、多彩的園林景觀。
2.1整體性原則
整體性原則注重的是園林設計整體的系統性和協調性，要根據周圍的自然和人文環境進行設計。比如園林設計中必不可少的就是水，水繞園林山石，在設計的過程中水的位置就必須要與整體相統一和協調。再比如園林中植物的種植和布局問題，部分地區應采用對稱的布局，來增加整體的嚴謹工整的感覺，園林內部的植物位置則可以相對隨意一些，可以增加隨性的感覺和氛圍，給整體的設計增添一絲靈性。
2.2協調性原則
協調性原則主要是指園林設計中花草、山石、池水等各種要素之間相協調，各個要素之間都有相應的布局位置和規則，不僅要考慮到外形上的美觀還要充分考慮園林布局的風水問題。增強各個要素之間的協調性，不僅有利于園林設計方案的順利通過和實施，還可以促進提高園林藝術內涵和價值，創造出獨具特色的園林藝術。
2.3環保性原則
園林工程設計是施工的前提和基礎，只有設計獨特新穎、符合人文主義內涵，才能創造出獨具特色的園林建筑。在設計和施工的同時不僅要考慮建筑之間的整體性與協調性，還要注意環保問題。園林的設計和建造具有凈化空氣、美化環境的作用，因此在設計時要充分考慮施工過程中對于環境的影響，以保護環境為前提和基礎進行方案的選擇。
3如何提高園林工程設計質量
園林工程的質量和藝術內涵很大部分取決于設計方案的質量，在設計的過程中應該嚴格控制設計方案的質量，為園林的建造打下堅實的基礎。針對現階段我國園林設計存在的種種問題，采取切實可行的措施提高園林工程設計的質量，增強園林藝術內涵和價值成為園林施工和建造的重要環節。不僅能夠降低園林建造的失敗率，增強藝術內涵，還能促進我國園藝事業的發展。
3.1提高設計人員專業素質，健全設計隊伍
目前我國園林工程設計中最主要的問題就是設計人員專業素質較低，設計隊伍不健全，這已經成為阻礙我國園林設計和建造的最大障礙。因此，要想提高我國園林工程設計的質量首先就要提高設計人員的專業素質，健全設計隊伍，加強園林專業人員的專業知識和素質的培養，在進行知識培訓的同時加強實踐訓練，使其實踐經驗不斷豐富，從而為我國園林工程設計做出貢獻。
3.2嚴格控制工程設計的質量
園林工程設計的過程中各個環節必須密切配合才能得出最合適的設計方案，因此在設計過程中要嚴格控制設計質量，各個要素和測量數據必須保證精確，這樣才能使設計方案保證準確無誤。在進行設計的過程中設計師應該充分考慮影響施工的各個因素，將其計算在內才能不影響設計方案的準確性。比如在進行園林假山石的設計和位置確定時，應該考慮其占地面積和是否與周圍環境相協調等各個方面的因素，爭取做到園林藝術整體的協調，使其相互輝映、相得益彰。
3.3增加園林設計的文化內涵
園林工程設計需要注重的除了設計方案的準確性，還有設計內容的藝術價值和文化內涵，園林建筑是一種供人觀賞的藝術，增加其藝術內涵是提高園林工程設計質量的重要手段。因此增加園林設計的文化內涵也成為了現階段園林設計方案的重要因素，提高其藝術價值和文化內涵也成為了園林設計中關鍵問題，對于提升園林藝術的整體水平有重要的作用。
4結束語
隨之科學技術的發展和社會的進步，我國園林工程設計也在不斷的進步。雖然在設計方案的制定過程中還存在一定的問題，但是采取切實可行的措施，提高設計方案的質量和準確性，園林工程設計方案的質量一定會越來越高，我國園林藝術的觀賞價值和文化內涵也會越來越豐富。
作者：馬永軍 單位：牡丹江市園林管理處
1給水管道的科學設計
1．1標高的設計
是指對節點地面的標高及管線的標高進行定義，本軟件里有很多方式對節點地面標高進行確定，也可以從字義上來看。路標高的計算算是比較嚴格的標高方式了，它是按照道路中心的地面標高和到管線位置的高度差或者是橫坡等等的參數來定義標高的方式。
1．2管道的平面標注
是指根據編輯的標注命令實現對管道的管徑、管高及井編號等等的參數進行圖面標注。例如想要查節點編號就選擇標井編號，再根據提示選擇想要標注的內容，最后選擇確認，程序就會自動完成對井編號的平面標注。
1．3繪制縱斷面圖
