時間:2023-03-01 16:22:23
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇技術(shù)工程論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
完井工程技術(shù)是目前最成熟的采油技術(shù)之一,整個采油工程主要通過鉆井來實現(xiàn),但鉆井的施工由于石油工程是想獨立的狀態(tài)。當鉆井作業(yè)完成之后,即可實現(xiàn)向井下輸送套管進行固井作業(yè),包括射孔、排液、管柱安裝等一系列過程,都是完井工程的必要構(gòu)成部分。完井工程技術(shù)的密封性很好,普遍適用于直井、斜井、水平井類型,在二次和三次采油技術(shù)應(yīng)用中發(fā)揮了很好的基礎(chǔ)作用。
1.2人工舉升技術(shù)
人工舉升技術(shù)是采油過程中最常見的手段,又被稱之為“機械采油”技術(shù),主要針對與一些由于壓力減弱,需要利用人工力量向油井下補充能量,促使原有不斷被開采出來的方式。我國在人工舉升技術(shù)的應(yīng)用的實踐持續(xù)了半個世紀之久,在技術(shù)研發(fā)方面取得了顯著的成果,目前基于這一技術(shù)存在的的有電動潛油泵采油技術(shù)、水利活塞技術(shù)等。
1.3分層注水技術(shù)
分層注水技術(shù)主要利用在二次采油過程中,油井下方是多層油藏,其關(guān)鍵在于提高注水行為在地下形成的波及效率。這一技術(shù)在我國上世紀九十年代開始普遍采用,目前也達到了國際先進水平。
1.4熱超導技術(shù)
熱超導技術(shù)的原理是利用了物質(zhì)的熱阻差別,主要根據(jù)化學技術(shù)原理,在密封的管體內(nèi)填充化學介質(zhì),促使它的熱阻趨近于零;由于化學機制在受熱情況下產(chǎn)生不均有的變化(相變),導致汽化潛熱中產(chǎn)生巨大的聲速傳遞能量。熱超導技術(shù)的的特點是作用明顯、成本低、效率高,同時對地下油井的影響業(yè)很小,具有環(huán)保親和性,是一種安全性較高的技術(shù)。
2磚襯砌矩型防滲渠在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用
在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用磚襯砌矩型防滲渠技術(shù),可以提高水資源的利用率,可以降低農(nóng)田灌溉的需水量,避免在農(nóng)田灌溉的過程中出現(xiàn)水資源浪費問題,實現(xiàn)對水資源的合理利用以及優(yōu)化配置,從而達到節(jié)約用水的效果。在農(nóng)田灌溉中應(yīng)用磚襯砌矩型防滲渠技術(shù),還可以降低渠道塌陷的概率,可以提高渠道抗沖擊能力,有利于延長渠道的使用壽命。防滲渠可以改變水的流速,可以提高灌溉的效率,有利于為農(nóng)作物生長提供充足的水源,幫助農(nóng)作物更加健康的生長。磚襯砌矩型防滲渠技術(shù)施工成本比較低,在應(yīng)用的過程中,可以降低灌溉的成本,提高農(nóng)田水利工程的經(jīng)濟效益,從而改善農(nóng)民的生活。
3農(nóng)田水利中的磚襯砌矩型防滲渠工程技術(shù)
3.1清理平整
在農(nóng)田水利灌溉工程施工前,首先需要做好清理平整工作,施工人員需要對渠道周圍的雜草以及雜物進行清理,還要保證施工場地的平整性,這樣才能保證后續(xù)工程項目的順利進行。在農(nóng)田中如果雜物的數(shù)量比較多,而且不好清理,施工單位可以利用挖掘機進行平整,可以在其他地區(qū)購買優(yōu)質(zhì)的土質(zhì)進行填充,在這一過程中,一定要保證施工場地的清潔性,這樣才能保證磚襯砌矩型防滲渠工程項目施工的安全性,在清理的過程中,需要同時做好平整工作,這樣可以保證砌磚工程項目的順利進行。
3.2施工工作
3.2.1找平彈線。砌筑前,先在基礎(chǔ)上用水泥砂漿找平,然后根據(jù)龍門板上的軸線定位打或用軸線控制點彈出軸線、邊線。
3.2.2擺磚樣。在放好線的基面上按選定的組砌方式用干磚試擺,核對所彈出的軸線,邊線等是否符合磚的模數(shù),以便借助灰縫進行調(diào)整,盡量減少砍磚,并使磚墻灰縫均勻,組砌得當。
3.2.3砌筑。砌筑時為保證水平灰縫平直,要掛線砌筑。一般可在墻角及縱橫墻交接處按皮數(shù)桿先砌幾皮磚,然后在其間掛準線砌筑中間磚。砌筑時宜采用“三一”砌磚法,即一鏟灰、一塊磚、一擠揉。如采用鏡灰法砌筑,鋪灰長度不得超過750mm。
3.2.4磚砌體的質(zhì)量要求及保障措施。
1)橫平豎直,即要求磚砌體水平灰縫平直、表面平整和豎向垂直等。為此,要求砌筑時必須立皮桿數(shù)、掛線砌磚,并應(yīng)隨時吊線、直尺檢查和矯正墻面的平整度和豎向垂直度。
2)灰裝飽滿,砌體灰縫砂槳的飽滿程度直接影響它的作用和砌體強度。因此要求磚砌體書平和豎向灰縫砂漿應(yīng)飽滿,實心磚砌體水平灰縫的砂漿飽滿度不得低于80%。
3)錯縫搭接,磚砌體的砌筑應(yīng)遵循“上下錯縫,內(nèi)外搭砌”的原則。其主要目的是避免砌體豎向出現(xiàn)通縫,影響砌體的整體受力。
3.2.5抹面。抹面是砌筑的最后的一道工序,具有保護墻面和美觀的作用。當砌筑結(jié)束后,需用水泥砂裝在墻體的兩側(cè)均勻的涂抹。涂抹的越平整就越有利于灌溉水在渠內(nèi)的流淌。
3.3養(yǎng)護
當上述工作都完成后,就表明該項工程已經(jīng)初步完成了。此時對防滲果的保養(yǎng)護理工作就變得尤為重要了。在常溫條件下用適當?shù)牟牧希ㄈ绮莺煟┧焉w在已完成的工程表面并進行適當澆的水,維持2-3d。養(yǎng)護期間,切忌隨意翻動覆蓋在表面的材料,確保工程的養(yǎng)護效果。
3.4質(zhì)量檢查
在工程的施工過程中要不斷地進行檢查:最初要對磚的質(zhì)量進行檢查,在各階段施工過程中也要檢查施工的質(zhì)量,最后當養(yǎng)護工作結(jié)束后也要進行最后的檢查并對其驗收評定。檢查工作一定不能馬虎,對于在檢查時發(fā)現(xiàn)的問題要及時的解決處理,確保工程能夠順利的進行下去。
3.5磚襯砌矩型防滲渠采用的新工藝
當前對磚襯砌矩型防滲渠運用的工藝大體上有兩種改進方式:
1)對磚的用料進行改進,像利用已有的工業(yè)廢料進行再次利用的節(jié)約型磚、運用新型高分子材料制造的新型磚等。這些磚綠色低碳環(huán)保,符合當今社會的發(fā)展方向。
在使用再生技術(shù)施工之前,應(yīng)該對路面潛在的薄弱區(qū)域進行相關(guān)處理,做好修造之前的準備工作。
1、清理、打掃干凈原來路面,防止雜質(zhì)進入混合材料中,影響再生材料的質(zhì)量。
2、確定再生基層的工作寬度,合理的再生幅數(shù)可以提高再生基層的工作效率。
3、根據(jù)水泥的凝結(jié)時間,并且充分考慮各方面因素,確定一次再生基層長度。
4、檢查再生機組,保持良好的工作狀態(tài);提前管理好交通次序;檢查工作人員是否掌握正確數(shù)據(jù)。
在使用再生技術(shù)工程中必須要求冷再生混合機符合設(shè)計、水泥與混合料的配比準確、壓路機的壓實度、養(yǎng)生期符合規(guī)范。
二、冷再生技術(shù)是具有優(yōu)越性的
冷再生技術(shù)是在舊路的維修改造中把原來路基層用再生機進行攪拌破碎,再加入相應(yīng)穩(wěn)定劑,加之碾壓形成路面基層,從而達到舊路改造的目的。在修建中,冷再生技術(shù)的優(yōu)越性凸顯出來:
1、冷再生技術(shù)就地利用舊的材料層,進而減少了舊層材料的運輸、購買,從而大大的節(jié)約了工程成本。
2、大大的縮短了工程工期,冷再生技術(shù)對于工程施工一次性就可以完成銑刨、破碎、添加、攪拌和攤鋪,也相應(yīng)的簡化了工程程序,進而縮短的工期。不僅如此,而且在再生后的當天就可以保證通車。
3、不同的路面可以根據(jù)不同的情況,選擇相應(yīng)的添加劑,可以保證再生材料的質(zhì)量,也大幅度提高了道路完成后的使用年限。
4、以前的道路維修技術(shù),要荒廢很多的材料,對周邊環(huán)境也造成了污染。冷再生技術(shù)由于不存在舊材料的運輸,存放,可以說是一項綠色技術(shù),更加有利于環(huán)境的保護。
5、冷再生的施工運用的是大型機械,相對密集,進而不會太多的干擾到道路交通。不像原來傳統(tǒng)方法下的道路修建,許多施工在工地同時進行,對交通帶來很大的阻礙,更有利于文明施工。
6、天氣對于冷再生技術(shù)的運用影響也微乎其微,大雨過后、小雨天、陰晴不定的天氣都可以進行施工。
7、交通部在2008年7月1日實行的《公路瀝青路面冷再生技術(shù)規(guī)范》為以后的冷再生施工提供了指導根據(jù)和檢測的標準。
三、冷再生技術(shù)所帶來的經(jīng)濟效益和社會效益
1、經(jīng)濟效益
在原來的道路修建設(shè)計中是將舊瀝青混凝土里面和基層全部的清除,然后再重新做基層和路面層。這種技術(shù)不僅費用高、消耗時間長、還會長時間的中斷交通、產(chǎn)生大量廢材料,污染環(huán)境。現(xiàn)在的冷再生技術(shù),完全可以利用原來的路做基層,將舊瀝青里面鋪水泥,由冷再生工藝作為路面的中下層,再由瀝青砼上面,這樣的冷再生技術(shù)不僅消除了原來道路的危害,讓其能夠得到回復,結(jié)構(gòu)上得到加固,在利用資源上也降低工程成本。成本的降低,帶來了巨大的經(jīng)濟效益,也使得冷再生技術(shù)得到更多的運用。尤其是:
1.1、從費用上比較
原來的修建技術(shù)需要挖出、運輸舊路面(包括細粒式的上層、中粒式的中層、粗粒的下層以及碎石層和底基層),然后再用相應(yīng)的材料重新修筑道路。冷再生技術(shù)的運用就只用清理上層,下面的只需要銑刨、攤鋪、碾壓,基層完全可以重復利用。在費用上就多了清理中下層和低層材料以及運送,從分析上看出,基本就多了一倍的費用支出。
1.2、從質(zhì)量上比較
對于舊材料重復利用,原來路面的幾何線路可以得到完好的保存,因為經(jīng)過碾壓等工序,使路面的強度、抗水、抗疲勞度都遠勝傳統(tǒng)工藝,使用壽命大幅度提高。質(zhì)量的提高,就不用重復的維護,提高了道路使用年限。
