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關鍵詞:給水排水;實踐教學;教學改革
給水排水工程在水資源開發利用、污水回用、環境保護及市政建設中占有非常重要的位置。給水排水工程專業建設中,加強實踐教學和注重對學生能力的培養,已成為該專業教學改革的重要內容。
一、實習教學環節存在問題
通過給水排水工程專業學生實習教學質量的分析,反映出在實習教學與專業教學、實習基地的選擇、實習教學形式等方面均存在問題。
(一)實習教學與專業教學相沖突
實習教學與專業教學偶有脫軌,這樣就會影響實習質量。在整個大學期間進行多次實習,使實習時間分布貫穿于大學各個學習階段,在總量上延長實習時間,在安排上突出階段性和延續性的結合。對有理論基礎的專業教學課程應安排在實習教學前,這樣能使學生用學過的基礎知識和基本理論來解決在實習中碰到的問題,所以必須堅持將實習教學與專業教學相結合。按照人才培養方案制定符合教育規律和社會發展需要的專業教學計劃和實習計劃,使實習教學和課堂教學有機地結合起來,使學生在實習中加深對知識和理論的理解,鍛煉其知識運用能力和創新能力,達到實習的目的。
(二)實習基地的選擇受經費影響
由于教學經費不足,實習經費往往滿足不了實習的需要。實習經費不足是各高校普遍存在的問題,沒有錢就不能選擇最優的實習地點,就不能保證有充足的實習時間、質量和效果,所以要在實習經費的管理上加大力度,使有限的實習經費發揮最大的效益。
(三)實習教學形式單一
高等教育實習教學改革要有創新、有突破,以實效為準則,開展不拘形式的實習教學。為配合國家創新教育體系建設,優化創新教育的硬件條件與環境,應加強創新教育基地建設,支撐學生的創新活動。以“學生為主、教師為輔”參與開放性試驗的方式培養學生的創新意識、動手能力、分析問題和解決問題的能力。
二、實習教學改革探索
實踐教學是給水排水工程專業實現人才培養目標的重要環節。其中,實習是實現教學與實踐相結合的重要途徑,旨在使學生綜合運用所學基本理論、基礎知識和基本技能,來分析和解決實際問題。
針對前述問題,在實習教學組織管理中,我們主要把握了以下幾個方面。
(一)加強實習組織管理,規范實習教學過程
實習質量是實習教學的關鍵,因此,需要有完善的組織管理制度來保證。在實現實習規范化管理過程中,我們建立健全了實習的相關管理制度,包括實綱、實習指導書、完成實習日記和實習報告等的規范統一,以及實習成績評定辦法、標準及實施細則的制定等。通過實習管理制度的進一步規范化,使得在實習過程中有章可循,為嚴把實習質量關打下良好基礎。
1.實習前的準備階段
主要抓好以下幾個方面的工作:
(1)使實習學生充分了解實習的重要意義、目的和要求,了解實習的主要內容、對象和基本方法,以使其端正態度,明確目標,積極主動地去完成實習任務。
(2)完善實習學生的知識結構,根據實習內容的變化,對實習中所運用到的基本理論及相關技術要作充分的準備,以彌補熟練掌握和靈活使用的不足。
(3)利用現代音像和多媒體設備引導實習學生更深刻地了解實習的主要內容、對象和基本方法。
(4)邀請校外專家來校給學生做專題報告,結合工程實例講授工程設計及實踐體會,分析工程設計中存在的困難和問題,啟發和引導學生去尋求解決問題的方法。通過與專家的接觸和交流,學生不但增加了實踐知識,而且從專家身上感受到了科技工作者的責任感和使命感,更加珍惜在校的學習機會,激發了全身心投入實習的熱情,從而形成了積極思索、敢于創新的良好實習氛圍。
2.實習實踐階段
實施帶隊教師負責制,明確帶隊教師的職責。還要設立定期檢查制度,著重檢查學生實習日記的記錄情況和學生在實習中存在的困難和問題,并采取有效措施給予解決,以保證實習按計劃進行。
3.實習工作的總結和成績評定階段
實習結束前,每個實習學生都要寫出實習報告,每個指導教師都要寫出實結,及時總結成功的經驗和失敗的教訓,為做好今后的實習工作提供依據,并由實習指導教師組成考核小組依據成績評定原則,對每個學生做出全面、客觀的評定。
實踐證明,通過實習的組織管理工作進一步強化,大大提高了實習質量。(二)拓寬實習渠道
實習是課堂教學的繼續和發展,是檢驗教學效果的重要途徑,是培養學生理論聯系實際的能力,培養創新與創業意識,進行基本技能訓練的不可缺少的一個重要教學環節。實習基地的選擇既要考慮鞏固基本理論,綜合所學知識的需要,又要顧及到實習經費影響。因此,必須拓寬實習渠道,確保實習順利進行。
樹立牢固的質量意識,高度重視實習教學的質量和效果。首先要選好實習地點,建立長期穩定的實習基地,這是實習質量的重要保證。其次高校與企業之間應相互促進、相互制約、共同發展,建立起一種有效的動力機制,實現雙贏,一起把校外教學實習基地建設好,這是搞好校外教學實習基地的前提和基礎。只有選好實習地點,建立起高校與企業之間有效的動力機制,才能把實習基地建設好,提高實習教學質量,提高人才培養質量。
積極創造條件,加強校內實習基地建設,重視校內專業實驗室和多種模擬設施的建設,以補充校外實習條件的不足。由于在規模、技術水平等方面,不能包括社會生產的全部,這可通過建立校外基地來彌補校內基地的不足。這些教學基地的建設,擴大了我校學生學習的空間,使廣大學生把課堂理論教學與實踐教學緊密地結合起來。
(三)建立健全實習資料庫
這個資料庫主要包括實習教學大綱、實習指導書、影音資料、實習參考資料和實習思考題等。通過多種有效途徑,逐步建立健全實習資料庫,很好地滿足學生實習的要求。
1.制定切實可行的實習教學大綱
實習教學大綱是專業根據教學計劃制定的指導實習教學工作的綱領性文件。凡教學計劃規定開設的實習均應有實習教學大綱,要求在實綱中針對實習名稱、目的、任務、內容、時間、參考書、方式及成績考核等作出具體規定。在實習教學大綱執行過程中注意總結經驗,定期修訂,不斷豐富和完善實習教學大綱,不斷改革教學內容與方法。
2.加強實習教材的建設
實習教材建設在實踐教學改革中有著重要的作用,現有教材已遠遠不能滿足培養跨世紀專業人才的要求,有必要編寫面向21世紀的實習新教材,應該組織有關院校共同編寫適合本地區實情的新教材。編寫教材是反映和落實教學內容改革成果的主要形式,編寫教材既能反映教育思想、教育觀念的轉變,又能反映科技發展的前沿和動向。因此,針對不同實習階段的教學,建立相互配套的實習指導書是實現實習教學目標的關鍵。
3.制作影音資料
影音資料是通過多媒體設備進行演示的一種直觀教具。它可以豐富教學實習內容,激發學生的學習興趣,強化學生的認識和理解,解決專業教學實習的難點、疑點,打破時間和空間的限制,會得到意想不到的效果,因而是教學實習的重要輔助手段。制作影音資料也是教學改革成果的體現,同時還可以進行CAI課件的二次開發。根據不同實習階段的教學要求,在生產單位拍攝具有專業代表性的素材,進行計算機技術處理,制作一套內容豐富的實習影音資料。
參考文獻:
[1]胡青.以實習教學構建創新人才成長平臺[J].黑龍江高教研究,2003(4).
1、室內給水系統給水系統的任務是將市政給水管網或自備水源的水,在滿足用戶對水質、水量、水壓的要求下,輸送到室內各用水點。給水系統按用途可分成生活給水系統、生產給水系統及消防給水系統。各給水系統可以單獨設置也可以采用合理的共用系統。
(1)室內給水系統組成室內給水系統由引入管(進戶管)、水表節點、管道系統(干管、立管、支管)、給水附件(閥門、水表、配水龍頭)等組成。當室外管網水壓不足時,還需要設置加壓貯水設備(水泵、水箱、貯水池、氣壓給水裝置等)。
(2)給水方式及特點
1)直接給水方式直接給水方式是室內給水管網直接與外部給水管網連接,利用外網水壓供水。適用于外網水壓、水量能經常滿足用水要求,室內給水無特殊要求的單層和多層建筑。這種給水方式的特點是供水較可靠,系統簡單,投資省,安裝、維護簡單,可以充分利用外網水壓,節省能量。但是內部無貯水設備,外網停水時內部立即斷水。當室外給水管網水質、水量、水壓均能滿足建筑物內部用水要求時,應首先考慮采用這種給水方式。當外管網的水壓不能滿足整個建筑物的用水要求時,室內管網可采用分區供水方式,低區管網采用直接供水方式,高區管網采用其他供水方式。
2)單設水箱供水方式單設水箱的供水方式是室內管網與外網直接連接,利用外網壓力供水,同時設置高位水箱調節流量和壓力。適用于外網水壓周期性不足,室內要求水壓穩定,允許設置高位水箱的建筑。這種方式供水較可靠,系統較簡單,投資較省,安裝、維護較簡單,可充分利用外網水壓,節省能量。設置高位水箱,增加結構荷載,若水箱容積不足,可能造成停水。
3)設貯水池、水泵的給水方式貯水池、水泵的給水方式是室外管網供水至貯水池,由水泵將貯水池中水抽升至室內管網各用水點。適用于外網的水量滿足室內的要求,而水壓大部分時間不足的建筑。當室內一天用水量均勻時,可以選擇恒速水泵;當用水量不均勻時,宜采用變頻調速泵,使水泵在高效工況下運行。這種供水方式安全可靠,不設高位水箱,不增加建筑結構荷載。但是外網的水壓沒有充分被利用。為了安全供水,我國當前許多城市的建筑小區設貯水池和集中泵房,定時或全日供水,也采用這種小區供水方式。
4)設水泵、水箱的給水方式水泵、水箱的給水方式是水泵自貯水池抽水加壓,利用高位水箱調節流量,在外網水壓高時也可以直接供水。適用于外網水壓經?;蜷g斷不足,允許設置高位水箱的建筑。設置的水箱貯備一定水量,停水停電時可以延時供水,供水可靠,可以充分利用外網水壓,節省能量。安裝、維護較麻煩,投資較大;有水泵振動和噪聲干擾;需設高位水箱,增加結構荷載。
5)豎向分區給水方式對于層數較多的建筑物,當室外給水管網水壓不能滿足室內用水時,可將其豎向分區。各區采用的給水方式有:
①低區直接給水、低區設貯水池、水泵、水箱的供水方式這種供水方式是低區與外網直連,利用外網水壓直接供水,低區利用水泵提升,水箱調節流量。適用于外網水壓經常不足且不允許直接抽水,允許設置高位水箱的建筑。在外網水壓季節性不足供低區用水有困難時,可將高低區管道連通,并設閥門平時隔斷,在水壓低時打開閥門由水箱供低區用水。水池、水箱貯備一定的水量,停水、停電時高區可以延時供水,供水可靠??衫貌糠滞饩W水壓,能量消耗較少。安裝維護較麻煩,投資較大,有水泵振動、噪聲干擾。