是指在菜單中設置管道縱斷面圖表頭的內容，在設置項里邊設管徑的表示方法等等標注方式的設置。按照管道的設計要求，選取繪制斷面種類等等，完成斷面圖的繪制。
1．4管道的節點詳圖
是指在菜單里，選擇的繪制節點圖，嚴格規范的制作。
2給水管道的工程設計
2．1管道工程的設計程序
在工程設計開始之前，先要收集整理相關工程資料。按照施工地點，對此地點的地質、水文、氣候、地理等等的資料以及以后的發展做深入的了解，確定給水地點，并且還要按照我國相關規定和有關設備技術的規定對用水量進行計算，還要算出管徑的大小。與此同時還要了解好各個用水戶間的關系，看他們用的水質是不是一樣，是不是從同一個下水道排水，是不是還有再利用的可能性等等。假如說這個工程是針對改造舊管道而設計的，那么在進行新管道制定前，應該結合舊管道圖和當地水司竣工圖，到當地現場勘查舊管道和分支管道位置，并做記錄，當做以后的參考。
2．2輸水管布置原則
(1)保障供水時的安全，新鋪管線最好是按照原有的道路或者是已規劃好的道路鋪設，管線盡可能的短。(2)盡量不要讓管線從河谷或者是鐵路中穿越。(3)選線路的時候，要盡量利用當地地形，首先考慮到重力流或者是部分重力流來進行輸水。(4)輸水管線根數也是很重要的，要根據輸水量的大小等多方面因素來考慮。(5)新管線一般不占舊管線的位置，兩管線間一般得有間距，而且還要預留管件。這樣的設計可以使在鋪新管線時，舊管線仍可使用，保證正常供水，直到新管線竣工后，再將舊管線徹底拆除。
2．3確定管徑
確定管徑的時候應該考慮遠近期的結合，還要考慮到經濟性及可靠性。管徑的確定還涉及到供水量級經濟流速的確定。根據以下各種用水來確定供水量的設計:(1)結合生活中的用水:包含居民用水和公共用水。綜合各種用水定額和用水最多日時的變化系數進行分析確定。(2)各工業用水以及工人的生活用水:生產工藝的要求確定生產用水量;車間性質確定著工人生活用水量。(3)消防用水:消防時的用水量，水的壓力和延續時間的長短都由相關規定來確定。(4)綠地和澆灑道路用水:由綠化、季節、土壤和路面等等條件來確定。
2．4選擇管材
管材要有足夠的剛度，能承受內外荷載，有好的機械性能，能夠保證連續受壓供水壓力而且不對傳輸中的水質造成影響，與此同時還具備高的水密性，保證不能滲出;管材應具備良好的水利條件，內部管壁要光滑、不結水垢，水流要通暢;管材價格不能太高，使用壽命長，盡可能的減少成本，并且有較高的性能，便于安裝及維護保養并且要方便運輸。管材接口趨向于柔軟性發展，以前的剛性接口，受壓后很容易斷裂。
3管道施工準備工作
3．1選用原材料
水泥和木材，本工程重點選好的建筑材料便是鋼材水泥，與其合作的建材公司要能夠按時的提供材料，自己的施工地也應該有備用材料，以備不時之需;現場制作砼塊。供應部門要做好根據材料的性質安排運輸、保存及防護工作，保證產品完好無缺，并且保管好產品資料，對于已經入庫的，保管人員要按時檢查，以確保產品質量，對于變質的產品及時處理，以防進入到工程中。施工部門及早做領用計劃，上報技術部核實之后，再由總工審核，供應部門方可發放。
3．2砂漿和砼的試驗
為了確定材料的物理指標，確定最好的施工參數和工藝，在施工前要進行現場試驗。按照試驗的記錄，做出試驗報告，上報給工程師審查，根據審批意見實施。根據砂漿和砼的配合比試驗，加上工程師準許的材料，再按照相關規定，在工作室中做砼的抗壓強度以及砂和水最佳比例等等的一些列的試驗，從諸多試驗中選出最佳的配合比，制作成實驗報告，上報工程師審批，以此作為砂漿和砼的制作依據。
3．3測量放線和基線復核
按照供給的測量控制點和精度的要求，在施工之前要再次審核資料以及各項數據的準確性。管線施工重點主要是起點、轉折點和終點，中線定位是由主點的位置測量到地面上，并且得用本樁標定。
4施工管理措施
4．1保證工程工期的措施