1.3、從修建工期上比較
道路修建的時間縮短,道路暢通,能夠更好的促進周圍的經(jīng)濟發(fā)展,更是和修建道路承包人員切身利益掛鉤,多一天就要多出所有人員工資和全天的開銷,修建是一個大工程,拖的越久,贏利就越少。
2、社會效益
1.2工程設(shè)計專有技術(shù)交易概念所謂技術(shù)交易,主要指的是在技術(shù)市場中,買賣雙方通過訂立契約來實現(xiàn)使用權(quán)、所有權(quán)以及技術(shù)收益權(quán)轉(zhuǎn)讓的一種行為。而工程設(shè)計專有技術(shù)交易,主要指的是在專有技術(shù)市場上,交易雙方通過訂立相應(yīng)地契約來實現(xiàn)專有技術(shù)使用權(quán)、所有權(quán)以及技術(shù)收益權(quán)轉(zhuǎn)讓的一種行為。簡單的說,工程設(shè)計專有技術(shù)交易就是將買賣雙方協(xié)商的條件作為基本依據(jù),通過買賣的主要方式,賣方將某種工程設(shè)計專有技術(shù)轉(zhuǎn)讓給買方的一種行為,即買賣雙方通過有償方式轉(zhuǎn)讓工程設(shè)計中的專有技術(shù)。
2工程設(shè)計專有技術(shù)交易的特點
2.1信息的不對稱性所謂信息的不對稱性,主要指的是在對工程設(shè)計專有技術(shù)進行交易的過程中,買賣雙方所掌握的信息具有一定的差別,存在買方知道賣方不知道信息、賣方知道買方不知道信息的情況。由于工程設(shè)計專有技術(shù)具有秘密性的特點,所以這就決定了在進行專有技術(shù)交易之前,賣方知道的信息高于買方的情況,從而導致信息不對稱現(xiàn)象的出現(xiàn)。對于買方而言,正是由于知道工程設(shè)計專有技術(shù)的信息量少,才會和賣方進行有償交易,可以說,信息的不對稱性是交易得以發(fā)生的基本前提。如果在進行專有技術(shù)交易之前,買方已經(jīng)掌握專有技術(shù)的所有信息,那買方就不會具備購買意愿,交易也就無法進行。當然,正是由于存在信息不對稱現(xiàn)象,所以相比較一般交易而言,工程設(shè)計專有技術(shù)交易成本往往較高。
2.2交易的雙向選擇性在工程設(shè)計專有技術(shù)的交易過程中,不僅買方需要對掌握技術(shù)的賣方進行選擇,持有專有技術(shù)的賣方也需要對買方進行選擇,這就決定整個交易具備雙向選擇性的特點。對于買方而言,在進行工程設(shè)計專有技術(shù)交易之前,需要將工程項目和自身的實際需求作為基本依據(jù),選擇合適的專有技術(shù),并且在對賣方進行選擇時,往往比較重視賣方的信譽和專有技術(shù)在業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先水平,同時,還需要對賣方進行全面考核,了解相關(guān)部門是否已經(jīng)對該專業(yè)技術(shù)進行審核認定以及該專有技術(shù)在當前工程設(shè)計行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先性。而對于持有專有技術(shù)的賣方而言,在進行技術(shù)交易之前,也需要對買方進行選擇,考察買方是否具備實施該專有技術(shù)的實力,同時,還需要對買方的誠信度進行了解和評定,避免在結(jié)束工程設(shè)計專有技術(shù)交易之后,出現(xiàn)隨意擴散專有技術(shù)的風險。
3工程設(shè)計專有技術(shù)交易的一般過程
3.1分析需求階段需求作為發(fā)生交易的基本前提,只有具備充分的需求,才能確保交易順利進行。對于工程設(shè)計單位而言,如果出現(xiàn)專有技術(shù)需求,一定不能盲目購買專有技術(shù),而是要將項目需求、自身技術(shù)情況以及設(shè)計水平作為基本依據(jù),有針對性的選擇符合自身需求的工程設(shè)計專有技術(shù)。由于工程設(shè)計專有技術(shù)交易具有雙向選擇的特點,所以在需求分析階段,持有專有技術(shù)的設(shè)計單位也應(yīng)該將該技術(shù)的特點和適用性作為基本依據(jù),制定相應(yīng)地交易策略,為日后選擇合適的交易對象奠定堅實的基礎(chǔ)。
3.2識別階段在工程設(shè)計專有技術(shù)交易中,對于買方來說,找到符合自身實際需求的專有技術(shù)是交易得以順利進行的基本前提。工程設(shè)計專有技術(shù)的買方可以將技術(shù)交易平臺作為主要媒介,查找在網(wǎng)上的工程設(shè)計專有技術(shù)轉(zhuǎn)讓公告,尋找符合自身實際需求的專有技術(shù),或者還可以將每年行業(yè)協(xié)會評審出來的工程設(shè)計專有技術(shù)作為參照,發(fā)掘自身實際需要的專有技術(shù)。對于工程設(shè)計專有技術(shù)買方而言,在確定交易目標后,通常需要從各個渠道收集關(guān)于該項技術(shù)的有效信息,然后對這些信息進行全面分析,將分析結(jié)果作為主要依據(jù),判斷自身實際需求與這一技術(shù)的匹配程度,從而決定是否進行專有技術(shù)交易。
3.3談判與簽訂合同階段在工程設(shè)計專有技術(shù)交易中,談判和簽訂合同作為其中最為關(guān)鍵和核心的階段,在一定程度上影響著交易能否順利進行。專有技術(shù)交易雙方談判的過程其實質(zhì)是雙方博弈的過程,在進行談判的過程中,買方和賣方都想要最大化自身的實際利益,交易價格往往產(chǎn)生在談判的過程中,通常在完成談判之后,交易雙方會根據(jù)自己的實際情況,做出交易能否繼續(xù)進行的決策。由于工程設(shè)計專有技術(shù)具有秘密性的特點,為了避免雙方交易之后該專有技術(shù)出現(xiàn)擴散情況,通常在擬定交易合同時,會添加相應(yīng)地禁止二次交易和保密條款。在工程設(shè)計專有技術(shù)交易的過程中,對于買賣雙方而言,簽訂交易合同通常意味著交易已經(jīng)成功,但是這并不能說明整個工程設(shè)計專有技術(shù)交易過程的結(jié)束。
3.4專有技術(shù)轉(zhuǎn)移與維護階段由于工程設(shè)計專有技術(shù)具有秘密性的特點,并且該技術(shù)存在的方式也具有一定的特殊性(設(shè)計軟件、設(shè)計方案以及設(shè)計圖紙等),所以交易成功后在進行技術(shù)轉(zhuǎn)移的過程中,一定要充分考慮到專有技術(shù)的重要性,避免出現(xiàn)泄露專有技術(shù)現(xiàn)象。同時,對于工程設(shè)計專有技術(shù)的買方而言,在獲得專有技術(shù)之后,還需要經(jīng)歷一個學習新技術(shù)階段,在這個過程中,賣方會派出研發(fā)專有技術(shù)的相關(guān)人員去對買方的專業(yè)人員進行一些列技術(shù)培訓,幫助買方盡快掌握該專有技術(shù),除此之外,賣方還需要為買方提供相應(yīng)地維服務(wù)。
2我國通信工程中傳輸技術(shù)的顯著特點
自從改革開放以來,我國的經(jīng)濟水平和科學技術(shù)得到了很大提升,在這個大背景下,通信工程也獲得更高的發(fā)展,同步數(shù)字技術(shù)體系出現(xiàn)在了人們的視野中,該種技術(shù)不僅在我國乃至全世界都獲得了一致的肯定。同步數(shù)字技術(shù)體系是指本身就具有一種獨立性質(zhì)的通信傳輸模塊,通過這個模塊能夠?qū)π畔⑦M行靈活多樣的傳輸,同時還能夠加強不同設(shè)備之間的連接功能。這就使得這種技術(shù)相比其他通信設(shè)備技術(shù)而言更具有優(yōu)勢,在當前的通信領(lǐng)域使用中也更為廣泛。通過大量的調(diào)查研究和實踐經(jīng)驗總結(jié),同步數(shù)字技術(shù)體系的每一小步提升,都會促進通信工程的一大步提高,所以我們必須對同步數(shù)字技術(shù)進行深入研究,全面掌握同步數(shù)字技術(shù)體系在當前通信工程中所占的重要作用,并根據(jù)當前我國通信工程發(fā)展的特點和未來目標,不斷對同步數(shù)字技術(shù)進行改進,使其更加適合我國通信工程的需求。
3通信工程中傳輸技術(shù)分類
在實際通信工程傳輸?shù)倪^程中會使用到不同的信道,通過信道的不同可以把傳輸技術(shù)進行分類,當前主要分為無線傳輸技術(shù)和光纖傳輸兩類。相比無線傳輸技術(shù),光纖傳輸技術(shù)使用的范圍更加廣泛,組成成分也更多。包括:對稱電纜設(shè)備、架空明線設(shè)備、光纜設(shè)備及其同軸電纜設(shè)備等;相比光纖傳輸技術(shù),無線傳輸技術(shù)的組成部分有:地波傳播技術(shù)、視距傳播技術(shù)及其天波傳播技術(shù)等。在當前時期,這兩種傳輸技術(shù)是現(xiàn)代通信工程中最為常用。這兩種傳輸方式都各有所長,對通信工程都起到了十分重要的作用。由于光纖傳輸技術(shù)具有更高的帶寬,而且能夠保證信息傳輸過程中的安全性,使得該項傳輸技術(shù)成為了通信工程中的核心組成部分。由于無線傳輸技術(shù)本身存在著很高的靈活性,同時還具有更高的機動性,能夠根據(jù)用戶自身的需求自行轉(zhuǎn)換,使得該技術(shù)成為了最為普遍的通信傳輸技術(shù)。
4通信工程中傳輸技術(shù)的具體應(yīng)用
4.1在我國通信工程傳輸網(wǎng)中應(yīng)用的長途干線
