工程師評定論文
工程師評定論文
工程師的道德責任感是關乎工程能否最大化的受益于百姓的關鍵,因此對工程師進行倫理道德教育就顯得非常必要。下文是學習啦小編為大家搜集整理的關于工程師評定論文的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!
工程師評定論文篇1
淺析城市防澇和排水管網(wǎng)優(yōu)化設計
引言
降水是再平凡不過的自然現(xiàn)象,但隨著近年來全球變暖,降雨越來越頻繁,一些由于頻繁降雨引起的內(nèi)澇現(xiàn)象越來越多,可以說強降水給我們的城市排水系統(tǒng)帶來壓力,甚至超過排水管網(wǎng)的承受能力,逐漸的,降水形成積水,積水形成內(nèi)澇,人們的正常生活受到影響。值得一提的是,內(nèi)澇后水污染會更嚴重,這是因為積水得不到處理導致更多的污水進入河道湖泊等地,還有在降水過程中,大氣內(nèi)的污染物隨雨水落到各處,這為我國的排水管網(wǎng)系統(tǒng)帶來更大的壓力。
一、內(nèi)澇成因
首先與城市地面性質(zhì)或徑流變化有關。城市化進程的不斷深化,使我們的城市更多高樓大廈撥地而起,路面鋪的更平坦,土地本身的滲水能力被削弱,大自然的水循環(huán)系統(tǒng)也起不了作用。大面積地面硬化,使地面雨水的徑流系數(shù)增大,徑流量很容易發(fā)生變化,這樣地下排水管網(wǎng)成為唯一的主要接受口,污水通過排水管網(wǎng)收集,可一旦雨量過大,超過管網(wǎng)負荷就會出現(xiàn)內(nèi)澇。
其次與城市氣候有關。當我們的城市發(fā)展到一定規(guī)模后,我們的活動相對密集,城市地貌會因為改造發(fā)生變化,城市氣候與生態(tài)都隨之發(fā)生改變,這里我們常說的熱島效應、雨島效應、渾濁島效應循環(huán)交替,城市開始頻發(fā)降雨,且很難停下來,災害不斷疊加放大,內(nèi)澇極易形成。
再次排水管網(wǎng)落后。城市在發(fā)展變換,排水管網(wǎng)的規(guī)劃和建設卻相對落后,這里要提及新城區(qū)與舊城區(qū)的矛盾問題,往往老城區(qū)在排水管網(wǎng)的規(guī)劃上相對傳統(tǒng),都是雨水與污水合流排放的,新城區(qū)會將二者分開,但在新舊結(jié)合處管網(wǎng)卻無法結(jié)合,因為老城區(qū)管網(wǎng)設施早已無法與新城區(qū)系統(tǒng)連接,進而呈現(xiàn)了彼此獨立的尷尬,待到強降雨時,老城區(qū)極易出現(xiàn)積水,內(nèi)澇也是常有的。
最后排水管網(wǎng)內(nèi)部存在問題。在城市內(nèi)澇調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn),雨天城市垃圾很有可能隨著水流沖進排水管網(wǎng),這時容易造成堵塞,還有一部分排水管網(wǎng)因地勢原因,管道坡度較小,在強降雨時,以至于水流在附近無法正常流入,形成排水檢查井處淤流,久而久之垃圾聚集,一旦沖入排水口也有可能造成堵塞,非常不實用。從另一方面看,排水速度慢了,勢必提升了內(nèi)澇的可能性。
二、城市防澇與排水管網(wǎng)的關系
城市排水管網(wǎng)是市政基礎設施,是保護我們平安生活的系統(tǒng)。排水設施平時連接著泵站、溝渠等,是城市排水的重要組成,一旦出現(xiàn)問題,城市極易內(nèi)澇。另外,城市排水管網(wǎng)是個大工程,對于它的檢驗、規(guī)劃、考察、設計等不能出現(xiàn)一絲紕漏,因為它工程規(guī)模大、涉及到的投資較多,施工一次的難度相對較強,而且需要很長的工期,是政府的大行動,因此規(guī)劃設計最好一次到位。