由經理創建項目部，并且在各班組中配備相關技術人員;按照施工人員和相關設備計劃，制定出合理的施工工序及作業時間，還要考慮到季節天氣情況的影響;各個工序應該在規定時間里完成，若有特殊原因，在下一道工序中要補上，以確保總工期的完成時間;每道工序之前要做好準備，按照流水式作業快速完成。
4．2保證質量的措施
要做到專人專職，確定責任人，劃分職責，做到定點檢查，尤其是工程關鍵部分更要嚴格把關，質檢人員要去現場勘查，以確保工程質量;不合格的要及時提出，直到達標方可進入下道工序;對持證上崗要嚴格要求，對關鍵工種及工序安裝做好標記，并且做好施工現場記錄;做好完工記錄。
4．3保證安全的措施
施工安全管理的首要責任人便是項目經理，安排專人負責項目安全管理，施工地安排安全員，整個工地安全都有此人負責，查找安全隱患，設定相應措施，如若發現安全隱患要第一時間通知項目安全管理人員;安全員帶領施工人學習相關安全規定，提高施工人員的意識;安檢部要定期檢查安全工作，查制度、查思想、查隱患、查現場等;工人要遵守施工單位和建設單位的安全制度及相關規定。
4．4技術的管理措施
項目技術責任人負責技術管理;技術員要進入施工現場，落實施工工藝、技術措施和進度計劃情況;施工前要對所有工人進行技術交底;嚴格遵守各項規章制度。
5總結
給水管線是市政施工的重要一環，所以施工的整個過程要嚴格按照要求進行每道工序，控制好每道工序的質量，從而防止質量問題，以保證優良的質量，實現創優工程目標。
作者：姚立三 單位：九江市水務有限公司
1化工工程設計內涵以及潛在安全問題
1)化工工程的設計總體分為三個階段進行
即計劃、設計和實施三個階段，先從相關的學科理論上分析設計是否可行，再經過逐步的工程試驗，最后把設計落實到工程中去，應用于實際的生產，化工工程設計與其他的工程有著不同的特點，化工工程的技術含量在工程行業位居前列，且工藝流程與其他工程大不相同。化工工程的內容包含了設備的遴選、設計工藝線路、繪制成圖以及對周圍環境進行可行性評估，這些設計最重要的是落實到圖紙上形成規范性的圖件，即化學工程工藝流程圖、化工預算、化工工程設備布局圖等。化工工程設計是化工工程進行的首要也是重要的環節，要考慮到諸多方面的因素，解決安全問題也要由此開始，在設計時，設計人員要考慮到化學工程的安全性，諸如化學設備的選用，設備如何布局才能避免安全事故發生等等。
2)化工工程設計中的安全問題。
化工工程的設計也比傳統的工程設計復雜許多，其中需要進行大量的運算，包括數學、力學、化學反應方程式等等，需要多學科綜合。化工設計中需要用到很多參數，參數的難把握性和可靠性又是設計人員面臨的又一大挑戰。在工程的設計完成階段，設計人員必須對完成的設計圖紙進行反復的實驗并進行修改優化，以防止安全事故的發生，其中需要耗費工作人員大量的精力。在化工工程設計階段，安全問題是設計的重點，應該把化工安全設計擺在一個十分重要的位置，我國化工行業主要存在以下幾點問題:
a．設備的安全隱患。
前文提到，化工工程需要的設備往往是與眾不同的，有的設備甚至需要定做才能滿足需求，一個工藝流程中需要數個，甚至數十個設備彼此連接，所需要的設備型號也是各不相同，由此帶來的型號不相互匹配，造成化工工程安全隱患。
b．設計所用資料不詳實。
我國現階段的化工工程不發達，在設計階段所用的基本資料也并未進行嚴格的實驗，其來自于一些中小型企業，可靠性不強，數據權威性不強，未經過大規模生產，因而在設計中使用這些數據會給安全生產埋下隱患。
c．設計中安全因素考慮不到位。
化學工程需要的化工設備紛繁多樣，管道彼此交織，資金投入較大。安全因素考慮不到位分為兩個方面:其一是設備過多，又限于設計人員水平有限，許多安全因素考慮不到位;其二是由于化工企業感覺投入已經過高，再花費過多進行安全設計會降低企業的收益，因而放棄了工程的質量。有些企業過于追求工程進度，導致工程粗糙，安全隱患層出不窮。
2化工工程設計安全觀