同步數(shù)字技術(shù)體系在通信工程傳輸技術(shù)中的運用是最多、最為常見的,在開發(fā)其通信傳輸網(wǎng)的作業(yè)過程中,通過運用同步數(shù)字技術(shù),可以使得該傳輸網(wǎng)的使用性能、管理性能及其經(jīng)濟效益等各個方面均將會得到很大程度上的提升,進而可以開辟比較高效、靈活的新型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。但是,在實踐中由于受到較遠距離的移動交換中心內(nèi)部所產(chǎn)生的某一些負面影響和干擾,對運用于長途傳輸網(wǎng)進行通信的同步數(shù)字技術(shù)體系而言,其自身的使用性能和使用效果就將會發(fā)生降低,那么我們?yōu)榱擞行У鼐S持或是不斷地提高其使用質(zhì)量,則需要在一定程度和一些方面繼續(xù)擴大通信工程建設(shè)和技術(shù)應(yīng)用的成本,不斷增加通信網(wǎng)絡(luò)的總體容量。假如把同步數(shù)字技術(shù)體系與密集波分復用進行有機的結(jié)合,不僅可以保證結(jié)合的步驟相對更為簡單,并且還能夠最終實現(xiàn)以十倍上下的速度進行通信傳輸容量的增長效果。所以,將同步數(shù)字技術(shù)體系以及密集波分復用進行行之有效的融合運用,一方面可以不斷提高通信工程的經(jīng)濟利潤,另一方面還能夠有效地節(jié)約了信息傳輸過程中的經(jīng)濟成本。
4.2在通信工程傳輸網(wǎng)中本地骨干的具體應(yīng)用
通信工程的實現(xiàn)需要建立本地傳輸網(wǎng),當前本地傳輸網(wǎng)的建設(shè)基本都集中在一個地區(qū)的中心地帶,實現(xiàn)了由一個中心向四周輻射的形態(tài),之所以采用這種分布方式,一方面能夠更好地進行管理,同時還能夠保證集中分布點和周圍不同區(qū)域之間的長度相似。但是在實踐中,因為通信工程建設(shè)的傳輸網(wǎng)處在一個城市內(nèi)部的中心地區(qū)或者是重點區(qū)域,所以導致本地的傳輸網(wǎng)附近位置建筑物也就是隨之比較多。城市中的本地傳輸網(wǎng)一般情況下只能夠通過管道來進行信息的傳輸工作。所以,實踐中這種分布格局事實上最終將導致光纖資源與其使用時受到了一定的局限,因此就需要在能夠接受的范圍內(nèi)將光纖資源盡可能地最大化利用,那么這種手段也是現(xiàn)階段需要解決的最為重要的問題,而且這一問題尚不只是屬于通信設(shè)計方面的問題,同時需要通信工程的傳輸部門來進行有效地解決。眾所周知,因為密集型的光波復用及其密集波分復用均相對較為實用,同時它們的使用性價比普遍均比較高,假如要將其應(yīng)用到通信系統(tǒng)的完善、升級、系統(tǒng)整改及其系統(tǒng)維護等方面,都具有非常顯著的優(yōu)勢。所以,現(xiàn)階段我國通信工程中傳輸技術(shù)運用本地骨干來進行傳輸?shù)耐局?,不僅能夠滿足人們對于通信工程的實際需求和使用標準,同時還可以顯著地降低通信行業(yè)的實際占地面積。
前言
經(jīng)典的工程技術(shù)理論研究在感性因素方面往往有意回避或者作出一定的假設(shè),但隨著社會科學技術(shù)的進步以及人們對于控制過程的精確性要求的提高,感性問題成為不可避免或者不可或缺的內(nèi)容。
如何在感性的不確定于非邏輯方面應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)模擬和實現(xiàn)可控制性成為工程技術(shù)研究方面的一個難點,而針對于設(shè)計思考中的方法問題由于長時間內(nèi)無法采用工程技術(shù)解決,因而人們在設(shè)計學科方面的研究也多停留在形而上的思辨方面,“設(shè)計不可控”似乎成為設(shè)計學科不言的定律。
當然,也并不是沒有人在這方面展開分析和研究,不過應(yīng)該承認,我們在這個領(lǐng)域還顯得較為稚嫩和初級,如何在人文學科與技術(shù)學科方面建立起自由通行的一座橋梁,應(yīng)該是未來技術(shù)人文科學的重點,可能這個過程比較漫長并且充滿荊棘。
1感性的可測量性
1.1感性的含義
感覺從人類認知的角度分析,是正常的人建立在完善的心理和生理基礎(chǔ)之上的對于客觀事物的主體性認識,并將這種認識通過大腦的反應(yīng)上升到人的主觀體會的過程,在這個過程中既包含著非邏輯性的表象認知,同樣也包含著邏輯性的內(nèi)涵性思考。
對于感覺的分析,我們既不可以否認其非邏輯性的存在,同樣,邏輯過程也包含在其中,例如:我們在對冷熱的評價時經(jīng)常提到“我感到這個杯子很涼”,分析這個結(jié)論的過程發(fā)現(xiàn):
1).這是一個感性過程,同樣在一定程度上為個體感受;
2).涼與熱只是比較詞匯,在這個過程中存在著比較意義上的程度問題;
3).很涼說明了杯子的涼的程度,模糊性的定性評判。
那么,非邏輯性體現(xiàn)在感覺意義上的差異性,即這只是你自己的感受,能否說明他真得很涼或者說明它是涼的,可能如果換一個人或者換一個環(huán)境而言,它確實熱的。同樣,邏輯性體現(xiàn)在,涼與熱是一個比較,也就是講,這個人在對于兩這個感受形成之前肯定存在一個涼與熱的標準,通過觸覺感受,而明確了他在比較意義上的冷熱程度,因而,從這個意義上講邏輯性顯得就很重要了。
對于感性而言,是在對于感覺的主體人的思維基礎(chǔ)上對與客體所描述出來的基本屬性,其表達是主體性的,但對象是客體性的,由此可以認為,感性是對于思維主體的一種客觀屬性的描述,是對客觀事物物化行為的主體性認識。
1.2感覺是感性的第一表征
感覺應(yīng)該屬于思維領(lǐng)域的一個重要內(nèi)容,由于感性是感覺對于描述對象所形成的語意情態(tài)表述,而且是最直接和最為明確的表達,因而我們認為感覺是感性的第一表征。
長時間來,人們在這個領(lǐng)域的認識是相互矛盾和相互混雜的,即感覺就是感性,既是對物的客觀屬性的客觀性體現(xiàn),或者認為,感性就是對物的主體性描述,非此即彼的群體性認識,使得我們對于感覺和感性的認識存在很多的爭論,其中爭論的焦點為:感性的可測量性、感性的研究方法與研究手段、感性的是否存在客觀性等,這使得它成為理論的,所以對于感性的研究大都停留在哲學和思想領(lǐng)域的層次上,其中表現(xiàn)在“美學”研究方面尤為嚴重,定義說明定義,權(quán)威解釋權(quán)威的論證方法比比皆是。
1.3感覺的個體差異性與群體的統(tǒng)計一性的辯證關(guān)系
研究感覺問題,我們必須了解到個體差異性,所謂個體差異性主要表現(xiàn)在,對同一個事物或者事件,每個人的評價和認識存在差異性,以往我們從哲學上認為這是世界觀和人生觀以及所采用的方法論的差異所致,從宏觀上看這樣解釋是可以行得通的,但在微觀角度,我們即便有相同的人生觀和世界觀,采用同樣的方法論,其差異性依然存在,這使得我們很難解決的一個問題,同樣,通過一定的教育和所謂的引導可能依然無濟于事,因而,我們不得不去思索產(chǎn)生差異性的其他原因。
從客觀角度分析,差異性產(chǎn)生在每一個個體的心理和生理的差異以及成長階段和所處環(huán)境的差異,其中心理和生理差異,可能在形成完整思維過程中就出現(xiàn)了,在研究上通過比較分析和觀察應(yīng)該發(fā)現(xiàn)其中的差異性產(chǎn)生的客觀性原因的,比如,有的人害怕黑夜,這可能由于在成長過程中受到過關(guān)于黑夜的語境描述而使其產(chǎn)生恐懼的心理,或者由于自己的經(jīng)歷有過類似的黑夜恐懼的過程,如果跳出這些方面的原因,也可能從進化論的角度分析能夠得出觀點,不管如何,其中的差異性存在于這些方面的原因,都應(yīng)該存在客觀性的事件作為支撐,平白無故的產(chǎn)生差異性應(yīng)該屬于“變異”(生物學名詞,指的示生物在進化過程中的與原來的群體出現(xiàn)非統(tǒng)一性)的范疇,而生物學家也在積極而努力的研究“變異”產(chǎn)生的機理,所以講,差異產(chǎn)生的原因應(yīng)該能夠在客觀性方面取得證據(jù)。設(shè)計在線.中國
2現(xiàn)代工程測量和計算機模擬技術(shù)為感覺的測量提供了依據(jù)
依據(jù)這種技術(shù)廣泛的作為刑偵手段的測謊儀就是建立在對于這些問題的理論研究基礎(chǔ)之上的。而且隨著技術(shù)的提高,與基礎(chǔ)理論研究的深入,對于感覺問題的解決會越來越準確和精確。
同樣,現(xiàn)代計算機模擬技術(shù)也為感覺的測量提供了依據(jù),對比我們以往實驗手段,計算機模擬技術(shù)能夠更為直觀和準確,例如我們曾經(jīng)做過的一個試驗,即汽車在駕駛過程中遇到障礙物的碰撞過程中的反應(yīng)速度與駕駛室色調(diào)關(guān)系的測試問題,不可能真實的采用實際的測試,所以計算機模擬的手段就被廣泛的應(yīng)用,充分利用模擬駕駛室,操縱機構(gòu),計算機視頻系統(tǒng),信號傳感器和計算機模擬軟件來完成,能夠得到一定的室內(nèi)色調(diào)與反應(yīng)速度之間的定性與定量的關(guān)系,這都可以在實際應(yīng)用中作為汽車內(nèi)是提供參考。
2.1控制論
控制論是“關(guān)于在動物和機器中控制和通訊的科學”,是自動控制、電子技術(shù)、無線電通訊、神經(jīng)生理學、心理學、醫(yī)學、數(shù)學邏輯、計算機技術(shù)和統(tǒng)計力學等多種學科相互滲透的產(chǎn)物??刂普摰牡旎耸蔷S納,他于1943年在《行為、目的和目的論》中,首先提出了“控制論”這個概念,第一次把只屬于生物的有目的的行為賦予機器,闡明了控制論的基本思想(摘自維基百科)。
隨著對于控制論理論與實踐的發(fā)展,人們對于行為目的的控制大大加強,這些理論相互滲透,成為很多學科在解決邏輯關(guān)系方面提供了一條途徑,雖然我們認為控制與被控制之間的反饋問題現(xiàn)有數(shù)學工具還不能完全解決,但是,在行為與目標之間的可預測性大大加強。
控制論在感性問題中的應(yīng)用,現(xiàn)在研究還處于基礎(chǔ)和初始階段,如何提高對感性問題的非邏輯過程擬和是控制論感性研究的難點和拐點,因為感性問題在一定程度上屬于模糊數(shù)學的研究的范疇,非線性非邏輯性表現(xiàn)很強,如何采用邏輯關(guān)系和線性手段模擬階段性的表征一直是個相關(guān)引入控制論學科研究的重點,而感性問題似乎表現(xiàn)得更為強烈,所以有的人認為,采用控制論來研究感性問題在一定程度上是癡人說夢,不會有結(jié)果的。當然我們認為,雖然我們無法完整的到達真實的感性問題的內(nèi)核,但至少在現(xiàn)象的表面與初始條件可以架起一座有價值的橋梁,盡管這座橋梁顯得有些突兀。
2.2計算機的模擬仿真
通過計算機模擬或者計算機模型來模擬一個特定系統(tǒng)抽象模型的計算機程序或過程。這些技術(shù)建立在離散數(shù)學基礎(chǔ)之上,同樣也面臨著非邏輯過程和隨機問題研究問題,在這方面,計算機的模擬技術(shù)日臻完善,在某些特定的方面計算機模擬以可以達到應(yīng)用的程度。