②分區并聯給水方式分區設置水箱和水泵,水泵集中布置(一般設在地下室內)。適用于允許分區設置水箱的各類高層建筑,廣泛采用。各區獨立運行互不干擾,供水可靠,水泵集中布置便于維護管理,能源消耗較小。管材耗用較多,水泵型號較多,投資較高,水箱占用建筑上層使用面積。水泵宜采用相同型號不同級數的多級水泵,在可能條件下,低區應利用外網水壓直接供水。
③并聯直接給水方式分區設置變速水泵或多臺并聯水泵,從貯水池中抽水。根據用水的水量或水壓,調節水泵轉速或運行臺數。適用于各種類型的高層建筑。這種給水方式供水較可靠,設備布置集中,便于維護管理,不占用建筑上層使用面積,能量消耗較少。水泵型號、數量較多,投資較高,需設置水泵控制調節裝置。
④氣壓水罐并聯給水方式各區均采用水泵自貯水池抽水加壓,利用氣壓水罐調節水壓和控制水泵運行。如圖5.1.8所示。適用于不宜設置高位水箱的建筑。氣壓水罐給水方式的優點是水質衛生條件好,給水壓力可以在一定范圍內調節。但是氣壓水罐的調節貯量較小,水泵啟動頻繁,水泵在變壓下工作,平均效率低、能耗大、運行費用高,水壓變化幅度較大,對建筑物給水配件的使用帶來不利的影響。
⑤分區串聯給水方式分區設置水箱和水泵,水泵分散布置,自下區水箱抽水供上區使用。適用于允許分區設置水箱和水泵的高層建筑(如高層工業建筑)。這種給水方式的總管線較短,投資較省,能量消耗較小。但是供水獨立性較差,上區受下區限制;水泵分散設置,管理維護不便;水泵設在建筑物樓層,由于振動產生噪聲干擾大;水泵、水箱均設在樓層,占用建筑物使用面積。
⑥分區水箱減壓給水方式分區設置水箱,水泵統一加壓,利用水箱減壓,上區供下區用水。適用于允許分區設置水箱,電力供應充足,電價較低的各類高層建筑。這種給水方式的水泵數目少、維護管理方便;各分區減壓水箱容積小,少占建筑面積。下區供水受上區限制,能量消耗較大。屋頂的水箱容積大,增加了建筑物的荷載。在可能的條件下,下層應利用外網水壓直接供水,中間水箱進水管上最好安裝減壓閥,以防浮球閥損壞和減緩水錘作用。
⑦分區減壓閥減壓給水方式水泵統一加壓,僅在頂層設置水箱,下區供水利用減壓閥減壓。適用于電力供應充足,電價較低的各類高層建筑。這種方式的設備、管材較少,投資省,設備布置集中,便于維護管理,不占用建筑上層使用面積。下區供水壓力損耗較大,能量消耗較大。根據建筑物形式,減壓閥可有各種設置方式,如輸水管減壓、配水立管減壓、配水干管減壓、配水支管減壓等。
(3)給水管網的布置方式給水系統按給水管網的敷設方式不同,可以布置成下行上給式、上行下給式和環狀供水式三種管網方式。
室外給水系統室外給水系統的任務是從水源取水,按照用戶對水質的要求進行處理,然后將水輸送到用水區,并向用戶配水。
(1)室外給水系統的組成給水系統通常由下列部分組成:取水構筑物(用以從選定的水源(包括地下水源和地表水源)取水)、水處理構筑物(是將取來的原水進行處理,使其符合用戶對水質的要求。)泵站(用以將所需水量提升到要求的高度,可分為抽取原水的一級泵站、輸送清水的二級泵站和設于管網中的加壓泵站。)、輸水管渠和管網(輸水管是將原水輸送到水廠的管渠,配水管網則是將處理后的水配送到各個給水區的用戶。)、調節構筑物(它包括高地水池、水塔、清水池等。用以貯存和調節水量。高地水池和水塔兼有保證水壓的作用)。
(2)配水管網的布置形式和敷設方式配水管網可以根據用戶對供水的要求,布置成樹狀網和環狀網兩種形式。樹狀管網是從水廠泵站或水塔到用戶的管線布置成樹枝狀,只是一個方向供水。供水可靠性較差,投資省。環狀網中的干管前后貫通,連接成環狀,供水可靠性好,適用于供水不允許中斷的地區。配水管網一般采用埋地鋪設,覆土厚度不小于0.7m,并且在冰凍線以下。通常沿道路或平行于建筑物鋪設。配水管網上設置閥門和閥門井。
室內給水系統安裝
(1)給水管道安裝
1)各種管材的規格、性能和連接
①鋼管建筑給水常用的鋼管有低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管和無縫鋼管。低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管是應用于給水系統最多的一種鋼管。鋼管鍍鋅的目的是防銹、防腐、防止水質惡化、被污染,延長管道的使用壽命。采用螺紋連接。無縫鋼管承壓能力較高。一般采用焊接。
②給水塑料管給水硬聚氯乙烯管(UPVC),輸送水的溫度不超過45℃。UPVC管一般采用承插連接,其中承插粘接適用于管外徑20~160mm;橡膠圈連接適用于管外徑≥63mm;與金屬管配件、閥門等的連接采用螺紋或法蘭連接。UPVC管螺紋連接時,宜采用聚四氟乙烯生料帶作為密封填充物,不宜使用厚白漆、麻絲。
給水聚丙烯管(PP管),適用于系統工作壓力不大于0.6Mpa,工作溫度不大于70℃。給水聚丙烯管采用熱熔承插連接。與金屬管配件連接時,使用帶金屬嵌件的聚丙烯管件作為過渡,該管件與聚丙烯管采用熱熔承插連接,與金屬管配件采用螺紋連接。
用于給水還有其他塑料管,而且有取代鍍鋅焊接鋼管的趨勢。
③給水鑄鐵管給水鑄鐵管具有耐腐蝕、壽命長的優點,但是管壁厚、質脆、強度較鋼管差,多用于DN≥75mm的給水管道中,尤其適用于埋地鋪設。給水鑄鐵管采用承插連接,在交通要道等振動較大的地段采用青鉛接口。
近年來在大型的高層建筑中,將球墨鑄鐵管設計為總立管,應用于室內給水系統。球墨鑄鐵管較普通鑄鐵管壁薄、強度高。球墨鑄鐵管采用橡膠圈機械式接口或承插接口,也可以采用螺紋法蘭連接的方式。
④其他管材銅管和不銹鋼管強度大,比塑料管材堅硬、韌性好,不宜裂縫,不宜折斷,具有良好的抗沖擊性能,延展性高,可制成薄壁管及配件。更適用于高層建筑給水和熱水供應系統中。
復合管是金屬與塑料管混合型材料,現有鋁塑復合管和鋼塑復合管兩類,它結合金屬管材和塑料管材的優點,適用范圍大,是很有前途的給水管材。適用于輸送自來水、生活熱水。
2)室內給水管道安裝室內給水管道的敷設有明裝或暗裝兩種形式。明裝時,管道沿墻、梁柱、天花板、地板等處平行敷設。暗裝時,給水管道敷設于吊頂、技術層、管溝和豎井內。衛生設備支管可敷設在墻內。暗裝時應考慮管道及附件的安裝、檢修可能性,如吊頂留活動檢修口,豎井留檢修門。
給水管道的安裝順序應按引入管、水平干管、立管安裝、水平支管安裝,亦即按給水的水流方向安裝。
了解引入管、干管、立管、支管、塑料管及附件的安裝要求。
3)管道防護掌握管道防腐和管道防凍防結露的方法及要求。
4)水壓試驗掌握水壓試驗的壓力要求及檢驗方法5)管道沖洗、消毒掌握管道沖洗、消毒的工藝要求(2)給水設備設置建筑給水設備包括水泵、水箱、貯水池、氣壓給水裝置等。
1)水泵水泵是提升液體的通用的機械設備。在建筑給水系統中一般采用離心泵。
掌握水泵設置要求。
室外給水管網允許直接吸水時,水泵直接從室外管網吸水,此時吸水管上裝閥門、止回閥和壓力表,并應繞水泵設置裝有閥門的旁通管。水泵吸水時,室外管網的壓力不低于0.1Mpa(從地面算起)。
每臺水泵的出水管上應裝設止回閥、閥門和壓力表。并應設防水錘措施,如氣囊式水錘消除器、緩閉止回閥等。建筑物內的水泵應設置減振措施。
水泵的工作方式有自灌式和抽吸式兩種。一般宜采用自灌式,若設計成抽吸式,應加設引水裝置,如底閥,水環式真空泵,水上式底閥和在吸水管上設置閥門等。
一般高層建筑、大型民用建筑物、居住小區和其它大型給水系統應設備用泵。備用泵的容量應與最大一臺水泵相同。
2)水箱水箱用于貯水和穩定水壓。水箱的容積包括有效容積(生活調節容積、消防貯備水量、事故貯備水量)和無效容積(超高部分、出水管至箱底部分組成的容積)。水箱設置的高度應使最低水位的標高滿足最不利配水點或消火栓的流出水頭要求。若位置高度不能滿足要求,可設氣壓供水設備。
3)貯水池當室外管網的供水能力不能滿足室內給水系統的用水量時,應設貯水池。當室外管網供水能力足夠,但是不允許水泵直接從外網抽水時,可設吸水井。貯水池一般多布置在室內地下室。
貯水池一般由鋼筋混凝土制成,也有采用各類鋼板或玻璃鋼制成。貯水池應設有進水管、出水管、通氣管、溢流管、泄水管(有可能時),人孔(應加蓋加鎖)、爬梯和液位計。溢流管排水應有斷流措施和防蟲網。
貯水池的有效容積與室外供水能力、用戶要求和建筑物性質、生活調節水量、消防貯備水量和生產事故時用水量有關。
4)氣壓給水設備氣壓給水設備是一種集貯存、調節和壓送水量功能于一體的設備。工作流程是將水源來水經水泵壓入密閉壓力罐至最高水位后,在壓縮空氣的作用下由密閉罐將水送至建筑物內各用水點。
氣壓給水設備有定壓式、變壓式、氣水接觸式和隔膜式等多種形式。在用戶對水壓沒有特殊要求時,一般常采用變壓式給水設備。用戶要求水壓穩定時,可在變壓式給水設備的給水管上安裝調壓閥,調節閥后水壓在要求范圍內,使管網處于恒壓下工作。
排水系統
1、排水系統分類
排水系統根據所接納的污廢水類型不同,可分為生活污水管道系統、工業廢水管道系統和屋面雨水管道系統三類。
2、排水系統體制
建筑排水體制分合流制和分流制。
3、室內排水系統組成
排水系統的基本要求是迅速通暢地排除建筑內部的污廢水,保證排水系統在氣壓波動下不致使水封破壞。其組成包括以下幾部分:
(1)衛生器具或生產設備受水器,是排水系統的起點。
(2)存水彎,是連接在衛生器具與排水支管之間的管件,防止排水管內腐臭、有害氣體、蟲類等通過排水管進入室內。如果衛生器具本身有存水彎,則不再安裝。
(3)排水管道系統,由排水橫支管、排水立管、埋地干管和排出管組成。排水橫支管是將衛生器具或其他設備流來的污水排到立管中去。排水立管是連接各排水支管的垂直總管。埋地干管連接各排水立管。排出管將室內污水排到室外第一個檢查井。
(4)通氣管系,是使室內排水管與大氣相通,減少排水管內空氣的壓力波動,保護存水彎的水封不被破壞。常用的形式有器具通氣管、環行通氣管、安全通氣管、專用通氣管、結合通氣管等。
(5)清通設備,是疏通排水管道、保障排水暢通的設備。包括檢查口、清掃口和室內檢查井。
4、室外排水系統組成
室外排水系統由排水管道、檢查井、跌水井、雨水口和污水處理廠等組成。室外污水排除系統與雨水排除系統可以采用合流制或分流制。
5、排水管道管材與連接
排水管采用建筑排水塑料管(UPVC)及管件或柔性接口機制鑄鐵管及管件。由成組洗臉盆或飲用水噴水器到共用水封之間的排水管和連接衛生器具的排水短管,可使用鋼管。