對于排水管網(wǎng)優(yōu)化設計是必要的。市政管網(wǎng)是市政建設的組成部分,它的投資占整個排水系統(tǒng)的一大半,隨著城市發(fā)展,排水管網(wǎng)的普及不斷擴大,問題也開始衍生,為了增強排水管網(wǎng)的負載能力,盡量減少城市的內(nèi)澇災害,必須加強對排水管網(wǎng)的建設,對其進行優(yōu)化設計。
三、我國排水管網(wǎng)設計中存在的問題
1、理念落后
目前我們對于排水管網(wǎng)處理內(nèi)澇始終保持一個觀念,就是最短路徑與最快速度,這就將城市排水防澇當成了簡單的排放雨水的項目,不重視雨水的下滲等自然循環(huán)系統(tǒng)的恢復,始終將壓力放置在排水管網(wǎng)上,另一方面我國的排水管網(wǎng)標準不高,對于污水處理能力有限,對內(nèi)澇沒有防治設計。
2、設計落后
目前我國城市排水管網(wǎng)設計還是以19世紀推理公式為基礎,對于小面積基礎是可以處理的,而且還要水流平緩,當積水面積變大,水流湍急時,公式推理會失真,洪峰值計算不準確,降水流量變化也不好掌握,這樣的排水管網(wǎng)對于防澇來說是遠遠不夠的。
3、設計標準低
目前我國的排水系統(tǒng)標準為一年一遇或三年一遇。該標準沿用了許多年,沒有及時隨著城市的變化而變化,近年來我國城市化進程加速,市政道路附近的地塊被占用,這對雨水排放產(chǎn)生影響,水浸街的現(xiàn)象時有發(fā)生,當雨季來臨時,經(jīng)常會出現(xiàn)內(nèi)澇,甚至造成人員死亡的事件。
4、雨水利用率低
市政排水中,排水管網(wǎng)的壓力最大,城市水循環(huán)系統(tǒng)使用率很弱,這與我們設計的排水管網(wǎng)有一定關系,沒有考慮到設計儲存雨水的空間,也沒有為雨水流通設計通道,排水管網(wǎng)的壓力增大了,水量超過管網(wǎng)過流能力后,內(nèi)澇也就出現(xiàn)了。
5、細節(jié)設計不合理
在管網(wǎng)系統(tǒng)設計過程中,許多人為因素顯得很不合理,比如在調(diào)研沒有完成的情況下,用錯誤的數(shù)據(jù)做設計參數(shù),最終導致管徑不合適,或者坡度設計不合理,再或者沒有預留管線過街,不合理的設計為未來管網(wǎng)運行埋下安全隱患,甚至在暴雨來臨時,形成內(nèi)澇。
四、排水管網(wǎng)優(yōu)化設計
我們這里要優(yōu)化設計的內(nèi)容主要涉及到兩項,一為排水管渠,一為污水管網(wǎng)。在平面布置確定的基礎上對其實施優(yōu)化設計。目前國際上相對較好的優(yōu)化設計方法有:
1、兩相優(yōu)化法
此方法以流速約束條件為基礎,選出流速最合理的設計,倘若流速提升需要根據(jù)步長提升,在根據(jù)確定的流速確定流量進而進行最優(yōu)充滿度和管徑的選取,最后計算出最優(yōu)坡度。
2、遺傳算法
在我們進行市政排水管網(wǎng)優(yōu)化設計時,采取任何方法都要遵從設計規(guī)范,以最低的經(jīng)濟投入為基準。遺傳算法是一種編碼處理,即對涉及到的參數(shù)都進行編碼作業(yè),再針對目標函數(shù)做轉(zhuǎn)換,最后進行生物進化過程的模仿,不斷接近目標函數(shù)。
3、非線性規(guī)劃法與線性規(guī)劃法
前者有利于適用目標函數(shù)及變量,有利于實現(xiàn)對管徑及埋深的最優(yōu)化選擇,從另一個角度看,它對目標函數(shù)與相關約束條件都有一定的限制,而后者即線性規(guī)劃法則恰恰相反,它能用一級泰勒公式代替線性規(guī)劃,它的缺點是將管徑變成了變量,并且需要很長的準備期。
4、動態(tài)規(guī)劃法
目前動態(tài)規(guī)劃法在我國較為常用,它是將觀望設計作為一個過程,進而對過程進行合理的劃分,再開始進行優(yōu)化設計工作。動態(tài)規(guī)劃法將節(jié)點埋深作為變量,通過坡度進行全面搜索,該方法可以直接用標準管徑,這是它的優(yōu)勢,但由于它要求的狀態(tài)點間埋深間隔比較小,致使存儲量和實踐間隔提升,基于它的迭代過程使其局限性提升。當管徑成為變量時,存儲及計算速度方面形成優(yōu)勢,衍生管徑法,這種方法使計算精度得到優(yōu)化。