例如自然狀態(tài)的色彩是一個連續(xù)的過程,本質(zhì)是光波被物體吸收和反射形成的一個自然過程,現(xiàn)在計算機在模擬中已可以達到64位的色彩來逼近真實自然,實際上這就是一個很成功的例子說明計算機模擬真實的強大能力。
在人工智能方面,計算機模擬更顯示了獨特的作用,現(xiàn)代的人工智能在解決思維方法、自學習能力、和智庫房面也取得很大成就,人工智能是一個很好的用來說明計算機模擬真實的例子。
2.2.3現(xiàn)代數(shù)學工具的發(fā)展
數(shù)學分為初等代數(shù)、高等代數(shù)、幾何、拓撲學、數(shù)論、概率和數(shù)理統(tǒng)計等內(nèi)容,而這些內(nèi)容一般認為是建立在集合論的基礎(chǔ)上。通過一組對象確定一組屬性,人們可以通過說明屬性來說明概念(內(nèi)涵),也可以通過指明對象來說明它。符合概念的那些對象的全體叫做這個概念的外延,外延其實就是集合。從這個意義上講,集合可以表現(xiàn)概念,而集合論中的關(guān)系和運算又可以表現(xiàn)判斷和推理,一切現(xiàn)實的理論系統(tǒng)都可能納入集合描述的數(shù)學框架。
經(jīng)典集合論只能把自己的表現(xiàn)力限制在那些有明確外延的概念和事物上,它明確地限定:每個集合都必須由明確的元素構(gòu)成,元素對集合的隸屬關(guān)系必須是明確的,決不能模棱兩可。但是,在客觀世界中還普遍存在著大量的模糊現(xiàn)象。雖然以前人們回避它,但是,由于現(xiàn)代科技所面對的系統(tǒng)日益復雜,模糊性總是伴隨著復雜性出現(xiàn)。
更由于人文、社會學科及其它“軟科學”的數(shù)學化、定量化趨向把模糊性的數(shù)學處理問題推向中心地位,這中間當然也包括設(shè)計的數(shù)理化問題。1965年,美國控制論專家、數(shù)學家查德發(fā)表了論文《模糊集合》,標志著模糊數(shù)學這門學科的誕生。
在日常生活中,經(jīng)常遇到許多模糊事物,沒有分明的數(shù)量界限,要使用一些模糊的詞句來形容、描述。比如,比較年輕、高個、大胖子、好、漂亮、善、熱、遠……。在人們的工作經(jīng)驗中,往往也有許多模糊的東西。例如,要確定設(shè)計是否“好”,其模糊信息相當普遍。這就需要一定模糊數(shù)學來思維和判斷。
我們發(fā)現(xiàn),其實解決現(xiàn)代感性測量問題的關(guān)鍵還是因為數(shù)學工具的發(fā)展,由于建立在經(jīng)典集合數(shù)學基礎(chǔ)上的數(shù)學分析手段,使我們在模擬自然的非線性和非邏輯問題方面顯得軟弱無力,而作為一線曙光的模糊數(shù)學的發(fā)展還處于分形等基本問題的研究上,鮮有長足的發(fā)展,進而在實現(xiàn)真實反映感性問題的推理環(huán)節(jié)出現(xiàn)空缺,致使我們對于工程技術(shù)解決感性問題無法或者不敢涉足,影響了這個方向的發(fā)展。
當然,這些客觀問題與相關(guān)的難題有待于解決,但是,也應(yīng)該看到在我們設(shè)計界已經(jīng)被注意到,考察近年來國內(nèi)關(guān)于數(shù)學問題應(yīng)用于設(shè)計方面的研究已出現(xiàn)倪端,例如有人在研究分形技術(shù)對于設(shè)計的影響以及分形形態(tài)創(chuàng)造的計算機形態(tài)的應(yīng)用問題,可以預見在不久的將來,我們肯定會有所收獲。
3實現(xiàn)感性測量的準確性和還原性必須有測量的標準
我們在討論感性測量的時候,肯定要求測量的準確性和還原性,這就是說要實現(xiàn)感性的量化與感覺的一致性,為了實現(xiàn)這種結(jié)果,就必須確定一定的測量標準,這些標準要求準確度提高模糊度降低,而且標準的層次明確,中間不存在非確定性。顯然這是很困難的,但由于現(xiàn)有的計算機都是建立在二值邏輯基礎(chǔ)上的,它在處理客觀事物的確定性方面,發(fā)揮了巨大的作用,但是卻不具備處理事物和概念的不確定性或模糊性的能力。要達到這種模擬真實的程度,現(xiàn)階段只能采用細分標準的手段,即將測量標準盡量細分,無限逼近真實的分段,可以擬和成一個連續(xù)的過程,同時增加邏輯分段點的準確性,即精確的表達該段的“語意”,采用將離散化問題邏輯化的過程,通過一定的邏輯規(guī)律判斷感性的真實外延。
由此可以發(fā)現(xiàn),這中間存在一個矛盾,即簡化與復雜的悖論,我們試圖簡化感性的復雜,但帶來了處理問題的復雜化,即本來要使得模糊問題簡化為一個邏輯的數(shù)學模型,而得到的確實是一個相當復雜的形式,顯然這不是我們所預期的目的,因而,我們可以采用諸如優(yōu)化等數(shù)理分析手段,取得分段過程中的概率最大化,進而加權(quán)平衡這些算子,得到一定方向性語意,這在確定一些定性問題方面一般可以達到預期分析目標。
例如采用VTs方法來判斷多方案的設(shè)計感覺方面我們曾做過有益的嘗試,并取得一定成果(論文:“語意描述”研究在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計中的應(yīng)用.包裝工程.2006第4期有較詳細介紹)。
4結(jié)論
在傳統(tǒng)的設(shè)計研究中,思想、感覺、審美等人文主觀性的概念是不可以測量的,主要是因為測量過程需要的幾個要素不具備,例如測評的語意準確化、量級標準化和評價主體的非主觀化等。因而,感覺的評判只是停留在定性和定向的解析和確認之上,沒有形成所謂的科學性和客觀化的過程,這與工程技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代計算機技術(shù)的普遍要求所不相適應(yīng)。
中國國土廣袤,地形地貌多樣,氣候變化萬千。既有逶迤起伏的丘陵山地,又有一望無際的平原;既有壯闊的高原,又有緩坦的盆地;既有西部內(nèi)陸干旱半干旱區(qū),又有東部季風濕潤區(qū)。為適應(yīng)各地水文、地理等自然條件的復雜性,古代人民創(chuàng)制了多種多樣的灌溉工程類型,如引水渠道、陂塘堰壩、陂渠串聯(lián)、圩垸、井泉、坎兒井、御咸蓄淡等工程類型,這些工程類型在現(xiàn)今皆得到了繼承??梢哉f,我國當今的灌溉工程類型基本是古代創(chuàng)造而傳承下來的。
引水渠道主要修建于北方平原地區(qū)。北方平原面積廣大,因干旱少雨,河流密度不大,古代往往修建長距離的引用河水的灌渠工程。渠首處如河中水位過低不能滿足自流入渠流量要求,則建攔河壩抬高水位引水;如河中水位和流量能滿足灌區(qū)要求,則采用無壩引水型式。有壩引水最早的有戰(zhàn)國初在今山西太原晉水上筑壩建的智伯渠,及在今河北臨漳建的漳水十二渠。無壩引水有公元前256—251年間在今四川灌縣建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多,我國很早就引多沙河流進行淤灌和放淤,做到同時利用水、沙資源,既灌溉作物,又改良鹽堿地。漳水十二渠和公元前246年興建的關(guān)中鄭國渠皆引渾水灌溉,把大片鹽堿地改良成了沃田。建國以后,有壩引水和無壩引水灌渠發(fā)展很快,如陜西省,截至2000年底,全省有效灌溉面積達144.93萬公頃(主要為渠灌),新疆省干、支、斗、農(nóng)四級渠道長30多萬公里[1]。在利用多泥沙河流的水沙資源方面,建國以后成就很大,還打破了自明清以后不敢引用黃河下游水的“”,進行引黃淤灌和放淤。目前,黃河下游已建成各類引黃灌區(qū)100多處,灌溉面積達到3000萬畝,每年引用黃河水量100多億立方米,利用黃河水沙放淤改土300多萬畝,發(fā)展水稻田120多萬畝,使鹽堿沙荒地變成了良田[2]。
陂塘堰壩主要建于南方山丘區(qū)。南方丘陵山區(qū),雨量充沛,但水流容易流失,干旱是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要解決的主要問題。為此,古代勞動人民因地制宜,創(chuàng)造了多種類型的陂塘堰壩蓄水工程,起到滯洪蓄水的目的。有在溪流上筑壩攔蓄水流的灌溉工程,稱之為“堰”、“壩”、“陂”、“堨”等;有在平地鑿池,或在谷口及高地水所匯歸處筑堤,就地潴蓄雨水的,稱之為“塘”或“蕩”。又平原地帶筑壩攔蓄水的工程現(xiàn)稱為平原水庫,利用天然山丘間的溝谷洼地蓄水的工程現(xiàn)稱為山谷水庫。大型陂塘工程以公元前600年左右楚國在淮南修建的芍陂為最早,兩漢時漢中、南陽、汝南地區(qū)陂塘工程很是發(fā)達,著名的山谷水庫有馬仁陂,平原水庫有六門陂、鴻隙陂等。東漢時進一步向南方發(fā)展,浙江紹興的鑒湖、余杭的南湖工程規(guī)模都很大。之后三國孫吳在江蘇句容興修赤山湖,西晉建丹陽練湖和新豐塘等。當時能因地制宜規(guī)劃布置陂塘,巧妙地利用地形興建平原水庫或山谷水庫,布設(shè)堤壩、水門和溢流設(shè)施,形成完整的蓄水工程體系。還創(chuàng)造了陂渠串聯(lián)工程類型,以對水資源更充分地加以調(diào)節(jié)利用,增加灌溉面積,提高灌溉保證率。建國后南方山丘地區(qū)大量興建陂塘堰壩工程。如1952年僅四川內(nèi)江地區(qū)就累計新修和整修堰塘5萬多口。因平塘占地多,工程量大,總蓄水量不多,為此當?shù)胤e極想法改進技術(shù)。1953年9月西南水利局組織基點工作組前往長壽縣,經(jīng)查勘,在葛蘭場不遠名叫“鎖口丘”的地方,修建了當?shù)氐谝豢凇吧綖程痢?。該地形肚子大,出口小,上面有較大集雨面積,下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形,在低的一面修筑土壩,長40米,高3米,形成堰塘。此土方與蓄水的比例為1:10,比平塘1:1提高10倍效益。此后四川省水利廳將長壽縣修筑山灣塘的經(jīng)驗向全省介紹。到1954年底,全省共建成各級“示范塘”1293口。1955年,“示范塘”迅速發(fā)展到17796口。到1985年,全省已有山灣塘61.11萬口,可蓄水261769萬立方米,有效灌溉面積715.48萬畝[3]。