工程安全在如今階段已經備受重視，這是近年來安全事故頻發以后總結的經驗教訓，工程事故給企業帶來了嚴重的損失，給人們的生命安全帶來了極大的威脅，近些年經濟發展使工廠如春筍般涌現，但是頻發的安全事故給人們心中留下了一道不可抹去的傷疤。化工工程的事故率較之其他工程更高，因而在設計階段必須做好事故防范工作。在設計階段要滿足安全要求，重視每個生產環節的安全生產設計，嚴格遵守相關部門的安全標準，把安全的理念深入到設計中的每個細節中去，以主動的姿態防范安全事故的發生，設計人員嚴格遵守安全設計的制度，把制度作為安全的保障。根據化工工程不同階段和不同部分的要求，注入安全運行的新元素，把安全設計深入到每個環節和每一個部分。同時對于化工工程的安全設計要有針對性，抓重點，有區別的對待不同的工藝流程。在工程設計完畢以后，要對設計完成的方案進行復議，對每個環節進行模擬實驗，逐個排除其中的不安全因素，對設計好的圖紙進行修改和優化，力求做到萬無一失。
3化工工程設計中相關問題的解決方案
1)化工廠的選址問題以及場內布局。
化工工程的設計要從化工廠的選址開始，做好化工廠的選址工作并且做好廠內布局直接關系著化工工程的安全。按照以往的設計理念，化工廠要建在水源充足、原料供應充足、交通便捷的位置，這樣的選址有利于產品的銷售使用，減少運輸路途，減少不安全因素，產、銷、用區域化。其次，廠址的選擇應該以人為本，化工廠不應該選擇人口稠密、風景秀麗的地區，也不應該設立在上風向，避免有害氣體擴散至人口稠密區，影響人們的日常生活，廠址的選擇也要符合可持續發展的生態理念，化工廠在建立之前應該對周圍進行環境影響評價，盡量少的破壞原有的生態環境，做到人與社會和諧共處，做到可持續發展。其次是廠內的布局，廠內的布局是指化工廠內部各組件之間的設置問題，化工廠中的各個設備要為物資的投入以及人員的工作提供便利，對設備中的永久性管件進行設計保護，將危險性較高的設備和危險性較低的設備分成不同的區域，并對危險性較高的設備進行專門的保護設計以及應急設計，一些可能接觸發生反應的設備要隔離開。
2)管道的安全控制。
管道設計是化工工程設計中最為重要的一部分，管道擔負著運送液體的任務，也是設備相互連接的通道，在化工生產過程中，管道中的液體一般具有可燃性和較強的腐蝕性，部分液體的毒性還比較強，管道安全是整個化工工程設計的關鍵，有的管道使用不久便會腐蝕掉，發生漏液等，進而發生危險，機械損壞也是最為常見的問題之一。因而在進行管線的設計過程中，要選用合適的金屬材料，金屬管道的連接處要做相應的安全處理。
3)電氣設備的安全控制。
電氣設備是化工工程的關鍵設備，決定著化工工程能否順利進行。爆炸是電氣設備最容易出現的問題，也是化工工程最大的潛在安全隱患，做好電氣設備的防爆問題是關鍵。做好防爆設計應該注意以下幾點:減少爆炸物的產生，從源頭上控制爆炸;在進行化工工程設計時要使點燃源與可燃物相互分離;對爆炸物進行實時監測，控制爆炸物的濃度。
作者：崔燕 單位：山西省化工設計院
1建筑工程設計階段造價控制領域價值工程的應用淺析
1.1價值工程的概念
價值工程（VE）作為經濟與技術相結合的現代化管理技術，目前已被廣泛應用到建筑工程建設管理領域。價值工程（或者價值分析）是指成本與績效的優化活動，即依靠組織性的活動來對某項服務或者某類產品的功能予以分析，由此實現該項服務或者產品總成本的最低化以及總價值的最高化。根據上述定義可知，價值工程的目標是提升研究對象的總價值，優秀是對功能系統的分析，基礎是開發集體性的智力資源以及運用創造性的思維。此外價值工程的原理包括動能變動性原理、價值準則性原理、功能本質性原理、成本變動性原理、行為與代價原理、影響費用三要素原理。價值工程的特點包括普遍性（由建筑工程的多樣性決定）、一次性（由建筑工程建設的單件性決定）、系統性（由建筑工程結構的復雜性以及用途的多樣性決定）。價值工程的工作程序為：選擇對象→組成價值工程工作組→制定工作計劃→搜集整理信息資料→功能系統分析→功能評價→方案創新→方案評價→提案編寫→審批→實施與檢查→成果鑒定。需要注意的是，上述價值工程的工作程序屬具備普遍意義的工作程序，而具體行業的價值工程工作程序受到該行業實際特點的影響，因此對建筑工程設計階段造價控制領域價值工程的應用研究必須考慮到該行業造價控制的具體特征以及實際要求。