5、坡度優(yōu)化
滿管流或非滿管流排水管網(wǎng)中,管段節(jié)點水位高程是一樣的,這里可以將之歸納為能量連續(xù)著的排水設計段,倘若將造價的最小值作為目標函數(shù),輸水量用設計管網(wǎng)起始點水位差最大值即可,這時最大的約束就是設計規(guī)范,可以構(gòu)建坡度模型,通過對模型的分析求得最經(jīng)濟的坡度。
五、結(jié)束語
目前城市內(nèi)澇已經(jīng)成為重大安全隱患,我們應在防澇的工作上下大力度,不斷加強市政工程建設,優(yōu)化排水管網(wǎng)設計,力爭從根本上解決設計理念落后、標準低、細節(jié)差等問題,通過兩相優(yōu)化法、遺傳算法、非線性規(guī)劃與線性規(guī)劃法、動態(tài)規(guī)劃法、坡度優(yōu)化等開展對排水管網(wǎng)的優(yōu)化設計,力爭使市政排水管網(wǎng)的作用得到更大的發(fā)揮,緩解排水壓力,促進防澇。
工程師評定論文篇2
試論市政道路施工的節(jié)能降耗
1、首先從綜合利用方面進行闡述
1.1在廢水、污水排放方面,尤其是舊路改造工程中(大多數(shù)城市道路建設均為舊路改造工程)可以利用舊道路周圍原先就有的比較完備的污水排放系統(tǒng),在早期施工中,即新排水管線建設前,盡量保證原排水系統(tǒng)的完備,以便利用原排水系統(tǒng)排除施工產(chǎn)生的廢水、污水及施工過程中的降水。從而可以降低臨時排水設施費用,并且可以保護環(huán)境。
1.2由于舊道路的路面基層為地瓜石灰土,對于路基開挖挖出的地瓜石可用于局部翻漿處理或進行路基回填,既減少了建筑垃圾外運量,又節(jié)約了購買回填材料的費用。
1.3有的道路地質(zhì)狀況沿線變化很大,如泰安市靈山大街東部地下為黃土、地下水位高;西部地下為砂土,地下水位低,對于西部挖溝槽挖出的沙土用于東部路基翻漿處理的換填材料。原材料的就地取材為工程節(jié)約了很大費用。
1.4由于舊路原有比較完備的地上、地下構(gòu)筑物,在構(gòu)筑物拆除過程中能重復利用的成品,盡量保證其完整性,以備本工程及以后工程中再利用。例如對舊的路緣石、溝蓋板、檢查井蓋、雨水蓖子、管材等都可以進行回收,部分路緣石、溝蓋板進行現(xiàn)場重復利用,不僅減少了廢物排放量更節(jié)省了材料。
2、從資源、能源利用方面進行說明
2.1新建排水采用先下游后上游的施工順序,盡量采用自然排水,從而避免了人工、機械排水的費用;嚴格按照先深后淺的基建程序施工,避免了工序顛倒造成的費用增加;回填材料采用置換法,將一塊砂地買下,取砂回填溝槽,溝槽挖出的種植土再運回砂地中,不僅節(jié)省了買砂費用,更改良了原砂地的種植條件。
2.2在材料方面的節(jié)約措施
2.2.1在材料采購、運輸、儲存、利用方面,要充分考慮采購費用、材料單價、需求數(shù)量及倉庫保管費用之間的關系,使材料總費用最低。假如總需求量為S,材料單價為P,催貨費用c,倉庫保管費率為A,則最優(yōu)采購經(jīng)濟批量Q=(2SC/PA)1/2,知道了采購經(jīng)濟批量,就可用需求總量除經(jīng)濟批量得出采購次數(shù),總工期除采購次數(shù)就可知道發(fā)貨間隔。在材料的需用量方面要計算精確,采購多了會造成材料浪費,采購少了又滿足不了工程需要。尤其各施工段材料種類不同時,更要分段計算精確。
2.2.2材料的存放點,既要可能地減少二次倒運費又要不防礙施工工序的展開,尤其是大型管材,最好采用隨到隨吊裝就位的方法。因若先儲存在一處,用到時再運到按管位置,就會增加吊裝次數(shù),不僅增加吊裝費用,也易造成管材斷裂、損壞、變形等浪費管材的后果。