陂渠串聯(lián)工程古代多建于淮河、漢水流域,工程布置多樣[4]。這種工程類型建國后稱之為長藤結(jié)瓜式灌溉系統(tǒng)。工程主要在南方丘陵山區(qū)修建,規(guī)模從小型發(fā)展到大型,從小網(wǎng)聯(lián)成大網(wǎng),從開發(fā)小河流到利用大河流,從一個河系發(fā)展到與幾個河系相連。如安徽淠史杭灌區(qū),自1958年至1982年,在淮河水系的淠河、史河及長江水系的杭埠河的上游建成佛子嶺、響洪甸、磨子潭、梅山、龍河口5座大型水庫,這些水庫成為多首制渠首,又沿崗巒起伏的分水嶺修建總干渠2條,干渠13條,以及分干渠和支渠358條,溝通了數(shù)條大河,灌區(qū)內(nèi)修建中型水庫23座,小型水庫1100多座,連同塘壩21萬多口,以控制灌區(qū)內(nèi)的地面徑流,灌區(qū)內(nèi)流域之間水資源通過庫塘和渠道可得到調(diào)配,使安徽的六安、霍丘、壽縣、舒城、合肥等11縣市和河南的固始、商城等縣的廣闊丘陵和平原900多萬畝農(nóng)田受益[5]。
圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖區(qū)、下游三角洲及濱海地區(qū)。這些地區(qū)地勢平衍,河湖密布,土地肥沃,水土資源豐裕,但易被水淹,沮洳下濕,極大地影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進行。唐宋后,大力開河筑圩,排水御洪,興建獨具一格的水網(wǎng)圩田工程,把卑濕的“涂泥”之地,建成富饒的魚米之鄉(xiāng)。如太湖平原唐后期至五代時已建成規(guī)整的塘浦圩田水利系統(tǒng)。鄱陽湖區(qū)唐代已興修較大規(guī)模的防洪堤防工程,至清光緒六年(1880),鄱陽湖濱南昌、新建、星子、九江、都昌、波陽、余干、進賢八縣共有圩堤591所。建國以來,太湖平原繼續(xù)加強浚河筑圩工作,完善水網(wǎng)圩田系統(tǒng)。鄱陽湖區(qū)新建和整修了圩堤501座,堤線長2500公里,保障農(nóng)田500萬畝,能抗御21.71米(1983年最高湖水位)的湖泊洪水位;湖區(qū)原有易澇面積330萬畝,經(jīng)治理,使200多萬畝農(nóng)田達到五年一遇以上的抗?jié)硺藴?;還初步形成了一個大中小,蓄引提相結(jié)合的水利灌溉系統(tǒng),使湖區(qū)農(nóng)田的有效灌溉率達到80%以上[6]。
鑿井提取地下水灌溉,在地表水缺乏的北方地區(qū)很是重要。我國新石器時期已開始浚泉鑿井,春秋戰(zhàn)國時在園圃中鑿井灌溉已較普遍,之后不斷發(fā)展,到明清時期華北平原已形成大范圍的井灌區(qū),水井型式多樣。20世紀50年代,廣大農(nóng)村用于灌溉的水井大部分仍為土井,如華北平原建國初期有各種土井200多萬眼。20世紀60年代以后,灌溉土井漸被機井所代替。進入80年代以來,個體戶承包和聯(lián)戶經(jīng)營責任制的發(fā)展,使得各種土井又發(fā)展起來。據(jù)1982年調(diào)查,僅天津、河北滄州、衡水等地區(qū)就有各種土井幾十萬眼。如滄州青縣,1982年有真空井6100眼,人工手壓井2000眼,各種大口土磚井5000眼;南皮縣有手壓真空井4500眼,機帶真空井4054眼,磚井358眼[7]。土井主要開發(fā)淺層潛水,潛水埋藏淺,雨水易滲入補給。而機井開采的是深層地下水,靠自然補給時間長。目前華北地區(qū)的京、津、河北省、河南省北部、山西省中東部已形成聯(lián)成一片的大范圍的地下水漏斗區(qū),這是過量開采深層地下水,補給不易產(chǎn)生的重大問題。而開采淺層潛水一般不會引起地下水漏斗區(qū)。又淺井開采潛水后,降低了地下水位,有利于防止土壤返鹽,改良鹽堿地的效果顯著。開采潛水井淺,技術(shù)較為簡易,所費資金不多,農(nóng)戶可自行管理應(yīng)用,經(jīng)濟上支出節(jié)省,適于小農(nóng)經(jīng)營。
此外,古代新疆吐魯番、哈密等地開鑿獨特的引取地下潛水的坎兒井,東南沿海防御海潮襲擊的海塘工程,及其他御咸蓄淡工程類型在現(xiàn)今也都得到了繼承和發(fā)展。二、傳統(tǒng)灌渠工程技術(shù)的繼承和發(fā)展
我國古代灌溉工程技術(shù)是我國人民在實踐中自行創(chuàng)造的,適應(yīng)了各地的自然地理條件,因地制宜,類型多樣,內(nèi)容非常豐富,不少工程技術(shù)在現(xiàn)今得到了繼承和發(fā)展。
傳統(tǒng)灌渠工程技術(shù)的繼承和發(fā)展主要體現(xiàn)在以下一些方面:如建國后都江堰灌區(qū)認真總結(jié)了興建無壩引水灌渠的傳統(tǒng)技術(shù)和傳統(tǒng)施工技術(shù)經(jīng)驗,使這些技術(shù)更加發(fā)揚光大。水利部和水利水電科學研究院曾組織人員對溢流過水土壩的傳統(tǒng)技術(shù)進行研究和推廣,取得實質(zhì)性的突破。又渠道防滲技術(shù)各地多利用當?shù)夭牧习l(fā)展傳統(tǒng)技術(shù)。傳統(tǒng)淤灌和放淤技術(shù)在繼承的基礎(chǔ)上也得到很大提高。成都平原的都江堰,建于戰(zhàn)國后期,是聞名于世的渠首為無壩引水的工程,在長期的歲修管理中,積累了豐富的引水、防洪和排沙技術(shù)經(jīng)驗[8]。而防御洪水和清除泥沙是世界水利學界公認的兩大技術(shù)難題,都江堰卻破解了這些難題,創(chuàng)造了世界水利史上的奇跡。其技術(shù)經(jīng)驗在多方面得到了繼承。一是灌區(qū)各分水口廣泛利用魚嘴分水分沙,布置旁側(cè)溢流堰(飛沙堰)泄洪排沙。如1962年修建的錦水河分水工程,在蒲陽河石壩子引水處,先在河中心修筑魚嘴,將蒲陽河分成左支清白江,右支錦水河,汛期蒲陽河洪水流量為800—1200米3/秒,錦水河可分洪300—400米3/秒,而錦水河分干渠只能進50米3/秒,多余的水量則由設(shè)在魚嘴以下600米的溢流堰泄回清白江,其工程布局與都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用彎道環(huán)流原理,把進水口設(shè)在河道的凹岸,引取清水。都江堰渠首這種布置方式在灌區(qū)得到廣泛的應(yīng)用。如1962年所建蟇水河引水工程,引水比很小,采用無壩引水方式,修筑了弧形導水堤,形成較穩(wěn)定的凹岸,在凹岸頂點稍下游處建進水閘,推移質(zhì)沿主河槽左側(cè)凸岸排往下游,進水口一直沒有被淤。四川省當今修建的無壩引水灌渠是很多的,其工程技術(shù)深受都江堰無壩引水工程技術(shù)的影響。如果河道的水位和水量不能滿足灌區(qū)引水要求,則需要建閘壩抬高水位或形成水庫取水。傳統(tǒng)技術(shù)所筑的壩一般為土石壩、堆石壩和砌石壩。1949年建國后,在水利水電事業(yè)建設(shè)中,壩工建設(shè)有很大發(fā)展,到1990年已經(jīng)修建82900多座水壩,在這些大壩中,土石壩占絕大多數(shù)。已建的2680多座30米以上的高、中壩(壩的用途包括引水、蓄水、發(fā)電等),土石壩約占80%,砌石壩約占14%,混凝土壩約占5%[9]。采用土石壩可以利用當?shù)夭牧?,?jié)省工程量,這是我國最早修建,并得到廣泛應(yīng)用的壩型,目前在中低壩中仍大量采用土石壩,說明傳統(tǒng)壩工得到較多的繼承和發(fā)展,特別是對過水土壩的研究和應(yīng)用,成績較大,體現(xiàn)出傳統(tǒng)壩工技術(shù)持久的生命力。
在今湖北省荊門市北部的仙居河上,有一座建于同治十三年(1874)的趙家閘灰土護面過水土壩[10]。該壩由當?shù)剜l(xiāng)民修建,建成100多年來,經(jīng)歷無數(shù)次洪水過流,1935年壩頂過流水深達3.9米,竟未被沖毀,大壩至今依然完好,能使兩岸3000畝農(nóng)田受益。趙家閘壩高8米,壩頂長47米,基礎(chǔ)為板狀砂巖,壩身由粘土夯筑,外包1米厚灰土夯筑層。這種由夯實粘土外包灰土保護層作為河道滾水壩的獨特建筑方式,國外從未見有報導。除趙家閘外,百余年前興修的過水土壩還有湖北荊門黃鮑閘,此閘建于1859年,壩高5米,1935年大水堰頂水深達3.9米,未沖毀,至今仍安全運行。此外,山西平遙梅槐頭、黎基壩等也是過水土壩,這些壩都較低,只有5—10米高。
受古老過水土壩的啟示,1958年,清華大學應(yīng)屆畢業(yè)生組成過水土壩設(shè)計組,對過水土壩進行不透水面板的試驗,肯定了這種壩型的優(yōu)點,還提出修建時要注意的技術(shù)要求。1975年8月,河南發(fā)生暴雨,使50年代治淮工程建成的兩座水庫——板橋和石漫灘土壩漫頂。于是土壩過水問題被再度提起。水利水電科學研究院對許多省市進行土壩過水的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)1958年后不少地方按清華大學的辦法修建的過水土壩,經(jīng)多年洪水考驗,運用良好。從1975年起,吉林、安徽還修建了瀝青材料護面的過水土壩。1980年10月,水利部委托吉林省召開土壩過水經(jīng)驗交流會,將各地經(jīng)驗進行交流。1983年水利水電科學院在室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上,先后在山西省嵐縣上明水庫和內(nèi)蒙古東勝市武家溝建成兩處灰土水泥土過水土壩,經(jīng)歷數(shù)年風化凍融和幾次較大洪水的考驗,工程完好無損,節(jié)省工程造價1/3以上??梢?,我們祖先創(chuàng)造的灰土溢流壩具有很大的現(xiàn)實意義。據(jù)了解,國內(nèi)已建成的各類壩中,90%以上是土壩,而其中66%沒有泄洪建筑物。因此,讓土壩的一部分過水,或在已建成土壩上加修溢洪道,也是很現(xiàn)實的課題。故而傳統(tǒng)的過水土壩工程技術(shù)仍有發(fā)揚之必要。