排水管材連接方法有柔性承插口連接與粘接。塑料管與鑄鐵管連接時,宜采用專用配件;塑料管與鋼管、排水栓連接時采用專用的配件。
6、排水管道安裝
室內排水管道一般按排出管、立管、通氣管、支管和衛生器具的順序安裝。也可以隨土建施工的順序進行排水管道的分層安裝。
掌握各種管道安裝要求
7、通氣管的安裝
掌握伸頂通氣管和輔助通氣系統的安裝要求
1.1設計隊伍素質問題
隨著經濟發展,小型設計單位增多;大型設計院隨著市場經濟體制改革,成立分院所室承包;沒有資質的小型設計隊伍掛靠有資質的設計院進行招標投標,對外承接任務等現象,使得設計隊伍素質降低,缺少質量控制,設計能力薄弱,造成設計圖紙質量差,增加設計聯系單,加大工程投資風險。比如,城鎮化給排水工程設計圖紙管位標高不對;排水坡度與道路坡度相反;管徑設計大大超過實際流量要求;出水口與提升泵站位置設計不合理等造成管道埋深,施工返工,加大了工程造價。
1.2設計缺少前期資料收集
收集現場第一手資料:一般設計人員必須前往現場進行詳細踏勘,了解地質和地下管線情況,收集地質資料與綜合管線資料。但有些設計人員往往愛閉門造車,或只在現場走馬觀花,設計時套用類似工程圖紙完成設計任務,這樣的設計方案往往經不起實踐的檢驗,從而造成設計變更頻繁,導致工程造價大幅上漲。比如,城鎮化給排水設計確定重要的出水口是根據管網系統的布置及當地受納水體的條件確定的,如果隨意設計將造成不良后果;現狀老管線保護和處理,以及電力,電信,燃氣等管線綜合處理,都需要收集前期設計資料,如果缺少前期這些資料,施工時就會出現各種各樣問題,造成工程損失,工程造價難以控制。收集城鎮建設規劃資料:給排水工程設計必須在給排水工程規劃圖基礎上設計,而有些城鎮建設,往往出現道路要求盡快建設,給排水工程規劃編制沒有編制或在修編中,造成資料不齊全與道路工程同時設計施工現象,從而使道路建成后,出現重復開挖改建浪費現象。
1.3設計沒有重視技術與經濟相結合
以往傳統的設計方法往往輕視決策,重視實施,忽視經濟,注重技術,這使得設計人員設計時會關注設計的先進性與安全性,而忽視設計的經濟性,并且項目審核人員也僅是嚴把質量關,重視技術方案,并不會過多考慮經濟因素,沒有對相同方案的經濟性做比較,使得浪費了很多城鎮工程的投資。同時,因為概算人員不參與項目技術方案的討論,也不知道工程進展里的各項關系,所以,使得很難控制工程成本。工程資料不全,也缺乏地質勘探方面的資料,所以設計出的方案在施工時要經常返工,一些設計單位為使建設單位滿意,將設計周期縮短,導致邊設計邊施工,這都使得預算工作變得形同虛設,發揮不了它對成本的控制管理作用。
2有效控制工程造價的方法與措施
2.1推行設計招標,嚴控資格預審
招投標制度在我國推行已有很長時間,并且受到人們的廣泛使用,在我國市場經濟體制下,它是一種重要的競爭與采購方法。以往傳統的工程建設中,很多設計員都缺少競爭意識和經濟意識,他們的設計思想都十分保守,并不認為降低工程成本是自己的本質工作。而建設單位在評標定標過程中有時會僅參考設計單位設計費用,經常選擇設計報價最低的設計單位,這種做法是錯誤的,因為設計費用僅占工程總費用的一小部分,即便設計費提高也不能給工程總造價帶來重要影響。評標時應該注重設計產品質量,設計的產品會對工程成本造成重大影響,設計產品好壞對工程成本影響能夠高達百分之三十。所以,建設單位在城鎮化工程定標過程中,應該把設計構思的新穎性、成本核算的合理性、設計方案技術、投標方的組織方案、方案的進度計劃作為主要考慮因素。通過招投標的競爭,擇優選擇設計單位,確定最優設計方案,全面降低工程造價,進而使工程造價得到合理有效的控制。我國招投標活動有特定的機構進行管理,有嚴格的程序,有完善的法律、法規,資格預審是招標開始之前或開始初期,由招標人對申請參加投標的潛在投標人進行資質條件、業績、信譽、技術、資金等多方面進行資格審查,嚴格審查,排除那些不合格的投標人,推行設計招標,嚴格資格預審,用法定程序從中選擇條件優越者來完成工程設計任務,這有利于節約投資,提高投資效益。通過效果評定、技術比較及經濟分析,當技術相當方案中力爭選擇經濟合理的,不僅要保證技術先進,也要注意成本節省,用最少成本創最更大的經濟效益。
2.2注重提升設計人員綜合素質
城鎮化工程設計的好壞與負責設計的工作人員有很大關系,只有設計人員具有較高技術水平和豐富的工程方面經濟知識,才能設計出好質量、低成本的城鎮化排水工程。要控制好城鎮化工程成本,首先負責工程設計的設計單位及員工都要樹立成本意識,形成經濟核算的理念,一定要克服以往的保守設計方法,注重技術輕視經濟的設計傾向,要將設計和概算、經濟和技術充分結合到一起。工程項目的管理人員要和設計人員相互配好好,主動了解設計進度及設計方案,確保能夠有效控制好工程成本。工程設計人員必須非常熟悉本專業的費用定額和預算定額,掌握工程材料的市場價格、估算價格,做好城鎮工程成本控制工作。在項目設計開始前,設計人員必須徹底讀懂項目建議書、項目任務書及項目的可行性分析報告,了解工程的實際地址情況和水文情況,掌握新型建筑材料和新型管材及其性能。前期的考察工作也會給工程節省很多成本,例如:設計人員實地考察到某排水工程的溝槽地是沙層,那么就可以將工程的部分灰土基礎工程省去,節省灰土費用的支出。所以,設計單位不僅要注重設計人員的專業技術能力,也要注重他們綜合素質的提高,可以從日常工作中開始,使他們形成節能、節約意識,提升他們的綜合素質,進而設計出成本低、質量好的項目工程。
2.3加強限額設計,優化方案
城鎮化排水工程建設應嚴格按照已批準的可行性研究報告或項目實施所確定的建設規模、建設內容和投資總額組織進行限額設計。為實現造價控制目標,要求設計單位在設計過程中始終推行限額設計,對項目投資目標進行合理分配,在初步設計完成時,復核及調整初步設計概算低于投資額;技術設計完成時,控制其修正概算不超過初步設計概算;施工圖設計完成時,控制其施工圖概算不超過修正概算,使限額設計貫穿設計的各個階段。采用限額設計是工程建設領域控制投資支出,有效使用建設投資的有利手段,但限額設計并不是一味地節約投資,而是在尊重科學,實事求是,精心設計,優化方案,保證產品質量和達到生產能力的前提下,控制投資支出,有效使用建設資金,在設計過程中,掌握“功能提高,造價降低;功能不變,造價降低;輔助功能在允許幅度內降低,造價大幅度降低;適當提高造價,功能大大提高”的價值,工程理論原則優化設計,才能使設計產品在限額設計過程中,推出最佳設計方案。
2.4控制設計變更
要加強設計變更的控制,首先,項目設計之前要進行有必要的調研,將給排水工程的使用要求完整準確的表達給設計單位或人員;其次,給予設計單位充足的圖紙設計時間,使圖紙規范且滿足施工要求;再次,審圖階段要仔細,在開工前各個階段的施工單位要審好圖,突出異議,減少紕漏;最后是在施工過程中加強監管減少錯誤。只有這樣才能減少設計變更,控制成本。
2.5積極推行設計監理制度
政府可以從法律角度對城鎮化排水工程進行規定,制定關于工程項目的專門規定,規定業主必須利用設計監理來全程監督工程項目,這種全程包括工程項目從確立開始一直到設計結束。充分發揮設計監理的監督作用,有關條文也要明確規定設計監理的具體工作,例如:他們要避免設計時會出現的失誤及缺陷,提升設計的質量和有效的控制造價?,F階段,我國的工程監理工作還僅僅在施工過程中有具體實施,設計階段對工程成本影響最大,反而沒有對設計階段進行監督,所以,政府部門一定要高度重視設計階段的監督作用,規定中要明確規定設計監理工作一定在設計初期就開始,防止錯誤的設計工作給工程項目帶來巨大影響。
2.6推行設計與施工一體化承包
工程項目屬于系統性工程,其中設計階段和施工階段是總工程周期里的最重要階段。設計階段要研究怎樣具體詳細的描述工程,施工階段要按照設計的施工圖紙建造要描述的產品。在長時間的計劃經濟體制下,我國建設業將施工與設計按照兩個獨立的個體分離開來,分別有設計工程承包和施工工程承包,它們處在并列平行模式上,設計與施工的嚴重脫節,會使得采購與施工經常出現返工,進而提高了工程返工成本;它們不在相同主題下也就難以對它們有效控制,所以建設單位要協調好兩個階段要產生一筆費用,并且使設計階段主導作用的發揮。如果運用設計、建造為一體的承包模式,設計工作與施工工作都有同一個總承包公司負責,公司內部的設計部門與施工部門就會成為一個聯合體,共同負責工程的質量、工期及造價,要建設好工程項目,兩個部門必須及時溝通協調,共同參與設計環節及施工環節,具體是在設計階段可以由設計部門提供主要設計方案,起到主導作用,施工部門提供施工工藝設計方案,起到輔助設計的作用;在施工階段由施工部門主要負責施工,設計部門可以提供意見,大家在相同主題下共同管理建設工程,這也有助于設計單位在整個過程上充分考慮及處理所有問題,也有助于滿足材料采購和設備的具體安裝要求。同時,這也使得設計單位積極的不斷優化設計方案,更好的配合材料采購、設備采購及工程施工??傊?,推行設計和建造為一體的承包方式可以調動承包商的主動性,進而保證工程質量與工程的同時,有效控制工程總造價。
3結束語
關鍵字:給排水工程建筑設計
一、問題的由來
隨著社會的進步和人類對工作環境、生活質量,特別是對美的追求的不斷提高,人們已不再滿足于原有的一套設計習慣。并且隨著我國市場經濟的確立,為了在競爭激烈的市場中求得生存和發展,更要求對以前不受建筑設計重視的給排水工程的設計來一個較大的改革,以適應日趨變化的業主市場。
長期以來,給排水工程設計采用的是一種封閉靜止的方法,就工藝而工藝,就生產而生產,僅僅只是為了滿足單一的一種功能,沒有綜合地考慮各種要素,因此工程的最終結果必然不能全方位地滿足業主的各方面要求,更不能滿足日趨重要的環境要求。
近年來給排水工程設計的經驗教訓告訴人們必須在設計的觀念上要有一個較大的革新,或者說必須有一個新的認識才能真正確保給排水工程的設計質量的提高,即良好的功能和良好的建筑形象的高度統一。良好的功能可為生產和管理人員創造舒適安全和整潔優美的環境,從而提高勞動生產率;而良好的建筑形象也是一種功能,這種功能不光是物質上的還有精神上的。