1.2建筑工程設計階段造價控制領域價值工程的應用
由前文可知，價值工程是以實現全壽命周期成本最低化為目標，以對服務或者產品的功能分析為優秀的管理技術，因此被廣泛應用到建筑工程設計階段造價控制領域。現結合前文所述的相關理論知識，淺析價值工程在建筑工程設計階段造價控制領域的應用。
1.2.1總體方案的優化對價值工程的應用
建筑工程建設項目具有投資額高、建設規模大等特點，因此價值工程的應用對總體方案的優化具有重要作用。研究表明，必須從業主以及國民經濟角度來分析建筑工程總體方案的功能，同時必須從建設投資、運營成本以及維修費用三方面分析建筑工程總體方案的成本，因此建筑工程總體方案的設計過程運用價值工程來實現設計方案的優化非常必要，即從社會效益、經濟效益兩方面來反映建筑工程的最終價值。需要注意的是，如何提升建筑工程的整體價值應為總體方案價值分析的優秀，此外必須重視建筑工程整體價值提高的途徑：功能不變，造價降低；造價不變，功能提高；造價略微提高，功能顯著提高。
1.2.2限額分配對價值工程的應用
限額設計的前提是實現建筑工程各部位、各專業造價限額分配的合理性，因此運用價值工程來完成限額分配非常必要，即以功能、成本的動態原理為基礎，使建筑工程實際成本與預定功能成正比例關系。限額分配對價值工程的應用流程為：分析、整理、評價建筑工程各部位與各專業的功能→對建筑工程各部位、各專業的功能進行定量化處理（由此確定各部位、各專業的功能及總體功能的百分比）→依據步驟二所計算出的百分比，分配建筑工程各部位及各專業的造價限額。
1.2.3結構方案的優化對價值工程的應用
研究表明，建筑結構的選擇既影響到建筑工程的整體造價，又影響到建筑工程的使用年限以及使用質量，例如地基的處理方案、主體結構的類型等均與造價控制相互關聯，因此建筑結構的合理選擇對控制建筑工程的整體造價非常重要。建筑工程結構方案的優化對價值工程的應用，要求綜合考慮到建筑工程的使用要求以及基本功能，即建筑工程建設方案設計過程，組織各專業的設計人員參與設計，以及嘗試應用系列先進的新技術。如此設計出多種備選方案，最后再比選，并確定出最終方案。
1.2.4設計方案的選擇對價值工程的應用
針對建筑工程設計方案的選擇，傳統的方法存在經濟與技術相互脫節的問題，即對設計方案的技術性、功能性以及經濟性進行分別評價，由此確定出造價最低且能夠實現預定功能的設計方案，或者功能最強且造價限額合理的設計方案。但就價值工程的觀點而言，上述最優設計方案卻存在諸多需要改進的方面。價值工程的觀點認為，必須始終立足于建筑工程的價值以及功能與費用，對最優設計方案進行選擇以確定出具備最高價值的設計方案。價值系數法作為綜合評價設計方案的常用方法，具體步驟為：計算出備選方案的成本系數與功能系數→根據上述步驟，計算出備選方案的價值系數。注意最優設計方案的價值系數最大。
1.2.5材料與設備的選擇對價值工程的應用
建筑工程建設過程，材料與設備的費用約占建筑工程直接費用的2/3，因此建筑材料與設備的選擇必須合理，即滿足建筑工程使用質量的同時，切實降低建筑材料與設備的費用。建筑材料與設備的選擇對價值工程的應用是指采用提問法來完成建筑材料與設備的選擇，而所提問題多涉及到材料的功能、材料的成本、替代材料的成本等。實踐表明，運用價值工程來選擇建筑材料與設備對降低建筑工程的造價以及提高建筑工程的價值意義重大。
1.2.6圖紙審核對價值工程的應用
建筑工程設計階段，圖紙審核的情況直接影響到建筑工程的質量，因此運用價值工程來完成圖紙審核非常必要。圖紙審核對價值工程的應用包括兩方面：一是挑選出價值最高的設計圖紙，設計圖紙的審核突出重點，即所審核的圖紙盡量具備功能性強、造價高、影響大的特點，由此實現經濟與技術效果的最大化。二是分析、評價設計圖紙的功能，即對設計文件以及設計圖紙的合理性進行研究，同時采用科學的分析方法來評審設計方案，由此挑選出經濟合理、技術可行的設計方案，進而實現控制造價的目的。