傳統(tǒng)施工技術(shù)以寧夏引黃灌區(qū)的草土工程(俗稱“埽壩”、“卷?!保┖投冀叩臉q槎、竹籠、干砌卵石等工程最具特色。寧夏引黃灌區(qū),在1960年青銅峽樞紐建成以前,均為無壩引水,灌區(qū)普遍使用草土筑壩。如春季歲修,用草土封堵渠口,再進行修浚;用草土修筑渠河護岸,及橋、涵、閘、斗和護坡;修筑臨時性的攔水壩等工程。元代寧夏水工修筑埽工已很出名[11]。灌區(qū)千百年來,草土工程一直應(yīng)用于各種渠道工程。它具有就地取材,造價低,技術(shù)簡便,施工快,穩(wěn)定和防滲漏性好,抗震性強,對基礎(chǔ)清理要求不高,及拆除容易等優(yōu)點。建國以來,寧夏引黃灌區(qū)的草土工程,在各地大型水利水電圍堰工程上相繼使用。如1956年修筑甘肅省蘭州市供水廠,其進水口黃河圍堰工程首次使用草土工。之后,劉家峽、鹽鍋峽、青銅峽、三盛公、陜西省石泉石門電廠漢江進水口圍堰、浙江省黃壇口電站護坦圍堰,1979年援非洲建馬里電站護坦圍堰等,都取得了成功,且費用省,進度快。之后,人們對這一傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)驗系統(tǒng)地進行了總結(jié)[12]。
都江堰灌區(qū)歷年維修管理都采用傳統(tǒng)的榪槎[13]、竹籠[14]、干砌卵石、樁工[15]、羊圈[16]等施工技術(shù)。它們的優(yōu)點主要能就地取材,技術(shù)簡易,施工方便,投資節(jié)省。一般應(yīng)用于截流分水、筑堰護岸、搶險堵口、整治河道、維修渠道、保護橋閘堤堰等工程[17]。目前都江堰灌區(qū)歲修截流工程仍用傳統(tǒng)的截流方法,用的是榪槎、竹籠、卵石和黃泥。歲修時內(nèi)江架設(shè)榪槎后,截流合龍只需40多分鐘。這種截流方法人們認為是一種生態(tài)型的截流技術(shù),無機械的噪雜聲,體現(xiàn)了人與自然的和諧相處,而且經(jīng)濟、合理、安全。
渠道加以防滲措施可減少渠水的滲漏損失,提高渠道有效利用系數(shù),這在水資源缺乏的北方尤其重要。傳統(tǒng)渠道防滲技術(shù)措施主要有夯土、砌石、砌磚、鋪灰土、鋪草皮等,這些防滲措施就地取材,施工簡便,經(jīng)濟實用(比混凝土、塑料薄膜、瀝青材料襯砌省費用),防滲效果也顯著[18],各地多有應(yīng)用,并不斷改進技術(shù)。
灌渠還采用地下輸水管道,這種設(shè)施具有節(jié)水和省地的優(yōu)點。早在3000多年前的殷商時代,城市中已鋪設(shè)地下陶水管道,這在安陽殷墟、鄭州洛達廟商代遺址中皆有發(fā)現(xiàn)。元代《王禎農(nóng)書·農(nóng)器圖譜集之十三》所載陰溝,即行水暗渠也,是一種用磚砌的暗渠。山西省一些城鎮(zhèn)幾百年前的陶管下水道一直使用至今。20世紀60年代,山西翼城縣利民灌區(qū)試驗用陶管修建灌溉輸水工程,但未能成功運行。1974年山西臨汾市屯里井灌區(qū)試驗陶管灌溉輸水,獲得成功,多年運行狀況良好,使用年限可達40年。在進行經(jīng)濟效益分析后,認為這種工程還是比較經(jīng)濟的[19]。又河南省偃師縣東寺莊1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉網(wǎng)[20]。之后,傳統(tǒng)地下輸水管道技術(shù)不斷發(fā)展?,F(xiàn)在將低壓管道輸水灌溉,簡稱為“管灌”,這一技術(shù)已成為目前我國北方地區(qū)一種很好的節(jié)水灌溉措施。80年代末,水利部將“管灌”作為北方農(nóng)田全面節(jié)水的基礎(chǔ)設(shè)施來抓。據(jù)統(tǒng)計,目前我國“管灌”面積有4500萬畝,其中河北、山東、河南、北京、天津等省市的“管灌”技術(shù)發(fā)展很好,僅山東、河北、河南三省的“管灌”面積就達266.67多萬畝[21]。這項技術(shù)具有省水、省地、省工、節(jié)能、省投資等優(yōu)點,值得進一步發(fā)展推廣。此外,江蘇無錫縣人多地少,為了節(jié)省土地,20世紀60年代以后發(fā)展“三暗”工程11?!叭怠惫こ淌枪嗨登?、排水暗溝、滲水暗管三者的簡稱,這些暗渠溝皆用灰土筑成,采用的是傳統(tǒng)施工技術(shù)。1965年冬無錫埝喬公社劉巷大隊建成第一條灰土暗渠,至1978年春全縣已建成暗渠2588公里,灌溉面積50余萬畝,占農(nóng)田總數(shù)的62%。從1973年開始又進行暗溝、暗管的建設(shè),與暗渠配套使用,形成灌、降、排、調(diào)、控綜合運用的立體水利系統(tǒng),為建設(shè)噸糧田創(chuàng)造了條件?!叭怠惫こ膛c明渠、明溝、明墑相比,具有提高土地利用率,灌水快,排水暢,降水效果好,減少滲漏,農(nóng)機操作方便安全,減少歲修,取材易,造價低,節(jié)省水旱田開明溝用工多等許多優(yōu)點?!叭怠惫こ淘谵r(nóng)田水利建設(shè)中的運用,實是在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新,這為高速發(fā)展農(nóng)業(yè),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化邁出了新的一步。
又石質(zhì)倒虹管道可視為特殊的地下輸水管道。清代嘉慶十四年(1809),四川合江縣鎖口鄉(xiāng)劉士朝主持修建了一條引水過河灌溉的渠堰,渠道過河處設(shè)置了石質(zhì)倒虹管,全長266米,水頭26米,進出口高差僅0.407米。管道用堅石預先鑿成63.5×40×40厘米的承插式管節(jié),內(nèi)徑13.5厘米,用糯米粥拌石灰作為管與管間膠結(jié)材料,并用這種材料抹平管內(nèi)壁,以減少摩擦阻力。石質(zhì)倒虹管能承受較大強度的水壓力,這一倒虹管至今保存完好。解放后此種石質(zhì)倒虹管在合江縣得到了推廣應(yīng)用[22]。
我國北方含沙量高的河流多,我國人民早在2000多年前已進行引洪灌溉和淤地活動,發(fā)明了淤灌和放淤技術(shù),以利用河流中的水沙資源。在長期的歷史實踐中,積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗,尤其在宋代熙寧年間,政府曾組織空前規(guī)模的大放淤活動,取得選擇適時放淤水情,做好淤田工程,預籌退水出路,正確處理放淤與防洪,放淤與航運等許多技術(shù)經(jīng)驗。這些技術(shù)在現(xiàn)代進一步得到繼承和發(fā)展。如陜西省傳統(tǒng)引洛灌區(qū),現(xiàn)已突破了引水含沙量不得超過15%(重量比,相當于166公斤/立米)的規(guī)定,引進含沙量高達60%(965公斤/立米)的渾水進行淤灌,基本解決了灌區(qū)汛期水量供需之間的矛盾,并改良了大片鹽堿地。當今引洪漫地(放淤)已作為水土保持和農(nóng)田基建的一項內(nèi)容被得到重視。如關(guān)中趙老峪流域是古老的放淤區(qū),下游富平縣境內(nèi)有引洪漫地34000多畝,是將上游銅川市境內(nèi)來的洪水泥沙,全部引入地中淤漫。漫過的地,每畝畝產(chǎn)400斤,有的甚至超過千斤,多年來,發(fā)生大暴雨,下游都不發(fā)洪水,原來的河床,現(xiàn)在變成了農(nóng)耕地。河北省張家口地區(qū)通橋河引洪灌區(qū),面積11萬畝,上游河道流域面積3060平方公里,引洪能力每秒450立米,多年來河道上游洪水基本上全部不出灌區(qū),保護了下游的農(nóng)田和村鎮(zhèn)。萬全縣在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道,總引洪能力達863米3/秒,一般年引洪水總量為2000萬立方米以上,初步達到大水不出縣的水平。由于一般洪水已不流入洋河,從而減輕了下游河道和水庫的泥沙淤積[23]??梢娨槁啬芷鸬搅己玫乃帘3肿饔?,這也可認為是傳統(tǒng)技術(shù)在今天的發(fā)揚。三、傳統(tǒng)塘堰和開發(fā)地下水工程技術(shù)的繼承和發(fā)展
歷史上山丘區(qū)的攔蓄水工程統(tǒng)稱為塘堰、塘壩,有“堰”和“塘”之分,又有山塘(山灣塘)和平塘之分。建國后大力修筑山灣塘,一些南方省區(qū)山灣塘已達數(shù)十萬座。有些地區(qū)對老式塘壩加以改造,以增加其蓄水量。如安徽省肥西縣對丘陵區(qū)沖洼里的攔沖塘,將原有塘底挖平,挖出的土墊高塘埂,增加了塘的蓄水深度;或把攔河壩加長增高,成四面筑埂式;在較大沖洼里,根據(jù)地形,或在“水深”處建塘,加高塘埂,“水淺”處不建塘,仍為田,或上下沖兩面筑埂成塘;或建成層遞式,高處蓄水灌高地,低處蓄水灌低地,頭層塘的放水渠兼作第二層塘的引洪溝,第二層塘的放水渠,兼作第三層塘的引洪溝,做到有層遞的引蓄,有層遞的灌溉。通過改造,蓄水深增加,老式塘壩蓄水面積與其灌區(qū)耕地面積比為1:4.6,改造后為1:9,滿足了淺丘區(qū)農(nóng)田灌溉的需要[24]。
我國北方地區(qū),在地面挖掘或在洼地筑埂形成的攔蓄徑流的工程叫澇池、坑塘等。建國后,北方地區(qū)群眾繼承以往的傳統(tǒng)做法,繼續(xù)修筑澇池,澇池數(shù)量發(fā)展很快。如陜西省黃河流域內(nèi)在1956年有澇池1240座,1985年達8940座,30年增加6.21倍,總?cè)萘?588萬立方米。北方陜、甘、晉、內(nèi)蒙、青、寧、豫七?。▍^(qū))1985年黃河流域共有澇池19.8萬座,總?cè)萘?343萬立方米[25]。華北平原滄州地區(qū)通過開挖坑塘,攔蓄降雨徑流,滯瀝、除澇、灌溉,取得了治理旱、澇、堿的經(jīng)驗[26]。原來在20世紀50年代末,華北平原大搞地上蓄水灌溉,不重視排水,造成了土地的次生鹽堿化。進入60年代,只排不蓄,大量水資源白白流失。70年代,大力發(fā)展井灌開發(fā)利用地下水,但由于深機井布局不合理,使得地下水位普遍大幅度下降,出現(xiàn)了大面積的漏斗區(qū)。淺井區(qū)多年只采不補,地下水位也普遍下降,使許多淺井報廢,而轉(zhuǎn)向打深機井。地表水由于連年的干旱和上游節(jié)節(jié)攔截,河道全年斷流。通過多年的實踐,人們逐漸認識到,要利用傳統(tǒng)的坑塘設(shè)施,攔蓄降雨徑流,散蓄散排,解決抗旱灌溉水,雨時將澇水排入其中,只要注意把坑塘蓄水位控制在返鹽臨界水深以下,并與溝渠連通,就不會引起鹽堿化??犹辽疃炔灰松儆?—4米,一般應(yīng)深5—7米,面積15—30畝,最大不超過40畝。這樣就解決了長期存在的“旱、澇對立”,“排灌矛盾”,使瀝水轉(zhuǎn)化為灌溉水源,還能利用坑塘采補地下水。歷史上黃淮平原因為年際、年內(nèi)的降雨量分布極不均衡,出現(xiàn)水少時強調(diào)修筑陂塘蓄水灌溉,水多時強調(diào)開挖河溝以排除洪澇和防止土壤返鹽。旱澇堿問題,排灌矛盾得不到妥善解決。而滄州地區(qū)在近30年來,通過改進傳統(tǒng)的坑塘技術(shù),積極開挖和改進坑塘,將坑塘與井、渠聯(lián)合調(diào)控,較好地解決了旱、澇、堿問題,這一方法亦成為治水改土的一條重要途徑。