水廠建筑的特點:一是工業建筑范疇,但不能忽略其美觀;二是建筑物匍伏于地,尺度不大,并且形式單調均一分散、變化不大;三是構筑物所占比重特大,表現在體量悶沉、笨重,而且一般布置在廠區平面顯眼的中心位置;四是污水處理廠氣味重而難聞;五是為使水廠的環境更加接近自然,需有大面積的綠化。因此,水廠的建筑設計的意義倒并不完全在于如何做好工藝(這是很重要的),如何畫出一張美麗的圖畫,而在于其理想的目標能得以實現,完美的構思能得以表達,合理的功能能得以兌現,以及優雅的環境能得以體現。為了達到這個目的,水廠的建筑設計首先應該在確實掌握豐富的信息、詳實的資料的條件下,在加強內部工種聯系的前提下,在正確的設計原則指導下和正確的方式組織下,有步驟、有計劃地應用現代化的科學方法和先進的技術手段去加以制訂(其中還要特別重視國外的各種先進經驗)。我們不能把設計的全過程看成是一個封閉———自立門戶的模式;單一———就事論事的模式,穩定———一成不變的模式;而應該看成是一個持續發展的、不斷開放的、經常變化的動態體系,才能確保設計出一個完美的優秀工程。
二、要注意的幾個因素
1工藝流程的要求
給水處理廠即一般常稱的自來水廠。由于原水水質不同,工藝流程有各種組合,但它的基本工藝為混合、絮凝、沉淀、過濾和消毒。在城市水廠中,基本流程為原水一級泵房加藥絮凝池沉淀或澄清池濾池消毒清水池二級泵房用戶。水廠內的主體處理構筑物中沉淀池、濾池基本上都高出地面,只有清水池可以埋入地下,而當沉淀采用平流式沉淀時,其池長達100余m,在水廠中會形成單調冗長的池體,都需加以仔細設計。
大多數的城市污水處理廠的流程一般為提升后的污水重力經格柵沉砂初沉曝氣二沉消毒出流。如果排入的水體是感潮水體,有時亦會在處理水排入前有提升泵站,以解決時污水廠的出水問題。
對于地下水位高的地區興建的污水廠,為了解決構筑物的空池抗浮,往往以出水末端構筑物的高度為控制,而將進水泵站以后的構筑物以高出地面3~4m布置,這樣就必須對這種沉悶不堪的大體量砼面作建筑處理,同時也必須對池間聯系的狹小的通道走廊作恰當的建筑處理,否則作為一個整體環境來講是極不理想的,往往也不易被人們所接受。
2總體規劃的要求
總體規劃非常重要,它是設計的靈魂。在規劃時首先要有一個總體布局的構思,其中應包括:工藝布局的合理、道路走向的清晰、廣場的適宜、地域的平衡、人流的互不交叉和公建用房(即生活區,其中包括辦公、科研、試驗、管理、會議室、食堂、廚房等內容)的最佳布置,然后按照①功能分區合理、簡捷、便利、經濟的原則;②風向、日照、地形有利的原則;③構圖優美、對比均衡、空間流通的原則等,根據工藝流程的要求,結合廠址的自然條件及環境條件(包括地形以至地質條件、廠外道路系統、綠化條件、朝向、原有建筑物等)來進行總體規劃。在總體規劃中必須注意要創造良好的日照、空氣和通風條件,還要盡量避免噪聲的干擾,合理安排和大量利用綠化,把生態環境放在首位統一規劃(特別是廠前區),然后將建筑物(或構筑物)布置在經過深思熟慮的綠化等環境中。在綠化設施中須充分考慮到生態綠化和景觀綠化的有機結合,并多種植些可以釋放有益氣體和減少塵埃的樹種,以改善廠區環境,減少空氣污染,提高廠區的明潔度。
同時,建筑物(構筑物)的設計原則還必須在立足于“環境、空間、形式”三者統一的原則基礎上,使群體形象和個體形象都能表現出一種內在的含蓄和諧調,并通過曲直、高低、虛實、明暗、黑白、凹凸、方圓、上下等造型元素和設計手法的運用充分體現出工藝工程設計的新境界。
3傳統觀念的改革
傳統是指技術上、文化上歷史的凝聚、沉淀和積累,它是人們長期經驗和教訓的總結,是固有的客觀存在。它之所以能長期繼承,經久不衰,并在某些方面形成一種固有的心理態勢,就是因為它具有一定的吸引力和耐人尋味的余韻,因此它往往極易被人們長久地、習慣地循套,自然地襲用,即使有時會出現一些問題和不足,但對成功來說總往往可加以原諒,或者最后說總的還是成功的。我們如果辯證地看,則可以這樣說,在繼承傳統之余必須要有充分的創新,即從“現實的需要出發對傳統作轉變的工作”。如果工藝總是老一套形式,形式總是老面孔,色彩總是陳調重彈,即使在功能上還可以過得去,能滿足業主的一般要求,但從社會發展來看,從兩個文明來看,無論如何在組織形式上、在事先指導上、在各專業的協調、在通氣上都應該重新思考,不能一味循舊。在工藝上必須要創新、要提高、要有些新東西。在選型、色彩上必須要美觀、要有所升華,否則就不能使業主感到非常滿意,不能心情舒暢。為此可以說挑戰創新是必須的,是絕對的,沒有創新就會暮氣沉沉沒有生氣,就不能前進。
4防止專業之間的各行其是
長期以來,給排水工程的習慣做法是工藝一馬當先,先提出設想,后再遞交給其它各工種,盡管各工種可以回提條件給工藝,但由于已成習慣,且因為各專業對工程總的概念認識不足而未能充分進行必要的商榷了解,互相質疑,因此就提不出內在的、關鍵的問題,致使矛盾隱蔽得不到圓滿的解決,有時還會引起返工,最后造成木已成舟的尷尬局面,導致項目得不到最佳的方案,達不到最理想的質量。
從管理科學上來說事先指導,預先協商,不把問題的解決拖到最后,這是最科學也是最有效的工作方法。如果一個專業的設計,一味地關在工作室里,并且總是閉門苦思(即沒有和其它有關專業認真商量研究),就只會把這些設計(即使是本專業中最優秀的設想)從一個社會現象變成了一個孤零零的個體,并且將這個專業完全裹入到“絕對正確”之中而一絲也動彈不得,其結果必然是感覺遲鈍且視感平平,最后遠不能滿足業主的總要求。因此,在整體設計中要非常重視事先的協調,重視事先的各有關專業的參與協商,并且必須認識到這不光是一個單一的項目也是一項系統工程,其優劣的關鍵必然是組成這個組織內的各有關要素的綜合,而決不是一個主導專業的所為(當然,它是很重要的)。所以決不能允許各專業各行其是,或者說是過分地突出自己,而缺少必要的整體相融性。只有通過組織有序的精心的全面的設計安排,我們才能把一個初看好像支離破碎、意見分岐、沒有完整性的模糊、凌亂的印象,變成一幅詩意盎然、變化有序、排列恰當、構圖完美的圖畫。
5建筑設計的重要性不可忽視
長期以來,由于歷史的原因,建筑設計(特別是工業建筑)在思想上趨于封閉狹隘,在形式上趨于呆板一律,在色彩上趨于灰暗、單調,總之建筑在如何體現滿足人類的舒適和精神要求這方面考慮得太少了,更談不上在美觀的構思上多下功夫,而只片面單純地理解為單一的功能性構筑物,僅為滿足生產而已,別無它求,諸如環境、空間、選型、尺度、色彩等方面都無關緊要也無須多考慮。
因此在工業建筑中,建筑的地位一直不高,也沒有什么發言權,最后造成廠區建筑不美觀,品味不高,大家不滿意。隨著社會經濟的發展,人民生活水平的提高,人們已不僅僅滿足于需要有一流的先進的工藝、能生產出較好的社會需要的產品,人們的追求向更高層次發展,更需要有一個包括優美的環境,良好的工作條件在內的賞心悅目的舒適的氛圍,更需要防止和減少工業建筑常有的廢水廢氣對周邊環境的污染。這就需要進行全方位的綜合的建筑設計,對污染進行充分有效的處理,保證有清晰的水質和潔凈的空氣。建筑設計雖然不像工藝設計那樣直接產生經濟效益,但從全局、長遠的效應來看,其對提高生產效率、保障職工的身體健康、社會的文明都能起到很好的、積極的能動作用。因此,我們有必要對給排水工程中建筑設計這個概念有一個新的認識,它必須是全面的、綜合的、整體效應的結果并必須在整個設計過程中貫徹始終。設計實踐告訴我們應該有一個懂總圖的設計師來進行總的牽頭、控制和協調,平衡各專業,取其所長限其所短來達到最佳的視覺效果,我們暫且稱此設計師為總協調建筑師吧。在建筑設計全過程中,總協調建筑師要始終以能形成最佳環境景觀的觀念為依據,充分考慮到工藝流程的最先進、最便捷,結構布局的最經濟、最合理,不斷地向各有關專業的負責人就當地環境景觀的形成進行有方向性的引導,并不時向他們提供大家能接受的各種狀態建議或者能取得平衡的一些構想,以達到最廣泛的共識,統一的行動。
為了對全局進行有效的控制,總協調師還要根據其對環境景觀形成的基本觀念預先策劃制定各項設計細則,它將作為整體設計的原則引導各個單體在循序漸進中得以貫徹、實現、完善,起到啟發創新的作用。在此前提下,又要避免造成對各單體專業自由構想的束縛,以細則為依據進行整個設計運作的協調,在各專業之間按照具體的變化情況就整體和單體銜接部分之間進行柔和的調整,使之達到統一。
此外,總協調師還要在尊重各專業特點的前提下,為實現全局的一種“緩和寬松的秩序”而進行工作,也就是說總的協調是指制約的開放性,或者說是在整體觀上充分保持單體設計(專業設計)者的自立性,充分發揮其個性特點,把所謂的束縛性因素限制在最小的范圍內,最后達到辯證的統一,即互相限制了各自的不足,又保留了各自長處,而且彼此心情愉快,形成最佳的綜合效應。
建筑物的設計處理大體有以下的一些手法:
1公共建筑(1)總平面要結合地形地貌,因地制宜,構圖優美,比例勻稱,并注意韻律。(2)功能相近者盡量合并,減少地面分散的構筑群,要做到大中見小、見透。(3)要處理好內外部空間,做到寬松、明亮、空透、輕靈。(4)立面和平面都力求避免過于平直、呆板,可適當組織上下、左右、高低參差,和配以局部的弧形以示流暢、舒適。(5)色彩上可區別于廠區建筑,但又不能太過于突出,必須符合統一中求變化的大原則,即在和諧中求局部的突變和醒目。(6)屋頂的處理可以在平屋頂的基礎上適當配以小斜頂,或局部注以建筑符號起到全區的點綴、裝飾之用。
南水北調中線工程從漢江丹江口水庫引水,沿太行山東麓北上,經河南、河北,自流輸水到嚴重缺水的京津華北地區,以解決干渠沿線北京、天津等20座大城市,100多個縣市的用水問題。南水北調中線工程,近期調水95億m3,遠景調水130億m3,丹江口水庫下泄水量減少,水位降低,勢必會改變漢江中下游干流供水區的水資源供需關系和生態環境條件,加劇該地區日趨嚴重的水資源供需矛盾。為了既有利于實現向北調水的任務,又無損失水源區的根本利益,必須采取相關補償工程措施,消除調水帶來的不利影響。
引江濟漢工程(也稱“兩沙運河”)作為漢江中下游水源配套工程措施之一,是從長江荊江河段沙市附近取水補充漢江干流興隆梯級以下地區的灌溉、航運、生態環境等方面的用水需求,以及東荊河地區的灌溉、生態環境用水需求,(如圖1所示)。引江濟漢工程的供水對象包括:
(1)東荊河灌區、謝灣灌區、澤口灌區、沉湖灌區、漢川二站提水灌區和江尾提水灌區等六個灌區,現有耕地面積39.9萬hm2,有效灌溉面積3.79萬hm2,人口555.24萬人;