2結束語
價值工程在建筑工程設計階段造價控制領域的應用對優化總體方案與結構方案、提高限額分配的合理性，以及設計方案的科學性、提高所選材料與設備的價值、提高圖紙審核的質量具有重要作用和現實意義。
作者：楊義云 單位：武漢鐵路局職工住宅建設領導小組辦公室
1工業設計與工程設計及其銜接問題
1.1工業設計與工程設計
1）工業設計主“外”，工程設計主“內”工業設計關注更多的是產品的外形，功能的設計規劃，基本相當于設計藍圖。而工程設計則是把設計藍圖變成實物的途徑，加上后續的制造，藍圖即可變成實物產品。
2）工業設計重“感覺”，工程設計重“技術”工業設計研究優秀是人—產品—環境之間的相互關系及作用，關注的是人能用產品做什么，產品會對人帶來什么感覺與影響，與環境的作用等；工程設計研究的優秀是如何把某一產品變成具體的工程圖紙以便生產，需要工程技術理論與經驗。
3）工業設計人員與工程設計人員思維方式及知識結構不同由于關注點不同，工業設計人員要具備較強的想象力、創造力及表現力，來表現產品的外在形式；但工程設計人員需要更多的邏輯推理能力及運算能力，來實現產品的內在結構及功能實現。知識結構方面，從我國過去的教育體系來看，工業設計與工程設計大都是分割開來的，兩個領域互不理解，造成了工業設計與工程設計銜接困難。近年來，教育體系上雖有改善，但是專業教育依然存在本質區別。
1.2設計銜接的重要性
產品開發過程中實際成本估算如圖1所示，對于產品生命周期有限而又競爭激烈的產品來說，延遲六個月上市的產品損失是可怕的，大約占據所有利潤的33%；如果不得已而必須降價10%，則會損失15%的利潤；若超出成本10%，損失大約是4%，研發成本高出50%，總利潤才降低2%。由此可見，在以上因素中，損失利潤最大的因素是沒有按計劃準時完成任務，產品開發中任何環節延誤開發周期都會造成很大的損失。由此可見，工業設計和工程設計的確存在專業鴻溝，但是，產品是特定的，是工業設計和工程設計結合的產物。如果工業設計與工程設計的銜接不暢，會造成嚴重后果：
1）銜接不暢會直接影響產品的開發周期，增加產品的開發成本。
2）銜接不暢會造成工業設計與工程設計的不一致。不一致表現在產品效果圖在實際工程設計及后續加工中加工不出來或者成本太高；或者工業設計人員和工程設計人員對某些形態特征理解不同，造成產品效果圖與實際產品相差甚遠，最終影響產品質量。工業設計與工程設計銜接的程度高低，直接影響著產品的品質、產品推向市場的時間，最終影響著產品的生命力。
1.3傳統設計中不利于銜接因素探討
1）工業設計人員設計中缺少工程技術知識與經驗支持，造型產品不利于后期制造加工受思維方式及知識體系影響，工業設計人員往往把精力集中在標新立異的產品形態上，在此過程中，工程技術人員沒有及時參與進來，或者工業設計人員缺乏與工程技術人員溝通，有可能造成產品的某些特征過于異形，加工代價高昂或者難以加工；也可能由于受力、剛性等問題造成產品的結構無法順利實現產品的功能，致使設計方案反復修改，延長產品開發周期。
2）計算機技術在設計銜接應用中還不夠成熟現代產品設計及制造依賴于計算機技術。目前工業設計師設計產品所采用的軟件系統與工程設計師所采用的軟件系統大部分都是相互獨立的，軟件系統之間數據溝通還不能無縫銜接，產品形態轉換工程中有部分數據丟失，偶爾會造成設計概念的“走形”。
2設計銜接應對措施的提出與探討
隨著云技術的出現，云制造與云設計的概念被相繼提了出來并逐漸得到應用，產品的設計及制造更加依賴新技術，云設計系統與云制造系統整合，為設計銜接鋪平了道路。
2.1云設計概念
所謂云設計應當是面向云制造，融合現代設計、信息化制造、云計算、物聯網、智能化、綠色化和情感化等技術于一體的產品服務設計。云設計是現代設計的一種新模式。
2.2云制造概念