我國古代在開發(fā)利用地表水的同時,也很重視開發(fā)利用地下水,主要通過挖泉鑿井加以利用。建國以后,傳統(tǒng)的打井方法和提水機具繼續(xù)使用,并加以改良,尤其是開鑿筒管井的技術(shù)進展較大。筒管井的雛形在清代已經(jīng)出現(xiàn),清代郭云升《救荒簡易書》卷三已載有增加新、舊井出水量的方法:旱年將兩根已打通各節(jié)的長竹竿插入井底數(shù)丈,則“井水泉”。此方法簡便,又能增加出水量?,F(xiàn)代稱由上部直徑較大的筒井和下部的管井聯(lián)合而成的井為筒管井。在筒井的井底加鑿管井,可增加出水量;又筒井開挖過深施工不易或不經(jīng)濟,筒管井則比同樣深的筒井更經(jīng)濟些。1956年河南省創(chuàng)制了一種鑿井方法,稱為“56”打井法。其井結(jié)構(gòu)上部為8塊扇形磚砌筑,形成直徑為0.5米的小磚筒井,下部為木管管井。這種井取用幾層含水層,出水量大增。之后,筒管井又發(fā)展為水柜,即將筒井部分用大的集水坑代替,坑底再加鑿幾個管井。單個井又發(fā)展為井群,各井互相通聯(lián),統(tǒng)一集中管理。
開鑿傳統(tǒng)土井的好處是很多的。土井主要開發(fā)淺層潛水,埋藏淺,雨水當年即能補給,一般不會產(chǎn)生地下水漏斗區(qū)。開采潛水后降低了地下水位,能防止土壤返鹽,達到改良鹽堿土的目的。目前采取井、渠結(jié)合,或井與渠、坑塘結(jié)合,河道節(jié)制閘、深渠與淺井結(jié)合等方式。如在枯水季節(jié)利用淺井,提取地下水灌溉農(nóng)田,降低地下水位,騰空“地下水庫”庫容;汛期豐水季節(jié),通過渠道引水灌溉和蓄水側(cè)滲,補給“地下水庫”水量。人們已認識到解決華北平原土壤鹽堿化的主要途徑是井渠結(jié)合的方法,該地區(qū)的灌溉抗旱,也形成以井灌為主,井渠結(jié)合的方式。
關(guān)于提取井水的工具,群眾也運用傳統(tǒng)汲水工具的工作原理,演化和革新出一些簡易的汲具。如拉水井,其原理與古代渴烏利用筒內(nèi)形成真空,產(chǎn)生壓強差汲水相同。其制作簡易靈巧:用一根長約八、九米的八號鐵絲,一端接一小小的活塞,塞入一直徑約30毫米的塑料管內(nèi),管的下端塞一木制進水活門,上端將露在管外的鐵絲彎成鉤形,然后將塑料管裝入打入地下的外井管里,一個拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部費用僅50元(1993年價)左右[27]。由于打井簡便,取水方便,不花水錢,所以拉水井在一些地區(qū)推廣開來,幾乎達到每戶一井,甚至一戶數(shù)井的程序,有些菜園、瓜地也建造了這種井。
四、傳統(tǒng)圩田水利和海塘工程技術(shù)的繼承和發(fā)展唐后期至五代吳越時期,太湖平原已形成縱橫塘浦交加圩圩相接的水網(wǎng)圩田系統(tǒng),皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后,圩田建設(shè)更加興盛,并發(fā)展至長江中游兩湖平原、鄱陽湖平原和珠江三角洲等地區(qū),更加講究圩田修筑方法,提出“筑堤、浚河、置閘”是筑圩的三項基本技術(shù)要素,“缺一不可”[28]。又出現(xiàn)了分區(qū)分級控制和聯(lián)圩并圩等圩區(qū)治理技術(shù)。這些卓越的技術(shù)經(jīng)驗在當今得到進一步的繼承和發(fā)揚。
太湖下游蘇州地區(qū)地勢低洼,歷史上修筑了大量的圩田。建國后,蘇州地區(qū)在繼承前人技術(shù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,總結(jié)出圩區(qū)治理的“四分開,兩控制”原則,即內(nèi)外分開、高低分開、排灌分開、水旱分開,控制溝港水位、控制地下水位,以全面解決洪、澇、旱、漬各方面的問題。許多圩子和圩區(qū)治理時皆遵循這一技術(shù)原則。如蘇州地區(qū)昆山縣同心圩由低洼低產(chǎn)圩田改變成高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田,重要的就是正確實行了“四分開,兩控制”的水利技術(shù)原則。同心圩圩形長方,南北長3.5公里,東西平均寬1.8公里,總面積6.3平方公里(9380畝),其中耕地面積6300畝。該圩是1958年由許多零散小圩聯(lián)并而成,聯(lián)并前的各個小圩圩岸單薄,河網(wǎng)零亂,田塊碎小,土壤板結(jié),抗洪澇能力低。聯(lián)圩時,加高培厚圩堤,同時開挖了一條長3.5公里的中心河。之后又整治圩內(nèi)水系,發(fā)展機電排灌,田間深埋排水暗管,按“四分開,兩控制”原則進行整治[29],提高了抗洪排澇能力,特別是地下排水技術(shù),突破了傳統(tǒng)圩田水利技術(shù),具有很大的創(chuàng)造性。這項技術(shù)70年代被江蘇省水利廳加以推廣。到90年代,低洼圩區(qū)治理從聯(lián)圩并圩,利用老河網(wǎng),已發(fā)展到以治理澇漬為主,實行高筑圩,雙配套(閘站),四分開(內(nèi)外分開、高低分開、灌排分開、水旱分開),三控制(控制內(nèi)河水位、控制地下水位、控制土壤適宜含水量)。一些條件好的圩區(qū),發(fā)展田間“三暗”工程,進行暗灌、暗排、暗降,為農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)創(chuàng)造了基本條件。于是“四分開,三控制”也成為其他圩區(qū)治理的基本技術(shù)原則。我國東南沿海很早就修筑海塘工程,以防御海潮的侵襲,保護農(nóng)田和城鎮(zhèn)的安全,江浙海塘是修筑的重點地段。東漢時已在錢唐縣建防海大塘,三國時孫吳在金山筑咸潮塘,唐代時已在江浙沿海建成系統(tǒng)海塘工程,五代至明清頻繁地興修海塘,不斷改進海塘結(jié)構(gòu)。五代以前所筑海塘都是土塘,之后海塘結(jié)構(gòu)從土塘逐步發(fā)展到竹籠木樁塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、魚鱗石塘等,每一類海塘結(jié)構(gòu)又有多種型式,以適應(yīng)不同的潮勢和土質(zhì),同時還修筑了護塘、護灘和挑溜工程。
目前江浙海塘,仍有土塘、各種柴塘和石塘,有些是清代一直沿用到現(xiàn)在,清代修建的條塊石塘和魚鱗石塘,“到目前浙西海塘尚有約80公里,仍屹立海濱”[30]。建國后繼承了“魚鱗石塘”這種型式,在材料等方面加以改進,建成“新魚鱗石塘”。如1955年在海寧縣建筑的“新魚鱗石塘”,塘身上部采用水泥沙漿砌條石,下部采用水泥沙漿混凝土塊,塘頂蓋面石和塘底蓋樁石均為混凝土塊,基樁采用鋼筋混凝土樁,這樣的海塘工程更能抵御洶涌的海潮沖激。在海鹽、海寧、平湖、紹興等地也修筑了一些不同型式的“新魚鱗石塘”[31]??梢娊Y(jié)構(gòu)堅固、耐久的“魚鱗石塘”,今后仍是一種可繼續(xù)采用的較好的海塘結(jié)構(gòu)型式。此外,還可借鑒傳統(tǒng)的海塘工程設(shè)計技術(shù)思想,如根據(jù)不同的海岸地質(zhì)和動力條件,因地制宜采用各種不同的海塘工程結(jié)構(gòu),使海塘工程更加牢固耐久。
1.2電力工程輸電線路技術(shù)應(yīng)用問題電力工程輸電線路施工技術(shù)中沒有對設(shè)計圖紙進行全面技術(shù)驗證,出現(xiàn)電力工程輸電線路設(shè)計問題的積累,在施工中形成實際的問題與隱患。電力工程輸電線路施工中沒有對技術(shù)應(yīng)用進行強化,出現(xiàn)要求不嚴、標準降低,嚴重影響了電力工程輸電線路的性能。電力工程輸電線路施工技術(shù)中對地基、防雷等關(guān)鍵部分缺乏技術(shù)支持,影響電力工程輸電線路日后運行的安全,給電力工程輸電線路帶來系統(tǒng)性和功能性的影響。
2電力工程輸電線路設(shè)計應(yīng)該注意的要點
2.1電力工程輸電線路桿塔設(shè)計電力工程輸電線路覆蓋面廣、路徑長度大、關(guān)鍵節(jié)點多,因此要做好桿塔的設(shè)計與選型,繼而確保電力工程輸電線路傳輸安全與電力有效分配。桿塔項目成本平均占電力工程輸電線路建設(shè)費用的40%,從質(zhì)量、技術(shù)和成本的角度都應(yīng)該做好桿塔的設(shè)計與選型。要在普通的地段采用架空型桿塔,這樣可以節(jié)約成本,并做到輸電線路安全。在電力工程輸電線路轉(zhuǎn)角和跨越部分應(yīng)該選擇角鋼鐵塔,這樣可以提高桿塔的穩(wěn)定性,而且還可以確保線路的強度與安全性。
2.2電力工程輸電線路路徑設(shè)計設(shè)計電力工程輸電路徑要突出三個原則:一是經(jīng)濟性原則,要確保電力工程輸電線路路徑的經(jīng)濟,在確保輸電質(zhì)量與安全的同時進行控制路徑的成本。二是最優(yōu)化原則,要減少電力工程輸電線路路徑的長度,這樣來避免迂回供電和供電線路過長而引起的電力工程輸電線路故障。三是安全性原則,要在設(shè)計電力工程輸電線路路徑中注意安全,減少在危險地段和不安全區(qū)域的穿行,避開對周圍生產(chǎn)、生活和環(huán)境的影響,實現(xiàn)電力工程輸電線路的整體性安全。
2.3電力工程輸電線路桿塔地基設(shè)計應(yīng)該在結(jié)合電力工程輸電線路和整個電力工程建設(shè)的實際狀況基礎(chǔ)上進行桿塔地基的設(shè)計,只有科學地選擇桿塔,才能夠確保電力工程輸電線路地基施工如期、保質(zhì)地進行,在節(jié)約整個電力工程成本的同時實現(xiàn)桿塔和線路的穩(wěn)定。