(2)武漢市城區、仙桃、潛江、漢川、孝感、東西湖、蔡甸等7個城市(區),供水人口333.7萬人,工業總產值達534.75億元;
(3)漢江下游河道生態環境用水:針對20世紀90年代以來,漢江沙洋以下約300km的河段發生過5次“水華”事件,使漢江中下游河道維持一定的流量保證河道生態環境的穩定;
(4)河道內航運用水:為保證航道條件需保持一定流量,以維持必要的航深和航寬。
對圖1所示的水資源系統,各供水子區的各部門用水,首先由該供水子區內的各種當地水資源(包括地表水、地下水和過境水等)供給,如出現供水不足,則由引江濟漢工程補充供水,所以,各供水子區的缺水量大小,是確定工程渠道規模的重要依據。但是,供水區當地水資源不同的配置方式,其產生的缺水量在時間和空間的分布是不同的,從而也影響著分干渠和總干渠的規模。渠道規模的優選實質上是水資源優化配置在工程側面的體現,總的原則是在充分合理使用當地水資源的前提下,最大限度發揮工程的輸水能力,盡量減少各種水源的棄水和渠道的閑置,提高供水保證率和水資源綜合利用率。
2渠道規模優選的數學模型
根據水資源優化配置目標的度量識別,本次研究認為最優的渠道規模應該體現供水區社會、經濟和生態環境綜合效益最優[1,4],數學模型如下。
2.1目標函數
(1)總供水量最大,即
式中,WG——總供水量;WGy(k,t)、WGh(k,t)、WGl(k,t)——第k供水片第t時段的引江濟漢工程供水量、當地地表水和地下水供水量;M——長系列資料時段總數;N——供水片總數。
(2)總生態環境缺水量,即
式中,WQe——總生態環境缺水量;Ue(k,t)——第k供水片第t時段供水區生態環境需水量;WGe(k,t)——第k供水片第t時段總供水量中可以提供的生態環境供水量;其它符號意義如前所述,下同從略。
(3)引江濟漢工程渠道利用率最大,即
式中,R——引江濟漢工程利用率;Q(k,t)——第k渠段第t時段的流量;QSUP(k)——第k渠道的最大輸水控制流量。
2.2約束條件
(1)漢江水量平衡方程約束:
W(k+1,t)=W(k,t)+P(k,t)-P(k,t)-E(k,t)+G(k,t)+I(k,t)-WGh(k,t)+F(k,t)(4)
式中,W(k,t)、W(k,t+1)——第t時段上游第k供水片的入、出境水量;P(k,t)、E(k,t)——第t時段第k河段的降水量、水面蒸發量;G(k,t)、I(k,t)——第t時段第k河段的地下水匯入量、河道區間水量;WGh(k,t)、F(k,t)——第t時段第k供水片的供水量、回歸水量。
(2)供水區水量平衡方程約束:
U(k,t)-WQ(k,t)-WGy(k,t)-WGh(k,t)-WGl(k,t)=0(5)
式中U(k,t)、WQ(k,t)——第k供水片第t時段的需水量、缺水量。
(3)引江濟漢工程渠道輸水能力上限約束:
Q(k,t)<w(k)Qsup(6)
Q(k+1,t)≤Q(k-1,t)(7)
式中,w(k)——第k支渠從總干渠的設計分流比例。
(4)水源棄水量最小約束:
式中,WL——水源的棄水總量目標值;Wl(k,t)——第k供水片第t時段的地表水源可供水量;T*——系列時候刻度單位,一般為旬、日、月等;公式中大括號內的三項分別為地表水源棄水量、地下水源棄水量和引江濟漢工程虛擬棄水量。
(5)邊界條件約束、變量非負約束等。
3多目標邊際優選法
渠道規模的多目標邊際優選法包括供水區水資源優化配置、控制六倆優選、設計流量和加大流量優選、靈敏度分析四步,其中水資源優化配置和控制流量優選是相互耦合并需要多次反復。
3.1水資源優化配置
各供水片對當地水源采取的配置方式會影響到分水口的虧水過程。從水資源可持續利用的角度出發,必須對各分水口所含供水片的水資源進行優化配置,這樣得到的各分水口虧水過程,才是確定引水渠道最優規模的直接依據。
不考慮引江濟漢水源,采用渠道規模優選的數學模型(1)~(8)進行供水區的水資源優化配置(忽略目標(3)并使Qsup=0,即沒有引江濟漢工程)。實際操作中使用了多目標模擬技術和大系統分解協調相結合的方法[2],得到各供水片的缺水過程。
3.2控制流量優選
接著需要優選確定最大限度滿足各供水片用水需求的渠道控制輸水流量即最優控制流量。最優控制流量是反映系統總優化程度的一個指標[3]。
由上述所得各分水口的需分水流量,自干渠末端由下而上逐渠段累加(如圖2所示),并考慮各渠段的輸水損失,即可推得渠首輸水流量過程。將此過程按大小進行排序,并計算相應的頻率,選取時段頻率分別為50%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%和98%時對應的渠首輸水控制流量,在此流量系列為基礎進行優選。
分別將上述控制流量作為渠道規模約束,對涉及到的水資源系統進行第二次優化配置計算。這里要完整地使用渠道規模優選的數學模型(1)~(8),可得到相應水平年下各目標函數值與控制流量的關系,由于供水區的供需水狀況隨時間分布差異較大,為了保證各旬的控制流量優選不受其它時段的影響,故以旬為單位分別進行控制流量的優選。各旬的三條輸入~輸出響應曲線分別為(參見圖3):a.多年平均旬供水量~控制流量關系WGX=f(Q);b.供水區生態環境缺水量~控制流量關系PX=g(Q);c.工程旬利用率~控制流量R=h(Q)。
利用經濟學方法對上述三種曲線進行分析,在這里我們引入了邊際旬供水量WGXB、邊際旬生態環境缺水量PXB和邊際旬利用率RB三個量值,并以邊際旬供水量WGXB為例作詳細說明。邊際旬供水量是指增加單位流量而獲得的供水量增加值,在Q0處的邊際旬供水量定義為:
邊際旬供水量表征了在Q0的基礎上增加單位流量對增加旬供水量的貢獻程度。
經濟學中的經濟均衡的充分必要條件是邊際收益等于零、邊際收益的導數小于零。由于受物理指標的限制,在具體論證工程規模時不可能完全照搬邊際收益等于零的法則,與此相似,提出了以下分析確定方法:
(1)將P=g(Q)和E=h(Q)兩個關系曲線描繪在同一坐標系中(坐標刻度可能不同),以便于觀察曲線某些相似的變化趨勢;
(2)對不能精確找到駐點(邊際保證率等于零)的曲線,用曲線明顯由陡變緩的坐標點代替,本文稱為近似駐點。實際操作證明這種簡化是必須的,而且誤差在可接受的范圍內;
(3)對近似駐點不滿足供水保證率要求的實例,可考慮適當將其右移,即增加最優控制流量。按照上述原則,選取合適的控制點作為各旬的最優控制流量,結果如表1所列。
3.3設計流量和加大流量優選
設計流量則是供水系統設計供水保證率要求的一個渠道設計指標。加大流量是考慮到渠道建成后在管理運行中可能出現規劃設計中未預料到的變化和短時加大輸水等要求,為留有余地而擬定的一種流量。本次采用類似于灌水率修正的方法優選渠道設計流量和加大流量。
將各旬最優控制流量繪成直方圖,如圖4,若以其中最大流量Qmax作為渠道的設計流量,勢必偏大,是不經濟的。根據文獻[5],渠道的設計流量,應從中選取延續時間較長(達到30天或以上)的最大平均流量,而不是短暫的高峰值,對短暫的大流量,可由渠道的加大流量去滿足,而對大于加大流量的極短時間流量可以通過渠道的調度滿足。對于以遠距離、多目標為顯著特點的大型引水渠道,其輸水流量較單純灌溉渠道要均勻,且應考慮歷年停水1至2個月的維修期,因此,可選取延續時間超過3個月的最大平均流量,即圖4中的Qd,作為渠道設計流量。
加大流量是設計渠道高程的依據?,F有規范關于渠道加大流量的計算公式為:
Qa=(1+α)Qd(10)
式中,Qa、Qd——渠道的加大、設計流量;α——加大系數,由文獻[5]可查。需要指出,這一加大流量并非最后采用的結果,在確定加大流量時,還須考慮通過各種優化配置方案計算得到的最優控制輸水流量約束。因此,建議從式(10)算出的加大流量和最優控制流量中選擇較大的數值,并適當取整,以此作為渠道加大流量值。
從圖4可以看出,5、6、7月連續91天的最優控制流量在400m3/s為作為渠首設計流量值。在根據式(10),選擇加大流量系數5%進行計算,可得到渠首加大流量為420m3/s;并在此基礎上,考慮到5月中上旬、6月中上旬、7月中上旬等六個關鍵供水旬的最優控制流量均達到450m3/s,因此為保證春、夏季用水臨界期的水資源需求,建議取渠首加大流量為450m3/s。
3.4靈敏度分析
為了進一步論證渠道規模的經濟合理性,尚須針對加大流量下的渠道規模,進行微幅變化(如增加5%到10%與減少5%到10%)條件下供水區的多方案優化配置計算,以便分析渠道規模微幅變化時對供水量或缺水量與渠首輸水量等方面的影響程度,進一步說明建議渠道規模的經濟合理性。靈敏度分析成果如表2所列。
說明:百分數為增加(減少)值相對于固定值的比例
由表2可以看出,如果渠道規模在建議加大流量的基礎上增加5%,各優化配置方案供水量僅增加2.91%到4.00%;如果渠道規模加大10%,供水量也僅增加6.02%到9.19%,生態環境缺水量的減少也有限(最大9.77%),由此可以認為:在建議規模的基礎上再增加渠道規模是不經濟的。同理可知,在建議規?;A上減少10%或5%,雖然供水量較小不大,但生態環境缺水量有較大幅度的增加(最大56.96%),這也是不合理的。因此,本文所建議的渠道規模是經濟、合理的。
4結語
本文將大型復雜水資源系統的水量優化配置與大型引水渠道的不同頻率組合控制流量邊際優選法結合起來,提出了以供水量最大、生態環境需水量缺水最小和工程規模利用率最大為目標、以水資源優化配置為基礎的大型渠道工程規模多目標優選方法,這是對現有渠道設計方法的一種發展,為今后以供水、灌溉和改善生態環境等為主要目標的大型引水工程規劃設計提供了理論與方法依據。并將本方法應用于引江濟漢工程渠道規模的優選研究,得到了滿意的計算結果,為引江濟漢工程下一步的優化決策和設計提供了參考依據。
參考文獻
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[4]D.Tillman,T.A.Larsen,C.Pahl,ModelingtheActorsinWaterSupplySystems[J].WaterScience&Technology,1999,39(4):203-211.