云制造是一種利用網絡和云制造服務平臺，按用戶需求組織網上制造資源（制造云），為用戶提供各類按需制造服務的一種網絡化制造新模式。云制造技術將現有網絡化制造和服務技術同云計算、云安全、高性能計算、物聯網等技術融合，實現各類制造資源（制造硬設備、計算系統、軟件、模型、數據、知識等）統一的、集中的智能化管理和經營，為制造全生命周期過程提供可隨時獲取的、按需使用的、安全可靠的、優質廉價的各類制造活動服務。
2.3云環境中工業設計與工程設計銜接探討
工業設計所側重的功能劃分、產品外觀形態、材料、裝飾，工程設計所側重的產品功能實現、運行原理及結構、工藝公差裝配力學校核等，在云環境中，可以將以上相關因素通過以下三個方面的相關優化進行較好的融合。
2.3.1設計方法方面
1）采用面向裝配（DFA）、面向制造的設計（DFM）面向裝配與制造的設計要求設計人員在設計前期要全面地考慮下游設計，同時利用工程技術元素來創新產品的造型，利用外觀結構的創新帶動產品造型的創新，這不僅有利于提高產品可靠性、可維護性、美觀性、用戶友好性等，而且更利于設計與制造的銜接。
2）以產品材料為工業設計和工程設計的銜接點進行設計材料是產品的物質體現基礎。工程設計人員考慮的主要是材料的硬度、強度、表面特性等，然而工業設計人員對材料的力學與化學性能只是感性認識，他們主要考慮的是材料肌理對產品形態的感覺。在產品設計中，工程設計人員與工業設計人員對才材料的認識、選擇統一起來有助于提高產品的造型美、可靠性、可加工性。
2.3.2設計工具方面
CAD技術及云技術的發展，使得工業設計相關軟件和工程設計相關軟件結合更加緊密，為工業設計和工程設計的銜接打下了堅實的基礎。當今世界先進的工業設計軟件Alias能夠支持大型工程軟件UG、CATIA、Pro/E等的數據信息，產品設計模型可以直接被工程設計軟件讀取，降低或者避免模型轉換過程中的數據丟失，工業設計人員設計的產品模型就不會被工程設計人員在產品形態方面產生誤解，而且能夠針對具體模型進行溝通，及早發現設計中存在的問題，降低設計過程中反復修改的成本，異地協同設計得以實現，設計銜接會更加順暢。
2.3.3設計人員知識方面
工業設計與工程設計銜接不暢的最直接表現就是相關人員在設計過程中溝通、認識存在差異。在云環境中，豐富全面的知識資源以及方便快捷的即時溝通，可以使得工業設計人員輕易搞懂工程設計人員的思路及想法，工程設計人員同樣即時理解工業設計人員的理念，形成無差異認識，避免設計沖突。
3結束語
計算機及互聯網技術發展到如今，云才是真正資源共享的優秀。我們研究云設計及云制造會發現，工程設計與工業設計脫節的根本原因即是資源信息流通不暢造成的，在云環境中，通過設計與制造資源的共享，設計方法與設計工具基于云理論的改進，強化設計人員的有效溝通，即可使工程設計、工業設計順利的銜接起來。
作者：李立偉 吳超 朱茹敏 單位：鄭州輕工業學院機電工程學院
1公路工程設計階段的造價控制現狀
1.1造價依據與實際情況不相符
在我國公路交通行業健康發展的背景下，現階段正在采用的公路工程造價管理規定與快速發展的行業需求顯然已經不能良好的適應了，沒有形成健全的補充定額的測定制度，因此，與實際工程的現狀相比，一些綜合性較強的評估指標是有著很大的差異的，同時，我們還應進一步的改進并且完善計價的依據。
1.2預算人員的整體素質偏低
在公路工程的施工過程中，技術人員的專業素質的高低往往是更容易引起領導的重視的，但是卻并不夠重視培養預算人員的綜合素質，而這就導致了預算人員對本專業的經濟計算方面的知識是足夠了解的，但是對于公路工程方面所涉及到的其他方面的知識卻是不太了解的，那么在控制工程造價時，預算人員就無法為設計人員提供科學并且有效的意見。
2影響公路工程設計階段造價控制效果的主要因素
2.1原始的勘探工作不夠充分