2.2.3在原材料的選擇方面應因地制宜,盡量就地取材。在石材充足的地方,構(gòu)筑物盡量采用石砌體工程,可大大節(jié)約三大主材。采用新型復合材料雨水篦代替?zhèn)鹘y(tǒng)鑄鐵材料雨水篦,節(jié)約了鋼材降低了工程造價。采用攤鋪機攤鋪路面基層,提高了路面基層平整度,節(jié)約了路面面層材料。這些措施有效地節(jié)約了材料。
2.3在機械利用方面
2.3.1合理配備機械設備,建設機械閑置。例如自卸車配合挖掘機挖運土石方,既要防止自卸車配置過少,挖掘機閑置又要防止自卸車配置過多,自卸車閑置。
2.3.2使用機械前,要勘察好現(xiàn)場,做好施工前的準備工作,在施工過程中經(jīng)常遇到機械到了施工現(xiàn)場因場地狹小無法使用不得不撤場的現(xiàn)象,增加了機械來回運費;有時機械到位了,施工準備工作沒做好,機械不得不閑置,增加了閑置費用。
2.3.3使用機械前要做好機械的檢修,以免運到現(xiàn)場工作不久就不能正常工作,不僅耽誤工期也增加與其配置機械的閑置費用。
2.3.4合理選用施工機械,采用攤鋪機攤鋪路面基層,提高了路面基層平整度,節(jié)約了路面面層材料。這些措施有效地節(jié)約了材料。
2.3.5機械化施工水平既可以加快施工進度,又可以減少勞動強度,更可以提高工程質(zhì)量?？傊侠砼渲脵C械,不僅增加功效也有利于節(jié)約費用。
2.4在舊路綜合改造過程中應注意舊地下管線的保護,應根據(jù)建設單位提供的舊管線布置圖,采用人工挖探坑的方法核實管位及埋深,在能采用機械的地方才能采用機械開挖,經(jīng)常遇到機械挖斷電纜、自來水甚至光纜、煤氣的現(xiàn)象,造成資源浪費和安全隱患。
3、在施工工藝、方法方面
3.1采用先進、科學、節(jié)能的施工工藝與方法。例如在橋梁支架及模板類型選擇方面,既要結(jié)合現(xiàn)場使方案可行,又要進行多方案的成本性比較,選擇最經(jīng)濟適用的支架、模板布設方式,例如拱橋模板,是采用土牛還是采用拱架,應從質(zhì)量、進度、造價進行綜合考慮。當橋梁采用支架時,應計算支架強度、剛度及穩(wěn)定性,既要保證支架安全,又要節(jié)約支架用量。不經(jīng)計算經(jīng)常采用保守的支架安置方式,勢必造成支架浪費。
3.2從事城市道路施工的人員一向認為平整度僅是衡量道路質(zhì)量的指標,殊不知它同樣也是衡量節(jié)約路面結(jié)構(gòu)材料節(jié)約的指標,若在平整度不合格的路槽上進行路面基層的施工,由于城市道路施工工期緊,許多施工單位往往在路槽整不平的情況下就進行結(jié)構(gòu)層的攤鋪,造成大量優(yōu)質(zhì)材料填補路槽坑穴上,既浪費了材料,還降低了工程質(zhì)量。所以為了節(jié)約路面基層材料,路槽的平整度必須符合城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范要求。為提高平整度節(jié)約路面結(jié)構(gòu)材料,路面基層常采用攤鋪機進行攤鋪。
3.3為了減少路面結(jié)構(gòu)層邊緣部分材料的拋灑,最好在邊緣部分支設模板,若不支設模板,邊緣部分一則碾壓不實,二則會外攤導致邊緣平整度及高程不合格,浪費大量松散材料,當然不支設模板,也可采用先培路肩(或砌筑路肩)或先安路緣石等根據(jù)實際情況選擇經(jīng)濟可行的方法減少邊部松散材料的浪費。
結(jié)束語:
本文根據(jù)作者從事市政道路施工技術(shù)管理多年的工作經(jīng)驗,通過市政道路施工中許多可以降低工程造價的細節(jié),進行詳細論述所采用的降低成本有效措施,從而達到節(jié)能降耗,為整個社會的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮點點作用的目的。