[5]GB/P50288-99,灌溉與排水工程設計規范[S]
TheOptimalCanalWaterCompensationintheWaterheadoftheMiddleRoute
oftheWaterTransfersProject
YANGShumin1,SHAODongguo1,LIUBingjun1,XUMingxiang2,LINDecai2
(1.CollegeofWaterResources&Hydropower,WuhanUniversity,Wuhan430072,
2.HubeiSurvey&DesignInstituteofWaterResources&Hydropower,Wuhan430070,China)
關鍵詞:夾砂玻璃鋼管;性能;應用推廣
1工程概況
澄碧河水庫位于百色市右江區北部7.0km的澄碧河上,是一座以發電為主,結合防洪,城市供水、旅游等綜合利用的大(一)型多年調節水庫,總庫容11.5億m3,建成于1961年。澄碧河水庫水質經檢測達到國家一類飲用水,是百色市城區生活用水的主要水源。1993年建成了水庫向百色市供水一期工程,取得了良好的經濟效益;2004年又建成了二期供水工程。
澄碧河水庫向百色市輸水二期工程是由水庫向市城東第三水廠輸水,近期建設為DN800單管輸水,建設規模為5×104m3/d;遠期建設規模為20×104m3/d,工作壓力0.6Mpa。管路大部分通過地形地質條件復雜的山區或穿越隧洞,工程施工難度較大,因此部分管路使用了大口徑夾砂玻璃管道(FRP)。這是百色市首次在輸水工程中嘗試應用了夾砂玻璃管道,積累了一定的經驗。
2工程設計要點
2.1工程地質輸水管沿線為三迭系和第四系地層。三迭系河口組(T2h)主要為綠色砂巖、粉砂巖、泥巖等,中~厚層狀,風化后呈淺灰、黃色、棕黃色,出露條帶寬度大于700m,分布在輸水管道全線;第四系坡積層(dlQ)為含碎石粘土,呈黃至棕黃色,稍濕,較堅硬,厚度1~3米,分布于管線大部分地段。第四系沖積層(alQ)為粉砂質粘土及砂土、礫質土,分布于一級階地及河床、漫灘,分布于管線前段過河邊部分。第四系人工填土(rQ)主要為含碎石粘土,取看破泥巖區的風化層及坡積層填筑,密度較大,分布于管線中段通過火柴廠、烤煙廠部分。工程地質條件復雜,給施工增加了難度。
2.2輸水管線布置澄碧河水庫向百色市輸水二期工程輸水管道從已鋪設的一期輸水管道1+830m樁號處引接,管路設計大部分沿324國道兩側3公里范圍內的山腳布置。管路總長9.2Km,除有0.61Km通過農田外,其余均通過地形地質條件復雜的山區,其中穿越隧洞1151m。
輸水管以預應力鋼筋混凝土管為主,在連通管及跨度較大的架空管處采用鋼管,在交通、運輸不便的管段采用重量較輕的夾砂玻璃鋼管。夾砂玻璃鋼管共2370m,其中架空1336m,其余為地埋。
3夾砂玻璃鋼管及其性能和優點
3.1夾砂玻璃鋼管夾砂玻璃鋼管是近年來國內外逐漸在石油化工、供排水等領域推廣使用的一種新型柔性非金屬復合材料壓力管道,其實質是以玻璃纖維為增強材料,以不飽和熱固性聚酯樹脂為基體,中間夾石英砂的壓力管(英文縮寫名FRP,代號FWRPMP,簡稱夾砂管)。FRP管道目前執行國家建材行業標準《玻璃纖維纏繞增強熱固性樹脂夾砂壓力管》。
3.2夾砂玻璃鋼管的性能和優點①比強度高。玻璃纖維按一定的規律通過張拉纏繞形成一種多層網狀分布,大大地提高了管道環軸向強度指標。②剛度大。管壁內、外層之間夾有0.3~0.8mm粒徑的石英砂,經浸透樹脂固化后提高了玻璃鋼管的剛度。③抗滲防腐性能好。高分子化合物不飽和聚酯樹脂填充于玻璃纖維網絡空間并與玻璃纖維良好的浸潤,固化后不但起到傳遞荷載和防滲漏的作用,而且起到防止酸、堿、鹽侵蝕的同時,也保護輸送的介質無二次污染。④耐久性好。夾砂玻璃鋼管的使用壽命與使用環境溫度以及掃用材料及管壁結構形式有關,按現行標準JC/T838-1998的規定,通常壽命為50年。⑤重量輕。夾砂玻璃鋼的比重為15~20g/cm3,約是鋼材的1/4。該工程使用內徑800mm,管壁厚12~14mm,單管長12m,重約0.8T的夾砂玻璃鋼管,非常適應山區非機械施工。⑥流通能力強。夾砂玻璃鋼管內壁表面糙率系數在0.008~0.009之間,管內不易被微生物玷污蛀附及結垢,壓力損失小,管道具有較高的流通能力。
此外,FRP管采用承插連接方式,雙“O”型食品級橡膠圈密封,每完成一個接頭立即充氣檢查其嚴密性;另外,管道內襯為食品級樹脂,所以此類管還具有綜合造價低,安裝方便、運行可靠、無毒無害等優點。
4玻璃鋼管施工
4.1施工方法玻璃鋼管施工實行《給水排水管道工程施工及驗收規范》(GB50268—97)標準。采用手推車運至溝槽,手拉葫蘆完成安裝、連接,具體方法和步驟如下:①檢查溝槽,基礎不允許有沉降,保證無塊石管道直接接觸。②檢查管道是否有運輸、吊裝過程的損傷,橡膠圈是否受損。③用小車或人工將管道移至溝槽內,橡膠圈涂上食用油,套于插口,保證其在槽內不扭曲,承、接口干凈。④兩端管道調直,偏角小于2°,均勻插入至規定尺度。⑤用試壓機對雙膠圈之間進行充氣試壓,檢查嚴密性,合格后用銅螺栓封堵。⑥使用無塊石的粘土對安裝好的管道周圍15cm范圍進行夯填,然后機械取土掩埋。
4.2施工質量管理①經監理人員現場取樣試驗,檢測結果為:在5%撓度下管剛度5002Pa,A、B級撓度水平均合格;管壁材料環向攔伸強度為1858Kn/m;巴氏硬度外壁53,內壁57。試驗結果表明所用玻璃鋼管材料強度符合現行國家標準JC/T838-1998,管材質量合格。②管道注水試壓:管道完成安裝、除接頭外的管道回填后,分段進行注水法管道嚴密性試驗,試驗壓力為設計工作壓力的1.5倍。經試驗管道嚴密性符合標準,施工質量合格。
5應用效果
5.1管道安裝簡便、成本低。管路2+567~3+609m的樁號段為穿越原作他用途的DN3000的舊隧洞,由于隧洞橫斷面積過小,吊裝機械無法進入;而5+420~5+624m樁號段及6+375~7+349m樁號段為地形地貌變化較復雜山溝及基本保護水田,用機械吊裝則施工道路、措施等臨時工程費用較高。采用夾砂玻璃鋼管后,由人工通過雙膠輪車運入、就位,手拉葫蘆完成安裝、連接。
5.2管件制安準確快速。該工程管路經過地形多變的山區,沿線有十多個直供用戶,管件較多,共33個,使用玻璃鋼管件后根據實際尺寸現場加工制作,尺寸精確,速度快,每組一天完成一個彎頭的制作安裝。
5.3管道嚴密性可靠。由于使用了雙膠圈,每安裝完成一個承插接頭,現場立即通過雙膠圈的氣孔充氣檢查接頭嚴密性,從而很大程度上保證整條管道嚴密性的滿足,為及時回填創造了條件;該工程投產至今夾砂玻璃鋼管運行正常。超級秘書網
5.4項目投資省。由于夾砂玻璃鋼管管壁薄,管槽開挖寬度比砼管小10cm,本工程管槽開挖深2.0m,由此減少工程量為200m3/km,單管長且重量輕,減少場內運輸費及管道安裝費和臨時工程費,項目節省投資。
5.5減少了維修費用。12m長的玻璃鋼采用密封承插連接,節點減少,不易滲漏。
6結語
夾砂玻璃鋼管道相對于傳統的管道來說,具有獨特的耐腐蝕性,比強度高,壽命長、重量輕,安裝容易,無毒害、防滲漏,不污染水質和不結垢,內表面光滑等優點,在同管徑下,加大了水的流量,不會產生阻礙物;輸水水頭沿程損失減少,同時輸水加壓消耗動力也減少,而且玻璃鋼管道使用壽命長,正常使用條件下能安全運行50年。玻璃鋼管在澄碧河水庫輸水二期工程的成功應用,不僅表明了其產品的性能可靠、質量穩定,而且取得了良好的社會、經濟效益,有著廣闊的發展前景。
參考文獻:
關鍵詞:大亞灣引水工程設計監理
1、工程概況
惠州大亞灣引水工程是大亞灣中海殼牌石化項目的配套工程之一。工程位于廣東省惠州市境內,從東江、西枝江取水,輸水到大亞灣石化區交水點,為中海殼牌石化廠及大亞灣經濟開發區提供生產、生活用原水。引水工程主要建筑物可概括為“四站、三洞、兩段、一庫”組成,即由東江下源泵站、西枝江新湖泵站、永湖彩塘加壓泵站、風田加壓泵站、永湖隧洞、羊公坑隧洞、雙流溪隧洞、風田調節水庫及兩段輸水管道等建筑物組成,引水線路總長約56km,采用混凝土預應力管有壓管道輸水,風田水庫以上47.74km為DN2000單管道輸水,風田水庫以下8.24km為兩條DN1600管道輸水。工程設計引水流量4.8m3/s,日供水量33萬噸,工程總投資4.57億元。
該項目由廣東省水利水電勘測設計研究院設計,2002年5月開始初步設計工作,2003年9月開工建設,目前工程已基本完工。為保證工程的設計質量、設計工作進度和工程投資等進行有效的監督和管理,從初步設計開始,大亞灣中海殼牌石化項目配套工程建設指揮部委托了黃河勘測規劃設計公司對項目設計過程實施跟蹤監理,適時監控,對設計成果進行審核。本文簡要介紹惠州大亞灣引水工程設計監理工作實施情況,并對設計監理工作的有關問題進行討論。
2、設計監理的主要工作任務和工作內容
2.1設計監理的主要工作任務
設計監理單位受業主委托進行工程設計監理,工作任務主要有三項;一是對設計成果質量進行控制,依據國家和行業的有關規范、規程、法規,減少設計中的錯誤和遺漏,提高設計質量;二是對設計工作進度進行控制。督促設計單位按設計合同規定提供有關設計文件和圖紙,滿足工程進度要求;三是協調業主與設計單位的關系。按照公平、公正、獨立、自主的原則,以事實為依據,以法律、法規及設計合同文件為準繩,協調、處理好雙方發生的矛盾和糾紛。其中最主要的任務是設計成果質量控制和設計工作進度控制。