前期對施工場地進行勘探工作時，如果所掌握的原始資料不夠真實和準確，那么就很容易導致基礎處理和地基設計工作不夠合理，在工程項目的設計階段就無法深入的調查公路沿線的地理環境、路線交叉以及交通量等具體情況。而在設計的階段又無法有效的預見處于特殊地理環境的公路，那么就會突破原有的投資規劃。所以，對施工場地進行勘探工作時，應保證水文地質、運輸、征地、環保、供電、運輸以及材料等原始數據的真實性和準確性，從而保證工程造價的控制效果。
2.2沒有真正的認識到造價管理工作的重要性
在公路工程的設計階段，業主單位并沒有明確的規定出設計單位的投資限額，因此，設計單位進行時設計工作時，他們往往都會忽視那些經濟性指標，對新技術、新工藝、新材料和新設備等技術含量較高的指標是更為重視的，沒有選擇合適的設計標準，設計文件中易出現錯誤，設計圖紙對整個的施工進程并沒有起到指導作用，容易導致造價失控的問題出現。
2.3公路施工中易出現不確定因素
由于設計人員的思維是具有局限性的，同時施工現場的周圍環境也是復雜多變的，因此，在公路工程的施工過程中就肯定要出現設計變更，當然，有些設計變更在造價的編制過程中都是留有空間的，通常也不會導致工程造價出現過大的超額，但是如果出現了較大的設計變更，那么就會對工程設計階段的造價產生嚴重的影響。
2.4施工中的人工、材料和設備價格出現上漲的情況
國際市場的行業以及國家政策的變化控制對我國建筑行業的材料價格是有著重要影響的，而在我國的《公路基本建設工程概算、預算編制辦法》這份文件中也沒有考慮工程造價的增長預留費用，而設計單位要想準確的把握施工過程中各類原材料的價格變動情況也是十分困難的，很多材料的價格是經常出現價格大幅度上漲的情況的，如石油、水泥、鋼材和瀝青等材料，因此，公路工程的造價就易出現失控的問題。
3公路工程設計階段的造價控制措施
3.1優化設計方案，科學的控制工程造價
能否有效的優化設計方案對于公路工程建設的一次性投入多少是有著直接的影響的，建設單位在確定最終設計方案的過程中，必須對所有的設計方案進行經濟性對比分析，同時重視對設計方案的優化工作。在對比各個設計方案時，應以提高投資效益為前提，同時考慮到具體的實際情況，同時應積極的引進新材料、新技術和新工藝，前期應重點做好設計方案的優化工作，選擇出最為經濟合理并且技術最為先進的設計方案，從而最大限度的降低資金投入。
3.2嚴格的控制施工圖紙的設計質量
作為設計單位的最終產品，施工圖紙對于公路工程的整合過程都是起著重要的指導作用的，并且其也是施工單位進行各項施工活動的最主要依據，因此，設計人員應具備較強的責任心，嚴格的控制施工圖紙的設計質量，施工圖紙必須能夠滿足施工材料以及施工設備的選擇和確定。同時在設計施工圖的過程中，嚴禁出現設計比例失調的問題。
3.3制度已經成為了一種重要的采購和競爭手段，在我國的公路交通行業的應用也是較為廣泛的
在公路工程的設計階段，如果能夠較好的實行招投標制度，那么就能夠不斷的提升設計人員的競爭意識，充分的保證了經濟核算質量和設計水平，從而得到最為經濟合理的設計方案。通常情況下，公路工程的設計工作都是分為三大階段的，即方案設計、技術設計和施工圖設計，那么在設計招標的工作中，可以通過招標完成方案的設計階段，還可以將競爭機制引入到技術設計和施工圖設計階段，設計單位應嚴格的控制每一個環節和每一個細節，從而大大的提升設計的質量。
3.4做好設計單位的內部管理工作
在公路工程的設計階段，設計單位應將限額設計的思想觀念灌輸到每一名設計人員的心中，限額設計是促進設計單位改善管理、同時也實現對設計規模、設計標準、工程數量與概預算指標等各個方面的控制。設計階段根據項目的自身特點和實際情況不斷的完善原始資料，同時應利用計算機等先進的技術來選擇和確定設計方案中的材料和設備，把握好工程造價與投資效益之間的關系，嚴格的控制設計圖紙的質量，提高設計質量，實行健全的圖紙校對和審核的制度，應用先進的設計信息系統，明確所有人員都是應為施工現場服務的，及時了解國內外經濟變化的實時數據，從而提升施工材料、施工設備以及匯率運輸等相關造價數據的時效性和準確性。
作者：鄭奕昀 盛文珠 單位：溫嶺市交通設計院 溫嶺市交通實業有限公司