3加強電力工程輸電線路施工的技術(shù)應(yīng)用
3.1做好電力工程輸電線路圖紙的審核在對電力工程輸電線路設(shè)計圖紙進行審核的過程中要抓住重點,查看設(shè)計的內(nèi)容是否符合工程建設(shè)的要求,再審核設(shè)計方案、結(jié)構(gòu)選型是否能夠滿足電力工程的施工需要。在整個電力工程輸電線路的施工過程中,施工方案的組織和設(shè)計具有指導性的作用,其能夠?qū)κ┕ぜ夹g(shù)的組織、準備、經(jīng)濟、技術(shù)等進行嚴密的計劃,并且能夠縮短施工周期、加快施工進度、降低損耗、節(jié)約成本、從而提高了經(jīng)濟效益,達到了建設(shè)投資的效果。
3.2強化對輸電線路工程的技術(shù)管理對于技術(shù)的管理應(yīng)當貫穿于整個電力輸電線路工程建設(shè)的始終。輸電線路的施工中,施工技術(shù)的具體操作方法要按照統(tǒng)一的規(guī)程、規(guī)范進行衡量和要求,以保障整個輸電線路工程的質(zhì)量。因此,在施工過程中,施工人員必須要認真學習相關(guān)的技術(shù)規(guī)定,熟練掌握操作技巧,嚴格進行施工。
3.3做好電力工程輸電線路的防雷措施在輸電線路的故障中,雷擊跳閘所引起的安全事故所占的比重特別大,尤其是山區(qū)的輸電線路,經(jīng)常會因為雷擊而發(fā)生跳閘故障。因此,要加強電力工程輸電線路的防雷工作,避免雷擊對電力工程輸電線路的損害。
2涵閘工程施工技術(shù)管理中的質(zhì)量管理
在涵閘工程施工中最應(yīng)注意的就是安全和質(zhì)量這兩點問題,除了上面簡述的安全問題,質(zhì)量問題也應(yīng)該被重視起來。為了方便在涵閘施工過程中,對施工質(zhì)量起到監(jiān)督作用,應(yīng)該在涵閘工程施工現(xiàn)場,成立一個質(zhì)量管理監(jiān)督部門,以便有效的對涵閘工程的施工質(zhì)量進行監(jiān)督。監(jiān)督涵閘施工中的施工質(zhì)量很大程度上是對施工過程中水泥在混凝土中的比例占有率的監(jiān)控和管理。只要監(jiān)管好混凝土中水泥的含量問題,涵閘的質(zhì)量就會有一個很大程度上的保障。在涵閘工程的驗收環(huán)節(jié)上,也要做到粗中有細,在有些不太關(guān)鍵但起到重要作用的工程上,就要下大力氣進行工程的驗收工作,保障涵閘工程的施工質(zhì)量。
3從技術(shù)層面提出解決
涵閘工程中主體工程混凝土產(chǎn)生裂縫的方法在涵閘工程的施工中,施工主體在澆筑混凝土過后,由于建筑力學中描述的裂縫不可抗拒性,施工主體會自然而然的產(chǎn)生混凝土裂縫,但是在實際施工過程中,在技術(shù)層面減少涵閘工程主體的混凝土裂縫就顯得尤為關(guān)鍵。為了減少涵閘工程主體的混凝土裂縫,在施工中,可以采用使地基的探槽加深的辦法來克服。如若遇到地形較為復雜的基礎(chǔ)時,則要進行一次全面細致的土地勘測,對其中不符合規(guī)定的基礎(chǔ)強度,進行基礎(chǔ)加強,加強后再進行工程的施工。此外,沉降的縫隙設(shè)定也是減少涵閘工程的主體混凝土裂縫的一個關(guān)鍵因素,所以在沉降的縫隙設(shè)定上,一定要按照國家相關(guān)法律法規(guī)對此行業(yè)的標準來設(shè)定。如果沒有按照國家標準來設(shè)定沉降的縫隙,會出現(xiàn)涵閘工程主體混凝土裂縫增加的風險,隨之,會對整個涵閘工程帶來不可預估的影響。此外從技術(shù)角度分析,鋼筋的選擇,也會對涵閘工程主體混凝土裂縫產(chǎn)生影響,通過實驗已經(jīng)得出,相比較正常的鋼筋,強度偏低,伸縮延展性偏高的鋼筋,更有利于涵閘工程主體混凝土裂縫的控制。設(shè)置適合的保溫系統(tǒng)和施工系統(tǒng),保持一定的濕度,控制高溫,都有利于涵閘工程主體混凝土裂縫的減少。
4從技術(shù)層面提出解決
2強化信息技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用傳統(tǒng)土木工程施工技術(shù)不適應(yīng)現(xiàn)代土木工程施工,為了能夠滿足現(xiàn)代化發(fā)展要求,有效的提升土木工程施工的效率,要將現(xiàn)代信息技術(shù)融合到土木工程施工技術(shù)中,這樣能夠提升土木工程施工質(zhì)量。選擇專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)人才對土木工程施工進行系統(tǒng)化分析研究,強化施工人員專業(yè)文化素質(zhì),使其成為施工建設(shè)主要力量。在現(xiàn)代技術(shù)影響下實現(xiàn)土木工程施工技術(shù)智能化發(fā)展,只有在現(xiàn)代技術(shù)影響下才能夠使土木工程施工技術(shù)提升到一個全新的發(fā)展高度。
3完善管理體制實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新要在完善的管理體制下才能夠?qū)崿F(xiàn),科學合理的管理體制能夠促進土木工程技術(shù)創(chuàng)新,實現(xiàn)土木工程施工技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展??茖W管理方式能夠促進施工技術(shù)的完善。在專業(yè)知識指導下,實現(xiàn)對土木工程深基坑技術(shù)研究創(chuàng)新。深基坑支擋技術(shù),可以逐步建立起樁與錨、支擋與承重的一體化結(jié)構(gòu)體系。在傳統(tǒng)施工過程中這種施工方式產(chǎn)生的效果并不明顯,施工效率較低,但是通過技術(shù)的創(chuàng)新能夠改善這種情況,提升施工效率,強化施工質(zhì)量,并且能夠減少施工投入的成本實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的最大化發(fā)展。
4土木工程施工技術(shù)設(shè)計創(chuàng)新土木工程施工技術(shù)在施工建設(shè)過程中占據(jù)重要的位置,這種情況主要表現(xiàn)在施工技術(shù)設(shè)計階段。施工設(shè)計人員要根據(jù)施工特點提升對施工設(shè)備、材料、方式等方面的研究,結(jié)合具體施工情況,使土木工程施工技術(shù)能夠滿足施工現(xiàn)場的要求。土木工程施工技術(shù)會受到氣候條件的影響,使施工現(xiàn)場荷載等方面受到限制,針對這種情況施工人員要克服施工現(xiàn)場的限制,實現(xiàn)施工技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,并且在實際應(yīng)用中更好的突破現(xiàn)有施工技術(shù),實現(xiàn)深坑支擋技術(shù)和預應(yīng)力技術(shù)創(chuàng)新。
5土木工程施工技術(shù)中深基坑支擋技術(shù)創(chuàng)新城市化發(fā)展速度的加快使房屋建筑的高度越來越高,高層建筑抗震性越來越受到人們的關(guān)注,同時地下空間的利用情況也在不斷的發(fā)展變化。深基坑支擋技術(shù)在新時期發(fā)展過程中有了明顯的創(chuàng)新,主要體現(xiàn)在樁錨支擋體系的應(yīng)用。施工建設(shè)過程中地質(zhì)條件較差通常采用預應(yīng)力錨桿和灌注樁體系。同時也可以制定針對地下水位上下的不同類型圖層宜采用引進的套管水沖法成錨技術(shù)。土木工程施工中,許多臨時支擋的加固樁或地下支撐墻或永久性的支擋樁或支擋柱可以實施支擋與承重一體化支擋技術(shù)方案,一體化的承重與支擋系統(tǒng)既能夠滿足支擋的需要和承重要求,提升施工建設(shè)的速度,使施工建設(shè)產(chǎn)生的經(jīng)濟效益最大化。在土木工程施工的支擋技術(shù)中,旋挖施工工藝在管控灌注樁施工中也是較為科學合理的技術(shù)創(chuàng)新方案,但在利用旋挖灌柱樁施工中必須保證成孔質(zhì)量,較少施工質(zhì)量中的不利影響因素。
6新型預應(yīng)力技術(shù)在土工工程施工技術(shù)中的創(chuàng)新土木工程施工技術(shù)中預應(yīng)力施工技術(shù)是一種重要的施工方法。主要表現(xiàn)為體外應(yīng)力,是一種預應(yīng)力筋布置在混凝土截面外的預應(yīng)力。與傳統(tǒng)的布置于構(gòu)件截面內(nèi)的預應(yīng)力筋,所提供的有粘結(jié)或者無粘結(jié)預應(yīng)力相對應(yīng)。體外預應(yīng)力在大跨度土木工程和預應(yīng)力混凝土道橋施工和特種結(jié)構(gòu)施工中有一定程度的應(yīng)用。其中粘接體外預應(yīng)力是體外預應(yīng)力應(yīng)用中的典范之一。這種預應(yīng)力主要作用在管道結(jié)構(gòu)外,這樣產(chǎn)生的預應(yīng)力摩擦相對較小,有利于后期進行施工維護。管道在鋪設(shè)過程中能夠更好的進行控制,無粘接力體外預應(yīng)力體系也是應(yīng)用較多的體外預應(yīng)力施工方式,無粘接力體外預應(yīng)力施工操作相對較為簡單,單根無粘接摩擦損失相當小,體外預應(yīng)力比傳統(tǒng)的預應(yīng)力施工更加科學合理,產(chǎn)生的經(jīng)濟效益更好。
二、土木工程施工技術(shù)發(fā)展新趨勢
1土木工程施工技術(shù)科技化發(fā)展建筑行業(yè)發(fā)展的主要動力就是實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化發(fā)展。在土木工程施工建設(shè)中工程造價影響著施工建設(shè)的開展,并且能夠推動土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展研究,是技術(shù)提升的重要保障。利用科學技術(shù)能夠提升土木工程施工技術(shù)智能化發(fā)展,在一定程度上降低成本的投入,實現(xiàn)多元化滲透提升土木工程施工效率。