2.2設計監理的主要工作內容
2.2.1工程勘察監理
(1)協助業主編審勘察任務書。主要審查勘察工作計劃,勘察范圍要求、提交成果的內容和時間。
(2)審查勘察單位的勘察綱要。審查勘察綱要是否符合合同規定,能否實現合同要求,即對其方案的合理性、手段有效性、設備的適用性、試驗的必要性、進度的時間性進行審核。
(3)進度控制:監督勘察單位人員、設備是否按計劃進場;根據實際勘察速度預測勘察進度,必要時應及時通知勘察單位予以調整。
(4)質量控制:監督是否按勘察綱要實施勘察工作。督查勘察項目是否完全;勘察點線有無偏、錯、漏;鉆探深度、取樣位置及樣品保護是否得當;檢查試驗條件是否具備,試驗項目是否齊全,試驗操作是否規范等。
(5)審查勘察報告。檢查勘察報告的完整性、合理性、可靠性和實用性,以及對設計施工要求的滿足程度。
(6)審核勘察費的結算。根據勘察進度,按合同規定簽發支付費用通知。
(7)簽發補勘通知書。
(8)協調勘察工作與設計、施工的配合。
2.2.2初步設計階段
(1)結合工程項目特點,收集設計監理所需要的技術資料;
(2)協助業主擬訂設計委托合同或設計任務書;
(3)審查設計單位提交的設計大綱,專業大綱和項目計劃;
(4)配合設計單位開展技術經濟分析,參與設計方案的比選工作,促進方案優化設計;
(5)參與主要設備、材料的選型,審核主要設備材料清單;
(6)設計進度控制。核查設計力量是否切實保障,項目工作計劃是否切實執行;
(7)審核工程概算,控制工程投資。工程初設概算投資一般應控制在可研階段投資估算范圍之內,如果突破概算投資,最多不超出可研階段投資估算10%;
(8)設計質量控制,審核工程項目設計圖紙,審查設計成果文件,必要時抽查設計計算書,提出設計監理審查報告;
(9)根據合同規定,簽發支付勘察設計費通知;
(10)業主委托的其他相關業務。
2.2.3招標設計階段
大亞灣引水工程招標階段業主聘請了招標機構,負責施工招標管理工作。由招標編寫招標文件商務部分內容,由設計單位編寫招標文件技術規范內容。設計監理主要工作是幫助業主審查招標文件。
(1)配合業主和設計單位,擬訂工程項目施工招標方案;
(2)協助業主準備工程項目施工招標條件;
(3)協助業主審查招標委托合同文件;
(4)審查施工招標文件及招標圖紙,審查設備采購標書文件,提出審查意見;
(5)協助業主組織現場勘察與答疑會。
2.2.4施工圖設計階段
(1)審核施工圖階段設計大綱,施工圖設計的內容和范圍是否符合設計合同要求;
(2)主持編制供圖計劃,協調設計出圖與工程施工用圖的矛盾,設計單位有計劃供圖,滿足工程施工需要;
(3)審核施工圖紙質量。審核施工圖是否符合相應規程規范要求,審查設計計算方法及采用參數是否正確,圖面表達是否準確、清楚,各專業施工圖是否協調一致,對設計圖紙提出設計監理審核意見;
(4)審查主要設備、材料性能及數量清單;
(5)審核設計變更,對重大的設計變更提出變更設計的審查意見和建議;
(6)督促設計單位按照合同要求提供施工圖紙,按計劃供圖,保證施工用圖;
(7)檢查設計單位人員投入情況,包括人員素質、數量等;
(8)檢查設計單位質量保證體系、質量保證措施落實情況;
(9)協調設計單位、業主、施工單位的關系;
(10)根據合同規定,簽發支付設計費通知。
3、設計監理工作實施
3.1建立精簡高效的現場設計監理機構
高素質的監理人員是搞好設計監理工作的根本。按照設計監理合同要求,黃河設計公司在現場組建了大亞灣引水工程設計監理部,抽調了各專業技術骨干和公司部分退休專家,進駐現場開展設計監理工作,參與設計監理的人員都具有教授級或高級工程師技術職稱,專業負責人一般具有從事大型水電工程設計的豐富經驗,大多都曾擔任過公司專業總工或專業室主任職務,具有專業技術成果審查把關的能力和水平。根據監理機構設置及人員組成情況,明確了各級監理人員的工作任務和職責責任。
3.2編寫設計監理工作計劃書和監理工作細則
設計監理單位在接受業主委托后應編制設計監理工作計劃書,一般由項目總監組織編寫,報送業主批準并由業主轉發給設計單位。大亞灣引水工程設計監理工作計劃書主要包括以下幾個方面內容:工程概況;監理服務的階段、范圍和目標;監理的工作內容;監理的組織機構和職責分工;設計監理控制措施和管理制度;監理人員進場計劃以及各種監理工作用表格式等。設計監理工作計劃書是全面開展設計監理工作的綱領性文件,經業主批準后,業主、設計單位和設計監理單位三方都要共同遵守執行。
監理部還組織編制了設計監理細則,根據設計階段、工作內容、專業特點等,分階段、分專業進行編寫,使各專業設計監理工作實施和操作更詳細、更具體。設計監理細則由設計監理專業負責人負責編寫。
3.3實現設計監理工作制度化、程序化、規范化管理
設計監理工作計劃書中明確規定了設計監理管理制度、控制措施及監理人員工作任務和職責權限,制定了設計監理工作用表。設計監理工作細則規定了各專業工作的具體內容和要求,工作程序和流程,明確其管理點和控制點。監理過程中嚴格按照規定的職責和責任分工負責,按照規定的工作程序和要求開展工作,按照規定的工作流程和時序傳遞文件和信息,按照規定的工作用表提交資料和成果文件。使得各級設計監理人員職責分明、目標確定、工作有序、成果規范,實現設計監理工作制度化、程序化、規范化管理。
3.4實施全過程跟追檢查與階段性成果全面審查相結合的控制措施
水電工程項目一般周期長,需要分階段設計、逐步深化、不斷優化、連續漸進的設計過程,相應設計監理也需要全過程的監控,跟蹤檢查,分階段審查,對設計質量和設計工作進度進行全過程的控制。
設計監理通過設計方案技術討論會,中間成果匯報會、監理工作例會等多種形式,檢查設計工作進展情況、工作進度計劃落實情況、設計方案及中間成果質量情況,發現問題,及時與設計項目組溝通解決。對階段性設計成果進行全面的審查,提出設計監理書面審查意見和建議。施工圖審查結論分為:“通過”、“復核”和修改三種,并填寫圖紙審核意見單、簽蓋設計監理審核章,未經設計監理審核通過的圖紙不能用于工程施工。
通過全過程動態管理和控制,不但使設計工作計劃得到落實,設計工作深度達到設計階段要求,設計成果質量得到有效保證,而且可以及時發現問題,及時與項目設計人員溝通,避免了設計工作的返工和人力、時間等資源的浪費。
3.5增強服務意識,堅持獨立、公正、科學原則,處理好與建設各方的關系
現場設計監理機構開展監理工作過程中,與參與工程建設的各方,不管有無直接的合同關系,都有一定的工作關系,必然要發生聯系。設計監理必須堅持服務宗旨,增強服務意識,堅持以獨立、科學、客觀、公正的原則,對待和處理好各種矛盾,協調好各種關系,建立和創造團結和諧的氛圍環境,設計監理工作才能順利開展。
3.6編制設計監理工作月報和工作總報告書
設計監理部每月提交設計監理工作月報,月報的主要內容包括:設計單位當月完成的工程勘測設計任務情況、設計質量與工作進度控制情況,合同執行情況,重要事件、現場會議及來往信函文件情況,設計監理當月主要工作情況以及工程設計、設計監理、建設管理等方面存在的問題及工作建議。重大問題必要時可提出專題報告報送業主。通過工作月報,業主可以全面了解掌握項目勘測設計工作進展情況和設計監理工作情況。
設計監理工作全部完成后,編制設計監理工作報告書提交給業主,對各設計階段的設計監理內容、設計監理結果以及設計監理建議進行匯總,對設計監理工作進行全面總結。
重視設計監理文件、檔案管理工作,及時進行文檔的整理、編制工作,設計監理工作完成后,及時按規定進行文檔移交和歸檔。
4、結語
1.1給排水工程施工質管意識缺失給排水工程自身在建設中具有一定的特殊性,有部分施工企業在建設中,為了逃避質檢,常常借用獻禮、向媒體交代等名義,或是在工程施工中為了在規定時間內完成工程建設,對工程質量完全忽視,時常出現搶干、蠻干等錯誤行為。在施工中,對于一些給排水管線施工未依照相關標準執行或是在思想觀念上存在問題,自主對質量標準進行降低化處理。在此類工程建設中,甚至還存在著工程相關資料與實際狀況不符,表格數據不統一的問題,時常出現資料造假、后補等狀況。
1.2施工企業存在的質管問題有部分施工單位在進行質管工作時,始終存在著部分風險較大的環節。有部分企業工程建設實行承包制度,內部的項目部門僅給予企業部分管理類費用。此種轉包掛靠的方式致使施工企業自身的質管力度遭到了嚴重削弱,施工質量無法得到全面保障。還有部分企業自身就不具備工程施工資格,待投標成功后便采用掛靠施工的方式,也同樣無法對整個工程質量實行有效管理。雖然現今市政給排水施工正在迅速發展著,其內部結構也在逐漸發生著調整變化,許多分包型企業已完成了到總包企業的華麗轉變。但是這些新興的總包單位在工程建設質管中存在著一些不可忽略的薄弱環節,各類問題值得人們著重關注。
1.3工程監理工作效率低在工程質管活動中,監理的重要性不可忽視。但是在現今的市政給排水工程施工中,有部分企業借用各種名義拒絕監理管理,且這種情況不在少數。這種情況的突出化,致使工程質管效率受到極為不利的影響,工程質量無法得到保障,其后期的投入使用也是在無法令人放心。
2市政給排水工程質管對策
2.1增強質管意識第一,需進一步加強工程施工企業工作人員的職責心與使命感,幫助其充分了解到給排水工程屬于城市發展系統中一個極為重要的部分,是不可或缺的。此工程一旦質量無法得到有效保障,對整個社會及群眾均會帶來極為不利的影響及損失。第二,施工企業需對工程質管相關經驗充分學習并靈活運用,不斷完善工程質管工作,提升整個工程的建設質量水平。第三,科學靈活的運用反面教材,給工程施工企業敲響質管警鐘,督促其加強質管意識,從而全面確保給排水工程整體質量。
2.2加強給排水施工管理
2.2.1施工準備第一,施工現場挖槽的墊層、支護。在工程開挖之前,需對其地下管道、電纜等進行全面排查,將需進行調整處理的結果及具體時間、方法告知所在地域業主。與相關職能部門進行確認,對于一些開挖區域實行全面保護,遷移一些建筑物,從而有效確保開挖工作的順利性。第二,混凝土基礎在澆筑后所呈現出的形狀為水平式,因此需先行進行安管施工,之后再進行澆筑處理。運用相關設備對混凝土進行振搗處理,運用平板式振動器進行振平施工操作。在基礎操作后的2h內不可沾水,且需對其實行全面養護。第三,在挖槽施工時,需做好相關的管道類設施準備。溝底土暴露于外界時間不宜過長,從而避免造成大量損失。
2.2.2現場管理第一,由相關負責企業對各施工單位在相鄰施工區存在的管線碰頭狀況進行協調處理,明確具體的施工時間、地點、工作人員及質檢活動等。第二,總負責企業對各個施工單位的施工進程進行統一化的協調處理,確保各施工方能夠在同一個時間段完成相應的施工任務。在必要情況下,還需對施工任務進行合理調整,從而確保整個施工進度能夠處在標準范圍內。第三,總負責方對各分施工方的用電、用水、防洪等措施進行統一化確定,確保整個施工建設道路的暢通無阻。
2.2.3質量管理總負責方應與施工方、建設方一同進行工程的質量管理。第一,對整個給排水工程全面實行“停、檢、檢”制度。每當施工至質控點后便先暫停施工,施工企業質管部門對其進行質檢,待確認合格后在將情況報告給承包企業的質管部門,與其一同進行現場質檢。待確認合格后方可進行再次施工。第二,對施工質量保證體系實行全面監管,確保其健全完善性。定期進行施工質檢評比工作,運用經濟方式進行質管獎懲。第三,對于一些工程建設中極易出現的問題及易損壞之處,需運用科學的方式對其論證,及時采取有效措施予以全面保護。
2.3加強監理
2.3.1組織成立專業監理工作團隊給排水工程的質量監理工作在實施進行中具有極大的難度,且其工作任務較為繁重。此項工程屬于一種綜合性的工程,大部分的專業技術人員只對某一方面較為擅長,因此相關監理工作效率較低。針對此問題,相關監理企業應加強對工作人員的培訓,促使其實現一人多能,有效提升監理工作效率。
2.3.2加強監理設備儲備工程的質管工作在進行中是無法脫離各類先進設備的。要想真正監理出優良工程,專業技術人員、先進設備儀器缺一不可。所以,在監理工作中,相關監理企業需加強對監理設備的儲備,將專業技術人員與先進檢測設備實行有機結合,促進監理方式的現代化發展,提升質檢專業水準。
3給排水工程常見技術問題
第一,管道偏移或積水。此類問題產生的主要原因為:測量存在一定程度上的失誤問題,在施工中避讓操作處理中將會致使一些建筑物出現位置偏移或壞死倒坡狀況。第二,回填土的沉陷?;靥钔恋某料葙|量問題產生的主要原因為:在回填檢查中未做到全面嚴密,未按照相關要求規范進行分層式的夯實施工。在回填施工中其所運用到的材料質量不過關,含水量控制存在問題等。這些因素均對整個壓實最終效果產生了直接性的影響,最終導致出現過大沉降質量問題。
4給排水工程技術控制對策
針對給排水工程在施工技術方面存在的上述問題,可采取以下措施進行預防。第一,管道偏移或積水。針對此類問題應采取的預防措施為:在工程施工前依照相關規范對交接樁進行反復測量及全面保護。在放樣操作中,需對施工地域的水文地質狀況充分考量,依照設計規范及埋置深度具體狀況進行放樣施工,確保復檢后的誤差保持在規定范圍之內。在施工中需依照樣樁進行施工,對軸線、縱坡進行明確測量驗收。第二,回填土的沉陷。針對此類問題應采取的措施為:在回填施工中需依照其具體的施工部位及施工環境條件進行填料、施工機械的科學選取。當遇到一些較為狹窄的溝槽時,可運用人工打夯機器進行夯填施工處理。另外,對施工材料含水量科學控制,確保其超出量不應應大于最佳含水量的2%。當進行雨后施工時,需先進行排水處理,之后再實行分層式的隨填隨壓。
5結語
目前,相關部門對注冊考試及執業制度進一步進行完善,這就意味著持有注冊證書是一個工程設計人員進行相關設計應具備的最基本的條件。因此,有必要對注冊考試進行深刻剖析,以有利于《建筑給水排水工程》這門課程的教學工作。因此,作者認為應該把注冊考試相關內容及一些考試經驗介紹給學生,這將有利于學生了解工程設計的基本理念,提高其學習積極性。
二、具體實施方法
作為一門實踐性非常強的課程,《建筑給水排水工程》應當與注冊考試共同發展。但是,目前課程的機械教條的教學方式,使得學生的學習效率較低。如何將注冊考試與《建筑給水排水工程》課程教學有機結合,是我們探討的重點。
(一)教學內容的改革
隨著社會和技術的不斷進步,我國的建筑給水排水事業也在日益進步,新理論、新技術、新設備不斷涌現。這為建筑給排水工程的設計提出了更高的要求。《建筑給水排水工程》的教學內容要根據給排水相關規范和標準的修訂及調整和注冊考試的大綱要求進行必要的調整。最近對一批規范進行整合和修訂,因此課堂教學過程中應該進行適當更新,以適應社會發展之需求。比如,最新《消防給水及消火栓系統技術規范》GB50974-2014將原《建筑設計防水規范》GB50016-2006和《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95(2005年版)進行整合,并將相互規范及條文進行修訂,所以應將這些內容及時告知學生。同時,應將備考注冊考試過程中的學習方法與傳統教學方式相結合。注冊考試學習時,注重規范和條文解釋的內容對照學習,并側重于從知識結構、專業體系來設計每一道考題,教學過程中如能參照注冊考試考題組織教學內容,并注意知識的系統化、理論化,則具有很強的實用性和針對性,也更有利于教學質量的提高。
(二)教學方式的多樣化
固然,《建筑給水排水工程》涉及到許多公式與案例計算,如果板書可能會浪費大量時間和精力。但在目前教學過程中,課件主要內容和素材來自教材,課件的素材不夠充實,尤其缺乏工程實際內容,課件表達也不夠完整?!督ㄖo水排水工程》是一門應用性很強的課程,因此,教師應采用多媒體教學手段體現教學方式的多樣性。具體可通過以下方面來表現:
(1)教師要有針對性地收集與課程相關的施工現場照片及管材、配件樣本圖片等資料,更新制作大量動畫納入其中,并將這些具有說服力的資料應用于教學。
(2)對于一些系統的工作原理,可利用Flash等動畫可形象生動地描述系統工作過程。如氣壓給水設備的工作原理和不同給水系統的運行方式等內容,可使學生對有關概念理解更加深刻。
(3)注冊考試有大量的案例計算題,出題人會設置一些所謂的“坑”,致使有些考友一不小心會掉進去。究其原因,還是考友沒能真正理解規范或條文所表達的內容。因此,課堂教學中應適當增加案例習題。
(三)工程能力的培養
近年來,在各級政府及相關部門的強力支持下,學校對學生工程能力的培養越來越重視。每級學生均有為期一周的認識實習和為期兩周的生產實習,另外,還積極引導學生參與課程設計、第二課堂、崗位任職訓練等工程實踐活動,培養學生發現、分析、解決問題的能力。課程設計作為本課程一個實踐性教學環節,是學生運用所學知識,培養獨立工作能力的一個重要過程。在整個課程設計過程中,學生會使用各種規范、設計手冊、標準和標準圖集等,掌握建筑給水排水設計的一般方法和步驟,要求方案正確、計算有理有據、圖紙表達清楚。另外,認識實習和生產實習作為學生進行工程實踐的兩個重要過程,不僅讓學生對所學知識有了更加感性直觀的認識,而且還可鍛煉學生的實際操作能力。對于《建筑給水排水工程》這門課,認識實習更加簡單。學生可在保證自身安全的情況下,自行到建筑物地下室或樓頂參觀生活給水水池、生活水箱以及一些生活給水設施;也可自行留意觀察家庭衛生間及廚房生活給水、排水系統和建筑室內外消防給水系統。
(四)考試手段和內容的革新
可參照注冊考試的作法,采用開卷考試的方法,擴大專業覆蓋面,可涉及規范、標準及設計手冊的部分內容??荚嚂r允許學生攜帶規范和其他考試資料,注意實際問題的考察。考題方面,注重理論題目和實踐題目的結合,多出工程案例題目。注冊考試的案例題,看似簡單其實比較難。特別是規范中的強制條文、小注、條文解釋等,都是注冊考試特別青睞的考試點,而往往這些考點易被考生所忽視,因而造成考試失誤較多,易出現“掉進坑”的現象。比如,《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)中表8.4.1中小注1規定:丁、戊類高層廠房室內消火栓的用水量可按本表減少10L/s,許多人在計算消防水池容積時常常忽視這一點,造成消防水池容積偏大,于是就會增加消防給水的固定投資和運行成本。
三、未來發展方向